Персональный очищающий брусок с усиленным осаждением и способ его получения - RU2188853C2

Чертежи

Описание

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способу получения очищающего бруска с усиленным осаждением полезного агента из композиции бруска с использованием стимулирующих композиций. Конкретно, полезные стимуляторы, содержащие полезный агент и полимер осаждения, формируются раздельно и смешиваются с поверхностно-активным веществом, содержащим стружки, чтобы получить окончательные бруски. Используя композиции полезных стимуляторов, заявители смогли осуществить подачу осязаемого кожей полезного агента без отрицательного воздействия на технологию получения бруска и без ухудшения характеристик мыльной пены. Во втором варианте воплощения это изобретение относится к брускам, полученным с использованием указанных стимулирующих композиций.

Настоящее изобретение может быть использовано в мыловаренной промышленности и в производстве косметических изделий.

Уровень техники
Затруднительно разработать рецептуру персонального бруска для умывания, который может подавать на кожу достаточное количество полезного агента, обеспечивающее ощутимое полезное воздействие на кожу, и который в то же время не влияет на технологию его получения (например, полезный агент может быть липким и вызывать закупорку механизмов или может обладать высокой вязкостью и затруднять экструзию композиции для изготовления бруска) и/или не влияет на потребительские свойства бруска (например, образование пены).

Например, мыльные бруски, содержащие большое количество масел, описаны в патенте США 3814698. Однако такие мыльные бруски имеют тенденцию ухудшать характеристики мыльной пены; они являются мягкими и по мере использования становятся еще мягче, что затрудняет их использование и является нежелательным при манипулировании. Кроме указанных выше нежелательных свойств, мыльные бруски, содержащие большое количество масел, являются мягкими и кашеобразными, что приводит к затруднениям при переработке с использованием традиционного оборудования для экструзии брусков.

Неожиданно заявители обнаружили, что, когда полезные агенты вводятся в бруски отдельно как часть стимулятора, содержащего 1) полезный агент, 2) вспомогательное средство - полимер осаждения (например, катионный полимер) и 3) необязательный водорастворимый или диспергируемый материал (например, для регулирования жесткости, текучести и диспергируемости добавки), то достигается усиленное осаждение полезного агента без воздействия на технологию или на объем мыльной пены.

Применение полимеров осаждения, таких как катионные полимеры, для усиления осаждения нерастворимых в воде частиц (например, силиконового масла) известно в связи с осаждением из жидкого шампуня на волосы. Например, в патенте США 5037818, рекомендованы катионные агенты для усиления осаждения частиц из жидкого шампуня на волосы.

В публикации WO 94/03152 (принадлежит фирме Unilever PLC) рекомендованы жидкие очищающие агенты, которые могут эффективно осаждать силиконовое масло на кожу, с использованием катионных полимеров.

В патенте США 4788006 описаны шампуни с частицами силикона от 2 до 50 мкм, композиция которых содержит ксантановую смолу для кондиционирования волос.

Однако ни одна из указанных выше ссылок не относится к осаждению полезного агента из брусков на кожу с использованием катионных полимеров, не говоря уже о применении конкретных стимулирующих композиций, содержащих полезный агент, вспомогательное средство для осаждения (например, катионный агент) и необязательный водорастворимый или диспергируемый в воде материал, в которых стимуляторы могут подавать полезный агент без ухудшения технологии получения бруска и/или потребительских свойств бруска.

В этой области техники описаны персональные очищающие бруски, содержащие кондиционирующие моющие масла (смотрите, например, патент США 3814698). Однако кондиционирующие масла уменьшают образование стойкой пены и намыливание, создают технологические затруднения при червячном прессовании и штамповании и не осаждаются в достаточной степени, чтобы обеспечить осязаемый кожей эффект.

В этой области также описаны персональные моющие бруски, содержащие катионные полимеры, которые обеспечивают эффект кондиционирования кожи и/или мягкость (патенты США 467352, 4820447 и 5096608). Катионный полимер не добавляют в отдельную смесь порошка стимулятора/стружек, которую затем смешивают с основными стружками до червячного прессования и экструзии, чтобы получить окончательный брусок. Хотя и не желая связывать себя с теорией, полагают, что именно это образование отдельной концентрированной области до смешения с основной стружкой обеспечивает протекание усиленного осаждения в настоящем изобретении по сравнению со ссылками.

В патенте США 3761418 раскрыты моющие композиции, содержащие как нерастворимые в воде дисперсные вещества, так и катионные полимеры, для того чтобы усилить осаждение и удерживание дисперсных веществ на поверхностях, омываемых моющей композицией. В этом патенте описано усиленное осаждение противомикробных агентов из бруска туалетного мыла с использованием катионных полимеров. Этот катионный полимер и полезный агент можно смешивать друг с другом до смешения с компонентами бруска. В патенте США 5294363 описан специальный брусок, обладающий улучшенными характеристиками перерабатываемости, мягкости и смываемости и в то же время не ухудшающий образование мыльной пены. Способ получения такого бруска может включать смешивание катионного полимера со свободной жирной кислотой до смешивания с композицией бруска.

В общем известно, что осаждение нерастворимых в воде частиц из персонального очищающего продукта можно усилить, используя катионный материал (например, применение катионного полимера для усиления противомикробного осаждения из куска мыла). Однако, когда катионный материал использовали для усиления осаждения масла, осаждение было незначительным и недостаточным для эффекта, осязаемого кожей. Причиной этого является то, что катионный материал и полезный агент/масло никогда физически не отделялись от остальной композиции до окончательного образования бруска.

