CN102985060A

CN102985060A - 组合物

Info

Publication number: CN102985060A
Application number: CN2011800164222A
Authority: CN
Inventors: S·M·奥康纳; P·L·克特雷尔
Original assignee: Innospec Ltd
Current assignee: Innospec Ltd
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2013-03-20
Also published as: MX2012011077A; US20130109610A1; BR112012024506A2; WO2011117651A2; US8618034B2; EP2552392A2; AU2011231310A1; CA2794294A1; EP2552392B1; AR080797A1; SG184098A1; JP2013523627A; KR20130018277A; WO2011117651A3

Abstract

R¹CO₂CH₂CH₂SO₃ ^-M⁺ (I)。一种水性组合物，其包括：(a)式(I)的酰基羟乙基磺酸盐：其中R¹为具有(7)至(21)个碳原子的烷基或烯基，并且M⁺为阳离子；和(b)两性表面活性剂、甜菜碱类(betaine)或磺基甜菜碱类(sultaine)表面活性剂；其中组分(a)和组分(b)的重量比大于3∶1。

Description

组合物

本发明涉及浓缩表面活性剂组合物，特别是包含酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂的浓缩表面活性剂组合物。

许多个人护理制剂，例如香波、沐浴液、皮肤清洁剂、沐浴露等采用表面活性剂和调理剂的混合物来制备。配方设计师通常使用浓缩的表面活性剂组合物来制备个人护理组合物。由于这些最终组合物通常是水基的，所以提供能够被配方设计师稀释的水性浓缩组合物是有利的。非常需要提供包含高浓度表面活性剂的组合物以避免大量的水的运输。也需要浓缩组合物在储存和运输条件下稳定，而且能够将其泵出，即其优选以可流动的形式提供。

一类因其温和性质而受欢迎的常用的表面活性剂为酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂，例如椰油酰羟乙基磺酸钠(SCI)和月桂酰羟乙基磺酸钠(SLI)。然而这些化合物在水中具有非常低的溶解度(在25℃大约0.01wt％)，使得它们很难合并到液体制剂中。通常，它们必须在高达80℃的温度加热一段时间。市售可获得的SCI和SLI是固体形式，例如碎片(chips)、薄片(flakes)或粉末。然而，粉末形式含有灰尘多并且难以处理，而使用碎片或薄片时溶解问题增加了。非常需要提供易于处理并在储存中稳定的包含高浓度酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂的液体组合物。

根据本发明的第一方面，提供了水性组合物，其包含：

(a)式(I)的酰基羟乙基磺酸盐：

R¹CO₂CH₂CH₂SO₃ ^-M⁺ (I)

其中R¹为具有7至21个碳原子的烷基或烯基，并且M⁺为阳离子；和

(b)两性表面活性剂、甜菜碱类(betaine)或磺基甜菜碱类(sultaine)表面活性剂；

其中组分(a)和组分(b)的重量比大于3∶1。

优选地，M⁺代表任选被取代的铵阳离子，或最优选地代表金属阳离子。合适的铵阳离子包括NH₄ ⁺和三乙醇胺的铵阳离子。合适的金属阳离子包括碱金属阳离子，例如钠、锂和钾阳离子，和碱土金属阳离子，例如钙和镁阳离子。优选地，M⁺代表钾阳离子，或特别地代表钠阳离子。

R¹可以是烷基或烯基。优选R¹是烷基。在一些实施方案中，组分(a)可以包括来源于脂肪酸混合物的表面活性剂，以形成其中R¹可以不同的式(I)化合物的混合物。

R¹优选为脂肪酸残基。由天然油得到的脂肪酸通常包括脂肪酸混合物。例如，由椰子油得到的脂肪酸包含如下脂肪酸的混合物：包括C₁₂月桂酸、C₁₄肉豆蔻酸、C₁₆棕榈酸、C₈辛酸和C₁₈硬脂酸和油酸。

