光稳定组合物 本发明涉及基于脂肪酸的组合物，特别是固体的、含有酚化合物的透明肥皂，其可抵抗由于光降解而引起的变色。
很多用于化妆品和个人护理产品工业中的物质在阳光存在下是不稳定的。这些组分是光不稳定的或者说是紫外线不稳定的，原因是吸收的日光射线可引起这些物质的降解。而这不但影响组分的活性，还影响加入这些组分的产品的色泽。
紫外线不稳定的物质在形成透明或半透明产品的溶解过程中，这种变色效应尤其明显。在生产透明或半透明产品时将这些物质溶解是优选的，为的是避免在终产品中出现这些物质的不雅观的斑点。然而，溶解增大了紫外线不稳定物质的表面积。一般地，这些物质的表面积越大，其光降解速率越大。
由于脂肪酸的自氧化，基于脂肪酸地透明组合物当暴露在阳光下时一般会变色。当含有酚基的化合物，特别是抗菌剂如三氯羟基二苯醚存在时，这种变色会加速，原因是肥皂的碱性PH值和任何极性溶剂都会使得三氯羟基二苯醚的紫外波谱产生移动。这种移动使得三氯羟基二苯醚吸收更多的日光紫外线能量(290-400nm)，因而增大肥皂条的变色速率。
典型地，这种变色效应在不透明产品中是见不到的，因为制备不透明产品时没有必要将光不稳定物质溶解。简单的物理混合足以用来生产不透明产品。
已使用抗氧化剂和金属螯合剂来对付由于自氧化而引起的变色。例如，美国专利US4469338描述了偏亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钾、亚硫酸氢钠、和偏亚硫酸氢钾与柠檬酸、柠檬酸钠或柠檬酸钾在钠盐和三乙醇胺盐中组合使用，以防止变色。美国专利US3793214描述了用苛性苏打和烷醇胺直接中和饱和脂肪酸，且欧洲专利EP0335026描述了使用烷醇胺碱可达到并保持透明皂的透明度。然而，结果并不完全令人满意。
本发明人发现，光稳定的有机紫外线吸收剂在保持包含含酚基化合物的基于脂肪酸组合物的光稳定性方面是有效的，特别是保持含有酚化合物的透明皂的透明度。
图1是50ppm的三氯羟基二苯醚在三乙醇胺，乙醇，和矿物油中紫外线吸收光谱的图示。
图2是50ppm的二苯甲酮-3在乙醇，矿物油，和0.01N氢氧化钠中紫外线吸收光谱的图示。
图3是二苯甲酮-3的含量对于由直接阳光暴露下产生的变色效果的图示。
图4是50ppm三氯羟基二苯醚和20ppm二苯甲酮-3在0.01N氢氧化钠中紫外线吸收光谱的对照图示。
图5是50ppm水杨酸和29ppm二苯甲酮一3在0.01N氢氧化钠中紫外线吸收光谱的复合图示。
根据本发明的一个实施例，提供了基于脂肪酸的组合物，其包括：
(a)至少一种中和的脂肪酸；
(b)一种含有酚基的化合物；和
(c)一种光稳定有机紫外线吸收剂；其中紫外线吸收剂和含有酚基化合物的重量比在约1∶10到约5∶1范围之内。优选地，组合物是固体的、透明抗菌皂。
根据本发明的另一实施例，提供了一种制备基于脂肪酸组合物的方法。该方法包括：
(a)中和至少一种熔融脂肪酸；
(b)在中和过的熔融脂肪酸中加入一种烷醇胺，一种含有酚基的化合物，和一种光稳定有机紫外线吸收剂，形成可倾倒的组合物；和
(c)冷却该可倾倒的组合物；其中所说的紫外线吸收剂和所说的含酚基化合物的重量比在约1∶10到约5∶1范围之内。而且，用这种方法制备的优选的组合物是固体的、透明抗菌皂。
本发明优选的组合物是肥皂，特别是包含中和脂肪酸，抗菌剂，和光稳定有机紫外线吸收剂的肥皂。这些肥皂可以是液体，凝胶，或固体。还可以包含其它的液体或凝胶状产品如，举例来说诸如剃须膏类的凝胶；和举例来说诸如泡沫洗面液类的液体。虽然这样的产品可以是不透明的，但优选的产品是透明的，即，透明或半透明的。
