Соединения и композиции с полиглицерином

Настоящее изобретение относится к соединению, характеризующемуся Формулой I:

где: Z представляет собой узловую структуру, представляющую собой полинуклеофильный остаток, полученный из метилглюкозида, сорбитана, диглицерина или триглицерина; каждая G представляет собой независимо выбранную группу (поли)глицерина; каждая (Hphob) представляет собой независимо выбранную гидрофобную функциональную группу, представляющую собой олеат; каждая группа L, L′, и L″ представляет собой -О-; каждая (Nu) представляет собой независимо выбранную нуклеофильную группу; x принимает значения от 1 до 12; h принимает значения от 0 до 11; y принимает значения от 0 до 5; а принимает значения от 0 до 11; сумма x+h+a принимает значения от 4 до 12; и сумма h+y принимает значения от 1 до 12, при условии, что если Z является полинуклеофильным остатком, полученным из сорбитана, то x составляет от 1 до 3, h=1, а составляет от 0 до 2, у составляет от 1 до 3, и x+h+a+y=4. 4 ил., 12 табл., 5 пр.

 

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА СМЕЖНЫЕ ЗАЯВКИ

Настоящим заявляется преимущество предварительной заявки, порядковый № 61/413712, поданной 15 ноября 2010 г. и включенной в настоящий документ полностью посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к полиглицериновым загустителям и составам, содержащим полиглицериновые загустители, применяющимся в разнообразных целях, включая гигиену тела человека.

Описание области применения изобретения

Синтетические детергенты - катионные, анионные, амфотерные и неионные поверхностно-активные вещества (ПАВ) - широко используются в ряде моющих и чистящих композиций, придавая им очищающие свойства. Кроме того, в определенных композициях (например, средствах для личной гигиены, таких, как шампуни, моющие средства и т.п.) желательно сочетать поверхностно-активные вещества (ПАВ) с другими компонентами, такими, как загустители, для достижения желаемого баланса мягкости, объема пены, стабильности пены и реологических свойств.

Распространенный класс загустителей состоит из амфифильных молекул, имеющих крупные гидрофильные головные группы; эти молекулы сильно этоксилированы и часто содержат более 100 моль оксида этилена (ОЭ). К сожалению, этоксилирование требует огромных объемов ОЭ, газообразного производного нефтепродуктов, синтезируемого путем окисления газообразного этилена воздухом. Наряду с тем, что ОЭ является сложным в работе соединением, представляющим значительный риск для здоровья и безопасности, многие считают его нерациональным в долговременной перспективе из-за ограниченности ресурсов нефти и природного газа в природе. Кроме того, побочным продуктом процессов этоксилирования является циклический эфир 1,4-диоксана, который, как подозревают, в высокой концентрации обладает канцерогенными свойствами. Этоксилированные материалы обычно содержат следовые количества (10-100 промилле) 1,4-диоксана, и для снижения его концентрации до необнаружимого уровня необходимы специальные процессы разделения (например, вакуумная очистка). Считается, что следовые концентрации 1,4-диоксана в моющих составах не представляют риска для здоровья и безопасности. Тем не менее, освещение вредных свойств 1,4-диоксана в СМИ послужило мотивацией для поиска продуктов, не содержащих этоксилированных материалов.

Изобретатели признали, что синтетические этоксилированные загустители желательно заменить более природными и возобновляемыми материалами. Однако природные загустители, например, растительные камеди, обычно тягучи, обладают псевдопластическими и эластическими свойствами, нежелательными с эстетической точки зрения. Соответственно, изобретатели признают назревшую необходимость в создании композиций, содержащих более природные или возобновляемые компоненты в качестве загустителей с целью устранения вышеуказанных недостатков. Изобретатели далее признают, что очень желательно использовать загустители, не требующие этоксилирования, особенно загустители, подходящие для добавления в состав различных продуктов для личной гигиены и приемлемые для потребителей с эстетической точки зрения.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к загустителям на основе полиглицерина, избавленных от недостатков старых загустителей и способных повышать вязкость составов, в которые они добавляются.

Один из аспектов настоящего изобретения заключается в содержащих полиглицерин составах, включающих одно или несколько соединений, имеющих в своей молекуле узловую структуру, содержащую от четырех до двенадцати атомов углерода, одну или несколько групп (поли)глицерина, и одну или несколько гидрофобных функциональных групп, при этом каждая из групп (поли)глицерина связана с узловой структурой через первичную связывающую группу, одна или несколько гидрофобных функциональных групп независимо связана или с узловой структурой через первичную связывающую группу, или с одной из групп (поли)глицерина через вторичную связывающую группу, и при этом средняя степень полимеризации глицерина в полиглицериновом загустителе составляет от более 3 до приблизительно 11, и среднее число гидрофобных групп на первичную связывающую группу равно примерно 0,35 или более.

В соответствии с другим аспектом, настоящее изобретение относится к полиглицериновым соединениям и/или составам, содержащим одно или несколько соединений Формулы I:

где:

Z - узловая структура, содержащая от четырех до двенадцати атомов углерода;

каждая G представляет собой независимо выбранную группу (поли)глицерина;

каждая (Hphob) представляет собой независимо выбранную гидрофобную функциональную группу;

каждая L представляет собой независимо выбранную первичную связывающую группу;

каждая L' представляет собой независимо выбранную первичную связывающую группу;

каждая L'' представляет собой независимо выбранную вторичную связывающую группу;

каждая (Nu) представляет собой независимо выбранную нуклеофильную группу;

x принимает значения от 1 до 12;

h принимает значения от 0 до 11;

y принимает значения от 0 до 5;

a принимает значения от 0 до 11;

сумма x+h+a принимает значения от 4 до 12; и

сумма h+y принимает значения от 1 до 12.

В соответствии с другим аспектом, настоящее изобретение относится к композициям, включающим основу, содержащую воду и поверхностно-активное вещество (ПАВ) и полиглицериновый загуститель со структурой, включающей узловую группу из 4-12 атомов углерода, одну или несколько групп (поли)глицерина и одну или несколько гидрофобных функциональных групп, при этом каждая из групп (поли)глицерина связана с узловой структурой через первичную связывающую группу, одна или несколько гидрофобных функциональных групп независимо связаны либо с узловой структурой через первичную связывающую группу, либо с одной из групп (поли)глицерина через вторичную связывающую группу, и при этом полиглицериновый загуститель характеризуется степенью полимеризации глицерина более 3, а среднее число гидрофобных групп на первичную связывающую группу составляет 0,35 или более, и при этом указанный полиглицериновый загуститель содержится в концентрации, достаточной для повышения вязкости основы при нулевом сдвиге на приблизительно 100 сП или более.

В соответствии с другими аспектами, настоящее изобретение относится к методам получения полиглицериновых загустителей и методам очистки тела человека с помощью составов, относящихся к настоящему изобретению.

Краткое описание фигур

Фиг. 1 - графическое представление относительной вязкости как функции степени полимеризации по сравнению с основой по результатам измерения определенных составов настоящего изобретения.

Фиг. 2 - графическое изображение относительной вязкости как функции масс.% полиглицеринового загустителя в составе (в сравнении с основой) по результатам измерения определенных составов настоящего изобретения.

На Фиг. 3 показан ¹H ЯМР-спектр состава Е1А в соответствии с примерами.

Фиг. 4 - иллюстрация 40 стандартных протонов (показаны а*), использующихся в качестве внутреннего стандарта для определения степени полимеризации состава Е1А в соответствии с примерами.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Если иное не оговорено особо, все приводимые в описаниях процентные содержания даются по массе.

Используемый в данном документе термин "медицина" относится к области личной гигиены и медицинского лечения, в том числе, помимо прочего, ухода за детьми раннего возраста, ухода за полостью рта, профилактической гигиены, ухода за кожей, в том числе обработки кожи у детей и взрослых для поддержания ее здорового состояния, улучшения состояния кожи и/или внешнего вида кожи; обработки ран, в том числе с целью ускорения затягивания или заживления ран и/или с целью обезболивания или предотвращения шрамов, вызванных ранением; женской гигиены, в том числе обработки тканей наружных и внутренних половых органов и/или молочных желез, улучшения состояния здоровья соответствующих тканей и кожных покровов, поддержания или улучшения внешнего вида указанных тканей и кожных покровов, повышения или усиления половой функции, связанной с указанными тканями и кожными покровами и т.п.

Как указано выше, заявители неожиданно обнаружили, что определенные полиглицериновые соединения или составы могут использоваться для загущения косметических средств и средств личной гигиены. В частности, заявители отметили, что неожиданные свойства, связанные с применением определенных вариантов осуществления настоящего изобретения, относящегося к составам на основе полиглицерина со средней степенью полимеризации глицерина более 3 и средним содержанием гидрофобных функциональных групп на первичную связывающую группу не менее приблизительно 0,35. Полученные составы могут быть пригодны для использования в качестве составов для мытья и/или ополаскивания.

В определенных вариантах осуществления полиглицериновые соединения и составы настоящего изобретения можно описать с помощью следующей структуры (Формула I):

где, в соответствии с данным вариантом осуществления изобретения:

Z - это узловая структура;

каждая G представляет собой независимо выбранную группу (поли)глицерина;

каждая L - это независимая первичная связывающая группа (связывающая (поли)глицерин с узловой структурой);

x - это число групп (поли)глицерина на молекулу полиглицерина от 1 до 12;

каждая (Hphob) представляет собой независимо выбранную гидрофобную функциональную группу;

каждая L' - это независимая первичная связывающая группа (связывающая гидрофобную функциональную группу с узловой структурой);

h - это число гидрофобных функциональных групп, связанных с узловой структурой через связывающую группу L', принимающее значение от 0 до 11;

каждая L'' - это независимо выбранная вторичная связывающая группа (связывающая гидрофобную функциональную группу с группой глицерина);

y - это число гидрофобных функциональных групп, связанных с группой (поли)глицерина через вторичную связывающую группу L'', принимающее значение от 0 до 5;

каждая (Nu) представляет собой независимо выбранную нуклеофильную группу;

a - это число нуклеофильных групп, принимающее значение от 0 до 11;

сумма x+h+a принимает значения от 4 до 12; и

сумма h+y принимает значения от 1 до 12.

Соответственно, полиглицериновые материалы настоящего изобретения включают соединения, имеющие узловую структуру (Z), с которой связаны (поли)глицериновые единицы через первичную связывающую группу (L). Подходящие узловые структуры включают линейные, разветвленные или циклические, насыщенные или ненасыщенные полинуклеофильные остатки, состоящие из 4-12 атомов углерода и, дополнительно, из одного или нескольких гетероатомов, например, кислорода, азота или серы. Использующийся в настоящем изобретении термин "полинуклеофил" означает соединение с множеством нуклеофильных функциональных групп, нуклеофильными по своей природе или сделанные нуклеофильными, например, гидроксил (-OH), тиогруппа (-SH), аминогруппа (-NR₂, где R соответствует H или CH₃), карбокси-группа (-COO^-) и т.п. Примеры полинуклеофилов включают: полиолы, например, моносахариды, такие, как глюкоза, фруктоза, галактоза, манноза, глюкозамин; C₁-C₄ глюкозиды, дисахариды (например, сахароза), сахароспирты (например, сорбит, ксилит, маннит), ангидриды сахароспиртов (например, сорбитан), N,N,N´,N´-тетракис(2-гидроксиэтил)этилендиамин, N,N,N´,N´-тетракис(2-гидроксипропил)этилендиамин, и т.п.

Термин "полинуклеофильный остаток" в настоящем изобретении относится к структуре полинуклеофильного соединения без всех концевых нуклеофильных групп (например, гидроксильных). Например, полинуклеофильный остаток - производное метилглюкозида будет иметь структуру метилглюкозида без четырех гидроксильных групп, как показано ниже:

в результате получится узловая структура с 5-углеродным циклическим простым эфиром с метиленом в положении 5 и метиловым эфиром в положении 1. Другие примеры включают полинуклеофильные остатки-производные сорбитана (при этом удаление четырех гидроксильных групп дает узловую структуру в виде 4-углеродного циклического эфира с этильной группой в положении 2):

и триглицерин (при этом удаление пяти гидроксильных групп дает узловую структуру 1,3-дипропоксипропана):

и т.п. В соответствии с определенными предпочтительными вариантами осуществления изобретения, узловая структура имеет от приблизительно 6 до приблизительно 9 атомов углерода, в определенных более предпочтительных вариантах осуществления - от приблизительно 6 до приблизительно 7 атомов углерода. В соответствии с определенными предпочтительными вариантами осуществления, узловая структура представляет собой полинуклеотидный остаток-производное полинуклеофила из следующей группы: полиолы, например, моносахариды, такие, как глюкоза, фруктоза, галактоза, манноза, глюкозамин; C₁-C₄ -глюкозиды, дисахариды (например, сахароза), сахароспирты (например, сорбит, ксилит, маннит), ангидриды сахароспиртов (например, сорбитан), пентаэритриол, олигоглицерины (например, диглицерин, триглицерин), N,N,N´,N´-тетракис(2-гидроксиэтил)этилендиамин и N,N,N´,N´-тетракис(2-гидроксипропил)этилендиамин. В определенных более предпочтительных вариантах осуществления узловая структура представляет собой полинуклеофильный остаток - производное метилглюкозида, сорбитана, диглицерина или триглицерина, или, в других более предпочтительных вариантах осуществления, производное метилглюкозида, глицерина или триглицерина.

Полиглицериновые материалы настоящего изобретения содержат одну или несколько групп (поли)глицерина (G). Термин "группа (поли)глицерина", использующийся в настоящем изобретении, означает группу, связанную с узловой группой через первичную связывающую группу (L), содержащую одно звено глицерина, множество глицериновых звеньев, связанных последовательно, и/или одно или несколько глицериновых звеньев, связанных с другими повторяющимися звеньями, образуя сополимер глицерина. Термин "глицериновое звено" означает линейную, разветвленную и/или циклическую функциональную группу, содержащую простой эфир и являющуюся структурным производным глицерина (C₃H₈O₃), например, звенья, соответствующие дегидратированному глицерину (C₃H₆O₂). Специалистам в этой области известно, что глицериновые звенья могут быть одиночными в конкретной группе или могут многократно повторяться, как в группе (поли)глицерина.

