CN102325517A

CN102325517A - 具有可溶性多孔固体结构制品形式的个人护理组合物

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Publication number: CN102325517A
Application number: CN2009801489544A
Authority: CN
Inventors: 小罗伯特.W.格伦; 詹姆斯.M.海因里克; 凯西.M.考夫曼; 约翰.R.鲁施; 戴维.J.基特科
Original assignee: Procter and Gamble Ltd
Current assignee: Procter and Gamble Ltd; Procter and Gamble Co
Priority date: 2008-12-08
Filing date: 2009-12-08
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2029-12-08
Also published as: EP2355773A2; JP5718246B2; WO2010077650A3; MX2011005727A; CN102325517B; EP2355773B1; US20100179083A1; JP2012511049A; US8461090B2; WO2010077650A2

Abstract

本发明涉及可溶性多孔固体结构形式的可溶性制品，所述制品包含约23％至约75％的表面活性剂；其中所述表面活性剂具有约0.001至约0.45的平均乙氧基化/烷基比率；约10％至约50％的水溶性聚合物；和约1％至约15％的增塑剂；并且其中所述制品具有约0.05g/cm³至约0.25g/cm³的密度。

Description

具有可溶性多孔固体结构制品形式的个人护理组合物

发明领域

本发明涉及个人护理组合物，尤其是制品形式的那些个人护理组合物，所述制品为可溶性多孔固体结构，递送消费者所期望的起泡作用。

发明背景

当前市场上的大多数个人护理产品以液体产品形式出售。液体产品虽然被广泛使用，但是在包装、储存、运输和使用便利性方面具有缺点。

液体个人护理产品通常以瓶出售，这增加了可观的成本以及包装废弃物，所述包装废弃物很多终结于垃圾掩埋场中。液体个人护理产品通常在配方中还包含显著量的水，这增加了可观的重量和尺寸，从而转变成更高的运输和储存成本。在控制剂量和产品递送方面，液体个人护理产品也是难以使用的。

使用个人护理产品的消费者需要大量泡沫和足以洗涤毛发和/或身体的产品剂量或重量。已发现，在可溶性多孔固体产品递送等同于液体个人护理产品起泡性能上，存在技术上的挑战。

本发明的一个目标是提供可溶性固体个人护理产品，所述产品可递送消费者所期望的起泡性能(具有等同于当今液体产品的性能)。本发明的另一主旨是提供可经由物理充气然后干燥的经济方式制得的产品。

此外，本发明的主旨是提供可溶性固体个人护理产品，所述产品能够方便并且快速地溶于消费者手掌中以构成液体产品，易于施用到毛发/皮肤上，同时提供充分的活性试剂局部递送，以供全部头发和全部体肤施用(具有与当今液体产品类似的性能)。

发明概述

可溶性多孔固体结构形式的可溶性制品包含约23％至约75％的表面活性剂；其中所述表面活性剂具有约0.001至约0.45的平均乙氧基化/烷基比率；约10％至约50％的水溶性聚合物；和约1％至约15％的增塑剂；并且其中所述制品具有约0.05g/cm³至约0.25g/cm³的密度。

预混物适用于制备可溶性多孔固体结构形式的可溶性制品，其中所述预混物包含约3％至约20％的水溶性聚合物；约0.3％至约7％的增塑剂；约8％至约30％的表面活性剂；其中所述表面活性剂具有约0.001至约0.45的平均乙氧基化/烷基比率；并且其中所述预混物含有约20％至约50％的固体，和约5000cps至约150,000cps的粘度。

可溶性多孔固体结构形式的可溶性制品，其中所述制品通过包括制备预混物步骤的方法形成，其中所述预混物包含表面活性剂、水溶性聚合物、增塑剂、一种或多种表面活性剂，其中所述表面活性剂具有约0.001至约0.45的平均乙氧基化/烷基比率，并且其中所述预混物含有约20％至约50％的固体和约5,000cps至约150,000cps的粘度；通过将气体导入到所述预混物中形成充过气的湿预混物(aerated pre-mix)，对所述预混物充气；使所述充过气的湿预混物形成所期望的一种或多种形状以形成成型的湿预混物；通过将所述成型湿预混物干燥至最终含水量，形成所述可溶性制品，其中所述最终含水量为约0.1％至约25％水分。

发明详述

在本发明的所有实施方案中，除非另外特别说明，所有百分比均按所述总组合物的重量计。除非另外特别说明，所有比率均为重量比率。所有范围均包括端值在内并可合并。有效位数表示既不限制所指示的量也不限制测量精度。除非另外具体指明，所有用数字表示的量均被理解为被词“约”所修饰。除非另外指明，所有测量均被理解为是在25℃和环境条件下进行的，其中“环境条件”是指在约一大气压和约50％相对湿度下的条件。除非另外指明，所有与所列成分相关的上述重量均基于活性物质的含量，并且不包括可能包括在可商购获得的原料中的载体或副产物。

定义

可溶性多孔柔性固体结构制品在本文中可被称为“制品”或“可溶性制品”。所有引用旨在表示可溶性多孔柔性固体结构制品。

如本文所用，“可溶性”表示所述可溶性多孔柔性固体结构制品符合本专利申请上下文中认为可溶的手动溶解值。

手动溶解方法：将具有如实施例中所指定尺寸(约0.8克至1.20克)的一块可溶性多孔固体放置于戴着丁腈手套的手掌中。将7.5cm³微温自来水(约30℃至约35℃)经由注射器快速施加到产品上。采用圆周运动，手掌在一起每次揉擦2个行程，直至发生溶解(至多30个行程)。将手动溶解值记录为完全溶解所用的形成数，或记录为最大30个行程。

如本文所用，“多孔固体结构”是指界定空间或泡孔网络的包含聚合物的固体连通基质，所述空间或泡孔包含气体，通常为如空气的气体，在干燥过程期间泡沫结构不会崩塌，从而保持固体物理强度和粘结性。

为测定泡孔壁厚度并且经由星体积(star volume)和结构模型指数测定泡孔连通性(cellular interconnectivity)，采用显微计算机断层扫描体系(μCT80，SN 06071200，Scanco Medical AG)，扫描直径约4cm并且高3至7mm的盘状样本。使每个样本在平放在圆柱形管底部时成像。图像采集参数为45kVp，177μA，51.2mm视场，800ms整合时间，1000投影。调节薄片数目以覆盖样本高度。重建数据组包括大量图像，每个的像素为2048×2048，各向同性分辨率为25μm。就数据分析而言，选择完全位于样本内的受关注体积，避免表面区域。典型的受关注体积为1028×772×98立体像素。

根据采用Scanco Medical的骨小梁形态测量评定法测定小梁厚度所确定的方法，来测定泡孔壁厚度。如采用Scanco使用者手册确定小梁厚度：小梁厚度采用欧氏距离变换(EDM)，其计算前景中任何点距最近背景点的欧氏距离。小梁厚度量度代表与EDM局部最大值相关联的中线值的两倍，EDM局部最大值代表距物体中央的距离(该距离的两倍将获得厚度)。

采用阈值为17的Scanco Medical的骨小梁形态测量评定法来测定结构模型指数(SMI)。使用该指数来量化骨小梁的结构外观(参见T.Hildebrand，P.Rüegsegger的Quantification of bone microarchitecture with the structuremodel index.Comp Meth Biomech Biomed Eng 1997年；第1卷：15至23页)。在法向上将三角化表面伸展极少量，并且计算新生骨的表面和体积。由此，可确定骨表面的微商(dBS/dr)。然后由下列公式表示SMI：

SMI = 6 - \frac{BV - \frac{dBS}{dr}}{{BS}^{2}}

SMI涉及结构对模型类型的凸率。理想(扁平)的板具有的SMI为0(板伸展下表面无变化)，而理想的圆柱状杆具有的SMI为3(杆伸展下表面线性增加)。圆球具有的SMI为4。凹面结构具有负的dBS/dr，获得负的SMI值。受关注体积边缘处的人为边界不包括在计算中，因此将其消除。

除了Scanco Medical分析以外，还进行星体积测量。星体积是两相结构中空隙空间开放度的量度。通过在所关注相中(在我们的情形下，它是背景)选择无规均匀分布的一系列点，我们能够以随机方向自这些点中的每一个延伸出直线。所述直线延伸，直至它们接触前景相。然后记录这些直线中每一个的长度。在每个方向上(x/y/z)取10个无规点样本，并且在每个点处选择10个无规的角度。如果直线延伸至受关注ROI的边界，则弃去所述直线(我们仅希望接受与前景相实际相交的直线)。最终的公式基于“Star volumein bone research”中公布的研究成果，A histomorphometric analysis oftrabecular bone structure using vertical sections；Vesterby，A.；Anat Rec.；1993年2月；235(2)卷：325至334页。

其中dist为个体间距，并且N为所研究的直线数。

经由气体测比重法测定开孔百分含量。气体测比重法是使用气体置换方法精确测定体积的常见分析技术。使用惰性气体如氦气或氮气作为置换介质。将样本密封于已知体积的装置隔室中，导入适当的惰性气体，然后膨胀至另一个精确的内部体积。测定膨胀前后的压力，并且用于计算样本体积。将该体积除以样本重量，得出气体置换密度。

