專利名稱：低刺激性組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
合成清潔劑如陽離子型、陰離子型、兩性和非離子型表面活性劑被廣泛用于各種清潔劑和清潔組合物以提供清潔性質(zhì)。此外，在一些組合物(如，個(gè)人護(hù)理組合物如洗發(fā)香波，洗滌劑等)中，希望使用多種表面活性劑的組合，且表面活性劑的水平足以實(shí)現(xiàn)相對(duì)高的泡沫體積和/或泡沫穩(wěn)定性。
但是，正如本領(lǐng)域認(rèn)為的那樣，合成清潔劑會(huì)刺激皮膚和眼睛。因此，為提高一些組合物的清潔和發(fā)泡性質(zhì)而增加這種清潔劑的量時(shí)，組合物的刺激性也會(huì)趨于增加，使得這種組合物不適合在皮膚和/或眼睛位置或靠近這些位置使用。制備更溫和清潔組合物的一些嘗試包括將相對(duì)少量的陰離子表面活性劑(發(fā)泡性較高但刺激性也高)與刺激較低的表面活性劑(如非離子型和/或兩性表面活性劑)混合?？蓞⒁娎缑绹鴮＠?,726,915號(hào)。制備溫和清潔組合物的另一種方法涉及將陰離子表面活性劑與兩性或陽離子混合物締合，以產(chǎn)生表面活性劑復(fù)合物。參見例如美國專利第4,443,362號(hào)；第4,726,915號(hào)；第4,186,113號(hào)；和第4,110,263號(hào)。不利的是，通過這兩種方法制備的溫和清潔組合物的發(fā)泡和清潔性能會(huì)較差。本申請(qǐng)人進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到，在某些應(yīng)用中希望清潔組合物是相對(duì)透明的。具體地，使用透明組合物常能有利地向消費(fèi)者提供高純的美觀標(biāo)志。但是，申請(qǐng)人認(rèn)識(shí)到在常規(guī)清潔劑中使用各種成分，包括例如聚合物增稠劑會(huì)使組合物混濁或不透明。因此，較難預(yù)測(cè)聚合物、表面活性劑和其他任選成分的組合能產(chǎn)生適合用作清潔劑并還具有高澄清度的組合物。
因此，申請(qǐng)人認(rèn)為需要不僅對(duì)和/或眼睛是溫和的而且還顯示相對(duì)高的澄清度、希望的泡沫性質(zhì)和/或其他希望的美學(xué)性質(zhì)的組合物。
發(fā)明概述 本發(fā)明提供溫和的清潔組合物以及降低各種個(gè)人護(hù)理組合物相關(guān)刺激性的方法，所述組合物和方法解決了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。具體地，根據(jù)本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施方式，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，使用能夠結(jié)合表面活性劑的未交聯(lián)線型丙烯酸共聚物材料可以制備對(duì)皮膚和/或眼睛的刺激性很低的個(gè)人護(hù)理組合物。在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明的溫和組合物與包含可比的聚合物材料相比，還具有相對(duì)高的澄清度，高發(fā)泡/泡沫穩(wěn)定性，和/或獨(dú)特的粘度特性。
本發(fā)明一個(gè)方面提供一種組合物，該組合物包含未交聯(lián)的線型丙烯酸共聚物和至少一種選自下組的表面活性劑陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑、非離子表面活性劑，以及它們的兩種或更多種的組合。
本發(fā)明另一個(gè)方面提供降低包含陰離子型、兩性和/或非離子型表面活性劑的組合物相關(guān)刺激性的方法，所述方法包括將未交聯(lián)的線型丙烯酸共聚物材料與至少一種選自下組的表面活性劑組合陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑，以及它們的兩種或更多種的組合。
本發(fā)明的另一個(gè)方面提供對(duì)人體一部分進(jìn)行清潔但降低了對(duì)人體的刺激性的方法，該方法包括使哺乳動(dòng)物的身體與刺激性降低的組合物接觸，所述組合物包含陰離子和/或兩性表面活性劑和未交聯(lián)的線型丙烯酸共聚物材料。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的聚合物、可比的低分子量聚合物和可比的較高分子量的聚合物與表面活性劑結(jié)合的相對(duì)能力的圖示說明。
圖2是在兩種溶液中添加陰離子表面活性劑相關(guān)的理想化張力測(cè)量數(shù)據(jù)的圖示說明。
圖3是本發(fā)明的組合物相關(guān)張力測(cè)量數(shù)據(jù)的圖示說明。
優(yōu)選實(shí)施方式的描述 在此所用術(shù)語“低分子量”聚合物表示采用凝膠滲透色譜法(GPC)(用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)標(biāo)準(zhǔn)物校正)測(cè)定，其數(shù)均分子量(Mn)約小于或等于100,000的聚合物。在一些優(yōu)選實(shí)施方式中，低分子量聚合物是分子量約為5,000-80,000Mn，優(yōu)選約10,000-50,000Mn，更優(yōu)選約15,000-40,000Mn的聚合物。
申請(qǐng)人:發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的組合物具有獨(dú)特和未預(yù)料的性質(zhì)組合，所述性質(zhì)包括相對(duì)低的刺激性和相對(duì)高的澄清度。具體地，在低刺激性方面，申請(qǐng)人測(cè)量本發(fā)明組合物在結(jié)合表面活性劑、C90、ΔCMC、TEP和ΔTEP(按本文中定義)的相對(duì)功效，并發(fā)現(xiàn)它們明顯好于包含可比的商業(yè)可得較高分子量聚合物的組合物，至少和包含其他低分子量聚合物的組合物同樣良好。例如，圖1中示出與表面活性劑結(jié)合的本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的聚合物(曲線11)，可比的低分子量聚合物(由奧瑞提(Orafti)以“Inutec SP-1”商品名銷售，曲線12)，可比的較高分子量的聚合物(由諾紛(Noveon)按Carbopol AquaSF-1銷售，曲線13)的圖10。這種能力可通過以下方式測(cè)量，使用向前滴定張力測(cè)量試驗(yàn)(Forward Titration Tensiomtry Test)計(jì)算聚合物和表面活性劑的ΔCMC，如下面所述，該試驗(yàn)中較高的ΔCMC表示表面活性劑與聚合物的結(jié)合程度較高，將ΔCMC作為聚合物濃度的變量繪制的曲線表明本發(fā)明的聚合物締合表面活性劑的相對(duì)功效。由圖1可知，本發(fā)明的聚合物能在相對(duì)較低濃度下與表面活性劑有效締合，與所示可比的聚合物材料相比，在較高濃度時(shí)在與表面活性劑締合方面顯示未預(yù)料的顯著功效。
雖然本申請(qǐng)人并不希望受到任何操作理論的限制，但是申請(qǐng)人認(rèn)為適用于本發(fā)明方法的聚合物材料的作用是至少部分降低個(gè)人護(hù)理組合物的刺激性，其具體方式是結(jié)合表面活性劑(游離(未結(jié)合的)表面活性劑分子和/或，尤其是表面活性劑的游離(未結(jié)合的)膠束)來降低從可組合物獲得的刺激皮膚和/或眼睛的引起刺激的游離膠束的濃度。即，申請(qǐng)人認(rèn)識(shí)到在特定組合物中表面活性劑的游離膠束的相對(duì)含量會(huì)影響該組合物對(duì)皮膚和/或眼睛的相對(duì)刺激性，其中，較高含量的游離膠束會(huì)引起較高水平的刺激，而較低含量的游離膠束引起的刺激較低。聚合物材料通過在形成游離膠束之前和/或達(dá)到特定刺激水平之前與表面活性劑和/或表面活性劑膠束結(jié)合，所述聚合物材料降低了組合物中未結(jié)合的表面活性劑膠束的濃度，使得能夠在組合物中加入較高濃度的表面活性劑。這種在形成游離膠束之前所需的表面活性劑濃度的理想轉(zhuǎn)變?cè)趫D2中示出。
