KR101984800B1 - 구조화된 아크릴레이트 코폴리머 증점제 - Google Patents

Abstract

선형 코어 폴리머 및 하나 이상의 그 후에 중합된 쉘 폴리머를 포함하는 다단계적 아크릴 기재 코어-쉘 폴리머가 개시된다. 그 후에 중합된 쉘 폴리머의 하나 이상의 쉘 폴리머는 가교된다. 특별히 낮은 pH에서, 코어-쉘 폴리머는 수성 계면활성제 함유 조성물 내에서 놀랍게도 바람직한 유동학상 성질, 투명성, 및 심미적 성질을 제공한다.

Description

구조화된 아크릴레이트 코폴리머 증점제{STRUCTURED ACRYLATE COPOLYMER THICKNERS}

일 측면에서, 본 발명은 선형 코어 및 하나 이상의 가교된 외부 쉘을 포함하는 아크릴 기재(based) 단계적(staged) 코어-쉘 폴리머에 관한 것이다. 또 다른 측면에서, 본 발명은 수성 계에서의 사용에 적합한 아크릴 기재 단계적 코어-쉘 폴리머 증점제(thickner)에 관한 것이다. 본 발명의 추가적 측면은 아크릴 기재 단계적 코어-쉘 폴리머 유동성 개질제(rheology modifier), 계면활성제, 및 임의로 현탁 또는 안정화를 요하는 실질적으로 불용성의 물질인 다양한 성분을 함유하는 안정한 수성 조성물의 형성에 관한 것이다. 게다가, 본 발명의 추가적 측면은 낮은 pH 범위에서 제형화된 투명하고(clear), 유동학상으로 및 상 안정한(phase stable) 계면활성제 조성물에 관한 것이다.

유동성(rheology) 개질제는 또한 증점제 또는 점도제(viscosifier)로도 불리고, 퍼스널 케어 클렌징 제형을 함유하는 계면활성제에 보편적(ubiquitous)이다. 유동학상 성질(예를 들어, 점도 및 유동 특성, 기포성(foamability), 퍼짐성(spreadabiltiy), 등), 심미적 성질(예를 들어, 투명성(clarity), 감각 효과(sensory effect), 등), 온화함(mildness)(피부 및 눈의 자극 완화), 및 계면활성제 기재 제형 내의 가용성 및 불용성 성분을 현탁 및 안정화하는 능력은 종종 증점제의 첨가에 의해 개질된다.

종종, 점도 향상의 효과를 내기 위해, 증점제는 고체 형태로 계면활성제 제형에 도입되고, 증점제가 액체 계면활성제 조성물 내에 용해시키기에 효과적인 조건 하에서 혼합된다. 흔히, 상기 혼합은 고형 증점제의 용해를 촉진하고 원하는 점도 개선을 얻기 위해, 상승된 온도에서 수행(열간 가공)되어야 한다. 게다가, 고형 증점제(예를 들어, Carbomer 분말)는 수성 기재 계의 표면에 접촉하면 "웨트-아웃(wet-out)"에 저항하는 것으로 알려져 있다. 그 결과, Carbomer는 잘게 나눠진 분말로 공급되고/되거나 입자 크기를 줄이기 위해 체로 걸러져야 하는데, 이는 입자의 상대적 표면적을 증가시킴으로써 용해에 도움이 된다. 가공 동안에, Carbomer 분말은 용기의 안 및 밖으로 이동됨에 따라 정전기적으로 하전되어, 부유 분진을 포함하는 반대 전하 표면에 달라붙는 경향이 있을 수 있어, 전문화된 먼지 추출 장비를 필요하게 할 수 있다. 이는 수성 분산액의 제조가 특별한 예방 조치 및 값비싼 장비를 이용하지 않으면 지저분하고(messy) 시간이 걸린다는 점을 의미한다. 증점된 계면활성제 구성 성분을 함유하는 조성물의 포뮬레이터(formulator)는 그들의 제품을 주위 온도(ambient temperature)에서 제형화(냉간 가공)하는 능력을 바라고 있다. 이에 따라, 포뮬레이터는 고체로서 보다는 액체 형태로 액상 계면활성제 조성물에 도입될 수 있는 증점제를 바라고 있다. 이는 증점제를 액상 계면활성제 조성물에 도입함에 있어서 포뮬레이터에게 더 큰 정도의 정밀성을 제공하고, 주위 온도에서 제품을 제형화(냉간 가공)할 수 있는 능력을 부여하며, 특별한 안전 및 취급 장비에 대한 요구 없이도 자동화된 가공을 더 용이하게 한다.

수성 기재 계면활성제 함유 제형을 증점함에 통상적으로 이용되는 액상 유동성 개질제의 하나의 중요한 부류(class)가 알칼리-팽윤성 또는 알칼리-용해성 에멀젼(ASE) 폴리머이다. ASE 폴리머는 (메트)아크릴산 및 알킬 아크릴레이트로부터 합성되는 선형 또는 가교된 코폴리머이다. 가교된 폴리머는 무기 또는 유기 염기와 중화하면 즉시 증점한다. 액상 에멀젼으로서, ASE 폴리머는 제품 포뮬레이터에 의해 쉽게 가공되고 액상 계면활성제 함유 제형으로 제형화된다. ASE 폴리머 증점된 계면활성제 기재 제형의 예는 U.S. 특허 No. 6,635,702; 국제 공개 출원 No. WO 01/19946; 및 유럽 특허 No. 1 690 878 B1에 제시되어 있고, 이들은 계면활성제를 함유하는 수성 조성물을 위한 폴리머성 증점제의 사용에 대해 개시한다. 비록 이들 증점제가 중성에 가까운 pH 값(pH ≥ 6.0)에서 계면활성제 함유 제형에서 양호한 점도, 현탁 및 투명성 성질을 제공하지만, 이들은 산성 pH 범위에서 흐릿해지고(hazy), 불량한 투명성을 야기한다.

화장품, 세면용품(toiletries) 및 퍼스널 케어 제품에서의 박테리아, 효모, 및/또는 곰팡이로부터의 미생물 오염은 매우 흔하고 수년 동안 산업에서 큰 걱정이었다. 오늘날 계면활성제 함유 제품은, 부패(decay), 변색, 또는 부패(spoilage)로부터 제품을 보호하고, 제품이 인간 및 동물의 피부, 두피, 및 모발에의 국소 적용(application)에 안전함을 보장하기 위해 전형적으로 보존제로 제형화된다. 계면활성제 함유 제품에 통상적으로 사용되는 보존제 화합물의 세 가지 부류는 디아졸리닐 우레아, 이미다졸리닐 우레아, 및 DMDM 히단토인과 같은 포름알데히드 도너(donor); 2,4-디클로로벤질-알코올, 클로록시레놀(4-클로로-3,5-디메틸-페놀), Bronopol(2-브로모-2-니트로프로판-1,3-디올), 및 요오도프로피닐 부틸 카르바메이트를 포함하는 할로겐화 화합물; 및 메틸-파라벤, 에틸-파라벤, 프로필-파라벤, 부틸-파라벤, 이소프로필-파라벤, 및 벤질-파라벤을 포함하는 파라벤 화합물이다.

이들 보존제가 수년 동안 퍼스널 케어 제품에 성공적으로 활용되어 온 반면에, 이들 화합물 중 일부가 건강에 유해한 성분(health hazard)을 구성할 수 있다는 최근 과학계 및 공중의 우려가 있다. 이에 따라, 국소적으로 적용되거나 또는 인간 피부, 두피 또는 모발에 접촉하게 되는 계면활성제 함유 제품에서, 상기 화합물을 양호한 항미생물 효능, 온화함을 유지하면서도 안전에 대한 걱정을 일으키지 않는 것으로 대체하려는 관심이 있다.

식품 산업에서 보존제로서 사용되는 것과 같이, 유기산(소르브, 시트르 및 벤조)이 전술한 계면활성제 함유 제형 내 보존제 계에 대한 이상적인 대체물로서 점점 검토되고 있다. 유기산의 항미생물 활성은 산 분자의 연합된(associated) 또는 양자화된(protonated) 종과 연결된다. 유기산 함유 제형의 pH가 증가할수록, 프로톤의 해리는 산 염을 형성하며 일어난다. 유기산의 해리된 형태(산 염)는 단독으로 사용될 때 항미생물 활성을 갖지 않고, 유기 기재 산의 사용을 6 미만의 pH 값까지 효과적으로 제한한다(Weber, K. 2005. New alternatives to paraben-based preservative blends. Cosmtics & Toiletries 120(1): 57-62).

상기 문헌은 또한 자연 pH 범위(약 3-5 사이)에서 제품을 제형화하는 것은, 1) 보존제 효능을 향상시킴으로써 제품 내 요구되는 보존제의 양을 감소시키고, 2) 많은 화장품 활성 성분의 효과를 안정화 및 증가시키고, 3) 피부 장벽 조직의 보수 및 유지에 이로우며, 4) 해로운 미생물에 의한 과-콜로니화(over-colonization)를 배제하여 자연 피부 상재균(skin flora)을 지지한다는 점을 시사하였다(Wiechers, J.W. 2008. Formulating at pH 4-5: How lower pH benefits the skin and formulations. Cosmtics & Toiletries 123(12): 61-70).

산업이 산성 pH 범위에서 제형화되는 새로운 증점된 계면활성제 기재 제품을 바라기 때문에, 계면활성제와 조합하여 사용될 때, 양호한 점도/유동학 프로필, 현탁(항복값(yield value)), 및 향상된 심미성을 유지하면서 산성 pH 조건 하에서 높은 투명성 제형을 제공하는 유동성 개질제에 대한 개발의 요구가 있다.

일 측면에서, 본 발명의 구현예는 단계적, 구조화된, 또는 코어-쉘 폴리머 형태를 포함하는, 아크릴 기재 폴리머 조성물에 관한 것이다.

일 측면에서, 본 발명의 구현예는 아크릴 기재 선형(비-가교된) 코어 단계(단계) 폴리머 및 아크릴 기재 가교된 쉘 단계 폴리머를 포함하는, 단계적 코어-쉘 폴리머에 관한 것이다.

일 측면에서, 본 발명의 구현예는 아크릴 기재 선형 폴리머를 포함하는 코어 폴리머 단계 및 아크릴 기재 가교된 폴리머 단계를 포함하는, 하나 이상의 기타 단계를 포함하는 다단계적 폴리머에 관한 것이다.

일 측면에서, 본 발명의 구현예는 본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머를 포함하는, 증점된 수성 조성물에 관한 것이다.

일 측면에서, 본 발명의 구현예는 아크릴 기재 단계적 코어-쉘 폴리머 및 음이온성, 양이온성, 양쪽성 및 비이온성 계면활성제, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 계면활성제를 포함하는, 증점된 수성 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 일 측면에서, 구현예는 아크릴 기재 단계적 코어-쉘 폴리머, 음이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, pH 조절제, 및 양이온성 계면활성제, 비-이온성 계면활성제, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 임의의 계면활성제를 포함하는, 양호한 유동학상 및 투명성 성질을 갖는 낮은 pH 수성 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 일 측면에서, 구현예는 아크릴 기재 단계적 코어-쉘 폴리머, 음이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, pH 조절제, 산 기재 보존제, 및 양이온성 계면활성제, 비-이온성 계면활성제, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 임의의 계면활성제를 포함하고, 양호한 유독학상 및 투명성 성질을 갖는, 낮은 pH 수성 조성물에 관한 것이다.

일 측면에서, 본 발명의 구현예는 아크릴 기재 단계적 코어-쉘 폴리머, 음이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, pH 조절제, 임의의 산 기재 보존제, 및 양이온성 계면활성제, 비-이온성 계면활성제, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 임의의 계면활성제를 포함하고, 양호한 유동학상 및 투명성 성질을 갖는, 낮은 pH, 안정하한, 수성 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어, 및 공업 및 산업적 케어 조성물에 관한 것이다.

일 측면에서, 본 발명의 구현예는 아크릴 기재 단계적 코어-쉘 폴리머, 음이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, pH 조절제, 불용성 성분 및/또는 조성물 내 안정화된 또는 현탁된 미립 물질, 임의의 산 기재 보존제, 및 양이온성 계면활성제, 비-이온성 계면활성제, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 임의의 계면활성제를 포함하고, 양호한 유동학상 및 투명성 성질을 갖는, 안정한 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어, 및 공업 및 산업적 케어 조성물에 관한 것이다.

일 측면에서, 본 발명의 구현예는 조성물이 우수한 투명성 및 항복값 성질의 조합을 갖는, 단계적 코어-쉘 폴리머, 음이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, pH 조절제, 및 양이온성 계면활성제, 비-이온성 계면활성제, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 임의의 계면활성제를 포함하고, 낮은 pH로 제형화된 수성 계면활성제 함유 조성물에 관한 것이다.

또한 추가적인 측면에서, 본 발명은 계면활성제와 함께 또는 없이, 유익제(benefit agent), 아쥬반트(adjuvant), 및/또는 첨가제와 조합하여, 본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머를 포함하는, 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어, 및 산업 및 공업적 케어 조성물에 관한 것이다.

이들 안정한 조성물은, 장기간, 예를 들어 45℃에서 적어도 한 달 동안에 걸쳐 점도의 상당한 증가 또는 감소 없이, 분리, 침강(settling), 또는 크림 아웃(creaming out), 또는 투명성의 손실 없이, 매끈하고(smooth), 허용가능한 유동학을 유지할 수 있다.

도 1은 가교된 쉘 폴리머에 의해 둘러싸인 또는 부분적으로 둘러싸인 선형 코어 폴리머를 포함하는 2 단계 코어-쉘 폴리머를 나타낸다.
도 2는 최내각 선형 폴리머 코어 및 가교된 폴리머 쉘을 포함하는 다단계적 코어-쉘 폴리머를 나타낸다. 인접한 중합성 단계는 선형 및 가교된 폴리머 유형의 교대하는 순서로 구성(configure)된다.
도 3은 랜덤 단계 순서로 중합된 다단계 코어-쉘 폴리머를 나타낸다. 상기 폴리머는 인접한 선형 및 가교된 중합성 단계를 함유하도록 구성된다.
도 4는 본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머의 투과 전자 현미경 사진(TEM) 이미지를 보여준다.

본 발명에 따른 바람직한 구현예가 기재될 것이다. 본원에 기재된 바람직한 구현예의 다양한 변경, 조정 또는 변형이 개시된 것으로 기술 분야의 통상의 기술자에게 자명하게 될 수 있다. 본 발명의 교시, 및 이러한 교시가 진보시킨 기술 분야에 의존하는 그러한 모든 변경, 조정 또는 변형은 본 발명의 범위 및 취지 내에 있는 것으로 고려되어야 한다.

본 발명의 폴리머 및 조성물은 본원에 기재된 성분(component), 요소(element), 및 공정 설계(process delineation)로 적합하게 포함하고, 이루어지고, 또는 본질적으로 이루어질 수 있다. 본원에 설명적으로 개시된 발명은 본원에 구체적으로 개시되지 않은 임의의 요소의 부재 하에 적합하게 실행될 수 있다.

별도의 언급이 없으면, 본원에 표현된 모든 백분율, 부(part), 및 비율(ratio)은 본 발명의 전체 조성물의 중량에 기초한다.

여기서 및 명세서 전반에 사용될 때, 용어 "코어-쉘 형태y", "코어-쉘 구조", "코어-쉘 폴리머", "구조화된 폴리머", "단계적 코어-쉘 폴리머" 및 "단계적 폴리머"는 상호교환적으로 사용되고, 모노머 반복 단위의 각각의 순서 또는 단계가 반복 단위의 차후의 순서 또는 단계가 중합되기 전에 중합이 완성되는 순차적 또는 단계적 중합 공정에 의해 제조된 폴리머 입자를 의미한다. 이들 폴리머는 코어 부분, 순서 또는 단계를 형성하는 폴리머(들) 및 쉘 부분, 순서 또는 단계를 형성하는 폴리머(들)이 물리적으로 및/또는 화학적으로 서로 결합되고/되거나 끌어들이는 구조를 갖는다. 본 발명의 코폴리머 입자의 구조 및/또는 화학적 조성물(예를 들어, 모노머 조성 및/또는 양)은 입자의 내부로부터 외부로 변화하고, 그 결과, 이들 구배(gradient) 구역은 상이한 물리적 및 화학적 성질 또한 가질 수 있다. 이들 변화는 어느 정도 점진적일 수 있고, 이의 임의이 반경을 따라 중합성 구조 또는 조성물의 구배를 갖는 형태를 산출할 수 있다. 대안적으로, 중합성 구조 또는 조성물 내 변화는 중심으로부터 입자의 반경을 따라 밖으로 움직일 때 상대적으로 잘 정의될 수 있고, 하나의 중합성 조성물을 포함하는 상대적으로 뚜렷한(distinct) 코어 부분, 및 상이한 중합성 조성물을 포함하는 상대적으로 뚜렷한 쉘 부분을 갖는 형태를 산출할 수 있다. 본원에서 정의된 코어 폴리머가 선형 포리머이고 하나 이상의 쉘 층이 가교된 폴리머를 포함하는 한, 단계적 코어-쉘 형태는 다른 중합성 조성물의 다중 층 또는 구역을 포함할 수 있다. 폴리머가 본원에 기재된 필요한 성질을 발휘하는 한, 입자의 중합성 형태 내 변화의 비율은 특별히 중대하지 않다. 이에 따라, 본원에서 사용될 때, 용어 "코어" 및 "쉘"은 각각 입자의 내부 및 외부의 중합성 내용물(content)을 나타내고, 상기 용어의 사용은 본 발명의 폴리머 입자가 필연적으로 입자의 내부 및 외부의 폴리머 사이의 뚜렷한 계면(interface)을 의미하는 것으로 해석되어서는 안된다.

단계적 코어-쉘 폴리머 입자는 코어 부분이 쉘 부분 내에서 완전히 코팅된 또는 절연된(encapsulated) 형태뿐만 아니라, 코어 부분이 부분적으로 코팅된 또는 절연된 형태일 수도 있다고 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머의 "코어 폴리머" 및 "쉘 폴리머"를 기재함에 있어서, 폴리머 입자의 코어 및 쉘에 존재하는 폴리머의 상당한 양의 관입(interpenetration)이 있을 수 있다고 이해되어야 한다. 따라서, "코어 폴리머"는 어느 정도 쉘 입자 내 영역을 형성하면서 입자의 쉘 내부로 확장될 수 있고, 그 반대의 경우도 마찬가지이다.

용어 "코어 폴리머" 및 "쉘 폴리머"와 같은 전문 용어는, 임의의 특별한 폴리머를 엄격하게 "쉘" 또는 엄격하게 "코어" 폴리머라고 특정(identify)하려는 시도함이 없이 본원에서 중합성 입자의 명명된 부분에서 일반적인 방식으로 중합성 물질을 기재하는 것으로 이용된다.

본원에서 사용될 때, 용어 "(메트)아크릴" 산은, 아크릴산 및 메타크릴산 모두를 포함하는 것을 의미한다. 유사하게, 본원에서 사용될 때 용어 "알킬 (메트)아크릴레이트"는 알킬 아크릴레이트 및 알킬 메타크릴레이트를 포함하는 것을 의미한다.

용어 "낮은 pH"는, 일 측면에서 6 이하, 또 다른 측면에서 약 0.5 내지 약 5.9, 추가적 측면에서 약 2 내지 약 5.5, 및 또한 추가적 측면에서 약 3.5 내지 약 5의 pH 값을 나타낸다.

용어 "높은 투명성"은, 2.4 중량% 폴리머(활성 폴리머 고형물) 및 12.7 중량%의 음이온성 및 양쪽성 계면활성제 블렌드(blend) 및 잔수(remainder water)를 포함하고, 여기서 음이온성 대 양쪽성 계면활성제가 약 4.5:1(활성 계면활성제의 중량 기저(basis)에 대한 중량으로 계산함)의 비율로 존재하고, 증점된 조성물의 pH가 약 4.5 내지 약 5의 범위인, 증점된 수성 폴리머/계면활성제 조성물에서 측정할 때, 일 측면에서 ≤ 40 NTU, 또 다른 측면에서 ≤ 30 NTU, 및 추가적 측면에서 ≤ 20 NTU의 탁도 값을 의미한다.

본원에서 사용되는 용어 "퍼스널 케어 제품"은, 이에 제한됨이 없이, 인간 및 동물의 피부, 모발, 두피, 및 손톱을 포함하는 신체에 적용되는 화장품, 세면용품, 코스메슈티컬(cosmeceuticals), 뷰티 보조용품, 방충제, 개인 위생 및 클렌징 제품을 포함한다.

본원에서 사용되는 용어 "홈 케어 제품"은, 이에 제한됨이 없이, 부엌 및 욕실(예를 들어, 경질 표면 클리너, 수동 및 자동 접시 케어, 변기 클리너 및 소독제)에서와 같이, 표면 세정 또는 위생 상태 유지를 위해 가정(domestic household)에서 이용되는 제품, 및 패브릭 케어 및 세정(예를 들어, 세제, 패브릭 컨디셔너, 전처리 얼룩 제거제)을 세탁 제품, 등을 포함한다.

본원에서 사용되는 용어 "헬스 케어 제품"은, 이에 제한됨이 없이, 건강-관련 또는 질병 상태를 개선하기 위해, 일반적으로 위생 또는 웰빙, 등을 유지하기 위해, 인간 및 동물의 피부, 두피, 손톱 및 점막을 포함하는 신체에 외적으로 적용될 수 있는, 의약(조절된 방출 의약), 파마코스메틱스, 경구 현탁액, 구강 청결제, 치약, 치분(dentrifrice), 등과 같은 구강 케어(입 및 치아) 제품, 및 패치, 플라스터 등과 같은 일반(over-the-counter) 제품 및 기기(국소 및 경피)를 포함한다.

본원에서 사용되는 용어 "공업 및 산업적 케어"("I&I")는, 이에 제한됨이 없이, 표면 세정 또는 위생 상태 유지를 위해 공업 및 산업 환경, 직물 처리(예를 들어, 직물 컨디셔너, 카펫 및 덮개(upholstery) 클리너), 자동차 케어(예를 들어, 수동 및 자동 세차 세제, 타이어 광택제(tire shine), 가죽 컨디셔너, 액상 차량 광택제(polish), 플라스틱 광택제 및 컨디셔너), 페인트 및 코팅, 등에서 이용되는 제품을 포함한다.

본원에서 사용될 때, 용어 "유동학상 성질" 및 이의 문법적 변이는, 이에 제한됨이 없이, 브룩필드 점도, 전단 응력에 대응한 점도의 증가 또는 감소, 유동 특성, 강성도(stiffness), 회복탄성력(resilience), 유동성(flowability), 등과 같은 겔 성질, 기포 안정성, 기포 밀도, 피크(peak)를 지탱하는 능력과 같은 발포성, 항복값과 같은 현탁 성질, 및 추진제계 또는 기계적 펌프 타입 에어로졸 디스펜서로부터 디스펜싱될 때 에어로졸 액적(droplet)을 형성하는 능력과 같은 에어로졸 성질을 포함한다.

조성물에 적용될 때, 용어 "심미적 성질" 및 이의 문법적 변이는, 색, 투명성, 매끈함(smoothness), 택(tack), 윤활성(lubricity), 질감(texture), 상태(conditioning) 및 느낌(feel), 등과 같은 시각 및 촉각적 심리감각적(psychosensory) 제품 성질을 나타낸다.

여기서, 뿐만 아니라 본 명세서 및 청구항의 다른 곳에서, 개개의 수치(탄소 원자 수치를 포함함), 또한 제한은 추가적인 비-개시되고/되거나 비-언급된 범위를 형성하기 위해 결합될 수 있다.

본원에 제공된 제목은 설명하기 위해 제공되는 것으로, 본 발명을 어떤 방법 또는 방식으로도 제한하지 않는다.

코어-쉘 폴리머

본 발명의 범위에 의해 포함되는 단계적 코어-쉘 폴리머는, 이에 제한됨이 없이, 도면에 설명된 구현예를 포함한다. 본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머는 선형 코어 폴리머 및 하나 이상의 가교된 쉘 폴리머를 포함하는 아크릴 기재 코폴리머이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 코어-쉘 폴리머 1은 에멀젼 내 순차적으로 제조된 적어도 2 단계, 비-가교된 또는 선형 아크릴 기재 코폴리머를 포함하는 첫 번째 단계 2 및 가교된 아크릴 기재 코폴리머를 포함하는 최외각 쉘 또는 마지막 단계 3을 포함한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 선형 폴리머 4' 및 가교된 폴리머 5'의 중간 단계를 갖는 코어-쉘 폴리머 1은 순차적으로 중합되어 최내각 선형 코어 단계 폴리머 4 및 최외각 가교된 쉘 단계 폴리머 5 사이에 위치될 수 있다. 각각의 선형 및 가교된 폴리머 단계는 반복 단위 조성 및 폴리머의 백본(backbone) 내 모노머성 반복 단위의 상대적인 양의 면에서 동일 또는 상이할 수 있다. 다단계적 코어-쉘 폴리머(2 단계 초과를 포함하는 코어-쉘 폴리머)에서, 순차적으로 중합된 단계의 배열(configuration)은 예를 들어, 도 2에서와 같이 인접한 단계가 선형 폴리머 및 가교된 폴리머 사이에 교대되는 것처럼 정돈될 수 있고, 또는 도 3에 설명된 바와 같이, 예를 들어, 최내각 코어 단계 6이 선형 폴리머(가교되지 않은)이고 외부 쉘의 하나 이상, 예를 들어, 단계 7''이 가교된 폴리머라는 조건 하에, 2 이상의 인접한 단계가 선형 6, 6' 또는 가교된 7, 7', 7''일 수 있는 것과 같이, 코어-쉘 폴리머 1의 단계 배열은 랜덤일 수 있다.

일 측면에서, 단계적 코어-쉘 폴리머는, 단계적 코어-쉘 폴리머의 총 중량을 기준으로 약 5 중량% 내지 95 중량%의 아크릴 기재 선형 코어 폴리머 및 약 95 중량% 내지 5 중량%의 아크릴 기재 가교된 쉘 폴리머를 포함한다. 또 다른 측면에서, 단계적 코어-쉘 폴리머는 단계적 코어-쉘 폴리머의 총 중량을 기준으로, 약 20 중량% 내지 약 80 중량%의 아크릴 기재 선형 코어 폴리머 및 약 80 중량% 내지 20 중량%의 아크릴 기재 가교된 쉘 폴리머를 포함한다. 또한 또 다른 측면에서, 단계적 코어-쉘 폴리머는 단계적 코어-쉘 폴리머의 총 중량을 기준으로, 약 60 중량% 내지 약 40 중량%의 아크릴 기재 선형 코어 폴리머 및 약 40 중량% 내지 약 60 중량%의 아크릴 기재 가교된 쉘 폴리머를 포함한다.

코어 폴리머 성분

선형 코어 폴리머는 가교 모노머의 부재 하에 중합되는 아크릴 기재 선형 폴리머이다. 한 구현예에서, a) 하나 이상의 카르복실산 기를 함유하는 하나 이상의 에틸렌성 불포화 모노머로부터 선택되는 제 1 모노머성 성분; b) (메트)아크릴산의 하나 이상의 선형 또는 분지형 C₁ 내지 C₅ 알킬 에스테르, (메트)아크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 히드록시알킬 에스테르, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 제 2 에틸렌성 불포화 모노머성 성분; 및 c) 임의로, 하기 화학식으로 나타내는 모노머로부터 선택되는 하나 이상의 모노머성 성분을 포함하는 모노머 혼합물로부터 중합된다:

i) CH₂=C(R)C(O)OR¹,

식 중 R 은 수소 또는 메틸로부터 선택되고; R¹ 은 C₆-C₁₀ 알킬, C₆ 내지 C₁₀ 히드록시알킬, -(CH₂)₂OCH₂CH_{3 ,} 및 -(CH₂)₂C(O)OH 및 이들의 염으로부터 선택됨;

ii) CH₂=C(R)X,

식 중 R 은 수소 또는 메틸이고; X 는 -C₆H₅, -CN, -C(O)NH₂, -NC₄H₆O, -C(O)NHC(CH₃)₃, -C(O)N(CH₃)₂, -C(O)NHC(CH₃)₂(CH₂)₄CH_{3 ,} 및 -C(O)NHC(CH₃)₂CH₂S(O)(O)OH 및 이들의 염으로부터 선택됨;

iii) CH₂=CHOC(O)R¹,

식 중 R¹ 은 선형 또는 분지형 C₁-C₁₈ 알킬임; 및

iv) CH₂=C(R)C(O)OAOR²,

식 중 A 는 -CH₂CH(OH)CH₂- 및 -CH₂CH(CH₂OH)-로부터 선택되는 2가 라디칼이고, R 은 수소 또는 메틸로부터 선택되고, 및 R² 는 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C₁₀ 내지 C₂₂ 지방산의 아실 잔기임.

모노머성 성분 a)로 제시된 하나 이상의 카르복실산 기를 함유하는 바람직한 에틸렌성 불포화 모노머는 (메트)아크릴산, 이타콘산, 시트라콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산, 및 이들의 염, 및 이들의 혼합물을 포함한다.

본 발명의 일 측면에서, 제 1 모노머 성분 a)로 제시된 하나 이상의 카르복실산 기 함유 모노머의 양은, 모노머의 총 중량을 기준으로 약 10 중량% 내지 80 중량%, 또 다른 측면에서 약 20 중량% 내지 약 70 중량%, 및 추가적 측면에서 약 35 중량% 내지 약 65 중량%의 범위이다.

모노머성 성분 b)로 제시된 바람직한 알킬 (메트)아크릴레이트 및 히드록시알킬 (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, 히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 히드록시부틸 (메트)아크릴레이트 (부탄 디올 모노(메트)아크릴레이트), 및 이들의 혼합물을 포함한다.

본 발명의 일 측면에서, 제 2 모노머 성분 b)로 제시된 알킬 및 히드록시알킬 (메트)아크릴레이트 모노머는, 모노머의 총 중량을 기준으로 약 90 중량% 내지 약 20 중량%, 또 다른 측면에서 약 80 중량% 내지 약 25 중량%, 또한 또 다른 측면에서 약 65 중량% 내지 약 35 중량% 범위의 양으로 이용된다.

임의의 모노머성 성분 c)의 화학식 i) 내지 iv)로 제시된 바람직한 에틸렌성 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-히드록시헥실 (메트)아크릴레이트, 10-히드록시데실 (메트)아크릴레이트, 스티렌, α-메틸 스티렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N,N'-디메틸아미노아크릴아미드, t-부틸아크릴아미드, t-옥틸아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 술폰산, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 부타노에이트, 비닐 발레레이트, 비닐 헥사노에이트, 비닐 옥타노에이트, 비닐 노나노에이트, 비닐 데카노에이트, 비닐 네오데카노에이트, 비닐 라우레이트, 오하이오주 콜럼버스(Colubus, OH)에 위치한 Hexion specialty Chemicals, Inc.로부터 입수 가능한 ACE^TM 및 (M)ACE^TM 모노머; 및 이들의 혼합물을 포함한다.

전술한 모노머는 시중에서 입수 가능하고/하거나 기술 분야에서 잘 알려진 공정으로 합성될 수 있다.

ACE 모노머(CAS No. 94624-09-06)는 글리시딜 t-데카노에이트(CAS No. 71206-09-2) 및 아크릴산의 반응 생성물이다. (M)ACE 모노머는 글리시딜 t-데카노에이트 및 메타크릴산을 반응시켜 합성된다.

임의의 모노머 성분 c)의 화학식 iv)로 제시된 모노머는, 각각의 지방산(들)의 글리시딜 에스테를 수득하기 위해 글리시돌을 C₁₀ 내지 C₂₂ 지방산과 반응시켜 에스테르화를 통해 합성될 수 있다. 그렇게 형성된 글리시딜 에스테르는 미리 형성된 모노머를 수득하기 위해 이의 에폭시 작용기를 통해 (메트)아크릴산의 카르복실 모이어티와 차례로 반응될 수 있다. 대안적으로, 지방산의 글리시딜 에스테르는, 반응물 화학양론이 카르복실 기의 오직 일부만이 반응되도록 설계된다는 조건 하에, 이전에 기재된 모노머를 포함하는 중합 혼합물에 첨가되어 모노머 성분으로 기재된 하나 이상의 카르복실산 기를 함유하는 하나 이상의 에틸렌성 불포화 모노머의 부분과 제자리(in situ) 반응될 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 목적을 제공하기 위해 충분한 산 작용기가 보유되어야 한다.

본 발명의 일 측면에서,화학식 iv)로 기재된 미리 형성되고 제자리 형성된 모노머 성분을 형성하기 위한 적합한 글리시딜 에스테르는 U.S. 특허 No. 5,179,157 (컬럼 13)에 개시되어 있다. 이와 관련된 개시는 본원에 참조로 포함된다. 네오데칸 산 및 이의 이성질체의 글리시딜 에스테르는 Hexion specialty Chemicals, Inc.로부터 상표명 Cardura^TM E10P으로 시중에서 입수가능하다.

임의의 모노머 성분 c)의 화학식 i) 내지 iv)로 제시된 모노머는, 모노머의 총 중량을 기준으로 약 0 중량% 내지 약 35 중량%, 또 다른 측면에서 약 1 중량% 내지 약 30 중량%, 또한 또 다른 측면에서 약 2 중량% 내지 약 15 중량%, 및 추가적 측면에서 약 5 중량% 내지 약 10 중량% 범위의 양으로 이용된다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 비-가교된 코어 폴리머는 하기를 포함하는 모노머 조성물로부터 중합된다:

a) 약 10 중량% 내지 약 80 중량%의, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산, 말레산, 또는 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 카르복실산 모노머;

b) 약 90 중량% 내지 약 20중량%의, 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 알킬 에스테르 및/또는 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 히드록시알킬 에스테르; 및

c) 약 0 중량% 내지 약 35 중량%의, 하기 화학식으로 나타내는 모노머로부터 선택되는 하나 이상의 α,β-에틸렌성 불포화 모노머:

i) CH₂=C(R)C(O)OR¹,

식 중 R 은 수소 또는 메틸로부터 선택되고; R¹ 은 C₆-C₁₀ 알킬, C₆ 내지 C₁₀ 히드록시알킬, -(CH₂)₂OCH₂CH_{3 ,} 및 -(CH₂)₂C(O)OH로부터 선택됨;

ii) CH₂=C(R)X,

식 중 R 은 수소 또는 메틸이고; 및 X 는 -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;

iii) CH₂=CHOC(O)R¹,

식 중 R¹ 은 선형 또는 분지형 C₁-C₁₈ 알킬임; 및

iv) CH₂=C(R)C(O)OAOR²,

식 중 A 는 2가 라디칼은 -CH₂CH(OH)CH₂- 및 -CH₂CH(CH₂OH)-로부터 선택되고, R 은 수소 또는 메틸로부터 선택되고, 및 R² 는 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C₁₀ 내지 C₂₂ 지방산의 아실 잔기임.

