JP2020535291A - 真珠光沢のある液体ハンドソープ組成物のためのポリマー増粘剤 - Google Patents

真珠光沢のある液体ハンドソープ組成物のためのポリマー増粘剤 Download PDF

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Abstract

多段階アクリルエマルジョンポリマー、ならびに皮膚および毛髪用の液体パーソナルケア洗浄剤の配合におけるレオロジー調整剤としてのそれらの使用が開示される。より具体的には、本技術は、洗浄剤中に粒子および不溶性物質を安定に懸濁させるために必要なレオロジー特性を有するが、ポンプ機構を汚さずにクリーミーな泡を生成および分注するようにポンプディスペンサーで使用することもできる、液体洗浄組成物に関する。

Description

本技術は、多段階アクリルポリマー、ならびに皮膚および毛髪用の液体パーソナルケア洗浄剤の配合におけるレオロジー調整剤としてのそれらの使用に関する。より具体的には、本技術は、洗浄剤中に粒子および不溶性物質を安定に懸濁させるために必要なレオロジー特性を有するが、クリーミーな泡を生成および分注するようにポンプディスペンサーで使用することもできる、液体洗浄組成物に関する。
懸濁された微粒子および不溶性物質を含む液体ハンドソープ等の液体パーソナルケア洗浄製品は、当該技術分野で既知である。粒状物質は、活性成分の送達のためおよび/または製品に審美的な視覚的魅力を与えるために、望ましい審美的な視覚効果をもたらすマイカ、ポリプロピレンビーズ、化粧品用グリッター、エチレングリコールジステアレート、および他の材料等の真珠光沢のある材料とともに配合された石鹸を含む、液体ハンドソープ組成物に配合されることが多い。これらの材料を含む従来の液体ハンドソープでは、典型的には、粘性レオロジーを提供するために、組成物にポリマー増粘剤を配合する必要がある。アクリル系ポリマーは、製造、出荷、保管、および使用中に、製品の沈降または他の物理的不安定性を防ぐために必要とされる本質的なレオロジーを提供するため、頻繁に増粘剤として用いられる。しかしながら、これらのポリマーは乾燥すると膜を形成する傾向があるため、製品の分注の問題および望ましくない審美性のために、この粘稠性は液体発泡ハンドソープに好ましいレオロジーではない。
最近の市場動向では、液体洗浄組成物が発泡性であることが望ましい。泡は、対応する液体よりもはるかに広がりやすい傾向があり、また泡は、液体と比べてはるかに高い表面張力を有するため、飛び散ることおよび流れ出ることによる無駄がはるかに少ないため、起泡性のハンドソープは消費者にますます好まれている。さらに、消費者は、起泡性洗浄剤をより優れた洗浄効果と関連付けることが多く、該洗浄剤は非起泡性洗浄剤よりも「効果的である」という概念を抱いている。そのため、ポンプ式のフォームディスペンサー等のディスペンサーとともに使用される場合、洗浄剤が大量の泡を生成できることが有利である。ポンプ式のフォームディスペンサーは、石鹸が分注される際に界面活性剤溶液をせん断して濃厚でクリーミーな泡を形成する、単一または複数の細かいメッシュスクリーンを含む。
しかしながら、泡生成ディスペンサーによる液体洗浄組成物の送達には多くの課題がある。前述のように、洗浄剤は、洗浄界面活性剤に加えて、皮膚または毛髪に有益な活性剤だけでなく、視覚的魅力のために真珠光沢のある材料を含むことが望ましいことが多い。しかしながら、そのような添加剤は、組成物が発泡する能力を妨げる可能性がある。さらに、界面活性剤溶液をせん断して泡を生成する多孔質フィルタまたはメッシュスクリーンを使用する特定のタイプの泡生成ディスペンサーは、適度な粘性の組成物であってもうまく(またはまったく)機能しない場合がある。その結果として、現在市場に出回っている発泡性洗浄組成物は、ポンプヘッドに位置する、せん断を生成する多孔質フィルタまたはメッシュスクリーンを介して容易にポンプ輸送されるように、水のように薄い。これらの水のように薄い洗浄剤は、洗浄剤全体にわたって均一に微粒子添加剤を安定に懸濁することができないが、依然として消費者が望む量の泡を生成する。さらに、従来用いられているアクリル系増粘剤は、周囲環境に曝露されるとゲルおよび膜を形成する傾向があり、ポンプディスペンサーの外側開口部の中または周囲に位置するゲル化または半乾燥した増粘剤成分の堆積により、石鹸が容器から分注される際にポンプを詰まらせるおよび/または誤った方向に製品が出る原因となる。これらの従来の増粘剤のいくつかのさらなる欠点は、洗浄界面活性剤と配合したときに濁った外観を付与し、含まれる製品の所望の真珠光沢のある外観を損なうことである。
増粘効率が低く、膜形成特性が低く、懸濁性が高く、透明な製品の外観に悪影響を及ぼさないレオロジー調整ポリマーが、パーソナルケア市場向けの新しいポンプ輸送可能な起泡性洗浄製品の配合に望ましい。
本開示技術は、構造化アクリルポリマーレオロジー調整剤、発泡性洗浄界面活性剤、および任意選択的に、水性界面活性剤含有組成物に不溶性の長期懸濁または安定化を必要とする粒状物質(複数可)を含む、安定なパーソナルケア洗浄組成物に関する。
本開示技術のさらなる態様は、従来のポリマー増粘剤と比較して、ポンプ能力および発泡性を維持するために比較的低い粘度で配合され、粒状物質および/または不溶性物質を懸濁させることができる、透明で、流動学的に安定かつ相安定な洗浄組成物に関する。
本開示技術のさらなる態様は、増粘効率が低く、膜形成特性が低く、懸濁性が高く、水性界面活性剤含有洗浄組成物中に配合されたときに製品の透明度に悪影響を及ぼさない、レオロジー調整ポリマーに関する。
本開示技術のさらなる態様は、真珠光沢のある材料の安定な懸濁を促進し、ポンプ輸送可能な粘度を有し、製品寿命の間(製品の容器が空になるまで)はポンプヘッドを詰まらせない(乾燥または固着させない)、液体石鹸組成物のためのレオロジー調整ポリマーに関する。
本開示技術のさらなる態様は、以下を含むか、または以下からなるか、または以下から本質的になる、段階的ポリマー粒子に関する:
(a)(i)約53〜約60重量パーセントの少なくとも1つのエチレン性不飽和C3−C6カルボン酸モノマー、(ii)約39〜約46重量パーセントの少なくとも1つのC1−C4アルキル(メタ)アクリレートモノマー、および(iii)少なくとも1つの架橋性モノマー、を含むモノマー混合物から重合される約15重量パーセントの第1段階ポリマーコアと、(b)(i)約47〜約55重量パーセントの少なくとも1つのエチレン性不飽和C3−C6カルボン酸モノマー、(ii)約52〜約44重量パーセントの少なくとも1つのC1−C4アルキル(メタ)アクリレートモノマー、および(iii)少なくとも1つの架橋性モノマーを含むモノマー混合物から重合される約85重量パーセントの第2段階ポリマーシェルと、を含み、前記第1段階モノマー混合物中に存在する少なくとも1つのC−Cカルボン酸モノマーの重量分率は、前記第2段階モノマー混合物中に存在する少なくとも1つのC−Cカルボン酸モノマーの重量分率よりも3〜20パーセント大きく、前記第1および前記第2段階モノマー混合物中に存在する前記架橋性モノマーの合計は、(前記第1および第2段階モノマー混合物中に存在する全モノマーの重量に基づいて)約0.5重量パーセント〜約1.5重量パーセントの範囲であり、前記第2段階モノマー混合物に対する前記第1段階モノマー混合物中に存在する前記架橋性モノマーの重量分率は、15:50〜85:50の範囲である。
例示的な実施形態の説明
本明細書においておよび本明細書を通して使用される場合、「段階的ポリマー粒子」という用語は、第1段階モノマー混合物を完全またはほぼ完全に重合させて第1段階ポリマー(コア)を得、続いて、第1段階ポリマーの存在下で第2段階モノマー混合物を重合させて第2段階ポリマー(シェル)を得る、逐次的または段階的な乳化重合プロセスによって調製されるポリマー粒子を意味する。いずれか特定の理論に拘束されるものではないが、第1段階ポリマーセグメントは、共有結合によって、または水素結合によって、または第1および第2のポリマーセグメントの物理的絡み合いによって、または前述の結合機構のいずれか1つの組み合わせによって、第2段階ポリマーセグメントに結合されるおよび/または関連付けられると理論が立てられる。
本明細書で使用される場合、「周囲室温(RT)」という用語は、約20〜約25℃の範囲の温度を指す。
本明細書で使用される場合、「光学的に透明」という用語は、後述の試験プロトコルに記載される濁度試験によって測定される約52NTU以下、約50NTU以下、約40NTU以下、約30NTU以下、約20NTU以下の濁度値を有する本技術の組成物を指す(NTU値が低いほど、より高いNTU値を有する組成物よりも透明な組成物に関する)。
本明細書で使用される場合、接頭辞「(メタ)アクリル」は、「アクリル」および「メタクリル」を含む。例えば、「(メタ)アクリル酸」という用語は、アクリル酸およびメタクリル酸の両方を含む。
別途記載のない限り、本明細書で表される全てのパーセンテージ、部、および比は、本開示技術の組成物/コポリマーに含まれる構成成分/モノマーの総重量に基づいている。
本開示技術の選択された実施形態および態様について、組成物またはコポリマーに含まれ得る様々な構成成分、成分、およびモノマーの重量範囲が重複しているが、開示される組成物/コポリマー中の各構成成分の特定の量は、組成物/コポリマー中の全ての構成成分/モノマーの合計が全部で100重量パーセントになるように各構成成分/モノマーが調節されるように、その開示される範囲から選択されることは容易に理解されよう。用いられる量は、所望の製品の目的および特徴によって異なり、当業者によって容易に決定され得る。
本開示技術の段階的エマルジョンポリマーを含む発泡性石鹸組成物は、本明細書に記載される構成成分、要素、およびプロセス描写を適切に含み得るか、それらから本質的になり得るか、またはそれらからなり得る。本明細書に例示的に開示されている本開示技術は、本明細書に具体的に開示されていない任意の要素の非存在下で適切に実施され得る。
第1段階ポリマーの構成成分
第1段階ポリマーセグメントは、(i)一態様では約53〜約60重量%、別の態様では約53.5〜約58重量%、さらなる態様では約54〜約56重量%の少なくとも1つのエチレン性不飽和C−Cカルボン酸含有モノマー、(ii)一態様では約39〜約46重量%、別の態様では約41〜約45.5重量%、さらなる態様では約43〜約45重量%の少なくとも1つのC−Cアルキル(メタ)アクリレートモノマー、および(iii)少なくとも1つの架橋性モノマーを含むか、またはそれらからなるか、またはそれらから本質的になるモノマー混合物から調製される架橋性アクリルコポリマーである。
例示的なエチレン性不飽和C−Cカルボン酸モノマーとして、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、シトラコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、アコニット酸、およびそれらの混合物が挙げられる。
例示的なC−Cアルキル(メタ)アクリレートモノマーとして、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、n−ブチルアクリレート、n−ブチルメタクリレート、t−ブチルアクリレート、t−ブチルメタクリレート、およびそれらの混合物が挙げられる。
第2段階ポリマーの構成成分
第2段階ポリマーセグメントは、(i)一態様では約47〜約55重量%、別の態様では約48〜約53重量%、さらなる態様では約49〜約50重量%の少なくとも1つのエチレン性不飽和C−Cカルボン酸含有モノマー、(ii)一態様では約52〜44重量%、別の態様では約51〜約46重量%、さらなる態様では約50〜約49重量%の少なくとも1つのC−Cアルキル(メタ)アクリレートモノマー、および(iii)少なくとも1つの架橋性モノマーを含むか、またはそれらからなるか、またはそれらから本質的になるモノマー混合物から調製される架橋性アクリルコポリマーである。