Неожиданно заявители обнаружили, что, когда полезный агент и катионный полимер формируются отдельно и потом смешиваются с другими компонентами бруска, получают усиленное осаждение. Кроме того, бруски, полученные с использованием стружки/порошка стимулятора, можно легко перерабатывать, используя традиционные способы получения брусков, и при этом не ухудшаются свойства мыльной пены.

В заключение заявители отмечают, что в рассматриваемой одновременно заявке на "Способ получения брусков на основе композиций, обладающих усиленным осаждением полезного агента, включающий применение специальных порошков стимулятора, высушенных распылением", зарегистрированной в тот же день, что и настоящее изобретение, заявители раскрывают применение отдельно приготовленного порошка стимулятора, который можно смешивать с основной стружкой, содержащей поверхностно-активное вещество. Однако стимулятор указанного изобретения содержит носители с минимальной температурой плавления 80^oС и выше (предпочтительно приблизительно 100^oС), и он может быть приготовлен только распылительной сушкой. Напротив, стимуляторы настоящего изобретения могут быть получены распылительной сушкой, лиофильной сушкой и другими видами сушки.

Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к способу получения очищающего бруска с усиленным осаждением полезных агентов из брусков, причем этот способ включает раздельное приготовление: 1) стимулирующих композиций, содержащих полезный агент, полимер осаждения и необязательно водорастворимый или диспергируемый в воде полимер и 2) композиций "основы", содержащих поверхностно-активное вещество.

Стимулирующие композиции изобретения содержат:
от 20 до 96%, предпочтительно от 30 до 60% от веса композиции полезного агента;
от 2 до 40%, предпочтительно от 5 до 30% от веса композиции катионного полимера;
от 0 до 78% от веса композиции водорастворимого или диспергируемого в воде наполнителя;
от 0 до 15% от веса композиции воды.

Окончательные бруски согласно изобретению содержат приблизительно от 5 до 50%, предпочтительно от 15 до 35% от общего веса композиции бруска описанных выше композиций стимулятора.

Во втором варианте воплощения изобретение относится к способу получения стимулирующих композиций изобретения, который включает смешение полезного агента, полимера осаждения и необязательного водорастворимого или диспергируемого в воде агента; и высушивание указанной смеси (например, посредством распылительной сушки, лиофильной сушки, высушивания на бегунах), чтобы получить твердые или полутвердые стимуляторы.

Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к способу получения очищающего бруска с усиленным осаждением полезных агентов, причем этот способ включает отдельное от бруска приготовление стимулирующих композиций, содержащих полезный агент, осаждающее средство (например, катионный полимер) и необязательные водорастворимые или диспергируемые в воде материалы. Стимуляторы смешивают с композициями "основы" бруска, прессуют в червячном прессе, подвергают экструзии и штампуют, получая окончательные бруски, или их можно смешать с расплавленными композициями основы бруска и сформовать брусок при отверждении.

Изобретение дополнительно относится к композициям брусков, содержащим смесь а) композиции полезного агента и b) указанной "основы" (содержащей главным образом систему поверхностно-активных веществ).

Ниже более подробно описан каждый из отдельных стимуляторов и композиции основы бруска.

Стимулирующие композиции
Стимулирующая композиция согласно изобретению (как указано, полезный агент и полимер осаждения необходимо добавлять как отдельную стимулирующую композицию, но не добавлять как индивидуальные компоненты с другими ингредиентами окончательного бруска при первоначальном смешении) имеет следующий состав:
1) от 20 до 96%, предпочтительно от 30 до 60% от веса композиции полезного агента;
2) от 2 до 40%, предпочтительно от 5 до 30% от веса композиции полимера (например, катионного) осаждения;
3) от 0 до 78% от веса композиции водорастворимого или диспергируемого в воде наполнителя;
4) от 0 до 15% от веса композиции воды.

Композиция полезного агента
"Композиция" полезного агента настоящего изобретения представляет собой единственный компонент полезного агента, или она может быть соединением полезного агента, добавленным с носителем. Кроме того, композиция полезного агента может быть смесью из двух или нескольких соединений. В этом случае смесь масла и твердого вещества не является предпочтительной, поскольку масло в сочетании с гидрофобными твердыми частицами может работать как противопенный материал, который имеет тенденцию уменьшать мыльную пену брусков, содержащих этот вид полезных стимуляторов. Кроме того, сам полезный агент может действовать как носитель других компонентов, которые желательно добавлять в композицию бруска.

Полезный агент может быть "смягчающим маслом", этот термин означает вещество, которое смягчает кожу (stratum corneum), увеличивая содержание воды в коже и сохраняя ее мягкость посредством замедления потери содержания воды.

