KR101624535B1

KR101624535B1 - 낮은 점성도, 높은 분자량의 선형 랜덤-블록 실리콘 폴리알킬렌옥사이드 공중합체들

Info

Publication number: KR101624535B1
Application number: KR1020107024574A
Authority: KR
Inventors: 켈레치 안얀우 우체; 곤잘레즈 시그프레도
Original assignee: 모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈 인크.
Priority date: 2008-05-01
Filing date: 2009-04-29
Publication date: 2016-05-26
Also published as: HK1158239A1; JP2011522906A; EP2271713B1; WO2009134364A2; CN102076771B; US7851548B2; EP2271713A2; CN102076771A; KR20110014144A; WO2009134364A3; US20090274643A1

Abstract

본 발명은, 비스-아미노 작용기들에 의해 결합된 폴리실록산들과 폴리알킬렌옥사이드들의 유닛들을 포함하여 구성되는 신규한 비가수분해성, 선형, 랜덤 블록 공중합체들을 설명한다. 이들 공중합체들은, 헤어 및 스킨 케어 제품들을 위한 컨디셔닝제로서 뿐 아니라 텍스타일 강화제로서 성공적으로 사용되어 왔다.

Description

낮은 점성도, 높은 분자량의 선형 랜덤-블록 실리콘 폴리알킬렌옥사이드 공중합체들{LOW VISCOSITY, HIGH MOLECULAR WEIGHT LINEAR RANDOM-BLOCK SILICONE POLYALKYLENEOXIDE COPOLYMERS}

발명의 분야

본 발명은, 비스 -아미노 작용기(bis-aminofunctional group)에 의해 결합된 폴리실록산들과 폴리알킬렌옥사이드들의 유닛들을 포함하여 구성되는, 신규한 비가수분해성, 선형, 랜덤 블록 공중합체들(non-hydrolyzable, linear, random block copolymers)을 설명한다. 이들 공중합체들은, 헤어 및 스킨 케어 제품들(hair and skin care products)을 위한 컨디셔닝제(conditioning agents)로서 뿐 아니라 텍스타일 강화제(textile enhancers)로서 성공적으로 사용되어(applied) 왔다.

관련 기술의 상세한 설명

비가수분해성 아미노실리콘-폴리알킬렌옥사이드 블록 공중합체들이 종래 기술에 공지되어 있다. 예를 들면, 가이즈(Guise) 등의 미국 특허 제4,101,272호에는 그 특성들을 개선하기 위한 섬유상 재료(fibrous material)의 처리 방법이 개시되어 있다. 이 방법은, 각기 지방족 탄소 원자들에 부착된 둘 또는 그보다 많은 1차 및/또는 2차 아미노 기들을 가지는 하나 또는 그보다 많은 유기 화합물들로 구성되는 폴리아민들, 에폭시-치환(epoxy-substituted) 폴리오르가노실록산들로 구성되는 조성물로 섬유상 재료들을 처리하는 단계를 포함하여, 그들이 제자리에서 반응할 수 있다. 실링(Schilling) 등의 미국 특허 제4,242,466호에는 분자 당 두 개의 CH₂=C(R)CH₂- 말단 기들(end groups)[여기서, R 은 1가 탄화수소임]을 가지는 폴리에테르들을 포함하는 유기 에테르들이 개시되어 있으며, 이것은 백금 촉매(platinum catalyst)의 존재 하에 수소화규소첨가 반응 조건들(hydrosilation reaction conditions)에서 오르가노하이드로실록산과 반응하여 비가수분해성 선형 블록 공중합체들을 만든다.

미국 특허 제5,807,956호와 제5,981,681호에는 폴리실록산들과 아미노-폴리알킬렌옥사이드들의 교호 유닛들(alternating units)을 포함하여 구성되는 (AB)_n 형의 비가수분해성 블록 공중합체들이 개시되어 있으며, 그들의 제조방법들도 역시 설명되어 있다. 기재들(substrates)의 촉감 특성들(tactile properties)을 개선하는, 지속성 있는(durable), 친수성 텍스타일 유연제로서의 이들 공중합체들의 용도가 또한 이들 특허들에 기술되어 있다.

헤르치히(Herzig) 등의 미국 특허 제6,835,419호에는, 대량의 유기 용제들(organic solvents)을 사용하지 않고서 간단한 방법에 의해 제조될 수 있고, 가교되지 않은(un-crosslinked), 즉, 다이에틸렌 글리콜과 모노부틸 에테르에 용해될 수 있는, 암모니오-함유 오르가노실리콘 화합물들(ammonio-containing organosilicone compounds)이 개시되어 있다. 폴리아민들은 오르가노실리콘 화합물들과 반응하여 톨루엔-용해성 아미노-기능성 중간생성물(toluene-soluble amino-functional intermediate)을 만들고, 이 중간생성물이 그 후에 수소화되어(protonated) 가교되지 않은 용제-용해성 암모늄 기들(solvent-soluble ammonium groups)을 만든다.

체크(Czech)의 미국 특허 제6,475,568호에는, 3차 아미노 기들에 의해 결합된 폴리실록산들과 폴리알킬렌옥사이드의 유닛들을 포함하여 구성되는 블록 비-(AB)_n 선형 공중합체들, 이들 공중합체들의 제조 방법 그리고 텍스타일 유연제들(textile softeners)로서 뿐 아니라 헤어 케어 및 스킨 케어 제품들의 컨디셔닝 성분들(conditioning ingredients)로서의 그들의 용도가 개시되어 있다.

높은 분자량의 비가수분해성 선형 랜덤 블록 아미노실리콘-폴리알킬렌옥사이드 공중합체들이 피처리 섬유(treated fiber)와 텍스타일 기재들의 촉감 특성들을 개선할 수 있다는 것이 산업계에 공지되어 있다. 그러나, 기존의 이러한 유형의 고 분자량 공중합체들은 그들의 증가된 점성도들로 인해 비실용적이며, 이것은 텍스타일 강화제 그리고 헤어 케어 및 스킨 케어를 위한 컨디셔닝제로서의 이들 공중합체들의 취급(handling)과 포뮬레이션(formulation)에 대해 문제를 일으킨다.

본 발명자들은 본 명세서에 설명되어 있는 바와 같이 개선된 물리적 특성들을 가지는 높은 분자량, 낮은 점성도의, 취급이 용이한, 아미노실리콘-폴리알킬렌옥사이드 공중합체들을 발견하였다.

발명의 요약

본 발명은, 하기 식(1)을 가지는 비가수분해성, 랜덤 블록(random blocked) 폴리실록산-폴리알킬렌 옥사이드 조성물을 제공하는데:

E¹[A]_m[B]_nE² (1)

상기 식에서, 각 A 는, 독립적으로 하기 구조의 폴리실록산 유닛이며:

-CR¹R²-CR³(OH)R⁵-(SiR⁴ ₂O)_x-SiR⁴ ₂-R⁵CR³(OH)CR¹R²-L-

위에서, 각 R¹ 은, 수소, 및 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아릴, 알케닐(alkenyl), 및 아르알킬(aralkyl)로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고, 그리고 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함하며; 각 R² 는, 수소, 하나의 고리 구조(ring structure)를 형성하기 위한 탄소 원자와 R³ 의 다른 탄소 원자 사이의 하나의 화학 결합(chemical bond), 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고, 그리고 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함하며; 각 R³ 은, 만약 R² 가 하나의 화학 결합이면, R³ 이 1 내지 20의 탄소 원자의 2가 탄화수소이고 화학결합인 R²를 포함하는 고리를 형성하는 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함한다는 조건부로, 수소, 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고, 그리고 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함하며; 각 R⁴ 는, 수소, 및 1 내지 10의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알케닐, 아릴 또는 아르알킬 기로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고; 각 R⁵ 는, 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하고 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함하는 2가 탄화수소 라디칼(radical)이며; 각 L 은, 독립적으로 -N(R⁶NR⁷ ₂)-, 그리고

로 구성되는 군으로부터 선택되는 2가 연결 기(linking group)이고,

위에서, 각 R⁶ 은, 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하는 2가 탄화수소 라디칼이며, 각 R⁷ 은, 독립적으로 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하는 1가 탄화수소 라디칼이고, 그리고 R⁸ 은, 2 내지 20의 탄소 원자들을 포함하는 2가 탄화수소이고 하나의 산소 원자 또는 하나의 -NR⁷- 기를 선택적으로 포함하며; 그리고 x 는, 1 내지 500의 정수이고;

각 B 는, 독립적으로 하기 구조의 폴리알킬렌 옥사이드 유닛이며:

-CR¹R²-CR³(OH)R⁵-O(C_aH_2aO)_bR⁵CR³(OH)CR¹R²-L-

위에서, 각 R¹ 은, 수소, 및 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함하며; 각 R² 는, 수소, 하나의 고리 구조를 형성하기 위한 탄소 원자와 R³ 의 다른 탄소 원자 사이의 하나의 화학 결합, 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고, 그리고 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함하며; 각 R³ 은, 만약 R² 가 하나의 화학 결합이면, R³ 이 1 내지 20의 탄소 원자의 2가 탄화수소이고 화학결합인 R²를 포함하는 고리를 형성하는 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함한다는 조건부로, 수소, 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고, 그리고 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함하며; 각 R⁵ 는, 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하고 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함하는 2가 탄화수소 라디칼이며; 각 L 은, 독립적으로

-N(R⁶NR⁷ ₂)-,

그리고

로 구성되는 군으로부터 선택되는 2가 연결 기이고,

위에서, 각 R⁶ 은, 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하는 2가 탄화수소 라디칼이며, 각 R⁷ 은, 독립적으로 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하는 1가 탄화수소 라디칼이고, 그리고 R⁸ 은, 2 내지 20의 탄소 원자들을 포함하는 2가 탄화수소이며 그리고 하나의 산소 원자 또는 하나의 -NR⁷- 기를 선택적으로 포함하고; 그리고 x 는, 1 내지 500의 정수이며;

각 E¹ 은,

및 H-L-

로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되는 1가 말단-기이고; 그리고

각 E² 는, 수소,

로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되는 1가 말단-기이며,

각 m 과 n 은, 독립적으로 1 내지 500의 정수이고, 그리고 a 는 2 내지 4 이며, b 는 2 내지 100, 그리고 바람직하게는 3 내지 50 이다.

