CN101827580B - 作为聚合物阳离子化合物沉积助剂的含磷表面活性剂 - Google Patents
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Abstract
可以使用某些磷酸酯和聚季铵盐的混合物获得显示优异的调理和/或色牢度的个人护理品。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2007年7月27日提交的美国临时专利申请号60/962,213的提交日期的权益，该文献的公开内容据此引入本文供参考。
发明背景
本发明涉及作为聚季铵化合物沉积助剂的含磷乳化剂，它们提高并独立地赋予底物更具体地说毛发和皮肤的调理性能。
烷氧基化脂肪醇的磷酸酯，例如Park的美国专利号3,963,628和Deguchi等人的美国专利号4,369,134中公开的那些被描述为水包油乳液的乳化剂。转让给Croda，Inc.(本申请的受让人)的美国专利号6,117,915尤其公开了烷氧基化和非烷氧基化脂肪醇的单和二磷酸酯的混合物。这些材料被描述为是优异的乳化剂，并且可以与其它常规成分(包括作为清洁剂的季铵-26)混合。
美国专利号4,381,259公开了也作为乳化剂的被氧化乙烯和氧化丙烯烷氧基化的脂肪醇的单和二-烷氧基化磷酸酯的混合物，该脂肪醇一般为C8-C18。它们可以尤其与季铵化瓜尔胶结合。美国专利号4,298,494含有各种脂肪醇的单和二乙氧基化磷酸酯的混合物的类似公开内容。它们可以与半乳甘露聚糖胶混合。最后，美国专利号5,683,683描述了非脂肪醇基季铵化磷酸酯和聚季铵或瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵的混合物。这些材料都被描述为可用于调理配方。
这些现有技术参考文献都没有指出混合烷氧基化和非烷氧基化磷酸酯可以用于帮助多阳离子化合物的沉积以提高和独立地影响调理性能或磷酸酯和多阳离子化合物的任何组合可以提供尤其有利的结果。
发明内容
本发明涉及包含聚季铵化合物(″聚季铵盐″)、磷酸酯和附加成 分的配方、组合物或个人护理品。磷酸酯可以是脂肪醇的烷氧基化或非烷氧基化酯，但是至少一些磷酸酯是非烷氧基化的。在一些实施方案中，仅使用非烷氧基化磷酸酯。在其它实施方案中，使用非烷氧基化和烷氧基化磷酸酯的混合物。在任一情况下，烷氧基化和/或非烷氧基化磷酸酯可以包含单和/或二磷酸酯，它们可以相互之间按任何比例存在。
本发明的一个实施方案是包含至少一种结构中含有多于4个季氮且重均分子量为大约4000-大约2,000,000的聚季铵盐的个人护理品。在这个实施方案中还包括至少一种非烷氧基化磷酸酯，该非烷氧基化磷酸酯包含基于脂肪醇的链长度为大约C8-大约C22的基团，该基团可以是线性、支化、饱和或不饱和和/或取代或未取代的。在这一实施方案的某些方面中，所使用的磷酸酯还可以包括烷氧基化磷酸酯。
在另一个实施方案中的是包含至少一种结构中含有多于4个季氮且重均分子量为大约4,000-2,000,000的聚季铵化合物(polyquaternium compound)的个人护理品。这个实施方案中还包括脂肪醇的烷氧基化和非烷氧基化磷酸酯的混合物，其中该磷酸酯具有基于脂肪醇的链长度为大约8-22个碳原子的基团，其中这些烷氧基包含亚乙氧基、亚丙氧基、这些氧化物的衍生物或它们的混合物。对每一摩尔基于脂肪醇的基团使用大约1-50摩尔氧化烯。烷氧基化和非烷氧基化磷酸酯一般按满足磷酸酯的至多大约60wt％被烷氧基化的量存在并且其中烷氧基化和非烷氧基化磷酸酯既包含单磷酸酯又包含二磷酸酯。通常，在这个实施方案中二磷酸酯的量是磷酸酯总量的至少大约40wt％。此外，磷酸酯与聚季铵化合物之比为大约1.5∶1-大约100∶1；和其中磷酸酯和聚季铵化合物的总量占个人护理品的大约0.20wt％-大约15wt％。这一实施方案还包括附加的成分，在一些实施方案中，包括多重附加的成分。
在另一个实施方案中，考虑这样的个人护理品，其包含具有100或更多季氮基团并且具有大约30,000-大约1,000,000的重均分子量的聚季铵盐和脂肪醇的至少一些非烷氧基化磷酸酯。
在又一个实施方案中的是个人护理品，其包含含有100或更多个季氮基团并具有大约30,000-大约1,000,000的重均分子量的聚季铵化合物并且还包含脂肪醇的至少一些非烷氧基化磷酸酯，其中该磷酸酯具有基于脂肪醇的链长度为大约12-18个碳的基团。一般而言，磷酸酯与聚季铵化合物之比是2∶1或更大。此外，磷酸酯和聚季铵化合物的总量为个人护理品的大约0.5wt％-大约5wt％。这一实施方案还包括附加的成分。
在一些实施方案中，本发明涉及选自洗发剂、调理剂、沐浴剂、清洁剂、染发剂和头发松散剂的个人护理品。
在其它实施方案中，本发明涉及选自专门设计用于处理经颜色处理的毛发(本文还称作合成染发)的洗发剂、调理剂、调理洗发剂和染发剂的个人护理品。
在还有的其它实施方案中，这些个人护理品选自洗发剂、调理剂、调理洗发剂、在合成染发、沐浴剂、清洁剂、皮肤护理品或染发剂方面使用的洗发剂和/或调理剂。
在一个实施方案中，本发明涉及头发松散剂组合物，其中如果磷酸酯是二鲸蜡基磷酸酯和鲸蜡醇聚醚-10磷酸酯的混合物，则聚季铵盐不是聚季铵-6；如果聚季铵盐是聚季铵-6，则磷酸酯不是二鲸蜡基磷酸酯和鲸蜡醇聚醚-10磷酸酯的混合物。
已经出人意料地发现，包含至少一种聚季铵化合物和至少一种非烷氧基化脂族醇磷酸酯的个人护理品与现有技术相比赋予优异的调理。