圖2是顯示向兩種組合物添加陰離子表面活性劑有關(guān)的理想化表面張力數(shù)據(jù)的曲線圖20，其中，一種組合物包含本發(fā)明的聚合物材料，一種比較組合物不含聚合物材料。表面張力可采用常規(guī)張力測(cè)量技術(shù)(在下面描述其實(shí)例)測(cè)量，曲線21示出不含聚合物材料的組合物的表面張力隨組合物中添加的陰離子表面活性劑量的增加的變化。曲線25示出包含聚合物材料的組合物的表面張力隨其中添加陰離子表面活性劑量的增加的變化。在曲線21中，向溶液中加入表面活性劑時(shí)，表面活性劑趨于停留在液/氣界面上，因而降低了溶液的表面張力，直到基本上全部表面被填滿。在下文中表面活性劑的“臨界膠束濃度(CMC)”即點(diǎn)22之后，基本上所有加入組合物的表面活性劑在溶液中形成游離膠束，形成游離膠束對(duì)溶液表面張力并不具有有益的作用，而是會(huì)增加與組合物相關(guān)的刺激性。通過比較，如曲線25所示，將陰離子表面活性劑加入包含本發(fā)明聚合物材料的溶液中，該表面活性劑自身排列在液/氣界面上同時(shí)并與聚合物材料結(jié)合，直到與曲線21相比CMC(點(diǎn)26)轉(zhuǎn)向明顯更高的表面活性劑濃度，在此點(diǎn)，加入的表面活性劑趨于形成游離膠束。
按照上面所述，申請(qǐng)人認(rèn)識(shí)到，衡量特定低分子量的聚合物材料結(jié)合表面活性劑的功效的一個(gè)度量可以表示為通過將聚合物材料與陰離子表面活性劑組合形成刺激性降低的組合物所達(dá)到的“ΔCMC”。在此所用的“ΔCMC”定義為通過以下方式獲得的數(shù)值(a)測(cè)定以下組合物的CMC(i)包含陰離子表面活性劑和聚合物材料的本發(fā)明特定組合物，和(ii)(i)所述組合物的“比較組合物”，該組合物的CMC是采用下面實(shí)施例中定義的向前滴定張力測(cè)量法或者相反滴定張力測(cè)量法測(cè)定的；和(b)從組合物(i)獲得的CMC值減去組合物(ii)獲得的CMC值。如本文中所用，包含陰離子表面活性劑和聚合物材料的特定組合物的“比較組合物”指由和陰離子表面活性劑/聚合物材料組合物相同的相對(duì)重量百分比的相同組分組成的組合物，只是該陰離子表面活性劑/聚合物材料組合物的聚合物在比較組合物中被相同相對(duì)重量百分比的水取代。例如，對(duì)由7％陰離子表面活性劑、15％兩性表面活性劑、5％低分子量聚合物、5％甘油和68％水(所有百分?jǐn)?shù)是以組合物總重量為基準(zhǔn)計(jì)的重量百分?jǐn)?shù))組成的陰離子表面活性劑/聚合物材料組合物的比較組合物是由7％陰離子表面活性劑、15％兩性表面活性劑、5％甘油和73％水組成的組合物。通過進(jìn)一步的實(shí)例，按照以下方式可以方便地確定本發(fā)明特定聚合物材料與特定表面活性劑的結(jié)合能力，即，測(cè)量溶液中只包含聚合物材料和表面活性劑的組合物(例如，12％表面活性劑/3％低分子量聚合物/85％水)和溶液中只包含表面活性劑的比較組合物(例如，12％表面活性劑/88％水)的CMC值，從前者減去后者得到ΔCMC。
申請(qǐng)人:發(fā)現(xiàn)，未交聯(lián)的線型丙烯酸共聚物材料與陰離子、非離子和/或兩性表面活性劑，優(yōu)選至少一種陰離子和/或兩性表面活性劑的組合會(huì)產(chǎn)生顯著正的ΔCMC(因此刺激性顯著降低)，這樣即使不比添加比較聚合物相關(guān)的ΔCMC(刺激性降低)更好，至少達(dá)到一樣的良好效果。在一些實(shí)施方式中，優(yōu)選選擇未交聯(lián)的線型丙烯酸共聚物材料用于本發(fā)明的方法，使得采用逆向滴定張力測(cè)量試驗(yàn)對(duì)所得刺激性降低的組合物測(cè)得的ΔCMC為正值。在一些更優(yōu)選的實(shí)施方式中，選擇未交聯(lián)的線型丙烯酸共聚物材料以獲得刺激性降低的組合物，該組合物采用逆向滴定張力測(cè)量試驗(yàn)測(cè)得的ΔCMC大于或等于約+80，更優(yōu)選大于或等于約+100，更優(yōu)選大于或等于約+120，甚至更優(yōu)選大于或等于+200，最優(yōu)選大于或等于+300。在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中，用于本發(fā)明的未交聯(lián)的線型丙烯酸共聚物聚合物是采用逆向滴定張力測(cè)量試驗(yàn)測(cè)定具有以下ΔCMC的聚合物，即ΔCMC大于或等于約+400，更優(yōu)選大于或等于約+450，甚至更優(yōu)選大于或等于約+500，最優(yōu)選大于或等于約+600。
申請(qǐng)人:認(rèn)識(shí)到，特定組合物的“TEP值”與該組合物對(duì)皮膚和/或眼睛的刺激性直接相關(guān)，TEP值通常通過經(jīng)上皮滲透性試驗(yàn)(Trans-EpithelialPermeability Test，“TEP Test”)測(cè)定，該試驗(yàn)在體外毒理學(xué)技術(shù)第86號(hào)方案(Invittox Protocol Number 86)(1994年5月)中提出(其內(nèi)容通過參考結(jié)合于本文)并在以下實(shí)施例中詳細(xì)描述。更具體地，與較低TEP值的組合物相比(其對(duì)皮膚和/或眼睛的刺激性水平較高)，組合物具有較高TEP值時(shí)對(duì)皮膚和眼睛的刺激性較小。申請(qǐng)人認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的方法適合用于制備具有相對(duì)高的TEP值/較低刺激性的個(gè)人護(hù)理組合物。例如，在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明方法制備的組合物的TEP值至少大于或等于約1.5。在一些更優(yōu)選的實(shí)施方式中，根據(jù)本發(fā)明方法制備的組合物具有的TEP值至少大于或等于約2，至少大于或等于約2.5，甚至更優(yōu)選至少大于或等于約3，最優(yōu)選至少大于或等于約3.5。在一些特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，混合物具有的TEP值至少大于或等于約4.0，甚至更優(yōu)選大于或等于約4.5。
此外，為了確定采用本發(fā)明方法制備的包含陰離子表面活性劑和聚合物材料的組合物與不含聚合物材料的比較組合物相比，何時(shí)具有減小的刺激性并表達(dá)減小刺激性的程度，申請(qǐng)人在本文中將本發(fā)明組合物的術(shù)語“ΔTEP”為定義為通過以下方式獲得的值(a)測(cè)量以下組合物的TEP(i)包含陰離子表面活性劑和聚合物材料的本發(fā)明組合物，和(ii)這類組合物的比較組合物；和(b)從陰離子表面活性劑/聚合物材料組合物的TEP值減去比較組合物的TEP值。本發(fā)明一些刺激性降低的優(yōu)選組合物包括ΔTEP至少約為+0.5的那些組合物。一些更優(yōu)選的低刺激性組合物包括ΔTEP至少約為+0.75，更優(yōu)選至少約為+1的那些組合物。一些特別優(yōu)選的刺激性降低的組合物包括ΔTEP至少約為+1.2，更優(yōu)選至少約為+1.5，最優(yōu)選至少約為+1.8的那些組合物。
如上面所示，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，CMC的正位移與組合物相關(guān)的TEP較高和刺激性較低相關(guān)。因此，在此所用術(shù)語“低刺激性組合物”一般表示包含陰離子表面活性劑和一種或多種能與表面活性劑結(jié)合的聚合物材料的組合物，該組合物采用逆向滴定張力測(cè)量試驗(yàn)測(cè)定具有正的ΔCMC，通過體外毒理學(xué)技術(shù)方案(Invittox Protocol)(結(jié)合于本文)測(cè)定具有正ΔTEP值(即，該組合物的TEP值大于其比較組合物)。一些優(yōu)選的低刺激性組合物具有上述優(yōu)選ΔCMC和ΔTEP值的組合(并包括至少一個(gè)ΔCMC和至少一個(gè)ΔTEP的優(yōu)選、更優(yōu)選和最優(yōu)選的任意組合)。
