含水表面活性劑組合物的制作方法

含水表面活性劑組合物的制作方法
【專利摘要】本發明涉及含水表面活性劑組合物，其包含：●一種或多種通式(I)的α?磺基脂肪酸二鹽(A)，R1CH(SO3M1)COOM2(I)，其中基團R1為具有6?16個碳原子的直鏈或支化烷基或鏈烯基，且基團M1和M2彼此獨立地選自H、Li、Na、K、Ca/2、Mg/2、銨和鏈烷醇胺，●一種或多種通式(II)的烷基糖苷(B)，R2O?[G]p(I)，其中R2為具有8?18個碳原子的烷基和/或鏈烯基，G為具有5或6個碳原子的糖基團且p為1?10的數，和●水，其中滿足特定的邊界條件。所述組合物的特征在于優異的起泡能力且適用于化妝品試劑中。
【專利說明】含水表面活性劑組合物 發明領域
[0001] 本發明設及具有一定含量的α-橫基脂肪酸二鹽和特定烷基或鏈締基低聚糖巧的 含水表面活性劑組合物。 現有技術
[0002] 陰離子表面活性劑是一些最廣泛分布的界面活性化合物，其除用于洗涂劑和清潔 劑之外，還用于化妝品領域中的各種目的。尤其用于化妝品中的常規陰離子表面活性劑為 烷基酸硫酸鹽(烷基聚酸硫酸鹽、脂肪醇聚甘油酸硫酸鹽，也簡稱為酸硫酸鹽）。其特征在于 強起泡能力、高清潔能力、低硬度和油脂敏感性，且廣泛用于生產化妝產品如洗發香波、泡 沫或淋浴液，而且還用于手動洗碗洗涂劑中。
[0003] 對目前許多應用而言，除良好的界面活性效果之外，還對陰離子表面活性劑提出 了其他要求。在化妝品中，尤其要求高皮膚病學相容性。此外，通常希望在水中的足夠溶解 度、與化妝品中所用的盡可能多的活性成分和助劑的良好相容性、良好起泡能力和良好增 稠性。此外，需要可至少部分由生物來源，特別是還由可再生原料制備的陰離子表面活性 劑。此外，還需要不具有烷氧基化基團且因此使得尤其是氧化乙締的使用對其制備而言變 得多余的表面活性劑。
[0004] 06-4-38,27,778描述了糊狀洗涂劑和清潔劑。此處，使用包含烷基葡糖巧和〇-橫 基脂肪酸二鹽的含水糊。此處，優選C12/14烷基葡糖巧與基于C16/18脂肪酸（牛油脂肪酸）的 α-橫基脂肪酸二鹽的組合，參見例如第3欄第12-19行和實施例1。作為預期的用途，該文獻 在第5欄第16-22行明確指出了洗涂劑和清潔劑，運表明其設及具有硬質表面的物體，例如 碟子的手動清潔，W及織物的手洗或在洗衣機中洗涂。
[0005] 發明描述
[0006] 本發明的目的是提供具有一定含量的烷基或鏈締基低聚糖巧的含水表面活性劑 組合物，其特征在于優異的起泡能力，特別是初始起泡行為。初始起泡行為對所謂的用后需 沖洗干凈的產品起著非常重要的作用，用后需沖洗干凈的產品應理解為意指在清潔或梳理 期間與皮膚接觸，但此后再次洗凈的產品（例如淋浴凝膠、淋浴配制劑、香波、液體皂等）。在 該領域中，希望盡可能大的泡沫體積。
[0007] 此外，所述含水表面活性劑組合物應在酸性和堿性pH范圍內具有水解穩定性，且 盡可能不含具有氧化乙締或氧化丙締結構單元或硫酸醋基團的成分。
[000引此外，所述含水表面活性劑組合物應能容易地被增稠至足夠高的粘度或者本身已 具有足夠高的粘度。就本發明而言，足夠高的粘度應理解為意指lOOOmPas或更高的值，特別 是2000-8000mPas的值(使用化ookf ield RV實驗室流變儀在20°C，1化pm，轉子設定為RV 02 至07(轉子選擇取決于粘度范圍）下測定。正如所已知的那樣，"mPas"意指毫帕斯卡.秒。 [0009]所述含水表面活性劑組合物還應在室溫（23°C)下具有超過至少8周的儲存穩定 性，而不發生任何類型的可見變化(例如發混、相分離等)且不發生粘度變化或化學組成變 化。
