用于个人护理组合物中的两性三聚物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及包含两性三聚物、阴离子表面活性剂、含水载体的个人护理组合物，其 中所述组合物提供湿调理和干调理有益效果，将调理剂均匀沉积在发型上，并且不导致多 次洗涤循环性能折衷。
【背景技术】
[0002] 包含去污表面活性剂和毛发调理剂的调理洗发剂或" 2合1"毛发产品是已知的。 这些个人护理组合物通常包含阴离子去污表面活性剂与调理剂如硅氧烷、烃油、脂肪酸酯 等的组合。作为可由单一产品方便地获得毛发调理和清洁性能的方法，这些产品在消费者 中已变得越来越普及。
[0003] 然而，许多调理性个人护理组合物在施用过程期间不能向毛发或皮肤提供足够的 调理剂沉积，并且如果沉积是可能的，唯一的可能是制剂具有较低含量的阴离子表面活性 剂。如果没有充分的沉积，则大部分调理剂在施用过程期间被洗去，从而几乎不或不提供调 理有益效果。如果毛发或皮肤上没有足够的调理剂沉积，则可能需要较高含量的调理剂。然 而，如此高含量的调理剂会增加原料的成本、降低起泡性能，并且呈现产品稳定性问题。此 外，为形成凝聚层而对总阴离子表面活性剂的限制可限制组合物的泡沫电位，或导致为获 得优良泡沫而对较高含量的更昂贵两性表面活性剂的需要。
[0004] -种改善毛发调理剂到毛发上的沉积的已知方法涉及使用特定的阳离子沉积聚 合物。这些聚合物可以是合成的如基于阳离子丙烯酰胺结构的那些，但是最通常是已用阳 离子取代基改性的天然纤维质或瓜尔胶聚合物。
[0005] 由常规阳离子聚合物如得自纤维素、瓜尔胶和合成丙烯酰胺提供的内在调理水平 较低，尤其是在湿态下。另外，提供应用有益效果所需的高阳离子聚合物含量可导致消费者 可察觉的性能折衷。此外，当用作沉积助剂时，这些性能折衷在多次洗涤循环后，由于毛发 调理剂在更疏水性基底上的过度沉积，可能加剧（例如发根与发梢相比，天然褐色毛发与 漂泊损伤毛发相比）。
[0006] 然而，需要聚合物体系，所述体系自身提供有效湿调理和干调理，用作发型上毛发 护理有益剂的有效沉积助剂，并且不导致多次循环折衷如积聚、垂挂和缺乏洁净感。
[0007] 令人惊奇的是，本发明的三聚物在单独配制时提供强效湿调理和干调理有益效 果，将调理剂有效并且均匀地沉积在发型上，并且在多次洗涤循环后不导致积聚或感觉不 佳。当与其它阳离子聚合物组合时，已发现本发明的三聚物进一步改善了应用体验，而无任 何多次循环折衷。
【发明内容】
[0008] 根据本发明的一个实施例，期望个人护理组合物，所述组合物包含：约5%至约 50%的表面活性剂；约0. 01 %至约10%的调理剂；个人护理组合物的约0. 05重量％至约5 重量％的以下的两性三聚物：
[0009] i.)由式⑴包括的阳离子单体，
[0011] 其中：
[0012] 札和R 2独立地为氢或甲基，R 3、心和R 5独立地为直链或支链C「C4烷基基团，X为 NH、NR6或氧，其中R 6为C i - C4烷基，L为C ηΗ2η，η为1至5的整数，并且A为得自有机酸或 无机酸的阴离子如甲硫酸根阴离子或卤离子，所述卤离子如氯离子或溴离子，
[0013] ii.)至少一种阴离子单体，所述单体选自包含烯键式不饱和羧酸和磺酸的单体； 和
[0014] iii.)由式（II)定义的二稀丙基胺单体，
[0016] 其中：
[0017] 馬和R s独立地为氢或C「C4烷基，并且R 9为氢、支链或直链C「C3。烷基、[A0] ^一札。、。烷氧基、羟基取代的烷基、烷基苯基、羧基烷基、烷氧基烷基和羧胺烷基；A0为 (；-(：4亚烷基氧基或其两种或更多种类型的混合物，两种或更多种类型可能以嵌段形式或以 无规形式彼此连接，m为2至200的整数，&。为氢或甲基；并且其中阳离子单体i)与阴离 子单体ii)的比率为约5至约1。
【具体实施方式】
[0018] 除非另外说明，所有百分比均以所述组合物的总重量计。除非另外特别说明，所有 比率均为重量比。所有范围都是包括界限的且可合并的。有效数字的数目既不表达对所指 示量的限制，也不表达对测量精确性的限制。除非另外指明，如本文所用，术语"分子量"或 "M. Wt. "是指重均分子量。可通过凝胶渗透色谱法来测量重均分子量。"QS"是指对于100% 的足够量。
