本發(fā)明涉及一種制備個人護理組合物的方法，以及所得的包含結構劑的個人護理組合物。
背景技術：
個人護理組合物通常包含向組合物提供穩(wěn)定性的材料。穩(wěn)定的個人護理組合物對消費者而言是重要的，因為穩(wěn)定性喪失導致產品分離。除了對消費者沒有美學吸引力以外，分離的個人護理組合物可導致產品中組合物頂層或底層缺乏關鍵性活性物質。
穩(wěn)定劑通常從熱溶液或乳液中結晶出來，然后加入個人護理產品中，以改善產品穩(wěn)定性。通常，形成包含所期望晶體形態(tài)的晶體的濃縮預混合組合物的方法是兩步方法，其中穩(wěn)定劑首先從乳液小滴擴散到溶液中，隨后在溶液中發(fā)生結晶。該方法耗時、成本高，并且可能需要對最終個人護理組合物提供極少或沒有功能價值的成分。
因此，需要更有效的制備方法來更有效地結晶穩(wěn)定劑，以用于個人護理組合物中。此外，還需要形態(tài)賦予個人護理組合物更大穩(wěn)定性的晶體。此外，需要可以及時和節(jié)省成本的方式容易地混合到個人護理組合物中并且在不顯著增加所加入的材料的情況下導致穩(wěn)定性的改善的晶體。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明涉及一種制備個人護理組合物的方法，該方法包括以下步驟：通過混合以下物質來制備預混合組合物：按預混合組合物的重量計約0.30％至約4％的氫化蓖麻油，其中氫化蓖麻油包含其中按重量計90％的總氫化蓖麻油由具有小于60微米尺寸的尺寸的顆粒組成的顆粒；按預混合組合物的重量計約15％至約40％的一種或多種表面活性劑；按預混合組合物的重量計約60％至約80％的含水載體；將預混合組合物的ph調節(jié)至約5至約12；將預混合組合物加熱至65-84℃；并且然后將預混合組合物冷卻到約60℃至約20℃的溫度。接下來，通過將預混物與以下物質混合來形成個人護理組合物：按個人護理組合物的重量計約5％約25％的去污表面活性劑；按個人護理組合物的重量計約80％至約95％的含水載體。所得個人護理組合物包含按個人護理組合物的重量計約0.03％至約1％的氫化蓖麻油，并且包含晶體，其中約80重量％至約100重量％的所得晶體具有纖維形狀，并且其中約80％至約100％的纖維狀晶體長于約5微米。
本發(fā)明還涉及一種個人護理組合物，其包含：約5重量％至約25重量％的去污表面活性劑；按個人護理組合物的重量計約1％至約20％的氫化蓖麻油預混合組合物，其中氫化蓖麻油預混合組合物包含：按預混合組合物的重量計約0.30％至約4％的氫化蓖麻油，按預混合組合物的重量計約15％至約40％的一種或多種表面活性劑，按預混合組合物的重量計約60％至約80％的含水載體；按個人護理組合物的重量計約80％至約95％的含水載體。其中個人護理組合物包含按個人護理組合物的重量計約0.03％至約1％的氫化蓖麻油，和晶體，其中約80重量％至約100重量％的晶體具有纖維形狀，并且其中約80％至約100％的纖維狀晶體長于約5微米。
本發(fā)明還涉及一種個人護理組合物，其包含：按個人護理組合物的重量計約5％至約25％的去污表面活性劑；按個人護理組合物的重量計約0.30％至約4％的氫化蓖麻油；含水載體；其中個人護理組合物包含晶體，并且其中約80重量％至約100重量％的晶體具有纖維形狀，并且其中約80％至約100％的纖維狀晶體長于約10微米。
具體實施方式
雖然本說明書以特別指出并清楚地要求保護本發(fā)明的權利要求書作為結尾，但據(jù)信通過下列說明可更好地理解本發(fā)明。
如本文所用，術語“流體”包括液體和凝膠。
如本文所用，當用于權利要求中時，包括“一個”和“一種”的冠詞應被理解為是指一種或多種受權利要求書保護的或所描述的物質。
如本文所用，“包括/包含”是指可加入不影響最終結果的其它步驟和其它成分。該術語涵蓋術語“由…組成”和“基本上由…組成”。
如本文所用，“混合物”旨在包括物質的簡單組合以及由它們的組合所可能產生的任何化合物。
如本文所用，除非另行指出，“分子量”或“m.wt.”是指重均分子量。分子量使用工業(yè)標準方法、凝膠滲透色譜法(“gpc”)測量。
如本文所用，“個人護理組合物”包括諸如洗發(fā)劑、沐浴凝膠、液體手清潔劑、毛發(fā)著色劑、面部清潔劑、衣物洗滌劑、餐具洗滌劑和其它基于表面活性劑的液體組合物。
如本文所用，術語“包括”、“包含”和“含有”旨在是非限制性的，并且理解為分別是指“具有”、“具備”和“涵蓋”。
除非另外說明，所有百分比、份數(shù)和比率均基于本發(fā)明組合物的總重量計。所有涉及所列成分的這些重量均基于活性物質的含量，因此不包括可能包含在可商購獲得的物質中的載體或副產物。
除非另外指明，所有組分或組合物含量均是就該組分或組合物的活性部分而言，且不包括可能存在于這些組分或組合物的市售來源中的雜質，例如殘余溶劑或副產物。
應當理解，在本說明書中給出的每一最大數(shù)值限度包括每一較低數(shù)值限度，如同該較低數(shù)值限度在本文中也被明確地表示。在本說明書中給出的每一最小數(shù)值限度將包括每一更高數(shù)值限度，如同此類更高數(shù)值限度在本文中被明確地表示。在本說明書中給出的每一數(shù)值范圍將包括落在此類更寬數(shù)值范圍內的每一更窄數(shù)值范圍，如同此類更窄數(shù)值范圍在本文中被明確地表示。
預混合組合物
已經開發(fā)了氫化蓖麻油結構劑(商品名：thixcinr，由elementisspecialties提供)的改進的結晶方法。該方法通過制備以下物質而導致提高的成本：(i)具有高濃度的結構劑(更有效地使用植物容器)的分散體和(ii)在最終產物中導致更高屈服應力的晶習/形式，從而賦予給定量結構劑的高穩(wěn)定性。此外，由于需要較少的更有效的結構劑，所以在使用個人護理產品后在頭發(fā)上觀察到較少的結構化殘余物。這與改善的調節(jié)劑如小顆粒硅氧烷一起來改善消費者毛發(fā)的調理和光澤。
為了實現(xiàn)包含較少結構劑的個人護理組合物，同時在使用中還向消費者的毛發(fā)提供調理和光澤，通過在高剪切下一起混合按預混合組合物的重量計約0.30％至約4％的氫化蓖麻油(“hco”)結構劑、按預混合組合物的重量計約15％至約40％的表面活性劑和按預混合組合物的重量計約60％至約80％的水溶液諸如水并且加熱至約65℃至約84℃，并且將ph調節(jié)至約5至約12、或者約6至約8來形成預混合組合物。然后將預混合組合物混合約5-20分鐘。然后在低剪切下以約10至約1℃/分鐘的速率將預混合組合物從約60℃冷卻到約20℃。所得預混合組合物由hco形成晶體。這些晶體的結構是纖維狀。
另選地，可在容器中通過冷卻容器中的壁同時混合來將預混合組合物冷卻到約45℃至約25℃的溫度、和/或約50℃至約20℃的溫度，并且其中冷卻速率為約10℃/分鐘至約1℃/分鐘，和/或速率為約5℃/分鐘至約1℃/分鐘。
在替代工藝之后，諸如由unilever(wo2011120799)公開的方法導致結構劑的大聚集體，而不是纖維形狀的包含hco晶體的所需分散體。此外，如果改進該工藝使得初始工藝溫度為88℃(例如高于hco的熔點)，則所得晶體的形狀和尺寸改變，因此不能形成所需數(shù)量和形狀的晶體。另外，當改進工藝使得初始工藝溫度低(63℃)并且在65-84℃的范圍之外時，也產生含有大顆粒的結構分散體。
如本文所述，提供在制劑中提供最大穩(wěn)定性的晶體形狀的形狀具有纖維型形狀。這些纖維存在于預混合組合物以及成品制劑(例如洗發(fā)劑)中。存在于個人護理組合物中的晶體的約80％至約100％為纖維形狀。另外，約80％至約100％的纖維狀晶體為約5微米或更長，或者約80％至約100％的纖維狀晶體為約10微米或更長。晶體的長度可為約5、10、20、30微米和/或至約200、100、50、45、40和/或30微米。纖維長度的合適范圍包括約10至約40微米，或者約20至約30微米。纖維寬度的合適范圍包括約0.5微米至約2.0微米。長寬比高于5x的晶體也被認為具有纖維形式。另選地，晶體可具有高于10x的長寬比。
在實施例1-3中，所形成的預混合組合物具有合適含量的纖維狀晶體。制備這些預混合組合物的方法將預混合組合物的初始加熱保持在約64℃和約84℃之間，從而使hco不熔化。相比之下，比較例7將預混合組合物加熱至88℃，其熔化hco，并且得到不具有均勻習性和尺寸(也不會導致一致的纖維形狀)的晶體。預期如果hco熔化，則液滴聚結并且形成更大的液滴，并且更大的液滴不以與更小的液滴相同的方式結晶。
