衍生化瓜爾膠的製造方法以及用該方法製得的衍生化瓜爾膠的製作方法

2023-10-17 20:45:24 1

專利名稱：：衍生化瓜爾膠的製造方法以及用該方法製得的衍生化瓜爾膠的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種用於製造衍生化瓜爾膠(derivatizedguargum)的方法以及用該方法製得的衍生化瓜爾膠。
背景技術：
：衍生化瓜爾膠(例如羧甲基瓜爾膠、羥丙基瓜爾膠和羥丙基三甲基銨瓜爾膠)是用於多種應用(包括作為個人護理組合物的成分)中的市售可得的材料，並且通常由"水-豆片(water-splits)"工藝製造，在所述的"水-豆片"工藝中，得自瓜爾豆種子、被稱為瓜爾"豆片"的材料在水性介質中與衍生化試劑反應。硼砂(四硼酸鈉)在水-豆片工藝的反應步驟中通常被用作加工助劑，以將瓜爾豆片的表面部分地交聯，並由此減少瓜爾豆片在洗滌時所吸收的水的量。硼酸鹽交聯在鹼性條件下發生，並且是可逆的，從而允許產物在酸性條件下水化。使衍生化豆片的含水量保持在相對低的水平(通常是含水量小於或等於約90重量％)可以簡化洗滌後的衍生化豆片的處理和研磨操作。在沒有交聯的情況下，洗滌後的衍生化豆片的含水量相對高，而處理和進一步加工髙含水量的豆片則是困難的。然而，由於對在個人護理應用中使用的材料的硼含量存在監管關注，因此目前變得有利的是，在不使用任何含有硼的交聯劑的情況下製造衍生化瓜爾膠。需要一種具有經濟吸引力的方法來控制洗滌後的陽離子瓜爾豆片的水含量，而無需首先將陽離子瓜爾豆片交聯。發明概要5在第一個方面，本發明涉及一種用於製造衍生化瓜爾膠的方法，該方法包括(a)將未經瓜爾豆片交聯用的硼化合物處理過的衍生化瓜爾豆片與水性洗滌介質接觸，其中基於100重量份的所述水性洗滌介質而言，該水性洗滌介質包含(i)約0.1重量份至約30重量份的水溶性非硼鹽，或者(ii)小於約0.1重量份的水溶性鹽，以及(b)將洗滌後的衍生化瓜爾豆片與水性洗滌介質分離，條件是衍生化瓜爾豆片與含有小於約0.1重量份水溶性鹽的水性洗滌介質的接觸限於這樣的持續時間，該持續時間能有效地使洗滌後的衍生化瓜爾豆片的含水量保持為小於或等於約卯重量％。-在一個實施方案中，本發明涉及一種用於製造衍生化瓜爾膠的方法，該方法包括將未經瓜爾豆片交聯用的硼化合物處理過的衍生化瓜爾豆片與水性鹽溶液接觸，其中基於100重量份的所述鹽溶液而言，該鹽溶液包含約0.1重量份至約30重量份的水溶性非硼鹽。根據上述方法進行洗滌的衍生化瓜爾豆片的含水量通常為小於或等於約90重量％("wt%")，更通常為小於約80wt%，而不存在硼交聯、更通常的是不存在任何離子交聯。在第二個方面，本發明涉及根據如上公開的方法製造的衍生化瓜爾膠。在第三個方面，本發明涉及用於製造衍生化瓜爾膠的方法，該方法包括在合適的反應條件下使瓜爾豆片與衍生化試劑反應以製造衍生化瓜爾豆片，其中瓜爾豆片和衍生化瓜爾豆片均不使用瓜爾豆片交聯用或衍生化瓜爾豆片交聯用的硼化合物進行處理，以及將衍生化瓜爾豆片與水性鹽溶液接觸，其中基於100重量份的所述鹽溶液而言，該鹽溶液包含約0.1重量份至約30重量份的水溶性非硼鹽。在第四個方面，本發明涉及含有根據上述方法製造的衍生化瓜爾膠的個人護理組合物。在第五個方面，本發明涉及一種衍生化瓜爾膠，其包含半乳甘露聚糖，所述半乳甘露聚糖在其一個或多個位點處被取代基取代，每一個位點的取代基獨立地選自陽離子取代基、非離子取代基和陰離子取代基，所述衍生化瓜爾膠至少基本上不含硼並且在pH大於或等於7的水性介質中能夠快速水化，從而形成至少基本上均勻的溶液。在第六個方面，本發明涉及含有本發明的衍生化瓜爾膠的個人護理組合物。發明詳述和優選的實施方案在一個實施方案中，根據本發明的方法製造的陽離子型瓜爾膠不含特意添加的硼，但是其可能含有作為原材料中的雜質(例如，作為瓜爾豆片中的天然存在成分)或作為該方法中使用的加工流體中的雜質而引入的硼。本文所用的術語"水性介質"通常指這樣的液體介質，其含有水，通常大於或等於25wtM的水，更通常大於或等於50wty。的水，甚至更通常大於或等於75wt。/。的水；和小於75wt%、更通常小於50wt%、甚至更通常小於25wt。/。的一種或多種水混溶性有機液體，例如，醇類(如乙醇或丙醇)；並且可任選地含有溶解於水性介質中的一種或多種溶質。在一個實施方案中，水性介質的液體部分基本上由水組成。在另一個實施方案中，水性介質的液體部分僅由水組成。本文所用的術語"水性溶液"更具體地是指還包含溶解於水性介質中的一種或多種溶質的水性介質。本文針對某種材料所用的術語"至少基本上不含硼"是指，通過質譜測定，該材料中的硼含量為少於約50份/百萬份(ppm)的硼(即少於約50重量份的硼/百萬重量份的材料)，更通常為少於約20ppm，甚至更通常為少於5ppm。本文所用的術語"非硼鹽"或"非硼陰離子"分別是指在其化學式中不含硼元素的任何有機或無機鹽或陰離子。合適的非硼鹽包括鹼金屬、鹼土金屬和過渡金屬的滷化物鹽或這些金屬與多原子的非硼陰離子形成的鹽。更通常的是，該非硼鹽包含一價或多價的鹼金屬、鹼土金屬或過渡金屬的陽離子；和滷素陰離子、氫氧根陰離子、碳酸根陰離子、碳酸氫根陰離子、硫酸根陰離子、磷酸氫根陰離子、磷酸根陰離子或硝酸根陰離子。