CN103932905B - 一种诱导形成溶致液晶结构的组合物 - Google Patents

Abstract

一种诱导形成溶致液晶的组合物，包括组分(a)：选自一种或几种羟基脂肪醇脂肪酸酯；组分(b)：选自一种或几种长链脂肪酰基谷氨酸。以组合物的总重量为基准，组分(a)占有的重量百分比为99％～1％，组分(b)占有的重量百分比为1％～99％。所述的组合物诱导表面活性剂组合物形成稳定的溶致液晶结构，进而制备人体身体皮肤、面部皮肤、眼部、毛发和牙齿的清洁产品。所述的清洁产品具有令人满意的稠厚外观，在不同的温度条件下可保持粘度相对稳定，使用清洁产品时易于涂抹、产品起泡迅速且泡沫质量良好。将清洁产品装在软管或类似包装容器，便于消费者使用和携带；有利于生产商降低包装成本。

Description

一种诱导形成溶致液晶结构的组合物

技术领域

本发明涉及到精细化工中的组合物，特别涉及到用于诱导形成溶致液晶结构的组合物。也就是说，含有所述组合物的表面活性剂组合物具有稳定的液晶结构。

背景技术

在本发明提出之前，作为用皮肤、眼睛、牙齿、和毛发去污和清洁用途的清洁产品，消费者通常希望使用外观稠厚的清洁组合物，他们认为稠厚的清洁组合物是效能更优良、有效物含量更高的产品，感觉放心和实惠。同时，稠厚的清洁产品可以被装在软管或类似包装容器中，对于生产商来说稠厚的清洁产品有利于降低包装成本，对于消费者来说便于使用和携带。

清洁产品的增稠技术，传统上主要有以下几种方法：(1)采用以高含量脂肪酸皂为主成分的复配组合物；(2)在清洁用途的表面活性剂组合物中添加诸如氯化钠等无机盐进行复配；(3)联合使用阴离子表面活性剂与脂肪酸烷醇酰胺类；(4)在组合物中使用缔合型聚合物作为增稠成分等。但这些方法都有各自的缺点和问题，诸如：温度对粘度的影响大，料体往往呈现果冻状，不易打开，起泡速度慢，等等。

所有表面活性剂溶液稠厚(或称高黏度)的流变学形态和性能都非常依赖于溶液中表面活性剂自聚集形成的胶束类型、胶束的尺寸大小及形成的液晶相的种类。众所周知，表面活性剂溶液的黏度随表面活性剂的浓度提高而呈线性增加；依次形成球状胶束和棒状胶束，由于较长的胶束运动受到限制，棒状胶束溶液表现为更粘稠。

进一步提高表面活性剂在溶液中的浓度可以形成长程有序而短程无序的液晶相，如层状相液晶、六角相(六方相)液晶、立方相液晶等。层状相液晶是由表面活性剂的层状胶束和溶剂或水做层状排列的结构；六角相液晶是由棒状胶束相互平行排列的六方结构；立方相液晶是由球状或棒状胶束在溶液中作立方堆积，呈现面心立方或体心立方或简单立方结构。尤其六角相液晶和立方相液晶，它们都要比表面活性剂溶液聚集体处于胶束状态时黏度要大得多。

传统的表面活性剂的溶致液晶的形成完全取决于表面活性剂在溶剂中的高浓度，并强烈的受温度影响，由于升温或温度变化使表面活性剂聚集体的布朗运动改变破坏了液晶相的稳定性。所以通常表面活性剂的溶致液晶往往只有在较窄的温度范围内才能保持液晶相结构的稳定性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供能够诱导形成溶致液晶的组合物，在表面活性剂组合物中添加上述组合物后具有稳定的液晶结构；进而在清洁产品中使用添加了上述组合物后的表面活性剂组合时，清洁产品具有较高的粘度，即获得外观稠厚的清洁产品。

