用于个人护理组合物中的两性三聚物的制作方法_2

文档序号:9552515阅读:来源:国知局
约3. 5至约5. 5的制剂中,所形成三聚物的净正电荷将由于式 (III)的阴离子单体的质子化而增加。
[0071] 因此,两性三聚物的总电荷密度将取决于介质的pH。通常,pH 7. 0下三聚物的电 荷密度在pH 7. 0下将在约1. 0至约3. 0变化,在pH 4. 0下将在约2. 0至约4. 0变化。
[0072] 所形成聚合物的负电荷(来自阴离子单体或组分ii.))可任选被中和,或通过在 聚合过程期间或在聚合过程后加入脂肪胺、氧化物、或脂肪季铵化物,与脂肪胺、脂肪胺氧 化物、或脂肪季铵化物形成复合物或聚集体。例如,由酸性单体产生的负电荷可在聚合之前 中和,然后聚合。另选地,可在形成两性聚合物之后,简单地加入脂肪胺、或脂肪胺氧化物、 或脂肪季铵化物。在一个实施例中,如果完全加入,在两性聚合物形成后加入脂肪胺、或脂 肪胺氧化物、或脂肪季铵化物。
[0073] 两性调理性三聚物或它们的混合物的平均分子量(Mw)在例如约100至约1,500K 道尔顿的范围内。在一个实施例中,所述三聚物分子量在200-1000K道尔顿,并且在另一个 实施例中在250-600K道尔顿的范围内。
[0074] 在本发明的一个实施例中,所述两性三聚物的用量占总个人护理组合物的约0. 05 重量%至约5重量%,在一个实施例中占总个人护理组合物的约0. 01重量%至约3重 量%,在另一个实施例中,占总个人护理组合物的约0. 1重量%至约0. 75重量%,并且在另 一个实施例中,占总个人护理组合物的约〇. 1重量%至约〇. 5重量%。
[0075] 所述两性聚合物可以是水溶性的,水溶胀性的,或水分散性的。所述调理性两性聚 合物可任选是交联的。交联剂的示例为甲基双丙烯酰氨(MBA)和甲基异丁烯酰胺。在一个 实施例中,交联剂可以约300ppm加入。
[0076] 三聚物的制备
[0077] 两性调理聚合物可以常规方式例如通过本体或溶液聚合来制备。聚合可在含水环 境、溶剂环境或水-溶剂混合环境中进行,但是在一个实施例中,反应在基本上水性环境中 进行。可能的溶剂为DMS0、THF、DMF、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、苯、甲苯、二甲苯、N-丁 醇、异丁醇、异丙醇、MEK、MIBK、丙酮等。在本发明的一个实施例中,在不存在氧的情况下实 施聚合。在一个实施例中,任选在氧化还原体系存在下,通过加入过氧化物,采用自由基反 应,将单体聚合。引发剂如过硫酸铵是理想的,因为该引发剂是高度水溶性的。调理聚合 物的聚合时间取决于温度和所期望的最终产品特性,但是在一个实施例中,在约50°C至约 190°C的范围内的温度下,在0. 5至10小时的范围内。聚合可连续地、不连续地、或半连续 地实施。在本发明的一个实施例中,可获得具有无规单体分布的聚合物链,并且在一个实施 例中,将所有单体一起加入到反应混合物中。这可一次性进行或随时间推移定量进行,以控 制反应速率。根据已知的单体反应性,技术人员可控制聚合,以获得所期望的分布。此类制 备的非限制性示例可见于2010年9月9日公布的US 2010/0226868中。
[0078] 在本发明的一个实施例中,存在多种在包含表面活性剂的组合物中配制两性聚合 物的方法。在一个实施例中,可用作预稀释的水溶液,在表面活性剂体系之前或之后加入。 在另一个实施例中,可将一种或多种两性聚合物与阴离子表面活性剂以及适宜的"稳定性 增强剂"预复合,并且将所得分散体直接加入到本体表面活性剂中。
[0079] 在本发明的一个实施例中,所述两性三聚物由至少三种单体构成,
[0080] i.)具有下式的阳呙子单体:
[0082] 其中R2为氢或甲基,并且A为得自有机酸或无机酸的阴离子。
[0083] ii.)得自下式的烯键式不饱和羧酸的阴离子单体:
[0085] 其中Rn为氢或甲基,并且Μ为氢、一价金属离子、铵或有机铵离子。
[0086] iii.) -种或多种非离子单体,其选自由下式定义的二烯丙基胺(DAA)或二烯丙 基胺衍生物:
[0088] 其中R9为一 [A0] A0为亚乙基氧基或亚丙基氧基、或它们的混合物,m = 1-100,在一个实施例中为1-50,在另一个实施例中为1-20,并且Rn为氢或甲基。
[0089] 其中阳离子单体A与阴离子单体B的摩尔比在1. 5-12. 0的范围内,在一个实施例 中在1. 5-5. 0的范围内,在另一个实施例中在1. 5-3. 0的范围内。
[0090] 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。在一个实施 例中,三聚物重量在100-1500K道尔顿的范围内,在另一个实施例中在200-1000K道尔顿的 范围内,并且在另一个实施例中在250-600K道尔顿的范围内。
[0091] 沉积聚合物
[0092] 在一个实施例中,本发明的洗发剂组合物还可包含一种或多种其它阳离子沉积聚 合物。这些阳离子沉积聚合物可包括以下中的至少一种:(a)阳离子瓜尔胶聚合物,(b)阳 离子非瓜尔胶半乳甘露聚糖聚合物,(c)阳离子木薯聚合物,(d)丙烯酰胺单体和阳离子单 体的阳离子共聚物,和/或(e)合成的非交联阳离子聚合物,其在与去污表面活性剂混合后 可形成或可不形成溶致液晶,(f)阳离子纤维素聚合物。另外,所述阳离子沉积聚合物可为 沉积聚合物的混合物。
[0093] (1)阳离子瓜尔胶聚合物
[0094] 根据本发明的一个实施例,所述洗发剂组合物包含阳离子瓜尔胶聚合物,其为阳 离子取代的半乳甘露聚糖(瓜尔)胶衍生物。用于制备这些瓜尔胶衍生物的瓜尔胶通常以 天然存在的得自瓜尔胶植物种子的材料形式获得。瓜尔胶分子自身为直链甘露聚糖,其在 规则间隔处支化,在交替的甘露糖单元上具有单节半乳糖单元。甘露糖单元经由β (1-4) 糖苷键连接基彼此连接。经由α (1-6)键,发生半乳糖支化。通过聚半乳糖甘露聚糖的羟 基与反应性季铵化合物之间的反应,获得瓜尔胶的阳离子衍生物。阳离子基团到瓜尔胶结 构上的取代度必须足以提供上文所述的所需阳离子电荷密度。
[0095] 根据一个实施例,所述阳离子瓜尔胶聚合物具有小于约2, 500, 000g/mol的重 均M. Wt.,并且具有约0. 05meq/g至约2. 5meq/g的电荷密度。在一个实施例中,所述阳 离子瓜尔胶聚合物具有小于1,500, 000g/mol,或约150, 000至约1,500, 000g/mol,或约 200, 000 至约 1,500, 000g/mol,或约 300, 000 至约 1,500, 000g/mol,或约 700, 000, 000 至约 1,500, 000g/mol的重均M. Wt.。在一个实施例中,所述阳离子瓜尔胶聚合物具有约0. 2至约 2. 2meq/g,或约 0· 3 至约 2. 0meq/g,或约 0· 4 至约 1. 8meq/g ;或约 0· 5meq/g 至约 1. 7meq/g 的电荷密度。
[0096] 根据一个实施例,所述阳离子瓜尔胶聚合物具有小于约1,000, 000g/mol的重均 M. Wt.,并且具有约0. lmeq/g至约2. 5meq/g的电荷密度。在一个实施例中,所述阳离子 瓜尔胶聚合物具有小于900, 000g/mol,或约150, 000至约800, 000g/mol,或约200, 000至 约 700, 000g/mol,或约 300, 000 至约 700, 000g/mol,或约 400, 000 至约 600, 000g/mol, 约 150, 000 至约 800, 000g/mol,或约 200, 000 至约 700, 000g/mol,或约 300, 000 至约 700, 000g/mol,或约400, 000至约600, 000g/mol的重均M. Wt.。在一个实施例中,所述阳离 子瓜尔胶聚合物具有约〇· 2至约2. 2meq/g,或约0· 3至约2. 0meq/g,或约0· 4至约L 8meq/ g ;或约0· 5meq/g至约1. 5meq/g的电荷密度。
[0097] 在一个实施例中,所述组合物包含按所述组合物的总重量计约0. 01%至小于约 0. 7%,或约0. 04 %至约0. 55%,或约0. 08 %至约0. 5%,或约0. 16 %至约0. 5%,或约 0. 2%至约0. 5%,或约0. 3 %至约0. 5%,或约0.4%至约0. 5%的阳离子瓜尔胶聚合物 (a) 〇
