Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к композиции для личной гигиены для местного применения на коже или волосах, содержащей компонент на основе высокоразветвленного первичного спирта.
Уровень техники
Композиции для личной гигиены, такие как увлажняющие кожу кремы, солнцезащитные фильтры, антиперспиранты, шампуни и т.п., обычно содержат соединения длинноцепочечных жирных спиртов. Указанные жирные спирты обычно являются линейными, насыщенными или ненасыщенными спиртами, имеющими от 1 до 50 атомов углерода, предпочтительно от 11 до 36 атомов углерода. Указанные спиртовые соединения являются полезными для обеспечения кондиционирующих благоприятных воздействий на кожу, таких как увлажнение, влагоудерживающая способность, смягчение, визуальное улучшение поверхности кожи, релаксация и смягчение кожи, улучшение ощущений со стороны кожи и т.п. Другие благоприятные эффекты, обеспечиваемые производными длинноцепочечных жирных спиртов, включают модификацию вязкости и реологических свойств.
Двумя из наиболее часто использующихся в композициях для личной гигиены длинноцепочечных жирных спиртов являются стеариловый спирт и цетиловый спирт. Оба указанных спирта представляют собой линейные насыщенные спирты, имеющие 18 атомов углерода и 16 атомов углерода, соответственно. Обычно их получают из натуральных глицеридов, встречающихся в большинстве животных и растительных жиров. Несмотря на то, что данные спирты обеспечивают полезные свойства при включении в композиции для личной гигиены, они имеют тот недостаток, что их обычно поставляют и перевозят в виде хлопьев или некоторых других твердых форм. Это означает, что их необходимо превращать в жидкости путем нагревания перед тем, как включить в состав композиций для личной гигиены.
Другие спиртовые соединения, которые известны для применения в композициях для личной гигиены, включают так называемые спирты "Guerbet", которые содержат некоторое алкильное разветвление. Обычно, спирты "Guerbet" являются жидкостью при комнатной температуре. Большинство разветвлений находится в положении С2 углеродной цепи. Помимо этого, алкильные разветвления имеют тенденцию представлять собой разветвления с более длинной цепью, такой как С4 и более.
Спирты, имеющие торговое наименование NEODOL, коммерчески доступные от компании The Shell Chemical Company, представляют собой синтетические смеси длинноцепочечных спиртов. Например, NEODOL 45 представляет собой смесь С14 спиртов и С15 спиртов, большинство из которых являются линейными спиртами. NEODOL 45 продается компанией The Shell Chemical Company главным образом как детергентное промежуточное соединение, но также продается как обладающий смягчающими свойствами. Однако NEODOL 45 при комнатной температуре является полутвердым и поставляется и перевозится в форме хлопьев и/или порошка, и, следовательно, подобно цетиловому спирту и стеариловому спирту, нуждается в превращении в жидкость перед включением в композицию для личной гигиены.
US-A-5849960 (Shell Oil Company) описывает композиции разветвленных первичных спиртов, имеющих от 8 до 36 атомов углерода, которые содержат среднее количество разветвлений на молекулу, по меньшей мере 0,7; указанное разветвление включает метильные и этильные разветвления. Указанные спирты могут быть впоследствии конвертированы в анионные или неионные детергенты или обычные поверхностно-активные агенты путем сульфирования или этоксилирования, соответственно, спирта. Полученные детергенты обладают полезными свойствами, такими как высокая биоразлагаемость и высокая моющая способность в холодной воде. В US-A-5849960 нет описания применения указанных разветвленных спиртов в композициях для личной гигиены.
WO 99/18929, WO 99/18928 и WO 97/39089 (The Procter and Gamble Company) описывают очищающие композиции для личной гигиены, включающие поверхностно-активные агенты с разветвлением посередине цепи. Поверхностно-активные агенты с разветвлением посередине цепи получают из спиртов с разветвлением посередине цепи. Описанные композиции, однако, не содержат самих спиртов с разветвлением посередине цепи, только соответствующие поверхностно-активные агенты. Кроме того, указанные документы относятся к очищающим композициям, имеющим относительно высокие уровни поверхностно-активных ингредиентов.
Все еще существует потребность в создании композиций для личной гигиены улучшенного состава, улучшенных ощущений на коже, вязкости и нанесения. В настоящее время было неожиданно установлено, что применение конкретной композиции на основе разветвленных первичных спиртов, имеющих от 0,7 до 3,0 разветвлений на молекулу, обеспечивает композиции для личной гигиены, которые обладают отличными свойствами смягчения, ощущения на коже, мягкости кожи, нанесения и увлажнения, а также улучшенными вязкостью и реологическими свойствами. Конкретные разветвленные первичные спирты, используемые в настоящих композициях, также обладают способностью солюбилизировать обширный ряд ингредиентов для ухода за кожей и являются высоко биоразлагаемыми.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к композиции для личной гигиены для местного нанесения на кожу или волосы, содержащей
(i) компонент на основе разветвленного первичного спирта, имеющий от 8 до 36 атомов углерода на молекулу и среднее количество разветвлений на молекулу по меньшей мере 0,7, предпочтительно от 0,7 до 3,0; указанное разветвление предпочтительно включает метильные и/или этильные разветвления, и указанный компонент на основе разветвленного первичного спирта, необязательно, включает до 3 моль алкиленоксида на моль спирта, или указанный компонент на основе разветвленного первичного спирта, необязательно, включает продукт, полученный взаимодействием алкиленоксида с разветвленным первичным спиртом в соотношении до 3 моль алкиленоксида на моль спирта; и
(ii) косметически приемлемый носитель
В еще одном аспекте настоящее изобретение относится к применению компонента на основе разветвленного первичного спирта для обеспечения благоприятного смягчающего действия на кожу, где компонент на основе разветвленного первичного спирта имеет от 8 до 36 атомов углерода на молекулу и среднее количество разветвлений на молекулу по меньшей мере 0,7, предпочтительно от 0,7 до 3,0; указанное разветвление включает метильные и/или этильные разветвления.
Подробное описание изобретения
Все процентные доли и соотношения, используемые в настоящем описании, приводятся в виде массы от общей массы композиции для личной гигиены, если не указано иное.
Все публикации, процитированные в настоящем описании, полностью включены в качестве ссылки, если не указано иное.
Термин "косметически приемлемый", используемый в настоящем описании, означает, что композиции или их компоненты являются пригодными для применения в контакте с человеческой кожей или волосами, не вызывая токсичности, несовместимости, нестабильности или аллергической реакции.
Термин "безопасное и эффективное количество", используемый в настоящем описании, означает количество соединения, компонента или композиции, достаточное для значительного обеспечения положительного благоприятного воздействия, предпочтительно, благоприятного воздействия на внешний вид или ощущения кожи, включая независимо преимущества (благоприятные воздействия), описанные в настоящем описании, но достаточно низкое, чтобы избежать серьезных побочных эффектов, т.е. чтобы получить разумное соотношение благоприятного воздействия (пользы) и риска в объеме обоснованного медицинского суждения.
Элементы композиций для личной гигиены по настоящему изобретению описаны более подробно ниже.
Компонент на основе разветвленного первичного спирта
Первый компонент композиций для личной гигиены по настоящему изобретению представляет собой компонент на основе разветвленного первичного спирта, имеющий от 8 до 36 атомов углерода на молекулу и среднее количество разветвлений на молекулу от 0,7 до 3,0; указанное разветвление включает метильные и/или этильные разветвления. Помимо этого, компонент на основе разветвленного первичного спирта может, необязательно, включать до 3 моль алкиленоксида на моль спирта.
