CN1665843A - 一种阳离子聚合物组合物及其在调理领域中的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种阳离子聚半乳甘露聚糖或阳离子聚半乳甘露聚糖的衍生物的组合物，所述的阳离子聚半乳甘露聚糖及其衍生物的平均分子量(Mw)的下限为5,000并且上限为200,000，其10％的水溶液在600nm的光波长下的透光率大于80％，蛋白质含量小于多糖重量的1.0％，并且醛官能团含量至少为0.01毫当量/克。该组合物是在连续或间歇过程中用氧化剂或者水解剂与氧化剂的组合制得的。该组合物用于个人护理和家用护理产品中。

Description

一种阳离子聚合物组合物及其在调理领域中的用途
本申请是2002年5月6日申请的序列号为10/139,858的美国专利申请的部分连续申请。
                     技术领域
本发明涉及聚半乳甘露聚糖组合物，更具体地说，本发明涉及瓜尔胶组合物，当其分散于水中时，能够形成相当透明的溶液。该组合物特别适用于需要最终产品的澄清度的领域，例如个人护理和家用产品领域。
                     背景技术
阳离子多糖和其它聚合物已广泛地用于个人护理和家用产品从而在最终产品中发挥作用，包括从对底物的增稠到调理。根据其应用，该底物可以是皮肤、头发或纺织品底物。
阳离子多糖用于护发产品中对头发进行调理。在护肤产品中，这些相同的聚合物可以对皮肤提供调理效果。当加入到洗涤剂和织物软化制品中时，这些相同的聚合物可以对织物提供调理、软化和抗静电特性。
头发调理剂在头发纤维表面上的角质化鳞屑的表皮或外鞘发挥其作用。该表皮的鳞屑以重叠方式排列，尤如屋顶上的面板。该表皮的细胞结构由A层(外表皮)和B层(内表皮)构成。干净的外面A层由含硫蛋白质组成，防止头发受到化学物质、物理和环境的破坏。因此，表皮的护理决定了头发的护理，并且头发调理产品涉及增强和恢复表皮轴层。完整的表皮可以使头发有强度、光泽、柔软、光滑和顺从。(Conditioning Agents for Hair & Skin，R.Schueller和P.Romanowski编辑，Marcel Dekker，Inc.，NY，N.Y.，1999.)
湿和干梳理性试验是常用于测定香波和调理剂应用中的调理性能的测定方法。已报道市场中的工业阳离子调理聚合物比不含聚合物的香波在梳理湿头发时湿梳理力降低30％-50％。然而，已发现在这些应用中不同阳离子聚合物的性能不足以获得湿和干梳理力的良好平衡，同时获得制品中的良好的光学透明度。
例如，阳离子聚半乳甘露聚糖，包括阳离子瓜尔胶，当加入到香波中时，已显示出显著的湿和干梳理力降低。然而，已发现阳离子瓜尔胶缺少赋予制品透明度的能力(P.Hossel等人，Int.J.CosmeticScience，2000，v. 22，1-10)。已发现阳离子纤维素在清洗表面活性剂体系中赋予良好的透明度，但是另外发现它们缺少透明度和湿和干梳理力降低的良好平衡(P.Hossel等人，Int.J.Cosmetic Science，2000，v. 22，1-10)。
过去，仅将高分子量阳离子聚合物用于清洗产品，并暗示只有高分子量阳离子聚合物可以赋予清洗体系中所需的调理效果(V.Andre，R.Norenberg，J.Rieger，P.Hoessel，Proceedings，XXIst IFSCCInternational Congress 2000，Berlin，p.189-199)。为了实际目的，将高分子量阳离子瓜尔胶定义为具有约400,000道尔顿的典型分子量下限。然而，可从市场上获得的高分子量阳离子瓜尔胶调理聚合物具有如下缺点：与用于香波、浴液、调理剂等中所用的表面活性剂体系不相容。另外，它们使得最终产品具有粘性，这可能不是所需的。还已知高分子 量阳离子瓜尔胶聚合物难于分散和溶解在水溶液中。
如上所述，阳离子聚合物在赋予个人护理和家用产品制剂良好的调理性能和透明度方面的能力是不同的。已知阳离子瓜尔胶当加入到清洗表面活性剂体系例如香波制剂中时赋予良好的调理。然而，阳离子瓜尔胶中的不溶性物质和高分子量阳离子瓜尔胶与制剂中表面活性剂的不相容性，可能导致不稳定和不透明的产品。由于聚合物的调理性能与其在这些体系中的溶解度以及与其中的表面活性剂的相互作用密切相关，因此该相互作用的程度既影响聚合物的调理性能又影响体系的透明度。
制剂中所需的透明度随厂商和消费者而变化。在过去几年里，市场上一直趋向于澄清的个人护理和家用产品。
美国专利6,210,689 B1公开了含有与其主链相连的阳离子和阴离子基团的两性瓜尔胶组合物用于处理角蛋白物质的用途。该组合物用于化妆品例如香波、局部喷剂、护牙产品和含有香料和/或抗菌剂的产品的含水体系。
美国专利5,756,720描述了一种具有与主链相连的非离子和阳离子基团的聚半乳甘露聚糖组合物的制备方法。该专利描述用该组合物使得清洗表面活性剂制剂具有高的光学透明度。然而，已发现该组合物的羟丙基阳离子聚半乳甘露聚糖缺少调理性能，如WO 99/36054中所述。
美国专利5,489,674描述了一种聚半乳甘露聚糖树胶的制备方法以及通过一种特定方法制得的聚半乳甘露聚糖树胶组合物，它包括含水醇处理。该产品描述为0.5份聚合物在100份的水溶液中时在500-600nm的波长下具有85-100％透光率。公开了该物质在个人护理领域中的用途。
JP特开平10[1998]-36403公开了一种化妆组合物，它使用分子量分布在4,500-35,000的范围内占80％或更高的聚半乳甘露聚糖降解产物，将其用于护发和护肤产品。
阳离子HEC，例如Ucare Polymer Jar400TM，具有高的阳离子取代度，已知在各种表面活性剂体系中具有良好的透明度。然而，该聚合物也被厂商引证为在重复使用之后引起“堆积”的问题。一个厂商推荐使用阳离子取代水平较低的阳离子HEC消除堆积问题(″Cationic Conditioners that Revitalize Hair and Skin″，AmercholProduct Literature，WSP801，1998年7月)。该厂商定义堆积为聚合物与底物结合，使得在接下来的清洗处理时更难从底物除去聚合物。
阳离子HEC上较低的取代水平的确降低了堆积，然而，这些聚合物缺少广泛的表面活性剂相容性(″Cationic Conditioners thatRevitalize Hair and Skin″，Amerchol Product Literature，WSP801，1998年7月)。
市场上一直需要一种阳离子调理聚合物，它具有广泛的表面活性剂相容性，并且可以赋予澄清的个人护理和家用制剂良好的调理性能。
                       发明内容
本发明涉及一种组合物，它包括阳离子聚半乳甘露聚糖或阳离子衍生的聚半乳甘露聚糖，所述阳离子聚半乳甘露聚糖及其衍生物的重均分子量(Mw)的下限为5,000并且上限为200,000，其10％水溶液在600nm的波长下的透光率大于80％，蛋白质含量小于聚半乳甘露聚糖聚合物的重量的1.0％，并且醛含量至少为0.01毫当量/克聚半乳甘露聚糖或聚半乳甘露聚糖衍生物。
本发明还涉及上述组合物的制备方法，包括a)用一将聚半乳甘露聚糖的分子量降低至小于200,000的试剂处理聚半乳甘露聚糖或衍生的聚半乳甘露聚糖，和b)除去不溶于水的固体制得上述的聚半乳甘露聚糖组合物。在一优选方法中，分子量降低步骤是在含水介质中进行的从而得到一分散液，并将不溶于水的固体从该分散液中除去制得上述聚半乳甘露聚糖组合物的澄清溶液。任选地，除去水溶性发色体制得聚半乳甘露聚糖或衍生的聚半乳甘露聚糖的无色、澄清水溶液。任选地，最终阳离子聚半乳甘露聚糖或衍生的阳离子聚半乳甘露聚糖也可以从溶液中以干燥形式回收。
本发明的半乳甘露聚糖组合物赋予了头发、皮肤和纺织品底物所需的表面调理性能。
本发明还包括个人护理产品、家用护理产品和宠物护理产品，它们包括上述组合物和任选分别包括至少一种其它活性个人护理、家用护理或宠物护理组分。
                   具体实施方式
根据本发明，已出人意料地发现低分子量阳离子瓜尔胶聚合物可以赋予清洗和调理产品例如二合一香波、三合一香波、香波、调理剂、淋浴凝胶、液体皂、浴液、定型产品、剃须凝胶/面霜、身体清洗剂和条皂所需的调理或润滑效果。本发明的聚合物当加入到需要这种调理或润滑性能的各种清洗香波表面活性剂体系时赋予头发良好的湿和干梳理力降低的调理性能。本发明的聚合物当加入到浴液、身体清洗剂和条皂中时也赋予皮肤较柔软感觉的调理或润滑性能。调理剂、二合一香波、浴液制剂、液体皂和其它清洗制剂在本发明中是个人护理制剂的实例。
在需要调理或润滑性能的以表面活性剂为基础的家用清洗产品制剂中，例如餐具洗涤剂、织物软化剂和抗静电产品，获得了类似的调理或润滑效果。织物软化剂中的调理是指赋予织物较柔软的感觉并消除静电影响。
此外，这些聚合物在各种表面活性剂体系和各种聚合物浓度下在个人护理和家用产品中获得澄清制剂。本发明的聚合物在个人护理产品和其它以表面活性剂为基础的产品例如家用产品中可以赋予透明度高的调理效果。
根据本发明，用于本发明的聚合物可以是聚半乳甘露聚糖如瓜尔胶或衍生的瓜尔胶，其平均重均分子量(Mw)下限为5,000，优选20,000，更优选35,000，最优选50,000。这些聚合物的Mw的上限小于200,000，优选100,000，更优选70,000。本发明的聚半乳甘露聚糖的实例是瓜尔胶、刺槐豆胶、皂荚树胶和凤凰木胶，其中瓜尔胶是聚半乳甘露聚糖的优选源。用于本发明的优选聚半乳甘露聚糖原料是瓜尔胶粗粉、瓜尔胶细粉、瓜尔胶薄片、瓜尔胶或瓜尔胶裂片，它们已用阳离子取代基衍生过。
根据本发明，阳离子聚半乳甘露聚糖或阳离子衍生的聚半乳甘露聚糖组合物不仅具有降低的粘度和低的重均分子量(Mw)，而且其10％的水溶液在600nm的波长下具有大于80％，优选大于90％，更优选大于95％的百分比透光率。
聚半乳甘露聚糖或衍生的聚半乳甘露聚糖的阳离子官能度可以通过几种方法加入其中。例如，可以将原料与含有能够与存在于聚半乳甘露聚糖或衍生的聚半乳甘露聚糖上的活性氢离子反应的叔氨基化合物或季铵化合物在足够的温度下反应足够长的时间，以便将阳离子官能度加入到原料中。该足够长的时间取决于反应物中的组分和反应进行的温度。
本发明的阳离子化剂定义为这样的化合物，通过与聚半乳甘露聚糖的羟基的取代反应可以使产物带正电，并且其类型没有限制。可以使用含有能够与存在于多糖上的反应性氢反应的基团的叔氨基化合物或各种季铵化合物例如2-二烷基氨基乙基氯和季铵化合物例如氯化3-氯-2-羟丙基三甲基铵和氯化2，3-环氧-丙基三甲基铵。优选的实例包括缩水甘油基三烷基铵盐和3-卤代-2-羟丙基三烷基铵盐例如氯化缩水甘油基三甲基铵、氯化缩水甘油基三乙基铵、氯化缩水甘油基三丙基铵、氯化缩水甘油基乙基二甲基铵、氯化缩水甘油基二乙基甲基铵，及其相应的溴化物和碘化物；氯化3-氯-2-羟丙基三甲基铵、氯化3-氯-2-羟丙基三乙基铵、氯化3-氯-2-羟丙基三丙基铵、氯化3-氯-2-羟丙基乙基二甲基铵，及其相应的溴化物和碘化物；和季铵化合物例如含有咪唑啉环的化合物的卤化物。
任选存在阳离子聚半乳甘露聚糖与非离子取代基，即羟烷基(其中烷基代表具有1-6个碳原子的直链或支链烃部分(例如，羟乙基、羟丙基、羟基丁基))或阴离子取代基例如羧甲基的其它衍生。通过聚半乳甘露聚糖分子与试剂例如(1)烯化氧(例如，环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷)反应在聚半乳甘露聚糖上获得羟乙基、羟丙基或羟基丁基或者与(2)氯甲基乙酸反应在聚半乳甘露聚糖上获得羧甲基，将这些任选的取代基与聚半乳甘露聚糖分子相连。当该聚半乳甘露聚糖处于“裂片”、“粗粉”或任意其它物理形式时，可以进行该反应。该衍生的聚半乳甘露聚糖的制备方法在本领域为公知。
聚半乳甘露聚糖的分子量可以通过几种不同的方法降低，例如(1)通过生化方法，其中直接使用多糖水解酶、细菌或真菌，(2)使用(a)酸、(b)碱或(c)通过使用氧化剂，即过氧化氢的化学方法，(3)使用高速搅拌和剪切机的物理方法，(4)热方法或(5)根据需要，可以使用合适的纯化方法使分子量落入一定范围内。可以使用的纯化方法的实例是使用过滤器过滤、超滤、反渗透膜、选择性密度离心和色谱法。
根据本发明，通过单独使用氧化剂，或者将氧化剂与包括生化试剂的其它试剂混合使用，来降低分子量或者加入氧化过的官能团。为了获得最佳结果，该方法中需要包括氧化剂或氧化剂与其它试剂。
氧化剂包括将氧原子加入到聚合物结构中的任意试剂。一些氧化剂也可以用于降低聚合物的分子量。这些双重功能的氧化剂的实例有过氧化物、过氧酸、过硫酸盐、高锰酸盐、高氯酸盐、次氯酸盐和氧。不降低分子量但是加入醛官能团的生化氧化剂的实例是氧化酶。可用于本发明的氧化酶的具体实例是半乳糖氧化酶和本领域技术人员已知的其它生化氧化剂。
如下是制备阳离子聚半乳甘露聚糖组合物中的阳离子聚半乳甘露聚糖或其衍生物的一般化优选方法：
(a)将小部分的阳离子聚半乳甘露聚糖或衍生物与氧化剂或水解剂与氧化剂的组合物在有水的情况下反应足够长的时间，从而降低聚合物的粘度和分子量；
(b)在许多步骤(例如2、3或4步)中加入另外量的聚合物和氧化剂，这取决于所需的结果和反应参数；和
