專利名稱：：包括感覺和加工性能提高的特定烷氧基化的甘油三酸酯含量高的皂條的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明主要涉及皂基的皂條(例如約50重量％-85重量％的皂)，其中包括高含量水平(例如7％-15％，優(yōu)選8％-14％)烷氧基化的甘油三酸酯。在這種水平上使用的烷氧基化的甘油三酸酯，能提供優(yōu)良的感覺性能(例如與潮濕和皮膚護理有關的皮膚濕潤的感覺，“摩擦(draggy)”較輕的感覺，和奶油狀的泡沫)。此外，烷氧基化的甘油三酸酯還能提供合乎要求的優(yōu)良硬度和屈服應力，因此是“容易”加工的。在這方面，烷氧基化的甘油三酸酯能為單純的皂的基本成分提供一種有皮膚護理益處的便宜方法。按照慣例，一直以低于5％的較低水平，將礦物油和硅油等潤膚劑油類、潤膚劑酯類、和甘油三酸酯加入皂條中。由于認為它們會在加工和使用性能方面引起問題(例如泡沫較差)，所以一直避免較高的水平。然而，在所使用的低水平下，對感官幾乎沒有可察覺的作用。在Ferrara的US-3,814,698和US-3,941,712二份專利中，在皂條的皂化步驟(當成分是液體時)而不是在磨碎步驟，加入包含非常高水平的“浴油”的組合物。在Ferrara的二份專利中，廣泛地定義的浴油包括油類、酯類、石蠟、和長鏈醇類等材料。據(jù)稱其中沒有一種材料比另一種材料所起的作用更好，而且特別肯定的是這些專利沒有公開烷氧基化的甘油三酸酯。此外，在皂化步驟中加入所述的材料表明，該發(fā)明無疑是關于加工的，而不是關于組成差別的。Chambers的US-6,242,398公開了皂、增益劑(benefitagent)、和水。沒有關于烷氧基化的甘油三酸酯，和這些烷氧基化的甘油三酸酯何以比未烷氧基化的優(yōu)越的具體內容(特別是在感覺性能上，例如摩擦小得多)。而且，該專利是以載體的形式應用潤膚劑，而不是直接將其混合/研磨到最終的組合物中。在題目為(1)“包含約≥6％甘油三酸酯的皂條結構好并具有所需的使用性能”和(2)“生產(chǎn)包含約≥6％甘油三酸酯的皂條的方法”的，申請人共同未決的二份申請中，申請人公開在精制階段(finishingstage)在皂條中加入水平高達13重量％的甘油三酸酯。在這些申請中沒有提到烷氧基化的甘油三酸酯。此外，申請人發(fā)現(xiàn)，在皂條中可以加入較高水平的(例如高達15重量％)烷氧基化的甘油三酸酯，其結構比未改性的甘油三酸酯好，它能增強感覺上的益處(例如使用中等硬度的水，濕皮膚有很滑的感覺)。VanGunst的US-6,255,265是另一個公開皂、潤膚劑、和水的文獻的實例。其中沒有關于烷氧基化的甘油三酸酯的內容，也未認識到在潤膚劑中甘油三酸酯能保持優(yōu)良的加工性能和泡沫?？隙ㄒ参凑J識到烷氧基化的甘油三酸酯在感覺上比未烷氧基化的好。VanGunst的組合物還要求本申請并不是很需要的高水平的有機電解質。最終，在例如Kao的EP1,045,021和EP0,586,323中，公開了烷氧基化的甘油三酸酯，在這二份申請中，只在液態(tài)組合物中使用烷氧基化的甘油三酸酯。據(jù)申請人了解，當時還不知道以所述的水平在皂基皂條中使用這些烷氧基化的甘油三酸酯。申請人偶然意外地發(fā)現(xiàn)一種特殊類型的潤膚劑，即烷氧基化的甘油三酸酯，可以將其加入以皂為主的皂條中，它能提供極好的感覺益處(在以所述的水平使用時)。