專利名稱：包含硅氧烷乳液的香波組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包含硅氧烷乳液的香波組合物。
背景技術(shù)：
頭發(fā)因與周圍環(huán)境接觸以及因頭發(fā)毛囊分泌皮脂而變得臟污。頭發(fā)臟污可造成頭發(fā)油污感覺并且從外觀看也不美觀。為此，就必須定期清洗頭發(fā)。
洗發(fā)通過除去過量的污垢和皮脂而清潔頭發(fā)。但是，洗發(fā)的缺點(diǎn)在于會(huì)使頭發(fā)處于一種潮濕、混亂及通常不易整理的狀態(tài)。頭發(fā)干后，由于洗發(fā)過程除去了天然油性物質(zhì)或其它天然頭發(fā)調(diào)理和滋潤物質(zhì)，使頭發(fā)干燥、粗糙、無光澤或卷曲。干燥后，頭發(fā)的靜電量增加，這還會(huì)使頭發(fā)難于梳理，導(dǎo)致通常稱為“飛翹式頭發(fā)”(fly-away hair)的狀況，或者產(chǎn)生所不希望的“末端分叉”現(xiàn)象，對(duì)長發(fā)來說更是如此。
人們對(duì)減輕這些洗發(fā)后的問題已進(jìn)行了廣泛的研究。所給出的手段包括洗發(fā)后用頭發(fā)調(diào)理劑，如不洗除(leave-on)產(chǎn)品和漂洗掉產(chǎn)品，以及由單一產(chǎn)品同時(shí)包含頭發(fā)清潔及調(diào)理功能的頭發(fā)調(diào)理香波。頭發(fā)調(diào)理劑通常在洗滌步驟之后用分開的步驟涂敷于頭發(fā)上。頭發(fā)調(diào)理劑可漂洗掉或使其不洗除，這取決于所采用產(chǎn)品的類型。但是，頭發(fā)調(diào)理劑存在需要分開且不方便的處理步驟等缺點(diǎn)。由于調(diào)理香波在一個(gè)步驟中提供清潔和調(diào)理功效而方便了消費(fèi)者使用，因而成為受到人們歡迎的產(chǎn)品。
為了在清潔香波的基礎(chǔ)上提供頭發(fā)調(diào)理作用，已提出了各種調(diào)理活性物質(zhì)。然而，它們還不能完全令人滿意。
目前存在的問題之一是陰離子去污表面活性劑與多數(shù)常規(guī)采用的陽離子調(diào)理劑間的相容問題。盡管人們也曾努力通過使用別的表面活性劑以減小這種副作用，在某種程度上人們?nèi)苑浅ＯＭ褂藐庪x子表面活性劑這是由于其總體優(yōu)異的清潔性能。另一方面，某些消費(fèi)者希望溫和或不刺激的香波組合物，這類組合物通常包含除所述陰離子表面活性劑之外的其它類表面活性劑。因此，需要一種與各種去污表面活性劑相容的香波組合物。
既可提供改善的總體調(diào)理作用又能通過采用陰離子去污表面活性劑以同時(shí)保持清潔性能的物質(zhì)為硅氧烷調(diào)理劑。然而，含有硅氧烷調(diào)理劑的香波會(huì)使頭發(fā)產(chǎn)生令人不愉快的感覺，例如，在頭發(fā)干燥后，頭發(fā)會(huì)有涂敷感、沉重感或臟污感。進(jìn)而，為了使包含硅氧烷調(diào)理劑的香波組合物具有優(yōu)異的分散性和貯藏穩(wěn)定性，需要采用懸浮劑如酰基衍生物。硅氧烷調(diào)理劑與其懸浮劑的組合使用常常會(huì)得到相當(dāng)粘稠，外觀呈乳狀的組合物。這對(duì)于諸如乙二醇硬脂酸酯之類的懸浮劑是特別顯著的。
據(jù)認(rèn)為，硅氧烷調(diào)理劑所造成的頭發(fā)不希望的感覺以及不穩(wěn)定性是由于硅氧烷調(diào)理劑的粒徑造成的。當(dāng)硅氧烷具有較高的分子量時(shí)更為明顯。雖然已知高分子量的硅氧烷聚合物具有非常好的調(diào)理功效如使頭發(fā)光滑且易于梳理，但它們也可能具有較大的粒徑并且熱力學(xué)上是不穩(wěn)定的。已知機(jī)械剪切可使流體的粒徑變小。高分子量的硅氧烷聚合物太粘以致于不能乳化成所需的粒徑。因此，如果不借助于懸浮劑，高分子量的硅氧烷聚合物就不能以其提供所需的調(diào)理性能的含量進(jìn)行配制。
因而，需要提供一種包含高分子量硅氧烷聚合物的香波組合物，這種組合物即使不加懸浮劑也很穩(wěn)定，并能提供整體改善的調(diào)理功效。
日本專利公開7-138,136公開了一種頭發(fā)清潔組合物，其包含一種表面活性劑和一種水不溶性高度聚合的硅氧烷乳液，這種乳液是通過乳液聚合制備的，其平均粒徑為0.2-50μm。EP申請(qǐng)674,898-A公開了一種頭發(fā)用調(diào)理香波組合物，其包含粒徑小于0.15μm的高粘度硅氧烷的穩(wěn)定微乳液，還含有一種沉積聚合物和一種表面活性劑。US 5,504,149公開了一種制備高粘度硅氧烷乳液的方法，其中，水、環(huán)狀硅氧烷以及任選的非離子表面活性劑和陽離子表面活性劑的混合物采用硅烷醇鹽或有機(jī)硅烷醇鹽作為引發(fā)劑進(jìn)行聚合。
本發(fā)明開發(fā)了一種包含硅氧烷乳液的香波組合物，所述的乳液包含高分子量的硅氧烷聚合物，其是通過某種表面活性劑體系制得的，所述組合物是穩(wěn)定的，不含硅氧烷懸浮劑，并通過與各種調(diào)理劑相容而提供整體改善的調(diào)理功效。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及香波組合物，其包含(a)一種硅氧烷乳液，其包含
i)以整個(gè)組合物重量計(jì)，約0.01-約20wt％的硅氧烷聚合物，其選自分子量至少為20,000的聚烷基硅氧烷、分子量至少為20,000的聚芳基硅氧烷、分子量至少為5,000的氨基取代的硅氧烷、分子量至少為5,000的硅氧烷樹脂，和其混合物；ii)一種陰離子表面活性劑；iii)一種相容性表面活性劑；和iv)一種陽離子表面活性劑；其中，硅氧烷聚合物以平均粒徑不超過約450nm的顆粒分散；(b)約5-約50wt％的去污表面活性劑；(c)約0.1-約20wt％的調(diào)理劑；和(d)水；其中，組合物基本上不含有酰基衍生物硅氧烷懸浮劑。
這種組合物可滿足對(duì)具有總體改善的調(diào)理功效的頭發(fā)調(diào)理組合物的需求，并且，所述組合物可與除?；苌锕柩跬閼腋┲獾拇蠓秶恼{(diào)理劑一起使用。
發(fā)明詳述除非另有說明，本文中使用的所有百分?jǐn)?shù)均以組合物總重量計(jì)。除非另有說明，所有的比值均為重量比值。除非另有說明，所有百分?jǐn)?shù)、比值及成分含量均指這些成分的實(shí)際含量，不包括溶劑、填充劑或其它在商購產(chǎn)品中可能包含的成分。
本發(fā)明包含了基本成分及優(yōu)選成分或其它任選成分，或本發(fā)明由這些成分組成，或基本上由這些成分組成。
所有本文所提到的出版物、專利申請(qǐng)和授權(quán)專利均完整引入本文以作參考。
硅氧烷乳液本發(fā)明的香波組合物包含一種硅氧烷乳液，這種硅氧烷乳液含有硅氧烷聚合物、陰離子表面活性劑、相容性表面活性劑和陽離子表面活性劑。硅氧烷乳液按照乳液聚合方法制備，其中，硅氧烷原料的水溶液或乳液與一種陰離子表面活性劑混合，再加入相容性表面活性劑，最后加入陽離子表面活性劑。選擇硅氧烷原料以使在所獲得的硅氧烷乳液中形成的硅氧烷聚合物的分子量達(dá)到某一值，并以平均粒徑不超過約450nm，更優(yōu)選約150-約250nm的顆粒分散。具有這種粒徑的硅氧烷聚合物使硅氧烷乳液與大范圍的各種組分一起是穩(wěn)定的。
制備本發(fā)明硅氧烷乳液的常規(guī)也是適用的方法可采用下述過程(1)將硅氧烷原料與水和陰離子表面活性劑的混合物摻混，所述硅氧烷原料選自環(huán)狀硅氧烷低聚物，如被稱之為環(huán)二甲基硅酮的環(huán)二甲基硅氧烷、混合硅氧烷水解物、硅烷醇阻斷(stopped)的低聚物、高分子量硅氧烷聚合物、官能化的硅氧烷和其混合物；(2)在約1-5小時(shí)的時(shí)間內(nèi)，將混合硅氧烷原料、水和陰離子表面活性劑獲得的摻混物加熱至約75-98℃；(3)在約3-24小時(shí)的時(shí)間內(nèi)，將陰離子乳液聚合的硅氧烷乳液冷卻至0-25℃的溫度下；(4)加入相容性表面活性劑；和(5)加入陽離子表面活性劑。
