композиции, содержащие полимерные поверхностно-активные вещества с низкой степенью полимеризации, и способы их использования

Формула изобретения

1. Композиция для личной гигиены, включающая

полимерное поверхностно-активное вещество с низкой степенью полимеризации, удовлетворяющее следующим критериям:

(a) полимерное поверхностно-активное вещество, которое содержит, по меньшей мере, 7 и менее чем 2000 амфифильных повторяющихся звеньев на основную среднюю массу,

(b) амфифильные повторяющиеся звенья составляют, по меньшей мере, приблизительно 10 мол.% полимерного поверхностно-активного вещества, и

амфифильные звенья образуют амфифильные фрагменты, выбранные из

(i) EUAH, который представлен формулой



где R₁=R₂=H, R₃ =H или CH₃, R₄ содержит амфифильную (Amphil) группу,

и n означает число амфифильных звеньев,

и который получен из мономеров (мет)акриламидоалкилсульфокислоты



где R₄=H или CH₃, R ₅ = любая линейная или разветвленная углеродная цепь, содержащая более 5 атомов углерода, и М=Н⁺, NH₄ ⁺ или любой катион щелочного металла группы IA,

или аллилалкилсульфосукцинатов:



где R₆ = любая линейная или разветвленная углеродная цепь, содержащая более 5 атомов углерода, и М=Н ⁺, NH₄ ⁺ или любой катион щелочного металла группы IA;

(ii) EUAC, который представляет собой фрагмент, полученный сополимеризацией одного или более мономеров, образующих амфифильный фрагмент EUAH, определенный выше, с этиленненасыщенным гидрофильным сомономером, представляющим собой акриловую кислоту; и

(iii) PPDA, который представляет собой фрагмент, полученный посредством постполимеризационной модификации (1:1)-чередующихся сополимеров малеинового ангидрида и длинноцепочечных -олефинов или алкилвиниловых эфиров;

- ингредиенты, используемые в композициях личной гигиены, и где указанная композиция имеет величину ТЕР, составляющую приблизительно 3 или выше.

2. Композиция по п.1, где указанная композиция имеет величину ТЕР, составляющую приблизительно 3,5 или выше.

3. Композиция по п.1, где указанная композиция имеет величину ТЕР, составляющую приблизительно 5 или выше.

4. Композиция по п.1, где указанная композиция имеет величину CMID% менее чем приблизительно 90%.

5. Композиция по п.1, где указанная композиция имеет величину CMID% менее чем приблизительно 50%.

6. Композиция по п.1, где указанное полимерное поверхностно-активное вещество с низкой степенью полимеризации имеет величину PMOD%, составляющую приблизительно 90% или менее.

7. Композиция по п.1, где указанное полимерное поверхностно-активное вещество с низкой степенью полимеризации имеет величину PMOD%, составляющую приблизительно 80% или менее.

8. Композиция по п.1, где указанное полимерное поверхностно-активное вещество с низкой степенью полимеризации имеет величину PMOD%, составляющую приблизительно 50% или менее.

9. Композиция по п.1, где указанное полимерное поверхностно-активное вещество с низкой степенью полимеризации содержит приблизительно от 10 до 1000 амфифильных повторяющихся звеньев на основную среднюю массу.

10. Композиция по п.1, где указанное полимерное поверхностно-активное вещество с низкой степенью полимеризации содержит приблизительно от 20 до 500 амфифильных повторяющихся звеньев на основную среднюю массу.

11. Композиция по п.1, где указанное полимерное поверхностно-активное вещество с низкой степенью полимеризации включает амфифильные повторяющиеся звенья с гидрофобной группой, содержащей, по меньшей мере, 7 атомов углерода.

12. Композиция по п.1, где указанным полимерным поверхностно-активным веществом с низкой степенью полимеризации является полимер, включающий амфифильный фрагмент PPDA.

13. Композиция по п.12, где указанное полимерное поверхностно-активное вещество с низкой степенью полимеризации выбирают из группы, состоящей из сополимеров октадецена/малеинового ангидрида, сополимеров тетрадецена/малеинового ангидрида и их производных.

14. Композиция по п.1, где указанным полимерным поверхностно-активным веществом с низкой степенью полимеризации является полимер, включающий амфифильный фрагмент EUAC или EUAH.

15. Композиция по п.14, где указанное полимерное поверхностно-активное вещество с низкой степенью полимеризации выбирают из группы, состоящей из поли(натрий аллилдодецилсульфосукцината), поли(акриловой кислоты-со-2-акриламидододецилсульфокислоты) и поли(натрий аллилдодецилсульфосукцината-со-акриловой кислоты).

16. Композиция по п.1, где указанная композиция дополнительно содержит, по меньшей мере, одно мономерное поверхностно-активное вещество.

17. Композиция по п.1, где указанная композиция дополнительно содержит, по меньшей мере, одно поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, состоящей из анионных поверхностно-активных веществ, амфотерных поверхностно-активных веществ и комбинаций из двух или более таких поверхностно-активных веществ.

18. Композиция по п.17, где указанное, по меньшей мере, одно поверхностно-активное вещество включает бетаин.

19. Средство личной гигиены, включающее композицию по п.1.

20. Средство личной гигиены по п.19, которое является очищающим средством.

21. Средство личной гигиены по п.20, которое является очищающим средством, предназначенным для кожи, волос и/или интимной области (влагалища).

22. Композиция для личной гигиены, включающая полимерное поверхностно-активное вещество, выбранное из полимеров с углерод-углеродными связями, включающими амфифильный фрагмент, выбранный из EUAC, EUAH, и PPDA, где указанное полимерное поверхностно-активное вещество имеет

- величину PMOD% приблизительно 90% или менее, и

- приблизительно от 7 до 2000 амфифильных повторяющихся звеньев, где амфифильные фрагменты образованы из амфифильных звеньев и которые представляют собой

(i) EUAH, который представлен формулой



где R₁=R₂=H, R₃ =H или CH₃, R₄ содержит амфифильную (Amphil) группу,

и n означает число амфифильных звеньев,

и который получен из мономеров (мет)акриламидоалкилсульфокислоты и



где R₄=H или CH₃, Х=O или NH, R₅ = любая линейная или разветвленная углеродная цепь, содержащая более 5 атомов углерода, и М=H⁺, NH₁ ⁺ или любой катион щелочного металла группы IA,

или аллилалкилсульфосукцинатов:



где R₆ = любая линейная или разветвленная углеродная цепь, содержащая более 5 атомов углерода, и M=H ⁺, NH₄ ⁺ или любой катион щелочного металла группы IA;

(ii) EUAC, который представляет собой фрагмент, полученный сополимеризацией одного или более мономеров, образующих амфифильный фрагмент EUAH, определенный выше, с этиленненасыщенным гидрофильным сомономером, представляющим собой акриловую кислоту; и

(iii) PPDA, который представляет собой фрагмент, полученный посредством постполимеризационной модификации (1:1)-чередующихся сополимеров малеинового ангидрида и длинноцепочечных -олефинов или алкилвиниловых эфиров;

и где указанная композиция имеет величину CMID% менее чем приблизительно 90% и величину ТЕР приблизительно 3,5 или выше.

23. Композиция по п.22, имеющая величину ТЕР приблизительно 4 или выше.

24. Композиция для личной гигиены по п.22, дополнительно содержащая поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, состоящей из анионных поверхностно-активных веществ, амфотерных поверхностно-активных веществ и комбинаций из двух или более таких поверхностно-активных веществ.

Описание изобретения к патенту

Область изобретения

Изобретение относится к композициям, содержащим полимерные поверхностно-активные вещества, и, в частности, к композициям, содержащим полимерные поверхностно-активные вещества, которые используют в средствах личной гигиены и которые оказывают относительно низкое раздражающее действие, связанное с указанными композициями.

Описание соответствующей области техники

Синтетические детергенты, такие как катионные, анионные, амфотерные и неионные поверхностно-активные вещества, широко используют в ряде моющих составов и очищающих композиций для придания им очищающих свойств. Кроме того, в некоторых композициях (например, композициях для личной гигиены, таких как шампуни, моющие средства, и т.д.) может быть желательным использование сочетания поверхностно-активных веществ и их количества, достаточных для достижения относительно высоких уровней объема пены и/или стабильности пены.

Однако, как признано в данной области, синтетические детергенты имеют тенденцию оказывать раздражающее действие на кожу и глаза. Таким образом, ввиду того, что количества таких детергентов исследователи повышают с целью усилить очищающие и пенообразующие характеристики композиций, связанное с такими композициями раздражение также имеет тенденцию увеличиваться, что делает их нежелательными для использования на или около кожи и/или глаз.

Некоторые попытки создать очищающие композиции более мягкого действия заключались в сочетании относительно низких количеств анионных поверхностно-активных веществ (которые имеют тенденцию к относительно обильному пенообразованию, но обладают относительно высоким раздражающим действием) с поверхностно-активными веществами с более низким раздражающим действием, такими как неионные и/или амфотерные поверхностно-активные вещества, как представлено, например, в патенте Соединенных Штатов № 4726915. Другой подход к созданию мягких очищающих композиций заключается в том, чтобы соединить анионные поверхностно-активные вещества с амфотерными или катионными соединениями с получением поверхностно-активных комплексов, как представлено, например, в патентах Соединенных Штатов № 4443362; 4726915; 4186113 и 4110263. Неблагоприятным фактором является то, что мягкие очищающие композиции, полученные согласно таким способам, проявляют относительно плохое пенообразование и очищающее действие. Другой подход, описанный в публикации Librizzi et al. (в опубликованной заявке на патент Соединенных Штатов US20050075256 A1), включает использование композиции, содержащей как гидрофобно модифицированный полимер, так и поверхностно-активное вещество, для получения композиции с низким раздражающим эффектом.

Тем не менее, авторы изобретения осознают необходимость в дополнительных подходах к созданию композиций, проявляющих уменьшенное раздражающее действие, и также осознают необходимость в создании ряда композиций и способов для достижения уменьшенного раздражающего эффекта на кожу и/или глаза. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления изобретения, заявители осознают необходимость в композициях, которые не только оказывают мягкое действие на кожу и/или глаза, но дополнительно проявляют желаемые пенообразующие свойства и/или другие желаемые эстетические свойства.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к композициям для личной гигиены, которые лишены недостатков прототипа и вызывают относительно слабое раздражение. В частности, авторы изобретения описывают, что некоторые полимерные поверхностно-активные вещества могут быть использованы, чтобы продемонстрировать большое преимущество получения композиций, вызывающих слабое раздражающее действие и, в некоторых вариантах осуществления изобретения, имеющих сочетание дополнительных благоприятных эстетических и других свойств.

Согласно одному аспекту, настоящее изобретение относится к композиции для личной гигиены, включающей полимерное поверхностно-активное вещество с низкой степенью полимеризации (low-DP), имеющее PMOD% менее чем приблизительно 90%.

В другом аспекте изобретения получены композиции, включающие полимерное поверхностно-активное вещество с низкой степенью полимеризации, композиции, имеющие величину ТЕР приблизительно 3 или выше.

В другом аспекте изобретения предоставлены способы получения композиций для личной гигиены, включающие объединения полимерного поверхностно-активного вещества, имеющего PMOD% менее чем приблизительно 90%, по крайней мере, с одним другим компонентом средства личной гигиены с целью получения композиции для личной гигиены, имеющей CМID% менее чем приблизительно 90%.

В другом аспекте изобретения заявители предоставляют способ лечения кожи, волос или интимной области, включающий нанесение на кожу, волосы или в интимную область композиции, содержащей полимерное поверхностно-активное вещество с низкой степенью полимеризации, имеющее PMOD% менее чем приблизительно 90%.

Краткое описание чертежа

Фиг.1 представляет собой графическое изображение схематического распределения мицелл по размерам для композиций, полученных согласно настоящему изобретению, и композиций, приготовленных согласно предыдущему уровню техники.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Все проценты, перечисленные в данном описании, представляют собой % мас., если не указано иное.

Употребляемый в описании термин полимерное поверхностно-активное вещество относится к любому полимеру, включающему повторяющиеся звенья, которые являются амфифильными, т.е. повторяющиеся звенья включают, по меньшей мере, один гидрофильный фрагмент и, по меньшей мере, один гидрофобный фрагмент.

