发明领域
本发明涉及包含阴离子表面活性剂的特定掺合物和高甘油(其向消费者提供期望的优良保湿感觉)的液体清洁剂组合物。优选地，所述阴离子表面活性剂(anionics)的掺合物进一步与两性表面活性剂掺合，但是优选地使两性表面活性剂(amphoteric)相对于总表面活性剂最小化，使得可以使有益剂的沉积最大化。优选地，组合物是澄清的。优选地，它们是各向同性的。优选地，它们是澄清的且各向同性的。
发明背景
期望的是配制具有相对温和的表面活性剂的组合物。特别期望的一种表面活性剂组合是烷基羟乙基磺酸盐(例如，羟乙基磺酸的脂肪酸酯，如月桂酰羟乙基磺酸钠或椰油酰羟乙基磺酸钠)和烷基牛磺酸盐(alkyltaurate)(例如，烷基牛磺酸盐酰胺，如n-甲基牛磺酸盐)。这样的表面活性剂混合物具有它们不含硫酸盐的优点。进一步地，它们提供在中性和略酸性ph下配制各向同性体系的能力。因此，它们允许使用对皮肤更友好的维护体系。还期望的是提供具有高水平甘油(例如，按重量计20％或更多，优选25％至60％，优选30至55％)的组合物，因为甘油提供优良感官感觉(例如，保湿感觉)。
这样的含有烷基羟乙基磺酸盐、烷基牛磺酸盐和甘油的组合物的一个缺点是该组合的溶解性差，使得当使用大于或等于20％重量的甘油时，不可能在仍然保持澄清的、各向同性的制剂的同时，获得有用水平的温和表面活性剂(例如，按重量计，大于或等于5％或6％)。
一种部分针对该不溶性问题的部分方案是当配制清洁组合物时，引入某些水平的两性表面活性剂，因为两性表面活性剂自身是温和的，并且帮助改善烷基羟乙基磺酸盐/烷基牛磺酸盐掺合物的溶解性。它们也有助于提高制剂的粘度，使其在不加入增稠剂的情况下易于满足消费者的预期。
甚至进一步地，优选的和期望的是，烷基羟乙基磺酸盐、烷基牛磺酸盐、甘油和两性表面活性剂的组合物是澄清的和各向同性的，优选两者，其中各向同性是定义为比浊法浊度单位(“ntu”)值为20或更低，优选10或更低。
在本发明期望的高水平甘油下，已经注意到使组合物保持澄清和各向同性所需要的两性表面活性剂的水平也升高了。因此，为了与高水平甘油(20％或更多，优选25％或更多)相容，通常可需要使用30％或更多的两性表面活性剂。然而，当期望使用两性表面活性剂(例如，甜菜碱)时，如上所述，还期望的是该水平作为总表面活性剂的百分比没有过高，因为这据信影响见于组合物中的其它有益剂的沉积。这样的有益剂可以包括软化剂、烃和/或硅油、营养物、抗微生物剂和微粒。在我们的发明的羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐体系中，因此需要找到一种在最小量的两性表面活性剂下引入最大限度的甘油，同时保持澄清的、各向同性的液体。
预料不到地，申请人已经发现了实际上允许最大限度引入甘油，同时使两性表面活性剂水平最小化，或优选地两者，同时保持澄清的、各向同性的液体的羟乙基磺酸盐与牛磺酸盐的关键比率。
loeffler的美国公开号2009/0062406公开了包含椰油酰羟乙基磺酸钠、牛磺酸甲基钠和烷基甜菜碱的混合物的组合物，其产生特征为ntu为10或以下的澄清的、各向同性的、低粘度的溶液。所教导的组合物为20％椰油基甜菜碱、5％羟乙基磺酸盐和5％牛磺酸盐(即，甜菜碱是总表面活性剂的66％，并且羟乙基磺酸盐与牛磺酸盐的比率为1:1)；和10％甜菜碱、10％羟乙基磺酸盐、10％牛磺酸盐(即，甜菜碱是总表面活性剂的33％，并且羟乙基磺酸盐与牛磺酸盐的比率为1:1)。为了清楚地表示，羟乙基磺酸盐与牛磺酸盐的重量比如下将以十进制数r来说明。例如，羟乙基磺酸盐与牛磺酸盐的重量比1:1对应于r＝1.0。
在下文实施例6中，申请人按照下述羟乙基磺酸盐与牛磺酸盐的比率制备了一系列具有10％总羟乙基磺酸盐和牛磺酸盐的组合物：7.5/2.5、5.0/5.0、2.5/7.5、0/10(分别为，r＝3、1、0.333和0)。申请人加入了范围为总表面活性剂的4.76％(0.5/10.5)至33％(5.0/15)水平的椰油酰胺丙基甜菜碱(capb)；并在两个月之后测量透明度。表7证实在固定羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐比率下，降低capb导致浊度升高(ntu值更高)。该表还显示，当牛磺酸盐与羟乙基磺酸盐的比率更高(或相反地，牛磺酸盐与羟乙基磺酸盐的比率更低)时，则有特别有效的浊度降低。当仅存在牛磺酸盐(比率为0/10)时，也是如此。如所表明的，该loeffler参考文献公开了牛磺酸盐与羟乙基磺酸盐的比率为1:1。如果本领域普通技术人员选择升高牛磺酸盐与羟乙基磺酸盐的比率(并没有特别的动机来这样做)，则他们可能发现获得合适的(即，低)水平的浊度需要更少的capb(如我们在表1右侧两栏对比左侧两栏所显示的)。然而，该参考文献并未涉及使用高水平的甘油，也未能理解牛磺酸盐与羟乙基磺酸盐水平、甘油和浊度之间的关系。
