CN117615744A - 可水合浓缩表面活性剂组合物 - Google Patents
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Abstract
一种可水合浓缩表面活性剂组合物，其基于组合物的总重量且以100％活性计包含：a)5重量％至40重量％的包含6至22个碳原子的无硫酸盐的阴离子表面活性剂；b)5重量％至40重量％的两性和/或两性离子表面活性剂；c)0.01重量％至5重量％的第一粘度调节剂，选自电解质、聚合物增稠剂、乙氧基化脂肪酸酯、包含12至18个碳原子的胺及其混合物；d)0.1重量％至15重量％的第二粘度调节剂，其为多元醇；e)防腐剂；和f)10至70重量％的水；其中所述可水合浓缩表面活性剂组合物具有3至6的pH；且其中在30℃下在Brookfield DV2T上使用转子RV‑05以20rpm在Helipath台架上测量60秒时，所述可水合浓缩表面活性剂组合物的粘度为6000至400000cps，优选8000至300000cps。
Description
技术领域
本发明涉及可水合的浓缩表面活性剂清洁组合物和通过用水稀释来制备最终用途组合物的方法。本发明特别应用于个人护理，特别是毛发护理领域。
背景技术
基于液体的清洁组合物，如洗发剂和沐浴露，是常见的且是许多消费者喜爱的。此类组合物通常具有水作为主要成分，并且它们通常在塑料瓶或塑料管中出售。组合物通常被配制成具有消费者习惯使用的粘度，并且易于从出售它们的包装中排出。
常常宣传的是世界海洋很快将含有比鱼更多的塑料。考虑到环境问题以及消费者和有意识的公司为地球做更多工作的愿望，强烈希望在销售产品(包括消费品)时使用更少的塑料。鉴于此，已经进行尝试以销售浓缩物形式的产品，并因此运输在较小包装中包含较少水的产品。
浓缩物形式的含表面活性剂的清洁产品在现有技术中是已知的。
US2019/031258A1描述了流变流体化浓缩发泡组合物。
US2018/098923A1公开了基本上不含硫酸化表面活性剂的个人护理组合物。
US2019/282480A1描述了具有N-酰基酸性氨基酸或其盐和两性表面活性剂的自增稠清洁组合物。
浓缩物通常在使用时被稀释以形成液体产品，该液体产品然后可以以常规方式使用。
这种浓缩物遇到的困难是消费者通常不喜欢向浓缩物中加入额外的水并且必须例如通过搅拌将浓缩物转化成可用的最终产品。关于水合的产品，常见的抱怨包括该方法耗时且所得产品在加入水后不均匀，且具有不希望的粘度。
实际上，我们已经发现，在被消费者使用之前，这种浓缩的组合物需要延长的时间来适当地稀释，并且一些消费者不允许足够的时间来进行完全稀释。因此，希望的是提供一种快速稀释以便更容易和更有效使用的浓缩物。
稀释的浓缩物的性质也是重要的。消费者非常喜欢稠的液体，因为它们将稠度与质量、良好的扩散性和可倾倒性相关联。理想地，浓缩物的稀释产品具有与标准形式的个人护理产品如洗发剂相似的粘度。因此，希望的是提供一种浓缩物，其产生具有与常规液体产品相似的稠度的稀释产品。
还希望的是开发基本上不含硫酸盐和不含硅氧烷的浓缩物以满足环境需要。
在酸性pH下起作用的制剂也是希望的，因为它允许使用更天然来源的防腐剂材料，其通常在较低pH下起作用，例如苯甲酸钠。
我们现在惊奇地发现，以层状晶相提供的组合物能够在稀释时快速转化为各向同性相。与高盐含量相结合，可以实现稠的最终稀释物。
该组合物可以作为小体积的浓缩物使用并在使用时稀释。其可在再填充包装中用水稀释以确保减少塑料废物。
发明内容
在第一方面，本发明提供了一种可水合浓缩表面活性剂组合物，其包含：
a)5重量％至40重量％的包含6至22个碳原子的无硫酸盐的阴离子表面活性剂；
b)5重量％至40重量％的两性和/或两性离子表面活性剂；
c)0.01重量％至5重量％的第一粘度调节剂，其选自电解质、聚合物增稠剂、乙氧基化脂肪酸酯、包含12至18个碳原子的胺及其混合物；
d)0.1重量％至15重量％的第二粘度调节剂，其为多元醇；
e)防腐剂；和
f)10重量％至70重量％的水；
其中所述可水合浓缩表面活性剂组合物具有3至6的pH；以及
其中所述可水合浓缩表面活性剂组合物具有3-6的pH；且其中所述可水合浓缩表面活性剂如在30℃下在Brookfield DV2T上使用转子RV-05以20rpm在Helipath台架上测量60秒时，具有6000至400000cps的粘度。
在第二方面，提供了通过用水稀释使第一方面的可水合浓缩表面活性剂组合物水合而制备的最终用途组合物。
优选地，最终用途组合物具有1:1至1:6，更优选1:1至1:5的可水合浓缩表面活性剂组合物与水的重量比。优选地当在30℃下在Brookfield DV2T上使用转子RV-05以20rpm在Helipath台架上测量60秒时，最终用途组合物具有在30℃下2000至10000cPs，优选2000至7500cPs的粘度。
可水合浓缩表面活性剂组合物的粘度为6,000-400,000cps，优选8000-300,000cps，更优选10,000-100,000cps，甚至更优选15,000-40,000cps，最优选15,000-30,000cps。