本发明组合物中有用的脂肪酸优选地是直链或支链饱和脂肪酸。饱和脂肪酸是优选的，因为它们比不饱和脂肪酸给予肥皂更好的色泽稳定性。
可以使用单一脂肪酸或两种或多种脂肪酸的混合物。优选的脂肪酸是C12-C20脂肪酸。这些脂肪酸的实例包括，但并不局限为，衍生自植物的脂肪酸如月桂酸，肉豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸和异硬脂酸。在这里，一种有用的脂肪酸混合物的非限制性实例为一种混合物，以重量计，其含有约4％的C12-C14脂肪酸，约46％的C16脂肪酸，约49％的C18脂肪酸，和约1％的C18-1脂肪酸混合物，基于脂肪酸总重量为100％。另一个非限制性实例为一种混合物，以重量计，其含有约2.5％的C12-C14脂肪酸，约10％的支链C16脂肪酸，约6％的直链C18脂肪酸，约65％的支链C18脂肪酸，约2％的直链C18脂肪酸，约2.5％的C18-1脂肪酸，约8％的支链C20脂肪酸，和约4％的C22脂肪酸，基于脂肪酸总重量为100％。
脂肪酸通过与，例如苛性苏打、烷醇胺等的中和来配制用于本发明的组合物。优选的烷醇胺是可购得的85％-95％三乙醇胺溶液。可以使用组合的中和剂，并且用二元碱体系中和是优选的。可加入过量的三乙醇胺来提高透明度。这种过量典型地是提高透明度的有效量。
酚化合物是含有酚基的化合物，其中有用的那些包括，但并不局限为，酚抗菌剂如，举例来说，三氯羟基二苯醚；酚羟基酸如，举例来说，水杨酸；和这些酸的盐。三氯羟基二苯醚是5-氯-2-(2，4-二氯苯氧基)酚。三氯羟基二苯醚尤其在碱性配方中是光不稳定的，暴露于阳光下时会降解。这显示出色泽的变黄。最初光降解的产品可能是经过次级光解反应或氧化，其导致了颜色的形成。三氯羟基二苯醚在不同溶剂中的吸收光谱如图1所示。三氯羟基二苯醚在碱溶液中的光谱实际上与其在纯的三乙醇胺中是一样的。有用的酚化合物还包括，但并不局限为，用例如脂质体包封的酚化合物。
本发明的肥皂中抗菌剂的量可以有所变化，但一般是抗菌有效量。含酚基的化合物或抗菌剂的优选的量为，以重量计，约0.1％到约1％范围内，基于组合物总重量为100％。
本发明组合物的紫外线吸收剂可改善组合物的美学外观，并且可提高光不稳定组分的活性。在这里有用的光稳定有机紫外线吸收剂，当延长其日光暴露时不应该发生变色。另外，紫外线吸收剂应该包含或包括大多数被保护物质的吸收光谱，其在这里所描述的肥皂中主要是指光不稳定的酚化合物。一般地，紫外线吸收剂既应吸收UV-B又应吸收UV-A的日光辐射成分，并且应当是无色的，或者其使用量足够低使得产品没有任何颜色。优选的紫外线吸收剂是二苯甲酮，且特别是二苯甲酮-3，和氰双苯丙烯酸辛酯(octocrylene)。二苯甲酮-3的吸收光谱如图2所示，其在肥皂环境中与三氯羟基二苯醚的谱图是重叠的。不受任何理论的限制，人们相信，通过具有竞争性地吸收紫外线激活酚基化合物而产生的能量，紫外线吸收剂可保护含有酚基的化合物不会发生紫外线降解。紫外线吸收剂典型地存在量为稳定紫外线有效量，且优选地存在量低于或等于约1％重量，基于组合物总重量为100％。最优选地，紫外线吸收剂的量，以重量计，在约0.05％到约0.25％范围内，基于组合物总重量为100％。紫外线吸收剂和含有酚基化合物的重量比典型地在约1∶10到约5∶1范围内，优选地为1∶10到约2∶1。最优选地，在约1∶4到2∶1范围内。最优选地，紫外线吸收剂的量少于含有酚基的化合物，以重量计。
