中性pH冷凝皂块及其制造方法

专利名称：中性pH冷凝皂块及其制造方法
专利说明 本发明涉及基于羧酸的冷凝清洁皂块及其制造方法。
U.S3835058，(White，1974年9月10日公布)中公开了一种冷凝皂块组合物及其制造方法。该专利在此引作参考文献。
中性PH皂块本身是已知的。现有技术中，中性PH皂块不包含实质量的吸湿材料、软固体和包括水在内的液体，不会因为涂抹层而变得又软又粘。此处所定义的结实、涂抹层(smear)小的中性PH冷凝皂块相信是新的，并非显而易见。
健康人皮肤的PH值介于约4.8到约6之间。所谓“弱酸性”是说介于约4.8至约6的PH值，与中性或碱性PH值是有区别的。在申请号为07/731，163的普通受让的待审美国专利申请(Taneri/Kacher等人，1991年7月15日申请)中公开了一种具有三维结构的个人清洁冷凝皂块。而成型的、固体的、三维框架结构(核心)的形成则在申请号为07/617，827的普通受让的待审美国专利申请(Kacher/Taneri/Camden/Vest/Bowles，1990年11月26日申请)中有所阐述。但Kacher等人没有具体阐述中性PH冷凝皂块。这些普通受让专利申请都没有对中性PH冷凝皂块进行阐述。
商业可获的中性PH皂块，如DOVE

，CARESS

，和OLAY

，通常只含有最大至5%含量的水分。现有技术中的这种中性PH皂块比较软，或具有相对较差的涂沫层(smear)。现有技术中的中性PH皂块含有实质量的吸湿材料、软固体或包括水在内的液体，发软或发粘，涂抹层(smear)也不好。
减少了皂块涂抹层(smear)的清洁皂块本身，在现有技术中已有报道。如，Mills的1961年6月13日公布的U.S2988511，就公开了一种低涂抹层(smear)皂块。该文献在此引做参考文献。
皂块涂抹层(smear)，也被叫做barsloth，是当皂块浸在水中时，在其表面上形成的软固体或软块。消费者认为它肮脏、烦人并且浪费。
U.S4606839(Harding，1986年8月19日公布)中公开了一种高水分低涂抹层(smear)的个人清洁皂块。Harding使用的是椰子和/或棕榈核油肥皂。
但是，一项目前普通浴室中使用的个人清洁皂块的调查结果表明，清洁皂块涂抹层(smear)仍需要改进。
当中性PH皂块组成中合成表面活性剂的含量较高(50%±10%)时，皂块涂抹层(smear)质量就会特别差。
在《美国化学学会杂志》1940(1940JournalofAmericanChemicalSociety)(63卷，1990-1993页)中L.Marton等人阐述了坚实的、月桂酸钠皂乳纤维的结构。该报告没有阐述皂乳的功用。Marton等人没有陈述本文定义的成形固体。另外，这种皂乳结构没有公开游离的单或二羧酸。
日本专利J57030-798(1980年7月30日)记载了一种透明固体构成或成型的皂块，其中组成肥皂成分的脂肪酸为肉豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸。所述的透明肥皂中，组成肥皂成分的脂肪酸的至少90wt%是肉豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸。该制品为透明的固体肥皂，具有优良的起泡和凝固特性，贮藏性好，对人体皮肤刺激小。日本专利J57030-798举例说明的透明肥皂皂块组合物及其制法看来是不含有合成表面活性剂。
本发明的目的是制造一种结实的、柔和的、中性PH值的、涂抹层(smear)小的清洁冷凝皂块，该皂块水分含量相对较高，并含有合成表面活性剂和软固体，如水溶性的多元醇和烃基脂。
本发明制造一种结实的、极柔和的、中性PH值的冷凝皂块，它含有从约10%到约50%的单羧酸，其中约20%到约65%重量的所述单羧酸是中和的;从约20%到约65%的阴离子和/或非离子皂块助硬剂;和从约15%到约40%所述皂块重量的水; 其中的冷凝皂块依以下步骤制造 Ⅰ.混合一熔融的(170-205°F;76-96℃)混合物，其中含有所述的羧酸;水;和皂块助硬剂;选择性地进行部分干燥; Ⅱ.在刮板式热交换冷凝器中，将所述混合物冷却到半固体状态，冷却温度为110-195°F(43-91℃); Ⅲ.把所述的半固体状物料挤压成软条，并且进一步冷却、结晶所述的软条直至坚硬，得到所述的中性PH值个人清洁冷凝皂块; 其中所述的中性PH值为从约6.3到约8.0; 其中所述的中和了的单羧酸上带有的阳离子，选自由钠、镁、钙、铝、及其混合物所组成的组; 其中所述的皂块含有坚硬的晶相框架结构，基本上由所述单羧酸的伸长晶体联锁形成的开放的三维晶网构成了该框架结构。
上述得到的结实的、涂抹层(smear)小、板柔和的冷凝皂块具有薄层穿透值为从0到12mm。
本发明制造一种结实的、极柔和的、中性PH值冷凝皂块，该皂块含有从约10%到约50%的单羧酸，其中从约20%到约65%的重量的所述单羧酸为中和了的;从约15%到约65%的阴离子或/和非离子皂块助硬剂，所述皂块助硬剂最好含有占所述皂块重量至少5%的合成表面活性剂，及占所述皂块重量约15%到约40%的水; 其中所述的中和了的单羧酸带有的阳离子选自由钠、镁、钙、铝及其混合物所组成的组; 其中所述的中和了的单羧酸和所述的合成表面活性剂的和，优选占所述皂块重量的约10%到约65%，更优选占约25%到约50%; 其中所述的皂块含有坚硬的晶相框架结构，基本由所述单羧酸的伸长晶体联锁形成的开放的三维晶网构成了上述框架结构。
中性PH值冷凝皂块的制造方法 另一方面，本发明涉及一种制造中性PH值冷凝皂块的方法。
中性PH值冷凝皂块的制法包括以下的步骤 Ⅰ.在170-205°F(76-96℃)的温度下混合一熔融的混合物，其中包括所述的单羧酸;所述的水;和所述的皂块助硬剂;用氢氧化物中和约20%到约65%的所述羧酸，这些氢氧化物带有的阳离子选自由钠、镁、钙、铝及其混合物所组成的组; Ⅱ.在110-195°F(43-91℃)的冷却温度下，用刮板式热交换冷凝器将所述混合物冷却至半固体状态; Ⅲ.把所述的半固体状物料挤压成软条，进一步冷却和结晶所述软条，直至坚硬，得到所述的中性PH值个人清洁冷凝皂块。
对于“皂块助硬剂”来说，术语“水溶的”是指其溶解性为在步骤Ⅰ温度下，10份水中至少可溶4份该助硬剂。
除非特别指明，术语“羧酸”和“单羧酸”可以互换，除了特别指明，上述定义还包括皂块中的“游离”羧酸和中和了的羧酸。
此处的术语“中性PH”是指PH(1%)值为约6.3至约8.0。
中和了的羧酸可带有的阳离子选自由钠、镁、钙、铝和它们的混合物所组成的组。
此处所用的术语“中和了的羧酸”，“肥皂”，“脂肪酸(FA)盐”和“单羧酸盐”可以互换。