(c)终止反应并回收含有水溶性发色体和不溶于水的物质以及浓度为总组合物重量的约50-95％的水的组合物的流体含水分散液。
(d)除去含水分散液中的不溶于水的物质，得到本发明的组合物的澄清水溶液。使用常规方法除去不溶于水的物质，例如离心和过滤法。
任选地，该方法可以包括另一步骤：除去水溶性发色体从而制得本发明的组合物的无色、澄清水溶液。可用于除去发色体的试剂和材料的实例包括亚硫酸氢钠、偏亚硫酸氢钠、次氯酸钠、亚氯酸钠、活性炭和分子筛。
当将水解剂和氧化剂的组合用于本发明时，将氧化剂用于步骤(b)，将水解剂用于步骤(a)。可以将这种试剂的交替用于整个方法中。
在另一实施方式中，将所有的水解剂和聚合物都分批加入到反应容器中，并使反应连续至所需粘度。如果水解剂是酶，那么在反应结束时通过加热使其失活。之后，通过常规方法使反应物质澄清至澄清溶液。将氧化剂加入到澄清溶液并反应至最终产物所需的粘度分子量。
另外，可以间歇方法进行该反应，在开始反应时一次加入试剂(具有水解和氧化双重功能的物质或者水解剂和氧化剂的组合)，同时使用标准搅拌设备使聚半乳甘露聚糖固体内容物充分混合。在该间歇方法中，当使用试剂的组合时，氧化剂也可以在最初与聚合物一起加入，并且可以在该方法后面预定的时间下加入水解剂，以便获得所需结果。用于保持反应在所需pH范围内的中和酸可以是任意的酸，包括盐酸、己二酸、琥珀酸、富马酸等。
或者，与氧化剂的反应可以在不加入水的高固体状态下或者在有少量水的情况下进行，从而在与氧化剂的反应结束时得到湿的固体而不是含水分散液。在这种情况下，然后将湿的固体与足够的水混合得到步骤(d)中待除去不溶于水的物质的流体含水分散液。
为了理解本发明的产品是如何工作的，了解头发的化学性质是有用的。头发表面由蛋白质角蛋白组组成，含有酸性和碱性的氨基酸。角蛋白的氨基酸组合物是这样的，在中性pH值下，头发带负电。这些电荷通常经铵、钠或其它可以利用的阳离子中和。可以通过加入高浓度的另外的阳离子或者加入具有表面活性的阳离子来选择性地改变这些阳离子。
根据头发的带电性质，认为聚合物吸附在头发上的机理与带电颗粒经带相反电荷的聚合物絮凝的机理类似(Encyclopedia of PolymerScience and Engineering，1988 V7，p210-233)。带正电的聚合物被吸引到头发纤维上的负电荷上，导致聚合物的吸附从而交换通常与头发相伴的阳离子抗衡离子。聚合物上的阳离子电荷的水平和聚合物的分子量既起将带电颗粒絮凝的作用又起调理头发的作用。
在含阴离子表面活性剂的清洗制剂中，该机理通过阴离子表面活性剂与阳离子聚合物的竞争复合而得到改进。在这些体系中，据信阴离子表面活性剂-阳离子聚合物复合物吸附在头发纤维上，从而由香波制剂获得调理(R.Y.Lochhead，Cosmetics & Toiletries， 2001，V116、N.11，p.55-66)。在非离子表面活性剂调理香波体系中，吸附机理更强地涉及阳离子聚合物上的正电荷被吸引到带负电的头发表面上。与阴离子表面活性剂不同，该非离子表面活性剂不起与聚合物上的阳离子电荷复合的作用，而是当非离子表面活性剂接近头发表面时仍然可以影响聚合物的构型。阳离子聚合物的调理性能也与头发表面上的聚合物的构型有关(SOFW Journal，1999，v 125，32-39)
正如已提及的，用于制备本发明聚合物的优选方法包括一氧化剂。该氧化剂在该方法中可以起几个作用。该氧化剂可以起降低聚合物的分子量的作用。此外，该氧化剂还向聚合物组合物中引入氧化基团，例如醛、酮和羧酸基团。这些基团不存在于由不使用氧化剂的本发明所述的方法制得的聚合物中。
已发现向制备本发明产品的方法中加入氧化剂是有用的，这是由于使用氧化剂制备的聚合物的溶解度在广泛的表面活性剂体系中要大于未使用氧化剂处理的聚合物的溶解度。
溶液的透明度被本领域技术人员认为是物质在溶液中溶解度更大的指示。溶液的透明度可以通过测定在光的特定波长下光通过溶液的百分数透光率来描述和定量。根据本发明，表面活性剂体系中良好的光学透明度在600nm下的百分数透光率(％T)值大于90％，优选大于97％。对本发明而言表面活性剂体系在600nm下的最优选的光学透明度大于99％。在600nm的波长下，水具有100％光的透光率，指示光学澄清的溶液。表面活性剂体系例如加入使用氧化剂制得的本发明聚合物的澄清香波被证实是光学澄清的，在600nm下的％T值是97％和更高。类似地，证实加入用氧化剂制备的本发明聚合物的澄清洗涤剂和清洗产品保持光学澄清，在600nm下的％T值是90％和更高。
如上所述，在制备本发明产品的方法中加入氧化剂可以加入氧化基团，例如向聚合物组合物中加入醛基和羧基。已发现这些聚合物在每克聚合物中含有至少0.01毫当量的醛(毫当量/克)。
此外，已显示本发明的低分子量聚合物的干梳理性能当在聚合物制备过程中使用氧化剂时是优选的。
本发明的优选聚合物是阳离子聚半乳甘露聚糖聚合物。聚半乳甘露聚糖上的阳离子官能度的量可以用取代基的摩尔数来表示。本发明所用的术语“取代度”等价于摩尔取代度，即在聚半乳甘露聚糖树胶中单位脱水糖单元中官能团的平均摩尔数。阳离子官能度可以低至0.001，优选约0.01，更优选0.1的DS水平存在于这些聚合物中。DS上限通常为约2.0，优选约1.0，更优选0.5。除了摩尔取代度之外，本发明聚合物上的阳离子电荷可以用电荷密度来定量。可以通过各种方法将摩尔取代度转化为电荷密度。计算阳离子聚合物的电荷密度的优选方法是使用特定定量聚合物上季铵基团的当量的方法。根据下面的等式已测定阳离子摩尔取代度为0.18的原料的电荷密度是0.95毫当量/克：
DS为0.18的阳离子瓜尔胶的阳离子电荷密度＝(1000×0.18)/(162.14+(151.64×0.18))＝0.95毫当量/克
通过定量存在于聚合物上的净正电荷或负电荷的任意方法可以测定电荷密度。可以使用积分的标准NMR工艺通过测定连接在聚合物主链上的季铵基团的摩尔数来确定电荷密度。该方法用于测定本发明聚合物的电荷密度。
根据本发明，该低分子量聚半乳甘露聚糖具有低的蛋白质含量。而常规聚半乳甘露聚糖树胶可以具有约3％蛋白质含量，如通过定量百分数氮或者使用比色技术测定(M.M.Bradford，Anal.Biochem.，1976，72，248-254)。通过Bradford法测定，本发明的聚半乳甘露聚糖组合物的蛋白质含量小于1％，优选小于0.5％。
通过标准分析测定，例如尺寸排阻色谱法(SEC)测定，本发明的聚合物的平均分子量下限为5,000，并且平均分子量的上限为200,000。在600nm的光波下，本发明聚合物的10重量％溶液的百分数透光率在80-100％之间。
为了获得本发明的聚合物，除了分子量降低步骤之外，还包括澄清步骤，以除去产品组合物中的任意不溶于水的固体。该澄清产品还可以用试剂处理以除去产品中的发色体。此外该澄清产品还可以经过处理而提供固体形式的产品。
根据本发明，该个人护理活性成分必需给使用者的身体提供一些益处。个人护理产品包括护发、护肤、防晒和口腔护理产品。可能适合包括在本发明的个人护理产品中的物质的实例如下：
1)香料，以香料和除臭剂香料的形式产生嗅觉反应，除了提供香料效果之外，它还可以降低体臭；
2)皮肤冷却剂，例如薄荷醇、薄荷基乙酸酯、薄荷基吡咯烷酮羧酸酯N-乙基-对薄荷烷-3-羧酰胺和薄荷醇的其它衍生物，它在皮肤上以凉爽感觉产生触觉反应；
3)润肤剂，例如肉豆蔻酸异丙酯、聚硅氧烷物质、矿物油和植物油，它们以增加皮肤光滑的形式产生触觉反应；
4)除香料之外的除臭剂，其功能是降低皮肤表面上微小菌群的量或者消除它们，特别是导致产生体臭的那些菌群。也可以使用除香料之外的除臭剂的前体；
5)止汗剂活性物，它的作用是降低或消除皮肤表面上的汗的出现；
6)湿润剂，通过加入水分或者防止从皮肤蒸发来保持皮肤水分；
7)清洗剂，它清洗皮肤上的污垢和油；
8)防晒活性成分，它防止来自太阳的紫外线和其它有害光线损坏皮肤和头发。根据本发明，治疗有效量通常为组合物的0.01-10重量％，优选0.1-5重量％；
9)头发处理剂，它调理头发、清洗头发、使头发脱缠结；起定型剂、增加体积和光泽剂、去头皮屑剂、头发生长促进剂、头发染料和颜料、头发香料、头发松弛剂、头发漂洗剂、头发湿润剂、头发油处理剂和防卷曲剂的作用；
10)口腔护理剂，例如牙膏和漱口剂，它清洗、增白、脱臭和保护牙齿和牙龈；
11)牙齿粘合剂，它使牙齿具有粘合性能；
12)剃须产品，例如面霜、凝胶和洗剂和剃须刀片润滑条；
13)薄纸产品，例如润湿或清洗薄纸；
14)美容助剂，例如底粉、口红和眼霜；和
15)纺织产品，例如润湿或清洗擦布。
16)指甲护理产品。
根据本发明，家用护理活性成分必需给使用者提供一定的益处。根据本发明可以适当地包括的物质的实例如下：
1)香料，它以香料和除臭剂香料的形式产生嗅觉反应，它除了提供香料反应之外，还可以降低异味；
2)昆虫驱除剂，它起防止昆虫出现在特定区域或者攻击皮肤的作用；
3)泡沫产生剂，例如产生泡沫或肥皂泡的表面活性剂；
4)宠物除臭剂，例如降低宠物臭味的除虫菊酯；
5)宠物香波剂和活性物，其作用是除去皮肤和头发表面的污垢、外来物质和细菌；
6)工业级棒、淋浴凝胶和液体皂活性物，它除去皮肤上的细菌、污垢、油渍和油，对皮肤消毒和调理皮肤；
7)所有目的的清洗剂，它除去例如厨房、浴室、公共设备的区域的表面上的污垢、油、油渍、细菌；
8)消毒组分，它杀死或防止房间或公共设备上的细菌生长；
9)地毯和室内装潢清洗活性物，它清除和除去表面上的污垢和外来颗粒并且也使其软化并递送香料；
10)洗衣柔软剂活性物，它减少静电并使织物感觉更柔软；
11)洗衣洗涤剂组分，它除去污垢、油、油渍、污渍并杀死细菌和防止物质再沉积；
12)餐具洗涤剂，它除去污渍、食物、细菌；
13)抽水马桶清洗剂，它除去污渍、杀死细菌并脱臭；
14)洗衣预确定剂活性物，它对除去衣服上污渍有利；
15)织物上浆剂，它改善织物的外观；
17)汽车清洗活性物，它除去汽车和设备的污垢、油渍等；
18)润滑剂，它降低部件之间的摩擦；和
19)纺织品剂，例如灰尘收集剂和清洗剂。
上面所列的个人护理和家用活性成分仅仅是实例，并未完全列举可以使用的活性成分。在这些类型的产品中可以使用的其它组分在工业上为公知。除了上面常用的组分之外，本发明的组合物也可以任选包括如下组分：着色剂、防腐剂、抗氧化剂、营养补充剂、α或β羟基酸、活性强化剂、乳化剂、功能聚合物、增粘剂(如NaCl、NH4Cl、KCl、脂肪醇、脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、脂肪醇聚乙二醇醚、山梨糖醇聚乙二醇醚、可可酰胺基单乙醇酰胺、可可酰胺二乙醇酰胺、可可酰胺基丙基甜菜碱、粘土、二氧化硅、纤维素聚合物和黄原胶)、悬浮剂(如粘土、二氧化硅和黄原胶)、具有1-6个碳的醇、脂肪或脂肪化合物、抗菌化合物、2-巯基吡啶氧化锌(zinc pyrithione)、聚硅氧烷材料、烃聚合物、软化剂、油、表面活性剂、药剂、风味剂、香料、再生剂以及它们的混合物。
根据本发明，可用于与本发明的阳离子聚半乳甘露聚糖或其衍生物混合的功能聚合物的实例包括水溶性聚合物例如阴离子的、疏水改性的、和两性的丙烯酸共聚物；乙烯基吡咯烷酮均聚物；阳离子的、疏水改性的、和两性的乙烯基吡咯烷酮共聚物；非离子的、阳离子的、阴离子的和两性的纤维素聚合物例如羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、阳离子羟乙基纤维素、阳离子羧甲基羟乙基纤维素和阳离子羟丙基纤维素；丙烯酰胺均聚物和阳离子的、两性的和疏水改性的丙烯酰胺共聚物、聚乙二醇聚合物和共聚物、疏水改性的聚醚、疏水改性的聚醚缩醛、疏水改性的多元醇和聚醚尿烷和称之为缔合聚合物的其它聚合物、疏水改性的纤维素聚合物、聚环氧乙烷-环氧丙烷共聚物、和非离子的、阴离子的、疏水改性的、两性的和阳离子的多糖例如黄原胶、脱乙酰壳多糖、羧甲基瓜尔胶、藻酸盐、羟丙基瓜尔胶、羧甲基瓜尔胶氯化羟丙基三甲基铵、瓜尔胶氯化羟丙基三甲基铵、羟丙基瓜尔胶氯化羟丙基三甲基铵。
根据本发明，可以使用的聚硅氧烷材料尤其是不溶于组合物的聚有机硅氧烷，并且可以是聚合物、低聚物、油、蜡、树脂或树胶的形式。
有机聚硅氧烷在Walter Noll的″Chemistry and Technology ofSilicones″(1968)Academic Press中有更详细的定义。它们可以是挥发性的或者是非挥发性的。
如果是挥发性的，聚硅氧烷尤其是选自沸点在60℃-260℃之间的那些，更优选选自：
(i)含有3-7，优选4-5个硅原子的环状聚硅氧烷。它们例如是，特别是以名称″Volatile Silicone 7207″由Union Carbide销售或者以名称″Silbione 70045 V 2″由Rhone-Poulenc销售的八甲基环四硅氧烷、以名称″Volatile Silicone 7158″由Union Carbide销售和以名称″Silbione70045 V 5″由Rhone-Poulenc销售的十甲基-环五硅氧烷、以及它们的混合物。
也可以提及的有环状聚硅氧烷与有机聚硅氧烷化合物的混合物，例如八甲基环四硅氧烷和四三甲基甲硅烷基季戊四醇(50/50)的混合物和八甲基环四硅氧烷和氧代-1，1′-二(2，2，2′，2′，3，3′-六三甲基甲硅烷基氧代)新戊烷的混合物；
