CN104582677A - 包含n-甲基-n-c8-c10-酰基葡糖胺和n-甲基-n-c12-c14-酰基葡糖胺的表面活性剂溶液 - Google Patents

包含n-甲基-n-c8-c10-酰基葡糖胺和n-甲基-n-c12-c14-酰基葡糖胺的表面活性剂溶液 Download PDF

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Abstract

本发明涉及表面活性剂溶液，其包含：(a)28～80重量％的由以下构成的混合物：(a1)5～50重量％的N-甲基-N-C8-C10-酰基葡糖胺，(a2)50～95重量％的N-甲基-N-C12-C14-酰基葡糖胺，其中所述组分(a1)和(a2)之和为100重量％，(b)0～20重量％的一种或多种醇，(c)20～72重量％的水，(d)0～5重量％的添加剂，其中所述组分(a)、(b)、(c)和(d)之和为100重量％。

Description

包含N-甲基-N-C8-C10-酰基葡糖胺和N-甲基-N-C12-C14-酰基葡糖胺的表面活性剂溶液
本发明涉及包含N-甲基-N-C8-C10-酰基葡糖胺和N-甲基-N-C12-C14-酰基葡糖胺的表面活性剂溶液以及包含所述N-甲基-N-酰基葡糖胺的组合物。
已知短链糖表面活性剂作为增溶剂或表面活性剂用于清洁剂以及化妆品和皮肤病学组合物。
WO 95/17880公开了一种洗发香波组合物，其包含烷基乙二醇醚硫酸盐和烷基硫酸盐以及多羟基烷基脂肪酸酰胺。作为烷基乙二醇醚硫酸盐主要提及月桂基三乙二醇醚硫酸盐，作为烷基硫酸盐主要提及月桂基硫酸盐。作为多羟基烷基脂肪酸酰胺实施以下通式的化合物R2-CO-NR1-Z
其中R1优选是C1-C4-烷基，尤其是甲基，R2优选是直链的C7-C19-烷基或C7-C19-烯基，尤其是直链的C11-C16-烷基或C11-C16-烯基，和Z尤其是1-脱氧葡糖基、2-脱氧果糖基、1-脱氧麦芽糖基、1-脱氧乳糖基、1-脱氧半乳糖基、1-脱氧甘露糖基或者1-脱氧麦芽三糖基(1-Deoxymaltotriothityl)。实例公开了包含月桂基硫酸铵、月桂基三乙二醇硫酸铵和月桂基-N-甲基葡糖酰胺的洗发香波组合物。
WO 95/19415公开了由a)具有一个C8-C10-酰基残基的N-酰基-N-甲基葡糖胺和b)具有一个C12-C18-酰基残基尤其是C12-C14-酰基残基的N-酰基-N-甲基葡糖胺构成的混合物。混合物中以80∶20～20∶80，尤其是以25∶75～40∶60的a)与b)的比例包含组分a)和b)。该表面活性剂混合物应当具有改进的表面活性性质，并且可以包含其它阴离子型、非离子型、阳离子型和两性表面活性剂。公开了在洗发香波、发露和泡沫浴中的用途。
葡糖胺是熔点为约85℃(C12-C14-酰基葡糖胺，包含10重量％的丙二醇)和85℃(C16-C18-酰基葡糖胺，包含20重量％的丙二醇)的固体物质。相应的纯物质甚至具有明显更高的熔点。C12-C14-酰基葡糖胺在用水稀释时通常形成难溶于水的凝胶。因此将所述N-酰基-N-甲基葡糖胺在水中稀释至低至2重量％的溶液导致形成凝胶相，这使得非常难于难以处理这样的表面活性剂。
N-甲基-N-酰基葡糖胺具有式(I)，
其中R表示烷基残基、单不饱和的或多不饱和的烯基残基。
本发明的任务在于提供包含酰基葡糖胺的浓缩的表面活性剂溶液，其在用水稀释时不引起凝胶形成。
