CN1087513A

CN1087513A - 含有阳离子护发聚合物的护发香波

Info

Publication number: CN1087513A
Application number: CN 93117882
Authority: CN
Inventors: C·赖克; W-M·程; C·R·罗宾斯; A·帕特尔
Original assignee: Colgate Palmolive Co
Current assignee: Colgate Palmolive Co
Priority date: 1992-09-22
Filing date: 1993-09-22
Publication date: 1994-06-08
Also published as: MX9305744A; WO1994006403A1; AU4928593A; AU674340B2; EP0661962A1

Abstract

稳定的乳液或悬浮液形式的护发香波，它包括： (i)5—40wt％的至少一种阴离子表面活性剂；(ii)0.01 —5wt％的乙烯基型阳离子聚合物，它是丙烯酰胺或其衍生物和二烃基(C₁—C₅)二烯丙基铵盐的共聚物；或者丙烯酰胺、丙烯酸和二烃基(C₁—C₅)二烯丙基铵盐的三元共聚物，或乙烯基咪唑鎓盐甲氯化物和乙烯基吡咯烷酮的共聚物，或其混合物。它们具有护发作用，电荷密度为150—400；(iii)0.1—10wt％的至少一种分散的不溶于水的护发剂；(iv)0.5—10wt％的至少一种分散剂，它用于稳定乳液或悬浮液；(v)其余是水。

Description

本发明涉及一种护发香波组合物，它用于清洗人发，在用它洗发之后，和用传统的香波洗发相比，它调理头发使之更易于整理（易于梳理及相当低的静电荷）。

在化妆品领域护发香波是众所周知的，在各种专利和文献中均有描述。过去的研究努力发现新的更好的护发剂并将其加入到洗发香波中，以提供所谓的二合一配方，以清洗头发同时提供护发效果。这些努力被证明是成问题的，因为护发剂与香波中传统组份的组合会导致不稳定的组合物。护发剂和典型香波配方中的其它成份的性质趋于相互对抗，使得难于达到同时洗发和护发。的确，这些“二合一”组合物的洗发和护发性质通常远不如分别使用香波和护发配方所生产的组合物。

在香波组合物中目前所用的护发剂中，有硅氧烷和其它不溶于水的护发剂例如油，蜡和各种聚合物。还使用各种阳离子护发剂，例如阳离子四元合成和纤维素聚合物，阳离子多糖等等。

例如，建议使用某些丙烯酰胺（或其衍生物）和二烃基二烯丙基铵盐的共聚物，或者丙烯酰胺，丙烯酸和二烃基二烯丙基铵盐的三元共聚物作为香波中的护发剂。这样的例子见US4，832，872，US4，477，375和US4，240，450。US3，912，808，US3，986，825和US4，027，008公开了使用这样的和类似的聚合物，以分别改善烫发（hair waving）和直发组合物，染发组合物和漂发组合物（hair bleachcing）中头发的表面特性。

在US4，719，104，US4，954，335和US4，976，956中，描述了在各种头发护理组合物中，使用某些二烃基二烯丙基氯化铵聚合物与其它药剂相组合。

阳离子护发剂，特别是那些中至高电荷密度的，当掺入到香波组合物中时，存在着特别困难的问题，因为它们趋于和香波中常用的阴离子表面活性剂形成配合物。在保持最终产品的稳定性方面，这种相异电荷试剂的不相容性会造成严重的问题，并会相互干扰各自应有的作用。

本发明的目的在于提供一种新的护发香波，包含有独一无二的中至高电荷密度的阳离子护发聚合物和阴离子表面活性剂的组合物，该组合物没有上述的缺点。

为了实现本发明的目的，提供一种稳定的乳液或悬浮液形式的护发香波，它包括：

（ⅰ）5-40wt%的至少一种阴离子表面活性剂;

（ⅱ）0.01-5wt%的乙烯基型阳离子聚合物，它是丙烯酰胺或其衍生物和至少50%的二烃基（C₁-C₅）二烯丙基铵盐单体的一种共聚物;或者丙烯酰胺，丙烯酸和至少30%的二烃基（C₁-C₅）二烯丙基铵盐单体的三元共聚物，或者至少30%的乙烯基咪唑鎓盐甲氯化物和乙烯基吡咯烷酮的共聚物，或其混合物，它们具有护发作用，电荷密度在150-400的范围内;