在一個實施方案中，非硼鹽的陽離子是Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、Mn2+、Cu2+、Al3+、Fe3+、Sb3+、Ti4+、Zr4+，或NH4+，更通常為Na+、K+、Ca2+或Mg2+，最通常為一價的陽離子，如Na+或K+。在一個實施方案中，非硼鹽的陰離子是氯陰離子、氫氧根陰離子、碳酸根陰離子、碳酸氫根陰離子、硫酸根陰離子、硫酸氫根陰離子、磷酸根陰離子或硝酸根陰離子。在一個實施方案中，該鹽是氯化鉀或氯化鈉，更通常是氯化鈉。瓜爾膠是指在豆科植物C>amo/w&的種子中發現的粘膠。瓜爾膠的水溶性組分(85%)稱為"瓜爾糖"，瓜爾糖由G,4)-P—EM比喃甘露糖單元形成的直鏈和以(1,6)鍵與該直鏈相連的a_D_吡喃半乳糖單元構成。瓜爾糖中D-半乳糖與D-甘露糖的比例大約是1:2。瓜爾膠的重均分子量通常為2,000,000道爾頓至5,000，000道爾頓。瓜爾豆種子由一對硬而不脆的胚乳部分(以下稱為"瓜爾豆片")組成，其中夾有脆弱的胚芽(萌芽)。脫皮後，使種子裂開，並篩去胚芽(佔種子的43-47%)。瓜爾豆片通常含有大約78-82%的半乳甘露聚糖和少量的類蛋白物質、無機鹽、非水溶性膠和細胞膜、以及一些殘留的種皮和胚芽。製造瓜爾膠片衍生物的工藝通常是已知的。通常在適當的反應條件下，將瓜爾豆片與一種或多種衍生化試劑反應以產生具有需要的取代基的瓜爾聚糖。合適的衍生化試劑是市售可得的，並且通常含有活性官能團(例如環氧基團、氯代醇基團，或烯鍵式不飽和基團)，並且在其每一個分子中含有至少一個其它的取代基(例如陽離子、非離子或陰離子的取代基，或此類取代基的前體)，其中取代基可以通過二價連接基團(如亞烴基或氧化亞烴基)連接到衍生化試劑的活性官能團上。合適的陽離子取代基包括伯氨基、仲氨基、或叔氨基、或季銨基、季鋶基、或季轔基。合適的非離子取代基包括羥烷基，例如羥丙基。合適的陰離子基團包括羧垸基，例如羧甲基。陽離子、非離子和/或陰離子的取代基可以通過瓜爾聚糖與各自合適的衍生化試劑進行一系列反應或同時反應而引入到該瓜爾聚糖鏈上。在一個實施方案中，瓜爾豆片與環氧烷烴衍生化試劑(例如環氧乙垸、環氧丙烷，或環氧丁烷)在已知的烷氧化條件下反應，以將羥烷基和/或聚(亞垸基氧基)取代基添加到瓜爾聚糖鏈上。在一個實施方案中，瓜爾豆片與羧酸衍生化試劑(例如單氯乙酸鈉)在已知的酯化條件下反應，以將羧烷基添加在瓜爾聚糖鏈上。在一個實施方案中，衍生化試劑包含陽離子取代基，該陽離子取代基包含陽離子氮自由基，更通常為季鉸基。典型的季銨基是三垸基銨基(如三甲基銨基、三乙基銨基、三丁基銨基)、芳基二烷基銨基(例如苄基二甲基銨基)和其中氮原子是環狀結構的一部分的銨基(例如吡啶錙自由基和咪唑啉基)，這些季銨基都與平衡離子(通常為氯、溴或碘之類的平衡離子)結合。在一個實施方案中，陽離子取代基通過亞烴連接基或氧化亞烴連接基與陽離子化劑的活性官能團連接。合適的陽離子化劑包括(例如)環氧基官能化的陽離子氮化合物，例如，2,3-環氧丙基三甲基氯化銨；氯代醇官能化的陽離子氮化合物，例如，3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、3-氯-2-羥丙基-十二烷基二甲基氯化銨、3-氯-2-羥丙基-硬脂基二甲基氯化銨，和乙烯基或(甲基)丙烯醯胺官能化的氮化合物，例如，甲基丙烯醯氨基丙基三甲基氯化銨。在一個實施方案中，在鹼存在的情況下，使瓜爾豆片在水性介質中於相對溫和的條件下(例如加熱到4(TC至7(TC的溫度)與氯代醇官能化的季銨化合物反應，以產生陽離子瓜爾豆片，即具有陽離子官能團的衍生化瓜爾豆片。在一個實施方案中，衍生化瓜爾豆片包含每個瓜爾膠分子具有一個或多個取代基的瓜爾膠分子，其中至少一部分取代基是通過瓜爾9豆片與一種或多種衍生化試劑在水性介質中於合適的反應條件下進行反應而添加的。在一個實施方案中，衍生化瓜爾豆片包含每個瓜爾膠分子具有一個或多個取代基的瓜爾膠分子，其中所有或基本上所有的取代基是通過瓜爾豆片與一種或多種衍生化試劑在水性介質中於合適的反應條件下以一個或多個衍生反應步驟進行反應而添加的。在一個實施方案中，衍生化瓜爾豆片包含每個瓜爾膠分子具有一個或多個取代基的瓜爾膠分子，其中第一部分取代基通過瓜爾豆片與一種或多種第一衍生化試劑在合適的反應條件下於第一液體介質中進行反應而添加，並且第二部分取代基通過瓜爾豆片與一種或多種第二衍生化試劑在第二液體介質中於合適的反應條件下進行反應而添加，其中第一液體介質和第二液體介質中的至少一者是水性介質。在一個實施方案中，第一液體介質和第二液體介質均是水性介質。在一個實施方案中，第一液體介質和第二液體介質是相同的水性介質。在其中第一液體介質和第二液體介質是相同的水性介質的實施方案中，瓜爾豆片與第一衍生化試劑和第二衍生化試劑的衍生化反應可以在相同的水性介質中同時或連續進行。在一個實施方案中，第一液體介質和第二液體介質中的一者是水性介質並且第一液體介質和第二液體介質中的另一者是不同於水性介質的液體介質，並且在第一液體介質中的衍生化反應先於在第二液體介質中的衍生化反應進行。