香料油乳液的制作方法

专利名称：香料油乳液的制作方法
技术领域：
本申请涉及具有极性油相的水包油乳液，所述极性油相被非烷氧基化的水溶性乳化聚合物所乳化。在第二个方面，提供了包含该乳液的产品，如化妆制品。在第三个方面，提供了一种制备该产品的生产方法。
背景技术：
通常用适当的乳化表面活性剂来稳定乳液，这些乳化表面活性剂由于它们的两亲结构而处于油/水界面处，从而稳定分散的液滴。然而，这些表面活性剂典型地显示具有缺点，它们会渗透并可能刺激皮肤、眼睛和头皮，并且通常产生较差的皮肤感觉。此外，用常规表面活性剂制备乳液在加工期间典型需要应用加热，这也是不利的，因为这不仅限制了将热敏性成分包括在内的可能性，而且还限制了其中可实施制造方法的场所类型-安全性和其他问题可能会例如禁止在某些需要的场所生产该乳液。
包括烷氧基化表面活性剂在内的常规表面活性剂的另一缺点是它们可能导致物质在破乳后再次乳化-破乳允许递送被乳化的物质，而再次乳化，例如在洗涤/淋浴期间向皮肤施用个人清洁组合物后，会降低所需的有益效果(因为在此实施例中，乳化了的润肤剂和活性物质被从皮肤上洗去了)。
常规表面活性剂的另一缺点是它们不能够令人满意地乳化极性油-许多香料油属于这个范畴。
US 6,403,109提出了包含香料油的水包油乳液。示例性的乳化剂是乙氧基化物质，然而其存在上文所述的问题。
已知且已发现，具有高度不连续相的浓缩乳液(其中该不连续相包含水或油)可应用于众多技术中，如燃料、化妆品和食品-这些乳液的日常实施例是蛋黄酱(其可典型地在水中包含约70％的植物油)。还已发现，这些浓缩乳液可应用于化妆品领域，因为该浓缩物可稳定地包含例如高浓度的润肤剂、润湿剂和防晒剂，然后可使用简单的冷混合方法将它们稀释，以获得所需的最终产品。参考了美国专利US4,606,913和US 5,976,604，这两个专利提出了浓缩乳液。
基于上述考虑，研发降低对人类皮肤和薄膜刺激性的水包油乳液将是有益的。此外，研发更直接作用于其所施用的底物如人类皮肤或织物并在破乳后显示具有减弱的再乳化倾向的乳液将是有利的。此外，研发极性油可在其中被令人满意地乳化的乳液将是有利的。
发明概述依照本发明的第一个方面，提供了一种乳液，所述乳液包含不连续油相、连续水相和乳化剂，其中所述乳化剂包含一种或多种非烷氧基化的水溶性乳化聚合物，其中所述或每种非烷氧基化的水溶性乳化聚合物具有的重均分子量为至少5.0E-21g(3000道尔顿)，并且其中，在20℃测定时，所述油相具有的介电常数为6.5至14。
本文所用术语“乳化聚合物”包括具有表面活性的聚合物。
本文所用的与水溶性乳化聚合物有关的术语“非烷氧基化的”是指不包含烷氧基的聚合物，即分子中无-OR基团(其中R包括烷基部分)，其既不在聚合物的主链上，也不作为连接在主链或其它位置上的侧链。
本文所用词汇“油”包括在环境条件下为液体的水不混溶性物质；在环境条件下为固体的物质，所述物质具有的熔点小于100℃，并且可熔化形成水不混溶性液体；和上述物质的混合物。
本文所用术语“水包油”或“o/w”是指，油相分散于水相中，以使水相为连续相，而油相为不连续相；本文所用术语“油包水”或“w/o”是指水分散于油相中。
依照本发明的第二个方面，提供了个人护理产品、保健产品和洗衣用产品，所述产品包含本发明第一个方面中指定的乳液。
依照本发明的第三个方面，提供了用于制备指定产品的生产方法。
发明详述除非另外指明，本文所有关于全体组合物的重量、量度和浓度均在25℃测量。
除非另外指明，本文所涉及组合物的所有百分比均为全体组合物(即含有的所有组分之和)的重量百分比，并且所有比率均为重量比率。
