非石化衍生的阳离子乳化剂及相关组合物和方法技术

本发明专利技术包括中和的氨基酸酯乳化剂、含有该乳化剂的乳液和组合物，以及相关的方法。乳化剂是中和的氨基酸酯，其是中性氨基酸与脂肪醇的反应产物并且由式(I)表示，其中R1是具有6至24个碳原子的烷基；R2是具有6至36个碳原子的烷基；并且用酸中和氨基酸的胺基。该乳化剂是阳离子的。还包括稳定的乳液和组合物，优选个人护理组合物，其包括乳化剂并且其pH水平可以为5.5或更高。本发明专利技术范围内包括使用该乳化剂增强组合物对带负电荷基底的亲和性的方法，使用该乳化剂乳化的方法和制备个人护理组合物的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C§119(e)要求2014年5月9日提交的名称为“非石化衍生的阳离子乳化剂及相关组合物和方法”的美国临时专利申请第61/990,983号的权益，该申请的公开内容通过引用整体并入本文。
技术介绍
个人护理行业中“天然的”产品的销售继续显示出显著的增长。大众文化通过普及这样的观念推动了该增长，即可能存在与使用源自化石燃料的成分相关的对身体(毒性)和环境(污染，加速气候变化和环境毒性)的潜在不利影响。个人护理行业已经迅速地推进尝试以鉴定描述为“可再生”和“可持续”的成分，即，用于配制几乎所有化妆品产品类型和形式的非化石燃料来源的成分。在许多情况下，工业界已经成功地鉴定了历史上来自化石燃料来源的许多成分的替代品。其实例是用植物油和天然酯替代矿物油、硅氧烷和石化衍生的合成酯，用精油替代合成的芳香剂和用某些提取物替代石化防腐剂。虽然在营销材料中使用，但是术语“天然的”尚未被完全定义。然而，工业贸易组织正在努力使该术语具有更简明一致的含义。历史上，已经普遍认识到，源自可再生和/或可持续或者其它非化石燃料来源的材料被市场认为是“天然的”。最近，“天然的”的定义得到进一步完善。例如，贸易中存在这样一种趋势，即禁止将从使用基因改造生物(GMO)获得的动物来源的材料和植物来源的材料用于天然产品。此外，用于制造成分的某些化学方法，特别是使用石化溶剂、产生不可回收的废物和/或消耗过多的资源的那些方法会引起不满或可能被禁止。“绿色化学”原理在生产化妆品和个人护理成分中的使用正迅速成为可以在利用那些原理生产的产品销售中利用的积极益处。因此，“天然的”的演变定义目前包括非石油衍生的产品。然而，上述讨论的其他概念(非动物，非GMO，绿色化学)可以在创造“天然的”产品时被考虑，并满足市场需求。天然产品配方设计师面临的一个特别挑战涉及合适的乳化剂的鉴定。乳化剂是通常用于保持乳液(不混溶流体的亚稳态混合物)良好分散的一类表面活性剂。乳化剂通常具有疏水(厌水)和亲水(好水)部分。在涉及油和水的乳液中，乳化剂将包围油，其疏水部分朝向油，因此形成保护层，使得油分子不能聚结。该作用有助于将分散相保持在小颗粒中并保护乳液。乳化剂可以是阴离子、非离子或阳离子的。用于个人护理产品的乳化剂是将组合物的乳液特性例如粒度、外观、质地和粘性保持一致、在尽可能长的时间基本不变的那些，因为所有乳液由于它们的亚稳性质将最终分离成它们的油溶性组分和水溶性组分。乳液的稳定性在大多数产品中是非常需要的，因为在其它优点中，该稳定性有助于延长产品的保质期并且随时间的推移保持其初始美观性。虽然目前个人护理产品使用的绝大多数乳化剂是全部或部分石化衍生的，例如聚乙二醇(PEG)衍生物和四元胺，但是有限数量的已知乳化剂可满足当前的天然的定义。