ASTM标准测试方法D2856采用较老的空气对比比重仪模型，提供了测定开孔百分比的方法。该装置不再生产。然而，通过实施采用Micromeritics的AccuPyc比重计的测试，你能够方便并且精确地测定开孔百分比。ASTM方法D2856描述了用于测定泡沫材料开孔百分比的5种方法(A、B、C、D和E)。

就这些实验而言，可通过使用氮气和ASTM foampyc软件，采用Accupyc1340来分析样本。ASTM方法中的方法C用于计算开孔百分比。该方法简单地将采用厚度和标准体积计算测得的几何体积与由Accupyc测得的真实体积进行比较。推荐由Micromeretics Analytical Services，Inc.(OneMicromeritics Dr，Suite 200，Norcross，GA 30093)实施这些测定。与此技术相关的更多信息可见于Micromeretics Analytical Services网站(www.particletesting.com或www.micromeritics.com)，或公布于Clyde Orr和Paul Webb的书籍“Analytical Methods in Fine particle Technology”中。

经由气体吸附技术，测定比表面积。表面积是分子级的固体样本暴露表面的量度。BET(Brunauer，Emmet和Teller)理论是用于测定表面积的最流行模型，并且它基于气体吸附等温线。气体吸附采用物理吸附和毛细管冷凝来测定气体吸附等温线。所述技术用以下步骤概括；将样本放置于样本管中，并且在真空或流动的气体下加热以移除样本表面上的污物。通过从脱气样本+样本管重量中减去空样本管的重量，获得样本重量。然后将样本管放置在分析端口，并且开始分析。分析方法中的第一步是将样本管排空，然后在液氮温度下使用氦气，测定样本管的自由空间体积。然后将样本第二次排空，以去除氦气。然后仪器通过以使用者指定的间隔定量加入氪气体，直至达到所需的压力量度，开始采集吸附等温线。

样本制备(脱气)：没有充分清除所吸附污染物的样本将在分析期间脱气，并且一部分表面将不被用于测定。脱气的目的是在分析前从样本表面上移除这些吸附的分子。吸附分子必须到达所述表面的所有部分，以展现真实的表面积。通过加热所述样本，同时将样本管排空，来制备样本。

就这些实验而言，将样本在室温下排空脱气过夜。然后可使用ASAP2420和氪气吸附，分析样本。氪气比氮气优选，因为在液氮温度下它的饱和压力是大气的约1/300(氪气：2.5托；氮气：760托)。因此，与氮气相比，同一相对压力下样本上方自由空间中存在约氪气分子数1/300的氮气分子。由于需要大致相同数目的氪气和氮气分子来形成单层，因此该数表示所加入量的比例比氮气情况下大的多。推荐由Micromeretics AnalyticalServices，Inc.(One Micromeritics Dr，Suite 200，Norcross，GA 30093)实施这些测定。与此技术相关的更多信息可见于Micromeretics AnalyticalServices网站(www.particletesting.com或www.micromeritics.com)，或公布于Clyde Orr和Paul Webb的书籍“Analytical Methods in Fine particleTechnology”中。

所述制品的密度通过下列公式确定：计算的密度＝制品的基重/(制品厚度×1,000)。制品基重和厚度根据本文所述的方法测定。

使用测微计或厚度计如Mitutoyo Corporation型号IDS-1012E的盘架式数字测微计(Mitutoyo Corporation，965 Corporate Blvd，Aurora，IL，USA60504)，获得可溶性多孔固体(即基质或样本基质)的厚度。所述测微计具有1英寸直径的重约32克的台板，其在约40.7psi(6.32gm/cm²)的施压下测定厚度。

通过将台板升起，将一部分样本基质放置在台板下的底座上，小心地降低台板以接触所述样本基质，释放台板，并且根据数字读出，测出以毫米为单位的样本基质的厚度，来测定可溶性多孔固体的厚度。所述样本基质应完全延伸至所述台板的整个边缘，以确保在最低的可能表面压力下测定厚度，除非是在不扁平的更刚性基质情况下。就不完全扁平的更刚性基质而言，仅使用与基质扁平部分接触的一部分台板，测定基质的扁平边缘。

如本文所用，基重是指由单位面积所选可溶性多孔固体上的可溶性多孔固体组分重量计算出的基重(g/m²)。所述面积计算为，投影到与多孔固体外边缘相垂直的平坦表面上的面积。由此就扁平物体而言，所述面积根据样本外周边内包围的面积计算。由此就球形物体而言，所述面积根据平均直径计算，为3.14×(直径/2)²。由此就圆柱形物体而言，所述面积根据平均直径和平均长度计算，为直径x长度。就不规则形状的三维物体而言，所述面积根据投影到与具有最大外型尺寸的边垂直定向的平坦表面上的此边计算。这可通过用铅笔仔细将物体的外型尺寸描绘到一张图纸上，然后通过大致点算正方形数，并且乘以已知的正方形面积，或通过拍摄包括标尺在内的所描绘面积的照片(优选被阴影化，以供对比)并且使用图像分析技术，计算出所述面积来实现。

由下列公式确定可溶性多孔固体的密度：计算的密度＝多孔固体基重/(多孔固体厚度×1,000)。所述可溶性多孔固体的基重和厚度根据本文所述的方法测定。

扫描电镜(SEM)成像通过以下方法实施：用干净的剃刀刀片从海绵上切下代表性部分，并且切面朝向固定在标准冷冻样本台上。用碳带和银粉漆将样本固定在样本台上。采用配备Gatan Alto 2500冷冻载台的Hitachi S-4700FE-SEM，将样本成像。在显微镜中成像之前，将样本冷却至-95C。用铂将样本薄涂，以减少装料。使用较低的次级电子检测器，在2kV、20uA提取电压、超高分辨率模式下收集代表性图像。采用长焦点距离，以使得整个样本能够成像于一帧中。

可溶性制品

本发明人已发现，能够制得可溶性制品，使得可溶性制品能够方便并且快捷地溶解于消费者手掌中，获得液体产品。一旦溶解后，该产品能够以与常规液体产品相类似的方式使用，即施用到皮肤和/或毛发上。已发现，现在此类可溶性制品可递送等同于当今液体产品的起泡。

可溶性制品具有约1至约30个行程，在一个实施方案中约2至约25个行程，在另一个实施方案中约3至约20个行程，并且在另一个实施方案中约4至约15个行程的手动溶解值。

可溶性制品具有最大泡孔壁厚度。所述制品具有约0.02mm至约0.12mm，在一个实施方案中约0.025mm至约0.10mm，在另一个实施方案中约0.03mm至约0.08mm，并且在另一个实施方案中约0.035mm至约0.06mm的泡孔壁厚度。

所述可溶性制品具有最小程度的泡孔间连通性，这由星体积、结构模型指数(SMI)和开孔百分含量来量化。所述制品具有约1mm³至约90mm³，在一个实施方案中约2mm³至约70mm³，在另一个实施方案中约3mm³至约50mm³，并且另一个实施方案中约4mm³至约30mm³的星体积。所述可溶性制品具有约0.0至约3.0，在一个实施方案中约1.0至约2.95，并且在另一个实施方案中约1.5至约2.90的非负结构模型指数。所述制品具有约80％至100％，在一个实施方案中约85％至约97.5％，并且在另一个实施方案中约90％至约95％的开孔百分含量。

所述可溶性制品还具有最小比表面积。所述可溶性制品具有约0.03m²/g至约0.20m²/g，在一个实施方案中约0.035m²/g至约0.18m²/g，在另一个实施方案中约0.04m²/g至约0.16m²/g，并且在另一个实施方案中约0.045m²/g至约0.14m²/g的比表面积。

在一个实施方案中，所述可溶性制品为垫片、条或带材形式的扁平柔性基质，并且根据下文方法测定，具有约0.5mm至约10mm，在一个实施方案中约1mm至约9mm，在另一个实施方案中约2mm至约8mm，并且在另一个实施方案中约3mm至约7mm的厚度。在相对于垫片或条，大多具有第三维度的圆柱形物体、球形物体或其它物体情况下，所述厚度被认为是最短维度的最大距离，即例如球形或圆柱形的直径，并且厚度范围与上文所述相同。

所述可溶性制品具有约125g/m²至约3,000g/m²，在一个实施方案中约200g/m²至约2,500g/m²，在另一个实施方案中约300g/m²至约2,000g/m²，并且在另一个实施方案中约400g/m²至约1,500g/m²的基重。

所述可溶性制品具有约0.15g/cm³至约0.50g/cm³的润湿密度，在一个实施方案中约0.20g/cm³至约0.45g/cm³，在另一个实施方案中约0.25g/cm³至约0.40g/cm³，且在另一个实施方案中约0.30g/cm³至约0.35g/cm³。

所述可溶性制品具有约0.05g/cm³至约0.40g/cm³，在另一个实施方案中约0.08g/cm³至约0.30g/cm³，并且在另一个实施方案中约0.10g/cm³至约0.25g/cm³，并且在另一个实施方案中约0.12g/cm³至约0.20g/cm³的干燥密度。

