KR101947360B1 - 아크릴레이트 공중합체 증점제 - Google Patents

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Abstract

하나 이상의 가교된 아크릴계 공중합체를 함유하는 계면활성제 조성물이 개시된다. 상기 가교된 아크릴계 공중합체는 둘 이상의 다른 부류의 가교성 모노머의 존재 하에서 중합된다. 상기 가교된 아크릴계 공중합체는, 조성물을 함유하는 수성 계면활성제에서 요구되는 유동성, 투명성 및 심미적 특성을 제공한다.

Description

아크릴레이트 공중합체 증점제{ACRYLATE COPOLYMER THICKENERS}
일 측면에서, 본 발명은 수성 시스템에서 사용하기에 적합한 아크릴계 증점제에 관한 것이다. 본 발명의 추가의 측면은, 현탁 또는 안정화를 요구하는 대체로 불용성 물질인 아크릴계 유동성 개질제(rheology modifier), 계면활성제 및 임의적으로 다양한 성분을 함유하는, 안정한 수성 조성물의 형성에 관한 것이다. 본 발명의 또 다른 측면은, 조성물의 유동성 및 투명성에 부정적인 영향이 없는 알칼리 물질 및/또는 산성 물질로 제조되는, 투명하고 유동성이 있으며 상이 안정한 계면활성제 조성물의 형성에 관한 것이다.
증점제 또는 점증제(viscosifier)로도 언급되는 유동성 개질제는 계면활성제 함유 퍼스널 케어 클렌징 포뮬레이션(formulation)의 어디에나 존재한다. (예컨대, 점도 및 유동 특성, 발포성, 퍼짐성 등과 같은) 유동성 특성, (예컨대, 투명성, 실감 효과 등과 같은) 심미적 특성, (피부 및 안구 자극 완화와 같은) 무자극성(mildness) 및 계면활성제 기반 포뮬레이션 내의 가용성 및 불용성 성분을 현탁시키고 안정화할 수 있는 능력이 대개 증점제의 첨가의 의해 개질된다.
대개, 증점제는 고체 형태로 계면활성제 포뮬레이션 내에 도입되며, 점도 강화를 가져오기 위해서 액체 계면활성제 조성물 내로 상기 증점제를 용해시키는데 효과적인 조건 하에서 혼합된다. 흔히, 상기 혼합은, 고체 증점제의 용해를 증진하고 원하는 점도 향상을 얻기 위해서 상승된 온도에서 수행되어야 한다(열간 가공). 추가로, 고체 증점제(예를 들면, 카보머(carbomer) 파우더)는, 수성계 시스템의 표면과의 접촉에서 "수분-배출(wet-out)"을 견뎌내는 것으로 알려져 있다. 따라서, 카보머가 미분된 파우더로서 공급되고/되거나 입자 크기를 감소시기기 위해 여과되어야 하고, 이는 입자의 상대 표면적을 증가시킴으로써 용해를 돕는다. 공정 동안에, 카보머 파우더는 용기 안 및 밖으로 이동될 때 정전기적으로 하전될 수 있고, 부유 분진을 포함하는 반대 하전된 표면에 부착되는 경향이 있으므로, 전문화된 먼지 제거 장비를 필요로 한다. 이것은, 특별한 사전 대책 및 값비싼 장비가 사용되지 않는다면, 수성 분산액의 제조가 난잡해지고 많은 시간이 걸리게 된다는 것을 의미한다. 증점되는 계면활성제 성분을 함유하는 조성물의 제형기(formulator)는, 주변 온도에서 이의 제품을 제제화하는 능력(냉간 가공)을 요구한다. 따라서, 제형기는 고체보다는 오히려 액체 형태로 액체 계면활성제 조성물에 도입될 수 있는 증점제를 요구한다. 이것은, 액체 계면활성제 조성물을 증점제에 도입하는데 있어서, 상기 제형기에 보다 큰 정밀도를 제공하고 주변 온도에서 제품을 제제화하는 능력(냉간 가공)을 허용하며, 특별한 안정성 및 취급 장비에 대한 요구 없이 보다 나은 자동화된 공정 설비를 허용한다.
수성계 계면활성제 함유 포뮬레이션을 증점하는데 흔히 이용되는 액체 유동성 개질제의 한 가지 중요한 부류는 알칼리 팽윤성 또는 알칼리 가용성 에멀젼 (ASE) 중합체이다. ASE 중합체는, (메트)아크릴산 및 알킬 아크릴레이트로부터 합성된 선형 또는 가교된 공중합체이다. 상기 가교된 중합체는, 무기 또는 유기 염기로 중화되자마자 즉시 증점된다. 액체 에멀젼으로서의 ASE 중합체는 쉽게 가공되며, 제품 제형기에 의해 액체 계면활성제 함유 포뮬레이션으로 제제화된다. ASE 중합체 점증된 계면활성제계 포뮬레이션의 예는 미국 특허 제 6,635,702; 국제 공개 출원 제 WO 01/19946; 및 유럽 특허 제 1 690 878 B1에서 개진되며, 이들은 계면활성제를 함유하는 수성 조성물용 중합성 증점제의 사용을 개시한다.
산업계는 넓은 pH 범위에서 제제화되는 신규의 증점된 계면활성제 기반 제품을 원하고 있기 때문에, 계면활성제와 함께 사용되는 경우에 넓은 pH 범위에서 제제화되면서도 우수한 점도/유동성 프로파일, 현탁(항복값(yield value)) 및 강화된 심미성(투명성)을 유지하는, 고투명성 조성물을 제공하는 유동성 개질제에 대한 개발 요구가 있다.
발명의 요약
일 측면에서, 본 발명의 구현예는, 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어, 및 기관 및 산업 케어 조성물에 사용하기 위한, 계면활성제 함유 조성물에서의 증점제로서 적합한 둘 이상의 상이한 부류의 가교성 모노머(monomer)로 가교된 아크릴계 공중합체에 관한 것이다.
일 측면에서, 본 발명의 구현예는, 둘 이상의 상이한 부류의 가교성 모노머로 가교된 아크릴계 공중합체 및 음이온성, 양이온성, 양쪽이온성 및 비이온성 계면활성제 및 이들의 혼합물로부터 선택된 계면활성제를 포함하는 증점된 수성 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 일 측면에서, 구현예는, 둘 이상의 상이한 부류의 가교성 모노머로 가교된 아크릴계 공중합체, 음이온성 계면활성제, 양쪽이온성 계면활성제, pH 조절제 및 양이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 임의적 계면활성제를 포함하는 우수한 유동 및 투명 특성을 갖는 수성 조성물에 관한 것이다.
일 측면에서, 본 발명의 구현예는, 둘 이상의 상이한 부류의 가교성 모노머로 가교된 아크릴계 공중합체, 음이온성 계면활성제, 양쪽이온성 계면활성제, pH 조절제, 조성물에서 안정화되거나 현탁되는 불용성 성분 및/또는 미립자 물질, 임의적 산 기반 보존제, 및 양이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 임의적 계면활성제를 포함하는, 우수한 유동 및 투명 특성을 갖는 안정한 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어 및 기관 및 산업 케어 조성물에 관한 것이다.
추가 측면에 있어서, 본 발명은, 둘 이상의 상이한 부류의 가교성 모노머로 가교된 아크릴계 공중합체, 하나 이상의 계면활성제 및 유익제(benefit agent)를 포함하는, 안정한 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어 및 산업 및 기관 케어 조성물에 관한 것이다.
이러한 안정한 조성물은, 점도에 있어서 유의미한 증가 또는 감소가 없는 우수한 전단 묽어짐(shear thinning) 특성을 지니고, 분리, 침전, 또는 크리밍 분리(creaming out)가 없거나, 장시간, 예컨대, 45℃에서 적어도 한 달 동안에 걸쳐 투명성의 손실이 없는, 매끄럽고 허용가능한 유동성을 유지한다.
일 구현예에서, 본 발명의 조성물은, 상이한 부류의 가교성 모노머로부터 각각 중합된 둘 이상의 가교제를 함유하는 가교된 아크릴계 공중합체, 하나 이상의 계면활성제, 및 가교된 아크릴계 공중합체 주쇄 상의 산 기를 중화시키는 중화제를 포함한다.
일 구현예에서, 본 발명의 가교된 아크릴계 공중합체는 하기 성분을 포함하는 모노머 조성물로부터 중합된다:
a) 전체 모노머 조성물의 중량을 기준으로 하여, 하나 이상의 카르복실산 기를 함유하는 하나 이상의 모노에틸렌계 불포화 모노머로부터 선택되는 제 1 모노머성 성분 약 10 중량% 내지 약 80 중량%;
b) 전체 모노머 조성물의 중량을 기준으로 하여, (메트)아크릴산의 하나 이상의 선형 또는 분지형 C1 내지 C5 알킬 에스테르, (메트)아크릴산의 하나 이상의 C1 내지 C5 하이드록시알킬 에스테르 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 제 2 모노에틸렌계 불포화 모노머성 성분 약 90 중량% 내지 약 15 중량%;
c) 전체 모노머 조성물의 중량을 기준으로 하여, 폴리올의 하나 이상의 (메트)아크릴산 에스테르로부터 선택된 제 1 다중불포화 가교성 모노머, 및 폴리올의 하나 이상의 알릴 에테르로부터 선택된 제 2 다중불포화 가교성 모노머로부터 선택되는 가교성 성분 약 0.01 중량% 내지 약 5 중량%; 및 임의적으로
d) 전체 모노머 조성물의 중량을 기준으로 하여, 모노머 성분 a), b) 및 c)와는 구별되는 하나 이상의 다른 모노에틸렌계 불포화 모노머 성분 약 1 중량% 내지 약 35 중량%.
본 발명의 가교된 아크릴계 공중합체 및 이의 조성물은, 본 명세서에 기재된 성분, 요소 및 공정 설계를 적절하게 포함하거나 이들로 구성되거나 또는 필수적으로 이들로 구성될 수 있다. 본 명세서에서 실례로서 개시된 본 발명은, 본 명세서에서 특별히 개시되지 않더라도 임의의 요소 부재 하에 적절하게 실시될 수 있다.
달리 언급하지 않는다면, 본 명세서에 표현된 모든 퍼센티지, 부(part) 및 비율은 본 발명의 전체 조성물의 중량을 기준으로 하며, 모든 중량은 100 퍼센트의 활성 성분을 기준으로 하여 표현된다.
본 명세서에서 사용된, 용어 "(메트)아크릴계" 산은 아크릴산 및 메타크릴산 둘 모두를 포함하는 것으로 의도된다. 유사하게, 본 명세서에서 사용된, 용어 "알킬 (메트)아크릴레이트"는 알킬 아크릴레이트 및 알킬 메타크릴레이트를 포함하는 것으로 의도된다.
본 발명에 따른 대표적인 구현예가 기재될 것이다. 본 명세서에 기재된 대표적인 구현예의 다양한 변형, 적응 또는 변화가, 그러한 것이 개시되는 경우에 해당 기술분야의 통상의 기술자에게는 자명해질 것이다. 본 발명의 기술에 의존하고, 이러한 기술이 해당 기술분야를 진전시키는 모든 그러한 변형, 적응 또는 변화가 본 발명의 사상 및 범주 내에서 고려될 수 있음이 이해될 것이다.
본 명세서에서 사용된, 용어 "퍼스널 케어"는, 화장품, 세면도구, 코스메슈티컬(cosmeceutical), 미용 용품, 방충제, 위생 용품 및 인간 및 동물의 피부, 헤어, 두피 및 네일(nail)을 포함하는 바디(body)에 사용되는 클렌징 제품(예컨대, 샴푸, 컨디셔너 샴푸, 항비듬 샴푸, 바디 워시, 페이셜 스크럽(facial scrub) 등)을 포함하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용된, 용어 "홈 케어 제품"은, 표면 세척 또는 위생 상태를 유지하기 위해 부엌 및 화장실에서와 같은 집안에서 이용되는 제품(예컨대, 경질 표면 세정제, 수동 및 자동 접시 케어, 변기 세척제 및 소독제(disinfectant)), 및 섬유 케어 및 청소용 세탁 제품(예컨대, 세제, 섬유 컨디셔너, 전처리 얼룩 제거제) 등을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용된, 용어 "헬스 케어 제품"은, 헬스와 관련된 상태 또는 의료 상태를 개선시키고 일반적으로 위생 또는 웰빙 등을 유지하기 위한, 의약품(제어 방출형 의약품), 약용화장품(pharmacosmetic), 구강 현탁액, 구강 청결제, 치약, 치분(dentifrice) 등과 같은 구강(입 및 치아) 케어 제품, 및 인간 및 동물의 피부, 두피, 네일 및 점막을 포함하는 신체 외부에 적용되는 패치(patch), 플라스터(plaster) 등과 같은 처방전이 필요없는 (국소 및 경피성) 제품 및 기기를 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용된, 용어 "기관 및 산업 케어"("I&I")는 기관 및 산업 환경에서의 표면 세척 또는 위생 상태를 유지하기 위해 이용되는 제품, 섬유용 처리제(예컨대, 섬유용 컨디셔너, 카펫 및 덮개 세척제), 자동차 케어(예컨대, 수동 및 자동 자동차 워시용 세제, 타이어 광택제, 가죽 컨디셔너, 자동차용 광택액, 플라스틱용 광택제 및 컨디셔너), 페인트 및 코팅 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
본 명세서에서 사용된, 용어 "유동성 특성" 및 이의 문법적 변화는, 브룩필드 점도(Brookfield viscosity)와 같은 그런 특성에 제한됨이 없이, 전단 응력, 유량 특성, 강성, 탄성, 흐름성(flowability) 등과 같은 겔(gel) 특성, 폼(foam) 안정성, 폼 밀도와 같은 폼 특성, 피크(peak) 등을 유지할 수 있는 능력, 항복값과 같은 현탁 특성, 및 추진제 기반 또는 기계식 펌프 유형의 에어로졸 디스펜서(dispenser)로부터 분사되는 경우에 에어로졸 액적을 형성하는 능력과 같은 에어로졸 특성에 대응하는 점도의 증가 또는 감소를 포함한다.
조성물에 적용되는 경우에, 용어 "심미적 특성" 및 이의 문법적 변화는, 색, 투명성, 매끄러움, 택(tack), 윤활성, 질감, 컨디셔닝 및 느낌 등과 같은 시각 및 촉각의 심리감각적(psychosensory) 제품 특성을 나타낸다.
여기에서뿐만 아니라 본 명세서 및 청구항의 어디에서나, (탄소 원자의 수치를 포함하는) 개개의 수치 또는 한도가 추가의 비개시되고/되거나 비진술된 범위를 형성하기 위해 결합될 수 있다.
본 명세서에서 제공하는 주제는 예시적으로 제공되며, 임의의 방법 또는 방식으로 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
가교된 아크릴계 공중합체
본 발명의 가교된 아크릴계 공중합체는, a), b), c) 및 임의적 제 4의 모노머 성분 d)를 포함하는 모노머 조성물로부터 중합된다. 제 1 모노머 성분 a)는 하나 이상의 카르복실산 기를 함유하는 하나 이상의 모노에틸렌계 불포화 모노머로부터 선택된다.
제 1 모노머 성분 a)로 개진되는 하나 이상의 카르복실산 기를 함유하는 대표적인 모노에틸렌계 불포화 모노머는, (메트)아크릴산, 이타콘산, 시트라콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산 및 이들의 혼합물을 포함한다.
본 발명의 일 측면에서, 제 1 모노머 성분으로 개진되는 하나 이상의 카르복실산 기 함유 모노머의 양은, 중합가능한 모노머 조성물에서의 모노머의 전체 중량을 기준으로 하여, 일 측면에 있어서 약 10 중량% 내지 80 중량%, 다른 측면에 있어서 약 20 중량% 내지 약 70 중량%, 본 발명의 추가 측면에 있어서 약 35 중량% 내지 약 65 중량% 사이에 존재한다.
제 2 모노머 성분 b)는, (메트)아크릴산의 하나 이상의 선형 또는 분지형 C1 내지 C5 알킬 에스테르, (메트)아크릴산의 하나 이상의 C1 내지 C5 하이드록시알킬 에스테르 또는 이들의 혼합물을 함유하는 하나 이상의 모노에틸렌계 불포화 모노머로부터 선택된다.
제 2 모노머 성분으로 개진되는 대표적인 선형 또는 분지형 C1 내지 C5 알킬 (메트)아크릴레이트 및 하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트 모노머는, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트 , n-프로필 (메트)아크릴레이트, 이소-프로필 (메트)아크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, 이소부틸 (메트)아크릴레이트, t-부틸 (메트)아크릴레이트, n-아밀 (메트)아크릴레이트, 이소-아밀 (메트)아크릴레이트, 하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 하이드록시부틸 (메트)아크릴레이트(부탄 디올 모노(메트)아크릴레이트) 및 이들의 혼합물을 포함한다.
본 발명의 일 측면에서, 제 2 모노머 성분으로 개진되는 알킬 및 하이드록시알킬 (메트)아크릴레이트 모노머는, 중합가능한 모노머 조성물에서의 모노머의 전체 중량을 기준으로 하여, 약 90 중량% 내지 약 15 중량%, 다른 측면에서 약 80 중량% 내지 약 25 중량% 및 본 발명의 또 다른 측면에서 약 65 중량% 내지 약 35 중량% 사이의 양으로 이용된다.
제 3 모노머 성분 c)는, 둘 이상의 다른 다중불포화된 모노머 형태 또는 부류로부터 선택되는 가교성 모노머의 혼합물을 포함한다. 제 1 가교성 모노머는, 둘 이상의 가교성 에틸렌계 불포화 이중 결합을 갖는 하나 이상의 다관능성 아크릴레이트로부터 선택된다. 용어 "다관능성 아크릴레이트"는 유기 폴리올의 아크릴레이트 에스테르를 나타내며, 여기서 유기 폴리올은 이를 (메트)아크릴산과 반응시킴으로써 에스테르화된다. 다관능성 아크릴레이트는 2 내지 6 개의 중합성 에틸렌계 불포화 이중 결합을 포함할 수 있다. 에스테르화 반응에 적합한 폴리올은 2 내지 12 개의 탄소 원자를 함유할 수 있고, 둘 이상의 하이드록실 기를 가질 수 있다. 폴리올은 선형 및 분지형 또는 고리형일 수 있다. 에스테르화에 적합한 대표적인 폴리올은, 2 내지 5 개의 탄소 원자를 함유하는 알킬렌 글리콜, 폴리알킬렌 글리콜 다이머(dimer) 및 트리머(trimer), 트리메틸올에탄 및 이의 다이머, 트리메틸올프로판 및 이의 다이머, 트리에틸올프로판 및 이의 다이머, 테트라메틸올메탄(펜타에리스리톨), 디펜타에리스리톨 및 1,4-사이클로헥산디올을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
대표적인 다관능성 아크릴레이트는, 에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,3-부틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,4-부틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,9-노난디올 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올에탄 트리(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄 트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄 테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라(메트)아크릴레이트; 디펜타에리스리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 1,4-사이클로헥산디올 디메타크릴레이트 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
제 2 가교성 모노머는, 둘 이상의 중합성 에틸렌계 불포화 이중 결합을 갖는 하나 이상의 폴리알케닐 폴리에테르로부터 선택된다. 용어 "폴리알케닐 폴리에테르"는 유기 폴리올의 알케닐 에테르를 나타내며, 여기서 유기 폴리올은 이를 알릴 클로라이드 또는 알릴 브로마이드와 같은 알케닐 할라이드와 반응시킴으로써 에테르화된다. 상기 폴리알케닐 폴리에테르(예컨대, 폴리알릴 폴리에테르)는 2 내지 8 개의 중합가능한 에틸렌계 불포화 이중 결합을 함유할 수 있다. 에테르화 반응에 적합한 폴리올은 2 내지 12 개의 탄소 원자를 함유할 수 있으며, 둘 이상의 하이드록실 기를 가질 수 있다. 폴리올(예컨대, 1 내지 4의 당 단위를 함유하는 단당류 및 다당류)은 선형 및 분지형 또는 고리형일 수 있다. 에테르화에 적합한 대표적인 폴리올은, 글루코오스, 갈락토오스, 프럭토오스, 소르보오스, 람노오스(rhamnose), 수크로오스, 아라비노오스(arabinose), 말토오스, 락토오스, 라피노오스(raffinose), 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 트리메틸올에탄 및 이의 다이머, 트리메틸올프로판 및 이의 다이머, 및 트리에틸올프로판 및 이의 다이머를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 에테르화에 적합한 추가의 폴리올은, 개시 내용이 본 명세서에 참조로서 포함되는 미국 특허 제 2,798,053에 개시된다.
대표적인 폴리알케닐 폴리에테르는, 분자당 2 내지 8 개의 알릴 기를 갖는 수크로오스의 폴리알릴 에테르, 펜타에리스리톨 디알릴 에테르, 펜타에리스리톨 트리알릴 에테르 및 펜타에리스리톨 테트라알릴 에테르; 트리메틸올프로판 디알릴 에테르, 트리메틸올프로판 트리알릴 에테르 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 일 측면에서, 제 3 모노머 성분으로 개진되는 가교성 모노머의 (제 1 및 제 2 가교성 모노머 성분을 포함하는) 혼합물은, 중합가능한 모노머 조성물에서의 모노머의 전체 중량을 기준으로 하여, 약 0.01 중량% 내지 약 5 중량%, 다른 측면에서 약 0.03 내지 약 3 중량% 및 추가 측면에서 약 0.05 내지 약 1 중량% 사이의 양으로 존재한다. 본 발명의 일 측면에서, 중합가능한 모노머 혼합물에서의 제 2 가교성 모노머에 대한 제 1 가교성 모노머의 중량비는, 약 1:99 내지 약 99:1, 다른 측면에 있어서 약 1:9 내지 약 9:1, 추가 측면에 있어서 약 2:8 내지 약 8:2, 또 다른 측면에 있어서 약 3:7 내지 약 7:3, 다른 측면에 있어서 약 4:6 내지 약 6:4 및 또 다른 측면에 있어서 약 1:1 사이에 존재한다.
임의적 제 4 모노머 성분 d)는, 모노머 성분 a), b) 및 c)과는 구별되는 모노에틸렌계 불포화 모노머이다. 본 발명의 일 측면에서, 모노머 성분 d)는 하기의 식으로 표현되는 하나 이상의 모노머로부터 선택된다:
d1) CH2=C(R)C(O)OR1,
(여기서, R은 수소 또는 메틸로부터 선택되고, R1은 C6-C10 알킬, C6 내지 C10 하이드록시알킬, -(CH2)2OCH2CH3 및 -(CH2)2C(O)OH로부터 선택됨),
d2) CH2=C(R)X,
(여기서, R은 수소 또는 메틸이며, X는 -C6H5, -CN, -C(O)NH2, -NC4H6O, -C(O)NHC(CH3)3, -C(O)N(CH3)2, -C(O)NHC(CH3)2(CH2)4CH3 및 -C(O)NHC(CH3)2CH2S(O)(O)OH로부터 선택됨),
d3) CH2=CHOC(O)R1,
(여기서, R1은 선형 또는 분지형 C1-C18 알킬임), 및
d4) CH2=C(R)C(O)OAOR2,
(여기서, A는 -CH2CH(OH)CH2- 및 -CH2CH(CH2OH)-로부터 선택되는 2가 라디칼이고, R은 수소 또는 메틸로부터 선택되며, R2는 선형 또는 분지형의, 포화 또는 불포화된 C9 내지 C22 지방산의 아실 잔기(residue)임).
임의적 제 4 모노머 성분 d)의 식 d1) 내지 d4)로 개진되는 대표적인 에틸렌계 불포화 모노머는, 에틸 디글리콜 (메트)아크릴레이트, 2-카르복시에틸 (메트)아크릴레이트, n-헥실 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 옥틸 (메트)아크릴레이트, 데실 (메트)아크릴레이트, 6-하이드록시헥실 (메트)아크릴레이트, 10-하이드록시데실 (메트)아크릴레이트, 스티렌, α-메틸 스티렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 아크릴아마이드, 메타크릴아마이드, N,N'-디메틸아미노아크릴아마이드, t-부틸아크릴아마이드, t-옥틸아크릴아마이드, N-비닐 피롤리돈, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 술폰산, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 부타노에이트, 비닐 발레레이트(vinyl valerate), 비닐 헥사노에이트, 비닐 옥타노에이트, 비닐 노나노에이트, 비닐 데카노에이트, 비닐 네오데카노에이트, 비닐 운데카노에이트, 비닐 라우레이트, Hexion Specialty Chemicals, Inc., Columbus, OH로부터 입수가능한 ACETM 및 (M)ACETM 모노머 및 이들의 혼합물을 포함한다. 전술한 모노머는 상업적으로 입수가능하고/하거나 해당 기술분야에서 잘 알려진 방법 또는 본 명세서에서 기재된 것에 의해 합성될 수 있다.
상기 ACE 모노머(CAS 제 94624-09-6)는 글리시딜 t-데카노에이트(CAS 제 71206-09-2) 및 아크릴산의 반응 생성물이다. 상기 (M)ACE 모노머는 글리시딜 t-데카노에이트 및 메타크릴산의 반응에 의해 합성된다.
임의적 제 4 모노머 성분의 식 d4)로 개진되는 모노머는, 각각의 지방산(들)의 글리시딜 에스테르를 얻기 위해, 글리시돌을 C10 내지 C22의 지방산과 반응시키는 에스테르화를 거쳐 합성될 수 있다. 그렇게 형성된 글리시딜 에스테르는, 미리형성된 모노머를 얻기 위해, 그것의 에폭시 관능기를 통해 (메트)아크릴산의 카르복실 모이어티(moiety)와 차례로 반응시킬 수 있다. 그 대신에, 카르복실 기의 일부만이 반응되도록 반응물 화학양론이 설계되는 것을 조건으로 하여, 지방산의 글리시딜 에스테르가 앞서 기재된 모노머를 포함하는 중합 혼합물에 첨가되고, 동일계 내에서 모노머 성분 a)로 기재된 하나 이상의 카르복실산 기를 함유하는 하나 이상의 에틸렌계 불포화된 모노머의 일부와 반응될 수 있다. 다시 말해서, 충분한 산성 관능기가 본 발명의 목적을 달성하기 위해 유지되어야 한다.
본 발명의 일 측면에서, 식 iv)으로 기재된 미리형성되고 동일계 내에서 형성된 모노머 성분을 형성하기 위한 적합한 글리시딜 에스테르가 미국 특허 제 5,179,157(13 단)에 개시된다. 이의 관련된 개시 내용이 본 명세서에 참조로서 포함된다. 네오데칸산의 글리시딜 에스테르 및 이의 이성질체는 Hexion Specialty Chemicals, Inc.으로부터 CarduraTM E10P 상품명으로 상업적으로 입수가능하다.
본 발명의 일 측면에서, 임의적 제 4 모노머 성분 d)의 식 d1) 내지 d4)로 개진되는 모노머는, 중합가능한 모노머 조성물에서의 모노머의 전체 중량을 기준으로 하여, 약 0 중량% 내지 약 35 중량%, 다른 측면에 있어서 약 1 중량% 내지 약 30 중량%, 또 다른 측면에 있어서 약 2 중량% 내지 약 15 중량% 및 추가 측면에 있어서 약 5 중량% 내지 약 10 중량% 사이의 양으로 이용된다.
해당 기술분야의 통상의 기술자라면 누구라도 손쉽게 인식할 수 있듯이, 본 명세서에서 개진되는 각각의 제 1, 제 2, 제 3 및 임의적 제 4 모노머 성분의 양이, 중합가능한 모노머 성분에 있어서의 각각의 모노머 성분의 합이 100 wt.%가 되도록 개시된 범위로부터 선택될 것이다.
가교된 아크릴계 공중합체 합성
본 발명의 아크릴계 공중합체는 해당 기술분야에서 잘 알려진 에멀젼 중합 기술을 사용하여 합성될 수 있다. 제 1, 제 2, 제 3 및 임의적으로 제 4 모노머 성분의 혼합물은 수성 조성물 내에서 에멀젼화된다. 에멀젼화된 모노머는, 적합한 자유 라디칼 형성 개시제의 존재 하에, 본 발명의 헤어 스타일링/퍼스널 케어 조성물 내에 고정제/필름 형성제로서 유용한 아크릴계 공중합체 및 증점제 성분의 에멀젼을 제공하기 위해 중합된다.
원한다면, 본 발명의 헤어 스타일링 조성물 및 퍼스널 케어 조성물에 유용한 아크릴계 공중합체가 하나 이상의 사슬 전달제(chain transfer agent)를 포함하는 모노머 혼합물로부터 제조될 수 있다. 상기 사슬 전달제는 본 발명의 중합체 분자량을 감소시키는 임의의 사슬 전달제일 수 있다. 적합한 사슬 전달제는, C1-C18 알킬 메르캅탄(mercaptan), 메르캅토카르복실산, 메르캅토카르복실 에스테르, 티오에스테르(thioester), C1-C18 알킬 디설파이드, 아릴디설파이드와 같은 화합물을 함유하는 티올 및 디설파이드, 트리메틸올프로판-트리스-(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리스리톨-테트라-(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리스리톨-테트라-(티오글리코레이트) 및 펜타에리스리톨-테트라-(티오락테이트), 디펜타에리스리톨-헥사-(티올글리코레이트) 등과 같은 다관능성 티올; 포스파이트 및 하이포포스파이트; 카본 테트라클로라이드, 브로모트리클로로메탄 등과 같은 할로알킬 화합물; 및 예를 들면, 코발트 착물(예컨대, 코발트(II) 킬레이트)과 같은 촉매성 사슬 전달제를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 일 측면에서, 상기 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 티오글리코레이트, 이소옥틸 티오글리코레이트 및 도데실 티오글리코레이트로부터 선택된다.
이용되는 경우에, 상기 사슬 전달제는 전체 모노머 혼합물 중량을 기준으로 하여, 약 0.1 중량% 내지 10 중량% 사이의 양으로 존재할 수 있다.
에멀젼 중합이 회분식 공정 또는 계량된 모노머 추가 공정으로 수행될 수 있거나, 중합이 회분식 공정으로 개시될 수 있고 그 다음에 모노머의 벌크가 연속적으로 반응기 내에서 계량될 수 있다(시드 공정(seed process)). 전형적으로, 중합 공정이 약 20 내지 약 99℃ 범위 내의 반응 온도에서 수행되나, 이보다 높거나 보다 낮은 온도가 사용될 수 있다. 모노머 혼합물의 에멀젼화를 용이하게 하기 위해, 에멀젼 중합이 하나 이상의 계면활성제 존재 하에 수행된다. 일 구현예에서, 에멀젼 중합은, 전체 에멀젼 중량 단위을 기준으로 하여, 일 측면에 있어서 약 1 중량% 내지 10 중량%, 다른 측면에 있어서 약 3 중량% 내지 약 8 중량%, 추가 측면에 있어서 약 3.5 중량% 내지 7 중량% 양의 사이의 계면활성제 존재 하에 수행된다. 에멀젼 중합 반응 혼합물은 또한, 전체 모노머 중량을 기준으로 하여, 약 0.01 중량% 내지 약 3 중량% 사이의 양으로 존재하는 하나 이상의 자유 라디칼 개시제를 포함한다. 중합은 수성 또는 수성 알코올 매질에서 수행될 수 있다. 에멀젼 중합을 용이하게 하는 계면활성제는, 음이온성, 비이온성, 양쪽이온성 및 양이온성 계면활성제뿐만 아니라 이들의 혼합물도 포함한다. 가장 일반적으로, 음이온성 및 비이온성 계면활성제뿐만 아니라 이들의 혼합물이 이용될 수 있다.
에멀젼 중합을 용이하게 하는 적합한 음이온성 계면활성제가 해당기술 분야에서 잘 알려져 있고, 소듐 라우릴 설페이트, 소듐 도데실 벤젠 설포네이트, 소듐 (C6-C16) 알킬 페녹시 벤젠 설포네이트, 디소듐 (C6-C16) 알킬 페녹시 벤젠 설포네이트, 디소듐 (C6-C16) 디-알킬 페녹시 벤젠 설포네이트, 디소듐 라우레쓰-3 설포숙시네이트, 소듐 디옥틸 설포숙시네이트, 소듐 디-sec-부틸 나프탈렌 설포네이트, 디소듐 도데실 디페닐 에테르 설포네이트, 디소듐 n-옥타데실 설포숙시네이트, 분지형 알코올 에톡실레이트의 포스페이트 에스테르 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
에멀젼 중합을 용이하게 하는데 적합한 비이온성 계면활성제가 중합체 기술분야에서 잘 알려져 있고, 카프릴(capryl) 알코올 에톡실레이트, 라우릴 알코올 에톡실레이트, 미리스틸 알코올 에톡실레이트, 세틸 알코올 에톡실레이트, 스테아릴 알코올 에톡실레이트, 세테아릴 알코올 에톡실레이트, 스테롤 에톡실레이트, 올레일 알코올 에톡실레이트 및 베헤닐 알코올 에톡실레이트와 같은 선형 또는 분지형 C8-C30 지방 알코올 에톡실레이트; 옥틸페놀 에톡실레이트와 같은 알킬페놀 알콕실레이트; 및 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 블록(block) 공중합체 등을 포함하며, 이에 한정되지 않는다. 비이온성 계면활성제로서 적합한 추가의 지방 알코올 에톡실레이트가 하기에 기재된다. 다른 유용한 비이온성 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 글리콜의 C8-C22 지방산 에스테르, 에톡실화된 모노- 및 디글리세라이드, 소르비탄 에스테르 및 에톡실화된 소르비탄 에스테르, C8-C22 지방산 글리콜 에스테르, 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드의 블록 공중합체 및 이들의 조합물을 포함한다. 전술한 에톡실레이트 각각에서의 에틸렌 옥사이드 단위 수는, 일 측면에 있어서 2 이상 및 다른 측면에 있어서 2 내지 약 150 사이일 수 있다.