然而，目前可获得的“天然”乳化剂是非离子或阴离子乳化剂。天然的非离子乳化剂通常是(i)长链脂肪酸与多元醇的偏酯，例如糖的和聚甘油的长链偏酯，或(ii)烷基多葡糖苷。尽管这些非离子乳化剂可有效地建立稳定的乳液，但它们是单官能的。也就是说，它们不为组合物提供任何其它显著的配制或美观/皮肤感觉优点。具体地，不同于阳离子乳化剂，它们很少或没有为头发或皮肤提供任何调理和/或美观益处，因为它们对这些带负电荷的基底不是亲和的。天然的阴离子乳化剂通常是脂肪酸的长链脂肪酸皂和脂肪醇的硫酸酯(硫酸酯)。这些趋向于使皮肤干燥并且不提供美观或调理上的益处，因为像头发和皮肤一样，它们带负电，因此倾向于被这些基底排斥。因此，与天然的非离子乳化剂一样，从配方设计师的角度来看它们实质上是单官能的。从配方设计师的角度来看，阳离子乳化剂是有利的，因为它们能够为最终制剂提供多于一个的功能或益处。从一种材料获得一个或多个益处的能力节省了配制和生产中的资源，特别是，潜在地减少了所需的时间量、功率、劳动力、金钱和供应链物流。目前，很少有可以作为“天然的”销售的阳离子乳化剂。许多个人护理应用需要使用阳离子乳化剂或通过使用阳离子乳化剂来改善。由于典型的阳离子乳化剂由与亲水部分连接的长链(疏水)烷基构成，因此它们以与前述非离子和阴离子乳化剂非常相同的方式作为乳化剂。然而，在阳离子乳化剂中，分子的亲水部分带正电荷。该阳离子部分静电结合于(即，亲和于)带负电荷的基底例如头发和皮肤。疏水部分是非离子的，对基底没有亲和力，并且将远离基底，产生脂肪材料的保护层，可以为皮肤和指甲提供增强的感觉特性。如上所述，阳离子乳化剂用作乳化剂并在给定组合物中提供其它益处的能力是有利的。具体地，亲和性的性质由阳离子乳化剂提供，并将它们与阴离子和/或非离子乳化剂区分开。正是亲和性有利于最终产品的调理益处。因此，除了是乳化剂外，阳离子乳化剂还改善包括它们的制剂的美观性，并允许配制可以调理、滋润和修复皮肤、头发或指甲的个人护理产品。当用于头发护理应用例如精华调理剂中时，阳离子乳化剂可提供优异的调理益处，例如改善组合物应用时的美观性，调理剂/保湿剂的柔滑性和丰富性，以及改善诸如软化、抗静电行为、飞散(fly-away)、湿梳理和干梳理的应用特性。当皮肤护理制剂中使用阳离子乳化剂时，已知它们提供在行业中被称为“干、轻、粉状”的皮肤感觉，这在许多护肤产品中是显著的优点。表现这些性质的示例性传统阳离子乳化剂包括季铵化的阳离子乳化剂如西曲氯铵(cetrimoniumchloride)、山萮基三甲基氯化铵和二硬脂基二甲基氯化铵，以及酰胺基胺如硬脂酰胺丙基二甲基胺和山嵛酰胺基丙基二甲基胺。现有技术的天然阳离子乳化剂描述于美国专利第8,287,844B2号和第8,105,569号(统称为“BurgoArt”)中。在BurgoArt中，阳离子乳化剂源自中和的α-氨基酸，优选为亮氨酸或异亮氨酸。据报道，BurgoArt的乳化剂可用于增强个人护理产品的亲和性。然而，这些阳离子乳化剂在酸性pH下最有效，并且在更高、更中性的pH(例如5.5和更高)下效果较差。由于许多个人护理组合物在这些较高的pH下配制，所以BurgoArt的乳化剂可能不是各种个人护理制剂(例如为婴儿或具有敏感皮肤的人设计的那些)中的有利选择。因此，本领域需要能够促进乳液稳定、具有类似于传统的非天然的阳离子乳化剂的性能特性、使用特性和亲和性并且在较高pH下保持其性能特性的天然阳离子乳化剂。
技术实现思路
