JP2016524604A - シラン変性油を含む消費者製品 - Google Patents

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Abstract

消費者製品は、飽和油、不飽和油、及びこれらの混合物からなる群から選択される炭化水素鎖;及び、炭化水素鎖と共有結合している少なくとも1つの加水分解性シリル基を含む、シラン変性油を含む。消費者製品は、香料を更に含む。

Description

消費者製品は、シラン変性油、シラン変性油を含む粒子、及び/又はシラン変性油及び香料を更に含むゲルを含む。特定の消費者製品としては、化粧品、パーソナル美容ケア、シェービングケア、家庭用ケア、布地ケア組成物などが挙げられる。
シリコーンエラストマーは、化粧品、パーソナルケア、家庭用ケア、及び布地ケア組成物などの消費者製品の性能を向上させるために幅広く使用されてきた。シリコーンエラストマーは、一般的には、SiHポリシロキサンとビニル官能性ポリシロキサンなどの不飽和炭化水素置換基を含有する別のポリシロキサンとの架橋ヒドロシリル化反応、又はSiHポリシロキサンと炭化水素ジエンとの架橋によって得られる。シリコーンエラストマーは、揮発性シリコーンなどのキャリア流体の存在下で形成され、ゲル化組成物がもたらされ得る。あるいは、固形含有率の高いシリコーンエラストマーが形成されてよく、続けて剪断され、キャリア流体と混合され、ゲル又はペースト状の組成物が作成され得る。
誘導体シリコーンエラストマーは、市販もされている。これらは容易に官能化されるため、シリコーンエラストマーは様々な利益をもたらすために個別化され得る。この多様性は、シリコーンエラストマーが消費者製品組成物において普及している理由の1つである。
これらの多くの利益にもかかわらず、シリコーンエラストマーは、消費者製品に含まれる様々な他の材料と混和される際、配合の変化が引き起こされ得る。ブレンド性能は、個々の成分の特性だけによるものではなく、異なるブレンド成分間に存在するブレンドモルホロジー及び界面特性によるものでもある。
例えば、シリコーンエラストマーは、有機又は炭化水素(例えば、非シリコーン)油との良好な相溶性を常に示しているわけではない。相不相溶性は、シリコーンエラストマーと非シリコーン油との間の高い界面張力のために、非混和性で相分離ブレンドをもたらし得る。例えば、ファンデーション化粧料の場合、シリコーンエラストマーは、製品に所望とされる非シリコーン油の量で組み込まれ得ず、及び/又は、油は、完成製品中のエラストマーから滲出し、消費者の使用経験を不満足なものとし得る。
シリコーン油及び類似成分は、幅広い消費者製品を作成するのに一般的に使用される。近年、製造者及び消費者が、環境及び持続性に関する問題に対する認知がより高まるにつれ、低濃度のシリコーンを有する物質への要望が著しく増えている。
更には、シリコーン油と同様の利益をもたらし得る物質は、ある程度の不飽和度を含み得る炭化水素物質であり得る。概して、炭化水素油はしばしば臭気性であり、これらを含む製品に不快な臭気を付着させる点で欠点を有し得る。更には、不飽和部分を担持する炭化水素油は酸化されやすく、前記酸化によって経年酸敗が引き起こされるために、製品に不快な臭気が更に付着し得る。
したがって、シリコーンエラストマーの性能上の利点、並びに、相当量の非シリコーン部分を有する物質の環境的な利点をもたらすことが可能であり、消費者が感知する不要な臭気を有さない物質を提供することが望ましい。かかる物質は、幅広い範囲の消費者製品の用途において使用するのに安定性があり、好適であるべきである。
本発明は、シラン変性油、シラン変性油を含む粒子、及び/又はシラン変性油及び香料を更に含むゲルを含む消費者製品を提供する。これらの油及び/又は粒子及び/又はゲルは、様々な消費者製品形態において様々な所望の性能利益を提供するために使用され得る。
本発明は、かかるシラン変性油、シラン変性油を含む粒子、及びシラン変性油及び香料を更に含むゲルに関する更なる態様を提供する。シラン変性油及び/又はシラン変性油を含む粒子及び/又はシラン変性油を含むゲルは、更に有益剤を含むことが可能であり、あるいは、シラン変性油及び/又はシラン変性油を含む粒子及び/又はシラン変性油を含むゲルは、有益剤として機能することも可能であり、したがって有益剤とみなされる。
1つの態様では、本発明は、(a)炭化水素鎖、及び(b)前記炭化水素鎖と共有結合している加水分解性シリル基、を含むシラン変性油を含む消費者製品を提供する。特定の態様では、シラン変性油は、
(i)飽和油、不飽和油、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1つの炭化水素鎖、及び
(ii)前記炭化水素鎖と共有結合している少なくとも1つの加水分解性シリル基、
及び、香料を含む。
別の態様では、本発明は、シラン変性油及び香料を含む粒子を含む消費者製品組成物を提供する。粒子は、(1)界面を有する粒子コア;及び(2)前記界面に付着するシラン変性油部分、を含む。粒子は、特性を有する任意のポリマーを更に含み得る。シラン変性油及び任意選択的にポリマーは、界面において異なる位置で粒子コアの界面に付着する。いくつかの態様では、粒子は、2つ以上のポリマー及び/又は特性を含む。
別の態様では、本発明は、シラン変性油及び香料を含むゲルを含む消費者製品組成物を提供する。ゲル組成物は、(a)シラン変性油と、(b)水との反応生成物を含み、ここで、油の加水分解性シリル基の少なくとも一部分は縮合しており、消費者製品組成物中の油部分及び/又は他の架橋部分の間に分子間共有結合性シロキサン架橋が形成される。
特定の態様では、シラン変性油を含むゲルは、反応生成物であって、
(a)
(i)飽和油、不飽和油、及びこれらの混合物からなる群から選択される炭化水素鎖、及び、
(ii)前記炭化水素鎖と共有結合している加水分解性シリル基を含む、シラン変性油と、
(b)香料と、
(c)水と、
(d)少なくとも1つのヒドロキシル部分を含む少なくとも1つの追加成分と、の反応生成物を含み、
(i)前記シラン変性油の加水分解性シリル基の少なくとも一部分は、縮合しており、それによって架橋されたシラン変性油中のシラン変性油分子のシラン系部分間に共有結合性の分子間シロキサン架橋が形成され、及び
(ii)架橋されたシラン変性油は、分子間シロキサン架橋によって十分に架橋されてゲルを形成する。
本発明は、表面を処理する方法も提供し、(a)シラン変性油を含む消費者製品組成物の少なくとも1つ及び香料を表面に適用する工程、及び(b)任意選択的に水を前記表面に適用する工程を含む。別の態様では、本方法は、(a)シラン変性された油性ゲルを含む消費者製品組成物を表面に適用する工程、及び(b)任意選択的に水を前記表面に適用する工程を含む。
特定の開発では、消費者製品は、少なくとも1つの第1チャンバ及び任意選択的に第2チャンバを有する送達装置を含む。第1チャンバは、シラン変性油及び任意選択的に非水性溶媒又はキャリアを含み、任意の第2チャンバは水を含む。
本開示の追加的な特徴は、図面、実施例、及び添付の特許請求の範囲と共に以下の詳細な説明を検討することによって当業者には明らかとなり得る。
本発明の1つの態様における、不飽和トリグリセリド大豆油及び不飽和加水分解性シランに関わるグラフト化反応及び架橋反応を図示している。 粒子表面に結合した一般的なシラン変性油を図示している。有機官能性シラノール油は、シリカ表面に付着してみえる。 粒子表面に結合した一般的な複数のシラン変性油を図示している。有機官能性シラノール油は、シリカ表面に付着してみえる。 シラン変性油及びヒドロキシル官能性無機粒子及びヒドロキシル官能性有機種を含むゲルを図示している。 シラン変性油及びヒドロキシル官能性無機粒子及びヒドロキシル官能性有機種を含むゲルを図示している。 シラン変性油及びヒドロキシル官能性無機粒子及びヒドロキシル官能性有機種を含むゲルを図示している。
本発明は、シラン変性油、シラン変性油を含む粒子、及び/又はシラン変性油及び香料を更に含むゲルを含む消費者製品を提供する。これらの油及び/又は粒子及び/又はゲルは、様々な消費者製品形態において様々な所望の性能利点を提供するために使用され得る。
本発明は、かかるシラン変性油、シラン変性油を含む粒子、及び/又はシラン変性油及び香料を更に含むゲルに関する更なる態様を提供する。シラン変性油及び/又はシラン変性油を含む粒子及び/又はシラン変性油を含むゲルは、更に有益剤を含むことが可能であり、あるいは、シラン変性油及び/又はシラン変性油を含む粒子及び/又はシラン変性油を含むゲルは、有益剤として機能することも可能であり、したがって有益剤とみなされる。
1つの態様では、本発明は、(a)炭化水素鎖、及び(b)前記炭化水素鎖と共有結合している加水分解性シリル基、を含むシラン変性油を含む消費者製品を提供する。特定の態様では、シラン変性油は、
(i)飽和油、不飽和油、及びこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1つの炭化水素鎖、及び
(ii)前記炭化水素鎖と共有結合している少なくとも1つの加水分解性シリル基、
及び、香料を含む。
本発明のシラン変性油は一般的には臭気性であり、前記シラン変性油及びこれらの原料成分に一般的に関連する臭気を緩和せずに消費者製品において使用するには不適切であり得ることが分かっている。更に、シラン変性油を生成するのに使用される反応機構の多くは、開始原料油は、推定される反応部位として不飽和炭化水素部分を含む必要がある。これらの不飽和炭化水素部分は、不飽和炭化水素部分は、経時的に更に酸化する一因となり、酸敗を引き起こし得る点で、これらの物質と関連する臭気に更に悪影響を与え得る。前述の許容されない問題は、本発明によって、シラン変性油と香料を混和して、本発明の消費者製品を形成することで処理される。
別の態様では、本発明は、シラン変性油及び香料を含む粒子を含む消費者製品組成物を提供する。粒子は、(1)界面を有する粒子コア;及び(2)前記界面に付着するシラン変性油部分、を含む。粒子は、特性を有する任意のポリマーを更に含み得る。シラン変性油及び任意選択的にポリマーは、界面において異なる位置で粒子コアの界面に付着する。いくつかの態様では、粒子は、2つ以上のポリマー及び/又は特性を含む。
別の態様では、本発明は、シラン変性油及び香料を含むゲルを含む消費者製品組成物を提供する。ゲル組成物は、(a)シラン変性油と、(b)水との反応生成物を含み、ここで、油の加水分解性シリル基の少なくとも一部分は縮合しており、消費者製品組成物中の油部分及び/又は他の架橋部分の間に分子間共有結合性シロキサン架橋が形成される。
特定の態様では、シラン変性油を含むゲルは、反応生成物であって、
(a)
(i)飽和油、不飽和油、及びこれらの混合物からなる群から選択される炭化水素鎖、及び
(ii)前記炭化水素鎖と共有結合している加水分解性シリル基を含む、シラン変性油と、
(b)香料と、
(c)水と、
(d)少なくとも1つのヒドロキシル部分を含む少なくとも1つの追加成分と、の反応生成物を含み、
(i)前記シラン変性油の加水分解性シリル基の少なくとも一部分は、縮合しており、それによって架橋されたシラン変性油中のシラン変性油分子のシラン系部分間に共有結合性の分子間シロキサン架橋が形成され、及び
(ii)架橋されたシラン変性油は、分子間シロキサン架橋によって十分に架橋されてゲルを形成する。
1つの態様では、少なくとも1つのヒドロキシル部分を含む少なくとも1つの追加成分は、ヒドロキシル官能化無機粒子、ヒドロキシル官能化有機種、及びこれらの組み合わせからなる群から選択され得る。好適なヒドロキシル官能化無機粒子の例としては、シリカ、チタニア、アルミナ、メタロセン、及びゼオライトなどの金属酸化物が挙げられる。ヒドロキシル官能化有機種の例としては、オリゴ糖並びに、多糖類及びセルロース、グアー、デンプン、シクロデキストリン、ヒドロキシプロピルグアー、ヒドロキシプロピルセルロース、グアーヒドロキシプロピルトリモニウムクロリド、ポリクアテルニウム−10、ジメチコノール、ヒドロキシル末端ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリプロピレンオキシド、及びポリ(テトラメチレンエーテル)グリコールなどの誘導体が挙げられる。特定の態様では、ヒドロキシル官能化種は、複数のシラン変性油における結合部位間で架橋が形成されるように、複数のヒドロキシル官能基を含み、それによってゲルが作製される。
本発明は、表面を処理する方法も提供し、(a)シラン変性油を含む消費者製品組成物の少なくとも1つ及び香料を表面に適用する工程、及び(b)任意選択的に水を前記表面に適用する工程を含む。別の態様では、本方法は、(a)シラン変性された油性ゲルを含む消費者製品組成物を表面に適用する工程、及び(b)任意選択的に水を前記表面に適用する工程を含む。
本発明の組成物及び方法は、布地、織物、皮、不織布基材又は織布基材、繊維、カーペット、内装材、ガラス、セラミック、皮膚、毛髪、爪、石、レンガ、木、プラスチック、紙、ボール紙、金属、梱包又は梱包成分などの表面を処理するのに有用である。
特定の開発では、消費者製品は、少なくとも1つの第1チャンバ及び任意選択的に第2チャンバを有する送達装置を含む。第1チャンバは、シラン変性油及び任意選択的に非水性溶媒又はキャリアを含み、任意の第2チャンバは水を含む。いずれかのチャンバは、香料を含み得る。
本明細書で使用するとき、「油」は、室温固体及び室温液体などの任意の炭化水素系物質を意味する。油としては、モノ−、ジ−、及びトリ−グリセリド、並びに脂肪酸又はそれらのエステル又はアルデヒドが挙げられる。油としては、炭化水素、芳香族炭化水素などの炭化水素、及び脂肪族部分及び芳香族部分の両方を含有する炭化水素も挙げられる。本明細書で使用するとき、「油」は、ポリビニルポリマー及びそれらの誘導体などの炭化水素系ポリマーも含む。更には、「油」には、直鎖、分枝鎖、又は架橋されたポリマーを含む。特に、ポリマーとしては、1つ以上のエチレン性不飽和モノマーから生成されるポリマーが挙げられる。本発明の目的において、1つ以上のエチレン性不飽和モノマーから生成されるポリマーの主鎖は、(加水分解性シリル基が共有結合している)炭化水素鎖であるとみなされる。
本明細書で使用するとき、「不飽和油」は、不飽和油の1分子当たり、少なくとも1つの不飽和炭化水素鎖を含む油を意味する。不飽和油としては、モノ−、ジ−、及びトリ−グリセリド、並びに不飽和脂肪酸又はそれらのエステルが挙げられる。不飽和油は、不飽和炭化水素鎖も含み得る。不飽和油は天然で不飽和であり得るか、又は当該技術分野で既知であるような他の物質(例えば不飽和油)から作成され得る。本発明の目的において、1つ以上のエチレン性不飽和モノマーから生成されるポリマーの不飽和主鎖は、(加水分解性シリル基が共有結合している)不飽和炭化水素鎖であるとみなされる。
本明細書で使用するとき、「不飽和油」は、油分子中にいかなる不飽和炭化水素鎖を含まない油を意味する。飽和油としては、モノ−、ジ−、及びトリ−グリセリド、並びに飽和脂肪酸又はそれらのエステルが挙げられる。飽和油は、飽和炭化水素鎖も含み得る。飽和油は天然で不飽和であり得るか、又は当該技術分野で既知であるような他の物質(例えば飽和油)から作成され得る。本発明の目的において、1つ以上のエチレン性不飽和モノマーから生成されるポリマーの飽和主鎖は、(加水分解性シリル基が共有結合している)飽和炭化水素鎖であるとみなされる。
本明細書で使用するとき、「香料」は、1つ以上の香料原料を含み、香気を提供する及び/又は悪臭を減少させる材料を意味する。1つの香料材料であっても香気を提供し、及び/又は悪臭を減少することも当業者に理解されるであろう。
本明細書で使用するとき、「保存剤」は、微生物の成長又は不要な化学変化による分解を防止する消費者製品組成物に加えられる任意の物質を意味する。保存剤は、天然起源であるか又は合成で製造され得る。
本明細書で使用するとき、「粒子状有益剤」は、成分が室温で個体であり、製品中に溶解しない場合、使用において利益を与える任意の成分を意味する。
本明細書で使用するとき、請求項において使用される「a」及び「an」などの冠詞は、請求される又は記載される1つ以上のものを意味すると理解される。
本明細書で使用するとき、用語「固体」は、顆粒、粉末、バー及び錠剤の製品形態を含む。
本明細書で使用するとき、用語「流体」は、液体、ゲル、ペースト及び気体の製品形態を含む。
本明細書で使用するとき、用語「部位」には、紙製品、布地、衣服、硬質表面、毛髪及び皮膚が挙げられる。
本明細書で使用するとき、用語「含む(include)」、「含む(includes)」及び「含む(including)」は、非限定的なものであることを意味する。
特に指定のない限り、全ての分子量はダルトンで表される。
本明細書で使用するとき、用語「炭化水素高分子ラジカル」は、炭素及び水素のみを含む高分子ラジカルを示す。
本明細書で使用するとき、用語「シロキシル残基(siloxyl residue)」とは、ポリジメチルシロキサン部分を意味する。
本明細書で使用するとき、「置換」とは、この用語が適用される有機組成物又はラジカルが:(a)要素又はラジカルの除去によって不飽和とされる;又は(b)化合物又はラジカル中の少なくとも1つの水素が、1つ以上の(i)炭素、(ii)酸素、(iii)イオウ、(iv)窒素若しくは(v)ハロゲン原子を含有する部分で置換されている;又は(c)(a)及び(b)の両方であることを意味する。