优选的冷凝皂块的制法 在优选的冷凝皂块的制法中，步骤Ⅰ中的熔融混合物最好含有液晶中间相;所述的熔融混合物为 剪切速率约1sec-1下，粘度为约100，000cps至约1，000，000cps; 其中所述的粘度在约5sec-1的剪切速率下为约5，000cps到约100，000cps; 在约20sec-1的剪切速率下，粘度约1，000cps到约50，000cps; 在约50sec-1的剪切速率下，粘度约500cps到约12，000cps。
液晶中间相可用偏振光显微镜来识别。
构成所述中间相的合成表面活性剂和水的比例为约3∶1到约1∶2;更优选从约2.5∶1到约1∶1。
制造中性冷凝皂块时，熔融混合物的粘度最好在剪切速率约1sec-1下，为从约100，000cps到约500，000cps;在剪切速率约5sec-1下，为约5，000cps到约65000cps;在剪切速率约20′sec-1下，为约2，500cps到约25，000cps;在剪切速率约50sec-1下，为约1000cps到约5，000cps。构成所述中间相的合成表面活性剂优选含有C10-C18亚烷基链的钠盐，选自由烷基甘油醚磺酸盐，酰基羟乙磺酸盐，葡糖酰胺及其混合物所组成的组;更优选酰基羟乙磺酸钠;最优选椰油基羟乙磺酸钠(cocoyl isethionate)和月桂基羟乙磺酸钠，和它们的混合物。
制造中性PH冷凝皂块最好是在皂块中淀粉含量占所述皂块重量的约0.5%到约30%之时，淀粉选自玉米淀粉和糊精所组成的组。
制造中性PH冷凝皂块最好在冷凝器出口温度达到约150-180°F(60°-82℃)之时，更为优选的制法是，在步骤Ⅰ中得到足够大的粘度，使得无需在步骤Ⅱ中冷却，即可将所述混合物挤压成软条。
在步骤Ⅰ中制得的水样熔融混合物优选含有约20%到约30%所述的水，约20%到约30%所述的羧酸，和从约20%到约30%的合成表面活性剂。
上述水样熔融液用中和法制得。
上述制法中所述皂块重量的约2%到约15%最好是“结晶增长盐”(crystallizationenhancingsalt)选自由硫酸、盐酸、醋酸、羟乙磺酸和柠檬酸的钠盐，和它们的混合物。
上述制法中所述的水样熔融液相优选含有约2%至约40%的皂块助硬剂，该助硬剂选自本文陈述的组。
皂块助硬剂可以提高羧酸在步骤Ⅰ中的连续熔融液相中的溶解程度。
上述制法中，所述液相最好含有占其重量约20%至约95%的水，更优选的含量为约35%到约75%。
优选皂块的薄层穿透值为，25℃下，25mm的皂块样品，约3mm到约9mm。
在25℃，最好是在50℃时测量的本结实的清洁冷凝皂块的穿透值为0至12mm。测量使用的仪器为247克标准重量穿透探测仪(247gramStandardWeightedPenetrometerProbe)，该仪器带有一连在一9inch(22.9cm)长的柱上面的锥形探针，重47克，加上所述柱子上部的200克共有247克，所述的探针上部长19/32inch(1.51cm)尖端为1/32inch(0.08cm)。
由于健康人体皮肤是弱酸性的(PH值约4.8至约6.0)，故理想的皮肤清洁皂块应当具有相近的PH值。另外，中性PH值的组分可以含有大量的脂肪酸，粗糙皂的含量则较少。
另一方面，本发明提供一种结实的中性PH值冷凝皂块，含有至少两相的，总量占混合物的约10%到约50%的游离和中和了的羧酸;占约15%到约65%的阴离子和/或非离子皂块助硬剂，占所述皂块重量至少约5%的该助硬剂是合成表面活性剂;占所述皂块重量约15%到约40%的水。
本发明的一个令人惊异的情况是需要用阴离子和/或非离子皂块助硬剂来制作结实度令人满意的皂块。这些皂块助硬剂包括溶剂，如丙二醇，合成表面活性剂，如酰基羟乙磺酸钠，它可以使传统的皂块变得柔软，特别是在水含量相对较高时。
另一方面，本发明皂块含有坚实的晶相框架结构，该结构含有由所述的游离和中和了的羧酸的伸长晶体构成的、联锁的、开放的、三维晶网。
本发明皂块的另一相是水相混合物。该水相混合物在25℃下的穿透值大于12mm至完全穿透(除去羧酸后单独测定)。
更具体地说，框架结构是相对结实的、联锁的、开放的、由单羧酸伸长晶体构成的三维晶网。
“伸长晶体”是片晶和/或晶丝。
此处，术语“框架结构”，“骨架结构”，“晶核”和“骨架”经常互换使用。
此处所用的术语“成型的固体”包括皂条、皂块及类似的形状。术语“皂块”除非特别指明，用在此处均与上述含义相同。
此处术语“网”是指用放大倍数为约1000x至约5000x的扫描电子显微镜观察到的具有空隙或孔的联锁结晶骨架网络。
三维晶网可用扫描电子显微镜看到，制备扫描电子显微镜试样包括，简单加压将皂块(成型的固体)压碎，得到新鲜的表面层即可用于测定。减小压碎试样的尺寸(剃刀刀片)至将近10mm×15mm的长方形，厚度约为5mm。用银色漆粘合剂将试样固定在铝SEM柱(stub)上。在Pelco溅射喷涂和(PelcoSputterCoater)中用将近300埃的金/钯喷涂已固定好的试样。喷涂之前，试样要置于真空中，保持足够的时间使之散失足够多的水分以保证理想的喷涂效果。喷涂之后，把试样移入日立S570型扫描电子显微镜室中，在标准SEM操作条件下观察结晶骨架(晶核)。
本发明伸长的结晶包括从游离和中和的羧酸中选择出的混合物，所以，它不同于肥皂或以前的中和羧酸，不同于下述文献中的伸长结晶，普通受让美国专利申请07/617，827(Kacher等人，1990年11月26日申请)该申请现已放弃，而用普通受让美国专利申请07/782，956(1991年11月1日申请)，这两篇文献在此引作参考文献。在这些文献中，举例说明的皂块(1%的溶液)的PH值为约9到10，而中性PH值为6.3到8，也不需要本文定义的皂块助硬剂，而本发明是需要皂块助硬剂的。
另一方面，本发明提供了一种改进了的，含有所述骨架结构的中性PH清洁皂块。清洁皂块中含有一些成型的固体，同时还含有含量高得惊人的所述液相，其中包括水、其他液体和软的材料。不抗拒相对大量的水相的存在，本发明优选的皂块能保持其坚实和优良的涂抹(smear)特性，即使将其浸在水中过夜。含有这些相的成型固体类似于比较结实的湿海棉，但这并不一定是理论性的判断。
结晶相含有的伸长结晶可以在联锁的片晶和/或晶丝中，通常是在联锁的片晶中。优选的所述结晶含有羧酸。即使有量较大的水或其他软性材料存在，甚至是整夜浸在水中，所述的晶丝或/和晶片的联锁网仍能支持三维结构的强度。
皂块坚实度，即骨架结构的强度，可以用标准重量穿透探测器测定穿透皂块所受的阻力得知。参见下文更详细的皂块硬度试验。当20mm厚或者更厚的清洁皂块试样在25℃下可穿透约0mm至约12mm时，它的坚实度或说刚性就足够了，优选值为从约1mm到约10mm，更优选为约3mm到约8mm。