(ii)具有2-9个硅原子并且在25℃下粘度小于或等于5×10-6m2/s的直链挥发性聚硅氧烷。一个实例是特别是以名称″SH 200″由ToraySilicone公司销售的十甲基四硅氧烷。属于这类的聚硅氧烷还描述在出版的Cosmetics and Toiletries，Vol.91，Jan.76，pp.27-32，Todd &Byers″Volatile Silicone Fluids for Cosmetics″的文章中。
优选使用非挥发性聚硅氧烷，更具体地说，聚芳基硅氧烷、聚烷基硅氧烷、聚烷基芳基硅氧烷、聚硅氧烷树胶和树脂、用有机官能团改性的聚有机硅氧烷以及它们的混合物。
根据本发明，可以使用的聚硅氧烷聚合物树脂是，特别是，单独或与溶剂混合的数均分子量在200,000-1,000,000之间的聚二有机硅氧烷。所述溶剂可以选自挥发性聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷(PDMS)油、聚苯基甲基硅氧烷(PPMS)油、异链烷烃、聚异丁烯、二氯甲烷、戊烷、十二烷和十三烷或其混合物。
这些聚硅氧烷聚合物和树脂的实例如下：
聚二甲基硅氧烷、
聚二甲基硅氧烷/甲基乙烯基硅氧烷树胶、
聚二甲基硅氧烷/二苯基甲基硅氧烷、
聚二甲基硅氧烷/苯基甲基硅氧烷、和
聚二甲基硅氧烷/二苯基硅氧烷甲基乙烯基硅氧烷。
更具体地说根据本发明可以使用的产品有如下混合物：
(a)由在链末端羟基化的聚二甲基硅氧烷(根据CTFA字典的命名法称之为二甲聚硅氧烷醇)和由环状聚二甲基硅氧烷(根据CTFA字典的命名法称之为环状二甲聚硅氧烷)形成的混合物，例如由DowCorning公司销售的产品Q2 1401；
(b)由聚二甲基硅氧烷树胶与环状聚硅氧烷形成的混合物，例如得自General Electric Company的产品SF 1214 Silicone Fluid；该产品是相应于双二甲聚硅氧烷的SF 30树胶，数均分子量为500,000，溶解在相应于十甲基环五硅氧烷的SF 1202 Silicone Fluid油中；和
(c)两种不同粘度的PDMS的混合物，特别是PDMS树胶和PDMS油形成的混合物，例如得自General Electric Company的产品SF 1236。该产品SF 1236是上面定义的树胶SE 30(粘度为20m2/s)和油SF 96(粘度为5×10-6m2/s)的混合物。该产品优选含有15％SE 30树胶和85％SF 96油。
这些聚硅氧烷材料在个人护理和家用产品中起头发、皮肤和纺织品表面的调理剂的作用。其它类型的调理剂包括烃油，例如矿物油和甘油的脂肪酸酯、和泛醇及其衍生物，例如泛烷基乙基醚、氯化泛烷基羟丙基硬脂二鎓和泛酸。
为了更详细地理解本发明，可以参照如下实施例，它们更具体地描述了本发明，但是并不是限制性地解释本发明。所有份和百分数都是以重量计，除非另有说明。
                        实施例
                      A.标准方法
            I.使用氧化剂的化学方法-(四步加入)
材料：
阳离子聚半乳甘露聚糖(氯化聚半乳甘露聚糖羟丙基三鎓)-Hercules，Incorporated
CAS#65497-29-2
富马酸，P.A.-Acros/Fisher Scientific，
CAS#110-17-8
Dow Corning 200 Fluid，50 CST.-聚硅氧烷油-用于Neslab油-浴
CAS#63448-62-9
Kathon CG稳定化杀虫剂/防腐剂-Rohm and Haas Co，
CAS#混合物，参见MSDS
过氧化氢，30％-JTBaker-CAS#7722-84-1
得自EM Science的EM Quant Peroxide Test Strip。
阳离子聚半乳甘露聚糖的解聚：
 第一步加料 第二步加料 第三步加料 第四步加料 最终总加料
去离子水  2400.037.562.5 适量至250037.562.5 适量至250037.562.5 适量至250037.562.5 2097.5150.0250.0
过氧化氢，1.0％
阳离子聚半乳甘露聚糖加入2.0重量％的富马酸
 2500.0 2500.0 2500.0 2500.0 2497.5
KathonCG  2500.0 2500.0 2500.0 2500.0 2.52500.0
合计
注：在该配方中，过氧化氢以60(重量份)pbw 1.0％H2O2/100pbw聚半乳甘露聚糖使用。
步骤：
称重第一步的去离子水并倒入烧杯中，使用链夹钳将该烧杯悬浮在浴中。将BDC-3030型Caframo搅拌器配备一Caframo″U″-型4″(Anchor)桨以及批料中的数字报警温度计探针。烧杯用赛纶薄膜覆盖以使水分损失最小化。在固定于～95℃的油浴中将水加热至85-90℃，同时以～50rpm搅拌。需要的话调整浴温以将批料温度保持在85-90℃。在浴中使用另一RZR-1型Caframo混合器以及低速2″螺旋桨叶片以提高油循环。
将搅拌器速度增加至～100rpm，如果体积允许，使用适当大小的称重皮下注射器，通过将过氧化物注射通过赛纶覆盖物将总过氧化物加料的1/4加入到烧杯中。将烧杯的内容物混合～5分钟。然后取下烧杯上的覆盖物，并将总阳离子聚半乳甘露聚糖加料的1/4非常慢地撒如烧杯中，同时搅拌。调整搅拌器的搅拌速度以保持适当的旋涡速度。可能出现一些结块，特别是在第一次加入聚半乳甘露聚糖时；然而，小的结块将随着粘度增加而溶解。重新加上覆盖物并在85-90℃的温度下连续混合直到粘度降低至足以能够进行下一步的聚合物加入。
重复过氧化物和聚合物的加入，总共4次，间隔适当时间以使聚合物溶解并在下一步增量加入之前粘度降低，直到加入所有的H2O2和聚半乳甘露聚糖加料。如果需要的话，由于失水，在每次间隔调整烧杯内的水的量。在最后加入之后，继续混合1小时；然后使用EMQuant Peroxide Test Strips检测过氧化物的剩余量。使混合器停止并在赛纶中弄一个小孔，从而将测定带的传感区在溶液中浸泡1秒钟。将过量物质从测定带上摇掉，15秒钟之后，将测定带的传感区的颜色与容器上的鳞屑对比。连续反应直到H2O2量＜50ppm。注：由于有大量的过氧化物，因此测定带的传感区可能变成黑棕色。在这种情况下，小心抽取少量(～5g)溶液样品并用一定量的室温去离子水稀释，只有足够在其检测范围内在测定带上读数。
将浴加热关掉并将油经Neslab FTC-350冷却器转移。当油足够冷却时，将烧杯从浴中小心地取出(聚硅氧烷油滑溜)并测定批料的净重。测定所需补充的水的量，该补充水与1.0％ Germaben II产品预混合，并加热该水/Germaben II混合物，同时手工搅拌。当溶液极其粘时，将烧杯返回到浴中，加入稳定化杀虫剂和补充水，同时机械搅拌。在温热时将烧杯的内容物出料到适当容器中，保持，稳定地测定pH、Brookfield粘度，并且如果需要的话进行分析。
澄清方法
将实施例1-10的反应产物经过下面澄清步骤I或II之一，获得在600nm波长下的透光率大于80％的溶液。
I.通过离心-过滤法澄清
1)将样品在Du Pont Sorvall RC24离心机中在7,500rpm下离心30分钟。
2)任选地(如果上清液不完全澄清的话)，在真空下将离心过的样品经Millipore玻璃纤维过滤器(AP25系列，0.8-8.0微米孔径，0.8-1.0mm厚度，1-2sec/100ml流速，＜105℃温度耐性)过滤。
II.通过过滤器-助剂法澄清
1)将实施例1-10所述制得的反应产物称重。
2)将产物溶液加热至70-90℃的温度。
3)将3重量％的纤维状纤维素助滤剂或珍珠岩助滤剂加入到反应产物中，同时使用机械混合器充分混合。
4)在吸气真空下将热的分散液经Buchner漏斗中的Whatman#41过滤纸过滤到锥形烧瓶中。
5)任选地，将这些样品在真空下经Millipore玻璃纤维过滤器(AP25系列，0.8-8.0微米孔径，0.8-1.0mm厚，1-2sec/100ml流速，＜105℃温度耐性)过滤。
梳理实验
在Instron仪器上使用已用柔性阴离子表面活性剂基香波或非离子表面活性剂香波洗过且适当漂洗过的欧洲头发缕进行湿梳理实验和干梳理实验。
如等式(1)所示定义了湿梳理和干梳理能量的百分数降低。从梳理已用4.5重量％十二烷基硫酸钠(SLS)溶液洗过两次的头发缕所需的能量中减去用含有阳离子聚合物的香波洗发之后梳理该缕头发所需的能量。然后将该余量除以梳理用SLS溶液洗过的头发缕所需的能量。该值乘以100，称之为梳理力的百分数降低。如果用阳离子调理聚合物调理头发的话，该百分数降低通常是正数。
(1)[能量(无聚合物)(gf-mm)-能量(有聚合物)]/能量(无聚合物)]×100＝梳理能量的百分数降低
                    实施例1
使用上述标准降解方法，只是省去澄清步骤。将约935克水放入一1500ml烧杯中并放入温度调整至约120℃的油浴中。然后在油浴中将该烧杯加热至约85-95℃的温度并保持在该温度下。将一双2″螺旋桨叶片混合器插入烧杯中并加入小部分N-Hance阳离子瓜尔胶产品(Hercules Incorporated，Wilmington，DE)，同时搅拌。然后将少量过氧化物加入到烧杯中，同时连续搅拌。混合物的粘度变稠并在85-95℃下将其继续混合直至粘度降低至足够能加入下面部分的聚合物和过氧化物。重复加入三份聚合物和过氧化物直至聚合物和过氧化物的总量都加完。在该增量加入聚合物和过氧化物期间，一些水蒸发掉，在加入结束时，调整水分含量以弥补失水。使用测定带定期检查烧杯内剩余过氧化物的量，连续反应直到过氧化物的剩余量小于50ppm。然后关闭油浴并将烧杯至室温。向烧杯中加入Germaben II稳定化杀虫剂/防腐剂(ISP Incorporated，Wayne，N.J.)。
将烧杯中的10克聚合物溶液称量到一4-盎司样品罐中并加入90克水稀释该聚合物样品至1.0％溶液。25℃下在该1.0％溶液上测定Brookfield粘度。下面所述的表A(实验A-F)描述了该实验的组成。
实验A-F的实验室数据和分析数据的汇总示于表1B。
                                                      表1A阳离子瓜尔胶聚合物的降解
    A     B     C     D     E     F
去离子水     935.07     947.36     960.00     965.15     967.74     970.35
N-Hance 3205     25.97     26.32     26.67     26.81     26.88     26.95
过氧化氢-6.0％     38.96     26.32     13.33     8.04     5.38     2.70
    1000.00     1000.00     1000.00     1000.00     1000.00     1000.00
N-Hance 3205     25.97     26.32     26.67     26.81     26.88     26.95
过氧化氢-6.0％     38.96     26.32     13.33     8.04     5.38     2.70
N-Hance 3205     25.97     26.32     26.67     26.81     26.88     26.95
过氧化氢-6.0％     38.96     26.32     13.33     8.04     5.38     2.70
N-Hance 3205     25.97     26.32     26.67     26.81     26.88     26.95
过氧化氢-6.0％     38.96     26.32     13.33     8.04     5.38     2.70
Germaben II     10.00     10.00     10.00     10.00     10.00     10.00
    1204.79     1167.92     1130.00     1114.55     1106.78     109895
1.0％稀释物：     A     B     C     D     E     F
聚合物     10.00     10.00     10.00     10.00     10.00     10.00
去离子水     90.00     9000     90.00     90.00     90.00     90.00
Germaben II     1.00     1.00     1.00     1.00     1.00     1.00
    101.00     101.00     101.00     101.00     101.00
                                                           表1B聚合物降解-实验室和分析数据的汇总