[0019] 除非另外特别说明，所有数值应理解为被词"约"修饰。除非另外指明，所有测量 均被理解为是在25°C下和环境条件下进行的，其中"环境条件"是指在约一个大气压和在约 50%相对湿度下的条件。除非另外指明，所有与所列成分相关的上述重量均基于活性物质 含量计，并且不包括可能包含在市售材料中的载体或副产物。
[0020] 本文中，"包括"是指可加入不影响最终结果的其它步骤和成分。该术语包括 "由……组成"和"基本上由……组成"。本发明的组合物、方法、用途、套盒和制程可包括由 本文所述的本发明组件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。
[0021] 如本文所用，术语"基本上没有"或"基本上不含"是指按所述组合物的总重量计 小于约1 %，或小于约0. 8 %，或小于约0. 5 %，或小于约0. 3 %，或约0 %。
[0022] 如本文所用，"毛发"是指哺乳动物毛发，包括头皮毛发、面部毛发和躯体毛发，尤 其是人头部和头皮上的毛发。
[0023] 如本文所用，"美容上可接受的"是指所述组合物、制剂或组分适用于与人类的角 质组织接触，而没有不适当的毒性、不相容性、不稳定性、变应性应答等。旨在直接施用于角 质组织的本文所述的所有组合物限于美容上可接受的那些。
[0024] 如本文所用，"衍生物"包括但不限于给定化合物的酰胺、醚、酯、氨基、羧基、乙酰 基、酸、盐和/或醇衍生物。
[0025] 如本文所用，"聚合物"是指由两种或更多种单体的聚合而形成的化学物质。如本 文所用，术语"聚合物"应该包括由单体的聚合制成的所有材料以及天然的聚合物。仅由一 种类型的单体制成的聚合物称为均聚物。聚合物包含至少两种单体。由两种或更多种不同 类型单体制得的聚合物被称为共聚物。可统计学地或分块计算不同单体的分布一两种可 能性都可适用于本发明。除非另外说明，本文所用的术语"聚合物"包括任何类型的聚合物， 包括均聚物和共聚物。
[0026] 如本文所用，"套盒"是指包含多种组分的包装单元。套盒的示例为例如第一组合 物和分开包装的第二组合物。另一种套盒可包含第一组合物和能量递送装置。不同的套盒 可包含三种不同类型的分开包装的组合物和毛发定型工具。其它套盒可包括包含方法和组 合物/制剂的施用说明书。
[0027] 如本文所用，术语"凝聚层"是指在表面活性剂与聚合物之间形成的复合物，所述 复合物可溶于或不溶于纯组合物中，通常在所述纯组合物中形成不可溶的复合物，并且稀 释时溶解性可变差，从而导致其在溶液中相分离或沉淀的水平增加。
[0028] 如本文所用，术语"电荷密度"是指单体单元（构成聚合物）上正电荷数与所述单 体单元M.Wt.的比率。电荷密度乘以聚合物M.Wt.确定了给定聚合物链上带正电的位点数。 对于阳离子瓜尔胶，采用本领域技术人员已知的氮百分比标准元素分析测量电荷密度。然 后可使用针对总蛋白质分析校正的该氮百分比值来计算每克聚合物的正电荷数或当量。对 于阳离子共聚物，电荷密度是合成中所用的单体的函数。将使用本领域技术人员已知的标 准NMR技术，确认聚合物中阳离子单体与非离子单体的比率。然后将使用这来计算每克聚 合物的正电荷数或当量。在这些值已知后，以毫当量（meq)/克阳离子聚合物为单位报告电 荷密度。
[0029] 如本文所用，术语"（甲基）丙烯酰胺"是指甲基丙烯酰胺或丙烯酰胺。如本文所 用，术语"（甲基）丙烯酸"是指丙烯酸或甲基丙烯酸。
[0030] 液晶还被称为各向异性流体、物质的第四态、聚合物缔合结构或中间相。那些术语 互换使用。溶致液晶是指材料通过成分溶解行为（从而根据定义，包含溶剂例如水）的变 化形成。所述变化涉及热能和溶剂化能。如本文所用，术语"溶致液晶"是指以偏振光显微 镜下存在双折射为特征的液晶相（其非限制性示例为形成马耳他十字）。这些最易于在不 存在颗粒情况下观察到，因为一些颗粒也示出双折射。此外，除非另外指明，如本文所用，术 语"聚合物液晶"是指"聚合物溶致液晶"。