在一個實施方案中，第一液體介質是水性介質並且第二液體介質是不同於非水性介質的液體介質，例如，極性有機溶劑，更通常為水混溶性有機溶劑。在一個實施方案中，第一液體介質是不同於水性介質的液體介質並且第二液體介質是水性介質。通常，通過瓜爾豆片與衍生化試劑在水性介質中的反應製造的衍生化瓜爾豆片為水膨脹膠的形式，其中在每100重量份("pbw")的水膨脹膠中，含有約30pbw至60pbw、更通常為30pbw至50pbw的陽離子瓜爾豆片和40pbw至70pbw、更通常為50pbw至70pbw的水。在一個實施方案中，使衍生化瓜爾豆片與水性洗滌介質接觸的步驟是在使瓜爾豆片與衍生化試劑在水性反應介質中於合適的反應條件下反應的步驟之後進行的。更通常的是，使由瓜爾豆片與衍生化試劑在水性反應介質中進行反應而製造的水膨脹膠與水性洗滌介質接觸。在一個實施方案中，在洗漆衍生化瓜爾豆片之前，通常使衍生化瓜爾豆片冷卻到小於或等於約5(TC的溫度。在一個實施方案中，通過以下方法用水性介質洗滌衍生化瓜爾豆片，所述方法為使衍生化瓜爾豆片與水性介質接觸，然後將水性洗滌介質(呈水性洗滌溶液的形式)與衍生化瓜爾豆片物理分離，其中接觸和分離步驟一起構成一個"洗滌步驟"。本文所用的術語"高鹽水性洗滌介質"是指包含約0.1pbw至約30pbw的水溶性非硼鹽的水性洗滌介質，術語"低鹽水性洗滌介質"是指包含少於約0.1pbw的水溶性鹽的水性洗滌介質，術語"高鹽洗滌步驟"是指用高鹽水性洗滌介質作為水性洗滌介質的洗滌步驟，而"低鹽洗滌步驟"是指用低鹽水性洗滌介質作為水性洗滌介質的洗滌步驟。可以在合適的處理容器中進行一個或多個洗滌步驟。每一個洗滌步驟都可以以間歇過程的方式進行(例如在攪拌的混合容器中進行)，或以連續過程的方式進行(例如，在其中衍生化瓜爾豆片物料流與同向或反向流動的水性洗滌介質流相接觸的柱子中進行)。在一個實施方案中性洗滌介質洗滌。在一個實施方案中性洗滌介質洗滌。在一個實施方案中性洗滌介質洗漆。在一個實施方案中性洗滌介質洗滌。在一個實施方案中性洗滌介質洗滌。，採用一個洗滌步驟將衍生化瓜爾豆片用水，採用二個洗滌步驟將衍生化瓜爾豆片用水，採用三個洗滌步驟將衍生化瓜爾豆片用水，釆用四個洗滌歩驟將衍生化瓜爾豆片用水，採用五個洗滌步驟將衍生化瓜爾豆片用水在一個實施方案中，採用六個洗滌步驟將衍生化瓜爾豆片用水性洗滌介質洗滌。在一個實施方案中，對衍生化瓜爾豆片進行至少二個高鹽洗滌步驟，更通常為至少二個連續的高鹽洗滌步驟，甚至更通常為二個連續的高鹽洗滌步驟。在一個實施方案中，對衍生化瓜爾豆片進行至少一個低鹽洗滌步驟，更通常為至少二個連續的低鹽洗滌步驟。在一個實施方案中，對衍生化瓜爾豆片進行二個連續的低鹽洗滌步驟。在一個實施方案中，對衍生化瓜爾豆片進行三個連續的低鹽洗滌步驟。在一個實施方案中，對衍生化瓜爾豆片進行四個連續的低鹽洗滌步驟。在一個實施方案中，對衍生化瓜爾豆片進行至少一個高鹽洗滌步驟，隨後進行至少一個低鹽洗滌步驟，更通常為進行一個高鹽洗滌步驟，隨後進行一個低鹽洗滌步驟。在一個實施方案中，通過向其中瓜爾豆片被衍生化的反應介質中或者向衍生化瓜爾豆片中加入有效量的鹽而原位產生高鹽洗滌介質，其中所述有效量的鹽在洗滌步驟中用水性洗滌介質稀釋之後，可提供鹽含量為約O.lpbw至約30pbw的水性洗滌介質。該鹽可以以任何方便的方式加入到衍生化瓜爾膠中，所述方式例如為幹的成分、水性漿料或濃縮的水溶液。在一個實施方案中，對於每100pbw的鹽溶液而言，水性洗滌介質包含約0.5pbw至約10pbw、更通常為約1pbw至約8pbw的非硼鹽，和約90pbw至約99.5pbw、更通常為約92pbw至約99pbw的液體介質。在一個實施方案中，該水性洗滌介質不含特意添加的含硼鹽或其它含硼化合物。在一個實施方案中，該鹽溶液基本上不含硼。在一個實施方案中，水性洗滌介質包含水，並且對於每100pbw的水性介質而言，其可任選地包含至多25pbw的水混溶性有機液體。合適的水混溶性有機液體包括(例如)醇類，如甲醇或乙醇。更通常12的是，水性洗滌介質基本上由水組成，甚至更通常的是，其基本由去離子水組成。在一個實施方案中，對於每個洗滌步驟中的每千克("Kg")衍生化瓜爾豆片固體而言，使該衍生化瓜爾豆片與約2Kg至約30Kg、更通常為約5Kg至約20Kg、甚至更通常為約5Kg至約15Kg的水性洗滌介質相接觸。在一個實施方案中，高鹽洗滌步驟包括在每個髙鹽洗滌步驟中，衍生化瓜爾豆片與高鹽水性洗滌介質接觸的接觸時間最長為約30分鐘，更通常為約30秒鐘至約15分鐘，甚至更通常為約l分鐘至約8分鐘。在一個實施方案中，低鹽洗滌步驟包括在每個低鹽洗滌步驟中，衍生化瓜爾豆片與低鹽水性洗滌介質接觸的接觸時間小於或等於約15分鐘，更通常為約10秒鐘至約10分鐘，甚至更通常為約20秒鐘至約8分鐘，還更通常為約30秒鐘至約5分鐘。通過任何合適的脫水方法(例如，過濾和/或離心)使洗滌後的衍生化豆片與水性洗滌介質分離。在一個實施方案中，通過離心使洗滌後的衍生化豆片與洗滌液體分離。在一個實施方案中，脫水後的衍生化豆片的含水量小於或等於約90%，更通常小於或等於約85wt%，甚至更通常小於或等於約80wt%。將脫水後的衍生化瓜爾豆片乾燥並研磨，以製造衍生化瓜爾膠的顆粒。