CN101903064B - 长链和短链脂肪酸/脂肪皂混合物稳定的、含有脂肪酰基羟乙基磺酸盐产物的液体清洁组合物 - Google Patents

长链和短链脂肪酸/脂肪皂混合物稳定的、含有脂肪酰基羟乙基磺酸盐产物的液体清洁组合物 Download PDF

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Abstract

本发明提供个人护理或头发液体清洁组合物，包含含有大于5％重量游离脂肪酸/脂肪皂的脂肪酰基羟乙基磺酸盐产物，使用特定的长链和短链脂肪酸/脂肪皂混合物；同时，使用合适比例的全部直链脂肪酸/脂肪酸盐和全部合成表面活性剂(全部合成表面活性剂为(1)(a)的脂肪酰基表面活性剂-即“纯的”脂肪酰基羟乙基磺酸盐，不包括脂肪酰基羟乙基磺酸盐“产品”中的游离脂肪酸和/或脂肪皂-和(2)(b)的合成辅助表面活性剂的总和)稳定该组合物。

Description

长链和短链脂肪酸/脂肪皂混合物稳定的、含有脂肪酰基羟乙基磺酸盐产物的液体清洁组合物
发明领域
本发明涉及个人护理皮肤或头发液体清洁组合物。特别的，本发明涉及这样的个人护理皮肤或头发液体清洁组合物，其中，所述液体组合物使用含有大于5wt.％游离脂肪酸/脂肪皂的脂肪酰基羟乙基磺酸盐产品。其中存在表面活性剂的液体组合物被长链和短链脂肪酸/脂肪皂的特定混合物稳定化，其中直链长链脂肪酸/脂肪皂(＞14个碳)占所述液体组合物中总脂肪酸/脂肪皂的大于20wt.％，并且小于70wt.％。 
发明背景 
脂肪酰基羟乙基磺酸盐(例如椰油酰基羟乙基磺酸盐)是阴离子表面活性剂，在个人护理皮肤或头发的清洁产品，特别是在个人护理产品中高度需要，因为它们起泡良好，对皮肤温和，并具有良好的润肤性能。典型地，脂肪酰基羟乙基磺酸盐是通过碳链长度为C8至C20的脂肪酸的酯化或者通过脂肪酰氯与羟乙基磺酸盐反应制备的。典型的脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产品(例如作为商品销售或生产的表面活性剂产品)含有约40至95wt.％的脂肪酰基羟乙基磺酸盐，和0至50wt.％的游离脂肪酸，以及典型地小于5％的羟乙基磺酸盐和痕量(小于2wt.％)的其它杂质。 
将商业上销售或生产的脂肪酰基羟乙基磺酸盐容易地用于液体组合物，特别是其中酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产品用作主要表面活性剂的体组合物的一个问题是这些化合物在水中的溶解度低。这对于含有高水平游离脂肪酸/脂肪皂(例如10％重量或更高)和/或具有碳链长度为14或更高的长链脂肪酰基羟乙基磺酸盐成分的脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产品来说，尤其是这样。表面活性剂产品的脂肪酰基羟乙基磺酸盐成分倾向于形成不溶的表面活性剂体晶，晶体的量强烈地依赖于储存温度，因为这些晶体的溶解温度范围宽。这反过来导致了液体清洁剂不稳定，该清洁剂在低温或高温表现为非常稠或非常稀的稠度。在低温时，所述液体组合物变成水薄(water-thin)的液体，引起产品相分离。其为附图1示例的，其中显示了比较实施例1A在25和40℃下的粘度。比较实施例1A是含有36wt.％脂肪酰基羟乙基磺酸盐产品( Noodle)的液体，当在0.01s-1下测定时，其具有的40℃和25℃的粘度比为约0.0234。在25℃下，该液体具有非常高的粘度；而在40℃下，该液体组合物变得水薄。 
因此，提供组合物，特别是其中使用了具有10wt.％或更多游离脂肪酸的脂肪酰基羟乙基磺酸盐产品的那些，在低温或高温下都具有一致的粘性是极其有利的。更为有利的是，提供一种方法，用以处理组成成分以确保获得一致粘度，并且所述脂肪酰基羟乙基磺酸盐产品容易地用于液体清洁剂组合物中，而不管游离脂肪酸/脂肪皂的含量或脂肪酰基羟乙基磺酸盐、脂肪酸或脂肪酸/脂肪皂组分的碳链长度如何。本发明正好提供了这样的组合物以及制备这种组合物的方法。 
不希望受到理论的束缚，申请人相信这些液体组合物在高温下(例如40℃或更高)粘度不一致和物理不稳定的问题是由组合物含有室温下不溶性的脂肪酸/脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂晶体引起的。申请人相信提出的稳定性问题可以这样解决，通过在处于或高于这些脂肪酸/脂肪酰基羟乙基磺酸盐晶体的溶解温度的温度下形成粘性表面活性剂液晶，使得其中使用的表面活性剂产品的液体组合物具有足够高的粘度以保证稳定性，所述稳定性定义为在45℃储存两周后没有可见的物理分离。所述粘性晶体的形成是通过在高温下，在液体组合物中使用长链(＞14)和短链(≤C14)的直链脂防酸/脂肪皂(即，大于20，但小于70wt.％的全部脂肪酸/脂肪酸盐为长链脂肪酸)的特定混合物以在高的储存温度下建立更高的粘度(更一致的粘度)完成的，这允许脂肪酰基羟乙基磺酸盐产品，不管游离脂肪酸的含量或羟乙基磺酸盐的碳链长度无何，在低温或高温下都具有更一致的粘度，并且储存稳定。 
酰基羟乙基磺酸盐液体是本领域存在的。例如，在Lee等的美国专利No.5,415,810中公开了包含脂肪酰基羟乙基磺酸盐和两性离子表面活性剂(例如椰油酰胺丙基甜菜碱)的组合物，其中推测两性离子表面活性剂帮助溶解羟乙基磺酸盐和形成各向同性液体。该参考文献分别反向教导了游离脂肪酸，特别是长链脂肪酸(第2栏，第34-39行)的使用，更不用说长链和短链脂肪酸的联合使用。 