대표적인 자유 라디칼 개시제는, 암모늄 퍼설페이트, 포타슘 퍼설페이트 및 소듐 퍼설페이트와 같은 수용성 무기 퍼설페이트 화합물; 수소 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 아세틸 퍼옥사이드 및 라우릴 퍼옥사이드와 같은 퍼옥사이드; 쿠멘(cumene) 하이드로퍼옥사이드 및 t-부틸 하이드로퍼옥사이드와 같은 유기 하이드로퍼옥사이드; 퍼아세트산과 같은 유기 과산(peracid); 및 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 등과 같은 유용성(oil soluble) 자유 라디칼 생성제 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 퍼옥사이드 및 과산은 소듐 비스설파이트, 소듐 포름알데하이드, 또는 아스코르빈산(ascorbic acid), 전이 금속, 하이드라진 등과 같은 환원제로 임의적으로 활성화될 수 있다. 특히 적합한 자유 라디칼 중합 개시제는, 알킬 기 상에 수용성화 치환기를 갖는 2,2'-아조비스(tert-알킬) 화합물과 같은 수용성 아조 중합 개시제를 포함한다. 바람직한 아조 중합 촉매는, DuPont으로부터 입수가능한, Vazo® 44 (2,2'-아조비스(2-(4,5-디하이드로이미다졸일)프로판), Vazo® 56 (2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘) 디하이드로클로라이드) 및 Vazo® 68 (4,4'-아조비스(4-시아노발레르산))과 같은 Vazo® 자유 라디칼 중합 개시제를 포함한다.
임의적으로, 에멀젼 중합 기술분야에서 잘 알려진, 용매, 완충제, 킬레이트제, 무기 전해질, 중합성 안정화제, 살생물제 및 pH 조절제와 같은 다른 에멀젼 중합 첨가제 및 가공조제가 중합 시스템 내에 포함될 수 있다.
전형적인 에멀젼 중합에 있어서, 모노머의 혼합물이 불활성 분위기(inert atmosphere) 하에서 물 내의 에멀젼화 계면활성제(예컨대, 음이온성 계면활성제)의 용액으로 제 1 반응기에 첨가된다. 원하는 경우에, 임의적 가공조제가 첨가될 수 있다. 반응기의 내용물은 모노머 에멀젼을 제조하기 위해 교반된다. 교반기, 불활성 기체 주입구 및 공급 펌프를 장착한 제 2 반응기에, 불활성 분위기 하에서 원하는 양의 물 및 추가의 음이온성 계면활성제 및 임의적 가공조제가 첨가된다. 제 2 반응기의 내용물은 혼합 교반과 더불어 가열된다. 제 2 반응기의 내용물이 55 내지 98℃ 범위 내의 온도에 도달한 후에, 자유 라디칼 개시제가 제 2 반응기 내의 그렇게 형성된 수성 계면활성제 용액으로 주입되며, 제 1 반응기로부터의 모노머 에멀젼이 전형적으로 약 30 분 내지 약 4 시간 사이의 시기에 걸쳐 제 2 반응기로 서서히 계량된다. 반응 온도는 약 45 내지 약 95℃ 범위에서 조절된다. 모노머 첨가 완료 후에, 추가량의 자유 라디칼 개시제가 임의적으로 제 2 반응기에 첨가될 수 있고, 생성되는 반응 혼합물이 아크릴계 공중합체 입자의 에멀젼을 얻기 위해 중합 반응이 완료되기에 충분한 시기 동안에 전형적으로 약 45 내지 95℃의 온도에서 유지된다.
계면활성제
일 측면에서, 본 발명의 일 구현예는 가교된 아크릴계 유동성 개질제 및 계면활성제(들)을 포함하는 안정한, 수성 조성물에 관한 것이다. 적합한 계면활성제는 음이온성, 양이온성, 양쪽이온성 및 비이온성 계면활성제뿐만 아니라 이들의 혼합물을 포함한다. 그러한 조성물은, 현탁 또는 안정을 필요로 하는 대체로 불용성 물질(예컨대, 실리콘, 유성 물질, 광택 물질, 심미적 코스메슈티컬 비드(bead) 및 입자, 기체상 기포, 각질제거제(exfoliant) 등)과 같은 다양한 성분을 함유하는 퍼스널 케어 클렌징 조성물에 유용하다. 추가로 본 발명은, 본 조성물의 점도, 유동 및 투명 특성에 부정적인 영향 없이, 조성물의 pH를 감소시키는 알칼리 물질의 첨가 전 또는 후에 산성 물질의 혼입에 관한 것이다.
음이온성 계면활성제는, 수성 계면활성제 조성물에 있어서 해당 기술분야에서 알려지거나 이전에 사용된 음이온성 계면활성제 중 어느 하나일 수 있다. 적합한 음이온성 계면활성제는, 알킬 설페이트, 알킬 에테르 설페이트, 알킬 설포네이트, 알크아릴(alkaryl) 설포네이트, a-올레핀-설포네이트, 알킬아마이드 설포네이드, 알크아릴폴리에테르 설페이트, 알킬아미도에테르 설페이트, 알킬 모노글리세릴 에테르 설페이트, 알킬 모노글리세라이드 설페이트, 알킬 모노글리세라이드 설포네이트, 알킬 숙시네이트, 알킬 설포숙시네이트, 알킬 설포숙신아메이트, 알킬 에테르 설포숙시네이트, 알킬 아미도설포숙시네이트; 알킬 설포아세테이트, 알킬 포스페이트, 알킬 에테르 포스페이트, 알킬 에테르 카르복실레이트, 알킬 아미도에테르카르복실레이트, N-알킬아미노산, N-아실 아미노산, 알킬 펩타이드, N-아실 타우레이트, 알킬 이세티오네이트(isethionate), 카르복실레이트 염, 여기서 상기 아실 기는 지방산으로부터 유래되며, 알칼리 금속, 알칼리토금속, 암모늄, 아민 및 이들의 트리에탄올아민 염을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
일 측면에서, 전술한 염의 양이온 모이어티는, 소듐, 포타슘, 마그네슘, 암모늄, 모노-, 디- 및 트리에탄올아민 염 및 모노-, 디- 및 트리-이소프로필아민 염으로부터 선택된다. 전술한 계면활성제의 알킬 및 아실 기는, 일 측면에 있어서 약 6 내지 약 24 개의 탄소 원자, 다른 측면에 있어서 8 내지 22 개의 탄소 원자 및 추가 측면에 있어서 약 12 내지 18 개의 탄소 원자를 함유하며, 불포화될 수 있다. 계면활성제 내의 아릴 기는 페닐 또는 벤질으로부터 선택된다. 앞서 개진한 계면활성제를 함유하는 에테르는, 일 측면에 있어서 계면활성제 분자당 1 내지 10 개의 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드 단위, 및 다른 측면에 있어서 계면활성제 분자당 1 내지 3 개의 에틸렌 옥사이드 단위를 함유할 수 있다.
적합한 음이온성 계면활성제의 예는, 1, 2 및 3 몰의 에틸렌 옥사이드로 에톡실화된, 소듐, 포타슘, 리튬, 마그네슘, 및 라우레쓰 설페이트, 트리데세쓰(trideceth) 설페이트, 미레쓰(myreth) 설페이트, C12-C13 파레쓰(pareth) 설페이트, C12-C14 파레쓰 설페이트 및 C12-C15 파레쓰 설페이트의 암모늄 염; 소듐, 포타슘, 리튬, 마그네슘, 암모늄 및 트리에탄올아민 라우릴 설페이트, 코코 설페이트, 트리데실 설페이트, 미르스틸(myrstyl) 설페이트, 세틸 설페이트, 세테아릴 설페이트, 스테아릴 설페이트, 올레일 설페이트 및 탤로우(tallow) 설페이트, 디소듐 라우릴 설포숙시네이트, 디소듐 라우레쓰 설포숙시네이트, 소듐 코코일 이세티오네이트, 소듐 C12-C14 올레핀 설포네이트, 소듐 라우레쓰-6 카르복실레이트, 소듐 메틸 코코일 타우레이트, 소듐 코코일 글리시네이트, 소듐 미리스틸 사르코시네이트(sarcocinate), 소듐 도데실벤젠 설포네이트, 소듐 코코일 사르코시네이트, 소듐 코코일 글루타메이트, 포타슘 미리스토일 글루타메이트, 트리에탄올아민 모노라우릴 포스페이트, 및 약 8 내지 약 22 개의 탄소 원자를 함유하는 포화 및 불포화 지방산의 소듐, 포타슘, 암모늄 및 트리에탄올아민 염을 포함하는 지방산 비누를 포함한다.
양이온성 계면활성제는, 수성 계면활성제 조성물에 대한 기술분야에서 알려지거나 이전에 사용된 양이온성 계면활성제 중 어느 하나일 수 있다. 적합한 양이온성 계면활성제의 부류는 알킬 아민, 알킬 이미다졸린, 에톡실화 아민, 4차 화합물 및 4차화 에스테르를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 게다가, 알킬 아민 옥사이드는 낮은 pH에서 양이온성 계면활성제로 작용할 수 있다.
알킬아민 계면활성제는, 치환되거나 치환되지 않은 1차, 2차 및 3차 지방 C12-C22 알킬아민의 염일 수 있고, 때로는 "아미도아민"으로 언급되는 물질일 수 있다. 알킬아민 및 이의 염의 비제한 예는 디메틸 코크아민(cocamine), 디메틸 팔미트아민(palmitamine), 디옥틸아민, 디메틸 스테아르아민, 디메틸 소이아민(soyamine), 소이아민, 미리스틸 아민, 트리데실 아민, 에틸 스테아릴아민, N-탤로우프로판 디아민, 에톡실화 스테아릴아민, 디하이드록시 에틸 스테아릴아민, 아라치딜베헤닐아민(arachidylbehenylamine), 디메틸 라우르아민, 스테아릴아민 하이드로클로라이드, 소이아민 클로라이드, 스테아릴아민 포르메이트, N-탤로우프로판 디아민 디클로라이드 및 (실리콘 중합체에 대한 INCI 명으로서, 아미노에틸아미노 프로필실록산과 같은 아미노 관능기로 블록화된) 아모디메티콘을 포함한다.
아미도아민 및 이의 염의 비제한 예는, 스테아르아미도 프로필 디메틸 아민, 스테아르아미도프로필 디메틸아민 시트레이트, 팔미트아미도프로필 디에틸아민 및 코크아미도프로필 디메틸아민 락테이트를 포함한다.
알킬 이미다졸린 계면활성제의 비제한 예는, 스테아릴 하이드록시에틸 이미다졸린과 같은 알킬 하이드록시에틸 이미다졸린, 코코 하이드록시에틸 이미다졸린, 에틸 하이드록시메틸 올레일 옥사졸린 등을 포함한다.
에톡실화 아민의 비제한 예는 PEG-코코폴리아민, PEG-15 탤로우 아민, 쿼터늄-52 등을 포함한다.
양이온성 계면활성제로 유용한 4차 암모늄 화합물 중에서, 일부는 일반식: (R5R6R7R8N+) E-에 상응하며, 여기서 R5, R6, R7 및 R8은 1 내지 약 22 개의 탄소 원자 또는 아로마틱, 알콕시, 폴리옥시알킬렌, 알킬아미도, 하이드록시알킬, 아릴을 갖는 지방족 기, 또는 알킬 사슬 내에 1 내지 약 22 개의 탄소 원자를 갖는 알킬아릴 기로부터 독립적으로 선택되며, E-은 할로겐(예컨대, 클로라이드, 브로마이드), 아세테이트, 시트레이트, 락테이트, 글리코레이트, 포스페이트, 니트레이트, 설페이트 및 알킬설페이트로부터 선택되는 것과 같은 염 형성 음이온이다. 지방족 기는 탄소 및 수소 원자에 더하여, 에테르 결합(linkage), 에스테르 결합 및 아미노 기와 같은 다른 기를 함유할 수 있다. 보다 긴 사슬 지방족 기, 예컨대, 약 12 개 또는 이보다 많은 탄소의 지방족 기가 포화 또는 불포화될 수 있다. 일 측면에서, 아릴 기가 페닐 및 벤질로부터 선택된다.
대표적인 4차 암모늄 계면활성제는, 세틸 트리메틸암모늄 클로라이드, 세틸피리디늄 클로라이드, 디세틸 디메틸 암모늄 클로라이드, 디헥사데실 디메틸 암모늄 클로라이드, 스테아릴 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드, 디옥타데실 디메틸 암모늄 클로라이드, 디에이코실(dieicosyl) 디메틸 암모늄 클로라이드, 디도코실 디메틸 암모늄 클로라이드, 디헥사데실 디메틸 암모늄 클로라이드, 디헥사데실 디메틸 암모늄 아세테이트, 베헤닐 트리메틸 암모늄 클로라이드, 벤잘코늄 클로라이드, 벤제토늄 클로라이드 및 디(코코넛알킬) 디메틸 암모늄 클로라이드, 디탤로우디메틸 암모늄 클로라이드, 디(수소화 탤로우) 디메틸 암모늄 클로라이드, 디(수소화 탤로우) 디메틸 암모늄 아세테이트, 디탤로우디메틸 암모늄 메틸 설페이트, 디탤로우 디프로필 암모늄 포스페이트 및 디탤로우 디메틸 암모늄 니트레이트를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
낮은 pH에서, 아민 옥사이드는 양성자화될 수 있고, N-알킬아민과 유사하게 행동할 수 있다. 예는, 디메틸- 도데실아민 옥사이드, 올레일디(2-하이드록시에틸) 아민 옥사이드, 디메틸테트라데실아민 옥사이드, 디(2-하이드록시에틸)-테트라데실아민 옥사이드, 디메틸헥사데실아민 옥사이드, 베헨아민(behenamine) 옥사이드, 코크아민 옥사이드, 데실테트라데실아민 옥사이드, 디하이드록시에틸 C12-15 알콕시프로필아민 옥사이드, 디하이록시에틸 코크아민 옥사이드, 디하이드록시에틸 라우르아민 옥사이드, 디하이드록시에틸 스테아르아민 옥사이드, 디하이드록시에틸 탤로우아민 옥사이드, 수소화 팜 핵(palm kernel) 아민 옥사이드, 수소화 탤로우아민 옥사이드, 하이드록시에틸 하이드록시프로필 C12-C15 알콕시프로필아민 옥사이드, 라우르아민 옥사이드, 미리스트아민 옥사이드, 세틸아민 옥사이드, 올레아미도프로필아민 옥사이드, 올레아민 옥사이드, 팔미트아민 옥사이드, PEG-3 라우르아민 옥사이드, 디메틸 라우르아민 옥사이드, 포타슘 트리스포스포노메틸아민 옥사이드, 소이아미도프로필아민 옥사이드, 코크아미도프로필아민 옥사이드, 스테아르아민 옥사이드, 탤로우아민 옥사이드 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
양쪽이온성 또는 쯔비터이온성(zwitterionic) 계면활성제는 산성 및 염기성 모이어티를 함유하는 분자이며, 산 또는 염기로 행동하는 능력을 가진다. 적합한 계면활성제는 수성 계면활성제 조성물에 대한 기술분야에서 알려지거나 이전에 사용된 양쪽이온성 계면활성제 중 어느 하나일 수 있다. 대표적인 양쪽이온성 계면활성제 부류는 아미노산(예컨대, N-알킬 아미노산 및 N-아실 아미노산), 베타인, 설타인(sultaine) 및 알킬 암포카르복실레이트(amphocarboxylate)를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 실시에 적합한 아미노산계 계면활성제는 하기 식으로 표현되는 계면활성제를 포함한다:
Figure 112013039337890-pct00001
여기서 R10은, 10 내지 22 개의 탄소 원자를 갖는 포화 또는 불포화 탄화수소 기, 또는 9 내지 22 개의 탄소 원자를 갖는 포화 또는 불포화 탄화수소 기를 함유하는 아실 그룹을 나타내고, Y는 수소 또는 메틸이며, Z는 수소, -CH3, -CH(CH3)2, -CH2CH(CH3)2, -CH(CH3)CH2CH3, -CH2C6H5, -CH2C6H4OH, -CH2OH, -CH(OH)CH3, -(CH2)4NH2, -(CH2)3NHC(NH)NH2, -CH2C(O)O-M+, -(CH2)2C(O)O-M+로부터 선택된다. M은 양이온을 형성하는 염이다. 일 측면에서, R10은 선형 또는 분지형 C10 내지 C22 알킬 기, 선형 또는 분지형 C10 내지 C22 알케닐 기, R11C(O)-으로 표현되는 아실 기로부터 선택되는 라디칼을 나타내며, 여기서 R11은 선형 또는 분지형 C9 내지 C22 알킬 기, 선형 또는 분지형 C9 내지 C22 알케닐 기로부터 선택된다. 일 측면에서, M+는 소듐, 포타슘, 암모늄 및 트리에탄올아민(TEA)으로부터 선택된다.
아미노산 계면활성제는, 예를 들면, 알라닌, 아르기닌, 아스파르트산, 글루탐산, 글리신, 이소류신, 류신, 리신(lysine), 페닐알라닌, 세린, 티로신 및 발린과 같은 α-아미노산의 알킬화 및 아실화로부터 유래될 수 있다. 대표적인 N-아실 아미노산 계면활성제는, N-아실화 글루탐산의 모노- 및 디- 카르복실레이트 염(예컨대, 소듐, 포타슘, 암모늄 및 TEA), 예를 들면, 소듐 코코일 글루타메이트, 소듐 라우로일 글루타메이트, 소듐 미리스토일 글루타메이트, 소듐 팔미토일 글루타메이트, 소듐 스테아로일 글루타메이트, 디소듐 코코일 글루타메이트, 디소듐 스테아로일 글루타메이트, 포타슘 코코일 글루타메이트, 포타슘 라우로일 글루타메이트 및 포타슘 미리스토일 글루타메이트; N-아실화 알라닌의 카르복실레이트 염(예컨대, 소듐, 포타슘, 암모늄 및 TEA), 예를 들면, 소듐 코코일 알라니네이트 및 TEA 라우로일 알라니네이트; N-아실화 사르코신의 카르복실레이트 염(예컨대, 소듐, 포타슘, 암모늄 및 TEA), 예를 들면, 소듐 라우로일 사르코시네이트, 소듐 코코일 사르코시네이트, 소듐 미리스토일 사르코시네이트, 소듐 올레오일 사르코시네이트 및 암모늄 라우로일 사르코시네이트; 및 전술한 계면활성제의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에 유용한 베타인 및 설타인은, 알킬 베타인, 알킬아미노 베타인 및 알킬아미도 베타인뿐만 아니라 하기의 식으로 표현되는, 상응하는 설포베타인(설타인)으로부터 선택된다:
Figure 112013039337890-pct00002
여기서 R12는 C7-C22 알킬 또는 알케닐 기이고, 각각의 R13는 독립적으로 C1-C4 알킬 기이며, R14는 C1-C5 알킬렌 기 또는 하이드록시 치환된 C1-C5 알킬렌 기이고, n은 2 내지 6의 정수이며, A는 카르복실레이트 또는 설포네이트 기이고, M은 염 형성 양이온이다. 일 측면에서, R12는 C11-C18 알킬 기 또는 C11-C18 알케닐 기이다. 일 측면에서, R13은 메틸이다. 일 측면에서, R14는 메틸렌, 에틸렌 또는 하이드록시 프로필렌이다. 일 측면에서, n은 3이다. 추가 측면에서, M은 소듐, 포타슘, 마그네슘, 암모늄, 및 모노-, 디- 및 트리에탄올아민 양이온으로부터 선택된다.
적합한 베타인의 예는, 라우릴 베타인, 코코 베타인, 올레일 베타인, 코코헥사데실 디메틸베타인, 라우릴 아미도프로필 베타인, 코코아미도프로필 베타인 및 코크아미도프로필 하이드록시설타인을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
알킬암포아세테이트 및 알킬암포프로피오네이트(모노- 및 디치환된 카르복실레이트)와 같은 알킬암포카르복실레이트는 하기의 식으로 표현될 수 있다:
Figure 112013039337890-pct00003
여기서 R12는 C7-C22 알킬 또는 알케닐 기이고, R15는 -CH2C(O)O- M+, -CH2CH2C(O)O- M+ 또는 -CH2CH(OH)CH2SO3 - M+이며, R16는 수소 또는 -CH2C(O)O- M+이고, M은 소듐, 포타슘, 마그네슘, 암모늄, 및 모노-, 디- 및 트리에탄올아민으로부터 선택되는 양이온이다.
대표적인 알킬암포카르복실레이트는, 소듐 코코암포아세테이트, 소듐 라우로암포아세테이트, 소듐 카프릴로암포아세테이트, 디소듐 코코암포디아세테이트, 디소듐 라우로암포디아세테이트, 디소듐카프릴암포디아세테이트, 디소듐 카프릴로암포디아세테이트, 디소듐 코코암포디프로피오네이트, 디소듐 라우로암포디프로피오네이트, 디소듐 카프릴암포디프로피오네이트 및 디소듐 카프릴로암포디프로피오네이트를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
비이온성 계면활성제는, 수성 계면활성제 조성물에 대한 기술분야에서 알려지거나 이전에 사용된 비이온성 계면활성제 중 어느 하나일 수 있다. 적합한 비이온성 계면활성제는 지방족(C6-C18) 1차 또는 2차 선형 또는 분지형 사슬 산, 알코올 또는 페놀; 알킬 페놀 알콕실레이트(특히, 에톡실레이트 및 혼합된 에톡시/프로폭시 모이어티); 알킬 페놀의 블록 알킬렌 옥사이드 응축물(condensate); 알칸올의 알킬렌 옥사이드 응축물; 및 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 블록 공중합체를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 다른 적합한 비이온성 계면활성제는 모노- 또는 디알킬 알칸올아마이드; 알킬 폴리글루코시드(APGs); 소르비탄 지방산 에스테르; 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르; 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르; 폴리옥시에틸렌산 및 폴리옥시에틸렌 알코올을 포함한다. 적합한 비이온성 계면활성제의 다른 예는, 코코 모노- 또는 디에탄올아마이드, 코코 글루코시드, 데실 디글루코시드, 라우릴 디글루코시드, 코코 디글루코시드, 폴리소르베이트 20, 40, 60 및 80, 에톡실화 선형 알코올, 세테아릴 알코올, 라놀린 알코올, 스테아르산, 글리세릴 스테아레이트, PEG-100 스테아레이트, 라우레쓰 7 및 올레쓰 20을 포함한다.
다른 구현예에서, 비이온성 계면활성제는, 예를 들면, 각각 Glucam®E10, Glucam®E20, Glucam®P10 및 Glucam®P20 상품명으로 Lubrizol Advanced Materials, Inc.로부터 입수가능한 메틸 글루세쓰-10(gluceth-10), 메틸 글루세쓰-20, PPG-10 메틸 글루코오스 에테르 및 PPG-20 메틸 글루코오스 에테르와 같은 알콕실화 메틸 글루코시드를 포함하지만, 이에 한정되지는 않으며, 각각 Glucamate®DOE-120, GlucamateTMLT 및 GlucamateTMSSE-20 상품명으로 Lubrizol Advanced Materials, Inc.로부터 입수가능한 PEG 120 메틸 글루코오스 디올레이트, PEG-120 메틸 글루코오스 트리올레이트 및 PEG-20 메틸 글루코오스 세스퀴스테아레이트(sesquistearate)와 같은 소수성 개질된 알콕실화 메틸 글루코시드가 또한 적합하다. 다른 대표적인 소수성 개질된 알콕실화 메틸 글루코시드가, 이의 전체가 참조로서 본명세서에 포함된 개시로서 미국 특허 제 6,573,375 및 6,727,357에 개시된다.
본 발명에 이용될 수 있는 다른 계면활성제는 WO 99/21530, 미국 특허 제 3,929,678, 미국 특허 제 4,565,647, 미국 특허 제 5,720,964 및 미국 특허 제 5,858,948에 보다 상세하게 개진된다. 게다가, 적합한 계면활성제는 또한, 본 명세서에서 참조로서 완전히 포함되는 [McCutcheon's Emulsifiers 및 Detergents(Schwartz, Perry 및 Berch가 저술한 North American and International Editions)]에 기재된다.
본 발명의 가교된 아크릴계 중합체를 포함하는 조성물에서 이용되는 계면활성제의 양이 원하는 적용에 따라 넓게 변할 수 있는데, 대개 이용되는 양은 일반적으로, 계면활성제가 포함된 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어, 및 기관 및 산업 케어 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 일 측면에 있어서 약 1 중량% 내지 약 80 중량%, 다른 측면에 있어서 약 3 중량% 내지 약 65 중량%, 또 다른 측면에 있어서 5 중량% 내지 30 중량%, 추가 측면에 있어서 약 6 중량% 내지 약 20 중량% 및 약 8 중량% 내지 약 16 중량% 사이에 존재한다.
본 발명의 일 측면에서, 본 발명의 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어 및 I&I 케어 조성물은 하나 이상의 음이온성 계면활성제와 조합된 가교된 아크릴계 중합체를 포함한다. 본 발명의 다른 측면에서, 조성물은, 하나 이상의 음이온성 계면활성제 및 하나 이상의 양쪽이온성 계면활성제를 지닌 가교된 아크릴계 중합체를 포함한다. 일 측면에서, 음이온성 계면활성제는 알킬 설페이트, 알킬 에테르 설페이트, 알킬 설포네이트, 알크아릴 설포네이트, 알크아릴폴리에테르 설페이트 및 이들의 혼합물로부터 선택되며, 여기서 알킬 기는 10 내지 18 개의 탄소 원자를 함유하고, 아릴 기는 페닐이며, 에테르 기는 1 내지 10 몰의 에틸렌 옥사이드를 함유한다. 대표적인 음이온성 계면활성제는 (1, 2 및 3 몰의 에틸렌 옥사이드로 에톡실화된) 소듐 및 암모늄 라우릴 에테르 설페이트, 소듐, 암모늄 및 트리에탄올아민 라우릴 설페이트를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
일 측면에서, 양쪽이온성 계면활성제는 알킬 베타인, 알킬아미노 베타인, 알킬아미도 베타인 및 이들의 혼합물로부터 선택된다. 대표적인 베타인은 라우릴 베타인, 코코 베타인, 코코헥사데실 디메틸베타인, 코코아미도프로필 베타인, 코코아미도프로필하이드록시 설파인 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 가교된 아크릴계 중합체를 포함하는 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어 및 I&I 케어 조성물은 약 0.5 내지 약 12 사이의 pH 범위에서 제제화될 수 있다. 본 발명의 조성물에 요구되는 pH는 특정 최종 제품 적용에 명백히 의존한다. 일반적으로, 퍼스널 케어 적용은, 일 측면에 있어서, 약 7 내지 약 12, 다른 측면에 있어서, 약 3 내지 약 7.5, 및 또다른 측면에 있어서, 약 3.5 내지 약 6의 원하는 pH 범위를 가진다. 본 발명의 가교된 아크릴계 중합체/계면활성제 조성물은, 바람직한 유동 특성(예컨대, 점도 및 항복값)을 유지하면서, 투명한 포뮬레이션을 형성한다.
일반적으로, 홈 케어 적용은, 요구되는 최종 사용 적용에 따라, 일 측면에 있어서 약 1 내지 약 12 및 다른 측면에 있어서 약 3 내지 약 10의 원하는 pH 범위를 가진다.
본 발명의 조성물의 pH는, 해당 기술분야에 알려진 산성 및/또는 염기성 pH 조절제의 임의의 조합으로 조절될 수 있다. 본 발명의 중합 유동성 개질제는 일반적으로 이의 산성 형태로 공급된다. 중합체는, 알칼리 물질을 지닌 중합체 상의 카르복실 기의 중화를 통해 포뮬레이션의 유동성을 수정한다. 이론으로 한정하는 것은 아니지만, 이것은 중합체의 백본에 따라 유사하게 하전된 모이어티들 사이의 이온성 반발 및 중합체 네트워크의 3차원 팽창을 야기하며, 이는 점도 및 다른 유동 특성의 증가를 일으킨다. 이것은, HASE 중합체의 회합성 증점 메카니즘과 비교하였을 때, "공간 채움(space filling)" 메카니즘으로 문헌에서 언급되는 현상이다.
일 구현예에서, 본 발명의 중합체를 포함하는 조성물은 중합체의 중화 없이 산성화(pH 감소)될 수 있다. 다른 구현예에서, 중합체를 포함하는 조성물은 알칼리 물질로 중화될 수 있다. 추가 구현예에서, 본 발명의 중합체를 포함하는 조성물은 산성화된 다음에 중화될 수 있다. 또 다른 추가 구현예에서, 본 발명의 중합체를 포함하는 조성물이 중화 이후에 산성화될 수 있다.
알칼리 물질이 중합체를 중화시키기 위해 혼입되고, 중화제 또는 pH 조절제로 언급될 수 있다. 무기 및 유기 염기 및 이들의 조합물을 포함하는 많은 유형의 중화제가 본 발명에 사용될 수 있다. 무기 염기의 예는 알칼리 금속 하이드록사이드(특히, 소듐, 포타슘 및 암모늄) 및 무기 산의 알칼리 금속 염, 예를 들면, 소듐 보레이트(보락스(borax)), 소듐 포스페이트, 소듐 피로포스페이트 등; 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 유기 염기의 예는, 트리에탄올아민(TEA), 디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민, 아미노메틸 프로판올, 도데실아민, 코크아민, 올레아민, 모르폴린(morpholine), 트리아밀아민, 트리에틸아민, 테트라키스(하이드록시프로필)에틸렌디아민, L-아르기닌, 아미노메틸 프로판올, 트로메트아민 (2-아미노 2-하이드록시메틸-1,3-프로판디올) 및 PEG-15 코크아민을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 그 대신에, 다른 알칼리 물질이 단독으로 또는 상기에 언급된 무기 및 유기 염기와 조합하여 사용될 수 있다. 그러한 물질은 계면활성제, 계면활성제 혼합물, 사전-중화된 계면활성제, 또는 본 발명의 중합체를 함유하는 조성물에 결합되는 경우에 중합체 백본 상의 카르복실 기를 중화 또는 부분적으로 중화시킬 수 있는 물질을 포함한다. 조성물의 pH를 증가시킬 수 있는 임의의 물질이 적합하다.
다양한 산성 물질이 본 발명에서 pH 조절제로서 이용될 수 있다. 그러한 산성 물질은, 유기 산 및 무기 산, 예를 들면, 아세트산, 시트르산, 타르타르산, 알파-하이드록시산, 베타-하이드록시산, 살리실산, 락트산, 글리콜산, 및 천연 과일산 또는 무기 산, 예를 들면, 염산, 질산, 황산, 설파믹산, 인산 및 이들의 조합물을 포함한다. 상기에서 논의된 것처럼, 산성 pH 조절제의 첨가가, 원하는 조성물에 있어서, 염기성 pH 조절제의 첨가 전 또는 후에 혼입될 수 있다. 알칼리 중화제의 첨가 후의 산성 물질의 첨가는 상당히 향상된 유동 특성을 낳는다. 이것은 하기의 "백 애시드(back acid)" 포뮬레이션 기술에서 보다 상세하게 논의된다.
알칼리 pH 조절제와 마찬가지로, 다른 산성 물질이 단독으로 또는 상기에 언급된 무기 및 유기 산과 조합하여 사용될 수 있다. 그러한 물질은, 본 발명의 1 중합체를 함유하는 조성물과 결합되는 경우에 조성물의 pH를 감소시킬 수 있는 물질을 포함한다. 다양한 산성 pH 조절제가 하나 이상의 관능을 제공할 수 있음이 통상의 기술자에게 인식될 것이다. 예를 들면, 산성 보존제 화합물 및 산 기반 코스메슈티컬 화합물(예컨대, 알파- 및 베타-하이드록시산)은 이들의 1차 보존제 및 코스메슈티컬 관능을 각각 제공할 뿐만 아니라 원하는 포뮬레이션의 pH를 감소시키거나 유지하는데 또한 이용될 수 있다.
완충제가 본 발명의 조성물에 사용될 수 있다. 적합한 완충제는, 소듐 포스페이트, 소듐 시트레이트, 소듐 아세테이트, 소듐 바이카르보네이트 및 소듐 카르보네이트와 같은 알칼리 또는 알칼리토금속 카르보네이트, 포스페이트, 바이카르보네이트, 시트레이트, 보레이트, 아세테이트, 산 무수물, 숙시네이트 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
pH 조절제 및/또는 완충제가 조성물 내에 원하는 pH 값을 얻기 위해 및/또는 유지하기 위해 필요한 임의의 양으로 이용된다.
백 애시드 포뮬레이션
본 발명의 중합 유동성 개질제는, pH가 약 5 또는 6에 도달할 때까지 상당한 점도의 형성을 개시하지 않는다. 그러나, 최적의 원하는 수행을 위해 6 미만의 pH를 필요로 하는 일부 홈 및 퍼스널 케어 적용이 있다. 이것은 그러한 조성물 내의 중합체의 사용을 제한한다. 추가로, 이러한 낮은 pH 범위에서 안정한 적용을 제제화하는 것조차 어렵다.
조성물이 거의 중성 또는 심지어 알칼리 pH까지 높아진 다음에, 이어서 pH를 감소시킨다면, 점도 및 항복값이 일반적으로 변하지 않고 남아있거나 대개 실제로는 증가한다는 점을 발견하였다. 이러한 제제화 기술이 본 명세서에서 "백 애시드" 증점 또는 "백 애시드 첨가(Back Acid Addition)"로 언급된다. 이러한 제제화 기술은 본 중합체의 적용 범주를 넓히고, 산성 pH 체계에서 포뮬레이션을 가능하게 한다. 추가로, "백 애시드" 점증 공정은 또한, 약 산성 및 알칼리 pH 체계 내에서 제제화되는 조성물의 점도 및 안정성을 추가로 증가시키는데 사용될 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 중합체가, 제제화 단계 동안에 임의의 순서로 원하는 조성물 안에 제제화될 수 있다. 알칼리 물질이, 조성물의 pH를, 일 측면에 있어서 약 5 이상, 다른 측면에 있어서 약 6 이상 및 추가 측면에 있어서 최대 약 6.5 이상까지 증가시키기 위해 첨가되고 혼합된다. 상기 알칼리 물질은, 특정 pH까지 중합체를 중화시킬 수 있는 임의의 화합물일 수 있다. 일 측면에서, 알칼리 물질은, 예를 들면, 소듐 하이드록사이드, 포타슘 하이드록사이드, 트리에탄올아민과 같은 상기에 기재된 알칼리 pH 조절제, 또는 상기 적용에 주로 사용되는 다른 지방산 아민 중화제 중에서 선택된다. 그 대신에, 다른 알칼리 물질이 계면활성제로 사용될 수 있다. 일 측면에서, pH는 조성물의 최종 목표 pH 초과인 약 0.5, 1, 1.5 또는 2 이상의 pH 단위까지 조절될 수 있다. 다른 측면에서, pH는 조성물의 최종 목표 pH 초과인 3, 4 또는 심지어 5 이상의 pH 단위까지 조절될 수 있다. 알칼리 물질로 pH 조절 이후에, 산성 물질이, 조성물에 대한 원하는 목표 pH까지 상기 조성물의 pH를 감소시키기 위해 첨가된다. 본 발명의 일 측면에서, 상기 목표 pH는 약 3.5 내지 약 6, 다른 측면에 있어서 약 4 내지 약 5.5 및 추가 측면에 있어서 약 4.5 내지 5 사이에 존재한다.