R¹可以包括一种或多种天然存在的脂肪酸的残基和/或一种或多种合成脂肪酸的残基。在一些优选的实施方案中，R¹基本上由单一脂肪酸的残基组成。

可以衍生R¹的羧酸的实例包括椰油酸(coco acid)、丁酸、己酸(hexanoicacid)、己酸(caproic acid)、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、花生酸、鳕油酸、花生四烯酸、二十碳五烯酸、山嵛酸、芥酸、二十二碳六烯木醋酸(docosahexanoic lignoceric acid)、天然存在的脂肪酸，例如从椰子油、牛油、棕榈仁油、乳脂、棕榈油、橄榄油、玉米油、亚麻籽油、花生油、鱼油和菜籽油中获得的那些；制备为具有单一链长或选择分布链长的合成脂肪酸；以及它们的混合物。最优选地，R¹包括月桂酸，即具有12个碳原子的饱和脂肪酸的残基，或由椰子油衍生的混合脂肪酸的残基。

在一些实施方案中，组分(a)包括月桂酰羟乙基磺酸钠，椰油酰羟乙基磺酸钠和油酰羟乙基磺酸钠的一种或多种。

最优选地，本发明的组合物包含月桂酰羟乙基磺酸钠和/或椰油酰羟乙基磺酸钠。尤其优选月桂酰羟乙基磺酸钠。

组分(a)优选以至少5wt％，优选至少7.5wt％，更优选至少10wt％，优选至少11wt％，适宜地至少12wt％，优选至少13wt％，更优选至少14wt％以及最优选至少15wt％的量存在于本发明的组合物中。

组分(a)可以以至多60wt％，优选至多40wt％，适宜地至多35wt％，优选至多30wt％，更优选至多28wt％以及最优选至多25wt％的量存在。

如上面所提到的，组分(a)可以包括两种或多种式(I)化合物的混合物。上面的量是指组合物中所有该类化合物的总量。

本领域技术人员可以理解商业来源的式(I)化合物可能包含杂质和/或残留的起始原料。例如商业来源的式(I)化合物可能包含0至30wt％的脂肪酸、通常0至15wt％。上述量是指组合物中存在的式(I)活性化合物的实际量。

组分(b)包括两性表面活性剂、甜菜碱类(betaine)或磺基甜菜碱类(sultaine)表面活性剂。

对于两性表面活性剂意图包括任意的具有同时显示正电荷和负电荷位点能力的表面活性剂。组分(b)可以选自称为甜菜碱类(betaines)、磺基甜菜碱类(sultaines)或两性离子表面活性剂的表面活性剂、或其它两性表面活性剂，例如基于脂肪氮衍生物的那些。

用作组分(b)的适合的表面活性剂可以选自甜菜碱类，例如烷基甜菜碱、烷基酰胺丙基甜菜碱、烷基酰胺丙基羟基磺基甜菜碱、烷基两性乙酸盐、烷基两性二乙酸盐、烷基两性丙酸盐、烷基两性二丙酸盐、烷基亚氨基二丙酸盐和烷基亚氨基二乙酸盐。

在本发明的组合物中用作组分(b)的表面活性剂可以包括具有7至22个碳原子的烷基或烯基，并且符合下述整体结构式的那些：

其中R¹为7至22个碳原子的烷基或烯基；R²和R³各自独立地为1至6个碳原子的烷基、羟烷基或羧烷基；m为2至4；n为0或1；X为1至6个碳原子的亚烷基，其任选地被羟基取代；和Y为-CO₂或-SO₃。

适合用作组分(b)的表面活性剂可以包括下式的简单甜菜碱类：

以及下式的酰氨基甜菜碱类：

其中m为2或3。

在两个分子式中，R¹、R²和R³都如之前所定义。R¹可以，特别地为衍生自椰子的C₁₂和C₁₄烷基的混合物，使得R¹基团的至少一半，优选至少四分之三具有10至14个碳原子。R²和R³优选为甲基。

表面活性剂组分(b)可以包括下式的磺基甜菜碱类(sultaines)(或磺基甜菜碱类(sulphobetaines))：

其中m为2或3，或它们的变型，其中

-(CH₂)₃SO₃ ^-被下式替代：

其中这些式中R¹、R²和R³都如之前所定义。

表面活性剂组分(b)可以包括两性乙酸盐和双两性乙酸盐。两性乙酸盐一般符合下式：

双两性乙酸盐一般符合下式：

其中R为7至22个碳原子的脂肪族基团，以及M为阳离子，例如钠、钾、铵或取代铵。

合适的基于乙酸盐的两性表面活性剂包括月桂酰两性乙酸盐；烷基两性乙酸盐；椰油酰两性(双)乙酸盐；椰油酰两性乙酸盐；椰油酰两性二乙酸二钠；椰油酰两性乙酸钠；椰油酰两性二乙酸二钠；辛酰两性二乙酸二钠；月桂酰两性乙酸二钠；月桂酰两性乙酸钠和麦胚两性二乙酸二钠(disodium wheatgermamphodiacetate)。