在一個實施方案中，通過任何合適的乾燥方法將衍生化瓜爾豆片乾燥至含水量小於或等於約20wt%，更通常小於或等於約15wt%，所述乾燥方法例如為空氣乾燥、流化床乾燥、閃磨(flashgrinding)、冷凍乾燥。在一個實施方案中，通過任何合適的粒徑減小裝置(如研磨機)將經乾燥的衍生化瓜爾豆片研磨。在一個實施方案中，通過"閃磨"方法將瓜爾豆片同時進行乾燥和研磨，其中瓜爾豆片流和熱空氣流被同時引入研磨機中。在一個實施方案中，本發明的衍生化瓜爾膠包含半乳甘露聚糖，所述半乳甘露聚糖在其一個或多個位點處被取代基取代，每一個位點的所述取代基獨立地選自陽離子取代基、非離子取代基和陰離子取代基在一個實施方案中，本發明的衍生化瓜爾膠選自羥丙基三甲基銨瓜爾膠、羥丙基十二烷基二甲基銨瓜爾膠、羥丙基硬脂基二甲基銨瓜爾膠、羥丙基瓜爾膠、羧甲基瓜爾膠、具有羥丙基和羥丙基三甲基銨基團的瓜爾膠，以及它們的混合物。在一個實施方案中，本發明的衍生化瓜爾膠具有約0.001至約3.0的總取代度("DST")，其中DST是陽離子取代基的取代度(DS,;,.)、非離子取代基的取代度(DS:M子)和陰離子取代基的取代度(DS陰離,.)的總和，DS^離子為0至約3，更通常為約0.001至約2.0，甚至更通常為約0.001至約1.0，DS1|;離子為0至約3.0，更通常為約0.001至約2.5，甚至更通常為約0.001至約1.0，和DS陰離:,.為0至約3，更通常為約0.001至約2.0。在一個實施方案中，通過使用BrookfieldRVT粘度計(得自位於麻薩諸塞州Middleboro市的BrookfieldEngineeringLaboratories公司)進行測量，本發明的衍生化瓜爾膠在去離子水中的1%溶液顯示出的粘度為約200釐泊("cP")至6000cP，更通常為約1000cP至約5000cP。在一個實施方案中，經質譜測量，本發明的衍生化瓜爾膠的硼含量為檢測不到的低量至約50ppm，更通常為檢測不到的低量至約20ppm。在一個實施方案中，經光散射法測量，本發明的衍生化瓜爾膠的顆粒的平均中值粒度("D5。")為約10微米(")im")至約300pm，更通常為約20(im至約200|im.在升髙的pH下的水性介質中，本發明的衍生化瓜爾膠能夠比使用交聯劑作為加工助劑製得的類似衍生化瓜爾膠更快地水化。本發明的瓜爾膠快速水化的能力使得該膠在顆粒狀的瓜爾膠分散在水性介質中後更快地溶解，由此容許通過更快的處理過程更有效地將其添加到水性介質中，例如，通過減少使瓜爾膠達到水化所需的與水性介質的接觸時間，禾卩/或使用不太劇烈的處理條件(例如，使用更低程度的攪拌混合，和/或使用更簡便和較便宜的處理設備(例如，功率更低的攪拌設備)混合)來實現。與本發明的衍生化瓜爾膠相比，使用交聯劑作為加工助劑製得的類似的衍生化瓜爾膠更難以水化，並且在將顆粒狀瓜爾膠引入到水性介質中後，其不利地團聚成顆粒凝膠聚集體的傾向性更強。此類聚集體不易溶解，即使在經過延長時間的混合後仍可能在水性介質中保持為獨立的相，並且在停止混合之後，其以獨立的凝膠相的形式與水性介質分離。本發明的衍生化瓜爾膠能夠水化的速率通常對pH不敏感。本發明的衍生化瓜爾膠通常能夠在寬泛的pH下的水性介質中快速水化。使用交聯劑作為加工助劑製得的衍生化瓜爾膠通常通過被引入到pH小於7、更通常小於6的水性介質中而水化。與此形成對比的是，本發明的衍生化瓜爾膠能夠在升高的pH下快速水化。本文所用的術語"升高的pH"是指pH大於或等於7，更通常大於或等於7.5，甚至更通常大於或等於8，還更通常大於或等於8.5，並且還更通常大於或等於9，以形成基本上均勻的瓜爾膠溶液。本文所用的術語"至少基本上均勻的溶液"是指包含表現為單一相(通過視覺檢查)的膠的水性混合物。在具有升高的pH的水性介質中快速水化的特徵可以通過攪拌由1wt。/。的本發明的衍生化瓜爾膠和水形成的混合物來顯示。在一個實施方案中，通過將水和1wtn/。的瓜爾膠所形成的混合物攪拌一段時間，本發明的衍生化瓜爾膠能夠在升高的pH下形成基本上均勻的溶液，所述的一段時間為小於或等於8小時，更通常為小於或等於4小時，甚至更通常為小於或等於2小時。在一個實施方案中，在升高的pH下將水和1wty。的瓜爾膠所形成的混合物攪拌小於或等於2小時之後，本發明的衍生化瓜爾膠能夠形成基本上均勻的溶液，其粘度為大於500毫帕斯卡秒("mPa's")，15更通常為1000mPa's，並且還更通常為1500mPa-s。本發明的衍生化瓜爾膠可用於個人護理應用，例如，香波、沐浴露、香皂、洗液、乳霜、調理劑、剃鬚產品、洗面乳、中性香波、個人擦拭品和皮膚護理品。