申請(qǐng)人:還認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明能夠制備不僅刺激性較低而且還具有所需澄清度、流變性和/或發(fā)泡性質(zhì)的組合物。具體地，申請(qǐng)人測(cè)量了本發(fā)明組合物的澄清度(采用下面描述的澄清度試驗(yàn)，其中較高透射百分率的組合物比較低透射百分率的組合物更透明)和組合物的濁度(通過下面描述的濁度試驗(yàn)，其中，較低NTU值的組合物比較高NTU值的組合物透明)，并出乎意料地發(fā)現(xiàn)，與包含其他低分子量聚合物和/或高分子量聚合物的比較組合物相比，這種組合物具有未預(yù)料的相對(duì)高的澄清度。例如，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明的組合物具有的澄清度比比較組合物高最多約2.6倍或更高。在一些優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明的組合物通過澄清度試驗(yàn)測(cè)定的澄清度至少約為90％透射度。在一些更優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明組合物具有的澄清度至少約為93％透射度，更優(yōu)選至少約為95％透射度，最優(yōu)選至少約為97％透射度，在一些優(yōu)選實(shí)施方式中至少約為98％。在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明組合物的濁度小于約100NTU，優(yōu)選小于約50NTU，更優(yōu)選小于約20NTU，最優(yōu)選小于約10NTU，在一些優(yōu)選實(shí)施方式中小于約5NTU。
此外，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)隨著加入更多的聚合物，雖然一些較高分子量的聚合物會(huì)增加組合物相關(guān)的粘度和屈服點(diǎn)，但是本發(fā)明的聚合物對(duì)其加入的組合物的流變性影響相對(duì)較小。因此，在一些實(shí)施方式中，加入較大量的本發(fā)明聚合物能明顯減小刺激性，但不會(huì)產(chǎn)生粘度太高而無法個(gè)人有效使用的組合物。
用于本發(fā)明組合物的聚合物材料優(yōu)選是適合與陰離子和/或兩性表面活性劑締合的組合物，是未交聯(lián)的線型丙烯酸共聚物，能夠減輕通常與表面活性劑體系相關(guān)的眼睛和皮膚的刺激而不會(huì)明顯提高形成粘度。未交聯(lián)的線型聚合物優(yōu)選是低分子量的，通過凝膠滲透色譜法(GPC)，用聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)標(biāo)準(zhǔn)物校準(zhǔn)測(cè)定的數(shù)均分子量(除非另外表明，在本文所用的所有數(shù)均分子量(Mn)表示按照這種方式測(cè)定的分子量)為小于或等于100,000。共聚物緩和劑(mitigant)是由至少兩種單體組分聚合形成的。第一單體組分選自一種或多種含至少一個(gè)羧酸基團(tuán)的α，β-烯鍵式不飽和單體。這種酸基團(tuán)可源自一元酸或二元酸，二羧酸的酸酐，二元酸單酯，以及它們的鹽。第二單體組分經(jīng)疏水改性(相對(duì)于第一單體組分)，選自一種或多種含C1-C9烷基的α，β-烯鍵式不飽和的非酸單體，包括(甲基)丙烯酸的C1-C9直鏈或支鏈烷基酯，C1-C10直鏈或支鏈羧酸乙烯酯，以及它們的混合物。在本發(fā)明一個(gè)方面，第二單體組分由下式表示 CH2＝CRX 式中，R是氫或甲基；X是-C(O)OR1或-OC(O)R2；R1是C1-C9直鏈或支鏈烷基；R2是氫或C1-C9直鏈或支鏈烷基。在本發(fā)明的另一個(gè)方面，R1和R2是C1-C8直鏈或支鏈烷基，又一方面，R1和R2是C2-C5直鏈或支鏈烷基。
示例的第一單體組分包括(甲基)丙烯酸，衣康酸，檸康酸，馬來酸，富馬酸，巴豆酸，烏頭酸，以及它們的混合物。示例的第二單體組分包括(甲基)丙烯酸乙酯，(甲基)丙烯酸丁酯，(甲基)丙烯酸2-乙基己酯，甲酸乙烯酯，乙酸乙烯酯，乙酸1-甲基乙烯酯，丙酸乙烯酯，丁酸乙烯酯，2-乙基己酸乙烯酯，新戊酸乙烯酯，新癸酸乙烯酯，以及它們的混合物。如本文所用，術(shù)語“(甲基)丙烯酸”和“(甲基)丙烯酸酯”意味著包括丙烯酸的相應(yīng)甲基衍生物和相應(yīng)丙烯酸烷基酯。例如，“(甲基)丙烯酸”表示丙烯酸和/或甲基丙烯酸，“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸烷基酯和/或甲基丙烯酸烷基酯。
本發(fā)明的未交聯(lián)的線型丙烯酸共聚物緩和劑可以通過本領(lǐng)域已知的自由基聚合反應(yīng)技術(shù)合成。本發(fā)明一個(gè)方面，以聚合反應(yīng)介質(zhì)中所有單體的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，第一單體組分與第二單體組分的用量范圍約為20:80重量％至約50∶50重量％。本發(fā)明另一個(gè)方面，以聚合反應(yīng)介質(zhì)中所有單體的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，第一單體組分與第二單體組分的重量比值約為35:65重量％，又一個(gè)方面，第一單體組分與第二單體組分的重量比值約為25:75重量％。
在另一個(gè)方面，可以采用乳液聚合技術(shù)合成本發(fā)明的未交聯(lián)的線型丙烯酸共聚物緩和劑。在典型的乳液聚合中，在合適反應(yīng)器中，在混合攪拌條件下將所述單體的混合物加入乳化表面活性劑例如陰離子表面活性劑(如，硫酸脂肪醇酯或磺酸烷基酯)在適量水中的溶液以制備單體乳液。該乳液通過任意常規(guī)方法去氧，例如用氮?dú)夤呐荩缓笸ㄟ^添加聚合催化劑(引發(fā)劑)如過硫酸鈉，或其他任何合適的加成聚合催化劑物引發(fā)聚合反應(yīng)，如乳液聚合領(lǐng)域公知的那樣。攪拌聚合反應(yīng)介質(zhì)直到聚合反應(yīng)結(jié)束，通常持續(xù)約4-16小時(shí)。需要時(shí)，在添加引發(fā)劑之前可加熱單體乳液至約70-95℃的溫度范圍。未反應(yīng)的單體可以通過加入更多催化劑來消除，這種方式為乳液聚合反應(yīng)領(lǐng)域所熟知。然后產(chǎn)生的聚合物乳液產(chǎn)物從反應(yīng)器排出并經(jīng)包裝后儲(chǔ)存或使用。任選地，可以在乳液從反應(yīng)器排出之前調(diào)節(jié)其pH或其他物理特性和化學(xué)特性。通常，產(chǎn)物乳液的總固含量約為10-50重量％。通常，產(chǎn)物乳液的聚合物總含量(聚合物固體)約為15-45重量％，一般不大于約35重量％。
一個(gè)方面，采用聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)標(biāo)準(zhǔn)物校準(zhǔn)的凝膠滲透色譜法(GPC)進(jìn)行測(cè)定，本發(fā)明的線型共聚物緩和劑的數(shù)均分子量(Mn)小于或等于100,000。本發(fā)明的另一個(gè)方面，分子量范圍約為5,000-80,000Mn，在另一個(gè)方面約為10,000-50,000Mn，在又一方面約為15,000-40,000Mn。
在本發(fā)明一個(gè)方面，在用18重量％NaOH溶液中和至pH為7的去離子水中，聚合物固體濃度為5重量％條件下，線型共聚物緩和劑的粘度為小于或等于500mPa·s(布氏RVT，20rpm，1號(hào)心軸)。在另一個(gè)方面，粘度范圍約為1-500mPa·s，在又一個(gè)方面，約為10-250mPa·s，在還一個(gè)方面，約為15-150mPa·s。
按照本發(fā)明方法的優(yōu)選實(shí)施方式，各種陰離子表面活性劑可以與本發(fā)明的聚合物材料組合形成刺激性較低的組合物。因此，根據(jù)一些實(shí)施方式，合適的陰離子表面活性劑包括選自以下類型的表面活性劑烷基硫酸鹽，烷基醚硫酸鹽，烷基單甘油醚硫酸鹽，烷基磺酸鹽，烷基芳基磺酸鹽，烷基磺基琥珀酸鹽，烷基醚磺基琥珀酸鹽，烷基磺基琥珀酰胺酸鹽，烷基氨基磺基琥珀酸鹽，烷基羧酸鹽，烷基酰氨基醚羧酸鹽，烷基琥珀酸鹽，脂肪酰肌氨酸鹽，脂肪酰氨基酸，脂肪酰牛氨酸鹽，脂肪烷基磺基乙酸鹽，烷基磷酸鹽，以及它們的兩種或更多種的混合物。一些優(yōu)選陰離子表面活性劑的例子包括以下表面活性劑以及它們的混合物 下式的烷基硫酸鹽 R′-CH2OSO3X′； 下式的烷基醚硫酸鹽 R′(OCH2CH2)vOSO3X′； 下式的烷基單甘油醚硫酸鹽
