CN112512490B - 个人清洁组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种包含表面活性剂体系的个人清洁组合物,其中表面活性剂体系包含:按组合物的重量计0.1%至5%的脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂;按组合物的重量计0.5%至40%的辅助表面活性剂;按组合物的重量计0.05%至5%的天然多糖或化学改性的天然多糖;其中个人清洁组合物包含第一相和第二相,其中第一相为各向同性的胶束表面活性剂相;其中第二相为聚合物液晶相;其中组合物不含烷基硫酸盐和烷基醚硫酸盐类型的表面活性剂;其中组合物表现出0.005Pa至3Pa的屈服应力值τy;并且其中组合物在25℃和1.5s‑1剪切速率下表现出3Pa.s至100Pa.s的流动粘度。
Description
技术领域
本申请整体涉及个人清洁组合物。当个人清洁组合物具有包含脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂的表面活性剂体系并且当个人清洁组合物不含烷基硫酸盐和烷基醚硫酸盐类型的表面活性剂时,个人清洁组合物具有期望的流变特性和结构。
背景技术
个人清洁组合物传统上以多种形式销售,诸如条皂、霜膏、洗剂和凝胶。通常,这些产品必须满足消费者可接受的许多标准。这些标准包括清洁效果,皮肤感觉,对皮肤、毛发和眼部粘膜的温和性,以及泡沫体积。理想的个人清洁剂应温和地清洁皮肤或毛发,很少引起或不引起刺激,并且在频繁使用后不应使皮肤或毛发过度干燥。
阴离子表面活性剂广泛用于个人清洁组合物中。这些阴离子表面活性剂中的许多都包含细长胶束并且是粘弹性的,这非常重要,尤其是在洗发剂和沐浴剂的设计中。在大多数个人清洁组合物中,作为阴离子表面活性剂的烷基硫酸盐和烷基醚硫酸盐占主导地位。
对于满足消费者的新期望,尤其是对采用生态设计的和/或天然产品的期望而言,环境友好的个人清洁组合物的制剂正成为主要挑战。有必要提出不含烷基硫酸盐和烷基醚硫酸盐的个人清洁组合物,该组合物具有良好的化妆品品质,主要在粘度和泡沫方面。
由于感知到温和性和期望的感官体验,消费者更喜欢不含硫酸盐的个人清洁组合物。然而,不含硫酸盐的个人清洁组合物难以充分增稠以向使用者提供良好的使用品质。利用两种方法来尝试增稠此类配方。一种方法是例如使用高含量的表面活性剂以受益于此类成分的自组装性质。该方法是最常见的,但也是昂贵的。第二种方法是例如使用高含量的流变改性剂,流变改性剂可诸如通过降低泡沫和易于分布组合物而不利地影响组合物的性质。
目前需要提供包含另选的温和表面活性剂体系的个人清洁产品,该温和表面活性剂体系具有相对改善的生态毒性或生态友好的环境特征。
已开发出具有表面活性剂体系的个人清洁组合物,该表面活性剂体系包含脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂并且不含烷基硫酸盐和烷基醚硫酸盐类型的表面活性剂。脂肪酰羟乙基磺酸盐是用于毛发或皮肤的个人清洁产品中高度期望的温和阴离子表面活性剂,因为脂肪酰羟乙基磺酸盐可良好起泡,对皮肤温和,并且具有良好的润肤性质。
然而,脂肪酰羟乙基磺酸盐不容易用于液体个人清洁组合物中,因为它们具有相对较低的水中溶解度。这可能导致可表现出不一致的流变特征的不稳定的个人清洁组合物。
因此,仍需要提供这样的个人清洁组合物,该个人清洁组合物包含脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂,并且不含烷基硫酸盐和烷基醚硫酸盐类型的表面活性剂,并且具有令人满意的一致流变特征。
因此,仍需要这样的个人清洁组合物,该个人清洁组合物即使在包含比典型清洁产品更少量的活性表面活性剂的情况下仍有效地清洁,而且还具有良好的美学性质诸如良好的泡沫,并且在质地上稠厚和呈乳脂状,触感丝滑,并且提供调理效果。
固体颗粒、液滴形式的有益剂是个人清洁组合物所关注的。有益剂可用作颜料或着色剂、遮光剂、珠光剂、触感调节剂、油吸收剂、皮肤保护剂、消光剂、摩擦增强剂、增滑剂、调理剂、剥脱剂、气味吸收剂或清洁增强剂。因此,仍需要提供这样的个人清洁组合物,该个人清洁组合物包含被赋予足够的结构以保持诸如固体颗粒、液滴的有益剂的脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂。
发明内容
本发明提供一种个人清洁组合物,该个人清洁组合物包含:
(a)表面活性剂体系,其中所述表面活性剂体系包含:
按所述组合物的重量计0.1%至5%、优选地0.2%至4%、更优选地0.5%至3.5%的脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂;
按所述组合物的重量计0.5%至40%、优选地1%至25%、更优选地5%至15%的辅助表面活性剂;
(b)按所述组合物的重量计0.05%至5%、优选地0.1%至4%、更优选地0.25%至2%的天然多糖或化学改性的天然多糖;
其中所述个人清洁组合物包含第一相和第二相,
其中所述第一相为各向同性的胶束表面活性剂相;
其中所述第二相为聚合物液晶相;
其中所述组合物不含烷基硫酸盐和烷基醚硫酸盐类型的表面活性剂;
其中根据如本文所公开的Herschel-Bulkley流变特性测试方法,所述组合物表现出0.005Pa至3Pa、优选地0.02Pa至2Pa的屈服应力值τy;并且
其中根据如本文所公开的流动粘度测试方法,所述组合物在25℃
和1.5s-1剪切速率下表现出3Pa.s至100Pa.s的流动粘度。
附图说明
虽然本说明书通过特别指出并清楚地要求保护本发明的权利书要求作出结论,但据信通过结合附图阅读以下说明可更好地理解本发明,其中:
图1A表示纤维素的重复单元;
图1B涉及羧甲基纤维素的结构;
图1C涉及甲基纤维素的结构;
图1D涉及甘露聚糖和半乳甘露聚糖的结构;
图1E涉及木葡聚糖的结构;
图1F涉及阿拉伯木聚糖的结构;
图1G涉及混合键(1→3)(1→4)β-D-葡聚糖的结构;
图1H涉及阿拉伯半乳聚糖的结构;
图1I涉及菊粉的结构;
图1J涉及果聚糖的结构;
图1K涉及海藻酸盐的结构特征;
图1L涉及κ-角叉菜胶、ι-角叉菜胶和λ-角叉菜胶的结构;
图1M涉及黄原胶的结构;
图1N涉及普鲁兰的结构;
图1O涉及甲壳质和脱乙酰壳多糖的结构;
图2表示用正交偏振光显微镜拍摄的根据本发明的实施例的正交偏振图像;
图3通过将640nm处的透射率对天然多糖的重量分数作图,表示个人清洁组合物的光学透明度;并且
图4A和4B涉及包含黄原胶的个人清洁组合物的流动粘度特征,分别在制备组合物时或在环境温度下老化3天后,黄原胶以干燥形式添加或从5%水溶液添加到组合物中;并且
图4C和4D涉及包含黄原胶的个人清洁组合物的屈服应力特征,分别在制备组合物时或在环境温度下老化3天后,黄原胶以干燥形式添加或从5%水溶液添加到组合物中。
具体实施方式
一般定义
在该文献中,除非另外特别说明,包括在本发明的所有方面的所有实施方案中,应用以下定义。
除非另外指明,所有百分比均按各组合物的重量计(w/w)。除非另外特别说明,否则所有比率或百分比均为重量比或重量百分比。“%重量”意为重量百分比。提及的“份”例如1份X和3份Y的混合物为按重量计的比率。除非另外指明,否则当在处理期间使用多于一种组合物时,总重量被认为是同时施用在毛发或皮肤上的所有组合物的总重量(即存在于“头上”的重量)。
“QSP”或“q.s.”是指对于100%或对于100g的足够量。+/-指示标准偏差。所有范围是包括端值在内的且可组合的。有效数字的数表示既不表达对所示量的限制,也不表达对测量精确性的限制。
除非另外指明,否则所有测量均被理解为是在20℃和环境条件下进行的,其中“环境条件”是指在1大气压(atm)的压力和在65%相对湿度下。“相对湿度”是指在相同温度和压力下与饱和水分含量相比,空气的水分含量的比率(示为百分比)。相对湿度可利用湿度计,具体地利用得自International的探针湿度计来测量。
本文“min”是指“一分钟”或“几分钟”。本文“mol”是指“摩尔”。本文在数字后面的“g”是指“克”。“Ex.”是指“实施例”。所有涉及所列成分的量均基于活性物质(“固体”)的含量,并且不包括可能包含在可商购获得的材料中的载体或副产物。
本文中“Comp.Ex.”是指“比较例”;并且“Ex.”是指“实施例”。
本文中,“包括”是指可包括除此之外的其他步骤和其他成分。“包括”涵盖术语“由…组成”和“基本上由…组成”。本发明的组合物、方法和用途可包括由本文所述的本发明要素和限制条件以及本文所述的任何附加或任选成分、组分、步骤或限制条件、由其组成和基本上由其组成。除非指明不相容性,尽管未在组合中明确地例示,本文所述的实施方案和方面可包括其他实施方案和/或方面的元件、特征或组件或者可与其他实施方案和/或方面的元件、特征或组件组合。
如本文所用,当用于权利要求中时,包括“一个”和“一种”的冠词应被理解为是指一种或多种受权利要求书保护或所描述的物质。
如本文所用,术语“包括”、“包含”和“含有”旨在是非限制性的。
在给定含量范围的情况下,这些应当被理解为组合物中所述成分的总量,或在多于一种物质落入成分定义的范围内的情况下,组合物中所有成分的总量符合所述定义。在存在多于一种给定成分的情况下,针对给定成分提及的浓度为总浓度范围。除非另外特别说明,否则指定范围以重量计提供并且涉及个人清洁组合物的总重量。
例如,如果组合物包含1%至5%的脂肪醇,则包含2%硬脂醇和1%鲸蜡醇并且没有其它脂肪醇的组合物将落入该范围内。
下文描述的每种特定成分或它们的混合物的量可占组合物中成分总量的至多100%(或100%)。
如本文所用,术语“混合物”是指包括物质的简单组合,以及由它们的组合所产生的任何化合物。
除非另外指明,否则如本文所用,术语“分子量”或“M.Wt.”是指重均分子量。可通过凝胶渗透色谱法(“GPC”)来测量重均分子量。
如本文所用,术语“个人清洁组合物”是指旨在局部施用于皮肤或毛发以进行清洁的组合物。个人清洁组合物可为水性的。
如本文所用,术语“各向同性的”是指组合物的特定相,其中结构沿着空间中的任何三个正交方向是“相同的”,并且因此当在交叉偏振光滤波器之间观察时是暗的或“非双折射的”。(如果第一方向在第二方向上的矢量分量为零,则一个方向相对于另一个方向为“正交”。)(Laughlin,R.G.,1994年,“The Aqueous Phase Behavior of Surfactants”,182,8.2)。