在稀释时，粘度降低，从而导致具有2000至10,000cps，优选2000至7,500cps的粘度的最终用途组合物，如在30℃下在Brookfield DV2T上使用转子RV-05以20rpm在Helipath台架上60秒所测量的。
在第三方面，本发明提供了制备最终用途组合物的方法，该方法包括用水稀释第一方面的可水合浓缩表面活性剂组合物的步骤。优选地，该方法包括对可水合组合物和水的混合物施加适度剪切(如振摇或搅拌)以在少于5分钟内，优选地少于3分钟内，更优选地少于2分钟内，甚至更优选地少于1分钟内，最优选地少于30秒内产生最终用途组合物的步骤。
优选地，可水合浓缩表面活性剂组合物以1:1至1:6，更优选1:1至1:6的可水合浓缩表面活性剂组合物与水的重量比稀释。优选地，水具有10至50摄氏度的温度。
具体实施方式
制备方法
当制备本发明的可水合浓缩表面活性剂组合物时，所需成分可以用常规设备在适度剪切和大气条件下混合，温度为35-80℃。
将水加入到可水合浓缩表面活性剂组合物中以产生最终用途组合物。在容器中的适度剪切如振摇(或搅拌)在少于5分钟内，优选少于3分钟内，最优选少于2分钟内产生最终用途组合物。在本发明的实施方式中，最终用途组合物在少于1分钟内，甚至优选少于30秒内制备。
组合物的粘度
可水合浓缩表面活性剂组合物的粘度为6,000-400,000cps，优选8000-300,000cps，优选15,000-40,000cps，更优选15,000-30,000cps。
在稀释时，粘度增加，导致最终用途组合物具有2000至10,000cps，优选2000至7,500cps的粘度，如在30℃下在Brookfield DV2T上使用转子RV-05以20rpm在Helipath台架上60秒所测量的。
在本发明中，可水合浓缩表面活性剂组合物应配制成使得在稀释时达到最终用途组合物中所需的组分/成分水平(如硫酸盐水平)。
本发明的可水合浓缩表面活性剂组合物表格组合物的起始粘度高于加入水并制备最终用途组合物后的最终粘度。
可水合浓缩表面活性剂组合物和最终用途组合物通常具有3.0至6.0的pH。
最终用途组合物通过将水和可水合浓缩表面活性剂组合物组合并混合(用适度剪切如搅拌，优选振摇)以产生最终用途组合物来制备。
本发明的组合物是美容性的和非治疗性的。
最终用途组合物可以是个人护理清洁组合物，并且优选是洗发剂、化妆水、洗面奶、洗手液或个人护理液体沐浴液，更优选洗发剂或沐浴液，最优选洗发剂。
最终用途组合物是适于擦去或洗去，优选用水洗去的组合物。
在本发明的实施方案中，最终用途洗发剂组合物可优选具有2,000至6,000的粘度。
除非另外指出，粘度是在30℃下在Brookfield DV2T上使用转子RV-05以20rpm在Helipath台架上60秒测量的。
不含硅氧烷
优选地，本发明的可水合浓缩表面活性剂组合物不含硅氧烷。在本发明的上下文中，“不含”是指具有总组合物的重量的小于0.4重量％，更优选小于0.1重量％，甚至更优选小于0.05重量％，还更优选小于0.001重量％，还优选小于0.0001重量％，并且最优选0重量％的硅氧烷。
无硫酸盐的阴离子表面活性剂
本发明的可水合浓缩表面活性剂组合物包含阴离子表面活性剂，其不含硫酸盐。
用于本发明的典型的不含硫酸盐的阴离子表面活性剂包括在其分子结构中含有具有6至22个碳原子，优选8至22个，更优选8至18个碳原子，甚至更优选10至18个碳原子，最优选12至18个碳原子的有机疏水基团；和至少一种水增溶基团(其优选选自磺酸盐、磺基琥珀酸盐、磷酸盐、肌氨酸盐、牛磺酸盐、羟乙基磺酸盐、甘氨酸盐、谷氨酸盐及其混合物，最优选选自异硫代硫酸盐(isothionates)、牛磺酸盐及其混合物)的那些表面活性试剂。
磺基琥珀酸盐
阴离子表面活性剂还可包括烷基磺基琥珀酸盐(包括单烷基和二烷基，例如C6-C22磺基琥珀酸盐)；烷基和酰基牛磺酸盐(通常甲基牛磺酸盐)、烷基和酰基肌氨酸盐、磺基乙酸盐、C8-C22烷基磷酸盐和膦酸盐、烷基磷酸酯和烷氧基烷基磷酸酯、酰基乳酸盐、C8-C22单烷基琥珀酸盐和马来酸盐、磺基乙酸盐、烷基葡糖苷和酰基羟乙基磺酸盐等。
磺基琥珀酸盐可以是具有下式的单烷基磺基琥珀酸盐：
R1O2CCH2CH(SO3M)CO2M
和下式的酰胺-MEA磺基琥珀酸盐：
R1CONHCH2CH2O2CCH2CH(SO3M)CO2M，其中R1范围为C8-C22烷基。
肌氨酸盐
用于本发明组合物的肌氨酸盐通常由下式表示：
R2CON(CH3)CH2CO2M，其中R2范围为C8-C20烷基。
羟乙基磺酸盐
可以使用的羟乙基磺酸盐包括C8-C18酰基羟乙基磺酸盐(包括具有取代的头部基团(如C1-4烷基取代，优选甲基取代)的那些)。这些酯通过碱金属羟乙基磺酸盐与具有6至18个碳原子且碘值小于20的混合脂族脂肪酸之间的反应制备。通常至少75％的混合脂肪酸具有12至18个碳原子，且最多25％具有6至10个碳原子。