JP63 243200公开了一种对皮肤温和的霜状清洁组合物。该清洁组合物包含预定比例的与酰基羟乙基磺酸盐复合的N-酰基谷氨酸盐和高级脂肪酸。 
WO 2008/074617公开了包含脂肪酰基羟乙基磺酸盐的个人护理皮肤或头发液体清洁组合物。该文献涉及通过将部分或全部的脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂晶体转变为表面活性剂液晶来解决清洁组合物粘度不一致的问题。这是通过特定个定组成的液晶改性剂(例如，脂肪酸和脂肪醇)和足够高水平的表明活性剂液晶诱导剂比如烷醇酰胺或烷基胺来实现的。 
US 2005/0136026公开了一种有序液晶相清洁组合物，其含有阴离子表面活性剂和结构化基质，该结构化基质含有特定摩尔比例的C18至C24的普通单烷基磺基琥珀酸盐，和具有烷基的碳数目不同于4个或与单烷基磺基琥珀酸盐相比更少的C16至C24的烷基脂肪酸。 
Brody等的美国专利No.5,739,365，以及美国专利No.2004/0224863都公开了含有铵抗衡离子的合成表面活性剂帮助溶解脂肪酰基羟乙基磺酸盐的用途。 
Puvvada的美国专利No.5,952,286和美国专利No.6,077,816公开了液体清洁组合物，其可以含有酰基羟乙基磺酸盐，和可溶的层状相结构化物(structurant)(例如支链脂肪酸)。 
Greene等的美国专利No.5,132,037(以及相关的美国专利No.5,234,619和美国专利5,290,471)公开了含有C8至C22酰基羟乙基磺酸盐、合成物和游离脂肪酸(优选C16或更高级的)的组合物。将8-22个碳的游离脂肪酸加入到这些专利中提出的组合物中用作泡沫增加剂以及用作皮肤感觉、光滑和脂滑感(creaminess)促进剂，而不是用作维持液体在低温和高温储存条件下液体一致性的稳定剂(US专利5,132,037第2栏第29-39行)。其中没有教导如何使用长链和短链脂肪酸的特定混合物和所需水平以提供含有脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产物的液体组合物的一致粘度。这些专利宽泛地提出了脂肪酸组合物(C8至C22)以及其水平(脂肪酸比脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂为1/10至10/1)，并且没有解决含有不溶性脂肪酸/脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂晶体的液体组合物的产品不一致和高温下储存稳定性的问题。所有本发明的比较实施例和如在这些专利中提出的组合物(下表3)显示了Greene等的这些液体在45℃下不稳定。这些比较实施例都显示出在45℃的储存条件下在不到两周内相分离。可以在高温下提供一致的粘度和稳定性的组合物基于这些专利中的宽泛公开的脂肪酸和脂肪酸/表面活性剂比例不是明显的或可预料的。这不是任意产品优化的作用，因为现有技术还没有明白什么导致了问题，而且完全不能预测其能起作用的过程。 
申请人在2006年12月提交了三个与本发明类似的涉及晶体改性剂系统的液体组合物的案子。然而，这些申请中的任一个都是没有预测特定水平的单独的长链和短链脂肪酸/脂肪皂混合物可以用于稳定含有脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产品的液体组合物，例如，通过在高温下(40℃或更高)溶解脂肪酰基羟乙基磺酸盐/脂肪酸晶体时形成粘性表面活性剂液晶。 
没有一篇参考文献单独或结合教导或提出了包含含有特定长链和短链脂肪酸/脂肪皂混合物(20至70％的＞C14，和80至30％的≤C14)的脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂的组合物，其中形成的组合物具有对温度较低敏感的产品粘度，并且在高温储存条件下是稳定的。 
发明概述 
在一个实施方案中，本发明涉及一种新的含有脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产品的液体清洁组合物，其中该组合物被长链和短链的脂肪酸/脂肪皂的特定组合稳定化，以增加该液体组合物在高温下的粘度。 
更特别地，在一个实施方案中，本发明包括液体清洁组合物，其包含： 
(a)3至45wt.％，优选8至35％重量的脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产品，其中所述产品包含在所述产品中的脂肪酰基羟乙基磺酸盐，以及游离脂肪酸和/或脂肪皂； 
(b)0至15％wt.％的辅助表面活性剂，选自阴离子表面活性剂(不包括(a)的脂肪酰基羟乙基磺酸盐产品中的脂肪酰基羟乙基磺酸盐成分)、两性表面活性剂和非离子表面活性剂及其混合物； 
(c)4至20wt.％的C8至C20的全部直链脂肪酸/脂肪皂，其中全部直链脂肪酸/脂肪皂包括作为(a)项的脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产品的一部分的游离脂肪酸/脂肪皂以及单独存在于组合物中的直链脂肪酸的总和；其中碳链长度超过14的脂肪酸/脂肪皂占组合物中全部直链脂肪酸/脂肪皂重量的20至70wt.％，优选30至65wt.％，更优选30至60％重量(注意，直链是指直链的、饱和的脂肪酸)； 
全部直链脂肪酸/脂肪皂与全部合成表面活性剂(定义为(a)项的脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂，不包括产品中的游离脂肪酸和或脂肪皂，和(b)项的合成辅助表面活性剂的总和)的比例为至少0.25，优选至少0.30，并且小于1.0： 