该任务通过表明活性剂溶液得以解决，所述表面活性剂溶液包含
(a)28～80重量％的以下构成的混合物
(a1)5～50重量％的N-甲基-N-C8-C10-酰基葡糖胺，
(a2)50～95重量％的N-甲基-N-C12-C14-酰基葡糖胺，
其中所述组分(a1)和(a2)之和为100重量％，
(b)0～20重量％的一种或多种醇，
(c)20～72重量％的水，
(d)0～5重量％的添加剂，
所述组分(a)、(b)、(c)和(d)之和为100重量％。
已发现由N-甲基-N-C8-C10-酰基葡糖胺和N-甲基-N-C12-C14-酰基葡糖胺构成的混合物在用水稀释时不引起凝胶形成。由此能够由根据本发明的表面活性剂溶液制备的经稀释的溶液在配制过程中更容易与化妆品组合物的其它内容物混合和均质化。所获得的化妆品组合物不具有不均匀性。此外，在制备化妆品组合物时减少了搅拌时间。
根据本发明的表面活性剂溶液通常具有＜40℃的熔点，因此在经升温的状态下可以泵送且可容易以工业化规模进行处理。
本发明的表面活性剂溶液中所包含的N-甲基-N-酰基葡糖胺包含5～50重量％的包含C8-C10-酰基的N-甲基-N-酰基葡糖胺。优选地，包含C8-C10-酰基的N-甲基-N-酰基葡糖胺的份额为11～19重量％，特别优选为12～18重量％。此外，N-甲基-N-酰基葡糖胺包含50～95重量％的包含C12-C14-酰基的N-甲基-N-酰基葡糖胺。优选地，包含C12-C14-酰基的N-甲基-N-酰基葡糖胺的份额为81～89重量％，特别优选为82～88重量％。
特别优选的是具有基于酰基葡糖胺总含量计12～18重量％的C8-C10-酰基葡糖胺的组合物，因为一方面抑制凝胶形成，另一方面也不会过于强烈地降低表面活性剂混合物的增稠性能。
所述N-甲基-N-酰基葡糖胺可以如EP0550637B1所述，通过相应的脂肪酸酯或脂肪酸酯混合物与N-甲基葡糖胺在具有羟基或烷氧基的溶剂存在下制备。合适的溶剂例如为C1-C4-一元醇、乙二醇、丙二醇、甘油以及烷氧基化的醇。优选为1，2-丙二醇。N-甲基葡糖胺可以如同样在EP0550637A1中所述，通过葡萄糖与甲胺的还原胺化获得。
与N-甲基葡糖胺反应成N-甲基-N-酰基葡糖胺的合适的脂肪酸酯通常是甲酯，其通过酯交换反应从天然脂肪和油(例如甘油三酯)获得。
N-甲基-N-C8-C10-酰基葡糖胺(a1)通常衍生自辛酸和癸酸。N-甲基-N-C12-C14-酰基葡糖胺(a2)通常衍生自月桂酸和肉豆蔻酸。
用于制备脂肪酸甲酯的合适原料是例如椰子油或者棕榈油。
此外，根据本发明的表面活性剂溶液可以包含一种或多种醇作为组分(b)。合适的醇是可与水混溶的一元醇或者二醇。优先的是乙醇、1，2-丙二醇、甘油、1，3-丙二醇和异丙醇。
在本发明的一种优选的实施方式中，所述表面活性剂溶液不含一元醇。
在根据本发明的表面活性剂溶液中作为添加剂可以包含：防腐剂，络合剂以及中和剂和缓冲剂，例如柠檬酸或柠檬酸盐。
在一种优选实施方式中，根据本发明的表面活性剂溶液包含：
(a)30～70重量％的由以下构成的混合物
(a1)11～19重量％的N-甲基-N-C8-C10-酰基葡糖胺，
(a2)81～89重量％的N-甲基-N-C12-C14-酰基葡糖胺，
其中所述组分(a1)和(a2)之和为100重量％，
(b)3.0～17.0重量％的一种或多种醇，
(c)23～67重量％的水，
(d)0～2重量％的添加剂，