조성물의 pH를 감소시키는데 사용되는 물질은 임의의 산성 물질일 수 있다. 일 측면에서, 산성 물질은, 예를 들면, 유기산, 예컨대, 시트르산, 아세트산, 알파-하이드록시산, 베타-하이드록시산, 살리실산, 락트산, 글리콜산, 천연 과일산 또는 이들의 조합물과 같은 상기에 기재된 산성 pH 조절제 중에서 선택된다. 게다가, 무기산, 예를 들면, 염산, 질산, 황산, 설파믹산, 인산 및 이들의 조합물이 이용될 수 있다. 유기산 및 무기산의 혼합물이 또한 고려된다.
본 발명의 중합체는 하나 이상의 계면활성제로 또는 계면활성제 없이도 제제화될 수 있다. 그러한 조성물은, 해당 기술분야에서 알려진 원하는 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어, 및 기관 및 산업 케어 제품에 적합한 임의적 첨가제, 보조제 및 유익제의 임의의 조합물을 포함할 수 있다. 사용되는 각각의 임의적 성분의 선택 및 양은 최종 제품의 목적 및 특성에 따라 변할 것이며, 문헌으로부터 포뮬레이션 기술분야의 통상의 기술자에 의해 쉽게 결정될 수 있다. 첨가제, 보조제 및 유익제 그리고 본 명세서에서 개진되는 성분이, 조성물 내에서 한 가지 기능 이상, 예를 들면, 계면활성제, 에멀젼제, 가용화제, 컨디셔너, 연화제, 보습제, 윤활제, pH 조절제 및 보존제 기능을 제공할 수 있음이 알려져 있다.
본 발명의 조성물 내에 함유될 수 있는 다양한 성분 및 구성요소에 대한 중복되는 중량 범위가 본 발명의 선택된 구현예 및 양태에서 표현될지라도, 개시된 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어 및 I&I 케어 조성물 내의 각 성분의 특정 양이, 조성물 내의 모든 성분의 합이 총 100 중량 퍼센트가 되도록 각 성분의 양이 조절되는, 이의 개시된 범위에서 선택될 것임이 분명하다. 사용되는 양은 원하는 제품의 목적 및 특성에 따라 변할 것이며, 포뮬레이션 기술분야의 통상의 기술자 및 문헌으로부터 쉽게 결정될 수 있다.
임의적 첨가제 및 보조제는, 불용성 물질, 약학 및 코스메슈티컬 활성제, 킬레이트제, 컨디셔너, 희석제, 용매, 방향제, 보습제, 윤활제, 가용화제, 연화제, 유백제, 착색제, 비듬방지제, 보존제, 퍼짐 보조제, 에멀젼제, 선스크린제(sunscreen), 고정제 중합체, 식물성제(botanical), 점도 개질제, 추진제 등뿐만 아니라, 원하는 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어, 및 I&I 케어 조성물의 특성을 강화하고 유지하는 수많은 기타 임의적 성분을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
불용성 물질
안정화 및/또는 현탁을 필요로 하는 물질 또는 화합물이 물에 수용성이거나 불용성일 수 있다. 그러한 화합물은, 불용성 실리콘, 실리콘 검(silicone gum) 및 수지, 휘발성 및 비휘발성 실리콘 오일, 천연 및 합성 왁스 및 오일 그리고 지방산, 광택 물질, 미립자 및 하기에 개진되는 다른 유형의 화합물 및/또는 성분을 포함한다.
실리콘
일 측면에서, 실리콘은, 소위 "투인원(two-in-one)" 조합으로서 클렌징/컨디셔닝 샴푸와 같은, 헤어 헹굼 컨디셔너 제품 및 샴푸 제품에서 주로 사용되는 컨디셔닝제로 이용될 수 있다. 일 측면에서, 상기 컨디셔닝제는 불용성 실리콘 컨디셔닝제이다. 전형적으로, 컨디셔닝제는, 분산된 불용성 (또한, 액적으로 언급되는) 입자의 분리된 비연속적 상을 형성하기 위해 샴푸 조성물 내에 혼합될 것이다. 실리콘 헤어 컨디셔닝제의 상은 실리콘 유체일 수 있으며, 특히 (예컨대, 약 1.6 초과의) 고 굴절률 실리콘 컨디셔닝제가 사용되는 경우에 실리콘 유체 증착 효율(deposition efficiency)을 향상시키거나 헤어의 윤기를 강화하기 위해 실리콘 수지와 같은 다른 성분을 또한 포함할 수 있다. 임의적 실리콘 헤어 컨디셔닝제의 상은 휘발성 실리콘, 비휘발성 실리콘 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 실리콘 컨디셔닝제 입자는 휘발성 실리콘, 비휘발성 실리콘 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 일 측면에서, 비휘발성 실리콘 컨디셔닝제가 이용된다. 휘발성 실리콘이 존재한다면, 이것은 전형적으로, 실리콘 검 및 수지와 같은 상업적으로 입수가능한 형태의 비휘발성 실리콘 물질 성분에 대한 용매 또는 담체로서의 이의 용도에 부수적일 것이다. 본 발명에 사용되는 실리콘 헤어 컨디셔닝제는, 25℃에서 측정되는 경우에, 일 측면에 있어서 약 0.5 내지 약 50,000,000 센티스톡(centistoke) (1 센티스톡은 1 x 10-6 m2/s과 동일함), 다른 측면에 있어서 약 10 내지 약 30,000,000 센티스톡, 추가 측면에 있어서 약 100 내지 약 2,000,000 및 또 다른 추가 측면에 있어서 약 1,000 내지 약 1,500,000 센티스톡의 점도를 가진다.
일 구현예에서, 실리콘 컨디셔닝제 입자는 약 0.01 ㎛ 내지 약 500 ㎛ 사이의 부피 평균 입자 직경을 가질 수 있다. 헤어에 대한 작은 입자 적용에 있어서, 부피 평균 입자 직경이, 일 측면에 있어서 약 0.01 ㎛ 내지 약 4 ㎛, 다른 측면에 있어서 약 0.01 ㎛ 내지 약 2 ㎛ 및 또 다른 측면에 있어서 약 0.01 ㎛ 내지 약 0.5 ㎛ 사이에 존재한다. 헤어에 대한 보다 큰 입자 적용에 있어서, 부피 평균 입자 직경은 전형적으로, 일 측면에 있어서 약 5 ㎛ 내지 약 125 ㎛, 다른 측면에 있어서 약 10 ㎛ 내지 약 90 ㎛, 또 다른 측면에 있어서 약 15 ㎛ 내지 약 70 ㎛ 및 추가 측면에 있어서 약 20 ㎛ 내지 약 50 ㎛ 사이에 존재한다.
실리콘 유체, 검 및 수지뿐만 아니라 실리콘의 제조를 논의한 부분을 포함하는 실리콘 상의 배경 물질이, 참조로서 본 명세서에 포함되는 문헌 [Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, vol. 15, 2d ed., pp 204-308, John Wiley & Sons, Inc. (1989)]에서 발견되었다. 실리콘 유체는 일반적으로 알킬실록산 중합체로 기재된다. 실리콘에 대한 적합한 실리콘 컨디셔닝제 및 임의적 현탁제의 비제한 예가, 미국 재허여 특허 제 34,584, 미국 특허 제 5,104,646 및 미국 특허 제 5,106,609에 기재되며, 이들의 기재는 참조로서 본 명세서에 포함된다.
실리콘 오일은 하기의 식을 따르는 폴리알킬, 폴리아릴 실록산 또는 폴리알킬아릴 실록산을 포함한다:
Figure 112013039337890-pct00004
여기서 R20은 알킬, 알케닐 및 아릴로부터 독립적으로 선택되는 지방족 기이고, R20은 포화 또는 불포화될 수 있으며, w는 1 내지 약 8,000의 정수이다. 본 발명에 사용되는 적합한 불포화된 R20 기는, 알콜시, 아릴옥시, 알크아릴, 아릴아킬, 아릴알케닐, 알크아미노, 및 에테르-치환, 하이드록실-치환 및 할로겐-치환 지방족 및 아릴 기를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 적합한 R20 기는 또한, 아민, 양이온성 아민 및 4차 암모늄 기를 포함한다.
본 발명의 일 측면에서, 대표적인 R20 알킬 및 알케닐 치환기는 C1-C5 알킬 및 C1-C5 알케닐 기를 포함한다. 다른 측면에서, R20은 메틸이다. (알콕시, 알크아릴 및 알크아미노와 같은) 지방족 부분의 다른 알킬- 및 알케닐-함유 기는 직쇄형 또는 분지형 사슬일 수 있으며, 일 측면에 있어서 C1-C5, 다른 측면에 있어서 C1-C4 및 추가 측면에 있어서 C1-C2을 함유한다. 상기에서 논의된 것처럼, R20 치환기는 또한 아미노 관능기(예컨대, 알크아미노 기)를 함유할 수 있으며, 이는 1차, 2차 또는 3차 아민 또는 4차 암모늄일 수 있다. 이들은 모노-, 디- 및 트리-알킬아미노 및 알크옥시아미노 기를 포함하며, 여기서 지방족 부분 사슬 길이는 상기에 기재된 것과 같다. 전술한 구현예에서의 대표적인 아릴 기는 페닐 및 벤질을 포함한다.
대표적인 실록산은 폴리디메틸 실록산, 폴리디에틸실록산 및 폴리메틸페닐실록산이다. 이러한 실록산은, 예를 들면, 이의 Viscasil R 및 SF 96 시리즈로서 Momentive Performance Materials로부터 그리고 Dow Corning 200 시리즈로 판매되는 Dow Corning으로부터 입수가능하다. 사용될 수 있는 대표적인 폴리알킬아릴실록산 유체는, 예를 들면, 폴리메틸페닐실록산을 포함한다. 이러한 실록산은, SF 1075 메틸 페닐 유체로서 Momentive Performance Materials로부터 또는 556 Cosmetic Grade Fluid로서 Dow Corning으로부터 또는 페닐 개질 실리콘 시리즈인 Wacker-Belsil®PDM(예컨대, PDM 20, PDM 350 및 PDM 1000) 상품명으로 Wacker Chemical Corporation, Adrian, MI로부터 입수가능하다.
양이온성 실리콘 유체는 또한, 본 발명의 조성물과 함께 사용하기에 적합하다. 양이온성 실리콘 유체는 하기의 일반식으로 표현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다:
(R21)eG3 -f-Si-OSiG2)g-(OSiGf(R1)(2-f)h-O-SiG3 -e(R21)f
여기서 G는 수소, 페닐, 하이드록시 또는 C1-C8 알킬(예컨대, 메틸 또는 페닐)이고; e는 0 또는 1 내지 3을 갖는 정수이며; f는 0 또는 1이고; g는 0 내지 1,999의 수이며; h는, 일 측면에 있어서 1 내지 2,000 및 다른 측면에 있어서 1 내지 10의 정수이고; g 및 h의 합은, 일 측면에 있어서 1 내지 2,000 및 본 발명의 다른 측면에 있어서 50 내지 500의 수이며; R21은 일반식 CqH2qL에 따른 1가 라디칼이며, 여기서 q는 2 내지 8의 값을 갖는 정수이고, L은 하기의 기로부터 선택된다:
a) -N(R22)CH2CH2N(R22)2
b) -N(R22)2
c) -N+(R22)3 CA-
d) -N(R22)CH2CH2N+H2R22 CA-
여기서 R22는 수소, C1-C20 알킬, 페닐, 벤질로부터 독립적으로 선택되고; CA-는 클로라이드, 브로마이드, 플루오라이드 및 아이오다이드로부터 선택되는 할라이드 짝이온이다.
다른 측면에서, 본 발명의 조성물에 유용한 양이온성 실리콘은 하기의 식으로 표현될 수 있다:
Figure 112013039337890-pct00005
여기서 R23은 C1-C18 알킬 및 C1-C18 알케닐 기로부터 선택되는 라디칼을 나타내고; R24는 독립적으로, C1-C18 알킬렌 라디칼 또는 C1-C18 알킬렌옥시 라디칼로부터 선택되는 라디칼을 나타내며; CA는 할라이드 이온이고; r은, 일 측면에 있어서 2 내지 20 및 다른 측면에 있어서 2 내지 8 사이의 정수를 나타내며; s는, 일 측면에 있어서 20 내지 200 및 다른 측면에 있어서 20 내지 50 사이의 정수를 나타낸다. 일 측면에서, R23은 메틸이다. 다른 측면에서, Q는 클로라이드 이온이다. 본 발명에 유용한 4차 실리콘 중합체의 예는 Evonik Goldschmidt Corporation, Hopewell, VA로부터 입수가능한 Abil®T Quat 60이다.
실리콘 유체의 적합한 다른 부류는 불용성 실리콘 검이다. 이러한 검은 25℃에서 1,000,000 센티스톡 이상의 점도를 갖는 폴리실록산 물질이다. 실리콘 검은 미국 특허 제 4,152,416; Noll 및 Walter에 의한, [Chemistry 및 Technology of Silicones, New York: Academic Press 1968]; 및 [General Electric Silicone Rubber Product Data Sheets SE 30, SE 33, SE 54 및 SE 76]에 기재되며, 이들 모두가 참조로서 본 명세서에 포함된다. 실리콘 검은 전형적으로 약 200,000 dalton 초과의 질량 분자량(mass molecule weight)을 가지고, 일반적으로 약 200,000 내지 약 1,000,000 dalton 사이를 가지며, 폴리디메틸실록산, 폴리디메틸실록산/메틸비닐실록산 공중합체, 폴리디메틸실록산/디페닐 실록산/메틸비닐실록산 공중합체 및 이들의 혼합물을 포함하는 특정 예를 가진다.
비휘활성, 불용성 실리콘 유체 컨디셔닝제의 다른 카테고리는, 일 측면에 있어서 약 1.46 이상, 다른 측면에 있어서 약 1.48 이상, 추가 측면에 있어서 약 1.52 이상 및 또 다른 추가 측면에 있어서 약 1.55 이상의 굴절률을 갖는 고 굴절률 폴리실록산이다. 폴리실록산 유체의 굴절률은 일반적으로 약 1.70, 전형적으로는 약 1.60 미만일 것이다. 이 맥락에서, 폴리실록산 "유체"는 오일, 수지 및 검을 포함한다.
고 굴절률 폴리실록산 유체는, 앞서 기재된 폴리알킬, 폴리아릴 및 폴리알킬아릴 실록산에 대해 개진된 일반식으로 표현되는 것뿐만 아니라 하기의 식으로 표현되는 고리형 폴리실록산(사이클로메티콘)을 포함한다:
Figure 112013039337890-pct00006
여기서 치환기 R20은 상기에 정의된 것과 같고, 반복 단위 수 k는, 일 측면에 있어서 약 3 내지 약 7, 추가 측면에 있어서 3 내지 5의 사이에 존재한다. 고 굴절률 폴리실록산 유체는, 원하는 수준까지 굴절률을 증가시키기에 충분한 R20 치환기를 함유하는 아릴의 양을 함유할 수 있으며, 이는 상기에 기재된다. 추가로, R20 및 k는 물질이 비휘발성이도록 선택되어야 한다. 치환기를 함유하는 아릴은, 지환식 및 헤테로사이클릭 5 및 6원 아릴 고리를 함유하는 것 및 축합 5 또는 6원 고리를 함유하는 것을 포함한다. 아릴 고리는 치환 또는 비치환될 수 있다. 치환기는 지방족 치환기를 포함하며, 또한 알콕시 치환기, 아실 치환기, 케톤, 할로겐(예컨대, Cl 및 Br), 아민 등을 포함할 수 있다. 대표적인 아릴 함유 기는, 페닐과 같은 치환 및 비치환 아렌 및 C1-C5 알킬 또는 알케닐 치환기를 지닌 페닐, 예를 들면, 알릴페닐, 메틸 페닐 및 에틸 페닐, 스티레닐(styrenyl)과 같은 비닐 페닐 및 페닐 알카인(예컨대, 페닐 C2-C4 알카인)과 같은 페닐 유도체를 포함한다. 헤테로사이클릭 아릴 기는, 퓨란, 이미다졸, 피롤, 피리딘 등에서 유래한 치환기를 포함한다. 축합된 아릴 고리 치환기는, 예를 들면, 나프탈렌, 쿠마린(coumarin) 및 퓨린을 포함한다.
고 굴절률 폴리실록산 유체는, 폴리실록산 유체의 중량을 기준으로 하여, 일 측면에 있어서 약 15 중량% 이상, 다른 측면에 있어서 약 20 중량% 이상, 추가 측면에 있어서 약 25 중량% 이상, 또 다른 추가 측면에 있어서 약 35 중량% 이상 및 추가적 측면에 있어서 약 50 중량% 이상의 아릴 함유 치환기의 치환도를 가질 수 있다. 전형적으로, 아릴 치환 정도는 약 90 중량% 미만일 것이고, 보다 전형적으로는 약 85 중량% 미만일 것이며, 일반적으로는 폴리실록산 유체의 약 55 중량% 내지 약 80 중량% 사이일 것이다.
다른 측면에서, 고 굴절률 폴리실록산 유체는 페닐 또는 치환된 페닐 유도체의 조합물을 가진다. 치환기는 C1-C4 알킬(예컨대, 메틸), 하이드록시 및 C1-C4 알킬아미노로부터 선택될 수 있다.
고 굴절률 실리콘(실리콘 수지, 실리콘 왁스 및 페닐 개질 실리콘)이 본 발명의 조성물에 사용되는 경우에, 퍼짐성을 강화하기에 충분한 양에 의한 표면 장력을 감소시킴에 따라 그러한 조성물로 처리되는 (이후에 건조되는) 헤어의 윤기를 증가시키기 위해, 실리콘 수지 또는 적합한 계면활성제와 같은 퍼짐성 제제를 지닌 용액이 임의적으로 사용될 수 있다. 본 발명의 조성물에 사용하기에 적합한 실리콘 유체가 미국 특허 제 2,826,551; 3,964,500; 4,364,837 및 영국 특허 제 849,433에 개시되며, 이들 모두는 참조로서 본 명세서에 포함된다. 고 굴절률 폴리실록산 및 폴리아릴 실록산(DC PH-1555 HRI 상품명으로 입수가능한 트리메틸 펜타페닐 트리실록산)이 Dow Corning Corporation (Midland, MI), Huls America (Piscataway, N.J.) 및 Momentive Performance Materials Inc. (Albany, N.Y.)로부터 제공된다. 실리콘 왁스의 예는 SF 1632(INCI 명: 세테릴 메티콘) 및 SF1642(INCI 명: C30-45 알킬 디메티콘)을 포함하며, 이들은 또한 Momentive Performance Materials, Inc로부터 입수가능하다.
실리콘 수지 및 수지 겔은 본 발명의 조성물에 사용하기에 적합한 실리콘 컨디셔닝제로서 포함될 수 있다. 이러한 수지는 가교된 폴리실록산이다. 가교화는, 실리콘 수지의 제조 동안 단관능성 및/또는 2관능성 실란과 더불어 3관능성 및 4관능성 실란의 혼입을 통해 도입된다.
해당 기술분야에 잘 알려져 있듯이, 실리콘 수지를 생성하기 위해 요구되는 가교화의 정도가, 실리콘 수지 내에 혼입되는 특정 실란 단위에 따라 변할 것이다. 일반적으로, 강성 또는 경질 필름을 형성하기 위해 충분한 수준의 3관능성 및 4관능성 실록산 모노머 단위를 갖는 (이런 이유로, 충분한 수준의 가교성을 갖는) 실리콘 물질이, 실리콘 수지가 되는 것이 고려된다. 실리콘 원자에 대한 산소 원자의 비는, 특정한 실리콘 물질의 가교화의 수준을 보여준다. 실리콘 원자당 약 1.1 이상의 산소 원자를 갖는 실리콘 물질이 일반적으로, 본 명세서에서 실리콘 수지일 것이다. 일 측면에서, 산소:실리콘 원자의 비는 약 1.2:1.0 이상이다. 실리콘 수지 제조에 사용되는 실란은, 가장 흔히 이용되는 메틸-치환 실란과 더불어, 모노메틸-, 디메틸-, 트리메틸-, 모노페닐-, 디페닐-, 메틸페닐-, 모노비닐- 및 메틸비닐- 클로로실란 및 테라클로로실란을 포함한다. 일 측면에서, 적합한 실리콘 수지는 Momentive Performance Materials, Inc로부터 입수가능한 SS4230(INCI 명: 사이클로페타실록산 (및) 트리메틸실록시실리케이트) 및 SS4267(INCI 명: 디메티콘 (및) 트리메틸실록시실리케이트)이다. 적합한 실리콘 수지 겔은 Wacker Chemical Corporation로부터의 RG100(INCI 명: 사이클로페타실록산 (및) 디메티콘/비닐트리메틸실록시실리케이트 크로스중합체)를 포함한다.
실리콘 물질 및 실리콘 수지가, "MDTQ" 명명법으로 해당 기술분야의 통상의 기술자에게 알려진 약칭 명명법 체계에 따라 특정될 수 있다. 이러한 명명 체계에서, 실리콘은, 실리콘을 구성하는 다양한 실록산 모노머 단위의 존재에 따라 기재된다. 간결하게, 기호 M은 단관능성 단위 (CH3)3SiO0 .5를 표시한다; D는 2관능성 단위 (CH3)2SiO을 표시한다; T는 3관능성 단위 (CH3)SiO1 . 5을 표시한다; 그리고, Q는 4분형(quadra)- 또는 4관능기 단위 SiO2을 표시한다. 단위 기호의 프라임(prime)(예컨대, M', D', T' 및 Q')은 메틸 외의 치환기를 표시하며, 각각의 경우에 명확하게 정의되어야 한다. 전형적인 대체 치환기는 비닐, 페닐, 아민, 하이드록실 등과 같은 기를 포함한다. 실리콘에서의 각 유형의 단위의 전체 수(또는 이들의 평균)를 지시하는 기호에 대한 하첨자로 또는 분자량과 함께 명확하게 지시된 비로서의 다양한 단위의 몰비가 MDTQ 체계 하에서 실리콘 물질의 설명을 완전하게 한다. 실리콘 수지 내의 D, D', M 및/또는 M'에 대한 T, Q, T' 및/또는 Q'의 보다 높은 상대 몰량은 보다 높은 수준의 가교화를 나타낸다. 그러나, 전에 논의한 것처럼, 가교화의 전체 수준은 또한, 실리콘에 대한 산소의 비로 나타낼 수도 있다.
본 발명의 조성물에 사용되는 대표적인 실리콘 수지는, MQ, MT, MTQ, MDT 및 MDTQ 수지를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 일 측면에서, 메틸은 실리콘 수지 치환기이다. 다른 측면에서, 실리콘 수지는 MQ 수지로부터 선택되며, 여기서 M:Q 비는 약 0.5:1.0 내지 약 1.5:1.0이고, 실리콘 수지의 평균 분자량은 약 1000 내지 약 10,000 dalton이다.
1.46 미만의 굴절률을 갖는 비휘발성 실리콘 유체가 이용되는 경우에, 실리콘 수지 성분에 대한 비휘발성 실리콘 유체의 중량비는, 일 측면에 있어서 약 4:1 내지 약 400:1, 다른 측면에 있어서 약 9:1 내지 약 200:1, 추가 측면에 있어서, 특히, 실리콘 유체 성분이 폴리디메틸실록산 유체 또는 폴리디메틸실록산 유체와 상기에 기재된 폴리디메틸실록산 검의 혼합물인 경우에, 약 19:1 내지 약 100:1 사이에 존재한다. 실리콘 수지가, 실리콘 유체, 즉 컨디셔닝 활성제로서 본 명세서의 조성물 내의 동일 상 부분을 형성하는 한에 있어서, 유체 및 수지의 합이, 조성물 내의 실리콘 컨디셔닝제 수준을 결정하는데 있어서 포함되어야 한다.
상기에 기재된 휘발성 실리콘은 고리형 및 선형 폴리디메틸실록산 등을 포함한다. 고리형 폴리실록산(사이클로메티콘)에 대한 식에서 이전에 기재하였듯이, 이는 전형적으로, 고리형 고리 구조에 있어서, 산소 원자를 대신하여 약 3 내지 약 7 개의 실리콘 원자를 함유한다. 그러나, 식에서의 각각의 R20 치환기 및 반복 단위, k가 화합물이 비휘발성이도록 선택된다. 전형적으로, R20 치환기는 두 개의 알킬 기(예컨대, 메틸 기)로 치환된다. 상기에 기재된 것처럼, 선형 휘발성 실리콘은, 약 25 mPa·s 이하의 점도를 갖는 실리콘 유체이다. "휘발성"은, 실리콘이 측정가능한 증기압 또는 20℃에서 Hg의 2 mm 이상의 증기압을 갖는 것을 의미한다. 비휘발성 실리콘은 20℃에서 2 mm Hg 미만의 증기압을 가진다. 고리형 및 선형 휘발성 실리콘에 대한 설명이 Todd 및 Byers에 의한, ["Volatile Silicone Fluids for Cosmetics", Cosmetics 및 Toiletries, Vol. 91(1), pp. 27-32 (1976)] 및 Kasprzak에 의한, ["Volatile Silicones", Soap/Cosmetics/Chemical Specialties, pp. 40-43 (December 1986)]에서 발견되었으며, 이들 각각은 참조로서 본 명세서에 포함된다.
대표적인 휘발성 사이클로메티콘은, D4 사이클로메티콘(옥타메틸사이클로테트라실록산), D5 사이클로메티콘(데카메틸사이클로펜타실록산), D6 사이클로메티콘(도데카메틸사이클로헥사실록산) 및 이들의 블렌드(예컨대, D4/D5 및 D5/D6)이다. 휘발성 사이클로메티콘 및 사이클로메티콘 블렌드가, SF1202, SF 1214, SF1256 및 SF1258로서 Momentive Performance Materials Inc로부터, Xiameter® 사이클로메티콘 유체 제품명 PMX-0244, PMX-245, PMX-246, PMX-345 및 Dow Corning® 1401 유체로서 Dow Corning, Midland, MI로부터 상업적으로 입수가능하다. 휘발성 사이클로메티콘 및 휘발성 선형 디메티콘의 블렌드가 또한 본 발명의 범주 내에서 예상된다.
대표적인 휘발성 선형 디메티콘은 헥사메틸디실록산, 옥타메틸트리실록산, 데카메틸테트라실록산, 도데카메틸펜타실록산 및 이들의 블렌드를 포함한다. 휘발성 선형 디메티콘 및 디메티콘 블렌드는 Xiameter® PMX-200 실리콘 유체(예컨대, 제품명 0.65 CS, 1 CS, 1.5 CS 및 2 CS) 및 Xiameter® PMX 2-1184 실리콘 유체로서 Dow Corning으로부터 상업적으로 입수가능하다.
에멀젼화 실리콘이 또한 본 발명의 조성물에 사용하기에 적합하다. 일 측면에서, 적합한 에멀젼화 실리콘은, 비이온성, 음이온성, 양쪽이온성, 양이온성 계면활성제, 및/또는 양이온성 중합체 및 이들의 혼합물로부터 선택된 하나 이상의 에멀젼제를 지닌 디메티콘의 에멀젼이다. 일 측면에서, 유용한 실리콘 에멀젼은 조성물 내에서, 30 ㎛ 미만 및 다른 측면에 있어서 20 ㎛, 추가 측면에 있어서 10 ㎛ 미만의 평균 실리콘 입자 크기를 가진다. 본 발명의 다른 측면에서, 조성물 내의 에멀젼화 실리콘의 평균 실리콘 입자 크기는 2 ㎛ 미만이고, 다른 경우에는 0.01 내지 1 ㎛ 사이에 존재한다. 0.15 ㎛ 미만의 평균 실리콘 입자 크기를 갖는 실리콘 에멀젼은 일반적으로 마이크로-에멀젼이라 일컫는다. 입자 크기는, Malvern Instruments의 2600D Particle Sizer를 사용하여, 레이져 광 산란 기술에 의해 측정될 수 있다. 본 발명에 사용하기에 적합한 실리콘 에멀젼은 또한 사전에멀젼화된 형태로 상업적으로 입수가능하다. 사전형성된 상업적으로 입수가능한 적합한 에멀젼의 예는 Dow Corning® emulsions MEM-1664, 2-1352, MEM-1764, MEM-1784, HMW 2220, 2-1865, MEM-1310, MEM-1491 및 5-7137을 포함한다. 이것들은 디메티코놀(dimethiconol)의 에멀젼/마이크로에멀젼에 해당한다. 아미노 관능성 실리콘의 사전형성된 에멀젼은 또한, Dow Corning (CE-8170, 5-7113, 2-8194, 949 및 CE 8401) 및 Momentive Performance Materials와 같은 실리콘 오일 공급자로부터 입수가능하다. 비이온성 및/또는 양이온성 계면활성제를 지닌 아미노 관능성 실리콘 오일의 에멀젼이 특히 적합하다. 예는, Dow Corning® 939 양이온성 에멀젼, 949 양이온성 에멀젼, 2-8194 양이온성 마이크로에멀젼 및 2-8299 양이온성 에멀젼 및 2-8177 비이온성 에멀젼 뿐만 아니라 Momentive Performance Materials에 의해 공급되는 비이온성 마이크로에멀젼 SM2115 및 SME253을 포함한다. 상기 실리콘 유형의 어떠한 혼합물이라도 사용될 수 있다. 아미노 관능성 실리콘의 다른 예는 아미노실리콘 오일이다. 상업적으로 입수가능한 적합한 아미노실리콘 오일은 Dow Corning® Q2-8166, Q2-8220 및 2-8566; 및 (Momentive Performance Materials로부터 입수 가능한) SF 1708을 포함한다.
다른 적합한 실리콘 오일은 디메티콘 코폴리올을 포함하며, 이는 알킬렌 옥사이드 단위를 지닌 개질된 디메틸실록산(디메티콘)의 선형 또는 분지형 공중합체이다. 상기 알킬렌 옥사이드 단위가 랜덤 또는 블록 공중합체를 따라 배열될 수 있다. 일반적으로 유용한 부류의 디메티콘 폴리올은, 폴리디메틸실록산의 말단 및/또는 펜던트(pendent) 블록, 및 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리프로필렌 옥사이드 또는 둘 모두의 블록과 같은 폴리알킬렌 옥사이드의 블록을 갖는 블록 공중합체이다. 디메티콘 코폴리올은, 디메티콘 중합체 내에 존재하는 폴리알킬렌 옥사이드의 양에 따라 수용성 또는 불용성일 수 있으며, 특성에 따라 음이온성, 양이온성 또는 비이온성일 수 있다.
수용성 또는 수분산성 실리콘이 또한 본 발명의 조성물에 사용될 수 있다. 그러한 수용성 실리콘은, 실리콘 수용성 또는 수분산성을 가능하게 하는 적합한 음이온성 관능기, 양이온성 관능기 및/또는 비이온성 관능기를 함유한다. 일 측면에서, 수용성 실리콘은 하나 이상의 음이온성 모이어티가 그라프트(graft)된 폴리실록산 주사슬을 함유한다. 상기 음이온성 모이어티는 폴리실록산 백본의 말단 끝에 그라프트될 수 있거나 펜던트 측쇄 기로 그라프트 될 수 있거나 또는 둘 모두로 그라프트될 수 있다. 음이온성 기는, 하나 이상의 음이온성 기, 또는 염기에 의한 중화 이후에 음이온성 기로 이온화될 수 있는 하나 이상의 기를 함유하는 임의의 탄화수소 모이어티를 의미한다. 이전에 논의한 것처럼, 실리콘 사슬 상에 그라프트되는 음이온 특성의 탄화수소 기의 양이, 염기로 이온성 기의 중화 후에 상응하는 실리콘 유도체가 수용성 또는 수분산성이 되도록 선택된다. 상기 음이온성 실리콘 유도체는 존재하는 상업 제품으로부터 선택될 수 있거나, 해당 기술분야에 알려진 임의의 방법에 의해 합성될 수 있다. 비이온성 실리콘은 알킬렌 옥사이드 말단 및/또는 펜던트 측쇄 단위(예컨대, 상기에 논의된 디메티콘 코폴리올)를 함유한다. 비이온성 실리콘의 다른 예는 Wacker(예컨대, Wacker-Belsil® SPG 128 VP, SPG 130 VP 및 VSR 100 VP)의 실리콘 폴리글루코시드이다.
