一种个人护理组合物、制备方法及应用与流程

一种个人护理组合物、制备方法及应用
1.本技术依赖并要求2021年11月23日提交的中国专利申请202111395217.3的优先权，在此通过参考将其全部内容并入本文。
技术领域
2.本发明涉及日化用品领域，具体涉及一种个人护理组合物、制备方法及应用。


背景技术：

3.通常，洗发水、沐浴露等个人洗涤用品，都是以阴离子表面活性剂作为主要表面活性剂的。因为需要有良好的发泡性能，大多可商购的个人护理组合物，如沐浴露、洗发剂、洗手皂等是基于含硫酸盐表面活性剂如sls(月桂基硫酸钠)或sles(月桂醇醚硫酸钠)。虽然这些表面活性剂具有良好的发泡特性并且可以容易地增稠，但是在市场上已经存在对这些和其它含硫酸盐的表面活性剂对皮肤和身体的副作用的日益增长的关注。同时，基于硫酸盐的表面活性剂有使皮肤或头发过干的趋势，并且因此消费者更喜欢使用不含基于硫酸盐的表面活性剂的产品。
4.为了满足消费者希望更温和的组合物的需求，多有用其它表面活性剂(例如非离子和/或两性表面活性剂)作为主要表面活性剂来代替硫酸盐阴离子表面活性剂(例如cn106456479a公开了一种使用两性表面活性剂作为主要表面活性剂的无硫酸盐个人护理组合)，然而，这些组合物的发泡和/或清洁性能相较于阴离子为主要表面活性剂的组合物往往明显不如。提供温和性的另一种途径是使用更温和的阴离子表面活性剂。在这样的温和阴离子表面活性剂中，可以使用的是n-酰基氨基酸及其盐。但此类表面活性剂为主的组合物相较硫酸盐为主的组合物，往往存在着诸多问题，主要是存在如下一个或者几个方面的问题：1.泡沫难以达到硫酸盐的同等水平；2.难以充分增稠以提供良好的感官特性。此类清洁剂在施用期间和/或之后不会留在头发或皮肤上，并且可滴落并流淌进使用者的眼睛、嘴巴、耳朵或鼻腔通道。这会导致不愉快的消费者体验。当前，采用两种途径来增稠不含硫酸盐的清洁剂配方。一种途径涉及使用高含量的非硫酸盐表面活性剂以发挥此类成分的结构化特性。这种途径是最常见的，但也是昂贵的。第二种途径涉及使用高含量的流变改性剂；然而，这些组分可能会导致泡沫减少以及不易分散等问题。3.难以形成各向同性的透明液体。4.氨基酸表活和阳离子调理聚合物相互作用而导致体系不稳定，出现浑浊、沉淀和分层的现象。有鉴于此，宝洁公司专利cn111278416 a专门设计了低无机盐含量的体系来解决此问题；5.体系比较脆弱，对电解质耐受性差，或者ph适用区间较窄。正如上述问题，电解质的存在会破坏n-酰基氨基酸盐表面活性剂的各向同性，进一步影响体系的稳定性。
5.n-烷酰基牛磺酸盐就是被广为关注的一种温和型氨基酸表面活性剂，以往有过一些关于n-烷酰基牛磺酸钠的应用专利。但值得注意的是，过往专利中所提及的n-烷酰基牛磺酸盐或者n-酰基牛磺酸盐，其实却都是n-甲基烷酰基牛磺酸盐或者n-甲基烷酰基牛磺酸盐。以n-甲基烷酰基牛磺酸盐作为主要表面活性剂的组合物与其它n-酰基氨基酸盐为主要表面活性剂的组合物存在着同样的上述问题，而涉及的专利多数也是围绕着这些问题的解
决方法。资生堂专利cn103702656以牛磺酸衍生物型表面活性剂作为主要阴离子表面活性剂用以做防脱色香波，但实施例中全部使用椰子油脂肪酸甲基牛磺酸钠。专利中并没有真正涉及n-烷酰基牛磺酸盐的实施例。资生堂专利cn107205907采用了加入大量糖和/或糖醇的方法，以解决甲基牛磺酸衍生物的组合物的粘度问题，不仅大大提高了组合物成本，同时也造成了不必要的资源浪费。美国专利pct/ep2018/064336以椰油基羟乙基磺酸钠和n-酰基甲基牛磺酸盐配合，并配合甘油和少量的两性表面活性剂，以达到一定粘度和形成各向同性溶液的透明效果。专利cn103655240的

技术实现要素：
