清洗劑組成物的製作方法

2023-07-22 06:30:06 1

本發明涉及一種含有表面呈疏水性的粉體的清洗劑組成物，具體來說就是一種含有吸附於表面的表面活性劑的烷基(alkyl)位於最外殼，表面被改性為疏水性的粉體的清洗劑組成物。
背景技術：
：毛髮用清洗劑的最大目的是為了去除頭皮和毛髮的皮脂等廢棄物，保持清潔，調整頭皮健康。頭皮上一旦吸附廢棄物就會酸敗，細菌滋生，並產生異味和瘙癢。為了去除廢棄物，就要使用主要成分為陰離子表面活性劑的毛髮用清洗劑。陰離子表面活性劑滲透到廢棄物和頭皮毛髮之間，削減廢棄物的吸附力，就容易洗乾淨。通常情況下，毛髮用清洗劑的主要組成物質表面活性劑中含有最多的是陰離子。陰離子作為表面活性劑的主表面活性劑，賦予洗髮水最基本的功能，即洗淨力和起泡力。輔表面活性劑是輔助的表面活性劑，使用目的是改善泡沫的持久力和穩定性，維持粘性。但是，陰離子表面活性劑會刺激頭皮，反覆不斷的清洗可能會影響頭皮正常的新陳代謝，引起各種頭皮疾患。為了緩解這類問題，人們不斷地開發環保的糖類和酸性化合物，大自然中大量存在的酸性類作為新的替代資源，最近各個領域都在研究，以順應近來的健康趨勢，原料生產商也不斷地致力於生產能夠儘量減少皮膚刺激和親膚的表面活性劑。毛髮用清洗劑的成分中使用粉體的例子極為罕見。「韓國公開特許第10-2011-0102415號」涉及了一種含有皮脂吸收劑的毛髮用清洗劑組成物，對使用粉體作為皮脂吸收劑的可能性做了闡述，提到使用粉體是為了達到毛髮的皮脂吸附、去除角質的效果，而這是由粉體自身的吸油功能引起的，但是特定粉體的粒子大小或表面性質具有提高起泡力這一效果卻並未體現在產品中，在以往的文獻中也未出現。技術實現要素：以往的清洗劑為提高洗淨力和起泡力，含有大約14-20％的陰離子表面活性劑。但是，陰離子表面活性劑作為皮膚刺激源之一，長時間地殘留或暴露在皮膚時，有加大對皮膚刺激的傾向。所以，近來不斷地在嘗試減少表面活性劑的量，不過也因此使起泡力降低，從而成為使用中最大的制約。本發明的目的是為了解決上述問題而發明的一種清洗劑組成物，其陰離子表面活性劑含量較低，在13％以下，為了加強起泡力，所含有的粉體粒子直徑為0.1～10μm，表面改性為疏水性，佔總重的0.1～5％。本發明的特徵是，清洗劑組成物中所含有的粉體，其本體的親水性部分羥基(-oh)上吸附著表面改性用表面活性劑，上述表面改性用表面活性劑的烷基(c5-c24)位於最外殼，呈疏水性。此時，粉體的親水性部分羥基(-oh)置換為(-opo2h2)，使通過加大表面面積提高表面改性的效率成為可能。另外，含有補充添加的輔表面活性劑可以起到完善低含量的陰離子表面活性劑的作用。本發明的有益效果為：本發明涉及一種含有表面改性為疏水性粉體的清洗劑組成物，可以生產一種能減少陰離子表面活性劑含量的，極大地減少皮膚刺激的，且起泡力和洗淨力也十分優秀的清洗劑。附圖說明圖1是本發明的製備實驗1至製備實驗4的清洗劑組成物在搖晃前相互比較的示意圖；圖2是本發明的製備實驗1至4的清洗劑組成物在搖晃後立即進行比較的示意圖；圖3是本發明的製備實驗1至4的清洗劑組成物在搖晃之後再放置10分鐘後進行比較的示意圖；圖4是本發明的製備實驗3及對照例1在不同的攪拌次數下測試泡沫體積的數據圖；圖5是本發明的製備實驗3及對照例1中測定泡沫體積所使用的泡沫分析儀(sitafoamtesterr-2000，生產商：sitamesstechnikgmbh)的形狀；圖6是說明本發明清洗劑組成物中所使用的粉體的表面改性原理的示意圖。具體實施方式以下將通過實施例對本發明進行更為詳細的說明。這些實施例只是為了對本發明進行更為詳細的闡述，根據本發明要點的本發明的範圍並不受這些實施例的限制，這點對於掌握本發明所屬
技術領域：
常用知識的人來說是不言自明的。同時，本申請書中使用的技術用語和科學用語並沒有其他不同的定義，它們的含義凡是掌握本研究所屬
技術領域：