所用的酰基羟乙基磺酸盐可以是烷氧基化的羟乙基磺酸盐，如在Llardi等的于1995年2月28日授权的名称为“Fatty Acid Esters of Polyalkoxylated isethonicacid”的美国专利号5,393,466中所述的；在此引入作为参考。该化合物具有以下通式：
R5C-O(O)-C(X)H-C(Y)H-(OCH2-CH2)m-SO3M
其中R5是具有8至18个碳的烷基，m是1至4的整数，X和Y各自独立地是氢或具有1至4个碳的烷基，并且M是增溶阳离子。
牛磺酸盐
用于本发明的可水合浓缩表面活性剂组合物中的牛磺酸盐通常由下式表示：
R3CONR4CH2CH2SO3M
其中R3是C8-C20烷基，R4是C1-C4烷基和M是增溶阳离子。
用于本发明的可水合浓缩表面活性剂组合物的合适的牛磺酸盐表面活性剂是牛磺酸或N-甲基牛磺酸的酰胺，及其盐，例如由以下通式表示的酰基牛磺酸盐：
R8C(O)N(R9)(CH2)ySO3M (a),并且优选由以下通式表示
R8C(O)N(R9)CH2CH2SO3M (b)，
其中R8是C6至C30，更特别地C6至C24烷基，y是2或3，R9是氢或甲基，并且M是增溶阳离子，例如像氢、铵、碱金属阳离子、低级(即C至C4)烷醇铵阳离子或碱性氨基酸阳离子。在一个实施方案中，R8为C8至C18烷基。在一个实施方案中，至少一半的R8基团是C8-C18烷基。在另一个实施方案中，至少一半的R8基团是C10-C14烷基。R8可以是饱和或不饱和的。在一个实施方案中，R9为甲基。
根据式(a)的合适的酰基牛磺酸盐包括例如通常称为甲基月桂酰基牛磺酸钠、甲基月桂酰基牛磺酸钾、甲基肉豆蔻酰基牛磺酸钠、甲基肉豆蔻酰基牛磺酸钾、甲基肉豆蔻酰基牛磺酸铵、甲基椰油酰基牛磺酸钠、甲基椰油酰基牛磺酸钾、甲基椰油酰基牛磺酸铵、甲基油酰基牛磺酸钠、甲基油酰基牛磺酸钾、甲基油酰基牛磺酸铵、月桂酰基牛磺酸钠、月桂酰基牛磺酸钾、肉豆蔻酰基牛磺酸铵、椰油酰基牛磺酸钠、油酰基牛磺酸钾等的牛磺酸盐。在一个实施方案中，特别感兴趣的是N-甲基牛磺酸的椰子脂肪酸酰胺的盐。
磺酸盐
适用于本发明的可水合浓缩表面活性剂组合物的阴离子表面活性剂包括脂族磺酸盐，例如伯烷烃(例如C8-C22)磺酸盐、伯烷烃(例如C8-C22)二磺酸盐、C8-C22烯烃磺酸盐、C8-C22羟烷烃磺酸盐或烷基甘油醚磺酸盐(AGS)；或芳族磺酸盐如烷基苯磺酸盐。
优选的磺酸盐表面活性剂是α-烯烃磺酸盐。用于本发明的α-烯烃磺酸盐阴离子表面活性剂优选具有通式(I)
R1-CH＝CH-CH2-SO3 -M+ (I)
其中R1选自具有11-13个碳原子的直链或支链烷基及其混合物；并且M是增溶阳离子；
优选地通式(I)中的R1是C14或C16直链烷基。
优选地通式(I)中的M选自碱金属阳离子(例如钠或钾)、铵阳离子和取代的铵阳离子(例如烷基铵、链烷醇铵或葡糖铵(glucammonium))。
商业生产的通式(I)的α-烯烃磺酸盐阴离子表面活性剂可以通过使衍生自天然气的C14-16烯烃硫酸化制备。该方法还可以产生同系物和低水平的未反应烯烃的混合物。
特别优选的是具有平均14-16个碳的α-烯烃磺酸盐。这种材料的合适实例是Bioterge AS40(来自Stepan)。
甘氨酸盐和谷氨酸盐
不含硫酸盐的阴离子表面活性剂可以是甘氨酸盐表面活性剂或谷氨酸盐表面活性剂。
优选的甘氨酸盐是月桂酰基甘氨酸钠和椰油酰基甘氨酸钠。
优选的谷氨酸盐是月桂酰基谷氨酸钠和椰油酰基谷氨酸钠。
在本发明的实施方案中，所用的阴离子表面活性剂选自月桂酰基甘氨酸钠、椰油酰基甘氨酸钠、月桂酰基谷氨酸钠、椰油酰基谷氨酸钠、月桂酰基羟乙基磺酸钠、椰油酰基羟乙基磺酸钠、甲基月桂酰基牛磺酸钠、甲基椰油酰基牛磺酸钠或其混合物。这样的阴离子表面活性剂可从供应商如Galaxy Surfactants、Clariant、Sino Lion和IInnospec商购。椰油酰基羟乙基磺酸钠、甲基月桂酰基牛磺酸钠、月桂酰基葡糖酸钠、甲基月桂酰基羟乙基磺酸钠或其混合物是适合使用的优选的阴离子表面活性剂。
合适的阴离子表面活性剂的具体实例包括月桂基肌氨酸钠、月桂酰基肌氨酸钠、月桂基肌氨酸、十三烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、甲基椰油酰基牛磺酸钠、椰油酰基羟乙基磺酸钠及其混合物。优选地阴离子表面活性剂选自甲基椰油酰基牛磺酸钠和椰油酰基羟乙基磺酸钠，最优选甲基椰油酰基牛磺酸钠。
也可以使用任何上述材料的混合物。
在本发明的典型可水合浓缩表面活性剂组合物中，阴离子表面活性剂的含量通常为5-40％，优选7-35％，更优选10-30％，最优选15-30％(基于组合物的总重量和100％活性物质水平按重量计)。
两性和/或两性离子表面活性剂
本发明的可水合浓缩表面活性剂组合物包括助表面活性剂，其为两性或两性离子表面活性剂。优选地，两性和/或两性离子表面活性剂选自甜菜碱、两性乙酸盐、磺基甜菜碱及其混合物。