本发明皂块区别于基于晶体大小及其他特性的传统透明皂块。本发明中构成联锁骨架结构的晶体或晶群优选可衍射光线的尺寸，所以在直径或长度上都大于400mm。相反，传统的透明皂块通过晶体的直径或长度小于白光的波长来达到它们的透明度。该尺寸大于约400nm，所以，不能衍射光线。
推测骨架结构中含有基本上“空隙”的区域，其中充填了软的和/或液相的材料，但这不一定限于任何理论。本发明令人惊异的一点是，尽管其他的相构成了物料的绝大多数百分组成，皂块的物理特性，如皂块硬度和低涂抹层(smear)，则几乎全依赖于晶体联锁网状结构。在传统的皂块中，许多成分参与决定皂块的全部物理特性，因为这些成分不仅调整皂块中的相和结构，还调整合成表面活性剂成分，皂块的物理特性主要是由合成表面活性剂决定的。两相或更多相的结合(如，皂和水溶液)强烈地改变了胶体的结构，所以，也就改变了传统皂块的物理性质。
这样，与本发明相比，传统的皂块就更加受限于可在皂块中结合的软相材料的类型、含量和组成。这些相包括或者是可流动液体或者是比理想皂块的最小硬度还要软一些的大多数材料。这些相包括水溶液，由水、表面活性剂和聚合物组成的液态晶相;特别是含有表面活性剂的晶相，和特殊的吸水表面活性剂，它在与水或其他液态相混合时，会变得柔软而胶粘，这些液态相包括水溶性有机物(如，丙二醇、丙三醇)，疏水材料(如，矿物油，液体甘油三酯)，或软的疏水材料，如，凡士林，低熔点石蜡和低熔点甘油三酯。
从物性上来说，所有这些相的特点是，它们可以看作是可流动的液体，或者它们可以软至用本文所定义的标准重量穿透探测仪可以穿透试样的整个12mm厚度，甚至于比此厚度还深。这些相可以选择性地包含在本发明的结构中而不会损坏联锁的网状结构，并获得理想的物理特性。
本发明中性PH值皂块可用冷板成型方法或冷凝方法制得。冷凝方法还需要特定的条件。中性PH值冷板成型皂块的详细制法公开在普通受让美国专利申请_中(Kacher等人，双日申请，申请日1992年3月_日)该篇文献整篇引作本发明的参考文献。
羧酸 在优选的实施方案中，所述的伸长晶体含有羧酸，特别是那些其中至少约25%带有单链长度的饱和脂肪烷基链的羧酸。
优选的中性PH值冷凝皂块中含有基本饱和的单羧酸，其中，至少80%的所述单羧酸具有以下通式
其中 a+b＝10到20 每个a，b＝0至20 X＝H，OR，

，R，或它们的混合物 R＝C1-C3的烷基，H，或它们的混合物 R1＝C1-C3的烷基。
优选的羧酸为，X＝H，a+b＝12-20，或X＝OH，a＝10-16，b＝0，或者用12-羟基硬脂酸作为所述的单羧酸。12-羟基硬脂酸可形成伸长的晶丝。
优选的中性PH值清洁皂块为，所述的中和的羧酸的一个钠盐，而游离羧酸和中和羧酸的和，占皂块重量的约15%到约35%，更优选约20%到约30%。
优选的中性PH值清洁皂块为，所述的羧酸是单羧酸，并且，在游离单羧酸和中和单羧酸的所述混合物中，游离羧酸占约50%到约80%，更优选从约60%到约70%，而所述的中和单羧酸占约20%到约50%，更优选约30%到约40%;其中，X＝H，a+b＝10-20或者所述的单羧酸是12-羟基硬脂酸。
更加优选的单羧酸选自由肉豆蔻酸、山萮酸和12-羟基硬脂酸及其混合物所组成的组。
皂块助硬剂 中性PH值冷凝皂块的助硬剂优选地选用下述材料组成的组 Ⅰ.合成表面活性剂重量含量为约5%到约50%，优选10%到40%，更优选20%到30%;所述的表面活性剂选自以下物质所组成的组烷基硫酸盐，石蜡磺酸盐，烷基甘油醚磺酸盐，阴离子酰基肌氨酸盐，甲基烷基牛磺酸盐，直链烷基苯磺酸盐，N-烷基谷氨酸盐，烷基葡糖，α-磺基脂肪酸酯，酰基羟乙磺酸盐，葡糖酰胺烷基磺基琥珀酸盐，烷基醚羧酸盐，烷基磷酸酯，乙氧基烷基磷酸酯，甲基葡糖酯，蛋白质缩合物，带有1至12个乙氧基集团的烷基醚硫酸盐，和它们的混合物，其中所述的表面活性剂含有C8-C22的亚烷基链，和它们的混合物; Ⅱ.助溶剂占重量的0%到约30%或40%，优选2%到15%，更优选2%到10%。所述的助溶剂选自由下述成分组成的组 (a)不挥发的、水溶性的非离子有机溶剂，选自以下物质组成的组具有
结构的多元醇，其中R3＝H，C1-C4烷基;R4＝H，CH3;而K＝1-200;C2-C10的烷烃二醇;山梨醇;丙三醇;糖;糖类衍生物;尿素;及通式为(HOCH2CH2)xNHy的乙醇胺，其中X＝1-3;Y＝0-2，而X+Y＝3; (b)1到5个碳原子的醇，及它们的混合物; Ⅲ.(a)和(b)的混合物。
上述皂块助硬剂使本发明皂块结实的效果是令人惊异的。
合成表面活性剂最好含有C10-C18的亚烷基链，并是个钠盐。更优选的是，清洁皂块中所述的合成表面活性剂是选自下列物质组成的组中物质的钠盐烷基硫酸盐;烷基甘油醚磺酸盐;直链烷基苯磺酸盐;α-磺基脂肪酸酯;酰基羟乙磺酸盐;葡糖酰胺;乙氧基烷基醚硫酸盐，带有1至6个乙氧基集团，和它们的混合物;其中所述的表面活性剂含有C10-C18的亚烷基链;和它们的混合物。
优选的合成表面活性剂为酰基羟乙磺酸钠，选自由椰油基羟乙磺酸钠和月桂基羟乙磺酸钠及其混合物组成的组。
优选的助溶剂选自下列物质组成的组所述的多元醇，其中R3＝H，而K＝1-5;丙三醇;糖;糖类衍生物;尿素;所述的乙醇胺;和它们的混合物。更优选的助溶剂选自下列物质组成的组丙二醇、蔗糖、乳糖，丙三醇，及其混合物。优选的皂块助硬剂的溶解度为170-180°F(77°-82℃)下10份水中至少溶解4份助硬剂。
优选的水分含量为，占所述皂块重量的约20%到约30%。
清洁皂块的其他成分 清洁冷凝皂块可以含有约0.1%到约60%的其他清洁皂块成分，选自下列材料组成的组; 约0.5%到约3%所述的钾皂; 约0.5%到约3%三乙醇铵皂; 约1%到约40%的微溶于水的材料，选自由碳酸钙和滑石组成的组; 约0.1%到约20%的聚合皮肤触感助剂; 约0.5%到约25%的硅铝酸盐粘土和/或其他的粘土;其中所述的硅铝酸盐粘土和粘土选自由下列物料组成的组沸石，高岭土，高岭石，蒙脱土，活性白土，伊利石，皂土，多水高岭土和煅烧土; 从约1%到约40%的盐和盐类水合物;及它们的混合物; 其中所述的盐和盐类水合物带有的阳离子选自下列物质组成的组钠、钾、镁、钙、铝、锂、铵、单乙醇铵，二乙醇铵，和三乙醇铵;而所述的盐和盐类水合物所含阴离子选自下述阴离子所组成的组氯离子、溴离子、硫酸根离子、硅酸根离子、正磷酸根离子，焦磷酸根离子、聚磷酸根，偏硼酸根，四硼酸根，碳酸根，碳酸氢根，磷酸氢根，羟乙磺酸根，甲基硫酸根，和6个碳原子或少于6个碳原子的单一、聚羧酸根; 从约0.5%到约30%的淀粉; 从约1%到约20%的两性表面活性剂，选自由烷基甜菜碱，烷基磺基甜菜碱，三烷基胺氧化物;和它们的混合物所组成的组; 从约0.1%到约40%的疏水材料，选自下列物料组成的组微晶蜡，凡士林，巴西棕榈蜡，棕榈蜡，小烛树蜡，甘蔗蜡，从动物中得到的三甘油酯，蜂蜡，鲸蜡，羊毛脂，木蜡，紫胶蜡，从动物中得到的三甘油脂，褐煤蜡(montar)，石蜡，地蜡，纯地蜡，和费一托合成过程中得到的蜡(Fischer-Tropschwax)。