对与上述一些现有技术专利中描述的那些材料类似的材料进行一系列试验。用通过湿梳理强度测量的调理力来表示这些试验的结果。虽然一些材料适度地提高湿梳理强度，但是其它使它降低。然而，都不在性能方面提供与仅使用水时的重大改进。也都不提供采用本发明配方时观察到的优异性能。
优异的调理可以量化为根据湿梳理力测量的总功的降低。″因此，优异的调理″是指当与仅用水处理的毛发相比时至少大约10焦耳的总 功降低。在某些情况下，实现相对于水的至少20焦耳的降低(总功改变)。
本发明的这些个人护理品中的一些不但当与仅使用所公开的聚季铵盐或磷酸酯的相同产品相比时显示优越性，而且当与烷氧基化脂族醇磷酸酯和聚季铵盐，以及非脂肪醇基季铵化磷酸酯和如现有技术中描述的那些聚季铵盐的混合物相比时也显示优越性。
在一些实施方案中，本发明的个人护理品提供优异的色牢度。″优异的色牢度″是指重复洗发和/或调理将以比不含本发明聚季铵盐和磷酸酯的组合的护理品低的程度剥除或降低染发的色度。
在又一个实施方案中，本发明的一些个人护理品经设计在染发方面用来改进色牢度(以维持染发剂在合成染发中的程度)，同时还提供优异的调理。这些个人护理品包括洗发剂、调理剂、调理洗发剂、染发剂等。
附图说明
图1是描绘在用实施例1和2中的配方处理中号欧洲人棕色原始发束(medium European brown virgin hairt resses)后测量的梳理力的图解。
图2表示在5、10和15次洗涤后使用Labscan色度计得到的颜色测量值(ΔE)，从左到右读取。
图3表示被要求评价在重复洗涤后哪种产品降低颜色最少的小组成员的意见。
图4是描绘在用实施例1和2的配方处理发束后测量的梳理力(峰值负荷和总功)的图解。
详细描述
本发明涉及由于使用某些磷酸酯和聚季铵化合物(还称为″聚季铵盐″)的混合物而显示优异的调理和/或色牢度的组合物和个人护理品。更具体地说，本发明涉及聚季铵化合物和脂肪醇基的磷酸酯的混合物，其中该磷酸酯的脂肪醇基团可以是非烷氧基化的或可以是非烷氧基化和烷氧基化脂肪醇基的混合物(本文称作″磷酸酯″)。在此将列举聚 季铵盐和磷酸酯组分、附加的成分和包含它们的组合物、配方和个人护理品。
定义和术语
本文所使用的所有百分率和比例按总组合物的重量计并且进行的所有测量在大致室温和常压下进行，除非另外指定。本文所限定的″室温″是指22℃-26℃的温度。所有温度以摄氏度为单位，除非另外规定。
本发明可以包含(开放)或主要构成自本发明的组分以及本文描述的其它成分或元素。本文所使用的″包含″是指所列举的元素，或它们在结构或功能方面的等效物，加上没有列举的任何其它元素。术语″具有″和″包括″也应理解为是开放式的，除非上下文有另外提示。
本文所使用的″主要构成自″是指本发明可以包括除了权利要求中列举的那些之外的成分，但是唯一的条件是所述附加的成分不本质上改变本发明的基本和新颖的特征。优选地，这些附加的成分根本不存在或仅以痕量存在。然而，可以包括至多大约10wt％可能本质上改变本发明基本和新颖特征的材料，只要维持化合物的应用(与应用程度相反)。
本文列举的所有范围包括端点，包括列举两个值″之间″的范围的那些。术语例如″大约″、″一般″、″基本上″等应理解为修饰术语或数值以致它不是绝对的，但是不只按照现有技术来理解。这些术语应由环境和它们所修饰的术语所限定，而它们所修饰的那些术语正如本领域普通技术人员所理解的那样。最低限度，这包括对用来测量数值的给定技术预计的实验误差、技术误差和仪表误差程度。
应当理解，当论述可根据本发明使用的磷酸酯和聚季铵盐的量时，列举的量分别是指磷酸酯或聚季铵盐化合物的干重，不计任何载体、溶剂或稀释剂。例如，CRODAFOS-CES是可以从申请人获得的包含大约25wt％磷酸酯和大约75wt％脂肪醇的材料。在测定此种组合物中的磷酸酯的量时，不考虑脂肪醇溶剂的量。在另一个实例中，OPTASENSE-CP6是可以从Croda，Inc.获得的聚季铵材料。这种材料含39wt％-41wt％聚 季铵化合物(聚季铵-6(大约40％))，其余部分是溶剂或载体。因此，在测定最终产物中聚季铵盐的量时，将不考虑溶剂或载体的量。当然，这种材料也可以表征为具有特定的阳离子活度。
应指出，虽然说明书和权利要求书可以将最终产品或个人护理品，例如洗发剂或调理剂描述为含有某种反应物或一定量的，例如，特定聚季铵盐，但是可能难以区别满足任何具体列举的产品。然而，如果例如，在最终制备之前使用的材料满足该列举，则可能满足此种列举。实际上，至于不能直接从最终产品确定的最终产品的任何性能或特性，如果该性能存在于刚好在用来制备个人护理品的生产步骤之前列举的组分中，则是足够的。
Croda据此将Pereira等人的美国专利号6,117,915(2000年9月12日颁给Parsippany，New Jersey的Croda，Inc.)的混合脂族醇磷酸酯及其制造方法的公开内容引入供参考。
磷酸酯
首先转到磷酸酯，应当理解，磷酸酯或其混合物可能是复杂的，这取决于许多因素，包括它们的来源(例如用来制备脂肪醇的原料和用来制备这些原料的方法)。
因此，当某物被称为是，含有或制成自例如，鲸蜡醇类时，那是指用来制备根据本发明的磷酸酯的脂肪醇的主要部分(与原料中任何其它脂肪醇的量相比是最大量的)源自于C16基脂肪醇。然而，原材料或原料中可能存在不同链长度的许多其它脂肪醇类，它们可以与所述C16物质一起转化成磷酸酯。所得的混合物仍根据这样来使用并将称为含鲸蜡基的材料或C16材料。原料也可以是含脂肪酸的甘油酯的油，所述脂肪醇可以源自该脂肪酸的甘油酯。相对大量在此仍然适用。
类似地，如果提到链长度的范围，例如C8-C22，则这指的是用来制备磷酸酯的脂肪醇的主要部分将落入那个链长度范围。然而，更长和更短链长度的材料也可以存在并且将转化成相应的磷酸酯并根据本发明使用。
