KR101446925B1 - 실리콘 코폴리올 마크로머를 함유하는 폴리머, 및 이를 함유하는 개인 관리 조성물 - Google Patents

Abstract

디메티콘 코폴리올 폴리머는 디메티콘 코폴리올 마크로머로부터 합성된다. 상기 마크로머 반복 단위를 함유하는 폴리머는, 유연함, 윤활도, 고정력, 내습성, 수 반발력, 광택, 표면 개질, 및 계면활성제 특성을 전달하도록, 개인 관리, 텍스타일 및 산업적 제형을 포함하는 다양한 응용에서 유용하다.

Description

실리콘 코폴리올 마크로머를 함유하는 폴리머, 및 이를 함유하는 개인 관리 조성물 {POLYMERS CONTAINING SILICONE COPOLYOL MACROMERS AND PERSONAL CARE COMPOSITIONS CONTAINING SAME}

본 발명은 에틸렌성 불포화를 함유하는 중합 가능한 디메티콘 코폴리올 마크로머(macromer) 및 이로부터 얻은 폴리머에 관한 것이다. 에틸렌성 중합 가능한 마크로머는 말단 또는 펜던트(pendant) 히드록실기를 함유하는 디메티콘 코폴리올과 이타콘산 무수물의 반응으로부터 형성된다. 생성된 마크로머는 에틸렌성 불포화 모노머와 호모중합 가능하거나 공중합 가능하며, 이로부터 제조된 폴리머는 다양한 산업, 가정 관리 및 개인 관리 응용에서 유용하다.

폴리디메틸실록산으로 공지된 폴리머를 함유하는 한 부류의 실리콘은 코팅 및 개인 관리(personal care) 산업에서 광범위하게 이용된다. 코팅 제형(formulation)에서, 폴리디메틸실록산 및 이의 유도체는 물 및 오일 반발성, 오염 내성, 방벽성(barrier property), 계면활성제 특성 및 윤활성을 제공하기 때문에 표면 특성의 일반적인 변화를 위해서 사용이 증가되고 있다. 개인 관리 제형에서, 폴리디메틸실록산 및 이의 유도체, 특히 디메티콘 코폴리올의 사용은 계면활성제 특성 및 주어진 조성물 중의 민감성에 대한 긍정적인 효과를 위해서 광범위하게 허용되고 있다.

디메티콘 코폴리올을 조성물에 혼입시킴으로써 그러한 제형의 물리적인 성질을 개선시키고자 하는 시도는 제한적인 성공을 거두고 있다. 이들 폴리디메틸실록산 유도체 흔히 코팅 및 개인 관리 조성물 중에 전형적으로 함유된 극성 폴리머 및/또는 그 밖의 성분과 조화 가능하지 않다. 종종 보조 첨가제가 사용되어 코팅 및 개인 관리 산업에서 일반적으로 사용되는 폴리디메틸실록산 유도체와 음이온성 및 양이온성 폴리머를 상용화 가능하게 하여, 장기간의 저장 기간 동안 주요 성분의 상분리를 방지해야 한다.

따라서, 제형 중의 실리콘과 폴리머 성분을 조화시키기 위한 노력으로 폴리디메틸실록산 유도체를 목적 폴리머 주쇄 내로 공유결합으로 혼입시키려는 노력이 이루어지고 있다. 미국특허 제6,403,074호는 디메티콘 코폴리올의 존재하에 자유 라디칼 메카니즘을 통해서 에틸렌성 불포화 모노머를 중합시킴으로써 얻은 실리콘 함유 폴리머를 개시하고 있다. 상기 특허 개시내용은 디메티콘 코폴리올상으로의 모노머 그라프팅(grafting)이 중합 반응 동안 발생됨을 예상하고 있다. 그러나, 상기 개시사항으로부터는 어떠한 범위(있는 경우)로 디메티콘 코폴리올이 폴리머 주쇄 내로 공유결합으로 혼입되는지 또는 디메티콘 코폴리올과 자유 라디칼성으로 중합된 모노머의 인터폴리머(interpolymer)가 형성되는지에 대해서 입증되지 않고 있다. 폴리히드록시 카르비놀 화합물의 경우, 사슬 전달이 흔히 자유 라디칼 중합동안 중요한 문제일 수 있으며, 이는 그러한 화합물과 다른 에틸렌성 불포화 모노머의 효과적인 공중합을 억제할 수 있다.

또 다른 방법으로, 말단 불포화를 함유하는 실리콘 함유 마크로머가 조절된 분자량의 리빙 폴리머(living polymer)를 형성하도록 헥사메틸시클로트리실록산 모노머(D3)의 음이온 중합을 통해서 합성되고 있다. 음이온 중합 반응의 종료는 리빙 폴리머 음이온을 할로겐-함유 종료제, 예컨대, 중합 가능한 비닐기를 함유하는 클로로실란 화합물과 직접 반응시킴으로써 달성된다. 비닐 종결된 실록산 함유 마크로머는 이어서 다른 공중합 가능한 불포화된 모노머와 중합되어 미국특허 제4,693,935호 및 제4,728,571호에 기재된 바와 같은 실리콘 함유 코폴리머를 생성시킬 수 있다. 그러나, 이들 마크로머의 합성은 아주 어렵고, 비교적 높은 분자량의 마크로머의 경우 반응 생성물로부터 비반응된 불순물을 분리하기가 어렵다.

미국특허 제5,162,472호에서는, 아크릴산을 히드록실 종결된 디메티콘 코폴리올로 에스테르화시킴으로써 합성되는 것으로 암시적으로 보고된 비닐 종결된 디메테콘 코폴리올 마크로머를 개시하고 있다. 반응 물질은 140 내지 180℃로 가열되며, 개시사항은 얻은 실리콘 에스테르 함유 비닐이 추가의 정제 없이 후속해서 공중합됨을 설명하고 있다. 잘 알려진 바와 같이, 알코올에 의한 카르복실산의 에스테르화는 느린 반응이며, 올리고머 또는 폴리머 기재에 대한 수율이 중간 정도이다. 또한, 이러한 높은 반응성 모노머는 양성자가 카르복실레이트 음이온을 형성하는 카르복실산기로부터 해리되고 후속하여 미첼형 첨가반응(Micheal-type addition)을 통해서 아크릴산에 첨가되어 디머(dimer)를 생성시키는 열 유도된 이온성 메카니즘을 통해서 실온에서 자발적으로 이량체화됨이 아크릴산 화학 분에서는 공지되어 있다. 이러한 현상은 실질적으로 상승된 온도에서 가속된다. 상기 미국특허 제5,162,472호에서 보고된 반응온도에서, 아크릴산 출발물질은 모두는 아니지만 대부분의 반응물을 소모하여 생성물의 복합체 혼합물을 생성시키면서 신속하게 이량체화될 것이다. 알코올에 의한 카르복실산의 에스테르화가 느리며 카그릴산이 미국특허 제5,162,472호에서 보고된 반응 온도에서 신속하게 올리머화되는 경우, 의도된 생성물이 어떻게 얻어지는 지를 인식하는 것이 어렵다. 일부 생성물이 형성되는 경우에도, 반응물질로부터 목적하는 생성물을 분리하기가 어렵고, 시간 소모적이며, 비용이 많이 들 것이다.

비닐 말단기로 디메티콘 코폴리올을 작용성화시키는 보다 통상적인 방법은 산 클로라이드, 예컨대, 아크릴로일 클로라이드를 디메테콘 코폴리올과 반응시키면서 염기를 사용하여 유리된 HCl을 제거하는 것이다. 아크릴로일 클로라이드의 사용은 미국특허 제5,162,472호에 기재된 아크릴산의 사용으로부터 유발되는 자발적인 올리고머화 문제를 해소시킨다. 그러나, 염이 에스테르화 반응의 부산물로서 생성된다. 염은 마크로머로부터 제거하기가 어려울 뿐만 아니라 마크로머의 후속된 중합에 유해할 수 있다.

상기된 마크로머의 합성에서 직면되는 문제 외에도, 이들 아크릴레이트형 마크로머의 중합 활성은, 말단 비닐기에서의 탄소-탄소 불포화의 방해받지 않는 특성으로 인해서, 폴리머 주쇄로 공중합시키고자 하는 코모노머의 중합 활성과 유사하다. 한 가지 방법으로 모노머 반응성을 변화시켜서 코폴리머 구조 및 그로 인한 코폴리머의 물리적 및 화학적 성질을 변경시키는 것은 일반적인 관행이다.

따라서, 용이하게 합성되며 정제되고, 목적하는 성질을 지닌 코폴리머를 생성시키는 공중합에서의 유연성을 가능하게 하는 중합 활성을 나타내는 새로운 실리콘 함유 마크로머에 대해서 요구가 있다. 본 발명의 발명자들은 예상치 못하게 이타코네이트 부분을 함유하는 중합 가능한 화합물을 용이하게 제조하고자 본래 의도된 반응을 통해서 실리콘 마크로머를 발견하였다.

본 발명은 목적하는 성질을 지닌 생성물을 생성시키는 준비된 공중합을 가능하게 하는 예상치 않은 중합 활성을 지니며 용이하게 합성되는 디메티콘 코폴리올 마크로머를 제공하고 있다. 본 발명의 코폴리올 마크로머는 디메티콘 코폴리올과 이타콘산 무수물의 반응으로부터 합성된다. 디메티콘 코폴리올은 활성 히드록실기를 종료시키는 말단 및 펜던트 폴리에테르기를 지닌다. 히드록시 실리콘 화합물, 예컨대, 디메티콘 코폴리올을 시클릭 무수물과 반응시키는 것은 공지되어 있다. 미국특허 제3,560,544호 및 제5,296,625호에 개시된 바와 같이, 코폴리올상의 활성 히드록실기(들)을 무수물과 반응시키면 무수물의 코폴리올 하프(half)-에스테르가 생성된다. 이들 특허는 디메티콘 코폴리올을 다양한 시클릭 무수물(올레핀성 불포화 말레산 무수물을 포함)과 반응시킴을 개시하고 있지만, 엑소시클릭(exocylic) 올레핀 불포화를 함유하는 무수물의 사용은 기재하거나 제시하지 못하고 있다. 또한, 미국특허 제3,560,544호는 유도체화된 실리콘 폴리머가 계면활성제, 습윤화제, 세정제, 유화제 또는 섬유 윤활제로서 사용됨을 언급하고 있으며, 미국특허 제5,296,625호는 생성된 에스테르가 처리된 기재에 연화성 및 윤활성을 주도록 하는 직물(textile) 및 개인 관리 적용에 유용함을 교시하고 있다. 이들 개시사항에서는 히드록시 실리콘을 어떠한 형태의 불포화를 함유하는 무수물과 반응시킨 반응 생성물이 폴리머 및 코폴리머의 합성에서 중합 가능한 마크로머로서 사용될 수 있음을 교시하거나 제시하지 못하고 있다.

예상치 못하게, 이타콘산 무수물(엑소시클릭 불포화 함유)을 디메티콘 코폴리올과 반응시킴으로써 형성되는 하프-에스테르가 시트라콘산 무수물에 대한 이타콘산 무수물의 신속한 이성체화에 이어진 시트라콘산 무수물의 실리콘 코폴리올에 의한 반응으로부터 형성된 시트라코네이트 모노-에스테르의 다양한 이성체 혼합물을 생성시킴을 발견하였다. 더욱 놀랍게도, 그렇게 형성된 마크로머의 시트라코네이트 부분에서의 올레핀 이중 결합이 삼중 치환에 의해서 입체적으로 방해됨과 삼치환된 올레핀이 용이하게 자유 라디칼 반응으로 유용한 비율로 중합되지 않는다는 공지된 사실을 고려한다면, 본 발명자들은 시트라코네이트 디메티콘 코폴리올 에스테르가 유리 라디칼 중합 가능한 올레핀성 불포화를 함유하는 다양한 모노머에 의해서 용이하게 공중합됨을 발견하였다. 이는 에틸렌성 불포화 실리콘 코폴리올 에스테르의 제조에서 신규하고 예상치 못한 발견이다. 이타콘산 무수물은 알코올과 반응하여 예상되는 이타코네이트 에스테르를 생성시키는 것으로 공지되어 있다.

도 1은, 머리의 한쪽 절반은 본 발명의 폴리머를 함유하는 모발 고정용 조성물로 스타일링하고 머리의 나머지 절반은 대조의 고정용 조성물로 스타일링한 백인 모발이 이식된 마네킹 머리를 촬영한 사진이다. 이 사진은 습도 챔버 노출 전에 촬영된 것이다.

도 1a는 머리의 한쪽 절반은 본 발명의 폴리머를 함유하는 모발 고정용 조성 물로 스타일링하고 머리의 나머지 절반은 상업적인 고정용 조성물로 스타일링한 아시아인 모발이 이식된 마네킹 머리를 촬영한 사진이다. 이 사진은 습도 챔버 노출 전에 촬영된 것이다.

도 2는 35℃ 및 90% 상대 습도로 설정된 습도 챔버에서 1시간 후에 촬영된, 도 1에 도시된 백인 모발 이식된 마네킹 머리에 대한 사진이다.

도 2a는 35℃ 및 90% 상대 습도로 설정된 습도 챔버에서 1시간 후에 촬영된, 도 1a에 도시된 아시아인 모발 이식된 마네킹 머리에 대한 사진이다.

도 3은 35℃ 및 90% 상대 습도로 설정된 습도 챔버에서 2시간 후에 촬영된, 도 1에 도시된 백인 모발 이식된 마네킹 머리에 대한 사진이다.

도 3a는 35℃ 및 90% 상대 습도로 설정된 습도 챔버에서 2시간 후에 촬영된, 도 1a에 도시된 아시아인 모발 이식된 마네킹 머리에 대한 사진이다.

도 4는 35℃ 및 90% 상대 습도로 설정된 습도 챔버에서 3시간 후에 촬영된, 도 1에 도시된 백인 모발 이식된 마네킹 머리에 대한 사진이다.

도 4a는 35℃ 및 90% 상대 습도로 설정된 습도 챔버에서 3시간 후에 촬영된, 도 1a에 도시된 아시아인 모발 이식된 마네킹 머리에 대한 사진이다.

도 5는 이면에 눈금표시된 측정 스케일이 형성되어 있는 모발 견본 마운팅 스탠드를 보여주는 고습 강성 컬 유지 시험 (HHSR)에 사용된 측정 장치에 대한 사진이다.

예시적인 구체예의 설명

본 발명의 디메티콘 코폴리올 마크로머는 이타콘산 무수물의 이성체화 및 이에 이어진 이성체화된 생성물의 히드록시 함유 디메티콘 코폴리올에 의한 에스테르화로부터 얻어진다. 이타콘산 무수물은 이하의 구조식에 기재된 바와 같은 엑소시클릭 불포화를 함유한다:

엑소시클릭 불포화는 고리 탄소원자와 알킬렌, 예를 들어, 메틸렌기 사이의 탄소-탄소 이중 결합으로 도시된다.

디메티콘 코폴리올 (DMC-OH) 및 이타콘산 무수물을 포함하는 반응 매질에서, 이타콘산 무수물은 시트라콘산 무수물로 거의 즉각적으로 이성체화되고, 이어서 코폴리올과 반응하여 시트라코네이트 디메티콘 코폴리올 에스테르(및 이의 레지오-이성체 및 입체 이성체)를 생성시킨다. 소량의 이타코네이트 에스테르의 레지오-이성체(regio-isomer)가 또한 형성된다. 예시적인 일반 반응 도식은 이하와 같다:

소량(형성된 전체 에스테르의 10중량% 미만)의 이타코네이트 에스테르가 시트라콘산 무수물과 이타콘산 무수물 사이의 평형에 기인하여 형성된다.

DMC-OH로 나타낸 디메티콘 코폴리올이 디메티콘 주쇄의 말단 단부(들)에 위치하거나 디메티콘 주쇄상의 하나 이상의 펜던트기의 일부로서 위치할 수 있는 하나 이상의 무수물 반응성 히드록실기를 함유함을 주지해야 한다. 대표적인 디메티콘 코폴리올이 이하 화학식 (I) 및 (II)로 기재되어 있다.

에스테르화 반응은 촉매의 존재하에 또는 촉매 없이 수행될 수 있다. 촉매 없이 에스테르화 반응을 수행하는 경우에, 반응 혼합물은 약 75℃ 내지 약 90℃의 반응 온도로 가열된다. 반응은 화학양론적 양의 디메티콘 코폴리올(OH 수 기준으로) 및 무수물, 또는 약간 과량의 반응물로 수행될 수 있다. 본 발명의 한 구체예에서, 반응 혼합물중의 디메티콘 코폴리올에 대한 무수물 부하(loading)량은 디메티콘 코폴리올의 OH 수를 기준으로 0.1 당량 내지 1 당량의 범위이다. 또 다른 구체예에서, 디메티콘 코폴리올에 대한 무수물 부하는 코폴리올의 OH 수를 기준으로 0.25 당량 내지 0.75 당량이며, 또 다른 구체예에서, 부하는 0.5 당량 내지 0.75 당량이다. 반응은 1 내지 3 시간 동안 수행될 수 있다. 반응은 불활성 대기, 예컨대, 질소 블랭킷(blanket) 하에 수행되고 적합한 용매 중에서 수행될 수 있다.

에스테르화 촉매의 존재하에 반응을 수행하는 경우에, 반응 속도가 현저하게 가속된다. 표준 에스테르화 촉매는 반응 혼합물중의 무수물 및 디메티콘 코폴리올의 중량을 기준으로 0.05% 내지 0.50%의 농도로 사용될 수 있다. 적합한 에스테르화 촉매는 황산, 원소성 주석, 원소성 아연, 원소성 티탄, 유기티타네이트 화합물, 유기 주석 화합물, 유기 아연 화합물, 아연 산화물, 마그네슘 산화물, 칼슘 산화물, 주석 산화물 및 알칼리금속 아세테이트, 예컨대, 나트륨 아세테이트 및 칼륨 아세테이트를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 반응 온도는 주위 실온 내지 약 90℃의 범위일 수 있다. 전형적인 주위 실온은 약 20℃ 내지 약 26℃의 범위이다. 모든 그 밖의 반응 조건은 비-촉매 반응에 대한 상기 조건과 같다.

본 발명의 또 다른 구체예에서, 이중 결합상에서 메틸 치환되는 시트라콘산 무수물이 에스테르화 반응에서 이타콘산 무수물 대신 사용될 수 있다.

본 발명의 한 구체예에서, 에스테르화 반응에 적합한 디메티콘 코폴리올은 말단 히드록시 단부기(들)을 함유하며 하기 화학식(I)로 표시될 수 있다:

화학식 I

상기 식에서, R¹ 및 R²는 독립적으로 C₁ 내지 C₃₀ 알킬, C₁ 내지 C₂₀ 할로 치환된 알킬 (예, -CCl₃, -CBr₃, CF₃), C₃ 내지 C₈ 시클로알킬, C₆ 내지 C₁₄ 아릴, 및 C₂ 내지 C₂₀ 알케닐로부터 선택된 라디칼을 나타내고; E는 이가 에틸렌 라디칼 (-CH₂CH₂-)을 나타내며; P는 독립적으로 이가 프로필렌 라디칼 (-CH₂CH(CH₃)-) 또는 (-CH₂CH₂CH₂-)을 나타내고; a, b, 및 c는 독립적으로 0 내지 100이며; n은 0 내지 200이고; E는 이에 결합되는 산소원자와 함께 에틸렌 옥사이드 잔기(EO 또는 OE)를 나타내고; P는 이에 결합되는 산소원자와 함께 프로필렌 옥사이드 잔기(PO 또는 OP)를 나타낸다. EO/PO 잔기는 랜덤, 비-랜덤, 또는 블록형 시퀀스(blocky sequence)로 배열될 수 있다. 본원 및 명세서 전체에서 사용되고 있는 용어 할로겐 및 할로는 브로모, 클로로, 및 플루오로를 포함하지만 이로 한정되는 것은 아니다.

예시적인 R¹ 및 R² 라디칼은 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 시클로펜틸, 시클로헥실, 페닐, 비닐, 및 알릴을 포함하지만 이로 한정되지는 않는다. 상기된 일반적인 R¹ 및 R² 라디칼 뿐만 아니라 상기 라디칼 각각은 C₁ 내지 C₅알킬, 할로겐, 및 할로(C₁ 내지 C₅)알킬 (예, -CCl₃, -CBr₃, CF₃)로 치환되거나 치환되지 않는다.

본 발명의 한 구체예에서, 에스테르화 반응에 적합한 디메티콘 코폴리올은 펜던트(pendant) 히드록시기(들)을 함유하며, 하기 화학식(II)로 나타낼 수 있다:

화학식 II

상기 식에서, R³은 C₁ 내지 C₃₀ 알킬, 할로(C₁ 내지 C₂₀) 알킬 (예, -CCl₃, -CBr₃, CF₃), C₃ 내지 C₈ 시클로알킬, C₆ 내지 C₁₄ 아릴, 및 C₂ 내지 C₂₀ 알케닐로부터 선택된 라디칼을 나타내고; R⁴는 독립적으로 C₁ 내지 C₃₀ 알킬, C₆ 내지 C₁₄ 아릴, 및 C₂ 내지 C₂₀ 알케닐로부터 선택된 라디칼을 나타내며; EO (OE) 및 PO (OP)는 상기 정의된 바와 같은 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드 잔기를 나타내고; a, b, 및 c는 독립적으로 0 내지 100을 나타내며; x는 0 내지 200을 나타내고; y는 1 내지 200을 나타낸다. The EO/PO 잔기는 랜덤, 비-랜덤, 또는 블록형 시퀀스로 배열될 수 있다.

예시적인 R³ 라디칼은 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 시클로펜틸, 시클로헥실, 페닐, 비닐, 및 알릴을 포함하지만 이로 한정되는 것은 아니다. 일반적인 R³ 라디칼 뿐만 아니라 상기 라디칼 각각은 C₁ 내지 C₅ 알킬, 할로겐, 및 할로(C₁ 내지 C₂₀) 알킬 (예, CCl₃, -CBr₃, CF₃)로 치환되거나 치환되지 않을 수 있다.

예시적인 R⁴ 라디칼은 메틸, 페닐, 및 비닐을 포함하지만 이로 한정되는 것은 아니다. 일반적인 R⁴ 라디칼 뿐만 아니라 상기 라디칼 각각은 C₁ 내지 C₅ 알킬, 할로겐, 및 할로(C₁ 내지 C₂₀) 알킬 (예, -CCl₃, -CBr₃, CF₃)로 치환되거나 치환되지 않는다.

에스테르화 반응에 적합한 예시적인 디메티콘 코폴리올 반응 물질은 미국특허 제5,136,063호 및 제5,180,843호에 개시되어 있으며, 본원에서는 이의 모든 내용을 참고로 통합한다. 또한, 디메티콘 코폴리올은 제너럴 일렉트릭 캄파니(General Electric Company)로부터 실소프트^®(Silsoft^®) 및 실웨트^®(Silwet^®) 상품명(GE-OSi)로 시판되고 있다. 특정의 제품 명칭은 실소프트 305, 430, 475, 810, 895, 실웨트 L7604 (GE-OSi) 및 DC 5103 (다우 코닝 코포레이션: Dow Corning Corporation)을 포함하지만 이로 한정되는 것은 아니다.

화학식(I)의 디메티콘 코폴리올의 에스테르화를 예시하는 예시적인 반응 도식은 다음과 같다:

상기 반응 도식에서, R 및 R'는 독립적으로 수소 및 하기 화학식의 시클릭 무수물 잔기(하프 에스테르) 및 이의 모든 이성체를 나타내며;

단, R 및 R'는 동시에 둘 모두가 수소는 아니고, R¹, R², EO, OE, PO, OP, a, b, c, 및 n은 상기 정의된 바와 같다. 화학식(III)의 반응 생성물은 디메티콘 코폴리올 시트라코네이트 및 이타코네이트, 및 이의 레지오- 및 입체 이성체(이성체)의 혼합물을 함유할 수 있다.

화학식(II)의 디메티콘 코폴리올의 에스테르화를 예시하는 예시적인 반응 도식은 다음과 같다:

반응 도식에서, R'는 상기 정의된 바와 같은 시클릭 무수물 잔기이고, R¹, R², R³, R⁴, EO, (OE), PO, (OP), a, b, c, x 및 y는 상기 정의된 바와 같고; z는 ≤y이다. 화학식(IV)로 나타낸 반응 생성물은 디메티콘 코폴리올 시트라코네이트 (주성분) 및 이타코네이트 (부성분) 및 이의 이성체의 혼합물을 함유할 수 있다.

놀랍게도, R 및 R'기가 올레핀성 불포화를 함유하는 화학식(III) 및 (IV)의 디메티콘 코폴리올 시트라코네이트가 용이하게 중합 가능함을 발견하였다. 또한, 디메티콘 코폴리올 및 말레산 무수물로부터 형성된 하프 에스테르가 다양한 공중합 가능한 모노머와 중합 가능함이 밝혀졌다.

본 발명의 한 구체예에서, 중합 가능한 디메티콘 코폴리올 마크로머는 하기 구조식을 따른다:

상기 식에서, R¹, R², R³, R⁴, EO (OE), PO (OP), a, b, c, n, x, y 및 z는 상기 정의된 바와 같고; R⁵ 및 R⁶은 독립적으로 수소 및 메틸로부터 선택되고, 단, R⁵ 및 R⁶은 둘 동시에 모두가 메틸일 수는 없으며; R'은 수소 또는 하기 구조식으로 나타낸 라디칼이고:

상기 식에서, R⁵ 및 R⁶ 은 상기된 바와 같이 정의된다. 한 가지 구체예에서, 상기 화학식 중의 R⁵ 및 R⁶ 중 하나 이상은 메틸이다.

본 발명의 한 구체예에서, 화학식(III), (IIIa), (IV) 및 (IVa)로 기재된 디메티콘 코폴리올 마크로머는 자유 라디칼 반응으로 중합 가능하다. 코폴리올 마크로머는 호모중합 가능하며 빌딩 블록(building block)으로 사용되어 별 모양, 빗 모양, 브러시 모양 및/또는 꽃 모양 폴리머를 생성시키거나, 공중합 가능하고 빌딩 블록으로 사용되어 에틸렌성 불포화 자유 라디칼 중합 가능한 모노머와 명확한 구조 유사 아암(arm), 브랜치(branch), 레이크(rake), 빗 모양 그라프트 코폴리머를 형성시킬 수 있다. 에틸렌성 불포화는 모노머가 하나 이상의 중합 가능한 탄소-탄소 이중 결합을 지님을 의미한다. 본 발명의 마크로머는 폴리머의 합성에서 사용되어 특정의 폴리머 주쇄에 디메티콘 코폴리올에 고유한 성질을 전달할 수 있다. 그러한 폴리머는 개인 관리, 직물 및 산업용 제형에 사용되어, 예를 들어, 연성, 윤활성, 민감성, 고착성, 조절성, 물 반발성, 광택성, 표면특성 및 용해성을 전달할 수 있다.

한 가지 구체예에서, 본 발명의 폴리머는 (전체 모노머 중량을 기준으로) (a) 약 0.1 내지 100중량%의 상기 화학식(III), (IIIa), (IV) 및 (IVa)로부터 선택된 하나 이상의 디메티콘 코폴리올 마크로머; (b) 0 내지 99.9중량%의 비-이온성 모노머; (c) 0 내지 99.9중량%의 하나 이상의 산성 비닐 모노머; (d) 0 내지 99.9중량%의 하나 이상의 양이온성 비닐 모노머; (e) 0 내지 99.9중량%의 하나 이상의 회합성 비닐 모노머; (f) 0 내지 99.9중량%의 하나 이상의 반소수성 비닐 모노머; 및 (g) 0 내지 5중량%의 가교 모노머를 포함하는 모노머 혼합물로부터 중합될 수 있다. 중합 가능한 모노머 혼합물중에 사용되는 각각의 모노머의 양 및 선택은 폴리머 생성물의 요구된 성질에 좌우될 수 있다. 디메티콘 코폴리올 마크로머와 공중합 가능한 적합한 모노머가 이하 기재되어 있다. 중합 가능한 모노머 혼합물을 형성하는 다양한 모노머 성분에 대한 중첩되는 중량 범위가 본 발명의 소정의 구체예에 대해서 표현되고 있지만, 모노머 혼합물중의 각각의 모노머 성분의 특정의 양이 그 개시된 범위로부터 선택되어 각각의 모노머의 요구된 양이 조절됨으로써 중합 가능한 모노머 혼합물중의 모든 모노머 성분의 합이 전체 100중량%가 된다는 것이 자명할 것이다.

폴리머는 폴리머 분야에서 공지된 하나 이상의 사슬 전달제를 포함하는 모노머 혼합물로부터 임의로 제조될 수 있다.

알킬 또는 아릴기 등에 관하여 본원에서 사용된 용어 "할로겐-치환된", "히드록시-치환된", "카르복시-치환된", "폴리옥시알킬렌-치환된", "알킬-치환된", 및 "아릴-치환된"은 알킬, 또는 아릴기 등상의 하나 이상의 수소원자가 각각 하나 이상의 할로겐 원자, 히드록실기, 카르복실시, 폴리옥시알킬렌기, 알킬기, 또는 아릴기로 치환됨을 의미한다. 본원에서 사용된 용어, "(메트)아크릴"산, "(메트)아크릴레이트", 및 "(메트)아크릴아미드"는 아크릴산, 알킬 아크릴레이트, 및 아크릴아미드의 상응하는 메틸 유도체를 포함하는 것을 의미한다. 예를 들어, "(메트)아크릴"산은 아크릴산 및/또는 메트아크릴산을 나타내고, "(메트)아크릴레이트"는 알킬 아크릴레이트 및/또는 알킬 메트아크릴레이트를 나타내며, "(메트)아크릴아미드"는 아크릴아미드 및/또는 메트아크릴아미드 유도체를 나타낸다.

비이온성 비닐 모노머

본 발명에 사용하기에 적합한 비이온성 비닐 모노머는 본 기술 분야에 공지된 공중합 가능한, 비이온성, 에틸렌성 불포화 모노머이다. 한 가지 구체예에서, 비이온성 모노머는 하기 화학식중 하나를 지니는 화합물이다:

(V) CH₂=C(X)Z,

(VI) CH₂=CH-OC(O)R⁷

상기 화학식(V) 및 (VI) 각각에서, X는 H 또는 메틸이고; Z는 -C(O)OR⁸, -C(O)NH₂, -C(O)NHR⁸, -C(O)N(R⁸)₂, -C₆H₄R⁸, -C₆H₄OR⁸, -C₆H₄Cl, -C₆H₁₁, -C₆H₇(R⁸)(R⁸)(R⁸) (예, 트리-치환된 시클로헥실), -CN, -NHC(O)CH₃, -NHC(O)H, N-(2-피롤리도닐), N-카프로락타밀, -C(O)NHC(CH₃)₃, -C(O)NHCH₂CH₂-N-에틸렌우레아, -Si(R⁷)₃, -C(O)O(CH₂)_xSi(R⁷)₃, -C(O)NH(CH₂)_xSi(R⁷)₃, 또는 -(CH₂)_xSi(R⁷)₃이며; x는 약 1 내지 약 6의 정수이고; 각각의 R⁷은 독립적으로 선형 및 분지형 C₁ 내지 C₁₈ 알킬을 나타내며; 각각의 R⁸은 독립적으로 선형 및 분지형 C₁ 내지 C₃₀ 알킬, 히드록시 치환된 C₂ 내지 C₃₀ 알킬, 또는 할로겐 치환된 C₁ 내지 C₃₀ 알킬을 나타낸다.

적합한 비이온성 모노머의 비제한적인 예는 C₁ 내지 C₃₀ 알킬 (메트)아크릴레이트; 시클로헥실(메트)아크릴레이트; 3,3,5-트리메틸시클로헥실(메트)아크릴레이트(TMCHMA); C₁ 내지 C₃₀ 알킬 (메트)아크릴아미드; 스티렌; 치환된 스티렌, 예컨대, 비닐 톨루엔 (예, 2-메틸 스티렌), 부틸 스티렌, 이소프로필 스티렌, 및 p-클로로 스티렌 등; 비닐 에스테르, 예컨대, 비닐 아세테이트, 비닐 부티레이트, 비닐 카프롤레이트, 비닐 피발레이트, 및 비닐 네오데카노에이트 등; 불포화된 니트릴, 예컨대, 메트아크릴로니트릴, 및 아크릴로니트릴 등; 및 불포화된 실란, 예컨대, 트리메틸비닐실란, 디메틸에틸비닐실란, 알릴디메틸페닐실란, 알릴트리메틸실란, 3-아크릴아미노프로필트리메틸실란, 및 3-트리메틸실릴프로필 (메트)아크릴레이트 등을 포함한다. 적합한 수용성 비이온성 모노머의 비제한적인 예는 C₁ 내지 C₆ 히드록시알킬 (메트)아크릴레이트, 예컨대, 2-히드록시에틸 (메트)아크릴레이트 (HEMA), 2-히드록시에틸 아크릴레이트 (2-HEA), 3-히드록시프로필 아크릴레이트; 글리세롤 모노(메트)아크릴레이트; 트리스(히드록시메틸)에탄 모노(메트)아크릴레이트; 펜타에리트리톨 모노(메트)아크릴레이트; N-히드록시메틸 (메트)아크릴아미드; 2-히드록시에틸 (메트)아크릴아미드; 3-히드록시프로필 (메트)아크릴아미드; (메트)아크릴아미드; t-옥틸(메트)아크릴아미드 N-(2,3-디히드록시프로필) 아크릴아미드; t-부틸(메트)아크릴아미드; N-비닐 카프롤락탐; N-비닐 피롤리돈; 메트아크릴아미도에틸-N-에틸렌 우레아(예, CH₂=C(CH₃)C(O)NHCH₂CH₂-N-에틸렌우레아), C₁ 내지 C₄ 알콕시-치환된 (메트)아크릴레이트 및 (메트)아크릴아미드, 예컨대, 메톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 및 2-(2-에톡시에톡시)에틸 (메트)아크릴레이트 등; 및 이의 조합물을 포함한다.

그 밖의 유용한 비이온성 비닐 모노머는 알릴 알코올, 글리세롤 모노알릴 에테르, 3-메틸-3-부텐-1-올, 및 비닐 알코올 전구체 및 등가물, 예컨대, 비닐 아세테이트를 포함한다.

산성 비닐 모노머

본 발명에서 사용하기에 적합한 산성 비닐 모노머는 하나 이상의 카르복실산, 설폰산기 또는 포스폰산기를 함유하여 산성 또는 음이온성 작용부위를 생성시키는 산성의, 중합 가능한, 에틸렌성 불포화 모노머이다. 이들 산성기는 일산(monoacid) 또는 이산(diacid), 디카르복실산의 무수물, 이산의 모노에스테르 및 이의 염으로부터 유도될 수 있다.

적합한 산성 비닐 카르복실산 함유 모노머는 아크릴산, 메트아크릴산, 이타콘산, 시트라콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 및 아코니트산 등, 및 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 또는 아코니트산의 C₁ 내지 C₁₈ 알킬, 예컨대, 메틸 히드로겐 말레에이트, 모노이소프로필 말레에이트, 및 부틸 히드로겐 푸마레이트 등을 포함하지만 이로 한정되는 것은 아니다. 디카르복실산의 무수물, 예컨대, 말레산 무수물, 이타콘산 무수물, 및 시트라콘산 무수물 등이 또한 산성 비닐 모노머로서 사용될 수 있다. 그러한 무수물은 일반적으로 물 또는 상승된 pH에 장시간 노출시에 상응하는 이산(diacid)으로 가수분해된다.

적합한 설폰산 함유 모노머는 비닐 설폰산, 2-설포에틸 메트아크릴레이트, 스티렌 설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 설폰산(AMPS), 및 알릴옥시벤젠 설폰산 등을 포함하지만 이로 한정되는 것은 아니다. 스티렌 설폰산 (SSSA) 및 AMPS의 나트륨 염이 특히 바람직하다.

적합한 포스폰산기 함유 모노머의 비제한적인 예는 비닐 포스폰산, 알릴 포스폰산, 및 3-아크릴아미도프로필 포스폰산 등을 포함한다.

적합한 염은 알칼리금속염, 예컨대, 칼륨 및 리튬 염; 알칼토리금속염, 예컨대, 칼슘 및 마그네슘 염; 암모늄 염; 및 알킬-치환된 암모늄 염, 예컨대, 2-아미노-2-메틸-1-프로파놀(AMP), 에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 및 트리에틸아민의 염 등을 포함하지만 이로 한정되지는 않는다.

상기된 모노머 또는 이의 염은 둘 이상의 혼합물로 산성 비닐 모노머 성분으로 사용될 수 있다.

양이온성 비닐 모노머

공중합에 적합한 양이온성 비닐 모노머는 바람직하게는 하나 이상의 아미노 작용기를 함유하는 염기성, 중합 가능한, 에틸렌성 불포화 모노머이다. 이들 염기성 아미노기는 모노-, 디- 또는 폴리-아미노 알킬기 또는 질소 함유 헤테로방향족기로부터 유도될 수 있다. 아미노기는 1차, 2차 또는 3차 아민을 포함할 수 있다. 모노머는 요구에 따라서 아미노 형태 또는 염 형태로 사용될 수 있다.

적합한 양이온성 모노머의 비제한적인 예는 모노-(C₁ 내지 C₄)알킬아미노(C₁ 내지 C₈)알킬 (메트)아크릴레이트, 디-(C₁ 내지 C₄)알킬아미노(C₁ 내지 C₈)알킬 (메트)아크릴레이트, 모노-(C₁ 내지 C₄)알킬아미노(C₁ 내지 C₈)알킬 (메트)아크릴아미드, 디-(C₁ 내지 C₄)알킬아미노(C₁ 내지 C₈)알킬 (메트)아크릴아미드, 질소-함유 헤테로시클릭 (메트)아크릴아미드, 질소-함유 헤테로시클릭 (메트)아크릴레이트, 및 이의 혼합물을 포함한다.

적합한 양이온성 모노머의 특정 예는 2-(N,N-디메틸아미노)에틸 (메트)아크릴레이트 (DMAEMA), 3-(N,N-디메틸아미노)프로필 (메트)아크릴레이트, 4-(N,N-디메틸아미노)부틸 (메트)아크릴레이트, (N,N-디메틸아미노)-t-부틸(메트)아크릴레이트, 2-(3차-부틸아미노)에틸(메트)아크릴레이트 (TBAEMA), 2-(N,N-디에틸아미노)에틸 (메트)아크릴레이트 (DEAEMA), 3-(N,N-디에틸아미노)프로필(메트)아크릴레이트, 2-(N,N-디메틸아미노)네오펜틸 아크릴레이트 (DMANPA), 4-(N,N-디에틸아미노)부틸(메트)아크릴레이트, 2-(N,N-디프로필아미노)에틸 (메트)아크릴레이트, 3-(N,N-디프로필아미노)프로필 (메트)아크릴레이트, 4-(N,N-디프로필아미노)부틸 (메트)아크릴레이트, 3-(N,N-디메틸아미노)프로필 (메트)아크릴레이트, 2-(4-모르폴리닐)에틸(메트)아크릴레이트, 2-(4-모르폴리닐)에틸 아크릴레이트, N'-(2-N,N-디메틸아미노)에틸(메트)아크릴아미드, 2-(N,N-디메틸아미노)프로필(메트)아크릴아미드 (DMAPMAm), N'-3-(N,N-디메틸아미노)프로필 (메트)아크릴아미드, N-(2-피리딜)아크릴아미드, N-(2-이미다조일)(메트)아크릴아미드, N-(4-모르폴리닐) (메트)아크릴아미드, N-(4-모르폴리닐) (메트)아크릴아미드, 2-비닐 피리딘, 4-비닐 피리딘, N-비닐-2-메틸이미다졸, N-비닐이미다졸, N-비닐-4-메틸이미다졸, 및 N-비닐옥사졸리돈, 및 이의 혼합물을 포함하지만 이로 한정되는 것은 아니다.

양이온성 모노머의 적합한 염 형태는 무기 산염, 예컨대, 히드로클로라이드, 설페이트, C₁ 내지 C₃₀ 알킬 설페이트 및 포스페이트 염; 및 유기산 염, 예컨대, 아세테이트, 말레에이트, 및 푸마레이트 염; 등을 포함하지만 이로 한정되지는 않는다.

양이온성 모노머의 염 형태의 비제한적인 예는 3-트리메틸암모늄 프로필 메트아크릴아미드 클로라이드, 3-트리메틸암모늄 프로필 아크릴아미드 클로라이드, C₁ 내지 C₃₀ 알킬 설페이트로 4차화된 N,N-디메틸아미노에틸 메트아크릴레이트, 메틸클로라이드로 4차화된 N,N-디메틸아미노에틸 메트아크릴레이트, 4차화된 비닐 이미다졸, 메트아크릴로일 에틸 베타인, 및 메트아크릴로일 N-옥사이드를 포함하지만 이로 한정되지는 않는다.

회합성 비닐 모노머

폴리머의 합성에 사용하기에 적합한 회합성 비닐 모노머(소수성 모노머)는 다른 모노머 혼합물과의 부가 중합을 위한 에틸렌성 불포화 단부 기 부분(i); 생성물 폴리머에 선택적 친수성을 부여하는 폴리옥시알킬렌 중간부 부분(ii) 및 폴리머에 선택적 소수성을 제공하는 소수성 단부 기 부분(iii)을 지니는 화합물이다.

에틸렌성 불포화 단부 기를 공급하는 부분(i)은 바람직하게는 에틸렌성 불포화 모노 또는 디-카르복실산 또는 이의 무수물, 더욱 바람직하게는 C₃ 또는 C₄ 모노- 또는 디-카르복실산 또는 이의 무수물로부터 유도된다. 대안적으로, 회합성 모노머의 부분(i)은 알릴 에테르 또는 비닐 에테르; 미국 재허여 특허 제33,156호 또는 미국특허 제5,294,692호에 개시된 바와 같은 비이온성 비닐-치환된 우레탄 모노머; 또는 미국특허 제5,011,978호에 개시된 바와 같은 비닐-치환된 우레아 반응 생성물로부터 유도될 수 있으며; 상기 각각의 관련 개시사항이 본원에서 참고로 통합된다.

중간부 부분(ii)은 바람직하게는 약 5 내지 약 250 개, 더욱 바람직하게는 약 10 내지 약 120 개, 및 가장 바람직하게는 약 15 내지 약 60개의 반복 C₂ 내지 C₇알킬렌 옥사이드 단위의 폴리옥시알킬렌 단편이다. 바람직한 중간부 부분(ii)은 약 5 내지 약 150개, 더욱 바람직하게는 약 10 내지 약 100개, 및 가장 바람직하게는 약 15 내지 약 60개의 에틸렌, 프로필렌 또는 부틸렌 옥사이드 단위, 및 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드 및/또는 부틸렌 옥사이드 단위의 랜덤 또는 비-랜덤 시퀀스를 포함하는 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌, 및 폴리옥시부틸렌 단편을 포함한다.