Предпочтительные мягчители включают:
a) силиконовые масла, смолы и их модификации, такие как линейные и циклические полидиметилсилоксаны; амино-, алкил, алкиларил и арилсиликоновые масла;
b) жиры и масла, включающие натуральные жиры и масла, такие как масла жожоба, соевое, рисовых отрубей, авокадо, миндальное, оливковое, конопляное, персиковое, касторовое, кокосового ореха, норковое, масло какао; говяжий жир, лярд; отвержденные масла, полученные гидрированием упомянутых выше масел; и синтетические моно-, ди- и триглицериды, такие как глицерид миристиновой кислоты и глицерид 2-этилгексановой кислоты;
c) воски, такие как воск карнаубы, спермацеты, пчелиный воск, ланолин и их производные;
d) экстракты гидрофобных растений;
e) углеводороды, такие как жидкие парафины, петролатум, микрокристаллический парафин, церезин, сквален, пристан и минеральные масла;
f) высшие жирные кислоты, такие как лауриновая, миристиновая, пальмитиновая, стеариновая, бегеновая, олеиновая, линолевая, линоленовая, ланолиновая, изостеариновая и полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК);
g) высшие спирты, такие как лауриловый, цетиловый, стеариловый, олеиловый, бегениловый спирт, холестерин и 2-гексадеканол;
h) сложные эфиры, такие как цетилоктаноат, миристиллактат, цетиллактат, изопропилмиристат, миристилмиристат, изопропилпальмитат, изопропиладипинат, бутилстеарат, децилолеат, холестеринизостеарат, моностеарат глицерина, дистеарат глицерина, тристеарат глицерина, алкиллактат, алкилцитрат и алкилтартрат;
i) эфирные масла, такие как мятное, жасминовое, камфоровое, белого кедра, горькой апельсиновой кожуры, ржи, синкарпии, корицы, бергамота, цитрусового аншиу (unshiu), аира, сосны, лаванды, лавра, гвоздики, туевика, эвкалипта, лимона, седмичника, тимьяна, перечной мяты, розы, шалфея; ментол, цинеол, эвгенол, цитраль, цитронелл, борнеол, линалоол, гераниол, масло энотеры, камфара, тимол, спирантол, пинен, лимонен и терпеноидные масла;
j) липиды, такие как холестерин, керамиды, сложные эфиры сахарозы и псевдокерамиды, которые описаны в заявке на Европатент 556957;
k) витамины, такие как витамины А и Е, и сложные эфиры алкилвитаминов, включая сложные эфиры алкилвитамина С;
l) добавки, защищающие от солнца, такие как октилметоксилциннамат (Parsol МСХ) и бутилметоксибензоилметан (Parsol 1789);
m) фосфолипиды; и
n) смеси любых перечисленных выше компонентов.

Особенно предпочтительными полезными агентами являются силиконовое масло, петролатум и растительные масла, предпочтительно обладающие вязкостью больше, чем приблизительно 1000 сПз. Этот силикон может представлять собой смолу и/или он может быть смесью силиконов, которые также предпочтительно обладают вязкостью больше, чем 1000 сСт. Одним примером является полидиметилсилоксан, имеющий вязкость приблизительно 60000 сСт.

Обычно полезный агент составляет приблизительно от 20 до 96%, предпочтительно 30-80% от веса стимулирующей композиции.

Полимер осаждения
Полимер осаждения может быть катионным полимером или амфотерным полимером с избытком положительного заряда. Примеры полимеров осаждения, подходящих для стимулирующих композиций описаны в международных заявках WO 94/03152, WO 93/04161, WO 93/21293, патентах США 4299494 и 4272515. Эти полимеры представляют собой катионные производные гуаровых смол, которые промышленно доступны под торговой маркой Jaguar^® фирмы Рон-Пуленк, такие как Jaguar C13S, Jaguar C16, Jaguar C14S или Jaguar C17; смолы с торговой маркой N-Hance^® фирмы Геркулес, такие как N-Hance 3215, N-Hance 3196 или N-Hance 3000; и катионные простые эфиры целлюлозы, которые выпускает фирма Юнион Карбайд под торговой маркой Полимер JR^®. Другими предпочтительными катионными полимерами являются синтетические катионные полимеры, такие как диметилдиалкиламмонийхлориды гомополимеров или сополимеров, выпускаемые под торговой маркой Merquat^® 100 или Merquat^® 550, диметилдиалкиламмонийхлориды амфотерных полимеров акриловой кислоты, выпускаемые под торговой маркой Merquat^® 280 фирмы Calgon Corp., катионные полиациламиды, такие как Salcare^® фирмы Allied Colloids Inc. и катионные сополимеры винилпирролидона, такие как Gafquat^® 755 фирмы GAF Corp.

Еще одна группа катионных полимеров, включает полимеры Mirapol, такие как Mirapol A15^® фирмы Miranol Chemicals, и катионный крахмал, такой как StaLok 300 и 400^®, произведенный фирмой Staley Inc.

Полимер осаждения может составлять от 2 до 40 вес.%, предпочтительно 5-30% от веса стимулирующей композиции.

Водорастворимый/диспергируемый наполнитель
Обычно водорастворимый/диспергируемый наполнитель составляет часть стимулятора, которая не включает полезный агент и полимер осаждения.

Наполнитель применяют для модифицирования физических свойств стимулятора, таких как текучесть, жесткость, чувствительность к воде и диспергируемость в воде. Предпочтительно стимулятор этого изобретения является твердым или полутвердым материалом, который не обладает липкостью, легок в обращении и обработке и способен сохранять работоспособность в технологических условиях получения бруска. После введения в брусок стимулятор должен находиться в нем в виде отдельных частиц, в которых сконцентрированы полезные для кожи агенты, а также полимеры осаждения, для того чтобы более эффективно подавать полезный агент на кожу в процессе применения бруска. Для предотвращения зернистости, липкости и других нежелательных потребительских свойств отдельные частицы стимулятора могут быть модифицированы, используя водорастворимый или диспергируемый наполнитель.

Конкретно, требуемые для стимулятора технологические свойства и физические потребительские свойства могут быть достигнуты путем изменения содержания и типа наполнителей, содержащихся в стимуляторе.