当使用烷氧基化脂肪醇时，该脂肪醇可以表征为例如，是″PEG 10 ″或可以表征为含10摩尔氧化乙烯。这两种类型的术语意义相同。应当理解，这是指虽然对于每摩尔脂肪醇可能已将大致10摩尔氧化乙烯添加到反应混合物中，但是不是所有的所得烷氧基化磷酸酯将精确的包括10分子氧化乙烯/磷酸酯分子。据信，虽然主要部分将含有10个烷氧基，但是其它部分将含有小于10分子氧化乙烯/磷酸酯分子。然而，在任何情况下，所谓的PEG 10鲸蜡醇或用10摩尔氧化乙烯制备的鲸蜡醇是指那两种材料按那些量的反应产物。
作为另一个实例，表1示出了可以用作用来制备本发明的烷氧基化和/或非烷氧基化磷酸酯的脂肪醇源的一些常用油中一些C20+组分的已知的近似重量百分率：
表1
| 物质 | C20:0 | C20:1 | C20:4 | C20:5 | C22:0 | C22:1 | C22:5 | C22:6 | C24:0 |
| 鳕鱼肝油 | 8.8-14.6％ | 2.6-9％ | 4.6-13.3％ | 1-2％ | 8.6-19％ | ||||
| 鲱鱼油 | 1.5-19.2％ | 4.6-10.2％ | 2.8-19.9％ | 1-3.7％ | 3.8-24.1％ | ||||
| 鲱油 | 0.9-2.7％ | 0.6-1.2％ | 10.2-13.5％ | 0.7-1.7％ | 1.1-2.3％ | 3.3-14％ | |||
| 沙丁鱼油 | 3.2％ | 1.6％ | 16.9％ | 3.6％ | 2.5％ | 12.9％ | |||
| HEAR油 | 0.8-13.5％ | 20.1-59.4％ | 0.1-1.4％ | ||||||
| 芥子油 | 7％ | 44.2％ |
因此，山萮醇可以源自于菜籽油，特别是高芥酸菜籽油(HEAR油)，它通常含有46wt％C22:1烷基(芥酸)、1.5wt％C22:0烷基(山萮酸)和11wt％C20:1烷基(鳕油酸)。HEAR油可以被氢化而产生含大约48％C22:0烷基(山萮酸)的组合物，该组合物可以进一步蒸馏而产生任何所需更高浓度的C22:0烷基(山萮酸)酸，这种酸然后被进一步转变成脂肪醇。烷氧基化和/或非烷氧基化磷酸酯可以由这些氢化菜籽油衍生的醇或任何甘油酯制备。可以包括可以转化成脂肪醇的含脂肪酸的甘油酯的其它油包括，但不限于，棕榈油(主要部分是棕榈酸和/或油酸脂肪酸)、椰子油(月桂(C12)脂肪酸是主要部分)、玉米油、棉籽油、橄榄油、花生油、芝麻油、棕榈仁油、红花油、向日葵油、大豆油等。当然，属于本发明范围的任何脂肪醇源是被考虑的。
非烷氧基化磷酸酯
在一些实施方案中，与聚季铵盐混合的至少一些磷酸酯是非烷氧基化的。在其它实施方案中，仅将非烷氧基化磷酸酯与聚季铵盐混合。
在一些实施方案中，磷酸酯由磷酸酯基和链长度为C8-C22的脂肪醇基产生。在其它实施方案中，磷酸酯由磷酸酯基和链长度为C12-C22的脂肪醇基产生。在还有的其它实施方案中，磷酸酯由磷酸酯基和链长度为C12-C18的脂肪醇基产生。脂肪醇衍生的基团可以是饱和或不饱和、直链或支化和/或取代或未取代的并且可以具有此前论述的任何来源。
在一些实施方案中，本发明的非烷氧基化磷酸酯不包括季氮。在其它实施方案中，非烷氧基化磷酸酯包括季氮。在还有的其它实施方案中，磷酸酯在室温下是液体或可流动。
一般而言，磷酸酯基衍生自本领域技术人员已知的磷酰化剂。此类试剂包括，但不限于，五氧化二磷和多磷酸。
在一些实施方案中，所使用的非烷氧基化磷酸酯可以(并且实际上希望)是单磷酸酯和二磷酸酯的混合物(实际上，可以使用它们的任何比例)。在其它实施方案中，非烷氧基化磷酸酯的至少大约10wt％将是二磷酸酯，其余部分是单磷酸酯。
在还有的其它实施方案中，非烷氧基化脂肪酯的至少大约40wt％是二磷酸酯。在另一个实施方案中，非烷氧基化脂肪酯包含大于大约50wt％的二磷酸酯(即非烷氧基化磷酸酯的大部分是二磷酸酯)。
非烷氧基化单磷酸酯(它们可以含有一定量二磷酸酯)的实例包括单鲸蜡基磷酸酯，可从DSM Nutritional Products，616 DaytonAve.，Ames，Iowa 50010；Colonial Chemical Inc.，225 ColonialDrive，South Pittsburg，TN 37380；Croda Chemicals，Cowick HallSanith Goole East Yorkshire NA14 9 AA England；和Clariant，4000Monroe Road，Charlotte，NC，28205分别以商品名Amphisol A、ColafaxCPE、Crodafos MCA、Hostaphat CC100商购；单鲸蜡基磷酸酯也可以混合物获得，例如Crodafox CP(Croda，Inc.)和Stepan CP3 (Stepan)，22W.Frontage Road，Northfield，IL 60093。其它非烷氧基化磷酸酯包括磷酸二油酯和磷酸异硬脂酯。
二磷酸酯(还有二磷酸酯和单磷酸酯的混合物，但是富含二磷酸酯)可以根据美国专利号6,117,915，具体来说，其实施例1制备。
非烷氧基化和烷氧基化磷酸酯的混合物
在一些实施方案中，非烷氧基化和烷氧基化磷酸酯的混合物可以与聚季铵盐协同使用(即磷酸酯的至少一些是烷氧基化的)。
在一些实施方案中，该混合物含有本文描述的非烷氧基化磷酸酯，该非烷氧基化磷酸酯与含大约8-大约22个碳原子并被大约1-大约50摩尔氧化烯烷氧基化的烷氧基化脂肪醇的单和二酯磷酸酯的共混物混合。在其它实施方案中，烷氧基化的量对于烷氧基化磷酸酯为大约1摩尔-大约30摩尔。在还有的其它实施方案中，烷氧基化的量对于烷氧基化磷酸酯为大约3摩尔-大约25摩尔。