在一個實施方案中，本發明的個人護理組合物包含本發明的衍生化瓜爾膠和一種或多種"有益試劑"，有益試劑也就是能夠給個人護理組合物的使用者帶來個人護理效果(例如保溼或調理效果)的本領域已知的材料，例如清潔劑，如陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑、兩性離子表面活性劑和非離子表面活性劑；以及潤滑劑、增溼劑、調理劑、聚合物、維生素、研磨劑、紫外線吸收劑、抗微生物劑、去屑劑、芳香劑、脫色劑、反光劑、增稠劑、解纏結/溼梳理劑、成膜聚合物、保溼劑、胺基酸劑、抗微生物劑、過敏抑制劑、抗痤瘡劑、抗衰老劑、抗皺劑、防腐劑、鎮痛劑、止咳劑、止癢劑、局部麻醉劑、抗脫髮劑、毛髮生長促進劑、毛髮生長抑制劑、抗組織胺藥、抗感染藥、炎症抑制劑、止吐劑、抗膽鹼藥、血管收縮劑、血管擴張劑、傷口癒合劑、肽、多肽和蛋白質、除臭劑和止汗劑、藥物製劑、毛髮軟化劑、曬黑劑(tanningagent)、皮膚美白劑、脫毛劑、剃鬚製劑、外用止痛劑、反剌激劑、痔藥、殺蟲劑、毒葛產品、毒櫟產品、燃脂產品(burnproduct)、抗尿疹劑、痱子藥、化妝品製劑、胺基酸及其衍生物、草藥提取物、類維生素A、類黃酮、感覺劑(sensate)、抗氧化劑、頭髮漂白劑、細胞更新增強劑、著色劑，以及它們的混合物。在一個實施方案中，本發明的衍生化瓜爾膠有助於將有益試劑輸送到皮膚、頭髮和/或指甲之上和/或之內。在一個實施方案中，本發明的個人護理組合物是水性組合物，基於100pbw的組合物而言，該組合物包含(a)本發明的衍生化瓜爾膠，其含量為大於約0.001pbw，更通常為約0.01pbw至約0.8pbw，甚至更通常為約0.1pbw至約0.4pbw，和(b)選自陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、兩性表面活性劑、兩性離子表面活性劑、非離子表面活性劑、以及它們的混合物中的表面活性劑，其含量為大於約1pbw，通常為約5pbw至約20pbw，甚至更通常為約10pbw至約15pbw。在一個實施方案中，本發明的個人護理組合物中的表面活性劑組分(b)包含兩性離子表面活性劑，更通常為選自烷基甜菜鹼和醯氨基烷基甜菜鹼中的兩性離子表面活性劑。在一個實施方案中，本發明的個人護理組合物中的表面活性劑組分(b)包含兩性離子表面活性劑(更通常為選自垸基甜菜鹼和醯氨基烷基甜菜鹼中的兩性離子表面活性劑)和陰離子表面活性劑(更通常為選自烷基硫酸鹽和烷基醚硫酸鹽中的陰離子表面活性劑)的混合物。適合用於個人護理組合物中的陽離子表面活性劑在本領域中是公知的，並且包括(例如)不僅在個人護理組合物的pH(通常為約pH10或更低)下帶正電荷、而且可溶解於個人護理組合物中的季銨表面活性劑和季胺表面活性劑。在一個實施方案中，該陽離子表面活性劑包含至少一種n-醯基醯胺丙基二甲基氧化胺，例如椰油醯胺丙基氧化胺。適合用於個人護理組合物中的陰離子表面活性劑在本領域中是公知的，並且包括(例如)十二烷基硫酸銨、月桂基聚氧乙烯醚硫酸銨(ammoniumlaurethsulfate)、十二烷基硫酸三乙胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸三乙胺、十二垸基硫酸三乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸三乙醇胺、十二烷基硫酸單乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸單乙醇胺、十二垸基硫酸二乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸二乙醇胺、月桂酸單甘油酯硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、月桂基聚氧乙烯醚硫酸鈉、十二烷基硫酸鉀、月桂基聚氧乙烯醚硫酸鉀、十二垸基肌氨酸鈉、月桂醯基肌氨酸鈉、十二烷基肌氨酸、椰油醯基肌氨酸、椰油醯基硫酸銨、月桂醯基硫酸銨、椰油醯基硫酸鈉、月桂醯基硫酸鈉、椰油醯基硫酸鉀、十二烷基硫酸鉀、十二烷基硫酸三乙醇胺、十二烷基硫酸三乙醇胺、椰油醯基硫酸單乙醇胺、十二垸基硫酸單乙醇胺、十三烷基苯磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉，以及它們的混合物。17適合用於個人護理組合物中的兩性表面活性劑在本領域中是公知的，並且包括總體上被稱為脂肪族仲胺和叔胺的衍生物的那些表面活性劑，其中脂肪族自由基可以為直鏈或支鏈，並且其中一個脂肪族取代基包含約8個至約18個碳原子，一個脂肪族取代基包含水溶性的陰離子基團，如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。在一個實施方案中，兩性表面活性劑包含選自椰油基兩性乙酸鹽(cocoamphoacetate)、椰油基兩性二乙酸鹽、月桂醯兩性乙酸鹽(lauroamphoacetate)和月桂醯兩性二乙酸鹽中的至少一種化合物。適合用於個人護理組合物中的兩性離子表面活性劑在本領域中是公知的，並且包括(例如)總體上被稱為脂肪族季銨、季麟和季鋶化合物的衍生物的那些表面活性劑，其中脂肪族自由基可為直鏈或支鏈，並且其中一個脂肪族取代基包含約8到約18個碳原子，一個脂肪族取代基包含陰離子基團，如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。適宜的兩性離子表面活性劑的具體例子包括烷基甜菜鹼，如椰油基二甲基羧甲基甜菜鹼、月桂基二甲基羧甲基甜菜鹼、月桂基二甲基a-羧基乙基甜菜鹼、十六烷基二甲基羧甲基甜菜鹼、月桂基雙(2-羥乙基)羧甲基甜菜鹼、十八烷基雙(2-羥丙基)羧甲基甜菜鹼、油烯基二甲基Y-羧基丙基甜菜鹼、月桂基雙(2-羥丙基)a-羧基乙基甜菜鹼、醯氨基丙基甜菜鹼；和垸基磺基甜菜鹼，如椰油基二甲基磺丙基甜菜鹼、十八烷基二甲基磺丙基甜菜鹼、月桂基二甲基磺乙基甜菜鹼、月桂基雙(2-羥乙基)磺丙基甜菜鹼和烷基醯氨基丙基羥基磺基甜菜鹼。