其中，所述液体清洁剂组合物的粘度在0.01s-1下，在25℃下应该为至少50Pas，优选至少100Pas；当在0.01s-1下测定时，在40℃下的粘度与在25℃下的粘度的比例应该为至少0.2，优选0.3，更优选0.4；液体组合物的pH值在4.0至8.0的范围内，优选4.5至7.5；所述组合物优选在45℃下稳定(即，物理稳定并且没有视觉上可看到的分离)至少2周。 
在第二个实施方案中，本发明涉及一种使用脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产品、辅助表面活性剂和如上所述高温储存稳定系统制备所述组合物的方法。 
在阅读了以下的详细描述以及权利要求书后，这些以及其他方面的特征和 优点对本领域技术人员变得显而易见。为了避免怀疑，本发明一方面的任意特征可以应用在本发明的任意其它方面。应当注意，以下说明书中给出的实施例是为了阐述本发明，并不意在将发明限制到那些实施例本身。除了在实验例中，或除非另有说明，在本文使用的表示成分的量或反应条件的所有数字在所有情况下均应当理解为受术语“约”修饰。类似的，除非另有说明，所有百分数都为总组合物的重量/重量百分数计。以“从x至y”的形式表示的数值范围应理解为包括x和y。当以“从x至y”的方式描述某个具体特征的多个优选范围时，应理解为结合不同端点的所有范围都在考虑之列。当在说明书和权利要求中使用术语“包含(包括)”时，其并不意在排除其他未具体提及的术语、步骤或特征。除非另有说明，所有的温度都是摄氏度(℃)计。除非另有说明，所有的测量都采用国际单位制(SI)单位。所有引用的文献-在相关的部分-都并入本文作为参考。 
附图简述 
现在，本发明将仅通过实施例以及参照附图进行描述，其中： 
-图1显示了温度对本发明的仅含有脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产品、不含有本发明的特定高温稳定剂的液体组合物粘度特征的影响(表3的比较实施例1A)。该图显示了样品的粘度对储存温度非常敏感。在25℃，在0.01s-1下具有的粘度为875Pas，洗剂样稠度。在40℃，其变成了水薄液体，在0.01s-1下具有的粘度仅仅为20.5Pas。在剪切速率为0.01s-1下，40℃和25℃的粘度比例为0.0234；并且样品在45℃的储存条件下在不到一周内显示出相分离；和 
-图2为对比实施例1A的DSC热分析图。 
发明详述 
本发明涉及一种新的包含脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产品的液体清洁组合物，其被长链和短链脂肪酸(所有直链脂肪酸的＞20至＜70％必须是＞C14)的特定组合稳定化。所述脂肪酸用于增加液体组合物在高温下的粘度。 
更特别地，本发明包括液体清洁组合物，其包含： 
(a)3至45wt.％，优选4至40％的脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产品，所述产品含有游离脂肪酸和/或脂肪皂； 
(b)0至15％wt.％的辅助表面活性剂，选自阴离子表面活性剂(不包括(a)的脂肪酰基羟乙基磺酸盐)、两性表面活性剂和非离子表面活性剂及其混合物； 
(c)4至20wt.％的C8至C20直链脂肪酸/脂肪皂，包括(a)项的脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产品，其中碳链长度超过14的直链脂肪酸/脂肪皂占组合物中全部直链脂肪酸/脂肪皂重量的20至70wt.％，优选30至65wt.％，更优选30至60％重量； 
全部直链脂肪酸/脂肪皂与全部合成表面活性剂((a)项的纯的脂肪酰基羟乙基磺酸盐和(b)项的合成辅助表面活性剂的总和)的比例为至少0.25，优选0.30，并且小于1.0； 
其中，所述液体清洁组合物的粘度在0.01s-1下，在25℃应该为至少50Pas，优选至少100Pas；当在0.01s-1下测定时，在40℃下的粘度与在25℃下的粘度的比例应该为至少0.2，优选0.3，更优选0.4；所述液体组合物的pH值在4.0至8.0的范围内，优选4.5至7.5；其中，所述组合物在45℃下稳定(即，物理稳定并且没有视觉上可看到的分离)至少2周。 
在第二个实施方案中，本发明涉及一种使用脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产品、辅助表面活性剂和如上所述高温储存稳定系统制备所述组合物的方法。 
下面更详细地定义本发明。 
定义 
为了本发明的目，脂肪酰基羟乙基磺酸盐“产品”包含(除其它组分外)纯脂肪酰基羟乙基磺酸盐以及游离脂肪酸和/或脂肪酸盐两者。 
脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产品 
本发明的组合物包含3至45％重量的脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产品，该表面活性剂产品中含有大于5wt.％，优选大于10wt.％的游离脂肪酸/脂肪皂。 
脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂一般通过羟乙基磺酸盐比如羟乙基磺酸碱金属盐和脂肪族脂肪酸反应来制备，所述脂肪族脂肪酸具有8至20个碳原子并且碘值(测量不饱和度)小于20g，例如： 