特别地，如从表7中看到的，本领域普通技术人员可能被驱动完全消除羟乙基磺酸盐，而仅使用牛磺酸盐(羟乙基磺酸盐与牛磺酸盐的比率为0比10，如在更远的右栏所示)。然而(参见表1)，如我们清楚地且预料不到地证实的，当用甘油处理且尝试使富含甘油的体系中的capb水平最小化时，存在关键窗口。当存在太多牛磺酸盐(例如，0％羟乙基磺酸盐)时，当使用30％甘油时产生各向同性溶液需要40％capb(更远的右栏)。相比之下，当使用相同的30％甘油时，我们可以获得各向同性溶液，并且我们仅使用30％capb；关键是使用1/6比率的羟乙基磺酸盐与牛磺酸盐。在1/5的比率下，我们可以使用甚至更高的35％甘油同时仍然仅使用30％capb而获得各向同性溶液。在loeffler中没有认识到这个关键窗口，其中在高甘油体系中基于表面活性剂的比率使两性表面活性剂最小化，因为根本没有设想在最小限度的capb下的各向同性的富含甘油的组合物的形成。
技术实现要素：
相当预料不到地，申请人已经发现了与特定比率的组合的阴离子表面活性剂与两性表面活性剂(使非硫酸化阴离子表面活性剂的水平最大化)组合的、限定特定比率的羟乙基磺酸盐与牛磺酸盐的特定窗口，其中可以使用高水平的甘油。进一步地，虽然需要某些水平的两性表面活性剂，但通过限定一种阴离子与另一种的特定比率，制备了高甘油体系，所用的两性表面活性剂的量被最小化(其帮助沉积)；并且制备了澄清的、各向同性的组合物。更具体地，本发明涉及清洁组合物，其包含：
1)5至20重量％，优选6至15重量％的表面活性剂体系，其包含：
a)碱金属酰基羟乙基磺酸盐；
b)烷基牛磺酸盐；和
c)两性表面活性剂，优选烷基甜菜碱，
其中(a)与(b)的重量比为1:1.5至1:6(r＝0.667至0.166)，优选1:1.5至1:5(r＝0.667至0.2)；更优选1:19至1:5(r＝0.53至0.2)；
其中((a)+(b))/(c)的比率为1:1至9:1；和
2)20至60重量％，优选25至55重量％的甘油。
具体实施方式
除非是在实施例中，或者是在另外明确指出的情况下，否则本说明书中表示材料量或反应条件、材料物理性质和/或用途的所有数值都应理解为由词语“约”修饰。
如通篇使用的，范围被用作描述范围内的各个和每个值的简略表达方式。范围内的任何值都可以选择为范围的端点。“和/或”的使用表明可以单独地选择来自列表的任一项，或者可以选择来自列表的任何组合。
为了避免疑问，词语“包含”旨在表示“包括”，但不一定是“由...组成”或“由...构成”。换句话说，所列出的步骤或选项不需要是穷举性的。
除非另外指出，否则所用成分的一个或多个量的所有百分比都应理解为是基于组合物的总重量中的材料的有效重量的重量百分比，其总计为100％。
表面活性剂体系
本发明涉及包含5至20重量％，优选6至15重量％的表面活性剂体系的组合物，所述表面活性剂体系包含(a)碱金属酰基羟乙基磺酸盐，(b)碱金属烷基牛磺酸盐和(c)两性表面活性剂，优选烷基甜菜碱。
使用特定比率的表面活性剂，申请人可以提供高甘油体系(大于或等于20％)，使两性表面活性剂最小化(对于硬度和粘度的一些益处，但是对于沉积减少的作用很小，即维持了期望的更高水平的沉积)，与此同时保持澄清的、各向同性的组合物。相当令人惊奇地是，当使用关键比率的羟乙基磺酸盐与牛磺酸盐时，可以使两性表面活性剂最小化(使用高甘油体系)，同时保持澄清组合物。实际上，当仅使用牛磺酸盐时，需要高水平的两性表面活性剂(capb)，但是仅使用略微更少的牛磺酸盐(在我们的发明中公开的牛磺酸盐与羟乙基磺酸盐的高比率)，可以使用少得多的两性表面活性剂，同时仍然获得各向同性液体。
本发明的表面活性剂体系的第一组分是碱金属酰基羟乙基磺酸盐。
酰基羟乙基磺酸盐表面活性剂通常是在通常称为“defi”工艺(其中defi指直接酯化的脂肪酸羟乙基磺酸盐)的方法中，通过脂肪酸(例如，c10至c16脂肪酸，如月桂酸)与羟乙基磺酸盐(例如，hoch2ch2so4m+，其中m+可以为例如钠或钾抗衡离子)的直接酯化产生。
优选的羟乙基磺酸盐磺酸盐(isethionatesulfonates)包括椰油酰羟乙基磺酸盐和月桂酰羟乙基磺酸盐，优选地含有钠或钾作为抗衡离子。
我们的发明的表面活性剂体系的第二组分是烷基牛磺酸盐，例如烷基牛磺酸盐酰胺。这样的烷基牛磺酸盐酰胺可以通过牛磺酸；甲基牛磺酸；或相应的牛磺酸盐(例如，nh2ch2ch2so3m+，其中m+可以是钠或钾抗衡离子)与合适的脂肪酸反应而制备。