本专利技术包括含有阳离子的中和的氨基酸酯乳化剂的乳液和组合物，例如个人护理组合物。乳化剂是天然的，在一些实施方案中，乳液和组合物也可以是天然的。本专利技术的组合物表现出与含有石化品和/或石化品的衍生物的组合物相当的性能特性(例如对皮肤和头发的亲和性，储存稳定性和调节/润滑能力)，和/或优于其它含非石化品的组合物表现的那些性能特性。乳化剂特别适用于具有例如约5至约8.5或至约9.3的最终pH的组合物，因为其在这些pH下保持其性能特性。本专利技术包括中和的氨基酸酯乳化剂，含有该乳化剂的乳液和组合物，以及相关的方法。乳化剂是中和的氨基酸酯，其是中性氨基酸与脂肪醇的反应产物并且由式(I)表示：其中R1是具有6至24个碳原子的烷基；R2是具有6至36个碳原子的烷基；用酸中和氨基酸的胺基。乳化剂是阳离子的。还包括包含该乳化剂并且可以具有5.5或更本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增强组合物对带负电荷的基底的亲和性的方法，包括制备包含至少一个相和有效量的氨基酸酯的组合物，所述氨基酸酯是中和的氨基酸被脂肪醇酯化的反应产物并由式(I)表示：其中R1是具有6至24个碳原子的烷基，R2是具有6至36个碳原子的烷基；并且在酯化之前用酸中和所述氨基酸的胺基，其中与不含有所述氨基酸酯的相同组合物的亲和性相比，所述组合物对带负电荷的基底表现出增强的亲和性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.09 US 61/990,9831.一种增强组合物对带负电荷的基底的亲和性的方法，包括制备包含至少一个相和有效量的氨基酸酯的组合物，所述氨基酸酯是中和的氨基酸被脂肪醇酯化的反应产物并由式(I)表示：其中R1是具有6至24个碳原子的烷基，R2是具有6至36个碳原子的烷基；并且在酯化之前用酸中和所述氨基酸的胺基，其中与不含有所述氨基酸酯的相同组合物的亲和性相比，所述组合物对带负电荷的基底表现出增强的亲和性。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物是乳液。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物具有约5.5至约9.3的pH。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物具有约5.5至约8.5的pH。5.根据权利要求1所述的方法，其中R1的烷基选自支链烷基或直链烷基。6.根据权利要求1所述的方法，其中R1的烷基包含至少一个不饱和碳原子。7.根据权利要求1所述的方法，其中R1的烷基全部由不饱和碳原子组成。8.根据权利要求1所述的方法，其中R1的烷基选自具有6、7、8、9和10个碳原子的基团。9.根据权利要求1所述的方法，其中R1的烷基选自具有11、12、13、14、15、16和17个碳原子的基团。10.根据权利要求1所述的方法，其中R1的烷基选自具有18、19、20、21、22、23和24个碳原子的基团。11.根据权利要求1所述的方法，其中R1的烷基是直链的并且具有11个碳原子。12.根据权利要求1所述的方法，其中所述中性氨基酸从植物性物质获得。13.根据权利要求1所述的方法，其中R2的烷基选自支链烷基或直链烷基。14.根据权利要求1所述的方法，其中R2的烷基包含至少一个不饱和碳原子。15.根据权利要求1所述的方法，其中R2的烷基全部由不饱和碳原子组成。