Структурированные композиции сурфактанта

Структурированные композиции сурфактанта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к композициям сурфактанта, в особенности к структурированным сурфактантным системам.

Уровень техники

Структурированные композиции сурфактанта представляют собой поддающиеся перекачке насосом композиции, которые проявляют вязкость, снижающуюся при увеличении скорости сдвига, и имеют физическую способность суспендировать нерастворимые в воде или частично растворимые в воде ингредиенты. Во многих случаях сурфактант присутствует в таких структурированных композициях сурфактанта в форме упакованных сферолитов, то есть ламеллярных капель, образованных из водных растворов сурфактанта.

Структурированные композиции сурфактанта применимы в средствах личной гигиены, таких как шампуни, состав для мытья тела, мыло для рук, лосьоны, кремы, кондиционеры, продукты для бритья, составы для умывания лица, успокаивающие шампуни, нейтрализующие шампуни, и в средствах для ухода за кожей, в средствах домашнего ухода, таких как жидкие детергенты, детергенты для стирки, чистящие средства для твердой поверхности, жидкости для мытья посуды и чистящие средства для унитаза, а также в других областях, таких как нефтяная область и агрохимические средства.

В некоторых композициях для личной гигиены, таких как детские шампуни, является важным, что композиция не раздражает глаза.

В других средствах, таких как составы для умывания лица и композиции для чувствительной кожи, является важным, что композиция не раздражает кожу. Этоксилированные неионные сурфактанты, как правило, один или более раз этоксилированные спирты или этоксилированные эфиры сорбитана, как правило, используются в таких композициях, поскольку такие этоксилированные неионные сурфактанты являются мягкими для глаз и кожи. Однако высоко (например, с 3 или более единицами оксида этилена на молекулу) этоксилированные спирты или этоксилированные эфиры сорбитана склонны быть несовместимыми со структурированными системами сурфактанта, в них такие соединения склонны разрушать структуру таких систем.

Что является необходимым в структурированной композиции сурфактанта, так это обеспечение характерных свойств структурированного сурфактанта, то есть вязкости с истончением сдвига и способности суспендировать нерастворимые в воде или частично растворимые в воде компоненты и мягкости к коже и/или глазам.

Сущность изобретения

В первом аспекте настоящее изобретение направлено на водную структурированную композицию сурфактанта, включающую воду, один или более анионных сурфактантов и, по меньшей мере, один алкоксилированный неионный сурфактант, в котором, по меньшей мере, одна алкоксильная единица на молекулу такого алкоксилированного неионного сурфактанта представляет собой пропоксильную единицу или бутоксильную единицу, упомянутая композиция проявляет вязкость с истончением сдвига и способность суспендировать нерастворимые в воде или частично растворимые в воде компоненты.

Во втором аспекте настоящее изобретение направлено на смесь сурфактантов, включающую, на 100 весовых частей («вч») смеси, от 3 до 40 вч одного или более анионных сурфактантов и от свыше чем 0 до 40 вч, по меньшей мере, одного алкоксилированного неионного сурфактанта, в котором, по меньшей мере, одна алкоксильная единица на молекулу такого алкоксилированного неионного сурфактанта представляет собой пропоксильную единицу или бутоксильную единицу.

В третьем аспекте настоящее изобретение направлено на композицию для личной гигиены, включающую воду, один или более анионных сурфактантов и, по меньшей мере, один алкоксилированный неионный сурфактант, в котором, по меньшей мере, одна алкоксильная единица на молекулу такого алкоксилированного неионного сурфактанта представляет собой пропоксильную единицу или бутоксильную единицу, упомянутая композиция проявляет вязкость с истончением сдвига и способность суспендировать нерастворимые в воде или частично растворимые в воде компоненты.

Композиция для личной гигиены по настоящему изобретению проявляет свойства структурированного сурфактанта, то есть вязкость с истончением сдвига и способность суспендировать нерастворимые в воде или частично растворимые в воде компоненты и мягкость к глазам и/или коже.

Подробное описание изобретения и

предпочтительных вариантов осуществления

Используемая здесь в отношении вязкости терминология "истончение сдвига" означает, что такая вязкость уменьшается с увеличением скорости сдвига. Истончение сдвига может быть описано как "не-ньютоновское" поведение, которым оно отличается от классической ньютоновской жидкости, например воды, у которой вязкость не зависит от скорости сдвига.