整個(gè)組合物中包含約0.01-20wt％，優(yōu)選約0.1-10wt％的硅氧烷聚合物。
硅氧烷聚合物本發(fā)明的硅氧烷聚合物為那些能對(duì)頭發(fā)提供優(yōu)良調(diào)理作用功效的物質(zhì)。這些硅氧烷聚合物選自分子量至少20,000的的聚烷基硅氧烷、分子量至少20,000的聚芳基硅氧烷、分子量至少為5,000的氨基取代的硅氧烷、分子量至少為5,000的硅氧烷樹脂和其混合物。
用作本發(fā)明硅氧烷聚合物的聚烷基硅氧烷和聚芳基硅氧烷包括具有下述結(jié)構(gòu)式(I)的那些物質(zhì)
其中，R為烷基或芳基，x為約200-8,000的整數(shù)，這種聚烷基硅氧烷的分子量至少為20,000，優(yōu)選至少為100,000，更優(yōu)選至少為200,000?！癆”代表封閉硅氧烷鏈末端的基團(tuán)。在硅氧烷鏈上取代的烷基或芳基(R)或在硅氧烷鏈的末端處取代的烷基或芳基(A)可具有任何結(jié)構(gòu)，只要形成的硅氧烷當(dāng)其涂敷至頭發(fā)上時(shí)可分散、無刺激、無毒、無害，并且與組合物的其它成分相容，在常規(guī)使用和貯藏條件下化學(xué)穩(wěn)定，以及能夠沉積于頭發(fā)上并調(diào)理頭發(fā)。適宜的A基團(tuán)包括羥基、甲基、甲氧基、乙氧基、丙氧基和芳氧基。在硅原子上的兩個(gè)R基團(tuán)可表示相同的基團(tuán)或不同的基團(tuán)。優(yōu)選兩個(gè)R基團(tuán)表示相同的基團(tuán)。適宜的R基團(tuán)包括甲基、乙基、丙基、苯基、甲苯基和苯甲基。優(yōu)選的聚烷基硅氧烷和聚芳基硅氧烷聚合物為聚二甲基硅氧烷、聚二乙基硅氧烷和聚甲基苯基硅氧烷，和其用羥基和羧基封端的衍生物。特別優(yōu)選的是被稱之為聚二甲基硅氧烷(dimethicone)的聚二甲基硅氧烷和其被稱之為聚二甲基硅氧烷醇的羥基封端衍生物。
為了增強(qiáng)頭發(fā)的光澤特性，本發(fā)明還采用高芳基化的硅氧烷，如高苯基化的聚乙基硅氧烷，其折光指數(shù)為約1.46或大于1.46，特別是約1.52或更大。當(dāng)使用這些高折射率的硅氧烷時(shí)，它們應(yīng)當(dāng)與一種如下所述的鋪展劑(spreading agent)混合，如一種表面活性劑或一種硅氧烷樹脂，以降低表面張力并增強(qiáng)材料的成膜能力。
適宜用作本發(fā)明硅氧烷聚合物的氨基取代的硅氧烷包括具有下式(II)結(jié)構(gòu)的那些硅氧烷
其中，R為CH3或OH，x和y獨(dú)立地為整數(shù)，并取決于所需的分子量，其中，y不為0，a和b獨(dú)立地為整數(shù)1-10，并且，其中，平均分子量至少為5,000，優(yōu)選至少為10,000。該聚合物也被稱之為“胺化聚二甲基硅氧烷(amodimethicone)”。
適宜的氨基取代的硅氧烷包括那些具有下式(III)的硅氧烷(R1)aG3-a-Si-(-OSiG2)n-(-OSiGb(R1)2-b)m-O-SiG3-a(R1)a(III)其中G選自氫、苯基、羥基、C1-C8的烷基，優(yōu)選甲基；a為0或1-3的整數(shù)，優(yōu)選等于0；b為0或1，優(yōu)選1；n+m的總和為1-2,000，優(yōu)選50-150，n可代表0-1,999的數(shù)，優(yōu)選49-149，m可代表1-2,000的整數(shù)，優(yōu)選1-10；R1為一價(jià)基團(tuán)，滿足式CqH2qL，其中，q為2-8的整數(shù)，L可選自下述基團(tuán)
-N(R2)CH2-CH2-N(R2)2-N(R2)2-N(R2)3A--N(R2)CH2-CH2-NR2H2A-其中，R2選自氫、苯基、芐基、飽和烴基，優(yōu)選具有1-20個(gè)碳原子的烷基，A-為鹵離子。
特別優(yōu)選的式(III)的氨基取代的硅氧烷為式(IV)的聚合物，它也被稱之為“三甲基甲硅烷基胺化二甲基硅氧烷”，
其中，n和m獨(dú)立地為整數(shù)1或大于1，這取決于所需的分子量，a和b獨(dú)立地為1-10的整數(shù)，其中，平均分子量至少為5,000，更優(yōu)選至少10,000。
其它可采用的氨基取代的硅氧烷由下式(V)表示
其中，R3為具有1-18個(gè)碳原子的一價(jià)烴基，優(yōu)選烷基或鏈烯基，如甲基；R4為烴基，優(yōu)選C1-C18的亞烷基或C1-C18，更優(yōu)選C1-C8的亞烷氧基；Q-為鹵離子，優(yōu)選氯；r的平均值為2-20，優(yōu)選2-8；s的平均值為20-200，優(yōu)選20-50。
還可采用一種硅氧烷樹脂，其為高度交聯(lián)的聚合物硅氧烷體系，分子量至少為5,000，優(yōu)選至少10,000。在硅氧烷樹脂生產(chǎn)過程中，使三官能和四官能硅烷摻入單官能或二官能或單官能和二官能硅烷中而引入交聯(lián)。正如本領(lǐng)域公知的那樣，為形成硅氧烷樹脂所需的交聯(lián)度可根據(jù)摻入硅氧烷樹脂中的特定硅烷單元變化。通常，認(rèn)為具有足夠多三官能和四官能硅氧烷單體單元(因而交聯(lián)充分)以至它們干燥能成為剛性或硬的膜的硅氧烷物質(zhì)是硅氧烷樹脂。氧原子與硅原子的比值表明在具體硅氧烷物質(zhì)中的交聯(lián)水平。氧原子與硅原子之比至少為約1.1的硅氧烷物質(zhì)通常將是本發(fā)明的硅氧烷樹脂。優(yōu)選氧原子與硅原子之比至少為約1.2∶1.0。用于生產(chǎn)硅氧烷樹脂的硅烷包括一甲基、二甲基、三甲基、一苯基、二苯基、甲基苯基、一乙烯基和甲基乙烯基氯代硅烷，和四氯硅烷，最常采用的是甲基取代的硅烷。盡管不受任何理論的限制，但據(jù)信，硅氧烷樹脂可增加其它硅氧烷在頭發(fā)上的沉積性并因其高折光指數(shù)可增強(qiáng)頭發(fā)的光澤。
其它有用的硅氧烷樹脂為硅氧烷樹脂粉，如由CTFA命名法命名為polysilsequioxane。
硅氧烷樹脂可方便地按照本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的速記命名法系統(tǒng)即“MDTQ”命名法識(shí)別。在該系統(tǒng)中，硅氧烷是按照組成硅氧烷的存在的各種單體單元進(jìn)行描述的。簡而言之，符號(hào)M代表單官能單元(CH3)3SiO0.5；D代表二官能單元(CH3)2SiO；T代表三官能單元(CH3)SiO1.5；Q代表四官能單元SiO2。單元符號(hào)的的上撇號(hào)如M′、D′、T′、Q′代表除甲基之外的取代基，每次均需具體定義。典型的可代換取代基為乙烯基、苯基、氨基、羥基等。在MDTQ系統(tǒng)中，各種單元的摩爾比，或者以符號(hào)的下標(biāo)指明硅氧烷中每種單元的總數(shù)目(或其平均值)，或者以具體指明的比值并結(jié)合分子量，完成對(duì)硅氧烷物質(zhì)的描述。在硅氧烷樹脂中，T、Q、T′和/或Q′與D、D′、M和/或M′相比具有相對(duì)高的摩爾量，則表明交聯(lián)程度高。但是，如前討論，交聯(lián)的總水平也可通過氧與硅的比值來表示。
本發(fā)明的硅氧烷樹脂優(yōu)選MQ、MT、MTQ、MDT和MDTQ樹脂。因而，優(yōu)選的硅氧烷取代基為甲基。特別優(yōu)選MQ樹脂，其中M∶Q比值為約0.5∶1.0-1.5∶1.0。
其它有關(guān)硅氧烷流體、硅氧烷膠和硅氧烷樹脂的內(nèi)容可參見“聚合物科學(xué)與工程百科全書(Encyclopedia of Polymer Science and Engineering)”，第15卷，第二版，第204-308頁，John Wiley & Sons.Inc.，1989”，該文獻(xiàn)引入本文作為參考。
陰離子表面活性劑用于制備本發(fā)明硅氧烷乳液的陰離子表面活性劑為在用于聚合硅氧烷原料時(shí)作為酸催化劑并與其余組分相容的那些物質(zhì)。陰離子表面活性劑的實(shí)例為烷基磺酸、芳基磺酸、或烷基芳基磺酸，其中烷基可具有1-20個(gè)碳原子，芳基可具有6-30個(gè)碳原子。特別優(yōu)選的陰離子表面活性劑選自苯磺酸、二甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸以及12-18個(gè)碳原子烷基磺酸，和其混合物。