所述两性表面活性剂的优选含量在约2%到约10%，优选取自椰子甜菜碱，椰子酰胺基丙基甜菜碱，椰子二甲基胺氧化物和椰子酰胺基丙基羟基磺基甜菜碱所组成的组。
皂块中优选含有约2%到约35%所述的疏水材料;所述的疏水材料包括石蜡，凡士林及其混合物，其中，石蜡的熔点为约49℃(120°F)到约85℃(185°F);更优选地，皂块中含有占其重量约3%到约15%的石蜡。
皂块中优选含有约1%到约20%所述的盐类，这些盐取自下列物质组成的组氯化钠，硫酸钠，磷酸氢二钠，焦磷酸钠，四硼酸钠，醋酸钠，柠檬酸钠，羟乙磺酸钠，和它们的混合物。
更优选地，皂块中可含有约4%到约15%的盐，该盐优先选自氯化钠，羟乙磺酸钠所组成的组。
皂块中优选含有占重量约1%到约15%的所述微溶于水的材料;约0.1%到约3%所述聚合的皮肤触感助剂，该助剂选自瓜耳胶，季胺化的瓜耳胶，及季胺化的多糖类组成的组;约1%到约15%所述的硅铝酸盐和/或其他的粘土;约1%到约15%所述淀粉，该淀粉选自玉米淀粉和糊精。
单独的液相混合物含有占其重量约20%到95%的水。而液相中含有占其重量约35%到约75%的水。
皂块中可含有其他非羧酸相，包括来自蜡，凡士林和粘土的液滴或晶体。
优选地，上述清洁皂块中含有所述的羧酸和水，以及一些具皂块坚实度的合成表面活性剂和/或泡沫促进剂，选自烷基硫酸盐、石蜡磺酸盐，烷基甘油醚磺酸盐，酰基肌氨酸盐，甲基酰基牛磺酸盐，直链烷基苯磺酸盐，N-酰基谷氨酸盐，烷基葡糖苷，α-磺基脂肪酸酯，酰基羟乙磺酸盐，烷基磺基琥珀酸盐，烷基醚羧酸盐，烷基磷酸酯，乙氧基烷基磷酸酯，甲基葡萄糖酯，蛋白质缩合物，烷基胺氧化物，烷基甜菜碱，烷基磺基甜菜碱，带有1到12个乙氧基团的烷基醚硫酸盐，以及它们的混合物所组成的组。其中，所述的表面活性剂带有C8-C22的烷基链。
优选地，上述清洁皂块中的合成表面活性剂为吸湿的。该吸湿的表面活性剂可定义为将其在26℃和80%相对湿度的条件下浸于水中三天，该表面活性剂吸收其自身干重的至少20%的水，同时，相对地说，所述的皂块并不膨胀。
优选地，上述清洁皂块中所述的吸湿表面活性剂选自由下列物质组成的组α-磺基脂肪酸酯;烷基硫酸盐;烷基醚羧酸盐;烷基甜菜碱;烷基磺基甜菜碱;烷基胺氧化物;烷基醚硫酸盐;和它们的混合物。
优选的冷凝皂块制造中，所述的皂块组合物中含有其他的非羧酸相，它们中选自合成表面活性剂，蜡，凡士林，粘土及类似物的液滴或晶体。
更优选地，清洁皂块中含有混合的自由羧酸片晶和/或晶丝的各种晶核结构，水，皂块助硬剂，柔和的合成表面活性剂，皂块外观稳定剂，柔肤助剂和其他清洁皂块辅助配料。这种优选的皂块可以基本上不产生皂块涂抹层(smear)。
本发明的一些组合物中含有带水或不带水的、前文定义的坚实晶网。这些组合物必须用水或另外的合适的溶剂来制成。制造组合物时可用大量的水，而在终产物组合物中水含量少以减至约1%或2%。
本文所描述的一些结构是非常优越的，因为它们可以在不破坏晶网联接的情况下脱水。一些优选的成型固体脱水后外部尺寸不会有明显的改变。其他的皂块若是保持原有的三维结构就会发生收缩。本文的一些皂块具有独特性能，即在脱水时不会受到破坏。
除非特别指明，此处所用的百分数、比值、和份数均是以组合物的总重量为基准的。所有的含量和范围都是与之相当的，除非特别指出。
如表A所示，以羧酸的重量计，某些优选的组合物含有很少或不含有10个碳原子或少于10个碳原子的短链FA′s。
表A 不饱和或短链长(C10或更少)的羧酸的总百分数 宽范围优选更优选 0-15%0-5%0-1% 本文还陈述了本发明清洁皂块组合物中多多少少存在着的、主要的、几种优选的选择性成分。对于基础的、优选的皂块晶核结构来说，这些成分均不是必须的，每种选择性成分的最小含量为0。某些优选的皂块中含有总共约0.1%到约70%的这类成分。本文的意见是晶核骨架的皂块除了含有脂肪酸，皂块助硬剂，皂，水以外，还可以含有大量的其他成分。
本文选用的理想合成洗涤剂的例子，同皂块助硬剂或泡沫促进剂“共表面活性剂”一样，公开在下述文献中U.S3351558(Zimmerer，1967年11月7日公布)第6栏，70行到第7栏74行。该文献在此引作参考文献。
这些例子包括水溶性的有机磺酸盐和水溶性的脂族硫酸酯盐，就是说，有机硫反应产生的水溶性盐，分子结构中含有从10到22个碳原子的烷基和选自磺酸基、硫酸酯基团的基团。
特别重要的合成硫酸盐洗涤剂是普通的主要脂族醇的硫酸酯所形成的一般的固体碱金属盐，上述醇带有10到22个碳原子。所以此处可使用由混合的高级醇得到的烷基硫酸的钠盐或钾盐，上述醇是通过动物脂还原得到，或是由椰子油，棕榈油，硬脂酸，棕榈核油，巴巴苏仁油或其他的椰子类的油还原得到。
其他可用的脂族硫酸酯包括多元醇硫酸酯的水溶性盐，所述多元醇没有全部地被高分子量的皂形羧酸所酯化。此类合成洗涤剂包括高分子量的脂肪酸单甘油硫酸酯的水溶性碱金属盐，如1，2-羟基丙烷-3-硫酸椰子油脂肪单酯的钠盐和钾盐，单肉豆蔻酰乙烯甘醇硫酸钠和钾，单月桂酰二甘油硫酸钠和钾。
应当指出，表面活性剂的柔和程度可以通过皮肤阻挡层破坏试验来检测，该试验可以鉴定表面活性剂的刺激性。在该试验中，表面活性剂越柔和，皮肤阻挡层受损害越少。皮肤阻挡层破坏试验是通过测定从试验溶液通过表面进入到渗出液室中生理缓冲剂的放射性标记的水(3H-H2O)的相对量来完成的。这个试验在J.Invest.Dermatol.(T.J.Franz)1975，64，190-195页;和U.S4673525，Small等人，1987年6月16日公布中有所记载，以上二文献在此引作参考文献。该文献公开了一种以烷基甘油醚磺酸盐(AGS)表面活性剂为基础的柔和的合成皂块(Synbar)，它含有“标准的”烷基甘油醚磺酸盐混合物。皮肤阻挡层破坏试验用于选择柔和的表面活性剂。某些优选的柔和合成表面活性剂公开于前述的Small等人的专利和Rys等人的专利中。本文的具体实施例中使用了几种特别优选的表面活性剂。
优良的增泡洗涤剂表面活性剂，尤以柔和的表面活性剂例子有，月桂酰肌氨酸钠，椰油基羟乙磺酸钠，烷基甘油醚磺酸盐，磺化脂肪酸酯，石蜡磺酸盐，及磺化脂肪酸。
此处所定义的吸湿表面活性剂是指26℃，80%相对湿度的条件下，3天后增加的水分总量最少为20%。
本发明的中性PH值冷凝皂块含有约0.5%到约20%的硅橡胶纯胶料与硅氧烷液混合物，其中胶料∶液料为约10∶1至约1∶10，优选从约4∶1至约1∶4，最优选约3∶2至约2∶3。