第1段階モノマー混合物中に存在する少なくとも1つのエチレン性不飽和C−Cカルボン酸含有モノマーの相対量は、第2段階モノマー混合物中に存在する少なくとも1つのエチレン性不飽和モノマーよりも約3〜約20重量%多い。
架橋性モノマー
第1段階ポリマーセグメントと第2段階ポリマーセグメントを架橋させるために使用される架橋性モノマーは、同じでも異なっていてもよい。架橋性モノマーは、少なくとも2つのエチレン性不飽和部分を含むエチレン性多価不飽和化合物である。例示的な多価不飽和化合物として、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、2,2’−ビス(4−(アクリルオキシ−プロピルオキシフェニル)プロパン、2,2’−ビス(4−(アクリルオキシジエトキシフェニル)プロパン、およびアクリル酸亜鉛(すなわち、2(C)Zn++)等のジ(メタ)アクリレート化合物;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、およびテトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート等のトリ(メタ)アクリレート化合物;ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、およびペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等のテトラ(メタ)アクリレート化合物;ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等のヘキサ(メタ)アクリレート化合物;アリル(メタ)アクリレート、ジアリルフタレート、ジアリルイタコネート、ジアリルフマレート、およびジアリルマレエート等のアリル化合物;分子当たり2〜8個のアリル基を有するスクロースのポリアリルエーテル、ペンタエリスリトールジアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、およびペンタエリスリトールテトラアリルエーテル等のペンタエリスリトールのポリアリルエーテル;トリメチロールプロパンジアリルエーテルおよびトリメチロールプロパントリアリルエーテル等のトリメチロールプロパンのポリアリルエーテルが挙げられる。他の好適な多価不飽和化合物は、ジビニルグリコール、ジビニルベンゼン、およびメチレンビスアクリルアミドを含む。
第1および第2段階モノマー混合物に用いられる架橋性モノマー成分の総量は、第1および第2段階モノマー混合物中の全モノマーの重量に基づいて0.5重量%〜約1.5重量%の範囲であり、第2段階モノマー混合物中の架橋性モノマー(複数可)の重量分率に対する第1段階モノマー混合物中の架橋性モノマー(複数可)の重量分率は、15:50〜85:50の範囲である。
任意選択的に、連鎖移動剤が第1および第2段階モノマー混合物に加えられてもよい。例示的な連鎖移動剤として、限定されないが、チオ−およびジスルフィド含有化合物、例えば、C−C18アルキルメルカプタン、メルカプトカルボン酸、メルカプトカルボン酸エステル、チオエステル、C−C18アルキルジスルフィド、アリールジスルフィド、多官能性チオール、例えばトリメチロールプロパン−トリス−(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトール−テトラ−(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトール−テトラ−(チオグリコレート)、およびペンタエリスリトール−テトラ−(チオラクテート)、ジペンタエリスリトール−ヘキサ−(チオグリコレート)等;亜リン酸塩および次亜リン酸塩;四塩化炭素、ブロモトリクロロメタン等のハロアルキル化合物、ならびに触媒連鎖移動剤、例えば、コバルト錯体(例えば、コバルト(II)キレート)が挙げられる。
本技術の一態様では、連鎖移動剤は、オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン(n−DDM)、t−ドデシルメルカプタン(t−DDM)、ヘキサデシルメルカプタン、オクタデシルメルカプタン(ODM)、イソオクチル3−メルカプトプロピオネート(IMP)、ブチル3−メルカプトプロピオネート、3−メルカプトプロピオン酸、チオグリコール酸ブチル、チオグリコール酸イソオクチル、およびチオグリコール酸ドデシルから選択される。
一態様では、連鎖移動剤は、(100重量部のモノマーに基づいて)約0または0.05〜約1重量%、約0.1〜約0.75重量%、約0.3〜約0.5重量%の範囲の量で用いられる。
一態様では、段階的ポリマー粒子は、第1のモノマー混合物から調製された第1段階ポリマーセグメントの約15重量%、または約20重量%、または約25重量%と、第2のモノマー混合物から調製された第2段階ポリマーセグメントの約85重量%、または約80重量%、または約75重量%と、を含むか、またはそれらからなるか、またはそれらから本質的になる。
一態様では、本技術のレオロジー調整剤成分は、以下を含むか、または以下からなるか、または以下から本質的になる段階的エマルジョンポリマーである:
(a)(i)一態様では約53〜約60重量%、別の態様では約53.5〜約58重量%、さらなる態様では約54〜約56重量%のメタクリル酸の重合残基、(ii)一態様では約39〜約46重量%、別の態様では約45.5〜約41重量%、さらなる態様では約43〜約45重量%のエチルアクリレート、ならびに(iii)トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)、トリエチレングリコールジメタクリレート(TEGDMA)、トリメチロールプロパンジアリルエーテル(TMPDAE)、およびアリルペンタエリスリトール(APE)、ならびにそれらの混合物から選択される少なくとも1つの架橋性モノマーを含むか、またはそれらからなるか、またはそれらから本質的になる、約20重量%の第1段階ポリマーセグメント。アリルペンタエリスリトールは、ペンタエリスリトールのジアリル、トリアリル、およびテトラアリルエーテル付加物の混合物を含み、該混合物の大部分(約70〜85重量%)はトリアリルエーテル付加物を占める。
(b)(i)約47〜約55重量パーセントの少なくとも1つのエチレン性不飽和C−Cカルボン酸モノマー、(ii)約52〜約44重量パーセントのエチルアクリレートの重合残基、ならびに(iii)TMPTA、TEGDMA、TMPDAEおよびAPEから選択される少なくとも1つの架橋性モノマーを含むか、またはそれらからなるか、またはそれらから本質的になる、約80重量%の第2段階ポリマーセグメントであり、前記第1段階ポリマーセグメント中に存在するメタクリル酸残基の重量分率は、前記第2段階ポリマーセグメント中に存在するメタクリル酸残基の重量分率よりも3〜20パーセント大きく、第2段階ポリマーセグメント中の架橋性モノマー残基の重量分率に対する第1段階ポリマーセグメント中の架橋性モノマー残基の重量分率は、15:50〜85:50の範囲である。
いずれか特定の理論に拘束されるものではないが、第2段階ポリマーセグメントと比較して第1段階ポリマーセグメント中に存在するカルボン酸含有残基の量が多く、第1段階ポリマーセグメントと比較して第2段階ポリマーセグメント中の架橋密度が高いことが、粘着性の低い「脆い」ポリマーをもたらすと仮定される。ポリマーの脆性が高まると、ディスペンサー開口部の栓の粘着性が低くなり、通常の使用中にディスペンサーを簡単に掃除できるようになり、したがって、障害が発生するまでディスペンサーがポリマーによって詰まること(完全な詰まり)、または石鹸がディスペンサー開口部を出る際に誤った方向に製品が出ること(部分的な詰まり)を防ぐ。
本技術の特定の実施形態において、(100%活性固形分に基づく)ポリマーレオロジー調整剤成分は、(組成物の総重量に基づいて)一態様では約0.5〜約5重量%、別の態様では約1〜約3.0重量%、さらなる態様では約1.2〜約2重量%の範囲の量で発泡性石鹸組成物に用いることができる。
本技術の特定の実施形態において、ニートなポリマーエマルジョン成分は、一態様では約18〜約40℃、別の態様では約20〜約35℃、さらなる態様では約21〜約30℃、なおもさらなる態様では約24〜約26℃の範囲の最低膜形成温度(MFFT)を有する。
段階的ポリマーの調製
本開示技術の段階的ポリマー成分は、段階的フリーラジカル乳化重合技術によって逐次的に合成される少なくとも2つのポリマー段階を含むか、またはそれらからなるか、またはそれらから本質的になる。本開示技術の段階的ポリマー成分は、第1段階ポリマーセグメントおよび第2段階ポリマーセグメントを含むか、またはそれらからなるか、またはそれらから本質的になる。
第1段階ポリマーセグメントは、上記に開示した範囲で記載される第1段階モノマーの混合物を含むか、またはそれからなるか、またはそれから本質的になる連続水相に乳化されたモノマー混合物から、第1段階乳化重合反応において合成される。乳化された第1段階モノマーは、好適なフリーラジカル形成開始剤の存在下で重合され、第1段階ポリマー粒子のエマルジョンを形成する。第2段階ポリマーセグメントは、第2の乳化重合段階において第1段階ポリマーセグメントに対して逐次的に形成される。第2の重合段階では、第2段階ポリマーセグメントは、上記に開示した範囲で記載される第2段階モノマーの混合物を含むか、またはそれからなるか、またはそれから本質的になる連続水相に乳化されたモノマー混合物から、第2段階乳化重合反応において合成される。第2段階ポリマーセグメントは、コア段階ポリマーの事前に調製された第1段階ラテックスおよびさらなるフリーラジカル形成開始剤の存在下で調製される。最終生成物は、第1段階ポリマーセグメントおよび第2段階ポリマーセグメントを含むか、またはそれらからなるか、またはそれらから本質的になる2段階ポリマーまたはポリマー組成物である。第1段階ポリマーセグメントは、第2段階ポリマーセグメントよりも、少なくとも1つのエチレン性不飽和C−Cカルボン酸モノマー(例えば、メタクリル酸)由来の残基に富み、架橋密度が低い。対照的に、第2段階ポリマーセグメントは、第1段階ポリマーセグメントよりも、少なくとも1つのC−Cアルキル(メタ)アクリレートモノマー(例えば、エチルアクリレート)由来の残基に富み、架橋密度が高い。
本開示技術の段階的ポリマーの各セグメントは、以前に開示された連鎖移動剤の1つ以上を含むモノマー混合物から調製することができる。段階的ポリマーセグメントの分子量を調整するために連鎖移動剤を用いることができる。
各段階の乳化重合は、段階的バッチプロセス、段階的計量モノマー添加プロセスにおいて実施することができるか、または、重合をバッチプロセスとして開始し、次いで、モノマーの大部分を連続的に反応器に投入することができる(シード処理)。さらに、第1段階モノマーおよび架橋剤の量に従って調製されたポリマー、および第2段階モノマーおよび架橋剤の量に従って調製されたポリマーを、別々に調製し、続いてブレンドしてもよい。典型的には、重合プロセスは、約20〜約99℃の範囲の反応温度で実施されるが、より高いまたはより低い温度が使用されてもよい。モノマー混合物の乳化を促進するために、乳化重合は、少なくとも1つの界面活性剤の存在下で実施される。一実施形態において、乳化重合は、全エマルジョンの重量ベースで、一態様では約1重量%〜約10重量%、別の態様では約3%〜約8%、さらなる態様では約3.5重量%〜約7重量%の量の範囲の表面活性剤の存在下で実施される。乳化重合反応混合物はまた、全モノマーの重量に基づいて約0.01重〜約3重量%の範囲の量で存在する1つ以上のフリーラジカル開始剤を含む。重合は、水性または水性アルコール媒体中で行うことができる。