相容性表面活性劑用于制備本發(fā)明硅氧烷乳液的相容性表面活性劑為具有下述功能的表面活性劑其可使陰離子乳液聚合的硅氧烷乳液與陽離子表面活性劑相容。盡管不受任何理論限制，但據(jù)信，如果陽離子表面活性劑直接加入到硅氧烷原料與陰離子表面活性劑進(jìn)行初始乳液聚合后得到的陰離子混合物中時(shí)，則包含在陰離子乳液聚合的硅氧烷乳液中的陰離子表面活性劑因具有與陽離子表面活性劑相對(duì)的離子電荷而相互反應(yīng)，將破壞乳液和/或產(chǎn)生不希望出現(xiàn)的沉淀。因此，陰離子乳液聚合所得到的硅氧烷乳液須采用相容性表面活性劑進(jìn)行處理。有用的相容性表面活性劑為HLB值大于9的那些表面活性劑。特別有用的相容性表面活性劑為乙氧基化的脂肪酸酯，如聚甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯蓖麻油，聚氧乙烯仲烷基醚，其中，烷基具有6-40個(gè)碳原子；聚氧乙烯烷基醚，其中，烷基具有6-40個(gè)碳原子；聚氧乙烯烷基胺，其中，烷基具有6-40個(gè)碳原子并可獨(dú)立地選擇；聚氧乙烯烷基酰胺，其中，烷基具有6-40個(gè)碳原子并可獨(dú)立地選擇；兩性甜菜堿表面活性劑，以及聚氧乙烯羊毛脂。特別優(yōu)選的此類表面活性劑為POE(4)月桂基醚、POE(9)月桂基醚、POE(23)月桂基醚、POE(20)硬脂基醚和POE(20)脫水山梨醇單棕櫚酸酯。另一類優(yōu)選的用于使陰離子乳液與陽離子表面活性劑相容的表面活性劑選自月桂基二甲基氨基乙酸甜菜堿、椰油基脂肪酰胺丙基二甲基氨基乙酸甜菜堿、2-烷基-N-羧甲基-N-羥乙基咪唑鎓甜菜堿、N-月桂?；“彼徕c和季銨鹽的羊毛脂衍生物。
陽離子表面活性劑在用相容性表面活性劑處理陰離子乳液聚合的硅氧烷乳液后，乳液可用陽離子表面活性劑進(jìn)行處理以獲得本發(fā)明含陽離子表面活性劑的硅氧烷乳液。這種硅氧烷乳液與本發(fā)明的香波組合物中的各種表面活性劑和調(diào)理劑相容，其無需采用酰基衍生物硅氧烷懸浮劑來穩(wěn)定產(chǎn)品。用于制備本發(fā)明硅氧烷乳液的陽離子表面活性劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的任一種。
用于本發(fā)明的陽離子表面活性劑為具有下式的那些陽離子表面活性劑
其中，R1、R2、R3和R4獨(dú)立地選自具有1-約22個(gè)碳原子的脂族基團(tuán)或具有至多約22個(gè)碳原子的芳基、烷氧基、聚氧化亞烷基、烷基酰氨基、羥基烷基、芳基或烷芳基；X為成鹽陰離子，如鹵離子(如氯離子、溴離子)、乙酸根、檸檬酸根、乳酸根、羥乙酸根、磷酸根、硝酸根、磺酸根、硫酸根、烷基硫酸根和烷基磺酸根。脂族基團(tuán)除碳和氫原子外還可包含醚鍵及其它基團(tuán)如氨基。長鏈脂族基團(tuán)如約12個(gè)碳原子或更多個(gè)碳原子的基團(tuán)可為飽和基團(tuán)或不飽和基團(tuán)。優(yōu)選R1、R2、R3和R4獨(dú)立地選自C1-C22烷基。用于本發(fā)明的陽離子表面活性劑的非限定性實(shí)例包括具有下述CTFA命名的物質(zhì)quaternium-8、quaternium-24、quaternium-26、quaternium-27、quaternium-30、quaternium-33、quaternium-43、quaternium-52、quaternium-53、quaternium-56、quaternium-60、quaternium-62、quaternium-70、quaternium-72、quaternium-75、quaternium-77、quaternium-78、quaternium-80、quaternium-81、quaternium-82、quaternium-83、quaternium-84和其混合物。
另一類優(yōu)選的陽離子表面活性劑為親水取代的陽離子表面活性劑，其中，至少取代基之一包含一個(gè)或多個(gè)芳族、醚、酯、酰氨基或氨基部分，其作為基本鏈的取代基或鍵存在，其中，R1-R4基團(tuán)中的至少一個(gè)包含一個(gè)或多個(gè)親水部分，該親水部分選自烷氧基(優(yōu)選C1-C3烷氧基)、聚氧化亞烷基(優(yōu)選C1-C3聚氧化亞烷基)、烷基酰氨基、羥基烷基、烷基酯和其混合物。優(yōu)選親水取代的陽離子調(diào)理表面活性劑包含2-約10個(gè)在上述范圍之內(nèi)的非離子親水部分。優(yōu)選親水取代的陽離子表面活性劑包含下述式(II)-式(VII)的表面活性劑
其中，n為8-28，x+y為2-約40，Z1為短鏈烷基，優(yōu)選C1-C3烷基，更優(yōu)選甲基，或(CH2CH2O)zH，其中，x+y+z至多為60，X為如上定義的成鹽陰離子；
其中，m為1-5，R5、R6和R7中的一種或多種獨(dú)立地為C1-C30烷基；其余為CH2CH2OH，R8和R9中的一種或兩種及R10獨(dú)立地為C1-C30烷基，其余為CH2CH2OH，X為如上定義的成鹽陰離子；
其中，Z2為烷基，優(yōu)選C1-C3烷基，更優(yōu)選甲基；Z3為短鏈羥基烷基，優(yōu)選羥甲基或羥乙基；p和q獨(dú)立地為2-4的整數(shù)(包括2，4)，優(yōu)選2-3，更優(yōu)選2；R11和R12獨(dú)立地為取代或未取代的烴基，優(yōu)選C12-C20烷基或鏈烯基，X為如上所述的成鹽陰離子；
其中，R13為烴基，優(yōu)選C1-C3烷基，更優(yōu)選甲基；Z4和Z5獨(dú)立地為短鏈烴基，優(yōu)選C2-C4烷基或鏈烯基，更優(yōu)選乙基；a為2-約40，優(yōu)選約7-約30，X為如上所述的成鹽陰離子；
其中，R14和R15獨(dú)立地為C1-C3烷基，優(yōu)選甲基；Z6為C12-C22烴基、烷基羧基或烷基酰氨基；A為蛋白質(zhì)，優(yōu)選膠原、角蛋白、乳蛋白、絲蛋白(silk)、大豆蛋白、小麥蛋白或其水解形式；X為如上所述的成鹽陰離子；
其中，b為2或3，R16和R17獨(dú)立地為C1-C3烴基，優(yōu)選甲基；X為如上所述的成鹽陰離子。用于本發(fā)明的親水取代的陽離子表面活性劑的非限定性實(shí)例包括具有下述CTFA命名的物質(zhì)quaternium-16、quaternium-61、quaternium-71、quaternium-79水解膠原、quaternium-79水解角蛋白、quaternium-79水解乳蛋白、quaternium-79水解絲蛋白、quaternium-79水解大豆蛋白、quaternium-79水解小麥蛋白。特別優(yōu)選的化合物包含下述商購物質(zhì)VARIQUAT K1215和638(購自Witco Chemical)；MACKPRO KLP、MACKPRO WLW、MACKPRO MLP、MACKPRO NSP、MACKPRONLW、MACKPRO WWP、MACKPRO NLP、MACKPRO SLP(購自Mclntyre)；ETHOQUAD 18/25、ETHOQUAD O/12PG、ETHOQUADC/25、ETHOQUAD S/25和ETHODUOQUAD(購自Akzo)；DEHYQUATSP(購自Henkel)和ATLAS G265(購自ICI Americas)。
伯、仲和叔脂肪胺的鹽也適宜作為陽離子表面活性劑。這種胺的烷基基團(tuán)優(yōu)選具有約12-約22個(gè)碳原子，且其可為取代或未取代基團(tuán)。用于本發(fā)明的這種胺包括硬脂酰氨基丙基二甲基胺、二乙基氨基乙基硬脂酰胺、二甲基硬脂胺、二甲基大豆胺(soyamine)、大豆胺、肉豆蔻胺、十三胺、乙基硬脂基胺、N-牛油基丙烷二胺、乙氧基化(具有5摩爾氧化乙烯)的硬脂胺、二羥基乙基硬脂基胺和二十烷基二十二烷基胺。適宜的胺鹽包括鹵化物、乙酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽、檸檬酸鹽、乳酸鹽和烷基硫酸鹽。這種鹽包括硬脂基胺鹽酸鹽、大豆胺氯化物、硬脂胺甲酸鹽、N-牛油基丙烷二胺二氯化物和硬脂酰氨基丙基二甲基胺檸檬酸鹽。本發(fā)明所采用的陽離子胺表面活性劑公開在US 4,275,055(1981年6月23日授權(quán)于Nachtigal等)所述的那些，該文獻(xiàn)引入本文作為參考。