Примеры определенных глицериновых звеньев включают линейные-1,4 (L_1,4) звенья:

линейные-1,3 (L_1,3) глицериновые звенья,

древовидно разветвленные (D) глицериновые повторяющиеся звенья, что ведет к образованию разветвленных и циклических звеньев,

концевые-1,2 (T_1,2) звенья

и концевые-1,3 (T_1,3) звенья

В одном варианте осуществления изобретения полиглицериновые загустители содержат группы глицерила, являющиеся группами сополимера глицерина. Под «группой глицеринового сополимера» понимается, что кроме глицериновых звеньев, описанных выше, глицериновая группа включает одно или несколько повторяющихся звеньев, например, оксипропилена:

В общем:

где R=C₁-C₄ линейный или разветвленный алкил, например, -CH₂CH₂-, -CH(CH₃)CH₂- и -CH₂CH₂CH₂-, полученный в результате реакции дополнительных со-мономеров (например, этиленкарбоната, 1,2-пропиленкарбоната) при получении полиглицериновых загустителей. Кроме того, одна или несколько глицериновых групп могут включать звенья C₂-C₄ ацилглицерила, например, ацетилглицерил:

И

и звенья C₁-C₄ алкилглицерила, например, метиловый эфир глицерина:

И

В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления, полиглицериновые составы настоящего изобретения характеризуются средней степенью полимеризации глицерина (DP_g) более 3. Специалистам в этой области известно, что «средняя степень полимеризации глицерина» означает число глицериновых звеньев на моль полиглицеринового загустителя после усреднения. В определенных предпочтительных вариантах осуществления изобретения средняя степень полимеризации глицерина составляет от приблизительно 4 до приблизительно 100 глицериновых повторяющихся звеньев, предпочтительно, от приблизительно 4 до приблизительно 50 глицериновых повторяющихся звеньев, предпочтительнее, от приблизительно 4 до приблизительно 25 глицериновых повторяющихся звеньев, и, наиболее предпочтительно, от приблизительно 4 до приблизительно 15 глицериновых повторяющихся звеньев. В определенных предпочтительных вариантах осуществления изобретения средняя степень полимеризации глицерина составляет от более 3 до приблизительно 11. Степень полимеризации полиглицерина в составах вычисляется в соответствии с настоящим изобретением с помощью метода ядерно-магнитного резонанса (ЯМР) по методике измерения средней степени полимеризации глицерина, описанной ниже.

Как обсуждалось выше, каждая из групп (поли)глицерина связана с узловой структурой через первичную связывающую группу (L). Под выражением «связана с узловой структурой через первичную связывающую группу» понимается, что группа (поли)глицерина непосредственно связана с узловой структурой, и между ними располагается только одна первичная связывающая (функциональная) группа. Первичная связывающая группа может быть, например, функциональной группой, которая, связываясь с, по меньшей мере, двумя углеродными атомами, образует простые эфиры, сложные эфиры, карбаматы (уретаны), амины, амиды, кетоны, карбонаты, простые и сложные тиоэфиры, дитиоэфиры, ксантаны. Таким образом, как будет понятно специалистам, каждая первичная связывающая группа независимо выбрана из: -O-, -C(O)O-, -N(H)C(O)O-, -N(R)₂-, -N(R)C(O) --, -C(O) -, -OC(O)O-, -S-, -C(S)O-, -C(S)S-, -OC(S)S-, где каждый R может являться Н или метильной группой. В соответствии с определенными предпочтительными вариантами осуществления, первичная связывающая группа представляет собой -O-, амин или карбамат.

В определенных вариантах осуществления изобретения первичная связывающая группа является производным нуклеофильных групп полинуклеофильного соединения, использовавшегося в процессе получения полиглицеринового загустителя. Например, при реакции полинуклеофильного соединения, несущего гидроксильные группы, с карбонатом глицерина образующаяся структура будет замещена группами (поли)глицерина, ковалентно связанными с узловой структурой через первичные связывающие группы путем эфирных связей (то есть, связывающая группа представляет собой -O-). Специалистам в этой области понятно, что в вариантах осуществления, в которых число глицериновых звеньев больше числа (поли)глицериновых групп, в структуре полиглицеринового загустителя будет присутствовать определенные глицериновые звенья, связанные не с узловой структурой, а, например, с соседними глицериновыми звеньями.

Полиглицериновые материалы далее включают одну или несколько концевых гидрофобных функциональных групп (Hphob). Под термином «гидрофобная функциональная группа» в настоящей заявке понимается неполярная группа, содержащая, по крайней мере, одну из следующих группировок: (а) углерод-углеродную цепь длиной не менее шести углеродных атомов, причем ни один из упомянутых шести атомов углерода не является карбонильным атомом углерода и не имеет непосредственно связанных с ним гидрофильных групп; (б) три или несколько алкилсилоксильных групп (-[Si(R)₂-O]-); и (или) (в) две или более оксипропиленовые группы подряд. Гидрофобная составляющая может представлять собой или включать линейные, ароматические, насыщенные или ненасыщенные группы. Предпочтительные гидрофобные функциональные группы включают 9 или более атомов углерода, предпочтительнее - от 11 до 30 атомов углерода, еще предпочтительнее - от 15 до 26 атомов углерода и наиболее предпочтительно - от 17 до 24 атомов углерода.

Другие примеры гидрофобных функциональных групп включают такие группы, как полиоксипропилен, полиоксибутилен, полидиметилсульфоксан и фторированные углеводороды, содержащие углеродную цепь из не менее шести атомов углерода, ни один из которых не имеет гидрофильной функциональной группы, связанной с ним напрямую, и т.п.

Некоторые конкретные примеры гидрофобных функциональных групп включают линейные или разветвленные, насыщенные или ненасыщенные алкильные функциональные группы, например, линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный C₁₀-C₃₀ алкил, например, децил, ундецил, додецил (лаурил) тридецил, тетрадецил (миристил), пентадецил, гексадецил (цетил, пальмитил), гептадецил, гептадеценил, гепта-8-деценил, гепта-8,11-деценил, октадецил (стеарил), нонадецил, эйкозанил, геникосен-12-ил, геникозанил, докозанил (бегенил) и т.п. Определенные предпочтительные гидрофобные функциональные группы включают гептадецил, гептадеценил, гепта-8-деценил, гепта-8,11-деценил и т.п.

Каждая концевая гидрофобная функциональная группа полиглицеринового материала настоящего изобретения может быть связана либо с узловой структурой через первичную связывающую функциональную группу (L'), либо с (поли)глицериновой группой через вторичную связывающую группу (L''). Любая подходящая и предпочтительная функциональная группа из описанных выше первичных связывающих групп (L) может также быть пригодной или предпочтительной в качестве первичной связывающей группы (L') или вторичной связывающей группы (L'').

В определенных вариантах осуществления первичная связывающая группа является производным нуклеофильных групп полинуклеофильного соединения, использующегося в процессе связывания гидрофобной функциональной группы с полинуклеофильной группой. Например, если полинуклеофильное соединение, несущее гидроксильные группы (т.е. полиол) реагирует с жирными кислотами в условиях реакции конденсации, тогда получающаяся узловая структура будет замещена гидрофобными функциональными группами, ковалентно связанными с узловой структурой через первичные связывающие группы, являющиеся эфирными функциональными группами (-C(O)-). Альтернативно, первичная связывающая функциональная группа может быть производным двухфункционального реактива, использующегося для ковалентного связывания гидрофобной функциональной группы с полинуклеофильным узлом. Например, если полинуклеофильное соединение, несущее гидроксильные группы (т.е. полиол) реагирует с диизоцианатом, а затем с жирным спиртом, тогда получающаяся узловая структура будет замещена гидрофобными функциональными группами, ковалентно связанными с узловой структурой через первичные связывающие группы, представляющие собой функциональные группы карбамата (уретана).

Предпочтительно, когда полиглицериновые материалы настоящего изобретения в достаточной степени замещены гидрофобными функциональными группами, например, когда полиглицериновые составы характеризуются средним числом гидрофобных функциональных групп на первичную связывающую группу около 0,35 или больше. Под средним числом гидрофобных функциональных групп на первичную связывающую группу понимают коэффициент, представляющий собой среднее количество гидрофобных групп, деленное на (сумму среднего количества первичных связывающих групп (L) и (L')) в полиглицериновом составе. В определенных вариантах осуществления среднее содержание гидрофобных функциональных групп на первичную связывающую группу в полиглицериновом составе составляет от приблизительно 0,35 до приблизительно 0,55. Специалистам в этой области известно, что определенные полинуклеофильные соединения и/или сырье формулы, имеющей вид: узловая структура- (L'-Hphob)_h, могут присутствовать в продаже в форме смесей соединений с одной, двумя или тремя замещающими гидрофобными группами. Таким образом, среднее число гидрофобных функциональных групп на связывающую группу может быть не целым средним значением. Для ясности приводится следующий пример вычисления: например, если диолеатный эфир сорбитана содержит 75 молярных % двухзамещенного сорбитана и 25 молярных % монозамещенного сорбитана, средняя степень гидрофобного замещения (т.е. средняя степень этерификации) будет равной 2(5)+1(5)=5 гидрофобных функциональных групп в молекуле. Так как узловая группа сорбитана несет четыре возможных связывающих группы, среднее число гидрофобных функциональных групп на первичную связывающую группу равно 5/4=4.

В определенных вариантах осуществления, в среднем, полиглицериновый материал в достаточной степени замещен гидрофобными функциональными группами, таким образом, полиглицериновый материал имеет примерно 1,5 или более гидрофобных функциональных групп на молекулу, предпочтительно, от приблизительно 1,5 до приблизительно 2,2 гидрофобных функциональных групп на молекулу. Например, в приведенном выше примере вычисления полиглицериновый диолеат сорбитана имеет 1,75 гидрофобных функциональных групп на молекулу.

В то время как было описано множество структур полиглицериновых загустителей настоящего изобретения, примеры подходящих полиглицериновых загустителей включают следующие соединения формул:

где R₁-R₄ - независимые группы, либо -L'-Hphob, либо -L-(G), при условии, что содержание групп -L'-Hphob на молекулу загустителя в среднем около 1,5 или выше. Предпочтительный способ получения таких соединений - из метилглюкозы.

где R₁-R₄ - независимые группы, либо -L'-Нфоб, либо -L-(G), при условии, что содержание групп -L'-Hphob на молекулу загустителя в среднем около 1,5 или выше. Предпочтительно, когда такие соединения получают из сорбита.

где R₁-R₅ - независимые группы, либо -L'-Hphob, либо -L-(G), при условии, что содержание групп -L'-Hphob на молекулу загустителя в среднем около 1,5 или выше. Предпочтительно, когда такие соединения получают из триглицерина.

где R₁-R₄ - независимые группы, либо -L'-Hphob, либо -L-(G), при условии, что содержание групп -L'-Hphob на молекулу загустителя в среднем около 1,5 или выше. Предпочтительно, когда такие соединения получают из пентаэритритола.

где R₁-R₈ - независимые группы, либо -L'-Hphob, либо -L-(G), при условии, что содержание групп -L'-Hphob на молекулу загустителя в среднем около 1,5 или выше. Предпочтительно, когда такие соединения получают из сахарозы.

где R₁-R₄ - независимые группы, либо -L'-Hphob, либо -L-(G), при условии, что содержание групп -L'-Hphob на молекулу загустителя в среднем около 1,5 или выше. Предпочтительно, чтобы такие соединения получались из N,N,N´,N´-тетракис(2-гидроксипропил)этилендиамина.

В соответствии с определенными предпочтительными вариантами осуществления, полиглицериновые материалы настоящего изобретения, полученные из метилглюкозы, включают полиглицирилметилглюкозы диолеат, идеализированная структура которого показана ниже:

где, по отношению к формуле I,

(a) x=2, так как имеется две группы (поли)глицерина [G]:

(b) h=2, поскольку имеется две гидрофобные функциональные группы [Hphob], обе из которых являются C₁₇ - гидрофобными группами, особенно 8-гептадеценил:

(c) узловая структура (Z) представляет собой остаток метилглюкозы:

(d) остатки нуклеофильных групп [Nu] отсутствуют, таким образом, a=0

(e) каждая первичная связывающая группа L представляет собой эфирную связь:

(f) каждая первичная связывающая группа L' представляет собой сложноэфирную связь:

(g) Hphob―L'' отсутствует, таким образом, y=0. В предпочтительных вариантах осуществления m+n выше 3, предпочтительно, от приблизительно 4 до приблизительно 100, предпочтительнее, от приблизительно 4 до приблизительно 50, еще предпочтительнее, от приблизительно 4 до приблизительно 25, и, наиболее предпочтительно, от приблизительно 4 до приблизительно 15, и еще более предпочтительно от более 3 до приблизительно 11.

В соответствии с определенными предпочтительными вариантами осуществления, полиглицериновые материалы настоящего изобретения, полученные из сорбитана, включают полиглицеринсорбитана диолеат, идеализированная структура которого показана ниже

где, по отношению к формуле I,

(a) x=2, так как имеется две группы (поли)глицерина [G]:

(b) h=2, поскольку имеется две гидрофобные функциональные группы [Hphob], обе из которых являются C₁₇ - гидрофобными группами, особенно 8-гептадеценил:

(c) узловая структура представляет собой 2-этилтетрагидрофуранил:

(d) остатки нуклеофильных групп [Nu] отсутствуют, таким образом, a=0

(e) каждая первичная связывающая группа L представляет собой эфирную связь:

(f) каждая первичная связывающая группа L' представляет собой сложноэфирную связь:

(g) Hphob―L'' отсутствует, таким образом, y=0. В предпочтительных вариантах осуществления m+n выше 3, предпочтительно, от приблизительно 4 до приблизительно 100, предпочтительнее, от приблизительно 4 до приблизительно 50, еще предпочтительнее, от приблизительно 4 до приблизительно 25, и, наиболее предпочтительно, от приблизительно 4 до приблизительно 15, и еще более предпочтительно от более 3 до приблизительно 11.

В соответствии с определенными предпочтительными вариантами осуществления, полиглицериновые материалы настоящего изобретения, полученные из триглицерина, включают полиглицеринтриглицерина диолеат, идеализированная структура которого показана ниже:

где, по отношению к формуле I,

(a) x=2, так как имеется две группы (поли)глицерина [G]:

(b)

(с) h=2, поскольку имеется две гидрофобные функциональные группы [Hphob], обе из которых являются C₁₇ - гидрофобными группами, особенно 8-гептадеценил:

(d) узловая структура представляет собой бис(n-пропил)-1,3-пропанединоловый эфир:

(е) имеется один остаток нуклеофильной группы [Nu] (гидроксильной), поэтому a=1

(f) каждая первичная связывающая группа L представляет собой эфирную связь:

(g) каждая первичная связывающая группа L' представляет собой сложноэфирную связь:

(h) Hphob―L'' отсутствует, таким образом, y=0. В предпочтительных вариантах осуществления m+n выше 3, предпочтительно, от приблизительно 4 до приблизительно 100, предпочтительнее, от приблизительно 4 до приблизительно 50, еще предпочтительнее, от приблизительно 4 до приблизительно 25, и, наиболее предпочтительно, от приблизительно 4 до приблизительно 15, и еще более предпочтительно от более 3 до приблизительно 11.

В соответствии с определенными предпочтительными вариантами осуществления, составы, содержащие полиглицериновый загуститель настоящего изобретения включают, по меньшей мере, 50 молярных % полиглицериновых соединений, имеющих две гидрофобные группы (по отношению к формуле I, где h=2). В определенных предпочтительных вариантах осуществления, полиглицериновые загустители настоящего изобретения содержат от приблизительно 50 молярных % до приблизительно 100 молярных % полиглицериновых соединений с двумя гидрофобными группами, предпочтительнее, от приблизительно 60 молярных % до приблизительно 100 молярных %, еще предпочтительнее, от приблизительно 70 молярных % до приблизительно 100 молярных %, и, наиболее предпочтительно, от приблизительно 80 молярных % до приблизительно 100 молярных % полиглицериновых соединений с двумя гидрофобными группами.