除非另外指明，聚合物分子量均为重均分子量。
除非另外指明，在本文中涉及的所有文献源的内容均全文引入本文以供参考。
除了提出的实际测量值的具体实施例之外，本文所参考的数值应视为受单词“约”限制。
依照本发明的乳化剂包含非烷氧基化的水溶性乳化聚合物。本发明聚合物可乳化极性油，并且所得乳液比非聚合的乳化剂更直接。依照本发明，水溶性乳化聚合物所具有的分子量为至少5.0E-21g(3000道尔顿)，因为若低于此量，则所得乳液具有不好的皮肤感觉。皮肤感觉随着分子量的增加而得到改善，并且依照本发明的水溶性乳化聚合物所具有的分子量优选高于1.2E-20g(7500道尔顿)，更优选高于1.5E-20g(9000道尔顿)，还更优选高于1.7E-20g(10,000道尔顿)。
该乳化聚合物的分子量优选不超过2.2E-19g(130千道尔顿)；超过此点，则水相的粘度可能达到阻碍乳化的程度，尤其是在典型使用的乳化聚合物浓度下和当按所述乳液的重量计内部油相的含量高于80％时。
有利地是，依照本发明的非烷氧基化水溶性乳化聚合物包括，25℃下测定时，其0.1％重量水溶液的表面张力为15至60mN/m(15至60达因/厘米)的那些。在此表面张力范围内，可观察到有益的乳化性质。
有利地是，本发明乳液中所含乳化剂总重量的至少50％重量，优选至少75％重量，更优选至少90％重量，是由一种或多种非烷氧基化的水溶性乳化聚合物组成的。高度有利地是，本发明乳液中所含的乳化剂仅由一种或多种依照本发明的非烷氧基化水溶性乳化聚合物组成。
令人惊奇地发现，依照本发明的非烷氧基化水溶性聚合物能够乳化极性油相，并能够减少现有技术中所遭遇到的问题。这可进行应用，而不管水溶性聚合物的化学性质，因此可使用具有完全不同化学性质的聚合物。依照本发明，可使用的非限制性水溶性聚合物包括烷基化的聚乙烯吡咯烷酮，如ISP Corp.以商品名“Ganex P904”市售的丁基化的聚乙烯吡咯烷酮；聚(甲基乙烯基醚/马来酸)钠盐的单烷基酯，包括聚(甲基乙烯基马来酸钠盐)的单丁基酯，如包括于ISPCorp.以商品名“EZ Sperse”市售的产品中；异丁烯/乙基马来酰亚胺/羟乙基共聚物，如包括于ISP Corp.以商品名“Aquafix FX64”市售的产品中；(3-二甲基氨丙基)异丁烯酰胺/3-异丁烯酰基酰胺丙基月桂基二甲基氯化铵，如包括于ISP Corp.以商品名Styleze W20市售的产品中。
有利地是，依照本发明的非烷氧基化水溶性聚合物具有成膜特性。此特性存在于具有较高分子量的聚合物中，尤其是重均分子量高于1.7E-20g(10,000道尔顿)的那些。与包括烷氧基化表面活性剂在内的传统表面活性剂相比，成膜特性可进一步增加皮肤感觉和乳液在底物上的亲和性。包含传统表面活性剂(包括烷氧基化表面活性剂)的干水包油乳液所遭受的不利之处是，它们在润湿时可能会再次乳化，然而本发明的非烷氧基化水溶性聚合物则较不易发生这种情况。当聚合物显示具有成膜特性时，可进一步增加亲和性，这是因为该薄膜可就地作用以保留油相。
依照本发明的乳液可包含按重量计0.1％至15％，优选0.1％至5％，更优选0.1％至2.5％的水溶性乳化聚合物。
在20℃测定时，依照本发明的极性油相具有介电常数范围为6.5至14。该介电常数优选为10至14，更优选12至14。介电常数越高，油相越极性。
表1中提供了介电常数在此范围内的油的实施例。
表1
该油相可包含一种或多种油，前提条件是油相的介电常数在指定范围内。
油相中所包含的物质可包括脂族或芳族烃、酯、醇、醚、碳酸盐、碳氟化合物、硅氧烷、氟硅氧烷，或它们的衍生物，前提条件是该油相具有指定范围内的介电常数。