（ⅲ）0.1-10wt%的至少一种分散的不溶于水的护发剂;

（ⅳ）0.5-10wt%的至少一种分散剂，它用于稳定乳液或悬浮液;以及

（ⅴ）其余是水。

本发明发明人发现，某些中至高电荷密度的乙烯基型共聚物，例如那些丙烯酰胺或其衍生物和某些二烃基二烯丙基铵盐的共聚物（下称“A-DADAA共聚物”），或者丙烯酰胺，丙烯酸和二烃基二烯丙基铵盐的三元共聚物（下称“AA-DADAA三元共聚物”）或者乙烯基咪唑鎓盐甲氯化物和乙烯基吡咯烷酮的共聚物，或者这些共聚物的组合物，当与分散的不溶于水的护发剂一起掺入到香波中时，提供增强的护发效果，显著地优于常用的二合一组合物。

阳离子聚合物的电荷密度由下式给出：

“电荷密度＝阳离子分子量/正电荷数目”

根据此定义，数值较小的比率代表较高的电荷密度。可是阳离子聚合物的“电荷密度”是一个数值，它代表了特定的阳离子聚合物中正电荷的数目。在一个阳离子分子量固定的阳离子聚合物中，正电荷的数目越大，聚合物的“电荷密度”越大。但是，由于由上述比率测定的电荷密度与正电荷的数目与阳离子分子量的比率成反比，于是，正电荷数目越大，电荷密度越大，上述比率的数值越小。因此，例如，由上述比率给出的电荷密度为150的阳离子共聚物，和“电荷密度”为200的聚合物相比，具有“更大”的电荷密度，即单位阳离子分子量的正电荷数目越大。“中等电荷密度”指的是电荷密度大于200而小于400，“高电荷密度”指的是电荷密度在150-200的范围内。

本领域内的熟练技术人员可以理解，在本发明的实践中，可使用任何具有护发作用的乙烯基型阳离子聚合物，它们的电荷密度在150-400的范围内。这样的阳离子聚合物的例子是二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酰胺共聚物，其中含有至少50%的二甲基二烯丙基氯化铵单体（Merguat 280^TM，其电荷密度为179.5，Calgon Corp.的Merquat 550^TM，其电荷密度为232.5）;二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酸/丙烯酰胺三元共聚物，其中含有至少30%的二甲基二烯丙基氯化铵单体（Calgon Corp.的Merquat 3330^TM，其电荷密度为304.5）;以及乙烯基咪唑鎓盐甲氯化物/乙烯基吡咯烷酮共聚物，其中含有至少30%的乙烯基咪唑鎓盐（BASF的Laviquat HM552^TM，其电荷密度为255.5）。现在，优选的阳离子聚合物是Merquat 550和Luviquat HM552。

混入分散剂和不溶于水的护发剂以稳定最终的乳液或分散液产品，并且减少组合物中的阴离子和阳离子成份之间的相互对抗作用。结果是得到稳定的“二合一”护发香波，其中通常不相容的洗发组份和护发剂各自起作用，互不干扰，取得完美的效果。

下面的¹⁴C放射示踪研究使用头发和羊毛样品作为基质。研究表明，在没有溶于水的硅氧烷护发剂的情况下，聚合物JR400（羟乙基纤维素的季铵衍生物）和Merquat550以相同的程度粘结在角质基质上。但是，当稳定配方中存在二甲基硅氧烷时，发现聚合物JR粘结降低了55%，而Merquat550粘结未受影响。此中原因未被完全理解，但是认为是电荷密度的作用。

香波 mg Polyquat/g mg Polyquat/g

头发样品羊毛样品

Merquat550 0.086±0.006 0.784±0.119

Merquat550+Si 0.069±0.016 0.820±0.057

聚合物JR400 0.068±0.045 0.758±0.119

聚合物JR400+Si 0.037±0.006 0.340±0.039

这是令人惊奇和出人意料的结果，因为预期乙烯基型共聚物（例如Merquat550），以与其它常见的阳离子聚合物护发剂（例如聚合物JR型的阳离子纤维素聚合物）大致相同的程度与角质基质相粘结，于是没有预料到会提供优越的护发作用。