本发明是通过以下的技术措施来实现的。一种诱导形成溶致液晶的结构组合物，包括下列组分(a)和组分(b)：

组分(a)：选自一种或几种羟基脂肪醇脂肪酸酯；

组分(b)：选自一种或几种长链脂肪酰基谷氨酸；

以组合物的总重量为基准，组分(a)占有的重量百分比为99％～1％，

组分(b)占有的重量百分比为1％～99％。

在所述的组分(a)羟基脂肪醇脂肪酸酯中，成酯的脂肪醇为碳原子数为12~20的直链脂肪醇；成酯的脂肪酸为碳原子数为12~20的直链或分支链的脂肪酸。

优选地，在所述的组分(a)羟基脂肪醇脂肪酸酯中，成酯的脂肪醇为碳原子数为14~18的直链脂肪醇；成酯的脂肪酸为碳原子数为14~18的直链或分支链的脂肪酸。

更优选地，在所述的组分(a)羟基脂肪醇脂肪酸酯中，成酯的脂肪醇为碳原子数为16~18的直链脂肪醇；成酯的脂肪酸为碳原子数为16~18的分支链的脂肪酸。

组分(a)羟基脂肪醇脂肪酸酯具体可选自下述一种或一种以上：羟基月桂醇月桂酸酯、羟基月桂醇肉豆蔻酸酯、羟基月桂醇棕榈酸酯、羟基月桂醇硬脂酸酯、羟基月桂醇花生酸酯、羟基月桂醇异十二酸酯、羟基月桂醇异十四酸酯、羟基月桂醇异十六酸酯、羟基月桂醇异硬脂酸酯、羟基月桂醇异二十酸酯、羟基肉豆蔻醇月桂酸酯、羟基肉豆蔻醇肉豆蔻酸酯、羟基肉豆蔻醇棕榈酸酯、羟基肉豆蔻醇硬脂酸酯、羟基肉豆蔻醇花生酸酯、羟基肉豆蔻醇异十二酸酯、羟基肉豆蔻醇异十四酸酯、羟基肉豆蔻醇异十六酸酯、羟基肉豆蔻醇异硬脂酸酯、羟基肉豆蔻醇异二十酸酯、羟基鲸蜡醇月桂酸酯、羟基鲸蜡醇肉豆蔻酸酯、羟基鲸蜡醇棕榈酸酯、羟基鲸蜡醇硬脂酸酯、羟基鲸蜡醇花生酸酯、羟基鲸蜡醇异十二酸酯、羟基鲸蜡醇异十四酸酯、羟基鲸蜡醇异十六酸酯、羟基鲸蜡醇异硬脂酸酯、羟基鲸蜡醇异二十酸酯、羟基硬脂醇月桂酸酯、羟基硬脂醇肉豆蔻酸酯、羟基硬脂醇棕榈酸酯、羟基硬脂醇硬脂酸酯、羟基硬脂醇花生酸酯、羟基硬脂醇异十二酸酯、羟基硬脂醇异十四酸酯、羟基硬脂醇异十六酸酯、羟基硬脂醇异硬脂酸酯、羟基硬脂醇异二十酸酯。

所述的组分(a)羟基脂肪醇脂肪酸酯优选为：羟基鲸蜡醇异十六酸酯、羟基鲸蜡醇异硬脂酸酯、羟基硬脂醇异十六酸酯、羟基硬脂醇异硬脂酸酯，或它们的混合物。

所述的组分(b)长链脂肪酰基谷氨酸为碳原子数为8~20的脂肪酰基谷氨酸，具体为辛酰基谷氨酸、癸酰基谷氨酸、月桂酰基谷氨酸、肉豆蔻酰基谷氨酸、棕榈酰基谷氨酸、硬脂酰基谷氨酸、二十烷酰基谷氨酸、椰油酰基谷氨酸，或它们的混合物。

