家庭和个人护理组合物的制作方法

专利名称：家庭和个人护理组合物的制作方法
家庭和个人护理组合物本发明涉及家庭和个人护理组合物，特别是含有半乳甘露聚糖醚、尤其是阳离子 疏水改性的半乳甘露聚糖醚和硅氧烷的组合物。这种组合物倾向于提供所需的特性。已知半乳甘露聚糖醚例如瓜尔胶与硅氧烷结合用于家庭和个人护理组合物中。含有各类调理剂的家庭和个人护理组合物，例如调理洗发剂、淋浴凝胶和织物护 理组合物之前已被公开并且为本领域技术人员所熟知，用于清洁和调理毛发、皮肤和织物。US 5085857描述了一种含水的洗发剂组合物，其在主要成分中包含阳离子调理聚 合物和不溶的非挥发性硅氧烷，所述聚合物是瓜尔胶羟丙基三铵氯化物，所述硅氧烷以平 均粒度小于2 μ m的乳化颗粒形式存在。US 6355234描述了一种含水的洗发剂组合物，其除了水以外包含表面活性剂、不 溶的非挥发性硅氧烷的乳化颗粒和可溶的阳离子毛发调理聚合物，所述硅氧烷选自聚烷基 硅氧烷、聚烷基芳基硅氧烷和硅氧烷胶，所述聚合物具有约+3. Omeq/g或更小的阳离子电 荷密度，其中将不溶的非挥发性硅氧烷的乳化颗粒以预制的水乳液形式加入洗发剂组合物 中，其在乳液和洗发剂组合物中的平均硅氧烷粒度为2-30微米。US 6387855描述了一种用于洗涤和调理角蛋白物质的组合物，其在化妆品可接受 的含水介质中包含至少一种硅氧烷、至少一种具有去污性能的表面活性剂和至少一种疏水 半乳甘露聚糖胶，其中所述至少一种疏水性半乳甘露聚糖胶包含疏水取代基，该取代基选 自含8-60个碳原子的直链或支链烷基、含8-60个碳原子的直链或支链烯基、及其混合物， 其中所述烷基和烯基可被一个或多个羟基取代。US 6930078描述了一种洗发剂组合物，其包含约5-约50重量％的去污表面活 性剂、至少约0. 05重量％的阳离子瓜尔胶衍生物；其中所述阳离子瓜尔胶衍生物具有约 10，000-约10，000, 000的分子量；和其中所述阳离子瓜尔胶衍生物具有约1. 5meq/g-约 7meq/g的电荷密度；至少约0. 1重量％的具有小于约300微米平均粒度的颗粒，其中所述 颗粒选自中空颗粒、固体颗粒及其组合；和至少约20.0重量％的含水载体。该组合物还 包含调理剂，该调理剂选自硅氧烷油、阳离子硅氧烷、硅氧烷胶、高折射率硅氧烷、硅氧烷树 脂、烃油、聚烯烃、脂肪酯及其混合物。EP 1513485描述了一种洗发剂组合物，其在主要成分中包含阳离子聚合物例如阳 离子瓜尔胶衍生物，其中所述阳离子聚合物具有约10，000-约10，000，000的分子量和约 1. %ieq/g-约7meq/g的电荷密度，和体积平均直径小于约1. 0微米的调理剂材料，例如有机
基硅氧烷纳米乳液。US 5135748描述了一种含水组合物，其在主要成分中包含被季铵基取代的阳离子 多糖，所述季铵基氮上的至少一个取代基是碳原子长度为12-22的烷基。说明书中特别优 选的是与脂肪烷基二甲基铵取代的环氧基起反应的羟乙基纤维素的聚季铵盐。为了改进润 滑性，其中也可以包括一种或多种硅氧烷油或硅氧烷流体，所述硅氧烷油或硅氧烷流体可 选自二甲基聚硅氧烷，包括用三甲基单元封端的聚硅氧烷和聚二甲基环硅氧烷。EP 1690524描述了一种清洁和调理皮肤和毛发的方法，连同其它成分一起包含用 二甲基十二烷基铵基疏水改性的季铵化羟乙基纤维素聚合物和不同于之前的非离子或阳离子聚合物。该组合物也可含有不溶的硅氧烷流体。US 2007/0258918描述了一种毛发护理剂组合物，其主要由平均分子量为约 2，000-约10，000, 000道尔顿以及阳离子取代度大于0. 25-约3. 0的阳离子聚合物和至少 一种毛发调理剂活性成分组成，其中毛发调理剂组合物基本不含表面活性剂。EP 1558718涉及一种液体的洗衣用去污剂组合物，连同其它主要成分一起包含至 少一种去污剂成分，该成分选自阴离子表面活化剂、两性离子表面活性剂、两性表面活性剂 及其混合物；凝聚相形成阳离子聚合物例如阳离子瓜尔胶及其衍生物，更优选阳离子瓜尔 胶羟丙基三铵的氯化物盐；和一种或多种阳离子硅氧烷聚合物。US 2006/0030513涉及递送有效软化和有效清洁的洗衣用组合物，其含有(a)重 均分子量低于约850，000道尔顿的阳离子聚合物，例如瓜尔胶羟丙基三铵氯化物；(b)约 1%-约60%的非离子油，例如硅氧烷油；和(c)至少约5%的表面活性剂，其选自阴离子表 面活化剂、阳离子单体表面活性剂、非离子表面活性剂、两性离子表面活性剂及其组合；其 中所述阳离子聚合物与所述非离子油之比小于约0. 25;其中阳离子单体表面活性剂与所 述非离子油之比小于约0. 2 ；和软化参数大于约70。US 5500152描述了液体或凝胶形式的淋浴凝胶组合物，其包含5-50重量％的去 污剂、0. 01-5%的阳离子聚合物产物和0. 5-15重量％的硅氧烷，所述去污剂包含30-100 重量％ (基于全部去污剂计)的脂肪酰基羟乙基磺酸盐和0-70重量％ (基于全部去污剂 计)的其它去污剂。与使用其它表面活性剂的组合物相比，该组合物呈现增加的硅氧烷沉 积。合适的阳离子聚合物的实例为瓜尔胶的羟丙基三甲基铵衍生物(CTFA命名为瓜尔胶羟 丙基三铵氯化物)。合适的硅氧烷包括聚烷基或聚芳基硅氧烷。