[0010]本發明首先提供了含水表面活性劑組合物，其包含：
[0011] ?-種或多種通式(I)的α-橫基脂肪酸二鹽(A):
[0012] r1cH(S〇3M1)COOM2 (I)
[0013] 其中基團Ri為具有6-16個碳原子的直鏈或支化烷基或鏈締基，且基團Ml和Μ2彼此 獨立地選自Η、Li、Na、Κ、Ca/2、Mg/2、錠和鏈燒醇胺，
[0014] ?-種或多種通式(II)的烷基糖巧(B):
[001 引 r20-[g]p (I)
[0016] 其中R2為具有8-18個碳原子的烷基和/或鏈締基，G為具有5或6個碳原子的糖基團 且P為1-10的數，
[0017] 參水，
[001引其中適用如下條件：
[0019] ?就化合物(A)而言，存在如下情況:其中基團Ri為具有14個或更多碳原子的烷基 或鏈締基的化合物(A)的比例基于所述含水表面活性劑組合物中化合物(A)的總量為20重 量％或更小；
[0020] ?就化合物(B)而言，存在如下情況:其中基團R2為具有15個或更多碳原子的烷基 或鏈締基的化合物(B)的比例基于所述含水表面活性劑組合物中化合物(B)的總量為5重 量％或更小；
[0021] ?如果所述含水表面活性劑組合物包含一種或多種通式(V)的橫酸醋化）：
[0022] r5cH(S〇3M5)COOR6 (V)
[0023] 其中基團R5為具有6-18個碳原子的直鏈或支化烷基或鏈締基，且基團R6為具有1- 20個碳原子的直鏈或支化烷基或鏈締基，其中基團R6邏輯上僅在3個碳原子W上時才可為 鏈締基或支化的，且基團M5選自Li、化、1(^曰/2、1旨/2、錠和鏈燒醇胺，
[0024] 則存在如下情況:化合物(A)基于化合物(A)和化)的總和必須W50重量或更高，或 者更特別地W90重量％或更高的量存在；
[0025] ?所述含水表面活性劑組合物中的化合物(A):(B)的重量比為0.6:1-1:0.6。化合 物(A)
[0026] 就本發明而言稱為α-橫基脂肪酸二鹽的化合物(A)是本發明含水表面活性劑組合 物所必不可少的。其具有上式（I):
[0027] r1cH(S〇3M1)COOM2 (I)
[0028] 其中基團Ri為具有6-16個碳原子的直鏈或支化烷基或鏈締基，且基團Ml和Μ2彼此 獨立地選自H、Li、化、1(^曰/2、1旨/2、錠和鏈燒醇胺。就化合物^)而言，還適用如下條件：其 中基團Ri為具有14個或更多碳原子的烷基或鏈締基的化合物(A)的比例基于所述含水表面 活性劑組合物中化合物(A)的總量為20重量％或更小。
[0029] 在一個實施方案中，適用如下條件:在所述含水表面活性劑組合物中，其中基團Ri 為鏈締基的化合物(A)的比例基于化合物(A)的總量為3重量％或更小。
[0030] 在優選實施方案中，式（I)中的基團Ri意指具有10-16個碳原子的飽和直鏈基團， 其中就化合物(A)而言，存在如下情況下:其中基團Ri為癸基和/或十二烷基的化合物(A)的 比例基于化合物(A)的總量為90重量％或更大。
[0031] 優選地，式（I)中的基團Ml和M2為Na。
