發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種可生物降解的調(diào)理劑,其包含60至90重量%的陽離子羅望子膠,所述陽離子羅望子膠的最大dscat為0.27,特別是最小dscat為0.02,且最大dscat為0.27;并且所述調(diào)理劑含有1.0至8.0重量%的(2,3-二羥基丙基)三甲基氯化銨以及2.0至17.0重量%的灰分;并且本發(fā)明還涉及含有所述調(diào)理劑的個人護(hù)理和家庭護(hù)理組合物。本發(fā)明還涉及一種可生物降解的調(diào)理劑,其包含:60至90重量%的陽離子羅望子膠,所述陽離子羅望子膠的最小dscat為0.06且最大dscat為0.27;1.0至8.0重量%的(2,3-二羥基丙基)三甲基氯化銨;以及2.0至17.0重量%的灰分;并且本發(fā)明還涉及含有所述調(diào)理劑的個人護(hù)理和家庭護(hù)理組合物。
背景技術(shù):
0、現(xiàn)有技術(shù)
1、陽離子多糖如陽離子半乳甘露聚糖和木葡聚糖是天然來源的衍生物,因其調(diào)理特性(即,其能改善所施加至基材的感官特性,所述基材通常為紙張、皮膚、頭發(fā)或織物)而常被用作工業(yè)添加劑。
2、這種特性使其在工業(yè)上可用于制備洗發(fā)水和護(hù)發(fā)素、霜和用于個人或家庭護(hù)理的洗滌劑,以及用于為織物賦予柔軟觸感和抗靜電性能的柔軟劑(參見“頭發(fā)和皮膚的調(diào)理劑”(conditioning?agents?for?hair&skin),ed.r.schueller和p.romanowski,marceldekker?inc,ny,1999)。除了其調(diào)節(jié)能力外,這些多糖增稠和調(diào)整多糖溶解于其中的溶液的流變性的能力在工業(yè)上也是有用的。特別是,在陽離子多糖中,瓜爾膠和決明子膠的陽離子衍生物(均為半乳甘露聚糖)在改善用其配制的洗發(fā)水洗滌的頭發(fā)的干濕可梳性方面顯示出最佳效果。
3、工業(yè)上可用的多糖陽離子衍生物的合成通常需要在堿性催化劑(如氫氧化鈉)的存在下,陽離子化劑(特別是(2,3-環(huán)氧丙基)三甲基氯化銨或(3-氯-2-羥丙基)三甲基氯銨)與多糖的羥基反應(yīng)。
4、(2,3-環(huán)氧丙基)三甲基氯化銨和(3-氯-2-羥丙基)三甲基氯化銨是有害物質(zhì)(noxious?substances),并且必須從陽離子多糖中去除,以用于個人護(hù)理組合物或與皮膚直接接觸的制劑,如家用護(hù)理組合物,通常通過用水和/或溶劑純化來進(jìn)行。
5、不幸的是,所有這些純化過程都涉及大量的水和溶劑,并且在某些情況下,還會使用有毒物質(zhì)如硼砂。出于這些原因,已經(jīng)開發(fā)了替代過程。
6、例如,wo?2014/027120描述了一種制備包含陽離子半乳甘露聚糖或木葡聚糖的調(diào)理劑和流變改性劑的方法,其優(yōu)選具有高陽離子取代度,所述方法包括第二堿處理,該處理在與(3-氯-2-羥丙基)三甲基氯化銨或與(2,3-環(huán)氧丙基)三甲基氯化銨進(jìn)行陽離子化反應(yīng)后進(jìn)行,并將有害殘留陽離子化劑轉(zhuǎn)化為無毒、有益、化妝品上可接受的成分(2,3-二羥基丙基)三甲基氯化銨。有利地,不需要通過用水或溶劑洗滌來純化從wo?2014/027120的方法獲得的調(diào)理劑和流變改性劑,因?yàn)槠浜行∮?.15重量%、優(yōu)選小于0.01重量%的陽離子化劑。
7、通常,除了陽離子多糖外,wo?2014/027120的調(diào)理劑和流變改性劑還含有1重量%至10重量%的(2,3-二羥基丙基)三甲基氯化銨、灰分和來自其他額外衍生化反應(yīng)的其他少量無害副產(chǎn)物,如來自環(huán)氧丙烷的二醇和聚乙二醇,其含量在0至15重量%之間??赡艽嬖诘钠渌煞质躯},其來源于堿性氫氧化物/堿金屬氫氧化物,也可能來源于為調(diào)節(jié)ph而添加的酸,通常含量為1至15重量%。
8、在過去幾年中,對包括改性多糖在內(nèi)的環(huán)境友好、可生物降解產(chǎn)品的需求壓力日益增長。不幸的是,該領(lǐng)域常用的陽離子多糖盡管基于天然原料,但已知為生物降解性低或不易生物降解的產(chǎn)品,行業(yè)普遍傾向于轉(zhuǎn)向其他調(diào)理劑。