Для этих целей можно использовать множество водорастворимых или диспергируемых материалов в качестве наполнителей. Наполнители относятся к твердым веществам, особенно когда полезные агенты являются маслянистыми материалами. Примеры водорастворимых или диспергируемых материалов, которые применяются в качестве наполнителей, модифицирующих свойства, включают: 1) анионные, неионные или амфотерные поверхностно-активные вещества, которые подходят для использования в качестве персонального очищающего средства, такие как сульфат простого алкилового эфира, кокоилизэтионат или кокоиламинопропилбетаин; 2) высокомолекулярные неионные материалы, такие как полиэтиленгликоль, поставляемый фирмой Union Carbide под торговой маркой Carbowax^®, поливиниловый спирт, поставляемый фирмой Air Product под торговой маркой Airvol^®, поливинилпирролидон фирмы ISP Technologies Inc., мальтодекстрин или модифицированный кукурузный крахмал, поставляемый под торговой маркой Capsul^® или Purity Gum Bee^® фирмой National Starch & Chemicals, простой эфир целлюлозы фирмы Dow Chemical, поставляемый под торговой маркой Methocel^®, или Nitrosol^®, выпускаемый фирмой Aqualon; 3) неорганические или органические соли, такие как сульфаты или цитраты натрия и магния, 4) диспергируемые в воде органические или неорганические твердые частицы, такие как диоксид кремния, силикаты, тальк, кальцит, каолин, жирные кислоты, воски, крахмал и нерастворимые соли жирных кислот, имеющие размер меньше 10 мм, предпочтительно меньше 5 мм.

Необязательные компоненты
Другие материалы, которые необязательно могут присутствовать в стимулирующих композициях, представляют собой полиолы, такие как глицерин или пропиленгликоль, и дополнительные поверхностно-активные вещества, включающие амфотерные поверхностно-активные вещества, такие как кокоиламинопропилбетаин.

Стимулирующая композиция может дополнительно содержать от 0 до 15%, предпочтительно от 1 до 10% воды.

Приготовление стимулятора
Обычно стимулятор готовят смешением всех компонентов с водой с образованием однородной водной смеси. Затем смесь сушат, например при вымораживании (лиофилизации), распылении или на бегунах, чтобы получить твердое или полутвердое вещество. Полезные агенты можно добавлять в эту водную смесь в виде чистых компонентов или в виде эмульсии. Размер частиц полезного агента в водной смеси до высушивания должен находиться в пределах от 100 мм до 0,1 мм, предпочтительно в интервале от 50 мм до 0,1 мм для нетвердых полезных агентов, таких как силиконовые масла или петролатум, и в интервале от 10 мм до 0,1 мм для твердых полезных агентов, таких как жирные кислоты или воски.

Композиция основы бруска
Изобретение включает композиции брусков, в которых от 5 до 50 вес.%, предпочтительно от 10 до 35% от веса бруска, составляют стимулирующие композиции, которые описаны выше, а от 95 до 50% от веса бруска составляет "основа" композиции, которая обычно содержит систему поверхностно-активных веществ, которая определяет окончательный брусок. Основа композиции может быть твердой, если брусок получают по способу экструзии, или расплавленной жидкостью, если брусок получают, например, по способу литья из расплава.

Конкретно, композиция "основы" содержит приблизительно от 30 до 90 вес.% системы поверхностно-активного вещества, в которой поверхностно-активное вещество выбирают из группы, состоящей из мыла (в том числе системы поверхностно-активного вещества чистого мыла), анионного поверхностно-активного вещества, неионного поверхностно-активного вещества, амфотерного/двухионного поверхностно-активного вещества, катионного поверхностно-активного вещества и их смесей. Эти стружки могут дополнительно содержать другие компоненты, которые обычно находятся в окончательных композициях бруска, например небольшие количества ароматизатора, предохранителя, вещества, обеспечивающего непрозрачность, полимера, ощущаемого кожей и др.

Система поверхностно-активного вещества
Термин "мыло" используется в описании в своем обычном смысле, то есть соль щелочного металла или алканоламина с алифатическими алкан- или алкенмонокарбоновыми кислотами. Для целей этого изобретения подходят катионы натрия, калия, моно-, ди- и триэтаноламмония или их сочетания. Вообще в композициях этого изобретения применяются натриевые мыла, однако приблизительно от 1 до 25% мыла могут составлять калиевые мыла. Используемые в изобретении мыла представляют собой хорошо известные соли щелочных металлов природных или синтетических алифатических (алкановых или алкеновых) кислот, имеющих приблизительно от 12 до 22 атомов углерода, предпочтительно приблизительно от 12 до 18 атомов углерода. Они представляют собой соли щелочных металлов производных акриловой кислоты, имеющих приблизительно от 12 до 22 атомов углерода.

Мыла имеют молекулярную массу, соответствующую указанному диапазону атомов углерода. Мыла, имеющие распределение жирных кислот кокосового масла, соответствуют нижней границе интервала молекулярных масс, а мыла, которые имеют распределение жирных кислот арахисового или рапсового масла или их гидрированных производных, соответствуют верхней границе интервала молекулярных масс.

Предпочитают использовать мыла, которые имеют распределение жирных кислот кокосового или таллового масла, или их смесей, так как они являются наиболее доступными жирами. Доля жирных кислот, имеющих по меньшей мере 12 атомов углерода, в мыле на основе кокосового масла составляет приблизительно 85%. Эта доля может быть больше, когда используют смеси кокосового масла и жиров, таких как талловое, пальмовое масла, или масла, или жиры нетропических орехов, в которых основная длина цепи составляет 14 атомов углерода или более. Предпочтительные для использования в композициях этого изобретения мыла имеют по меньшей мере 85% жирных кислот, содержащих приблизительно от 12 до 18 атомов углерода.