如本文所用,术语“各向异性的”是指组合物的特定相,其中当在不同方向上测量时,该结构表现出具有不同值的特性。各向异性相沿着空间中的任何三个正交方向是不相同的,并且当在交叉偏振光滤波器之间观察时是双折射的。
如本文所用,术语“液晶”是指各向异性流体或中间相。如本文所用,液晶为聚合物液晶。个人清洁组合物的聚合物液晶相是溶致性的,这意味着聚合物液晶相包含溶剂,即水。这种类型的聚合物液晶在本领域中区别于热致性液晶、热液晶和磁诱导液晶。液晶状态存在于固体结晶相和各向同性液相的边界之间(即,三维有序结晶状态和无序溶解状态之间的中间体)。在这种状态下,由于分子结构和短程分子间相互作用,固体结晶相的分子有序特性中的一些分子有序特性在液态中保留。液晶也被称为各向异性流体、物质的第四态、聚合物缔合结构或中间相。这些术语可互换使用。溶致性意指通过成分的溶液行为(并且因此根据定义包含溶剂,例如水)的变化来形成材料。这些变化涉及热能和溶剂化能量。如本文所用,术语“溶致液晶”是指以在偏振光显微镜下存在双折射为特征的液晶相。
如本文所用,术语“双折射”是指在静态条件下以正交偏振观察时材料能够透射光的性质。
如本文所用,术语“胶束”是指包含经聚集以形成疏水性芯区域的单个表面活性剂分子的结构,该疏水性芯区域具有与极性相中的表面活性剂单体平衡的面向外部的极性头部基团,该结构具有为表面活性剂长度的单数位倍数的基准尺寸,即直径一般小于约10nm。
如本文所用,术语“洗去型”是指预期的产品用途包括向皮肤和/或毛发施用,然后在施用步骤数秒至数分钟内从皮肤和/或毛发上将产品洗去和/或擦去。通常在相同的使用事件,例如淋浴中施用和冲洗产品。
如本文所用,除非另外指明,否则术语“静态稳定的”是指包含至少两种组合物的个人清洁组合物,该两种组合物在环境条件下维持容纳在单室包装中的具有至少两个单独有益物质浓度区域的至少两个“分离”相至少约180天的时间段。另选地,静稳定性可通过加速方案在升高的温度下测定。一种加速方案基于在50℃下10天后的通过静稳定性。所谓“分离”是指在分配组合物之前,由下文所述的有益效果分析方法检测,容纳在区域中的组合物基本上不混合。
如本文所用,术语“基本上不含”是指按组合物的总重量计少于1%、少于0.8%、少于0.5%、少于0.3%或少于非实质量的所述成分。
如本文所用,术语“不含”是指没有可检测量的所述成分。
如本文所用,术语“表面活性剂”是指可聚集以形成胶束和其他表面活性剂结构的两性分子,其中胶束和其他表面活性剂结构能够溶于水相中并且有助于在清洁事件期间发泡,即,使空气界面稳定。
如本文所用,术语“结构化的”是指具有向个人清洁组合物赋予稳定性的流变特性。结构度由流变特性确定,流变特性诸如通过Herschel-Bulkley流变特性测试方法测定的屈服应力,或通过超速离心机测试方法获得的粘度,所有这些均在下文测试方法部分中描述。
本发明的目的是提供如发明内容中所述或如下文所述的用于实现如本文所阐述的技术效果或目标的个人清洁组合物和该组合物的用途。通过本发明获得的描述于上文发明内容和具体实施方式中以及在随后权利要求中限定的这些目标和其他优点对本领域的技术人员将是显而易见的。
具体实施方式
增稠剂可用于调节个人清洁组合物的粘度和流变行为,以使它们易于倾倒和定量。结构剂增稠,但也提供悬浮有益效果,从而允许诸如油、微粒等成分稳定地悬浮在个人清洁组合物中。
发明人惊奇地发现,代替增稠组合物,天然多糖诸如黄原胶或化学改性的天然多糖可导致在个人清洁组合物中形成聚合物液晶相,并且甚至在基于组合物的总重量计0.05%至5%的天然多糖或化学改性的天然多糖的相对低的量下形成。
该个人清洁组合物在640nm处表现出4%至95%、优选地10%至93%、更优选地25%至90%的透射率,这是该个人清洁组合物包含第一相和第二相的第一指示。第一相为各向同性的胶束表面活性剂相。第二相为聚合物液晶相。个人清洁组合物的第一相和第二相可通过超速离心机分离。聚合物液晶相可通过双折射和特定的流变特征来表征。
组合物的聚合物液晶相提供个人清洁组合物的结构。个人清洁组合物的结构通过根据Herschel-Bulkley流变特性测试方法测量的作为组合物的弹性分量的特定屈服应力τy来表征。
为了悬浮有益剂,个人清洁组合物需要包含聚合物液晶相,并且具有根据Herschel-Bulkley流变特性测试方法测量的0.005Pa至3Pa的足够屈服应力τy。
此外,为提供包含脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂的稳定个人清洁组合物,根据流动粘度测试方法,个人清洁组合物还需要表现出在25℃和1.5s-1剪切速率下3Pa.s至100Pa.s的流动粘度。
因此,已发现,当组合物包含聚合物液晶相以及足够的屈服应力和流动粘度时,可提供能够悬浮有益剂并且包含脂肪酰羟乙基磺酸盐的稳定个人清洁组合物。
表面活性剂体系
个人清洁组合物不含烷基硫酸盐和烷基醚硫酸盐类型的表面活性剂。优选地,个人清洁组合物不包含具有C12至C18烷基硫酸盐的任何烷基硫酸盐或包括烷基甘油醚硫酸盐在内的任何烷基醚硫酸盐。
个人清洁组合物可不包含为具有以下式的烷基醚硫酸盐的任何烷基醚硫酸盐:
RO(CH2CH2O)nSO3M
其中R为具有8至18个碳、优选地12至18个碳的烷基或烯基,n具有大于至少0.5、优选地介于2和3之间的平均值;并且M为增溶阳离子,诸如钠、钾、铵或取代的铵。
个人清洁组合物可不包含任何月桂基醚硫酸铵和月桂基醚硫酸钠。
如果个人清洁组合物确实包含烷基硫酸盐和/或烷基醚硫酸盐类型的表面活性剂,则此类重量比例的烷基硫酸盐或烷基醚硫酸盐类型表面活性剂的含量小于或等于0.6的总和,更优选地小于或等于0.2的总和,甚至更优选地等于0。
个人清洁组合物包含表面活性剂体系。表面活性剂体系包含:按组合物的重量计0.1%至5%、优选地0.2%至4%、更优选地0.5%至3.5%的脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂;以及按组合物的重量计0.5%至40%、优选地1%至25%、更优选地5%至15%的辅助表面活性剂。
脂肪酰羟乙基磺酸盐
脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂可被定义为根据通式(I)的羟乙基磺酸盐:
其中R1为具有6至30个碳原子、优选地8至22个碳原子、更优选地9至18个碳原子的饱和或不饱和的直链或支链的烷基或烯基链,R2和R3各自独立地为H或(C1-C4)烷基,并且M+为碱金属,优选地为锂、钠、钾;或M+为碱土金属,优选地为镁;或M+为铵阳离子或取代的铵阳离子;或者
优选地,其中R1为具有6至30个碳原子、优选地8至22个碳原子、更优选地9至18个碳原子的饱和或不饱和的直链或支链的烷基或烯基链,优选地为烷基链,R2和R3为H,并且M+为碱金属,优选地为钠、钾;或M+为铵阳离子;或者
更优选地,其中R1为具有9至18个碳原子的饱和或不饱和的直链或支链的烷基链,R2和R3为H,并且M+为钠阳离子或铵阳离子。
合适的脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂可包括用羟乙磺酸酯化并用氢氧化钠中和的脂肪酸的反应产物。用于羟乙基磺酸盐表面活性剂的合适的脂肪酸可衍生自例如椰子油或棕榈仁油。合适的羟乙基磺酸阴离子表面活性剂的另外示例描述于美国专利2,486,921、美国专利2,486,922和美国专利2,396,278中,该专利中的每一篇以引入方式并入本文。
脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂可选自月桂酰羟乙基磺酸钠、月桂酰甲基羟乙基磺酸钠、油酰羟乙基磺酸钠、油酰甲基羟乙基磺酸钠、硬脂酰羟乙基磺酸钠、硬脂酰甲基羟乙基磺酸钠、肉豆寇酰羟乙基磺酸钠、肉豆寇酰甲基羟乙基磺酸钠、棕榈酰羟乙基磺酸钠、棕榈酰甲基羟乙基磺酸钠、椰油酰羟乙基磺酸钠、椰油酰甲基羟乙基磺酸钠、硬脂酸和椰油酰羟乙基磺酸钠的共混物、椰油酰羟乙基磺酸铵、椰油酰甲基羟乙基磺酸铵以及它们的混合物。
脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂可优选地选自月桂酰羟乙基磺酸钠、肉豆蔻酰羟乙基磺酸钠、棕榈酰羟乙基磺酸钠、硬脂酰羟乙基磺酸钠、油酰羟乙基磺酸钠、椰油酰羟乙基磺酸钠、椰油基羟乙基磺酸铵以及它们的混合物。
脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂可更优选地选自月桂酰羟乙基磺酸钠、椰油酰羟乙基磺酸钠、椰油酰羟乙基磺酸铵以及它们的混合物。
对应的商业产品可以例如以商品名购自Innospec公司,以及以商品名或/>购自Clariant或Uniquema公司。可使用的其他商业脂肪酰羟乙基磺酸盐的示例可为得自Clariant的/>表面活性剂,诸如椰油酰羟乙基磺酸钠:/>SCI-85C、/>SCI-78C,或硬脂酸与椰油酰羟乙基磺酸钠的共混物:SCI-65C。可使用的其他商业脂肪酰羟乙基磺酸盐的示例可为得自BASF的表面活性剂,诸如/>CI颗粒或/>CI65;以及得自YonganDaily Chemical Co.的椰油酰羟乙基磺酸钠,诸如/>或/>
脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂通常通过以下方式制备:羟乙基磺酸盐诸如金属羟乙基磺酸盐或羟乙基磺酸铵与具有6至30个碳原子、优选地8至22个碳原子、更优选地6至18个碳原子的饱和或不饱和的直链或支链烷基或烯基链脂肪酸的反应。取决于所用的处理条件,按所得脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂的总重量计,所得脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂可为45重量%至95重量%的脂肪酰羟乙基磺酸盐和40重量%至0重量%的游离脂肪酸,以及通常小于5重量%的羟乙基磺酸盐和痕量(小于2重量%)的其他杂质的混合物。脂族脂肪酸的混合物可用于制备商业脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂。
个人清洁组合物包含表面活性剂体系。表面活性剂体系包含按组合物的重量计0.1%至5%、优选地0.2%至4%、更优选地0.5%至3.5%的脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂。在存在多于一种脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂的情况下,此处提及的浓度为总浓度范围。指定范围以重量计提供并且涉及个人清洁组合物的总重量。
脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂通常不用于制备个人清洁组合物,因为它们可能容易形成固体晶体(当单独使用和/或与辅助表面活性剂一起使用时),并且因此可能使得难以形成稳定的液体个人清洁组合物。
辅助表面活性剂
表面活性剂体系包含按组合物的重量计0.5%至40%、优选地1%至25%、更优选地5%至15%的辅助表面活性剂。辅助表面活性剂可选自不是羟乙基磺酸盐表面活性剂的阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂、两性离子表面活性剂以及它们的混合物。
辅助表面活性剂的不是羟乙基磺酸盐表面活性剂的阴离子表面活性剂可选自脂肪酰肌氨酸盐、磺基琥珀酸盐、磺酸盐、磺基乙酸盐、酰基甘氨酸盐、酰基丙氨酸盐、酰基谷氨酸盐、乳酸盐、烯基乳酸盐、葡萄糖羧酸盐、两性基乙酸盐、牛磺酸盐以及它们的混合物。
在这种情况下,烷基被定义为具有6至30个碳原子、优选地具有8至22个碳原子、更优选地具有9至18个碳原子的饱和或不饱和的直链或支链的烷基链。在这种情况下,酰基被定义为具有式R-C(O)-,其中R为具有6至30个碳原子、优选地具有8至22个碳原子、更优选地具有9至18个碳原子的饱和或不饱和的直链或支链的烷基或烯基链,优选地为烷基链。
脂肪酰肌氨酸盐可为根据通式(II)的肌氨酸盐:
其中R为具有7至17个碳原子、优选地具有9至13个碳原子的饱和或不饱和的直链或支链的烷基或烯基链,优选地为烷基链,并且M+为H、钠阳离子、钾阳离子或铵阳离子。
肌氨酸盐的非限制性示例可选自月桂酰肌氨酸钠、椰油酰肌氨酸钠、肉豆蔻酰肌氨酸钠、TEA-椰油酰肌氨酸盐、椰油酰肌氨酸铵、月桂酰肌氨酸铵、二聚二亚油基双月桂酰谷氨酸盐/月桂酰肌氨酸盐、月桂酰两性基二乙酸二钠、月桂酰肌氨酸盐、月桂酰肌氨酸异丙酯、椰油酰肌氨酸钾、月桂酰肌氨酸钾、椰油酰肌氨酸钠、月桂酰肌氨酸钠、肉豆蔻酰肌氨酸钠、油酰肌氨酸钠、棕榈酰肌氨酸钠、TEA-椰油酰肌氨酸盐、TEA-月桂酰肌氨酸盐、TEA-油酰肌氨酸盐、TEA-棕榈仁肌氨酸盐以及它们的混合物。
优选地,脂肪酰肌氨酸盐可选自月桂酰肌氨酸钠、肉豆寇酰肌氨酸钠、椰油酰肌氨酸钠以及它们的混合物。
磺基琥珀酸盐表面活性剂的非限制示例可包括N-十八烷基磺基琥珀酸二钠、月桂基磺基琥珀酸二钠、月桂基磺基琥珀酸二铵、月桂基磺基琥珀酸钠、月桂醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸酯二钠、N-(1,2-二羧基乙基)-N-十八烷基磺基琥珀酸四钠、磺基琥珀酸钠的二戊基酯、磺基琥珀酸钠的二己基酯、磺基琥珀酸钠的二辛基酯,以及它们的组合。
磺酸盐的非限制性示例可包括α-烯烃磺酸盐、直链烷基苯磺酸盐、月桂基葡糖苷羟丙基磺酸钠以及它们的组合。
磺基乙酸盐的非限制性示例可包括月桂基磺基乙酸钠、月桂基磺基乙酸铵以及它们的组合。
酰基甘氨酸盐的非限制性示例可包括椰油酰甘氨酸钠、月桂酰甘氨酸钠以及它们的组合。
酰基丙氨酸盐的非限制性示例可包括椰油酰丙氨酸钠、月桂酰丙氨酸钠、N-十二烷酰基-l-丙氨酸钠以及它们的组合。
酰基谷氨酸盐的非限制性示例可选自椰油酰谷氨酸钠、椰油酰谷氨酸二钠、椰油酰谷氨酸铵、椰油酰谷氨酸二铵、月桂酰谷氨酸钠、月桂酰谷氨酸二钠、椰油酰水解小麦蛋白谷氨酸钠、椰油酰水解小麦蛋白谷氨酸二钠、椰油酰谷氨酸钾、椰油酰谷氨酸二钾、月桂酰谷氨酸钾、月桂酰谷氨酸二钾、椰油酰水解小麦蛋白谷氨酸钾、椰油酰水解小麦蛋白谷氨酸二钾、辛酰谷氨酸钠、辛酰谷氨酸二钠、辛酰谷氨酸钾、辛酰谷氨酸二钾、十一碳烯酰谷氨酸钠、十一碳烯酰谷氨酸二钠、十一碳烯酰谷氨酸钾、十一碳烯酰谷氨酸二钾、氢化牛脂酰谷氨酸二钠、硬脂酰谷氨酸钠、硬脂酰谷氨酸二钠、硬脂酰谷氨酸钾、硬脂酰谷氨酸二钾、肉豆蔻酰谷氨酸钠、肉豆蔻酰谷氨酸二钠、肉豆蔻酰谷氨酸钾、肉豆蔻酰谷氨酸二钾、椰油酰/氢化牛脂谷氨酸钠、椰油酰/棕榈油酰/葵花油酰谷氨酸钠、氢化牛脂酰谷氨酸钠、橄榄油酰谷氨酸钠、橄榄油酰谷氨酸二钠、棕榈油酰谷氨酸钠、棕榈油酰谷氨酸二钠、TEA-椰油酰谷氨酸盐、TEA-氢化牛脂酰谷氨酸盐、TEA-月桂酰谷氨酸盐,以及它们的混合物。
乳酸盐的非限制性示例可包括乳酸钠。
烯基乳酸盐的非限制性示例可包括月桂酰烯基乳酸钠、椰油酰烯基乳酸钠以及它们的组合。
葡萄糖羧酸盐的非限制性示例可包括月桂基葡糖苷羧酸钠、椰油酰葡糖苷羧酸钠以及它们的组合。
烷基两性基乙酸盐的非限制性示例可包括椰油酰两性基乙酸钠、月桂酰两性基乙酸钠以及它们的组合。
酰基牛磺酸盐的非限制性示例可包括甲基椰油酰牛磺酸钠、甲基月桂酰牛磺酸钠、甲基油酰牛磺酸钠以及它们的组合。
另选地,辅助表面活性剂的阴离子表面活性剂可选自十三烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、月桂酰肌氨酸钠、月桂酰肌氨酸钠、椰油酰肌氨酸钠、月桂酰甘氨酸钠、椰油酰甘氨酸钠、月桂酰甘氨酸钾、椰油酰甘氨酸钾、月桂酰谷氨酸钠、月桂酰谷氨酸钾、椰油酰谷氨酸钠、椰油酰谷氨酸钾、月桂酰谷氨酸二钠、月桂酰谷氨酸二钾、椰油酰谷氨酸二钠、椰油酰谷氨酸二钾、月桂酰烯基乳酸钠以及它们的混合物。
表面活性剂体系可包含按组合物的总重量计0.5%至15%、优选地1%至10%、更优选地2%至5%的辅助表面活性剂的不是羟乙基磺酸盐表面活性剂的阴离子表面活性剂,优选地为脂肪酰肌氨酸盐。
辅助表面活性剂的非离子表面活性剂可选自葡糖苷、烷基胺、醇乙氧基化物、烷基多葡糖苷、烷基葡糖苷、酰基谷氨酰胺以及它们的混合物。
表面活性剂体系可包含按组合物的总重量计1%至10%的非离子表面活性剂,优选地3%至9%的非离子表面活性剂,更优选地5%至9%的非离子表面活性剂。
非离子表面活性剂可选自椰油酰胺单乙醇胺、月桂酰胺单乙醇胺、椰油酰葡糖苷、月桂酰葡糖苷、癸基葡糖苷以及它们的混合物。
个人清洁组合物的辅助表面活性剂可包括两性表面活性剂或两性离子表面活性剂。合适的两性表面活性剂或两性离子表面活性剂可包括在美国专利5,104,646和美国专利5,106,609中所述的那些。
两性表面活性剂可包括被广泛描述为脂族仲胺和叔胺的衍生物的那些,其中脂族基团可为直链或支链,并且其中脂族取代基可含有8至18个碳原子,使得一个碳原子可含有水增溶性阴离子基团,例如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。属于该定义的化合物的示例可为3-十二烷基-氨基丙酸钠、3-十二烷基氨基丙烷磺酸钠、N-烷基牛磺酸(诸如根据美国专利2,658,072的教导内容,由十二烷基胺与羟乙基磺酸钠进行反应而制得的那种)、N-高级烷基天冬氨酸(诸如根据美国专利2,438,091的教导内容制得的那些)以及在美国专利2,528,378中描述的产物。
包含在本文所述的个人清洁组合物中的两性表面活性剂可优选地选自月桂酰两性基乙酸钠、椰油酰两性基乙酸钠、月桂酰两性基乙酸二钠、椰油酰两性基乙酸二钠以及它们的混合物。
适用于本文所述的个人清洁组合物的辅助表面活性剂中的两性离子表面活性剂可包括被广泛描述称为脂族季铵、鏻鎓和锍化合物的衍生物的那些,其中脂族基团可为直链或支链的,并且其中脂族取代基中的一个可含有8至18个碳原子,并且一个脂族取代基可含有阴离子基团,例如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。
包含在本文所述的个人清洁组合物中的两性离子表面活性剂可包括一种或多种甜菜碱,包括椰油酰胺基丙基甜菜碱。
另选地,两性表面活性剂或两性离子表面活性剂可选自椰油酰胺基丙基甜菜碱、月桂酰胺基丙基甜菜碱、椰油基甜菜碱、月桂基甜菜碱、椰油酰两性基乙酸盐、椰油酰两性基二乙酸盐、月桂酰两性基乙酸盐、月桂酰两性基二乙酸盐、月桂胺氧化物以及它们的混合物。
表面活性剂体系还可包含两性离子表面活性剂,该两性离子表面活性剂选自月桂基羟基磺基甜菜碱、椰油酰胺基丙基羟基磺基甜菜碱、椰油基甜菜碱、椰油基羟基磺基甜菜碱、椰油基磺基甜菜碱、月桂基甜菜碱、月桂基磺基甜菜碱以及它们的混合物。
甜菜碱两性离子表面活性剂的示例可包括椰油基二甲基羧甲基甜菜碱、椰油酰胺基丙基甜菜碱(CAPB)、椰油基甜菜碱、月桂酰胺基丙基甜菜碱(LAPB)、油基甜菜碱、月桂基二甲基羧甲基甜菜碱、月桂基二甲基α羧乙基甜菜碱、鲸蜡基二甲基羧甲基甜菜碱、月桂基二-(2-羟乙基)羧甲基甜菜碱、硬脂基二-(2-羟丙基)羧甲基甜菜碱、油基二甲基γ-羧丙基甜菜碱、月桂基二-(2-羟丙基)α-羧乙基甜菜碱,以及它们的混合物。磺基甜菜碱的示例可包括椰油基二甲基磺基丙基甜菜碱、硬脂基二甲基磺基丙基甜菜碱、月桂基二甲基磺基乙基甜菜碱、月桂基二-(2-羟乙基)磺基丙基甜菜碱以及它们的混合物。
该两性离子表面活性剂可包括椰油酰胺基丙基甜菜碱(CAPB)、月桂酰胺基丙基甜菜碱(LAPB)以及它们的组合或由以上物质组成。
辅助表面活性剂的两性离子表面活性剂可为甜菜碱,优选地选自以下的甜菜碱:椰油酰胺基丙基甜菜碱、月桂酰胺基丙基甜菜碱、椰油基甜菜碱、月桂基甜菜碱、椰油基羟基磺基甜菜碱以及它们的混合物;更优选地为椰油酰胺基丙基甜菜碱。
辅助表面活性剂可包含以下项的至少组合:脂肪酰肌氨酸盐和甜菜碱;优选地脂肪酰肌氨酸盐和甜菜碱,其中脂肪酰肌氨酸盐选自月桂酰肌氨酸钠、肉豆寇酰肌氨酸钠、椰油酰肌氨酸钠以及它们的混合物,甜菜碱选自椰油羟基磺基甜菜碱、月桂基羟基磺基甜菜碱、椰油基甜菜碱以及它们的混合物;优选地月桂酰肌氨酸钠和椰油酰胺基丙基甜菜碱。
个人清洁组合物可包含按组合物的总重量计0.6%至55%总量的表面活性剂体系,优选地按组合物的总重量计5%至50%的表面活性剂体系,更优选地按组合物的总重量计10%至45%的表面活性剂体系。此处提及的浓度是由至少加入脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂和辅助表面活性剂的总浓度范围得到的表面活性剂体系的总浓度范围。指定范围以重量计提供并且涉及个人清洁组合物的总重量。
天然多糖
个人清洁组合物包含按组合物的重量计0.05%至5%、优选地0.1%至4%、更优选地0.25%至2%的天然多糖或化学改性的天然多糖。
多糖由通过O-糖苷键彼此连接的许多单糖残基构成。多糖也称为水解胶体或胶基糖。