的一般知識的人均可正常理解。此外，與慣常相同的技術結構和作用就不做反覆說明，一律省略。本發明涉及一種含有表面為疏水性的粉體的清洗劑組成物。清洗劑中，相對呈疏水性的空氣(氣態)通過清洗劑中所含有的表面活性劑在水(液態)中乳化而產生泡沫，此時粉體穩定地排列在表面膜上，作為乳化粒子的泡沫亦變得穩定。這一效果是由粉體的乳液(pickering)穩定效果帶來的。何謂乳液技術，即利用粉體使不同的兩個『相』穩定下來的技術，這點作為乳液乳化的概念為人所知。與乳液乳化的概念相同，可以預想隨著粉體的粒子大小和表面電荷性質的不同，表面(液體/氣體)膜上存在的粉體的排列也會不同。因此，考慮到製劑的穩定性和使用舒適度(粉體的毛髮殘留感及粉體粒子的觸覺感觀等)，粒子大小的標準限定在10nm-50μm之間，表面電荷性質存在差異的情況下進行了實驗。以下製備實驗1至製備實驗4是製備含有粒子大小和表面性質(疏水性/親水性)都存在差異的四種試銷粉體的四種毛髮用清洗劑，通過指定的測試，對製備實驗1至製備實驗4各自的起泡力、泡沫持久度、消泡力及使用時毛髮柔軟性進行評判。-製備實驗下列表1整理列出了本發明中所用到的4種粉體的特性，表2列出了各種粉體所對應的毛髮用清洗劑的製備實驗1至製備實驗4的成分和含量(重量％)。表1表2表2中，製備實驗1中使用的粉體的商品名是疏水性氣相法二氧化矽(aerosilr202，生產商：贏創工業集團)，參考表1，其表面排列著二甲基矽油(dimethicone)，是被改性為疏水性的平均粒子大小為14nm的二氧化矽(silica)。此外，製備實驗2使用的粉體的商品名為氣相二氧化矽(aerosil200，生產商：贏創工業集團)，參考表1，其表面是親水性的平均粒子大小為12nm的二氧化矽(silica)。另外，製備實驗3中使用的粉體的商品名是hydrodry(k)(生產商：韓國sunjinbeautyscience)，參考表1，是用表面活性劑西曲氯銨(cetrimoniumchloride)將表面改性為疏水性的平均粒子大小為1～7um的高嶺土(kaolin)。在表面改性過程中，為了使高嶺土分體粒子的親水性部分的表面積加大，表面改性的效果極大化，使用了焦磷酸鈉(tetrasodiumpyrophosphate；na4p2o7)。另一方面，製備實驗4中使用的粉體的商品名為膠性高嶺土-bcgrade2457(生產商：brenntagspecialties)，參照表1可知是表面親水性的平均粒子大小為10～20um的高嶺土(kaolin)。上述表2中，陽離子聚合物瓜兒膠羥丙基三甲基氯化銨(guarhydroxypropyltrimoniumchloride)，商品名為guarquatl80kc(生產商：kci)，陰離子表面活性劑月桂醇醚硫酸鈉(sodiumlaureth(2e0)sulfate；sles)的商品名是micelines270(生產商：韓國miwonchemicals)，非離子表面活性劑椰油醯胺甲基mea(cocamidemethylmea)使用了商品名為micopolcmm(生產商：韓國miwonchemicals)，當然使用哪一品牌是不限制的。此外，作為螯合劑的乙二胺四乙酸二鈉(disodiumedta)，作為防腐劑的苯氧乙醇(phenoxyethanol)，甲基氯異噻唑啉酮(methylchloroisothiazolinone)和甲基異噻唑啉酮(methylisothiazolinone)，作為增稠劑使用的氯化鈉(sodiumchloride)，這裡還添加了香精成分(fragrance)，香精作為任意的成分，可使用其他物質，對此不做限制。上述表2的製備實驗1至製備實驗4，將陰離子表面活性劑的量固定在清洗劑組成物總量的8.5％，從而製備出低含量陰離子表面活性劑的清洗劑，使對頭皮和毛髮造成的刺激最小化，另外使用5.5％量的非離子表面活性劑作為輔助，保持其洗淨力。-實施例下述表3中，為了對所述製備實驗1至製備實驗4對應的毛髮用清洗劑分別從起泡力、泡沫持久力、消泡力及清洗時毛髮的柔軟性這4個項目進行評價，在所定的測試後，顯示出實施例1至實施例4的數值結果。