有利地是，含于油相中的物质所具有的粘度范围为0.005至30,000cm2/s(0.5至3,000,000cst)，优选0.005至20,000cm2/s(0.5至2,000,000cst)，更优选0.005至3500cm2/s(0.5至350,000cst)。
该乳液可包括油相，按所述乳液的重量计，所述油相的含量可从按重量计几个百分比变化到最多超过百分之九十。典型地，该乳液可包含小于约50％重量的油相，但在一个非限制性实施方案中，本发明涉及具有浓缩内相或不连续油相的乳液，按所述乳液的重量计浓缩内相或不连续油相的含量为至少50％，优选至少70％，更优选至少80％，还更优选80％至93％。
依照本发明，乳液中的水相包含水，并且还包含额外的水溶性组分，如醇；湿润剂，包括多元醇(如甘油和丙二醇)；活性剂，如d-泛醇、维生素B3及其衍生物(如烟酰胺)和植物提取物；增稠剂和防腐剂。
优选地，在20℃，使用具有转速为20rpm的RV2锭子(Brookfield Engineering Laboratories-Stoughton Ma.)的型号为DV-III的Brookfield数字流变仪测定，该水相的粘度不超过2kg/ms(2000cps)。超过此点，则乳化可能变得极其困难，尤其是当内部油相为高含量时，如占所述乳液重量的80％至90％时。
依照本发明的乳液可被进一步加工，以制成最终组合物，其可以是个人护理组合物、保健组合物、洗衣用组合物或其它组合物。这些最终组合物可包含附加组分，这些附加组分的确切性质将取决于最终组合物的性质-例如，其可以是香料凝胶、呼吸软膏(vapour rubcream)或洗衣用组合物-因此此处不可能提出一份详尽的列表。其它组分的非限制性实施例包括溶剂(包括水)；增稠剂；湿润剂，如多元醇，包括甘油和丙二醇；颜料，包括有机和无机颜料；防腐剂；螯合剂，抗微生物剂、香料。虽然如前所述，大部分或实际上所有的所含乳化剂优选由指定的非烷氧基化的水溶性乳化聚合物组成，但也可包含表面活性剂，如非离子、阴离子、阳离子、两性离子和两性表面活性剂。
依照本发明的第二个方面，提供了依照本发明的乳液的制备方法。该方法包括以下步骤
(a)制备浓缩乳液，所述乳液包含按所述乳液的重量计至少50％的不连续油相、连续水相和乳化剂，其中所述乳化剂包含一种或多种非烷氧基化的水溶性乳化聚合物，其中所述或每种非烷氧基化水溶性乳化聚合物具有的重均分子量为至少5.0E-21g(3000道尔顿)，并且其中，在20℃下测定时，所述油相具有的介电常数为6.5至14。
步骤(a)中生成的浓缩乳液可凭它们自身的作用而作为产品。可供选择地，可实施步骤(b1)(b1)通过在持续搅拌下向该乳液中加入额外的水相，直至获得均匀的稠度，来稀释步骤(a)中生成的浓缩乳液。可在环境条件下进行混合。
在进一步的可供选择方案中，如果需要包含其它组分如化妆品组分的最终组合物，则可实施步骤(b2)至(d)(b2)制备最终组合物中所有其它组分的预混物；(c)持续搅拌下，将浓缩的乳液加入到该预混物中；(d)持续搅拌，直至获得具有均匀稠度的组合物。
有利地是，该方法包括附加步骤(e)持续搅拌直至获得所需的油相粒度。有利地是，油相粒度范围为1至20μm。
依照步骤(a)制备的浓缩乳液在最终组合物中的含量为0.01％至30％重量，优选0.25％至15％重量。
上述步骤(a)详细说明了浓缩乳液的制备。典型的浓缩乳液可包含1％至5％的水溶性乳化聚合物和6％至15％的水相，虽然这些范围不是限制性的。典型地，水相包含100％的水或水和其它水溶性组分的混合物。
