在化妆品和药物制剂中将油包水型乳液用作增稠剂

本发明涉及将其中分散有交联水可溶胀聚合物的油包水型乳液在化 妆品和药物制剂中作为增稠剂的应用。本发明还涉及油包水型乳液以 及化妆品和药物制剂。

在配制化妆品和药物制剂，例如润肤膏、肤用乳液、凝胶和其他化 妆美容产品以及药物皮肤制剂的时候，业已使用CTFA名称为 Carbomer的交联丙烯酸聚合物稳定剂。这些聚合物是沉淀聚合物，由 自由流动粉构成，它是在加入水中后搅拌中和的。这一中和步骤是必 需的，以将酸性聚合物转变称为羧酸盐，从而最终起到增粘和使制剂 稳定化的作用。此类粉末聚合物的缺点在于：容易起灰，并且与之相 关的是，可湿性差，从而需要延长匀化的时间；不可能从制备过程中 除尽少量的残留溶剂。

欧洲专利EP 383 057描述了一种不起灰聚合物。该专利涉及交联 丙烯酸聚合物，其中包括含有氰类的共聚单体并且是在水/石蜡乳液中 制备的；水以恒沸物的形式蒸馏除去。所描述的乳液用于纺织品的印 刷并且不适于应用在化妆品当中。

DE 35 22 419描述了丙烯酰胺与丙烯酸的一步反相乳液聚合方法。 其中的pH值在碱性范围内，因而不适用于化妆目的，尤其不适合应用 于皮肤。

EP 126 528要求保护一种在油包水型乳液中制备水溶性或者水可 溶胀性的聚合物的方法，包括水溶性的单体在乳化剂存在下的聚合和 加入含有链烷醇的特定分散体系。该聚合物不是旨在应用于化妆品中。

在EP 297 184中还描述了在油包水型乳液中的交联丙烯酸聚合物 用作吸水剂。其交联程度不超过0.5mol％，并存在一种转化剂(inverting agent)。乳化剂的浓度至少为全部分散体的5％。聚合反应由油溶引 发剂引发。所用油的例子如橄榄油和桉叶油；换言之，所用的油是不 饱和的，从而是不稳定的，或者具有强烈的气味。

DE 42 17 673公开了一种电解质可增稠的表面活性剂组合体，用于 化妆品制剂的基质。此处为了产生增稠效果而必需使用的表面活性剂 和电解质在某些应用场合是不利的。

WO 95/35089描述了一种含有增稠剂的可以局部应用的组合物。 所述的增稠剂是一种油包水型乳液，其中含有交联聚合物和作为有机 相的挥发油，例如聚硅氧烷和异链烷烃。

EP 503 853公开了一种用于化妆品的水可溶增稠剂，其中含有一 种特定的共聚单体(AMPS)。

本发明的目的之一在于提供一种聚合物，它不具有粉末产品的缺 点，能制备化妆品或皮肤用简单制剂：高效、易湿、自转化、可以无 需采用额外的中和步骤，且得到的产物的pH为6-7。终产物具有光 滑的外观，当应用于皮肤护理产品时，应当易于在皮肤上“分散”。