而且特別是在親水-親油(HLB)值大于10，優(yōu)選11-24的情況下，烷氧基化的甘油三酸酯的結構比未改性的甘油三酸酯好(這是根據(jù)例如較高的屈服應力確定的)。因此，本發(fā)明能為容易加工的單純皂條提供一種產(chǎn)生優(yōu)良皮膚護理益處的簡單便宜的方法。更具體而言，在第一個方面，本發(fā)明的皂條組合物包括(a)50重量％-90重量％的皂；(b)0重量％-10重量％的非皂、未烷氧基化的甘油三酸酯；(c)7重量％-15重量％的烷氧基化的甘油三酸酯；和(d)10重量％-剩余部分的水，相對于不包含烷氧基化甘油三酸酯的相同的基本成分，其中泡沫至少高達約60％；其中所述的皂條與不包括烷氧基化的甘油三酸酯的相同皂條相比，減輕了“摩擦”的感覺(根據(jù)在感官測定方法方面受過訓練的感官測定專家小組成員測定)。在附圖中，圖1示出包含烷氧基化的甘油三酸酯(例如10重量％烷氧基化的甘油三酸酯)的皂條與包含未烷氧基化的甘油三酸酯(10重量％)的皂條的特性對比。認為離中心點的距離越遠，其特性就越好(不論是正或負)。正如所述，包含烷氧基化甘油三酸酯的皂條，粘性特低，具有較小的摩擦，并認為比包含未烷氧基化的甘油三酸酯的皂條更油滑(在這種情況下是正值)。還認為所有的皂條都是光滑的、奶油狀的，并具有優(yōu)良的泡沫。本發(fā)明涉及包含烷氧基化甘油三酸酯油量較大的組合物。盡管不是必須，但這些油一般是在皂化階段以外的地點加入，即在精制階段后結晶加入，而不是在硬化處理的同時加入(根據(jù)屈服應力、生產(chǎn)量、和整體性等判斷)，同時保持優(yōu)良的泡沫。此外，相對于不包含烷氧基化甘油三酸酯的皂條，甚至相對于包括未烷氧基化的甘油三酸酯的皂條，這些數(shù)量烷氧基化的甘油三酸酯，能提供另一些消費者所需的性能。本發(fā)明的皂條組合物可以包括約50-90重量％，優(yōu)選50-85重量％，更優(yōu)選55-83重量％的皂。這里在一般的意義上使用“皂”這個術語，即指脂肪族烷烴或烯烴一元羧酸的堿金屬鹽或烷醇銨鹽。鈉，鉀，鎂，一、二、和三乙醇銨陽離子，或它們的組合都適合本發(fā)明的目的。在本發(fā)明的組合物中一般使用鈉皂，但約1-約25％的皂可以是鉀皂或鎂皂。本發(fā)明使用的皂類，是天然或合成脂肪(鏈烷或鏈烯)酸的眾所周知的堿金屬鹽類，其中包含約8-22個碳原子，優(yōu)選約8-18個碳原子?？梢詫⑺鼈兎Q作丙烯系烴類的堿金屬羧酸鹽，其中包含約8-約22個碳原子。包含椰子油脂肪酸類的皂類，可以提供很寬分子量范圍的低端。包含花生或油菜籽油或它們的氫化衍生物的脂肪酸類的一些皂類，可以提供很寬分子量范圍的高端。優(yōu)選使用包含椰子油或牛油，或它們的混合物的脂肪酸類的皂類，因為這些油是比較容易得到的脂肪。在椰子油皂中，包含至少12個碳原子的脂肪酸的比例為約85％。當使用椰子油和脂肪例如牛油、棕櫚油，或非熱帶的果仁油或脂肪的混合物時，這一比例會比較大，其中主鏈的長度是C16和更高。在本發(fā)明的組合物中優(yōu)選使用的皂包括至少約85％的脂肪酸，其中包含約12-18個碳原子。在皂中使用的椰子油可以全部或部分地用其它“高月桂”油代替，即由其中至少50％的總脂肪酸由月桂酸或肉豆蔻酸和它們的混合物組成的油類或脂類代替。這些油類一般可以以椰子油類的熱帶果仁油為例。例如它們包括棕櫚仁油、巴巴蘇油、小冠椰子油、圖皮棕櫚油(tucumoil)、羽葉棕櫚仁油、星實櫚油、價波特仁油、khakan仁油、地咖仁油、和肉豆蔻脂。優(yōu)選的皂是約30％-約40％椰子油和約60％-約70％牛油的混合物，混合物也可以包含較高量的牛油，例如15％-20％的椰子油和80％-85％的牛油。