В определенных особенно предпочтительных вариантах осуществления полиглицериновые загустители настоящего изобретения содержат, по меньшей мере, 50 молярных %, предпочтительнее, от приблизительно 50 молярных % до приблизительно 100 молярных %, еще предпочтительнее, от приблизительно 70 молярных % до приблизительно 100 молярных % полиглицеринполиола диолеата (например, полиглицеринметилглюкозы диолеата, полиглицеринсорбитана диолеата и т.п.).

В соответствии с определенными вариантами осуществления, для соединений Формулы I, где Z является полинуклеофильным остатком, полученным из сорбитана, и где или: (a) x=2, h=2, a=0, y=0, и степень полимеризации глицерина в соединении составляет от более 3 до приблизительно 11, или (b) x составляет от 1 до 3, h=1, a составляет от 0 до 2, y составляет от 1 до 3, и x+h+a+y=4.

Методы получения полиглицериновых загустителей

Для получения полиглицериновых загустителей настоящего изобретения существуют разные способы синтеза. В одном варианте осуществления полиглицериновый загуститель получают путем аддитивной полимеризации мономеров и дополнительных со-мономеров с размыканием кольца, катализируемой основаниями. (Со)полимеризация может проводиться, например, с использованием инициатора полимеризации на первой стадии, например, полинуклеофила, частично замещенного гидрофобными функциональными группами. Инициатор полимеризации может иметь следующую структуру:

где:

Z - это узловая структура;

каждый Nu - это нуклеофильная группа (предпочтительно, гидроксильная);

Hphob = гидрофобная функциональная группа;

каждая L' - это первичная связывающая группа;

h = гидрофобные функциональные группы на нуклеофильную группу (гидрофобное замещение)

b - число нуклеофильных групп, свободных для связывания с группами (поли)глицерина. Примеры подходящих инициаторов полимеризации включают:

(i) диэфиры глюкозида, показанные ниже, где R' представляет собой C₁-C₄ алкил:

например, метилглюкозы диолеат, в котором R=C₁₇ (-RCO=олеоил) и R'=CH₃.

(ii) Диэфиры сорбитана:

например, сорбитана диолеат, в котором R=C₁₇ (-RCO=олеоил);

(iii) Диэфиры диглицерина:

например, диглицерина диолеат, в котором R=C₁₇ (-RCO=олеоил); и

(iv) диэфиры триглицерина:

например, триглицерина диолеат, в котором R=C₁₇ (-RCO=олеоил).

В определенных вариантах осуществления изобретения инициатор полимеризации представляет собой соединение вышеуказанной формулы, где Z не является полинуклеофильным остатком - производным сорбитана. В определенных предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения инициатор полимеризации независимо выбран из: диэфиров гликозида, диэфиров диглицерина, диэфиров триглицерина и сочетаний двух или более из них.

Для получения полиглицериновых загустителей настоящего изобретения могут использоваться разные пути синтеза, включая следующие, но не ограничиваясь этим: поликонденсация мономеров глицерина, например, глицерин; полимеризация с размыканием кольца таких мономеров глицерина, как карбонат глицерина или глицид. Мономеры глицерина, подходящие для полимеризации с размыканием кольца, включают первичные мономеры (для получения полимера из повторяющихся звеньев глицерина), например, карбонат глицерина (КГ), глицид, а также замещенные мономеры, например, моноэфир карбоната глицерина C₁-C₄ (предпочтителен ацетилглицерина карбонат (АцГК)) и моноэфир глицида C₁-C₄. Кроме того, для получения сополиэфира могут использоваться дополнительные со-мономеры, например, карбонат этилена, 1,2-пропиленкарбонат и 1,3-пропиленкарбонат. Кроме того, сополимеры глицерина могут быть получены путем полимеризации карбоната глицерина и других циклических карбонатных мономеров, например, ацетилированный карбонат глицерина, с размыканием кольца, для получения звеньев ацетилглицерина.

Обычно молярное соотношение инициатора и мономера для синтеза, составляет по меньшей мере, 1:3, чаще от 1:4 до 1:100, обычно от 1:4 до 1:75, еще более типично от 1:4 до 1:50, желательно от 1:4 до 1:40 и, особенно, от 1:5 до 1:30. Хотя реакция синтеза представляется достаточно устойчивой для получения продуктов со средней степенью полимеризации больше приблизительно 30, при больших значениях степени полимеризации скорость реакции может несколько упасть, что можно компенсировать периодическим или непрерывным добавлением карбоната глицерина и/или катализатора.

Для ускорения реакции в некоторых вариантах осуществления изобретения желательно использовать катализатор, в особенности, щелочной. Соответственно, в одном варианте осуществления способ получения полиглицериновых загустителей включает реакцию инициатора с мономерами глицерина и дополнительными сомономерами в присутствии щелочного катализатора. Подходящие катализаторы включают щелочные металлы, особенно натрий и калий, основания, то есть гидроксиды, особенно NaOH и KOH, карбонаты, особенно K₂CO₃ и Na₂CO₃, бикарбонаты, особенно KHCO₃ и NaHCO₃ и алкоксиды, например, метоксид натрия или калия, особенно C₁-C₄, и четвертичные амины, особенно четвертичные амины, включающие, по меньшей мере, один четвертичный атом азота в кольцевой системе, например, 1,8-диазабицикло [5.4.0]ундец-7-ен (ДБУ), 1,4-диазабицикло[2.2.2]октан (ДАБЦО), 4-(диметиламино)пиридин (ДМАП), 7-метил-1,5,7-триазабицикло[4.4.0]дец-5-ен (МТБД), хинуклидин, пирроколин и подобные материалы. Щелочной катализатор, особенно гидроксид щелочного металла, может быть частично нейтрализован (или забуферен) кислотой, особенно жирными кислотами или многоосновными кислотами, например, оксифосфорная кислота, пирофосфорная кислота или восстановленные оксифосфорные кислоты, например, фосфористая кислота. Количество катализатора может быть от 0,5 до 25, чаще от 2 до 20, в особенности, от 5 до 15 молярных % в зависимости от материала, служащего инициатором. Особенно употребительными катализаторами являются кальция метоксид, Ca(OCH₃)₂, или калия метоксид, KOCH₃; их желаемое количество должно быть от 3 до 18, в частности, от 5 до 15 молярных % в зависимости от материала, служащего инициатором.

Для получения соединений настоящего изобретения, в которых группа (поли)глицерина является сополимером глицерина, синтез может включать сополимеризацию с размыканием кольца с другими циклическими мономерами, предпочтительно циклическими карбонатами, например, полученными из этиленгликоля, пропиленгликоля и/или 1,3-пропандиола, в дополнение к карбонату глицерина. Пропорция таких со-мономеров будет выбираться таким образом, чтобы обеспечить соответствующую степень включения сополимера в цепи и, соответственно, обычно будет менее 75, чаще, менее 50, и, как правило, менее 25 молярных % от общего количества карбоната для синтеза. Изобретение далее включает метод получения смешанного эфира поли(алкилнеокси)/ полиглицерина, в котором инициатор реагирует с карбонатом глицерина и, по меньшей мере, одним циклическим карбонатом, особенно в присутствии щелочного катализатора.

Относительные пропорции глицерина и других звеньев сополимера можно легко определить путем контроля доставки мономеров к месту реакции. Таким образом, беспорядочные (статистические) сополимеры можно получить путем внесения смеси мономеров в реакционную смесь; блоковые сополимеры получают путем завершения реакции с одним мономером перед добавлением второго; блоковые сополимеры с постепенным изменением числа звеньев получают добавлением второго мономера после первого, но до завершения реакции с первым карбонатным реактивом. Полимеры, состоящие из последовательных блоков, неупорядоченных блоков и сходные типы сополимеров могут быть получены путем сочетания разных вариантом вышеописанных последовательностей реакций. В одном предпочтительном варианте осуществления ацетилированный карбонат глицерина полимеризуется самым первым после добавки инициатора, а затем следует полимеризация карбоната глицерина.

В дополнение к соединениям настоящего изобретения, типичные реакции синтеза могут давать побочные продукты, например, полиглицерин и/или сополимеры полиглицерина, образующиеся при побочных реакциях, инициированных другими молекулами, а не добавленным инициатором, например, возможна полимеризация карбоната глицерина, инициированная свободной ОН-группой карбоната глицерина. В целом, чем больше мономера присутствует в реакционной системе, тем больше вероятность таких побочных реакций полимеризации и, таким образом, постепенное добавление аликвот мономеров в ходе реакции снижает образование побочных продуктов. Для отделения полиглицериновых загустителей от побочных продуктов полимеризации можно использовать любые из традиционных методик разделения, например, слив с осадка, фракционирование, центрифугирование и/или экстракция растворителем.

Реакции синтеза обычно проводятся в периодическом режиме, обычно путем смешивания реактивов в подходящем сосуде и их реакции в течение определенного периода, обычно при перемешивании. Свежий реактив, особенно карбонат глицерина, и/или катализатор могут добавляться однократно, через регулярные интервалы или непрерывно во время реакции (полупериодический режим). Также при желании можно использовать непрерывный или полупериодический режим.

Если инициатор и мономер(-ы) не смешиваются, в начале реакции реактивы образуют двухфазную жидкую систему. По мере роста полиэфирной цепи (например, глицерил и другие дополнительные звенья) этерифицированного инициатора смешиваемость полиэфиров с мономерами постоянно возрастает. Таким образом, продукты и, в некоторой степени, промежуточные продукты имеют тенденцию повышать совместимость сырья, но время перехода системы в однофазную зависит от используемых реактивов. Реакция между компонентами (в целом) в разных фазах будет медленнее, чем в одной фазе. Степень совместимости промежуточных продуктов может влиять на относительную скорость реакции по сравнению с длиной цепи, тем самым влияя на распределение длин цепи в конечном продукте. В некоторых случаях однофазная жидкая система не образуется, поэтому образуется два разных продукта (по одному в каждой фазе), которые могут разделяться и использоваться соответственно. В этих случаях параметры реакции могут регулироваться соответствующим образом, чтобы благоприятствовать образованию желаемого продукта и свести к минимуму образование побочного. Например, в продукте двухфазной реакции метилглюкозы диолеата с карбонатом глицерина одна фаза может содержать полиглицеринметилглюкозы диолеат с высокой степенью полимеризации, в то время как вторая фаза может содержать полиглицеринметилглюкозы диолеат с низкой степенью полимеризации. Для разделения и сбора двух фаз можно использовать любые из традиционных методик разделения, например, слив с осадка, фракционирование, центрифугирование и/или экстракция растворителем.

Обычно реакции для получения соединений настоящего изобретения могут проводиться без необходимости в растворителе или разбавителе, особенно если это позволит избежать проблем отделения нужного продукта. Однако если требуется, можно избежать физической несмешиваемости исходных материалов путем использования подходящей инертной реакционной среды, растворителя или разбавителя; однако предпочтительнее проводить реакцию в цельной реакционной смеси. Подходящие растворители - жидкости, сохраняющие термостабильность и инертные по отношению к реактивам и продуктам. Любой использующийся растворитель должен либо обладать относительно низким давлением пара при температуре реакции, или реакцию нужно проводить в определенном замкнутом объеме или с обратным холодильником. Подходящие примеры растворителей/разбавителей включают диметилизосорбид, диметилформамид, диметилсульфоксид и диэфиры этиленгликоля, например, диметиловые, диэтиловые или дибутиловые эфиры.

Растворитель и/или разбавитель может быть включен в полученный полиглицериновый загуститель, либо за счет оставления растворителя/разбавителя в продукте, либо за счет последующего добавления, чтобы снизить вязкость продукта для транспортировки, хранения и/или последующего использования. Подходящие растворители/разбавители для этой цели включают упомянутые выше, а также карбонат глицерина (если его реакционная способность не препятствует использованию последующего продукта), глицерин или, в особенности, монопропиленгликоль, так как это может дать дополнительное преимущество в виде улучшения молекулярной упаковки продуктов на основе полиглицеринового эфира на границе раздела фаз в конечных составах. Обычно такие растворители/разбавители используются в количестве от 50 до 90, чаще, от 60 до 80 и, особенно, около 70% от массы продукта.

Температура реакционной смеси может быть выше комнатной, например, по меньшей мере, 100°C или, чаще, по меньшей мере 150°C, и может достигать 220°C; обычно подходящим диапазоном является 170-200°C.

Обычно реактивы, использующиеся для получения соединений настоящего изобретения, при температурах реакции остаются жидкостями с низким давлением пара, поэтому реакцию можно легко провести при атмосферном давлении, хотя при желании можно использовать умеренное избыточное давление. Маловероятно, что может потребоваться давление ниже атмосферного, однако при выборе подходящих нелетучих реактивов может оказаться возможным проводить реакцию при давлении немного ниже атмосферного.

Предпочтительно, чтобы под низким давлением (т.е. вакуумом) находился инициатор во время начального нагрева с целью дегазации и высушивания инициатора, поскольку оставшийся в смеси кислород приведет к обесцвечиванию продукта, а вода - к спонтанной инициации полимеризации мономеров, что приведет к образованию (со)полимеров без функциональной группы в форме узловой структуры (Hphob)_h. Кроме того, предпочтительно выдерживать при пониженном давлении мономеры перед реакцией с целью дегазации.

Чтобы избежать избыточного образования цвета, особенно если инициатор реакции имеет ненасыщенные гидрофобные функциональные группы, реакции синтеза обычно проводятся в атмосфере, в основном свободной от кислорода, например, в атмосфере азота (например, используя "азотное одеяло" или распыляя газообразный азот). Для крупномасштабного производства использование "азотного одеяла" может оказаться менее необходимым и, возможно, от него можно отказаться.

Может оказаться желательным включить восстановитель в реакционную смесь для контроля цвета продукта. В этом изобретении возможно использование распространенных восстановителей, применяющихся для этой цели, особенно при производстве пищи и средств личной гигиены (H₃PO₃), гипофосфорная кислота (H₃PO₂) и боргидрид (обычно боргидрид натрия). Если восстановитель сам по себе является кислотой, например, фосфорной или гипофосфорной, обычно он присутствует в форме соли, обычно щелочного металла. Соль может образовываться in situ путем реакции с основанием, например, частью щелочного катализатора (если используется); в таком случае может потребоваться обеспечить достаточное количество основания для нейтрализации кислоты, а также в качестве катализатора. Количество восстановителя, если он используется, обычно от 0,1 до 15 молярных %, чаще от 1 до 10 молярных %, и, в частности, от 2 до 7,5 молярных % в зависимости от инициатора.

Другим способом уменьшения интенсивности окраски продукта является включение углеродных частиц, в частности, так называемого «активированного угля», или так называемой «отбеливающей глины», то есть диатомовой земли, для абсорбции окрашенных побочных продуктов. Если используется углерод, его количество обычно составляет от 0,5 до 2,5% по массе от общего количества реактивов. Разумеется, этот углерод или отбеливающая глина обычно удаляется путем фильтрации перед включением продукта в конечный состав. При желании активированный уголь и восстановитель могут использоваться совместно. Дальнейшее улучшение цвета может быть достигнуто обработкой продукта реакции частицами углерода, особенно активированного угля, или отбеливающей глиной, обычно в количестве от 0,5 до 2,5% по массе, или путем отбеливания продукта реакции, например, отбеливателем на основе пероксида, обычно после удаления активированного угля или отбеливающей глины.