消费者期望个人护理产品递送一定量的起泡性能。当用于液体个人护理产品中相同的表面活性剂体系被包含在可溶性制品中时，所述可溶性制品递送更少的起泡性能(参见表1)。如表1所示所述的液体洗发剂和所述的可溶性制品包含相同的表面活性剂和相同的比例。另外，所述可溶性制品以较少的剂量施用到毛发上，以便两种产品(所述可溶性制品和所述液体洗发剂)递送相同的表面活性剂剂量至所述毛发(0.14克的表面活性剂)。然而，如通过毛发泡沫体积所示，相对于所述液体洗发剂，所述可溶性制品递送大约67％的泡沫体积。在表1中，所述表面活性剂如下所示：月桂基聚氧乙烯醚-3硫酸铵，记作C12E3S；十二烷基硫酸铵，记作C12S；椰油酰胺单乙醇胺，记作CMEA；和鲸蜡醇，记作Cetyl Alcohol。所述起泡数据通过如本文所述的方法收集。

表1

已发现，类似于当今液体个人护理产品，本发明所述表面活性剂体系可由可溶性制品递送消费者期望的起泡性能。

已令人惊讶地发现，在表面活性剂体系中乙氧基化度，具体地讲，较低的乙氧基化与烷基比率，在可溶性制品中递送更高的起泡水平。已观察到，本发明所述的可溶性制品最小乙氧基化度递送消费者期望的柔韧性和柔软性。不愿被理论所束缚，据信这可归因于介于在所述表面活性剂乙氧基化基团和所述水溶性聚合物之间的相互协同作用，引起聚合物更多的增塑作用。

已另外发现，可溶性制品的起泡性能可通过选择具体的碳链长度，具体地讲增加C9-C11/C12-C16链长的比率进一步改善。

本发明的表面活性剂体系比包含常规的表面活性剂体系的可溶性制品产生更大的泡沫体积。例如，具有约0.46标准表面活性剂乙氧基化与烷基比率的可溶性制品可产生约67％的泡沫体积指数(参见表2中的实施例10.1)，而包含具有创造性的表面活性剂体系、具有约0.11乙氧基化与烷基比率的可溶性制品可产生约87％的泡沫体积指数(参见表2的实施例14.1)。另外，更多的实施例在关于更高密度制品的表3中。参见具有约0.46的乙氧基化与烷基比率的实施例10.2相对于具有约0.11乙氧基化与烷基比率的实施例14.2。人们还可看到起泡的改善为更高的C9-C11/C12-16链长比率的结果。例如，具有约0.46标准表面活性剂乙氧基化与烷基比率和0.02C9-C11/C12-C16比率的可溶性制品可产生约67％的泡沫体积指数(参见表2中的实施例10.1)，而包含0.48表面活性剂乙氧基化与烷基比率和0.17C9-C11/C12-C16比率的可溶性制品可产生约79％的泡沫体积指数(参见表2的实施例12.1)。另外，更多的实施例在关于更高密度制品的表3中。参见具有0.48表面活性剂乙氧基化与烷基比率和0.17C9-C11/C12-C16比率的实施例10.2相对于具有0.48表面活性剂乙氧基化与烷基比率和0.17C9-C11/C12-C16比率的实施例12.2。人们还可看到包含具有创造性的表面活性剂体系、具有约0.18低乙氧基化与烷基比率和0.83高C9-C11/C12-C16比率的可溶性制品可产生约95％泡沫体积指数(参见表2中的实施例15.1)。另外，更多的实施例在展示具有更高密度的可溶性制品的表3中。在一个实施例中(参见表3中实施例15.2)，所述表面活性剂乙氧基化与烷基比率为0.18，且所述C9-C11/C12-C16比率为0.83。该实施例(15.2)产生约103％泡沫体积指数。

表2

较低密度垫片的溶解/起泡性能

(由0.17至0.19润湿密度泡沫制得)

1.表面活性剂在干燥的假定5％残余含水量的固体中的计算重量％。

表3

较低密度垫片的溶解/起泡性能

(由0.20至0.23润湿密度泡沫制得)

¹表面活性剂在干燥的假定5％残余含水量的固体中的计算重量％

表面活性剂体系

本发明可溶性制品包含按所述总组合物的重量计约23％至约75％的表面活性剂。在另一个实施方案中，所述可溶性制品包含按所述总组合物的重量计约50％至约70％的表面活性剂。在本发明表面活性剂体系的一个实施方案中，具有低乙氧基化与烷基比率，而在本发明表面活性剂体系的另一个实施方案中，具有低乙氧基化与烷基比率和增加的C9-C11/C12-C16链长比率。

乙氧基化度

本发明乙氧基化与烷基比率为约0.001至约0.45乙氧基化，在一个实施方案中所述乙氧基化与烷基比率为约0.025至约0.40，在另一个实施方案中所述乙氧基化与烷基比率为约0.05至约0.35，在另一个实施方案中所述乙氧基化与烷基比率为约0.075至约0.30，且在另一个实施方案中所述乙氧基化与烷基比率为约0.10至约0.25。

所述乙氧基化与烷基比率如下计算：对于每个表面活性剂，平均分子量基于测量的平均链长和乙氧基化的平均摩尔数来计算，这可通过适宜的分析技术包括质谱仪来确定。通过所述分子乙氧基化部分的分子量(基于上述平均乙氧基化摩尔数)除以总平均分子量来计算对于每个表面活性剂的平均乙氧基化重量％。类似地，通过所述分子烷基部分的分子量(基于上述平均链长)除以总平均分子量来计算对于每个表面活性剂的平均烷基重量％。参见实施例1，例如计算对于每个表面活性剂的平均链长和平均乙氧基化摩尔数。参见实施例1，例如计算对于每个表面活性剂的平均分子量、乙氧基化重量％和烷基重量％。通过将这些计算出的乙氧基化重量％和烷基重量％数值乘以在所述组合物中的每个表面活性剂的总重量百分比，然后对每个存在于组合物中的表面活性剂的所述数值加和，从而计算出组合物的的乙氧基化％和烷基％。然后通过用总组合物的乙氧基化％数值除以总组合物的烷基％数值计算所述组合物的乙氧基化/烷基比率。

碳(烷基)链长

另外，已发现在介于乙氧基化度和碳链长度之间的协同效应。已发现，当使用上述减少的乙氧基化/烷基比率时，增加C9-C11/C12-C16链长比率导致在起泡性能上的进一步增加。在一个实施方案中，所述C9-C11/C12-C16链长比率为约0.10至约0.975，在另一个实施方案中，所述C9-C11/C12-C16链长比率为约0.20至约0.95，在另一个实施方案中，C9-C11/C12-C16链长比率为约0.30至约0.925，且在另一个实施方案中，所述C9-C11/C12-C16链长比率为约0.40至约0.90。

所述乙氧基化/烷基比率如下计算：通过加和介于C9和C11之间链长归一化的百分比并用累积的计算平均烷基重量％乘以该比例计算对于每个表面活性剂C9至C11烷基重量％。类似地，通过加和上述介于C12和C16之间链长归一化的百分比并用累积的计算平均烷基重量％乘以该比例计算对于每个表面活性剂所述C12至C16烷基重量％。所述链长分布可参见于表4，并且C9至C11重量％和C12至C16重量％的计算显示于表5。组合物的C9至C11烷基％和C12至C16烷基％通过用在所述组合物中的每个表面活性剂的总重量百分比乘以这些计算出的C9至C11烷基重量％和C12至C16烷基重量％和，然后将对于存在于组合物内的每个表面活性剂的所述数值加和，从而来计算出。然后组合物的C9-C11/C12-C16比率通过用总组合物的C9至C11烷基％除以总组合物的C12至C16％计算出，如在表2和3中所示。

表面活性剂

本发明可溶性制品可包含一种或多种适用于毛发或皮肤的表面活性剂。适宜的表面活性剂包括但不限于，阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、两性表面活性剂以及它们的组合。除了提供清洁和起泡组分以外，所述表面活性剂还可提供本发明的稳定多孔的结构。

适用于所述组合物中的阴离子表面活性剂包括烷基硫酸盐和烷基醚硫酸盐。这些材料具有各自的式ROSO3M和RO(C2H4O)xSO3M，其中R为具有约8至约18个碳原子的烷基或烯基，x是值为1至10的整数，并且M为阳离子如铵、链烷醇胺如三乙醇胺、一价金属如钠和钾、和多价金属阳离子如镁和钙。在烷基硫酸盐和烷基醚硫酸盐中，R优选含有约8个至约18个碳原子，更优选约10个至约16个碳原子，甚至更优选约11个至约14个碳原子。烷基醚硫酸盐典型可作为环氧乙烷与含有约8个至约24个碳原子的一元醇的缩合产物来制备。醇可以是合成的，或可衍生自油脂，例如椰子油、棕榈仁油、牛油。合成醇可包括以NEODOL商品名，如NEODOL 91(C9-11醇)、NEODOL 23(C12-13醇)、NEODOL 25(C12-15醇)、NEODOL45(C14-15醇)和NEODOL 135(C11-C13-C15醇)得自Shell Chemical Co.的品级。月桂醇和衍生自椰子油或棕榈仁油的直链醇是优选的。此类醇与介于约0和约10摩尔份数之间，在一个实施方案中约2至约5摩尔份数，在另一个实施方案中约3摩尔份数的环氧乙烷反应，并且将具有例如平均3摩尔环氧乙烷/摩尔醇的所得分子种类混合物硫酸化并且中和。