按照商業(yè)上可以接受的標準，皂類可以包含不飽和皂。通常避免包含過多的不飽和皂。皂類可以由經(jīng)典的釜式沸騰法(kettleboilingprocess)或現(xiàn)代連續(xù)生產(chǎn)皂的方法生產(chǎn)，其中采用本領域技術人員眾所周知的步驟，用堿金屬氫氧化物使天然的脂肪和油類例如牛油或椰子油或它們的等價物皂化。采用另一種方法，可以采用堿金屬氫氧化物或碳酸鹽中和脂肪酸例如月桂酸(C12)、肉豆蔻酸(C14)、棕櫚酸(C16)、或硬脂酸(C18)生產(chǎn)皂類。皂條組合物可以任選包括0重量％-10重量％的任選成分，這些成分不是烷氧基化的甘油三酸酯、皂、或水。如果使用合成的表面活性劑，則可以選自陰離子、非離子、兩性/離子兩性、和陽離子表面活性劑。陰離子表面活性劑可以是脂肪族磺酸鹽(例如C8-C22鏈烷磺酸鹽或二磺酸鹽；或芳香族磺酸鹽)、烷基磺酸鹽、烷基醚磺酸鹽、琥珀酸烷基酯磺酸鹽、烷基或?；；撬猁}、烷基或酰基肌氨酸鹽、或例如在Massaro等人的US-5,916,856中所述的陰離子表面活性劑，特此引入本申請作為參考。類似的兩性、非離子、和陽離子表面活性劑，可以是在Massaro等人的US-5,916,856中所述的任何表面活性劑，特此在本申請中引入作為參考?？梢允褂玫钠渌噭┌庸ぶ鷦?例如填料)或調整劑(例如PEG，游離脂肪酸或甘油)。可以使用的其它添加劑包括一種或多種下列的防腐劑、香料、色素、遮光劑、光學增白劑、和殺菌劑。皂條也可以包括10重量％-其余部分，優(yōu)選10重量％-18重量％的水。最終，該組合物包括約7重量％-15重量％，優(yōu)選8重量％-14重量％的烷氧基化甘油三酸酯油。本發(fā)明的甘油三酸酯可以是甘油的三酯，其化學式如下式中R1是H或CH3，B是H或式中R是烷基、鏈烯基、或羥基鏈烯基，其中包含6-22個碳原子，a、b、和c各自的值可為1-80，a、b、和c的和是2-200。此外，本發(fā)明的甘油三酸酯還可以是上述的甘油一酯、二酯、和三酯的混合物，其中每個烷氧基化甘油三酸酯分子的烷基化氧基團的數(shù)目，都按統(tǒng)計分布。烷氧基化甘油三酸酯的非限制性實例，包括各種烷氧基化的蓖麻油(例如PEG80蓖麻油、PEG30蓖麻油)；烷氧基化的玉米油(例如PEG-60玉米油)、烷氧基化的棕櫚仁油(例如PEG-45PKO)、和烷氧基化的牛油。與化合物名稱相連的數(shù)字，一般系指在生成該化合物的反應中消耗氧化烯的平均mol數(shù)。雖然不希望受到理論的約束，但看來烷氧基化程度和皂條的柔軟度之間也有關系，即烷基化程度越低，似乎皂條也越柔軟，硬度(皂條何以是固體)似乎隨烷基化的程度而增加。就此而言，優(yōu)選的烷氧基化甘油三酸酯的親水-親油平衡值(HLB)大于10，優(yōu)選11-24，更優(yōu)選12-20。烷氧基化的甘油三酸酯，可以是烷氧基化的植物油或果實油，例如烷氧基化的豆油、棉籽油、杏仁油、棕櫚油、和鱷梨油等、或烷氧基化的牛油。雖然本發(fā)明的油類可以在結晶前加入，但優(yōu)選在生產(chǎn)皂的精制階段加入。在文獻中提供了許多采用常規(guī)方法生產(chǎn)皂的資料，這種方法已經(jīng)用于生產(chǎn)香皂。現(xiàn)將這種方法概括如下。在常規(guī)“濕法”生產(chǎn)皂的過程中，在堿(一般是NaOH)存在下將脂肪即牛油和椰子油的混合物皂化，生成作為堿性皂的脂肪酸類和甘油。