下式的烷基單甘油酯硫酸鹽
下式的烷基單甘油酯磺酸鹽
下式的烷基磺酸鹽 R′-SO3X′； 下式的烷基芳基磺酸鹽
下式的烷基磺基琥珀酸鹽
下式的烷基醚磺基琥珀酸鹽
下式的烷基磺基琥珀酰胺酸鹽
下式的烷基氨基磺基琥珀酸鹽
下式的烷基羧酸鹽 R′—(OCH2CH2)w-OCH2CO2X′； 下式的烷基酰氨基醚羧酸鹽
下式的烷基琥珀酸鹽
下式的脂肪酰肌氨酸鹽
下式的脂肪酰氨基酸
下式的脂肪酰牛氨酸鹽
下式的脂肪烷基磺基乙酸鹽
下式的烷基磷酸鹽
式中， R’是具有7-22個(gè)碳原子，優(yōu)選7-16個(gè)碳原子的烷基， R’1是具有1-18個(gè)碳原子的，優(yōu)選8-14個(gè)碳原子的烷基， R′2是天然或合成的I-氨基酸的取代基， X′選自下組堿金屬離子、堿土金屬離子、銨離子和被1-3個(gè)取代基取代的銨離子，所述各取代基可以相同或不同，可以選自下組具有1-4個(gè)碳原子的烷基和具有2-4個(gè)碳原子的羥烷基，和 v是1-6的整數(shù)； w是0-20的整數(shù)。
根據(jù)一些實(shí)施方式，本發(fā)明的陰離子表面活性劑優(yōu)選包含一種或多種烷基醚硫酸鹽或它們的混合物。在一些更優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的陰離子表面活性劑包含聚氧乙烯十三烷基醚硫酸鈉。聚氧乙烯十三烷基醚硫酸鈉是硫酸化乙氧基化十三烷基醇的鈉鹽，一般符合下式，C13H27(OCH2CH2)nOSO3Na，其中，n的值為1-4，該表面活性劑可以從伊利諾斯州北費(fèi)爾德的斯坦帕公司(Stepan Company of Northfield，Illinois)以“Cedapal TD-403M.”商品名購得。
本文所用的術(shù)語“兩性”表示以下含義1)同時(shí)含酸位點(diǎn)和堿位點(diǎn)的分子，例如同時(shí)含氨基(堿性)和酸(如，羧酸，酸性)官能團(tuán)的氨基酸；或2)在同一分子中同時(shí)具有正電荷和負(fù)電荷的兩性分子。后者的電荷或依賴于組合物的pH或不依賴于組合物的pH。兩性材料的例子包括但不限于烷基甜菜堿和酰氨基烷基甜菜堿。在此揭示的兩性表面活性劑沒有抗衡離子。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能容易地認(rèn)識(shí)到在本發(fā)明組合物的pH條件下，兩性表面活性劑通過具有平衡正電荷和負(fù)電荷而呈電中性，或者它們具有抗衡離子如堿金屬、堿土金屬或銨抗衡離子。
適合用于本發(fā)明的兩性表面活性劑的例子包括但不限于兩性羧酸鹽，例如烷基兩性乙酸鹽(單或雙)；烷基甜菜堿；酰氨基烷基甜菜堿；酰氨基烷基磺基甜菜堿(sultaine)；兩性磷酸鹽；磷酸化咪唑啉，如磷酸甜菜堿和焦磷酸甜菜堿；羧基烷基烷基聚胺；烷基亞氨基-二丙酸鹽；烷基兩性甘氨酸鹽(單或雙)；烷基兩性丙酸鹽(單或雙)；N-烷基β-氨基丙酸；烷基聚氨基羧酸鹽；以及它們的混合物。
合適的兩性羧酸鹽化合物的例子包括下式的那些化合物 A-CONH(CH2)xN+R5R6R7 其中， A是具有7-21個(gè)碳原子，例如10-16個(gè)碳原子的烷基或烯基； x是2-6的整數(shù)； R5是氫或含2-3個(gè)碳原子的羧烷基； R6是含2-3個(gè)碳原子的羥烷基，或者是下式的基團(tuán) R8-O-(CH2)nCO2- 其中， R8是有2-3個(gè)碳原子的亞烷基，n為1或2；和 R7是含2-3個(gè)碳原子的羧烷基； 合適的烷基甜菜堿的例子包括下式的化合物 B-N+R9R10(CH2)pCO2- 式中， B是具有8-22個(gè)碳原子，如8-16個(gè)碳原子的烷基烯基； R9和R10各自獨(dú)立地是有1-4個(gè)碳原子的烷基或羥烷基；和 p為1或2。
用于本發(fā)明的優(yōu)選甜菜堿是月桂基甜菜堿，可從英國西米德蘭(WestMidlands)的阿爾伯特和威爾遜有限公司(Albright & Wilson)以“Empigen BB/J.”購得。
合適的酰氨基烷基甜菜堿的例子包括下式表示的化合物 D-CO-NH(CH2)q-N+R11R12(CH2)mCO2- 其中， D是有7-21個(gè)碳原子，如7-15個(gè)碳原子的烷基或烯基； R11和R12各自獨(dú)立地是有1-4個(gè)碳原子的烷基或羥烷基； Q是2-6的整數(shù)；m為1或2。
一種酰氨基烷基甜菜堿是椰油酰胺丙基甜菜堿，可從弗吉尼亞州荷帕威的戈德施密特化學(xué)品公司(Goldschmidt Chemical Corporation)以“Tegobetaine L7.”購得。
合適的酰氨基烷基磺基甜菜堿的例子包括下式的那些化合物
其中， E是有7-21個(gè)碳原子，如7-15個(gè)碳原子的烷基或烯基； R14和R15各自獨(dú)立地是有1-4個(gè)碳原子的烷基或羥烷基； r是2-6的整數(shù)；和 R13是有2-3個(gè)碳原子的亞烷基亞羥烷基； 在一個(gè)實(shí)施方式中，酰氨基烷基磺基甜菜堿是椰油酰胺丙基羥基磺基甜菜堿(camidopropyl hydroxysultaine)，可從新澤西州堪伯瑞的羅恩-普朗克公司(Rhone-Poulenc Inc.)以“Mirataine CBS.”商品名購得。
合適的兩性磷酸鹽化合物的例子包括下式表示的那些化合物
其中， G是有7-21個(gè)碳原子，如7-15個(gè)碳原子的烷基或烯基； s是2-6的整數(shù)； R16是氫或有2-3個(gè)碳原子的羧烷基； R17是含2-3個(gè)碳原子的羥烷基，或者下式表示的基團(tuán) R19-O-(CH2)t-CO2- 其中， R19是具有2-3個(gè)碳原子的亞烷基或亞羥烷基，和 t為1或2；和 R18是有2-3個(gè)碳原子的亞烷基或亞羥烷基。
在一個(gè)實(shí)施方式中，兩性磷酸鹽化合物是月桂酰兩性PG-乙酸磷酸鈉(sodium lauroampho PG-acetate phosphate)，可從新澤西州帕特森的莫納工業(yè)公司(Mona Industries)以“Monateric 1023”商品名購得，這些在美國專利第4,380,637號(hào)中披露，該專利內(nèi)容通過參考結(jié)合于本文。
合適的磷酸甜菜堿的例子包括下式表示的那些化合物
其中，E，r，R1，R2和R3如上定義。在一個(gè)實(shí)施方式中，磷酸甜菜堿均聚物是在美國專利第4,215,064號(hào)，第4,617,414號(hào)和第4,233,192號(hào)中披露的那些，這些專利的內(nèi)容通過參考納入本文。
合適的焦磷酸甜菜堿的例子包括下式表示的那些化合物
其中，E，r，R1，R2和R3如上定義。在一個(gè)實(shí)施方式中，焦磷酸甜菜堿化合物是在美國專利第4,382,036號(hào)，第4,372,869號(hào)和第4,617,414號(hào)中披露的那些，這些專利的內(nèi)容通過參考納入本文。
合適的羧基烷基聚胺的例子包括下式表示的那些
其中， I是含8-22個(gè)碳原子，如8-16個(gè)碳原子的烷基或烯基； R22是有2-3個(gè)碳原子的羧烷基； R21是有2-3個(gè)碳原子的亞烷基，和 u是1-4的整數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明可以使用任意適量的聚合物材料和表面活性劑。在一些優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明的組合物包含大于零至約6重量％的聚合物材料(以組合物的總重量中聚合物材料活性量為基準(zhǔn))。在一些更優(yōu)選的實(shí)施方式中，組合物包含約0.1-4.5重量％的聚合物材料，更優(yōu)選約0.3-3.5重量％的聚合物材料，甚至更優(yōu)選約0.5-2.5重量％的聚合物材料。在一些優(yōu)選實(shí)施方式中，本發(fā)明的組合物包含大于零至約30重量％的陰離子/兩性表面活性劑(以組合物總重量中陰離子和/或兩性表面活性劑的活性量為基準(zhǔn))。在一些更優(yōu)選的實(shí)施方式中，組合物包含約1-25重量％的陰離子/兩性表面活性劑，更優(yōu)選包含約5-25重量％的陰離子/兩性表面活性劑，甚至更優(yōu)選約9-20重量％的陰離子/兩性表面活性劑。