Употребляемый в описании термин повторяющееся звено определяют как наименьшая комбинация химических видов (например, ионов или атомов), которая периодически повторяется с образованием полимера. Полимерные поверхностно-активные вещества могут быть обнаружены в виде ряда структур поверхностно-активных веществ (т.е. амфифилы), которые связаны полимерной основной цепью (ссылка на Anton, P.; Köberle, P.; Laschewsky,A. Makromol. Chem., 1993, 194, 1-27).

Cпециалистам в данной области будет очевидно, что термин гидрофильный фрагмент представляет собой любую анионную, катионную, цвиттерионную или неионную группу, которая является полярной и, как правило, водорастворимой. Неограничивающие примеры включают анионогенные виды, такие как сульфат, сульфонат, карбоксилат, фосфат, фосфонаты; катионогенные, такие как аммониевые, включая моно-, ди- и триалкиламмониевые виды, пиридиний, имидазолиний, амидиний, поли(этилениминий); цвиттерионные типы, такие как аммониоалкилсульфонат, аммониоалкилкарбоксилат, амфоацетат; и неионогенные виды, такие как гидроксил, сульфонил, поли(оксиэтилен).

Термин гидрофобный фрагмент , употребляемый в описании, определяют как любая неполярная, обычно нерастворимая в воде группа, содержащая семь или более атомов углерода. Некоторые предпочтительные гидрофобные фрагменты включают фрагменты, содержащие приблизительно восемь или более атомов углерода, предпочтительнее приблизительно 10 или более атомов углерода. Некоторые отдельные предпочтительные гидрофобные фрагменты включают такие, которые имеют приблизительно от 8 до 12 атомов углерода. Неограничивающие примеры гидрофобных групп включают любые насыщенные или ненасыщенные линейные, разветвленные, циклические или ароматические углеводородные виды, содержащие более пяти атомов углерода. Функциональности, которые могут быть включены в гидрофобную группу, представляют собой функциональности, например, простой эфир, сложный эфир, кетон, амид, карбонат, уретан, карбамат или ксантат.

Употребляемый в описании термин полимерное поверхностно-активное вещество с низкой степенью полимеризации относится к полимерному поверхностно-активному веществу, как определено выше, который также удовлетворяет следующим критериям (а) и (b): (a) полимерное поверхностно-активное вещество, которое содержит, по меньшей мере, приблизительно 7 или менее чем приблизительно 2000 амфифильных повторяющихся звеньев на основную среднюю массу; и (b) амфифильные повторяющиеся звенья составляют, по меньшей мере, приблизительно 10% мол. полимерного поверхностно-активного вещества. Примеры некоторых предпочтительных полимерных поверхностно-активных веществ с низкой степенью полимеризации включают такие, которые имеют от 7 до приблизительно 2000 амфифильных повторяющихся звеньев, таких как от 10 до приблизительно 500 амфифильных повторяющихся звеньев. В некоторых вариантах осуществления изобретения полимерные поверхностно-активные вещества с низкой степенью полимеризации согласно настоящему изобретению предпочтительно включают, по меньшей мере, приблизительно 25% мол. амфифильных повторяющихся звеньев.

Как отмечено выше, заявители неожиданно обнаружили, что некоторые полимерные поверхностно-активные вещества являются подходящими для использования в получении композиций, проявляющих относительно низкий раздражающий эффект. Согласно некоторым предпочтительным вариантам осуществления изобретения, заявители обнаружили, что полимерные поверхностно-активные вещества с низкой степенью полимеризации, имеющие величину PMOD% (измеренную в соответствии с методикой, представленной в описании ниже, и показанную в примерах) менее чем приблизительно 90%, предпочтительно менее чем приблизительно 80%, предпочтительно менее чем приблизительно 50% и более предпочтительно менее чем приблизительно 40%, пригодны для получения композиций, обладающих слабым раздражающим действием, сопровождающим эти вещества.

Например, заявители отмечают, что ассоциированная с отдельной композицией величина ТЕР , которую измеряют обычно с помощью теста на трансэпителиальную проницаемость ( TEP-тест ), как изложено в протоколе номер 86 (май 1994) банка данных по технике in vitro (Invittox), который включен в описание посредством ссылки и описан подробно в примерах ниже, прямо коррелирует со степенью раздражения на коже и/или глазах, вызванного композицией. Точнее, более высокая величина ТЕР композиции отражает меньшее раздражающее действие на кожу и глаза, сопутствующее композиции, по сравнению с композицией, имеющей более низкую величину ТЕР, которую композиция имеет тенденцию вызывать более высокую степень раздражения на коже и/или глазах. Заявители признают, что композиции согласно настоящему изобретению имеют удивительно высокие величины ТЕР/более слабое раздражение, обусловленное ими. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения данные композиции имеют величину ТЕР, по меньшей мере, приблизительно 3 или выше, предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 3,5 или выше. В некоторых более предпочтительных вариантах осуществления изобретения композиции, полученные способами настоящего изобретения, имеют величину ТЕР, по меньшей мере, приблизительно 4 или выше, более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 5 или выше, даже более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 6 или выше. В некоторых особенно предпочтительных вариантах осуществления изобретения композиции могут действительно оказывать такую неожиданную и значительно сниженную степень раздражающего действия, что показатель ТЕР превосходит измерительную возможность теста и поэтому записывается как просачивание не обнаруживается .

Кроме того, заявители обнаружили, что два параметра композиции, (1) средний гидродинамический диаметр мицеллы d_H , мера среднего размера мицеллы и, в частности (2), фракция мицелл с d_H<9 нанометров (нм) обусловливают измерение степени раздражения, которое может являться результатом использования композиций, включающих поверхностно-активные вещества. То есть, заявители признают, что мицеллы поверхностно-активных веществ редко являются монодисперсными по размеру и числу агрегации (т.е. среднее число молекул поверхностно-активного вещества в отдельной мицелле). Вместо этого, мицеллы поверхностно-активных веществ имеют тенденцию существовать в виде популяции с распределениями по размерам и числам агрегации, которые обусловливают функции распределения мицелл по размерам, как показано посредством примера на фиг.1. Фиг.1 представляет собой график 10, показывающий функцию распределения мицелл по размеру для обычной системы поверхностно-активного вещества, композиции, включающей этерифицированный лаурилсульфат и кокамидопропилбетаин (кривая 11, произведенная путем корректировки теоретического log нормального распределения относительно действительных данных, полученных при испытании сравнительного примера 19). Заявители обнаружили при сравнении, что полимерные поверхностно-активные вещества с низкой степенью полимеризации согласно настоящему изобретению способны достигать такого распределения мицелл, как показано на кривой 15, которое является смещенным в сторону образования крупных мицелл (кривая, произведенная путем корректировки теоретического log нормального распределения относительно действительных данных, полученных при испытании примера 12).

Таким образом, заявители измерили фракцию относительно мелких мицелл и средний размер мицелл композиций согласно настоящему изобретению и сравнительных композиций в виде CMID% и CMIDz , соответственно (обе величины измерены в соответствии с методиками, представленными в описании и показанными в примерах). Как подробно изложено ниже в таблицах 7, 11 и 14, заявители отметили, что композиции согласно настоящему изобретению имеют тенденцию представлять фракцию мелких мицелл, т.е. фракцию мицелл с диаметром d_H<9 нм (в описании названа как CMID% ), который является удивительно низким. В одном варианте осуществления изобретения CMID% композиции составляет менее чем приблизительно 90%, более предпочтительно менее чем приблизительно 80%, даже более предпочтительно менее чем приблизительно 50% и наиболее предпочтительно менее чем приблизительно 30%. [Для полной ясности следует подчеркнуть, что величина CMID% связана с относительным раздражением, ассоциированным со свойством композиции (включая композиции, содержащие полимерные поверхностно-активные вещества), в то время как величина PMOD% связана с относительным раздражением/относительной стабильностью полимерного поверхностно-активного вещества, предназначенного для использования в композиции в соответствии с предпочтительными вариантами осуществления изобретения].

Кроме того, заявители признают, что настоящее изобретение делает возможным получение композиций, которые обладают не только сниженным раздражающим действием, но также желательными пенообразующими характеристиками. В частности, как показано в таблице 3, заявители раскрыли, что не только возможно составить композиции, оказывающие слабое раздражающее действие, но также указанные выше композиции способны образовывать устойчивую пену. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения композиции согласно настоящему изобретению образуют пену величиной приблизительно 25 мл или выше. В некоторых более предпочтительных вариантах осуществления изобретения композиции, полученные способами настоящего изобретения, образуют пену объемом, по меньшей мере, приблизительно 50 мл или выше, более предпочтительно, по меньшей мере, приблизительно 100 мл.

Заявители также признают, что настоящее изобретение делает возможным получение композиций, которые обладают не только сниженным раздражающим действием, но также желательными реологическими характеристиками. В частности, заявители описывают, что в то время как некоторые ингредиенты, такие как гидрофобно модифицированные полимеры, имеют тенденцию увеличивать вязкость и предел текучести, обусловленную композицией, поскольку больше полимера добавляется, полимерные поверхностно-активные вещества согласно настоящему изобретению оказывают относительно небольшое влияние на реологию композиций, к которым их добавляют. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления изобретения большие количества данных полимеров можно добавить, чтобы значительнее снизить раздражающее действие, не получая композицию, которая является излишне вязкой для эффективного личного пользования.

Кроме того, заявители также неожиданно раскрыли, что в то время как некоторые обычные поверхностно-активные вещества становятся существенно более раздражающими, поскольку концентрация поверхностно-активного вещества в композиции увеличивается сверх определенной точки, полимерные поверхностно-активные вещества согласно настоящему изобретению не имеют тенденцию проявлять такое же неблагоприятное возрастающее раздражение при высоких концентрациях. Как можно увидеть из таблицы 14, в то время как концентрация полимерного поверхностно-активного вещества повышается от 4,8% до 10%, величина CMID% увеличивается только на небольшое количество, и величина ТЕР также является довольно стабильной, указывая на то, что свойства данных композиций являются поразительно независимыми от дозы .

Любые из ряда полимерных поверхностно-активных веществ, которые соответствуют указанным выше критериям, могут быть подходящими для настоящего изобретения. Хотя заявители не желают быть связанными какой-либо теорией, они полагают, что полимерные поверхностно-активные вещества, соответствующие указанным выше критериям, оказывают действие, направленное на снижение раздражающего эффекта, обусловленного композициями для личной гигиены, по меньшей мере, частично, предпочтительно путем образования более крупных мицелл (которые имеют тенденцию быть менее раздражающими), чем традиционные поверхностно-активные вещества. Полимерные поверхностно-активные вещества, подходящие для использования в настоящем изобретении, включают полимерные поверхностно-активные вещества различных химических классификаций, и их получают с помощью ряда способов синтеза. Примеры включают полимеры, имеющие основную цепь, содержащую по существу углерод-углеродные связи, предпочтительно, главным образом, состоит или состоит только из углерод-углеродных связей, и полимеры, имеющие основную цепь, содержащую множество углерод-гетероатомных связей (как будут признавать специалисты в данной области, основная цепь относится, в основном, к части повторяющихся звеньев в полимере, которая ковалентно связана с соседними повторяющимися звеньями (против подвешенных групп )). Примеры подходящих полимеров, имеющих основную цепь, состоящую по существу из углерод-углеродных связей, и полимеров, содержащих углерод-гетероатомные связи, включают следующие полимеры, а также комбинации двух или более полимеров, и тому подобное:

[I.] Полимеры, имеющие основную цепь, которая, в основном, содержит углерод-углеродные связи, такие, которые могут быть (1) образованы из ненасыщенных этиленовых (или ацетиленовых) мономеров, или (2) могут быть поликетонами (во всех подклассах (А)-(D) ниже, n= от 7 до 2000, и m составляет вплоть до 10000):

Подкласс (А): Гомополимеризация приготовленных заводским способом активных амфифильных веществ, содержащих этиленненасыщенные функциональности (в дальнейшем EUAH )

где R₁ = R₂ = H, R₃ = H или CH₃ и R₄ содержит амфифильную (Amphil) группу, или

где R₁ = R₂ = H, R₃ содержит гидрофильную группу (Hphil) и R₄ содержит гидрофобную группу (Hphob), или

где R₁, R₃ независимо являются H или CH₃, R₂ содержит Hphil и R₄ содержит Hphob группу, или

где R ₁, R₄ независимо являются H или CH₃ , R₃ содержит Hphil и R₄ содержит Hphob группу, или

где R₂, R₃ независимо являются H или CH₃, R₁ содержит Hphil и R₄ содержит Hphob группу,

приводит к образованию полимерного поверхностно-активного вещества с амфифильным повторяющимся звеном, представленным в квадратных скобках сразу ниже и имеющим число амфифильных повторяющихся звеньев n:

Примеры мономеров, используемых для получения указанного класса полимерных поверхностно-активных веществ, включают

Анионные:

-алкеноаты: например, натрия 11-ундеценоат

где R₁ = любая линейная или разветвленная углеродная цепь, содержащая более 5 атомов углерода, и М = Н⁺, NH₄ ⁺ или любой катион щелочного металла группы IA.