用鹽水提取甘油，獲得稀的脂肪酸皂溶液，其中包含約70％的皂和30％的水相。一般采用用熱交換器加熱到約130℃和在真空下干燥的方法，將這些皂溶液干燥到水含量約12％，通過研磨進行精制。雖然如上所述可以加入油類，但也如上所述，本發(fā)明的油類一般在精制階段(例如通過混合和任選通過研磨加入)后結晶加入。在本發(fā)明的第二個實施方案中，本發(fā)明包括生產(chǎn)皂條的方法，所述的皂條包括皂；上述量的非皂、未烷氧基化的甘油三酸酯成分、和水，也如上所述，其中皂條很容易加工，具有最小的屈服應力和最小的泡沫體積。所述的方法包括在包含未烷氧基化的甘油三酸酯成分的皂條中(一般在精制階段后結晶)加入7-15％，優(yōu)選8％-14％烷氧基化的甘油三酸酯油。如果采用后結晶加入，則應當注意，只要已加入至少足夠的成分(例如皂和結構劑(structurant))構成結晶的皂基本成分，也可以在結晶后加入其它少量成分(例如香料)。除了在操作實施例和對比例中或在其它明確指出的場合以外，在本說明書中所有表示材料，或條件，或反應，材料物理性質和/或使用的量或比例，都應理解為可以用“約”這個詞加以修飾。當在說明書中使用時，規(guī)定術語“包括”包括所述特性、整體、步驟、和成分的存在，但不排除一種或多種特性、整體、步驟、成分、或它們的組合的存在或加入。規(guī)定用下面的實施例進一步說明本發(fā)明，并規(guī)定它們不以任何方式限制本發(fā)明。除非另外指出，規(guī)定所有的百分率均為重量百分率。實施例方案屈服應力的測定常常用施加重物的“切割干酪的金屬絲(cheesewire)”切割皂試樣短條，使試樣的棱邊成直角。當金屬絲進入皂中時，金屬絲在皂中的長度也會增加，直至達到平衡位置為止。在該點，金屬絲上重物向下的力，被皂作用在金屬絲上向上的粘性阻力所抵消。可以根據(jù)切割的長度、金屬絲的直徑、和施加的重物計算皂的屈服應力。測定皂的溫度也是重要的。為了比較，通常采用數(shù)學方法將在測定溫度下的屈服應力轉換成在指定溫度40℃下的屈服應力。為了進行屈服應力的測定，將一段不銹鋼絲固定在平衡臂上，平衡臂可以借助于滾珠座圈軸承自由旋轉。將短皂條支承在具有V-形切口的金屬或木塊上。金屬絲應當是不銹的，而且金屬絲的直徑只應在金屬絲拉緊以后測定。通過將重物(Wg)直接施加在切割干酪的金屬絲上，就將一個不變的力施加在該絲上，金屬絲會切入皂中。該力在皂上起作用的區(qū)域隨切割深度的增加而增加，所以施加的應力降低，直到它被皂的阻力精確抵消為止，金屬絲便停止移動。該點的應力等于皂的屈服應力。已知達到該點所花的時間為~30s，所以一般選擇1min作為標準時間，以確保得到屈服應力。在達到該時間后，除去重物，測量切割的長度。屈服應力采用下列半經(jīng)驗公式計算或式中l(wèi)和d分別是切割長度和金屬絲直徑(二者以cm計量)。如果試樣的實際溫度高于40℃，則可以采用下列方程將屈服應力修正到40℃值。YS40＝YST×eb式中e＝2.718b=16.87×T-40273-T]]>屈服應力的測定受產(chǎn)品溫度很大的影響。好的做法是在模壓時測定屈服應力/溫度，和采用用聚乙烯和鋁制烹調薄膜密封包裹平衡到40℃的皂條，再次測定屈服應力/溫度。泡沫體積的測定香皂產(chǎn)生的泡沫量是影響消費者優(yōu)先選擇的重要參數(shù)。這里所述泡沫體積的測定，是測量在標準條件下產(chǎn)生的泡沫，因此能對不同的皂配方進行客觀的比較。