优选地，所述的组分(b)长链脂肪酰基谷氨酸为碳原子数为10~18的脂肪酰基谷氨酸，具体为癸酰基谷氨酸、月桂酰基谷氨酸、肉豆蔻酰基谷氨酸、棕榈酰基谷氨酸、硬脂酰基谷氨酸、椰油酰基谷氨酸或它们的混合物。

更优选地，所述的组分(b)长链脂肪酰基谷氨酸为碳原子数为12~18的脂肪酰基谷氨酸，具体为月桂酰基谷氨酸、肉豆蔻酰基谷氨酸、棕榈酰基谷氨酸、硬脂酰基谷氨酸、椰油酰基谷氨酸或它们的混合物。

优选地，以组合物的总重量为基准，组分(a)的重量百分比为15％～85％，组分(b)的重量百分比为85％～15％。

更优选地，以组合物的总重量为基准，组分(a)的重量百分比为30％～70％，组分(b)的重量百分比为70％～30％。

表面活性剂在清洁产品中起到了清洁和去污的目的。而羟基脂肪醇脂肪酸酯和长链脂肪酰基谷氨酸在清洁产品中的作用是诱导表面活性剂所形成的“胶束”向所需的“液晶相”转变，从而使清洁产品成为具有“良好流变特性”的“牙膏状”的稠厚清洁组合物。

上述的“良好流变特性”是指具有稠厚的表观粘度且具有良好触变性的流体，触变性在清洁组合物使用中表现为易于涂抹并迅速起泡。

采用相关的仪器来测定清洁产品中的液晶结构就能表明本发明的组合物所起到的诱导形成溶致液晶结构的作用。

利用X射线散射仪测定液晶结构。溶致液晶是由双亲分子在溶剂中定向排列而形成的周期性长程有序结构。由于溶剂与双亲分子电子云密度不同，因此可以通过X射线散射技术确定液晶相结构，并计算出晶格参数。根据Bragg方程2dsinθ=nλ，不同形态的液晶相晶面间距存在不同的比例关系，利用小角X射线散射(SAXS)进行测定。X-小角射线散射技术能准确判断溶致液晶的具体液晶形态，SAXS曲线上各级Bragg峰对应的散射矢量呈现不同的比例，根据不同的比例可以判别溶致液晶的具体液晶相形态。

利用差示量热扫描仪测定液晶相存在的温度范围及相转变温度。

所以本发明采用上述技术措施后，本发明的组合物诱导表面活性剂组合物形成稳定的溶致液晶结构，进而制得的清洁产品用于皮肤和毛发清洁的用途时可以达到令人满意的稠厚外观，且该清洁产品在不同的温度条件下可保持粘度相对稳定，在消费者使用时稠厚清洁产品易于涂抹、起泡迅速且泡沫质量良好。

附图说明

附图1为本发明组合物的应用实施例2清洁产品的X射线散射测定结果，图中X轴表示散射峰对应的散射矢量q，Y轴表示散射峰的强度。

附图2为本发明组合物的应用实施例7清洁产品的小角X射线散射测定结果，图中X轴表示散射峰对应的散射矢量q，Y轴表示散射峰的强度。

附图3为本发明组合物的应用实施例7清洁产品的差示量热扫描结果，图谱中X轴表示温度，Y轴表示热流率。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本实施例分为如下两个部分：

第一部分实施例以表格形式（表1-1～表1-5）表明本发明的组合物的不同组合，它们均可加入到表面活性剂组合物中，并且诱导形成溶致液晶结构；继而使清洁产品成为具有“良好流变特性”的“牙膏状”的稠厚清洁组合物 。

在实施例中对应组分的数字为该组分在本例中的重量百分比。

表1-1：

表1-2：

表1-3：

表1-4：

表1-5：

第二部分实施例（应用实施例，表2-1～表2-7）以添加了本发明的组合物后所制备的清洁产品与未添加本发明的组合物的清洁产品的相关性能对比，依此来表明本发明的组合物可以诱导表面活性剂组合物形成溶致液晶结构，进而使清洁产品成为稠厚清洁组合物。