В соответствии с определенными вариантами осуществления настоящего изобретения, полиглицериновый загуститель используется для производства составов для личной гигиены. Состав для личной гигиены может включать, включает или включает преимущественно основу и полиглицериновый загуститель. Основа содержит воду, ПАВ, и, по желанию, любые из разнообразных компонентов, обычно использующихся для производства средств личной гигиены.

В соответствии с действующими методами можно использовать любые количества полиглицериновых загустителей, подходящих для повышения вязкости композиций, являющихся предметом данного изобретения. Например, полиглицериновый загуститель может быть включен в состав средства для личной гигиены в количестве, достаточном для повышения вязкости основы при нулевом сдвиге на приблизительно 100 сП или более (при испытании по методу определения вязкости при нулевом сдвиге, описанному ниже). В определенных предпочтительных вариантах осуществления, составы настоящего изобретения содержат полиглицериновый загуститель в количестве, достаточном для повышения нулевой вязкости сдвига основы на приблизительно 300 сП или более, предпочтительнее, на приблизительно 500 сП или более, еще предпочтительнее, на 1000 сП или более, и, наиболее предпочтительно, на 200 сП или более. Приведенные выше величины повышения вязкости даны в сравнении с композицией, в которой полиглицериновый загуститель заменен водой.

Согласно определенным вариантам осуществления данного изобретения, полиглицериновый загуститель применяется в концентрации от более чем приблизительно 1% до приблизительно 15% по массе. Предпочтительно, полиглицериновый загуститель используется в концентрации от приблизительно 0,1% до приблизительно 10%, предпочтительнее, в концентрации от приблизительно 0,1% до приблизительно 5%, еще предпочтительнее, в концентрации от приблизительно 0,2% до приблизительно 4%, еще более предпочтительно в концентрации от приблизительно 0,5% до приблизительно 4%, и, наиболее предпочтительно, в концентрации от приблизительно 1% до приблизительно 4% от общей массы состава.

Композиции, применяемые в настоящем изобретении, могут также включать любое из множества поверхностно-активных веществ. ПАВ могут быть анионными, цвиттер-ионными (амфотерными), неионными или катионными; примеры приведены ниже. Если применимо, химические вещества указываются в соответствии с названиями, принятыми в Международной Номенклатуре косметических ингредиентов (INCI).

В соответствии с некоторыми вариантами осуществления к допустимым анионным ПАВ относятся следующие классы ПАВ: алкилсульфаты, сульфаты алкиловых эфиров, сульфаты алкилмоноглицериновых эфиров, алкилсульфонаты, алкилсульфосукцинаты, сульфосукцинаты алкиловых эфиров, алкилсульфосукцинаматы, алкиламидосульфосукцинаты, алкилкарбоксилаты, карбоксилаты алкиламидоэфиров, алкилсукцинаты, жирные ацилсаркозинаты, жирные ациламинокислоты, жирные ацилтаураты, жирные алкилсульфоацетаты, алкилфосфаты и смеси двух или более из перечисленных выше соединений. Примеры некоторых предпочтительных анионных поверхностно-активных веществ включают:

Алкилсульфаты

где R=C₈-C₂₄ алкил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или смесь алкилов, а M⁺ = одновалентный катион. Примеры включают натрия лаурилсульфат (R=C₁₂ алкил, M⁺=Na⁺), аммония лаурилсульфат (R=C₁₂ алкил, M⁺=NH₃ ⁺) и натрия кокосульфат (R = алкил кокосового ореха, M⁺=Na⁺);

Алкилэфирсульфаты

где R=C₈-C₂₄ алкил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или смесь алкилов, n=1-12, а M⁺ = одновалентный катион. Примеры включают натрия лаурилсульфат (R=C₁₂ алкил, M⁺=Na⁺, n=1-3), аммония лаурилсульфат (R=C₁₂ алкил, M⁺=NH₃ ⁺, n=1-3) и натрия тридецетсульфат (R=C₁₃ алкил, M⁺=Na⁺, n=1-4);

Алкилмоноглицеридсульфаты

где R=C₈-C₂₄ алкил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или смесь алкилов, а M⁺ = одновалентный катион. Примеры включают натрия кокомоноглицеридсульфат (RCO=кокоацил, M⁺=Na⁺) и аммония кокомоноглицеридсульфат (RCO=кокоацил, M⁺=NH₃ ⁺);

Алкилкарбонаты

где R=C₈-C₂₄ алкил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или смесь алкилов, а M⁺ = одновалентный катион. Примеры включают натрия лаурат (R=C₁₁H₂₃, M⁺=Na⁺) и калия миристат (R=C₁₃H₂₇, M⁺=K⁺);

Карбоксилаты алкиловых эфиров

где R=C₈-C₂₄ алкил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или смесь алкилов, n=1-20, а M⁺=одновалентный катион. Примеры включают натрия лаурет-13-карбоксилат (R=C₁₂ алкил, M⁺=Na⁺, n=13) и натрия лаурет-3-карбоксилат (R=C₁₂ алкил, M⁺=Na⁺, n=3).

Сульфонаты альфа-олефинов получают сульфонированием длинной цепи альфа-олефинов. Сульфонаты альфа-олефинов состоят из смесей сульфонатов алкенов,

где R=C₈-C₁₈ алкил или смесь алкилов, M⁺ = одновалентный катион, и сульфонатов гидроксиалкилов,

где R=C₄-C₁₈ алкил или смесь алкилов, а M⁺ = одновалентный катион. Конкретные примеры включают C12-14-олефинсульфонаты натрия (R=C₈-C₁₀-алкил, M⁺=Na⁺) и C14-16-олефинсульфонаты натрия (R=C₁₀-C₁₂-алкил, M⁺=Na⁺).

Алкилсульфонаты

где R=C₈-C₂₄ алкил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или смесь алкилов, а M⁺ = одновалентный катион. Примеры включают С13-17 алкансульфонаты натрия (R=C₁₃-C₁₇-алкил, M⁺=Na⁺) и C14-17алкил-втор-сульфонаты натрия (R=C₁₄-C₁₇-алкил, M⁺=Na⁺).

Алкиларилсульфонаты

где R=C₆-C₁₈ алкил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или смесь алкилов, а M⁺ = одновалентный катион. Примеры включают натрия децеилбензенсульфонат (R=C₁₀ алкил, M⁺=Na⁺) и аммония додецилбензенсульфонат (R=C₁₂ алкил, M⁺=NH₃ ⁺);

Эфирсульфонаты алкилглицерина

где R=C₈-C₂₄ алкил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или смесь алкилов, а M⁺ = одновалентный катион, например, натрия кокоглицерина эфирсульфонат (R=кокоалкил, M⁺=Na⁺).

Алкилсульфосукцинаты

где R=C₈-C₂₀ алкил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или смесь алкилов, и M⁺=одновалентный катион, например, динатрия лаурилсульфосукцинат (R=лаурил, M⁺=Na⁺).

Алкилэфирсульфосукцинаты

где R=C₈-C₂₀ алкил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или смесь алкилов, n=1-12, а M⁺ = одновалентный катион, например, динатрия лауретсульфосукцинат (R=лаурил, n=1-4, и M⁺=Na⁺)

Диалкилсульфосукцинаты

где R=C₆-C₂₀ алкил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или смесь алкилов, а M⁺=одновалентный катион, например, диэтилгексил-натрия сульфосукцинат (R=этилгексил,2 M⁺=Na⁺)

Алкиламидоалкилсульфосукцинаты

где R=C₈-C₂₀ алкил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или смесь алкилов, M⁺ = одновалентный катион, например, динатрия кокамидо МИПА-сульфосукцинат (RCO=кокоацил, R`=изопропил, M⁺=Na⁺)

Алкилсульфосукцинаматы

где R=C₈-C₂₀ алкил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный), M⁺ = одновалентный катион, например, динатрия стеарилсульфосукцинат (R=стеарил, C₁₈H₃₇, M⁺=Na⁺).

α-сульфоэфиры жирных кислот

где R=C₆-C₁₆ алкил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или смесь эфиров, R'=C₁-C₄ алкил, и M⁺ = одновалентный катион, например, натрия метил-2-сульфонат (R=C₁₀H₂₁, R'=метил, CH₃, и M⁺=Na⁺).

соли жирных α-сульфокислот

где R=C₆-C₁₆ алкил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный), M⁺ = одновалентный катион, например, динатрия 2-сульфолаурат (R=C₁₀H₂₁, M⁺=Na⁺).

Алкилсульфоацетаты

где R=C₈-C₁₈ алкил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или смесь алкилов, и M⁺ = одновалентный катион, например, натрия лаурилсульфоацетат (R=лаурил, C₁₂H₂₅, M⁺=Na⁺).

Ацилизетионаты

где RCO=C₈-C₂₀ ацил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или смесь ацилов, R'=H или CH₃, M⁺ = одновалентный катион, например, натрия кокоилизетионат (RCO=кокоацил, R'=H, M⁺=Na⁺) и натрия лауроилметилизетионат (RCO=лауроил, R'=CH₃, M⁺=Na⁺).

Ациллактаты

где RCO=C₈-C₂₀ ацил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или смесь ацилов, M⁺ = одновалентный катион, например, натрия лауроиллактат (RCO=лауроил, M⁺=Na⁺).

Ацилглицинаты и ацилсаркозинаты

где RCO=C₈-C₂₀ ацил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или смесь ацилов, R'=H (глицинат) или CH₃ (саркозинат), M⁺ = одновалентный катион, например, натрия кокоилглицинат (RCO=кокоацил, R'=H, M⁺=Na⁺), аммония кокоилсаркозинат (RCO=кокоацил, R'=CH₃, M⁺=NH₄ ⁺) и натрия лауроилсаркозинат (RCO=лауроил, R'=CH₃, M⁺=Na⁺).

Ацилглутаматы

где RCO=C₈-C₂₀ ацил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или смесь ацилов, R'=H или CH₃, M⁺ = одновалентный катион, например, динатрия кокоилглутамат (RCO=кокоацил, R'=H, M⁺=Na⁺) и динатрия лауроилглутамит (RCO=лауроил, R'=H, M⁺=Na⁺).

Ациласпартаты

где RCO=C₈-C₂₀ ацил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или смесь ацилов, R'=H или CH₃, M⁺ = одновалентный катион, например, динатрия N-лауроиласпартат (RCO=лауроил, R'=H, M⁺=Na⁺).

Ацилтаураты

где RCO=C₆-C₂₀ ацил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или смесь ацилов, R'=H или CH₃, M⁺ = одновалентный катион, например, динатрия кокоилглутамат (RCO=кокоацил, R'=H, M⁺=Na⁺) и динатрия лауроилглутамат (RCO=лауроил, R'=H, M⁺=Na⁺).

Алкилфосфаты

где R=C₆-C₂₀ алкил (линейный или разветвленный, насыщенный или ненасыщенный) или смесь алкилов, а M⁺ = одновалентный катион, например, калия лаурилфосфат (R=лаурил, C₁₂H₂₅, M⁺=K⁺) и калия C12-13 алкилфосфат (R=C₁₂-C₁₃ алкил, M⁺=K⁺).

Анионные производные алкилполигликозидов (АПГ), включая: натрия лаурилгликозида карбоксилат, динатрия кокогликозида цитрат, натрия кокогликозида тартрат, динатрия кокогликозида сульфосукцинат, натрия кокогликозидов гидроксипропилсульфонат, натрия децилгликозидов гидроксипропилсульфонат, натрия лаурилгликозидов гидроксипропилсульфонат, сополимер натрия гидроксипропилсульфоната и кокогликозида, поперечносшитый сополимер натрия гидроксипропилсульфоната децилгликозида попересчносшитый полимер натрия гидроксипропилсульфоната лаурилгликозида; и анионные производные АПГ, например, описанные у O'Lenick, патенты №№ 7507399; 7375064; и 7335627), и сочетания двух или более из них, и т.п.

Любое из множества амфотерных ПАВ может быть использовано в целях данного изобретения. В рамках настоящего документа термин «амфотерный» означает: 1) молекулы, содержащие и кислотные, и основные участки, например, аминокислота, содержащая как функциональные аминогруппы (основные), так и функциональные кислотные группы (например, карбоксильные); или 2) цвиттерионные молекулы, несущие в себе как положительный, так и отрицательный заряд. Заряды последних могут либо зависимыми, либо независимыми от рН композиции. Примеры цвиттер-ионных материалов включают алкилбетаины и амидоалкилбетаины, но не ограничиваются этим. Амфотерные ПАВ описаны в настоящем патенте с противоионом. Специалистам в данной области будет очевидно, что при значениях рН для композиций в рамках настоящего изобретения амфотерные поверхностно-активные соединения будут или электрически нейтральными за счет наличия уравновешивающих положительных и отрицательных зарядов, или будут связаны с противоионами, например, противоионами щелочных металлов, щелочноземельных металлов или аммония. К примерам амфотерных поверхностно-активных соединений, пригодных для использования в настоящем изобретении, помимо прочих, относятся амфокарбоксилаты, например, алкиламфоацетаты (моно- или ди-); алкилбетаины; амидоалкилбетаины; амидоалкилсультаины; амфофосфаты; фосфорилированные имидазолины, например, фосфобетаины и пирофосфобетаины; карбоксиалкилалкилполиамины; алкилиминодипропионаты; алкиламфоглицинаты(моно или ди); N-алкил β-аминопропионовые кислоты; алкилполиаминокарбоксилаты; а также их смеси. Конкретные примеры включают:

Алкилбетаины

где R=C₈-C₂₄ алкил (насыщенный или ненасыщенный) или смесь алкилов. Примеры включают кокобетаин (R=кокоалкил), лаурилбетаин (R=лаурил, C₁₂H₂₅) и олеилбетаин (R=олеил, C₁₈H₃₅).

Алкилгидроксисультаины

где R=C₈-C₂₄ алкил (насыщенный или ненасыщенный) или смесь алкилов. Примеры включают кокогидроксисультаин (R=кокоалкил) и лаурилгидроксисультаин (R=лаурил, C₁₂H₂₅).

Алкилсультаины

где R=C₈-C₂₄ алкил (насыщенный или ненасыщенный) или смесь алкилов. Примеры включают лаурилсультаин (R=лаурил, C₁₂H₂₅) и кокосультаин (R=кокоалкил).

Алкиламидоалкилбетаины

где RCO=C₆-C₂₄ ацил (насыщенный или ненасыщенный) или смесь ацилов, а x=1-4. Примеры включают кокоамидоэтилбетаин (RCO=кокоацил, x=2), кокоамидопропилбетаин (RCO=кокоацил, x=3), лаурамидопирилбетаин (RCO=лауроил и x=3), миристамидопропилбетаин (RCO=миристоил и x=3), сойамидопропилбетаин (R=сойацил, x=3) и олеамидопропилбетаин (RCO=олеоил и x=3).