(Мет)акриламидоалкилкарбоксилаты и (мет)акрилоилоксиалкилкарбоксилаты: например, натрия 11-акриламидоундеканоат, натрия 11-метакрилоилундеканоат

где R₂ = H или CH₃ , X = O или NH, R₃ = любая линейная или разветвленная углеродная цепь, содержащая более 5 атомов углерода, и М = Н ⁺, NH₄ ⁺ или любой катион щелочного металла группы IA.

(Мет)акриламидоалкилсульфокислоты: например, 2-акриламидододецилсульфокислота

где R₄ = H или CH₃ , X = O или NH, R₅ = любая линейная или разветвленная углеродная цепь, содержащая более 5 атомов углерода, и М = Н ⁺, NH₄ ⁺ или любой катион щелочного металла группы IA.

Аллилалкилсульфосукцинаты: например, натрия аллилдодецилсульфосукцинат (TREM LF-40, Cognis)

где R₆ = любая линейная или разветвленная углеродная цепь, содержащая более 5 атомов углерода, и М = Н⁺, NH₄ ⁺ или любой катион щелочного металла группы IA.

Катионные:

Четвертичные аминоалкил(мет)акриламиды и аминоалкил(мет)акрилаты: например, (3-метакриламидопропил)додецилдиметиламмонийхлорид, (2-метакрилоилоксиэтил)додецилдиметиламмонийхлорид

где R₇ = H или CH₃ , X = O или NH, R₈ = любая линейная или разветвленная углеродная цепь, содержащая 5 или менее атомов углерода, R ₉ = H, CH₃, CH₂CH₃ или CH₂CH₂OH, R₁₀ = любая линейная или разветвленная углеродная цепь, содержащая более 5 атомов углерода, и Z = любой галоидный анион группы VII-A, OR, где R ₇ = H или CH₃, X = O или NH, R₈ = любая линейная или разветвленная углеродная цепь, содержащая более 5 атомов углерода, R₉, R₁₀ представляют собой H, CH₃, CH₂CH₃ или CH ₂CH₂OH, и Z = любой галоидный анион группы VII-A.

Четвертичные винилпиридины: например, (4-винил)додецилпиридинийбромид

где R₁₁ = любая линейная или разветвленная углеродная цепь, содержащая более 5 атомов углерода, и Z = любой галоидный анион группы VII-A.

Алкилдиаллилметиламмонийгалогениды: например, диаллилдодецилметиламмонийхлорид

где R₁₂ = H, CH₃ или R₁₃, R₁₃ = любая линейная или разветвленная углеродная цепь, содержащая более 5 атомов углерода, и Z = любой галоидный анион группы VII-A.

Цвиттерионные:

Аммониоалканкарбоксилаты: например 2-[(11-(N-метилакриламидил)ундецил)диметиламмонио]ацетат

где R₁₄ = H или CH₃ , Х = О или N, R₁₅ = H, CH₃, CH₂ CH₃ или CH₂CH₂OH, R₁₆ = любая линейная или разветвленная углеродная цепь, содержащая более 5 атомов углерода, R₁₇ = любая линейная или разветвленная углеродная цепь, содержащая 5 или менее атомов углерода, и R₁₈ = H, CH₃ или отсутствует.

Аммониоалкансульфонаты: например, 3-[(11-метакрилоилоксиундецил)диметиламмонио]пропансульфонат

где R₁₉ = H или CH₃ , Х = О или N, R₂₀ = H, CH₃, CH₂ CH₃ или CH₂CH₂OH, R₂₁ = любая линейная или разветвленная углеродная цепь, содержащая более 5 атомов углерода, R₂₂ = любая линейная или разветвленная углеродная цепь, содержащая 5 или менее углеродных атомов, и R₂₃ = H, CH₃ или отсутствует.

Неионные:

-метоксиполи(этиленокси)алкил- -(мет)акрилаты: например, -метоксиполи(этиленокси)ундецил- -метакрилат

где R₂₄ = H или CH₃ , Х = О, R₂₅ = любая линейная или разветвленная углеродная цепь, содержащая более 5 атомов углерода, n = целому числу, равному приблизительно от 4 до 800, и R₂₆ = любая линейная или разветвленная углеродная цепь, содержащая 5 или менее атомов углерода.

-алкоксиполи(этиленокси)- -(мет)акрилаты и -алкоксиполи(этиленокси)- -итаконаты: например, стеарета-20 метакрилат, цетета-20 итаконат

где R₂₇ = H, CH₃ или СН₂СООН, Х = О, R₂₈ = любая линейная или разветвленная углеродная цепь, содержащия более 5 атомов углерода, n равно целому числу приблизительно от 4 до 800.

Подкласс (В): Сополимеризация одного или более приготовленных заводским способом активных амфифильных веществ, содержащих этиленненасыщенные функциональности, описанные выше, с другим активным амфифильным веществом из подкласса (А) выше и/или с одним или более этиленненасыщенных гидрофильных сомономеров формулы (в дальнейшем EUAС ):

где R₅ = R₆ = H, R₇ = H или CH₃ и R₈ содержит группу Hphil, или

где R₅, R₆ независимо являются H или CH₃, R₇ содержит группу Hphil и R₈ содержит группу Hphil,

где R₅, R₇ независимо являются H или CH ₃, R₆ содержит группу Hphil и R₈ содержит группу Hphil,

где R₆, R ₇ независимо являются H или CH₃, R₅ содержит группу Hphil и R₈ содержит группу Hphil,

приводит к полимерному поверхностно-активному веществу с амфифильным повторяющимся звеном, представленным в квадратных скобках сразу ниже, и имеющему число амфифильных повторяющихся звеньев n и число неамфифильных повторяющихся звеньев m:

Примеры приготовленных заводским способом активных амфифильных веществ, содержащих этиленненасыщенные функциональности, описаны выше со ссылкой на (А). Примеры гидрофильных сомономеров, которые могут вступать в реакцию, включают

i) Неионные: акриламид, N,N-диметилакриламид, N-винилформамид, гидроксиэтил(мет)акрилат, глицерилметакрилат, сахарозы моно(мет)акрилат, -метоксиполи(этиленокси)- -(мет)акрилат

ii) Анионные: акриловая кислота, 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислота, 3-акриламидо-3-метилбутановая кислота

iii) Катионные: N,N-диметиламиноэтилметакрилат, N,N-диметилпропил(мет)акриламид, (3-(мет)акриламидопропил)триметиламмонийхлорид, диаллилдиметиламмонийхлорид

iv) Цвиттерионные: 3-[(3-(мет)акриламидопропил)диметиламмонио]пропансульфонат, 3-(3-(мет)акриламидопропилдиметиламмонио)пропионат, 3-(3-(мет)акриламидопропилдиметиламмонио)ацетат

Подкласс (С): Полимеризация многофункциональных амфифильных молекул с многофункциональными связывающими агентами (например, ступенчатая полимеризация алкил(поли)глюкозидов с бифункциональными линкерами, такими как дикарбоновые кислоты, бис(ацилгалогенид)(ы), диизоцианаты, бис(эпоксид)(ы) или эпихлоргидрин), приводящая к полимерному поверхностно-активному веществу с амфифильным повторяющимся звеном, представленным в квадратных скобках ниже, и имеющему число амфифильных повторяющихся звеньев n (в дальнейшем постадийно полимеризованные амфифилы или SGA ):

Подкласс (D): Постполимеризационная модификация полимеров-предшественников для превращения некоторых или всех повторяющихся звеньев в амфифильные приводит к полимерному поверхностно-активному веществу с амфифильным повторяющимся звеном, представленным в квадратных скобках ниже, и имеющему число амфифильных повторяющихся звеньев n и число неамфифильных повторяющихся звеньев m (в дальнейшем PPDA ):

Примеры включены ниже:

v) Посредством постполимеризационной модификации повторяющиеся звенья становятся амфифильными:

(а) гидролиз 1:1 чередующихся сополимеров малеинового ангидрида и длинноцепочечных -олефинов или алкилвиниловых эфиров

(b) раскрытие кольца 1:1 чередующихся сополимеров малеинового ангидрида и длинноцепочечных -олефинов или алкилвиниловых эфиров аминоалкилсульфокислотами, аминоалкилкарбоновыми кислотами или диалкиламиноалкиламинами

vi) Посредством постполимеризационной модификации происходит включение амфифильных повторяющихся звеньев:

(а) взаимодействие полимера, включающего повторяющиеся звенья, содержащие гидроксильные функциональности, такие как поливинилспиртовые, гидроксиэтилцеллюлоза или декстран, с 3-хлор-2-гидроксипропилалкилдиметиламмонийхлоридом, таким как QUAB 342, 360 и 426, коммерчески доступным от Degussa AG of Parsippany, NJ

(b) Частичная кватернизация поли(4-винилпиридина) с алкилбромидами

Примеры подходящих полимерных поверхностно-активных веществ с основной цепью, состоящей из углерод-гетероатомных связей, включают SGA и PPDA, имеющие основную цепь, такую как полиэфиры(простые), включающие полисахариды, полиэфиры(сложные), поликарбонаты, полиангидриды, полиамиды, полиуретаны, полимочевины, полиимиды, полисульфоны, полисульфиды, комбинации двух или более указанных полимеров и тому подобное.

Согласно некоторым предпочтительным вариантам осуществления изобретения, полимерные поверхностно-активные вещества, предназначенные для использования в настоящем изобретении, содержат EUAH, такие как поли(натрий аллилдодецилсульфосукцинат), и тому подобное, EUAC, такие как поли(акриловая кислота-со-2-акриламиддодецилсульфокислота), поли(натрий аллилдодецилсульфосукцинат-со-акриловая кислота), и тому подобное, PPDA-полимеры с углерод-углеродной основной цепью, такие как сополимеры октадецена/малеинового ангидрида, сополимеры тетрадецена/малеинового ангидрида, их производные (включающие, например, гидролизованные производные, амидированные производные, и тому подобное), комбинации двух или более полимеров и тому подобное.

В некоторых других предпочтительных вариантах осуществления изобретения полимерные поверхностно-активные вещества, предназначенные для использования в изобретении, содержат полимеры с углерод-гетероатомной основной цепью, такие как полисахариды, полиэфиры(сложные), поликарбонаты, полиангидриды, полиамиды, полиуретаны, полимочевины, полиимиды, полисульфоны, полисульфиды, комбинации двух или более полимеров. Некоторые предпочтительные полимеры с углерод-гетероатомной основной цепью включают полисахариды.

Молекулярная масса полимерного поверхностно-активного вещества не является критической. В одном варианте осуществления изобретения полимерное поверхностно-активное вещество имеет молекулярную массу приблизительно от 3500 до 500000. В одном предпочтительном варианте осуществления изобретения полимерное поверхностно-активное вещество имеет молекулярную массу приблизительно от 5000 до 200000, более предпочтительно приблизительно от 7500 до 100000 и наиболее предпочтительно приблизительно от 10000 до 50000.

Любые количества полимерных поверхностно-активных веществ, подходящие для обеспечения распределения мицелл по размерам согласно настоящему изобретению, могут быть комбинированы согласно способам настоящего изобретения. В соответствии с некоторыми вариантами осуществления изобретения, полимерное поверхностно-активное вещество используют в концентрации приблизительно от выше 0,1% до 30% мас. активного полимерного поверхностно-активного вещества в композиции. Предпочтительно, концентрация полимерного поверхностно-активного вещества составляет приблизительно от 0,5 до 20%, более предпочтительно приблизительно от 1 до 15%, даже более предпочтительно приблизительно от 2 до 10% активного полимерного поверхностно-активного вещества в композиции. В некоторых других предпочтительных вариантах осуществления изобретения композиции согласно настоящему изобретению содержат приблизительно от 0,5 до 15%, более предпочтительно приблизительно от 1,5 до 10%, даже более предпочтительно приблизительно от 2 до 7%, даже еще предпочтительнее приблизительно от 3 до 7% активного полимерного поверхностно-активного вещества в композиции.