在一些实施方案中，所使用的非烷氧基化和烷氧基化磷酸酯的混合物各自具有C12-C18的链长度，其中烷氧基化材料具有大约3-大约15摩尔烷氧基。
用来产生烷氧基化磷酸酯的氧化烯可以是氧化乙烯、氧化丙烯、这些氧化物的衍生物或它们的混合物。因此，所得的烷氧基是乙氧基、丙氧基、这些的衍生物或两者的混合物。
烷氧基化磷酸酯的单和二酯之比与此前对非烷氧基化磷酸酯描述的相同。因此，在一些实施方案中，烷氧基化磷酸酯的至少大约10wt％将是二磷酸酯，其余部分是单磷酸酯。在其它实施方案中，烷氧基化脂肪酯的至少大约40wt％是二磷酸酯。在还有的其它实施方案中，烷氧基化脂肪酯包含50wt％或更多二磷酸酯(即烷氧基化磷酸酯的大部分是二磷酸酯)。
以混合物使用的非烷氧基化磷酸酯中单和二酯之比与此前描述的相同。
不要求非烷氧基化磷酸酯中单磷酸酯与二磷酸酯之比与烷氧基化磷酸酯中的相同，但是相同或类似的比例是被考虑的。例如，对于烷 氧基化物质，单酯与二酯之比可以是9∶1，而对于非烷氧基化物质，该比例是1∶4。然而，在一些实施方案中，烷氧基化和非烷氧基化磷酸酯中二磷酸酯的总量等于或大于单磷酸酯的量。也不要求烷氧基化和非烷氧基化磷酸酯的脂肪醇物质具有相同的链长度、饱和度、取代等。实际上，可以使用非烷氧基化和烷氧基化磷酸酯的任何组合，只要它们满足本发明的需要。
在一些实施方案中，当使用烷氧基化和非烷氧基化磷酸酯的混合物时，相对于磷酸酯的总量，烷氧基化磷酸酯的量不应该超过大约80wt％。在其它实施方案中，当使用烷氧基化和非烷氧基化磷酸酯的混合物时，相对于磷酸酯的总量，烷氧基化磷酸酯的量不应该超过大约60wt％。在还有的其它实施方案中，当使用烷氧基化和非烷氧基化磷酸酯的混合物时，相对于磷酸酯的总量，烷氧基化磷酸酯的量不应该超过大约50wt％(即非烷氧基化磷酸酯的量大约等于或大于存在的烷氧基化磷酸酯的量)。在其它实施方案中，相对于单磷酸酯的量，二磷酸酯的量是所述磷酸酯的总量的至少大约40wt％。实际上，如本文所述，所有磷酸酯可能是非烷氧基化的。
有用的烷氧基化和非烷氧基化磷酸酯的混合物描述并要求在美国专利号6,117,915(下文中′915专利)中。在一个示例说明中，可以如′915专利的实施例1所述制备非烷氧基化月桂基磷酸酯。一般而言，向2000mL四颈圆底烧瓶中加入131.6g(3.0摩尔)月桂醇。将该材料加热到65℃并在搅拌下添加236g(1.0摩尔)五氧化二磷(P2O5)。允许该混合物反应四小时。将最终产物冷却并回收为月桂基磷酸酯，其具有234mg KOH的酸值、50.1％的二酯含量和39.8％的单酯含量。
可以如′915专利的实施例2所述制备对于每摩尔山萮醇使用5摩尔氧化乙烯的烷氧基化磷酸酯。具体来说，在氢氧化钾催化剂存在下让氧化乙烯鼓泡进入596.8g山萮醇中直到对于每摩尔山萮醇加入了5摩尔氧化乙烯。灰白色固体(PEG-5山萮醇醚)是主要产物。向四颈烧瓶中加入920.26g(3.0摩尔)PEG-5山萮基醚并将该材料加热到65℃，接着在搅拌下添加78.9g P2O5。允许搅拌该反应混合物四 小时。最终产物回收为PEG-5山萮基磷酸酯，其具有126.5mg KOH的酸值、61％的二酯含量和37.4％的单酯含量。
可以产生这些烷氧基化和非烷氧基化磷酸酯的混合体系，例如，通过搅拌60％w/w PEG-5山萮基磷酸酯和40％w/w月桂基磷酸酯。加热容器内容物，例如加热到70℃，并允许混合30分钟，然后回收为PEG-5山萮醇和月桂醇的单和二酯磷酸酯的混合物，具有169.5mg KOH的酸值。参见′915专利的实施例3。
用来产生此前描述的非烷氧基化磷酸酯的脂肪醇和磷酸酯可以都用来制备可根据本发明使用的烷氧基化磷酸酯。应当理解，在一个尤其优选的实施方案中，烷氧基化磷酸酯和非烷氧基化磷酸酯都不包括季氮基。
根据本发明的尤其优选的烷氧基化磷酸酯包括PEG 10鲸蜡醇、PEG5油烯基和PEG 10磷酸异硬脂酯。
可以根据本发明使用的尤其优选的非烷氧基化和烷氧基化磷酸酯的混合物包括可以从Croda，Inc.获得的CRODAFOS CES，它是PEG 10鲸蜡醇磷酸酯(大约10％w/w)加上鲸蜡醇的磷酸酯(大约15％w/w)的混合物，该鲸蜡醇是饱和和线性C16链长脂肪醇混合在大约75％w/w作为载体的鲸蜡硬脂醇中的混合物；CRODAFOS HCE，它是PEG 5油烯基磷酸酯(大约55％w/w)与非烷氧基化二-油烯基磷酸酯(大约45％w/w)，后者是长度是18个碳的不饱和脂肪醇基的混合物，和CRODAFOS 1435，它是PEG 10磷酸异硬脂酯(大约55％w/w)与非烷氧基化二-磷酸异硬脂酯(大约45％w/w)，后者是基于C18脂肪醇的通常是饱和和支化的基团的混合物。CRODAFOS CS20 ACID也是有用的，它由在为载体的鲸蜡硬脂醇中的鲸蜡醇聚醚-20-磷酸酯(大约30％w/w)(和)二鲸蜡基磷酸酯(大约20％w/w)构成。在每种情况下，存在某种非烷氧基化磷酸酯以改进性能。
产品中磷酸酯的量
在一些实施方案中，可用于个人护理品或其它组合物或配方的磷酸酯的总量为大约0.15％-大约10％，相对于所述产品、组合物或配方 的总重量。在其它实施方案中，可用于个人护理品或其它组合物或配方的磷酸酯的总量为大约0.2％-大约10％，相对于所述产品、组合物或配方的总重量。在还有的其它实施方案中，可用于个人护理品或其它组合物或配方的磷酸酯的总量为大约0.5％-大约5％，相对于所述产品、组合物或配方的总重量。