[0032] 化合物(A)可通過本領域技術人員已知合適的所有方法制備。此處，特別優選的制 備方法是將相應簇酸硫酸化。此處，使相應的簇酸，特別是相應的脂肪酸與氣態Ξ氧化硫反 應，其中Ξ氧化硫優選W使得S〇3:脂肪酸的摩爾比為1.0:1-1.1:1的量使用。然后，將W此 方式獲得的作為酸性硫酸化產物的粗產物部分或完全中和，優選用化0H水溶液完全中和。 希望的話，還可實施純化步驟和/或漂白（用于調節產物的所需白色）。
[0033] 在特別優選的實施方案中，化合物(A)W工業等級形式使用。運意味著用氣態Ξ氧 化硫硫酸化相應的簇酸，特別是天然脂肪酸，其結果是在部分或完全中和所得的酸性硫酸 化產物之后獲得化合物(A)、（C)和(D)的混合物。由于相應調節反應參數(尤其是簇酸與Ξ 氧化硫的摩爾比W及反應溫度），可控制化合物(A)、（C)和(D)的比例。化合物(C)和(D)描述 在下文的章節"優選實施方案"中。
[0034] 就本發明而言，優選具有如下組成的α-橫基脂肪酸二鹽的那些工業級混合物：
[0035] 參(Α)的含量為60-100重量％，
[0036] 參(C)的含量為0-20重量％，
[0037] 參(D)的含量為0-20重量％，
[003引條件是該混合物中的組分(A)、（C)和(D)之和為100重量％。
[0039] 非常特別優選具有如下組成的那些工業級混合物：
[0040] 參(A)的含量為70-80重量％，
[0041] 參(C)的含量為10-15重量％，
[0042] 參(D)的含量為10-15重量％，
[0043] 條件是該混合物中的組分(A)、（C)和(D)之和為100重量％。
[0044] 化合物(B)
[0045] 就本發明而言稱為烷基糖巧的化合物(B)是本發明的含水表面活性劑組合物所必 不可少的。其具有上式（II):
[0046] r2〇-[G]p (I)
[0047] 其中R2為具有8-18個碳原子的烷基和/或鏈締基，G為具有5或6個碳原子的糖基團 且P為1-10的數。就化合物(B)而言，還適用如下條件:其中基團R2為具有15個或更多碳原子 的烷基或鏈締基的化合物(B)的比例基于所述含水表面活性劑組合物中化合物(B)的總量 為5重量％或更小。
[0048] 可清楚說明的是，化合物(B)的命名，烷基糖巧一下文也稱為APG-僅僅用于語言 上簡略稱呼化合物(B)，不應理解為從結構上限制；因此，在根據化合物(B)的式的定義中， 需要澄清的是基團R2可意指烷基或鏈締基，且還如指數P所示的那樣，其可為烷基或鏈締基 低聚糖巧。
[0049] 本文所述形式的APG可通過有機化學的相關制備方法獲得。APG可衍生自具有5或6 個碳原子的醒糖或酬糖。優選地，APG衍生自葡萄糖。
[0050] 通式（I)中的指數P表示低聚度(DP度=聚合度）"APG的低聚度為1-10,優選為1-6。 單個APG分子的P必須總是為整數且此處特別設定1-6的值，而對作為不同APG分子混合物的 APG而言，值P-不同于其單獨的P值一為分析確定的計算參數，其在多數情況下為分數。優 選地，使用具有1.1-3.0的平均低聚度P的APG。就此而言，特別優選平均低聚度小于2,優選 1.1-1.8，特別是 1.2-1.7 的那些 APG。