US 2007/0148116涉及一种用于护理和/或改性皮肤和/或毛发的浓缩成分。该发 明还涉及该成分在化妆品组合物(例如洗发剂、淋浴凝胶或免洗型或洗去型毛发护理剂) 中的用途。该成分包括调理剂和有助于沉积的聚合物。调理剂尤其可选自al)植物油、矿 物油或动物油，或其衍生物，和a2)聚有机基硅氧烷。有助于沉积的聚合物尤其可选自bl) 包含阳离子或潜在阳离子基的天然聚合物的衍生物，例如阳离子纤维素、瓜尔胶或淀粉衍 生物，和b2)包含阳离子或潜在阳离子基和两性离子基的合成聚合物。一直需要进一步改进和现在令人吃惊地发现，含有特定阳离子疏水改性的半乳甘 露聚糖醚以及硅氧烷的组合物可提供一种或多种下列益处改进的调理性能、改进的柔软 性和/或增加的硅氧烷沉积。半乳甘露聚糖是主要由半乳糖单元和甘露糖单元组成的多糖。半乳甘露聚糖的主 要来源为某些豆科种子例如瓜尔豆、角豆、塔拉豆(tara)、山扁豆等的胚乳。特别地，含在瓜 尔豆种子中的多糖由通过1-4- β -配糖键连接在一起的甘露糖单元主链组成，单个半乳糖 单元通过1-6-α -配糖键从所述配糖键支化。半乳糖单元与甘露糖单元之比可根据来源不 同而变化。在含在瓜尔豆种子中的多糖情况下，该比例为约1 2。纤维素构成另一类多糖，其由重复的葡萄糖单元组成。与本发明的半乳甘露聚糖 相比，化学结构差异最终影响初始聚合物的化学反应性和改性聚合物的粘度特性。如今发现，具有一定阳离子取代度和疏水取代度的阳离子疏水改性的半乳甘露聚 糖醚(优选使用疏水化醚化剂和阳离子化醚化剂经由两步反应获得)作为家庭和个人护理 组合物(尤其是清洁产品)中使用的稳定剂和调节剂是尤其有效的。
因此，本发明提供家庭和个人护理组合物，其包含硅氧烷和阳离子疏水改性的半 乳甘露聚糖醚，所述半乳甘露聚糖醚具有0. 01-0. 5的阳离子取代度(DS。at)和0. 00001-小 于0.001的疏水取代度(DSh)。这种半乳甘露聚糖醚本身是新的材料并且是独立的专利申 请的主题。在本发明正文中，术语“阳离子取代度” (DSrat)是指在半乳甘露聚糖(特别是瓜尔 胶)羟基上的阳离子取代，其通过1H-NMR测量，术语“疏水取代度”(DSh)是指在半乳甘露聚 糖(特别是瓜尔胶)羟基上的疏水取代，其通过气相色谱测量；羟乙基和/或羟丙基的摩尔 取代度也通过1H-NMR测量。在本发明的最优选组合物中，使用的阳离子疏水改性的半乳甘 露聚糖醚的DScat为0. 1-0. 3和DSh为0. 00005-0. 0009。在特别有用的组合物中，疏水改性 的阳离子半乳甘露聚糖醚的DSeat为0. 1-0. 3,DSh为0. 00005-0. 0009，和羟丙基摩尔取代度 为 0. 3-1. 2。半乳甘露聚糖醚的阳离子取代基衍生自半乳甘露聚糖的一个羟基与叔氨基或 季铵烷基化剂的反应，所述烷基化剂例如2-二烷基氨基乙基氯化物和季铵化合物例如 3-氯-2-羟丙基三甲基铵氯化物和2，3-环氧-丙基三甲基铵氯化物。优选的实例包括 缩水甘油基三烷基铵盐和3-卤-2-羟丙基三烷基铵盐例如缩水甘油基三甲基铵氯化物、 缩水甘油基三乙基铵氯化物、缩水甘油基三丙基铵氯化物、缩水甘油基乙基二甲基铵氯化 物、缩水甘油基二乙基甲基铵氯化物及其相应的碘化物；3-氯-2-羟丙基三甲基铵氯化物、 3-氯-2-羟丙基三乙基铵氯化物、3-氯-2-羟丙基三丙基铵氯化物、3-氯-2-羟丙基乙基 二甲基铵氯化物及其相应的碘化物；和季铵化合物例如含咪唑啉的环卤化物化合物。在特别合适的组合物中，季铵烷基化剂为(3-氯-2-羟丙基)三甲基铵氯化物。在 此情况下阳离子取代基为2-羟基-3-[三甲基铵]丙基氯。这些叔氨基或季铵烷基化剂通 常不含具有4个或更多个碳原子的直链或支链的烷基链。通过引入疏水取代基实现在本发明的组合物中使用的半乳甘露聚糖的疏水改性。 有用的疏水取代基不含胺基或季铵基并且选自单独或混合在一起的具有12-32个碳原子 的直链或直链烷基和/或烯基取代基。在用于本发明的组合物中的优选的半乳甘露聚糖醚中，阳离子取代基为2-羟 基-3-(三甲基铵)丙基氯，疏水取代基为含14-M个碳原子的直链烷基或这种烷基的混合 物。用于本发明的组合物的合适的阳离子疏水改性的半乳甘露聚糖醚可进一步含有羟乙基 和/或2-羟丙基取代基，它们的总摩尔取代度为0-3，但优选仅含阳离子和疏水取代基的半 乳甘露聚糖。用于制备在本发明中使用的疏水改性的阳离子半乳甘露聚糖醚的方法包括将市 场上可买到的半乳甘露聚糖胶或摩尔取代度为0. 3-3. 0的羟乙基和/或2-羟丙基半乳甘 露聚糖醚疏水改性，并与叔氨基或季铵烷基化剂(优选与2，3_环氧基丙基三甲基铵氯化物 或(3-氯-2-羟丙基)三甲基铵氯化物)在碱催化剂(例如氢氧化钠)的存在下反应。当 阳离子疏水改性的半乳甘露聚糖醚也含有羟乙基和/或2-羟丙基取代基时，也可在最后步 骤中引入羟乙基和/或羟丙基取代基，其在半乳甘露聚糖(尤其是瓜尔)胶发生疏水化和 阳离子化之后。因此，制备在本发明组合物中使用的疏水改性的阳离子半乳甘露聚糖醚的替代方 法包括将市场上可买到的半乳甘露聚糖胶疏水改性，与叔氨基或季铵烷基化剂(优选与2，3-环氧基丙基三甲基铵氯化物或(3-氯-2-羟丙基)三甲基铵氯化物)反应，和将疏水改 性的阳离子中间体与环氧乙烷和/或环氧丙烷在碱催化剂(例如氢氧化钠)的存在下反 应，从而得到含羟乙基和/或2-羟丙基取代基的阳离子疏水改性的半乳甘露聚糖醚。