HOR1SO3M+RCOOH→RCOOR1SO3H 
其中R1为含有2至4个碳原子的脂肪烃基；M为碱金属阳离子或金属离子(例如钠、镁、钾、锂)、铵、或取代的铵阳离子、或其它抗衡离子；以及R是具有7至24个碳原子、优选8至22个碳的脂肪族烃基。 
根据采用的处理条件，得到的脂肪酰基羟乙基磺酸盐产品可以是45至95％重量的脂肪酰基羟乙基磺酸盐和50至约0wt.％、典型的40至5wt.％的游离脂肪酸，以及以小于5wt.％存在的羟乙基磺酸盐，和痕量(小于2wt.％)的其它杂质的混合物。一般来说，使用脂肪族脂肪酸的混合物来制备商品脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂，得到的脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂(例如由羟乙基磺酸碱金属盐和脂肪族脂肪酸反应得到的)含有至少20wt.％(基于脂肪酰基羟乙基磺酸盐反应产物计)的具有14个或更多碳原子的脂肪酰基至少16wt.％的具有14个或更多碳原子的脂肪酸。 
这些更长链的脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂和脂肪酸典型地在室温西于水中形成不溶性表面活性剂晶体。通过采用以下描述的差示热扫描量热(DSC)法测量在pH值为6.0至7.5范围内的液体中仅含有脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产品的含水溶液的晶体转变温度(表3中的对比实施例1A)确定所述脂肪酰基羟乙基磺酸盐/脂肪酸晶体典型地具有在30℃和45℃之间的溶解温度，如在图2中所示。由于这些脂肪酰基羟乙基磺酸盐/脂肪酸晶体的存在，在液体组合物中含有这些商业化的脂肪酰基羟乙基磺酸盐产品的液体处于或低于室温时具有非常高的粘度。然而处于或高于40℃时，由于这些表面活性剂晶体的溶解，液体变成水薄液体，如图1所示。这导致了产品在高温下(例如40℃或更高)的不一致性和储存不稳定性。 
本发明的一个主要方面是由于不溶性脂肪酰基羟乙基磺酸盐/脂肪酸晶体的溶解而导致的含有脂肪酰基羟乙基磺酸盐产品的液体清洁剂的极端不一致性及其在高储存温度(40℃或更高)下的不稳定性可以通过采用本发明的特定脂肪酸/脂肪皂组合(即，下述的高温稳定系统)来解决，所述组合使得得到的液体组合物能够通过在高储存温度(例如40℃或更高)下形成粘性表面活性剂液晶而保持其一致性和其稳定性。 
现在可以一致使用的特别优选的含有5wt.％或更多的脂肪酸/脂肪皂的脂肪酰基羟乙基磺酸盐产品包括DEFI(直接酯化的脂肪的羟乙基磺酸盐)薄片和用于个人清洁的由DEFI制备的合成洗涤条(synthetic detergent noodles)。DEFI薄片典型地含有约65至80wt.％的脂肪酰基羟乙基磺酸钠和15至30wt.％的游离脂肪酸。得到的脂肪酰基羟乙基磺酸盐中超过65wt.％的脂肪酰基具有12至18个碳原子。 清洁皂条是上述DEFI薄片和长链(主要是C16和C18)脂肪酸和 脂肪皂的混合物，其含有约40至60wt.％的脂肪酰基羟乙基磺酸盐以及30至40wt.％的脂肪酸和脂肪皂。可用于本发明的其它商业化的脂肪酰基羟乙基磺酸盐产品的实例为来自Clariant的 表面活性剂，比如 SC165C； Cl、 Cl65；和来自Yongan Daily Chemical Co.的椰油酰基羟乙基磺酸钠，比如YA-SCI- 或YA-SCI- Unilever制造的DEFI薄片和 清洁皂条是本申请尤其优选的。 
合成辅助表面活性剂 
本发明的第二种组分是表面活性剂，选自如下描述的阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、两性表面活性剂。在本发明中使用的合成辅助表面活性剂的含量可以在0至15wt.％范围内。当确定辅助表面活性剂的水平时，形成酰基羟乙基磺酸盐产品的部分的酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂不计算在内。 
例如，阴离子表面活性剂可以为脂肪族磺酸盐，比如伯烷烃(例如C8-C22)磺酸盐、伯烷烃(例如C8-C22)二磺酸盐、C8-C22烯烃磺酸盐、C8-C22羟烷烃磺酸盐或烷基甘油醚磺酸盐(AGS)；或芳基磺酸盐，比如烷基苯磺酸盐。 
阴离子表面活性剂还可以是烷基硫酸盐(例如C12-C18烷基硫酸盐)或烷基醚硫酸盐(包括烷基甘油醚硫酸盐)。所述烷基醚硫酸盐包括具有下式的那些： 
RO(CH2CH2O)nSO3M 
其中R是具有8至18个碳、优选12至18个碳的烷基或烯基，n具有大于至少0.5，优选在2和3之间的平均值；M是增溶阳离子，比如钠、钾、铵或取代的铵。优选月桂基醚硫酸铵和月桂基醚硫酸钠。 
阴离子表面活性剂还可以是磺基琥珀酸盐(包括单烷基或二烷基，例如C6-C22磺基琥珀酸盐)；烷基和酰基牛磺酸盐、烷基和酰基肌氨酸盐、烷基和酰基甘氨酸盐、烷基磺基乙酸盐、C8-C22烷基磷酸盐、烷基磷酸酯和烷氧基烷基磷酸酯、酰基乳酸盐、C8-C22单烷基琥珀酸盐和马来酸盐、以及支链酰基羟乙基磺酸盐。 
另一类阴离子表面活性剂为如下的羧酸盐： 
R-(CH2CH2O)nCO2M 
其中R为C8至C20的烷基；n为1至20；M为如上所定义。 
可以使用的另一种羧酸盐是氨基烷基多肽羧酸盐，比如例如，Seppic 的Monteine 