[0051]此處，平均低聚度應理解為論文Κ.Hill,W.von Rybinski，G.Stoll, "Alkyl Polyglycosides . Technology , Properties and Applications''（VCH- Verlagsgesellschft，1996)在"Degree of polymerization"部分（參見該書第11-12頁）所 定義的含義:其記載"將與醇基團連接的糖單元平均數量描述為(平均)聚合度(DP)"。在解 釋性的圖2中，其描述了DP為1.3的A0PG的十二烷基糖巧低聚物的典型分布，平均DP度還由 相應的數學公式描述。
[0052] 基團R2優選衍生自具有4-11個碳原子，優選8-10個碳原子的伯醇。合適基團R2的典 型實例為下基、己基、辛基、癸基、十一烷基、十二烷基和肉豆違基。其衍生自飽和脂肪醇1- 下醇、己醇（1-己醇）、辛醇（1-辛醇）、癸醇（1-癸醇）、十一燒醇、月桂醇（1-十二燒醇)和肉豆 違醇（1-十四燒醇），所述醇例如在工業級脂肪酸甲醋的氨化中獲得或者在Roelen幾基合成 期間的醒氨化過程中獲得。
[0053] 優選衍生自葡萄糖且其中基團R2為具有8-12個碳原子的飽和烷基且具有1.1-3， 特別是1.2-1.8，特別優選1.2-1.7的平均低聚度的APG。運些APG可例如通過使糖，特別是葡 萄糖在酸催化下與脂肪醇混合物反應而制備，其中所用的脂肪酸混合物優選在主要包含1- 辛醇和1-癸醇W及少量1-十二燒醇的工業級C8-18挪油脂肪醇的蒸饋分離期間初饋制備。
[0054] 優選實施方案
[0055] 在一個實施方案中，本發明的含水表面活性劑組合物除化合物(A)、（B)和水之外 額外包含一種或多種通式(III)的化合物(C):
[0056] r4c〇〇m3 (III)
[0057] 在式(III)中，基團R4為具有7-19個碳原子的直鏈或支化烷基或鏈締基且基團Μ3選 自山^、船、1(、化/2、1旨/2、錠和鏈燒醇胺。
[0058] 在一個實施方案中，本發明的含水表面活性劑組合物除化合物(Α)、（Β)和水之外 額外包含一種或多種通式(IV)的硫酸無機鹽：
[0059] (m4)2S〇4 (IV)
[0060] 其中Μ4選自Li、化、1(、咕/2、1邑/2、錠和鏈燒醇胺。
[0061] 化合物(A)的基團Ml和M2、化合物（C)的基團M3和化合物(D)的基團M4可為鏈燒醇 胺。就此而言，特別優選單乙醇胺、二乙醇胺、Ξ乙醇胺和單異丙醇胺。
[0062] 在優選實施方案中，本發明的含水表面活性劑組合物包含化合物(A)、（B)、（C)和 (D)。此處，特別優選化合物(A)的Ml和M2、化合物(C)的基團M3和化合物(D)的基團M 4具有含 義Na(鋼）。
[0063] 在一個實施方案中，所述組合物中的化合物(A)和(B)的含量為至少1重量％，基于 全部組合物。優選地，所述組合物中的化合物(A)和(B)的含量為5-50重量％，特別為5-20重 量％，特別優選為8-12重量％，基于全部組合物。
[0064] 如上所述，所述含水表面活性劑組合物中的化合物(A):(B)重量比為0.6: 1-1: 0.6。優選地，所述含水表面活性劑組合物中的化合物(A): (B)重量比為0.7 :1-1:0.7，尤其 為0.8:1-1:0.8。非常特別優選0.9:1-1:0.9的范圍。
[0(?日]在一個實施方案中，所述組合物的抑為4.3-5.8。
[0066]所述含水表面活性劑組合物的粘度優選為lOOOmPas或更高，使用化ookfield RV 實驗室流變儀在20°C，1化pm，轉子設定為RV 02至07(轉子選擇取決于粘度范圍）下測定。