前記(b)に記載されている、水素を置換し得る、炭素及び水素原子のみを含有する部分は全て、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルキルジエニル基、シクロアルキル基、フェニル基、アルキルフェニル基、ナフチル基、アンスリル基、ペナンスリル基、フルオリル基、ステロイド基、及びこれらの基の互いとの組み合わせ、並びにアルキレン基、アルキリデン基及びアルキリジン基などの多価炭化水素基との組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない炭化水素部分である。前記(b)に記載されている、水素を置換し得る酸素原子を含有する部分としては、ヒドロキシ、アシル又はケト、エーテル、エポキシ、カルボキシ、及びエステル含有基が挙げられる。前記(b)に記載されている、水素を置換し得るイオウ原子を含有する部分としては、イオウ含有酸及び酸エステル基、チオエーテル基、メルカプト基及びチオケト基が挙げられる。
前記(b)に記載されている、水素を置換し得る窒素原子を含有する部分としては、アミノ基、ニトロ基、アゾ基、アンモニウム基、アミド基、アジド基、イソシアネート基、シアノ基及びニトリル基が挙げられる。かかる窒素含有基の特定の非限定的な例は:−−NHCH3、−−NH2、−−NH3+、−−CH2CONH2、−−CH2CON3、−−CH2CH2CH=NOH、−−CN、−−CH(CH3)CH2NCO、−−CH2NCO、−−Nphi、−phiN=NphiOH、及び≡Nである。
前記(b)に記載されている、水素を置換し得るハロゲン原子を含有する部分としては、クロロ基、ブロモ基、フルオロ基、ヨード基、及び水素又はペンダントアルキル基がハロ基によって置換されて安定な置換部分を生成する前述の部分のいずれかが挙げられる。かかるハロゲン含有基の特定の非限定的な例は:−−(CH23COCl、−phiF5、−phiCl、−−CF3、及び−−CH2phiBrである。
(b)で記載されているような水素を置換し得る上述の部分のいずれも、一価置換基において又は多価置換基における水素の損失によって、互いに置換されて、有機化合物又はラジカル中の水素を置換できる別の一価部分を生成することが理解される。
本明細書で使用するとき、「phi」又は「ph」はフェニル環を表す。
本明細書で使用するとき、用語SiO「n」/2は、酸素原子とケイ素原子との比を表す。例えば、SiO1/2は、1つの酸素原子が2つのSi原子間で共有されていることを意味する。同様に、SiO2/2は、2つの酸素原子が2つのSi原子間で共有されていることを意味し、SiO3/2は、3つの酸素原子が2つのSi原子間で共有されることを意味する。
別途記載のない限り、成分又は組成物の濃度は全て、当該成分又は組成物の活性部分に関するものであり、かかる成分又は組成物の市販の供給源に存在し得る不純物、例えば、残留溶媒又は副生成物は除外される。
別途明示する場合を除き、パーセント及び比は全て、重量パーセント、重量比とする。別途明示する場合を除き、パーセント及び比は全て、組成物全量に基づいて計算する。
本明細書の全体を通じて与えられる全ての最大の数値限定は、それよりも小さい数値限定を、そのようなより小さい数値限定があたかも本明細書に明確に記載されているものと同様にして包含するものと理解すべきである。本明細書全体を通して記載される全ての最小数値限定は、このようなより高い数値限定が本明細書に明示的に記載されているかのように、全てのより高い数値限定を含む。本明細書全体を通して記載される全ての数値範囲は、このようなより狭い数値範囲が本明細書に明示的に記載されているかのように、このようなより広い数値範囲内の全てのより狭い数値範囲を含む。
消費者製品組成物
本出願は、シラン変性油、及び/又はシラン変性油を含むゲル、及び/又はシラン変性油を含む粒子を含むケア剤などの消費者製品を提供する。シラン変性油は、所望の最終使用目的に応じて、任意の好適な形態で消費者製品組成物に組み込まれ得る。例えば、シラン変性油は、Si−O−Si結合を作製するために予め架橋され得る。1つの態様では、この架橋は、シラン変性油とヒドロキシル基を有する別の物質(例えば、シリカ又はシロキサンから選択されるSi−OH基)との間で起こる。
本発明の組成物は、柔軟性、手ざわり、抗しわ、毛髪のコンディショニング/もつれ調整、色保護、光沢向上、延展性増加、皮膚感触、及びレオロジー変性(増粘化)、撥水性などの利益を提供し得る。
本明細書で使用するとき、「消費者製品」は、販売される形態で使用又は消費されることが通常意図される、ベビーケア、パーソナルケア、布地及びホームケア、ファミリーケア(例えば、フェイシャルティッシュ、ペーパータオル)、女性ケア、ヘルスケアなどを意味する。かかる製品としては、おむつ、よだれかけ、拭き取り用品;脱色、着色、染色、コンディショニング、シャンプー、スタイリングなどの毛髪(ヒト、イヌ、及び/又はネコ)の処理に関連する製品及び/又は方法;防臭剤及び制汗剤;パーソナルクレンジング;化粧品;上質な芳香剤を含む消費者使用のためのクリーム、ローション、及び他の局所適用製品の適用を含むスキンケア;並びにシェービング製品、エアフレッシュナー及び芳香送達系を含む空気ケア、車ケア、食器洗浄、布地コンディショニング(柔軟化及び/又はフレッシュニングを含む)、洗濯洗浄、洗濯及びすすぎ添加剤及び/又はケア、床及び便器洗浄剤を含む硬質表面洗浄及び/又は処理、並びに消費者用又は業務用の他の洗浄などの、布地及びホームケア範囲内の布地、硬質表面、及び任意のその他の表面処理に関する製品及び/又は方法;トイレットペーパー、フェイシャルティッシュ、紙ハンカチ、及び/又はペーパータオルに関連する製品及び/又は方法;タンポン、女性用ナプキンが挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書で使用するとき、用語「消費者製品」及び「消費者製品組成物」は、交換可能に使用される。
本発明の組成物は、洗浄及び/又は処理組成物中で使用するのに有利であり得る。本明細書で使用するとき、用語「洗浄及び/又は処理組成物」は、特に断りのない限り、ビューティケア、布地及びホームケア製品を包含する消費者製品の部分集合ある。このような製品としては、脱色、着色、染色、コンディショニング、シャンプー、スタイリングを含む毛髪(ヒト、イヌ、及び/又はネコ)を処理するための製品;防臭剤及び制汗剤;パーソナルクレンジング;化粧品;上質な芳香剤を含む消費者使用のためのクリーム、ローション、及び他の局所適用製品の適用を含むスキンケア;並びにシェービング製品、エアフレッシュナー及び芳香送達系を含む空気ケア、車ケア、食器洗浄、布地コンディショニング(柔軟化及び/又はフレッシュニングを含む)、洗濯洗浄、洗濯及びすすぎ添加剤及び/又はケア、床及び便器洗浄剤を含む硬質表面洗浄及び/又は処理、顆粒又は粉末状の多目的すなわち「重質」洗浄剤、特に洗浄洗剤を含む、布地及びホームケア領域内の布地、硬質表面、及び任意の他の表面を処理するための製品;液体、ゲル又はペースト状の多目的洗浄剤、特にいわゆる重質液体型;液体高級衣類用洗剤;手洗い食器洗浄剤又は軽質食器洗浄剤、特に泡立ちのよいもの;家庭又は業務用の各種の錠剤、顆粒、液体、及びすすぎ補助剤型を含む食器洗い機用洗剤;抗菌手洗い用型を含む液体洗浄及び殺菌剤、手洗い石鹸、マウスウォッシュ、義歯洗浄剤、歯磨剤、車又はカーペット用シャンプー、便器洗浄剤を含む浴室洗浄剤;ヘアシャンプー及びヘアリンス;シャワージェル、上質な芳香剤、及び発泡入浴剤、並びに金属洗浄剤;並びに漂白添加剤、及び「染み用スティック」又は前処理用型などの洗浄助剤、乾燥機添加シートなどの基質を有する製品、乾燥及び湿潤型拭取り用品並びにパッド、不織布基質、及びスポンジ;並びに全ての消費者及び/又は業務用のスプレー剤、及びミスト剤;が挙げられるが、これらに限定されない。
本発明の組成物は、布地及び/又は硬質表面洗浄及び/又は処理組成物中で使用するのに有利であり得る。本明細書で使用するとき、「布地及び/又は硬質表面洗浄及び/又は処理組成物」という用語は、特に指示のない限り、顆粒又は粉末状の多目的即ち「強力」洗浄剤、特に洗浄洗剤;液体、ゲル又はペースト状の多目的洗浄剤、特にいわゆる強力液体型;液体高級衣類用洗剤;手洗い食器洗浄剤又は軽質食器洗浄剤、特に泡立ちのよいもの;家庭用及び業務用の各種の錠剤、顆粒、液体、及びすすぎ補助剤型を含む食器洗い機用洗剤;抗菌手洗い用型を含む液体洗浄殺菌剤、手洗い石鹸、車又はカーペット用シャンプー、便器洗浄剤を含む浴室洗浄剤;並びに金属洗浄剤、液体、固体、及び/又は乾燥機用シート形態であり得る柔軟化及び/又はフレッシュニングを含む布地コンディショニング製品;に加えて漂白添加剤、及び「染み用スティック」又は前処理用型などの洗浄助剤、乾燥機添加シートなどの基材を有する製品、乾燥及び湿潤型拭取り用品並びにパッド、不織布基材、及びスポンジ;並びにスプレー剤、及びミスト剤が挙げられる洗浄及び処理組成物の部分集合である。適用可能であったかかる製品の全ては、標準形態、濃縮形態、又は、更にはかかる製品が特定の態様では非水性であり得る程度まで高度に濃縮された形態であり得る。
本発明の組成物は、洗浄及び/又は処理組成物中で使用するのに有利であり得る。これらは、光沢を向上し、容易に延展し、表面物質と化学的に反応しない。布地柔軟剤中のケア剤は、柔軟化特性によって「新しさ」の維持に役立ち、その弾性によってしわを伸ばすのに役立つ。ケア剤はまた、靴洗浄及び靴磨き製品を強化することもできる。
本発明の組成物は、不織布又は衛生ティッシュ製品などの基材型製品を処理するのにも有利に使用され得る。本発明の消費者製品の非限定的な例としては、タオル、ウェットティッシュ、表面洗浄用拭き取り用品、布地洗浄用拭き取り用品、皮膚洗浄用拭き取り用品、化粧落とし拭き取り用品、アプリケーター拭き取り用品、自動車洗浄用拭き取り用品、レンズ洗浄用拭き取り用品、梱包材料、洗浄用拭き取り用品、掃除用拭き取り用品、パッキング用材料、使い捨て衣類、使い捨て外科用又は医療用衣類、包帯、ペーパータオル、トイレットペーパー、顔用拭き取り用品、及び創傷包帯、幼児用おむつ、トレーニングパンツ、成人失禁用物品、女性用保護物品、ベッドパッド、及び失禁用パッド、からなる群から選択される吸収性物品が挙げられる。1つの態様では、吸収性物品は、本発明の組成物で処理されるトップシート、バックシート又はバリアカフを含む。
本発明の組成物で処理される基材は、処理される基材と処理される表面とを接触させることによって表面を処理するのに有用であり得る。1つの態様では、前記処理される基材は不織布であり得る。別の態様では、前記処理される基材は、吸収性物品の一部分を含み得る。
1つの態様では、処理される基材は、前記物品が乾燥された後、0.01パスカル(Pa)(1グラム/平方メートル(gsm))未満、又は1.0E−5〜0.10Pa(0.01〜10gsm)、又は1.0E−5〜0.05Pa(0.01〜5gsm)、又は1.0E−5〜0.02Pa(0.01〜2gsm)の本発明の組成物で処理される。
本発明の組成物は、当業者に既知の多くの手段によって基材に適用され得る。1つの態様では、基材に適用される組成物は、水、エタノール、溶媒、イソプロパノール、界面活性剤、乳化剤、及びこれらの混合物からなる群から選択されるキャリアを含む。
シラン変性油
本開示によるシラン変性油は、(a)飽和油、不飽和油、及びこれらの混合物からなる群から選択される炭化水素鎖;及び(b)炭化水素鎖と共有結合している少なくとも1つの加水分解性シリル基;を含む。加水分解性シリル基は、鎖の長さに沿って内部の炭素位置において一般的には共有結合し、末端炭素(例えば、脂肪酸/トリグリセリド中のエステル/酸基と対向する鎖端における炭素)では共有結合しない。
シラン変性油は、任意の所望の不飽和度を有し得るか、又は完全に飽和され得る。不飽和又は飽和の度合いは、任意の好適なプロセスを使用して当業者によって変更され得る。更には、炭化水素鎖は、優先度及び特に使用される水素化又は脱水素化プロセスに応じて、加水分解性シリル基が共有結合する前、共有結合している間、又は共有結合後に水素化又は脱水素化され得る。
1つの態様では、本開示によるシラン変性油プロセスには、フリーラジカル開始剤の存在下、飽和油と不飽和加水分解性シランとを反応させる工程を含む。したがって、この反応によって不飽和油分子と共有結合している加水分解性シリル基を有するシラン変性油が形成される。生じたシラン変性油は、特定の製品用途に所望とされる任意の加水分解度を有し得る。1つの態様では、シラン変性油は、シラン変性油1分子あたり平均1.2個未満の共有結合している加水分解性シリル基、好ましくは、シラン変性油1分子あたり平均1.0個未満の共有結合している加水分解性シリル基、好ましくは、シラン変性油1分子あたり平均0.8個未満の共有結合している加水分解性シリル基を含み得る。別の態様では、シラン変性油は、シラン変性油1分子あたり平均1.2個を超える共有結合している加水分解性シリル基、好ましくは、シラン変性油1分子あたり平均1.5個を超える共有結合している加水分解性シリル基、好ましくは、シラン変性油1分子あたり平均2.0個を超える共有結合している加水分解性シリル基を含み得る。別の態様では、シラン変性油は、シラン変性油1分子あたり約0.7個〜約5.0個の共有結合している加水分解性シリル基、好ましくは、シラン変性油1分子あたり約0.7個〜約2.4個の共有結合している加水分解性シリル基、好ましくは、シラン変性油1分子あたり約0.7個〜約1.6個の共有結合している加水分解性シリル基を含み得る。別の態様では、シラン変性油は、シラン変性油1分子あたり5.0個を超える共有結合している加水分解性シリル基を含み得る。
シラン変性油は、本発明の消費者製品中に配合される前に精製され得る。前記精製は、当業者に既知のいずれかの精製形態で行われ得る。1つの態様では、シラン変性油は、残留試薬、好ましくはシリコン原子を含む残留試薬を除去することで精製される。1つの態様では、精製は、好ましくは、真空下及び/又は環境温度(例えば、21℃)を超える温度で、残留試薬を蒸発させる工程を含む。1つの態様では、精製されたシラン変性油は、少なくとも1つのシリコン原子を含む約10%未満の残留試薬、好ましくは、少なくとも1つのシリコン原子を含む約5%未満の残留試薬、好ましくは、少なくとも1つのシリコン原子を含む約1%未満の残留試薬、好ましくは、少なくとも1つのシリコン原子を含む約0.1%未満の残留試薬、を含む。
シラン変性油を架橋するプロセスも開示されている。プロセスには、シラン変性油と水とを架橋し、それによってシリル基を加水分解し、縮合して、シラン変性油中の分子間共有結合性シロキサン架橋を形成する工程を含む。1つの態様では、シラン変性油は、混合物中に架橋触媒(例えば、チタン触媒、スズ触媒)を提供し得る。
1つの態様では、不飽和油は、少なくとも1つのアルケニル不飽和部位(例えば、不飽和油1分子あたり少なくとも1つの不飽和炭化水素鎖;一般的には、シリコーン油、アルコキシ末端(又は他の加水分解性基末端)シリコーン油、又は末端加水分解油)は含まれない)を集合的に含む脂肪酸エステル基から構成されるトリグリセリドから誘導される。例えば、特定のトリグリセリド分子は、3つの脂肪酸エステル基を有し、そのうちの少なくとも1つは、不飽和炭素−炭素二重結合を有する。脂肪酸エステル中に十分な不飽和が存在する場合、モノ−及びジ−グリセリドも使用され得る。
不飽和油には、例えば、任意の不飽和植物性又は動物性の油若しくは脂肪が含まれ、より具体的には、用語「油」は、一般的に室温で液体である(すなわち油)か、室温で固体(即ち脂肪)であるかにかかわらず、概して脂質構造(天然又は合成)を指す。不飽和油の例としては、大豆油(好ましい)、サフラワー油、亜麻仁油、コーン油、ひまわり油、オリーブ油、キャノーラ油、ごま油、綿実油、パーム油、芥子油、落花生油、やし油、菜種油、桐油、ひまし油、魚油、鯨油、アビシニアン油(好ましい)又はこれらのいずれかの混合物などの天然油が挙げられるが、これらに限定されない。
更には、任意の部分水素化植物油又は遺伝子改変植物油も使用され得る。部分硬化植物油又は遺伝子改変植物油の例としては、高オレイン酸サフラワー油、高オレイン酸大豆油、高オレイン酸落花生油、高オレイン酸ヒマワリ油及び高エルシン酸菜種油(クランべ油)が挙げられるが、これらに限定されない。あるいは又は更には、任意の不飽和脂肪酸(例えば、不飽和炭化水素鎖中に10〜24個の炭素又は12〜20個の炭素を含有する)又はこれらのエステル(例えば、1〜12個の炭素原子を含有するアルキルエステル、炭化水素エステル)を個別に又は混合物として、本開示による不飽和油としても使用し得る。不飽和油のヨウ素価は、好ましくは約40〜240(例えば、約80〜240、約120〜160)の範囲である。ヨウ素価の低い油が使用される場合、シラン変性油において低濃度の加水分解性シリル基が得られる。
不飽和加水分解性シランは、不飽和炭化水素残基及びシリコン原子に結合する少なくとも1つの加水分解性官能基を有するシリコン系化合物を含む。好適な不飽和加水分解性シランと一例は、以下の式Iで表される:
R''mSiR4-(n+m)n (式I)
式Iにおいて、(i)Xは加水分解性官能基であり、(ii)Rは末端基又は原子であり、(iii)R''は不飽和炭化水素残基であり、(iv)nは1〜3の範囲の整数であり、mは1〜3の範囲の整数であり、n+m≦4である。nの値は好ましくは2又は3(より好ましくは3)であり、そのため、架橋されたシラン変性油中で1つを超えるシロキサン結合が可能となり、ネットワーク化ゲルポリマーの形成が促進される。一般的に、不飽和加水分解性シランは、不飽和油分子間に不要な架橋を作らずに、シランが不飽和油と共有結合しているように、単結合の炭素−炭素不飽和(すなわち、m=1)を含有する。しかしながら、いくつかの態様では、不飽和加水分解性シランはポリ不飽和化されている(例えば、mは2又は3であり、及び/又はR''はポリ不飽和化されている)。好ましい不飽和加水分解性シランは、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、アリルジメチルアセトキシシラン(allyidimethylacetoxysilane)、アリルトリイソプロポキシシラン、及びアリルフェニルジフェノキシシランが挙げられる。R''、R、及びXは、互いに独立して選択することができ、様々な基の具体例を以下で示す。
