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CN104284970A - 乳化剂组合物及其用途 - Google Patents

乳化剂组合物及其用途 Download PDF

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CN104284970A
CN104284970A CN201280073199.XA CN201280073199A CN104284970A CN 104284970 A CN104284970 A CN 104284970A CN 201280073199 A CN201280073199 A CN 201280073199A CN 104284970 A CN104284970 A CN 104284970A
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Abstract

乳化剂组合物，其包含油包水乳化剂和具有R1-C(O)-NH-R2-N(R3)(R4)结构的酰胺基胺的脂肪盐或由相应的脂肪酸和酰胺基胺组成的其前体混合物。油包水型乳液的制备方法包括通过使用所述乳化剂组合物将全部油相和水相一起快速混合。本发明还提供包含所述乳化剂组合物的油包水型乳液。

Description

乳化剂组合物及其用途
技术领域
本发明涉及一种乳化剂组合物以及其在油包水型乳液制备中的用途。
背景技术
油包水型乳液，特别是高内相含量油包水型乳液，以它们特有的皮肤感觉、耐水性和皮肤保湿性而闻名。目前，它们是通过在搅拌下将内部水相缓慢地添加到含乳化剂的油相中来制备的。然而，在该方法期间，水相必须"缓慢地"添加以使所有水能够作为内相被稳定地包封在油相中。如果直接混合全部水相和全部油相并均匀化，则即使延长匀化时间，也不能得到油包水型乳液。
上述方法与名为"一步乳化"的制备水包油型乳液的常规方法有很大不同，在该常规方法中，将所有水和油相立即混合，然后均匀化。由于水包油型乳液容易获得，因而化妆品厂商喜欢使用水包油型乳液。在一定程度上，目前制备油包水型乳液的不便利的方法限制了油包水型乳液的应用和推广。
发明内容
本发明提供一种乳化剂组合物，其可改进油包水型乳液的制备方法。
本发明进一步提供一种油包水型乳液，其包含本发明的乳化剂组合物。
本发明进一步提供本发明的油包水型乳液的制备方法。
通过使用本发明的乳化剂组合物，可通过将内相和外相简单混合得到油包水型乳液，这比常规方法更方便。
本发明的详细说明
本发明的乳化剂组合物包含
a)至少一种油包水乳化剂；
b)至少一种酰胺基胺的脂肪酸盐或由相应的脂肪酸和酰胺基胺组成的其前体混合物，所述脂肪酸具有8-22个碳原子，所述酰胺基胺具有下述结构：
R1-C(O)-NH-R2-N(R3)(R4)；
其中R1为具有7-21个碳原子的脂族烃基；R2为具有1-4个碳原子的亚烃基；R3和R4独立地为具有1-4个碳原子的烃基。
优选地，基于所述乳化剂组合物的总重量，组分a)构成50-99.5％、更优选80-99％；组分b)构成0.5-50％、更优选1-20％。
优选组分a)选自HLB值小于12、优选HLB值为2-8的表面活性剂，所述HLB根据Davies法计算。