可以大约0.01wt%至大约5wt%的量将此处公开的乙烯基型阳离子聚合物掺入含水香波系统中，这样的聚合物的优选的用量是大约0.1wt%至大约2wt%。

在本发明的实践中使用任何常用于香波的阴离子表面活性剂。

适用的阴离子洗涤剂见McCutcheon’s Detergents and Emulgifiers，北美版，1984年出版。这样的阴离子洗涤剂的例子是烃基硫酸盐，烃基醚硫酸盐，每分子中含1-10个环氧乙烷或环氧丙烷单元的乙氧基化或丙氧基化烃基醚硫酸盐，以及它们的混合物，其中所说的烃基含有8至18个碳原子，并且可以是不饱和的，例如烃基醚磺酸盐，α-烯烃磺酸盐，烷基芳基磺酸盐或其混合物。

香波中掺入的表面活性剂的量是大约5wt%至大约40wt%，优选的用量是大约5wt%至大约30wt%。

在本发明的实践中，与上述的乙烯基型阳离子聚合物一起，可以使用任何公知的、常用于含水香波中的不溶于水的护发剂。合适的不溶于水的护发剂的例子是硅氧烷，氨基硅氧烷，聚烯烃和它的氧化衍生物，链烷烃，矿脂，微晶石蜡，C₁₈-C₃₆（混合）脂肪酸以及它的混合的甘油三酯，和硬脂酰硬脂酸酯（和其它高级酯），以及它们的混合物。

在本发明的实践中可以使用有机硅化合物和硅氧烷，包括任何用于护发香波中的护发剂，这些护发剂在上述专利中有所述及。它们优选的是非挥发型。已发现聚烷基和/或聚芳基硅氧烷基是有效的，聚二甲基硅氧烷（CTFA命名：“dimethicone”）特别优选。在本发明的组合物中，氨基硅氧烷也是有效的护发剂，甚至比传统的硅氧烷更有效，对这些氨基硅氧烷来说，这里所述的特殊类型更佳。于是，优选的是利用下式的氨基硅氧烷：

其中R¹，R²，R³，R⁵，R⁶和R⁷是碳原子数为1至6的烷基，最优选的分别是1个碳原子的烷基。R⁴是-R⁸-NH-CH₂CH₂-NH₂，R⁸是3至6个碳原子的亚烷基，最优选的是异丁基，y是1至10范围内的平均数，更优选的是小于5，最优选的是1，它相当于4，000至60，000当量的胺。优选地，X在200或300至10，000的范围内，更优选的是500至10，000，最优选的是750-800或850，例如，大约800，y在1至10的范围内，更优选的是小于5，最优选的是大约1。这样的氨基硅氧烷的胺当量优选地在5，000-50，000的范围内，更优选的是10，000-40，000。对这里报导的实验中所用的特别优选的氨基硅氧烷来说，胺的摩尔百分比为大约0.125，聚合度为大约800，x是797，y是1，分子量是大约60，000道尔顿。由于高聚物的分子量有时变化，取决于所用的测量技术，建议主要参照分子式以辨明所述的氨基硅氧烷，而不是主要依据提供的分子量。

在本发明中用作不溶于水的护发剂的聚烯烃优选的是那些分子量在1，000至5，000范围内的，更优选的是1，000-4，000，最优选的是2，000至2，500，例如，大约2，000的聚烯烃。也可以使用这些烯烃聚合物的氧化变体，它具有较大的烃，和终端的羧基。虽然这些聚合物通常为乙烯的聚合物，但在本发明的范围内，也可使用2-5个碳原子的烃的聚合物，优选的是2至3个碳原子原子，其分子量的范围是1，000-10，000，在某些条件下甚至更多，但是，通常使用乙烯和/或丙烯，而且几乎总是乙烯的聚合物。