聚季铵化合物
本发明的个人护理品还包括至少一种聚季铵化合物。根据本发明的聚季铵化合物在它们的结构中每分子含有多于四个季氮。
一般而言，这些分子具有大约4,000-大约一千万的重均分子量；但是，在某些情况下，它们可以更大。参见，例如，2003年4月8日颁发并转让给Procter&Gamble Co.的O′Toole等人的美国专利号6,544,500并具体来说，第11栏第35行至第12栏第34行描述的阳离子调理组分的论述，该论述在此引入供参考。
在一些实施方案中，此处的聚季铵盐具有至少大约4,000，通常至少大约10,000，且小于大约10百万，优选大约2百万或更低，更优选大约1百万或更低的重均分子量。
在其它实施方案中，聚季铵盐的分子量为大约100,000-大约2百万。在还有的其它实施方案中，聚季铵盐的分子量为大约4,000-大约2,000,000。在还有的其它实施方案中，分子量为大约30,000-大约1,000,000。
虽然聚季铵盐可以描述为具有具体数目的季氮基(也称为″季含量″)或具有特定分子量，乃至特定组成，但是应当理解，如大多数有机反应中那样，变体、副产物和共反应物可能和将按各种且通常不可预知的比例存在。如果它们可以带有为它们所共有的品名在商业上销售，则应该评定这些材料的最终质量是足够的。因此，例如，聚季铵-6可以含有不同分子量和季含量的材料的分布，然而，如果它将被允许以品名聚季铵-6销售，则它是合格的。类似地，如果聚季铵盐的主要部分(最大单一部分)满足本申请和/或权利要求的列举，则它们是满足的。
聚季铵盐一般将具有含阳离子氮的结构部分例如季铵或阳离子氨基结构部分，和它们的混合物。在一些实施方案中，阳离子电荷密度将优选是至少大约0.05meq/g，更优选至少大约0.5meq/g，甚至更优选至少大约1.1meq/g，最优选至少大约1.2meq/g。一般而言，从实际目的出发，聚季铵盐将具有小于大约7meq/g，优选小于大约5meq/g，更优选小于大约3.5meq/g，甚至更优选小于大约2.5meq/g的阳离子电荷密度。
可以使用凯氏法(Kjeldahl Method)测定阳离子聚合物的阳离子电荷密度(美国药典-化学品试验-<461>氮测定-方法II)。本领域技术人员将认可含氨基的聚合物的电荷密度可以根据pH值和氨基的等电点变化。在预定应用的pH值下，电荷密度应该在上述限度内。对于阳离子聚合物，可以使用任何阴离子平衡离子，只要满足水溶解度准则。适合的平衡离子包括卤离子(例如，Cl、Br，I或F，优选Cl、Br或I)，硫酸根和甲基硫酸根。也可以使用其它的，因为这种列举不是排他的。
在一些实施方案中，含氮聚季铵盐包括至少大约100个季氮，优选数百个。它们的重均分子量优选为大约30,000-大约1百万。虽然不存在最大量，但是必须仍满足本文描述的材料之比和总量。
这些聚季铵盐可以是合成或天然的。所谓的天然是指聚季铵盐源自于天然材料。聚季铵盐可以包括基于丙烯酰胺和/或二甲基烯丙基氯化铵的聚合物例如聚季铵6、聚季铵7等。瓜尔胶的聚合物季铵铵盐例如瓜尔胶羟基丙基三甲基氯化铵等也是被考虑的。纤维素的聚合物季铵铵盐例如聚季铵10等也是被考虑的。淀粉的聚合物季铵铵盐也是被考虑的。可以使用列在CTFA字典上的满足本文给出的准则的聚季铵。更具体地说，在优选的实施方案中，聚季铵盐选自，但不限于，聚季铵-4、聚季铵-5、聚季铵-6、聚季铵-7、聚季铵-10、聚季铵-11、聚季铵-15、聚季铵-16、聚季铵-22、聚季铵-24、聚季铵-28、聚季铵-31、聚季铵-32、聚季铵-34、聚季铵-35、聚季铵-36、聚季铵-37、聚季铵-39、聚季铵-43、聚季铵-44、聚季铵-45、聚季铵-47、聚季铵 -48、聚季铵-49、聚季铵-50、聚季铵-52、聚季铵-53、聚季铵-54、聚季铵-56、聚季铵-57、聚季铵-58、聚季铵-60、聚季铵-63、聚季铵-64、聚季铵-65和瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵。
根据本发明，本发明个人护理品中存在的聚季铵盐材料的最低量是至少大约0.1％，或更优选至少大约0.3％，相对于该护理品的总重量。虽然不存在最大量，但是必须仍满足本文描述的材料之比和总量。
在一些实施方案中，当用于个人护理品中时，磷酸酯与聚季铵盐之比将是至少大约1.5∶1。在其它实施方案中，这种比例是至少大约2∶1。在还有的其它实施方案中，这种比例大于4∶1或更大。高至大约100∶1的比例是可能的。这种基于相关材料的重量，不包括溶剂、载体或稀释剂。因此，按重量计，存在的磷酸酯的量一般超过所使用的聚季铵盐的量。
根据本发明的个人护理品中使用的两者(磷酸酯和聚季铵盐)的总量将随许多因素而变化，包括待使用的产品的类型、将构成最终产品的其它成分(参见例如下面的″附加成分″)等。
一般而言，聚季铵盐和磷酸酯的总量将至少大约0.20％且至多大约15％，相对于最终配方的总重量；优选至少大约0.20％且至多大约10％；更优选大约0.5％-大约5％，相对于最终配方的总重量。当制备洗发剂、调理剂、沐浴剂等时，该范围为大约0.50％-大约3wt％。对于染发剂，所使用的量一般可以达到更高的量，一般为大约1wt％-大约5wt％。
在一些实施方案中，使用的聚季铵盐具有大约30,000-大约1,000,000的重均分子量，且每分子含至少100个季氮基。此外，在这些实施方案中，将有烷氧基化和非烷氧基化磷酸酯的混合物并且对于大多数个人护理品，它们将按4∶1或更大的比例存在，对于染发剂，将按2∶1或更大存在。它们可以用于任何常规产品或可以是新型个人护理品所基于的平台。它们代表优异的调理剂并且提供优胜的调理，甚至好于其它类似成分的混合物。