본 발명은 또한

i) 폴리실록산 (A) 및

ii) 폴리알킬렌 옥사이드 (B)를
적어도 하나의 E¹ 1가 말단-기 및 적어도 하나의 E² 1가 말단-기와

반응시키는 단계를 포함하여 구성되는, 하기 식 (1)을 가지는 비가수분해성, 랜덤 블록 폴리실록산-폴리알킬렌 옥사이드 조성물의 제조 방법을 제공하는데:

E¹[A]_m[B]_nE² (1)

-CR¹R²-CR³(OH)R⁵-(SiR⁴ ₂O)_x-SiR⁴ ₂-R⁵CR³(OH)CR¹R²-L-

위에서, 각 R¹ 은, 수소, 및 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고, 그리고 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함하며; 각 R² 는, 수소, 하나의 고리 구조를 형성하기 위한 탄소 원자와 R³ 의 다른 탄소 원자 사이의 하나의 화학 결합, 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고, 그리고 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함하며; 각 R³ 은, 만약 R² 가 하나의 화학 결합이면, R³ 이 1 내지 20의 탄소 원자의 2가 탄화수소이고 화학결합인 R²를 포함하는 고리를 형성하는 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함한다는 조건부로, 수소, 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고, 그리고 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함하며; 각 R⁴ 는, 수소, 및 1 내지 10의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알케닐, 아릴 또는 아르알킬 기로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고; 각 R⁵ 는, 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하고 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함하는 2가 탄화수소 라디칼이며; 각 L 은, 독립적으로

-N(R⁶NR⁷ ₂)-,

그리고

로 구성되는 군으로부터 선택되는 2가 연결 기이고,

-CR¹R²-CR³(OH)R⁵-O(C_aH_2aO)_bR⁵CR³(OH)CR¹R²-L-

-N(R⁶NR⁷ ₂)-,

그리고

로 구성되는 군으로부터 선택되는 2가 연결 기이고,

각 E¹ 은,

및 H-L-

각 E² 는, 수소,

각 m 과 n 은, 독립적으로 1 내지 500의 정수이고, 그리고 a 는 2 내지 4의 정수이며, b 는 2 내지 100, 그리고 바람직하게는 3 내지 50의 정수이다.

본 명세서에 개시되어 있는 비가수분해성, 랜덤 블록 폴리실록산, 폴리알킬렌옥사이드 공중합체는, 하나의 말단이 중합체 사슬 내의 모노머들(monomers) 사이에 3차 아민 결합(tertiary amine linkage)을 형성하고 다른 하나의 말단이 펜던트 아미노-작용기(pendant amino-functional group)로서 존재하는, 비스-아미노 작용기에 의해 결합된 것으로서, 다루기 쉽고(manageable) 낮은 점성도들을 가지는 높은 분자량의 공중합체들을 제공한다. 본 명세서에 특허청구된 공중합체는, 에멀젼들(emulsions)을 포뮬레이팅(formulating) 할 때, 쉽게 포뮬레이팅될 수 있고, 취급이 용이할 수 있다. 이들 고 분자량 공중합체들은, 텍스타일 기재들의 촉감 특성들을 향상시키고, 헤어 케어 및 스킨 케어 제품들에서 컨디셔닝 성분들을 개선시킨다.

도 1은, 다이에틸아미노프로필아민 (즉, 본 발명의 실시예 7 - 10) 그리고 모노에탄올아민 (즉, 비교예 3 - 6)을 사용하여 제조된 공중합체들의 점성도 대(verses) 과량의 아민 퍼센트(%)의 그래프이다.
도 2는, 다이에틸아미노프로필아민 (즉, 본 발명의 실시예 7 - 10) 그리고 모노에탄올아민 (즉, 비교예 3 - 6)을 사용하여 제조된 공중합체들의 점성도 대 분자량의 그래프이다.

바람직한 구체예들의 상세한 설명

"하나의" 그리고 "이, 그, 상기"와 같은 단수 형태들은, 문맥상 명백히 달리 나타내지 않는 한, 복수 대상물들을 포함한다. 동일한 특성을 기술하는 모든 범위의 끝점들(endpoints)은 독립적으로 결합 가능하며, 기술된 끝점을 포함한다. 모든 인용 문헌들은 본 발명의 참고 문헌을 이룬다.

수량과 관련되어 사용되는 수식어인 "약"은, 진술된 값을 포함하고 문맥상 명시된 의미를 가진다(예를 들어, 특정 양의 측정과 관련된 오차 범위들을 포함함).

"선택적인" 또는 "선택적으로"는, 그 후에 기술되는 사안이나 상황이 일어나거나 일어나지 않을 수도 있고, 또는 그 후에 확인된 물질이 존재하거나 존재하지 않을 수 있고, 그리고 그러한 기술(description)이, 그러한 사안이나 상황이 일어나거나 그러한 물질이 존재하는 경우들 그리고 그러한 사안이나 상황이 일어나지 않거나 그러한 물질이 존재하지 않는 경우들을 포함함을 의미한다.

["기들(groups)", "작용기들(functional groups)", "라디칼들" 및 "모이어티들(moieties)"과 같은 용어들을 포함하여] 둘 또는 그보다 많은 치환기들이 각기 여러 특정 멤버들 중의 어느 하나로 정의되는, 본 명세서에 기술되고 그리고/또는 특허청구된 각각의 일반적인 구조 화학 식에서, 이 구조식은 모든 그러한 치환기들(subgenuses)을 정의하는 멤버들의 모든 가능한 조합들을 포함하는 것으로 그리고 각 조합(subgenus)을 마치 그것이 개별적으로 기술된 것처럼 개시하는 것으로 간주되어야 한다.

본 발명은, 3차 아미노 기들에 의해 결합된 폴리다이메틸실록산들과 폴리알킬렌옥사이드들의 유닛들을 포함하여 구성되는, 비가수분해성, 선형, 랜덤-블록 공중합체들을 개시한다. 독창적으로, 공중합체의 결합 유닛들(linking units)은 두 개의 3차 아미노 기들, 또는 하나의 3차 아미노 기와 하나의 2차 아미노 기를 포함하여 구성되며, 여기서, 3차 아민은 모노머 유닛들을 함께 결합시키는, 중합체의 백본 사슬(backbone chain) 내에 존재하고, 다른 2차 또는 3차 아민[즉, 아미노-작용기(들)]은 그에 따라 잔류 펜던트 기(residual pendant group)로 존재한다.

더욱이, 본 발명은, 용제, 예컨대, 이소프로판올에서, 링커(linker)의 역할을 하는, 아민의 혼합물에 같은 몰 양들(equimolar amounts)의 에폭시 말단-블록 실리콘(epoxy end-blocked silicone)과 에폭시 말단-블록 폴리알킬렌옥사이드(epoxy end-blocked polyalkyleneoxide)를 첨가하여 랜덤-블록 공중합체를 제조하는 방법을 제공한다. 공중합체의 중합은 에폭시 말단-블록 실리콘 및 폴리에테르 모이어티들 양쪽과의 아민 개환 반응들(amine ring-opening reactions)에 의해 촉진된다. 이것은 올리고머 모노머들 성분(component oligomeric monomers)이 3차 아민 기들에 의해 함께 결합된, 랜덤 블록 공중합체를 효과적으로 가져온다.