对应组分的数字均为该组分在本例中的重量百分比。

清洁产品的主要性能指标表现为清洁产品的粘度、起泡性和pH等。

粘度：

粘度测定是Brookfield公司的型号为DV-II+Pro的转子粘度计(TC转子，转速10转/min)来测定，同时对5℃/25℃/45℃三个温度点进行测定。

起泡性能评价：

由10位经培训的志愿者使用清洁产品进行洗涤测试，每位志愿者先用清水润湿双手，将2克清洁组合物放置在左掌中加适量水，根据平时洗涤习惯进行搓洗30秒，并根据下列等级标准给予评定：

5分:非常容易搓洗起泡

4分:容易搓洗起泡

3分:搓洗起泡速度一般

2分:搓洗起泡较难

1分:很难搓洗起泡

将评定得分相加，根据下列标准为每个组合物定等级：

A级：45分

B级：35-44分

C级：25-35分

D级：低于25分。

pH测试：

使用梅特勒pH测试仪对清洁产品的10%水溶液的pH值进行测试。

液晶结构测定：

使用荷兰帕纳科公司生产的型号为SAXsess的 X射线散射仪对清洁产品的液晶结构进行测定。

具体液晶形态测定：

使用X-小角射线散射技术准确判断溶致液晶的具体液晶形态。

液晶相与温度的关系测定：

使用美国珀金埃尔默公司生产的型号为DSC8000差示量热扫描仪来判断液晶相存在的温度范围及相转变温度。

表2～1：

表中，应用对比例1清洁产品为洁面产品，其粘度受温度变化。洁面产品采用了本发明的第一部分实施例1（表1-1）组合物后，洁面产品在不影响起泡性能的前提下，不仅表现出较高的粘度，同时在5℃-45℃的温度范围内粘度比较稳定。

表2-2：

表二中，应用对比例2清洁产品为沐浴乳，其粘度受温度变化大。沐浴乳采用了本发明的第一部分实施例3（表1-1）组合物后，沐浴乳在不影响起泡性能的前提下，不仅表现出较高的粘度，同时在5℃-45℃的温度范围内粘度比较稳定。

附图1显示本发明应用实施例2的组合物通过X射线散射测定，其1，2，3级散射峰对应的散射矢量比值为q1:q2:q3符合1:2:3。表示该清洁产品为层状相液晶结构。

表2-3：

表三中，应用对比例3清洁产品为洗手液，其粘度受温度变化大。洗手液采用了本发明的第一部分实施例4（表1-2）组合物后，洗手液在不影响起泡性能的前提下，不仅表现出较高的粘度，同时在5℃-45℃的温度范围内粘度比较稳定。

表2-4

表四中，应用对比例4清洁产品为洗面奶，其粘度受温度变化大，洗面奶采用了本发明的第一部分实施例8（表1-3）组合物后，洗面奶在不影响起泡性能的前提下，不仅表现出较高的粘度，同时在5℃-45℃的温度范围内粘度比较稳定。

表2-5：

表五中，应用对比例5清洁产品为香波，其粘度受温度变化大。香波采用了本发明的第一部分实施例10（表1-4）组合物后，香波在不影响起泡性能的前提下，不仅表现出较高的粘度，同时在5℃-45℃的温度范围内粘度比较稳定。

表2-6：

表六中，应用对比例6清洁产品为牙齿清洁用品，其粘度受温度变化大。牙齿清洁用品采用了本发明的第一部分实施例15（表1-5）组合物后，其在不影响起泡性能的前提下，不仅表现出较高的粘度，同时在5℃-45℃的温度范围内粘度比较稳定。

表2-7：

表七中，应用对比例7清洁产品为洁面膏，其粘度受温度变化大。洁面膏采用了本发明的第一部分实施例11（表1-4）组合物后，其在不影响起泡性能的前提下，不仅表现出较高的粘度，同时在5℃-45℃的温度范围内粘度比较稳定。