两性离子表面活性剂是通过被广泛地描述为脂肪族季铵、膦和锍化合物的衍生物的那些表面活性剂来示例，其中的脂肪族基团可以为直链的或支链的，且其中一个脂肪族取代基含有从约8个至约18个碳原子，一个含有例如羧酸根、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根的阴离子基团。 
这些化合物的通式是： 
其中R2包含从约8个至约18个碳原子、从0至约10个环氧乙烷部分以及从0至约1个甘油基部分的烷基、烯基或羟烷基；Y选自氮、磷和硫原子；R3为含约1个至约3个碳原子的烷基或单羟基烷基；当Y为硫原子时，X为1，而当Y为氮原子或磷原子时，X为2；R4为含约1个至约4个碳原子的亚烷基或羟基亚烷基；和Z为选自羧酸根、磺酸根、硫酸根、膦酸根和磷酸根的基团。 
可用于本发明的两性洗涤剂包括至少一个酸根。其可以为羧酸根或磺酸根。它们包括季氮，因此为季酰氨基酸(quaternary amido acid)。它们通常应包括7至18个碳原子的烷基或烯基。它们通常符合如下总结构式： 
其中R1为7至18个碳原子的烷基或烯基；R2和R3各自独立地为1至3个碳原子的烷基、羟烷基或羧基烷基；n为2至4；m为0至1；X为任选地被羟基取代的1至3个碳原子的烯基；和Y为-CO2-或-SO3-。 
两性乙酸盐和两性双乙酸盐(diamphoacetates)也意味着涵盖在可使用的可能的两性离子和/或两性化合物内。 
可以使用的非离子表面活性剂特别包括具有疏水基团和反应性氢原子的化合物(例如脂肪醇、酸、酰胺或烷基酚)与环氧烷烃(特别是单独的环氧乙烷或其与环氧丙烷的混合物)的反应产物。具体的非离子洗涤剂化合物为烷基(C6-C22)酚-环氧乙烷缩合物，脂肪族(C8-C18)的直链或支链的伯醇或仲醇与环氧乙烷的缩合产物，以及通过缩合环氧乙烷与环氧丙烷和乙二胺的反应产物缩合制得的产物。其它的所谓非离子洗涤剂化合物包括长链氧化叔胺、长链氧 化叔膦和二烷基亚砜。 
非离子表面活性剂也可以是糖基酰胺，比如多糖酰胺。具体地，该表面活性剂可以是在Au等的美国专利No.5,389,279中描述的乳糖基酰胺(lactobionamides)中的一种，该专利通过引用并入本文，或者是在Kelkenberg的专利No.5,009,814中描述的糖基酰胺的一种，通过参考将该专利并入本申请中。 
可以使用的其它表面活性剂为在Parran Jr.的美国专利No.3,723,325中描述的，以及如在Llenado的美国专利No.4,565,647中公开的烷基多糖非离子表面活性剂，这两篇文献也通过引用并入本申请中。 
优选的烷基多糖是具有下式的烷基聚糖苷： 
R2O(CnH2nO)t(糖基)x
其中R2选自烷基、烷基苯基、羟烷基、羟烷基苯基及其混合物，其中烷基含有从约10至约18个、优选从约12至约14个碳原子；n为0至3，优选为2；t为从0至约10，优选为0；和x为从1.3至约10，优选从1.3至约2.7。糖基优选衍生自葡萄糖。为制备这些化合物，首先形成醇或烷基聚乙氧基醇，然后与葡萄糖、或葡萄糖源反应，以形成糖苷(在1-位上连接)。然后，另外的糖基单元可以在其1-位和前面的糖基单元的2-、3-、4-和/或6-位，优选主要在2-位连接。 
可以使用的其它表面活性剂描述在Parran Jr.的美国专利No.3,723,325中以及Schwartz，Perry & Berch的“Surface Active Agents and Detergents”(Vol.I & II)中，二者也通过参考并入本申请中。 
本发明一个优选的组合物包括酰基羟乙基磺酸盐产物与阴离子表面活性剂(例如烷氧基硫酸盐，比如烷基醚硫酸碱金属盐)和两性表面活性剂(比如甜菜碱)的混合物。在另一个实施方案中，羟乙基磺酸盐产品可以与单独的烷基醚硫酸盐一起使用(参见实施例7)；与单独的两性表面活性剂一起使用(参见实施例4-6)；或完全不与辅助表面活性剂一起使用(参见实施例1和2)。 
高温储存稳定系统 
本发明的另一个基本组分是高温储存稳定系统，该系统包括长链和短链直链脂肪酸/脂肪皂的组合。据发现这个定义了“高温储存稳定系统”的特定组合增加了液体组合物在处于或高于40℃时的粘度，使得当储存在处于或高于40℃时，液体组合物的粘度保持足够保持其物理稳定性的粘性。不希望受到理论的 束缚，据信定义高温储存稳定系统的特定组合改变了本发明液体组合物表面活性剂混合物的装填(packing)，当不溶性的脂肪酰基羟乙基磺酸盐/脂肪酸晶体在高于其溶解温度时溶解时，其形成粘性的表面活性剂液晶，而不是低溶解度的表面活性剂胶束，从而使所述液体保持高粘性并保持其物理稳定性。本发明的长链脂肪酸定义为具有16至20个碳的直链脂肪酸/脂肪皂；短链脂肪酸为具有14或更少的碳的直链脂肪酸/脂肪皂。 
本发明的高温储存稳定系统的脂肪酸/脂肪皂混合物的选择有三个标准。第一，本发明的清洁组合物中直链脂肪酸/脂肪皂的总水平应该为组合物重量的至少4％，至多20％。这除了包括单独存在于组合物中的，还包括加入到液体清洁组合物中的脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产品中的脂肪酸/脂肪皂。第二个标准是清洁组合物中脂肪酸/脂肪皂的总量与脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂和辅助表面活性剂的总量的比例为至少0.25，优选0.30，并且不超过1.0。这是为了保证存在稳定所述液体足量的脂肪酸/脂肪皂水平。最后一个标准是长链脂肪酸/脂肪皂(＞C14)的量应该不超过加入到液体组合物中的全部直链脂肪酸/脂肪皂的70wt.％，并且至少20wt.％。 