天然多糖可选自:纤维素、半纤维素,优选D-木聚糖、阿拉伯木聚糖、D-甘露聚糖、D-半乳甘露聚糖、β-D-葡聚糖、D-木葡聚糖、D-葡甘露聚糖、D-半乳聚糖或阿拉伯半乳聚糖;果胶,优选直链同型半乳糖醛酸、取代的木半乳糖醛酸、II型鼠李糖半乳糖醛酸、I型鼠李糖半乳糖醛酸或阿拉伯聚糖;渗出多糖胶,优选阿拉伯树胶、黄蓍胶、刺梧桐树胶或茄替胶;黏液多糖胶,优选黄芥菜黏液胶、亚麻籽黏液胶、秋葵黏液胶或车前子胶;聚果糖,优选菊粉或果聚糖;海藻多糖,优选藻酸盐、角叉菜胶、琼脂;微生物多糖,优选黄原胶、普鲁兰胶或结冷胶;动物多糖,优选甲壳质或脱乙酰壳多糖。
天然多糖可为纤维素。纤维素是高等植物细胞壁中的主要结构多糖。纤维素是(1→4)-连接的β-D-吡喃葡萄糖残基(图1A-纤维素的重复单元)的高分子量聚合物。
另选地,天然多糖可为其选自D-木聚糖、阿拉伯木聚糖、D-甘露聚糖、D-半乳甘露聚糖、β-D-葡聚糖、D-木葡聚糖、D-葡甘露聚糖、D-半乳聚糖、阿拉伯半乳聚糖以及它们的组合的半纤维素。
半纤维素是构成高等植物细胞壁的异质多糖群;这些多糖通常与纤维素和木质素物理缠结、共价键合和/或非共价键合。半纤维素的结构可根据其来源而变化,但它们可基于其主链的组成分成四个组:具有(1→4)-连接的β-D-木糖的D-木聚糖;具有(1→4)-连接的β-D-甘露糖的D-甘露聚糖;具有附接到纤维素链的D-吡喃木糖残基的D-木葡聚糖;以及具有(1→3)-连接的β-D-半乳糖的D-半乳聚糖。
存在于太卡棕榈籽粒中的D-甘露聚糖具有由直链(1→4)-连接的β-D-甘露糖链构成的主链。
优选地,天然多糖可为选自刺槐豆胶、番茄酱胶、瓜尔胶、葫芦巴胶、塔拉胶以及它们的组合的D-半乳甘露聚糖。
D-半乳甘露聚糖具有相同的直链甘露聚糖主链,但是它们被连接到O-6的α-D-Galp侧单元取代(参见图1D)。
D-木葡聚糖如纤维素具有(1→4)-连接的β-D-吡喃葡萄糖的直链主链(参见图1E)。
D-葡甘露聚糖是(1→4)-连接的β-D-甘露糖和(1→4)-连接的β-D-葡萄糖残基两者的直链聚合物。
阿拉伯木聚糖由具有多种侧支链的(1→4)-连接的β-D-吡喃木糖组成,最常见的侧支链是主要连接到β-Xylp单元的O-2的4-O-甲基-D-吡喃葡萄糖醛酸和连接到β-Xylp单元的O-3的α-L-Araf(图1F)。
混合键(1→3)、(1→4)β-D-葡聚糖存在于草物种、谷类和一些地衣(例如冰岛地衣(Cetraria islandica))中(图1G)。
阿拉伯半乳聚糖是得自软木材诸如松木、落叶松、雪松和云杉的主要D-半乳聚糖。该聚合物具有(1→3)-连接的β-D-吡喃半乳糖基残基的主链,并且具有β-D-Galp-(1→6)-β-D-Galp的β-(1→6)-连接的二糖和β-L-Araf-(1→3)-α-L-Araf的α-(1→6)-连接的二糖(图1H)。
另选地,天然多糖可为选自直链同型半乳糖醛酸、取代的木半乳糖醛酸、II型鼠李糖半乳糖醛酸、I型鼠李糖半乳糖醛酸、阿拉伯糖以及它们的组合的果胶。
果胶是大多数高等植物细胞壁的主要组分。果胶是植物细胞壁多糖的最复杂类别。它们由两个系列的共价连接的聚合物构成,即,半乳糖醛酸和鼠李糖半乳糖醛酸(I型)。
半乳糖醛酸是主链中具有(1→4)-连接的α-D-半乳糖基糖醛酸残基的果胶的片段,诸如直链同型半乳糖醛酸、取代的木半乳糖醛酸和II型鼠李糖半乳糖醛酸(RG II)中的那些。
木聚糖具有α-(1→3)-连接到半乳糖醛酸主链中的半乳糖基糖醛酸残基的一部分的吡喃木糖基残基。
II型鼠李糖半乳糖醛酸具有同型半乳糖醛酸主链以及在糖残基含量和键结构方面非常复杂的侧链。侧链包含鼠李糖和一些罕见残基,诸如阿匹糖、抗坏血酸(3-C-羧基-5-脱氧-L-木糖)、KDO(3-脱氧-D-甘露-辛酮酸)和DHA(3-脱氧-D-赖氨酰-庚糖酸)。
I型鼠李糖半乳糖醛酸(RG I)具有由交替的(1→2)-连接的α-L鼠李糖基和(1→4)-连接的α-D-半乳糖醛酸残基构成的主链。
阿拉伯聚糖是主链由(1→5)-连接的α-L-阿拉伯呋喃糖基单元构成的支链多糖。
另选地,天然多糖可为选自阿拉伯树胶、黄蓍胶、刺梧桐树胶、茄替胶以及它们的组合的渗出胶。渗出胶是植物因应力(包括物理损伤和/或真菌攻击)而产生的多糖。
另选地,天然多糖可为选自黄芥菜黏液胶、亚麻籽黏液胶、秋葵黏液、车前子胶以及它们的组合的黏液胶。黏液胶是从植物的籽粒或软茎中提取的非常粘稠的多糖;示例为秋葵黏液(得自黄秋葵(Hibiscus esculentus))、车前子(得自车前属(Plantago)物种)、黄芥菜(得自白芥(Sinapis alba))和亚麻黏液(得自亚麻(Linum usitatissimum))。
另选地,天然多糖可为选自菊粉、果聚糖以及它们的组合的聚果糖。聚果糖是某些植物中的储备多糖,用以补充或替代淀粉。聚果糖的两种主要类型是菊粉和果聚糖。菊粉是包含(2→1)连接的β-D-Frup残基的低分子量多糖(图1I)。菊粉具有连接到β-D-Frup残基的O-2位的D-吡喃葡萄糖非还原性末端单元。果聚糖主要存在于草中。果聚糖包含(2→6)连接的β-D-Frup残基的主链,并且具有一至四个D-果哌喃糖基单元的(2→1)连接的支链(图1J)。
另选地,天然多糖可为选自藻酸盐、角叉菜胶、琼脂以及它们的组合的海藻多糖。
海藻酸盐构成褐色海藻(褐藻纲(Phaeophyceae))的一级结构多糖。海藻酸盐是(1→4)-连接的β-D-甘露糖醛酸(M)和α-L-古洛糖醛酸(G)残基的非支链共聚物(参见图1K)。
优选地,天然多糖可为选自κ-角叉菜胶、ι-角叉菜胶、λ-角叉菜胶、红藻胶以及它们的组合的角叉菜胶。更优选地,天然多糖可为选自κ-角叉菜胶、ι-角叉菜胶、λ-角叉菜胶以及它们的组合的角叉菜胶。甚至更优选地,天然多糖可为ι-角叉菜胶。另选地,天然多糖可为黄原胶和ι-角叉菜胶的组合。
角叉菜胶是红藻科(Rhodophyceae)类的海洋红藻类的结构多糖。κ-角叉菜胶、ι-角叉菜胶和红藻胶是直链多糖,其主链结构基于(1→3)连接的β-D-半乳糖和(1→4)连接的3,6-脱水-α-D-半乳糖的硫酸酯的重复二糖序列。它们在硫酸根基团的数目和位置方面彼此不同。λ-角叉菜胶包含在C-2(而不是如在ι-角叉菜胶和κ-角叉菜胶中的C-4)处硫酸化的β-D-吡喃半乳糖基残基以及2,6-二-O-硫酸根-α-D-吡喃半乳糖基单元(而不是3,6-脱水-α-D-吡喃半乳糖基残基)(参见图1L)。
因此,琼脂是由(1→3)-连接的β-D-半乳糖和(1→4)-连接的3,6-脱水-α-L-半乳糖残基的重复二糖单元构成的直链多糖。
另选地,天然多糖可为选自黄原胶、普鲁兰胶、结冷胶以及它们的组合的微生物多糖。
优选地,天然多糖可为黄原胶。黄原胶是由野油菜黄单胞菌(Xanthomonascampestris)产生的细胞外多糖。黄原胶的一级结构由(1→4)-连接的β-DGlcp残基的纤维素样主链组成,其中残基在交替的葡萄糖残基的O-3处被三糖取代。该三糖由β-D-Manp-(1→4)-β-D-GlcpA-(1→2)-α-D-Manp-(1→单元组成(图1M)。
普鲁兰是由真菌短梗霉属(Aureobasidium)的许多物种(具体地讲是出芽短梗霉(A.pullulans))产生的葡萄糖的细胞外同聚多糖。普鲁兰包含(1→4)和(1→6)-连接的α-D-吡喃葡萄糖基残基。(1→4)与(1→6)键的比率为2:1(参见图1N)。
结冷胶是来自少动鞘氨醇单胞菌(Auromonas elodea)的细胞外细菌多糖的脱乙酰化形式。结冷胶具有→3)-β-D-Glcp-(1→4)-β-D-GlcpA-(1→4)-β-D-Glcp-(1→4)-α-L-Rhap-(1→的重复四糖序列。其他合适的结冷胶可包括天然结冷胶、威兰胶(wellan)、S-657和鼠李胶。
另选地,天然多糖可为选自甲壳质、脱乙酰壳多糖以及它们的组合的动物多糖。甲壳质的分子结构类似于纤维素的分子结构,不同的是β-D-Glcp残基的O-2处的羟基基团被N-乙酰胺基基团取代(参见图1O)。脱乙酰壳多糖可溶于酸性水性介质中以提供独特的聚阳离子结构。脱乙酰壳多糖可通过化学反应和酶促反应形成热不可逆凝胶。脱乙酰壳多糖凝胶也可通过引入大的有机抗衡离子诸如1-萘酚-4-磺酸或1-萘胺-4-磺酸来制备。
天然多糖或化学改性的天然多糖可选自黄原胶、刺槐豆胶、瓜尔胶、黄蓍胶、角叉菜胶、纤维素胶、羟丙基甲基纤维素、黄原胶/刺槐豆胶、黄原胶/瓜尔胶以及它们的混合物。
天然多糖可优选地选自黄原胶、κ-角叉菜胶、ι-角叉菜胶、λ-角叉菜胶、黄原胶/刺槐豆胶和黄原胶/瓜尔胶。
天然多糖可更优选地选自黄原胶、ι-角叉菜胶、黄原胶/刺槐豆胶和黄原胶/瓜尔胶。
另选地,天然多糖可为与黄原胶和/或角叉菜胶诸如κ-角叉菜胶、ι-角叉菜胶和λ-角叉菜胶组合的葡甘露聚糖,诸如刺槐豆胶和瓜尔胶。此类天然多糖组合可具有协同作用,并且提供具有改善的屈服应力的改善的聚合物液晶。
化学改性的天然多糖可选自微晶纤维素、羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素以及它们的组合。
微晶纤维素通过以下方式制备:用盐酸处理天然纤维素以部分溶解,并且移除该多糖的组织化程度较低的无定形区域。
羧甲基纤维素是能够形成非常粘稠的溶液的阴离子水溶性聚合物。羧甲基纤维素通过以下方式制备:首先用碱处理纤维素(碱性纤维素),然后与一氯乙酸反应。羧甲基纤维素的结构示于图1B中。
甲基纤维素是非离子纤维素醚(参见图1C)。甲基纤维素通过用甲基氯处理碱性纤维素来制备。其他甲基纤维素衍生物也是可用的,其中为羟丙基甲基纤维素和羟乙基纤维素。
优选地,化学改性的天然多糖可为具有选自3,500cP至5,500cP、60,000cP至90,000cP和60,000cP至90,000cP的粘度的羟丙基甲基纤维素。实际上,羟丙基甲基纤维素可具有多种粘度,例如3,500cP至5,500cP(如DOW METHOCEL 40-0202);60,000cP至90,000cP(如DOW METHOCEL 40-0101);以及10,000cP至16,500cP(如DOW METHOCEL40-0100)。关于这些材料的粘度等的信息可见于DOW的网站www.dow.com。
更优选地,化学改性的天然多糖可以是粘度为60,000cP至90,000cP的羟丙基甲基纤维素与粘度为2,600cP至5,000cP的羟丙基甲基纤维素或黄原胶。
甚至更优选地,化学改性的天然多糖可以是重量比为75:25的粘度为60,000cP至90,000cP的羟丙基甲基纤维素与粘度为2,600cP至5,000cP的羟丙基甲基纤维素。
甚至更优选地,化学改性的天然多糖可以是重量比为50:50的粘度为60,000cP至90,000cP的羟丙基甲基纤维素与黄原胶。
其他天然多糖或化学改性的天然多糖可与较高粘度羟丙基甲基纤维素(3,500cP至5,000cP范围)组合使用。这些可包括粘度为2,600cP至5,000cP的较低粘度羟丙基甲基纤维素(如DOW METHOCEL E4M PRM)或黄原胶。