乳化重合を促進するための界面活性剤は、アニオン性、非イオン性、両性、およびカチオン性界面活性剤、ならびにそれらの混合物を含む。最も一般的には、アニオン性および非イオン性界面活性剤、ならびにそれらの混合物を用いることができる。
乳化重合を促進するのに適したアニオン性界面活性剤は、当該技術分野で周知であり、限定されないが、ラウリル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、(C−C16)アルキルフェノキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、(C6−16)アルキルフェノキシベンゼンスルホン酸二ナトリウム、(C−C16)ジアルキルフェノキシベンゼンスルホン酸二ナトリウム、ラウレス−3スルホコハク酸二ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ジ−sec−ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ドデシルジフェニルエーテルスルホン酸二ナトリウム、n−オクタデシルスルホコハク酸二ナトリウム、分岐アルコールエトキシレートのリン酸エステル等を含む。
乳化重合を促進するのに適した非イオン性界面活性剤は、ポリマー技術の分野で周知であり、限定されないが、カプリルアルコールエトキシレート、ラウリルアルコールエトキシレート、ミリスチルアルコールエトキシレート、セチルアルコールエトキシレート、ステアリルアルコールエトキシレート、セテアリルアルコールエトキシレート、ステロールエトキシレート、オレイルアルコールエトキシレート、およびベヘニルアルコールエトキシレート等の直鎖または分岐鎖C−C30脂肪アルコールエトキシレート;オクチルフェノールエトキシレート等のアルキルフェノールアルコキシレート;ならびにポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー等を含む。非イオン性界面活性剤として好適なさらなる脂肪アルコールエトキシレートを以下に記載する。他の有用な非イオン性界面活性剤は、ポリオキシエチレングリコールのC−C22脂肪酸エステル、エトキシ化モノおよびジグリセリド、ソルビタンエステルおよびエトキシ化ソルビタンエステル、C−C22脂肪酸グリコールエステル、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのブロックコポリマー、ならびにそれらの組み合わせを含む。前述のエトキシレートの各々におけるエチレンオキシド単位の数は、一態様では2以上、別の態様では2〜約150の範囲であり得る。
例示的なフリーラジカル開始剤として、限定されないが、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、および過硫酸ナトリウム等の水溶性無機過硫酸化合物;過酸化水素、過酸化ベンゾイル、過酸化アセチル、および過酸化ラウリル等の過酸化物;クメンヒドロペルオキシドおよびt−ブチルヒドロペルオキシド等の有機ヒドロペルオキシド;過酢酸等の有機過酸;2,2’−アゾビスイソブチロニトリル等の油溶性のフリーラジカル生成剤、ならびにそれらの混合物が挙げられる。過酸化物および過酸は、亜硫酸水素ナトリウム、ホルムアルデヒドナトリウム、またはアスコルビン酸、遷移金属、ヒドラジン等の還元剤で任意選択的に活性化することができる。特に好適なフリーラジカル重合開始剤は、アルキル基上に水溶化置換基を有する2,2’−アゾビス(tert−アルキル)化合物等の水溶性アゾ重合開始剤を含む。好ましいアゾ重合触媒は、Vazo(登録商標)44(2,2’−アゾビス(2−(4,5−ジヒドロイミダゾリル)プロパン)、Vazo(登録商標)56(2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロリド)、および、Vazo(登録商標)68(4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸))等の、DuPontから入手可能なVazo(登録商標)フリーラジカル重合開始剤を含む。
任意選択的に、補助乳化剤、溶媒、緩衝剤、キレート剤、無機電解質、ポリマー安定剤、およびpH調整剤等の、乳化重合の技術分野で周知の他の乳化重合添加剤および加工助剤が重合系に含まれてもよい。
一態様では、エトキシ化C10〜C22脂肪アルコール(またはそれらの混合物)から選択される補助的な乳化助剤が、重合媒体に加えられてもよい。一態様では、脂肪アルコールは、約1〜約250モルのエトキシ化、別の態様では約5〜100モル、さらなる態様では約10〜50モルのエトキシ化を含む。例示的なエトキシ化脂肪アルコールとして、ラウリルアルコールエトキシレート、ミリスチルアルコールエトキシレート、セチルアルコールエトキシレート、ステアリルアルコールエトキシレート、セテアリルアルコールエトキシレート、ステロールエトキシレート、オレイルアルコールエトキシレート、およびベヘニルアルコールエトキシレートが挙げられる。別の態様では、好適なエトキシ化脂肪アルコールは、セテス−20、セテアレス−20、およびステアレス−20、ベヘンス(Behenth)−25、ならびにそれらの混合物を含む。
用いられる場合、エトキシ化脂肪アルコールの量は、重合媒体中に存在するモノマーの総重量パーセントに基づいて、一態様では約0.1重量%〜10重量%、別の態様では約0.5重量%〜約8重量%、さらなる態様では約1重量%〜約5重量%の範囲であり得る。
典型的な2段階重合では、段階モノマー混合物の混合物が、不活性雰囲気下で第1の反応器内の乳化界面活性剤(例えば、アニオン性界面活性剤)の水溶液に加えられる。必要に応じて、任意選択的な加工助剤(例えば、補助乳化剤(複数可))が加えられてもよい。反応器の内容物を撹拌してモノマーエマルジョンを調製する。撹拌機、不活性ガス入口、および供給ポンプを備えた第2の反応器に、不活性雰囲気下で所望の量の水およびさらなるアニオン性界面活性剤および任意選択的な加工助剤が加えられる。第2の反応器の内容物は、撹拌しながら加熱される。第2の反応器の内容物が約45〜98℃の範囲の温度に達した後、フリーラジカル開始剤が、第2の反応器でそのように形成された界面活性剤水溶液に注入され、第1反応器からのモノマーエマルジョンの一部が、典型的には約1時間半〜約4時間の範囲の期間にわたって第2の反応器に徐々に計量供給される。反応温度は、約45〜約95℃の範囲に制御される。第1段階モノマー添加の完了後、さらなる量のフリーラジカル開始剤が任意選択的に第2の反応器に加えられてもよく、そのようにして得られた反応混合物は、典型的には、重合反応を完了または実質的に完了するのに十分な期間、約45〜約95℃の温度で維持され、第1段階ポリマーセグメントの粒子を含むラテックスエマルジョンを得る。
第2段階モノマー混合物から調製される第2段階モノマーエマルジョンは、モノマーの第1段階エマルジョンの配合について概説したのと同じ手順に従って、別個の反応器で形成することができる。第2段階モノマーエマルジョンは、一定の速度で第2の反応器に計量供給またはバッチ供給され、第1段階ポリマーエマルジョンと混合される。第2段階モノマー供給と同時に、重合を開始するのに十分な量のフリーラジカル開始剤が反応混合物に計量供給され、第1段階ポリマーセグメントの存在下で第2段階モノマーが重合される。温度は、約2.5時間または重合が完了するまで約85℃に維持される。乳化重合の技術分野で周知のように、より多くの開始剤を加えることによって未反応モノマーを除去することができる。典型的には、段階的ポリマーエマルジョン生成物は、(全エマルジョンの重量に基づいて)約10〜約45重量パーセントの範囲の全ポリマー固形分(全活性ポリマー)含有量を有する。ポリマーはエマルジョンとして合成されるが、段階的ポリマーは、必要に応じて乾燥粉末の形態で供給され得ることを認識されたい。
洗浄界面活性剤
一態様では、本技術の実施形態は、段階的アクリル系ポリマーレオロジー調整剤および界面活性剤を含む、安定な水性洗浄組成物に関する。好適な界面活性剤は、アニオン性、両性、カチオン性および非イオン性界面活性剤、ならびにそれらの混合物を含む。そのような組成物は、例えば、実質的に不溶性の活性物質、有益剤、および審美剤等の、安定な懸濁を必要とする様々な構成成分を含むパーソナルケア洗浄組成物において有用である。(例えば、シリコーン、油性材料、真珠色のおよび真珠光沢のある材料、審美的な化粧品用グリッター、機能性化粧品のビーズおよび粒子、気泡、角質除去剤等)。
本技術の一態様では、好適なアニオン性界面活性剤は、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルカリールスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキルアミドスルホン酸塩、アルカリールポリエーテル硫酸塩、アルキルアミドエーテル硫酸塩、アルキルモノグリセリルエーテル硫酸塩、アルキルモノグリセリド硫酸塩、アルキルモノグリセリドスルホン酸塩、アルキルコハク酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、アルキルエーテルスルホコハク酸塩、アルキルスルホスクシナメート、アルキルアミドスルホコハク酸塩;アルキルスルホ酢酸塩、アルキルリン酸塩、アルキルエーテルリン酸塩、アルキルエーテルカルボン酸塩、アルキルアミドエーテルカルボン酸塩、アシルラクチレート、アルキルイセチオネート、アシルイセチオネート、カルボン酸塩、およびN−アルキルアミノ酸、N−アシルアミノ酸等のアミノ酸由来界面活性剤、ならびにアルキルペプチを含む。これらのアニオン性界面活性剤の混合物も有用である。
一態様では、前述の界面活性剤のカチオン部分は、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、アンモニウム、およびアルカノールアンモニウムイオン、例えば、モノエタノールアンモニウム、ジエタノールアンモニウム、トリエタノールアンモニウムイオン、ならびにモノイソプロピルアンモニウム、ジイソプロピルアンモニウム、およびトリイソプロピルアンモニウムイオン等から選択される。一実施形態において、前述の界面活性剤のアルキルおよびアシル基は、一態様では約6〜約24個の炭素原子、別の態様では8〜22個の炭素原子、さらなる態様では約12〜18個の炭素原子を含み、不飽和であり得る。界面活性剤のアリール基は、フェニルまたはベンジルから選択される。上記のエーテル含有界面活性剤は、一態様では界面活性剤分子当たり1〜10個のエチレンオキシドおよび/またはプロピレンオキシド単位を含むことができ、別の態様では界面活性剤分子当たり1〜3個のエチレンオキシド単位を含むことができる。
好適なアニオン性界面活性剤の例として、1、2および3モルのエチレンオキシドでエトキシ化されたラウレス硫酸、トリデセス硫酸、ミレス硫酸、C12−C13パレス硫酸、C12−C14パレス硫酸、およびC12−C15パレス硫酸のナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、マグネシウム塩、およびアンモニウム塩;ラウリル硫酸、ココ硫酸、トリデシル硫酸、ミリスチル硫酸、セチル硫酸、セテアリル硫酸、ステアリル硫酸、オレイル硫酸、およびタロウ硫酸のナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、マグネシウム塩、アンモニウム塩およびトリエタノールアンモニウム塩;ラウリルスルホコハク酸二ナトリウム、ラウレススルホコハク酸二ナトリウム、ココイルイセチオン酸ナトリウム、ラウロイルイセチオン酸ナトリウム、ラウロイルメチルイセチオン酸ナトリウム、C12−C14オレフィンスルホン酸ナトリウム、ラウレス−6カルボン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、モノラウリルリン酸トリエタノールアミン、および脂肪酸石鹸(約8〜約22個の炭素原子を含む飽和および不飽和脂肪酸のナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、およびトリエタノールアミン塩を含む)が挙げられる。