基于可水合浓缩表面活性剂组合物的总重量和基于100％活性物质水平，助表面活性剂的含量通常为5-40重量％，优选7-35重量％，更优选10-30重量％，最优选15-30重量％。
优选地助表面活性剂是两性表面活性剂。合适的两性表面活性剂是甜菜碱，例如具有通式R(CH3)2N+CH2COO-的那些，其中R是烷基或烷基酰胺基烷基，该烷基优选具有6-22个碳原子，更优选8-22个碳原子，甚至更优选8-18个碳原子，还更优选10-18个碳原子，最优选12-18个碳原子，及其混合物。
甜菜碱表面活性剂
适用于本发明的甜菜碱可由以下通式表示：
R10[C(O)NH-(CH2)y]z-N+(R11)(R12)CH2CO2 - (IV)
其中R10是C6至C30，更具体地C6至C24烷基，z是0或1，R11和R12独立地是1至3个碳原子的烷基、羟烷基或羧烷基，并且y是2或3；及其盐。在一个实施方案中，一半的基团R10是C8-C18烷基。在另一个实施方案中，至少一半的基团R10是C10-C14烷基。R10可以是饱和的或不饱和的。在一个实施方案中，R10衍生自椰子油或棕榈仁油。在一个实施方案中，R11和R12为甲基。
式(IV)甜菜碱包括简单甜菜碱：
R10-N+(R11)(R12)CH2CO2 - (IVa)
其中R10、R11和R12如上所述，和酰胺基甜菜碱：
R10C(O)NH-(CH2)y-N+(R11)(R12)CH2CO3 - (IVb)
其中R10、R11、R12和y如上所述。
特别合适的甜菜碱是油烯基甜菜碱、辛酰基酰胺丙基甜菜碱、月桂酰胺丙基甜菜碱、异硬脂酰胺丙基甜菜碱和椰油酰胺丙基甜菜碱及其混合物。最优选地，助表面活性剂是椰油酰胺丙基甜菜碱。
两性离子表面活性剂
适用于本发明的两性离子表面活性剂包括至少一个酸基团。这样的酸基团可以是羧酸或磺酸基团。它们通常包括季氮，且因此可以是季氨基酸。它们通常应包括具有6-22个碳原子，更优选8-22个碳原子，甚至更优选8-18个碳原子，还更优选10-18个碳原子，最优选12-18个碳原子的烷基或烯基，及其混合物。这些表面活性剂通常符合以下总体结构式：
R6-[-C(O)-NH(CH2)q-]r-N+-(R7-)(R8)A-B，
其中R7为6至22个，优选8至22个，更优选8至18个碳原子，还更优选10至18个碳原子，甚至更优选12至18个碳原子的烷基或烯基；R7和R8各自独立地为1至3个碳原子的烷基、羟烷基或羧烷基；q为2至4；r为0至1；A为任选被羟基取代的1-3个碳原子的亚烷基，且B为-CO2-或-SO3-。
两性乙酸盐
适用于本发明的两性离子表面活性剂包括酰基两性乙酸钠、酰基两性丙酸钠、酰基两性二乙酸二钠和酰基两性二丙酸二钠，其中酰基(即烷酰基)可包含具有6至22个碳原子，更优选8至22个碳原子，甚至更优选8至18个碳原子，还更优选10至18个碳原子，最优选12至18个碳原子的烷基部分，以及它们的混合物。适用的两性表面活性剂的说明性实例包括月桂酰两性基乙酸钠、椰油酰两性基乙酸钠、月桂酰两性基乙酸钠、椰油酰两性基乙酸钠及其混合物。
磺基甜菜碱
适用的两性离子表面活性剂是椰油酰胺丙基磺基甜菜碱。这样的表面活性剂可从供应商如Stepan公司商购，并且使用上述表面活性剂的混合物在本发明的范围内。
a)不含硫酸盐的阴离子表面活性剂与b)两性和/或两性离子表面活性剂的重量比为1:1至1:2，优选1:1.4。
组合物优选包含总量为至少20重量％；更优选至少22重量％，甚至更优选至少24重量％和最优选至少25重量％的阴离子表面活性剂(a)和两性和/或两性离子表面活性剂(b)。
第一粘度调节剂
本发明的可水合浓缩表面活性剂组合物包含第一粘度调节剂，其用于增稠稀释的最终产品。
第一粘度调节剂选自电解质、聚合增稠剂、乙氧基化脂肪酸酯、包含12-18个碳原子的胺及其混合物。
电解质增稠剂
优选的电解质增稠剂是无机电解质。适用于本发明的无机电解质包括金属氯化物(如氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁、氯化锌、氯化铁和氯化铝)和金属硫酸盐(如硫酸钠和硫酸镁)。无机电解质用于为组合物提供粘度。
用于本发明的优选无机电解质的实例包括氯化钠、氯化钾、硫酸镁及其混合物。
任何上述材料的混合物也可以是合适的。
当包括时，无机电解质在本发明组合物中的含量通常为约0.1-6％，优选约0.25-5％的范围(按可水合浓缩表面活性剂组合物的总重量计)。
聚合物增稠剂
优选的聚合增稠剂选自多糖、淀粉、纤维素材料(例如纤维如柑橘微纤维)及其混合物。
多糖
优选的多糖是瓜尔胶、黄原胶和角叉菜胶。
合适的树胶包括黄原胶、菌核、果胶、刺梧桐胶、***胶、琼脂、瓜尔胶(包括塞内加尔***胶)、角叉菜胶、藻酸盐及其组合。
淀粉
代表性的淀粉是化学改性淀粉，如羟丙基淀粉磷酸钠和辛烯基琥珀酸淀粉铝。通常优选木薯淀粉，麦芽糖糊精也是优选的。
纤维素材料
合适的纤维素材料包括羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素钠(纤维素胶/羧甲基纤维素)和纤维素(例如纤维素微纤丝、纤维素纳米晶体或微晶纤维素)。