由受過訓練的技術人員采用標準方法產(chǎn)生泡沫。收集這些泡沫，計量其體積。在產(chǎn)生泡沫的過程中，由技術人員對泡沫的奶油性(creaminess)進行主觀的評估。使用的典型設備如下。洗滌盆-每個實驗人員一個，容量10-15l皂脫水盤-每個試樣一個醫(yī)用橡膠手套-英國標準BS4005或其等價物尺寸范圍適合所有的技術人員高筒玻璃燒杯或廣口量筒-500-1000ml容量刻度間隔為10ml溫度計-未被正式批準的汞型玻璃棒-足夠長，能在校準的玻璃燒杯中攪拌操作步驟一般如下i.皂片(tablet)的預處理里朝外帶上用過的指定類型的手套，用普通皂充分洗滌，在開始測量程序之前，清洗所有的實驗皂片至少10min，清洗最好是在水流下進行，使它們做約20次180°轉動；ii.在指定溫度下(一般20-40℃)將約5l已知硬度的水放入盆中。在每個皂條都實驗后換水；iii.拾起皂片，將其在水中浸一下然后移開，使皂片在雙手之間做15次180°轉動。將皂片放回到皂盤上；iv.從仍留在手套上的皂產(chǎn)生泡沫階段1將每一只手的指尖在另一只手的手掌上摩擦10次；階段2用左手握緊右手，或相反，強制泡沫移向指尖。用相反的手重復這個動作。用每只手重復這個動作5次。重復階段1和階段2；將泡沫放在校準的燒杯中。v.重復從iii開始的產(chǎn)生泡沫的所有步驟。再重復2次，將所有的泡沫合并在燒杯中；vi.緩和地攪拌合并的泡沫，釋放大的空氣穴。讀出并記錄體積?？梢圆捎贸蓪Ρ容^和最小位差值(LSD)的方法，評估泡沫體積的結果。一般取每個皂條6個結果的平均值，在每個皂條的平均結果之間進行成對比較。如果泡沫的體積差大于LSD，則稱這些產(chǎn)品產(chǎn)生“顯著不同量的泡沫”。這個LSD值是根據(jù)在相同溫度下對50個標準對比試樣進行單獨的泡沫評估(即5批不同的試樣每批10個試樣)獲得的。然后如下進行計算i.計算方差σ2=1n-1[Σxi2-1n(Σxi)2]]]>ii.查t表(n＝50，p＝0.05)iii.根據(jù)下面的方程計算最小位差L.S.D.=t2·σ2n]]>感官測定專家小組方案如下感官測定專家小組方案開始選取皂條(無水-干皂條)評價粘性、光滑性(smoothness)、和皂條硬度。打開水弄濕雙手和前臂(數(shù)5s的數(shù)(5secondcount))。在水流下用雙手捧著皂條(數(shù)5s的數(shù))。離開水流(讓水從雙手中流出)。將皂條轉動15次。評價泡沫產(chǎn)生速度(speedoflather)、油滑性、和砂性放下皂條，查看雙手。評價氣泡量和氣泡的大小將前臂放在水下(將手腕到肘弄濕，避免水弄到手上)。在濕的前臂上(沿腕到肘關節(jié))來回摩擦泡沫10次(總共數(shù)10個來回)評價奶油性評價泡沫易生成性(easeoflather)和泡沫厚度。洗滌施加泡沫使用的手(5s)。然后在水流下使用洗過的手洗滌前臂，在水流下向下捋5次后擦凈和評價可洗性(rinsability)對離開水流的濕皮膚評價向下捋2次的殘留物和摩擦。