以下是与步骤(a)操作有关的更详细的叙述首先，在搅拌下，将水溶性乳化聚合物加入到水相中。其后，在缓慢的搅拌下，将占油总重量2％至3％的不连续批料顺序滴定到该水相中，以在加入以下批料前获得均匀的稠度。持续进行此操作，直至加入占油总重量约20％的油。在第二步中，此时可在更剧烈的搅拌下较快地并以连续的方式加入剩余的油，直至获得包含所有油的均匀乳液。在第三步中，持续搅拌，直至获得均匀的稠度，显示具有在所需范围内的典型颗粒。所获得的浓缩乳液典型地包含按所述乳液的重量计高于70％，更通常为80％至93％的内部油相，并且形成了稳定的浓缩物，其可储存或运输至其它地方。
制备方法中的步骤(b2)涉及形成最终组合物中所有其它组分的预混物。这些其它组分的确切性质将取决于最终产品的性质，因此此处不可能提出一份详尽的列表。其它组分的非限制性实施例包括溶剂(包括水)；增稠剂；湿润剂，如多元醇，包括甘油和丙二醇；颜料，包括有机和无机颜料；防腐剂；螯合剂，抗微生物剂、香料。虽然在一个优选的实施方案中，大部分或实际上所有的所含乳化剂由指定的非烷氧基化的水溶性乳化聚合物组成，但也可包含表面活性剂，如非离子、阴离子、阳离子、两性离子和两性表面活性剂。
制备方法中的步骤(c)-(e)涉及将步骤(a)中的浓缩乳液加入到步骤(b2)的预混物中，搅拌以获得均匀的稠度，并且优选进一步搅拌，以获得所需的粒度。混合步骤不需要任何特殊的条件，并且可在室温和低剪切混合下进行。“冷混合”即，不运用加热而在环境条件下混合的可能性，是本发明的主要优点，因为这样使可进行工序(b2)-(e)的场所有了很大的灵活性。具体地讲，冷混合产生较少的安全性问题。
测定方法测定水溶性乳化聚合物的溶解度本文所用的与乳化聚合物有关的术语“水溶性”包括满足以下条件的聚合物室温下，1％重量的聚合物去离子水溶液对波长范围为455nm至800nm的光的透射比为至少90％。使聚合物溶液通过标准注射器过滤到孔径为450nm的1cm路径长度的比色皿中，使用准备从390nm至800nm进行扫描和记录的HP 8453分光光度计扫描，来进行测试。进行过滤，以除去不溶性组分。
表面张力的测定用于测定流体表面张力的方法是通常所谓的“Wilhelmy悬片法”。Wilhelmy悬片法是一种通用的方法，尤其适于随时间间隔测试表面张力。大体上，将已知周边的垂直片连接到天平上，然后测定由于变湿而产生的力。更具体地讲制成0.1％重量的水溶性乳化聚合物的去离子水溶液。然后将聚合物溶液倒入到干净且干燥的玻璃容器中，将溶液温度控制在25℃。将干净且热处理过的Wilhelmy悬片降至该液体的表面上。在悬片已到达液面后，测定从液体中移开悬片所需的力。
使用装置及相应设置如下装置Krüss张力计K12，产自Krüss GmbH，BorstelerChausee 85-99a，22453 Hamburg-Germany(参见www.kruess.com)。
悬片尺寸宽度19.9mm；厚度0.2mm；高度10mm测量设置浸入深度2mm，表面检测灵敏度0.01g，表面检测速度6mm/min，值10，线性采集，最大测定时间60秒。
将悬片浸入到流体中，并在装置的显示器上读出相应的表面张力值。使用说明可见于根据“Krüss GmbH Hamburg 1996”2.1版编辑的用户手册中。
测试极性油的介电常数在20℃下，使用由Scientifica(Princeton NJ)制造的870型液体介电常数仪，来进行测定。在达到平衡后(按照标准，测试五次，以获得稳定值)，记录读数。
实施例下列实施例进一步描述和证明了本发明范围内的优选实施方案。给出实施例仅是为了举例说明的目的，不应理解为是对本发明的限定，因为在不背离其范围的条件下可对其进行许多的改变。