Алкиламидоалкила гидроксисультаины

где RCO=C₆-C₂₄ ацил (насыщенный или ненасыщенный) или смесь ацилов. Примеры включают кокоамидопропила гидроксисультаин (RCO=сосоацил, x=3), лаурамидопропила гидроксисульоаин (RCO=лауроили x=3), миристамидопропила гидроксисультаин (RCO=миристоил и x=3) и олеамидопропила гидроксисультаин (RCO=олеоил и x=3).

Алкиламидоалкила сультаины

где RCO=C₆-C₂₄ ацил (насыщенный или ненасыщенный) или смесь ацилов. Примеры включают кокамидопропила сультаин (RCO=кокоацил, x=3), лаурамидопропилсультаин (RCO=лауроил и x=3), миристамидопропилсультаин (RCO=миристоил и x=3), сойамидопирилбетаин (RCO=сойацил, x=3) и олеамидопропилбетаин (RCO=олеоил и x=3).

Алкилфосфобетаины

где R=C₆-C₂₄ алкил (насыщенный или ненасыщенный) или смесь алкилов, а M⁺=одновалентный катион, например, натрия коко-ПГ-димония хлорид-фосфат, где R=кокоалкил и M⁺=Na⁺.

Фосфолипиды

где R=C₆-C₂₄ алкил (насыщенный или ненасыщенный) или смесь алкилов, x=1-3 или их смесь, x+y=3, z=x, a=0-2, B=O^- или OM, A=анион, M=катион (см. патенты №№ 5215976; 5286719; 5648348 и 5650402), например, натрия коко-ПГ-димония хлорид-фосфат, где R=кокоалкил, x=2, B=O^-, y=3, z=1, A=Cl^-, a=1 и M=Na⁺.

Фосфолипиды

где RCO=C₆-C₂₄ ацил (насыщенный или ненасыщенный) или смесь ацилов, n=1-4, x=1-3 или их смесь, x+y=3, z=x, a=0-2, B=O^- или OM, A=анион, M=катион (см. патенты №№ 5215976; 5286719; 5648348 и 5650402). Примеры включают кокоамидопропил ПГ-димония хлорид-фосфат (RCO=кокоацил, n=3, x=3, z=3, A=Cl^-, B и M отсутствуют, y=0, а a=0), и миристамидопропил ПГ-димония хлорид-фосфат (RCO=миристоил, n=3, x=3, z=3, A=Cl^-, B и M отсутствуют, y=0, и a=0).

Алкиламфоацетаты

где RCO=C₆-C₂₄ ацил (насыщенный или ненасыщенный) или смесь ацилов, а M⁺ = одновалентный катион. Примеры включают натрия лауроамфоацетат (RCO=лауроил и M⁺=Na⁺) и натрия кокоамфоацетат (RCO=кокоацил и M⁺=Na⁺).

Алкиламфодиацетаты

где RCO=C₆-C₂₄ ацил (насыщенный или ненасыщенный) или смесь ацилов, а M⁺ = одновалентный катион. Примеры включают динатрия лауроамфодиацетат (RCO=лауроил и M=Na⁺) и динатрия кокоамфодиацетат (RCO=кокоацил и M=Na⁺).

Алкиламфопропионаты

где RCO=C₆-C₂₄ ацил (насыщенный или ненасыщенный) или смесь ацилов, а M⁺ = одновалентный катион. Примеры включают натрия лауроамфопропионат (RCO=лауроил и M⁺=Na⁺) и натрия кокоамфопропионат (RCO=кокоацил и M⁺=Na⁺).

Алкиламодипропионаты

где RCO=C₆-C₂₄ ацил (насыщенный или ненасыщенный) или смесь ацилов, а M⁺=одновалентный катион. Примеры включают динатрия лауроамфодипропионат (RCO=лауроил и M=Na⁺) и динатрия кокоамфодипропионат (RCO=кокоацил и M=Na⁺).

Алкиламфогидроксипропилсульфонаты

где RCO=C₆-C₂₄ ацил (насыщенный или ненасыщенный) или смесь ацилов, а M⁺ = одновалентный катион, например, натрия лауроамфогидроксипропилсульфонат (RCO=лауроил и M⁺=Na⁺) и натрия кокоамфогидроксипропилсульфонат (RCO=кокоацил и M⁺=Na⁺).

Алкиламфогидроксиалкилсфосфаты

где RCO=C₆-C₂₄ ацил (насыщенный или ненасыщенный) или смесь ацилов, а M⁺ = одновалентный катион, например, натрия лауроамфо ПГ-ацитат-фосфат (RCO=лауроил и M⁺=Na⁺).

Алкиламинооксиды

где R=C₆-C₂₄ алкил (насыщенный или ненасыщенный) или смесь алкилов. Примеры включают кокамина оксид (R=кокоалкил) и лаурамина оксид (RCO=лаурил).

Алкиламидоалкиламинооксиды

где RCO=C₆-C₂₄ ацил (насыщенный или ненасыщенный) или смесь ацилов, а x=1-4. Примеры включают кокамидопропиламина оксид (RCO=кокоацил, x=3) и лаурамидопропиламина оксид (RCO=лауроил, x=3) и их сочетания, и т.п.

Для целей настоящего изобретения может применяться широкий спектр этоксилированных неионных ПАВ. К примерам пригодных неионных поверхностно-активных веществ, среди прочих, относятся этоксилаты жирных спиртокислот или амидов, этоксилаты моноглицеридов, этоксилаты эфиров сорбитана, алкил полигликозидов, их смеси и им подобные. К некоторым предпочтительным неионным поверхностно-активным веществам относятся полиэтиленоксипроизводные полиоловых эфиров, в которых полиэтиленоксипроизводное полиолового эфира (1) получается из (a) жирной кислоты, содержащей от 8 до 22, и предпочтительно от 10 до 14 атомов углерода, и (b) полиола, выбираемого из сорбита, сорбитана, глюкозы, α-метилглюкозида, полиглюкозы, имеющей в среднем от примерно 1 до примерно 3 остатков глюкозы на молекулу, глицерина, пентаэритритола и их смесей, (2) содержит в среднем от примерно 10 до примерно 120, и предпочтительно от примерно 20 до примерно 80 этиленокси единиц; и (3) содержит в среднем от примерно 1 до примерно 3 остатков жирных кислот на моль полиэтиленоксипроизводного полиолового эфира. К примерам таких предпочтительных полиэтиленокси производных сложных эфиров полиола относятся, помимо прочих, ПЭГ-80 сорбитана лаурат и полисорбат 20.

В то время как составы могут включать этоксилированные материалы, как описано выше в соответствии с определенными вариантами осуществления изобретения, в соответствии с определенными другими вариантами осуществления составы настоящего изобретения по существу свободны от этоксилированных материалов. Использующийся в настоящем документе термин «по существу свободен от этоксилированных материалов» означает, что состав содержит менее 1 массового % этоксилированных материалов. В предпочтительных вариантах осуществления составы, в основном свободные от этоксилированных материалов, содержат менее 0,5%, предпочтительнее, менее 0,1%, и, наиболее предпочтительно, совсем не содержат этоксилированных материалов.

Использующийся в настоящем патенте термин «этоксилированный материал» означает, что материал содержит одну или несколько функциональных групп, полученных или приготовленных путем олигомеризации с размыканием кольца или полимеризации оксида этилена и/или содержит одну или несколько функциональных групп оксида этилена (-CH₂CH₂O-). Примеры этоксилированных материалов включают, помимо прочего, этоксилированные ПАВ, эмульгаторы, солюбилизаторы, добавки для изменения реологических свойств, кондиционирующие добавки, консерванты и т.п., как, например, анионные ПАВ: полиоксиэтиленалкилового эфира сульфаты (или алкилового эфира сульфаты), полиоксиэтиленалкилового эфира карбоксилаты (или алкилового эфира карбоксилаты), сложные эфиры полиоксиэтиленалкиловых эфиров и сульфосукцинатов; неионные ПАВ, эмульгаторы и солюбилизаторы: полиоксиэтиленалкила сложные и простые эфиры, полисорбаты, сложные этоксилированные эфиры сорбитана и жирных кислот, сложные эфиры этоксилированного глицерина и жирных кислот, полоксамеры; добавки для улучшения реологических свойств: сложные эфиры полиоксиэтилена (например, ПЭГ-150 дистеарат), сложные этоксилированные эфиры алкилов и гликозидов (например, ПЭГ-120 метилглюкозы триолеат), сополимеры акрила с этоксилированными ассоциативными макромономерами (например, сополимер акрилата/стеарета-20 метакрилата), этоксилированные эфиры целлюлозы (например,. гидроксиэтилцеллюлоза); кондиционирующие добавки: этоксилированный поликвартениум (например, поликвартениум-10 и подобные.

Для целей настоящего изобретения может применяться широкий спектр неэтоксилированных неионных ПАВ. Примеры подходящих неэтоксилированных неионных ПАВ включают алкилполигликозиды, алкил полипентозиды, сложные полиглицериновые эфиры, простые полиглицериновые эфиры, эфиры жирных кислот и полиглицеринсорбитана, сложные эфиры сахарозы и сложные эфиры сорбитана, а также сочетания двух или более из этих соединений, и т.п. Определенные предпочтительные неэтоксилированные неионные ПАВ включают C₈-C₁₈ полиглицериновые моноэфиры (например, полиглицерин-4 каприлат/капрат, полиглицерин-10 каприлат/капрат, полиглицерин-4 капрат, полиглицерин-10 капрат, полиглицерин-4 лаурат, полиглицерин-5 лаурат, полиглицерин-6 лаурат, полиглицерин-10 лаурат, полиглицерин-10 кокоат, полиглицерин-10 миристат, полиглицерин-10 олеат, полиглицерин-10 стеарат и сочетания двух или более из этих соединений, и С₈-С₁₈ полиглицериновые моноэфиры (например, полиглицерин-4 лауриловый эфир, полиглицерин-10 лауриловый эфир).

Еще один класс соответствующих неионных ПАВ включает длинноцепочечные алкилглюкозиды или полиглюкозиды, которые являются продуктами конденсирования (а) длинноцепочечного спирта, содержащего от примерно 6 до примерно 22, желательно - от примерно 8 до примерно 14 атомов углерода, с (б) глюкозой или глюкозосодержащим полимером. Предпочтительные алкилглюкозиды имеют в своем составе от приблизительно 1 до приблизительно 6 остатков глюкозы на молекулу алкилглюкозида. Предпочтительным глюкозидом является децилглюкозид, продукт конденсации децилового спирта с полимером глюкозы и продающийся корпорацией Cognis Corporation of Ambler, PA под торговым названием «Плантарен 2000N UP». Прочие примеры включают кокоглюкозид и лаурилглюкозид.

Композиции, являющиеся предметом данного изобретения, могут включать любые из различных других дополнительных ингредиентов, традиционно применяемых в композициях для медицинского ухода и личной гигиены («компоненты для личной гигиены»). Такие ингредиенты могут, помимо прочего, включать одно или несколько из следующих соединений: перламутровые или опалесцирующие добавки, загустители, эмульгаторы, вспомогательные кондиционеры, увлажняющие вещества, хелатирующие агенты, активные вещества, эксфолианты, а также добавки, улучшающие внешний вид, текстуру и запах композиции, такие как красители, парфюмерные отдушки, консерванты, pH-стабилизаторы и т.п.

Составы, использующиеся в настоящем изобретении, могут также включать любые из разнообразных традиционных загустителей. Примеры таких загустителей включают электролиты (например, натрия хлорид, аммония хлорид, магния хлорид); природные полисахариды (например, ксантановая камедь, дегидроксантановая камедь, камедь Cyamopsis Tetragonoloba (гуаровая), камедь коричного дерева, камедь Chondrus Crispus (каррагинан), альгиновая кислота и альгинатные камеди (альгин, кальция альгинат и т.п.), геллановая камедь, пектин, микрокристаллическая целлюлоза); производные природных полисахаридов (например, гидроксиэтилцеллюлоза, этилгидроксиэтилцеллюлоза, цетилгидроксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза, гидроксипропилцеллюлоза, натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы, гидроксипропилметилцеллюлоза, гидроксипропилпроизводное гуаровой смолы, карбоксиметилгидроксипропилпроизводное гуаровой смолы, С18-22 гидроксиалкилгидроксипропилпроизводное гуаровой смолы); полимерная эмульсия, разбухающая в щелочной среде (например, сополимер акрилатов, выпускающийся под торговым названием Карбопол® AQUA SF-1 компанией Noveon Consumer Specialties, Брексвилль, Огайо, и сополимер акрилата, выпускающийся под торговым названием Акулин™ 33 компанией Dow Personal Care, Спринг-Хаус, Пенсильвания); полимерная эмульсия, набухающая в щелочной среде и модифицированная гидрофобными группами, например, сополимер акрилата/стеарета-20 метакрилата, перекрестно-сшитый полимер акрилата/стеарета-20 метакрилата и сополимер акрилатов/цетета-20 итаконата); эмульсионные полимеры, набухающие в щелочной среде и модифицированные гидрофобными группами (например, сополимер акрилатов/аминоакрилатов/С10-30 алкил ПЭГ-20 итаконата и перекрестно-сшитые полимеры акрилата); модифицированные гидрофобными группами перекрестносшитые полимеры акрилатов, например, акрилата С10-30 и алкилакрилатов, выпускающийся под торговым названием Карбопол® 1382 компанией Lubrizol Corp., Брексвилль, Огайо; и гидрофобные неэтоксилированные мицеллярные загустители (например, глицеринолеат, кокамид МИПА, лауриллактиллактат или сорбитана сесквикаприлат).

Любые из разнообразных кондиционирующих добавок для кожи и/или волос могут использоваться в настоящем изобретении. Примеры включают: катионные ПАВ (например, цетримония хлорид, стеарамидопропила диметиламин, дистеарилдимония хлорид, лаурилметилглюцет-10 гидроксипропилдимония хлорид); катионные полимеры (например, катионно-модифицированные полисахариды, включая поликвартений-10, поликвартений-24, поликвартений-67, крахмала гидроксипропилтримония хлорид, гидроксипропилтримония хлорид-производное гуаровой смолы и гидроксипропил-гидроксипропилтримония хлорид-производное гуаровой смолы, и катионные полимеры, полученные (со)полимеризацией ненасыщенных неароматических катионных мономеров с дополнительными гидрофильными мономерами, включая поликвартений-5, поликвартений-6, поликвартений-7, поликвартений-11, поликвартений-14, поликвартений-15, поликвартений-28, поликвартений-39, поликвартений-44, поликвартений-76); силиконы и производные силиконов (например, диметикон и его производные, например, алкил-, полиалкиленокси-, катионно, анионно-модифицированные (со)полимеры диметикона); и умягчители (например, каприловые/каприевые триглицериды, минеральное масло, вазелин, ди-ППГ-2-мирет-10-адипат).