9、wo?2014/027120沒有提及這些調(diào)理劑和流變改性劑的生物降解性。其專門致力于解決與在合成中添加純化步驟和降低生產(chǎn)成本的必要性相關(guān)的多個技術(shù)問題。更不用說管理大量廢水和/或回收溶劑的困難了。
10、現(xiàn)在,申請人驚奇地發(fā)現(xiàn),與用相同方法獲得的陽離子半乳甘露聚糖和相應(yīng)的純化半乳甘露聚糖相比,用wo?2014/027120的方法獲得的具有低或非常低的特定取代度的基于陽離子羅望子膠的調(diào)理劑更易生物降解。同時,其顯示出優(yōu)異的調(diào)理性能和與現(xiàn)有技術(shù)的陽離子多糖相似的流變行為。
11、在本文中,“陽離子羅望子膠”(cationic?tamarind)一詞是指羅望子膠(tamarindgrum)的2-羥基-3-(三甲基銨)丙醚的氯化物(也稱為羅望子膠的2-羥基-3-(三甲基銨)丙醚氯化物)。
12、在本文中,“陽離子取代度”(dscat)一詞是指通過1h-nmr測定的多糖每個脫水糖苷單元上被陽離子基團(tuán)取代的羥基的平均數(shù)量。
13、“個人護(hù)理組合物”一詞是指通常用于個人護(hù)理的組合物,如護(hù)發(fā)產(chǎn)品、護(hù)膚產(chǎn)品和口腔護(hù)理組合物。
14、本說明書中的術(shù)語“可生物降解(的)”是指根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法oecd?301f,本發(fā)明調(diào)理劑28天(d28)后的生物降解百分比(thod)高于50%。
15、術(shù)語“易生物降解(的)”一詞是指根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法oecd?301f,產(chǎn)品在10天窗口期內(nèi)達(dá)到至少60%的thod,且所述10天窗口期從生物降解度達(dá)到10%thod開始。10天窗口期必須在測試的第28天之前結(jié)束。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、因此,本發(fā)明的目的是一種調(diào)解劑,其包含:
2、a)60至90重量%、優(yōu)選70至85重量%的陽離子羅望子膠,所述陽離子羅望子膠的最小dscat為0.02且最大dscat為0.27,或最小dscat為0.06且最大dscat為0.27;
3、b)1.0至8.0重量%、優(yōu)選1.2至5.0重量%的(2,3-二羥基丙基)三甲基氯化銨;以及
4、c)2.0至17.0重量%的灰分,其在650℃下測定;
5、其中,組分b)是陽離子化反應(yīng)的副產(chǎn)物,且陽離子羅望子膠不含其他取代基,且根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法oecd?301f,所述調(diào)理劑28天后的生物降解百分比大于50%。
6、本發(fā)明的另一目的是個人護(hù)理和家庭護(hù)理組合物,基于該組合物總重量,所述組合物包含0.01至10重量%的所述調(diào)理劑。
7、本發(fā)明的另一目的是所述調(diào)理劑的用途,用作個人護(hù)理和家庭護(hù)理組合物的生物可降解組分。
8、發(fā)明詳述
9、本發(fā)明的調(diào)理劑可以根據(jù)wo?2014/027120中描述的方法制備。
10、簡而言之,所述方法可以包括以下步驟:i)使100重量份羅望子膠(tamarindgrum)與1至100重量份的(3-氯-2-羥基丙基)三甲基氯化銨或(2,3-環(huán)氧丙基)三甲基氯化銨以及0.4至50重量份的氫氧化鈉(或等量的另一堿性氫氧化物/堿金屬氫氧化物)在5至500重量份的水或含20至100重量%水的水/醇混合物中反應(yīng);ii)將0.1至50重量份的氫氧化鈉(或等量的另一堿性氫氧化物/堿金屬氫氧化物)加入至所獲得的混合物中,并且混合物在30至90℃、優(yōu)選45至80℃的溫度下攪拌10至300分鐘,優(yōu)選60至150分鐘;iii)任選地用酸校正混合物的ph;iv)將步驟ii)或iii)獲得的混合物直接干燥并進(jìn)行研磨。
11、根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方式,在該方法的步驟i)中,加入3至60重量份的(3-氯-2-羥基丙基)三甲基氯化銨和1.0至20重量份的氫氧化鈉。