另外，冷卻速率應為約10℃/分鐘至約1℃/分鐘，以有助于形成具有所需長度的纖維狀晶體。還預期通過緩慢冷卻(例如<1.0℃/分鐘)，所得晶體非常薄且易碎。當繼續(xù)冷卻預混合組合物時，晶體不能承受很多剪切，因此，被分解成不提供過多結構化的小塊。
a.結構劑
結構劑以按預混合組合物的重量計約0.3％至約4.0％的含量包含在預混合組合物中。結構劑也可以按預混合組合物的重量計約0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.5％至約4.0％、3.5％、3.0％、2.5％、2.0％、1.5％的含量包含在預混合組合物中。結構劑是獨立于組合物的去污表面活性劑的任何結構化作用向個人護理組合物提供結構的材料或材料的混合物。結構化益處源于增加組合物的屈服應力，其使得相穩(wěn)定；也就是說，較高的屈服應力使得顆?；虿蝗苄砸旱文軌蛟谡麄€組合物中懸浮，而不使這些顆?；蛞旱纬蛉萜鞯撞匡@著沉降和/或不使這些顆?；蛞旱纬蚪M合物的容器的頂部顯著升高(乳化)。
據(jù)信許多結構劑通過在個人護理組合物中形成具有特定形態(tài)的互連的固體結構的網絡來操作。這些固體結構可采用各種物理形式。典型的物理或形態(tài)形式的非限制性示例包括諸如纖維、針狀物、帶狀物以及它們的混合物的非球形細長顆粒。據(jù)信這種非球形的、細長的顆粒在液體中提供最有效的結構。因此，在一些實施方案中，晶體為纖維的形式。合適的結構劑包括諸如氫化蓖麻油的可結晶的甘油酯、具有非常有限的水溶性的材料。蓖麻油包括包含含羥基的c10至c22烷基或烯基部分的甘油酯，尤其是甘油三酯。蓖麻油的氫化通過將作為蓖麻油基部分存在于起始油中的雙鍵進行轉化來產生氫化蓖麻油。這些部分被轉化為蓖麻油基部分，其為飽和羥烷基部分，例如羥基硬脂基。在一些實施方案中，本文的氫化蓖麻油(hco)可選自：三羥基硬脂酸甘油酯；二羥基硬脂酸甘油酯；以及它們的混合物。hco可以任何合適的起始形式處理，包括但不限于選自固體、熔融物以及它們的混合物的那些。有用的hco可具有以下特性：熔點為約40℃至約100℃，或者約65℃至約95℃；和/或碘值范圍為約0至約5，或者約0至約4，或者約0至約2.6。hco的熔點可使用dsc：差示掃描量熱法測量。
合適的hco包括可商購獲得的那些。適合使用的可商購獲得的hco的非限制性示例包括：
本發(fā)明不旨在僅涉及氫化蓖麻油的使用?？墒褂萌魏纹渌线m的可結晶甘油酯。在一個示例中，結構劑是基本上純的12-羥基硬脂酸的甘油三酯。該分子代表純形式的完全氫化的12-羥基-9-順式十八碳烯酸的甘油三酯。實際上，蓖麻油的組成可一定程度地改變。同樣，氫化方法可改變?？墒褂萌魏纹渌线m的等效材料，諸如其中至少約80重量％來自蓖麻油的甘油三酯混合物。示例性等效材料主要包括甘油三酯，或由其組成；或主要包括甘油二酯和甘油三酯的混合物，或由其組成；或主要包括甘油三酯與甘油二酯以及有限量例如小于甘油酯混合物的約20重量％的甘油一酯的混合物，或由其組成；或主要包括任何前述甘油酯與有限量例如小于約20重量％的任何所述甘油酯的對應酸水解產物，或由其組成。上面的前提條件在于，大部分(通常至少80重量％)的任何所述甘油酯化學等同于完全氫化的蓖麻酸的甘油酯，即12-羥基硬脂酸的甘油酯。例如，本領域熟知，為改性氫化蓖麻油，在給定甘油三酯中，存在兩個12-羥基硬脂酸部分或一個硬脂酸部分。同樣，據(jù)設想，氫化蓖麻油可不為完全氫化的。相比之下，當聚(烷氧基化)蓖麻油不滿足熔融標準時，本發(fā)明可不包括聚(烷氧基化)蓖麻油。
b.表面活性劑
預混合組合物還包含按預混合組合物的重量計約15％至約40％，或者約15％、20％、25％至約40％、35％、30％、25％的表面活性劑，一種或多種表面活性劑。一種或多種表面活性劑繼而可包括陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑、陽離子表面活性劑或兩性離子表面活性劑、或它們的混合物。表面活性劑的各種示例和描述示于美國專利6,649,155；美國專利申請公布2008/0317698；和美國專利申請公布2008/0206355中，將所述文獻全文以引用方式并入本文中。
用于預混合組合物中的合適的陰離子表面活性劑包括月桂基硫酸銨、月桂基聚氧乙烯醚硫酸銨、月桂基硫酸三乙基胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸三乙基胺、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸單乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸單乙醇胺、月桂基硫酸二乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸二乙醇胺、月桂酸單甘油酯硫酸鈉、月桂基硫酸鈉、月桂基聚氧乙烯醚硫酸鈉、月桂基硫酸鉀、月桂基聚氧乙烯醚硫酸鉀、月桂基肌氨酸鈉、月桂酰肌氨酸鈉、月桂基肌氨酸、椰油酰肌氨酸、椰油酰硫酸銨、月桂酰硫酸銨、椰油酰硫酸鈉、月桂酰硫酸鈉、椰油酰硫酸鉀、月桂基硫酸鉀、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸三乙醇胺、椰油酰硫酸單乙醇胺、月桂基硫酸單乙醇胺、十三烷基苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、椰油酰羥乙磺酸鈉、以及它們的組合。在另一個實施方案中，陰離子表面活性劑為月桂基硫酸鈉或月桂基聚氧乙烯醚硫酸鈉。
個人護理組合物
然后通過將預混合組合物與按個人護理組合物的重量計約5％至約25％的去污表面活性劑和按個人護理組合物的重量計約80％至約95％的含水載體混合來形成個人護理組合物。還可包含另外的合成陽離子聚合物、調理劑和任選的成分以形成個人護理組合物。例如，所得產品是個人護理清潔組合物，包括但不限于洗發(fā)劑。
a.去污表面活性劑
個人護理組合物可包含一種或多種去污表面活性劑，該去污表面活性劑向組合物提供清潔性能。一種或多種去污表面活性劑繼而可包括陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑或兩性離子表面活性劑、或它們的混合物。去污表面活性劑的各種示例和描述示于美國專利6,649,155；美國專利申請公布2008/0317698；和美國專利申請公布2008/0206355中，將所述文獻全文以引用方式并入本文中。
一種或多種去污表面活性劑組分在個人護理組合物中的濃度應足以提供期望的清潔和發(fā)泡性能，并且一般在約2重量％至約50重量％、約5重量％至約30重量％、約8重量％至約25重量％、約10重量％至約20重量％、約5重量％、約10重量％、約12重量％、約15重量％、約17重量％、約18重量％、或約20重量％的范圍內。
適用于組合物中的陰離子表面活性劑為烷基硫酸鹽和烷基醚硫酸鹽。其它合適的陰離子表面活性劑為有機硫酸反應產物的水溶性鹽。其它合適的陰離子表面活性劑為用羥乙磺酸酯化并且用氫氧化鈉中和的脂肪酸的反應產物。其它類似的陰離子表面活性劑描述于美國專利2,486,921；2,486,922；和2,396,278中，所述文獻全文以引用方式并入本文。
用于個人護理組合物中的示例性陰離子表面活性劑包括月桂基硫酸銨、月桂基聚氧乙烯醚硫酸銨、月桂基硫酸三乙基胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸三乙基胺、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸單乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸單乙醇胺、月桂基硫酸二乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸二乙醇胺、月桂酸單甘油酯硫酸鈉、月桂基硫酸鈉、月桂基聚氧乙烯醚硫酸鈉、月桂基硫酸鉀、月桂基聚氧乙烯醚硫酸鉀、月桂基肌氨酸鈉、月桂酰肌氨酸鈉、月桂基肌氨酸、椰油酰肌氨酸、椰油酰硫酸銨、月桂酰硫酸銨、椰油酰硫酸鈉、月桂酰硫酸鈉、椰油酰硫酸鉀、月桂基硫酸鉀、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸三乙醇胺、椰油酰硫酸單乙醇胺、月桂基硫酸單乙醇胺、十三烷基苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、椰油酰羥乙磺酸鈉、以及它們的組合。在另一個實施方案中，陰離子表面活性劑為月桂基硫酸鈉或月桂基聚氧乙烯醚硫酸鈉。