优选地，烷基牛磺酸盐酰胺包括甲基椰油酰牛磺酸钠和甲基月桂酰牛磺酸钠。
本发明的表面活性剂体系的第三需要组分是两性表面活性剂。合适的两性表面活性剂包括酰基乙二胺类的衍生物。该种类中的化合物的一个优选实例为月桂酰两性乙酸钠。合适的两性表面活性剂也包括来自烷基甜菜碱类的衍生物，包括烷基甜菜碱，烷基酰胺丙基甜菜碱和烷基酰胺丙基羟基磺基甜菜碱。该种类中的化合物的优选实例为椰油基甜菜碱和椰油酰胺丙基甜菜碱，通常称为capb。
如所指出的，两性表面活性剂通常用作更苛刻的阴离子表面活性剂的部分替代。然而，优选的是使两性表面活性剂的量最小化，以便帮助沉积。
已经预料不到地发现选择特定比率的羟乙基磺酸盐与牛磺酸盐，提供了其中允许使用高水平甘油同时使两性表面活性剂的量最小化，与此同时保持澄清的各向同性溶液的窗口。
羟乙基磺酸盐与牛磺酸盐的特定窗口为1:1.5至1:6(r＝0.66至0.166)，优选1:1.9至1:5。因此，优选的比率r为富含牛磺酸盐的，但含有有限的、非零水平的羟乙基磺酸盐。
进一步地，羟乙基磺酸盐加牛磺酸盐与两性表面活性剂的优选比率为1:1至9:1。该总表面活性剂掺合物总是主要是阴离子表面活性剂。
本发明的进一步组分是甘油。如所指出的，关键是使甘油的量最大化(20％或更多)，同时使两性表面活性剂的量最小化，与此同时保持澄清的、各向同性的组合物。
皮肤或毛发有益剂
在本发明的相同组合物中，使用0至30重量％，优选0.1至10重量％，更优选0.1至5重量％的皮肤或毛发有益剂。优选地，所述有益剂为油溶性的软化剂或润湿油。这些为通过各种机制增加水合的分子，所述机制可以包括防止水分流失(封闭剂)、吸引水分(湿润剂)；或其使皮肤恢复天然保湿因子(例如，氨基脂质)。优选的润湿剂包括矿脂和硅酮。优选地，润湿剂为植物油或甘油三酯油。优选的油包括葵花油和大豆油。润湿剂可以是长链[c14-c30]脂肪酸的酯，如棕榈酸异丙酯。
某些天然修复剂和润湿剂包括：
a)维生素，如维生素a和e，和维生素烷基酯，如维生素c烷基酯；
b)脂质，如胆固醇、胆固醇酯、羊毛脂、蔗糖酯和拟神经酰胺；
c)脂质体形成材料，如磷脂，和具有两个长烃链的合适的亲水亲油性分子；
d)必需脂肪酸，多不饱和脂肪酸，和这些物质的来源；
e)不饱和脂肪酸如向日葵油、月见草油、鳄梨油、杏仁油的甘油三酯；
f)由饱和和不饱和脂肪酸的混合物形成的植物脂，如牛油树脂；
g)矿物质，如锌、镁和铁的来源；和
h)硅油、树胶、其修饰物如直链和环状聚二甲基硅氧烷，氨基、烷基和烷基芳基硅油。
也可以使用水溶性有益剂。优选的水溶性试剂包括甘油、山梨醇、聚亚烷基二醇及其混合物。
如果使用，根据有益剂在各向同性表面活性剂基质(chassis)中的量和混溶性(miscibility)，所述基质仍然可保持澄清。然而，即使有益剂使得基质各向异性，但是仍然保留上文讨论的不含硫酸盐且中性至略酸性ph的益处。而且，优良感官感觉和良好沉积的益处仍然存在。
尽管本发明的组合物不需要外部结构化剂，但是当使用如上所述的油溶性有益剂时，优选地使用结构化剂。
结构化剂
优选地，本发明的组合物包含0.1至10重量％，优选0.5至7重量％的结构化剂。结构化剂可以是水溶性或水可分散性聚合物，其可以为用于增加粘度的阳离子的、阴离子的、两性的或非离子的聚合物。
本发明中有用的水溶性/或可分散性聚合物的实例包括糖胶，如纤维素树胶、微晶纤维素、纤维素凝胶、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟甲基或羧甲基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素、瓜尔胶、刺梧桐胶、黄蓍胶、阿拉伯胶、金合欢胶(gumacavia)、琼脂胶、黄原胶及其混合物；胶凝化温度为30至85℃的改性的和未改性淀粉颗粒，和预胶凝化冷水可溶性淀粉；聚丙烯酸酯；卡波普(carbopols)；碱性可溶性乳液聚合物，如aculyn28、aculyn22或carbopolaquasf1；阳离子聚合物，如改性多糖，包括从rhonepoulenc以商品名jaguarc13s、jaguarc14s、jaguarc17或jaguarc16，从lamberti以商品名bfguarc17，从aqualon以商品名aquad4091或aquad4051可获得的阳离子瓜尔胶；阳离子改性纤维素，如来自amerchol的ucarepolymerjr30或jr40；来自hercules的n-hance3000、n-hance3196、n-hancecpx215或n-hancegpx196；合成阳离子聚合物，如nalco的merquat100、merquat280、merquat281和merquat550；阳离子淀粉，例如由staleyinc.制备的