사슬 길이 그리고 그 결과로서 분자량을 나타내는, 중합도(degree of polymerization)는, 아민 결합 기의 에폭시 말단-블록 모노머들에 대한 몰비(molar ratio)와 직접적으로 관련된다. 중합도를 조절하기 위해 몰 과량의(a molar excess of) 아민이 일반적으로 사용된다. 본 발명자들은 비스-아미노 기능성 결합 기들이 공중합체를 만들기 위해 사용될 때, 이 몰비의 변동들이 공중합체 조성물의 점성도에 크게 영향을 미치지 않음을 발견하였다. 예를 들면, 다이에틸아미노프로필아민(DEAPA)의 23 퍼센트 및 8 퍼센트 몰 과량의 아민은 각각 3,000 cPs와 7,000 cPs를 가지는 생성물을 가져온다. 현저하게 대조적으로, 모노에탄올아민을 23 퍼센트 및 8 퍼센트 몰 과량의 아민으로 사용하는 것은 각각 25,000-30,000 cPs와 100,000-105,000 cPs의 공중합체들을 가져온다. 언급한 바와 같이, 공중합체의 점성도는 사용된 아민의 양에 의해 크게 영향을 받는다. 그러므로, 점성도에 별로 영향을 주지 않고(with little consequence in viscosity) 높은 분자량의 공중합체들을 만들 수 있다. 하이드록실 아미노 기능성 결합 기들(예를 들어, 에탄올아민)이 사용될 때, 펜던트 하이드록실 기들과의 H-결합 분자회합(H-bonding association)의 결여(absence)로 감소된 점성도가 얻어진다. 따라서, 피처리 직물(treated fabric)의 유연성(softness)과 매끄러움(slickness)을 합동적으로 개선시키면서 취급과 포뮬레이션을 비교적 용이하게 한다.

본 발명의 블록 공중합체들은 그들의 구조에 폴리실록산 유닛들 -CR¹R²-CR³(OH)R⁵-(SiR⁴ ₂O)_x-SiR⁴ ₂-R⁵CR³(OH)CR¹R²-, 즉, [A]_m 성분을 가지며, 여기서, m 은, 1 내지 500의 정수이고, 각 R¹ 은, 수소, 및 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고, 그리고 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함하며; 각 R² 는, 수소, 하나의 고리 구조를 형성하기 위한 탄소 원자와 R³ 의 다른 탄소 원자 사이의 하나의 화학 결합, 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고, 그리고 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함하며; 각 R³ 은, 만약 R² 가 하나의 화학 결합이면, R³ 이 1 내지 20의 탄소 원자의 2가 탄화수소이고 화학결합인 R²를 포함하는 고리를 형성하는 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함한다는 조건부로, 수소, 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고, 그리고 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함하며; 각 R⁴ 는, 수소, 및 1 내지 10의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 알케닐, 아릴 또는 아르알킬 기로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고, 그리고 바람직하게는 R⁴ 가 메틸 기이며; 각 R⁵ 는, 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하고 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함하는 2가 탄화수소 라디칼이며, 그리고 x 는, 1 내지 500의 정수이고, 그리고 다른 구체예에서 x 는, 10 내지 200의 정수이다.

또한, 본 발명의 블록 공중합체들은 그들의 구조에 폴리알킬렌옥사이드 유닛들 -CR¹R²-CR³(OH)R⁵-O(C_aH_2aO)_bR⁵CR³(OH)CR¹R²-, 즉, [B]_n 성분을 가지며, 여기서, n 는, 1 내지 500의 정수이고, 각 R¹ 은, 수소, 및 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함하며; 각 R² 는, 수소, 하나의 고리 구조를 형성하기 위한 탄소 원자와 R³ 의 다른 탄소 원자 사이의 하나의 화학 결합, 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고, 그리고 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함하며; 각 R³ 은, 만약 R² 가 하나의 화학 결합이면, R³ 이 1 내지 20의 탄소 원자의 2가 탄화수소이고 화학결합인 R²를 포함하는 고리를 형성하는 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함한다는 조건부로, 수소, 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하는 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고, 그리고 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함하며; 각 R⁵ 는, 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하고 하나의 산소 원자를 선택적으로 포함하는 2가 탄화수소 라디칼이며, 그리고 a 는, 2 내지 4의 정수이고, 그리고 b 는, 2 내지 100의 정수이며, 그리고 바람직하게는 b 가, 3 내지 50의 정수이다.

추가적으로, 본 발명의 블록 공중합체들은, 그들의 구조에 -N(R⁶NR⁷ ₂)-, 그리고

로 구성되는 군으로부터 선택되는, 2가 연결 기들 (즉, -L- 성분)을 가지며, 위에서, 각 R⁶ 은, 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하는 2가 탄화수소 라디칼이고, 각 R⁷ 는, 독립적으로 1 내지 20의 탄소 원자를 포함하는 1가 탄화수소 라디칼이며, 그리고 R⁸ 은, 2 내지 20의 탄소 원자들을 포함하는 2가 탄화수소이고 하나의 산소 원자 또는 하나의 -NR⁷- 기를 선택적으로 포함한다.

본 발명의 하나의 구체예에 의하면, 2가 연결 기, -L- 은, N,N-다이에틸아미노프로필아미노 기이다. 본 발명의 다른 구체예에 의하면, 2가 연결 기, -L- 은, 3-모르폴리노프로필아미노 기(3-Morpholinopropylamino group)이다.

본 발명의 하나의 구체예에 의하면, 공중합체들은, 예를 들어, 에폭시 말단형 실록산 프레그먼트(epoxy terminated siloxane fragment), 에폭시 말단형 폴리에테르 프레그먼트, 또는 결합 기 (즉, -LH)의 세 구조들 중의 하나로 말단-캡핑된다(end-capped)(즉, E¹ 및 E² 성분들). 말단-캡핑 기들(end-capping groups)의 예시적인 구조들은:

및 H-L- 이며, 위에서, L, R¹, R², R³, R⁴, R⁵, R⁶ 및 R⁷ 은, 본 명세서에 앞서 설명되어 있다.

본 발명의 다른 구체예에 의하면, R¹, R³, R⁵, R⁶ 및 R⁷을 포함하여 구성되는 모이어티들은, 1 내지 약 20의 탄소 원자를 포함하는데, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실(undecyl), 도데실, 트라이데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실, 옥타데실, 노나데실(nonadecyl), 아이코실(eicosyl), 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 페닐, 바이페닐(biphenyl), 나프틸(naphthyl), 톨릴(tolyl), 크실릴(xylyl), 안트라실(anthracyl), 메톡시페닐, 전술한 것들의 이성질체들(isomers), 및 그 동등물이다.

공중합체들은, 블록들이 1 보다 많은 유닛들로 구성될 수 있고 그에 따라 블록들의 명목 길이(nominal length)가 달라질 것이기 때문에, (AB)_n 형이 아니다. 더욱이, 1 보다 많은 유닛을 포함하여 구성되는 블록들은 아미노 기들로 인해 차단될(interrupted) 것이다. 점성도가 유닛들의 수에 직접적으로 비례하나, 실제로는 적어도 두 개의 각 유닛이 있어야 하고 1000 까지의 유닛들이 있을 수 있기 때문에, 분자 당 유닛들의 수는 높은 점성도 물질의 취급 능력에 의해 제한된다. 상술한 바와 같이, 공중합체의 말단 기들(terminal groups)은 H-L (아미노-) 기들인 것이 바람직하다.

에폭시 성분의 아미노 성분에 대한 몰비를 변화시킴으로써, 폴리실록산 블록들 내의 실록시 기들(siloxy groups)의 수와 옥시알킬렌 유닛들의 수를 변화시킴으로써, 공중합체들의 분자량을 조절할 수 있다.

개환 에폭사이드들(ring-opened epoxides)은, 지방족, 고리형 지방족(cycloaliphatic) 일 수 있으며, 방향족 고리들(aromatic rings)을 포함할 수 있다. 그들은 또한 하이드록시 기들(hydroxy groups)을 포함하며, 에테르 결합(ether linkage)을 포함할 수 있다. 본 발명의 하나의 구체예에 의하면, 개환 에폭사이드는: --CH₂CH(OH)(CH₂)vCH(OH)CH₂--, --CH[CH₂OH](CH₂)vCH[CH₂OH]--, --CH₂CH(OH)(CH₂)vCH[CH₂OH]--, --(CH₂)v--OCH₂CH(OH)CH₂--, --(CH₂vOCH₂CH(CH₂[OH])-- 로부터 선택되고, 여기서, v = 2 내지 6 이다. 이와 달리, 개환 에폭사이드들은, 다음의 에폭시사이클로헥실 알킬렌 기들, ω-(3,4-에폭시사이클로헥실)알킬렌, β-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸렌, β-(3,4-에폭시사이클로헥실)-β-메틸에틸렌, 및 β-(3,4-에폭시-4-메틸사이클로헥실)-β-메틸에틸렌으로부터 유도될 수 있다.

(C₃ H_2a O) 또는 (OC_a H_2a) 로 표시되는 폴리옥시알킬렌 블록들은, 랜덤 또는 블록화 방식으로(in a random or blocked fashion), 에틸렌 옥사이드(a가 2임), 프로필렌 옥사이드(a가 3임), 그리고 부틸렌 옥사이드(a가 4임)로 만들어질 수 있다. 이러한 옥사이드들 사이의 비율은 특별히 중요하지 않으나, 결과로서 얻은 공중합체의 바람직한 용해도 파라미터들(solubility parameters)에 요구되는 대로 조절될 수 있다.

제조 방법

본 발명의 화합물들은, 상기 식들과 동일한 것들인, 폴리실록산들과 폴리알킬렌 옥사이드들을 1차 아민 또는 1차 아민과 2차 아민의 조합(combination)과 반응시킴으로써 제조되는데, 여기서, 2차 아민은 사슬 스토퍼(chain stopper)의 역할을 할 것이다. 이들 화학종들은 이 분야에 공지되어 있는 방법에 의해 제조될 수 있거나 상업적으로 구입가능하다.