优选组分a)具有选自聚氧化乙烯基、聚氧化丙烯基、聚甘油基、聚氧化乙烯山梨聚糖基的亲水基团。
优选组分a)可以是选自下述三类的一种或多种：
第一类：具有聚硅氧烷+亲水基团+烷基的分子链结构的乳化剂，其包含通过共价键连接的聚硅氧烷、聚醚多元醇和C1-C22脂族烷烃的嵌段共聚物乳化剂；具有聚硅氧烷链作为主链和分别通过共价键连接到聚硅氧烷主链的聚醚多元醇和C1-C22脂族烷基作为侧基的乳化剂；和具有聚硅氧烷链作为主链、通过共价键连接到聚硅氧烷链的C1-C22脂族烷基改性的聚醚多元醇作为侧基的乳化剂；优选C6-C20烷基共聚合的聚氧化乙烯聚二甲基硅氧烷，和更优选鲸蜡基PEG/PPG-10/1聚二甲基硅氧烷(例如，由EvonikGoldschmidt GmbH以商品名EM90或EM180供应的那种)；
第二类：具有聚硅氧烷+亲水基团的分子链结构的乳化剂，所述乳化剂包含具有通过共价键连接的聚硅氧烷和聚醚多元醇的嵌段共聚物乳化剂；具有聚硅氧烷链作为主链和通过共价键连接到聚硅氧烷主链的聚醚多元醇作为侧基的乳化剂；优选聚氧化乙烯聚二甲基硅氧烷、聚甘油聚二甲基硅氧烷，和更优选双-PEG/PPG-14/14聚二甲基硅氧烷(例如，由EvonikGoldschmidt GmbH以商品名EM97供应的那种)；和
第三类：由非直链结构或直链结构的聚醚多元醇或多元醇通过其羟基与C1-C22脂肪酸形成的酯类乳化剂；或由聚醚多元醇或多元醇通过其羟基与C1-C22脂肪醇形成的醚类乳化剂，其包含聚氧化乙烯脂肪酸酯、聚氧化乙烯烷基醚、单-或聚甘油脂肪酸酯、单-或聚甘油烷基醚，优选二异硬脂醇聚甘油基-3二聚物二亚油酸酯(例如由Evonik Goldschmidt GmbH以商品名GPS供应的那种)、聚甘油基-4二异硬脂酸酯/聚羟基硬脂酸酯/癸二酸酯(例如由Evonik Degussa GmbH以商品名GPS供应的那种)、聚甘油基-4硬脂酸酯(例如根据商品名GI 34的那种)和聚氧化乙烯山梨聚糖脂肪酸酯。
上述鲸蜡基PEG/PPG-10/1聚二甲基硅氧烷(例如由Evonik GoldschmidtGmbH以商品名EM90供应的那种)可具有下述结构：
其中R为鲸蜡基，x＝10，y＝1、n＝1-200、o＝1-100、m＝1-40，其分子量为14000g/mol。
优选地，在组分b)酰胺基胺的结构中，R1为烷基。优选R1为具有15-21个碳原子的直链或支链烷基。
优选地，在组分b)酰胺基胺的结构中，R2为亚烷基。
优选地，在组分b)酰胺基胺的结构中，R3和R4独立地为烷基。
更优选所述酰胺基胺选自硬脂酰胺基丙基二甲基胺、硬脂酰胺基丙基二乙基胺、硬脂酰胺基乙基二乙基胺、硬脂酰胺基乙基二甲基胺、棕榈酰胺基丙基二甲基胺、棕榈酰胺基丙基二乙基胺、棕榈酰胺基乙基二乙基胺、棕榈酰胺基乙基二甲基胺、山嵛酰胺基丙基二甲基胺、山嵛酰胺基丙基二乙基胺、山嵛酰胺基乙基二乙基胺、山嵛酰胺基乙基二甲基胺、花生酸酰胺基丙基二甲基胺、花生酸酰胺基丙基二乙基胺、花生酸酰胺基乙基二乙基胺、花生酸酰胺基乙基二甲基胺和二乙基胺基乙基硬脂酰胺。
组分b)的脂肪酸不限于直链或支链的、饱和或不饱和脂肪酸。
更优选组分b)的脂肪酸选自月桂酸、异硬脂酸、硬脂酸、肉豆蔻酸、油酸和棕榈酸。
脂肪酸与酰胺基胺的当量比优选为0.5-5:1，更优选0.9-1.5:1，特别是1:1。
任选地，本发明的乳化剂进一步包含：c)至少一种脂肪酸的金属盐，所述脂肪酸盐具有8-22个碳原子。