[0031] 三聚物在典型洗发剂使用含量下与阴离子表面活性剂复合，并且可形成均匀分散 的微观相分离的颗粒或聚集体。这些聚集体在偏振光显微镜下可表现出双折射，这是有序 中间相或溶致液晶的典型行为。不受理论的约束，推测丙烯酸和二烯丙基胺组分调节聚合 物-表面活性剂复合物的相特性和流变特征，并且有助于引发更软/更润滑的感官响应。此 外，理论上，与典型高电荷密度体系相比，两性特征有利于在随后洗发剂洗涤循环中更有效 移除这些复合物。
[0032] 在本发明的一个实施例中，液晶具有约0. 1至约50微米的范围内，在一个实施例 中约0. 5至约20微米的范围内，并且在另一个实施例中约1至约10微米的范围内的粒度。
[0033] 已令人惊奇地发现，本发明的聚合物是调理材料如硅氧烷或其它有机材料或其它 油的非常有效的沉积助剂。令人惊奇的是，相对于典型的各向同性和溶致液晶阳离子沉积 助剂，此类聚合物在发型如天然或受损毛发上提供更均匀的发根至发梢沉积和性能。
[0034] 不受理论的约束，更平衡的沉积可由此类聚合物-表面活性剂复合物与毛发表面 之间的分子交互作用差异来解释。换句话讲，存在于聚合物链中的官能团种类有助于它们 在天然（疏水）和受损（亲水）表面上的有效沉积。
[0035] 在本发明的一个实施例中，对于高电荷密度材料，三聚物的分子量可在约100, 000 至约1，500, 000的范围内；在另一个实施例中，在约100, 000至约1，000, 000的范围内； 在另一个实施例中，在约200,000至约800,000的范围内；并且在另一个实施例中，在约 250, 000至约600, 000的范围内。
[0036] 在所公开三聚物体系的一个实施例中，它们用于低pH洗发剂组合物中，所述pH在 一个实施例中在3. 5-5. 5的范围内，在另一个实施例中在约3. 5至约4. 5的范围内，在另一 个实施例中在4. 0-4. 5的范围内。由受试者湿梳和干梳和柔软性测得，相对于在5. 5-7. 5 的pH的范围内配制的典型洗发剂组合物，观察到增强的调理有益效果。此外，pH下降增强 了硅氧烷有益剂的绝对沉积，而不影响体积和干调理有益效果如洁净毛发感、可梳理性、光 泽和修复有益效果。
[0037] 与三聚物的两性性质相符，据信低pH下较高的电荷密度获得更强的聚合物-表 面活性剂交互作用和更有利地应用体验。漂洗时，介质的pH可增加最多3个单位，使三聚 物-表面活性剂复合物与毛发表面的复合交互作用减弱，以保持净沉积。
[0038] 在水稀释后或在本发明三聚物加入到制剂中后，包含调理三聚物与本发明一个实 施例中的调理剂的个人清洁或个人护理组合物可以复合聚集体形式存在。聚集可包括与调 理剂如脂肪胺、脂肪胺氧化物、下文定义的脂肪族季胺化物、硅氧烷、油、或也定义于下文的 润肤剂的复合。
[0039] 调理件三聚物
[0040] 本发明的新型调理聚合物由至少三种单体形成，
[0041] i.)由式（I)包括的阳离子单体，
[0044] 札和R 2独立地为氢或甲基，R 3、心和R 5独立地为直链或支链C「C4烷基基团，X为 NH、NR6或氧，并且在一个实施例中，其中RAq -C4烷基，L为CnH2n，n为1至5的整数，并 且A为得自有机酸或无机酸的阴离子如甲硫酸根阴离子或卤离子，所述卤离子如氯离子或 溴离子，
[0045] ii.)至少一种阴离子单体，所述单体选自包含烯键式不饱和羧酸和磺酸的单体； 和
[0046] iii.)由式（II)定义的二稀丙基胺单体，
[0048] 其中：
[0049] 馬和R s独立地为氢或C「C4烷基，并且R 9为氢、支链或直链C「C3。烷基、*- [A0] ^一札。、。烷氧基、羟基取代的烷基、烷基苯基、羧基烷基、烷氧基烷基和羧胺烷基；A0为 (；-(：4亚烷基氧基或其两种或更多种类型的混合物，两种或更多种类型可能以嵌段形式或以 无规形式彼此连接，m为2至200的整数，&。为氢或甲基；和
[0050] iv.)任选交联的单体，
[0051] 其中形成的三聚物任选用脂肪胺、脂肪胺氧化物或脂肪季铵化物至少部分中和或 复合。