，是将椰油酰牛磺酸钠改性而成的一种可以增稠的改性椰油酰牛磺酸钠；专利cn107468531a使用n-烷酰丙氨酸盐，n-烷酰肌氨酸盐，n-甲基烷酰牛磺酸盐作为阴离子表面活性剂来替代硫酸盐阴离子表面活性剂，其中重点也是解决组合物的透明度和粘度问题。强生公司专利cn110582266a实施比较例中，单独使用甲基椰油酰基牛磺酸钠作为阴离子表面活性剂，组合物中即便是使用量在较低水平，也很难达到合适的透明度和粘度。资生堂专利cn101928645a和cn1935967a专利的主要内容是利用n-酰基甲基牛磺酸或烷基硫酸酯的n-甲基牛磺酸盐，来解决洗涤组合物的溜滑感问题。并没有真正针对硫酸盐表面活性剂的替代以及因此而产生问题的解决方案。专利cn201710115813.9公开了一种洁面啫喱，该洁面啫喱包含组分：选自烷酰基甘氨酸盐、烷酰基牛磺酸盐及其混合物的阴离子表面活性剂，其中的烷酰基牛磺酸盐在实施例中实际上也是甲基椰油酰基牛磺酸钠。专利cn109481352涉及用到的也是甲基椰油酰基牛磺酸钠；专利cn111135103也是使用脂肪酰甲基牛磺酸盐。至今，中国现有化学物质名录iecsc以及中国各个版本的《已使用化妆品原料目录》都未有将椰油酰牛磺酸盐列入其中。所以，中国市场上也不存在以烷酰基牛磺酸盐为主要表面活性剂的产品。
6.而本发明人惊喜地发现，使用烷酰基牛磺酸钠为主要表面活性剂，同时辅助两性表面活性剂的组合物，可以近乎完美地解决以上现有的技术问题。
发明内容
7.本发明采用的技术方案如下：
8.本发明提供了一种个人护理组合物，按重量百分比计，包括2-25％的n-烷酰基牛磺酸盐和0.5-15％的两性表面活性剂。
9.进一步地，所述n-烷酰基牛磺酸盐的结构式为：
[0010][0011]
式中，r是c7-c21的饱和或不饱和烃基，包含支链或无支链；m是碱金属离子、碱土金属离子或有机氨；
[0012]
优选地，n-烷酰基牛磺酸盐中n-烷酰基的碳链为c8-c22，包含单碳链或混合碳链；进一步优选为椰油酰基。
[0013]
进一步地，所述两性表面活性剂包括甜菜碱、磺基甜菜碱、羟基磺基甜菜碱、两性羟丙基磺酸盐、氧化胺、丙基氧化胺、烷基两性乙酸盐和烷基两性二乙酸盐中的一种或多种；优选为椰油酰胺丙基甜菜碱和/或月桂酰两性基乙酸钠。
[0014]
进一步地，所有的表面活性剂总用量大于等于7％，且n-烷酰基牛磺酸盐的用量大于或等于两性表面活性剂的用量。
[0015]
进一步地，还包括使用不高于5重量％的电解质对粘度进行调节；所述电解质包括以下原料中的一种或多种：氯化钠，氯化钾，氯化铵，碳酸钠，柠檬酸钠，磷酸钠，磷酸氢钠，磷酸钾等，优选为氯化钠。
[0016]
优选地，所述个人护理组合物，按重量百分比计，包括4-15％的n-烷酰基牛磺酸盐和2-10％的两性表面活性剂。进一步优选为包括10％的n-烷酰基牛磺酸盐和6％的两性表面活性剂。
[0017]
进一步地，还包括非硫酸盐阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和阳离子聚合物中的一种或多种。
[0018]
进一步地，按重量百分比计，所述非硫酸盐阴离子表面活性剂的含量不高于10％；所述非硫酸盐阴离子表面活性剂包括以下原料中的一种或多种：羟丙基磺酸盐的钠盐、铵盐或钾盐；羟乙基磺酸盐的钠盐、铵盐或钾盐；磺酸盐的钠盐、铵盐或钾盐；α—烯基磺酸盐的钠盐；醚磺酸盐的钠盐、铵盐或钾盐；磺基琥珀酸盐的钠盐、铵盐或钾盐；磺基乙酸盐的钠盐、铵盐或钾盐；甘氨酸盐的钠盐、铵盐或钾盐；肌氨酸盐的钠盐、铵盐或钾盐；谷氨酸盐的及纳米没明白钠盐、铵盐或钾盐；丙氨酸盐的钠盐、铵盐或钾盐；羧酸盐的钠盐、铵盐或钾盐；酰基甲基牛磺酸的钠盐、铵盐或钾盐；磷酸酯的钠盐、铵盐或钾盐。进一步优选为月桂酰基肌氨酸钠和/或α-烯基磺酸盐。
[0019]