[0067] 希望的話，本發明的含水表面活性劑組合物可額外包含一種或多種其他表面活性 劑，其就結構而言不屬于上述化合物(A)、（B)、化)或巧）。運些表面活性劑可為陰離子、陽離 子、非離子或兩性表面活性劑。
[0068] 組合物的用途
[0069] 本發明的另一主題為上述組合物用于化妝產品的用途。
[0070] 就化妝產品而言，此處特別優選尤其是W洗發香波、淋浴凝膠、肥皂、合成洗涂劑、 洗涂膏、洗涂乳、摩擦制劑、泡沫浴液、油浴液、淋浴液、剌須泡沫、剌須乳、剌須霜和牙齒護 理產品（例如牙膏、嗽口水等)形式存在的那些。 實施例
[0071] 所用的物質
[0072] SFA-I:基于天然C12/14脂肪酸的工業級α-橫基脂肪酸二鹽;組成：74重量％ 2-橫基 月桂酸二鋼、13重量％月桂酸鋼、11重量％硫酸鋼、2重量％水。此處，術語"月娃酸鹽"意指 所含天然脂肪酸的混合物的C12/14重量比為70:30。基于二鹽的活性物質含量為74重量％。
[0073] APG-I:標準市售Ci2-Ci6脂肪醇糖巧，活性物質含量:50-53重量％，水比例：47-50 重量％，pH:約11.5-12.5(Planatacarel200UP，BASFBPCN)。
[0074] 測量和測試方法
[0075] 測定初始起泡行為：
[0076] 為了測試初始起泡行為（轉子起泡方法），使用標準市售測量儀器（Sita Foam Tester R 2000)。為此，如下所述首先制備表面活性劑水溶液:將Ig各待測試樣品（所用樣 品為SFA-I或APG-I或運些物質的混合物，參見下文;在SFA-I的情況下，活性物質含量應理 解為意指二鹽含量(如上文所述））的活性物質在20°C下溶于1升具有15°德國硬度(對應于 2.673mmol化C〇3)的硬度的水中。使用HC1將溶液的抑調節至5.5。將W此方式制備的溶液 加熱至30°C。
[0077] 測量:將250ml加熱的儲水器轉移至測量儀器中并在1300轉/分鐘的速率下起泡10 秒鐘，然后確定所存在的泡沫體積（Wml計），然后再起泡10分鐘，然后確定所存在的泡沫體 積（Wml計），等等，即在起泡期間每隔10秒鐘測定泡沫水平。在80秒鐘的起泡時間后，終止 測量。對每個樣品重復測量3次，在每種情況下使用來自相同批料的新鮮溶液，在40、60和80 秒后的測量結果W運Ξ次測量的平均值給出（參見表）。
[007引實施例
[0079] 實施例1:
[0080] 使用SFA-I和AGP-I的混合物，其中將相應活性物質SFA-I和AGP-I的重量比調節至 1:1的值。如上文在"測定初始起泡行為"下所述的那樣實施實驗程序。實驗數據可參見表1。
[0081] 對比實施例1:
[0082] 僅使用SFA-I。如上文在"測定初始起泡行為"下所述的那樣實施實驗程序。實驗數 據可參見表1。
[0083] 對比實施例2:
[0084] 僅使用APG-I。如上文在"測定初始起泡行為"下所述的那樣實施實驗程序。實驗數 據可參見表1。
[00化]對比實施例3:
[0086] 使用SFA-巧日AGP-I的混合物，其中將相應活性物質SFA-巧日AGP-I的重量比調節至 3:1的值。如上文在"測定初始起泡行為"下所述的那樣實施實驗程序。實驗數據可參見表1。
[0087] 對比實施例4:
[008引使用SFA-I和AGP-I的混合物，其中將相應活性物質SFA-I和AGP-I的重量比調節至 1:3的值。如上文在"測定初始起泡行為"下所述的那樣實施實驗程序。實驗數據可參見表1。