일 측면에서, 비-가교된 선형 폴리머 성분은, 탈이온 수 내 5 중량 백분율 폴리머 고형물 농도로 측정하고 18 중량 백분율 NaOH 용액으로 pH 7까지 중화시킬 때 500 mPaㆍs(브룩필드 RVT, 20 rpm, 스핀들 No. 1) 초과의 점도 값을 갖는다.

또 다른 측면에서, 코어 단계의 비-가교된, 선형 폴리머는, 폴리(메틸 메타크릴레이트) (PMMA) 표준으로 눈금을 수정한 겔 투과 크로마토그래피(GPC)로 측정할 때 100,000 달톤 초과의 수평균 분자량(M_n)을 갖는다. 또 다른 측면에서, 코어 폴리머의 M_n은, 약 100,000 달톤 내지 약 500,000 달톤, 또 다른 측면에서 약 105,000 달톤 내지 약 250,000 달톤, 또한 또 다른 측면에서 110,000 달톤 내지 약 200,000 달톤, 추가적 측면에서 115,000 달톤 내지 약 150,000 달톤의 범위이다.

쉘 폴리머 성분

가교된 쉘 폴리머는 가교 모노머를 포함하는 모노머 조성물로부터 중합된 아크릴 기재 가교된 폴리머이다. 한 구현예에서, 쉘 폴리머는 a1) 하나 이상의 카르복실산 기를 함유하는 하나 이상의 에틸렌성 불포화 모노머로부터 선택되는 제 1 모노머성 성분; b1) (메트)아크릴산의 하나 이상의 선형 또는 분지형 C₁ 내지 C₅ 알킬 에스테르, (메트)아크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 히드록시알킬 에스테르, 이들의 혼합물로부터 선택되는 제 2 에틸렌성 불포화 모노머성 성분; c1) 쉘 폴리머를 가교할 수 있는 활성 기를 갖는 하나 이상의 화합물로부터 선택되는 제 3 모노머성 성분, 및 임의로 d1), 하기 화학식으로 나타내는 모노머로부터 선택되는 하나 이상의 모노머성 성분을 포함하는 모노머 혼합물로부터 중합된다:

i) CH₂=C(R)C(O)OR¹,

식 중 R 은 수소 또는 메틸로부터 선택되고; R¹ 은 C₆-C₁₀ 알킬, C₆ 내지 C₁₀ 히드록시알킬, -(CH₂)₂OCH₂CH_{3 ,} 및 -(CH₂)₂C(O)OH 및 이들의 염으로부터 선택됨;

ii) CH₂=C(R)X,

식 중 R 은 수소 또는 메틸이고; X 는 -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)OH 및 이들의 염으로부터 선택됨;

iii) CH₂=CHOC(O)R¹,

식 중 R¹ 은 선형 또는 분지형 C₁-C₁₈ 알킬임; 및

iv) CH₂=C(R)C(O)OAOR²,

식 중 A 는 -CH₂CH(OH)CH₂- 및 -CH₂CH(CH₂OH)-로부터 선택되는 2가 라디칼이고, R 은 수소 또는 메틸로부터 선택되고, R² 는 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C₁₀ 내지 C₂₂ 지방산의 아실 잔기임.

모노머성 성분 a1)으로 제시된 하나 이상의 카르복실산 기를 함유하는 바람직한 에틸렌성 불포화 모노머는, (메트)아크릴산, 이타콘산, 시트라콘산, 말레산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산, 및 이들의 염, 및 이들의 혼합물을 포함한다.

본 발명의 일 측면에서, 제 1 모노머 성분 a)로 제시된 하나 이상의 카르복실산 기 함유 모노머의 양은, 모노머의 총 중량을 기준으로, 약 10 중량% 내지 80 중량%, 또 다른 측면에서 약 20 중량% 내지 약 70 중량%, 및 추가적 측면에서 약 35 중량% 내지 약 65 중량%의 범위이다.

모노머성 성분 b)로 제시된 바람직한 알킬 (메트)아크릴레이트 및 히드록시알킬 (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, 히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 히드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 히드록시부틸 (메트)아크릴레이트 (부탄 디올 모노(메트)아크릴레이트), 및 이들의 혼합물을 포함한다.

본 발명의 일 측면에서, 제 2 모노머 성분 b1)으로 제시된 알킬 및 히드록시알킬 (메트)아크릴레이트 모노머는, 모노머의 총 중량을 기준으로 약 90 중량% 내지 약 15 중량%, 또 다른 측면에서 약 80 중량% 내지 약 25 중량%, 및 또한 또 다른 측면에서 약 65 중량% 내지 약 35 중량% 범위의 양으로 이용된다.

본 발명의 일 측면에서, 제 3 모노머성 성분 c1)은 하나 이상의 가교 모노머로부터 선택된다. 가교 모노머(들)은 부분적으로 또는 실질적으로-가교된 삼차원의 네트워크 중 하나를 갖는 폴리머를 생성하기 위해 이용된다. 일 측면에서, 가교 모노머는 폴리불포화 화합물이다. 바람직한 폴리불포화 화합물은, 에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,3-부틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,6-부틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 1,9-노난디올 디(메트)아크릴레이트, 2,2'-비스(4-(아크릴옥시-프로필옥시페닐)프로판, 2,2'-비스(4-(아크릴옥시디에톡시-페닐)프로판, 및 아연 아크릴레이트(즉, 2(C₃H₃O₂)Zn⁺⁺)와 같은 디(메트)아크릴레이트 화합물; 트리메틸올프로판 트리(메트)아크릴레이트, 트리메틸올에탄 트리(메트)아크릴레이트, 및 테트라메틸올메탄 트리(메트)아크릴레이트와 같은 트리(메트)아크릴레이트 화합물; 디트리메틸올프로판 테트라(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄 테트라(메트)아크릴레이트, 및 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트와 같은 테트라(메트)아크릴레이트 화합물; 디펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트와 같은 헥사(메트)아크릴레이트 화합물; 알릴 (메트)아크릴레이트, 디알릴프탈레이트, 디알릴 이타코네이트, 디알릴 푸마레이트, 및 디알릴 말레에이트와 같은 알릴 화합물; 분자 당 2 내지 8 개의 알릴 기를 갖는 수크로오스의 폴리알릴 에테르, 펜타에리트리톨 디알릴 에테르, 펜타에리트리톨 트리알릴 에테르, 및 펜타에리트리톨 테트라알릴 에테르와 같은 펜타에리트리톨의 폴리알릴 에테르; 트리메틸올프로판 디알릴 에테르 및 트리메틸올프로판 트리알릴 에테르와 같은 트리메틸올프로판의 폴리알릴 에테르를 포함한다. 기타 적합한 폴리불포화 화합물은 디비닐 글리콜, 디비닐 벤젠, 및 메틸렌비스아크릴아미드를 포함한다.

또 다른 측면에서, 적합한 폴리불포화 모노머는, 에틸렌 옥시드 또는 프로필렌 옥시드 또는 이들의 조합으로부터 만들어진 폴리올과 말레산 무수물, 시트라콘산 무수물, 이타콘산 무수물과 같은 불포화 무수물의 폴리올의 에스테르화 반응, 또는 3-이소프로페닐-α-α-디메틸벤젠 이소시아네이트와 같은 불포화 이소시아네이트의 첨가 반응을 통해 합성될 수 있다.

또한, 하기 불포화 화합물이 폴리머 백본 상에서 펜던트 카르복실기와 반응성인 가교제로서 이용될 수 있다: 1,3-디클로로이소프로판올 및 1,3-디브로모이소프로판올과 같은 폴리할로알칸올; 노볼락 수지의 테트라히드로티오펜 부가물(adduct)과 같은 술포늄 쯔비터이온; 에피클로로히드린, 에피브로모히드린, 2-메틸 에피클로로히드린, 및 에피요오도히드린과 같은 할로에폭시알칸; 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르, 글리세린-1,3-디글리시딜 에테르, 에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 프로필렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 디에틸렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 네오펜틸 글리콜 디글리시딜 에테르, 폴리프로필렌 글리콜 디글리시딜 에테르, 비스페놀 A-에피클로로히드린 에폭시 수지 및 전술한 것들의 혼합물과 같은 폴리글리시딜 에테르. 전술한 폴리불포화 화합물의 2 이상의 혼합물은 또한 본 발명의 쉘 폴리머 성분을 가교하기 위해 이용될 수 있다.

가교 모노머 성분은, 아크릴레이트 기재 쉘 폴리머 성분을 형성하는 모든 모노머의 총 중량을 기준으로 일 측면에서 약 0.01 내지 약 5 중량%, 또 다른 측면에서 약 0.03 내지 약 3 중량%, 및 추가적 측면에서 약 0.05 내지 약 1 중량% 범위의 양으로 사용될 수 있다.

임의의 모노머성 성분 d1)의 화학식 i) 내지 iv)로 제시되는 바람직한 에틸렌성 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-히드록시헥실 (메트)아크릴레이트, 10-히드록시데실 (메트)아크릴레이트, 스티렌, α-메틸 스티렌, 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴, 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N,N'-디메틸아미노아크릴아미드, t-부틸아크릴아미드, t-옥틸아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 술폰산, 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 비닐 부타노에이트, 비닐 발레레이트, 비닐 헥사노에이트, 비닐 옥타노에이트, 비닐 노나노에이트, 비닐 데카노에이트, 비닐 네오데카노에이트, 비닐 라우레이트, 오하이오주 콜럼버스에 위치한 Hexion specialty Chemicals, Inc.로부터 구입 가능한 ACE^TM 및 (M)ACE^TM 모노머; 및 이들의 혼합물을 포함한다.

전술한 모노머는 시중에서 입수 가능하고/하거나 기술 분야에서 잘 알려진 공정, 또는 본원에 기재된 바에 따라 합성될 수 있다.

식 c)(iv)의 모노머에 대해 이전에 개시된 바와 같이, 임의의 모노머 성분 d1)의 화학식 iv)에 합치하는 모노머는, 미리 형성된 모노머를 수득하기 위해 이의 에폭시 작용기를 통해 (메트)아크릴산의 카르복실 모이어티와 차례로 반응될 수 있는 글리시딜 에스테르 중간체를 수득하기 위해 글리시돌을 C₁₀ 내지 C₂₂ 지방산과 반응시켜 합성될 수 있다. 대안적으로, 글리시딜 에스테르 중간체는, 반응물 화학양론이 카르복실기의 오직 일부만이 반응되도록 설계된다는 조건 하에, 이전에 기재된 모노머를 포함하는 중합 혼합물에 첨가되어 모노머 성분 a)로 기재된 하나 이상의 카르복실산 기를 함유하는 하나 이상의 에틸렌성 불포화 모노머의 부분과 제자리 반응될 수 있다.

본 발명의 일 측면에서, 임의의 모노머 성분 d1)의 화학식 i) 내지 iv)로 제시된 모노머는, 모노머의 총 중량을 기준으로 약 0 중량% 내지 약 35 중량%, 또 다른 측면에서 약 1 중량% 내지 약 30 중량%, 또한 또 다른 측면에서 약 2 중량% 내지 약 15 중량%, 추가적 측면에서 약 5 중량% 내지 약 10 중량% 범위의 양으로 이용될 수 있다.

본 발명의 코어 및 쉘 폴리머를 중합함에 사용되는 모노머 중 어느 것도 회합 모노머가 아니다. 회합 모노머는 소수성 기로 종결되는 폴리알콕시드 친수성 분절(segment)을 함유하는 에틸렌성 중합가능한 모노머이다. 폴리알콕시드 분절은 분자의 한 말단에서 보통 에틸렌성 불포화 사이에 위치한 폴리에틸렌 옥시드 단위 또는 폴리프로필렌 옥시드 단위 또는 이들의 조합 및 다른 말단에 위치한 말단의 소수 물질(hydrophobe)로 이루어진다. 소수 물질은 8 내지 30 개의 탄소 원자를 함유하는 장쇄 탄화수소 기로부터 선택될 수 있다. 회합 모노머를 포함하는 폴리머는 기술 분야에서 소수성으로 개질된 선형 에멀젼 (HASE) 폴리머라 불린다.

코어-쉘 폴리머 제조

본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머는 선형 코어 및 상기 코어와 부착되고/되거나 연합된 가교된 쉘을 포함한다. 코어 폴리머를 염기와 중합하면, 코어 폴리머는 계속 쉘 폴리머와 부착되거나 연합된다. 본 발명의 단계의-코어 쉘 폴리머는 기술 분야에서 알려진 단계의 자유 라디칼 에멀젼 중합 기술을 통해 순차적으로 합성되는 적어도 2 개의 중합성 단계를 포함한다.

코어 폴리머 또는 단계는 상기 개시된 코어 모노머 a), b), 및 임의로 c)를 포함하는 수성 상에서 유화된 모노머 혼합물로부터 제 1 에멀젼 중합 단계에서 합성된다. 코어의 형성을 위한 모노머의 혼합물에는 가교 모노머가 없다. 유화된 코어 모노머는 비-가교된 선형 코어 단계 폴리머의 에멀젼을 제공하기 위해 개시제를 형성하는 적합한 자유 라디칼의 존재 하에 중합된다. 상응하게, 쉘 단계 폴리머는 제 2 에멀젼 중합 단계에서 형성된다. 이 제 2 단계에서, 쉘 모노머 a1), b1), 가교 모노머 c1), 및 임의의 모노머 d1)(이전에 개시됨)을 포함하는 유화된 모노머 혼합물은 이전에 제조된 코어 단계 폴리머 및 추가 자유 라디칼 형성 개시제의 제 1 단계 유액(latex)의 존재 하에 중합된다. 최종-생성물은 가교된 쉘에 의해 둘러싸인 또는 부분적으로 둘러싸인 선형 비-가교된 코어를 포함하는 2 단계 폴리머이다. 대안적으로, 미리 형성된 선형 시드(seed) 에멀젼 폴리머는 뒤 이은 상기 기재된 제 2 단계에서의 쉘 폴리머의 형성 코어 폴리머로서 이용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에서, 코어 폴리머는 다중-층의 또는 다단계적 코어 폴리머를 수득하기 위해 연속적인 자유 라디칼 에멀젼 중합 단계를 통해 합성될 수 있다. 각각의 연속적인 층 또는 단계를 중합하기 위해 이용되는 코어 모노머 혼합물은 그 직전의 중합 층 또는 단계에서 이용되는 것과 동일 또는 상이할 수 있다. 유사하게, 쉘 폴리머는 다중-층의 또는 다단계의 쉘 폴리머를 수득하기 위해 연속적인 자유 라디칼 에멀젼 중합 단계를 통해 합성될 수 있다. 코어 모노머 혼합물과 함께, 연속적인 쉘 층 또는 단계를 중합하기 위해 이용되는 쉘 모노머 혼합물은 그 직전의 중합 층 또는 단계에서 이용되는 것과 동일 또는 상이할 수 있다.

대안적으로, 연속적인 자유 라디칼 에멀젼 중합 단계는, 코어 또는 제 1 단계 폴리머가 선형이어야 하고 쉘 폴리머 단계의 하나 이상이 가교되어야 한다는 조건 하에 연속적인 폴리머 단계가 폴리머 유형(즉, 선형 또는 가교된)에 따라 달라지도록 다단계 폴리머 형태를 수득하기 위해 작동될 수 있다. 선형 폴리머를 갖기를 원하는 단계에서, 에멀젼 중합가능한 모노머 혼합물은 가교 모노머가 없을 것이고, 가교된 폴리머를 갖기를 원하는 단계에서, 에멀젼 중합가능한 모노머 혼합물은 가교 모노머를 포함할 것이다.

본 발명의 코어-쉘 폴리머의 각각의 단계는 하나 이상의 사슬 이동제를 포함하는 모노머 혼합물로부터 제조될 수 있다. 사슬 이동제는 본 발명의 단계적 폴리머의 분자량을 감소시키는 임의의 사슬 이동제일 수 있다. 적합한 사슬 이동제는 C₁-C₁₈ 알킬 메르캅탄, 메트캅토카르복실산, 메트캅토카르복실 에스테르, 티오에스테르, C₁-C₁₈ 알킬 디술피드, 아릴디술피드, 트리메틸올프로판-트리스-(3-메트캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨-테트라-(3-메트캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨-테트라-(티오글리콜레이트)와 같은 다관능성 티올, 및 펜타에리트리톨-테트라-(티오락테이트), 디펜타에리트리톨-헥사-(티오글리콜레이트), 등과 같은 티오 및 디술피드 함유 화합물; 포스파이트 및 하이포포스파이트; 탄소 테트라클로라이드, 브로모트리클로로메탄, 등과 같은 할로알킬 화합물; 및 예를 들어, 코발트 착물(예를 들어, 코발트 (II) 킬레이트)와 같은 촉매성 사슬 이동제를 포함하지만, 이제 제한되지 않는다.

본 발명의 일 측면에서, 사슬 이동제는 옥틸 메르캅탄, n-도데실 메르캅탄, t-도데실 메르캅탄, 헥사데실 메르캅탄, 옥타데실 메르캅탄 (ODM), 이소옥틸 3-메트캅토프로피오네이트 (IMP), 부틸 3-메트캅토프로피오네이트, 3-메트캅토프로피온산, 부틸 티오글리콜레이트, 이소옥틸 티오글리콜레이트, 및 도데실 티오글리콜레이트로부터 선택된다.

이용될 때, 사슬 이동제는, 총 모노머 혼합물 중량을 기준으로 약 0.1 중량% 내지 10 중량% 범위의 양으로 존재할 수 있다.

에멀젼 중합은 단계적 배치(batch) 공정, 단계적 계량된(metered) 모노머 첨가 공정으로 수행될 수 있고, 또는 중합은 배치 공정으로 개시될 수 있고, 그런 다음 대량의 모노머가 계속적으로 반응기 내로 단계화될 수 있다(시드 공정). 전형적으로, 중합 공정은 약 20 내지 약 99℃ 범위의 반응 온도에서 수행되지만, 더 높거나 또는 더 낮은 온도가 사용될 수 있다. 모노머 혼합물의 유화를 용이하게 하기 위해, 에멀젼 중합은 하나 이상의 계면활성제의 존재 하에 수행된다. 한 구현예에서, 에멀젼 중합은, 총 에멀젼 양 기저를 기준으로 일 측면에서 약 1 중량% 내지 약 10 중량%, 또 다른 측면에서 약 3 중량% 내지 약 8 중량%, 및 추가적 측면에서 약 3.5 중량% 내지 약 7 중량%의 양의 범위인 계면활성제의 존재 하에 수행된다. 에멀젼 중합 반응 혼합물은 또한, 총 모노머 양을 기준으로 약 0.01 중량% 내지 약 3 중량% 범위의 양으로 존재하는 하나 이상의 자유 라디칼 개시제를 포함한다. 중합은 수성 또는 수성 알코올 매질에서 수행될 수 있다.

에멀젼 중합을 용이하게 하기 위한 계면활성제는 음이온성, 비이온성, 양쪽성, 및 양이온성 계면활성제뿐 아니라, 이들의 혼합물도 포함한다. 가장 통상적으로, 음이온성 및 비이온성 계면활성제와 이들의 혼합물도 이용될 수 있다.

에멀젼 중합을 용이하게 하기 위한 적합한 음이온성 계면활성제는 기술 분야에서 잘 알려져 있고, 소듐 라우릴 술페이트, 소듐 도데실 벤젠 술포네이트, 소듐 (C₆-C₁₆) 알킬 페녹시 벤젠 술포네이트, 디소듐 (C₆-C₁₆) 알킬 페녹시 벤젠 술포네이트, 디소듐 (C₆-C₁₆) 디-알킬 페녹시 벤젠 술포네이트, 디소듐 라우레스-3 술포숙시네이트, 소듐 디옥틸 술포숙시네이트, 소듐 디-sec-부틸 나프탈렌 술포네이트, 디소듐 도데실 디페닐 에테르 술포네이트, 디소듐 n-옥타데실 술포숙시네이트, 분지형 알코올 에톡실레이트의 포스페이트 에스테르 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

에멀젼 중합을 용이하게 하기 위한 비이온성 계면활성제는 폴리머 기술 분야에서 잘 알려져 있고, 제한 없이, 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 에톡실레이트와 같은 선형 또는 분지형 C₈-C₃₀ 지방 알코올 에톡실레이트; 옥틸페놀 에톡실레이트와 같은 알킬페놀 알콕실레이트; 및 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 블록 코폴리머 등을 포함한다. 비-이온성 계면활성제로 적합한 추가의 지방 알코올 에톡실레이트는 하기에 기재되어 있다. 기타 유용한 비이온성 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 글리콜의 C₈-C₂₂ 지방산 에스테르, 에톡시화된 모노- 및 디글리세리드, 소르비탄 에스테르 및 에톡시화된 소르비탄 에스테르s, C₈-C₂₂ 지방산 글리콜 에스테르, 에틸렌 옥시드 및 프로필렌 옥시드, 및 이들의 조합의 블록 코폴리머를 포함한다. 전술한 에톡실레이트 각각 내의 에틸렌 옥시드 단위의 수는, 일 측면에서 2 이상, 또 다른 측면에서 2 내지 약 150 범위일 수 있다.

바람직한 자유 라디칼 개시제는, 암모늄 퍼술페이트, 포타슘 퍼술페이트, 및 소듐 퍼술페이트와 같은 수-용해성 무기 퍼술페이트 화합물; 수소 퍼옥시드, 벤조일 퍼옥시드, 아세틸 퍼옥시드, 및 라우릴 퍼옥시드와 같은 퍼옥시드; 쿠멘 히드로퍼옥시드 및 t-부틸 히드로퍼옥시드와 같은 유기 히드로퍼옥시드; 과아세트산과 같은 과산; 및 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 등과 같은 오일 용해성, 자유 라디칼 생성제, 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 퍼옥시드 및 과산은 임의로 소듐 비설파이트, 소듐 포름알데히드, 또는 아스코르브산, 전이 금속, 히드라진, 등과 같은 환원제로 활성화될 수 있다. 특별히 적합한 자유-라디칼 중합 개시제는 알킬기에 수 가용화 치환기를 갖는 2,2'-아조비스(tert-알킬) 화합물과 같은 수용성 아조 중합 개시제를 포함한다. 바람직한 아조 중합 촉매는 Vazo^® 44 (2,2'-아조비스(2-(4,5-디히드로이미다졸릴)프로판), Vazo^® 56 (2,2'-아조비스(2-메틸프로피온아미딘) 디히드로클로라이드), 및 Vazo^® 68 (4,4'-아조비스(4-시아노발레르산))와 같은 듀퐁(Dupont)사로부터 구입 가능한 Vazo^® 자유-라디칼 중합 개시제를 포함한다.

임의로, 보조 유화제, 용매, 완충화제, 킬레이트제, 무기 전해질, 중합성 안정화제, 및 pH 조절제와 같은 에멀젼 중합 기술 분야에서 잘 알려진 기타 에멀젼 중합 첨가제 및 가공 보조제가 중합계 내에 포함될 수 있다.

일 측면에서, 에톡시화된 C₁₀ 내지 C₂₂ 지방 알코올(또는 이들의 혼합물)로부터 선택되는 보조 유화 보조제가 중합 매질에 첨가될 수 있다. 일 측면에서, 지방 알코올은 약 5 내지 약 250 몰, 또 다른 측면에서 약 8 내지 100 몰, 및 추가적 측면에서 약 10 내지 50 몰의 에톡시화를 함유한다. 바람직한 에톡시화된 지방 알코올은 라우릴 알코올 에톡실레이트, 미리스틸 알코올 에톡실레이트, 세틸 알코올 에톡실레이트, 스테아릴 알코올 에톡실레이트, 세테아릴 알코올 에톡실레이트, 스테롤 에톡실레이트, 올레일 알코올 에톡실레이트, 및 베헤닐 알코올 에톡실레이트를 포함한다. 또 다른 측면에서, 적합한 에톡시화된 지방 알코올은 세테스-20, 세테아레스-20, 및 스테아레스-20, 베헨스-25, 및 이들의 혼합물을 포함한다.

만약 이용되면, 에톡시화된 지방 알코올의 양은, 중합 매질 내 존재하는 모노머의 총 중량 백분율을 기준으로 일 측면에서 약 0.1 중량% 내지 10 중량%, 또 다른 측면에서 약 0.5 중량% 내지 약 8 중량%, 및 추가적 측면에서 약 1 중량% 내지 약 5 중량% 범위일 수 있다.

전형적인 2-단계 중합에서, 코어 단계 모노머의 혼합물은 불활성 대기 하에서 제 1 반응기에서 수 중 유화 계면활성제(예를 들어, 음이온성 계면활성제)의 용액에 첨가된다. 원하는 경우 임의의 가공 보조제가 첨가될 수 있다(예를 들어, 보조 유화제(들)). 모노머 에멀젼을 제조하기 위해 반응기의 내용물이 교반된다. 교반기, 불활성 기체 주입구, 및 공급(feed) 펌프를 갖춘 제 2 반응기에, 원하는 양의 물 및 추가의 음이온성 계면활성제 및 임의의 가공 보조제가 불활성 대기 하에 첨가된다. 제 2 반응기의 내용물은 혼합 교반으로 가열된다. 제 2 반응기의 내용물이 55 내지 98℃ 범위의 온도에 도달한 후에, 자유 라디칼 개시제가 제 2 반응기에서 그렇게 형성된 수성 계면활성제 용액 내에 주입되고, 제 1 반응기로부터 모노머 에멀젼의 일부가 전형적으로 약 1 시간 반 내지 약 4 시간의 범위의 기간에 걸쳐 점점 제 2 반응기로 계량되어 들어간다. 반응 온도는 약 45 내지 약 95℃ 범위로 조절된다. 코어 모노머 첨가의 완료 후에, 원한다면 추가 양의 자유 라디칼 개시제가 제 2 반응기에 임의로 첨가될 수 있고, 생성되는 반응 혼합물은 전형적으로 중합 반응을 완료하기에 충분한 시간 동안 약 45 내지 95℃ 온도에서 유지되고, 제 1 단계 코어 폴리머 입자 에멀젼을 수득한다.

코어 단계 모노머의 잔여 에멀젼을 함유하는 제 1 반응기에, 폴리불포화 가교 모노머가 첨가되어 그와 함께 유화되어, 쉘 단계 또는 제 2 단계 모노머 에멀젼을 형성한다. 원한다면 추가의 쉘 단계 모노머가 혼합물로 유화될 수 있다. 대안적으로, 폴리불포화 가교 모노머를 포함하는, 쉘 단계 모노머의 원하는 보충물을 함유하는 쉘 단계 모노머 에멀젼은 모노머의 코어 단계 에멀젼을 제형화하기 위해 개술한 것과 동일한 과정을 따르는 분리된 반응기 내에서 형성될 수 있다. 가교제를 갖는 쉘 단계 또는 제 2 단계 모노머는 제 2 반응기에 일정한 속도로 계량되어 들어가고, 코어 폴리머 에멀젼과 혼합된다. 쉘 단계 모노머 공급과 동시에, 중합을 개시하기에 충분한 양의 자유 라디칼 개시제는, 쉘 단계 또는 제 2 단계 폴리머가 코어 단계 또는 제 1 단계 폴리머의 존재 하에 중합되는 반응 혼합물 내에 계량되어 들어간다. 온도는 약 85℃에서 약 2.5 시간 동안 또는 중합이 완료될 때까지 유지된다. 에멀젼 중합 기술 분야에서 잘 알려진 바와 같이, 미반응된 모노머는 더 많은 개시제의 첨가에 의해 제거될 수 있다. 전형적으로, 단계적 코어-쉘 폴리머 또는 단계적 폴리머 에멀젼 제품은 약 10 내지 약 45 중량 백분율 범위로 총 폴리머 고형물 함량을 갖는다. 폴리머는 에멀젼 내에서 합성되지만, 원한다면 단계적 코어-쉘 폴리머는 건조된 분말 형태로 공급될 수 있음을 인지해야 한다.

전형적인 2-단계 폴리머 공정이 바로 위에서 일반적으로 기재되었지만, 다단계적 또는 다중-층의 폴리머는 이전에 형성된 에멀젼 폴리머의 폴리머 입자의 존재 하에 모노머 차지(charge)의 순차적 에멀젼 중합을 통해 형성될 수 있다.

계면활성제

일 측면에서, 본 발명의 구현예는 단계적 코어-쉘 아크릴 기재 유동성 개질제 및 계면활성제(들)을 포함하는 안정한, 수성 조성물에 관한 것이다. 적합한 계면활성제는 음이온성, 양이온성, 양쪽성, 및 비이온성 계면활성제뿐만 아니라, 이들의 혼합물도 포함한다. 이러한 조성물은 현탁 또는 안정화를 요하는 실질적으로 불용성의 물질(예를 들어, 실리콘, 오일성 물질, 진주 광택성 물질, 심미적 및 코스메슈티컬 비즈(beads) 및 입자, 기포, 엑스폴리언트(exfoliant), 등)과 같은 다양한 성분을 함유하는 퍼스널 케어 클렌징 조성물에 유용하다. 나아가 본 발명은 조성물의 점도, 유동학상, 및 투명성 성질에 부정적인 영향을 주지 않으면서 조성물의 pH를 감소시키 위해, 알칼리성 물질의 첨가 전 또는 후에 산성 물질의 혼입(incorporation)과 관련된 것이다.

음이온성 계면활성제는 수성 계면활성제 조성물의 기술 분야에서 알려지거나 또는 이전에 사용된 음이온성 계면활성제 중 어느 하나일 수 있다. 적합한 음이온성 계면활성제는 알킬 술페이트, 알킬 에테르 술페이트, 알킬 술포네이트, 알카릴 술포네이트, α-올레핀-술포네이트, 알킬아미드 술포네이트, 알카릴폴리에테르 술페이트, 알킬아미도에테르 술페이트, 알킬 모노글리세릴 에테르 술페이트, 알킬 모노글리세리드 술페이트, 알킬 모노글리세리드 술포네이트, 알킬 숙시네이트, 알킬 술포숙시네이트, 알킬 술포숙신아메이트, 알킬 에테르 술포숙시네이트, 알킬 아미도술포숙시네이트; 알킬 술포아세테이트, 알킬 포스페이트, 알킬 에테르 포스페이트, 알킬 에테르 카르복실레이트, 알킬 아미도에테르카르복실레이트, N-알킬아미노산, N-아실 아미노산, 알킬 펩티드, N-아실 타우레이트, 알킬 이세티오네이트, 아실 기가 지방산으로부터 유도된 카르복실레이트 염; 및 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 암모늄, 아민, 및 트리에탄올아민 이들의 염을 포함하지만 이에 제한되지 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 측면에서 약 6 내지 약 24 개의 탄소 원자, 또 다른 측면에서 8 내지 22 개의 탄소 원자 및 추가적 측면에서 약 12 내지 18 개의 탄소 원자를 함유하고, 불포화일 수 있다. 계면 활성제 내의 아릴기는 페닐 또는 벤질로부터 선택된다. 상기에서 제시한 에테르 함유 계면활성제는, 일 측면에서 계면활성제 분자 당 1 내지 10 개의 에틸렌 옥시드 및/또는 프로필렌 옥시드 단위, 또 다른 측면에서 계면활성제 분자 당 1 내지 3 개의 에틸렌 옥시드 단위를 함유할 수 있다.

적합한 음이온성 계면활성제의 예는, 1, 2, 및 3 몰의 에틸렌 옥시드로 에톡시화된, 라우레스 술페이트, 트리데세스 술페이트, 미레스 술페이트, C₁₂-C₁₃ 파레스 술페이트, C₁₂-C₁₄ 파레스 술페이트, 및 C₁₂-C₁₅ 파레스 술페이트의 소듐, 포타슘, 리튬, 마그네슘, 및 암모늄 염; 소듐, 포타슘, 리튬, 마그네슘, 암모늄, 및 트리에탄올아민 라우릴 술페이트, 코코 술페이트, 트리데실 술페이트, 미리스틸 술페이트, 세틸 술페이트, 세테아릴 술페이트, 스테아릴 술페이트, 올레일 술페이트, 및 탤로우(tallow) 술페이트, 디소듐 라우릴 술포숙시네이트, 디소듐 라우레스 술포숙시네이트, 소듐 코코일 이세티오네이트, 소듐 C₁₂-C₁₄ 올레핀 술포네이트, 소듐 라우레스-6 카르복실레이트, 소듐 메틸 코코일 타우레이트, 소듐 코코일 글리시네이트, 소듐 미리스틸 사코시네이트, 소듐 도데실벤젠 술포네이트, 소듐 코코일 사코시네이트, 소듐 코코일 글루타메이트, 포타슘 미리스토일 글루타메이트, 트리에탄올아민 모노라우릴 포스페이트, 및 약 8 내지 22 개의 탄소 원자를 함유하는 포화 및 불포화 지방산의 소듐, 포타슘, 암모늄, 및 트리에탄올아민 염을 포함하는 지방산 비누를 포함한다.

양이온성 계면활성제는 수성 계면활성제 조성물의 기술 분야에서 알려지거나 또는 이전에 사용된 양이온성 계면활성제 중 어느 하나일 수 있다. 양이온성 계면활성제의 적합한 부류(class)는 알킬 아민, 알킬 이미다졸린, 에톡시화된 아민, 4급(quaternary) 화합물, 및 4급화된(quaternized) 에스테르를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 또한, 알킬 아민 옥시드는 낮은 pH에서 양이온성 계면활성제로 작용할 수 있다.