加水分解性基Xの例としては、アルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ)、カルボキシルオキシ基(例えば、アセトキシ)、又はアリールオキシ基が挙げられる。任意選択的に、Xは、クロリド又はブロミドなどのハロゲンであり得るが、このハロゲンは、加水分解の際に強酸を形成するためにあまり好ましくなく、この酸は、油中の任意の脂肪酸エステルの鹸化(例えばトリグリセリドエステル結合)を防ぐために好ましくは中和される。したがって、いくつかの態様では、加水分解性官能基(又は加水分解性シリル基)は、ハロゲンを含まない。最も好ましくは、Xは、メトキシ及び/又はアセトキシ基のいずれかである。かかるシランは市販されており、その製造方法も周知である。シラン中に、ビニルトリメトキシシラン又はビニルトリアセトキシシランなどの3つの加水分解性基が存在することが好ましい。
末端基Rは、好ましくは、水素、飽和炭化水素基、飽和脂環式炭化水素基、アリール炭化水素基、複素脂環式炭化水素基、又はこれらの組み合わせである。炭化水素基は、一般的には、1〜30個の炭素原子(例えば、1〜10個の炭素原子、1〜6個の炭素原子)を含有する。例えば、Rは、水素飽和アルキル炭化水素基、置換飽和アルキル炭化水素基、アリール基、又は置換アリール基であり得る。アルキル基は、直鎖構成あるいは分枝鎖構成のいずれかにおいて炭素原子を含む任意の炭化水素であり得る。置換基がヘテロ原子、ハロゲン、エーテル、アルデヒド、ケトンなどを含む場合、アルキル/アリール基は、炭化水素又は置換炭化水素であり得る。好ましいアルキル基は、メチル、エチル、及びフルオロプロピル基である。しかしながら、好ましい態様では、nは3であり、mは1であり、末端基Rは不飽和加水分解性シラン中に存在しない。
不飽和炭化水素残基R’’は、好ましくは、2〜30個の炭素原子(例えば、2〜14個の炭素原子、2〜6個の炭素原子)を含有する。一般的には、不飽和炭化水素残基R’’はモノ不飽和であるが、R’’はポリ不飽和であり得る(例えば、ジエチル基)。1つの態様では、R’’の不飽和官能性は、R’’の末端に存在し(すなわち、R’’はCH2=CH−−R’−−(式中、R’は、0〜12個の炭素原子を含有する炭化水素残基である))、不飽和加水分解性シランの不飽和油へのグラフト化を促進する。炭化水素残基は、好ましくは、アルキル、置換アルキル、アリール、又は、メチル、エチル、プロピル、及びフェニル(例えば、CH2−−CH−ph−)などの置換アリール部分を含む。最も好ましくは、R’’は、ビニル基(CH2=CH−−)あるいはアリル基(CH2=CH−−CH2−−)のいずれかである。
油のシラン変性
シラン変性油を作成するために、任意の好適な方法が使用され得る。1つの態様では、特定のグラフト反応条件(例えば、温度、反応時間、フリーラジカル開始剤)にしたがって、不飽和油を用いて、相対量の不飽和油及び不飽和加水分解性シランが調整される。いくつかの態様では、グラフト反応の前に、不飽和加水分解性シランは、不飽和油に対してモル過剰量で存在し、例えば、不飽和加水分解性シランと不飽和油とのモル比率は、約1:約20、約2〜約10、約3〜約8、又は約4〜約6の範囲である。いくつかの用途において、完全に架橋するか、又は上述のゲル化点を超えるために、不飽和油(例えば、脂肪酸トリグリセリド)1モルあたり少なくとも1モルの反応性シリル基(すなわち、不飽和油と共有結合している反応性の加水分解性シラン基)を有するのが望ましい。他の用途において、不飽和油の少なくとも一部分がゲルネットワーク中に架橋されないことが望ましい場合、不飽和油1モルあたり1モル未満の反応性シリル基が使用され得る。
所望の用途に応じて、架橋後の組成物に残る未架橋不飽和油の量を変化させ得る。過剰量の不飽和加水分解性シランが使用される場合、最少量の未架橋不飽和油が架橋後の組成物中に残される(すなわち、(1)加水分解性シリル基を含有しない不飽和油分子、あるいは(2)加水分解/縮合せずに別の加水分解性シリル基と架橋するシロキサンを形成する加水分解性シリル基を含有する不飽和油分子のいずれか)。しかしながら、比較的低量の不飽和加水分解性シランが使用される場合、不飽和油の一部分がゲルネットワーク中に架橋せずに、遊離基のまま残り、架橋組成物から滲出/流出する傾向がある。
グラフト反応後、不飽和油分子の全て又は少なくとも一部分は、所望の最終使用用途に応じて、不飽和炭化水素鎖を介して共有結合している少なくとも1つの加水分解性シリル基を有する。いくつかの態様では、未架橋不飽和油は、架橋組成物中に実質的に存在せず、及び/又は架橋組成物から滲出できない。例えば、未架橋/滲出性油は、不飽和油の開始量に対して、約5重量%以下(例えば、約2重量%、1重量%、又は0.1重量%以下)であり得る。多くの用途において、かかる不完全な架橋は望ましいものではなく、適用する場所周辺領域の汚染に関する問題、性能低下、及び接着性、耐水性、及び/又は美観に関する問題を引き起こし得る。他では、かかる不完全な架橋は、例えば、未架橋不飽和油が、更に混合物の特性及び組成物を変性するために、続くプロセスに供される架橋混合物中に存在する際に有利であり得る。
フリーラジカル開始剤
1つ態様では、フリーラジカル開始剤は、不飽和油上の不飽和加水分解性シランのグラフト反応を助ける(例えば、不飽和油分子の不飽和脂肪族鎖を介する)。一般的に当該技術分野において既知の任意のフリーラジカル開始剤が適切であり、加熱の際にフリーラジカルを生成する熱開始剤が好ましい。例としては、過酸化ベンゾイル、ジ−t−過酸化ブチル、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−過酸化ブチル)ヘキサン、ビス−(o−メチルベンゾイル)ペルオキシド、ビス(m−メチルベンゾイル)ペルオキシド、ビス(p−メチルベンゾイル)ペルオキシド、又は同様のモノメチルベンゾイルペルオキシド、ビス(2,4−ジメチルベンゾイル)ペルオキシド、又は同様のジメチルベンゾイルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、t−ブチル3−イソプロぺニルクミルペルオキシド、4,4−ビス(tert−ブチルぺルオキシ)吉草酸ブチル、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ペルオキシド、又は同様のトリメチルベンゾイルペルオキシドなどの有機過酸化物が挙げられるが、これらに限定されない。
フリーラジカル開始剤によって、大部分の反応性の加水分解性シリル基は不飽和油に共有結合しており、遊離(すなわち、未架橋)不飽和油分子がバルクから拡散する架橋の際の不完全なネットワークを有する危険性が最小化することにつながる。かかる未反応の不飽和油分子のネットワークからの拡散は、ゲルネットワーク並びにその周辺領域の物理的特性に悪影響を及ぼす。
開始剤は、生じた組成物が十分な加水分解性シリル基を不飽和油にグラフト化することで架橋できる適切な任意量で加えられる。好ましくは、開始剤は、不飽和油成分の重量に対して、約0.1重量%〜約10重量%(例えば、約0.2重量%〜約5重量%又は約0.5重量%〜約2重量%)の量で使用される。
好ましくは、フリーラジカル開始剤は、酸化防止剤及び/又は過酸化物捕捉剤を実質的に含まないか又は含まない反応混合物中で使用される。いくつかの場合において、酸化防止剤及び/又は過酸化物捕捉剤(例えば、t−ブチルピロカテコール、ブチル化ヒドロキシトルエン、ブチル化ヒドロキシアニソール、ヒドロキノン)は不飽和シランに加えられ、不飽和シランの自発的な重合を防ぐ。しかしながら、酸化防止剤/過酸化物捕捉剤を含まないフリーラジカル開始剤は、シリル化グラフト反応を促進し、不要な副反応物の比率をも削減する。更には、不飽和シランの自発的な重合は、調製され、分析される様々な実施例処方においてみられなかった。
結合
任意の好適な結合プロセスが、本明細書において使用され得る。例えば、1つの態様では、グラフト反応を実行して水硬化性のシラン変性油を形成する好適なプロセスは、不活性(例えば窒素)環境下において閉鎖されたフラスコ中に、不飽和加水分解性シラン5モルあたり約1モルの不飽和油を含む反応混合物及び1重量%の過酸化物開始剤(不飽和油に対して)を調製する工程を含む。この反応混合物は、早期の加水分解及び/又はシロキサン架橋を防ぐために、実質的に水を含むべきではない(例えば、反応にかかる反応系時間、周囲温度、pHなどを防ぐために実質的に水を含まない)。例えば、反応混合物は、窒素ブランケット下、乾燥雰囲気とするために約5分間乾燥窒素でパージした2Lのパーリアクター中に圧送される。パーリアクター(Parr Instrument Company,Moline,Ill.,USA)は、機械的攪拌機、サンプリングポート及び熱電対ウェルを備えている。次に、外部コントローラを使用してリアクターの温度は調整され、反応物を混合し、リアクター中の熱を均一に分配するために、混合物は200rpmで撹拌しながら加熱される。
典型的な反応温度は、約100℃〜約350℃である。一般的なビニル及び不飽和加水分解性シランにおいて、反応温度は、一般的には、範囲の高端にある(例えば、約200℃〜約350℃、又は約200℃〜300℃)。しかしながら、不飽和炭化水素残基R''がアリール残基(CH2=CH−ph−)である場合、反応温度は低い方が好適であり得る(例えば、100℃〜約200℃、又は約100℃〜約180℃)。多くの不飽和加水分解性シランは、反応温度より低い沸点を有するため、反応中、圧力の増加にリアクターが耐えられるように注意が払われる。反応終了時、加熱をオフにして、シラン変性油を室温まで冷却する。次に、過剰量の未反応不飽和加水分解性シランを、単純な蒸発を行って生成物から除去するか、又は生成物中に残す。サンプルを約20〜30分間、160℃で保持した熱重量分析計(TGA)中に160℃に載置して、油中の反応した(すなわち、共有結合した)加水分解性シラン及び未反応の加水分解性シランの量を測定する。任意の未反応加水分解性シランを生成物から揮発させ、TGA中での重量損失分とみなす。反応混合物中の不飽和加水分解性シランの初期重量から、揮発画分(即ち、未反応シラン)の重量損失分を減算して共有結合したシランの濃度を算出する。
別の態様では、シラン変性油は、1つシラノール及び/又は加水分解性シロキシ残基を含む直鎖、分枝鎖、又は架橋ポリマーを含む。特に、ポリマー材料は、シラノール又は加水分解性シロキシ残基を含むモノマーと共重合する1つ以上のエチレン性不飽和モノマーから生成される更なるポリマーを含む。
好適なポリマーの1つの群としては、米国特許第6,642,200号に開示されているものなどの、好適な開始剤又は触媒を使用するエチレン性不飽和モノマーの重合により生成されるものが挙げられる。好適なポリマーは、N,N−ジアルキルアミノアルキルアクリレート、N,N−ジアルキルアミノアルキルメタクリレート、N,N−ジアルキルアミノアルキルアクリルアミド、N,N−ジアルキルアミノアルキルメタクリルアミド、四級化N,Nジアルキルアミノアルキルアクリレート、四級化N,N−ジアルキルアミノアルキルメタクリレート、四級化N,N−ジアルキルアミノアルキルアクリルアミド、四級化N,N−ジアルキルアミノアルキルメタクリルアミド、メタクリルアミドプロピル−ペンタメチル−1,3−プロピレン−2−オール−アンモニウムジクロリド、N,N,N,N',N',N'',N''−ヘプタメチル−N''−3−(1−オキソ−2−メチル−2−プロペニル)アミノプロピル−9−オキソ−8−アゾ−デカン−1,4,10−トリアンモニウムトリクロリド、ビニルアミン及びその誘導体、アリルアミン及びその誘導体、ビニルイミダゾール、四級化ビニルイミダゾール及びジアリルジアルキルアンモニウムクロリド、N,N−ジアルキルアクリルアミド、メタクリルアミド、N,N−ジアルキルメタクリルアミド、C1〜C12アルキルアクリレート、C1〜C12ヒドロキシアルキルアクリレート、ポリアルキレングリコールアクリレート、C1〜C12アルキルメタクリレート、C1〜C12ヒドロキシアルキルメタクリレート、ポリアルキレングリコールメタクリレート、スチレン、ブタジエン、イソプレン、ブタン、イソブテン、酢酸ビニル、ビニルアルコール、ビニルホルムアミド、ビニルアセトアミド、ビニルアルキルエーテル、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、ビニルカプロラクタム、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、アクリルアミドプロピルメタンスルホン酸(AMPS)及びこれらの塩からなる群から選択される1つ以上のモノマーを重合することによって作成される合成ポリマーからなる群から選択され得る。ポリマーは任意選択的に、分枝モノマー及び架橋モノマーを使用することにより、分枝状であるか、又は架橋され得る。分枝モノマー及び架橋モノマーとしては、エチレン、グリコールジアクリレート、ジビニルベンゼン、及びブタジエンが挙げられる。好ましくは、ポリマーは、8,000未満、好ましくは500〜8,000の分子量を有するイソブテンを重合することで作成される合成ポリマーを含む。
1つの態様では、シラノール又は加水分解性シロキシ残基を含むモノマーは、以下の構造のモノマーを含む:
Figure 2016524604
式中、Rは、各々独立して、水素、C1〜C12アルキル基、及びC1〜C12置換アルキル基からなる群から選択される。各Xは、2〜12個の炭素原子を含む二価アルキレンラジカルを含む。1つの態様では、二価アルキレンラジカルは、各々独立して、
Figure 2016524604
からなる群から選択される。
各R1は、2〜12個の炭素原子を含む二価アルキレンラジカルを含む。1つの態様では、二価アルキレンラジカルは、各々独立して、−(CH2S−(ここで、sは2〜8又は2〜4の整数である);−CH2−CH(OH)−CH2−及び−CH2−CH2−CH(OH)−;からなる群から選択される。各R2は、OH、C1〜C8アルコキシ及びC1〜C8アルキルから選択され、各R3は、OH及びC1〜C8アルコキシから選択される。1つの態様では、R3は、OH及びメトキシ基、エトキシ基又はプロポキシ基から選択される。
シラン変性油
シラン変性油は、所望の最終使用における特性に応じて、異なる不飽和度を有し得る。更には、シラン変性油は、所望の最終使用における特定に応じて、異なる度合いで、分枝、芳香性、分子量、鎖長、ヘテロ原子との官能性、又は任意の他の可能な変形を有し得る。
上述するように、不飽和レベルは、グラフトプロセス前、グラフトプロセス中、又はグラフトプロセス後のいずれかに変更され得る。シラン変性油は、シラン変性油中に存在する、0個以上の二重結合、又は1つ以上の二重結合を有し得る。例えば、シラン変性油が、二重結合の存在を必要とする反応によって更に変性される場合、シラン変性油が多量の二重結合を含有するのに有利であり得る。他の態様では、シラン変性油の不飽和度は最小値で維持されるが、不飽和度が目的とする最終使用用途に応じて無関係であり得るものもある。
例えば、1つの態様では、シラン変性油は、不飽和油と実質的に同じである不飽和度を有する。同じ不飽和度であることは、不飽和加水分解性シランの不飽和油鎖とのグラフト反応を促進しつつ、不飽和油の炭素−炭素二重結合間の望ましくないカップリング反応の最少化を表す。不飽和油分子間の望ましくないカップリング反応(すなわち、「増粘」反応)は、不飽和油の分子量を増加させる傾向があり、不飽和加水分解性シラングラフトにおいて使用可能な部位も減少させる。入手可能なグラフト部位の減少によって、加水分解性シラン官能基が存在しないため、増粘化された不飽和油分子が架橋組成物から更に望ましくなく滲出しやすくなる。
不飽和度は、任意の様々な方法によって便宜上表され得る。例えば、元の不飽和油及びシラン変性油製品の両方における炭素−炭素二重結合の総数は、測定(例えば、NMR分光法)及び比較され得る。いくつかの態様では、不飽和炭化水素鎖は、グラフト反応によって二重結合の位置が変更しても、炭素−炭素二重結合を保持し得る。あるいは、不飽和度はヨウ素価(例えば、ASTM D1959、ASTM D5768、DIN 53241又は同等の方法によって測定されるような、物質によって消費されるヨウ素量)によって特徴付けられ得る。
シラン変性油製品における不飽和特性の保持比は、粘度によっても表すことができ、これは、所望の最終使用用途に応じて、使用した反応油と同様に保持されてよく、又は異なっていてもよい。例えば、不飽和油として低粘度の植物油が使用される際、シラン変性油製品は、同様に低粘度を有してよく、これによってコーティングとして沈積される際に平滑な連続フィルム形成を促進する。他の用途では、所望の最終使用に応じて、粘度を増加又は低下させて調節するのが望ましい。
シラン変性油は、例えば、以下の式IIで表されるような、特定の加水分解性シリル基の構造によって更に特徴付けられ得る:
−−SiRm3-(n+m)n (式II)