也可以使用链烷烃，通常链长为20-50个碳原子，优选的是20-40个碳原子，以及异链烷烃，其链长为12-16个碳原子，优选的是13-14个碳原子。矿脂（Petrolatums）亦称Petroleum jellies或mineral jellies，它在38℃-60℃的范围内熔化。微晶石蜡的平均分子量在大约500至800的范围内（它大约是链烷烃的两倍）。C₁₈-C₃₆脂肪酸甘油三酯是较高级的甘油三酯，可购自Croda Chemical Corporation，其商品名为Syncrowax HGL-C₀CTFA对这种材料的命名是C₁₈-C₃₆酸甘油三酯。硬脂酰硬脂酸酯，它是高级脂肪醇和高级脂肪酸的有用的酯的代表，可从Inohex Corporation购得，商品名为Lexol SS。这个和有关的化合物，例如其它高级脂肪酯也可作香波组合物中的稳定剂，以避免组份沉积和相分离。

合适的不溶于水的护发剂的其它例子参见美国专利申请No.07/507，335，1990年4月9日提交，以及美国专利4，997，641，全部内容均合并在此作为参照。

在本发明的香波中，虽然可掺入的不溶于水的护发剂的用量为大约0.1wt%至大约10wt%，优选的用量是大约0.1wt%至大约5wt%。

还应当使用一种分散剂，因为许多本发明的香波配方需要分散剂，以使乳液或悬浮液的稳定性为最佳。

合适的分散剂包括长链的饱和脂族伯醇或其衍生物。其它适用的分散剂包括长链的芳基衍生物，长链的烷基二甲基氧化胺，交联的阴离子合成聚合物，多糖或者它的季铵化衍生物。

在本发明的香波中可作为分散剂的合适的长链脂族伯醇是终端有羟基的饱和化合物。这样的醇通常是同系醇的混合体，一般都具有均匀分布的碳原子数，平均为24至45个碳原子（以重量为基），优选的是28至42个碳原子，更优选的是大约30至40个碳原子。当链中的平均碳原子数小于24时，这样的醇在本发明配方中的作用降低了，稳定化时，纤维调理和使具有珠光光泽的作用削弱了。当这样的链长大于45个碳原子时，例如，平均为大约50个碳原子，在所述的组合物中，这样的醇的分散作用不能令人满意。

除上述长链醇之外，也可使用或部分使用相关的化合物，例如相应的烷氧基化醇，相应的脂肪酸和长链饱和伯醇酯。在这样的“衍生物”中，烷氧基化醇是优选的，其中最优选的乙氧基化醇，通常每摩尔该醇含有高达大约20个乙氧基，例如大约10至20个。但是，在本发明的优选实施例方案中，通常单独使用上述醇，或者与选自上述“衍生物”的相关化合物混合使用，并且醇是总的“醇加衍生物”含量的主要部分。可用于本组合物的市售材料的例子是由Petrolite Corporation制造的，并且通过其Petrolite Speciality Polymers Group出售，品名为Unilin^TMAlcohols的产品。该产品在Petrolite Corporation题目为“Unilin^TMAlcohols”（1985年版权）的技术报告中称为SP-1040。在市售产品中，上述醇占75%-90%，例如80%-85%，其余基本上是相应链长的所有饱和烃。在这些产品中，醇的分布曲线基本上是钟形的，没有一种链长的醇的含量大于醇的总含量的10%，相应的烃含量基本上是平坦的分布曲线，每种烃存在大约1%或2%。该分布曲线，和条线图一样，见上述的Petrolite报告。存在的醇（和相应的烃）的链长通常是，至少80%在18或20至54个碳原子的范围内，对平均链长约为30个碳原子的醇来说，至少80%在18或20至44个碳原子的范围内，对平均链长约为40个碳原子的醇来说，至少80%在大约28或30至54个碳原子的范围内。长链伯醇的例子是Unilin-425醇，链长平均为30个碳原子，Unilin-550醇，链长平均为40个碳原子，以及Unilin-350醇，链长平均为26个碳原子。Unithox-550是一种其烷基链长具有平均40个碳原子的醇的乙氧基化衍生物，乙氧基化至20个乙氧基，例如13个。