음이온성 기를 지닌 실리콘이, (i) 실리닉 수소(silinic hydrogen)를 함유하는 폴리실록산 및 (ii) 또한 음이온성 관능 기를 함유하는 올레핀계 불포화물을 함유하는 화합물 사이의 반응에 의해 합성될 수 있다. 그러한 반응의 예는, Si-H 기(들)를 함유하는 폴리(디메틸실록산) 및 올레핀, CH2=CHR27 사이의 하이드로실릴화 반응이며, 여기서 R27은 음이온성 기를 함유하는 모이어티를 나타낸다. 올레핀은 모노머성, 올리고머성 또는 중합성일 수 있다. 펜던트 반응성 티오(-SH) 기(들)를 함유하는 폴리실록산 화합물이 또한, 폴리(실록산) 백본에 화합물을 함유하는 불포화된 음이온성 기를 그라프트하는데 적합하다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 에틸렌계 불포화물을 함유하는 음이온성 모노머가 단독으로 또는 결합하여 사용될 수 있으며, 선형 또는 분지형의 불포화된 카르복실산으로부터 선택된다. 대표적인 불포화 카르복실산은 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 말레산 무수물, 이타콘산, 푸마르산 및 크로톤산이다. 모노머는 임의적으로, 알칼리, 알칼리토금속 및 암모늄 염을 형성하기 위해 염기로 부분적 또는 완전히 중화될 수 있다. 적합한 염기는 알칼리, 알칼리토류(예컨대, 소듐, 포타슘, 리튬, 마그네슘, 칼슘) 및 암모늄 하이드록사이드를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 유사하게, 전술한 모노머로부터 형성된 올리고머성 및 중합성 그라프트 세그먼트(segment)가 염을 형성하기 위해 염기(소듐 하이드록사이드, 수성 암모니아 등)로 후-중화될 수 있다는 것이 알려질 것이다. 본 발명에 사용하기에 적합한 그러한 실리콘 유도체의 예가, 유럽 특허 출원 제 EP 0 582 152 및 국제 특허 출원 공개 제 WO 93/23009에 기재되어 있다. 대표적인 실리콘 중합체의 부류는 하기의 구조식으로 표현되는 반복 단위를 함유하는 폴리실록산이다.
Figure 112013039337890-pct00007
여기서, G1은 수소, C1-C10 알킬 및 페닐 라디칼을 나타내고; G2는 C1-C10 알킬렌을 나타내며; G3는 에틸렌계 불포화물을 함유하는 하나 이상의 음이온성 모노머의 중합으로부터 얻어지는 음이온성, 중합성 잔기를 나타내고; j는 0 또는 1이고; t는 1 내지 50 사이의 정수이며; 그리고 u는 10 내지 350의 정수이다. 본 발명의 일 구현예에서, G1은 메틸이다; j는 1이다; 그리고 G2는 프로필렌 라디칼이다; G3는 카르복실산 기(예컨대, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 말레산 또는 아코니트산 등)를 함유하는 하나 이상의 불포화 모노머의 중합으로부터 얻어진 중합성 라디칼을 나타낸다.
일 측면에서, 최종 중합체 내의 카르복실레이트 기 함량은, 중합체의 200 g 당 카르복실레이트의 1 몰 내지 중합체의 5000 g 당 카르복실레이트의 1 몰 사이에 존재한다. 일 측면에서, 실리콘 중합체의 수평균 분자량은 약 10,000 내지 약 1,000,000 dalton 및 다른 측면에 있어서 10,000 내지 100,000 dalton 사이에 존재한다. 카르복실산 기를 함유하는 대표적인 불포화 모노머는 아크릴산 및 메타크릴산이다. 게다가, 모노머를 함유하는 카르복실산 기에 있어서, 아크릴산 및 메타크릴산의 C1-C20 알킬 에스테르가 중합성 백본으로 공중합화될 수 있다. 대표적인 에스테르는 아크릴 및 메타크릴산의 에틸 및 부틸 에스테르를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 상업적으로 입수가능한 실리콘-아크릴레이트 중합체가 Silicones "Plus" Polymer 9857C (VS80 Dry) 상표로 3M Company에 의해 판매되고 있다. 이러한 중합체는, 폴리(메트)아크릴산 및 폴리(메트)아크릴레이트의 부틸 에스테르의 랜덤 반복 단위가 (티오프로필렌 기를 통해) 그라프트되는 폴리디메틸실록산(PDMS) 백본을 함유한다. 이러한 제품은, 티오프로필 관능화 폴리메틸실록산 및 (메트)아크릴산을 포함하는 모노머 및 부틸(메트)아크릴레이트의 혼합물 사이의 라디칼 공중합화에 의해 전통적으로 얻어질 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 실시에 유용한 수용성 실리콘 코폴리올은 하기의 식으로 표현되는 실리콘 코폴리올 카르복실레이트이다:
Figure 112013039337890-pct00008
여기서 R28 및 R29는, R28 및 R29 둘 모두가 메틸이 아니라는 전제 하에, C1-C30 알킬, C6-C14 아릴, C7-C15 아랄킬, C1-C15 알크아릴 또는 1 내지 40 개의 탄소, 하이드록실, -R32-G' 또는 -(CH2)3O(EO)a(PO)b(EO)c-G'의 알케닐 기로부터 독립적으로 선택되고; R30은 C1-C5 알킬 또는 페닐로부터 선택되며; 이 식에서, a, b 및 c는 독립적으로 0 내지 100 사이의 정수이고; EO는 에틸렌 옥사이드, -(CH2CH2O)-이며; PO는 프로필렌 옥사이드, -(CH2CH(CH3)O)-이고; 이 식에서, o는 1 내지 200 사이의 정수이고, p는 0 내지 200 사이의 정수이며, q는 0 내지 1000 사이의 정수이며; R31은 수소, C1-C30 알킬, 아릴, C7-C15 아랄킬, C7-C15 알크아릴, 또는 1 내지 40 개의 탄소의 알케닐 기 또는 -C(O)-X이며, 여기서 X는 C1-C30 알킬, C6-C14 아릴, C7-C15 아랄킬, C1-C15 알크아릴 또는 1 내지 40 개의 탄소의 알케닐 기 또는 이들의 혼합물이고; R32는, 6 내지 18 개의 탄소의 아릴렌 기 또는 2 내지 8 개의 탄소의 불포화물을 함유하는 알킬렌 기로 단속될 수 있는, 1 내지 40 개의 탄소 원자의 알킬렌 라디칼로부터 선택되는 2가의 기이며; 그리고 G'은 하기의 식으로 표현되는 모이어티로부터 독립적으로 선택된다:
Figure 112013039337890-pct00009
여기서 R33은 1 내지 40 개의 탄소의 알킬렌, 2 내지 5 개의 탄소 원자를 함유하는 불포화 기, 또는 6 내지 12 개의 탄소 원자의 아릴렌 기로부터 선택되는 2가의 기이고; 여기서 M은 Na, K, Li, NH4, 또는 하나 이상의 C1-C10 알킬, C6-C14 아릴(예컨대, 페닐, 나프틸), C2-C10 알케닐, C1-C10 하이드록시알킬, C7-C24 아릴알킬 또는 C7-C24 알크아릴 기를 함유하는 아민으로부터 선택되는 양이온이다. 대표적인 R33 라디칼은 -CH2CH2-, -CH=CH-, -CH=CHCH2- 및 페닐렌이다.
다른 구현예에서, 본 발명의 실시에 유용한 수용성 실리콘이 하기의 식으로 표현되는 음이온성 실리콘 코폴리올으로 나타낼 수 있다.
Figure 112013039337890-pct00010
여기서 R34는 메틸 또는 하이드록실이고; R35는 C1-C8 알킬 또는 페닐로부터 선택되며; R36은 라디칼 -(CH2)3O(EO)x(PO)y(EO)z-SO3 -M+을 나타내고; 여기서 M은 Na, K, Li 또는 NH4로부터 선택되는 양이온이며; 이 식에서, x, y 및 z는 독립적으로 0 내지 100 사이의 정수이고; R37은 라디칼 -(CH2)3O(EO)x(PO)y(EO)z-H을 나타내며; 이 식에서, a 및 c는 독립적으로 0 내지 50 사이의 정수를 나타내며, b는 1 내지 50 사이의 정수이다; EO는 에틸렌 옥사이드, 예를 들면, -(CH2CH2O)-이고; PO는 프로필렌 옥사이드, 예를 들면, -(CH2CH(CH3)O)-이다.
또 다른 구현예에서, 본 발명의 실시에 유용한 수용성 실리콘이 하기의 식으로 표현되는 음이온성 실리콘 코폴리올로 나타낼 수 있다:
Figure 112013039337890-pct00011
여기서 R38 및 R39는 독립적으로, CH3 또는 하기로 표현되는 라디칼이다: -(CH2)3O(EO)a(PO) b(EO)c-C(O)-R41-C(O)OH, 이는 R38 및 R39가 동시에 -CH3가 아닌 것을 전제로 하고; R41은 2가 라티칼 -CH2CH2, -CH=CH- 및 페닐렌으로부터 선택되며; R40은 C1-C5 알킬 또는 페닐로부터 선택되고; 이 식에서, a, b 및 c는 독립적으로 0 내지 20 사이의 정수이며; EO는 에틸렌 옥사이드 잔기, 예컨대, -(CH2CH2O)-이다; PO는 프로필렌 옥사이드 잔기, 예컨대, -(CH2CH(CH3)O)-이고; 이 식에서, o은 1 내지 200 사이의 정수이고, q는 0 내지 500 사이의 정수이다.
본 발명에 유용한 다른 수용성 실리콘은 4차화 실리콘 코폴리올 중합체이다. 상기 중합체는 존재하는 펜던트 4차 질소 관능성 기를 가지며 하기의 식으로 표현된다:
Figure 112013039337890-pct00012
여기서 R42는 4차 치환기 -N+R45R46R47 CA-를 나타내며, 여기서 R45 및 R46 그리고 R47은 수소 및 선형 및 분지형 C1-C24 알킬로부터 독립적으로 선택되며, CA-는 질소 원자 상에 양이온성 전하를 상쇄하기에 적합한 짝 음이온을 나타내고; R43은 C1-C10 알킬 및 페닐로부터 선택되며; R44는 -(CH2)3O(EO)x(PO)y(EO)z-H이며, 여기서 EO는 에틸렌 옥사이드 잔기, 예컨대, -(CH2CH2O)-이고; PO는 프로필렌 옥사이드 잔기, 예컨대, -(CH2CH(CH3)O)-이며; 이 식에서, a는 0 내지 200의 정수이고, b는 0 내지 200의 정수이며, c는 1 내지 200의 정수이고; 이 식에서, x,y 및 z는 정수이며, 0 내지 20에서 독립적으로 선택된다. 일 측면에서, 상기 짝 음이온 CA-는 클로라이드, 브로마이드, 아이오다이드, 설페이트, 메틸설페이트, 설포네이트, 니트레이트, 포스페이트 및 아세테이트로부터 선택된 음이온을 나타낸다.
다른 적합한 수용성 실리콘은 하기의 식으로 표현되는 아민 치환된 실리콘 코폴리올이다:
Figure 112013039337890-pct00013
여기서, R48은 -NH(CH2)nNH2 또는 -(CH2)nNH2로부터 선택되고; 이 식에서, n은 2 내지 6의 정수이며; 그리고 x는 0 내지 20의 n 정수이고; 여기서 EO는 에틸렌 옥사이드 잔기, 예컨대, -(CH2CH2O)-이며; PO는 프로필렌 옥사이드 잔기, 예컨대, -(CH2CH(CH3)O)-이고; 이 식에서, a는 0 내지 200의 정수이고, b는 0 내지 200의 정수이며, c는 1 내지 200의 정수이며; 이 식에서 x,y 및 z는 정수이고, 0 내지 20에서 독립적으로 선택된다.
또 다른 수용성 실리콘이 하기의 식으로 표현되는 비이온성 실리콘 코폴리올(디메티콘 코폴리올)로부터 선택될 수 있다:
Figure 112013039337890-pct00014
여기서 R49는, 독립적으로, C1-C30 알킬, C6-C14 아릴 및 C2-C20 알케닐로부터 선택되는 라디칼을 나타내고; R50은 C1-C30 알킬, C6-C14 아릴 및 C2-C20 알케닐로부터 선택되는 라디칼을 나타내며; EO는 에틸렌 옥사이드 잔기, 예컨대, -(CH2CH2O)-이고; PO는 프로필렌 옥사이드 잔기, 예컨대, -(CH2CH(CH3)O)-이며; 이 식에서, a, b 및 c는 독립적으로 0 내지 100이고; 이 식에서, x는 0 내지 200이며; 그리고 y는 1 내지 200이다.
다른 구현예에서, 수용성 실리콘이, 하기의 식으로 표현되는 비이온성 실리콘 코폴리올으로부터 선택될 수 있다:
Figure 112013039337890-pct00015
여기서, R51 및 R52, 독립적으로, C1-C30 알킬, C6-C14 아릴 및 C2-C20 알케닐로부터 선택되는 라디칼을 나타내고; EO는 에틸렌 옥사이드 잔기, 예컨대, -(CH2CH2O)-이며; PO는 프로필렌 옥사이드 잔기, 예컨대, -(CH2CH(CH3)O)-이고; 이 식에서, a, b 및 c는 독립적으로 0 내지 100이며; 그리고 이 식에서, n은 0 내지 200이다.
상기에 개진된 식에서, EO 및 PO 잔기는 랜덤, 비랜덤하게 또는 블록형 시퀀스(blocky sequence)로 배열될 수 있다.
수용성 실리콘이, 미국 특허 제 5,136,063 및 5,180,843에 개시되어 있고, 이들 개시는 참조로서 본 명세서에 포함된다. 그러한 실리콘은 Momentive Performance Materials로부터 Silsoft® 및 Silwettrade® 이름으로 상업적으로 입수가능하다. 특정 제품명은, Silsoft 제품명 430, 440, 475, 805, 810, 840, 870, 875, 880, 895, 900 및 910; Silwet 제품명 L-7604를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 다른 상업적으로 입수가능한 제품은, Dow Corning® 5103 및 5329; Abil® 제품명 B 88183, B 8843, Evonik Goldschmidt, 및 Lubrizol Advanced Materials, Inc, Cleveland, OH로부터 입수가능한 Silsense Copolyol-1 및 Silsense Copolyol-7과 같은 Silsense® 디메티콘 코폴리올을 포함한다.
상기에 기재된 실리콘 제제의 농도가, 그것이 포함되는 조성물의 약 0.01 중량% 내지 약 10 중량% 사이에 존재할 수 있다. 다른 측면에서, 실리콘 제제의 양이 모든 조성물의 전체 중량에 기준으로 하여, 약 0.1 중량% 내지 약 8 중량%, 또 다른 측면에 있어서 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량% 및 추가 측면에 있어서 약 0.2 중량% 내지 약 3 중량% 사이에 존재한다.
천연 및 합성 왁스, 오일, 지방산 및 알코올
일 측면에서, 천연 및 합성 왁스, 오일, 지방산, 지방 알코올뿐만 아니라 이들의 유도체는 유익제로서 본 발명의 조성물 내에서, 예를 들면, 헤어 및 피부를 위한 컨디셔너, 연화제 및 보습제로서 유용할 수 있다.
본 발명의 조성물에 적합하게 이용될 수 있는 천연 및 합성 왁스 제제는, 카르나우바 왁스, 가수분해된 카르타우바 왁스, 카르나우바산 왁스, 에톡실화된 카르나우바 왁스(예컨대, PEG-12 카르나우바 왁스), 칸델리라(candelila) 왁스, 가수분해된 칸델리라 왁스, 수소화된 캐스터(castor) 왁스, 베이베리(bayberry) 왁스, 알파(alfa) 왁스, 파라핀 왁스, 지랍(ozokerite) 왁스, 올리브 왁스, 오우리커리(ouricury) 왁스, 팜핵 왁스, 라이스(rice) 왁스, 수소화된 호호바(jojoba) 왁스, 비즈(bees) 왁스, 개질된 비즈 왁스, 예를 들면, 산화된 비즈왁스, 에톡실화된 비즈왁스(예컨대, PEG-6 비즈왁스, PEG-8 비즈왁스, PEG-12 비즈왁스, PEG-20 비즈왁스), 디메티콘 코폴리올 비즈왁스 에스테르 및 디메티코놀 비즈왁스 에스테르(예컨대, Ultrabee® 상표로 Lubrizol Advanced Materials, Inc.로부터 입수가능한 비스-하이드로시에톡시프로필 디메티콘 비즈왁스 에스테르, 디메티콘 PEG-8 비즈왁스 및 디메티코놀 비즈왁스), 세라벨리나 왁스, 마린 왁스, 라놀린 및 이들의 유도체, 및 폴리올레핀 왁스, 예컨대, 폴리에틸렌 왁스; 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
라놀린 및 라놀린 유도체가, 라놀린, 라놀린 왁스, 라놀린 오일, 라놀린 알코올, 라놀린 지방산, 라놀린 지방산의 이소프로필 에스테르(예컨대, 이소프로필 라놀레이트)와 같은 라놀린 지방산의 에스테르, 알콜실화 라놀린, 아세틸화 라놀린 알코올 및 이들의 조합물로부터 선택된다. 라놀린 및 라놀린 유도체가, Lanolin LP 108 USP, Lanolin USP AAA, AcetulanTM CeralanTM LanocerinTM LanogelTM (제품명 21 및 41), LanogeneTM ModulanTM OhlanTM SolulanTM (제품명 16, 75, L-575, 98 및 C-24) 및 VilvanolinTM (제품명 C, CAB, L-101 및 P) 상품명으로 Lubrizol Advanced Materials, Inc.로부터 상업적으로 입수가능하다.
본 발명의 조성물에 사용하기에 적합한 오일성 제제는, 중합체 및 이들의 혼합물을 포함하는, 고리형 탄화수소와 같은 약 10 개 이상의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 오일, (포화 또는 불포화된) 직쇄형 지방족 탄화수소 및 (포화 또는 불포화된) 분지형 지방족 탄화수소를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 직쇄형 탄화수소 오일은 전형적으로 약 12 내지 19 개의 탄소 원자를 함유한다. 탄화수소 중합체를 포함하는 분지형 탄화수소 오일은 전형적으로 19 개 초과의 탄소 원자를 함유할 것이다. 이러한 탄화수소의 특정 비제한 예는, 파라핀 오일, 미네랄 오일, 페트롤레이텀(petrolatum), 포화 및 불포화된 도데칸, 포화 및 불포화된 트리데칸, 포화 및 불포화된 테트라데칸, 포화 및 불포화된 펜타데칸, 포화 및 불포화된 헥사데칸, 폴리부텐, 폴리데센 및 이들의 혼합물을 포함한다. 이러한 화합물뿐만 아니라 고차 사슬 길이의 탄화수소의 분쇄형 이성질체가 또한 사용될 수 있는데, 이러한 예는 퍼메틸-치환된 이성질체, 예를 들면, Permethyl Corporation로부터 입수가능한 2,2,4,4,6,6,8,8-디메틸-10-메틸운데칸 및 2,2,4,4,6,6-디메틸-8-메틸노난과 같은 헥사데칸 및 아이코산(eicosane)의 퍼메틸-치환된 이성질체와 같은 고차 분지형, 포화 또는 불포화된 알칸이다.
미네랄 오일 및 페트롤레이텀은 화장품, USP 및 NF 등급을 포함하며, Drakeol® 및 Penreco® 상품명으로 Penreco로부터 상업적으로 입수가능하다. 미네랄 오일은 헥사데칸 및 파라핀 오일을 포함한다.
액체 폴리올레핀 오일이 본 발명의 조성물에 사용될 수 있다. 액체 폴리올레핀 제제는 전형적으로, 수소화되는 폴리-α-올레핀이다. 본 명세서에서 사용되는 폴리올레핀은 C4 내지 약 C14 올레핀계 모노머의 중합에 의해 제조될 수 있다. 본 명세서의 폴리올레핀 액체를 제조하는데 사용되는 올레핀계 모노머의 비제한 예는, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센 및 1-헥사데센, 이소부틸렌과 같은 분지형 이성질체, 4-메틸-1-펜텐 및 이들의 혼합물을 포함한다. 일 측면에서, 적합한 수소화된 폴리올레핀은 이소부틸렌 및 부텐의 공중합체이다. 상업적으로 입수가능한 이러한 유형의 물질은 Lipo Chemicals Inc, Patterson, N.J에 의해 판매되는 Panalane® L-14E (INCI 명: 수소화된 폴리이소부텐)이다.
플루오르화되고 퍼플루오르화된 오일이 또한 본 발명의 범주 내에서 예상된다. 플루오르화된 오일은, 유럽 특허 제 EP 0 486 135에 기재된 퍼플루오로폴리에테르 및 국제 특허 출원 공개 제 WO 93/11103에 기재된 플루오로탄화수소 화합물을 포함한다. 플루오르화된 오일은 또한, 플루오르아민, 예를 들면, 퍼플루오로트리부틸아민과 같은 플루오로카본, 퍼플루오로데카하이도로나프탈렌, 플루오로에스테르 및 플루오로에테르와 같은 플루오르화된 탄화수소일 수 있다.
본 발명의 실시에 유용한 천연 오일은, 피넛, 참깨(sesame), 아보카도, 코코넛, 코코아 버터, 카놀라, 바바수, 아몬드, 옥수수, 포도씨, 면실(cottonseed), 참깨씨, 호두, 캐스터, 올리브, 호호바, 팜, 팜 핵, 콩, 맥아(wheat germ), 아마씨, 홍화, 쉐어 넛트(shea nut), 해바라기씨, 유칼립투스, 라벤더, 베티베르(vetiver), 릿시아(litsea), 쿠베바, 레몬, 백단유, 로즈마리, 카모마일, 세이보리(savory), 육두구(nutmeg), 시나몬, 히솝(hyssop), 캐러웨이, 오렌지, 제라늄, 카데(cade) 및 베르가못 오일, 생선 오일뿐만 아니라, 식물 오일, 식물성 오일 및 동물성 지방(예컨대, 탤로우 및 라드)으로부터 유래된 글리세라이드(모도-, 디- 및 트리글리세라이드); 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
유익제로서의 오일은, 미국 특허 제 6,737,394에 기재된 것처럼 유기겔 입자(오일 및 왁스) 형태일 수 있다.
적합한 글리세라이드(모노-, 디- 및 트리글세라이드)가 해당 기술분야에서 잘 알려진 기술에 의해, 글리세롤, 모노글리세라이드 또는 지방산(들)을 지닌 디글리세라이드의 에스테르화를 통해 유래될 수 있거나, 상승된 온도 및 불활성 분위기에서 염기의 존재 하에 동물성 지방 및 식물성 오일의 글리세롤분해([RSC Green Chemistry Book Series, The Royal Society of Chemistry, The Future of Glycerol : New Uses Of A Versitile Material, Chapter 7, Mario Pagliaro and Michele Rossi, ⓒ 2008] 참조)에 의해 유래될 수 있다. 에스테르화 반응에 사용하기 적합한 지방산은 포화 및 불포화 C8-C30 지방산을 포함한다.
본 발명의 조성물에 있어서 유리 지방산 및 이의 유도체가 또한 유용하다. 적합한 지방산은 포화 및 불포화 C8 내지 C30 지방산을 포함한다. 대표적인 지방산은 카프릴산, 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 팔미토레산, 스테아르산, 올레산, 리신올레산, 박센산(vaccenic acid), 리놀레산, α-리놀렌산, γ-리놀렌산, 아라키드산, 가돌레산, 아라키돈산, EPA (5,8,11,14,17-아이코사펜타엔산), 베헨산, 에루크산(erucic acid), DHA(4,7,10,13,16,19-도코사헥사엔산), 리그노세린산 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
알콕실화된 지방산은 또한 본 발명에 유용하며, 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드, 또는 사전형성된 중합성 에테르(예컨대, 폴리에틸렌 글리콜 또는 폴리프로필렌 글리콜)를 지닌 지방산을 에스테르화함으로써 형성될 수 있다. 생성물은 폴리에틸렌 옥사이드 에스테르, 폴리프로필렌 옥사이드 에스테르 또는 각 지방산의 폴리에틸렌/폴리프로필렌 옥사이드 에스테르이다. 일 측면에서, 에톡실화된 지방산은 다음 식으로 표현될 수 있다: R'-C(O)O(CH2CH2O)n'-H, 여기서, R'는 지방산의 지방족 잔기를 나타내며, n'은 에틸렌 옥사이드 단위 수를 나타낸다. 다른 측면에서, n'는 약 2 내지 약 50, 다른 측면에 있어서 약 3 내지 약 25 및 추가 측면에 있어서 약 3 내지 약 10 사이의 정수이다. 본 발명의 또 다른 측면에서, R'은, 8 내지 30 개의 탄소 원자를 함유하는 포화 또는 불포화 지방산으로부터 유래된다. 다른 측면에서, 디에스테르가 2 몰의 지방산을 1 몰의 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 글리콜과 반응시킴으로써 형성될 수 있다. 상기 디에스테르는 다음 식으로 표현될 수 있다: R'-C(O)O(CH2CH2O)n'(O)CR', 여기서 R' 및 n'은 바로 앞에 정의된 것과 같다.
대표적인 알콕실화 지방산은, 카프르산 에톡실레이트, 라우르산 에톡실레이트, 미리스트산 에톡실레이트, 스테아르산 에톡실레이트, 올레산 에톡실레이트, 코코넛 지방산 에톡실레이트 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않으며, 여기서 전술한 에톡실레이트 각각에 있어서의 에틸렌 옥사이드 단위 수는, 일 측면에 있어서 2 이상, 다른 측면에 있어서 2 내지 약 50 사이에 있을 수 있다. 에톡실화 지방산의 보다 구체적인 예는, PEG-8 스테아레이트(상기 8은 반복하는 에틸렌 옥사이드 단위 수를 의미함), PEG-8 디스테아레이트, PEG-8 올레이트, PEG-8 베헤네이트(behenate), PEG-8 카프레이트, PEG-8 카프릴레이트, PEG 코코에이트(에틸렌 옥사이드 단위 수가 2 내지 50 사이에 존재하는 것을 의미하는 수 지정이 없는 PEG), PEG-15 디코코에이트, PEG-2 디이소노나노에이트, PEG-8 디이소스테아레이트, PEG-디라우레이트, PEG-디올레이트, PEG-디스테아레이트, PEG-디탈레이트(ditallate), PEG-이소스테아레이트, PEG-호호바산, PEG-라우레이트, PEG-리놀레네이트, PEG-미리스테이트, PEG-올레이트, PEG-팔미테이트, PEG-리신올레이트, PEG-스테아레이트, PEG-탈레이트 등이다.
본 발명의 조성물에 적합하게 이용될 수 있는 다른 지방산 유도체는 지방산 에스테르이다. 지방산은, 원하는 지방산 에스테르를 만들기 위해, 적합한 산 촉매의 존재하에 알코올에 의해 에스테르화될 수 있다. 일 측면에서, 상기 개시된 포화 및 불포화된 C8 내지 C30 지방산 중 어느 것이라도, 각각의 지방산 에스테르를 만들기 위해 포화 또는 불포화된 C1 내지 C22 알코올에 의해 에스테르화될 수 있다. 다른 측면에서, 보다 긴 사슬의 지방산 에스테르가, 포화 또는 불포화된 C8 내지 C30 지방산 알코올에 의해 상기에 언급된 지방산의 에스테르화로부터 유래될 수 있으며, 하기의 식으로 표현될 수 있다: R"C(O)OR", 여기서 R"는 1 내지 24 개의 탄소 원자를 함유하는 포화 및 불포화된, 선형 및 분지형 알킬 기를 독립적으로 나타낸다. 적합한 지방 알코올은 하기에 개시된 지방 알코올을 포함한다.
대표적인 지방산 에스테르는, 메틸 라우레이트, 헥실 라우레이트, 이소헥실 라우레이트, 데실 올레이트, 메틸 코코에이트, 이소프로필 스테아레이트, 이소프로필 이소스테아레이트, 부틸 스테아레이트, 데실 스테아레이트, 옥틸 스테아레이트, 세틸 스테아레이트, 스테아릴 스테아레이트, 올레일 스테아레이트, 미리스틸 미리스테이트, 옥틸도데실 스테아로일 스테아레이트, 옥틸하이드록시스테아레이트, 이소프로필 미리스테이트, 올레일 미리스테이트, 이소프로필 팔미테이트, 에틸 헥실 팔미테이트, 세틸 팔미테이트, 데실 올레이트, 이소데실 올레이트, 올레일 올레이트, 이소데실 네오펜타노에이트, 디이소프로필 세바케이트, 이소스테아릴 락테이트, 라우릴 락테이트, 세테아릴 옥타노에이트 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 조성물에 사용하기에 적합한 또 다른 지방 에스테르는 모노-, 디- 및 트리-알킬, 및 C2 내지 C8 모노카르복실산, C4 내지 C10 디카르복실산, C6 내지 C10 트리카르복실산의 에스테르(예컨대, 아세트산, 락트산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 시트르산, 트리멜레트산(trimelletic acid), 트리메스산(trimesic acid) 및 1,3,5-펜탄 트리카르복실산의 C1 내지 C22 에스테르)와 같은 카르복실산의 알케닐 에스테르이다. 모노-, 디- 및 트리-알킬 및 카르복실산의 알케닐 에스테르의 특정한 비제한 예는, 라우릴 아세테이트, 세틸 프로피오네이트, 라우릴 락테이트, 미리스틸 락테이트, 세틸 락테이트, 디이소프로필 아디페이트, 디헥실데실 아디페이트, 디올레일 아디페이트 및 트리스테아릴 시트레이트를 포함한다.
본 발명의 조성물에 사용하기에 적합한 다른 지방 에스테르는 다가 알코올 에스테르로 알려진 것이다. 그러한 다가 알코올 에스테르는 알킬렌 글리콜 에스테르, 예컨대, 에틸렌 글리콜 모노- 및 디-지방산 에스테르, 디에틸렌 글리콜 모노- 및 디-지방산 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 모노- 및 디-지방산 에스테르, 프로필렌 글리콜 모노- 및 디-지방산 에스테르, 폴리프로필렌 글리콜 모노- 및 디-지방산 에스테르, 및 소르비톨 모노- 및 디-지방산 에스테르를 포함하며, 여기서 지방산 에스테르의 아실 부분은 포화 또는 불포화된 C8 내지 C22 지방산으로부터 유래한다. 상기 에스테르는 임의적으로 에톡실화될 수 있다. 대표적인 다가 알코올 지방산 에스테르는, 폴리프로필렌 글리콜 모노올레이트, 폴리프로필렌 글리콜 모노스테아레이트, 글리세릴 모노- 및 디-지방산 에스테르, 폴리글리세롤 폴리-지방산 에스테르, 에톡실화 글리세릴 모노스테아레이트, 1,3-부틸렌 글리콜 모노스테아레이트, 1,3-부틸렌 글리콜 디스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 폴리올 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
다른 다가 알코올 에스테르는 폴리글리세롤의 부분 에스테르를 포함한다. 이러한 에스테르는 2 내지 10 개의 글리세롤 단위를 함유하며, 1 내지 4 포화 또는 불포화, 선형 또는 분지형, 임의적으로 수소화된 C8 내지 C30 지방산 잔기로 에스테르화된다. 폴리글리세롤의 대표적인 부분 에스테르는, 디글리세롤 모노카프릴레이트, 디글리세롤 모노카프레이트, 디글리세롤 모노라우레이트, 트리글리세롤 모노카프릴레이트, 트리글리세롤 모노카프레이트, 트리글리세롤 모노라우레이트, 테트라글리세롤 모노카프릴레이트, 테트라글리세롤 모노카프레이트, 테트라글리세롤 모노라우레이트, 펜타글리세롤 모노카프릴레이트, 펜타글리세롤 모노카프레이트, 펜타글리세롤 모노라우레이트, 헥사글리세롤 모노카프릴레이트, 헥사글리세롤 모노카프레이트, 헥사글리세롤 모노라우레이트, 헥사글리세롤 모노미리스테이트, 헥사글리세롤 모노스테아레이트, 데카글리세롤 모노카프릴레이트, 데카글리세롤 모노카프레이트, 데카글리세롤 모노라우레이트, 데카글리세롤 모노미리스테이트, 데카글리세롤 모노이소스테아레이트, 데카글리세롤 모노스테아레이트, 데카글리세롤 모노올레이트, 데카글리세롤 모노하이드록시스테아레이트, 데카글리세롤 디카프릴레이트, 데카글리세롤 디카프레이트, 데카글리세롤 디라우레이트, 데카글리세롤 디미리스테이트, 데카글리세롤 디이소스테아레이트, 데카글리세롤 디스테아레이트, 데카글리세롤 디올레이트, 데카글리세롤 디하이드록시스테아레이트, 데카글리세롤 트리카프릴레이트, 데카글리세롤 트리카프레이트, 데카글리세롤 트리라우레이트, 데카글리세롤 트리미리스테이트, 데카글리세롤 트리이소스테아레이트, 데카글리세롤 트리스테아레이트, 데카글리세롤 트리올레이트, 데카글리세롤 트리하이드록시스테아레이트 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 조성물에 사용하기에 적합한 지방 알코올은, 포화 및 불포화된 C8-C30 지방 알코올을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 대표적인 지방 알코올은, 카프릴 알코올, 펠라르고닉 알코올, 카프릭 알코올, 데실 알코올, 운데실 알코올, 라우릴 알코올, 미리스틸 알코올, 세틸 알코올, 이소세틸 알코올, 스테아릴 알코올, 이소스테아릴 알코올, 세테아릴 알코올, 팔미토레일 알코올, 엘라이딜(elaidyl) 알코올, 스테롤, 올레일 알코올, 리놀레일 알코올, 엘라이돌리놀레일 알코올, 리놀레닐 알코올, 리신노레일 알코올, 아라치딜 알코올, 이코세닐 알코올, 베헤닐 알코올, 에루실 알코올, 리그노세릴 알코올, 세릴 알코올, 몬타닐 알코올, 미리실 알코올 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 지방 알코올은 널리 입수가능하며, 에스테르화 식물성, 동물성 오일 및 지방의 수소화를 통해 얻어질 수 있다.