还可加入一般用于制备这类产品的另外组分。这样的添加剂包括，但并不局限于，抗氧化剂，其可通过阻止自氧化来改善储存稳定性。自氧化能导致酸败，其又可能导致变色和形成恶臭。适合的抗氧化剂的一个非限定性实例为α一生育酚醋酸酯。其它添加剂包括，但并不局限于，润湿剂，如甘油；泡沫稳定剂，包括，但并不局限于，非离子泡沫稳定剂如椰子油二乙醇酰胺；金属螯合剂包括，但并不局限于，乙二胺四乙酸二钠(EDTA二钠)；净化水或去离子水；香精；着色剂；或任意前述组分的任意组合。
本发明的混合物可以在温度约55℃到约60℃下熔融脂肪酸来制备。然后将熔融物用金属亚硫酸钠预处理来改善色泽。然后将生成的熔融物用碱中和，如预先以适当的化学计算的比例混合好的三乙醇胺和氢氧化钠溶液(50％溶液)，用过量三乙醇胺来改善其透明度。
然后加入含有酚基的化合物和紫外线吸收剂。中和完成后，再加入添加剂如甘油，DTPA，泡沫稳定剂，香精，着色剂，水，抗氧化剂等。
然后将熔融的组合物热倒入合适的浅盘中并冷却至环境温度。当达到所需要的变硬的皂条时，将皂条切割，压制并包装。
下列实施例说明本发明，但不局限于此。
实施例1和2和对照实施例1A
通过混合下面表1的物质制备三份碱性透明皂混合物，使用Caframo(ModelR2R50)混合器和一个用于加热的热板。 表1 脂肪酸 ％重量，基于 脂肪酸总重量为100％ 月桂酸 13.61 肉豆蔻酸 6.63 棕榈酸 8.90 硬脂酸 8.90 异硬脂酸 4.19 氢氧化钠 4.17 三乙醇胺 40.48 甘油 1.00 椰子油二乙醇酰胺 1.00 EDTA 0.16 香精RB 1001 0.20 水 适量
将0.25％三氯羟基二苯醚和0.1％二苯甲酮-3(实施例1)；或者0.25％三氯羟基二苯醚和0.05％二苯甲酮-3(实施例2)；或者0.25％三氯羟基二苯醚和0％二苯甲酮-3(对照实施例1A)加到三份碱性肥皂之一中。
每天从上午8时到下午4时，在日光直射下进行日光暴露试验，并且每小时观察一次。结果如图3所示。
用Perkin Elmer Lambda 2分光光度计，用石英杯，可得到重量比为1∶2.5的二苯甲酮-3和三氯羟基二苯醚的紫外谱图。结果如图4所示。
实施例3和对照实施例3A
按实施例1制备两份碱性透明肥皂混合物。将0.25％水杨酸钠和0.1％二苯甲酮-3(实施例3)，或者0.25％水杨酸钠(对照实施例3A)加到碱性肥皂中。
按照实施例1进行日光暴露试验。含有水杨酸钠和二苯甲酮-3组合的肥皂，在暴露于日光10小时后仍然保持透明，然而含有水杨酸但不含二苯甲酮-3的肥皂在暴露于日光10小时后变黄。
用实施例1中描述的方法可得到重量比2∶5的二苯甲酮-3和水杨酸的紫外谱图。结果如图5所示。
实施例4将下面表2所示的脂肪酸的混合物，在温度55℃到65℃之间熔化。 表2 脂肪酸 ％重量，基于 脂肪酸总重量为100％ C12-C14 2.5 C16支链 10 C16直链 6 C10支链 65 C18直链 2 C18-1 2.5 C20支链 8 C22 4
在熔融物中加入偏亚硫酸氢钠。然后将熔融物用三乙醇胺和氢氧化钠溶液中和，三乙醇胺是过量的。中和之后加入三氯羟基二苯醚和二苯甲酮-3。
将熔融物热倒入模具中并冷却，成为固体透明皂条。
实施例5
用下面表3所示的脂肪酸混合物代替表2的脂肪酸混合物，遵循实施例4的方法。 表3 脂肪酸 ％重量，基于 脂肪酸总重量为100％ C12-C14 4 C18 46 C18 49 C18-1 1
所有上面提到的专利、出版物、申请，和试验方法，在本文引用作为参考。
对于本领域技术人员而言，根据上面的详细描述，本发明本身可作许多变化。所有这些显而易见的变化均在附带的权利要求的专利保护范围之内。