我们业已发现，这一目的可以通过应用其中分散有交联、水可溶胀 聚合物的油包水型乳液而实现，所述聚合物由如下物质组成：

(A)35-100％(重量)的离子单体；

(B)0-65％(重量)的非离子单体；

(C)基于(A)和(B)计的0.3-1mol％的至少一种至少为双 官能基的单体。

其中的油相由一种或多种的脂肪酸酯组成；作为化妆品和药物制剂 中的增稠剂。

优选使用的油包水型乳液中的油相由聚甘油脂肪酸酯组成，尤其是 含有二甘油、三甘油、辛酸和/或癸酸的聚甘油脂肪酸酯的混合物。

本发明还提供一种含有其中分散有交联、水可溶胀聚合物的油包水 型乳液，所述聚合物由如下物质组成：

(A)35-100％(重量)的离子单体；

(B)0-65％(重量)的非离子单体；

(C)基于(A)和(B)计的0.3-1mol％的至少一种至少为双 官能基的单体。

其中的油相由含有二甘油、三甘油和辛酸和/或癸酸的脂肪酸混合 物的一种或多种聚甘油脂肪酸酯的混合物组成。

本发明还提供一种含有油包水型乳液的化妆品或药物制剂，所述的 乳液中含有分散其中的交联、水可溶胀聚合物，所述聚合物由如下物 质组成：

(A)35-100％(重量)的离子单体；

(B)0-65％(重量)的非离子单体；

(C)基于(A)和(B)计的0.3-1mol％的至少一种至少为双 官能基的单体。

其中的油相由一种或多种聚甘油脂肪酸酯组成。

该油包水型乳液的优选最终应用于皮肤或毛发的化妆品制剂。

本发明所描述的油包水型聚合物分散体由反相乳液聚合制得。第一 步，用油包水型乳液体系常用的乳化剂将含水单体溶液在油相当中乳 化。用自由基引发剂引发聚合反应。由于聚合物旨在用作增稠剂，它 们必须为化学交联的形式。交联剂优选加入到单体溶液当中。

作为单体，优选使用C3-C5的不饱和羧酸，例如丙烯酸、甲基丙 烯酸、马来酸(酐)、富马酸(酐)、衣康酸或其混合物。它们可以 进行均聚或者与非离子单体进行共聚。此类化合物中合适的是可以与 离子单体一起溶于水的不饱和化合物，举例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰 胺、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咪唑、乙烯基己内酰胺和羧酸的羟烷基 酯，例如丙烯酸羟乙酯。离子单体在单体混合物总量中的比例为35-100 ％，优选为50-100％。尤其优选的是，丙烯酸的含量大于90％。

5-80％，优选10-50％的离子单体为已中和的形式。原则上可以 用满足化妆品要求的所有碱来进行中和。优选使用例如三乙醇胺、氢 氧化钠和四羟丙基乙二胺。也可以使用碱类的混合物。

聚合前水溶液中单体的浓度为10-60％。

将单体与至少双不饱和的水溶或油溶化合物进行共聚而使聚合物交 联。此类化合物中合适的是：亚甲基双丙烯酰胺、二乙烯基吡咯烷酮、 (甲基)丙烯酸烯丙酯、三烯丙基胺、乙二醇二丙烯酸酯(高达50EO)、 双羟基或多羟基醇的(甲基)丙烯酸酯，例如三羟甲基丙烷三丙烯酸 酯或季戊四醇四丙烯酸酯，此种情况下醇官能基可以带有高达50个EO 基团，并且各自可以具有不同的乙氧基化程度。这些交联剂可以单独 或者以混合物的形式存在，其量为0.3-1mol％。优选使用水可溶的交 联剂。

油相由一种或多种的脂肪酸酯组成。在本发明中，这些成分可以对 化妆品制剂具有积极的效果(外观和皮肤的感觉)。这些成分举例如 脂肪酸异丙酯，例如棕榈酸异丙酯或肉豆蔻酸异丙酯，或聚甘油脂肪 酸酯，所述的脂肪酸尤其是含有至少50％辛酸和/或癸酸的脂肪酸混合 物。优选的是基于主要含有单-、双-、三-和四-甘油，尤其是二 -和三-甘油的聚甘油混合物的聚甘油脂肪酸酯。全部乳液中油相的 比例是15-70％，优选为20-35％。

使用已知的用于油包水型乳化的乳化剂将水相分散到油相当中。所 使用的乳化剂的HLB值〖亲水/亲油平衡；参阅：W.C.Giffin，J.Soc. Cosmet.Chem.1，(1950)311〗为4-8。此类乳化剂举例如脱水山 梨糖单油酸酯、脱水山梨糖单硬脂酸酯、甘油单硬脂酸酯、羟基脂肪 酸聚酯和聚环氧乙烷的嵌段共聚物。它们可以单独或者结合使用，在 全部乳液中的浓度为2-10％，优选为2-5％。

同样可能向乳液中加入HLB值大于8的乳化剂，其浓度为全部乳 液的0.25-7％。此类乳化剂举例如乙氧基化C6-C12壬基酚和C12-C18 脂肪醇。乙氧基化度为5-20mol％。

将水相在油相中乳化并不需要任何特殊的装置。相反，单体水相 可以在标准的聚合反应釜中通过锚式搅拌器搅拌而乳化。搅拌器的速 度依赖于反应器的形状，可以为30-400转/分钟。