適用于本文個人護理組合物中的兩性表面活性劑或兩性離子表面活性劑包括已知用于洗發(fā)劑或其它個人護理清潔的那些。此類兩性表面活性劑的濃度在約0.5重量％至約20重量％、和約1重量％至約10重量％的范圍內。合適的兩性離子或兩性表面活性劑的非限制性示例描述于美國專利5,104,646和5,106,609中，將所述文獻全文以引用方式并入本文。
適用于個人護理組合物中的兩性去污表面活性劑包括被廣泛地描述為脂族仲胺和叔胺的衍生物的那些表面活性劑，其中脂族基團可為直鏈或支鏈，并且其中脂族取代基之一包含約8至約18個碳原子，并且一個脂族取代基包含陰離子基團如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根、或膦酸根。用于本發(fā)明的個人護理組合物中的示例性兩性去污表面活性劑包括椰油酰兩性基乙酸鹽、椰油酰兩性基二乙酸鹽、月桂酰兩性基乙酸鹽、月桂酰兩性基二乙酸鹽、以及它們的混合物。
適用于個人護理組合物中的兩性離子去污表面活性劑包括被廣泛地描述為脂族季銨、鏻鎓和锍鎓化合物的衍生物的那些表面活性劑，其中脂族基團可為直鏈或支鏈，并且其中脂族取代基之一包含約8至約18個碳原子，并且一個脂族取代基包含陰離子基團諸如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根和膦酸根。在另一個實施方案中，選擇兩性離子化物如甜菜堿。
適用于個人護理組合物中的其它陰離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑、兩性表面活性劑或任選附加的表面活性劑的非限制性示例描述于由m.c.publishingco.公布的mccutcheon的“emulsifiersanddetergents”1989年刊和美國專利3,929,678、2,658,072；2,438,091；2,528,378中，將所述文獻全文以引用方式并入本文。
個人護理組合物還可包含硅氧烷、陽離子沉積助劑、含水載體和本文所述的其它附加成分。
b.任選成分
根據(jù)本發(fā)明的實施方案，個人護理組合物還可包含一種或多種任選成分，包括有益劑。合適的有益劑包括但不限于調理劑、陽離子聚合物硅氧烷乳劑、去頭皮屑活性物質、凝膠網絡、螯合劑和天然油諸如向日葵油或蓖麻油。另外合適的任選成分包括但不限于香料、香料微膠囊、著色劑、顆粒、抗微生物劑、泡沫抑制劑、抗靜電劑、流變改性劑和增稠劑、懸浮材料和結構劑、ph調節(jié)劑和緩沖劑、防腐劑、珠光劑、溶劑、稀釋劑、抗氧化劑、維生素、以及它們的組合。
此類任選成分應該在物理和化學上與組合物的組分相容，并且不應該不當?shù)仄茐漠a品的穩(wěn)定性、美觀性或性能。ctfacosmeticingredienthandbook第十版(由cosmetic，toiletry，andfragranceassociation，inc.(washington，d.c.)公布)(2004)(下文稱為“ctfa”)描述了各種各樣可加入到本文組合物中的非限制性材料。
調理劑
個人護理組合物的調理劑可為硅氧烷調理劑。硅氧烷調理劑可包括揮發(fā)性硅氧烷、非揮發(fā)性硅氧烷、或它們的組合。硅氧烷調理劑的濃度通常在按組合物的重量計約0.01％至約10％、約0.1％至約8％、約0.1％至約5％、和/或約0.2％至約3％的范圍內。合適的硅氧烷調理劑和任選的硅氧烷懸浮劑的非限制性示例描述于美國重新公布的專利34,584；美國專利5,104,646和美國專利5,106,609中，其描述以引用方式并入本文。用于本發(fā)明組合物中的硅氧烷調理劑可具有如在25℃下測量的約20至約2,000,0000厘沲(“csk”)、約1,000至約1,800,000csk、約50,000至約1,500,000csk、和/或約100,000至約1,500,000csk的粘度。
分散的硅氧烷調理劑顆粒通常具有在約0.01微米至約50微米范圍內的體積平均粒徑。對于施用于毛發(fā)的小顆粒，體積平均粒徑通常在約0.01微米至約4微米、約0.01微米至約2微米、約0.01微米至約0.5微米的范圍內。對于施用于毛發(fā)的較大顆粒，體積平均粒徑通常在約5微米至約125微米、約10微米至約90微米、約15微米至約70微米、和/或約20微米至約50微米的范圍內。
包括論述硅氧烷流體、硅橡膠純膠料和樹脂以及硅氧烷制備的章節(jié)在內的關于硅氧烷的附加資料可參見encyclopediaofpolymerscienceandengineering，第15卷，第2版，第204-308頁，johnwiley&sons，inc.(1989)，將所述文獻以引用方式并入本文。
適用于本發(fā)明實施方案中的硅氧烷乳劑包括但不限于根據(jù)美國專利4,476,282和美國專利申請公開2007/0276087中提供的描述制得的不溶性聚硅氧烷乳劑。因此，合適的不溶性聚硅氧烷包括聚硅氧烷如α,ω-羥基封端的聚硅氧烷或α,ω-烷氧基封端的聚硅氧烷，其具有在約50,000至約500,000g/mol范圍內的分子量。不溶性聚硅氧烷可具有在約50,000至約500,000g/mol范圍內的平均分子量。例如，不溶性聚硅氧烷可具有在約60,000至約400,000；約75,000至約300,000；約100,000至約200,000范圍內的平均分子量；或平均分子量可為約150,000g/mol。不溶性聚硅氧烷可具有約30nm至約10微米范圍內的平均粒度。平均粒度可在例如約40nm至約5微米、約50nm至約1微米、約75nm至約500nm、或約100nm的范圍內。
不溶性聚硅氧烷的平均分子量、硅氧烷乳劑的粘度、和包含不溶性聚硅氧烷的顆粒的大小由本領域技術人員常用的方法測定，如公開于smith，a.l.的theanalyticalchemistryofsilicones，johnwiley&sons，inc.:newyork，1991中的方法。例如，硅氧烷乳劑的粘度可在30℃下使用brookfield粘度計和錠子6以2.5rpm速率來測量。硅氧烷乳劑還可包括連同陰離子表面活性劑的附加乳化劑。
適用于本發(fā)明組合物中的其它類別硅氧烷包括但不限于：i)硅氧烷流體，包括但不限于硅油，其為可流動的材料，具有如在25℃下測量的小于約1,000,000csk的粘度；ii)氨基硅氧烷，其包含至少一個伯胺、仲胺或叔胺；iii)陽離子硅氧烷，其包含至少一個季銨官能團；iv)硅橡膠純膠料；其包括如在25℃下測量的粘度大于或等于1,000,000csk的材料；v)硅氧烷樹脂，其包括高度交聯(lián)的聚合硅氧烷體系；vi)高折射率硅氧烷，其具有至少1.46的折射率，以及vii)它們的混合物。
有機調理材料
本發(fā)明的個人護理組合物中的調理劑還可包含至少一種單獨的或與其它調理劑如上述硅氧烷組合的有機調理性材料如油或蠟。有機材料可以是非聚合的、低聚的或聚合的。它可為油或蠟的形式，并且可以純形式或預乳化形式加入制劑中。有機調理材料的一些非限制性示例包括但不限于：i)烴油；ii)聚烯烴，iii)脂肪酸酯，iv)氟化調理化合物，v)脂肪醇，vi)烷基葡糖苷和烷基葡糖苷衍生物；vii)季銨化合物；viii)具有至多約2,000,000的分子量的聚乙二醇和聚丙二醇，包括具有ctfa名稱peg-200、peg-400、peg-600、peg-1000、peg-2m、peg-7m、peg-14m、peg-45m、以及它們的混合物的那些。
乳化劑
在本發(fā)明的個人護理組合物中可使用多種陰離子和非離子乳化劑。陰離子和非離子乳化劑在性質上可為單體或聚合物。例如，單體示例包括但不限于烷基乙氧基化物、烷基硫酸鹽、皂和脂肪酸酯、以及它們的衍生物。例如，聚合物示例包括但不限于聚丙烯酸酯、聚乙二醇和嵌段共聚物、以及它們的衍生物。天然存在的乳化劑如羊毛脂、卵磷脂和木質素以及它們的衍生物也是可用乳化劑的非限制性示例。
螯合劑