예를 들어, 일반식 H(SiO(R¹)₂)_xSi(R¹)₂H 의 α,ω-수소폴리실록산들은, 첫 번째 단계에서 헥사클로로백금산(hexachloroplatinic acid)과 같은 수소화규소첨가 촉매(hydrosilation catalyst)의 존재 하에 높은 온도(elevated temperature)에서 알릴 글리시딜 에테르(allyl glycidyl ether)와 같은 말단 올레핀 결합(terminal olefinic bond)을 가지는 불포화 에폭사이드들(unsaturated epoxides)과 반응되어 에폭시 말단-블록 폴리실록산들을 만든다. 이러한 절차들(procedures)이 미국 특허 제3,761,444호와 영국 특허 제1,213,779호에 기술된 바와 같이 이 분야에 공지되어 있다. 다음은 말단 올레핀 기들을 가지는 적합한 에폭사이드들의 예들이다.

에폭시 말단-블록 폴리실록산들과 에폭시 말단-블록 폴리알킬렌옥사이드들은 그 다음에 1차 아미노 기들 또는 1차 아미노 기들과 2차 아미노 기들의 조합과 반응된다. 적합한 에폭시 말단-블록 폴리알킬렌옥사이드들은, 예를 들어, "Dow Chemical Co."로부터 구입가능한, DER 732 및 DER 736으로 대표된다. 만약 아민의 끓는점(boiling point)이 용제의 끓는점 보다 낮으면, 반응은 가압 용기(pressurized vessel)에서 수행된다. 일반적으로, 에폭시 말단-블록 폴리실록산들과 에폭시 말단-블록 폴리알킬렌옥사이드들은 반응 용제의 아민 용액에 첨가된다.

실제적인 목적들을 위해, 반응은 약 1 내지 약 30 퍼센트, 바람직하게는 약 1 내지 약 20 퍼센트, 과량의 아민-함유 화학종으로 수행된다. 공중합체들을 제조하는 동안에 사용된 아민이 과량으로 사용되어, 대다수의 말단-기들이 아민들인 것으로 예상할 수 있음에도 불구하고, 폴리실록산의 에폭시 말단 기가 용제, 물, 또는 알코올과의 부반응들(side reactions)을 겪고 상응하는 다이올 또는 에테르 알코올을 만들 수 있는 가능성이 있다.

본 발명의 공중합체들의 4차 아민 유사물들(quaternary amine analogs)은 또한 공중합체에서 아미노 기들의 4차화 반응들(quaternization reactions)에 의해 얻을 수 있다. 사용될 수 있는 일반적인 4차화 작용제들(quaternizing agents)은, 알킬, 아릴, 아릴알킬 할라이드들(halides), 설페이트들(sulfates) 또는 할로-치환 에스테르들(halo-substituted esters)을 포함하되 이에 한정되지 않는다. 결과로서 얻은 4차 암모늄 염들은, 출발 공중합체(starting copolymer)와 비교하여 개선된 증착 특성들(deposition properties) 또는 정전기 제어(static electricity control)를 제공할 수 있다. 4차화 구조들(quaternized structures)을 만들기 위한 다른 방법은, 화학량론적 양(stoichiometric amount)의 염산(hydrochloric acid), 황산 또는 아세트산과 같은 브뢴스테드 산(Bronsted acid)의 존재 하에, 에폭시 말단-블록 폴리실록산들과 에폭시 말단-블록 폴리알킬렌옥사이드들을, 2차 아민들, 예컨대, N,N, N'-트라이메틸-1,3-프로판다이아민, N,N, N' , N'-테트라에틸다이에틸렌트라이아민, N,1-다이메틸-4-피레리딘아민, 및 그 동등물과 반응시키는 것이다. 이 반응은, 알코올 또는 알코올과 물의 혼합물과 같은 적합한 용제에서 환류시키면서 수행된다.

공중합체 용도들

본 발명의 공중합체들은, 주로 기재들, 특히, 헤어, 섬유들 및 텍스타일들을 위한 유연제로 사용하고자 한다. 본 발명의 공중합체들은 원액으로(neat) 사용될 수 있기는 하나, 도포(application)의 용이성을 위해, 적합한 액체 매질(liquid medium)에 용해되고, 분산되고 또는 에멀젼화되어(emulsified) 기재들에 도포되는 것이 일반적이다. 본 발명의 하나의 구체예에 의하면, 본 발명의 공중합체들은 수용액, 현탁액(suspension) 또는 에멀젼으로 기재에 도포된다. 그들은 이소프로판올 또는 공중합체가 혼화될 수 있는(miscible) 액체와 같은 비수성 용제(non-aqueous solvent)의 용액으로서 도포될 수 있다. 본 발명의 또 다른 구체예에서, 공중합체는 수성 마이크로 에멀젼(aqueous micro emulsion)으로서 기재에 도포된다.

본 발명의 공중합체들의 수성 에멀젼들은, 비이온성 계면활성제들, 이온성 계면활성제들 및 희석액들(diluents)을 포함하되 이에 한정되지 않는, 하나 또는 그보다 많은 유화제들(emulsifiers)과 공중합체를 결합시킴으로써 제조될 수 있다. 공중합체들의 안정된 수성 분산액들(aqueous dispersions)은, 예를 들어, 공중합체의 수용액을, 이소프로판올, 프로필렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜 및 다이프로필렌 글리콜 메틸 에테르와 같은 물 혼화성 용제와 직접 혼합함으로써 제조할 수 있다.

제조된 용액들, 분산액들 또는 에멀젼들은, 분무(spraying), 액침(dipping), 키스 롤(kiss roll), 패드 배스 도포(pad bath applications) 또는 섬유, 헤어 또는 텍스타일 처리(treatment)에 일반적으로 사용되는 다른 방법들에 의해 기재들에 도포될 수 있다. 본 발명의 공중합체들로 처리될 수 있는 기재들의 예들은, 천연 섬유들, 예컨대, 헤어, 코튼(cotton), 실크(silk), 아마(flax), 셀룰로오스(cellulose), [박엽지(tissue paper)를 포함하여] 종이(paper) 및 양모(wool); 합성 섬유들, 예컨대, 폴리에스테르, 폴리아마이드, 폴리아크릴로나이트릴(polyacrylonitrile), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리우레탄; 및 무기 섬유들, 예컨대, 탄소 섬유들(carbon fibers)을 포함한다. 본 발명의 공중합체들로 처리될 수 있는 직물 기재들(fabric substrates)은, 상술한 섬유상 재료들 및 그 블렌드들(blends)로 제조된 직물을 포함한다.

일반적으로, 본 발명의 공중합체들의 용액, 분산액 또는 에멀젼은, 건조 기재의 중량의 5 중량% 까지의, 바람직하게는 0.2 내지 2.5 중량%의 공중합체가 기재에 남아있도록, 헤어, 섬유 또는 텍스타일 기재들에 도포될 수 있다. 선택적으로, 헤어 또는 텍스타일 기재들을 처리하기 위해 일반적으로 사용되는 다른 첨가제들이 본 발명의 공중합체들과 함께 사용될 수 있는데, 이러한 첨가제들은 추가적인 계면활성제들, 증착 중합체들(deposition polymers), 4요소 컨디셔닝제들(quaternary conditioning agents), 경화제들(curing agents), 경화 레진들(curing resins), 방부제들, 염료들(dyes), 착색제들(colorants), 형광 발광제들(optical brighteners) 및 포뮬러리들(formularies)을 포함하되 이에 한정되지 않는다. 또한, 본 발명의 공중합체들을 포함하는 조성물들은, 세척제들(cleansers), 바디 워시(body washes), 비누들, 로션들(lotions), 크림들(creams), 면도 크림(shaving cream), 헤어 스프레이들, 컨디셔너들, 샴푸들, 방취제들(deodorants), 보습제(moisturizer) 및 선-블록들(sun-blocks)을 포함하되 이에 한정되지 않는, 퍼스널 케어 포뮬레이션들(personal care formulations)에 사용될 수 있다.

본 발명의 공중합체들은, 하나 또는 그보다 많은 음이온성 계면활성제들, 하나 또는 그보다 많은 양쪽성 계면활성제들(amphoteric surfactants), 하나 또는 그보다 많은 비이온성 계면활성제들, 및/또는 하나 또는 그보다 많은 증착 중합체들 또는 증점제들(thickeners)과 함께 이들 또는 다른 제품들로 포뮬레이팅될(formulated) 수 있다. 적합한 음이온성 계면활성제들은, 설폰화(sulfonated) 및 황산화(sulfated) 알킬, 아릴알킬 및 알킬아릴 음이온 화합물들; 알킬 숙시네이트들; 알킬 설포숙시네이트들(alkyl sulfosuccinates); 및 N-알카노일 사르코시네이트들(N-alkanoyl sarcosinates)을 포함한다. 알킬아릴 설포네이트들의 나트륨, 마그네슘, 암모늄 및 모노(mono)-, 다이(di)- 및 트라이에탄올아민 염들이 바람직하다. 알킬 기들은 바람직하게는 8 내지 22 탄소 원자들을 포함한다. 바람직하게는 1 내지 10의 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드 유닛들을 포함하는 설페이트 에테르들이 고려될 수 있다.