  A   B   C   D   E   F
N-Hance 3205lot#J-9203A
每100份聚合物中6％H2O2的份数   150   100   50   30   20   10
固体，原样   12.14   11.57   11.08   11.44   11.36   11.61
以10.0％固体：
粘度   19.0   24.0   350.5   158   640   2380
PH   3.37   3.79   4.33   4.22   5.46   6.01
颜色   黑褐色   黑褐色   黄白色   黑褐色   中米色   中米色
稳定性   分离   分离   好   分离   分离   好
以1.0％固体：
粘度   1.2   1.28   2.35   1.8   2.36   4.18
PH   3.54   3.89   4.47   5.4   5.75   6.17
颜色   浅黄色   浅黄色   浑浊，水白色   浑浊，水白色   浑浊，水白色   浑浊，水白色
稳定性   分离   分离   分离   分离   分离   分离
                            实施例2
按照上面实施例1所述的步骤进行实验G、H和I，只是调整油浴温度以将样品温度保持在约85-90℃，并使用1.0％过氧化氢溶液代替6.0％溶液。此外，将聚合物和过氧化物的加入顺序倒过来，首先加过氧化物，然后增量地加聚合物。表2，如下所述，描述了实验G、H和I的组成。
                        实施例3
在下面的实验(表2实验J、K和L)中，使用上面实施例2中所用的步骤，只是使用N-Hance 3215产品(含富马酸)代替N-Hance3205聚合物。
                                                          表2阳离子瓜尔胶聚合物的降解
  G   H   I  J   K   L
去离子水   957.44   963.59   969.83  957.44   963.59   969.83
过氧化氢-1.0％   15.96   9.64   3.23  15.96   9.64   3.23
N-Hance3205   26.60   26.77   26.94 N-Hance3215w/富马酸  26.60   26.77   26.94
  1000.00   1000.00   1000.00  1000.00   1000.00   1000.00
过氧化氢-1.0％   15.96   9.64   3.23  15.96   9.64   3.23
N-Hance3205   26.60   26.77   26.94 N-Hance3215w/富马酸  26.60   26.77   26.94
过氧化氢-1.0％   15.96   9.64   3.23  15.96   9.64   3.23
N-Hance   26.60   26.77   26.94 N-Hance  26.60   26.77   26.94
3205 3215w/富马酸
过氧化氢-1.0％   15.96   9.64   3.23   15.96   9.64    3.23
N-Hance3205   26.60   26.77   26.94 N-Hance3215w/富马酸   26.60   26.77    26.94
GermabenII   10.00   10.00   10.00   10.00   10.00   10.00
  1111.08   1092.46   1073.57   1111.08   1092.46   1073.57
聚合物   G   H   I   J   K   L
X 32502-69-1   10.00   10.00   10.00   10.00   10.00   10.00
去离子水   90.00   90.00   90.00   90.00   90.00   90.00
GermabenII   1.00   1.00   1.00   1.00   1.00   1.00
  101.00   101.00   101.00   101.00   101.00   101.00
                          实施例4
在实施例4中按照实施例3中所用的相同步骤进行实验M、N和O，如表3所述，只是(a)，实验M中使用Jaguar C-13-S阳离子瓜尔胶产品(Rhodia Incorporated，Cranberry，N.J.)，(b)实验N中使用Jaguar C-162阳离子羟丙基瓜尔胶产品(Rhodia Incorporated，Cranberry，N.J.)，(c)，实验O中使用仅经热降解而没有使用过氧化物的N-Hance 3215阳离子瓜尔胶产品(Hercules Incorporated，Wilmington，DE)。
实验O在第一次加入聚合物之后极其粘。第二次和第三次加入的聚合物减半，但是粘度仍然相当高。制备中断；没有加入Germaben防腐剂。该实施例证实在没有过氧化氢的情况下热降解进行得非常慢。
                                                         表3阳离子瓜尔胶聚合物的降解
    M     N     U
去离子水     963.59     963.59     972.97
过氧化氢-1.0％     9.64     9.64     ----
Jaguar C-13-S     26.77     ----     ----
Jaguar C-162     ----     26.77
N-Hance 3215     27.03
过氧化氢-1.0％     9.64     9.64     ----
Jaguar C-13-S     26.77     ----     ----
Jaguar C-162     ----     26.77
N-Hance 3215     *13.52
过氧化氢-1.0％     9.64     9.64     ---
Jaguar C-13-S     26.77     ----     ---
Jaguar C-162     ----     26.77
N-Hance 3215     *13.52
过氧化氢-1.0％     9.64     9.64     ----
Jaguar C-13-S     26.77     ----     ----
 Jaguar C-162     ----     26.77     ---
 Germaben II     10.00     10.00     ----
    1092.46     1092.46     972.97
 1.0％稀释物：
    M     N
 聚合物     10.00     10.00
 去离子水     90.00     90.00
 Germaben II     1.00     1.00
    101.00     101.00
                   实施例5
将实施例2所用的相同的制备和步骤用于本实施例5的实验P、Q和R并报道于表4。
                                                      表4阳离子瓜尔胶聚合物的降解
    P     Q     R
去离子水     957.44     963.59     969.83
过氧化氢-1.0％     15.96     9.64     3.23
N-Hance 3205     26.60     26.77     26.94
    1000.00     1000.00     1000.00
过氧化氢-1.0％     15.96     9.64     3.23
N-Hance 3205     26.60     26.77     26.94
过氧化氢-1.0％     15.96     9.64     3.23
N-Hance 3205     26.60     26.77     26.94
过氧化氢-1.0％     15.96     9.64     3.23
N-Hance 3205     26.60     26.77     26.94
Germaben II     10.00     10.00     10.00
    1111.08     1092.46     1073.57
1.0％稀释物：
    P     Q     R
    10.00     10.00     10.00
去离子水     90.00     90.00     90.00
Germaben II     1.00     1.00     1.00
    101.00     101.00     101.00
                  实施例6
采用与实施例3中用于实验J、K和L相同的步骤进行本实施例6中的实验S、T、U、V、W和X并报道于表5。实验U中，过氧化物的用量根据需要加以改变以获得所需的分子量。实验X中，自来水浓度以加仑计，并且所有其它材料的浓度以磅计。实验W和X中，使用N-Hance 3215水湿润的瓜尔胶片代替N-Hance 3215瓜尔胶粉，并使用盐酸代替富马酸来中和瓜尔胶片至pH6.5。实验X的产物还用氢氧化钠于pH8下处理30分钟，之后用稀盐酸中和。使用上述澄清方法I对实验V、W和X的反应产物进行澄清，制得分子量为50,000-55,000道尔顿且600nm下的透光率大于90％的产物。任选地，将第二聚合物加入到香波制剂中。将Kathon CG防腐剂(Rohm &Haas，Philadelphia，PA)加入到实施例6的制品U、V、W和X中。
                                                      表5阳离子瓜尔胶聚合物的降解
    S     T     U     V     W     X
自来水     278
去离子水     957.44     963.59     2412.3     2412.3     2300
过氧化氢-1.0％     15.96     9.64
过氧化氢-6.0％     18.75     18.75     18.7     2.8
2N HCl(水溶液)     1.27
N-Hance 3215w/富马酸     26.60     26.77     68.9     68.9
N-Hance 3215片(39.5％固体)     62.4     23.45
    1000.00     1000.00     2500     2500     2381
过氧化氢-1.0％     15.96     9.64
过氧化氢-6.0％     18.75     18.75     18.7     2.8
2N HCl(水溶液)     3.33
N-Hance 3215w/富马酸     26.60     26.77     68.9     68.9
N-Hance 3215片     62.4     23.45
过氧化氢-1.0％     15.96     9.64
过氧化氢-6.0％     18.75     18.75     18.7     2.8
2N HCl(水溶液)     3.33
N-Hance 3215w/富马酸     26.60     26.77     68.9     68.9
N-Hance 3215片   62.4   23.45
过氧化氢-1.0％   15.96   9.64
过氧化氢-6.0％     18.75   18.75   18.7   2.8
2N HCl(水溶液)   3.33
N-Hance 3215w/富马酸   26.60   26.77     68.9   68.9
N-Hance 3215片   62.4   23.45
Kathon CG     2   2   2   0.38
Germaben II   10.00   10.00     -   -
  1111.08   1092.46     2500   2500   2625
1.0％稀释物：
  10.00   10.00
去离子水   90.00   90.00
Germaben II   1.00   1.00
  101.00   101.00
                       实施例7
            II.使用氧化剂的化学方法(两步加入)
使用如下方法并结合澄清步骤制备10％总固体、45,000-65,000道尔顿分子量和600nm下透光率大于96％的产物。制得的产物在低分子量阳离子瓜尔胶上具有醛官能团。
1)在配备有顶部混合器的玻璃反应器中将700g自来水加热至50℃。
2)将141g水分含量为约60-65％的洗涤过的湿阳离子瓜尔胶片加入到反应器中。用顶部混合器将水和瓜尔胶片搅拌形成悬液。