本发明的液体组合物中所需的脂肪酸/脂肪皂的水平和组成可以通过采用使用下述粘度方法在25℃和40℃下测量本发明的、含有不同量的、基于上述三个标准选择的长链和短链脂肪酸/脂肪皂的液体清洁剂组合物来确定。在25℃下，在0.01s-1下的粘度应当为至少50Pas，优选100Pas；并且在0.01s-1下，40℃和25℃的粘度比例应当为至少0.2，优选0.3，最优选0.4。除了上述的粘度标准，含有所述液晶改性剂组合的液体组合物应当在45℃下稳定2周以上。 
水溶性/分散性聚合物 
水溶性/分散性聚合物是任选的成分，其优选地包括在本发明的液体组合物中。水溶性/分散性聚合物可以是具有分子量大于100,000道尔顿的阳离子聚合物、阴离子聚合物、两性聚合物或非离子聚合物。已知这些聚合物可在使用中和使用后改善皮肤的感觉，提高泡沫脂滑感(creaminess)和泡沫的稳定性，并且增加液体清洁剂组合物的粘度。 
在本发明中有用的水溶性/分散性聚合物的实例包括碳水化合物胶，比如纤维素胶、微晶纤维素、纤维素凝胶、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟甲基或羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、瓜尔胶、刺梧桐 胶、黄芪胶、阿拉伯胶、金合欢胶、琼脂胶、黄原胶及其混合物；胶凝温度在30至85℃之间的改性的和未改性的淀粉颗粒，以及预胶化的冷水可溶性淀粉；聚丙烯酸酯；卡波普类；碱性可溶性乳液聚合物，比如Aculyn 28、Aculyn 22或Carbopol Aqua SF1；阳离子聚合物，比如改性的多聚糖，包括从Phone Poulenc可获得的、商品名为Jaguar C13S、Jaguar C14S、Jaguar C17或Jaguar C16的阳离子瓜尔胶；阳离子改性的纤维素，比如来自Amerchol的UCARE Polymer JR 30或JR 40from；来自Hercules的N-Hance 3000、N-Hance 3196、N-Hance GPX 215或N-Hance GPX 196；合成阳离子聚合物，比如Nalco的MerQuat 100、MerQuat280、Merquat 281和Merquat 550；阳离子淀粉，比如Staley公司生产的StaLok(R)100、200、300和400；Henkel公司的Galactasol 800系列基于瓜尔胶的阳离子半乳甘露聚糖；和聚季铵盐-24。 
形成凝胶的聚合物，比如改性的或未改性的淀粉颗粒、黄原胶、卡波普、碱性可溶性乳液聚合物和比如Jaguar C13S的阳离子瓜尔胶、以及比如UCAREPolymer JR 30或JR 40的阳离子改性纤维素是本发明特别优选的。 
水溶性皮肤有益剂(skin benefit agent) 
水溶性皮肤有益剂是另一种任选的成分，其优选地包括在本发明的液体组合物中。可以使用多种水溶性皮肤有益剂，其水平可以是从0至50wt.％，优选1至30％。这些材料包括，但不限于，多羟基醇，比如甘油、丙二醇、二丙二醇(dipropylene glycol)、山梨醇、泛醇和糖；脲，α-羟基酸及其盐比如乙醇酸或乳酸；以及分子量小于20,000的低分子量的聚乙二醇。在液体组合物中使用的优选水溶性皮肤有益剂是甘油、山梨醇和丙二醇。 
本发明的液体清洁组合物还可以含有0至40％重量的有益剂。 
一类成分是用于润湿和增强例如皮肤的营养素。它们包括： 
a)维生素，比如维生素A和E，以及维生素烷基酯，比如维生素C烷基酯； 
b)脂质，比如胆固醇、胆固醇酯、羊毛脂、乳脂(creaminess)、蔗糖酯和假神经酰胺； 
c)脂质体形成材料，比如磷脂和具有两个长烃链的合适的两性分子； 
d)必需脂肪酸、多不饱和脂肪酸和这些材料的来源； 
e)不饱和脂肪酸的甘油三酯，所述不饱和脂肪酸比如葵花油、樱草油、鳄梨油、杏仁油； 
f)由饱和及不饱和脂肪酸的混合物形成的植物黄油，比如牛油树脂；和 
g)矿物质，比如锌、镁和铁的来源； 
第二类皮肤有益剂是用于提供给皮肤湿润感的皮肤调理剂。合适的皮肤调理剂包括： 
a)硅油、树胶及其改性物，比如线形和环状的聚二甲基硅氧烷，氨基、烷基和烷基芳基硅油； 
b)烃，比如液体石蜡、矿脂、凡士林(Vaseline)(商标名)、微晶蜡、地蜡、角鲨烯、姥鲛烷、石蜡和矿物油； 
c)调理性蛋白，比如乳蛋白、丝蛋白和麸质； 
d)可以用作调理剂的阳离子聚合物，包括Quatrisoft LM-200Polyquaternium-24、Merquat Plus 3330-Polyquaternium 30和 型调理剂； 
e)保湿剂，比如甘油、山梨醇和脲； 
f)润肤剂，比如长链脂肪酸酯，比如棕榈酸异丙酯和乳酸鲸蜡酯。 
第三类有益剂是深层清洁剂。在此定义为能够在清洁后立即增加清爽感或能够对清洁不完全带来的皮肤问题提供持续效果的成分。深层清洁剂包括： 
a)抗微生物剂，比如2-羟基(hydrozy)-4，2’，4’-三氯二苯醚(DP300)2，6-二甲基-4-羟基氯苯(PCMX)、3，4，4’-三氯对称二苯脲(TCC)、3-三氟甲基-4，4’-二氯对称二苯脲(TFC)、过氧化苯甲酰、锌盐、茶树油， 
b)抗痤疮剂，比如水杨酸、乳酸、乙醇酸和柠檬酸，以及过氧化苯甲酰(也是一种抗微生物剂)， 
c)控油剂，包括皮脂抑制剂；调节剂，比如二氧化硅、二氧化钛，吸油剂比如微海绵， 
d)收敛剂，包括单宁酸、锌盐和铝盐、植物提取物比如来源于绿茶和金缕梅(Hammailes)的提取物， 
e)擦洗和剥落颗粒，比如聚乙烯球、成团二氧化硅、糖、经研磨的核、种子和壳(比如来源于核桃、桃、鳄梨和燕麦的)，盐， 