凝胶形成聚合物，如改性或未改性淀粉颗粒、黄原胶、卡波普、碱性可溶性乳液聚合物和阳离子瓜尔胶，如lambertibfguarc17，和阳离子改性纤维素，如ucarepolymerjr
一种优选的结构化共聚物为(1)第一烯属不饱和单体；(2)第二烯属不饱和单体；(3)(甲基)丙烯酸酯单体和(4)缔合单体(结构通常随机；优选地，共聚物是直链的)的聚合产品(例如，加成聚合产品)。
(1)的第一单体可以是具有下式的二酸：
hooc-cr1＝cr2-cooh(i),
二酸(i)的环状酸酐前体，所述酸酐具有下式：
及其组合，
其中r1和r2独立地选自h、c1-c3烷基、苯基、氯和溴，并且在一个或多个实施方式中，优选独立地选自h和c1-c3烷基。
优选的单体包括马来酸和马来酸酸酐。按单体进料的总重量计，其可以占0至10％，优选0.1至5％。
第二单体(2)可以为丙烯酸、甲基丙烯酸及其组合。其可以以基于总单体进料的15-60重量％使用。
第三(甲基)丙烯酸酯单体可以为丙烯酸的c1至c8烷基酯、甲基丙烯酸的c1至c8烷基酯及组合，并且可以基于总单体进料为30-75重量％。
a)所述缔合单体具有下式：
r4-ch＝c(r3)-c(o)-o-(r5o)a-r6(iii)
其中：
r3和r4独立地选自h和c1-3烷基，
每个r5o独立地为具有2至4，优选2至3个碳原子的氧化烯单元，
r6选自∶
具有8至40个，优选8至30个，更优选10至22个碳原子的直链和支链烷基，和
烷芳基，其的烷基具有8至40个，优选8至30个，更优选10至22个碳原子，这样的烷基为直链的或支链的，所述烷芳基优选地为烷基苯基；和
a具有6至40、优选15至35、最优选20至30的值。
在一个或多个实施方式中特别令人感兴趣的是具有下式的缔合单体：
ch3[ch2]b-ch2-[och2ch2]a–o-c(o)c(r3)＝ch(r4)(iv)
其中r3、r4和a为如上所述，并且b具有6至38、优选6至28、更优选8至20的值。
在式iii和式iv单体中，r3优选为甲基，r4优选为h。在上述缔合单体中，a和b表示其各自的氧化烯和-ch2-重复单元的数量，通常为整数。在一个或多个感兴趣的实施方式中，a大于或等于b。
所述缔合单体可以基于加入的所有单体计以1至约25重量％，优选2至20重量％，更优选2至15重量％的量使用。在特别感兴趣的一个或多个实施方式中，使用的缔合单体的量基于加入的所有单体计为5至12重量％。
某些组合物可以含有0.005至5重量％的量的水溶性聚合物。
水溶性聚合物的实例包括高分子量聚乙二醇，如
水溶性聚合物可以单独或作为来自相同或不同种类的两种或更多种聚合物的组合使用。高分子量聚乙二醇
防腐剂
人产品制剂为微生物生长提供了良好介质。微生物作用可表现为水解、氧化或还原，并且可引起异味、颜色变化、ph的不利变化、破乳、和产品质地变化。因此，需要良好的防腐体系来防止微生物生长、产品腐败、及皮肤和毛发感染。防腐剂应当有效对抗革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌以及真菌(霉菌和酵母菌)。
有效的防腐剂是将预防产品中微生物生长、使其安全和延长贮存期限的化学试剂。
最佳防腐体系应当提供广谱活性，并且在产品的贮存期限内有效。由于微生物在制剂的水相中繁殖，因此防腐体系应当也是水溶性的。当制剂含有明显水平的油时，所述体系应当有利于分配到水相中。理想地，防腐体系应当在宽的ph范围内有效、无色且使用安全。其应当是无刺激性的、非致敏性的且优选地无毒的。理想地，在储存时消除制剂中的致病生物的同时，其应当在将所述制剂施用到皮肤、毛发或粘膜之后使共生生物和平地留在皮肤上。
某些优选的防腐剂包括：
1)尼泊金酯类，例如尼泊金甲酯、尼泊金乙酯、尼泊金丙酯、尼泊金异丁酯和尼泊金丁酯；
2)甲醛释放防腐剂，例如甲醛、季铵盐(quaternium)-15、二甲基-二甲基(dmdm)乙内酰脲、咪唑烷基脲、重氮烷基脲、羟甲基甘氨酸钠和2-溴-2-硝基丙-1,3-二醇；
3)异噻唑啉酮，如氯甲基-异噻唑啉酮(cmit)、甲基-噻唑啉酮(mit)或苯并异噻唑啉酮(bit)；
4)卤素-有机活性剂，如碘丙炔醇(idopropynyl)丁基氨基甲酸酯和甲基二溴戊二腈；
5)有机酸，如苯甲酸、脱氢乙酸、水杨酸、乳酸和山梨酸；
6)其他，包括氯乙酰胺、苯氧基乙醇和三氯生。