已发现，将阳离子取代基和疏水取代基引入到瓜尔胶骨架中的顺序与获得的最终 产物有关。特别发现，将疏水取代基加在阳离子半乳甘露聚糖醚上是出人意料地不利。因 此，优选以上面给出的顺序进行反应步骤，其中阳离子化在疏水改性之后。用于获得在本发明的组合物中使用的疏水改性的阳离子改性的半乳甘露聚糖醚 的起始多糖优选通常具有50，000-5，000，000的分子量，这取决于多糖的来源；优选多糖为 瓜尔胶半乳甘露聚糖。同样，在本发明的组合物中使用的阳离子疏水改性的半乳甘露聚糖 醚优选具有50，000-5, 000, 000的分子量。适于疏水改性的反应物包括环氧基-烷烃和/或烯烃、烷基-和/或烯基-缩水 甘油醚、烷基-和/或烯基-β -羟基-Y -氯丙基醚和甘油三酸酯的环氧衍生物。很明显， 除反应物为烷基卤和/或烯基卤之外，疏水取代基不是简单的烷基和/或烯基基团。事实 上，在环氧基-烷烃和/或烯烃的情况下，取代基为羟基-烷基和/或烯基；在缩水甘油醚 和羟基-Y-氯丙基醚的情况下取代基为羟基_(氧杂)_烷基和/或烯基。尽管这样， 优选使用术语“烷基和/或烯基取代基”，因为考虑到本发明的化合物的性能，没有注意到 化合物彼此之间具有相当大的差异，只要它们选自上面所列。在优选的方法中，使用瓜尔胶，将其尽可能分散在惰性稀释剂例如低级脂族醇、酮 或液烃中，在室温下用碱性氢氧化物的水溶液处理，然后在40°C -80°C的温度下与所述疏 水反应物之一反应1-6小时，以此获得阳离子疏水改性的半乳甘露聚糖醚。在反应终止时， 优选将体系设定为40°C并将阳离子化剂加入到反应器中，尽可能地分散在惰性有机稀释剂 中，通过将温度升高到50-80°C 1-3小时完成反应。如果阳离子疏水改性的半乳甘露聚糖醚 进一步含有羟乙基和/或2-羟丙基取代基，则需要第三反应步骤(羟烷基化步骤)。为了用于本发明的家庭和个人护理组合物中，有时优选使半乳甘露聚糖醚进行进 一步的纯化步骤以获得特别纯的产品。例如，可通过在最终干燥步骤之前用有机溶剂或含 水有机溶剂萃取杂质以除去反应期间形成的盐和副产物，进行该纯化步骤。或者优选通过在合成步骤(阳离子化、疏水化和羟烷基化(如果需要))结束之后 的醛化(glyoxalation)进行纯化步骤，如W02008/058768或WO 2003/078474所描述。通 过醛化获得的纯化产品在PH低于7时不溶，在pH高于8时可迅速且完全可溶；因此，其能 容易地分散且溶解在水中。也可使用另一个可供替代的纯化步骤，其如下进行通过用十水合四硼酸钠对起 始半乳甘露聚糖胶进行硼交联；在合成步骤末，用水洗涤PH高于9的产品。获得的纯化产 品可分散在水中，因为其在PH高于9时不溶，在pH低于7时迅速且完全地溶解。具有0. 01-0. 5阳离子摩尔取代度、0. 00001-低于0. 001疏水摩尔取代度的特别有 用的阳离子疏水改性的半乳甘露聚糖醚为其中疏水取代基不含胺基或季铵基并且选自具 有12-32个碳原子的直链或支链烷基和/或烯基取代基的那些。可用于本发明的家庭和个人护理组合物中的硅氧烷可为油、蜡、树脂、弹性体或胶 形式，其能够被有机部分改性，并且可溶于或不可溶于本发明的家庭和个人护理组合物中。 当然也可使用不同硅氧烷的任意组合或混合物。硅氧烷，例如有机基聚硅氧烷更详细地定义在 Walter Noll ‘ s “ Chemistry and Technology of Silicones " (1968) Academic 中。它们可以是挥发性或非挥发性的。这种硅氧烷及其制备方法是本领域技术人员 已知的，并且它们中的很多是市场上可买到的。如果是挥发性的，则硅氧烷更特别地选自沸点低于250°C的那些，并且甚至更特别 地选自(i)含3-7并优选5-6个硅原子的环状硅氧烷；(ii)具有2-9个硅原子且在25V 下的粘度小于或等于5mm2/S的直链挥发性硅氧烷。挥发性硅氧烷也可以为(i)和(ii)的 混合物。挥发性硅氧烷可以是挥发性的甲基硅氧烷或挥发性的乙基硅氧烷。更优选使用非挥发性硅氧烷，并且更特别是聚烷基硅氧烷、聚芳基硅氧烷、聚烷基 芳基硅氧烷、硅氧烷胶和硅氧烷树脂、有机官能基改性的聚有机基硅氧烷及其混合物。这 种硅氧烷更特别地选自聚烷基硅氧烷，尤其是含三甲基甲硅烷基端基的聚二甲基硅氧烷 (CTFA命名为二甲聚硅氧烷)，其在25°C下的粘度为5mm2/S-250万mm2/S，并优选10-100万 mm2/s。同样合适的是含二甲基硅烷醇端基的聚二甲基硅氧烷(CTFA命名为聚二甲基硅氧 烷醇)。可在本发明的组合物中使用的聚烷基芳基硅氧烷可选自例如直链和支链聚二甲 基甲基苯基硅氧烷和聚二甲基二苯基硅氧烷，其在25°C下的粘度为0-50000mm2/S。可在本发明的组合物中使用的硅氧烷胶可以是具有200，000-1，000，000的高数 均分子量的聚二有机基硅氧烷，其可单独使用或与溶剂共同使用。该溶剂可选自挥发性硅 氧烷、聚二甲基硅氧烷(PDMS)油、异链烷烃、烃溶剂或其混合物。本发明中更特别使用的产 品为混合物，例如由链末端羟基化的聚二甲基硅氧烷(CTFA命名为聚二甲基硅氧烷醇)和 由环状聚二甲基硅氧烷(CTFA命名为环甲基聚硅氧烷)形成的混合物。