회합성 모노머의 소수성 단부 기 부분(iii)은 바람직하게는 다음 탄화수소류 중 하나에 속하는 탄화수소 부분이다: C₈ 내지 C₄₀ 선형 알킬, 아릴-치환된 C₂ 내지 C₄₀ 알킬, C₂ 내지 C₄₀ 알킬-치환된 페닐, C₈ 내지 C₄₀ 분지형 알킬, C₈ 내지 C₄₀ 카르보시클릭 알킬; 및 C₈ 내지 C₈₀ 복합 에스테르. 복합 에스테르는 히드록실기와 카르복실기 둘 모두를 함유하는 장쇄 히드록시산으로 폴리올을 에스테르화시킴으로써 형성된다. 장쇄 히드록시산의 카르복실기는 폴리올의 하나 이상의 히드록실기와 반응한다. 이어서, 장쇄 히드록시산의 히드록실기는 또 다른 장쇄 히드록시산 및/또는 또 다른 장쇄 카르복실산의 카르복실기와 반응한다. 장쇄는 히드록시산 및 카르복실산이 약 10 내지 30개의 탄소수를 함유함을 의미한다. 탄소쇄는 포화되거나 불포화될 수 있다. 적합한 폴리올의 예시적인 비-제한 예는 글리세롤, 소르비톨, 펜타에리트리톨, 트리메틸올 프로판이다. 히드록시산의 예시적인 비-제한 예는 12-히드록시 스테릭산이다. 예시적인 비-제한 장쇄 카르복실산은 식물성 오일로부터 유도된 지방산 및 본원에 기재된 지방산이다.

회합성 모노머의 적합한 소수성 단부 기 부분(iii)의 비제한적인 예는 약 8 내지 약 40개의 탄소수를 지니는 선형 또는 분지형 알킬기, 예컨대, 카프릴 (C₈), 이소옥틸 (분지된 C₈), 데실 (C₁₀), 라우릴 (C₁₂), 미리스틸 (C₁₄), 세틸 (C₁₆), 세테아릴 (C₁₆ 내지 C₁₈), 스테아릴 (C₁₈), 이소스테아릴 (분지형 C₁₈), 아라키딜 (C₂₀), 베헤닐 (C₂₂), 리그노세릴 (C₂₄), 세로틸 (C₂₆), 만타닐 (C₂₈), 멜리실 (C₃₀), 및 라세릴 (C₃₂) 등이다.

천연 공급원으로부터 유도되는 약 8 내지 약 40개의 탄소수를 지니는 선형 및 분지형 알킬기의 예는 수소첨가된 땅콩 오일, 대두 오일, 카놀라 오일(모두 우세하게 C₁₈), 수소첨가된 우지(C₁₆ 내지 C₁₈) 등; 및 수소첨가된 C₁₀ 내지 C₃₀테르펜올, 예컨대, 수소첨가된 제라니올(geraniol)(분지된 C₁₀), 수소첨가된 파네솔(farnesol)(분지된 C₁₅) 및 수소첨가된 피톨(분지된 C₂₀) 등을 포함하지만 이로 한정되는 것은 아니다.

적합한 C₂ 내지 C₄₀ 알킬-치환된 페닐기의 비제한적인 예는 옥틸페닐, 노닐페닐, 데실페닐, 도데실페닐, 헥사데실페닐, 옥타데실페닐, 이소옥틸페닐, 및 2차-부틸페닐 등을 포함한다.

적합한 C₈ 내지 C₄₀ 카르복실 알킬기는 동물성 공급원, 예컨대, 콜레스테롤, 라노스테롤, 및 7-데히드로콜레스테롤 등; 식물성 공급원, 예컨대, 피토스테롤, 스티그마스테롤, 및 캄페스테롤 등; 및 효모 공급원, 예컨대, 에르고스테롤, 및 미코스테롤 등으로부터의 스테롤로부터 유도된 기를 포함하지만 이로 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 유용한 그 밖의 카르보시클릭 알킬 소수성 말단 기는 시클로옥틸, 시클로도데실, 아다만틸, 테카히드로나프틸, 및 천연 카르보시클릭 물질, 예컨대, 피넨으로부터 유도된 기, 수소첨가된 레티놀, 캄포르(camphor), 및 이소보르닐 알코올 등을 포함하지만 이로 한정되는 것은 아니다.

예시적인 아릴-치환된 C₂ 내지 C₄₀ 알킬기는 스티릴 (예, 2-페닐에틸), 디스티릴 (예, 2,4-디페닐부틸), 트리스티릴 (예, 2,4,6-트리페닐헥실), 4-페닐부틸, 2-메틸-2-페닐에틸, 및 트리스티릴페놀릴 등을 포함하지만 이로 한정되는 것은 아니다.

적합한 C₈ 내지 C₈₀ 복합 에스테르의 비제한적인 예는 수소첨가 피마자 오일 (우세하게 12-히드록시스테아르산의 트리글리세라이드); 1,2-디아실 글리세롤, 예컨대, 1,2-디스테아릴 글리세롤, 1,2-디팔미틸 글리세롤, 및 1,2-디미리스틸 글리세롤,등; 당, 예컨대, 3,4,6-트리스테아릴 글루코스, 및 2,3-디라우릴 프룩토오즈 등의 디-, 트리-, 또는 폴리-에스테르; 및 소르비탄 에스테르, 예컨대, 본원에서 개시내용이 참고로 통합되는 러프너(Ruffner)등의 미국특허 제4,600,761호에 개시된 에스테르를 포함한다.

유용한 회합성 모노머는 본 기술 분야에 공지된 어떠한 방법에 의해서 제조될 수 있다. 참조예[창(Chang) 등의 미국특허 제4,421,902호, 소나벤드(Sonnabend)의 미국특허 제4,384,096호, 샤이(Shay)등의 미국특허 제4,514,552호, 러프너 등의 미국특허 제4,600,761호, 러프너의 미국특허 제4,616,074호, 바론(Barron) 등의 미국특허 제5,294,692호, 젠킨스(Jenkins)등의 미국특허 제 5,292,843호, 로빈슨(Robinson)의 미국특허 제5,770,760호; 및 윌커슨(Wilkerson, III) 등의 미국특허 제5,412,142호]. 상기 특허문헌은 본원에서 그 전체 내용이 참고로 통합된다.

회합성 비닐 모노머의 예는 하기 화학식(VII)로 표시된 모노머를 포함한다:

상기 식에서, 각각의 R⁹는 독립적으로 H, C₁ 내지 C₃₀ 알킬, -C(O)OH, 또는 -C(O)OR¹⁰이고; R¹⁰은 C₁ 내지 C₃₀ 알킬이며; A는 -CH₂C(O)O-, -C(O)O-, -O-, -CH₂O-, -NHC(O)NH-, -C(O)NH-, -Ar-(CE₂)_z-NHC(O)O-, -Ar-(CE₂)_z-NHC(O)NH-, 또는 -CH₂CH₂NHC(O)-이고; Ar은 이가 아릴이며; E는 H 또는 메틸이고; z는 0 또는 1이며; k는 0 내지 약 30 범위의 정수이고, m은 0 또는 1이며, 단, k가 0이면 m이 0이고, k가 1 내지 약 30 범위의 정수이면 m은 1이고; (R¹¹-O)_n은 C₂ 내지 C₄ 옥시알킬렌 단위의 호모폴리머, 랜덤 코폴리머, 또는 블록 코폴리머인 폴리옥시알킬렌 부분이고, 여기서, R¹¹은 C₂H₄, C₃H₆ (및 이성체) 또는 C₄H₈이고, n은 약 5 내지 약 250, 바람직하게는 약 5 내지 약 100, 더욱 바람직하게는 약 10 내지 약 80, 가장 바람직하게는 약 15 내지 약 60 범위의 정수이고; Y는 -R¹¹O-, -R¹¹NH-, -C(O)-, -C(O)NH-, -R¹¹NHC(O)NH-, 또는 -C(O)NHC(O)-이고; R¹²는 C₈ 내지 C₄₀ 선형 알킬, C₈ 내지 C₄₀ 분지형 알킬, C₈ 내지 C₄₀ 카르보시클릭 알킬, C₂ 내지 C₄₀ 알킬-치환된 페닐, 아릴-치환된 C₂ 내지 C₄₀ 알킬, 및 C₈ 내지 C₈₀ 복합 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택된 치환된 또는 비치환된 알킬이고, R¹¹ 알킬렌 및 R¹² 알킬기는 히드록실기, C₁ 내지 C₅ 알콕실기, 및 할로겐기로부터 선택된 하나 이상의 치환기를 포함하거나 포함하지 않는다.

화학식(VII)의 회합성 비닐 모노머의 특정의 예는 세틸 폴리에톡실화된 메트아크릴레이트 (CEM), 세테아릴 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트 (CSEM), 스테아릴 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트, 아라키딜 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트, 베헤닐 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트 (BEM), 라우릴 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트 (LEM), 세로틸 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트, 몬태닐 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트, 멜리실 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트, 라세릴 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트, 트리스티릴 페놀폴리에톡실화된 메트아크릴레이트 (TEM), 수소첨가 피마자 오일 폴리에톡실화된 메트아크릴레이트 (HCOEM), 카놀라 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트, 및 콜레스테롤 폴리에톡실화된 메트아크릴레이트 (CHEM)를 포함하며, 여기서, 모노머의 폴리에톡실화된 부분은 약 5 내지 약 100, 바람직하게는 약 10 내지 약 80, 더욱 바람직하게는 약 15 내지 약 60개의 에틸렌 옥사이드 반복 단위를 포함한다.

반소수성 비닐 모노머

본원에 기재된 용어, 반소수성 비닐 모노머는 (i) 반응 혼합물중의 다른 모노머와의 부가 중합을 위한 에틸렌성 불포화 단부 기 부분, 및 (ii) 폴리머를 함유하는 조성물중의 폴리머의 소수성 기 또는 다른 물질로부터의 소수성기 사이의 회합을 약화시키는 폴리옥시알킬렌 부분인 두 부분을 지니는 화합물을 나타낸다. 반소수성 비닐 모노머는 그 구조가 상기된 회합성 비닐 모노머와 유사하지만, 실질적으로 비-소수성 단부 기 성분을 지니지 않으며, 그에 따라서, 폴리머에 어떠한 회합 특성을 부여하지 않는다.

한 가지 특징으로, 부가 중합을 위한 비닐 또는 다른 에틸렌성 불포화 단부 기를 제공하는 불포화 단부 기 부분(i)은 에틸렌성 불포화 모노- 또는 디-카르복실산 또는 이의 무수물, 예를 들어, C₃ 또는 C₄ 모노- 또는 디-카르복실산, 또는 이의 무수물로부터 유도될 수 있다. 대안적으로, 한 가지 특징으로, 단부 기 부분(i)은 알릴 에테르, 비닐 에테르 또는 비이온성 불포화 우레탄으로부터 유도될 수 있다.

중합 가능한 불포화 단부 기 부분(i)은 또한 하나 이상의 유리 카르복시-작용기를 함유하는 C₈ 내지 C₃₀ 불포화 지방산기로부터 유도될 수 있다. 이러한 C₈ 내지 C₃₀기는 불포화 단부 기 부분(i)의 일부이며, 친수성 "스페이서(spacer)" 부분에 의해서 회합성 모노머의 불포화 단부 기로부터 특별히 분리되는 회합성 모노머에 펜던트된 소수성 기와는 상이하다.

폴리옥시알킬렌 부분(ii)은 특별히 회합성 모노머의 친수성 부분과 실질적으로 유사한 장쇄 폴리옥시알켈렌 단편을 포함한다. 바람직한 폴리옥시알킬렌 부분 (ii)은 약 5 내지 약 250, 바람직하게는 약 10 내지 약 100 옥시알킬렌 단위를 포함하는 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌, 및 폴리옥시부틸렌 단위를 포함한다. 반소수성 비닐 모노머는 하나 초과의 형태의 옥시알킬렌 단위를 포함하는 경우, 단위는 랜덤, 비-랜덤, 또는 블록형 시퀀스로 배열될 수 있다.

한 가지 구체예에서, 예시적인 반소수성 비닐 모노머는 하기 화학식(VIII) 또는 (IX)중 하나로 나타낸 하나 이상의 화합물을 포함한다:

상기 화학식 (VIII) 및 (IX)에서, R⁹, R¹¹, A, k, m, 및 n은 상기 정의된 바와 같으며; D는 C₈ 내지 C₃₀ 불포화 알킬, 또는 카르복시-치환된 C₈ 내지 C₃₀ 불포화 알킬이고, R¹³은 H 또는 C₁ 내지 C₄ 알킬이다.

한 가지 구체예에서, 반소수성 비닐 모노머는 하기 화학식을 지니는 모노머를 포함한다:

CH₂=CH-O(CH₂)_aO(C₃H₆O)_b(C₂H₄O)_cH

또는

CH₂=CH-CH₂O(C₃H₆O)_d(C₂H₄O)_eH;

상기 식에서, a는 2, 3, 또는 4이고; b는 한 가지 관점으로 1 내지 약 10, 또 다른 관점으로 2 내지 약 8, 추가의 관점으로 약 3 내지 약 7 범위의 정수이고; c는 한 가지 관점으로 약 5 내지 약 50, 또 다른 관점으로 약 8 내지 약 40, 및 추가의 관점으로 약 10 내지 약 30 범위의 정수이며; d는 한 가지 관점으로 1 내지 약 10이고, 또 다른 관점으로 약 2 내지 약 8이고, 추가의 관점으로 약 3 내지 약 7 범위의 정수이고; e는 한 가지 관점으로 약 5 내지 약 50, 또 다른 관점으로 약 8 내지 약 40 범위의 정수이다.

반소수성 비닐 모노머의 예시적인 예는 클라리언트 코포레이션(Clariant Corporation)에 의해서 판매되는 상표명 에멀소겐 ^®(EMULSOGEN^®) R109, R208, R307, RAL109, RAL208, 및 RAL307; 바이오맥스 인코포레이티드(Bimax, Inc.)로부터 판매되는 BX-AA-5P5; 유니퀘마(Uniqema)에 의해서 판매되는 막세멀^®(MAXEMUL^®) 5010 및 5011의 중합 가능한 유화제; 및 이의 조합물을 포함한다. 특히 바람직한 SVS 모노머는 에멀소겐^® R208, R307, 및 RAL307이다.

제조업체에 따르면, 에멀소겐^® R109는 실험식 CH₂=CH-O(CH₂)₄O(C₃H₆O)₄(C₂H₄O)₁₀H를 지니는 무작위 에톡실화된/프로폭실화된 1,4-부탄디올 비닐 에테르이고; 에멀소겐^® R208은 실험식 CH₂=CH-O(CH₂)₄O(C₃H₆O)₄(C₂H₄O)₂₀H를 지닌 무작위 에톡실화된/프로폭실화된 1,4-부탄디올 비닐 에테르이며; 에멀소겐^® R307은 실험식 CH₂=CH-O(CH₂)₄O(C₃H₆O)₄(C₂H₄O)₃₀H를 지닌 무작위 에톡실화된/프로폭실화된 1,4-부탄디올 비닐 에테르이고; 에멀소겐^® RAL109는 실험식 CH₂=CHCH₂O(C₃H₆O)₄(C₂H₄O)₁₀H를 지닌 무작위 에톡실화된/프로폭실화된 알릴 에테르이며; 에멀소겐^® RAL208은 실험식 CH₂=CHCH₂O(C₃H₆O)₄(C₂H₄O)₂₀H를 지닌 무작위 에톡실화된/프로폭실화된 알릴 에테르이고; 에멀소겐^® RAL307은 CH₂=CHCH₂O(C₃H₆O)₄(C₂H₄O)₃₀H를 지닌 무작위 에톡실화된/프로폭실화된 알릴 에테르이며; 막세멀^® 5010은 약 24개의 에틸렌 옥사이드 단위로 에톡실화된 카르복시-작용성 C₁₂ 내지 C₁₅ 알케닐 소수물질(hydrophobe)이고; 막세멀^® 5011은 약 34개의 에틸렌 옥사이드 단위로 에톡실화된 카르복시-작용성 C₁₂ 내지 C₁₅ 알케닐 소수물질이며; BX-AA-E5P5은 실험식 CH₂=CHCH₂O(C₃H₆O)₅(C₂H₄O)₅H를 지닌 무작위 에톡실화된/프로폭실화된 알릴 에테르이다.

가교 모노머

본 발명의 폴리머는 분지쇄를 도입하고 분자량을 조절하는 하나 이상의 가교 모노머를 포함하는 모노머 혼합물로부터 제조될 수 있다. 적합한 폴리불포화 가교제가 본 기술분야에 공지되어 있다. 중합이 수행되기 전에, 그 동안에 또는 그 후에 가교되는 형성된 코폴리머를 발생시킬 수 있는 반응기를 지니는 모노-불포화 화합물이 이용될 수 있다. 그 밖의 유용한 가교 모노머는 다중 반응성 기, 예컨대, 에폭시드 기, 이소시아네이트기 및 가수분해 가능한 실란기를 함유하는 다작용성 모노머를 포함한다. 다양한 폴리불포화 화합물이 사용되어 부분적으로 또는 실질적으로 가교된 3차원 네트워크를 생성시킬 수 있다.

적합한 폴리불포화 가교 모노머 성분의 예는 폴리불포화 방향족 모노머, 예컨대, 디비닐벤젠, 디비닐 나프탈렌, 및 트리비닐벤젠; 폴리불포화 알리시클릭 모노머, 예컨대, 1,2,4-트리비닐시클로헥산; 프탈산의 이작용성 에스테르, 예컨대, 디알릴 프탈레이트; 및 폴리불포화 지방족 모노머, 예컨대, 이소프렌, 부타디엔, 1,5-헥사디엔, 1,5,9-데카트리엔, 1,9-데카디엔, 1,5-헵타디엔을 포함한 디엔, 트리엔, 및 테트라엔 등을 포함하지만 이로 한정되는 것은 아니다.

그 밖의 적합한 폴리불포화 가교 모노머는 폴리알케닐 에테르, 예컨대, 트리알릴 펜타에리트리톨, 디알릴 펜타에리트리톨, 디알릴 수크로오즈, 옥타알릴 수크로오즈, 및 트리메틸올프로판 디알릴 에테르; 폴리알코올(polyalcohol) 또는 폴리산(polyacid)의 폴리불포화 에스테르, 예컨대, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 테트라메틸렌 트리(메트)아크릴레이트, 알릴 아크릴레이트, 디알릴 이타코네이트, 디알릴 푸마레이트, 디알릴 말레에이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 디(메트)아크릴레이트, 및 폴리에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트; 알킬렌 비스아크릴아미드, 예컨대, 메틸렌 비스아크릴아미드, 및 프로필렌 비스아크릴아미드 등; 메틸렌 비스아크릴아미드의 히드록시 및 카르복시 유도체, 예컨대, N,N'-비스메틸올 메틸렌 비스아크릴아미드; 폴리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 예컨대, 에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트, 및 트리에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트; 폴리불포화된 실란, 예컨대, 디메틸디비닐실란, 메틸트리비닐실란, 알릴디메틸비닐실란, 디알릴디메틸실란, 및 테트라비닐실란; 폴리불포화 유기주석, 예컨대, 테트라알릴 주석 및 디알릴디메틸 주석 등을 포함한다.

반응성 기를 지니는 유용한 모노불포화 화합물은 N-메틸올아크릴아미드; 알콕시기가 C₁ 내지 C₁₈ 알콕시인 N-알콕시(메트)아크릴아미드; 및 불포화 가수분해 가능한 실란, 예컨대, 트리에톡시비닐실란, 트리스-이소프로폭시비닐실란, 및 3-트리에톡시실릴프로필 메트아크릴레이트; 등을 포함한다.

다중 반응성 기를 함유하는 유용한 다작용성 가교 모노머는 가수분해 가능한 실란, 예컨대, 에틸트리에톡시실란 및 에틸트리메톡시실란; 에폭시-치환된 가수분해 가능한 실란, 예컨대, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실란 및 3-글리시독시프로필트리메티옥시실란; 폴리이소시아네이트, 예컨대, 1,4-디이소시아네이토부탄, 1,6-디이소시아네이토헥산, 1,4-페닐렌디이소시아네이트, 및 4,4'-옥시비스(페닐이소시아네이트); 불포화된 에폭시드, 예컨대, 글리시딜 메트아크릴레이트 및 알릴글리시딜 에테르; 폴리에폭시드, 예컨대, 디글리시딜 에테르, 1,2,5,6-디에폭시헥산, 및 에틸렌글리콜디글리시딜 에테르; 등을 포함하지만 이로 한정되는 것은 아니다.

히드록실 작용기의 몰당 약 2 내지 약 100몰의 에틸렌 옥사이드로 에톡실화되고 중합 가능한 불포화 기, 예컨대, 비닐 에테르, 알릴 에테르, 아크릴레이트 에스테르, 및 메트아크릴레이트 에스테르 등으로 말단-캐핑된 에톡실화된 폴리올, 예컨대, 디올, 트리올 및 비스-페놀로부터 유도된 폴리불포화 가교제가 특히 유용하다. 그러한 가교제의 예는 비스페놀 A 에톡실화된 디(메트)아크릴레이트; 비스페놀 F 에톡실화된 디(메트)아크릴레이트, 에톡실화된 트리메틸올 프로판 트리(메트)아크릴레이트 등을 포함한다. 본 발명의 폴리머에 유용한 그 밖의 에톡실화된 가교제는 자노티-러소(Zanotti-Russo)의 미국특허 제6,140,435호에 개시된 에톡실화된 폴리올-유도된 가교제를 포함하며, 이의 모든 내용이 본원에서 참고로 통합된다.

가교 모노머의 비제한적인 예는 둘 이상의 아크릴레이트 또는 메트아크릴레이트 에스테르기를 지니는 폴리올의 아크릴레이트 및 메트아크릴레이트 에스테르, 예컨대, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 (TMPTA), 트리메틸올프로판 에톡실화된 (15) 트리아크릴레이트 (TMPEO15TA), 트리메틸올프로판 디메트아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디메트아크릴레이트 (TEGDMA), 에톡실화된 (30) 비스페놀 A 디메트아크릴레이트 (EOBDMA) 등을 포함한다.

사슬 전달제

본 발명에서 사용하기에 적합한 사슬 전달제(CTAs)는 다양한 티오 및 디설파이드 함유 화합물, 예컨대, C₁ 내지 C₁₈ 알킬 메르캅탄, 메르캅토카르복실산, 메르캅토카르복실산 에스테르, 티오에스테르, C₁ 내지 C₁₈ 알킬 디설파이드, 아릴 디설파이드, 다작용성 티올 등; 포스피트 및 히포포스피트; 할로알킬 화합물, 예컨대, 카본 테트라히드로클로라이드, 브로모트리클로로메탄 등; 및 불포화 사슬 전달제, 예컨대, 알파-메틸스티렌으로부터 선택되지만 이로 한정되는 것은 아니다.

다작용성 티올은 트리작용성 티올, 예컨대, 트리메틸올프로판-트리스-(3-메르캅토프로피오네이트), 테트라작용성 티올, 예컨대, 펜타에리트리톨-테트라-(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨-테트라-(티오글리콜레이드), 및 펜타에리트리톨-테트라-(티오락테이트); 헥사작용성 티올, 예컨대, 디펜타에리트리톨-헥사-(티오글리콜레이트); 등을 포함한다.

대안적으로, 사슬 전달제는 비닐 모노머의 자유 라디칼 중합 동안 부가 폴리머의 분자량을 감소시키는 어떠한 촉매 사슬 전달제일 수 있다. 촉매 사슬 전달제의 예는, 예를 들어, 코발트 착물(예, 코발트(II) 킬레이트)을 포함한다. 촉매 사슬 전달제는 종종 티올-기재 CTA에 대해 비교적 낮은 농도로 사용될 수 있다.

본 발명의 한 구체예에서, 사슬 전달제는 옥틸 메르캅탄, n-도데실 메르캅탄, t-도데실 메르캅탄, 헥사데실 메르캅탄, 옥타데실 메르캅탄 (ODM), 이소옥틸 3-메르캅토프로피오네이트 (IMP), 부틸 3-메르캅토프로피오네이트, 3-메르캅토프로피온산, 부틸 티오글리콜레이드, 이소옥틸 티오글리콜레이드, 도데실 티오글리콜레이드 등을 포함한다. 사슬 전달제는 전체 모노머 혼합물 중량을 기준으로 중합가능한 모노머 혼합물의 약 10중량% 이하의 양으로 모노머 반응 혼합물에 첨가될 수 있다. 한 가지 구체예에서, 사슬 전달제는 전체 모노머 중량을 기준으로 약 0.01중량%의 양으로 존재한다.

본 발명의 디메티콘 코폴리올 마크로머는 단독으로 또는 공중합 가능한 모노머 (b) 내지 (g)중 하나 이상과 함께 중합될 수 있다. 중합은 사슬 전달제의 존재 또는 부재하에 수행될 수 있다. 불포화 모노머는 다양한 공지된 자유 라디칼 중합 기술, 예컨대, 벌크(bulk) 중합, 광(photo) 중합, 마이크로파 중합, 용액 중합, 현탁 중합(suspension polymerization), 에멀젼 중합(emulsion polymerization), 역에멀젼 중합, 마이크로에멀젼 중합 등에 의해서 중합될 수 있다.

본 발명의 폴리머의 이온 함량은, 디메티콘 코폴리올 마크로머와 공중합되는 모노머의 폴리머 주쇄 내로의 선택을 조정함에 의해 영향받을 수 있다. 예를 들어, 음이온성, 양이온성 및/또는 양쪽성 모노머 (및 이들 모노머의 염)는 폴리머 주쇄 내로 공중합되어 폴리머 이온 특성을 부여할 수 있다. 음이온성, 양이온성 및 양쪽성은, 각각의 모노머 (또는 폴리머 주쇄 내로 혼입되는 경우 모노머 반복 단위)가 산 또는 염기로 중화되는 경우 염을 형성할 수 있는 적어도 하나의 이온화가능한 부분을 함유함을 의미한다.

본 발명의 폴리머에 이온화가능한 부분을 제공할 수 있는 음이온성 모노머의 예에는 상기한 산성 비닐 모노머에 대해 기술된 카르복실산 및 설폰산 기가 포함된다. 이들 모노머/반복 단위의 예시적 염에는 이들로 한정되는 것은 아니나 알칼리 금속 및 알칼리 토금속 (예를 들어, Li, Na, K, Ca) 및 이의 암모늄 염이 포함된다.

본 발명의 폴리머에 이온화가능한 부분을 제공할 수 있는 양이온성 모노머의 예에는 상기 양이온성 비닐 모노머에 대해 기술된 디알킬아미노알킬 부분이 포함된다. 이들 모노머/반복단위의 예시적 염에는 이들로 한정되는 것은 아니나 (C₁ 내지 C₁₈) 디알킬 설페이트 염 (예를 들어, 디메틸 설페이트, 디에틸설페이트); 수소 할라이드 염 (예를 들어, 염화수소, 불화수소, 브롬화수소 및 요오드화수소); 및 이들의 조합물이 포함된다.

양쪽성이란, 폴리머 주쇄가 상기 기술된 음이온성 및 양이온성의 이온화가능한 부분을 모두 함유함을 의미한다.

각각의 음이온성 및 양이온성 비닐 모노머는 염 형태 (이온화된)로 중합될 수 있거나, 이들은 음이온성 또는 양이온성 모노머 (비-이온화된)로서 폴리머 주쇄 내로 중합된 다음, 후속하여 각각 염기 또는 산과의 중화에 의해 이온화될 수 있다.

일 구체예에서, 음이온성 반복 단위를 함유하는 폴리머는, 하나 이상의 카르복실산 함유 모노머; 하나 이상의 설폰산 함유 모노머; 상기한 하나 이상의 카르복실산 함유 모노머의 하나 이상의 염, 상기 하나 이상의 설폰산 함유 모노머의 하나 이상의 염; 및 이들의 조합물로부터 선택된 음이온성 비닐 모노머를 포함하는 모노머 조성물을 목적하는 디메티콘 코폴리올 마크로머로 중합시킴에 의해 합성될 수 있다. 하나의 예시적인 구체예에서, 중합가능한 모노머 조성물의 5 내지 95중량% (중합시킬 모노머 조성물을 구성하는 전체 모노머의 중량을 기준으로)는, 카르복실산 기 함유 모노머(들), 카르복실산 함유 모노머(들)의 염, 설폰산 함유 모노머(들), 설폰산 함유 모노머(들)의 염, 및 이들의 조합물로부터 선택된 음이온성 비닐 모노머를 포함한다. 다른 예시적 구체예에서, 상기 모노머 혼합물의 10 내지 90중량%는, 카르복실산 기 함유 모노머(들), 카르복실산 함유 모노머(들)의 염, 설폰산 함유 모노머(들), 설폰산 함유 모노머(들)의 염, 및 이들의 조합물로부터 선택된 음이온성 비닐 모노머를 포함한다. 더욱 다른 예시적 구체예에서, 중합가능한 모노머 조성물의 10 내지 80중량%는, 카르복실산 기 함유 모노머(들), 카르복실산 함유 모노머(들)의 염, 설폰산 함유 모노머(들), 설폰산 함유 모노머(들)의 염, 및 이들의 조합물로부터 선택된 음이온성 비닐 모노머를 포함한다.

본 발명의 일 양태에서, 카르복실산 및 설폰산 작용기를 함유하는 중합가능한 음이온성 비닐 모노머의 예에는 이들로 한정되는 것은 아니나 아크릴산, 메트아크릴산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 크로톤산, 올레산, 신남산, 스티렌 설폰산, 및 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 설폰산 (AMPS^® 모노머), 및 금속 이온 (예를 들어, Li, Na, K, Ca) 및 이의 암모늄 이온 염이 포함된다.

다른 양태에서, 양이온성 반복 단위를 함유하는 폴리머는, 하나 이상의 디알킬아미노알킬 함유 기 함유 모노머 및 이의 염, 4차화된 비닐이미다졸, 메트아크릴로일 에틸 베타인, 및 메트아크릴로일 N-옥사이드로부터 선택된 양이온성 비닐 모노머를 포함하는 모노머 조성물을 디메티콘 코폴리올 마크로머의 존재 하에서 중합시킴에 의해 합성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 모노머는, 디-(C₁-C₆) 아미노 (C₁-C₅) 알킬 아크릴레이트 및 메트아크릴레이트 (및 이의 수소 할라이드 염), 및 이들의 조합물 중 하나 이상으로부터 선택될 수 있다. 질소 원자에 결합된 상기 알킬 기는 동일하거나 상이할 수 있다 (예를 들어, 서로 독립적으로). 하나의 예시적인 구체예에서, 중합가능한 모노머 조성물의 5 내지 95중량% (모노머 조성물을 구성하는 전체 모노머의 중량을 기준으로)는 디-(C₁-C₆) 아미노 (C₁-C₅) 알킬 아크릴레이트 및 메트아크릴레이트, 및 (C₁-C₁₈) 디알킬 설페이트 및 이의 수소 할라이드 염 중 하나 이상으로부터 선택된 양이온성 비닐 모노머를 포함한다. 다른 예시적 구체예에서, 양이온성 비닐 모노머의 양은 모노머 혼합물의 10 내지 90중량%로 포함되며, 더욱 추가의 예시적인 구체예에서, 양이온성 비닐 모노머의 양은 전체 모노머 혼합물의 10 내지 80중량%로 포함된다.

본 발명의 추가의 일 구체예에서, 양쪽성 폴리머 (예를 들어, 폴리머 주쇄가 음이온성 및 양이온성 모노머 및 이의 염으로부터 중합된 반복 단위를 포함함)는, 산 작용성 모노머 (및/또는 이들의 염) 및 디알킬아미노알킬 모노머 (및/또는 이들의 염) 모두를 포함하는 양쪽성 모노머 조성물을 중합시킴에 의해 합성될 수 있다. 상술된 음이온성 비닐 및 양이온성 비닐 모노머 및 이들의 염을 포함하는 양쪽성 모노머 조성물은 양쪽성을 갖는 모노머가 얻어지도록 중합될 수 있다. 중합가능한 모노머 중에 존재하는 양이온성 모노머(들)에 대한 음이온성 모노머(들)의 상대적인 양은 1 내지 99부의 음이온성 모노머(들)에서 99 내지 1부의 양이온성 모노머(들)로 가변할 수 있다. 하나의 예시적인 구체예에서, 양쪽성 모노머는 전체 중합가능한 모노머 조성물의 5 내지 95중량% (중합가능한 모노머 혼합물의 전체 모노머 함량의 중량을 기준으로)로 포함된다. 다른 예시적 구체예에서, 양쪽성 모노머의 양은 모노머 혼합물의 10 내지 90중량%로 포함되며, 더욱 추가의 예시적인 구체예에서 양쪽성 모노머의 양은 전체 모노머 혼합물의 10 내지 80중량%로 포함된다.

다른 구체예에서, 비-이온성 폴리머는, 염이 아니며 산 또는 염기의 존재하에서 염을 형성하지 않는 상기한 친수성 모노머 (즉, 비-비온성 모노머) 중 하나 이상을 함유하는 비-이온성 모노머 혼합물을 중합시킴에 의해 합성될 수 있다. 비-이온성 모노머의 예에는 이들로 한정되는 것은 아니나, 아크릴아미드, 메트아크릴아미드, 비닐 피롤리돈, 비닐 카프롤락탐, 및 2-히드록시에틸 메트아크릴레이트, 히드록시프로필 메트아크릴레이트 (모든 이성질체), 히드록시부틸 메트아크릴레이트 (모든 이성질체), 2-히드록시에틸 아크릴레이트, 히드록시프로필 아크릴레이트 (모든 이성질체), 히드록시부틸 아크릴레이트 (모든 이성질체), 폴리에틸렌 글리콜 모노아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 모노메트아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 모노아크릴레이트, 폴리프로필렌 글리콜 모노메트아크릴레이트, 및 이들의 조합물이 포함된다. 본 발명의 하나의 예시적인 구체예에서, 중합가능한 모노머 혼합물은 50 내지 95중량% (전체 중합가능한 모노머 혼합물의 중량을 기준으로)의 친수성 비-이온성 모노머를 포함한다. 다른 예시적인 구체예에서, 친수성 비-이온성 모노머의 양은 모노머 혼합물의 60 내지 95중량%로 포함되며, 더욱 추가의 예시적 구체예에서 친수성의 비-이온성 모노머의 양은 전체 모노머 혼합물의 65 내지 80중량%로 포함된다.

본 발명의 중합가능한 모노머 조성물이 본 발명의 디메티콘 코폴리올 마크로머와 함께 상기 열거된 상이한 부류의 모노머로부터 선택된 하나 이상의 모노머를 함유할 수 있음이 인식되어야 한다.

본 발명의 중합가능한 모노머 혼합물을 구성하는 다양한 모노머 성분에 대해 중복되는 중량 범위가 본 발명의 선택된 구체예에 대해 표시되었더라도, 모노머 혼합물 중의 각 모노머 성분의 특정 양은, 각 모노머의 목적하는 양이 중합가능한 모노머 혼합물 중의 모든 모노머 성분의 합이 총 100중량%가 되도록 조정되게끔 이의 개시된 범위로부터 선택될 것임이 쉽게 이해되어야 한다.

본 발명의 자유 라디칼 중합과정에 사용될 수 있는 개시제는 수용성 및 수불용성 퍼설페이트, 퍼옥시드, 유기 히드로퍼옥시드, 유기 과산(peracid), 및 아조 화합물이다. 적합한 개시제는 암모늄 퍼설페이트, 칼륨 퍼설페이트, 나트륨 퍼설페이트, 과산화수소, 디벤조일 퍼옥시드, 벤조일 퍼옥시드, 아세틸 퍼옥시드, 라우릴 퍼옥시드, 3차-부틸 퍼피발레이트, 3차-부틸 퍼-2-에틸헥사노에이트, 디-3차-부틸 퍼옥시드, 디-(2-에틸헥실)-퍼옥시 디카르보네이트, 3차-부틸 히드로퍼옥시드, 큐멘(cumene) 히드로퍼옥시드, 아조비스이소부티로니트릴, 아조비스(2-아미디노프로판) 디히드로클로라이드 또는 2,2'-아조비스(2-메틸-부티로니트릴), 퍼아세트산을 포함하지만 이로 한정되는 것은 아니다. 퍼옥시드 및 과산은 임으로 환원제, 예컨대, 나트륨 바이설피트 또는 아스코르브산, 전이금속, 하이드라진 등에 의해서 활성화될 수 있다. 개시제 시스템의 혼합물, 예컨대, 설페이트/나트륨 퍼옥소디설페이트, 3차-부틸 히드로퍼옥시드/나트륨 설피트, 3차-부틸 히드로퍼옥시드/나트륨 히드록시메탄설피네이트가 또한 사용될 수 있다. 개시제는 적합한 양, 예를 들어, 중합되는 모노머의 양을 기준으로 0.05 내지 5중량%의 양으로 사용될 수 있다.

본 발명의 한 구체예에서, 폴리머는 극성 용매 또는 비극성 용매 및 이의 혼합물중에서 용액 중합을 이용함으로써 제조될 수 있다. 예시적인 용매는 물, 메탄올, 메틸렌 클로라이드 클로로포름, 카본 테트라히드로클로라이드, 에탄올, 이소프로판올, 헥산, 시클로헥산, 에틸 아세테이트, 메틸에틸 케톤 및 벤젠, 톨루엔, N-메틸 피롤리돈, 및 이들 용매의 혼합물을 포함하지만 이로 한정되는 것은 아니다. 모노머 및 용매의 양은 (모노머 및 용매의 전체 중량을 기준으로) 용액중의 15 내지 90중량%의 모노머가 주어지도록 선택될 수 있다. 중합은 일반적으로 40 내지 140℃의 온도 및 대기압 또는 자동압력 하에서 수행된다.

본 발명의 또 다른 구체예에서, 폴리머는 폴리머 분야에서 공지된 음이온성 및 양이온성 에멀젼 중합 기술을 통해서 합성될 수 있다. 전형적으로, 음이온 에멀젼 중합 과정은 약 30 내지 약 95℃ 범위의 반응 온도에서 수행되지만, 그 보다 높거나 낮은 온도에서 수행될 수도 있다. 모노머 혼합물의 에멀젼화를 촉진시키기 위해서, 에멀젼 중합이 음이온성 계면활성제, 예컨대, 지방산 알코올 설페이트 또는 알킬 설포네이트, 비이온성 계면활성제, 예컨대, 선형 또는 분지된 알코올 에톡실레이트, 양쪽성 계면활성제, 또는 이의 혼합물의 존재하에 수행될 수 있다. 에멀젼 중합 반응 혼합물은 또한 전체 모노머 중량을 기준으로 약 0.01 내지 약 3중량% 범위의 양으로 하나 이상의 자유 라디칼 개시제를 포함한다. 중합은 낮은 pH, 즉, 바람직하게는 약 pH 4.5 이하의 수성 또는 수성 알코올 매질중에서 수행될 수 있다.

에멀젼 중합을 촉진시키기에 적합한 음이온성 계면활성제는 폴리머 분야에 공지되어 있으며, 나트륨 라우릴 설페이트, 나트륨 도데실 벤젠 설포네이트, 이나트륨 라우레트-3 설포석시네이트, 나트륨 디옥틸 설포석시네이트, 나트륨 디-2차-부틸 나프탈렌 설포네이트, 이나트륨 도데실 디페닐 에테르 설포네이트, 이나트륨 n-옥타데실 설포석시네이트, 분지된 알코올 에톡실레이트의 포스페이트 에스테르 등을 포함하지만 이로 한정되는 것은 아니다.

전형적인 양이온 중합 과정에서, 모노머 혼합물은 모노머 에멀젼을 제조하기 위해서 적합한 반응기내 적합한 양의 물 중의 계면활성제, 예컨대, 비이온성 계면활성제, 바람직하게는 선형 또는 분지된 알코올 에톡실레이트, 또는 비이온성 계면활성제 및 음이온성 계면활성제의 혼합물, 예컨대, 지방 알코올 설페이트 또는 알킬 설포네이트를 에멀젼화시키는 용액에 혼합 교반 (mixing agitation)시키면서 첨가된다. 에멀젼은 어떠한 공지된 방법, 예컨대, 질소 살포에 의해서 탈산소화되고, 이어서 중합 반응이 중합 촉매(개시제), 예컨대, 나트륨 퍼설페이트, 또는 에멀젼 중합 분야에서 공지된 어떠한 그 밖의 적합한 자유 라디칼 중합 촉매를 첨가함으로써 개시된다. 반응은 중합이 완료될 때까지, 전형적으로는 약 4 내지 약 16시간 범위의 시간 동안 교반된다. 모노머 에멀젼은 요구되는 경우 개시제의 첨가 전에 약 20 내지 약 80℃ 범위의 온도로 가열될 수 있다. 비반응된 모노머는 에멀젼 중합 분야에 공지된 추가의 촉매의 첨가에 의해서 제거될 수 있다. 생성된 폴리머 에멀젼 생성물은 반응기로부터 배출되고 저장 또는 사용을 위해서 포장될 수 있다.

양이온 에멀젼 중합을 촉진하기에 적합한 비이온성 계면활성제는 폴리머 분야에서 공지되어 있으며, 선형 또는 분지된 알코올 에톡실레이트, C₈ 내지 C₁₂ 알킬페놀 알콕실레이트, 예컨대, 옥틸페놀 에톡실레이트, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 블록 코폴리머 등을 포함하지만 이로 한정되는 것은 아니다. 그 밖의 유용한 비이온성 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 글리콜의 C₈ 내지 C₂₂ 지방산 에스테르, 모노 및 디글리세라이드, 소르비탄 에스테르 및 에톡실화된 소르비탄 에스테르, C₈ 내지 C₂₂ 지방산 글리콜 에스테르, 약 15초과의 HLB 값을 지니는 프로필렌 옥사이드와 에틸렌 옥사이드의 블록 코폴리머, 에톡실화된 옥틸페놀, 및 이의 조합물을 포함하지만 이로 한정되는 것은 아니다.

한 가지 특징으로, 알킬페놀 알콕실레이트 계면활성제는 로디아 인코포레이티드(Rhodia, Inc.)에 의해서 상품명 IGEPAL^® CA-897로 판매되는 옥틸페놀을 포함한다. 바람직한 선형 알코올 알콕실레이트는 바스프 코포레이션(BASF Corp.)에 의해서 상품명 PLURAFAC^® C-17, PLURAFAC^® A-38 및 PLURAFAC^® A-39하에 판매되는 세테아릴 알코올(세틸 및 스테아릴 알코올의 혼합물)의 폴리에틸렌 글리콜 에테르를 포함한다. 바람직한 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 블록 코폴리머는 바스프 코포레이션에 의해서 상품명 PLURONIC^® F127, 및 PLURONIC^® L35하에 판매되는 코폴리머를 포함한다.

또 다른 특징으로, 비이온성 계면활성제는 에톡실화된 (50) 선형 지방 알코올, 예컨대, DISPONIL^® A 5060 (Cognis), 분지된 알킬 에톡실레이트, 예컨대, GENAPOL^® X 1005 (Clariant Corp.), 2차 C₁₂ 내지 C₁₄ 알코올 에톡실레이트, 예컨대, TERGITOL^® S15-30 및 S15-40 (Dow Chemical Co.), 에톡실화된 옥틸페놀-기재 계면활성제, 에컨대, TRITON^® X-305, X-405 및 X-705 (Dow Chemical Co.), IGEPAL^® CA 407, 887, 및 897 (Rhodia, Inc.), ICONOL^® OP 3070 및 4070 (BASF Corp.), SYNPERONIC^® OP 30 및 40 (Uniqema), 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드의 블록 코폴리머, 예컨대, PLURONIC^® L35 및 F127 (BASF Corp.), 및 2차 C₁₁ 알코올 에톡실레이트, 예컨대, EMULSOGEN^® EPN 407 (Clariant Corp.)을 포함한다. 다양한 그 밖의 공급원을 상품목록에서 찾아볼 수 있다.

상기된 자유 라디칼 중합 개시제가 본 발명에 적합하다. 예시적인 시판 중합 개시제는 듀퐁(DuPont)으로부터 얻을 수 있는 VAZO^® 자유 라디칼 중합 개시제, 예컨대, VAZO^® 44 (2,2'-아조비스(2-(4,5-디히드로이미다졸)프로판), VAZO^® 56 (2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘)디히드로클로라이드), 및 VAZO^® 68 (4,4'-아조비스(4-시아노발레르산)을 포함한다.