Для использования в рамках настоящего изобретения пригодны любые из множества производимых в промышленных масштабах увлажняющих веществ, способных придавать композициям для личной гигиены увлажняющие и кондиционирующие свойства. Примеры подходящих увлажнителей, помимо прочих, включают полиолы, например, глицерин, пропиленгликоль, 1,3-пропандиол, бутиленгликоль, гексиленгликоль, полиглицерины (например, полиглицерин-3, полиглицерин-6, полиглицерин-10), полиэтиленгликоли (ПЭГ) и полиоксиэтиленовые эфиры α-метилглюкозы, например, метилглюцет-10 и метилглюцет-20.

Примеры соответствующих целям настоящего изобретения хелатирующих агентов включают в себя соединения, которые способны защищать и сохранять композиции, составляющие предмет настоящего изобретения. Предпочтительно, когда хелатирующий агент представляет собой этилендиаминтетраацетат (ЭДТА) или, предпочтительнее, тетранатриевую соль ЭДТА или тетранатрия глютамата диацетат.

Подходящие консерванты включают, например, органические кислоты, парабены (например, метилпарабен, этилпарабен, пропилпарабен, бутилпарабен, изобутилпарабен, четвертичные аммонийные соединения (например, квартений-15), феноксиэтанол, ДМДМ гидрантоин, диазолидинилмочевину, имидазолидинмочевину, йодпропинилбутилкарбамат, метилизотиазолинон, метилхлоризотиазолинон, бензиловый спирт, каприлилгликоль, дециленгликоль, этилгексилглицерин и глюконолактон. Предпочтительны консерванты на основе органических кислот, включающие, по меньшей мере, одну функциональную группу карбоновой кислоты и способные к предохранению составов настоящего изобретения от микробного загрязнения. Примеры подходящих органических кислот включают бензойную кислоту и ее соли щелочных металлов и аммония (например, натрия бензоат и подобные), сорбиновую кислоту и ее соли щелочных металлов и аммония (например, калия сорбат и т.п.), р-анисовую кислоту и ее соли щелочных металлов и аммония, салициловую кислоту и ее соли щелочных металлов и аммония, и т.п. В определенных предпочтительных вариантах осуществления изобретения консерванты на основе органических кислот включают бензойную кислоту/натрия бензоат, сорбиновую кислоту/калия сорбат, или их сочетания.

рН состава может быть доведен до соответствующего значения с помощью ряда добавок для регулировки рН, пригодных для использования в косметических средствах, включая: гидроксиды щелочных металлов и аммония (например, натрия гидроксид, калия гидроксид), карбонаты щелочных металлов и аммония (например, калия карбонат), органические кислоты (например, лимонная кислота, уксусная кислота, гликолевая кислота, молочная кислота, малоновая кислота, виннокаменная кислота), и неорганические кислоты (например, хлористоводородная кислота, фосфорная кислота) и подобные.

Полиглицериновый загуститель, возможные дополнительные мономерные ПАВ и возможные дополнительные иные компоненты описываемых композиций в соответствии с настоящим изобретением могут быть смешаны с применением любого из стандартных способов смешивания двух или более жидких или твердых веществ. Например, одну или более композиций, включающих в себя, преимущественно или полностью состоящих из, по меньшей мере, одного полиглицеринового загустителя, и одну или более композиций, включающих в себя, преимущественно или полностью состоящих из воды, мономерных ПАВ или соответствующих ингредиентов, можно сочетать путем вливания, примешивания, введения по каплям, пипетирования, перекачивания и т.п. одной из композиций, включающей полимеризованное ПАВ, к другой композиции в любом порядке с помощью любого стандартного оборудования, например, механической мешалки, лопатки и т.п.

Методы настоящего изобретения могут далее включать любые из разнообразных стадий перемешивания или добавления одного или нескольких дополнительных компонентов, описанных выше в настоящем документе, с или в композицию, содержащий до, после или одновременно со стадией смешения, упомянутой выше. Хотя в некоторых осуществлениях настоящего изобретения порядок смешивания компонентов некритичен, в других осуществлениях может оказаться предпочтительным предварительно смешать некоторые компоненты, такие как отдушка и неионный ПАВ, перед введением таких компонентов в композицию, содержащую полиглицериновый загуститель.

Заявители признают, что в соответствии с определенными вариантами осуществления составы настоящего изобретения подходят для получения желаемого объема пены. В соответствии с определенными вариантами осуществления, составы настоящего изобретения образуют пену объемом 75 мл или более при измерении по методу испытания пенообразования. В соответствии с определенными предпочтительными вариантами осуществления изобретения, составы настоящего изобретения образуют пену около 100 мл или более, предпочтительнее, около 125 мл или более, и, еще предпочтительнее, около 150 мл или более при измерении по методу испытания на пенообразование.

Соответствующие целям настоящего изобретения композиции включают в себя составы, которые могут наноситься на целевые ткани тела, такие как кожу млекопитающих, такую как кожу человека. В одном варианте осуществления изобретения состав содержит полиглицериновый загуститель и основу, предпочтительно, пригодную для использования в косметических средствах. Используемый в настоящей заявке термин «косметически-приемлемая основа» означает основу, которая может применяться в контакте с кожей, не вызывая неприемлемой токсической реакции, несовместимости, нестабильности, раздражения, аллергической реакции и т.д. Данный термин не призван ограничить использование основы исключительно косметическими целями (например, данный компонент/продукт может использоваться и в фармацевтических целях).

Описываемые композиции могут быть приготовлены в виде широкого спектра стандартных продуктов, которые включают в себя, помимо прочего, очищающие жидкости, гели, карандаши, аэрозоли, бруски, шампуни, пасты, пены, пудры, муссы, кремы для бритья, влажные салфетки, пластыри, лаки для ногтей, повязки на раны, гидрогели, пленки и предметы косметики, такие как тональный крем, тушь и губная помада. Перечисленные типы продуктов могут включать несколько типов косметически-приемлемых основ, включая, без ограничений, растворы, эмульсии (например, микроэмульсии и наноэмульсии), гели и твердые носители Ниже приведены неограничивающие примеры подобных носителей. Специалист в данной области может предложить и иные носители.

Составы, используемые в рамках настоящего изобретения, могут быть изготовлены в форме растворов. Растворы, как правило, содержат водный или органический растворитель (например, от приблизительно 50% до приблизительно 99,99% или от приблизительно 90% до приблизительно 99% косметически приемлемого водного или органического растворителя). К примерам допустимых органических растворителей относятся: полиглицерин, пропиленгликоль, полиэтиленгликоль (200, 600), полипропиленгликоль (425, 2025), глицерин, 1,2,4-бутантриол, эфиры сорбита, 1,2,6-гексантриол, этанол и их смеси. В определенных предпочтительных вариантах осуществления данного изобретения композиции, являющиеся предметом изобретения, представляют собой водные растворы, которые составляют от примерно 50% до примерно 99% по массе воды.

Согласно определенным вариантам осуществления данного изобретения, композиции, применимые в целях данного изобретения, могут быть составлены в виде раствора, содержащего умягчитель. Такие композиции, предпочтительно, содержат от приблизительно 2% до приблизительно 50% умягчителя(-ей). Термином «умягчители» в настоящем документе называются материалы, используемые для предотвращения или уменьшения сухости, а также для защиты кожи. Известно большое количество различных умягчителей, подходящих для использования в рамках настоящего изобретения. Из такого раствора может быть приготовлен лосьон. Лосьоны, как правило, содержат от приблизительно 1% до приблизительно 20% (например, от приблизительно 5% до приблизительно 10%) умягчителя(-лей) и от приблизительно 50% до приблизительно 90% (например, от приблизительно 60% до приблизительно 80%) воды.

Составы, являющиеся предметом настоящего изобретения, также могут быть изготовлены в форме геля (например, в водном, спиртовом, водно-спиртовом или масляном геле с применением подходящего гелеобразующего агента(ов)). К допустимым гелеобразующим агентам для водных и (или) водно-спиртовых гелей относятся, в том числе, природные камеди, акриловая кислота, акрилатные полимеры и сополимеры, производные целлюлозы (например, гидроксиметилцеллюлоза и гидроксипропилцеллюлоза). К допустимым гелеобразующим агентам для масел (например, для минерального масла) относятся, в том числе, гидрогенированный сополимер бутилена, этилена и стирола и гидрогенированный сополимер этилена, пропилена и стирола. В таких гелях содержание гелеобразующих агентов, как правило, составляет от приблизительно 0,1% до 5% по массе.

Настоящие композиции могут представлять собой композиции с различными фазами, но предпочтительно, чтобы это были водные растворы или другие виды составов, включающих внешнюю водную фазу (например, водная фаза является самой внешней фазой композиции). В качестве водных растворов композиции, являющиеся предметом данного изобретения, могут быть составлены в виде устойчивых водно-масляных эмульсий, которые не утрачивают стабильность фаз и не «расслаиваются» в стандартных условиях хранения (22 градуса Цельсия, относительная влажность 50%) в течение недели и более с момента изготовления.

В определенных вариантах осуществления составы, произведенные согласно настоящему изобретению, предпочтительно используются как или в составе продуктов для ухода за телом, предназначенных для обработки или очистки, по меньшей мере, части поверхности тела млекопитающего, например, человека. Примеры определенных предпочтительных средств личной гигиены включают различные продукты, применяемые для ухода за кожей, волосами, полостью рта и/или паховой области тела, такие как шампуни, средства для мытья рук, лица и/или тела, средства для ванн, гели, лосьоны, кремы и т.п. Как уже упоминалось, соискатели неожиданно обнаружили, что рассматриваемые методы позволяют получить средства личной гигиены с пониженным раздражающим воздействием на кожу и /или глаза, а в определенных вариантах осуществления изобретения обусловливают одно или несколько желательных свойств, таких как способность к мгновенному пенообразованию, реология и функциональность, даже при высоких концентрациях ПАВ. Такие продукты могут, в свою очередь, включать субстрат с нанесенной на него композицией для применения на теле человека. К примерам соответствующих субстратов относятся влажная салфетка, губка и т.п., а также абсорбирующие изделия, такие как повязка, медицинская салфетка, тампон и т.п.

Настоящее изобретение представляет методы обработки и/или очистки тела человека, включающие контакт, по меньшей мере, части поверхности человеческого тела с составом настоящего изобретения. Определенные предпочтительные методы, предусматривающие контакт кожи млекопитающих, волос и/или паховой области с композицией, составляющей предмет данного изобретения с целью очищения этой области и/или лечения этой области от какого-либо из многочисленных состояний, в том числе, помимо прочих, акне, морщин, дерматитов, сухости, мышечной боли, зуда и т.п. В ряде предпочтительных осуществлений настоящего изобретения упомянутый способ контакта заключается в нанесении описываемых композиций на кожу, волосы или вагинальную область человека. Способы очистки, составляющие предмет настоящего изобретения, могут также включать в себя любую из множества дополнительных возможных процедур, привычно ассоциирующихся с очисткой волос и кожи, включая, например, процедуры намыливания, ополаскивания и т.д.

ПРИМЕРЫ

Использовались следующие методы и методики:

Методика измерения средней степени полимеризации глицерина

Среднюю степень полимеризации глицерина DP_g в полиглицериновом загустителе определяли по методу ЯМР следующим образом: записывали спектры ¹H ЯМР в дейтерированном диметилсульфоксиде (ДМСО-D6) или смеси ДСМО-D6 и дейтерированного хлороформа (CDCl₃) в концентрациях от 30 до 40 мг/мл на спектрофотометре производства Jeol при 500 мГц (Jeol Ltd., Токио, Япония) для определения следующих соединений: (a) полинуклеофильных молекул с гидрофобными замещающими группами (инициатор полимеризации), из которых получается полиглицериновый уплотнитель, т.е. (Nu)_b-узловая структура - (L' - Hphob)_h как описано выше (b) полиглицерин-10 (Натрулон Н-10 поставляется компанией Lonza Group); и (с) полиглицеринового загустителя, в котором необходимо установить степень полимеризации. На основании стандартных спектров (a) и (b) определены пики, связанные с пятью характерными протонами углерода (т.е. метилена/метина) глицериновых звеньев и пики, связанные с избранным числом характерных протонов функциональной группы узловая структура - ( L'-Hphob)_h. Вычислена площадь под кривой для пиков, связанных с пятью протонами глицериновой единицы в спектре (c) (за вычетом вклада перекрывающихся протонов группы узловая структура- (L'-Hphob)_h), которая разделена на пять в соответствии с числом протонов на моль глицеринового звена. Была вычислена площадь под кривой для пиков, связанных с избранными характерными протонами узловой структуры- (L'-Hphob)_h в спектре (c) и разделена на общее число характерных протонов для приведения к числу таких протонов на моль группы узловая структура- (L'-Hphob)_h. Степень полимеризации полиглицеринового загустителя вычисляется следующим образом: [приведенная площадь полиглицериновых единиц]/[приведенная площадь группы узловая структура- (L'-Hphob)_h]. Таким образом, степень полимеризации вычисляется в целом с точностью ±5-10%.

Для лучшего объяснения следующего примера приведено вычисление для полиглицеринового загустителя, содержащего полиглицерин-метилглюкозы диолеат (Е1А). ¹H ЯМР-спектры получали как описано выше для метиллглюкозы диолеата, полиглицерина-10 (Natrulon H-10 производства Lonza Group) и полиглицеринового загустителя (полиглицерин-метилглюкозы диолеата) (E1A). На основании стандартных спектров метилглюкозы диолеата и полиглицерина-10 пики протонов в интервале 3-4 промилле в спектре полиглицеринового загустителя были приписаны пяти протонам полиглицериновых повторяющихся звеньев и пяти перекрывающимся протонам из метилглюкозы диолеата, а пики протонов в промежутке 1-1,3 промилле были приписаны 40 характерным протонам гидрофобных групп метилглюкозы диолеата (см. например, фиг. 3 и 4). Вычисляли площади под кривой для пиков и степень полимеризации по следующему уравнению:

Определение показателя гидрофильности:

Определяли показатель гидрофильности разных полиглицериновых загустителей с помощью спектрофотометра Фурье ближнего ИК-диапазона Antaris (Thermo Fisher Scientific, Валтам, Массачусетс) с модулями для измерения пропускания, волоконной оптикой и интегрирующими сферами для измерения диффузного отражения. Измерения в реальном времени с помощью стекловолоконной оптики проводили с помощью передающего зонда небольшого диаметра (1/8``) (Axiom Analytical, Inc, Тастин, Калифорния, погруженного в стеклянный реакционный сосуд. Измерения в автономном режиме проводили с помощью интегрирующей сферы, данные анализировали с помощью программы TQ Analyst производства Thermo Fisher Scientific. Спектры при измерениях в реальном времени и в автономном режиме получали с частотой сканирования 64 и разрешением 4 см^-1.