Композиции для личной гигиены по настоящему изобретению содержат безопасное и эффективное количество компонента на основе разветвленного первичного спирта, описанного в настоящем описании. Соответственно, композиции для личной гигиены по настоящему изобретению включают от 0,01 до 30%, предпочтительно от 0,1 до 20%, более предпочтительно от 0,5% до 15%, и особенно от 1% до 10 мас.% компонента на основе разветвленного первичного спирта.
Используемая в настоящем описании фраза "среднее количество разветвлений на молекулярную цепь" относится к среднему количеству разветвлений на молекулу спирта, как измерено 13С ядерным магнитным резонансом (13С ЯМР), как обсуждается ниже, или, необязательно, 1Н протонным ЯМР. Среднее количество атомов углерода в цепи определяется газовой хроматографией с масс-селективным детектором.
В настоящем описании и формуле изобретения будут приводиться различные ссылки на процентную долю разветвлений при положении данного углерода, процентную долю разветвлений на основе типа разветвлений, среднее количество разветвлений и процентную долю четвертичных атомов. Указанные количества следует измерять и определять с использованием комбинации следующих трех методик 13С-ЯМР. (1) Первая методика представляет собой стандартную инверсированную управляемую импульсами методику с использованием 45-градусной пульсации 13С и 10 с задержки повторения цикла (для гарантирования количественных результатов к раствору разветвленного спирта в дейтерированном хлороформе добавляют агент релаксации органических свободных радикалов). (2) Вторая методика представляет собой J-модулированную спин-эхо методику ЯМР (JMSE) с использованием 1/J задержки 8 мс (J представляет собой 125 Гц константу спин-спинового взаимодействия между углеродом и протоном для данных алифатических спиртов). Данная последовательность различает углеродные атомы с нечетным количеством протонов от атомов с четным количеством протонов, т.е. СН3/СН против CH2/Cq (Cq относится к четвертичному атому углерода). (3) Третья методика представляет собой методику JMSE ЯМР "quat-only" c использованием 1/2J задержки 4 мс, которая дает спектр, содержащий сигналы только четвертичных атомов углерода. Методика JMSE ЯМР quat-only для обнаружения четвертичных атомов углерода является достаточно чувствительной для обнаружения присутствия всего 0,3 ат.% четвертичных атомов углерода. В качестве необязательной дополнительной стадии, если желательно подтвердить заключение, сделанное на основании результатов спектра JMSE ЯМР quat-only, можно также осуществить последовательность DEPT-135 ЯМР. Было установлено, что последовательность DEPT-135 ЯМР является очень полезной для дифференциации истинных четвертичных атомов углерода от проскока протонированных атомов углерода. Это происходит потому, что последовательность DEPT-135 дает спектр, "противоположный" спектру эксперимента JMSE "quat-only". В то время как последний обнуляет все сигналы, кроме четвертичных атомов углерода, DEPT-135 обнуляет исключительно четвертичные атомы углерода. Комбинация двух спектров, таким образом, является очень полезной для отнесения нечетвертичных атомов углерода в спектре JMSE "quat-only". Когда в данном описании упоминают наличие или отсутствие четвертичных атомов углерода, однако, данное количество или отсутствие четвертичных атомов углерода определяется методом ЯМР JMSE quat-only. Если кто-то желает, необязательно, подтвердить результаты, то может также использовать методику DEPT-135 для подтверждения наличия и количества четвертичных атомов углерода.
Компонент первичного спирта, используемый в изобретении, содержит среднюю длину цепи на молекулу в пределах от 8 до 36 атомов углерода, предпочтительно от 11 до 21 атомов углерода. Количество атомов углерода включает атомы углерода основной цепи, а также атомы углерода разветвлений, но не включает атомы углероды в группах алкиленоксида.
Предпочтительно, по меньшей мере 75 мас.%, более предпочтительно, по меньшей мере 90 мас.% молекул в компоненте первичного спирта имеют длину цепи от 11 до 21, еще более предпочтительно, от 14 до 18 атомов углерода.
Среднее количество разветвлений на молекулу составляет по меньшей мере 0,7, как определено выше. Предпочтительными спиртовыми компонентами являются компоненты, имеющие среднее количество разветвлений от 0,7 до 3,0, предпочтительно, от 1,0 до 3,0. Особенно предпочтительными спиртовыми компонентами являются компоненты, имеющие среднее количество разветвлений по меньшей мере 1,5, в частности, от 1,5 до 2,3, особенно, от 1,7 до 2,1.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения компонент первичного спирта имеет менее 0,5 ат.% Cq, по измерению модифицированной методикой JMSE quat-only 13С-ЯМР, имеющей предел обнаружения 0,3 ат.% или лучше, и, предпочтительно, не содержит Cq, по измерению с использованием указанной методики ЯМР. По не совсем понятным причинам полагают, что присутствие Cq на молекуле спирта предупреждает биодеградацию биологическими организмами. Спирты, содержащие всего 1 ат.% Cq, как было установлено, биодеградируют при незначительных скоростях.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения менее 5% или, более предпочтительно, менее 3% молекул спирта в компоненте первичного спирта являются линейными спиртами. Эффективное уменьшение количества линейных спиртов в композиции до столь малого количества получают в результате введения разветвлений в олефиновый исходный материал скорее путем скелетной изомеризации или димеризации с использованием эффективных катализаторов, как описано ниже, чем в результате введения разветвлений такими способами как катализируемая кислотой олигомеризация пропиленовых молекул или катализируемая цеолитом олигомеризация. Процентную долю молекул, которые являются линейными, можно определить с помощью газовой хроматографии.
Скелетная изомеризация
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения разветвления вводят путем скелетной изомеризации.
Когда введение разветвлений достигается скелетной изомеризацией, компонент первичного спирта, используемый в настоящем изобретении, можно охарактеризовать с помощью ЯМР как имеющий от 5 до 25% разветвлений на углеродном положении С2, относительно гидроксильного атома углерода. В более предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения от 10 до 20% количества разветвлений находится в С2-положении как определено с помощью ЯМР. Компонент первичного спирта также обычно имеет от 10% до 50% количества разветвлений в положении С3, более типично, от 15% до 30% в положении С3, так же, как определено с помощью ЯМР. При связывании с количеством разветвлений, имеющихся в положении С2, компонент первичного спирта содержит значительное количество разветвлений в положениях атомов углерода С2 и С3.
Компонент первичного спирта, используемый в настоящем изобретении, не только имеет значительное количество разветвлений в положениях С2 и С3, но также с помощью методики ЯМР можно видеть, что многие из компонентов первичного спирта имеют по меньшей мере 5% разветвлений изопропилового типа на конце цепи, что означает метильные разветвления во втором положении от последнего атома углерода в основной цепи относительно гидроксильного атома углерода. Можно видеть даже по меньшей мере 10% разветвлений изопропилового типа в конце цепи в компоненте первичного спирта, обычно в пределах от 10% до 20%. В типичных гидроформилированных олефинах серии NEODOL, коммерчески доступных от компании The Shell Chemical Company, менее 1% и, обычно, 0,0%, разветвлений представляют собой изопропильные разветвления в конце цепи. В случае скелетной изомеризации олефина по настоящему изобретению, однако, компонент первичного спирта содержит высокую процентную долю изопропильных разветвлений в конце цепи относительно общего количества разветвлений.