纤维素微纤丝的来源包括次生细胞壁材料(例如木浆、棉花)、细菌纤维素和初生细胞壁材料。优选地，初生细胞壁材料的来源选自来自果实、根、鳞茎、块茎、种子、叶及其组合的薄壁组织；更优选选自柑橘类果实、番茄果实、桃果实、南瓜果实、猕猴桃果实、苹果果实、芒果果实、甜菜、甜菜根、芜菁、欧洲防风、玉米、燕麦、小麦、豌豆及其组合；并且甚至更优选选自柑橘果实、番茄果实及其组合。初生细胞壁材料的最优选来源是来自柑橘果实的薄壁组织。柑橘类纤维，如可由公司以AQ Plus获得的那些，也可用作纤维素微纤丝的来源。纤维素来源可以通过任何已知方法进行表面改性，包括在ColloidalPolymer Science，Kalia等，“Nanofibrillated cellulose：surface modification andpotential applications”(2014)，第292卷，第5-31页中描述的那些。
乙氧基化脂肪酸酯
可以使用高分子量乙氧基化脂肪酸酯。说明性实例包括PEG 120甲基葡萄糖二油酸酯、PEG 18甘油油酸酯/椰油酸酯、PEG 150季戊四醇四硬脂酸酯，其混合物等。优选的聚合物粘度助剂是PEG 150季戊四醇四硬脂酸酯，其由Croda以Versathix名称销售。
胺
优选的包含C12至C18碳原子的胺是硬脂酰胺丙基二甲基胺(TAS)。
第一粘度调节剂以浓缩的可水合组合物重量的0.01-5重量％，优选0.1-4重量％，更优选0.1-3重量％，最优选0.5-2重量％的量存在。
第一粘度调节剂以稀释的最终组合物重量的0.01-1重量％，优选0.01-0.8重量％，更优选0.1-0.5重量％，和最优选0.15-0.3重量％的量存在。
第二粘度调节剂
本发明的可水合浓缩表面活性剂组合物包含第二粘度调节剂，其用于在用水稀释之前降低可水合浓缩表面活性剂组合物的粘度。
降低可水合的浓缩表面活性剂组合物的粘度的任何多元醇，例如聚丙二醇(PPG)、聚乙二醇、单丙二醇(MPG)和甘油。
这些通常是多羟基醇型材料。典型的多羟基醇包括甘油(也称为丙三醇或甘油)、丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇(例如，PPG-9)、聚乙二醇、山梨糖醇、羟丙基山梨糖醇、己二醇、1,3-丁二醇、异戊二醇、1,2,6-己三醇、乙氧基化甘油、丙氧基化甘油及其混合物。最优选的多元醇选自甘油、聚乙二醇、丙二醇及其混合物。所用多元醇的量可以为组合物总重量的0.1-15重量％，优选0.5-10重量％，更优选最终用途组合物总重量的0.5-8重量％的任何范围。
产品形式
可水合浓缩表面活性剂组合物优选为层状组合物。该组合物在稀释时从层状形式转变为各向同性形式以形成最终用途产品。
任选的非离子表面活性剂
非离子表面活性剂可任选地用于本发明的可水合浓缩表面活性剂组合物和最终用途组合物中。当使用时，非离子表面活性剂通常按最终用途组合物的重量计以0.5至12重量％，优选地1至10重量％，更优选地1.5至8重量％，最优选地2至6重量％的含量使用。
可以使用的非离子表面活性剂特别地包括具有疏水基团和反应性氢原子的化合物(例如脂族醇、酸、酰胺或烷基酚)与环氧烷(尤其是单独的环氧乙烷或环氧乙烷与环氧丙烷一起)的反应产物。具体的非离子表面活性剂化合物是烷基(C6-C22)酚环氧乙烷缩合物、脂族(C8-C18)伯或仲直链或支链醇与环氧乙烷的缩合产物和通过环氧乙烷与环氧丙烷和乙二胺的反应产物的缩合制备的产物。其它非离子表面活性剂包括长链叔胺氧化物、长链叔膦氧化物、二烷基亚砜等。
在本发明的实施方式中，任选使用的非离子表面活性剂可包括具有以下结构的脂肪酸/醇乙氧基化物：a)HOCH2(CH2)s(CH2CH2O)vH或b)HOOC(CH2)c(CH2CH2O)dH；其中s和v各自独立地为至多18的整数；并且c和d各自独立地为1或更大的整数。在本发明的实施方式中，s和v各自独立地为6至18；c和d各自独立地为1至30。非离子表面活性剂的其它选择包括具有下式的那些：HOOC(CH2)i-CH＝CH-(CH2)k(CH2CH2O)zH，其中i、k各自独立地为5至15；并且z为5至50。在本发明的另一个实施方式中，i和k各自独立地为6至12；并且z为15至35。
非离子表面活性剂还可以包括糖酰胺，如多糖酰胺。具体地，表面活性剂可以是在1995年2月14日授权给Au等的名称为“包含非离子糖脂表面活性剂的组合物”的美国专利号5,389,279中描述的乳糖酰胺(lactobionamide)之一，其通过引用并入本文；或其可以是在1991年4月23日授权给Kelkenberg的名称为“N-多羟基烷基脂肪酸酰胺作为液体含水表面活性剂体系的增稠剂”的美国专利号5,009,814中描述的糖酰胺之一，其通过引用并入本申请中。
任选的阳离子表面活性剂
在本发明的实施方案中，阳离子表面活性剂可任选地用于本发明的可水合浓缩表面活性剂组合物和最终用途组合物中。