Показатель гидрофильности (ПГ) полиглицеринового загустителя определяли по серии спектров в ближней ИК-области, полученных при автономном измерении при комнатной температуре с помощью встроенной интегрирующей сферы. ПГ - мера относительной пропорции гидрофильных (глицериновых единиц) и гидрофобных (углеводородов) групп в полученных полиглицериновых загустителях. С помощью программы TQ Analyst площадь под полосой поглощения глицериловых звеньев (от 6,100 см^-1 до 7500 см^-1) интегрировали и сравнивали с интегрированной площадью под областью спектра гидрофобных углеводородов (5320 см^-1 - 6050 см^-1). Вычисленное соотношение между площадью гидрофильных и гидрофобных групп соответствует ПГ и может использоваться для сравнения гидрофильности разных образцов. Соотношение ПГ независимо от размера пробы/толщины и температуры при исследовании. Более низкие значения показателя гидрофильности указывают на меньшее количество полиглицериновых единиц. Сходным образом, более высокий показатель гидрофильности указывает, что полиглицериновый загуститель содержит больше полиглицерина. В определенных вариантах осуществления изобретения ПГ составляет около 0,3 или выше. Более предпочтительно значение около 0,4 или выше. В определенных вариантах осуществления изобретения предпочтительный ПГ составляет от приблизительно 0,4 до приблизительно 0,9, и более предпочтительный ПГ составляет от приблизительно 0,5 до приблизительно 0,8.

Определение вязкости при нулевом сдвиге:

Приведенное ниже исследование вязкости при нулевом сдвиге проводилось на нескольких составах для личной гигиены, чтобы определить вязкость в соответствии с характеристиками настоящего изобретения. Вязкость исследуемых составов измеряли при 25°C с помощью реометра с контролируемым возмущением (AR-2000, TA Instruments Ltd., Нью-Касл, Делавар, США). Замеры статического напряжения сдвига были проведены при температуре 25,0±0,1°C с применением геометрии Куэтта с двойной стенкой. Обработка и анализ данных были проведены с использованием программного обеспечения Rheology Advantage v.10 (TA Instruments Ltd., Нью-Касл, Делавер, США). Результаты измерения кажущейся вязкости при нулевом сдвиге для образцов со свойствами ньютоновых жидкостей сообщаются как среднее от значений вязкости в диапазоне напряжений сдвига (05-100 Па). Для псевдопластичных (снижающих вязкость сдвига) жидкостей значения кажущейся η₀ вязкости при нулевом сдвиге рассчитывали путем подстановки данных замеров напряжений сдвига в модель Эллиса.

Испытание состава на пенообразование:

Представленное ниже испытание состава на пенообразование было выполнено на различных композициях для личной гигиены с целью определения объема пены, образующейся при перемешивании в соответствии с настоящим изобретением. Сначала готовили раствор испытуемой композиции в имитации водопроводной воды. Для получения жесткости водопроводной воды 0,36 г хлорида кальция растворили в 995 г дистиллированной воды. Затем в этот раствор добавили пять (5,0) граммов испытуемой композиции и перемешали до однородного состояния. Чтобы определить объем пены композиции, композицию (1000 мл) добавляли в испытательную емкость тестера для пеноматериалов SITA R-2000 (выпускается компанией Future Digital Scientific, Co.; Битпейдж, Нью-Йорк). Параметры испытаний были установлены для проведения трех заходов (число серий = 3) испытаний образцов в объеме 250 мл с тринадцатью циклами перемешивания (число циклов перемешивания = 13) по 15 секунд на цикл (время перемешивания = 15 сек.), со скоростью вращения ротора 1200 об./мин. (число оборотов = 1200), при температуре 30°C±2°C. В конце каждого цикла перемешивания получали данные по объему пены, а также определяли среднее и стандартное отклонение трех заходов. В качестве максимального объема пены указывали значение после тринадцатого цикла перемешивания.

Пример 1:

Приготовление полиглицериновых загустителей (E1-E17)

Полиглицериновый загуститель композиции Е1 приготовляли следующим образом: в сосуд соответствующего размера, снабженный распылителем N₂, обратным холодильником, градуированной капельной воронкой и зондом для измерений в ближней ИК-области, вносили 58 моль метилглюкозы диолеата (МГД), 50 моль глицерина карбоната и 058 моль Ca(OCH₃)₂. Смесь нагревали до приблизительно 80°C и дегазировали под вакуумом. Вакуум сбрасывали и смесь медленно нагревали до 190°C под слоем N₂ с соответствующим перемешиванием. После уравновешивания при 190°C в течение 30 минут в реакционный сосуд медленно добавляли ГК на протяжении 2,5 ч. После завершения добавления реакционную смесь перемешивали при температуре 190°C до израсходования всего глицерина карбоната. Все стадии дегазации (измерение влажности), прогресс реакции и расход ГК контролировали на месте с помощью измерения в ближнем ИК-диапазоне в реальном времени. После завершения реакции материал охлаждали и сливали в подходящий контейнер.

Дополнительные полиглицериновые загустители, E2-E17, синтезировали, изменяя тип и пропорцию исходных материалов: инициатора полимеризации, мономера глицерина и/или щелочного катализатора. Изменения используемого сырья, условий реакции и продуктов кратко представлены в таблице 1 ниже. E9-E11 и E13 АГК синтезировали по методике, описанной ниже, ГК добавляли к реакционной смеси последовательно, тогда как при получении Е14 АГК и ГК добавляли одновременно. Кроме того, в таблице 2 ниже показано время добавления, общее время реакции и температура разных реакционных смесей. В них используются следующие сокращения: МГД = метилглюкозы диолеат, СО = сорбитана олеат, ГК = глицерина карбонат, АГК/ГК = сочетание ацетилированного глицерилкарбоната и глицерина карбоната, СДО = сорбитана диолеат.

Приготовление ацетилглицерина карбоната (АГК): ниже описана общая методика изготовления АГК в лабораторном масштабе: в чистую, сухую двугорлую колбу объемом 250 мл с магнитной мешалкой, ИК-зондом ближней области и холодильником добавляли глицерина карбонат (82,6 г, 0,70 моль), уксусный ангидрид (70,0 г, 0,68 моль) и две капли пиридина. На первой стадии реакции содержимое нагревали с обратным холодильником в течение 6 часов при 100°C. Превращение глицерина карбоната в АцГК контролировали путем измерения на Фурье-спектрофотометре ближнего ИК-диапазона по исчезновению характерной полосы поглощения -ОН (гидроксила) в глицерина карбонате при 7000 см^-1. На второй стадии реакции побочный продукт в виде уксусной кислоты удаляли перегонкой при 45°C и пониженном давлении (конечный вакуум 467 Па (3,5 Торр)). Удаление уксусной кислоты контролировали путем измерения в ближнем ИК-диапазоне по исчезновению пиков уксусной кислоты при 6850 см^-1. Полученный АцГК хранили под слоем азота до использования.

Таблица 1 Синтез E1-E17
Пример №	Инициатор полимеризации	глицериновый мономер	Щелочной катализатор
тип	моль	тип	моль	тип	моль
E1	МГД	0,0575	ГК	1,1499	Ca(OCH3)2	0,0058
E2	МГД	0,0575	ГК	1,2740	Ca(OCH3)2	0,0058
E3	МГД	0,0575	ГК	1,1499	KOCH3	0,0116
E4	МГД	0,0575	ГК	0,8413	K2CO3	0,0058
E5	МГД	0,0575	ГК	1,1300	КГК (20%)	0,0028
E6	МГД	0,0575	ГК	1,1525	K2CO3	0,0057
E7	МГД	0,0575	ГК	1,1499	KOC(CH3)3	0,0058
E8	МГД	0,0575	ГК	1,1240	К (10%)	0,0029
E9	МГД	0,0349	АГК/ГК (послед.)	0,7150/1,1431	KOCH3	0,0035
E10	МГД	0,0575	АГК/ГК (послед.)	0,0440/1,149	KOCH3	0,0035
E11	МГД	0,0575	АГК/ГК (послед.)	0,1300/0,5655	KOCH3	0,0035
E12	МГД	0,0575	ГК	0,5710	Ca(OCH3)2	0,0058
E13	МГД	0,0575	АГК/ГК (послед.)	0,187/0,571	KOCH3	0,0035
E14	МГД	0,0575	АГК/ГК (произв.)	0,187/0,571	KOCH3	0,0035
E15	СО	0,0575	ГК	1,1499	Ca(OCH3)2	0,0057
E16	ССО	0,0575	ГК	1,1499	Ca(OCH3)2	0,0057
E17	СДО	0,0575	ГК	1,1499	Ca(OCH3)2	0,0057

Таблица 2 Условия реакции и особенности фазы E1-E17
Пример №	Условия реакции	Продукт
время доб. (ч)	ИТОГО время реакции (ч)	Температура (°C)
E1	2,5	4,30	190	двухфазная
E2	2,5	5,53	190	двухфазная
E3	3,17	4,17	190-200	двухфазная
E4	6,00	6,00	190-200	двухфазная
E5	5,50	7,00	190	двухфазная
E6	9,50	10,00	190-200	двухфазная
E7	7,80	8,17	190	двухфазная
E8	3,75	5,00	180	двухфазная
E9	1,75	10,95	175	однофазная
E10	2,50	4,75	180	двухфазная
E11	3,46	6,30	180	двухфазная
E12	2,43	3,51	190	двухфазная
E13	5,25	6,25	180	двухфазная
E14	3,83	4,83	180	однофазная
E15	2,75	5,00	190	двухфазная
E16	2,66	4,66	190	двухфазная
E17	3,17	5,17	190	двухфазная

Результаты показывают, что почти во всех случаях (кроме Е9 и Е14) продукт реакции состоял из двух фаз. Верхняя фаза была менее вязкой и более светлой, чем донная.

Пример 2: свойства полиглицериновых загустителей

Компоненты E1-E17 исследовались на среднюю степень полимеризации глицерина и показатель гидрофильности согласно соответствующим методикам, описанным выше. Для продуктов реакции, включающих две фазы, фазы отделяли одну от другой путем слива верхнего слоя. Верхняя фаза/слой обозначали "А", а нижнюю фазу обозначали "В". Например, верхняя фаза в примере изобретения Е1 обозначена Е1А, а нижняя фаза в примере Е1-Е1В. Средняя степень полимеризации глицерина и показатель гидрофильности полученных составов показан в Таблице 3 ниже.

Таблица 3 Свойства полиглицериновых загустителей настоящего изобретения
Пример №	Степень полимеризации глицерина	Показатель гидрофильности
E1A	6,3	0,60
E1B	29,9	1,47
E2A	7,0	0,66
E2B	28,6	1,52
E3A	7,6	0,65
E3B	12,1	1,82
E4A	3,6	0,43
E5A	6,1	0,51
E5B	79,7	2,22
E8A	4,0	0,48
E9	61,0	1,59
E10A	3,9	0,52
E10B	87,0	2,38
E11A	4,8	0,62
E12A	5,1	0,52
E12B	38,8	1,16
E13A	6,8	0,63
E13B	17,0	1,61
E14	9,9	0,71
E15A	24,6	1,15
E15B	47,6	1,82
E16A	27,0	1,11
E16B	38,6	1,69
E17A	6,3	0,66
E17B	37,9	1,72

Из вышеуказанных результатов видно, что верхняя фаза имеет тенденцию к более низкой степени полимеризации, а нижняя фаза - к более высокой. Как ожидалось и очевидно из данных, степень полимеризации хорошо коррелирует с показателем гидрофильности.

Также заметен эффект степени замещения гидрофобными группами. В приведенных примерах компонентов E1-E14 используется метилглюкозы диолеат, номинальная степень замещения которого гидрофобными группами равна 2,0 и, следовательно, номинальное среднее число гидрофобных групп на первичную связывающую группу в этих конкретных полиглицериновых загустителях 2,0/4=0,5. В приведенных примерах изобретений используется сорбитана олеат, номинальная степень замещения которого гидрофобными группами равна 1,0 и, следовательно, номинальное среднее число гидрофобных групп на первичную связывающую группу в этом конкретном полиглицериновом загустителе /4=5. В примере Е16 используется полуторный олеат сорбитана, средняя номинальная степень замещения которого гидрофобными группами равна и, следовательно, номинальное среднее число гидрофобных групп на первичную связывающую группу в этом конкретном полиглицериноомх загустителе /4=75. Примеры изобретений E15(A,B) и E16(A,B), в которых меньше гидрофобных заместителей, имели тенденцию к относительно высокой степени полимеризации полиглицерина, в то время как другие примеры изобретений с большей вероятностью давали продукты с более широким диапазоном степени полимеризации.

Пример 3: Приготовление компонентов для сравнения (C1-C8) и компонентов (E18-E42)

Жидкие моющие составы готовили следующим образом: в химический стакан с механической мешалкой, установленный на нагревательную плитку, добавляли аммония лаурилсульфат и аммония лауретсульфат. Смесь перемешивали на низкой скорости и медленно нагревали до температуры 75°C. После нагрева до температуры 75°C добавляли кокамид MEA и и конкретный имеющийся в продаже загуститель/исследуемый материал. Нагрев прекращали после полного растворения компонентов и давали смеси остыть до температуры приблизительно 25°C, продолжая перемешивание на средней скорости. После нагрева до температуры 25°C добавляли натрия хлорид и ДМДМ гидрантоин и перемешивали до полного растворения. рН доводили до ± лимонной кислотой и раствором гидроксида натрия. Воду добавляли в достаточном количестве до 100%. Состав различных сравниваемых композиций (и массовые % компонентов) показаны в таблице 4 ниже.

Таблица 4 Сравнительный состав композиций для личной гигиены
Загуститель или исследуемый материал/ торговое название/	Компонент/ название по международной номенклатуре косметических ингредиентов	C1	C2	C3	C4	C5	C6	C7	C8
Контроль (без загустителя)	Контроль (без загустителя)	-	-	-	-	-	-	-	-
Натрулон H-10	Полиглицерин-10	-	5,00	-	-	-	-	-	-
Глюкат DO	Метилглюкозы диолеат	-	-	5,00	-	-	-	-	-
Глюкамат DOE-120	ПЭГ-120 диолеат метилглюкозы	-	-	-	5,00	-	-	-	-
Tego Care 450	Полиглицерин-3 метилглюкозы дистеарат	-	-	-	-	5,00	-	-	-
SPAN 80-NV-lQ-(AP	Сорбитана олеат	-	-	-	-	-	5,00	-	-
SPAN 83-NV-LQ-(AP)	Сорбитана полуторный олеат	-	-	-	-	-	-	5,00	-
Сорбитана диолеат	Сорбитана диолеат	-	-	-	-	-	-	-	5,00
Стандапол A (28%)	Аммония лаурилсульфат	10,92	10,92	10,92	10,92	10,92	10,92	10,92	10,92
Стандапол EA-2 (25%)	Аммония лауретсульфат	4,39	4,39	4,39	4,39	4,39	4,39	4,39	4,39
Комперлан 100 (95%)	Кокамид MEA	1,24	1,24	1,24	1,24	1,24	1,24	1,24	1,24
Натрия хлорид	Натрия хлорид	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40
Глидант	ДМДМ гидантоин	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06
Раствор натрия гидроксида (20%)	Натрия гидроксид	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности
Раствор лимонной кислоты (20%)	Лимонная кислота	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности
Очищенная вода	Вода	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности

НАТРУЛОН H-10 производится компанией Lonza Group, Аллендейл, Нью-Джерси. ГЛЮКАТ DO и ГЛЮКАМАТ DOE-120 выпускаются компанией Lubrizol, Виклифф, Огайо. TEGO CARE 450 выпускается Evonik Goldschmidt GmbH, Эссен, Германия. SPAN 80 и 83 выпускаются Croda, Эдисон, Нью-Джерси. СТАНДПОЛ и КОМПЕРЛАН выпускаются корпорацией Cognis Corp. (теперь BASF) Амбер, Пенсильвания.