优选地，基于所述乳化剂组合物的总重量，当存在脂肪酸的金属盐时，组分a)构成30-90％、更优选40-80％，组分b构成0.5-10％、更优选1-8％，组分c)构成5-65％、更优选20-50％。
组分c)的脂肪酸不限于直链或支链的、饱和或不饱和脂肪酸。
更优选组分c)的脂肪酸选自月桂酸、异硬脂酸、硬脂酸、肉豆蔻酸、油酸和棕榈酸。
组分c)的金属优选选自Ba、Mg、Al、Zn和Ca。
本发明进一步提供包含d)油相、e)水相、f)本发明的乳化剂组合物的油包水型乳液。
优选地，基于所述乳液的总重量，所述油相构成15-65％、更优选20-50％，所述水相构成30-80％、更优选50-80％，所述乳化剂组合物构成1-10％、更优选2-5％。
所述油相优选为选自硅氧烷、脂肪族烃、醇类、酯类和醚类的一种或多种。
更优选所述油相为选自下述的一种或多种：聚二甲基硅氧烷、环聚二甲基硅氧烷、芳基-或烷基-或烷氧基-取代的聚二甲基硅氧烷或环聚二甲基硅氧烷、月桂酸甲酯、月桂酸正己酯、月桂酸2-乙基己酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸异丙酯、硬脂酸正丁酯、硬脂酸辛酯、硬脂酸异辛酯、硬脂酸2-己基癸酯、庚酸甾醇酯、油酸甲酯、油酸异丙酯、油酸癸酯、油酸油醇酯、芥醇油酸酯、亚油酸癸酯、庚酸硬脂醇酯、肉豆蔻酸异丙酯、肉豆蔻酸肉豆蔻醇酯、棕榈酸异丙酯、棕榈酸辛酯、棕榈酸异壬酯、棕榈酸鲸蜡酯、棕榈酸2-乙基己酯、2-棕榈酸辛基十二烷基酯、异壬酸异壬酯、鲸蜡硬脂醇异壬酸酯、芥酸甲酯、芥酸油醇酯、乙基己酸鲸蜡酯、鲸蜡硬脂醇乙基己酸酯、蓖麻醇酸鲸蜡酯和碳酸二异辛酯、己二酸二正丁酯、癸二酸二正丁酯、己二酸二(2-乙基己基)酯、琥珀酸二(2-己基癸基)酯或壬二酸二异十三烷基酯、碳酸二乙基己酯、二油酸乙二醇酯、二异十三烷酸乙二醇酯、丙二醇二(2-乙基己酸酯)、二异硬脂酸丁二醇酯、二辛酸新戊二醇酯、椰油酸癸酯、棕榈酸异鲸蜡酯、辛酸/癸酸的混合物的三酸甘油酯、工业油酸的三酸甘油酯、异硬脂酸酯的三酸甘油酯、棕榈酸/油酸的混合物的三酸甘油酯、辛酸/癸酸三酸甘油酯、苯甲酸12-15烷基酯、苯甲酸异硬脂醇酯、苯甲酸辛基十二烷基酯、油醇、鲸蜡醇、硬脂醇、辛基十二烷醇、聚丙二醇-15硬脂基醚、聚丙二醇-14丁基醚、聚丙二醇-3肉豆蔻基醚、聚丙二醇-11硬脂基醚、二辛醚、PPG-11硬脂基醚、PPG-15硬脂基醚、PPG-14丁基醚、PPG-3肉豆蔻基醚、石蜡油、白矿油、异十六烷、聚异丁烯、聚癸烯、石油膏、轻液状石蜡、角鲨烷、橄榄油、向日葵籽油、豆油、花生油、菜籽油、杏仁油、棕榈油、霍霍巴油、椰子油、棕榈壳油的液体级分、鲸蜡油、牛脚油、和牛油的液体级分。
优选地，所述油包水型乳液包含任选的水可混溶性醇，优选所述水可混溶性醇为选自一元醇、二元醇或三元醇的一种或多种，更优选所述水可混溶性醇为选自1,2-丙二醇、1,3-丙二醇和甘油的一种或多种。
优选所述油包水型乳液进一步包含至少一种水溶性电解质，优选所述电解质为选自氯化钠、氯化钾、柠檬酸钠、乳酸钠、硫酸镁、氯化钙和氨基酸盐中的一种或多种。
任选地，所述油包水型乳液进一步包含至少一种用于化妆品的水溶性功能性添加剂，例如由Evonik Industries以商品名COSMO C 100、和NATURAL BETAIN供应的那些。