个人清洁组合物可包含天然多糖和化学改性的天然多糖。应当理解,上文所公开的任何化学改性的天然多糖可与上文所公开的任何天然多糖组合。
各向同性的胶束相
个人清洁组合物包含第一相和第二相,如通过超速离心机测试方法所识别和分离。个人清洁组合物的第一相为各向同性的胶束表面活性剂相。第一相的流变特征已通过超速离心机测试方法测定。
根据超速离心机测试方法,第一相可表现出在25℃和1s-1剪切速率下大于1Pa.s的粘度。根据超速离心机测试方法,在25℃和1s-1剪切速率下具有大于1Pa.s的粘度的第一相可符合熟知的Carreau粘度特征。Carreau粘度特征是胶束相的典型特征。胶束相可源自包含脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂和辅助表面活性剂的表面活性剂体系。
此外,第一相不能旋转偏振光并且不能表现出双折射光学形态。另外,当根据超速离心测试分离时,第一相根据光学透明度测试方法在25℃和640nm下具有100%的透射率。
个人清洁组合物可还包含按组合物的重量计0.05%至5%、优选地0.1%至4%、更优选地0.5%至3%的电解质。电解质的添加可有助于延长个人清洁组合物的第一相中的表面活性剂体系的胶束并改善流动粘度。
电解质可选自柠檬酸钠或柠檬酸钾、氯化钙、溴化钙、氯化锌、氯化钡、硝酸钙、氯化钾、氯化钠、碘化钾、溴化钠、溴化铵、硫酸钠以及它们的混合物。
电解质可优选地选自柠檬酸钠或柠檬酸钾、氯化钙、氯化钾、氯化钠以及它们的混合物。
聚合物液晶相
个人清洁组合物的第二相为聚合物液晶相。实际上,根据如本文所公开的Herschel-Bulkley流变特性测试方法,个人清洁组合物表现出0.005Pa至3Pa、优选地0.02Pa至2Pa的屈服应力值τy。根据如本文所公开的流动粘度测试方法,个人清洁组合物在25℃和1.5s-1剪切速率下还表现出3Pa.s至100Pa.s的流动粘度。
如下文实施例部分中所详述,在个人清洁组合物中没有天然多糖例如黄原胶或化学改性的天然多糖的情况下,不能观察到包含聚合物液晶的第二相。在该情况下,如根据Herschel-Bulkley流变特性测试方法所测量,不存在可测量的屈服应力τy。当添加增加量的天然多糖或化学改性的天然多糖时,出现第二相。可形成聚合物液晶相。作为聚合物液晶相的第二相的形成可以不同方式来表征。
一般来讲,由于其溶解度,水溶性多糖是主要用于水性组合物中以提供流变特性有益效果的聚合物。溶液中的水溶性多糖由于其尺寸和缠结而吸收大量的水并增大组合物的粘度。在一些情况下,多糖可由于分子缔合而形成凝胶。水溶性相对较差的多糖或不易在组合物中形成分子凝胶的多糖不能帮助改善组合物的性能。实际上,水溶性相对较差的多糖一般相当致密,因此趋于相分离并且在组合物中变得不稳定。
聚合物液晶相在个人清洁组合物中并不常见,因为聚合物一般有利于无序结构,尤其是在低浓度下。聚合物多分散性排除了小分子常见的液晶结构,即,近晶型液晶相,诸如层状和六边形。对于一些多糖,向列型和/或胆甾型聚合物液晶结构是已知的,然而仅在相对高的多糖浓度下,即,按组合物的总重量计至少10重量%、优选地至少20重量%的多糖。
发明人惊奇地发现,天然多糖或化学改性的天然多糖可导致在相对低浓度的所述多糖下并且甚至在如上文所述的表面活性剂体系的存在下形成聚合物液晶相。
实际上,天然多糖或化学改性的天然多糖可导致在按组合物的重量计0.05%至5%、优选地0.1%至4%、更优选地0.25%至2%的天然多糖或化学改性的天然多糖的含量下形成聚合物液晶相。
首先,为聚合物液晶相的第二相提供用于个人清洁组合物的结构。此类结构通过如根据Herschel-Bulkley流变特性测试方法测量的个人清洁组合物的屈服应力τy来表征。根据如本文所公开的Herschel-Bulkley流变特性测试方法,个人清洁组合物表现出0.005Pa至3Pa、优选地0.02Pa至2Pa、更优选地0.03Pa至1Pa、甚至更优选地0.05Pa至0.8Pa的屈服应力值τy。
个人清洁组合物的屈服应力是聚合物液晶相存在的进一步证据。个人清洁组合物的屈服应力是弹性分量,其特征在于组合物的必要结构高度有效地将任何有益剂、微粒、颗粒诸如二氧化硅和氧化钛、微胶囊、油、液滴以及它们的混合物悬浮在个人清洁组合物中。换句话讲,如上所述的聚合物液晶相和屈服应力值τy是负责提供高度有效地悬浮微粒、颗粒诸如二氧化硅和氧化钛、微胶囊、油、液滴以及它们的混合物的个人清洁组合物的特征。换句话讲,如上所述的聚合物液晶相和屈服应力值τy是可帮助改善与个人清洁组合物相关联的有益剂分布的特征:皮肤或毛发护理成分、香料、…
根据如本文所公开的流动粘度测试方法,个人清洁组合物在25℃和1.5s-1剪切速率下还表现出3Pa.s至100Pa.s的流动粘度。由聚合物液晶相提供的结构还通过组合物的屈服应力和流动粘度来表征,从而赋予个人清洁组合物相对高的稳定性。
聚合物液晶相的另一个进一步证据可为个人清洁组合物的透射率。根据如本文所公开的光学透明度测试方法,个人清洁组合物在25℃和640nm下表现出4%至95%、优选地10%至93%、更优选地25%至90%的透射率。如下文实施例部分中进一步详述,不含天然多糖或化学改性的天然多糖的个人清洁组合物通常形成具有相对高透射率和典型胶束流变特性的胶束。然而,当添加增加量的天然多糖或化学改性的天然多糖时,组合物的透射率降低。透射率的降低是由于为聚合物液晶相的第二相的形成。
第二相可表现出指示聚合物液晶相的双折射光学形态。聚合物液晶相可包含聚合物液晶。
微观观察结果表明,聚合物液晶形成细长结构,并且因此具有相对较高程度的取向次序。聚合物液晶可形成细长结构,即细长胶态结构。优选地,聚合物液晶可为向列型或胆甾型。
当聚合物液晶为向列亚型时,聚合物液晶的重心随机排列,因此不存在位置长程有序。在聚合物液晶相的宏观样品的体积元素内,所有聚合物液晶的轴在特定方向上取向。
当聚合物液晶为胆甾亚型时,聚合物液晶的排列类似于向列亚型的排列,然而在胆甾亚型中仅存在一个取向次序。与向列亚型相比,胆甾亚型的特征通过分子长轴方向在样品内连续变化的事实来表征。这导致围绕垂直于分子长轴的轴扭转。如果螺旋结构的节距与可见光的波长一致,则可观察到单色光的选择性反射。该效应可导致通常在胆甾型相中观察到的虹彩色。
聚合物液晶可包括天然多糖或化学改性的天然多糖。
天然多糖或化学改性的天然多糖以按聚合物液晶相的总重量计1%至30%、优选地2%至25%、更优选地4%至10.5%的含量存在于聚合物液晶相中。
第二相的聚合物液晶可包含天然多糖或化学改性的天然多糖与表面活性剂体系的一种成分的至少组合。
第二相的聚合物液晶可优选包含以下项的至少组合:选自黄原胶、ι-角叉菜胶、黄原胶/刺槐豆胶和黄原胶/瓜尔胶的天然多糖;和脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂。
第二相的聚合物液晶可更优选地包含以下项的至少组合:黄原胶、脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂;和任选地辅助表面活性剂。
令人惊奇的是,已发现包含表面活性剂体系的水性个人清洁组合物中的天然多糖或化学改性的天然多糖可形成聚合物液晶相。此外,聚合物液晶相可形成细长结构,该细长结构在形成缔合网络方面非常有效,从而赋予结构。形成缔合网络的细长结构还可通过可测量的屈服应力来表征,并且令人惊奇的是在相对低含量的天然多糖或化学改性的天然多糖下。缔合网络可形成相对弱的凝胶或物理凝胶。
聚合物液晶相的聚合物液晶在使用期间可为显著可溶的。消费产品诸如沐浴剂和洗发剂与水一起使用。聚合物液晶可在使用期间与另外的水一起溶解,这增大了个人清洁组合物的稀释水性胶束的粘度,从而导致泡沫改善。例如,增大的稀释胶束粘度可形成相对更致密和更呈乳脂状的泡沫。那些属性可能是个人清洁组合物所期望的。
任选成分
如可理解的,本文所述的清洁组合物可包括多种任选组分以调整组合物的特性和特征。如可理解的,合适的任选组分是公知的,并且一般可包括与本文所述的组合物的基本组分在物理和化学上相容的任何组分。任选组分不应以其它方式不当地损害产品的稳定性、美观性或性能。任选组分的独立浓度按组合物的重量计可一般在0.001%至10%的范围内。任选组分可进一步限于不会损害半透明组合物透明度的组分。
任选组分可包括但不限于调理剂(包括烃油、脂肪酸酯、硅氧烷)、阳离子聚合物、去头皮屑活性物质和螯合剂。附加的合适任选成分包括但不限于包封和未包封的香料或芳香剂、着色剂、颗粒、抗微生物剂、泡沫促进剂、抗静电剂、保湿剂、推进剂、自发泡剂、pH调节剂和缓冲剂、防腐剂、珠光剂、遮光剂、感觉剂、悬浮剂、溶剂、稀释剂、抗氧化剂、维生素以及它们的组合。
此类任选成分应在物理和化学上与组合物的组分相容,并且不应以其它方式不当地破坏产品的稳定性、美观性或性能。CTFA Cosmetic Ingredient Handbook第十版(由Cosmetic,Toiletry,and Fragrance Association,Inc.(Washington,D.C.)公布)(2004)(下文称为“CTFA”)描述了各种各样可加入到本文组合物中的非限制性材料。
方法
个人清洁组合物可根据以下方法制备。可提供用于制备如上文所述的个人清洁组合物的方法,并且该方法优选地按该顺序包括以下步骤:
(a)提供表面活性剂体系,其中表面活性剂体系包含:
按组合物的重量计0.1%至5%、优选地0.2%至4%、更优选地0.5%至3.5%的脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂;
按组合物的重量计0.5%至40%、优选地1%至25%、更优选地5%至15%的辅助表面活性剂,其中辅助表面活性剂选自不是羟乙基磺酸盐表面活性剂的阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂、两性离子表面活性剂以及它们的混合物;
(b)添加按组合物的重量计0.05%至5%、优选地0.1%至4%、更优选地0.25%至2%的天然多糖或化学改性的天然多糖,无需研磨。
如下文实施例部分所示,当使用相对高的能量研磨来添加天然多糖时,不满足表征第二聚合物液晶相的形成的屈服应力τy。添加天然多糖或化学改性的天然多糖的步骤还可影响第二相的聚合物液晶从非细长结构(为具有一些规则形状诸如大致球形域的不规则形状)到细长结构的取向。