可以使用的引发剂包括水溶和/或油溶的自由基引发剂，例如过二 硫酸的碱金属盐或者铵盐、过氧化氢、有机过氧化物，可以同时使用 或者不使用还原剂配对，或者使用偶氮引发剂。还可以同时或者按序 使用不同分解温度的引发剂。按照单体混合物计，引发剂的用量为0.05 -0.5％，优选为0.05-0.3％。

聚合反应发生的温度为20-150℃，温度可以保持恒定或者不连续 地调整(例如，为了提高转化率而升高温度)。该聚合反应产生一种 油包水乳液，其中的固含量为10-40％，优选为15-35％。可以通 过蒸馏方式对乳液进行完全或者部分脱水以提高其固含量。

本发明的交联聚合物油包水型乳液被用作增稠剂，优选用于化妆品 或者药物的应用场合。该聚合物并不分离出来，而是直接以油包水型 乳液的形式应用。常用浓度为含活性物质(聚合物)0.1-0.8％，优选 为0.2-0.5％。当它与化妆品的油/水乳液相接触时，该油包水型乳液 的增稠作用就立即开始了。为了达到最佳效果，不需要加入转化剂。 即使纯粹的含水体系也可以增稠，并得到一种膏状的凝胶。

实施例

制备聚合物乳液的一般方法

向装配有锚式搅拌器、温度计、氮气入口和氮气出口的2升聚合反 应器中，加入如下所示的各种单体乳液，可聚合的单体混合物在氮气 流下和一半量的引发剂乳化30分钟。随后升温至50-55℃进行聚合。 在加入余下的一半引发剂之后，乳液在55-65℃下再行聚合2小时。 然后令其冷却至室温。

表1列出了实施例1-9以及各种情况下所使用的物质。表1中的 各个上标指数表示下述物质：

1)三甘油辛酸/癸酸酯(Huls AG，含有50-60％的辛酸和30- 45％的癸酸)

2)脱水山梨醇单油酸酯(ICI)

3)羟基硬脂酸缩聚物和聚乙二醇的ABA嵌段共聚物(ICI)

4)2，2’-偶氮双(2-酰氨基丙烷)二氯化物(Wako)，T＝ (t＝10小时)56℃

5)2，2’-偶氮双(N，N’-二亚甲基异丁酰亚胺)二氯化物 (Wako)，T(t＝10小时)＝44℃

每一批次均含有0.02％的二亚乙基三胺五乙酸的五钠盐。

  起始物料   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   实施例5   实施例6   实施例7   实施例8   实施例9   乳液A   乳液B   乳液C   乳液D   乳液E   乳液F   乳液G   乳液H   乳液I   水   520g   500g   500g   310g   280g   440g   500g   440g   440g   丙烯酸   218g   218g   218g   218g   218g   150g   218g   218g   218g   氢氧化钠   (40％)   -   150g   150g   227g   227g   21g   150g   150g   150g   三烯丙基胺   2.5g   三乙醇胺   89.6g   -   丙烯酰胺   (50％)   -   -   -   -   -   145g   -   二乙烯基   吡咯烷酮   2.5g   2.5g   2.5g   2.5g   2.5g   2.5g   2.5g   2.5g   2.5g   Miglyol   8121)   275g   275g   275g   275g   275g   275g   275g   275g   275g   Span 802)   16.5g   (1.5％)   16.5g   16.5g   16.5g   33g   16.5g   16.5g   (1.5％)   11.0g   11.0g   Arlacel P   1353)   5.5g   (0.5％)   5.5g   5.5g   5.5g   11g   5.5g   5.5g   (0.5％)   11.0g   11.0g   硬脂醇+20   摩尔EO   -   -   5.5g   Wako   V504)   6％浓度   2×0.8g   2×0.8g   2×0.8g   2×0.8g   2×0.8g   2×0.8g   2×0.8g   0.8g   2×0.8g   Wako V   445)   0.8g

对比实施例   起始物料   乳液1   乳液2   水   280g   280g   丙烯酸   218g   218g   氢氧化钠40％浓度   227g   227g   二乙烯基吡咯烷酮   2.5g   2.5g   液体石蜡   275g   Abil 1004)   275g   脱水山梨醇单油酸酯   11.0g   11.0g   Arlacel P 1352)   11.0g   11.0g   Wako V 503)6％浓度   2×0.8g   2×0.8g