实施例1香料凝胶
Electric Youth Plus芳香剂(香料油的组合)具有的介电常数为7.40。
制备浓缩的水包油乳液的步骤使用Kitchen Aid超强力搅拌器，搅拌EZ Sperse和7.5％重量的水，直至均匀。然后，以每分钟8克的速度加入芳香剂油，同时用设置在“4”挡的带有桨式附件的Kitchen Aid超强力搅拌器持续搅拌。由于高粘度，将该乳液接着用剩余的水稀释，同时用设置在“4”挡的带有桨式附件的Kitchen Aid超强力搅拌器持续搅拌。
制备香料凝胶的步骤使用带有桨式附件的Kitchen Aid超强力搅拌器，并且速度设置为“2”挡，来进行所有的混合操作。
将Seppigel 305分散在水中，并搅拌直至获得匀和的凝胶，此时加入香料o/w乳液，并搅拌直至形成具有均匀稠度的香料凝胶。
实施例2婴儿呼吸软膏
精油混合物具有的介电常数为13.39。
均匀地混合精油，然后掺入到具有以下组成的水包油乳液中
使用Kitchen Aid超强力搅拌器，搅拌水和EZ Sperse，直至均匀。然后，将精油加入到水/EZ Sperse中，同时用设置在“4”挡的带有桨式附件的Kitchen Aid超强力搅拌器持续搅拌，直至获得均匀的水包油乳液。
1辛酸/癸酸甘油三酯(和)丙烯酸钠共聚物，得自BASF2月桂基聚氧乙烯醚-4，得自Uniquema使用Kitchen Aid超强力搅拌器进行所有的搅拌操作。
制备以下预混物A.甘油和水B.1，2-己二醇、对羟基苯甲酸乙酯和苄醇C.Luvigel EM和Brij 30在制备好预混物后，搅拌下将预混物A加入到预混物B中，直至均匀。其后，加入预混物C，并搅拌直至获得匀和的霜膏稠度，此时同样在搅拌下，掺入AM 900。最后，加入浓缩的水包油乳液，并搅拌整个体系，直至获得具有均匀稠度的婴儿呼吸软膏。
应该理解，本发明所述的实施例和实施方案仅仅是说明性的，在不背离本发明范围的情况下，本领域的专业人员可以对其进行各种改变和变化。
发明详述中所有引用文献的相关部分均引入本文以供参考；任何文献的引用并不是认可其可作为要求保护的本发明的现有技术获得。
尽管已用具体实施方案来说明和描述了本发明，但对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作出许多其它的变化和修改。因此，有意识地在附加的权利要求书中包括本发明范围内的所有这些变化和修改。
权利要求
1.一种乳液，所述乳液包含(a)不连续油相；(b)连续水相；和(c)乳化剂；其中所述乳化剂包含一种或多种非烷氧基化的水溶性乳化聚合物；其中所述或每种非烷氧基化的水溶性乳化聚合物具有的重均分子量为至少约3000道尔顿；其中在约20℃测定时，所述油相具有的介电常数为约6.5至约14。
2.如权利要求1所述的乳液，其中按总乳化剂重量计至少约75％的乳化剂由一种或多种非烷氧基化的水溶性乳化聚合物组成。
3.如权利要求2所述的乳液，其中所述乳化剂仅由一种或多种非烷氧基化的水溶性乳化聚合物组成。
4.如权利要求1所述的乳液，当在25℃测定时，所述或每种非烷氧基化水溶性乳化聚合物的0.1％重量的水溶液具有的表面张力为约15至约60mN/m(约15至约60达因/厘米)。
5.如权利要求1所述的乳液，其中所述或每种水溶性乳化聚合物具有的分子量大于约10,000道尔顿。
6.如权利要求1所述的乳液，其中所述或每种乳化聚合物具有的分子量小于约130千道尔顿。
7.如权利要求1所述的乳液，其中所述一种或多种水溶性乳化聚合物中至少一种为成膜聚合物。