其它适宜的阴离子表面活性剂是符合式[R1-SO3-M]的有机硫酸反应产物的水溶性盐，其中R1为具有约8至约24，优选约10至约18个碳原子的直链或支链饱和脂族烃基；并且M为上文所述的阳离子。

其它适宜的阴离子表面活性剂是用羟乙磺酸酯化并且用氢氧化钠中和的脂肪酸反应产物，其中所述脂肪酸衍生自例如椰子油或棕榈仁油；甲基氨基乙磺酸脂肪酸酰胺的钠盐或钾盐，其中所述脂肪酸衍生自例如椰子油或棕榈仁油；其它类似的阴离子表面活性剂描述于美国专利2,486,921、2,486,922和2,396,278中。

适用于所述组合物中的其它阴离子表面活性剂是琥珀酸盐，其实例包括N-十八烷基磺基琥珀酸二钠；月桂基磺基琥珀酸二钠；月桂基磺基琥珀酸二铵；N-(1，2-二羧基乙基)-N-十八烷基磺基琥珀酸四钠；磺基琥珀酸钠二戊基酯；磺基琥珀酸钠二己基酯；和磺基琥珀酸钠二辛基酯。

其它合适的阴离子表面活性剂包括含有约10个至约24个碳原子的烯烃磺酸盐。除了严格意义上的烯烃磺酸盐和一部分羟基链烷磺酸盐之外，烯烃磺酸盐还可包含微量的其它物质如烯烃二磺酸盐，这取决于反应条件、反应物的比例、初始烯烃的性质和烯烃原料中的杂质以及磺化过程期间的副反应。此类α-烯烃磺酸盐的非限制性实例描述于美国专利3,332,880中。

适合用于所述组合物中的另一类阴离子表面活性剂是β-烷氧基链烷磺酸盐。这些表面活性剂符合以下化学式

其中R1是具有约6个至约20个碳原子的直链烷基，R2是具有约1个至约3个碳原子，优选1个碳原子的低级烷基，并且M是如上文所述的水溶性阳离子。

适用于所述组合物的附加的阴离子表面活性剂包括十二烷基硫酸铵、月桂基聚氧乙烯醚硫酸铵、月桂基聚氧乙烯醚-1硫酸铵、月桂基聚氧乙烯醚-2硫酸铵、月桂基聚氧乙烯醚-3硫酸铵、月桂基硫酸三乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸三乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚-1硫酸三乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚-2硫酸三乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚-3硫酸三乙醇胺、月桂基硫酸单乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸单乙醇胺、月桂基硫酸二乙醇胺、月桂基聚氧乙烯醚硫酸二乙醇胺、月桂酸甘油单酯硫酸钠、月桂基硫酸钠、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钠、月桂基硫酸钾、月桂基聚氧乙烯醚硫酸钾、月桂基肌氨酸钠、月桂酰肌氨酸钠、肌氨酸月桂酯、椰油基肌氨酸、椰油基硫酸铵、十二烷酰基硫酸铵、椰油基硫酸钠、月桂酰硫酸钠、椰油基硫酸钾、月桂基硫酸钾、单乙醇胺、月桂基硫酸单乙醇胺、十三烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、椰油基羟乙基磺酸钠、癸基硫酸铵、癸基硫酸钠、十一烷基硫酸铵和十一烷基硫酸铵盐，以及它们的组合。

在本发明的一个实施方案中，一种或多种表面活性剂为烷基硫酸盐。在一个实施方案中，所述一种或多种烷基硫酸盐具有约0.0至约1.9摩尔的平均乙氧基化度，在另一个实施方案中所述一种或多种烷基硫酸盐具有约0.0至约1.5摩尔的平均乙氧基化度，并且在另一个实施方案中所述一种或多种烷基硫酸盐具有约0.0至约1.0摩尔的平均乙氧基化度。在一个实施方案中，所述一种或多种烷基硫酸盐包含铵抗衡离子。具有铵抗衡离子的此类表面活性剂的适宜实例包括但不限于十二烷基硫酸铵、月桂基聚氧乙烯醚-1硫酸铵、月桂基聚氧乙烯醚-2硫酸铵，以及它们的组合。

在一个实施方案中，从具有下列结构烷基硫酸盐中选择一种或多种阴离子表面活性剂：

其中R¹选自C-连接的一价取代基，所述取代基选自由下列组成的组：包含平均9.0至11.9个碳原子的取代或未取代的、直链的或支链的烷基或不饱和的烷基体系；R²选自由下列组成的组：包含2至3个碳原子的C-连接的二价直链的或支链的烷基体系；M⁺是一价抗衡离子，选自钠、铵或质子化的三乙醇胺；且x为0.0至3.0。在一个实施方案中，依照上述结构的一种或多种烷基硫酸盐表面活性剂包含约0.0至约1.9的平均乙氧基化摩尔数，在另一个实施方案中，依照上述结构的所述烷基硫酸盐表面活性剂具有约0.0至约1.5平均乙氧基化摩尔数，且在另一个实施方案中，依照上述结构的所述烷基硫酸盐表面活性剂具有约0.0至约1.0平均乙氧基化摩尔数。适宜的实例包括癸基硫酸铵、癸基硫酸钠、十一烷基硫酸铵、十一烷基硫酸钠、癸基硫酸三乙醇胺或十一烷基硫酸三乙醇胺。在一个实施方案中，本发明的阴离子表面活性剂包括十一烷基硫酸铵。

本发明的表面活性剂还可包括一种或多种两性表面活性剂、两性离子表面活性剂、和/或它们的组合。适用于本文组合物中的两性或两性离子表面活性剂包括已知用于毛发护理或其它个人护理清洁的那些。合适两性离子表面活性剂或两性表面活性剂的非限制性实施例描述于美国专利5,104,646(授予Bolich Jr.等人)、5,106,609(授予Bolich Jr.等人)。

适用于所述组合物中的两性表面活性剂是本领域熟知的，并且包括广泛描述为脂族仲胺和叔胺衍生物的那些表面活性剂，其中脂族基团可以是直链或支链的，并且其中一个脂族取代基包含约8至约18个碳原子，并且一个脂族取代基包含阴离子基团，如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。此类两性表面活性剂适宜的实例包括但不限于椰油基氨基丙酸钠、椰油基氨基二丙酸钠、椰油酰两性基乙酸钠、椰油酰两性基羟丙基磺酸钠、椰油酰两性基丙酸钠、玉米油酰两性基丙酸钠、月桂氨基丙酸钠、月桂酰两性基乙酸钠、月桂酰两性基羟丙基磺酸钠、月桂酰两性基丙酸钠、玉米油酰两性基丙酸钠、月桂亚氨基二丙酸钠、椰油基氨基丙酸铵、椰油基氨基二丙酸铵、椰油酰两性基乙酸铵、椰油酰两性基羟丙基磺酸铵、椰油酰两性基丙酸铵、玉米油酰两性基丙酸铵、月桂氨基丙酸铵、月桂酰两性基乙酸铵、月桂酰两性基羟丙基磺酸铵、月桂酰两性基丙酸铵、玉米油酰两性基丙酸铵、月桂亚氨基二丙酸铵、椰油酰氨基丙酸三乙醇胺、椰油酰氨基二丙酸三乙醇胺、椰油酰两性基乙酸三乙醇胺、椰油酰两性基羟丙基磺酸三乙醇胺、椰油酰两性基丙酸三乙醇胺、玉米油酰两性基丙酸三乙醇胺、月桂氨基丙酸三乙醇胺、月桂酰两性基乙酸三乙醇胺、月桂酰两性基羟丙基磺酸三乙醇胺、月桂酰两性基丙酸三乙醇胺、玉米油酰两性基丙酸三乙醇胺、月桂亚氨基二丙酸三乙醇胺、椰油酰两性基丙酸、癸酰两性基二乙酸二钠、癸酰两性基二丙酸二钠、辛酰两性基二乙酸二钠、辛酰两性基二丙酸二钠、椰油酰两性基羧乙基羟丙基磺酸二钠、椰油酰两性基二乙酸二钠、椰油酰两性基二丙酸二钠、二羧乙基椰油基丙二胺二钠、月桂基聚氧乙烯醚-5羧基两性基二乙酸二钠、月桂亚氨基二丙酸二钠、月桂酰两性基二乙酸二钠、月桂酰两性基二丙酸二钠、油酰两性基二丙酸二钠、PPG-2-异癸醇聚醚-7羧基两性基二乙酸钠、月桂氨基丙酸、月桂酰两性基二丙酸、月桂基氨丙基甘氨酸、月桂基二亚乙二氨基甘氨酸，以及它们的组合。

在一个实施方案中，所述两性表面活性剂是符合下列结构的表面活性剂：

其中R1为C-连接的一价取代基，其选自由下列组成的组：包含9至15个碳原子的取代的烷基体系，包含9至15个碳原子的未取代的烷基体系，包含9至15个碳原子的直链的烷基体系，包含9至15个碳原子的支链的烷基体系，和包含9至15个碳原子的不饱和的烷基体系；R2、R3和R4每个独立地选自下列基团组成的组：C-连接的包含1至3个碳原子的二价直链烷基体系和C-连接的包含1至3个碳原子的二价支链的烷基体系；且M+为一价抗衡离子，其选自由下列组成的组：钠、铵和质子化的三乙醇胺。适宜表面活性剂的具体实例包括椰油酰两性基乙酸钠、椰油酰两性基二乙酸钠、月桂酰两性基乙酸钠、月桂酰两性基二乙酸钠、月桂酰两性基乙酸铵、椰油酰两性基乙酸铵、月桂酰两性基乙酸三乙醇胺、和椰油酰两性基乙酸三乙醇胺、以及它们的混合物。