Используемое в мыле кокосовое масло может частично или полностью заменяться другими "высокопривлекательными маслами", например маслами или жирами, в которых по крайней мере 50% от общего количества содержащихся в них жирных кислот приходится на лауриновую или миристиновую кислоты либо их смеси. Обычно, такие масла могут быть представлены маслами тропических орехов, относящимися к классу кокосового масла. Так, например, они включают: копровое масло, масло бабассу, масло урикури (ouricuri), тукумовое масло, масло кохунового ореха, масло мурумуру, масло зерен яботи (jaboty), масло хакановых зерен, масло ореха дика и масло укухуба (ucuhuba).

Предпочтительное мыло представляет собой смесь, состоящую из 15-20% кокосового масла и 80-85% сала. Такие смеси содержат примерно 95% жирных кислот, состоящих из 12-18 углеродных атомов. Мыло может быть приготовлено из кокосового масла, и в этом случае 85% содержащихся в нем жирных кислот приходится на кислоты C₁₂-C₁₈.

В соответствии с коммерчески применимыми стандартами такие мыла могут содержать ненасыщенность. Чрезмерная ненасыщенность, как правило, нежелательна.

Мыла могут изготавливаться классическим методом кипячения в котле или с использованием современных непрерывных процессов мыловарения, в которых такие природные жиры или масла, как твердый жир или кокосовое масло, либо их эквиваленты омыляют с помощью гидроксида щелочного металла с использованием методов, хорошо известных специалистам в данной области техники. С другой стороны, мыла могут быть получены путем нейтрализации таких жирных кислот, как лауриновая (C₁₂), миристиновая (С₁₄ ), пальмитиновая (С₁₆), или стеариновая (С₁₈) кислоты, гидроксидом или карбонатом щелочного металла.

В качестве активного анионного детергента могут использоваться такие алифатические сульфонаты, как первичный алкан (например, С₈-С₂₂) сульфонат, первичный алкан (например, С₈-С₂₂) дисульфонат, С₈-С₂₂ алкенсульфонат, С₈-С₂₂ гидроксиалкансульфонат или сульфонат алкилглицерилового эфира (САГ); или такие ароматические сульфонаты, как алкилбензолсульфонат.

Анионогенное поверхностно-активное вещество может также представлять собой алкилсульфат (например, C₁₂-C₁₈ алкилсульфат) или сульфат алкилового эфира (включающий сульфаты алкилглицерилового эфира), причем к сульфатам алкилового эфира относятся вещества, отвечающие формуле
RО(СН₂СН₂O)_nSО₃М,
в которой R представляет собой алкил или алкенил, содержащий от 8 до 18 атомов углерода, предпочтительно от 12 до 18 атомов углерода, n имеет среднее значение выше 1,0, предпочтительно больше 3; а М представляет собой такой солюбилизирующий катион, как натрий, калий, аммоний или замещенный аммоний. Предпочтительными веществами являются аммоний и натрий сульфаты лаурилового эфира.

Анионогенные поверхностно-активные вещества могут также представлять собой алкилсульфосукцинаты (включая моно- и диалкил, например С₆-С₂₂, сульфосукцинаты); алкил и ацилтаураты, алкил- и ацилсаркозинаты, сульфоацетаты, C₈-С₂₂ алкилфосфаты и фосфаты, алкилфосфатные сложные эфиры и алкоксилалкилфосфатные сложные эфиры, ациллактаты, С₈-С₂₂ моноалкилсукцинаты и малеаты, сульфоацетаты, алкилгликозиды и ацилизэтионаты.

Сульфосукцинаты могут представлять собой моноалкилсульфосукцинаты, отвечающие формуле
R⁴O₂CCH₂CH(SO₃M)CO₂M
и амид-МЕА сульфосукцинаты формулы
R⁴ CONHCH₂CH₂O₂CCH₂CH(SO₃M)CO₂M,
в которых R⁴ представляет собой C₈-C₂₂ алкил, а М представляет собой солюбилизирующий катион.

Обычно, саркозинаты отвечают формуле
R¹CON(CH₃)CH₂CO₂M,
в которой R¹ представляет собой С₈-С₂₀ алкил, а М представляет собой солюбилизирующий катион.

Таураты, обычно, отвечают формуле
R²CONR³CH₂CH₂SO₃M,
в которой R² представляет собой С₈-С₂₀ алкил, R³ представляет собой С₁-С₄ алкил, а М представляет собой солюбилизирующий катион.

Особенно предпочтительными веществами являются C₈-C₁₈ ацилизэтионаты. Такие эфиры получают по реакции между изэтионатом щелочного металла и смешанными жирными алифатическими кислотами, содержащими 6-18 углеродных атомов и имеющими йодное число менее 20. По крайней мере 75% смешанных жирных кислот содержат 12-18 атомов углерода и до 25% имеют 6-10 атомов углерода.

В случае присутствия ацилизэтиноатов они обычно составляют 10-70 вес.% от общего веса композиции бруска. Предпочтительно, чтобы этот компонент присутствовал в количестве 30-60%.