在本发明的香波中可用作分散剂的合适的长链芳基衍生物包括那些在US4，741，855（全部内容合并在此作为参考）中描述的长链芳基衍生物。例如，具有大约16至大约22个碳原子的脂肪酸的乙二醇酯。其它适用的芳基衍生物是具有大约16至大约22个碳原子（优选的是大约16至18个碳原子）的脂肪酸的链烷醇酰胺。例如，硬脂酸单乙醇酰胺，硬脂酸二乙醇酰胺，硬脂酸单异丙醇酰胺，硬脂酸单乙醇酰胺硬脂酸盐等。适用的还有长链脂肪酸的长链酯，例如硬脂酰硬脂酸酯，鲸蜡醇十六酸酯等;甘油酯，例如二硬脂酸甘油酯;以及长链烷醇酰胺的长链酯，例如硬脂酰胺DEA二硬脂酸酯，硬脂酰胺MEA硬脂酸酯等。

其它适用的分散剂包括烷基（C₁₆-C₂₂）二甲基氧化胺，例如，硬脂酰基二甲基氧化胺。

在本发明中，交联的阴离子合成聚合物也可用作分散剂，这样的聚合物的例子是丙烯酸或甲基丙烯酸或它们的衍生物的聚合物，或者与其它具有亲油基的烯属共聚用单体成烯属化合物的共聚物，或者乙烯基磺酸或衍生物的聚合物，或者与其它与本发明的目的相符的常用的单体的共聚物，即聚乙烯基硫酸酯或聚苯乙烯磺酸酯。

适用的分散剂还包括多糖以及它的季铵化衍生物，例如，羟乙基纤维素或甲基纤维素，瓜耳胶，黄原胶或者其季铵衍生物，如Poly-mer JR或阳离子瓜耳胶。

合适的分散剂还有烷基二甲基氧化胺，烷基具有大约8至大约18个碳原子。其它合适的分散剂参见US4，997，641和1990年4月9日提交的美国专利申请No.07/507，335，全部内容合并在此作为参照。

这里的香波还含有各种非必要的任选的组份，或者适于使该组合物更易被消费者所接受的辅助剂。这些常用的辅助剂是本领域内熟练技术人员公知的，包括在Hartnerr的专利No.4，997，641中。

为了制造本发明的香波，无需遵从复杂的步骤，但为了获得具有最好的稳定性、粘度和外观，护发活性最大的香波，希望在如70℃至95℃的高温下，在水中形成溶于水的阴离子洗涤剂和辅助剂的悬浮液，熔合和/或溶解亲油材料，例如季铵盐，烃包括聚乙烯，矿物油，微晶石蜡，矿脂，链烷烃和异链烷烃，长链醇和/或“衍生物”，C₁₈-C₃₆脂肪酸和/或甘油三酯和更高级的脂肪酯，例如硬脂酰硬脂酸脂，以在高温下生产一种熔体或液体混合物，并且在这样的高温下混合上述两种混合物，在此之后加热的硅氧烷和/或氨基硅氧烷可以和所得到的混合物混合（该硅氧烷和/或氨基硅氧烷有时也可以包括在上述亲油材料中）。各种欲混合的组分在基本相同的温度下进行混合。有时希望在主要的预混合之后，将硅氧烷或氨基硅氧烷混合进入，以使产品的稳定性更佳。当存在辅助剂时，那些水溶性的和/或可分散的材料可与含水相材料相混合，而那些在含水介质中不溶于水或者不可分散的材料可与象烃这样的亲油材料相混合，或者在某些情况下，在冷至室温之前或之后，将它们加入到亲水材料和亲油材料的混合物中。通常，在冷至室温之后，将香料加入到其它混合的组份中，但是通常在高温下并且在该冷却之前，加入硅氧烷和/或氨基硅氧烷。将香料加入到冷却的组份中是为了避免因组份的挥发而引起的损耗，并且避免因加热而引起的降解。当不遵从上述步骤时，例如当组合物的各种组份无差别地加以混合时，会得到稳定性差的产品，在储存时会分离。