Композиции, используемые в настоящем изобретении, также могут включать любые из ряда мономерных поверхностно-активных веществ. Под мономерными поверхностно-активными веществами подразумевают любые поверхностно-активные средства, которые не соответствуют определению полимерное поверхностно-активное вещество , как определено выше. Мономерные поверхностно-активные вещества могут быть анионными, неионными, амфотерными или катионными, примеры которых подробно описаны ниже.

Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения подходящие анионные поверхностно-активные вещества включают такие, которые выбраны из следующих классов поверхностно-активных веществ: алкилсульфаты, алкилэфир(простой)сульфаты, алкилмоноглицерилэфир(простой)сульфаты, алкилсульфонаты, алкиларилсульфонаты, алкилсульфосукцинаты, алкилэфир(простой)сульфосукцинаты, алкилсульфосукцинаматы, алкиламидосульфосукцинаты, алкилкарбоксилаты, алкиламидоэфир(простой)карбоксилаты, алкилсукцинаты, ацилсаркозинаты жирного ряда, ациламинокислоты жирного ряда, ацилтаураты жирного ряда, алкилсульфоацетаты жирного ряда, алкилфосфаты и смеси двух или более соединений. Примеры некоторых предпочтительных анионных поверхностно-активных веществ включают

алкилсульфаты формулы:

алкилэфир(простой)сульфаты формулы:

алкилмоноглицерилэфир(простой)сульфаты формулы:

алкилмоноглицеридсульфаты формулы:

алкилмоноглицеридсульфонаты формулы:

алкилсульфонаты формулы:

алкиларилсульфонаты формулы:

алкилсульфосукцинаты формулы:

алкилэфир(простой)сульфосукцинаты формулы:

алкилсульфосукцинаматы формулы:

алкиламидосульфосукцинаты формулы:

алкилкарбоксилаты формулы:

алкиламидоэфир(простой)карбоксилаты формулы:

алкилсукцинаты формулы:

ацилсаркозинаты жирного ряда формулы:

ациламинокислоты жирного ряда формулы:

ацилтаураты жирного ряда формулы:

алкилсульфоацетаты жирного ряда формулы:

алкилфосфаты формулы:

где

R' означает алкильную группу, содержащую приблизительно от 7 до 22 и предпочтительно приблизительно от 7 до 16 атомов углерода,

R' ₁ означает алкильную группу, содержащую приблизительно от 1 до 18 и предпочтительно приблизительно от 8 до 14 атомов углерода,

R'₂ означает заместитель природной или синтетической I-аминокислоты,

Х' выбирают из группы, состоящей из ионов щелочного металла, ионов щелочноземельного металла, ионов аммония и ионов аммония, замещенных заместителями приблизительно от 1 до 3, каждый из заместителей может быть одним и тем же или отличным и выбранным из группы, состоящей из алкильных групп, содержащих от 1 до 4 атомов углерода, и гидроксиалкильных групп, содержащих от 2 до 4 атомов углерода, и

v является целым числом от 1 до 6;

w является целым числом от 0 до 20;

и их смеси.

Любые из ряда неионных поверхностно-активных веществ являются подходящими для использования в настоящем изобретении. Примеры подходящих неионных поверхностно-активных веществ включают, но не ограничиваются ими, этоксилаты оксикислот жирного ряда или этоксилаты амидов жирных кислот, моноглицеридэтоксилаты, этоксилаты сложных эфиров сорбитана, алкилполигликозиды, их смеси и тому подобное. Некоторые предпочтительные неионные поверхностно-активные вещества включают полиоксиэтиленовые производные сложных эфиров многоатомного спирта, где полиоксиэтиленовое производное сложного эфира многоатомного спирта (1) произведено из (а) жирной кислоты, содержащей приблизительно от 8 до 22, и предпочтительно приблизительно от 10 до 14 атомов углерода, и (b) многоатомного спирта, выбранного из сорбита, сорбитана, глюкозы, -метилглюкозида, полиглюкозы, содержащей среднее число приблизительно от 1 до 3 глюкозных остатков на молекулу, глицерина, пентаэритритола и их смесей, (2) содержит среднее число приблизительно от 10 до 120, и предпочтительно приблизительно от 20 до 80 оксиэтиленовых звеньев; и (3) содержит среднее число приблизительно от 1 до 3 остатков жирной кислоты на моль полиоксиэтиленового производного сложного эфира многоатомного спирта. Примеры таких предпочтительных полиоксиэтиленовых производных сложных эфиров многоатомного спирта включают, но не ограничиваются ими, сорбитанлаурат ПЭГ-80 и полисорбат 20. Сорбитанлаурат ПЭГ-80, который представляет собой моноэфир сорбита и лауриновой кислоты, этоксилированный со средним числом приблизительно 80 молей оксида этилена, является коммерчески доступным от Uniqema из Chicago, Illinois под торговым названием Atlas G-4280 . Полисорбат 20, который представляет собой монолаурат смеси сорбита и ангидридов сорбита, конденсированный приблизительно с 20 молями оксида этилена, является коммерчески доступным от ICI Surfactants of Wilmington, Delaware под торговым названием Tween 20 (Твин 20).

Другой класс подходящих неионных поверхностно-активных веществ включает длинноцепочечные алкилглюкозиды или полиглюкозиды, которые являются продуктами конденсации (а) длинноцепочечного спирта, содержащего приблизительно от 6 до 22, и предпочтительно приблизительно от 8 до 14 атомов углерода, (b) с глюкозой или глюкозосодержащим полимером. Предпочтительные алкилглюкозиды содержат приблизительно от 1 до 6 остатков глюкозы на молекулу алкилглюкозида. Предпочтительным глюкозидом является децилглюкозид, представляющий собой продукт конденсации децилового спирта с полимером глюкозы, и он является коммерчески доступным от Cognis Corporation of Ambler, Pennsylvania под торговым названием Plantaren 2000 .

Любые из ряда амфотерных поверхностно-активных веществ являются подходящими для использования в настоящем изобретении. Употребляемый в описании термин амфотерный будет означать: 1) молекулы, содержащие как кислотные, так и основные участки, такие как, например, аминокислота, содержащая как амино (основные), так и кислые (например, карбоновая кислота, кислотные) функциональные группы; или 2) цвиттерионные молекулы, которые имеют как положительные, так и отрицательные заряды в одной молекуле. Заряды последней могут либо зависеть, либо не зависеть от рН композиции. Примеры цвиттерионных материалов включают, но не ограничиваются ими, алкилбетаины и амидоалкилбетаины. Амфотерные поверхностно-активные вещества описаны без противоиона. Специалисты в данной области должны признать, что при условиях рН композиций согласно настоящему изобретению, амфотерные поверхностно-активные вещества являются либо электрически нейтральными благодаря балансу положительных и отрицательных зарядов, либо они имеют противоионы, такие как противоионы щелочного металла, щелочноземельного металла или аммония.

Примеры амфотерных поверхностно-активных веществ, подходящие для использования в настоящем изобретении, включают, но не ограничиваются ими, амфокарбоксилаты, такие как алкиламфоацетаты (моно или ди); алкилбетаины; амидоалкилбетаины; амидоалкилсультаины; амфофосфаты; фосфорилированные имидазолины, такие как фосфобетаины и пирофосфобетаины; карбоксиалкилалкилполиамины; алкилиминодипропионаты; алкиламфоглицинаты (моно или ди); алкиламфопропионаты (моно или ди); N-алкил -аминопропионовые кислоты; алкилполиаминокарбоксилаты; и их смеси.

Примеры подходящих амфокарбоксилатных соединений включают соединения формулы:

A-CONH(CH ₂)_xN⁺R₅R₆R ₇

где

А означает алкильную или алкенильную группу, содержащую приблизительно от 7 до 21, например, приблизительно от 10 до 16 атомов углерода;

х является целым числом, составляющим приблизительно от 2 до 6;

R₅ означает водород или карбоксиалкильную группу, содержащую приблизительно от 2 до 3 атомов углерода;

R₆ означает гидроксиалкильную группу, содержащую приблизительно от 2 до 3 атомов углерода, или означает группу формулы:

R₈-O-(CH₂ )_nCO₂ ^-

где

R ₈ означает алкиленовую группу, содержащую приблизительно от 2 до 3 атомов углерода, и n равно 1 или 2; и

R₇ означает карбоксиалкильную группу, содержащую приблизительно от 2 до 3 атомов углерода.

Примеры подходящих алкилбетаинов включают соединения формулы:

B-N ⁺R₉R₁₀(CH₂)_p CO₂ ^-

где

В означает алкильную или алкенильную группу, содержащую приблизительно от 8 до 22, например, приблизительно от 8 до 16 атомов углерода;

R₉ и R₁₀, каждая группа независимо, означает алкильную или гидроксиалкильную группу, содержащую приблизительно от 1 до 4 атомов углерода; и

р равно 1 или 2.

Предпочтительным бетаином для использования в настоящем изобретении является лаурилбетаин, коммерчески доступный от Albright & Wilson, Ltd. Of West Midlands, United Kingdom, как Empigen BB/J .

Примеры подходящих амидоалкилбетаинов включают соединения формулы:

D-CO-NH(CH₂ )_q-N⁺R₁₁R₁₂(CH ₂)_mCO₂ ^-

где

D означает алкильную или алкенильную группу, содержащую приблизительно от 7 до 21, например, приблизительно от 7 до 15 атомов углерода;

R₁₁ и R₁₂, каждая группа независимо, означает алкильную или гидроксиалкильную группу, содержащую приблизительно от 1 до 4 атомов углерода;

q является целым числом, равным приблизительно от 2 до 6; и m равно 1 или 2.

Один амидоалкилбетаин представлен кокамидопропилбетаином, коммерчески доступным от Degussa Goldschmidt Chemical Corporation of Hopewell, Virginia под торговым названием Tegobetain L7 (тегобетаин L7).

Примеры подходящих амидоалкилсультаинов включают соединения формулы

где

Е означает алкильную или алкенильную группу, содержащую приблизительно от 7 до 21, например, приблизительно от 7 до 15 атомов углерода;

R₁₄ и R₁₅, каждая группа независимо, означает алкильную или гидроксиалкильную группу, содержащую приблизительно от 1 до 4 атомов углерода;

r является целым числом, равным приблизительно от 2 до 6; и

R₁₃ означает алкиленовую или гидроксиалкиленовую группу, содержащую приблизительно от 2 до 3 атомов углерода.

В одном варианте осуществления изобретения амидоалкилсультаин представляет собой кокамидопропилгидроксисультаин, коммерчески доступный от Rhodia Inc. Of Cranbury, New Jersey под торговым названием Mirataine CBS (миратаин CBS).

Примеры подходящих амфофосфатных соединений включают соединения формулы:

где

G означает алкильную или алкенильную группу, содержащую приблизительно от 7 до 21, например, приблизительно от 7 до 15 атомов углерода;

s является целым числом, равным приблизительно от 2 до 6;

R₁₆ означает водород или карбоксиалкильную группу, содержащую приблизительно от 2 до 3 атомов углерода;

R₁₇ означает гидроксиалкильную группу, содержащую приблизительно от 2 до 3 атомов углерода, или группу формулы:

R₁₉-O-(CH₂) _t-CO₂ ^-

где

R ₁₉ означает алкиленовую или гидроксиалкиленовую группу, содержащую приблизительно от 2 до 3 атомов углерода; и

t равно 1 или 2; и

R₁₈ означает алкиленовую или гидроксиалкиленовую группу, содержащую приблизительно от 2 до 3 атомов углерода.

В одном варианте осуществления изобретения амфофосфатные соединения представляют собой натрия лауроамфо PG-ацетат-фосфат, коммерчески доступный от Uniqema of Chicago, Illinois под торговым названием Monateric 1023 , и соединения, описанные в патенте США 4380637, который включен в описание посредством ссылки.

Примеры подходящих фосфобетаинов включают соединения формулы:

где E, r, R₁, R₂ и R₃ являются такими, как определено выше. В одном варианте осуществления изобретения фосфобетаиновые соединения являются соединениями, раскрытыми в патентах США No. 4215064, 4617414 и 4233192, все из которых включены в описание посредством ссылки.