进一步地，按重量百分比计，所述非离子表面活性剂的含量不高于10％；所述非离子表面活性剂包括烷基多葡糖苷、烷基糖苷、酰基葡糖酰胺、聚氧乙烯脱水山梨糖醇、甲基葡萄糖苷二油酸酯聚氧乙烯、月桂基甘油酯、烷酰基单乙醇酰胺和椰油酰基甲基单乙醇酰胺中的一种或多种；优选为烷基糖苷、月桂基甘油酯、椰油酰基甲基单乙醇酰胺中的一种或多种。
[0020]
进一步地，按重量百分比计，所述阳离子聚合物的含量不高于2％；所述阳离子聚合物包括阳离子瓜尔胶、阳离子纤维素、阳离子合成均聚物和阳离子合成共聚物中的一种或多种；优选聚季铵盐10和/或瓜尔羟丙基三甲基铵。
[0021]
在一些具体的实施方式中，所述个人护理组合物按重量份数计，包括：2-25％椰油酰牛磺酸钠、0.5-15％两性表面活性剂、0-5％非硫酸盐阴离子表面活性剂、0-5％非离子表面活性剂、0-0.3％阳离子聚合物和余量水。
[0022]
在一些优选的实施方式中，所述个人护理组合物按重量份数计，包括：4-15％椰油酰牛磺酸钠、2-10％两性表面活性剂、1-5％非硫酸盐阴离子表面活性剂、1-5％非离子表面活性剂、0.1-0.3％阳离子聚合物和余量水。进一步优选为包括：包括：10％椰油酰牛磺酸钠、10％两性表面活性剂、2％非硫酸盐阴离子表面活性剂、3％非离子表面活性剂、0.3％阳离子聚合物和余量水。
[0023]
进一步地，所述个人护理组合物还包括有益剂、ph调节剂和防腐剂中的一种或多种。按重量百分比计，优选为含量不高于10％的有益剂、0.05-0.5％的ph调节剂和0.01-2％的防腐剂。
[0024]
具体地，有益剂为：对皮肤或者头发有益处的保湿剂、水溶性或油溶性油脂。
[0025]
优选地，所述有益剂为硅氧烷、水溶性油脂、多元醇的一种或多种；加入油溶性油
脂后会影响透明度，但依旧可以维持长期的稳定性。
[0026]
所述ph调节剂包括柠檬酸、盐酸、磷酸、乳酸、水杨酸，一种或几种；优选柠檬酸。
[0027]
所述防腐剂包括苄醇、苯氧甲醇、苯氧乙醇、咪唑烷基脲、苯甲酸钠、卡松、山梨酸钾、水杨酸、甲基氯异噻唑啉酮和甲基异噻唑啉酮的一种或多种。
[0028]
在一些具体的实施方式中，所述有益剂包括硅油、ppg3-辛基醚、珠光双酯、甘油、香精和氯化钠中的一种或多种。
[0029]
进一步地，按重量百分比计，所述个人护理组合物包括60-93％的水。
[0030]
在一些具体的实施方式中，所述个人护理组合物按重量份数计，包括：2-25％椰油酰牛磺酸钠、0.5-15％两性表面活性剂、0-5％非硫酸盐阴离子表面活性剂、0-5％非离子表面活性剂、0-0.3％阳离子聚合物、0-10.5％有益剂、0-1％ph调节剂、0-0.5％防腐剂和余量水。
[0031]
在一些优选的实施方式中，所述个人护理组合物按重量份数计，包括：4-15％椰油酰牛磺酸钠、2-10％两性表面活性剂、1-5％非硫酸盐阴离子表面活性剂、1-5％非离子表面活性剂、0.1-0.3％阳离子聚合物、0.3-10％有益剂、0.2-0.5％ph调节剂、0.01-0.5％防腐剂和余量水。
[0032]
进一步优选为包括：10％椰油酰牛磺酸钠、10％两性表面活性剂、2％非硫酸盐阴离子表面活性剂、3％非离子表面活性剂、0.3％阳离子聚合物、5.5％有益剂、0.3％ph调节剂、0.4％防腐剂和余量水。
[0033]
优选地，所述有益剂包括硅油、ppg3-辛基醚、珠光双酯、甘油、香精、氯化钠中的一种或多种。
[0034]
本发明还提供了上述个人护理组合物的制备方法，包括以下步骤：
[0035]
将除了防腐剂和有益剂的其它成分加入水中，搅拌并加热，直至所有原料分散均匀、透明；加入酸碱调节剂调节ph后降温，加入防腐剂和有益剂，即得。
[0036]
进一步地，本发明中的个人护理组合物能够应用在洗护产品中。
[0037]
本发明所取得的技术效果是：
[0038]