式IIにおいて、X及びRは、式Iと同様に加水分解性官能基及び、末端基/原子を表し得る。式IIにおいて、nは1〜3(好ましくは3)の範囲であり、mは0〜2の範囲であり、n+m≦3である。式IIの加水分解性シリル基は不飽和油と共有結合しているため、R''は、式Iの不飽和炭化水素残基又は不飽和炭化水素残基のグラフト反応生成物の両方を表し得る。一例としては、不飽和加水分解性シランが、ポリ不飽和化及び/又は1つを超える不飽和炭化水素鎖と共有結合している場合、R''は、ビニル基(CH2=CH−−)又はビニル基(−−CH2CH2−−)の、エチレングラフト反応生成物を表し得る。一般的には、加水分解性シリル基は、R''のグラフト反応生成物を表す結合基R'''を介して、不飽和炭化水素鎖と共有結合している。この場合、不飽和炭化水素鎖と直接共有結合している加水分解性シリル基(すなわち結合基R''')は、以下の式IIaによって表され得る:
−−R’’’SiR’’m3-(n+m)n (式IIa)
1つの態様では、シラン変性油は、粒子の形態であり得る。粒子は:(1)界面を有する粒子コア;(2)前記界面に付着するシラン変性油部分;及び任意選択的に(3)特性を有するポリマー、を含む。シラン変性油及び任意選択的にポリマーは、界面において異なる位置で粒子コアの界面に付着する。いくつかの態様では、粒子は、2つ以上のポリマー及び/又は特性を含む。
粒子コア
所望する性質に応じて、任意好適な粒子コアが使用され得る。1つの態様では、粒子コアは、界面においてヒドロキシル官能基を含む無機粒子である。いくつかの例において、ナノ粒子は、個別若しくは凝集体としてのいずれかで、粒子コアとして使用される。本明細書で使用するとき、用語「ナノ粒子」(個別若しくは凝集体としてのいずれか)は、最長方向において500ナノメートル未満の粒子を指す。1つの態様では、ナノ粒子は1〜500ナノメートルであり、別の態様では、150〜250ナノメートルであり、別の態様では、ナノ粒子は50〜100ナノメートルである。
所望とする利益によって、任意特定の消費者製品組成物で使用される粒子コアの選択が助けられ得る。例えば、シリケート粒子(例えば、ヒュームドシリカ)、アルミナシリケート、金属酸化物(例えば、酸化亜鉛、二酸化チタン)などの粒子(又は粒子の凝集体)が、粒子コアとして使用され得る。
粒子コアを形成するのに使用され得る材料の他の非限定的な例としては、着色及び非着色顔料、干渉顔料、無機粉末及びこれらの組み合わせが挙げられる。これらの粒子は、例えば、小板形、球形、細長い形状若しくは針形又は不規則形状、表面コーティングされた又は、表面コーティングされていない、有孔又は無孔の、荷電又は非荷電であり得る。特定の材料としては、ビスマスオキシクロリド、絹雲母、雲母、硫酸バリウム又は他の材料で処理した雲母、ゼオライト、カオリン、シリカ、窒化ホウ素、タルク、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、ガラス、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
本発明において有用な他の顔料は、主に、可視光線の特定波長を選択的に吸収することによって色を付与することができ、無機顔料、有機顔料、及びこれらの混合物が挙げられる。このような有用な無機顔料の例としては、酸化鉄、フェロシアン化第二鉄アンモニウム、マンガンバイオレット、群青、及び酸化クロムが挙げられる。本発明において有用な無機白色又は非着色顔料(例えばTiO2、ZnO、又はZrO2)は、多くの供給元から市販されている。好適な粒子状物質の一例は、U.S.Cosmeticsから入手可能な材料(TRONOX TiO2シリーズ、SAT−T CR837、ルチルTiO2)を含有する。米国特許第5,997,887号に開示されるような、二酸化チタンの帯電した分散体が特に好ましい。
特定の着色又は非着色の非干渉顔料は、1nm〜150,000nm、あるいは10nm〜5,000nmm、又は20nm〜1000nmの平均一次粒径を有する。異なる粒径を有する同じか又は異なる顔料の混合物もまた本明細書で有用である(例えば、約100nm〜約400nmの一次粒径を有するTiO2を、約10nm〜約50nmの一次粒径を有するTiO2に組み込む)。
界面
粒子コアの界面は、粒子コア自体の表面に直接位置し得るか、あるいは使用される粒子コアがコーティングされた粒子コアである場合には、粒子コア上の1つ以上の層に位置し得る。粒子コアが複数の粒子を含む際、界面は、複数の粒子表面上に広がり得る。
界面の表面付着
少なくとも1つのシラン変性油分子、及び任意選択的に1つ以上のポリマーが、異なる場所において粒子コアの界面に付着する。本明細書で使用するとき、「付着する」は、消費者製品組成物の所望の最終特性に応じて、結合(例えば、共有結合、イオン結合)、又は吸着(例えば、ファンデルワールス、水素結合など)などの任意好適な付着手段を含み得る。
1つの態様では、ブロックコポリマーが使用される。同じか又は対照的な特性を有するポリマーを、単一のブロックコポリマーに組み込むことができる。ブロックコポリマーは、1つ又は複数の場所でコアに付着し得る。
ポリマー(1つ又は複数)は、化学的及び/又は物理的特性を有し、任意選択的に、少なくとも1つのポリマーの特性は別のポリマーの特性と対照的なものである。また、これに代えて、ポリマーの特性は、シラン変性油の特性と対照的なものである。特性及びそれに対応する対照的な特性の例としては、加水分解性及び親水性;酸性及び塩基性;及びアニオン性及びカチオン性が挙げられる。
他のポリマーの特性あるいはシラン変性油の特性のいずれかを有するポリマーの対照的な特性によって、生じた粒子がその環境に適応するのが可能となる。例えば、特定の特性に影響を及ぼすパラメーターにおける変化がある場合、第1のポリマーの特性が現れ、その第1のポリマーの影響は、第2のポリマーの対照的な特性に対して優勢となる。例えば、溶媒極性における変化は、ポリマー鎖における立体構造の変化を誘引し得るため、より高い疎水性特性又はより高い親水性特性が現れる。他の変化としては、pH、含水量、湿度、温度、溶媒含有量、電解液濃度、磁界、放射線照射量などが挙げられる。特定の態様では、ポリマーは、複数刺激(例えば、溶媒極性及び温度の両方)に応答するように、1つではなく複数の特性を有する。
消費者製品組成物に粒子を含むことで、これらに限定されないが、表面エネルギーが非均一である表面における非均一な疎水性材料の蓄積の向上などに有利となり得る。例えば、これらの疎水性材料が毛髪表面に蓄積することで、表面エネルギーが変化する。更には、疎水性材料を水性シャシー(例えば、キャリア)に配合することで、より容易に達成され得る。これとは対照的に、親水性材料を非水性シャーシに配合することで、より容易に達成され得る。更には、粒子の除去は、環境の変化によって促進され得る。
ポリマーの種類、濃度、及び比率の選択は、製品の種類、所望の特性、刺激、及び使用するシャーシによって変化する。概して、凝集/フロキュレーション及び沈殿に対する安定性を維持しつつ、様々なシャーシ中に粒子を送達することができることが望ましい。例えば、エントロピーの安定化を達成するために、比較的大きなポリマーが選択され得る。1つの態様では、ポリマーは500を超える分子量を有し、別の態様では、分子量は15,000を超える。特定の態様では、ポリマーは、1000〜300,000の分子量を有する。水性シャーシにおいて、親水性ポリマー中にイオン基が存在することで、更なるフロキュレーション/凝集安定性が提供される。
特定の態様では、疎水性ポリマーとしては、フッ素化ポリスチレン、ポリスチレン、ポリオレフィン(及び、シアン化物、ハロゲン化物、エステル、ピロリドン、カルボン酸、カルボン酸エステル、ヒドロキシル、カルボン酸エステルのヒドロキシル誘導体、アミド、アミン、グリシジル誘導体などの官能化ポリオレフィン)、ポリジエン、PDMS、及び官能化PDMS、酸化ポリブチレン、酸化ポリプロピレン、及びアルキル誘導体並びにこれらの組み合せが挙げられるが、これらに限定されない。
特定の態様では、親水性ポリマーとしては、ポリアクリレート(及びエステル)、他の官能化ポリオレフィン(PVA(ポリビニルアルコール及びエステル)など)、PVAエステル、PVP(ビニルピロリドン)、シアン化ビニル、リン酸塩、ホスホン酸塩、硫酸塩、スルホン酸塩など)、ポリエチレンイミン及び他のポリアミン、ポリエチレングリコール及び他のポリエーテル、ポリ(無水マレイン酸スチレン)、ポリエステル、ポリ尿素、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアクリルアミド、糖及び高分子誘導体、キトサン、及びこれらの誘導体並びにこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
強固な応答挙動(刺激に対する迅速かつ効果的切り換え挙動)を有するためには、ポリマーの立体構造における柔軟性が重要である。したがって、ガラス転移温度が低いことが望ましい。
付着機構が吸着である場合、複数の粒子親和性基がポリマーに存在することで、適切な条件下で有効な付着を達成するために有利となり得る。
図2は、粒子表面に結合した一般的なシラン変性油を図示している。有機官能性シラノール油は、シリカ表面に付着してみえる。
粒子の作成方法
別の態様では、本発明は、消費者製品組成物に使用される粒子の作成方法を提供する。本方法は、(1)界面を有する粒子を提供する工程、(2)前記界面にシラン変性油(任意選択的に少なくとも1つの特性を有する)を付着させる工程、及び任意選択的に(3)前記界面に同じか又は対照的な特性あるいはその組み合わせを有するポリマーを付着させる工程、を含む。工程(2)及び(3)は、所望の特定ポリマー及び付着方法に応じて、同時又は連続など、任意適切な順番で実行され得る。ブロックコポリマーを含む態様では、第1ブロックは第1の特性を有し、第2ブロックは第2の特性を有することができ、この特性は同じ又は対照的あるいはその組み合わせのいずれかであり得る。
概して、粒子は、形成前粒子コアとして存在する粒子原料を使用し、粒子表面上の官能基とポリマーを反応させるか、又は粒子表面にポリマー材料を吸収させることで調製/製造され得る。
あるいは、粒子は、可溶性/乳化性モノマー又はマクロモノマーの重合反応の結果として、製造され得る。生じたポリマー/コポリマーは、固体コアを形成するだけでなく、応答性機能を提供する付着ポリマーも形成し得る。更に、更なるコア材料として供し得る粒子(例えば、無機顔料)の存在下、重合は実行され得る。
重合反応によって粒子を作製することで、単純で迅速かつ経済的なプロセスが提供され得る。例えば、開始剤、ビニル末端ジメチルシロキサンマクロモノマー、及び例えば、アルキレン含有ポリエチレンオキシドの存在下、少なくとも1つのエチレン基を含有するモノマーの水性乳化重合を用いることができる。シリコーンマクロマーは、重合反応に関与するために界面活性剤を使用して、他のモノマーを含む水性媒体中に乳化され得る。重合後、生じた分散体は、マクロモノマーが付着したポリマー粒子(ラテックス)を含有する。重合前、反応混合物に無機粒子(二酸化チタン、酸化亜鉛、シリカなど)又は他のポリマー粒子を加えることで、ラテックス粒子にも関与する。
典型的な乳化重合モノマーとしては。メチルメタクリレート、アクリロニトリル、アクリロニトリル、エチルアクリレート、メタクリルアミド、スチレンなどが挙げられる。アクリル酸及びメタクリル酸などの疎水性の高いモノマーは、良好に共重合化され得る。PDMSマクロモノマーの例としては、ビニル末端ポリジメチルシロキサン、ビニルメチルシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマー、及びメタクリルオキシプロピル(methacroloxypropyl)末端ポリジメチルシロキサンが挙げられる。極性マクロモノマーの例としては、不飽和脂肪酸のポリオキシエチレンエステル、脂肪族アルコールのポリオキシエチレンエーテル、ビニル末端ポリエチレンイミン、及び2−(ジメチルアミノ)エチルメタクリレートが挙げられる。
分散重合を水の代わりに有機溶媒中で試みる際、同様の結果が得られる。このフリーラジカル分散重合に使用され得る典型的な溶媒は、メチルエチルケトン及びイソプロパノールを含む。
水性反応混合物中に無機粒子(例えば、二酸化チタン、酸化亜鉛、又はシリカ)が使用される場合、粒子を不飽和脂肪酸ポリエチレンエステル又は脂肪族アルコールポリオキシエチレンエーテルで封入し、続けてPDMSマクロモノマーと反応させることは、同様の応答構造を作製する別の試みとなり得る。
架橋及びゲル
所望の最終使用用途に応じて、シラン変性油は、基材への適用前、適用中、又は適用後に架橋され得る。例えば、シラン変性油は、表面に直接適用され得るか、又は、表面適用前に更に加工されて架橋ゲルネットワーク又は反応性粒子を形成し得る。
シラン変性油の架橋は、無機ヒドロキシル官能化粒子もしくは有機ヒドロキシル官能化種のいずれか、又は両方を含む、ヒドロキシル官能性種との反応によって達成され得る。
シラン変性油は、水に曝すことで加水分解性シリル基をシラノール基に加水分解し、続けて、シラノール基を縮合してシラン変性油中、又はシラン変性油とヒドロキシル官能化種(例えば、無機粒子又は有機種、又はその両方)との間に分子間共有結合性シロキサン架橋を形成することで架橋され得る。1つの態様では、架橋水とは、単純に大気中の水分を指す(例えば、最大で約5体積%の空気中の水分、約0.5体積%〜約5体積%、約1体積%〜約2体積%、あるいは約20%〜約100%の相対湿度)。したがって、シラン変性油を含む組成物は、大気中に曝される基材に単純に適用され、シラン変性油は、大気中の水分が加水分解性シリル基を加水分解するにつれて徐々に架橋する。架橋速度は、加水分解性シリル基の濃度、相対湿度、温度、及び基材に適用されるシラン変性油の層厚によって変化する。架橋温度は、周囲温度(例えば、約25℃)であり得る。あるいは、又は更には、シラン変性油は、制御温度(例えば最大約80℃又は25℃〜約60℃)で維持されるか、さもなければ制御温度まで加熱され得る。更には、pHは架橋速度に影響を及ぼし得る。例えば、架橋は、シリル基がより容易にシラノール基に加水分解されて、続けて縮合して架橋を形成する場合に、より強い酸性環境を作り出すことで促進され得る。
架橋速度は、加水分解性シラン(「促進剤」として当該技術分野で既知である)の水分誘導反応を促進することが知られている架橋触媒を使用して更に促進され得る。好適な触媒の例としては、ナフテン酸チタン、チタン酸テトラブチル、チタン酸テトライソプロピル、ビス−(アセチルアセトニル)−チタン酸ジイソプロピル、テトラ−2−エチルヘキシル−チタン酸、チタン酸テトラフェニル、チタン酸トリエタノールアミン、オルガノシロキシチタン化合物(米国特許第3,294,739号に記載されるものなど)及びβ−ジカルボニルチタン化合物(米国特許第3,334,067号に記載されるものなど)が挙げられ、両特許は、チタン触媒を示すために本明細書中に組み込まれる。あるいは、有機金属スズ縮合架橋触媒は、架橋速度を加速するのに使用され得る。カルボン酸スズ縮合架橋触媒の例としては、ジラウリン酸ジブチルスズ、二酢酸ジブチルスズ、ジラウリン酸ジオクチルスズ、オクタン酸スズ、又はこれらの混合物が挙げられる。好ましい触媒としては、チタン酸テトラブチル、チタン酸テトライソプロピル及びビス−(アセチルアセトニル)−チタン酸ジイソプロピルが挙げられる。架橋触媒の量は、好ましくは、シラン変性油の重量に対して、約0.2重量%〜約6重量%(例えば、約0.5重量%〜約3重量%)に及ぶ。存在する場合には、架橋触媒は、1回の操作で2つの成分を表面に適用できるように、水分硬化性シラン変性油との混合物として提供されるのが好ましい。
1つの態様では、架橋性シラン変性油は、例えば、以下の式IIIで表されるような、分子間共有結合性シロキサン架橋の特定構造によって更に特徴付けられ得る:
−−R'''−−Si(Y)2−−O−−Si(Y)2−−R'''−− (式III)
式IIIにおいて、Y部分は、独立して、−−OH(すなわち、加水分解されるが、縮合はされないシラノール)、−−R、−−R''、−−O−−Si(Y)2−−R'''−−、及びこれらの組み合わせを指す。Yの再帰的定義は、シロキサン架橋は分枝されてもよく、2−シリコン架橋である必要はないことを示している。R部分は、式Iのものと同じ末端基/原子を指し、R''部分は、式IIのものと同じ不飽和炭化水素残基及びそれらのグラフト反応生成物を指し得る。R'''部分は、式IIのものと同じ結合基を指し、一般的には2〜30個の炭素原子(例えば、2〜14個の炭素原子又は2〜6個の炭素原子)を有する炭化水素残基を指す。具体的には、R'''部分は、分子間シロキサン架橋の両末端の油の不飽和炭化水素鎖と共有結合している結合基であるため、少なくとも2つのシラン変性油分子は、一緒に共有結合されている。架橋された油の1つの態様では、(i)不飽和油は、大豆油を含み;(ii)Y部分は独立して、−−OH、−−O−−Si(Y)2−−R''−−、及びこれらの組み合わせを表し、及び(iii)R'''部分は−−CH2CH2−−、−−CH2CH2CH2−−、及びこれらの組み合わせを表す。
別の態様では、シラン原性油の架橋は、ヒドロキシル官能化無機粒子又はヒドロキシル官能化有機種、又はその両方による架橋によって達成され得る。