表3評價項目實施例1實施例2實施例3實施例4起泡力(mm)48729578泡沫持久力(mm)33629175消泡力(mm)151043清洗時毛髮柔軟性4463本申請書中對起泡力的定義是：上述實施例1至實施例4所對應的清洗劑組成物各取5％，在25℃的溫度下，稀釋於100ml的水溶液中，再放入人工皮脂1g，然後用磁攪拌機(magnetstirrer)在300rpm的轉速下攪拌，使產生的泡沫最少，攪拌1分鐘之後，取其中的10ml放入直徑為30mm的60ml容量的藥水瓶中，在轉速為每秒180的振動機中晃動20次之後形成的泡沫的高度。另外，本發明申請書中對泡沫持久力的定義是在上述晃動停止，放置10分鐘後的泡沫的高度。另，本發明申請書中對消泡力的定義見下列公式1)。公式1)消泡力(mm)＝起泡力(mm)-泡沫持久力(mm)又，計算洗髮時毛髮的柔軟性，選擇專業發模10人，使用根據實施例1至實施例4製備的毛髮用清洗劑，最低分1分最高分9分，對毛髮的柔軟性做出感官評價，計算出平均值。根據上述表3，實施例3的起泡力和泡沫持久力分為別95mm和91mm，所測結果在實施例1、實施例2和實施例4中最高，之後算出其4mm的消泡力也是最小的。再看洗髮時毛髮柔軟度的比較，實施例3的結果是6，評分最高。然後，為了判斷毛髮用清洗劑的適用度而進行的上述4項測試結果顯示，製備實驗3的粉體，表面改性為疏水性，平均粒子大小在1～7um之間的高嶺土的清洗劑組成物是最合適的。上述表1的粉體中，未進行任何加工的親水性高嶺土(實施例4)以及通過表面改性進行烷基表面培養的疏水性高嶺土(實施例3)，即使粒子大小在相似的範圍之內，但上述表3中，實施例3和實施例4的起泡力和泡沫持久力顯示出差異，在此結果下，以烷基為例，當被附加了疏水性時，可能有助於泡沫的穩定化。當粉體的表面排列著的二氧化矽等矽基被賦予疏水性時(製備實驗1)反而看到了消泡的效果。結論是，表面呈疏水性、尤其是帶有烷基的粉體的泡沫穩定效果最優秀，在考慮使用舒適感和穩定性時，粒子大小為0.1～10μm的粉體最為合適。圖1至圖3是本發明中各實施例對應的測試結果，圖1是本發明的製備實驗1至製備實驗4的清洗劑組成物在晃動之前，圖2是搖晃之後的，圖3是搖晃後放置10分鐘。圖2和圖3中泡沫高度的測量是從玻璃藥瓶內層底部到產生泡沫的最高點。下述表4是上述所定測試的實施結果中最為優秀的製備實驗3和去除了粉體的對照例1的對比列表。表4圖4是本發明的製備實驗3及對照例1在不同攪拌次數(一組)下測量泡沫體積的數據曲線圖。首先，根據製備實驗3的組成製備的清洗劑和依據下述表4的對照例1的組成製備的清洗劑各取5％，在25℃的溫度下用250ml水溶液稀釋後，正如圖5所示，泡沫測試中(sitafoamtesterr-2000，生產公司：sitamesstechnikgmbh)以800的轉速攪拌20秒為一組測試，經過5組測試測量各組生成的泡沫的體積。用上述製備實驗3的清洗劑所做的測試就是實施例5。用圖4的曲線可以估計清洗劑的發泡速度和泡沫穩定性。如圖4所示，根據圖表所顯示的數據，初期產生的泡沫的體積，實施例5中約為620ml，對照例1中約為280ml，實施例5比對照例1高出2.2倍左右，在初期就出現了差距或顯現了更高值。因此，實施例5的發泡速度比對照例1更優秀。可以看到即使增加實施例5初期產生的泡沫的攪拌次數(組)，時間再長也能保持穩定。即，本發明中表面改性為疏水性的高嶺土粉體不僅對初期起泡力產生影響，對泡沫的穩定性也有影響。圖6是本發明的清洗劑組成物中所使用粉體的表面改性原理的說明圖，就是製備實驗3的清洗劑組成物中高嶺土粉體的親水性部分氫氧基(-oh)置換為磷酸基(-opo2h2)，表面加寬，提高改性效率，通過末端的烷基，將最外殼改性為疏水性，這一過程用圖表形式體現。以下是本發明的清洗劑組成物中可能包含的主要組成物及對其特性的說明。主要組成物(1)表面改性為疏水性的粉體本發明包括為了加強陰離子表面活性劑減量引起的起泡力和泡沫持久力，表面改性為疏水性的粉體。其最理想的比重是清洗劑組成物總重的0.1～5％。