用于个人护理产品的另外的合适的防腐剂可见于“preservativesforcosmeticsmanual，第2版”，davids.steinbens，2006和“preservativesforcosmetics”，d.c.steinberg，alluredpublishingcorp.，isbn#0-93170-54-5。这样的试剂通常以个人产品制剂的0.1-1％、更优选0.5-0.7％使用。
提及的有机酸是特别优选的。尤其优选的是，有机酸具有约4.0至5.5、优选4.0至5.0的pka。
没有在所有情况下都理想的防腐剂。例如，尼泊金酯是相对无刺激性的，但有利于分配到油相且可被某些表面活性剂灭活。甲醛保留防腐剂具有宽的有效性谱，但是有刺激性并在某些国家中禁止。
如指出的，苯甲酸是优选的防腐剂。
任选地，本发明的组合物可以进一步包含一种或多种另外的成分。这样的另外的成分的非限制性实例是，例如，着色剂、颜料、遮光剂、芳香剂(无论是包封或作为游离芳香剂存在)、情绪(emotive)油、维生素和维生素衍生物、磨料、光学剂(包括，例如，反射颗粒和干扰颜料)、ph调节剂、植物提取物、精油、防腐剂、抗氧化剂、抗微生物剂、粘度调节剂、湿润剂、胡须润湿剂、感官剂、脂肪酸皂、和皮肤和/或毛发有益剂(例如，仅举一些例子，芦荟、尿囊素、泛醇、α-羟基酸、磷脂、植物学油和氨基酸)。任何单独的另外的成分的选择和量取决于包括特定成分、所期望的性质，和使用其的组合物的预期用途的因素。例如，芳香剂通常以组合物的0.1-3.0重量％或更高的量使用。对于许多组合物，这样的另外的成分的总量基于组合物总重量计为0.01至30重量％，更特别0.1至15重量％，甚至更特别1至10重量％。在一个或多个实施方式中，这样的另外的任选成分的总量为0.5至5重量％
组合物是水基的，通常包含30-90重量％的水。水是在计入上述所有成分之后的余量。
ph
通常，本发明的组合物的ph在4.5至7.5范围内。这允许使用多种多样的防腐体系。
方案
组合物的透明度
组合物的澄清是通过测量其浊度来定量的，所述浊度是定义为光由于组合物中的不均匀性而散射的程度。所测量的浊度取决于测量中使用的光的波长和检测器所定位的角度。比浊法浊度单位(nephelometricturbidityunit，ntu)是根据usepa方法180.1“浊度”，使用从入射光束以90°度散射的白光测量。该白色光源通常具有在400-680nm范围内的峰谱输出。该信息已从网站https://or.water.usgs.gov/grapher/fnu.html获得。使用根据生产商说明针对已知ntu值的标准校准的hach2100n浊度计，进行浊度测量。更高的ntu值对应于更高的浊度和更低的透明度。
实施例
选择以下实施例以证实以下：
实施例1确定了使用最少量的烷基甜菜碱，将甘油容纳到澄清的、各向同性的溶液中的羟乙基磺酸盐与牛磺酸盐的最佳比率。在9％的总表面活性剂下，发现该比率位于范围r＝0.667至0.166。
实施例2显示该最佳比率也适用于更高和更低的总表面活性剂水平，如可能见于宽范围的个人洗涤产品中的。
实施例3证实了本发明对烷基甜菜碱之外的两性表面活性剂和椰油酰基牛磺酸盐之外的烷基牛磺酸盐有效。
实施例4确定了本发明组合物的ph范围为约ph4.5至7.5。这允许使用多种多样的防腐体系。
实施例5显示各自证实本发明的不同方面的各种组合物(a至g)。
实施例6显示当寻求在组合物中使用甘油，特别是高水平的甘油时使两性表面活性剂最小化且保持各向同性的液体，本领域技术人员如何不会容易地认识到关于羟乙基磺酸盐与牛磺酸盐的比率的关键性。而是，他们会被引导相信当实际上需要至少一些水平的羟乙基磺酸盐以使两性表面活性剂的水平最小化，同时使用高得多的水平的甘油且保持透明时，100％的牛磺酸盐体系是良好的。特别地，为了优化与至少所需量的所加入烷基甜菜碱(在期望的高甘油体系中)掺合的羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐的溶解性，需要在本专利申请中要求保护的关键的羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐比率。
实施例1.在9％总表面活性剂下最大可允许甘油水平