Примеры подходящих пирофосфобетаинов включают соединения формулы:

где E, r, R₁, R₂ и R₃ являются такими, как определено выше. В одном варианте осуществления изобретения пирофосфобетаиновые соединения являются соединениями, раскрытыми в патентах США № 4382036, 4372869 и 4617414, все из которых включены в описание посредством ссылки.

Примеры подходящих карбоксиалкилалкилполиаминов включают соединения формулы:

где

I означает алкильную или алкенильную группу, содержащую приблизительно от 8 до 22, например, приблизительно от 8 до 16 атомов углерода;

R₂₂ означает карбоксиалкильную группу, содержащую приблизительно от 2 до 3 атомов углерода;

R ₂₁ означает алкиленовую группу, содержащую приблизительно от 2 до 3 атомов углерода; и

u является целым числом, равным приблизительно от 1 до 4.

Классы катионных поверхностно-активных веществ, которые являются подходящими для использования в данном изобретении, включают четвертичные алкильные соединения (моно, ди и три), четвертичные бензильные соединения, четвертичные сложные эфиры, четвертичные этоксилированные соединения, алкиламины и их смеси, где алкильная группа содержит приблизительно от 6 атомов углерода до 30 атомов углерода, предпочтительно приблизительно от 8 до 22 атомов углерода.

Любые количества мономерного поверхностно-активного вещества, подходящие для получения малой фракции мелких мицелл композиции, могут быть смешаны согласно способам настоящего изобретения. Например, количество мономерных поверхностно-активных веществ, используемое в настоящем изобретении, может составлять приблизительно от 0,1 до 30%, более предпочтительно приблизительно от 0,5 до 20%, даже более предпочтительно приблизительно от 1 до 15% всего количества активного мономерного поверхностно-активного вещества в композиции, и даже предпочтительнее приблизительно от 2% до 10%.

Любые относительные количества полимерных поверхностно-активных веществ и мономерного поверхностно-активного вещества, подходящие для получения малой фракции мелких мицелл композиции, могут быть смешаны согласно способам настоящего изобретения. Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, композиции включают отношение полимерного поверхностно-активного вещества к совокупности всех мономерных поверхностно-активных веществ, составляющее приблизительно от 0,1:1 до 5:1, и предпочтительно приблизительно от 0,25:1 до 3:1.

Кроме мономерных поверхностно-активных веществ, композиции согласно настоящему изобретению могут содержать любые из ряда дополнительных других ингредиентов, используемых обычно в композициях для личной гигиены ( компоненты средств личной гигиены ). Указанные другие ингредиенты без исключения включают одно или более средств с перламутровым или опалесцирующим эффектом, загустители, смягчающие средства, вторичные кондиционеры, увлажнители, хелатирующие средства, активные вещества, средства для слущивания и добавки, которые улучшают внешний вид, ощущение и аромат композиций, такие как красители, ароматизирующие вещества, консерванты, средства, регулирующие рН и тому подобное.

Любые из ряда коммерчески доступных средств с перламутровым или опалесцирующим эффектом, которые способны суспендировать нерастворимые в воде добавки, такие как силиконы, и/или которые предписывают потребителям, что конечный продукт является шампунем-кондиционером, являются подходящими для использования в данном изобретении. Средство с перламутровым или опалесцирующим эффектом может присутствовать в количестве, основанном на общей массе композиции, приблизительно от 1 до 10%, например, приблизительно от 1,5 до 7% или приблизительно от 2 до 5%. Примеры подходящих средств с перламутровым или опалесцирующим эффектом включают, но не ограничиваются ими, моно- или диэфиры (а) жирных кислот, содержащие приблизительно от 16 до 22 атомов углерода и (b) либо этилен-, либо пропиленгликоль; моно- или диэфиры (а) жирных кислот, содержащие приблизительно от 16 до 22 атомов углерода и (b) полиалкиленгликоль формулы: HO-(JO) _a-H, где J является алкиленовой группой, содержащей приблизительно от 2 до 3 атомов углерода; и а равно 2 или 3; спирты жирного ряда, содержащие приблизительно от 16 до 22 атомов углерода; сложные жирные эфиры формулы KCOOCH₂L, где K и L независимо содержат приблизительно от 15 до 21 атомов углерода; неорганические твердые вещества, не растворимые в композиции шампуня, и их смеси.

Средство с перламутровым или опалесцирующим эффектом может быть внесено в мягко очищающую композицию в виде предварительно полученной стабилизированной водной дисперсии, такое как коммерчески доступное от Cognis Corporation of Ambler, Pennsylvania под торговым названием Euperlan PK-3000 . Данный материал представляет собой комбинацию дистеарата гликоля (диэфир этиленгликоля и стеариновой кислоты), Laureth-4 (CH₃(CH₂)₁₀CH₂(OCH ₂CH₂)₄OH) и кокамидопропилбетаина и может составлять в % мас. отношение приблизительно от 25 до 30: приблизительно от 3 до 15: приблизительно от 20 до 25, соответственно.

Любые из ряда коммерчески доступных загустителей, которые способны придавать вязкость очищающим композициям для личной гигиены, являются подходящими для использования в данном изобретении. Если используют, то загуститель может, например, присутствовать в количестве, достаточном для увеличения вязкости композиции по Брукфильду до величины приблизительно между 500 и 10000 сантипуаз. Примеры подходящих загустителей без ограничения включают: моно- или диэфиры 1) полиэтиленгликоля формулы: НО-(СН ₂СН₂О)_zН, где z является целым числом, равным приблизительно от 3 до 200; и 2) жирных кислот, содержащих приблизительно от 16 до 22 атомов углерода; эфиров жирных кислот и этоксилированных полиолов; этоксилированных производных моно- и диэфиров жирных кислот и глицерина; гидроксиалкилцеллюлозы; алкилцеллюлозы; гидроксиалкилалкилцеллюлозы; гидрофобно модифицированных эмульсий, разбухающих в щелочных условиях (HASE); гидрофобно модифицированных этоксилированных уретанов (HEUR); ксантановых и гуаровых камедей; и их смесей. Предпочтительные загустители включают сложный эфир полиэтиленгликоля, и более предпочтительно дистеарат ПЭГ-150, который является доступным от Stepan Company of Northfield, Illinois или от Comiel, S.p.A. of Bologna, Italy под торговым названием PEG 6000 DS (ПЭГ 6000 DS).

Любые из ряда коммерчески доступных вторичных кондиционеров, таких как летучие силиконы, которые придают продукту дополнительные характеристики, такие как блеск волосам, являются подходящими для использования в данном изобретении. Летучий силикон с кондиционирующим действием имеет точку кипения при атмосферном давлении менее чем приблизительно 220°С. Летучий силиконовый кондиционер может присутствовать в количестве приблизительно от 0 до 3%, например, приблизительно от 0,25 до 2,5% или приблизительно от 0,5 до 1,0% от общей массы композиции. Примеры подходящих летучих силиконов без ограничения включают полидиметилсилоксановые, полидиметилциклосилоксановые, гексаметилдисилоксановые, циклометиконовые жидкости, такие как полидиметилциклосилоксан, коммерчески доступный от Dow Corning Corporation of Midland, Michigan под торговым названием, DC-345 , и их смеси, и предпочтительно включают циклометиконовые жидкости. Другие подходящие вторичные кондиционеры включают катионные полимеры, включающие поликватерниумы, катионный гуар и тому подобное.

Любые из ряда коммерчески доступных смачивающих средств, которые способны придать увлажняющие и кондиционирующие свойства очищающей композиции для личной гигиены, являются подходящими для использования в настоящем изобретении. Смачивающее средство может присутствовать в количестве приблизительно от 0 до 10 %, например, приблизительно от 0,5 до 5% или приблизительно от 0,5 до 3% от общей массы композиции. Примеры подходящих смачивающих средств без ограничения включают: 1) водорастворимые жидкие многоатомные спирты, выбранные из группы, включающей глицерин, пропиленгликоль, гексиленгликоль, бутиленгликоль, дипропиленгликоль, полиглицерины и их смеси; 2) полиалкиленгликоль формулы: HO-(R"O) _b-H, где R" означает алкиленовую группу, содержащую приблизительно от 2 до 3 атомов углерода, и b является целым числом, составляющим приблизительно от 2 до 10; 3) полиэтиленгликолевый эфир метилглюкозы формулы СН₃-С₆Н₁₀ О₅-(ОСН₂СН₂)_с-ОН, где с является целым числом, составляющим приблизительно от 5 до 25; 4) мочевину; и 5) их смеси, причем глицерин является предпочтительным увлажнителем.

Примеры подходящих хелатирующих средств включают такие, которые способны защищать или предохранять композиции согласно данному изобретению. Предпочтительно, хелатирующим средством является этилендиаминтетрауксусная кислота ( EDTA ), и более предпочтительно тетранатриевая соль EDTA, коммерчески доступная от Dow Chemical Company of Midland, Michigan под торговым названием Versene 100XL (версен) и присутствующая в количестве, основанном на общей массе композиции, составляющем приблизительно от 0 до 0,5% или приблизительно от 0,05 до 0,25%.

Подходящие консерванты включают, например, парабены, четвертичные аммониевые соединения, феноксиэтанол, бензоаты, DMDM гидантоин, и они присутствуют в композиции в количестве, основанном на общей массе композиции, составляющем приблизительно от 0 до 1% или приблизительно от 0,05 до 0,5%.

Полимерное поверхностно-активное вещество, необязательные мономерные поверхностно-активные вещества и необязательные другие компоненты композиции могут быть объединены согласно настоящему изобретению любыми подходящими способами комбинирования двух или более жидкостей или твердых веществ. Например, одна или более композиций, содержащих, состоящих, главным образом, или состоящих, по крайней мере, из одного полимерного поверхностно-активного вещества, и одна или более композиций, состоящих, главным образом, или состоящих из воды, мономерных поверхностно-активных веществ или подходящих ингредиентов, могут быть комбинированы путем вливания, перемешивания, добавления по каплям, капания из пипетки, подачи с помощью насоса и тому подобное, одной из композиций, содержащей полимерное поверхностно-активное вещество, в другую композицию или с другой композицией в любом порядке, используя любое подходящее оборудование, такое как механически перемешивающая пропеллерная мешалка лопастная мешалка и тому подобное.

Способы согласно настоящему изобретению также могут включать любые из ряда стадий смешивания или внесения одного или более необязательных компонентов, описанных выше, с композицией или в композицию, содержащую полимерное поверхностно-активное вещество, либо до, после, либо одновременно со стадией комбинирования, описанной выше. В то время как в некоторых вариантах осуществления изобретения порядок смешивания не является критическим, предпочтительно в других вариантах осуществления изобретения предварительно смешать некоторые компоненты, такие как ароматизирующее вещество и неионное поверхностно-активное вещество до добавления таких компонентов в композицию, содержащую полимерное поверхностно-активное вещество.

Значение рН настоящих композиций не является критическим, но может составлять диапазон, который не способствует раздражающему действию на кожу, такой как приблизительно от 5 до 7. Вязкость композиции для личной гигиены не является критической, хотя композиция может быть пастообразным кремом или лосьоном или гелем.

Композиции согласно настоящему изобретению могут быть композициями, состоящими из различных фаз, но предпочтительно они являются водными растворами или же включают внешнюю водную фазу (например, водная фаза является самой внешней фазой композиции). Как таковые, композиции согласно настоящему изобретению могут быть приготовлены в виде эмульсий масло-в-воде, которые являются стойкими в хранении, поскольку такая эмульсия не утрачивает фазовую стабильность или не разрушается при содержании ее при стандартных условиях (22°С, 50% относительной влажности) в течение недели или более после ее изготовления.

В некоторых вариантах осуществления изобретения композиции, полученные согласно настоящему изобретению, предпочтительно используют как средства личной гигиены или в средствах личной гигиены для лечения или очистки, по меньшей мере, части человеческого тела. Примеры некоторых предпочтительных средств личной гигиены включают различные продукты, подходящие для применения на кожу, волосы и/или интимную область (влагалище) тела, такие как шампуни, составы для мытья рук, лица и/или тела, добавки для ванн, гели, лосьоны, кремы и тому подобное. Как описано выше, заявители неожиданно обнаружили, что способы настоящего изобретения способствуют получению средств личной гигиены, обладающих пониженным раздражающим действием на кожу и/или глаза и, в некоторых вариантах осуществления изобретения, и достижению одного или более желаемых свойств, таких как пенообразующие характеристики, реология и функциональность, даже при высоких концентрациях поверхностно-активных веществ.