本发明中其他的成分选来用于各种用途如，在皮肤清洁制品的配方中加入香精，一般加入组合物的约0.1%到约2.0%。还可以使用醇、水溶助长剂、色素、填充剂，如滑石、粘土、不溶于水的、微溶于水的碳酸钙和糊精。Cetearyl醇是鲸蜡醇和硬脂醇的混合物。防腐剂，如乙二胺四乙酸钠(EDTA)，在组合物中一般含1%或少于1%，它可用以防止清洁制品的颜色、气味的变化。还可以使用抗菌剂，通常的用量最多至1.5%。前述的专利公开或提到了可用于本发明皂块的成分和配方，这些文献在此引作参考文献。
皂块外观助剂 皂块外观助剂(保水和/或防收缩)优先选自下列材料组成的组 相容的盐和盐类水合物; 水溶性的有机物，如多元醇，尿素; 硅铝酸盐和粘土;和 它们的混合物。
某些类似水溶性有机物起到助溶剂作用，用作皂块助硬剂。它们还用来稳定本发明皂块的外观。某些优选的水溶性有机物为丙烯甘醇、甘油、乙烯甘醇、蔗糖和尿素和其他的可共存的多元醇。
特别理想的水溶性有机物是丙烯甘醇。其他可共存的有机物包括多元醇，如乙烯甘醇或1，7-庚二醇，分子量分别高至约8000的单、聚乙烯和丙烯甘醇，它们的任何单一C1-C4烷基醚，山梨醇，甘油，葡萄糖，二甘醇，蔗糖，乳糖，右旋糖，2-戊醇，1-丁醇，单-，双-及三乙醇铵，2-氨基-1-丁醇，及类似物，特别是多元醇。
此处所用术语“多元醇”包括非还原糖，如蔗糖。蔗糖不会将费林氏试剂还原，故被认作“非还原性”的二糖。除非特别说明，此处所用的术语“蔗糖”包括蔗糖，它的衍生物，及类似的非还原性的糖，以及类似的多元醇，这些多元醇在高至约210°F(98℃)的皂化反应温度下基本稳定，如，海藻糖，棉子糖，和水苏糖;和山梨醇，乳糖醇(Lactiol)和麦芽糖醇。
可共存的盐及盐类水合物通过保持水份来稳定皂块的外观。一些优选的盐为氯化钠，硫酸钠，磷酸氢二钠，焦磷酸钠，四硼酸钠。
一般，可共存的盐及盐类水合物包括无机酸和低级(6个碳或更少)羧酸或其他有机酸的钠、钾、镁、钙、铝、锂和铵盐，与之相应的水合物及它们的混合物，都是适用的。无机盐类包括氯化物、溴化物、硫酸盐、硅酸盐、正磷酸盐、焦磷酸盐、聚磷酸盐、偏硼酸盐、四硼酸盐、和碳酸盐。有机盐包括醋酸盐、甲酸盐、甲基硫酸盐、和柠檬酸盐。
也可以使用水溶性的胺盐。优选单乙醇胺、二乙醇胺、及三乙醇铵(TEA)氯化物的盐。
硅酸铝和其他的粘土可用于本发明。一些优选的粘土公开于U.S4605509和U.S4274975中，上述文献在此引作参考文献。
其他类型的粘土包括沸石，高岭石，蒙脱土，活性白土，伊利石，皂土，和多水高岭土。另一优选的土是高岭土。
蜡，包括石油基蜡(石蜡，微晶蜡，和凡士林)，植物蜡(巴西棕榈蜡，棕榈蜡，小烛树蜡，甘蔗蜡，及由植物提取的甘油三酯)，动物蜡(蜂蜡，鲸蜡，羊毛蜡，紫胶蜡和由动物提取的甘油三酯)，矿物蜡[褐煤蜡(montar)，地蜡，和纯地蜡]以及合成蜡(费-托合成过程中得到的蜡)。
本文实施例使用优选的蜡。所用蜡的熔点(M.P)为从约120°F到约185°F(49°-85℃)，优选从125°F至约175°F(52°-79℃)。优选的石蜡是熔点范围在约130°F到约140°F(49°-60℃)的全精制石蜡。这种蜡无嗅无味符合FDA的要求，可用于食品涂膜和食品包装。这种石蜡是商业易获的。举个例子，来自Ohio标准油公司(TheStandardOilCompanyofChio)的商品名称为FactowaxR-133的石蜡即为非常理想的石蜡。
其他理想的蜡为国际蜡业公司(theNatiionalWaxCo)出售的商品名称这9182和6971的蜡，它们的熔点分别为131°F和130°F(～55℃)。另一种理想的蜡为ExxonCorp出售的商品名称为158的蜡，其熔点为158°F(70℃)。
优选地，皂块中石蜡的含量范围为占重量的约5%到约20%。在制品中使用石蜡成分可以提供皮肤柔和性，塑性，结实性和可加工性能。还能使皂块外观光润，手感润滑。
石蜡成分选择性地用微晶蜡补充。理想的微晶蜡的熔点范围在，例如，从约140°F(60℃)到约185℃(85℃)，优选145°F(62℃)到约175°F(79℃)。这种蜡优选符合FDA要求的食品级微晶蜡。一种非常理想的微晶蜡是由Witco化学公司提供的商品名称为MultiwaxX-145A的蜡。优选地，微晶蜡在皂块中的含量范围为占重量的约0.5%到约5%。微晶蜡成分使得皂块在室温下具有柔韧性。
实施例 下文的实施例仅作举例说明而不是发明范围的限制。此处所用的所有含量和范围、温度、结果等均是近似的，除非特别指出。
实例测定的说明 皂块硬度的试验 1.如本文所述，皂块的硬度是通过测定25℃下穿透皂块的深度(用mm表示)来确定。个别的高温皂块硬度也可以在49℃下测定。
皂块涂抹层(smear)试验 2.涂抹层的级别由下述步骤确定(1)将一块皂块置于直径为1400mm的圆盘中;(2)向盘中加入200ml室温下的水，使得皂块底部3mm浸在水中;(3)将皂块静置过夜(15小时);(4)将皂块翻转过来，定性地评定涂抹层(smear)的量，涂抹层(smear)的性质，涂抹层(smear)的厚度，并用10代表无涂抹层，8.0-9.5代表少量的涂抹层，5.0-7.5代表与最普通的市售皂块类似的中等涂抹层，4.5或小于4.5代表非常严重的涂抹层。
商业可获的皂块，如SAFEGUARD

，ZEST

，IVORY

和LAVA

的涂抹层评定值分别为约5，6，6，和6。
中性PH值冷凝皂块实例 下文的皂块实例为由冷凝皂块制造方法制得的。这一制法提供了一种结实的、柔和的、低涂抹层(smear)、皮肤PH的个人清洁冷凝皂块，该皂块中含有由游离羧酸构成的相当坚实、联锁的、半连续的、开放的三维晶网骨架结构。制造步骤如下 Ⅰ.混合由下述材料组成的熔融混合物占所述皂块重量约10%到约50%的所述羧酸，从约15%到约40%的水;和从约15%到约65%的阴离子和/或非离子皂块助硬剂;用氢氧化钠中和约20%到约65%的所述单羧酸; Ⅱ.在110°-195°F(43°-91℃)冷却温度下，用刮板式热交换冷凝器将所述混合物冷至半固体状态; Ⅲ.将所述的半固体挤压成软条;进一步冷却和结晶所述的软条，直至坚硬，得到所述的中性PH值个人清洁冷凝皂块。
下述皂块实例由下文的一般操作制得。
步骤Ⅰ-混合 制备混合物的优选加料顺序如下 1.游离羧酸; 2.聚合物，EDTA，TiO2，如果使用的话; 3.液体助溶剂，石蜡; 4.氯化钠水溶液; 5.氢氧化钠; 6.glydant，如果使用的话; 7.液态的或软的表面活性剂，包括水溶液，浆液，等，如有链烷烃苯磺酸钠; 8.羟乙磺酸钠，如果使用的话; 9.固体表面活性剂，如椰油基羟乙磺酸钠; 10.淀粉，固体助溶剂，如果使用的话; 11.香精;和 12.平衡水。
在约170°F至约205°F(76℃-96℃)下混合熔融混合物从而得到熔融的水样混合物。最适宜的混合温度依据特别的配方而各不相同。温度高于210°F(99℃)时，会发生氧化反应，还会导致熔融混合物沸腾和充气。