임의적으로, 에멀젼 중합 분야에서 공지된 그 밖의 에멀젼 중합 첨가제, 예컨대, 완충제, 킬레이트화제, 무기 전해질, 사슬 종결제, 소포제(antifoaming agent), 살생물제, 희석제, 및 pH 조절제가 중합 시스템에 포함될 수 있다.

본 발명의 알칼리 팽윤성 또는 알칼리 가용성 폴리머 구체예의 제조를 위한 예시 목적의 일반적인 음이온성 에멀젼 중합 과정이 이하 제공된다:

혼합 교반시키면서 질소 대기하에서 에멀젼화 양의 음이온 계면활성제를 함유하는 물중에 요구된 양의 각각의 모노머를 혼합함으로써 모노머 에멀젼이 질소 유입구 및 교반기가 장착된 제 1 반응기에서 제조된다. 교반기, 질소 유입구 및 공급 펌프가 장착된 제 2 반응기에 요구되는 경우 질소 대기하에 요구된 양의 물과 추가의 음이온성 계면활성제가 첨가되고, 제 2 반응기의 내용물을 혼합 교반시키면서 가열한다. 제 2 반응기의 내용물이 약 55 내지 98℃ 범위의 온도에 도달한 후에, 자유 라디칼 개시제를 제 2 반응기 중의 형성된 수성 계면활성제 용액내로 주입하고, 이어서, 제 1 반응기로부터의 모노머 에멀젼을 약 45 내지 95℃ 범위의 조절된 반응 온도에서 약 1 내지 약 4 시간 범위의 시간에 걸쳐서 제 2 반응기내로 점진적으로 펌핑한다. 모노머 첨가가 완료된 후에, 추가량의 자유 라디칼 개시제가 요구되는 경우 제 2 반응기에 첨가될 수 있으며, 생성되는 반응 혼합물은 전형적으로는 중합 반응이 완료되기에 충분한 시간 동안 약 45 내지 95℃의 온도에서 고정된다. 이어서, 생성되는 폴리머 에멀젼은 냉각되고 반응기로부터 배출된다.

폴리머 분야의 전문가라면 각각의 모노머 성분의 양이 어떠한 요구된 비율의 모노머를 지니는 폴리머를 얻도록 조절될 수 있음을 인지할 것이다. 더 많은 또는 더 적은 비율의 물이 또한 요구에 따라서 이용될 수 있다. 또한, 물 혼화성 용매, 예컨대, 알코올, 및 상기된 바와 같은 그 밖의 중합 첨가제가 반응 혼합물에 포함될 수 있다. 에멀젼 중합 분야에서 공지된 비이온성 계면활성제, 예컨대, 선형 또는 분지된 알코올 에톡실레이트가 또한 첨가될 수 있다.

생성물 폴리머 에멀젼은 바람직하게는 폴리머 중량을 기준으로 약 1% 내지 약 60% 전체 폴리머 고형물, 더욱 바람직하게는 약 10% 내지 약 50% 전체 폴리머 고형물, 가장 바람직하게는 약 15% 내지 약 45% 전체 폴리머 고형물(TS)을 함유하도록 제조될 수 있다.

어떠한 중화 전에, 생성된 폴리머 에멀젼은 전형적으로는 약 2 내지 5.5 이하 범위의 pH, 주위 온도에서 약 100밀리-파스칼 세컨드(mPa·s) 이하의 브룩필드 점도((스핀들 #2, 20 rpm) 및 하기된 방법으로 측정되는 경우 약 250℃ 이하의 유리전이 온도(Tg)를 지닌다.

임의적으로는, 생성된 폴리머 에멀젼은 pH를 약 3 내지 약 7.5 또는 알칼리 pH가 요구되는 경우에 있어서의 그 초과의 범위의 값으로 알칼리성 물질, 바람직하게는 알칼리 금속 히드록시드, 유기 염기 등에 의해서 조절함으로써 추가로 가공될 수 있다. 폴리머 에멀젼은 전형적으로는 약 100mPa·s 초과의 점도로 팽윤되고, 중성 내지 알칼리성 pH에서 점성 용액 또는 겔을 형성하고, 폴리머는 일반적으로는 그러한 pH 값에서 및 약 12를 초과하는 pH에서도 실질적으로 안정하다. 알칼리-용해성 폴리머 에멀젼은 또한 부수적인 팽윤 또는 점도 증가 없이 중성 내지 알칼리 pH에서 용해성이 될 수 있다. 폴리머 에멀젼은 물 또는 용매로 희석될 수 있거나, 일부의 물의 증발에 의해서 농축될 수 있다. 대안적으로, 얻은 폴리머 에멀젼은 본 기술 분야에 공지된 장치, 예를 들어, 스프레이 건조기, 드럼 건조기 또는 동결 건조기를 이용함으로써 분말 또는 결정상 형태로 실질적으로 건조될 수 있다.

본 발명의 폴리머/모노머는 이들이 이온화 가능한 기를 함유하는 한, 이들은 수성 매질 중의 용해도 또는 분산도를 조절하기 위해서 중합 전에 또는 그 후에 산 또는 염기로 완전히 또는 부분적으로 중화될 수 있다. 또한, 폴리머의 점도 특성이 폴리머를 중화시킴으로써 조절될 수 있다.

음이온성 기를 지니는 모노머 및 폴리머를 위한 적합한 중화제의 비제한적인 예는 무기 염기 및 유기 염기이다. 무기 염기의 비제한적인 예는 알칼리 금속 히드록시드(예, 나트륨 및 칼륨); 나트륨 카르보네이트; 암모늄 히드록시드; 및 암모니아를 포함한다. 유기 염기의 비제한적인 예는 아미노 알코올 (예, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 트리이소프로필아민, 트리스[(2-히드록시)-1-프로필]아민, 2-아미노-2-메틸-1,3-프로판디올, 2-아미노-2-히드록시메틸-1,3-프로판디올 디아민, 예컨대, 라이신; 코카민; 올레아민; 및 모르폴린을 포함한다.

양이온성 기를 지니는 모노머 및 폴리머의 적합한 중화제의 비제한적인 예는 아미노산을 포함한 유기산 및 무기산을 포함한다. 유기산의 비제한적인 예는 아세트산, 시트르산, 푸마르산, 글루탐산, 타르타르산, 락트산, 및 글리콜산을 포함한다. 무기산의 비제한적인 예는 염산, 질산, 인산, 아황산나트륨, 황산 등, 및 이의 혼합물을 포함한다.

상기한 중화제는 중화된 폴리머, 또는 이 중화된 폴리머를 함유하는 조성물의 pH를 조절하기 위해 pH 조절제를 사용할 수 있다.

음이온성 및/또는 양이온성 기를 함유하는 본 발명의 폴리머는 적절한 염기 또는 산과의 중화시에 팽윤될 수 있다. 이들 폴리머는 유리하게는 산성 또는 염기성의 수성 제형을 증량시켜서 부드럽게 흐르고 용이하게 스프레딩되는 심미적으로 부드러운-질감의 생성물을 생성시킬 수 있다. 본 발명의 다중-목적 폴리머는 증량제(thickener), 유화제, 안정화제, 현탁제, 필름 형성제, 고정제(fixative), 컨디셔너(conditioner), 보습제, 분산 보조제(spreading aid), 표면 개질제, 샤인 증진제(shine enhancer) 및 화학적 및 생리적 활성 성분 및 화장 재료의 효력, 침착 또는 전달을 증진시키는 담체로서, 및 이들이 포함되는 제형의 정신감각(psychosensory), 및 심미적 성질을 개선시키는 비히클로서 사용될 수 있다. 낮은 pH에서의 폴리머의 양이온성 특징은 이들이 정전기 방지제로서 유용하게 하며, 어떠한 조건하에서는 살생물 활성, 살균 활성, 또는 그 밖의 보존 활성을 제공할 수 있다.

하나 이상의 음이온성, 쯔비터이온성, 양쪽성, 비이온성, 양이온성 계면활성제 또는 이들의 조합물과 함께 사용되는 경우에 본 발명의 음이온성 폴리머 구체예는 미국 특허 제 6,635,702호에 개시된 "백-애씨드 (back-acid)" 증점 기술에 의해 제형화될 수 있으며, 상기 특허의 개시 내용은 본원에 참조로 포함된다. 상기 백-애씨드 기술은 음이온성의 증점 폴리머를 알칼리 중화제로 중화시켜 점성을 형성시킨 다음, 후속하여 pH를 산성 pH 감소제를 사용하여 목적하는 최종 pH로 감소시키는 것을 포함한다. 점도 및 항복치는 일반적으로 변치 않고 유지되거나, 종종 제형의 최종 pH의 후속하는 감소시에 실제적으로 증가하기도 한다. 이러한 제형화 기술은 이들 폴리머의 응용 범위를 확장시키고, 산성 pH 범위를 요하는 제형에서 음이온성 점도 개질 폴리머가 사용되게 한다. 또한, "백-애씨드" 증점 과정은 또한 약간 산성 및 알칼리성의 pH 범위에서 제형화된 조성물의 점성 및 안정성을 추가로 증가시키는데 사용할 수 있다.

본 발명의 하나 이상의 폴리머가 물에 첨가되어 혼합된다. 상기 계면활성제는 고분자 수용액에 후속적으로 첨가되어 거기서 혼합된다. 이후, 알칼리 물질이 첨가되고 혼합되어 조성물의 pH를 본 발명의 일 구체예에서 적어도 약 5까지 증가시키고, 다른 구체예에서는 적어도 약 6까지, 그리고 추가 구체예에서는 적어도 약 6.5까지 증가시킨다. 상기 알칼리 물질은 바람직하게 중화제, 예컨대 수산화나트륨, 수산화칼륨, 트리에탄올아민 또는 상기 용도에 일반적으로 사용된 다른 지방산 아민 중화제이다. 다르게는, 다른 알칼리 물질, 예컨대 사전 중화된 계면활성제가 사용될 수 있다. 일 구체예에서, 제형의 초기 pH는 바람직하게는 적어도 약 0.5 또는 2 pH 단위, 및 바람직하게는 적어도 3, 4 또는 심지어 조성물의 최종 목표 pH를 초과하는 5 pH 단위이어야 한다. 산성 물질 또는 pH 조절제가 이후 첨가되어 조성물의 pH를 감소시킨다.

상기 제형의 pH를 감소시키는데 사용된 물질은 산성 물질이며, 이는 유기 산, 예컨대 시트르산, 아세트산, 알파-히드록시산, 베타-히드록시산, 살리실산, 락트산, 글리콜산, 천연 과일산 또는 이들의 조합물로부터 선택될 수 있다. 또한, 무기산, 예를 들어 염산, 질산, 황산, 설팜산, 인산, 및 이들의 조합물이 이용될 수 있다. 그러한 산의 양은, 폴리머 주쇄 상의 음이온성 부분이 목적하는 점도 값을 형성하도록 충분하게 중화될 수 있게 한다. 일 양태에서는 안정화된 조성물의 전체 중량을 기준으로 약 0.1 내지 약 20%, 다른 양태에서는 약 0.2 내지 15%, 및 더욱 다른 양태에서는 약 0.25% 내지 약 10중량%가 사용될 수 있다.

본 발명의 조성물을 안정화시키는데 필요한 pH는 특정 용도에 따라 명확하게 달라진다. 일반적으로, 개인 관리 용도에서는 약 3 내지 약 7.5, 바람직하게는 약 4 내지 약 6의 목적하는 pH 범위를 갖는다. 일반적으로, 가정 관리 용도에서는 약 1 내지 약 12, 및 바람직하게는 약 3 내지 약 10의 목적하는 pH 범위를 갖는다. 더욱 구체적으로는, 일반적으로 불용성인 실리콘 또는 진주빛광택 화합물이 사용되는 경우, 목적하는 pH는 약 5.5 내지 약 12인 반면, 모발 염료가 안정화된 경우에 상기 pH는 약 5 내지 약 9이다.

하나 이상의 쯔비터이온성 및/또는 양쪽성 계면활성제와 함께 사용되는 경우 본 발명의 양이온성 폴리머에 대한 구체예는, 양이온성의 유동성 개질 폴리머를 사용하여 더욱 높은 pH 조성물을 얻기 위해 "백-알칼리" 제형 기술에 의해 제형화될 수 있다. 본 발명의 일 구체예에서, 상기 계면활성제는 하나 이상의 양쪽성 또는 쯔비터이온성 계면활성제로부터 선택된다. 임의로, 양이온성 폴리머/계면활성제 조성물은 음이온성, 비이온성, 및 양이온성 계면활성제, 또는 이들의 조합물로부터 선택된 다른 계면활성제를 함유할 수 있다.

양쪽성 계면활성제와 함께 본 발명의 양이온성 폴리머를 함유하는 제형은 산성 중화제 (점도에서의 목적하는 증가를 형성시키기 위해)를 사용하여 초기 산성 pH 값을 저하시킨 다음, 알칼리성 pH 조절제가 후속하여 첨가되어 pH 값을 제형의 목적하는 최종 pH 값으로 증가시킨다. 점도, 탁도 및 항복치는 일반적으로 변치 않고 유지되거나 종종 실제적으로 증가한다. 상기 "백-알칼리" 제형화 기술은 본 발명의 양이온성 폴리머의 응용 범위를 확장시키며, 산 처리 또는 폴리머 증점화 단계 후에 제형의 pH를 증가시킬 수 있다. 뿐만 아니라, "백-알칼리" 증점화 과정은 일반적으로 허용된 pH 범위에서 제형화된 조성물의 점성 및 안정성을 추가로 증가시키는데 사용될 수 있다.

본 발명의 일 구체예에서, 하나 이상의 양이온성 코폴리머, 폴리머 등이 물에 첨가되고 혼합된다. 양쪽성 및/또는 쯔비터이온성 계면활성제가 후속하여 고분자 수용액에 첨가되어 거기서 혼합된다. 필요한 경우, 음이온성, 비이온성 및 양이온성 계면활성제, 또는 이들의 조합물로부터 선택된 임의의 계면활성제가 제형에 첨가될 수 있다. 적합한 양쪽성, 음이온성, 양이온성 및 비이온성 계면활성제는 상기되어 있다. 이후, 산성 pH 조절제가 첨가되고 혼합되어 조성물의 pH를 감소시켜 목적하는 낮은 pH이 제형이 얻어지게 한다. 일 양태에서, 조성물의 pH는 초기에 산을 사용하여 약 0.5 내지 약 7.0의 pH로, 다른 양태에서는 약 3.0 내지 약 6.0으로, 및 더욱 추가의 양태에서는 약 4.0 내지 약 5.0으로 조정될 수 있다. 산성 pH 조절제는 본원에 기재된 유기 및 무기 산으로부터 선택될 수 있다. 다른 구체예에서, 양이온성 폴리머 조성물의 초기 pH를 감소시키고 폴리머 조성물의 점도를 증가시키는 임의의 산성 성분이 본 발명의 범위 내에서 고찰된다. 상기 산성 활성 성분은 pH 조절제와 함께 또는 이것 없이 사용될 수 있다. 적합한 산성 성분의 예는, 이들로 한정되는 것은 아니나 본원에 기재된 피부 및 미용 제품의 산성 활성 성분으로부터 선택된다.

시트르산이 양이온성 폴리머 중화 단계 (즉, pH 저하시)에 사용되는 경우, 상기 조성물의 점도는 알칼리 pH 조절제가 후속적으로 상기 제형에 첨가되는 경우에 실제적으로 증가한다. 산 증점된 조성물의 pH는 조성물의 최종 목표 pH 아래의 바람직하게는 적어도 약 1 단위이며, 바람직하게는 2 단위, 및 바람직하게는 적어도 3 단위이어야 한다. 알칼리 pH 조절제가 이후 첨가되어 조성물의 pH를 최종 목표 pH로 증가시킨다. "백-알칼리" 제형 기술에 대해 적합한 알칼리 pH 조절제가 본원에 기술되어 있다.

본 발명의 조성물의 목적하는 pH는 특정의 최종 생성물의 용도에 따라 명확하게 달라진다. 일반적으로, 개인 관리 조성물은 약 3 내지 약 8.0의 pH 범위를 갖는다. 일반적으로, 가정 관리 조성물은 약 1 내지 약 12의 pH 범위를 갖는다.

유리하게는, 본 발명의 폴리머는 이들로 한정되는 것은 아니나, 개인 관리 제품, 건강 관리 제품, 가정 관리 제품, 단체 및 산업 (일괄적으로 "I & I") 관리 제품 등에 사용될 수 있다. 상기 폴리머는 막 형성 컨디셔너로서, 그리고 실리콘 증착을 촉진시키기 위해, 컨디셔닝제 또는 보조제, 색채 화장품, 및 피부, 모발, 손톱 및 섬유 상에서 극성 및 비-극성 오일로서 사용될 수 있다. 또한, 상기 폴리머는 산업적 화학 공정, 직물 마무리 공정, 인쇄, 접착제 코팅, 및 기타 용도를 위한 제품에, 예를 들어 유동성 개질제, 유화제, 안정화제, 가용화제, 현탁화제, 응집제 (flocculents), 광택 증강제, 표면 개질제, 및 안료 및 연마 첨가제로 사용될 수 있다. 본 발명의 디메티콘 코폴리올 함유 폴리머는 다양한 용도, 예컨대 염색, 광손상, 노화, 여드름 등에 의해 야기된 국소적으로 개선되는 피부 상태를 위해 사용되며, 컨디셔너, 습윤화제, 항산화제, 박리제, 각질용해제, 비타민 등을 함유하며, 전형적으로는 활성 산성 부분을 함유하고 약 0.5 내지 약 5 범위의 pH를 갖는 다양한 피부, 미용 조성물에서 증점제 및 막 형성제로 유용하다.

미용적인 양태에서, 양이온성 폴리머는, 활성 성분으로서, 산성 항-노화, 항-셀룰라이트, 및 항-여드름 제, 히드록시 카르복실 산, 예컨대 알파-히드록시 산 (AHA), 베타-히드록시 산 (BHA), 알파-아미노산, 알파-케토산 (AKA), 및 이들의 혼합물을 함유하는 활성 피부 치료용 로션 및 크림을 위한 증점제로 사용될 수 있다. 상기 미용 제품에서, AHA로는 이들로 한정되는 것은 아니나 락트산, 글리콜산, 과일산, 예컨대 말산, 시트르산, 타르타르산, AHA 함유 천연 화합물의 추출물, 예컨대 사과 추출물, 살구 추출물 등, 벌꿀 추출물, 2-히드록시옥탄산, 글리세르산 (디히드록시프로피온산), 타르트론산 (히드록시프로판디오산), 글루콘산, 만델산, 벤질산, 아젤라산, 알파-리포산, 살리실산, AHA 염 및 유도체, 예컨대 아르기닌 글리콜레이트, 암모늄 글리콜레이트, 나트륨 글리콜레이트, 아르기닌 락테이트, 암모늄 락테이트, 나트륨 락테이트, 알파-히드록시부티르산, 알파-히드록시이소부티르산, 알파-히드록시이소카프로산, 알파-히드록시이소발레르산, 아트로락트산 등이 포함될 수 있다. BHA에는 이들로 한정되는 것은 아니나, 3-히드록시 프로판산, 베타-히드록시부티르산, 베타-페닐 락트산, 베타-페닐피루브산 등이 포함될 수 있다. 알파-아미노산에는 이들로 한정되는 것은 아니나 알파-아미노 디카르복실산, 예컨대 아스파르트산, 글루탐산, 및 이들의 혼합물이 포함되며, 상기한 산은 종종 과일산과 함께 사용된다. AKA산은 피루브산을 포함한다. 몇몇의 항노화 조성물에서, 산성 활성제는 레티노산, 할로카르복실산, 예컨대 트리클로로아세트산, 산성 항산화제, 예컨대 아스코르브산 (비타민 C), 코지산, 무기산, 피트산, 리소포스파티드산 등일 수 있다. 몇몇의 산성 항-여드름 활성제는 예를 들어 살리실산, 살리실산의 유도체, 예컨대 5-옥타노일살리실산, 레티노산 및 이의 유도체를 포함할 수 있다. 본 발명의 양이온성 폴리머의 구체예가 상기한 산성 생성물 내로 혼입되는 경우, 활성 산 성분은 양이온성 폴리머가 목적하는 점도를 갖도록 하는 산 팽윤제 및 활성 피부 치료제 모두로 작용할 수 있다.

활성 피부 치료 조성물의 용도 및 제형에 대한 논의는 문헌 (COSMETICS & TOILETRIES^®, C & T Ingredient Resource Series, "AHAs & Cellulite Products How They Work, published 1995, and "Cosmeceuticals," published 1998)에 기재되어 있으며, 상기 문헌은 알루르드 퍼블리싱 코포레이션 (Allured Publishing Corporation)으로부터 입수가능하며, 본원에 참조로 포함된다. 아스코르브산을 사용하여 산성화된 알파-아미노산 함유 조성물은 미국 특허 제 6,197,317 B1호에 기재되어 있고, 항-노화, 피부 관리 계획으로 이들 산을 사용하는 상업적인 미용 제제는 엑셀 코스메슈티컬스 (exCel Cosmeceuticals, 미시간 블룸필드 힐스에 소재함)에 의해 상품명 AFA로 시판되고 있다. 공급업자의 상품 리스트에 기재된 상기 용어 "AFA"는 아미노 과일산으로서의 아미노산/비타민 C 조합물을 설명하기 위해 개발업자에 의해 만들어진 것으로, "아미노산 필라그린 계열의 항산화제 (Amino acid Filaggrin based Antioxidants)"에 대한 약성어이다.

상기 폴리머가 포함될 수 있는 다른 건강 관리 제품은 의료 제품, 예컨대 국소 및 비-국소 약제 및 장치이다. 약제 제형에서, 본 발명의 폴리머 구체예는 제한없이 크림, 포마드, 겔, 페이스트, 연고, 정제, 겔 캡슐, 변통 유체 (관장제, 구토제, 장세척제 등), 좌제, 항-진균성 포움, 눈 제품 (안과적 제품, 예컨대 점안액, 인공 누액, 녹내장 약물 전달 점적제, 콘택트 렌즈 세척제 등), 귀 제품 (왁스 연화제, 왁스 제거제, 이염 약물 전달 점적제 등), 코 제품 (점적제, 연고, 스프레이 등), 및 상처 관리 제품 (액체 밴드, 상처 드레싱, 항생제 크림, 연고 등)과 같은 제품에서 증점제 및/또는 윤활제로서 사용될 수 있다.

상기 폴리머의 막 형성 능력은 이 폴리머를, 활성 성분의 피부로 또는 피부를 통한 경피 전달을 촉진 및 증강시키기 위한, 항-여드름제 제형 및 국소 진통제의 효능을 증강시키기 위한, 그리고 위에서와 같은 낮은 pH에서 정제 또는 시럽으로부터 약물, 예컨대 제산제를 조절하기 위한; 입과 같은 중간 정도 산성 환경에서 정제, 로젠지, 츄어블 제제 등으로부터, 또는 질의 온화한 산성 환경에서 좌제, 연고, 크림 등으로부터의 약물 방출을 조절하기 위한; 샴푸, 고약 등으로부터 비듬 조절제의 침착을 촉진시키기 위한; 착색된 화장품 (메이크업, 립스틱, 루즈 등)으로부터 피부 상에 그리고 모발 염료로부터 모발 상에 착색제의 침착을 증가시키기 위한 등의, 국소적 의료 조성물에 대한 비히클로서 특히 적합하게 만든다.

상기한 구체예 이외에도, 산성 pH에서 본 발명의 양이온성 폴리머는 이 폴리머를 정전기방지, 살생물성, 항균성 및 다른 보존제 조성물에 대한 증점제로서 다양한 개인 관리, 건강 관리, I & I, 및 의학적 용도에서 유용하게 사용되게 한다. 예를 들어, 상기 폴리머는, 양이온성 살생물제가 전형적으로 사용되는 소매점을 통한 (OTC: over-the-counter) 건강 관리 및 약제 제품, 예컨대 플라크 및 치석 조절을 위한 구강 관리 조성물 및 치료제를 함유하는 액체 비히클, 예컨대 시럽, 겔 등에서 증점제로서 사용될 수 있다. 특정의 조절된 pH 조건 하에서, 양이온성 폴리머 구체예의 양이온성 특성은 자체적으로 또한 정전기방지 활성 또는 살생물성, 항균성 또는 유사한 보존제 활성을 제공할 수 있다.

본 발명의 폴리머는 제한없이, 의료 장치, 예컨대 연질 조직 이식물, 수술 장갑, 카테터, 캐뉼러 등을 위한 윤활제 코팅으로, 의료 장비, 상처 드레싱 등을 위한 제거가능한 보호성 막 코팅으로, 특히 위와 같은 산성 환경에서의 점막 접착제로, 의료적 적용을 위한 제형화된 제품, 예컨대 소독용 핸드 크림, 항바이러스 제품 (음이온성 바이러스), 항생제 연고, 스프레이 및 크림, 병원에서의 비적하형 (non-drip)의 분무가능한 소독제, 일반적인 관리 동안 적용된 경질 표면 항균성 마감제에서 캐리어 및 증점제 등으로 사용될 수 있다.

가정 관리 및 I & I 적용에서, 본 발명의 디메티콘 코폴리올 함유 폴리머는 예를 들어 유동성 개질제, 직물 컨디셔닝제, 특히 "클링-온-서피스 (cling-on-surface)"를 통한 제형의 효율을 증가시키거나 소독제의 효능을 개선시키는 정전기방지제, 및 살생물성 제형으로 그리고 통상적인 직물 유연제와 함께 직물의 유연화 효능을 상승적으로 개선시키기 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 폴리머를 함유할 수 있는 전형적인 가정용 및 I & I 제품에는 이들로 한정되는 것은 아니나, 세탁 및 직물 관리 제품, 예컨대 세제, 직물 유연제 (액체 또는 시트), 다림질용 스프레이, 드라이 클리닝 보조제, 주름방지 스프레이, 얼룩 제거제 등; 부엌 및 욕실, 및 여기에 사용되거나 위치한 설비들을 위한 경질 표면 세척제, 예컨대 변기용 겔, 물통 및 샤워 클렌저, 경수 침전물 제거제, 마루 및 타일 세척제, 벽 세척제, 마루 및 크롬 비품 광택제, 알칼리 분해가능한 비닐 마루 세척제, 대리석 및 세라믹 세척제, 공기 청정용 겔, 식기용 액체 세척제 등; 소독용 세척제, 예컨대 변기 및 비데 세척제, 소독용 핸드 비누, 방 데오도란트 등이 포함된다.

본 발명의 폴리머 함유 제품은 당업계에 공지된 다양한 통상적인 첨가제 및 보조제를 포함할 수 있으며, 이의 일부는 하나 이상의 작용을 제공할 수 있다. 사용된 양은 제품의 목적 및 특성에 따라 달라질 것이며, 상기 양은 당업자에 의해 그리고 문헌으로부터 용이하게 결정될 수 있다. 용어 "미용 제품 보조제"는, 조성물의 물리적 안정성, 및 조성물의 유용한 사용 기간 동안 이의 시각적이며 심미적인 외형과 시장성을 유지하는, 미용학적으로 그리고 약제학적으로 허용되는 제품 안정화제 및 제품 마감제를 포함한다.

폴리머에 적용된 용어 "고정제 (fixative)"는 폴리머가 적용되는 표면 상에 침착된 막-형성, 점착 또는 코팅 특성을 포함한다. 본원에 사용되며 모발 관리 분야에서 일반적으로 이해되는 용어 "모발 스타일링 및 모발 고정제"는 일괄적으로, 모발 고정제 및 막 형성제이며 모발 고정의 유지 및/또는 스타일링의 용이함에 능동적으로 기여하고 모발 고정의 재스타일링력을 유지하도록 모발에 국소적으로 적용되는 모발 고정제를 의미한다. 따라서, 모발 고정용 조성물은, 겔, 린스, 에멀젼 (수중유형, 유중수형 또는 다중상)의 형태, 예컨대 로션 및 크림, 포마드, 스프레이 (가압되거나 비가압된), 스프리츠 (spritze), 포움, 예컨대 무쓰, 샴푸, 고상, 예컨대 스틱, 반고상 등으로 모발 (젖거나 건조한)로 통상적으로 적용되거나, 세척에 의해서와 같이 제거될 때까지 일정 기간 동안 모발 고정제가 모발 상에서 접촉된 채로 남아있도록, 그 내부에 함침되거나 그 위에 코팅된 모발 고정 조성물을 함유하는 모발 고정용 보조제로부터 도포되는 모발 스타일링, 모발 고정용, 및 모발 손질용 제품을 포함한다.

피부 관리 및 모발 관리용 조성물과 관련된 상기 용어 "컨디셔닝제" 및 이의 문법적 변형물은 습윤제, 수분제공제, 및 연화제와 같은 미용학적으로 그리고 약제학적으로 유용한 물질을 포함한다. 몇몇의 컨디셔닝제는 조성물 중에서 하나 초과의 기능을 제공할 수 있는, 예컨대 유화제, 윤활제 및 용매로 작용할 수 있음이 인식된다.

본 발명의 일 양태에서, 모발 관리 조성물에 대한 구체예는, 본 발명의 폴리머를, 모발 관리 조성물에 모발 고정 특성, 모발 컨디셔닝 특성, 점착성 (증점, 유동성 개질), 또는 이의 조합된 특성을 제공하기에 효과적인 양으로 포함한다. 상기 폴리머(들) 이외에도, 모발 관리 조성물은 하나 이상의 보조적인 막 형성제, 보조적인 모발 고정제, 보조적인 모발 컨디셔닝제, 보조적인 유동성 개질제, 구조화제 (structurant), 또는 이들의 혼합물, 또는 모발 관리 제형 분야의 당업자에게 널리 공지된 본원에 기술되고 상기된 성분들 중 임의의 것을 포함할 수 있다. 모발 스타일링 조성물에 포함되는 경우에, 본 발명의 폴리머는, 단독의 모발 고정 성분으로서 또는 다른 모발 고정제와 함께 사용되는 경우에, 내습성, 강성, 유지력, 광택, 컨디셔닝, 관리성, 및 재스타일링력을 증강시킨다.

구조화제는 크림, 겔, 포마드, 연고, 고약 및 반고상의 고도의 점성을 띠는 왁스상 제품에 추가의 점도 및 구조력을 제공한다. 구조화제는 모발 및 피부로의 국소 투여에 대해 적합하며 특정의 개인 관리 제형 중의 다른 성분과 상용성인 성분이다. 구조화 물질의 예에는 왁스, 바세린, 지방산, 및 이의 알콜 및 에스테르, 및 본원에 기술되고 상술된 음이온성, 양이온성, 비이온성 및 양쪽성 계면활성제; 및 이들의 혼합물이 포함된다. 본 발명의 일 구체예에서, 상기 구조화제는 전체 조성물 중량의 약 5중량% 내지 약 50중량%의 범위 내 양으로 존재할 수 있다. 다른 구체예에서, 상기 구조화제는 약 8중량% 내지 약 30중량%의 범위 내 양으로 존재할 수 있다.

본 발명의 다른 구체예에서, 피부 관리 조성물에 대한 구체예는, 본 발명의 폴리머를, 피부 관리 조성물에 피부 컨디셔닝 특성, 점착 특성 (증점, 유동성 개질), 또는 이들의 조합된 특성을 제공하기에 효과적인 양으로 포함한다. 임의로, 상기 피부 관리 조성물은 하나 이상의 보조적인 피부 컨디셔닝제, 보조적인 유동성 개질제, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.

본원에서 논의된 본 발명의 폴리머와 함께 사용될 수 있는 첨가제 및 보조제 성분, 제품 또는 물질은 워싱턴 D.C.에 있는 미용 제품, 세면용품, 및 향수 협회 (The Cosmetic, Toiletry and Fragrances Association)에 의해 발행된 국제 미용 제품 성분 사전 (이하, 이것을 INCI 사전이라 함)의 임의 인쇄판 (edition), 예를 들어 제 6판 (1995)의 제 1권 및 2권, 또는 제 7 및 8판 (1997, 2000)의 제 1 내지 3권에서 확인될 수 있는 INCI 명칭으로 일반적으로 지칭되는 국제 명칭에 의해, 또는 이들의 일반적으로 사용된 화학명에 의해 칭해질 것이다. INCI명, 상품명 또는 이둘 모두에 의해 기재된 물질의 다수의 상업적 공급업체들은 이들로 한정되는 것은 아니나, 뉴저지 글렌 록에 소재한 맥쿠첸 디비젼인 더 매뉴팩쳐링 컨펙셔너 퍼블리싱 코포레이션 (The Manufacturing Confectioner Publishing Co.)에 의해 발행된, 2001 맥쿠첸의 사전, 제 1권: 유화제 & 세제, 제 2권: 기능성 물질; 일리노이 캐롤 스트림에 소재한 알루르드 퍼블리싱 코포레이션 (Allured Publishing Corporation)에 의해 발행된 코스메틱스 & 트와일레트리즈 (Cosmetics & Toiletries)^®, 115 (13)의 2001 코스메틱 벤치 레퍼런스 인쇄판이 포함되며, 상기 각 문헌의 관련 개시 내용은 본원에 참고로 포함된다. 조성물의 상기한 성분 및 제형은 또한 널리 공지된 참고 문헌, 예컨대 코스메틱스 사이언스 앤드 테크롤로지 (Cosmetic Science and Technology)의 1957년에 발행된 제 1 판 (사가린) 및 1972-74년에 발행된 제 2 판 (발삼 등); 및 더 케미스트리 앤드 매뉴팩쳐 오브 코스메틱스 (The Chemistry and Manufacture of Cosmetics)의 1975년에 발행된 제 2 판 (더나바르) 및 2000년에 발행된 제 3판 (스콜로삼), 이 둘은 모두 알루르드 퍼블리싱 코포레이션으로부터 입수가능함; 리거, 해리스 코스메티콜로지 (Harry's Cosmeticology), 제 8판, 뉴욕 뉴욕에 소재한 케미컬 퍼블리싱 코포레이션, 인코포레이티드에 의해 발행됨 (2000); 및 약제 분야의 당업자에게 입수가능한 다양한 처방집, 예컨대 펜실베니아 이스턴에 소재한 맥 퍼블리싱 컴퍼니 (Mack Publishing Company)에 의해 발행된 (1970) 레밍턴스 파마슈티컬 사이언시즈 (Remingtons's Pharmaceutical Science), 제 14판에 상세히 기술되어 있으며, 상기 각 문헌의 관련되는 개시 내용은 본원에 참고로 포함되어 있다.

세척 또는 진정을 위해 피부 및 점막으로 적용되는 개인 관리 및 국소, 피부, 건강 관리를 위한 제형화된 조성물은, 약제 또는 약제학적으로 허용된 화합물의 존재에 의해 그리고 제품이 제조될 수 있는 조절된 조건에 의해 선택된 성분의 순도 등급에서 주로 차이가 있는 다수의 동일하거나 유사한 생리학적으로 허용되는 성분과 화합되어 동일하거나 유사한 제품 형태로 제형화됨이 공지되어 있다. 마찬가지로, 가정용 및 I & I를 위한 제품에 사용된 성분의 다수는 상기한 바와 같이 동일하거나 유사한데, 이들은 사용된 양 및 물질 등급에서 주로 차이가 있다. 성분의 선택 및 허용된 양에 대해서는, 또한 국가, 지역, 지방 및 국제적 수준에 대한 정부 규제가 가해질 수 있다. 따라서, 개인 관리 및 건강 관리 제품에 대한 유용한 다양한 성분에서의 본원의 논의사항은 가정용 및 I & I 제품, 및 산업적 용도로 적용될 수 있다.

본 발명의 폴리머 구체예를 포함하는 제형화된 조성물 중의 성분의 선택 및 양은 제형 분야의 당업자에게 널리 공지되어 있는 바대로, 제품 및 이의 기능에 따라 달라질 것이다. 본 발명의 폴리머 구체예를 함유하는 개인 관리 및 국소 건강 관리 제품에 대한 제형 성분은 전형적으로 이들로 제한되는 것은 아니나, 용매 및 희석제 (물을 포함함), 음이온성, 양이온성, 양쪽성, 및 비이온성 계면활성제, 및 이의 실리콘 함유 유도체 (세척제, 유화제, 포움형성 촉진제, 향수제 (hydrotrope), 가용화제 및 현탁화제로); 비계면활성제 현탁화제; 유화제; 에멀젼 안정화제; 왁스; 분산제; 모발 및 피부 컨디셔닝제; 윤활제 및 슬립 보조제; 수분 배리어 및 연화제; 습윤제; 수분제공제 등; 보조 유동성 개질제; 점도 조절제, 예컨대 용매, 전해질, 향수제 등; 모발 컨디셔닝제, 보조 컨디셔닝제, 예컨대 정전기방지제, 합성 오일, 식물성 또는 동물성 오일, 실리콘 오일, 모노머 또는 폴리머로 형성된 4차화된 암모늄 화합물 및 이의 유도체, 광택 증강제, 모발 고정제, 막-형성제, 피부 보호제, 결합제, 킬레이트화제, 항균제, 항진균제, 비듬방지제, 포움형성 억제제, 마모제, 접착제, 흡수제, 데오도란트제; 발한방지제; 불투명화제; 진주빛광택 물질 (진주광택부여제); 불용성 물질, 항산화제, 보존제, 추진제 (수-혼화성 또는 수 불혼화성), 예컨대 불소화된 탄화수소, 액체 휘발성 탄화수소, 압축된 가스 등; 폴리머 막 개질제, 예컨대 가소제, 점착성 부여제, 점착성 제거제, 습윤화제 등; 분산 보조제; 썬 스크린제; 햇볕없이 피부 태닝하는 가속화제; 자외선 광 흡수제, 불투명화제; 산성화 및 알칼리화 pH 조절제, 완충제, 식물 추출물; 착색제 (임시 또는 영구적), 예컨대 안료 및 염료; 산화제; 환원제; 모발 및 피부 표백제, 안료; 진주빛광택 부여제, 단백질 물질 및 이의 유도체; 비타민 및 이의 유도체, 생리학적 활성제, 항염증제, 국소 마취제, 방향제 및 방향제 가용화제 등; 및 이들의 조합물; 및 본원에 기재되지 않을 수 있는 이전에 논의된 성분을 포함할 수 있다. 구강 관리 제품은 계면활성제, 마모제, 습윤제 및 향미제 뿐만 아니라, 예를 들어 우식방지제, 치석형성 방지제 및/또는 플라크형성 방지제를 함유할 수 있다. 물질 및 이들의 통상적인 기능 및 제품 카테고리에 대한 광범위한 리스트는 일반적으로 INCI 사전, 및 구체적으로는 이의 제 7판의 제 2권 제 4 및 5 섹션에서 확인되거나, 본원에 참조로 포함된 홈페이지 주소 (www.ctfa-online.org)로부터 확인된다. 본 발명의 디메티콘 코폴리올 폴리머와 함께 개인 관리, 국소 건강 관리, 가정 관리, 단체 관리 및 산업 관리 제품에 뿐만 아니라 예시적 양과 함께 산업 과정에 사용하기에 적합한 첨가제, 보조제, 성분 등에 대한 예시적인 리스트는 이하에 기재된다.

적합한 킬레이트화제는 EDTA (에틸렌 디아민 테트라아세트산) 및 이의 염, 예컨대 이나트륨 EDTA 및 사나트륨 EDTA, 시트르산 및 이의 염, 시클로덱스트린 등, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 상기한 적합한 킬레이트화제는 전형적으로 본 발명의 개인 관리 조성물의 전체 중량에 대해 약 0.001중량% 내지 약 3중량%, 바람직하게는 약 0.01중량% 내지 약 2중량%, 및 더욱 바람직하게는 약 0.01중량% 내지 약 1중량%로 포함된다.

추진제로서 사용하기에 적합한 화합물의 예로는 단독으로 또는 혼합된 트리클로로플루오로메탄, 디클로로디플루오로메탄, 디클로로테트라플루오로에탄, 모노클로로디플루오로메탄, 디플루오로에탄 트리클로로트리플루오로에탄, 디메틸에테르, 프로판, n-부탄, 및 이소부탄이다. 수용성 기체, 예컨대 디메틸 에테르, 이산화탄소 및/또는 일산화질소 (nitrous oxide)도 또한 감소된 가연성을 갖는 에어로졸 스프레이를 얻는데 사용될 수 있다.

수 불혼화성의 액화된 탄화수소, 및 할로겐화된 탄화수소 기체, 예컨대 프로판, 부탄, 및 클로로플루오로카본이 다른 불혼화성 기체와 연관된 급격한 압력 강하없이 에어로졸 용기의 내용물을 전달하는데 유리하게 사용될 수 있다. 에어로졸 용기 내부에 남아있는 상부 공간은, 용기 내부의 압력 및 수성 조성물 최상부에 놓인 액화된 가스가 포화된 탄화수소 증기의 증기압에서 유지되기 때문에, 요인으로 작용하지 않는다.

다른 불용성의 압축된 기체, 예컨대 질소, 헬륨 및 충분하게 불소화된 옥세탄 및 옥세판이 또한 에어로졸 용기로부터 조성물을 전달하는데 유용하다. 추진제, 예컨대 디메틸 에테르가 증기압 억제제 (예를 들어, 트리클로로에탄 또는 디클로로메탄)를 혼입하는 경우에, 상기 억제제의 양은 중량 백분율의 계산을 위해 추진제 부분으로 포함된다.

사용된 추진제의 양은 에어로졸 분야에 널리 공지된 표준 인자에 의해 결정된다. 무쓰에 있어서, 추진제의 수준은 조성물의 전체 중량을 기준으로 일반적으로 최대 30중량%이고, 일 양태에서는 2중량% 내지 30중량%, 다른 양태에서는 3중량% 내지 15중량%이다. 디메틸 에테르와 같은 추진제가 증기압 억제제 (예를 들어, 트리클로로에탄 또는 디클로로메탄)를 포함하는 경우에, 중량 백분율 계산을 위해 상기 억제제의 양이 추진제 부분으로 포함된다.

진주빛광택 물질의 예로는 이들로 제한되는 것은 아니나 이산화티타늄 코팅된 운모, 산화철 코팅된 운모, 에틸렌 글리콜 모노 스테아레이트, 에틸렌 글리콜 디스테아레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디스테아레이트, 비스무쓰 옥시클로라이드 코팅된 운모, 미리스틸 미리스테이트, 구아닌, 글리터 (폴리에스테르 또는 금속성), 및 이들의 혼합물이 포함된다. 다른 진주빛광택 물질은 미국 특허 제 4,654,207호 및 미국 특허 제 5,019,376호에서 확인할 수 있으며, 상기 특허들은 본원에 참고로 포함되어 있다. 진주빛광택 물질의 양은 안정화된 조성물의 전체 중량을 기준으로 일반적으로 약 0.05중량% 내지 약 10중량%, 및 바람직하게는 약 0.15중량% 내지 약 3중량%의 양으로 사용될 수 있다.

불용성 화합물의 예로는 이들로 한정되는 것은 아니나 이산화티타늄; 부석; 탄산칼슘; 활석; 감자 전분; 타피오카 전분; 호호바 비드; 폴리에틸렌 비드; 호두 껍질; 수세미; 살구씨; 아몬드 밀 (meal); 옥수수 밀; 파라핀; 오트 왕겨/오트 외피; 젤라틴 비드; 알기네이트 비드; 스테인레스 스틸 섬유; 산화철 안료; 공기 거품; 운모 코팅된 산화철; 카올린 점토; 아연 피리티온; 살리실산; 산화아연; 제올라이트; 스티로폼 비드; 포스페이트; 실리카 등이 포함된다. 다른 일반적으로 불용성인 화합물에는 차나무 분말, 마이크로스폰지, 콘페티 (confetti: 통합된 가디언 컴퍼니의 상표), 활석, 밀랍 등이 포함된다. 본 발명의 조성물 내로 혼입된 불용성 화합물의 양은 이의 목적, 목적하는 최종 결과 및 효능에 따라 달라질 것이다. 따라서, 상기 양은 광범위하게 달라질 수 있으나, 종종 조성물의 전체 중량을 기준으로 약 0.1중량% 내지 약 50중량%의 대략적인 범위 내에 있을 것이다.