天然多糖或化学改性的天然多糖需要以按组合物的重量计0.05%至5%、优选地0.1%至4%、更优选地0.25%至2%的天然多糖或化学改性的天然多糖的相对低含量添加,无需研磨。当添加多糖时,剪切的增大可能妨碍第二相组织成细长胶态结构,从而导致聚合物液晶相。形成聚合物液晶的细长胶态结构可通过流变特性来表征。
优选地,天然多糖或化学改性的天然多糖可从水性溶液添加到表面活性剂体系中,该水性溶液包含按水性溶液的重量计2%至30%、优选地3%至20%、更优选地4%至10%的天然多糖或化学改性的天然多糖。
最优选地,可通过在水中以2%至30%、优选地3%至20%、更优选地4%至10%的稀释度稀释天然多糖或化学改性的天然多糖,将天然多糖或化学改性的天然多糖添加到表面活性剂体系中。2%的稀释度意指将2g天然多糖或化学改性的天然多糖稀释于100g水中。
如上文所述的个人清洁组合物可通过用于制备个人清洁组合物的包括优选地按该顺序的以下步骤的方法获得:
(a)提供表面活性剂体系,其中表面活性剂体系包含:
按组合物的重量计0.1%至5%、优选地0.2%至4%、更优选地0.5%至3.5%的脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂;
按组合物的重量计0.5%至40%、优选地1%至25%、更优选地5%至15%的辅助表面活性剂,其中辅助表面活性剂选自不是羟乙基磺酸盐表面活性剂的阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂、两性离子表面活性剂以及它们的混合物;
(b)添加按组合物的重量计0.05%至5%、优选地0.1%至4%、更优选地0.25%至2%的天然多糖或化学改性的天然多糖,无需研磨。
形式和用途
产品形式
个人清洁组合物可呈现为典型的个人清洁制剂。该洗发剂组合物可以是溶液、分散体、乳剂、泡沫和其他递送机制的形式。
个人清洁组合物能够从单室包装中挤出或分配。个人清洁组合物可为旨在局部施用于皮肤或毛发的液体、半液体、霜膏、洗剂或凝胶或固体组合物的形式。
个人清洁组合物的示例可包括但不限于洗发剂、调理洗发剂、毛发调理剂、沐浴剂、保湿沐浴剂、起泡沐浴剂、沐浴凝胶、沐浴或洗浴霜、皮肤清洁剂、清洁乳、毛发和身体清洁剂、沐浴保湿剂、凝胶、乳液、油、摩丝或喷雾。
出于限定个人清洁组合物和方法的目的而设想的产品形式为洗去型制剂,这是指将产品局部施用于皮肤或毛发,然后随后(即,在几分钟内)用水洗掉,或以其他方式使用基底或其他合适的移除装置擦拭掉。
使用
如上文所述的个人清洁组合物可用于改善组合物的泡沫。
如上文所述的个人清洁组合物可用于悬浮有益剂,该有益剂选自毛发护理和皮肤护理有益剂、微粒、颗粒(优选二氧化硅和氧化钛)、微胶囊、油、小滴、颜料或着色剂、遮光剂、珠光剂、触感调节剂、油吸收剂、皮肤保护剂、消光剂、摩擦增强剂、增滑剂、调理剂、剥脱剂、气味吸收剂或清洁增强剂以及它们的混合物。
该个人清洁组合物可有利地提供相对改善的生态毒性或生态友好的环境特征。
该个人清洁组合物可有助于提供良好的美学性质诸如良好的泡沫,并且在质地上稠厚和呈乳脂状,触感丝滑,并且提供调理效果。
测试方法
应当理解,如申请人发明所述并且受权利要求书保护的,本申请测试方法部分中所公开的测试方法应用于测定此发明的相应参数值。
光学透明度
个人清洁组合物的光学透明度基于个人清洁组合物在640nm的可见光波长下的透射率或透光率(%T)的测量。个人清洁组合物的透射率使用分光光度计诸如Thermo Fisher型号Genesys 10VIS(Thermo Fisher Inc,USA)和在25℃下具有1cm路径长度的常规聚苯乙烯比色杯来测量。设置分光光度计以测量640nm波长下的透射率(%T)。将填充有蒸馏水的相同比色杯用作基线参比。将个人清洁组合物吸移到比色杯中,并且通过离心以除去气泡(如果存在)来确保没有气泡。将比色杯中的个人清洁组合物置于仪器的夹持器隔室中,关闭隔室门,并且记录透射率(%T)。在个人清洁组合物任选地包含染料或有色颜料的情况下,将相应地调节基线参比。
流动粘度测试方法和HERSCHEL-BULKLEY流变特性测试方法
经由Herschel Bulkley模型测量个人清洁组合物的流动粘度和屈服应力特性,使用流变仪(购自TA Instruments of New Castle,Del.AR-G2系列)以流动模式进行测量。使用具有40mm直径和角度锥角的锥板几何测量系统进行测量。在25℃下平衡约10秒后,开始测量。如果组合物是基本上结构化的,即,具有大于30000mPa.s的流动粘度或大于1Pa的屈服应力,则使用交叉影线平行板几何形状。
Herschel Bulkley模型描述于“Rheometry of Pastes Suspensions andGranular Material”page 163,Philippe Coussot,John Wiley&Sons,Inc.,Hoboken,NewJersey(2005)。使用2步测量程序测量个人清洁组合物的流动粘度和屈服应力值τy。屈服应力可通过以下方式获得:使用在6分钟间隔内施加的自1s-1至10-5s-1的反向速率曲线,并且应用Herschel-Bulkley模型:τ=τy+Kγ n,使用数据分析软件,其中τ为剪切应力,τy为屈服应力,γ为剪切速率,K为粘度,并且n为幂律粘度系数。
本文应用的流变仪程序包括以下步骤:
在步骤1中,设置流变仪并按照标准程序操作流变仪,标准程序包括将间隙归零、轴承摩擦校准和映射。几何形状可根据需要改变以适应相对较高或较低粘度的个人清洁组合物,包括为包含颗粒的组合物选择平行板几何形状,并且为可表现出壁面滑移的组合物选择锯齿状几何形状。粘度测量在25℃下进行。
将个人清洁组合物加载到流变仪基板上,确保不存在气泡或间隙,将几何形状降低至高于测量位置100μm,锁定几何形状并且修剪样品。将间隙降低至测量位置,并且将保护性风挡放置在测量区域周围。执行第一剪切速率连续斜坡。从1.0s-1开始,并且在6分钟间隔内将剪切速率对数减小至10-5s-1,每速率十进位变化收集15个点。
紧接着在步骤2中,在4分钟内将剪切速率从0.025s-1增大至250s-1,每速率十进位收集15个点。将得自第一步的结果拟合至Herschel-Bulkley流变特性模型,以测定组合物的屈服应力,仅拟合剪切速率为0.01s-1和低于该值的数据。使用得自步骤2的数据,以1.5s-1测定组合物的流动粘度。
光学显微镜测试方法
液晶的光学显微镜法描述于Microscopy of Liquid Crystals,NormanHartshorne,Microscopy publications,Ltd.,Chicago,Illinois,U.S.A.,1974。用于显微镜观察和评估的方法在第1章第1至20页有所讨论,并且离子在第6章第79至90页中有所讨论。用于确定聚合物液晶发生率的优选方法是通过在偏振光显微镜下观察来自个人清洁组合物的相对薄的切片的双折射。
因此,可使用光学显微镜诸如Zeiss Zxio成像仪或其等同物,在聚合物液晶的双折射、结构类型和取向方面对个人清洁组合物的第二相进行表征。将一滴个人清洁组合物加载到干净的载玻片上,并且使用盖玻片压薄。在明亮视野下使用5倍、10倍和20倍物镜的个人清洁组合物的视图可确定第二相的分立结构是否存在。在正交偏振光学显微镜下,可旋转以观察处于正交偏振位置的偏振器和分析仪,以确定第二相是有序的(透射光)还是各向同性的(暗)。有序的第二相可表征聚合物液晶相。
如果第二相看起来包含通常长度大于其宽度的结构,包括外观为圆柱形、杆状、带状、针状或纤维状的结构,则认为第二相包含细长结构。
通过从总组合物的不同部分(例如,容纳在容器中的组合物的不同部分)中选择组合物样品,以足够数量的视野评估个人清洁组合物的第二相的结构。使用至少5滴个人清洁组合物来制备5个显微镜载片,以获得个人清洁组合物的平均表示。
超速离心机测试方法
个人清洁组合物的第一相和第二相的重量百分比可通过超速离心机测试来测定,使用带有摆动斗转子的Beckman Coulter Optima LE-80K超速离心机(Beckman SW06Ti,带有6个斗,转子直径165mm,或等同物)。
使用3位电子天平测定超速离心机管的皮重,精确至毫克。用个人清洁组合物填充超速离心机管,并且测定毛重。将超速离心机管中的个人清洁组合物置于超速离心机斗中,加盖,并置于超速离心机转子上。用放置在处于反向平衡位置的转头上的其他组合物继续该过程。将转子定位在超速离心机中,关闭真空门,并在25℃和真空下以50,000rpm的速度运行15小时。然后,移除超速离心机管并观察。
为光学透明的胶束表面活性剂相的第一相作为层存在于个人清洁组合物中,该层一般为超速离心机管中的顶层。胶束表面活性剂相具有通过以下方式测量的粘度:使用移液管移除第一相的一部分,将其转移到流变仪,并使用流动粘度测试方法测量粘度。在流动粘度测试方法的步骤2中测量的胶束粘度记录为胶束粘度,单位为Pa.s。使用刮刀和吸收装置诸如纸巾小心地移除整个胶束表面活性剂相,而不干扰下层相。称量具有下层相的超速离心机管的重量,减去超速离心机管的皮重,以获得所移除的胶束和剩余相的相对量。继续单独移除下层相,并且称量超速离心机管以获得每个相的重量。可为双折射相的第二相是聚合物液晶相。第二相通常易于基于其结构和外观来识别。
将每个相(包括聚合物液晶相)的百分比表示为占总组合物(不包括超速离心机管的重量)的重量百分比。
实施例
以下实施例进一步描述并展示了本发明范围内的实施方案。这些实施例仅为了例证目的而给出并且不可被理解为是对本发明的限制,因为在不脱离本发明的实质和范围的情况下可能有许多变型。此处适用的成分均以化学名或CTFA名来识别,除非下文另外限定。
制备下列实施例:
组成(重量%)
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组分定义
*1椰油基羟乙基磺酸钠;供应商Clariant
*2椰油酰胺基丙基甜菜碱;供应商BASF
*3月桂酰肌氨酸钠;供应商Clariant
*4氯化钠;供应商Morton International
*5黄原胶5;供应商CP Kelco
适量:针对100重量%为足够量。
n.a.不适用
E:细长结构
结果:
在比较例1的组合物中不含天然多糖例如黄原胶的情况下,未观察到包含聚合物液晶的第二相。在该情况下,根据Herschel-Bulkley流变特性测试方法所测量,不存在屈服应力τy。当添加增加量的天然多糖例如黄原胶时,出现第二相。从而形成聚合物液晶相。可观察到实施例1至6(具有按组合物的总重量计20重量%的总表面活性剂)和实施例7至9(具有按组合物的总重量计10重量%的总表面活性剂)的聚合物液晶相。
