包含吡啶硫酮锌的固体浓缩物组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及包含吡啶硫酮锌（ZPT)的固体浓缩物组合物。
【背景技术】
[0002] 已经注意到巯基吡啶氧化物（也称为1-羟基-2-吡啶硫酮、2-吡啶硫醇-1-氧 化物、2-巯基吡啶-N-氧化物、吡啶-2-硫酮-N-氧化物、吡啶硫酮-N-氧化物、2-吡啶硫 酮、吡啶硫酮、或简称为"PT"）的杀菌和杀真菌活性。巯基吡啶氧化物是二齿配体，其与大 多数过渡金属形成稳定复合物。巯基吡啶氧化物的金属化常产生高度增强的生物杀灭活 性。疏基啦啶氧化物的金属盐例如啦啶硫酮钠、啦啶硫酮镁、啦啶硫酮钡、啦啶硫酮祕、P比啶 硫酮锶、吡啶硫酮铜、吡啶硫酮锌、吡啶硫酮镉和吡啶硫酮锆，广泛用作光谱商业产品如金 属加工流体、润滑剂、漆、化妆品和厕所用品中的广谱杀真菌剂和杀菌剂。
[0003] 吡啶硫酮锌（或"ZPT"）可尤其用作广谱抗微生物剂和防腐剂。它的活性抗革兰 氏阳性菌和革兰氏阴性菌，以及真菌和酵母。因此，ZPT已经用于多种个人护理组合物，例 如去头皮肩洗发剂、毛发调理剂、洗型滋补剂和抗微生物脚气粉。条皂是用于清洁的流行产 品形式。包含ZPT的条皂因其广谱抗微生物功效而是特别适宜的。
[0004] ZPT是一般可以粉末形式或液体分散体混入到皂组合物中的结晶固体。粉末形式 可能难以处理，因为它们一般可能在投配和混合期间引起粉尘。因此，粉末形式可能需要复 杂并且昂贵的粉尘处理设备。虽然液体分散体一般更易于处理，但是它们具有它们自身的 运输、储存和加工的复杂性。例如，液体浆液在加工期间必须定期搅拌以避免沉降，并且在 每条生产线上必须精确投配。另外，液体浆液一般保留于需要广泛清洁、消毒和废水回收的 体系中，并且可能甚至需要仅用于液体浆液的单独防腐剂。因此，需要将ZPT投配到皂组合 物中的便利方法，所述方法可克服这些困难。
【发明内容】
[0005] 本发明涉及固体浓缩物组合物，该组合物包含：(a) 5重量％至25重量％的吡啶硫 酮锌（ZPT)，和（b) 8重量％至85重量％的至少一种表面活性剂。在一个实施例中，该固体 浓缩物组合物具有介于20N和50N之间的压入硬度。在参见以下图片和【具体实施方式】时， 本发明的这些方面和其它方面将变得更加明显。
【附图说明】
[0006] 图1为示出七（7)种包含ZPT的本发明浓缩物组合物的ZPT损耗百分比的柱状图。
[0007] 图2A-2C示出用于由浓缩物组合物形成粉饼形式以进行压入硬度测试的圆筒、套 筒和破码。
[0008] 图2D示出用于压入硬度测试的测力仪（2-44型；IMADA Inc.，IL，USA)。
[0009] 图3A-D为具有不同压入硬度的固体浓缩物组合物的图片。
【具体实施方式】
[0010] 除非另外说明，所述冠词"一个/ 一种"和"所述"意指"一个或多个/ 一种或多 种
[0011] 术语"包含（包括）"是指可增加其它步骤和不影响最终结果的其它成分，并且该 术语涵盖术语"由…组成"和"基本上由…组成"。本发明的组合物和方法/工艺可包括本 文所述发明的基本元素和限制条件以及本文所述的任何附加或任选成分、组分、步骤或限 制条件、由其组成和基本上由其组成。具体地讲，本发明的组合物包含ZPT和一种或多种如 下文所述的附加或任选的成分。
[0012] 除非另外指明，所有百分比、份数和比率均基于本发明组合物的总重量计。所有与 所列成分相关的此类重量均以活性物质的含量计，并因此不包括可能包含在可商购获得的 材料中的载体或副产物。组分（包括可能任选加入的那些）以及制备方法和使用方法更详 细描述于下文中。
[0013] 除非另外指明，如本文所用，"固体"是指在约15%相对湿度和约25°C下为固体 (即干燥并且不像液体或半液体那样能够流动）的浓缩物组合物。固体形式的浓缩物组合 物可为凝聚物、颗粒、薄片、挤出物、条状物、片剂、或它们的任何组合的形式。优选地，术语 "固体"是指根据本文所述的测试方法，由购自IMADA Inc. (Illinois，USA)的测力仪（Z2-44 型）测得，具有20N至50N压入硬度的材料。