本发明中使用的有机基聚硅氧烷树脂为交联硅氧烷体系并且由通式为 R" PiCVh72的硅氧烷单元组成，其中R"表示具有1-16个碳原子的烃基或苯基，和其中h具 有0-3的值，但优选具有0. 5-2的平均值。在制备期间通过将三官能和/或四官能硅烷与 使用的单官能硅烷和/或二官能硅烷单体掺混实现交联。获得合适硅氧烷树脂所需的交联 度根据硅氧烷树脂制备期间加入的硅烷单体单元的种类而变化。这些产物中，特别优选其 中R"表示C1-C4低级烷基基团，更特别地为甲基或苯基基团的那些。本发明中使用的有机 基聚硅氧烷树脂可单独使用或与溶剂共同使用。这种溶剂可选自挥发性硅氧烷、聚二甲基 硅氧烷(PDMQ油、异链烷烃、烃溶剂或其混合物。本发明中更特别使用的硅氧烷为多种类 型硅氧烷的混合物，例如由有机基聚硅氧烷树脂(CTFA命名为三甲基甲硅烷氧基硅酸酯) 和环状或直链聚二甲基硅氧烷(CTFA命名为环甲基硅氧烷或二甲聚硅氧烷)或苯基三甲基 甲硅烷氧基硅烷形成的混合物。本发明中使用的有机基聚硅氧烷树脂为US 515四84和US 51261 中描述的那 些，例如氨基丙基苯基三甲聚硅氧烷(CTFA命名)。本发明中使用的有机改性的硅氧烷为在其结构中含有一个或多个有机官能基的 硅氧烷，所述有机官能基经由Si-C或Si-O-C键连接。其中合适的有机改性的硅氧烷为聚 有机基硅氧烷，其含有任选含C6-C24烷基的聚乙烯氧和/或聚丙烯氧基，例如被称为PEG/ PPG-二甲聚硅氧烷和(C12)烷基甲聚硅氧烷共聚醇的产品；取代或未取代的胺基。取代的 胺基特别包括C1-C4氨基烷基。
本发明中使用的有机改性的硅氧烷包括氨基官能的聚有机基硅氧烷，其式选自R2R2SiO (R2SiO) a (R1RSiO) bSiR2R2 禾口R2R2SiO (R2SiO) a (R1SiO372) bSiR2R2其中R为一价烃基，R1为氨基烷基，其式选自-R3NH2和-R3NHR4NH2，其中R3为具有 至少3个碳原子的二价烃基和R4为具有至少2个碳原子的二价烃基，R2选自R、R1和-0H， a值为0-2000，和b值为大于零-200。一价R基团例举为烷基例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基和己基，烯基例如乙烯 基、烯丙基和己烯基，环烷基例如环丁基和环己基，芳基例如苯基和萘基，芳烷基例如苄基 和2-苯基乙基，烷芳基例如甲苯基和二甲苯基，卤代烃基例如3-氯丙基、4-溴丁基、3，3， 3-三氟丙基、氯环己基、溴苯基和氯苯基。优选R为具有1-6个碳原子的一价烃基。尤其优 选的R基为甲基、苯基和乙烯基。基团R3优选为具有3-20个碳原子的亚烷基。优选R3选 自亚丙基(-CH2CHCH3-)、亚丁基(-CH2CH(CH3)CH2-)、五亚甲基、六亚甲基、3-乙基-六亚甲 基、八亚甲基和十亚甲基。基团R4优选为具有2-20个碳原子的亚烷基。优选R4选自亚乙 基、亚丙基(-CH2CHCH3-)、亚丁基(-Ol2CH(CH3)CH2-)、五亚甲基、六亚甲基、3-乙基-六亚甲 基、八亚甲基和十亚甲基。本发明中非常优选R1 选自-CH2CH2CH2NHCH2CH2NH2 和-CH2CH (CH3) CH2NHCH2CH2NH2。这些相同氨基官能团的盐也可用于本发明。这种盐的实例包括烷基羧酸盐、芳基 羧酸盐、卤化物盐例如氯化物和溴化物、及胺与有机酸的其它中和产物。尽管基团R2可选自R、R1和-0H，但对本发明来说优选R2为甲基或_0H。优选聚有机基硅氧烷具有0. 1-15摩尔％的上述氨基，和最优选0. 2-10摩尔％的 上述氨基。在上式中，优选a值为50-2000，和b值为1-100。用于本发明的氨基官能的聚 有机基硅氧烷可通过本领域熟知的方法制备。这些聚有机基硅氧烷中的许多可从市场上获 得。因此在此不描述其制备。其它合适的有机改性的硅氧烷包括具有烷氧基化基团、羟基的那些，例如含羟烷 基官能团的聚有机基硅氧烷，例如EP 1081272、US6171515和US 6136215所描述。本发明中使用的有机改性的硅氧烷包括双-羟基/甲氧基氨基封端的二甲聚硅氧焼。本发明中使用的其它有机改性的硅氧烷为氨基酸官能的硅氧烷，其通过使选自 N-酰基氨基酸和N-芳酰基氨基酸的氨基酸衍生物与氨基官能的硅氧烷反应获得，其进一 步描述在WO 2007/141565中。本发明中使用的其它有机改性的硅氧烷为描述在US 64拟969和US 6607717中的 季铵官能的硅氧烷，例如硅氧烷季铵-16 (CTFA命名)。本发明中使用的一些有机改性的硅氧烷为水溶性或水分散性硅氧烷聚醚组合物。 这些又称作聚环氧烷硅氧烷共聚物、硅氧烷聚(氧化烯)共聚物、硅氧烷二醇共聚物或硅氧 烷表面活性剂。这些可为直链耙型或接枝型材料或ABA和ABn型，其中B为硅氧烷聚合物 嵌段，A为聚(氧化烯)基。聚(氧化烯)基可以由聚氧化乙烯、聚氧化丙烯或混合的聚氧 化乙烯/聚氧化丙烯基组成。其它氧化物例如氧化丁烯或氧化亚苯基也可行。本发明中使用的其它有机改性的硅氧烷为氨基Afoi硅氧烷聚醚嵌段共聚物，其中 将氨基官能团添加到ABn硅氧烷聚醚共聚物中，这也描述在IP. COM 00141525中，例如双异丁基PEG/PPG-20/35/氨基封端的二甲聚硅氧烷共聚物(CTFA命名)。