알킬아민 계면활성제는 치환 또는 비치환된, 1급, 2급 및 3급 지방 C₁₂-C₂₂ 알킬아민의 염, 및 때로는 "아미도아민"이라 불리는 물질일 수 있다. 알킬아민 및 이들의 염의 비제한적인 예는 디메틸 코카민, 디메틸 팔미트아민, 디옥틸아민, 디메틸 스테아르아민, 디메틸 소이아민, 소이아민, 미리스틸 아민, 트리데실 아민, 에틸 스테아릴아민, N-탤로우프로판 디아민, 에톡시화된 스테아릴아민, 디히드록시 에틸 스테아릴아민, 아라키딜베헤닐아민, 디메틸 라우르아민, 스테아릴아민 히드로클로라이드, 소이아민 클로라이드, 스테아릴아민 포메이트, N-탤로우프로판 디아민 디클로라이드, 및 아모디메티콘(아미노에틸아미노 프로필실록산과 같은 아미노 작용기로 차단된 실리콘 폴리머의 INCI 명)을 포함한다.

아미도아민 및 이들의 염의 비제한적인 예는 스테아르아미도 프로필 디메틸 아민, 스테아르아미도프로필 디메틸아민 시트레이트, 팔미트아미도프로필 디에틸아민, 및 코카미도프로필 디메틸아민 락테이트를 포함한다.

알킬 이미다졸린 계면활성제의 비제한적인 예는 스테아릴 히드록시에틸 이미다졸린, 코코 히드록시에틸 이미다졸린, 에틸 히드록시메틸 올레일 옥사졸린, 등과 같은 알킬 히드록시에틸 이미다졸린을 포함한다.

에톡시화된 아민의 비제한적인 예는 PEG-코코폴리아민, PEG-15 탤로우 아민, 쿼터늄-52, 등을 포함한다.

양이온성 계면활성제로서 유용한 4급 암모늄 화합물 중에, 일부가 일반식:(R⁵R⁶R⁷R⁸N⁺) E^-에 해당된다: 식 중 R⁵, R⁶, R⁷, 및 R⁸ 는 1 내지 약 22 개의 탄소 원자를 갖는 지방족 기, 또는 방향족, 알콕시, 폴리옥시알킬렌, 알킬아미도, 히드록시알킬, 알킬 사슬 내 1 내지 약 22 개의 탄소 원자를 갖는 아릴 또는 알킬아릴기로부터 독립적으로 선택되고; E^- 는 할로겐, (예를 들어, 클로라이드, 브로마이드), 아세테이트, 시트레이트, 락테이트, 글리콜레이트, 포스페이트, 니트레이트, 술페이트, 및 알킬술페이트로부터 선택되는 것과 같은 염-형성 음이온이다. 지방족 기는 탄소 및 수소 원자에 더하여, 에테르 연결, 에스테르 연결, 및 아미노 기와 같은 기타 기를 함유할 수 있다. 더 긴 사슬 지방족 기, 예를 들어, 약 12 개의 탄소 원자, 또는 더 고차의 것이 포화 또는 불포화일 수 있다. 일 측면에서, 아릴기는 페닐 및 벤질로부터 선택된다.

바람직한 4급 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 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(수소화된 탤로우) 디메틸 암모늄 클로라이드, 디(수소화된 탤로우) 디메틸 암모늄 아세테이트, 디탤로우디메틸 암모늄 메틸 술페이트, 디탤로우 디프로필 암모늄 포스페이트, 및 디탤로우 디메틸 암모늄 니트레이트를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

낮은 pH에서, 아민 옥시드는 N-알킬 아민과 유사하게 양자화하고 거동할 수 있다. 예는 디메틸- 도데실아민 옥시드, 올레일디(2-히드록시에틸) 아민 옥시드, 디메틸테트라데실아민 옥시드, 디(2-히드록시에틸)-테트라데실아민 옥시드, 디메틸헥사데실아민 옥시드, 베헨아민 옥시드, 코카민 옥시드, 데실테트라데실아민 옥시드, 디히드록시에틸 C12-15 알콕시프로필아민 옥시드, 디히드록시에틸 코카민 옥시드, 디히드록시에틸 라우르아민 옥시드, 디히드록시에틸 스테아르아민 옥시드, 디히드록시에틸 탤로우아민 옥시드, 수소화된 팜 커넬 아민 옥시드, 수소화된 탤로우아민 옥시드, 히드록시에틸 히드록시프로필 C₁₂-C₁₅ 알콕시프로필아민 옥시드, 라우르아민 옥시드, 미리스트아민 옥시드, 세틸아민 옥시드, 올레아미도프로필아민 옥시드, 올레아민 옥시드, 팔미트아민 옥시드, PEG-3 라우르아민 옥시드, 디메틸 라우르아민 옥시드, 포타슘 트리스포스포노메틸아민 옥시드, 소이아미도프로필아민 옥시드, 코카미도프로필아민 옥시드, 스테아르아민 옥시드, 탤로우아민 옥시드, 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

양쪽성 또는 쯔비터이온성 계면활성제는 산성 및 염기성 모이어티를 함유하고 산 또는 염기 중 어느 하나로 거동하는 능력을 가진 분자이다. 적합한 계면활성제는 수성 계면활성제 조성물의 기술 분야에서 알려지거나 또는 이전에 사용된 양쪽성 계면활성제 중 어느 하나일 수 있다. 바람직한 양쪽성 계면활성제 부류는 아미노산(예를 들어, N-알킬 아미노산 및 N-아실 아미노산), 베타인, 술타인, 및 알킬 암포카르복실레이트를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 실시에 적합한 아미노산 기재 계면활성제는 하기 화학식으로 나타내는 계면활성제를 포함한다:

식 중 R¹⁰ 은 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 아실기를 나타내고, Y 는 수소 또는 메틸이고, Z 는 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. M 은 염 형성 양이온이다. 일 측면에서, R¹⁰ 은 선형 또는 분지형 C₁₀ 내지 C₂₂ 알킬기, 선형 또는 분지형 C₁₀ 내지 C₂₂ 알케닐기, R¹¹C(O)-로 나타내는 아실기로부터 선택되는 라디칼을 나타내고, 식 중 R¹¹ 은 선형 또는 분지형 C₉ 내지 C₂₂ 알킬 기, 선형 또는 분지형 C₉ 내지 C₂₂ 알케닐기로부터 선택된다. 일 측면에서, M⁺ 는 소듐, 포타슘, 암모늄, 및 트리에탄올아민(TEA)으로부터 선택된다.

아미노산 계면활성제는 예를 들어, 알라닌, 아르기닌, 아스파르트산, 글루탐산, 글리신, 이소류신, 류신, 리신, 페닐알라닌, 세린, 티로신, 및 발린과 같은 α-아미노산의 알킬화 및 아실화로부터 유도될 수 있다. 대표적인 N-아실 아미노산 계면활성제는, N-아실화된 글루탐산, 예를 들어, 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 글루타메이트의 모노- 및 디-카르복실레이트 염(예를 들어, 소듐, 포타슘, 암모늄 및 TEA); N-아실화된 알라닌, 예를 들어, 소듐 코코일 알라니네이트, 및 TEA 라우로일 알라니네이트의 카르복실레이트 염(예를 들어, 소듐, 포타슘, 암모늄 및 TEA); N-아실화된 글리신, 예를 들어, 소듐 코코일 글리시네이트, 및 포타슘 코코일 글리시네이트의 카르복실레이트 염(예를 들어, 소듐, 포타슘, 암모늄 및 TEA); N-아실화된 사코신, 예를 들어, 소듐 라우로일 사코시네이트, 소듐 코코일 사코시네이트, 소듐 미리스토일 사코시네이트, 소듐 올레오일 사코시네이트, 및 암모늄 라우로일 사코시네이트의 카르복실레이트 염(예를 들어, 소듐, 포타슘, 암모늄 및 TEA); 및 전술한 것들의 혼합물 계면활성제이지만, 이제 제한되지 않는다.

본 발명에서 유용한 베타인 및 술타인은 알킬 베타인, 알킬아미노 베타인, 및 알킬아미도 베타인뿐만 아니라, 하기 화학식으로 나타내는 대응하는 술포베타인(술타인)으로부터도 선택된다:

식 중 R¹² 는 C₇-C₂₂ 알킬 또는 알케닐기이고, 각각의 R¹³ 은 독립적으로 C₁-C₄ 알킬 기이고, R¹⁴ 은 C₁-C₅ 알킬렌기 또는 히드록시 치환된 C₁-C₅ 알킬렌기이고, n 은 2 내지 6의 정수이고, A 는 카르복실레이트 또는 술포네이트기이고, M 은 염 형성 양이온이다. 일 측면에서, R¹² 는 C₁₁-C₁₈ 알킬기 또는 C₁₁-C₁₈ 알케닐기이다. 일 측면에서, R¹³ 은 메틸이다. 일 측면에서, R¹⁴ 는 메틸렌, 에틸렌 또는 히드록시 프로필렌이다. 일 측면에서, n 은 3이다. 추가적 측면에서, M 은 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 코카미도프로필 히드록시술타인을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

알킬암포아세테이트 및 알킬암포프로피오네이트(일- 및 이치환된 카르복실레이트)와 같은 알킬암포카르복실레이트는 하기 화학식으로 나타낼 수 있다:

식 중 R¹² 는 C₇-C₂₂ 알킬 또는 알케닐기이고, R¹⁵ 는 -CH₂C(O)O^- M⁺, -CH₂CH₂C(O)O^- M⁺, 또는 -CH₂CH(OH)CH₂SO₃ ^- M⁺이고, R¹⁶ 은 수소 또는 -CH₂C(O)O^- M⁺이고, 및 M 은 소듐, 포타슘, 마그네슘, 암모늄, 및 모노-, 디- 및 트리에탄올아민으로부터 선택되는 양이온이다.

바람직한 알킬암포카르복실레이트는, 소듐 코코암포아세테이트, 소듐 라우로암포아세테이트, 소듐 카프릴로암포아세테이트, 디소듐 코코암포디아세테이트, 디소듐 라우로암포디아세테이트, 디소듐 카프릴암포디아세테이트, 디소듐 카프릴로암포디아세테이트, 디소듐 코코암포디프로피오네이트, 디소듐 라우로암포디프로피오네이트, 디소듐 카프릴암포디프로피오네이트, 및 디소듐 카프릴로암포디프로피오네이트를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

비이온성 계면활성제는 수성 계면활성제 조성물의 기술 분야에서 알려지거나 또는 이전에 사용된 비이온성 계면활성제 중 어느 하나일 수 있다. 적합한 비이온성 계면활성제는, 지방족 (C₆-C₁₈) 1급 또는 2급 선형 또는 분지형 사슬 산, 알코올 또는 페놀; 알킬 에톡실레이트; 알킬 페놀 알콕실레이트(특히 에톡실레이트 및 혼합된 에톡시/프로폭시 모이어티); 알킬 페놀의 블록 알킬렌 옥시드 축합물; 알칸올의 알킬렌 옥시드 축합물; 및 에틸렌 옥시드/프로필렌 옥시드 블록 코폴리머를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 기타 적합한 비이온성 계면활성제는 모노- 또는 디알킬 알칸올아미드; 알킬 폴리글루코시드(APGs); 소르비탄 지방산 에스테르; 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르; 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르; 폴리옥시에틸렌 산, 및 폴리옥시에틸렌 알코올을 포함한다. 적합한 비이온성 계면활성제의 다른 예는 코코 모노- 또는 디에탄올아미드, 코코 글루코시드, 데실 디글루코시드, 라우릴 디글루코시드, 코코 디글루코시드, 폴리소르베이트 20, 40, 60, 및 80, 에톡시화된 선형 알코올, 세테아릴 알코올, 라놀린 알코올, 스테아르산, 글리세릴 스테아레이트, PEG-100 스테아레이트, 라우레스 7, 및 올레스 20를 포함한다.

또 다른 구현예에서, 비-이온성 계면활성제는 예를 들어 Lubrizol Advanced Materials, Inc.로부터 상표명 Glucam^®E10, Glucam^®E20, Glucam^®P10, 및 Glucam^®P20으로 각각 구입 가능한, 메틸 글루세스-10, 메틸 글루세스-20, PPG-10 메틸 글루코오스 에테르, 및 PPG-20 메틸 글루코오스 에테르와 같은 알콕시화된 메틸 글루코시드를 포함하지만, 이에 제한되지 않고; 루브리졸 어드밴스트 머티리얼스사로부터 상표명 Glucamate^®DOE-120, Glucamate^TMLT, 및 Glucamate^TMSSE-20로 각각 구입 가능한, PEG 120 메틸 글루코오스 디올레에이트, PEG-120 메틸 글루코오스 트리올레에이트, 및 PEG-20 메틸 글루코오스 세스퀴스테아레이트와 같은 소수성으로 개질된 알콕실레이트된 메틸 글루코시드가 또한 적합하다. 다른 바람직한 소수성으로 개질된 알콕시화된 메틸 글루코시드는 미국 특허 No. 6,573,375 및 6,727,357에 개시되어 있고, 이 개시는 전체로서 본원에 참조로 포함된다.

본 발명에서 이용할 수 있는 기타 계면활성제는 WO 99/21530, U.S. 특허 No. 3,929,678, U.S. 특허 No. 4,565,647, U.S. 특허 No. 5,720,964 및 U.S. 특허 No. 5,858,948에 더 구체적으로 제시되어 있다. 또한, 적합한 계면활성제는 본원에 전체로서 참조로 포함되는 McCutcheon's Emulsifiers and Detergents(North American and International Editions, by Schwartz, Perry and Berch)에 또한 기재되어 있다.

본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머를 포함하는 조성물에서 이용되는 계면활성제의 양은 원하는 적용(application)에 따라 광범위하게 달라질 수 있지만, 종종 이용되는 양은 일반적으로 그것이 포함되는 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어 및 공업 및 산업적 케어 조성물의 총 중량을 기준으로, 일 측면에서 약 1 중량% 내지 약 80 중량%, 또 다른 측면에서 약 3 중량% 내지 약 65 중량%, 또한 또 다른 측면에서 약 5 중량% 내지 약 30 중량%, 추가적 측면에서 약 6 중량% 내지 약 20 중량%, 약 8 중량% 내지 약 16 중량% 범위이다.

본 발명의 일 측면에서, 본 발명의 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어 및 I&I 케어 조성물은 하나 이상의 음이온성 계면활성제와 조합하여, 단계적 코어-쉘 폴리머를 포함한다. 본 발명의 또 다른 측면에서, 조성물은 하나 이상의 음이온성 계면활성제 및 하나 이상의 양쪽성 계면활성제와 함께 단계적 코어-쉘 폴리머를 포함한다. 일 측면에서, 음이온성 계면활성제는, 알킬기가 10 내지 18 개의 탄소 원자를 함유하고, 아릴기가 페닐이고, 에테르기가 1 내지 10 몰의 에틸렌 옥시드를 함유하는, 알킬 술페이트, 알킬 에테르 술페이트, 알킬 술포네이트, 알카릴 술포네이트, 알카릴폴리에테르 술페이트 및 이들의 혼합물로부터 선택된다. 대표적인 음이온성 계면활성제는, (1, 2 및 3 몰의 에틸렌 옥시드로 에톡시화된)소듐 및 암모늄 라우릴 에테르 술페이트, 소듐, 암모늄 및 트리에탄올아민 라우릴 술페이트를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

일 측면에서, 양쪽성 계면활성제는 알킬 베타인, 알킬아미노 베타인, 알킬아미도 베타인 및 이들의 혼합물로부터 선택된다. 대표적인 베타인은 라우릴 베타인, 코코 베타인, 코코헥사데실 디메틸베타인, 코코아미도프로필 베타인, 코코아미도프로필히드록시 설타인 및 이들의 혼합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 아크릴 폴리머 블렌드를 포함하는 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어 및 I&I 케어 조성물은 약 0.5 내지 약 12 범위의 pH에서 제형화될 수 있다. 본 발명의 조성물에서 원하는 pH는 분명히 특정 최종 생성물 적용에 의존한다. 일반적으로, 퍼스널 케어 적용은, 일 측면에서 약 3 내지 약 7.5, 또 다른 측면에서 약 3.5 내지 약 6의 원하는 pH 범위를 갖는다. 놀랍게도, 낮은 pH 값에서 제형화될 때, 본 발명의 단계적 코어-쉘/계면활성제 조성물은 바람직한 유동학상 특성(예를 들어, 점성 및 항복값)을 유지하면서도 투명한 제형을 제공한다. 또 다른 측면에서, 약 6 이하의 pH 값에서 제형화될 때, 본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머/계면활성제 조성물은 이들이 포함되는 조성물의 바람직한 유동학상 특성을 유지하면서도 투명한 제형을 제공한다. 또한 또 다른 측면에서, 약 5.0 이하의 pH 값에서 제형화될 때, 본 발명의 단계적 코어-쉘/계면활성제 조성물은 이들이 포함되는 조성물의 바람직한 유동학상 특성을 유지하면서도 투명한 제형을 제공한다. 추가적 측면에서, 약 3.5 내지 약 4.5의 pH 값에서 제형화될 때, 본 발명의 단계적 코어-쉘/계면활성제 조성물은 이들이 포함되는 조성물의 바람직한 유동학상 특성을 유지하면서도 투명한 제형을 제공한다.

일반적으로, 목적하는 최종-용도 적용에 따라, 홈 케어 적용은 일 측면에서, 약 1 내지 약 12의 원하는 범위의 pH, 또 다른 측면에서, 약 3 내지 약 10의 원하는 범위의 pH를 가진다.

본 발명의 조성물의 pH는 공지된 산성 및/또는 염기성 pH 조절제의 임의의 조합으로 조절될 수 있다. 본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머 유동성 개질제는 일반적으로 이들의 산성 형태로 공급된다. 이들 폴리머는 폴리머 상의 카르복실기를 알칼리 물질로 중화함으로써, 제형의 유동성을 개질한다. 이론에 구애받지 않고, 이는 폴리머의 백본을 따라 전하를 띤 모이어티(like charged moieties)와 폴리머 네크워크의 3차원 연장(three dimensional expansion) 사이의 이온성 반발을 야기하고, 이는 점성 및 기타 유동성 특성을 증가시키는 결과를 초래한다. 이는 HASE 폴리머의 연관 증점 메커니즘(associative thickening mechanism)과 비교하여, 문언적으로 "스페이스 필링(space filling)" 메카니즘으로 불리는 현상이다.

일 구현예에서, 본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머를 포함하는 조성물은 폴리머를 중화시키지 않고, 산성화(pH 감소)될 수 있다. 또 다른 구현예에서, 단계적 코어-쉘 폴리머를 포함하는 조성물은 알칼리 물질로 중화될 수 있다. 추가적인 구현예에서, 단계적 코어-쉘 폴리머를 포함하는 조성물은 산성화된 뒤에, 중화될 수 있다. 또 다른 구현예에서, 단계적 코어-쉘 폴리머를 포함하는 조성물은 중화 후에, 산성화될 수 있다.

알칼리 물질은 폴리머를 중화시키기 위해 포함되며, 중화제 또는 pH 조절제라 불릴 수 있다. 무기 및 유기 염기 및 이들의 조합을 포함하는, 다수 유형의 중화제가 본 발명에서 사용될 수 있다. 무기 염기의 예는 알칼리 금속 히드록시드(특히, 소듐, 포타슘 및 암모늄), 소듐 보레이트(보락스), 소듐 포스페이트, 소듐 피로포스페이트 등과 같은 무기산의 알칼리 금속 염 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 유기 염기의 예는 트리에탄올아민(TEA), 디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민, 아미노메틸 프로판올, 도데실아민, 코카민, 올레아민, 모르폴린, 트리아밀아민, 트리에틸아민, 테트라키스(히드록시프로필)에틸렌디아민, L-아르기닌, 아미노메틸 프로판올, 트로메타민(2-아미노 2-히드록시메틸-1,3-프로판디올) 및 PEG-15 코카민을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 또한, 기타 알칼리 물질은 단독으로 또는 전술한 무기 및 유기 염기와 함께 사용될 수 있다. 이러한 물질은 계면활성제, 계면활성제 혼합물, 미리-중화된 계면활성제 또는 본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머을 함유하는 조성물에 포함되는 경우에, 단계적 코어-쉘 폴리머 백본 상의 카르복실기를 중화시키거나 또는 부분적으로 중화시킬 수 있는 물질을 포함한다. 조성물의 pH 를 증가시킬 수 있는 임의의 물질이 적절하다.

본 발명에 있어서, 다양한 산성 물질이 pH 조절제로서 사용될 수 있다. 그러한, 산성 물질은 유기산 및 무기산, 예를 들면, 아세트산, 시트르산, 타르타르산, 알파-히드록시산, 베타-히드록시산, 살리실산, 락트산, 글리콜산 및 천연 과일산, 또는 무기산, 예를 들면, 염산, 질산, 황산, 술팜산, 인산 및 이들의 조합을 포함한다. 상기 논의한 바와 같이, 산성 pH 조절제의 첨가는 원하는 조성물 내에 염기성 pH 조절제를 첨가하기 전에 또는 후에 포함될 수 있다. 알칼리 중화제 첨가 후의 산성 물질의 첨가는 상당히 향상된 유동성 특성을 야기한다. 이는 하기 "백 산(Back Acid)" 제형화 기술에서 더욱 자세히 논의한다.

알칼리 pH 조절제과 마찬가지로, 기타 산성 물질은 단독 또는 전술한 무기 및 유기산과 함께 사용될 수 있다. 이러한 물질은, 본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머를 함유하는 조성물 내에 포함되는 경우, 조성물의 pH를 감소시킬 수 있는 물질을 포함한다. 기술 분야의 통상의 기술자에게 산성 pH 조절제는 하나 이상의 기능을 수행하는 것으로 인식된다. 예를 들면, 산성 보존제 화합물 및 산 기재 코스메슈티컬 화합물(예를 들면, 알파- 및 베타-히드록시산)은 이들의 주요 보존제 및 코스메슈티컬 기능을 수행할 뿐 아니라, 이들 각각은 원하는 제형의 pH를 감소시키거나 유지하기 위해서도 사용될 수 있다.

완충화제는 본 발명의 조성물 내에 사용될 수 있다. 적합한 완충화제는 소듐 포스페이트, 소듐 시트레이트, 소듐 아세테이트, 소듐 비카르보네이트 및 소듐 카르보네이트와 같은, 알칼리 또는 알칼리 토금속 카르보네이트, 포스페이트, 비카르보네이트, 시트레이트, 보레이트, 아세테이트, 산무수물, 숙시네이트 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

pH 조절제 및/또는 완충화제는 조성물 내의 원하는 pH 값을 얻거나 및/또는 유지하기 위해 필요한 임의의 양으로 조성물 내에서 사용될 수 있다.

백 산 제형화

본 발명의 폴리머성 유동성 개질제는 pH가 약 5 또는 6이 되기까지, 실질적인 점성을 만들기 시작하지 않는다. 그러나, 최적의 원하는 성능을 위해서, 몇몇 홈 및 퍼스널 케어 적용은 pH 6 미만을 요구한다. 이는 상기 조성물 내의 상기 폴리머의 용도를 제한한다. 또한, 심지어 이와 같이 낮은 pH 범위에서 안정적 적용을 제형화하는 것은 어렵다.

이러한 조성물이 중성 또는 심지어 알칼리에 가깝도록 pH를 상승시키고, 이어서 pH를 감소시키는 경우, 점성 및 항복값은 일반적으로 변하지 않게 유지되거나, 실제로 종종 증가한다. 이러한 제형화 기술(formulating technique)은 본원에서 "백 산" 증점 또는 "백 산 첨가(Back Acid Addition)"라 불린다. 상기 제형화 기술은 본 폴리머의 적용 범위를 넓이고, 산성 pH 레짐(regime)에서의 제형화를 가능하게 한다. 또한, "백 산" 증점 공정은 약한 산성 및 알칼리 pH 레짐 내에서, 제조된 조성물의 점성 및 안정성을 더욱 향상시키는데 사용될 수도 있다.

본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머는 제형화 과정 동안에 임의의 순서로 원하는 조성물로 제조될 수 있다. 알칼리 물질은 조성물의 pH를 일 측면에서, 약 5 이상, 또 다른 측면에서, 약 6 이상, 추가적인 측면에서, 대부분 약 6.5 이상으로 증가시키기 위하여, 첨가되고 혼합된다. 알칼리 물질은 단계적 코어-쉘 폴리머를 특정 pH로 중화시킬 수 있는 임의의 화합물일 수 있다. 일 측면에서, 알칼리 물질은 전술한 임의의 알칼리 pH 조절제 예를 들면, 소듐 히드록시드, 포타슘 히드록시드, 트리에탄올아민, 또는 상기 적용에서 흔히 사용되는 또 다른 지방산 아민 중화제로부터 선택된다. 또한, 계면활성제와 같은 기타 알칼리 물질이 사용될 수 있다. 일 측면에서, pH는 조성물의 최종 타겟 pH 보다 약 0.5, 1, 1.5 또는 2 pH 단위 이상 초과하도록 조절될 수 있다. 또 다른 측면에서, pH는 조성물의 최종 타겟 pH 보다 3, 4, 또는 심지어 5 pH 단위 이상으로 초과하도록 조절될 수 있다. 알칼리 물질로 pH 조절한 뒤, 조성물의 목적한 타겟 pH로 조성물의 pH로 감소시키기 위하여 산성 물질이 첨가될 수 있다. 본 발명의 일 측면에서, 타겟 pH는 약 3.5 내지 약 6의 범위이며, 약 4 내지 약 5.5의 범위이며, 추가적인 측면에서, 약 4.5 내지 5의 범위이다.

조성물의 pH를 감소시키기 위해 사용되는 물질은 임의의 산성 물질일 수 있다. 일 측면에서, 산성 물질은 전술한 임의의 산성 pH 조절제, 예를 들면, 시트르산, 아세트산, 알파-히드록시산, 베타-히드록시산, 살리실산, 락트산, 글리콜산, 천연 과일산, 또는 이들의 조합과 같은 유기산으로부터 선택된다. 또한, 무기산, 예를 들면, 염산, 질산, 황산, 술팜산, 인산 및 이들의 조합이 사용될 수 있다. 유기산 및 무기산의 혼합물 또한 고려된다.

본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머는 하나 이상의 계면활성제와 함께 또는 계면활성제 없이 제조될 수 있다. 상기 조성물은, 공지된 원하는 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어 및 공업 및 산업적 케어 제품에 적합한, 선택적 첨가제, 아쥬반트(adjuvant) 및 유익제(benefit agent)의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 사용되는 선택적 성분 각각의 선택 및 양은 최종 생성물의 목적 및 특성에 따라 달라질 수 있으며, 문헌 및 제조업계의 기술 분야의 통상의 기술자에 의하여 용이하게 결정될 수 있다. 본원에 기재된 다양한 첨가제, 보조제 및 유익제 및 성분, 예를 들면, 계면활성제, 유화제, 용해제, 컨디셔너, 피부 연화제(emollient), 보습제(humectants), 윤활제, pH 조절제 및 산 기재 보존제와 같은 조성물 내에서 하나 이상의 기능을 수행하는 것으로 인식된다. 일 구현예에서, 본 발명의 조성물은, 계면활성제, 모발 및 피부 컨디셔닝제, 피부 연화제(emollient), 유화제, 보조 유동성 개질제, 증점제, 비타민, 모발 성장 촉진제, 셀프-태닝제, 선스크린, 피부 미백제(lightener), 항-노화 화합물, 항-주름 화합물, 항-셀룰라이트 화합물, 항-여드름 화합물, 항-비듬제, 항-염증 화합물, 진통제(analgesic), 발한 억제제(antiperspirant agent), 탈취제(deodorant agent), 모발 고정제(fixative), 미립자, 연마제(abrasive), 보습제(moisturizer), 항산화제, 각질 용해제(keratolytic agent), 정전기 방지제(anti-static agent), 거품 촉진제, 히드로트롭(hydrotrope), 가용화제, 킬레이트제, 항미생물제, 항진균제, pH 조절제, 킬레이트제, 완충화제, 식물(botanical), 모발 착색제, 산화제, 환원제, 추진제(propellant), 불용성 성분, 시온 염료(thermochromic dye), 모발 및 피부 표백제, 안료, 충치 예방제(anticaries), 항-치석제(anti-tartar agent), 항-플라그제(anti-plaque agent), 용매, 보존제; 및 이들의 조합으로부터 선택되는 하나 이상의 성분을 포함할 수 있다.

본 발명의 조성물 내에 함유될 수 있는 다양한 성분 및 구성요소에 대한 중복되는 중량 범위가 본 발명의 선택되는 구현예 및 측면으로 기술되지만, 개시된 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어 및 I&I 케어 조성물 내의 각 성분의 특정 양은, 조성물 내의 모든 성분의 총합이 총 100 중량%가 되도록, 각 성분의 양이 조절되는 개시된 범위 내에서 선택될 것임은 매우 자명하다. 사용되는 양이 원하는 생성물의 목적 및 특성에 따라 달라질 수 있으며, 문헌 및 제조 업계의 통상의 기술자에 의하여 용이하게 결정될 수 있다.

임의의 첨가제 및 아쥬반트는 불용성 물질, 약제학적 및 코스메슈티컬 활성제, 킬레이터(chelator), 컨디셔너, 희석제, 용매, 방향제, 보습제, 윤활제, 용해제, 피부 연화제, 불투명화제, 착색제, 항-비듬제(anti-dandruff agent), 보존제, 살포 보조제(spreading aid), 유화제, 자외선 차단제, 고정 폴리머(fixative polymer), 식물, 점성 개질제 등 뿐만이 아니라 원하는 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어 및 I&I 케어 조성물의 특성을 향상시키고 유지하기 위한 다수의 기타 선택적 성분을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

불용성 물질

안정성(stabilization)을 요하는 물질 또는 화합물 및/또는 현탁액은, 물 내에서 가용성 또는 불용성일 수 있다. 이러한 화합물은 불용성 실리콘, 실리콘 검 및 수지, 휘발성 및 비휘발성 실리콘 오일, 천연 및 합성 왁스 및 오일 및 지방산, 광택(pearlescent) 물질 및 하기에서 기술하는 미립자 및 화합물의 기타 유형 및/또는 성분을 포함한다.

실리콘

일 측면에서, 실리콘은 소위 "투-인-원(two-in-one)"으로 불리는 클렌징/컨디셔닝 샴푸 조합과 같은, 헹굼(rinse-off) 모발 컨디셔너 제품 및 샴푸 제품 내에서 흔히 사용되는 컨디셔닝제로서 사용될 수 있다. 일 측면에서, 컨디셔닝제는 불용성 실리콘 컨디셔닝제이다. 전형적으로, 컨디셔닝제는 샴푸 조성물 내에 혼합되어, 분산된 불용성 입자(액적(droplet)으로도 불림)의 분리된 불연속 상(phase)을 얻을 수 있다. 실리콘 모발 컨디셔닝제 상은 실리콘 유체일 수 있으며, 또한, 실리콘 유체 침적 효율(fluid deposition efficiency)을 개선하거나, 또는 특히, 고굴절률(예를 들면, 약 1.6 초과)의 실리콘 컨디셔닝제가 사용되는 경우, 모발의 윤택(glossiness)을 증가시키기 위해, 실리콘 수지와 같은 기타 구성 요소를 포함할 수 있다. 선택적 실리콘 모발 컨디셔닝제 상은 휘발성 실리콘, 비휘발성 실리콘, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 실리콘 컨디셔닝제 입자는 휘발성 실리콘, 비휘발성 실리콘, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일 측면에서, 비휘발성 실리콘 컨디셔닝제가 사용된다. 휘발성 실리콘이 존재하는 경우, 그들은 전형적으로, 실리콘 검 및 수지와 같은 시중에서 입수가능한 형태의 비휘발성 실리콘 물질 구성요소에 대한 용매 또는 담체로서, 그들의 용도에 대해 부수적이다. 본 발명에서 사용되는 실리콘 모발 컨디셔닝제는 25℃에서 측정하였을 때, 일 측면에서, 약 0.5 내지 약 50,000,000 센티스토크(centistoke)(1 센티스토크는 1 x 10^-6 m²/s와 같음)의 점성을 가지며, 또 다른 측면에서, 약 10 내지 약 30,000,000 센티스토크, 추가적인 측면에서, 약 100 내지 약 2,000,000 센티스토크, 또 다른 추가적인 측면에서 약 1,000 내지 약 1,500,000 센티스토크의 점성을 가진다.

일 구현예에서, 실리콘 컨디셔닝제 입자는 약 0.01 ㎛ 내지 약 500 ㎛의 범위의 용적 평균 입자 직경(volume average particle diameters)을 가질 수 있다. 모발에 적용되는 소입자로서, 용적 평균 입자 직경은 일 측면에서, 약 0.01㎛ 내지 약 4 ㎛의 범위며, 또 다른 측면에서, 약 0.01 ㎛ 내지 약 2 ㎛의 범위이며, 또한 또 다른 측면에서, 약 0.01 ㎛ 내지 약 0.5 ㎛의 범위이다. 모발에 적용되는 큰대입자로서, 용적 평균 입자 직경은 전형적으로 일 측면에서, 약 5 ㎛ 내지 약 125 ㎛의 범위이며, 또 다른 측면에서, 약 10 ㎛ 내지 약 90 ㎛의 범위이며, 또 다른 측면에서, 약 15 ㎛ 내지 약 70 ㎛의 범위이며, 추가적인 측면에서, 약 20 ㎛ 내지 약 50 ㎛의 범위이다.

실리콘 유체, 검 및 수지 및 실리콘의 제조를 논의하는 색션을 포함하는 실리콘에 대한 배경 물질(background material)은 참조로 원용되는 문헌 [Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, vol. 15, 2d ed., pp 204-308, John Wiley & Sons, Inc. (1989)]에서 발견된다. 실리콘 유체는 일반적으로 알킬실록산 폴리머로 기재된다. 적합한 실리콘 컨디셔닝제의 비제한적 예 및 실리콘용 선택적 현탁화제는 U.S. Reissue 특허 No.34,584, U.S. 특허 No. 5,104,646 및 U.S. 특허 No. 5,106,609에 기재되어 있으며, 이들 명세서는 참조로 원용된다.

실리콘 오일은 하기 화학식에 따른 폴리알킬, 폴리아릴 실록산, 또는 폴리알킬아릴 실록산을 포함한다.

식 중, R²⁰은 지방족기이며, 독립적으로 알킬, 알케닐 및 아릴로부터 선택되며, R²⁰은 치환되거나 치환되지 않을 수 있으며, w는 1 내지 약 8,000의 정수이다. 본 발명에서 사용되는 적합한 비치환된 R²⁰기는 알콕시, 아릴옥시, 알카릴(alkaryl), 아릴알킬, 아릴알케닐, 알카미노 및 에테르-치환된, 히드록실-치환된 및 할로겐-치환된 지방족 및 아릴기를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 적합한 R²⁰기는 또한 아민, 양이온성 아민 및 4급 암모늄기를 포함한다.