Что касается объединенного количества разветвлений, имеющихся в С2, С3 и изопропиловом положениях, существуют варианты осуществления настоящего изобретения, в которых по меньшей мере 20%, более предпочтительно, по меньшей мере 30%, разветвлений сконцентрированы в данных положениях. В объем настоящего изобретения, однако, включены разветвления вдоль длины углеродной основной цепи.
Типы разветвлений, имеющихся в композиции первичного спирта по настоящему изобретению, варьируют от метила, этила, пропила и бутила или выше.
В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения общее количество метильных разветвлений составляет по меньшей мере 40%, даже по меньшей мере 50%, от общего количества разветвлений, по результатам ЯМР, описанного выше. Указанная процентная доля включает общее количество метильных разветвлений, обнаруживаемых с помощью ЯМР, как описано выше, в пределах С1-С3 положений относительно гидроксильной группы, и метильные разветвления изопропилового типа в конце цепи.
Компонент первичного спирта по настоящему изобретению содержит значительно повышенное количество этильных разветвлений по сравнению с количеством, имеющимся в спиртах NEODOL, таких как NEODOL 45. Количество этильных разветвлений может варьировать от 5% до 30%, наиболее типично, от 10% до 20%, от всех типов разветвлений, которые выявляются с помощью ЯМР. Таким образом, скелетная изомеризация олефинов дает как метильные, так и этильные разветвления. Таким образом, типы катализаторов, которые можно использовать для осуществления скелетной изомеризации, не ограничиваются катализаторами, которые будут давать только метильные разветвления. Наличие разнообразных типов разветвлений, как полагают, улучшает общий хороший баланс свойств.
Олефины, используемые в олефиновом исходном материале для скелетной изомеризации, являются по меньшей мере С7 моноолефинами. В предпочтительном интервале олефиновый исходный материал включает С7-С35 моноолефины. Олефины в интервале С11-С19 считаются наиболее предпочтительными для применения по настоящему изобретению для получения компонентов первичного спирта в интервале С12-С20.
Обычно олефины в олефиновой исходной композиции являются преимущественно линейными. Попытки обработки преимущественно разветвленного олефинового исходного материала, содержащего четвертичные атомы углерода или имеющего чрезвычайно длинные разветвления, потребуют использования способов разделения после прохождения потока олефинов через слой катализатора для отделения указанных видов от желаемых разветвленных олефинов. В то время как олефиновый исходный материал может содержать некоторое количество разветвленных олефинов, олефиновый исходный материал, обработанный для скелетной изомеризации, предпочтительно содержит более 50 процентов, более предпочтительно, более 70 процентов и, наиболее предпочтительно, более 80 моль.% или более молекул линейных олефинов.
Олефиновый исходный материал обычно не состоит на 100% из олефинов в определенном интервале количества углеродных атомов, поскольку такая чистота не является коммерчески доступной. Олефиновый исходный материал обычно имеет распределение моноолефинов, имеющих различную длину углеродной цепи; при этом по меньшей мере 50 мас.% олефинов находится в указанном интервале углеродной цепи или в более конкретном интервале. Предпочтительно, олефиновый исходный материал будет содержать более 70 мас.%, более предпочтительно, 80 мас.% или более моноолефинов в указанном интервале количества углеродных атомов (например, от С7 до С9, от С10 до С12, от С11 до С15, от С12 до С13, от С15 до С18 и т.п.), а оставшееся количество продукта будет представлять собой олефин с другим количеством углеродных атомов или углеродной структурой, диолефины, парафины, ароматические соединения и другие примеси, получающиеся в результате процесса синтеза. Положение двойной связи не ограничивается. Композиция олефинового исходного материала может включать α-олефины, внутренние олефины или их смесь.
Продукты Chevron Alpha Olefin (товарный знак и продажи компании Chevron Chemical Co.) производят преимущественно линейные олефины крекингом парафинового воска. Коммерческие олефиновые продукты, произведенные олигомеризацией этилена, продаются в Соединенных Штатах компанией Shell Chemical Company под товарным знаком NEODENE и компанией Ethyl Corporation как Ethyl Alpha-Olefins. Конкретные процедуры для получения подходящих линейных олефинов из этилена описаны в US-A-3676523, US-A-3686351, US-A-3373475, US-A-3825615 и US-A-4020121. В то время как большинство указанных олефиновых продуктов состоят преимущественно из альфа-олефинов, высшие линейные внутренние олефины также коммерчески производятся, например, путем хлорирования-дегидрохлорирования парафинов, путем дегидрогенизации парафинов и путем изомеризации альфа-олефинов. Линейные внутренние олефиновые продукты в С8-С22 интервале продаются компаниями Shell Chemical Company и Liquichemica Company.
Скелетную изомеризацию линейных олефинов можно осуществлять любыми известными способами. Предпочтительно, в настоящем изобретении скелетную изомеризацию осуществляют с использованием процесса, описанного в US 5849960, с использованием печи для каталитической изомеризации. Предпочтительно, исходный материал для изомеризации, как было определено ранее, контактирует с катализатором изомеризации, который является эффективным для скелетной изомеризации композиции линейных олефинов в композицию олефинов, имеющих среднее количество разветвлений на молекулу по меньшей мере 0,7. Более предпочтительно, катализатор включает цеолит, имеющий по меньшей мере один канал с кристаллографическим диаметром свободного канала, изменяющимся от выше 4,2Å и менее 7Å, измеренным при комнатной температуре, по существу при отсутствии канала, который имеет диаметр свободного канала более 7Å.
Подходящие цеолиты описаны в US 5510306, содержание которого включено в настоящее описание в качестве ссылки, и в Atlas of Zeolite Structure Types, W.M. Meier и D.H. Olson. Предпочтительные катализаторы включают ферриерит, A1PO-31, SAPO-11, SAPO-31, SAPO-41, FU-9, NU-10, NU-23, ZSM-12, ZSM-22, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-48, ZSM-50, ZSM-57, SUZ-4A, MeAPO-11, MeAPO-31, MeAPO-41, MeAPSO-11, MeAPSO-31 и MeAPSO-41, MeAPSO-46, ELAPO-11, ELAPO-31, ELAPO-41, ELAPSO-11, ELAPSO-31 и ELAPSO-41, лаумонтит, канкринит, оффретит, водородную форму стильбита, магниевую или кальциевую форму морденита и партеита и их изотипические структуры. В настоящем изобретении также можно использовать комбинации цеолитов. Указанные комбинации могут включать гранулы смешанных цеолитов и многослойные размещения катализатора, такие как, например, ZSM-22 и/или ZSM-23 поверх ферриерита, ферриерит поверх ZSM-22 и/или ZSM-23 и ZSM-22 поверх ZSM-23. Многослойные катализаторы могут иметь одну и ту же форму и/или размеры или различную форму и/или размеры, такие как, например, 1/8-дюймовые (3,2 мм) трехлопастные формы поверх 1/32-дюймовых (0,8 мм) цилиндров. Альтернативно, природные цеолиты можно изменять с помощью ионообменных процессов для удаления или замещения щелочного или щелочноземельного металла, увеличивая, таким образом, размеры каналов или уменьшая большие размеры каналов. Подобные цеолиты включают природный и синтетический ферриерит (может быть ромбическим или моноклинным), Sr-D, FU-9 (EP B-55529), ISI-6 (US-A-4578259), Nu-23 (E.P.A.-103981), ZSM-35 (US-A-4016245) и ZSM-38 (US-A-4375573). Наиболее предпочтительно катализатором является ферриерит.