Используемая здесь в отношении компонента водной композиции, терминология "нерастворимые в воде или частично растворимые в воде компоненты" означает, что компоненты присутствуют в водных композициях в концентрации выше предела растворимости компонента, так что в случае нерастворимого в воде компонента компонент остается существенно нерастворенным в водной композиции и в случае частично растворимого в воде компонента, по меньшей мере, часть такого компонента остается нерастворенной в водной композиции.

Используемая здесь характеризация водной композиции как "подходящей для суспендирования" или как "способной суспендировать" нерастворимые в воде или частично растворимые в воде компоненты означает, что композиция существенно сопротивляется флотации таких компонентов в композиции или осаждению таких компонентов в таких композициях, таким образом, что такие компоненты оказываются нейтрально плавучими в такой композиции и остаются, по меньшей мере, существенно суспендированными в такой композиции при ожидаемой обработке, хранении и условиях использования такой водной композиции.

В одном варианте осуществления структурированная композиция сурфактанта содержит, по меньшей мере, одну ламеллярную фазу, упомянутая ламеллярная фаза содержит воду, по меньшей мере, часть анионного сурфактанта и, по меньшей мере, часть алкоксилированного неионного сурфактанта.

Используемая здесь терминология "ламеллярная фаза" означает фазу, которая содержит множество бислоев сурфактанта, выстроенных параллельно и разделенных жидкой средой. Ламеллярную фазу можно детектировать с помощью, например, измерения небольшого угла рентгеновского излучения, или доказательством двойного лучепреломления с помощью микроскопа со скрещенной поляризацией. Ламеллярные фазы включают как фазы сферолитов, так и типичную форму жидкого кристалла G-фазы, также как их смеси. "G-фазы", которые иногда именуют в литературе L_a фазами, как правило, представляют собой поддающиеся перекачке насосом не-ньютоновские анизотропные продукты, которые выглядят мутными и проявляют свойство "липкость" при течении. Ламеллярные фазы могут существовать в нескольких различных формах, включая домены параллельных слоев, которые составляют объем типичных G-фаз, описанных выше, и сферолиты, образованные из нескольких концентрических сфероидальных оболочек, каждая из которых представляет собой бислой сурфактанта. В настоящем описании термин "G-фаза" будет закреплен за композициями, которые, по меньшей мере, частично представляют собой композиции упомянутого выше типа. Сферолиты обычно имеют диаметр между 0,1 и 50 микронами и этим фундаментально отличаются от мицелл.

Будучи плотно упакованными, сферолиты имеют хорошие суспендирующие свойства для твердых тел и позволяют включать нерастворимые в воде или частично растворимые в воде твердые тела, жидкости и/или газы в качестве отдельных дискретных фаз, суспендированных в непрерывной среде композиции сурфактанта.

Используемый здесь термин «алкил» означает насыщенную прямую цепь, разветвленную цепь или циклический углеводородный радикал, такой, например, как метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, н-гексил, циклогексил.

Используемый здесь термин «алкенил» означает ненасыщенную прямую цепь, разветвленную цепь или циклический углеводородный радикал, имеющий, по меньшей мере, одну углерод-углеродную двойную связь на радикал, такой, например, как пропенил, бутенил.

Используемый здесь термин «алкинил» означает ненасыщенную прямую цепь, разветвленную цепь или циклический углеводородный радикал, имеющий, по меньшей мере, одну углерод-углеродную тройную связь на радикал, такой, например, как пропинил, бутинил.

Используемый здесь термин «алкоксил» означает насыщенную или ненасыщенную прямую цепь или разветвленную цепь эфирного радикала, такую, например, как этокси, пропокси, изопропокси, бутокси, термин «алкоксилированный» или «алкоксилат» применительно к органическому фрагменту означает, что фрагмент является замещенным с помощью одной или более алкокси групп, типично полиэфирной группой, такой, например, как поли(этокси), поли(пропокси) или поли(этоксипропокси) группой, термин «пропоксилированный» применительно к органическому фрагменту означает, что фрагмент является замещенным, по меньшей мере, одной пропоксильной единицей, и термин «бутоксилированный» применительно к органическому фрагменту означает, что фрагмент является замещенным, по меньшей мере, одной бутоксильной единицей. Используемое здесь обозначение «(n)», где n представляет собой целое число, применительно к полиалкокси группе алкоксилированного фрагмента показывает число алкоксильных единиц в полиалкокси группе. Например, «пропоксилированный (5) дециловый спирт» означает дециловый спирт, алкоксилированный 5 молями пропоксильных единиц на моль децилового спирта, и бутоксилированный (3) додециловый спирт означает дециловый спирт, алкоксилированный 3 молями бутоксильных единиц на моль децилового спирта.