按照本發(fā)明，通過混合兩種或多種流體的常規(guī)方法將聚合物材料和陰離子/兩性表面活性劑混合。例如，包含至少一種聚合物材料，基本由至少一種聚合物材料組成或者由至少一種聚合物材料組成的一種或多種組合物可以與包含至少一種陰離子和/或兩性表面活性劑，基本由陰離子和/或兩性表面活性劑組成或由陰離子和/或兩性表面活性劑組成的一種或多種組合物通過傾倒、混合、逐滴加入、移液管加入、泵送等以下方式，使用常規(guī)設(shè)備如機(jī)械攪拌槳葉、攪拌槳等將包含聚合物材料或表面活性劑的組合物的其中一種組合物以任意順序加入其他組合物或與其他組合物混合。根據(jù)一些實(shí)施方式，該組合步驟包括將包含陰離子和/或兩性表面活性劑的組合物混入包含聚合物材料的組合物或與之組合。根據(jù)其他一些實(shí)施方式，該組合步驟包括將包含聚合物材料的組合物混入包含陰離子和/或兩性表面活性劑的組合物或與之組合。
按照本發(fā)明方法的組合步驟組合制得的低刺激性組合物，以及包含聚合物材料的任一組合物可以進(jìn)一步包含各種其他組分，非排他地包括一種或多種非離子和/或陽離子表面活性劑、珠光劑或遮光劑、增稠劑、第二調(diào)理劑、保濕劑、螯合劑以及改善組合物的外觀、觸感和香氣的添加劑，例如著色劑、芳香劑、防腐劑、pH調(diào)節(jié)劑等。
各種非離子表面活性劑適合用于本發(fā)明。合適的非離子表面活性劑的例子包括但不限于脂肪醇酸或酰胺乙氧基化物、單甘油酯乙氧基化物、山梨聚糖酯乙氧基化物、烷基聚糖苷以及它們的混合物等。一些優(yōu)選的非離子表面活性劑包括多元醇酯的聚氧乙烯衍生物，其中，多元醇酯的聚氧乙烯衍生物具有以下特性(1)源自以下(a)和(b)，(a)含8-22個(gè)碳原子，優(yōu)選10-14個(gè)碳原子的脂肪酸，和(b)選自以下的多元醇山梨醇、山梨聚糖、葡萄糖、α-甲基葡糖苷、每個(gè)分子上平均具有約1-3個(gè)葡萄糖殘基的多聚葡萄糖、甘油、季戊四醇以及它們的混合物，(2)平均含有約10-120，優(yōu)選約20-80個(gè)環(huán)氧乙烷單元；和(3)每摩爾多元醇酯的聚氧乙烯衍生物平均具有約1-3個(gè)脂肪酸殘基。這種優(yōu)選的多元醇酯的聚氧乙烯衍生物包括但不限于PEG-80山梨聚糖月桂酸酯和聚山梨酯20(Polysorbate 20)。PEG-80山梨聚糖月桂酸酯是用平均約80摩爾環(huán)氧乙烷乙氧基化的月桂酸的山梨聚糖單酯，可從特拉華州威明頓的ICI表面活性劑公司(ICI surfancants of Wilmington，Delaware)以“Atlas G-4280”商品名購得。聚山梨酯20是山梨醇和山梨醇酐的混合物與約20摩爾環(huán)氧乙烷縮合的月桂酸單酯，可從特拉華州威明頓的ICI表面活性劑公司以“Tween 20”商品名購得。
另一類合適的非離子表面活性劑包括長(zhǎng)鏈烷基葡糖苷或者多聚葡萄糖苷(polyglucoside)，它們是以下(a)與(b)的縮合產(chǎn)物(a)含6-22個(gè)碳原子，優(yōu)選8-14個(gè)碳原子的長(zhǎng)鏈醇，(b)葡萄糖或含葡萄糖的聚合物。優(yōu)選的烷基葡糖苷其每個(gè)分子包含約1-6個(gè)葡萄糖殘基。優(yōu)選的葡糖苷是癸基葡糖苷，是癸醇與葡萄糖聚合物的縮合產(chǎn)物，可從新澤西州的豪伯肯的罕克公司(Henkel Corporation ofHoboken，New Jersey)以商品名“Plantaren 2000”購得。
適合用于本發(fā)明的一類陽離子表面活性劑包括烷基季銨(quaternaries)(單，二或三)、芐基季銨、酯季銨、乙氧基化季銨、烷基胺以及它們的混合物，其中，烷基具有6-30個(gè)碳原子，優(yōu)選有8-22個(gè)碳原子。
各種商業(yè)可得的第二調(diào)理劑如揮發(fā)性硅酮提供了附加特性，例如提供頭發(fā)光澤，這類第二調(diào)理劑適用于本發(fā)明。在一個(gè)實(shí)施方式中，揮發(fā)性硅酮調(diào)理劑在大氣壓下的沸點(diǎn)低于約220℃。以組合物總重量為基準(zhǔn)計(jì)，揮發(fā)性硅酮調(diào)理劑的含量約為0-3％，如0.25-2.5％，或約0.5-1.0％。合適的揮發(fā)性硅酮的例子不排他性地包括聚二甲基硅氧烷、聚二甲基環(huán)硅氧烷、六甲基二硅氧烷、環(huán)二甲基硅氧烷(cyclomethicone)流體，如聚二甲基環(huán)硅氧烷(可從密西根州馬里蘭的道科寧公司(Dow Corning Corporation of Midland，Michigan)以商品名“DC-345”購得)，以及它們的混合物，優(yōu)選包括環(huán)二甲基硅氧烷流體。
各種能夠向個(gè)人清潔組合物提供增濕和調(diào)理性能的商業(yè)可得的保濕劑適合用于本發(fā)明。以組合物總重量為基準(zhǔn)計(jì)，保濕劑的含量約為0-10％，如0.5-5％，或者約為0.5-3％。合適保濕劑的例子不排他性地包括以下1)水溶性液體多元醇，選自下組甘油、丙二醇、己二醇、丁二醇、二丙二醇以及它們的混合物；2)下式的聚(亞烷基)二醇HO-(R”O(jiān))b-H，其中R”是有2-3個(gè)碳原子的亞烷基，b是2-10的整數(shù)；3)下式的甲基葡萄糖的聚乙二醇醚 CH3-C6H10O5-(OCH2CH2)c-OH，其中，c是5-25的整數(shù)；4)脲；和5)它們的混合物，而甘油是優(yōu)選的保濕劑。
合適螯合劑的例子包括能夠保護(hù)并保存本發(fā)明組合物的那些螯合劑。較好地，螯合劑是乙二胺四乙酸(“EDTA”)，更優(yōu)選EDTA四鈉，可從密西根州馬里蘭的陶氏化學(xué)公司(Dow Chemical Company of Midland，Michigan)以商品名“維爾烯100XL”購得，以組合物總重量為基準(zhǔn)，螯合劑含量約為0-0.5％，或者約0.05-0.25％。
合適的防腐劑包括Quaternium-15，可從密西根州馬里蘭的道科寧公司(DowCorning Corporation of Midland，Michigan)以商品名“Dowicil 200”購得，以組合物總重量為基準(zhǔn)計(jì)，其含量約為0-0.2％，或者約為0.05-0.10％。
本發(fā)明的方法還包括在上述組合步驟之前，之后或同時(shí)的任意步驟，用于將一種或多種上述的任選組分混入或引入包含聚合物材料和/或陰離子和/或兩性表面活性劑的組合物中。雖然在一些實(shí)施方式中，混合的順序并不重要，但是在其他實(shí)施方式中，優(yōu)選預(yù)摻混一些組分如芳香劑和非離子表面活性劑，然后將這些組分加入到包含聚合物材料和/或陰離子表面活性劑的組合物中。
在一些實(shí)施方式中，采用本發(fā)明方法制備的低刺激性組合物優(yōu)選用作或用于個(gè)人護(hù)理組合物/產(chǎn)品中。如本文中所用，術(shù)語“個(gè)人護(hù)理”涉及為化妝/健康護(hù)理等目的而用于身體或體內(nèi)的組合物/產(chǎn)品。例如，個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品包括但不限于以下用于皮膚護(hù)理、嬰兒護(hù)理、口腔護(hù)理、傷口護(hù)理、衛(wèi)生防護(hù)、清潔、婦女健康的產(chǎn)品，睡眠相關(guān)的產(chǎn)品，化妝、美容的皮膚學(xué)，眼護(hù)理、耳護(hù)理、指甲護(hù)理、脫毛、毛發(fā)護(hù)理、防曬、抗老化、抗唑瘡等。這種產(chǎn)品類型的例子包括但不限于洗發(fā)香波(shampoo)、洗滌劑、浴液、凝膠、洗液、霜?jiǎng)?、擦劑和其他施用劑，衛(wèi)生巾，襯墊，棉栓，繃帶，牙刷，木棉(floss)，牙科條帶(dental strip)，微型皮膚磨削裝置等。如上面所示，申請(qǐng)人意外地發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明方法能夠使這類個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品的制劑對(duì)皮膚和/或眼睛的刺激性降低，并且具有所需美學(xué)性能的其他任選組合。
