ES2233301T3 - Composicion en forma de emulsion de aceite-en-agua y su utilizacion particularmente en cosmetica. - Google Patents
Composicion en forma de emulsion de aceite-en-agua y su utilizacion particularmente en cosmetica.Info
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Abstract
Composición en forma de emulsión aceite-en-agua que comprende una fase aceitosa dispersada en una fase acuosa, caracterizada por el hecho de que contiene en un medio fisiológicamente aceptable, (1) al menos un organopolisiloxano sólido elastómero reticulado que comprende al menos un grupo oxialquilenado y (2) al menos un polímero hidrosoluble o hinchable en agua, y en que la cantidad de la fase aceitosa va de un 5 a un 40% en peso con relación al peso total de la composición.
Description
Composición en forma de emulsión de
aceite-en-agua y su utilización
particularmente en cosmética.
La presente solicitud se refiere a una
composición particularmente cosmética, en forma de emulsión de
aceite-en-agua que contiene un
organopolisiloxano sólido elastómero reticulado que comprende al
menos un grupo oxialquilenado y un polímero hidrosoluble o hinchable
en agua. La solicitud se refiere también a la utilización de la
indicada composición particularmente en el ámbito cosmético, y a la
utilización de la asociación del organopolisiloxano sólido
elastómero y del polímero hidrosoluble o hinchable en agua, para la
estabilización de una emulsión
aceite-en-agua.
Por diversos motivos relacionados en particular
con una comodidad mejor de utilización (suavidad, emoliencia y
otros), las composiciones cosméticas actuales se presentan lo más a
menudo bajo la forma de una emulsión del tipo
aceite-en-agua (H/E) constituida por
una fase continua dispersante acuosa y por una fase discontinua
dispersada aceitosa o por una emulsión del tipo
agua-en-aceite (E/H) constituida por
una fase continua dispersante aceitosa y por una fase discontinua
dispersada acuosa. Las emulsiones de H/E son las más solicitadas en
el ámbito cosmético debido a que comprenden como fase externa, una
fase acuosa, lo que le confiere, en el momento de la aplicación
sobre la piel, un tacto más fresco, menos graso y más ligero que las
emulsiones de E/H.
Las emulsiones están generalmente estabilizadas
por agentes tensioactivos emulsionantes apropiados que, gracias a su
estructura anfifila, se encuentran en la superficie intermedia de
aceite/agua y estabilizan así las gotitas dispersadas. Estos
emulsionantes presentan sin embargo el inconveniente de ser
penetrantes y potencialmente irritantes para la piel, los ojos y el
cuero cabelludo, particularmente por los sujetos con piel
sensible.
Además, tales emulsiones pueden tener propiedades
cosméticas y físico-químicas insuficientes (tacto
aceitoso, inestabilidad con el tiempo). El hecho de aumentar el
porcentaje de agentes tensioactivos no resuelve generalmente los
problemas mencionados. La estabilidad requerida no siempre es
alcanzada y las propiedades cosméticas no se mejoran (tacto ceroso,
pesado, falta de frescor en la aplicación). Por otro lado, como se
ha indicado anteriormente, se desaconseja también utilizar un
porcentaje demasiado fuerte tasa de agente tensioactivo por motivos
de inocuidad.
Una solución para superar los fenómenos de
inestabilidad de las emulsiones de H/E (cremado y desfase) consiste
en añadir a la emulsión agentes espesantes cuya función es crear, en
el seno de la fase acuosa, una matriz gelificada que sirve para
fijar las gotitas aceitosas y que aseguran un mantenimiento mecánico
del conjunto de la emulsión. Sin embargo, esta solución presenta el
inconveniente de no permitir obtener todas las texturas deseadas y
en particular las texturas ligeras, aplicándose fácil y rápidamente
sobre la piel sin dejar película residual.
Por otro lado, se ha considerado sustituir los
agentes tensioactivos por polímeros que comprenden en su cadena una
parte hidrófila y una parte hidrófoba constituida por una cadena
grasa, tales como los copolimeros de
alquil-C_{10}-C_{30}-acrilato
y de ácido acrílico o metacrílico, como el producto "PEMULEN
TR2" comercializado por la sociedad Goodrich. Sin embargo, estos
polímeros presentan el inconveniente de aportar un efecto adhesivo
en el momento de la aplicación sobre la piel y de no permitir la
obtención de una composición que permanezca estable durante un gran
periodo de tiempo cuando la cantidad de aceite es demasiado
importante.
Por otro lado, el documento
EP-A-815844 describe la utilización
de un polímero de ácido 2-acrilamido
2-metilpropano sulfónico, recitulado y neutralizado,
para la obtención de emulsiones exentas de agente tensioactivo. Sin
embargo, las emulsiones obtenidas no son perfectamente estables en
presencia de un porcentaje de fase aceitosa importante y por ejemplo
superior a un 12%.
El documento
JP-A-11-21227
describe emulsiones de E/H que contienen un elastómero de silicona
reticulado oxietilenado, un agente tensioactivo y un polímero
hidrosoluble.
El documento
JP-A-11-92935
describe composiciones sólidas en forma de emulsión E/H que
contienen un elastómero de silicona reticulado oxietilenado, y que
puede contener polímeros hidrosolubles.
El objetivo de la invención es de poder realizar
emulsiones de aceite-en-agua
estables, es decir que no se desfasen ni presenten suelta de
aceite, que no contengan eventualmente agente tensioactivo
emulsionante clásicamente utilizado en las emulsiones H/E, y que
presenten buenas propiedades cosméticas sin tener los inconvenientes
de la técnica anterior, y esto sea cual fuere la cantidad de aceite
contenida en la emulsión.
La firma solicitante ha descubierto de forma
inesperada que la utilización de una asociación de un
organopolisiloxano sólido elastómero reticulado y de un polímero
hidrosoluble o hinchable en agua, y particularmente un polímero
poli(ácido 2-acrilamido
2-metilpropano sulfónico) reticulado y neutralizado,
permitía realizar emulsiones de
aceite-en-agua estables aunque
eventualmente exentas del agente tensioactivo clásicamente
utilizado, esta estabilidad persiste incluso cuando el porcentaje de
la fase aceitosa es importante. Además, las composiciones obtenidas
tienen la ventaja de proporcionar un efecto de frescor y de
comodidad en el momento de la aplicación sobre la piel, que no se
obtiene con las composiciones de la técnica anterior.