Используемая здесь терминология «(C_n-C_m)» применительно к органической группе, где n и m оба представляют собой целые числа, показывает, что группа может содержать от n до m атомов углерода на группу.

Используемая здесь терминология «спирт» относится к насыщенным или ненасыщенным спиртам, типично (C₈-C₂₄)спиртам, таким, например, как гексиловый спирт, оциловый спирт, дециловый спирт, ундециловый спирт, додециловый спирт, тридециловый спирт, пентадециловый спирт, гексадециловый спирт, гептадециловый спирт, октадециловый спирт, нонадециловый спирт, эйкозиловый спирт, докозиловый спирт, трикозиловый спирт, также как их смеси.

В одном варианте осуществления композиция по настоящему изобретению содержит, на основе 100 вч композиции, от примерно 10 до примерно 80 вч, более типично от примерно 20 до примерно 70 вч, еще более типично от примерно 30 до примерно 60 вч, даже еще более типично от примерно 25 до примерно 55 вч и наиболее типично от примерно 35 до примерно 50 вч воды.

В одном варианте осуществления структурированная композиция сурфактанта по настоящему изобретению содержит от примерно 3 до примерно 40 вч, более типично от примерно 5 до примерно 30 вч и даже более типично от примерно 8 до примерно 20 вч одного или более анионных сурфактантов.

Анионные сурфактанты являются известными. Любой анионный сурфактант, который пригоден для использования в желаемом конечном средстве, является подходящим в качестве анионного сурфактантного компонента композиции по настоящему изобретению, включая, например, линейные алкилбензол сульфонаты, альфа олефин сульфонаты, парафин сульфонаты, алкил эфир сульфонаты, алкил сульфаты, алкил алкокси сульфаты, алкил сульфонаты, алкил алкокси карбоксилаты, алкил алкоксилированные сульфаты, моноалкил(эфир) фосфаты, диалкил(эфир) фосфаты, саркозинаты, сульфосукцинаты, изетионаты и таураты, также как их смеси. Обычно используемые сурфактанты, то есть те, которые подходят в качестве анионного сурфактантного компонента композиции по настоящему изобретению, включают, например, аммония лаурил сульфат, аммония лаурет сульфат, триэтиламин лаурил сульфат, триэтиламин лаурет сульфат, триэтаноламин лаурил сульфат, триэтаноламин лаурет сульфат, моноэтаноламин лаурил сульфат, моноэтаноламин лаурет сульфат, диэтаноламин лаурил сульфат, диэтаноламин лаурет сульфат, лауриловый моноглицерид натрия сульфат, натрия лаурил сульфат, натрия лаурет сульфат, калия лаурил сульфат, калия лаурет сульфат, натрия лаурил фосфат, натрия тридецил фосфат, натрия бехенил фосфат, натрия лаурет-2 фосфат, натрия цетет-3 фосфат, натрия тридецет-4 фосфат, натрия дилаурил фосфат, натрия дитридецил фосфат, натрия дитридецет-6 фосфат, натрия лауроил саркозинат, лауроил саркозин, кокоил саркозин, аммония коцил сульфат, аммония лаурил сульфат, натрия коцил сульфат, натрия тридецет сульфат, натрия тридецил сульфат, аммония тридецет сульфат, аммония тридецил сульфат, аммония кокоил изетионат, динатрия лаурет сульфосукцинат, натрия метил олеоил таурат, натрия лаурет карбоксилат, натрия тридецет карбоксилат, натрия лаурил сульфат, калия коцил сульфат, калия лаурил сульфат, моноэтаноламин коцил сульфат, натрия тридецил бензол сульфонат и натрия додецил бензол сульфонат. Разветвленные анионные сурфактанты являются в особенности предпочтительными, такие как натрия тридецет сульфат, натрия тридецил сульфат, аммония тридецет сульфат, аммония тридецилсульфат и натрия тридецет карбоксилат.

Катион любого анионного сурфактанта представляет собой обычно натрий, но может альтернативно быть калием, литием, кальцием, магнием, аммонием или алкиламмонием, имеющим до 6 алифатических атомов углерода, включая изопропиламмоний, моноэтаноламмоний, диэтаноламмоний и триэтаноламмоний. Соли аммония и этаноламмония являются, как правило, более растворимыми, чем натриевые соли. Могут быть использованы смеси вышеупомянутых катионов.