根據(jù)其他一些優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明提供以低刺激性的方式對(duì)身體的一部分，包括皮膚、毛發(fā)、牙齒、陰道等，優(yōu)選皮膚或毛發(fā)進(jìn)行處理和/或清潔的方法，該方法包括使哺乳動(dòng)物的身體與本發(fā)明低刺激性組合物接觸的步驟。
按照本發(fā)明，可以采用接觸身體，優(yōu)選哺乳動(dòng)物的皮膚和/或毛發(fā)的常規(guī)方式。在一些優(yōu)選實(shí)施方式中，所述接觸步驟包括將本發(fā)明低刺激性組合物施用于人的皮膚和/或頭發(fā)。
本發(fā)明的清潔方法進(jìn)一步包括通常與清潔頭發(fā)和皮膚相關(guān)的各種任選的附加步驟，包括例如，涂抹肥皂，漂洗步驟等。
實(shí)施例 以下實(shí)施例說明了本發(fā)明的一些實(shí)施方式，但不以任何方式構(gòu)成限制。
在本發(fā)明方法中以及以下實(shí)施例中使用以下的透上皮滲透性試驗(yàn)，張力測(cè)量試驗(yàn)，Mn和C90測(cè)量。
經(jīng)上皮滲透性試驗(yàn)(“TEP試驗(yàn)”) 按照在體外毒理學(xué)技術(shù)(Invittox)第86號(hào)方案(1994年5月)提出的“經(jīng)上皮滲透性(TEP)試驗(yàn)”測(cè)定指定制劑預(yù)期的對(duì)眼睛和/或皮膚的刺激性，該試驗(yàn)內(nèi)容通過參考納入本文。一般而言，產(chǎn)品對(duì)眼睛和/或皮膚可能的刺激性可通過以下方式評(píng)價(jià)，即確定產(chǎn)品對(duì)細(xì)胞層滲透性的作用，如由熒光素通過該層的滲漏來確定。馬-達(dá)二氏犬腎(MDCK)細(xì)胞單層在24孔板中的微孔插片上生長(zhǎng)至匯合，該孔板的下部孔中含有培養(yǎng)液或試驗(yàn)緩沖劑。產(chǎn)品可能的刺激性通過測(cè)量細(xì)胞單層與稀釋液接觸15分鐘后產(chǎn)品對(duì)細(xì)胞單層滲透性屏障的損害來評(píng)價(jià)。滲透性屏障損害通過測(cè)量30分鐘后滲漏至下部孔中的熒光素鈉的量，如分光光度滴定測(cè)定來評(píng)價(jià)。熒光素滲漏相對(duì)于測(cè)試材料的濃度繪制曲線，以確定EC50(測(cè)試材料造成50％的最大染料滲漏，即對(duì)滲透性屏障50％的損害)。評(píng)分越高表明制劑越溫和。
使生長(zhǎng)在微孔膜上的MDCK細(xì)胞層與測(cè)試樣品接觸是第一種事件即發(fā)生在與眼睛接觸時(shí)的刺激性的模型。在體內(nèi)，因?yàn)榧?xì)胞之間存在緊密連接，角膜上皮的最外層形成可選擇性滲透的阻擋層。在與刺激物接觸時(shí)，上述緊密連接分離，因而除去了滲透阻擋。流體被吸入上皮細(xì)胞的下層和間質(zhì)，使膠原薄層分離，導(dǎo)致不透明性。TEP試驗(yàn)測(cè)定了刺激物對(duì)生長(zhǎng)在微孔插片上的MDCK細(xì)胞層中細(xì)胞之間的緊密連接處的破壞作用。由分光光度滴定測(cè)定損害，即測(cè)量標(biāo)記染料(熒光素鈉)通過細(xì)胞層和微孔膜滲漏至下部孔的量。
張力測(cè)量滴定試驗(yàn) 測(cè)量表面活性劑溶液的表面張力的已知方法是Wilhelmy懸片法(Holmberg，K.；Jonsson，B.；Kronberg，B.；Lindman，B.surfactants and Polymer in AqueousSolution，Wiley & Sons，第347頁)。該方法中，將一薄片浸沒在液體中，測(cè)量由液體施加在薄片上的向下作用力。然后，根據(jù)薄片上的作用力以及薄片的尺寸測(cè)定液體的表面張力。還已知可通過測(cè)量一定濃度范圍內(nèi)的表面張力來確定臨界膠束濃度(CMC)。
Wilhelmy懸片法的儀器可以商業(yè)購得。在以下實(shí)施例中，使用具有鉑制Wilhelmy薄片的Kruss K12張力儀(北卡羅來納州馬修斯的美國克魯斯公司(Kruss USA，Mathews，NC)測(cè)定各樣品在一定濃度范圍的表面張力。該試驗(yàn)可以向前或者逆向進(jìn)行。在任一情況，樣品容器都含有一些初始溶液，在該溶液中的Wilhelmy薄片測(cè)量表面張力。然后，在樣品容器中給料加入第二溶液，攪拌，然后再用Wilhelmy薄片進(jìn)行探測(cè)。按照美國克魯斯公司的慣例，下文將在滴定開始之前加入第二溶液的樣品容器中最初存在的溶液稱作初始溶液，而在滴定期間給料加入樣品容器的溶液在下面被稱作給料溶液。
在向前滴定中，初始溶液的濃度小于給料溶液的濃度。在向前滴定試驗(yàn)中，初始溶液是不含表面活性劑的HLPC級(jí)水(新澤西，費(fèi)舍爾科學(xué)公司(FischerScientific，NJ))。給料溶液是與聚合物締合的表面活性劑和HLPC級(jí)水(新澤西，費(fèi)舍爾科學(xué)公司)的溶液，表面活性劑的濃度為5750毫克/升。處理前制備大量原料溶液，即4升給料表面活性劑溶液；將該表面活性劑加入HLPC級(jí)水(新澤西，費(fèi)舍爾科學(xué)公司)至濃度為5750毫克/升。
在開始向前滴定時(shí)，在樣品容器中加入30毫升初始溶液。測(cè)量該初始溶液的表面張力，然后在該樣品容器中加入1體積量的給料溶液。攪拌該溶液至少5分鐘，然后進(jìn)行下一個(gè)表面張力測(cè)量。加入至少40體積量的給料溶液并在加入后測(cè)量表面張力。所有滴定表面活性劑的濃度從0毫克/升-至少3500毫克/升。按照這種過程進(jìn)行的試驗(yàn)在下面稱作向前滴定張力測(cè)量試驗(yàn)。
或者，在逆向滴定中，初始溶液的濃度高于給料溶液的濃度。在逆向滴定試驗(yàn)中，給料溶液是不含表面活性劑(即0毫克/升)的HLPC級(jí)水(新澤西，費(fèi)舍爾科學(xué)公司)。完全濃縮制劑用HLPC級(jí)水(新澤西，費(fèi)舍爾科學(xué)公司)稀釋至約5重量％。然后，將該5％稀釋溶液加入樣品容器，該溶液即初始溶液。測(cè)量該初始溶液的表面張力，然后在樣品容器中加入30毫升體積的給料溶液。攪拌溶液至少5分鐘，然后進(jìn)行下一個(gè)表面張力測(cè)量。重復(fù)該給料、攪拌然后測(cè)量的過程，直到稀釋達(dá)到至少0.0008％。按照這種過程進(jìn)行的試驗(yàn)在下面稱作逆向滴定張力測(cè)量試驗(yàn)。
由原始重量測(cè)量數(shù)據(jù)，按照以下方式可以確定每一樣品的CMC。首先，根據(jù)高濃度數(shù)據(jù)部分，即高于該圖最低點(diǎn)的濃度數(shù)據(jù)部分?jǐn)M合水平線的方程，其很好擬合成表面張力基本恒定的區(qū)域，例如，圖3中的線段31所示。然后，根據(jù)低濃度而表面張力高于以上獲得的水平線的數(shù)據(jù)擬合直線方程，例如如圖3中線段32所示。然后，將這兩個(gè)線段/方程33的交叉點(diǎn)定義為該樣品的CMC。
C90測(cè)量 締合表面活性劑的聚合物所具有的C90如下計(jì)算。制備8種包含在HPLC級(jí)水中的聚合物的組合物，聚合物濃度(按毫克/升)分別為0、50、100、175、250、375、500和750。通過向前達(dá)張力測(cè)量滴定試驗(yàn)測(cè)定具有特定表面活性劑的各組合物相關(guān)的CMC。然后用這些數(shù)據(jù)計(jì)算包含聚合物的各組合物的ΔCMC。根據(jù)擬合成合適曲線的這些ΔCMC數(shù)據(jù)和/或ΔCMC隨聚合物濃度變化的曲線，確定其ΔCMC值為濃度750毫克/升的聚合物組合物的ΔCMC值的90％的聚合物組合物的最低濃度，這種濃度值代表了這種聚合物和表面活性劑組合的C90值。例如可以參照實(shí)施例1的過程。
分子量測(cè)定 聚合物樣品的數(shù)均分子量(Mn)可通過GPC法，使用聚合物實(shí)驗(yàn)室制造的PL-220高溫GPC儀器進(jìn)行測(cè)定。該儀器與Compaq Dell OptiPlex GX270計(jì)算機(jī)整合，該計(jì)算機(jī)帶有Waters Empower Pro LC/GPC軟件。將約0.02克聚合物樣品溶解在5毫升二甲基乙酰胺(DMAc)中，其中含有250ppmBHT和0.05摩爾NaNO3。對(duì)該測(cè)試樣品溶液溫和振動(dòng)約2小時(shí)，并用0.45微米PTFE一次性過濾盤過濾。色譜條件如下 流動(dòng)相DMAc，具有250ppm BHT和0.05m NaNO3，70℃，1.0毫升/分鐘 樣品量100微升 柱設(shè)置PLgel(預(yù)柱+2x Mixed-B)，全部10微米，串聯(lián) 檢測(cè)器折射率檢測(cè)器 校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)物PMMA 實(shí)施例1 下面實(shí)施例說明與高分子量聚合物材料相比，本發(fā)明的一些聚合物與表面活性劑締合并減小刺激性的功效。