用于本發(fā)明的陽離子表面活性劑也可包括多個(gè)季銨部分或氨基部分，或其混合物。
去污表面活性劑本發(fā)明的組合物包含一種去污表面活性劑，其選自陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、兩性表面活性劑、兩性離子表面活性劑和其混合物。使用去污表面活性劑的目的是使組合物具有清潔性能。本文中術(shù)語“去污表面活性劑”是為了將這些表面活性劑區(qū)別于那些主要用于乳化的表面活性劑，即那些提供乳化功效并具有較低清潔性能的表面活性劑。然而，無論如何，應(yīng)認(rèn)識(shí)到，許多表面活性劑同時(shí)具有乳化性能和去污性能。本發(fā)明并不想排除乳化表面活性劑。去污表面活性劑與上述硅氧烷乳液中包含的表面活性劑可相同或不同。
以組合物重量計(jì)，組合物通常可包含約5-約50wt％的去污表面活性劑，優(yōu)選約8-30wt％，更優(yōu)選約10-25wt％。
陰離子表面活性劑適用于本發(fā)明的陰離子表面活性劑為烷基和烷基醚硫酸鹽。這些物質(zhì)具有各自的通式ROSO3M和RO(C2H4O)xSO3M，其中R為具有約8-約30個(gè)碳原子的烷基或鏈烯基，x為1-約10的整數(shù)，M為氫或陽離子，如銨、鏈烷醇銨如三乙醇胺、一價(jià)金屬離子如鈉和鉀、多價(jià)金屬陽離子如鎂和鈣。最好選擇M以使陰離子表面活性劑組分為水溶性的。應(yīng)選擇陰離子表面活性劑以使其克拉夫特溫度為約15℃或更小，優(yōu)選約10℃或更小，更優(yōu)選約0℃或更小。同樣優(yōu)選陰離子表面活性劑在所述組合物中是可溶性的。
克拉夫特溫度是指離子型表面活性劑的溶解度變成由晶格能量和水合熱測量時(shí)的溫度，相應(yīng)于隨溫度增加表面活性劑在水中溶解度不連續(xù)地陡增的溫度。每種類型的表面活性劑均具有其特性的克拉夫特溫度。通常，離子型表面活性劑的克拉夫特溫度在本領(lǐng)域中是公知的。例如，參見下述文獻(xiàn)(該文獻(xiàn)引入本文作為參考)Myers，Drew，“表面活性劑科學(xué)與技術(shù)”(Surfactant Science and Technology)，82-85頁，VCH Publishers.(New York，New York，USA)(ISBN 0-89573-399-0)。
在上述烷基和烷基醚硫酸鹽中，優(yōu)選烷基和烷基醚硫酸鹽中的R具有約12-約18個(gè)碳原子。烷基醚硫酸鹽通常是作為環(huán)氧乙烷和具有8-24個(gè)碳原子的一元醇的縮合產(chǎn)物而制備的。醇可由脂肪制得，如椰子油、棕櫚仁油、牛油等，或者可以是合成醇。優(yōu)選由椰子油和棕櫚油得到的月桂基醇和直鏈醇。這種醇與約1-10，優(yōu)選約3摩爾比例的環(huán)氧乙烷反應(yīng)，形成的混合物的分子中例如具有平均3摩爾的氧化乙烯/1摩爾醇，再將這種混合物硫酸化并中和。
適用于本發(fā)明的烷基醚硫酸鹽的具體實(shí)例包括椰油烷基三乙二醇醚硫酸鹽的鈉和銨鹽；牛油烷基三乙二醇醚硫酸鹽的鈉和銨鹽、牛油烷基六氧乙烯硫酸鹽的鈉和銨鹽。特別優(yōu)選的烷基醚硫酸鹽為單一化合物的混合物，其中，混合物中的化合物具有的平均烷基鏈長為約12-16個(gè)碳原子，平均乙氧基化度為約1-4摩爾氧化乙烯。這種混合物也包含0-約20wt％的C12-13化合物；約60-約100wt％的C14-15-16化合物，0-約20wt％的C17-18-19化合物；約3-約30wt％的乙氧基化度為0的化合物；約45-約90wt％乙氧基化度為1-4的化合物；約10-25wt％乙氧基化度為約4-8的化合物；約0.1-約15wt％乙氧基化度大于約8的化合物。
其它適宜的陰離子表面活性劑為有機(jī)、硫酸反應(yīng)產(chǎn)物的水溶性鹽，其通式為[R1-SO3-M]，其中R1為具有約8-約24個(gè)碳原子，優(yōu)選約10-約18個(gè)碳原子的、直鏈或支鏈的、飽和脂族烴基；M為如前所述的陽離子。這種去污表面活性劑的實(shí)例為按照公知的磺化方法(包括漂白法和水解法)，由甲烷系列烴與磺化劑的有機(jī)硫酸進(jìn)行反應(yīng)所得產(chǎn)物的鹽，所述烴包括異、新、正鏈烷烴，具有約8-約24個(gè)碳原子，優(yōu)選約12-約18個(gè)碳原子，而所述磺化劑例如三氧化硫、硫酸。優(yōu)選磺化的C10-C18正鏈烷烴的堿金屬和銨鹽。
其它適宜的陰離子表面活性劑為用羥乙磺酸對(duì)脂肪酸進(jìn)行酯化并用氫氧化鈉中和的反應(yīng)產(chǎn)物，其中，例如，脂肪酸為由椰子油或棕櫚油得到的；牛磺酸甲酯的脂肪酸酰胺的鈉或鉀鹽，其中，脂肪酸例如為由椰子油得到的。其它類似的陰離子表面活性劑在下述專利文獻(xiàn)中有述US 2,486,921；US2,486,922；US2,396,278，這些文獻(xiàn)均引入本文作為參考。
其它適用于本發(fā)明的陰離子表面活性劑為琥珀酸鹽，如N-十八烷基磺基琥珀酸二鈉；月桂基磺基琥珀酸二鈉；月桂基磺基琥珀酸二銨；N-(1，2-二羧乙基)-N-十八烷基磺基琥珀酸四鈉；磺基琥珀酸鈉的二戊酯；磺基琥珀酸鈉的二己酯；磺基琥珀酸鈉的二辛酯。
其它適用于本發(fā)明的陰離子表面活性劑為由氨基酸得到的表面活性劑。這種表面活性劑的非限定性實(shí)例包括N-?；?L-谷氨酸鹽、N-?；?N-甲基丙氨酸鹽、N-?；“彼猁}。
其它有用的表面活性劑是由?；撬?也叫做2-氨基乙烷磺酸)得到的那些。該酸的一個(gè)例子是N-?；?N-甲基?；撬猁}。
其它適宜的陰離子表面活性劑包括具有約10-約24個(gè)碳原子的烯烴磺酸鹽。在本文中，術(shù)語“烯烴磺酸鹽”是指通過未復(fù)合的三氧化硫?qū)Ζ?烯烴進(jìn)行磺化，再于反應(yīng)中形成的砜水解而形成相應(yīng)的羥基-鏈烷磺酸鹽的條件下，通過將酸反應(yīng)混合物進(jìn)行中和所產(chǎn)生的化合物。三氧化硫可為液體或氣態(tài)，通常(但不是必要的)用惰性稀釋劑對(duì)其進(jìn)行稀釋，當(dāng)以液體形式使用時(shí)，例如用液體二氧化硫、氯代烴等進(jìn)行稀釋；當(dāng)以氣體形式使用時(shí)，用空氣、氮?dú)?、氣體二氧化硫等進(jìn)行稀釋。
用于形成烯烴磺酸鹽的α-烯烴是由具有約12-約24個(gè)碳原子、優(yōu)選約14-約16個(gè)碳原子的單烯烴。優(yōu)選是直鏈烯。
除了真的烯烴磺酸鹽和一部分羥基鏈烷磺酸鹽外，烯烴磺酸鹽可包含少量的其它物質(zhì)，如烯烴二磺酸鹽，這取決于反應(yīng)條件、反應(yīng)物的比例、原料烯烴的性能及原料烯烴中的雜質(zhì)和磺化過程中的副反應(yīng)等。上述類型的α-烯烴磺酸鹽混合物的具體實(shí)例在US 3,332,880(1967年7月25日授權(quán)于Pflaumer和Kessler)中有述，該文獻(xiàn)引入本文作為參考。
另一類適用于本發(fā)明的陰離子表面活性劑為β-烷氧基鏈烷磺酸鹽。這些表面活性劑的通式為