Ацилизэтионаты могут представлять собой такой алкоксилированный изэтионат, который описан в патенте США 5393466, который используется в настоящей заявке в качестве ссылки. Такое соединение имеет общую формулу

в которой R представляет собой алкильную группу, содержащую 8-18 атомов углерода, m представляет собой целое число, имеющее значение в интервале 1-4, Х и Y представляют собой водород или алкильную группу, содержащую 1-4 атома углерода, а М⁺ представляет собой такой одновалентный катион, как например натрий, калий или аммоний.

Амфотерные детергенты, которые могут использоваться в настоящем изобретении, содержат по крайней мере одну кислотную группу. Этот фрагмент может представлять собой карбоксильную или сульфокислотную группу. Такие соединения содержат атом четвертичного азота и поэтому представляют собой четвертичные амидокислоты. Обычно они включают алкильную или алкенильную группу, содержащую 7-18 атомов углерода. Как правило, такие соединения отвечают следующей структурной формуле:

где R¹ представляет собой алкил или алкенил, содержащий 7-18 углеродных атомов;
R² и R³, каждый независимо друг от друга, представляет собой алкил, гидроксиалкил или карбоксиалкил, содержащие 1-3 углеродных атома;
m имеет значение в интервале 2-4;
n имеет значение в интервале 0-1;
Х представляет собой алкилен, содержащий 1-3 углеродных атома, необязательно замещенный гидроксилом, а
Y представляет собой -СО₂- или -SO₃-.

Подходящие амфотерные детергенты в рамках представленной выше общей формулы включают простые бетаины формулы

и амидобетаины формулы

в которой n равно 2 или 3.

В обеих формулах R¹, R² и R³ имеют указанные ранее значения. В частности, R¹ может представлять собой смесь алкильных групп С₁₂ и С₁₄, производных кокосового масла, и, таким образом, по крайней мере половина, предпочтительно по крайней мере три четверти групп R¹ содержат 10-14 углеродных атомов. Предпочтительно R² и R³ представляют собой метил.

Другая возможность состоит в том, что амфотерный детергент представляет собой сульфобетаин формулы

или

где m равно 2 или 3, или его варианты, в которых группа -(СH₂)₃SО₃^- заменена на группу

В приведенных выше формулах R¹, R² и R³ имеют указанные ранее значения.

Неионогенные агенты, которые могут использоваться в качестве второго компонента настоящего изобретения, включают, в частности, продукты реакции соединений, содержащих гидрофобную группу и реакционоспособный атом водорода, например алифатических спиртов, кислот, амидов и алкилфенолов с алкиленоксидами, особенно с этиленоксидом как таковым или в смеси с пропиленоксидом. Специальные неионогенные моющие вещества представляют собой конденсаты алкил (С₆-С₂₂) фенолов и этиленоксида, продукты конденсации алифатических (C₈-C₁₈) первичных или вторичных, линейных или разветвленных спиртов с этиленоксидом, а также продукты, полученные конденсацией этиленоксида с продуктами реакции пропиленоксида и этилендиамина. Другие, так называемые неионные моющие вещества включают оксиды длинноцепочечных третичных аминов, длинноцепочечные третичные фосфиноксиды и диалкилсульфоксиды.

Неионогенный агент может также представлять собой такой амид сахара, как амид полисахарида. Такое поверхностно-активное вещество может представлять собой один из лактобионамидов, описанных в патенте США 5389279, или один из сахароамидов, описанных в патенте США 5009814, причем оба патента используются в настоящей заявке в качестве ссылки.

Примерами катионогенных детергентов могут служить такие соединения четвертичного аммония, как галогениды алкилдиметиламмония.

Другие подходящие для использования поверхностно-активные вещества, описаны в патенте США 3723325 и в книге Schwartz, Perry, Berch "Surface active agents and detergents" (т. I и II), причем обе эти публикации используются в настоящей заявке в качестве ссылок.

Хотя брусок может представлять собой чистый мыльный брусок, предпочтительно, чтобы поверхностно-активная система такой мыльной стружки (образующая поверхностно-активную систему в бруске) включала:
(а) первое синтетическое анионогенное поверхностно-активное вещество; и
(b) второе синтетическое поверхностно-активное вещество, выбранное из группы, состоящей из второго анионогенного вещества, отличного от первого, неионного поверхностно-активного вещества, амфотерного поверхностно-активного вещества и их смесей.

Первое анионогенное поверхностно-активное вещество может быть любым из указанных выше, однако, как отмечалось выше, предпочтительно, чтобы оно представляло собой C₈-C₁₈ изэтионат. Предпочтительно, чтобы количество ацилизэтионата составляло 10-90 вес.%, предпочтительно 10-70% от общего веса композиции бруска.

Второе поверхностно-активное вещество предпочтительно представляет собой сульфосукцинат, бетаин или смесь двух таких веществ. Количество второго поверхностно-активного вещества или смеси поверхностно-активных веществ обычно составляет 1-10% от общего веса композиции бруска. Особенно предпочтительная композиция включает сульфосукцинат в количестве 3-8% от общего веса композиции бруска и бетаин в количестве 1-5% от общего веса композиции бруска.