本发明进一步提供本发明的油包水型乳液的制备方法，其包括：1)在油相中溶解所述乳化剂组合物；2)混合水相和步骤1)中得到的产物；3)使步骤2)中得到的混合物匀化。
步骤1)优选在70-120℃下，更优选在80-110℃下进行。
步骤2)优选在70-100℃下，更优选在80-90℃下进行。
步骤3)优选在70-100℃下，更优选在80-90℃下进行。
优选步骤3)在1000-10000rpm的搅拌速度下，更优选在1500-7500rpm的搅拌速度下进行。
在本发明的油包水型乳液中，根据需要，在不损害本发明的效果的范围内，可任意引入常用于化妆品、药物等中的其它组分。
其实例包括UV防护剂、保湿剂、水溶性聚合物、增稠剂、涂布剂、金属离子螯合剂、低级醇、多元醇、pH调节剂、抗氧剂、抗氧剂助剂和香料。
本发明的油包水型乳液的应用没有特别限制，所述油包水型乳液可应用于化妆品产品如妆前霜、粉底霜、腮红、眼影膏、眼线、防晒产品和身体护理化妆品。
实施方式
化合物
以下用商品名描述的化学品具有表1中所示的组成和商业来源。
表1
配制物
下述实施例(EX1-21)和比较例(CE1、6-10)的配制物列在表2-20中。
表2
表3
表4
表5
表6
表7
表8
表9
表10
表11
表12
表13
表14
表15
表16
表17
表18
表19
表20
通用制备方法
在105℃下混合组A的组分(主要是油相和乳化剂组合物)，直到全部固体成分完全溶解。然后，将组A的混合物冷却至80℃。
在80℃下混合组B的组分(主要是水相)，直到全部固体成分完全溶解。然后，在80℃下立即混合组A和B的混合物，并在1000-10000rpm的搅拌速度下使其匀化2-5分钟。
任选地，随后添加组C的组分(防腐剂)。
并在搅拌下，将所得到的混合物冷却至室温。
对于实施例1-21，得到稳定且均匀的油包水型乳液体系。然而，对于比较例1、6-10，没有得到这种体系，在匀化停止后1分钟内，观察到层分离。

Claims (21)

1.一种乳化剂组合物，其包含
a)至少一种油包水乳化剂；
b)至少一种酰胺基胺的脂肪酸盐或由相应的脂肪酸和酰胺基胺组成的其前体混合物，所述脂肪酸具有8-22个碳原子，所述酰胺基胺具有下述结构：
R1-C(O)-NH-R2-N(R3)(R4)；
其中
R1为具有7-21个碳原子的脂族烃基；
R2为具有1-4个碳原子的亚烃基；
R3和R4独立地为具有1-4个碳原子的烃基。
2.根据权利要求1所述的乳化剂组合物，其中，基于所述乳化剂组合物的总重量，组分a)构成50-99.5％、优选80-99％；组分b)构成0.5-50％、优选1-20％。
3.根据权利要求1所述的乳化剂组合物，其进一步包含：c)至少一种脂肪酸的金属盐，所述脂肪酸盐具有8-22个碳原子。
4.根据权利要求3所述的乳化剂组合物，其中，基于所述乳化剂组合物的总重量，组分a)构成30-90％、优选40-80％，组分b)构成0.5-10％、优选1-8％，组分c)构成5-65％、优选20-50％。
5.根据前述权利要求任一项所述的乳化剂组合物，其中组分a)选自HLB值小于12、优选HLB值为2-8的表面活性剂，所述表面活性剂具有选自聚氧化乙烯基、聚氧化丙烯基、聚甘油基、聚氧化乙烯山梨聚糖基中的亲水基团。
6.根据前述权利要求任一项所述的乳化剂组合物，其中组分a)为选自下述三类中的一种或多种：