聚合物液晶相可包含聚合物液晶。聚合物液晶的存在通过个人清洁组合物包含根据Herschel-Bulkley模型所测量的屈服应力τy的事实来表征。根据Herschel-Bulkley流变特性测试方法,个人清洁组合物表现出0.005Pa至3Pa的屈服应力τy。当增加天然多糖例如黄原胶的量时,屈服应力τy和流动粘度在一定程度上均增大。个人清洁组合物也是静稳定的。
聚合物液晶还可经由光学显微镜法通过其双折射来表征。微观观察结果表明,聚合物液晶形成细长结构,并且因此具有相对较高程度的取向次序。
图2是用正交偏振光显微镜拍摄的实施例5的正交偏振图像。图2的图像证实了以光学双折射的细长结构形式分布的分散的第二相。分散的聚合物液晶相的细长结构E与第一相形成对比,第一相为不能使光旋转的各向同性的胶束表面活性剂相并形成背景。聚合物液晶相的存在提供个人清洁组合物的结构特征,其有助于相对高的流动粘度。
由于存在赋予屈服应力的聚合物液晶相,所以个人清洁组合物可悬浮气泡。24小时后,个人清洁组合物内气泡的存在是结构的进一步证据。换句话讲,个人清洁组合物具有通过聚合物液晶相和屈服应力来表征的结构。此类结构可悬浮一种或多种有益剂诸如毛发护理或皮肤护理有益剂、微粒、颗粒、油、液滴。
还观察到,当添加黄原胶时,透射率降低,这证实了由于聚合物液晶相造成的光散射。针对图3中的以下基础组合物(重量%)评估添加天然多糖例如黄原胶时的光学透明度:
如图3所示,当组合物中未添加黄原胶时,个人清洁组合物的透射率相对较高。不含黄原胶的个人清洁组合物通常形成具有相对高透射率和典型胶束流变特性的胶束。然而,当添加增加量的黄原胶时,组合物的透射率降低。透射率的降低不仅是由于黄原胶在为各向同性的胶束表面活性剂相的第一相中的不溶解特性,而且还由于为聚合物液晶相的第二相的形成。
对于实施例7至9,在以组合物总重量计10重量%的总表面活性剂下,通过超速离心机测试方法分离胶束表面活性剂相。实际上,对于实施例7至9,观察到两个不同的相并分离。将包含透明胶束相的上层相与较低且较致密的第二相分离。第二相旋转偏振光。实施例7至9的胶束粘度测量值表明,胶束表面活性剂相的胶束可有助于个人清洁组合物的流动粘度。
此外,仅占实施例7中总组合物的例如5.3重量%的聚合物液晶相可有效地使胶束粘度大加三倍,以导致组合物的流动粘度。观察到相对较致密的第二相沉淀,这也是富含天然多糖且而非表面活性剂液晶的液晶相的另一个特征。已知表面活性剂液晶由于其烃富集而呈乳脂状并且不沉淀。
制备以下实施例,以示出可用于本文的个人清洁组合物需要通过调节天然多糖或总表面活性剂或电解质的量来得到足够的流动粘度。
组成(重量%)
成分 | Ex.12 | Ex.13 | Ex.14 |
椰油酰羟乙基磺酸钠1 | 3.17 | 3.17 | 4.22 |
椰油酰胺基丙基甜菜碱2 | 8.27 | 8.27 | 11.03 |
月桂酰肌氨酸钠3 | 3.56 | 3.56 | 4.75 |
氯化钠4 | 0 | 0 | 0 |
黄原胶5 | 0.25 | 0.50 | 0.25 |
防腐剂 | 0.75 | 0.75 | 0.75 |
芳香剂 | 0.80 | 0.80 | 0.80 |
水 | 适量 | 适量 | 适量 |
混合过程 | 涡旋器 | 涡旋器 | 涡旋器 |
胶基糖添加程序 | A | A | A |
总表面活性剂 | 15 | 15 | 20 |
流动粘度(Pa.s) | 8.46 | 11.16 | 37.43 |
屈服应力τy(Pa) | 0.0165 | 0.0282 | 0.0507 |
静稳定性 | 稳定 | 稳定 | 稳定 |
第2相的双折射 | 是 | 是 | 是 |
第2相的取向 | E | E | E |
结果:
可用于本文的个人清洁组合物需要通过调节天然多糖的量或表面活性剂的总量(任选地通过电解质例如氯化钠的量)来得到足够的流动粘度。
实际上,当流动粘度低于3Pa.s时,诸如比较例3,虽然屈服应力是可接受的,但个人清洁组合物非常不稳定,使得组合物仅在几天内分离。
实施例10和11示出氯化钠可任选地有助于大加流动粘度。然而,实施例12、13和14证实,在添加天然多糖的情况下,以组合物总重量计15重量%或20重量%的总表面活性剂的相应总量能够在不添加电解质诸如氯化钠的情况下达到足够的流动粘度。
以下实施例用天然多糖的不同组合或其他天然多糖制备:
组成(重量%)
成分 | Ex.15 | Ex.16 | Ex.17 | Ex.18 | Ex.19 |
椰油酰羟乙基磺酸钠1 | 3.17 | 3.17 | 3.17 | 3.17 | 3.01 |
椰油酰胺基丙基甜菜碱2 | 8.27 | 8.27 | 8.27 | 8.27 | 7.86 |
月桂酰肌氨酸钠3 | 3.56 | 3.56 | 3.56 | 3.56 | 3.38 |
氯化钠4 | 3.16 | 3.16 | 3.17 | 3.17 | 4.0 |
黄原胶5 | 0.40 | 0.25 | 0.40 | 0.25 | - |
刺槐豆胶6 | 0.10 | 0.25 | - | - | - |
瓜尔胶7 | - | - | 0.10 | 0.25 | - |
ι-角叉菜胶8 | - | - | - | - | 3.5 |
水 | 适量 | 适量 | 适量 | 适量 | 适量 |
混合过程 | 涡旋器 | 涡旋器 | 涡旋器 | 涡旋器 | 涡旋器 |
添加程序 | A | A | A | A | A |
总表面活性剂 | 15 | 15 | 15 | 15 | 14.25 |
流动粘度(Pa.s) | 24.52 | 23.86 | 23.16 | 19.85 | 39.00 |
屈服应力τy(Pa) | 0.224 | 0.222 | 0.156 | 0.0325 | 0.59 |
保持气泡24小时 | 是 | 是 | 是 | 否 | 是 |
静稳定性 | 稳定 | 稳定 | 稳定 | 稳定 | 稳定 |
第2相的双折射 | 是 | 是 | 是 | 是 | 是 |
第2相的取向 | E | E | E | E | E |
组分定义
*6刺槐豆胶;供应商(当地食品分销商)
*7瓜尔胶;供应商Solvay
*8ι-角叉菜胶;供应商CP Kelco
个人清洁组合物可使用以下物质来制备:使用天然多糖诸如黄原胶与刺槐豆胶或黄原胶与瓜尔胶的混合物;或使用角叉菜胶如ι角叉菜胶。
天然多糖的添加程序
方法A:
在制备个人清洁组合物之前24小时,在搅拌下并使用Speedmixer经由涡旋搅拌,将黄原胶以5重量%至10重量%的含量稀释于水中(即,5g至10g黄原胶溶于100g水中)成为均匀的水性凝胶。添加黄原胶制剂,并且搅拌到包含所有其他成分的组合物中作为最后步骤,然后使用涡旋器涡旋5秒至10秒。
根据天然多糖的不同添加程序制备以下实施例:
组成(重量%)
成分 | Comp.Ex.5 | Ex.20 | Ex.21 | Ex.22 |
椰油酰羟乙基磺酸钠1 | 3.01 | 3.01 | 3.01 | 3.01 |
椰油酰胺基丙基甜菜碱2 | 7.86 | 7.86 | 7.86 | 7.86 |
月桂酰肌氨酸钠3 | 3.38 | 3.38 | 3.38 | 3.38 |
氯化钠4 | 3.50 | 4.0 | 4.0 | 4.0 |
黄原胶5 | 0.25 | 0.25 | 0.50 | 0.50 |
防腐剂 | 0.85 | 0.85 | 0.85 | 0.85 |
芳香剂 | 0.80 | 0.80 | 0.80 | 0.80 |
二氧化硅(凝聚的) | - | - | - | 3.0 |
水 | 适量 | 适量 | 适量 | 适量 |
添加程序 | B | C | C | D |
总表面活性剂 | 14.25 | 14.25 | 14.25 | 14.25 |
批料的总大小 | 200kg | 100kg | 50kg | 50kg |
流动粘度(Pa.s) | 6.49 | 10.95 | 8.67 | 29.77 |
屈服应力τy(Pa) | 0.0044 | 0.0353 | 0.0205 | 0.242 |
保持气泡24小时 | 否 | 否 | 否 | 是 |
静稳定性 | 稳定 | 稳定 | 稳定 | 稳定 |
第2相的双折射 | 是 | 是 | 是 | 是 |
第2相的取向 | X | 大部分X与一些E | 大部分X与一些E | E |
X:个人清洁组合物的第二相作为非细长结构分布,非细长结构为不规则形状或规则形状,诸如大致球形域,能够通过具有5倍至10倍物镜的光学显微镜看见;
E:个人清洁组合物的第二相主要作为细长结构分布,细长结构由具有由光学显微镜法观察到的高纵横比的大致杆状结构构成。在具有5倍至10倍物镜的偏振光显微镜中,纤维通常可呈现光学双折射。
天然多糖的添加程序
方法B:
使用Quadro混合器,将天然多糖例如黄原胶以干粉形式添加到水、表面活性剂体系(椰油酰羟乙基磺酸钠、椰油酰胺基丙基甜菜碱和月桂酰肌氨酸钠)中,随后在70℃下添加批料中的其余成分,掺入后进行6次后续理论通过以提供高能量研磨,从而改善黄原胶掺入。
方法C:
在掺入到包含水、表面活性剂体系(椰油酰羟乙基磺酸钠、椰油酰胺基丙基甜菜碱和月桂酰肌氨酸钠)的批料后,使用中试规模的Quadro混合器将天然多糖例如黄原胶以干粉形式添加,不另外研磨,之后添加其余成分。
方法D:
在70℃下,在几分钟内,通过250目美国标准筛将天然多糖例如黄原胶添加到包含表面活性剂体系(椰油酰羟乙基磺酸钠、椰油酰胺基丙基甜菜碱和月桂酰肌氨酸钠)的批料的移动顶部表面上,无需研磨或泵送,之后添加其余成分。
结果:
当使用相对高的能量研磨来添加天然多糖时,不满足表征第二聚合物液晶相的形成的屈服应力τy。添加方法还可影响第二相的聚合物液晶从非细长结构(为具有一些规则形状诸如大致球形域的不规则形状)到细长结构的取向。
实施例21具有能够悬浮二氧化硅颗粒而不沉降的0.242Pa的屈服应力τy。具有第二聚合物液晶相和足够屈服应力τy的个人清洁组合物可有助于悬浮有益剂。
实际上,聚合物液晶相可有助于提供结构有益效果,具体地讲,颗粒或不溶性液滴在整个个人清洁组合物中悬浮,此类颗粒或液滴不朝向容器底部显著沉降和/或此类颗粒或液滴不朝向组合物容器顶部显著升高或乳脂化。
已生成不同个人清洁组合物的流动粘度特征。为此,制备个人清洁组合物:
组成(重量%)
图3A和3B涉及包含黄原胶的个人清洁组合物的流动粘度特征,分别在制备组合物时或在环境温度下老化3天后,黄原胶以干燥形式添加或从5%水溶液添加到组合物中。
在图4A中,相对于不含任何黄原胶的对照曲线(比较例1A),尽管已知黄原胶具有不溶性,但黄原胶的添加增大了整个剪切速率谱上的流动粘度。