個人護理組合物還可包含螯合劑。合適的螯合劑包括列于aemartell&rmsmith的criticalstabilityconstants第1卷(plenumpress，newyork&london，1974)和aemartell&rdhancock的metalcomplexesinaqueoussolution(plenumpress，newyork&london，1996)中的那些，將兩篇文獻以引用方式并入本文。當涉及螯合劑時，術語“它們的鹽和衍生物”是指具有與所涉及螯合劑相同官能結構(例如相同化學主鏈)并且具有相似或更好螯合特性的鹽和衍生物。該術語包括具有酸性部分的螯合劑的堿金屬鹽、堿土金屬鹽、銨鹽、取代的銨鹽(例如單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇銨)、酯、以及它們的混合物，尤其是所有的鈉鹽、鉀鹽或銨鹽。術語“衍生物”也包括“螯合表面活性劑”化合物，如美國專利5,284,972中示例的那些，和包含一個或多個具有與母體螯合劑相同官能結構的螯合基團的大分子，如美國專利5,747,440中所公開的edds(乙二胺二琥珀酸)。
個人護理組合物中edds螯合劑的含量可低至約0.01重量％或甚至高達約10重量％，但是高于較高含量(即10重量％)則可能產生制劑和/或人的安全性問題。在一個實施方案中，edds螯合劑的含量可為按個人護理組合物的重量計至少約0.05重量％、至少約0.1重量％、至少約0.25重量％、至少約0.5重量％，至少約1重量％、或至少約2重量％。可使用高于約4重量％的含量，但是可能不獲得附加的有益效果。
凝膠網絡
個人護理組合物還可包含脂肪醇凝膠網絡。這些凝膠網絡通過將脂肪醇與表面活性劑以約1:1至約40:1、約2:1至約20:1、和/或約3:1至約10:1的比率混合來形成。凝膠網絡的形成涉及將脂肪醇在水中的分散體與表面活性劑加熱至高于脂肪醇的熔點的溫度。在混合過程期間，脂肪醇熔融，使得表面活性劑能夠分隔成脂肪醇液滴。表面活性劑將水與其一起攜帶到脂肪醇中。這使均質的脂肪醇滴劑變成液晶相滴劑。當將混合物冷卻到低于鏈熔融溫度時，液晶相轉變成固體結晶凝膠網絡。凝膠網絡向美容霜膏和毛發(fā)調理劑提供穩(wěn)定有益效果。此外，它們還遞送毛發(fā)調理劑的調理感有益效果。
脂肪醇可以按重量計約0.05重量％至約14重量％的含量包含于脂肪醇凝膠網絡中。例如，脂肪醇可以范圍為約1重量％至約10重量％、和/或約6重量％至約8重量％的量存在。
可用于本文的脂肪醇包括具有約10至約40個碳原子、約12至約22個碳原子、約16至約22個碳原子、和/或約16至約18個碳原子的那些。這些脂肪醇可為直鏈或支鏈醇，并且可為飽和或不飽和的。脂肪醇的非限制性示例包括鯨蠟醇、硬脂醇、二十二醇、以及它們的混合物。比率為約20:80至約80:20的鯨蠟醇和硬脂醇的混合物是合適的。
凝膠網絡制備：向容器中加入水并且將水加熱至約74℃。將鯨蠟醇、硬脂醇和sles表面活性劑加入受熱的水中。加入后，使所得混合物穿過換熱器，其中將混合物冷卻到約35℃。冷卻后，脂肪醇和表面活性劑結晶以形成結晶的凝膠網絡。表1提供了示例凝膠網絡組合物的組分和它們相應的量。
表1
凝膠網絡組分
根據(jù)本發(fā)明的實施方案，個人護理組合物還可包含一種或多種有益劑。示例性有益劑包括但不限于顆粒、著色劑、香料微膠囊、凝膠網絡、以及其它不溶性皮膚或毛發(fā)調理劑如皮膚硅氧烷、天然油如向日葵油或蓖麻油。在一個實施方案中，有益劑選自：顆粒；著色劑；香料微膠囊；凝膠網絡；其它不溶性皮膚或毛發(fā)調理劑如皮膚硅氧烷、天然油如向日葵油或蓖麻油；以及它們的混合物。
陽離子沉積聚合物
個人護理組合物還包含陽離子沉積聚合物。這些陽離子沉積聚合物可包括以下中的至少一種：(a)陽離子瓜爾膠聚合物，(b)陽離子非瓜爾膠半乳甘露聚糖聚合物，(c)陽離子木薯聚合物，(d)丙烯酰胺單體和陽離子單體的陽離子共聚物，和/或(e)合成的非交聯(lián)陽離子聚合物，其在與去污表面活性劑混合時可形成或可不形成溶致液晶，(f)陽離子纖維素聚合物。另外，陽離子沉積聚合物可為沉積聚合物的混合物。
根據(jù)本發(fā)明的實施方案，個人護理組合物可包含陽離子瓜爾膠聚合物，其為陽離子取代的半乳甘露聚糖(瓜爾)樹膠衍生物。用于制備這些瓜爾膠衍生物的瓜爾膠通常以天然存在的得自瓜爾膠植物種子的材料形式獲得。瓜爾膠分子自身為直鏈甘露聚糖，其在規(guī)則間隔處支化，在交替的甘露糖單元上具有單節(jié)半乳糖單元。甘露糖單元經由β(1-4)糖苷鍵連接基彼此連接。經由α(1-6)鍵，發(fā)生半乳糖支化。通過聚半乳糖甘露聚糖的羥基與反應性季銨化合物之間的反應，來獲得瓜爾膠的陽離子衍生物。陽離子基團到瓜爾膠結構上的取代度應足以提供上文所述的所需陽離子電荷密度。
根據(jù)一個實施方案，陽離子瓜爾膠聚合物具有小于約2,500,000g/mol的重均m.wt.，并且具有約0.05meq/g至約2.5meq/g的電荷密度。在一個實施方案中，陽離子瓜爾膠聚合物具有小于1,500,000g/mol、或約150,000至約1,500,000g/mol、或約200,000至約1,500,000g/mol、或約300,000至約1,500,000g/mol、或約700,000,000至約1,500,000g/mol的重均m.wt.。在一個實施方案中，陽離子瓜爾膠聚合物具有約0.2至約2.2meq/g、或約0.3至約2.0meq/g、或約0.4至約1.8meq/g、或約0.5meq/g至約1.7meq/g的電荷密度。
根據(jù)一個實施方案，陽離子瓜爾膠聚合物具有小于約1,000,000g/mol的重均m.wt.，并且具有約0.1meq/g至約2.5meq/g的電荷密度。在一個實施方案中，陽離子瓜爾膠聚合物具有小于900,000g/mol、或約150,000至約800,000g/mol、或約200,000至約700,000g/mol、或約300,000至約700,000g/mol、或約400,000至約600,000g/mol、約150,000至約800,000g/mol、或約200,000至約700,000g/mol、或約300,000至約700,000g/mol、或約400,000至約600,000g/mol的重均m.wt.。在一個實施方案中，陽離子瓜爾膠聚合物具有約0.2至約2.2meq/g、或約0.3至約2.0meq/g、或約0.4至約1.8meq/g、或約0.5meq/g至約1.5meq/g的電荷密度。
在一個實施方案中，組合物包含按組合物的總重量計約0.01％至小于約0.7％、或約0.04％至約0.55％、或約0.08％至約0.5％、或約0.16％至約0.5％、或約0.2％至約0.5％、或約0.3％至約0.5％、或約0.4％至約0.5％的陽離子瓜爾膠聚合物(a)。
陽離子瓜爾膠聚合物可由季銨化合物形成。在一個實施方案中，用于形成陽離子瓜爾膠聚合物的季銨化合物符合通式1：
其中r3、r4和r5為甲基或乙基基團；r6為具有通式2的環(huán)氧烷基基團：
或r6為具有通式3的鹵代醇基團：
其中r7為c1至c3亞烷基；x為氯或溴，并且z為陰離子諸如cl-、br-、i-或hso4-。
在一個實施方案中，陽離子瓜爾膠聚合物符合通式4：
其中r8為瓜爾膠；并且其中r4、r5、r6和r7如上文定義；并且其中z為鹵素。在一個實施方案中，陽離子瓜爾膠聚合物符合式5：
合適的陽離子瓜爾膠聚合物包括陽離子瓜爾膠衍生物，諸如瓜爾羥丙基三甲基氯化銨。在一個實施方案中，陽離子瓜爾膠聚合物為瓜爾羥丙基三甲基氯化銨。瓜爾羥丙基三甲基氯化銨的具體示例包括可從rhone-poulencincorporated商購獲得的
本發(fā)明的個人護理組合物可包含半乳甘露聚糖聚合物衍生物，以單體對單體計，半乳甘露聚糖聚合物衍生物具有的甘露糖與半乳糖的比率大于2:1，半乳甘露聚糖聚合物衍生物選自：陽離子半乳甘露聚糖聚合物衍生物和具有凈正電荷的兩性半乳甘露聚糖聚合物衍生物。如本文所用，術語“陽離子半乳甘露聚糖”是指向其中加入陽離子基團的半乳甘露聚糖聚合物。術語“兩性半乳甘露聚糖”是指向其中加入陽離子基團和陰離子基團以使聚合物具有凈正電荷的半乳甘露聚糖聚合物。