알콕실화 지방 알코올 화합물은, 지방 알코올과 알킬렌 옥사이드, 일반적으로 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드의 반응으로부터 형성된 에스테르이다. 적합한 에톡실화 지방 알코올은, 지방 알코올 및 폴리에틸렌 옥사이드의 부가물이다. 본 발명의 일 측면에서, 에톡실화 지방 알코올은 식 R'''-(OCH2CH2)n"-OH으로 표현될 수 있으며, 여기서 R'''는 모지방 알코올의 지방족 잔기를 나타내며, n"는 에틸렌 옥사이드 단위 수를 나타낸다. 본 발명의 다른 측면에서, R'''는 8 내지 30 개의 탄소 원자를 함유하는 지방 알코올로부터 유래한다. 일 측면에서, n"는 2 내지 50, 다른 측면에 있어서 3 내지 25 및 추가 측면에 있어서 3 내지 10 사이의 정수이다. 또 다른 추가 측면에서, R'''는 바로 상기 단락에 개진된 지방 알코올로부터 유래한다. 대표적인 에톡실화 지방 알코올은, 카프릴 알코올 에톡실레이트, 라우릴 알코올 에톡실레이트, 미리스틸 알코올 에톡실레이트, 세틸 알코올 에톡실레이트, 스테아릴 알코올 에톡실레이트, 세테아릴 알코올 에톡실레이트, 스테롤 에톡실레이트, 올레일 알코올 에톡실레이트 및 베헤닐 알코올 에톡실레이트이지만, 이에 한정되지는 않으며, 여기서 전술한 에톡실레이트 각각에 있어서의 에틸렌 옥사이드 단위 수는, 일 측면에 있어서 2 이상 및 다른 측면에 있어서 2 내지 약 150 사이에 존재할 수 있다. 전술한 지방 알코올의 프로폭실화 부가물 및 전술한 지방 알코올의 혼합된 에톡실화/프로폭실화 부가물이 본 발명의 범주 내에서 또한 예상될 수 있음이 인식될 것이다. 에톡실화/프로폭실화 지방 알코올의 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드 단위가 랜덤 또는 블록형 순서대로 배열될 수 있다.
대표적인 에톡실화 스테롤은, 예를 들면, 소야 스테롤과 같은 에톡실화 식물성 오일 스테롤을 포함한다. 에톡실화도는 일 측면에 있어서, 약 5 초과이며, 다른 측면에 있어서 약 10 이상이다. 적합한 에톡실화 스테롤은 PEG-10 소이 스테롤, PEG-16 소이 스테롤 및 PEG-25 소이 스테롤이다.
에톡실화 알코올의 추가 예는, 베헤네쓰 5-30(상기 5-30은 반복하는 에틸렌 옥사이드 단위의 범위를 의미함), 세테아레쓰 2-100, 세테쓰 1-45, 세토레쓰 24-25, 콜레쓰(Choleth) 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, 노녹실놀 1-120, 노닐노녹실놀 5-150, 옥톡시놀 3-70, 올레쓰 2-50, PEG 4-350, 스테아레쓰 2-100 및 트리데세쓰 2-10이지만, 이에 한정되지는 않는다.
프로폭실화 알코올의 특정 예는, PPG-10 세틸 에테르, PPG-20 세틸 에테르, PPG-28 세틸 에테르, PPG-30 세틸 에테르, PPG-50 세틸 에테르, PPG-2 라놀린 알코올 에테르, PPG-5 라놀린 알코올 에테르, PPG-10 라놀린 알코올 에테르, PPG-20 라놀린 알코올 에테르, PPG-30 라놀린 알코올 에테르, PPG-4 라우릴 에테르, PPG-7 라우릴 에테르, PPG-10 올레일 에테르, PPG-20 올레일 에테르, PPG-23 올레일 에테르, PPG-30 올레일 에테르, PPG-37 올레일 에테르, PPG-50 올레일 에테르, PPG-11 스테아릴 에테르, PPG-15 스테아릴 에테르, PPG-2 라놀린 에테르, PPG-5 라놀린 에테르, PPG-10 라놀린 에테르, PPG-20 라놀린 에테르, PPG-30 라놀린 에테르 및 PPG-1 미리스틸 에테르이지만, 이에 한정되지는 않는다.
에톡실화/프로폭실화 알코올의 특정 예는, PPG-1 베헤네쓰-15, PPG-12 카프릴레쓰-18, PPG-2-세테아레쓰-9, PPG-4-세테아레쓰-12, PPG-10-세테아레쓰-20, PPG-1-세테쓰-1, PPG-1-세테쓰-5, PPG-1-세테쓰-10, PPG-1-세테쓰-20, PPG-2-세테쓰-1, PPG-2-세테쓰-5, PPG-2-세테쓰-10, PPG-2-세테쓰-20, PPG-4-세테쓰-1, PPG-4-세테쓰-5, PPG-4-세테쓰-10, PPG-4-세테쓰-20, PPG-5-세테쓰-20, PPG-8-세테쓰-1, PPG-8-세테쓰-2, PPG-8-세테쓰-5, PPG-8-세테쓰-10, PPG-8-세테쓰-20, PPG-2 C12-13 파레쓰-8, PPG-2 C12-15 파레쓰-6, PPG-4 C13-15 파레쓰-15, PPG-5 C9-15 파레쓰-6, PPG-6 C9-11 파레쓰-5, PPG-6 C12-15 파레쓰-12, PPG-6 C12-18 파레쓰-11, PPG-3 C12-14 Sec-파레쓰-7, PPG-4 C12-14 Sec-파레쓰-5, PPG-5 C12-14 Sec-파레쓰-7, PPG-5 C12-14 Sec-파레쓰-9, PPG-1-데세쓰-6, PPG-2-데세쓰-3, PPG-2-데세쓰-5, PPG-2-데세쓰-7, PPG-2-데세쓰-10, PPG-2-데세쓰-12, PPG-2-데세쓰-15, PPG-2-데세쓰-20, PPG-2-데세쓰-30, PPG-2-데세쓰-40, PPG-2-데세쓰-50, PPG-2-데세쓰-60, PPG-4-데세쓰-4, PPG-4-데세쓰-6, PPG-6-데세쓰-4, PPG-6-데세쓰-9, PPG-8-데세쓰-6, PPG-14-데세쓰-6, PPG-6-데실테트라데세쓰-12, PPG-6-데실테트라데세쓰-20, PPG-6-데실테트라데세쓰-30, PPG-13-데실테트라데세쓰-24, PPG-20-데실테트라데세쓰-10, PPG-2-이소데세쓰-4, PPG-2-이소데세쓰-6, PPG-2-이소데세쓰-8, PPG-2-이소데세쓰-9, PPG-2이소데세쓰-10, PPG-2-이오데세쓰-12, PPG-2-이소데세쓰-18, PPG-2-이소데세쓰-25, PPG-4-이소데세쓰-10, PPG-12-라네쓰-50, PPG-2-라우레쓰-5, PPG-2-라우레쓰-8, PPG-2-라우레쓰-12, PPG-3-라우레쓰-8, PPG-3-라우레쓰-9, PPG-3-라우레쓰-10, PPG-3-라우레쓰-12, PPG-4 라우레쓰-2, PPG-4 라우레쓰-5, PPG-4 라우레쓰-7, PPG-4-라우레쓰-15, PPG-5-라우레쓰-5, PPG-6-라우레쓰-3, PPG-25-라우레쓰-25, PPG-7 라우릴 에테르, PPG-3-미레쓰-3, PPG-3-미레쓰-11, PPG-20-PEG-20 수소화 라놀린, PPG-2-PEG-11 수소화 라우릴 알코올 에테르, PPG-12-PEG-50 라놀린, PPG-12-PEG-65 라놀린 오일, PPG-40-PEG-60 라놀린 오일, PPG-1-PEG-9 라우릴 글리콜 에테르, PPG-3-PEG-6 올레일 에테르, PPG-23-스테아레쓰-34, PPG-30 스테아레쓰-4, PPG-34-스테아레쓰-3, PPG-38 스테아레쓰-6, PPG-1 트리데세쓰-6, PPG-4 트리데세쓰-6 및 PPG-6 트리데세쓰-8이지만, 이에 한정되지는 않는다.
게르베(Guerbet) 에스테르가 또한 본 발명의 조성물에 적합하다. 게르베 에스테르는 게르베 알코올에 의한 모노- 또는 다관능성 카르복실산의 에스테르화로부터 형성될 수 있다. 그 대신에, 에스테르는 게르베산을 모노- 또는 다관능성 알코올과 반응시킴으로써 형성될 수 있다. 게르베 화학의 검토를 위해서, [O'Lenick, A. J., Jr. 2001. Guerbet chemistry. Journal of Surfactants and Detergents 4: 311-315]을 참조하라. 게르베 에스테르는 제품명 G-20, G-36, G-38 및 G-66으로 Lubrizol Advanced Materials, Inc.로부터 상업적으로 입수가능하다.
전술한 유익제 외에, 헤어 및 피부용 다른 유익제는, 알라토인, 우레아, 피롤리돈 카르복실산 및 이의 염, 히알루론산 및 이의 염, 소르브산 및 이의 염, 아미노산(예컨대, 리신, 아르기닌, 시스틴, 구아니딘), 글리세린, 프로필렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 헥산트리올, 에톡시디글리콜 및 소르비톨과 같은 C3 내지 C6 폴리하이드록시 알코올 및 이들의 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜(예컨대, Dow Chemical로부터 입수가능한 Polyox WSR-25, Polyox WSR-N-60K 및 Polyox WSR-N-750), 당 및 스타치, 당 및 스타치 유도체(예컨대, 알콕실화 글루코오스), dl-판테놀과 같은 판테놀, 락트아마이드 모노에탄올아민, 아세트아마이드 모노에탄올아민 등 및 이들의 혼합물을 포함한다.
천연 및 합성 왁스, 오일, 지방산 및 알코올뿐만 아니라, 상기에 기재된 다른 유익제가, 그것이 포함되는 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 일 측면에 있어서 약 0.1 중량% 내지 약 30 중량%, 다른 측면에 있어서 약 0.5 중량% 내지 약 25 중량%, 추가 측면에 있어서 약 3 중량% 내지 20 중량% 및 또 다른 추가 측면에 있어서 5 중량% 내지 약 10 중량% 사이의 양으로 이용될 수 있다.
약학 및 코스메슈티컬 활성제
본 발명의 조성물은, 원하는 효과를 전달하는 약학 및/또는 코스메슈티컬 활성제로 제제화될 수 있다. 그러한 활성 물질의 예는, 카페인, 비타민 C, 비타민 D, 비타민 E, 튼살 완화용 화합물, 수렴제(예컨대, 알룸(alum), 오트밀, 서양톱풀(yarrow), 위치 헤이즐(witch hazel), 베이베리 및 이소프로필 알코올), 드레이닝(draining) 화합물, 탈모제(예컨대, 칼슘 및 소듐 하이드록사이드, 칼슘 또는 소듐 티오글리코레이트 또는 이들의 혼합물), 헤어 성장 촉진 화합물(예컨대, 모노시딜), 피부 및 헤어 영양 화합물, 피부 및 헤어 보호 화합물, 셀프 태닝(self-tanning) 화합물(예컨대, 예를 들면, 이사틴, 알록산 닌히드린, 글리세르알데하이드, 메소타르타르 알데하이드, 글루타르알데하이드, 에리트룰로오스, 티로신, 티로신 에스테르 및 디하이드록시아세톤과 같은 모노- 또는 폴리카르보닐 화합물), UV 흡수제(예컨대, 에틸헥실 메톡시 신나메이트, 옥티녹세이트(octinoxate), 옥티살레이트(octisalate), 옥시벤존), 피부 미백제(예컨대, 코지산, 하이드로퀴논, 알부틴, 레몬 껍질 추출물, 카모마일, 녹차, 꾸지나무 추출물 등과 같은 과일, 야채 또는 식물 추출물, 아스코르빌 팔미테이트, 아스코르빌 스테아레이트, 마그네슘 아스코르빌 포스페이트 등과 같은 아스코르빌산 유도체), 입술 펌핑 화합물, 노화 방지, 셀룰라이트 방지 및 여드름 방지용 화합물(예컨대, 알파-하이드록시산(AHA), 베타-하이드록시산(BHA), 알파-아미노산, 알파-케토산(AKA), 아세트산, 아젤라산 및 이들의 혼합물과 같은 산성 제제), 항염증 화합물(예컨대, 아스피린, 이부프로펜 및 나프록센), 진통제(예컨대, 아세트아미노펜), 항산화 화합물, 발한억제 화합물(예컨대, 알루미늄 할라이드, 알루미늄 하이드록시할하이드, 알루미늄 설페이트, 지르코늄 (지르코닐) 옥시할라이드, 지르코늄 (지르코닐) 하이드록시할라이드 및 이들의 혼합물 또는 복합제), 탈취용 화합물(예컨대, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올(AMP), 암모늄 페놀설포네이트; 벤잘코늄 클로라이드; 벤즈에토늄 클로라이드, 브로모클로로펜, 세틸트리메틸암모늄 브로마이드, 세틸 피리디늄 클로라이드, 클로로필린-구리 착물, 클로로티몰(chlorothymol), 클로로자일레놀, 클로플루카르반, 데콰리늄(dequalinium) 클로라이드, 디클로로펜, 디클로로-m-자일레놀, 디소듐 디하이록시에틸 설포숙시닐운데실레네이트, 도미펜 브로마이드, 헥사클로로펜, 라우릴 피리디늄 클로라이드, 메틸벤즈에토늄 클로라이드, 페놀, 소듐 바이카르보네이트, 소듐 페놀설포네이트, 트리클로카르반, 트리클로산, 아연 페놀설포네이트, 아연 리신올레이트 및 이들의 혼합물), 폼 부스터(foam booster), 셀프-태닝제, 향수성 물질(hydrotrope), 항진균제, 헤어 및 피부 표백제, 충치 예방제, 치석 방지제, 프라그(plaque) 방지제; 및 상기의 것 중의 적합한 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
불투명/광택 물질
일부 포뮬레이션은, 펄감(pearlescence)으로 알려진 화장용으로 매력적인 진주같은 외형을 얻기 위해, 그 안에 의도적으로 광택 물질을 혼입함으로써 대개 불투명화된다. 유백제가, 원치않는 심미적 특성을 감추기 위해, 예컨대, 특정한 성분의 존재로 인하여 어두운 조성물의 색을 향상시키기 위해 또는 조성물 내의 미립자 물질의 존재를 감추기 위해, 조성물 내에 대개 포함된다. 유백제는 또한, 심미성을 개선시키고 그 밖에 심미적으로 불쾌한 조성물의 소비자 수용을 향상시키기 위해, 수성 조성물 내에 또한 포함된다. 예를 들면, 유백제가 투명 조성물에 광택 외형을 부여함으로써, 크림 같음, 부드러움 및 바디감의 외형을 소비자에게 전달한다. 해당 기술분야의 통상의 기술자는, 지속적으로 안정한 광택 포뮬레이션을 제조하는데 있어서 제형기로 인한 직면한 문제를 인식하고 있다. 상세한 논의가 Hunting에 의한 ["Opacifiers and pearling agents in shampoos", Cosmetic and Toiletries, Vol. 96, pages 65-78 (July 1981)] 논문에서 발견되었으며, 이는 참조로서 본 명세서에 포함된다.
불투명 또는 광택 물질은, 에틸렌 글리콜 모노-스테아레이트, 에틸렌 글리콜 디스테아레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디스테아레이트, 스테아릭 알코올, 마이카로 코팅된 비스무트 옥시클로라이드, 금속 옥사이드(예컨대, 티타늄 디옥사이드, 크롬 옥사이드, 철 옥사이드)로 코팅된 마이카, 미리스틸 미리스테이트, 구아닌, (폴리에스테르 또는 금속성인) 글리터 및 이들의 혼합물을 포함한다. 다른 광택 물질은 미국 특허 제 4,654,207, 미국 특허 제 5,019,376 및 미국 특허 제 5,384,114에서 찾을 수 있으며, 이는 참조로서 본 명세서에 포함된다.
일 측면에서, 상기 광택 물질의 양은, 안정화된 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 약 0.05 중량% 내지 약 10 중량% 및 약 0.1 중량% 내지 약 3 중량% 사이의 양으로 사용될 수 있다.
유백제
유백제는, 깨끗하거나 투명한 조성물의 외형을 줄이거나 제거하기 위해, 조성물 내에 포함되는 성분이다. 게다가, 유백제는 또한 증점, 현탁 및 에멀젼화 특성과 같은 다른 유익한 특성을 조성물에 부여할 수 있다.
유백제는, 무기 화합물, 예를 들면, 다양한 알루미늄 및 마그네슘 염, 및 지방 알코올, 지방 에스테르 및 다양한 중합체 및 공중합체와 같은 유기 화합물을 포함하는 수많은 상이한 화학물질 부류로부터 선택될 수 있다. 유백제의 대표적인 목록이, [CTFA Cosmetic Ingredient Handbook, J. Nikitakis, ed., The Cosmetic, Toiletry 및 Fragrance Association, Inc., Washington, D.C., 1988, at page 75]에서 발견되었다.
미립자
수많은 다른 실질적으로 불용성 화합물 및 안정화 및/또는 현탁을 필요로 하는 성분이 본 발명의 조성물에 이용될 수 있다. 그러한 다른 불용성 화합물의 예는 안료(pigment), 각질제거제 및 비듬방지제를 포함한다.
대표적인 안료는 금속 화합물 또는 반-금속성 화합물이며, 이온성, 비이온성 또는 산화된 형태로 사용될 수 있다. 상기 안료는 개별적으로 또는 혼합된 형태, 또는 개개의 혼합된 옥사이드 또는 혼합된 옥사이드 및 순수한 옥사이드의 혼합물을 포함하는 이들의 혼합물일 수 있다. 예는, 티타늄 옥사이드(예컨대, TiO2), 아연 옥사이드(예컨대, ZnO), 알루미늄 옥사이드(예컨대, Al2O3), 철 옥사이드(예컨대, Fe2O3), 망간 옥사이드(예컨대, MnO), 실리콘 옥사이드(예컨대, SiO2), 실리케이트, 세륨 옥사이드, 지르코늄 옥사이드(예컨대, ZrO2), 바륨 설페이트(BaSO4) 및 이들의 혼합물이다.
안료의 다른 예는, D&C 레드 No. 30, D&C 레드 No. 36, D&C 오렌지 No. 17, 그린 3 레이크(lake), Ext. 옐로우 7 레이크, 오렌지 4 레이크, 레드 28 레이크, D&C 레드 Nos. 7, 11, 31 및 34의 칼슘 레이크, D&C 레드 No. 12의 바륨 레이크, 스트론튬 레이크 D&C 레드 No. 13, FD&C 옐로우 No. 5 및 No. 6의 알루미늄 레이크 및 FD&C No. 40의 알루미늄 레이크, D&C 레드 Nos. 21, 22, 27 및 28의 알루미늄 레이크, FD&C 블루 No. 1의 알루미늄 레이크, D&C 오렌지 No. 5의 알루미늄 레이크, D&C 옐로우 No. 10의 알루미늄 레이크; D&C 레드 No. 33의 지르코늄 레이크, 철 옥사이드, 온도에 따라 색이 변하는 감온성 염료, 칼슘 카르보네이트, 알루미늄 하이드록사이드, 칼슘 설페이트, 카올린, 철 암모늄 페로시아나이드(ferric ammonium ferrocyanide), 마그네슘 카르보네이트, 카민, 바륨 설페이트, 마이카, 비스무트 옥시클로라이드, 아연 스테아레이트, 망간 바이올렛, 크롬 옥사이드, 티타늄 디옥사이드 나노입자, 바륨 옥사이드, 울트라마린 블루, 비스무트 시트레이트, 하이드록시아파타이트, 지르코늄 실리케이트, 카본 블랙 입자 등을 포함한다. 다른 적합한 미립자는 미국 7,202,199에 기재된 것과 같은 다양한 최적의 개질제를 포함한다.
화장용으로 유용한 수많은 미립자의 각질제거제가 해당 기술분야에 알려져 있으며, 선택 및 양은 화장 기술분야의 통상의 기술자에게 인식되는 것처럼, 조성물의 사용으로부터 원하는 각질제거 효과에 의해 결정된다. 유용한 각질제거제는, 천연 연마재, 무기 연마재, 합성 중합체 등 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 대표적인 각질제거제는, 분말 또는 파우더화 부석(pumice), 돌, 제올라이트, 넛트 껍질(예컨대, 아몬드, 피칸, 호두, 코코넛 등의 껍질), 넛트 가루(meal)(예컨대, 아몬드 등의 가루), 과일 씨(예컨대, 살구, 아보카도, 올리브, 복숭아 등의 씨), 껍데기, 씨 및 씨알(예컨대, 귀리겨(oat bran), 옥수수 가루, 쌀겨, 포도씨, 키위씨, 밀, 호호바 씨, 수세미씨, 로즈 힙씨 등), 식물 물질(예컨대, 차나무 잎, 옥수수 속, 과일 섬유, 해초(seaweed), 수세미 스펀지, 미세결정질 셀룰로오스 등), 쌍각류 조개 껍질(bivalve shell)(굴 껍질 등), 칼슘 카르보네이트, 디칼슘 피로포스페이트, 쵸크, 실리카, 카올린 클레이, 규산, 알루미늄 옥사이드, 스태닉(stannic) 옥사이드, 해염(sea salt)(예컨대, 사해염), 활석, 당(예컨대, 테이블(table), 브라운 등), 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 미세결정질 폴리아마이드(나일론), 미세결정질 폴리에스테르, 폴리카르보네이트 및 스테인리스 스틸 섬유를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 전술한 각질제거제는 그래뉼, 파우더, 가루 및 섬유의 형태로 사용될 수 있다.
본 조성물에 사용하기에 적합한 다른 일반적인 불용성 성분은, 클레이, 팽윤성 클레이, 라포나이트(laponite), 기포, 리포솜, 마이크로스펀지(microsponge), 화장용 비드 및 플레이크를 포함한다. 화장용 비드, 플레이크 및 캡슐은 심미적 외형을 위해 조성물에 포함될 수 있거나, 피부 및 헤어로의 유익제의 전달을 위해 마이크로- 및 매크로-캡슐화제(encapsulant)로서 기능할 수 있다. 대표적인 비드 성분은, 아가(agar) 비드, 알기네이트(alginate) 비드, 호호바 비드, 젤라틴 비드, StyrofoamTM 비드, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌 비드, UnispheresTM 및 UnipearlsTM 화장용 비드(Induchem USA, Inc., New York, NY), LipocapsuleTM LiposphereTM 및 LipopearlTM 마이크로캡슐(Lipo Technologies Inc., Vandalia, OH) 및 Confetti IITM 피부용 전달 플레이크(United-Guardian, Inc., Hauppauge, NY)를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
임의의 적합한 비듬방지제가 본 발명의 조성물에 이용될 수 있다. 대표적인 비듬방지제는, 황, 아연 피리티온, 아연 오마딘(omadine), 미코나졸 니트레이트, 셀레늄 설파이드, 피록톤 올아민(piroctone olamine), N,N- 비스(2- 하이드록시에틸)운데센아마이드, 케이드(cade) 오일, 파인 타르(pine tar), 양파 추출물, 독일가문비(Picea abies) 추출물 및 운데실레네쓰-6 등 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 일 측면에서, 미립자 성분의 양은, 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량% 사이에 존재할 수 있다.
식물성제
임의적으로, 본 발명의 조성물은 식물성 물질 추출물을 함유할 수 있다. 추출된 식물성 물질은, 특정 식물, 과일, 넛트 또는 씨로부터 추출된 수용성 또는 유용성 물질을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 측면에서, 발한억제 조성물로서의 식물성 활성제가, 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%, 다른 측면에 있어서 약 0.5 중량% 내지 약 8 중량% 및 추가 측면에 있어서 약 1 중량% 내지 약 5 중량% 사이의 양으로 존재한다.
적합한 식물성 제제는, 예를 들면, 에치나세아(Echinacea)(예컨대, sp. 안구스티폴리아(angustifolia), 푸르푸레아(purpurea), 팔리다(pallida)), 유카 글라우카(yucca glauca), 버드나무 허브, 바질 잎, 터키산 오레가노, 당근 뿌리, 그레이프프루트(grapefruit), 회향 씨, 아마씨(예컨대, 아마씨유), 로즈마리, 울금(tumeric), 티미(thyme), 블루베리, 피망, 블랙베리, 스피룰리나(spirulina), 블랙 건포도 플루트, 예를 들면, 중국차, 블랙 차(예컨대, Flowery Orange Pekoe, Golden Flowery Orange Pekoe, Fine Tippy Golden Flowery Orange Pekoe), 녹차(예컨대, var. Japanese, Green Darjeeling), 우롱차와 같은 차 잎, 커피 씨, 민들레 뿌리, 대추(date palm) 플루트, 은행잎, 녹차, 산사자(hawthorn) 베리, 감초, 세이지, 딸기, 스위트피(sweet pea), 토마토, 바닐라 플루트, 컴프리(comfrey), 아르니카, 병풀(centella asiatica), 수레국화, 마로니에, 아이비, 목련, 귀리, 팬지(pansy), 골무꽃(skullcap), 산자나무, 화이트 네틀(white nettle) 및 위치 헤이즐로부터의 추출물을 포함할 수 있다. 식물성 추출물은, 예를 들면, 클로로겐산, 글루타티온, 글리크리진(glycrrhizin), 네오헤스페리딘(neohesperidin), 케르세틴(quercetin), 루틴, 모린, 미리세틴, 압생트(absinthe) 및 카모마일을 포함한다.
양이온성 중합체 및 화합물
양이온성 중합체 및 화합물은 본 발명의 조성물에 유용하다. 해당 기술분야의 통상의 기술자는, 많은 양이온성 제제가 다수 기능을 제공한다는 것을 인식할 것이다. 전형적으로, 이러한 제제는 컨디셔너(예컨대, 헤어 및 피부용 컨디셔너), 대전방지제, 섬유 유연제 및 항균제로서 유용하다. 양이온성 중합체는 합성적으로 유래할 수 있거나, 양이온성으로 개질된 다당류 및 폴리갈락토만난과 같은 천연 중합체를 개질함으로서 얻어질 수 있다.
대표적인 양이온성 중합체는, 자유 라디칼 중합가능성 아크릴계 또는 메타크릴계 에스테르 또는 아마이드 모노머로부터 유래한 단독중합체 및 공중합체를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 상기 공중합체는, 아크릴아마이드, 메타크릴아마이드, 디아세톤 아크릴아마이드, 아크릴 또는 메타크릴산 또는 이의 에스테르, 비닐 피롤리돈 또는 비닐 카프로락탐과 같은 비닐락탐, 및 비닐 에스테르로부터 유래한 하나 이상의 단위를 함유할 수 있다. 대표적인 중합체는, 아크릴아마이드, 및 디메틸 설페이트 또는 알킬 할라이드로 4차화된 디메틸 아미노 에틸 메타크릴레이트의 공중합체; 아크릴아마이드 및 메타크릴오일 옥시에틸 트리메틸 암모늄 클로라이드의 공중합체; 아크릴아마이드 및 메타크릴오일 옥시에틸 트리메틸 암모늄 메토설페이트의 공중합체; International Specialty Products Inc., Wayne, NJ에 의하여 GAFQUATTM 이름으로 판매되는 제품과 같은, 임의적으로 4차화된, 비닐 피롤리돈/디알킬아미노알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트의 공중합체; International Specialty Products Inc.에 의하여 GAFFIXTM VC 713 상품명으로 판매되는 제품과 같은 디메틸 아미노 에틸 메타크릴레이트/비닐 카프로락탐/비닐 피롤리돈 삼원공중합체; International Specialty Products Inc.로부터 입수가능한 STYLEZETM CC 10 상품명으로 판매되는, 비닐 피롤리돈/메타크릴아미도프로필 디메틸아민 공중합체; 및 International Specialty Products, Inc.에 의하여 GAFQUATTM HS 100 상품명으로 판매되는 제품과 같은, 비닐 피롤리돈/4차화 디메틸 아미노 프로필 메타크릴아마이드 공중합체를 포함한다.
양이온성 제제는 또한, BASF에 의해 Luviquat® (제품명 FC 370 및 FC 550) 상품명으로 판매되는 제품과 같은, 비닐 피롤리돈 및 비닐 이미다졸의 4차 중합체로부터 선택될 수 있다. 본 발명의 조성물에 사용될 수 있는 다른 양이온성 중합체 제제는, 폴리에틸렌이민과 같은 폴리알킬렌이민, 비닐 피리딘 또는 비닐 피리디늄 단위를 함유하는 중합체, 폴리아민 및 에피클로로히드린(epichlorohydrin)의 응축물, 4차 다당류, 4차 폴리우레탄, 4차 실리콘 및 키틴의 4차 유도체를 포함한다.
본 발명에 있어서 양이온성 제제로 유용한 4차 암모늄 (모노머성 및 중합성) 화합물의 다른 비제한 예는, 아세트아미도프로필 트리모늄(trimonium) 클로라이드, 베헨아미도프로필(behenamidopropyl) 디메틸아민, 베헨아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트, 베헨트리모늄 클로라이드, 세테틸 모폴리늄(morpholinium) 에토설페이트, 세트리모늄 클로라이드, 코코아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트, 디세틸디모늄 클로라이드, 디메티콘 하이드록시프로필 트리모늄 클로라이드, 하이드록시에틸 베헨아미도프로필 디모늄 클로라이드, 실리콘 쿼터늄-8, 쿼터늄-22, 쿼터늄-26, 쿼터늄-27, 쿼터늄-52, 쿼터늄-53, 쿼터늄-63, 쿼터늄-70, 쿼터늄-72, 쿼터늄-76, 가수분해된 콜라겐, PEG-2-코코모늄 클로라이드, PPG-9 디에틸모늄 클로라이드, PPG-25 디에틸모늄 클로라이드, PPG-40 디에틸모늄 클로라이드, 스테아르알코늄 클로라이드, 스테아르아미도프로필 에틸 디모늄 에토설페이트, 스테아르디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 밀 단백질, 스테아르디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 콜라겐, 밀 게름아미도프로프알코늄(germamidopropalkonium) 클로라이드, 밀 게름아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트, 폴리쿼터늄-1, 폴리쿼터늄-4, 폴리쿼터늄-6, 폴리쿼터늄-7, 폴리쿼터늄-10, 폴리쿼터늄-11, 폴리쿼터늄-15, 폴리쿼터늄-16, 폴리쿼터늄-22, 폴리쿼터늄-24, 폴리쿼터늄-28, 폴리쿼터늄-29, 폴리쿼터늄-32, 폴리쿼터늄-33, 폴리쿼터늄-35, 폴리쿼터늄-37, 폴리쿼터늄-39, 폴리쿼터늄-44, 폴리쿼터늄-46, 폴리쿼터늄-47, 폴리쿼터늄-52, 폴리쿼터늄-53, 폴리쿼터늄-55, 폴리쿼터늄-59, 폴리쿼터늄-61, 폴리쿼터늄-64, 폴리쿼터늄-65, 폴리쿼터늄-67, 폴리쿼터늄-69, 폴리쿼터늄-70, 폴리쿼터늄-71, 폴리쿼터늄-72, 폴리쿼터늄-73, 폴리쿼터늄-74, 폴리쿼터늄-76, 폴리쿼터늄-77, 폴리쿼터늄-78, 폴리쿼터늄-79, 폴리쿼터늄-80, 폴리쿼터늄-81, 폴리쿼터늄-82, 폴리쿼터늄-84, 폴리쿼터늄-85, 폴리쿼터늄-87, PEG-2-코코모늄 클로라이드; 및 이들의 혼합물을 포함한다.
다른 유용한 양이온성 중합체는, 양이온성 폴리갈락토만난(예컨대, 구아 하이드록시프로필 트리모늄 클로라이드, 하이드록시프로필 구아 하이드록시프로필 트리모늄 클로라이드 및 카시아 하이드록시프로필 트리모늄 클로라이드와 같은 구아 및 카시아의 4차화된 유도체)를 포함한다.
본 발명에 유용한 양이온성 제제는, 단백질 및 단백질 유도체, 아민, 양성자화된 아민 옥사이드, 베타인 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 단백질 유도체는, 코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 카제인, 코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 콜라겐, 코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 헤어 케라틴, 코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 쌀 단백질, 코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 실크, 코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 소이 단백질, 코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 밀 단백질, 코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 실크 아미노산, 하이드록시프로필 트리모늄 가수분해된 콜라겐, 하이드록시프로필 트리모늄 가수분해된 케라틴, 하이드록시프로필 트리모늄 가수분해된 실크, 하이드록시프로필 트리모늄 가수분해된 쌀겨, 하이드록시프로필 트리모늄 가수분해된 소이 단백질, 하이드록시프로필 트리모늄 가수분해된 식물성 단백질, 하이드록시프로필 트리모늄 가수분해된 밀 단백질, 가수분해된 밀 단백질, 가수분해된 스위트 아몬드 단백질, 가수분해된 쌀 단백질, 가수분해된 소이 단백질, 가수분해된 밀크 단백질, 가수분해된 식물성 단백질, 가수분해된 케라틴, 가수분해된 콜라겐, 가수분해된 밀 글루텐, 포타슘 코코일 가수분해된 콜라겐, 하이드록시프로필 트리모늄 가수분해된 콜라겐, 코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 밀크 단백질, 라우릴디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 밀 단백질, 라우릴디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 콜라겐, 케라틴 아미노산, 콜라겐 아미노산, 소이에틸디모늄 에토설페이트, 소이에틸 모폴리늄 에토설페이트 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
모노머성 4차 암모늄 화합물은, 예를 들면, 알킬벤질디메틸 암모늄 염, 베타인, 헤테로사이클릭 암모늄 염 및 테트라알킬암모늄 염을 포함한다. 장쇄 (지방) 알킬벤질디메틸 암모늄 염은, 하기에서 보다 상세하게 논의되는 컨디셔너, 대전방지제 및 섬유유연제로 이용된다.
알킬벤질디메틸암모늄 염의 비제한 예는, 스테아르알코늄 클로라이드, 벤잘코늄 클로라이드, 쿼터늄-63, 올리알코늄 클로라이드, 디데실디모늄 클로라이드 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 베타인 화합물은, 이전에 상기에 개진된 식에 기재된 것처럼, 알킬아미도프로필 베타인 및 알킬아미도프로필 하이드록시설타인을 포함한다. 알킬 베타인 화합물의 비제한 예는, 올레일 베타인, 코코-베타인, 코코아미도프로필 베타인, 코코-하이드록시 설타인, 코코/올리아미도프로필 베타인, 코코-설타인, 코코아미도프로필하이드록시 설타인 및 소듐 라우르아미도프로필 하이드록시포스타인을 포함한다.