选择性的步骤一充气，添加其他辅助和急骤干燥 给所述的混合物充气(选择性地)和添加香精(只是干的)和其他辅助料，是使用容积式泵或其他的管线内混合器。这些例子并不充气或干燥。步骤Ⅰ制得的混合物要选择性地干燥，把所述水的含量减少到所需要的量，优选20-30%水。急骤干燥的温度为从约225°F至约315°F(135°-157℃)，压力为约30到约100psi(115-517mmHg)。本发明最优选的情况是不进行干燥步骤。
步骤Ⅱ-冷凝 用刮板式热交换器(冷凝器)将混合物冷却至其中成分部分结晶，初始温度为约180°F到约200°F(82°-93℃)，或者，如果干燥的话，则从约200°F到约220°F(93-104℃)，冷却的终止温度为优选约110°F到约195°F(43°-91℃)，更优选约130°F到约180°F(48-82℃)，最优选从约150°F到约175°F(65°-79℃)。这些终温在此处也被称作冷凝出口温度(FOT)，它是能够形成一旦在输送带上挤压(步骤Ⅲ)能保持住形状的光滑软条的最高温度。特别令人惊异的是，某些优选的皂块可以基本不经过冷却(就是说，起始温度等于FOT)而在输送带上保持其形状。
优选地，熔融混合物在保持泵送特性下越浓稠越好。制浓稠的混合物的方法是在热熔融混合物中形成一种六边形的液晶相，此处也称之为中间相。六边形液晶相的形成及相应的粘度增值是由约3∶1到约1∶2，优选约2.5∶1到约1∶1的合成表面活性剂∶水的比值确定的，尽管形成的六边形晶相的精确量范围决定于组合物的剩余量和合成表面活性剂的类型。某些优选的皂块还含有淀粉，如玉米淀粉或糊精，或其他增稠聚合物来进一步使熔点混合物增稠。
步骤Ⅲ-挤压 由步骤Ⅱ得到的冷却的混合物在输送带上挤压成软条，然后冷却和充分结晶，再后印模包装。优选地，软条是通过U.S3835059，(supra)中所述的挤压方法制得。有时，一些组合物在冷凝条(步骤Ⅱ)中结晶，从而得到有足够粘度在输送带上不致塌陷的半固体，当挤压后进一步发生结晶时，会产生皂块变硬的结果。在这种情况下，羧酸的最终结晶构成了本发明冷凝皂块中联锁的、半连续的、开放的晶网结构。
优选地，软条切割和印模在约90°F至约130°F(32-55℃)温度下进行，更优选，自约95°F至约110°F(35-44℃)的温度下进行。
本发明的一个特别的优点是，挤压可以在没有或者有很少量的冷凝器中的结晶的情况下进行。在一些优选的情况下，步骤Ⅰ的混合物的粘度足以使混合物在步骤Ⅲ中进行挤压，只需最低限度地冷却，故在冷凝器中只有少量甚至没有结晶。在这些优选的情况下，实际上所有的自由羧酸都是在混合物被挤压后结晶，从而形成本发明的冷却皂块中的联锁、半连续、开放的晶网结构。特别令人惊异的是，中间相是有用的。虽然众所周知的是，在现有的皂制造中，中间相的形成会导致无法加工、无法泵抽的稠团的生成，故极需避免中间相。但是，出人意料地发现本发明的中间相组合物高度剪切稀化，表观粘度几乎与剪切速率成反比。故，步骤Ⅰ中的热熔融中间相混合物在搅拌和泵送下变稀，从而使成分混合良好，有利于将混合物运送至步骤Ⅱ的冷凝器中。然而，混合物挤压剪切速率降低又出人意料地使粘度增至足够大令软条可以立在输送带上。
表Ⅰ概括了相应于步骤Ⅰ中不同剪切速率的优选和更优选的粘度范围。
表Ⅰ 粘度范围,cps 剪切速率,sec-1优选的 更优选的 1100,000-1,000,000100,000-500,000 55,000-100,00010,000-65,000 201,000-50,0002,500-25,000 50500-12,0001,000-5,000 用工艺中已知的动物脂和椰子皂混合物通过冷凝操作来制造皂块的情况，熔融混合物对剪切非常不敏感，故典型地，需要通过干燥步骤来降低湿度增加粘度，比如，起始的高水分混合物可以搅拌和泵送，而干燥后的低水分混合物的粘度则足以通过步骤Ⅱ中的冷凝器。本发明的一个特别的进步即是不再还需要干燥步骤。
表Ⅱ 比较冷凝皂块的粘度对比例 ZAA 成分wt.%wt.% 动物脂钠45.649.4 可可脂钠24.515.6 游离脂肪酸29.50.1 氯化钠0.40.5 水29.523.4 剪切速率,sec-11.3 1.0 粘度,cps*40,400 217,000 剪切速率,sec-14.0 4.0 粘度,cps*14,800 68,100 剪切速率,sec-118.5 18.5 粘度,cps*4,810 37,500 剪切速率,sec-150.8 43.4 粘度,cps*2330 28,800 *88℃(190°F) 上表中所示的是普通皂基的冷凝皂块配方在不同的剪切速率下的粘度。
对比例Z是干燥之前的例子，而对比例AA则是经过干燥后的例子，干燥步骤如前文选择性步骤所述。水分由对比例Z的占重量29.5%下降至对比例AA中的23.4%。
理想的是，在低剪切速率下具有非常高的粘度，从而最大限度地减少在挤压中和使软条立在带上所需的结晶的量。故，低水分(AA)下低剪切粘度，1.0sec-1在271000cps是可以接受的，但高水分(Z)下的1.3sec-1，40400cps则太稀了。另一方面，在高剪切速率下具有低粘度是非常理想的，因为可以在步骤Ⅰ中具有良好的搅拌性和泵送性能。这样，高水分下的高剪切粘度(Z)(2330-4810cps)是可以接受的，而低水分下的粘度(AA)则太稠了(28，800-37，500cps)。结论是，对于对比例Z来说，由步骤Ⅰ制备到步骤Ⅲ，干燥步骤是必需的。
表Ⅲ 优选的中性冷凝皂块 实例PPOORR 成分wt%wt%wt% 肉豆蔻酸钠8.18.08.0 肉豆蔻酸13.513.613.6 月桂酰羟乙磺酸钠6.76.76.5 椰油基羟乙磺酸钠20.328.128.0 直链烷基苯磺酸钠0.70.70.7 玉米淀粉10.8-- 糊精-7.47.3 Altowhite粘土3.9-- 石蜡-0.90.9 Jaguar C145--1.0 羟乙磺酸钠3.64.14.0 氯化钠0.35.35.3 香料0.60.20.3 乙二胺四乙酸,四钠盐--0.2 Glydant0.20.20.2 二氧化钛--0.1 微晶辅料4.45.45.3 水26.919.518.5 穿透值,mm6.05.27.1 涂抹层(smear)9.59.59.0 泡沫,污垢6.04.54.0 FOT*,°F130144-150140-149 FOT*,°C5462-6660-65 ＊冷凝出口温度 表Ⅲ的实例是通过冷凝操作得到的优选中性PH值清洁皂块。该皂块为结实的皂块，涂抹层(smear)特性优良，起泡极好。