半乳甘露聚糖聚合物存在于豆科種子胚乳中。半乳甘露聚糖聚合物由甘露糖單體和半乳糖單體的組合構成。半乳甘露聚糖分子為按規(guī)則的間隔在特定甘露糖單元上以一個半乳糖單元支化的直鏈甘露聚糖。甘露糖單元經由β(1-4)糖苷鍵彼此連接。經由α(1-6)鍵產生半乳糖支化。甘露糖單體與半乳糖單體的比率可根據(jù)植物的品種而改變，并且還受氣候的影響。以單體對單體計，本發(fā)明非瓜爾膠半乳甘露聚糖聚合物衍生物具有大于2:1的甘露糖與半乳糖的比率。合適的甘露糖與半乳糖的比率可大于約3:1，并且甘露糖與半乳糖的比率可大于約4:1。甘露糖與半乳糖比率的分析是本領域熟知的，并且通常基于半乳糖含量的測量。
用于制備非瓜爾膠半乳甘露聚糖聚合物衍生物的樹膠通常以天然存在的物質形式獲得，諸如來自植物的種子或豆形果實。多種非瓜爾膠半乳甘露聚糖聚合物的示例包括但不限于刺云豆膠(3份甘露糖/1份半乳糖)、長角豆膠或角豆膠(4份甘露糖/1份半乳糖)和肉桂膠(5份甘露糖/1份半乳糖)。
在本發(fā)明的一個實施方案中，非瓜爾膠半乳甘露聚糖聚合物衍生物具有約1,000至約10,000,000、和/或約5,000至約3,000,000的m.wt.。
本發(fā)明的個人護理組合物還可包含半乳甘露聚糖聚合物衍生物，其具有約0.5meq/g至約7meq/g的陽離子電荷密度。在本發(fā)明的一個實施方案中，半乳甘露聚糖聚合物衍生物具有約1meq/g至約5meq/g的陽離子電荷密度。陽離子基團到半乳甘露聚糖結構上的取代度應足以提供所需的陽離子電荷密度。
在本發(fā)明的一個實施方案中，半乳甘露聚糖聚合物衍生物為非瓜爾膠半乳甘露聚糖聚合物的陽離子衍生物，其由聚半乳甘露聚糖聚合物的羥基基團與反應性季銨化合物之間的反應獲得。適用于形成陽離子半乳甘露聚糖聚合物衍生物的季銨化合物包括符合如上定義的通式1-5的那些。
由上述試劑形成的陽離子非瓜爾膠半乳甘露聚糖聚合物衍生物由通式6表示：
其中r為樹膠。陽離子半乳甘露聚糖衍生物可為樹膠羥丙基三甲基氯化銨，其可更具體地由通式7表示：
在本發(fā)明的另一個實施方案中，半乳甘露聚糖聚合物衍生物為具有凈正電荷的兩性半乳甘露聚糖聚合物衍生物，當陽離子半乳甘露聚糖聚合物衍生物還包含陰離子基團時，獲得兩性半乳甘露聚糖聚合物衍生物。
在本發(fā)明的一個實施方案中，陽離子非瓜爾膠半乳甘露聚糖具有大于約4:1的甘露糖與半乳糖的比率，約100,000至約500,000、和/或約150,000至約400,000的m.wt.，和約1meq/g至約5meq/g、和/或2meq/g至約4meq/g的陽離子電荷密度，并且來源于肉桂植物。
本發(fā)明的個人護理組合物包含按組合物的重量計至少約0.05％的半乳甘露聚糖聚合物衍生物。在本發(fā)明的一個實施方案中，個人護理組合物包含按組合物的重量計約0.05％至約2％的半乳甘露聚糖聚合物衍生物。
本發(fā)明的個人護理組合物可包含水溶性的陽離子改性淀粉聚合物。如本文所用，術語“陽離子改性淀粉”是指在使淀粉降解以具有較小分子量之前向其中加入陽離子基團的淀粉，或在使淀粉改性以獲得合適分子量之后向其中加入陽離子基團的淀粉。術語“陽離子改性淀粉”的定義還包括兩性改性的淀粉。術語“兩性改性的淀粉”是指向其中加入陽離子基團和陰離子基團的淀粉水解產物。
本發(fā)明的個人護理組合物包含按組合物的重量計約0.01％至約10％，和/或約0.05％至約5％范圍內的陽離子改性淀粉聚合物。
本文公開的陽離子改性淀粉聚合物具有約0.5％至約4％的結合氮百分比。
用于本發(fā)明的個人護理組合物中的陽離子改性淀粉聚合物具有約850,000至約15,000,000、和/或約900,000至約5,000,000的分子量。如本文所用，術語“分子量”是指重均分子量。重均分子量可通過凝膠滲透色譜(“gpc”)來測量，使用waters600ehplc泵和配備有polymerlaboratoriesplgelmixed-agpc柱(部件號1110-6200，600×7.5mm，20um)的waters717自動取樣機，在55攝氏度柱溫下和1.0ml/min流速下(流動相由具有0.1％溴化鋰的二甲亞砜組成)，并且使用wyattdawneosmalls(多角度激光光散射檢測器)和串聯(lián)布置的wyattoptilabdsp(干涉折射計)檢測器(使用0.066的dn/dc)，所有均在50℃檢測器溫度下，利用通過使用聚合物實驗室窄分散多糖標準物(mw＝47,300)建立的方法，其中注射體積為200μl。
本發(fā)明的個人護理組合物包含陽離子改性淀粉聚合物，其具有約0.2meq/g至約5meq/g、和/或約0.2meq/g至約2meq/g的電荷密度。獲得此類電荷密度的化學改性包括但不限于向淀粉分子中加入氨基和/或銨基團。這些銨基團的非限制性示例可包括取代基，如羥丙基三甲基氯化銨、三甲基羥丙基氯化銨、二甲基硬脂基羥丙基氯化銨和二甲基十二烷基羥丙基氯化銨。參見solarek，d.b.的cationicstarchesinmodifiedstarches:propertiesanduses(wurzburg，o.b.編輯，crcpress，inc.，bocaraton，fla.1986，第113-125頁)。可將陽離子基團在淀粉降解至具有較小分子量之前加入淀粉中，或可將陽離子基團在上述改性之后加入其中。
本發(fā)明的陽離子改性淀粉聚合物通常具有約0.2至約2.5的陽離子取代度。如本文所用，陽離子改性淀粉聚合物的“取代度”是每個由取代基衍生的葡糖酐單元上羥基數(shù)的平均量度。由于每個葡糖酐單元具有三個可被取代的羥基，所以最大可能的取代度為3。以摩爾平均計，取代度表示為每摩爾葡糖酐單元具有的取代基摩爾數(shù)。取代度可使用本領域熟知的質子核磁共振光譜(“.sup.1hnmr”)方法來測定。合適的.sup.1hnmr技術包括描述于以下文獻中的那些：“observationonnmrspectraofstarchesindimethylsulfoxide,iodine-complexing,andsolvatinginwater-dimethylsulfoxide”，qin-jipengandarthurs.perlin，carbohydrateresearch，160(1987)，第57-72頁；和“anapproachtothestructuralanalysisofoligosaccharidesbynmrspectroscopy”，j.howardbradburyandj.grantcollins,carbohydrateresearch，71，(1979)，第15-25頁。
在化學改性之前的淀粉來源可選自多種來源，諸如塊莖、豆類、谷類和糧食。這種來源的淀粉的非限制性示例可包括玉米淀粉、小麥淀粉、稻谷淀粉、蠟質玉米淀粉、燕麥淀粉、木薯淀粉、蠟質大麥淀粉、蠟質稻谷淀粉、麩質稻谷淀粉、糯米淀粉、支鏈淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、燕麥淀粉、西米淀粉、甜稻谷淀粉、或它們的混合物。
在本發(fā)明的一個實施方案中，陽離子改性淀粉聚合物選自降解的陽離子玉米淀粉、陽離子木薯、陽離子馬鈴薯淀粉、以及它們的混合物。在另一個實施方案中，陽離子改性淀粉聚合物為陽離子玉米淀粉和陽離子木薯。
在降解至具有較小分子量之前或在改性至具有較小分子量之后，淀粉可包含一種或多種附加的改性。例如，這些改性可包括交聯(lián)、穩(wěn)定化反應、磷酸化和水解。穩(wěn)定性反應可包括烷基化和酯化。
本發(fā)明中的陽離子改性淀粉聚合物可以水解淀粉(例如酸、酶或堿降解)、氧化淀粉(例如過氧化物、過酸、次氯酸鹽、堿或任何其它氧化劑)、物理/機械降低淀粉(例如經由處理設備的熱機械能輸入)或它們組合的形式摻入到組合物中。
淀粉的最佳形式是一種易于溶解于水中并且在水中形成基本上澄清(600nm下的透射％.gtoreq.80)溶液的形式。組合物的透明度可通過紫外/可見(uv/vis)分光光度測定法來測定，其使用gretagmacbethcolorimetercolori5根據(jù)相關指導說明，測定樣本對uv/vis射線的吸收或透過。已示出，600nm的光波長足以表征化妝品組合物的透明度。
適用于本發(fā)明組合物中的陽離子改性淀粉可購自已知的淀粉供應商。還適用于本發(fā)明中的是非離子改性淀粉，如本領域所已知的，非離子改性淀粉可被進一步衍生為陽離子改性淀粉。如本領域所已知，其它合適的改性淀粉原料可被季銨化以產生適用于本發(fā)明的陽離子改性淀粉聚合物。