本实施例的目的是识别羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐的比率，其允许在使用最低水平的两性表面活性剂，如椰油酰胺丙基甜菜碱(“capb”)时，最大化引入甘油，与此同时保持澄清的、各向同性的溶液。对于沐浴露和洗发剂制剂，使用很低capb水平是优选的，因为据信高capb水平不利于有益剂的沉积。对于该实施例，制备一系列不同羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐重量比：4/1、2/1、1/1、1/1.5、1/2、1/3、1/4、1/5、1/6和0(分别为，r＝4、2、1、0.666、0.5、0.333、0.25、0.2、0.166和0)。在每个比率下，椰油酰胺丙基甜菜碱(capb)水平以使得capb构成总表面活性剂水平的10至50％的方式变化，其在本实施例中保持在9％。对于每种表面活性剂组合物，通过如下方式确定仍然产生澄清的、各向同性的溶液的最大甘油含量：构建个体组合物，调节ph至7.0，加热至65℃，伴随搅拌，然后在23℃下平衡两个月，注意到在该时间物理外观没有进一步变化。在平衡之后，如在方案中所述，测量个体混合物的透明度。仍然产生澄清的、各向同性的溶液的最高甘油含量(重量％)在表1中报告。
表1.在9％总表面活性剂掺合物下仍然产生澄清的、各向同性的溶液的最大甘油水平(重量％)
*capb％是总表面活性剂的。
表1说明了为了与20％甘油相容，1/1(r＝1)和更高的羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐比率需要30％或更多的capb。更富含牛磺酸盐的混合物是在更低capb水平下更甘油耐受的。存在最佳羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐比率范围，为约1/1.5至约1/5(r＝0.666至0.2)，其中该体系在低capb水平下对甘油特别耐受。例如，30％或更多的甘油可以用20％或更少的capb容纳。在零羟乙基磺酸盐(r＝0)的限度下，看到甘油耐受性要降低。这是特别反直觉的。
实施例2.在6-12％总表面活性剂下最大可允许甘油水平
本实施例的目的是识别羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐的比率，其允许在使用最低水平的两性表面活性剂(“capb”)时，最大化引入甘油，与此同时保持澄清的、各向同性的溶液。对于沐浴露和洗发剂制剂，使用很低capb水平是优选的，因为据信高capb水平不利于有益剂的沉积。对于本实施例，总表面活性剂水平保持恒定在6％、9％和12％，而羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐重量比r从0至3以增量变化。在每个比率下，椰油酰胺丙基甜菜碱(capb)水平以使得capb构成总表面活性剂水平的25％或33％的方式变化。对于每种表面活性剂组合物，通过如下方式确定仍然产生澄清的、各向同性的溶液的最大甘油含量：构建个体组合物，调节ph至7.0，加热至65℃，伴随搅拌，然后在23℃下平衡两个月，注意到在该时间物理外观没有进一步变化。在平衡之后，如在方案中所述，测量个体混合物的透明度。对于25％capb，仍然产生澄清的、各向同性的溶液的最高甘油含量(重量％)在表2中报告；对于33％capb，仍然产生澄清的、各向同性的溶液的最高甘油含量(重量％)在表3中报告。
表2.在6、9和12％的固定总表面活性剂掺合物水平下，且capb为总表面活性剂的25％，仍然产生澄清的、各向同性的溶液的最大甘油水平(重量％)
表3.在6、9和12％的固定总表面活性剂掺合物水平下，且capb为总表面活性剂的33％，仍然产生澄清的、各向同性的溶液的最大甘油水平(重量％)
表2和3说明了在9％总表面活性剂水平下观察的趋势延续至更高(12％)和更低(6％)表面活性剂水平。在33％总表面活性剂为capb时，对于0.14至0.6范围的羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐比率，可以容纳为澄清的、各向同性的溶液的最大甘油水平是最大的(35％至55％)。这些比率大约对应于1/1.5至1/6(r＝0.666至0.166)的要求保护的比率范围。
在25％总表面活性剂为capb时，在羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐比率为1/2，对应于r＝0.5，容纳了最大甘油水平(约35％)。
再次地，为了与20％甘油相容，高于1/1(r＝1)的羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐比率需要大于33％或25％的capb，并且更富含牛磺酸盐的混合物是在更低capb水平下更甘油耐受的。然而，在零羟乙基磺酸盐的限度下，甘油增溶能力在所有总表面活性剂水平下降低。