架橋されたシラン変性油において、その油分子の実質的に全ては、分子間シロキサン架橋によって、少なくとも1つの他の油分子と架橋され得る。更には、非シリル化油分子の滲出が制限される。一度架橋すると、シラン変性油は、好ましくは、少なくとも約70%(例えば、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、又は少なくとも約98%)のゲル含有率を有する。架橋された油のゲル含有率は、架橋された油のサンプルを溶媒中で数時間平衡化することで測定され得る(例えば、溶媒50mLあたり約1g〜2gの架橋された油、又は溶媒50mLあたり2gの架橋された油)。次に、溶媒(架橋された油の任意の析出/溶解部分とともに)をサンプルから除去し、一定重量まで乾燥する。析出していない架橋された油の画分は、ゲル画分である。好適な溶媒としては、トルエン及びクロロホルムが挙げられるが、どちらも同じ結果を与える。非架橋のシラン変性油のゲル画分は、標準的な手順による非架橋サンプルを一次架橋することで測定され得る。架橋触媒と混和した非架橋油のサンプル(例えば、約4重量%のジラウリン酸ジブチルスズを含む約5gの非架橋油)は、閉鎖されたチャンバ中で一定温度及び一定相対湿度で決められた時間架橋される(例えば、約25℃及び約100%相対湿度で約2日間)。架橋されたサンプルは、前述の手順にしたがって採取され、ゲル含有量が測定される。
使用前、無水条件を維持するために、シラン変性油を湿気非浸透性梱包中で維持する。使用の際、当該技術分野で既知の従来の装置を使用して、任意の一般的な技術によって組成物を基材にブラシ塗布、スプレー、浸漬、あるいは適用され、組成物が架橋するのに十分な周囲水分に曝露させる。シラン変性油は、非水性溶媒を含む溶液中又は非水性溶媒を含む懸濁液中に提供され(例えば、エタノール、メタノールなどのアルコール類)、溶液又は懸濁液は、任意選択的に架橋触媒を含み得る。次に、溶液/懸濁液は、基材上にスプレーされ、濃縮したシラン変性油で可能であり得る他のものより薄いコーティングを提供する。
図1は、グラフト及び架橋プロセス及び生じた組成物である、3つの脂肪酸エステルのうちの1つ及びビニルトリメトキシシランとして、18−炭素不飽和炭化水素鎖(例えば、脂肪酸トリグリセリドの代表的な成分として)を有するトリグリセリド不飽和油分子を図示している。グラフト反応(例えば、ペルオキシドフリーラジカル開始剤によって開始する(図示せず))は、シラン上のビニル基を開き、シランを炭化水素鎖にグラフト化する。加水分解性シランは、元の油におけるオレフィン炭素によって事前に示される場所で、脂肪族炭素鎖と共有結合している。しかしながら、グラフト反応の結果として、炭素−炭素二重結合は、隣接する炭素−炭素対に移行する。したがって、シラン変性油において、加水分解性シランは、移動した炭素−炭素二重結合からの1つの炭素に代えられた位置で炭素鎖と共有結合している。水(例えば、大気中の水分)に曝すことによる架橋によって、シリコンからメトキシ基を連続的に加水分解し、それによって他のシラノール基と更に縮合して、架橋生成物中に分子間共有結合性シロキサン架橋を形成する。
シリル化油は、消費者製品に配合される前に油を作成するのに使用される任意試薬が除去され得る。前記試薬除去は、当業者に既知の任意既知の精製手順の形態で行われ得る。例えば、前記試薬除去は、任意の揮発性試薬を蒸発除去の形態で行われ得る。前記蒸発は、真空下で実行され得る。生じた精製シリル化油は、処方の簡略化、家庭での使用用途に安定性及び互換性において特に有用である。
香料及び香料マイクロカプセル
香料成分は、香油、香油の混合物、香料マイクロカプセル、圧力活性化香料マイクロカプセル、水分活性化香料マイクロカプセル、及びこれらの混合物からなる群から選択される成分を含み得る。前記香料マイクロカプセル組成物は、0.05%〜5%、又は0.1%〜1%の封入材料を含み得る。次に、香料コアは、香料及び任意選択的に希釈剤を含んでもよい。前記香料マイクロカプセルは、粒子状有益剤でもあり得る。
圧力活性化香料マイクロカプセルは、一般的に、コア材料が香油又は香油の混合物を更に含む、コアシェル構造を含む。コアを取り囲んでマイクロカプセルを形成するシェル材料は、任意好適なポリマー材料であることができ、それは、コア(一般的には、液体コア)内の材料及びシェルの外側基質と接触し得る材料に対して不透過性又は実質的に不透過性である。1つの態様では、マイクロカプセルのシェルを作成する材料は、ホルムアルデヒドを含み得る。メラミン−ホルムアルデヒド樹脂又は尿素−ホルムアルデヒド樹脂などのホルムアルデヒド系樹脂は、それらの広範囲の利用可能性及び合理的コスト故に、香料封入にとって特に魅力的である。
水分活性化香料マイクロカプセルは、香料キャリアと、封入香料組成物と、を含み、前記香料キャリアは、シクロデキストリン、デンプンマイクロカプセル、多孔質キャリアマイクロカプセル、及びこれらの混合物からなる群から選択でき、前記封入香料組成物は、低揮発性香料成分、高揮発性香料成分、及びこれらの混合物を含み得る;
(1)プロ香料;
(2)低臭気検出閾値香料成分であって、前記低臭気検出閾値香料成分は、正味の総香料組成物の25重量%未満を含んでよく;及び
(3)これらの混合物。
開示される多用途布地コンディショニング組成物において有用であり得る好適な水分活性化香料キャリアは、シクロデキストリンを含み得る。本明細書で使用するとき、用語「シクロデキストリン」は、6〜12個のグルコース単位を含有する非置換シクロデキストリン、特に、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン、α−シクロデキストリン、及び/又はこれらの誘導体、及び/又はこれらの混合物などの既知のシクロデキストリンのいずれかを含む。好適なシクロデキストリンのより詳細な説明は、米国特許第5,714,137号に記載されている。本明細書において好適なシクロデキストリンとしては、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン、α−シクロデキストリン、置換β−シクロデキストリン、及びこれらの混合物が挙げられる。1つの態様では、シクロデキストリンは、β−シクロデキストリンを含み得る。香料分子は、シクロデキストリン分子の空隙中に封入されて、一般的にはシクロデキストリン/香料錯体と呼ばれる分子マイクロカプセルを形成する。シクロデキストリン/香料錯体中の香料充填量は、シクロデキストリン/香料錯体の3重量%〜20重量%、又は5重量%〜18重量%、又は7重量%〜16重量%を含み得る。
シクロデキストリン/香料錯体は、封入香料分子をしっかりと保持し、それにより香料拡散及び/又は香料損失を防止して、多用途布地コンディショニング組成物の臭気強度を低減することができる。しかしながら、シクロデキストリン/香料錯体は、水分の存在下ではいくらかの香料分子を容易に放出することができるので、持続する香料利益を提供することができる。調製方法の非限定的な例は、米国特許第5,552,378号及び同第5,348,667号に提供されている。
1つの態様では、ヒドロキシル官能性有機種は、相対的に疎水性であり、約0.5〜約14.5(例えば、C4〜C30)、より好ましくは約2.9〜約8.0(例えば、C8〜C18)のcLogPを有する。ヒドロキシル官能性有機種のcLogPは、ChemBioDrawUltra 13.0ソフトウェアを使用して算出される。
任意成分
ヒドロキシル官能性有機種
ヒドロキシル官能性有機種は、少なくとも1つのヒドロキシル(−OH)部分を担持する任意の有機種であり得る。理論に縛られはしないが、ヒドロキシル官能性有機種は、ヒドロキシル官能性有機種のヒドロキシル部分による架橋を通してシラン変性油の架橋に関与し得ると考えられている。
ヒドロキシル官能化有機種の非限定的な例としては、単糖類、二糖類、オリゴ糖及び多糖類及び官能化単糖類、官能化二糖類、官能化オリゴ糖及び官能化多糖類及びこれらの誘導体が挙げられる。更なる非限定的な例としては、セルロース、グアー、デンプン、シクロデキストリン、ヒドロキシプロピルグアー、ヒドロキシプロピルセルロース、グアーヒドロキシプロピルトリモニウムシクロリド、ポリクアテルニウム−10、ジメチコノール、ヒドロキシル末端ポリブタジエン、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、及びポリ(テトラメチレンエーテル)グリコールなどが挙げられる。特定の態様では、ヒドロキシル官能化種は、複数のシラン変性油における結合部位間で架橋が形成されるように、2つ以上のヒドロキシル基、好ましくは複数のヒドロキシル基を含み、それによってゲルが作製される。前記架橋は、シリル化油のシリル基におけるヒドロキシル官能性有機種のヒドロキシル基の求核攻撃の結果として形成し得る。
1つの態様では、ヒドロキシル官能性有機種は、ジメチコノールなどのオルガノシリコーン材料である。オルガノシリコーン材料は、約1,000,000ダルトン未満の分子量を有し得る。オルガノシリコーン材料は、約1,000,000ダルトンを超える分子量を有してよく、オルガノシリコーン材料は、約1,000,000ダルトンの分子量を有し得る。
1つの態様では、ヒドロキシル官能性有機種はポリマーであり得る。別の態様では、ヒドロキシル官能性有機種はビニルポリマーを含む。別の態様では、ヒドロキシル官能性有機種はヒドロキシル末端ポリブタジエンである。
1つの態様では、ヒドロキシル官能性有機種は、グリコール、ポリグリコール、エーテル、ポリエーテル、ポリアルキレンオキシド及びこれらの誘導体、並びにこれらの混合物からなる群から選択される。1つの態様では、ヒドロキシル官能性有機種は、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド又はこれらの混合物である。
ヒドロキシル官能化無機粒子
ヒドロキシル官能化無機粒子は、その表面上にヒドロキシル部分を含む任意の無機固体粒子であり、これは、本発明の組成物におけるキャリアを含み得る水又は他の溶媒中に溶解しない。好適なヒドロキシル官能化無機粒子の非限定的な例としては、チタニア、アルミナ、メタロセン、シリカ及びゼオライトなどの金属酸化物が挙げられる。
本明細書で使用するとき、「シリカ」は、粒子状二酸化ケイ素を意味する。シリカは、ヒュームドシリカ、非晶質シリカ、沈降し理科、シリカゲルなど多くの形態のうちの1つの形態をとり得ることが当業者に認識されよう。粒子状シリカは、複数の表面結合ヒドロキシル部分(すなわち、OH−基)を含み得ることが当業者に認識されよう。
1つの態様では、ヒドロキシル官能化無機粒子は、粒子状有益剤でもあり得る。粒子状有益剤でもあり得るヒドロキシル官能化無機粒子の非限定的な例としては、顔料、クレイが挙げられる。
1つの態様では、ヒドロキシル官能化無機粒子は、約3nm〜約500μm、好ましくは約3nm〜約100μm、好ましくは3nm〜50μmの平均粒径を有し得る。
界面活性剤及び乳化剤
本発明の組成物は、1つ以上の界面活性剤又は乳化剤を含み得る。界面活性剤又は乳化剤成分は、本発明のパーソナルケア組成物に包含されて、洗浄性能を提供する。界面活性剤は、アニオン性界面活性剤、双性イオン性若しくは両性界面活性剤、又はこれらの組合せから選択され得る。本明細書の組成物中で用いるのに好適な界面活性剤成分としては、ヘアケア、布地ケア、表面ケア又は他のパーソナルケア及び/又はホームケア洗浄組成物に用いることで知られているものが挙げられる。
好適な非イオン性界面活性剤としては、アルキレンオキシド、通常はエチレンオキシド、一般的には6〜30個のエチレンオキシド基を有する脂肪族の一級又は二級、直鎖又は分枝鎖アルコール又はフェノールが挙げられるが、これらに限定されない。その他好適な非イオン性界面活性剤として、モノ−又はジ−アルキルアルカノールアミド、アルキルポリグルコシド、及びポリヒドロキシ脂肪酸アミドが挙げられる。
好適なアニオン性界面活性剤の非限定的な例としては、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、アルカリルスルホン酸塩、アルキルコハク酸塩、アルキルスルホコハク酸塩、N−アルキル(alkoyl)サルコシン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキルエーテルリン酸塩、アルキルエーテルカルボン酸塩、及びα−オレフィンスルホン酸塩のナトリウム、アンモニウム、並びにモノ−、ジ−、及びトリ−エタノールアミン塩である。アルキル基は、一般的には、8〜18個の炭素原子を含有し、不飽和であり得る。アルキルエーテル硫酸塩、アルキルエーテルリン酸塩、及びアルキルエーテルカルボン酸塩は、1分子あたり1〜10個のエチレンオキシド又はプロピレンオキシド単位を含有してよく、好ましくは、1分子あたり2〜3個のエチレンオキシド単位を含有し得る。アニオン性界面活性剤の例として、ラウリル硫酸ナトリウム又はアンモニウム、及びラウリルエーテル硫酸ナトリウム又はアンモニウムが挙げられる。本発明で有用な好適なアニオン性界面活性剤は、一般的には、組成物の重量に対して、5重量%〜50重量%、好ましくは8重量%〜30重量%、より好ましくは10重量%〜25重量%、更により好ましくは12重量%〜22重量%の範囲で用いられる。
好適なカチオン性界面活性剤の非限定的な例としては、好ましくは四級アミン基である少なくとも1つのアミン基及び、好ましくは長鎖炭化水素基である少なくとも1つの炭化水素基を含有する水溶性又は水分散性又は非水溶性化合物が挙げられる。炭化水素基は、ヒドロキシル化及び/又はアルコキシル化されてよく、エステル及び/又はアミド及び/又は芳香族基を含み得る。炭化水素基は、完全に飽和されてよく、又は不飽和であってよい。
1つの態様では、界面活性剤の濃度は、消費者製品組成物の0.5重量%〜95重量%、又は2重量%〜90重量%、又は3重量%〜90重量%の範囲であってよい。
本明細書の組成物に使用するのに好適な双性イオン性又は両性界面活性剤としては、ヘアケア又は他のパーソナルクレンジング組成物での使用することが知られている界面活性剤が挙げられる。かかる両性界面活性剤の濃度は、好ましくは0.5%〜20%、好ましくは1%〜10%の範囲である。好適な双性イオン性又は両性界面活性剤の非限定的な例は、米国特許第5,104,646号及び同第5,106,609号(どちらもBolichら)に記載されている。
本発明で使用するのに好適な両性界面活性剤としては、アルキルアミンオキシド、アルキルベタイン、アルキルアミドプロピルベタイン、アルキルスルホベタイン、アルキルグリシネート、アルキルカルボキシグリシネート、アルキルアンホプロピオネート、アルキルアミドプロピルヒドロキシスルタイン、アシルタウレート、及びアシルグルタメートが挙げられ、ここで、アルキル基及びアシkル基は、8〜18個の炭素原子を有する。
本組成物に使用するのに好適なその他のアニオン性、双性イオン性、両性、カチオン性、非イオン性又は任意の更なる界面活性剤の非限定的な例は、M.C.Publishing Co.により発行されたMcCutcheon's,Emulsifiers and Detergents,1989 Annaual、並びに米国特許第3,929,678号、第2,658,072号、第2,438,091号、及び第2,528,378号に記載されている。
保存剤
保存剤は、棚にある製品の酸化、微生物による損傷及び他の潜在的に不要な化学的変形に対して、長期間の安定性をもたらすのに有用であり得る。保存剤の非限定的な例としては、抗菌保存剤及び抗酸化剤が挙げられる。
好ましい抗菌保存剤としては、ベンザルコニウムクロリド、ベンゼトニウムクロリド、安息香酸及び塩、ベンジルアルコール、ホウ酸及び塩、セチルピリジニウムクロリド、セチルトリメチルアンモニウムブロミド、クロロブタノール、クロロクレゾール、コルヘキシジン、グルコン酸又は酢酸クロルヘキシジン、クレゾール、エタノール、ヒダントイン、イミダゾリジニル尿素、メタクレゾール、メチルパラベン、ニトロメルソール、o−フェニルフェノール、パラベン、フェノール、酢酸/硝酸フェニル水銀、プロピルパラベン、安息香酸ナトリウム、ソルビン酸及び塩、β−フェニルエチルアルコール、チメロサール、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
好ましい保存剤の種類は、抗酸化剤である。抗酸化剤は、酸素への暴露の際又はフリーラジカルの存在下で生じる酸化プロセスを最少化又は阻止するために加えられる。
好ましい抗酸化保存剤としては、α−トコフェノールアセテート、アセトン−重亜硫酸ナトリウム、アセチルシステイン、アスコルビン酸、パルミチン酸アスコルビル、ブチルヒドロキシアニソール(BHA)、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)、クエン酸、システイン、塩酸システイン、d−α−トコフェロール(天然)、d−α−トコフェロール(合成)、ジチオスレイトール、モノチオグリセロール、ノルジヒドログアイアレチン酸、没食子酸プロピル、重亜硫酸ナトリウム、ホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、チオ尿素、トコフェロール、及びこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。
粒子状有益剤
粒子状有益剤は、本発明の組成物におけるキャリアを含み得る水又は他の溶媒には溶解せず、使用の際に利益を付与する固体粒子である。粒子状有益剤の非限定的な例としては、顔料、クレイ、坑ふけ活性物質及び発汗抑制活性物質などのパーソナルケア活性物質、及び香料マイクロカプセルなどの封入液体活性剤が挙げられる。
粒子状有益剤は、使用及び得られる利益において適切な任意の寸法であり得る。1つの態様では、粒子状有益剤は、約500マイクロメートル未満の平均粒径を有する。別の態様では、粒子状有益剤は、約100マイクロメートル未満の平均粒径を有する。別の態様では、粒子状有益剤は、約3nmを超える平均粒径を有する。別の態様では、粒子状有益剤は、約1マイクロメートル〜約50マイクロメートルの平均粒径を有する。