8.如权利要求1所述的乳液，其中所述乳化剂包括一种或多种所述水溶性乳化聚合物，所述水溶性乳化聚合物选自聚(甲基乙烯基醚/马来酸)钠盐的单烷基酯、烷基化的聚乙烯吡咯烷酮、对苯二酸酯聚酯和(3-二甲基氨丙基)异丁烯酰胺/3-异丁烯酰基酰胺丙基月桂基二甲基氯化铵、以及它们的混合物。
9.如权利要求1所述的乳液，其中所述油相具有的介电常数为约10至约14。
10.如权利要求1所述的乳液，其中所述油相具有的介电常数为约12至约14。
11.如权利要求1所述的乳液，其中包含在所述油相中的所述油或每种油具有的粘度范围为约0.005cm2/s至约30,000cm2/s。
12.如权利要求1所述的乳液，所述乳液包含大于约70％重量的所述油相。
13.如权利要求1所述的乳液，所述乳液包含约80％至约93％重量的所述油相。
14.一种包含如权利要求1所述乳液的产品，其中所述产品选自个人护理产品、保健产品和洗衣用产品。
15.如权利要求14所述的产品，其中所述个人护理产品选自露剂、洗发剂、化妆品和香料凝胶。
16.如权利要求15所述的产品，其中所述露剂为护手霜和爽身水。
17.如权利要求14所述的产品，其中所述保健产品为呼吸软膏。
18.一种乳液，所述乳液包含(a)不连续油相；(b)连续水相；和(c)乳化剂；其中所述乳化剂仅由一种或多种非烷氧基化的水溶性乳化聚合物组成；其中所述或每种非烷氧基化的水溶性乳化聚合物具有的重均分子量为至少约10,000道尔顿；其中在约20℃测定时，所述油相具有的介电常数为约6.5至约14。
19.一种乳液，所述乳液包含(a)不连续油相；(b)连续水相；和(c)乳化剂；其中所述乳化剂包含一种或多种非烷氧基化的水溶性乳化聚合物；其中所述或每种非烷氧基化的水溶性乳化聚合物具有的重均分子量为至少约10,000道尔顿；其中在约20℃测定时，所述油相具有的介电常数为约6.5至约14；其中所述一种或多种水溶性乳化聚合物中的至少一种为成膜聚合物。
20.如权利要求19所述的乳液，其中所述水溶性乳化聚合物均为成膜聚合物。
21.一种制备个人护理产品、保健产品或洗衣用产品的方法，所述方法包括以下步骤(a)制备浓缩乳液，所述乳液包含i.按所述乳液的重量计至少约50％的不连续油相；ii.连续水相；和iii.乳化剂，其中所述乳化剂包含一种或多种非烷氧基化的水溶性乳化聚合物；其中所述或每种非烷氧基化的水溶性乳化聚合物具有的重均分子量为至少约3000道尔顿；其中在约20℃测定时，所述油相具有的介电常数为约6.5至约14；(b)制备所述个人护理产品、保健产品或洗衣用产品中所有其它组分的预混物；(c)持续搅拌下，将所述浓缩乳液加入到所述预混物中；(d)搅拌，直至获得具有均匀稠度的个人护理产品、保健产品或洗衣用产品。
22.如权利要求21所述的方法，所述方法包括持续搅拌直至获得所需油相粒度的附加步骤。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述油相粒度范围为约1μm至约20μm。
24.如权利要求21所述的方法，其中所述浓缩乳液的含量为所述个人护理组合物重量的约0.01％至约30％。
25.如权利要求21所述的方法，其中所述浓缩乳液的含量为所述个人护理组合物重量的约0.25％至15％。
全文摘要
在第一个方面，本发明涉及包含指定水溶性乳化聚合物且具有由极性油组成的油相的水包油乳液。在第二个方面，提供了包含该乳液的产品，如化妆制品。在第三个方面，提供了一种用于制备该产品的生产方法。
文档编号B01F17/52GK1832723SQ200480022693
公开日2006年9月13日 申请日期2004年8月2日 优先权日2003年8月7日
发明者G·E·德科纳 申请人:宝洁公司