[0014] 如本文所用，"压入硬度"是根据本文所述的测试方法，破碎由本发明浓缩物组合 物形成的粉饼所需的力（N)度的反映。"压入硬度"还是表示浓缩物组合物粘度的方式。例 如，值越高表示材料越胶粘，而值越低表示材料越粉化。
[0015] 如本文所用，"条皂"是指用于洗涤、沐浴和清洁的固体或半固体制品，其包含如下 文所述的皂表面活性剂、合成表面活性剂、或它们的混合物（即半合成物）。如本文所用， 条皂不限于条状，而是可具有任何规则或不规则的形状，包括但不限于：立方形、矩形、球 形、椭圆形、圆柱形、锥形等。本发明条阜的特征优选但不必定在于Icm 3至1，OOOcm 3,更优 选IOcm3至500cm3,并且最优选50cm 3至200cm3范围内的体积，和0. 5g至5Kg，更优选Ig至 lKg，并且最更优选IOg至500g范围内的重量。
[0016] 固体浓缩物组合物
[0017]本发明涉及固体浓缩物组合物，所述组合物包含：(a) 5重量％至25重量％的吡啶 硫酮锌（ZPT);和（b)8重量％至85重量％的至少一种表面活性剂。
[0018]本发明人已发现了通过将ZPT活性物质浓缩到固体浓缩物组合物中，具有5重 量％至25重量％的ZPT，将ZPT投配到皂组合物中的简单并且可靠的方法。例如，可制备浓 度比皂组合物中所期望ZPT浓度高约10倍或甚至更高的固体浓缩物组合物。此类包含ZPT 的固体浓缩物组合物可在单一生产工位制备，并且经济有效地以其压实形式运输至其它位 点，以采用本领域技术人员已知的标准介质稀释形成成品。
[0019]由此制得的固体浓缩物组合物易于储存、运输，并且使用已存在于皂生产线上的 简单设备加入到任何皂生产线中，而无需投入另外的复杂材料处理资金。由于浓缩物组合 物是具有适形特性的固体如皂条，因此易于在皂生产过程期间，经由常规的皂研磨和挤出 操作，将浓缩物组合物均匀地分配到整个皂批料中。例如，固体浓缩物组合物可被稀释到固 体条皂中。作为另外一种选择，固体浓缩物组合物可溶解到液体槽罐中以形成液体皂组合 物。
[0020] 根据一个实施例，浓缩物组合物还包含（c) I. 4重量％至15重量％的螯合剂，其中 所述螯合剂具有大于2的log KZli，其中log KZnL是在pH 7、25°C、0.1 M NaCl下计算出的螯 合剂对Zn的条件稳定常数的对数。优选地，所述螯合剂对锌具有高于3,并且更优选高于6 的条件稳定常数。已发现，为了保持所期望的螯合剂亲和度，浓缩物组合物的PH还包含足 够量的缓冲体系，所述缓冲体系包含有机酸和/或其盐，以提供25°C下具有约4至约11的 PH的浓缩物组合物。条件稳定常数是本领域通常用于实际估计金属-螯合剂配合物在给定 pH下的稳定性的参数。对条件稳定常数的详细论述可见于例如由Dow Chemical Company Limited 公布的 "Dow Chelating Agents" 和美国专利公布 US2013/0174863 (P&G)，将所述 文献以引用方式并入本文。一系列螯合剂对Zn的计算稳定常数示于下表1中：
[0021]表 1
[0022]
[0023] *离子强度0.1。
[0024] 在另一个实施例中，所述浓缩物组合物还包含（C)1.4重量％至15重量％的螯合 剂，其中所述螯合剂为金属膦酸盐配合物，包含配位结合一种或多种金属离子的一种或多 种膦酸盐螯合剂。在另一个实施例中，所述浓缩物组合物还包含（c) 1. 4重量％至15重量％ 的螯合剂，其中所述螯合剂为配位结合金属离子的金属-吡啶氧化物配合物。作为另外一 种选择，本发明的浓缩物组合物还包含（c) 1. 5重量％至5重量％，或3重量％至10重量％， 或10重量％至15重量％，或9重量％至12重量％的螯合剂，其中所述螯合剂为配位结合 一种或多种金属离子的金属-吡啶氧化物配合物或金属膦酸盐配合物。