12、根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方式,在該方法的步驟i)中,加入5至60重量份的(3-氯-2-羥基丙基)三甲基氯化銨和1.0至20重量份的氫氧化鈉。
13、可用于本發(fā)明方法的醇優(yōu)選乙醇、異丙醇或其混合物。
14、優(yōu)選地,在本發(fā)明方法的步驟i)中,每100重量份羅望子膠,使用15至150重量份的水或水/醇混合物。
15、在另一實(shí)施方式中,在本發(fā)明方法的步驟i)中,每100重量份羅望子膠,使用50至150重量份的水或水/醇混合物。
16、有利地,在步驟i)中,在步驟ii)發(fā)生之前,使羅望子膠、堿性氫氧化物/堿金屬氫氧化物和陽離子化劑在約40至約80℃的溫度下反應(yīng)約1至4小時。
17、優(yōu)選地,將堿性氫氧化物/堿金屬氫氧化物加入到已與水或水/醇混合物預(yù)混合的羅望子膠(gamarind?grum)中并攪拌約15至45分鐘;隨后,在步驟ii)發(fā)生之前,加入陽離子化劑并在約40至70℃下反應(yīng)約1至3小時。
18、羅望子膠(gamarind?grum)是一種眾所周知的木葡聚糖。木葡聚糖是存在于所有維管植物初級細(xì)胞壁中的半纖維素。
19、羅望子(tamarind?indica)是一種豆科常綠高大喬木,產(chǎn)于熱帶地區(qū)。羅望子膠(羅望子粉或羅望子仁粉)是通過對羅望子種子研磨得到的粉末進(jìn)行提取和純化而獲得的。
20、它的骨架由通過(1-4)-β-鍵連接的d-葡萄糖單元組成,與纖維素類似,單個木糖單元的側(cè)鏈通過α-d-(1-6)鍵附著至每第二、第三和第四個d-葡萄糖單元。一個半乳糖單元通過β-d-(1-2)鍵連接到一個木糖單元上。葡萄糖、半乳糖和木糖之間的摩爾比約為3:1:2。
21、基本上,用于紡織和制藥等特定工業(yè)應(yīng)用的羅望子膠主要有兩種不同等級:浸油羅望子仁粉和脫油羅望子仁粉。兩者都可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
22、通常,羅望子膠呈粉末形式,其粒徑為100至400目,優(yōu)選100至300目。
23、用于獲得本發(fā)明的陽離子衍生物的合適的羅望子膠優(yōu)選具有50-10,000mpa*s的布氏rvt粘度(使用4.0重量%的水溶液在25℃和20rpm的條件下測得)和通常為100,000-1,000,000道爾頓的重均分子量(mw)。
24、在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施方式中,在步驟ii)中,每100份羅望子膠加入0.1至30重量份、優(yōu)選0.1至20重量份的氫氧化鈉(或等量的其他堿性氫氧化物/堿金屬氫氧化物)。
25、在步驟ii)之后,可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)調(diào)理劑的ph值??梢赃x擇任何酸來調(diào)節(jié)反應(yīng)混合物的ph值,包括:無機(jī)酸,如鹽酸、二氧化碳和硫酸,或有機(jī)酸,如乙酸、丙酸、葡萄糖酸、乳酸、草酸、酒石酸、蘋果酸、富馬酸、丙二酸、檸檬酸和琥珀酸。優(yōu)選有機(jī)酸。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中,將葡萄糖酸、酒石酸、乳酸或檸檬酸用于調(diào)節(jié)調(diào)理劑的ph值。所用酸的量是達(dá)到所需ph(通常為4至11)所需的量。
26、最后,使用本領(lǐng)域已知的方法對調(diào)理劑進(jìn)行干燥和回收。該方法的示例包括空氣干燥、流化床干燥、過濾、離心、添加溶劑、冷凍干燥等。特別推薦使用流化床干燥。
27、在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中,陽離子羅望子膠通過已知方法解聚,例如用堿/堿金屬過氧化物或過氧化氫氧化,或通過其他解聚反應(yīng),如酶解聚或熱解聚,或酸水解。本發(fā)明中使用的解聚陽離子羅望子膠優(yōu)選通過堿處理制備。
28、在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中,本發(fā)明的解聚陽離子羅望子膠通過在陽離子化后降低分子量來制備。
29、根據(jù)本發(fā)明,在提供本發(fā)明調(diào)理劑的所述步驟中沒有考慮通過用水或溶劑洗滌來進(jìn)行純化。因此,除了陽離子半乳甘露聚糖外,調(diào)理劑還含有陽離子化反應(yīng)產(chǎn)生的所有副產(chǎn)物,例如(2,3-二羥基丙基)三甲基氯化銨和無機(jī)和/或有機(jī)鹽。