配方
如图1和4所示，当与本领域中发现的那些类似的配方相比时，本发明的个人护理品具有优胜的调理性能。如实施例1和2所述，通过仅使用聚季铵化合物，即没有磷酸酯的聚季铵-10(″PQ-10″)制备对照配方。其它配方同时包括季化物(quats)和磷酸酯。图中的零代表由仅使用水时得到的湿梳理力。
根据本发明的第一配方使用CRODAFOS HCE和聚季铵-10制备，该CRODAFOS HCE是烷氧基化磷酸酯和非烷氧基化磷酸酯的混合物，更具体地说，与大约45％磷酸二油酯混合的大约55％PEG-5油烯基磷酸酯。
根据本发明的第二配方使用作为磷酸酯的CRODAFOS 1435和聚季铵-10制备，该CRODAFOS 1435是与大约45％二-磷酸异硬脂酯混合的大约55％PEG-10磷酸异硬脂酯。
根据本发明的第三配方使用磷酸二油酯和聚季铵-10制备。
根据本发明的第四配方使用磷酸异硬脂酯和聚季铵-10制备。
第一现有技术配方使用季铵化磷酸酯如美国专利号5,683,683中所述的季铵化磷酸酯和聚季铵-10制备。具体来说，按结合在活性材料上的2wt％使用可以从Croda获得的Arlasilk(也称为″EFA″)，它是与实施例7中的所有磷酸酯一起使用的亚油酰氨基丙基-PG-二甲基氯化铵磷酸酯(在H2O中，30％固体)。
第二现有技术配方使用烷氧基化磷酸酯如美国专利号4,298,494中描述的烷氧基化磷酸酯(它是乙氧基化磷酸酯)和聚季铵-10制备。具体来说，使用CRODAFOS N3A，它是基于活性材料按2％的水平使用的大约100％油基聚氧乙烯醚-3-磷酸酯。
第三现有技术配方使用烷氧基化磷酸酯如美国专利号4,381,259中描述的烷氧基化磷酸酯(它是乙氧基化磷酸酯和丙氧基化磷酸酯的混合物)和聚季铵-10制备。具体来说，使用CRODAFOS SG，它是基于活性材料按2wt％的100％PPG-5-鲸蜡醇聚醚-10-磷酸酯。
上述配方的调理性能可以通过使用Pereira等人的美国专利号6,562,328中(具体来说，其实施例5和6)大体描述的技术试验这些配方的梳理力的相对降低来进行比较，该文献的文本在此引入供参考。 这使用中号欧洲人棕色原始发束(International HairImporters，Glendale，NY)进行。所使用的设备是Dia-stron MTT#160。使用两克重7.5英寸长的毛发样品，该样品已经用5％月桂基硫酸钠溶液洗涤并漂洗。使用大约2mL试验材料处理该毛发样品大约一分钟。在大约一分钟后，在自来水中完全地漂洗该发束并进行试验。
通过使用Diastron Miniature拉伸试验机首先测量没有上述配方的任何处理的湿发束的梳理力来测量梳理力降低，然后分别用对照配方、第一现有技术配方、第二现有技术配方和本发明的第一和第二配方处理该发束。然后，使用Diastron Miniature拉伸试验机测定发束在用上述配方处理后的梳理力降低。
如图1和4所示，梳理力降低试验的结果证实在用本发明的包含CRODAFOS HCE、CRODAFOS 1435、磷酸二油酯和磷酸异硬脂酯的洗发剂配方处理后测量的梳理力分别为大约-27、-38、-35和-15焦耳(总功变化)。
另一方面，在用第一、第二和第三现有技术配方处理后测量的梳理力分别为大约12、4和-3焦耳。前两者(虽然好于仅使用聚季铵盐时)仍不如仅用水时。第三者仅提供微细改进。因此，在梳理力降低方面，当与这些现有技术配方中最好者和与水相比时，本发明的磷酸酯和聚季铵盐混合物的使用导致极其优胜的调理。实际上，使用本发明的配方实现大于10焦耳的力降低，在某些情况下，甚至大于20焦耳的力降低的优胜调理。
图4示出了上述本发明四个实施方案连同三个上述现有技术配方的湿梳理评价。同样，本发明四个实施方案中每一个通过产生大于10焦耳，在某些情况下，甚至大于20焦耳的力降低显示优胜的调理。此外，如图4中的峰值负荷数据所示，含CRODA HCE、CRODAFOS 1435、磷酸二油酯和磷酸异硬脂酯的配方与仅有聚季铵-10，和含CRODAFOSN3A和Arlasilk的配方相比较各自提供峰值负荷降低(分别大约-39、-47、-51和-15gmf)。
如图2所示，获得了在用有和没有本发明的聚季铵盐和磷酸酯的 市售洗发剂(Suave)分别洗5、10和15次后的ΔE。参见实施例4。如图2所示，在5次(浅灰色)、10次(暗灰色)和15次(白色)洗涤后，测量ΔE。与没有本发明的相同材料比较，对于本发明(HCE/瓜尔胶)，在每种水平下显示更低的ΔE。这表现出相对于原始Suave洗发剂保持附加的颜色。
如图3所示，还获得了小组成员的分析，11个小组成员中大部分(8)认为用Suave处理的毛发在5次洗涤后维持更多颜色，2个小组成员认为Suave&HCE/瓜尔胶(多阳离子瓜尔胶)更暗，1个小组成员没有看出样品间的差异。这些在图中分别通过浅灰色、暗灰色和白色表示。然而，在10和15次洗涤后，所有11个小组成员认为154-2-05(含HCE/瓜尔胶的Suave)维持更多毛发的合成颜色。
附加成分