适用于所述组合物中的两性离子表面活性剂是本领域熟知的，并且包括广泛描述为脂族季铵、鏻和锍化合物衍生物的那些表面活性剂，其中脂族基团可以是直链或支链的，并且其中一个脂族取代基包含约8至约18个碳原子，并且一个脂族取代基包含阴离子基团，如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。适宜的两性离子表面活性剂包括但不限于椰油酰氨基乙基甜菜碱、椰油酰氨基丙基氧化胺、椰油酰氨基丙基甜菜碱、椰油酰氨基丙基二甲基氨基羟丙基水解胶原、椰油酰氨基丙基二甲基铵羟丙基水解胶原、椰油酰氨基丙基羟基磺基甜菜碱、椰油甜菜碱酰胺基两性基丙酸盐、椰油基甜菜碱、椰油基羟基磺基甜菜碱、椰油基/油基酰胺丙基甜菜碱、椰油基磺基甜菜碱、月桂酰氨基丙基甜菜碱、月桂基甜菜碱、月桂基羟基磺基甜菜碱、月桂基磺基甜菜碱，以及它们的组合。

本发明的组合物还可包含附加的表面活性剂来与本文所述的去污表面活性剂组分组合使用。合适的可任选的表面活性剂包括非离子和阳离子表面活性剂。任何本领域已知的用于毛发护理或个人护理产品的这样的表面活性剂可以被使用，前提条件是该任选的附加表面活性剂也是化学和物理地与本发明的组合物的基本组分相容，或不会不适当地损害产品的性能、美观性或稳定性。组合物中的任选的附加表面活性剂的浓度可依照期望的清洁或起泡效果、选定的任选表面活性剂、期望的产品浓度、组合物中其它组分的存在和本领域内熟知的其它因素而改变。

适用于所述组合物中的其它阴离子表面活性剂、两性离子表面活性剂、两性表面活性剂或任选其它表面活性剂的非限制性实例描述于由M.C.Publishing Co.公布的McCutcheon的“Emulsifiers and Detergents”1989年鉴C.Publishing Co.，和美国专利3,929,678、2,658,072、2,438,091、2,528,378。

水溶性聚合物(“聚合物结构剂”)

本发明包含用作结构剂的水溶性聚合物。如本文所用，术语“水溶性聚合物”足够广义，包括水溶性和水分散性聚合物，并且定义为，在25℃下测定，水中溶解度为至少约0.1克/升(g/L)的聚合物。在一些实施方案中，在25℃下测定，所述聚合物具有约0.1克/升(g/L)至约500克/升(g/L)的水中溶解度。(这表示获得宏观各向同性或透明的有色或无色溶液)。用于制备这些固体的聚合物可源自合成或天然，并且可经由化学反应改性。它们可成膜或不可成膜。这些聚合物应是生理学上可接受的，即它们应与皮肤、粘膜、毛发和头皮相容。

术语“水溶性聚合物”和“聚合物结构剂”在本文中可互换使用。此外，在提及单数形式的术语“聚合物”的任何时候，应当理解，所述术语足够广义，包括一种聚合物，或一种以上聚合物的混合物。例如，如果使用聚合物的混合物，则如本文提及的聚合物溶解度将是指聚合物混合物的溶解度，而不是指每种聚合物单独的溶解度。

选择本发明的一种或多种水溶性聚合物，使得它们的重均分子量为约40,000至约500,000，在一个实施方案中为约50,000至约400,000，在另一个实施方案中为约60,000至约300,000，并且在另一个实施方案中为约70,000至约200,000。通过将每种聚合物原料的平均分子量乘以它们各自的按多孔固体中所含聚合物总重量计的相对重量百分比，加和计算出重均分子量。

本发明的水溶性聚合物可包括但不限于合成聚合物，包括聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧烷、聚丙烯酸酯、己内酰胺、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺、聚甲基丙烯酰胺、聚二甲基丙烯酰胺、聚乙二醇一甲基丙烯酸酯、聚氨酯、聚羧酸、聚乙酸乙烯酯、聚酯、聚酰胺、聚胺、聚乙烯亚胺、马来酸/(丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)共聚物、甲基乙烯基醚与马来酸酐的共聚物、乙酸乙烯酯与巴豆酸的共聚物、乙烯吡咯烷酮与乙酸乙烯酯的共聚物、乙烯吡咯烷酮与己内酰胺的共聚物、乙烯吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物、阴离子、阳离子和两性单体的共聚物，以及它们的组合。

本发明的水溶性聚合物还可选自源自天然的聚合物，包括植物源的那些，其实例包括刺梧桐树胶、黄蓍胶、阿拉伯树胶、乙酰吗喃、魔芋葡苷聚糖、金合欢胶、达瓦树胶、乳清分离蛋白、和大豆分离蛋白；种子提取物，包括瓜尔胶、刺槐豆胶、温柏树籽和车前籽；海藻提取物如角叉菜胶、海藻酸盐和琼脂；果实提取物(果胶)；微生物源的那些，包括黄原胶、结冷胶、普鲁兰、透明质酸、硫酸软骨素和葡聚糖；和动物源的那些，包括酪蛋白、胶质、角蛋白、角蛋白水解产物、磺基角蛋白、白蛋白、胶原、谷蛋白、高血糖素、谷胶、玉米蛋白和紫胶。

改性的天然聚合物也可用作本发明的水溶性聚合物。适宜的改性天然聚合物包括但不限于，纤维素衍生物如羟丙基甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、乙酸邻苯二甲酸纤维素、硝化纤维以及其它纤维素醚/酯；和瓜尔胶衍生物如羟丙基瓜尔胶。

本发明的适宜水溶性聚合物包括聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧烷、淀粉和淀粉衍生物、普鲁兰、明胶、羟丙基甲基纤维素、甲基纤维素和羧甲基纤维素。

更优选的本发明水溶性聚合物包括聚乙烯醇和羟丙基甲基纤维素。适宜的聚乙烯醇包括以Celvol商品名得自Celanese Corporation(Dallas，TX)的那些，包括但不限于Celvol 523、Celvol 530、Celvol 540、Celvol 518、Celvol513、Celvol 508、Celvol 504，以及它们的组合。适宜的羟丙基甲基纤维素包括以Methocel商品名得自Dow Chemical Company(Midland，MI)的那些，包括但不限于Methocel E50、Methocel E15、Methocel E6、Methocel E5、Methocel E3、Methocel F50、Methocel K100、Methocel K3、Methocel A400，以及它们的组合，包括与上述羟丙基甲基纤维素的组合。

在特定实施方案中，上述本发明水溶性聚合物可以一定的量与作为填充材料的任何单一淀粉或淀粉组合共混，以降低所需的水溶性聚合物总含量，只要这有助于提供具有所需结构和如本文所述物理/化学特性的可溶性多孔固体。在此情况下，相对于多孔固体总重量，水溶性聚合物与淀粉基材料的合并重量百分比按重量计一般在约10％至约40重量％，在一个实施方案中约12％至约30％，并且在特定实施方案中约15％至约25％的范围内。水溶性聚合物与淀粉基材料的重量比一般可在约1∶10至约10∶1，在一个实施方案中约1∶8至约8∶1，在另一个实施方案中约1∶7至约7∶1，并且在另一个实施方案中约6∶1至约1∶6的范围内。

本发明淀粉基材料的典型来源可包括谷类食物、块茎、根、豆类和果实。天然来源可包括玉米、豌豆、马铃薯、香蕉、大麦、小麦、稻米、西米、苋属植物、木薯、竹芋、美人蕉、高粱、以及它们的蜡质或高淀粉酶品种。

本发明的淀粉基物质还可包括使用本领域已知的任何改性方法改性的天然淀粉，包括物理改性淀粉，其实例包括经剪切的淀粉或经热抑制的淀粉；化学改性淀粉，包括已被交联、乙酰化和有机酯化、羟乙基化和羟丙基化、磷酸化、以及无机酯化的那些，其阳离子、阴离子、非离子、两性和两性离子衍生物，以及其琥珀酸盐和取代的琥珀酸盐衍生物；由任何淀粉衍生的转化产品，包括通过氧化、酶转化、酸性水解、加热或酸性糊精化制得的流体淀粉或稀糊淀粉，经热处理和/或剪切的产品也可用于本文中；以及本领域已知的预胶凝淀粉。