La presente invención se refiere a una
composición en forma de emulsión
aceite-en-agua que comprende una
fase aceitosa dispersada en una fase acuosa, caracterizada por el
hecho de que contiene en un medio fisiológicamente aceptable, (1) al
menos un organopolisiloxano sólido elastómero reticulado que
comprende al menos un grupo oxialquilenado y (2) al menos un
polímero hidrosoluble o hinchable en agua.
La emulsión obtenida es estable, incluso cuando
está exenta de un agente tensioactivo emulsionante clásicamente
utilizado en las emulsiones de H/E. La invención tiene pues también
por objeto la utilización de la asociación de un organopolisiloxano
sólido elastómero reticulado y de un polímero hidrosoluble o
hinchable en agua, para estabilizar una emulsión de
aceite-en-agua.
Se entiende por medio fisiológicamente aceptable
en la composición de la invención, un medio no tóxico y susceptible
de ser aplicado sobre la piel (comprendido el interior de los
párpados), los labios, las uñas o los cabellos de los seres
humanos.
Por otro lado, se entiende por "sólido
elastómero" un material flexible, deformable que tiene
propiedades viscoelásticas y particularmente la consistencia de una
esponja o de una esfera flexible. Su módulo de elasticidad es tal
que este material resiste a la deformación y posee una capacidad
limitada a la extensión y a la contracción. Este material es capaz
de encontrar su forma original después de un estiramiento. Este
elastómero está formado por cadenas poliméricas de elevado peso
molecular cuya movilidad está limitada por una red uniforme de
puntos de reticulación.
Los organopolisiloxanos elastómeros
oxialquilenados utilizados en la composición de la invención son
conocidos por permitir la preparación de la emulsión E/H y es
completamente inesperado que se los pueda utilizar para estabilizar
una emulsión de H/E conteniendo un porcentaje elevado de fase
aceitosa, en asociación con un polímero hidrosoluble o hinchable en
agua.
Los organopolisiloxanos de la composición de la
invención contienen uno o varios grupos oxialquilenados y en
particular oxietilenados (OE), por ejemplo de 1 a 40 unidades
oxialquilenadas, de preferencia de 1 a 20 y mejor de 10 a 20
unidades oxialquilenadas, que pueden formar cadenas
polioxialquilenadas y particularmente polixoetilenadas. Estos grupos
pueden colgar, en el extremo de la cadena o estar destinados para
ligar dos partes de la estructura siliconada. Los átomos de silicio
que aportan estos grupos se encuentran ventajosamente en número de
aproximadamente 1 a 10 y mejor de 1 a 6.
Aunque la invención se refiere más especialmente
a los organopolisiloxanos con grupo(s) oxietilenado(s)
(a saber los grupos que solo comprenden grupos oxietilenados como
grupos oxialquilenado(s), puede también referirse a los
organopolisiloxanos con grupo(s) oxipropilenados), es decir
que no comprenden grupos oxipropilenados como grupos
oxialquilenados, Los organopolisiloxanos pueden también comprender a
la vez uno o varios grupo(s) oxietilenado(s), 1 a 20
(OE) por ejemplo, y uno o varios grupo(s)
oxipropilenado(s) (OP), 0 a 20 por ejemplo; estos
organopolisiloxanos se llaman también organopolisiloxanos con
grupo(s) alquiletoxi-propilenado(s).
De preferencia, el número de grupos oxietilenados es superior al
número de grupos oxipropilenados.
Por otro lado, la estructura siliconada que forma
el esqueleto polimérico de el organopolisiloxano con grupo(s)
oxialquilenado(s) es ventajosamente una estructura
polidimetilsiloxano (PDMS) donde eventualmente una parte de los
grupos metilo es sustituida por grupos alquilo de C_{2} a C_{30}
y de preferencia de C_{8} a C_{24}, y mejor de C_{10} a
C_{20} o fenilo, bien sea en el extremo de la cadena, o sea
colgantes.
Por otro lado, el organopolisiloxano con
grupo(s) oxialquilenado(s) puede comprender uno o
varios esqueleto(s) siliconado(s) ligado(s)
entre sí por uno o varios grupos oxialquilenados y de preferencia
oxietilenados tales como los definidos anteriormente o por uno o
varios grupos alquilenados, oscilando el número de grupos
alquilenados entre 1 y 20 y de preferencia entre 1 y 10. De
preferencia, comprende al menos dos esqueletos poliméricos ligados
entre ellos. Ventajosamente, el o los esqueletos siliconados de los
organopolisiloxanos de la composición según la invención comprenden
de 26 a 80 átomos de silicio.
Los organopolisiloxanos elastómeros de la
composición de la invención no son secantes por la piel y aportan
buenas propiedades cosméticas particularmente de suavidad, frescor y
matidez. Estos elastómeros conducen a composiciones cómodas para la
aplicación, de buen extendido, suaves y no adhesivas al tacto. Estas
propiedades cosméticas se deben por una parte a la textura de los
organopolisiloxanos y, por otra parte a sus propiedades comparables
con las de las microesponjas que atrapan los medios aceitosos y los
en particular los de la composición y los secretados por la
piel.
Los organopolisiloxanos elastómeros utilizados
en la composición conforme a la invención están parcial o totalmente
reticulados y de estructura tridimensional. Incluidos en una fase
aceitosa, se transforman, según el porcentaje de fase aceitosa
utilizado, de un producto de aspecto esponjoso cuando se utilizan en
presencia de pequeños contenidos en fase aceitosa en un gel
homogéneo en presencia de cantidades de fase aceitosa más elevadas.
La gelificación de la fase aceitosa por estos elastómeros puede ser
total o parcial.
Los organopolisiloxanos elastómeros utilizados
según la invención pueden presentarse en forma de polvo o de gel
conteniendo un organopolisiloxano elastómero de estructura
tridimensional, dispersado en una fase aceitosa. Esta fase aceitosa,
llamada también fase grasa líquida, puede comprender cualquier
cuerpo no acuoso o mezcla de cuerpos no acuosos, líquido a
temperatura ambiente (aproximadamente 25ºC) y a la presión
atmosférica (760 mm de Hg).