合适的甜菜碱类表面活性剂包括烷基酰氨基甜菜碱；烷基甜菜碱；C_12/14烷基二甲基甜菜碱；椰油酰氨基丙基甜菜碱；牛油基双(羟乙基)甜菜碱；十六烷基二甲基甜菜碱；椰油二甲基甜菜碱；烷基酰氨丙基磺基甜菜碱；烷基二甲基胺甜菜碱；椰油酰氨基丙基二甲基甜菜碱；烷基酰氨基丙基二甲基胺甜菜碱；椰油酰氨基丙基甜菜碱；月桂基甜菜碱；月桂基酰氨基丙基甜菜碱；椰油酰氨基甜菜碱；月桂基酰氨基甜菜碱；烷基氨基甜菜碱；烷基酰氨基甜菜碱；椰油甜菜碱；月桂基甜菜碱；二甲基硅油丙基PG-甜菜碱；油基甜菜碱；N-烷基二甲基甜菜碱；椰油双胍衍生物(coco biguamide derivative)、C₈酰氨基甜菜碱；C₁₂酰氨基甜菜碱；月桂基二甲基甜菜碱；烷基酰胺丙基甜菜碱；酰氨基甜菜碱；烷基甜菜碱；鲸蜡基甜菜碱；油酰氨基丙基甜菜碱；异硬脂酰氨基丙基甜菜碱；月桂酰氨基丙基甜菜碱；2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉甜菜碱；2-烷基-N-羧乙基-N-羟乙基咪唑啉甜菜碱；2-烷基-N-羧甲基钠-N-羧甲基氧乙基咪唑啉甜菜碱；N-烷基酸酰氨基丙基-N，N-二甲基-N-(3-磺丙基)-铵-甜菜碱；N-烷基-N，N-二甲基-N-(3-磺丙基)-铵-甜菜碱；椰油二甲基甜菜碱；杏子酰氨基丙基甜菜碱(apricotamidopropyl betaine)；异硬脂酰氨基丙基甜菜碱；肉豆蔻酰氨基丙基甜菜碱；棕榈酰氨基丙基甜菜碱；椰油酰氨基丙基羟基磺基甜菜碱；十一碳烯酰氨基丙基甜菜碱；椰油酰氨基磺基甜菜碱；烷基酰氨基甜菜碱；C_12/18烷基酰氨基丙基二甲基胺甜菜碱；月桂基二甲基甜菜碱；蓖麻醇酰氨基甜菜碱(ricinolamidobetaine)；牛油基氨基甜菜碱。

合适的基于甘氨酸盐的两性表面活性剂包括椰油酰两性羧基甘氨酸盐；牛油基两性羧基甘氨酸盐；辛酰两性羧基甘氨酸盐；油酰两性羧基甘氨酸盐(oleoamphocarboxyglycinate)；双-2-羟乙基牛油基甘氨酸盐；月桂基两性甘氨酸盐；牛油基聚两性甘氨酸盐；椰油两性甘氨酸盐；油酸聚两性甘氨酸盐；N-C_10/12脂肪酸酰氨基乙基-N-(2-羟乙基)-甘氨酸盐；N-C_12/18-脂肪酸酰氨基乙基-N-(2-羟乙基)-甘氨酸盐；二羟乙基牛油基甘氨酸盐。

优选的用作组分(b)的基于乙酸盐的两性表面活性剂包括月桂酰两性乙酸钠、月桂酰两性乙酸二钠及其混合物。

优选的用作组分(b)的甜菜碱类表面活性剂是酰胺甜菜碱。特别优选的化合物包括椰油酰胺丙基甜菜碱。

优选的用作组分(b)的磺基甜菜碱类包括酰胺烷基羟基磺基甜菜碱，例如椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱。

优选地，组分(b)选自磺基甜菜碱类、甜菜碱类、基于甘氨酸盐的两性表面活性剂及其混合物。更优选地，组分(c)选自磺基甜菜碱类、甜菜碱类及其混合物。最优选地，组分(c)包括甜菜碱，特别是酰胺甜菜碱。