헤테로사이클릭 암모늄 염은 알킬에틸 모폴리늄 에토설페이트, 이소스테아릴 에틸이미도늄 에토설페이트 및 알킬피리디늄 클로라이드를 포함한다. 헤테로사이클릭 암모늄 염의 비제한 예는, 세틸피리디늄 클로라이드, 이소스테아릴에틸이미도늄 에토설페이트 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
테트라알킬암모늄 염의 비제한 예는, 코크아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트, 하이드록시에틸 세틸디모늄 클로라이드, 쿼터늄-18 및 헤어 케라틴과 같은 코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 단백질 등을 포함한다.
다수의 4차 암모늄 화합물이, 섬유 컨디셔닝 및 섬유 케어용 대전방지제로서 사용된다. 이것은, 참조로서 본 명세서에 포함되는 Whalley에 의한 검토 논문, ["Fabric Conditioning Agents", HAPPI, pp. 55-58 (1995년 2월)]에 기재된, 디알킬디메틸 4차 암모늄 화합물과 같은 장쇄 알킬화 4차 암모늄 화합물, 이미다졸린 4차 화합물, 아미도아민 4차 화합물, 디하이드록시프로필 암모늄 화합물의 디알킬 에스테르 쿼트(quat) 유도체; 메틸트리에탄올 암모늄 화합물의 디알킬 에스테르 쿼트 유도체, 에스테르 아마이드 아민 화합물 및 디메틸디에탄올 암모늄 클로라이드의 디에스테르 쿼트 유도체를 포함한다.
디알킬디메틸 4차 암모늄 화합물의 비제한 예는, N,N-디올레일-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, N,N-디탤로우일-N,N-디메틸암모늄 에토설페이트, N,N-디(수소화-탤로우일)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드 등을 포함한다. 이미다졸린 4차 화합물의 비제한 예는 1-N-메틸-3-N-탤로우아미도에틸이미다졸륨 클로라이드, 3-메틸-1-탤로우일아미도에틸-2-탤로우일이미다졸리늄 메틸설페이트 등을 포함한다. 아미도아민 4차 화합물의 비제한 예는, N-알킬-N-메틸-N,N-비스(2-탤로우아미도에틸)암모늄 염을 포함하며, 여기서 알킬 기는 메틸, 에틸 하이드록시에틸 등일 수 있다. 디하이드록시프로필 암모늄 화합물의 디알킬 에스테르 쿼트 유도체의 비제한 예는, 1,2-디탤로우오일옥시-3-N,N,N-트리메틸암모니오프로판(1,2-ditallowoyloxy-3-N,N,N-trimethylammoniopropane) 클로라이드, 1,2-디카놀오일옥시-3-N,N,N-트리메틸암모니오프로판(1,2-dicanoloyloxy-3-N,N,N-trimethylammoniopropane) 클로라이드 등을 포함한다.
게다가, 다른 유형의 장쇄 (예컨대, 천연 오일 및 지방산-유래의) 알킬화 4차 암모늄 화합물이 섬유 유연제에 적합하다. 일 측면에서, 장쇄 알킬 기는 탤로우, 카놀라 오일 또는 팜 오일로부터 유래하지만, 예를 들면, 소이빈(soybean) 오일 및 코코넛 오일로부터 유래한 다른 알킬 기가 또한, 라우릴, 올레일, 리신올레일, 스테아릴 및 팔미틸 기로서 적합하다. 대표적인 화합물은, N,N-디(탤로우일옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, N,N-디(카놀리옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드 등과 같은 N,N-디(알킬옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 염; N,N-디(탤로우일옥시에틸)-N-메틸-N-(2-하이드록시에틸)암모늄 클로라이드, N,N-디(카놀리옥시에틸)-N-메틸-N-(2-하이드록시에틸)암모늄 클로라이드 등과 같은 N,N-디(알킬옥시에틸)-N-메틸-N-(2-하이드록시에틸)암모늄 염; N,N-디(2-탤로우일옥시-2-옥소에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, N,N-디(2-카놀리옥시-2옥소에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드 등과 같은 N,N-디(2-알킬옥시-2-옥소에틸)-N,N-디메틸암모늄 염; N,N-디(2-탤로우일옥시에틸카르보닐옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, N,N-디(2-카놀리옥시에틸카르보닐옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드 등과 같은 N,N-디(2-알킬옥시에틸카르보닐옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 염; N-(2-탤로우오일옥시-2-에틸)-N-(2-탤로우일옥시-2-옥소에틸)-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드, N-(2-카놀오일옥시-2-에틸)-N-(2-카놀리옥시-2-옥소에틸)-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드 등과 같은 N-(2-알카노일옥시-2-에틸)-N-(2-알킬옥시-2-옥소에틸)-N,N-디메틸 암모늄 염; N,N,N-트리(탤로우일옥시에틸)-N-메틸암모늄 클로라이드, N,N,N-트리(카놀리옥시에틸)-N-메틸암모늄 클로라이드 등과 같은 N,N,N-트리(알킬옥시에틸)-N-메틸 암모늄 염; N-(2-탤로우일옥시-2-옥소에틸)-N-탤로우일-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드, N-(2-카놀리옥시-2-옥소에틸)-N-카놀일-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드 등과 같은 N-(2-알킬옥시-2-옥소에틸)-N-알킬-N,N-디메틸 암모늄 염을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
다른 측면에서, 4차 암모늄 섬유 유연 화합물은, N-메틸-N,N-비스(탤로우아미도에틸)-N-(2-하이드록시에틸)암모늄 메틸설페이트 및 N-메틸-N,N-비스(수소화-탤로우아미도에틸)-N-(2-하이드록시에틸) 암모늄 메틸설페이트, 비스(아실옥시에틸)하이드록시에틸메틸암모늄 메토설페이트 에스테르쿼트 등과 같은 메틸트리에탄올 암모늄 염의 디알킬 에스테르쿼트 유도체; 및 N,N-디(탤로우오일옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드를 포함하며, 여기서 탤로우 사슬은 적어도 부분적으로 불포화된다.
추가 측면에서, 섬유 유연제는, N,N-디탤로우일-N,N-디메틸 암모늄 메틸설페이트, N,N-디(수소화-탤로우일)-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드, N,N-디스테아릴-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드, N,N-디베헤닐-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, N,N-디(수소화 탤로우)-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드, N,N-디탤로우일-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드, N,N-디스테아릴-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드, N,N-디베헤닐-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드 및 N,N-디메틸-N-스테아릴-N-벤질암모늄 클로라이드와 같은 잘 알려진 디알킬디메틸 암모늄 염을 포함한다.
전술한 모노머성 및 중합성 4차 암모늄 염 화합물은, 짝이온으로서의 임의의 음이온성 기, 예를 들면, 클로라이드, 브로마이드, 메토설페이트(즉, 메틸설페이트), 아세테이트, 포르메이트, 설페이트, 니트레이트 등을 가질 수 있다.
섬유 유연 적용에 있어서, 임의의 적합한 4차 암모늄 제제가 본 발명의 중합 계면활성제 조성물과 조합하여 이용될 수 있다. 에스테르-함유 섬유 유연제에 있어서, 조성물의 pH는 섬유 유연제의 안정성, 특히 장기간 보관 상태에 영향을 미칠 수 있다. 본 명세서에서 정의되는 경우에, pH는 약 20℃의 순(neat) 조성물에서 측정된다. 일 측면에서, 조성물의 pH는 약 6 미만이다. 다른 측면에서, pH는 약 2 내지 약 5 및 추가 측면에 있어서 약 2.5 내지 약 3.5의 범위 내에 존재한다.
일 측면에서, 양이온성 제제(들)가, 최종 조성물의 중량을 기준으로 하여, 약 0.05 중량% 내지 약 15 중량%, 다른 측면에 있어서 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량% 및 추가 측면에 있어서 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량% 사이의 양으로 이용될 수 있지만, 이들에 제한되지는 않는다.
보존제
일 측면에서, 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어, 및 기관 및 산업 케어 제품에 사용하기에 적합한 임의의 보존제가 본 발명의 조성물에 사용될 수 있다. 적합한 보존제는 폴리메톡시 바이사이클릭 옥사졸리딘, 메틸 파라벤, 프로필 파라벤, 에틸 파라벤, 부틸 파라벤, 벤질트리아졸, (1,3-디메틸-5,5-디메틸 하이단토인으로 또한 알려져 있는) DMDM 하이단토인(hydantoin), 이미다졸리디닐 우레아, 페녹시에탄올, 페녹시에틸파라벤, 메틸이소티아졸리논, 메틸클로로이소티아졸리논, 벤조이소티아졸리논, 트리클로산 및 상기에 개시된 적합한 폴리쿼터늄 화합물(예컨대, 폴리쿼터늄-1)을 포함한다.
다른 측면에서, 산 기반 보존제가 본 발명의 조성물에 유용하다. 산 기반 보존제의 사용은 낮은 pH 범위에서의 제품의 포뮬레이션을 가능하게 한다. 포뮬레이션의 pH를 낮추는 것은 본질적으로 미생물 성장에 부적당한 환경을 제공한다. 게다가, 낮은 pH에서의 제제화는 산 기반 보존제의 효능을 강화하고, Wiechers에 의해 [supra, 2008년]에 논의된 것처럼 피부 상의 산성 pH 균형을 유지하는 퍼스널 케어 제품을 제공한다. 놀랍게도, 본 발명의 중합체가, 우수한 투명도, 및 점도 및 항복값과 같은 우수한 유동 특성을 유지하면서, 낮은 pH에서 제제화되는 계면활성제 조성물을 증점하는데 사용될 수 있음이 발견되었다.
퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어, 및 기관 및 산업 케어 제품에 유용한 임의의 산 기반 보존제가 본 발명의 조성물에 사용될 수 있다. 일 측면에서, 산 보존제는 하기의 식으로 표현되는 카르복실산 화합물이다: R53C(O)OH, 여기서 R53은 수소, 1 내지 8 개의 탄소 원자 또는 C6 내지 C10 아릴을 함유하는 포화 및 불포화 하이드로카르빌 기를 나타낸다. 다른 측면에서, R53은 수소, C1 내지 C8 알킬 기, C2 내지 C8 알케닐 기 또는 페닐로부터 선택된다. 대표적인 산은, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 소르브산, 카프릴산 및 벤조산, 및 이들의 혼합물이지만, 이에 한정되지는 않는다.
다른 측면에서, 적합한 산은 옥살산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 아젤라산, 말레산, 푸마르산, 락트산, 글리세린산, 타르트론산, 말산, 타르타르산, 글루콘산, 시트르산, 아스코르빈산, 살리실산, 프탈산, 만델산, 벤질산 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
전술한 산의 염이 또한, 낮은 pH 값에서 효능을 유지하는 한 유용하다. 적합한 염은 알칼리 금속(예컨대, 소듐, 포타슘, 칼슘) 및 상기에 열거된 산의 암모늄 염을 포함한다.
산 기반 보존제 및/또는 이의 염이 단독으로 또는 전형적으로 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어, 및 기관 및 산업 케어 제품에 이용되는 비산성 보존제와 조합하여 사용될 수 있다.
보존제는 전형적으로, 본 발명의 퍼스널 케어 조성물의 전체 중량에 대하여, 일 측면에 있어서 약 0.01 중량% 내지 약 3.0 중량%, 다른 측면에 있어서 약 0.1 중량% 내지 약 1 중량% 및 추가 측면에 있어서 약 0.3 중량% 내지 약 1 중량%을 포함한다.
보조 유동성 개질제
본 발명의 다른 측면에서, 본 발명의 조성물이 하나 이상의 보조 유동성 개질제 및 증점제와 조합하여 제제화될 수 있다. 적합한 유동성 개질제 및 증점제는 합성 및 반-합성 유동성 개질제를 포함한다. 대표적인 합성 유동성 개질제는 아크릴계 중합체 및 공중합체를 포함한다. 아크릴계 유동성 개질제의 한 부류는, 단독으로 또는 다른 에틸렌계 불포화 모노머와 조합된 아크릴산의 자유-라디칼 중합에 의해 제조되는, 카르복실 관능의 알칼리 팽윤성 및 알칼리 가용성 증점제(AST)이다. 중합체는 에멀젼 중합 기술뿐만 아니라 용매/침전법에 의해 합성될 수 있다. 이러한 부류의 대표적인 합성 유동성 개질제는, 아크릴산 또는 메타크릴산의 단독 중합체, 및 아크릴산, 치환된 아크릴산, 및 아크릴산 및 치환된 아크릴산의 염 및 C1-C30 알킬 에스테르의 하나 이상의 모노머로부터 중합된 공중합체를 포함한다. 본 명세서에서 정의된, 치환된 아크릴산은 분자의 알파 및/또는 베타 탄소 원자에 위치한 치환기를 함유하며, 여기서 일 측면에서의 치환기는 C1 -4 알킬, -CN 및 -COOH로부터 독립적으로 선택된다. 임의적으로, 예를 들면, 스티렌, 비닐 아세테이트, 에틸렌, 부타디엔, 아크릴로니트릴뿐만 아니라 이들의 혼합물과 같은 다른 에틸렌계 불포화 모노머가 백본으로 공중합될 수 있다. 전술한 중합체는, 에틸렌성 불포화부(ethylenic unsaturation)를 함유한 둘 이상의 모이어티를 함유하는 모노머에 의해 임의적으로 가교된다. 일 측면에서, 가교제가, 분자당 둘 이상의 알케닐 에테르 기를 함유하는 다가 알코올의 폴리알케닐 폴리에테르로부터 선택된다. 다른 대표적인 가교제가 수크로오스의 알릴 에테르 및 펜타에리스리톨의 알릴 에테르 및 이들의 혼합물로부터 선택된다. 상기 중합체는 참조로서 본 명세서에 포함되는 미국 특허 제 5,087,445; 미국 특허 제 4,509,949; 및 미국 특허 제 2,798,053에 보다 자세하게 기재되어 있다.
일 측면에서, AST 유동성 개질제 또는 증점제는 아크릴산 또는 메타크릴산으로부터 중합된, 가교된 단독중합체이며, 일반적으로 카보머(Carbomer)라는 INCI 명으로 언급된다. 상업적으로 입수가능한 카보머는 Lubrizol Advanced Materials, Inc.로부터 입수가능한 Carbopol® 중합체 934, 940, 941, 956, 980 및 996을 포함한다. 추가 측면에서, 유동성 개질제는, 아크릴산, 치환된 아크릴산의 하나 이상의 모노머, 아크릴산 염 및 치환된 아크릴산 염으로부터 선택되는 제 1 모노머, 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C10-C30 알킬 아크릴레이트 에스테르로부터 선택되는 제 2 모노머로부터 중합된, 가교된 공중합체로부터 선택된다. 일 측면에서, 모노머는, 참조로서 본 명세서에 포함되는 미국 특허 제 5,288,814에 개시된 것과 같은 입체 안정화제의 존재 하에 중합될 수 있다. 전술한 중합체의 일부는 INCI 명명법으로 아크릴레이트/C10-30 알킬 아크릴레이트 크로스중합체(Acrylates/C10-30 Alkyl Acrylate Crosspolymer)로 명명되며, Lubrizol Advanced Materials, Inc.로부터의 Carbopol® 1342 및 1382, Carbopol® Ultrez 20 및 21, Carbopol® ETD 2020 및 Pemulen® TR-1 및 TR-2 상품명으로 상업적으로 입수가능하다.
다른 측면에서, 보조 유동성 개질제는, 미국 특허 제 7,205,271에 개시된 것과 같은 가교된 선형 폴리(비닐 아마이드/아크릴산) 공중합체일 수 있으며, 상기 개시는 참조로서 본 명세서에 포함된다.
본 발명에 사용하기에 적합한 다른 부류의 임의적 합성 유동성 개질제 및 증점제는, 흔히 소수성 개질된 알칼리 팽윤성 및 알칼리 가용성 에멀젼(HASE) 중합체로 언급되는 소수성 개질된 AST를 포함한다. 전형적인 HASE 중합체는, pH 민감성 또는 친수성 모노머(예컨대, 아크릴산 및/또는 메타크릴산), 소수성 모노머(예컨대, 아크릴산 및/또는 메타크릴산의 C1-C30 알킬 에스테르, 아크릴로니트릴, 스티렌), "회합성 모노머", 및 임의적 가교성 모노머로부터 중합된 자유 라디칼 첨가 중합체이다. 상기 회합성 모노머는, 에틸렌계 불포화 중합가능한 말단 기, 소수성 말단 기로 말단화된 비이온성, 친수성 중간부(midsection)를 포함한다. 상기 비이온성, 친수성 중간부는 폴리옥시알킬렌 기, 예를 들면, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리프로필렌 옥사이드 또는 폴리에틸렌 옥사이드/폴리프로필렌 옥사이드 세그먼트의 혼합물을 포함한다. 상기 말단의 소수성 말단 기는 전형적으로 C8-C40 지방족 모이어티이다. 대표적인 지방족 모이어티가 선형 및 분지형 알킬 치환기, 선형 및 분지형 알케닐 치환기, 카르보사이클릭 치환기, 아릴 치환기, 아르알킬 치환기, 아릴알킬 치환기 및 알킬아릴 치환기로부터 선택된다. 일 측면에서, 회합성 모노머는, 카르복실산 기(예컨대, 아크릴산, 메타크릴산)를 함유하는 에틸렌계 불포화 모노머, 불포화 고리형 무수 모노머(예컨대, 말레 무수물, 이타콘 무수물, 시트라콘 무수물), 모노에틸렌계 불포화 모노이소시아네이트(예컨대, α,α-디메틸-m-이소프로페닐 벤질 이소시아네이트) 또는 하이드록실 기를 함유하는 에틸렌계 불포화 모노머(예컨대, 비닐 알코올, 알릴 알코올)를 지닌 폴리에톡실화 및/또는 폴리프로폭실화 지방족 알코올(전형적으로 분지형 또는 비분지형 C8-C40 지방족 모이어티)의 응축(예컨대, 에스테르화 또는 에테르화)에 의해 제조될 수 있다. 폴리에톡실화 및/또는 폴리프로폭실화 지방족 알코올은, C8-C40 지방족 모이어티를 함유하는 모노알코올의, 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드 부가물이다. C8-C40 지방족 모이어티를 함유하는 알코올의 비제한 예는, 카프릴 알코올, 이소-옥틸 알코올(2-에틸 헥산올), 펠라르곤(pelargonic) 알코올(1-노난올), 데실 알코올, 라우릴 알코올, 미리스틸 알코올, 세틸 알코올, 세틸 알코올, 세테아릴 알코올(C16-C18 모노알코올의 혼합물), 스테아릴 알코올, 이소스테아릴 알코올, 엘라이딜(elaidyl) 알코올, 올레일 알코올, 아라키딜 알코올, 베헤닐 알코올, 리그노세릴 알코올, 세릴 알코올, 몬타닐 알코올, 멜리실, 락세릴(lacceryl) 알코올, 게딜(geddyl) 알코올, C2-C20 알킬 치환된 페놀(예컨대, 노닐 페놀) 등이다.
대표적인 HASE 중합체는 참조로서 본 명세서에 포함되는, 미국 특허 제 3,657,175; 4,384,096; 4,464,524; 4,801,671; 및 5,292,843에 개시되어 있다. 게다가, HASE 중합체의 폭넓은 검토가 [Gregory D. Shay, Chapter 25, "Alkali-Swellable and Alkali-Soluble Thickener Technology A Review", Polymers in Aqueous Media - Performance Through Association, Advances in Chemistry Series 223, J. Edward Glass (ed.), ACS, pp. 457-494, Division Polymeric Materials, Washington, DC (1989)]에서 발견되었으며, 상기 관련된 개시는 참조로서 본 명세서에 포함된다. 상업적으로 입수가능한 HASE 중합체는, Rohm & Haas로부터 Aculyn® 22 (INCI 명: 아크릴레이트/스테아레쓰-20 메타크릴레이트 공중합체), Aculyn® 44 (INCI 명: PEG-150/데실 알코올/SMDI 공중합체), Aculyn 46® (INCI 명: PEG-150/스테아릴 알코올/SMDI 공중합체) 및 Aculyn® 88 (INCI 명: 아크릴레이트/스테아레쓰-20 메타크릴레이트 크로스중합체) 및 Lubrizol Advanced Materials, Inc.로부터 NovethixTM L-10 (INCI 명: 아크릴레이트/베헤네쓰-25 메타크릴레이트 공중합체) 상품명으로 판매된다.
다른 구현예에서, 산 팽윤성, 회합성 중합체가 본 발명의 소수성 개질된, 양이온성 중합체로 사용될 수 있다. 그러한 중합체는 일반적으로 양이온성 및 회합성 특성을 가진다. 중합체는, 산 민감성 아미노 치환된 친수성 모노머(예컨대, 디알킬아미노 알킬 (메트)아크릴레이트 또는 (메트)아크릴아마이드), (상기에 정의된) 회합성 모노머, 저차 알킬 (메트)아크릴레이트, 또는 (메트)아크릴산의 하이드록시알킬 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜의 비닐 및/또는 알릴 에테르, 폴리프로필렌 글리콜의 비닐 및/또는 알릴 에테르, 폴리에틸렌 글리콜/폴리프로필렌 글리콜의 비닐 및/또는 알릴 에테르, (메트)아크릴산의 폴리에틸렌 글리콜 에스테르, (메트)아크릴산의 폴리프로필렌 글리콜 에스테르, (메트)아크릴산의 폴리에틸렌 글리콜/폴리프로필렌 글리콜 에스테르 및 이들의 조합물로부터 선택되는 다른 자유 라디칼 중합가능한 코모노머를 포함하는 모노머 혼합물로부터 중합된 자유 라디칼 첨가 중합체이다. 중합체는 임의적으로 가교화될 수 있다. 산 민감성은, 아미노 치환기가 낮은 pH 값, 전형적으로 약 0.5 내지 약 6.5 사이의 값에서 양이온성이 되는 것을 의미한다. 대표적인 산 팽윤성, 회합성 중합체는, Akzo Nobel로부터의 Structure® Plus (INCI 명: 아크릴레이트/아미노아크릴레이트/C10-C30 알킬 PEG-20 이타코네이트) 및 Lubrizol Advanced Materials, Inc.로부터의 Carbopol® Aqua CC (INCI 명: 폴리아크릴레이트-1 크로스중합체) 상품명으로 상업적으로 입수가능하다. 일 측면에서, 산 팽윤성 중합체는, (메트)아크릴산의 하나 이상의 C1-C5 알킬 에스테르, C1-C4 디알킬아미노 C1-C6 알킬 메타크릴레이트, PEG/PPG-30/5 알릴 에테르, PEG 20-25 C10-C30 알킬 에테르 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트로 가교된 하이드록시 C2-C6 알킬 메타크릴레이트의 공중합체이다. 다른 유용한 산 팽윤성, 회합성 중합체가 미국 특허 제 7,378,479에 개시되어 있으며, 상기 개시는 참조로서 본 명세서에 포함된다.
예를 들면, 각각 Glucamate® DOE-120, GlucamateTM LT 및 GlucamateTM SSE-20 상품명으로 Lubrizol Advanced Materials, Inc.로부터 입수가능한 PEG-120 메틸 글루코오스 디올레이트, PEG-120 메틸 글루코오스 트리올레이트 및 PEG-20 메틸 글루코오스 세스퀴스테아레이트(Sesquistearate)와 같은 소수성 개질된 알콕실화 메틸 글루코시드가 또한 보조 유동성 개질제로 적합하다.
검 아라빅(gum Arabic), 검 게하티(gum gahatti) 및 검 트라가칸스(gum tragacanth)뿐만 아니라 펙틴(pectin)과 같은 나무 및 관목 삼출물(exudate)로부터 얻어지는 다당류; 알기네이트(alginate) 및 카라기닌(carrageenan)(예컨대, 람다(lambda), 카파, 이오타 및 이들의 염)과 같은 해초 추출물; 아가와 같은 조류(algae) 추출물; 크산탄, 겔란 및 웰란(wellan)과 같은 미생물성 다당류; 셀룰로오스 에테르, 예컨대, 에틸헥실에틸셀룰로오스, 하이드록시부틸메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸메틸셀룰로오스, 하이드록시프로필메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 하이드록시에틸셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스 및 미국 특허 제 7,776,807에 개시된 것과 같은 마이크로-섬유상의 셀룰로오스; 폴리갈락토만난, 예컨대, 호로파 검, 카시아 검, 로커스트 빈(locust bean) 검, 타라 검 및 구아 검; 스타치, 예컨대, 옥수수 스타치, 타피오카 스타치, 쌀 스타치, 밀 스타치, 감자 스타치 및 수수 스타치가 또한, 적합한 보조 증점제, 현탁제 및 유동성 개질제로서 본 명세서의 조성물에 이용될 수 있다.
이용되는 경우에, 보조 유동성 개질제가 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있으며, 전형적으로, 본 발명의 퍼스널 케어 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 일 측면에 있어서 약 0.1 중량% 내지 약 8 중량%, 다른 측면에 있어서 약 0.3 중량% 내지 약 3 중량% 및 추가 측면에 있어서 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량% 사이의 양으로 사용된다.
에멀젼제
본 발명의 조성물에 이용되는 경우의 에멀젼제는, C12-C22 지방 알코올, C12-C22 알콜실화 알코올, C12-C22 지방산, C12-C22 알콕실화 지방산(분자로 존재하는 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드 및 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드 조합물의 각각 10 내지 80 개의 단위를 갖는 알콕실레이트), C8-C22 APG, 에톡실화 스테롤(여기서 에틸렌 옥사이드 단위 수는 2 내지 약 150 개 사이에 존재함), 폴리글리세롤의 부분 에스테르, 2 내지 6 개의 탄소 원자를 갖는 폴리올의 에스테르 및 부분 에스테르, 폴리글리세롤의 부분 에스테르 및 오가노실록산, 및 이들의 조합물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.
C8-C22 알킬 APG 에멀젼제는, 글루코오스 또는 올리고당을 8 내지 22 개의 탄소 원자를 갖는 1차 지방 알코올과 반응시킴으로써 제조되며, 평균 올리고머화도가 1 내지 2인 올리고글루코시드 잔기 상에 글루코시드성(glucosidically) 결합된 C8-C16 알킬 기를 포함한다. 상기에 계면활성제로 기재된 APG 외에, APG가 Plantacare® (Cognis Corporation, Cincinnati, OH) 상품명으로 입수가능하다. 대표적인 알킬 글루코시드 및 올리고글리코시드가, 옥틸 글루코시드, 데실 글루코시드, 라우릴 글루코시드, 팔미틸 글루코시드, 이소스테아릴 글루코시드, 스테아릴 글루코시드, 아라치딜 글루코시드 및 베헤닐 글루코시드, 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.
에스테르 및 2 내지 6 개의 탄소 원자를 갖는 폴리올의 부분 에스테르에 기반한 에멀젼제가, 12 내지 30 개의 탄소 원자를 갖는 선형 포화 및 불포화 지방산, 예를 들면, 글리세롤의 모노에스테르 및 디에스테르 또는 에틸렌 글리콜, 또는 포화 및 불포화 C12-C30 지방산을 지닌 프로필렌 글리콜의 모노에스테르로 응축된다.
대표적인 지방 알코올 및 지방산뿐만 아니라 이들의 알콕실레이트가, 폴리글리세롤의 부분 에스테르뿐만 아니라 오가노실록산이 상기에 기재된다.
킬레이트제
킬레이트제가, 금속 이온의 부작용에 대하여, 본 발명의 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어, 및 기관 케어 조성물을 안정화하는데 이용될 수 있다. 이용되는 경우에, 적합한 킬레이트제는 EDTA(에틸렌 디아민 테트라아세트산) 및 디소듐 EDTA, 시트르산 및 이의 염, 사이클로덱스트린 등과 같은 이들의 염 및 이들의 혼합물을 포함한다. 그러한 적합한 킬레이트제는 전형적으로, 본 발명의 퍼스널 케어 조성물의 전체 중량의, 약 0.001 중량% 내지 약 3 중량%, 바람직하게는 약 0.01 중량% 내지 약 2 중량% 및 보다 바람직하게는 약 0.01 중량% 내지 약 1 중량%를 포함한다.
보조 용매 및 희석제
전통적으로 또는 일반적으로 상기에 기재된 퍼스널 케어, 헬스 케어, 홈 케어 및 기관 케어 제품에 포함되는, 하나 이상의 전술한 활성 물질, 및/또는 하나 이상의 첨가제 및/또는 보조제와 조합된 본 발명의 증점 계면활성제 조성물을 함유하는, 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어 및 기관 케어가, 비수 또는 수계 포뮬레이션, 및 수혼화성 보조 용매 및/또는 희석제를 함유하는 포뮬레이션으로 제조될 수 있지만, 이러한 포뮬레이션으로 한정되지는 않는다. 흔히 이용되는 유용한 용매는 전형적으로 (탈이온화된, 증류되거나 정제된) 물, 알코올, 지방 알코올, 폴리올 등, 및 이들의 혼합물과 같은 액체이다. 비수성 또는 소수성 보조 용매가, 네일 래커(lacquer), 에어로졸 압축 스프레이와 같은 실질적으로 비수 제품에, 또는 오일성 토양, 피지, 화장품의 제거와 같은 특정 기능을 위해, 또는 염료 및 향수를 용해하기 위해 흔히 이용되거나 에멀젼의 오일성 상에 혼입된다. 물 외의 보조 용매의 비제한 예는, 선형 및 분지형 알코올, 예컨대, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 헥산올 등; 방향족 알코올, 예컨대, 벤질 알코올, 사이클로헥산올 등; 포화된 C12 내지 C30 지방 알코올, 예컨대, 라우릴 알코올, 미리스틸 알코올, 세틸 알코올, 스테아릴 알코올, 베헤닐 알코올 등을 포함한다. 폴리올의 비제한 예는, 글리세린, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 약 2 내지 약 30 개의 탄소 원자 및 1 내지 약 40 개의 알콕시 단위를 갖는 알코올, 디올 및 폴리올의 에톡실화, 프로폭실화 및 부톡실화 에테르와 같은 C2 내지 C4 알콕실화 알코올 및 C2 내지 C4 알콕실화 폴리올, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리부틸렌 글리콜 등과 같은 폴리하이드록시 알코올을 포함한다. 비수성 보조 용매 또는 희석제의 비제한 예는, 사이클로메티콘 등과 같은 실리콘 및 실리콘 유도체, 아세톤 및 메틸에틸 케톤과 같은 케톤; 식물성 오일, 식물 오일, 동물성 오일, 에센셜 오일(essential oil), 미네랄 오일, C7 내지 C40 이소파라핀과 같은 천연 및 합성 오일 및 왁스, 에틸 아세테이트, 아밀 아세테이트, 에틸 락테이트 등과 같은 알킬 카르복실 에스테르, 호호바 오일, 상어 간 오일 등을 포함한다. 전술한 비수성 보조 용매 또는 희석제의 일부는 또한 컨디셔너 및 에멀젼제일 수 있다.
추진제
원하는 경우에, 임의의 알려진 에어로졸 추진제가, 전통적으로 또는 일반적으로 그러한 제품에 포함되는 하나 이상의 전술한 활성 물질, 및/또는 하나 이상의 첨가제 및/또는 보조제와 조합된 본 발명의 중합체를 함유하는 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어 및 기관 케어 조성물을 전달하는데 이용될 수 있다. 대표적인 추진제는 C3-C6 직쇄 및 분지형 사슬 탄화수소와 같은 저차 비등(boiling) 탄화수소를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 대표적인 탄화수소 추진제는 프로판, 부탄, 이소부텐 및 이들의 혼합물을 포함한다. 다른 적합한 추진제는 디메틸 에테르와 같은 에테르, 1,1-디플루오로에탄과 같은 하이드로플루오로카본 및 공기 및 이산화탄소와 같은 압축 기체를 포함한다.
일 측면에서, 조성물은, 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 추진제의 약 0.1 중량% 내지 60 중량% 및 다른 측면에 있어서 약 0.5 중량% 내지 약 35 중량%를 함유할 수 있다.
본 발명의 중합체는, 유동성 및/또는 심미적 특성 변형을 필요로 하는 임의의 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어, 및 기관 및 산업 케어 조성물에 이용될 수 있다. 주어진 조성물 또는 적용에 있어서, 본 발명의 중합체가, 하나 이상의 기능, 예컨대, 증점제, 안정화제, 에멀젼제, 필름 형성제, 담체, 증착 보조제 등으로 제공될 수 있지만, 불필요할 수도 있다. 이용될 수 있는 중합체의 양은 상기 중합체가 포뮬레이션 내에 포함되는 목적에 의존하며, 포뮬레이션 기술분야의 통상의 기술자에 의해 결정될 수 있다. 따라서, 원하는 제품의 물리화학 및 관능 특성이 얻어지는 경우에, 전체 조성물 중량을 기준으로 한 중합체의 유용한 양은 전형적으로, 일 측면에 있어서, 약 0.01 중량% 내지 약 25 중량%, 추가 측면에 있어서, 약 0.1 중량% 내지 약 15 중량%, 추가 측면에 있어서 약 0.5 중량% 내지 약 10 중량% 및 또 다른 추가 측면에 있어서 약 1 중량% 내지 약 5 중량%의 범위에서 변할 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 중합체를 포함하는 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어, 및 기관 및 산업 케어 조성물이 하기의 예에 제한됨이 없이, 병, 펌프 용기, 단지(jar), 튜브, 스프레이, 와이프(wipe), 롤온(roll-on), 스틱 등과 같은 용기에 포장되고 분산될 수 있다. 제품이 사용되는 목적이 달성되는 한, 중합체가 혼입되는 제품의 형태에는 제한이 없다. 예를 들면, 중합체를 함유하는 퍼스널 및 헬스 케어 제품이, 겔, 스프레이(액체 또는 폼), 에멀젼(크림, 로션, 페이스트(paste)), 액체(린스, 샴푸), 바(bar), 연고, 좌제 등의 형태에 제한됨이 없이, 피부, 헤어, 두피 및 네일에 적용될 수 있다.