淀粉降解過程：在本發(fā)明的一個實施方案中，淀粉漿液通過在水中混合顆粒狀的淀粉來制備。使溫度升至約35℃。然后加入基于淀粉計約50ppm濃度的高錳酸鉀水溶液。用氫氧化鈉將ph升至約11.5，并且將漿液充分攪拌，以防止淀粉沉淀。然后加入在水中稀釋的約30％的過氧化氫溶液，使過氧化物的含量基于淀粉計為約1％。然后通過加入附加的氫氧化鈉，將ph恢復至約11.5。將反應在約1至約20小時的時段內完成。然后將該混合物用稀鹽酸中和。降解淀粉通過洗滌后過濾并干燥來重新獲得。
(4)丙烯酰胺單體和陽離子單體的陽離子共聚物
根據(jù)本發(fā)明的實施方案，個人護理組合物包含丙烯酰胺單體和陽離子單體的陽離子共聚物，其中共聚物具有約1.0meq/g至約3.0meq/g的電荷密度。在一個實施方案中，陽離子共聚物為丙烯酰胺單體和陽離子單體的合成陽離子共聚物。
在一個實施方案中，陽離子共聚物包含：
(i)具有下式am的丙烯酰胺單體：
其中r9為h或c1-4烷基；并且r10和r11獨立地選自h、c1-4烷基、ch2och3、ch2och2ch(ch3)2和苯基，或合在一起為c3-6環(huán)烷基；和
(ii)符合式cm的陽離子單體：
其中k＝1，v、v'和v”中的每一個獨立地為1至6的整數(shù)，w為零或1至10的整數(shù)，并且x-為陰離子。
在一個實施方案中，陽離子單體符合式cm，并且其中k＝1，v＝3并且w＝0，z＝1，并且x-為cl-，以形成以下結構：
上述結構可被稱為二季銨鹽。在另一個實施方案中，陽離子單體符合式cm，并且其中v和v”各自為3，v'＝1，w＝1，y＝1，并且x-為cl-，如：
上文結構可被稱為三季銨鹽。
在一個實施方案中，丙烯酰胺單體為丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。
在一個實施方案中，陽離子共聚物(b)為am:triquat，其為丙烯酰胺和n-[2-[[[二甲基[3-[(2-甲基-1-氧代-2-丙烯基)氨基]丙基]銨基]乙酰基]氨基]乙基]2-羥基-n,n,n',n',n'-五甲基-1,3-丙二銨三氯化物的共聚物。am:triquat還被稱為聚季銨鹽76(pq76)。am:triquat可具有1.6meq/g的電荷密度和1,100,000g/mol的m.wt.。
在另選的實施方案中，陽離子共聚物具有丙烯酰胺單體和陽離子單體，其中陽離子單體選自由以下項構成的組：(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸二叔丁基氨基乙酯、二甲基氨基甲基(甲基)丙烯酰胺、二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺；乙烯亞胺、乙烯胺、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶；三甲基(甲基)丙烯酰氧乙基氯化銨、三甲基(甲基)丙烯酰氧乙基甲酯硫酸銨、二甲基銨(甲基)丙烯酰氧乙基芐基氯化銨、4-苯甲?；S基二甲基丙烯酰氧乙基氯化銨、三甲基(甲基)丙烯酰氨基乙基氯化銨、三甲基(甲基)丙烯酰氨基丙基氯化銨、乙烯基芐基三甲基氯化銨、二烯丙基二甲基氯化銨、以及它們的混合物。
在一個實施方案中，陽離子共聚物包含陽離子單體，所述陽離子單體選自由以下項構成的組：陽離子單體包括三甲基(甲基)丙烯酰氧乙基氯化銨、三甲基(甲基)丙烯酰氧乙基甲酯硫酸銨、二甲基銨(甲基)丙烯酰氧乙基芐基氯化銨、4-苯甲酰基芐基二甲基丙烯酰氧乙基氯化銨、三甲基(甲基)丙烯酰氨基乙基氯化銨、三甲基(甲基)丙烯酰氨基丙基氯化銨、乙烯基芐基三甲基氯化銨、以及它們的混合物。
在一個實施方案中，陽離子共聚物是水溶性的。在一個實施方案中，陽離子共聚物由以下形成：(1)(甲基)丙烯酰胺和基于(甲基)丙烯酰胺的陽離子單體和/或水解穩(wěn)定的陽離子單體的共聚物，(2)(甲基)丙烯酰胺、基于陽離子(甲基)丙烯酸酯的單體、和基于(甲基)丙烯酰胺的單體、和/或水解穩(wěn)定的陽離子單體的三聚物。基于陽離子(甲基)丙烯酸酯的單體可為包含季銨化n原子的(甲基)丙烯酸的陽離子化酯。在一個實施方案中，包含季銨化n原子的(甲基)丙烯酸的陽離子化酯為烷基和亞烷基基團中具有c1-c3的季銨化(甲基)丙烯酸二烷基氨基烷基酯。在一個實施方案中，包含季銨化n原子的(甲基)丙烯酸的陽離子化酯選自：用氯甲烷季銨化的(甲基)丙烯酸二甲基氨基甲酯的銨鹽、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯的銨鹽、(甲基)丙烯酸二甲基氨基丙酯的銨鹽、(甲基)丙烯酸二乙基氨基甲酯的銨鹽、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯的銨鹽；以及(甲基)丙烯酸二乙基氨基丙酯的銨鹽。在一個實施方案中，包含季銨化n原子的(甲基)丙烯酸的陽離子化酯為用鹵代烷或用氯甲烷或芐氯或硫酸二甲酯季銨化的丙烯酸二甲基氨基乙酯(adame-quat)。在一個實施方案中，當基于(甲基)丙烯酰胺時，陽離子單體為烷基和亞烷基基團中具有c1-c3的季銨化二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺，或二甲基氨基丙基丙烯酰胺，其用鹵代烷或用氯甲烷或芐氯或硫酸二甲酯季銨化。
在一個實施方案中，基于(甲基)丙烯酰胺的陽離子單體為烷基和亞烷基基團中具有c1-c3的季銨化二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺。在一個實施方案中，基于(甲基)丙烯酰胺的陽離子單體為二甲基氨基丙基丙烯酰胺，其用鹵代烷(尤其是氯甲烷)或芐氯或硫酸二甲酯季銨化。
在一個實施方案中，陽離子單體為水解穩(wěn)定的陽離子單體。除了二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺以外，水解穩(wěn)定的陽離子單體還可為oecd水解測試認為穩(wěn)定的所有單體。在一個實施方案中，陽離子單體是水解穩(wěn)定的，并且水解穩(wěn)定的陽離子單體選自：二烯丙基二甲基氯化銨和水溶性陽離子苯乙烯衍生物。
在一個實施方案中，陽離子共聚物為丙烯酰胺、用氯甲烷季銨化的(甲基)丙烯酸2-二甲基銨乙酯(adame-q)、和用氯甲烷季銨化的3-二甲基銨丙基(甲基)丙烯酰胺(dimapa-q)的三元共聚物。在一個實施方案中，陽離子共聚物由丙烯酰胺和丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨形成，其中丙烯酰氨基丙基三甲基氯化銨具有約1.0meq/g至約3.0meq/g的電荷密度。
在一個實施方案中，陽離子共聚物具有約1.1meq/g至約2.5meq/g、或約1.1meq/g至約2.3meq/g、或約1.2meq/g至約2.2meq/g、或約1.2meq/g至約2.1meq/g、或約1.3meq/g至約2.0meq/g、或約1.3meq/g至約1.9meq/g的電荷密度。
在一個實施方案中，陽離子共聚物具有約100,000g/mol至約2,000,000g/mol、或約300,000g/mol至約1,800,000g/mol、或約500,000g/mol至約1,600,000g/mol、或約700,000g/mol至約1,400,000g/mol、或約900,000g/mol至約1,200,000g/mol的m.wt.。
在一個實施方案中，陽離子共聚物為三甲基銨丙基甲基丙烯酰胺氯化物-n-丙烯酰胺共聚物，其還被稱為am:maptac。am:maptac可具有約1.3meq/g的電荷密度和約1,100,000g/mol的m.wt.。在一個實施方案中，陽離子共聚物為am:atpac。am:atpac可具有約1.8meq/g的電荷密度和約1,100,000g/mol的m.wt.。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，個人護理組合物可包含可由以下形成的陽離子合成聚合物
i)一種或多種陽離子單體單元，和任選的
ii)一種或多種帶有負電荷的單體單元，和/或
iii)非離子單體，
其中共聚物的隨后電荷是正的。三種類型的單體的比率以“m”、“p”和“q”給出，其中“m”為陽離子單體的數(shù)目，“p”為帶有負電荷的單體的數(shù)目，并且“q”為非離子單體的數(shù)目。