본 발명의 공중합체들을 포뮬레이팅하기 위해 사용할 수 있는 음이온성 계면활성제들의 예들은, 소듐 라우릴 설페이트, 소듐 라우릴 에테르 설페이트, 암모늄 라우릴 설페이트, 트라이에탄올아민 라우릴 설페이트, 소듐 C₁₄ _-16 올레핀 설포네이트, 암모늄 파레스-25 설페이트(ammonium pareth-25 sulfate), 소듐 미리스틸 에테르 설페이트(sodium myristyl ether sulfate), 암모늄 라우릴 에테르 설페이트, 다이소듐 모노올레아미도-설포숙시네이트(disodium monooleamido-sulfosuccinate), 암모늄 라우릴 설포숙시네이트, 소듐 도데실벤젠 설포네이트, 트라이에탄올아민 도데실벤젠 설포네이트 및 소듐 N-라우로일 사르코시네이트(sodium N-lauroyl sarcosinate)를 포함하되 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 공중합체들을 포뮬레이팅하기 위해 사용할 수 있는 양쪽성 계면활성제들의 예들은, 퍼스널 케어 제품들에 유용한 것으로 "CTFA Dictionary"에 개시되어 있는 베타인(betaine) 및 술타인(sultaine) 화합물들과 함께, 코코암포카르복시글리시네이트(cocoamphocarboxyglycinate), 코코암포카르복시프로피오네이트(cocoamphocarboxypropionate), 코코베타인(cocobetaine), N-코코아미도프로필다이메틸글리신, 및 N-라우릴-N'-카르복시메틸-N'-(20하이드록시에틸)에틸렌다이아민을 포함한다.

본 발명의 공중합체들을 포뮬레이팅하기 위해 사용할 수 있는 비이온성 계면활성제들의 예들은, 지방 부분(fatty portion)이 10 내지 21의 탄소 원자들, 그리고 N-알킬 아민 옥사이드들과 같은 아민 옥사이드들을 포함하는 것이 바람직한, 지방산 모노- 및 다이알카놀아마이드들을 포함하되 이에 한정되지 않는다.

전형적인 샴푸 포뮬레이션은, 약 3 내지 30 중량 퍼센트의 음이온성 및/또는 양쪽성 계면활성제 성분, 0.1 내지 10 중량 퍼센트의 비이온성 계면활성제 성분, 0.1 내지 20 중량 퍼센트의 하나 또는 그보다 많은 본 발명의 공중합체들, 물, 그리고 바람직하게는 거기에 더하여 유효량(effective amount)의 증점제(대략 0.1 내지 5 중량 퍼센트)를 포함하며; 증점제들의 예들은, 알긴산나트륨(sodium alginate), 아라비아 검(Arabic gum), 폴리옥시에틸렌, 구아 검(guar gum), 하이드록시프로필 구아 검, 셀룰로오스 화합물들(cellulosics), 예컨대, 메틸 셀룰로오스, 메틸하이드록시프로필 셀룰로오스 및 하이드록시프로필 셀룰로오스, 전분 유도체들(starch derivatives), 예컨대, 하이드록시에틸아밀로오스, 로쿠스트 빈 검(locust bean gum) 및 다당류들(polysaccharides)을 포함한다.

본 발명의 장점들과 중요한 특성들이 다음의 실시예들로부터 더 명백하게 될 것이다.

본 발명의 공중합체들의 제조:

실시예 1의 공중합체를 다음과 같이 제조하였다: 먼저, 실란계 유체(silanic fluid) (M'D₅₀M')를 다음과 같이 제조하였다: 기계적 교반기와 질소 유입구가 구비된, 2-리터들이, 3-목 플라스크에 34.96 g의 테트라메틸다이실록산과 965.0 g의 고리형 테트라머(cyclic tetramer), 옥타메틸사이클로테트라실록산을 넣었다. 이 플라스크를 질소로 채우고, 15 g의 진한 황산(concentrated sulfuric acid)을 첨가하였다. 이 플라스크의 내용물들을 약 24 시간 동안 질소 분위기 하에 실온에서 교반하였다. 이 반응 혼합물을 그 다음에 습성 탄화수소나트륨(wet sodium bicarbonate)으로 중화시키고 여과하여, 48 cPs의 점성도와 11.7 ccH₂/g의 수소 함량을 가지는 맑은 무색 유체인, 실란계 유체를 얻었다.

두 번째로, 에폭시 말단-블록 실리콘 (M^*D₅₀M^*)을 다음과 같이 제조하였다: 기계적 교반기, 질소 유입구가 갖추어진 응축기(condenser), 온도계 및 첨가 깔때기(addition funnel)가 구비된 1000 ml들이 4-목 플라스크에, 500 g의 실란계 유체 (M'D₅₀M')와 31.2 g의 알릴 글리시딜 에테르를 넣고, AGE (5% 몰 과량, "Sigma-Aldrich"로부터 상업적으로 구입 가능)를 첨가 깔때기에 넣었다. 이 플라스크 내용물들을 교반하면서 80℃로 가열하고, 3 ppm의 Pt로 반응을 촉진시키고, <90℃의 온도에서 AGE를 천천히 첨가하였다. 이러한 첨가가 완료된 후에, 85 - 90℃에서 1 시간 동안 계속 교반하였다. 1 시간 후의 샘플링(sampling)은 잔류(residual) SiH가 없는 것으로 나타났다. 이 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 100℃ - 120℃에서 습성 탄화수소나트륨과 진공 살포(vacuum sparge)로 중화시켰다. 결과로서 얻은 에폭시 유체는 65 cPs의 점성도, 25℃에서 1.4070의 굴절률(refractive index), 그리고 1.9%의 에폭사이드 함량 [과염소산((perchloric acid)을 사용한 반응성 적정(reactive titration)으로 정량]을 가지는 것으로 나타났다.

마지막으로, 실시예 1의 공중합체들을 다음과 같이 제조하였다: 기계적 교반기, 질소 유입구가 갖추어진 응축기, 온도계 및 첨가 깔때기가 구비된 500 mL 4-목 둥근 바닥 플라스크에, 14.35 g의 N,N-다이에틸아미노프로필아민, DEAPA (0.1102 몰 NH₂, 에폭시의 총 몰수에 대해 8% 몰 과량), 100 g의 에폭시 말단-블록 실리콘, M^*D₅₀M^* (전체 투입량의 1/2, 0.1020 몰, 0.51 meq/g 에폭시) (여기서, M^* 는 글리시딜옥시프로필 기임), 82 g의 이소프로판올 (IPA) 및 100 ppm의 비타민 E를 넣었다. 이 플라스크의 내용물들을 2 시간 동안 80℃로 교반하면서 가열하고, 그 후에 16.04 g (전체 투입량의 1/2, 0.1020 몰, 3.18 meq/g 에폭시)의 에폭시 말단-블록 폴리알킬렌옥사이드 (DER 732, "Dow Chemical"로부터 상업적으로 구입 가능)를 플라스크에 첨가하였다. 가열 2 시간 후에, 남아있는 100 g의 M^*D₅₀M^*을 이 플라스크에 첨가하고, 반응 혼합물을 다시 2 시간 동안 80℃로 가열하고, 이어서 남아있는 16.04 g의 DER 732를 마지막으로 첨가하였다. 모든 에폭시 기들이 반응될 때까지, 이 반응 혼합물을 질소 블랭킷(nitrogen blanket) 하에 80℃로 유지하였다. 이것은 일반적으로 약 6 내지 10 시간이 필요하였다. 생성물의 에폭시 적정과 아민 적정으로 동일한 수치들이 얻어졌을 때, 반응이 완료된 것으로 간주하였다. 그 다음에 이 플라스크의 내용물들을 1000 mL들이 둥근 바닥 회수 플라스크(recovery flask)로 옮겨서, 회전 농축기(rotary evaporator)에 넣고, 오일 배스(oil bath)에서 130℃로 가열하였다. 용제를 감압[~ 2 토르(torr)] 하에 2 시간 동안 제거하여, <1%의 IPA 함량, 7,400 cPs의 점성도 및 0.90 meq/g의 총 아민 함량을 가지는, 맑은, 담황색 유체(straw colored fluid)를 얻었다. 25℃에서 Brookfield 점도계(spindle #4)로 점성도를 측정하였다.

실시예 2의 공중합체를 다음과 같이 실시예 1의 공중합체의 4차 암모늄 염으로서 제조하였다: 실시예 1의 아민 기들의 4차화는 공중합체를 메틸클로로아세테이트(>99%, "Sigma-Aldrich"로부터 상업적으로 구입 가능)와 반응시킴으로써 얻었다. 25.07 g의 메틸클로로아세테이트 [0.224 몰, 공중합체 실시예 1의 총 몰 아민 함량(total molar amine content)에 대해 2% 몰 과량]를 반응 혼합물에 첨가한다. 모든 아민 기들이 4차화되도록 하기 위해 반응을 한 시간 더 환류 하에 지속되게 하고, 점성도 증가가 관찰된다. 회전 농축으로 과량의 메틸클로로아세테이트를 제거하여 점착성의 미색(pale yellow) 유체를 얻는다.