30、根據(jù)本發(fā)明,陽離子羅望子膠只含有陽離子取代基。陽離子羅望子膠的最大dscat為0.27,特別是最小dscat為0.02且最大dscat為0.27。
31、在一個優(yōu)選實(shí)施方式中,本發(fā)明的陽離子羅望子膠的最小dscat為0.06,優(yōu)選0.08,更優(yōu)選0.09,并且最大dscat為0.27,優(yōu)選0.20,更優(yōu)選0.16,最優(yōu)選0.12。從不同最小值和最大值的組合可獲得的任何范圍的dscat都適合用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
32、在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中,本發(fā)明的陽離子羅望子膠的最小dscat為0.06且最大dscat為0.20。
33、在另一實(shí)施方式中,本發(fā)明的陽離子羅望子膠的最小dscat為0.02且最大dscat為0.20、優(yōu)選0.16。
34、在另一優(yōu)選實(shí)施方式中,本發(fā)明的陽離子羅望子膠的最小dscat為0.02、優(yōu)選0.03且最大dscat為低于0.06、優(yōu)選為0.05。
35、在制備過程結(jié)束時,本發(fā)明的調(diào)理劑含有60至90重量%、優(yōu)選70至85重量%的陽離子羅望子膠。
36、調(diào)理劑的灰分含量與調(diào)理劑中無機(jī)物質(zhì)的含量相關(guān),為2.0至17.0重量%(在650℃下測定),優(yōu)選4.0至15.0重量%。
37、該調(diào)理劑還含有1.0至8.0重量%、優(yōu)選1.0至5.0重量%、或1.2至5.0重量%、甚至1.2至3.0重量%的(2,3-二羥基丙基)三甲基氯化銨,由(3-氯-2-羥基丙基)三甲基氯化銨或(2,3-環(huán)氧丙基)三甲基氯化銨反應(yīng)形成,其本身是一種inci名稱為二羥基丙基氯化三甲銨的已知化妝品成分。
38、調(diào)理劑還可以含有一些殘留的水,通常為2.0至12.0重量%,優(yōu)選3.0至8.0重量%。
39、有利地,本發(fā)明的調(diào)理劑具有低于200ppm、優(yōu)選低于100ppm、更優(yōu)選低于50ppm、甚至更優(yōu)選低于30ppm的(3-氯-2-羥基丙基)三甲基氯化銨或(2,3-環(huán)氧丙基)三甲基氯化銨的殘留含量。
40、根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法oecd?301f,根據(jù)本發(fā)明的調(diào)理劑顯示出28天后的生物降解百分比為大于50%、優(yōu)選大于60%、更優(yōu)選大于70%。
41、已經(jīng)發(fā)現(xiàn),本發(fā)明的陽離子羅望子膠的最小dscat為0.02且最大dscat為低于0.06,顯示出根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法oecd?301f的28天后的生物降解百分比為大于75%,盡管陽離子取代非常低,但具有非常好的調(diào)理性能,這使其特別優(yōu)選用于制備可生物降解的個人護(hù)理組合物,特別是護(hù)發(fā)或護(hù)膚組合物。
42、在本發(fā)明一個特別優(yōu)選的實(shí)施方式中,調(diào)理劑包含:
43、a)60至90重量%、優(yōu)選70至85重量%的陽離子羅望子膠,其最小dscat為0.02且最大dscat為低于0.06,優(yōu)選最小dscat為0.03且最大dscat為0.05;
44、b)1.2至5.0重量%、優(yōu)選1.2至3.0重量%的(2,3-二羥基丙基)三甲基氯化銨;
45、以及
46、c)8.5至13.0%、優(yōu)選9.0至12.5%的灰分重量,其在650℃下測定;
47、其中,組分b)是陽離子化反應(yīng)的副產(chǎn)物,且陽離子羅望子膠不含其他取代基,且根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法oecd?301f,所述調(diào)理劑是“易生物降解的”。
48、本發(fā)明的調(diào)理劑在水中濃度4.0重量%、20rpm和20℃的條件下的rvt布式粘度為15至4000mpa*s,優(yōu)選50至3000mpa*s。