В одном варианте осуществления композиция по настоящему изобретению содержит, на основе 100 вч композиции, от примерно 10 до примерно 80 вч, более типично от примерно 20 до примерно 70 вч, даже более типично от примерно 30 до примерно 60 вч, еще более типично от примерно 25 до примерно 50 вч и наиболее типично от примерно 35 до примерно 50 вч воды.

В одном варианте осуществления структурированная композиция сурфактанта содержит от примерно 3 до примерно 40 вч, более типично от примерно 5 до примерно 30 вч и еще более типично от примерно 8 до примерно 20 вч одного или более анионного сурфактанта.

Подходящие алкоксилированные неионные сурфактанты включают алкоксилированные спирты, алкоксилированные алканоламиды, алкоксилированные жирные кислоты и алкоксилированные производные сорбитана и содержат от 1 моля до примерно 200 молей, более типично от 1 моля до примерно 100 молей, (C₂-C₄)алкилен оксидных единиц на моль алкоксилированного неионного сурфактанта, где в среднем, по меньшей мере, одна алкоксильная единица на молекулу алкоксилированного неионного сурфактанта представляет собой пропоксильную единицу. Более типично, на основе общего количества алкоксильных единиц алкоксилированного неионного сурфактанта, больше 30%, более типично больше 50%, даже более типично больше 80% и еще более типично больше 99% алкоксильных единиц алкоксилированного неионного сурфактанта представляют собой пропоксильные единицы.

Подкатегории, определенные выше, то есть алкоксилированные спирты, алкоксилированные алканоламиды, алкоксилированные жирные кислоты и алкоксилированные сорбитаны являются подходящими, но не в точности различными. Некоторые соединения, такие, например, как пропоксилированный сорбитан лаурат, могут содержать более одной функциональной группы, используемой при определении подкатегорий. Как обозначается здесь, такие соединения классифицируются в подкатегории на основе следующей иерархии: сорбитан > карбоновая кислота > амид > спирт. Например, алкоксилированное соединение, такое как пропоксилированный сорбитан лаурат, то есть производное сорбитана, дополнительно содержащее гидроксил и/или функциональную группу карбоновой кислоты, здесь классифицируется в подкатегорию как алкоксилированный сорбитан, алкоксилированное соединение, такое как пропоксилированный моноэфир стеариновой кислоты, то есть не производное сорбитана, является производным карбоновой кислоты и дополнительно содержит гидроксильную группу, здесь классифицируется в подкатегорию алкоксилированной карбоновой кислоты, и алкоксилированное соединение, такое как пропоксилированный гексадециловый спирт, то есть не производное сорбитана, не производное карбоновой кислоты, содержащий гидроксильную группу, здесь классифициируется в подкатегорию алкоксилированного спирта.

Подходящие алкоксилированные спирты включают соединения, отвечающие соединениям, получаемым путем мысленного замещения группы в соответствии с формулой (I):

где:

каждый R¹ представляет собой независимо H, метил или этил, при условии, что, по меньшей мере, один R¹ на молекулу представляет собой метил или этил, и

n представляет собой целое число от примерно 1 до примерно 200, более типично от примерно 2 до примерно 100, и даже более типично от примерно 4 до примерно 30, и наиболее типично от примерно 6 до примерно 20,

для одной или более гидроксильной группы спирта, и включают, например, пропоксилированный (1) оциловый спирт, пропоксилированный (2) дециловый спирт, пропоксилированный (2) ундециловый спирт, пропоксилированный (3) додециловый спирт, бутоксилированный (3) додециловый спирт, пропоксилированный (4) тридециловый спирт, пропоксилированный (12) пентадециловый спирт, пропоксилированный (18) гексадециловый спирт, пропоксилированный (5) гептадециловый спирт, пропоксилированный (15) октадециловый спирт, пропоксилированный (18) нонадециловый спирт, пропоксилированный (10) эйкозиловый спирт, бутоксилированный (10) эйкозиловый спирт, пропоксилированный (10) цетиловый спирт, пропоксилированный (12) докозиловый спирт, пропоксилированный (15) трикозиловый спирт и их смеси.