在图4A中,当从5%水性溶液添加黄原胶时(实施例C和D),获得比以干燥形式添加黄原胶时(实施例A和B)显著的流动粘度增强。假定天然多糖聚合物的预增溶可改善个人清洁组合物的流动粘度特征。
图4B证实,即使使个人清洁组合物在环境温度下老化3天,流动粘度特征也未改变。因此,在初始处理之后不存在发生的天然多糖或化学改性的天然多糖的明显后续水合。
图4C和4D涉及包含黄原胶的个人清洁组合物的屈服应力特征,分别在制备组合物时或在环境温度下老化3天后,黄原胶以干燥形式添加或从5%水溶液添加到组合物中。
在图4C中,当从5%水性溶液添加黄原胶时(实施例C和D),获得比以干燥形式添加黄原胶时(实施例A和B)显著的屈服应力增强。假定天然多糖聚合物的预增溶也可改善个人清洁组合物的屈服应力特征。改善个人清洁组合物的屈服应力特征可有助于改善组合物的稳定性。
图4D证实,即使使个人清洁组合物在环境温度下老化3天,屈服应力特征也未改变。因此,由聚合物液晶提供的结构形成在其初始形成之后即稳定的网络。
本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反,除非另外指明,否则每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围两者。例如,公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
除非明确排除或换句话讲有所限制,否则将本文引用的每篇文献,包括任何交叉引用或相关专利或申请,全文均以引用方式并入本文。对任何文献的引用不是对其作为与本发明的任何所公开或本文受权利要求书保护的现有技术的认可,或不是对其自身或与任何一个或多个参考文献的组合提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外,当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文献中相同术语的任何含义或定义矛盾时,应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。
虽然已举例说明和描述了本发明的具体实施方案,但是对于本领域技术人员来说显而易见的是,在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出各种其他变化和修改。因此,本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有此类变化和修改。
Claims (30)
1.一种个人清洁组合物,所述个人清洁组合物包含:
(a)表面活性剂体系,其中所述表面活性剂体系包含:
按所述组合物的重量计0.1%至5%的椰油酰羟乙基磺酸钠;
按所述组合物的重量计0.5%至40%的辅助表面活性剂,其中所述辅助表面活性剂是:含脂肪酰肌氨酸盐的阴离子表面活性剂和含甜菜碱的两性离子表面活性剂中的至少一者;
(b)按所述组合物的重量计0.05%至5%的天然多糖或化学改性的天然多糖;
其中所述个人清洁组合物包含第一相和第二相,
其中所述第一相为各向同性的胶束表面活性剂相;
其中所述第二相为聚合物液晶相;
其中所述聚合物液晶相包含聚合物液晶,其中所述聚合物液晶包括所述天然多糖或所述化学改性的天然多糖;
其中所述组合物不含烷基硫酸盐和烷基醚硫酸盐类型的表面活性剂;
其中根据Herschel-Bulkley流变特性测试方法,所述组合物表现出0.005Pa至3Pa的屈服应力值τy;并且
其中根据流动粘度测试方法,所述组合物在25℃和1.5s-1剪切速率下表现出3Pa.s至100Pa.s的流动粘度。
2.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中所述表面活性剂体系包含:0.2%至4%的椰油酰羟乙基磺酸钠。
3.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中所述表面活性剂体系包含:0.5%至3.5%的椰油酰羟乙基磺酸钠。
4.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中所述表面活性剂体系包含:1%至25%的辅助表面活性剂。
5.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中所述表面活性剂体系包含:5%至15%的辅助表面活性剂。
6.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中所述个人清洁组合物包含:0.1%至4%的天然多糖或化学改性的天然多糖。
7.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中所述个人清洁组合物包含:0.25%至2%的天然多糖或化学改性的天然多糖。
8.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中根据Herschel-Bulkley流变特性测试方法,所述组合物表现出0.02Pa至2Pa的屈服应力值τy。
9.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中所述第二相表现出指示所述聚合物液晶相的双折射光学形态。
10.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中所述天然多糖或所述化学改性的天然多糖以按所述聚合物液晶相的总重量计1%至30%的含量存在于所述聚合物液晶相中。
11.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中所述天然多糖或所述化学改性的天然多糖以按所述聚合物液晶相的总重量计2%至25%的含量存在于所述聚合物液晶相中。
12.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中所述天然多糖或所述化学改性的天然多糖以按所述聚合物液晶相的总重量计4%至10.5%的含量存在于所述聚合物液晶相中。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的个人清洁组合物,其中所述聚合物液晶形成细长结构,并且所述聚合物液晶是向列型的或胆甾型的。
14.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中根据光学透明度测试方法,所述组合物在25℃和640nm下表现出4%至95%的透射率。
15.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中根据光学透明度测试方法,所述组合物在25℃和640nm下表现出10%至93%的透射率。
16.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中根据光学透明度测试方法,所述组合物在25℃和640nm下表现出25%至90%的透射率。
17.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中所述组合物还包含按所述组合物的重量计0.05%至5%的电解质。
18.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中所述组合物还包含按所述组合物的重量计0.1%至4%的电解质。
19.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中所述组合物还包含按所述组合物的重量计0.5%至3%的电解质。
20.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中所述脂肪酰肌氨酸盐为根据通式(II)的肌氨酸盐:
(II)
其中R为具有7至17个碳原子的饱和或不饱和的直链或支链的烷基或烯基链,并且M+为H、钠阳离子、钾阳离子或铵阳离子。
21.根据权利要求20所述的个人清洁组合物,其中R为具有9至13个碳原子的饱和或不饱和的直链或支链的烷基或烯基链。
22.根据权利要求20所述的个人清洁组合物,其中R为烷基链。
23.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中所述辅助表面活性剂的所述两性离子表面活性剂为甜菜碱。
24.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中所述辅助表面活性剂的所述两性离子表面活性剂为选自椰油酰胺基丙基甜菜碱、月桂酰胺基丙基甜菜碱、椰油基甜菜碱、月桂基甜菜碱、椰油基羟基磺基甜菜碱以及它们的混合物的甜菜碱。
25.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中所述辅助表面活性剂的所述两性离子表面活性剂为椰油酰胺基丙基甜菜碱。
26.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中所述天然多糖或所述化学改性的天然多糖选自黄原胶、刺槐豆胶、瓜尔胶、黄蓍胶、角叉菜胶、纤维素胶、羟丙基甲基纤维素、黄原胶/刺槐豆胶、黄原胶/瓜尔胶以及它们的组合。
27.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中所述天然多糖选自黄原胶、κ-角叉菜胶、ι-角叉菜胶、λ-角叉菜胶、黄原胶/刺槐豆胶和黄原胶/瓜尔胶。
28.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中所述第二相的所述聚合物液晶包含所述天然多糖或所述化学改性的天然多糖与所述表面活性剂体系的一种成分的至少组合。
29.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中所述第二相的所述聚合物液晶包含至少以下项的组合:选自黄原胶、ι-角叉菜胶、黄原胶/刺槐豆胶和黄原胶/瓜尔胶的所述天然多糖;和所述脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂。
30.根据权利要求1所述的个人清洁组合物,其中所述第二相的所述聚合物液晶包含至少黄原胶、所述脂肪酰羟乙基磺酸盐表面活性剂和任选地所述辅助表面活性剂的组合。
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