其中所述组分(a)、(b)、(c)和(d)之和为100重量％。
本发明的主题还有所述表面活性剂溶液用于制备化妆品组合物的用途。
在此，制备化妆品组合物包括用水稀释表面活性剂溶液的步骤。通常以1∶1～1∶50、优选1∶2～1∶10比例用水稀释根据本发明的表面活性剂溶液。通常在此将表面活性剂溶液如此稀释，使得N-甲基-N-酰基葡糖胺的最终浓度在1～10重量％范围内，优选在2～5重量％范围内。
本发明的主题还有浓缩组合物，其包含
(A)28～75重量％的由以下构成的混合物作为组分(A)
(a1)5～50重量％的N-甲基-N-C8-C10-酰基葡糖胺，
(a2)50～95重量％的N-甲基-N-C12-C14-酰基葡糖胺，
其中所述组分(a1)和(a2)之和为100重量％，
(B)0～10重量％的一种或多种其它表面活性剂作为组分(B)，
(C)0.1～20重量％的一种或多种醇作为组分(C)，
(D)20～71.9重量％的水作为组分(D)，
(E)0～5重量％的其它助剂和添加剂作为组分(E)，
其中所述组分(A)、(B)、(C)、(D)和(E)之和为100重量％。
优选地，所述组合物包含
(A)30～70重量％的组分(A)，
(B)1.0～10重量％的组分(B)，
(C)3～17重量％的组分(C)，
(D)23～66重量％的组分(D)，
(E)0～5重量％的组分(E)，
其中所述组分(A)、(B)、(C)、(D)和(E)之和为100重量％。
其它表面活性剂(B)可以是非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂和/或者甜菜碱表面活性剂。
作为阴离子型表面活性剂，考虑(C10-C22)-烷基-和烯基羧酸盐，烷基醚羧酸盐，脂族醇硫酸盐，脂族醇醚硫酸盐，烷基酰胺硫酸盐和磺酸盐，脂肪酸烷基酰胺聚二醇醚硫酸盐，烷烃磺酸盐和羟基烷烃磺酸盐，烯烃磺酸盐，羟乙基磺酸盐的酰基酯，α-磺基脂肪酸酯，烷基苯磺酸盐，烷基酚二醇醚磺酸盐，磺基琥珀酸盐，磺基琥珀酸偏酯和二酯，脂族醇磷酸盐，脂族醇醚磷酸盐，蛋白质脂肪酸缩合产物，烷基单甘油酯硫酸盐和磺酸盐，烷基甘油酯醚磺酸盐，脂肪酸甲基牛磺酸盐，脂肪酸肌氨酸盐，磺基琥珀酸盐，磺基蓖麻油酸盐，酰基谷氨酸盐和酰基甘氨酸盐。这些化合物及其混合物以其可溶于水或可分散于水中的盐的形式使用，例如钠盐、钾盐、镁盐、铵盐、单乙醇铵盐、二乙醇铵盐和三乙醇铵盐以及类似的烷基铵盐。
在本发明的实施方式中，所述组合物包含来自烷基硫酸盐和烷基醚硫酸盐的一种或多种阴离子型表面活性剂。
优选的烷基硫酸盐是C8-C20-烷基硫酸盐，尤其是钠盐、钾盐或铵盐形式的直链C8-C20-烷基硫酸盐。烷基硫酸盐的实例为月桂基硫酸盐、椰油烷基硫酸盐和牛油烷基硫酸盐。特别优选为月桂基硫酸盐。
优选的烷基醚硫酸盐是C8-C20-烷基醚硫酸盐，特别优选是直链C8-C20-烷基醚硫酸盐，尤其是衍生自乙氧基化的脂族醇的烷基二醇醚硫酸盐，以其钠盐、钾盐或铵盐形式。烷基醚硫酸盐的实例是月桂基醚硫酸盐、椰油烷基醚硫酸盐和牛油烷基醚硫酸盐。二醇醚硫酸盐的实例是月桂基三乙二醇醚硫酸盐、椰油烷基三乙二醇醚硫酸盐和牛油烷基六乙二醇醚硫酸盐。尤其优选的是月桂基二醇醚硫酸盐，例如月桂基三乙二醇醚硫酸盐。
甜菜碱表面活性剂在同一分子中包含阳离子基团(尤其是铵基团)和阴离子基团，所述阴离子基团可以是羧酸根基团、硫酸根基团或磺酸根基团。合适的甜菜碱是烷基甜菜碱如椰子甜菜碱或脂肪酸烷基酰氨基丙基甜菜碱，例如椰子酰基酰氨基丙基二甲基甜菜碱，C12-C18-二甲基氨基己酸盐或C10-C18-酰基酰氨基丙烷二甲基甜菜碱。