これら粒子状有益剤は、例えば、小板形、球形、細長い形状若しくは針形又は不規則形状、表面コーティングされるか又は表面コーティングされておらず、有孔又は無孔であり、荷電又は非荷電であるか、若しくは、正電荷あるいは負電荷のいずれかでの部分的に荷電され得る。粒子状有益剤は、粉末として又は前分散体として組成物に加えられ得る。
顔料としては、着色及び非着色顔料、干渉顔料、蛍光増白剤粒子、及びこれらの混合物が挙げられる。そのような粒子の平均寸法は約0.1マイクロメートル〜約100マイクロメートルであってよい。これらの粒子状物質は、天然源及び/又は合成源から誘導することができる。
好適な有機粉末粒子状有益剤としては、メチルシルセスキオキサン樹脂微小球、例えばTospearl(商標)145A(Toshiba Silicone)から選択される球形高分子粒子;ポリメチルメタクリレートの微小球、例えばMicropearl(商標)M 100(Seppic);架橋ポリジメチルシロキサンの球状粒子、例えばTrefil(商標)E 506C又はTrefil(商標)E 505C(Dow Corning Toray Silicone);ポリアミドの球形粒子、例えばナイロン−12、及びOrgasol(商標)2002D Nat C05(Atochem);例えばDynospheres(商標)の名称でDyno Particlesから販売されているポリスチレン微小球及びFloBead(商標)EA209(Kobo)の名称で販売されているエチレンアクリレートコポリマー;デンプンオクテニルコハク酸アルミニウム、例えばDry Flo(商標)(National Starch);ポリエチレン微小球、例えばMicrothene(商標)FN510−00(Equistar)、シリコーン樹脂、ポリメチルシルセスキオキサンシリコーンポリマー、L−ラウロイルリジンから作成される小板形状粉末、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
本明細書では、干渉顔料も有用である。本明細書において、「干渉顔料」とは、厚みが制御された2つ以上の層を有する薄い板状の層状粒子を意味する。層は、異なる屈折率を有し、これによって、板状粒子の異なる層からの典型的には2つの、ただし時折それ以上の光反射の干渉によって特有の反射色が生じる。干渉顔料の最も一般的な例は、約50〜300nmの、TiO2、Fe23、シリカ、酸化スズ、及び/又はCr23のフィルムと共に層化された雲母である。かかる顔料は、真珠光沢を有することが多い。顔料粒子の透明性、並びに雲母の小板、及び、例えば二酸化チタンコーティングの屈折率の差が大きいことに起因して、真珠光沢顔料は、光を反射し、屈折し、透過する。干渉顔料は、多種多様な供給元、例えば、Rona(Timiron(商標)及びDichrona(商標))、Presperse(Flonac(商標))、Englehard(Duchrome(商標))、Kobo(SK−45−R及びSK−45−G)、BASF(Sicopeals(商標))、及びEckart(Predtige(商標))から市販されている。1つの態様では、干渉顔料の個々の粒子の最も長い辺の平均直径は、約75マイクロメートル未満、あるいは約50マイクロメートル未満である。
本発明において有用な他の顔料は、主に、可視光線の特定波長を選択的に吸収することによって色を付与することができ、無機顔料、有機顔料、及びこれらの混合物が挙げられる。このような有用な無機顔料の例としては、酸化鉄、フェロシアン化第二鉄アンモニウム、マンガンバイオレット、群青、及び酸化クロムが挙げられる。有機顔料としては、天然着色剤、及び合成モノマー及びポリマー着色剤が挙げられる。一例としては、フタロシアニンブルー及び緑色顔料がある。レーキ、主に食品、医薬品及び化粧品用(FD&C)又は医薬品及び化粧品用(D&C)のレーキ、並びにこれらのブレンドもまた有用である。封入可溶性又は不溶性染料及び他の着色剤も、同様に有用である。本発明に有用な無機白色又は非着色顔料(例えば、TiO2、ZnO、又はZrO2)は、多くの供給元(例えば、トロノックス(TRONOX)TiO2シリーズ、SAT−T CR837、ルチルTiO2(U.S.Cosmetics)から市販されている。Haらに発行された米国特許第5,997,887号に開示されている二酸化チタンの荷電分散物もまた好適である。
クレイとしては、層状構造を有するケイ酸塩及びアルミノケイ酸塩鉱物が挙げられる。クレイの非限定例的な例としては、ベントナイト、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サボナイト、ヘクトライト、ソーコナイト、スチブンサイトなどのスメクタイト基クレイ鉱物;バーミキュライトなどのバーミキュライト基クレイ鉱物;ハロイサイト、カオリナイト、エンデライト、ディサイトなどのカオリン鉱物;タルク、パイロフィライト、雲母、マーガライト、白雲母、金雲母、四ケイ素雲母、縞状雲母などのフィロケイ酸塩;アンチゴライトなどのセルペンチン系鉱物;緑泥石、クーク石、ニマイトなどの緑泥石系鉱物が挙げられる。これらの層状化合物は、天然生成物又は合成生成物であり得る。これらは、単独で使用されるか、2つ以上を組み合わせて使用され得る。
坑ふけ活性物質は、頭皮に蓄積される際のふけの形成を軽減する活性物質である。抗ふけ活性物質は、ピリジンチオン塩、ケトコナゾール、エコナゾール、及びエルビオールなどのアゾール、硫化セレン、粒子状硫黄、サリチル酸などの角質溶解剤、及びこれらの混合物からなる群から選択されてもよい。ピリジンチオン塩は、好適な抗ふけ活性粒子であり得る。1つの態様では、抗ふけ活性物質は、1−ヒドロキシ−2−ピリジンチオン塩であってよく、粒子状形態である。1つの態様では、ピリジンチオン抗ふけ粒子の濃度は、約0.01重量%〜約5重量%、又は約0.1重量%〜約3重量%、又は約0.1重量%〜約2重量%の範囲である。1つの態様では、ピリジンチオン塩は、亜鉛、錫、カドミウム、マグネシウム、アルミニウム及びジルコニウム、一般的には、亜鉛、典型的には1−ヒドロキシ−2−ピリジンチオンの亜鉛塩(「亜鉛ピリジンチオン」又は「ZPT」として知られている)、一般的には小板粒子状形態の1−ヒドロキシ−2−ピリジンチオン塩などの重金属から形成されるものである。1つの態様では、小板粒子状形態の1−ヒドロキシ−2−ピリジンチオン塩は、最大約20マイクロメートル、又は最大約5マイクロメートル、又は最大約2.5マイクロメートルの平均粒径を有する。他のカチオン(ナトリウムなど)から形成される塩も好適であり得る。
発汗抑制活性物質としては、発汗抑制活性を有する任意の化合物、組成物又は他の物質が挙げられる。より具体的には、発汗抑制活性物質としては、収斂性金属塩、特に無機及び有機のアルミニウム塩、ジルコニウム塩、及び亜鉛塩、並びにこれらの混合物に挙げられる。更により具体的には、発汗抑制活性物質としては、アルミニウム含有及び/又はジルコニウム含有塩又は物質、例えば、アルミニウムハライド、アルミニウムクロロヒドレート、アルミニウムヒドロキシハライド、ジルコニルオキシハライド、ジルコニルヒドロキシハライド、及びこれらの混合物が挙げられる。
その他
使用される消費者製品(例えば、シャンプー、液状石鹸、ボディウォッシュ、洗濯洗剤、布地柔軟剤)の形態に応じて、これら組成物は、8〜22個の炭素原子を有する脂肪族アルコール、脂肪酸のエチレングリコールエステル(例えば、エチレングリコールジステアレート)などの乳白剤又は真珠光沢剤(pearlescers)、粘度調整剤、緩衝剤又はpH調整化学物質、架橋及び非架橋ポリマーを含む水溶性ポリマー、起泡増進剤、染料、着色剤又は顔料、ハーブ抽出物、ヒドロトロープ(hydrotopes)、酵素、漂白剤、布地コンディショナー、蛍光増白剤、安定剤、分散剤、汚れ放出剤、防しわ剤、キレート剤、防食剤、並びにこれらの混合物から選択される成分を更に含有してよい。
以下は、本発明の非限定的な実施例である。これらの実施例は単に説明のために示すものであり、本発明を限定するものと解釈すべきでなく、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく多くの改変が可能であり、当業者にはこれらのことが理解されよう。
実施例においては、特に指定のない限り、全ての濃度は重量%として列挙されており、希釈剤、充填剤などの微量物質は除外し得る。そのため、列挙した製剤は、列挙した成分及びそのような成分に関連するいかなる微量物質をも含む。当業者にとって明白なように、このような微量成分の選択は、本明細書に記載したように本発明を作るために選択した特定成分の物理的及び化学的特質によって変わる。
実施例−物質の合成
(実施例1)−シリル化、オプション1
大豆油(290g)、ビニルトリメトキシシラン(246g)及び2,5−ビス(tert−ブチルぺルオキシ)−2,5−ジメチルヘキサンペルオキシド(LUPEROX 101)開始剤(2.90g)を閉鎖したフラスコ中で混合した。窒素ブランケットを使用して、この混合物を、反応混合物を注入する前に窒素で5分間パージして、無水の雰囲気とした2LのParr水添器(Parr Instrument Company,Moline,Ill,USA)に圧送した。リアクターの温度を240℃に設定し、反応物を混合し、系を均一に分配するために、200rpmで撹拌を維持した。10時間反応させた後のシリル化大豆油反応生成物を収集した。
(実施例2)−シリル化、オプション2
オーバーヘッド撹拌モーター及び熱電対温度コントローラを備えた2LのParr 4520高圧リアクターに、大豆油(290g)、ビニルトリメトキシシラン(246g)及びLuoerox 101(2,5ビス−(tert−ブチルぺルオキシ)−2,5−ジメチルヘキサンジペルオキシド、2.90g)開始剤を載置した。反応物を225℃で24時間加熱した後、室温まで冷却した。
平均して、シリル化大豆油は、VTMOS:大豆油が1:1、2:1、3:1モル比率を使用して合成した。これらによって、油1モルあたりそれぞれ0.7モル、1.5モル、2.4モルのシリル基の油の平均シリル化度が得られた。
平均して、1:1及び2:1の比率のVTMOS:アビシニアン油を使用して合成したシリル化アビシニアン油は、油1モルあたりそれぞれ0.8モル及び1.3モルのシリル基の油の平均シリル化度を得た。
平均して、1:1及び2:1の比率のVTMOS:高オレイン酸大豆油を使用して合成したシリル化高オレイン酸大豆油は、油1モルあたりそれぞれ0.8モル及び1.7モルのシリル基の油の平均シリル化度を得た。
平均して、1:1及び2:1の比率のVTMOS:キャノーラ油を使用して合成したシリル化キャノーラ油は、油1モルあたりそれぞれ0.9モル及び1.4モルのシリル基の油のシリル化度を得た。
全てのシリル化油を、実施例3で概説されるようにして、精製後に熱重量分析によってシリル含有量に関して分析した。
(実施例3)−シリル化反応からの過剰量の試薬の除去
粗反応生成物をロータリーエバポレーター上に載置し、真空下(0.01kPa〜1kPa(0.1〜10mmHg))で約80℃で3〜5時間、ストリッピングして、過剰量のシリル化試薬を除去した。
(実施例4)
実施例1の試料(5g)にジラウリン酸ジブチルスズ(0.1g)を加えた。生じた試料は、直接使用し得るか、更に使用する前に、湿度の存在下(周囲〜100% RH)で100℃の温度まで加熱し得る。(「RH」=相対湿度)
(実施例5)−大豆−Si−粒子
実施例1からのシリル化大豆(5g)を、0.003〜500μmの範囲の粒径の0.10g、0.20g及び0.55gの粒子と混合した。生じた試料は、直接使用し得るか、湿度の存在下(周囲〜100% RH)で100℃の温度まで加熱し得る。
同じ寸法の適切に官能化されたヒドロキシル化粒子及び本実施例の前記手順を使用して、以下の変性大豆粒子は、当業者に評価され得る:
Figure 2016524604
(実施例6)−大豆−Si−ポリマー
実施例1のシリル化大豆(5g)に、ジメチコノール(5g)を加えた。生じた混合物は、直接使用し得るか、湿度の存在下(周囲〜100% RH)で100℃の温度まで加熱し得る。次に、生じた生成物を、以下の消費者製品実施例にしたがって処方し得る。
適切な官能化ポリマー及び実施例5による手順を使用して、ネットワークを貫通する以下の様々な大豆由来粒子を作成することができる:
Figure 2016524604
(実施例7)
実施例1からのシリル化大豆(5g)を、0.003〜500μmの範囲の粒径の0.10g、0.20g及び0.55gのヒドロキシル官能化粒子と混合した。生じた試料は、直接使用し得るか、湿度の存在下(周囲〜100% RH)で100℃の温度まで加熱し得る。次に、生じた生成物を、本明細書の消費者製品実施例にしたがって処方する。
実施例−エマルション
固有性能において評価される全組成物を、以下の実施例8〜10にしたがって水性エマルションとして調製し得る。シリル化油を上述の通りに調製し、標準的な乳化手順にしたがって、ドデシル硫酸ナトリウムを使用して乳化(典型的には、0.75%のSDSに対して30%の油)した。乳化したシリル化油、及び任意選択的にヒドロキシル化有機種又はヒドロキシル化無機粒子を使用して、組成物を調製した。
調製したエマルションとして得るために、ヒドロキシ末端PDMS(ジメチコノール)を使用した。2つの試料が、市販に調製した(DC1872(68000mm2/s(68000cSt)のジメチコノール(Dow Corning)、又はMEM 1788(2000000mm2/s(2000000cSt)ジメチコール)(Xiameter))。シラノール末端ジメチルシロキサンオリゴマーとドデシルベンゼンスルホン酸とを乳化重合することによって、中間分子量(1000000mm2/s(1000000cSt)ジメチコール)調製した。
実施例1〜7で生じた物質(例えば、シリル化油、シリル化油+触媒、シリカ、シリル化油+ジメチコノール、又はシリル化油+シリカ+ジメチコノール)を、脱イオン水中、室温で少なくとも48時間安定である粒径分布を有する、少なくとも0.1%の試験材料濃度(重量/重量)の単純なエマルションに作成することも可能である。当業者であれば、それぞれの具体的な材料の特性に基づき、様々な異なる界面活性剤又は溶媒を用いることにより、かかるエマルションが生成され得ることを理解するであろう。かかる懸濁液を作製するのに良好に使用され得る界面活性剤及び溶媒の例としては、エタノール、Isofol(登録商標)、Arquad(登録商標)、HTL8−MS又は2HT−75、グリセロールモノオレート、Tergitol(商標)15−S、Tergitol(商標)TMN、Tergitol NP、Tween、Span、ドデシル硫酸ナトリウムなどの直鎖アルキル硫酸塩、又はBrij及びこれらの混合物が挙げられる。当業者であれば、かかる懸濁液は、様々な高剪断ミキサーを使用して成分を一緒に混合することにより作成できることを理解するであろう。好適なホモゲナイザーの例としては、IKA(登録商標)Ultra−Turrax又はSilvesonが挙げられる。
(実施例8)
実施例1のシリル化油を、脱イオン水中、室温で少なくとも48時間安定である粒径分布を有する、少なくとも0.1%の試験材料濃度(重量/重量)の単純なエマルションに作成することも可能である。上述の溶媒、界面活性剤、及び加工装置を使用して、エマルションを調製し得る。
(実施例9)
実施例8の乳化したシリル化油を、0.003〜5μmの範囲の粒径を有する溶融シリカ、又は同じ粒径の他のヒドロキシル官能化粒子と1:0.01〜1:10の比率で混合する。1:0.01〜1:10の比率で混合する。
(実施例10)
実施例8の乳化したシリル化油を、0.003〜5μmの範囲の粒径を有する溶融シリカ(又は他のヒドロキシル官能化粒子)と1:0.01〜1:10の比率で混合し、ジメチコノールなどの乳化したヒドロキシル官能性ポリマーと混合する。
実施例−固有性能
本発明の組成物の固有性能を示す実施例を、表1〜5に表す。表1〜5における実施例に使用されるシラン変性油は、配合前の実施例3にしたがって、精製し得る。
布地基材を、表で示されるエマルション組成物で処理して、布地1グラムあたり、総量が1mg、3mg又は10mgの油(シリル化油、OH−官能性ポリマー、又はシリル化油OH−官能性ポリマーを含む)を得た。処理した全基材を、試験前に少なくとも24時間、乾燥し、平衡化させた。割線弾性試験に使用される布地は、100%シルケット加工されたコーマ綿によるワープ朱子織り布地約155グラム/メートルのStyle #479(Test Fabrics,West Pittston PAから入手可能)であった。水滴消失時間定試験に使用される布地は、EMCから入手可能なストリップした増白剤非使用のCW120型であった。表3で表される組成物を、使用前に、1MのNaOH溶液を使用して、10.5のpHまでさらにpH調整した。
試験に使用される毛髪基材は、ミディアムブラウン色であり、特別ではないヘアピースであり、International Hair Importers & Products(Glendale,NY)から入手可能である。毛髪基材を、表で示されるエマルション組成物で処理して、基材1グラムあたり、総量が10mgの油(シリル化油、OH−官能性ポリマー、又はシリル化油OH−官能性ポリマーを含む)を得て、70F/50%RH(相対湿度)で乾燥し、24時間後に、50℃の炉で15分間乾燥した。
水滴消失時間
水滴消失時間は、処理布地に耐水性を与える組成物の能力の測定値である。理論に縛られないが、水滴消失時間の増加は、汚染に対する布地撥汚染性の増加と相関すると考えられる。布地の水滴消失時間特性は、以下のように測定する。