表Ⅳ 中性PH值冷凝皂块制造中突出优选的剪切稀化概表 实例SSTTUU 成分wt%wt%wt% 肉豆蔻酸钠6.41.66.6 山萮酸钠1.63.11.6 肉豆蔻酸10.83.312.3 山萮酸2.76.43.1 月桂酰羟乙磺酸钠6.7-21.2 椰油基羟乙磺酸钠20.432.821.2 直链烷基苯磺酸钠0.70.60.6 烷基甘油醚磺酸钠-3.8- 月桂酰肌氨酸钠-3.7- 糊精10.6-10.4 Altowhite粘土3.73.7- 石蜡-4.7- 羟乙磺酸钠3.63.34.9 氯化钠4.32.04.2 香料0.20.10.2 Glydant0.2-0.2 微晶辅料4.15.84.3 水24.025.023.5 PH7.36.5- 穿透值,mm6.48.3- 涂抹层(smear)9.59.0- FOT,°F145165- FOT,°C6374- 剪切速率,sec-11 1 0.8-0.5 粘度,cps*330,400** 431,000** 166,000- 329,000 剪切速率,sec-15 5 5.7-5.3 粘度,cps*34,500 46,600 26,100- 33,000 剪切速率,sec-120 20 19.0 粘度,cps*14,800 8,200 8,300- 10,800 剪切速率,sec-150 50 52.5-50.5 粘度,cps*2,200 2,700 3,500- 5,000 ＊82℃(180°F) ＊＊外推的 在上述的例子中，对比例RR，SS，和TT是用以说明剪切稀化的中性PH值组合物，其中步骤Ⅰ中的熔融混合物在高剪切速率下具有相当低的粘度，50sec-1时2200-5000cps，足以达到良好的混合，而在低剪切速率下具有很高的粘度，0.8-1sec-1时431，000cps，使得挤压在相当高的FOT(140-152°F，60-67℃)下进行，从而得到结实度很好，涂抹层(smear)优良的皂块。制造过程中无需干燥步骤。
权利要求
1、一种结实的、极柔和的、中性PH值冷凝皂块，特征在于含有占所述皂块重量的(a)约10%至约50%的单羧酸，其中约20%到约65%重量的所述单羧酸是中和了的；(b)约15%到约65%的水溶性有机阴离子和/或非离子皂块助硬剂；和(c)约15%到约40%的水；且
其中，所述的游离单羧酸占由所述的游离和中和的单羧酸组成的混合物的约35%到约80%重量；且
其中所述的中性PH值为约6.3到约8.0；且
其中所述的冷凝皂块的穿透值在25℃下测定为0至12mm；且
其中所述的冷凝皂块由下述步骤制得
Ⅰ.在170-205°F(76-96℃)的温度下混合熔融的混合物，其中含有所述的单羧酸；所述的水；和所述的皂块助硬剂；用氢氧化物将约20%到约65%所述的羧酸中和，所述氢氧化物的阳离子选自由钠、镁、钙、铝及其混合物所组成的组；
Ⅱ.在110-195°F(43-91℃)温度下，用刮板式热交换冷凝器将所述混合物冷却成半固体状态；
Ⅲ.把所述半固体挤压成软条；进一步冷却和结晶所述的软条，直至得到所述的中性PH个人清洁冷凝皂块；
其中所述的步骤Ⅰ的熔融混合物中含有液晶中间相，并且，所述熔融混合物具有
在约1sec-1的剪切速率下，粘度值为约100，000cps至约1000，000cps；
在约5sec-1的剪切速率下，其中所述的粘度值为5000cps至约100，000cps；
在约20sec-1的剪切速率下，粘度值为约1000cps约50，000cps；
在约50ses-1的剪切速率下，粘度值为约500cps到约12000cps，且
其中合成表面活性剂与水的比值为约3∶1到约1∶2。
2、如权利要求1所述的中性PH值冷凝皂块的制法，其中所述的皂块助硬剂提高了所述单羧酸在步骤Ⅰ中的熔融混合物中的溶解性。
3、如权利要求1所述的中性PH值冷凝皂块的制法，其中所述的熔融混合物具有
剪切速率约1sec-1下，粘度为约100，000cps到约500，000cps;
剪切速率约5sec-1下，其中所述的粘度为约5000cps到约65000cps;
剪切速率约20sec-1下，其中所述的粘度为约2500cps到约25000cps;且
剪切速率约50sec-1，其中所述的粘度为约1000cps到约5000cps。
4、如权利要求1所述的中性PH值冷凝皂块的制法，其中步骤Ⅱ中的冷凝器出口温度为约150-180°F(65°-82℃);且其中由步骤Ⅰ得到足够的粘度使得在步骤Ⅱ中只进行小量冷却或不必冷却就能在步骤Ⅲ中将所述混合物挤压成软条。
5、如权利要求1所述的中性PH值冷凝皂块，其中至少80%的所述单羧酸具有以下通式
其中
a+b＝10到20
每个a，b＝0到20
X＝H，OR，
，R，或它们的混合物
R＝C1-C3烷基，H，或它们的混合物
R1＝C1-C3烷基。
6、如权利要求1所述的中性PH值冷凝皂块，其中所述皂块的穿透值为49℃下小于12mm，且其中约30%到约40%所述单羧酸(a)被氢氧化钠中和。
7、如权利要求1所述的中性PH值冷凝皂块，其中所述的皂块助硬剂选自下列材料组成的组
Ⅰ.约5%到约50%重量的合成表面活性剂，其中所述合成表面活性剂选自下列物质组成的组烷基硫酸盐，石蜡磺酸盐，烷基甘油醚磺酸盐，阴离子酰基肌氨酸盐，甲基酰基牛磺酸盐，直链烷基苯磺酸盐，N-酰基谷氨酸盐，烷基葡糖苷，α-磺基脂肪酸酯，酰基羟乙磺酸盐，葡糖酰胺烷基磺基琥珀酸盐，烷基醚羟酸盐，烷基磷酸酯，乙氧基烷基磷酸酯，甲基葡萄糖酯，蛋白质缩合物，带有1至12个乙氧基团的烷基醚硫酸盐，及其混合物，其中所述的表面活性剂带有C8-C22的亚烷基链，以及它们的混合物;
其中所述的中和单羧酸和所述合成表面活性剂的和，占所述皂块重量的约15%到约65%;及
Ⅱ.占重量的0至约40%的助溶剂，其中所述的助溶剂选自下列材料组成的组
(a)不挥发的、水溶性的非离子有机溶剂，选自下列物质组成的组结构如下的多元醇
其中R3＝H，C1-C4烷基;R4＝H，CH3;K＝1-200;C2-C10的烷烃二醇;山梨醇;甘油;糖;糖类衍生物;尿素;和通式如下的乙醇胺(HOCH2CH2)xNHy，其中x＝1-3;y＝0-2;x+y＝3;
(b)1到5个碳原子的醇;和它们的混合物;和
Ⅲ.(a)和(b)的混合物。
8、如权利要求7所述的中性PH值冷凝皂块，其中所述的合成表面活性剂的含量为占所述皂块重量的约20%到约30%;
其中所述的合成表面活性剂与水的比为约3∶1到约1∶2;且
其中所述的合成表面活性剂是一个钠盐，并且选自由烷基甘油醚磺酸盐，酰基羟乙磺酸盐，葡糖酰胺及其混合物所组成的组，其中所述的表面活性剂含有C10-C18的亚烷基链;和它们的混合物。
9、如权利要求8所述的冷凝皂块，其中所述的合成表面活性剂是酰基羟乙磺酸钠，而其中所述合成表面活性剂与水的比值为约2.5∶1至约1∶1。
10、如权利要求9所述的冷凝皂块，其中所述的酰基羟乙磺酸钠选自由椰油基羟乙磺酸钠和月桂酰基羟乙磺酸钠及其混合物所组成的组。