49、如果陽離子羅望子膠解聚,調(diào)理劑在水中濃度4.0重量%、20rpm和20℃的條件下的rvt布式粘度為15至1000mpa*s,優(yōu)選50至7000mpa*s。
50、有利地,本發(fā)明的調(diào)理劑也不含乙二醛、硼或其他交聯(lián)劑。
51、有利地,本發(fā)明的調(diào)理也不含乙二醛、硼或其他交聯(lián)劑。
52、本發(fā)明的調(diào)理劑因?yàn)槠湔扯仍鰪?qiáng)、穩(wěn)定化作用和調(diào)理性能,可以用作可生物降解成分,用于制備個人護(hù)理和家庭護(hù)理組合物。其可用作多種組合物的成分,例如,洗發(fā)水、沐浴露和沐浴凝膠、皮膚清潔劑、護(hù)發(fā)素、發(fā)膜和頭發(fā)護(hù)理、護(hù)膚品、家庭護(hù)理洗滌劑和柔軟劑。調(diào)理劑的性能得到充分發(fā)揮,特別是在護(hù)發(fā)組合物中得到充分發(fā)揮,其結(jié)合了通過正電荷結(jié)合到具有弱負(fù)電荷的基材的能力、以及增稠和調(diào)節(jié)水溶液流變性的能力。
53、本發(fā)明的個人護(hù)理和家庭護(hù)理組合物可以是溶液、乳液、分散體、凝膠、奶油、糊料、棒、粉末或濕巾形式的。
54、優(yōu)選地,基于組合物的總重量,本發(fā)明的個人護(hù)理和家庭護(hù)理組合物包含0.03至5.0重量%、更優(yōu)選0.05至2.0重量%的所述調(diào)理劑。
55、本發(fā)明的個人護(hù)理組合物的具體示例是頭發(fā)和皮膚清潔組合物、洗發(fā)水、二合一洗發(fā)水、沐浴露和沐浴凝膠、沐浴泡沫、清潔皂和清潔棒、清潔粉末和濃縮物、卸妝液、濕巾浸漬液、清潔泡沫和慕斯、液體皂、擦洗/剝落制劑、牙膏、剃須膏和其他類似應(yīng)用的產(chǎn)品。
56、本發(fā)明的家庭護(hù)理組合物包括但不限于:硬表面清潔液或凝膠、棒、乳液和液體組合物,干或濕除塵、清潔和/或消毒濕巾、織物洗滌劑和柔軟劑。
57、本發(fā)明的調(diào)理劑易溶于水,其增稠效果不會因通常存在于個人護(hù)理和家庭護(hù)理組合物中表面活性劑的存在而受損。
58、本發(fā)明的個人護(hù)理和家庭護(hù)理組合物可以包含0.5至7?0重量%,優(yōu)選1至60重量%,更優(yōu)選2至50重量%的至少一種表面活性劑,所述表面活性劑選自陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑(amphoteric?sufactant)、陽離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑(zwitterionic?surfactant)、非離子表面活性劑、及其混合物。
59、本發(fā)明的個人護(hù)理和家庭護(hù)理組合物可以包含本領(lǐng)域常用的其他添加劑。這些添加劑的示例是:保濕劑、潤膚劑、稠度因子和感官添加劑、螯合劑、增溶劑;填料、顏料、染料;香料、香精和/或精油;水溶性和/或油溶性維生素或衍生物或前體;抗氧化劑和/或防腐劑;珠光劑;剝離劑和/或洗滌劑;植物提取物,特別是水溶性植物提取物;羥基,特別是α-羥基,和/或多不飽和酸;磷脂;蛋白質(zhì)和/或氨基酸和/或衍生物;電解質(zhì);nmf(天然保濕因子);泡沫增強(qiáng)劑和/或穩(wěn)定劑,例如單和/或二乙醇酰胺和/或氧化胺;以及蔗糖酯。
60、此外,家庭護(hù)理組合物包含本領(lǐng)域常用的成分,如螯合劑、抗氧化劑、防腐劑、堿化或酸化劑、香精、填料、染料、增稠劑和流變改性劑、其他聚合物和乳化劑、膠凝劑、表面活性劑和發(fā)泡劑、增溶劑、油和蠟、消泡劑和溶劑、除臭劑、殺蟲劑和驅(qū)蟲劑、殺菌劑、清潔劑、消毒劑、軟化劑和酶。
61、本發(fā)明的個人護(hù)理和家庭護(hù)理組合物還可以含有可接受的液體介質(zhì),根據(jù)組合物的最終用途,該液體介質(zhì)與任何角蛋白物質(zhì)(如皮膚、指甲、頭發(fā)、羊毛等)相容或與任何表面相容。
62、可接受的介質(zhì)可占組合物總重量的5%至98%。典型的可接受介質(zhì)是水。
63、可接受的有機(jī)溶劑可替代水或部分替代水。
64、有機(jī)溶劑可以是親水性有機(jī)溶劑、親油性有機(jī)溶劑、兩親性溶劑或其混合物。