適合用於個人護理組合物中的非離子表面活性劑在本領域中是公知的，並且包括(例如)具有約8個碳原子至約22個碳原子的垸基的長鏈烷基葡萄糖苷、椰油脂肪酸單乙醇醯胺(例如椰油醯氨基MEA)、椰油脂肪酸二乙醇醯胺以及它們的混合物。在一個實施方案中，個人護理組合物還包含調理劑。適合用於個人護理組合物中的調理劑在本領域中是公知的，並且包括用於為頭髮和/或皮膚賦予特定調理效果的任何材料。在頭髮護理組合物中，合適的調理劑是產生一種或多種有益效果的那些調理劑，所述有益效果涉及光澤性、柔軟性、抗靜電性、溼處理性、防損傷性、易打理性、稠密性(body)和油滑性。可用於本發明的個人護理組合物中的調理劑通常包含水不溶性的、水可分散的、非揮發性的液體，其能夠通過陰離子表面活性劑組分(上文所述的那些)中的表面活性劑膠束形成乳化的液體顆粒或溶解，並且其包括一般被稱為以下物質的那些調理劑，所述物質為有機矽，例如矽油、陽離子有機矽、矽膠、高折射有機矽和有機矽樹脂；以及有機調理油，例如烴油、聚烯烴和脂肪酯。在一個實施方案中，本發明的衍生化瓜爾膠有助於將調理劑輸送到皮膚、頭髮和/或指甲之上和/或之內。除有益試劑之外，本發明的個人護理組合物還可以任選地包含其它成分，如，防腐劑(如苄醇、對羥基苯甲酸甲酯、對羥基苯甲酸丙酯和咪唑烷基脲)、電解質(如氯化鈉、硫酸鈉和檸檬酸鈉)、增稠劑(如聚乙烯醇)、pH調節劑(如檸檬酸和氫氧化鈉)、珠光劑或遮光劑、染料和螯合劑(如乙二胺四乙酸二鈉)。實施例1-11和對比例Cl-C2按照以下方法製備實施例1至11和對比例Cl和C2的衍生化瓜爾膠在惰性氣氛、約5CTC、有鹼(NaOH)存在的條件下，使瓜爾豆片與陽離子衍生化試劑(3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，QuabTM188(65%)，得自陶氏化學公司)在水性介質中進行反應。使反應器中的內容物冷卻並且從反應器中排出陽離子瓜爾膠的水膨脹膠。將陽離子瓜爾膠在多個不同的洗滌條件下進行洗滌。每批總共進行1、2或3次洗滌，每次洗滌1、2或3分鐘。將反應後的豆片分為兩組樣品A和B(大體相等的量)，以在不同的條件下進行洗滌。基於起始的(非衍生化的)豆片，洗滌比例為1:10。用去離子水或NaCl溶液(2%或5%)或這二者進行洗滌。將反應後的豆片倒入燒杯中，該燒杯裝有用磁力棒攪拌的已知量的水。在洗滌步驟之後，將豆片通過180pm的網孔過濾。然後將反應後的豆片在Aeromatic流化床乾燥器中乾燥(60分鐘，60°C)。以進行兩次的方式將乾燥後的豆片在Retsch研磨機中進行研磨，第一次使用1mm的篩網，第二次使用0.12mm的篩網。實施例1-11和對比例Cl-C2的衍生化瓜爾膠的洗滌研究結果列於下面的表I中。每一個例子均示出未洗滌的陽離子豆片中的陽離子瓜爾豆片的含量(wt%)和硼含量(wt%)、每次洗滌的洗滌介質組成(加入的成分的wt%)和持續時間(分鐘)、過濾步驟之後的洗滌後豆片的含水量(wt%)。一些例子還包括使用Brookfield粘度計測量的陽離子瓜爾膠的1%水溶液的粘度值。使用硼交聯劑製得的陽離子瓜爾膠(即與對比例Cl和C2類似的陽離子瓜爾膠)的硼含量通常為大於或等於約100ppm硼。實施例1-11的硼含量在每一種情況下都小於3ppm硼。表I例洗滌介質組成/持續時間洗滌後的子豆片(wt。/。)/豆片的含編硼砂(wt。/。)第1次洗滌第2次洗滌第3次洗滌水量(％)/號粘度(cP)146/05%NaC1/2分鐘去離子水/2分鐘—75.5/1252246/05%NaC1/2分鐘去離子水/2分鐘-76.5/-346/05%NaCI/2分鐘去離子水/2分鐘去離子水/2分鐘82.2/-446/05%NaC1/2分鐘5%NaC1/2分鐘72.4/-546/05%NaC1/2分鐘5%NaC1/2分鐘-74.4/-650/02%NaC1/1分鐘去離子水/1分鐘77.4/-750/0去離子水/1分鐘去離子水/1分鐘-77.4/-846/0去離子水/2分鐘去離子水/2分鐘-82.3/-946/0去離子水/2分鐘去離子水/2分鐘-81.7/14671043/0去離子水/3分鐘去離子水/3分鐘83.5/-1143/0去離子水/2分鐘去離子水/2分鐘79.5/-Cl46/0.13去離子水/2分鐘去離子水/2分鐘-63.3/1472C246/0.135%NaCI/2分鐘去離子水/2分鐘一65.0/120920實施例12-18按照以下方法製備實施例12至18的衍生化瓜爾膠在惰性氣氛、約5(TC、有鹼(NaOH)存在的條件下，使瓜爾豆片與陽離子衍生化試劑(3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，QuabTM188(65%)，得自陶氏化學公司)在水性介質中反應。將反應器中的內容物冷卻，並且從反應器中排出陽離子瓜爾膠的水膨脹膠。將陽離子瓜爾膠在多個不同的洗滌條件下進行洗滌。