一態様では、アミノ酸界面活性剤は、以下の式のN−アシルアミノ酸から選択される:
式中、Rは、7〜17個の炭素原子を含む飽和または不飽和の直鎖または分岐アルキル鎖であり、RはHまたはメチル基であり、RはH、COO、CHCOOまたはCOOHであり、nは0〜2であり、XはCOOまたはSO であり、Mは、独立してH、ナトリウム、カリウム、アンモニウムまたはトリエタノールアンモニウムを表す。
一態様では、すぐ上の式で表されるN−アシルアミノ酸界面活性剤は、タウリン酸、グルタミン酸、アラニン、アラニネート、サルコシン酸、アスパラギン酸、グリシン酸、およびそれらの混合物から誘導される。
代表的なタウリン酸界面活性剤は以下の式に適合する:
式中、Rは、一態様では7〜17個の炭素原子を含み、別の態様では9〜13個の炭素原子を含む、飽和または不飽和の直鎖または分岐アルキル鎖であり、RはHまたはメチルであり、MはH、ナトリウム、カリウム、アンモニウムまたはトリエタノールアンモニウムである。
タウリン酸界面活性剤の非限定的な例は、ココイルタウリン酸カリウム、メチルココイルタウリン酸カリウム、カプロイルメチルタウリン酸ナトリウム、ココイルタウリン酸ナトリウム、ラウロイルタウリン酸ナトリウム、メチルココイルタウリン酸ナトリウム、メチルラウロイルタウリン酸ナトリウム、メチルミリストイルタウリン酸ナトリウム、メチルオレオイルタウリン酸ナトリウム、メチルパルミトイルタウリン酸ナトリウム、メチルステアロイルタウリン酸ナトリウム、およびそれらの混合物である。
代表的なグルタミン酸界面活性剤は、以下の式に適合する:
式中、Rは、一態様では7〜17個の炭素原子を含み、別の態様では9〜13個の炭素原子を含む、飽和または不飽和の直鎖または分岐アルキル鎖であり、nは0〜2であり、Mは、独立して、H、ナトリウム、カリウム、アンモニウムまたはトリエタノールアンモニウムである。
グルタミン酸界面活性剤の非限定的な例は、カプリロイルグルタミン酸二カリウム、ウンデシレノイルグルタミン酸二カリウム、カプリロイルグルタミン酸二ナトリウム、ココイルグルタミン酸二ナトリウム、ラウロイルグルタミン酸二ナトリウム、ステアロイルグルタミン酸二ナトリウム、ウンデシレノイルグルタミン酸二ナトリウム、カプリロイルグルタミン酸カリウム、ココイルグルタミン酸カリウム、ラウロイルグルタミン酸カリウム、ミリストイルグルタミン酸カリウム、ステアロイルグルタミン酸カリウム、ウンデシレノイルグルタミン酸カリウム、カプリロイルグルタミン酸ナトリウム、ココイルグルタミン酸ナトリウム、ラウロイルグルタミン酸ナトリウム、ミリストイルグルタミン酸ナトリウム、オリーブオイルグルタミン酸ナトリウム、パルミトイルグルタミン酸ナトリウム、ステアロイルグルタミン酸ナトリウム、ウンデシレノイルグルタミン酸ナトリウム、およびそれらの混合物である。
代表的なアラニンおよびアラニネート界面活性剤は、以下の式に適合する:
式中、Rは、一態様では7〜17個の炭素原子を含み、別の態様では9〜13個の炭素原子を含む、飽和または不飽和の直鎖または分岐アルキル鎖であり、RはHまたはメチルであり、MはH、ナトリウム、カリウム、アンモニウムまたはトリエタノールアンモニウムである。
アラニンおよびアラニネート界面活性剤の非限定的な例は、ココイルメチルβ−アラニン、ラウロイルβ−アラニン、ラウロイルメチルβ−アラニン、ミリストイルβ−アラニン、ラウロイルメチルβ−アラニンカリウム、ココイルアラニンナトリウム、ココイルメチルβ−アラニンナトリウム、ミリストイルメチルβ−アラニンナトリウム、およびそれらの混合物である。
代表的なグリシン酸界面活性剤は、以下の式に適合する:
式中、Rは、一態様では7〜17個の炭素原子を含み、別の態様では9〜13個の炭素原子を含む、飽和または不飽和の直鎖または分岐アルキル鎖であり、MはH、ナトリウム、カリウム、アンモニウムまたはトリエタノールアンモニウムである。
グリシン酸界面活性剤の非限定例は、パルミトイルグリシン酸ナトリウム、ラウロイルグリシン酸ナトリウム、ココイルグリシン酸ナトリウム、ミリストイルグリシン酸ナトリウム、ラウロイルグリシン酸カリウム、ココイルグリシン酸カリウム、ステアロイルグリシン酸ナトリウム、およびそれらの混合物である。
代表的なサルコシン酸界面活性剤は以下の式に適合する:
式中、Rは、一態様では7〜17個の炭素原子を含み、別の態様では9〜13個の炭素原子を含む、飽和または不飽和の直鎖または分岐アルキル鎖であり、MはH、ナトリウム、カリウム、アンモニウムまたはトリエタノールアミンである。
サルコシン酸界面活性剤の非限定的な例は、ラウロイルサルコシン酸カリウム、ココイルサルコシン酸カリウム、ココイルサルコシン酸ナトリウム、ラウロイルサルコシン酸ナトリウム、ミリストイルサルコシン酸ナトリウム、パルミトイルサルコシン酸ナトリウム、およびそれらの混合物である。
代表的なアスパラギン酸界面活性剤は、以下の式に適合する:
式中、Rは、一態様では7〜17個の炭素原子を含み、別の態様では9〜13個の炭素原子を含む、飽和または不飽和の直鎖または分岐アルキル鎖であり、Mは、独立してH、ナトリウム、カリウム、アンモニウムまたはトリエタノールアンモニウムである。
アスパラギン酸界面活性剤の非限定的な例は、ラウロイルアスパラギン酸ナトリウム、ミリストイルアスパラギン酸ナトリウム、ココイルアスパラギン酸ナトリウム、カプロイルアスパラギン酸ナトリウム、ラウロイルアスパラギン酸二ナトリウム、ミリストイルアスパラギン酸二ナトリウム、ココイルアスパラギン酸二ナトリウム、カプロイルアスパラギン酸二ナトリウム、ラウロイルアスパラギン酸カリウム、ミリストイルアスパラギン酸カリウム、ココイルアスパラギン酸カリウム、カプロイルアスパラギン酸カリウム、ラウロイルアスパラギン酸二カリウム、ミリストイルアスパラギン酸二カリウム、ココイルアスパラギン酸二カリウム、カプロイルアスパラギン酸二カリウム、およびそれらの混合物である。
本技術の一態様では、好適な両性界面活性剤は、限定されないが、アルキルベタイン、例えばラウリルベタイン、アルキルアミドベタイン、例えば、コカミドプロピルベタインおよびココヘキサデシルジメチルベタイン;アルキルアミドスルタイン、例えば、コカミドプロピルヒドロキシスルタイン;(モノおよびジ)アンホカルボン酸塩、例えば、ココアンホ酢酸ナトリウム、ラウロアンホ酢酸ナトリウム、カプリロアンホ酢酸ナトリウム、ココアンホ二酢酸二ナトリウム、ラウロアンホ二酢酸二ナトリウム、カプリルアンホ二酢酸二ナトリウム、カプリロアンホ二酢酸二ナトリウム、ココアンホ二プロピオン酸二ナトリウム、ラウロアンホ二プロピオン酸二ナトリウム、カプリルアンホ二プロピオン酸二ナトリウム、およびカプリロアンホ二プロピオン酸二ナトリウム、ならびにそれらの混合物を含む。
前述の両性界面活性剤(すなわち、ベタインおよびスルタインは、対イオンなしで開示されており、当業者が認識するように、両性界面活性剤を含む組成物のpH条件下で、これらの界面活性剤は、バランスのとれた正電荷と負電荷を有することによって電気的に中性であるか、またはそれらは、電荷のバランスをとる部分として、アルカリ金属、アルカリ土類もしくはアンモニウムイオン等の対イオンを含む。
本技術の一態様では、好適なカチオン性界面活性剤は、限定されないが、アルキルアミン、アミドアミン、アルキルイミダゾリン、エトキシ化アミン、第四級化合物、および第四級エステルを含む。さらに、アルキルアミンオキシドは、より低いpH値でカチオン性界面活性剤として機能することができる。
アルキルアミンおよびその塩の非限定的な例として、ジメチルコカミン、ジメチルパルミタミン、ジオクチルアミン、ジメチルステアラミン、ジメチルソイアミン、ソイアミン、ミリスチルアミン、トリデシルアミン、エチルステアリルアミン、N−タロウプロパンジアミン、エトキシ化ステアリルアミン、ジヒドロキシエチルステアリルアミン、アラキジルベヘニルアミン、ジメチルラウラミン、ステアリルアミン塩酸塩、ソイアミンクロリド、ギ酸ステアリルアミン、二塩化N−タロウプロパンジアミン、およびアモジメチコン(シリコーンポリマーのINCI名であり、アミノエチルアミノプロピルシロキサン等のアミノ官能基でブロックされている)が挙げられる。
アミドアミンおよびその塩の非限定的な例として、ステアラミドプロピルジメチルアミン、クエン酸ステアラミドプロピルジメチルアミン、パルミタミドプロピルジエチルアミン、および乳酸コカミドプロピルジメチルアミンが挙げられる。
アルキルイミダゾリン界面活性剤の非限定的な例として、アルキルヒドロキシエチルイミダゾリン、例えば、ステアリルヒドロキシエチルイミダゾリン、ココヒドロキシエチルイミダゾリン、エチルヒドロキシメチルオレイルオキサゾリン等が挙げられる。
エトキシ化アミンの非限定的な例として、PEG−ココポリアミン、PEG−15タロウアミン、クオタニウム−52等が挙げられる。
例示的な第四級アンモニウム界面活性剤として、限定されないが、塩化セチルトリメチルアンモニウム、塩化セチルピリジニウム、塩化ジセチルジメチルアンモニウム、塩化ジヘキサデシルジメチルアンモニウム、塩化ステアリルジメチルベンジルアンモニウム、塩化ジオクタデシルジメチルアンモニウム、塩化ジエイコシルジメチルアンモニウム、塩化ジドコシルジメチルアンモニウム、塩化ジヘキサデシルジメチルアンモニウム、酢酸ジヘキサデシルジメチルアンモニウム、塩化ベヘニルトリメチルアンモニウム、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、および塩化ジ(ココアルキル)ジメチルアンモニウム、塩化ジタロウジメチルアンモニウム、塩化ジ(水素化タロウ)ジメチルアンモニウム、酢酸ジ(水素化タロウ)ジメチルアンモニウム、硫酸ジタロウジメチルアンモニウムメチル、リン酸ジタロウジプロピルアンモニウム、ならびに硝酸ジタロウジメチルアンモニウムが挙げられる。
低pH値では、アルキルアミンオキシドはプロトン化し、N−アルキルアミンと同様に挙動し得る。例として、限定されないが、ジメチル−ドデシルアミンオキシド、オレイルジ(2−ヒドロキシエチル)アミンオキシド、ジメチルテトラデシルアミンオキシド、ジ(2−ヒドロキシエチル)−テトラデシルアミンオキシド、ジメチルヘキサデシルアミンオキシド、ベヘンアミンオキシド、コカミンオキシド、デシルテトラデシルアミンオキシド、ジヒドロキシエチルC12−15、アルコキシプロピルアミンオキシド、ジヒドロキシエチルコカミンオキシド、ジヒドロキシエチルラウラミンオキシド、ジヒドロキシエチルステアラミンオキシド、ジヒドロキシエチルタロウアミンオキシド、水素化パーム核アミンオキシド、水素化タロウアミンオキシド、ヒドロキシエチルヒドロキシプロピルC12−C15アルコキシプロピルアミンオキシド、ラウラミンオキシド、ミリスタミンオキシド、セチルアミンオキシド、オレアミドプロピルアミンオキシド、オレアミンオキシド、パルミタミンオキシド、PEG−3ラウラミンオキシド、ジメチルラウラミンオキシド、カリウムトリスホスホノメチルアミンオキシド、ソイアミドプロピルアミンオキシド、コカミドプロピルアミンオキシド、ステアラミンオキシド、タロウアミンタロウアミンオキシド、およびそれらの混合物が挙げられる。