f)凉爽剂，比如甲醇及其各类衍生物，和低级醇， 
g)水果和药草提取物， 
h)皮肤镇静剂，比如芦荟， 
i)精油，比如薄荷(mentah)、茉莉、樟脑、白雪松、苦橙皮、裸麦(rye)、松 节油、肉桂、香柠檬、柑橘、菖蒲、松、熏衣草、月桂、丁香、罗汉柏(hiba)、桉树、柠檬、星状花的植物、百里香、薄荷油、玫瑰、鼠尾草、薄荷醇、桉树脑、苏根醇、柠檬醛、香茅醇、冰片、芳樟醇、牻牛儿苗醇(geranoil)、月见草、樟脑、麝香草酚、spirantol、penene、柠檬精油和类萜油(terpenoid oil)。 
可以使用的其它有益剂包括抗衰老化合物、防晒剂和亮肤剂。 
当有益剂是油、特别是低粘度油时，将其预先增稠以促进其递送可能是有利的。在这种情况下，可以采用He等的U.S.5,817,609中描述的类型的疏水性聚合物，该申请通过参考并入本申请中。 
本发明的最终液体清洁组合物应具有按照下述粘度测量方法，通过Rheomethc Scientific SR5 Rheolmeter，在0.01s-1下，在25℃下测量超过50，优选超过100Pas的粘度，并且在0.01s-1下，40℃的粘度和25℃的粘度的比例应当至少为0.2，优选0.3，最优选0.4；pH值在4.0至8.0之间，优选4.5至7.5。在室温下，所述组合物含有溶解温度在30℃和50℃之间的表面活性剂晶体。所述组合物还应该在室温和45℃下物理相稳定至少两周。 
其它任选的组分 
另外，本发明的组合物可以包含0至10％重量任选的以下成分： 
香料；螯合剂，比如乙二胺四乙酸钠(EDTA)、EHDP或其混合物，其含量为0.01至1％，优选0.01至0.05％；着色剂、遮光剂和珠光剂，比如硬脂酸锌(zinc striate)、硬脂酸镁、TiO2、EGMS(乙二醇单硬脂酸酯)或Lytron 621(苯乙烯/丙烯酸酯共聚物)；它们全部有助于提高产品的外观或化妆性质。 
所述组合物可以进一步包含抗微生物剂，比如2-羟基-4，2’4’三氯二苯醚(DP300)；防腐剂，比如二羟甲基二甲基乙内酰脲(Glydant XL 1000)、对羟基苯甲酸酯、山梨酸等。 
如果合适，可以有利地使用含量为约0.01％或更多的抗氧剂，例如丁羟甲苯(BHT)。 
可以作为调理剂使用的聚乙二醇包括： 
Polyox    WSR-25         PEG 14M， 
Polyox    WSR-N-60K      PEG 45M，或 
Polyox    WSR-N-750      PEG 7M. 
可以包含的另一种成分是剥落剂，比如聚乙烯珠、核桃壳和杏树种子。 
实施例&实验设计
差示扫描量热法(DSC) 
将样品称重，放入铝盘，进行气密性密封，并在25℃下将其装入TAInstruments的2920 MDSC仪器中。将样品平衡至2℃的温度，等温保持(Iso-Track)2分钟，接着，以5℃/分钟加热至60℃。 
粘度测量方法 
采用来自TA Instruments的AR-G2 controlled-stress Rheometer，通过稳速扫描测试法(steady rate sweep test method)或峰值保持测试法(peak hold test method)测量粘度。用于测量清洁剂粘度的每种检测方法的步骤和设置描述如下： 
检测方法A：            稳速扫描测试法- 
几何结构：             锥和板 
直径：                 40mm 
锥角：                 2° 
GAP：                  0.061mm 
实验条件： 
测试类型：             稳速扫描 
剪切速率升幅           从0.01至100s-1(对数模式，5点/10个单位) 
(Shear Rate Ramp)： 
测量时间：             40秒 
温度：                 各种温度(25℃/40℃) 
步骤： 
将约0.5g的样品倒在板上。降低锥体到空隙为0.1mm，用塑料刮刀除去多余的样品。将空隙减小至0.061mm，开始测试。绘制剪切速率与粘度曲线。 
检测方法          峰值保持测试法 
B： 
结合结构：        标准铝平行平板 
                  (Standard Aluminum parallel plate) 
直径：             40mm 
GAP：                   1000微米 
检测设置：              保持剪切速率(1/s)在0.01 
持续时间：              50秒 
样品延迟                10秒 
时间： 
温度：                  各种温度(25℃/40℃) 
步骤： 
将约2g的样品倒在板上。降低板到空隙为1000微米，用塑料刮刀除去多余的样品。开始检测，获得5个读数。忽略第一个读数，使用后4个读数的平均值。 
本发明组合物的实施例如下所示(表格中的所有数字都是以液体组合物为100％有效时每种组分的wt.％)： 
表1：本发明实施例1至7 
* 皂，呈无香条 