实施例3
在本实施例中，本发明的范围扩展以包括capb之外的其他类型的烷基甜菜碱，烷基甜菜碱之外的其他类型的两性表面活性剂，以及甲基椰油酰基牛磺酸钠(smct)之外的其他类型的甲基烷基牛磺酸钠。再次识别羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐的比率，其允许对于最低水平的两性表面活性剂，最大化引入甘油，与此同时保持澄清的、各向同性的溶液。在本实施例中，使用椰油酰胺丙基甜菜碱(capb)、椰油基甜菜碱(cocobetaine)或月桂酰两性乙酸盐作为两性表面活性剂，并且使用甲基椰油酰基牛磺酸钠(scmt)或甲基月桂酰基牛磺酸钠(smlt)作为烷基牛磺酸盐。对于沐浴露和洗发剂制剂，使用很低两性表面活性剂水平是优选的，因为据信高两性表面活性剂水平不利于有益剂的沉积。对于本实施例，制备一系列不同的羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐重量比：2/1、1/1、1/2、1/3、1/5、1/11和0(分别为，r＝2、1、0.5、0.333、0.2、0.09和0)。在每个比率下，两性表面活性剂水平保持在3％水平，为总表面活性剂水平的33％，总表面活性剂水平保持恒定在9％。因此，羟乙基磺酸盐和牛磺酸盐的组合构成了整个组合物的固定6％。对于每种表面活性剂组合物，通过如下方式确定仍然产生澄清的、各向同性的溶液的最大甘油含量：构建个体组合物，调节ph至7.0，加热至65℃，伴随搅拌，然后在23℃下平衡两个月，注意到在该时间物理外观没有进一步变化。在平衡之后，如在方案中所述，测量个体混合物的透明度。仍然产生澄清的、各向同性的溶液的最高甘油含量(重量％)在表4中报告。
表4.在9％的固定总表面活性剂掺合物水平下，两性表面活性剂水平固定在3％，仍然产生澄清的、各向同性的溶液的最大甘油水平(重量％)。
表4说明了在实施例1中对于capb作为两性表面活性剂且甲基椰油酰基牛磺酸钠(smct)作为牛磺酸盐所观察到的趋势扩展到其它两性表面活性剂和其它烷基牛磺酸盐。在a列中使用椰油基甜菜碱作为两性表面活性剂，在b列中使用月桂酰两性乙酸盐作为两性表面活性剂，和在c列中使用甲基月桂酰基牛磺酸钠(smlt)作为烷基牛磺酸盐。在33％的总表面活性剂为两性表面活性剂时，对于0.09至0.5范围的羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐比率，可以容纳为澄清的、各向同性的溶液的最大甘油水平是最大的。这些比率大约对应于1/1.5至1/6(r＝0.666至0.166)的要求保护的比率范围。再次地，为了与20％甘油相容，高于1/1(r＝1)的羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐比率需要大于33％的两性表面活性剂，更富含牛磺酸盐的混合物是在更低两性乙酸盐水平下更甘油耐受的。然而，在零羟乙基磺酸盐(r＝0)的限度下，甘油增溶能力降低。
实施例4
在本实施例中，确定了本发明的ph范围。选择特定比率的羟乙基磺酸盐与牛磺酸盐为1/2(r＝0.5)，但是优选范围r＝0.666至0.166内的其它比率也适用。类似地，使用椰油酰胺丙基甜菜碱(capb)作为两性表面活性剂且选择甲基椰油酰基牛磺酸钠(smct)作为烷基牛磺酸盐，但是两性表面活性剂和/或烷基牛磺酸盐的其他选择显示相同的结果。总表面活性剂水平保持恒定在9％，并且capb水平保持在1.8％或总表面活性剂的20％，因为据信高两性表面活性剂水平不利于有益剂的沉积。因此，羟乙基磺酸盐和牛磺酸盐的组合构成整个组合物的固定7.2％。对于每种表面活性剂组合物，甘油含量设置为总组合物的30％。制备由以下组成：加热至65℃，伴随搅拌，如下所述调节ph，然后在23℃下平衡两个月，注意到在该时间物理外观没有进一步变化。在平衡之后，测量个体混合物的透明度。测试的具体组合物在表5中报告。
表5.含有恒定9％水平的总表面活性剂、20％的表面活性剂为两性表面活性剂capb、羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐比率为1:2，且甘油水平为30％的组合物。用naoh/柠檬酸将组合物a.–g.的ph调节至ph4.5-ph7.5范围。
在平衡时间段之后，所有组合物保持为澄清的、各向同性的溶液，ntu值为10或更低。因此，看到在要求保护的比率r范围内的组合物导致在整个区间ph4.5至ph7.5内澄清的、各向同性的溶液。该组合物ph的灵活性允许自由使用多种多样的防腐体系中的任一种。