其中，R1為具有約6-20個(gè)碳原子的直鏈烷基，R2為具有約1-3個(gè)碳原子，優(yōu)選1個(gè)碳原子的低級(jí)烷基，M為如前所述。許多其它適用于本發(fā)明的陰離子表面活性劑在下述文獻(xiàn)中有述，這些文獻(xiàn)均引入本文本為參考McCutcheon’s，Emulsifiers and Detergents，1989 Annual，由M.C.PublishingCo.出版，以及US 3,929,678。優(yōu)選的用于本發(fā)明的陰離子表面活性劑包括月桂基硫酸銨、月桂基聚氧乙烯醚硫酸銨、月桂基硫酸三乙胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸三乙胺、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸單乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸單乙醇胺、月桂基硫酸二乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸二乙醇胺、月桂酸單甘油酯硫酸鈉、月桂基硫酸鈉、月桂基聚氧乙烯醚硫酸鈉、月桂基硫酸鉀、月桂基聚氧乙烯醚硫酸鉀、月桂基肌氨酸鈉、月桂?；“彼徕c、月桂基肌氨酸、椰油基肌氨酸、椰油基硫酸銨、月桂?；蛩徜@、椰油基硫酸鈉、月桂?；蛩徕c、椰油基硫酸鉀、月桂基硫酸鉀、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸三乙醇胺、椰油基硫酸單乙醇胺、月桂基硫酸單乙醇胺、十三烷基苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、N-月桂?；?L-谷氨酸鈉、三乙醇胺、N-月桂?；?L-谷氨酸鹽、N-月桂?；?N-甲基?；撬徕c、N-月桂?；?N-甲基氨基丙酸鈉，和其混合物。
兩性表面活性劑和兩性離子表面活性劑香波組合物可包含兩性表面活性劑和/或兩性離子表面活性劑。
用于本發(fā)明香波組合物的兩性表面活性劑包括脂族仲胺和叔胺衍生物，其中脂族基團(tuán)可為直鏈或支鏈基團(tuán)，并且，脂族取代基之一包含約8-約18個(gè)碳原子，而另一個(gè)包含一種陰離子水增溶基團(tuán)如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。
用于本發(fā)明香波組合物的兩性離子表面活性劑包括脂族季銨、鏻和锍化合物，其中脂族基團(tuán)為直鏈或支鏈基團(tuán)，并且，脂族取代基之一包含約8-18個(gè)碳原子，而另一個(gè)包含一種陰離子基團(tuán)如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。這些化合物的通式如下
其中，R2包含具有約8-18個(gè)碳原子的烷基、鏈烯基或羥基烷基，0-約10個(gè)氧化乙烯部分和0-約1個(gè)甘油基部分；Y選自氮、磷和硫原子；R3為包含1-約3個(gè)碳原子的烷基或單羥基烷基；當(dāng)Y為硫原子時(shí)，X為1，當(dāng)Y為氮或磷原子時(shí)，X為2；R4為1-約4個(gè)碳原子的亞烷基或羥基亞烷基，Z為選自羧酸根、磺酸根、硫酸根、膦酸根和磷酸根的基團(tuán)。
兩性表面活性劑和兩性離子表面活性劑的實(shí)例也包括磺基甜菜堿(sultaines)和酰氨基磺基甜菜堿。包括酰氨基磺基甜菜堿在內(nèi)的磺基甜菜堿的實(shí)例是椰油二甲基丙基磺基甜菜堿、硬脂基二甲基丙基磺基甜菜堿、月桂基雙-(2-羥乙基)丙基磺基甜菜堿等；以及酰氨基磺基甜菜堿，如椰油基酰氨基二甲基丙基磺基甜菜堿、硬脂基酰氨基二甲基丙基磺基甜菜堿、月桂基酰氨基雙-(2-羥乙基)丙基磺基甜菜堿等。優(yōu)選是酰氨基羥基磺基甜菜堿如C12-C18烴基酰氨基丙基羥基磺基甜菜堿，特別是C12-C14烴基酰氨基丙基羥基磺基甜菜堿，如月桂基酰氨基丙基羥基磺基甜菜堿和椰油酰氨基丙基羥基磺基甜菜堿。其它磺基甜菜堿在US 3,950,417中有述，該文獻(xiàn)引入本文作為參考。
其它適宜的兩性表面活性劑為式R-NH(CH2)nCOOM的氨基鏈烷酸鹽，式R-N[(CH2)mCOOM]2的亞氨基二鏈烷酸鹽和其混合物；其中，n和m為1-4的數(shù)，R為C8-C22烷基或鏈烯基，M為氫、堿金屬、堿土金屬、銨或鏈烷醇銨。
適宜的氨基鏈烷酸鹽的實(shí)例包括正烷基氨基丙酸鹽和正烷基亞氨基二丙酸鹽，其具體實(shí)例包括N-月桂基-β-氨基丙酸或其鹽和N-月桂基-β-亞氨基二丙酸或其鹽，和其混合物。
其它適宜的兩性表面活性劑包括由下式表示的那些
其中，R1為C8-C22烷基或鏈烯基，優(yōu)選C12-C16；R2和R3獨(dú)立地選自氫、CH2CO2M、CH2CH2OH、CH2CH2OCH2CH2COOM或(CH2CH2O)mH，其中，m為1-約25的整數(shù)，R4為氫、CH2CH2OH或CH2CH2OCH2CH2COOM，Z為CO2M或CH2CO2M，n為2或3，優(yōu)選2，M為氫或陽離子，如堿金屬(如鋰、鈉、鉀)、堿土金屬(鈹、鎂、鈣、鍶、鋇)或銨。這一類型的表面活性劑有時(shí)也分類為咪唑啉型兩性表面活性劑，但是，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，它們并非必須由咪唑啉中間體直接或間接得到。適宜的此類物質(zhì)可以商品名MIRANOL商購，應(yīng)理解為包含此類物質(zhì)的復(fù)合混合物，對(duì)于R2為氫時(shí)的物質(zhì)而言，根據(jù)其pH值，它們可以質(zhì)子化和非質(zhì)子化形式存在。打算將所有這種變化和種類包含于上式中。
上式的表面活性劑的實(shí)例為一元羧酸鹽和二元羧酸鹽。其具體實(shí)例包括椰油兩性羧基丙酸鹽、椰油兩性羧基丙酸、椰油兩性羧基甘氨酸鹽(也被稱之為椰油兩性二乙酸鹽)和椰油兩性乙酸鹽。
商購的兩性表面活性劑包括以下述商品名出售的那些MIRANOLC2M CONC.N.P.，MIRANOL C2M CONC.O.P，MIRANOL C2M SF，MIRANOL CM SPECIAL(Miranol，Inc.)；ALKATERIC 2CIB(AlkarilChemicals)；AMPHOTERGE W-2(Lonza，Inc.)；MONATERIC CDX-38，MONATERIC CSH-32(Mona industries)；REWOTERIC AM-2C(RewoChemical Group)；SCHERCOTERIC MS-2(Scher Chemicals)。
適用于本發(fā)明香波組合物的甜菜堿表面活性劑即兩性離子表面活性劑為由下式表示的那些
其中，R1選自COOM和CH(OH)CH2SO3M，R2為低級(jí)烷基或羥烷基；R3為低級(jí)烷基或羥烷基；R4選自氫和低級(jí)烷基；R5為高級(jí)烷基或鏈烯基；Y為低級(jí)烷基，優(yōu)選甲基；m為2-7的整數(shù)，優(yōu)選2-3；n為整數(shù)1或0；M為氫或如前所述的陽離子，如堿金屬、堿土金屬或銨。術(shù)語“低級(jí)烷基”或“羥烷基”是指具有1-約3個(gè)碳原子的直鏈或支鏈的飽和脂族烴基和取代烴基，例如，甲基、乙基、丙基、異丙基、羥丙基、羥乙基等。術(shù)語“高級(jí)烷基或鏈烯基”是指具有約8-約20個(gè)碳原子的直鏈或支鏈飽和(即“高級(jí)烷基”)和不飽和(即“高級(jí)鏈烯基”)的脂族烴基，例如，月桂基、鯨蠟基、硬脂基、油基等。可以理解，術(shù)語“高級(jí)烷基或鏈烯基”包括可包含一或多個(gè)中間鏈如醚或多醚鏈或非官能取代基如羥基或鹵素的基團(tuán)混合物，其中，所述自由基保留了疏水特性。
用于本發(fā)明的上式的表面活性劑甜菜堿(n為0時(shí))的實(shí)例包括烷基甜菜堿如椰油二甲基羧甲基甜菜堿、月桂基二甲基羧甲基甜菜堿、月桂基二甲基-α-羧乙基甜菜堿、鯨蠟基二甲基羧甲基甜菜堿、月桂基雙-(2-羥乙基)羧甲基甜菜堿、硬脂基雙-(2-羥丙基)羧甲基甜菜堿、油基二甲基γ-羧丙基甜菜堿、月桂基-雙-(2-羥丙基)-α-羧乙基甜菜堿等?；腔鸩藟A的代表為椰油二甲基磺基丙基甜菜堿、硬脂基二甲基磺基丙基甜菜堿、月桂基雙-(2-羥乙基)-磺基丙基甜菜堿等。
用于本發(fā)明香波組合物中的酰氨基甜菜堿和酰氨基磺基甜菜堿的具體實(shí)例包括酰氨基羧基甜菜堿，如椰油酰氨基二甲基羧甲基甜菜堿、月桂基酰氨基二甲基羧甲基甜菜堿、鯨蠟基酰氨基二甲基羧甲基甜菜堿、月桂基酰氨基雙-(2-羥乙基)羧甲基甜菜堿、椰油酰氨基-雙-(2-羥乙基)-羧甲基甜菜堿等。酰氨基磺基甜菜堿的代表是椰油酰氨基二甲基磺基丙基甜菜堿、硬脂基酰氨基二甲基磺基丙基甜菜堿、月桂基酰氨基-雙-(2-羥乙基)-磺基丙基甜菜堿等。