在本发明的一种优选实施方式中，所述组合物包含一种或多种通式(I)的酰氨基丙基甜菜碱
其中Ra是直链或支链的饱和C7-C21-烷基，或直链或支链的单不饱和或多不饱和C7-C21-烯基。
在本发明的另一优选实施方式中，所述组合物包含一种或多种式(II)的甜菜碱
其中Rb是直链或支链的饱和C8-C22-烷基，或直链或支链的单不饱和或多不饱和C8-C22-烯基。
在本发明的另一优选实施方式中，所述组合物包含一种或多种式(III)的磺基甜菜碱
其中Rc是直链或支链的饱和C8-C22-烷基，或直链或支链的单不饱和或多不饱和C8-C22-烯基。
特别优选地，所述组合物包含一种或多种选自式(I)的酰氨基丙基甜菜碱、式(II)的甜菜碱和式(III)的磺基甜菜碱的化合物组的甜菜碱表面活性剂。
在本发明的一个尤其优选的实施方式中，所述组合物包含一种或多种选自式(I)的酰氨基丙基甜菜碱的甜菜碱表面活性剂。
在本发明的另一尤其优选的实施方式中，所述组合物包含一种或多种选自式(II)的甜菜碱的甜菜碱表面活性剂。
在本发明的另一尤其优选的实施方式中，所述组合物包含一种或多种选自式(III)的磺基甜菜碱的甜菜碱表面活性剂。
优选地，在一种或多种式(I)的酰氨基丙基甜菜碱中，残基Ra是直链或支链的饱和C7-C17-烷基。在直链和支链的饱和烷基Ra中优选的是直链饱和烷基。
特别优选地，式(I)的酰氨基丙基甜菜碱是椰子酰氨基丙基甜菜碱。
优选地，在一种或多种式(II)的甜菜碱中的残基Rb是直链或支链的饱和C8-C18-烷基，并且特别优选是直链或支链的饱和C12-C18-烷基。在直链和支链的饱和烷基Rb中优选的是直链饱和烷基。
优选地，在一种或多种式(III)的磺基甜菜碱中的残基Rc是直链或支链的饱和C8-C18-烷基，并且特别优选是直链或支链的饱和C12-C18-烷基。在直链和支链的饱和烷基Rc中优选的是直链饱和烷基。
特别优选地，所述组合物包含式(I)的酰氨基丙基甜菜碱和/或式(II)的烷基甜菜碱。
优选地，所述组合物除了包含阴离子型表面活性剂之外，还包含甜菜碱表面活性剂。
特别优选地，所述组合物包含上述烷基硫酸盐和/或烷基醚硫酸盐和甜菜碱表面活性剂。
合适的阳离子型表面活性剂是取代或未取代的直链或支链的R1N(CH3)3X、R1R2N(CH3)2X、R1R2R3N(CH3)X或R1R2R3R4NX类型的季铵盐。残基R1、R2、R3和R4可以优选彼此独立地为链长在8～24个碳原子之间、尤其在10～18个碳原子之间的未取代烷基；具有1～4个碳原子的羟烷基；苯基；C2～C18-烯基；C7～C24-芳烷基；(C2H4O)xH，其中x表示1～3；包含一个或多个酯基团的烷基残基或环状季铵盐。X是合适的阴离子。优选的是(C8-C22)-烷基三甲基氯化铵或(C8-C22)-烷基三甲基溴化铵，特别优选鲸蜡基三甲基氯化铵或鲸蜡基三甲基溴化铵，二-(C8-C22)-烷基二甲基氯化铵或二-(C8-C22)-烷基二甲基溴化铵，(C8-C22)-烷基二甲基苄基氯化铵或(C8-C22)-烷基二甲基苄基溴化铵，(C8-C22)-烷基二甲基羟乙基氯化铵、(C8-C22)-烷基二甲基羟乙基磷酸铵、(C8-C22)-烷基二甲基羟乙基硫酸铵、(C8-C22)-烷基二甲基羟乙基乳酸铵，特别优选二硬脂基二甲基氯化铵，二(C8-C22)-烷基酰氨基丙基三甲基氯化铵和二(C8-C22)-烷基酰氨基丙基三甲基甲硫酸铵。