Катализатор для скелетной изомеризации соответственно комбинируется с тугоплавким оксидом в качестве связующего материала известным способом, например, с натуральными глинами, такими как бентонит, монтмориллонит, аттапульгит и каолин; оксидом алюминия; диоксидом кремния; диоксидом кремния-оксидом алюминия; гидратированным оксидом алюминия; диоксидом титана; диоксидом циркония и их смесями. Более предпочтительными связующими материалами являются оксиды алюминия, такие как псевдобемит, гамма и байеритовые оксиды алюминия. Указанные связующие материалы коммерчески легко доступны и они используются для производства катализаторов на основе оксида алюминия.
Массовое соотношение цеолита и связующего материала находится в пределах от 10:90 до 99,5:0,5, предпочтительно, от 75:25 до 99:1, более предпочтительно, от 80:20 до 98:2 и, наиболее предпочтительно, от 85:15 до 95:5 (безводная основа).
Предпочтительно, катализатор для скелетной изомеризации изготавливают также с по меньшей мере одной кислотой, выбранной из монокарбоновых кислот и неорганических кислот, и по меньшей мере с одной органической кислотой, имеющей по меньшей мере две группы карбоновой кислоты ("поликарбоновая кислота"). Подходящие кислоты включают кислоты, описанные в US-A-5849960.
Необязательно, металлы, промотирующие окисление кокса, могут быть включены в настоящие катализаторы для промотирования окисления кокса в присутствии кислорода при температуре выше 250°С. Подходящие материалы, промотирующие окисление кокса, включают материалы, описанные в US-A-5849960.
В предпочтительном способе настоящие катализаторы можно изготовить смешиванием смеси по меньшей мере одного цеолита, как определено в описании, связующего материала, содержащего оксид алюминия, воды, по меньшей мере одной монокарбоновой кислоты или неорганической кислоты и по меньшей мере одной поликарбоновой кислоты в сосуде или контейнере, с формированием гранул смешанной смеси и прокаливанием гранул при повышенных температурах. Способы изготовления катализатора описаны в US-A-5849960.
С помощью способа, описанного в описании, достигаются высокая конверсия, высокая селективность и высокие выходы.
Способ скелетной изомеризации можно осуществлять в широком диапазоне условий. Предпочтительно, скелетную изомеризацию осуществляют при повышенной температуре в пределах от 200°С до 500°С, более предпочтительно, от 250°С до 350°С, и при давлении в пределах от 0,1 атм (10 кПа) до 10 атм (1 мПа), более предпочтительно, от 0,5 до 5 атм (от 50 до 500 кПа). Среднечасовая скорость подачи олефина (WHSV) может варьировать от 0,1 до 100 в час. Предпочтительно, WHSV составляет от 0,5 до 50, более предпочтительно, от 1 до 40, наиболее предпочтительно, от 2 до 30 в час. При более низких WHSV возможно работать при более низких температурах, в то же время достигая высоких выходов скелетно изомеризованных разветвленных олефинов. При более высоких WHSV температуру обычно повышают, чтобы поддерживать желательную конверсию и селективность в отношении скелетно изомеризованных разветвленных олефинов. Кроме того, оптимальной селективности обычно добиваются при более низких величинах парциального давления олефинов, упомянутых выше. По указанной причине часто бывает выгодным разбавлять поток исходного материала разбавляющим газом, таким как азот или водород. Несмотря на то, что снижение парциального давления олефинов разбавителем может быть благоприятным для улучшения селективности процесса, разбавление потока олефинов разбавителем не является необходимым.
Если используется разбавитель, молярное соотношение олефина и разбавителя может варьировать от 0,01:1 до 100:1 и обычно находится в пределах от 0,1:1 до 5:1.
Несмотря на то, что в настоящем изобретении скелетная изомеризация является предпочтительной, разветвления можно также добиваться димеризацией.
В широком смысле, компонент первичного спирта получают димеризацией олефинового исходного материала, включающего С6-С10 линейные олефины, в присутствии катализатора димеризации в условиях димеризации, для получения С12-С20 олефинов. Подробности подходящих процессов димеризации, включая условия процессов, олефиновый исходный материал и подходящие катализаторы, можно найти в US-A-5780694.
Гидроформилирование
Разветвленные, скелетно изомеризованные или димеризованные олефины впоследствии конвертируют в компонент первичного спирта, например, путем гидроформилирования. При гидроформилировании, скелетно изомеризованные олефины конвертируют в алканолы взаимодействием с моноксидом углерода и водородом, согласно оксопроцессу. Наиболее часто используют "модифицированный оксопроцесс", с использованием кобальтового или родиевого катализатора, модифицированного фосфиновым, фосфитным, арсиновым или пиридиновым лигандом, как описано в US-A-3231621; US-A-3239566; US-A-3239569; US-A-3239570; US-A-3239571; US-A-3420898; US-A-3440291; US-A-3448158; US-A-3448157; US-A-3496203 и US-A-3496204; US-A-3501515 и US-A-3527818. Способы получения описаны также у Kirk Othmer, "Encyclopedia of Chemical Technology, 3-изд., том 16, стр.637-653; "Monohydric Alcohols: Manufacture, Applications and Chemistry", E. J. Wickson, ed. Am. Chem. Soc. 1981.
Гидроформилирование представляет собой термин, используемый в данной области для обозначения реакции олефина с СО и Н2 для получения альдегида/спирта, который имеет на один атом углерода больше, чем у реагирующего олефина. Часто, в данной области, термин "гидроформилирование" используется для обозначения стадии альдегида и восстановления до спирта в целом, т.е. гидроформилирование относится к получению спиртов из олефинов посредством процесса карбонилирования и восстановления альдегида. Используемый в настоящем описании термин "гидроформилирование" относится к конечному получению спиртов.
Иллюстративные катализаторы включают, но необязательно ограничиваются, кобальтовые гидрокарбонильные катализаторы и металлсодержащие катализаторы с фосфиновым лигандом, содержащие металлы, включая, но без ограничения, палладий, кобальт и родий. Выбор катализаторов определяет различные условия реакции. Указанные условия могут широко варьировать в зависимости от конкретных катализаторов. Например, температуры могут варьировать в пределах от комнатных температур до 300°С. Когда используются кобальтовые карбонильные катализаторы, которые также являются обычно используемыми катализаторами, температуры будут находиться в пределах от 150 до 250°С. Специалист, принимая во внимание указанные выше ссылки или любой хорошо известный литературный источник по оксоспиртам, может легко определить те условия температуры и давления, которые будут необходимы для гидроформилирования изомеризованных или димеризованных олефинов.
Обычные условия реакции, однако, являются умеренными. Рекомендуются температуры от 125°С до 200°С. Обычными являются величины давления для реакции в пределах от 2170 до 10440 кПа, но могут быть выбраны и более низкие или более высокие величины давления. Подходящими являются соотношения катализатора и олефина от 1:1000 до 1:1. Соотношение водорода и моноксида углерода могут широко варьировать, но обычно находятся в пределах от 1 до 10, предпочтительно, 2 моля водорода к одному молю моноксида углерода, что благоприятствует получению спиртового продукта.