在一個實施方案中，陽離子聚合物為具有以下結構的水溶性或水可分散的非交聯(lián)并且合成的陽離子聚合物：
其中a可為以下陽離子部分中的一種或多種：
其中@＝酰氨基、烷基酰氨基、酯、醚、烷基或烷基芳基；
其中y＝c1-c22烷基、烷氧基、烷叉基、烷基或芳氧基；
其中ψ＝c1-c22烷基、烷氧基、烷基芳基、或烷基芳氧基；
其中z＝c1-c22烷基、烷氧基、芳基、或芳氧基；
其中r1＝h、c1-c4直鏈或支鏈烷基；
其中s＝0或1，n＝0或≥1；
其中t和r7＝c1-c22烷基；并且
其中x-＝鹵素、氫氧根、鏈烷醇根、硫酸根或烷基硫酸根。
其中帶有負電荷的單體由以下定義：r2’＝h、c1-c4直鏈或支鏈烷基，并且r3為：
其中d＝o、n、或s；
其中q＝nh2或o；
其中u＝1-6；
其中t＝0-1；并且
其中j＝包含以下元素p、s、c的氧化官能團。
其中非離子單體由以下定義：r2”＝h、c1-c4直鏈或支鏈烷基，r6＝直鏈或支鏈烷基、烷基芳基、芳氧基、烷氧基、烷基芳氧基，并且β定義為
其中g‘和g”彼此獨立地為o、s或n-h，并且l＝0或1。
陽離子單體的示例包括(甲基)丙烯酸氨烷基酯、(甲基)氨基烷基(甲基)丙烯酰胺；包含至少一個仲胺、叔胺或季銨官能團，或含氮原子、乙烯基胺或乙撐亞胺的雜環(huán)基團的單體；二烯丙基二烷基銨鹽；它們的混合物、它們的鹽、以及由它們衍生的大分子單體。
陽離子單體的其它示例包括(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基丙酯、(甲基)丙烯酸二叔丁基氨乙酯、二甲基氨基甲基(甲基)丙烯酰胺、二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、乙烯亞胺、乙烯胺、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、(甲基)丙烯酸三甲基氯化銨乙酯、(甲基)丙烯酸三甲基甲基硫酸銨乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基芐基氯化銨乙酯、丙烯酸4-苯甲?；S基二甲基氯化銨乙酯、三甲基氯化銨乙基(甲基)丙烯酰胺、三甲基氯化銨丙基(甲基)丙烯酰胺、乙烯基芐基三甲基氯化銨、二烯丙基二甲基氯化銨。
合適的陽離子單體包括包含式-nr3+的季銨基團的那些，其中相同或不同的r表示氫原子、包含1至10個碳原子的烷基基團，或芐基基團，其任選帶有羥基基團，并且包含陰離子(抗衡離子)。陰離子的示例為鹵離子(如氯離子、溴離子)、硫酸根、硫酸氫根、烷基硫酸根(例如，包含1至6個碳原子)、磷酸根、檸檬酸根、甲酸根和乙酸根。
合適的陽離子單體包括(甲基)丙烯酸乙酯三甲基氯化銨、(甲基)丙烯酸乙酯三甲基甲酯硫酸銨、(甲基)丙烯酸乙酯芐基二甲基氯化銨、(甲基)丙烯酸乙酯4-苯甲?；S基二甲基氯化銨、乙基(甲基)丙烯酰氨基三甲基氯化銨、丙基(甲基)丙烯酰氨基三甲基氯化銨、乙烯基芐基三甲基氯化銨。
其它合適的陽離子單體包括丙基(甲基)丙烯酰氨基三甲基氯化銨。
帶有負電荷的單體的示例包括包含磷酸鹽或膦酸鹽基團的α-烯鍵式不飽和單體、α-烯鍵式不飽和一元羧酸、α-烯鍵式不飽和二元羧酸的單烷基酯、α-烯鍵式不飽和二元羧酸的單烷基酰胺、包含磺酸基團的α-烯鍵式不飽和化合物、以及包含磺酸基團的α-烯鍵式不飽和化合物的鹽。
具有負電荷的合適單體包括丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基磺酸、乙烯基磺酸的鹽、乙烯基苯磺酸、乙烯基苯磺酸的鹽、α-丙烯酰胺甲基丙烷磺酸、α-丙烯酰胺甲基丙烷磺酸的鹽、甲基丙烯酸2-磺基乙酯、甲基丙烯酸2-磺基乙酯的鹽、丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(amps)、丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸的鹽、以及苯乙烯磺酸鹽(ss)。
非離子單體的示例包括乙酸乙烯酯、α-烯鍵式不飽和羧酸的酰胺、具有氫化或氟化醇的α-烯鍵式不飽和一元羧酸的酯、聚環(huán)氧乙烷(甲基)丙烯酸酯(即，具有聚乙氧基化(甲基)丙烯酸)、α-烯鍵式不飽和二元羧酸的單烷基酯、α-烯鍵式不飽和二元羧酸的單烷基酰胺、乙烯基腈、乙烯胺酰胺、乙烯醇、乙烯基吡咯烷酮和乙烯基芳族化合物。
合適的非離子單體包括苯乙烯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羥乙酯、以及甲基丙烯酸2-羥乙酯。
與合成陽離子聚合物締合的陰離子抗衡離子(x-)可為任何已知的抗衡離子，只要聚合物在水中、在個人護理組合物中、或在個人護理組合物中的凝聚層相中保持溶解或分散，并且只要抗衡離子與個人護理組合物的基本組分在物理上和化學上是相容的，或不會另外不當?shù)負p害產品的性能、穩(wěn)定性或美觀性。此類抗衡離子的非限制性示例包括鹵離子(例如，氯、氟、溴、碘)、硫酸根和甲硫酸根。
在一個實施方案中，本文所述的陽離子聚合物有助于向受損毛發(fā)，尤其是化學處理過的毛發(fā)提供替代疏水性f層。極薄的f-層在提供天然的天氣防護的同時有助于密封水分并防止進一步損傷。化學處理會損傷毛發(fā)表皮并且使其保護性f-層剝離。當f-層被剝離時，毛發(fā)變得日益親水。已發(fā)現(xiàn)，當溶致液晶被施用到化學處理過的毛發(fā)上時，毛發(fā)在外觀和感覺兩者上變得更加疏水且更像天然的。不受任何理論所束縛，據(jù)信該溶致液晶復合物形成疏水層或膜，其覆蓋毛發(fā)纖維并且保護毛發(fā)，如同天然的f-層保護毛發(fā)那樣。疏水層恢復毛發(fā)成通常像未處理的、更健康的狀態(tài)。溶致液晶通過將本文所述的合成陽離子聚合物與前述個人護理組合物的陰離子去污表面活性劑組分混合來形成。合成陽離子聚合物具有相對高的電荷密度。應當指出，一些具有相對高陽離子電荷密度的合成聚合物不形成溶致液晶，這主要是由于它們不正常的直鏈電荷密度。此類合成陽離子聚合物描述于授予reich等人的wo94/06403中。本文所述的合成聚合物可配制于穩(wěn)定的個人護理組合物中，該個人護理組合物針對受損毛發(fā)提供改善的調理性能。
可形成溶致液晶的陽離子合成聚合物具有約2meq/gm至約7meq/gm，和/或約3meq/gm至約7meq/gm，和/或約4meq/gm至約7meq/gm的陽離子電荷密度。在一些實施方案中，陽離子電荷密度為約6.2meq/gm。聚合物還具有約1,000至約5,000,000，和/或約10,000至約2,000,000，和/或約100,000至約2,000,000的m.wt.。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，提供增強的調理性和有益劑沉積但無需形成溶致液晶的陽離子合成聚合物具有約0.7meq/gm至約7meq/gm，和/或約0.8meq/gm至約5meq/gm，和/或約1.0meq/gm至約3meq/gm的陽離子電荷密度。聚合物還具有約1,000至約5,000,000、約10,000至約2,000,000和約100,000至約2,000,000的m.wt.。
陽離子聚合物的濃度按個人護理組合物的重量計在約0.025％至約5％、約0.1％至約3％、和/或約0.2％至約1％的范圍內。
合適的陽離子纖維素聚合物為羥乙基纖維素與三甲基銨取代的環(huán)氧化物反應得到的鹽，工業(yè)上(ctfa)稱作聚季銨鹽10，并且可以它們的polymerlr、jr和kg聚合物系列購自dwo/amercholcorp.(edison，n.j.，usa)。其它合適類型的陽離子纖維素包括羥乙基纖維素與月桂基二甲基銨取代的環(huán)氧化物反應得到的聚合季銨鹽，其在工業(yè)上(ctfa)被稱為聚季銨鹽24。這些材料可以商品名polymerlm-200購自dow/amercholcorp.。其它合適類型的陽離子纖維素包括羥乙基纖維素與月桂基二甲基銨取代的環(huán)氧化物以及三甲基銨取代的環(huán)氧化物反應所得的聚合季銨鹽，其在工業(yè)領域(ctfa)內被稱為聚季銨鹽67。這些材料可以商品名softcat聚合物sl-5、softcat聚合物sl-30、聚合物sl-60、聚合物sl-100、聚合物sk-l、聚合物sk-m、聚合物sk-mh和聚合物sk-h購自dow/amercholcorp.。