如下所述制備包含用水配制的源自甲基丙烯酸和丙烯酸乙酯的未交聯(lián)的線型丙烯酸共聚物的組合物(E1-E5)，其中，以聚合物介質(zhì)中所有單體的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，甲基丙烯酸:丙烯酸乙酯的比值約為25:75％％，該共聚物Mn約為15,000-40,000，得自諾紛公司(Noveon，Inc.)(“Ex.-968”)，制備不含聚合物的比較組合物(C1)，含高分子量聚合物的比較組合物(C2-C8)，和低分子量聚合物的比較組合物(C9-C15)。采用在此所述的向前滴定張力測(cè)量試驗(yàn)計(jì)算具有表面活性劑聚氧乙烯十三烷基醚硫酸鈉(TDES)的各組合物的CMC、ΔCMC和ΔCMC/，結(jié)果示于表2。
表1* *按照％重量/重量表不 表1中組合物按以下方式制備在燒杯中加入HPLC級(jí)水(50.0份)。如果有聚合物則將聚合物加入水中，進(jìn)行混合。對(duì)含卡波泊爾Aqua SF-1的溶液，然后用20％氫氧化鈉溶液(按需)調(diào)節(jié)生成的各溶液的pH，直到最終pH約為7.0。然后在其中加入余量的水。
采用向前滴定張力測(cè)量法，測(cè)定表1中組合物的臨界膠束濃度(CMC)。根據(jù)比較組合物C1的CMC，計(jì)算各組合物的ΔCMC，并將這些值隨聚合物濃度的變化繪制在圖1中，說明該聚合物締合表面活性劑(和降低刺激性)的功效。
表2


在表2中還示出各組合物的功效，功效在此定義為ΔCMC(毫克/升)與聚合物濃度的比值。功效是聚合物在指定濃度下締合表面活性劑量的度量。
為了更好評(píng)價(jià)各聚合物的功效隨其濃度變化的差異，表2中也示出了ΔCMC/750，ΔCMC/750在此定義為特定濃度時(shí)的ΔCMC與聚合物濃度為750毫克/升時(shí)的組合物的ΔCMC的比值(乘以100得到％數(shù)值)。ΔCMC/750提供了聚合物隨其濃度升高而使功效喪失的程度的度量標(biāo)準(zhǔn)。例如，AquaSF-1在聚合物濃度僅約為250ml/L時(shí)其ΔCMC/750達(dá)到92％，而Inutec SP-1的ΔCMC/750直到聚合物約為500毫克/升才能達(dá)到92％。這種現(xiàn)象可設(shè)想是，雖然Aqua SF-1的聚合物濃度大于250毫克/升時(shí)傾向于提供相對(duì)較少的附加TDES締合，而Inutec SP-1在濃度大于500毫克/升時(shí)能夠締合相對(duì)顯著量的附加表面活性劑。聚合物和表面活性劑組合的“C90值”是聚合物最低濃度，在該濃度條件，按照上述通過向前滴定張力測(cè)量試驗(yàn)測(cè)定，包含聚合物和表面活性劑的組合物的ΔCMC/750等于90％。如上面所示，比較SF-1聚合物和TDES的C90值小于約250毫克/升，而Inutec SP-1聚合物和TDES的C90值大于約250毫克/升(約500毫克/升)，而Ex.-968和TDES的C90值大于約250毫克/升(并且大于約500毫克/升)。
實(shí)施例2 下面實(shí)施例說明與其他低分子量聚合物材料相比，本發(fā)明的一些聚合物在締合表面活性劑以及降低刺激方面的功效。
采用下面描述的向前滴定張力測(cè)量試驗(yàn)計(jì)算組合物(E1-5)以及比較組合物的CMC，ΔCMC，功效，ΔCMC/750以及C90，結(jié)果見表3，所述比較組合物包含標(biāo)為“PA-18”的低分子量十八碳烯/馬來酸酐共聚物與表面活性劑椰油酰胺丙基甜菜堿(CAPB)。
采用向前滴定張力測(cè)量試驗(yàn)，測(cè)定組合物的臨界膠束濃度(CMC)。根據(jù)比較組合物C1的CMC，計(jì)算各組合物的ΔCMC。
表3

如表3所示，Ex.-968聚合物和CAPB的C90值大于約250毫克/升(大于500毫克/升)。
實(shí)施例3 以下實(shí)施例說明與包含其他低分子量聚合物材料和高分子量聚合物材料相比，本發(fā)明的一些實(shí)施方式的組合物的顯著澄清度。
制備本發(fā)明的組合物E6以及比較組合物C21-C23，并測(cè)定各組合物的澄清度。
表4
*按％w/w表不 表4的各組合物如下獨(dú)立制備 在燒杯中加入水(50.0份)。然后攪拌下在燒杯中獨(dú)立地加入下面的組分直到形成的各混合物是均相的Ex.-968、Aqua SF-1或Inutec SP-1(根據(jù)實(shí)施例)、Cedepal TD403MF-D、特高甜菜堿L7-V、Merquat S、維爾烯(Versene)100XL和Nipasept。然后，用20％氫氧化鈉溶液的檸檬酸溶液調(diào)節(jié)產(chǎn)生的溶液的pH直到最終pH約為6.3-6.6。然后加入余量水。
通過澄清度試驗(yàn)測(cè)定各樣品的澄清度，該試驗(yàn)過程包括制備待測(cè)組合物的1厘米室的樣品，使用Agilent 8453紫外-可見分光光度計(jì)，以1厘米室，在800納米波長(zhǎng)下測(cè)量所述樣品的透光率％。結(jié)果示于表5。
表5 實(shí)施例4 本實(shí)施例進(jìn)一步說明與包含其他低分子量聚合物材料和/或高分子量聚合物相比，本發(fā)明的組合物的澄清度。
采用如下濁度試驗(yàn)測(cè)定五種銷售的清潔產(chǎn)品的濁度使用濁度分析儀(Mircro 100濁度計(jì)，HF科學(xué)公司)，用蒸餾水(NTU＝0)作為標(biāo)準(zhǔn)物，按濁度分析儀濁度單位(NTU)測(cè)定含表面活性劑的組合物的濁度。在6個(gè)微量螺帽小瓶(70mm x 25mm)中填入測(cè)試樣品至接近頂部，以100rpm進(jìn)行離心直到除去所有氣泡。離心后，用紙巾擦拭各樣品小瓶以除去所有污垢，然后放置在濁度計(jì)中。將樣品放置在濁度計(jì)中并獲取讀數(shù)。讀數(shù)穩(wěn)定后記錄NTU值。將小瓶轉(zhuǎn)四分之一圈，讀取并記錄另一個(gè)讀數(shù)。重復(fù)該步驟直到讀取四個(gè)讀數(shù)。四個(gè)讀數(shù)中最小的讀數(shù)記為濁度值。對(duì)NTU值大于或等于約90的組合物評(píng)價(jià)為混濁。
五個(gè)商品如下強(qiáng)生嬰兒洗發(fā)香波(Johnson’s Baby Shampoo)(JBS)，該產(chǎn)品含有標(biāo)簽上列出的成分(水，PEG-80山梨聚糖月桂酸酯，椰油酰胺丙基甜菜堿，聚氧乙烯十三烷基醚硫酸鈉，甘油，月桂基兩性甘氨酸鹽(Lauroamphoglycinate)，PEG-150二硬脂酸酯(Distearate)，月桂醇聚醚-13羧酸鈉(Sodium Laureth-13 Carboxylate)，芳香劑(Fragrance)，聚季銨鹽-10，EDTA四鈉，季銨鹽-15(Quaternium-15)，檸檬酸，D&C 10號(hào)黃)；強(qiáng)生嬰兒護(hù)發(fā)素(JBS Detangling)，含有標(biāo)簽上列出的成分(水，椰油酰胺丙基甜菜堿，PEG-80山梨聚糖月桂酸酯，聚氧乙烯十三烷基醚硫酸鈉，PEG 150二硬脂酸酯，芳香劑，聚季銨鹽-10，EDTA四鈉，季銨鹽-15，檸檬酸，F(xiàn)D&C 40號(hào)紅，D&C 10號(hào)黃)；帶有天然熏衣草花的強(qiáng)生嬰兒洗發(fā)香波(JBS Lavender)，含有標(biāo)簽上列出的成分(水，PEG-80山梨聚糖月桂酸酯，椰油酰胺丙基甜菜堿，聚氧乙烯十三烷基醚硫酸鈉，甘油，月桂基兩性甘氨酸二鈉，PEG 150二硬脂酸酯，月桂醇聚醚-13羧酸鈉，芳香劑(熏衣草和甘菊(Lavender &Chamomile))，聚季銨鹽-10，EDTA四鈉，季銨鹽-15，Ext D&C 2號(hào)紫)；強(qiáng)生嬰兒全身洗液(HTT)，含有標(biāo)簽上列出的成分(水/Eau，椰油酰胺丙基甜菜堿，PEG-80山梨聚糖月桂酸酯，月桂醇聚醚硫酸鈉(Sodium Laureth Sulfate)，PEG-150二硬脂酸酯，EDTA四鈉，氯化鈉，聚季銨鹽-10，芳香劑，季銨鹽-15，檸檬酸)；強(qiáng)生嬰兒草莓味全身潤(rùn)膚露(Johnson’s Kids Head-to-Toe BodyWash Berry Breeze)(Johnson’s Kids)，含有標(biāo)簽上列出的成分(水，PEG-80山梨聚糖月桂酸酯，椰油酰胺丙基甜菜堿，聚氧乙烯十三烷基醚硫酸鈉，甘油，PEG150二硬脂酸酯，月桂基兩性甘氨酸二鈉，月桂醇聚醚-13羧酸鈉，芳香劑，聚季銨鹽-10，EDTA四鈉，季銨鹽-15，F(xiàn)D&C 40號(hào)紅，D&C 33號(hào)紅)。