增塑剂

本发明的可溶性多孔固体包含适用于个人护理组合物中的水溶性增塑剂。适宜增塑剂的非限制性实例包括多元醇、共聚多元醇、多元羧酸、聚酯和聚二甲基硅氧烷共聚多元醇。可用的多元醇实例包括但不限于，甘油、双甘油、丙二醇、乙二醇、丁二醇、戊二醇、环己烷二甲醇、己二醇、聚乙二醇(200-600)、糖醇(如山梨醇、甘露醇、乳糖醇)、以及其它一元和多元低分子量醇(例如C2-C8醇)；单糖、二糖和低聚糖，如果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖，以及高果糖玉米糖浆固体和抗坏血酸。多元羧酸的实例包括但不限于，柠檬酸、马来酸、琥珀酸、聚丙烯酸和聚马来酸。适宜聚酯的实例包括但不限于，三乙酸甘油酯、乙酰化单酸甘油酯、邻苯二甲酸二乙酯、柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、柠檬酸乙酰基三乙酯、柠檬酸乙酰基三丁酯。适宜聚二甲基硅氧烷共聚多元醇的实例包括但不限于，PEG-12聚二甲基硅氧烷、PEG/PPG-18/18聚二甲基硅氧烷、和PPG-12聚二甲基硅氧烷。本发明的其它适宜增塑剂包括但不限于邻苯二甲酸烷基酯和邻苯二甲酸烯丙基酯；萘二甲酸酯；乳酸盐(例如钠盐、铵盐和钾盐)；脱水山梨糖醇聚氧乙烯醚-30；脲；乳酸；吡咯烷酮羧酸钠(PCA)；透明质酸钠或透明质酸；可溶性胶原；改性蛋白；L-谷氨酸单钠；α&β-羟基酸，如乙醇酸、乳酸、柠檬酸、马来酸和水杨酸；聚甲基丙烯酸甘油酯；聚合物增塑剂，如聚季铵盐；蛋白质和氨基酸，如谷氨酸、天冬氨酸和赖氨酸；氢淀粉水解产物；其它低分子量酯(例如C2-C10醇和酸的酯)；以及食品和塑料工业领域技术人员已知的任何其它水溶性增塑剂；以及它们的混合物。优选的增塑剂包括甘油和丙二醇。欧洲专利号EP283165B1公开了其它适宜的增塑剂，包括甘油衍生物，如丙氧基化甘油。

任选成分

所述制品还可包含已知用于或可用于所述组合物中的其它任选成分，前提条件是此类任选物质与本文描述的所选基本物质相容，或不会不适当地削弱产品的性能。

上述任选成分最典型地为那些被认可用于化妆品中并描述于参考书如“CTFA Cosmetic Ingredient Handbook”第二版(The Cosmetic，Toiletries，andFragrance Association，Inc.1988，1992)中的物质。

适于作为本文任选成分的乳化剂包括甘油一酯和甘油二酯、脂肪醇、聚甘油酯、丙二醇酯、脱水山梨糖醇酯、以及已知的或常用于稳定空气界面的其它乳化剂，例如在充气食品如糕饼和其它烤焙物以及蜜饯产品制备期间或在稳定化妆品如毛发摩丝期间使用的那些。

此类任选成分的其它非限制性实例包括防腐剂、香料或芳香剂、着色剂或染料、调理剂、毛发漂白剂、增稠剂、保湿剂、润肤剂、药物活性物质、维生素或营养物质、防晒剂、除臭剂、感觉剂、植物提取物、营养物质、收敛剂、化妆品颗粒、吸收剂颗粒、粘合剂颗粒、固发剂、纤维、反应剂、亮肤剂、皮肤美黑剂、去头皮屑剂、香料、剥脱剂、酸、碱、保湿剂、酶、悬浮剂、pH调节剂、毛发着色剂、烫发剂、颜料颗粒、抗痤疮剂、抗微生物剂、防晒剂、美黑剂、剥脱颗粒、毛发生长剂或恢复剂、驱虫剂、剃须洗剂、共溶剂或其它附加溶剂、以及类似的其它材料。

产品形式

本发明的可溶性制品可以多种产品形式中的任一种制得，包括单独使用或与其它个人护理组分组合使用的可溶性多孔固体。当用于个人护理组合物中时，所述可溶性多孔固体可以是连续的或不连续的。无论为何种产品形式，本发明方法范围内设想的所有产品形式实施方案的关键是选定和限定的可溶性多孔固体，其包含均如本文定义的固体聚合物结构剂和含表面活性剂的活性成分的组合。

本发明的可溶性制品优选为一种或多种平片或垫片形式，其具有足够的尺寸以能够易于被消费者处理。它可具有正方、长方或盘形形状，或任何其它形状。所述垫片还可为连续条形式，包括在带状辊分配器上递送的条，其具有经由穿孔和/或切割机制提供的单独部分。作为另外一种选择，本发明的可溶性多孔固体为一种或多种圆柱形物体、球形物体、管状物体或任何其它成型物体形式。本发明的可溶性多孔固体可具有约0.5mm至约10mm，在一个实施方案中约1mm至约7mm，并且在另一个实施方案中约2mm至约6mm的厚度(高度)。就相对于垫片或条，大多具有第三维度的圆柱形、球形或其它物体而言，所述厚度被认为是最短维度的最大距离，即例如球形或圆柱形的直径。

本发明的可溶性制品可具有一种或多种纹理化、浅凹或形貌图案化的包括文字、标志或图案在内的表面。所述纹理化基质优选由基质的形状形成，这是因为所述基质的最外表面包括相对于表面其它区域突起的部分。凸起部分可由所形成的制品形状造成，例如所述制品起初可以浅凹状或网格状图案的形式形成。凸起部分还可以是由起绉加工、印花涂层、压花图案、层压到具有凸起部分的其它层上所产生的，或是由可溶性多孔固体基质自身物理形式所产生的。纹理化还可以是由所述基质层压到具有纹理的第二基质上所造成的。

在特定实施方案中，本发明的可溶性制品可被穿孔，具有穿入或穿过多孔固体的孔或通道。这些穿孔可在干燥处理期间，经由从下面模具、束带的表面或其它非粘性表面伸出的尖状物形成。作为另外一种选择，这些穿孔可在干燥处理后，通过用钉、针或其它尖锐物体戳入或刺穿多孔固体而形成。优选地，这些穿孔在单位表面积上的数目极大，但是数目没有大至丧失多孔固体完整性或物理外观的程度。已发现，相对于未穿孔的多孔固体，此类穿孔提高了多孔固体在水中的溶解速率。

本发明的可溶性制品还可经由水不溶性器具或装置递送。例如，它们可经由某些机制粘附或胶粘到施用装置上，以有利于施用到毛发和/或皮肤上，即梳子、wrag、刷子、或任何其它可想像的水不溶性施用装置。另外，可溶性多孔固体可被吸附至独立的高表面区域水不溶性的工具的表面上，即，多孔的海绵、泡夫、平片等。对于后者，本发明可溶性制品可被吸附成薄膜或薄层。

产品类型

本发明可溶性制品和方法采用的产品类型实施方案的非限制性实例包括毛发调理基质、保湿基质、其它毛发处理基质、其它皮肤或身体处理基质、剃刮制剂基质、宠物护理基质、包含药用或其它护肤活性物质的个人护理基质、保湿基质、防晒基质、慢性皮肤有益剂基质(例如包含维生素的基质、包含α-羟基酸的基质等)、除臭基质、包含芳香剂的基质等等。

制备方法

本发明可溶性制品可由下列方法制得，所述方法包括：(1)制备加工混合物，所述混合物包含表面活性剂、溶解的聚合物结构剂、增塑剂和其它任选成分；(2)通过将气体导入到所述混合物中，将所述混合物充气；(3)使充过气的湿混合物形成所期望的一种或多种形状；以及(4)将充过气的湿混合物干燥至所期望的最终含水量(例如约0.1％至25％水分，通过添加能量)。

加工混合物的制备

一般通过在水、增塑剂和其它任选成分的存在下，经由加热使聚合物结构剂溶解，然后冷却，来制备加工混合物。这可由任何适宜的热批料搅拌体系或经由任何适宜的连续体系实现，所述连续体系涉及单螺杆或双螺杆挤出，或同时具有高剪切或静态搅拌作用的换热器。可想像任何方法，使得所述聚合物最终在水、表面活性剂、增塑剂以及其它任选成分的存在下溶解，包括通过将任何成分组合部分预混而进行的分步处理。

本发明的加工混合物包含：按干燥前的加工混合物重量计约20％至约50％的固体，在一个实施方案中为约25％至约45％的固体，并且在另一个实施方案中为约30％至约40％的固体；并且具有约5,000cps至约150,000，在一个实施方案中约7,500cps至约125,000cps，在另一个实施方案中约10,000cps至约100,000cps，并且在另一个实施方案约12,500cps至约75,000cps的粘度。可在适宜的流变仪如具有4.0cm直径的平行板和1,200微米的间隙的TA Instruments AR500流变仪(得自TA Instruments(New Castle，DE))上，在25℃下以1.0s-1的剪切速率，在30秒期间内测定加工混合物的粘度值，或在标准粘度计如具有CP-41和CP-42锭子的Brookfield DV-1型PRIME数字粘度计(得自Brookfield Engineering Laboratories，Inc.(Middleboro，MA))上，在25℃下以1.0s-1的剪切速率，在2分钟期间内测定加工混合物的粘度值。固体％含量是所有固体、半固体和除水以及任何显著挥发性物质如低沸点醇以外的液体组分按总加工混合物重量计的重量百分比之和。

加工混合物的充气

通过优选经由借助机械搅拌能将气体引入到所述混合物中，来实现加工混合物的充气，但是也可经由化学方法来实现。可通过任何适宜的机械加工方法来实现充气，所述方法包括但不限于：(i)经由机械搅拌的间歇釜式充气，包括行星式搅拌器或其它适宜的搅拌容器，(ii)用于食品工业的半连续或连续式充气器(加压或不加压)，或(iii)喷雾干燥所述加工混合物以形成充过气的小珠或颗粒，所述小珠或颗粒能够被压缩，如在模具中加热压缩，以形成多孔固体。