这里所表述的组份的所有百分比，除非指明的之外，均为重量百分比，以包括该组份的组合物的重量为基。

通过下述非限制性的实施例描述本发明。

实施例1

利用上述步骤以制备下表的组合物，注意实施例1-1和实施例1-2是对照实施例。

＊丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵的阳离子共聚物

＊＊吡咯烷酮和1-乙烯基-3-甲基-1H-咪唑鎓盐氯化物的阳离子共聚物

上述配方的护发性依增加的次序排列为：

1＜2＜5＜3＜7＜4＜6

这里利用梳理试验来评价实施例的各种配方的护发效果：

未玷污的或漂白的欧洲人头发做成3.5g的一绺头发，并用20%的月桂基硫酸钠洗涤。每绺头发都用要求的护发香波处理1分钟，然后在105°F下流动水下漂洗1分钟。在试验中对每种香波重复三次。要求选定的专门小组就易梳理性对湿的头发绺评分等级，然后对每绺头发打分，范围为从1至10，10意味着最易梳理。分析这些结果，采用Friedman试验分析分数数据，采用Fisher's PLSD方法分析分数的偏差，可信度为95%。

实施例2

利用上述步骤配制下面的组合物，表明各种悬浮剂的作用。

＊丙烯酸-二甲基二烯丙基氯化铵阳离子共聚物

＊＊丙烯酰胺、丙烯酸和二甲基二烯丙基氯化铵的阳离子三元共聚物

Claims

1、一种稳定的乳液或悬浮液形式的护发香波，它包括：

(i)5-40wt%的至少一种阴离的表面活性剂；

(ii)0.01-5wt%的乙烯基型阳离子聚合物，它具有护发作用，电荷密度在150-400的范围内；

(iii)0.1-10wt%的至少一种分散的水溶性的护发剂；

(iv)0.5-10wt%的至少一种分散剂，它用于稳定乳液或悬浮液，并且

(v)其余是水。

2、按照权利要求1的护发香波，其中所说的乙烯基型聚合物选自含有至少50%的二甲基二烯丙基氯化铵单体的二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酰胺共聚物;含有至少30%的二甲基二烯丙基氯化铵单体的二甲基二烯丙基氯化铵/丙烯酸/丙烯酰胺三元共聚物;和含有至少30%的乙烯基咪唑鎓盐甲氯化物的乙烯基咪唑鎓盐甲氯化物/乙烯基吡咯烷酮共聚物。

3、按照权利要求21的护发香波，其中含有5-30wt%的所述表面活性剂。

4、按照权利要求1的护发香波，其中含有0.1-2wt%的所述阳离子共聚物或其混合物。

5、按照权利要求1的护发香波，其中含有0.1-5wt%的所述分散的不溶于水的护发剂。

6、按照权利要求1的护发香波，其中含有0.5-5wt%的所述分散剂。

7、按照权利要求1的护发香波，其中所述阴离子表面活性剂选自烃基硫酸盐，烃基醚硫酸盐，每分子含有1至10个环氧乙烷或环氧丙烷单元的乙氧基化或丙氧化烃基醚硫酸盐及其混合物，其中所述烃基含有8至18个碳原子，并且可以是不饱和的。

8、按照权利要求1的护发香波，所述阳离子共聚物是丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵的共聚物。

9、按照权利要求1的护发香波，所述阳离子共聚物是丙烯酰胺、丙烯酸和二甲基二烯丙基氯化铵的三元共聚物。

10、按照权利要求1的护发香波，所述阳离子共聚物是乙烯基咪唑鎓盐甲氯化物和乙烯基吡咯烷酮的共聚物。

11、按照权利要求1的护发组合物，其中所说的不溶于水的护发剂选自硅氧烷，氯基硅氧烷，聚烯烃及其氧化衍生物，链烷烃，矿脂，微晶石蜡，C_18-36（混合的）脂肪酸和甘油三酯及其混合物。

12、按照权利要求1的护发香波，所述分散剂是长链的饱和脂族伯醇或其衍生物，在所述链上具有平均24至45个碳原子。

13、按照权利要求10的护发香波，所述分散剂是长链的酰化物。

14、按照权利要求要求的护发香波，所述分散剂是交联的阴离子合成聚合物。

15、按照权利要求1的护发香波，所述分散剂是多糖或其季铵化衍生物。

16、按照权利要求1的护发香波，所述分散剂是烷基二甲基氧化胺。

17、按照权利要求1的护发香波，所述分散剂使所述乳液或悬浮液有珠光光泽。

18、按照权利要求1的护发香波，另外含有香波辅助剂。