일 퍼스널 케어 측면에서, 본 발명의 중합체가, 하기의 예에 제한됨이 없이, 헤어 케어 제품(샴푸, "투-인-원" 컨디셔닝 샴푸와 같은 조합 샴푸), 샴푸 전 린스, (겔 및 스프레이와 같은 고정 보조제, 포마드, 컨디셔너, 파마, 릴렉서(relaxer), 헤어 스무딩 제품 등과 같은 그루밍(grooming) 보조제를 포함하는) 고정 및 스타일 유지 제제, 크림, 로션 및 클렌징 제품과 같은 피부(페이셜, 바디, 손, 두피 및 풋(foot)) 케어 제품, 여드름용 제품, 노화방지 제품(각질제거제, 각질용해제, 셀룰라이트방지제, 주름방지제 등), 피부 보호제(선스크린제, 선블록, 차단 크림, 오일, 실리콘 등과 같은 선 케어 제품), 피부색 제품(미백 물질, 미백제, 실내 태닝 가속제 등), 헤어 착색제(헤어 염색제, 헤어색 린스, 하이라이터(highlighter), 탈색제 등) 색소성 피부 착색제(페이셜 및 바디 화장품, 파운데이션 크림, 마스카라, 루즈, 입술 제품 등), 목욕 및 샤워 제품(바디 클렌저, 바디 워시, 샤워 겔, 액체 비누, 비누 바, 합성세제 바, 컨디셔닝 액체 목욕용 오일, 거품 목욕용 제품, 목욕용 파우더 등), 네일 케어 제품(광택제, 광택 제거제, 강화제, 연장제(lengthener), 경화제, 큐티클(cuticle) 제거제, 유연제 등)를 포함하는 퍼스널 케어(화장품, 세면도구, 코스메슈티컬)의 제조에 적합하다.
본 발명의 중합체를 함유하는 세면도구 및 미용 보조제는, 하기의 예에 제한됨이 없이, 헤어-제거 제품(면도 크림 및 로션, 제모기, 면도 후 스킨 컨디셔너 등), 헤어 성장 촉진 제품, 탈취제 및 발한 억제제, 구강 청결제, 치약, 예컨대, 치분, 가루 치약, 치아 광택제 치아 미백제, 구강 청량제, 의치 접착제와 같은 구강(입, 치아, 잇몸) 케어 제품; 페이셜 및 바디 헤어 탈색제 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 중합체를 함유할 수 있는 다른 미용 보조제는, 하기의 예에 제한됨이 없이, 디하이드록시옥시아세톤(DHA), 티로신, 티로신 에스테르 등과 같은 인공 태닝 가속제를 함유하는 실내 태닝 적용품; 피부 탈색제, 미백 물질 및 미백제, 코지산, 하이드로퀴논, 알부틴, 과일, 야채 또는 식물 추출물(레몬껍질 추출물, 카모마일, 녹차, 페이퍼 멀베리 추출물 등), 아스코르빈산 유도체(아스코빌 팔미테이트, 아스코빌 스테아레이트, 마그네슘 아스코빌 포스페이트 등)와 같은 활성 성분을 함유하는 포뮬레이션을 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물은, 미립자, 불용성 유익제, 마이크로연마재 및 연마재, 및 이들의 조합물을 함유하는 피부 클렌징 제품에 있어서, 이들을 적합하게 만드는 미립자화를 위한 현탁제로서 유용하다. 피부 클렌징 제품은, 샴푸, 바디 워시, 샤워 겔, 목욕용 겔, 마스크 및 피부 클렌저를 포함한다.
바디 워시
일 측면에서, 본 발명의 중합체가 유용한 퍼스널 케어 조성물은 바디 워시이다. 바디 워시의 전형적인 성분은, 중합 증점제 및 물 외에; 하나 이상의 계면활성제; 일 측면에 있어서 약 3.5 내지 약 7.5, 다른 측면에 있어서 약 4.0 내지 약 6.5 및 추가 측면에 있어서 약 5.0 내지 약 6.0의 pH를 달성하기 위한 충분한 pH 조절제(염기 및/또는 산); 및 실리콘, 펄화 제제(pearlizing agent), 비타민, 오일, 방향제, 염료로부터 선택되는 유익제, 산을 포함하는 보존제, 식물성제, 각질제거제, 불용성 기포, 리포솜, 마이크로스펀지, 화장용 비드 및 플레이크를 포함하는, 상기에 논의된 보조제, 첨가제 및 유익제, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 임의적 성분이다. 일 측면에서, 계면활성제는 음이온성 계면활성제이다. 다른 측면에서, 계면활성제는, 비이온성 계면활성제와 임의적 조합된, 음이온성 계면활성제 및 양쪽이온성 계면활성제의 혼합물이다. 다른 측면에서, 계면활성제는, 양이온성 및/또는 비이온성 계면활성제와 임의적 조합된, 음이온성 계면활성제 및 양쪽이온성 계면활성제의 혼합물이다. 일 측면에서, 음이온성 계면활성제는, 바디 워시 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 약 5 중량% 내지 약 40 중량%, 다른 측면에 있어서 약 6 중량% 내지 약 30 중량% 및 추가 측면에 있어서 8 중량% 내지 약 25 중량% 사이의 양으로 존재할 수 있다. 음이온성 및 양쪽이온성 계면활성제의 혼합물이 사용되는 경우에, 음이온성 계면활성제:양쪽이온성 계면활성제의 비는, 일 측면에 있어서 약 1:1 내지 약 15:1, 다른 측면에 있어서 약 1.5:1 내지 약 10:1, 추가 측면에 있어서 약 2.25:1 내지 약 9:1 및 또 다른 추가 측면에 있어서 약 4.5:1 내지 약 7:1 사이에 존재할 수 있다. 아크릴계 중합체 블렌드(들)의 양이, 바디 워시 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 일 측면에 있어서 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%, 다른 측면에 있어서 약 1 중량% 내지 약 3 중량% 및 추가 측면에 있어서 약 1.5 중량% 내지 약 2.5 중량% 사이에 존재할 수 있다.
본 발명의 바디 워시 구현예는 보습용 바디 워시, 항균성 바디 워시, 목욕용 겔, 샤워 겔, 액체 손 비누, 바디 스크럽; 거품 목욕제, 페이셜 스크럽, 풋 스크럽 등으로 제제화될 수 있다.
샴푸 조성물
일 측면에서, 본 발명의 중합체가 유용한 퍼스널 케어 조성물은 샴푸이다. 샴푸의 전형적인 성분은, 중합 증점제 및 물 외에; 하나 이상의 계면활성제; 일 측면에 있어서 약 3.0 내지 약 7.5, 다른 측면에 있어서 약 3.5 내지 약 6.0 및 추가 측면에 있어서 약 4.0 내지 약 5.5의 pH를 달성하기 위한 충분한 pH 조절제(염기 및/또는 산); 및 컨디셔닝제(예컨대, 실리콘 및/또는 양이온성 컨디셔닝제; 작은 및/또는 큰 입자 크기의 실리콘), 펄화 제제, 비타민, 오일, 방향제, 염료, 산, 식물성제 및 불용성 기포, 리포솜 및 화장용 비드 및 플레이크 및 비듬방지제를 포함하는 보존제, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 유익제를 포함하는, 상기에 논의된 조절제, 첨가제 및 유익제, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 임의적 성분이다. 일 측면에서, 계면활성제는 음이온성 계면활성제이다. 다른 측면에서, 계면활성제는, 양이온성 및/또는 비이온성 계면활성제와 임의적 조합된, 음이온성 계면활성제 및 양쪽이온성 계면활성제의 혼합물이다. 일 측면에서, 음이온성 계면활성제는, 샴푸 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 약 5 중량% 내지 약 40 중량%, 다른 측면에 있어서 약 6 중량% 내지 약 30 중량% 및 추가 측면에 있어서 약 8 중량% 내지 약 25 중량% 사이의 양으로 존재할 수 있다. 음이온성 및 양쪽이온성 계면활성제의 혼합물이 사용되는 경우에, 양쪽이온성 계면활성제에 대한 음이온성 계면활성제의 비가, 일 측면에 있어서 약 1:1 내지 약 10:1, 다른 측면에 있어서 약 2.25:1 내지 약 9:1 및 추가 측면에 있어서 약 4.5:1 내지 약 7:1 사이에 존재할 수 있다. 중합체의 양이, 샴푸 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 일 측면에 있어서 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%, 다른 측면에 있어서 약 1 중량% 내지 약 3 중량% 및 추가 측면에 있어서 약 1.5 중량% 내지 약 2.5 중량% 사이에 존재할 수 있다.
본 발명의 샴푸 구현예가 2-인-1 샴푸, 아기용 샴푸, 컨디셔닝 샴푸, 신체용(bodifying) 샴푸, 보습용 샴푸, 일시적 헤어 착색 샴푸, 3-인-1 샴푸, 비듬 방지 샴푸, 헤어색 유지 샴푸, 산 (중화용) 샴푸, 약용 샴푸 및 살리실산 샴푸 등으로 제제화될 수 있다.
액체 지방산 비누계 클렌저
일 측면에서, 본 발명의 중합체가 유용한 퍼스널 케어 조성물은 지방산 비누계 클렌저이다. 지방산 비누계 클렌저의 전형적인 성분은, 중합 증점제 외에: 하나 이상의 지방산 염; 임의적 계면활성제 또는 계면활성제의 혼합물; 일 측면에 있어서 7 초과, 다른 측면에 있어서 약 7.5 내지 약 14 및 또 다른 측면에 있어서 약 8 내지 약 12, 추가 측면에 있어서 약 8.5 내지 약 10의 pH를 달성하기 위한 충분한 pH 조절제(염기 및/또는 산); 및 실리콘, 보습제, 펄화 제제, 비타민, 오일, 방향제, 염료, 보존제, 식물성제, 비듬방지제, 각질제거제, 불용성 기포, 리포솜, 마이크로스펀지, 화장용 비드 및 플레이크로부터 선택되는 유익제를 포함하는, 상기에 논의된 보조제, 첨가제 및 유익제, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 임의적 성분이다.
일 측면에서, 지방산 비누가, 약 8 내지 약 22 개의 탄소 원자를 함유하는 하나 이상의 지방산 염(예컨대, 소듐, 포타슘, 암모늄)으로부터 선택된다. 본 발명의 다른 측면에서, 액체 비누 조성물은, 약 12 내지 약 18 개의 탄소 원자를 함유하는 하나 이상의 지방산 염을 함유한다. 비누에 이용되는 지방산은 포화 및 불포화될 수 있으며, 합성 공급원뿐만 아니라 적합한 염기(예컨대, 소듐, 포타슘 및 암모늄 하이드록사이드)에 의한 지방 및 천연 오일의 비누화로부터 유래할 수 있다. 대표적인 포화 지방산은, 옥타노익, 데카노익, 라우릭, 미리스틱, 펜타데카노익, 팔미틱, 마가릭, 스테릭, 이소스테아릭, 노나데카노익, 아라치딕, 베헤닉 등 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 대표적인 불포화 지방산은, 미리스톨레익, 팔미토레익, 올레익, 리놀레익, 리놀레닉 등 및 이들의 혼합물의 염(예컨대, 소듐, 포타슘, 암모늄)을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 지방산은, 탤로우와 같은 동물성 지방, 또는 코코넛 오일, 레드 오일, 팜핵 오일, 팜 오일, 면실 오일, 올리브 오일, 소이빈 오일, 피넛 오일, 옥수수 오일 및 이들의 혼합물과 같은 식물성 오일로부터 유래할 수 있다. 구현예의 액체 클렌징 조성물에 이용될 수 있는 지방산 비누의 양은, 전체 조성물의 중량을 기준으로 하여, 일 측면에 있어서 약 1 중량% 내지 약 50 중량%, 다른 측면에 있어서 약 10 중량% 내지 약 35 중량%, 본 발명의 추가 측면에 있어서 약 12 중량% 내지 약 25 중량% 사이에 존재한다.
임의적 음이온성 계면활성제가, 비누 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 일 측면에 있어서 약 1 중량% 내지 약 25 중량%, 다른 측면에 있어서 약 5 중량% 내지 약 20 중량% 및 추가 측면에 있어서 8 중량% 내지 약 15 중량% 사이의 양으로 비누 조성물에 존재할 수 있다. 음이온성 및 양쪽이온성 계면활성제의 혼합물이 사용될 수 있다. 양쪽이온성 계면활성제에 대한 음이온성 계면활성제의 비가, 일 측면에 있어서 약 1:1 내지 약 10:1, 다른 측면에 있어서 약 2.25:1 내지 약 9:1 및 추가 측면에 있어서 약 4.5:1 내지 약 7:1 사이에 존재할 수 있다.
본 발명의 전술한 비누 구현예에서, 중합체의 양이, 비누 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 일 측면에 있어서 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%, 다른 측면에 있어서 약 1 중량% 내지 약 3 중량% 및 추가 측면에 있어서 약 1.5 중량% 내지 약 2.5 중량% 사이에 존재할 수 있다.
본 발명의 액체 지방산 비누계 클렌저 구현예가, 바디 워시, 목욕용 겔, 샤워 겔, 액체 손 비누, 바디 스크럽; 거품 목욕제, 페이셜 스크럽 및 풋 스크럽, 2-인-1 샴푸, 아기용 샴푸, 컨디셔닝 샴푸, 신체용 샴푸, 보습용 샴푸, 일시적 헤어 착색 샴푸, 3-인-1 샴푸, 비듬 방지 샴푸, 헤어 색 유지 샴푸, 산 (중화) 샴푸, 비듬 방지 샴푸, 약용 샴푸 및 살리실산 샴푸 등으로 제제화될 수 있다.
코스메슈티컬
일 코스메슈티컬 측면에서, 본 발명의 중합체가, 알파-하이드록시산(AHA), 베타-하이드록시산(BHA)과 같은 하이드록시 카르복실산, 알파-아미노산, 알파-케토산(AKA) 및 이들의 혼합물을 함유하는 활성 피부 처리 로션 및 크림을 위한 증점제, 활성 성분, 산성 노화 방지, 셀룰라이트 방지 및 여드름 방지제로서 이용될 수 있다. 일 측면에서, AHA는, 락트산, 글리콜산, 말산, 시트르산, 타르타르산과 같은 과일산, 사과 추출물, 살구 추출물 등과 같은 AHA 함유 천연 화합물의 추출물, 꿀 추출물, 2-하이드록시옥탄산, 글리세린산(디하이드록시프로피온산), 타르트론산(하이드록시프로판디오닉 산), 글루콘산, 만델산, 벤질산, 아젤라산, 알파-리포산, 살리실산, 아르기닌 글리콜레이트, 암모늄 글리콜레이트, 소듐 글리콜레이트, 아르기닌 락테이트, 암모늄 락테이트, 소듐 락테이트, 알파-하이드록시부티르산, 알파-하이드록시이소부티르산, 알파-하이드록시이소카프르산, 알파-하이드록시이소발레르산, 아트로락트산(atrolactic acid) 등과 같은 AHA 염 및 유도체를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다. BHA는, 3-하이드록시 프로판산, 베타-하이드록시부티르산, 베타-페닐 락트산, 베타-페닐피루브산 등을 포함할 수 있지만, 이제 한정되지는 않는다. 알파-아미노산은, 때로는 과일산과 조합하여, 아스파르트산, 글루타민산 및 이들의 혼합물과 같은 알파-아미노 디카르복실산을 포함하지만, 이들에 한정되지는 않는다. AKA는 피루브산을 포함한다. 일부 노화 방지 조성물에 있어서, 산성 활성제는, 레티노산, 트리클로로아세트산과 같은 할로카르복실산, 아스코르빈산(비타민 C), 무기산, 피틴산, 리소포스파티드산과 같은 산성 항산화제 등일 수 있다. 일부 산성 여드름 방지 활성제는, 예를 들면, 살리실산, 5-옥타노일살리실산, 레티노산 및 이의 유도체와 같은 살리실산의 유도체, 및 벤조산을 포함할 수 있다.
활성 피부 처리 조성물의 용도 및 포뮬레이션에 대한 논의가, 참조로서 본 명세서에 포함되는, 1995년에 발행된 [COSMETICS & TOILETRIES, C&T Ingredient Resource Series, "AHAs & Cellulite Products How They Work"] 및 1998년에 발행된 ["Cosmeceuticals"]에 있고, 둘 모두 Allured Publishing Corporation으로부터 입수가능하다. 아스코르빈산으로 산화된 알파-아미노산을 함유하는 조성물이 미국 제 6,197,317 B1에 기재되어 있으며, 노화 방지, 피부 케어 요법에 이러한 산을 이용하는 상업적 코스메슈티컬 제제가 exCel Cosmeceuticals (Bloomfield Hills, MI)에 의해 AFA 상품명으로 판매된다. 공급자의 상업상 문헌에 기재되어 있는 상기 용어 "AFA"는 아미노 과일산 및 "아미노산 필라그린계 항산화제(Amino acid Filaggrin based Antioxidant)"의 두문자로써 아미노산/비타민 C 조합물을 설명하기 위해 개발자에 의해 만들어졌다.
헬스 케어
인스턴트(instant) 중합체가 포함될 수 있는 헬스 케어 구현예는, 국소 및 비국소 의약품과 같은 의료 제품 및 장치이다. 의약품 포뮬레이션에 있어서, 본 발명의 중합체 구현예가, 증점제, 및/또는 하기의 예들에 제한됨이 없이, 시럽, 크림, 포마드, 겔, 페이스트, 연고, 정제, 겔 캡슐, 하제용 유체(관장제, 구토제, 장세척제 등), 좌약, 항진균성 폼, 눈 관련 제품(점안액, 인공 눈물, 녹내장 약 전달제, 콘택트 렌즈 클렌저 등과 같은 안구 제품), 귀 관련 제품(귀지 유연제, 귀지 제거제, 중이염 약 전달제 등), 코 관련 제품(물약, 연고, 스프레이 등) 및 상처 케어(액체 붕대, 상처 드레싱, 항생 크림, 연고 등)으로서의 그러한 제품 내의 윤활제로서 이용될 수 있다.
다른 헬스 케어 구현예는, 각질용해제 콘 및 굳은살 제거제, 풋 담금액, 운동선수 풋 관련 항진균성 연고, 겔, 스프레이와 같은 약용 풋 제품 등뿐만 아니라 항진균성, 항효모성(anti-yeast) 및 항박테리아성 크림, 겔, 스프레이 및 연고와 같은 풋 케어 제품에 관한 것이다.
게다가, 인스턴트 중합체가, 국소 경피성 및 비국소 약학 적용, 및 증점제, 퍼짐 보조제, 현탁제로서의 장치, 및 피부 보호 스프레이, 크림, 로션, 겔에서의 필름 형성제, 및 살충제, 가려움 완화제, 소독제, 살균제, 선 블록, 선 스크린, 피부 탄력 및 토닝제의 포뮬레이션으로서의 스틱, 및 사마귀 제거 조성물 등에 포함될 수 있다.
다른 약학 측면에서, 본 발명의 중합체가, 위 및 소화관으로 약학적으로 활성 성분 및 약제의 제어된 방출 및 표적 전달을 위해, 약학 투여 형태(예컨대, 정제, 캐플릿(caplet), 캡슐 등)의 제조에 이용될 수 있다. 이들은, 바인더(binder), 장용 코팅(enteric coating), 필름 형성제 및 제어 방출제와 같은 약학 첨가제로서 이용될 수 있다. 이들은 단독으로, 또는 다른 제어 방출제 및/또는 약학 기술분야에서 알려진 장용 중합체와 조합하여 사용될 수 있다.
원한다면, 본 발명의 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어, 및 기관 및 산업 케어 조성물의 투명성 및/또는 외형이 조절될 수 있다. 본 조성물의 투명성은, 비드, 기포, 펄화 제제와 같은 불용성 성분 첨가제가 깨끗하게 보이는, 거의 시각적인 흐림이 없는 실질적으로 투명한 정도에서 시각적으로 불투명한 정도까지 변할 수 있다. 한 상은 투명하고 다른 상은 불투명한 시각적으로 구별되는, 다수 상 조성물이 또한 가시화된다. 본 발명의 일 구현예에서, 서로 시각적으로 구별되는 상을 포함하는 패턴이, 투명 및 불투명 성분을 혼합시킴으로써 형성될 수 있다. 각각의 상 사이의 시각적 구별은 색, 질감, 밀도 및 그 안에 함유된 불용성 성분 또는 유익제의 유형일 수 있다. 특정 패턴이, 스트라이핑(striping), 마블링, 기하학적 무늬, 나선형 무늬 및 이들의 조합을 포함하는, 그러나 이에 한정되지는 않는 폭넓은 패턴으로부터 선택될 수 있다. 본 발명의 조성물은, 현탁 불용성 성분 및/또는 유익제, 및 시각적으로 구별되는 상의 안정화에 있어서 시간이 흐름에 따라 우수한 안정성을 보여준다. 다수 상 조성물이 Proctor 및 Gamble Company에 의한 미국 공개 특허 출원 제 2006/0079417, 2006/0079418, 2006/0079419, 2006/0079420, 2006/0079421, 2006/0079422, 2007/0009463, 2007/0072781, 2007/0280976 및 2008/0317698에 개시되어 있으며, 이들은 참조로서 본 명세서에 포함된다. 본 발명의 아크릴계 공중합체가, 본 명세서에 개시된 다수 상 조성물에 상 안정성을 제공하는데 적합하다.
본 발명은 단지 실례의 목적을 위한 하기의 실시예에 의해 설명되며, 이는 본 발명의 범주 또는 실시될 수 있는 방법의 제한으로 간주되지 않는다. 달리 특별한 지시가 없다면, 부 및 퍼센티지는 중량으로 주어진다.
방법
점도
브룩필드 회전 스핀들 방법(언급되거나 언급되지 않은, 본 명세서에 나타낸 모든 점도 측정은 브룩필드 방법에 의해 수행되었음): 점도 측정은, 브룩필드 회전 스핀들 점도계, Model RVT(Brookfield Engineering Laboratories, Inc.)를 이용하여, 분당 약 20 회전수(rpm)로, 약 20 내지 25℃의 실온에서 (이후에 점도를 나타내는) mPa·s로 측정된다. 스핀들 크기가, 제조사로부터의 표준 작동 권고사항에 따라 선택된다. 일반적으로 스핀들 크기는 하기와 같이 선택된다:
Figure 112013039337890-pct00016
스핀들 크기 권고사항은 오직 실례 목적용이다. 해당 기술분야의 통상의 기술자는 측정되는 시스템에 적합한 스핀들 크기를 선택할 것이다.
항복값
항복 응력(Yield Stress)으로도 언급되는 항복값은, 응력 하 유동에 대한 초기 저항으로 정의된다. 이것은, 약 20 내지 25℃의 실온에서 브룩필드 점도계(Model RVT)를 사용하여 브룩필드 항복값(BYV) 외삽법(Extrapolation Method)에 의해 측정된다. 상기 브룩필드 점도계는 0.5 내지 100 rpm의 속도로 액체 샘플에서 스핀들이 회전하는데 필요한 토크(torque)를 측정하는데 사용된다. 스핀들에 대한 적절한 정수로 읽혀지는 토크와 속도를 곱한 것은 겉보기 점도를 나타낸다. 항복값은, 0의 전단 속도에서 측정된 값의 외삽이다. 상기 BYV는 하기의 방정식으로 측정된다:
BYV, dyn/cm2 = (ηα1 - ηα2)/100
여기서, ηα1 및 ηα2 = 두 가지 다른 스핀들 속도(각각, 0.5 rpm 및 1.0 rpm)에서 얻어지는 겉보기 점도이다. 이러한 기법 및 항복값 측정의 유용성이, 참조로서 본 명세서에 포함되는, Noveon Consumer Specialties of Lubrizol Advanced Materials, Inc.로부터의 [Technical Data Sheet Number 244 (Revision: 5/98)]에 설명되어 있다.
투명성
조성물의 투명성(탁도)가, 약 20 내지 25℃의 실온에서 비탁 탁도계(Mircro 100 Turbidimeter, HF Scientific, Inc.)를 이용하여 비탁 탁도 단위(NTU)로 결정된다. 증류수(NTU = 0)가 기준으로 이용된다. 여섯 개의 드램 스크류 캡 바이알(dram screw cap vial)(70 mm x 25 mm)이 시험 샘플로 거의 끝까지 채워지고, 모든 거품이 제거될 때까지 100 rpm으로 원심분리된다. 원심분리되면, 각각의 샘플 바이알이, 탁도계에 배치 전에 임의의 얼룩을 제거하기 위해 티슈 페이퍼로 닦여진다. 상기 샘플은 탁도계에 놓여지고 판독이 이루어진다. 판독이 안정화되면, NTU 값이 기록된다. 바이알이 1/4 회전되고 다른 판독이 이루어지며 기록된다. 이것은 네 번의 판독이 이루어질 때까지 반복된다. 네 번의 판독 중 가장 낮은 값이 탁도값으로 정해진다. 약 50 이상의 NTU 값을 갖는 조성물은 흐리거나 탁하다고 판단되었다.
현탁 안정성 시험
현탁 시험 절차: 부유 활성의 및/또는 심미적으로 만족스러운 불용성, 오일성 및 미립자 물질으로서의 중합체 시스템의 능력은 제품의 효능 및 매력의 관점에서 중요하다. 여섯 개의 (대략, 직경이 70 mm 이상 x 25 mm인) 드램 바이알이 목욕용 겔 시험 포뮬레이션으로 50 mm까지 채워진다. 각각의 샘플 바이알은, 포뮬레이션 내에 함유된 임의의 포획된 기포를 제거하기 위해 원심분리된다. 화장용 비드(예컨대, LipopearlTM 젤라틴 캡슐; 평균 직경 500-3000 미크론)가 원심분리된 샘플 안에서 무게가 측정되며(전체 조성물의 중량을 기준으로 하여, 1.0 중량%) , 목욕용 겔 샘플 내에 균일하게 분산될 때까지 나무 스틱으로 부드럽게 교반된다. 각 샘플 바이알 내 비드의 대략 10 개의 위치가, 바이알의 외부 유리 표면 상에 블랙 마커 펜으로 비드 주위에 원을 그림으로써 표시되며, 겔 내에 비드의 초기 위치를 확정하기 위해 사진을 찍는다. 상기 바이알은, 12 주의 시기 동안 숙성시키기 위해 45℃ 오븐에 놓여진다. 각 샘플의 비드 현탁 특성이 매일 모니터링된다. 현탁 결과물은 3 내지 0의 스케일(scale)을 사용하여 시각적으로 평가된다: 여기서 3은, 겔 내의 초기 비드 위치에 비하여 주목할 만한 침전/상승이 없음을 지시한다; 2는 겔 내의 초기 비드 위치에 비하여 약간의 침전/상승 또는 거리 상으로 대략 1/4 미만의 침강/상승을 지시한다; 1은 목욕용 겔 내의 초기 위치에 비하여 거리 상으로 1/4 침강/상승 내지 1/2 침강/상승 초과를 지시한다; 그리고 0은 목욕용 겔 내의 비드의 초기 위치에 비하여 거리 상으로 1/2 침강/상승 초과를 지시한다. 0 또는 1의 평가는 샘플이 실패했음을 나타내며, 2 또는 3의 평가는 샘플이 통과되었음을 나타낸다.
약칭 및 상품명 성분 목록
하기의 성분은 본 발명의 실시예에 이용된다:
Figure 112013039337890-pct00017
Figure 112013039337890-pct00018

실시예 1
탈이온수(D.I.)의 112.0 그램 및 소듐 라우릴 설페이트(물에서 30% 활성, wt./wt.)의 13.33 그램을 함유하는 교반기가 장착된 제 1 반응기에, 에틸 아크릴레이트의 260.8 그램, 메타크릴산의 138 그램, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트의 0.6 그램 및 트리메틸올프로판 디알릴 에테르의 0.2 그램을 질소 대기 하에서 첨가하였고, 모노머 에멀젼을 형성하기 위해 900 rpm으로 혼합하였다. 교반기가 장착된 제 2 반응기에 탈이온수의 620 그램 및 소듐 라우릴 설페이트(물에서 30% 활성, wt./wt.)의 1.27 그램을 첨가하였다. 제 2 반응기의 내용물을 질소 대기 하에서 혼합 교반(300 rpm)하면서 가열하였다. 제 2 반응기의 내용물이 대략 90℃ 온도에 도달하였을 때, 암모늄 퍼설페이트 용액(2.0% 수성 용액, wt./wt.)의 10.0 그램을 가열된 계면활성제 용액 안으로 주입하였다. 제 1 반응기의 모노머 에멀젼을, 대략 90℃에서 유지되는 반응 온도에서 150 분의 기간에 걸쳐 제 2 반응기 내로, 3.67 g/min의 공급 속도로 서서히 계량하였다. 에멀젼 모노머 공급과 더불어, 0.3% 암모늄 퍼설페이트 용액(수성 용액, wt./wt.)을 동시에, 제 2 반응기 내의 반응 혼합물에 계량하였다. 모노머 첨가 완료 후에, 생성되는 반응 혼합물을, 중합을 완성하기 위해, 추가의 2시간 반 동안 약 90℃의 온도에서 유지하였다. 생성되는 중합체 에멀젼 생성물을, 실온에서 냉각하였고, 반응기로부터 배출 및 제거하였다. 이용되는 모노머 성분 및 양이 표 1에 개진되어 있다.
표 1
Figure 112013039337890-pct00019

실시예 2 내지 15
하기의 가교된 아크릴계 공중합체를, 실시예 1에 개진한 절차 및 조건에 따라 표 2에 개진한 모노머 성분으로부터 중합하였다. 중합체 C-1을, 한 가지 가교성 모노머를 중합 반응에 이용하는 것만을 제외하고는 실시예 1에 개진된 것처럼 중합하였다.
표 2
Figure 112013039337890-pct00020

실시예 16
실시예 1 및 C-1의 중합체를 각각, 음이온성 및 양쪽이온성 계면활성제의 블렌드를 포함하는 투명한 바디 워시 클렌징 조성물로 제제화하였다. 포뮬레이션 성분은 표 3에 개진된다. (번호 12, 13 및 14를 제외한) 각 성분을, 표에 목록화된 순서대로 혼합 용기에 첨가하였다. 성분 12, 13 및 14를, 하기에 기재된 시험 절차 동안 바디 워시 샘플 안으로 제제화하였다. 가용화제(성분 8) 및 방향제(성분 9)를 용기에 첨가하기 전에 사전혼합하였다. 성분을, 균일 바디 워시 마스터배치(master batch) 포뮬레이션이 얻어질 때까지 부드러운 교반 하에서 섞었다.
표 3
(투명한 바디 워시 포뮬레이션)
Figure 112013039337890-pct00021
바디 워시 마스터배치 포뮬레이션 각각의 pH를 대략 6.4의 pH 값까지 NaOH(성분 12)로 증가시킨 후에, 대략 4.5의 pH 값까지 스트르산(성분 13)으로 (백산 첨가를 통해) 감소시켰다. 각각의 pH 값에서, 각 마스터배치 워시 포뮬레이션의 100 g 및 20 g 표본을, 4 온스의 단지 및 6 드램 바이알에 각각 옮겼으며, 임의의 동반된 기포를 제거하기 위해 원심분리하였다. 원심분리된 포뮬레이션을 함유하는 샘플 단지 및 바이알을, 유동성 및 투명 특성 측정을 한 후에 뚜껑을 덮고 24 시간 동안 유지하였다. 점도 및 항복값 측정을, 100 g 샘플에서 수행하였고, 투명성(탁도) 측정을 20 g 샘플에서 완료하였다. 6 드램 바이알 내의 시험용 포뮬레이션 샘플을, 상기에 개진한 현탁 안정성 시험 프로토콜에 따라 현탁 안정성을 평가하였다. 데이터가 표 4에 있다.
표 4
Figure 112013039337890-pct00022

실시예 17
실시예 3 내지 15의 중합체를, 소듐계 음이온성 계면활성제 및 양쪽이온성 계면활성제를 포함하는 투명한 목욕용 겔 클렌징 조성물로 각각 제제화하였다. 음식 품질 보존제, 소듐 벤조에이트를 알킬 파라벤 대신에 첨가하였다. 포뮬레이션 성분이 표 5에 개진되어 있다. 성분 1 내지 11을, 표에 목록화된 순서대로 혼합 용기에 첨가하였다. 성분 12, 13 및 14를, 하기에 기재된 시험 절차 동안 목욕용 겔 포뮬레이션에 첨가하였다. 방향제(성분 7) 및 가용화제(성분 8)을, 용기에 첨가 전에 사전혼합하였다. 상기 성분을, 균일 목욕용 겔 마스터배치 혼합물이 얻어질 때까지 부드러운 교반 하에 섞었다.
표 5
(음식 품질 보존제로 제제화된 투명 목욕용 겔)
Figure 112013039337890-pct00023
각 마스터배치 포뮬레이션의 pH를 NaOH(성분 11)로 6.5까지 조절한 다음에, 5.0의 잠정 pH 값까지 시트르산(성분 12)으로 감소시켰다. 소듐 벤조에이트(성분 13)를, 4.0의 최종 pH 값을 달성하기 위해, 추가의 시트르산이 첨가되기 전에 각 샘플에 첨가하였다.
실시예 18
실시예 1, 2 및 15의 중합체를, 암모늄계 음이온성 계면활성제, 양쪽이온성 계면활성제 및 후속으로 첨가되는 펄화 제제를 포함하는 투명 컨디셔닝 샴푸 조성물에 각각 제제화하였다. 상기 포뮬레이션을 표 6에 목록화된 성분으로 제조하였다.
표 6
(첨가된 펄화 제제를 지닌 투명 컨디셔닝 샴푸)
Figure 112013039337890-pct00024
성분 1 내지 4를 표에 목록화된 순서대로 용기에 첨가하였고, 균일화될 때까지 느린 교반 하에 혼합하였다. 각 포뮬레이션의 pH를 NaOH(성분 8)로 대략 6.5까지 조절한 다음에, 성분 5 내지 7을 각 배치에 첨가하고 균일하게 혼합하였다. 각 배치의 pH를 그 다음에, 5.5의 pH 값까지 시트르산(성분 9)으로 연속적으로 감소시켰다. 알킬 파라벤(성분 10)을, 추가의 시트르산이 첨가되기 전에, 5.0의 최종 pH 값을 달성하기 위해 pH 5.5의 각 샘플에 첨가하였다.