Типично больше 30%, более типично больше 50%, еще более типично больше 80%, и наиболее типично больше 99% R¹ групп на молекулу представляют собой каждая независимо метил или этил на основе общего количества молей R¹ групп на молекулу. В одном варианте осуществления каждый R¹ представляет собой независимо метил или этил, более типично метил.

В одном варианте осуществления алкоксилированный неионный сурфактант содержит, по меньшей мере, один алкоксилированный спирт в соответствии с формулой (II):

где R² представляет собой алкил, алкенил или алкинил, более типично (C₈-C₂₄) алкил или (C₈-C₂₄)алкенил, и R¹ и n имеет значения, раскрытые выше.

Более типично R¹ представляет собой метил, R² представляет собой (C₁₂-C₂₀) алкил и n имеет значение от 1 до примерно 200, более типично от примерно 2 до примерно 100, и еще более типично от примерно 4 до примерно 30, и наиболее типично от примерно 6 до примерно 20.

Подходящие алкоксилированные алканоламиды включают соединения, отвечающие соединениям, получаемым путем мысленного замещения группы в соответствии с формулой (III):

где:

каждый R³ представляет собой независимо H, метил или этил, при условии, что, по меньшей мере, один R³ на молекулу представляет собой метил или этил,

R⁴ представляет собой H и

m представляет собой целое число от 1 до примерно 200,

для одной или более гидроксильных групп алканоламида, и включают, например, пропоксилированный (2) коко моноэтаноламид, бутоксилированный (5) коко моноизопропаноламид и пропоксилированный (5) коко моноизопропаноламид.

Типично больше 30%, более типично больше 50%, еще более типично больше 80% и наиболее типично больше 99% групп R³ на молекулу представляют собой каждая независимо метил или этил от общего числа молей R³ групп на молекулу. В одном варианте осуществления каждая R³ представляет собой независимо метил или этил, наиболее типично метил.

В одном варианте осуществления алкоксилированный неионный сурфактант содержит, по меньшей мере, один алкоксилированный алканоламид в соответствии со структурной формулой (IV):

где:

R³, R⁴ и m имеют значения, раскрытые выше,

R⁵ представляет собой алкил, алкенил или алкинил, наиболее типично (C₈-C₂₄) алкил или (C₈-C₂₄)алкенил,

m' представляет собой 0 или целое число от 1 до примерно 200 и,

если m' не является 0, тогда сумма m+m' находится в диапазоне от 2 до примерно 200.

Наиболее типично R³ представляет собой метил, R⁵ представляет собой (C₁₂-C₂₀) алкил, m имеет значение от 1 до примерно 100, более типично от 1 до примерно 30, и m' имеет значение 1 до примерно 100, более типично от 1 до примерно 30 или 0.

Подходящие алкоксилированные жирные кислоты включают соединения, отвечающие соединениям, получаемым путем мысленного замещения группы в соответствии с формулой (V):

где

каждый R⁶ представляет собой независимо H, метил или этил, при условии, что, по меньшей мере, один R⁶ на молекулу представляет собой метил или этил,

R⁷ представляет собой независимо H, алкил, алкенил или алкинил или

R⁸ представляет собой алкил, алкенил или алкинил, более типично (C₈-C₂₄) алкил или (C₈-C₂₄) алкенил, и

p представляет собой целое число от 1 до примерно 200,

для одной или более гидроксильных групп жирной кислоты, и включают, например, пропоксилированные эфиры (C₁₀-C₂₂), насыщенные или ненасыщенные карбоновые кислоты, например пропоксилированный (10) пропилен гликоль изостеарат, пропоксилированный (3) пропилен гликоль олеат, пропоксилированный (5) глицерил изостеарат, пропоксилированный (8) глицерил олеат, бутоксилированный (8) глицерил олеат.

Типично больше 30%, более типично больше 50%, еще более типично больше 80% и наиболее типично больше 99% групп R⁶ на молекулу представляют собой каждая независимо метил или этил от общего количества молей групп R⁶ на молекулу. В одном варианте осуществления каждый R⁶ представляет собой независимо метил или этил, наиболее типично метил.

В одном варианте осуществления алкоксилированный неионный сурфактант содержит, по меньшей мере, одну алкоксилированную жирную кислоту в соответствии со структурной формулой (VI):

где:

каждый R⁹ представляет собой независимо алкил, алкенил или алкинил, наиболее типично (C₈-C₂₄) алкил или (C₈-C₂₄) алкенил, и

R⁶, R⁷ и p имеют значения, раскрытые выше.