每批總共進行2次洗滌，每次洗滌進行2分鐘，基於起始的(非衍生化的)豆片的重量，洗滌比是1pbw豆片10pbw水性洗漆介質或1pbw豆片:20pbw水性洗滌介質。用去離子水、2%的NaCl水溶液或二者進行洗滌。針對實施例16所述的組成是在用去離子水洗滌之前，向衍生化豆片中加入NaCl濃溶液(26wt。/。的NaCl水溶液)從而原位產生2%的NaCl洗滌溶液。通過以下方法洗滌衍生化豆片，所述方法為使衍生化豆片與表II所示的水性洗滌介質在有擋流板、用槳攪動的柱子中相接觸達到表II中所列的接觸時間，然後通過在SharpiesPenwaltMark3離心機中以8000轉/分鐘的速度進行離心，從而將其與水性洗滌介質分離。將洗滌後的衍生化豆片在MicroPulverizerType180B研磨機中同時乾燥和研磨，所述研磨機裝備有0.020英寸的圓孔篩和刀片機頭(headliner)，並以約9100rpm的轉速和約5磅/小時的生產量工作(入口溫度為約220°C，出口溫度為約55(TC)。工藝實施例12-18的洗滌研究結果列在下面的表II中。實施例12-18的每一種衍生化瓜爾膠的洗滌步驟數、水性洗滌介質的組成、洗滌持續時間、洗滌比(其為起始的(非衍生化的)瓜爾膠的pbw:洗滌介質的pbw)、洗滌後的豆片的含水量(與水性洗滌介質分離後且在乾燥之前)、衍生化瓜爾膠的1%水溶液的粘度和含有該衍生化瓜爾膠的香波配製物的粘度。香波配製物含有水和以下相對量的成分。椰油醯胺丙基甜菜鹼十二垸基硫酸鈉氯化鈉瓜爾膠甲基氯異噻唑啉酮和甲基異噻唑啉檸檬酸pbw/100pbw，波配製物2141.60.30.05根據所需調節pH表II實施洗滌介質組成/接觸時間/比例洗滌後的粘度粘度例編第1次洗滌第2次洗滌豆片的含水呈(％)(cP，1%水溶液)(cP,個人護理組合物)122%NaC1/2分鐘/10:l2%NaC1/2分鐘/10:169.631503880132%NaC1/2分鐘/20:12%NaCl/2分鐘/20:174.832604200142%NaCl/2分鐘/10:1水/2分鐘/10:l71.734703920152%NaC1/2分鐘/20:1水/2分鐘/20:l76.23165424016水a/2分鐘/10:l水/2分鐘/10:l77.93170330017水/2分鐘/10:l水/2分鐘/10:l73.135804130182%NaCl/2分鐘/20:1水/2分鐘/20:l76.2316542402%NaCl，在水洗之前加入濃鹽水。實施例19禾P20和對比例C3根據用於製備以上實施例17中的衍生化瓜爾膠的方法製備實施例19和20的衍生化瓜爾膠，不同之處在於使用4個洗滌步驟，每一個洗滌步驟的持續時間都短於實施例17使用的兩個洗滌步驟的持22續時間。使用硼砂交聯的瓜爾膠、然後進行兩個洗滌步驟來製備對比例C3，換言之，採用與以上實施例18所用的方法類似的方法來製備對比例3。對於實施例19和20以及對比例C3中的每一種衍生化瓜爾膠，表III列出了其洗滌步驟數、水性洗滌介質的組成、洗滌持續時間、洗滌比(其為起始的(非衍生化的)瓜爾膠的pbw:洗滌介質的pbw)、洗滌後的豆片的含水量(與水性洗滌介質分離後且在乾燥之前)。表IIItableseeoriginaldocumentpage23通過監測以下所述的含有水和1wt。/。的衍生化瓜爾膠的組合物的粘度來評價實施例19和20以及對比例C3中的衍生化瓜爾膠的水化率。通過在磁力攪拌下向400毫升燒杯中的297克去離子水中加入3克顆粒狀衍生化瓜爾膠，來分別製備實施例19、20或對比例C3的瓜爾膠的1wt。/。的水性混合物。在第一項研究中，在加入衍生化瓜爾膠後持續進行磁力攪拌15分鐘，然後停止磁力攪拌。作為第二項水化研究，混合持續進行15分鐘、30分鐘、60分鐘、90分鐘或120分鐘。在各情況下，通過使用Brookfield粘度計(根據粘度範圍，適當選擇轉速為100rpm的轉子2或轉速為20rpm的轉子3)，分別測定含有水和實施例19、實施例20和對比例C3的衍生化瓜爾膠的混合物的粘度，所述測定在磁力攪拌停止後立即進行，然後分別在磁力攪拌停止後2小時、4小時和24小時的時刻進行。下表IV從如下方面示出實施例19、實施例20和對比例C3的各衍生化瓜爾膠的1wt。/。的水性混合物的第一項水化研究的結果，所述方面為pH，和磁力攪拌停止後立即測定以及分別在磁力攪拌停止後2小時、4小時和24小時的時刻測定的粘度(以毫帕斯卡秒(mPa's)為單位)。表IV例子編號PH粘度(mPa-s)，按照攪拌停止後經過的時間來記錄立即2小時4小時^24小時1910.73722710327038002010.13294357537504060C310.8613a12.8a12.8a12.8a參照以上表IV提供的結果，在pH大於IO的水中，實施例19和20中的顆粒狀衍生化瓜爾膠快速水化，從而產生穩定、單一相的水性混合物，並在磁力攪拌15分鐘後產生顯著增加的粘度。在接下來的24小時內，實施例19和20中的衍生化瓜爾膠的水性混合物各自的粘度繼續增加。與此形成對比的是，硼交聯的顆粒狀衍生化瓜爾膠分散在水性介質中，但是在磁力攪拌15分鐘後，其粘度只表現出非常有限的增加，並且在停止攪拌之後，其形成保持為不溶解的顆粒凝膠團聚體，從而作為獨立的凝膠相與水性介質分離。