물 (종종 탈이온화된)과 같은 희석제가 사용될 수 있으며, 이는 전형적으로 본 발명의 개인 관리 조성물의 전체 중량의 약 5중량% 내지 약 99중량%, 및 바람직하게는 약 20중량% 내지 약 99중량%로 포함된다.

적합한 습윤제 피부 및/또는 모발 컨디셔너에는 알란토인; 피롤리돈 카르복실산 및 이의 염; 히알루론산 및 이의 염; 소르빈산 및 이의 염; 우레아; 리신, 아르기닌, 시스틴, 구아니딘, 및 다른 아미노산; 폴리히드록시 알콜, 예컨대 글리세린, 1,2-프로필렌 글리콜, 1,3-프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 헥산트리올, 에톡시디글리콜, 디메티콘 코폴리올, 소르비톨, 만니톨, 자일리톨, 트리프로필렌 글리콜, 테트라프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 1,3-프로판디올, 2,4-디히드록시-2-메틸펜탄, 및 이의 에스테르; 폴리에틸렌 글리콜; 글리콜산 및 글리콜레이트 염 (예를 들어, 암모늄 및 4차 알킬 암모늄); 락트산 및 락테이트 염 (예를 들어, 암모늄 및 4차 알킬 암모늄); 당 및 전분; 당 및 전분 유도체 (예를 들어, 알콕시화된 글루코스); 판테놀, 예컨대 디-판테놀; 락타미드 모노에탄올아민; 아세트아미드 모노에탄올아민; 등, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 그러한 적합한 습윤제는 전형적으로 본 발명의 개인 관리 조성물의 전체 중량의 약 1중량% 내지 약 10중량%, 바람직하게는 약 2중량% 내지 약 8중량%, 및 더욱 바람직하게는 약 3중량% 내지 약 5중량%로 포함된다.

적합한 윤활제 및 슬립 보조제는 휘발성 실리콘, 예컨대 고리형 또는 선형 폴리디메틸실록산 등을 포함한다. 고리형 실리콘 중의 실리콘 원자의 수는 바람직하게는 약 3 내지 약 7개이며, 더욱 바람직하게는 4 또는 5개이다. 예시적인 휘발성 실리콘, 고리형 및 선형 실리콘 모두는 다우 코닝 코포레이션 (Dow Corning Corporation)으로부터 다우 코닝 344, 345 및 200 플루이드로; 유니온 카바이드 (Union Carbide)로부터 실리콘 7202 및 실리콘 7158로; 및 스타우퍼 케미컬 (Stauffer Chemical)로부터 SWS-03314로 입수가능하다.

선형 휘발성 실리콘은 전형적으로 25℃에서 약 5 mPas 미만의 점도를 갖는 반면, 고리형 휘발성 실리콘은 전형적으로 25℃에서 약 10 mPas 미만의 점도를 갖는다. "휘발성"은, 실리콘이 측정가능한 증기압을 가짐을 의미한다. 휘발성 실리콘의 기재는 본원에 참조로 포함된 문헌 (Todd and Byers, Volatile Silicone Fluids for Cosmetics, Cosmetics and Toiletries, Vol. 91, pp 29-32, 1976)에서 확인할 수 있다. 다른 적합한 윤활제는 폴리디메틸실록산 검, 아미노실리콘, 페닐실리콘, 폴리디메틸 실록산, 폴리디에틸실록산, 폴리메틸페닐실록산, 폴리디메틸실록산 검, 폴리페닐 메틸 실록산 검, 아모디메티콘, 트리메틸실옥시아모디메티콘, 디페닐-디메틸 폴리실록산 검 등을 포함한다. 윤활제 혼합물이 또한 사용될 수 있다. 상기한 적합한 윤활제는 전형적으로 본 발명의 개인 관리 조성물의 전체 중량의 약 0.10중량% 내지 약 15중량%, 바람직하게는 약 0.1중량% 내지 약 10중량%, 및 더욱 바람직하게는 약 0.5중량% 내지 약 5중량%로 포함된다.

임의로, 본 발명의 조성물은 실리콘 플루이드 (예를 들어, 휘발성 실리콘 오일 및 비-휘발성 실리콘 오일); 미네랄 오일; 바셀린; 식물성 오일; 수소첨가된 식물성 오일; 피시 오일; 지방 알콜; 지방산; 지방산 및 지방 알콜 에스테르; 알콕시화된 지방 오일; 알콕시화된 지방산 에스테르; 벤조에이트 에스테르; 구에르베트 에스테르; 폴리에틸렌 글리콜의 알킬 에테르 유도체, 예를 들어 메톡시폴리에틸렌 글리콜 (MPEG); 및 폴리알킬렌 글리콜; 라놀린 및 라놀린 유도체; 왁스 등으로부터 선택된 연화제를 포함할 수 있다. 연화제는 단독으로 또는 본 발명의 하나 이상의 연화제와 함께 사용될 수 있다. 연화제(들)는 일 양태에서는 전체 발한방지 조성물 중량의 약 0.5중량% 내지 약 50중량%, 다른 양태에서는 0.1중량% 내지 약 25중량%, 및 추가 양태에서는 5중량% 내지 40중량%의 범위 내 양으로 사용될 수 있다.

휘발성 실리콘 오일은 고리형 및 선형 폴리디메틸실록산, 저분자량 유기-작용성 실리콘 등을 포함한다. 고리형의 휘발성 실리콘 (시클로메티콘)은 전형적으로, 고리형 링 구조 중에서 산소 원자와 교대로 약 3 내지 약 7개의 실리콘 원자를 함유한다. 각각의 실리콘 원자는 전형적으로 2개의 알킬 기, 예컨대 메틸 기로 치환된다. 휘발성의 선형 폴리디메틸실록산 (디메티콘)은 전형적으로 선형 배열 중에서 산소 원자와 교대로 약 2 내지 약 9개의 실리콘 원자를 함유한다. 각각의 실리콘 원자는 또한 2개의 알킬 기 (말단 실리콘 원자는 3개의 알킬 기로 치환된다), 예컨대 메틸 기로 치환된다. 상기한 선형 휘발성 실리콘은 전형적으로 25℃에서 약 5 cP 미만의 점도를 갖는 반면, 고리형 휘발성 실리콘은 전형적으로 25℃에서 약 10 cP 미만의 점도를 갖는다. "휘발성"은 실리콘이 측정가능한 증기압, 또는 20℃에서 적어도 2 mm Hg의 증기압을 가짐을 의미한다. 비-휘발성 실리콘은 20℃에서 2 mm Hg 미만의 증기압을 갖는다. 휘발성 실리콘에 대한 기재는 각각 본원에 참조로 포함된 문헌 (Todd and Byers, Volatile Silicone Fluids for Cosmetics, Cosmetics and Toiletries, Vol. 91, pp. 29-32, 1976 and Kasprzak, Volatile Silicones, Soap/Cosmetics/Chemical Specialties, pp. 40-43, December 1986)에서 확인된다.

휘발성 시클로메티콘의 예로는 D4 시클로메티콘 (옥타메틸시클로테트라실록산), D5 시클로메티콘 (데카메틸시클로펜타실록산), D6 시클로메티콘, 및 이들의 배합물 (예를 들어, D4/D5 및 D5/D6)이 있다. 휘발성 시클로메티콘 및 시클로메티콘 배합물은 G.E. 실리콘스로부터 SF1173, SF1202, SF1256 및 SF1258로, 다우 코닝 코포레이션으로부터 다우 코닝^® 244, 245, 246, 345 및 1401 플루이드로 상업적으로 입수가능하다. 휘발성 시클로메티콘과 휘발성 선형 디메티콘의 배합물도 또한 고려된다.

휘발성 선형 디메티콘의 예에는 헥사메틸디실록산, 옥타메틸트리실록산, 데카메틸테트라실록산, 도데카메틸펜타실록산 및 이들의 배합물이 포함된다. 휘발성 선형 디메티콘 및 디메티콘 배합물은 다우 코닝 코포레이션으로부터 다우 코닝 200^® 플루이드 (예를 들어, 제품 명칭 0.65 CST, 1 CST, 1.5 CST, 및 2 CST) 및 다우 코닝^® 2-1184 플루이드로 상업적으로 입수가능하다.

휘발성 저분자량 유기-작용성 실리콘의 예에는 페닐 트리메티콘, 카프릴릴 트리메티콘, 카프릴릴 메티콘, 및 헥실 메티콘, 및 이들의 배합물이 포함된다. 저분자량 유기-작용성 실리콘은 클라리언트 (Clariant)로부터 상품명 실케어 (Silcare)^® 41M10, 실케어^® 31M60, 실케어^® 41M10, 및 실케어^® 41M15로 상업적으로 입수가능하다.

본 발명에서 연화제로서 유용한 비휘발성 실리콘 오일은 선형이며, 전형적으로 25℃에서 약 10 cP 내지 약 100,000 cP의 점도를 갖는다. 상기 비휘발성 실리콘 오일은 선형 배열 중에서 산소 원자와 교대로, 약 10개 초과의 디알킬/디아릴 또는 모노알킬/모노아릴 치환된 실리콘 원자를 함유한다. 이들은 폴리알킬실록산, 폴리아릴실록산 및 폴리알킬아릴실록산 폴리머를 포함한다. 비-휘발성 실리콘 오일의 예에는 폴리디메틸실록산 (디메티콘), 폴리디에틸실록산, 폴리메틸페닐실록산 등이 포함된다. 본 발명의 일 양태에서, 비휘발성 실리콘 오일은 25℃에서 약 10 cP 내지 약 100,000 cP 범위 내의 점도를 갖는 비휘발성 폴리디메틸실록산으로부터 선택된다. 비-휘발성 디메티콘은 다우 코닝 코포레이션으로부터 다우코닝 200^® 플루이드 (제품 명칭 10 CST 내지 10,000 CST)로 상업적으로 입수가능하다.

미네랄 오일 및 바셀린은 미용 제품에 대한 USP 및 NF 등급의 것을 포함하며, 이들은 펜레코 (Penreco)로부터 드라케올 (Drakeol)^® 및 펜레코^®의 상품명으로 상업적으로 입수가능하다.

본 발명에서 적합한 연화제 성분인 식물성 오일의 예에는 이들로 한정되는 것은 아니나, 땅콩 오일, 참깨 오일, 아보카도 오일, 코코넛 오일, 코코아 버터, 아몬드 오일, 잇꽃 오일, 옥수수 오일, 면실 오일, 피마자 오일, 올리브 오일, 호호바 오일, 팜 오일, 팜 핵 오일, 대두 오일, 윗 점 오일 (wheat germ oil), 아마씨 오일, 잇꽃씨 오일; 및 이들의 모노-, 디- 및 트리글리세리드, 및 이들의 수소첨가된 유도체; 및 이들의 혼합물이 포함된다. 모노-, 디- 및 트리글리세리드의 예로는 예를 들어 카프릴 트리글리세리드, 카프르 트리글리세리드, 카프릴/카프르 트리글리세리드, 및 카프릴/카프르/라우르 트리글리세리드, 카프릴/카프르/스테아르 트리글리세리드, 및 카프릴/카프르/린올레 트리글리세리드가 포함된다.

상기한 식물성 오일의 에톡시화된 모노- 및 디글리세리드, 예컨대 PEG-8 카프릴/카프르 글리세리드가 또한 본 발명의 범위 내에 고려된다.

적합한 지방 알콜 연화제는 이들로 한정되는 것은 아니나, 탄소수 8 내지 50개의 지방 알콜을 포함한다. 지방 알콜의 예로는 카프릴 알콜, 펠라곤 알콜, 카프르 알콜, 라우릴 알콜, 미리스틸 알콜, 세틸 알콜, 이소세틸 알콜, 스테아릴 알콜, 이소스테아릴 알콜, 세테아릴 알콜, 올레일 알콜, 리신올레일 알콜, 아라키딜 알콜, 이코세닐 알콜, 베헤닐 알콜 및 이들의 혼합물이 포함된다.

적합한 지방산 연화제는 이들로 한정되는 것은 아니나 탄소수 10 내지 50개의 지방산이 포함된다. 지방산의 예는 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레산, 린올레산, 아라키드산, 베헨산, 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.

적합한 지방산 및 지방 알콜 에스테르 연화제에는 이들로 한정되는 것은 아니나, 헥실 라우레이트, 데실 올레이트, 이소프로필 스테아레이트, 이소프로필 이소스테아레이트, 부틸 스테아레이트, 옥틸 스테아레이트, 세틸 스테아레이트, 미리스틸 미리스테이트, 옥틸도데실 스테아로일스테아레이트, 옥틸히드록시스테아레이트, 디이소프로필 아디페이트, 이소프로필 미리스테이트, 이소프로필 팔미테이트, 에틸 헥실 팔미테이트, 이소데실 올레이트, 이소데실 네오펜타노에이트, 디이소프로필 세바케이트, 이소스테아릴 락테이트, 이소스테아릴 히드록시 스테아레이트, 디이소스테아릴 푸마레이트, 라우릴 락테이트, 디에틸 헥실 말레이트, PPG-14 부틸 에테르 및 PPG-2 미리스틸 에테르 프로피오네이트, 에틸헥실 옥타노에이트, 세테아릴 옥타노에이트, 및 이들의 혼합물이 포함된다.

알콕시화된 지방 알콜은 지방 알콜과 알킬렌 옥사이드, 일반적으로 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드의 반응으로부터 형성된 에테르이다. 적합한 에톡시화된 지방 알콜은 지방 알콜과 폴리에틸렌 옥사이드의 첨가생성물이다. 본 발명의 일 양태에서, 에톡시화된 지방 알콜은 화학식 R-(OCH₂CH₂)_n-OH (상기 식에서, R은 모 지방 알콜의 선형 또는 분지형 지방족 잔기를 나타내며, n은 에틸렌 옥사이드의 분자 수를 나타낸다)로 표시될 수 있다. 본 발명의 다른 양태에서, R은 탄소수 8 내지 40개의 지방 알콜로부터 유도된다. 일 양태에서 n은 2 내지 100, 다른 양태에서는 3 내지 80, 및 추가 양태에서 3 내지 50의 범위 내 정수이다. 더욱 추가의 양태에서, R은 상기된 지방 알콜 연화제로부터 유도된다. 에톡시화된 지방 알콜의 예로는 이들로 한정되는 것은 아니나, 카프릴 알콜 에톡실레이트, 라우릴 알콜 에톡실레이트, 미리스틸 알콜 에톡실레이트, 세틸 알콜 에톡실레이트, 스테아릴 알콜 에톡실레이트, 세테아릴 알콜 에톡실레이트, 올레일 알콜 에톡실레이트, 및 베헤닐 알콜 에톡실레이트이 있으며, 여기서 상기한 에톡실레이트 각각에서 에틸렌 옥사이드 단위의 수는 일 양태에서는 2 및 그 초과, 다른 양태에서는 2 내지 약 150의 범위일 수 있다. 상기한 지방 알콜의 프로폭실화된 첨가생성물, 및 상기한 지방 알콜의 에톡실화된/프로폭실화된 첨가생성물이 또한 본 발명의 범위 내에서 고찰됨이 인식되어야 한다. 알콕시화된 알콜의 더욱 구체적인 예로는, 베헤네쓰 5-30 (여기서 5-30은 반복되는 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드 단위의 수를 의미한다), 세테아레쓰 2-100, 세테쓰 1-45, 세톨레쓰 24-25, 콜레쓰 10-24, 코세쓰 3-10, C9-11 파레쓰 3-8, C11-15 파레쓰 5-40, C11-21 파레쓰 3-10, C12-13 파레쓰 3-15, 데세쓰 4-6, 도독시놀 5-12, 글리세레쓰 7-26, 이소세테쓰 10-30, 이소데세쓰 4-6, 이소라우레쓰 3-6, 이소스테아레쓰 3-50, 라네쓰 5-75, 라우레쓰 1-40, 노녹시놀 1-120, 노녹시놀 5-150, 옥톡시놀 3-70, 올레쓰 2-50, 스테아레쓰 2-100, 트리데세쓰 2-10 등이 있다.

지방산이 알킬렌 옥사이드 또는 사전형성된 고분자 에테르와 반응하는 경우 알콕시화된 지방산이 형성된다. 생성되는 생성물은 모노에스테르, 디에스테르, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 본 발명에 사용하기에 적합한 에톡시화된 지방산 에스테르 연화제는 에틸렌 옥사이드의 지방산으로의 첨가 생성물이다. 상기 생성물은 지방산의 폴리에틸렌 옥사이드 에스테르이다. 본 발명의 일 양태에서, 에톡실화된 지방산 에스테르는 화학식 R-C(O)O(CH₂CH₂O)_n-H (상기 식에서, R은 지방산의 선형 또는 분지형 지방족 잔기이고, n은 에틸렌 옥사이드의 분자 수를 나타낸다)로 표시될 수 있다. 다른 양태에서, n은 2 내지 50의 범위 내 정수이고, 다른 양태에서는 3 내지 25, 추가 양태에서는 3 내지 10의 범위 내 정수이다. 본 발명의 더욱 다른 양태에서, R은 탄소수 8 내지 30개의 지방산으로부터 유도된다. 더욱 추가의 양태에서, R은 상기된 지방산 연화제로부터 유도된다. 상기 지방산의 프로폭실화되고 에톡실화/프로폭실화된 생성물이 또한 본 발명의 범위 내에 고려됨이 인식되어야 한다. 알콕시화된 지방산 에스테르의 예에는 이들로 한정되는 것은 아니나 카프르산 에톡실레이트, 라우르산 에톡실레이트, 미리스트산 에톡실레이트, 스테아르산 에톡실레이트, 올레산 에톡실레이트, 코코넛 지방산 에톡실레이트, 및 폴리에틸렌 글리콜 400 프로폭실화된 모노라우레이트가 포함되며, 여기서 상기한 에톡실레이트 각각에서 에틸렌 옥사이드 단위의 수는 일 양태에서는 2 또는 그 초과, 다른 양태에서는 2 내지 약 50의 범위 내일 수 있다. 에톡실화된 지방산의 더욱 구체적인 예로는 PEG-8 디스테아레이트 (여기서, 8은 반복되는 에틸렌 옥사이드 단위의 수를 의미한다), PEG-8 베헤네이트, PEG-8 카프레이트, PEG-8 카프릴레이트, PEG-8 카프릴레이트/카프레이트, PEG 코코에이트 (숫자가 기재되지 않은 PEG는, 에틸렌 옥사이드 단위의 수가 2 내지 50의 범위임을 의미함), PEG-15 디코코에이트, PEG-2 디이소노나노에이트, PEG-8 디이소스테아레이트, PEG-디라우레이트, PEG-디올레이트, PEG-디스테아레이트, PEG 디탈레이트, PEG-이소스테아레이트, PEG-호호바 산, PEG-라우레이트, PEG-린올레네이트, PEG-미리스테이트, PEG-올레이트, PEG-팔미테이트, PEG-리신올레이트, PEG-스테아레이트, PEG-탈레이트 등이 있다.

벤조에이트 에스테르 연화제는 이들로 한정되는 것은 아니나 C₁₂ 내지 C₁₅ 알킬 벤조에이트, 이소스테아릴 벤조에이트, 옥틸 도데실 벤조에이트, 스테아릴 벤조에이트, 디프로필렌 글리콜 디벤조에이트, 메틸 글루세쓰-20 벤조에이트, 피마자 오일 벤조에이트, 세틸 리신올레이트 벤조에이트, 에틸헥실 히드록시스테아레이트 벤조에이트, 디메티콘 PEG/PPG-20/23 벤조에이트, 및 디메티콘 PEG-8 벤조에이트로부터 선택된다.

구에르베트 에스테르 연화제는 구에르베트 알콜과 카르복실산의 에스테르화 반응으로부터 형성된다. 구에르베트 에스테르 연화제는 노베온, 인크. (Noveon, Inc.)로부터 G-20, G-36, G-38 및 G-66으로 상업적으로 입수가능하다.

라놀린 및 라놀린 유도체는 라놀린, 라놀린 왁스, 라놀린 오일, 라놀린 알콜, 라놀린 지방산, 알콕시화된 라놀린, 이소프로필 라놀레이트, 아세틸화된 라놀린 알콜, 및 이들의 조합물로부터 선택된다. 라놀린 및 라놀린 유도체는 노베온, 인크.로부터 이하의 상품명, 라놀린 LP 108 USP, 라놀린 USP AAA, 아세툴란 (Acetulan)^TM, 세랄란 (Ceralan)^TM, 라노세린 (Lanocerin)^TM, 라노겔 (Lanogel)^TM (제품 번호 21 및 41), 라노젠 (Lanogene)^TM, 모둘란 (Modulan)^TM, 오흘란 (Ohlan)^TM, 솔룰란 (Solulan)^TM (제품 번호 16, 75, L-575, 98 및 C-24), 빌바놀린 (Vilvanolin)^TM (제품 번호 C, CAB, L-101 및 P)으로 상업적으로 입수가능하다.

왁스는 식물, 동물/곤충, 광물, 석유 및 합성 공급원으로부터 유래한 것들을 포함한다. 합성에 의해 개질된 천연 (식물 및 동물/곤충) 왁스가 또한 본 발명의 범위 내에 고려된다. 식물 유래한 왁스의 예에는 이들로 한정되는 것은 아니나, 월계수 열매 (bayberry) 왁스, 칸데릴라 왁스, 가수분해된 칸데릴라 왁스, 카나우바 왁스, 에톡실화된 카나우바 왁스 (예를 들어, PEG-12 카나우바 왁스), 가수분해된 카나우바 왁스, 카나우바 산 왁스, 수소첨가된 피마자 왁스, 에스파르토 왁스, 수소첨가된 재팬 왁스, 수소첨가된 호호바 오일, 호호바 오일 에스테르, 유황처리된 (sulfurized) 호호바 오일, 오우리커리 왁스, 팜 핵 왁스, 및 수소첨가된 쌀겨 왁스가 포함된다. 동물/곤충 유래된 왁스의 예에는 이들로 한정되는 것은 아니나, 밀랍, 산화된 밀랍, 에톡실화된 밀랍 (예를 들어, PEG-6 밀랍, PEG-8 밀랍, PEG-12 밀랍, PEG-20 밀랍), 디메티콘 코폴리올 밀랍 에스테르 및 디메티코놀 밀랍 에스테르 (예를 들어, 비스-히드록시에톡시프로필 디메티콘 밀랍 에스테르, 디메티콘 PEG-8 밀랍, 및 노베온, 인크.로부터 울트라비(Ultrabee)^® 상표로 입수가능한 디메티코놀 밀랍), 차이니즈 밀랍, 셸락 밀랍, 경납 (spermaceti wax), 밍크 왁스 및 라놀린 왁스가 포함된다. 광물 왁스의 예에는 이들로 한정되는 것은 아니나, 세레신 왁스, 몬탄 왁스, 몬탄산 왁스 및 오조세라이트가 포함된다. 석유 왁스의 예에는 파라핀 왁스, 미세결정 왁스, 및 산화된 미세결정 왁스가 포함된다. 합성 왁스의 예에는 합성 밀랍, 합성 칸데릴라 왁스, 합성 카나우바 왁스, 합성 재팬 왁스, 합성 호호바 오일, 폴리올레핀 왁스 (예를 들어, 폴리에틸렌 왁스), 탄소수 18 내지 40개의 지방산의 에틸렌 글리콜 디에스테르 또는 트리에스테르가 포함된다. 상기한 왁스 및 왁스 부류의 둘 이상의 혼합물이 또한 고려된다.

본 발명에 따라 사용될 수 있는 다양한 발한방지제는 통상적인 발한방지 금속 염 및 금속 염의 착물을 포함한다. 본 발명의 일 양태에서, 발한방지제로 사용된 금속 염 및 금속 염 착물은 산성이며, 이들은 알루미늄 및 지르코늄, 및 이들의 조합물을 기재로 한다. 이들 염에는 하기한 것들로 한정되는 것은 아니나, 알루미늄 할라이드, 알루미늄 히드록시할라이드, 알루미늄 설페이트, 지르코늄 (지르코닐) 옥시할라이드, 지르코늄 (지르코닐) 히드록시할라이드, 및 이들의 혼합물 또는 착물이 포함된다. 알루미늄과 지르코늄 염의 착물에는 아미노산, 예컨대 글리신과의 알루미늄 및 지르코늄 염 착물, 또는 글리콜, 예컨대 프로필렌 글리콜 (PG) 또는 폴리에틸렌 글리콜 (PEG)과의 알루미늄 및 지르코늄염 착물이 포함된다. 발한방지제의 예에는 이들로 한정되는 것은 아니나, 알루미늄 클로라이드, 알루미늄 클로로히드레이트, 알루미늄 디클로로히드레이트, 알루미늄 세스퀴클로로히드레이트, 지르코닐 히드록시클로라이드, 알루미늄 클로로히드렉스 PEG (알루미늄 클로로히드렉스 폴리에틸렌 글리콜), 알루미늄 클로로히드렉스 PG (알루미늄 클로로히드렉스 프로필렌 글리콜), 알루미늄 디클로로히드렉스 PEG (알루미늄 디클로로히드렉스 폴리에틸렌 글리콜), 알루미늄 디클로로히드렉스 PG (알루미늄 디클로로히드렉스 프로필렌 글리콜), 알루미늄 세스퀴클로로히드렉스 PEG (알루미늄 세스퀴클로로히드렉스 폴리에틸렌 글리콜), 알루미늄 세스퀴클로로히드렉스 PG (알루미늄 세스퀴클로로히드렉스 프로필렌 글리콜), 알루미늄 지르코늄 트리클로로히드레이트, 알루미늄 지르코늄 테트라클로로히드레이트, 알루미늄 지르코늄 펜타클로로히드레이트, 알루미늄 지르코늄 옥타클로로히드레이트, 알루미늄 지르코늄 클로로히드렉스 GLY (알루미늄 지르코늄 클로로히드렉스 글리신), 알루미늄 지르코늄 트리클로로히드렉스 GLY (알루미늄 지르코늄 트리클로로히드렉스 글리신), 알루미늄 지르코늄 테트라클로로히드렉스 GLY (알루미늄 지르코늄 테트라클로로히드렉스 글리신), 알루미늄 지르코늄 펜타클로로히드렉스 GLY (알루미늄 지르코늄 펜타클로로히드렉스 글리신), 및 알루미늄 지르코늄 옥타 클로로히드렉스 GLY (알루미늄 지르코늄 옥타클로로히드렉스 글리신)이 포함된다. 다른 발한방지제는 염화 제이철 (ferric chloride) 및 지르코늄 분말을 포함한다. 상기한 발한방지제 중 임의 것의 혼합물이 또한 본 발명에서 사용하기에 적합하다.

본 발명 내로 혼입된 발한방지제의 양은, 발한방지 제품이 적용되는 위치에서 예를 들어 신체의 겨드랑이 영역까지 땀의 흐름을 감소시키기에 충분한 양이다.

일반적으로, 본 발명의 조성물에 사용된 발한방지제의 수준은 조성물의 전체 중량을 기준으로 약 0.5중량% 내지 약 35중량%의 범위 내이다. 본 발명의 다른 양태에서, 조성물 중의 발한방지제의 양은 조성물의 전체 중량을 기준으로 약 5중량% 내지 약 25중량%, 추가 양태에서는 약 5중량% 내지 약 20중량%, 및 더욱 추가의 양태에서는 약 10중량% 내지 약 15중량%의 범위 내일 수 있다. 상기한 중량 백분율은 착물화제 (예를 들어, 글리신 또는 글리콜)를 배제한 무수 금속 염을 토대로 계산한 것이다.

적합한 중화제에는 트리에탄올아민, 아미노메틸 프로판올, 수산화암모늄, 수산화나트륨, 다른 알칼리 수산화물, 보레이트, 포스페이트, 피로포스페이트, 코카민, 올레아민, 디이소프로판올아민, 디이소프로필아민, 도데실아민, PEG-15 코카민, 모르폴린, 테트라키스(히드록시프로필)에틸렌디아민, 트리아밀아민, 트리에탄올아민, 트리에틸아민, 트로메타민 2-아미노-2-(히드록시메틸)-1,3-프로판디올 등, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 상기한 적합한 중화제는 전형적으로 본 발명의 개인 관리 조성물의 전체 중량에 대해 약 0중량% 내지 약 3중량%, 바람직하게는 약 0.01중량% 내지 약 2 중량%, 및 더욱 바람직하게는 약 0.1중량% 내지 약 1중량%로 포함된다. 상기 중화제는 폴리머를 중화시키거나, 최종의 제형화된 조성물의 pH를 조정하는데 사용될 수 있다.

적합한 불투명화제는 글리콜 지방산 에스테르; 알콕시화된 지방산 에스테르; 지방산 알콜; 수소첨가된 지방산, 고분자 불투명화제, 왁스 및 오일; 카올린; 마그네슘 실리케이트; 이산화티타늄; 실리카 등, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 상기한 적합한 불투명화제는 전형적으로 본 발명의 개인 관리 조성물의 전체 중량에 대해 약 0.1중량% 내지 약 8중량%, 바람직하게는 약 0.5중량% 내지 약 6 중량%, 및 더욱 바람직하게는 약 1중량% 내지 약 5중량%로 포함된다.

본 발명에 유용한 적합한 약제학적 활성제는 임의의 화학 물질, 임의의 목적하는 국소 또는 전신 효과를 유도하기 위해 국소 투여에 적합한 물질 또는 화합물을 포함한다. 상기 활성제에는 이들로 한정되는 것은 아니나, 항생제, 항바이러스제, 진통제 (예를 들어, 이부프로펜, 아세틸 살리실산, 나프록센 등), 항히스타민제, 항염증제, 가려움방지제, 해열제, 마취제, 진단제, 호르몬, 항진균제, 항균제, 비듬방지제, 피부 성장 증강제, 안료 조절제, 증식억제제, 항건선제, 레티노이드, 여드름방지 약물 (예를 들어, 벤조일 퍼옥사이드, 황 등), 항신생물제, 광치료제, 및 각질용해제 (예를 들어, 레조시놀, 살리실산 등), 식물 추출물 등, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 식물 추출물은 스위스 스타인하우젠에 소재한 코스메토켐 인터내셔널 리미티드 (Cosmetochem International Ltd.)로부터 상업적으로 입수가능하다. 상기한 약제학적 활성제는 전형적으로 본 발명의 개인 관리 조성물의 전체 중량에 대해 약 0.1중량% 내지 약 20중량%로 포함된다.

적합한 보존제는 폴리메톡시 비시클릭 옥사졸리딘, 메틸 파라벤, 프로필 파라벤, 에틸 파라벤, 부틸 파라벤, 벤조산 및 벤조산의 염, 예를 들어, 나트륨 벤조에이트, 벤즈알코늄 클로라이드, 벤질트리아졸, DMDM 히단토인 (이는 또한 1,3-디메틸-5,5-디메틸 히단토인으로도 공지되어 있음), 요오도프로피닐 부틸카르보네이트, 이미다졸리디닐 우레아, 페녹시에탄올, 페녹시에틸파라벤, 메틸이소티아졸리논, 메틸클로로이소티아졸리논, 벤조이소티아졸리논, 트리클로잔, 소르브산, 살리실산 염 등, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 상기한 적합한 보존제는 전형적으로 본 발명의 개인 관리 조성물의 전체 중량에 대해 약 0.01중량% 내지 약 1.5중량%, 바람직하게는 약 0.1중량% 내지 약 1중량%, 및 더욱 바람직하게는 약 0.3중량% 내지 약 1 중량%로 포함된다.

적합한 분산 또는 슬립 보조제는 히드록시프로필 메틸셀룰로오스, 소수성 개질된 셀룰로직스, 크산탄 검, 카시아 검, 구아르 검, 로커스트 빈 검, 다양한 정도로 알콕시화된 디메티콘 코폴리올, 보론 니트라이드, 활석 등, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 상기한 적합한 분산 또는 슬립 보조제는 전형적으로 본 발명의 개인 관리 조성물의 전체 중량에 대해 약 0.01중량% 내지 약 5중량%, 바람직하게는 약 0.1중량% 내지 약 3중량%, 및 더욱 바람직하게는 약 0.1중량% 내지 약 2.0 중량%로 포함된다.

적합한 썬스크린이 본 발명의 개인 관리 조성물에 안전하고 광보호적으로 효과적인 양으로 사용될 수 있다. 적합한 썬스크린에는 문헌 (Segarin et al., Cosmetics Science and Technology, Chapter VIII, pages 1890 ~, and 64 Federal Register, Vol. 64, No. 98, pp. 27666-27693, May 21, 1999)에 기재된 것들이 포함된다. 특정의 적합한 썬 스크리닝제에는 예를 들어, p-아미노벤조산 및 이의 염 및 유도체 (에틸, 이소부틸, 글리세릴 에스테르; p-디메틸아미노벤조산; 2-에틸헥실-N,N-디메틸아미노벤조에이트); 안트라닐레이트 (즉, o-아미노벤조에이트; 메틸, 옥틸, 아밀, 멘틸, 페닐, 벤질, 페닐에틸, 리날릴, 터피닐, 및 시코헥세닐 에스테르); 살리실레이트 (옥틸, 아밀, 페닐, 벤질, 멘틸, 글리세릴, 및 디프로필렌글리콜 에스테르); 신남산 유도체 (에틸헥실-p-메톡시; 멘틸 및 벤질 에스테르, 페닐 신나모니트릴; 부틸 신나모일 피루베이트); 디히드록시신남산 유도체 (엄벨리페론, 메틸엄벨리페론, 메틸아세토-엄벨리페론); 트리히드록시신남산 유도체 (에스쿨레틴, 메틸에스쿨레틴, 다프네틴, 및 글루코시드, 에스쿨린 및 다프닌); 탄화수소 (디페닐부탄디엔, 스틸벤); 디벤잘아세톤 및 벤잘아세토페논; 나프톨설포네이트 (2-나프톨-3,6-디설폰산 및 2-나프톨-6,8-디설폰산의 나트륨 염); 디히드록시-나프톤산 및 이의 염; o- 및 p-히드록시비페닐디설포네이트; 쿠마린 유도체 (7-히드록시, 7-메틸, 3-페닐); 디아졸 (2-아세틸-3-브로모인다졸, 페닐 벤즈옥사졸, 메틸 나프톡사졸, 다양한 아릴 벤조티아졸); 퀴닌 염 (비설페이트, 설페이트, 클로라이드, 올레이트, 및 탄네이트); 퀴놀린 유도체 (8-히드록시퀴놀린 염, 2-페닐 퀴놀린); 히드록시메톡시-치환된 벤조페논; 우르 및 빌로우르산; 탄닌산 및 이의 유도체 (예를 들어, 헥사에틸에테르); (부틸 카비틸) (6-프로필 피페로닐) 에테르; 히드로퀴논; 벤조페논 (옥시벤존, 설이소벤존, 디옥시벤존, 벤조레조시놀, 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4,4'-디메톡시벤조페논, 옥타벤존; 4-이소프로필디벤조일메탄; 부틸메톡실디벤조일메탄; 옥토크릴렌; 4-이소프로필-디벤조일메탄; 및 캄퍼 유도체, 예컨대 메틸벤질리덴 또는 벤질리덴 캄퍼; 등, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 다른 썬스크린은 무기 썬블럭, 예컨대 이산화티타늄 (미분화된 이산화티타늄, 0.03 마이크론), 산화아연, 실리카, 산화철 및 이산화철 등, 및 이들 서로 및 상기 언급한 유기 썬스크린과의 혼합물을 포함한다. 이론에 제한하지 않고, 이들 무기 물질은 유해한 UV, 가시광선 및 적외선 방사선을 반사, 굴절 및 흡수함으로써 썬 스크리닝 이점을 제공한다. 특히 유용한 썬스크린은, 에틸헥실-p-메톡시신나메이트, 옥틸 살리실레이트 및 벤조페논을 단독으로 또는 혼합물, 또는 물리적 썬스크린 이산화티타늄과 함께 사용하는 것이다.

"안전하고 광보호적으로"란 표현은, 조성물이 적용되는 경우 광보호를 제공하기에는 충분하나 피부 반응과 같은 임의 부작용은 일으킬 정도로는 많지 않은 썬스크린의 양을 의미한다. 적합한 썬스크린은 전형적으로 본 발명의 피부 및 모발 관리 조성물의 전체 중량에 대해 약 0.5중량% 내지 약 50중량%, 바람직하게는 약 0.5중량% 내지 약 30중량%, 및 더욱 바람직하게는 약 0.5중량% 내지 약 20 중량%로 포함된다. 추출물 양은 선택된 썬스크린 및 목적하는 자외선 차단 지수 (SPF)에 따라 달라질 것이다.

SPF는 홍반에 대한 썬스크린의 광보호의 측정에 일반적으로 사용된다. 이 지수는 다른 파라미터, 최소 홍반 용량 (MED)로부터 유도된다. MED는 지연된 홍반 반응을 자극하는 특화된 파장에서의 최소한의 노출 용량으로 정의된다. MED는 피부에 도달하는 에너지의 양 및 방사선에 대한 피부의 반응성을 나타낸다. 특정 광보호제의 SPF는, 보호된 피부의 MED를 보호되지 않은 피부의 MED로 나눔으로써 얻어진다. SPF가 높을수록 일광화상을 방지하는데 상기 제제가 더욱 효과적이다. SPF 값은, 사람이 1 MED를 경험하기 전에 그 사람이 썬스크린을 사용하여 일광 속에 얼마나 오랜기간 동안 머무를 수 있는 지를 말해준다 (피부를 보호하지 않은 상태의 동일한 사람과 비교하여). 예를 들어, SPF 6인 썬스크린을 사용함으로써 한 개인은 MED를 받기 전 6배 이상 일광 속에 머무를 수 있을 것이다. 썬스크린의 SPF 값이 증가할수록, 피부를 태울 가능성이 더 적어지게 된다. 상업적으로 입수가능한 썬 스크리닝 제품의 SPF 값은 2 내지 50의 범위 내이다.

적합한 점도 조절제 또는 희석제는 이소프로필 알콜, 에탄올, 소르비톨, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 디메틸 에테르, 부틸렌 글리콜 등, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 상기한 적합한 점도 조절제 또는 희석제는 전형적으로 본 발명의 개인 관리 조성물의 전체 중량에 대해 일 양태에서는 약 0.1중량% 내지 약 85중량%, 다른 양태에서는 약 1중량% 내지 약 60중량%, 및 더욱 추가의 양태에서는 약 5중량% 내지 약 40 중량%로 포함된다.

피부 컨디셔닝 폴리머는 4차화된 구아르 검, 4차화된 셀룰로직스, 폴리콰터늄 4, 폴리콰터늄 7, 폴리콰터늄 10, 폴리콰터늄 11, 폴리콰터늄 39, 폴리콰터늄 44 등, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 상기한 적합한 피부 컨디셔닝제는 전형적으로 본 발명의 피부 관리 조성물의 전체 중량에 대해 약 0.01중량% 내지 약 5중량%, 바람직하게는 약 0.1중량% 내지 약 3중량%, 및 더욱 바람직하게는 약 0.1중량% 내지 약 2 중량%로 포함된다.

다양한 비타민이 또한 본 발명의 조성물 중에 포함될 수 있다. 적합한 비타민에는 이들로 한정되는 것은 아니나, 비타민 A, 비타민 B, 비오틴, 판토텐산, 비타민 C, 비타민 D, 비타민 E, 토코페롤 아세테이트, 레티닐 팔미테이트, 마그네슘 아스코르빌 포스페이트 등, 및 이들의 유도체 및 혼합물이 포함된다.

적합한 유동성 개질제/유화제 및 텍스쳐 개질제는 천연, 반-합성 및 합성 폴리머를 포함한다. 천연 및 개질된 천연 폴리머의 예에는 폴리갈락토만난 검 및 개질된 폴리갈락토만난 검, 예컨대 구아르 검 및 카시아 검, 크산탄 검, 셀룰로직스, 개질된 셀룰로직스, 전분, 다당류 등이 포함된다. 폴리갈락토만난 검 및 개질된 폴리갈락토만난 검은 미국 특허 제 4,753,659호 및 국제 특허 공보 제 WO 2004/113390호 및 WO 2004/112733호에 개시되어 있다. 합성 폴리머의 예에는, 본원에 참조로 포함된 미국 특허 제 2,798,053호에 기재된 폴리알릴수크로스로 가교된 아크릴산의 폴리머 및 코폴리머, 폴리아크릴레이트, 아크릴레이트 코폴리머 또는 알칼리 팽윤가능한 에멀젼 아크릴레이트 코폴리머 (예를 들어, 아쿨린 (Aculyn)^® 33, 롬 앤드 하스; 카르보폴 (Carbopol)^® 아쿠아 SF-1, 노베온, 인크.), 소수성 개질된 알칼리 팽윤가능한 코폴리머 (예를 들어, 아쿨린 22, 아쿨린 28, 및 아쿨린 38, 롬 앤드 하스), 소수성 개질된 비이온성 폴리우레탄 (예를 들어, 아쿨린 44, 롬 앤드 하스), 폴리에틸렌 옥사이드 (예를 들어, PEG-90M 및 PEG-180M, 다우/아머콜 (Dow/Amerchol)로부터의 폴리옥스 (Polyox)^TM 수지) 등이 포함된다. 아크릴산의 상업적으로 입수가능한 가교된 호모폴리머에는, 노베온, 인크.로부터 입수가능한 카르보폴^® 934, 940, 941, 956, 980 및 996 카르보머가 포함된다. 다른 상업적으로 입수가능한 가교된 아크릴산 코폴리머 유동성 개질제에는, 노베온, 인크.로부터 입수가능한 카르보폴^® 울트레즈 등급의 시리즈 (울트레즈 10, 20 및 21), 및 ETD 등급 시리즈 (ETD 2020 및 2050) 유동성 개질제가 포함된다. 상기한 천연, 개질된 천연 및 합성 폴리머의 혼합물이 또한 사용될 수 있다. 상기한 적합한 유동성 개질제/유화제는 단독 또는 함께, 전형적으로 본 발명의 개인 관리 조성물의 전체 중량에 대해 약 0.1중량% 내지 약 5중량%, 바람직하게는 약 0.3중량% 내지 약 3중량%, 및 더욱 바람직하게는 약 0.5중량% 내지 약 2 중량%로 포함된다.