[0052] 本发明调理性三聚物中所用的式（I)的阳离子单体选自例如（甲基）丙烯酰氧基 乙基-N，N，N-三甲基氯化铵、（甲基）丙烯酰氧基乙基-N-乙基-N，N-二甲基一乙基硫酸铵、 (甲基）丙烯酰氧基乙基-N，N，N-三乙基一乙基硫酸铵、（甲基）丙烯酰胺丙基-N，N，N-三 甲基氯化铵、（甲基）丙烯酰胺丙基-N-乙基-N，N-二甲基一甲基硫酸铵、（甲基）丙烯酰 胺丙基-N，N-二乙基-N-甲基氯化铵、（甲基）丙烯酰胺丙基-N，N-二乙基-N-甲基一甲 基硫酸铵、以及它们的混合物，
[0053] 在一个实施例中，（甲基）丙烯酰胺丙基-N，N，N-三甲基氯化铵、（甲基）丙烯酰 胺丙基-N-乙基-N，N-二甲基一甲基硫酸铵、（甲基）丙烯酰胺丙基-N，N-二乙基-N-甲基 氯化铵、（甲基）丙烯酰胺丙基-N，N-二乙基-N-甲基一甲基硫酸铵、以及它们的混合物， 和尤其是丙烯酰胺丙基-N，N，N-三甲基氯化铵。
[0054] 在一个实施例中，X为NH。
[0055] 式⑴的阳离子单体或组分i)将占例如所形成调理性三聚物的至少约10重量％ 至约98重量％。另选地，式（I)的阳离子单体占例如所形成三聚物总重量的约40重量％ 至约96重量％，或约40重量％至约90重量％。最低约40重量％或50重量％的组分i) 是最典型的。
[0056] 组分ii.)的阴离子单体将通常包含羧酸或磺酸基团。例如，考虑丙烯酸（AA)、甲 基丙烯酸（MAA)、巴豆酸、2-甲基巴豆酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、衣康酸酐、2-丙烯酰 胺-2-甲基丙磺酸（AMPSA)、2_甲基丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（MAMPSA)、以及它们的混合 物。
[0057] 组分ii.)的阴离子单体尤其为式（III)化合物或其酸酐：
[0060] Rn和R 12独立地为氢或甲基，R 13为氢、甲基或C00M基团，并且Μ为氢、一价或二价 金属离子、铵或有机铵离子。
[0061] 在本发明的一个实施例中，阴离子单体或组分ii.)将占所形成调理聚合物的总 重量的至少2重量％至约25重量％，约4重量％至约20重量％。
[0062] 组分i.)与ii.)的摩尔比可在1. 5-12. 0变化，在一个实施例中在1. 5-5. 0变化， 在另一个实施例中在1. 5-3. 0变化。因此，所述三聚物将总是携带阳离子电荷，无论其中分 散或溶解三聚物的介质的pH如何。
[0063] 组分iii.)单体为例如二烯丙基胺（R7、RS、R 9 =氢）、二烯丙基甲基胺、或式Ila的 单体：
[0065] 其中A〇SC2-C4亚烷基氧基如亚乙基氧基、亚丙基氧基、1-亚丁基氧基、亚丁基氧 基的异构体、以及它们的混合物，两种或更多种类型的亚烷基氧基可能以嵌段形式或以无 规形式彼此连接，馬和R8如上所定义，m为1-200的整数，在一个实施例中为1-100的整数， 在另一个实施例中为1-50的整数，并且&。为氢或甲基。在一个实施例中，单体（Ila)的亚 烷基氧基为亚乙基氧基和亚丙基氧基、以及它们的混合物。
[0066] 此类取代的烷氧基化二烯丙基胺（VI)公开于美国专利7, 579, 421和5, 478, 883 中，将所述文献全文以引用方式并入。
[0067] 二烯丙基胺不用作交联剂，虽然所述单体为二烯。相反，所述单体聚合形成吡咯烷 环作为如下聚合物主链的一部分。
[0069] 组分iii.)可占所形成聚合物的总重量的约0. 1重量％至约40重量％，约0. 5重 量％至约30重量％，或约1重量％至约20重量％。
[0070] 所形成的三聚物将例如携带净正电荷。该净正电荷主要归因于式（I)的单体单 元，并且与三聚物基体或配制环境无关。然而，二烯丙基胺单体组分也可有助于所形成三 聚物处于酸性环境中时的总阳离子电荷。由于洗发剂制剂通常是轻微酸性的，即约5. 5至 约7.0,式（II)二烯丙基胺单体单元将可能质子化，向所形成的三聚物提供额外的阳离子 电荷。在更加酸性的制剂即