본 발명의 일 측면에서, R²⁰ 알킬 및 알케닐 치환기의 예는 C₁-C₅ 알킬 및 C₁-C₅ 알케닐기를 포함한다. 또 다른 측면에서, R²⁰는 메틸이다. (알콕시, 알카릴 및 알카미노와 같은) 기타 알킬- 및 알케닐-함유기의 지방족 부분은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있으며, 일 측면에서 C₁-C₅를 포함하며, 또 다른 측면에서, C₁-C₄를 포함하며, 추가적인 측면에서, C₁-C₂를 포함한다. 전술한 바와 같이, R²⁰ 치환기는 1급, 2급 또는 3급 아민 또는 4급 암모늄일 수 있는 아미노 작용기(예를 들면, 알카미노기)를 포함할 수 있다. 이들은 모노-, 디- 및 트리-알킬아미노 및 알콕시아미노기를 포함하며, 이 때, 지방족 부분의 쇄 길이는 전술한 바와 같다. 전술한 구현예에서 아릴기의 예는 페닐 및 벤질이다.

실록산의 예는 폴리디메틸 실록산, 폴리디에틸실록산 및 폴리메틸페닐실록산이다. 이들 실록산은, 예를 들면, Momentive Performance Materials 사의 Viscasil R 및 SF 96 시리즈 및 Dow Corning사가 시판하는 Dow Corning 200 시리즈로부터 입수가능하다. 사용될 수 있는 폴리알킬아릴 실록산 유체의 예는, 예를 들면, 폴리메틸페닐실록산을 포함한다 이러한 실록산으로는, 예를 들면, Momentive Performance Materials 사의 SF 1075 메틸 페닐 유체 또는 Dow Corning사의 556 화장품급 유체, 또는 Wacker Chemical Corporation, Adrian, MI, 사의 페닐 개질된 실리콘의 상표명 Wacker-Belsil^®PDM 시리즈(예를 들면, PDM 20, PDM 350 및 PDM 1000)로부터 입수가능하다.

양이온성 실리콘 유체는 또한, 본 발명의 조성물과 함께 사용되기 적절하다. 양이온성 실리콘 유체는 하기 화학식으로 표시될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다:

식 중, G는 수소, 페닐, 히드록시, 또는 C₁-C₈ 알킬(예를 들면, 메틸 또는 페닐)이며; e는 0 또는 1 내지 3의 정수이며; f는 0 또는 1이며; g는 0 내지 1,999의 수이며; h는 일 측면에서, 1 내지 2,000의 정수이며, 또 다른 측면에서, 1 내지 10의 정수이며; g 및 h의 총합은 본 발명의 일 측면에서, 1 내지 2,000의 수이며, 또 다른 측면에서 50 내지 500의 수이며, R²¹은 일반식 C_qH_2qL에 따른 일가 라디칼이며, 이 때, q는 2 내지 8의 값을 가지는 정수이며, L은 하기 기로부터 선택된다.

a)-N(R²²)CH₂CH₂N(R²²)₂

b)-N(R²²)₂

c)-N⁺(R²²)₃ CA^-

d)-N(R²²)CH₂CH₂N⁺H₂R²² CA^-

식 중, R²² 독립적으로 수소, C₁-C₂₀ 알킬, 페닐, 벤질로부터 선택되고; CA^-는 클로라이드, 브로마이드, 플루오라이드 및 요오드로부터 선택되는 할라이드 반대 이온이다.

또 다른 측면에서, 본 발명의 단계적 코어-쉘 조성물에서 유용한 양이온성 실리콘은 하기 화학식으로 표시될 수 있다:

식 중, R²³은 C₁-C₁₈ 알킬 및 C₁-C₁₈ 알케닐기로부터 선택되는 라디칼을 나타내며; R²⁴은 독립적으로 C₁-C₁₈ 알킬렌 라디칼 또는 C₁-C₁₈ 알킬렌옥시 라디칼로부터 선택되는 라디칼을 나타내며; CA 할라이드 이온이며; r은 일 측면에서, 2 내지 20 범위의 정수, 또 다른 측면에서, 2 내지 8 범위의 정수를 나타내며; s는 일 측면에서, 20 내지 200의 범위의 정수, 또 다른 측면에서, 20 내지 50 범위의 정수를 나타낸다. 일 측면에서, R²³은 메틸이다. 또 다른 측면에서, Q 클로라이드 이온이다. 본 발명에서 유용한 4급 실리콘 폴리머의 예는 Goldschmidt Corporation, Hopewell, VA.사로부터 입수 가능한 Abil^®T Quat 이다.

적합한 실리콘 유체의 다른 유형은 불용성 실리콘 검이다. 이러한 검은 25℃에서 1,000,000 센티스토크 이상의 점성을 가지는 폴리실록산 물질이다. 실리콘 검은 U.S. 특허 No. 4,152,416; [Noll and Walter, Chemistry and Technology of Silicones, New York: Academic Press 1968]; 및 [General Electric Silicone Rubber Product Data Sheets SE 30, SE 33, SE 54, and SE 76]에 기재되어 있으며, 이들 모두는 본원에 참조로 원용된다. 실리콘 검은 전형적으로 약 200,000 달톤 초과, 일반적으로 약 200,000 내지 약 1,000,000 달톤의 질량 분자량을 가지며, 특정 예로 폴리디메틸실록산, 폴리디메틸실록산/메틸비닐실록산 코폴리머, 폴리디메틸실록산/디페닐 실록산/메틸비닐실록산) 코폴리머 및 이들의 혼합물을 포함한다.

비휘발성의 불용성 실리콘 유체 컨디셔닝제의 다른 카테고리는, 일 측면에서, 약 1.46 이상, 또 다른 측면에서, 약 1.48 이상, 추가적인 측면에서, 약 1.52 이상, 또 다른 추가적인 측면에서, 약 1.55 이상의 굴절률을 가지는 고굴절률 폴리실록산이다. 폴리실록산 유체의 굴절률은 일반적으로 약 1.70 미만, 전형적으로 약 1.60 미만이다. 본원에 있어서, 폴리실록산 "유체"는 오일, 수지 및 검을 포함한다.

고굴절률 폴리실록산 유체는 전술한 폴리알킬, 폴리아릴 및 폴리알킬아릴 실록산 뿐 아니라 시클릭 폴리실록산(시클로메티콘)에 대해 제시되는 하기 일반식으로 표시되는 것들을 포함한다:

식 중, 치환기 R²⁰은 상기 정의한 바와 같으며, 반복 단위의 수 k는 일 측면에서, 약 3 내지 약 7의 범위이며, 또 다른 측면에서, 3 내지 5의 범위이다. 고굴절률 폴리실록산 유체는 전술한, 원하는 수준으로 굴절률을 상승시키기에 충분한 R²⁰ 치환기를 함유하는 아릴의 양을 함유할 수 있다. 또한, R²⁰ 및 k는 물질이 비휘발성이 되도록 선택되어야 한다. 치환기를 함유하는 아릴은, 알릴시클릭 및 헤테로시클릭 5원 및 6원 아릴 고리를 함유하는 아릴 및 융합된 5원 또는 6원 고리를 함유하는 아릴을 포함한다. 아릴 고리는 치환되거나 치환되지 않을 수 있다. 치환기는 지방족 치환기를 포함하며, 또한, 알콕시 치환기, 아실 치환기, 케톤, 할로겐(예를 들면, Cl 및 Br), 아민 등을 포함할 수 있다. 기(group)를 함유하는 아릴의 예는, 페닐 및 C₁-C₅ 알킬 또는 알케닐 치환기를 포함하는 페닐과 같은 페닐 유도체(예를 들면, 알릴페닐, 메틸 페닐 및 에틸 페닐, 스티레닐과 같은 비닐 페닐 및 페닐알킨(예를 들면, 페닐C₂-C₄ 알킨))와 같은, 치환된 및 치환되지 않은 아렌을 포함한다. 헤테로시클릭아릴기는 퓨란, 이미다졸, 피롤, 피리딘, 등으로부터 유래되는 치환기를 포함한다. 융합된 아릴 고리 치환기는 예를 들면, 나프탈렌, 쿠마린 및 퓨린을 포함한다.

고굴절률 폴리실록산 유체는, 폴리실록산 유체 중량을 기준으로, 일 측면에서, 약 15 중량% 이상, 또 다른 측면에서, 약 20 중량% 이상, 추가적인 측면에서, 약 25 중량% 이상, 또 다른 추가적인 측면에서, 약 35 중량% 이상, 추가적인 측면에서 약 50 중량% 이상의 치환기를 함유하는 아릴도(degree of aryl)를 가질 수 있다. 전형적으로, 아릴 치환의 정도는 폴리실록산 유체의 약 90 중량% 미만일 수 있으며, 더욱 전형적으로는 약 85 중량% 미만일 수 있으며, 일반적으로는 약 55 중량% 내지 약 80 중량%일 수 있다.

또 다른 측면에서, 고굴절률 폴리실록산 유체는 페닐 또는 치환된 페닐 유도체의 조합을 가진다. 치환기는 C₁-C₄ 알킬(예를 들면, 메틸), 히드록시 및 C₁-C₄ 알킬아미노로부터 선택될 수 있다.

고굴절률 실리콘(실리콘 수지, 실리콘 왁스 및 페닐 개질된 실리콘)이 본 발명의 조성물 내에 사용되는 경우, 상기 고굴절률 실리콘은 선택적으로, 표면 장력(surface tension)를 줄이기 위하여, 발림을 향상시키는 충분한 양의 실리콘 수지 또는 적합한 계면활성제와 같은 살포제(spreading agent)와 함께 용액 내에 사용될 수 있으며, 그로 인해, 상기 조성물로 처리된 (후에 건조되는) 모발의 윤기를 증가시킬 수 있다. 본 발명의 조성물 내에 사용되기 적합한 실리콘 유체는 U.S. 특허 No. 2,826,551; No. 3,964,500; No. 4,364,837 및 영국 특허 No. 849,433에 개시되어 있으며, 이들 모두는 본원에 참조로 원용된다. 고굴절률 폴리실록산 및 폴리아릴 실록산(상표명 DC PH-1555 HRI 하에 이용가능한 트리메틸펜타페닐 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 Momentive PerformanceMaterials, Inc.로부터 입수 가능한 SF 1632(INCI 명: 세테릴 메티콘) 및 SF1642(INCI 명: C30-45 알킬 디메티콘)를 포함한다.

실리콘 수지 및 수지 겔은 본 발명의 조성물 내에 사용되기 적합한 실리콘 컨디셔닝제로서 포함될 수 있다. 이러한 수지는 가교된 폴리실록산이다. 가교는, 실리콘 수지의 생산 동안에, 3 작용성 및 테트라-작용성 실란을 단일 작용성 및/또는 2 작용성 실란과 포함시킴으로써 도입될 수 있다.

당업계에 잘 알려진 바와 같이, 실리콘 수지를 얻기 위해 필요한 가교도는 실리콘 수지에 포함되는 구체적인 실란 단위에 따라 다양하다. 일반적으로, 견고한 또는 단단한 필름을 형성할 수 있도록, 충분한 수준의 3 작용성 및 테트라-작용성 실록산 모노머 단위(따라서, 충분한 수준의 가교)을 가지는 실리콘 물질은 실리콘 수지로 생각된다. 실리콘 원자에 대한 산소 원자의 비는 특정 실리콘 물질 내에서의 가교 수준을 나타낸다. 실리콘 원자 당 약 1.1 이상의 산소 원자를 가지는 실리콘 물질은 일반적으로 본원의 실리콘 수지이다. 일 측면에서, 산소:실리콘 원자의 비는 약 1.2:1.0 이상이다. 실리콘 수지의 생산에 사용되는 실란은 모노메틸-, 디메틸-, 트리메틸-, 모노페닐-, 디페닐-, 메틸페닐-, 모노비닐- 및 메틸비닐-클로로실란 및 테트라클로로실란을 포함하며, 메틸-치환된 실란이 가장 널리 사용된다. 일 측면에서, 적합한 실리콘 수지는 Momentive Performance Materials, Inc.로부터 이용가능한 SS4230(INCI 명: 시클로페타실록산(및) 트리메틸실록시실리케이트) 및 SS4267(INCI 명: 디메티콘 (및) 트리메틸실록시실리케이트)이다. 적합한 실리콘 수지 겔은, Wacker Chemical Corporation사의 RG100(INCI 명: 시클로페타실록산(및) 디메티콘/ 비닐트리메틸실록시실리케이트 가교폴리머)을 포함한다.

실리콘 물질 및 실리콘 수지는 "MDTQ" 명명법과 같이 기술 분야의 통상의 기술자에 공지된 약칭 명명법 시스템에 따라 확인될 수 있다. 이러한 명명 시스템 하에서, 실리콘은 실리콘을 구성하는 다양한 실록산 모노머 단위의 존재에 따라 기술될 수 있다. 간략히, 기호 M은 단일 작용성 단일 작용성 단위 (CH₃)₃Si_{O0 . 5}을 의미하며; D는 2작용성 단위 (CH₃)₂SiO 을 의미하며; T는 3 작용성 단위 (CH₃)Si_{O1 . 5}을 의미하며; 및 Q는 쿼드라- 또는 테트라-작용성 단위 SiO₂ 을 의미한다. 단위 기호의 프라임(예를 들면, M', D', T' 및 Q')은 메틸이 아닌 치환기를 의미하며, 각각의 경우에 구체적으로 특정되어야 한다. 전형적인 대체(alternate) 치환기는 비닐, 페닐, 아민, 히드록실 등과 같은 기를 포함한다. 실리콘 내의 단위의 각 유형의 총 수(또는 이들의 평균)를 나타내는 기호에 대한 서브스크립트(subscript) 또는 분자량과 결합하여 구체적으로 표시된 비(ratio)와 관련하여, 다양한 단위의 몰비는 MDTQ 시스템 하에서, 실리콘 물질을 완전히 기재한다. 실리콘 수지 내의 D, D', M 및/또는 M' 에 대한 T, Q, T' 및/또는 Q'의 더 높은 상대적 분자량은 더 높은 수준의 가교를 의미한다. 그러나, 앞서 논의한 바와 같이, 전반적인 가교 수준은 실리콘에 대한 산소의 비로 나타낼 수 있다.

본 발명의 조성물 내에 사용되는 실리콘 수지의 예는 MQ, MT, MTQ, MDT 및 MDTQ 수지를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 일 측면에서, 메틸은 실리콘 수지 치환기이다. 또 다른 측면에서, 실리콘 수지는 MQ 수지로부터 선택되며, 이 때, M:Q 비는 약 0.5:1.0 내지 약 1.5:1.0이며, 평균 실리콘 수지의 평균 분자량은 약 1000 내지 약 10,000 달톤이다.

1.46 미만의 굴절률을 가지는 비휘발성 실리콘 유체를 사용하는 경우, 실리콘 수지 성분에 대한 비휘발성 실리콘 유체의 중량비는 일 측면에서, 약 4:1 내지 약 400:1의 범위이며, 또 다른 측면에서, 약 9:1 내지 약 200:1의 범위이며, 추가적인 측면에서, 특히, 실리콘 유체 성분이 전술한 폴리디메틸실록산 유체 또는 폴리디메틸실록산 유체 및 폴리디메틸실록산 검의 혼합물인 경우, 약 19:1 내지 약 100:1 의 범위이다. 실리콘 수지가 본원의 조성물 내에서 실리콘 유체, 즉, 컨디셔닝 활성제로서, 동일한 상(phase)의 부분을 형성하는 한, 유체 및 수지의 총합은 조성물 내의 실리콘 컨디셔닝제의 수준을 결정하는데 포함되어야 한다.

전술한 휘발성 실리콘은 환형 및 선형 폴리디메틸실록산 등을 포함한다. 시클릭 폴리실록산(시클로메티콘)에 대한 화학식에서, 앞서 언급한 바와 같이, 휘발성 실리콘은 전형적으로 환형 고리 구조 내에 산소원자로 대체되는 약 3 내지 약 7 개의 실리콘 원자를 함유한다. 그러나, 상기 화학식에 있어서, R²⁰ 치환기 및 반복 단위 k 각각은, 화합물이 비휘발성이 되도록 선택된다. 전형적으로, R²⁰ 치환기는 2개의 알킬기(예를 들면, 메틸기)로 치환된다. 선형 휘발성 실리콘은 전술한 바와 같이, 약 25 mPa·s 이하의 점도를 가지는 실리콘이다. "휘발성"은 실리콘이 측정가능한 증기압을 가지거나, 20℃에서 2 mm Hg이상의 증기압을 가지는 것을 의미한다. 비휘발성 실리콘은 20℃에서 2 mm Hg 미만의 증기압을 가진다. 환형 및 선형 휘발성 실리콘은, 각각 본원에 참조로 원용되는 문헌[Todd and Byers, "Volatile Silicone Fluids for Cosmetics", Cosmetics and Toiletries, Vol. 91(1), pp. 27-32 (1976)] 및 문헌 [Kasprzak, "Volatile Silicones", Soap/Cosmetics/Chemical Specialties, pp. 40-43 (December 1986)]에 기재되어 있다.

휘발성 시클로메티콘의 예는 D4 시클로메티콘 (옥타메틸시클로테트라실록산), D5 시클로메티콘 (데카메틸시클로펜타실록산), D6 시클로메티콘 (도데카메틸시클로헥사실록산) 및 이들의 블렌드(예를 들면, D4/D5 및 D5/D6)이다. 휘발성 시클로메티콘 및 시클로메티콘 블렌드로는, Momentive Performance Materials Inc사의 SF1202, SF 1214, SF1256 및 SF1258, Dow Corning Midland, MI사의 Xiameter^®시클로메티콘 유체, 제품명 PMX-0244, PMX-245, PMX-246, PMX-345 및 Dow Corning^®1401 유체가 입수 가능하다. 휘발성 시클로메티콘 및 휘발성 선형 디메티콘의 블렌드는 또한 본원 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 이해된다.

휘발성 선형 디메티콘의 예는 헥사메틸디실록산, 옥타메틸트리실록산, 데카메틸테트라실록산, 도데카메틸펜타실록산 및 이들의 블렌드를 포함한다. 휘발성 선형 디메티콘 및 디메티콘 블렌드로는, Dow Corning사의 Xiameter^®PMX-200 실리콘 유체(예를 들면, 제품명 0.65 CS, 1 CS, 1.5 CS 및 2 CS) 및 Xiameter^®PMX 2-1184 실리콘 유체가 입수 가능하다.

유화된 실리콘은 또한, 본 발명의 조성물 내에 사용되기 적절하다. 일 측면에서, 적합한 유화된 실리콘은 비이온성, 음이온성, 양쪽성, 양이온성 계면활성제 및/또는 양이온성 폴리머 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 하나 이상의 유화제와 디메티콘의 에멀젼이다. 일 측면에서, 유용한 실리콘 에멀젼은 조성물 내의 평균 실리콘 입자 크기가 30 ㎛ 미만이며, 또 다른 측면에서, 20 ㎛ 미만이며, 추가적인 측면에서, 10 ㎛ 미만이다. 본 발명의 또 다른 측면에서, 조성물 내의 유화된 실리콘의 평균 실리콘 입자 크기가 2 ㎛ 미만이며, 또 다른 측면에서 0.01 내지 1 ㎛ 의 범위이다. 0.15 ㎛ 미만의 평균 실리콘 입자 크기를 가지는 실리콘 에멀젼은 일반적으로 마이크로-에멀젼이라 불린다. 입자 크기는 Malvern Instruments사의 2600D Particle Sizer를 이용하여, 레이터 광 분산 기술(laser light scattering technique)에 의하여 측정될 수 있다. 본 발명에서 사용하기 적합한 실리콘 에멀젼은 또한, 미리 유화된 형태로 입수 가능하다. 적절하게 미리 형성된 입수 가능한 에머전의 예는 Dow Corning^®에멀젼 MEM-1664, 2-1352, MEM-1764, MEM-1784, HMW 2220, 2-1865, MEM-1310, MEM-1491 및 5-7137를 포함한다. 이들은 디메티코놀의 에멀젼/마이크로에멀젼이 있다. 아미노 작용성 실리콘의 미리 형성된 에멀젼 또한, Dow Corning (CE-8170, 5-7113, 2-8194, 949 및 CE 8401) 및 Momentive Performance Materials사와 같은 실리콘 오일 공급자로부터 이용가능하다. 특히 적합한 것은, 비이온성 및/또는양이온성 계면활성제를 포함하는 아미노 작용성 실리콘 오일의 메멀전이다. 예로는 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 Materials사로부터 공급되는 SM2115 및 SME253, 비이온성 마이크로에멀젼이 포함된다. 상기 유형의 실리콘의 임의의 혼합물 또한 사용될 수 있다. 아미노 작용성 실리콘의 다른 예로는 아미노실리콘 오일이 있다. 입수 가능한 적합한 아미노실리콘 오일은 Dow Corning^®Q2-8166, Q2-8220 및 2-8566; 및 SF 1708 (Momentive Performance Materials사제)를 포함한다.

기타 적합한 실리콘 오일은, 알킬렌 옥시드 단위으로 개질된 디메틸실록산(디메티콘)의 선형 또는 분지형 코폴리머인, 디메티콘 코폴리올을 포함한다. 알킬렌 옥시드 단위은 랜덤하게 배열될 수 있으며, 또는 블록 코폴리머이다. 일반적으로 디메티콘 폴리올의 유용한 유형은 폴리디메틸실록산의 말단 및/또는 측쇄 블록 및 폴리에틸렌 옥시드, 폴리프로필렌옥시드, 또는 이들 모두와 같은, 폴리알킬렌 옥시드의 블록을 가지는 블록 코폴리머이다. 디메티콘 코폴리올은 디메티콘 폴리머 내에 존재하는 폴리알킬렌 옥시드의 양에 따라 수용성 또는 불용성일 수 있으며, 음이온성, 양이온성, 또는 비이온성의 특성을 가질 수 있다.

수용성 또는 수분산성 실리콘은 또한 본 발명의 조성물 내에 사용될 수 있다. 이러한 수용성 실리콘은, 실리콘 수용성 또는 수분산성을 만들기 위해, 적합한 음이온성 작용기, 양이온성 작용기 및/또는 비이온성 작용기를 함유한다. 일 측면에서, 수용성 실리콘은 하나 이상 음이온성 모이어티가 그래프트 된 폴리실록산 주쇄를 함유한다. 음이온성 모이어티는 폴리실록산 백본의 말단에 또는 펜턴트 측쇄(pendant side) 기로, 또는 이 둘 모두로 그래프트될 수 있다. 음이온기는 하나 이상 음이온기 또는 이온성기로 이온화되고, 후에 염기에 의하여 중화될 수 있는 하나 이상의 기를 함유하는 임의의 탄화수소 모이어티를 의미한다. 앞서 논의한 바와 같이, 실리콘 쇄에 그래프트된 음이온 특성의 탄화수소기의 양은 염기로 이온화가능한 기를 중화한 뒤, 해당 실리콘 유도체가 수용성 또는 수분산성이 되도록 선택된다. 음이온성 실리콘 유도체는 존재하는 상업 제품으로부터 선택되러나, 공지된 임의의 방법에 의하여 합성될 수 있다. 비이온성 실리콘은 알킬렌 옥시드 말단 및/또는 측쇄 곁가지 쇄 단위(예를 들면, 전술한 디메티콘 코폴리올)을 포함한다. 비이온성 실리콘의 다른 예는 Wacker사의 실리콘 폴리글리코시드(예를 들면, Wacker-Belsil^®SPG 128 VP, SPG 130 VP 및 VSR 100 VP)이다.

음이온기를 가지는 실리콘은 (i) 실리닉 수소(silinic hydrogen)를 함유하는 폴리실록산과 (ii) 음이온성 작용기 또한 함유하는 올레핀성 불포화를 함유하는 화합물 간의 반응에 의해 합성될 수 있다. 이러한 반응의 예는 Si-H기를 함유하는 폴리(디메틸실록산)과 올레핀, CH₂=CHR²⁷ 간의 수소규소화(hydrosilylation) 반응이며, 식 중, R²⁷는 음이온기를 함유하는 모이어티를 나타낸다. 올레핀은 모노머, 올리고머 또는 폴리머일 수 있다. 측쇄 반응성 티오(-SH)기를 함유하는 폴리실록산 화합물은 또한, 화합물을 함유하는 불포화 음이온기를 폴리(실록산) 백본에 그래프팅하기 적절하다.

본 발명의 일 측면에 따라, 에틸렌성 불포화를 함유하는 음이온성 모노머는 단독 또는 조합으로 사용되며, 선형 또는 분지형, 불포화 카르복실산으로부터 선택된다. 불포화 카르복실산의 예는 아크릴산, 메타크릴산, 말레 산, 말레산 무수물, 이타콘산, 푸마르산 및 크로톤산이 있다. 모노머는 선택적으로 염기에 의해 부분으로 또는 완전히 중화되어, 알칼리, 알칼리 토금속 및 암모늄 염을 형성할 수 있다. 적합한 염기는 알칼리, 알칼리 토류(예를 들면, 소듐, 포타슘, 리튬, 마그네슘, 칼슘) 및 암모늄 히드록시드를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 유사하게, 상기 모노머로부터 형성되는 올리고머성 및 폴리머성 그래프트 세그먼트는 염기(소듐 히드록시드, 수성 암모니아 등)에 의해 후-중화되어, 염을 형성할 수 있다. 본 발명에서 사용하기 적합한 이러한 실리콘 유도체의 예는 유럽특허 출원 No. EP 0 582 152 및 국제특허 출원공보 No. WO 93/23009에 개시되어 있다. 실리콘 폴리머의 예시적 부류는 하기 구조로 표시되는 반복 단위을 함유하는 폴리실록산이다:

식 중, G¹는 수소, C₁-C₁₀ 알킬 및 페닐 라디칼을 나타내며; G²는 C₁-C₁₀ 알킬렌을 나타내며; G³은 에틸렌성 포화를 함유하는 하나 이상의 음이온성 모노머의 중합으로부터 얻어진 음이온성 폴리머 잔기를 나타낸다; j는 0 또는 1이며; t는 1 내지 50 범위의 정수이며; u는 10 내지 350의 정수이다. 본 발명의 일 구현예에서, G¹는 메틸이며; j는1이며; G₂는 프로필렌 라디칼이며; G^{3 는} 카르복실산기(예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 말레산, 또는 아코니트산 등) 를 함유하는 하나 이상 불포화 모노머의 중합으로부터 얻어지는 폴리머성 라디칼을 나타낸다.

일 측면에서, 최종 폴리머 내의 카르복실레이트기의 양은 폴리머 200 g 당 카르복실레이트 1 몰 내지 폴리머 5000 g 당 카르복실레이트 1 몰의 범위이다. 일 측면에서, 실리콘 폴리머의 수 평균 분자량은 약 10,000 내지 약 1,000,000 달톤 범위이며, 또 다른 측면에서, 10,000 내지 100,000 달톤의 범위이다. 카르복실산기를 함유하는 불포화 모노머의 예는 아크릴산 및 메타크릴산이다. 카르복실산기 함유 모노머에 추가로, 아크릴산 및 메타크릴산의 C₁-C₂₀ 알킬 에스테르가 폴리머성 백본 내로 공중합될 수 있다. 에스테르예는 아크릴산 및 메타크릴산의 에틸 및 부틸 에스테르를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 입수 가능한 실리콘 -아크릴레이트 폴리머는 3M Company 의 상표명 Silicones "Plus" Polymer 9857C (VS80 Dry)로 판매된다. 이러한 폴리머는, (티오프로필렌기를 통해) 폴리(메트)아크릴산 및 폴리(메트)아크릴레이트의 부틸 에스테르의 랜덤 반복 단위이 그래프트된 폴리디메틸실록산(PDMS) 백본을 함유한다. 이러한 제품들은 편의상 티오프로필 관능화된 폴리디메틸실록산과 (메트)아크릴산 및 부틸(메트)아크릴레이트의 혼합물 간의 라디칼 중합에 의하여 얻어질 수 있다.

또 다른 측면에서, 본 발명의 실시에서 유용한, 수용성 실리콘 코폴리올은 하기 화학식으로 표시되는 실리콘 코폴리올 카르복실레이트이다:

식 중, R²⁸ 및 R²⁹는 독립적으로 C₁-C₃₀ 알킬, C₆-C₁₄ 아릴, C₇-C₁₅ 아랄킬, C₁-C₁₅ 알카릴, 또는 탄소 1 내지 40의 알케닐기, 히드록실, -R³²-G' 또는 -(CH₂)₃O(EO)_a(PO)_b(EO)_c-G' 로부터 선택되며, 단, R²⁸ 및 R²⁹ 모두가 메틸은 아니며; R³⁰은 C₁-C₅ 알킬 또는 페닐로부터 선택되며; 식 중, a, b 및 c는 독립적으로 0 내지 100 범위의 정수이며; EO는 에틸렌 옥시드, -(CH₂CH₂O)-이며; PO는 프로필렌옥시드, -(CH₂CH(CH₃)O)-이며; 식 중, o는 1 내지 200 범위의 정수이며, p 0 내지 200 범위의 정수이고, q는 0 내지 1000 범위의 정수이며; R^{31 는} 수소, C₁-C₃₀ 알킬, 아릴, C₇-C₁₅ 아랄킬, C₇-C₁₅ 알카릴, 또는 탄소 1 내지 40의 알케닐기 또는 -C(O)-X 이며, 식 중, X는 C₁-C₃₀ 알킬, C₆-C₁₄ 아릴, C₇-C₁₅ 아랄킬, C₁-C₁₅ 알카릴, 또는 탄소 1 내지 40의 알케닐기 또는 이들의 혼합물이며; R³²은 탄소 6 내지 18의 아릴렌기 또는 불포화 탄소 2 내지 8개를 함유하는 알킬렌기가 개재된, 탄소 1 내지 40의 알킬렌 라디칼로부터 선택되는 2 가기이며; 및 G'는 독립적으로 하기 화학식으로 표시되는 모이어티로부터 선택된다:

식 중, R³³는 탄소 1 내지 40의 알킬렌, 2 내지 5개의 탄소 원자를 함유하는 불포화기 또는 탄소 원자 6 내지 12의 아릴렌기로부터 선택되는 2가기이며, 여기서 M은 Na, K, Li, NH_{4 ,} 또는 하나 이상의 C₁-C₁₀ 알킬, C₆-C₁₄ 아릴(예를 들면, 페닐, 나프틸), C₂-C₁₀ 알케닐, C₁-C₁₀ 히드록시알킬, C₇-C₂₄ 아릴알킬 또는 C₇-C₂₄ 알카릴기를 함유하는 아민으로부터 선택되는 양이온이다. 대표적인 R³³은 라디칼은 -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CH=CHCH₂- 및 페닐렌이다.

또 다른 구현예에서, 본 발명의 실시에 유용한 수용성 실리콘은 하기 화학식으로 표시되는 이온성 실리콘 코폴리올로 표시될 수 있다:

식 중, R³⁴는 메틸 또는 히드록실이며; R³⁵는 C₁-C₈ 알킬 또는 페닐 로부터 선택되며; R³⁶은 라디칼 -(CH₂)₃O(EO)_x(PO)_y(EO)_z-SO₃ ^-M⁺를 나타내며; M은 Na, K, Li, 또는 NH₄ 로부터 선택되는 양이온이며; 식 중, x, y 및 z는 독립적으로 0 내지 100 범위의 정수이며; R³⁷은 라디칼 -(CH₂)₃O(EO)_x(PO)_y(EO)_z-H 를 나타내며; 식 중, a 및 c는 독립적으로 0 내지 50 범위의 정수를 나타내며, b는1 내지 50 범위의 정수이며; EO는 에틸렌 옥시드, 예를 들면, -(CH₂CH₂O)-이며; PO는 프로필렌옥시드, 예를 들면, -(CH₂CH(CH₃)O)-이다.

또 다른 기타 구현예에서, 본 발명의 실시예 유용한 수용성 실리콘은 하기 화학식으로 표시되는 음이온성 실리콘 코폴리올로 표시될 수 있다:

식 중, R³⁸ 및 R³⁹은 독립적으로 -CH₃ 또는 하기로 표시되는 라디칼이며:

-(CH₂)₃O(EO)_a(PO) _b(EO)_c-C(O)-R⁴¹-C(O)OH, 단, R³⁸ 및 R³⁹모두가 동시에 -CH_{3 는} 아니며; R⁴¹는 2가 라디칼 -CH₂CH₂, -CH=CH- 및 페닐렌으로부터 선택되며; R^{40 은}C₁-C₅ 알킬 또는 페닐로부터 선택되며; 식 중, a, b 및 c는 독립적으로 0 내지 20의 범위의 정수이며; EO은 에틸렌 옥시드 잔기, 예를 들면, -(CH₂CH₂O)-이며; PO는 프로필렌옥시드 잔기, 예를 들면, -(CH₂CH(CH₃)O)-이며; 식 중, o는 1 내지 200 의 범위의 정수이며; 및 q는 0 내지 500 의 범위의 정수이다.

본 발명의 유용한 기타 수용성 실리콘은 4급화된 실리콘 코폴리올 폴리머이다. 이러한 폴리머는 존재하는 측쇄 4급 질소 작용기를 가지며, 하기 화학식으로 표시된다:

식 중, R⁴²는 4급 치환기 -N⁺R⁴⁵R⁴⁶R⁴⁷ CA^-이며, 상기 식에서, R⁴⁵및 R⁴⁶ 및 R⁴⁷은 독립적으로 수소 및 선형 및 분지형C₁-C₂₄ 알킬로부터 선택되며, CA^-는 질소 원자 상의 양이온성 전하와 평형을 맞추기 위한 적합한 반대 음이온을 나타내며, R⁴³는 C₁-C₁₀ 알킬 및 페닐로부터 선택되며; R⁴⁴는 -(CH₂)₃O(EO)_x(PO)_y(EO)_z-H이며, 여기서 EO는 에틸렌 옥시드 잔기, 예를 들면, -(CH₂CH₂O)-이며; PO는 프로필렌옥시드 잔기, 예를 들면, -(CH₂CH(CH₃)O)-이며; 식 중, a는 0 내지 200 범위의 정수이며, b는 0 내지 200 범위의 정수이며 및 c는 1 내지 200 범위의 정수이며; 식 중, x, y 및 z는 정수이며, 독립적으로 0 내지 20 로부터 선택된다. 일 측면에서, 반대 음이온 CA^-는 클로라이드, 브로마이드, 요오드, 술페이트, 메틸술페이트, 술포네이트, 니트레이트, 포스페이트 및 아세테이트로부터 선택되는 음이온을 나타낸다.