当组(b)存在时，优选以至少0.1wt％，优选至少0.5wt％，更优选至少1wt％，例如至少1.5wt％或至少2wt％的量存在。

组分(b)可以以至多25wt％，合适地至多20wt％，优选至多15wt％，更优选至多10wt％，优选至多8wt％的量存在。

组分(a)和组分(b)的重量比大于3∶1。优选其大于3.5∶1，优选大于4∶1，例如大于4.5∶1或大于5∶1。

组分(a)和组分(b)的重量比可以为至多30∶1，合适地至多25∶1，优选至多20∶1，优选至多15∶1，例如至多10∶1或至多8∶1。

优选地，组分(a)和组分(b)总共占本发明第一方面的组合物的大于12wt％，优选大于14wt％，更优选大于15wt％。合适地大于16wt％，优选大于17wt％，例如大于18wt％。在一些实施方案中，组分(a)和组分(b)可以总共占所述组合物的大于20wt％。

组分(a)和组分(b)可以总共占本发明组合物的至多80wt％，合适地至多60wt％，优选至多55wt％，更优选至多50wt％，合适地至多45wt％，例如至多40wt％、至多35wt％或至多30wt％。

本发明的组合物包含组分(a)、组分(b)和水。优选地，任何其它组分以小于25wt％，优选小于20wt％，合适地小于15wt％，优选小于10wt％，更优选小于5wt％，优选小于4wt％，小于3wt％、小于2wt％或小于1wt％的总量存在。

本发明提供可用于配制个人护理组合物的浓缩的组合物。这些组合物合适地为能够使其容易贮存、运输和处理的形式。

优选地，所述组合物在如下温度下形成稳定的均相：在0℃至100℃之间的至少一个或多个温度，优选在5℃至80℃之间的至少一个或多个温度，更优选在10℃至60℃之间的至少一个或多个温度，优选在15℃至50℃之间的至少一个或多个温度，例如在15℃至45℃之间的至少一个或多个温度。

优选地，所述组合物在如下温度下为可流动的形式：在0℃至100℃之间的至少一个或多个温度，优选在5℃至80℃之间的至少一个或多个温度，优选在10℃至60℃之间的至少一个或多个温度，优选在15℃至50℃之间的至少一个或多个温度，例如在15℃至45℃之间的至少一个或多个温度。

所述组合物合适地以物理稳定的形式提供。例如，其在静置时不会改变相或分离成不同的相，并且在其制备、贮存和使用的光、热和压力条件下是物理稳定的。例如，不会由该组合物形成沉淀，并且乳液不会分离(split)。

本发明的组合物合适地为可流动的组合物。可流动的意味着该组合物可以泵送或制备成流体。本发明的组合物可以是可以流动的任何类型的组合物，包括可以容易倾倒的自由流动组合物和仅仅当施加压力时流动的触变组合物。

本发明的组合物可以以任何合适的形式提供。优选地，其具有基本上均匀的稠度。所述组合物可以是乳剂形式。然而，在优选的实施方案中，所述组合物为基本上均相的，并且呈单相组合物存在。

优选地，所述组合物为在30至45℃的全部温度下稳定的可流动形式。然而，仅仅在窄范围例如20至22℃或30至32℃下为可流动的实施方案也在本发明的范围之内。这样的温度是配方设计师可接受的，并且与使用现有技术的组合物相比，所述组合物提供显著的加工有益效果，其中现有技术的组合物必须加热至高达80℃的温度以获得等效水平的酰基羟乙基磺酸盐。

优选地，本发明的组合物包括小于2wt％的牛磺酸盐表面活性剂，优选小于1wt％，更优选小于0.5wt％，优选小于0.1wt％，优选小于0.05wt％，优选小于0.001wt％。在特别优选的实施方案中，本发明的组合物基本上不含牛磺酸盐表面活性剂。牛磺酸盐表面活性剂意味着指式RCON(CH₃)CH₂CH₂SO₃M的化合物，其中R为直链或支链烷基或烯基且M为抗衡离子。

优选地，本发明的组合物包括小于2wt％的咪唑啉两性表面活性剂，优选小于1wt％，更优选小于0.5wt％，优选小于0.1wt％，优选小于0.05wt％，优选小于0.001wt％。在特别优选的实施方案中，本发明的组合物基本上不含咪唑啉两性表面活性剂。咪唑啉两性表面活性剂意味着指具有下式的化合物：