試験は、部屋又はチャンバにて20〜25℃の空気温度及び45〜55%の相対湿度で行う。試験において使用される全ての布地及び紙製品は、測定値を収集する前に少なくとも24時間にわたって試験場所の温度及び湿度条件において平衡化される。処理した試験布地を、各1.25''×1''の寸法を有する10個の四角片に切断する。平坦、水平及び滑らかな不浸透性表面上で、10個の四角片をキッチンペーパータオル(例えば、Bounty)の単一シート上に載置する。ペーパータオルと接していない上向きの表面は、布地の調製中に処理組成物と直接接触するように載置される表面である。開始前に布地が平坦に配置され、ペーパータオルと均一に接触していることを目視で確認する。
次に、平坦に配置された布地を、水滴消失時間測定において試験する。蒸留水を試験液として使用する。自動化単又は多チャンネルピペット(例えば、Rainin、Gilson、Eppendorf)を使用して、300μLの液滴サイズの試験液を布地表面に送る。ストップウォッチ又はタイマーを使用して、液滴が布地表面に接触した瞬間から分及び秒単位で時間を計測する。試験液の全液滴が布地に吸収されたときにタイマーを停止する。液滴が布地を濡らした時点を目視で判定する。タイマーにおいて示される経過時間を、水滴消失時間の測定値とする。液滴の湿潤が見られない場合には、60分後に試験を終了し、この場合には、水滴消失時間を60分未満として記録する。液体の濡れが布地表面と液滴の接触直後に見られる場合には、この水滴消失時間特性は、この布地について0として記録される。試験布地の異なる場所で全部で10の液滴を測定し、これらの10個の測定値を平均化し、水滴消失時間値を記録する。
割線弾性係数の低下
割線弾性係数の低下(RSM)は、処理布地に柔軟性を与える組成物の能力の測定値である。理論には縛られないが、割線弾性係数の減少は、消費者によってより柔らかいと認識されるより柔軟な布地と関連すると考えられる。RSMは、割線弾性係数対対照における低下量として示され、記録値が増加するということは、割線弾性係数の低下及び優れた柔軟性という結果と関連することに留意すること。
RSM測定は、試験速度及び他の試験パラメーターを制御し、データを収集、計算、及び記録するために、コンピュータインターフェイスを備える市販の引張試験機を使用して実行する。Bluehillソフトウェアパッケージを実行するInstron 5544試験システムを使用してRSM試験を行う。試験は、部屋又はチャンバにて、20〜25℃に制御した空気温度及び50%に制御した相対湿度で実行する。試験において使用される全ての布地を、測定値を収集する前に少なくとも16時間にわたって試験場所の温度及び湿度条件において平衡化する。
試験する試料からの引張応答が、使用されるロードセル又はロード範囲容量の10%〜90%であるように、ロードセルを選択する。典型的には、500Nのロードセルが使用される。試験中に布地試料に適合し、布地の滑りを最少化するのに十分な広さであるようなグリップを選択する。典型的には、空気圧式グリップを414kPa(60psi)に設定し、25.4mm四方のクロスハッチ表面を使用する。計器を、製造者の指示書にしたがって較正する。グリップ表面を整列し、ゲージ長さを25.4mm(又は1インチ)に設定する。縦方向がクロスヘッドの移動方向と平行になるように、布地試料を空気圧式グリップに載せる。布地ストリップに十分な張力を適用して目に見える緩みを除去するが、ロードセル読み取り値が0.5Nを超えないようにする。以下の複数段階のプロトコルにしたがって試料を試験する。
(工程1)50mm/分の一定速度で10%歪みまで進めた後、50mm/分の一定速度で0%歪みまで戻す。これが、第1ヒステリシスサイクルである。
(工程2)ロードセル読み取り値が0.5Nを超えないように、試料を15秒間0%歪みで保持し、目に見える緩みを失くすように再クランプし、25.4mmゲージ長を維持する。
(工程3)50mm/分の一定速度で10%歪みまで進めた後、50mm/分の一定速度で0%歪みまで戻す。これが、第2ヒステリシスサイクルである。
(工程4)ロードセル読み取り値が0.5Nを超えないように、試料を15秒間0%歪みで保持し、目に見える緩みを失くすように再クランプし、25.4mmゲージ長を維持する。
(工程5)50mm/分の一定速度で10%歪みまで進めた後、50mm/分の一定速度で0%歪みまで戻す。これが、第3ヒステリシスサイクルである。
(工程6)ロードセル読み取り値が0.5Nを超えないように、試料を15秒間0%歪みで保持し、目に見える緩みを失くすように再クランプし、25.4mmゲージ長を維持する。
(工程7)50mm/分の一定速度で10%歪みまで進めた後、50mm/分の一定速度で0%歪みまで戻す。これが、第4ヒステリシスサイクルである。
第4ヒステリシスサイクル(工程7)からの引張力変位データの結果を、本明細書で使用する割線弾性係数が導かれる最初の試料寸法を使用して応力歪みに変換する。最初の試料寸法は、幅25.4幅×長さ25.4×厚さ0.41mmである。10%歪みにおける第4サイクル割線弾性係数は、この第4ヒステリシスサイクルにおける0%及び10%歪みでの応力歪みと交差する線の傾きとして定義される。3つの布地試料の最小値を、各布地処理において測定し、生じた第4サイクル割線弾性係数を平均して、10%における第4サイクル割線弾性係数の平均値を得る。本発明の組成物の固有性能を、規定の組成物が、10%歪みにおける第4サイクル割線弾性係数が減少する百分率を算出することで、水で処理した対照布地試料と比較する。
記録するRSMの平均百分率値は、以下のようにして算出する:
Figure 2016524604
吸水低下
吸水低下は、終日毛髪を制御する組成物の能力の測定値である。理論に縛られないが、毛髪による吸水によって毛髪のスタイルが失われ、もつれを引き起こすため、吸水低下は、終日制御を向上すると消費者が認めるであろうと考えられる。25℃における動的水蒸気吸収(DVS)によって、技術的利益を測定した。
DVS実験において、毛髪を最初に0%RHに30時間曝露した後、湿度を90%RHまで上昇させて、90%RHで16時間一定に保持した。吸水低下(%)対水対照としてデータを示し、ここで、吸水は、90%RHと0%RHベースラインを比較して、増加した毛髪の全%質量増加(水であると考えられる)によって与えられる。
Figure 2016524604
1 Nalco 1115(Nalco,Naperville,IL)として入手可能。活性シリカ%として示される重量%
2 商標名DC1872としてDow Corning(Midland,MI)から供給される。活性ジメチコノール%として列挙される重量%
3 Gelest(Morrisville,PA)から入手可能であるシラノール末端ジメチルシロキサンオリゴマーと、Sigma Aldrich(St.Louis,MO)から入手可能であるドデシルベンゼンスルホン酸との乳化重合によって調製される。活性ジメチコノール%として列挙される重量%
4 商標名MEM−1788としてXiameter(Dow Corningの子会社(Midland,MI))から供給される。活性ジメチコノール%として列挙される重量%
5 Sigma Aldrich(St.Louis、MO))から入手可能なドデシル硫酸ナトリウム。
Figure 2016524604
1 商標名DC1872として、Dow Corning(Midland,MI)から供給される。活性ジメチコノール%として列挙される重量%。
2 商標名MEM−1788としてXiameter(Dow Corningの子会社(Midland,MI))から供給される。活性ジメチコノール%として列挙される重量%。
3 Sigma Aldrich(St.Louis、MO))から入手可能なドデシル硫酸ナトリウム。
Figure 2016524604
1 Nalco 1115(Nalco,Naperville,IL)として入手可能。活性シリカ%として示される重量%。
2 商標名MEM−1788としてXiameter(Dow Corningの子会社(Midland,MI))から供給される。活性ジメチコノール%として列挙される重量%。
3 Sigma Aldrich(St.Louis、MO))から入手可能なドデシル硫酸ナトリウム。
Figure 2016524604
1 Sigma Aldrich(St.Louis、MO))から入手可能なSyton HT−50
2 Kobo Products Inc.,(South Plainfield,NJ)から入手可能なAFDC200
3 EMD Chemicals(Philadelphia,PA)から入手可能
4 BASF(Iselin,NJ)から入手可能
5 Wacker Siliconesから入手可能活性ジメチコノール%として列挙される重量%
6 Sigma Aldrich(St.Louis,MO)から入手可能なTween 80及びSpan 80を含む乳化剤を使用した
Figure 2016524604
1 Sigma Aldrich(St.Louis、MO))から入手可能
2 Ashland Inc.(Wilmington,DE)から入手可能なNhance CG−17
3 Sigma Aldrich(St.Louis,MO)から入手可能なTween 80及びSpan 80を含む乳化剤を使用した
実施例−消費者製品
(実施例11)
シャンプー−シャンプー組成物を、従来の方法によって以下の成分から作成する。
Figure 2016524604
1 Mirapol(登録商標)AT−1、アクリルアミド(AM)とTRIQUATとのコポリマー、MW=1,000,000;CD=1.6meq/グラム;10%活性;供給元:Rhodia
2 Jaguar(登録商標)C500、分子量500,000、CD=0.7、供給元:Rhodia
3 Mirapol(登録商標)100S、31.5%活性、供給元:Rhodia
4 ラウレス硫酸ナトリウム、28%活性、供給元:P&G
5 ラウリル硫酸ナトリウム、29%活性、供給元:P&G
6 Tego(登録商標)ベタインF−B、30%活性、供給元:Goldschmidt Chemicals
7 Monamid CMA、85%活性、供給元:Goldschmidt Chemical
8 エチレングリコールジステアレート、EGDS Pure、供給元:Goldschmidt Chemical
9 塩化ナトリウムUSP(食品グレード)、供給元:Morton;塩は調節可能な成分であり、より高い又はより低い濃度を添加して、目標の粘度を達成することに留意する。
(実施例12)
コンディショナー実施例−コンディショナー組成物を、従来の方法によって以下の成分から作成する。
Figure 2016524604
1 シリル化油の活性重量%としての実施例1〜10のシリル化油(これらの混合物としても使用し得る)
2 シリル化油の活性重量%としての実施例1〜10のシリル化油(これらの混合物としても使用し得る)
3 シクロペンタシロキサン:Momentive Performance Chemicalsから入手可能なSF1202
4 ベヘニルトリメチルアンモニウムクロリド/イソプロピルアルコール:Clariantから入手可能なGenamin(商標)KMP
5 セチルアルコール:Shin Nihon Rikaから入手可能なKonol(商標)シリーズ
6 ステアリルアルコール:Shin Nihon Rikaから入手可能なKonol(商標)シリーズ
7 メチルクロロイソチアゾリノン/メチルイソチアゾリノン:Rohm & Haasより入手可能なKathon(商標)CG
8 パンテノール:Rocheから入手可能
9 パンテニルエチルエーテルRocheから入手可能
(実施例13)
水中油型スキンローション/クリームの保湿
Figure 2016524604
1 Kobo productsから入手可能
2 Sedermaから入手可能なパルミトイル−リジン−トレオニン
3 Eckartから入手可能な二酸化チタンがコーティングされたマイカバイオレット干渉顔料
4 Ronaから入手可能なシリカ及び二酸化チタンがコーティングされたマイカレッド干渉顔料
好適な容器中で水相成分を混和して75℃まで加熱する。別の好適な容器中で油相成分を混和して75℃まで加熱する。次に、油相を水相に加え、生じたエマルションを粉砕する(例えば、Tekmar T−25を使用)。次に、そのエマルションに増粘剤を加え、撹拌しながらエマルションを45℃まで冷却する。45℃で残りの成分を加える。生成物を30℃まで撹拌冷却し、好適な容器に注入する。
(実施例14)
発汗抑制剤軟固体/クリームを、従来の方法によって以下の成分から作成する。
Figure 2016524604
(実施例15)
シェービング製剤組成物
Figure 2016524604
Figure 2016524604
1 Natrosol 250HHRとしてHercules Inc.(Wilmington,DE)から入手可能
2 Polyox WSR−301としてAmerchol Corp.(Piscataway,NJ)から入手可能
3 Polyox WSRN−12KとしてAmerchol Corp.(Piscataway,NJ)から入手可能
4 Microslip 519としてMicro Powders Inc.(Tarrytown,NY)から入手可能
5 Guardian Laboratories(Hauppauge,NY)から入手可能
6 AkzoNobel.(Bridgewter、NJ)から入手可能
7 Xiameter(登録商標)PMX−200シリコーン流体として、Dow Corning Corp.(Midland、MI)から入手可能
8 International Flavors & Fragrances Inc(Shrewsbury,NJ)から入手可能
9 Arlamol PS15EとしてCroda,Inc.(Edison,NJ)から入手可能
(実施例16)
強力液体洗濯洗剤組成物
Figure 2016524604
(実施例17)
洗濯洗剤
Figure 2016524604
* 洗浄及び/又は処理組成物の総重量に対して、合わせて7%以下の水
1 ランダムグラフトコポリマーは、ポリエチレンオキシド主鎖と複数のポリビニルアセテート側鎖とを有する、ポリビニルアセテートグラフト化ポリエチレンオキシドコポリマーである。ポリエチレンオキシド主鎖の分子量は、約6000で、ポリエチレンオキシドとポリ酢酸ビニルの重量比は、約40対60であり、50エチレンオキシド単位あたり1グラフト点以下である。
2 1つの−NHにつき、20個のエトキシレート基(ethoxylate groups)を有するポリエチレンイミン(MW=600)。
**全ての酵素濃度は、酵素原料の%として表されている。
(実施例18)
単位用量組成物−本実施例は、単位用量洗濯洗剤用の様々な配合を提供する。かかる単位用量配合物には、1つ又は複数の区画を含み得る。以下に、本発明の単位用量洗濯洗剤配合物を提供する。
Figure 2016524604
1 −NH 1個あたり20個のエトキシレート基を有するポリエチレンイミン(MW=600)。
(実施例19)
漂白剤及び洗濯洗剤添加剤配合物
Figure 2016524604
1 AES=Shell Chemicalsから供給される、C10−C18アルキルエトキシ硫酸塩
2 LAS=Huntsman Corpから供給される、C9〜C15直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩
3 HSAS=HC1617HSAS(約16〜17の平均炭素鎖長を有する中分枝第一級アルキル硫酸塩界面活性剤)
*他の任意の薬剤/成分としては、抑泡剤、硬化ヒマシ油(好ましくは硬化ヒマシ油、アニオン性プレミックス)のような構造剤、溶媒、及び/又は雲母真珠光沢審美向上剤が挙げられる。
**全ての酵素濃度は、酵素原料の%として表されている。
(実施例20)
すすぎ時添加型布地ケア組成物:すすぎ時添加型布地ケア組成物を、以下に示される成分を一緒に混合することにより調製する。
Figure 2016524604
1 Evonik Corporation(Hopewell,VA)から入手可能なN,Nジ(タローオイロキシエチル(tallowoyloxyethyl))−N,Nジメチルアンモニウムクロリド。
2 BASF,AG(Ludwigshafen)から商標名Sedipur 544として入手可能なアクリルアミド/[2−(アクリロイルアミノ)エチル]トリ−メチルアンモニウムクロリド(四級化ジメチルアミノエチルアクリレート)のコポリマーなどのカチオン性ポリアクリルアミドポリマー。
3 Appleton Paper(Appleton,WI)から入手可能。
4 Dow Corning(登録商標)Corporation(Midland,MI)から商標名DC−1664として入手可能なジメチルシロキサンポリマーなどのシリコーン又はアミノシリコーン、又は、Shin−Etsu Silicones(Akron,OH)から商標名X−22−86993Sとして入手可能なアミノエチルアミノプロピルメチルシロキサン
(実施例21)
すすぎ時添加型布地ケア組成物を、すすぎ柔軟性に関してphabrometerで試験した。
理論に縛られないが、布地抽出エネルギーは、布地の柔軟性の技術的測定値であると考えられる。本試験において、実施例21の組成物を入れた自動小型洗濯機にパイル布地を入れて、すすぎサイクルで運転した。