65、親水性有機(jī)溶劑的示例是具有1至8個碳原子的直鏈或支鏈低級單醇,如乙醇、丙醇、丁醇、異丙醇和異丁醇;具有6至80個環(huán)氧乙烷的聚乙二醇;多元醇,如丙二醇、丁二醇、甘油和山梨醇;其中烷基具有1至5個碳原子的單烷基或二烷基異山梨醇,如二甲基異山梨醇;二醇醚,如二乙二醇單甲醚或二乙二醇單乙醚或二丙二醇甲醚。
66、在可用的兩親性有機(jī)溶劑中,我們引用了多元醇,如聚丙二醇(ppg)衍生物,如聚丙二醇的脂肪酸酯和ppg的脂肪醇醚。
67、可用的親脂性有機(jī)溶劑是:例如,脂肪酯,如己二酸二異丙酯、己二酸二辛酯和苯甲酸烷基酯。
68、本發(fā)明的個人護(hù)理和家庭護(hù)理組合物可以含有油,如礦物油、植物油、動物油、合成油、硅油及其混合物。可用的油的示例是鏈烷烴(paraffin)、液體凡士林、荷荷巴油、椰子油、甜杏仁油、橄欖油、菜籽油、蓖麻油、芝麻油、鱷梨油、花生油、異鏈烷烴、氨基封端二甲基聚硅氧烷(amodimethicone)、二甲基硅氧烷醇、環(huán)戊硅氧烷及其混合物。
69、為了更好地說明本發(fā)明,報告了以下實(shí)施例,以顯示本發(fā)明各種調(diào)理劑的制備及其在示例性個人護(hù)理組合物中的添加效果。
70、除非另有說明,否則這些示例僅用于說明目的,所有部分和百分比均按重量計。
71、實(shí)施例
72、表征方法
73、采用離子交換色譜法測定(2,3-二羥基丙基)三甲基氯化銨(dhptac)含量。使用配備電導(dǎo)檢測器、ionpac?cg-12a?50x?4.0mm預(yù)柱和ionpac?cs-12a250x?4.0mm柱的ics5000dc離子色譜儀(thermo?scientific)。使用95/5至75/25的水/0.1m甲磺酸水溶液,以1.0毫升/分鐘的流速進(jìn)行35分鐘的梯度洗脫。通過在100.0ml燒瓶中準(zhǔn)確稱量約100.0mg調(diào)理劑,加入1.0ml甲醇以分散粉末,然后用水稀釋至刻度來制備樣品溶液。溶液用磁力攪拌器攪拌30分鐘,隨后過濾。已知濃度的dhptac溶液用作校準(zhǔn)標(biāo)樣。
74、采用離子交換色譜法測定(3-氯-2-羥丙基)三甲基氯化銨(chptac)含量。使用配備質(zhì)量檢測器qda、acquity?beh?hilic?vanguard預(yù)柱和acquity?beh?hilic柱2.1x100mm,1.7um的uplc?aquity?uplc?h-class?plus(waters)。洗脫液是15/85(v/v)40mm乙酸銨在h2o/乙腈中的混合物,含有0.1%(v/v)的甲酸,流速為0.6毫升/分鐘。通過精確稱量約100.0mg調(diào)理劑,并用含有0.1%(v/v)甲酸和內(nèi)標(biāo)的乙腈/h2o的60/40(v/v)混合物稀釋至體積,來制備樣品溶液。(3-氯-2-羥丙基)三甲基-d9-氯化銨用作內(nèi)標(biāo)。
75、dscat是使用jeol?ecz400r/s3?nmr核磁儀通過1h-nmr分析測定的,所述nmr核磁儀配備有ro5mat?royal?digital?autotune?probe(內(nèi)徑5mm)。在分析之前,調(diào)理劑通過用丙酮從水溶液中沉淀出來,并隨后用丙酮洗滌,來進(jìn)行純化。然后50mg純化產(chǎn)物在沸水中用dcl水解1小時,以獲得適用于nmr分析的溶液。非異頭質(zhì)子(糖環(huán)質(zhì)子)和陽離子取代基的–ch3質(zhì)子的信號用于dscat計算。
76、使用(布氏)rvt粘度計在20rpm和20℃條件下,分別在羅望子膠和瓜爾豆的4.0重量%和1.0重量%水溶液中測定調(diào)理劑的粘度。
77、灰分含量是通過在650℃的馬弗爐中焚燒來測定的。
78、根據(jù)oecd?301f標(biāo)準(zhǔn)方法測定實(shí)施例的調(diào)理劑的生物降解性。使用以下測試條件:
79、測試物質(zhì):約90mg?thod/l
80、培養(yǎng)液(inoculum):生活污水處理廠的活性污泥;
81、在礦物介質(zhì)中預(yù)調(diào)理7天;
82、107-108/l;
83、<30mg/l?ss;
84、溫度:22±2
85、持續(xù)時間:28天
86、實(shí)施例1