16.根据权利要求1所述的方法，其中R2的烷基选自具有6、7、8、9和10个碳原子的基团。17.根据权利要求1所述的方法，其中R2的烷基选自具有11、12、13、14、15、16和17个碳原子的基团。18.根据权利要求1所述的方法，其中R2的烷基选自具有18、19、20、21、22、23和24个碳原子的基团。19.根据权利要求1所述的方法，其中R2的烷基选自具有25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35和36个碳原子的基团。20.根据权利要求1所述的方法，其中所述脂肪醇选自癸醇、月桂醇、肉豆蔻醇、鲸蜡醇、硬脂醇、花生醇、山嵛醇、二十四烷醇、异硬脂醇及其混合物。21.根据权利要求1所述的方法，其中所述脂肪醇选自3-甲基-3-戊醇、乙氯戊烯炔醇、1-辛醇、2-乙基己醇、1-壬醇、十一烷醇、十三烷醇、十五烷醇、十六烷醇、十七烷醇、十九烷醇、二十一烷醇、二十二烯醇、二十六烷醇、1-二十七烷醇、二十八烷醇、1-二十九烷醇、蜂蜡醇、1-三十二烷醇、三十四烷醇及其混合物。22.根据权利要求1-21中任一项所述的方法，其中所述脂肪醇源自选自椰子油或霍霍巴油的油。23.根据权利要求1-22中任一项所述的方法，其中所述氨基酸的胺基被乙磺酸中和，所述乙磺酸源自从植物性物质发酵获得的乙醇。24.根据权利要求1-23中任一项所述的方法，其中所述氨基酸的胺基被选自盐酸、磷酸、硫酸、硼酸和硝酸的酸中和。25.根据权利要求1-24中任一项所述的方法，其中所述组合物还包含表面活性剂、着色剂、珠光剂、丙烯酸酯聚合物、抗氧化剂、乳浊剂、云母、油、脂质、蛋白质、pH调节剂、维生素、脂肪酸、脂肪醇、保湿剂和调理剂的至少一种。26.根据权利要求1-25中任一项所述的方法，其中所述组合物选自头发洗涤剂、香波、漂洗剂、发乳调理剂、调理香波、洗发液、头发处理剂、发乳、发胶、发液、发蜡、发型设计制剂、烫发液、头发着色剂、酸性头发着色剂、染发剂、增亮剂、皮肤洗剂、乳液、洗面剂、卸妆剂、清洁洗剂、润肤乳液、滋养霜、润肤霜、按摩霜、清洁霜、身体香波、手皂、条皂、剃须膏、防晒霜、晒伤处理剂、除臭剂、卸妆凝胶、保湿凝胶、保湿精华、防紫外线精华、剃须泡沫、扑面粉、粉底、口红、腮红、眼线膏、去皱和抗衰老霜、眼影、眉笔、睫毛膏、漱口水、牙膏、口腔护理组合物、皮肤清洁组合物、纺织品清洁组合物、盘碟清洁组合物、头发或毛发清洁组合物、除臭剂或止汗剂、化妆品、发型设计组合物、皮肤保湿剂、皮肤调理剂、头发调理剂和指甲调理剂。27.根据权利要求1-26中任一项所述的方法，其中所述组合物基本上不含石化品和/或石化材料的衍生物。28.根据权利要求1-27中任一项所述的方法，其中所述带负电荷的基底选自哺乳动物的毛发、哺乳动物的皮肤和哺乳动物的指甲。29.一种制备对带负电荷的基底表现出亲和性的乳化组合物的方法，包括组合有效量的乳化剂、第一相和第二相，其中所述乳化剂是有效量的氨基酸酯，所述氨基酸酯是中和的氨基酸被脂肪醇酯化的反应产物并且由式(I)表示：其中R1是具有6至24个碳原子的烷基；R2是具有6至36个碳原子的烷基；并且在酯化之前用酸中和所述氨基酸的胺基，其中所述乳化剂用于乳化所述第一组合物和所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗科·布尔格，
申请(专利权)人：伊诺莱克斯投资公司，
类型：发明
国别省市：美国;US