Настоящее изобретение предоставляет способы лечения и/или очищения тела человека, включающие соприкосновение, по меньшей мере, части тела с композицией согласно настоящему изобретению. Некоторые предпочтительные способы, включающие соприкосновение кожи, волос и/или интимной области млекопитающего с композицией согласно настоящему изобретению для очищения таких частей тела и/или лечения таких частей тела в любом из ряда состояний, включающих, но не ограниченных ими, угри, морщины, дерматит, сухость, мышечную боль, сыпь и тому подобное. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления изобретения стадия соприкосновения включает нанесение композиции согласно настоящему изобретению на кожу, волосы или интимную область человека.

Способы очищения согласно настоящему изобретению также могут включать любые из ряда дополнительных, необязательных стадий, связанных обычно с очисткой волос и кожи, включая, например, стадии намыливания, промывания и тому подобное.

ПРИМЕРЫ

Следующие тесты на трансэпителиальную проницаемость ( TEP ), динамическое рассеяние света и на пенообразование использовали в способах настоящего изобретения и в следующих примерах. В частности, как описано выше, испытание на ТЕР используют, чтобы определить, какая композиция является композицией с пониженным раздражающим действием согласно настоящему изобретению; испытание на динамическое рассеяние света используют, чтобы определить пригодность отдельного полимерного поверхностно-активного вещества (например, PMOD%) или композиции (например, CMID%); и испытание на пенообразование используют, чтобы определить способность композиций к достижению высоких уровней вспенивания, часто желаемых для очищающих композиций.

Если не указано иное, количества ингредиентов в примерах и сравнительных композициях, перечисленные в таблицах, выражены в мас./мас.% ингредиента, основанных на целой композиции.

Испытание на трансэпителиальную проницаемость ( TEP-тест )

Раздражающее действие на глаза и/или кожу, предполагаемое для данного препарата, измеряют в соответствии с протоколом номер 86 банка данных по технике in vitro (Invittox), с помощью анализа трансэпителиальной проницаемости , как изложено в Invittox протоколе номер 86 (май 1994), включенном в описание посредством ссылки. В общем, потенциальную способность продукта осуществлять раздражающее действие на глаза и/или кожу можно установить путем определения влияния продукта на проницаемость клеточного слоя, как оценивают путем просачивания флуоресцеина через слой. Монослои клеток почки собаки Madin-Darby (MDCK) выращивают до конфлюентности на микропористых вкладышах в 24-луночном планшете, содержащем среду или буфер для анализа в нижних лунках. Раздражающее действие продукта оценивали путем измерения повреждения барьера проницаемости в клеточном монослое после 15 минут воздействия разведений продукта. Степень повреждения барьера оценивают по количеству флуоресцеина натрия, который просачивается к нижней лунке после 30 минут, как определено спектрофотометрически. Степень просачивания флуоресцеина наносят на график против концентрации испытуемого материала, чтобы определить ЕС₅₀ (концентрация испытуемого материала, которая вызывает 50% от максимального просачивания красителя, т.е. 50% повреждения барьера проницаемости). Более высокие показания являются признаками более мягких составов.

Воздействие на монослой клеток MDCK, растущих на микропористой мембране, испытуемого образца представляет собой модель первого события, которое имеет место, когда вызывающий раздражение компонент приходит в соприкосновение с глазом. In vivo, из самых ближних внешних слоев эпителия роговицы формируется избирательно проницаемый барьер благодаря присутствию прочных связей между клетками. При воздействии раздражителя, прочные связи разделяются, тем самым нарушается проницаемость барьера. Жидкость пропитывает нижележащие слои эпителия и стромы, вызывая отделение тонкого слоя коллагена, что приводит к помутнению. С помощью ТЕР-анализа количественно определяют влияние раздражителя на разрыв прочных связей между клетками в слое клеток MDCK, растущих на микропористом вкладыше. Повреждение оценивают спектрофотометрически путем измерения количества красителя-маркера (флуоресцеина натрия), который просачивается через клеточный слой и микропористую мембрану к нижней лунке.

Испытание на динамическое рассеяние света ( DLS-тест )

Динамическое рассеяние света (DLS, также называемое как фотон-корреляционная спектроскопия или PCS) является хорошо известным способом определения среднего размера мицелл (измеренного в виде гидродинамического диаметра, d_H) и распределения мицелл по размеру (полное разъяснение методики можно найти в ISO в описании способа ISO13321:1996(Е). Гидродинамический размер, измеренный DLS, определяют как размер гипотетической жесткой сферы, которая распространяется таким же образом, как и частица, которую подвергают измерению. На практике, мицеллярные структуры являются динамическими (вращающимися), сольватированными структурами, которые могут быть изотропными (сферическими) или анизотропными (например, эллипсоидными или цилиндрическими) по форме. Ввиду этого, диаметр, рассчитанный исходя из диффузионных свойств мицеллы, будет указывать на кажущийся размер динамической гидратированной/сольватированной частицы; отсюда терминология гидродинамический диаметр . Мицеллярные растворы для определения d_H мицелл приготовляют путем разбавления композиций до 3,0% их исходной концентрации 0,1 мкм-фильтрованной деионизированной водой, полученной из фильтрационной системы Millipore-Q. (Конечное разведение 3,0% выбирают, поскольку эта концентрация находится в обычном диапазоне разведения концентраций, составляющем 1,0-10%, который встречается при использовании моющих композиций для личной гигиены. Конечное разведение также находится в диапазоне разведений, используемых в ТЕР-тесте). Образцы перемешивают с помощью вихревой мешалки при 1000 об/мин в течение минимальных пяти минут и затем оставляют стоять в течение ночи до анализа. Образцы пропускают через шприцевой фильтр 0,2 мкм Anatop-Plus в свободные от пыли одноразовые, акриловые калиброванные кюветы и герметично закрывают.

Образцы анализируют, используя прибор Zetasizer Nano ZS DLS (Malvern Instruments, Inc., Southborough, MA) при температуре 25,0°С. Минимальная скорость счета образцов должна составлять 100000 подсчетов в секунду (cps) для точного определения d_H мицелл и распределения мицелл по размеру. Для образцов со скоростями счета ниже этого минимума, концентрация образца может постепенно повышаться (т.е. образец разбавлен меньше) до достижения минимальной скорости счета, или в некоторых случаях, образец может быть включен в чистом виде. Величины d_H мицелл и распределение мицелл по размеру рассчитывают, используя программное обеспечение для дисперсионного метода (DTS) пакет v4.10 (Malvern Instruments Inc., Southborough, MA), с помощью которого рассчитывают Z-средний d_H мицелл согласно способу ISO13321. Величины среднего d_H мицелл указаны в описании как Z-средний d_H мицелл. Описанные величины d_H мицелл являются средними из трех индивидуальных измерений. Интенсивность распределения мицелл по размеру, рассчитанную с помощью программы DTS, использовали для расчета фракции мицелл, имеющей величины d_H ниже заданного предела размера.

Добавки, имеющие относительно высокие величины d_H (т.е. выше чем приблизительно 200 нм) по сравнению с мицеллярными структурами, например, высокомолекулярные полимерные реологические модификаторы, полимерные кондиционеры, дисперсные замутнители, (микро)эмульсии гидрофобных смягчающих средств, силиконовые (микро)эмульсии, и т.д., как положено, добавляют к композициям для личной гигиены, содержащим мицеллярные структуры. Специалистам в области изучения DLS очевидно, что такие немицеллярные материалы будут иметь порядки величин светорассеяния выше, чем относительно меньшие мицеллярные структуры в разбавленном образце. Интенсивность рассеяния таких материалов будет подавлять сигнал рассеяния мицеллярных структур, таким образом, будет мешать точному определению d_H мицелл. Обычно такой тип помехи приводит к неправильно измеренной большой величине d_H мицелл. Во избежание такого препятствия, наиболее предпочтительно измерить d_H мицелл композиции в отсутствие добавок, имеющих величины d_H выше, чем приблизительно 200 нм. Специалисты в области изучения DLS будут признавать, что добавки, имеющие большие величины d_H, должны быть отделены от образца посредством фильтрации или ультрацентрифугирования до определения d_H мицелл образца. Альтернативно, анализ данных DLS более высокого порядка с использованием пакета программ для дисперсионного метода v4.10 также может быть использован для достижения повышенного разрешения и, соответственно, позволит охарактеризовать d _H мицелл в присутствии немицеллярных рассеивающих структур.

В соответствии с изложенным выше и описанным в примерах, показатели PMOD% и PMODz-средний , ассоциированные с полимерным поверхностно-активным веществом, рассчитывают путем получения модельной композиции, содержащей приблизительно 4,8% активной массы полимерного поверхностно-активного вещества, 0,3% мас. комбинации натрия метил- (и) натрия пропил- (и) натрия этилпарабена (такой как коммерчески доступный продукт Nipasept Sodium), 0,25% мас. тетранатрия ЭДТА (такой как версен 100 XL) с достаточным количеством воды, и использования DLS-теста для измерения фракции мицелл, имеющей d_H менее 9 нм в образованной модельной композиции (PMOD%) и связанный с этим z-средний d_H мицелл (PMODz-средний). Заявители признают, что в некоторых вариантах осуществления изобретения подвергаемое испытанию поверхностно-активное вещество может оказаться несовместимым с указанной выше модельной композицией. Таким образом, если и только в случае, приготовление описанной выше модельной композиции приводит к образованию двух раздельных жидких фаз и/или к осадку полимерного поверхностно-активного вещества, тогда способ определения PMOD% и PMODz-средний включает приготовление композиции, содержащей приблизительно 4,8% активной массы поверхностно-активного вещества, 0,5% мас. натрия бензоата, 0,25% мас. тетранатрия ЭДТА (такого как версен 100 XL) с достаточным количеством лимонной кислоты до рН 4,8±0,2, с достаточным количеством воды, и использование DLS-теста для измерения фракции мицелл, имеющей d_H менее 9 нм в образованной модельной композиции (PMOD%) и связанный с этим z-средний d_H мицелл (PMODz-средний).

Для любой другой композиции (включая немодельные композиции), фракцию мицелл, имеющую d_H менее 9 нм (CMID%) и связанный с этим z-средний d_H мицелл (CMIDz-средний), измеряют с использованием DLS-теста для такой композиции.

Оценка объема пены ( тест на пенообразование )

Следующее испытание на пенообразование осуществляют на различных композициях для личной гигиены с целью определения максимального объема пены при перемешивании согласно настоящему изобретению. Способ сопровождается добавлением 5,0 г модельного раствора, который включает подвергаемое испытанию отдельное поверхностно-активное вещество, к 995 г деионизированной воды, и перемешиванием раствора до гомогенного состояния. Затем раствор добавляют к емкости с образцом прибора для испытаний пенообразования Sita R-2000 (коммерчески доступный от Future Digital Scientific, Co.; Bethpage, NY). Параметры испытания устанавливают, чтобы повторить три опыта (серийный счет = 3) из 250 мл образца (объем загрузки = 250 мл) с двенадцатью циклами перемешивания (счет перемешивания = 12) в течение времени перемешивания 15 секунд на цикл (время перемешивания = 15 секунд) со скоростью вращения ротора при 1000 об/мин (вращение = 1000) при температуре 30°С±2°С. Данные объема пены собирали при каждом цикле перемешивания, и среднее и стандартное отклонение из трех опытов определяли. Максимальный объем пены представлен для каждого примера как величина после двенадцатого цикла перемешивания.