Los organopolisiloxanos elastómeros utilizados
según la invención pueden estar seleccionados entre los polímeros
reticulados obtenidos por reacción de la adicción y de reticulación
en medio no acuoso, en presencia de un catalizador particularmente
del tipo platino, de al menos:
- (a) un primer organopolisiloxano (i) con al
menos dos grupos vinílicos en posición
\alpha-\omega de la cadena siliconada; y
- (b) un segundo organopolisiloxano (ii) que
tiene al menos un átomo de hidrógeno ligado a un átomo de silicio
por molécula y al menos un grupo oxialquilenado particularmente
oxietilenado.
En particular, el organopolisiloxano (i) es
seleccionado entre los polidimetilsiloxanos (PDMS) y es más
específicamente un
\alpha-\omega-dimetilvinil
polidimetilsiloxano. El organopolisiloxano (ii) es seleccionado
particularmente entre los polidimetilsiloxanos que comprenden uno o
varios átomo(s) de hidrógeno ligado cada uno a un átomo de
silicio, y uno o varios grupos oxietilenados y eventualmente uno o
varios grupos oxipropilenados, ligados a un átomo de silicio por
medio de un radical alquileno que tiene de 1 a 22 átomos de
carbono.
Eventualmente las cadenas siliconas de los
primeros y segundos órgano-polisiloxanos (i) y (ii)
comprenden cadenas colgantes alquilo de C_{1} a C_{6} y/o
cadenas arilo.
Los organopolisiloxanos elastómeros de la
composición según la invención se presentan ventajosamente en una
fase aceitosa con la cual constituye un gel anhidro. Este gel puede
ser particularmente obtenido como sigue:
- (a) mezcla del primer organopolisiloxano (i) y
del segundo organopolisiloxano (ii);
- (b) aporte de la fase aceitosa a la mezcla de
la etapa (a); y
- (c) polimerización del primer
organopolisiloxano (i) y del segundo organopolisiloxano (ii) en una
fase aceitosa en presencia de un catalizador de platino.
La fase aceitosa utilizada en el momento de la
fabricación del gel anhidro contiene uno o varios aceites líquidos a
temperaturas ambiente (25ºC) seleccionados entre los aceites
hidrocarbonados y/o los aceites de silicona. Ventajosamente la fase
aceitosa es una fase líquida siliconada, que contiene uno o varios
aceites seleccionados entre los polidimetilsiloxanos (PDMS) de
cadena lineal o cíclica, líquidos a temperatura ambiente que
comprenden eventualmente una cadena alquilo o arilo colgante o en el
extremo de la cadena, teniendo la cadena alquilo de 1 a 6 átomos de
carbono.
Los organopolisiloxanos de la invención se
obtienen en particular según el modo operativo de los ejemplos 3, 4
y 8 del documento US-A-5.412.004 y
de los ejemplos del documento
US-A-5.811.487.
Según un modo preferido de realización de la
invención, se utiliza como organopolisiloxano el comercializado bajo
la referencia KSG 21 por la sociedad Shin Etsu o el producto del
ejemplo 3 (ejemplo de síntesis) de la patente
US-A-5.412.004.
El KSG 21 se presenta en forma de un gel pastoso
que comprende aproximadamente un 28% de organopolisiloxano y un 72%
de aceite de silicona (PDMS) con una viscosidad de 6 cSt (o sea
6.10^{-6} m^{2}/s).
El producto del ejemplo 3 de la patente
US-A-5.412.004 se presenta en forma
de un gel pastoso que contiene aproximadamente un 33% en peso de
organopolisiloxano reticulado con grupo(s)
oxietilenado(s) y aproximadamente un 67% de PDMS 6 cSt (o sea
6.10^{-6} m^{2}/s). El organopolisiloxano contiene
aproximadamente un 18% de óxido de etileno en peso con relación al
peso total del polímero.
El gel pastoso de organosiloxano elastómero,
utilizado en la composición de la invención, tiene un comportamiento
reológico plástico que presenta una viscosidad bajo débil
cizallamiento próximo a 10^{-3} s^{-1} o 10^{-4} s^{-1}, que
va de 2.10^{6} Poises a 4.10^{6} Poises (2.10^{5} Pa.s a
4.10^{5} Pa.s), y una viscosidad dinámica de 15 a 50 Poises (1,5 a
5 Pa.s) para una velocidad de cizallamiento de 200 s^{-1} a
t_{10minutos}, medida con un reómetro de fuerza impuesta, RS 75
(Haake) a 25ºC en geometría cono/plano; característica del cono: 20
mm de diámetro, 1º de ángulo y 40 \mum de paso. Este
organopolisiloxano tiene, además, un comportamiento viscoelástico
con un carácter elástico dominante con bajos valores de la fuerza de
cizallamiento, definido como sigue: 800 Pa < G^{*}_{plato}
< 2 500 Pa con \delta_{plato} próximo de 10º,
G^{*}_{plato} representa el modulo de rigidez (o módulo
complejo) es decir la consistencia, y midiéndose a 1 Hz, y
\delta_{plato} representa la elasticidad (o ángulo de pérdida).
Presenta un punto de destello de aproximadamente 170ºC a la presión
atmosférica.
Para el producto del ejemplo 3 (ejemplo de
síntesis) del documento
US-A-5.412.004, la viscosidad
dinámica, en las condiciones indicadas anteriormente, es de 45
Poises (4,5 Pa.s).
De forma preferida, el organopolisiloxano
elastómero se introduce en la fase aceitosa de la emulsión según la
invención.
De forma preferencial, el gel de
organopolisiloxano elastómero utilizado en la composición de la
invención está presente en la composición en un contenido que va de
aproximadamente un 0,03 a un 40% y de preferencia de un 1,5 a un 20%
en peso con relación al peso total de la composición, lo cual
corresponde al porcentaje de organopolisiloxano elastómero en
materia activa que oscila aproximadamente entre un 0,01 y un 10% en
peso y mejor entre un 0,5 y un 5% en peso con relación al peso total
de la composición.
En particular, las partículas de
organopolisiloxano elastómero (en materia activa) tiene un tamaño
que va de 0,1 a 500 \mum de preferencia entre 3 y 200 \mum y
mejor entre 3 y 50 \mum. Estas partículas pueden ser esféricas,
planas o amorfas con, de preferencia, una forma esférica.