Наиболее типично R⁶ представляет собой метил, R⁷ представляет собой H, R⁹ представляет собой C₁₂-C₂₀ и p имеет значение от 2 до примерно 20.

Подходящие алкоксилированные производные сорбитана включают соединения, отвечающие соединениям, получаемым путем мысленного замещения группы в соответствии с формулой (VII):

где

каждый R¹⁰ представляет собой независимо H, метил или этил, при условии, что, по меньшей мере, один R¹⁰ на молекулу представляет собой метил или этил, и q представляет собой целое число от 1 до примерно 200, для одной или более гидроксильных групп фрагмента сорбитана и, необязательно, замещенная группой эфира карбоновой кислоты в соответствии с формулой:

где R¹¹ представляет собой алкил, алкенил или алкинил, более типично (C₈-C₂₄) алкил или (C₈-C₂₄) алкенил, для одного или более любых оставшихся гидроксильных групп фрагмента сорбитана, и включают, например, пропоксилированный (2) сорбитана эфир, пропоксилированный (10) сорбитана эфир, бутоксилированный (10) сорбитана эфир, пропоксилированный (20) сорбитана эфир, пропоксилированный (12) сорбитана олеат, пропоксилированный (20) сорбитана лаурат, пропоксилированный (15) сорбитана кокоат, пропоксилированный (15) сорбитана кокоат, пропоксилированный (25) сорбитана диизостеарат, пропоксилированный (8) сорбитана триолеат.

Типично больше 30%, более типично больше 50%, еще более типично больше 80% и наиболее типично больше 99% групп R¹¹ на молекулу представляют собой каждая независимо метил или этил от общего количества молей групп R¹¹ на молекулу. В одном варианте осуществления каждый R¹¹ представляет собой независимо метил или этил, более типично этил.

В одном варианте осуществления структурированная композиция сурфактанта по настоящему изобретению содержит от свыше 0 до примерно 20 вч, более типично от примерно 0,5 до примерно 10 вч и еще более типично от примерно 0,8 до примерно 5 вч, алкоксилированного неионного сурфактанта.

Когда присутствует в достаточном количестве относительно количества воды и анионных сурфактантных компонентов композиции по настоящему изобретению, алкоксилированный неионный сурфактант выступает в роли структурообразователя, то есть в роли соединения, которое в комбинации с водой и анионным сурфактантом образует жидкость с истончением сдвига, которая способна суспендировать не растворимые в воде или частично растворимые в воде компоненты. В одном варианте осуществления алкоксилированный неионный сурфактант присутствует в количестве относительно количества воды и анионного сурфактанта, которое, по меньшей мере, эффективно в комбинации с такими водой и анионным сурфактантом, для образования жидкости с истончением сдвига, которая способна суспендировать нерастворимые в воде или частично растворимые в воде компоненты.

Структурированная композиция сурфактанта по настоящему изобретению и сурфактантная смесь по настоящему изобретению может необязательно дополнительно содержать, в дополнение к анионному сурфактанту и алкоксилированному неионному сурфактанту, компоненты композиции по настоящему изобретению, один или более катионный сурфактант, один или более дополнительный неионный сурфактант, один или более электролит, один или более амфотерный сурфактант, один или более цвиттерионный сурфактант или их смесь. В случаях, когда какой-либо из таких необязательных компонентов выступает в роли структурообразователя, каждый из таких компонентов может независимо присутствовать в количестве, избыточном по отношению к минимальному эффективному количеству, необходимому для реализации структурообразующей функции.

В одном варианте осуществления сурфактантная смесь по настоящему изобретению содержит, на основе 100 вч смеси, от 3 вч до 40 вч, более типично от 5 вч до 30 вч одного или более анионных сурфактантов и от свыше чем 0 вч до 40 вч, более типично от 0,5 вч до 10 вч, по меньшей мере, одного алкоксилированного неионного сурфактанта.

Катионные сурфактанты являются известными. Любые катионные сурфактанты, пригодные для использования в желаемом конечном средстве, являются подходящими в качестве катионных сурфактантных компонентов композиции по настоящему изобретению, включают, например, монокатионные сурфактанты в соответствии с формулой (VIII) ниже:

где:

R¹, R², R³ и R⁴ представляют собой независимо водород, органическую группу, при условии, что, по меньшей мере, один из R¹, R², R³ и R⁴ не является водородом.

X представляет собой анион.