수성 에멀젼으로서 제조되는 본 발명의 폴리머는 수성 제형, 수 혼화성 보조 용매 또는 희석제 함유 제형에 대해 특히 유용하나, 이들로 제한되는 것은 아니다. 일반적으로 사용되는 유용한 용매는 전형적으로 액체, 예컨대 물 (탈이온화된, 증류된 또는 정제된), 알콜, 지방 알콜, 폴리올 등, 및 이들의 혼합물이다. 비-수성 또는 소수성 보조 용매는 실질적으로 물 비함유의 제품, 예컨대 손톱 라커, 에어로졸 추진제 스프레이로, 또는 특정 기능을 위해, 예컨대 오일성 오물, 피지, 메이크업의 제거, 또는 염료, 방향제 등을 용해시키기 위해 일반적으로 사용되거나, 에멀젼의 오일 상 중에 혼입된다. 물 이외의 보조 용매의 비제한적인 예에는 선형 및 분지형 알콜, 예컨대 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 헥사놀 등; 방향족 알콜, 예컨대 벤질 알콜, 시클로헥사놀 등; 포화된 C₁₂ 내지 C₃₀ 지방 알콜, 예컨대 라우릴 알콜, 미리스틸 알콜, 세틸 알콜, 스테아릴 알콜, 베헤닐 알콜 등이 포함된다. 폴리올의 비제한적인 예에는 폴리히드록시 알콜, 예컨대 글리세린, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, C₂ 내지 C₄ 알콕시화된 알콜, 및 C₂ 내지 C₄ 알콕시화된 폴리올, 예컨대 탄소수 약 2 내지 약 30개이며 1 내지 약 40개의 알콕시 단위를 갖는 알콜, 디올 및 폴리올의 에톡시화된, 프로폭시화된 및 부톡시화된 에테르, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리부틸렌글리콜 등이 포함된다. 비수성 보조 용매 또는 희석제의 비제한적인 예에는 실리콘, 및 실리콘 유도체, 예컨대 시클로메티콘 등, 케톤, 예컨대 아세톤 및 메틸에틸 케톤; 천연 및 합성 오일 및 왁스, 예컨대 식물성 오일, 식물 오일, 동물 오일, 에센셜 오일, 미네랄 오일, C₇ 내지 C₄₀ 이소파라핀, 알킬 카르복실 에스테르, 예컨대 에틸 아세테이트, 아밀 아세테이트, 에틸 락테이트 등, 호호바 오일, 상어 간 오일 등이 포함된다. 상기한 비-수성의 보조 용매 또는 희석제의 일부는 또한 컨디셔너 및 유화제로 작용할 수 있다.

계면활성제는 일반적으로 세척제, 유화제, 안정화제, 포움형성 촉진제, 구조화제, 향수제 및 현탁화제로 사용된다. 본 발명의 디메티콘 코폴리올 폴리머는 모든 부류의 계면활성제, 즉 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제를 함유하는 제형에 사용될 수 있다. 본원에 사용된 상기 용어 "양쪽성 계면활성제"는 쯔비터이온성 계면활성제를 포함한다. 상술된 참고문헌에 추가하여, 계면활성제 부류에 대한 논의는 문헌 (Cosmetics & Toiletries^® C & T Ingredient Resource Series "Surfactant Encyclopedia", 2nd Edition, Rieger (ed), Allured Publishing Corporation (1996); Schwartz, et al., Surface Active Agents, Their Chemistry and Technology, published 1949; and Surface Active Agents and Detergents, Volume II, published 1958, interscience Publishers)에서 확인되며, 상기 각각의 문헌은 본원에 참고로 포함된다.

음이온성 계면활성제는, 음으로 하전된 소수성 물질 (hydrophobe), 또는 pH가 중성 또는 그 초과로 증가하는 경우에 음 전하를 보유하는 물질, 예컨대 아실아미노 산, 및 이들의 염, 예를 들어 아실글루타메이트, 아실 펩타이드, 사코시네이트 및 타우레이트; 카르복실산, 및 이의 염, 예를 들어 알칸올산 및 알카노에이트, 에스테르 카르복실산 및 에테르 카르복실산; 인산 에스테르 및 이의 염; 설폰산 및 이의 염, 예를 들어 아실 이세티오네이트, 알킬아릴 설포네이트, 알킬 설포네이트, 및 설포석시네이트; 및 황산 에스테르, 예컨대 알킬 에테르 설페이트 및 알킬 설페이트를 포함한다.

음이온성 계면활성제의 비제한적인 예는 수용액 중에서 약산성인 아실글루타메이트의 일염기성 염, 예컨대 나트륨 아실글루타메이트 및 나트륨 수소첨가된 수지 (tallow) 글루타메이트; 아실-가수분해된 단백질의 염, 예컨대 칼륨, 팔미토일 가수분해된 우유 단백질, 나트륨 코코일 가수분해된 콩 단백질, 및 TEA-아비에토일 가수분해된 콜라겐; 아실 사르코시네이트의 염, 예컨대 암모늄 미리스토일 사르코신, 나트륨 코코일 사르코시네이트, 및 TEA-라우로일 사르코시네이트; 나트륨 메틸 아실타우레이트의 염, 예컨대 나트륨 라우로일 타우레이트, 나트륨 메틸 올레일 타우레이트 및 나트륨 메틸 코코일 타우레이트; 알칸산 및 알카노에이트, 예컨대 나트륨 스테아레이트, 암모늄 스테아레이트, 알루미늄 스테아레이트, 및 아연 운데실레네이트를 포함하는, 수용성 소프 및 수불용성의 에멀션화되는 소프를 형성하는 동물 및 식물성 글리세리드로부터 유래한 지방산; 에스테르 카르복실산, 예컨대 디노녹시놀-9-시트레이트; 아실 락틸레이트의 염, 예컨대 칼슘 스테아로일 락틸레이트 및 라우레쓰-6 시트레이트; 다양한 길이의 폴리옥시에틸렌 사슬을 갖는 에톡시화된 알콜 또는 페놀로부터 유래한 에테르카르복실산, 예컨대 노녹시놀-8 카르복실산, 및 나트륨 트리데세쓰-13 카르복실레이트; 인산 및 이의 염의 모노- 및 디-에스테르, 예컨대 포스포리피드, 디라우레쓰-4-포스페이트, DEA-올레쓰-10 포스페이트 및 트리에탄올아민 라우릴 포스페이트; 아실이세티오네이트의 염, 예컨대 나트륨 코코일 이세티오네이트; 알킬아릴벤젠 설포네이트, 예컨대 알파-올레핀 설포네이트 (AOS) 및 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 및 이의 알칸올아민 염, 및 나트륨 도데실벤젠 설포네이트; 알킬 설포네이트, 예컨대 나트륨 C₁₂ 내지 C₁₄ 올레핀 설포네이트, 나트륨 C₁₄ 내지 C₁₆ 올레핀 설포네이트, 나트륨 코코모노글리세리드 설포네이트, 나트륨 C₁₂ 내지 C₁₅ 파레쓰-15 설포네이트, 및 나트륨 라우릴 설포아세테이트; 설포석시네이트, 예컨대 설포석신산의 모노- 및 디-에스테르, 이의 염, 및 이의 알콕시화된 알킬 및 알킬아미도 유도체, 예컨대 디-C₄ 내지 C₁₀ 알킬 나트륨 설포석시네이트, 이나트륨 라우레쓰 설포석시네이트, 이나트륨 올레아미도 MEA-설포석시네이트, 및 이나트륨 C₁₂ 내지 C₁₅ 파레쓰 설포석시네이트; 알킬 에테르 설페이트, 예컨대 나트륨 및 암모늄 라우릴 에테르 설페이트 (약 1 내지 약 12몰의 에틸렌 옥사이드를 지님), 예를 들어 나트륨 라우레쓰 설페이트; 알킬 설페이트, 예컨대 C₁₂ 내지 C₁₈ 알킬설페이트, 나트륨 C₁₂ 내지 C₁₄ 올레핀 설페이트, 나트륨 라우레쓰-6 카르복실레이트, 나트륨 C₁₂ 내지 C₁₈ 파레쓰 설페이트 등의 나트륨, 암모늄 및 트리에탄올아민 염 등을 포함한다.

양이온성 계면활성제는 양전하를 보유하거나, 중성에 가깝거나 그보다 낮은 pH 값에서 변치 않는 소수성 물질, 예컨대 알킬아민, 알킬 이미다졸린, 에톡시화된 아민, 및 4차 암모늄 화합물을 지닐 수 있다. 미용 제품에 사용된 양이온성 계면활성제는 바람직하게는 N-유도체이고, 중화되는 음이온은 무기 또는 유기일 수 있다. 본원에서 유용한 양이온성 계면활성제 물질로는, 화학식 (R¹⁴R¹⁵R¹⁶R¹⁷N⁺)E^- [상기 식에서, 각각의 R¹⁴, R¹⁵, R¹⁶ 및 R¹⁷은 독립적으로 탄소수 1 내지 약 30개의 지방족 기, 또는 알킬 사슬 중에 1 내지 약 22개의 탄소수를 갖는 방향족, 알콕시, 폴리옥시알킬렌, 알킬아미도, 히드록시알킬, 아릴 또는 알킬아릴기로부터 선택되며; E^-는 염 형성 음이온, 예컨대 할로겐 (예를 들어, 클로라이드, 브로마이드), 아세테이트, 시트레이트, 락테이트, 글리콜레이트, 포스페이트, 니트레이트, 설페이트 및 알킬설페이트로부터 선택된 것들이다]에 상응하는 4차 암모늄 화합물이 있다. 상기 지방족 기는 탄소 및 수소 원자에 추가하여, 에테르 결합, 에스테르 결합, 및 다른 기, 예컨대 아미노기를 함유할 수 있다. 더욱 긴 사슬의 지방족 기, 예를 들어 탄소수 약 12개 이상의 기는 포화되거나 포화되지 않을 수 있다.

알킬아민은 치환되거나 치환되지 않은 1차, 2차 및 3차 지방 C₁₂ 내지 C₂₂ 알킬아민, 및 종종 "아미도아민"으로 지칭되는 물질의 염일 수 있다. 알킬 아민 및 이의 염의 비제한적인 예에는 디메틸 코카민, 디메틸 팔미트아민, 디옥틸아민, 디메틸 스테아르아민, 디메틸 소이아민, 소이아민, 미리스틸 아민, 트리데실 아민, 에틸 스테아릴아민, N-탈로우프로판 디아민, 에톡시화된 스테아릴아민, 디히드록시 에틸 스테아릴아민, 아라키딜베헤닐아민, 디메틸 라우르아민, 스테아릴아민 히드로클로라이드, 소이아민 클로라이드, 스테아릴아민 포르메이트, N-탈로우프로판 디아민 디클로라이드, 및 아모디메티콘 (아미노 작용기로 블록화된 실리콘 폴리머, 예컨대 아미노에틸아미노 프로필실록산에 대한 INCI 명칭)이 포함된다. 아미도아민 및 이의 염의 비제한적인 예에는 스테아르아미도프로필 디메틸 아민, 스테아르아미도프로필 디메틸아민 시트레이트, 팔미트아미도프로필 디에틸아민, 및 코카미도프로필 디메틸아민 락테이트가 포함된다. 다른 양이온성 계면활성제는 디스테아릴디모늄 클로라이드, 디세틸디모늄 클로라이드, 구아르 히드록시프로필트리모늄 클로라이드 등을 포함한다. 낮은 pH에서, 아민 옥사이드는 양성자화될 수 있으며, N-알킬 아민과 유사하게 행동할 수 있다.

알킬 이미다졸린의 비제한적인 예는 알킬 히드록시에틸 이미다졸린, 예컨대 스테아릴 히드록시에틸 이미다졸린, 코코 히드록시에틸 이미다졸린, 에틸 히드록시메틸 올레일 옥사졸린 등을 포함한다. 에톡시화된 아민의 비제한적인 예는 PEG-코코폴리아민, PEG-15 탈로우 아민, 콰터늄-52 등을 포함한다.

4차 암모늄 화합물은 4개의 알킬 및/또는 아릴 치환기에 공유결합되는 하나 이상의 질소 원자를 함유하는 모노머 또는 폴리머 물질인데, 상기 질소 원자는 주변 pH와는 무관하게 양으로 하전된 채로 유지된다. 4차 암모늄 화합물은 계면활성제, 컨디셔너, 정전기방지제 및 항균제로 광범위하게 사용되는 다수의 물질을 포함하며, 여기에는 알킬벤질디메틸 암모늄 염, 알킬 베타인, 헤테로시클릭 암모늄 염, 및 테트라알킬암모늄 염이 포함된다. 장쇄 (지방) 알킬벤질디메틸 암모늄 염이 컨디셔너, 정전기방지제, 및 직물 유연제로 바람직하며, 이에 대해서는 이하에서 더욱 상세하게 논의한다. 다른 4차 암모늄 화합물은 4차 암모늄 실리콘을 포함한다.

알킬벤질디메틸암모늄 염의 비제한적인 예는 스테아르알코늄 클로라이드, 벤즈알코늄 클로라이드, 콰터늄-63, 올레알코늄 클로라이드, 디데실디모늄 클로라이드 등을 포함한다. 알킬 베타인 화합물은 알킬아미도프로필 베타인, 알킬아미도프로필 히드록시설타인, 및 나트륨 알킬아미도 프로필 히드록시포스타인을 포함한다. 알킬 베타인 화합물의 비제한적인 예는 올레일 베타인, 코코-베타인, 코카미도프로필베타인, 코코-히드록시 설타인, 코코/올레아미도프로필 베타인, 코코-설타인, 코코아미도프로필히드록시 설타인, 및 나트륨 라우르아미도프로필 히드록시포스타인을 포함한다. 헤테로시클릭 암모늄 염은 알킬에틸 모르폴리늄 에토설페이트, 이소스테아릴 에틸이미도늄 에토설페이트, 및 알킬피리디늄 클로라이드를 포함하며, 이들은 일반적으로 유화제로 사용된다. 헤테로시클릭 암모늄 염의 비제한적인 예에는 세틸피리디늄 클로라이드, 이소스테아릴에틸이미도늄 에토설페이트 등이 포함된다. 테트라알킬암모늄 염의 비제한적인 예에는 코카미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트, 히드록시에틸 세틸디모늄 클로라이드, 콰터늄-18, 및 코코디모늄 히드록시프로필 가수분해된 단백질, 예컨대 모발 케라틴 등이 포함된다.

본 발명의 조성물에 사용하기에 적합한 양쪽성 또는 쯔비터이온성 계면활성제에는 지방족 4차 암모늄, 포스포늄 및 설포늄 화합물의 유도체로서 광범위하게 기술된 것들이 포함되는데, 상기 화합물에서 어떠한 지방족 라디칼은 직쇄 또는 분지될 수 있고, 지방족 치환기 중 하나는 약 8 내지 약 30의 탄소수를 지니며, 다른 치환기는 음이온성의 수-가용화하는 기, 예컨대 카르복시, 설포네이트, 설페이트, 포스페이트, 포스포네이트 등을 함유한다. 쯔비터이온의 부류에는 알킬아미노 설포네이트, 알킬 베타인 및 알킬아미도 베타인, 예컨대 스테아르아미도프로필디메틸아민, 디에틸아미노에틸스테아르아미드, 디메틸스테아르아민, 디메틸소이아민, 소이아민, 미리스틸아민, 트리데실아민, 에틸스테아릴아민, N-탈로우프로판 디아민, 에톡시화된 (5몰 에틸렌 옥사이드) 스테아릴아민, 디히드록시 에틸 스테아릴아민, 아라키딜베헤닐아민 등이 포함된다. 몇몇의 적합한 베타인 계면활성제에는 이들로 한정되는 것은 아니나, 알킬 베타인, 알킬 아미도프로필 베타인, 알킬 설포베타인, 알킬 글리시네이트, 알킬 카르복시글리시네이트, 알킬 암포프로피오네이트, 알킬 아미도프로필 히드록시설타인, 아실 타우레이트, 및 아실 글루타메이트가 포함되는데, 여기서 알킬 및 아실 기는 8 내지 18개의 탄소수를 갖는다. 바람직한 양쪽성 계면활성제의 비제한적인 예에는 코카미도프로필 베타인, 나트륨 코코암포아세테이트, 이나트륨 코코암포디아세테이트, 코카미도프로필 히드록시설타인, 및 나트륨 코코암포프로피오네이트가 포함되며, 이들은 피부 및 모발에 대한 마일드한 타입의 세척제로 특히 적합하다.

비이온성 계면활성제는 일반적으로 하전되지 않은 양친매성 물질 (amphiphiles)이며, 이들은 대개 다양한 정도로 알콕시화된다. 비이온성 계면활성제 부류는 알콜, 알칸올아미드, 아민 옥사이드, 알킬 글루코시드, 에스테르 및 에테르를 포함한다. 비이온성 알콜은 일반적으로 장쇄 C₈ 내지 C₁₈ 알칸 탄화수소의 히드록시 유도체, 예컨대 세테아릴 알콜, 수소첨가된 탈로우 알콜, 라놀린 알콜, 알칸올아미드 등이다. 알칸올아미드는 하나 이상의 알콕실 또는 하나의 폴리옥시에틸렌 기를 함유하며, 여기에는 알칸올 유도된 아미드, 예컨대 아실아미드 DEA, N-알킬 피롤리돈, 팜아미드 MEA, 피넛아미드 MIPA 등 및 에톡시화된 아미드, 예컨대 PEG-50 탈로우 아미드가 포함된다. 아민 옥사이드는 알킬아민 옥사이드, 예컨대 라우르아민 옥사이드; 및 아실아미도프로필 모르폴린 옥사이드, 예컨대 코카미도프로필아민 옥사이드; 등을 포함한다. 알킬 글루코시드는 선형 및 분지형 C₄ 내지 C₂₄ 알킬 글루코시드, 예컨대 노닐, 데실, 도데실 및 라우릴 글리코시드를 포함한다. 에스테르는 에톡시화된 카르복실산, 예컨대 PEG-8 디라우레이트, PEG-8 라우레이트 등; 에톡시화된 글리세리드, 예컨대 PEG-4 피마자 오일, PEG-120 글리세릴 스테아레이트, 트리올레인 PEG-6 에스테르 등; 글리콜 에스테르 및 이의 유도체, 예컨대 글리콜 스테아레이트 SE, 프로필렌 글리콜 리신올레이트 등; 모노글리세리드, 예컨대 글리세릴 미리스테이트, 글리세릴 팔미테이트 락테이트 등; 폴리글리세릴 에스테르, 예컨대 폴리글리세릴-6-디스테아레이트, 폴리글리세릴-4 올레일 에테르 등, 폴리히드릭 알콜 에스테르 및 에테르, 예컨대 메틸 글루세쓰-20 세스퀴스테아레이트, 수크로오스 디스테아레이트 등; 소르비탄/소르비톨 에스테르, 예컨대 폴리소르베이트-20, 폴리소르베이트-60, 소르비탄 세퀴이소스테아레이트 등; 및 인산의 트리에스테르, 예컨대 트리데세쓰-3 포스페이트, 트리올레쓰-8 포스페이트 등을 포함한다. 에테르의 예에는 에톡시화된 알콜, 예컨대 세테아레쓰-10, 세테쓰-10, 세테쓰-20, 이소세테쓰-20, 스테아레쓰-10, 스테아레쓰-16, 스테아레쓰-20, 스테아레쓰-25, 올레쓰-2, 올레쓰-10, 올레쓰-20, 노녹시놀-9 등; 에톡시화된 라놀린, 예컨대 PEG-20 라놀린, PPG-12-PEG-65 라놀린 오일 등; 에톡시화된 폴리실록산, 예컨대 디메티콘 코폴리올 등; 프로폭실화된 POE 에테르, 예컨대 메록사폴 314, 폴록사머 122, PPG-5-세테쓰-20 등; 및 알킬 폴리글리코시드, 예컨대 라우릴 글루코스 등이 포함된다.

비이온성 계면활성제는 겔화제, 안정화제, 유화제, 현탁화제, 가용화제, 포움형성 촉진제, 및 몇몇의 경우에는 향수제로 사용될 수 있다. 일반적으로 바람직한 비이온성 계면활성제의 비제한적인 예에는 선형 또는 분지형 알콜 에톡실레이트, C₈ 내지 C₁₂ 알킬페놀 알콕실레이트, 예컨대 옥틸페놀 에톡실레이트, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 블록 코폴리머 등; 폴리옥시에틸렌 글리콜 모노- 및 디-글리세리드의 C₈ 내지 C₂₂ 지방산 에스테르; 소르비탄 에스테르 및 에톡시화된 소르비탄 에스테르; C₈ 내지 C₂₂ 지방산 글리콜 에스테르; 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드의 블록 코폴리머 등이 포함된다. 계면활성제 상승제 또는 향수제의 비제한적인 예에는 알칸올아미드, 예컨대 아세트아미드 MEA, 모노에탄올아미드, 디에탄올아미드, 라우르아미드 DEA, 코카미드 MEA, 코카미드 DEA, 이소프로판올아미드 등; 아민 옥사이드, 예컨대 수소첨가된 탈로우아민 옥사이드; 단쇄 알킬 아릴 설포네이트, 예컨대 나트륨 톨루엔 설포네이트; 설포석시네이트, 예컨대 이나트륨 스테아릴 설포석시네이트 등이 포함된다.

본 발명의 양이온성 폴리머에 대한 구체예는 놀랍게도 정전기방지제로 적합한 다른 양이온성 화합물 및 양이온성 계면활성제와 상용성이 있다. 상기 용어 "정전기방지제"는 예를 들어, 전기 전하를 수용하려는 성질을 감소시킴으로써 미용 제품 원료 또는 신체 표면 (피부, 모발 등)의 전기 특성을 변경시켜 모발, 피부, 섬유 및 직물을 컨디셔닝할 수 있는 성분을 의미한다. 양이온성 폴리머 구체예의 양이온 상용성은, 이들을 모발 관리 조성물, 예컨대 샴푸, 삼푸 후 컨디셔닝 린스, 헤어 스프레이, 헤어 드레싱 등과 같은 잔류 제품 (leave-on products)에 전형적으로 사용된 정전기방지제를 함유하는 제형 내로 혼입시키는데 적합하게 한다. 상기 정전기방지제는 최종 조성물의 최대 약 30중량%의 양으로 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

정전기방지제는 이들로 한정되는 것은 아니나, 4차 암모늄 화합물, 단백질 유도체, 합성 4차 암모늄 폴리머, 아민, 양성자화된 아민 옥사이드, 베타인, 실리콘 및 실리콘 유도체 등을 포함하며, 이들은 이들 물질에 의해 부여된 임의의 계면활성제 특성에 부가하여 조절된 pH 조건 하에서 그리고 특정 제형 중에서 정전기방지제로서 작용할 수 있다. 이전에 논의된 정전기방지제에 추가하여, 정전기방지제로서 유용한 4차 암모늄 화합물의 비제한적인 예로는 아세트아미도프로필 트리모늄 클로라이드, 베헨아미도프로필 디메틸아민, 베헨아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트, 베헨트리모늄 클로라이드, 세테틸 모르폴리늄 에토설페이트, 세트리모늄 클로라이드, 코코아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트, 디세틸디모늄 클로라이드, 디메티콘 히드록시프로필 트리모늄 클로라이드, 히드록시에틸 베헨아미도프로필 디모늄 클로라이드, 콰터늄-26, 콰터늄-27, 콰터늄-53, 콰터늄-63, 콰터늄-70, 콰터늄-72, 콰터늄-76 가수분해된 콜라겐, PPG-9 디에틸모늄 클로라이드, PPG-25 디에틸모늄 클로라이드, PPG-40 디에틸모늄 클로라이드, 스테아르알코늄 클로라이드, 스테아르아미도프로필 에틸 디모늄 에토설페이트, 스테아르디모늄 히드록시프로필 가수분해된 밀 단백질, 스테아르디모늄 히드록시프로필 가수분해된 콜라겐, 밀 점아미도프로프알코늄 클로라이드, 밀 점아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트, 아모디메티콘 등이 포함된다.

합성 4차 암모늄 폴리머는 막-형성 폴리머 및 컨디셔닝 폴리머를 포함한다. 합성 4차 암모늄 폴리머의 비제한적인 예는 디메틸 디알릴 암모늄 클로라이드의 폴리머 및 코폴리머, 예컨대 폴리콰터늄-4, 폴리콰터늄-6, 폴리콰터늄-7, 폴리콰터늄-22, 폴리콰터늄-10, 폴리콰터늄-11, 폴리콰터늄-15, 폴리콰터늄-16, 폴리콰터늄-24, 폴리콰터늄-28, 폴리콰터늄-32, 폴리콰터늄-33, 폴리콰터늄-35, 폴리콰터늄-37, 폴리콰터늄-39, 폴리콰터늄-44, 폴리콰터늄-55, 폴리콰터늄-60, 폴리콰터늄-65, 폴리콰터늄-67, 폴리콰터늄-68, PEG-2-코코모늄 클로라이드, 폴리콰터늄-52 등을 포함한다.

용어 "모발 고정용 조성물" 또는 "모발 스타일링 조성물"은 본 발명의 하나 이상의 폴리머를 모발 고정제로 포함하는 제품을 포함하며, 상기 제품은 제품 형태로 제한하지 않고 모발을 형태화 (구불거리거나 스트레이트로)하기 전, 그 동안 또는 그 후에 모발 (젖거나 건조된)에 적용된다.

본 발명의 조성물은 놀랍게도 단독으로 막-형성, 유동성 개질, 컨디셔닝 고정제, 컨디셔닝제로서 모발 고정 및 모발 스타일링 조성물에 유용하거나, 보조 유동성 개질제와 함께 사용될 수 있다. 본 발명의 폴리머는 또한 상업적으로 입수가능한 보조 모발 고정용 폴리머, 예컨대 비이온성, 음이온성, 양이온성 및 양쪽성 모발 고정용 폴리머, 양이온성 컨디셔닝 폴리머, 구조화제, 및 이들의 조합물과 함께 모발 고정 및 모발 스타일링 특성을 증강시키는데 유용하다. 당업계에 공지된 통상적인 고분자 모발 고정제 및 모발 스타일링 폴리머는 천연 검 및 수지, 및 합성으로부터 유래한 중성 또는 음이온성 폴리머를 포함한다. 상업적으로 입수가능한 모발 고정용 및 컨디셔닝 고정용 폴리머의 리스트는 CTFA (미용 제품, 세면용품 및 방향제 협회)에 의한 INCI 사전의 기재에서, 공급업체의 웹 사이트, 및 상품 책자에서 쉽게 확인할 수 있다. 이에 대해서는, 예를 들어 문헌 (the Polymer Encyclopedia published in Cosmetics & Toiletries^®, 117(12), December 2002 (Allured Publishing Corporation, Carol Stream, IL))을 참조하길 바라며, 이의 관련된 개시 내용이 본원에 참고로 포함된다.

모발 스타일링 또는 고정용 폴리머로 사용된, 적합한 상업적으로 입수가능한 비이온성 폴리머 (즉, 중성)에는 제한없이 폴리비닐피롤리돈 (PVP), 폴리비닐피롤리돈/비닐아세테이트 코폴리머 (PVP/VA), VP/메트아크릴아미드/비닐 이미다졸 코폴리머 (루비세트 (Luviset)^® 클리어, 바스프), 탄수화물 (예를 들어, 단당류, 이당류, 및 다당류) 등이 포함된다.

적합한 음이온성 고정용 폴리머 (즉, 사전 중화된 형태로 공급되거나, 염기 중화에 의해 동일반응계에서 형성된)가 미국 특허 제 6,410,005호 및 국제 특허 출원 제 WO 03/061615호에 개시되어 있으며, 상기 특허 및 특허출원서의 내용은 본원에 참고로 포함된다. 상기 고정용 폴리머는 오하이오 클리브랜드에 소재한 노베온, 인크.로부터 상업적으로 입수가능하며, 이들은 픽세이트 (Fixate)^® G-100 (중화된 형태로 공급됨)의 상품명, INCI 명칭: AMP-아크릴레이트/알릴 메트아크릴레이트 코폴리머, 및 픽세이트^® 플러스 (낮은 pH 에멀젼으로 공급됨)의 상품명, INCI 명칭: 폴리아크릴레이트-14로 상업적으로 입수가능하다. 음이온성의 고정용 폴리머의 다른 예로는 아크릴레이트 코폴리머 (바스프로부터의 루비플렉스 소프트 앤드 루비머 (Luviflex Soft and Luvimer; 노베온, 인크.로부터의 아발루르 (Avalure)^® AC 시리즈), 및 PEG/PPG-25/25 디메티콘/아크릴레이트 코폴리머 (루비플렉스^® 실크, 바스프) 및 아크릴아미드/나트륨 아크릴로일디메틸타우레이트/아크릴산 코폴리머 (아쿠딘^® SCP, 롬 앤드 하스), 메트아크릴산/나트륨 아크릴아미도메틸 프로판 설포네이트 코폴리머 (픽소머^®, 날코), 및 데히드록산탄 검 (어메이즈 (Amaze)^TM, 내셔널 스타크)이 있다.

상업적으로 입수가능한 양이온성 고정용 폴리머는 이들로 제한됨이 없이, INCI 명칭이 폴리콰터늄인 폴리머, 예컨대 폴리콰터늄-4, 디알릴디모늄 클로라이드/히드록시에틸셀룰로오스 코폴리머 (예컨대 CELQUAT^® H-100, 내셔널 스타크); 폴리콰터늄-11, 4차화된 비닐 피롤리돈/디메틸아미노에틸 메트아크릴레이트 코폴리머 (예컨대, GAFQUAT^® 734, 755, 755N, ISP); 폴리콰터늄-16, 4차화된 비닐 피롤리돈/비닐이미다졸륨 클로라이드 코폴리머 (예컨대 LUVIQUAT^® FC-370, 바스프); 폴리콰터늄-28, 비닐피롤리돈/메트아크릴아미도프로필트리메틸암모늄 클로라이드 코폴리머 (예컨대, GAFQUAT^® HS-100, ISP); 폴리콰터늄-46, 4차화된 비닐카프로락탐/비닐피롤리돈/메틸비닐이미다졸륨 메토설페이트 코폴리머; 폴리콰터늄-55, 4차화된 비닐피롤리돈/디메틸아미노프로필메틸아크릴아미드/라우릴디메틸프로필메트아크릴아미도암모늄 클로라이드 코폴리머 (예컨대 STYLEZE^TM W-20, ISP), 폴리콰터늄-68, 4차화된 비닐피롤리돈/메틸아크릴아미드/비닐이미다졸 및 3-메틸-1-비닐이미다졸륨 메틸설페이트 (예컨대, Luviquat^® 서프림, 바스프) 등; 및 산성 pH 조건 하에서 양이온성인 아미노-치환된 폴리머, 예컨대 비닐카프롤락탐/PVP/디메틸아미노에틸메트아크릴레이트 코폴리머 (예컨대 GAFFIX^® VC-713, ISP); VP/디메틸아미노에틸메트아크릴레이트 코폴리머 (예컨대 코폴리머 845, ISP), PVP/DMAPA 아크릴레이트 코폴리머 (예컨대 STYLEZE^TM CC-10, ISP), 키토산의 피롤리돈 카르복실산 염, INCI 명칭: 키토산 PCA (예컨대 KYTAMER^® PC, 아머콜) 등을 포함한다.

적합한 양쪽성의 고정용 폴리머는 이들로 제한됨이 없이, 옥틸아크릴아미드/아크릴레이트/부틸아미노에틸메트아크릴레이트 코폴리머 (예컨대 AMPHOMER^® 폴리머, 내셔널 스타크), 아크릴레이트/라우릴 아크릴레이트/스테아릴 아크릴레이트/에틸아민 옥사이드 메트아크릴레이트 코폴리머 (예컨대 DIAFORMER^® 폴리머, 클라이언트 코포레이션; 및 YOKOFORMER^TM, 미츠비시 케미컬 코포레이션) 등을 포함한다.

적합한 상업적인 컨디셔닝 폴리머는 고분자 4차 암모늄 염, 예컨대 이들로 제한됨이 없이, 폴리콰터늄-7, 아크릴아미드 및 디메틸 디알릴암모늄 클로라이드 모노머의 중합성 4차 암모늄 염 (예컨대, MACKERNIUM^TM-007, 맥린티레 그룹, 리미티드); 폴리콰터늄-10, 트리메틸암모늄 치환된 에폭사이드와 반응한 히드록시에틸셀롤로오스의 중합성 4차 암모늄 염 (예컨대 UCARE^® 폴리머 JR, LK, LR, SR 시리즈, 아머콜 및 CELQUAT^® SC 시리즈, 내셔널 스타크); 폴리콰터늄-39, 아크릴산, 디알릴 디메틸암모늄 클로라이드 및 아크릴아미드의 중합성 4차 암모늄 염 (예컨대 MERQUAT^® 및 MERQUAT^® 플러스 폴리머, 온데오 날코); 천연 검의 4차화된 유도체, 예를 들어 구아르 히드록시프로필트리모늄 클로라이드 (예컨대, JAGUAR^® 및 JAGUAR^® 엑셀 폴리머, 로디아, 인크.) 등을 포함한다.

본 발명의 개인 관리 조성물, 특히 모발 및 피부 관리에 관한 구체예들은 임의로 광택 및 윤기 증강 보조제로서 구에르베트 에스테르를 함유할 수 있다. 구에르베트 에스테르는 또한 연화제 특성을 제공하며, 부드러운 감촉 및 부드럽고 광택있으며 튼튼한 외형과 같은 바람직한 감각적 특성을 부여한다. 구에르베트 에스테르는 구에르베트 알콜과 지방산의 반응 생성물로부터 얻어진다. 구에르베트 에스테르의 예에는 옥틸도데실 밀랍, 옥틸도데실 이소스테아레이트, 옥틸도데실 리신올레이트 및 트리옥틸도데실 시트레이트가 포함된다. 구에르베트 에스테르는 노베온, 인크.로부터 비스버터 (Beesbutter)^® 및 울트라카스 (Ultracas)^® G-20 및 G-66 상표로 상업적으로 입수가능하다.

다수의 4차 암모늄 화합물이 일반적으로 직물 유연제로 지칭되는 직물 컨디셔닝 및 직물 관리제로 사용되며, 이들은 전형적으로 제형의 전체 중량에 대해 최대 약 20중량%로 사용되나 이로 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 양이온성 폴리머와 함께 유용한 직물 유연제는 일반적으로 장쇄 알킬화된 4차 암모늄 화합물, 예컨대 디알킬디메틸 4차 암모늄 화합물, 이미다졸린 4차 화합물, 아미도아민 4차 화합물, 디히드록시프로필 암모늄 화합물의 디알킬 에스테르 콰트 (quat) 유도체; 메틸트리에탄올 암모늄 화합물, 에스테르 아미드 아민 화합물의 디알킬 에스테르 콰트 유도체, 및 디메틸디에탄올 암모늄 클로라이드의 디에스테르 콰트 유도체를 포함하는데, 상기 물질들은 본원에 참고로 포함된 문헌 (Whalley, Fabric Conditioning Agents, HAPPI, pp. 55-58 (February 1995))에 기재되어 있다.

이전에 논의된 정전기방지제에 추가하여, 디알킬디메틸 4차 암모늄 화합물의 비제한적인 예에는 N,N-디올레일-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, N,N-디탈로우일-N,N-디메틸암모늄 에토설페이트, N,N-디(수소첨가된-탈로우일)-N,N-암모늄클로라이드 등이 포함된다. 이미다졸린 4차 화합물의 비제한적인 예에는 1-N-메틸-3-N-탈로우아미도에틸이미다졸륨 클로라이드, 3-메틸-1-탈로우일아미도에틸-2-탈로우일이미다졸리늄 메틸설페이트가 포함되는데, 이들은 위트코 케미컬 컴퍼니 (Witco Chemical Company)로부터 상품명 VARISOFT^® 475 등으로 입수가능하다. 아미도아민 4차 화합물의 비제한적인 예에는 N-알킬-N-메틸-N,N-비스(2-탈로우아미도에틸)암모늄 염이 포함되는데, 여기서의 알킬기는 메틸, 에틸, 히드록시에틸 등일 수 있다. 디히드록시프로필 암모늄 화합물의 디알킬 에스테르 콰트 유도체의 비제한적인 예에는 1,2-디탈로우오일옥시-3-N,N,N-트리메틸암모니오프로판 클로라이드, 1,2-디카놀로일옥시-3-N,N,N-트리메틸암모니오프로판 클로라이드 등이 포함된다.

또한, 다른 유형의 장쇄 (예를 들어, 천연 오일 및 지방산 유래한) 알킬화된 4차 암모늄 화합물은 직물 유연제로 적합하며, 이의 예로는 N,N-디(알킬옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 염, 예컨대 N,N-디(탈로우일옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, N,N-디(카놀릴옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드 등; N,N-디(알킬옥시에틸)-N-메틸-N-(2-히드록시에틸)암모늄 염, 예컨대 N,N-디(탈로우일옥시에틸)-N-메틸-N-(2-히드록시에틸)암모늄 클로라이드, N,N-디(카놀릴옥시에틸)-N-메틸-N-(2-히드록시에틸)암모늄 클로라이드 등; N,N-디(2-알킬옥시-2-옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 염, 예컨대 N,N-디(2-탈로우일옥시-2-옥소에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, N,N-디(2-카놀릴옥시-2-옥소에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드 등; N,N-디(2-알킬옥시에틸카르보닐옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 염, 예컨대 N,N-디(2-탈로우일옥시에틸카르보닐옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, N,N-디(2-카놀릴옥시에틸카르보닐옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드 등; N-(2-알카노일옥시-2-에틸)-N-(2-알킬옥시-2-옥소에틸)-N,N-디메틸 암모늄 염, 예컨대 N-(2-탈로우오일옥시-2-에틸)-N-(2-탈로우일옥시-2-옥시에틸)-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드, N-(2-카놀로일옥시-2-에틸)-N-(2-카놀릴옥시-2-옥소에틸)-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드 등; N,N,N-트리(알킬옥시에틸)-N-메틸 암모늄 염, 예컨대 N,N,N-트리(탈로우일옥시에틸)-N-메틸암모늄 클로라이드, N,N,N-트리(카놀릴옥시에틸)-N-메틸암모늄 클로라이드 등; N-(2-알킬옥시-2-옥소에틸)-N-알킬-N,N-디메틸 암모늄 염, 예컨대 N-(2-탈로우일옥시-2-옥소에틸)-N-탈로우일-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드, N-(2-카놀릴옥시-2-옥소에틸)-N-카놀릴-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드 등이 포함되나 이들로 제한되지 않는다.

바람직하게는, 장쇄 알킬 기는 수지, 카놀라 오일, 또는 팜 오일로부터 유도되나, 예를 들어 대두 오일 및 코코넛 오일로부터 유도된 다른 알킬 기, 예컨대 라우릴, 올레일, 리신올레일, 스테아릴, 팔미틸 및 유사 지방 알킬 기가 또한 적합하다. 4차 암모늄 염 화합물은 반대 이온으로 임의의 음이온성 기, 예를 들어 클로라이드, 브로마이드, 메토설페이트 (즉, 메틸설페이트), 아세테이트, 포르메이트, 설페이트, 니트레이트 등을 지닐 수 있다.

바람직한 4차 암모늄 직물 유연화 화합물의 예에는 N-메틸-N,N-비스(탈로우아미도에틸)-N-(2-히드록시에틸)암모늄 메틸설페이트 및 N-메틸-N,N-비스(수소첨가된 탈로우아미도에틸)-N-(2-히드록시에틸) 암모늄 메틸설페이트가 포함되는데, 상기 물질 각각은, 위트코 케미컬 컴퍼니로부터 각각 상품명 VARISOFT^® 222 및 VARISOFT^® 110; 메틸트리에탄올 암모늄 염의 디알킬 에스터콰트 유도체, 예컨대 코그니스 (Cognis)로부터 입수가능한 비스(아실옥시에틸)히드록시에틸메틸암모늄 메토설페이트 에스터콰트의 DEHYQUART^® AU 시리즈, 예를 들어 DEHYQUART^® AU35, AU46, AU56 등; 및 N,N-디(탈로우오일옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드 (여기서, 수지 사슬은 적어도 부분적으로 불포화된다)로 입수가능하다. 다른 바람직한 직물 유연제는 널리 공지된 디알킬디메틸 암모늄 염, 예컨대 N,N-디탈로우일-N,N-디메틸 암모늄 메틸설페이트, N,N-디(수소첨가된-탈로우일)-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드, N,N-디스테아릴-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드, N,N-디베헤닐-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, N,N-디(수소첨가된 탈로우)-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드 (상품명 ADOGEN^® 442), N,N-디탈로우일-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드 (상품명 ADOGEN^® 470, PRAEPAGEN^® 3445), N,N-디스테아릴-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드 (상품명 AROSURF^® TA-100)을 포함하며, 상기한 것들 모두는 위트코 케미컬 컴퍼니로부터 입수가능하고; N,N-디베헤닐-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드, 이는 위트코 케미컬 코포레이션의 험코 케미컬 디비젼에 의해 상품명 KEMAMINE^® Q-2802C로 판매되고 있음; 및 위트코 케미컬 컴퍼니에 의해 상품명 VARISOFT^® SDC로 그리고 온익스 (Onyx) 케미컬 컴퍼니에 의해 AMMONYX^®로 판매되고 있는 N,N-디메틸-N-스테아릴-N-벤질암모늄 클로라이드를 포함한다.

상기한 직물 유연제 중 임의의 것, 및 이들의 혼합물은 본 발명의 폴리머와 함께 특히 세탁 및 직물 관리 제품에 사용될 수 있다. 에스테르 함유 직물 유연제에 있어서, 조성물의 pH는 특히 연장된 저장 조건 중에서 직물 유연제의 안정성에 영향을 줄 수 있다. 이 문맥에서 정의된 pH는 약 20℃에서 순수 조성물 중에서 측정된다. 일 구체예에서, 조성물의 pH는 약 6 미만이다. 다른 구체예에서, 상기 pH는 약 2 내지 약 5의 범위 내이고, 다른 구체예에서는 약 2.5 내지 약 3.5의 범위 내이다.

이전에 기재된 단백질 유도체에 추가하여, 단백질 유도체의 비제한적인 예에는 코코디모늄 히드록시프로필 가수분해된 카제인, 코코디모늄 히드록시프로필 가수분해된 콜라겐, 코코디모늄 히드록시프로필 가수분해된 모발 케라틴, 코코디모늄 히드록시프로필 가수분해된 쌀 단백질, 코코디모늄 히드록시프로필 가수분해된 실크, 코코디모늄 히드록시프로필 가수분해된 콩 단백질, 코코디모늄 히드록시프로필 가수분해된 밀 단백질, 코코디모늄 히드록시프로필 가수분해된 실크 아미노산, 히드록시프로필 트리모늄 가수분해된 콜라겐, 히드록시프로필 트리모늄 가수분해된 케라틴, 히드록시프로필 트리모늄 가수분해된 실크, 히드록시프로필 트리모늄 가수분해된 쌀겨, 히드록시프로필 트리모늄 가수분해된 콩 단백질, 히드록시프로필 트리모늄 가수분해된 식물성 단백질, 히드록시프로필 트리모늄 가수분해된 밀 단백질, 소이에틸디모늄 에토설페이트, 소이에틸 모르폴리늄 에토설페이트 등이 포함된다.

pH 조절제가, 이전의 산-팽윤된, 염기 팽윤되거나 수-팽윤된 폴리머, 또는 본 발명의 폴리머 구체예를 함유하는 제형에 첨가될 수 있다. 따라서, pH 조절제는 최종 조성물에서 목적하는 pH 값을 달성하는데 필요한 임의 양으로 사용될 수 있다. 알칼리 pH 조절제의 비제한적인 예에는 알칼리 금속 수산화물, 예컨대 수산화나트륨 및 수산화칼륨; 수산화암모늄; 유기 염기, 예컨대 트리에탄올아민, 디이소프로필아민, 도데실아민, 디이소프로판올아민, 아미노메틸 프로판올, 코카민, 올레아민, 모르폴린, 트리아밀아민, 트리에틸아민, 트로메타민 (2-아미노-2-히드록시메틸)-1,3-프로판디올), 및 테트라키스(히드록시프로필)에틸렌디아민; 및 무기 산의 알칼리 금속 염, 예컨대 나트륨 보레이트 (보락스), 나트륨 포스페이트, 나트륨 피로포스페이트 등, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 산성 pH 조절제는 아미노산을 포함하는 유기 산, 및 무기 미네랄 산일 수 있다. 산성 pH 조절제의 비제한적인 예에는 아세트산, 시트르산, 푸마르산, 글루타민산, 글리콜산, 염산, 락트산, 질산, 인산, 나트륨 비설페이트, 황산, 타르타르산 등, 및 이들의 혼합물이 포함된다.