本发明以n-烷酰基牛磺酸钠为主要阴离子表面活性剂，以两性表面活性剂做为辅助表面活性剂，利用n-烷酰基牛磺酸盐与两性表面活性剂之间的协同性作用，制备出的个人护理组合物中无硫酸盐，除了必要的温和性外，还必须具备如下性能特征：1.优秀的发泡性能；2.能够很容易地增稠，包括使用电解质或其它非离子表面活性剂，以期得到各种适合的粘度；3.能实现各向同性的透明外观，以期长期稳定；4.和阳离子聚合物具有较强的兼容性，洗发效果更为柔顺；5.能够方便进一步添加各种有益剂满足消费者不同的需求。本发明以n-烷酰基牛磺酸盐为主要的阴离子表面活性剂，配合两性表面活性剂的组合物，可以近乎完美地实现上述所有的性能。
附图说明
[0039]
图1为实施例2、对比例4和对比例5中产品的阳离子絮凝情况；
[0040]
图2为实施例2、对比例4和对比例5中产品的粘度情况；
[0041]
图3为实施例3、对比例6和对比例7中产品的粘度情况。
具体实施方式
[0042]
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0043]
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。
[0044]
当实施例给出数值范围时，应理解，除非本发明另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同意义。
[0045]
值得说明的是，本发明中使用的原料均为普通市售产品，因此对其来源不做具体限定。
[0046]
需要说明的是，在以下的实施例和对比例中，只要没有其他指定，则以重量百分比表示配合量。
[0047]
所有实施例和对比例的制备方法皆为：将除了防腐剂和有益剂的其它成分加入水中，搅拌并加热，直至所有原料分散均匀、透明；加入酸碱调节剂调节ph后降温，加入防腐剂和有益剂，即得。
[0048]
一、本发明中组合物粘度及泡沫量测试
[0049]
试验方法：
[0050]
(1)粘度：
[0051]
采用《gb/t 15357表面活性剂和洗涤剂旋转粘度计测定液体产品的粘度和流动性质》，选择25℃测量。
[0052]
(2)透明性：
[0053]
测试仪器：721可见分光光度计
[0054]
测试方法：600nm波长，测各实例的透光率，透光率超过或等于85％记录为透明，用
○
表示，透光率不到85％记录为不透明，用
×
表示。
[0055]
(3)泡沫：
[0056]
测试仪器：sita foam tester
[0057]
测试方法：分别取各实例中的组合物2g，加150mg/kg硬水至500ml，40℃恒温下，1000rpm，搅拌30秒，记录泡沫量。
[0058]
作为个人护理用清洁用品，需要具有合适发泡能力，一般需要超过800ml的泡沫。
[0059]
二、本发明中组合物温和性测试
[0060]
试验方法：参照《sn/t 2329-2009化妆品眼刺激性/腐蚀性的鸡胚绒毛尿囊膜试验》，采用is评分方法，每组设置6个平行样。
[0061]
实施例1
[0062]
以25％的总表面活性剂的n-烷酰基牛磺酸钠和椰油酰胺丙基甜菜碱组合，与单组分的n-烷酰基牛磺酸钠(对比例1)或椰油酰胺丙基甜菜碱(对比例2)，以及用在相同ph(即5.5)的条件下进行对比。
[0063]
表1(各组分含量按重量百分比计)
[0064][0065]
非常显著地，实施例1的粘度是符合正常个人护理产品范围的，单独的n-烷酰基牛磺酸钠则呈现不稳定的分层状态，而单独的椰油酰胺丙基甜菜碱则粘度太小。同时，实施例1的发泡能力(初始泡沫量)和稳泡能力(5分钟泡沫量)同样也显著优于单独的n-烷酰基牛磺酸钠或椰油酰胺丙基甜菜碱。
[0066]
同样的，对比例3中甲基椰油酰牛磺酸钠和两性表面活性剂配合的组合，粘度很小，不能实现透明的外观，同时泡沫也稍差一些。
[0067]
实施例2
[0068]
以15％的总表面活性剂含量，体系ph调节在5.5，加入聚季铵盐10以提高调理性能。