Переработка с получением целевого бруска
Увлажняющий очищающий мыльный брусок согласно настоящему изобретению обычно получают такими общепринятыми методами, известными из уровня техники, как экструзия, литье в расплаве или замораживание. Предпочтительным способом получения целевого бруска является процесс экструзии, который включает стадии смешивания, сушки, слияния, измельчения, пропускания мыла через червячный пресс, штамповки. В соответствии с таким процессом, описанные выше композиции стимулятора можно добавлять и смешивать с "базовыми" композициями поверхностно-активных веществ и другими добавками в бруски до пропускания через червячный пресс, например, на стадии слияния или измельчения. Затем такой премикс экструдируют через червячный пресс для мыла и штампуют с получением бруска изобретения. Другой предпочтительный способ представляет собой объединенный процесс литья в расплаве/замораживания, согласно которому поверхностно-активные вещества и другие ингредиенты бруска мыла смешивают при высокой температуре с образованием подвижной расплавленной среды. Затем расплавленную среду закачивают или инжектируют в холодную форму с целью отвердевания внутри формы с образованием бруска мыла. В таком процессе полезный стимулятор можно добавлять в расплавленную текучую среду до ее отвердевания в виде диспергированных частиц.

Следующие ниже примеры приведены с целью дополнительной иллюстрации изобретения и никоим образом не ограничивают его объем.

Если не указано особо, то все проценты даны в весовом выражении.

Примеры
Приготовление брусков, содержащих стимуляторы
Стимуляторы, соответствующие примерам и содержащие полезный агент (например, силикон), готовят следующим образом. Деионизированную воду, водорастворимые или диспергируемые наполнители (смесь поверхностно-активных веществ с жирными кислотами, или Carbowax PEG 2000), полезный для кожи агент (силиконовая эмульсия с размером частиц 0,5 микрометра, выпускаемая Dow Corning) и катионогенные полимеры осаждения (Jaguar C13S в глицериновой дисперсии и Merquart 100) загружают в реактор и перемешивают при 70^oС, с использованием подвесной мешалки, до полного растворения или диспергирования всех ингредиентов с получением однородной смеси. Затем смесь охлаждают до температуры окружающей среды и сушат вымораживанием в течение ночи с получением свободно-текучих твердых стимуляторов для получения мыльного бруска.

Мыльные бруски, содержащие полученные выше твердые стимуляторы, готовят путем смешивания в контейнере 15 вес.% высушенного вымораживанием твердого стимулятора с 85 вес.% мыльной стружки. Затем смесь стимулятор/мыльные стружки дважды пропускают через экструдер Sigma Bench Top с получением заготовок, которые штампуют в бруски, соответствующие настоящему изобретению.

Осаждение
Осаждение полезного агента (например, силиконового масла) из брусков контролируют методом атомной спектроскопии на приборе Varian spectra AA600. Квадратную полоску свиной кожи размерами 2 дюйма • 2 дюйма (5,08 см • 5,08 см) предварительно смачивают теплой водопроводной водой и на кожу наносят 0,5 мл воды. Затем в течение 15 секунд кожу натирают бруском мыла, полируют в течение 15 секунд и в течение 10 секунд ополаскивают потоком теплой водопроводной воды. После этого кожу вытирают бумажным полотенцем и сушат в течение 2 минут. Обработанную таким образом кожу экстрагируют 10 граммами ксилола. Содержание силикона в ксилоле определяют методом атомной спектроскопии.

Примеры 1 и 2: Полезные бруски
Готовят брусок согласно изобретению (примеры 1 и 2) и сравнительный брусок (сравнительный пример 1), имеющие одинаковые составы. Брусок сравнительного примера 1 имеет тот же состав, что брусок примера 1, за исключением того, что в силиконовом стимуляторе не содержатся катионогенные полимеры осаждения. Образец из примера 2 аналогичен образцу примера 1, но содержит другой наполнитель. Кроме этого, готовят другой сравнительный брусок мыла (сравнительный пример 2), содержащий как катионогенный полимер осаждения, так и силиконовую эмульсию, однородно распределенные в бруске. Брусок сравнительного примера 2 готовят тщательным смешиванием катионогенного полимера осаждения и силиконовой эмульсии со всеми другими ингредиентами бруска, с получением мыльной стружки (т.е. отсутствует начальная стадия приготовления отдельного стимулятора). Затем мыльную стружку подвергают экструзии и штамповке с получением брусков сравнительного примера 2, содержащих как катионогенный полимер, так и силиконовое масло, однородно распределенные в бруске, а не концентрированные в стимуляторе, как это имеет место в брусках Примеров 1 и 2 (и сравнительного примера 1). Составы этих брусков представлены в табл. 1.

Мыльные бруски, полученные из указанных композиций, испытывают на осаждение; ниже представлены результаты таких испытаний.

Осаждение силиконового масла из приготовленных выше брусков на свиную кожу дает следующие результаты.

Пример 1 - 3,02 мкг/см² кожи
Пример 2 - 2,89 мкг/см² кожи
Сравнительные примеры 1 и 2 - <0,2 мкг/см² кожи
Представленные выше результаты ясно показывают, что осаждение полезных для кожи агентов из предпочтительных брусков мыла (бруски примеров 1 и 2 приготовлены с предварительным получением стимуляторов, содержащих катионогенные полимеры осаждения) на кожу происходит в значительно большей степени, чем из брусков двух сравнительных примеров (в одном из которых не имеется катионогенного средства осаждения в стимуляторе, а в другом вместо получения стимулятора полезный агент и катионогенное поверхностно-активное вещество вводят с образованием однородной композиции).

Примеры 3-4: Бруски, содержащие полезный агент
Образцы дополнительных примеров 3 и 4 готовят по методике, аналогичной используемой в примерах 1 и 2. И в этом случае бруски примеров 3 и 4 готовят с предварительным получением системы стимулирующая стружка/порошок с последующим смешиванием с "нормальными" мыльными стружками, содержащими поверхностно-активное вещество. Сравнительные образцы 3 и 4 отличаются от образцов 3 и 4 лишь использованием в стимуляторе катионогенного полимера осаждения. Составы образцов представлены в табл. 2.