下表V從如下方面示出實施例19、實施例20和對比例C3的各衍生化瓜爾膠的1wty。的水性混合物的第二項水化研究的結果，所述方面為pH、衍生化瓜爾膠分散到水中所用的時間和分別在磁力攪拌15分鐘、30分鐘、60分鐘、90分鐘或120分鐘後停止攪拌時立即測定、以及在磁力攪拌120分鐘之後經過24小時後測定的粘度(以毫帕斯卡秒(mPa's)為單位)。24表Vtableseeoriginaldocumentpage25"存在2個相。參照上面的表V提供的結果，在pH大於10的水中，實施例19和20中的顆粒狀衍生化瓜爾膠快速水化，從而產生穩定的、單一相的水性混合物並在磁力攪拌15分鐘後產生顯著增加的粘度。實施例19和20中的衍生化瓜爾膠的水性混合物各自的粘度隨著攪拌時間的延長持續增加，並且在攪拌停止後接下來的24小時內，其粘度繼續增加。與此形成對比的是，硼交聯的顆粒狀衍生化瓜爾膠分散在水性介質中，但是在磁力攪拌15分鐘後其粘度只表現出非常有限的增加，並且在水性介質中形成保持為單獨相的顆粒凝膠團聚體。其粘度並不隨著攪拌時間的延長而增加，並且在攪拌停止後接下來的24小時內也不增加。顆粒凝膠團聚體保持為不溶解，並且在攪拌停止後作為單獨的凝膠相與水性介質分離。權利要求1.一種用於製造衍生化瓜爾膠的方法，該方法包括(a)將未經瓜爾豆片交聯用的硼化合物處理過的衍生化瓜爾豆片與水性洗滌介質接觸，其中基於100重量份的所述水性洗滌介質而言，該水性洗滌介質包含(i)約0.1重量份至約30重量份的水溶性非硼鹽，或者(ii)小於約0.1重量份的水溶性鹽，以及(b)將洗滌後的衍生化瓜爾豆片與水性洗滌介質分離，條件是衍生化瓜爾豆片與含有小於約0.1重量份水溶性鹽的所述水性洗滌介質的接觸限於這樣的持續時間，該持續時間能有效地使洗滌後的所述衍生化瓜爾豆片的含水量保持為小於或等於約80重量％。2.—種用於製造衍生化瓜爾膠的方法，該方法包括將未經瓜爾豆片交聯用的硼化合物處理過的衍生化瓜爾豆片與水性鹽溶液接觸，其中基於100重量份的所述鹽溶液而言，該鹽溶液包含約O.l重量份至約30重量份的水溶性非硼鹽。3.—種衍生化陽離子瓜爾膠，其是通過權利要求1所述的方法製成的。4.根據權利要求3所述的衍生化瓜爾膠，其中所述衍生化瓜爾膠是陽離子瓜爾膠。5.—種用於製造衍生化瓜爾膠的方法，該方法包括(a)在合適的反應條件下使瓜爾豆片與衍生化試劑反應，以製造衍生化瓜爾豆片，其中所述的瓜爾豆片和衍生化瓜爾豆片均不使用瓜爾豆片交聯用或衍生化瓜爾豆片交聯用的硼化合物進行處理，(b)將未經所述瓜爾豆片交聯用的硼化合物處理過的所述衍生化瓜爾豆片與水性洗滌介質接觸，其中基於100重量份的所述水性洗滌介質而言，該水性洗滌介質包含(i)約0.1重量份至約30重量份的水溶性鹽，或者(ii)小於約0.1重量份的水溶性鹽，以及(C)將洗滌後的所述衍生化瓜爾豆片與所述水性洗漆介質分離，條件是所述衍生化瓜爾豆片與含有小於約0.1重量份水溶性鹽的所述水性洗滌介質的接觸限於這樣的持續時間，該持續時間能有效地使洗滌後的所述衍生化瓜爾豆片的含水量保持為小於或等於約80重量％。6.根據權利要求5所述的方法，其還包括(d)乾燥所述洗滌後的衍生化瓜爾豆片，以及(e)研磨所述洗滌後的衍生化瓜爾豆片，以形成衍生化瓜爾膠顆粒。7.—種用於製造衍生化瓜爾膠的方法，該方法包括在合適的反應條件下使瓜爾豆片與衍生化試劑反應以製造衍生化瓜爾豆片，其中所述的瓜爾豆片和衍生化瓜爾豆片均不使用瓜爾豆片交聯用或衍生化瓜爾豆片交聯用的硼化合物進行處理，將所述衍生化瓜爾豆片與水性鹽溶液接觸，其中基於100重量份的所述鹽溶液而言，該鹽溶液包含約0.1重量份至約30重量份的水溶性非硼鹽。8.根據權利要求4所述的方法，其還包括通過將洗漆後的瓜爾豆片與水性洗滌溶液分離而將所述衍生化瓜爾豆片脫水，乾燥所述洗滌後的衍生化瓜爾豆片，以及研磨所述洗滌後的衍生化瓜爾豆片，以形成衍生化瓜爾膠顆粒。9.一種衍生化瓜爾膠，該衍生化瓜爾膠包含半乳甘露聚糖，所述半乳甘露聚糖在其一個或多個位點處被取代基取代，每一個位點的所述取代基獨立地選自陽離子取代基、非離子取代基和陰離子取代基，所述衍生化瓜爾膠至少基本上不含硼並且在pH大於或等於7的水性介質中能夠快速水化，從而形成至少基本上均勻的溶液。全文摘要本發明涉及一種製造衍生化瓜爾膠的方法，該方法包括(a)將未經瓜爾豆片交聯用的硼化合物處理過的衍生化瓜爾豆片與水性洗滌介質接觸，其中基於100重量份的所述水性洗滌介質而言，該水性洗滌介質包含(i)約0.1重量份至約30重量份的水溶性非硼鹽，或者(ii)小於約0.1重量份的水溶性鹽；以及(b)將洗滌後的所述衍生化瓜爾豆片與所述水性洗滌介質分離，條件是所述衍生化瓜爾豆片與含有小於約0.1重量份水溶性鹽的所述水性洗滌介質的接觸限於這樣的持續時間，該持續時間能有效地使洗滌後的所述衍生化瓜爾豆片的含水量保持為小於或等於約80重量％。文檔編號C08B37/00GK101490093SQ200780027371公開日2009年7月22日申請日期2007年7月20日優先權日2006年7月20日發明者克賴格·盧察克,克裡希納穆爾蒂·桑穆加南達穆爾蒂申請人:羅迪亞公司