[0069]
表2(各组分含量按重量百分比计)
[0070]
[0071][0072]
泡沫：从好到差的顺序：实施例2＞对比例5＞对比例4，亦即椰油酰牛磺酸钠组合＞甲基椰油酰牛磺酸钠组合＞月桂醇醚硫酸盐组合
[0073]
调理效果：见图1，从阳离子的絮胶情况可以看出，实施例2和对比例5效果差不多，优于对比例4的硫酸盐组合。
[0074]
温和性：从刺激性的数值可以看出，实施例2和对比例5效果差不多，优于对比例4的硫酸盐组合。
[0075]
粘度：使用电解质(氯化钠)调节，见图2；可以看到实施例2和对比例4都具备良好的电解质兼容性，而甲基椰油酰牛磺酸钠组合(对比例5)显然无法使用电解质增加粘度，而且，容易产生不稳定(浑浊)。
[0076]
实施例3
[0077]
以总表面活性剂含量14％，使用2种两性表面活性剂，并配合使用非离子表面活性剂的组合，对比总表面活性剂含量低于7％的情况。
[0078]
表3(各组分含量按重量百分比计)
[0079][0080][0081]
见图3，如同实施例2，实施例3可以使用电解质调节得到合适的粘度，而当总体表面活性剂的含量低于7％(对比例6对比实施例3，对比例7对比实施例2)时，就难以实现我们希望的粘度。
[0082]
实施例4-10的组成及配比情况如下表所示：
[0083]
表4(各组分含量按重量百分比计)
[0084][0085]
表5
[0086][0087]
实施例11是一个基础洁面泡沫的应用，可以看到，粘度较低，方便泡沫泵出，泡沫量丰富，外观透明，刺激性低。
[0088]
实施例12是一个基础洗发啫喱应用，粘度高，但方便挤出(一般粘度超过40000难以挤出)，泡沫丰富，透明度高，刺激性低。
[0089]
实施例13是一个基础洗发水应用，粘度合适(洗发水粘度一般要求在3000-15000)，泡沫丰富，透明度高，刺激性低。
[0090]
对比例8和对比例9是单一的椰油酰牛磺酸钠和椰油酰胺丙基甜菜碱。和实施例11比较，可以清楚看到，单一组分无粘度，组合增稠；单一组分泡沫量显著低于组合物泡沫量；
单一组分刺激性高于组合物；单组分烷酰基牛磺酸钠在20℃以下溶解度小，组合物溶解度大，透明。烷酰基牛磺酸钠和两性表面活性剂的合适比例，可以显著增效，解决增稠、泡沫、透明、温和性等应用困难。
[0091]
表6(各组分含量按重量百分比计)
[0092][0093][0094]
*ph值调整至5.6-5.8。
[0095]
实施例14、16为基础洗发水应用，实施例15为基础洗发啫喱。粘度适合，泡沫丰富，透明度好，刺激性低。
[0096]
而对比例10，椰油酰牛磺酸钠用量高，两性表面活性剂用量太少，最终形成的是一膏状物，粘度也失去意义，难以在实际应用中挤出。
[0097]
对比例11，使用其他氨基酸表面活性剂月桂酰肌氨酸钠替代椰油酰牛磺酸钠，其他成分一致，但最终粘度显著降低，难以形成合适洗发水粘度。
[0098]
表7(各组分含量按重量百分比计)
[0099][0100]
表8
[0101][0102]
专利us20160206537a1中表4以及表5所记载产品，不透明，泡沫量也显著低于本技术实施例效果。同时，实施例4采用大量的增稠剂glucamate vlt，导致产品粘度过大。
[0103]
专利us20160206537a1中表4以及表5都加入了珠光剂，去掉了其中的珠光剂，用水补足，再次进行了实验，可以看到，产生不透明的关键因素不是珠光剂的加入，而是该配方比例不适于产生透明产品。
[0104]
本发明中各实施例及对比例的制备方法均为：将除了防腐剂和有益剂的其它成分加入水中，搅拌并加热，直至所有原料分散均匀、透明；加入酸碱调节剂调节ph后降温，加入防腐剂和有益剂，即得。
[0105]
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。