Los polímeros hidrosolubles o hinchables en agua,
utilizados en la composición de la invención son particularmente
gelificantes y pueden ser seleccionados en particular entre los
polímeros carboxivinilicos; los copolímeros acrílicos o
metacrílicos; las gomas naturales; los polisacáridos; los polímeros
y copolímeros de acrilamida; los copolímeros de vinil éter; los
polímeros catiónicos como el policuaternio. Se puede también
utilizar una mezcla de estos polímeros.
Como polímeros carboxivinilicos, se pueden citar
por ejemplo los polímeros de ácido acrílico reticulados tales como
los productos vendidos bajo los nombres Carbopoles 980, 981, 954,
2984 y 5984 (nombre CTFA: carbomer) por la sociedad GOODRICH o los
productos vendidos bajo los nombres Synthanlen M y Synthalen K por
la sociedad 3 VSA.
Se pueden citar también los homopolímeros de
dimetilaminoetil-metacrilato cuaternizado por el
cloruro de metilo, tales como los productos vendidos bajo los
nombres de Salcare 95 y Salcare 96 por la sociedad ALLIED
COLLOIDS.
Como copolímeros acrílicos o metacrílicos, se
pueden citar particularmente los copolímeros de acrilatos de alquilo
de C_{10}-C_{30} y de ácido acrílico o
metacrílico o de su éster, vendidos bajo las denominaciones Pemulen
TR1, Pemulen TR2, Carbopol 1342 por la sociedad GOODRICH (nombre
CTFA: Acrylates/C10-30 Alkyl Acrylate
Crosspolymer).
Se pueden citar también los copolímeros de
dimetilamino-etilmetacrilato cuaternizado por el
cloruro de metilo y de acrilamida tal como el producto Salcare SC92
vendido por ALLIED COLLOIDS o el producto PAS 5194 vendido por
HOECHST, y los copolímeros reticulados de vinil isodecanoato y de
ácido acrílico y metacrílico, tales como el producto Stabylen 30
vendido por la sociedad 3M.
Como gomas naturales, se pueden citar por ejemplo
la goma de xantano, la goma de gelano, la goma de algarroba.
Como polisacáridos, se puede citar
particularmente los derivados de celulosa, tales como por ejemplo la
hidroxipropilmetilcelulosa, la carboximetilcelulosa.
Como copolímeros de acrilamida, se pueden citar
el copolímero reticulado de acrilamida y de ácido
2-acrilamido 2-metilpropano
sulfónico, en particular la mezcla vendida bajo el nombre Sepigel
305 por la Sociedad SEPPIC que se presenta en forma de una emulsión
a aproximadamente un 40% de copolímero (nombre CTFA:
polyacrylamide/C13-14
isoparaffine/laureth-7).
Como copolímeros de vinil éter, se pueden citar
por ejemplo los copolímeros PVM/MA decadieno reticulados, tales como
el Stabileze 06 vendido por la sociedad ISP.
Como polímeros de acrilamida, se pueden citar
particularmente los polímeros poli(ácido
2-acrilamido 2-metilpropano
sulfónico) reticulados y práctica o totalmente neutralizados,
caracterizados por el hecho de que comprenden, distribuidos de forma
aleatoria:
a) de un 90 a un 99,9% en peso de unidades de
fórmula general (I) siguiente:
en la cual X^{+} designa un
catión o una mezcla de cationes, como máximo de un 10% moles de
cationes X^{+} que pueden ser protones
H^{+};
b) de un 0,01 a un 10% en peso de unidades
reticulantes que provienen de al menos un monómero que tiene al
menos dos dobles enlaces olefinicos; estando las proporciones en
peso definida con relación al peso total del polímero.
De forma preferencial, estos polímeros poli(ácido
2-acrilamido 2-metilpropano
sulfónico) comprenden un número de unidades de fórmula (I) en una
cantidad suficientemente elevada para obtener partículas de
polímero cuyo volumen hidrodinámico en solución de agua presente un
radio que va de 10 a 500 nm y cuya distribución es homogénea y
unimodal.
En la fórmula (I), X^{+} representa un catión o
una mezcla de cationes seleccionados en particular entre un protón,
un catión de metal alcalino, un catión equivalente del de un metal
alcalinotérreo o el ión amonio.
Más particularmente, de 90 a 100% moles de
cationes son cationes NH_{4}^{+} y de un 0 a un 10% moles son
protones (H^{+}).
Según un modo preferido de realización de la
invención, se utilizan como polímeros hidrosolubles o hinchables en
agua, los polímeros poli(ácido 2-acrilamido
2-metilpropano sulfónico) que comprenden de un 98 a
un 99,5% en peso de unidades de fórmula (I) y de un 0,2 a un 2% en
peso de unidades reticulantes.
Los monómeros de reticulación que tienen al menos
dos dobles enlaces olefinicos son seleccionados por ejemplo entre el
dipropilenglicol-dialiléter, los
poliglicol-dialiléteres, el
trietilenglicol-diviniléter, la
hidroquinona-dialil-éter, el
tetralil-oxetanoil u otros alil o viniléteres
alcoholes polifuncionales, el diacrilato de tetraetilenglicol, la
trialilamina, el trimetilolpropano-dialiléter, la
metilen-bis-acrilamida o el
divinilbenceno.
Los monómeros de reticulación que tienen al menos
dos dobles enlaces olefínicos son más particularmente seleccionados
entre los que responden a la fórmula general (II) siguiente:
en la cual R_{1} designa un átomo
de hidrógeno o un alquilo de C_{1}-C_{4} y más
particularmente metilo. El monómero de reticulación es de
preferencia el trimetilol propano triacrilato (compuesto de fórmula
II donde R_{1} es el
hidrógeno).
La reacción de polimerización de los polímeros
poli(ácido 2-acrilamido
2-metilpropano sulfónico) utilizados en la invención
produce no solamente cadenas lineales sino también moléculas de
polímero ramificadas o reticuladas. Estas moléculas pueden
caracterizarse particularmente por su comportamiento reológico en
el agua pero más particularmente por la difusión de la luz dinámica.