Процесс гидроформилирования можно осуществлять в присутствии инертного растворителя, хотя это и не является необходимым. Можно использовать ряд растворителей, таких как кетоны, например, ацетон, метилэтилкетон, метилизобутилкетон, ацетофенон и циклогексанон; ароматические соединения, такие как бензол, толуол и ксилолы; галогенированные ароматические соединения, такие как хлорбензол и ортодихлорбензол; галогенированные парафиновые углеводороды, такие как метиленхлорид и четыреххлористый углерод; парафины, такие как гексан, гептан, метилциклогексан и изооктан, и нитрилы, такие как бензонитрил и ацетонитрил.
Что касается лиганда катализатора, можно упомянуть третичные органофосфины, такие как триалкилфосфины, триамилфосфин, тригексилфосфин, диметилэтилфосфин, диамилэтилфосфин, трициклопентил (или гексил) фосфин, дифенилбутилфосфин, дифенилбензилфосфин, триэтоксифосфин, бутилдиэтоксифосфин, трифенилфосфин, диметилфенилфосфин, метилдифенилфосфин, диметилпропилфосфин, тритолилфосфины и соответствующие арсины и стибины.
Включены в качестве лигандов бидентатного типа тетраметилдифосфиноэтан, тетраметилдифосфинопропан, тетраэтилдифосфиноэтан, тетрабутилдифосфиноэтан, диметилдиэтилдифосфиноэтан, тетрафенилдифосфиноэтан, тетраперфторфенилдифосфиноэтан, тетрафенилдифосфинопропан, тетрафенилдифосфинобутан, диметилдифенилдифосфиноэтан, диэтилдифенилдифосфинопропан и тетратролилдифосфиноэтан.
Примерами других подходящих лигандов являются фосфабициклоуглеводороды, такие как 9-гидрокарбил-9-фосфабициклононан, в котором наименьшее Р-содержащее кольцо содержит по меньшей мере 5 атомов углерода. Некоторые примеры включают 9-арил-9-фосфабицикло[4.2.1]нонан, (ди)алкил-9-арил-9-фосфабицикло[4.2.1]нонан, 9-алкил-9-фосфабицикло[4.2.1]нонан, 9-циклоалкил-9-фосфабицикло[4.2.1]нонан, 9-циклоалкенил-9-фосфабицикло[4.2.1]нонан и их [3.3.1] и [3.2.1] аналоги, а также их триеновые аналоги.
Этоксилирование
Как было упомянуто выше, компонент на основе разветвленного первичного спирта может, необязательно, включать до 3 моль алкиленоксида на моль спирта. Верхний предел количества молей алкиленоксида отражает тот факт, что компонент первичного спирта не должен действовать как поверхностно-активный агент в композициях по настоящему изобретению.
Подходящие оксиалкилированные спирты можно получить добавлением к спирту или смеси спиртов, предназначенных для оксиалкилирования, рассчитанного количества, например, от 0,1 до 0,6 мас.%, предпочтительно, от 0,1 до 0,4 мас.%, от общего количества спирта, сильного основания, обычно гидроксида щелочного металла или щелочноземельного металла, такого как гидроксид натрия или гидроксид калия, который служит катализатором для оксиалкилирования. Полученную смесь сушат, например, удалением в паровой фазе любой имеющейся воды, а затем вводят количество алкиленокида, рассчитанное таким образом, чтобы обеспечить от 1 моль до 3 моль алкиленоксида на моль спирта, и полученной смеси позволяют взаимодействовать до израсходования алкиленоксида; ход реакции сопровождается понижением реакционного давления.
Дополнительные подробности подходящих процессов оксиалкилирования, включая условия процесса, можно найти в US-A-6150322.
Подходящие алкиленоксиды для использования по настоящему изобретению включают этиленоксид, пропиленоксид и бутиленоксид и их смеси, предпочтительно, этиленоксид.
Косметически приемлемый носитель
Композиции для личной гигиены по настоящему изобретению, помимо компонента на основе разветвленного первичного спирта, также включают косметически приемлемый носитель. Косметически приемлемый носитель обычно присутствует в безопасном и эффективном количестве, предпочтительно, от 1% до 99,99%, более предпочтительно, от 20% до 99%, особенно от 60% до 90%. Косметически приемлемый носитель может содержать разнообразные компоненты, подходящие для придания таким композициям косметически, эстетически или других приемлемых преимуществ, или для обеспечения им дополнительных преимуществ при использовании. Компоненты косметически приемлемого носителя должны быть физически и химически совместимыми с компонентом на основе разветвленного первичного спирта и не должны чрезмерно ухудшать стабильность, эффективность или другие преимущества, присущие композициям для личной гигиены по настоящему изобретению.
Подходящие ингредиенты для включения в косметически приемлемый носитель хорошо известны специалистам. Они включают, без ограничения, смягчающие агенты, масляные абсорбенты, антимикробные агенты, связующие агенты, буферные агенты, денатурирующие агенты, косметические вяжущие агенты, пленкообразующие агенты, увлажняющие агенты, поверхностно-активные агенты, эмульгаторы, солнцезащитные агенты, масла, такие как растительные масла, минеральное масло и силиконовые масла, агенты, придающие непрозрачность, отдушки, окрашивающие агенты, пигменты, агенты, релаксирующие и способствующие заживлению кожи, консерванты, пропелленты, усилители проникновения в кожу, растворители, суспендирующие агенты, эмульгаторы, очищающие агенты, загустители, солюбилизирующие агенты, воски, неорганические солнцезащитные агенты, агенты, способствующие загару без солнца, антиоксиданты и/или поглотители свободных радикалов, хелатирующие агенты, суспендирующие агенты, агенты против угрей, агенты против перхоти, противовоспалительные агенты, отслаивающие/ отшелушивающие агенты, органические гидроксикислоты, витамины, натуральные экстракты, неорганические частицы, такие как диоксид кремния и нитрид бора, дезодорирующие агенты и антиперспиранты.
Неограничивающие примеры указанных материалов описаны в Harry's Cosmeticology, 7-издание, Harry & Wilkinson (Hill Publishers, Лондон, 1982 г.); в The Chemistry and Manufacture of Cosmetics, 2-е издание, deNavarre (Van Nostrand 1962-1965) и в Handbook of Cosmetic Science and Technology, 1-е издание, Knowlton & Pearce (Elsevier 1993); CTFA International Cosmetic Ingredient Dictionary and Handbook, 7-издание, том 2, издано Wenniger and McEwen (The Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association, Inc., Вашингтон, D.C., 1997) и WO 01/89466.
Предпочтительные композиции имеют кажущуюся вязкость от 5000 до 2000000 мПа/сек, по измерению на вискозиметре Brookfield DVII RV, шпиндель TD, при 5 об/мин, 25°С и атмосферном давлении. Вязкость будет варьировать в зависимости от того, представляет композиция крем или лосьон.
Композиции по настоящему изобретению являются предпочтительно водными и, более предпочтительно, имеют форму эмульсии, такой как эмульсия типа "масло-в-воде" или "вода-в-масле". Например, в случае эмульсии типа "масло-в-воде" гидрофобная фаза, содержащая маслянистый материал, диспергирована в водной фазе. Эмульсии типа "масло-в-воде" обычно включают от 1% до 50%, предпочтительно, от 1 до 30 мас.% диспергированной гидрофобной фазы и от 1% до 99%, более предпочтительно, от 40 до 90 мас.% непрерывной водной фазы. Эмульсия может также включать гелевую структуру, такую как описано в G.M. Eccelston, Application of Emulsion Stability Theories to Mobile and Semisolid O/W Emulsions, Cosmetic & Toiletries, том 101, ноябрь 1996 г., стр.73-92.