(用皂條)將前臂弄濕(5s)將皂條弄濕(3s)用皂條在前臂上摩擦5次(前臂內側)將皂條弄濕(3s)用皂條在前臂上摩擦5次(前臂外側)評價皂條硬度、皂條重量、粗糙度、耐油性(oilyResistance)(內側和外側)、泡沫產(chǎn)生速度(內側和外側)、和泡沫厚度(內側和外側)采用儀表的步驟(BlindedProcedure)打開水將雙手和皂條弄濕(10s)離開水，將條轉動15次評價泡沫產(chǎn)生速度、油滑性(slipperiness)、光滑性、泡沫量、和泡沫厚度雙手摩擦10次摩擦指尖評價奶油性由受過訓練的專家小組成員對0-36標度的特性進行評價實施例1-7和對比例A-B為了證明烷氧基化的甘油三酸酯相對(1)包含脂肪酸皂和不含油的基本成分(對比例A)，和(2)包含脂肪酸皂和未烷氧基化的油的基本成分(對比例B)的優(yōu)點，申請人準備了在下面所列的表表1包含10重量％乙氧基化的甘油三酸酯的皂條*系指包含約85％的牛油混合物(主要是C16-C18)和約15％椰子油混合物(主要是C12脂肪酸皂)的皂基本成分。**GP＝優(yōu)良的加工性能；P＝在一定程度上是可加工的；UP＝不可加工的。首先，應當注意，與化合物名稱相連的數(shù)字是在生成該化合物的反應中消耗氧化烯的平均mol數(shù)。其次，消耗的mol數(shù)與油鏈的長度合起來決定了所謂的親水-親油平衡(例如親水基團與親油基團的大致比例)，因此烷氧基化程度大和烴鏈長度較短的一些化合物具有較高的HLB。在優(yōu)選的實施方案中，HLB應該大于10，優(yōu)選11-24，更優(yōu)選12-20。正如所述，HLB越高，往往越硬(根據(jù)屈服應力測定)，皂條的可加工性越好。將實施例2(10％PEG-30蓖麻油)與實施例3(15％PEG-30蓖麻油)對比，還可以看到約15％是加工性能的上限。實施例8為了證明烷氧基化的油相對未烷氧基化的油的優(yōu)點，發(fā)明人準備了圖1所示的感官評價。圖1示出感官評價專家小組對對比例B(皂的基本成分包含10％未烷氧基化的SFO—現(xiàn)有技術優(yōu)選的實施方案)，和包含10％水平的PEG30蓖麻油和PEG80牛油的實施例2和6的評價結果。加入乙氧基化的甘油三酸酯與加入未烷氧基化的類似物相比，皂條硬得多，而且明顯地更加光滑。根據(jù)本發(fā)明的皂條也不發(fā)粘。實驗表明，新皂條明顯地降低了摩擦濕皮膚的感覺，提高了油滑性。權利要求1.一種皂條組合物，其中包括(a)50重量％-85重量％的皂；(b)0重量％-10重量％的非皂、未烷氧基化的甘油三酸酯；(c)7重量％-15重量％烷氧基化的甘油三酸酯；和(d)10重量％-剩余部分的水，其中該皂條與不包括烷氧基化的甘油三酸酯的相同皂條相比，降低了摩擦感覺和粘性。2.根據(jù)權利要求1的組合物，其中烷氧基化的甘油三酸酯在精制階段的后結晶時直接加入。3.根據(jù)權利要求1或2的組合物，其中烷氧基化的甘油三酸酯是式中R1是H或CH3，B是H或式中R是包含6-22個碳原子的烷基、鏈烯基、或羥基鏈烯基，a、b、和c各自的值可為1-80，a、b、和c之和為2-200；或上述的甘油一酯、二酯、和三酯的混合物。4.根據(jù)前述權利要求任一項的組合物，其中相對于不包含烷氧基化的甘油三酸酯的皂條，所述的泡沫為至少60％。5.根據(jù)前述權利要求任一項的組合物，其中包含8重量％-14重量％烷氧基化的甘油三酸酯。6.根據(jù)權利要求1的組合物，其中烷氧基化的甘油三酸酯的HLB為11-24。全文摘要本發(fā)明涉及包括皂和烷氧基化的甘油三酸酯的組合物，其中所述的皂條相對包含未烷氧基化的甘油三酸酯的相同皂條，改善了感覺性能(例如降低了摩擦和粘性；提高了油滑性)。文檔編號C11D9/04GK1636047SQ02823923公開日2005年7月6日申請日期2002年9月12日優(yōu)先權日2001年10月2日發(fā)明者Y·K·亞羅沃伊,M·馬薩羅,R·帕特申請人:荷蘭聯(lián)合利華有限公司