本发明中使用的优选的有机改性的硅氧烷为通过CTFA词典命名为PEG/PPG- 二甲 聚硅氧烷或氨基封端的二甲聚硅氧烷以及氨基聚醚取代的硅氧烷的那些。本发明中使用的其它有机改性的硅氧烷为烃基官能的有机基聚硅氧烷，其包含式 为R5R' 的甲硅烷氧基单元，其中R'为任意一价烃基，但通常为含有1-20个碳原 子的烷基、环烷基、烯基、烷芳基、芳烷基或芳基，R5为具有式-R6OCH2CH2OH的烃基，其中R6为 含2-6个碳原子的二价烃基且i值为0-2。这种烃基官能的有机基聚硅氧烷进一步描述在 US 2823218, US 5486566、US 6060044和US 20020524中。可用于本发明的组合物中的优 选的烃基官能的有机基聚硅氧烷为通过CTFA命名为双羟基乙氧基丙基二甲聚硅氧烷的那 些。本发明中使用的另一有机改性的硅氧烷可为硅氧烷基聚酰胺。US6051216公开了 作为化妆品产品的胶凝剂的硅氧烷基聚酰胺，这种胶凝剂的制备方法及其配制剂。这种聚 酰胺在主链中含硅氧烷基团并用于使含挥发性和/或非挥发性硅氧烷流体的组合物稠化。 本发明中也可使用硅氧烷基聚酰胺的变体，例如描述在US 2008/0045687中的硅氧烷聚醚 酰胺嵌段共聚物。本发明中使用的又一有机改性的硅氧烷可为乙烯基型聚合物，其在其分子侧链上 具有碳硅氧烷树状体结构。这些可以纯聚合物的形式或以在液体例如硅氧烷油、有机油、醇 或水中的溶液或分散体形式使用。这种本发明中使用的聚合物进一步描述在EP 0963751 中，并且CTFA命名为丙烯酸酯/聚三甲基甲硅烷氧基甲基丙烯酸酯共聚物。本发明中使用的其它有机改性的硅氧烷可为烷基甲基硅氧烷材料，其可以液体或 蜡的形式存在。在液态时，它们可以为具有包含以下的结构的环状[MeR7SiO]p[Me2SiOJq或具有包含以下结构的直链R8Me2SiO (MeR7SiO) w (Me2SiO) ,SiR8Me2其中每个R7独立地为6-30个碳原子的烃，R8为甲基或R7，ρ为1_6，q为0_5，w为 0-5和χ为0-5，条件是p+q为3-6和q不为0，如果R8为甲基。这些液体可以是挥发性或 非挥发性的并且它们可具有宽范围的粘度，例如25°C下为约0. 65-约50，000mm2/s。烷基 甲基硅氧烷蜡具有以下结构R8Me2SiO (Me2SiO) y (MeR7SiO) ,SiMe2R8其中y为0-100，ζ为1_100，R7为6_30个碳原子的烷基和R8为甲基或R7。优选 烷基甲基硅氧烷具有下式 Me3SiO (Me2SiO) y (MeR7SiO) ,SiMe3上述烷基甲基硅氧烷材料是本领域中已知的并可通过已知的方法制备。可用于本发明的组合物中的硅氧烷弹性体为交联的硅氧烷体系。这些弹性体中的 大部分可用于使挥发性硅氧烷流体或低极性有机溶剂例如异十二烷胶凝。US 5880210和 US 5760116中教导了这种硅氧烷弹性体的代表性实例。为了改进硅氧烷弹性体与各种个 人护理成分的相容性，可将烷基、聚醚、胺或其它有机官能基接枝到硅氧烷弹性体骨架上。 这种有机官能的硅氧烷弹性体的代表性实例公开在US5811487、US 5880210、US 6200581、 US 5236986、US 6331604、US6262170、US 6531540、US 6365670、WO 2004/104013 和 WO2004/103326 中。本发明中使用的其它有机改性的硅氧烷可以是硅氧烷季铵化合物或烷醇氨基 聚二甲基硅氧烷的单季铵官能的衍生物，例如US 5026489中公开的。衍生物例举为 (R93SiO)2SiR9-(CHRiq) eNR^R1、，其中 R9 为烷基，Riq 为 H、烷基或芳基，R11 为(CHRiq) 0H、c 为 1-10，和 d 为 1-3。本发明中使用的其它有机改性的硅氧烷可以是糖-硅氧烷共聚物，该共聚物具有 糖组分和有机基硅氧烷组分并通过连接基团连接，例如WO 2006/127883,EP 1885331和US 2008/0199417中所描述。糖-硅氧烷共聚物具有下式R12eR13(3_e) SiO- [ (SiR12R13O) m_ (SiR12O) J v_SiR13(3_e)R12e其中每个R13可相同或不同并包括氢、C1-C12烷基、有机基团或R3-W, W包括环氧基、 环状环氧基、伯氨基或仲氨基、乙二胺基、羧基、卤素基团、乙烯基、烯丙基、酸酐基团或巯基 官能团，m和η为0-10，000的整数并且可相同或不同，每个e独立地为0、1、2或3，ν为使 共聚物的分子量小于1百万的整数，R12具有式Z-(G1)f-(G2)g,并且每个共聚物具有至少一 个R12，其中G1为包含5-12个碳的糖组分，f+g为1-10，f或g可为0，G2为包含5_12个碳 的糖组分，其另外被有机或有机硅基团取代，Z为连接基团并且独立地选自R15-NHC (0) -R16-；R15-NHC (0) O-R16-；R15-NH-C (0) -NH-R16-；R15-C (0) -O-R16-；R15-O-R16-；R15-CH (OH) -CH2-O-R16-；R15-S-R16-；R15-CH (OH) -CH2-NH-R16-；和R15-N (R1)-R16-,并且R15和R16为包含(R17) r (R18) s (R19) t的二价间隔基团，其中r、s和t中的至少一个必 须为1，R17和R19为C1-C12烷基或((C1-C12) 0)k，其中k为1-50的任意整数且每个(C1-C12)O 可相同或不同，R18为-N(R2°)-，其中R2°为H或C1-C12烷基，或为Z-X，其中Z为如上定义或 为 R15。