实施例5
本发明组合物的非限制性实例在表6中描述。使用下述一般程序加工制剂a-g：
部分1—制备油和脂肪酸掺合物的预混物。油的实例包括矿脂、大豆油和氢化大豆油。脂肪酸的实例包括月桂酸和硬脂酸。当合适时，将防腐剂如bht(丁基化羟基甲苯)加入到掺合物，将该混合物加热至约70℃，并混合。可以使用刮刀向该混合物中分散增稠共聚物，例如丙烯酸酯类/丙烯酸c10-c30烷基酯交联聚合物或其它丙烯酸酯共聚物。将预混物保持在约75℃，直到准备用于制剂。
部分2-从预混物和其余成分装配制剂。将淀粉(例如，羟丙基淀粉磷酸钠)加入到含水烧杯中，同时使用顶置式搅拌器搅拌。当该混合物正被加热至约70℃时，加入总甘油的约85％和所有的羟乙基磺酸盐、牛磺酸盐和两性表面活性剂。将该混合物在70℃保持另外的15分钟以确保均匀性。向该混合物中加入油、脂肪酸、bht和丙烯酸酯类/丙烯酸c10-c30烷基酯交联聚合物的热预混物[70℃]。继续混合另外的15分钟，之后开始冷却。在约60℃下，加入含有分散的瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵的剩余甘油[总甘油的15％]的预混物。一旦冷却的混合物达到约50℃，加入edta(乙二胺四乙酸)，接着在40℃下加入防腐剂(例如，dmdm乙内酰脲)和芳香剂。在约室温下停止混合，并排出产物。
表6.制剂a至g.
制剂a说明了在ph7下具有r＝0.5的9％总表面活性剂。制剂b说明了用两性乙酸盐代替capb，制剂c展示了具有r＝0.333的12％总表面活性剂。制剂d说明了降低ph至5.0和改变的防腐体系，而制剂e也是在ph5.0但含有15％表面活性剂。制剂f展示了在ph6下的改变的防腐体系。制剂g为具有改变的结构化体系且不含有益剂的实施例。
实施例6.不含甘油的表面活性剂混合物的浊度
loeffler的us2009/0062406a1公开了椰油酰基羟乙基磺酸钠和甲基椰油酰基牛磺酸钠与烷基甜菜碱如椰油基甜菜碱的混合物产生特征为10或更低的ntu读数的澄清的、各向同性的低粘度溶液。该等组合物明确地教导了20％椰油基甜菜碱、5％羟乙基磺酸盐、5％牛磺酸盐；和10％椰油基甜菜碱、10％羟乙基磺酸盐、10％牛磺酸盐。因此，所有实施例都具有1:1(r＝1.0)的羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐比率。
申请人寻求表明发现其中羟乙基磺酸盐与牛磺酸盐的比率提供我们已经检测到的优点的关键窗口是多么预料不到的。从该实施例，制备了一系列不同的羟乙基磺酸盐/牛磺酸含量：7.5/2.5、5.0/5.0、2.5/7.5和0/10(分别为，r＝3、1、0.333和0)，全部含有总共10％的这两种表面活性剂。向每个系列中加入不同水平的椰油酰胺丙基甜菜碱(capb)，并将混合物的ph调节至7.0。将每种个体混合物加热至65℃，伴随搅拌，然后在23℃下平衡两个月，注意到在该时间物理外观没有进一步变化。在平衡之后，如上所述测量个体混合物的透明度，并在下表中报告。
表7.含有capb的羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐混合物的ntu值
在表7中可以看到下述趋势：在固定羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐比率下，随着capb水平降低，浊度升高，如通过逐渐增加的ntu水平所指示的。而且，在任何固定capb水平下，随着羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐比率降低，浊度降低。然而，我们的实施例证实，在不含甘油的体系中，该趋势甚至延续至仅含牛磺酸盐的体系(0/10比率)。
相比之下，并且如申请人已在实施例1中显示的，当高水平的甘油是期望的时(如在我们的发明中)，申请人已经发现，为了最小化对capb的需要(沉积所期望的)和同时保持低浊度，羟乙基磺酸盐/牛磺酸盐比率必须保持在1/1.5至1/6(r＝0.666至0.166)的要求保护的范围内。在0/10的比率下，产生含有30％甘油的各向同性溶液需要40％capb。
预料不到地，在1/6的比率下，我们可以仅使用30％capb(10％更少)而得到30％甘油水平。在1/5比率的羟乙基磺酸盐与牛磺酸盐下，我们可以再次地仅使用30％capb而得到35％甘油(总是同时保持各向同性)。本领域没有任何内容教导或启示用于提高甘油水平(同时保持各向同性的组合物)和降低的两性表面活性剂水平的这样的关键窗口。