一类任选的阳离子表面活性剂包括杂环铵盐，如氯化十六烷基或硬脂基吡啶鎓、烷基酰胺乙基吡咯甲基硫酸盐和拉匹氯铵。
四烷基铵盐是另一类适用于任选用途的阳离子表面活性剂。实例包括鲸蜡基或硬脂基三甲基氯化铵或溴化铵；氢化棕榈或牛脂三甲基卤化铵；二十二烷基三甲基卤化铵或甲基硫酸铵；癸基异壬基二甲基卤化铵；二牛脂(或二硬脂基)二甲基卤化铵；和二十二烷基二甲基氯化铵，优选十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)。
可以使用的再其它类型的阳离子表面活性剂是各种乙氧基化季胺和酯季铵盐。实例包括PEG-5硬脂基乳酸铵(例如，由Clariant制造的Genamin KSL)、PEG-2椰油基氯化铵、PEG-15氢化牛脂基氯化铵、PEG 15硬脂基氯化铵、二棕榈酰基乙基甲基氯化铵、二棕榈酰基羟乙基甲基硫酸盐和硬脂基酰胺丙基二甲胺乳酸盐。
适用于任选用途的甚至其它有用的阳离子表面活性剂包括丝蛋白、小麦蛋白和角蛋白的季铵化水解产物，并且使用上述阳离子表面活性剂的混合物也在本发明的范围内。
如果使用，阳离子表面活性剂占可水合组合物重量的不超过1.0％。当存在时，它们通常占最终用途组合物的0.01至0.7重量％，且更通常0.1至0.5重量％，包括其中包含的所有范围。
水
基于可水合浓缩表面活性剂组合物的总重量按重量计，水占10-70重量％，优选10-65重量％，更优选10-60重量％，甚至更优选10-40重量％，还更优选10-30重量％，最优选12-30重量％。
或者，水可以用水和多元醇，优选甘油的混合物代替。
pH
可水合组合物和最终用途组合物的pH通常为3-6，优选3.5-5.5，更优选3.5-5，最优选3.8-4.8。可以使用适于调节/缓冲pH的调节剂。这样的pH调节剂包括三乙胺、NaOH、KOH、H2SO4、HCl，C6H8O7(即柠檬酸)或其混合物。以产生所需最终pH的量加入pH调节剂。pH值可以用商业仪器来评估，例如从Thermo商购的pH计。
防腐剂
在可水合浓缩表面活性剂组合物和最终用途组合物中使用防腐剂以防止潜在有害微生物的生长。化妆品化学家熟悉合适的防腐剂，并且常规地选择它们以满足防腐剂挑战测试和提供产品稳定性。适用的传统防腐剂包括乙内酰脲衍生物和丙酸盐。特别优选的防腐剂是碘代丙炔基丁基氨基甲酸酯、苯氧基乙醇、1,2-辛二醇、羟基苯乙酮、乙基己基甘油、己二醇、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯、咪唑烷基脲、脱氢乙酸钠、二甲基-二甲基(DMDM)乙内酰脲和苯甲醇及其混合物。适合使用的其它防腐剂包括脱氢乙酸钠、氯苯甘醚和癸二醇。防腐剂的选择应考虑到组合物的用途以及防腐剂与乳液中其他成分之间可能的不相容性。防腐剂优选以最终用途组合物总重量的0.01重量％至2.0重量％范围(总的可水合组合物的至多7重量％)的量使用，包括其中包含的所有范围。
优选地，防腐剂包括苯甲酸的碱金属盐和金属离子螯合剂(优选EDTA)。
任选的湿感聚合物(wet feel polymer)
阳离子聚合物是本发明组合物中用于增强调理性能的优选成分。
合适的阳离子聚合物可以是阳离子取代的均聚物或可以由两种或更多种类型的单体形成。聚合物的重均(Mw)分子量通常为10万-300万道尔顿。聚合物具有阳离子含氮基团，例如季铵或质子化氨基，或其混合物。如果聚合物的分子量太低，则调理效果差。如果太高，则可能存在高拉伸粘度的问题，从而当倾倒时导致组合物的拉丝性。
阳离子含氮基团通常作为阳离子聚合物的总单体单元的一部分上的取代基存在。因此，当聚合物不是均聚物时，它可以含有间隔非阳离子单体单元。这样的聚合物描述于CTFA Cosmetic Ingredient Directory，第3版中。选择阳离子单体单元与非阳离子单体单元的比率以得到阳离子电荷密度在所需范围内的聚合物，该范围通常为0.2-3.0meq/gm。聚合物的阳离子电荷密度合适地通过美国药典中描述的Kjeldahl法在用于氮测定的化学试验下测定。
合适的阳离子聚合物包括例如具有阳离子胺或季铵官能团的乙烯基单体与水溶性间隔单体如(甲基)丙烯酰胺、烷基和二烷基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸烷基酯、乙烯基己内酯和乙烯基吡咯烷的共聚物。烷基和二烷基取代的单体优选具有C1-C7烷基，更优选C1-3烷基。其它合适的间隔体包括乙烯基酯、乙烯醇、马来酸酐、丙二醇和乙二醇。
阳离子胺可以是伯胺、仲胺或叔胺，这取决于组合物的具体种类和pH。通常，优选的是仲胺和叔胺，特别是叔胺。
胺取代的乙烯基单体和胺可以胺形式聚合，然后通过季铵化转化成铵。
阳离子聚合物可包含衍生自胺取代和/或季铵取代的单体的单体单元和/或相容的间隔单体的混合物。
阳离子聚合物的合适(非限制性实例)包括：
-阳离子二烯丙基含季铵的聚合物，包括例如二甲基二烯丙基氯化铵均聚物和丙烯酰胺与二甲基二烯丙基氯化铵的共聚物，在工业(CTFA)中分别称为聚季铵盐6和聚季铵盐7；