Примеры Е1-Е8: Получение модельных композиций

Модельные композиции примеров Е1-Е8 были приготовлены путем смешивания отдельного поверхностно-активного вещества с другими ингредиентами в соответствии с материалами и количествами, перечисленными в таблице 1:

Таблица 1
Торговое название	Название по INCI	E1	E2	E3	E4	E5	E6	E7	E8
РА-18, гидролизованный (26%)	Гидролизованный сополимер октадецена/МА (относительное содержание)	18,46	-	-	-	-	-	48,00	-
РА-14, гидролизованный (26%)	Гидролизованный сополимер тетрадецена/МА (относительное содержание)	-	18,46	-	-	-	-	-	12,00
РАТ-18 (17%)	Таурат натрия-амид сополимера октадецена/МА (относительное содержание)	-	-	28,24	-	-	-	-	-
РАТ-14 (14%)	Таурат натрия-амид сополимера тетрадецена/МА (относительное содержание)	-	-	-	34,29	-	-	-	-
Поли(акриловая кислота-со-2-акриламидододецилсульфокислота) (9%)	Сополимер акрилатов/акрилоилдецилтаурина (относительное содержание)	-	-	-	-	53,33	-	-	-
Поли(натрий аллилдодецилсульфосукцинат-со-акриловая кислота) (11%)	Сополимер акрилатов/натрия аллилдодецилсульфосукцината (относительное содержание)	-	-	-	-	-	46,64	-	-
Поли(натрий аллилдодецилсульфосукцинат) (10%)	Поли(натрий аллилдодецилсульфосукцинат) (относительное содержание)	-	-	-	-	-	-	48	-
PolySugaNate 100P (40%)	Поли(гидроксипропилсульфонат децилглюкозидов)	-	-	-	-	-	-	q.s.	12,00
Nipasept Sodium	Натрия метил- (и) натрия пропил- (и) натрия этилпарабен	0,30	0,30	0,30	0,30	0,30	0,30	0,30	0,30
Версен 100 XL	Тетранатрия EDTA (ЭДТА)	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25
Раствор гидроксида натрия (20%)	Гидроксид натрия	q.S.	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.
Раствор лимонной кислоты (20%)	Лимонная кислота	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.
Очищенная вода	Вода	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.	q.S.	q.s.
МА - малеиновый ангидрид q.s.- в необходимом количестве

Полимерные поверхностно-активные вещества с низкой степенью полимеризации, отмеченные в таблице 1, получали следующим образом: продукт РА-18, гидролизованный, примера Е1 был получен путем осуществления реакции 1:1 чередующегося сополимера 1-октадецена и малеинового ангидрида (РА-18 с низкой вязкостью малоокрашенный сорт, коммерчески доступный от Chevron Phillips Chemical, LLC) с гидроксидом натрия в водном растворе с получением сополимера октадецена/МА, имеющего среднее значение приблизительно 25-75 амфифильных повторяющихся звеньев на основе средней массы, мольную долю амфифильных повторяющихся звеньев приблизительно 100% и гидрофобную группу С16 в амфифильном повторяющемся звене.

Продукт РА-14, гидролизованный, примера Е2 был получен путем осуществления реакции 1:1 чередующегося сополимера 1-тетрадецена и малеинового ангидрида (РА-14) с гидроксидом натрия в водном растворе с получением сополимера тетрадецена/МА, имеющего среднюю массу приблизительно 25-75 амфифильных повторяющихся звеньев на основе средней массы, мольную долю амфифильных повторяющихся звеньев приблизительно 100% и гидрофобную группу С26 в амфифильном повторяющемся звене.

Продукт РАТ-18, производное таурина, примера Е3 был получен посредством катализируемой основанием реакции 1:1 чередующегося сополимера 1-октадецена и малеинового ангидрида (РА-18 с низкой вязкостью малоокрашенный сорт, Chevron Phillips Chemical, LLC of The Woodlands, TX) с таурином аминоалкилсульфокислоты в водном растворе согласно способу Grief, N., et al. (ссылка на международную публикацию WO9716464A1) с получением амида таурата сополимера октадецена/МА, имеющего среднюю массу приблизительно 25-75 амфифильных повторяющихся звеньев на основе средней массы, мольную долю амфифильных повторяющихся звеньев приблизительно 100% и гидрофобную группу С16 в амфифильном повторяющемся звене.

Продукт РАТ-14, производное таурина, примера Е4 был получен посредством катализируемой основанием реакции 1:1 чередующегося сополимера 1-тетрадецена и малеинового ангидрида (РА-14) с таурином аминоалкилсульфокислоты в водном растворе согласно способу Grief, N., et al. (ссылка на международную публикацию WO9716464A1) с получением амида таурата сополимера тетрадецена/МА, имеющего среднюю массу приблизительно 25-75 амфифильных повторяющихся звеньев на основе средней массы, мольную долю амфифильных повторяющихся звеньев приблизительно 100% и гидрофобную группу С12 в амфифильном повторяющемся звене.

Продукт поли(акриловая кислота-со-2-акриламидододецилсульфокислота) примера Е5 был получен посредством свободнорадикальной сополимеризации акриловой кислоты и акрилоилдецилтаурина в водном растворе. Акрилоилдецилтаурин получали согласно способу Harrison, K.S. (ссылка США 3544597). Полученный сополимер имел среднюю массу приблизительно 10-500 амфифильных повторяющихся звеньев, мольную долю амфифильных повторяющихся звеньев приблизительно 50% и гидрофобную группу С12 в амфифильном повторяющемся звене.

Продукт поли(натрий аллилдодецилсульфосукцинат-со-акриловая кислота) примера Е6 был получен посредством свободнорадикальной сополимеризации акриловой кислоты и натрия аллилдодецилсульфосукцината (TREM LF-40, коммерчески доступный от Cognis Corporation of Ambler, Pennsylvania) в водных средах. Полученный сополимер имел среднюю массу приблизительно 50-100 амфифильных повторяющихся звеньев, мольную долю амфифильных повторяющихся звеньев приблизительно 50% и гидрофобную группу С12 в амфифильном повторяющемся звене.

Продукт поли(натрий аллилдодецилсульфосукцинат) примера Е7 был получен посредством свободнорадикальной полимеризации аллилдодецилсульфосукцината натрия (TREM LF-40, коммерчески доступный от Cognis Corporation) в водных средах. Полученный сополимер имел среднюю массу приблизительно 10-20 амфифильных повторяющихся звеньев, мольную долю амфифильных повторяющихся звеньев приблизительно 100% и гидрофобную группу С12 в амфифильном повторяющемся звене.

Полимер PolySuga^®Nate 100P примера Е8 был получен от Colonial Chemical of South Pittsburg, TN под торговой маркой PolySuga^®Nate 100P. Продукт из литературы относится к данному полимеру как сульфированный поли(алкилполиглюкозид).

Модельные композиции, перечисленные в таблице 1, получали следующим образом: воду (приблизительно 50,0 частей) добавляли к химическому стакану, снабженному механической мешалкой. Порошок нипасепт натрия (Nipasept Sodium) добавляли до растворения. Также добавляли соответствующее поверхностно-активное вещество при низкой скорости перемешивания, чтобы избежать аэрации. Версен добавляли, и перемешивание продолжали. Нагревание осуществляли (не выше 60°С), если необходимо, для получения однородного раствора. Затем раствор охлаждали до 25°С, если необходимо, в то же время перемешивание продолжали при средней скорости. рН доводили до 7,0±0,2, используя раствор лимонной кислоты или гидроксида натрия. Воду добавляли в достаточном количестве до 100%.

Сравнение модельных композиций: Композиции, полученные в соответствии с примерами Е1-Е8, испытывали на мягкость согласно ТЕР-тесту, описанному выше. Образцы также испытывали согласно DLS-тесту. Результаты указанных выше испытаний перечислены ниже в таблице 2:

Таблица 2
Пр.		Полимерное поверхностно-активное вещество	Средний счет ТЕР (%)	z-средний dH мицелл (нм), PMOD z-среднее значение	Фракция мицелл с dH<9 нм, PMOD%
E1		Гидролизованный РА-18	Не проникает	15,1	10%
E2		Гидролизованный РА-14	Не проникает	48,6a	4%
Е3		РАТ-18, тауриновое производное РА-18	4,85±1,33	17,6	13%
E4		РАТ-14, тауриновое производное РА-14	Не проникает	13,0 b	34%
E5		Поли(акриловая кислота-со-2-акриламидододецилсульфокислота) (9%)	Не проникает	16,7	14%
E6		Поли(натрий аллилдодецилсульфосукцинат-со-акриловая кислота)	Не проникает	8,4 c	41%
E7		Поли(натрий аллилдодецилсульфосукцинат)	3,72±1,72	8,6	52%
E8		PolySugaNate 100P	6,62±0,77	8,8	53%

Примеры Е1-Е7 также оценивали на эффективность пенообразования согласно тесту на пенообразование, описанному выше. Результаты указанных выше испытаний перечислены в таблице 3:

Таблица 3
Пример		Полимер	Максимальная пена (мл)
E1		Гидролизованный РА-	73
E2		Гидролизованный РА-	-
Е3		РАТ-18, тауриновое производное	63
E4		РАТ-14, тауриновое производное	0
E5		Поли(акриловая кислота-со-2-акриламидододецилсульфокислота)	31
E6		Поли(натрий аллилдодецилсульфосукцинат со-акриловая кислота)	225
E7		Поли(натрий аллилдодецилсульфосукцинат)	238

Сравнительные примеры С9-С11: получение модельных композиций

Модельные композиции примеров С9-С11 приготовляли путем смешивания отдельного поверхностно-активного вещества, которое подвергают оценке, с другими ингредиентами - способом, подобным способу, описанному выше для модельных композиций (смотреть примеры Е1-Е8) - и в соответствии с материалами и количествами, перечисленными в таблице 4:

Таблица 4
Торговое название	Название по INCI	C9	C10	C11
Тегобетаин L7-V (30%)	Кокамидопропилбетаин	24,00	-	-
Родапекс ES-2/K (26%)	Лауретсульфат натрия	-	18,46	-
Цедепал TD403MFLD (30%)	Тридецетсульфат натрия	-	-	16,00
Нипасепт натрия	Натрия метил- (и) натрия пропил- (и) натрия этилпарабен	0,30	0,30	0,30
Версен 100 XL	Тетранатрия EDTA (ЭДТА)	0,25	0,25	0,25
Раствор гидроксида натрия (20%)	Гидроксид натрия	q.s.	q.s.	q.s.
Раствор лимонной кислоты (20%)	Лимонная кислота	q.s.	q.s.	q.s.
Очищенная вода	Вода	q.s.	q.s.	q.s.
q.s.- в необходимом количестве

Композиции, перечисленные в таблице 4, приготовляли следующим образом: воду (50,0 частей) добавляли к химическому стакану, снабженному механической мешалкой. Порошок нипасепт натрия добавляли до растворения. Мономерное поверхностно-активное вещество медленно добавляли при низкой скорости перемешивания, чтобы избежать аэрации. Версен добавляли, и перемешивание продолжали. Нагревание осуществляли (не выше 60°С), если необходимо, для получения однородного раствора. Затем раствор охлаждали до 25°С, если необходимо, в то же время перемешивание продолжали при средней скорости. рН доводили до 7,0±0,2, используя раствор лимонной кислоты или гидроксида натрия. Воду добавляли в достаточном количестве до 100%.

Сравнение модельных композиций: композиции, приготовленные в соответствии с примерами С9-С11, испытывали согласно описанному выше ТЕР-тесту. Образцы также испытывали согласно DLS-тесту. Результаты указанных тестов перечислены в таблице 5:

Таблица 5
Пример		Поверхностно-активное вещество	Средний счет ТЕР (%)	z-средний dH мицелл (нм), PMOD z-средний	Фракция мицелл с dH<9 нм, PMOD%
C9		Кокамидопропилбетаин а	2,55±0,46	6,2	91%
С10		Лауретсульфат натрия	3,12±0,74	2,7	100%
C11		Тридецетсульфат натрия	1,73±0,50	2,6	100%

Как видно из таблицы 2 и таблицы 5, в которые внесены данные для модельных композиций, композиции, включающие полимерные поверхностно-активные вещества с низкой степенью полимеризации, которые имеют PMOD% менее приблизительно 90%, неожиданно оказались, в большинстве случаев, мягче и часто значительно мягче, при сравнении с обычными мономерными поверхностно-активными веществами, которые имеют PMOD% выше или равно приблизительно 90%. Кроме того, как показано в таблице 3, модельные композиции, которые включают полимерные поверхностно-активные вещества, в большинстве случаев, также проявляют способность к высокой степени пенообразования, несмотря на отсутствие мономерного поверхностно-активного вещества.