실시예 19
실시예 1 내지 15의 중합체를, 양이온성, 중합성 컨디셔닝제 및 실리콘 컨디셔닝제를 포함하는 펄화 컨디셔닝 샴푸 조성물 내로 제제화하였다. 상기 포뮬레이션을, 표 7에 목록화된 성분으로 제조하였다.
표 7
(펄화 컨디셔닝 샴푸)
Figure 112013039337890-pct00025
상기 성분을, 실리콘 컨디셔닝제(성분 7)에 더하여 양이온성 컨디셔닝 중합체(성분 5)가 이용된다는 것을 제외하고, 실시예 18에 개진된 것처럼 제제화하였다. 중합성 포뮬레이션의 pH를, 6.5까지 NaOH(성분 9)로 즉시 조절한 다음에, 5.5까지 시트르산(성분 10)으로 낮추었으며, 여기에 보존제를 첨가하였다. 그 다음에, pH를 추가 시트르산으로 5.0의 최종 값까지 조절하였다.
실시예 20
비누계 샤워 겔 조성물을, 표 8에 개진된 성분으로 제제화하였다.
표 8
(비누계 샤워 겔)
Part A를 D.I. 수 내에 포타슘 하이드록사이드를 용해시킴으로써 제조하였고, 조성물은 80℃까지 가열하였다. Part B를 D.I.수에 글리세린 및 지방산(성분 5, 6 및 7)을 첨가함으로써 각각 제조하였고, 지방산이 완전히 녹을 때까지 혼합하였다. 지방산이 녹고 균일하게 혼합되면, 실시예 1의 중합체를 혼합물에 첨가하였다. Part A를, 온도가 80℃에서 유지되는 동안 교반 하에 Part B에 천천히 첨가하였다. Part AB 조성물을 30 내지 60 분도안 혼합하였다. 균일한 혼합물에 도달하면, Part AB 조성물을 실온(20-21℃)까지 냉각되도록 하였다. 미네랄 오일(성분 9)를 약 60-70℃의 온도에서 상기 AB 조성물에 첨가하였다. 추가로 40℃까지 냉각되면, 성분 10 및 11을 첨가하고, 포뮬레이션 내에 균일하게 혼합하였다. 상기 포뮬레이션을, 상온에 도달할 때까지 부드러운 교반 하에 냉각되도록 하였다.
이러한 실시예가 염기로 지방산(들)의 동일계 비누화의 전형적인 예가 될지라도, 사전 중화된 지방산염이 또한 클렌징 포뮬레이션의 제제화에 이용될 수 있다. 게다가, 고 투명성 비누계 샤워 겔이 또한 미네랄 오일 성분 없이 만들어질 수 있다.
실시예 21
펄화 비누/계면활성제 블렌드계 샤워 겔 조성물을 표 9에 개진된 성분으로 제제화하였다.
표 9
(비누/계면활성제 블렌드계 샤워 겔)
Figure 112013039337890-pct00027
Part A를 D.I. 수 내의 포타슘 하이드록사이드를 용해시킴으로써 제조하였고, 80℃까지 가열하였다. Part B를, 혼합 하에 D.I. 수에 글리세린 및 중합체 no. 2를 첨가함으로써 각각 제조하였다. 지방산(성분 5, 6 및 7)을 Part B에 첨가하였으며, 이것을 80℃까지 가열하였고, 지방산이 완전히 녹을 때까지 혼합하였다. 지방산이 녹고 균일하게 혼합되면, Part A를 80℃ 온도가 유지되는 동안 교반 하에 Part B에 천천히 첨가하였다. Part AB 조성물을 30 내지 60 분 동안 혼합하였다. 균일한 혼합물이 달성되면, 상기 Part AB 조성물을 실온(20-21℃)까지 냉각되도록 하였다. 계면활성제 패키지(성분 9 및 10)를 교반 하에 상기 AB 조성물에 대한 목록화된 순서대로 첨가하고, 균일해질 때까지 혼합하였다. 추가로 40℃까지 냉각되면, 성분 11 내지 14를 순서대로 첨가하고, 포뮬레이션 내에 균일하게 혼합하였다. 상기 포뮬레이션을, 실온에 도달할 때까지 부드러운 교반 하에 냉각되도록 하였다.
실시예 22
음식 보존제를 함유하는 고 오일 함유 보습용 바디 워시를 하기 표 10에 개진한 성분 및 절차로 제제화하였다.
표 10
(보습용 바디 워시)
Figure 112013039337890-pct00028
바디 워시를 하기의 절차에 따라 제제화하였다.
1) Part A 성분을 결합하고 균일해질 때까지 혼합하였다. 최소한의 폼밍(foaming)을 유지하기 위해 혼합 속도를 조절하였다;
2) 혼합하면서, Part B 성분을 목록화된 순서대로 Part A에 첨가하고, 균일해질 때까지 혼합하였다;
3) 각각의 용기에서, Part C 성분을 사전 혼합하고, Part AB에 첨가한 후에 균일해질 때까지 혼합하였다;
4) Part D(NaOH)를 Part ABC에 첨가하고, 우수한 보텍스(vortex)를 유지하는데 요구되는 정도로 혼합 속도를 증가하였다; 그리고
5) 첨가 사이에 우수한 혼합을 유지하면서, Part E 성분을 목록화된 순서대로, 한번에 하나씩 Part ABCD에 첨가하였다. 혼합 보텍스를 유지하는데 요구되는 정도로 혼합 속도를 증가하였다.
실시예 23
무 설페이트 목욕용 겔을, 하기의 표 11에 목록화된 성분으로 제제화하였다. 실시예 1 및 2의 중합체를 각각 유동성 개질 성분으로 제제화하였다.
표 11
(무 설페이트 목욕용 겔)
Figure 112013039337890-pct00029
시험용 중합체(성분 2)를 유리 비커 안의 D.I. 수(성분 1)에 첨가하고, 부드럽게 혼합하였다. 포뮬레이션의 pH를 6.5까지 NaOH(성분 3)로 조절한 다음에, 계면활성제(성분 4 및 성분 5)를 비커의 내용물에 첨가하고 균일해질 때까지 혼합하였다. 비커의 목욕용 겔 성분의 pH를 시트르산(성분 7)으로 5.5까지 조절하였다. 비커 내의 목욕용 겔의 pH를 다시 시트르산(성분 7)으로 5.0까지 조절하였다. 소듐 벤조에이트의 정량을 (이전에 pH 5.0까지 조절된) 비커 내의 목욕용 겔에 첨가하고, 최종 pH 조절을 4.0의 pH까지 달성하기 위해 시트르산(성분 7)으로 처리하였다.
실시예 24
이 실시예는, 실시예 1의 중합체를 함유하는 페이셜 스크럽 조성물의 포뮬레이션을 보여준다. 포뮬레이션 성분이 표 12에 목록화되어 있다.
표 12
(페이셜 스크럽)
Figure 112013039337890-pct00030
페이셜 스크럽을 하기의 절차에 따라 제제화하였다:
1) 부드럽게 혼합하면서, 디소듐 EDTA(성분 2)를 , 30 내지 40℃로 데워진 D.I. 수(성분 1)에 디소듐 EDTA가 완전히 용해될 때까지 첨가하였다;
2) 중합체(성분 3)를 완전히 분산될 때까지 혼합물에 첨가한 다음에, 세척성 계면활성제(성분 4)를 첨가하고, 균일해질 때까지 계속하여 혼합하였다;
3) 지속적인 교반 하에, 6.6 내지 6.8 범위로 포뮬레이션의 pH를 증가시키기 위해 포뮬레이션을 NaOH(성분 5)로 중화시켰다;
4) 양쪽이온성 계면활성제(성분 6)를 첨가하고 균일해질 때까지 혼합하였다;
5) 별개의 용기에서, 폴리소르베이트 20(성분 7) 및 방향성 오일(성분 8)을 사전 블렌드하고, 포뮬레이션에 상기 블렌드를 첨가한 다음에, 균일해질 때까지 혼합하였다;
6) 비이온성 계면활성제/보습제, 보존제 및 양쪽이온성 계면활성제(각각, 성분 9, 10 및 11)을 목록화된 순서대로 첨가하고, 균일해질 때까지 혼합하였다;
7) pH를 시트르산(성분 12)으로 5.3 내지 5.4까지 조절하고, 각질제거제(성분 13 및 14)를 첨가한 다음에, 균일해질 때까지 혼합하였다.
실시예 25
이 실시예는, 코스메슈티컬 제제인 살리실산을 함유한 페이셜 스크럽 포뮬레이션을 보여준다. 포뮬레이션 성분이 표 13에 목록화되어 있다.
표 13
(페이셜 스크럽)
Figure 112013039337890-pct00031
페이셜 스크럽을 하기와 같이 제제화하였다:
1) 부드럽게 혼합하면서, 디소듐 EDTA(성분 2)를 30 내지 40℃로 데워진 D.I. 수(성분 1)에, 디소듐 EDTA가 완전히 용해될 때까지 첨가하였다;
2) 중합체 No. 2(성분 3)를 완전히 분산될 때까지 혼합물에 첨가한 다음에, 세척성 계면활성제(성분 4)를 첨가하고 균일해질 때까지 계속 혼합하였다;
3) 지속적인 교반 하에, 6.6 내지 6.8의 범위로 포뮬레이션의 pH를 증가시키기 위해, 포뮬레이션을 NaOH(성분 5)로 중화시켰다;
4) 별개의 용기에서, 양쪽이온성 계면활성제(성분 6) 및 방향성 오일(성분 7)을 사전 블렌드하고, 상기 사전 블렌드를 마스터배치 포뮬레이션에 첨가한 후에 균일해질 때까지 혼합하였다;
5) 별개의 용기에서, D.I. 수(성분 8), 프로판 디올(성분 9), 음이온성 계면활성제(성분 10), 살리실산(성분 11), 양쪽이온성 계면활성제(성분 12) 및 비이온성 계면활성제/보습제(성분 13)을 사전 블렌드하고, 균일해질 때까지 혼합하였다;
6) 상기 사전 블렌드를 마스터배치 포뮬레이션에 첨가하고, 균일해질 때까지 혼합하였다;
7) 디소듐 벤조에이트(성분 14)를 첨가하고, pH를 4.0 내지 4.4까지 시트르산(성분 15)으로 조절하였다;
8) 각질제거제(성분 16)을 첨가하고, 균일해질 때까지 혼합하였다.
실시예 26
하기의 실시예는 본 발명의 중합체로 제제화된 액체 식기세척용 클렌저를 보여준다. 포뮬레이션 성분이 표 14에 개진되어 있다.
표 14
(액체 식기세척용 클렌저)
Figure 112013039337890-pct00032
식기 세척용 액체를 하기의 절차에 따라 제제화하였다:
1) 자석 교반용 바(magnetic stir bar)가 장착된 비커 안으로, 중합체(성분 2)를 D.I. 수(성분 1)에 첨가하고, 느린 교반(200 rpm) 하에 혼합하였다;
2) 계면활성제(성분 3, 4 및 5)를 목록화된 순서대로 비커에 첨가하고, 초과 폼 발생을 피하기 위해 교반 속도를 조절하였다;
3) 보존제(성분 6)을 첨가하고, 일정 및 균일해질 때까지 혼합하였다;
4) 조성물의 pH를 NaOH(성분 7) 및/또는 시트르산(성분 8)로 pH 5.5까지 조절하였다.

Claims (50)

  1. i) 음이온성, 쯔비터이온성(zwitterionic) 또는 양쪽이온성, 양이온성 또는 비이온성 계면활성제, 및 이들의 조합물로부터 선택되는 하나 이상의 계면활성제; 및
    ii) 가교된 아크릴계 공중합체를 포함하는 계면활성제 조성물로서,
    상기 가교된 아크릴계 공중합체가
    a) 전체 모노머 조성물의 중량을 기준으로 하여, 10 중량% 내지 80 중량%의, 하나 이상의 카르복실산 기를 함유하는 하나 이상의 모노에틸렌계 불포화 모노머로부터 선택되는 제 1 모노머성 성분;
    b) 전체 모노머 조성물의 중량을 기준으로 하여, 80 중량% 내지 15 중량%의, (메트)아크릴산의 하나 이상의 선형 또는 분지형 C1 내지 C5 알킬 에스테르, (메트)아크릴산의 하나 이상의 C1 내지 C5 하이드록시알킬 에스테르, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 제 2 모노에틸렌계 불포화 모노머성 성분;
    c) 전체 모노머 조성물의 중량을 기준으로 하여, 0.01 중량% 내지 5 중량%의, 둘 이상의 중합가능한 에틸렌계 불포화 이중 결합을 갖는 하나 이상의 다관능성 아크릴레이트로부터 선택된 제 1 다중불포화 가교성 모노머, 및 둘 이상의 중합가능한 에틸렌계 불포화 이중 결합을 갖는 하나 이상의 폴리알케닐 폴리에테르로부터 선택된 제 2 다중불포화 가교성 모노머를 포함하는 가교성 성분; 및 임의적으로
    d) 전체 모노머 조성물의 중량을 기준으로 하여, 1 중량% 내지 35 중량%의, 모노머성 성분 a) 및 b)와 구별되는 하나 이상의 다른 모노에틸렌계 불포화 모노머 성분을 포함하는 모노머 조성물로부터 중합되는 가교된 아크릴계 공중합체인 계면활성제 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 가교성 모노머가 (메트)아크릴산과 2 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 선형 및 분지형 폴리올의 에스테르화 생성물로부터 선택되는 계면활성제 조성물.
  3. 제 2 항에 있어서,
    폴리올이, 알킬렌 글리콜, 폴리알킬렌 글리콜, 트리메틸올에탄 및 이의 다이머(dimer), 트리메틸올프로판 및 이의 다이머, 트리에틸올프로판 및 이의 다이머, 테트라메틸올메탄(펜타에리스리톨), 디펜타에리스리톨, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 계면활성제 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    에스테르화 생성물이 분자당 2 내지 6 개의 불포화 에스테르 기를 함유하는 계면활성제 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    제 2 가교성 모노머가 알릴 알코올과 2 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 선형 및 분지형 폴리올의 에테르화 생성물로부터 선택되는 계면활성제 조성물.
  6. 제 5 항에 있어서,
    폴리올이, 수크로오스, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 트리메틸올에탄 및 이의 다이머, 트리메틸올프로판 및 이의 다이머, 트리에틸올프로판 및 이의 다이머, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 계면활성제 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    에테르화 생성물이 분자당 2 내지 8 개의 알릴 기를 함유하는 계면활성제 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    하나 이상의 다른 모노에틸렌계 불포화 모노머 성분이 하기의 식으로 표현되는 모노머로부터 선택되는 계면활성제 조성물:
    d1) CH2=C(R)C(O)OR1,
    d2) CH2=C(R)X,
    d3) CH2=CHOC(O)R1, 및
    d4) CH2=C(R)C(O)OAOR2,
    상기 식 d1)에서, R은 수소 또는 메틸로부터 선택되며, R1은 C6-C10 알킬, C6 내지 C10 하이드록시알킬, -(CH2)2OCH2CH3 및 -(CH2)2C(O)OH로부터 선택되고;
    상기 식 d2)에서, R은 수소 또는 메틸이며, X는 -C6H5, -CN, -C(O)NH2, -NC4H6O, -C(O)NHC(CH3)3, -C(O)N(CH3)2, -C(O)NHC(CH3)2(CH2)4CH3 및 -C(O)NHC(CH3)2CH2S(O)(O)OH로부터 선택되며;
    상기 식 d3)에서, R1은 선형 또는 분지형 C1-C18 알킬이고;
    상기 식 d4)에서, A는 -CH2CH(OH)CH2- 및 -CH2CH(CH2OH)-로부터 선택되는 2가 라디칼이고, R은 수소 또는 메틸로부터 선택되며, R2는 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C10 내지 C22 지방산의 아실 잔기(residue)이다.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 가교성 모노머에 대한 제 1 가교성 모노머의 중량비가 1:99 내지 99:1 사이에 존재하는 계면활성제 조성물.
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 가교성 모노머가 에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,3-부틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,4-부틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,9-노난디올 디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올에탄 트리(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄 트리(메트)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄 테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리스리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 헥사(메트)아크릴레이트 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 계면활성제 조성물.
  11. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 가교성 모노머가 분자당 2 내지 8 개의 알릴 기를 갖는 수크로오스의 폴리알릴 에테르, 펜타에리스리톨 디알릴 에테르, 펜타에리스리톨 트리알릴 에테르 및 펜타에리스리톨 테트라알릴 에테르; 트리메틸올프로판 디알릴 에테르, 트리메틸올프로판 트리알릴 에테르, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 계면활성제 조성물.
  12. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    헤어 및 피부 컨디셔닝제(conditioning agent), 연화제, 유화제(emulsifier), 보조 유동성 개질제, 증점제, 비타민, 헤어 성장 촉진제, 셀프-태닝제, 선스크린제, 피부 미백제, 노화 방지 화합물, 주름 방지 화합물, 셀룰라이트 방지 화합물, 여드름 방지 화합물, 비듬방지제, 항염증 화합물, 진통제, 발한억제제, 탈취제, 미립자, 연마재, 보습제, 항산화제, 각질용해제, 대전 방지제, 폼 부스터(foam booster), 향수성 물질(hydrotrope), 가용화제, 항균제, 항진균제, 킬레이트제, 완충제, 식물성제, 헤어 착색제, 산화제, 환원제, 추진제, 불용성 성분, 감온 염료, 헤어 및 피부 표백제, 안료, 충치 예방제, 치석 방지제, 프라그(plaque) 방지제, 용매, 보존제; 및 이들의 조합물로부터 선택되는 하나 이상의 성분; 및
    물을 추가로 포함하는 계면활성제 조성물.
  13. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 염기성 pH 조절제, 하나 이상의 산성 pH 조절제 및 이들의 조합물로부터 선택되는 pH 조절제를 추가로 포함하는 계면활성제 조성물.
  14. 제 13 항에 있어서,
    pH 조절제가 하나 이상의 염기성 pH 조절제로부터 선택되는 계면활성제 조성물.
  15. 제 13 항에 있어서,
    pH 조절제가 하나 이상의 산성 pH 조절제로부터 선택되는 계면활성제 조성물.
  16. i) 음이온성 및 쯔비터이온성 또는 양쪽이온성 계면활성제 및 이들의 조합물로부터 선택되는 하나 이상의 계면활성제;
    ii) 가교된 아크릴계 공중합체로서,
    a) 전체 모노머 조성물의 중량을 기준으로 하여, 하나 이상의 카르복실산 기를 함유하는 하나 이상의 모노에틸렌계 불포화 모노머로부터 선택되는 제 1 모노머성 성분 10 중량% 내지 80 중량%;
    b) 전체 모노머 조성물의 중량을 기준으로 하여, (메트)아크릴산의 하나 이상의 선형 또는 분지형 C1 내지 C5 알킬 에스테르, (메트)아크릴산의 하나 이상의 C1 내지 C5 하이드록시알킬 에스테르, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 제 2 모노에틸렌계 불포화 모노머성 성분 80 중량% 내지 15 중량%;
    c) 전체 모노머 조성물의 중량을 기준으로 하여, 둘 이상의 중합가능한 에틸렌계 불포화 이중 결합을 갖는 하나 이상의 다관능성 아크릴레이트로부터 선택된 제 1 다중불포화 가교성 모노머, 및 둘 이상의 중합가능한 에틸렌계 불포화 이중 결합을 갖는 하나 이상의 폴리알케닐 폴리에테르로부터 선택된 제 2 다중불포화 가교성 모노머를 포함하는 가교성 성분 0.01 중량% 내지 5 중량%; 및 임의적으로
    d) 전체 모노머 조성물의 중량을 기준으로 하여, 모노머성 성분 a) 및 b)와 구별되는, 하나 이상의 다른 모노에틸렌계 불포화 모노머 성분 1 중량% 내지 35 중량%을 포함하는 모노머 조성물로부터 중합되는 가교된 아크릴계 공중합체;
    iii) 물; 및
    iv) 중화제
    를 포함하는 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
  17. 제 16 항에 있어서,
    하나 이상의 다른 모노에틸렌계 불포화 모노머 성분이 하기의 식으로 표현되는 모노머로부터 선택되는 퍼스널 케어 클렌징 조성물:
    d1) CH2=C(R)C(O)OR1,
    d2) CH2=C(R)X,
    d3) CH2=CHOC(O)R1, 및
    d4) CH2=C(R)C(O)OAOR2,
    상기 식 d1)에서, R은 수소 또는 메틸로부터 선택되며, R1은 C6-C10 알킬, C6 내지 C10 하이드록시알킬, -(CH2)2OCH2CH3 및 -(CH2)2C(O)OH으로부터 선택되고;
    상기 식 d2)에서, R은 수소 또는 메틸이며, X는 -C6H5, -CN, -C(O)NH2, -NC4H6O, -C(O)NHC(CH3)3, -C(O)N(CH3)2, -C(O)NHC(CH3)2(CH2)4CH3 및 -C(O)NHC(CH3)2CH2S(O)(O)OH으로부터 선택되며;
    상기 식 d3)에서, R1은 선형 또는 분지형 C1-C18 알킬이고;
    상기 식 d4)에서, A는 -CH2CH(OH)CH2- 및 -CH2CH(CH2OH)-으로부터 선택되는 2가 라디칼이고, R은 수소 또는 메틸로부터 선택되며, R2는 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C10 내지 C22 지방산의 아실 잔기이다.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    제 1 가교성 모노머가 (메트)아크릴산과 2 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 선형 및 분지형 폴리올의 에스테르화 생성물로부터 선택되는 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
  19. 제 18 항에 있어서,
    폴리올이, 알킬렌 글리콜, 폴리알킬렌 글리콜, 트리메틸올에탄 및 이의 다이머, 트리메틸올프로판 및 이의 다이머, 트리에틸올프로판 및 이의 다이머, 테트라메틸올메탄(펜타에리스리톨), 디펜타에리스리톨, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
  20. 제 18 항에 있어서,
    에스테르화 생성물이 분자당 2 내지 6 개의 불포화 에스테르 기를 함유하는 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
  21. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    제 2 가교성 모노머가 알릴 알코올과 2 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 선형 및 분지형 폴리올의 에테르화 생성물로부터 선택되는 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
  22. 제 18 항에 있어서,
    폴리올이, 수크로오스, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 트리메틸올에탄 및 이의 다이머, 트리메틸올프로판 및 이의 다이머, 트리에틸올프로판 및 이의 다이머, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
  23. 제 22 항에 있어서,
    에테르화 생성물이 분자당 2 내지 8 개의 알릴 기를 함유하는 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
  24. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    헤어 및 피부 컨디셔닝제, 연화제, 유화제, 보조 유동성 개질제, 증점제, 비타민, 헤어 성장 촉진제, 셀프-태닝제, 선스크린제, 피부 미백제, 노화 방지 화합물, 주름 방지 화합물, 셀룰라이트 방지 화합물, 여드름 방지 화합물, 비듬방지제, 항염증 화합물, 진통제, 발한억제제, 탈취제, 미립자, 연마재, 보습제, 항산화제, 각질용해제, 대전 방지제, 폼 부스터, 향수성 물질, 가용화제, 항균제, 항진균제, 킬레이트제, 완충제, 식물성제, 헤어 착색제, 산화제, 환원제, 추진제, 불용성 성분, 감온 염료, 헤어 및 피부 표백제, 안료, 충치 예방제, 치석 방지제, 프라그 방지제, 용매, 보존제; 및 이들의 조합물로부터 선택되는 하나 이상의 성분을 추가로 포함하는 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
  25. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    하나 이상의 염기성 pH 조절제, 하나 이상의 산성 pH 조절제 및 이들의 조합물로부터 선택되는 pH 조절제를 추가로 포함하는 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
  26. 제 25 항에 있어서,
    pH 조절제가 하나 이상의 염기성 pH 조절제로부터 선택되는 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
  27. 제 25 항에 있어서,
    pH 조절제가 하나 이상의 산성 pH 조절제로부터 선택되는 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
  28. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    양이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 계면활성제를 추가로 포함하는 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
  29. 제 16 항에 있어서,
    i) 하나 이상의 지방산 염;
    ii) 하나 이상의 가교된 아크릴계 공중합체로서,
    a) 전체 모노머 조성물의 중량을 기준으로 하여, 하나 이상의 카르복실산 기를 함유하는 하나 이상의 모노에틸렌계 불포화 모노머로부터 선택되는 제 1 모노머성 성분 10 중량% 내지 80 중량%;
    b) 전체 모노머 조성물의 중량을 기준으로 하여, (메트)아크릴산의 하나 이상의 선형 또는 분지형 C1 내지 C5 알킬 에스테르, (메트)아크릴산의 하나 이상의 C1 내지 C5 하이드록시알킬 에스테르, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 제 2 모노에틸렌계 불포화 모노머성 성분 80 중량% 내지 15 중량%;
    c) 전체 모노머 조성물의 중량을 기준으로 하여, 둘 이상의 중합가능한 에틸렌계 불포화 이중 결합을 갖는 하나 이상의 다관능성 아크릴레이트로부터 선택된 제 1 다중불포화 가교성 모노머, 및 둘 이상의 중합가능한 에틸렌계 불포화 이중 결합을 갖는 하나 이상의 폴리알케닐 폴리에테르로부터 선택된 제 2 다중불포화 가교성 모노머를 포함하는 가교성 성분 0.01 중량% 내지 5 중량%; 및 임의적으로
    d) 전체 모노머 조성물의 중량을 기준으로 하여, 모노머성 성분 a) 및 b)와 구별되는, 하나 이상의 다른 모노에틸렌계 불포화 모노머 성분 1 중량% 내지 35 중량%을 포함하는 모노머 조성물로부터 중합된 하나 이상의 가교된 아크릴계 공중합체; 및 임의적으로
    iii) 음이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양쪽이온성 계면활성제 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 계면활성제를 포함하는 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
  30. 제 29 항에 있어서,
    하나 이상의 다른 모노에틸렌계 불포화 모노머 성분이 하기의 식으로 표현되는 모노머로부터 선택되는 퍼스널 케어 클렌징 조성물:
    d1) CH2=C(R)C(O)OR1,
    d2) CH2=C(R)X,
    d3) CH2=CHOC(O)R1, 및
    d4) CH2=C(R)C(O)OAOR2,
    상기 식 d1)에서, R은 수소 또는 메틸로부터 선택되며, R1은 C6-C10 알킬, C6 내지 C10 하이드록시알킬, -(CH2)2OCH2CH3 및 -(CH2)2C(O)OH으로부터 선택되고;
    상기 식 d2)에서, R은 수소 또는 메틸이고, X는 -C6H5, -CN, -C(O)NH2, -NC4H6O, -C(O)NHC(CH3)3, -C(O)N(CH3)2, -C(O)NHC(CH3)2(CH2)4CH3 및 -C(O)NHC(CH3)2CH2S(O)(O)OH으로부터 선택되며;
    상기 식 d3)에서, R1은 선형 또는 분지형 C1-C18 알킬이고;
    상기 식 d4)에서, A는 -CH2CH(OH)CH2- 및 -CH2CH(CH2OH)-으로부터 선택되는 2가 라디칼이고, R은 수소 또는 메틸로부터 선택되며, R2는 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C10 내지 C22 지방산의 아실 잔기이다.
  31. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    제 1 가교성 모노머가 (메트)아크릴산과 2 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 선형 및 분지형 폴리올의 에스테르화 생성물로부터 선택되는 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
  32. 제 31 항에 있어서,
    폴리올이, 알킬렌 글리콜, 폴리알킬렌 글리콜, 트리메틸올에탄 및 이의 다이머, 트리메틸올프로판 및 이의 다이머, 트리에틸올프로판 및 이의 다이머, 테트라메틸올메탄(펜타에리스리톨), 디펜타에리스리톨, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
  33. 제 32 항에 있어서,
    에스테르화 생성물이 분자당 2 내지 6 개의 불포화 에스테르 기를 함유하는 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
  34. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    제 2 가교성 모노머가 알릴 알코올과 2 내지 12 개의 탄소 원자를 갖는 선형 및 분지형 폴리올의 에테르화 생성물로부터 선택되는 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
  35. 제 31 항에 있어서,
    폴리올이, 수크로오스, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 트리메틸올에탄 및 이의 다이머, 트리메틸올프로판 및 이의 다이머, 트리에틸올프로판 및 이의 다이머, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
  36. 제 35 항에 있어서,
    에테르화 생성물이 분자당 2 내지 8 개의 알릴 기를 함유하는 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
  37. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    지방산 염이 C8 내지 C22 지방산의 알칼리 금속염 또는 C8 내지 C22 지방산의 에탄올아민염인 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
  38. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    헤어 및 피부 컨디셔닝제, 연화제, 유화제, 보조 유동성 개질제, 증점제, 비타민, 헤어 성장 촉진제, 선스크린제, 피부 미백제, 노화 방지 화합물, 주름 방지 화합물, 셀룰라이트 방지 화합물, 여드름 방지 화합물, 비듬방지제, 발한억제제, 탈취제, 미립자, 연마재, 보습제, 항산화제, 각질용해제, 대전 방지제, 폼 부스터, 향수성 물질, 가용화제, 킬레이트제, 항균제, 항진균제, 완충제, 식물성제, 헤어 착색제, 산화제, 환원제, 추진제, 불용성 성분, 감온 염료, 헤어 및 피부 표백제, 안료, 용매, 보존제; 및 이들의 조합물로부터 선택되는 하나 이상의 성분을 추가로 포함하는 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
  39. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    pH가 7 내지 12 사이에 존재하는 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
  40. 가교된 아크릴계 공중합체를 포함하는 수성 계면활성제 함유 조성물에 산성 물질, 알칼리성 물질 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 pH 조절제를 첨가함을 포함하여, 상기 수성 계면활성제 함유 조성물을 증점시키는 방법으로서,
    상기 가교된 아크릴계 공중합체가
    a) 전체 모노머 조성물의 중량을 기준으로 하여, 하나 이상의 카르복실산 기를 함유하는 하나 이상의 모노에틸렌계 불포화 모노머로부터 선택되는 제 1 모노머성 성분 10 중량% 내지 80 중량%;
    b) 전체 모노머 조성물의 중량을 기준으로 하여, (메트)아크릴산의 하나 이상의 선형 또는 분지형 C1 내지 C5 알킬 에스테르, (메트)아크릴산의 하나 이상의 C1 내지 C5 하이드록시알킬 에스테르, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 제 2 모노에틸렌계 불포화 모노머성 성분 80 중량% 내지 15 중량%;
    c) 전체 모노머 조성물의 중량을 기준으로 하여, 둘 이상의 중합가능한 에틸렌계 불포화 이중 결합을 갖는 하나 이상의 다관능성 아크릴레이트로부터 선택된 제 1 다중불포화 가교성 모노머, 및 둘 이상의 중합가능한 에틸렌계 불포화 이중 결합을 갖는 하나 이상의 폴리알케닐 폴리에테르로부터 선택된 제 2 다중불포화 가교성 모노머를 포함하는 가교성 성분 0.01 중량% 내지 5 중량%; 및 임의적으로
    d) 전체 모노머 조성물의 중량을 기준으로 하여, 모노머성 성분 a) 및 b)와 구별되는, 하나 이상의 다른 모노에틸렌계 불포화 모노머 성분 1 중량% 내지 35 중량%을 포함하는 모노머 조성물로부터 중합되는 방법.
  41. 제 40 항에 있어서,
    하나 이상의 다른 모노에틸렌계 불포화 모노머 성분이 하기의 식으로 표현되는 모노머로부터 선택되는 방법:
    d1) CH2=C(R)C(O)OR1,
    d2) CH2=C(R)X,
    d3) CH2=CHOC(O)R1, 및
    d4) CH2=C(R)C(O)OAOR2,
    상기 식 d1)에서, R은 수소 또는 메틸로부터 선택되며, R1은 C6-C10 알킬, C6 내지 C10 하이드록시알킬, -(CH2)2OCH2CH3 및 -(CH2)2C(O)OH로부터 선택되고;
    상기 식 d2)에서, R은 수소 또는 메틸이고, X는 -C6H5, -CN, -C(O)NH2, -NC4H6O, -C(O)NHC(CH3)3, -C(O)N(CH3)2, -C(O)NHC(CH3)2(CH2)4CH3 및 -C(O)NHC(CH3)2CH2S(O)(O)OH로부터 선택되며;
    상기 식 d3)에서, R1은 선형 또는 분지형 C1-C18 알킬이고;
    상기 식 d4)에서, A는 -CH2CH(OH)CH2- 및 -CH2CH(CH2OH)-로부터 선택되는 2가 라디칼이고, R은 수소 또는 메틸로부터 선택되며, R2는 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C10 내지 C22 지방산의 아실 잔기이다.
  42. 제 41 항에 있어서,
    계면활성제가 음이온성 계면활성제, 양쪽이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 방법.
  43. 제 42 항에 있어서,
    계면활성제가 음이온성 계면활성제, 양쪽이온성 계면활성제, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 방법.
  44. 제 43 항에 있어서,
    계면활성제가 하나 이상의 음이온성 계면활성제 및 하나 이상의 양쪽이온성 계면활성제로부터 선택되는 방법.
  45. 제 42 항 내지 제 44 항 중 어느 한 항에 있어서,
    알칼리성 pH 조절제가 조성물에 첨가되는 방법.
  46. 제 42 항 내지 44 항 중 어느 한 항에 있어서,
    산성 pH 조절제가 조성물에 첨가되는 방법.
  47. 제 46 항에 있어서,
    알칼리성 및 산성 pH 조절제가 조성물에 첨가되는 방법.
  48. 제 47 항에 있어서,
    알칼리성 pH 조절제가, 산성 pH 조절제가 첨가되기 전에 조성물에 첨가되는 방법.
  49. 제 48 항에 있어서,
    조성물의 pH가 조성물의 초기 pH를 초과하여 0.5 내지 2 pH 단위까지 알칼리성 pH 조절제로 조절된 이후에, 3.5 내지 5.5 사이의 최종 pH 값을 얻기 위해 충분한 양의 산성 pH 조절제를 첨가함으로써, 조성물의 알칼리성으로 조절된 pH를 감소시키는 방법.
  50. 제 49 항에 있어서,
    조성물의 초기 pH가 5.0 이상인 방법.
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