在特定实施方案中，已发现，本发明的可溶性多孔固体可在半连续和连续加压充气器中制得，所述充气器通常用于制备棉花糖的食品工业中。适宜的加压充气器包括Morton搅拌器(Morton Machine Co.(Motherwell，Scotland))、Oakes连续自动搅拌器(E.T.Oakes Corporation(Hauppauge，New York))、Fedco连续搅拌器(The Peerless Group(Sidney，Ohio))、和Preswhip(Hosokawa Micron Group(Osaka，Japan))。

形成充过气的湿加工混合物

可通过任何适宜的方法形成充过气的湿加工混合物，以形成具有一种或多种所期望形状的混合物，所述方法包括但不限于：(i)将充过气的混合物沉积到特别设计的模具上，所述模具具有不相互作用并且不胶粘的表面，包括特氟隆、金属、HDPE、聚碳酸酯、氯丁橡胶、橡胶、LDPE、玻璃等；(ii)将充过气的混合物沉积到孔腔中，所述孔腔印迹在包含于浅盘内的干燥颗粒状淀粉内(淀粉模制成型技术广泛用于甜食产业中)；且(iii)将充过气的混合物沉积到连续束带或筛网上，所述束带或筛网由任何不相互作用或不胶粘的材料构成，如特氟隆、金属、HDPE、聚碳酸酯、氯丁橡胶、橡胶、LDPE、玻璃等等，所述束带或筛网随后可被压印、切割、压花或存放在辊上。

将形成的充过气的湿加工混合物干燥

可通过任何适宜的方法将形成的充过气的湿加工混合物干燥，所述方法包括但不限于：(i)烘干室，包括具有可控温度和压力或大气条件的室；(ii)干燥箱，包括具有可控温度和任选湿度的非对流或对流式干燥箱；(iii)卡车储罐干燥器/盘架干燥器；(iv)多级嵌入式干燥器；(v)冲击式干燥箱；(vi)旋转式干燥箱/干燥器；(vii)嵌入式烘烤器；(viii)快速高传热干燥箱和干燥器；(ix)双风箱烘烤器；(x)输送式干燥器；(xi)微波干燥技术，以及它们的组合。可优选采用不包括冷冻干燥的任何适宜的干燥方法。

可在上述四个加工步骤的任一个期间，或甚至在干燥加工后，加入任选成分。

本发明的可溶性多孔固体还可使用化学发泡剂，通过就地产生气体来制得(通过一种或多种成分的化学反应，包括经由泡腾剂体系形成CO₂)。

使用方法

本发明的可溶性制品可用于处理哺乳动物角质组织如毛发和/或皮肤，并且提供可快速冲洗性能。调理毛发的方法可包括下列步骤：a)向手掌施用有效量的可溶性多孔固体，b)用水润湿可溶性多孔固体，并且摩擦以溶解固体，c)将溶解的物质施用到毛发或皮肤上，以例如处理，和d)用水将稀释的处理物从毛发或皮肤上冲洗去。这些步骤可按需要重复许多次，以达到所期望的处理有益效果。

所述组合物的施用量、施用频率和使用周期将根据施用目的、指定组合物中的组分含量、和所期望的调理程度而广泛变化。例如，当所述组合物用于全身或全部毛发处理时，有效量一般在约0.5克至约10克/剂量，优选约0.7克至约5克/剂量，并且更优选约0.9克至约3克/剂量范围内。

实施例

以下实施例进一步描述和例证了本发明保护范围内的实施方案。所给出的这些实施例仅仅是说明性的，不可理解为是对本发明的限制，因为在不脱离本发明实质和范围的条件下可以作出许多变型。除非另外指明，所有示例的量均为按总组合物的重量计的浓度，即，wt/wt百分比。

实施例1：计算表面活性剂乙氧基化％和烷基链长％

该实施例展示乙氧基化％、烷基％、C9-C11％、C12-16烷基％、C9-C11/C12-C16比率和对于在实施例中说明的表面活性剂的EO/烷基比率的重量百分比的计算。烷基链长和乙氧基化度归一化分布通过质谱仪确定，如下表所示：

对于每个表面活性剂，平均分子量基于上述测量的平均链长和平均乙氧基化摩尔数计算。通过所述分子乙氧基化部分的分子量(基于上述平均乙氧基化摩尔数)除以总平均分子量来计算对于每个表面活性剂的平均乙氧基化重量％。类似地，通过所述分子烷基部分的分子量(基于上述平均链长)除以总平均分子量来计算对于每个表面活性剂的平均烷基重量％。通过加和上述介于C9和C11之间链长归一化百分比并用累积计算的平均烷基重量％乘以该比例计算对于每个表面活性剂C9至C11烷基重量％。类似地，通过加和上述介于C12和C16之间链长归一化百分比并用累积计算的平均烷基重量％乘以该比例计算对于每个表面活性剂C12至C16烷基重量％。这些对于表面活性剂的计算展示于下文给出的实施例：

对于乙氧基化重量％、烷基重量％、C9至C11烷基重量％和C12至C16烷基重量％的组分的计算，在组合物中每个表面活性剂的重量百分比乘以上述计算的数字，然后加和以给出对于每个组分全部相应的值。通过C9-C11重量％除以C12-C16重量％计算组分的C9-C11/C12-C16比率。类似地，通过乙氧基化重量％除以烷基重量％计算组分的乙氧基化/烷基比率。

实施例2：(比较的)零售的液体毛发洗发剂产品(Pantene Pro-V)

购买液体毛发洗发剂产品用于对本发明比较之目的。所述液体洗发剂产品为Pantene Pro-V2合1 Smooth & Sleek洗发剂+调理剂，750ml，由Procter& Gamble，Cincinnati，OH供应。所述产品可能购于2008年，并具有批号3101LCH。所述成分包括：水、月桂基聚氧乙烯醚硫酸铵、十二烷基硫酸铵、乙二醇二硬脂酸酯、聚二甲基硅氧烷、鲸蜡醇、氯化钠、椰油酰胺MEA、芳香剂、聚季铵盐-10、柠檬酸钠、氢化的聚癸烯、苯甲酸钠、乙二胺四乙酸二钠、PEG-7M、三羟甲基丙烷三辛酸酯/三癸酸酯、柠檬酸、泛醇、泛基乙基醚、二甲苯磺酸铵、甲基氯异噻唑啉酮和甲基异噻唑啉酮。零售的液体毛发洗发剂产品按所述液体组合物重量计，具有大约18.4百分比的总体表面活性剂浓度，其中所述表面活性剂浓度为大约10％的月桂基聚氧乙烯醚-3硫酸铵、6％的十二烷基硫酸铵、1.5％的椰油酰胺MEA和0.9％的鲸蜡醇。

实施例3至8：表面活性剂/聚合物液体加工组合物

按指定的重量百分比，如下所述制备下列表面活性剂/聚合物液体加工组合物。所述液体制剂不同于阴离子表面活性剂类型。

¹ Superol K，USP FCC EP Glycerin，供应商：Procter & Gamble Chemicals

² Sigma-Aldrich目录号363081，MW 85,000-124,000，87-89％水解

³ 25％活性的月桂基聚氧乙烯醚-3硫酸铵具有的预计C8/C9/C10/C11/C12/C13/C14/C15/C16/C18烷基链长分布为0/0.3/0.9/0.5/71.5/1/20/1.9/3.9/0，并且具有平均2.0摩尔的乙氧基化度，供应商：Procter & Gamble Chemicals

⁴ 24％活性的十一烷基硫酸铵具有的预计C8/C9/C10/C11/C12/C13/C14/C15/C16/C18烷基链长分布为0/0/0.6/93.6/5.1/0.7/0/0/0/0，供应商：Procter & Gamble Chemicals

⁵ 70％活性的月桂基聚氧乙烯醚-1硫酸铵具有的预计C8/C9/C10/C11/C12/C13/C14/C15/C16/C18烷基链长分布为0/0.3/1.3/0.5/69.6/1.1/21.8/1.2/4.2/0并且具有平均0.82摩尔的乙氧基化度，供应商：Procter & Gamble Chemicals

⁶ 25％活性的十二烷基硫酸铵具有的预计C8/C9/C10/C11/C12/C13/C14/C15/C16/C18烷基链长分布为0/0.3/1.1/0.5/70.6/1.1/20.9/1.6/4.1/0，供应商：Procter & Gamble Chemicals