作为非离子型表面活性剂，例如考虑以下化合物：
-烷基酚的聚氧化乙烯缩合物、聚氧化丙烯缩合物和聚氧化丁烯缩合物。这些化合物包括具有可以为直链或支链的C6～C20-烷基的烷基酚与氧化烯烃的缩合产物。这些表面活性剂被称作烷基酚烷氧基化物，例如烷基酚乙氧基化物。
-脂族醇与1～25摩尔氧化乙烯的缩合产物。所述脂族醇的烷基链或烯基链可以是直链或支链、伯或仲的，并且通常包含8～22个碳原子。特别优选的是每摩尔醇具有2～18摩尔氧化乙烯的C10～C20-醇的缩合产物。醇乙氧基化物可以具有窄的氧化乙烯同系物分布(窄范围的乙氧基化物，“Narrow Range Ethoxylates”)或宽的氧化乙烯同系物分布(宽范围乙氧基化物，“Broad Range Ethoxylates”)。这种类型的市售可得的非离子型表面活性剂的实例为15-S-9(与9摩尔氧化乙烯的直链C11-C15-仲醇的缩合产物)，24-L-NMW(与6摩尔氧化乙烯的直链C12-C14-伯醇的缩合产物，窄摩尔质量分布)。Clariant的商标同样属于这种产品类型。
-氧化乙烯与疏水基的缩合产物，其通过氧化丙烯与丙二醇缩合形成。这些化合物的疏水部分优选具有1500～1800之间的分子量。将氧化乙烯加成到该疏水部分上导致水溶性的改进。直至聚氧化乙烯含量达到缩合产物总重量的大约50％产物也为液体，这相当于与直至大约40摩尔氧化乙烯缩合。这种产品类型的市售可得的实例例如为BASF的商标和Clariant的PF商标。
-氧化乙烯与氧化丙烯和乙二胺的反应产物的缩合产物。这些化合物的疏水单元由乙二胺与过量氧化丙烯的反应产物组成，并且通常具有2500～3000的分子量。在该疏水单元上加成氧化乙烯，直至40～80重量％的聚氧化乙烯含量和5000～11000的分子量。这种化合物类型的市售可得的实例为BASF的商标和Clariant的PN商标。
其它合适的非离子型表面活性剂是烷基寡糖苷和烯基寡糖苷，以及脂肪烷基残基中具有各8～20个、优选12～18个碳原子的脂肪酸聚二醇酯或脂肪胺聚二醇酯，烷基寡糖苷，烯基寡糖苷和脂肪酸-N-烷基葡糖胺。
此外，根据本发明的组合物作为组分(C)可以包含一种或多种醇，所述醇源自根据本发明的表面活性剂溶液。合适的醇是上述可与水混溶的醇。在本发明的一种优选实施方式中，所述组合物不合一元醇。
助剂和添加剂(E)例如是防腐剂、香料、染料和加脂剂。
欧洲化妆品法规附录中列出的防腐剂均适合作为防腐剂，例如苯氧乙醇、苄醇、对羟基苯甲酸酯类、苯甲酸和山梨酸，特别合适的是例如1，3-双(羟甲基)-5，5-二甲基咪唑烷-2，4-二酮(DMDMH)。
根据本发明的组合物中的防腐剂的量通常为0～2重量％，基于最终组合物总重量计。
在本发明的一种优选实施方式中，根据本发明的组合物以用于毛发清洁和皮肤清洁的产品，如洗发香波、沐浴露、香皂和洗面奶的形式存在。
本发明通过以下实施例进行详细阐释。
实施例
实施例1～4和对比实施例1
在下文描述的N-酰基-N-甲基葡糖胺根据EP0550637由相应的脂肪酸甲酯和N-甲基葡糖胺在1，2-丙二醇作为溶剂存在下制备，并以由活性物质和1，2-丙二醇构成的固体物质获得。
制备实施例 甲酯 活性物质(％) 1，2-丙二醇(％) 熔点
1 C8/10 90 10 50
2 C12/14 90 10 85