En el caso de la caracterización de las moléculas por la difusión de
la luz dinámica, se mide la distribución del volumen hidrodinámico
de las estructuras del polímero. Las macromoléculas disueltas en
agua son flexibles y rodeadas por una cubierta de solvatación
formada por moléculas de agua. Con polímeros cargados como los de la
invención, el tamaño de las moléculas depende de la cantidad de sal
en el agua. En los disolventes polares, la carga uniforme a lo largo
de la cadena principal del polímero conduce a una expansión
importante de la cadena polimérica. El hecho de acrecentar la
cantidad de sal aumenta la cantidad de electrolito en el disolvente
y apantalla las cargas uniformes del polímero. Además de las
moléculas transportadas en por la cubierta de solvatación, las
moléculas del disolvente son fijadas en las cavidades del polímero.
En este caso, las moléculas de disolvente forman parte de las
macromoléculas en solución y se desplazan a la misma velocidad
media. Así, el volumen hidrodinámico describe la dimensión lineal de
la macromolécula y de estas moléculas de solvatación.
El volumen hidrodinámico v_{h} se determina
por la fórmula siguiente:
V_{h} =
M/N_{A} \ x \ (V_{2}
+dV_{1})
con:
M que designa la masa en gramos de la
macromolécula no-disuelta;
N_{A} que designa el número de Avogadro;
V_{1} que designa el volumen específico del
disolvente;
V_{2} que designa el volumen específico de la
macromolécula;
d la masa en gramos del disolvente que está
asociado con 1 gramo de macromolécula no disuelta.
Si la partícula hidrodinámica es esférica,
entonces es fácil calcular a partir del volumen hidrodinámico el
radio hidrodinámico por la fórmula:
V_{h} = 4\Pi
R^{3}/3
con R que designa el radio
dinámico.
Los casos en que las partículas hidrodinámicas
sean esferas perfectas son extremadamente raros. La mayoría de los
polímeros sintéticos implican estructuras compactadas o elipsoides
de alta excentricidad. En este caso, la determinación del radio se
efectúa sobre una esfera que es equivalente desde un punto de vista
del rozamiento a la forma de partícula considerada.
Por normal general, se trabaja sobre
distribuciones de pesos moleculares y por consiguiente sobre
distribuciones de radio y de volumen hidrodinámico. Para los
sistemas polidispersados, se debe calcular la distribución de los
coeficientes de difusión. Esta distribución, se deducen los
resultados relativos a la distribución radial a la distribución de
volúmenes hidrodinámicos.
Los volúmenes hidrodinámicos de los polímeros
poli(ácido 2-acrilamido
2-metilpropano sulfónico) de la invención son en
particular determinados por difusión de la luz dinámica a partir de
coeficientes de difusión D según STOKES-EINSTEIN de
fórmula: D = kT/6\Pi\etaR donde k es la constante de Boltzmann,
T la temperatura absoluta en grados Kelvin, \eta es la viscosidad
del disolvente (agua) y R es el radio hidrodinámico.
Estos coeficientes de difusión D son medidos
según el método de caracterización de una mezcla de polímeros por
difusión con LASER descrita en las referencias siguientes::
(1) Pecora, R; Dynamic Light Scattering;
Plenium Press, New York, 1976;
(2) Chu, B; Dynamic Light Scattering;
Academic Press, New York, 1994;
(3) Schmitz, KS; Introduction to Dynamic
Light Scattering; Academic Press, New York, 1990;
(4) Provincher S.W.; Comp. Phys.,
27, 213, 1982;
(5) Provincher S.W.; Comp. Phys.,
27, 229, 1982;
(6) ALV Laservertriebgesellschaft mbH, Robert
Bosch Str. 47, D-63225 Langen Germany;
(7) ELS-Reinheimer Strasse 11,
D-64846 Gross-Zimmern, Germany;
(8) CHI WU et al; Macromolecules,
1995, 28, 4914-4919.
Los polímeros poli(ácido
2-acrilamido 2-metilpropano
sulfónico) particularmente preferidos son aquellos que presentan una
viscosidad medida en el viscosímetro BROOKFIELD, móvil 4, con una
velocidad de rotación de 100 vueltas/minuto en una solución de agua
de un 2% y a una temperatura de aproximadamente 25ºC, superior o
igual a 1000 cps (o 1000 mPa.s) y más preferiblemente que va de 5000
a 40.000 cps (5000 a 40.000 mPa.s) y más particularmente de 6500 a
35.000 cps (6500 a 35.000 mPa.s).
Los poli(ácido 2-acrilamido
2-metilpropano sulfónico) reticulados utilizados en
la composición de la invención pueden ser obtenidos según el
procedimiento de preparación que comprende las etapas
siguientes:
(a) se dispersa o se disuelve el monómero de
ácido 2-acrilamido 2-metilpropano
sulfónico en forma libre en una solución de
tertio-butanol o de agua y de
tertio-butanol;
(b) se neutraliza la solución o la dispersión del
monómero obtenida en (a) por una o varias bases minerales u
orgánicas, de preferencia el amoniaco NH_{3}, en una cantidad que
permite obtener un porcentaje de neutralización de las funciones
ácidas sulfónicas del polímero que va de un 90 a un 100%;
(c) se añade a la solución o dispersión obtenida
en (b), el o los monómeros reticulantes;
(d) se efectúa una polimerización radicalar
clásica en presencia del cebador de radicales libres a una
temperatura que va de 10 a 150ºC; precipitando el polímero en la
solución o la dispersión a base de
tertio-butanol.
El poli(ácido 2-acrilamido
2-metilpropano sulfónico) reticulado utilizado en la
composición de la invención puede ser particularmente el producto
comercializado por la sociedad Hoechst bajo la denominación
comercial "Hostacerin AMPS" (nombre CTFA: amonio
poliacrildimetiltauramida).
De forma preferida, el polímero hidrosoluble o
hinchable en agua utilizado en la composición de la invención se
introduce en la fase acuosa de la emulsión según la invención.
El polímero hidrosoluble o hinchable en agua
utilizado en la composición de la invención está de preferencia
presente en una cantidad en materia activa que va de un 0,1 a un 10%
en peso, mejor de un 0,2 a un 5% en peso y más preferentemente de un
0,5 a un 2% en peso con relación al peso total de la
composición.