小型洗濯機で使用される布地は、Standard Textileで製造された白色パイル布のハンドタオルである。商品名はEuro Touchであり、100%の木綿から構成される。標準的な手順を使用して、布地を半分に切断し、50〜60グラムの重量とし、縮小化する。半分にした4個のハンドタオルを100%綿のバラストと混和し、布値の全重量を250〜300グラム/小型洗濯機とした。まず最初に、布地を、6GPG(GPG=1ガロンあたりグレイン硬度)の水8L(2ガロン)中、5.84g用量のTide Free & Gentle洗濯洗剤で洗浄した。すすぎサイクル中、2.4gのすすぎ時添加型布地トリートメントを加えた。すすぎ及び脱水サイクルの完了時、布地をタンブル乾燥した。参照布地セットを、6GPG(GPG=1ガロンあたりグレイン硬度)の水8L(2gal)中、5.84g用量のTide Free & Gentle洗濯洗剤で洗浄し、すすぎ時添加型布にトリートメントを加えなかった。すすぎ及び脱水サイクルの完了時、布地をタンブル乾燥した。参照布地を含む各処理において、全部で3回の洗浄−すすぎ−乾燥サイクルを行った。
Fabric Evaluation System(Nu Cybertek,Inc.製(Davis,Califolnia))を使用して、抽出エネルギーを測定する。処理した布地を直径11cmの円形に切断し、測定前に恒温(CT)室で24時間平衡化する。CT室温は相対湿度50%で20〜25℃である。円形布地を2つの環の間に載置する。上部の環を秤量し、布地の種類によって変更し得る。小型プローブを押圧して、布地を環の穴に通す(布地表面に対して垂直)。装置は、時間関数として、布地を押圧して環を通過するのに必要な力(電圧として)を記録する。各布地測定の間に、70%のイソプロピルアルコール及び30%の脱イオン水を有するアルコールワイプにより錘の底部、環の内側、及び環を置く底部を洗浄する。アルコールワイプはVWR Internationalから購入したものである。全ての生データをMicro Excelに出力する。各出力曲線に108のデータ点が存在するが、最初の85のみを使用する。各曲線を1から85まで積分し、和を無次元の「抽出エネルギー」として示す。各試験処理において、最低8個の円形布地を評価(4個のパイル布の各々につき2つの円形)し、試料標準偏差を算出する。「抽出エネルギー減少」(EER)は、対照試料の平均抽出エネルギーから、以下の表中の試験legで処理した布地試料の平均抽出エネルギーを減じることで得られる。理論に縛られないが、EER成分が高いほど柔軟性能が上がることを示している。
以下に示される成分を一緒に混合することにより、すすぎ時添加型布地ケア組成物を調製する。
Figure 2016524604
1 Evonik Corporation(Hopewell,VA)から入手可能なN,Nジ(タローオイロキシエチル(tallowoyloxyethyl))−N,Nジメチルアンモニウムクロリド。
2 BASF,AG(Ludwigshafen)から商標名Sedipur 544として入手可能なアクリルアミド/[2−(アクリロイルアミノ)エチル]トリ−メチルアンモニウムクロリド(四級化ジメチルアミノエチルアクリレート)のコポリマーなどのカチオン性ポリアクリルアミドポリマー。
3 組成物に加える前に、シリル化大豆を20重量%油エマルションとして、Bri O2及びBrij O10で乳化した。表中の重量%は、活性シリル化大豆油である。
4 Appleton Paper(Appleton,WI)から入手可能。
5 商標名MEM−1788としてXiameter(Dow Corningの子会社(Midland,MI))からエマルションとして供給される。活性ジメチコノール%として列挙される重量%
6 Nalco 1115(Nalco,Naperville,IL)として入手可能。活性シリカ%として示される重量%
7 商標名Bardac(登録商標)としてジデシルジメチルアンモニウムクロリド、又は商標名Arquad(登録商標)HTL8−MSとしてAkzo Nobelの硬化タローアルキル(2−エチルヘキシル)ジメチルアンモニウムメチル硫酸塩。
* 他の任意の薬剤/成分としては、抑泡剤、硬化ヒマシ油(好ましくは硬化ヒマシ油、アニオン性プレミックス)のような構造剤、染料、溶媒、香料、及び/又は審美向上剤が挙げられる。
(実施例22)
すすぎ時添加型布地トリートメントを、洗浄柔軟性/摩擦に関して試験した。
理論に縛られないが、布地摩擦は、布地の柔軟性の技術的測定値であると考えられる。本試験において、実施例22の組成物を入れた自動小型洗濯機にパイル布地を入れて、すすぎサイクルで運転した。
小型洗濯機で使用される布地は、Standard Textileで製造された白色パイル布のハンドタオルである。商品名はEuro Touchであり、100%の木綿から構成される。標準的な手順を使用して、布地を半分に切断し、50〜60グラムの重量とし、縮小化する。半分にした4個のハンドタオルを100%綿のバラストと混和し、布値の全重量を250〜300グラム/小型洗濯機とした。まず最初に、布地を、6GPG(GPG=1ガロンあたりグレイン硬度)の水8L(2ガロン)中、5.84g用量のTide Free & Gentle洗濯洗剤で洗浄した。すすぎサイクル中、4.73gのすすぎ時添加型布地トリートメントを加えた。すすぎ及び脱水サイクルの完了時、布地をタンブル乾燥した。参照布地セットを、6GPG(GPG=1ガロンあたりグレイン硬度)の水8L(2gal)中、5.84g用量のTide Free & Gentle洗濯洗剤で洗浄し、すすぎ時添加型布にトリートメントを加えなかった。すすぎ及び脱水サイクルの完了時、布地をタンブル乾燥した。参照布地を含む各処理において、全部で3回の洗浄−すすぎ−乾燥サイクルを行った。
乾燥が完了した際には、被処理織布を、20〜25℃でかつ相対湿度50%にて、最低でも8時間にわたって平衡化させる。被処理かつ被平衡化布地を、処理の2日以内に測定する。被処理布地を平らに置き、かつ10枚以下の高さで重ねて平衡化する。摩擦測定は、全て、コンディショニング/平衡化工程中に使用するものと同じ環境条件下で実施した。
2重量キログラムのロードセルを備えたThwing−Albert FP2250摩擦/剥離試験機を使用して、布地と布地の摩擦を測定する。(Thwing Albert Instrument Company(West Berlin,NJ))スレッドは、設置面積6.4×6.4cm及び200gの重量を有するクランピング式スレッドである(Thwing Albert Model Number 00225−218)。ロードセルとスレッドとの間の距離は10.2cmに設定する。試料ステージまでのクロスヘッドアームの高さを25mm(クロスアームの底面からステージの上面まで測定)に調整することで、測定時にスレッドが平行を維持し、かつ布地と接触することを確実にする。サンプルプレート上の布地面全体にスレッド上の布地面が引っ張り広げられるよう、11.4cm×6.4cmに切り出した布片をクランピングスレッドに取り付ける。スレッドを布地上に配置し、ロードセルを取り付ける。ロードセルが約0.01〜0.02N(1.0〜2.0gf)を記録するまで、クロスへッドを移動させる。次に、ロードセルが0.0N(0.0gf)と読み取られるまで後ろに移動させる。この点において測定を実施し、動摩擦係数(kCOF)を記録する。各処理について、少なくとも4枚の布地複製を測定し、結果を平均化する。
Figure 2016524604
1 Nalcoから入手可能な、アクリルアミドとメタクリルアミド−プロピルトリメチルアンモニウムクロリド(MAPTAC)とのコポリマーなどの水溶性カチオン性ポリマー。
2 商標名MEM−1788としてXiameter(Dow Corningの子会社(Midland,MI))からエマルションとして供給される。活性ジメチコノール%として列挙される重量%
3 組成物に加える前に、シリル化大豆を20重量%油エマルションとして、Bri O2及びBrij O10で乳化した。表中の重量%は、活性シリル化大豆油である。
4 Nalco 1115(Nalco,Naperville,IL)として入手可能。活性シリカ%として示される重量%。
5 水のみの対照の動摩擦係数は、1.470と測定された。
* 他の任意の薬剤/成分としては、抑泡剤、硬化ヒマシ油(好ましくは硬化ヒマシ油、アニオン性プレミックス)のような構造剤、染料、溶媒、香料、保存料、雲母真珠光沢審美向上剤及び/又は審美向上剤が挙げられる。
本明細書に開示した大きさ及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解されるべきではない。むしろ、特に断らないかぎり、そのような大きさのそれぞれは、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「40mm」と開示された寸法は、「約40mm」を意味するものである。
あらゆる相互参照又は関連特許若しくは特許出願を含む、本明細書に引用される文献は全て、明白に除外又は限定されている場合を除いて、本明細書中にその全容を援用するものである。いかなる文献の引用も、それが本明細書において開示されているか若しくは特許請求の範囲に記載されているいずれかの発明に関する先行技術であることを認めるものではなく、あるいはそれが単独で又は他のいかなる参考文献(単数若しくは複数)とのいかなる組み合わせにおいても、かかる発明を教示する、提案する、又は開示することを認めるものではない。更に、本文書での用語の任意の意味又は定義の範囲が、参照により組み込まれた文書中の同様の用語の任意の意味又は定義と矛盾する場合には、本文書中で用語に割り当てられる意味又は定義に準拠するものとする。
本発明の特定の態様について説明し記載したが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正が可能であることが当業者には自明である。したがって、本発明の範囲内に含まれるそのような全ての変更及び修正は、添付の特許請求の範囲にて網羅することを意図したものである。

Claims (15)

  1. (a)
    (i)飽和油、不飽和油、及びこれらの混合物からなる群から選択される炭化水素鎖、及び
    (ii)前記炭化水素鎖と共有結合している加水分解性シリル基
    を含むシラン変性油と、
    (b)香料と
    を含む消費者製品。
  2. 前記消費者製品組成物は、ビューティケア製品、ハンドウォッシュ製品、ボディウォッシュ製品、シャンプー製品、コンディショナー製品、化粧製品、脱毛製品、洗濯製品、洗濯すすぎ時添加剤製品、洗濯洗剤製品、硬質表面洗浄製品、手洗い食器洗浄製品、自動食器洗浄製品、単位用量形態の自動食器洗浄製品又は洗濯製品、不織布製品、衛生ティッシュ製品、及び吸収性物品製品からなる群から選択される、請求項1に記載の消費者製品。
  3. 前記シラン変性油は、前記シラン変性油の重量に対して約10重量%未満、好ましくは約5重量%未満、好ましくは約1重量%未満、好ましくは約0.1重量%未満の残留試薬を含み、前記残留試薬はシリコンを含む、請求項1又は2に記載の消費者製品。
  4. 前記シラン変性油における油は、トリグリセリド油であり、好ましくは天然油、好ましくは大豆油である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の消費者製品。
  5. 前記シラン変性油は、1つ以上のシラノール残基及び/又は加水分解性シロキシ残基を含むポリマーである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の消費者製品。
  6. 前記ポリマーは、N,N−ジアルキルアミノアルキルアクリレート、N,N−ジアルキルアミノアルキルメタクリレート、N,N−ジアルキルアミノアルキルアクリルアミド、N,N−ジアルキルアミノアルキルメタクリルアミド、四級化N,Nジアルキルアミノアルキルアクリレート、四級化N,N−ジアルキルアミノアルキルメタクリレート、四級化N,N−ジアルキルアミノアルキルアクリルアミド、四級化N,N−ジアルキルアミノアルキルメタクリルアミド、メタクリルアミドプロピル−ペンタメチル−1,3−プロピレン−2−オール−アンモニウムジクロリド、N,N,N,N',N',N'',N''−ヘプタメチル−N''−3−(1−オキソ−2−メチル−2−プロペニル)アミノプロピル−9−オキソ−8−アゾ−デカン−1,4,10−トリアンモニウムトリクロリド、ビニルアミン及びその誘導体、アリルアミン及びその誘導体、ビニルイミダゾール、四級化ビニルイミダゾール及びジアリルジアルキルアンモニウムクロリド、N,N−ジアルキルアクリルアミド、メタクリルアミド、N,N−ジアルキルメタクリルアミド、C1〜C12アルキルアクリレート、C1〜C12ヒドロキシアルキルアクリレート、ポリアルキレングリコールアクリレート、C1〜C12アルキルメタクリレート、C1〜C12ヒドロキシアルキルメタクリレート、ポリアルキレングリコールメタクリレート、スチレン、ブタジエン、イソプレン、ブタン、イソブテン、酢酸ビニル、ビニルアルコール、ビニルホルムアミド、ビニルアセトアミド、ビニルアルキルエーテル、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、ビニルカプロラクタム、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、アクリルアミドプロピルメタンスルホン酸(AMPS)、これらの塩、及びこれらの混合物からなる群から選択される1つ以上のモノマー、好ましくはイソブテンを重合することにより作成される合成ポリマーである、請求項5に記載の消費者製品。
  7. 前記ポリマーは、約500を超えるか、又は約8,000未満、好ましくは約500〜約8,000の分子量を有する、請求項5〜6のいずれか一項に記載の消費者製品。
  8. 前記シラン変性油は:
    (i)シラン変性油1分子あたり、平均で1.2個未満の共有結合している加水分解性シリル基;
    (ii)シラン変性油1分子あたり、平均で5.0個を超える共有結合している加水分解性シリル基;又は
    (iii)シラン変性油1分子あたり、平均で約0.7〜約2.4個の共有結合している加水分解性シリル基;
    を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の消費者製品。
  9. 前記シラン変性油は:
    (a)界面を有する粒子コア;及び
    (b)前記界面に付着するシラン変性油;
    を含む粒子の形態である、請求項1〜8のいずれか一項に記載の消費者製品。
  10. 前記シラン変性油は、1つ以上の界面活性剤で乳化される、請求項1〜9のいずれか一項に記載の消費者製品。
  11. 前記消費者製品は、ヒドロキシル官能化有機種を更に含み、好ましくは、前記ヒドロキシル官能化有機種は、単糖類、二糖類、オリゴ糖、多糖類、官能化単糖類、官能化二糖類、官能化オリゴ糖、官能化多糖類、セルロース、グアー、デンプン、シクロデキストリン、ヒドロキシプロピルグアー、ヒドロキシプロピルセルロース、グアーヒドロキシプロピルトリモニウムクロリド、ポリクアテルニウム−10、オルガノシリコーン材料、ポリマー、ビニルポリマー、ヒドロキシル末端ポリブタジエン、グリコール、ポリグリコール、エーテル、ポリエーテル、ポリアルキレンオキシド、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、これらの誘導体、及びこれらの混合物からなる群から選択され、好ましくは、前記ヒドロキシル官能化有機種はオルガノシリコーン材料であり、好ましくは前記ヒドロキシル官能化有機種はジメチコノールである、請求項1〜10のいずれか一項に記載の消費者製品。
  12. 前記消費者製品は:
    (i)ヒドロキシル官能化無機粒子であって、好ましくは、シリカ、チタニア、アルミナ、及びこれらの混合物からなる群から選択される金属酸化物;メタロセン;ゼオライト;クレイ;顔料;及びこれらの混合物;からなる群から選択される、ヒドロキシル官能性無機粒子;
    (ii)粒子状有益剤であって、好ましくは、顔料、クレイ、パーソナルケア活性物質、発汗抑制活性物質、封入液体活性物質、及びこれらの混合物からなる群から選択され、好ましくは香料マイクロカプセルである、粒子状有益剤;
    (iii)保存料;又は
    (iv)これらの混合物;
    を更に含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載の消費者製品。
  13. 前記消費者製品は、シラン変性油系ゲルネットワークを含み、前記シラン変性油系ゲルネットワークは、
    (a)前記シラン変性油:
    (b)前記ヒドロキシル官能性有機種;及び
    (c)水;
    の反応生成物であって、
    (i)前記シラン変性油の加水分解性シリル基の少なくとも一部分は、前記水により加水分解されて、縮合しており、それによって架橋されたシラン変性油中のシラン変性油分子間に共有結合性の分子間シロキサン架橋が形成され、及び
    (ii)架橋されたシラン変性油は、前記分子間シロキサン架橋によって十分に架橋されてネットワーク化されたゲルを形成する、
    反応生成物と;
    (d)水性又は非水性であるキャリアと;
    を含む、請求項1〜12のいずれか一項に記載の消費者製品。
  14. 表面を処理する方法であって、
    (a)請求項1〜13のいずれか一項に記載の消費者製品を前記表面に適用する工程と、
    (b)任意選択的に、前記表面に水を適用する工程と、
    を含む、方法。
  15. 前記処理される表面は、布地、織物、皮、不織布基材、織布基材、繊維、カーペット、内装材、ガラス、セラミック、皮膚、毛髪、爪、石、レンガ、木、プラスチック、紙、ボール紙、金属、梱包、梱包成分、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項14に記載の方法。
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