-具有3至5个碳原子的不饱和羧酸的均聚物和共聚物的氨基-烷基酯的无机酸盐(如美国专利4,009,256中所述)；
-阳离子聚丙烯酰胺(如WO95/22311中所述)。
可以使用的其它阳离子聚合物包括阳离子多糖聚合物，例如阳离子纤维素衍生物、阳离子淀粉衍生物和阳离子瓜尔胶衍生物。
适用于本发明中所用组合物的阳离子多糖聚合物包括下式的单体：
A-O-[R-N+(R1)(R2)(R3)X-]，
其中：A是脱水葡萄糖残基，如淀粉或纤维素脱水葡萄糖残基。R为亚烷基、氧化烯、聚氧化烯或羟基亚烷基基团，或它们的组合。R1、R2和R3独立地表示烷基、芳基、烷基芳基、芳基烷基、烷氧基烷基或烷氧基芳基，每个基团含有至多约18个碳原子。每个阳离子部分的碳原子总数(即，R1、R2和R3中的碳原子之和)优选为约20或更少，并且X为阴离子抗衡离子。
另一类型的阳离子纤维素包括与月桂基二甲基铵取代的环氧化物反应的羟乙基纤维素的聚合季铵盐，在工业(CTFA)中称为聚季铵盐24。这些材料例如以商品名PolymerLM-200获自Amerchol Corporation。
其它合适的阳离子多糖聚合物包括含季氮的纤维素醚(例如，如美国专利3,962,418中所述)，以及醚化纤维素和淀粉的共聚物(例如，如美国专利3,958,581中所述)。这样的材料的实例包括来自Dow的聚合物LR和JR系列，在工业(CTFA)中通常称为聚季铵盐10。
可以使用的特别合适类型的阳离子多糖聚合物是阳离子瓜尔胶衍生物，如瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵(以其JAGUAR商标系列购自Rhodia)。这样的材料的实例是JAGUARC13S、JAGUAR C14和JAGUAR C17。
可以使用任何上述阳离子聚合物的混合物。
基于组合物的总重量，阳离子聚合物在用于本发明的洗发剂组合物中按阳离子聚合物的总重量计通常以0.01-5％，优选0.02-1％，更优选0.05-0.8％的含量存在。
其他成分
芳香剂、固定剂、螯合剂和去角质剂可任选包括在本发明的组合物中。这些物质中的每一种可以在最终用途组合物总重量的约0.03至约5重量％，优选0.1至3重量％的范围内，包括其中包含的所有范围。在使用去角质剂的情况中，选择的那些应具有足够小的粒度，使得它们不妨碍用于分配本发明组合物的任何包装的性能。
可任选使用HLB大于8的常规乳化剂。说明性实例包括吐温，40、60、80，聚山梨醇酯20及其混合物。通常，用于水连续体系的乳化剂占最终用途组合物的0.3至2.5重量％。
除非另外指明，如本文所用，“％”意指重量％，或者称为％重量。除非另外指明，所有提及的以本发明组合物的组分的重量计的量是基于组合物的总重量。除非另有说明，所有比率均以重量计。
除非另有说明，本文提及的所有量均基于100％活性(或“活性物质”)。100％活性(或“活性物质”)是指该材料未被稀释且为100％v/v或wt/wt。用于个人护理制剂中的许多材料可以不同的活性物质浓度商购，例如70％活性物质或60％活性物质。例如，100ml的70％活性表面活性剂提供与70ml的100％活性表面活性剂相同量的活性物质。因此，为考虑材料活性的变化，除非另有说明，所有量基于100％活性物质给出。
本说明书中使用的所有数值范围应理解为由词语“约”修饰。数值范围应理解为涵盖明确公开的范围以及由其包含的范围。在本发明的***或方法被描述为“包括”或“包含”特定的组分和/或特征的情况下，“基本上由所述组分和/或特征组成”或“由所述组分和/或特征组成”的较窄的实施方案也是预期的。
所提供的实施例是为了便于理解本发明。它们并不旨在限制权利要求的范围。
实施例
实施例1:根据本发明的组合物1-3和对比组合物A和B
根据本发明制备浓缩洗发剂组合物1-3。
还制备了对比稀洗发剂组合物A。
对比浓缩洗发剂B与组合物3相同，但在不包含多元醇的情况下制备。
根据本发明的组合物1-3和对比组合物A的组成示于下表1中。
表1:根据本发明的组合物1-3和对比组合物A和B的组成
浓缩组合物1-3为稠糊剂形式。
对比例A为液体。
在制备过程中，对比例B在搅拌器上形成固体块状物料，这使得加工非常困难。
通过以下方法制备浓缩洗发剂组合物1-3和对比组合物A和B：
·将硬脂酰胺丙基二甲基胺溶解在热水中。
·然后在65℃下加入甲基椰油酰基牛磺酸钠并在恒定剪切下混合。
·在冷却至50℃时，加入椰油酰胺丙基甜菜碱并将所有成分充分混合直至均匀。
·在侧罐中，在低于50℃下向10-20％部分的总水中加入苯甲酸钠、氯化钠和乙二胺四乙酸以及甘油。
·将温度冷却至低于40℃并在搅拌下加入芳香剂。
·最后，加入柠檬酸以调节pH。
实施例2：浓缩组合物1-3和B的稀释
如下将浓缩组合物1-3和B稀释以用作稀洗发剂：
由浓缩的组合物1-3制备最终用途的释产品的方法
在该方法中，使用以下量的浓缩物与水制备500g最终用途产品：
组合物1：1份浓缩物与2份水
组合物2：1份浓缩物与3份水
组合物3和B：1份浓缩物与4份水
1.称量所需量的浓缩制剂至透明容器中。
2.使水沸腾并冷却直到温度达到50℃。