본 발명의 폴리머는 증점제, 막 형성제, 또는 모발 및 피부 상에 착색제의 침착을 촉진시키기 위한 염료 또는 안료 현탁화제로 사용될 수 있다. 모발용 착색제는 임시, 반영구 또는 영구적인 모발 염료, 또는 모발을 서서히 착색시키는 색채 복원제일 수 있다. 임시 및 반영구성 모발 염료는 전형적으로 린스, 겔, 스프레이, 샴푸, 스틱 등이며, 모발 색채 복원제는 전형적으로 헤어 드레싱 또는 에멀젼의 형태로 되어 있다. 영구적인 모발 염료, 및 장기 지속되는 반영구성 모발 염료는 일반적으로 2부분 제품으로 구성되는데, 이 중 한 부분은 산화 염료 중간체 및 염료 커플러를 함유하고 다른 부분은 안정화된 산화제, 대개는 약 pH 3 내지 4에서 과산화수소를 함유하며, 이들 부분은 사용 직전에 함께 혼합된다. 상기한 2부분 모발 염색 제품은 계면활성제 성분, 대개는 비이온성 계면활성제 또는 음이온성 계면활성제의 배합으로 제형화되어, 염료 혼합물이 제조되는 경우 증점되는 것으로 아려져 있다. 상기한 문헌에 추가하여, 모발 염색의 화학성 및 조성에 대한 일반적인 논의는 문헌 (Brown et al., SCC Monograph, "Permanent Hair Dyes", Society of Cosmetic Chemists (1996))에서 이루어져 있으며, 상기 문헌의 내용은 본원에 참조로 포함된다. 본 발명의 폴리머는 산성의 안정화된 산화 부분에 대한 증점제로서 상기한 모발 염색용 시스템의 2 부분 중 하나 또는 둘 모두에, 또는 산성 부분과의 혼합시에 증점되는 비-산화 부분에 혼입될 수 있다.

상기 논의된 성분에 추가하여, 여드름방지 제품, 얼굴 및 전신 털 표백제 및 소독 제품으로 일반적으로 사용되는 다른 성분은 산화제, 예컨대 과산화수소, 벤조일 퍼옥사이드, 및 수용성 무기 퍼설페이트 화합물, 예컨대 암모늄 퍼설페이트, 칼륨 퍼설페이트, 나트륨 퍼설페이트 등을 포함한다.

본 발명의 폴리머는 실리콘 플루이드의 유용한 안정화제이며, 이들은 일반적으로 샴푸 제품, 예컨대 소위 "투-인-원 (two-in-one)" 조합 세척/컨디셔닝 샴푸에 사용된다. 실리콘 플루이드는 일반적으로 알킬실록산 폴리머로 기술된다. 가장 일반적인 부류의 실리콘 폴리머는 일반식 CH₃-(Si(CH₃)₂-O)_w-Si(CH₃)₃으로 표시되는 선형 폴리디메틸 실록산인데, 상기 식에서 w는 2 초과의 정수를 나타낸다. 실리콘은 또한 분지된 물질일 수 있는데, 여기서 폴리머 중의 하나 이상의 알킬기는 산소로 대체되어 분지점을 형성한다. 실리콘 플루이드는 전형적으로 몇 mPas에서 수십만 mPas 범위 내의 점도를 갖는 수불용성 오일이다.

모발 관리 제품에 사용하기에 특히 유용한 부류의 실리콘은 예를 들어, 본원에 참고로 포함된 미국 특허 제 4,902,499호에 기재된 소위 강성 실리콘 (이는 또한 실리콘 검으로도 공지되어 있음)이며, 이는 일반적으로 고유 점도 측정장치에 의해 측정된 약 600,000 mPas 초과의 점도 (약 20℃에서)를 가지며, 약 500,000 달톤 이상의 중량 평균 분자량을 갖는다. 본 발명의 폴리머는 놀랍게도, 강성 실리콘 컨디셔닝제를 함유하는 투-인-원 타입의 샴푸 제형을 안정화시키는데 효과적이다.

본 발명의 폴리머와 함께 특히 유용한 다른 부류의 실리콘 물질은 휘발성 실리콘인데, 이것은 종종 삼푸와 같은 모발 관리 제품에서 윤활제로 사용된다. 휘발성 실리콘은 고리형 및 선형 폴리디메틸실록산 등을 포함한다. 고리형 휘발성 실리콘은 전형적으로 고리형 링 구조 중에 산소 원자와 교대로 약 3 내지 약 7개의 실리콘 원자를 함유한다. 각각의 실리콘 원자는 또한 2개의 알킬 기, 전형적으로는 메틸 기로 치환된다. 선형의 휘발성 실리콘은 상기된 실리콘 플루이드이며, 이는 약 25 mPas 이하의 점도를 갖는다. 휘발성 실리콘에 대한 기재는 문헌 (Todd and Byers, Volatile Silicone Fluids for Cosmetics, Cosmetics and Toiletries, Vol. 91, pp. 29-32, 1976, and Kasprzak, Volatile Silicones, Soap/Cosmetics/Chemical Specialties, pp. 40-43, December 1986)에서 확인할 수 있으며, 상기 각각의 문헌은 본원에 참고로 포함된다.

다른 실리콘 오일은 디메티콘 코폴리올을 포함하는데, 이는 디메틸실록산 (디메티콘)과 알킬렌 옥사이드의 선형 또는 분지형 코폴리머가며, 상기 오일은 말단 알킬렌 옥사이드 단위 상에서 히드록실 기를 통해 작용화될 수 있다. 상기 디메티콘 폴리올은 랜덤 또는 블록 코폴리머일 수 있다. 일반적으로 유용한 부류의 디메티콘 폴리올은 폴리디메틸실록산 블록, 및 폴리알킬렌 옥사이드 블록, 예컨대 폴리에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드 또는 둘 모두의 블록을 갖는 블록 코폴리머가다. 휘발성 실리콘, 실리콘 검 및 실리콘 코폴리머를 포함하는 실리콘 플루이드는 다우 코닝, 제너럴 일렉트릭 컴퍼니 (General Electric Company) 및 노베온, 인크.와 같은 다양한 상업적 공급처로부터 입수가능하다.

본 발명의 폴리머와 함께 유용한 다른 오일 물질은 예를 들어, 아세틸화된 라놀린 알콜; 라놀린 알콜 농축물; 라놀린 지방산의 에스테르, 예컨대 라놀린 지방산의 이소프로필 에스테르; 폴리올 지방산; 에톡실화된 알콜, 예컨대 에톡실레이트 및 피마자 오일; 스테롤; 스테롤 에스테르; 스테롤 에톡실레이트; 및 유사 물질을 포함한다. 상기한 에스테르 및 에톡실레이트의 다수는 또한 비이온성 계면활성제로 유용하다.

다수의 성분들이 모발 또는 피부에 대한 컨디셔닝제, 및 습윤제로서 당업계에 공지되어 있으며, 이전에 논의된 것들 이외에 상기 성분의 비제한적인 예에는 PCA (DL-피롤리돈 카르복실산) 및 이의 염, 예컨대 리신 PCA, 알루미늄 PCA, 구리 PCA, 키토산 PCA 등, 알란토인; 우레아; 히알루론산 및 이의 염; 세라마이드; 소르브산 및 이의 염; 당 및 전분 및 이의 유도체; 락트아미드 MEA 등이 포함된다.

본 발명의 조성물 중에 함유될 수 있는 다양한 성분에 대한 중복되는 중량 범위가 본 발명의 선택된 구체예 및 양태에 대해 표현되었더라도, 계면활성제 함유 조성물 중의 각 성분의 특정 양은, 각 성분의 양이 조성물 중의 모든 성분의 합이 총 100중량%가 되도록 조정되게 하는 이의 개시된 범위로부터 선택될 것임이 용이하게 이해되어야 한다. 사용된 양은 목적하는 제품의 목적 및 특성에 따라 달라질 것이며, 이는 제형 분야의 당업자에 의해 그리고 문헌으로부터 용이하게 결정될 수 있다.

본 발명의 폴리머를 포함하는 개인 관리, 가정 관리, 단체 및 산업 관리 조성물 중에서 성분의 선택 및 양은 제형 분야의 당업자에게 널리 공지된 바와 같이 의도된 제품 및 이의 작용에 따라 달라질 수 있다. 성분 및 이들의 통상적인 기능과 제품 카테고리에 대한 광범위한 리스트는 개시되어 있고, 이들은 문헌으로부터 용이하게 확인될 수 있다.

하기 실시예는 본원에 개시된 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해 제공된 것이다. 그러나, 상기 실시예는 본 발명을 임의 방식으로 제한하려는 것으로 해석되어서는 안 된다. 다르게 구체적으로 특정되지 않는 한, 모든 부는 중량%에 의해 주어지며, 상기 용어 "수준"은 중량%를 의미한다.

방법 설명

투명도

기재된 경우, 폴리머-함유 조성물의 투명도는 조성물이 제조된지 약 24 시간 이상 후에 브링크만 PC 920 열량계(Brinkmann PC 920 calorimeter)를 사용하여 % T (투광도)로 측정하였다. 투명도 측정은 탈이온수(100%에 달하는 투명도)에 대해서 수행된다. 약 60% 또는 그 초과의 투명도를 지니는 조성물은 실질적으로 투명한 것이며; 약 45 내지 59% 범위의 투명도를 지니는 조성물은 실질적으로 반투명한 것으로 판단되었다.

고습 컬 유지 ( HHCR ) 시험

고습도 (약 90% 상대 습도 (RH))에 대한 폴리머 고정용 조성물의 저항성은, 고습 컬 유지력 (HHCR)으로 일반적으로 칭해지는 널리 공지된 기술을 사용하여, 적용된 조성물 및 주변 대기로부터 물을 흡수한 후에 모발 상에서 컬 세트를 유지하는 이의 능력에 의해 측정된다. HHCR 방법에 대한 기재는 미용제품에 대한 문헌 (예를 들어, Ch. 30, Harry's Cosmeticology, 8th Ed., M. J. Rieger, Ph.D. (ed.), pp. 666-667, Chemical Publishing Co., Inc., New York, N.Y., 2000, and Diaz et al., J. Soc. Cosmet. Chem., 34, pp. 205-212, July 1983)에서 용이하게 확인되며, 상기 문헌 각각의 관련 개시 내용은 본원에 참고로 포함된다.

여러 다발의 상업적으로 배합된 미처리된 (천연) 사람 모발을, 뉴욕 인터내셔널 헤어 임포터스 앤드 프로덕츠, 인코포레이티드 (International Hair Importers and Products, Inc.)로부터 공급된 천연의 갈색 또는 검정색의 유럽인 및/또는 동양인 모발을 사용하여 준비하였다. 각각의 모발 다발 (약 2.5g 중량)은 길이가 약 7.5 인치이었고, 와이어 행어 루프 (wire hanger loop)가 장착된 금속 클램프로 주름 형성시켰다 (뿌리 부분에 의해). 사용 전에, 각 다발을 나트륨 라우릴 설페이트의 묽은 수용액 (10% SLS)으로 세척한 다음, 주위 온도에서 탈이온수로 완전하게 세정하였다. 모발 다발들을 타월로 문질러 건조시켰다. 모발 다발의 초기의 연장된 길이 (L_e)를 측정하고 기록하였다. 평가할 다양한 양의 폴리머 고정용 조성물을 각각의 모발 다발에 적용하였다. 평가할 폴리머 고정용 조성물을 모발 다발에 적용하고 모근 부분으로부터 모발 끝 부분까지 균일하게 분배하였다. 처리한 모발 다발을 외경이 약 3 cm인 헤어 컬러 (hair culer) 주위로 감고 약 21 내지 23℃의 주위 온도에서 12시간 동안 건조시켰다. 건조 후에, 모발 다발을 단일 컬로 스타일링되게 남겨두면서 컬러를 조심스럽게 제거하고, 모발 컬의 초기 길이 (L_i)를 측정하고 기록하였다. 컬 형성된 모발 다발을 약 26℃의 온도 및 90%의 상대 습도 수준으로 설정된 습도 챔버에 수직으로 걸었다.

고습 컬 유지력을, 컬 회복된 모발 컬의 길이를 측정함으로써 평가하였다. 측정은 24시간 동안 연속적으로 고습에 노출시키면서 선택된 시간 간격 (L_t)에서 수행하였다. 컬링 전의 (L_e) 초기 컬 길이 (L_i) 및 완전히 연장된 모발의 길이에 대한 컬 유지율(%)을 계산하는데 하기 방정식을 사용하였다:

% 컬 유지력 = L _e - L _t / L _e - L _i × 100

컬 길이에서의 변화 (쳐짐, 나선 형성)를 선택된 간격에서 주기적으로 측정하고, 24시간의 기간에 걸쳐 모니터하였다. 시간 0에서 최초로 측정한 다음, 제 1 노출 시간 동안에는 0.25시간의 간격에서 측정한 다음, 제 2 노출 시간 동안에는 0.5시간 간격에서 측정한 다음, 남아있는 22시간의 노출 동안에는 0.1시간 간격에서 측정하였다.

약 90% RH에서 약 0.75 시간의 최소 기간 동안 약 70% 이상의 컬 유지력이 양호한 고습 내성에 대한 통상적인 표준이며, 적어도 약 3시간의 기간 후에 70% 초과의 HHCR이 매우 양호하거나 탁월한 정도로 간주된다.

고습 나선형 컬 유지 시험 ( HHSCR )

고정용 조성물의 내습성은 상기한 바와 같은 HHCR 시험으로 평가될 수 있다. HHCR 시험은 일반적인 미용실에서의 롤러형 컬러를 사용하여 수행하였는데, 이 롤러형 컬러에서는 모발이 롤링됨에 따라 모발 위로 겹쳐져서 컬 내부 섬유가 시험 환경으로부터 보호된다. 컬 유지력 시험은 나선형 컬러를 사용함으로써 더욱 엄격하게 실시될 수 있다. 이러한 변형으로, 모발은 겹쳐지지 않고 컬러 로드의 길이 아래의 나선형 홈 내로 롤링된다. 따라서, 나선형 컬에 대해서는, 전장의 모발이 환경에 충분히 노출된다.

중량이 0.5g인 모발 다발의 길이가 6.5인치이고 이 모발 다발을 나선형 펌 로드 [사이버 스피럴스 (Cyber Spirals)^TM 큰 나선형 컬링 로드, 내경 8 mm, 외경 13.5 mm, 길이 162 mm, 캘리포니아 비버리 힐스 사우쓰 비벌리 드라이브 #250 269에 소재한 어메리칸 디스카운트 뷰티 서플라이 (American Discount Beauty Supply)] 주위로 감는 것을 제외하고는, 이전에 기술된 HHCR 시험에 대해 약술된 동일한 재료, 방법 및 평가 기술을 HHSCR 시험에 대해 사용하였다. 결과를 상기된 컬 유지 방정식으로 계산된 컬 유지율로 기록하였다.

약 90% RH에서 약 0.75 시간의 최소 기간 동안 약 70% 이상의 컬 유지력이 양호한 고습 내성에 대한 통상적인 표준이며, 적어도 약 3시간의 기간 후에 70% 초과의 HHCR이 매우 양호하거나 탁월한 정도로 간주된다.

고습 강성 유지 시험 ( HHSR )

강성 유지 시험은, 약 45°의 각에서 결합시킴으로써 시험 견본을 유지하는 마운팅 스탠드 (도 5) 상에서 고정제 처리한 모발 견본 (시험 견본)을 클램핑하여 실시하였다. 놓여진 시험 견본을 약 26℃의 온도 및 90%의 상대 습도 수준으로 설정된 습도 챔버 중에 놓았다. 고습 강성 유지력을, 습도 조건으로 노출시킨 후에 모발 견본이 복원됨에 따른 시험 견본 중에서의 쳐짐을 측정함으로써 평가하였다. 고습도로 24시간 동안 연속하여 노출시키면서 소정 시간 간격 (H_t)에서 측정을 수행하였다. 최초의 견본 높이 (H_i) 및 각각의 시간 간격 (H_t)에서 얻어진 견본의 높이에 대한 강성 유지율을 계산하는데 하기 방정식을 사용하였다:

% 강성 유지력 = H _i - H _t / H _i × 100

견본 높이에서의 변화를 선택된 간격에서 주기적으로 측정하고, 24시간의 기간에 걸쳐 모니터하였다. 견본 높이는 마운팅된 플랫폼의 바닥에서 시험 견본의 끝까지의 거리이다. 시간 0 (습도 노출 전)에서 최초로 측정한 다음, 제 1 노출 시간 동안에는 0.25시간의 간격에서 측정한 다음, 제 2 노출 시간 동안에는 0.5시간 간격에서 측정한 다음, 남아있는 22시간의 노출 동안에는 1.0시간 간격에서 측정하였다.

약 90% RH에서 약 0.75 시간의 최소 기간 동안 약 70% 이상의 강성 유지력 값이 양호한 고습 내성에 대한 통상적인 표준이며, 적어도 약 3시간의 기간 후에 70% 초과의 유지값이 매우 양호하거나 탁월한 정도로 간주된다.

순수 유럽인 또는 아시아인 모발로 구성된 시험 모발 견본 (6.5" 길이, 2.5 g 중량)을 납작한 (꿰매어 박고 왁스처리한) 결합부를 사용하여, 견본이 전체 길이를 따라 균일한 직사각형 단면 (리본 형태의 구성)을 갖도록 결합시켰다. 견본을 10중량%의 암모늄 라우릴 설페이트를 함유하는 스트리핑용 샴푸로 세척하고 탈이온수로 헹구었다. 지정된 양의 실험용 고정제를 축축한 모발 견본에 균일하게 적용하였다. 견본을 테플론 (Teflon)^® 호일 상에 납작하게 놓고 16시간 동안 23℃ 및 50% 상대 습도에서 건조시켰다.

마네킹 머리 헤어 스타일 스크리닝

단단한 유지력, 강성 및 고습 컬 유지 특성에 대한 본 발명의 고정용 폴리머 겔 구체예의 스타일링 효능을 측정하기 위해, 하기 스크리닝 시험을 수행하였다:

플라스틱 마네팅 머리로 이식한 천연 사람 모발을 하기 과정에 따라 스타일링하고 평가하였다:

1) 각 마네킹 머리의 모발을 샴푸 처리 [콴텀 클래리파잉 (Quantum Clarifying) 샴푸, 조토스 인터내셔널, 인코포레이티드 (Zotos International, Inc.)]하고, 탈이온수로 3회 헹구었다.

2) 젖은 모발을 마네킹 머리의 중심 (앞에서 뒤로)을 따라 가르마 분할하고, 동등한 부분의 모발을 중심 부분으로부터 각 측면으로 빗질하여 넘겼다. 가르마 선의 각 측면을 따라, 각각 2열의 3개 정사각형으로 배열된 1" ×1" 정사각형으로 구성되는 그리드를 형성시켰다. 제 1열은 중심 가르마 선에 평행하며 이와 연속되고, 제 2 열은 제 1열에 평행하며 이와 연속된다.

3) 중심부의 좌측 (마네킹 머리의 얼굴을 향해 보았을 때) 상에, 모발이 계속하여 젖은 상태에서 그리드 제 1열 내에서 3개의 헤어 스파이크를 형성시켰다. 이 스파이크를, 모발을 1" × 1" 그리드 섹션 내에 모으고, 이것을 다발로 묶고, 실험용 스타일링 조성물이 모발 위로 균일하게 분배될 때까지 목적하는 양의 상기 조성물이 다발 내로 스며들게 하고, 마네킹 머리 두피에서부터 머리 다발의 끝까지 상향으로 모발 다발을 빗질하여 스파이크가 형성되게 함으로써 형성시켰다. 상기 과정을, 각 모발 다발로 스며든 동일한 양의 실험용 스타일링 조성물을 사용하여 열 형성된 (in the row) 남아있는 2개의 그리드 섹션에 대해 반복하였다.

제 2열의 그리드에서, 상기한 바와 같이 모발이 여전히 젖은 상태에서 다발을 형성시키고, 각 그리드 섹션 내에서 처리하였다. 각 다발을 헤어 롤러 (플라스틱 스냅-온 (snap-on) 롤러, 5/8" 직경 × 2¼" 길이)로 롤링하였다.

4) 상업적으로 입수가능한 폴리머 고정제를 비교를 목적으로 각 모발 다발에 적용하는 것을 제외하고는, 마네킹 머리의 우측에 대해서도 단계 (3)을 반복하였다.

5) 모발이 적소에 유지되도록 처리되지 않은 모발 주위로 고무 밴드를 위치시키고, 마네킹 머리를 아래로 뒤집고 헤어 스파이크가 자유롭게 매달리도록 선반에 매달았다. 모발을 50%의 상대 습도의 실온에서 12시간 동안 공기 건조시켰다.

6) 건조 후에, 롤러를 마네킹 모발로부터 제거하였다.

7) 스타일링된 마네킹 머리를 35℃ 및 90% 상대 습도로 설정된 습도 챔버에 두었다.

8) 마네킹 머리를 1, 2 및 3시간 간격에서 강성 및 컬 유지력을 측정하기 위해 평가하였다.

기계적 강성 시험 방법

직사각형 로딩 노즈 (loading nose) (3 mm 두께 ×70 mm 폭 × 99 mm 높이) 및 3 포인트의 벤딩 장치가 장착된 TX XTPlus 텍스쳐 분석기 [영국 서레이에 소재한 스테이블 마이크로 시스템스 (Stable Micro Systems)]를 고정제 처리된 모발 다발의 기계적 강성을 평가하는데 사용하였다. 텍스쳐 분석기를, 장치로부터 입력된 데이터를 수집하고 분석하는 텍스쳐 엑스포넌트 (Texture Exponent) 32 데이터 수신 소프트웨어가 로딩된 개인용 컴퓨터와 접속시켰다. 상기 벤딩 장치는 약 25.4 mm만큼 공간적으로 떨어져 있는 2개의 평행한 지지 레그로 구성되어 있다. 처리한 모발 견본 시험 샘플을 전장의 지지 레그를 가로질러 중심 맞추고, 상기와 같이 중심 맞춰지고 지지 레그 사이에 있는 로딩 노즈를 샘플을 통해 20 mm의 거리에 대해 40 mm/s의 비율로 압축하였다. 로딩 노즈가 샘플과 접촉하는 경우 데이터 수신이 시작된다. 데이터 수신 소프트웨어는 샘플이 20 mm의 거리를 통해 편향되게 하는 힘 (뉴톤)의 양을 계산하고 기록한다. 결과를 피크력 (N)으로 기록한다.

순수 천연 사람 모발로 구성된 모발 견본 (6.5" 길이, 2.5 g 중량)을 납작한 (꿰매어 박고 왁스처리한) 결합부를 사용하여, 모발 다발이 전체 길이를 따라 균일한 직사각형 단면을 갖도록 결합시켰다. 모발 다발을 10중량%의 암모늄 라우릴 설페이트를 함유하는 스트리핑용 샴푸로 세척하고 탈이온수로 헹구었다. 지정된 양의 실험용 고정제를 축축한 모발 견본에 균일하게 적용하였다. 제 1 세트의 견본을 테플론 (Teflon)^® 호일 상에 납작하게 놓고, 16시간 동안 조절된 실험실 환경 중의 23℃ 및 50% 상대 습도에서 건조시키고 시험하였다. 제 2 세트의 견본을 유사하게 준비하고, 이것을 16시간 동안 23℃ 및 90% 상대 습도로 설정된 습도 챔버 (에스펙 LHU-113)에 위치시킨 다음, 기계적 강성에 대해 시험하였다.

주관적 평가를 특정 범위의 피크력 (N)으로 할당하여, 고정제 폴리머의 강성을 하기와 같이 분류하였다:

기계적 강성 평균 피크력 (N)	강성에 대한 주관적 평가
＜1	부드럽고 유연함 (미처리된 모발 견본)
＜3	부드럽고 유연한 유지력
3 내지 4	부드럽거나 약간 강력한 유지력
4 내지 5	약간 강력한 유지력
5 내지 6	강력한 유지력
6 내지 7	매우 강력한 유지력
＞7	초 강력한 유지력

유리 전이 온도( Tg )

본 발명의 폴리머의 유리 전이 온도(Tg)는 공지된 시차주사열량계(Differential Scanning Calorimetry: DSC) 기술에 의해서 측정하였다.

탁도

기재된 경우, 폴리머-함유 조성물의 탁도는 표준물질로 증류수(NTU=0)을 이용하면서 네펠로법 탁도계(Nephelometric turbidity meter)를 사용하여 네펠로법 탁도 단위(Nephelometric Turbidity Units: NTU)로 측정하였다. 약 90 또는 그 초과의 NTU 값을 지니는 조성물은 탁한 것으로 판단되었다.

점도

각각의 폴리머 함유 조성물의 기재된 점도는 약 20 내지 25℃의 주위 온도에서 약 20의 분당 회전수(rpm)에서 브룩필드 회전 스핀들 점도계(Brookfield, Model RVT)를 사용하여 밀리-파스칼 세컨드((mPa·s)로 측정하였다(이하 브룩필드 점도라 칭한다). 점도는 새롭게 제조된 조성물에 대해서 측정하고("최초 점도"라 칭함), 조성물을 주위 온도에서 24 시간 이상 동안 에이징시킨 후에 재측정하였다("24-시간 점도"라 칭함). 단지 하나의 점도 값을 기재하고 있으면, 달리 명시되지 않는 한 점도 값은 24-시간 점도이다.

항복치 (Yield Value)

항복 응력(yield stress)이라고도 일컬어지는 항복치는 응력 하의 흐름에 대한 초기 내성으로 정의된다. 이는 많은 기술, 예컨대, 일정 응력 레오미터(constant stress rheometer)를 사용함으로써 또는 브룩필드 점도계를 사용한 외삽법으로 측정될 수 있다. 이들 항복치 측정 기술 및 그 유용성은 본원에서 참고로 통합되는 노베온 인크.로부터 구입할 수 있는 테크니컬 데이터 시이트 넘버 244(Technical Data Sheet Number 244)에서 추가로 설명되고 있다.

물질에 대한 약어 및 상품명

AA 아크릴산

AAE5P5 무작위 에톡시화된-5/프로폭실화된-5 알릴 에테르 (BX-AA-E5P5, 비맥스, 인코포레이티드)

아쿠딘^® SCP 아크릴아미드/아크릴아미도메틸 프로판설폰산 (나 트륨 염)/메트아크릴산 코폴리머 (롬 앤드 하스)

AMP-95 아미노메틸 프로판올 (앵거스)

AMPS^® 모노머 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 설폰산

APE 알릴펜타에리쓰리톨

아리아너^® 베이직 레드 76 염료, Cl No. 12245 (센시언트 테 매더 레드 크놀로지스 코포레이션)

아리아너^® 베이직 브라운 17 염료, Cl No. 12251

시에나 브라운 (센시언트 테크놀로지스 코포레이션)

아리아너^® 스틸 블루 베이직 블루 99 염료, Cl No. 56059 (센시언트 테 크놀로지스 코포레이션)

아를라솔브^TM 200 이소세테쓰-20 계면활성제 (유니퀘마)

Bam t-부틸아크릴아미드

BEM25 베헤네쓰-25 메트아크릴레이트

바이오-터지^® 나트륨 C₁₄ 내지 C₁₆ 올레핀 설포네이트, 40% 계 AS-40 면활성제 (스테판 컴퍼니)

브러골라이트^® FF6 나트륨 히드록시메탄 설피네이트 디히드레이트-환 원제 (브러지맨 케미컬 U.S.)

카르보폴^® 울트레즈 21 아크릴레이트/C₁₀ 내지 C₃₀ 알킬 아크릴레이트 크 로스폴리머 유동성 개질제 (노베온, 인크.)

카르보폴^® 940 가교된 아크릴산 호모폴리머 카르보머 (노베온, 인 크.)

카르보폴^® 980 가교된 아크릴산 호모폴리머 카르보머 (노베온, 인 크.)

카르보폴^® 996 가교된 아크릴산 호모폴리머 카르보머 (노베온, 인크.)

세티올^® 868 옥틸 스테아레이트 (코그니스 코포레이션)

케모닉^TM OE-2 올레쓰-2 유화제 (노베온, 인크.)

CitA 시트라콘산 무수물

CSEM 25 세테아레쓰-25 메트아크릴레이트

DC 193 PEG-12 디메티콘 코폴리올 (다우 코닝)

DC 4101 플루이드 시클로메티콘 (및) 디메티콘 (다우 코닝)

DC 1664 디메티콘 (및) 라우레쓰-4 (및) 라우레쓰-23 에멀 젼 (다우 코닝)

DC 1784 디메티코놀 (및) TEA-도데실벤젠설포네이트 에멀젼 (다우 코닝)

DC 5103 펜던트 디메티콘 코폴리올 (PEG-7 디메티콘), MW = 2,500, CAS No. 68937-54-2 (다우 코닝)

DMAEMA N,N'-디메틸아미노에틸 메트아크릴레이트

드라케올^® 7 LT 경 미네랄 오일 (펜레코)

EA 에틸렌 아크릴레이트

에멀게이드^® 1000 NI 세테아릴 알콜 (및) 세테아레쓰-20

EMULSOGEN^® EPN 407 알콜 단위 당 40개의 에틸렌 옥사이드 단위를 갖는 2차 C₁₁ 에톡실레이트 (클라리언트 코포레이션)

FD & C 블루 No.1 힐톤 데이비스 (노베온, 인크.)

핀솔브^® TN C₁₂ 내지 C₁₅ 알킬 벤조에이트 (핀텍스 인코포레이 티드)

픽세이트^® 플러스 폴리아크릴레이트-14 (노베온, 인크.)

픽세이트^® G100 AMP-아크릴레이트/알릴 메트아크릴레이트 코폴리머 (노베온, 인크.)

가프퀘트^® 755N 폴리콰터늄-11, 비닐피롤리돈과 디메틸아미노에 틸 메트아크릴레이트의 4차화된 코폴리머 (인터내 셔널 스페셜티 프로덕츠 코포레이션)

글리던트 플러스^® 1,3-디메틸올-5,5-디메틸 히단토인과 요오도프로피 닐 부틸카바메이트의 배합물 (론자 그룹 리미티드)

저마벤^® II 프로필렌 글리콜, 디아졸리디닐 우레아, 메틸파라 벤 및 프로필파라벤의 항균성 배합물 (인터내셔널 스페셜티 프로덕츠 코포레이션)

저마벤^® II-E 에멀젼 시스템에 대해 제형화된 프로필렌 글리콜 (및) 디아졸리디닐 우레아 (및) 메틸파라벤 (및) 프로필파라벤의 항균성 배합물 (인터내셔널 스페셜 티 프로덕츠 코포레이션)

허바솔^® 알로에 베라 알로에 바바덴시스 추출물 (코스메토켐 인터내셔널 리미티드)

허바솔^® 카모마일 카모밀라 레쿠티타 추출물 (코스메토켐 인터내셔널 리미티드)

허바솔^® 호스테일 에퀴세텀 아르벤스 추출물 (코스메토켐 인터내셔널 리미티드)

허바솔^® 스팅잉 네틀 어티카 디오이카 추출물 (코스메토켐 인터내셔널 리미티드)

허바솔^® 티 트리 멜라류카 알터니폴리아 추출물 (코스메토켐 인터내 셔널 리미티드)

허바솔^® 위츠 하젤 하마멜리스 버지니아나 추출물 (코스메토켐 인터내 셔널 리미티드)

호스타폰^® 나트륨 메틸 올레일 타우레이트 (클라리언트)

히드라몰^TM PGPL 에스테르 폴리에틸렌 글리콜 400 프로폭실화된 모 노라우레이트 (노베온, 인크.)

IPA 이소프로필 알콜

ItA 이타콘산 무수물

카톤^TM CG 메틸클로로이소티아졸리논 (및) 메틸이소티오아졸 리논

콜리돈^® K30 폴리비닐피롤리돈 고정용 폴리머 (BASF 악티엔게 젤샤프트)

리포펄스^TM 젤라틴 비드로 캡슐화된 비타민 E (리포 테크놀로 지스 인코포레이티드)

루퍼록스 11M 75 t-부틸 퍼옥시피발레이트 자유 라디칼 개시제 (무 취 미네랄 스피릿 중의 75% 용액) (아토피나)

루비스콜^® K90 폴리비닐피롤리돈 고정용 폴리머 (BASF 악티엔게젤 샤프트)

루비스콜^® VA 73 비닐피롤리돈/비닐 아세테이트 코폴리머

루비세트^® 클리어 N-비닐피롤리돈, 메트아크릴아미드 및 N-비닐 이미 다졸의 코폴리머 (BASF 악티엔게젤샤프트)

MAA 메트아크릴산

MaIA 말레산 무수물

MMA 메틸 메트아크릴레이트

무루무루버터 아스트로카리움 무루무루 식물성 오일 (팜) 연화제 (케미유니언 퀴미카 리미티드)

네오비^® M-5 트리 카프릴/카프르 트리글리세리드 (스테판 컴 퍼니)

Oam t-옥틸아크릴아미드

판테놀 디-판테놀 50 W (1-메틸-4 (1,5-디메틸-1-히드록시 헥스-4(5)-에닐)시클로헥센) 50% 수용액 (BASF 악 티엔게젤샤프트)

플랜타렌^® 2000 데실 글루코시드 (코그니스 케어 케미컬스)

실습용 마네킹 머리 18 내지 20" 길이의 사람 모발이 이식됨 (마리아나 인더스트리즈에 의해 제조되어, 샐리 뷰티 컴퍼니, 인코포레이티드로부터 구매됨)

페노닙^® 메틸파라벤, 에틸파라벤, 프로필파라벤, 부틸파라 벤 및 이소부틸파라벤의 항균성 배합물 (클라리 언트-니파 라보라토리즈)

RAL 307 무작위 에톡실화된-30/프로폭실화된-5 알릴 에테르

스커케몰^TM DISF 디이소스테아릴 푸마레이트 (노베온, 인크.)

실센스^TM A-23 PEG-7 아모디메티콘 (노베온, 인크.)

실센스^TM 코폴리올-1 PEG-33 (및) PEG-8 디메티콘 (및) PEG-14 (노베온, 인크.)

실센스^TM Q-플러스 실리콘 콰터늄-8 (알킬아미도 디메틸아민으로 4차 화된 디메티콘 코폴리올 (노베온, 인크.)

실소프트^® 305 펜던트 디메티콘 코폴리올 (PEG-5/PPG-3 메티콘), MW = 600, CAS No. 134180-76-0 (GE 실리콘스/OSi 스페셜티즈)

실소프트^® 475 펜던트 디메티콘 코폴리올 (PEG-23/PPG-6 디메티 콘), MW = 19,000, CAS No. 68937-55-3 (GE 실리콘 스/OSi 스페셜티즈)

실소프트^® 810 선형 디메티콘 코폴리올 (PEG-8 디메티콘), MW = 1,700, CAS No. 102783-01-7 (GE 실리콘스/OSi 스 페셜티즈)

실소프트^® 895 펜던트 디메티콘 코폴리올 (PEG-17 디메티콘), MW = 5,000, CAS No. 68937-54-2 (GE 실리콘스/OSi 스 페셜티즈)

시포머^® WAM II 메트아크릴아미도에틸-N-에틸렌 우레아 (로디아, 인코포레이티드).

STY 스티렌

SucA 석신산 무수물

TEGDMA 트리에틸렌 글리콜 디메트아크릴레이트

티미론^® 스플렌디드 금 운모 미용 제품 안료, (EMD 케미컬스 인코포레 골드 이티드 로나-코스메틱 비지니스 유닛)

티미론^® 다이아몬드 운모/이산화티타늄 회백색의 명멸성 분말 (EMD 케 클러스터 MP-149 미컬스 인코포레이티드 로나-코스메틱 비지니스 유 닛)

TMCHMA 트리메틸 시클로헥실 메트아크릴레이트 (시바 스페셜 티 케미컬스)

TMPEO15TA 트리메틸올프로판 PEG-15 트리아크릴레이트

TMPTA 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트

울트라카스^® G-20 옥틸도데실 리신올레이트 구에르베트 에스테르 (노 베온, 인크.)

유니스피어스^® YE-501 토코페릴 아세테이트 (및) 락토오스, 셀룰로오스 (및) 히드록시프로필 메틸셀룰로오스 (및) 산화철 을 함유하는 미용 제품 비드 (인두켐 AG)

웨코비^® 수소첨가된 식물성 오일 (스테판 컴퍼니)

징크 오마딘^® 아연 피리티온 (아크 케미컬스, 인코포레이티드)

실시예 SM 1 내지 SM 11

A. 디메티콘 코폴리올 마크로머 합성(촉매 없이)

화학식(III), (IIIa), (IV) 및 (IVa)에 따르는 말단 및 펜던트 폴리에테르기를 함유하는 디메티콘 코폴리올 마크로머 (SM)를 표 1A에 기재된 시클릭 무수물과 디메티콘 코폴리올을 반응시킴으로써 합성하였다.

기계적 교반기, 질소 유입구, 전자 제어기에 연결된 온도 탐침, 및 물 응축기가 장착된 2L 유리 반응기에 각각의 디메티콘 코폴리올 (표 1A)를 충전시켰다. 교반하에 코폴리올을 80 내지 105℃로 가열하고, 15분 내지 1 시간 동안 진공하에 스트리핑(stripping)시켰다. 반응기를 80 내지 85℃로 냉각시키고, N₂로 진공을 해제시키고, 이어서 각각의 시클릭 무수물(표 1A)을 반응기에 충전시켰다. 교반된 혼합물을 80 내지 85℃에서 1 내지 3 시간 동안 가열하였다. 이어서, 혼합물을 진공하에 15분 동안 스트리핑시키고, 질소로 진공을 해제시키고, 50℃로 냉각시켰다. 이어서, 혼합물을 여과하여 미립자를 제거하였다. 각각의 실시예에서, ¹H NMR 분광분석으로 각각의 디메티콘 코폴리올 카르복실레이트 하프 에스테르의 형성을 확인하였다.

B. 디메티콘 코폴리올 마크로머 합성(촉매의 존재하에)

상기 촉매 없는 합성 과정과 동일한 설정을 이용하여, 디메티콘 코폴리올 및 무수 알칼리 금속 아세테이트(0.7 g, 전체 레시피(recipe) 성분의 0.2% w/w)를 진공하에 15분 동안 80℃로 가열하였다. 질소에 의한 역충전 후에, 혼합물을 80 내지 82℃에서 1 내지 2 시간 동안 시클릭 무수물과 반응되게 하였다. ¹H NMR 분광분석으로 각각의 디메티콘 코폴리올 카르복실레이트 하프 에스테르의 형성을 확인하였다(표 1B).

표 1A 마크로머 합성

¹촉매: 전체 레시피의 0.2% w/w의 무수 칼륨 아세테이트

표 1B 마크로머 합성 생성물

실시예 1 및 2는 본 발명의 두 올레핀성 불포화 디메티콘 코폴리올 마크로머(SM)의 벌크 호모중합을 예시하고 있다. 하나의 마크로머는 치환된 시클릭 무수물(즉, 이타콘산 무수물)로부터 유도되며, 다른 마크로머는 비치환된 시클릭 무수물(즉, 말레산 무수물)로부터 유도된다.

실시예 I

자기 교반, 열전쌍이 구비된 100 ml 삼목 둥근 바닥 플라스크를 질소로 플러싱(flushing)시켰다. 플라스크를 30g의 실시예 SM 11(표 1B)의 디메티콘 코폴리올 마크로머로 충전시켰다. 암모늄 퍼설페이트 개시제 용액(25g의 물중의 2.6g)을 4 시간 간격으로 몇 개의 분획으로 첨가하였다. 반응을 80 내지 85℃에서 연속적인 교반하에 수행하였다. 약 50%의 마크로머가 호모폴리머로 전환되는데 8시간이 소요되었으며, 약 70%의 마크로머가 호모폴리머로 전환되는데는 16 시간이 소요되었다. 폴리머 생성물의 CDCl₃ 추출물로부터의 ¹H NMR 분석은 비반응된 이타콘산 무수물 유도체가 생성물중에 존재함을 나타냈다.

실시예 II

0.5%의 루퍼록스 11M 75(Luperox 11M 75) 개시제(전체 모노머 중량을 기준으로)를 모노머 혼합물에 첨가하고 이어서 60℃로 가열함으로 제외하고는, 실시예 I를 실시예 SM 7(표 1B)의 마크로머로 반복하였다. 10분 이내에, 72℃의 발열에 도달한 후에 반응물이 겔화되었다. DMC의 말레에이트 유도체는 실시예 1의 트리치환된 (메틸) 말레에이트 유도체 보다 더 반응성이다. 이러한 겔의 CDCl₃ 추출물로부터의 ¹H NMR 분석은 단지 소량의 비반응된 말레산 무수물이 반응 생성물 중에 존재함을 나타냈다.

하기 실시예는 용액 및 침전 중합 기술을 이용한 본 발명의 올레핀성 불포화 디메티콘 폴리올 마크로머(SM)의 다른 올레핀성 불포화 모노머, 예컨대, AMPS, MMA, MAA 및 STY와의 공중합을 예시하고 있다.

실시예 III

응축기, 열전쌍, 기계적 교반기(반달 블레이드) 및 질소 블랭킷이 구비된 500 ml 자켓 반응기(jacketed reactor)에 2 부의 실시예 SM 9의 디메티콘 코폴리올 마크로머, 28.5부의 IPA, 및 28.5부의 증류수를 충전시켰다. 개시제(1부의 IPA중의 0.2부의 루퍼록스 11M75)를 72℃에서 반응기에 주입하고, 18부의 AMPS 2405 모노머, 9부의 IPA, 및 9부의 증류수의 혼합물을 3분에 걸쳐서 계량 주입하였다. 개시제 부스터(booster)(1부의 IPA중의 0.02부 루퍼록스 11M75)를 계량이 시작된 후에 매시간 마다 첨가하였다. 부스터의 첨가는 모든 반응 물질의 전환이 ¹H NMR에 의해서 확인될 때까지 계속하였다. 투명한 생성물이 희석된 AMP-95로 중화시킴으로써 얻어졌다. 최종 생성물은 pH 4.5에서 21.15%의 전체 고형물을 함유하였다.

실시예 IV

실시예 III에서와 같이 구비된 500ml 자켓 반응기에 15부의 실시예 SM 9a의 디메티콘 코폴리올 마크로머, 380부의 증류수 및 100부의 IPA를 충전시켰다. 개시제((1부의 IPA중의 0.4부의 루퍼록스 11M75)를 80℃에서 반응기에 주입하고, 40부의 MMA 및 20부의 MAA의 혼합물을 주사 펌프를 통해서 반응기내로 계량 주입하였다. 25부의 AMPS 2405 모노머와 25부의 물의 혼합물을 3 시간에 걸쳐서 또 다른 주사 펌프에 의해서 반응기에 계량 주입하였다. 개시제 부스터(1부의 IPA중의 0.06부 루퍼록스 11M75)를 계량이 시작된 후에 매시간 마다 첨가하였다. 부스터의 첨가는 모든 반응 물질의 전환이 ¹H NMR에 의해서 확인될 때까지 계속하였다. 최종 생성물은 pH 8.9에서 21.94%의 전체 고형물 함량을 지니며, IPA의 스트리핑 및 AMP-95에 의한 중화후에 반투명 액체로 나타났다.

실시예 V

실시예 IV에서와 같이 장비가 갖추어진 500ml 들이 재킷 반응기에 5부의 실시예 SM 9의 디메티콘 코폴리올 마크로머, 190부의 증류수 및 190부의 IPA를 채웠다. 개시제 (1부의 IPA 중의 0.4부의 루퍼록스(Luperox) 11M75)를 80℃에서 반응기내로 주입하고, 55부의 스티렌과 20부의 MAA의 혼합물을 시린지(syringe) 펌프를 통해 반응기내로 계량 첨가하였다. 20부의 AMPS 2405/10부의 물의 혼합물을 3시간 과정에 걸쳐 또 다른 시린지 펌프에 의해 반응기내로 주입하였다. 개시제 부스터(booster) (1부의 IPA 중의 전체 0.78부의 루퍼록스 11M75)를 계량 첨가가 시작된 후 매 시간 마다 첨가하였다. 폴리머 고형물을 수득하고, 여과하고, 100g의 IPA로 세척한 다음 50g의 IPA/물 혼합물로 세척한 후, 건조시켰다. 최종 생성물은 백색 분말이었다.