3)增量地，将高达1.5g的富马酸加入到悬液中调整pH至5.0-5.5。
4)将2.83g的30％H2O2加入到瓜尔胶片悬液中。
5)将温度升高至90℃。
6)根据需要加入富马酸以将pH保持在5.0-5.5。
7)一旦瓜尔胶片消化并出现旋涡，就增量地加入第二批料的141g瓜尔胶片和1.1g富马酸，并且第二次加入2.83g的30％H2O2。
8)一旦加工中悬液的粘度(在Brookfield粘度计上于90℃下用小样品适配器13R和纺锤#31于30rpm下测定)降低至230-280cps，停止对反应器加热，并加入0.1-0.5g偏亚硫酸氢钠以快速消除剩余的H2O2，这是通过测定带来测定的。偏亚硫酸氢钠与剩余H2O2的摩尔比是约1∶2。
9)使用测定带证实H2O2含量为零。
10)按照澄清方法II对产物进行澄清，如上所述，向溶液中加入30g的碎漂洗过的牛皮纸浆纤维助滤剂并使用顶部混合器充分混合。
11)加入1g的Kathon CG(0.1％)溶液作为稳定化杀虫剂/防腐剂。
                      实施例8
             III.生化方法与化学氧化剂结合
使用如下方法制备10％总固体、分子量(Mw)为45,000-65,000道尔顿且600nm下的透光率大于96％的产物。制得的产物在低分子量阳离子瓜尔胶上也具有醛官能团。
1)在配备有顶部混合器的玻璃反应器中将700g自来水加热至50℃。
2)将282g洗涤过的湿瓜尔胶片加入到水中形成浆液。
3)一旦用酸将pH调整至小于9.0，但是在其达到pH7.5之前，将300mg甘露聚糖酶(得自ChemGen Corp.，Rockville，MD)加入到瓜尔胶片浆液中。30分钟之后在9.0-8.0的碱性pH下，用酸将pH增量地降低至pH5.0-5.5。
4)一旦瓜尔胶片浆液完全水合并且稠的苹果酱状悬液开始薄化时，将13.6g的30％H2O2(4,000ppm或0.40％在瓜尔胶悬液中)加入到瓜尔胶片悬液中。
5)将温度升高至90℃。
6)一旦加工中悬液的粘度降低至230-280cps，停止对反应器加热，并加入0.1-0.5g偏亚硫酸氢钠以快速消除剩余的H2O2并形成溶液，它是通过测定带测定的。偏亚硫酸氢钠与剩余H2O2的摩尔比是约1∶1.5。
7)使用测定带证实H2O2含量为零。
8)按照澄清方法II对产物进行澄清，如上所述，向溶液中加入30g纤维素纤维并使用顶部混合器充分混合。
9)向最终澄清产物中加入1g的Kathon CG(0.1％)溶液作为防腐剂。
                  实施例9
                IV.生化方法
使用如下方法制备10％总固体、分子量为45,000-65,000道尔顿且600nm下的透光率大于96％的产物。
1)在配备有顶部混合器的玻璃反应器中将700g自来水加热至50℃。
2)将282g洗涤过的湿瓜尔胶片加入到水中形成浆液。
3)一旦用酸将pH调整至pH9.0-6.5，将300mg甘露聚糖酶加入到瓜尔胶片浆液中。
3)一旦加工中悬液的粘度达到275-325cps，快速将反应器加热至90℃，并在该温度下保持30分钟使酶失活。
4)按照澄清方法II对产物进行澄清。
5)向最终产物中加入1g的Kathon CG(0.1％)溶液作为防腐剂。
                    实施例10
             IV.生化方法与生化氧化结合
使用如下方法制备10％总固体、Mw为20,000-60,000道尔顿且600nm下的透光率大于90％的产物。由此制得的产物在低分子量阳
             离子瓜尔胶上具有醛基。
1)在配备有顶部混合器的玻璃反应器中放入700g 25℃下的自来水。
2)将282g水分含量为约60-65％的洗涤过的湿阳离子瓜尔胶片加入到反应器中形成悬液，同时用顶部混合器搅拌。
3)小心但快速地加入富马酸调整pH至6.5-7.5。
4)将300mg甘露聚糖酶加入到瓜尔胶片悬液中。
5)然后，以每分钟单位体积悬液0.1-0.3体积的空气向悬液喷射空气。
6)接着，将6,000国际单位的半乳糖氧化酶(得自HerculesIncorporated，Wilmington Delaware)、60,000国际单位的过氧化氢酶(Terminox Ultra 50L产品，得自NovoZyme，Franklintown，NorthCarolina)和1,500单位的过氧化物酶(NS51004，也得自NovoZyme)加入到上面的悬液中。
7)让反应继续1-3小时，这取决于所需的分子量和最终产物的氧化水平。
8)在反应结束时，将pH调整至4.0，然后将反应器加热至高达90℃并保持30分钟，使酶失活。
9)如上所述，按照澄清方法II将产品澄清。
10)向最终澄清产物中加入1g的Kathon CG(0.1％)溶液作为防腐剂。
                  实施例11
制剂A
成人香波(阴离子表面活性剂体系)
二合一调理成人香波
可可酰氨基丙基甜菜碱-Amphosol CA，30％活性(StepanChemicals，Chicago，IL)
十二烷基硫酸钠-30％活性Rhodapex ES STD(RhodiaIncorporated，Cranberry，N.J.))
DMDM乙内酰脲-55％活性，GlydantTM(Lonza，Fair Lawn，N.J.)
去离子水
相1
    去离子水                        48.50克
    阳离子聚合物(100％活性)         0.50克
    柠檬酸，5.0％溶液               调整pH至5-5.5
相2
    Rhodapex ES(30％原样)           35.00克
    柠檬酸，5.0％溶液               调整pH至5.0-5.5
相3
    Amphosol CA(30％活性)           12.00克
相4
    氯化钠，10.0％溶液              4.00克
    DMDM乙内酰脲                    0.50克
校正阳离子聚合物的水分或水/溶剂。
制备没有阳离子聚合物的对比香波。
制备700克批量。
步骤：
相1在容器中将水加热至80-90℃。
将阳离子聚半乳甘露聚糖加入到热水中，同时在～60-65℃下搅拌。
在搅拌下将该混合物冷却至25-35℃。
将柠檬酸加入到该冷却混合物中以降低pH至5.00-6.00。
然后搅拌混合物直至溶解，大约1小时。
相2将Rhodapex ES STD产品称重到单独的涂焦油烧杯中。
将相1加入到相2中同时搅拌。
用柠檬酸将pH再次调整至5.0-5.5。
将混合物搅拌30-60分钟直至均匀。
相3将Amphosol CA产品加入到混合相1和2中，同时混合并再搅拌5分钟。
继续混合直到均匀。
相4将NaCl溶液加入到相3中并搅拌5分钟。加入Glydant产品并混合15分钟。
检测pH，并且如果需要的话，将pH再次调整至5.0-5.5。调整时混合15分钟。
再次称重烧杯和产物，再加入失去的水。
混合10分钟。
记录
测定百分数透光率@600nm
粘度Brookfield LVTD@30rpm，25℃，纺锤旋转2分钟之后进行测定。
                    实施例12
二合一调理婴儿香波(非离子表面活性剂体系)
去离子水                        32.33克
MackadetTM BX131               66.67克
阳离子聚合物，1.0％溶液         100.00克
Glydant                         1.0克
柠檬酸5％                       调整pH至6.5-7.0
香波步骤：
将水和Mackadet产品称重到一烧杯中。
将聚合物溶液加入到烧杯中并混合。
将烧杯中的组分混合直到均匀。
将Glydant产品加入到烧杯中并混合。
用5％柠檬酸将烧杯中的溶液的pH调整至6.5-7.0。
聚合物溶液：
去离子水                    98.50克
聚合物(校正水分)            1.00克
GlydantTM                  00.50克
柠檬酸5％                   调整pH至5.0-6.0
将聚合物加入到烧杯中的旋涡水中并搅拌。检测pH并用柠檬酸调整至5-6。
将烧杯中的悬液混合45分钟。
然后将Glydant产品加入到烧杯中并混合15分钟。
注：就即用型液体阳离子聚合物而言，在香波制剂中相应地调整水分含量。
通过表6中不同实施例的湿梳理和干梳理能量降低的百分数和百分数透光率数据的比较证实本发明。
本发明的材料可以通过降低聚合物的分子量的不同方法制备。如上所述，这些方法包括，但不限于用氧化剂，例如过氧化氢处理聚合物，用生化试剂例如水解酶或氧化酶处理聚合物，和用这些方法的组合，称之为化学酶促加工来处理聚合物。
可以使用其它解聚方法，包括首先将前体非离子聚半乳甘露聚糖解聚至200,000-900,000Mw，然后将聚合物阳离子化，接着第二次降解聚合物。为了本发明的最佳性能，然后通过除去产物中的不溶性物质的任意方法将这些解聚方法的产物澄清。使用通过上述离心方法I或过滤方法II之一澄清过的产物获得表6中的结果，只有6-11和6-12没有经过澄清。这两个实验显示澄清步骤对获得高透明度香波的重要性。
光学透明度
600nm下所选样品在水中、在成人香波制剂A中和在婴儿香波制剂B中的百分数透光率数据示于表6。由于用溶液的光学透明度校正了600nm的波长下光通过样品的百分数透光率，因此显示该特定的百分数透光率数据。在600nm下没有任何吸收的情况下，认为光学澄清溶液具有大于95％的百分数透光率@600nm，优选大于97％，更优选大于99％。
将表6中的实施例11-3至11-27与实施例6，7，8和9的百分数透光率进行比较显示如下：
                                            表6用含有本发明的聚合物和商购聚合物的香波处理并适当漂洗的欧洲头发的头发调理性能以及这些聚合物在水中和在香波中的澄清度数据
  聚合物在水中                 成人香波                  婴儿香波
实验号   聚合物配方   聚合物含量(％)活性 阳离子DS   平均分子量MW   在600nm的透光率   在600nm的透光率   总的湿梳理能量的降低gf-mm   总的干梳理能量的降低gf-mm   在600nm的透光率   总的湿梳理能量的降低gf-mm   总的干梳理能量的降低gf-mm
                                                用氧化试剂的化学分解方法
  6-1a     U     0.5     0.18     18.9K     99.8     99.8
  6-2     U     0.5     0.18     50.1K     98.4     45.29     25.00     99.6     66.83     25.78
  6-3     U     0.2     0.18     50.1K     99.8     45.40     19.40     99.6     61.20     22.46
  6-4     U     0.2     0.18     44K     99.1
  6-5     U     0.5     0.18     44K     99.7
  6-6b     U     0.2     0.18     197K     97.5
  6-7b     U     0.5     0.18     197K     99.5
  6-8     W     11     0.18     55.6K   94.70
  6-9     W     0.5     0.18     55.6K     99.7     44.34     30.98     99.7     67.59     18.48
  6-10     W     0.2     0.18     55.6K     99.6     38.18     8.03     100.0     56.15     15.76
  6-11     U     0.2     0.18     50.2K     92.4
  6-12     U     0.5     0.18     50.2K     85.6
  6-13     V     13.53     0.18     51.3K   86.10
  6-14     V     0.5     0.18     51.3K     99.8     97.6
  6-15     V     0.2     0.18     51.3K     99.8     99.6
  6-16     X     0.2     0.18     55.4K     99.9     32.22     18.94     99.2