所有表1和表2中的实施例都是通过在70至75℃下混合除香料、Glydantplus和EDTA外的所有成分30至50分钟，直到所有的固体成分，比如 Noodle、DEFI薄片、Jordapon Cl和脂肪酸溶解形成均一的混合物。当溶液冷却低于40℃时，加入香料、Glydant plus(一种乙内酰脲防腐剂)和硫酸铵。使用30％的柠檬酸或25％的NaOH溶液将这些液体的pH值调节到5.5至7.0。DEFI和 都是Unilever生产的脂肪酰基羟乙基磺酸盐产品。DEFI具有约72.5wt.％的C8至C18的脂肪酰基羟乙基磺酸盐和22wt.％的8至18个碳的游离脂肪酸。 是通过混合约65-75wt.％的DEFI与15-25wt.％的长链(C16至C18)脂肪酸和脂肪皂混合制成的。 Noodle含有约50wt.％的脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂，和约35wt.％的直链脂肪酸/直链脂肪皂，其中约79.2wt.％的脂肪酸/脂肪皂具有多于14个碳。Jordopon CI是从ICI.可获得的。其含有约86wt.％的椰油酰基羟乙基磺酸盐和5wt.％的游离可可脂肪酸。 
将样品在室温和45℃下储存超过4周。在25和40℃下测量的粘度数据如表中所示。在25℃下，如表1和2中所示，所有本发明的样品在0.01s-1下的粘度都超过100Pas，在0.01s-1下，在40℃下与在25℃下的粘度比例都高于0.4。它们在25和40℃储存超过4周后都是稳定的，没有可见的物理分离。这些实施例说明了本发明定义的稳定系统可足够强劲地(robust)稳定含有高水平脂肪酸/脂肪皂的脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产品(即，当使用高温贮存稳定系统时，不管脂肪酸的含量和/或脂肪酰基的链长如何，组合物在高温和低温下一致稳定至少4周)。 
表3：比较实施例 
* 皂，呈无香条 
制备如表3中所示的比较实施例1A、5A、11A、12A、14A和16A作为比较，其具有与表1和2中的实施例1、5、11、12、14和16分别类似的组成，但不含有本发明所述的特定脂肪酸混合物，即，没有超过70wt.％液体组合物中的全部脂肪酸/脂肪皂具有多于14个的碳原子。通过上述的相同方法制备所有的比较实施例。除比较实施例1A外，这些比较实施例的组合物都描述在Greene等的美国专利5,132,037、5,234,619和5,290,471中。这些比较样品中没有一个在45℃下稳定超过两周，并且由于缺少稳定液体组合所需的合适脂肪酸混合物，其在不到两周时都显示出相分离。 
特别地，所有的比较实施例(1A、5A、11A、12A、14A和16A)含有一种脂肪酸混合物，其与在Greened等的U.S.5,132,037中公开的相比具有占全部直链脂肪酸/盐很高水平比例(例如，大于75％)的C16、C18长链脂肪酸/脂肪皂。所有的较实施例都没有在25℃下具有足够高的粘度(对比实施例11A、12A、14A和16A)，其在25℃和40℃下的粘度比例也小于0.20(比较实施例1A和5A)。 
图2公开了实施例1A的DSC曲线，其显示出当没有达到本发明需要的参数时，在约40℃粘度有一个快速下降(如热流的下降所示)。这点也直接显示在之前讨论的图1中。 

Claims (5)

1. 个人液体皮肤或头发清洁组合物，包含：
(a) 3至45wt.%的脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产品，其中所述产品包含在所述产品中的脂肪酰基羟乙基磺酸盐，以及大于10wt.%的游离脂肪酸和/或脂肪皂，所述脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂通过羟乙基磺酸盐和脂肪族脂肪酸反应来制备，所述脂肪族脂肪酸具有8至20个碳原子并且碘值，测量不饱和度，小于20g；
(b) 0至15wt.%的辅助表面活性剂，其选自阴离子表面活性剂、两性表面活性剂和非离子表面活性剂及其混合物； 其不包括(a)的脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产品中的脂肪酰基羟乙基磺酸盐成分；
(c) 4至20wt.%的C8至C20的全部直链脂肪酸/脂肪皂，包含(a) 项的脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产品中的游离脂肪酸/脂肪皂以及组合物中存在的那些，其中碳链长度超过14的脂肪酸/脂肪皂占组合物中所述全部直链脂肪酸/脂肪皂重量的20至70wt.%；
其中，全部直链脂肪酸/脂肪皂与全部合成表面活性剂的比例为至少0.25，并且小于1.0；其中，全部合成表面活性剂的定义为 (a) 项的脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂和 (b) 项的辅助表面活性剂的总和；
其中，所述液体清洁剂组合物在0.01s-1下且在25℃的温度下测量的粘度为至少50 Pa·s；当在0.01s-1下测定时，在40℃下的粘度与在25℃下的粘度的比例为至少0.2；
其中，所述液体组合物的pH范围为4.0至8.0；
其中，所述组合物在45℃下稳定至少2周。
2. 根据权利要求1的组合物，其中所述脂肪酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂产品含有大于15wt.%的游离脂肪酸/脂肪皂。
3. 根据任一项前述权利要求的组合物，其中粘度为至少100 Pa·s。
4. 根据权利要求1的组合物，其中在40℃下与在25℃下的粘度的比例为至少0.3。
5. 根据权利要求1的组合物，包含8至35%的脂肪酰基羟乙基磺酸盐产品。
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