기타 적합한 수용성 실리콘은 하기 화학식으로 표시되는 아민 치환된 실리콘 코폴리올이다.

상기 식에서, R⁴⁸는 -NH(CH₂)_nNH₂ 또는 -(CH₂)_nNH₂로부터 선택되며; 식 중, n은2 내지 6의 정수이며; x는 0 내지 20 의 정수이며; 여기서, EO는 에틸렌 옥시드 잔기, 예를 들면, -(CH₂CH₂O)-이며; PO는 프로필렌옥시드 잔기, 예를 들면, -(CH₂CH(CH₃)O)-이며; 식 중, a는 0 내지 200 의 정수이며, b는 0 내지 200 의 정수이며; c는 1 내지 200 의 정수이며; 식 중, x, y 및 z는 정수이며, 독립적으로 0 내지 20 로부터 선택된다.

또 다른 수용성 실리콘은 하기 화학식으로 표시되는 비이온성 실리콘 코폴리올(디메티콘 코폴리올)로부터 선택될 수 있다.

상기 식에서, R⁴⁹은 독립적으로 C₁-C₃₀, C₆-C₁₄ 아릴 및 C₂-C₂₀ 알케닐 알킬로부터 선택되는 라디칼이며; R^{50 은}C₁-C₃₀ 알킬, C₆-C₁₄ 아릴 및 C₂-C₂₀ 알케닐로부터 선택되는 라디칼이며; EO은에틸렌 옥시드 잔기, 예를 들면, -(CH₂CH₂O)-이며; PO는 프로필렌옥시드 잔기, 예를 들면, -(CH₂CH(CH₃)O)- 이며; 식 중, a, b 및 c는 독립적으로 0 내지 100이며; 식 중, x는 0 내지 200이며; y는 1 내지 200이다.

또 다른 구현예에서, 수용성 실리콘은 화학식으로 표시되는 비이온성 실리콘 코폴리올로부터 선택될 수 있다:

상기 식에서, R⁵¹ 및 R⁵²은 독립적으로 C₁-C₃₀ 알킬, C₆-C₁₄ 아릴 및 C₂-C₂₀ 알케닐로부터 선택되는 라디칼이며; EO은 에틸렌 옥시드 잔기, 예를 들면, -(CH₂CH₂O)-이며; PO는 프로필렌옥시드 잔기, 예를 들면, -(CH₂CH(CH₃)O)-이며; 식 중, a, b 및 c는 독립적으로 0 내지 100이며; 식 중, n은 0 내지 200이다.

상기 기술한 화학식에서, EO 및 PO 잔기는 랜덤, 비랜덤 또는 블록 순서대로 배열될 수 있다.

수용성 실리콘은 U.S. 특허 No. 5,136,063 및 5,180,843에 개시되어 있으며, 상기 문헌은 본원에 참조로 원용된다. 상기 실리콘은 Momentive Performance Materials사의 상표명 Silsoft^®및 Silwet^®으로부터 입수 가능하다. 구체적인 제품명은 Silsoft 제품명 430, 440, 475, 805, 810, 840, 870, 875, 880, 895, 900 및 910; Silwet 제품명 L-7604를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 기타 입수 가능한 제품은 Dow Corning^®5103 및 5329; Abil^® 제품명 B 88183, B 8843, Evonik Goldschmidt 및 Lubrizol Advanced Materials, Inc, Cleveland, OH로부터 입수 가능한 Silsense Copolyol-1 및 Silsense Copolyol-7와 같은 Silsense^TM 디메티콘 코폴리올을 포함한다.

전술한 실리콘 제제의 농도는, 제제가 포함되는 조성물 중량에 대해 약 0.01 중량% 내지 약 10%의 범위일 수 있다. 또 다른 측면에서, 실리콘 제제의 양은, 모두 조성물의 총량을 기준으로, 약 0.1 중량% 내지 약 8%, 또 다른 측면에서 약 0.1 중량% 내지 약 5% 이며, 추가적인 측면에서, 약 0.2 중량% 내지 약 3중량%의 범위이다.

천연 및 합성 왁스, 오일, 지방산 및 알코올

일 측면에서, 천연 및 합성 왁스, 오일, 지방산, 지방 알코올 뿐 아니라 이들의 유도체는 본 발명의 조성물 내에서 유익제로서 유용하며, 예를 들면, 모발 및 피부용 컨디셔너, 피부 연화제 및 보습제으로 유용할 수 있다.

본 발명의 조성물 내에서 적절히 사용될 수 있는 천연 및 합성 왁스 제제는 카나우바 왁스, 가수분해된 카나우바 왁스, 카나우바 산 왁스, 에톡시화된 카나우바 왁스(예를 들면, PEG-12 카나우바 왁스), 칸델리아 왁스, 가수분해된 칸델릴라(hydrolyzed candelilla) 왁스, 수소화된 캐스터 왁스, 베이베리(bayberry) 왁스, 알파(alfa) 왁스, 파라핀 왁스, 오조케라이트(ozokerite) 왁스, 올리브 왁스, 아우리큐리(ouricury) 왁스, 팜 커널(palm kernel) 왁스, 쌀 왁스, 수소화된 호호바 왁스, 밀랍, 개질된 밀랍, 예를 들면, 산화된 밀랍, 에톡시화된 밀랍(예를 들면, PEG-6 밀랍, PEG-8 밀랍, PEG-12 밀랍, PEG-20 밀랍), 디메티콘 코폴리올 밀랍 에스테르 및 디메티코놀 밀랍 에스테르(예를 들면, 비스-히드록시에톡시프로필 디메티콘 밀랍 에스테르, Ultrabee^® 상표명 하에 Lubrizol Advanced Materials, Inc. 사로부터 이용가능한 디메티콘 PEG-8 밀랍 및 디메티코놀 밀랍), 세라벨리나 왁스(cerabellina wax), 마린 왁스, 라놀린 및 이들의 유도체 및 폴리올레핀 왁스, 예를 들면, 폴리에틸렌 왁스; 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

라놀린 및 라놀린 유도체는 라놀린, 라놀린 왁스, 라놀린 오일, 라놀린 알코올, 라놀린 지방산, 라놀린 지방산의 이소프로필 에스테르(예를 들면, 이소프로필 라놀레이트)와 같은 라놀린 지방산의 에스테르, 알콕시화된 라놀린, 아세틸화된 라놀린 알코올 및 이들의 혼합물로부터 선택된다. 라놀린 및 라놀린 유도체는 상표명 라놀린 LP 108 USP, 라놀린 USP AAA, Acetulan^TM, Ceralan^TM, Lanocerin^TM, Lanogel^TM(제품명 21 및 41), Lanogene^TM, Modulan^TM, Ohlan^TM, Solulan^TM(제품명 16, 75, L-575, 98 및 C-24) 및 Vilvanolin^TM(제품명 C, CAB, L-101 및 P) 하에 Lubrizol Advanced Materials, Inc.사로부터 입수 가능하다.

본 발명의 조성물 내에 사용되기 적합한 오일성 제제는, 시클릭 탄화수소, (포화 또는 불포화) 직쇄 지방족 탄화수소 및 (포화 또는 불포화) 분지쇄 지방족 탄화수소와 같은, 폴리머 및 이들의 혼합물을 포함하는 약 10 개 이상의 탄소 원자를 가지는 탄화수소 오일을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 직쇄 탄화수소 오일 전형적으로 약 12 내지 19개의 탄소 원자를 함유한다. 탄화수소 폴리머를 포함하는 분지쇄 탄화수소 오일은 전형적으로 19개 초과의 탄소 원자를 함유한다. 이들 탄화수소 오일의 구체적인 비제한적 예는 파라핀 오일, 미네랄 오일, 페트롤아텀, 포화 및 불포화 도데칸, 포화 및 불포화 트리데칸, 포화 및 불포화 테트라데칸, 포화 및 불포화 펜타데칸, 포화 및 불포화 헥사데칸, 폴리부텐, 폴리데센 및 이들의 혼합물을 포함한다. 이들 화합물뿐 아니라 고급 사슬 길이(higher chain length) 탄화수소의 분지α형-쇄 이소머가 사용될 수 있다. 예를 들면, 퍼메틸-치환된 이소머과 같은 고분지형(highly branched), 포화 또는 불포화 알칸, 예를 들면, Permethyl Corporation사의 2,2,4,4,6,6,8,8-옥타메틸-10-메틸운데칸 및 2,2,4,4,6,6-헥사메틸-8-메틸노난과 같은 헥사데칸 및 에이코산(eicosane)의 퍼메틸-치환된 이소머(permethyl-substituted isomers)을 포함한다. 폴리부텐 및 폴리데센과 같은 탄화수소 폴리머가 유용하다.

미네랄 오일 및 페트롤아텀(petrolatum)은 화장품, USP 및 NF급을 포함하며, Drakeol^® 및 Penreco^® 상표명 하에 Penreco사로부터 입수 가능하다. 미네랄 오일은 헥사데칸 및 파라핀 오일을 포함한다.

액체 폴리올레핀 오일은 본 발명의 조성물 내에 사용될 수 있다. 액체 폴리올레핀 제제는 전형적으로 수소화된된 폴리-α-올레핀이다. 본원에서 사용되는 폴리올레핀은 C₄ 내지 약 C₁₄ 올레핀 모노머의 폴리머화에 의하여 제조될 수 있다. 폴리올레핀 액체를 제조하는데 사용되는 올레핀 모노머의 비제한적인 예는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센 및 1-헥사데센, 이소부틸렌과 같은 분지형 이소머, 4-메틸-1-펜텐 및 이들의 혼합물을 포함한다. 일 측면에서, 적합한 수소화된 폴리올레핀은 이소부틸렌 및 부텐의 코폴리머이다. 상기 유형의 입수 가능한 물질은 Lipo Chemicals Inc, Patterson, N.J.사에 의헤 판매되는 Panalane^®L-14E(INCI 명: 수소화된 폴리이소부텐)이다.

플루오르화된 및 과플루오르화된 오일 또한 본 발명의 범위 내에 고려된다. 플루오르화된 오일은 유럽특허 No. EP 0 486 135에 개시된 퍼플루오로폴리에테르 및 국제 특허 출원 공보 No. WO 93/11103에 개시된 플루오로탄화수소 화합물을 포함한다. 플루오르화된 오일은 또한 플루오르아민, 예를 들면 퍼플루오로트리부틸아민과 같은 플루오로탄소, 퍼플루오로데카히드로나프탈렌, 플루오로에스테르 및 플루오로에테르와 같은 플루오르화된 탄화수소일 수 있다.

본 발명의 실시에 유용한 천연 오일은 땅콩, 참깨, 아보카도, 코코넛, 코코아 버터, 카놀라, 바바수, 아몬드, 옥수수, 포도씨, 코튼씨, 참깨 씨, 호두, 캐스터, 올리브, 호호바, 팜, 팜 커널, 대두 콩, 밀 배아, 아마인(linseed), 홍화, 시아 너트, 해바라기씨, 유칼리툽스(eucalyptus), 라벤더(lavender), 베티버(vetiver), 릿치아(litsea), 큐베바(cubeba), 레몬, 샌달우드(sandalwood), 로즈마리, 카모마일, 사보리(savory), 넛메그(nutmeg), 시나몬, 히솝, 캐러웨이(caraway), 오랜지, 제라늄(geranium), 케이드(cade) 및 버라못(bergamot) 오일, 생선 오일 뿐만 아니라 식물 오일, 베지터블 오일 및 동물 지방(예를 들면, 탤로우 및 라드(lard))로부터 유래된 글리세라이드 (모노- 디- 및 트리글리세라이드); 및 이들의 혼합물을 포함한다.

유익제로서 오일은 U.S. 특허 No. 6,737,394에 개시된 바와 같이 오르가노겔 입자(오일 및 왁스)의 형태일 수 있다.

적합한 글리세라이드 (모노-, 디- 및 트리글리세라이드)는 공지된 기술인, 글리세롤, 모노글리세라이드, 또는 디글리세라이드과 지방산의 에스테르화를 통해, 또는 가열된 온도 및 비활성 분위기 하에서, 염기의 존재 하에서, 동물 지방 및 베지터블 오일의 글리세롤 분해(glycerolysis )에 의하여(참조: RSC Green Chemistry Book Series, The Royal Society of Chemistry, The Future of Glycerol : New Uses Of A Versatile Material, Chapter 7, Mario Pagliaro and Michele Rossi, ⓒ 2008)에 의하여 유래될 수 있다. 에스테르화 반응에서 사용하기 적합한 지방산은 포화 및 불포화 C₈-C₃₀ 지방산을 포함한다.

또한, 본 발명의 조성물 내에서 유용한 것은 자유 지방산 및 이들의 유도체이다. 적합한 지방산은 포화 및 불포화 C₈ 내지 C₃₀ 지방산을 포함한다. 지방산의 예는 카프릴산, 카프르산, 라우르산, 미리스틱산, 파미트산, 파미트올레산, 스테아르산, 올레산, 리신올레산, 박센산(vaccenic acid), 리놀레산, α-리놀렌산산, γ-리놀렌산산, 아라키드산, 가돌레산, 아라키돈 산, EPA(5,8,11,14,17-에이코사 펜타에노익산), 베헨산, 에루신산, DHA(4,7,10,13,16,19-도코사헥사노익산), 리그노세르산 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

알콕시화된 지방산 또한, 본원에서 유용하며, 지방산을 에틸렌 옥시드 및/또는 프로필렌옥시드로 에스테르화하거나 또는 미리 형성된 폴리머 에테르(예를 들면, 폴리에틸렌 글리콜 또는 폴리프로필렌글리콜)로 에스테르화함으로써 형성될 수 있다. 생성물은 각 지방산의 폴리에틸렌 옥시드 에스테르, 폴리프로필렌옥시드 에스테르, 또는 폴리에틸렌/폴리프로필렌옥시드 에스테르이다. 일 측면에서, 에톡시화된 지방산은하기 화학식으로 표시된다:

R'-C(O)O(CH₂CH₂O)_n'-H, 상기 식에서, R' 지방산의 지방족 잔기를 나타내며, n'은 에틸렌 옥시드 단위의 수를 나타낸다. 또 다른 측면에서, n'은약 2 내지 약 50 범위의 정수이며, 또 다른 측면에서, 약 3 내지 약 25 범위의 정수, 추가적인 측면에서, 약 3 내지 약 10 범위의 정수이다. 본 발명의 또한 또 다른 측면에서, R'은 8 내지 30개의 탄소 원자를 함유하는 포화 또는 불포화 지방산으로부터 유래된다. 또 다른 측면에서, 디에스테르는 지방산 2 몰과 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 글리콜 1 몰을 반응시킴으로써 형성될 수 있다. 디에스테르는 하기 화학식으로 표시될 수 있다:

R'-C(O)O(CH₂CH₂O)_n'(O)CR', 상기 식에서, R' 및 n'은 바로 위에서 정의한 바와 같다.

알콕시화된 지방산의 예는 카프르산에톡실레이트, 라우르산 에톡실레이트, 미리스트산 에톡실레이트, 스테아르산 에톡실레이트, 올레산 에톡실레이트, 코코넛 지방산 에톡실레이트 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않으며, 상기 각각의 에톡실레이트 내의 에틸렌 옥시드 단위의 수는 일 측면에서, 2 이상이며, 또 다른 측면에서 2 내지 약 50이다. 에톡시화된 지방산의 더욱 구체적인 예는 PEG-8 스테아레이트(이 때, 8은 반복되는 에틸렌 옥시드 단위의 수를 의미한다), PEG-8 디스테아레이트, PEG-8 올레에이트, PEG-8 베헤네이트, PEG-8 카프레이트, PEG-8 카프릴레이트, PEG 코코에이트(PEG 숫자가 지정되지 않는 PEG는 에틸렌 옥시드 단위의 수가 2 내지 50 범위임을 의미한다), PEG-15 디코코에이트, PEG-2 디이소노나노에이트PEG-8 디이소스테아레이트, PEG-디라우레이트, PEG-디올레에이트, PEG-디스테아레이트, PEG-디탈레이트, PEG-이소스테아레이트, PEG-호호바 산, PEG-라우레이트, PEG-리놀레네이트, PEG-미리스테이트, PEG-올레에이트, PEG-팔미테이트, PEG-리신올레에이트, PEG-스테아레이트, PEG-탈레이트 등이다.

본 발명의 조성물 내에서 사용될 수 있는, 또 다른 지방산 유도체는 지방산 에스테르이다. 지방산은 적합한 산 촉매의 존재 하에서, 알코올에 의해 에스테르화되어, 원하는 지방산 에스테르를 제공할 수 있다. 일 측면에서, 상기 기술한 임의의 포화 및 불포화 C₈ 내지 C₃₀ 지방산은 포화 또는 불포화 C₁ 내지 C₂₂ 알코올에 의하여 에스테르화되어, 각각의 지방산 에스테르를 제공할 수 있다. 또 다른 측면에서, 장쇄(longer chain) 지방산 에스테르는 전술한 지방산을 포화 또는 불포화 C₈ 내지 C₃₀ 지방 알코올 로 에스테르화시킴으로써 유래될 수 있으며, 하기 화학식으로 표시될 수 있다: R^''C(O)OR^'' 상기 식에서, R''은 독립적으로 1 내지 24개의 탄소 원자를 함유하는 포화 및 불포화, 선형 및 분지형 알킬기를 나타낸다. 적합한 지방 알코은 하기 개시된 지방 알코올을 포함한다.

지방산 에스테르의 예는 메틸 라우레이트, 헥실 라우레이트, 이소헥실 라우레이트, 데실 올레에이트, 메틸 코코에이트, 이소프로필 스테아레이트, 이소프로필 이소스테아레이트, 부틸 스테아레이트, 데실 스테아레이트, 옥틸 스테아레이트, 세틸 스테아레이트, 스테아릴 스테아레이트, 올레일 스테아레이트, 미리스틸 미리스테이트, 옥틸도데실 스테아로일 스테아레이트, 옥틸히드록시스테아레이트, 이소프로필 미리스테이트, 올레일 미리스테이트, 이소프로필 피미테이트, 에틸 헥실 피미테이트, 세틸 피미테이트, 데실 올레에이트, 이소데실 올레에이트, 올레일 올레에이트, 이소데실 네오펜타네이트, 디이소프로필 세바케이트, 이소스테아릴 락테이트, 라우릴 락테이트, 세테아릴 옥타노에이트 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

또한, 본 발명의 조성물 내에 사용하기 적합한 기타 지방 에스테르는 C_{2 내지} C₈ 모노카르복실산, C₄ 내지 C₁₀ 디카르복실산, C₆ 내지 C₁₀ 트리카르복실산의 에스테르(예를 들면, 아세트산, 락트산, 석신산, 글루타르산, 아디프산, 시트르산, 트리멜레틱산, 트리메식산 및 1,3,5-펜탄 트리카르복실산의 C₁ 내지 C₂₂ 에스테르) 와 같은 카르복실산의 모노-, 디- 및 트리-알킬 및 알케닐 에스테르이다. 카르복실산의 모노-, 디- 및 트리-알킬 및 알케닐 에스테르의 구체적인 비제한적인 예는 라우릴 아세테이트, 세틸 프로피오네이트, 라우릴 락테이트, 미리스틸 락테이트, 세틸 락테이트, 디이소프로필 아디페이트, 디헥실데실 아디페이트, 디올레일 아디페이트 및 트리스테아릴 시트레이트를 포함한다.

본 발명의 조성물 내에 사용하기 적합한 기타 지방 에스테르는 다가 알코올 에스테르로 알려진 것들이다. 이러한 다가 알코올 에스테르는 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-지방 에스테르와 같은 알킬렌 글리콜 에스테르를 포함하며, 이 때, 지방산 에스테르의 아실 부분은 포화 또는 불포화 C₈ 내지 C₂₂ 지방산으로부터 유래된다. 이러한 에스테르는 선택적으로 에톡시화될 수 있다. 대표적인 다가 알코올 지방산 에스테르는 폴리프로필렌 글리콜 모노올레에이트, 폴리프로필렌 글리콜 모노스테아레이트, 글리세릴 모노- 및 디-지방산 에스테르, 폴리글리세롤 폴리-지방산 에스테르, 에톡시화된 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 제한되지 않는다.

기타 다가 알코올 에스테르는 폴리글리세롤의 부분적인 에스테르(partial ester)을 포함한다. 이러한 에스테르는 2 내지 10개의 글리세롤 단위을 포함하며, 포화 또는 불포화, 선형 또는 분지형이며, 선택적으로 히드록시화된 C₈ 내지 C₃₀ 지방산 잔기 1 내지 4 개로 에스테르화된다. 폴리글리세롤의 대표적인 부분적인 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 모노올레에이트, 데카글리세롤 모노히드록시스테아레이트, 데카글리세롤 디카프릴레이트, 데카글리세롤 디카프레이트, 데카글리세롤 디라우레이트, 데카글리세롤 디미리스테이트, 데카글리세롤 디이소스테아레이트, 데카글리세롤 디스테아레이트, 데카글리세롤 디올레에이트, 데카글리세롤 디히드록시스테아레이트, 데카글리세롤 트리카프릴레이트, 데카글리세롤 트리카프레이트, 데카글리세롤 트리라우레이트, 데카글리세롤 트리미리스테이트, 데카글리세롤 트리이소스테아레이트, 데카글리세롤 트리스테아레이트, 데카글리세롤 트리올레에이트, 데카글리세롤 트리히드록시스테아레이트 및 이들의 혼합물을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 조성물 내에 사용하기 적합한 지방 알코올은 포화 및 불포화 C₈-C₃₀ 지방 알코올를 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 지방 알코올의 예는 카프릴 알코올, 펠라곤 알코올, 카프릭(capric) 알코올, 데실 알코올, 운데실 알코올, 라우릴 알코올, 미리스틸 알코올, 세틸 알코올, 이소세틸 알코올, 스테아릴 알코올, 이소스테아릴 알코올, 세테아릴 알코올, 파미트올레일 알코올, 엘라이딜 알코올(elaidyl alcohol), 스테롤, 올레일 알코올, 리놀레일 알코올, 엘라이돌린올레일 알코올(elaidolinoleyl alcohol, 리놀레닐알코올, 리시놀레일 알코올, 아라키딜 알코올, 이코세닐알코올, 베헤닐 알코올, 에루실(erucyl) 알코올, 리그노세릴 알코올, 세릴알코올, 몬타닐알코올, 미리실 알코올 및 이들의 혼합물을 포함한다. 지방 알코올은 광범위하게 사용가능하며, 에스테르화된 야채 및 동물 오일 및 지방의 수소화된를 통해 얻어질 수 있다.

알콕시화된 지방 알코올 화합물은 지방 알코올을 알킬렌옥시드, 일반적으로 에틸렌 옥시드 또는 프로필렌 옥시드과 반응시킴으로써 형성되는 에테르이다. 적합한 에톡시화된 지방 알코올은 지방 알코올 및 폴리에틸렌 옥시드의 부가물이다. 본 발명의 일 측면에서, 에톡시화된 지방 알코올은 하기 화학식으로 표시된다. R'''-(OCH₂CH₂)_n''-OH, 상기 식에서, R'''은 모(parent) 지방 알코올의 지방족 잔기를 나타내며, n''은에틸렌 옥시드 단위의 수를 나타낸다. 본 발명의 또 다른 측면에서, R'''은 8 내지 30개의 탄소 원자를 함유하는 지방 알코올로부터 유래된다. 일 측면에서, n''은 2 내지 50의 정수이며, 또 다른 측면에서, 3 내지 25의 정수이며, 추가적인 측면에서 3 내지 10의 정수이다. 또 다른 추가적인 측면에서, R'''은 바로 상기 문단에서 기술한 지방 알코올로부터 유래된다. 에톡시화된 지방 알코올의 예는 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 에톡실레이트이나 이에 제한되지 않으며, 이 때, 전술한 각각의 에톡실레이트 내의 에틸렌 옥시드 단위 수는 일 측면에서, 2 이상이며, 또 다른 측면에서, 2 내지 약 150이다. 전술한 지방 알코올의 프로폭시화된 부가물 및 전술한 지방 알코올의 혼합된 에톡시화된/프로폭시화된 부가물도 본 발명의 범위로 이해되는 것으로 인지된다. 에톡시화된/프로폭시화된 지방 알코올의 에틸렌 옥시드 및 프로필렌 옥시드 단위은 랜덤하게 또는 블록 순서로 배열될 수 있다.

에톡시화된 스테롤의 예는 예를 들면, 대두 스테롤와 같은 에톡시화된 베지터블 오일 스테롤을 포함한다. 에톡시의 정도는 일 측면에서, 약 5 초과이며, 또 다른 측면에서, 약 10 이상이다. 적합한 에톡시화된 스테롤은 PEG-10 Soy Sterol, PEG-16 Soy Sterol 및 PEG-25 Soy Sterol이다.

에톡시화된 알코올의 추가적인 예는 Beheneth 5-30(5-30은 반복되는 에틸렌 옥시드 단위의 범위를 의미한다), Ceteareth 2-100, Ceteth 1-45, Cetoleth 24-25, Choleth 10-24, Coceth 3-10, C9-11 Pareth 3-8, C11-15 Pareth 5-40, C11-21 Pareth 3-10, C12-13 Pareth 3-15, Deceth 4-6, Dodoxynol 5-12, Glycereth 7-26, Isoceteth 10-30, Isodeceth 4-6, Isolaureth 3-6, isosteareth 3-50, Laneth 5-75, Laureth 1-40, Nonoxynol 1-120, Nonylnonoxynol 5-150, Octoxynol 3-70, Oleth 2-50, PEG 4-350, Steareth 2-100, 및 ideceth 2-10를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

프로폭시화된 알코올의 구체적인 예는 PPG-10 Cetyl Ether, PPG-20 Cetyl Ether, PPG-28 Cetyl Ether, PPG-30 Cetyl Ether, PPG-50 Cetyl Ether, PPG-2 Lanolin Alcohol Ether, PPG-5 Lanolin Alcohol Ether, PPG-10 Lanolin Alcohol Ether, PPG-20 Lanolin Alcohol Ether, PPG-30 Lanolin Alcohol Ether, PPG-4 Lauryl Ether, PPG-7 Lauryl Ether, PPG-10 Oleyl Ether, PPG-20 Oleyl Ether, PPG-23 Oleyl Ether, PPG-30 Oleyl Ether, PPG-37 Oleyl Ether, PPG-50 Oleyl Ether, PPG-11 Stearyl Ether, PPG-15 Stearyl Ether, PPG-2 Lanolin Ether, PPG-5 Lanolin Ether, PPG-10 Lanolin Ether, PPG-20 Lanolin Ether, PPG-30 Lanolin Ether 및 PPG-1 Myristyl Ether를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

에톡시화된/프로폭시화된 알코올의 구체적인 예는 PPG-1 Beheneth-15, PPG-12 Capryleth-18, PPG-2-Ceteareth-9, PPG-4-Ceteareth-12, PPG-10-Ceteareth-20, PPG-1-Ceteth-1, PPG-1-Ceteth-5, PPG-1-Ceteth-10, PPG-1-Ceteth-20, PPG-2-Ceteth-1, PPG-2-Ceteth-5, PPG-2-Ceteth-10, PPG-2-Ceteth-20, PPG-4-Ceteth-1, PPG-4-Ceteth-5, PPG-4-Ceteth-10, PPG-4-Ceteth-20, PPG-5-Ceteth-20, PPG-8-Ceteth-1, PPG-8-Ceteth-2, PPG-8-Ceteth-5, PPG-8-Ceteth-10, PPG-8-Ceteth-20, PPG-2 C12-13 Pareth-8, PPG-2 C12-15 Pareth-6, PPG-4 C13-15 Pareth-15, PPG-5 C9-15 Pareth-6, PPG-6 C9-11 Pareth-5, PPG-6 C12-15 Pareth-12, PPG-6 C12-18 Pareth-11, PPG-3 C12-14 Sec-Pareth-7, PPG-4 C12-14 Sec-Pareth-5, PPG-5 C12-14 Sec-Pareth-7, PPG-5 C12-14 Sec-Pareth-9, PPG-1-Deceth-6, PPG-2-Deceth-3, PPG-2-Deceth-5, PPG-2-Deceth-7, PPG-2-Deceth-10, PPG-2-Deceth-12, PPG-2-Deceth-15, PPG-2-Deceth-20, PPG-2-Deceth-30, PPG-2-Deceth-40, PPG-2-Deceth-50, PPG-2-Deceth-60, PPG-4-Deceth-4, PPG-4-Deceth-6, PPG-6-Deceth-4, PPG-6-Deceth-9, PPG-8-Deceth-6, PPG-14-Deceth-6, PPG-6-Decyltetradeceth-12, PPG-6-Decyltetradeceth-20, PPG-6-Decyltetradeceth-30, PPG-13-Decyltetradeceth-24, PPG-20-Decyltetradeceth-10, PPG-2-Isodeceth-4, PPG-2-Isodeceth-6, PPG-2-Isodeceth-8, PPG-2-Isodeceth-9, PPG-2-Isodeceth-10, PPG-2-Isodeceth-12, PPG-2-Isodeceth-18, PPG-2-Isodeceth-25, PPG-4-Isodeceth-10, PPG-12-Laneth-50, PPG-2-Laureth-5, PPG-2-Laureth-8, PPG-2-Laureth-12, PPG-3-Laureth-8, PPG-3-Laureth-9, PPG-3-Laureth-10, PPG-3-Laureth-12, PPG-4 Laureth-2, PPG-4 Laureth-5, PPG-4 Laureth-7, PPG-4-Laureth-15, PPG-5-Laureth-5, PPG-6-Laureth-3, PPG-25-Laureth-25, PPG-7 Lauryl Ether, PPG-3-Myreth-3, PPG-3-Myreth-11, PPG-20-PEG-20 Hydrogenated Lanolin, PPG-2-PEG-11 Hydrogenated Lauryl Alcohol Ether, PPG-12-PEG-50 Lanolin, PPG-12-PEG-65 Lanolin Oil, PPG-40-PEG-60 Lanolin Oil, PPG-1-PEG-9 Lauryl Glycol Ether, PPG-3-PEG-6 Oleyl Ether, PPG-23-Steareth-34, PPG-30 Steareth-4, PPG-34-Steareth-3, PPG-38 Steareth-6, PPG-1 Trideceth-6, PPG-4 Trideceth-6 및 PPG-6 Trideceth-8를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

가베트(Guerbet) 에스테르 또한, 본 발명의 조성물 내에서 적절하다. 가베트 에스테르는 가베트 알코올에 의한 모노- 또는 폴리작용성 카르복실산의 에스테르화로부터 형성될 수 있다. 또한, 에스테르는 가베트산을 모노- 또는 폴리작용성 알코올과 반응시킴으로써 형성될 수 있다. 문헌[Guerbet chemistry, see O'Lenick, A. J., Jr. 2001. Guerbet chemistry. Journal of Surfactants and Detergents 4: 311-315]를 참조한다.

전술한 유익제에 추가로, 모발 및 피부용 기타 유익제는 알라토인(allantoin), 우레아, 피롤리돈 카르복실산 및 그의 염, 히알루론 산 및 그의 염, 소르브산 및 그의 염, 아미노산(예를 들면, 라이신, 아르기닌, 시스틴, 구아니딘), 글리세린과 같은 C₃ 내지 C₆ 폴리히드록시 알코올, 프로필렌글리콜, 헥실렌 글리콜, 헥산트리올, 에톡시디글리콜 및 소르비톨 및 이들의 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜(예를 들면, Dow Chemical사의 Polyox WSR-25, Polyox WSR-N-60K, and Polyox WSR-N-750), 당 및 전분, 당 및 전분 유도체(예를 들면, 알콕시화된 글루코스), dl-판테놀과 같은 판테놀, 락트아미드 모노에탄올아민, 아세트아미드 모노에탄올아민 등 및 이들의 혼합물을 포함한다.

전술한 기타 유익제 뿐만 아니라 천연 및 합성 왁스, 오일, 지방산 및 알코올이, 이들이 포함되는 조성물의 총량을 기준으로, 일 측면에서, 약 0.1 중량% 내지 약 30 중량%의 범위, 또 다른 측면에서, 약 0.5 중량% 내지 25 중량%의 범위, 추가적인 측면에서및 약 3 중량% 내지 20 중량%의 범위, 또 다른 추가적인 측면에서, 5 중량% 내지 약 10 중량% 범위의 양으로 사용될 수 있다.