非イオン性界面活性剤は、水性界面活性剤組成物の技術分野で既知または以前に使用されていた非イオン性界面活性剤のいずれであってもよい。好適な非イオン性界面活性剤は、限定されないが、脂肪族C〜C18一級または二級直鎖または分岐鎖酸、アルコールまたはフェノール、直鎖アルコールおよびアルキルフェノールアルコキシレート(特にエトキシレートおよび混合エトキシ/プロポキシ)、アルキルフェノールのブロックアルキレンオキシド縮合物、アルカノールのアルキレンオキシド縮合物、エチレンオキシド/プロピレンオキシドブロックコポリマー、半極性非イオン性物質(例えば、アミンオキシド、ホスフィンオキシド)、ならびにアルキルアミンオキシドを含む。他の好適な非イオン性物質は、モノまたはジアルキルアルカノールアミドおよびアルキル多糖類、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトールエステル、およびポリオキシエチレン酸を含む。好適な非イオン性界面活性剤の例として、ココモノまたはジエタノールアミド、コカミドプロピルおよびラウラミンオキシド、ポリソルベート20、40、60および80、エトキシ化直鎖アルコール、セテアリルアルコール、ラノリンアルコール、ステアリン酸、ステアリン酸グリセリル、PEG−150ジステアレート、PEG−100ステアレート、PEG−80ラウリン酸ソルビタン、ならびにオレス20が挙げられる。他の好適な非イオン性界面活性剤は、アルキルグルコシドおよびアルキルポリグルコシド、例えば、ココグルコシド、デシルグルコシド、ラウリルグルコシド、デシルジグルコシド、ラウリルジグルコシドおよびココジグルコシドを含む。
一態様では、非イオン性界面活性剤は、8〜18個の炭素原子を含む飽和または不飽和の脂肪アルコールから誘導されるアルコールアルコキシレートであり、アルコール中に存在するアルキレンオキシド基の数は約3〜約12の範囲である。アルキレンオキシド部分は、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、およびそれらの組み合わせから選択される。別の態様では、アルコールアルコキシレートは、8〜15個の炭素原子を含む脂肪アルコールから誘導され、5〜10個のアルコキシ基(例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、およびそれらの組み合わせ)を含む。アルコール残基が12〜15個の炭素原子を含み、約7個のエチレンオキシド基を含む例示的な非イオン性脂肪アルコールアルコキシレート界面活性剤は、それぞれ、Tomah Products,Inc.およびShell ChemicalsからTomadol(登録商標)(例えば、製品記号25−7)およびNeodol(登録商標)(例えば、製品記号25−7)の商品名で入手可能である。
不飽和脂肪アルコールから誘導され、約10個のエチレンオキシド基を含む例示的な非イオン性アルコールアルコキシル化界面活性剤は、Chemonic(商標)oleth−10エトキシ化アルコールの商品名でLubrizol Advanced Materials、Inc.から入手可能である。
別の市販のアルコールアルコキシレート界面活性剤は、BASFからPlurafac(登録商標)の商品名で販売されている。Plurafac界面活性剤は、高級直鎖アルコールと、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドの混合物との反応生成物であり、ヒドロキシル基で終端されたエチレンオキシドとプロピレンオキシドの混合鎖を含む。例として、6モルのエチレンオキシドおよび3モルのプロピレンオキシドと縮合したC13〜C15脂肪アルコール、7モルのプロピレンオキシドおよび4モルのエチレンオキシドと縮合したC13〜C15脂肪アルコール、ならびに5モルのプロピレンオキシドおよび10モルのエチレンオキシドと縮合したC13〜C15脂肪アルコールが挙げられる。
別の商業的に好適な非イオン性界面活性剤は、Shell ChemicalsからDobanol(商標)の商品名で入手可能である(製品記号91−5および25−7)。製品記号91−5は、脂肪アルコールのモル当たり平均5モルのエチレンオキシドを有するC〜C11脂肪アルコールであり、製品記号25−7は、平均7モルのエチレンオキシドを有するC12〜C15脂肪アルコールである。
別の商業的に好適な非イオン性界面活性剤は、Shell ChemicalsからDobanol(商標)の商品名で入手可能である(製品記号91−5および25−7)。製品記号91−5は、脂肪アルコールのモル当たり平均5モルのエチレンオキシドを有するC〜C11脂肪アルコールであり、製品記号25−7は、平均7モルのエチレンオキシドを有するC12〜C15脂肪アルコールである。
本技術の洗浄組成物に用いることができる他の界面活性剤は、WO99/21530、米国特許第3,929,678号、米国特許第4,565,647号、米国特許第5,456,849号、米国特許第5,720,964号、米国特許第5,858,948号、および米国特許第7,115,550号により詳細に記載される(これらは参照により本明細書に組み込まれる)。さらに、好適な界面活性剤は、参照により本明細書に完全に組み込まれるMcCutcheon’s Emulsifiers and Detergents(Schwartz、Perry and Berchによる北米および国際版)に記載される。
一態様では、界面活性剤含有組成物に用いられる界面活性剤(複数可)は、パーソナルケア洗浄組成物中に典型的に用いられる量で使用することができる。別の態様では、界面活性剤(複数可)の量は、約0.1重量%〜約50重量%の範囲であり得、さらなる態様では、界面活性剤(複数可)の量は約0.5重量%〜約45重量%の範囲であり、なおもさらなる態様では、約1重量%〜約30重量%、約1.5重量%〜約25重量%、および約3重量%〜約15重量%、および約5重量%〜約10重量%である(全てのパーセンテージは全組成物の重量に基づいている)。
一態様では、界面活性剤は、アニオン性界面活性剤と両性界面活性剤の組み合わせから選択される。一態様では、アニオン性界面活性剤対両性界面活性剤(活性物質)の比は、一態様では10:1〜約2:1であり、別の態様では9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4.5:1、4:1、または3:1である。
本技術の洗浄組成物の希釈剤として水が用いられる。一態様では、水の量は、全界面活性剤含有組成物の重量の約5重量%〜約95重量%の範囲であり得る。別の態様では、水の量は、界面活性剤含有組成物の総重量に基づいて、約10重量%〜約90重量%、さらなる態様では約20重量%〜約80重量%、なおもさらなる態様では約30重量%〜約75重量%の範囲であり得る。
一態様では、本開示技術の段階的アクリルエマルジョンコポリマーは、少なくとも1つのエチレン性不飽和C−Cカルボン酸モノマーおよび少なくとも1つのC−Cアルキル(メタ)アクリレートモノマーおよび架橋性モノマーから重合された繰り返し単位の残基以外のいずれのモノマー繰り返し単位の残基も含まない。本開示技術のポリマーを調製するために任意選択的な連鎖移動剤が用いられる場合、ポリマーは連鎖移動剤の残基を含む。
一態様では、本開示技術の段階的アクリルエマルジョンコポリマーは、≧300の酸価を有する(ポリマーのKOH/gのmEqに基づいて計算される)。一態様では、酸価は、310〜約450、約315〜約400、および約320〜約350の範囲である。
一態様では、本開示技術の段階的アクリルエマルジョンポリマーは、脱イオン水中のポリマー固形分濃度が2.5重量%であり、NaOH溶液で約6.8〜約7.3のpHに中和されたとき、5,000〜20,000mPa・s以下の粘度を有する(Brookfield RV、20rpm、スピンドルNo.4またはNo.5)。別の態様では、粘液粘度は、約7,000〜約18,000mPa・s、さらなる態様では約8,000〜約15,000mPa・s、なおもさらなる態様では約9,000〜約14,000mPa・sの範囲である。
一態様では、脱イオン水中のポリマー固形分濃度が2.5重量%であり、20重量%のNaOH溶液で約6.8〜約7.3のpHに中和された、本開示技術の段階的アクリルエマルジョンポリマーは、一態様では52NTU未満、別の態様では45NTU未満、さらなる態様では35NTU未満、なおもさらなる態様では25NTU未満の透明度値(濁度)を有する。
一態様では、本開示技術の段階的アクリルポリマーの約25重量%の固形分を含むニートなエマルジョンは、一態様では約18℃〜約45℃、別の態様では約20℃〜約35℃、さらなる態様では約22℃〜約30℃、なおもさらなる態様では約23℃〜約28℃の範囲の最低膜形成温度(MFFT)を有する。
段階的アクリルエマルジョンコポリマーは、非中和状態の界面活性剤組成物に用いることができるか、または好適なアルカリ性中和剤で所望の中和度に中和することができる。所望の中和度を得るために使用されるアルカリ性中和剤の量は、ポリマーの酸価に基づいて計算される。例示的な中和剤として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリエタノールアミン、脂肪酸アミン等が挙げられる。あるいは、例えば、事前に中和された界面活性剤等の他のアルカリ物質を使用することもできる。一態様では、ポリマーの中和度は100%以下、別の態様ではポリマーの中和度は80%以下、さらに別の態様ではポリマー中和度は60%以下である。さらなる態様では、中和度は50%以下である。
一態様では、本開示技術の段階的アクリルコポリマーは、少なくとも1つの洗浄性界面活性剤を含む組成物に加えられてもよい。界面活性剤組成物をアルカリ中和剤(上記)で中和して、一態様では約4〜約8、別の態様では約4.5〜約7.5、さらなる態様では約5〜約7の範囲の最終pH値を達成することができる。アルカリ中和剤は、配合物の所望の最終pHが達成され、所望の配合特性が悪影響を受けない場合、配合プロセスのいずれの段階で界面活性剤組成物に加えられてもよい。
本開示技術の界面活性剤含有組成物、例えば、パーソナルケア洗浄、動物およびペットケア洗浄、家庭用ケアクリーニング、および産業および施設用クリーニング組成物に用いられる段階的アクリルエマルジョンコポリマーの量は、組成物の総重量に基づいて、一態様では約0.05重量%〜約10重量%(活性ポリマー固形分)、さらなる態様では約0.1重量%〜6重量%、約0.5重量%〜4重量%、および約1重量%〜約3重量%、および約1.25重量%〜約2.5重量%の範囲であり得る。
本技術の界面活性剤組成物は、以下のような当業者に周知の多種多様な構成成分の1つ以上を含むことができる:植物由来成分、キレート剤、保湿剤の皮膚またはヘアコンディショナー、潤滑剤、水分バリア/エモリエント、乳白剤、防腐剤、塗布助剤、コンディショニングポリマー、ビタミン、粘度調節剤、粘度調整剤(補助増粘剤)、乳化剤、香水、香料、香油、懸濁ビーズ、酵素、ビルダー、電解質(例えば、NaCl)、緩衝液、ヒドロトロープ(例えば、エタノール、キシレンスルホン酸ナトリウム、およびクメンスルホン酸ナトリウム)、無機物(例えば、粘土、ベントナイト、カオリン)、粒状物質、汚れ放出剤、着色添加剤、ならびにパーソナルケア組成物の特性および審美性を強化および維持するための他の多数の任意選択的な構成成分。そのような成分は、Mitchell C.Schlossman,The Chemistry and Manufacture of Cosmetics, Volumes I and II,Allured Publishing Corporation,2000等の周知の情報源にも詳しく記載されている。