非離子表面活性劑本發(fā)明的香波組合物可包含一種非離子表面活性劑。非離子表面活性劑選自通過親水性的烯化氧類化合物與可以是脂肪族的或烷基芳族的疏水性有機(jī)化合物進(jìn)行縮合而產(chǎn)生的那些化合物。
優(yōu)選的用于本發(fā)明香波組合物中的非離子表面活性劑的實(shí)例為(1)烷基酚的聚環(huán)氧乙烷縮合物，如烷基基團(tuán)包含約6-20個(gè)碳原子并且為直鏈或支鏈構(gòu)型的烷基酚與環(huán)氧乙烷的縮合產(chǎn)物，所述的環(huán)氧乙烷的用量為約10-約60摩爾環(huán)氧乙烷/摩爾烷基酚；(2)環(huán)氧乙烷與由環(huán)氧丙烷和乙二胺反應(yīng)形成的產(chǎn)物進(jìn)行縮合得到的物質(zhì)；(3)具有約8-約18個(gè)碳原子并且為直鏈或支鏈構(gòu)型的脂族醇與環(huán)氧乙烷的縮合產(chǎn)物，如每摩爾椰油醇具有約10-約30摩爾環(huán)氧乙烷的椰油醇環(huán)氧乙烷縮合物，椰油醇部分具有約10-約14個(gè)碳原子；(4)式[]的長鏈?zhǔn)灏费趸?，其中，R1包含具有約8-約18個(gè)碳原子的烷基、鏈烯基或單羥基烷基，并具有0-約10個(gè)氧化乙烯部分，0-約1個(gè)甘油基部分，R2和R3包含約1-約3個(gè)碳原子，和0-約1個(gè)羥基，如甲基、乙基、丙基、羥乙基或羥丙基；(5)式[]的長鏈?zhǔn)屐⒀趸?，其中，R包含具有鏈長約8-約18個(gè)碳原子的烷基、鏈烯基或單羥基烷基，并具有0-約10個(gè)氧化乙烯部分，0-約1個(gè)甘油基部分，R′和R″是含有約1-約3個(gè)碳原子的烷基或單羥基烷基；(6)長鏈二烷基亞砜，其包含一個(gè)具有1-約3個(gè)碳原子的短鏈烷基或羥基烷基(通常是甲基)，還包含一個(gè)長鏈?zhǔn)杷枣?，包括含有約8-約20個(gè)碳原子的烷基、鏈烯基、羥基烷基或酮基烷基，0-約10個(gè)氧化乙烯部分，0-約1個(gè)甘油基部分；(7)烷基多糖(APS)表面活性劑(如烷基多葡糖苷)，其實(shí)例在US4,565,647中有述，該文獻(xiàn)引入本文作為參考；該文獻(xiàn)公開了APS表面活性劑，其具有約6-約30個(gè)碳原子的疏水性基團(tuán)和作為親水基團(tuán)的多糖基團(tuán)(如多葡糖苷)；任選地，存在聚烯化氧基團(tuán)將疏水性和親水性部分連接；并且，烷基基團(tuán)(即疏水性部分)可為飽和或不飽和的、支鏈或非支鏈的、未取代或取代的(例如用羥基或環(huán)取代)；優(yōu)選的物質(zhì)為烷基多葡糖苷，其可商購自Henkel，ICI Americas，和Seppic；和(8)如式RO(CH2CH2)nH的那些聚氧乙烯烷基醚和如式R(O)OCH2CH(OH)CH2(OCH2CH2)nOH的那些聚乙二醇(PEG)甘油脂肪酸酯，其中，n為1-約200，優(yōu)選約20-約100，R為具有約8-約22個(gè)碳原子的烷基。
調(diào)理劑本發(fā)明中還可包含本領(lǐng)域中公知的調(diào)理劑。適宜的調(diào)理劑包含陽離子表面活性劑，如以上所述用于制備硅氧烷乳液的那些，水溶性陽離子聚合物、脂肪化合物、非揮發(fā)性分散的硅氧烷、烴、蛋白質(zhì)和其混合物。本發(fā)明的調(diào)理香波組合物包含約0.01-20wt％的這些調(diào)理劑。
水溶性陽離子聚合物水溶性陽離子聚合物用于本發(fā)明中。所謂“水溶性”是指聚合物充分溶解于水中形成在25℃時(shí)，以0.1％濃度的水(即蒸餾水或相當(dāng)于蒸餾水)溶液進(jìn)行裸眼觀察時(shí)為基本澄清的溶液。優(yōu)選聚合物應(yīng)充分溶解以在0.5％濃度，更優(yōu)選在1.0wt％濃度下形成基本澄清的溶液。
本發(fā)明的水溶性陽離子聚合物的重均分子量通常至少為約5,000，優(yōu)選至少為約10,000，并小于約10,000,000。優(yōu)選分子量為約100,000-約2,000,000。陽離子聚合物通常具有陽離子性含氮部分，如季銨或陽離子氨基部分，和其混合物。
陽離子電荷密度優(yōu)選至少為約0.1meq/g，更優(yōu)選至少為約0.2meg/g，優(yōu)選小于約3.0meq/g，更優(yōu)選小于約2.75meq/g。
陽離子聚合物的陽離子電荷密度可按照Kjeldahl法進(jìn)行測量，該方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，含氨基聚合物的電荷密度將根據(jù)pH值及氨基基團(tuán)的等電點(diǎn)改變。電荷密度在打算使用的pH值下應(yīng)處于上述范圍內(nèi)。
水溶性陽離子聚合物可使用任意一種陰離子抗衡離子，只要能滿足水溶性標(biāo)準(zhǔn)。適宜的抗衡離子包括鹵離子(如氯、溴、碘或氟，優(yōu)選氯、溴或碘)、硫酸根和甲基硫酸根。也可采用其它離子，因?yàn)樯厦媪谐龅碾x子是非排它性的。
陽離子含氮部分通常以作為陽離子頭發(fā)調(diào)理聚合物的整個(gè)單體單元的一部分上的取代基存在。因此，水溶性陽離子聚合物包括季銨或陽離子胺取代單體單元以及本文中稱之為間隔(spacer)單體單元的其它非陽離子單元的共聚物、三元共聚物等。這種聚合物是本領(lǐng)域中公知的，并且多種聚合物在下述文獻(xiàn)中有述International Cosmetic Ingredient Dictionary，第5版，1993，該文獻(xiàn)引入本文作為參考。
適宜的水溶性陽離子聚合物的實(shí)例包括具有陽離子胺或季銨官能團(tuán)的乙烯基單體與水溶性間隔單體如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、烷基和二烷基丙烯酰胺、烷基和二烷基甲基丙烯酰胺、丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基己內(nèi)酯和乙烯基吡咯烷酮的共聚物。烷基和二烷基取代的單體優(yōu)選具有C1-C7烷基基團(tuán)，更優(yōu)選為C1-C3烷基基團(tuán)。其它適宜的間隔單體包括乙烯基酯、乙烯醇(通過聚乙酸乙烯酯的水解制備)、馬來酸酐、丙二醇和乙二醇。
陽離子胺可為伯胺、仲胺或叔胺，這取決于特定的物質(zhì)和組合物的pH值。通常，優(yōu)選采用仲胺和叔胺，特別是叔胺。
胺取代的乙烯基單體可以胺形式聚合，然后，通過季銨化反應(yīng)而任選地被轉(zhuǎn)化成銨。在形成聚合物后，胺也可類似地進(jìn)行季銨化。例如，叔胺官能團(tuán)可通過與一種式R′X的鹽反應(yīng)而被季銨化，其中，R′為短鏈烷基，優(yōu)選C1-C7烷基，更優(yōu)選C1-C3烷基，X為與季化銨形成水溶性鹽的陰離子。
適宜的陽離子氨基和季銨單體包括用丙烯酸二烷基氨基烷基酯、甲基丙烯酸二烷基氨基烷基酯、丙烯酸單烷基氨基烷基酯、甲基丙烯酸單烷基氨基烷基酯、三烷基甲基丙烯酰氧基烷基銨鹽、三烷基丙烯酰氧基烷基銨鹽、二烯丙基季銨鹽取代的乙烯基化合物，和具有環(huán)狀含陽離子氮環(huán)如吡啶鎓、咪唑鎓和季銨化吡咯烷酮的乙烯基季銨單體，例如烷基乙烯基咪唑鎓、烷基乙烯基吡啶鎓、烷基乙烯基吡咯烷酮鹽。這些單體的烷基部分優(yōu)選為低級(jí)烷基，如C1-C3烷基，更優(yōu)選C1和C2烷基。適宜用于本發(fā)明的合適的胺取代的乙烯基單體包括丙烯酸二烷基氨基烷基酯、甲基丙烯酸二烷基氨基烷基酯、二烷基氨基烷基丙烯酰胺和二烷基氨基烷基甲基丙烯酰胺，其中，烷基優(yōu)選是C1-C7烴基，更優(yōu)選C1-C3烷基。
本發(fā)明中的水溶性陽離子聚合物可包含由胺和/或季銨取代的單體和/或相容性間隔單體得到的單體單元的混合物。