В этих примерах для приготовления стимуляторов использовали другой полимер осаждения, Merquat 280 (выпускаемый Calgon), представляющий собой высокозаряженный катионогенный сополимер хлористого диметилдиалкиламмония и акриловой кислоты, и высоковязкое силиконовое масло (60000 сПз). Как отмечалось выше, стимуляторы на основе силиконового масла и бруски мыла в примерах готовили способами, описанными в примерах 1-2.

Результаты осаждения силикона из 4 таких брусков на свиную кожу приведены ниже.

Пример 3 - 2,39 мкг/см² кожи
Сравнительные пример 3 - 0,68 мкг/см² кожи
Пример 4 - 5,02 мкг/см² кожи
Сравнительный пример 4 - 0,8 мкг/см² кожи
Как можно видеть из представленных результатов, из брусков, полученных в примерах 3 и 4, осаждалось значительно большее количество силиконового масла, чем из брусков, полученных в сравнительных примерах, которые не содержали в стимуляторах катионогенных полимеров. И в этом случае ясно продемонстрирована важная роль катионогенного полимера осаждения в стимуляторе.

Примеры 5-7: Стимулятор, содержащий силиконовое масло низкой вязкости
Образцы, полученные в примерах 5, 6, 7, и образец, полученный в сравнительном примере, с составами, показанными в табл. 3, готовят с использованием методики, описанной в примерах 1-2.

Ниже суммированы результаты осаждения силиконового масла из полученных брусков на свиную кожу.

Пример 5 - 1,58 мкг/см² кожи
Пример 6 - 2,51 мкг/см² кожи
Пример 7 - 2,03 мкг/см² кожи
Сравнительный пример 5 - 0,25 мкг/см² кожи
Образец, полученный в примере 7, содержащий силиконовое масло более низкой вязкости (1000 сПз, продукт фирмы Dow Corning), чем масло, применяемое в образцах из примеров 5, 6 и из сравнительного примера 5, выделяет примерно то же количество силиконового масла, что и образцы из примеров 5 и 6, и выделяет значительно большее количество масла, чем образец сравнительного примера 5. Представленные примеры показывают, что осаждение полезного для кожи агента из брусков, содержащих предпочтительные стимуляторы, не зависит от вязкости полезных для кожи агентов.

Примеры 8-10: Твердые агенты, полезные для кожи
Твердый, полезный для кожи агент, стеариновую кислоту, используют для приготовления образцов брусков мыла согласно настоящему изобретению. Эмульсию на основе стеариновой кислоты, содержащую 49,5% частиц стеариновой кислоты и 1 вес. % кокоамидопропилбетаина, готовят с использованием смесителя Ross, снабженного гомогенизатором, 4-лопастной мешалкой и скребком. Добавляют 2021 г жирной кислоты к 2061 г 2% раствора кокоамидопропилбетаина и полученную смесь эмульгируют при 70^oС. Полученная эмульсия содержит кристаллы игольчатого типа с размером частиц, определенных методом Malvern particle size, около 37,5 микрометров.

В табл. 4 приведен состав брусков мыла из примеров 8-10 и сравнительного примера 8.

Жирнокислотные стимуляторы в примерах 8, 9 и 10 готовят смешиванием в течение 30 минут, при комнатной температуре, эмульсии жирной кислоты с раствором полимера осаждения с использованием перемешивающего устройства Hobart Kitchen Aid Mixer. Затем смесь жирная кислота/полимер сушат вымораживанием с получением свободно-текучих жирнокислотных стимуляторов. Жирнокислотный стимулятор в сравнительном примере 8 готовят путем сушки вымораживанием эмульсии жирной кислоты. Бруски мыла, содержащие такие жирнокислотные стимуляторы, готовят тем же способом, что описан в примерах 1-2.

Степень осаждения жирной кислоты из таких брусков на свиную кожу определяют методом ГХ. Кожу обрабатывают бруском мыла, следуя той же методике, что описана в примере 1, за исключением того, что для экстракции, вместо ксилола, используют 10 г гептана. Ниже приведены результаты осаждения жирной кислоты на кожу из таких брусков:
Пример 8 - 3,41 мкг/см² кожи
Пример 9 - 4,95 мкг/см² кожи
Пример 10 - 9,86 мкг/см² кожи
Сравнительный пример 8 - 2,5 мкг/см² кожи
Представленные данные показывают, что осаждение твердого, полезного агента из бруска может быть усилено в результате использования стимуляторов согласно настоящему изобретению.

Реферат

Изобретение относится к производству мыла. Способ предусматривает: А) раздельное приготовление: 1) высушенной стимулирующей композиции, содержащей: а) от 20 до 96 вес.% полезного агента; b) от 2 до 40 вес.% катионного полимера осаждения; с) от 0 до 78 вес.% водорастворимого или диспергируемого в воде наполнителя путем формирования водной смеси, которая включает полезный агент, катионный полимер осаждения и водорастворимый или диспергируемый в воде наполнитель, с последующим высушиванием этой водной смеси и 2) композиции основы бруска, содержащей систему поверхностно-активного вещества, и В) смешивание от 5 до 50 вес.% высушенной композиции стимулятора 1) и от 50 до 95 вес. % композиции основы бруска 2) с получением бруска. Изобретение позволит осуществить подачу полезного для кожи агента без отрицательного воздействия на технологию при высоком качестве мыльной пены. 2 с. и 7 з.п. ф-лы, 4 табл.

Формула