植物性材料は、特定の植物、果物、ナッツ、または種子から抽出された任意の水溶性または油溶性の材料を含む。好適な植物由来成分は、例えば、アロエベラ葉汁、エキナセア(例えば、angustifolia、purpurea、pallida種)、ユッカグラウカ、ヤナギソウ、バジルの葉、トルコオレガノ、ニンジンの根、グレープフルーツ、フェンネルシード、ローズマリー、ターメリック、タイム、ブルーベリー、ピーマン、ブラックベリー、スピルリナ、黒スグリの実、茶葉、例えば中国茶、紅茶(例えば、フラワリー・オレンジペコー、ゴールデン・フラワリー・オレンジペコー、ファイン・ティッピー・ゴールデン・フラワリー・オレンジペコー変種)、緑茶(例えば、日本茶、グリーンダージリン)、ウーロン茶、コーヒー種子、タンポポの根、ナツメヤシの実、イチョウの葉、緑茶、サンザシの実、甘草、セージ、イチゴ、スイートピー、トマト、バニラの実、コンフリー、アルニカ、ツボクサ、ヤグルマギク、トチノキ、ツタ、モクレン、カラスムギ、パンジー、タツナミソウ、シーバックソーン、ホワイトネトル、およびウィッチヘーゼルを含み得る。植物由来成分は、例えば、クロロゲン酸、グルタチオン、グリセリン、ネオヘスペリジン、ケルセチン、ルチン、モリン、ミリセチン、アブサン、およびカモミールを含む。
植物由来成分は、組成物の総重量に基づいて、一態様では約0.001重量%〜約10重量%、別の態様では約0.005重量%〜約8重量%、さらなる態様では約0.01重量%〜約5重量%の範囲の量で存在し得る。
好適なキレート剤は、EDTA(エチレンジアミン四酢酸)ならびにEDTA二ナトリウムおよびETDA四ナトリウム等のその塩、クエン酸およびその塩、グルタミン酸二酢酸四ナトリウム、シクロデキストリン等、ならびにそれらの混合物を含む。そのような好適なキレート剤は、典型的には、界面活性剤含有組成物の総重量に基づいて、本技術の一態様では約0.001重量%〜約3重量%、別の態様では約0.01重量%〜約2重量%、さらなる態様では約0.01重量%〜約1重量%を占める。
好適な保湿剤は、アラントイン、ピロリドンカルボン酸およびその塩;ヒアルロン酸およびその塩;ソルビン酸およびその塩、サリチル酸およびその塩;尿素、ヒドロキシエチル尿素;リジン、アルギニン、シスチン、グアニジン、および他のアミノ酸;グリセリン、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、ヘキサントリオール、エトキシジグリコール、ジメチコンコポリオール、およびソルビトール等のポリヒドロキシアルコールおよびそのエステル;ポリエチレングリコール;グリコール酸およびグリコール酸塩(例えば、アンモニウムおよび第四級アルキルアンモニウム);乳酸および乳酸塩(例えば、アンモニウムおよび第四級アルキルアンモニウム);糖およびデンプン;糖およびデンプン誘導体(例えば、PPG−20メチルグルコースエーテル等のアルコキシル化メチルグルコースエーテル);D−パンテノール;ラクトアミドモノエタノールアミン;アセトアミドモノエタノールアミン等、ならびにそれらの混合物を含む。好ましい保湿剤は、C〜Cジオールおよびトリオール、例えば、グリセリン、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、ヘキシレングリコール、ヘキサントリオール等、ならびにそれらの混合物を含む。そのような好適な保湿剤は、典型的には、界面活性剤含有組成物の総重量に基づいて、本技術の一態様では約1重量%〜約10重量%、別の態様では約2重量%〜約8重量%、さらなる態様では約3重量%〜約5重量%を占める。
好適な水分バリアおよび/またはエモリエントは、鉱油;ステアリン酸;セチルアルコール、セテアリルアルコール、ミリスチルアルコール、ベヘニルアルコール、およびラウリルアルコール等の脂肪アルコール;アセチル化ラノリンアルコール、安息香酸イソステアリル、マレイン酸ジカプリリル、カプリル酸およびカプリン酸トリグリセリド中の酢酸セチル;ワセリン、ラノリン、ココバター、アベナ・サティバ(カラスムギ)核油、シアバター、蜜蝋およびそのエステル;セテアレス−20、オレス−5、およびセテス−5等のエトキシ化脂肪アルコールエステル;アボカド油またはグリセリド;ゴマ油またはグリセリド;ベニバナ油またはグリセリド;ヒマワリ油またはグリセリド;植物種子油;揮発性シリコーンオイル;不揮発性エモリエント等、ならびにそれらの混合物を含む。好適な不揮発性エモリエントは、脂肪酸および脂肪アルコールエステル、高度分岐炭化水素等、ならびにそれらの混合物を含む。そのような脂肪酸および脂肪アルコールエステルは、デシルオレアート、ブチルステアラート、ミリスチルミリステート、オクチルドデシルステアロイルステアレート、オクチルヒドロキシステアレート、ジイソプロピルアジペート、イソプロピルミリステート、イソプロピルパルミテート、エチルヘキシルパルミテート、イソデシルネオペンタノエートC12〜C15アルコールベンゾエート、マレイン酸ジエチルヘキシル、PPG−14ブチルエーテルおよびPPG−2ミリスチルエーテルプロピオネート、セテアリルオクタノアート等、ならびにそれらの混合物を含む。好適な高度分岐炭化水素は、イソヘキサデカン等、およびその混合物を含む。そのような好適な水分バリアおよび/またはエモリエントは、単独または組み合わせて、典型的には、界面活性剤含有組成物の総重量に基づいて、本技術の一態様では約1重量%〜約20重量%、別の態様では約2重量%〜約15重量%、さらなる態様では約3重量%〜約10重量%を占める。
好適な乳白剤は、グリコール脂肪酸エステル;アルコキシル化脂肪酸エステル;ポリマー乳白剤、脂肪酸アルコール;水素化脂肪酸、ワックスおよびオイル;カオリン;ケイ酸マグネシウム;二酸化チタン;シリカ;ならびにそれらの混合物を含む。そのような好適な乳白剤は、典型的には、界面活性剤含有組成物の総重量に基づいて、本技術の一態様では約0.01重量%〜約8重量%、別の態様では約0.05重量%〜約6重量%さらなる態様では約0.1重量%〜約5重量%を占める。
好適な防腐剤は、抗真菌活性、抗菌活性、抗酸化活性、UV保護活性などを有する化合物、ポリメトキシ二環式オキサゾリジン、メチルパラベン、プロピルパラベン、エチルパラベン、ブチルパラベン、ベンジルトリアゾール、DMDMヒダントイン(1,3−ジメチル−5,5−ジメチルヒダントインとしても知られる)、イミダゾリジニル尿素、フェノキシエタノール、フェノキシエチルパラベン、メチルイソチアゾリノン、メチルクロロイソチアゾリノン、ベンゾフェノン−4、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)、ベンゾイソチアゾリノン、トリクロサン、クアテルニウム−15、サリチル酸塩等、およびそれらの混合物を含む。
すぐ上で述べた防腐剤の代わりに、またはそれと組み合わせて、食品グレードの防腐剤が本開示技術の組成物に用いられてもよい。一態様では、食品グレードの防腐剤は、1つ以上の有機酸およびその塩から選択される。一態様では、有機酸防腐剤は、式RC(O)OHで表されるカルボン酸化合物であり、式中、Rは、水素、1〜8個の炭素原子を含む飽和および不飽和ヒドロカルビル基またはC〜C10アリールを表す。別の態様では、Rは、水素、C〜Cアルケニル基、C〜Cアルキル基、またはフェニルから選択される。例示的な酸は、限定されないが、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ソルビン酸、カプリル酸、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、マレイン酸、フマル酸、乳酸、グリセリン酸、タルトロン酸、リンゴ酸、酒石酸、グルコン酸、クエン酸、アスコルビン酸、サリチル酸、フタル酸、マンデル酸、ベンジル酸、および安息香酸、それらの塩、ならびにそれらの混合物である。
前述の酸の塩は、それらが低いpH値で効力を保持する限り有用である。好適な塩は、上記に列挙した酸のアルカリ金属(例えば、ナトリウム、カリウム、カルシウム)およびアンモニウム塩を含む。
防腐剤は、典型的には、組成物の総重量に基づいて、一態様では約0.01重量%〜約1.5重量%、別の態様では約0.1重量%〜約1重量%、さらなる態様では約0.3重量%〜約1重量%を占める。
好適な塗布助剤は、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、疎水変性セルロース、キサンタンガム、カッシアガム、グアーガム、ローカストビーンガム、様々な程度のアルコキシル化のジメチコンコポリオール、窒化ホウ素、タルク等、およびそれらの混合物を含む。そのような好適な塗布助剤は、典型的には、界面活性剤含有組成物の総重量に基づいて、一態様では約0.01重量%〜約5重量%、別の態様では約0.1重量%〜約3重量%、さらなる態様では約0.1重量%〜約2.0重量%を占める。
好適なコンディショニングポリマーは、四級化ポリガラクトマンナン、例えば、カチオン性グアー(例えば、グアーヒドロキシプロピルトリモニウムクロリド)、カチオン性カッシア(例えば、カッシアヒドロキシプロピルトリモニウムクロリド)、カチオン性ローカストビーン、四級化セルロース誘導体、ポリクオタニウム−4、ポリクオタニウム−5、ポリクオタニウム−6、ポリクオタニウム−7、ポリクオタニウム−10、ポリクオタニウム−11、ポリクオタニウム−22、ポリクオタニウム−39、ポリクオタニウム−44、ポリクオタニウム−47、ポリクオタニウム−53等、およびそれらの混合物を含む。そのようなコンディショニング剤は、典型的には、界面活性剤含有組成物の総重量に基づいて、一態様では約0.01重量%〜約3重量%、別の態様では約0.1重量%〜約2重量%、さらなる態様では約0.1重量%〜約1重量%を占める。
好適なビタミンは、ビタミンA、ビタミンB、ビオチン、パントテン酸、ビタミンC、ビタミンD、ビタミンE、酢酸トコフェロール、パルミチン酸レチニル、アスコルビルリン酸マグネシウム等、ならびにそれらの誘導体および混合物を含む。
好適な粘度調節剤は、イソプロピルアルコール、エタノール、ベンジルアルコール、ソルビトール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジメチルエーテル、ブチレングリコール等、およびそれらの混合物を含む。そのような好適な粘度調節剤は、典型的には、界面活性剤含有組成物の総重量に基づいて、一態様では約0.1重量%〜約60重量%、別の態様では約1重量%〜約40重量%、さらなる態様では約5重量%〜約20重量%を占める。
好適なヒドロトロープは、キシレンスルホン酸ナトリウム、トルエンスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸ナトリウム、クメンスルホン酸ナトリウム、およびジイソプロピルナフタレンナトリウムを含む。グリセリン、プロピレングリコール、エタノール、および尿素等の非イオン性ヒドロトロープも用いることができる。ヒドロトロープの量は、全組成物の重量に基づいて、一態様では約0.05〜約10重量%、別の態様では約0.1〜約5重量%、さらに別の態様では約0.2〜約4重量%、さらなる態様では約0.5〜約3重量%の範囲であり得る。
好適な粘度調整剤(補助増粘剤)は、天然、半合成、および合成ポリマーを含む。天然および変性天然ポリマーの例として、キサンタンガム、セルロース、変性セルロース、デンプン、多糖類等が挙げられる。合成ポリマーの例として、架橋ポリアクリレート、アルカリ膨潤性エマルジョンアクリレートコポリマー、疎水変性アルカリ膨潤性コポリマー、疎水変性非イオン性ポリウレタン、疎水変性アルコキシル化メチルグルコシド、例えばPEG−120メチルグルコースジオレエート、PEG−120メチルグルコーストリオレエート等が挙げられる。混合物も使用することができる。そのような好適な粘度調整剤/乳化剤は、単独でまたは組み合わせて、典型的には、界面活性剤含有組成物の総重量に基づいて、一態様では約0.1重量%〜約5重量%、別の態様では約0.3重量%〜約3重量%、さらに別の態様では約0.5重量%〜約2重量%を占める。