약제학적 및 코스메슈티컬 활성제

본 발명의 조성물은 원하는 효과를 달성하기 위해 약제학적 및/또는 코스메슈티컬 활성제를 포함하여 제형화될 수 있다. 이러한 활성 구성 요소의 예는 카페인, 비타민 C, 비타민 D, 비타민 E, 안티-스트레치(anti-stretch mark) 마크 화합물, 수렴제(예를 들면, 명반(alum), 오트밀(oatmeal), 서양톱풀(yarrow), 위치 하젤(witch hazel), 베이베리(bayberry) 및 이소프로필 알코올), 배수 화합물(draining compounds), 제모제(예를 들면, 칼슘 및 소듐 히드록시드, 칼슘 또는 소듐 티오글리콜레이트, 또는 이들의 혼합물), 모발 성장 증진 화합물(예를 들면, 모녹시딜(monoxidil)), 피부 및 모발 영양 화합물, 피부 및 모발 보호 화합물, 셀프-태닝 화합물(예를 들면, 예를 들면, 이사틴(isatin), 알록산(alloxan), 닌히드린(ninhydrin), 글리세르알데히드, 메소타르타르 알데히드(mesotartaric aldehyde) , 글루타르알데히드, 에리트룰로오스, 티로신, 티로신 에스테르 및 디히드록시아세톤과 같은 모노- 또는 폴리카르보닐 화합물), UV 흡수제(예를 들면, 에틸헥실 메톡시 시나메이트, 옥티녹세이트, 옥티샐레이트 옥시벤존), 피부 미백제(skin lighteners)(예를 들면, 코직산, 히드로퀴논, 알부틴, 과일, 레몬 껍질 추출물, 카모마일, 녹차, 닥나무 추출물(paper mulberry extract) 등과 같은 야채 또는 식물 추출물, 아스코르빌 팔미테이트, 아스코르빌 스테아레이트, 마그네슘 아스코르빌 포스페이트 등과 같은 아스코르빌산 유도체), 립 플럼핑 화합물, 안티-에이징, 안티-셀룰라이트 및 안티-여드름 화합물(예를 들면, 알파-히드록시산(AHAs), 베타-히드록시산(BHAs), 알파 아미노-산, 알파-케토산(AKAs), 아세트산, 아젤라익산 및 이들의 혼합물과 같은 산성 제제), 항염증 화합물(예를 들면, 아스피린, 이부프로펜 및 나프록센), 진통제(예를 들면, 아세트아미노펜), 항산화 화합물, 발한 억제제 화합물(예를 들면, 알루미늄 할라이드, 알루미늄 히드록시할라이드, 알루미늄 술페이트, 지르코늄 (지르코닐) 옥시할라이드, 지르코늄 (지르코닐) 히드록시할라이드 및 혼합물 또는 이들의 복합체), 데오도란트 화합물(예를 들면, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올(AMP)), 암모늄 페놀술포네이트; 벤즈알코늄 클로라이드; 벤제토늄 클로라이드, 브로모클로로펜, 세틸트리메틸암모늄 브로마이드, 세틸 피리디늄 클로라이드, 클로로필린-구리 복합체, 클로로티몰, 클로로올자일레놀, 클로플루카반, 디퀄리늄 클로라이드(dequalinium chloride), 디클로로펜, 디클로로-m-자일레놀, 디소듐 디히드록시에틸 술포숙시닐운데실레네이트, 도미펜 브로마이드, 헥사클로로펜, 라우릴 피리디늄 클로라이드, 메틸벤제토늄 클로라이드, 페놀, 소듐 비카르보네이트, 소듐 페놀술포네이트, 트리클로카반, 트리클로잔, 아연 페놀술포네이트, 아연 리신올레에이트 및 이들의 혼합물); 및 상기 임의의 적합한 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

불투명/광택 물질(Opacifying/Pearlescent Material)

일부 제형은 화장용으로 매력적인 펄 류(pearl-like) 외관을 얻기 위해, 흔히 제형 내에 광택 물질을 의도적으로 포함하여, 불투명해진다. 불투명화제는 흔히 특정 구성 요소의 존재로 인하여 어두워진 조성물의 색상을 개선하거나, 조성물 내의 미립자체의 존재를 가리기 위한 것과 같이, 바람직하지 않은 미적 특성을 가리기 위하여 조성물 내에 포함된다. 불투명화제는 또한, 미관 및 한편으로는 미적으로 아름답지 않은 조성물에 대한 수요자의 수용력을 개선하기 위하여 수성 조성물 내에 포함된다. 예를 들면, 불투명화제는 투명한 조성물에 대해 광택 외관을 부여할 수 있으므로, 크림성(creaminess), 온화함(mildness) 및 보디(body)의 외관을 수요자에게 전달할 수 있다. 기술 분야의 통상의 기술자는 안정적인 광택 제형을 일관적으로 제조하는데 있어, 제조자가 직면하는 문제점을 인식한다. 자세한 논의는 본원에 참조로 원용되는, "Opacifiers and pearling agents in shampoos" [Hunting, Cosmetic and Toiletries, Vol. 96, pages 65-78 (July 1981)]의 논문에서 발견된다.

불투명 또는 광택 물질은 에틸렌 글리콜 모노-스테아레이트, 에틸렌 글리콜 디스테아레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디스테아레이트, 스테아릭 알코올, 비스무스 옥시클로라이드 코팅된 미카(mica), 미카 코팅된 금속 옥시드(예를 들면, 티타늄 디옥시드, 크로뮴 옥시드, 철 옥시드), 미리스틸 미리스테이트, 구아닌, 글리터(glitter)(폴리에스테르 또는 금속성) 및 이들의 혼합물을 포함한다. 기타 광택 물질은 본원에 참조로 원용되는 U.S. 특허 No. 4,654,207, U.S. 특허 No. 5,019,376 및 U.S. 특허 No. 5,384,114에서 발견된다.

일 측면에서, 광택 물질의 양은 안정화된 조성물의 총량을 기준으로, 약 0.05 중량% 내지 약 10 중량%의 범위, 또 다른 측면에서, 약 0.1 중량% 내지 약 3중량%의 범위의 양으로 사용될 수 있다.

불투명화제(Opacifier)

불투명화제는 조성물의 투명한(clear or transparent) 외관을 감소시키거나 제거하기 위해 조성물 내에 포함되는 구성요소이다. 또한, 불투명화제는 또한, 증점, 현탁 및 유화 특성과 같은 기타 유리한 특성을 조성물에 부여할 수도 있다.

불투명화제는 무기 화합물, 예를 들면, 다양한 알루미늄 및 마그네슘염 및 지방 알코올, 지방 에스테르와 같은 유기 화합물 및 다양한 폴리머 및 코폴리머를 포함하는, 다수의 상이한 화학 부류로부터 선택될 수 있다. 불투명화제의 대표적인 리스트들은 [CTFA Cosmetic Ingredient Handbook, J. Nikitakis, ed., The Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association, Inc., Washington, D.C., 1988, 75쪽]에서 발견된다.

미립자

안정화 및/또는 현탁이 요구되는, 실질적으로 불용성인 다수의 기타 화합물 및 성분이 본 발명의 조성물 내에서 사용될 수 있다. 이러한 기타 불용성 화합물의 예는 안료, 각질 제거제 및 항비듬제를 포함한다.

안료의 예는 금속 화합물 또는 반-금속(semi-metallic) 화합물이며, 이온성, 비이온성 또는 산화된 형태로 사용될 수 있다. 안료는 별개로 또는 혼합물 중 어느 하나의 형태일 수 있으며, 또는 혼합된 옥시드 및 순수 옥시드의 혼합물을 포함하는, 별개의 혼합된 옥시드 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 예로는, 티타늄 옥시드(예를 들면, TiO₂), 아연 옥시드(예를 들면, ZnO), 알루미늄 옥시드(예를 들면, Al₂O₃), 철 옥시드(예를 들면, Fe₂O₃), 마그네슘 옥시드(예를 들면, MnO), 실리콘 옥시드(예를 들면, SiO₂), 실리케이, 세륨 옥시드, 지르코늄 옥시드(예를 들면, ZrO₂), 바륨 술페이트(BaSO₄) 및 이들의 혼합물이 있다.

안료의 다른 예는 D&C Red No.30, D&C Red No.36, D&C Orange No.17, Green 3 Lake, Ext. Yellow 7 Lake, Orange 4 Lake, Red 28 Lake, D&C Red Nos. 7, 11, 31 및 34의 칼슘 레이크, D&C Red No.12의 바륨 레이크, D&C Red No.13의 스트론튬 레이크, FD&C Yellow No.5 및 No.6의 알루미늄 레이크, FD&C No.40의 알루미늄 레이크, D&C Red Nos. 21, 22, 27 및 28의 알루미늄 레이크, FD&C Blue No.1의 알루미늄 레이크, D&C Orange No.5 의 알루미늄 레이크, D&C Yellow No.10의 알루미늄 레이크; D&C Red No.33의 지르코늄, 철 옥시드, 온도에 따라 색상이 변하는 감온 염료, 칼슘 카르보네이트, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 술페이트, 카올린, 철 암모늄 페로시아나이드, 마그네슘 카르보네이트, 카르민(carmine), 바륨 술페이트, 미카, 비스무스 옥시클로라이드, 아연 스테아레이트, 마그네이즈 바이올렛(maganase violet), 크로뮴 옥시드, 티타늄 디옥시드 나노입자, 바륨 옥시드, 울트라마린 블루, 비스무스 시트레이트, 히드록시아파타이트, 지르코늄 실리케이트, 카본 블랙 입자 등을 포함한다. 기타 적합한 미립자는 US 7,202,199에 개시된 다양한 광학 개질제를 포함한다.

화장품용으로 유용한 다수의 미립자 각질 제거제가 공지되어 있으며, 선택 및 양은 화장품 업계의 통상의 기술자에게 인식된 바와 같이, 본 조성물의 용도에서 원하는 바람직한 각질 제거 효과에 의해 결정된다. 유용한 각질 제거제는 천연 연마제, 무기 연마제, 합성 폴리머 등 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 대표적인 각질 제거제는 분쇄 또는 분말 부석(pumice), 돌, 제올라이트, 견과류 껍질(예를 들면, 아몬드, 피칸, 호두, 코코넛 등), 견과류 음식(예를 들면, 아몬드 등), 과일 피츠(pits)(예를 들면, 살구, 아보카도, 올리브, 복숭아 등), 깍지(hull), 씨 및 커널(예를 들면, 연맥강(oat bran), 옥수수 가루(corn meal), 쌀겨(rice bran), 포도씨, 키위 씨, 밀, 호호바 씨, 수세미(loofah) 씨, 로즈 힙 씨 등), 식물체(예를 들면, 티 트리 잎, 옥수수 속대, 과일 섬유, 해조류, 수세미(loofah sponge), 미세결정 셀룰로오스 등), 쌍각류 껍질(bivalve shell)(굴 껍질 등), 칼슘 카르보네이트, 디칼슘 피로포스페이트, 초크, 실리카, 카올린 클레이, 규산, 알루미늄 옥시드, 주석 옥시드, 씨 솔트(sea salt)(예를 들면, 데드 씨 쏠트(Dead Sea salt), 탈크, 당(예를 들면, 테이블(table), 브라운(brown) 등), 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 미세결정 폴리아미도(나일론), 미세결정 폴리에스테르, 폴리카르보네이트 및 스테인리스 스틸 파이버를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 전술한 각질 제거제 과립, 파우더, 가루 및 파이버의 형태로 사용될 수 있다.

본 조성물 내에 사용되기 적합한 일반적으로 불용성인 기타 성분은 클레이, 팽윤성 클레이, 라포나이트(laponite), 가스 버블, 리포좀, 마이크로스펀지, 화장품 비즈 및 플레이크를 포함한다. 화장품 비즈, 플레이크 및 캡슐은 미관을 위해 조성물 내에 포함될 수 있으며, 또는 피부 및 모발에 유익제를 전달하기 위해 마이크로(micro)- 및 마크로-인캡슐런트(macro-encapsulant)로 기능할 수 있다. 비드 성분의 예는 아가(agar) 비즈, 알지네이트 비즈, 호호바 비즈, 겔라틴 비즈, Styrofoam^TM 비즈, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에틸렌 비즈, Unispheres^TM 및 Unipearls^TM 화장품 비즈(Induchem USA, Inc., New York, NY), Liposphere^TM, Liposphere^TM 및 Lipopearls^TM마이크로캡슐(Lipo Technologies Inc., Vandalia, OH) 및 Confetti II^TM 피부 전달 플레이크(United-Guardian, Inc., Hauppauge, NY)를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

임의의 적합한 항비듬제는 본 발명의 조성물 내에 사용될 수 있다. 항비듬제의 예는 황, 아연 피리티온, 아연 오마딘(zinc omadine), 미코나즈올레 니트레이트(miconazole nitrate), 셀레늄 설파이드, 피록콘 올아민(piroctone olamine), N, N-비스(2-히드록시에틸)운데센아미드, 케이드 오일, 파인 타르(ine tar), 양파(Allium cepa) 추출물, 독일가문비나무(Picea abies) 추출물 및 운데실렌네스-6 등 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

일 측면에서, 미립자 성분의 양은 조성물의 총량의 기준으로, 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%의 범위일 수 있다.

식물

선택적으로, 본 발명의 조성물은 식물 물질 추출물을 포함할 수 있다. 추출된 식물 물질은 특정 식물, 과일, 너트, 또는 씨로부터 추출된 임의의 수용성 또는 유용성 물질을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 측면에서, 발한 억제제 조성물인 식물 활성제는 조성물의 총량을 기준으로, 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%, 또 다른 측면에서, 약 0.5 중량% 내지 약 8중량%, 추가적인 측면에서, 약 1 중량% 내지 약 5 중량%의 양으로 존재한다.

적합한 식물 제제는 예를 들면, 에키네시아(Echinacea)(예를 들면, sp. 안구스티폴리아(angustifolia), 푸푸레아(purpurea), 팔리다(pallida))의 추추물, 솝위드(yucca glauca), 윌로우 허브(willow herb), 바질 잎, 터키 오레가노(Turkish oregano), 당근 뿌리, 그레이프과일, 펜넬(fennel) 씨, 로즈마리, 심황(turmeric), 타임(thyme), 블루베리, 벨 페퍼(bell pepper), 블랙베리(blackberry), 스피루리나(spirulina), 블랙 커런트 과일(black currant fruit), 예를 들면, 중국차, 홍차(예를 들면, var. Flowery Orange Pekoe, Golden Flowery Orange Pekoe, Fine Tippy Golden Flowery Orange Pekoe), 녹차(예를 들면, var. Japanese, Green Darjeeling), 우롱차와 같은 차잎, 커피 씨, 민들레 뿌리(dandelion root), 데이트 팜 과일(date palm fruit), 은행나무 잎, 녹차, 호쏜베리(hawthorn berry), 감초(licorice), 세이지(sage), 딸기, 스위트 피(sweet pea), 토마토, 바닐라 과일, 컴프리(comfrey), 아르니카(arnica), 센텔라 아시아티카(centella asiatica), 콘플라워(cornflower), 홀스 체스트 너트(horse chestnut), 아이비(ivy), 마그놀리아(magnolia), 오트(oat), 팬지(pansy), 스컬캡(skullcap), 씨벅턴(seabuckthor), 화이트 네틀(hite nettle) 및 위치 하젤(witch hazel)를 포함한다. 식물 추출물은 예를 들면, 클로로겐 산, 글루타티온, 글리크리히진(glycrrhizin), 네오헤세페리딘, 퀘세틴틴, 루틴(rutin), 모린(morin), 미리세틴, 압생트 및 카모마일를 포함한다.

양이온성 폴리머 및 화합물

양이온성 폴리머 및 화합물은 본 발명의 조성물 내에서 유용하다. 기술분야의 통상의 기술자는 상기 양이온성 제제의 다수가 복수의 기능을 수행할 것이라는 것을 인지한다. 전형적으로, 이러한 제제는 컨디셔너(예를 들면, 모발 및 피부), 대전 방지제, 섬유 유연화 및 항균제로서 유용하다. 양이온성 폴리머는 합성적으로 유래되거나, 양이온성으로 개질된 폴리사카라이드 및 폴리갈락코만난과 같은 천연 폴리머를 개질함으로써 얻어질 수 있다.

대표적인 양이온성 폴리머는 자유 라디칼 중합가능한 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 에스테르 또는 아미드 모노머로부터 유래되는 호모폴리머 및 코폴리머를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 코폴리머는 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 디아세톤 아크릴아미드, 아크릴산 또는 메타크릴산 또는 이들의 에스테르, 비닐락탐으로부터 유래되는 하나 이상의 단위을 함유할 수 있다. 예시적인 폴리머는 아크릴아미드 및 디메틸 술페이트 또는 알킬 할라이드로 4급화된 디메틸 아미노 에틸 메타크릴레이트의 코폴리머; 아크릴아미드 및 메타크릴로일 옥시에틸 트리메틸암모늄 클로라이드의 코폴리머; 아크릴아미드 및 메타크릴로일 옥시에틸 트리메틸암모늄 메토술페이트의 코폴리머; International Specialty Products Inc., Wayne, NJ 사의 GAFQUAT^TM 명으로 판매되는 제품과 같이 선택적으로 4급화된, 비닐 피롤리돈/디알킬아미노알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트의 코폴리머; International Specialty Products Inc. 사의 상표명 GAFFIX^TM VC 713으로 판매되는 제품과 같은 디메틸 아미노 에틸 메타크릴레이트/비닐 카프로락탐/비닐 피롤리돈 테르폴리머(terpolymer); International Specialty Products Inc.사의 상표명 STYLEZE^TM CC 10으로 판매되는 비닐 피롤리돈/메타크릴아미도프로필 디메틸아민 코폴리머; 및 International Specialty Products Inc.사의 상표명 GAFQUAT^TM HS 100으로 판매되는 제품과 같은 비닐 피롤리돈/4급화된 디메틸 아미노 프로필 메타크릴아미드 코폴리머를 포함한다.

양이온성 제제는 BASF 사의 상표명 Luviquat^®(제품명 FC 370 및 FC 550)로 판매되는 제품과 같은 비닐 피롤리돈 및 비닐 이미다졸의 4급 폴리머로부터 선택될 수 있다. 본 발명이 조성물 내에서 사용될 수 있는 기타 양이온성 폴리머 제제는 폴리에틸렌이민과 같은 폴리알킬렌이민, 비닐 피리딘 또는 비닐 피리디늄 단위를 함유한는 폴리머, 폴리아민 및 에피클로로히드린의 축합체, 4급 폴리사카라이드, 4급 폴리우레탄, 4급 실리콘 및 키틴의 4급 유도체를 포함한다.

본 발명에서 양이온성 제제로서 유용한 (모노머성 및 폴리머성) 4급 암모늄 화합물의 기타 비제한적 예는 아세트아미도프로필 트리모늄 클로라이드, 베헨아미도프로필 디메틸아민, 베헨아미도프로필 에틸디모늄 에토술페이트, 베헨트리모늄 클로라이드, 세테틸 모르폴리늄 에토술페이트, 세트리모늄 클로라이드, 코코아미도프로필 에틸디모늄 에토술페이트, 디세틸디모늄 클로라이드, 디메티콘 히드록시프로필 트리모늄 클로라이드, 히드록시에틸 베헨아미도프로필 디모늄 클로라이드, Quaternium-22, Quaternium-26, Quaternium-27, Quaternium-52, Quaternium-53, Quaternium-63, Quaternium-70, Quaternium-72, Quaternium-76, 가수분해된 콜라겐, PEG-2-코코모늄 클로라이드, PPG-9 디에틸모늄 클로라이드, PPG-25 디에틸모늄 클로라이드, PPG-40 디에틸모늄 클로라이드, 스테아르알코늄 클로라이드, 스테아르아미도프로필 에틸 디모늄 에토술페이트, 스테아르디모늄 히드록시프로필 가수분해된 밀 단백질, 스테아르디모늄 히드록시프로필 가수분해된 콜라겐, 밀 점아미도프로팔코늄 클로라이드(wheat germamidopropalkonium chloride), 밀 점아미도프로필 에틸디모늄 에토술페이트(wheat germamidopropyl ethyldimonium ethosulfate), Polyquaternium-1, Polyquaternium-4, Polyquaternium-6, Polyquaternium-7, Polyquaternium-10, Polyquaternium-11, Polyquaternium-15, Polyquarternium-16, Polyquaternium-22, Polyquaternium-24, Polyquaternium-28, Polyquaternium-29, Polyquaternium-32, Polyquaternium-33, Polyquaternium-35, Polyquaternium-37, Polyquaternium-39, Polyquaternium-44, Polyquaternium-46, Polyquaternium-47, Polyquaternium-52, Polyquaternium-53, Polyquarternium-55, Polyquaternium-59, Polyquaternium-61, Polyquaternium-64, Polyquaternium-65, Polyquaternium-67, Polyquaternium-69, Polyquaternium-70, Polyquaternium-71, Polyquaternium-72, Polyquaternium-73, Polyquaternium-74, Polyquaternium-76, Polyquaternium-77, Polyquaternium-78, Polyquaternium-79, Polyquaternium-80, Polyquaternium-81, Polyquaternium-82, Polyquaternium-84, Polyquaternium-85, Polyquaternium-87, PEG-2-코코모늄 클로라이드; 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

기타 유용한 양이온성 폴리머는 양이온성 폴리갈락코만난(예를 들면, 구아(guar) 히드록시프로필 트리모늄 클로라이드, 히드록시프로필 구아 히드록시프로필 트리모늄 클로라이드 및 카시아(cassia) 히드록시프로필 트리모늄 클로라이드와 같은 구아 및 카시아의 4급화된 유도체)을 포함한다.

본 발명에서 유용한 양이온성 제제는 또한, 단백질 및 단백질 유도체, 아민, 양성화된 아민 옥시드, 베타인 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 단백질 유도체는 코코디모늄 히드록시프로필 가수분해된 카제인, 코코디모늄 히드록시프로필 가수분해된 콜라겐, 코코디모늄 히드록시프로필 가수분해된 모발 케라틴, 코코디모늄 히드록시프로필 가수분해된 쌀 단백질, 코코디모늄 히드록시프로필 가수분해된 실크, 코코디모늄 히드록시프로필 가수분해된 대두 단백질, 코코디모늄 히드록시프로필 가수분해된 밀 단백질, 코코디모늄 히드록시프로필 가수분해된 실크 아미노산, 히드록시프로필 트리모늄 가수분해된 콜라겐, 히드록시프로필 트리모늄 가수분해된 케라틴, 히드록시프로필 트리모늄 가수분해된 실크, 히드록시프로필 트리모늄 가수분해된 쌀겨, 히드록시프로필 트리모늄 가수분해된 대두 단백질, 히드록시프로필 트리모늄 가수분해된 베지터블 단백질, 히드록시프로필 트리모늄 가수분해된 밀 단백질, 가수분해된 밀 단백질, 가수분해된 스위트 아몬드 단백질, 가수분해된 쌀 단백질, 가수분해된 대두 단백질, 가수분해된 밀크 단백질, 가수분해된 베지터블 단백질, 가수분해된 케라틴, 가수분해된 콜라겐, 가수분해된 밀 글루텐, 포타슘 코코일 가수분해된 콜라겐, 히드록시프로필 트리모늄 가수분해된 콜라겐, 코코디모늄 히드록시프로필 가수분해된 밀크 단백질, 라우릴디모늄 히드록시프로필 가수분해된 밀 단백질, 라우릴디모늄 히드록시프로필 가수분해된 콜라겐, 케라틴 아미노산, 콜라겐 아미노산, 대두 에틸디모늄 에토술페이트, 대두 에틸 모르폴리늄 에토술페이트 등을 포함한다.

모노머 4급 암모늄 화합물은 예를 들면, 알킬벤질디메틸 암모늄 염, 베타인, 헤테로시클릭암모늄 염 및 테트라알킬암모늄 염을 포함한다. 장쇄 지방 알킬벤질디메틸 암모늄 염은 하기에서 더욱 자세히 설명하는 컨디셔너, 대전 방지제 및 섬유 유연제으로 사용된다.

알킬벤질디메틸암모늄 염의 비제한적 스테아르알코늄 클로라이드, 벤즈알코늄 클로라이드, Quaternium-63, 올레알코늄 클로라이드, 디데실디모늄 클로라이드 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 베타인 화합물은 앞서 기술한 화학식에서와 같이, 알킬아미도프로필 베타인 및 알킬아미도프로필 히드록시설타인을 포함한다. 알킬 베타인 화합물의 비제한적 예는 올레일 베타인, 코코-베타인, 코코아미도프로필 베타인, 코코-히드록시 설타인, 코코/올레아미도프로필 베타인, 코코-설타인, 코코아미도프로필히드록시 설타인 및 소듐 라우르아미도프로필 히드록시포스타인을 포함한다.

헤테로시클릭 암모늄 염은 알킬에틸 모르폴리늄 에토술페이트, 이소스테아릴 에틸이미도늄에토술페이트 및 알킬피리디늄 클로라이드를 포함한다. 헤테로시클릭 암모늄 염의 비제한적 예는 세틸피리디늄 클로라이드, 이소스테아릴에틸이미도늄에토술페이트 등을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

테트라알킬암모늄 염의 비제한적 예는 코카미도프로필 에틸디모늄 에토술페이트, 히드록시에틸 세틸디모늄 클로라이드, Quaternium-18 및 모발 케라틴 등과 같은 코코디모늄 히드록시프로필 가수분해된 단백질을 포함한다.

다수의 4급 암모늄 화합물이 섬유 컨디셔닝 및 섬유 케어용 대전 방지제로 사용된다. 이들 화합물은, 본원에 참조로 원용되는 Whalley의 "Fabric Conditioning Agents", HAPPI, pp. 55-58 (February 1995) 리뷰 논문에 개시된, 디알킬디메틸 4급 암모늄 화합물, 이미다졸린 4급 화합물, 아미도아민 4급 화합물, 디히드록시프로필 암모늄 화합물의 디알킬 에스테르 쿼트(quat) 유도체; 메틸트리에탄올 암모늄 화합물의 디알킬 에스테르 쿼트 유도체, 에스테르 아미드 아민 화합물 및 디메틸디에탄올 암모늄 클로라이드의 디에스테르 쿼트 유도체와 같은 장쇄 알킬화된 4급 암모늄 화합물을 포함한다.

디알킬디메틸 4급 암모늄 화합물의 비제한적 예는 N,N-디올레일-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, N,N-디탤로우일-N,N-디메틸암모늄 에토술페이트, N,N-디(수소화된-탤로우일)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드 등을 포함한다. 이미다졸린 4급 화합물의 비제한적 예는 1-N-메틸-3-N-탤로우아미도에틸이미다졸리움 클로라이드, 3-메틸-1-탤로우일아미도에틸-2-탤로우일이미다졸리늄메틸술페이트 등을 포함한다. 아미도아민 4급 화합물의 비제한적 예는 N-알킬-N-메틸-N,N-비스(2-탤로우아미도에틸)암모늄 염을 포함하며, 이때, 알킬기는 메틸, 에틸, 히드록시에틸 등일 수 있다. 디히드록시프로필 암모늄 화합물의 디알킬 에스테르 쿼트 유도체의 비제한적 예는 1,2-디탤로우일옥시-3-N,N,N-트리메틸암모니오프로판 클로라이드, 1,2-디카놀로일 옥시-3-N,N,N-트리메틸암모니오프로판 클로라이드 등을 포함한다.

또한, 기타 유형의 장쇄(예를 들면, 천연 오일 및 지방산-유래) 알킬화된 4급 암모늄 화합물은 적합한 섬유 유연제이다. 일 측면에서, 장쇄 알킬기는 탤로우, 카놀라 오일, 또는 팜 오일로부터 유래되나, 대두(soybean) 콩 오일 및 코코넛 오일로부터 유래된 기타 알킬기, 예를 들면, 라우릴, 올레일, 리시놀레일, 스테아릴 및 팔미틸기 또한 적절하다. 대표적인 화합물은 N,N-디(탤로우일옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, N,N-디(카놀릴옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드 등과 같은 N,N-디(알킬옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 염; N,N-디(탤로우일옥시에틸)-N-메틸-N-(2-히드록시에틸)암모늄 클로라이드, N,N-디(카놀릴옥시에틸)-N-메틸-N-(2-히드록시에틸)암모늄 클로라이드 등과 같은 N,N-디(알킬옥시에틸)-N-메틸-N-(2-히드록시에틸)암모늄 염; N,N-디(2-탤로우일옥시-2-옥소에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, N,N-디(2-카놀릴옥시-2-옥소에틸)-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-카놀릴옥시에틸카르보닐옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드 등과 같은 N,N-디(2-알킬옥시에틸카르보닐옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 염; N-(2-탤로우일옥시-2-에틸)-N-(2-탤로우일옥시-2-옥소에틸)-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드, N-(2-카놀로일 옥시-2-에틸)-N-(2-카놀릴옥시-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(카놀릴옥시에틸)-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-카놀릴옥시-2-옥소에틸)-N-카놀릴-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드 등과 같은 N-(2-알킬옥시-2-옥소에틸)-N-알킬-N,N-디메틸 암모늄 염을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

또 다른 측면에서, 4급 암모늄 섬유 유연화 화합물은 N-메틸-N,N-비스(탤로우아미도에틸)-N-(2-히드록시에틸)암모늄 메틸술페이트 및 N-메틸-N,N-비스(수소화된-탤로우아미도에틸)-N-(2-히드록시에틸) 암모늄 메틸술페이트, 비스(아실옥시에틸)히드록시에틸메틸암모늄 메토술페이트 에스테르쿼트 등과 같은 메틸트리에탄올 암모늄 염의 디알킬 에스테르쿼트 유도체; 및 N,N-디(탤로우일옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드를 포함하며, 이 때, 탤로우 쇄는 부분적으로 불포화된다.

추가적인 측면에서, 섬유 유연제는, N,N-디탤로우일-N,N-디메틸 암모늄 메틸술페이트, N,N-디(수소화된-탤로우일)-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드, N,N-디스테아릴-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드, N,N-디베헤닐-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, N,N-디(수소화된 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 클로라이드과 같은 공지된 디알킬디메틸 암모늄 염을 포함한다.

상기 모노머성 및 폴리머성 4급 암모늄염 화합물은 음이온기, 예를 들면, 클로라이드, 브로마이드, 메토술페이트(즉, 메틸술페이트), 아세테이트, 포르메이트, 술페이트, 니트레이트 등을 반대 이온으로 가질 수 있다.

섬유 유연 적용의 경우, 임의의 적합한 4급 암모늄제(ammonium agent)가 본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머/계면활성제 조성물과 함께 사용될 수 있다. 에스테르 함유 섬유 유연제의 경우, 조성물의 pH가, 특히 연장된 저장 조건에서, 섬유 유연제의 안정성에 영향을 미칠 수 있다. 본 문맥에서 정의된 바와 같이, pH는 약 20 ℃의 니트(neat) 조성물에서 측정된다. 일 측면에서, 조성물의 pH는 약 6 미만이다. 다른 측면에서, pH는 약 2 내지 약 5의 범위이고, 추가적 측면에서, 약 2.5 내지 약 3.5의 범위이다.

일 측면에서, 양이온제(cationic agent)는, 이에 제한되지 않지만, 최종 조성물의 중량을 기준으로, 약 0.05 중량% 내지 15 중량%의 범위, 또 다른 측면에서, 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%의 범위 및 추가적 측면에서, 약 0.5 중량% 내지 약 3 중량%의 범위의 양으로 사용될 수 있다.

보존제

일 측면에서, 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어 및 공업 및 산업적 케어 제품들에서 사용하기에 적합한 임의의 보존제가 본 발명의 조성물에서 사용될 수 있다. 적합한 보존제로는, 폴리메톡시 바이시클릭 옥사졸리딘, 메틸 파라벤, 프로필 파라벤, 에틸 파라벤, 부틸 파라벤, 벤질트리아졸, DMDM Hydantoin(또한, 1,3-디메틸-5,5-디메틸 Hydantoin으로 알려짐), 이미다졸리디닐 우레아, 페녹시에탄올, 페녹시에틸파라벤, 메틸이소티아졸리논, 메틸클로로이소티아졸리논, 벤조이소티아졸리논, 트리클로산 및 상기된 적합한 폴리쿼터늄 화합물(예를 들면, Polyquaternium-1)을 포함한다.

다른 측면에서, 산 기재(acid based) 보존제는 본 발명의 조성물에서 유용하다. 산 기재 보존제의 사용은 낮은 pH 범위에서 제품의 제형화를 촉진한다. 제형의 pH를 낮추는 것은 미생물 성장에 대한 비우호적인 환경(inhospitable environment)을 제공한다. 더욱이, 낮은 pH에서의 제형화는 산 기재 보존제의 효능을 향상시키고, Wiechers, 2008, supra에 의해 논의된 바와 같이, 피부의 산성 pH 밸런스를 유지하는 퍼스널 케어 제품을 제공한다. 놀랍게도, 본 발명의 단계 코어-쉘 폴리머는, 뛰어난 투명성(clarity) 및 점도와 항복값(yield value)과 같은 유동학적 특성을 유지하면서, 낮은 pH에서 제형화된 계면활성제 조성물을 증점하는데 사용될 수 있다는 것을 발견하였다.

퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어 및 공업 및 산업적 케어 제품에 유용한 임의의 산 기재 보존제가 본 발명의 조성물에서 사용될 수 있다. 일 측면에서, 산 보존제는 화학식 R⁵³C(O)OH(여기서, R⁵³은 수소, 1 내지 8개의 탄소 원자를 함유한 포화 및 불포화 히드로카빌기 또는 C₆ 내지 C₁₀ 아릴을 나타낸다)로 표시되는 카르복실산 화합물이다. 다른 측면에서, R⁵³ 은 수소, C₁ 내지 C₈ 알킬기, C₂ 내지 C₈ 알케닐기, 또는 페닐로부터 선택된다. 산의 예로는, 포름산, 아세트산, 프로피온산, 소르브산, 카프릴산 및 벤조산 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

다른 측면에서, 적합한 산으로는, 옥살산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 아젤라익산, 말레산, 푸마르산, 락트산, 글리세르산, 타르트론산, 말산, 타르타르산, 글루콘산, 시트르산, 아스코르브산, 살리실산, 프탈산, 만델산, 벤질산 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다.

또한, 전술한 산의 염은, 그들이 낮은 pH 값에서 효능을 유지하는 한, 유용하다. 적합한 염으로는, 상기 열거한 산의 알칼리 금속(예를 들면, 소듐, 포타슘, 칼슘) 염 및 암모늄 염을 포함한다.

산 기재 보존제 및/또는 이들의 염은 단독으로, 또는 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어 및 공업 및 산업적 케어 제품에서 전형적으로 사용되는 비-산성 보존제와 조합하여 사용될 수 있다.

보존제는 전형적으로, 일 측면에서 본 발명의 퍼스널 케어 조성물의 총 중량의, 약 0.01 중량% 내지 약 3.0 중량%, 또 다른 측면에서 약 0.1 중량% 내지 약 1 중량% 및 추가적 측면에서, 약 0.3 중량% 내지 약 1 중량%를 포함한다.