第一类：具有聚硅氧烷+亲水基团+烷基的分子链结构的乳化剂，其包含通过共价键连接的聚硅氧烷、聚醚多元醇和C1-C22脂族烷烃的嵌段共聚物乳化剂；具有聚硅氧烷链作为主链和分别通过共价键连接到聚硅氧烷主链的聚醚多元醇和C1-C22脂族烷基作为侧基的乳化剂；和具有聚硅氧烷链作为主链、通过共价键连接到聚硅氧烷链的C1-C22脂族烷基改性的聚醚多元醇作为侧基的乳化剂；
第二类：具有聚硅氧烷+亲水基团的分子链结构的乳化剂，所述乳化剂包含具有通过共价键连接的聚硅氧烷和聚醚多元醇的嵌段共聚物乳化剂；具有聚硅氧烷链作为主链和通过共价键连接到聚硅氧烷主链的聚醚多元醇作为侧基的乳化剂；和
第三类：由非直链结构或直链结构的聚醚多元醇或多元醇通过其羟基与C1-C22脂肪酸形成的酯类乳化剂；或由聚醚多元醇或多元醇通过其羟基与C1-C22脂肪醇形成的醚类乳化剂，其包含聚氧化乙烯脂肪酸酯、聚氧化乙烯烷基醚、单-或聚-甘油脂肪酸酯、单-或聚-甘油烷基醚。
7.根据前述权利要求任一项所述的乳化剂组合物，其中组分a)选自聚氧化乙烯聚二甲基硅氧烷、聚甘油聚二甲基硅氧烷，双-PEG/PPG-14/14聚二甲基硅氧烷、二异硬脂醇聚甘油基-3二聚物二亚油酸酯、聚甘油基-4二异硬脂酸酯/聚羟基硬脂酸酯/癸二酸酯、聚甘油基-4硬脂酸酯、聚氧化乙烯山梨聚糖脂肪酸酯和具有下述结构的鲸蜡基PEG/PPG-10/1聚二甲基硅氧烷：
其中R为鲸蜡基，x＝10、y＝1、n＝1-200、o＝1-100、m＝1-40，其分子量为14000g/mol，
优选组分a)为由Evonik Goldschmidt GmbH以商品名EM90或EM180提供的产品。
8.根据前述权利要求任一项所述的乳化剂组合物，其中，R1为烷基，优选具有15-21个碳原子的烷基，R2为亚烷基，R3和R4独立地为烷基，
和更优选所述组分b)的酰胺基胺选自硬脂酰胺基丙基二甲基胺、硬脂酰胺基丙基二乙基胺、硬脂酰胺基乙基二乙基胺、硬脂酰胺基乙基二甲基胺、棕榈酰胺基丙基二甲基胺、棕榈酰胺基丙基二乙基胺、棕榈酰胺基乙基二乙基胺、棕榈酰胺基乙基二甲基胺、山嵛酰胺基丙基二甲基胺、山嵛酰胺基丙基二乙基胺、山嵛酰胺基乙基二乙基胺、山嵛酰胺基乙基二甲基胺、花生酸酰胺基丙基二甲基胺、花生酸酰胺基丙基二乙基胺、花生酸酰胺基乙基二乙基胺、花生酸酰胺基乙基二甲基胺和二乙基胺基乙基硬脂酰胺。
9.根据前述权利要求任一项所述的乳化剂组合物，其中所述组分b)的脂肪酸选自月桂酸、异硬脂酸、硬脂酸、肉豆蔻酸、油酸和棕榈酸。
10.根据前述权利要求任一项所述的乳化剂组合物，其中在所述前体混合物中，所述脂肪酸与酰胺基胺的当量比为0.5-5:1，优选0.9-1.5:1，更优选1:1。
11.根据权利要求3-10任一项所述的乳化剂组合物，其中所述组分c)的脂肪酸选自月桂酸、异硬脂酸、硬脂酸、肉豆蔻酸、油酸和棕榈酸。
12.根据前述权利要求任一项所述的乳化剂组合物，其中所述组分c)的金属选自Ba、Mg、Al、Zn和Ca。
13.一种油包水型乳液，其包含
d)油相；
e)水相；
f)根据前述权利要求任一项的乳化剂组合物。
14.根据权利要求13所述的油包水型乳液，其中，基于所述乳液的总重量，所述油相构成15-65％、优选20-50％，所述水相构成30-80％、优选50-80％，所述乳化剂组合物构成1-10％、优选2-5％。