懸濁化剤と組み合わせて使用する場合、界面活性剤含有組成物は、組成物の総重量に基づいて約0.1重量%〜約10重量%の組成物に懸濁した化粧品用ビーズ成分を含むことができる。化粧品用ビーズは、審美的外観のために含めることができるか、または有益な薬剤を皮膚に送達する際のマイクロおよびマクロカプセル剤として機能することができる。例示的なビーズ成分として、限定されないが、マイクロスポンジ、ゼラチンビーズ;アルギン酸ビーズ;発泡ポリスチレンビーズ;ホホバビーズ;ポリエチレンビーズ;Unispheres(登録商標)化粧品用ビーズ(Induchem)、例えば、製品記号YE−501およびUEA−509;ゼラチンビーズに封入されたLipopearls(商標)ビタミンE(Lipo Technologies Inc.);およびConfetti(商標)(United Guardian Company)が挙げられる。好適な懸濁化剤は、Carbopol(登録商標)Aqua SF−1およびCarbopol(登録商標)Aqua SF−2等の架橋アクリルコポリマーレオロジー調整剤を含む。そのようなレオロジー調整剤は、界面活性剤含有組成物の重量に基づいて、約0.1重量%〜約5重量%(ポリマー固形分)の範囲で用いることができる。
本技術の洗浄組成物中の安定化および/または懸濁を必要とする実質的に不溶性の化合物または物質および粒状物質を用いることができる。これらの材料を、例えばポンプ輸送可能なハンドクレンザー等のポンプ容器から分注される配合物と組み合わせて用いる場合、粒状物質の粒径は、複数回のポンプサイクル後に、ポンプを詰まらせたり汚したりすることなくポンプ機構を通過する寸法でなければならない。安定な懸濁を必要とする不溶性化合物および材料の非限定的な例として、顔料、角質除去剤、フケ防止剤、および製品に審美的な見た目および/または感覚的な魅力を与えるために使用される材料(例えば、マイカ、ポリプロピレンビーズ、化粧品用グリッター、エチレングリコール、気泡、封入された香料等)が挙げられる。
組成物中に存在し得る微粒子成分の量は、組成物の総重量に基づいて、一態様では約0.01重量%〜約5重量%、別の態様では約0.05〜約3重量%、さらなる態様では約0.1重量%〜約1%重量%を占める。
パーソナルケア組成物の特性を維持および強化するために、他の任意選択的な構成成分を使用することができる。そのような任意選択的な構成成分は、様々な溶媒、噴霧剤、コーミング助剤、真珠光沢剤、植物抽出物、酸化防止剤、帯電防止剤、防食剤、香料、香水、顔料、染料、および着色料等の製品の審美性に適した薬剤を含む。
本技術の段階的アクリルポリマーを含む界面活性剤含有組成物の成分の選択および量は、配合技術分野の当業者に周知のように、意図する製品およびその機能に応じて変化することを認識されたい。物質およびそれらの従来の機能、ならびに製品カテゴリの広範なリストは、概して、参照により本明細書に組み込まれるINCI Dictionaryに見られ、特に、第7版の第2巻セクション4および5に見られる。
以下の実施例は、本技術の範囲内の実施形態をさらに説明し、実証する。これらの実施例は、例示のみの目的で提示されており、本技術の主旨および範囲から逸脱することなくその多くの変形例が可能であるため、本技術の制限として解釈されるべきではない。別途指定のない限り、重量パーセント(重量%)は、全組成物の重量に基づいて重量パーセントで示される。
方法および材料
透明度試験
組成物の透明度(濁度)は、約20〜25℃の周囲室温で比濁分析濁度計((Mircro 100 Turbidimeter、HF Scientific, Inc.)を用いて比濁計濁度単位(NTU)で測定される。蒸留水(NTU=0)を標準として用いる。6ドラムスクリューキャップバイアル(70mm×25mm)のほぼ頂部まで試験サンプルを充填し、全ての気泡が除去されるまで100rpmで遠心分離する。遠心分離してから、濁度計に入れる前に、各サンプルバイアルをティッシュペーパーで拭いてあらゆる汚れを除去する。サンプルを濁度計に入れ、読み取りを行う。読み取り値が安定したら、NTU値を記録する。バイアルを4分の1回転させ、もう1回読み取りを行って記録する。4回の読み取りが行われるまでこれを繰り返す。4つの読み取り値のうち最も低い値を濁度値として報告する。濁度値が低いほど、より透明な(濁度の低い)組成物を意味する。
ブルックフィールド粘度(粘液粘度)
粘度測定は、回転スピンドル付きブルックフィールド粘度計、モデルDV2TRV(Ametek Brookfield)を毎分20回転(rpm)で用いて、ブルックフィールド法により実施する。粘度測定を行う前にポリマーサンプルを水浴に1時間置くことにより、ポリマー粘液を25℃の温度に平衡化させる。平衡化後、約20〜25℃の周囲室温で粘度を測定する(BV粘度)。スピンドルのサイズは、製造業者からの標準的な推奨動作条件に従って選択される。当業者は、測定される系に適したスピンドルサイズを選択するであろう。
ブルックフィールド粘度(界面活性剤配合物)
界面活性剤を含む系の粘度測定は、約20〜25℃の周囲室温で、回転スピンドル付きブルックフィールド粘度計、モデルDV2TLV Extra(Ametek Brookfield)を毎分20回転(rpm)で用いて、ブルックフィールド法により実施する。スピンドルのサイズは、製造業者からの標準的な推奨動作条件に従って選択される。当業者は、測定される系に適したスピンドルサイズを選択するであろう。
降伏値
降伏応力とも称される降伏値は、応力下での流れに対する初期抵抗として定義される。これは、約21〜23℃の周囲温度で、ブルックフィールド粘度計(モデルDV2TLV Extra)を使用してブルックフィールド降伏値(BYV)外挿法によって測定される。粘度計を使用して、液体サンプルによって0.5〜100rpmの速度でスピンドルを回転させるのに必要なトルクを測定する。トルクの読み取り値にスピンドルおよび速度の適切な定数を掛けることにより、見かけの粘度が得られる。降伏値は、せん断速度ゼロへの測定値の外挿である。BYVは以下の式によって計算される:
BYV、dyn/cm=(ηα1−ηα2)/100
式中、ηα1およびηα2=2つの異なるスピンドル速度(それぞれ0.5rpmおよび1.0rpm)で得られた見かけの粘度である。これらの技術および降伏値測定の有用性は、参照により本明細書に組み込まれるLubrizol Advanced Materials,Inc.の技術データシート番号244(改訂版:1/2002)に説明されている。
グリッター懸濁試験
活性成分および/または審美的に美しい不溶性の油性および粒状物質を懸濁させるポリマー系の能力は、製品の有効性および視覚的な魅力の観点から重要である。6ドラムバイアル(高さ約70mm×直径25mm)に、試験する配合物20gを充填する。各サンプルバイアルを1000rpmで約3分間遠心分離して、配合物に含まれる気泡を除去する。0.006インチの六角形の形態、150μの粒子サイズ、1.39〜1.42kg/dm3の密度を有する化粧用グリッター(Starmist Marilyn Red 0023、American Glitters Inc.)約0.012gをサンプルの表面に置き、グリッターがサンプル全体に均一に分散するまで、木製のヘラを用いて穏やかに手で撹拌する。グリッター粒子の初期位置を確認して印を付ける。サンプルを2時間平衡化させた後、加熱したオーブンにサンプルを入れ、45℃で24時間エージングさせる。高温でエージングした後、サンプルをオーブンから取り出し、室温(21〜23℃)まで冷却する。再びグリッター粒子の位置を観察し、記録する。初期位置に対するグリッター粒子の最終的な位置が≦5mmである場合、そのサンプルは合格である。
以下の構成成分が本技術の実施例に使用される:
実施例1
段階的な半バッチの乳化重合でポリマーを合成し、段階勾配ラテックスポリマー粒子を得た。146.72gの脱イオン(DI)水、10gのエトキシ化脂肪アルコール乳化剤、および10.67gのラウリル硫酸ナトリウム(水中30%活性成分、重量/重量)を含む、撹拌機を備えた第1の反応器内に、168.6gのEA、200gのMAA、1.36gのTMPTA、およびさらなる26.2gのDI水を窒素雰囲気下で加え、900rpmで撹拌して安定なモノマーエマルジョンを形成した。撹拌機を備えた第2の反応器に、913.84gのDI水および1.27gのラウリル硫酸ナトリウム(水中30%活性成分、重量/重量)を加え、加熱しながら窒素雰囲気下にて210rpmで混合した。第2の反応器の内容物が84℃の温度に達したとき、10gの過硫酸アンモニウム溶液(1.6%水溶液、重量/重量)を加熱した界面活性剤溶液に注入した。第1の反応器からのモノマー混合物を、約84〜88℃に維持した反応温度で、150分の期間にわたって3.76g/分の供給速度で第2の反応器内に徐々に計量供給した。エマルジョンモノマーの供給物とともに、40gの0.25%過硫酸アンモニウム溶液(水溶液、重量/重量)を、第2の反応器内の反応混合物に150分の期間にわたって同時に計量供給した。
第1段階のラテックス粒子は、反応開始後30分の期間にわたって形成させた。第2段階の反応の準備をするために、60mLシリンジに1.64gのTMPTAと28.40gのEAとの混合物を装填した。第2段階の反応は、第1段階の重合の開始から約30分後に開始した。反応温度を88℃に上昇させながら、同時にモノマー混合物のシリンジ内への計量供給を開始した。第2段階モノマー混合物を、120分の期間にわたって0.250g/分の速度で第1の反応器内に徐々に計量供給した。シリンジからのモノマー混合物の段階的な添加により、ラテックス粒子の標的とする勾配構造が形成される。モノマーの添加完了後、反応混合物を150分間88℃の温度に保持した。得られたポリマーエマルジョン生成物を室温まで冷却し、反応器から取り出して回収した。
実施例2〜16
実施例2〜16のポリマーは、それぞれのモノマーの量を表1に記載されるように変更したことを除いて、実施例1のポリマーの調製について記載したのと同じ構成成分および条件を用いて重合した。合成された各ポリマーおよび市販のレオロジー調整ポリマーのMFFTは、上記の試験方法により決定した。MFFTの結果を表2に報告する。
実施例17
この実施例で合成されたポリマーは、第2段階モノマー混合物がどのように加えられたかを除いて、実施例1のポリマーの調製について記載したのと同じ構成成分および条件を用いて重合した。第2段階モノマー混合物は、複数のバッチ添加で加えた(50分間隔で3回)。モノマーの添加完了後、反応混合物を150分間88℃の温度に保持した。得られたポリマーエマルジョン生成物を室温まで冷却し、反応器から取り出して回収した。ポリマーのMFFTを測定し、表2に報告した。
表1に報告されているモノマー量は、ポリマーの調製に使用されるモノマー成分の合計量である。表1Aに報告されているモノマー量は、ポリマーの各段階の調製に使用されるモノマー量である。
実施例18〜36
液体発泡ハンドソープ組成物を、表3および表3aに記載される成分を用いて、実施例1〜17のポリマーと配合した。さらに、市販のレオロジー調整剤C1およびC2を含むハンドソープ組成物も、比較目的で同様に配合した(表3a)。
配合手順
表3および表3aに記載される発泡ハンドソープ組成物は、以下のように個別に調製した。
1)好適な混合容器に232gのDI水を加えた。
2)泡の発生を最小限に抑えるために、タービンブレードで穏やかに混合しながら、表に示される量のポリマー成分を混合容器に加えた。
3)ラウリル硫酸ナトリウム、ラウレス硫酸ナトリウム、コカミドプロピルベタイン、およびPPG−20メチルグルコースエーテルを、連続的に穏やかに混合しながら、表に記載される順序および量で容器に加えた。
4)水酸化ナトリウムを示された量で各石鹸組成物に加えた。