Además de los aceites eventualmente presentes en
el gel de organopolisiloxano elastómero, la fase aceitosa puede ser
de cualquier naturaleza y comprender aceites, ceras o gomas sólidas
a temperatura ambiente, cuerpos grasos pastosos, de origen animal,
vegetal, mineral o sintético y sus mezclas. Los aceites pueden ser
volátiles a temperatura ambiente y a presión atmosférica. Por aceite
volátil, se entiende en particular un aceite susceptible de
evaporarse, en menos de una hora, en contacto con la piel o los
labios, presentando particularmente una presión de vapor no nula, en
particular que va de 0,133 Pa a 3,999 Pa (10^{-3} a 300 mm de Hg)
(a temperatura ambiente y presión atmosférica) y de preferencia
superior a 39,996 Pa (0,3 mm de Hg).
Como aceites utilizables en la composición de la
invención, se pueden citar particularmente:
- los aceites hidrocarbonados de origen animal,
tales como el perhidroescualeno;
- los aceites hidrocarbonoados de origen vegetal,
tales como los triglicéridos líquidos de ácidos grasos, por ejemplo
los aceites de girasol, de maíz de soja, de calabaza, de pepitas de
uva, de sésamo, de avellana, de albaricoque, de macadamia, de
ricino, de aguacate, los triglicéridos de los ácidos
caprílico/caprico como los vendidos por la sociedad Stearineries
Dubois o los vendidos bajo las denominaciones Miglyol 810, 812 y
818 por la Sociedad Dynamit Nobel;
- los aceites de fórmula R^{1}COOR^{2} en la
cual R^{1} representa un resto de un ácido graso superior que
comprende de 7 a 19 átomos de carbono y R^{2} representa una
cadena hidrocarbonada ramificada que contiene de 3 a 20 átomos de
carbono como por ejemplo el aceite de Purcellin, el miristato de
isopropilo, octanoatos, decanoatos o ricinoleatos de alcoholes o de
polialcoholes;
- los hidrocarburos lineales o ramificados, de
origen mineral o sintético, tales como los aceites de parafina
volátiles o no y sus derivados, la vaselina, los polidecenos, el
poliisobuteno hidrogenado tal como el parléam;
- los éteres de síntesis de fórmula
R^{3}OR^{4} en la cual R^{3} es un radical alquilo de C_{3}
a C_{19} y R^{4} un radical alquilo de C_{3} a C_{20;}
- alcoholes grasos como el octildodecanol o el
alcohol oléico;
- aceites fluorados parcialmente hidrocarbonados
y/o siliconados como los perfluoropoliésteres;
- los aceites de silicona como los
polimetilsiloxanos de cadena siliconada lineal o cíclica, líquidos o
pastosos a temperatura ambiente, las fenildimeticonas, las
feniltrimeticonas, los polimetilfenilsiloxanos, los
alquilpolidimetilsiloxanos con una cadena alquilo de C_{2} a
C_{20;}
- sus mezclas.
La cantidad de fase aceitosa en la composición de
la invención va de un 5 a un 40% y mejor de un 7 a un 30% en peso
con relación al peso total de la composición.
Ventajosamente, la emulsión de la invención está
exenta del agente tensioactivo clásicamente utilizado en los H/E y
presenta por este hecho la ventaja de no ser irritante para las
pieles particularmente sensibles. Además, esta emulsión presenta la
ventaja de permitir la incorporación de agentes activos
termosensibles porque puede ser fabricada a temperatura
ambiente.
De forma conocida, las composiciones de la
invención pueden contener adyuvantes habituales en los ámbitos
considerados, tales como los agentes activos hidrófilos o lipófilos,
gelificantes y/o espesantes clásicos, conservantes, antioxidantes,
disolventes, cargas, materias colorantes, agente básicos o ácidos e
incluso vesículas lipídicas. Estos adyuvantes se utilizan en las
proporciones habituales en el ámbito cosmético, y por ejemplo de un
0,01 a un 30% del peso total de la emulsión, y están, según su
naturaleza introducidos en la fase acuosa o en la fase aceitosa de
la emulsión, o también en vesículas. Estos adyuvantes así como sus
concentraciones deben ser tales que no modifiquen la propiedad
buscada por la emulsión de la invención.
Como disolventes, se pueden citar por ejemplo los
mono-alcoholes lineales o ramificados que tienen de
1 a 8 átomos de carbono, como el etanol, el propanol, el butanol, el
isopropanol, el isobutanol; los polietilen glicoles que tienen de 6
a 80 óxidos de etileno; los polioles como el propilen glicol, el
isopren glicol y el butilen glicol.
Como agentes activos, se pueden citar por ejemplo
los hidratantes tales como los polioles como la glicerina y el
sorbitol; los agentes queratolíticos tales como los
alfa-hidroxiácidos; el ácido salicílico y sus
derivados; las vitaminas como la vitamina C, la vitamina A y la
vitamina E y sus derivados y particularmente sus ésteres; los
despigmentantes; los suavizantes; los filtros, y cualquier agente
activo apropiado para el fin final de la composición.
La composición de la invención puede ser
particularmente utilizada en aplicación tópica, en particular en los
ámbitos cosmético y dermatológico. Esta composición puede ser más o
menos fluida y tener el aspecto de una crema blanca o coloreada, de
una pomada, de una leche, de una loción, de un serúm, de una pasta,
de una espuma. La composición de la invención puede aplicarse por
vía tópica, sobre la cara comprendido el entorno de los ojos, sobre
los cuerpos así como sobre el cuero cabelludo de los seres
humanos.
La composición, objeto de la invención, encuentra
su aplicación particularmente en un gran número de tratamientos
cosméticos de la piel, labios y cabellos, comprendido el cuero
cabelludo, particularmente para el tratamiento, la protección, el
cuidado, el desmaquillaje y/o la limpieza de la piel, labios y/o
cabellos, y/o para el maquillaje de la piel y/o labios. Puede estar
destinada también para el tratamiento de las pieles secas y/o de los
labios secos.
La composición según la invención puede, por
ejemplo, ser utilizada como producto de cuidado, de desmaquillaje
y/o de limpieza para la cara en forma de crema o de leche, como
producto de maquillaje (piel y labios) por incorporación de cargas o
de colorantes como productos solares por incorporación de
filtros.
También, la invención tiene aún por objeto la
utilización cosmética de la composición tal como la definida
anteriormente para el tratamiento, la protección, el cuidado, el
desmaquillaje y/o la limpieza de la piel, labios y/o cabellos, y/o
para el maquillaje de la piel y/o labios.