⁷ NINOL COMF，供应商：Stepan Company，Northfield，IL。

⁸ CO-1694CETYL ALCOHOL NF，供应商：Procter & Gamble Chemicals

¹ Superol K，USP FCC EP Glycerin，供应商：Procter & Gamble Chemicals

² Sigma-Aldrich目录号363081，MW 85,000-124,000，87-89％水解

⁷ NINOL COMF，供应商：Stepan Company，Northfield，IL。

⁸ CO-1694CETYL ALCOHOL NF，供应商：Procter & Gamble Chemicals

通过使用常规的顶置式搅拌器(RW20DZM搅拌器，得自Works，Inc.(Wilmington，DE))和热板(Corning Incorporated Lif Sciences(Lowell，MA))，制备300克目标重量的上述每一种组合物。向适宜大小的洁净容器中加入蒸馏水和甘油，同时以100-150rpm速率搅拌直至均匀。在适宜的容器中称量聚乙烯醇，并且使用药匙以小增量缓慢加入到主混合物中，同时持续搅拌，以避免形成明显的团块。调节搅拌速度以使泡沫形成最小化。将混合物缓慢加热至75至80C，之后加入表面活性剂。然后将所述混合物加热至85C，同时持续搅拌，然后使其冷却至室温。添加附加的蒸馏水以补偿蒸发损失的水(基于容器初始的皮重)。最终pH介于5.2至6.6期间，如果需要，并用柠檬酸或稀氢氧化钠调节。测量并记录所述混合物的粘度。

实施例10-15：包含不同表面活性剂体系并且具有不同密度的可溶性多孔洗发剂固体

如下所述，分别由实施例3、4、5、6、7和8中的表面活性剂/聚合物液体加工溶液制得可溶性多孔洗发剂固体实施例10、11、12、13、14和15并概括于下表中。

¹ 计算假定残余5重量百分比含水量。

¹ 计算假定残余5重量百分比含水量。

¹ 计算假定残余5重量百分比含水量。

将250克表面活性剂/聚合物液体加工溶液(得自实施例1至7)转移到配备平板式打夯机附件的

K5SS型搅拌器(得自HobartCorporation(Troy，OH))的5夸脱不锈钢钵中。在设定为10的最高速率下将所述混合物剧烈充气，直至达到约0.18克/立方厘米或0.22克/立方厘米的湿密度(时间记录于表中)。通过称量已知体积并且用刮刀将杯顶刮平的填充杯的重量，测得密度。然后用刮刀将充过气的所得混合物铺展到160mm×160mm并且深6.5mm的正方形铝模中，用以45度角握持并且在模具表面上均匀缓慢移动的金属大刮刀的直刀刃移除过量的湿泡沫。然后将铝模在75C的对流烤箱中放置约120分钟，或直至因蒸发而致的重量损失介于每个模具内原泡沫重量的67％和69％之间。使模具冷却至室温，在薄刮刀和镊子的辅助下从模具中取出基本上干燥的多孔固体。

使用切割冲模和Samco SB20切削机将每个所得160mm×160mm正方形垫片切成九个43mm×43mm的正方形(具有圆角)(每个正方形代表约16.9平方厘米的表面积)。然后将所得的较小垫片存储在自封袋内。测量个体平均垫片重量和个体平均垫片厚度。

值得注意的是，本文所公开的任何活性物质和/或组分可用于制品和/或与制品一起使用，且具体地讲家庭护理制品，公开于下列美国专利公开申请，包括其中要求优先权的任何公布：US 61/229981、US 61/229986、US61/229990、US 61/229996、US 61/230000和US 61/230004。此类制品可包含以下一种或多种：去污表面活性剂、增塑剂、酶、抑泡剂、促泡剂、漂白剂、漂白稳定剂、螯合剂、清洁溶剂、水溶助长剂、二价离子、织物软化剂添加剂(如季铵化合物)、非离子表面活性剂、香料、和/或香料递送体系。此类制品可被用于方法中，所述方法包括但不限于：定量加入洗衣机以清洁和/或处理织物；定量加入洗碗机中以清洁和/或处理餐具；和定量加入水中以清洁和/或处理织物和/或硬质表面。

不应将本文所公开的量纲和值理解为对所引用精确值的严格限制。相反，除非另外指明，每个这样的量纲旨在表示所引用的值和围绕该值功能上等同的范围。例如，所公开的量纲“40mm”旨在表示“约40mm”。

除非明确排除或换句话讲有所限制，本文中引用的每一个文件，包括任何交叉引用或相关专利或专利申请，均据此以引用方式全文并入本文。对任何文献的引用均不是承认其为本文公开的或受权利要求书保护的任何发明的现有技术、或承认其独立地或以与任何其它一个或多个参考文献的任何组合的方式提出、建议或公开任何此类发明。此外，如果此文献中术语的任何含义或定义与任何以引用方式并入本文的文献中相同术语的任何含义或定义相冲突，将以此文献中赋予那个术语的含义或定义为准。

尽管已用具体实施方案来说明和描述了本发明，但是对那些本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的实质和范围的情况下可作出许多其它的改变和变型。因此，这意味着在所附权利要求中包括了属于本发明范围内的所有这些改变和变型。

Claims

1.一种可溶性多孔固体结构形式的可溶性制品，所述制品包含：

(a)约23％至约75％的表面活性剂；其中所述表面活性剂具有约0.001至约0.45的平均乙氧基化/烷基比率；

(b)约10％至约50％的水溶性聚合物；和

(c)约1％至约15％的增塑剂；

并且其中所述制品具有约0.03g/cm³至约0.20g/cm³的密度。

2.如权利要求1所述的可溶性制品，其中所述乙氧基化/烷基比率为约0.025至约0.40，优选其中所述乙氧基化/烷基比率为约0.05至约0.35，更优选其中所述乙氧基化/烷基比率为约0.075至约0.30，甚至更优选其中所述乙氧基化/烷基比率为约0.10至约0.25。

3.如权利要求1所述的可溶性制品，其中所述表面活性剂具有约0.05至约0.99的C9-C11/C12-C16烷基链长比率，优选其中所述C9-C11/C12-C16烷基链长比率为约0.10至约0.975，更优选其中所述C9-C11/C12-C16烷基链长比率为约0.20至约0.95，更优选其中所述C9-C11/C12-C16烷基链长比率为约0.30至约0.925，甚至更优选其中所述C9-C11/C12-C16烷基链长比率为约0.40至约0.90。

4.如权利要求1所述的可溶性制品，其中一种或多种表面活性剂为阴离子表面活性剂。

5.如权利要求11所述的可溶性制品，其中所述阴离子表面活性剂为烷基硫酸盐，优选其中所述烷基硫酸盐表面活性剂具有约0.0至约1.9的平均乙氧基化摩尔数，更优选其中所述烷基硫酸盐表面活性剂具有约0.0至约1.5的平均乙氧基化摩尔数，甚至更优选其中所述烷基硫酸盐表面活性剂具有约0.0至约1.0的平均乙氧基化摩尔数。

6.如权利要求12所述的可溶性制品，其中所述烷基硫酸盐包含铵抗衡离子。

7.如权利要求11所述的可溶性制品，其中所述一种或多种阴离子表面活性剂选自由下列组成的组：十二烷基硫酸铵、月桂基聚氧乙烯醚-1硫酸铵、月桂基聚氧乙烯醚-2硫酸铵，以及它们的组合，优选其中所述阴离子表面活性剂为依照下列结构的烷基硫酸盐：

其中R¹为C-连接的一价取代基，选自由下列组成的组：包含平均约9至约11.9个碳原子的取代的烷基体系，包含约9至约11个碳原子的未取代的烷基体系，包含平均约9至约11.9个碳原子的直链烷基体系，包含平均约9.0至约11.9个碳原子的支化烷基体系，和包含平均约9至约11.9个碳原子的不饱和的烷基体系；R²选自由下列组成的组：C-连接的包含2至3个碳原子的二价直链烷基体系和C-连接的包含2至3个碳原子的二价支链的烷基体系；M⁺为一价抗衡离子，其选自由钠、铵和三乙基铵组成的组；并且x为0至3。

8.如权利要求7所述的可溶性制品，其中所述R1定义中C-连接的一价取代基包含平均值约10.0至约11.75个碳原子，优选其中所述R1定义中C-连接的一价取代基包含平均值约10.75至约11.25个碳原子。

9.如权利要求1所述的可溶性制品，其中所述可溶性多孔固体具有由具有约1mm³至约90mm³的星体积和非负的并在约0.0至约3.0的范围内的结构模型指数所限定的孔间连通性。

10.如权利要求1所述的可溶性制品，其中所述水溶性聚合物具有约40,000至约500,000的重均分子量。

11.一种预混物，所述预混物适用于制备可溶性制品，所述制品为可溶性多孔固体结构的形式，其中所述预混物包含：

(a)约3％至约20％的水溶性聚合物；

(b)约0.3％至约7％的增塑剂；

(c)约8％至约30％的表面活性剂；其中所述表面活性剂具有约0.0至约0.45的平均乙氧基化/烷基比率；和

其中所述预混物具有约20％至约50％的固体和约5000cps至约150,000cps的粘度。

12.一种可溶性多孔固体结构形式的可溶性制品，其中所述制品由包括以下步骤的方法形成：

a.制备预混物，其中所述预混物包含表面活性剂、水溶性聚合物、增塑剂、一种或多种表面活性剂，其中所述表面活性剂具有约0.001至约0.45的平均乙氧基化/烷基比率，并且其中所述预混物具有约20％至约50％的固体和约5000cps至约150,000cps的粘度；

b.通过将气体引入到所述预混物中，对所述预混物充气以形成充过气的湿预混物；

c.使所述充过气的湿预混物形成所期望的一种或多种形状以形成成型的湿预混物；以及

d.通过将所述成型湿预混物干燥至最终含水量来形成所述可溶性制品，其中所述最终含水量为约0.1％至约25％水分。