5)さらなるDI水を各石鹸組成物に加えて、pHを約6に調整した。石鹸組成物を均質になるまで連続的に混合した。
配合されたハンドソープ組成物の各々を、粘度、透明度、降伏値、および長期間にわたってグリッターを懸濁させる能力について評価した。評価の結果を表4および表4aに示す。
実施例37〜52
液体発泡ハンドソープ組成物は、各組成物が0.12重量%のEMD Xirona Magic Mauveのマイカ(D50=16.0〜22.0μm)を含んでいたことを除いて、実施例18〜36に記載されるように配合した。各配合物を、泡生成ディスペンサーポンプ(Arminak&Associates製F8T 1.5cc泡ポンプ40mm、No.AAF8S15T、シリーズ:F8S15T、クロージャ寸法:40mm、充填容量/出力1.5cc)を備えた使い捨ての消費者用ハンドソープディスペンサーに移した。各ディスペンサーのポンプの真上に位置する空気圧ポンプアクチュエータを装備した8つのポンプステーションで構成された自動ポンプ装置に、ソープディスペンサーを載せた。アクチュエータは、泡生成ディスペンサーポンプを連続的に押下および解放するように設計されている。アクチュエータの空気圧を制御するためのレギュレータを備えた従来の実験室用圧縮空気供給システムにアクチュエータを接続した。レギュレータの圧力を選択して、ディスペンサーポンプを完全に押下できるようにした。ディスペンサーポンプは、各容器の内容物が空になるまで(2時間間隔で)連続的にポンプ輸送された。ポンプ輸送が進行するにつれて、分注の品質を視覚的に観察した。ボトル内にグリッターが沈降した場合、石鹸配合物がポンプヘッドのディスペンサー開口部から出るときに誤った方向に出た場合、または試験期間中にかなりの量のポリマーがポンプヘッドのディスペンサー開口部に堆積した場合、配合物を不合格とした。合格/不合格の結果を表5に要約する。

Claims (23)

  1. 構造化エマルジョンポリマー粒子であって、
    (a)(i)約53〜約60、または約53.5〜約58、または約54〜約56重量パーセントの少なくとも1つのエチレン性不飽和C−Cカルボン酸モノマー、(ii)約39〜約46、または約41〜約45.5、または約43〜約45重量パーセントの少なくとも1つのC−Cアルキル(メタ)アクリレートモノマー、および(iii)少なくとも1つの架橋性モノマーを含むモノマー混合物から重合される約15〜約25重量パーセントの第1段階ポリマーコアと、
    (b)(i)約47〜約55、または約48〜約53、または約49〜約50重量パーセントの少なくとも1つのエチレン性不飽和C−Cカルボン酸モノマー、(ii)一態様では約52〜44重量%、別の態様では約51〜約46重量%、なおさらなる態様では約50〜約49重量%の少なくとも1つのC−Cアルキル(メタ)アクリレートモノマー、および(iii)少なくとも1つの架橋性モノマーを含むモノマー混合物から重合される約85〜約75重量パーセントの第2段階ポリマーシェルとを含み、
    前記第1段階モノマー混合物中に存在する前記少なくとも1つのエチレン性不飽和C−Cカルボン酸モノマーの重量分率は、前記第2段階モノマー混合物中に存在する少なくとも1つのC−Cカルボン酸モノマーの重量分率よりも3〜20パーセント大きく、
    前記第1および前記第2段階モノマー混合物中に存在する前記架橋性モノマーの合計は、前記第1および第2段階モノマー混合物中に存在する全モノマーの重量に基づいて約0.5重量パーセント〜約1.5重量パーセントの範囲であり、前記第2段階モノマー混合物に対する前記第1段階モノマー混合物中に存在する前記架橋性モノマーの重量分率は、15:50〜85:50パーセントの範囲である、構造化エマルジョンポリマー粒子。
  2. 前記第1段階モノマー混合物および前記第2段階モノマー混合物中の前記少なくとも1つのエチレン性不飽和C−Cカルボン酸モノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、シトラコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、アコニット酸、およびそれらの混合物から独立して選択される、請求項1に記載の構造化エマルジョンポリマー粒子。
  3. 前記第1段階モノマー混合物および前記第2段階モノマー混合物中の前記少なくとも1つのC−Cアルキル(メタ)アクリレートモノマーは、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、およびそれらの混合物から独立して選択される、先行する請求項のいずれか一項に記載の構造化エマルジョンポリマー粒子。
  4. 前記第1段階モノマー混合物中の前記少なくとも1つのエチレン性不飽和C−Cカルボン酸モノマーは、メタクリル酸である、先行する請求項のいずれか一項に記載の構造化エマルジョンポリマー粒子。
  5. 前記第2段階モノマー混合物中の前記少なくとも1つのエチレン性不飽和C−Cカルボン酸モノマーは、メタクリル酸である、先行する請求項のいずれか一項に記載の構造化エマルジョンポリマー粒子。
  6. 前記第1段階モノマー混合物中の前記少なくとも1つのC−Cアルキル(メタ)アクリレートモノマーは、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、およびそれらの混合物から選択される、先行する請求項のいずれか一項に記載の構造化エマルジョンポリマー粒子。
  7. 前記第2段階モノマー混合物中の前記少なくとも1つのC−Cアルキル(メタ)アクリレートモノマーは、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、およびそれらの混合物から選択される、先行する請求項のいずれか一項に記載の構造化エマルジョンポリマー粒子。
  8. 前記第1段階モノマー混合物および前記第2段階モノマー混合物中の前記架橋性モノマーは、多官能性アクリレート、ポリアリルエーテル、およびそれらの混合物から独立して選択される、先行する請求項のいずれか一項に記載の構造化エマルジョンポリマー粒子。
  9. 前記架橋性モノマーは、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート;ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジオールジメタクリレート、およびそれらの混合物から選択される、請求項8に記載の構造化エマルジョンポリマー粒子。
  10. 前記架橋性モノマーは、アリル(メタ)アクリレート、ジアリルフタレート、ジアリルイタコネート、ジアリルフマレート、およびジアリルマレエート;分子あたり2〜8個のアリル基を有するスクロースのポリアリルエーテル、ペンタエリスリトールのポリアリルエーテル、およびトリメチロールプロパンのポリアリルエーテルから選択される、請求項8に記載の構造化エマルジョンポリマー粒子。
  11. 前記第1段階モノマー混合物および前記第2段階モノマー混合物中の前記架橋性モノマーは、トリメチロールプロパントリアクリレートから選択される、請求項9に記載の構造化エマルジョンポリマー粒子。
  12. 約18〜約40℃、または約20〜約35℃、または約21〜約30℃、または約24〜約26℃の範囲の最低膜形成温度を有する、先行する請求項のいずれか一項に記載の構造化エマルジョンポリマー粒子。
  13. 請求項1〜12のいずれか一項に記載の構造化エマルジョンポリマー粒子を含む、増粘剤。
  14. 洗浄組成物であって、
    (a)約0.5〜約40重量%、または約1〜約25重量%、または約5〜15重量%の少なくとも1つの起泡性界面活性剤と、
    (b)約0.05重量%〜約10重量%、または%、または約約0.1重量%〜約6重量%、または約0.5重量%〜4重量%、または1重量%〜約3重量%、または約1.25重量%〜約2.5重量%の請求項1〜12のいずれか一項に記載のポリマー(活性ポリマー固形物)と、
    (c)水とを含み、重量パーセントは前記組成物の総重量に基づいている、洗浄組成物。
  15. アルカリ性中和剤をさらに含む、請求項14に記載の洗浄組成物。
  16. 懸濁粒子をさらに含む、請求項14または15に記載の洗浄組成物。
  17. 25℃で約300〜約1000mPa・sの範囲のブルックフィールド粘度を有する、請求項14〜16のいずれかに記載の洗浄組成物。
  18. ≧12dyn/cm、または≧15dyn/cm、または≧18dyn/cm、または≧20dyn/cmの降伏値を有する、請求項14〜17のいずれかに記載の洗浄組成物。
  19. 前記少なくとも1つの起泡性界面活性剤は、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、双性イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、およびそれらの混合物から選択される、請求項14〜18のいずれかに記載の洗浄組成物。
  20. 前記少なくとも1つの界面活性剤は、アニオン性界面活性剤と両性界面活性剤との混合物である、請求項14〜19のいずれかに記載の洗浄組成物。
  21. アニオン性界面活性剤対両性界面活性剤の重量比は、アニオン性界面活性剤対両性界面活性剤(活性物質)の比が10:1〜約2:1および9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4.5:1、4:1、または3:1である、請求項20に記載の洗浄組成物。
  22. 前記粒子が、被覆マイカ、マイカ被覆金属酸化物(例えば、二酸化チタン、酸化クロム、酸化鉄)、顔料、角質除去剤、フケ防止剤、粘土、膨潤性粘土、ラポナイト、ガス気泡、リポソーム、マイクロスポンジ、化粧品用ビーズ、フレークおよびグリッターから選択される、請求項16〜21のいずれかに記載の洗浄組成物。
  23. コアを形成するための約15〜約25重量%の第1のモノマー混合物と、シェルを形成するための約85〜約75重量%の第2のモノマー混合物とを逐次重合することによって形成される構造化エマルジョンポリマーを調製するためのプロセスであって、前記第1のモノマー混合物は、(i)約53〜約60、または約53.5〜約58、または約54〜約56重量パーセントの少なくとも1つのエチレン性不飽和C−Cカルボン酸モノマー、(ii)約39〜約46、または約41〜約45.5、または約43〜約45重量パーセントの少なくとも1つのC−Cアルキル(メタ)アクリレートモノマー、および(iii)少なくとも1つの架橋性モノマーを含み、前記第2のモノマー混合物は、(iv)約47〜約55、または約48〜約53、または約49〜約50重量パーセントの少なくとも1つエチレン性不飽和C−Cカルボン酸モノマー、(v)一態様では約52〜44重量%、別の態様では約51〜約46重量%、なおさらなる態様では約50〜約49重量%の少なくとも1つのC−Cアルキル(メタ)アクリレートモノマー、および(vi)少なくとも1つの架橋性モノマーを含み、
    前記第1のモノマー混合物中に存在する前記少なくとも1つのC−Cカルボン酸モノマーの重量分率は、前記第2のモノマー混合物中に存在する前記少なくとも1つのC−Cカルボン酸モノマーの重量分率よりも3〜20パーセント大きく、
    前記第1および前記第2のモノマー混合物中に存在する前記架橋性モノマーの合計は、(前記第1および第2のモノマー混合物中に存在する全モノマーの重量に基づいて)約0.5重量パーセント〜約1.5重量パーセントの範囲であり、前記第2のモノマー混合物に対する前記第1のモノマー混合物中に存在する前記架橋性モノマーの重量分率は、15:50〜85:50パーセントの範囲である、プロセス。
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