將6克Ex.-968和SF-1的樣品獨(dú)立地加入上述五種商品的各94克的樣品中，通過濁度試驗(yàn)測(cè)定各新的組合物的濁度。所有測(cè)定結(jié)果示于表6。
表6 由表5可見，實(shí)施例C21(不含任何聚合物)和實(shí)施例E6(含Ex.-968)澄清度優(yōu)良，透射度分別為99.1％和98.8透射度。但是實(shí)施例C22(含Aqua SF-1)和C23(含Inutec SP-1)的澄清度明顯較低。這些結(jié)果在表6中進(jìn)一步得到證實(shí)。聚合物Ex.968加入到各種透明基料中時(shí)具有優(yōu)異的澄清度(低濁度(與不含任何附加聚合物的透明制劑相比)，而Aqua SF-1的澄清度明顯較差(較高濁度)。雖然三種聚合物(Aqua SF-1，Inutec SP-1和Ex.968)都減輕了刺激性，但是只有Ex.968提供透明的制劑。
實(shí)施例5 本實(shí)施例進(jìn)一步說明根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方式的組合物的相對(duì)較低的刺激性。
表7
表8 按照表7中的量制備組合物AA和BB。參見表8，實(shí)施例AA(有7.5重量％的Ex.968)的TEP評(píng)分明顯高于實(shí)施例BB(有7.5重量％的Ex.968)。即使聚合物量在6.0重量％之上，增加Ex.968量導(dǎo)致明顯改進(jìn)的制劑溫和度。
權(quán)利要求
1.一種個(gè)人護(hù)理組合物，該組合物包含低分子量的未交聯(lián)的線型丙烯酸共聚物和至少一種選自下組的表面活性劑陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑、非離子表面活性劑，以及它們的兩種或更多種的組合。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，組合物的澄清度至少約為90％透射度。
3.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，組合物的澄清度至少約為95％透射度。
4.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，組合物的濁度小于約20NTU。
5.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，組合物的濁度小于約10NTU。
6.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述共聚物和所述至少一種表面活性劑的C90大于約250毫克/升。
7.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述共聚物和所述至少一種表面活性劑的C90大于約500毫克/升。
8.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述共聚物的數(shù)均分子量約為5,000-80,000。
9.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述共聚物的數(shù)均分子量約為10,000-50,000。
10.如權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述共聚物源自至少一種第一單體組分和至少一種第二單體組分，所述第一單體組分選自含至少一個(gè)羧酸基團(tuán)的α，β-烯鍵式不飽和單體，所述第二單體組分選自含C1-C9烷基的α，β-烯鍵式不飽和的非酸單體。
11.如權(quán)利要求10所述的組合物，其特征在于，所述共聚物在聚合物固體濃度為5重量％，且用18重量％NaOH溶液中和至pH為7的去離子水中的粘度小于或等于500mpa·s。
12.如權(quán)利要求11所述的組合物，其特征在于，所述第一單體組分選自(甲基)丙烯酸、衣康酸、檸康酸、馬來酸、富馬酸、巴豆酸、烏頭酸，以及它們的兩種或更多種的混合物。
13.如權(quán)利要求11所述的組合物，其特征在于，所述第二單體組分選自由下式表示的單體
CH2＝CRX
式中，R是氫或甲基；X是-C(O)OR1或-OC(O)R2；R1是C1-C9直鏈或支鏈烷基；R2是氫或C1-C9直鏈或支鏈烷基。
14.如權(quán)利要求11所述的組合物，其特征在于，所述第二單體組分選自下組(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、乙酸乙烯酯、乙酸1-甲基乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、2-乙基己酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、新癸酸乙烯酯，以及它們的兩種或更多種的混合物。
15.如權(quán)利要求11所述的組合物，其特征在于，所述第一單體組分選自(甲基)丙烯酸構(gòu)成的組，所述第二單體組分選自至少一種(甲基)丙烯酸C1-C9烷基酯構(gòu)成的組。
16.如權(quán)利要求11所述的組合物，其特征在于，以聚合介質(zhì)中單體的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，所述第一單體組分與所述第二單體組分的比值約為20:80重量％至50:50(重量/重量)。
17.一種個(gè)人護(hù)理組合物，該組合物包含未交聯(lián)的線型丙烯酸共聚物和至少一種表面活性劑，所述未交聯(lián)的線型丙烯酸共聚物源自至少一種選自含至少一個(gè)羧酸基團(tuán)的α，β-烯鍵式不飽和單體的單體組分和至少一種選自含C1-C9烷基的α，β-烯鍵式不飽和的非酸單體的單體組分；所述表面活性劑選自下組陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑，以及它們的兩種或更多種的組合，其中，所述組合物的澄清度至少約為90％透射度，所述共聚物和至少一種表面活性劑的C90大于約500毫克/升。
18.一種包含權(quán)利要求1所述的組合物的個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品。
19.如權(quán)利要求13所述的個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品，其特征在于，所述產(chǎn)品選自下組洗發(fā)香波、洗滌劑、浴液、凝膠、洗液、霜?jiǎng)⒉羷?，以及它們的兩種或更多種的組合。
20.一種對(duì)人體的至少一部分進(jìn)行清潔的方法，該方法包括將權(quán)利要求1所述的組合物施涂在身體上。
全文摘要
提供包含低分子量的未交聯(lián)的線型丙烯酸共聚物以及至少一種選自下組的表面活性劑的組合物陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑，以及它們的兩種或更多種的組合，并提供了使用這種組合物的方法。
文檔編號(hào)C08F220/06GK101535354SQ200780041566
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2007年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月9日
發(fā)明者J·J·利布里茲, R·M·沃爾特勒, M·費(fèi)沃拉, K·塔瑪瑞塞維 申請(qǐng)人:強(qiáng)生消費(fèi)者公司