11、如权利要求1所述的冷凝皂块，其中所述的皂块中含有约0.1%到约60%的其他冷凝皂块成分，选自下述材料组成的组
约0.5%到约3%所述的钾皂;
约0.5%到约3%三乙醇铵皂;
约1%到约40%可共存的水溶性物质，选自由碳酸钙和滑石组成的组;
约0.1%到约20%聚合的皮肤触感助剂;
约0.5%到约25%硅铝酸盐粘土和/或其他的粘土;其中所述的硅铝酸盐和粘土选自由沸石、高岭土、高岭石、蒙脱土、活性白土、伊利土、皂土、多水高岭土、和煅烧土所组成的组;
约1%到约40%的盐和盐类水合物;及它们的混合物;其中盐和盐类水合物的阳离子选自由钠、钾、镁、钙、铝、锂、铵、单乙醇铵、二乙醇铵、和三乙醇铵组成的组，其中所述的盐和盐类水合物的阴离子选自由氯离子、溴离子、硫酸根、硅酸根、正磷酸根、焦磷酸根、聚磷酸根、偏硼酸根、四硼酸根、碳酸根、碳酸氢根、磷酸氢根、羟乙磺酸根、甲基硫酸根和6个碳原子或少于6个碳原子的单一和聚羧酸根所组成的组;
约0.5%到约30%的淀粉;
约1%到约20%的两性共表面活性剂，选自由烷基甜菜碱，烷基磺基甜菜碱和三烷基胺氧化物;和它们的混合物组成的组;
约0.1%到约40%疏水材料，选自由微晶蜡、凡士林、巴西棕榈蜡、棕榈蜡、小烛树蜡、甘蔗蜡、植物提炼的甘油三酯，蜂蜡、鲸蜡、羊毛脂、木蜡、紫胶蜡，动物提炼的甘油三酯，褐煤蜡、石蜡、地蜡、纯地蜡和费-托合成过程中得到的蜡所组成的组。
12、如权利要求11所述的冷凝皂块，其中的皂块含有占所述皂块重量约0.5%到约30%的淀粉。
13、如权利要求12所述的冷凝皂块，其中的淀粉占所述皂块重量的约1%到约15%;且其中所述的淀粉选自由玉米淀粉和糊精组成的组。
14、一种制造结实的、中性PH值冷凝皂块的方法，包括
(a)约10%到约50%的单羧酸;其中约20%到约65%重量的所述单羧酸为中和了的单羧酸;(b)从约15%到约65%的水溶性有机阴离子和/或非离子皂块助硬剂，所述的皂块助硬剂选自由合成表面活性剂和非离子助溶剂及其混合物所组成的组;(c)占所述皂块重量约15%到约40%的水;其中所述的结实冷凝皂块的穿透值在25℃下测量为0到12mm，所述方法的特征在于
Ⅰ.在170-205°F;76-96℃下混合熔融的混合物，包括所述的基本上是游离的羧酸;所述的水，和所述的皂块助硬剂;用氢氧化物中和所述羧酸的20%到约65%，所述氢氧化物的阳离子选自由钠、镁、钙、铝及其混合物所组成的组;
Ⅱ.在110-195°F(43-91℃)冷却温度下，用刮板式热交换冷凝器将所述混合物冷凝成半固体;
Ⅲ.将所述的半固体挤压成软条;进一步冷却和结晶所述的软条，直至坚硬形成所述冷凝皂块。
15、如权利要求14所述的冷凝皂块制法，其中所述的熔融混合物中含有液晶中间相;且其中所述的熔融混合物具有
约1sec-1的剪切速率下，粘度为约100，000cps至约1，000，000cps;
约5sec-1的剪切速率下，其中所述的粘度约5，000cps至约100，000cps;
约20sec-1的剪切速率下，粘度为约1，000cps到约50，000cps;和
约50sec-1的剪切速率下，粘度为约500cps到约12，000cps。
16、如权利要求15所述的冷凝皂块制法，其中所述的熔融混合物具有
约1sec-1剪切速率下，粘度为约100，000cps到约500，000cps;
约5sec-1剪切速率下，其中所述的粘度为约5，000cps到约65，000cps;
约20sec-1剪切速率下，其中所述的粘度为约2，500cps到约25，000cps;
约50sec-1剪切速率下，其中所述的粘度为约1，000cps到约5，000cps。
17、如权利要求15所述的冷凝皂块的制法，其中步骤Ⅱ中的冷凝出口温度为约150-180°F(65°-82℃)。
18、如权利要求17所述的冷凝皂块的制法，其中所述步骤Ⅰ中得到的粘度足以使得在步骤Ⅱ中只需少量冷却或不进行冷却就可以将所述混合物挤压成软条。
19、如权利要求15所述的冷凝皂块的制法，其中所述的熔融混合物中含有液晶中间相;且其中形成所述中间相的表面活性剂与水的比值为约2.5∶1至约1∶1。
20、如权利要求14所述的冷凝皂块的制法，其中所述的水占所述的皂块重量的约20%到约30%，其中所述的羧酸占所述皂块重量的约20%到约30%;其中所述的皂块助硬剂为合成表面活性剂并占所述皂块重量的约20%到约30%;并且，约30%到约40%的所述羧酸被氢氧化钠中和。
21、如权利要求14所述的冷凝皂块的制法，其中所述的皂块中含有坚硬的晶相骨架结构，该结构中含有基本上由所述的游离和中和羧酸组成的所述混合物的伸长晶体所构成的联锁、开放的三维晶网;且
其中所述的皂块还含有水相混合物;所述的混合物(当除去羧酸，单独测定时)在25℃下穿透值大于12mm，直至完全被穿透。
22、如权利要求21所述的冷凝皂块的制法，其中所述的水相含有占其重量约20%到约95%的水。
23、如权利要求21所述的冷凝皂块的制法，其中所述的皂块在25℃下的穿透值为约3mm到约9mm，在49℃下，穿透值小于12mm。
24、如权利要求21所述的冷凝皂块的制法，其中所述的皂块中含有其他的非羧酸相，包括蜡、凡士林、和粘土的液滴或晶体。
25、如权利要求21所述的冷凝皂块的制法，其中所述的皂块中含有其他的非羧酸相，包括合成表面活性剂的液滴或晶体。
26、如权利要求14所述的冷凝皂块的制法，其中所述的步骤Ⅲ中的软条，经冷却至约90°F到约130°F(32℃到55℃)的温度进行切割和老化而后印模。
27、如权利要求26所述的冷凝皂块的制法，其中所述的软条在约95°F到约110°F(35℃至44℃)温度下印模。
28、如权利要求14所述的冷凝皂块的制法，其中所述的步骤Ⅰ包括干燥步骤。
全文摘要
本发明提供了一种结实的、极柔和的，中性pH冷凝皂块，含有占所述皂块重量约10％到约50％的单羧酸，其中约20％到约65％重量的所述单羧酸为中和了的羧酸；约20％到约65％的阴离子和/或副离子皂块助硬剂，和约15％到约40的水； 其中所述的中性pH值为约6.3到约8.0； 其中所述的中性pH值冷凝皂块由下述步骤制造； I.在(170—205；76—96℃)下混合熔融的混合物，含有所述的羧酸；水；和皂块助硬剂；优选用氢氧化钠中和20％到约65％所述的羧酸； II.用刮板式热交换冷凝器冷却所述的混合物至形成半固体； III.将所述的半固体挤压成软条；进一步冷却和结晶所述的软条至坚硬，得到所述的中性pH值个人清洁冷凝皂块。
文档编号C11D17/00GK1078251SQ9310459
公开日1993年11月10日 申请日期1993年3月20日 优先权日1992年3月20日
发明者M·L·卡赫, J·E·田纳利, D·G·施米特, M·W·埃文斯, C·S·科茨瓦拉, S·K·赫奇斯, T·F·莱斯利 申请人:普罗格特-甘布尔公司