  6-17     X     0.5     0.18     55.4K     99.7     93.1
  6-18     W     0.2     0.18     55.4K     99.7
  6-19     W     0.2     0.18     55.4K     99.9
  6-20     U     0.5     0.13     38.7K     100.0     91.3
  6-21     U     0.5     0.13     20.2K     99.5     99.7
  6-22     W     0.5     0.18     36.5K     99
  6-23     W     0.5     0.18     48K     99.8
  6-24     W     1.0     0.18     48K     99.7     71.6
  6-25     W     2.5     0.18     48K     99.1         相分离
  6-26     W     5.0     0.18     48K     96.8         相分离
  7-1     Ex.7     0.2     0.18     69.3K     51.19     30.50
  7-2     Ex.7     0.2     0.18     64.7K     19.14     32.99
  7-3     W                                       用过硫酸铵代替过氧化氢作为氧化剂
                                                            生化方法
  9-1     Ex.9     10.2     0.18     54.8K   96.8
  9-2     Ex.9     0.5     0.18     54.8K     95.2          98.6/99.3
  9-3     Ex.9     0.2     0.18     54.8K     97.1     99.8
  9-4     Ex.9     0.2     0.18     25.6K     100.0
  9-5     Ex.9     0.5     0.18     25.6K     100.0     50.28     9.11
                                                生化方法与氧化剂结合
  8-1     Ex.8     0.5     0.18     63.3K     99.2     93.6     55.05     15.68
  8-2     Ex.8     0.2     0.18     63.3K     99.8
  8-3     Ex.8     0.5     0.18     52.6K     99.1
  8-4     Ex.8     10.23     0.18     52.2K   98.2
  8-5     Ex.8     0.5     0.18     52.2K     99.2     46.33     9.90     98.1
  8-6     Ex.8     0.2     0.18     52.2K     99.2     56.90     34.97     99.6     64.02     17.71
  8-7     Ex.8     0.5     0.13     44.7K     100.0     36.09462     14.3925     85.4     58.66     21.97
  8-8     Ex.8     0.5     0.13     88K     100.0     96.9
  8-9     Ex.8     0.25     0.13     88K     83.4
  8-10     Ex.8     10     0.18     36K   94.2
                                                                 表6用含有本发明的聚合物和商购聚合物的香波处理并适当漂洗的欧洲头发的头发调理性能以及这些聚合物在水中和在香波中的澄清度数据
  聚合物在水中               成人香波            婴儿香波
    实验号   聚合物配方     聚合物含量(％)活性 阳离子DS  平均分子量MW   在600nm的透光率   在600nm的透光率   总的湿梳理能量的降低gf-mm   总的干梳理能量的降低gf-mm   在600nm的透光率   总的湿梳理能量的降低gf-mm   总的干梳理能量的降低gf-mm
    8-11   Ex.8     0.5   0.18   36K   99.9   98.5
    10-1   Ex.10     0.5   0.18   40K   80.0
                                                 商购阳离子聚合物
    11-1   无     0   99.8   4.99   23.42
    11-2   无     0   99.7   -9.83   6.93
    11-3   Excel     1   1200K   69.5
    11-4   Excel     0.5   1200K   77.0             相分离
    11-5   Excel     0.2   1400K   93.3   43.61   19.43   92.0
    11-6   3215     1   1200   27
    11-7   3215     0.5   1200   48.4   47.30   15.18             相分离
    11-8   3215     0.2   1200   78.0   51.08   31.56   78.8
    11-9   3196     1   1400K   20.9
    11-10   3196     0.5   1400K   46.6             相分离
    11-11   3196     0.2   1400K   87.1   88.2
    11-12   3000     1   23
    11-13   3000     0.5   27.4             相分离
    11-14   3000     0.2   56.8   94.9
    11-15   C162     1   1070K   96.8
    11-16   C162     0.5   1070K   95.0   57.44   16.57              相分离
    11-17   C162     0.2   1070K   99.0   44.25   23.65   91.7
    11-18   LQ44     0.5   91.9
    11-19   LQ44     0.2   99.8   97.0
    11-20   JR400     1   500K   99.5
    11-21   JR400     0.5   500K   98.6   69.1178   -5.9718   99   81.45   4.76
    11-22   JR400     0.2   500K   99.8   74.39   27.56   99.6
    11-23   LR400     1   500K   100
    11-24   LR400     0.5   500K   99.7   68.5
    11-25   LR400     0.2   500K   99.3   55.80   21.72   85.6   67.70   43.81
    11-26   JR400与实验6-8的混合物     0.01/0.2   500K/55.6K   99.7
    11-27   3215与实验6-8的混合物     0.01/0.2   1200K/55.6K   99
a.-在该实验中使用约25克6％的H2O2溶液。
b.-在该实验中使用7.5克6％的H2O2溶液。
1)通过导致聚合物分子量降低的任意方法，接着过滤制得的本发明材料，在成人和婴儿香波制剂中以0.2重量％和0.5重量％的聚合物浓度，Mw值的范围在20千道尔顿-197千道尔顿(kD)之间，获得优异的透明度。优异的透明度等同于600nm下大于95％的百分数透光率。在聚合物浓度高达5重量％的成人香波中连续观察到优异的光学透明度。婴儿香波的透明度随着聚合物浓度增加至1％和更高浓度(实验6-24至6-26)而降低。
2)用0.5％商购阳离子聚合物制备的成人香波从模糊到半透明，如表6中实验11-3至11-19所示，百分数T值小于98％，实验11-21和11-24中的阳离子UCare聚合物JR 400和LR 400(阳离子羟乙基纤维素，得自Amerchol，a subsidiary of Dow Chemical Company，Midland，MI)除外。(LQ44是指Luviquat CareTM，BASF Incorporated，Mt.Olive，N.J.)
3)用于婴儿香波的非离子表面活性剂对许多阳离子聚合物而言产生难溶解的问题。用于此处的婴儿香波的制剂是MackadetTMBX-131产品(表面活性剂浓缩物，得自McIntyre Group，Ltd.，University Park，IL)。由于非离子表面活性剂在婴儿香波中的溶解度问题，因此难以获得光学透明度。含有商购高分子量阳离子聚半乳甘露聚糖的Mackadet BX-131婴儿香波的低的透明度示于表6中的实验11-4至11-17。对实验11-4和11-16中的工业阳离子瓜尔胶材料JaquarExcel和JaguarC 162，实验11-6至11-8中的N-Hance 3215产品和实验11-9至11-11中的N-Hance 3196产品，观察到相分离行为和低的光学透明度值，证实它们在香波中的溶解度差。使用N-Hance 3215和N-Hance 3196作为实施例6至10中制备的产物的原料。在以0.2重量％和0.5重量％的聚合物含有阳离子聚合物LR400的婴儿香波中也观察到低的光学透明度，分别是实验11-25和11-24。制备澄清婴儿香波的唯一高MW聚合物是实验11-21和11-22中的聚合物J400。
4)以浓度0.2重量％和0.5重量％通过包括氧化剂的步骤制备的本发明材料，如实施例6、7、8和10中，在成人和婴儿香波制剂中都获得高的百分数透光率值(大于98％)，没有用氧化剂而制备的材料，如实施例9中，在婴儿香波制剂中获得98％或更大的高的透光率值，但是它们在成人香波制剂中的光学透明度降低至低于98％，参见实验9-1至9-3。通过酶处理制备的本发明的材料的其它测定示于实验9-2。测定该样品的光学透明度是94-97％。未测定该样品的梳理性能。
5)如实验6-18、6-19、11-26和11-27中所示，包含第二聚合物，本发明的材料在成人香波或婴儿香波中未显著降低透明度。实验6-18含有低Mw羧甲基纤维素钠聚合物。实验6-19含有低Mw羟丙基纤维素聚合物。将实验11-22与11-26的百分数透光率进行比较显示，本发明的低分子量材料对含有阳离子HEC聚合物JR400的成人香波制剂的透明度没有影响。
湿和干梳理能量的百分数降低
在表6的实验11-2和11-1中分别显示了不含聚合物的阴离子成人香波和不含聚合物的婴儿香波的性能。注意：仅有香波获得的干梳理能量的百分数降低在成人和婴儿香波制剂中分别是6.9％和23％。然而，这些香波通过湿态下的头发缕梳理时使能量增加，这是由于在洗涤头发缕期间头发股缠结。这种增加是用负百分数值表示的，用成人香波的湿梳理能量降低为-9.80％，用婴儿香波制剂的湿梳理能量降低较小，为4.9％。
高分子量商购阳离子聚合物以0.25重量％和0.5重量％的浓度在阴离子成人香波制剂和婴儿香波中的梳理性能示于表6中的实验11-4至11-25。因这些聚合物影响的湿梳理能量的百分数降低在43-81％的范围内，干梳理能量的百分数降低在-6％至44％的范围内。
本发明材料在阴离子成人香波和婴儿香波制剂中的性能示于表6中的实施例6、7、8、9和10。
这些实施例证实了如下情形：
1)实施例6、7、8和9与实施例11的湿梳理能量的百分数降低显示，通过诱导聚合物分子量降低的任意方法制备的本发明材料的湿梳理能量的值与通过溶解在香波中的那些高Mw阳离子调理聚合物影响的湿梳理能量的百分数降低相似。
2)表6中的结果还显示了，通过包括氧化剂的方法制备的本发明材料(实施例6、7、8)的干梳理能量的百分数降低值与实施例11中就高分子量阳离子聚合物观察到的干梳理能量的百分数降低相似。不包括氧化步骤的实验9-5的材料的干梳理性能比用高分子量阳离子聚合物观察到的干梳理性能差。