Примеры Е12-Е18: получение очищающих композиций

Очищающие композиции примеров Е12-Е18 приготовляли согласно материалам и количествам, перечисленным в таблице 6:

Таблица 6
Торговое название	Название по INCI	E12	E13	E14	E15	E16	E17	E18
РА-18, гидролизованный (26%)	Гидролизованный сополимер октадецена/МА (относительное содержание)	18,46	-	-	-	-	-	-
РА-14, гидролизованный (26%)	Гидролизованный сополимер тетрадецена/МА (относительное содержание)	-	18,46	-	-	-	-	-
РАТ-18 (17%)	Таурат натрия-амид сополимера октадецена/МА (относительное содержание)	-	-	28,24	-	-	-	-
РАТ-14 (14%)	Таурат натрия-амид сополимера тетрадецена/МА (относительное содержание)	-	-	-	34,29	-	-	-
Поли(натрий аллилдодецилсульфосукцинат) (10%)	Поли(натрий аллилдодецилсульфосукцинат) (относительное содержание)	-	-	-	-	48,00	-	-
Поли(натрий аллилдодецилсульфосукцинат-со-акриловая кислота) (11%)	Сополимер акрилатов/натрия аллилдодецилсульфосукцината (относительное содержание)	-	-	-	-	-	46,64	-
PolySugaNate 100P (40%)	Поли(гидроксипропилсульфонат децилглюкозидов)	-	-	-	-	-	-	12,00
Тегобетаин L7-V (30%)	Кокамидопропилбетаин	24,00	24,00	24,00	24,00	24,00	24,00	24,00
Нипасепт натрия	Натрия метил- (и) натрия пропил- (и) натрия этилпарабен	0,30	0,30	0,30	0,30	0,30	0,30	0,30
Версен 100 XL	Тетранатрия EDTA (ЭДТА)	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25	0,25
Раствор гидроксида натрия (20%)	Гидроксид натрия	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.
Раствор лимонной кислоты (20%)	Лимонная кислота	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.
Очищенная вода	Вода	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.
q.s. = в необходимом количестве

Композиции из таблицы 6 приготовляли следующим образом: воду (50,0 частей) добавляли к химическому стакану, снабженному механической мешалкой. Порошок нипасепт натрия добавляли до растворения. Тегобетаин также добавляли при низкой скорости перемешивания, чтобы избежать аэрации. Затем соответствующее полимерное поверхностно-активное вещество также добавляли при низкой скорости перемешивания, чтобы избежать аэрации. Версен добавляли, и перемешивание продолжали. Нагревание осуществляли (не выше 60°С), если необходимо, для получения однородного раствора. Затем раствор охлаждали до 25°С, если необходимо, в то же время перемешивание продолжали при средней скорости. рН доводили до 7,0±0,2, используя раствор лимонной кислоты или гидроксида натрия. Воду добавляли в достаточном количестве до 100%.

Сравнение очищающих композиций: композиции, приготовленные в соответствии с примерами Е12-Е18, испытывали на мягкость согласно описанному выше ТЕР-тесту. Образцы также испытывали согласно DLS-тесту. Результаты указанных тестов перечислены в таблице 7.

Таблица 7
Пр.		Полимерное поверхностно-активное вещество	Величина ТЕР	z-средний dH мицелл (нм), (CMID-z-среднее значение)	Фракция мицелл с dH<9 нм, (CMID%)
E12		Гидролизованный РА-18	4,76±0,66	13,8	10%
E13		Гидролизованный РА-14	6,86±0,51	17,3	4%
E14		РАТ-18, тауриновое производное РА-18	3,55±0,30	12,5	23%
E15		РАТ-14, тауриновое производное РА-14	6,55±0,07	12,3	24%
E16		Поли(натрий аллилдодецилсульфосукцинат))	3,84±0,28	19,0	4%
E17		Поли(натрий аллилдодецилсульфосукцинат-со-акриловая кислота)	4,80±1,20	6,5	80%
E18		PolySugaNate 100P	2,65±0,26	8,5	55%

Сравнительные примеры С19-С20: получение очищающих композиций

Очищающие композиции примеров С19 и С20 приготовляли согласно материалам и количествам, перечисленным в таблице 8.

Таблица 8
Торговое название	Название по INCI	C19	C20
Родапекс ES-2/K (26%)	Лауретсульфат натрия	18,46	-
Цедепал TD403MFLD (30%)	Тридецетсульфат натрия	-	16,00
Тегобетаин L7-V (30%)	Кокамидопропилбетаин	24,00	24,00
Нипасепт натрия	Натрия метил- (и) натрия пропил- (и) натрия этилпарабен	0,30	0,30
Версен 100 XL	Тетранатрия EDTA (ЭДТА)	0,25	0,25
Раствор гидроксида натрия (20%)	Гидроксид натрия	q.s.	q.s.
Раствор лимонной кислоты (20%)	Лимонная кислота	q.s.	q.s.
Очищенная вода	Вода	q.s.	q.s.
q.s. = в необходимом количестве

Композиции из таблицы 8 приготовляли следующим образом: воду (50,0 частей) добавляли к химическому стакану, снабженному механической мешалкой. Порошок нипасепт натрия добавляли до растворения. Тегобетаин также добавляли при низкой скорости перемешивания, чтобы избежать аэрации. Затем соответствующее мономерное поверхностно-активное вещество (родапекс или цедепал) (Rhodapex или Cedepal), которое обсуждается, также добавляли при низкой скорости перемешивания, чтобы избежать аэрации. Версен добавляли, и перемешивание продолжали. Нагревание осуществляли (не выше 60°С), если необходимо, для получения однородного раствора. Затем раствор охлаждали до 25°С, если необходимо, в то же время перемешивание продолжали при средней скорости. рН доводили до 7,0±0,2, используя раствор лимонной кислоты или гидроксида натрия. Воду добавляли в достаточном количестве до 100%.

Сравнение очищающих композиций: композиции, приготовленные в соответствии с примерами С19-С20, испытывали на мягкость согласно описанному выше ТЕР-тесту. Образцы также испытывали согласно DLS-тесту. Результаты указанных тестов перечислены ниже в таблице 9.

Таблица 9
Пример		Поверхностно-активное вещество	Величина ТЕР	z-средний dH мицелл (нм), (z-средний CMID)	Доля мицелл с dH<9 нм, (CMID%)
C19		Лауретсульфат натрия	1,34±0,48	5,3	94%
C20		Тридецетсульфат натрия	2,75±0,60	5,0	94%

Как видно из таблицы 7 и таблицы 9, в которые внесены данные для испытуемых композиций, ряд полимерных поверхностно-активных веществ может входить в состав очищающих композиций, которые содержат неожиданно малые фракции мелких мицелл, как показано с помощью CMID% (менее приблизительно 90%), при сравнении с обычными мономерными поверхностно-активными веществами. Кроме того, величины ТЕР были неожиданно высокими для композиций согласно настоящему изобретению.

Примеры Е21-Е24: получение очищающих композиций

Модельные композиции примеров Е21-Е24 приготовляли в соответствии с материалами и количествами, перечисленными в таблице 10.

Таблица 10
Торговое название	Название по INCI	E21	Е22	E23	E24
РА-18, гидролизованный (26%)	Гидролизованный сополимер октадецена/МА (относительное содержание)	18,46	18,46	18,46	18,46
Тегобетаин L7-V (30%)	Кокамидопропилбетаин	6,00	12,00	16,00	20,00
Нипасепт натрия	Натрия метил- (и) натрия пропил- (и) натрия этилпарабен	0,30	0,30	0,30	0,30
Версен 100 XL	Тетранатрия EDTA (ЭДТА)	0,25	0,25	0,25	0,25
Раствор гидроксида натрия (20%)	Гидроксид натрия	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.
Раствор лимонной кислоты (20%)	Лимонная кислота	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.
Очищенная вода	Вода	q.s.	q.s.	q.s.	q.s.
q.s. = в необходимом количестве

Очищающие композиции, перечисленные в таблице 10, приготовляли способом, подобным способу, описанному для примеров Е1-Е9, представленных в таблице 1. Концентрацию РА-18, гидролизованный, поддерживали постоянной.

Сравнение очищающих композиций: композиции, приготовленные в соответствии с примерами Е21-Е24, испытывали на мягкость согласно описанному выше ТЕР-тесту. Образцы также испытывали согласно DLS-тесту. Результаты указанных тестов перечислены ниже в таблице 11 (примеры Е1 и Е12 также представлены для сравнения):

Таблица 11
Пример		Отношение САРВ:РА-18	[САРВ] (% активной массы)	Величина ТЕР	z-средний dH мицелл (нм), (CMID-z-среднее значение)	Фракция мицелл с dH<9 нм, (CMID%)
E1		0,00	0,0	Не проникает	15,1	10%
E21		0,38	1,8	Не проникает	19,5	3%
E22		0,75	3,6	Не проникает	20,2	3%
E23		1,00	4,8	Не проникает	18,1	5%
E24		1,25	6,0	5,51±0,20	16,2	9%
E12		1,50	7,2	4,76±0,66	13,8	18%

С целью сравнения, композиции с неполимерным поверхностно-активным веществом (С9-состав, представленный в таблице 4) или с мономерным поверхностно-активным веществом (SLES), заменяющим полимерное поверхностно-активное вещество (С19-состав, представленный в таблице 8), представлены ниже в таблице 12.

Таблица 12
Пр.		Отношение САРВ:РА-18	[САРВ] (% активной массы)	Величина ТЕР	z-средний dH мицелл (нм), (CMID-z-среднее значение)	Фракция мицелл с dH<9 нм, (CMID%)
C9		(CAPB) без PA-18	7,2	2,55±0,46	6,2	91%
C19		(SLES) 1,50	7,2	1,34±0,48	5,3	94%

Как видно из таблицы 11, для испытуемых композиций, полимерное поверхностно-активное вещество, РА-18, гидролизованный, может входить в состав очищающих композиций с рядом относительных концентраций мономерного поверхностно-активного вещества к полимерному поверхностно-активному веществу. В каждом из примеров композиции содержат малые фракции мелких мицелл, как показано с помощью CMID% (менее приблизительно 90%), особенно при сравнении с подобными композициями с обычными поверхностно-активными веществами, представленными в таблице 12.

Примеры Е25-Е27: получение очищающих композиций

Очищающие композиции примеров Е25-Е27 приготовляли в соответствии с материалами и количествами, перечисленными в таблице 13.

Таблица 13
Торговое название	Название по INCI	E25	E26	E27
РА-18, гидролизованный (26%)	Гидролизованный сополимер октадецена/МА (относительное содержание)	23,08	30,75	38,45
Тегобетаин L7-V (30%)	Кокамидопропилбетаин	30,00	40,00	50,00
Нипасепт натрия	Натрия метил- (и) натрия пропил- (и) натрия этилпарабен	0,30	0,30	0,30
Версен 100 XL	Тетранатрия EDTA (ЭДТА)	0,25	0,25	0,25
Раствор гидроксида натрия (20%)	Гидроксид натрия	q.s.	q.s.	q.s.
Раствор лимонной кислоты (20%)	Лимонная кислота	q.s.	q.s.	q.s.
Очищенная вода	Вода	q.s.	q.s.	q.s.
q.s. = в необходимом количестве

Очищающие композиции, перечисленные в таблице 13, приготовляли способом, подобным способу, описанному для примеров Е1-Е9, представленных в таблице 1. Отношение бетаина к РА-18, гидролизованный, поддерживали постоянным.

Сравнение очищающих композиций: композиции, приготовленные в соответствии с примерами Е25-Е27, испытывали на мягкость согласно описанному выше ТЕР-тесту. Образцы также испытывали согласно DLS-тесту. Результаты указанных тестов перечислены ниже в таблице 14 (пример Е12 также представлен для сравнения).

Таблица 14
Пр.		Отношение [РА-18] (% активной массы)	[САРВ] (% активной массы)	Величина ТЕР	z-средний dH мицелл (нм), (CMID-z-среднее значение)	Фракция мицелл с dH<9 нм, (CMID%)
E12		4,8	12,00	4,76±0,66	13,8	18%
E25		6,0	15,00	3,20±0,25	13,8	20%
E26		8,0	20,00	4,56±0,78	13,3	25%
E27		10,0	25,00	4,00±0,80	12,9	28%

Как видно из таблицы 14, для испытуемых композиций, полимерное поверхностно-активное вещество, РА-18, гидролизованный, может входить в состав очищающих композиций с общими поверхностно-активными веществами при ряде концентраций (полимерные + мономерные). В каждом из примеров композиции содержат малые фракции мелких мицелл, как показано с помощью CMID% (менее приблизительно 90%).