含水載體
個人護理組合物可為可傾倒液體的形式(環(huán)境條件下)。因此，此類組合物通常包含載體，其以約20重量％至約95重量％、或甚至約60重量％至約85重量％的含量存在。載體可包含水，或水和有機溶劑的可混溶混合物，并且在一個方面，可包含水與最小或不顯著濃度的有機溶劑，除了另外作為其它必要或任選組分的微量組分附帶地摻入組合物中的那些。
可用于本發(fā)明的個人護理組合物的實施方案中的載體包括水以及低級烷基醇和多元醇的水溶液。可用于本文的低級烷基醇是具有1至6個碳的一元醇，在一個方面，為乙醇和異丙醇?？捎糜诒疚牡氖纠远嘣及ū?、己二醇、甘油和丙二醇。
產品形式
本發(fā)明的個人護理組合物可呈現(xiàn)為典型的個人護理制劑。它們可為溶液、分散體、乳劑、粉劑、滑石、封裝、球體、海綿、固體劑型、泡沫劑、以及其它傳遞機制的形式。本發(fā)明實施方案的組合物可為生發(fā)油、免洗型毛發(fā)產品諸如處理和定型產品、洗去型毛發(fā)產品諸如洗發(fā)劑和個人清潔產品、以及處理產品；以及可施用于毛發(fā)的任何其它形式。
在26.6℃和2s-1下使用brookfieldr/splus流變儀測量，個人護理組合物可具有4,000cp至20,000cp，或約6,000cp至約12,000cp，或約8,000cp至約11,000cp的粘度。cp是指厘泊。
測試方法
a.光學顯微鏡法
通過放置約15mg未稀釋的預混合組合物的樣品并且通過光學顯微鏡以400x放大倍數(shù)觀察，獲得相應預混合組合物的光學顯微圖。
b.屈服應力測量
在tainstrumentsdiscoveryhr-3旋轉流變儀上使用60mm1°錐體和板幾何形狀來測量樣品的屈服應力。所用流變儀方法包括以下步驟：
1.使樣品達到25℃。
2.執(zhí)行1-0.001l/s的流量掃描。
通過繪制在x軸上的剪切速率對數(shù)和在y軸上的應力對數(shù)并且將herschel-bulkley模型擬合到數(shù)據(jù)來計算每個樣品的屈服應力值。
c.粒度測量
使用alpinejetsieve，型號a200ls和325目篩網來測量thixcin粉末的粒度。粒度規(guī)程如下：
1.稱重篩子并記錄為重量a。
2.稱量20±0.01g樣品，并將其放在篩子上。
3.將篩子放在alpinejet設備上，并且運行一分鐘。
4.清潔蓋子上的材料，并且再運行兩分鐘。
5.稱重篩子和留在其上的任何材料，并且記錄重量為重量b。
用下式計算保留的％：
％保留＝5×(重量b-重量a)
d.纖維表征
纖維尺寸
以1:25稀釋thixcin分散體(1.5％thixcin濃度或交替結構劑)。使用具有400x的放大倍數(shù)的光學相機的光顯微鏡，在預混合溶液中測量15根纖維的長度和寬度。該測試也可在個人護理組合物上進行以檢測纖維尺寸。
纖維百分比
使用具有200x的放大倍數(shù)的光學相機的光顯微鏡，觀察15個樣品視野，尺寸為430um×22mm。對每個樣品中的所有非纖維顆粒進行計數(shù)和測量。由于表面活性劑和thixcin(或替代結構劑)具有非常相似的密度的事實，使用下面的等式使用表面積來計算樣品中的纖維％：
樣品面積＝樣品域的長度×寬度
總thixcin面積＝1.5％(樣品中的thixcin量)×樣品面積
非纖維％＝總非纖維面積/總thixcin面積
纖維％＝100-非纖維％
實施例
以下實施例說明了本文所述的本發(fā)明的實施方案。示例性的個人護理組合物可通過常規(guī)制劑和混合技術來制備。應當理解，可在制劑領域中那些技術人員的范圍內在不脫離本發(fā)明的實質和范圍的情況下采取個人護理組合物的其它變型和/或調理劑組合物。除非另外指明，本文中所有份數(shù)、百分比和比率均按重量計。某些組分可作為稀釋溶液來自供應商。除非另外指明，所示量反映了活性材料的重量百分比。
以下是本文所述的預混合組合物和洗發(fā)劑組合物的非限制性示例。
預混合組合物
1thixcinr，得自elementis。
實施例1
將7.5g量的hco分散在1.75g檸檬酸和491gsls的溶液中，直到看不到大的附聚物。通過使用cowles刀片以300rpm進行20分鐘來完成分散。分散后，將混合物加熱至80℃的目標溫度并保持5-20分鐘。保溫后，將混合物以2.5℃/min的速率在低剪切下冷卻到30℃。
實施例2
將2.5g量的hco分散在2.0g檸檬酸和495.5gsls的溶液中，直到看不到大的附聚物。通過使用cowles刀片以300rpm進行20分鐘來完成分散。分散后，將混合物加熱至75℃的目標溫度并保持5-20分鐘。保溫后，將混合物以2.5℃/min的速率在低剪切下冷卻到30℃。
實施例3
將7.5g量的hco分散在2.0g檸檬酸和491gsls的溶液中，直到看不到大的附聚物。通過使用cowles刀片以300rpm進行20分鐘來完成分散。分散后，將混合物加熱至80℃的目標溫度并保持15-30分鐘。保溫后，將混合物以2.5℃/min的速率在低剪切下冷卻到30℃。
實施例4
將7.5g量的hco分散在491gsls中，直到看不到大的附聚物。通過使用cowles刀片以300rpm進行20分鐘來完成分散。分散后，將混合物加熱至80℃的目標溫度并保持5-20分鐘。保溫后，將混合物以2.5℃/min的速率在低剪切下冷卻到30℃。
實施例5
將3.6kg量的hco分散在0.888kg檸檬酸和235.4kgsls的溶液中。通過使用quadro來完成分散。分散后，將混合物加熱至80℃的目標溫度并保持5-20分鐘。保溫后，將混合物通過冷卻裝置泵入另一個容器中。
2由tomahproducts提供的tomadol25-3
3由dowchemical提供的tergitol15-s-9
比較例1
將8.75g量的hco分散在1.75g檸檬酸和489.5gsle1s的溶液中，直到看不到大的附聚物。通過使用cowles刀片以300rpm進行20分鐘來完成分散。分散后，將混合物加熱至80℃的目標溫度并保持15-30分鐘。保溫后，將混合物以0.8℃/min的速率在低剪切下冷卻到20℃。
比較例2
將8.75g量的hco分散在2.0g檸檬酸和489.25gsls的溶液中，直到看不到大的附聚物。通過使用cowles刀片以300rpm進行20分鐘來完成分散。分散后，將混合物加熱至63℃的目標溫度并保持5-20分鐘。保溫后，將混合物以2.5℃/min的速率在低剪切下冷卻到20℃。
比較例3
將8.75g量的hco分散在2.0g檸檬酸和489.25gsls的溶液中，直到看不到大的附聚物。通過使用cowles刀片以300rpm進行20分鐘來完成分散。分散后，將混合物加熱至88℃的目標溫度并保持5-20分鐘。保溫后，將混合物以2.5℃/min的速率在低剪切下冷卻到20℃。
比較例4
在84℃下將2.5g量的hco溶解在72.8g表面活性劑中。溶解后，將溶液加入到572g65℃的水中，以250rpm混合。將溶液在這些條件下混合10分鐘。然后將混合速度降低至175rpm，并將溶液再混合30分鐘。然后將溶液以2℃/分鐘的速率冷卻到室溫。
比較例5
在84℃下將2.5g量的hco溶解在72.8g表面活性劑中。溶解后，將溶液加入到572g65℃的水中，以250rpm混合。將溶液在這些條件下混合10分鐘。然后將混合速度降低至175rpm，并將溶液再混合30分鐘。然后將溶液以2℃/分鐘的速率冷卻到室溫。
洗發(fā)劑組合物
(1)月桂基聚氧乙烯醚-3硫酸鈉，得自stepancompany
(2)月桂基硫酸鈉，得自stepancompany
(3)月桂基聚氧乙烯醚-1硫酸鈉，得自stepancompany
(4)amphosolhca，得自stepancompany
(5)ninolcomf，得自stepancompany
(6)co1895，得自procter&gamble
(7)co1695，得自procter&gamble
(8)siliconebelsildm5500，得自wackerchemicalcorp.
(9)egds，得自golschmidtchemicalcompany
(10)thixcinr，得自elementis
(11)jaguarc500，得自rhodia
(12)聚(二烯丙基)二甲基氯化銨，得自rhodia
(13)zpt，得自archchemical
(14)碳酸鋅，得自bruggemangroup
*.作為凝膠網絡的一部分加入脂肪醇