[0098] 阳离子瓜尔胶聚合物可由季铵化合物形成。在一个实施例中,用于形成阳离子瓜 尔胶聚合物的季铵化合物符合通式1 :
[0100] 其中R3、R4和R 5为甲基或乙基基团;R 6为具有通式2的环氧烷基基团:
[0102] 或R6为具有通式3的卤代醇基团:
[0104] 其中R7为(^至(:3亚烷基;X为氯或溴,并且Z为阴离子如Cl-、Br-、I-、SHS0 4_。
[0105] 在一个实施例中,所述阳离子瓜尔胶聚合物符合通式4 :
[0107] 其中R8为瓜尔胶;并且其中R4、R5、R 6和R7如上定义;并且其中Z为卤素。在一个 实施例中,所述阳离子瓜尔胶聚合物符合式5 :
[0109] 适宜的阳离子瓜尔胶聚合物包括阳离子瓜尔胶衍生物,如瓜尔羟丙基三甲基氯化 铵。在一个实施例中,所述阳离子瓜尔胶聚合物为瓜尔羟丙基三甲基氯化铵。瓜尔羟丙基 三甲基氯化铵的具体示例包括可从Rhone-Poulenc Incorporated商购获得的Jaguar''系 列,例如可从Rhodia商购获得的Jaguar" C-500。Jaguar" C-500具有0.8meq/g的电荷密 度,和500,000g/mole的M.Wt.。Jaguar^ C-17具有约0.6meq/g的阳离子电荷密度和约 2, 200, 000g/mol 的 M. Wt.,并且得自 Rhodia Company。Jaguar" C 13S 具有 2, 200, 000g/ mol的M. Wt.,和约0· 8meq/g的阳离子电荷密度(得自Rhodia Company)。其它适宜的瓜尔 羟丙基三甲基氯化铵为:具有约1. lmeq/g的电荷密度和约500, OOOg/mole的M. Wt.的瓜尔 羟丙基三甲基氯化铵得自ASI,具有约1. 5meq/g的电荷密度和约500, 000g/mole的M. Wt. 的瓜尔羟丙基三甲基氯化铵得自ASI。其它适宜的瓜尔羟丙基三甲基氯化铵为:Hi-Care 1000具有约〇. 7meq/g的电荷密度和约600, 000g/mole的M. Wt.,并且得自Rhodia ;N-Hance 3269和N-Hance 3270具有约0. 7meq/g的电荷密度和约425, OOOg/mole的M. Wt.,并且得自 ASI ;N-Hance 3196具有约0. 8meq/g的电荷密度和约1,100, 000g/mole的M. Wt.,并且得自 ASI。AquaCat CG518具有约0· 9meq/g的电荷密度和约50, OOOg/mole的M. Wt.,并且得自 ASI。BF-13为具有约L lmeq/g的电荷密度和约800, 000的M W. t的无硼酸盐(硼)的瓜 尔胶,并且BF-17为具有约1. 7meq/g的电荷密度和约800, 000的M. W. t的无硼酸盐(硼) 的瓜尔胶,二者均得自ASI。
[0110] (2)阳离子非瓜尔胶半乳甘露聚糖聚合物
[0111] 本发明的洗发剂组合物包含半乳甘露聚糖聚合物衍生物,以单体对单体计,所述 半乳甘露聚糖聚合物衍生物的甘露糖与半乳糖的比率大于2:1,所述半乳甘露聚糖聚合物 衍生物选自阳离子半乳甘露聚糖聚合物衍生物和具有净正电荷的两性半乳甘露聚糖聚合 物衍生物。如本文所用,术语"阳离子半乳甘露聚糖"是指向其中加入了阳离子基团的半乳 甘露聚糖聚合物。术语"两性半乳甘露聚糖"是指向其中加入了阳离子基团和阴离子基团 以使所述聚合物具有净正电荷的半乳甘露聚糖聚合物。
[0112] 半乳甘露聚糖聚合物存在于豆科种子胚乳中。半乳甘露聚糖聚合物由甘露糖单体 和半乳糖单体的组合构成。所述半乳甘露聚糖分子为按规则的间隔在特定甘露糖单元上以 一个半乳糖单元支化的直链甘露聚糖。甘露糖单元经由β (1-4)糖苷键连接基彼此连接。 经由α (1-6)键合,产生半乳糖支化。甘露糖单体与半乳糖单体的比率可根据植物的品种 而变化,并且还受气候的影响。以单体对单体计,本发明非瓜尔胶半乳甘露聚糖聚合物衍生 物具有大于2:1的甘露糖与半乳糖的比率。适宜的甘露糖与半乳糖的比率可大于约3:1,并 且甘露糖与半乳糖的比率可大于约4:1。甘露糖与半乳糖比率的分析是本领域熟知的,并且 通常基于半乳糖含量的测量。