하기 실시예는 음이온 에멀젼 중합반응을 통해 본 발명의 올레핀계 불포화 디메티콘 코폴리올 마크로머 (SM)를 다양한 유형의 모노머와 공중합시키는 것을 예시한다.

실시예 VI 내지 VIII

에멀젼 폴리머를 표 2에 제시된 모노머로부터 하기와 같이 제조하였다: 모노머 반응 혼합물은 약 13.3 중량부의 30% 수성 나트륨 라우릴 설페이트를 함유하는 192 중량부의 탈이온수 중에서 148 중량부의 MAA, 약 200 중량부의 EA 및 실시예 SM 7에서 제조된 약 40.0 중량부의 마크로머를 배합함으로써 질소 대기하에서 약 900rpm으로 회전하는 교반기를 갖춘 제 1 반응기에서 제조하였다. 혼합 교반기, 질소 유입구 및 공급 펌프를 갖춘 제 2 반응기에 약 580 중량부의 탈이온수 및 약 1.27 중량부의 30% 수성 나트륨 라우릴 설페이트를 첨가하였다. 제 2 반응기의 내용물을 질소 대기하에서 약 200rpm의 회전 속도로 교반하며 가열하였다. 제 2 반응기의 내용물이 약 85 내지 88℃의 온도에 도달한 후, 약 7.84부의 1.73% 암모늄 퍼설페이트 용액 (자유 라디칼 개시제)을 제 2 반응기 중의 가온된 계면활성제 용액내로 주입하였다. 제 1 반응기로부터의 모노머 혼합물의 수성 에멀젼을 약 85 내지 88℃의 온도에서 약 180분의 기간에 걸쳐 제 2 반응기내로 점차적으로 펌핑(pumping)하였다. 동시에, 개시제 공급물인 약 60 중량부의 1.7% 암모늄 퍼설페이트 용액을 제 2 반응기 중의 반응 혼합물에 계량 첨가하고, 반응 온도를 추가 1시간 30분 동안 약 90℃로 유지하여 중합반응을 완결시켰다. 생성된 에멀젼을 실온으로 냉각시키고, 반응기로부터 배출시키고, 수집하였다. 모든 3개의 코폴리머를 CDCL₃ 추출물을 사용하여 ¹H NMR에 의해 분석하였다.

표 2

비교예 VII의 코폴리머는 아마도 코폴리머내로 혼입되지 않은 비반응성 숙시네이트 디메티콘 코폴리올 에스테르에 상응하는 ¹H NMR 피크를 나타내었다. 의외로, 반응성 이중 결합을 함유하는 실시예 VI 및 VIII의 코폴리머는 미반응된 말레에이트 에스테르 유도체 (SM 7) 또는 디메티콘 코폴리올 에스테르의 미반응된 이타코네이트 유도체 (SM 9)와 관련된 기능적 에스테르 피크를 나타내지 않았다. 이러한 실험은 본 발명의 마크로머가 에멀젼 중합반응에서 용이하게 공중합될 수 있음을 예시한다.

실시예 1 내지 3

표 3에 제시된 모노머 및 마크로머를 사용하여 실시예 VI 내지 VIII에서와 같이 에멀젼 폴리머를 제조하였다. 실시예 3에서는 비반응성 디메티콘 코폴리올 (Silsoft^® 475)을 사용하고, 실시예 1에서는 마크로머 SM 9를 사용하고, 실시예 2에서는 실리콘 첨가제를 사용하지 않음으로써 3개의 코폴리머를 합성하여, 본 발명의 디메티콘 코폴리올 마크로머를 코폴리머 주쇄 내로 혼입시키는 것이 코폴리머 특성에 임의의 영향을 미치는 지를 관찰하였다.

각각의 폴리머의 점도는 AMP-95를 사용하여 pH 7로 중화시킨 1 및 2 퍼센트 고형 뮤실러지(mucilage)에서 측정하였다. 또한, Tg, 투명도(clarity) 및 탁도(turbidity) (NTU) 값을 각각의 폴리머에 대해 측정하였다. 결과는 표 3A에 보고되어 있다.

표 3

표 3A

실시예 1의 폴리머의 점도 효능은 10 중량 퍼센트의 본 발명의 디메티콘 코폴리올 마크로머를 사용하여 유지되었다. 대조적으로, 10 중량 퍼센트의 작용기화되지 않은 디메티콘 코폴리올을 함유하며 미국 특허 제 6,403,074 B1호의 교시사항에 따라 제조된 실시예 3의 폴리머는 1 및 2 퍼센트 뮤실러지 둘 모두에서 보다 낮은 점도를 나타내었다. 작용기화되지 않은 디메티콘 코폴리올 (Silsoft^® 475)은 실시예 3a에서 사슬 전달제로서 작용하여 생성된 회합성 폴리머의 점도 부족을 야기할 수 있다.

실시예 4 내지 6

표 4에 제시된 모노머 및 마크로머를 사용하여 실시예 VI 내지 VIII에서와 같이 에멀젼 폴리머를 제조하였다. 실시예 4 및 5의 코모노머는 본 발명의 올레핀계 불포화 디메티콘 코폴리올 마크로머의 존재하에서 공중합시키고, 비교예 6의 코모노머는 비반응성물질 (즉, 포화 디메티콘 코폴리올 카르복실레이트)의 존재하에서 중합시켰다. 폴리머를 상대 점도 성능에 대해 비교하였다.

표 4

각각의 폴리머의 겔 특성은 AMP-95를 사용하여 pH 7로 중화시킨 1 및 2 퍼센트 고형 뮤실러지에서 측정하였다. 불포화 작용성 디메티콘 코폴리올 마크로머 (SM 9 및 SM 7)가 회합성 폴리머 주쇄 내로 공중합된 경우, 이러한 폴리머는 하기 표 4A에 제시된 바와 같이 포화 디메티콘 코폴리올 (SM 6)을 함유하는 회합성 폴리머에 의해 나타나는 전형적인 점도 저하 현상을 극복하였다. 뮤실러지의 유리 전이 및 투명도 값은 유지되었다.

표 4A

실시예 7 내지 10

표 5에 제시된 모노머 및 마크로머를 사용하여 실시예 VI 내지 VIII에서와 같이 에멀젼 폴리머를 제조하였다. 이러한 실시예에서, 디메티콘 코폴리올 마크로머를 합성하는 데에 있어서 시클릭 무수물을 디메티콘 코폴리올에 로딩하는 것이 최종 코폴리머 생성물의 겔 특성에 대해 미치는 효과를 측정하였고, 이는 표 5A에 보고되어 있다.

표 5

표 5A

각각의 폴리머의 겔 특성은 AMP-95를 사용하여 pH 7로 중화시킨 1 및 2 퍼센트 고형 뮤실러지에서 측정하였다. 표 5A의 데이터로부터, 0.25 내지 0.75 당량 (디메티콘 코폴리올의 OH 갯수를 기초로 함)의 디메티콘 코폴리올 로딩에 대한 무수물 로딩으로부터 합성된 마크로머로부터 중합된 폴리머가 최적의 겔 특성을 제공하였다.

실시예 11 및 12

표 6에 제시된 모노머 및 마크로머를 사용하여 실시예 VI 내지 VIII에서와 같이 에멀젼 폴리머를 제조하였다. 표 6에 제시된 모노머 및 마크로머를 사용하여 2개의 코폴리머를 중합하였다. 실시예 SM 5 및 SM 7의 반응성 디메티콘 코폴리올 마크로머를 분자량이 상이한 디메티콘 코폴리머로부터 합성하였다 (각각 분자량이 2,500 및 19,000임). 저분자량 및 고분자량 디메티콘 코폴리올 마크로머로부터 합성된 코폴리머는 양호한 관능 특성 및 겔 특성을 나타내었다.

표 6

각각의 폴리머의 겔 특성은 AMP-95를 사용하여 pH 7로 중화시킨 1 및 2 퍼센트 고형 뮤실러지에서 측정하였다. 데이터는 표 6A에 제시되어 있다.

표 6A

실시예 13 내지 20

표 7에 제시된 모노머 및 마크로머를 사용하여 실시예 VI 내지 VIII에서와 같이 에멀젼 폴리머를 제조하였다. 불포화 카르복실레이트 기로 완전히 작용기화되거나 (화학식 IIIa의 경우 R = R' = 시클릭 무수물 잔기; 화학식 VIa의 경우 z = y) 불포화 카르복실레이트 기로 부분 작용기화된 (화학식 IIIa의 경우 R 또는 R' 중 하나 = 수소; 화학식 VIa의 경우 z ≤ y) 말단 및 펜던트 폴리에테르 기를 함유하는 디메티콘 코폴리올 마크로머를 사용하여 7개의 비회합성 코폴리머를 합성하였다. 각각의 폴리머의 점도는 AMP-95를 사용하여 pH 7로 중화시킨 1 및 2.5 퍼센트 고형 뮤실러지에서 측정하였다. 또한, Tg, 투명도 및 탁도 (NTU) 값을 각각의 폴리머에 대해 측정하였다. 결과는 표 7A에 보고되어 있다.

표 7

표 7A

실시예 21 내지 54

표 8에 제시된 모노머 및 마크로머를 사용하여 실시예 VI 내지 VIII에서와 같이 에멀젼 폴리머를 제조하였다. 각각의 폴리머의 점도는 AMP-95를 사용하여 pH 7로 중화시킨 2, 3 및 5 퍼센트 고형 뮤실러지에서 측정하였다. 또한, Tg, 투명도 및 탁도 (NTU) 값을 각각의 폴리머에 대해 측정하였다. 결과는 표 8A에 보고되어 있다.

표 8

표 8A

실시예 55 내지 59

표 9에 제시된 모노머 및 마크로머로부터 하기 절차에 따라 양이온성이고 산팽윤성인 에멀젼 폴리머를 중합하였다.

표 9의 모노머를 약 340 중량부의 물, 약 5.5 중량부의 Emulsogen^® EPN 407 비이온성 계면활성제 및 약 0.3 중량부의 나트륨 라우릴 설페이트 (30%) 음이온성 계면활성제를 함유하는 반응기내로 (혼합하며) 첨가함으로써 모노머 에멀젼을 제조하였다. 생성된 혼합물을 에멀젼이 수득될 때까지 질소 대기하에서 약 20 내지 약 25℃의 온도에서 교반하였다 (약 400rpm). 그 후, 약 5.0 중량부의 물 중의 약 0.12 중량부의 Bruggolite^® FF6 (환원제)의 용액을 모노머 에멀젼에 첨가하며 혼합 교반하여, 중합 반응을 개시시켰다. 그 후, 약 5.0 중량부의 물 중의 약 0.16 중량부의 나트륨 퍼설페이트 (산화제)의 용액을 모노머 에멀젼에 첨가하며 혼합 교반하여, 중합반응을 개시시켰다. 개시제를 첨가한 후 약 2.5시간 동안 반응 혼합물의 온도를 약 60 내지 약 70℃의 온도로 유지시켰다. 추가량의 개시제를 반응을 개시시킨 지 약 0.5시간 및 약 1.5시간 후에 첨가하였다 (첨가된 개시제의 각각의 추가량에 대해 약 3.0 중량부의 물 중의 약 0.08 중량부의 나트륨 퍼설페이트)

생성된 폴리머 에멀젼을 약 45분의 기간에 걸쳐 약 44 내지 약 46℃의 온도로 냉각시킨 후, 산화 용액을 2부분으로 하여 1시간 간격으로 반응 혼합물에 첨가하였다. 각각의 산화 (redox) 용액은 약 9 중량부의 물 중에 약 0.15 중량부의 t-부틸히드로퍼옥시드 (70%), 약 0.015 중량부의 나트륨 라우릴 설페이트 (30%) 및 약 0.15 중량부의 Bruggolite^® FF6 환원제를 함유하였다. 폴리머 에멀젼을 주위 실온으로 냉각시키고, 반응기로부터 배출시켰다.

표 9

각각의 폴리머의 점도 및 투명도 특성은 글리콜산의 50 퍼센트 용액을 사용하여 pH 4로 중화시킨 2 퍼센트 고형 뮤실러지에서 측정하였다. 결과는 표 9A에 보고되어 있다.

표 9A

실시예 60

디메티콘 코폴리올 함유 폴리머, 카르보머 유동성 개질제, 및 표 10에서 확인된 다른 성분을 이용하여 다수의 모발 고정용 겔 조성물을 제형화하였다:

표 10

성분	기능	양
탈이온수	희석제	100중량%가 되게 하는 양
디메티콘 코폴리올 폴리머	고정제/유동성 개질제	5중량% (1.5% 폴리머 고체)
카르보머	유동성 개질제	0.5중량%
글리던트 플러스®	보존제	0.1중량%
AMP-95	중화제	pH 7이 되게 하는 양

겔 조성물을 다음과 같이 제형화하였다: 유동성 개질제를 물에 분산시키고 혼합하여 균일한 분산액을 얻었다. 유동성 개질제 분산액을 AMP-95를 사용하여 pH 6이 되도록 부분적으로 중화하였다. 표 10A에 기재된 실시예에 따라 합성된 디메티콘 코폴리올 폴리머 에멀젼 (공급된 5중량% 또는 1.5중량% 폴리머 고형물)을 완전히 혼합시키면서 분산액에 서서히 첨가하고, 7의 최종 pH로 중화하였다. 이후, 보존제를 중화된 조성물에 첨가하였다. 각각의 겔 샘플에 대해 투명도 및 점도 값을 측정하였다. 결과가 하기 표에 기록되어 있다.

표 10A

실시예 번호 60	폴리머 실시예	폴리머 고형물	카르보폴® 유동성 개질제 (등급 명칭)	유동성 개질제 (중량%)	점도 (mPaㆍs)	투명도 (%T)
A	23	1.5%	울트레즈 21	0.5	27,700	92.7
B	29	1.5%	울트레즈 21	0.5	50,000	96.3
C	23	1.5%	940	0.5	16,800	79.9
D	29	1.5%	940	0.5	36,600	92.1
E	23	1.5%	980	0.5	13,300	78.6
F	29	1.5%	980	0.5	39,250	95
대조	없음	없음	울트레즈 21	0.5	39,200	94.5

실시예 61

유동성 개질제가 존재하지 않는다는 점을 제외하고는, 실시예 60에 상술된 성분 및 과정을 이용하여 실시예 24 (2.0중량%의 폴리머 고형물)의 폴리머로부터 모발 고정용 조성물을 제형화하였다. 비교를 목적으로, 상업적으로 입수가능한 고정용 폴리머, 루비스콜^® K90 폴리머를 중화를 수행하지 않는 점을 제외하고는 유사하게 제형화하였다 (2.0중량%의 폴리머 고형물).

고습 조건 하에서 모발 스타일을 유지하는 고정용 제형의 능력을 평가하였다. 모발 스타일을 준비하고 상술된 마네킹 머리 헤어 스타일 스크리닝 시험에 따라 평가하였다. 하나에는 아시아인 모발을 이식하고 나머지 하나에는 백인 모발을 이식한 2개의 마네킹 머리를 시험에 사용하였다. 아시아인 모발이 이식된 마네킹 머리 상에서 스파이크 및 컬을 스타일링하는데 사용된 모발 다발의 길이는 각각 대략 2.5" 및 4"이었다. 백인 모발이 이식된 마네킹 머리에서 스파이크 및 컬을 스타일링하는데 사용된 모발 다발의 길이는 각각 대략 4" 및 5"이었다. 아시아인 모발이 이식된 마네킹 머리 상의 스파이크 및 컬을 스타일링하는데 사용된 모발 다발은 0.8 g/다발의 실험용 및 상업용 고정제로 처리하였고, 백인 모발이 이식된 마네킹 머리 상에서 스파이크 및 컬을 스타일링하는데 사용된 모발 다발은 0.5 g/다발의 실험용 및 상업용 고정제로 처리하였다. 아시아인 모발은 천연적으로 더 거칠었고 마네킹 두피의 단위 면적 당 더 조밀하였다.

건조 후에, 양 마네킹 머리의 스타일링된 부분은 강성 유지되었으며 터치에 대해서도 견고했다 (도 1 및 1a). 양 마네킹 머리를 3시간의 기간 동안 습도 챔버 (95% 상대 습도에서 35℃)에 두었다. 1시간 간격으로, 각각의 마네킹 머리를 습도 챔버로부터 제거하고, 각 측면을 스타일링 유지력에 대해 평가하고 사진 촬영하였다 (도 1/1a 내지 도 4/4a). 도 2 및 2A에 도시된 사진으로부터, 상업적인 고정용 조성물은, 백인 모발의 마네킹 및 아시아인 모발의 마네킹 둘 모두 상에서의 컬이 펴지고 아시아인 모발 마네킹 상에서의 스파이크가 쳐지기 시작했기 때문에, 고습 조건에 최초 시간의 노출 후에 만족스러운 작용을 나타내지 못했음이 확인된다. 도 3, 3A, 4 및 4A에 도시된 바와 같이, 본 발명의 폴리머에 대해, 컬 및 스파이크 유지력은 아시아인 모발에 대해서는 고습 조건에 2 및 3시간 동안 노출시킨 후에 유지되었고 백인 모발에 대해서는 컬 유지력이 입증되었다. 동일한 노출 간격에 대해서, 상업적인 고정용 폴리머 조성물은 스파이크가 눕기 시작했기 때문에 어떠한 컬 유지력도 나타내지 않았다.

3시간의 습도 챔버 노출 후에, 본 발명의 폴리머를 사용한 스타일은 상업적인 폴리머보다 더욱 잘 강성을 유지했으며 더 딱딱하고 터치에 대해 더 견고하였다. 스타일도 양호한 광택 및 부드러운 감촉을 갖는 것으로 확인되었다.

실시예 62

실시예 4, 21, 23, 25, 30, 35 및 47에서 얻어진 폴리머를, 표 11에 상이한 겔 양이 표시되어 있다는 점을 제외하고는, 실시예 60의 과정에 따라 고정용 조성물로 제형화하였다.

비교를 목적으로, 상업적으로 입수가능한 고정용 폴리머, 루비스콜^® K90 PVP을 pH 7로 유사하게 제형화하였다. 제형화한 후에, 고정용 조성물의 반복물을 상기된 (HHCR) 시험을 통해 고습 컬 유지력에 대해 평가하였다. 그 결과가 하기 표 11에 기재되어 있다:

표 11

실시예 번호	폴리머 실시예	모발 스타일	모발 그램당 겔 양 (g)	0.75시간 컬 CR%	1.5시간 컬 CR%	8시간 컬 CR%	24시간 컬 CR%
62A1	4	백인	0.32	100	99.1	97.3	97.3
62B1	4	아시아인	0.32	96.4	95.5	88.4	88.4
62C1	21	아시아인	0.32	96.2	93.9	92.0	92.0
62D	23	아시아인	0.32	100	98.1	94.7	94.7
62F2	25	아시아인	0.32	98.1	95.7	93.7	93.7
62G2	30	아시아인	0.32	99.0	97.4	91.0	87.5
62H2	353	백인	0.32	97.0	94.6	92.1	92.1
62I1	47	백인	0.32	99.0	97.2	96.3	96.3
62J1	47	아시아인	0.32	96.0	93.1	82.4	82.4
62K1	PVP3	백인	0.32	91.6	68.0	32.2	22.5

¹: 5개 반복물의 평균

²: 9개 반복물의 평균

³: 0.3중량% 카르보폴^® 울트레즈 21 유동성 개질제를 사용하여 제형화함.

실시예 63

실시예 60에 약술된 과정에 따라 실시예 35의 폴리머 (3중량%의 폴리머 고형물)로부터 고정용 겔을 제조하였다. 카르보폴^® 울트레즈 21 폴리머를 유동성 개질제로 사용하였다. 비교를 목적으로, 상업적으로 입수가능한 고정용 폴리머인 루비세트^® 클리어 고정용 폴리머 (3중량%의 폴리머 고형물)를 pH 7로 유사하게 제형화하였다. 실험용 겔을 준비하고, 시험하고, 상기한 HHSR 프로토콜에 따라 평가하였다. 그 결과가 하기 표 12에 기재되어 있다. 기록된 강성 유지력 값 (SR%)은 실험용 고정용 폴리머 및 비교용 PVP 고정용 폴리머 모두에 대해 5개 반복물의 평균을 나타낸다:

표 12

실시예 번호	폴리머 실시예	모발 타입	모발 그램 당 겔 양 (g)	0.75시간 SR%	1.5시간 SR%	8시간 SR%	24시간 SR%
631	35	아시아인	0.20	93.7	90.9	89.6	89.6
63A1	PVP	아시아인	0.20	88.4	85.8	82.0	81.3

¹: 0.3중량%의 카르보폴^® 울트레즈 21 유동성 개질제로 제형화됨.

실시예 64

고정용 겔을 실시예 60에 약술된 과정에 따라 실시예 35의 폴리머 (2중량%의 폴리머 고형물)로부터 제조하였다. 카르보폴^® 울트레즈 21 폴리머를 유동성 개질제로 사용하였다. 비교를 목적으로, 상업적으로 입수가능한 고정용 폴리머인 루비세트^® 클리어 고정용 폴리머 (2중량%의 폴리머 고형물) 및 루비스콜^® K90 PVP (2중량% 폴리머 고형물)를 pH 7로 유사하게 제형화하였다. 실험용 겔을 준비하고, 시험하고, 상기한 HHSCR 프로토콜에 따라 평가하였다. 그 결과가 하기 표 13에 기재되어 있다. 기록된 나선형 컬 유지력 값 (SCR%)은 실험용 고정용 폴리머 및 비교용 PVP 고정용 폴리머 모두에 대해 5개 반복물의 평균을 나타낸다:

표 13

실시예 번호	폴리머 실시예	모발 타입	모발 그램 당 겔 양 (g)	0.75시간 SCR%	1.5시간 SCR%	8시간 SCR%	24시간 SCR%
641	35	백인	0.15	80.0	80.0	75.6	71.8
64A1	PVP	백인	0.15	34.8	29.8	19.7	14.7
64B1	루비세트	백인	0.15	69.5	64.4	54.0	49.6

¹: 0.3중량% 카르보폴^® 울트레즈 21 유동성 개질제로 제형화함.

실시예 65

본 발명의 폴리머를 함유하는 모발 겔 제형을, 사용된 고정용 폴리머의 양을 표 14에 기재한 대로 1 내지 5중량% (폴리머 고형물) 범위 내로 사용하고 유동성 개질제를 사용하지 않는다는 점을 제외하고는, 실시예 60에 기재된 바대로 제형화하였다. 견고하게 유지되는 고정제 특성에 대해 공지된 상업적으로 입수가능한 폴리머를 또한 제형화하였다. 아시안 타입의 모발 견본을 준비하고, 처리하고 (0.8 g의 고정용 폴리머/견본), 기계적 강성 시험 방법에서 상기 기술된 바와 같이 50% 및 90%의 상대 습도 조건에 노출시킨 후에 기계적 강성에 대해 평가하였다. 각각의 시험 샘플의 5개 반복물을 준비하고 시험하였다. 5개 반복물에 대한 평균 피크력을 계산하고 기록하였다:

표 14

실시예 번호 (폴리머 실시예 번호)	고정제 (%TS)	기계적 강성 (N) 50% RH	기계적 강성 (N) 90% RH	50% RH에서 주관적 평가	50% RH에서 주관적 평가
65A (44)	4%	11.4	10.1	초 강력한 유지력	없음
65B (45)	4%	8.1	6.9	초 강력한 유지력	없음
65C (42)	4%	9.7	9.8	초 강력한 유지력	없음
65D (35)	4%	8.3	8.3	초 강력한 유지력	없음
65E (41)	4%	7.7	7.5	초 강력한 유지력	없음
65F (8)	4%	7.1	없음	초 강력한 유지력	없음
65G (39)	4%	6.9	7.2	강력한 유지력	초 강력한 유지력
65H (24)	2%	7.2	7.4	초 강력한 유지력	없음
65I (45)	2%	6.8	6.1	매우 강력한 유지력	없음
65J (8)	3%	6	없음	매우 강력한 유지력	없음
65K (41)	2%	5.9	5.4	강력한 유지력	없음
65L (42)	2%	5.8	5.9	강력한 유지력	없음
65M (35)	2%	5.6	5.5	강력한 유지력	없음
65N (43)	2%	5.4	없음	강력한 유지력	없음
65O (8)	2%	4.9	없음	약간 강력한 유지력	없음
65P (41)	2%	4.9	4.1	약간 강력한 유지력	없음
65Q (8)	1%	3.7	없음	부드럽고 유연한 유지력	없음
루비스콜® K90	5%	7.8	없음	초 강력한 유지력	없음
루비세트® 클리어	5%	6.5	없음	매우 강력한 유지력	없음
픽세이트® 플러스	2%	5.7	없음	강력한 유지력	없음
콜리돈® K30	5%	4.9	없음	약간 강력한 유지력	없음
루비스콜® K90	2%	4.4	없음	약간 강력한 유지력	없음

루비세트® 클리어	2%	4	없음	약간 강력한 유지력	없음
픽세이트® G100	5%	3.7	없음	약간 강력한 유지력	없음
아쿨딘® SCP	2%	3.1	없음	약간 강력한 유지력	없음
콜리돈® K30	2%	2.3	없음	부드럽고 유연한 유지력	없음
픽세이트® G100	2%	2	없음	부드럽고 유연한 유지력	없음
루비스콜® VA 73 아시아인 모발 견본 백인 (갈색) 모발 견본	2% 미처리된 모발 미처리된 모발	1.2 0.46 0.42	없음 없음 없음	부드럽고 유 연한 유지력 부드럽고 유연한 유지력 부드럽고 유연한 유지력	없음

상기 표 14 중의 데이터로부터, 본 발명의 고정용 폴리머에 대한 구체예는 50% 상대 습도에서 3 내지 11.4 뉴톤 범위 내의 기계적 강성값 (약간 부드러운 유지력 내지 초 강력한 유지력을 지닌 스타일링 성능)을 가짐이 입증된다. 상업적인 고정용 폴리머 (예를 들어, 루비스콜^® 및 루비세트^® 클리어 고정제)는 6.5 내지 7.8 뉴톤의 기계적 강성값을 갖는데, 이는 강력한 유지력 내지 초 강력한 유지력의 스타일링 평가에 필적하는 것이나, 더 높은 농도 (예를 들어, 5중량%)의 폴리머 고형물이 이들 값을 달성하는데 필요하다. 더욱 낮은 폴리머 고형물 농도 (예를 들어, 2 중량%)에서, 이들 상업적인 폴리머들은 본 발명의 폴리머와 비교하여 감소된 피크력 값을 나타낸다.

실시예 66

본 발명의 폴리머를 함유하는 모발 겔 제형을 표 15에 기재된 고정용 폴리머의 양 (중량% 폴리머 고형물)을 사용하여 실시예 60에 기재된 바대로 제형화하였다. 견고한 유지력의 고정제 특성으로 공지된 상업적으로 입수가능한 폴리머를 또한 제형화하였다. 실험용 및 상업적으로 입수가능한 고정용 폴리머 둘 모두를 0.3중량% (제형 성분의 전체 중량을 기준으로)의 카르보폴 울트레즈^® 21 유동성 개질제를 사용하여 제형화하였다. 또한, 상업적인 브랜드 명의 모발 고정 제품을 사용하여 비교 시험을 수행하였다. 아시아인 타입의 모발 견본을 준비하고, 처리하고 (0.8 g의 고정용 조성물/견본), 기계적 강성 시험 방법에서 상술된 바와 같이 50% 및 90% 상대 습도 조건에 노출시킨 후에 기계적 강성에 대해 평가하였다. 각각의 시험 샘플에 대한 5개의 반복물을 준비하고 시험하였다. 5개 반복물에 대한 평균 피크력을 계산하고 하기 표에 기록하였다:

표 15

실시예 번호 (폴리머 실시예 번호)	고정제 (%TS)	기계적 강성 (N) 50% RH	기계적 강성 (N) 90% RH	50% RH에서 주관적 평가	50% RH에서 주관적 평가
66A (35)	2.0	7.7	6.5	초 강력한 유지력	매우 강력한 유지력
66B (41)	2.0	6.7	5.8	매우 강력한 유지력	강력한 유지력
66C (39)	2.0	6.4	5.8	매우 강력한 유지력	강력한 유지력
66D (8)	2.0	5.8	5.4	강력한 유지력	강력한 유지력
루비스콜® K90	2.0	6.7	4.4	매우 강력한 유지력	약간 강력한 유지력
픽세이트® 플러스	2.0	6.2	6.1	매우 강력한 유지력	매우 강력한 유지력
루비세트® 클리어	2.0	5.7	4.7	강력한 유지력	약간 강력한 유지력
아쿠딘® SCP	2.0	4.6	4.3	약간 강력한 유지력	약간 강력한 유지력
콜리돈® K30	2.0	3.9	1.7	부드럽거나 약한 유지력	부드럽고 유연한 유지력
픽세이트® G100	2.0	3.7	4.6	부드럽거나 약한 유지력	약간 강력한 유지력
루비스콜® VA 73	2.0	3.2	2	부드럽고 유연한 유지력	부드럽고 유연한 유지력
샥 웨이브스 엑스트로버트 스타일링 스틸 (웰라 AG)	15	9.18	8.3	초 강력한 유지력	초 강력한 유지력
스튜디오 라인 메가 글루 (로레알 그룹)	7.1	7.3	없음	초 강력한 유지력	없음
스튜디오 라인 메가 겔 (로레알 그룹)	6.7	6.8	없음	매우 강력한 유지력	없음
프럭티스 스타일 하드 글루 (가니어, 로레알 그룹)	9.5	6.1	없음	매우 강력한 유지력	없음
스웨이브 스컬팅 프리즈 겔 (유니레버)	6.8	5.6	없음	강력한 유지력	없음

펜틴 프로-V 토탈 콘트롤 쉐이핑 겔 (프록터 & 갬블)	5.8	5.4	없음	강력한 유지력	없음
스튜디오 라인 멜팅 겔 (로레알 그룹)	3.4	2.4	없음	부드럽고 유연한 유지력	없음
아시아인 모발 견본 백인 (갈색) 모발 견본	미처리된 모발 미처리된 모발	0.46 0.42	없음 없음	부드럽고 유 연한 유지력 부드럽고 유연한 유지력	없음 없음

본 발명의 폴리머에 대해 얻어진 기계적 강성값 (전체 조성물의 중량을 기준으로 0.3중량%의 카르보폴^® 울트레즈 21 유동성 개질제와 함께 2중량%의 폴리머 고형물에서 시험한)은 5.8 내지 7.7 뉴톤 (평균 벤딩 피크력)의 범위 내였다. 실험용 폴리머는 50% 상대 습도에서 강력한 유지력 내지 초 강력한 유지력의 스타일링 성능을 나타냈다.

본 발명의 폴리머에 대해 얻어진 기계적 강성값(전체 조성물의 중량을 기초로 하여, 0.3 중량% 카르보폴^® 울트레즈 21 유동성 개질제를 지닌 2 중량% 폴리머 고형물에서 시험됨)는 5.4 내지 6.5 뉴톤(평균 피크력)으로서, 우수한 내습성과 함께 90% 상대 습도에서 오랫동안 지속되는 강력한 유지력 내지 매우 강력한 유지력의 스타일링(hard hold styling) 성능을 제공한다.

유동성 개질제는 표 14에서의 강성 데이터(유동성 개질제 포함하지 않음)와 표 15에서의 강성 데이터(유동성 개질제를 포함함)를 비교하여 도시되는 바와 같이, 모든 고정용 폴리머의 기계적 강성을 개선시킨다.

상업적인 고정용 폴리머는 50% 상대습도에서 3.2 내지 6.7 뉴톤(평균 피크력)의 기계적 강성을 나타내는데, 이는 강력한 유지력 내지 초강력한 유지력 스타일을 나타내는 것이다. 그러나, 기계적 강성값은 90% 상대습도에서 크게 떨어져서 (노베온으로부터의 픽세이트^® 플러스, 픽세이트^® G100 폴리머, 및 롬 앤드 ㅎ하스로부터의 아쿠딘™ SCP는 제외), 불량한 내습성을 나타낸다.

프록터 앤드 갬블 (Procter & Gamble), 로레알 (L'Oreal), 및 유니레버 (Unilever)로부터의 상업적으로 판매되는 최종 스타일링 겔 제품은 또한 강력한 유지력 내지 초강력한 유지력의 기계적 강성 등급으로 나타내었지만 (로레알로부터의 스튜디오 라인 멜팅 겔 제외), 이러한 상업적 제품은 최적화되고 2.3 중량%를 초과하는, 고정용 폴리머 및 다른 고정 성분을 포함하는 매우 높은 수준의 폴리머를 함유한다.

하기 실시예는 본 발명의 다양한 모발 관리에 대한 구현예를 제형화하기 위한 본 폴리머의 이용을 설명한 것이다.

실시예 67

본 실시예는 하기 표 16에 기재된 컬 향상 크림 헤어 겔 제형에 실시예 4, 10, 20, 28, 35, 및 45에서 합성된 폴리머의 이용을 설명한 것이다.

표 16

유동성 개질제를 증류수에 균일하게 분산시키고, AMP-95로 사전-중화시켰다. 실시예 4, 10, 20, 28, 35, 및 45의 폴리머를 사전-중합된 분산액에 서서히 첨가하고, 완전히 혼합하고, 추가 AMP-95로 중화시켰다. 파트 B, C, D 및 E에서의 구성성분을 개별적으로 제형화하고, 이후 알파벳 순서대로 파트 A 분산액에 첨가하고, 혼합하였다. 얻어진 겔 제형은 불투명한 금색 외형, 6.3 초과의 pH, 및 15,000 mPa·s 초과의 점도를 갖는다.

실시예 68

본 실시예는 실시예 4, 10, 20, 28, 35, 및 45의 폴리머를 사용하여 높은 고형물 함량의 미용실용 몰딩 겔의 제형화를 설명한 것이다. 하기 구성성분을 이용하여 몰딩 겔을 제형화하였다.

표 17

증류수를 용기에 계량하고, 실험용 폴리머를 균일한 분산액이 형성될 때까지 혼합하면서 서서히 첨가하였다. 구성성분 3 내지 8을 혼합하면서 표에 기재된 번호 순서대로 서서히 첨가하였다. 균질한 분산액이 달성될 때, 제형을 구성성분 9로 약 6.5의 pH 값으로 중화시켰다.

얻어진 겔 제형은 투명한 외형(90% 초과의 투명도(%T)), 및 10,000 mPa·s 초과의 점도를 갖는다. 겔은 매끄럽고, 실크 느낌을 갖는 우수한 흐름 성질을 갖는다.

실시예 69

본 실시예는 실시예 4, 10, 20, 28, 35, 및 45의 폴리머를 사용하여 저점도를 갖는 투명한 저 고형성 살롱 몰딩 겔의 제형화를 설명한 것이다. 하기 구성성분을 사용하여 몰딩 겔을 제형화하였다.

표 18

증류수를 용기에 계량하고, 유동성 개질제를 용기에 뿌려서 수화시키고, 이후 혼합하여 균일한 분산액을 형성하였다. 본 폴리머를 균일한 분산액이 형성될 때까지 혼합하면서 서서히 첨가하였다. 구성성분 3 내지 9를 혼합하면서 표에 기재된 번호 순서대로 서서히 첨가하였다. 균질한 분산액이 달성될 때, 제형을 구성성분 10으로 약 6.5의 pH로 중화시켰다.

얻어진 겔 제형을 실시예 68의 높은 고형성 겔과 주관적으로 비교하여, 투명하지만 보다 낮은 점도를 지님을 발견하였다.

실시예 70

"펑키(funky)한"(용이하게 조각하기 위해 착색된) 헤어 겔을 실시예 4, 10, 20, 28, 35, 및 45의 폴리머로 제형화하였다. 이러한 조성물은 본 폴리머가 에탄올, 연화제 및 텍스쳐 개질제와 함께 제형화되는 능력을 나타낸다. 하기 구성성분을 이용하여 겔을 제형화하였다.

표 19

증류수를 적합한 용기에 계량하고, 유동성 개질제를 증류수에 균일하게 분산시키고, 이후 실시예 4, 10, 20, 28, 35, 및 45의 폴리머를 분산액에 분산시켰다. 파트 B의 구성성분을 구성성분 8의 첨가로 완결되는 표에 기재된 순서대로 파트 A 분산액에 첨가하였다. 파트 C의 구성성분을 개별적으로 제형화하고, 이후 증가된 혼합과 함께 파트 A 분산액에 첨가하였다. 추가 AMP-95를 (필요한 경우) 첨가하여 최종 pH 값을 약 6.5가 되게 하였다. 얻어진 겔 제형은 청색 형태, 약 28,000 mPa·s의 점도값을 지니고, 신축성 있는 섬유질의 경도(consistency)를 갖는다.

실시예 71

하기 높은 투명도의 헤어 겔은 유동성 개질제를 지닌 본 폴리머를 이용하여 매끄럽고 저점도의 겔을 제조하는 능력을 나타낸다. 실시예 20, 35 및 45의 폴리머를 하기 표에 기술된 바와 같이 각각 제형 A, B, 및 C에 따라 제형화하였다(총 9개의 제형).

표 20

각 제형을 하기와 같이 제조하였다. 유동성 개질제를 증류수에 분산시키고, 균일한 분산액을 얻을 때까지 혼합하였다. 수성 분산액을 이후 트리에탄올아민으로 부분적으로 중화시켰다. 구성성분 번호 4 내지 8을 이후 균질한 분산액이 형성될 때까지 교반하면서 번호 순서대로 서서히 첨가하였다. 분산액의 pH를 추가 트리에탄올아민으로 약 6.5로 조절하여 매끄럽고, 저점도의 겔을 수득하였다. 모든 제형은 20,000 mPa·s 미만의 점도로 투명하였다(>90% T).

실시예 72

헤어 겔을 실시예 20, 35 및 45의 폴리머로부터 제형화하였다. 각 폴리머를 하기 표에 기재된 바와 같은 제형 A, B 및 C에 따라 제형화하였으며(총 9개의 제형), 이는 투명하고 중간 정도 점도의 겔을 수득할 수 있음을 나타낸다. 실시예 71의 제형화 과정을 중간 점도의 겔에 대해 반복하였다.

표 21

모든 제형은 45,000 mPa·s 미만의 점도로 투명하였다(>90% T).

실시예 73

헤어 겔을 실시예 20, 35 및 45의 폴리머로부터 제형화하였다. 각 폴리머를 하기 표에 기술된 바와 같이 제형 A, B 및 C에 따라 제형화하였으며(총 9개 제형), 이는 투명하고 고점도의 겔이 폴리머 고형물의 중량%를 증가시키므로써 제조될 수 있음을 나타낸다. 실시예 71의 제형화 과정을 고점도의 겔 조성물에 대해 반복하였다.

표 22

모든 제형은 45,000 mPa·s 초과의 점도로 투명하였다(>90% T).

실시예 74

헤어 겔을 실시예 20, 35 및 45의 폴리머로부터 제형화하였다. 각 폴리머를 하기 표에 기술된 바와 같이 제형 A, B, 및 C에 따라 제형화하였다(총 9개 제형).

표 23

각 제형을 하기와 같이 제조하였다. 유동성 개질제를 수중에 분산시키고, 균일한 분산액을 얻을 때까지 혼합하였다. 수성 분산액을 이후 AMP-95로 부분적으로 중화시켰다. 구성성분 번호 4 내지 10을 이후 균질한 분산액이 형성될 때까지 교반하면서 번호 순서대로 서서히 첨가하였다. 분산액의 pH를 추가 AMP-95로 약 6.5로 조절하여 매끄럽고 저점도의 겔을 수득하였다.

실시예 75

본 제형은 오일, 및 계면활성제와 에멀젼제의 혼합물과 함께 실시예 4, 10, 20, 28, 35, 및 45의 폴리머를 사용하여 왁스 제형을 형성시키는 능력을 나타낸다. 각 폴리머는 하기 표에 기술된 구성성분으로 제형화하였다.

표 24

파트 A 구성성분을 혼합하면서 합치고, 70℃로 가열하였다. 개별 용기에 파트 B 구성성분을 혼합하면서 합치고, 또한 70℃로 가열하였다. 파트 B를 파트 A와 합치고, 혼합하고, 70℃에서 5분 동안 가열하였다. 각 제형의 pH를 대략 6.5로 조절하고, 반-고형 왁스성 겔을 수득하였다.

실시예 76

본 실시예는 광택/윤기 향상 보조제로서 구에르베트 에스테르와 실시예 4, 10, 20, 28, 35, 및 45의 폴리머를 사용하여 컬 향상 크림 겔의 제형화를 나타낸다. 각 폴리머를 하기 표에 기술된 구성성분으로 제형화하였다.

표 25

유동성 개질제를 증류수에 균일하게 분산시키고, 구성성분 3 내지 6을 번호 순서대로 첨가하고, 균일한 분산액을 얻을 때까지 혼합하였다. 분산액을 대략 6.3의 pH로 중화시키고 크림형의 백색 겔을 수득하였다. 겔은 약 33,000mPa·s의 점도를 가지고 외형에서 광택을 나타낸다.

실시예 77

실시예 IV의 폴리머를 이용한 두개의 헤어스프레이 조성물을 하기 표에 기술된 구성성분을 이용하여 수성 및 하이드로-알코올성 (추진제 상용가능함) 제형에서 제조하였다.

표 26

헤어스프레이 조성물을 통상적인 혼합 기술을 이용하여 하기와 같이 제조하였다.

제형 A: 400 g 배치의 5% 활성 폴리머 용액을 0.2% 보존제와 함께 증류수에 분산시키고, 점도, 투명도 및 탁도 성질에 대해 측정하였다.

제형 B: 200 g 샘플 5% 활성 폴리머를 에탄올에 분산시키고, 점도, 투명도 및 탁도 성질에 대해 측정하였다.

수계열 및 용매계열 헤어 스프레이 제형 모두는 분산가능할 정도로 충분히 낮은 점도값을 갖는다. 각 제형은 우수한 유지력을 지닌 양호한 스타일링 성질을 제공한다. 200 g 샘플 5% 활성 폴리머를 에탄올 중에 분산시키고, 점도, 투명도 및 탁도 성질에 대해 측정하였다.

실시예 78

본 실시예는 헤어 스타일링 무스를 제형화하기 위한 본 폴리머의 사용을 기술한 것이다. 각 실시예 VI, 35 및 45의 폴리머를 하기 표에 기술된 구성성분으로 제형화하여 헤어 스타일링 무스 조성물을 제형화하였다.

표 27

폴리머를 하기와 같이 제형화하였다. 파트 A를 교반하면서 혼합하고, pH 6으로 중화시키기 전에 기술된 순서대로 파트 B의 성분과 조합하였다. AB 조성물을 캔의 상부에 위치된 무스 밸브로 밀봉된 적합한 가압가능한 용기(폴리머 라이닝된 알루미늄 캔)에 충전하였다. 캔 위를 진공으로 만들어서 헤드 공간을 배출시켰다. 밸브를 이후 제 위치에서 크림핑(crimped)시키고, 캔을 밸브 줄기를 통해 추진제 혼합물(구성성분 번호 10)로 충전하였다.