X为羧酸、磷酸盐、硫酸盐、磺酸盐或季铵基团，且R15和R"5中的至少一个必须存在 于连接基团中并可相同或不同，其中糖-硅氧烷共聚物为官能的有机基硅氧烷聚合物和至 少一种羟基-官能的糖的反应产物，以使有机基硅氧烷组分经由连接基团Z共价键连接到 糖组分上。本发明中使用的糖-硅氧烷共聚物可以是离子改性的糖硅氧烷共聚物，例如WO 2006/127924中所描述。有机基聚硅氧烷可含有何数量的M、D、T或Q单元或其组合，但具有至少一个具有 以下通式的磺酸盐基取代基R21-G- (CO) -Ph-SO3 Y+其中R21为键合到有机基聚硅氧烷上的二价有机基团；Y为氢、碱金属或季铵；G 为氧原子、NH或NR22基，其中R22为一价有机基团，和W1为苯基环。
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磺酸盐基取代基通过R21部分经由Si-C键键合到有机基聚硅氧烷。磺酸盐基取代 基可经由连接到任意有机基甲硅氧烷基单元的键存在于有机基聚硅氧烷中，即其可存在于 M、D或T甲硅烷氧基单元上。磺酸盐官能的有机基聚硅氧烷也可含有任何数量的另外的通 式为(R223SiOa5)、(R222SiO)、(R22SiOl5)或(SiO2)的 M、D、T 或 Q 甲硅烷氧基单元，其中 R22 为一价有机基团，只要有机基聚硅氧烷具有至少一个与磺酸盐官能团一起存在的甲硅烷氧 基单元即可。在有机基聚硅氧烷中由R22表示的一价有机基团可具有1-20个碳原子，或者1-10 个碳原子，并且例举但不限于烷基例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、十一 烷基和十八烷基；环烷基例如环己基；芳基例如苯基、甲苯基、二甲苯基、苄基和2-苯基乙 基；胺官能的有机基团例如氨基丙基和氨基乙基氨基异丁基；聚氧化烯(聚醚)例如聚氧 乙烯、聚氧丙烯、聚氧化丁烯或其混合物，和卤代烃基例如3，3，3_三氟丙基、3-氯丙基和二 氯苯基。通常，有机基聚硅氧烷中的有机基团的至少50%、或者至少80%可以为甲基(表 示为Me)。磺酸盐基取代基中的R21可以为任何二价有机基团，但通常为含2-6个碳原子的 二价烃基。二价烃基由亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基或亚己基代表。或者，R21为亚丙 基-CH2CH2CH2-或异亚丁基-CH2CH(CH3) CH2- 上面磺酸盐取代基的通式中的G为氧原子、NH或NR22基，其中妒2为一价有机基团。 当G为NI^2基时，妒2可以为任何一种如上所述一价有机基团。通常，在上面磺酸盐取代基 式中G为形成酰胺基的NH化学单元。如果在本发明的家庭和个人护理组合物中使用的硅氧烷在组合物中是不溶解的， 则它们可以预制乳化颗粒的形式使用。本发明优选使用的乳液为经由硅氧烷聚合物原位聚合制备的那些，如EP 0874017 所教导，其中描述了一种制备水包硅氧烷乳液的方法，其通过将至少一种具有反应性端 基的聚硅氧烷、至少一种通过链伸长反应而与所述聚硅氧烷起反应的有机硅材料和用于 所述链伸长反应的含金属的催化剂混合以形成组合物(I)，然后将组合物(I)与至少一 种表面活性剂和水混合并将混合物乳化。获得的平均粒度表示为大于0.3 μ m，优选约 0. 3-100 μ m，硅氧烷在25°C下的的粘度表示为大于105mm2/S，优选106-108mm2/S。这种用于 化妆品护肤应用的乳液的附加信息描述在WO 2002/062311中，其中分散的硅氧烷的粘度 为至少1亿mm2/S，且粒度为至多1 μ m。在本发明的组合物中使用的特别优选的硅氧烷选自以下的非挥发性硅氧烷含三 甲基甲硅烷基端基的聚烷基硅氧烷、含二甲基硅烷醇端基的聚烷基硅氧烷例如聚二甲基硅 氧烷醇、含胺基的聚硅氧烷例如氨基封端的二甲聚硅氧烷或三甲基甲硅烷基氨基封端的二 甲聚硅氧烷、含聚乙烯氧和/或聚丙烯氧基的聚硅氧烷、烃基官能的有机基聚硅氧烷和这 些当中的两种或更多种混合物。同样有用的是这些当中的任一种乳液和原位聚合的乳液。本发明的家庭和个人护理组合物包括护肤组合物、毛发护理组合物和家庭护理组 合物。护肤组合物包括淋浴凝胶、肥皂、水凝胶、霜、乳液和香膏，并且可以为油包水乳液、水 包油乳液、硅氧烷包水乳液、水包硅氧烷乳液或多重乳液例如水包油包水或油包水包油。这 种护肤组合物可酌情含有另外的成分，例如着色剂、UV吸收剂、止汗剂、香料、抗微生物剂或 抗菌剂或抗真菌剂、颜料、防腐剂、防晒剂、植物或药材提取物、维生素和/或保湿剂、表面活性物质例如表面活性剂或洗涤剂，以及化妆品可接受的介质例如水、乳化剂和增稠剂。毛 发护理组合物包括洗发剂、洗去型调理剂、免洗型调理剂、凝胶、润发脂和护发膜。其中毛发 护理组合物为乳液形式，它们可以是油包水乳液、水包油乳液、硅氧烷包水乳液、水包硅氧 烷乳液。