보조 유동성 개질제

본 발명의 또 다른 측면에서, 본 발명의 조성물은 하나 이상의 보조 유동성 개질제 및 증점제와 조합하여 제형화될 수 있다. 적합한 유동성 개질제 및 증점제로는, 합성 및 반-합성 유동성 개질제를 포함한다. 예시적인 합성 유동성 개질제로는, 아크릴 기재 폴리머 및 코폴리머를 포함한다. 아크릴 기재 유동성 개질제의 한 부류는, 아크릴산 단독으로 또는 아크릴산과 다른 에틸렌성 불포화 모노머와의 조합으로 자유 라디칼 중합에 의해 제조된 카르복실 작용성 알칼리-팽윤성 및 알칼리-가용성 증점제(AST)이다. 폴리머는 용매/침강 뿐만 아니라, 에멀젼 중합 기술에 의해 합성될 수 있다. 이러한 부류의 합성 유동성 개질제의 예는, 아크릴산 또는 메타크릴산의 호모폴리머 및 아크릴산 및 염, 치환된 아크릴산 및 아크릴산과 치환된 아크릴산의 C₁-C₃₀ 알킬 에스테르 중 하나 이상의 모노머로부터 중합된 코폴리머를 포함한다. 본원에서 정의된 바와 같이, 치환된 아크릴산은 분자의 알파 및/또는 베타 탄소 원자에 위치하는 치환기를 함유하고, 이 때, 일 측면에서, 치환기는 C_{1 -4} 알킬, -CN 및 -COOH로부터 독립적으로 선택된다. 임의적으로, 예를 들면, 스티렌, 비닐 아세테이트, 에틸렌, 부타디엔, 아크릴로니트릴과 같은 다른 에틸렌성 불포화 모노머 뿐만 아니라, 이들의 혼합물이 백본(backbone)으로 공중합될 수 있다. 전술한 폴리머는, 에틸렌성 불포화를 함유하는 2 이상의 모이어티를 함유한 모노머에 의해 임의적으로 가교된다. 일 측면에서, 가교제는, 분자 당 2개 이상의 알케닐 에테르기를 함유한 다가 알코올의 폴리알케닐 폴리에테르로부터 선택된다. 다른 예시적인 가교제는, 수크로오스의 알릴 에테르 및 펜타에리트리톨의 알릴 에테르 및 이들의 혼합물로부터 선택된다. 이들 폴리머들은, 본원에 참조로 포함되는, U.S. 특허 No. 5,087,445; U.S. 특허 No. 4,509,949; 및 U.S. 특허 No. 2,798,053에 더 충분히 기재되어 있다.

일 측면에서, AST 유동성 개질제 또는 증점제는, 아크릴산 또는 메타크릴산으로부터 중합된, 가교된 호모폴리머이고, 일반적으로 INCI 명 하에서 카보머(Carbomer)로 지칭된다. 시중에서 입수 가능한 카보머는, Lubrizol Advanced Materials, Inc로부터 입수 가능한 Carbopol^® 폴리머 934, 940, 941, 956, 980 및 996를 포함한다. 추가적 측면에서, 유동성 개질제는, 아크릴산, 치환된 아크릴산, 아크릴산의 염 및 치환된 아크릴산의 염 중의 하나 이상의 모노머로부터 선택된 제 1 모노머와, 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁₀-C₃₀ 알킬 아크릴레이트 에스테르로부터 선택된 제 2 모노머로부터 공중합된 가교된 코폴리머로부터 선택된다. 일 측면에서, 모노머는, 본원에 참조로 포함되는 U.S. 특허 No. 5,288,814에 기재된 바와 같은 입체 안정화제(steric stabilizer)의 존재 하에서 중합될 수 있다. 상기 폴리머들 중 일부는, INCI 명명법 하에서, 아크릴레이트/C10-30 알킬 아크릴레이트 크로스폴리머로서 표기되고, 상품명 Carbopol^®1342 및 1382, Carbopol^®Ultrez 20 및 21, Carbopol^®ETD 2020 및 Pemulen^®TR-1 및 TR-2 하에 Lubrizol Advanced Materials, Inc로부터 시중에서 입수가능하다.

또 다른 측면에서, 보조 유동성 개질제는, 기재 내용이 본원에 참조로 포함되는, U.S. 특허 No. 7,205,271에 기재된 바와 같이, 가교된, 선형 폴리(비닐 아미드/아크릴산) 코폴리머일 수 있다.

본 발명에서 사용하기에 적합한, 선택적 합성 유동성 개질제 및 증점제의 또 다른 부류는, 일반적으로 소수성으로 개질된 알칼리-팽윤성 및 알칼리-가용성 에멀젼(HASE) 폴리머로 지칭되는, 소수성으로 개질된 AST를 포함한다. 전형적인 HASE 폴리머는, pH 민감성 또는 친수성 모노머(예를 들면, 아크릴산 및/또는 메타크릴산), 소수성 모노머(예를 들면, 아크릴산 및/또는 메타크릴산의 C₁-C₃₀ 알킬 에스테르, 아크릴로니트릴, 스티렌), "결합(associative) 모노머" 및 임의의 가교 모노머로부터 중합된 자유 라디칼 부가 폴리머(free radical addition polymers)이다. 결합 모노머는 에틸렌성 불포화 폴리머성 말단기, 소수성 말단기에 의해 종결되는 비이온성 친수성 중간부(midsection)를 포함한다. 비이온성 친수성 중간부는, 폴리옥시알킬렌기, 예를 들면, 폴리에틸렌 옥시드, 폴리프로필렌 옥시드, 또는 폴리에틸렌 옥시드/폴리프로필렌 옥시드 부분(segment)들의 혼합물을 포함한다. 말단의 소수성 말단기는 전형적으로, C₈-C₄₀ 지방족 모이어티이다. 지방족 모이어티의 예는, 선형 및 분지형 알킬 치환기, 선형 및 분지형 알케닐 치환기, 카르보시클릭 치환기, 아릴 치환기, 아르알킬 치환기, 아릴알킬 치환기 및 알킬아릴 치환기로부터 선택된다. 일 측면에서, 결합 모노머는, 카르복실산기 함유 에틸렌성 불포화 모노머(예를 들면, 아크릴산, 메타크릴산), 불포화 시클릭 무수물 모노머(예를 들면, 말레산 무수물, 이타콘산 무수물, 시트라콘산 무수물), 모노 에틸렌성 불포화 모노 이소시아네이트(예를 들면, α,α디메틸-m-이소프로페닐 벤질 이소시아네이트) 또는 히드록실기 함유 에틸렌성 불포화 모노머(예를 들면, 비닐 알코올, 알릴 알코올)와, 폴리에톡시화(polyethoxylated) 및/또는 폴리프로폭시화(polypropoxylated) 지방족 알코올(전형적으로 분지형 또는 비분지형 C₈-C₄₀ 지방족 모이어티를 함유)의 축합(예를 들면, 에스테르화 또는 에테르화)에 의해 제조될 수 있다. 폴리에톡시화된 및/또는 폴리프로폭시화된 지방족 알코올은, C₈-C₄₀ 지방족 모이어티를 함유한 모노 알코올의 에틸렌 옥시드 및/또는 프로필렌 옥시드 부가물이다. C₈-C₄₀ 지방족 모이어티를 함유한 알코올의 비제한적인 예로는, 카프릴 알코올, 이소-옥틸 알코올 (2-에틸 헥산올), 펠라르곤 알코올 (1-노난올), 데실 알코올, 라우릴 알코올, 미리스틸 알코올, 세틸 알코올, 세틸 알코올, 세테아릴 알코올 (C₁₆-C₁₈ 모노 알코올의 혼합물), 스테아릴 알코올, 이소스테아릴 알코올, 엘라이딜 알코올, 올레일 알코올, 아라키딜 알코올, 베헤닐 알코올, 리그노세릴 알코올, 세릴 알코올, 몬타닐 알코올, 멜리실, 라세릴 알코올, 게딜(geddyl) 알코올 및 C₂-C₂₀ 알킬 치환된 페놀(예를 들면, 노닐 페놀) 등이 있다.

예시적인 HASE 폴리머가, 본원에 참조로 포함되는, U.S. 특허 No. 3,657,175; No. 4,384,096; No. 4,464,524; No. 4,801,671; 및 No. 5,292,843에 기재되어 있다. 또한, HASE 폴리머의 광범위한 리뷰가, 관련 기재가 본원에 참조로 포함되는 문헌[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 유리 (ed.), ACS, pp. 457-494, Division Polymeric Materials, Washington, DC (1989)]에서 발견된다. 시중에서 입수가능한 HASE 폴리머는, Rohm & Haas의 상품명 Aculyn^®22(INCI 명: 아크릴레이트/스테아레스-20(Steareth-20) 메타크릴레이트 코폴리머), Aculyn^®44(INCI 명: PEG-150/데실 알코올/SMDI 코폴리머), Aculyn 46^®(INCI 명: PEG-150/스테아릴 알코올/SMDI 코폴리머) 및 Aculyn^®88(INCI 명: 아크릴레이트/스테아레스-20 메타크릴레이트 크로스폴리머)로, 그리고 Lubrizol Advanced Materials, Inc의 Novethix^TML-10(INCI명: 아크릴레이트/베헤네스-25 메타크릴레이트 코폴리머)로 판매된다.

또 다른 구현예에서, 산 팽윤성 결합 폴리머는 소수성으로 개질된, 본 발명의 양이온성 폴리머와 함께 사용될 수 있다. 그러한 폴리머는 일반적으로 양이온성 및 결합 특징을 가진다. 이들 폴리머는, 산 민감성 아미노 치환된 친수성 모노머(예를 들면, 디알킬아미노 알킬 (메트)아크릴레이트 또는 (메트)아크릴아미드), 결합 모노머(상기 정의됨), 저급 알킬 (메트)아크릴레이트 또는 (메트)아크릴산의 히드록시알킬 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 조합으로부터 선택된 다른 자유 라디칼 폴리머성 코모노머를 포함하는 모노머 혼합물로부터 중합되는 자유 라디칼 부가 폴리머이다. 이들 폴리머는 임의로 가교될 수 있다. 산 민감성은, 아미노 치환기가 낮은 pH 값, 전형적으로 약 0.5 내지 약 6.5의 범위에서 양이온성이 되는 것을 의미한다. 예시적인 산 팽윤성 결합 폴리머는, Akzo Nobel의 상품명 Structure^®Plus(INCI명: 아크릴레이트/아미노아크릴레이트/C10-C30 알킬 PEG-20 이타코네이트) 및 Lubrizol Advanced Materials, Inc의 Carbopol^®Aqua CC(INCI명: 폴리아크릴레이트-1 크로스폴리머) 하에서 상업적으로 이용 가능하다. 일 측면에서, 산 팽윤성 폴리머는, 하나 이상의 (메트)아크릴산의 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 히드록시 C₂-C₆ 알킬 메타크릴레이트의 코폴리머이다. 다른 유용한 산 팽윤성 결합 폴리머는, 그 기재가 본원에 참조로 포함되는, U.S. 특허 No.7,378,479에 기재되어 있다.

예를 들면, 각각 상품명 Glucamate^®DOE-120, Glucamate^TMLT 및 Glucamate^TMSSE-20 하에, Lubrizol Advanced Materials, Inc로부터 입수 가능한, PEG-120 메틸 글루코오스 디올리에이트, PEG-120 메틸 글루코오스 트리올리에이트 및 PEG-20 메틸 글루코오스 세스퀴스테아레이트와 같은 소수성으로 개질된 알콕시화된 메틸 글루코시드가 또한, 보조 유동성 개질제로서 적합하다.

나무 및 관목(shrub exudate)으로부터 수득된 폴리사카라이드, 예를 들면, 아라비아 고무, 개하티 고무(gum gahatti) 및 트래거캔스 고무(gum tragacanth) 뿐만 아니라, 펙틴(pectin); 알지네이트(alginate) 및 캐라기난(carrageenan)(예를 들면, 람다(lambda), 카파(lambda), 이오타(iota) 및 이들의 염)과 같은 해조류 추출물; 아가와 같은 조류 추출물; 잔탄, 젤란 및 웰란과 같은 미생물 폴리사카라이드; 에틸헥실에틸셀룰로오스, 히드록시부틸메틸셀룰로오스, 히드록시에틸메틸셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스 및 히드록시프로필셀룰로오스와 같은 셀룰로오스 에테르; 페누그릭 검(gum), 카시아 검, 로커스트콩 검, 타라 검 및 구아 검과 같은 폴리갈락토만난; 옥수수 전분, 타피오카 전분, 쌀 전분, 밀 전분, 감자 전분 및 수수 전분과 같은 전분 또한, 적합한 보조 증점제 및 유동성 개질제로서 본원에서 조성물에 사용될 수 있다.

보조 유동성 개질제가 사용될 때, 보조 유동성 개질제는 단독으로 또는 조합으로 사용될 수 있고, 본 발명의 퍼스널 케어 조성물의 총 중량을 기준으로, 전형적으로 일 측면에서 약 0.1 중량% 내지 약 8 중량%, 또 다른 측면에서 약 0.3 중량% 내지 약 3 중량% 및 추가적 측면에서 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량% 범위의 양으로 사용될 수 있다.

유화제

유화제가 본 발명의 조성물에서 사용될 때, 유화제는, 이에 제한되지 않지만, C₁₂-C₂₂ 지방 알코올, C₁₂-C₂₂ 알콕시화된 알코올, C₁₂-C₂₂ 지방산, C₁₂-C₂₂ 알콕시화된 지방산(각 알콕시레이트는 분자 중에 존재하는 10 내지 80개 단위의 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드 및 에틸렌 옥시드/프로필렌 옥시드의 조합을 가짐), C₈-C₂₂ APG, 에톡시화 스테롤(여기서 에틸렌 옥시드 단위의 수는 2 내지 약 150 개의 범위임), 폴리글리세롤의 부분적인 에스테르, 2 내지 6개의 탄소 원자를 가지는 폴리올의 에스테르 및 부분적인 에스테르, 폴리글리세롤의 부분적인 에스테르 및 유기실록산 및 이들의 조합을 포함한다.

C₈-C₂₂ 알킬 APG 유화제는, 글루코오스 또는 올리고사카라이드을 8 내지 22개의 탄소 원자를 가진 1차 지방 알코올과 반응시킴으로써 제조되고, 평균 올리고머화도(degree of oligomerization)가 1 내지 2인 올리고글루코시드 잔기 상에 글루코시드하게(glucosidically) 결합된 C₈-C₁₆ 알킬기를 포함한다. 상기 계면활성제로서 기재된 APG 이외에도, APG는 상표 Plantacare^®(Cognis Corporation, Cincinnati, OH) 하에 이용 가능하다. 알킬 글루코시드 및 올리고글리코시드의 예는, 옥틸 글루코시드, 데실 글루코시드, 라우릴 글루코시드, 팔미틸 글루코시드, 이소스테아릴 글루코시드, 스테아릴 글루코시드, 아라키딜 글루코시드 및 베헤닐 글루코시드 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.

2 내지 6개의 탄소 원자를 가지는 폴리올의 에스테르 및 부분적인 에스테르에 기초한 유화제는, 12 내지 30개의 탄소 원자를 가지는 선형 포화 및 불포화 지방산으로 축합되고, 예를 들면, 글리세롤 또는 에틸렌 글리콜의 모노에스테르 및 디에스테르 또는 프로필렌 글리콜의 모노에스테르가 포화 및 불포화 C₁₂-C₃₀ 지방산으로 축합된다.

예시적인 지방 알코올 및 지방산 뿐만 아니라 이들의 알콕시레이트, 폴리글리세롤의 부분적인 에스테르 뿐만 아니라 유기 실록산이 전술되어 있다.

킬레이트제

킬레이트제는 금속 이온의 유해한 효과에 대항하여, 본 발명의 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어, 및 공업적(institutional) 케어 조성물을 안정화하는데 사용될 수 있다. 킬레이트제가 사용될 경우, 적합한 킬레이트제로는, EDTA(에틸렌 디아민 테트라아세트산) 및 디소듐 EDTA와 같은 이의 염, 시트르산 및 이의 염, 시클로덱스트린 등, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 그러한 적합한 킬레이터(chelator) 는 전형적으로, 본 발명의 퍼스널 케어 조성물의 총 중량의 약 0.001 wt. % 내지 약 3 wt. %, 바람직하게는 약 0.01 wt. % 내지 약 2 wt. %, 및 보다 바람직하게는 약 0.01 wt. % 내지 약 1 wt. %를 포함한다.

보조 용매 및 희석제

전술한 퍼스널 케어, 헬스 케어, 홈 케어, 및 공업적 케어 제품에 통상적으로 또는 일반적으로 포함되는, 전술한 활성 성분 중 하나 이상 및/또는 하나 이상의 첨가제 및/또는 아쥬반트(adjuvant)와 함께, 본 발명의 증점된(thickened) 계면 활성제 조성물을 함유하는 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어, 및 공업적 케어 조성물들이, 물-비함유(water-free) 또는 수 기재 제형 및 수-혼화성 보조 용매 및/또는 희석제를 함유한 제형으로서 제조될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 일반적으로 사용되는 유용한 용매는 전형적으로, (탈이온된, 증류된 또는 정제된) 물, 알코올, 지방 알코올, 폴리올 등, 및 이들의 혼합물과 같은 액체이다. 비수성 또는 소수성 보조 용매는, 네일 락커, 에어로졸 추진제(propellant) 스프레이와 같은 실질적으로 물을 비함유한 제품에서, 또는, 유질 오물(soil), 피지, 메이크업의 제거와 같은 특정 기능을 위해, 또는 염료, 향료(fragrance) 등의 용해를 위해 일반적으로 사용되거나, 에멀젼의 유상(oily phase)에 통합된다. 보조 용매의 비제한적 예로는, 물 이외에도, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 헥산올 등과 같은 선형 및 분지형 알코올; 벤질 알코올, 시클로헥산올 등과 같은 방향족 알코올; 라우릴 알코올, 미리스틸 알코올, 세틸 알코올, 스테아릴 알코올, 베헤닐 알코올 등과 같은 포화된 C₁₂ 내지 C₃₀ 지방 알코올을 포함한다. 폴리올의 비제한적 예로는, 글리세린, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 헥실렌 글리콜과 같은 폴리히드록시 알코올, 약 2 내지 약 30개의 탄소 원자 및 1 내지 약 40개의 알콕시 단위를 가진 알코올, 디올, 및 폴리올의 에톡시화, 프로폭시화, 및 부톡시화 에테르와 같은 C₂ 내지 C₄ 알콕시화 알코올 및 C₂ 내지 C₄ 알콕시화 폴리올, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리부틸렌 글리콜 등을 포함한다. 비수성 보조 용매 또는 희석제의 비제한적 예로는, 실리콘 및 시클로메티콘 등과 같은 실리콘 유도체, 아세톤 및 메틸에틸 케톤과 같은 케톤; 야채 오일, 식물 오일, 동물 오일, 정유(essential oil), 미네랄 오일, C₇ 내지 C₄₀ 이소파라핀, 에틸 아세테이트, 아밀 아세테이트, 에틸 락테이트 등과 같은 알킬 카르복시산 에스테르, 호호바유, 상어 간유 등과 같은 천연 및 합성 오일과 왁스를 포함한다. 전술한 비수성 보조 용매 또는 희석제 중 일부는 컨디셔너 및 유화제일 수도 있다.

추진제

요망되는 경우, 임의의 공지된 에어로졸 추진제는, 상기 제품들에 통상적으로 또는 일반적으로 포함되는, 전술한 활성 성분 중 하나 이상 및/또는 하나 이상의 첨가제 및/또는 아쥬반트와 함께, 본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머를 함유한 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어, 및 공업적 케어 조성물을 전달하는데 사용될 수 있다. 예시적인 추진제는, 이에 제한되지 않지만, C₃-C₆ 직쇄 및 분지쇄 탄화수소와 같은 저비점 탄화수소를 포함한다. 예시적인 탄화수소 추진제로는, 프로판, 부탄, 이소부텐, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 다른 적합한 추진제로는, 디메틸 에테르와 같은 에테르, 1,1-디플루오로에탄과 같은 히드로플루오로카본, 및 공기 및 이산화탄소와 같은 압축된 가스를 포함한다.

일 측면에서, 상기 조성물들은, 조성물의 총 중량에 대하여, 약 0.1 중량% 내지 약 60 중량%의 추진제, 및 다른 측면에서 약 0.5 내지 약 35중량%의 추진제를 함유할 수 있다.

본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머는, 유동성 및/또는 심미적 특성 개질을 요구하는 임의의 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어, 및 공업 및 산업적 케어 조성물에서 사용될 수 있다. 주어진 조성물 또는 적용에서, 본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머는, 필수는 아니지만, 증점제, 안정화제, 유화제, 막 형성제, 캐리어, 증착 보조제 등과 같은 하나 초과의 기능을 제공할 수 있다. 사용될 수 있는 단계적 코어-쉘 폴리머의 양은, 상기 단계적 코어-쉘 폴리머가 제형에 포함된 목적에 달려있고, 제형화 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 결정될 수 있다. 따라서, 요구되는 제품의 물리화학적 및 기능적 특성이 달성되는 한, 총 조성물 중량 기준에 대한 단계적 코어-쉘 폴리머의 유용한 양은, 전형적으로, 일 측면에서 약 0.01 중량% 내지 약 25중량%, 다른 측면에서 약 0.1 중량% 내지 약 15중량%, 추가의 측면에서 약 0.5 중량% 내지 약 10 중량%, 및 더욱 추가의 측면에서 약 1 중량% 내지 약 5중량%의 범위로 다양할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머를 포함하는 퍼스널 케어, 홈 케어, 헬스 케어, 및 공업 및 산업적 케어 조성물은, 패키징될 수 있고, 제한 없이, 병, 튜브, 스프레이, 와이프(wipe), 롤온(roll-on), 막대 등과 같은 용기로부터 분배될 수 있다. 제품이 사용되는 목적이 달성되는 한, 상기 폴리머들이 통합될 수 있는 제품의 형태에 관하여는 어떠한 제한도 없다. 예를 들면, 단계적 코어-쉘 폴리머를 함유한 퍼스널 및 헬스 케어 제품이, 젤, 스프레이(액체 또는 폼), 에멀젼(크림, 로션, 페이스트), 액체(린스, 샴푸), 바(bar), 연고, 좌약 등의 형태로 제한 없이, 피부, 모발, 머리 가죽(scalp), 및 네일에 적용될 수 있다.

하나의 퍼스널 케어 측면에서, 본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머는, 모발 케어 제품(샴푸, "투인원(two-in-one )" 컨디셔닝 샴푸와 같은 콤비네이션 샴푸), 포스트-샴푸 린스, 세팅 및 스타일 유지제(젤 및 스프레이와 같은 세팅 보조제, 머릿 기름과 같은 그루밍(grooming) 보조제, 컨디셔너, 펌(perm), 릴랙서(relaxer), 모발 스무딩(smoothing) 제품 등을 포함), 크림, 로션 및 클렌징 제품과 같은 피부 케어 제품(얼굴, 바디, 손, 머리 가죽 및 발), 여드름 방지(antiacne) 제품, 노화 방지(antiaging) 제품(각질 제거제(exfoliant), 각질 용해제(keratolytic), 셀룰라이드 제거제(anticellulite), 주름 제거제(antiwrinkle) 등), 피부 보호제(썬스크린, 썬블럭, 배리어 크림, 오일, 실리콘 등과 같은 썬 케어 제품), 피부색 제품(미백제(whitener), 라이트닝제(lightener), 썬리스 태닝 촉진제 등), 모발 착색제(모발 염료, 모발색 린스, 하이라이터(highlighter), 블리치(bleach) 등), 유색의(pigmented) 피부 착색제 (얼굴 및 바디 메이크업, 파운데이션 크림, 마스카라, 루즈, 립 제품 등), 목욕(bath) 및 샤워 제품(바디 클렌저, 바디 워시, 샤워 젤, 액체 비누, 비누 바, 신데트(syndet) 바, 컨디셔닝 액체 목욕 오일, 버블 목욕, 목욕 파우더 등), 네일 케어 제품 (광택제, 광택 제거제, 강화제(strengthener), 연장제(lengthener), 경화제(hardener), 큐티클 제거제, 유연 등)을, 제한 없이 포함하는 퍼스널 케어(화장품, 세면용품(toiletries), 코스메슈티컬(cosmeceuticals))의 제조에 적합하다.

본 발명의 폴리머를 함유한 세면용품 및 미용 보조제로는, 제모 제품 (쉐이빙 크림 및 로션, 제모기(epilator), 애프터쉐이빙 피부 컨디셔너 등), 모발 성장 촉진 제품, 냄새 제거제(deodorant) 및 발한 억제제(antiperspirant), 마우스워시 같은 구강 케어 제품(입, 치아, 잇몸), 투쓰 페이스트(tooth paste), 투쓰 파우더(tooth powder), 치아 광택제, 치아 미백제, 구강 청정제(breath freshener), 의치용 접착제 등과 같은 치약(dentifrice); 얼굴 및 바디 모발 탈색제 등을 제한 없이 포함한다. 본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머를 함유할 수 있는 다른 미용 보조제로는, 디히드록시아세톤(DHA), 타이로신, 타이로신 에스테르 등과 같은 인공 태닝 촉진제를 함유한 썬리스 태닝 적용; 코직산, 히드로퀴논, 알부틴, 과일, 야채 또는 식물 추출물 (레몬 껍질 추출물, 캐모마일, 녹차, 닥나무(paper mulberry) 추출물 등), 아스코르빌 산 유도체(아스코르빌 팔미테이트, 아스코르빌 스테아레이트, 마그네슘 아스코르빌 포스페이트 등)과 같은 활성 성분을 함유한, 피부 탈색소용, 미백용 및 라이트닝용 제형을 제한 없이, 포함한다.

본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머는, 미립자, 불용성 유익제(benefit agent), 미세 연마제, 및 연마제 및 이들의 조합을 함유한 피부 클렌징 제품에 적합하도록 만드는 미립자용 현탁화제(suspending agent)로서 유용하다. 피부 클렌징 제품은 샴푸, 바디워시, 샤워 젤, 목욕 젤, 마스크 및 피부 클렌저를 포함한다.

바디워시

일 측면에서, 본 발명의 폴리머가 유용한 퍼스널 케어 조성물은 바디워시이다. 단계적 코어-쉘 폴리머 증점제 및 물 이외의, 바디워시의 전형적인 성분은, 하나 이상의 계면 활성제; 일 측면에서 약 3.5 내지 7.5, 다른 측면에서 약 4.0 내지약 6.5, 추가의 측면에서 약 5.0 내지약 6.0의 pH를 달성하기 위한 충분한 pH 조절제(염기및/또는 산); 및 실리콘, 펄라이징제(pearlizing agent), 비타민, 오일, 향료, 염료, 산을 포함하는 보존제, 식물성 약품(botanical), 각질 제거제, 불용성 기포(gas bubble), 리포좀, 마이크로스폰지, 화장료 비드 및 플레이크로부터 선택되는 유익제를 포함하는, 전술한 아쥬반트, 첨가제 및 유익제, 및 이들의 혼합물로부터 선택된 임의의 성분이다. 일 측면에서, 계면 활성제는 음이온성 계면 활성제다. 다른 측면에서, 계면 활성제는, 비이온성 계면 활성제와 선택적으로 결합된, 음이온성 계면 활성제 및 양쪽성 계면 활성제의 혼합물이다. 다른 측면에서, 계면 활성제는, 양이온성 및/또는 비이온성 계면 활성제와 선택적으로 결합된, 음이온성 계면 활성제 및 양쪽성 계면 활성제의 혼합물이다. 음이온성 계면 활성제는, 바디워시 조성물의 총 중량에 대하여, 일 측면에서 약 5 중량% 내지 약 40중량%, 다른 측면에서 약 6 중량% 내지 약 30중량%, 및 추가의 측면에서 8 중량% 내지 약 25중량% 범위의 양으로 존재할 수 있다. 음이온성 및 양쪽성 계면 활성제의 혼합물이 사용되는 경우, 음이온성 계면 활성제:양쪽성 계면 활성제의 비율은, 일 측면에서 약 1:1 내지 약 15:1, 다른 측면에서 약 1.5:1 내지 약 10:1, 추가의 측면에서 약 2.25:1 내지 약 9:1, 및 더욱 추가의 측면에서 약 4.5:1 내지 약 7:1의 범위일 수 있다. 아크릴 폴리머 블렌드(들)의 양은, 바디워시 조성물의 총 중량에 대하여, 일 측면에서 약 0.5 중량% 내지 약 5중량%, 다른 측면에서 약 1 중량% 내지 약 3중량%, 및 추가의 측면에서 약 1.5 중량% 내지 약 2.5중량% 범위일 수 있다.

본 발명의 바디워시 구현예는 보습성(moisturizing) 바디워시, 항균성 바디워시, 목욕젤, 샤워젤, 액체 핸드 비누, 바디 스크럽; 버블 목욕, 얼굴 스크럽, 발 스크럽 등으로서 제형화될 수 있다.

샴푸 조성물

일 측면에서, 본 발명의 폴리머가 유용한 퍼스널 케어 조성물은 샴푸이다. 단계적 코어-쉘 폴리머 증점제 및 물 이외의, 샴푸의 전형적인 성분은, 하나 이상의 계면 활성제; 일 측면에서 약 3.0 내지 약 7.5, 다른 측면에서 약 3.5 내지 약 6.0, 및 추가의 측면에서 약 4.0 내지 약 5.5의 pH를 달성하기 위한 충분한 pH 조절제(염기 및/또는 산); 및 컨디셔닝제 (예를 들면, 실리콘 및/또는 양이온성 컨디셔닝제; 작고/작거나 큰 입자 크기의 실리콘), 펄라이징제, 비타민, 오일, 향료, 염료, 산을 포함하는 보존제, 식물성 약품, 및 불용성 기포, 리포좀, 및 화장료 비드 및 플레이크, 및 비듬 방지제, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 유익제를 포함하는, 전술한 아쥬반트, 첨가제 및 유익제, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 임의의 성분이다. 일 측면에서, 계면 활성제는 음이온성 계면 활성제이다. 다른 측면에서, 계면 활성제는, 양이온성 및/또는 비이온성 계면 활성제와 선택적으로 결합된, 음이온 계면 활성제 및 양쪽성 계면 활성제의 혼합물이다. 음이온성 계면 활성제는, 샴푸 조성물의 총 중량에 대하여, 일 측면에서 약 5 중량% 내지 약 40중량%, 다른 측면에서 약 6 중량% 내지 약 30중량%, 및 추가의 측면에서 8 중량% 내지 약 25중량% 범위의 양으로 존재할 수 있다. 음이온성 및 양쪽성 계면 활성제의 혼합물이 사용되는 경우, 음이온성 계면 활성제 대 양쪽성 계면 활성제의 비율은, 일 측면에서 약 1:1 내지 약 10:1, 다른 측면에서 약 2.25:1 내지 약 9:1, 및 추가의 측면에서 약 4.5:1 내지 약 7:1의 범위일 수 있다. 단계적 코어-쉘 폴리머의 양은, 샴푸 조성물의 총 중량에 대하여, 일 측면에서 약 0.5 중량% 내지 약 5중량%, 다른 측면에서 약 1 중량% 내지 약 3중량%, 및 추가의 측면에서 약 1.5 중량% 내지 약 2.5중량%의 범위일 수 있다.

본 발명의 샴푸 구현예는 투인원 샴푸, 베이비 샴푸, 컨디셔닝 샴푸, 바디파잉(bodifying) 샴푸, 보습성 샴푸, 일시적 모발색 샴푸, 쓰리인원(3-in-1) 샴푸, 비듬 방지 샴푸, 모발색 유지 샴푸, 산(중화) 샴푸, 약제처리(medicated) 샴푸, 및 살리실산 샴푸 등으로서 제형화될 수 있다.

액체 지방산 비누 기재 클렌저

일 측면에서, 본 발명의 폴리머가 유용한 퍼스널 케어 조성물은 지방산 비누기재 클렌저이다. 단계적 코어-쉘 폴리머 증점제 이외의, 지방산 기재 비누 클렌저의 전형적인 성분은, 하나 이상의 지방산 염; 임의의 계면 활성제 또는 계면 활성제의 혼합물; 일 측면에서 7 초과, 다른 측면에서 약 7.5 내지 약 14, 더욱 다른 측면에서 약 8 내지 약 12, 및 추가의 측면에서 약 8.5 내지 약 10의 pH를 달성하기 위한 충분한 pH 조절제(염기 및/또는 산); 및 실리콘, 보습제, 펄라이징제, 비타민, 오일, 향료, 염료, 보존제, 식물성 약품, 비듬 방지제, 각질 제거제, 불용성 기포, 리포좀, 마이크로스폰지, 화장료 비드 및 플레이크로부터 선택되는 유익제를 포함하는, 전술한 아쥬반트, 첨가제 및 유익제, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 임의의 성분이다.

일 측면에서, 지방산 비누는, 약 8 내지 약 22개의 탄소 원자를 함유한 하나 이상의 지방산 염(예를 들면, 소듐, 포타슘, 암모늄)으로부터 선택된다. 본 발명의 다른 측면에서, 액체 비누 조성물은, 약 12 내지 약 18개의 탄소 원자를 함유한 하나 이상의 지방산 염을 함유한다. 비누에서 사용되는 지방산은 포화 및 불포화일 수 있고, 합성 공급원으로부터 뿐만 아니라, 적합한 염기(예를 들면, 소듐, 포타슘 및 암모늄 히드록시드) 의한 지방 및 천연 오일의 비누화로부터 유도될 수 있다. 예시적인 포화 지방산으로는, 옥탄산, 데칸산, 라우르산, 미리스트산, 펜타데칸산, 팔미트산, 마르가르산, 스테아르산, 이소스테아르산, 노나데칸산, 아라키드산, 베헨산 등, 및 이들의 혼합물을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 예시적인 불포화 지방산으로는, 미리스트올레산, 팔미트올레산, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산 등의 염(예를 들면, 소듐, 포타슘, 암모늄), 및 이들의 혼합물을 포함하나, 이에 제한되지 않는다. 지방산은 탤로우(tallow)와 같은 동물성 지방 또는 코코넛 오일, 레드(red) 오일, 팜핵 오일, 팜 오일, 목화씨 오일, 올리브 오일, 대두 오일, 땅콩 오일, 옥수수 오일, 및 이들의 혼합물과 같은 야채 오일로부터 유도될 수 있다. 이러한 구현예의 액체 클렌징 조성물에서 사용될 수 있는 지방산 비누의 양은, 총 조성물의 중량에 대하여, 일 측면에서 약 1 중량% 내지 약 50중량%, 다른 측면에서 약 10 중량% 내지 약 35중량%, 및 추가의 측면에서 약 12 중량% 내지 25중량%의 범위이다.