如果含量不到總重的0.1％，就起不到穩定泡沫的效果，也不能提高起泡力和泡沫持久力。如果含量超過總重的5％，由於粉體所特有的僵硬感，就會降低使用的舒適度。以上述實施例1～實施例4的評價結果為基礎，實施例3中所使用的(株)sunjinchemical所生產的商品hydrodry(k)的評分顯示，無論是在起泡力、泡沫持久力、消泡度或是清洗時毛髮的柔軟性上都是最合適的毛髮用清洗劑。(2)陰離子表面活性劑本發明的目的是通過陰離子表面活性劑的減量緩和對頭皮或毛髮的刺激，因此可能包括的陰離子表面活性劑佔清洗劑總重的13％以下。佔比超過13％的陰離子表面活性劑會對皮膚產生刺激。陰離子表面活性劑洗淨力、滲透力、分散性和乳化優秀，在水中溶化電離，親水性部分成為『-』離子。代表性的有羧酸(-cooh)、硫酸單某酯(-oso3h)和磺酸基(-so3h)3種，大部分用於家用鹽。適用的陰離子表面活性劑用大眾產品即可，可使用烷基硫酸酯基、乙氧基烷基硫酸酯基、烷基乙氧基羧酸鹽、烷基甘油醚磺酸鹽、乙氧基醚磺酸鹽、甲醯基牛磺酸鈉、烷基磺基琥珀酸鹽、烷基乙氧基磺基琥珀酸鹽(alkylethoxysulfosuccinate)、α-磺基脂肪酸、烷基磷酸酯、乙氧基烷基磷酸酯(ethoxyalkylphosphateester)、直鏈烷基苯磺酸鹽、石蠟磺酸鹽、α-烯基磺酸鈉、烷基烷氧基硫酸鹽以及它們的混合物，特別要指出的是，使用月桂醇聚醚硫酸酯鈉(sodiumlaurethsulfate)最為理想，當然也無硬性規定。本發明中，為了加強陰離子表面活性劑減量後頭皮或毛髮的洗淨能力，同時滿足表面活性劑在總量中的含量要最少，故添補了非離子表面活性劑，佔清洗劑組成物總重的8％以下。非離子性表面活性劑因離子性而帶有的親水基，通過氫氧基(-oh)或環氧乙烷基(ethyleneoxide)(-och2ch2)和水的疏水結合後帶有親水性的成分，用於乳化劑、防靜電劑、滲透劑的表面活性劑多呈液態，溶於水中成中性。這類非離子表面活性劑乳化水和油的能力很強，一般被用作護髮素製劑等乳狀乳化劑，相對來說對皮膚比較安全，大部分用於化妝品。常用已知的非離子表面活性劑適用，脂肪醇乙氧基化物(alcoholethoxylate)、醯胺醇乙氧基化物(amideethoxylate)、氧化胺(amineoxide)、烷基聚葡糖苷(alkylglucoside)及由它們的混合物形成的群中選擇的1種以上都可以適用，使用椰油醯胺甲基mea(cocamidemethylmea)最理想。(4)陽離子表面活性劑/兩性表面活性劑作為上述所有清洗劑組成物中的表面活性劑，本發明的製備實驗1至製備實驗4中，為了輔助陰離子表面活性劑的性能，使用了非離子表面活性劑，或者也可添加使用組合(例如：陽離子表面活性劑或兩性表面活性劑)。陽離子表面活性劑即4級銨(ammonium)及3級醯胺基胺(amidoamine)，可以單獨或混合使用。如，可使用山嵛基三甲基氯化銨(behentrimethylammoniumchloride)、十六烷基三甲基氯化銨(cetyltrimethylammoniumchloride)、十八烷基三甲基氯化銨(stearyltrimethylammoniumchloride)、雙十八烷基二甲基氯化銨(distearyldimethylammoniumchloride)、雙十六烷基二甲基氯化銨(dicetyldimethylammoniumchloride)等4級銨(ammonium)以及椰油醯胺丙基二甲胺(cocamidopropyldimethylamine)、硬脂醯胺丙基二甲胺(stearamidopropyldimethylamine)、山嵛醯胺丙基二甲基胺(behenamidopropyl-dimethylamine)、油酸醯胺丙基二甲胺(oleicamidopropyldimethylamine)、異硬脂醯氨基丙基二甲基胺(isostearamidopropyldimethylamine)等3級醯胺基胺(amidoamine)。