这种毛发护理组合物可酌情含有另外的成分，例如着色剂、染料、UV吸收剂、防腐 剂、植物提取物、脂肪醇、维生素、香料、抗头屑剂、着色护理添加剂、珠光剂、悬浮剂、表面活 性物质例如表面活性剂或洗涤剂、增稠剂和化妆品可接受的介质例如水。家庭护理组合物 包括液体洗涤剂、固体洗涤剂、织物柔软剂和硬面清洁剂。特定感兴趣的家庭护理组合物为 织物护理组合物。这种家庭护理组合物可酌情含有另外的成分，例如着色剂、防腐剂、香料、 防泡沫化合物、表面活性剂、抗菌剂或抗真菌剂、磨料、酶、光学增白剂、颜色护理添加剂、染 料转移抑制剂、染料多价螯合剂、固色剂、防再沉积剂、漂白剂、表面活性物质例如表面活性 剂或洗涤剂、增稠剂和介质例如水。通过例如调理毛发、皮肤或织物而获得的特别益处而确定阳离子疏水改性的半乳 甘露聚糖醚在本发明的组合物中的存在量。在本发明的不同组合物中特定合适水平受所配 制成的特定组合物和所用硅氧烷的选择影响。通过反复试验优选对阳离子疏水改性的半乳 甘露聚糖醚和硅氧烷的相关量进行微调。然而在本发明的组合物中的阳离子疏水改性的半 乳甘露聚糖醚的一般水平可为0. 01-10重量％，优选0. 05-2重量％，最优选0. 1-1重量％。 硅氧烷的一般水平可为0. 01-10%,优选0. 5-5%,最优选1-3%。阳离子疏水改性的半乳甘 露聚糖醚与硅氧烷的重量比优选为5 1-1 20，优选1 1-1 12，最优选1 4_1 10。通过将阳离子疏水改性半乳甘露聚糖醚在水相中混合以及将硅氧烷在合适的油 相或水相中混合，然后将各相混合在一起，制备本发明的家庭和个人护理组合物。或者在可 添加另外成分之前，可将半乳甘露聚糖醚和硅氧烷混合在一起并使其形成乳液。硅氧烷和 阳离子疏水改性的半乳甘露聚糖醚可一起存在于水相中。混合设备是本领域技术人员为了 制备家庭和个人护理组合物所常用的并包括具有搅拌桨的混合容器、搅拌器、勻浆器、刮刀 及其它设备，其是本领域技术人员已知的。可在15-90°C的温度下，优选在室温(25°C )下 进行该工艺。可在3-9的pH下，优选在pH 4-7下进行阳离子疏水改性的半乳甘露聚糖醚 在水中的溶解。本发明的家庭和个人护理组合物的应用通常产生调理基底、皮肤、毛发、表面或织 物的益处。使用本发明的毛发护理组合物获得的益处包括下述的一种或多种益处毛发调 理、柔软、易解缠结、硅氧烷沉积。使用本发明的护肤组合物获得益处包括下述的一种或多 种益处皮肤柔和、柔软。使用本发明的家庭的护理组合物获得的益处包括下述的一种或多 种益处使织物柔软、易于熨平、颜色护理、抗起皱、硅氧烷沉积。本发明还包括一种护理毛发、皮肤和织物基底的方法，其通过向所述基底施加本 发明第一方面的组合物。通过下列实施例来说明本发明，除非另有说明，其中份和百分比以重量计且粘度 在25°C下测量。实施例1将IOOg商业的瓜尔胶粉(在20°C、20rpm下并以1重量％在水中的布氏粘度RVT 为7000mPa · s)加入能够耐至多IOatm压力的合适的钢制反应器中，将反应器排空并填充 氮气三次，然后与在47. 5g水醇溶剂中的0. 3g十水合四硼酸钠和8. 8g氢氧化钠小心混合，所述水醇溶剂含53重量％的异丙醇。在40°C下搅拌30分钟后，添加分散在12.5g热异丙 醇中的0.5g十六烷基缩水甘油醚(83%活性物含量)。搅拌反应器直到混合物基本均勻， 然后将其加热到70°C并在此温度下保持1. 5小时。在该时段后，使反应混合物冷却到40°C 并释压，添加25. 6g 3-氯-2-羟丙基三甲基铵氯化物与35. Ig水，并将反应器加热到至多 60°C。在恒定搅拌下保持该温度1.5小时。在反应结束，将醇蒸馏，使混合物冷却到40°C和 获得湿产品。然后通过添加830g室温水、混合10分钟并在真空下过滤掉，以此纯化IOOg该 产品。在85-90°C下的热空气流中干燥20分钟后，将产品研磨并通过100目筛分。所形成 的聚合物为疏水改性阳离子瓜尔胶，其十六烷基和阳离子取代度分别为6. OX 10_4和0. 15， 且在20°C、20rpm下并以1重量％在水中的布氏粘度RVT为5000mPa · s。实施例2用与实施例1所述相同的工序，从商业的瓜尔胶粉(在20°C、20rpm下并以1重 量％在水中的布氏粘度RVT为7000mPa · s)获得具有C22疏水链的阳离子瓜尔胶，不同的 是，用0. 5g Q2烷基缩水甘油醚(85%活性物含量)代替0.5克十六烷基缩水甘油醚(83% 活性物含量)。所形成的聚合物为疏水改性阳离子瓜尔胶，其C22和阳离子取代度分别为 5. 8 X Kr4和0. 14，且在20°C、20rpm下并以1重量％在水中的布氏粘度RVT为5150mPa .s。实施例3从实施例1和2中使用的商业瓜尔胶粉(在20°C、20rpm下并以1重量％在水中 的布氏粘度RVT为7000mPa · s)获得阳离子C16疏水改性的羟丙基瓜尔胶。其通过如下获 得添加到能耐至多IOatm压力的合适钢制反应器中，在三次真空-氮气循环以除去氧气 后，添加IOOg瓜尔胶粉。然后添加溶于25g氢氧化钠的30重量％水溶液中的0. 4g十水合 四硼酸钠并小心混合。将该混合物在40°C下搅拌30分钟。然后添加分散在18. 8g热异丙 醇中的0. 3g十六烷基缩水甘油醚(83%活性物含量)并混合直到均勻。