附图2为本发明组合物的应用实施例7洁面膏的小角X射线散射测定结果。图中X轴表示散射峰对应的散射矢量q，Y轴表示散射峰的强度。其1，2，3级散射峰对应的散射矢量比值为q1:q2:q3符合1::。表示该清洁产品为六角相液晶结构。

附图3为本发明组合物的应用实施例7洁面膏的差示量热扫描结果，图谱中X轴表示温度，Y轴表示热流。从图谱中可以看出洁面膏的液晶相稳定存在的温度范围约在0℃~55℃之间。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护笵围。

Claims (10)

1.一种诱导形成溶致液晶的组合物，其特征在于：由下列组分(a)和组分(b)组成：

组分(a)：选自一种或几种羟基脂肪醇脂肪酸酯，

在所述羟基脂肪醇脂肪酸酯中，成酯的羟基脂肪醇选自碳原子数为12~20的直链羟基脂肪醇；成酯的脂肪酸选自碳原子数为12~20的直链或分支链的脂肪酸；

组分(b)：选自一种或几种长链脂肪酰基谷氨酸，

在所述长链脂肪酰基谷氨酸中，长链脂肪酰基的碳原子数为8~20；

在所述的组合物中，组合物（a）和组分（b）合计为组合物总重量，记为100%，

其中组分(a)占组合物总重量的百分比为99％～1％，

组分(b)占组合物总重量的百分比为1％～99％。

2.根据权利要求1所述的一种诱导形成溶致液晶的组合物，其特征在于：在所述的组分(a)羟基脂肪醇脂肪酸酯中，成酯的脂肪醇为碳原子数为14~18的直链脂肪醇；成酯的脂肪酸为碳原子数为14~18的直链或分支链的脂肪酸。

3.根据权利要求1所述的一种诱导形成溶致液晶的组合物，其特征在于：在所述的组分(a)羟基脂肪醇脂肪酸酯中，成酯的脂肪醇为碳原子数为16~18的直链脂肪醇；成酯的脂肪酸为碳原子数为16~18的分支链的脂肪酸。

4.根据权利要求1所述的一种诱导形成溶致液晶的组合物，其特征在于：所述的组分(a)羟基脂肪醇脂肪酸酯为：羟基鲸蜡醇异十六酸酯、羟基鲸蜡醇异硬脂酸酯、羟基硬脂醇异十六酸酯、羟基硬脂醇异硬脂酸酯，或它们的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种诱导形成溶致液晶的组合物，其特征在于：在所述的组分(b)长链脂肪酰基谷氨酸中，长链脂肪酰基的碳原子数为10~18。

6.根据权利要求1所述的一种诱导形成溶致液晶的组合物，其特征在于：在所述的组分(b)长链脂肪酰基谷氨酸中，长链脂肪酰基的碳原子数为12~18。

7.根据权利要求1所述的一种诱导形成溶致液晶的组合物，其特征在于：所述的组分(b)长链脂肪酰基谷氨酸为辛酰基谷氨酸、癸酰基谷氨酸、月桂酰基谷氨酸、肉豆蔻酰基谷氨酸、棕榈酰基谷氨酸、硬脂酰基谷氨酸、二十烷酰基谷氨酸、椰油酰基谷氨酸，或它们的混合物。

8.根据权利要求1所述的一种诱导形成溶致液晶的组合物，其特征在于：以组合物的总重量为基准，组分(a)占有的重量百分比为15％～85％，组分(b)占有的重量百分比为85％～15％。

9.根据权利要求1所述的一种诱导形成溶致液晶的组合物，其特征在于：以组合物的总重量为基准，组分(a)占有的重量百分比为30％～70％，组分(b)占有的重量百分比为70％～30％。

10.根据权利要求1所述的一种诱导形成溶致液晶的组合物，其特征在于：所述的组合物用于诱导表面活性剂组合物形成稳定的溶致液晶结构，进而用于制备人体身体皮肤、面部皮肤、眼部、毛发和牙齿的清洁产品。