其中a为1至3；b和c可以相同或不同且为1、2或3；M为碱金属或碱土金属，x为1或2，y为0或1且x+y为2；R¹为H或CH₂CH₂OH，及R为烷基或亚烷基。

优选地，本发明的组合物包括小于2wt％的烷醇酰胺、烷基胺氧化物或其混合物，优选小于1wt％，更优选小于0.5wt％，优选小于0.1wt％，更优选小于0.05wt％，优选小于0.01wt％，最优选小于0.001wt％。在特别优选的实施方案中，本发明的组合物基本上不含烷醇酰胺，且基本上不含烷基胺氧化物。

根据本发明的第二方面，提供一种由第一方面的组合物制备的配制个人护理组合物。

根据本发明的第三方面，提供一种通过稀释第一方面的组合物制备第二方面的组合物的方法。第三方面的方法合适地包括向第一方面的组合物中加入一种或多种溶剂，优选包括水，以及任选的其它活性剂和/或赋形剂。

在此，将参照下述非限制性实施例进一步阐述本发明。

实施例1

通过将月桂酰羟乙基磺酸钠(SLI)和椰油酰胺丙基甜菜碱(CAPB)的薄片加入水中制备具有表1中详述组分的水性组合物。将该容器在70℃的水浴中加热，并搅拌该混合物直到不存在可见的固体。将液体冷却至室温，然后转移到三个单独的密封容器中。接着，将这些置于室温下，或者加热至规定的试验温度30℃和45℃。

使用的月桂酰羟乙基磺酸钠为100％的非挥发性固体物质，包含78.6wt％的活性表面活性剂化合物和大约10％的月桂酸。

提供的椰油酰胺丙基甜菜碱(CAPB)为水性溶液，含有35wt％的非挥发性化合物以及30wt％的活性表面活性剂化合物。

表1详述了在组合物中作为活性化合物存在的每种组分的量，并描述了该组合物在室温、30℃和45℃下的物理性质。

表1

实施例2

通过将指定组分加入水中制备具有表2中详述组分的水性组合物。将该容器在70℃的水浴中加热，并搅拌该混合物直到不存在可见的固体。将液体冷却至室温，然后转移到三个单独的密封容器中。接着，将这些置于室温下，或者加热至规定的试验温度30℃和45℃。

使用的月桂酰羟乙基磺酸钠(SLI)为100％的非挥发性固体物质，包含78.6wt％的活性表面活性剂化合物和大约10％的月桂酸。

使用的椰油酰羟乙基磺酸钠(SCI)为100％的非挥发性固体物质，包含84wt％的活性表面活性剂化合物和大约10％的椰油酸。

提供的椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱(CAHS)为水性溶液，含有50wt％的非挥发性化合物以及43wt％的活性表面活性剂化合物。

表2详述了在组合物中作为活性化合物存在的每种组分的量，并描述了该组合物在室温、30℃和45℃下的物理性质。

表2

Claims

1.水性组合物，其包含：

(a)式(I)的酰基羟乙基磺酸盐：

R¹CO₂CH₂CH₂SO₃ ^-M⁺ (I)

(b)两性表面活性剂、甜菜碱类(betaine)或磺基甜菜碱类(betaine)表面活性剂；

其中组分(a)和组(b)的重量比大于3∶1。

2.根据权利要求1的组合物，其包含至少10wt％的组分(a)。

3.根据权利要求1或权利要求2的组合物，其中组分(a)包括月桂酰羟乙基磺酸钠、椰油酰羟乙基磺酸钠和油酰羟乙基磺酸钠中的一种或多种。

4.根据任一前述权利要求的组合物，其中组分(b)包括酰胺甜菜碱或酰胺烷基羟基磺基甜菜碱。

5.根据权利要求4的组合物，其中组分(b)包括椰油酰胺丙基甜菜碱或椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱。

6.根据任一前述权利要求的组合物，其中组分(a)和组分(b)总共占所述组合物的大于12wt％。

7.根据任一前述权利要求的组合物，其在0℃至100℃之间的一个或多个温度下为可流动的。

8.根据任一前述权利要求的组合物，其包含小于0.1wt％的牛磺酸盐表面活性剂、小于0.1wt％的咪唑啉两性表面活性剂、小于0.1wt％的烷醇酰胺和小于0.1wt％的烷基胺氧化物。

9.配制的个人护理组合物，其由任一前述权利要求的组合物制备。

10.通过稀释权利要求1至8中任一项的组合物制备权利要求9的组合物的方法。