87、在室溫下將800g的脫油羅望子膠裝入5升反應(yīng)器中,并且通過抽真空/氮?dú)庀礈鞂夥兆優(yōu)槎栊詺夥铡L砑?95g的水和335g的異丙醇的混合物,然后攪拌10分鐘。然后,將150g?30重量%的naoh水溶液噴灑在混合物上,然后將其均質(zhì)化15分鐘。添加222g的65重量%的(3-氯-2-羥丙基)三甲基氯化銨(quab?188)的水溶液,并且將混合物加熱至50℃并保持兩小時(步驟i)。加入另外100克30重量%的氫氧化鈉水溶液,并在50℃下繼續(xù)進(jìn)行2小時的堿處理(步驟ii)。然后將反應(yīng)物質(zhì)冷卻至40℃,并使用檸檬酸將ph調(diào)整為約9-11。蒸餾掉溶劑。
88、在流化床干燥器上采用熱空氣對由此獲得的調(diào)理劑進(jìn)行干燥,直到水分含量約為3重量%,然后進(jìn)行研磨。
89、實(shí)施例2
90、在室溫下將800g的瓜爾膠粉末裝入5升的攪拌反應(yīng)器中,通過抽真空/氮?dú)庀礈焓沟脷夥兆優(yōu)槎栊詺夥?。在劇烈攪拌下加?20g?1/2水/異丙醇溶液。在攪拌10分鐘后,添加201g的30重量%氫氧化鈉水溶液,并添加2.7g的硼砂,并額外攪拌15分鐘。向混合物中加入280g?quab?188,并將混合物加熱至50℃,保持加熱2小時。
91、產(chǎn)物通過用水洗滌來純化。因此,將200g反應(yīng)混合物分散在1400g水中,攪拌數(shù)分鐘,然后在織物過濾器上真空過濾。過濾器上的陽離子瓜爾膠進(jìn)一步用300g水洗滌。
92、在流化床干燥器上采用熱空氣對由此獲得的對比純化陽離子瓜爾膠進(jìn)行干燥,直到水分含量約為3重量%,然后進(jìn)行研磨。
93、實(shí)施例3
94、使用瓜爾膠作為基材,按照實(shí)施例1的程序制備實(shí)施例3。
95、實(shí)施例4
96、實(shí)施例4使用脫油羅望子膠作為基材制備,所述羅望子膠在40℃下用3g過氧化氫(130體積)處理,并在45g去離子水中稀釋。然后將該物質(zhì)加熱至60℃,保持60分鐘,以去除殘留的過氧化氫。按照實(shí)施例1的程序,將解聚的羅望子膠陽離子化。
97、實(shí)施例5
98、按照實(shí)施例1的程序,使用瓜爾膠作為基材制備實(shí)施例5,不同之處在于,在陽離子化過程中加入155g?quab?188和107g?30重量%的naoh水溶液。
99、實(shí)施例6
100、按照實(shí)施例1的程序,在步驟i中使用121g?quab?188和84g?30重量%的naoh水溶液來制備實(shí)施例6。
101、實(shí)施例7
102、在室溫下將800g的脫油羅望子膠裝入5升反應(yīng)器中,并且通過抽真空/氮?dú)庀礈鞂夥兆優(yōu)槎栊詺夥?。添?33g的水和333g的異丙醇的混合物,然后攪拌10分鐘。然后,將213g?30重量%的naoh水溶液噴灑在混合物上,然后在40℃下,將其均質(zhì)化30分鐘。加入155g?65重量%的quab?188水溶液,將混合物加熱至50℃,保持加熱2小時。加入另外140克30重量%的naoh水溶液,并在50℃下繼續(xù)進(jìn)行另外2小時的堿處理。然后將反應(yīng)物質(zhì)冷卻至40℃,并使用檸檬酸將ph調(diào)整為約9-11。蒸餾掉溶劑。
103、在流化床干燥器上采用熱空氣對由此獲得的調(diào)理劑進(jìn)行干燥,直到水分含量約為5重量%,然后進(jìn)行研磨。
104、實(shí)施例8
105、按照實(shí)施例7的程序,在步驟i中使用160g異丙醇、123g的quab?188和97g?30重量%的naoh水溶液來制備實(shí)施例8。
106、實(shí)施例9
107、重復(fù)實(shí)施例8的制備,不同的是在步驟ii中使用160g?30重量%的naoh水溶液。
108、實(shí)施例10
109、按照實(shí)施例7的程序,在步驟i中使用77g?quab?188和106g?30重量%的naoh水溶液來制備實(shí)施例10。
110、實(shí)施例11
111、按照實(shí)施例7的程序,在步驟i中使用107g?quab?188和100g?30重量%的naoh水溶液來制備實(shí)施例11。
112、表1中報告了實(shí)施例1-11的調(diào)理劑的dscat、rvt布氏粘度(mpa*s(vb))以及chptac含量(ppm)、dhptac含量(重量%)和灰分含量(重量%)。
113、表1還報告了實(shí)施例1-11的調(diào)理劑的生物降解百分比和“易生物降解性”(rb)。
114、表1