1)脱水山梨糖单油酸酯(ICI)

2)羟基硬脂酸缩聚物和聚乙二醇的ABA嵌段共聚物(ICI)

3)2，2’-偶氮双(2-酰氨基丙烷)二氯化物(Wako)，T(t＝ 10h)＝56℃

4)二甲基聚硅氧烷

油包水型乳液的试验：

将乳液用于下述制剂中。测量的参数包括粘度(Brookfield RVT) 和制剂的外观。所述的外观是基于制剂的涂层并且使用1-5的分级体 系来评价的。“质地”指光泽和表面性质，而“斑点”指细小的凝胶 结构。这些尤其是水油乳液的转化性(invertability)的量度。质地： 级别1表示表面光滑，有光泽；级别5表示表面粗糙，晦暗。斑点： 级别1表示没有可见的凝胶结构，级别5表示有明显的凝胶颗粒存在。

与主要的油制成的凝胶

1％      活性物质

49％     水

10％     乙醇

7.5％    迷迭香油

7.5％    松针油

2％      Cremophor RH 40 BASF，PEG 40 hydrog.蓖麻油

0.1％    Euxyl K 100Schulke&Mayr，苯甲醇，甲基氯

         代异噻唑啉酮

在油组分溶解之后，加入水和增稠剂乳液，混合物均化1-2分钟。

体用乳液

A 2％    Cremophor A6     BASF，Ceteareth-6(和)硬脂醇

  2％    Cremophor A 25   BASF，Ceteareth-25

  6％    杏仁油

  3％    Imwitor 960 K    Huls，硬脂酸甘油酯SE

  1.5％  Lanette 0        Henkel，Cetearyl醇

  0.5％  Arbil 100        Wacker，dimethicone

  8％    Luvitol EHO      BASF，辛酸鲸蜡硬酯基酯

B 3％    1，2-丙二醇

  2％    甘油

  3％    芦荟凝胶

  0.3％  活性物质

  65.3％ 水

C 3％    Collagen CLR

将A相和B相分别加热到80℃。将B相均化到A相当中。在40 ℃将C相加入到混合物当中，将混合物均化。

防晒剂乳液

A 0.25％  Pemulen TR 1       B.F.Goodrich，丙烯酸酯/丙烯酸

                             C10-C30烷基酯交联聚合物

7％       Uvinul MC 80       BASF，肉桂酸辛酯

3％       水杨酸辛酯

6％       Witconol APM       Witco，PPG-3肉豆蔻基醚

  1％    Uvinul M 40         BASF，二苯酮-3

  0.2％  活性物质

  2％    Luvitol EHO         BASF，辛酸鲸蜡硬脂基酯

  0.2％  (-)-α-红没药醇

B 0.1％  Natrosol 250 HR     Aqualon，羟乙基纤维素

  0.05％ EDTA BD             BASF EDTA二钠盐

  3％    1，2-丙二醇

  74.8％ 水

C 0.2％  三乙醇胺

  试验/乳液     实施例     1     实施例     2     实施例     3     实施例     4     实施例     5     实施例     6     实施例     7     实施例     8     实施例     9   对比实   施例1   对比实   施例2     A1)     B     C     D     E     F     G     H     I   与主要的油   制成的凝胶   粘度     57     148     115     84     70     60     142     102     123     47     69   质地     1.5     1.0     1.5     1.5     1.5     2     1.5     2     2     3.5     4   斑点     1.5     1.5     1.5     1.5     2     1.5     1.5     2     1.5     4     4   体用乳液   粘度      9     26     23     18     21     20     25     18     21     7     9   质地      1.5     1.5     1.0     1.5     1.5     1.5     1.5     2     1.5     4     3.5   斑点      2.0     1.5     1.5     1.5     1.5     1.0     1.5     1.5     1.5     4     3.5   防晒剂乳液   粘度      7         24     21     21     17     15     23     16     19     11     12   质地      1.5         1.5     1.0     1.5     1.5     1.5     1.0     1.5     1.5     4     4   斑点      1.5         1.5     1.5     1.5     1.5     1.5     1.5     2.0     1.5     4.5     3.5

1)用乳液A增稠的制剂还含有作为碱的0.2克三乙醇胺