此外，烷基甜菜鹼(akylbetaine)、醯胺甜菜鹼(amidebetaine)、磺基甜菜鹼(sulfobetaine)、羥基磺基甜菜鹼(hydroxysulfobetaine)、醯胺基磺基甜菜鹼(amidosulfobetaine)、磷酸甜菜鹼(phosphobetaine)、咪唑基甜菜鹼(imidazolebetaine)、氨丙基酸(aminopropyl)、胺基酸(amino)及它們的混合物可用作兩性表面活性劑。粉體的特性本發明的特徵是，粉體的狀態是表面吸附著用於粉體的親水性部分氫氧基(-oh)表面改性的表面活性劑，上述吸附著的表面活性劑的烷基(alkyl)位於最外殼，表面呈疏水性。此時，如圖6所示，粉體的親水性部分氫氧基(hydroxylgroup；-oh)被置換為磷酸基(phosphategroup；-opo2h2)，使表面變寬，提高表面改性的效果，最末端的烷基位於最外殼，從而賦予表面疏水性。本發明中使用的粉體是高嶺土(kaolin)，直徑在0.1～10um最為理想，粒子大小不到0.1um時，泡沫穩定效果不足，粒子大小超過10um時，粉體殘留在頭皮和毛髮上會影響使用的舒適感。高嶺土(kaolin)通常被叫做高嶺土、陶瓷黏土(porcelainclay)，長石(feldspar)因風化作用分解而廣泛分布於地殼。其成分因礦產的不同而大大不同。根據長石風化的程度和地質學歷史，高嶺土除了有主礦物高嶺石(kaolinite)和多水高嶺石(halloysite)以外，還有二次元礦物成分，如矽酸、雲母和其他黏土礦物，尤其是非風化的長石。雖然所有高嶺土礦物的化學式都是al2si2o5(oh)4(kaolinite)或al2o3·2sio2·2h2o(halloysite)，但是它們的決定性結構卻互不相同。從高嶺土中提取的對人體產生有利影響的物質，如矽、礬土、鎂、有機複合物、鍺、遠紅外線等對皮膚美容具有很好的效果，並因其具有除臭吸附等效果，被廣泛用於粉餅、面膜等化妝品的原料。另外，白色的柔滑的粉末能吸收水分和油脂，遮蓋效果十分出色，非常適用於能吸收皮膚分泌的汗水和油脂的清洗劑。上述粉體的表面改性用表面活性劑因烷基而賦予了疏水性，碳數c5至c24比較理想，與粉體的親水基相互反應。例如，可在西曲氯銨(cetrimoniumchloride；ctac)、西曲溴銨(cetrimoniumbromide)、十八烷基三甲基氯化銨(steartrimoniumchloride)和山崳基三甲基氯化銨(behentrimoniumchloride)形成的群中選擇1種以上，使用下述化學式1所對應的西曲氯銨(cetrimoniumchloride；ctac)更為理想。含有粉體的清洗劑的特性本發明涉及的清洗劑組成物的特徵是含有能補充低含量陰離子表面活性劑起泡力的粉體。尤其是本發明中，為了泡沫的穩定性，清洗劑中含有的粉體是表面呈疏水性的改性的高嶺土(kaolin)，佔清洗劑組成物總量的0.1～5％。根據實施例1至實施例4，上述測試起泡力的結果顯示，製備實驗3所對應的實施例3的結果是95mm，最優秀，在將放置10分鐘後泡沫的高度作為泡沫持久力時，實施例3的測試結果是91mm，最優秀。起泡力和泡沫持久力之差即得出消泡力為4mm，由此判斷起泡力和泡沫持久力的數值越大，消泡力越小，越能產生豐富的泡沫並維持。不僅如此，對洗髮時毛髮的柔順度進行感官評價時，實施例3的分數為6分，最優秀。一方面，在另外實施的實驗中，專業發模的感官評價結果為起泡力85mm以上、泡沫持久力80mm以上，消泡能力6mm以下，洗髮時柔順指數為5，可視作為理想的清洗劑。另外，製備實驗3所對應的實施例5和不含粉體的對照例1的測試結果是，進行一組攪拌後，實施例5的泡沫體積為620ml，對照例1約為280ml，實施例5的初期發泡速度更為優秀；另外在五組攪拌後，實施例5中初期形成的泡沫的體積可以維持，泡沫穩定性也顯得更為優秀。本發明最適合於皮膚外用清洗劑，尤其是洗髮水，但並不局限於此，同時使用於沐浴露、寵物用清洗劑、洗面產品等低刺激性的對安全性要求高的清洗劑。當前第1頁12