将反应器物质加热 到70°C并在此温度下保持1.5小时。在此时段后，使反应混合物冷却到40°C并释压。然后 添加23. Ig 3-氯-2-羟丙基三甲基铵氯化物与25g水并将反应器搅拌15分钟。然后添加 12. 5g环氧丙烷并在30分钟时段内将该混合物加热到70°C，然后在30分钟后添加22. 5g 环氧丙烷。在恒定搅拌下保持该温度1.5小时。然后释压并除去醇，使混合物冷却到40°C 和获得湿产品。然后通过添加830g室温水、混合10分钟并在真空下过滤掉，以此纯化IOOg 该产品。在85-90°C下的热空气流中干燥20分钟后，将产品研磨并通过100目筛分。所 形成的聚合物为疏水改性阳离子羟丙基瓜尔胶，其Cni和阳离子取代度分别为6. 6X 10_5和 0. 12，羟丙基摩尔取代度为0. 42，且在20°C、20rpm下并以1重量％在水中的布氏粘度RVT 为 2150mPa · s。实施例4-6和对比例1-4按照实施例4和5以及对比例的表1和实施例6以及对比例2-4的表2中给出的 详细内容制备洗发剂组合物，所述组合物基于实施例1-3中制备的阳离子疏水改性的半乳 甘露聚糖醚和二乙烯基二甲聚硅氧烷/二甲聚硅氧烷共聚物的非离子乳液。通过向IOg预先润湿的略微漂白的毛发(5绺，每绺2g)上施涂约4g每种组合物， 进行洗发剂洗涤。将洗发剂揉到起泡，然后用水完全冲洗掉。非常容易产生泡沫并且该泡 沫是气泡状的。要求试验者解缠结发绺，同时测量时间。以下给出了组合物对应的平均记 录时间和标准偏差。结果表明，本发明的阳离子疏水改性的半乳甘露聚糖醚的不同组合基本与对比例相当。在表1中，实施例4和5彼此相当，并且与对比例1相当。在表2中，实 施例6和对比例2和3相当，但显著好于对比例4。用本发明的组合物处理过的湿发容易解 缠结并且柔软。干发平滑并具有质地和可梳理性。制备表1-5的洗发剂组合物的方法1)将阳离子疏水改性的半乳甘露聚糖醚分散在水中2)在缓和混合下添加表面活性剂3)添加防腐剂混合物4)添加硅氧烷，如果合适5)调节pH，如有必要表权利要求
1.一种家庭和个人护理组合物，其包含硅氧烷和阳离子疏水改性的半乳甘露聚糖 醚，所述阳离子疏水改性的半乳甘露聚糖醚具有0.01-0. 5的阳离子取代度(DS。at)和 0. 00001-小于0. 001的疏水取代度(D&)。
2.权利要求1的家庭和个人护理组合物，其中由半乳甘露聚糖的一个羟基与叔氨基或 季铵烷基化剂的反应获得半乳甘露聚糖醚的阳离子取代。
3.权利要求1或2的家庭和个人护理组合物，其中通过引入疏水取代基获得半乳甘露 聚糖醚的疏水取代，所述疏水取代基选自单独或混合在一起的具有12-32个碳原子的直链 或支链烷基和/或烯基取代基。
4.前述权利要求任一项的家庭和个人护理组合物，其中半乳甘露聚糖醚具有阳离子取 代基和疏水取代基，所述阳离子取代基为2-羟基-3-(三甲基铵)丙基氯，所述疏水取代基 包括含14-M个碳原子的直链烷基。
5.前述权利要求任一项的家庭和个人护理组合物，其中硅氧烷选自硅氧烷油、硅氧烷 蜡、硅氧烷树脂、硅氧烷弹性体和硅氧烷胶料。
6.前述权利要求任一项的家庭和个人护理组合物，其中硅氧烷以乳液形式存在。
7.前述权利要求任一项的家庭和个人护理组合物，其中硅氧烷是选自下述的非挥发性 硅氧烷含三甲基甲硅烷基端基的聚烷基硅氧烷、含二甲基硅烷醇端基的聚烷基硅氧烷、含 胺基的聚硅氧烷、含聚乙烯氧和/或聚丙烯氧基的聚硅氧烷、烃基官能的有机基聚硅氧烷 和这些中的两种或更多种的混合物。
8.前述权利要求任一项的个人护理组合物，其为护肤组合物。
9.权利要求8的个人护理组合物，其为淋浴凝胶、肥皂、水凝胶、霜、乳液或香膏。
10.权利要求1-7的任一项的个人护理组合物，其为毛发护理组合物。
11.权利要求10的个人护理组合物，其为洗发剂、洗去型调理剂、免洗型调理剂、凝胶、 润发脂或护发膜。
12.权利要求1-7任一项的家庭护理组合物，其为织物护理组合物、液体洗涤剂、固体 洗涤剂、织物软化剂或硬面清洁剂。
13.前述权利要求任一项的家庭和个人护理组合物，其中阳离子疏水改性的半乳甘露 聚糖醚的存在量为0.01-10重量％，硅氧烷的存在量为0. 01-10重量％，和其中阳离子疏水 改性的半乳甘露聚糖醚与硅氧烷的重量比为5 1-1 20。
14.一种护理毛发、皮肤或织物基底的方法，包括向所述基底施涂包含硅氧烷和阳离子 疏水改性的半乳甘露聚糖醚的组合物，所述半乳甘露聚糖醚具有0. 01-0. 5的阳离子取代 度(DScJ和0. 00001-小于0. 001的疏水取代度(D&)。
全文摘要
提供了家庭和个人护理组合物，其包含阳离子疏水改性的半乳甘露聚糖醚和硅氧烷，其中阳离子疏水改性的半乳甘露聚糖醚具有0.01-0.5的阳离子取代度(DScat)和0.00001-小于0.001的疏水取代度(DSH)。这些组合物对施涂有该组合物的毛发、皮肤或织物有益。益处可包括柔软、硅氧烷沉积水平和易于解缠结。
文档编号A61Q19/00GK102088952SQ200980127251
公开日2011年6月8日 申请日期2009年7月14日 优先权日2008年7月18日
发明者D·索恩特杰斯, E·史洛斯, E·巴尔达罗, S·于加赞, S·波斯蒂奥克斯, S·鲍泽洛克 申请人:陶氏康宁公司