Композиции по настоящему изобретению будут предпочтительно иметь рН от 4,5 до 9, более предпочтительно, от 5 до 8,5.
Композиции по настоящему изобретению могут быть изготовлены в различных формах продукта, таких, которые известны в данной области и могут использоваться для широкого ряда целей. Подходящие формы продукта включают, без ограничения, лосьоны, кремы, гели, карандаши, спреи, мази, пасты и муссы.
Композиции по настоящему изобретению могут быть составлены в неочищающие или очищающие композиции. Примеры неочищающих композиций включают кондиционеры для волос, кремы, увлажняющие кожу, солнцезащитные композиции, ночные кремы, антиперспиранты, губную помаду, основы для косметических средств, лосьоны для тела и т.п. Примеры очищающих композиций включают шампуни, очищающие средства для лица, гели для душа, пены для ванны, очищающие средства для рук и т.п. Обычно очищающие композиции содержат относительно высокие уровни поверхностно-активных агентов, обычно более 5%, предпочтительно, более 10%.
В предпочтительных вариантах осуществления настоящего изобретения композиции для личной гигиены изготавливают как неочищающие композиции, предпочтительно включающие 5% или менее, более предпочтительно, 3 мас.% или менее, поверхностно-активного агента.
Любой поверхностно-активный агент, известный для применения в композициях для личной гигиены, можно использовать при условии, что выбранный агент является химически и физически совместимым с другими ингредиентами композиции. Подходящие поверхностно-активные агенты для использования в композициях по настоящему изобретению включают неионные, анионные, амфотерные, цвиттерионные и катионные поверхностно-активные агенты, такие, как описано в WO 01/89466.
Предпочтительные косметически приемлемые носители для использования в настоящем изобретении содержат гидрофильный разбавитель, обычно на уровне от 60% до 99% от массы композиции. Подходящие гидрофильные разбавители включают воду, низкомолекулярные одноатомные спирты, гликоли и полиолы, включая пропиленгликоль, полипропиленгликоль, глицерин, бутиленгликоль, сложные эфиры сорбита, этанол, изопропанол, этоксилированные эфиры, пропоксилированные эфиры и их смеси. Предпочтительным разбавителем является вода.
Косметически приемлемый носитель для использования в настоящем изобретении может содержать эмульгатор для того, чтобы способствовать диспергированию и суспендированию прерывистой фазы внутри непрерывной водной фазы. Примером подходящего эмульгатора является дигидроксистеарат PEG-30, продающийся компанией Uniquema Americas, и смесь глицерилстеарата и стеарата PEG-100, коммерчески доступный под торговым наименованием Lipomulse 165 от компании Lipo Chemical, Inc.
Предпочтительные композиции по настоящему изобретению включают смягчающие материалы, помимо компонента на основе разветвленного первичного спирта, который сам обладает смягчающими свойствами. Смягчающие материалы представляют собой материалы, которые смазывают кожу, повышают мягкость и гладкость кожи, предотвращают или уменьшают сухость и/или защищают кожу. Смягчающие материалы обычно представляют собой маслянистые или воскоподобные материалы, которые не смешиваются с водой. В эмульсиях типа "масло-в-воде" смягчающие материалы, таким образом, обычно образуют часть диспергированной масляной фазы. Подходящие смягчающие материалы описаны в Sagarin, Cosmetics, Science and Technology, 2-е издание, том 1, стр.32-43 (1972) и в WO 01/89466.
Примеры предпочтительных смягчающих материалов включают материалы, описанные в WO 01/89466, такие как прямые и разветвленные углеводороды, имеющие от 7 до 40 атомов углерода, такие как додекан, сквалан, холестерин, изогексадекан и изопарафины С7-С40, эфиры спиртов С1-С30 и карбоновых кислот С1-С30 и дикарбоновых кислот С2-С30, такие как изононилизононаноат, изопропилмиристат, миристилпропионат, изопропилстеарата, изопропилизостеарат, метилизостеарат, бегенилбегенат, октилпальмитат, диоктилмалеат, диизопропиладипат и диизопропилдилинолеат, моно- и полиэфиры сахаров С1-С30 и родственных материалов, таких как те, которые описаны в WO 01/89466; и растительные масла и гидрогенизированные растительные масла, включая сафлоровое масло, касторовое масло, кокосовое масло, хлопковое масло, пальмоядровое масло, пальмовое мало, арахисовое масло, соевое масло, рапсовое масло, льняное масло, масло из рисовых отрубей, хвойное масло, кунжутное масло, подсолнечное масло, частично и полностью гидрогенизированные масла указаны выше, и их смеси.
Предпочтительные композиции по настоящему изобретению содержат ингредиенты на основе силикона, такие как летучие или нелетучие органополисилоксановые масла. Предпочтительными для использования в настоящем изобретении являются органополисилоксаны, выбранные из полиалкилсилоксанов, алкилзамещенных диметиконов, диметиконолов, полиалкиларилсилоксанов и циклометиконов, предпочтительно, полиалкилсилоксаны и циклометиконы. Также подходящими для настоящего изобретения являются эмульгаторы на основе силикона, такие как сополиолы диметикона, примером которых является сополиол цетилдиметикон, поставляемый компанией Goldschmidt под торговым наименованием Abil EM90.
Композиции по настоящему изобретению предпочтительно содержат загуститель, такой как те, которые описаны в WO 01/89466. Подходящие загустители включают полимеры карбоновых кислот, сшитые полиакрилаты, полиакриламиды, ксантановую камедь, производные целлюлозы и их смеси. Примеры подходящих загустителей включают материалы серии Carbopol, коммерчески доступные от компании B.F. Goodrich, и цетилгидроксиметилцеллюлозу, поставляемую компанией Hercules Aqualon под торговым наименованием Natrosol 250 HR CS.
Предпочтительные композиции по настоящему изобретению включают увлажняющий агент в количестве от 5 до 30 мас.% Предпочтительные увлажняющие агенты включают, без ограничения, глицерин, полиоксиаликиленгликоль, мочевину, D или DL пантенол и алкиленгликоли, такие как пропиленгликоль или бутиленгликоль.
Когда желательно обеспечить защиту от вредного воздействия солнца, композиции по настоящему изобретению могут содержать безопасное и эффективное количество одного или более солнцезащитных ингредиентов, выбранных из неорганических или органических солнцезащитных агентов. Подходящие солнцезащитные агенты включают те, которые описаны в WO 01/89466.
Композиции по настоящему изобретению могут включать длинноцепочечный спирт, помимо компонента на основе разветвленного первичного спирта. Подходящие длинноцепочечные спирты можно выбрать из линейных или разветвленных, насыщенных или ненасыщенных спиртов, имеющих среднее количество атомов углерода в пределах от 8 до 36.
Примеры соответственно полученных длинноцепочечных спиртов включают жирные спирты цетиловый спирт, стеариловый спирт и бегениловый спирт.
Другие подходящие длинноцепочечные спирты включают спирты, коммерчески доступные от компании The Shell Chemical Company под торговым наименованием NEODOL. Примеры спиртов NEODOL включают NEODOL 23, NEODOL 91, NEODOL 1, NEODOL 45 и NEODOL 25. Все указанные спирты являются преимущественно линейными спиртами.
Другие подходящие спирты включают спирты серии SAFOL, такие как SAFOL 23, спирты серии LIAL, такие как LIAL 123, и спирты серии ALFONIC, коммерчески доступные от компании Cognis Corporation.