適宜的陽離子聚合物的實(shí)例包括1-乙烯基-2-吡咯烷酮和1-乙烯基-3-甲基咪唑鎓鹽(如氯鹽)的共聚物(在工業(yè)上也被“CTFA”稱之為polyquaternium-16，如從BASF公司)商購的商品名為LUVIQUAT(如LUVIQUAT FC 370)；1-乙烯基-2-吡咯烷酮與甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的共聚物(在工業(yè)上也被“CTFA”稱之為polyquaternium-11)，如從GafCorporation(Wayne，NJ，U.S.A.)商購的商品名為GAFQUAT(如GAFQUAT755N)；陽離子含二烯丙基季銨的聚合物，包括，例如二甲基二烯丙基氯化銨均聚物和丙烯酰胺與二甲基二烯丙基氯化銨的共聚物，在工業(yè)上分別被“CTFA”稱之為polyquaternium-6和polyquaternium-7；以及如US專利4,009,256所述的3-5個(gè)碳原子的不飽和羧酸的均聚物和共聚物的氨基-烷基酯的無機(jī)酸鹽，該專利文獻(xiàn)也引入本文作為參考。
其它可采用的陽離子聚合物包括多糖聚合物，如陽離子纖維素衍生物和陽離子淀粉衍生物。適宜的陽離子多糖聚合物包括具有重復(fù)單元的下式的那些聚合物
其中，A為葡糖酐殘基，如淀粉或纖維素葡糖酐殘基；R為亞烷基氧基亞烷基、多氧亞烷基或羥基亞烷基基團(tuán)，或其組合；R1、R2和R3彼此獨(dú)立地為烷基、芳基、烷芳基、芳烷基、烷氧基烷基或烷氧基芳基，每一個(gè)基團(tuán)包含至多約18個(gè)碳原子，每一陽離子部分的總碳原子數(shù)(即R1、R2和R3中的碳原子總數(shù))優(yōu)選為約20或更少；X為如前所述的陰離子抗衡離子，如鹵素離子、硫酸根、硝酸根等。
優(yōu)選的陽離子纖維素聚合物為可從Amerchol Corp.(Edison，NJ，USA)以其Polymer JR、LR和SR系列聚合物得到的那些聚合物，如羥乙基纖維素與用三甲基銨取代的環(huán)氧化物反應(yīng)的鹽，在工業(yè)上也被“CTFA”稱之為polyquatemium-10。另一類型陽離子纖維素包括羥乙基纖維與月桂基二甲基銨-取代的環(huán)氧化物反應(yīng)的聚合季銨鹽，在工業(yè)上被“CTFA”稱之為polyquaternium-24，這些物質(zhì)可從Amerchol Corp.(Edison，NJ，USA)以商品名Polymer LM-200商購。
其它可以使用的水溶性陽離子聚合物包括陽離子瓜耳膠衍生物，如羥丙基三甲基氯化銨瓜爾膠(可從Celanese Corporation以其Jaguar R系列商購)。其它物質(zhì)包括含季氮的纖維素醚(如US專利3,962,418所述，該文獻(xiàn)全文引入本文作為參考)以及醚化的纖維素和淀粉(如US專利3,958,581所述，該文獻(xiàn)引入本文作為參考)。
本發(fā)明優(yōu)選采用選自polyquaternium-7、polyquaternium-10、polyquaternium-11和其混合物的那些水溶性陽離子聚合物。
脂肪化合物包括脂肪醇、脂肪酸、脂肪醇衍生物、脂肪酸衍生物和其混合物在內(nèi)的脂肪化合物是優(yōu)選的調(diào)理劑。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，在本發(fā)明書該部分所披露的化合物在某些情況下會(huì)有多種分類方式，例如，某些脂肪醇衍生物也可分類作脂肪酸衍生物。同樣應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，某些此類化合物可具有非離子表面活性劑的性能，因而也被分類在非離子表面活性劑中。然而，給定的分類并不是對(duì)特定的化合物進(jìn)行限定，只是為便于分類和命名。脂肪醇、脂肪酸、脂肪醇衍生物和脂肪酸衍生物的非限定性實(shí)例在下述文獻(xiàn)中有述InternationalCosmetic Ingredient Dictionary，第5版，1993，和CTFA Cosmetic IngredientHandbook，第2版，1992，這兩份文獻(xiàn)引入本文作為參考。
用于本發(fā)明的脂肪醇為具有約10-約30個(gè)碳原子，優(yōu)選約12-約22個(gè)碳原子，更優(yōu)選約16-約22個(gè)碳原子的脂肪醇。這些脂肪醇可為直鏈或支鏈醇，可為飽和或不飽和的。脂肪醇的非限定性實(shí)例包括癸醇、十一烷醇、十二烷醇、肉豆蔻醇、鯨蠟醇、硬脂醇、異硬脂醇、異鯨蠟醇、二十二烷醇、里哪醇、油醇、膽固醇、順-4-叔丁基環(huán)己醇、蜂花醇和其混合物。特別優(yōu)選的脂肪醇選自鯨蠟醇、硬脂醇、異硬脂醇、油醇和其混合物。
用于本發(fā)明的脂肪酸為具有約10-約30個(gè)碳原子，優(yōu)選約12-約22個(gè)碳原子，更優(yōu)選約16-約22個(gè)碳原子的脂肪酸。這些脂肪酸可為直鏈或支鏈酸，可為飽和或不飽和的。還可包括二元酸、三元酸以及其它滿足本發(fā)明碳原子數(shù)要求的多元酸。這些脂肪酸的鹽也包含在本發(fā)明中。脂肪酸的非限定性實(shí)例包括月桂酸、棕櫚酸、硬脂酸、二十二烷酸、花生四烯酸、油酸、異硬脂酸、癸二酸和其混合物。特別優(yōu)選的脂肪酸選自棕櫚酸、硬脂酸和其混合物。
本發(fā)明限定的脂肪醇衍生物包括脂肪醇的烷基醚、烷氧基化的脂肪醇、烷氧基化的脂肪醇的烷基醚、脂肪醇的酯和其混合物。脂肪醇衍生物的非限定性實(shí)例包括諸如甲基硬脂基醚的物質(zhì)；2-乙基己基月桂基醚；乙酸硬脂基酯；丙酸鯨蠟基酯；十六烷基聚氧乙烯醚(ceteth)系列化合物，如ceteth-1至ceteth-45，它們是鯨蠟醇的乙二醇醚，其中，數(shù)字表示存在的乙二醇部分的數(shù)目；十八烷基聚氧乙烯醚(steareth)系列化合物，如steareth-1至steareth-100，它們是硬脂醇的乙二醇醚，其中，數(shù)字表示乙二醇部分的數(shù)目；ceteareth-1至ceteareth-100，它們是十六烷基/十八烷基醇的乙二醇醚，即主要含有鯨蠟醇與硬脂醇的脂肪醇的混合物的乙二醇醚，其中，數(shù)字表示存在的乙二醇部分的數(shù)目；前面描述的ceteth、steareth、ceteareth化合物的C1-C30烷基醚；支鏈醇如辛基月桂基醇、月桂基十五烷基醇、己基癸基醇和異硬脂醇的聚氧乙烯醚；二十二烷醇的聚氧乙烯醚；PPG醚，如PPG-9-steareth-3、PPG-11硬脂基醚、PPG-8-ceteth-1和PPG-10鯨蠟基醚；以及上述所有化合物的混合物。優(yōu)選采用steareth-2、steareth-4、ceteth-2和其混合物。
本發(fā)明限定的脂肪酸衍生物包括如在上段定義的脂肪醇的脂肪酸酯和如在上段定義的脂肪醇衍生物的脂肪酸酯(當(dāng)這些脂肪醇衍生物具有可酯化的羥基時(shí))，除脂肪醇及上段所述脂肪醇衍生物以外的醇的脂肪酸酯，羥基取代的脂肪酸和其混合物。脂肪酸衍生物的非限定性實(shí)例包括蓖麻酸、單硬脂酸甘油酯、12-羥基硬脂酸、硬脂酸乙酯、硬脂酸鯨蠟酯、棕櫚酸鯨蠟酯、聚氧乙烯鯨蠟基醚硬脂酸酯、聚氧乙烯硬脂基醚硬脂酸酯、聚氧乙烯月桂基醚硬脂酸酯、單硬脂酸乙二醇酯、聚氧乙烯單硬脂酸酯、聚氧乙烯二硬脂酸酯、單硬脂酸丙二醇酯、二硬脂酸丙二醇酯、三羥甲基丙烷二硬脂酸酯、硬脂酸脫水山梨醇酯、聚甘油基硬脂酸酯、癸二酸二甲酯、PEG-15椰油酸(cocoate)酯、PPG-15硬脂酸酯、單硬脂酸甘油酯、二硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、PEG-8月桂酸酯、PPG-2異硬脂酸酯、PPG-9月桂酸酯和其混合物。優(yōu)選是單硬脂酸甘油酯、12-羥基硬脂酸和其混合物。