2차 [비공유(non-covalent)] 분자간 상호작용들은 종종 중합체들의 유동학적 특성들에 영향을 주는 중요한 역할을 한다. 이 효과는 전형적인 공중합체들이 다음의 아민 결합 기들을 사용하여 제조되었을 때 관찰되었다: (1) 모노에탄올아민 (MEA), (2) 다이에틸아미노프로필아민 (DEAPA) 및 (3) 3-모르폴리노프로필아민 (MPA). 실시예 7 - 14 그리고 비교예 3 - 6을 23%, 18%, 13% 및 8% 과량의 아민을 사용하여 실시예 1에 사용된 것과 동일한 방법으로 제조하였다. 생성물들의 점성도들을 25℃에서 측정하여, 하기 표 1에 기록하였다.

다양한 몰 과량의 아민으로 제조된 공중합체들의 점성도들

아민	과량의 아민 %	점성도 (cPs)
	8 (비교예 3)	103400
	13 (비교예 4)	50000
	18 (비교예 5)	35000
	23 (비교예 6)	30900
	8 (실시예 7)	7400
	13 (실시예 8)	4600
	18 (실시예 9)	4000
	23 (실시예 10)	3665
	8 (실시예 11)	30000
	13 (실시예 12)	22000
	18 (실시예 13)	12200
	23 (실시예 14)	10350

각 경우에 사용된 아민의 양을 8% 과량의 아민에서 23% 과량의 아민으로 증가시키는 것은, 그에 상응하는 더 낮은 점성도들을 가지는 공중합체들을 가져온다. 그러나, 이 효과는, DEAPA를 사용하는, 본 발명의 경우에 현저하게 덜 중요하다.

도 1은, 각각 DEAPA와 MEA를 사용하여 제조된, 실시예 7 - 10 그리고 비교예 3 - 6의 공중합체들의 점성도 대 과량의 아민 퍼센트(%)의 그래프이다.

본 발명의 중요한 특성과 이점은, 점성도에 별로 영향을 주지 않고 높은 분자량의 공중합체들을 만드는 능력이다. 이것은 일반적으로 높은 분자량, 높은 점성도의 공중합체들의 취급 및 포뮬레이션과 관련된 문제들을 피할 수 있다. 실시예 7 - 10 그리고 비교예 3 - 6의 공중합체들의 점성도 그리고 과량의 아민의 몰 %(molar % excess amine)과 분자량 사이의 관계가 도 1과 도 2에 나타나 있다.

도 2는, 각각 DEAPA와 MEA를 사용하여 제조된, 실시예 7 - 10 그리고 비교예 3 - 6의 공중합체들의 점성도 대 분자량의 그래프이다.

선택된 본 발명의 공중합체들을 사용하여 다음의 실시예들을, 물의 마이크로에멀젼들(microemulsions in water)로서, 제조하여, 텍스타일들의 촉감 특성들(hand properties) [즉, 유연성 및 매끄러움]에 대한 성능을 시험하기 위해 사용하였다.

실시예 15는, TDA-10 계면활성제 (Ethox Chemical LLC), 11%, Tergitol 15-S-15, 2.8%, Butylcarbitol, 9%, Emulsogen, 5%, 물, 5.7% 및 실시예 1의 공중합체 (8% 몰 과량의 아민으로 제조) 66.5%을 포함하여 구성된 에멀젼 농축액(emulsion concentrate)으로 제조된 마이크로에멀젼이다.

실시예 16은, TDA-10 계면활성제 (Ethox Chemical LLC), 11%, Tergitol 15-S-15 (Dow Chemical Co.), 2.8%, Butylcarbitol (Dow Chemical Co.), 9%, Emulsogen (Clarient), 5%, 물, 5.7% 그리고 실시예 1의 공중합체에 대해 사용된 것과 동일한 절차에 따라 제조되되 화학량론적 양의 아민 (0% 몰 과량의 아민)을 포함하는 공중합체, 66.5%를 포함하여 구성되는 에멀젼 농축액으로 제조된 마이크로에멀젼이다.

실시예 17은, TDA-6 계면활성제 (Ethox Chemical LLC), 10.5%, TDA-12 계면활성제 (Ethox Chemical LLC), 1.8%, 빙초산(Glacial Acetic Acid) (Fisher Chemicals), 0.4%, 아세트산나트륨 (Fisher Chemicals), 0.3%, 탈이온수(Deionized Water), 67% 그리고 실시예 1의 4차 아민 유사물인 실시예 2 (여기서, 중합체의 아민 기들의 100%가 메틸클로로아세테이트를 사용하여 4차화됨), 20%를 포함하여 구성되는 에멀젼 농축액으로 제조된 마이크로에멀젼이다.

비교예 7 (Magnasoft JSS^®, "Momentive Performance Materials [뉴욕주, 태리타운(Tarrytown)]"의 상업용 텍스타일 강화제)은, TDA-10 계면활성제 (Ethox Chemical LLC), 11%, Tergitol 15-S-15, 2.8%, Butylcarbitol, 9%, Emulsogen, 5%, 물, 4.7%, 수산화나트륨 (Fisher Scientific)의 20% (w/w) 수용액, 1%, 및 Silsoft^® A-553, 66.5%를 포함하여 구성되는 에멀젼 농축액으로 제조된 마이크로에멀젼이다[Silsoft^® A-553은, 23% 몰 과량의 아민을 사용하여, M^*D₅₀M^* (여기서, M^*는, 글리시딜옥시프로필 기임)을 DER 732와 반응시켜 제조된, 랜덤 (AB)_n 아미노-폴리실록산-폴리알킬렌옥사이드 공중합체임].

그 결과들이 하기 표 3에 나타나 있다. 비교예 7과 실시예 15 - 17은 표 2에 나타나 있으며, 이들은 패드 배스로부터 100% 코튼 니트(cotton knit)에 도포되었다.

텍스타일 강화제	실시예 15	실시예 16	실시예 17	비교예 7
공중합체	실시예 1	실시예 1	실시예 2	Silsoft^® A-553
에폭시실리콘	MD₅₀M	MD₅₀M	MD₅₀M	MD₅₀M
에폭시폴리알킬렌옥사이드	DER 732	DER 732	DER 732	DER 732
아민	DEAPA	DEAPA	DEAPA	MEA
몰과량 아민 (%)	8	0	8	23
공중합체 점성도 (cPs)	7,400	13,000	> 300,000	45,000
M* 는 글리시딜옥시프로필 기들임.

처리 조성물(treatment composition) 내의 공중합체 농축액은, 직물에 대한 유효 첨가 레벨(effective add-on level)이 0.5% [100% 습윤 픽업(wet pickup)을 토대로 함]였다. 경화 조건들은 130℃에서 5 분 동안이었다. 피처리 직물의 유연성과 매끄러움을 측정하기 위해 가와바타 평가 시스템(Kawabata Evaluation System: KES)을 사용하였으며, 그 결과들이 표 3에 요약되어 있다.

가와바타 평가 시스템에 의해 측정된 공중합체의 유연성과 매끄러움

텍스타일 강화제/공중합체	유연성 [(B+2HB)/2]	매끄러움 (Ave. MIU)
비교예 7	0.0587	0.131
실시예 15	0.0491	0.140
실시예 16	0.052	0.131
실시예 17	0.0459	0.133

[(B+2HB)/2]와 (Ave. MIU), 바꿔 말하면, 각각 "유연성"과 "매끄러움"에 있어서, 그 값이 낮을수록 성능이 더 우수하다.

표 3에 나타나 있는 데이터는, 본 발명의 실시예 16과 실시예 17이, 비교예 7 (즉, Magnasoft JSS^®/Silsoft^® A-553) 보다 우수한, 텍스타일에 대한 유연성 및 매끄러움 특성들을 제공하였음을 보여준다.

본 발명의 공중합체들의 헤어 컨디셔닝 특성들(hair conditioning properties)을 하나 하나 비교하여 시험하였으며, 사람의 헤어를 SME^® 253 ("Momentive Performance Materials"로부터 상업적으로 구입 가능한 펜던트 아미노실리콘 유체), Silsoft^® A-553, 그리고 실시예 1과 실시예 2의 실리콘 공중합체들(각각 0% 몰 과량의 아민과 8% 몰 과량의 아민으로 제조)로 처리하였다. 이 공중합체들을 컨디셔너 베이스(conditioner base)에 첨가하기 전에 마이크로에멀젼화하였다(microemulsified). 컨디셔닝 포뮬레이션들(conditioning formulations)로 처리한 후에 헤어의 성능을 평가하기 위해 빗질 힘을 측정하였다. 이 빗질 힘 시험 프로토콜(combing force test protocol)은 평형 하중(plateau load)의 감소 퍼센트(%)를 측정한다. 평형 하중은, 가는 빗(fine teeth comb)으로 헤어 다발(hair tress)을 빗질하는데 필요한 초기의 힘(initial force)이다. 표 4는, 컨디셔너 베이스의 조성을 보여준다.