Также подходящими для использования в настоящем изобретении являются так называемые спирты "Guerbet", например, EUTANOL G16, коммерчески доступные от компании Cognis Corporation.
Композиции по настоящему изобретению можно изготавливать в соответствии с процедурами, обычно используемыми в косметической промышленности и хорошо известными и понятными специалистам.
Следующие примеры иллюстрируют настоящее изобретение, но они никоим образом не предназначены для ограничения изобретения.
Пример 1
Данный пример демонстрирует изготовление скелетно изомеризованного олефина С16, который впоследствии конвертируют в скелетно изомеризованный компонент первичного спирта С17. Процесс изготовления для данного примера такой же, который описан в примере 1 US-A-5849960, но воспроизводится здесь для удобства.
1 литр олефина NEODENE 16, линейного α-олефина С16 от компании Shell Chemical Company, сначала высушивали и очищали через оксид алюминия. Олефин затем пропускали через трубчатую печь при приблизительно 250°С, со скоростью подачи около 1,0 мл в минуту и с использованием азотного слоя со скоростью потока примерно 91 мл в минуту. Сверху трубчатую печь загружали стекловатой, затем 10 мл карбида кремния, затем катализатором, затем 5 мл карбида кремния и еще стекловатой на дне. Объем трубчатой печи составлял 66 мл. Реактор трубчатой печи имел три температурные зоны с многоконтактной термопарой, помещенной в трубчатый реактор и размещенной таким образом, что можно контролировать температуру выше, ниже и в трех различных местах слоя катализатора. Реактор переворачивали и устанавливали в печи. Во время реакции температуру во всех трех зонах, включая зону катализатора, поддерживали на уровне около 250°С, а давление в реакторе поддерживали на уровне 114 кПа. Количество используемого катализатора составляло 23,1 г или 53 мл по объему. Тип катализатора, используемого для структурной изомеризации олефина NEODENE 16, представлял собой 1,59 мм экструдированный и кальцинированный Н-ферриерит, содержащий 100 м.д. металла палладия.
Данный катализатор изготавливали в соответствии с примером С US 5510306, частично воспроизводимым в настоящем описании для удобства. Аммоний-ферриерит, имеющий молярное соотношение диоксида кремния и оксида алюминия 62:1, площадь поверхности 369 м2/г (Р/Ро = 0,03), содержание соды 480 м.д. и сорбционную емкость н-гексана 7,3 г на 100 г цеолита, использовали в качестве исходного цеолита. Компоненты катализатора размалывали с помощью бегунов Lancaster mix. Размолотый материал катализатора экструдировали с использованием штифтового барабанного экструдера Bonnot 25,4 мм или 57,2 мм.
Катализатор изготавливали с использованием 1 мас.% уксусной кислоты и 1 мас.% лимонной кислоты. Бегуны Lancaster mix загружали 645 граммами аммоний-ферриерита (5,4% потеря веса при прокаливании (LOI)) и 91 граммом оксида алюминия CATAPAL D (LOI 25,7%). Оксид алюминия перемешивали с ферриеритом 5 минут, в течение которых добавляли 152 миллилитра деионизированной воды. Смесь 6,8 грамма ледяной уксусной кислоты, 7,0 граммов лимонной кислоты и 152 миллилитров деионизированной воды медленно добавляли в бегуны с целью пептизировать оксид алюминия. Смесь размалывали в течение 10 минут. 0,20 грамма нитрата тетрааминпалладия в 153 граммах деионизированной воды затем медленно добавляли по мере того как смесь размалывали в течение еще 5 минут. Добавляли десять граммов гидроксипропилметилцеллюлозы METHOCEL F4M и смесь цеолит/оксид алюминия размалывали в пасту в течение еще 15 минут. Смесь для экструзии имела LOI 43,5%. Смесь цеолит/оксид алюминия 90:10 переносили на экструдер Bonnot 2,25 дюйма (5,7 см) и экструдировали с использованием фильеры с отверстиями 1,59 мм.
Влажные экструдаты высушивали на поддонах в печи, нагретой до 150°С, в течение 2 час, а затем повышали температуру до 175°С в течение 4 час. После сушки экструдаты измельчали по длине вручную. Экструдаты прокаливали в потоке воздуха при 500°С в течение двух часов.
Олефин пропускали через реакторную печь в течение 5 часов. Образцы 36,99 г и 185,38 г отбирали приблизительно через 1 и 5 часов и объединяли с получением общего количества приблизительно 222 г. Часть данного образца затем подвергали вакуумной дистилляции при 0,533 кПа для получения преобладающего количества скелетно изомеризованного олефина С16 путем отбора дистиллятных фракций, кипящих при 160°С в резервуаре и при 85°С в верхней части резервуара, и при 182°С в резервуаре и при 75°С в верхней части резервуара.
Образец 90 граммов из 110,93 грамма скелетно изомеризованного олефина затем гидроформилировали с использованием модифицированного оксопроцесса. 90 граммов скелетно изомеризованного олефина взаимодействовали с водородом и моноксидом углерода в приблизительном молярном соотношении 1,7:1, в присутствии кобальтового катализатора, модифицированного фосфином, при температуре до приблизительно 185°С и давлении приблизительно 7684 кПа в течение 4,5 часов в автоклаве 300 см3, продутого азотом. По окончании реакции продукт охлаждали до 60°С.
40 граммов гидроформилированного продукта выливали в 100 мл колбу и отгоняли в вакууме в течение 4 часов при 0,533 кПа, при возрастании температуры от исходной температуры 89°С до конечной температуры 165°С. Дистиллятные фракции 20,14 г и 4,12 г отбирали при 155°С и 165°С, соответственно, и объединяли в 100-мл колбе.
К дистиллятным фракциям в колбе добавляли 0,2 г боргидрида натрия, перемешивали и нагревали до 90°С в течение 8 часов для дезактивации катализатора гидроформилирования и стабилизации спиртов. Перегнанный спирт промывали 90°С водой три раза, высушивали сульфатом натрия и фильтровали в 100-мл колбу. Спирт затем отгоняли в вакууме в течение еще одного часа для отгонки любой оставшейся воды.
Компонент первичного спирта примера 1 впоследствии тестировали на количество, тип и положение разветвлений, с использованием методики JMSE ЯМР, описанной в настоящем описании. Для определения четвертичных атомов углерода использовали методику JMSE ЯМР quat-only, описанную здесь.
Результаты были следующими: среднее количество атомов углерода в компоненте первичного спирта, изготовленном согласно примеру 1, как было установлено, составляло 17, со средним количеством 1,6 разветвлений на цепь. 67,9% разветвлений находилось в положении С4 и далее (относительно атома углерода гидроксильной группы); при этом 21% разветвлений находилось в С3, 4% метильных разветвлений находилось в С2, 1,2% этильных разветвлений находилось в С2, 5,9% пропильных разветвлений и более длинных находилось в С2, 41,7% пропильных разветвлений и более длинных, 16,3% этильных разветвлений и более длинных, 42% метильных разветвлений, 0% изопропильных разветвлений в конце цепи, <1% линейного спирта.
В конечном итоге, несмотря на высокое число разветвлений на молекулу цепи, не было выявлено четвертичных атомов углерода с помощью модифицированной методики ЯМР JSME. Это наводило на мысль о том, что соединения примера 1 должны легко биоразлагаться.