3.向容器中加入适当量的冷却的沸水。
4.密封容器并振摇30秒。
5.使其静置并每分钟评价未溶解的部分。
6.在5分钟时再次评价，且如果需要，再次振摇容器30秒。
组合物B以非常低的速率溶解，使其不适合用作需要在使用时稀释的浓缩产品。
实施例3：组合物1-3和对比组合物A和B的粘度
以浓缩(稀释前)形式和稀释形式测量组合物1-3和对比组合物A和B的粘度。
粘度在下表2中给出：
表2：组合物1-3和对比组合物A和B的粘度
| 浓缩物 | A | B | 1 | 2 | 3 |
| 浓缩物粘度(cPs) | - | 750000* | 6000** | 10000** | 300000* |
| 稀释物粘度(cPs) | 4000** | - | 3620** | 4360** | 2501** |
*粘度在30℃下在Brookfield DV2T上使用T-Bar B以0.5rpm在Helipath台架上测量60秒
**粘度在30℃下在Brookfield DV2T上使用转子RV-05以20rpm在Helipath台架上测量60秒
可以看出，稀释的组合物的粘度与标准洗发剂一致。这对于更喜欢稠的稀释物的消费者是可接受的。与稀产品不同，粘度提示感官性能。这在以前没有实现。
观察到组合物B是不可接受地粘稠和固体，并且在使用时不能被稀释。
Claims (15)
1.一种可水合浓缩表面活性剂组合物，基于所述组合物的总重量和100％活性，所述组合物包含：
a)5重量％至40重量％的包含6至22个碳原子的无硫酸盐的阴离子表面活性剂；
b)5重量％至40重量％的两性和/或两性离子表面活性剂；
c)0.01重量％至5重量％的第一粘度调节剂，其选自电解质、聚合物增稠剂、乙氧基化脂肪酸酯、包含12至18个碳原子的胺及其混合物；
d)0.1重量％至15重量％的第二粘度调节剂，其为多元醇；
e)防腐剂；和
f)10重量％至70重量％的水；
其中所述可水合浓缩表面活性剂组合物具有3至6的pH；并且其中在30℃在BrookfieldDV2T上使用转子RV-05以20rpm在Helipath台架上测量60秒时，所述可水合浓缩表面活性剂组合物的粘度为6000至400000cps。
2.如权利要求1所述的组合物，其中所述组合物包含总量至少20重量％的阴离子表面活性剂(a)和两性和/或两性离子表面活性剂(b)。
3.如权利要求1或权利要求2所述的组合物，其中所述无硫酸盐的阴离子表面活性剂包含具有6至22个碳原子，碳原子的有机疏水基团；和至少一个水增溶基团，其选自磺酸盐、磺基琥珀酸盐、磷酸盐、肌氨酸盐、牛磺酸盐、羟乙基磺酸盐、甘氨酸盐、谷氨酸盐及其混合物。
4.如前述任一项权利要求所述的可水合浓缩表面活性剂组合物，其中所述两性和/或两性离子表面活性剂选自甜菜碱、两性乙酸盐、磺基甜菜碱及其混合物。
5.如前述任一项权利要求所述的组合物，其中所述两性和/或两性离子表面活性剂以7重量％至35重量％的量存在。
6.如前述任一项权利要求所述的组合物，其中所述第一粘度调节剂为选自多糖、淀粉、纤维素材料及其混合物的聚合物增稠剂。
7.如前述任一项权利要求所述的组合物，其中所述第二粘度调节剂为多元醇，其选自甘油、丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇、山梨糖醇、羟丙基山梨糖醇、己二醇、1,3-丁二醇、异戊二醇、1,2,6-己三醇、乙氧基化甘油、丙氧基化甘油及其混合物。
8.如权利要求1所述的组合物，其中a)与b)的重量比为1:1至1:2，优选1:1.4。
9.如前述任一项权利要求所述的可水合浓缩表面活性剂组合物，其中所述组合物为层状组合物。
10.如前述任一项权利要求所述的组合物，其中所述组合物在稀释时从层状形式转化为各向同性形式。
11.一种最终用途组合物，其通过用水稀释而使权利要求1-10所述的可水合浓缩表面活性剂组合物水合来制备。
12.如权利要求11所述的最终用途组合物，其中使用1:1至1:6，优选1:1至1:5的组合物与水的重量比。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的最终用途组合物，其中当在30℃在Brookfield DV2T上使用转子RV-05以20rpm在Helipath台架上测量60秒时，所述组合物具有2000至10000cPs，优选2000至7500cPs的粘度。
14.一种制备最终用途组合物的方法，所述方法包括用水稀释根据权利要求1至10中任一项所述的可水合组合物的步骤。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述水的温度为10-50℃，所述方法包括对可水合组合物和水的混合物施加适度剪切如振摇或搅拌以在小于5分钟内，优选小于3分钟内，更优选小于2分钟内，甚至更优选小于1分钟内，最优选小于30秒内产生所述最终用途组合物的步骤。
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