3)通过表6的实施例6-2和6-3的结果显示，与没有聚合物的香波(实验11-1)相比，将0.5重量％和0.2重量％的本发明聚合物加入到婴儿香波制剂中使得湿梳理能量显著降低。湿梳理能量的降低接近用阳离子羟乙基纤维素(HEC)(聚合物JR400，工业用的一种调理聚合物)(实验11-21)观察到的湿梳理能量的降低。
此外，如上所述，如实验6-2、6-3、6-9、6-10所示的百分数透光率证实，加入0.5重量％的本发明聚合物时婴儿香波制剂还保持着光学透明度。这些实验的光学透明度等价于实验11-1中显示的基础香波制剂的透明度。
4)将表6的实施例6、7、8、9或10的结果与实验11-4至11-25的结果相比显示，通过降低聚半乳甘露聚糖的分子量的任意方法制备的材料使得湿梳理能量降低32-68％，与实施例11中用高分子量阳离子聚合物观察到的性能相似。然而，本发明聚合物的干梳理性能显示在该方法中使用氧化剂降低聚合物分子量时较好。将实施例6、7和8与实施例9的干梳理能量降低相比显示，通过氧化(过氧化氢)降解方法(实验6-2、6-3)或组合生化/氧化化学酶促方法(实验8-6、8-7)制备的材料呈现的干梳理能量降低要比仅用酶促方法制备的材料(实验9-5)的要多。
通过化学酶促方法、组合的酶和过氧化氢处理制备的材料的性能示于表6的实验8-1至8-11。这些样品的湿梳理性能与实验6-3中通过氧化性过氧化氢处理制备的样品的性能相似。这些样品的干梳理性能在9.9-34％的范围内，证实用该方法可以使干梳理能量显著降低。正如前面所述的，这些样品也提供了澄清香波，它是由这些样品在婴儿和成人香波中测定的％T都是99-100％而证实的。
表7中的结果显示通过实施例6、7或8与实施例9的步骤制备的本发明材料以及市场上商购高分子量阳离子工业聚合物之间的组成的差异。使用特定的检测醛基的方法(Analytical Biochemistry，1983，134，499-504)分析聚合物溶液。这些实验的结果通过表7中的比色测定结果以吸光度@595nm/克聚合物或以毫克当量醛/克聚合物显示。
如表7中的结果所示，通过实施例6、7或8的步骤制备的本发明材料生产吸光度大的材料，该吸光度是通过Purpald方法[H.B.Hopps，Aldrichimica ACTA， 2000，33(1)，28-30]测定的。该方法特定地测定醛。通过该方法测定到按照实施例9的步骤制备的材料或者原料阳离子瓜尔胶或其它商购阳离子瓜尔胶材料的吸光度可以忽略不计。
这些结果显示，通过包括氧化剂，仅单个反应处理或者与水解酶处理结合的处理制备的材料，将生产在聚合物上具有可测定量的醛基的低分子量材料。使用间接碘滴定，将一些样品中的醛定量。通过该方法测定，本发明材料中的醛基含量至少为0.01毫当量/克。
               表7.聚半乳甘露聚糖的醛和蛋白质含量
    实验   吸光度/克聚合物1       醛毫当量/克     聚合物中的蛋白质重量％2
    6-2     12.36
    6-6     9.55     0.365
    6-8     10.37     0.0300
    6-13     9.98
    6-16     8.1     0.0230
    7-1     20.48
    7-2     16.25
    7-9     9.55
    8-1     5.88
    8-4     8.6     0.0600
    8-10     13.64
    8-12     13.01
    8-14     0.537
    9-1     0.16
    9-7     0.28
    11-6     1.94     0     3.09
    11-9     0.55     0
    11-15     0     0     0.11 6
    11-3     0     0     1.56
    11-21     0.78     0     0.00367
    试剂空白     0.09     0     0
    1.Aldrichimica ACTA，2000，V33，No1.，p 28-30
    2.通过Bradford方法测定蛋白质含量
表7中的结果还显示了本发明聚合物中的蛋白质的量。将实施例11-6的原料N-Hance 3215产品的蛋白质含量与按照实施例6和9反应的产物相比显示，分子量降低和澄清的步骤使得产物中的蛋白质显著低于当今市场上的高分子量阳离子瓜尔胶中存在的蛋白质量。本发明材料中蛋白质含量从1-3％的水平降低至0.3-0.5％的水平。仅实验11-15中的一个商购阳离子瓜尔胶，Jaguar C-162，显示如上所述的低的蛋白质量。
因此，通过降低分子量的任意处理制备的低分子量阳离子调理多糖，将产生在成人和婴儿香波中的湿梳理性能均良好而且在婴儿香波制剂中的透明度良好的材料。而当该方法中包括氧化处理时，将在成人和婴儿香波制剂中都产生具有良好湿和干梳理性能并且透明度优异的材料。用于本发明的制剂中的表面活性剂大多分别是阴离子/两性表面活性剂和非离子/两性表面活性剂，因此，预料到本发明材料可溶于各种表面活性剂基制剂中，包括其它个人护理和家用产品制剂，并且具有高的光学透明度。
                     实施例13
本实施例证实本发明聚合物对商购个人护理产品和家用护理产品的透明度的影响。
将每份48克的工业皂制剂放入4个带盖的单独罐中。将每组的第一个样品用作对照样品，不加入任何聚合物。第二个样品也是对照样品，但是在炉中于60℃下老化7天。向第三个样品中加入2克(或0.5重量％)实验6-22中所述的聚合物，加上盖，并将罐用手剧烈摇动直至形成均匀溶液。将该第三个样品在室温下静置过夜(24小时)以除去形成的所有气泡。向第四个样品中也加入2克(或0.5重量％)实验6-22中所述的聚合物，加上盖，并将罐用手剧烈摇动直至形成均匀溶液。然后将该第四个样品在炉中于60℃下老化7天。
即刻测定每组第一个样品(对照)在600nm的光波长下的百分数透光率并记录于表8中。在老化方法之后即刻对每组第二个样品(在60℃下老化7天的样品)进行测定。第三个样品在24小时过夜静置之后进行测定。第四个样品在7天老化方法之后即刻进行测定。
测定的所有％T都记录在表8中。
                             表8.含有低分子量阳离子瓜尔胶的家用和个人护理产品制剂的透光率
实验 ％T@600nm
13-1.对照13-2.对照在60℃下老化7天13-3.加入聚合物，静置24小时13-4.加入聚合物，在60℃下老化7天 Palmolive洗碗皂     90.290.090.689.7
13-5.对照13-6.对照在60℃下老化7天13-7.加入聚合物，静置24小时13-8.加入聚合物，在60℃下老化7天 Ajax洗碗皂     99.710099.698.0
13-9.对照13-10.对照在60℃下老化7天13-11.加入聚合物，静置24小时13-12.加入聚合物，在60℃下老化7天 软皂浴液     97.595.896.980.3
13-13.对照13-14.对照在60℃下老化7天13-15.加入聚合物，静置24小时13-16.加入聚合物，在60℃下老化7天 软皂洗手液     89.895.792.095.3
表8中的数据清楚地证实，本发明的聚合物未使这些个人护理和家用护理商购产品的透明度变小。
                       实施例14
本实施例证实，本发明的聚合物可以与功能聚合物的混合物一起用于个人护理或家用产品。
正如下表9中所示的，实验14-1和14-2中显示的两个低分子量阳离子瓜尔胶聚合物制品是按照上面实施例6中所述的步骤用N-Hance 3215阳离子瓜尔胶粉代替瓜尔胶片制备的。过氧化氢以0.5重量％的浓度用于降低聚合物分子量，并使用己二酸代替富马酸。反应结束时加入偏亚硫酸氢钠以消耗剩余的过氧化氢。最终产物经珍珠岩助滤剂(Eagle-Picher Minerals，Inc.，Reno，Nevada)过滤，代替纤维素过滤助剂，按照步骤澄清方法II，获得浓度为10重量％的聚合物溶液。
将几种不同的聚合物，以0.01-0.02％的浓度，加入到实验14-1和14-2的10％固体材料溶液中。对测定的所有聚合物混合物，这些溶液的％透光率值都大于90％。
实验6-18、6-19、11-26、11-27等中显示了聚合物混合物的其它结果。结合本实施例14的数据，使用混合物的这些结果证实，本发明聚合物与其它水溶性聚合物的混合物获得在600nm下大于80％的％透光率值。所述的水溶性聚合物包括但不限于1)阴离子聚合物例如羧甲基纤维素钠、2)非离子纤维素聚合物例如羟烷基纤维素、3)疏水改性的非离子多元醇或聚醚聚缩醛、疏水改性的聚醚尿烷和其它称之为缔合聚合物的疏水改性的聚醚4)疏水改性的纤维素聚合物例如Polysurf 67产品和其它称之为缔合聚合物的纤维素聚合物、和5)阳离子聚合物例如阳离子纤维素聚合物、阳离子乙烯基吡咯烷酮共聚物和阳离子丙烯酰胺共聚物。两性聚合物也可以包括在与本发明聚合物形成的混合物中，并且％透光率值大于80％。
                              表9
实施例14：水溶性聚合物和低分子量阳离子瓜尔胶的混合物的％透
                                                         光率
  实验   混合聚合物 混合聚合物的类型 重量％加入的混合聚合物   供应商   ％T@600nm   ％T@600nm
  14-1   本发明聚合物U-实施例61   Hercules公司   98.4
  14-2   本发明聚合物U-实施例62   Hercules公司   98
  14-3   高MW阳离子瓜尔胶 阳离子 0.01％N-Hance3215   Hercules公司   97.0
  14-4   阳离子羟乙基纤维素 阳离子 0.01％UcarePolymerJR400   DowAmerchol   98.4
  14-5   羟丙基纤维素 非离子 0.01％Klucel EF   Hercules公司   94.5
  14-6   氯化二烯丙基二甲基铵丙烯酰胺共聚物 阳离子 0.01％Merquat 550   ONDEO，Nalco   98.3
  14-7   甲基咪唑鎓乙烯基吡咯烷酮共聚物 阳离子 0.01％LuviquatCare   BASF   94.7
  14-8   疏水改性的羟乙基纤维素 非离子 0.01％Polysurf 67   Hercules公司   95.0
  14-9   疏水改性的聚醚聚缩醛 非离子 0.01％HerculesAQUD-3411   Hercules公司  95.0
  14-10   咪唑乙烯基吡咯烷酮共聚物 阳离子 0.02％Polyquaternium-11   BASF  92.3
1.使用己二酸代替表6中用于制品U的方法的富马酸；Mw＝65K.
2.使用己二酸代替表6中用于制品U的方法的富马酸；Mw＝63K.
                        实施例15
以下实施例证实本发明的低分子量阳离子瓜尔胶聚合物以及其它水溶性聚合物与本发明聚合物的混合物可以加入到含有聚硅氧烷材料的个人护理制剂中。该聚硅氧烷材料可以为具有存在于硅氧烷结构中的多元醇、氨基或其它官能团的环状硅氧烷、线性硅氧烷、梳状或接枝硅氧烷结构的聚合物或低聚物。
将阴离子香波制剂用于包括表10中组分的这些实验。所用的二甲基聚硅氧烷混合物包括60∶40重量比的高分子量线性聚硅氧烷聚合物树胶TBF9(300,000cstk)和低分子量聚硅氧烷低聚物流体TBF9(350cstk)。将实验14-2的低分子量阳离子瓜尔胶加入到这些香波中。使用Brookfield LVT粘度计，sp.4，在6rpm、室温下测定制备的香波的粘度。
                                          表10
                                        聚硅氧烷香波制剂
组分 厂商     重量％
十二烷基硫酸铵 Stepan Company，Northfield，Illinois     14
十二烷基醚硫酸铵 Stepan Company，Northfield，Illinois     3.9
可可酰氨基丙基-甜菜碱 Stepan Company，Northfield，Illinois     3
乙二醇二硬脂酸酯 Inolex Chemical Company，Philadelphia，Pennsylvania     2
二甲基聚硅氧烷混合物 Path Silicones，Elmwood Park，NewJersey     1.5
阳离子聚合物     0.4
DMDM乙内酰脲 Lonza，Inc.Fairlawn，New Jersey     0.4
水 去离子的     75