Композиции для личной гигиены, относящиеся к настоящему изобретению, приготовлялись сходным способом, как средства сравнения из таблицы 4, за исключением использования конкретных полиглицериновых загустителей из Примера 1. Состав разных форм (и массовые проценты компонентов) показаны в Таблице 5 (E18-E26), Таблице 6 (E27-E35) и Таблице 7 (E36-E42) ниже.

Таблица 5 Композиции для личной гигиены с полиглицериновыми загустителями
Загуститель/торговое название/ № примера	Компонент/ название по международной номенклатуре косметических ингредиентов	E18	E19	E20	E21	Е22	Е23	Е24	Е25	Е26
E1A	ПГ МГД	5,00	-	-	-	-	-	-	-	-
E1B	ПГ МГД	-	5,00	-	-	-	-	-	-	-
E2A	ПГ МГД	-	-	5,00	-	-	-	-	-	-
E2B	ПГ МГД	-	-	-	5,00	-	-	-	-	-
E3A	ПГ МГД	-	-	-	-	5,00	-	-	-	-
E3B	ПГ МГД	-	-	-	-	-	5,00	-	-	-
E4A	ПГ МГД	-	-	-	-	-	-	5,00	-	-
E5A	ПГ МГД	-	-	-	-	-	-	-	5,00	-
E5B	ПГ МГД	-	-	-	-	-	-	-	-	5,00
Стандапол A (28%)	Аммония лаурилсульфат	10,92	10,92	10,92	10,92	10,92	10,92	10,92	10,92	10,92
Стандапол EA-2 (25%)	Аммония лауретсульфат	4,39	4,39	4,39	4,39	4,39	4,39	4,39	4,39	4,39
Комперлан 100 (95%)	Кокамид MEA	1,24	1,24	1,24	1,24	1,24	1,24	1,24	1,24	1,24
Натрия хлорид	Натрия хлорид	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40
Глидант	ДМДМ гидантоин	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06
Раствор натрия гидроксида (20%)	Натрия гидроксид	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности
Раствор лимонной кислоты (20%)	Лимонная кислота	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности
Очищенная вода	Вода	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности

Таблица 6 Композиции для личной гигиены с загустителями на основе полиглицерина
Загуститель/ торговое название/ № примера	Компонент/ название по международной номенклатуре косметических ингредиентов	Е27	Е28	Е29	Е30	Е31	Е32	Е33	Е34	Е35
E8A	ПГ МГД	5,00	-	-	-	-	-	-	-	-
E9	АГК/ПГ МГД	-	5,00	-	-	-	-	-	-	-
E10A	АГК/ПГ МГД	-	-	5,00	-	-	-	-	-	-
E10B	АГК/ПГ МГД	-	-	-	5,00	-	-	-	-	-
E11A	АГК/ПГ МГД	-	-	-	-	5,00	-	-	-	-
E12A	ПГ МГД	-	-	-	-	-	5,00	-	-	-
E12B	ПГ МГД	-	-	-	-	-	-	5,00	-	-
E13A	АГК/ПГ МГД	-	-	-	-	-	-	-	5,00	-
E13B	АГК/ПГ МГД	-	-	-	-	-	-	-	-	5,00
Стандапол A (28%)	Аммония лаурилсульфат	10,92	10,92	10,92	10,92	10,92	10,92	10,92	10,92	10,92
Стандапол EA-2 (25%)	Аммония лауретсульфат	4,39	4,39	4,39	4,39	4,39	4,39	4,39	4,39	4,39
Комперлан 100 (95%)	Кокамид MEA	1,24	1,24	1,24	1,24	1,24	1,24	1,24	1,24	1,24
Натрия хлорид	Натрия хлорид	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40
Глидант	ДМДМ гидантоин	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06
Раствор натрия гидроксида (20%)	Натрия гидроксид	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потреб-ности
Раствор лимонной кислоты (20%)	Лимонная кислота	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности
Очищенная вода	Вода	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности

Таблица 7 Композиции для личной гигиены загустителями на основе полиглицерина
Загуститель/ торговое название/№ примера	Компонент/название по международной номенклатуре косметических ингредиентов	Е36	Е37	Е38	Е39	Е40	Е41	Е42
E14	АГК/ПГ МГД (край)	5,00	-	-	-	-	-	-
E15A	ПГСО	-	5,00	-	-	-	-	-
E15B	ПГСО	-	-	5,00	-	-	-	-
E16A	ПГ ССО	-	-	-	5,00	-	-	-
E16B	ПГ ССО	-	-	-	-	5,00	-	-
E17A	ПГ СДО	-	-	-	-	-	5,00	-
E17B	ПГ СДО	-	-	-	-	-	-	5,00
Стандапол A (28%)	Аммония лаурилсульфат	10,92	10,92	10,92	10,92	10,92	10,92	10,92
Стандапол EA-2 (25%)	Аммония лауретсульфат	4,39	4,39	4,39	4,39	4,39	4,39	4,39
Комперлан 100 (95%)	Кокамид MEA	1,24	1,24	1,24	1,24	1,24	1,24	1,24
Натрия хлорид	Натрия хлорид	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40
Глидант	ДМДМ гидантоин	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06	0,06
Раствор натрия гидроксида (20%)	Натрия гидроксид	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности
Раствор лимонной кислоты (20%)	Лимонная кислота	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности
Очищенная вода	Вода	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности	по потребности

Пример 4.

Реологические свойства композиций и сравнительные примеры

Реологические свойства компонентов сравнения C1-C8 и компонентов E18-E42 исследовали путем определения вязкости при нулевом сдвиге, чтобы установить эффективность исследуемого/стандартного материала как загустителя. Результаты этих исследований представлены в Таблице 8 ниже.

Таблица 8 Реологические свойства и внешний вид составов для личной гигиены
Пример	η0 (сП)	Реологический тип	Внешний вид (качественный метод)
C1	941	Ньютонова жидкость	прозрачный (бесцветный)
C2	79	Ньютонова жидкость	прозрачный (бесцветный)
C3	-	-	непрозрачный (бесцветный) - нестабильный
C4	575	Ньютонова жидкость	прозрачный (бесцветный)
C5	20,450	Ньютонова жидкость	непрозрачный (бесцветный) - нестабильный при стоянии
C6	-	Ньютонова жидкость	непрозрачный (бесцветный) - нестабильный
C7	-	Ньютонова жидкость	непрозрачный (бесцветный) - нестабильный
C8	-	Ньютонова жидкость	непрозрачный (бесцветный) - нестабильный
E18	6600	Ньютонова жидкость	прозрачный (светло-янтарный цвет)
E19	43	Ньютонова жидкость	прозрачный (янтарный цвет)
E20	9671	Ньютонова жидкость	мутноватый (светло-соломенный цвет)
E21	1193	Ньютонова жидкость	мутноватый (светло-янтарный цвет)
Е22	8067	Ньютонова жидкость	мутноватый (светло-соломенный цвет)
Е23	3000	Ньютонова жидкость	мутноватый (светло-янтарный цвет)
Е24	2777	Ньютонова жидкость	непрозрачный (светло-соломенный цвет)
Е25	2788	Ньютонова жидкость	мутноватый (светло-соломенный цвет)
Е26	43	Ньютонова жидкость	непрозрачный (светло-соломенный цвет)
Е27	2948	Ньютонова жидкость	непрозрачный (соломенный цвет)
Е28	16	Ньютонова жидкость	прозрачный (янтарный цвет)
Е29	3841	Ньютонова жидкость	непрозрачный (светло-соломенный цвет)
Е30	21	Ньютонова жидкость	прозрачный (светло-соломенный цвет)
Е31	4678	Ньютонова жидкость	мутноватый (светло-соломенный цвет)
Е32	3517	Ньютонова жидкость	непрозрачный (соломенный цвет)
Е33	170	Ньютонова жидкость	мутноватый (соломенный цвет)
Е34	6657	Ньютонова жидкость	прозрачный (светло-соломенный цвет)
Е35	66	Ньютонова жидкость	прозрачный (светло-соломенный цвет)
Е36	905	Ньютонова жидкость	прозрачный (светло-соломенный цвет)
Е37	326	Ньютонова жидкость	слегка мутноватый (светло-соломенный цвет)
Е38	92	Ньютонова жидкость	прозрачный (светло-соломенный цвет) с незначительным осадком
Е39	476	Ньютонова жидкость	слегка мутноватый (светло-соломенный цвет)
Е40	159	Ньютонова жидкость	прозрачный (светло-соломенный цвет) с незначительным осадком
Е41	2274	Ньютонова жидкость	мутноватый (светло-соломенный цвет)
Е42	229	Ньютонова жидкость	мутноватый (светло-соломенный цвет)

Как видно из Таблицы 8, вещества сравнения не обладали способностью к загущению "контрольной" основы (пример C1). Единственным веществом сравнения, обладавшим некоторой очевидной начальной способностью к загущению, было вещество С5, содержащее полиглицерин-3 метилглюкозы дистеарат (как полагают, полиглицериновый эмульгатор со степенью полимеризации 3, узловая структура с остатком метилглюкозы). Однако вещество сравнения C5 было нестабильным, и при стоянии при комнатной температуре в течение ночи разделялось на фазы. В отличие от этого, исследуемые вещества настоящего изобретения сохраняли стабильность при стоянии при комнатной температуре, по меньшей мере, несколько месяцев, до года или дольше.

Кроме того, для демонстрации эффекта степени полимеризации на фиг. 1 показан график зависимости вязкости при нулевом сдвиге от степени полимеризации для составов E18-E42 настоящего изобретения. Из фигуры очевидно, что эти полиглицериновые загустители со степенью полимеризации более 3 и менее приблизительно 11 эффективно придавали вязкость, а загустители со степенью полимеризации менее 3 - нет.

Также следует отметить влияние средней степени замещенности гидрофобными группами. Компоненты Е32-Е40, обсуждавшиеся выше в примере 2, содержавшие полиглицерины со средней степенью замещения гидрофобными группами 1,0 или 1,5 (среднее число гидрофобных групп на первичную связывающую группу 0,25 или 0,375, соответственно), не придавали вязкость.

Пример 5: Зависимость реологических свойств от дозы для композиций, содержащих загустители на основе полиглицерина

Были приготовлены следующие композиции для личной гигиены, обозначенные Е43-Е56. Была измерена их вязкость при нулевом сдвиге для оценки влияния концентрации полиглицеринового загустителя на вязкость. Образцы E1A, E13A, E14, E15A, E16A и E17A, а также образец E1B, исследовались в составе, содержавшем основу, идентичную описанной в примере 2. Концентрации и конкретные загустители на основе полиглицерина перечислены в Таблицах 9a-c ниже:

Таблица 9а
Загуститель/ торговое название/ № примера	Название компонента	E18	Е43	Е44	E19	Е45	Е46	Е34	Е47	Е48
E1A	ПГ МГД	5,00	-	-	-	-	-	-	-	-
E1A	ПГ МГД	-	3,00	-	-	-	-	-	-	-
E1A	ПГ МГД	-	-	1,00	-	-	-	-	-	-
E1B	ПГ МГД	-	-	-	5,00	-	-	-	-	-
E1B	ПГ МГД	-	-	-	-	3,00	-	-	-	-
E1B	ПГ МГД	-	-	-	-	-	1,00	-	-	-
E13A	АГК/ПГ МГД	-	-	-	-	-	-	5,00	-	-
E13A	АГК/ПГ МГД	-	-	-	-	-	-	-	3,00	-
E13A	АГК/ПГ МГД	-	-	-	-	-	-	-	-	1,00

Таблица 9b
Загуститель/ торговое название/ № примера	Название компонента	Е36	Е49	Е50	Е37	Е51	Е52	Е39	Е53	Е54
E14	АГК/ПГ МГД (край)	5,00	-	-	-	-	-	-	-	-
E14	АГК/ПГ МГД (край)	-	3,00	-	-	-	-	-	-	-
E14	АГК/ПГ МГД (край)	-	-	1,00	-	-	-	-	-	-
E15A	ПГСО	-	-	-	5,00	-	-	-	-	-
E15A	ПГСО	-	-	-	-	3,00	-	-	-	-
E15A	ПГСО	-	-	-	-	-	1,00	-	-	-
E16A	ПГ ССО	-	-	-	-	-	-	5,00	-	-
E16A	ПГ ССО	-	-	-	-	-	-	-	3,00	-
E16A	ПГ ССО	-	-	-	-	-	-	-	-	1,00

Таблица 9c
Загуститель/торговое название/№ примера	Название компонента	Е41	Е55	Е56
E17A	ПГ СДО	5,00
E17A	ПГ СДО		3,00
E17A	ПГ СДО			1,00

Результаты показаны на фиг. 2. Как видно из фигуры, при повышении концентрации загустителя в диапазоне от 1 до 5 масс.% в композициях, содержащих (МГД /ГК (Образец 1А) вязкость увеличивается на 487-5659 сП (по сравнению с вязкостью основы, в композициях, содержащих (МГД/ГК и АГК) (Образец 13А, степень полимеризации) вязкость увеличивается на 57-5716 сП, а в композициях, содержащих (СДО/ГК) (образец 17A) (степень полимеризации) вязкость увеличивается на 860-1333 сП. Композиции, содержащие загуститель на основе полиглицерина из примера Е14 со степенью полимеризации (примеры E36, 49 и 50) имеют тенденцию к ускоренному повышению вязкости при повышении концентрации загустителя.

Однако композиции, содержащие полиглицериновое соединение из примера Е16А со степенью полимеризации 2 и средним содержанием гидрофобных олеатных групп 1,5, композиции с полиглицериновыми соединением из примера Е15А со степенью полимеризации 2 и одной гидрофобной олеатной группой, а также композиции с полиглицериновым соединением из примера Е1В со степенью полимеризации 2 и двумя олеатными гидрофобными группами, показали меньшую вязкость по сравнению с контролем, которая продолжала снижаться при повышении концентрации соединения на основе полиглицерина.

Соединение, характеризующееся следующей Формулой I:

где Z представляет собой узловую структуру, представляющую собой полинуклеофильный остаток, полученный из метилглюкозида, сорбитана, диглицерина или триглицерина;
каждая G представляет собой независимо выбранную группу (поли)глицерина;
каждая (Hphob) представляет собой независимо выбранную гидрофобную функциональную группу, представляющую собой олеат;
каждая группа L, L′, и L″ представляет собой -О-;
каждая (Nu) представляет собой независимо выбранную нуклеофильную группу;
x принимает значения от 1 до 12;
h принимает значения от 0 до 11;
y принимает значения от 0 до 5;
а принимает значения от 0 до 11;
сумма x+h+a принимает значения от 4 до 12; и
сумма h+y принимает значения от 1 до 12,
при условии, что если Z является полинуклеофильным остатком, полученным из сорбитана, то x составляет от 1 до 3, h=1, а составляет от 0 до 2, у составляет от 1 до 3, и x+h+a+y=4.