컨디셔너 베이스 조성

성분	중량%
글리세릴 스테아레이트, ceteareth-20, ceteareth-12, 세테아릴 알코올 및 세틸 팔미테이트¹	10
Silicone active (공중합체)²	1.4
물	88.6
¹상품명: "Cognis"의 Emulgade^® SE-PF. ²Silicone active는 컨디셔너 베이스에 첨가하기 전에 마이크로에멀젼화하였다. 이 마이크로에멀젼은 20% Silicone active, 10% Tergitol TMN-10 (Union Carbide), 3% 글리세린 및 물을 포함한다. pH는 아세트산을 사용하여 4로 조절하였다.

헤어 다발 준비

천연 상태의(virgin) 유럽인의 검은 헤어와 이중 탈색(double bleached) 금발 헤어(4 g 헤어 다발들, 15 cm 길이)를 "Hair International Inc."로부터 구입하였다. 세척 전에, 각 헤어 다발을 2 분 동안 0.5% 수산화나트륨 수용액에 담그었고, 그 후에 수돗물로 2 분 동안 헹구었다. 그 다음에 각 헤어 다발을 1 ml의 10% SLES 용액으로 세척하고, 표준 세척 프로토콜(standard wash protocol)을 사용하여 헹구었다. 세척 후에, 젖은 헤어 다발들을 가는 빗으로 빗질하고, 송풍 건조기 보닛(blow drier bonnet)에서 건조시키고, 빗질 힘을 측정하기 전에 50 % 상대 습도의 환경 챔버(environmental chamber)에 밤새도록 두었다. 이 깨끗한 헤어 다발들을 아래에 설명되어 있는 빗질 힘 프로토콜에 따라 기준치 빗질 힘(baseline combing force)을 측정하기 위해 사용하였다. 기준치 측정 후에, 헤어 다발들을 소듐 라우릴 에틸 설페이트(sodium lauryl ethyl sulfate: SLES) 용액으로 다시 세척하고, 아래에 설명되어 있는 바와 같이 컨디셔너(1 ml/헤어 다발)로 처리하였다. 헹굼, 건조 및 빗질 후에, 피처리 헤어 다발들을 빗질 힘을 측정하기 전에 50 % 상대 습도의 환경 챔버에 밤새도록 두었다.

건식 빗질 힘 측정( Dry Combing force measurement ):

50 % 상대 습도로 평형이 유지된, 습도 제어 챔버(controlled humidity chamber) 안에 넣어진, Diastron 빗질 힘 장치(combing force apparatus)에서 빗질 힘들을 측정하였다. 자동 빗질 속도는 500 mm/분(min)이었다. 천연 상태의 헤어와 손상된 헤어에서 빗질 힘들을 측정하였다. 빗질 힘 측정은 각 헤어 다발에 대해 10 회 반복되었으며, 각각의 처리(treatment)는 2 회 되풀이하였다(duplicated). 그 결과들이 하기 표 5와 표 6에 요약되어 있다.

천연 상태의 헤어에서 얻은 빗질 힘 데이터

처리 (컨디셔너 베이스)	견본 #	미처리		피처리		감소 (%)
처리 (컨디셔너 베이스)	견본 #	평균 평형 하중 (g)	표준 편차	평균 평형 하중 (g)	표준 편차	감소 (%)
비교예 8 (대조구-실리콘 불포함)	1	10.07	1.23	9.33	0.77	4.74
비교예 8 (대조구-실리콘 불포함)	2	10.59	2.76	10.37	1.75	4.74
SME^® 253	1	6.67	1.39	5.68	0.79	13.93
SME^® 253	2	13.26	1.75	11.53	2.81	13.93
Silsoft^® A553	1	8.29	1.18	6.73	0.59	20.53
Silsoft^® A553	2	5.305	0.97	4.13	0.60	20.53
실시예 2	1	5.30	1.10	3.48	0.73	34.17
실시예 2	2	6.01	1.19	3.97	0.42	34.17
실시예 1 (0% 몰과량 아민)	1	5.97	1.34	3.39	0.82	44.00
실시예 1 (0% 몰과량 아민)	2	7.75	0.88	4.29	0.58	44.00
실시예 1 (8% 몰과량 아민)	1	20.06	3.21	10.54	2.99	58.33
실시예 1 (8% 몰과량 아민)	2	10.25	2.51	3.16	0.47	58.33

손상된 헤어에서 얻은 빗질 힘 데이터

처리 (컨디셔너 베이스)	견본 #	미처리		피처리		감소 (%)
처리 (컨디셔너 베이스)	견본 #	평균 평형 하중 (g)	표준 편차	평균 평형 하중 (g)	표준 편차	감소 (%)
비교예 8 (대조구-실리콘 불포함)	1	40.51	6.20	54.23	7.05	-8.88
비교예 8 (대조구-실리콘 불포함)	2	40.75	6.24	34.19	4.77	-8.88
SME^® 253	1	48.62	5.06	43.22	6.45	10.71
SME^® 253	2	40.22	6.70	36.07	3.49	10.71
Silsoft^® A553	1	65.97	12.50	21.14	4.57	68.40
Silsoft^® A553	2	64.56	6.21	20.11	8.49	68.40
실시예 2	1	45.57	7.23	16.95	2.01	65.81
실시예 2	2	84.37	14.20	26.31	3.41	65.81
실시예 1 (0% 몰과량 아민)	1	61.62	13.67	16.13	1.78	67.18
실시예 1 (0% 몰과량 아민)	2	72.85	8.88	28.75	5.45	67.18
실시예 1 (8% 몰과량 아민)	1	45.18	4.83	15.28	2.47	66.37
실시예 1 (8% 몰과량 아민)	2	57.01	7.34	19.07	1.37	66.37

본 발명의 공중합체 성분들을 함유하는 컨디셔닝 포뮬레이션으로 처리된 헤어는, 종래의 아미노실리콘, SME^® 253으로 처리된 헤어에 비해 평형 하중의 뚜렷한 감소를 나타내어 빗질능력(combability)의 향상을 보여주었다. 랜덤-블록 (AB)_n 공중합체 Silsoft^® A553와 비교하여, 본 발명의 공중합체들의 컨디셔닝 특성들에 있어서의 현저한 개선이 천연 상태의 헤어에서 관찰된다.

본 발명을 바람직한 구체예를 참고로 하여 설명하였으나, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 여러 가지 변형들이 이루어질 수 있고 그 요소들이 동등물들로 치환될 수 있음을 알 것이다. 본 발명은, 본 발명을 수행하기 위한 최적 모드로서 개시되어 있는 특정 구체예로 한정되지 않으며, 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 있는 모든 구체예들을 포함할 것으로 의도된다. 본 명세서에 언급된 모든 인용문헌들은 명백히 본 명세서의 참고문헌을 이룬다.

Claims

하기 식(1)의 비가수분해성, 랜덤 블록 폴리실록산-폴리알킬렌 옥사이드 조성물(non-hydrolyzable, random blocked polysiloxane-polyalkylene oxide composition)을 포함하여 구성되는 조성물:
E¹[A]_m[B]_nE² (1)
[상기 식에서,
각 A 는, 독립적으로 하기 구조의 폴리실록산 유닛이며
-CR¹R²-CR³(OH)R⁵-(SiR⁴ ₂O)_x-SiR⁴ ₂-R⁵CR³(OH)CR¹R²-L-
여기서, 각 R¹ 은, 수소, C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐 및 아르알킬 기, 및 산소 원자를 포함하는 C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐 및 아르알킬 기로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고; 각 R² 는, 수소, 고리 구조(ring structure)를 형성하기 위한 탄소 원자와 R³ 의 다른 탄소 원자 사이의 화학 결합(chemical bond), C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬 기, 및 산소 원자를 포함하는 C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐 및 아르알킬 기로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고; 각 R³ 은, 수소, C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬 기, 및 산소 원자를 포함하는 C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐 및 아르알킬 기로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되되, 만약 R² 가 화학 결합이면, R³ 은 C₁-C₂₀의 2가 탄화수소 기 또는 화학결합인 R² 와 고리를 형성하는 산소 원자를 포함하는 C₁-C₂₀의 2가 탄화수소 기이고; 각 R⁴ 는, 수소, 및 C₁-C₁₀의 알킬, 알케닐, 아릴 또는 아르알킬 기로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고; 각 R⁵ 는, C₁-C₂₀의 2가 탄화수소 라디칼 또는 산소 원자를 포함하는 C₁-C₂₀의 2가 탄화수소 라디칼이며; 각 L 은, 독립적으로 -N(R⁶NR⁷ ₂)- 및
로 구성되는 군으로부터 선택되는 2가 연결 기(linking group)이고, 여기서 각 R⁶ 은 C₁-C₂₀의 2가 탄화수소 라디칼이며, 각 R⁷ 은 독립적으로 C₁-C₂₀의 1가 탄화수소 라디칼이고, R⁸ 은 C₂-C₂₀의 2가 탄화수소 기이거나 산소 원자 또는 -NR⁷- 기를 포함하는 C₂-C₂₀의 2가 탄화수소 기이고; 그리고 x 는 1 내지 500의 정수이며;