Примеры композиций
Пример 2
Ночной крем (эмульсия типа "вода-в-масле")
Для изготовления ночного крема примера 2 ниже ингредиенты фазы А объединяют при 75°С, ингредиенты фазы В объединяют при 50°С, а затем фазу В медленно добавляют к фазе А. Две фазы смешивают до получения гомогенной смеси.
2 Дигидроксистеарат PEG-30 от компании Uniqema Americas
3 Гидрогенизированное касторовое масло от компании CasChem, Inc.
4 Цетилгидроксиметилцеллюлоза от компании Hercules/Aqualon
5 Консервант DMDM гидантоин от компании Lonza Inc.
* NEODOL 67, коммерчески доступный спирт С16-С17 от компании Shell Chemical Company, полученный способом, сходным со способом для спирта С17 примера 1
Пример 3 (сравнительный пример)
Ночной крем изготавливали так же, как в примере 2 выше, за исключением того, что компонент спирта примера 2 был заменен на спирт Guerbet, Eutanol G16, коммерчески доступный от компании Cognis Corporation. Eutanol G16 имеет химическое название 2-гексадеканол и имеет, таким образом, углеродную цепь, содержащую 10 атомов углерода с разветвлением углеродной цепи, содержащей 6 атомов углерода в положении С2.
Пример 4 (сравнительный пример)
Ночной крем изготавливали так же, как в примере 2 выше, за исключением того, что компонент разветвленного спирта примера 2 был заменен на NEODOL 45, который представляет собой смесь первичных линейных спиртов C14 и C15, коммерчески доступных от компании The Shell Chemical Company.
Пример 5
Увлажняющее средство (эмульсия типа "масло-в-воде")
Увлажняющее средство примера 5 изготавливают объединением ингредиентов фазы А при 75°С, объединением ингредиентов фазы В объединяют при 75°С и добавлением фазы В к фазе А. Фазу С добавляют к полученной смеси и охлаждают до 40°С. В конце добавляют фазу D.
7 Глицерилстеарат и стеарат PEG 100 от компании Lipo Chemicals, Inc.
8 Поставляется компанией Dow Corning
9 Пропиленгликоль и диазолидинилмочевина и консервант метилпарабен и пропилпарабен от компании Sutton Laboratories
* NEODOL 67, коммерчески доступный спирт С16-С17 от компании Shell Chemical Company, полученный способом, сходным со способом для спирта С17 примера 1
Величина рН конечной композиции составила 6,9.
Пример 6 (сравнительный пример)
Увлажняющее средство изготавливали так же, как в примере 5 выше, за исключением того, что компонент разветвленного спирта в примере 5 был заменен на Eutanol G16. Величина рН конечной композиции составила 7,1.
Пример 7 (сравнительный пример)
Увлажняющее средство изготавливали так же, как в примере 5 выше, за исключением того, что компонент разветвленного спирта в примере 5 был заменен на NEODOL 45. Величина рН конечной композиции составила 6,3.
Данные по вязкости
Вязкость каждой композиции примеров 2-7 измеряли с использованием вискозиметра Brookfield, шпиндель № 5, 20 об/мин, комнатная температура, давление 1 атм, если не указано иное. Результаты измерения вязкости представлены в таблице 1 ниже.
** Условия измерения вязкости составляли шпиндель ТВ, 5 об/мин, давление 1 атм, комнатная температура
Результаты по вязкости показывают, что композиции, содержащие NEODOL 67, спирт C16-C17, полученный способом, сходным со способом для компонента на основе разветвленного первичного спирта примера 1, имеют более высокую вязкость, чем композиции, содержащие Eutanol G16, и более низкую вязкость, чем композиции, содержащие NEODOL 45.
Однако следует отметить, что композиции, содержащие NEODOL 45, было нелегко изготавливать, как композиции, содержащие NEODOL 67, поскольку NEODOL 67 при комнатной температуре представляет собой жидкость, в то время как NEODOL 45 поставляется в форме хлопьев или порошка.
Все примеры композиций, как было установлено, имели отличную стабильность.
Приведенные выше результаты показывают, что композиции для личной гигиены по настоящему изобретению, содержащие компонент на основе высокоразветвленного первичного спирта, такой как изготовленный в примере 1, демонстрируют хорошую стабильность, отличную вязкость и реологические свойства, а также отличные свойства композиции. Данные результаты, таким образом, показывают, что компоненты на основе высокоразветвленного спирта, такие как изготовленные в примере 1, являются полезными ингредиентами для включения в композиции для личной гигиены.
Данные результаты также показывают, что композиции по настоящему изобретению, содержащие компонент на основе высокоразветвленного спирта, такой как изготовленный в примере 1, демонстрируют улучшенные свойства по сравнению с композициями, содержащими менее разветвленные коммерчески доступные спирты, NEODOL 45 и EUTANOL G16. В частности, несмотря на то, что композиции, содержащие компонент разветвленного спирта, подобный таковому примера 1, имеют более низкую вязкость, чем композиции, содержащие NEODOL 45, они являются более подходящими в качестве композиций для личной гигиены, поскольку их легче изготавливать, благодаря жидкой природе компонента разветвленного спирта.
Компонент разветвленного первичного спирта, изготовленный в примере 1, и спирты, используемые в примерах 2 и 5 выше, можно заменить любыми компонентами разветвленного спирта, изготовленными в соответствии с примерами 2-5 US-A-5849960 или с примерами 1-3 US-A-5780694.
Настоящее изобретение относится к медицине и раскрывает композицию для личной гигиены для местного нанесения на кожу или волосы, включающую (i) компонент на основе разветвленного первичного спирта, имеющего от 8 до 36 атомов углерода на молекулу и среднее количество разветвлений на молекулу по меньшей мере 0,7, предпочтительно от 0,7 до 3,0; указанное разветвление предпочтительно включает метальные и/или этильные разветвления; указанный компонент на основе разветвленного первичного спирта имеет от 5 до 25% разветвлений в положении атома углерода С2 относительно атома углерода гидроксильной группы, предпочтительно от 10 до 20% разветвлений в положении атома углерода С2; и (ii) косметически приемлемый носитель. Композиции для личной гигиены по настоящему изобретению обеспечивают отличную стабильность, вязкость и реологические свойства вместе с улучшенными смягчающими свойствами, нанесением и ощущениями со стороны кожи. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 табл.
(i) компонент на основе разветвленного первичного спирта, имеющий от 8 до 36 атомов углерода на молекулу и среднее количество разветвлений на молекулу по меньшей мере 0,7, предпочтительно, от 0,7 до 3,0; указанное разветвление включает метальные и/или этильные разветвления; указанный компонент на основе разветвленного первичного спирта имеет от 5 до 25% разветвлений в положении атома углерода С2 относительно атома углерода гидроксильной группы, предпочтительно от 10 до 20% разветвлений в положении атома углерода С2; и (ii) косметически приемлемый носитель.
в которой компонент на основе разветвленного первичного спирта имеет по меньшей мере 5% разветвлений изопропилового типа на конце цепи, предпочтительно, по меньшей мере 10%, в частности, в пределах от 10 до 20%; и/или в которой по меньшей мере 20%, более предпочтительно, по меньшей мере 30%, разветвлении в компоненте на основе разветвленного первичного спирта находятся в С2, С3 и изопропиловых положениях в конце цепи.
| US 5849960 А, 15.12.1998 | |||
| US 5686087 А, 11.11.1997 | |||
| US 5997854 А, 07.12.1999 | |||
| RU 93046060 А, 10.07.1996. |