La invención tiene también por objeto un
procedimiento de tratamiento cosmético para la piel, comprendido el
cuero cabelludo, cabellos, y/o labios, caracterizado por el hecho
que se aplica sobre la piel, los cabellos y/o los labios, una
composición tal como la definida anteriormente.
La invención tiene también por objeto la
utilización de la composición tal como la definida anteriormente
para la fabricación de una composición destinada al cuidado de las
pieles secas y/o labios secos.
Los ejemplos que siguen permitirán comprender
mejor la invención, sin por otro lado presentar un carácter
limitativo. Las cantidades indicadas son en % en peso, salvo mención
contraria.
Fase acuosa: | |
- Hostacerin AMPS (vendido por la sociedad Hoechst) | 2% |
- Conservantes | 0,4% |
- Agua desmineralizada | csp 100% |
Fase aceitosa: | |
- Isobuteno hidrogenado | 10% |
- Aceite de silicona volátil | 10% |
- KSG 21 (con un 28% de materia activa) | 3% |
(o sea un 0,84% de materia activa) |
Modo operativo: se preparó la fase acuosa
dispersando bajo agitación el Hostacerin AMPS en agua que contiene
los conservantes y la glicerina. Luego, de dispersó el KSG 21 en la
fase aceitosa líquida y seguidamente se emulsionó dispersando bajo
agitación vigorosa la mezcla obtenida en la fase acuosa.
Se obtuvo una crema estable, ligeramente
translucida muy suave y fresca sobre la piel. Al microscopio, la
crema es fina y regular.
Ejemplo
comparativo
Se realizó una composición idéntica a la del
ejemplo 1 pero que no contiene KSG21. Se obtuvo una emulsión
inestable que se revela irregular y gruesa al microscopio.
Fase acuosa: | |
- Sepigel 305 (vendido por la sociedad Seppic) | 2% |
- Conservantes | 0,4% |
- Glicerina | 3% |
- Agua desmineralizada | csp 100% |
Fase aceitosa: | |
- Aceite de silicona volátil (ciclohexasiloxano) | 7% |
- Aceite de albaricoque | 5% |
- KSG 21 (con un 28% de materia activa) | 5% |
(o sea un 1,4% de materia activa) |
Modo operativo: se preparó la fase acuosa
dispersando bajo agitación el Sepigel 305 en agua que contenía los
conservantes y la glicerina. Luego, se dispersó el KSG 21 en la fase
aceitosa líquida y seguidamente se emulsionó dispersando bajo
agitación vigorosa la mezcla obtenida en la fase acuosa.
Se obtuvo una crema ligeramente translúcida muy
suave y fresca sobre la piel.
Fase acuosa: | |
- Hostacerin AMPS (vendido por la sociedad Hoechst) | 1,2% |
- Conservantes | 0,4% |
- Glicerina | 3% |
- Agua desmineralizada | csp 100% |
Fase aceitosa: | |
- Aceite de silicona volátil (ciclohexasiloxano) | 10% |
- KSG 21 (con un 28% de materia activa) | 3% |
(o sea un 0,84% de materia activa) | |
Fase colorante: | |
- Óxido de titanio | 4% |
- Óxidos de hierro | 0,8% |
Modo operativo: se preparó la fase acuosa
dispersando bajo agitación el Hostacerin AMPS en agua que contiene
los conservantes y la glicerina. Se dispersó la fase colorante luego
KSG 21 en la fase aceitosa líquida y seguidamente se emulsionó
dispersando bajo agitación vigorosa la mezcla obtenida en la fase
acuosa.
Se obtuvo una crema coloreada no grasa y
suave.
Fase acuosa: | |
- Hostacerin AMPS (vendido por la sociedad Hoechst) | 2% |
- Conservantes | 0,4% |
- Glicerina | 3% |
- Agua desmineralizada | csp 100% |
(Continuación)
Fase aceitosa: | |
- Aceite de silicona volátil(ciclohexasiloxano) | 5% |
- Octilmetoxicinamato (filtro) | 7% |
- Gel de organosiloxano elastómero (ejemplo 3 de la patente | |
US-5.412.004 (con un 33% de materia activa) | 4% |
(o sea un 1,32 % de materia activa) |
Modo operativo: se preparó la fase acuosa
dispersando bajo agitación el Hostacerin AMPS en el agua que
contenía los conservantes y la glicerina. Se dispersó el gel
organosiloxano en la fase aceitosa líquida, y seguidamente se
emulsionó dispersando bajo agitación vigorosa la mezcla obtenida en
la fase acuosa.
Se obtuvo una crema suave y ligera.
Fase acuosa: | |
- Hostacerin AMPS (vendido por la sociedad Hoechst) | 1,5% |
- Conservantes | 0,4% |
- Glicerina | 3% |
- Agua desmineralizada | csp 100% |
Fase aceitosa: | |
- Aceite de silicona volátil (ciclohexasiloxano) | 5% |
- Palmitato de octilo | 5% |
- Gel de organopolisiloxano (ejemplo 3 de la patente US-5.412.004) | 2% |
(o sea un 0,66 % de materia activa) |
Modo operativo: se preparó la fase acuosa
dispersando bajo agitación el Hostacerin AMPS en el agua que
contiene los conservantes y la glicerina. Se dispersó el gel
organopolisiloxano en la fase aceitosa líquida, y seguidamente se
emulsionó dispersando bajo agitación vigorosa la mezcla obtenida en
la fase acuosa.
Se obtuvo una emulsión rica que desmaquilla con
suavidad las pieles delicadas.
Fase acuosa: | |
- Sepigel 305 (vendido por la sociedad Seppic) | 2% |
- Conservantes | 0,4% |
- Glicerina | 5% |
- Agua desmineralizada | csp 100% |
Fase aceitosa: | |
- Aceite de silicona volátil (ciclopentasiloxano) | 10% |
- Isobuteno hidrogenado | 10% |
- Gel de organopolisiloxano (ejemplo 3 de la patente US-5.412.004) | 2% |
(o sea un 0,66 % de materia activa) |
El procedimiento de preparación consiste en
dispersar bajo agitación el Sepigel en agua que contenía los
conservantes y la glicerina. Luego. se dispersó el gel de
organopolisiloxano en la fase aceitosa líquida y seguidamente se
emulsionó dispersando bajo agitación vigorosa la mezcla obtenida en
la fase acuosa.