本发明的组合物还可以包括用来制备个人护理品的大范围″附加″成分。常用于化妆品和个人护理品工业的一些适合的混杂″附加″成分在CTFA化妆品成分手册(第二版本，1992)中进行了描述，该文献在此引入作为参考。更具体地说，本发明的个人护理品和配方可以包括一种或多种添加剂例如吸收剂、抗粉刺剂、抗刺激剂、防汗剂、防结块剂、消泡剂、抗微生物剂、抗氧化剂、去头屑剂、收敛剂、粘结剂、缓冲物、生物添加剂、植物提取物、缓冲剂、疏松剂、螯合剂、化学添加剂、偶联剂、调理剂、着色剂、化妆品收敛剂、化妆品杀生物剂、变性剂、药物收敛剂、清洁剂、分散剂、外部止痛剂、成膜剂、发泡剂、香料组分、保湿剂、溶角蛋白剂、不透明剂、pH值调节剂、防腐剂、推进剂、蛋白质、类视黄醇、还原剂、多价螯合剂、皮肤漂白剂、皮肤调理剂(保湿剂、miscellaneous和occlusive)、皮肤抚慰剂、皮肤修补剂、软化剂、增溶剂、润滑剂、渗透剂、增塑剂、溶剂和共溶剂、防晒添加剂、盐、精油和维生素。当存在时，这些添加剂按符合所需用途和最终产品的量提供。
pH值调节剂
适合的pH值调节剂的实例包括氢氧化钠、三乙醇胺和氨甲基丙醇 和它们的混合物。如果pH值调节剂存在于最终产品组合物中，则用量可以占该组合物的大约0.01wt％-大约5wt％，优选大约0.1wt％-大约2wt％。
成膜剂
适合的成膜剂的实例包括甘油/二乙二醇豆蔻酸酯共聚物、甘油/二乙二醇己二酸酯共聚物、PVM/MA共聚物的乙基酯、PVP/二甲聚硅氧烷基丙烯酸酯/聚氨基甲酰基/聚二醇酯和它们的混合物。如果成膜剂存在于最终产品组合物中，则用量可以占该组合物的大约0.1wt％-大约15.0wt％，优选大约0.1wt％-大约2.5wt％。
维生素
适合的维生素的实例包括抗坏血酸、生育酚、生育酚乙酸酯、视黄酸、视黄醇和类视黄醇。
调理剂
本发明的个人护理品可以是调理剂和/或调理洗发剂、沐浴剂、清洁剂、染发剂和/或头发松散剂，它们可以包括水解动物蛋白作为附加的调理剂。Croda Incorporated以商品名Crotein Q-RTM销售可商购材料的实例。其它实例包括脲、甘油和丙氧基化甘油，包括美国专利号4,976,953中描述的那些，该文献在此引入作为参考。
表面活性剂
除了本发明组合物之外，尤其是当在洗发剂方面使用时，表面活性剂，具体来说，不会剥离颜色的表面活性剂也可以存在于本发明组合物中。它们可以包括，但不限于，一种或多种非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、两性离子表面活性剂和它们的混合物。对于一些可以与本发明的组合物结合使用的表面活性剂，请参见McCutcheon′s，Detergents and Emulsifiers，(1986)，美国专利号5,151,210、5,151,209、5,120,532、5,011,681、4,788,006、4,741,855，美国专利号4,704,272、4,557,853、4,421,769、3,755,560；都在此全文引入作为参考。
乳化剂
本发明的组合物还可以包括各种乳化剂。在本发明的最终产品组合物中，可以按占该组合物的至多大约10wt％，优选，大约0.5wt％-大约5wt％的量包括乳化剂。适合的乳化剂的实例包括硬脂酰氨基丙基PG-二甲基氯化铵磷酸酯、硬脂酰氨基丙基乙基二甲基乙基硫酸铵、硬脂酰氨基丙基二甲基(肉豆蔻基乙酸酯)氯化铵、硬脂酰氨基丙基二甲基鲸蜡硬脂基甲苯磺酸铵、硬脂酰氨基丙基二甲基氯化铵、硬脂酰氨基丙基二甲基乳酸铵、聚乙二醇类、聚丙二醇类和它们的混合物。
增稠剂
本发明的组合物还可以包括各种增稠剂，例如交联的丙烯酸酯、非离子聚丙烯酰胺、黄原胶、瓜尔胶、洁冷胶(gellan gum)等；聚烷基硅氧烷、聚芳基硅氧烷和氨基硅酮。在本发明的最终产品组合物中，可以按占该组合物的至多大约10wt％，优选，大约0.2wt％-大约5wt％的量包括增稠剂。适合的增稠性硅化合物的具体实例包括聚二甲基硅氧烷、苯基硅酮、聚二乙基硅氧烷和聚甲基苯基硅氧烷。一些适合的硅化合物在欧洲专利申请EP 95,238和美国专利号4,185,017中进行了描述，该文献引入本文供参考。本发明的组合物还可以包括硅酮聚合物材料，它们对毛发又提供发型保持又提供调理益处。此类材料在美国专利号4,902,499中进行了描述，该文献引入本文供参考。
着色剂
染发剂实例可以参见专利例如美国专利号4,865,618(Junino等人)。不希望施加任何限制，举例来说，这里的本发明可以结合到Junino等人在第22栏开始公开的任何应用实施例中。本领域技术人员可以简单地仅将例如，大约3％w/w Crodafos HCE和0.5％w/wOptasence CP-6(聚季铵6)添加到Junino等人描述的任何应用实施例中。如本领域的技术人员已知的那样，染发剂(染色剂)配方含有各种染料、偶合剂等，这也在Junino等人的美国专利号4,865,618中进行了描述，该文献在此引入供参考。
实施例
实施例1：配方
| AB 6-55 | |
| 去离子水 | qs |
| ALES(25％活性材料) | 56.00(14％AM) |
| ALS(28％活性材料) | 14.28(4％AM) |
| Incronam 30 | 8.66(2.6％AM) |
| 磷酸酯* | 2.0％基于活性物 |
| Polymer JR-30M | 0.5 |
| Neolone 950 | 0.1 |
*除对照样品外
对于每一批次，制备洗发剂原型的程序相同。具体来说，向容器加入水并启动搅动。然后将聚合物(Polymer JR-30M)筛入，同时继续混合直到聚合物完全地溶解在水中。然后在混合的同时添加Incronam 30、月桂基聚氧乙烯基-2硫酸铵溶液(ALES)和月桂基硫酸铵溶液(ALS)。然后将磷酸酯与任何附加的成分一起添加。
根据这一实施例制备这些配方，它们的试验反映在图1和4中。除不包含磷酸酯的对照样品之外，其它都包括等含量的磷酸酯。都基于活性材料按2％使用。如此前所述，所使用的磷酸酯材料是磷酸二油酯、磷酸异硬脂酯、Arlasilk EFA、CRODAFOS N 3A、CRODAFOS SG、CRODAFOS HCE和CRODAFOS 1435。