以不同的比例混合以上产物，测定混合物的熔点。这些产物难以处理，并且具有大于50℃的熔点。因此用水和醇(乙醇)将其稀释，从而产生低于50℃可作为液体而易处理的组合物。
根据本发明的组合物与对比实施例1相反，一方面易于处理，另一方面易于在水中稀释，而没有凝胶形成。实施例1和2与实施例3和4相比的优点在于，化妆品配方中的浓缩物具有较高的增稠性能。

Claims (9)

1.表面活性剂溶液，其包含
(a)28～80重量％的由以下构成的混合物
(a1)5～50重量％的N-甲基-N-C8-C10-酰基葡糖胺，
(a2)50～95重量％的N-甲基-N-C12-C14-酰基葡糖胺，
其中所述组分(a1)和(a2)之和为100重量％，
(b)0～20重量％的一种或多种醇，
(c)20～72重量％的水，
(d)0～5重量％的添加剂，
其中所述组分(a)、(b)、(c)和(d)之和为100重量％。
2.根据权利要求1所述的表面活性剂溶液，其特征在于，组分(a1)与(a2)的重量比为11∶19～81∶89。
3.根据权利要求1或2所述的表面活性剂溶液，其作为组分(b)包含一种或多种醇，所述醇选自乙醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、甘油和异丙醇。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的表面活性剂溶液，其包含
(a)30～70重量％的由以下构成的混合物
(a1)11～19重量％的N-甲基-N-C8-C10-酰基葡糖胺，
(a2)81～89重量％的N-甲基-N-C12-C14-酰基葡糖胺，
其中所述组分(a1)和(a2)之和为100重量％，
(b)3～17重量％的一种或多种醇，
(c)23～67重量％的水，
(d)0～2重量％的添加剂，
其中所述组分(a)、(b)、(c)和(d)之和为100重量％。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的表面活性剂溶液，其特征在于，所述表面活性剂不含一元醇。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的表面活性剂溶液用于制备化妆品组合物的用途。
7.用于制备化妆品组合物的方法，包括用水稀释根据权利要求1～5中任一项所述的表面活性剂溶液的步骤。
8.组合物，其包含
(A)28～75重量％的由以下构成的混合物作为组分(A)
(a1)5～50重量％的N-甲基-N-C8-C10-酰基葡糖胺，
(a2)50～95重量％的N-甲基-N-C12-C14-酰基葡糖胺，
其中所述组分(a1)和(a2)之和为100重量％，
(B)0～10重量％的一种或多种其它表面活性剂作为组分(B)，
(C)0.1～20重量％的一种或多种醇作为组分(C)，
(D)20～71.9重量％的水作为组分(D)，
(E)0～5重量％的其它助剂和添加剂作为组分(E)，
其中所述组分(A)、(B)、(C)、(D)和(E)之和为100重量％。
9.根据权利要求8所述的组合物，其包含
(A)30～70重量％组分(A)，
(B)1.0～10重量％组分(B)，
(C)3～17重量％组分(C)，
(D)23～66重量％组分(D)，
(E)0～5重量％组分(E)。
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