115、 實(shí)施例 ps <![cdata[ds<sub>cat</sub>]]> vb chptac dhptac 灰分 生物降解% rb 1 羅望子膠 0.14 1500 <100 3.0 10.7 64 否 2* 瓜爾豆 0.16 4280 <100 0.35 0.9 46 否 3* 瓜爾豆 0.14 1260 <100 2.1 10.6 58 否 4 羅望子膠 0.09 975 <100 3.4 10.8 69 否 5* 瓜爾豆 0.09 1700 <100 1.9 9.4 60 否 6 羅望子膠 0.06 816 nd** 1.9 8.5 73 否 7 羅望子膠 0.08 1440 <100 1.38 11.5 71 否 8 羅望子膠 0.05 1408 <5 2.34 10.0 85 是 9 羅望子膠 0.05 2664 <5 2.02 10.0 nd nd 10 羅望子膠 0.04 3760 <5 1.34 9.7 82 是 11 羅望子膠 0.04 2590 <5 1.49 9.1 nd nd
116、*對比;**未測定
117、生物降解性測試的結(jié)果表明,基于陽離子羅望子膠的本發(fā)明調(diào)理劑比基于用相同程序獲得的陽離子半乳甘露聚糖更易生物降解,也比基于純化陽離子半乳甘露聚糖的調(diào)理劑更易生物降解。
118、此外,實(shí)施例8和10的結(jié)果表明,ds低于0.06的陽離子羅望子膠甚至是“易生物降解(的)”,這可以顯著減少本發(fā)明化妝品組合物的環(huán)境足跡。
119、應(yīng)用測試
120、采用如下成分:
121、sles=十二烷基硫酸鈉,水中活性物質(zhì)為27重量%;
122、capb=椰油酰胺丙基甜菜堿,水中活性物質(zhì)為30重量%;
123、(來自evonik)
124、防腐劑=acnibio?ac(來自acef?s.p.a.)
125、使用實(shí)施例4和8的陽離子羅望子膠和實(shí)施例1的對比的純化瓜爾膠制備了三種洗發(fā)水。洗發(fā)水的配方如表2所示,按重量份計。
126、表2
127、 成分 份數(shù) 水 加至100 調(diào)理劑 0.5 capb 12.7 sles 37.5 n300 3.0 泛醇 1.0 防腐劑 0.1 nacl 0.5 檸檬酸 至ph~5.5
128、洗發(fā)水是按照表2中報告的順序?qū)ι鲜龀煞诌M(jìn)行混合來制備的。在劇烈攪拌下將調(diào)理劑加入水中,然后將ph值調(diào)節(jié)至5.0-5.5,并保持?jǐn)嚢杓s20分鐘,以確保在加入其他成分之前聚合物完全溶脹。
129、使用相同的配方和過程但不添加任何調(diào)理劑,制備了對照洗發(fā)水(對照物)。
130、表3中報告了三種洗發(fā)水的rvt布氏粘度(在20rpm和25℃下,單位為mpa*s)以及通過液體在3個不同溫度(即5、25和40℃)下儲存3個月來確定的穩(wěn)定性。
131、表3
132、 粘度 穩(wěn)定性 對照 714 穩(wěn)定 實(shí)施例1 1575 穩(wěn)定 實(shí)施例2* 4460 穩(wěn)定 實(shí)施例6 1456 穩(wěn)定 實(shí)施例9 1490 穩(wěn)定 實(shí)施例11 1410 穩(wěn)定
133、*作為對比
134、實(shí)施例1和6的陽離子羅望子膠盡管取代度較低,但顯示出與現(xiàn)有技術(shù)的陽離子瓜爾膠相似的合適粘度和良好穩(wěn)定性。
135、濕梳理測試
136、為了確定洗發(fā)水組合物的梳理性能,對常規(guī)漂白的高加索人發(fā)梢進(jìn)行了濕梳理試驗(yàn)(international?hair?importers&products,glendale?ny)。使用dia-stron?mtt?175裝置(微型拉伸試驗(yàn)機(jī))來測定平均梳理力值。
137、梳理力降低率(cfr%)根據(jù)下式計算:
138、
139、其中
140、acft=經(jīng)處理樣品的平均梳理力;
141、acft=未經(jīng)處理樣品的平均梳理力。
142、力的值越低,洗發(fā)水的濕調(diào)理效率越高。梳理力降低率(cfr%)結(jié)果記錄于表4。
143、表4
144、 cfr% 對照 +33 實(shí)施例1 -30 實(shí)施例2* -29 實(shí)施例6 -30 實(shí)施例9 -33 實(shí)施例11 -34
145、*作為對比
146、實(shí)施例1、6、特別是實(shí)施例9和11的陽離子羅望子膠顯示出與實(shí)施例2的純化對比調(diào)理劑相當(dāng)?shù)某錾{(diào)理效果。