烴在本發(fā)明中烴用作調(diào)理劑。有用的烴包含直鏈烴、環(huán)烴和支鏈烴，它們可為飽和烴或不飽和烴。烴優(yōu)選具有約12-約40個(gè)碳原子，優(yōu)選約12-約30個(gè)碳原子，更優(yōu)選約12-22個(gè)碳原子。本發(fā)明還包括鏈烯基單體的烴聚合物，如C2-C6-鏈烯基單體的烴聚合物。這些聚合物可為直鏈或支鏈聚合物。直鏈聚合物通常具有相對(duì)較短的鏈長，并具有該段前面所述的碳原子總數(shù)。支鏈聚合物可具有基本上更高的鏈長。這類物質(zhì)的數(shù)均分子量可在很大范圍內(nèi)變化，但通常至多為約500，優(yōu)選為約200-約400，更優(yōu)選約300-約350。本發(fā)明還可采用各種級(jí)別的礦物油。礦物油為從石油中獲得的烴的液體混合物。適宜的烴物質(zhì)的具體實(shí)例包括石蠟油、礦物油、十二烷、異十二烷、十六烷、異十六烷、二十碳烯、異二十碳烯、十三烷、十四烷、聚丁烯、聚異丁烯和其混合物。異十二烷、異十六烷和異二十碳烯可從Presperse，South Plainfield，NJ以Permethyl 99A、Permethyl 101A和Permethyl 1082商購。異丁烯與正丁烯的共聚物也可從Amoco Chemicals以Indopol H-100商購。本發(fā)明優(yōu)選采用的烴調(diào)理劑選自礦物油、異十二烷、異十六烷、聚丁烯、聚異丁烯和其混合物。
懸浮劑本發(fā)明的香波組合物基本上不包含?；苌锕柩跬閼腋?。所謂“基本上不包含”是指懸浮劑的含量并不足以對(duì)硅氧烷聚合物提供任何懸浮作用。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，可含有少量的相同的懸浮劑以向組合物提供珠光效果。本發(fā)明中，并不想排除少量僅提供珠光效果的懸浮劑存在，但是，其并不向硅氧烷聚合物提供懸浮作用。通常，在含量低于約1.5％時(shí)，不能看出對(duì)硅氧烷聚合物的懸浮作用。
本發(fā)明的懸浮劑包括那些以結(jié)晶形式存在的懸浮劑。這些懸浮劑在US4,741,855中有述，該文獻(xiàn)引入本文作為參考。這些優(yōu)選的懸浮劑包括優(yōu)選具有約16-約22個(gè)碳原子的脂肪酸的乙二醇酯，如硬脂酸乙二醇酯，包括單硬脂酸酯和二硬脂酸酯。
任選組分本發(fā)明的組合物中還可配制入各種附加成分。這些成分包括其它調(diào)理劑如水解膠原、水解角蛋白、蛋白質(zhì)、植物提取物及營養(yǎng)物；發(fā)型保持聚合物；其它表面活性劑如陰離子表面活性劑；增稠劑如黃原膠、瓜爾膠、羥乙基纖維素、甲基纖維素、淀粉和淀粉衍生物；粘度調(diào)節(jié)劑如長鏈脂肪酸的甲醇酰胺如椰油單乙醇酰胺；防腐劑如芐醇、對(duì)羥基苯甲酸甲酯、對(duì)羥基苯甲酸丙酯和咪唑啉基脲；溶劑如聚乙烯醇、乙醇以及低分子量的揮發(fā)性和不揮性硅氧烷流體；pH值調(diào)節(jié)劑，如檸檬酸、檸檬酸鈉、琥珀酸、磷酸、氫氧化鈉、碳酸鈉；鹽如乙酸鉀和氯化鈉；著色劑，如FD&C或D&C染料中的任一種；頭發(fā)氧化(漂白)劑，如過氧化氫、過硼酸鹽和過硫酸鹽；頭發(fā)還原劑，如巰基乙酸鹽；香料；螯合劑，如乙二胺四乙酸鈉；和高分子增塑劑，如甘油、己二酸二異丁酯、硬脂酸酯丁酯和丙二醇；紫外和紅外防曬和吸收劑如水楊酸辛酯。組合物中通常包含約0.01-約10.0wt％，優(yōu)選約0.05-約5.0wt％的各個(gè)任選成分。
實(shí)施例下述實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明范圍內(nèi)的實(shí)施方案。這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，并不是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，因?yàn)樵诓槐畴x本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的前提下可以得到各種變化與改進(jìn)。除非另有說明，各成分均按照化學(xué)或CTFA名稱區(qū)別。
實(shí)施例I-V按照本領(lǐng)域中公知的常規(guī)方法制備以下所示的各組分。適宜的方法如下將Polyquaternium-10、聚乙二醇(當(dāng)存在時(shí))、礦物油和去污表面活性劑分散于水中形成一種均勻的混合物。向該混合物中加入除硅氧烷乳液和香料之外的其它成分，攪拌。將獲得的混合物通過熱交換器冷卻，再加入硅氧烷乳液和香料。將獲得的組合物倒入瓶中制成香波組合物。
組合物中的各組分 含量(％)實(shí)施例號(hào) I II III IV V月桂基聚氧乙烯醚-3-硫酸銨 15.012.012.0 12.0 12.0月桂基硫酸銨 5.0 4.0 4.0 4.0 4.0硅氧烷乳液*16.0 6.0 6.0 6.0 6.0Polyquaternium-10 0.5 1.0 1.0 1.0 1.0礦物油 0.5 1.0 1.0 1.0 1.0鯨蠟醇 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7硬脂醇 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3二十二烷基三甲基氯化銨 0 0 00.5 0.5椰油酰氨基丙基甜菜堿 0 0 00.5 0月桂?；“彼徕c 0 0 000.5聚乙二醇 0 0 0.5 0.5 0.5椰油單乙醇酰胺 0.9 0.9 0.7 0.7 0.7二硬脂酸乙二醇酯 1.5 1.5 1.5 00香料 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5防腐劑 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
水 足量 足量 足量 足量 足量合計(jì)100100100100 100*1硅氧烷乳液具有下述組分的乳液33％聚二甲基硅氧烷醇5.4％ 環(huán)聚二甲基硅氧烷0.8％ 十二烷基苯磺酸鈉1.6％ POE(18)壬基苯基醚0.8％ 鯨蠟基三甲基氯化銨0.45％ 防腐劑57.95％ 水所包括的聚二甲基硅氧烷醇的平均分子量為約280,000，平均粒徑為約160nm，其在整個(gè)組合物中的含量為2％。
權(quán)利要求
1.一種香波組合物，其包含(a)一種硅氧烷乳液，其包含i)以整個(gè)組合物重量計(jì)，約0.01-20wt％的硅氧烷聚合物，其選自分子量至少為20,000的聚烷基硅氧烷、分子量至少為20,000的聚芳基硅氧烷、分子量至少為5,000的氨基取代的硅氧烷、分子量至少為5,000的硅氧烷樹脂，和其混合物；ii)一種陰離子表面活性劑；iii)一種相容性表面活性劑；和iv)一種陽離子表面活性劑；其中，硅氧烷聚合物以平均粒徑不超過約450nm的顆粒分散；(b)約5-50wt％的去污表面活性劑；(c)約0.1-20wt％的調(diào)理劑；和(d)水；其中，組合物基本上不含有?；苌锕柩跬閼腋?。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的香波組合物，其中，硅氧烷聚合物選自分子量至少為100,000的聚二甲基硅氧烷醇、分子量至少為10,000的胺化聚二甲基硅氧烷和其混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的香波組合物，其中，硅氧烷乳液包含以平均粒徑為約150-250nm的顆粒分散的硅氧烷聚合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種香波組合物,其包含一種硅氧烷乳液,該乳液包含一種硅氧烷聚合物,其選自分子量至少為20,000的聚烷基硅氧烷、分子量至少為20,000的聚芳基硅氧烷、分子量至少為5,000的氨基取代的硅氧烷、分子量至少為5,000的硅氧烷樹脂,和其混合物,一種陰離子表面活性劑,一種相容性表面活性劑,和一種陽離子表面活性劑,其中,硅氧烷聚合物以粒徑不超過約450nm的顆粒分散;一種去污表面活性劑;一種調(diào)理劑;和水;其中,組合物基本上不含有?；苌锕柩跬閼腋?。
文檔編號(hào)A61K8/892GK1241931SQ96180552
公開日2000年1月19日 申請(qǐng)日期1996年11月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月4日
發(fā)明者內(nèi)山浩孝 申請(qǐng)人:普羅克特和甘保爾公司