Se obtuvo una crema suave, muy agradable en el
momento de la aplicación sobre la piel que la deja suave y mate.
Claims (24)
1. Composición en forma de emulsión
aceite-en-agua que comprende una
fase aceitosa dispersada en una fase acuosa, caracterizada
por el hecho de que contiene en un medio fisiológicamente
aceptable, (1) al menos un organopolisiloxano sólido elastómero
reticulado que comprende al menos un grupo oxialquilenado y (2) al
menos un polímero hidrosoluble o hinchable en agua, y en que la
cantidad de la fase aceitosa va de un 5 a un 40% en peso con
relación al peso total de la composición.
2. Composición según la reivindicación 1,
caracterizada porque está exenta de agente tensioactivo.
3. Composición según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizada porque el organopolisiloxano elastómero
comprende al menos un grupo oxietilenado.
4. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
organopolisiloxano elastómero solo comprende grupos oxietilenados
como grupos oxialquilenados.
5. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores caracterizada porque el
organopolisiloxano elastómero es obtenido por reacción de adición y
de reticulación en medio no acuoso, en presencia de un catalizador,
de al menos:
- un primer organopolisiloxano (i) que tiene dos
grupos vinílicos en posición \alpha-\omega de la
cadena siliconada por molécula; y
- un segundo organopolisiloxano (ii) que tiene al
menos un átomo de hidrógeno ligado a un átomo de silicio por
molécula y al menos un grupo oxialquilenado.
6. Composición según la reivindicación anterior,
caracterizada porque el primer organopolisiloxano (i) está
seleccionado entre los polidimetilsiloxanos.
7. Composición según la reivindicación anterior,
caracterizada porque el primer organopolisiloxano (i) es un
\alpha-\omega-dimetilvinil
polidimetilsiloxano.
8. Composición según una de las reivindicaciones
5 a 7, caracterizada porque el segundo organopolisiloxano
(ii) está seleccionado entre los polidimetilsiloxanos que tienen uno
o varios átomos de hidrógeno y uno o varios grupos oxialquilenados
ligados a un átomo de silicio por medio de un radical alquileno que
tiene de 1 a 22 átomos de carbono.
9. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 5 a 8, caracterizada porque el
organopolisiloxano se encuentra en forma de un gel obtenido según
las etapas siguientes:
- (a) mezcla del primer y del segundo
organopolisiloxano (i) y (ii);
- (b) aporte de una fase aceitosa a la mezcla de
la etapa (a);
- (c) polimerización del primer y del segundo
organopolisiloxano (i) y (ii) en una fase aceitosa en presencia de
un catalizador de platino.
10. Composición según la reivindicación anterior,
caracterizada porque el gel tiene un modulo de rigidez
G^{*}_{plato} medido a 1 Hz, definido como sigue: 800 Pa <
G^{*}_{plato} < 2 500 Pa con \delta_{plato} próxima a
10º, \delta_{plato} que representa la elasticidad.
11. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
organopolisiloxano elastómero representa de un 0,01 a un 10% de
materia activa en peso con relación al peso total de la
composición.
12. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
polímero hidrosoluble o hinchable en agua es seleccionado entre los
polímeros carboxivinilicos; los copolímeros acrílicos o
metacrílicos; las gomas naturales; los polisacáridos; los polímeros
y copolímeros de acrilamida; los copolímeros de vinil éter; los
polímeros catiónicos.
13. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el polímero
hidrosoluble o hinchable en agua es un poli(ácido
2-acrilamido 2-metilpropano
sulfónico) reticulado y neutralizado en al menos un 90% que
comprende, distribuidos de forma aleatoria:
a) de un 90 a un 99,9% en peso de unidades de
fórmula general (I) siguiente:
en la cual X^{+} designa un
catión o una mezcla de cationes, como máximo un 10% mol de cationes
X^{+} que pueden ser protones
H^{+};
b) de un 0,01 a un 10% en peso de unidades
reticulantes que provienen de al menos un monómero que tiene al
menos dos dobles-enlaces olefínicos; estando las
proporciones en peso definidas con relación al peso total del
polímero.
14. Composición según la reivindicación 13,
caracterizada porque el poli(ácido
2-acrilamido 2-metilpropano
sulfónico) comprende de un 98 a un 99,5% en peso de unidades de
fórmula (I) y de un 0,2 a un 2% en peso de unidades
reticulantes.
15. Composición según la reivindicación 13 ó 14,
caracterizada porque en la fórmula (I) el catión X^{+} es
NH_{4}^{+}.
16. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 15, caracterizada porque los monómeros
reticulantes responden a la fórmula general (II) siguiente:
en la cual R_{1} designa un
hidrógeno o un alquilo de
C_{1}-C_{4}.
17. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones 13 a 16, caracterizada porque el poli(ácido
2-acrilamido 2-metilpropano
sulfónico) está reticulado por el trimetilol propano
triacrilato.
18. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la cantidad
de polímero hidrosoluble o hinchable en agua va de un 0,1 a un 10%
en peso de materia activa con relación al peso total de la
composición.
19. Composición según una de las reivindicaciones
anteriores, caracterizada porque la fase aceitosa contiene
aceites, ceras, gomas, cuerpos grasos pastosos y sus mezclas.
20. Composición según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la cantidad
de la fase aceitosa va de un 7 a un 30% en peso con relación al peso
total de la composición.
21. Utilización cosmética de la composición según
una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, para el tratamiento,
la protección, el cuidado, el desmaquillaje y/o la limpieza de la
piel, de los labios y/o cabellos, y/o para el maquillaje de la piel
y/o los labios.
22. Procedimiento de tratamiento cosmético de la
piel, cabellos, y/o labios, caracterizado por el hecho de que
se aplica sobre la piel, los cabellos y/o los labios, una
composición según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a
20.
20.
23. Utilización de la composición según una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, para la fabricación de
una composición destinada al cuidado de las pieles secas y/o de los
labios secos.
24. Utilización de la asociación de un
organopolisiloxano sólido elastómero reticulado y de un polímero
hidrosoluble o hinchable en agua, para estabilizar una emulsión
aceite-en-agua.
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