[0025] 金属膦酸盐配合物或金属吡啶氧化物配合物中的金属选自铁、铜和锌，优选锌。然 而，本领域技术人员应当理解，可根据欧文-威廉斯序（Irving Williams Series)选择其 它金属。不受理论的束缚，根据欧文-威廉斯序，可在膦酸盐或吡啶氧化物与具有更小离子 半径的金属离子之间形成更稳定的配合物。例如，Fe 3+具有0. 64A的半径，其小于具有0. 73A 半径的Cu2+，并且其继而小于具有0. 74A半径的Zn2+。因此，这可有助于解释在其它过渡金 属源（例如铜和铁）存在下，包含ZPT的条皂中巯基吡啶氧化物变色的原因。
[0026] 本发明还涉及由于ZPT引入水而获得的低水分固体浓缩物组合物。因此，浓缩物 组合物中更多的ZPT使浓缩物组合物的水含量升高，使得它可变得胶粘，并且使加工更具 挑战性。优选地，通过将含水量限制在例如〇%至10%，或3%至10%，或0%至5%，低水 分的条粒将允许有更高的ZPT浓度。具有低含水量的附加有益效果意味着，需要将较少的 防腐剂或不需要将防腐剂加入到浓缩物组合物中。
[0027] 浓缩物组合物的一个重要优点在于，它消除了每个生产工位对生产浓缩物的专门 设备的需要。鉴于费用考虑，这可能是重要的。然而，如上所述，通过引入更高含量的ZPT，存 在由较高浓度ZPT和缔合水产生的潜在胶粘问题。本发明人已惊奇地发现，固体浓缩物组 合物避免或至少缓解、有助于减少和/或消除所述胶粘问题，所述组合物包含：(a) 5重量％ 至25重量％的ZPT ;和（b)8重量％至85重量％的至少一种表面活性剂，其中根据本文所 述的测试方法，所述固体浓缩物组合物具有介于20N和50N之间的压入硬度。
[0028] 吡啶硫酮锌（ZPT)
[0029] 优选地但非必须的，ZPT以球形或片状形式存在于所述浓缩物组合物中，同时根据 本领域技术人员已知的基于光散射的粒度测量，使用设备如Horiba LA910粒度仪或其等 同物，ZPT颗粒具有至多约20微米，更优选至多约10微米，甚至更优选至多约5微米，并且 最优选至多约2. 5微米至约0. 3微米、0. 2微米或0. 1微米的平均尺寸。作为另外一种选 择，ZPT以颗粒形式存在，它是非片状的和非球形的，具有选自棒状、针状、圆柱形、锥形、椭 圆形、棱柱形、平行六面体、锥体、四面体、六面体、八面体、十二面体、二十面体、以及它们的 组合的构型，如美国专利6, 242, 007所述。
[0030] ZPT可以粉末或浆液形式掺入本发明的浓缩物组合物中。例如，ZPT可作为粉末 加入到浓缩物组合物中，然后一个生产线仅需要一个粉尘处理设备。然后，生产制程不需要 任何其它生产线有赖于专门的粉尘处理机，从而使资本支出最小化。在一个优选的实施例 中，包含于固体浓缩物组合物中的ZPT为片状颗粒形式的干粉ZPT( "片状ZPT"）。所述片 状ZPT可具有例如约0. 05至约10微米，或约0. 1至约8微米，或约0. 2至约5微米，或约3 微米的中值粒径。片状ZPT还可具有例如约0. 1至约15微米，或约0. 5至约1微米，或约 0. 6至约0. 8微米，或约0. 6至约0. 7微米的厚度，如美国专利公布2012/0219610中所述。 片状ZPT厚度可采用本领域技术人员已知的电子扫描显微镜微观测得，或作为另外一种选 择，由缩微照片测得。
[0031] 如本发明所用的ZPT可通过1-羟基-2-吡啶硫酮（即吡啶硫酮酸）或其可溶性 盐与锌盐（例如ZnSO 4)反应，形成ZPT沉淀，如美国专利2, 809, 971的公开内容所示，或采 用例如声能加工成片状ZPT，如美国专利6, 682, 724所示，而进行制备，或通过本领域当前 已知的任何其它方法制备。
[0032] 可使用本发明的固体浓缩物组合物以递送较不昂贵的产品。本发明浓缩物组合物 中的ZPT含量为5重量％至25重量％的ZPT。在一个实施例中，所述含量为6重量％至8 重量％的ZPT。浓缩物组合物中较高含量的ZPT是有益的，因为需要的浓缩物组合物更少， 从而使产品可能较不昂贵。不受理论的束缚，浓缩物组合物中所用的ZPT原材料的较高ZPT 活性将是有利的，因为需要的ZPT的量更少，从而引入更少的水，使得浓缩物组合物中可存 在更高的ZPT含量。
[0033] 在一个实施例中，可使用所述固体浓缩物组合物来形成条皂。优选但非必须的，本 发明的条皂包含含量按此类组合物的总重量计在约〇. 0