15.根据权利要求13或14所述的油包水型乳液，其中所述油相为选自硅氧烷、脂肪族烃、醇类、酯类和醚类中的一种或多种。
16.根据权利要求13-15任一项所述的油包水型乳液，其中所述油相为选自下述的一种或多种：聚二甲基硅氧烷、环聚二甲基硅氧烷、芳基-或烷基-或烷氧基-取代的聚二甲基硅氧烷或环聚二甲基硅氧烷、月桂酸甲酯、月桂酸正己酯、月桂酸2-乙基己酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸异丙酯、硬脂酸正丁酯、硬脂酸辛酯、硬脂酸异辛酯、硬脂酸2-己基癸酯、庚酸甾醇酯、油酸甲酯、油酸异丙酯、油酸癸酯、油酸油醇酯、芥醇油酸酯、亚油酸癸酯、庚酸硬脂醇酯、肉豆蔻酸异丙酯、肉豆蔻酸肉豆蔻酯、棕榈酸异丙酯、棕榈酸辛酯、棕榈酸异壬酯、棕榈酸鲸蜡酯、棕榈酸2-乙基己酯、2-棕榈酸辛基十二烷基酯、异壬酸异壬酯、鲸蜡硬脂醇异壬酸酯、芥酸甲酯、芥酸油醇酯、乙基己酸鲸蜡酯、鲸蜡硬脂醇乙基己酸酯、蓖麻醇酸鲸蜡酯和碳酸二异辛酯、己二酸二正丁酯、癸二酸二正丁酯、己二酸二(2-乙基己基)酯、琥珀酸二(2-己基癸基)酯或壬二酸二异十三烷基酯、碳酸二乙基己酯、二油酸乙二醇酯、二异十三烷酸乙二醇酯、丙二醇二(2-乙基己酸酯)、二异硬脂酸丁二醇酯、二辛酸新戊二醇酯、椰油酸癸酯、棕榈酸异鲸蜡酯、辛酸/癸酸的混合物的三酸甘油酯、工业油酸的三酸甘油酯、异硬脂酸酯的三酸甘油酯、棕榈酸/油酸的混合物的三酸甘油酯、辛酸/癸酸的三酸甘油酯、苯甲酸12-15烷基酯、苯甲酸异硬脂醇酯、苯甲酸辛基十二烷基酯、油醇、鲸蜡醇、硬脂醇、辛基十二烷醇、聚丙二醇-15硬脂基醚、聚丙二醇-14丁基醚、聚丙二醇-3肉豆蔻基醚、聚丙二醇-11硬脂基醚、二辛醚、PPG-11硬脂基醚、PPG-15硬脂基醚、PPG-14丁基醚、PPG-3肉豆蔻基醚、石蜡油、白矿油、异十六烷、聚异丁烯、聚癸烯、石油膏、轻液状石蜡、角鲨烷、橄榄油、向日葵籽油、豆油、花生油、菜籽油、杏仁油、棕榈油、霍霍巴油、椰子油、棕榈壳油的液体级分、鲸蜡油、牛脚油、和牛油的液体级分。
17.根据权利要求13-16任一项所述的油包水型乳液，其中所述油包水型乳液包含任选存在的水可混溶性醇，优选所述水可混溶性醇为选自一元醇、二元醇或三元醇中的一种或多种，更优选所述水可混溶性醇为选自1,2-丙二醇、1,3-丙二醇和甘油中的一种或多种。
18.根据权利要求13-17任一项所述的油包水型乳液，其中所述油包水型乳液进一步包含水溶性电解质，优选所述电解质为选自氯化钠、氯化钾、柠檬酸钠、乳酸钠、硫酸镁、氯化钙和氨基酸盐中的一种或多种。
19.根据利要求13-18任一项所述的油包水型乳液的制备方法，其包括：
1)在所述油相中溶解所述乳化剂组合物；
2)混合所述水相和步骤1)中得到的产物；
3)使步骤2)中得到的混合物匀化。
20.根据权利要求19所述的方法，其中
步骤1)在70-120℃、优选80-110℃下进行，
步骤2)在70-100℃、优选80-90℃下进行，
步骤3)在70-100℃、优选80-90℃下进行。
21.根据权利要求19或20所述的方法，其中，步骤3)在1000-10000rpm、优选在1500-7500rpm的搅拌速度下进行。
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