[0089] 表1:測定初始起泡行為
[0090]
[0092]從該表清楚看出，本發明的混合物（由實施例1證實）可用于獲得非常優異的起泡 行為。與其中在每種情況下僅使用單一表面活性劑，即僅SFA-I或僅APG-I的對比實施例1和 2的對比表明，令人驚訝地存在起泡行為的協同增效效果。對比實施例3和4顯示，當超出本 發明的范圍時，表面活性劑SFA-I和SFA-n的混合物顯示出差的起泡行為。
【主權項】
1. 一種含水表面活性劑組合物，其包含： ? 一種或多種通式(I)的α-磺基脂肪酸二鹽(A): RiCH(SO3M1)COOM2 (I) 其中基團R1為具有6-16個碳原子的直鏈或支化烷基或鏈烯基，且基團M1和M2彼此獨立 地選自H、Li、Na、K、Ca/2、Mg/2、銨和鏈烷醇胺， ? 一種或多種通式(II)的烷基糖苷(B): R2〇_[G]P (I) 其中R2為具有8-18個碳原子的烷基和/或鏈烯基，G為具有5或6個碳原子的糖基團且p為 1-10的數， ?水， 其中適用如下條件： ?就化合物(A)而言，存在如下情況:其中基團R1為具有14個或更多碳原子的烷基或鏈 烯基的化合物(A)的比例基于所述含水表面活性劑組合物中化合物(A)的總量為20重量％ 或更小； ?就化合物(B)而言，存在如下情況:其中基團R2為具有15個或更多碳原子的烷基或鏈 烯基的化合物(B)的比例基于所述含水表面活性劑組合物中化合物(B)的總量為5重量％或 更小； ?如果所述含水表面活性劑組合物包含一種或多種通式(V)的磺酸酯(E): R5CH(SO3M5)COOR6 (V) 其中基團R5為具有6-18個碳原子的直鏈或支化烷基或鏈烯基，且基團R6為具有1-20個 碳原子的直鏈或支化烷基或鏈烯基，其中基團R6邏輯上僅在3個碳原子以上時才可為鏈烯 基或支化的，且基團M 5選自1^、似、1(、0&/2、1%/2、銨和鏈烷醇胺， 則存在如下情況:化合物(A)基于化合物(A)和(E)的總和必須以50重量或更高的量存 在； ?所述含水表面活性劑組合物中的化合物(A): (B)的重量比為0.6:1-1:0.6。2. 根據權利要求1的組合物，其中基團M1和M2為Na。3. 根據權利要求1或2的組合物，其中所述組合物額外包含一種或多種通式（III)的化 合物(C): R4COOM3 (III) 其中基團R4為具有7-19個碳原子的直鏈或支化烷基或鏈烯基且基團M3選自H、Li、Na、K、 Ca/2、Mg/2、銨和鏈烷醇胺。4. 根據權利要求1-3中任一項的組合物，其中所述組合物額外包含一種或多種通式 (IV)的硫酸無機鹽(D): (M4)2SO4 (IV) 其中M4選自1^、他、1(、〇&/2、1%/2、銨和鏈烷醇胺。5. 根據權利要求1 _4中任一項的組合物，其中所述組合物的pH為4.3-5.8。6. 根據權利要求1-5中任一項的組合物的用途，用于化妝產品。7. 根據權利要求6的組合物的用途，其用于呈洗發香波、淋浴凝膠、肥皂、合成洗滌劑、 洗滌膏、洗滌乳、摩擦制劑、泡沫浴液、油浴液、淋浴液、剃須泡沫、剃須乳和剃須霜形式的化 妝廣品D
【文檔編號】C11D1/83GK105934236SQ201580005829
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2015年1月23日
【發明人】E·麥克斯, A·貝勒
【申請人】巴斯夫歐洲公司