Если от одной до трех R групп представляют собой водород, то соединение может быть названо солью амина. Некоторые примеры катионных аминов включают полиэтоксилированный (2) олеил/стеарил амин, этоксилированный талловый амин, кокоалкиламин, олеиламин и талловый алкиламин.

Для четвертичных аммониевых соединений (обычно называемых кватерниумами) R¹, R², R³ и R⁴ могут быть одинаковыми или различными органическими группами, но не могут быть водородом. В одном варианте осуществления R¹, R², R³ и R⁴ представляют собой каждый (C₈-C₂₄) разветвленный или линейный алкил, который может содержать дополнительные функциональные группы, такие, например, как жирные кислоты или их производные, включая эфиры жирных кислот и жирные кислоты с алкоксилированными группами, алкил амидо группами, ароматическими кольцами, гетероциклическими кольцами, фосфатными группами, эпокси группами и гидроксильными группами. Атом водорода также может быть частью гетероциклической или ароматической кольцевой системы, например цететил морфолиниум этосульфат или стеапириум хлорид.

Подходящие анионы включают, например, хлорид, бромид, метосульфат, этосульфат, лактат, сахаринат, ацетат или фосфат.

Примеры четвертичных аммониевых соединений производных моноалкил аминового типа включают: цетил триметиламмония бромид (также известный как CETAB или цетримониум бромид), цетил триметил аммония хлорид (также известный как цетримония хлорид), миристил триметил аммония бромид (также известный как миртримониум бромид или Кватерниум 13), стеарил диметил бензол аммония хлорид (также известный как стеаралкония хлорид), олеил диметил бензол аммония хлорид (также известный как олеалкония хлорид), лаурил/миристил триметил аммония метосульфат (также известный как кокотримония метосульфат), цетил-диметил (2) гидроксиэтил аммония дигидро фосфат (также известный как гидроксиэтил цетилдимониум фосфат), бассуамидопропилкониум хлорид, кокотримониум хлорид, дистеарилдимониум хлорид, пшеничных проростков амидопропалкониум хлорид, стеарил октилдимониум метосульфат, изостеараминопропалкониум хлорид, дигидроксипропил PEG-5 линолеаминиум хлорид, PEG-2 стеармониум хлорид, Кватерниум 18, Кватерниум 80, Кватерниум 82, Кватерниум 84, бехентримониум хлорид, дицетил димониум хлорид, бехентримониум метосульфат, талловый тримониум хлорид и бехенамидопропил этил димониум этосульфат.

Четвертичные аммониевые соединения производных диалкил аминового типа дистеарилдимониум хлорид, дицетил димониум хлорид, стеарил октилдимониум метосульфат, дегидрогенизированный пальмоилэтил гидроксиэтилмониум метосульфат, дипальмитоилэтил гидроксиэтилмониум метосульфат, диолеоилэтил гидроксиэтилмониум метосульфат, гидроксипропил бисстеарилдимониум хлорид и их смеси.

Четвертичные аммониевые соединения производных имидазолинового типа включают, например, изостеарил бензилимидониум хлорид, кокоил бензил гидроксиэтил имидазолиниум хлорид, кокоил гидроксиэтилимидазолиниум PG-хлорид фосфат, Кватерниум 32 и стеарил гидроксиэтилимидониум хлорид и их смеси.

Электролиты, подходящие в качестве дополнительных структурообразующих компонентов композиции по настоящему изобретению, включают соли мультивалентных анионов, таких как калия пирофосфат, калия триполифосфат и натрия или калия цитрат, соли мультивалентных катионов включают соли щелочноземельных металлов, таких как хлорид кальция и бромид кальция, также как галогениды цинка, хлорид бария, нитрат кальция, соли моновалентных катионов с моновалентными анионами, включая щелочной металл или галогенид аммония, такой как калия хлорид, натрия хлорид, калия иодид, натрия бромид и аммония бромид, щелочной металл или аммония нитрат и полиэлектролиты, такие как открытые полиакрилаты, полималеаты или поликарбоксилаты, лигнинсульфонаты или нафтален сульфонатные сополимеры формальдегида. Электролиты могут быть добавлены как отдельный компонент структурированного сурфактанта или могут быть добавлены как часть другого компонента композиции, например амфотерных сурфактантов, таких как натрия лауроамфоацетат, который обычно содержит электролит, такой как натрия хлорид.