表11中的结果证实，获得了所需的香波粘度并且这些香波未显示相分离。这些结果还显示本发明阳离子瓜尔胶与其它水溶性聚合物的混合物可以加入到含聚硅氧烷聚合物和低聚物的个人护理制剂中制备稳定的体系。含本发明阳离子瓜尔胶与其它水溶性聚合物的聚硅氧烷香波示于实验15-12和15-13。这些实验中的香波粘度是：(1)与商购聚硅氧烷香波(实验15-1)测定的粘度相似，(2)与含高分子量阳离子瓜尔胶调理聚合物的聚硅氧烷香波(实验15-3至15-8)测定的粘度相似，并且(3)与含其它高分子量调理聚合物的聚硅氧烷香波(实验15-9和15-13)测定的粘度相似。
              表11  实施例15：聚硅氧烷香波粘度和粒径数据
  实验   聚合物   来源    香波中聚合物的含量％ 粘度(cps) 香波稳定性室温7天
  15-1   商购产品   Helene Curtis    商购产品 10200 没有相分离
  15-2   对照-无聚合物   聚硅氧烷香波-表2    对照-无聚合物 17900 没有相分离
  15-3   JaguarExcel   RhodiaIncorporated，Cranberry，N.J    0.40％ 33300 没有相分离
  15-4   JaguarC-13-S   RhodiaIncorporated，Cranberry，N.J    0.40％ 43900 没有相分离
  15-5   JaguarC-13-S   RhodiaIncorporated，Cranberry，N.J    0.20％ 13200 没有相分离
  15-6   N-Hance3215   HerculesIncorporated，Wilmington，DE    0.40％ 45600 没有相分离
  15-7   N-Hance3215   HerculesIncorporated，Wilmington，DE    0.20％ 30400 没有相分离
  15-8   N-Hance3215   HerculesIncorporated，Wilmington，DE    0.02％ 17800 没有相分离
  15-9   PolymerJR400   Amerchol，Dow化学公司的子公司，Midland，MI    0.40％ 26400 没有相分离
15-10 本发明   实施例14的实验14-2   0.40％ 17700 没有相分离
15-11 本发明   实施例14的实验14-2   0.20％ 17000 没有相分离
15-12 本发明+N-Hance3215   实验14-2+N-Hance 3215：HerculesIncorporated，Wilmington，DE   0.20％低分子量阳离子瓜尔胶+0.02％N-Hance 3215 18400 没有相分离
15-12 本发明+Polysurf67   实验14-2+Polysurf 67：HerculesIncorporated，Wilmington，DE   0.20％低分子量阳离子瓜尔胶+0.02％Polysurf 67 没有相分离
15-13 Merquat550   ONDEO，Nalco   0.40％ 30800 没有相分离
本发明的阳离子聚半乳甘露聚糖及其与高Mw阳离子瓜尔胶和疏水聚合物(也称之为缔合聚合物)的二元和三元混合物可以经过设计提高其稳定性，以及调理油例如聚硅氧烷或其它调理剂递送到头发、皮肤和纺织品底物上和沉积其上的效率。这些混合物也可以提高其它组分(例如抗菌化合物、抗头皮屑化合物、调理剂、香料、防晒活性物、润肤剂、增湿剂、药物例如抗牛皮癣药物、定型助剂例如聚乙烯基吡咯烷酮共聚物等)的递送效率，特别是向头发和皮肤的递送效率。
尽管本发明已根据具体实施方式进行了描述，但是应理解的是本发明并不限于此，在不背离本发明精神和范围的情况下可以进行许多改变和改进。

Claims (59)

1、一种组合物，它包括至少一种阳离子聚半乳甘露聚糖或阳离子聚半乳甘露聚糖的衍生物，所述阳离子聚半乳甘露聚糖及其衍生物的平均分子量(Mw)的下限为5,000并且上限为200,000，其10％水溶液在600nm的波长下的透光率大于80％，蛋白质含量小于多糖重量的1.0％，并且醛官能团含量至少为0.01毫当量/克。
2、如权利要求1的组合物，其中组合物的阳离子取代度(DS)的下限为约0.001并且上限为约2.0。
3、如权利要求2的组合物，其中阳离子取代度(DS)的下限量是0.01阳离子DS。
4、如权利要求2的组合物，其中阳离子取代度(DS)的上限是约1.0。
5、如权利要求1的组合物，其中阳离子衍生的聚半乳甘露聚糖的衍生部分选自烷基、羟烷基、烷基羟烷基和羧甲基，其中烷基是含有1-22碳的碳链，并且羟烷基选自羟乙基、羟丙基和羟丁基。
6、如权利要求1的组合物，其中聚半乳甘露聚糖选自瓜尔胶和刺槐豆胶。
7、如权利要求1的组合物，其中阳离子部分选自季铵化合物。
8、如权利要求7的组合物，其中季铵化合物选自氯化3-氯-2-羟丙基三甲基铵、氯化2，3-环氧-丙基三甲基铵、溴化3-氯-2-羟丙基三甲基铵、溴化2，3-环氧-丙基三甲基铵；氯化缩水甘油基三甲基铵、氯化缩水甘油基三乙基铵、氯化缩水甘油基三丙基铵、氯化缩水甘油基乙基二甲基铵、氯化缩水甘油基二乙基甲基铵，及其相应的溴化物和碘化物；氯化3-氯-2-羟丙基三甲基铵、氯化3-氯-2-羟丙基三乙基铵、氯化3-氯-2-羟丙基三丙基铵、氯化3-氯-2-羟丙基乙基二甲基铵，及其相应的溴化物和碘化物；和含咪唑啉环的化合物的卤化物。
9、如权利要求1的组合物，其中透光率大于90％。
10、如权利要求1的组合物，其中透光率大于95％。
11、如权利要求1的组合物，其中组合物中的蛋白质含量小于所述多糖重量的约0.5％。
12、如权利要求1的组合物，其中Mw的下限是20,000。
13、如权利要求1的组合物，其中Mw的下限是35,000。
14、如权利要求1的组合物，其中Mw的下限是50,000。
15、如权利要求1的组合物，其中Mw的上限是100,000。
16、如权利要求1的组合物，其中Mw的上限是70,000。
17、如权利要求1的组合物，还包括选自如下的组分：着色剂、防腐剂、抗氧化剂、α或β羟基酸、活性强化剂、乳化剂、功能聚合物、增粘剂、醇、脂肪或脂肪化合物、抗菌化合物、2-巯基吡啶氧化锌、聚硅氧烷材料、烃聚合物、软化剂、油、表面活性剂、悬浮剂以及它们的混合物。
18、如权利要求17的组合物，其中功能聚合物选自阴离子的、疏水改性的、和两性的丙烯酸共聚物；乙烯基吡咯烷酮均聚物和共聚物；阳离子乙烯基吡咯烷酮共聚物；非离子的、阳离子的、阴离子的和两性的纤维素聚合物；丙烯酰胺均聚物；阳离子的、阴离子的、两性的和疏水改性的丙烯酰胺共聚物、聚乙二醇聚合物和共聚物、疏水改性的聚醚、疏水改性的聚醚缩醛、疏水改性的聚醚尿烷、缔合聚合物、疏水改性的纤维素聚合物、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物、和非离子的、阴离子的、疏水改性的、两性的和阳离子的多糖、脱乙酰壳多糖、以及它们的混合物。
19、如权利要求18的组合物，其中非离子的、阳离子的、阴离子的和两性的纤维素聚合物选自羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素、疏水改性的羧甲基纤维素、阳离子羟乙基纤维素、阳离子疏水改性的羟乙基纤维素、疏水改性的羟乙基纤维素、疏水改性的羟丙基纤维素、阳离子疏水改性的羟丙基纤维素、阳离子羧甲基羟乙基纤维素和阳离子羟丙基纤维素。
20、如权利要求18的组合物，其中非离子的、阴离子的、疏水改性的、两性的和阳离子的多糖选自羧甲基瓜尔胶、藻酸盐、羟丙基瓜尔胶、疏水改性的瓜尔胶、羧甲基瓜尔胶氯化羟丙基三甲基铵、瓜尔胶氯化羟丙基三甲基铵和羟丙基瓜尔胶氯化羟丙基三甲基铵。
21、如权利要求17的组合物，其中增粘剂选自NaCl、NH4Cl、KCl、和脂肪醇、脂肪酸酯、脂肪酸酰胺、脂肪醇聚乙二醇醚、山梨糖醇聚乙二醇醚、可可酰胺基丙基甜菜碱、粘土、二氧化硅、纤维素聚合物、黄原胶、以及它们的混合物。
22、如权利要求17的组合物，其中聚硅氧烷材料选自具有存在于硅氧烷结构中的多元醇、氨基或其它官能团的环状硅氧烷、线性硅氧烷、梳状和接枝硅氧烷结构、以及它们的混合物。
23、如权利要求22的组合物，其中其它官能团选自：任选含有C6-C24烷基的聚乙烯氧和/或聚丙烯氧基团、取代或未取代的胺基、硫醇基、烷氧基化基团、羟基、酰氧基烷基。
24、如权利要求17的组合物，其中聚硅氧烷材料选自聚烷基硅氧烷、聚芳基硅氧烷、聚烷基芳基硅氧烷、以及它们的混合物。
25、如权利要求24的组合物，其中聚烷基硅氧烷选自聚二甲基硅氧烷、在链末端羟基化的聚二甲基硅氧烷、以及它们的混合物。
26、如权利要求17的组合物，其中表面活性剂是阴离子的、两性的或非离子的。
27、一种方法，包括a)将至少一种阳离子聚半乳甘露聚糖或阳离子衍生的聚半乳甘露聚糖与至少一种使其Mw降低至小于200,000的试剂反应，其中包括水溶性发色体和不溶于水的物质，和b)除去不溶于水的物质，从而制得权利要求1的组合物。
28、如权利要求27的方法，其中阳离子聚半乳甘露聚糖或阳离子衍生的聚半乳甘露聚糖在含水介质中用所述试剂处理，制得处理过的聚半乳甘露聚糖的含水分散液，并将不溶于水的物质从该分散液中除去，得到权利要求1的组合物的澄清溶液。
29、如权利要求27或28的方法，其中所述试剂是选自如下的氧化剂：过氧化物、过硫酸盐、高锰酸盐、高氯酸盐、次氯酸盐、氧和生化氧化剂。
30、如权利要求29的方法，其中过氧化物是过氧化氢。
31、如权利要求29的方法，其中生化氧化剂是加氧酶。
32、如权利要求31的方法，其中加氧酶是半乳糖氧化酶。
33、如权利要求28的方法，其中所述试剂还包括水解剂。
34、如权利要求33的方法，其中所述水解剂选自水解酶类。
35、如权利要求34的方法，其中所述水解酶选自半纤维素酶。
36、如权利要求35的方法，其中半纤维素酶是甘露聚糖酶。
37、如权利要求33的方法，其中所述水解剂是有机或无机酸。
38、如权利要求27的方法，还包括除去水溶性发色体。
39、如权利要求28的方法，还包括除去水溶性发色体从而制得一种无色的澄清水溶液。
40、如权利要求39的方法，其中水溶性发色体是通过加入偏亚硫酸氢钠、亚硫酸氢钠、次氯酸钠或亚氯酸钠除去的。
41、如权利要求39的方法，其中水溶性发色体是通过加入活性炭，然后通过分离步骤除去的。
42、如权利要求39的方法，其中水溶性发色体是通过加入分子筛，然后通过分离步骤除去的。
43、如权利要求28的方法，还包括以干燥形式从水溶液中回收衍生的聚半乳甘露聚糖。
44、如权利要求27或28的方法，其中阳离子聚半乳甘露聚糖或阳离子衍生的聚半乳甘露聚糖是粉末、粗粉或片状的形式。
45、一种调理表面的组合物，包括权利要求1的组合物，其中所述表面选自皮肤、头发和纺织品底物。
46、一种家用护理组合物，包括权利要求1的组合物。
47、如权利要求46的家用护理组合物，还包括至少一种其它的活性家用组分。
48、如权利要求47的家用护理组合物，其中活性家用组分选自昆虫驱除剂、宠物除臭剂、宠物香波活性物、工业级棒和液体皂活性物、洗碗皂活性物、所有目的的清洗剂、消毒剂、地毯和室内装潢清洗活性物、洗衣柔软剂活性物、洗衣洗涤剂活性物、抽水马桶清洗剂、织物上浆剂、灰尘收集剂、抗沉积剂、织物清洗剂和润滑剂。
49、如权利要求47的家用护理组合物，其中组合物还包括至少一种选自如下的附加组分：着色剂、防腐剂、抗氧化剂、漂白剂、活性强化剂、乳化剂、功能聚合物、增粘剂、醇、脂肪或脂肪化合物、油、表面活性剂、香料、悬浮剂、聚硅氧烷材料以及它们的混合物。
50、一种个人护理组合物，包括权利要求1的阳离子聚半乳甘露聚糖。
51、如权利要求50的个人护理组合物，还包括至少一种其它的活性个人护理组分。
52如权利要求51的个人护理组合物，其中活性个人护理组分选自香料、皮肤冷却剂、润肤剂、除臭剂、止汗剂活性物、湿润剂、清洗剂、防晒活性成分、头发处理剂、口腔护理剂、牙齿粘合剂、剃须活性物、美容助剂和指甲护理活性物。
53、如权利要求50或51的个人护理组合物，其中组合物是选自护发、护肤、防晒、护指甲和口腔护理的产品。
54、如权利要求53的组合物，其中护发产品包括选自如下的调理剂：聚硅氧烷材料、烃油、泛醇及其衍生物、泛酸及其衍生物、以及它们的混合物。
55、如权利要求53的组合物，其中护肤产品包括选自如下的调理剂：聚硅氧烷材料、烃油、泛醇及其衍生物、泛酸及其衍生物、以及它们的混合物。
56、如权利要求53的组合物，其中护发产品或护肤产品包括不大于5重量％的权利要求1的组合物并具有大于95％的透光率值。
57、如权利要求51的个人护理组合物，其中组合物还包括至少一种选自如下的其它组分：着色剂、防腐剂、抗氧化剂、α或β羟基酸、活性强化剂、乳化剂、功能聚合物、增粘剂、醇、脂肪或脂肪化合物、抗菌化合物、2-巯基吡啶氧化锌、聚硅氧烷材料、烃聚合物、润肤剂、油、表面活性剂、风味剂、香料、药物、再生剂、悬浮剂以及它们的混合物。
58、如权利要求1的组合物，还包括量为总组合物重量的50-95％的水。
59、如权利要求58的组合物，还包括至少一种选自如下的附加组分：稳定化杀虫剂、香料、风味剂、着色剂以及它们的混合物。
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