[0113] 用于制备非瓜尔胶半乳甘露聚糖聚合物衍生物的树胶通常以天然存在的物质形 式获得,例如来自植物的种子或豆形果实。多种非瓜尔胶半乳甘露聚糖聚合物的示例包括 但不限于刺云豆胶(3份甘露糖/1份半乳糖)、长角豆胶或角豆胶(4份甘露糖/1份半乳 糖)和肉桂胶(5份甘露糖/1份半乳糖)。
[0114] 在本发明的一个实施例中,所述非瓜尔胶半乳甘露聚糖聚合物衍生物具有约 1,000 至约 10, 000, 000,和 / 或约 5, 000 至约 3, 000, 000 的 Μ. Wt.。
[0115] 本发明的洗发剂组合物包含半乳甘露聚糖聚合物衍生物,其具有约0. 5meq/g至 约7meq/g的阳离子电荷密度。在本发明的一个实施例中,所述半乳甘露聚糖聚合物衍生物 具有约lmeq/g至约5meq/g的阳离子电荷密度。阳离子基团到半乳甘露聚糖结构上的取代 度应足以提供所需的阳离子电荷密度。
[0116] 在本发明的一个实施例中,所述半乳甘露聚糖聚合物衍生物为非瓜尔胶半乳甘露 聚糖聚合物的阳离子衍生物,其由聚半乳甘露聚糖聚合物的羟基基团与反应性季铵化合物 之间的反应获得。适用于形成阳离子半乳甘露聚糖聚合物衍生物的季铵化合物包括符合如 上定义的通式1-5的那些。
[0117] 由上述试剂形成的阳离子非瓜尔胶半乳甘露聚糖聚合物衍生物由通式6表示:
[0119] 其中R为树胶。阳离子半乳甘露聚糖衍生物可为树胶羟丙基三甲基氯化铵,其可 更具体地由通式7表示:
[0121] 在本发明的另一个实施例中,所述半乳甘露聚糖聚合物衍生物为具有净正电荷的 两性半乳甘露聚糖聚合物衍生物,当所述阳离子半乳甘露聚糖聚合物衍生物还包含阴离子 基团时,可获得所述两性半乳甘露聚糖聚合物衍生物。
[0122] 在本发明的一个实施例中,所述阳离子非瓜尔胶半乳甘露聚糖具有大于约4:1 的甘露糖与半乳糖的比率,约100, 〇〇〇至约500, 000,和/或约150, 000至约400, 000的 M. Wt.,和约lmeq/g至约5meq/g,和/或2meq/g至约4meq/g的阳离子电荷密度,并且得自 肉桂植物。
[0123] 本发明的洗发剂组合物包含按所述组合物的重量计至少约0. 05%的半乳甘露聚 糖聚合物衍生物。在本发明的一个实施例中,所述洗发剂组合物包含按所述组合物的重量 计约0. 05%至约2%的半乳甘露聚糖聚合物衍生物。
[0124] (3)阳离子改件的淀粉聚合物
[0125] 本发明的洗发剂组合物包含水溶性的阳离子改性的淀粉聚合物。如本文所用,术 语"阳离子改性的淀粉"是指在使淀粉降解以具有较小分子量之前向其中加入阳离子基团 的淀粉,或在使淀粉改性以获得适宜分子量之后向其中加入阳离子基团的淀粉。术语"阳离 子改性的淀粉"的定义还包括两性改性的淀粉。术语"两性改性的淀粉"是指向其中加入阳 离子基团和阴离子基团的淀粉水解产物。
[0126] 本发明的洗发剂组合物包含按所述组合物的重量计约0. 01 %至约10%,和/或约 0. 05%至约5%的范围内的阳离子改性的淀粉聚合物。
[0127] 本文公开的阳离子改性的淀粉聚合物具有约0. 5%至约4%的结合氮百分比。
[0128] 用于本发明的洗发剂组合物中的阳离子改性的淀粉聚合物具有约850, 000至约 15, 000, 000,和/或约900, 000至约5, 000, 000的分子量。如本文所用,术语"分子量"是 指重均分子量。所述重均分子量可通过凝胶渗透色谱("GPC")来测量,使用Waters 600E HPLC 栗和配备有 Polymer Laboratories PL GelmIXED-A GPC 柱(部件号 1110-6200, 600X7. 5mm,20um)的Waters 717自动取样机,在55摄氏度柱温下和1.0mL/min流速下(流 动相由包含0.1%溴化锂的二甲亚砜组成),并且使用Wyatt DAWN EOS MALLS (多角度激光 光散射
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