각 B 는, 독립적으로 하기 구조의 폴리알킬렌 옥사이드 유닛이며
-CR¹R²-CR³(OH)R⁵-O(C_aH_2aO)_bR⁵CR³(OH)CR¹R²-L-
여기서, 각 R¹ 은, 수소, C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬 기, 및 산소 원자를 포함하는 C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬 기로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고; 각 R² 는, 수소, 고리 구조를 형성하기 위한 탄소 원자와 R³ 의 다른 탄소 원자 사이의 화학 결합, C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬 기, 및 산소 원자를 포함하는 C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬 기로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고; 각 R³ 은, 수소, C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬 기, 및 산소 원자를 포함하는 C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬 기로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되되, R² 가 화학 결합이면, R³은 C₁-C₂₀의 2가 탄화수소 기 또는 화학결합인 R²와 고리를 형성하는 산소 원자를 포함하는 C₁-C₂₀의 2가 탄화수소 기이고; 각 R⁵ 는, C₁-C₂₀의 2가 탄화수소 라디칼 또는 산소 원자를 포함하는 C₁-C₂₀의 2가 탄화수소 라디칼이며; 각 L 은, -N(R⁶NR⁷ ₂)- 및
로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되는 2가 연결 기이고, 여기서 각 R⁶ 은 C₁-C₂₀의 2가 탄화수소 라디칼이며, 각 R⁷ 은 독립적으로 C₁-C₂₀의 1가 탄화수소 라디칼이고, R⁸ 은 C₂ -C₂₀의 2가 탄화수소 기이거나 산소 원자 또는 -NR⁷- 기를 포함하는 C₂ -C₂₀의 2가 탄화수소 기이고; 그리고 x 는, 1 내지 500의 정수이며;

각 E¹ 은

,

,
및 H-L- 로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되는 1가 말단-기이고(여기서 R¹, R², R³, R⁴, R⁵, L, 및 x는 상기한 바와 같이 정의됨);

각 E² 는 수소,

및

로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되는 1가 말단-기이고 (여기서 R¹, R², R³, R⁴, R⁵, L, 및 x는 상기한 바와 같이 정의됨);
각 m 과 n 은 독립적으로 1 내지 500의 정수이고, a 는 2 내지 4의 정수이며, b 는 2 내지 100의 정수임].
제1항에 있어서, 말단기 E¹및 말단기 E²에서, b는 3 내지 50의 정수이고, x 는 10 내지 200의 정수인, 조성물.
제1항에 있어서, R¹ 은, 1 내지 4의 탄소 원자를 가지는 알킬 기인, 조성물.
제1항에 있어서, R⁴ 는 메틸 기인, 조성물.
제1항에 있어서, R⁵ 는 프로필옥시메틸 또는 메톡시 기인, 조성물.
제1항에 있어서, R⁶ 은 프로필 기인, 조성물.
제1항에 있어서, R⁷ 은 에틸 기인, 조성물.
제1항에 있어서, -L- 은, N,N-다이에틸아미노프로필아미노 기와 3-모르폴리노프로필아미노 기(3-Morpholinopropylamino group)로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 하나인, 조성물.
제1항에 있어서, 말단기 E¹ 및 E² 는, --CH₂CH(OH)(CH₂)_vCH(OH)CH₂--, --CH[CH₂OH](CH₂)_vCH[CH₂OH]--, --CH₂CH(OH)(CH₂)_vCH[CH₂OH]--, --(CH₂)_v--OCH₂CH(OH)CH₂--, 및 --(CH_2vOCH₂CH(CH₂[OH])-- 로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고, 여기서 v 는 2 내지 6의 정수인, 조성물.
제1항에 있어서, E¹ 및 E² 는, ω-(3,4-에폭시사이클로헥실)알킬렌, β-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸렌, β-(3,4-에폭시사이클로헥실)-β-메틸에틸렌, 및 β-(3,4-에폭시-4-메틸사이클로헥실)-β-메틸에틸렌으로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되는, 조성물.
제1항에 있어서, 아민 기인 상기 -L- 이 수소화되거나(protonated) 4차화되는(quaternized), 조성물.
제1항의 조성물을 포함하여 구성되는 퍼스널 케어 제품(personal care product).
제1항의 조성물을 포함하여 구성되는 텍스타일 강화제(textile enhancer).
i) 폴리실록산 (A) 및
ii) 폴리알킬렌 옥사이드 (B)를
적어도 하나의 E¹ 1가 말단-기 및 적어도 하나의 E² 1가 말단-기와
반응시키는 단계를 포함하여 구성되는, 하기 식(1)의 비가수분해성, 랜덤 블록 폴리실록산-폴리알킬렌 옥사이드 조성물의 제조방법:
E¹[A]_m[B]_nE² (1)
[상기 식에서,
각 A 는 독립적으로 하기 구조의 폴리실록산 유닛이며
-CR¹R²-CR³(OH)R⁵-(SiR⁴ ₂O)_x-SiR⁴ ₂-R⁵CR³(OH)CR¹R²-L-
여기서, 각 R¹ 은, 수소, C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬 기, 및 산소 원자를 포함하는 C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐 및 아르알킬 기로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고; 각 R² 는, 수소, 고리 구조를 형성하기 위한 탄소 원자와 R³ 의 다른 탄소 원자 사이의 화학 결합, C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬 기, 및 산소 원자를 포함하는 C₁-C₂₀ 의 알킬, 아릴, 알케닐 및 아르알킬 기로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고; 각 R³ 은 수소, C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬 기, 및 산소 원자를 포함하는 C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐 및 아르알킬 기로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되되, 만약 R²가 화학 결합이면, R³ 은 C₁-C₂₀의 2가 탄화수소 기 또는 화학결합인 R²와 고리를 형성하는 산소 원자를 포함하는 C₁-C₂₀의 2가 탄화수소 기이고; 각 R⁴ 는 수소, 및 C₁-C₁₀의 알킬, 알케닐, 아릴 또는 아르알킬 기로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고; 각 R⁵ 는 C₁-C₂₀의 2가 탄화수소 라디칼(radical) 또는 산소 원자를 포함하는 C₁-C₂₀의 2가 탄화수소 라디칼이며; 각 L 은 독립적으로 -N(R⁶NR⁷ ₂)-, 및
로 구성되는 군으로부터 선택되는 2가 연결 기이고, 여기서 각 R⁶ 은 C₁-C₂₀의 2가 탄화수소 라디칼이며; 각 R⁷ 은 독립적으로 C₁-C₂₀의 1가 탄화수소 라디칼이고; R⁸ 은 C₂-C₂₀의 2가 탄화수소 기이거나 산소 원자 또는 -NR⁷- 기를 포함하는 C₂-C₂₀의 2가 탄화수소이고; 그리고 x 는, 1 내지 500의 정수이며;

각 B 는, 독립적으로 하기 구조의 폴리알킬렌 옥사이드 유닛이며:
-CR¹R²-CR³(OH)R⁵-O(C_aH_2aO)_bR⁵CR³(OH)CR¹R²-L-
여기서, 각 R¹ 은 수소, C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬 기, 및 산소 원자를 포함하는 C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬 기로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고; 각 R² 는 수소, 고리 구조를 형성하기 위한 탄소 원자와 R³의 다른 탄소 원자 사이의 화학 결합, C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬 기, 및 산소 원자를 포함하는 C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬 기로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되고; 각 R³ 은 수소, C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬 기, 및 산소 원자를 포함하는 C₁-C₂₀의 알킬, 아릴, 알케닐, 및 아르알킬 기로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되되, 만약 R² 가 화학 결합이면, R³ 은 C₁-C₂₀의 2가 탄화수소 기 또는 화학결합인 R²와 고리를 형성하는 산소 원자를 포함하는 C₁-C₂₀의 2가 탄화수소 기이고; 각 R⁵ 는 C₁-C₂₀의 2가 탄화수소 라디칼 또는 산소원자를 포함하는 C₁-C₂₀의 2가 탄화수소 라디칼이며; 각 L 은 -N(R⁶NR⁷ ₂)- 및
로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되는 2가 연결 기이고, 여기서 각 R⁶ 은 C₁-C₂₀의 2가 탄화수소 라디칼이며, 각 R⁷ 은 독립적으로 C₁-C₂₀의 1가 탄화수소 라디칼이고, R⁸은 C₂-C₂₀의 2가 탄화수소 기이거나 산소 원자 또는 -NR⁷- 기를 포함하는 C₂-C₂₀의 2가 탄화수소 기이고; 그리고 x 는, 1 내지 500의 정수이며;

각 E¹ 은,

,

,
및 H-L- 로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되는 1가 말단-기이고 (여기서 R¹, R², R³, R⁴, R⁵, L, 및 x는 상기한 바와 같이 정의됨);

각 E² 는, 수소,

및

로 구성되는 군으로부터 독립적으로 선택되는 1가 말단-기이며 (여기서 R¹, R², R³, R⁴, R⁵, L, 및 x는 상기한 바와 같이 정의됨);
각 m 과 n 은, 독립적으로 1 내지 500의 정수이고, 그리고 a 는 2 내지 4의 정수이며, b 는 2 내지 100의 정수임].
제14항의 방법으로 제조된 조성물을 포함하여 구성되는 퍼스널 케어 제품.
제14항의 방법으로 제조된 조성물을 포함하여 구성되는 텍스타일 강화제.
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