实施例2：实施例1的配方的试验性湿梳理评价
结果：
洗发剂配方 峰值负荷改变(gmf) 总功改变(焦耳)
PQ-10 34 59
Arlasik EFA/PQ-10 -11.53 11.76
Crodafos NA3/PQ-10 3.4 4.1
Crodafos SG/PQ-10 -22.78 -2.95
Crodafos HCE/PQ-10 -39.41 -27.41
Crodafos 1435/PQ-10 -47.08 -38.46
磷酸二油酯/PQ-10 -51.6 -35.85
磷酸异硬脂酯/PQ-10 -15.22 -15.33
含CRODAFOS HCE或Crodafos 1435和聚季铵盐的洗发剂显示突出的顺发(峰值负荷降低)和总体调理(总功降低)。
类似地，含磷酸二油酯/PQ-10或磷酸异硬脂酯/PQ-10的配方显示改进的顺发(峰值负荷降低)和总体调理(总功降低)。与CrodafosNA3/PQ-10、Crodafos SG/PQ-10、Crodafos HCE/PQ相比，含磷酸二油酯/PQ-10的配方的性能显示改进的顺发(峰值负荷降低)和总体调理(总功降低)，证实磷酸酯/PQ-10的协同增效。
实施例3：头发松散剂组合物
[0125]在一个容器中在混合下将部分A的所有成分加热到65-70℃。向独立的容器中加入水并添加Optasense CP6并混合直到完全溶解。然后添加丙二醇并在混合下与部分B的成分一起加热到65℃-70℃。当部分A和部分B都在65℃-70℃之间时，在剧烈混合下将部分B慢慢地添加到部分A中直到混合物均匀。然后将混合物移到侧扫描混合器中，并冷却到50℃。在50℃下，将混合物静置在水浴中并冷却到 40℃。然后在独立的容器中在混合下将部分C的成分结合，并冷却到室温。当主批料在40℃时，在持续混合下将部分C慢慢地添加到A&B混合物中直到完全平滑和均匀。然后将部分D添加到A、B&C混合物中。
实施例4：毛发颜色保护洗发剂：Crodafos HCE&PolymerEvaluation For Color Protection in a Shampoo
在该评价中使用Unilever销售的Suave Daily ClarifyingShampoo。将2％Crodafos HCE和得自Hercules的0.5％活性AquacatCG518(瓜尔胶)添加到该Suave Daily Clarifying Shampoo中(样品配方154-2-05)，在添加后使用NaOH溶液将pH值调节到5.71。
使用八个1.5cm厚的发束(毛发标记为正常漂白毛发)。用L′Oreal Superior Preference 5MB Medium Auburn Hair Dye根据厂家说明书将发束染色。
然后用1mL洗发剂洗涤用该染发剂处理的发束并每次洗涤漂洗30秒。
用L′Oreal套装调理剂处理毛发2分钟并漂洗30秒。
使用Hunter LabScan色度计如此前所述测定总颜色改变(ΔE)并在图2中示出结果。使用根据这一实施例处理的毛发还进行评价小组分析。参见图3。
尽管已经参照特定的实施方式描述了本发明，但是应理解这些实施方案仅仅是本发明的原理和应用的例举。因此，应理解对于这些说明性实施方案可以作出许多修改以及可以设计其它的安排，只要不脱离由所附权利要求书限定的本发明精神和范围。
Claims (3)
1.个人护理品在合成染发中维持染发程度的用途，所述个人护理品包含：
a)至少一种结构中含有多于4个季氮并具有4,000-2,000,000的重均分子量的聚季铵化合物；所述聚季铵化合物选自，聚季铵-4、聚季铵-5、聚季铵-6、聚季铵-7、聚季铵-10、聚季铵-11、聚季铵-15、聚季铵-16、聚季铵-22、聚季铵-24、聚季铵-28、聚季铵-31、聚季铵-32、聚季铵-34、聚季铵-35、聚季铵-36、聚季铵-37、聚季铵-39、聚季铵-43、聚季铵-44、聚季铵-45、聚季铵-47、聚季铵-48、聚季铵-49、聚季铵-50、聚季铵-52、聚季铵-53、聚季铵-54、聚季铵-56、聚季铵-57、聚季铵-58、聚季铵-60、聚季铵-63、聚季铵-64、聚季铵-65和瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵；
b)脂肪醇的烷氧基化和非烷氧基化磷酸酯的混合物，其中该磷酸酯具有基于脂肪醇的链长度为C8-C22的基团，其中该烷氧基包含亚乙氧基、亚丙氧基或它们的混合物并且对每一摩尔基于脂肪醇的基团使用1-50摩尔氧化烯，所述烷氧基化和所述非烷氧基化磷酸酯按满足该磷酸酯的至多60wt％被烷氧基化的量存在，和其中所述烷氧基化和所述非烷氧基化磷酸酯包含单磷酸酯和二磷酸酯，其中二磷酸酯的量是所述磷酸酯的总量的至少40wt％；和其中该磷酸酯与聚季铵化合物之比为1.5∶1-100∶1；和其中所述磷酸酯和所述聚季铵化合物的总量为所述个人护理品的0.20wt％-15wt％，和
c)附加的成分。
2.权利要求1的用途，其中所述烷氧基化和非烷氧基化二磷酸酯的存在量等于或大于烷氧基化和非烷氧基化单磷酸酯的量，并且所述非烷氧基化磷酸酯的存在量等于或大于烷氧基化磷酸酯的量。
3.权利要求1或2的用途，其中所述烷氧基化和非烷氧基化二磷酸酯包括PEG5油基磷酸酯和二油基磷酸酯，或PEG10异硬脂基磷酸酯和二异硬脂基磷酸酯。
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