본 발명의 다른 구체예에서, 디메티콘 코폴리올 마크로머로부터 중합된 반복 단위를 함유한 폴리머는 린스-오프(rinse-off) 헤어 트리트먼트 조성물(샴푸, 컨디셔닝 샴푸, 2-인-1 샴푸, 컬러 유지 샴푸, 컬러후 샴푸 등)에서 사용될 수 있다. 이러한 샴푸는 샴푸의 클렌징 및/또는 컨디셔닝 특성을 손상시키지 않으면서 모발에 스타일링 및 "신체" 유익을 부여한다. "신체"유익은 루트 리프트(root lift), 증가된 모발 부피, 바운스(bounce), 제어 (즉, 용이하게 스타일링함) 및 관리가능성, 즉 네가티브 감각의 느낌 없이 스타일의 유지를 포함한다. 이러한 신체 기여는 특히 미세하거나 긴, 무거운 모발을 가진 사람에게 바람직하다.

계면활성제 클렌징 분야에 대한 제형은, 예를 들어, 본 발명의 폴리머를 도입한 샴푸 (예를 들어, 2-인-1 샴푸, 비듬 샴푸)는 음이온성 계면활성제, 비이온성, 쯔비터이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 또는 이의 혼합물; 컨디셔닝을 위한 모노 및 폴리머 코트; 컨디셔닝을 위한 실리콘; 유동성 개질제; 증점제; 현탁제; 보존제; 방향제/방향제 가용화제; 착색제; 안료, 중화제 또는 pH 조절제; 식물제제; 비타민; 킬레이트화제; 포움형성 촉진제; 비드; 공기 거품; 운모; 유기 및 무기 진주빛광택제; 물; 점도 감소제; 향수제; 알코올; 비듬방지제; 이의 염 및 조합물을 포함할 수 있다.

실시예 79

현탁된 비드를 지닌 개별의 투명한 목욕용 겔 조성물을 실시예 13, 20a, 20b 및 20c의 폴리머로 제형화하였다. 구성성분 및 양을 하기 표에 기술하였다.

표 28

각각의 목욕용 겔 조성물을, 증류수에 개개 실험 폴리머를 분산시켜 제형화하였다. 분산된 폴리머에 온화하게 혼합하면서 나트륨 라우레이트 설페이트 계면활성제를 첨가하였다. 파트 A 성분을 NaOH로 pH 6.5로 중화시켰다. 파트 B 구성성분을 혼합하면서 번호 순서대로 파트 A 혼합물에 첨가하였다. 최종 조성물의 pH를 필요한 경우, 6.5로 조절하였다. 각 목욕 겔 조성물을 점도, 항복치 및 탁도 성질, 뿐만 아니라 현탁액 안정성에 대해 평가하였다. 하기 표에 기술된 목욕 겔 성질로부터, 겔이 양호한 투명도, 유동성 및 현탁액 안정성 성질(즉, 장기간 동안 고체 미립자를 현탁시키는 능력)을 나타낸다.

표 29

실시예 80

하기 제형은 실시예 13, 20a, 20b, 및 20c의 폴리머를 이용하여 일시적인 컬러 샴푸 또는 컬러 유지 샴푸의 예이다. 샴푸는 양이온성 염료를 이용한 적합한 점도의 일시적인 컬러 조성; 향상된 진주빛광택 형태를 갖는 진주빛광택 물질의 우수한 현탁성 및 안정성; 개선된 유동학적 및 감각적 성질을 나타낸다.

표 30

파트 A 구성성분을 조합하고, 철저히 혼합하였다. 개별 용기에 파트 B 구성성분을, 가온된 증류수(대략 50℃)에 디나트륨 EDTA를 용해시켜 제형화하였다. 나머지 파트 B 구성성분(5 내지 9)을 온화하게 혼합하면서 번호 순서대로 첨가하고, 파트 B를 중간정도로 혼합하면서 파트 A에 서서히 첨가하였다. 합쳐진 조성물의 pH를 7.0으로 조절하였다. 먼저 가온된 증류수(대략 50℃)에 염료(구성성분 11 내지 13)를 용해시켜 파트 C 구성성분을 개별 용기에 조합하였다. 디메티콘 코폴리올을 이후 염료 용액에 첨가하였다. 파트 C를 온화하게 교반하면서 파트 AB와 조합하였다. 파트 D 구성성분 번호 17을 사전분산시키고, 파트 ABC 조성물에 구성성분 번호 15와 함께 조합하고, 혼합하였다.

실시예 81

본 실시예는 본 발명의 폴리머 구체예를 이용한 컨디셔닝 비듬방지 샴푸의 제형화를 기술한 것이다. 조성물을 본원에 기술된 "백-애씨드" 기술로 제형화하였다.

표 31

증류수에 실시예 13, 20a, 20b, 및 20c의 폴리머를 분산시켜 파트 A의 구성성분을 조합하였다. 계면활성제, 구성성분 번호 3 및 4를 온화하게 교반하면서 분산액에 첨가하여 공기 버블 유발을 최소화하였다. 파트 A를 이후 구성성분 번호 5로 6.5의 pH로 중화시켰다. 파트 B 구성성분을 개별 용기에 조합하고, 45℃로 가온시켜 컨디셔너, 구성성분 번호 7의 용해를 보조하였다. 파트 B를 파트 A에 첨가하고 혼합하였다. 파트 C 계면활성제, 구성성분 번호 9를 파트 AB에 첨가하고, 구성성분 번호 10을 이용하여 pH를 5.5로 백-애씨드 조절하였다. 나머지 파트 C 구성성분 번호 11 내지 14를 농축된 파트 ABC 조성물에 번호 순서대로 첨가하였다. 나트륨 클로라이드, 구성성분 번호 15를 첨가하여 제형의 점도를 조절하였다. 얻어진 비듬방지 컨디셔닝 샴푸는 적합하고, 임의의 침전물없이 불용성 비듬방지제, 아연 피리티온을 현탁시킬 수 있다.

실시예 82

표면 활성 실리콘 부분을 함유한 본 발명의 폴리머는 다양한 화장품용 모발 제형(리브-온(leave-on) 및 린스-오프(rinse-off)), 예를 들어 헤어 트리트먼트, 헤어 로션, 헤어 토닉(tonic), 헤어 린스, 헤어 에멀젼, 손상된 말단부에 대한 트리트먼트 유체, 영구 왁스용 이퀄라이저(equalizer), 핫-오일 트리트먼트 제조물, 컨디셔너 등에 사용될 수 있다. 하기 실시예는 모노머 콰터늄 화합물, 지방산 알코올 에멀젼제 및 연화제를 지닌 양이온성 상용성 크림형 컨디셔너의 제형에서 본 발명의 폴리머 구체예의 사용을 기술한 것이다. 조성물 구성성분은 하기 표에 기술되어 있다.

표 32

증류수(구성성분 번호 1)를 65 내지 67℃로 가열하였다. 나머지 파트 A 구성성분 (번호 2 내지 4)을 가온수에 첨가하고, 철저하게 혼합하였다. 개별 용기에서, 파트 B를 파트 A와 조합하고, 균일한 분산액을 얻을 때까지 혼합하였다. 파트 AB 분산액을 40℃로 냉각시켰다. 구성성분 번호 9를 첨가하고, 계속 혼합하였다. pH를 구성성분 번호 10으로 4.0으로 조절하였다. 조성물의 점도 및 외형 성질은 하기 표에 기술하였다.

표 33

실시예 83

본 실시예는 양이온성 폴리머 구체예 및 하기 표에 기술된 구성성분을 이용하여 컨디셔닝 비듬방지 샴푸의 제형을 기술한다. 각 폴리머를 개별적으로 제형화하였다.

표 34

파트 A 및 B를 교반하면서 개별 용기에서 제형화하여 균일한 혼합물을 수득하였다. 파트 A를 혼합하면서 파트 B와 서서히 조합하였다. 파트 C 구성성분 (5 내지 14)을 파트 AB 조성물에 번호 순서대로 혼합하고, 균일한 혼합물을 얻을 때까지 혼합하였다. ABC 조성물의 pH를 구성성분 15로 4.9 내지 5.3 이하의 pH 값으로 조절하였다. 적합한 샴푸 조성물을 수득하였다.

실시예 84

하기 제형은 컨디셔닝 안면 세척제의 예이다. 이는 살리실산을 이용한 낮은 pH 제형의 적합한 수성 계면활성제 조성물을 나타낸 것이다. 각 폴리머를 하기 표에 기술된 구성성분으로 제형화하였다.

표 35

혼합 용기에, 파트 A 구성성분 (1 내지 3)을 표에 기술된 순서대로 조합하고, 균일하게 혼합하였다. 혼합물을 시트르산으로 사전 중화시켰다. 파트 B 구성성분을 개별 용기에 혼합하고, 파트 A와 조합하였다. 파트 C 구성성분 (8 내지 15)을 파트 AB 혼합물에 기술된 순서대로 첨가하고, 균일한 조성물을 얻을 때까지 혼합하였다. 파트 ABC 제형의 pH를 구성성분 15로 4.0으로 조절하였다. 얼굴 세척물을 수득하였다.

실시예 85

본 실시예는 낮은 pH 제형의 실리콘, 양이온성 물질 및 식물(botanical)의 혼합물을 함유한 투명한 컨디셔닝 샴푸의 제조를 기술한 것이다. 구성성분 및 제형 과정을 하기에 기술하였다.

표 36

구성성분 번호 2를 증류수에 첨가하고, 균일한 분산액을 얻을 때까지 혼합하여 파트 A를 제형화하였다. 구성성분 번호 3 내지 5를 분산액에 첨가하고, 혼합하였다. 파트 A를 파트 B와 서서히 조합하고, 혼합하였다. 파트 C 구성성분 번호 7 내지 18을 기술된 순서대로 첨가하고, 균일한 혼합물을 얻을 때까지 혼합하였다. pH를 구성성분 번호 19로 5.0으로 조절하였다. 적합한 균질한 샴푸를 수득하였다.

실시예 86

본 실시예는 실시예 13, 20a, 20b, 20c, 및 20d의 폴리머를 이용한 바디 로션 조성물의 제형을 기술한 것이다. 조성물 성분들을 하기 표에 기술하였다.

표 37

파트 A 구성성분을 지시된 번호 순서대로 용기에 배치시키고, 중간 정도의 교반하에서 65 내지 70℃로 20분 동안 가열하였다. 혼합물을 60℃로 냉각시키고, 실시예 13, 20a, 20b, 20c, 및 20d의 폴리머를 제형에 첨가하였다. pH를 구성성분 번호 9로 6.8로 조절하고, 제형을 50℃로 냉각시켰다. 구성성분 번호 10을 이후 혼합하면서 첨가하고, 제형을 40℃로 냉각시켰다. 구성성분 번호 11을 첨가하고, 균질한 조성물을 얻을 때까지 혼합하였다.

실시예 87

본 실시예는 컨디셔닝 헤어 겔을 제형화함에 있어서 실시예 56 내지 59의 양이온성 폴리머의 사용을 기술한 것이다. 구성성분 및 제조 방법을 하기에 기술하였다.

표 38

구성성분 번호 1을 균일한 혼합물을 수득할 때까지 혼합하면서 증류수에 분산시켰다. 구성성분 번호 2 내지 6을 번호 순서대로 첨가하고, 혼합하였다. 혼합물의 pH를 약 4.0으로 조절하고, 균질한 겔이 형성될 때까지 혼합하였다. 겔 성질을 하기 표에 기술하였다.

표 39

고정제 조성물을 모발 다발에서 하기 기술된 (HHCR) 시험을 통해 (9 반복/조성물) 고습 컬 유지력에 대해 평가하였다. 그 결과를 하기 표에 나타내었다.

표 40

실시예 88

투명한 목욕용 겔을 하기 표에 기술된 구성성분으로, 백-알칼리 제형 과정을 이용하여 제형화하였다.

표 41

각 실시예 56 내지 59의 폴리머를 증류수(구성성분 번호 1)에 분산시키고, 균질한 분산액을 얻을 때까지 혼합하였다. 구성성분 번호 2 및 3을 이후 혼합하면서 첨가하였다. 구성성분 번호 6을 분산액에 첨가하고, 혼합하였다. 각 제형의 pH를 시트르산(구성성분 번호 7)으로 pH 6.0으로 조절하여 조성물의 점도를 증가시켰다. 각 조성물의 샘플을 점도 성질에 대해 시험하고 기록하였다. 각 조성물의 pH를 나트륨 히드록사이드(구성성분 번호 8)로 백-알칼리 조절하고, 점도 성질을 다시 하기 표에 기술된 바와 같이 기록하였다.

표 42

본 발명의 대표적인 구체예는 하기한 것들을 포함하는 조성물에 관한 것이다:

(I) 하기 성분 a)를 포함한 모노머 혼합물의 중합으로부터 형성된 폴리머:

a) 임의적으로 하기 b) 내지 g)로부터 선택된 모노머와 임의적으로 조합된 상기 화학식 III, IIIa, IV, 및 VIa로부터 선택된 마크로머를 함유하는 하나 이상의 실리콘:

b) 하나 이상의 비이온성 모노머;

c) 하나 이상의 산성 비닐 모노머;

d) 하나 이상의 양이온성 비닐 모노머;

e) 하나 이상의 결합 비닐 모노머;

f) 하나 이상의 반소수성 비닐 모노머;

g) 가교 모노머; 및 이의 혼합물;

(II) 물, 계면활성제, 유동성 개질제 및 이의 혼합물로부터 선택된 구성성분; 및

임의적으로 (III) 킬레이트화제, 컨디셔너, 희석제, 방향제, 안료, 착색제, 항산화제, 습윤제 피부 및 모발 컨디셔너, 윤활제, 수분 배리어 및 연화제, 중화제, 불투명화제, 약제학적 활성제, 보존제, 용매, 분산 보조제, 자외선 차단제, 계면활성제, 컨디셔닝 폴리머, 비타민, 점도 보조제, 점도 개질제, 중화제, pH 조절제, 및 유화제로부터 선택된 하나 이상의 성분.

본 발명의 다른 대표적인 구체예에서, 실리콘 함유 마크로머는 하기 화학식, 및 이의 이성질체를 나타낸다:

상기 식에서, R', R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶, EO (OE), PO (OP), a, b, c, n, x, y 및 z는 상기에서 정의된 바와 같다.

실시예 89

세척가능한 헤어 몰딩 왁스를 표 43에 기술된 구성성분으로 제형화하였다.

표 43

파트 A의 구성성분을 혼합하고, 75℃로 가열하였다. 파트 B의 구성성분을 혼합하고, 70℃ 내지 80℃의 온도로 구성성분이 완전히 용해되는 시간 동안 가열하고, 균질한 혼합물을 수득하였다. 파트 A를 70℃ 내지 80℃로 온도를 유지하고 300 내지 500 rpm으로 계속 혼합하면서 파트 B에 서서히 첨가하였다. 파트 A 및 B 구성성분을 균일한 혼합물을 얻을 때까지 혼합하였다. 파트 AB 혼합물을 60℃ 내지 70℃로 온도를 냉각시켰다. 파트 C 구성성분을 조합하고, 60℃ 내지 70℃로 혼합물의 온도를 유지시키면서 파트 AB 혼합물에 첨가하였다. 파트 D 구성성분을 조합하고, 균일한 혼합물을 얻을 때까지 혼합하면서 파트 ABC 혼합물에 첨가하였다. 파트 ABCD 혼합물을 50℃로 냉각시키고 파트 E 구성성분을 이후 혼합물에 첨가하였다. 조성물의 pH 값은 7.4로 결정되었다. 혼합물을 40℃ 내지 45℃로 냉각키고, 용기에 붓고, 고형화시켜 헤어 왁스 생성물을 수득하였다. 생성물은 오프-화이트 외형의 광택을 나타낸다. 생성물을 24시간 동안 정치시키고, 이때에 생성물의 브룩필드 점도를 no. 7 스핀들을 이용하여 @ 40℃ @ 20 rpm에서 측정하여 150,000 mPa·s로 결정하였다.

실시예 90

투명한 링잉(ringing) 헤어 왁스를 표 44에 기술된 구성성분으로 제형화하였다. 제형은 규정되었지만 유순한 헤어 스타일을 제공하고, 기름지지 않는 느낌 및 외형을 제공할 뿐만 아니라 모발에 적용할 경우 투명한 외형을 제공한다.

표 44

디나트륨 EDTA를 글리세린에 용해시키고, 나머지 파트 A 구성성분을 용액에 첨가하였다. 파트 A 혼합물을 균일한 혼합물을 얻을 때까지 느린 교반하에서 혼합하면서 80℃로 가열하였다. 파트 A 혼합물을 교반하면서 60℃로 냉각시켰다. 파트 B를 파트 A에 첨가하고, 균질할 때까지 혼합하였다. 파트 AB 혼합물을 파트 C로 중화시켰다. 중간정도의 교반하에서, 파트 D의 구성성분을 첨가하고, 균일할 떼까지 혼합하였다. ABCD 조성물을 서서히 교반하고, 냉각시켰다. 배치가 40℃ 내지 45℃의 온도로 냉각될 때, 넓은 입구 용기에 붓고 냉각시켰다. 투명한 링잉 헤어 왁스 생성물을 24 시간 동안 정치시키고, 이때에 생성물의 브룩필드 점도를 no. 7 스핀들을 이용하여 @ 40℃ @ 20 rpm에서 측정하여 150,000 mPa·s로 결정하였다.

실시예 91

컬러, 운모 및/또는 글리터를 도입한 헤어 스타일링 밤 (balm)을 표 45에 기술된 구성성분으로부터 제형화하였다. 제형은 모발에 양호한 세척가능성, 보다 적은 잔류물 축적, 보다 긴 영구적인 유지력, 및 기름기 없는 느낌을 향상시킨다. 추가적으로, 모발에 적용될 때 제형은 수반되는 결함 및 현재 상업적으로 입수가능한 왁스 모발 제품이 갖는 과도한 왁스 잔류물 없이 우수한 강성 성질을 나타낸다.

표 45

파트 A의 구성성분을 혼합하고, 약 75℃로 가열하였다. 파트 B의 구성성분을 혼합하고, 70℃ 내지 80℃의 온도에서 구성성분이 완전하게 용융되고 균질한 혼합물을 얻을 때까지 가열하였다. 파트 B를 70℃ 내지 80℃로 온도를 유지하고 300 내지 500 rpm으로 계속 혼합하면서 파트 A에 서서히 첨가하였다. 파트 A 및 B 성분을 균일한 혼합물을 얻을 때까지 혼합하였다. 파트 AB 혼합물을 60℃ 내지 70℃의 온도로 냉각시켰다. 파트 C 구성성분을 60℃ 내지 70℃로 혼합물의 온도를 유지하면서 파트 AB 혼합물에 첨가하였다. 파트 D 구성성분을 균일한 배합물을 얻을 때까지 파트 ABC 혼합물에 첨가하였다. 파트 ABCD 배합물을 약 60℃로 유지시키고, 파트 E 및 파트 F 구성성분을 이후 혼합하면서 첨가하여 균질한 배합물을 달성시켰다. 조성물의 pH 값은 7.3으로 결정되었다. 조성물을 40℃ 내지 45℃의 온도로 냉각시키고, 용기에 붓고, 고형화시켜 헤어 왁스 생성물을 수득하였다.

Claims (26)

1. A) 하기 화학식 III 및 IV로부터 선택된 하나 이상의 디메티콘 코폴리올 마크로머를 포함하는 모노머 조성물로부터 중합된 폴리머; 및

   B) 하나 이상의 용매 또는 희석제를 포함하는 조성물:

   

   상기 화학식 III에서, R 및 R'는 독립적으로 수소 및 고리형 무수물 잔기를 나타내며, 단 R 및 R'는 둘 모두가 동시에 수소를 나타내지는 않으며, R¹ 및 R²는 독립적으로 C₁ 내지 C₃₀ 알킬, C₁ 내지 C₂₀ 할로 치환된 알킬, C₃ 내지 C₈ 시클로알킬, C₆ 내지 C₁₄ 아릴, 및 C₂ 내지 C₂₀ 알케닐로부터 선택된 라디칼을 나타내며, E는 2가 에틸렌 라디칼을 나타내며, P는 독립적으로 2가 프로필렌 라디칼을 나타내며, a, b 및 c는 독립적으로 0 내지 100이고(단, a, b 및 c가 동시에 0은 아니다), n은 0 내지 200이며, E는 이것이 결합되는 산소 원자와 함께 에틸렌 옥사이드 잔기 (EO 또는 OE)를 나타내고, P는 이것이 결합되는 산소 원자와 함께 프로필렌 옥사이드 잔기 (PO 또는 OP)를 나타내고, 여기서 EO 및 PO 잔기는 랜덤, 비랜덤 및 블록형 시퀀스로 배열될 수 있으며;

   상기 화학식 IV에서, R¹ 및 R², E, P, a, b 및 c는 상기 정의된 바와 같고, R³은 C₁ 내지 C₃₀ 알킬, C₁ 내지 C₂₀ 할로 치환된 알킬, C₃ 내지 C₈ 시클로알킬, C₆ 내지 C₁₄ 아릴, 및 C₂ 내지 C₂₀ 알케닐로부터 선택된 라디칼을 나타내고, R⁴는 C₁ 내지 C₃₀ 알킬, C₆ 내지 C₁₄ 아릴, 및 C₂ 내지 C₂₀ 알케닐로부터 선택된 라디칼을 나타내며, x는 0 내지 200이고, y는 1 내지 200이며, z ≤ y이며;

   상기 화학식 III 및 IV에서 고리형 무수물 잔기는 화학식:

   

   (상기 식에서, R⁵ 및 R⁶은 독립적으로 수소 및 메틸로부터 선택되고, 단 R⁵ 및 R⁶은 둘 모두가 동시에 메틸을 나타내지는 않는다)으로 표시된다.
2. 제 1항에 있어서, 모노머 조성물이,

   a) 하나 이상의 비이온성 비닐 모노머;

   b) 하나 이상의 산성 비닐 모노머;

   c) 하나 이상의 양이온성 비닐 모노머;

   d) 하나 이상의 회합성 비닐 모노머;

   e) 하나 이상의 반소수성 비닐 모노머;

   f) 하나 이상의 가교 모노머; 및 이들의 혼합물로부터 선택된 하나 이상의 모노머를 추가로 포함하는 조성물.
3. 제 2항에 있어서, 비이온성 비닐 모노머가 하기 화학식으로 표시된 하나 이상의 모노머로부터 선택되는 조성물:

   

   상기 식에서,

   X는 H 또는 메틸이고; Z는 -C(O)OR⁸, -C(O)NH₂, -C(O)NHR⁸, -C(O)N(R⁸)₂, -C₆H₄R⁸, -C₆H₄OR⁸, -C₆H₄Cl, -C₆H₁₁, -C₆H₇(R⁸)(R⁸)(R⁸), -CN, -NHC(O)CH₃, -NHC(O)H, N-(2-피롤리도닐), N-카프로락타밀, -C(O)NHC(CH₃)₃, -C(O)NHCH₂CH₂-N-에틸렌우레아, -Si(R⁷)₃, -C(O)O(CH₂)_xSi(R⁷)₃, -C(O)NH(CH₂)_xSi(R⁷)₃, 또는 -(CH₂)_xSi(R⁷)₃이며; x는 1 내지 6의 범위 내 정수이고; R⁷은 독립적으로 선형 및 분지형 C₁ 내지 C₁₈ 알킬이며; R⁸은 독립적으로 선형 및 분지형 C₁ 내지 C₃₀ 알킬, 히드록시 치환된 C₂ 내지 C₃₀ 알킬 및 할로겐 치환된 C₁ 내지 C₃₀ 알킬이다.
4. 제 2항에 있어서, 산성 비닐 모노머가 카르복실산 기 및 이의 염, 설폰산 기 및 이의 염, 및 포스폰산 기 및 이의 염으로부터 선택된 하나 이상의 산성 기를 함유하는 조성물.
5. 제 4항에 있어서, 산성 비닐 모노머가 아크릴산, 메트아크릴산, 이타콘산, 시트라콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산; 말레산, 푸마르산, 이타콘산 또는 아코니트산의 C₁ 내지 C₁₈ 알킬 모노에스테르; 디카르복실산의 무수물; 비닐 설폰산, 2-설포에틸 메트아크릴레이트, 스티렌 설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 설폰산, 알릴옥시벤젠 설폰산, 비닐 포스폰산, 알릴 포스폰산, 3-아크릴아미도프로필 포스폰산; 및 이들의 염; 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 조성물.
6. 제 2항에 있어서, 양이온성 비닐 모노머가 모노-(C₁ 내지 C₄)알킬아미노(C₁ 내지 C₈)알킬 (메트)아크릴레이트, 디-(C₁ 내지 C₄)알킬아미노(C₁ 내지 C₈)알킬 (메트)아크릴레이트, 모노-(C₁ 내지 C₄)알킬아미노(C₁ 내지 C₈)알킬 (메트)아크릴아미드, 디-(C₁ 내지 C₄)알킬아미노(C₁ 내지 C₈)알킬 (메트)아크릴아미드, 질소-함유 헤테로시클릭 (메트)아크릴아미드, 질소-함유 헤테로시클릭 (메트)아크릴레이트; 및 이들의 염; 및 이의 혼합물로부터 선택되는 조성물.
7. 제 6항에 있어서, 양이온성 비닐 모노머가 2-(N,N-디메틸아미노)에틸 (메트) 아크릴레이트, 3-(N,N-디메틸아미노)프로필 (메트)아크릴레이트, 4-(N,N-디메틸아미노)부틸 (메트)아크릴레이트, (N,N-디메틸아미노)-t-부틸 (메트)아크릴레이트, 2-(3차-부틸아미노)에틸 메트아크릴레이트, 2-(N,N-디에틸아미노)에틸 (메트)아크릴레이트, 3-(N,N-디에틸아미노)프로필(메트)아크릴레이트, 2-(N,N-디메틸아미노)네오펜틸 아크릴레이트, 4-(N,N-디에틸아미노)부틸 (메트)아크릴레이트, 2-(N,N-디프로필아미노)에틸 (메트)아크릴레이트, 3-(N,N-디프로필아미노)프로필 (메트)아크릴레이트, 4-(N,N-디프로필아미노)부틸 (메트)아크릴레이트, 3-(N,N-디메틸아미노)프로필 (메트)아크릴레이트, 2-(4-모르폴리닐)에틸 메트아크릴레이트, 2-(4-모르폴리닐)에틸 아크릴레이트, N'-(2-N,N-디메틸아미노)에틸 메트아크릴아미드, 2-(N,N-디메틸아미노)프로필 메트아크릴아미드, N'-(3-N,N-디메틸아미노)프로필 (메트)아크릴아미드, N-(2-피리딜)아크릴아미드, N-(2-이미다조일)(메트)아크릴아미드, N-(4-모르폴리닐) (메트)아크릴아미드, N-(4-모르폴리닐) 아크릴아미드, 2-비닐 피리딘, 4-비닐 피리딘, N-비닐-2-메틸이미다졸, N-비닐이미다졸, N-비닐-4-메틸이미다졸, 및 N-비닐옥사졸리돈; 및 이들의 염; 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 조성물.
8. 제 5항에 있어서, 양이온성 비닐 모노머가 3-트리메틸암모늄 프로필 메트아크릴아미드 클로라이드, 3-트리메틸암모늄 프로필 아크릴아미드 클로라이드, C₁ 내지 C₃₀ 알킬 설페이트로 4차화된 N,N-디메틸아미노에틸 메트아크릴레이트, 메틸클로 라이드로 4차화된 N,N-디메틸아미노에틸 메트아크릴레이트, 4차화된 비닐 이미다졸, 메트아크릴로일 에틸 베타인, 및 메트아크릴로일 N-옥사이드로부터 선택되는 조성물.
9. 제 2항에 있어서, 회합성 비닐 모노머가 하기 화학식으로 표시된 하나 이상의 모노머로부터 선택되는 조성물:

   

   상기 식에서,

   각각의 R⁹는 독립적으로 H, C₁ 내지 C₃₀ 알킬, -C(O)OH, 또는 -C(O)OR¹⁰이고; R¹⁰은 C₁ 내지 C₃₀ 알킬이고; A는 -CH₂C(O)O-, -C(O)O-, -O-, -CH₂O-, -NHC(O)NH-, -C(O)NH-, -Ar-(CE₂)_z-NHC(O)O-, -Ar-(CE₂)_z-NHC(O)NH-, 또는 -CH₂CH₂NHC(O)-이며; Ar은 2가 아릴이고; E는 H 또는 메틸이며; z는 0 또는 1이고; k는 0 내지 30의 범위 내 정수이고, m은 0 또는 1이고, 단 k가 0인 경우에 m은 0이고, k가 1 내지 30의 범위 내 정수인 경우에 m은 1이며; (R¹¹-O)_n은 C₂ 내지 C₄ 옥시알킬렌 단위의 폴리옥시알킬렌 부분을 나타내며, 여기서 R¹¹은 C₂H₄, C₃H₆ 또는 C₄H₈이며, n은 5 내지 250의 범위 내 정수이고; Y는 -R¹¹O-, -R¹¹NH, -C(O)-, -C(O)NH-, -R¹¹NHC(O)NH-, 또는 -C(O)NHC(O)-이고; R¹²는 C₈ 내지 C₄₀ 선형 알킬, C₈ 내지 C₄₀ 분지형 알킬, C₈ 내지 C₄₀ 카르보시클릭 알킬, C₂ 내지 C₄₀ 알킬-치환된 페닐, 아릴-치환된 C₂ 내지 C₄₀ 알킬, 및 수소첨가 피마자 오일, 1,2-디스테아릴 글리세롤, 1,2-디팔미틸 글리세롤, 1,2-디미리스틸 글리세롤, 3,4,6-트리스테아릴 글루코스, 2,3-디라우릴 프룩토오즈 및 소르비탄 에스테르로부터 선택되는 C₈ 내지 C₈₀ 복합 에스테르로부터 선택된 치환되거나 치환되지 않은 알킬이며, 여기서 R¹¹ 및 R¹²는 임의로 히드록실, 알콕실 및 할로겐으로부터 선택된 하나 이상의 치환기를 임의로 포함한다.
10. 제 9항에 있어서, 회합성 비닐 모노머가 세틸 폴리에톡실화된 메트아크릴레이트, 세테아릴 폴리에톡실화된 메트아크릴레이트, 스테아릴 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트, 아라키딜 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트, 베헤닐 폴리에톡실화된 메트아크릴레이트, 라우릴 폴리에톡실화된 메트아크릴레이트, 세로틸 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트, 몬태닐 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트, 멜리실 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트, 라세릴 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트, 트리스티릴 페놀폴리에톡실화된 메트아크릴레이트, 수소첨가 피마자 오일 폴리에톡실화된 메트아크릴레이트, 카놀라 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트, 및 콜레스테롤 폴리에톡실화된 메트아크릴레이트로부터 선택되며, 여기서 모노머의 폴리에톡실화된 부분이 5 내지 100개의 에틸렌 옥사이드 반복 단위를 함유하는 조성물.
11. 제 2항에 있어서, 반소수성 비닐 모노머가 하기 화학식으로 표시되는 하나 이상의 모노머로부터 선택되는 조성물:

    

    상기 식에서,

    R⁹는 독립적으로 H, C₁ 내지 C₃₀ 알킬, -C(O)OH, 또는 -C(O)OR¹⁰이고; R¹⁰은 C₁ 내지 C₃₀ 알킬이고; A는 -CH₂C(O)O-, -C(O)O-, -O-, -CH₂O-, -NHC(O)NH-, -C(O)NH-, -Ar-(CE₂)_z-NHC(O)O-, -Ar-(CE₂)_z-NHC(O)NH-, 또는 -CH₂CH₂NHC(O)-이며; Ar은 2가 아릴이고; E는 H 또는 메틸이며; z는 0 또는 1이고; k는 0 내지 30의 범위 내 정수이고, m은 0 또는 1이고, 단 k가 0인 경우에 m은 0이고, k가 1 내지 30의 범위 내 정수인 경우에 m은 1이며; (R¹¹-O)_n은 C₂ 내지 C₄ 옥시알킬렌 단위의 폴리옥시알킬렌 부분을 나타내며, 여기서 R¹¹은 C₂H₄, C₃H₆ 또는 C₄H₈이며, n은 5 내지 250의 범위 내 정수이고; D는 C₈ 내지 C₃₀의 불포화된 알킬 또는 카르복시 치환된 C₈ 내지 C₃₀의 불포화된 알킬이며; R¹³은 H, 또는 C₁ 내지 C₄ 알킬이다.
12. 제 11항에 있어서, 반소수성 비닐 모노머가 하기 화학식의 하나 이상의 모노머로 표시되는 조성물:

    

    상기 식에서,

    a는 2, 3 또는 4의 정수이고; b는 1 내지 10의 범위 내 정수이고; c는 5 내지 50의 범위 내 정수이고; d는 1 내지 10의 범위 내 정수이고; e는 5 내지 50의 범위 내 정수이다.
13. 제 1항에 있어서, 모노머 조성물이 (전체 모노머의 중량을 기준으로) 0 내지 5중량%의 가교 모노머를 포함하는 조성물.
14. 제 1항에 있어서, 모노머 조성물이 전체 모노머의 중량을 기준으로 0.01중량% 이상의 사슬 전달제를 포함하는 조성물.
15. 제 1항에 있어서, 구조화제(들), 습윤제(들), 연화제(들), 고정제(들), 계면활성제(들), 유동성 개질제(들), 중화제(들), 컨디셔너, 및 이들의 조합물로부터 선택된 성분을 포함하는 조성물.
16. 제 15항에 있어서, 보조 용매, 추진제 및 이들의 조합물로부터 선택된 성분을 추가로 포함하는 조성물.
17. 제 16항에 있어서, 크림, 포마드, 겔, 페이스트, 연고, 스프레이, 로션, 스프리츠 (spritz) 및 무쓰의 형태로 존재하는 조성물.
18. (i) 하기 화학식 III 및 IV로부터 선택된 하나 이상의 디메티콘 코폴리올 마크로머;

    (ii) 하나 이상의 산성 비닐 모노머;

    (iii) 하나 이상의 비이온성 비닐 모노머; 및

    (iv) 하나 이상의 회합성 비닐 모노머를 포함하는 모노머 조성물로부터 중합된 폴리머,

    B) 하나 이상의 용매 또는 희석제,

    C) 구조화제, 유동성 개질제, 컨디셔너, 계면활성제, 연화제, 습윤제, 중화제, pH 조절제, 킬레이트화제, 보조 고정제, 보존제, 방향제, 진주빛광택제, 및 이들의 조합물의 군으로부터 선택된 하나 이상의 성분을 포함하는 모발 관리 조성물:

    

    상기 화학식 III에서, R 및 R'는 독립적으로 수소 및 고리형 무수물 잔기를 나타내며, 단 R 및 R'는 둘 모두가 동시에 수소를 나타내지는 않으며, R¹ 및 R²는 독립적으로 C₁ 내지 C₃₀ 알킬, C₁ 내지 C₂₀ 할로 치환된 알킬, C₃ 내지 C₈ 시클로알킬, C₆ 내지 C₁₄ 아릴, 및 C₂ 내지 C₂₀ 알케닐로부터 선택된 라디칼을 나타내며, E는 2가 에틸렌 라디칼을 나타내며, P는 독립적으로 2가 프로필렌 라디칼을 나타내며, a, b 및 c는 독립적으로 0 내지 100이고(단, a, b 및 c가 동시에 0은 아니다), n은 0 내지 200이며, E는 이것이 결합되는 산소 원자와 함께 에틸렌 옥사이드 잔기 (EO 또는 OE)를 나타내고, P는 이것이 결합되는 산소 원자와 함께 프로필렌 옥사이드 잔기 (PO 또는 OP)를 나타내고, 여기서 EO 및 PO 잔기는 랜덤, 비랜덤 및 블록형 시퀀스로 배열될 수 있으며;

    상기 화학식 IV에서, R¹ 및 R², E, P, a, b 및 c는 상기 정의된 바와 같고, R³은 C₁ 내지 C₃₀ 알킬, C₁ 내지 C₂₀ 할로 치환된 알킬, C₃ 내지 C₈ 시클로알킬, C₆ 내지 C₁₄ 아릴, 및 C₂ 내지 C₂₀ 알케닐로부터 선택된 라디칼을 나타내고, R⁴는 C₁ 내지 C₃₀ 알킬, C₆ 내지 C₁₄ 아릴, 및 C₂ 내지 C₂₀ 알케닐로부터 선택된 라디칼을 나타내며, x는 0 내지 200이고, y는 1 내지 200이며, z ≤ y이며;

    상기 화학식 III 및 IV에서 고리형 무수물 잔기는 화학식:

    

    (상기 식에서, R⁵ 및 R⁶은 독립적으로 수소 및 메틸로부터 선택되고, 단 R⁵ 및 R⁶은 둘 모두가 동시에 메틸을 나타내지는 않는다)으로 표시된다.
19. 제 18항에 있어서, 구조화제가 하나 이상의 왁스, 하나 이상의 지방 알콜 및 이의 에스테르, 하나 이상의 지방산 및 이의 에스테르, 바셀린 (petrolatum), 및 이들의 조합물로부터 선택되는 모발 관리 조성물.
20. 제 18항에 있어서, 크림, 겔, 포마드, 페이스트, 무쓰, 스프레이 또는 스프 리츠의 형태로 존재하는 모발 관리 조성물.
21. 제 18항에 있어서, 산성 비닐 모노머가 아크릴산, 메트아크릴산, 이타콘산, 시트라콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산; 말레산, 푸마르산, 이타콘산 또는 아코니트산의 C₁ 내지 C₁₈ 알킬 모노에스테르; 디카르복실산의 무수물; 비닐 설폰산, 2-설포에틸 메트아크릴레이트, 스티렌 설폰산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 설폰산, 알릴옥시벤젠 설폰산, 비닐 포스폰산, 알릴 포스폰산, 3-아크릴아미도프로필 포스폰산; 및 이들의 염; 및 이들의 혼합물로부터 선택된 모발 관리 조성물.
22. 제 18항에 있어서, 비이온성 비닐 모노머가 C₁ 내지 C₃₀ 알킬 (메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 3,3,5-트리메틸시클로헥실(메트)아크릴레이트, C₁ 내지 C₃₀ 알킬 (메트)아크릴아미드, 스티렌, 비닐 톨루엔 부틸 스티렌, 이소프로필 스티렌, p-클로로 스티렌, 비닐 아세테이트, 비닐 부티레이트, 비닐 카프롤레이트, 비닐 피발레이트, 비닐 네오데카노에이트, 메트아크릴로니트릴, 아크릴로니트릴, 트리메틸비닐실란, 디메틸에틸비닐실란, 알릴디메틸페닐실란, 알릴트리메틸실란, 3-아크릴아미도프로필트리메틸실란, 3-트리메틸실릴프로필 메트아크릴레이트, 2-히드록시에틸 메트아크릴레이트 (HEMA), 2-히드록시에틸 아크릴레이트 (2-HEA), 3-히드록시프로필 아크릴레이트, 글리세롤 모노(메트)아크릴레이트; 트리스 (히드록시메틸)에탄 모노(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 모노(메트)아크릴레이트, N-히드록시메틸 (메트)아크릴아미드, 2-히드록시에틸 (메트)아크릴아미드, 3-히드록시프로필 (메트)아크릴아미드, (메트)아크릴아미드, t-옥틸(메트)아크릴아미드, N-(2,3-디히드록시프로필)아크릴아미드, t-부틸(메트)아크릴아미드, N-비닐 카프롤락탐, N-비닐 피롤리돈, 메트아크릴아미도에틸-N-에틸렌우레아, 메톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 (메트)아크릴레이트; 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 모발 관리 조성물.
23. 제 18항에 있어서, 회합성 비닐 모노머가 하기 화학식으로 표시되는 하나 이상의 모노머로부터 선택되는 모발 관리 조성물:

    

    상기 식에서,

    각각의 R⁹는 독립적으로 H, C₁ 내지 C₃₀ 알킬, -C(O)OH, 또는 -C(O)OR¹⁰이고; R¹⁰은 C₁ 내지 C₃₀ 알킬이고; A는 -CH₂C(O)O-, -C(O)O-, -O-, -CH₂O-, -NHC(O)NH-, -C(O)NH-, -Ar-(CE₂)_z-NHC(O)O-, -Ar-(CE₂)_z-NHC(O)NH-, 또는 -CH₂CH₂NHC(O)-이며; Ar은 2가 아릴이고; E는 H 또는 메틸이며; z는 0 또는 1이고; k는 0 내지 30의 범위 내 정수이고, m은 0 또는 1이고, 단 k가 0인 경우에 m은 0이고, k가 1 내지 30의 범위 내 정수인 경우에 m은 1이며; (R¹¹-O)_n은 C₂ 내지 C₄ 옥시알킬렌 단위의 폴리옥시알킬렌 부분을 나타내며, 여기서 R¹¹은 C₂H₄, C₃H₆ 또는 C₄H₈이며, n은 5 내지 250의 범위 내 정수이고; Y는 -R¹¹O-, -R¹¹NH, -C(O)-, -C(O)NH-, -R¹¹NHC(O)NH-, 또는 -C(O)NHC(O)-이고; R¹²는 C₈ 내지 C₄₀ 선형 알킬, C₈ 내지 C₄₀ 분지형 알킬, C₈ 내지 C₄₀ 카르보시클릭 알킬, C₂ 내지 C₄₀ 알킬-치환된 페닐, 아릴-치환된 C₂ 내지 C₄₀ 알킬, 및 수소첨가 피마자 오일, 1,2-디스테아릴 글리세롤, 1,2-디팔미틸 글리세롤, 1,2-디미리스틸 글리세롤, 3,4,6-트리스테아릴 글루코스, 2,3-디라우릴 프룩토오즈 및 소르비탄 에스테르로부터 선택되는 C₈ 내지 C₈₀ 복합 에스테르로부터 선택된 치환되거나 치환되지 않은 알킬이며, 여기서 R¹¹ 및 R¹²는 히드록실, 알콕실 및 할로겐으로부터 선택된 하나 이상의 치환기를 임의로 포함한다.
24. 제 23항에 있어서, 회합성 비닐 모노머가 세틸 폴리에톡실화된 메트아크릴레이트, 세테아릴 폴리에톡실화된 메트아크릴레이트, 스테아릴 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트, 아라키딜 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트, 베헤닐 폴리에톡실화된 메트아크릴레이트, 라우릴 폴리에톡실화된 메트아크릴레이트, 세로틸 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트, 몬태닐 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트, 멜리실 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트, 라세릴 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트, 트리스티릴 페놀폴리에톡실화된 메트아크릴레이트, 수소첨가 피마자 오일 폴리에톡실화된 메트아크릴레이트, 카놀라 폴리에톡실화된 (메트)아크릴레이트, 및 콜레스테롤 폴리에톡실화된 메트아크릴레이트로부터 선택되며, 여기서 모노머의 폴리에톡실화된 부분이 5 내지 100개의 에틸렌 옥사이드 반복 단위를 함유하는 모발 관리 조성물.
25. 제 1항에 있어서, 계면활성제(들), 유동성 개질제(들), 점도 조절제(들), 연화제(들), 습윤제(들), 윤활제(들), 유화제(들), 컨디셔너(들), 구조화제(들), 고정제(들), 불투명화제(들), 분산 보조제(들), 항산화제(들), 썬 스크린제, 발한방지제(들), 약제학적 활성제(들), 비타민(들), 보존제(들), 항균제(들), 항진균제(들), 식물 추출물(들), 비듬방지제(들), 마모제(들), 킬레이트화제(들), pH 조절제(들), 중화제(들), 방향제(들), 안료(들), 착색제(들), 진주빛광택제(들), 추진제(들), 산화제(들), 정전기방지제(들), 및 이들의 조합물로부터 선택된 하나 이상의 성분을 추가로 포함하는 조성물.
26. 제 18항에 있어서, 상기 모노머 조성물이 하나 이상의 가교 모노머를 추가로 포함하는 모발 관리 조성물.

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