В одном варианте осуществления композиция содержит, на основе 100 вч композиции, от примерно 0,1 до примерно 15 вч, более типично от примерно 1 вч до примерно 6 вч электролита.

Обычно чем большее количество анионного сурфактанта присутствует по отношению к его растворимости, тем меньшее количество структурообразователя необходимо для создания структуры, способной поддерживать твердые материалы и/или вызывать флоккуляцию структурированного сурфактанта. Структурообразователь включается в количестве, достаточном для образования структурированной композиции сурфактанта, и может быть добавлен отдельно или может быть включен в одном из других сырых материалов, добавляемых к композиции.

В одном варианте осуществления структурированная композиция сурфактанта по настоящему изобретению содержит, на основе 100 вч структурированной композиции сурфактанта, до примерно 40 вч, более типично от примерно 0,5 до примерно 25 вч и еще более типично от примерно 1 до примерно 10 вч, одного или более структурообразователей.

Неионные сурфактанты являются известными. Любой неионный сурфактант, который пригоден для использования в желаемом конечном средстве, является подходящим в качестве необязательного неионного сурфактантного компонента композиции по настоящему изобретении, включая соединения, получаемые конденсацией алкилен оксидных групп с органическими гидрофобными соединениями, которые могут иметь алифатическую или алкил ароматическую природу. Примеры полезных неионных сурфактантов включают полиэтилен, полипропилен и полибутилен оксид, конденсаты алкил фенолов, жирной кислоты амидные сурфактанты, полигидрокси жирной кислоты амидные сурфактанты, алканоил глюкоза амидные сурфактанты и алкилполигликозиды. Особые примеры подходящих неионных сурфактантов включают алканоламиды, такие как кокамид DEA, кокамид MEA, кокамид MIPA, лаурамид DEA и лаурамид MEA, алкил амин оксиды, такие как лаурамин оксид, кокамин оксид, кокамидопропиламин оксид и лаурамидопропиламин оксид, сорбитан лаурат, сорбитан дистеарат, жирные кислоты или жирных кислот эфиры, такие как лауриновая кислота и изостеариновая кислота, жирные спирты или этоксилированные жирные спирты, такие как лауриловый спирт, лаурет-4, лаурет-7, лаурет-9, лаурет-40, тридецетовый спирт, C11-15 парет-9, C12-13 Парет-3 и C14-15 Парет-11, алкилполиглюкозиды, такие как децил глюкозид, лаурил глюкозид и коко глюкозид.

Цвиттерионные сурфактанты являются известными. Любой цвиттерионный сурфактант, который пригоден для использования в желаемом конечном средстве, является подходящим как цвитерионный сурфактантный компонент композиции по настоящему изобретению, включая, например, те, которые могут быть грубо описаны как производные алифатических четвертичных аммониевых, фосфониевых и сульфониевых соединений, в которых алифатические радикалы могут быть с прямой или разветвленной цепью и где один из алифатических заместителей содержит от примерно 8 до 18 атомов углерода, а другой содержит анионную растворимую в воде группу, такую как карбоксил, сульфонат, сульфат, фосфат или фосфонат. Особые примеры подходящих цвитерионных сурфактантов включают алкил бетаины, такие как кокодиметил карбоксиметил бетаин, лаурил диметил карбоксиметил бетаин, лаурил диметил альфа-карбокси-этил бетаин, цетил диметил карбоксиметил бетаин, лаурил бис-(2-гидрокси-этил)карбокси метил бетаин, стеарил бис-(2-гидрокси-пропил)карбоксиметил бетаин, олеил диметил гамма-карбоксипропил бетаин и лаурил бис-(2-гидроксипропил)альфа-карбоксиэтил бетаин, амидопропил бетаины и алкил сультаины, такие как кокодиметил сульфопропил бетаин, стеарилдиметил сульфопропил бетаин, лаурил диметил сульфоэтил бетаин, лаурил бис-(2-гидрокси-этил)сульфопропил бетаин и алкиламидопропилгидрокси сультаины.

Амфотерные сурфактанты являются известными. Любые амфотерные сурфактанты, пригодные для использования в желаемом конечном средстве, являются подходящими в качестве необязательного амфотерного сурфактантного компонента композиции по настоящему изобретению, включают, например, производные алифатических вторичных и третичных аминов, в которых алифатический радикал может быть с прямой или разветвленной цепью и где один из алифатических заместителей содержит от примерно 8 до примерно 18 атомов углерода, а другой сод