임의의 음이온성 계면 활성제는, 비누 조성물의 총 중량에 대하여, 일 측면에서 약 1중량% 내지 약 25중량%, 다른 측면에서 약 5 중량% 내지 약 20중량%, 및 추가의 측면에서 8 중량% 내지 약 15중량% 범위의 양으로, 비누 조성물에 존재할 수 있다. 음이온성 및 양쪽성 계면 활성제의 혼합물이 사용될 수 있다. 음이온성 계면 활성제 대 양쪽성 계면 활성제의 비율은 일 측면에서 약 1:1 내지 약 10:1, 다른 측면에서 2.25:1 내지 약 9:1, 및 추가의 측면에서 약 4.5:1 내지 약 7:1의 범위일 수 있다.

본 발명의 전술한 비누 구현예에서, 단계적 코어-쉘 폴리머의 양은, 비누 조성물의 총 중량에 대하여, 일 측면에서 약 0.5 중량% 내지 약 5중량%, 다른 측면에서 약 1 중량% 내지 약 3중량%, 및 추가의 측면에서 약 1.5 중량% 내지 약 2.5중량%의 범위일 수 있다.

본 발명의 액체 지방산 비누 기재 클렌저 구현예는, 바디워시, 목욕 젤, 샤워 젤, 액체 핸드 비누, 바디 스크럽; 버블 목욕, 얼굴 스크럽, 및 발 스크럽, 투인원 샴푸, 베이비 샴푸, 컨디셔닝 샴푸, 바디파잉 샴푸, 보습성 샴푸, 일시적 모발색 샴푸, 쓰리인원 샴푸, 비듬 방지 샴푸, 모발색 유지 샴푸, 산(중화) 샴푸, 비듬 방지 샴푸, 약제처리 샴푸, 및 살리실산 샴푸 등으로서 제형화될 수 있다.

고정제

폴리머에 적용되는 것으로서의 "고정제(fixative)"라는 용어는 폴리머가 적용되는 표면 상에 증착되는 막-형성, 접착 또는 코팅의 특성을 포함한다. 모발 케어 기술 분야에서 일반적으로 이해되는 것으로서 및 본원에서 사용되는 것으로서의 "모발 스타일링, 모발 세팅, 및 모발 고정제"라는 용어는, 모발 고정제 및 막 형성제이면서, 모발 세트의 스타일링 및/또는 홀딩의 용이성에 적극적으로 기여하고, 모발 세트의 리스타일능(restylability)을 유지하기 위하여 모발에 국소적으로 적용되는 모발 세팅제를 총괄적으로 지칭한다. 그러므로, 모발 세팅 조성물은, 젤, 린스, 로션 및 크림과 같은 에멀젼(수중유, 유중수 또는 다중상), 머릿 기름, 스프레이(가압 또는 비-가압), 스프리츠(spritz), 무스와 같은 폼, 샴푸, 막대와 같은 고체, 반고체 등의 형태로 (젖은 또는 마른)모발에 통상적으로 적용되거나, 세척에 의해 제거될 때까지 일정 기간 동안 모발에 접촉하여 모발 세팅제를 남겨두기 위하여, 모발 내로 스며들거나, 모발 위에 코팅되는 모발 세팅 조성물을 가지는 모발 세팅 보조제로부터 적용되는, 모발 스타일링, 모발 고정제, 및 모발 그루밍 제품을 포함한다.

일 구현예에서, 모발 세팅 조성물은, 본 발명의 하나 이상의 단계적 코어-쉘 폴리머 및 모발 세팅제로서의 고정제 폴리머를 포함하는 제품을 포함한다. 상기 제품은, 제품 형태에 관한 제한 없이, 모발을 원하는 모양으로(곱슬하게 또는 직선으로) 형성하기 전, 형성하는 동안 또는 형성한 후에, (젖은 또는 마른) 모발에 적용될 수 있다. 본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머는, 비이온성, 양이온성 및 양쪽성 모발 세팅 폴리머, 양이온성 컨디셔닝 폴리머, 및 이들의 조합과 같은 시중에서 입수 가능한 보조 모발 고정제 폴리머와 함께 유용하다.

통상적인 모발 고정제 및 모발 스타일링 폴리머는 천연 고무 및 수지 그리고 합성 오리진(origin)의 폴리머를 포함한다. 시중에서 입수 가능한 모발 고정제 및 컨디셔닝 고정제 폴리머의 목록을, INCI 사전, 공급업체 웹사이트 및 상업상 문헌(trade literature)에서 용이하게 발견할 수 있다. 예를 들면, 문헌 [the polymer Encyclopedia published in Cosmetics & Toiletries^®, 117(12), December 2002 (Allured Publishing Corporation, Carol Stream, IL)]을 참조하며, 상기 문헌의 관련 기재 내용이 본원에 참조로 포함된다.

적합한 시중에서 입수 가능한 고정제 폴리머로는, 폴리아크릴레이트, 폴리비닐, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리쿼터늄, 개질된 셀룰로오스, 전분, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 이들 폴리머는 사실상 비이온성, 음이온성, 양이온성 및 양쪽성일 수 있고, 폴리옥시에틸렌화(polyoxyethylenated) 비닐 아세테이트/크로톤산 코폴리머, 비닐 아세테이트 크로톤산 코폴리머, 비닐 메타크릴레이트 코폴리머, 예를 들면, 메틸 비닐 에테르 (PVM)/말레산 (MA)) 코폴리머의 에틸, 부틸 및 이소프로필 에스테르와 같은 폴리(PVM/MA)의 모노알킬 에스테르, 아크릴산/에틸 아크릴레이트/N-3차-부틸-아크릴아미드 삼원 중합체(terpolymer), 및 폴리 (메타크릴산/아크릴아미도메틸 프로판 술폰산), 아크릴레이트 코폴리머, 옥틸아크릴아미드/아크릴레이트/부틸아미노에틸 메타크릴레이트 코폴리머, 아크릴레이트/옥틸아크릴아미드 코폴리머, 비닐 아세테이트 (VA)/크로토네이트/비닐 네오데아노에이트(neodeanoate) 코폴리머, 폴리(N-비닐 아세트아미드), 폴리(N-비닐 포름아미드), 개질된 옥수수 전분, 소듐 폴리스티렌 술포네이트, 예를 들면, 폴리쿼터늄-4, 폴리쿼터늄-11, 폴리쿼터늄-24, 폴리쿼터늄-28, 폴리쿼터늄-29, 폴리쿼터늄-32, 폴리쿼터늄-34, 폴리쿼터늄-37, 폴리쿼터늄-39, 폴리쿼터늄-44, 폴리쿼터늄-46, 폴리쿼터늄-47, 폴리쿼터늄-55, 폴리쿼터늄-69, 폴리쿼터늄-87과 같은 폴리쿼터늄, 폴리에테르-1, 폴리우레탄, VA/아크릴레이트/라우릴 메타크릴레이트 코폴리머, 아디프산/디메틸아미노히드록시프로필 디에틸렌 AMP/아크릴레이트 코폴리머, 메타크릴롤 에틸 베타인/아크릴레이트 코폴리머, 폴리비닐피롤리돈 (PVP), 비닐 피롤리돈 (VP)/디메틸아미노에틸메타크릴레이트 코폴리머, VP/메타크릴아미드/비닐 이미다졸 코폴리머, VP/디메틸아미노프로필아민 (DMAPA) 아크릴레이트 코폴리머, VP/비닐카프로락탐/DMAPA 아크릴레이트 코폴리머, VP/디메틸아미노에틸메타크릴레이트 코폴리머, VP/DMAPA 아크릴레이트 코폴리머, 비닐 카프로락탐/VP/디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 코폴리머, VA/부틸 말리에이트/이소보닐 아크릴레이트 코폴리머, VA/크로토네이트 코폴리머, 아크릴레이트/아크릴아미드 코폴리머, VA/크로토네이트/비닐 프로피오네이트 코폴리머, VP/비닐 아세테이트/비닐 프로피오네이트 삼원 중합체, VA/크로토네이트, VP/비닐 아세테이트 코폴리머, VP/아크릴레이트 코폴리머, VA/크로톤산/비닐 프로프리오네이트, 아크릴레이트/아크릴아미드, 아크릴레이트/옥틸아크릴아미드, 아크릴레이트/히드록시아크릴레이트 코폴리머, 아크릴레이트/히드록시에스테르아크릴레이트 코폴리머, 아크릴레이트/stereth-20 메타크릴레이트 코폴리머, 3차-부틸 아크릴레이트/아크릴산 코폴리머, 디글리콜/시클로헥산디메탄올/이소프탈레이트/술포이소프탈레이트 코폴리머, VA/부틸 말리에이트 및 이소보닐 아크릴레이트 코폴리머, VA/알킬말리에이트 반(half) 에스테르/N-치환 아크릴아미드 삼원 중합체, 비닐 카프로락탐/VP/ 메타크릴로아미도프로필 트리메틸암모늄 클로라이드 삼원 중합체, 메타크릴레이트/아크릴레이트 코폴리머/아민 염, 폴리비닐카프로락탐, 히드록시프로필 구아, 폴리 (메타크릴산/아크릴아미도메틸 프로판 술폰산 (AMPSA), 에틸렌카르복사미드 (EC)/AMPSA/메타크릴산 (MAA), 폴리우레탄/아크릴레이트 코폴리머 및 히드록시프로필 트리모늄 클로라이드 구아, 아크릴레이트 코폴리머, 아크릴레이트 크로스폴리머, AMP-아크릴레이트/알릴 메타크릴레이트 코폴리머, 폴리아크릴레이트-14, 폴리아크릴레이트-2 크로스폴리머, 아크릴레이트/라우릴 아크릴레이트/스테아릴 아크릴레이트/에틸아민옥시드 메타크릴레이트 코폴리머, 메타크릴로일 에틸 베타인/메타크릴레이트 코폴리머, 폴리우레탄/아크릴레이트 코폴리머, 키토산의 피롤리돈 카르복시산 염, 키토산 글리콜레이트, 예를 들면, 구아 히드록시프로필 트리모늄 클로라이드 및 히드록시프로필 구아 히드록시프로필 트리모늄 클로라이드와 같은 구아(guar)의 4급화된(quaternized) 유도체 및 예를 들면, 히드록시프로필 트리모늄(trimonium) 클로라이드 카시아(cassia)와 같은 카시아의 4급화된 유도체와 같은, 양이온성 폴리갈락토만난 중의 하나 이상을 제한 없이 포함한다. 다른 적합한 고정제 폴리머는 U.S. 특허 제7,205,271호에 기재되어 있고, 상기 특허의 기재는 본원에 참조로 포함된다.

일 구현예에서, 예시적인 모발 케어 조성물은, 본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머, 및 모발 고정제 특성, 모발 컨디셔닝 특성, 점성 특성(증점, 유동성 개질), 또는 이들의 조합과 같은 특성을 모발 케어 조성물에 제공하기 위한 유효량의 고정제 폴리머를 포함한다. 임의적으로, 모발 케어 조성물은, 보조 모발 컨디셔닝제, 보조 유동성 개질제, 용매, 추진제 및 이들의 조합 중의 하나 이상을 포함할 수 있다.

고정제 폴리머는 전형적으로, 일 측면에서 고정제 조성물의 총 중량의 약 0.01 중량% 내지 약 25중량%, 다른 측면에서 약 0.1 중량% 내지 약 10중량%, 및 추가의 측면에서 약 0.2 중량% 내지 약 5중량%를 포함한다.

코스메슈티컬

하나의 코스메슈티컬 측면에서, 단계적 코어-쉘 폴리머는, 활성 성분으로서, 산성의 노화 방지제, 셀룰라이트 방지제, 및 여드름 방지제, 알파-히드록시산(AHA), 베타-히드록시산(BHA), 알파-아미노산, 알파-케토산(AKA)과 같은 히드록시 카르복시산, 및 이들의 혼합물을 함유한 활성 피부 트리트먼트 로션 및 크림용 증점제로서 사용될 수 있다. 일 측면에서, AHA로는, 이에 제한되지 않지만, 락트산, 글리콜산, 말산, 시트르산, 타르타르산과 같은 과일산, 사과 추출물, 살구 추출물 등과 같은 AHA 함유 천연 화합물의 추출물, 꿀 추출물, 2-히드록시옥탄산, 글리세르산(디히드록시프로피온산), 타르트론산(히드록시프로판이산), 글루콘산, 만델산, 벤질산, 아젤라익산, 알파-리포산, 살리실산, 아르기닌 글리콜레이트, 암모늄 글리콜레이트, 소듐 글리콜레이트, 아르기닌 락테이트, 암모늄 락테이트, 소듐 락테이트와 같은 AHA 염 및 유도체, 알파-히드록시부티르산, 알파-히드록시이소부티르산, 알파-히드록시이소카프로산, 알파-히드록시이소발레르산, 아트로락트산 등을 포함할 수 있다. BHA로는, 이에 제한되지 않지만, 3-히드록시 프로판산(propanoic acid), 베타-히드록시부티르산, 베타-페닐 락트산, 베타-페닐피루브산 등을 포함할 수 있다. 알파-아미노산은, 이에 제한되지 않지만, 때때로 과일산과 함께 사용되는, 아스파르트산, 글루탐산, 및 이들의 혼합물과 같은 알파-아미노 디카르복실산을 포함한다. AKA는 피루브산을 포함한다. 일부 노화 방지 조성물에서, 산성 활성제는 레티노산, 트리클로로아세트산과 같은 할로카르복실산, 아스코르브산(비타민 C)과 같은 산성 항산화제, 미네랄산, 피트산, 리소포스파티드산 등일 수 있다. 일부의 산성 여드름 방지 활성제는, 예를 들면, 살리실산, 5-옥타노일살리실산과 같은 살리실산의 유도체, 레티노산 및 이의 유도체, 및 벤조산을 포함할 수 있다.

활성 피부 트리트먼트 조성물의 사용 및 제형화의 논의가, 문헌 [COSMETICS & TOILETRIES, C&T 성분 Resource Series, "AHAs & Cellulite Products How They Work"(1995년 발표) 및 "Cosmeceuticals"(1998년 발표)]에 있고, 상기 양 문헌 모두 Allured Publishing Corporation으로부터 이용 가능하며, 본원에 참조로 포함된다. 아스코르브산으로 산성화된 알파-아미노산을 함유한 조성물이 U.S. 제6,197,317 B1호에 기재되어 있고, 노화 방지, 피부 케어 양생(regimen)에서 이들 산을 이용한 상업상의 코스메슈티컬 조제용 물질이 exCel Cosmeceuticals (Bloomfield Hills, MI)에 의해 상품명 AFA로 판매된다. "AFA"라는 용어는, 공급업체의 상업상 문헌에 기재된 바와 같이, 아미노 과일산으로서 및 "아미노산 필라그린 기재 항산화제(Amino acid Filaggrin based Antioxidant)"에 대한 두문자로서의 아미노산/비타민 C 조합을 설명하기 위하여 개발자에 의해 만들어졌다.

헬스 케어

본 폴리머가 포함될 수 있는 헬스 케어 구현예는, 국소(topical) 및 비-국소(non-topical) 제약(pharmaceutical), 및 장치와 같은 의료 제품이다. 제약의 제형에서, 본 발명의 폴리머 구현예는, 이에 제한되지 않지만, 시럽, 크림, 머릿 기름, 젤, 페이스트, 연고, 정제, 젤 캡슐, 하제 유액 (관장제, 구토제, 결장 세척제(colonics) 등), 좌약, 항진균 폼, 안구 제품 (점안액, 인공 눈물, 녹내장 약물 전달 드롭(drop), 콘택트 렌즈 클리너 등과 같은 안과 제품), 귀 제품 (왁스 유연제, 왁스 제거제, 이염 약물 전달 드롭 등), 코 제품 (드롭, 연고, 스프레이 등), 및 상처 케어 (액상 붕대, 상처 드레싱, 항생제 크림, 연고 등)와 같은 제품에서 증점제 및/또는 윤활제로서 사용될 수 있다.

다른 헬스 케어 구현예는, 각질 용해제, 티눈 및 굳은 살 제거제, 족욕제(foot soak)와 같은 발 케어 제품, 항진균성 무좀 연고, 젤, 스프레이 등 뿐만 아니라, 항진균성, 항효모성, 및 항균성 크림, 젤, 스프레이, 및 연고와 같은 약제처리 발 제품에 관한 것이다.

또한, 본 폴리머는, 증점제, 스프레딩(spreading) 보조제, 현탁화제, 및 막 형성제로서 국소, 경피성, 및 비-국소 제약 적용, 및 장치에, 피부 보호 스프레이, 크림, 로션, 젤, 및 막대에, 살충제, 가려움 완화제, 멸균제, 소독약, 썬블록, 썬스크린, 피부 타이트닝 및 토닝제의 제형에, 및 사마귀 제거 조성물 등에 포함될 수 있다.

다른 제약 측면에서, 본 발명의 폴리머는, 위장 및 내장에 대한 활성 약학적 활성 성분 및 약제(medicament)의 제어된 방출 및 표적화된 전달을 위한 제약 투약 형태 (예를 들면 정제, 당의정(caplet), 캡슐 등)의 제조에서 사용될 수 있다. 본 발명의 폴리머는, 결합제, 장용성 코팅, 막 형성제 및 제어된 방출제(release agent)와 같은 약학적 부형제로서 사용될 수 있다. 본 발명의 폴리머는 단독으로 사용되거나, 약학적 기술 분야에서 공지된 다른 제어된 방출 및/또는 장용성 폴리머와 함께 사용될 수 있다.

본 발명은, 본 발명의 범위 또는 본 발명이 실시될 수 있는 방식을 제한하는 것으로 인정되지 않고, 단지 예시를 목적으로 하는, 하기 실시예에 의해 설명된다. 특별히 달리 나타내지 않는 한, 부 및 퍼센트는 중량부 및 중량 퍼센트를 나타낸다.

방법

분자량 측정

본원에 표시된 수평균 분자량은, Polymer Laboratories (Varian, Inc.)에 의해 제조된, PL-GPC 220 고온 GPC 기구를 이용하여 GPC에 의해 측정된다. 250 ppm의 부틸화된 히드록시톨루엔 (BHT) 및 0.05 몰의 NaNO₃를 함유한, 5 ml의 디메틸 아세트아미드 (DMAc)에 대략 0.02 g의 폴리머 시료를 용해시켰다. 테스트 시료 용액을 약 2 시간 동안 부드럽게 흔들고, 상기 시료 용액을 0.45 ㎛의 PTFE 1회용 디스크 필터로 통과시킴으로써 여과시켰다. 크로마토그래피 조건으로, 이동상: 250 ppm BHT 및 0.05 m NaNO₃를 지닌 DMAc, 70℃, 1.0 ml/min이고, 시료 크기: 100 ㎕이며, 칼럼 세트: PLgel (GUard + 2 x Mixed-A), 모두 10 ㎛, 연속적이었다. 결과를 분석하고, 본 발명의 코어 및 쉘 폴리머 성분의 M_n을 계산하기 위하여, Waters Empower Pro LC/GPC software를 이용하였다.

점도

브룩필드 회전 스핀들(spindle) 방법 (본원에 기록된 모든 점도 측정은, 언급되거나 언급되지 않건 간에, 브룩필드 방법에 의해 수행된다): 점도 측정은, 약 20 내지 25℃의 주위 상온에서 약 20의 분당 회전수 (rpm)로, 브룩필드 회전 스핀들 점도계, Model RVT (Brookfield Engineering Laboratories, Inc.)를 이용하여, mPa·s 단위로 계산된다(이하, 점도로 칭함). 스핀들 크기는 제조업체로부터의 표준 작동 권고사항에 따라 선택된다. 일반적으로, 스핀들 크기는 하기와 같이 선택된다:

스핀들 크기 권고사항은 단지 예시적인 목적을 위한 것이다. 당해 기술분야의 통상의 기술자가, 측정되는 시스템에 적합한 스핀들 크기를 선택할 것이다.

항복값

항복 응력(yield stress)으로도 지칭되는 항복값은, 응력 하에서 유동하기 위한 최초 저항으로서 정의된다. 항복값은, 브룩필드 점도계 (Model RVT)를 이용한 브룩필드 항복값 (BYV) 외삽법에 의해, 약 20 내지 25℃의 주위 상온에서 측정된다. 브룩필드 점도계는, 0.5 내지 100 rpm의 속도로, 액체 시료를 통해 스핀들을 회전시키는데 필요한 토크(torque)를 측정하는데 사용된다. 읽히는 토크에 스핀들 및 속도에 대한 적절한 상수를 곱하면, 명백한 점도가 주어진다. 항복값은 0의 전단 속도(shear rate)에 대한 측정값의 외삽이다. BYV는 하기 식으로 계산된다:

여기서,

과

= 2개의 다른 스핀들 속도(각각, 0.5 rpm 및 1.0 rpm)에서 수득된 명백한 점도. 이들 기술 및 항복값 측정의 유용성이, 본원에 참조로 포함되는, Lubrizol Advanced Materials, Inc의 Noveon Consumer Specialties로부터의 Technical Data Sheet Number 244 (Revision: 5/98)에 설명되어 있다.

투명도

조성물의 투명도(탁도)가, 약 20 내지 25℃의 주위 상온에서 네펠로법(nephelometric) 탁도계 (Mircro 100 Turbidimeter, HF Scientific, Inc.)를 이용하여 네펠로법 탁도 단위 (Nephelometric Turbidity Unit, NTU)로 측정된다. 증류수(NTU=0)가 표준으로서 사용된다. 식스 디램 스크류 캡 바이알(six dram screw cap vial) (70 mm × 25 mm)이, 거의 맨 위까지 테스트 시료로 채워지고, 모든 거품이 제거될 때까지 100 rpm으로 원심 분리된다. 원심 분리시, 각 시료 바이알은, 탁도계에 놓이기 전에, 임의의 얼룩을 제거하기 위하여, 티슈 페이퍼로 닦는다. 시료를 탁도계에 넣고, 읽는다. 일단, 읽는 것이 안정되면, NTU값을 기록한다. 바이알은 4분의 1의 턴으로 주어지고, 또 다른 읽기를 실행하며, 기록한다. 4번의 읽기가 실행될 때까지 이를 반복된다. 4번의 읽기 중 가장 낮은 값을 탁도 값으로 기록한다. 약 50 이상의 NTU 값을 가지는 조성물은, 흐리거나, 탁한 것으로 판단하였다.

현탁액 안정성 테스트

현탁액 테스트 절차: 활성 및/또는 심미적으로 유쾌한 불용성 유질 및 미립자 물질을 현탁시키는 폴리머 시스템의 능력은 제품 효능 및 매력의 관점으로부터 중요하다. 식스 디램 바이알(대략 높이 70 mm × 직경 25 mm)이 목욕 젤 테스트 제형에 의해 50 mm 지점까지 채워진다. 제형에 함유된 임의의 포획 기포를 제거히기 위하여, 각 시료 바이알을 원심 분리하였다. 화장료 비드 (예를 들면, Lipopearl^TMgelatin capsules; 평균 직경 500-3000 마이크론)를 원심 분리된 시료(총 조성물의 중량 기준으로 1.0 wt.%) 속으로 가중시키고, 목욕 젤 시료 도처에 화장료 비드를 균일하게 분산시킬 때까지 나무 막대로 부드럽게 저어주었다. 바이알의 외부 유리 표면 상에서 검은색 마커 펜으로 비드 주변에 원을 그림으로써, 각 시료 바이알 내의 비드 중 대략 10개의 위치를 인지하고, 상기 젤 내의 비드의 최초 위치를 설정하기 위해 사진을 찍는다. 12 주의 기간 동안 숙성시키기 위해, 바이알을 45℃의 오븐에 놓아 둔다. 각 시료의 비드 현탁 특성을 일일 기준으로 관찰하였다. 3 내지 0의 등급을 사용하여 현탁 결과를 시각적으로 랭크하였으며, 여기서, 3은, 상기 젤 중의 최초 비드 위치와 비교하여, 눈에 띄는 침강/상승이 없는 것을 나타내고; 2는, 상기 젤 중의 최초 비드 위치와 비교하여, 약간의 침강/상승 또는 거리상 대략 1/4 미만의 하락/상승을 나타내며; 1은, 상기 목욕 젤 중의 최초 위치와 비교하여, 거리상 1/4 초과 내지 1/2 하락/상승을 나타내고; 0은, 상기 목욕 젤 중의 비드의 최초 위치와 비교하여, 거리상 1/2 초과의 하락/상승을 나타낸다. 0 또는 1의 등급은 시료가 실패했다는 것을 나타내고, 2 또는 3의 등급은 시료가 통과했다는 것을 나타낸다.

약어 및 상품명 성분 목록

하기 성분들을 본 발명의 실시예에서 사용하였다:

실시예 1 (2 단계 폴리머)

68.6 그램의 탈이온수(D.I.) 및 6.67 그램의 소듐 라우릴 술페이트(수중 30% 활성 wt./wt.)를 함유한, 교반기가 장착된 제 1 (공급)반응기 안으로, 질소 분위기 하에서, 130.4 그램의 에틸 아크릴레이트 및 69 그램의 메타크릴산을 첨가하고, 모노머 에멀젼을 형성하기 위하여, 500 rpm으로 혼합하였다. 교반기가 장착된 제 2 반응기에, 1,340 그램의 탈이온수 및 3.17 그램의 소듐 라우릴 술페이트 (수중 30% 활성 wt./wt.)를 첨가하였다. 제 2 반응기의 내용물을 질소 분위기 하에서, 혼합 교반(200 rpm)하면서 가열하였다. 제 2 반응기의 내용물이 대략 84℃의 온도에 도달했을 때, 가열된 계면 활성제 용액에 27.0 그램의 암모늄 퍼술페이트 용액 (2.0% 수성 용액 wt./wt.)을 주입하였다. 대략 85℃로 유지된 반응 온도에서 약 30 분의 기간에 걸쳐 제 2 반응기에 공급 반응기로부터의 모노머 에멀젼을 서서히 넣었고, 에틸 아크릴레이트/메타크릴산 코폴리머의 선형 코어 폴리머 입자를 형성하기 위하여, 제 1 단계 중합 반응에서 반응시켰다. 제 2 반응기로의 모노머 에멀젼의 초기 첨가에 이어서, 274.4 그램의 탈이온수 (D.I), 26.67 그램의 소듐 라우릴 술페이트 (수중30% 활성 wt./wt.), 521 그램의 에틸 아크릴레이트, 276 그램의 메타크릴산, 및 3.0 그램의 트리메틸롤프로판트리아크릴레이트를 첨가함으로써, 공급 반응기에서 제 2 단계 모노머 에멀젼을 제조하였다. 그 후, 대략 85℃로 유지된 온도에서, 제어된 속도(7.5 g/min.)로 120 분의 기간에 걸쳐 첨가된 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트를 함유한 모노머 에멀젼을 제 2 반응기에 넣었고, 중합된 에틸 아크릴레이트/메타크릴산/트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트 코폴리머를 포함하는 가교된 폴리머 쉘을(코어 폴리머 입자의 위에) 형성하기 위하여, 제 2 단계 반응에서 선형 코어 폴리머 입자의 존재 하에 중합하였다. 에멀젼 모노머 공급과 함께, 60 그램의 암모늄 퍼술페이트(0.37% 수성 용액 wt./wt.)를 제 2 반응기의 반응 혼합물에 동시에 넣었고, 반응 온도를 추가의 2.5 시간 동안 약 85℃로 유지하여 중합을 완결하였다. 생성된 폴리머 에멀젼 생성물을 상온으로 냉각하고, 반응기로부터 방출하며, 회수하였다. 코어 및 쉘 모노머 성분들을, 각각 표 1 및 1A에 제시하였으며, 폴리머 단계 구성의 정보를 표 1C에 제시하였다.

실시예 2

68.6 그램의 탈이온수 (D.I.) 및 6.67 그램의 소듐 라우릴 술페이트 (수중 30% 활성 wt./wt.)를 함유한, 교반기 장착된 제 1 (공급)반응기 안으로, 질소 분위기 하에서 5.0 그램의 Ethal SA 20, 130.4 그램의 에틸 아크릴레이트 및 69 그램의 메타크릴산을 첨가하고, 모노머 에멀젼을 형성하기 위하여, 500 rpm으로 혼합하였다. 교반기 장착된 제 2 반응기에, 1340 그램의 탈이온수 및 3.17 그램의 소듐 라우릴 술페이트 (수중 30% 활성 wt./wt.)를 첨가하였다. 제 2 반응기의 내용물을 질소 분위기 하에서 혼합 교반(200 rpm)하면서 가열하였다. 제 2 반응기의 내용물이 대략 84℃의 온도에 도달했을 때, 27.0 그램의 암모늄 퍼술페이트 용액 (2.0% 수성 용액 wt./wt.)을 가열된 계면 활성제 용액에 주입하였다. 대략 85℃로 유지된 반응 온도에서, 30 분의 기간에 걸쳐 공급 반응기로부터의 모노머 에멀젼을 제 2 반응기에 1.87 g/min의 공급 속도로 서서히 넣었다. 에틸 아크릴레이트/메타크릴산 코폴리머의 선형 코어 폴리머 입자를 형성하기 위하여, 모노머 에멀젼을 제 1 단계 중합에서 반응시켰다.

제 2 반응기로의 모노머 에멀젼의 초기 첨가에 이어서, 274.4 그램의 탈이온수 (D.I.), 26.67 그램의 소듐 라우릴 술페이트 (수중 30% 활성 wt./wt.), 20.0 그램의 Ethal SA 20, 521.6 그램의 에틸 아크릴레이트 및 276 그램의 메타크릴산 및 3.0 그램의 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트를 첨가함으로써, 공급 반응기에서 제 2 단계 모노머 에멀젼을 제조하였다. 그 후, 대략 85℃로 유지된 온도에서 제어된 속도로 120 분의 기간에 걸쳐 첨가된 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트를 함유한 모노머 에멀젼을 제 2 반응기에 넣었다. 제 2 단계 에멀젼 모노머 공급과 함께, 0.37% 암모늄 퍼술페이트 용액(수성 용액 wt./wt.)을 제 2 반응기 중의 반응 혼합물에 0.67 ml/min으로 동시에 넣었다. 가교된 폴리머 쉘을(코어 폴리머 입자의 위에) 형성하기 위하여, 제 2 단계 반응에서 선형 코어 폴리머 입자의 존재 하에 가교 모노머를 함유한 모노머 에멀젼을 중합하였다. 추가의 2.5 시간 동안 반응 온도를 약 85℃로 유지하여, 중합을 완결하였다. 생성된 폴리머 에멀젼 생성물을 상온으로 냉각하고, 반응기로부터 방출하며, 회수하였다. 코어 및 쉘 모노머 성분을 표 1 및 1A에 제시하였고, 폴리머 단계 구성의 정보를 표 1C에 제시하였다.

실시예 C-1 (비교예)

폴리머 C-1으로 식별되는, 가교된 코어 및 선형 쉘을 가지는 아크릴 기재 에멀젼 폴리머를, 표 1에 제시된 성분 세트로부터 중합하였다. 가교된 코어 폴리머를 제 1 단계 반응에서 합성하고, 이어서 선형 폴리머 쉘을 합성하는 것을 제외하고는, 실시예 2에 설명된 에멀젼 중합 절차에 따랐다. 이번 실시예에서는, 실시예 2에서 설명된 바와 같이, 공급 반응기에서 제조된 모노머 에멀젼의 10%를, 85℃로 유지된 온도에서 6 분의 기간에 걸쳐 4 ml/min의 공급 속도로 제 2 반응기에 넣었다. 그 후, 3.0 그램의 가교 모노머(TMPTA)를 제 2 반응기에 첨가하고, 균일한 모노머 에멀젼을 수득하기 위하여, 10 분 동안 혼합하였다. 27.0 그램의 암모늄 퍼술페이트(2.0% 수성 용액 wt./wt.)를 교반하면서 반응기에 주입하고, 가교된 코어 입자를 형성하도록 중합하였다. 10 분 동안 유지한 후, 실시예 2에 설명된 바와 같이, 제 2 단계 코모노머 에멀젼(가교제 제외)을, 85℃로 유지된 온도에서 2 시간의 기간에 걸쳐 제 2 반응기에 10.54 g/ml로 넣었다. 가교된 폴리머 코어 입자의 존재 하에서, 가교제를 함유하지 않은 제 2 단계 모노머 에멀젼을 중합하였다. 쉘 폴리머는 가교 모노머 성분이 전혀 없었다. 생성된 폴리머 에멀젼 생성물을 상온으로 냉각하고, 반응기로부터 방출하며, 회수하였다.

실시예 C-2 (비교예)

폴리머 C-2로 식별되는 아크릴 기재 선형 에멀젼 폴리머를, 표 1에 제시된 성분 세트로부터 중합하였다. 중합이 제 1 단계 반응에 이어 종료되고, 회수된다는 점을 제외하고는, 실시예 2에 설명된 바와 같이 폴리머를 합성하였다.

실시예 C-3 (비교예)

폴리머 C-3으로 표기되는 아크릴 기재 가교된 에멀젼 폴리머를, 표 1에 제시된 성분 세트로부터 중합하였다. 가교 모노머는 TMPTA이었다. 중합이 제 1 단계 반응에 이어 종료되고, 회수된다는 점을 제외하고는, 실시예 2에 설명된 바와 같이 폴리머를 합성하였다.

실시예 2, 3, 3a, 3b, 5, 7 내지 14 및 16 내지 19 (2 단계 폴리머)

실시예 2에 설명된 절차 세트에 따라, 2 단계 코어-쉘 폴리머를 표 1 및 1A에 제시된 성분 세트로부터 중합하였다. 폴리머 단계 구성의 정보를 표 1C에 제시하였다.

실시예 9a의 폴리머는 그 입자 형태를 결정하기 위하여 평가되었다. 스티렌 친화성을 가지는 루테늄 염색(staining)을 이용한 투과전자현미경(transmission electron microscopy, TEM)에 의해, 코어-쉘 형태의 구형 입자를 관찰하였다. 실시예 9A의 폴리머는, 스티렌이 전혀 없는 쉘 단계에 비해 스티렌이 풍부한 코어 단계를 포함한다. TEM 이미지를 수득하기 위하여, 폴리머 에멀젼의 시료(대략 5 ㎕)를 대략 5 ml의 탈이온수에 등분하는데 있어, 작은 모세관을 사용하였다. 대략 10 ㎕의 희석된 시료를 탄소 코팅된 Formvar TEM 그리드(grid) 위에 놓았다. 루테늄 및 소듐 하이포클로라이트의 증발 용액(10 ml의 소듐 하이포클로라이트(6% 수성 wt./wt.)에 0.05 g의 루테늄을 첨가) 위에 부유된 스크린 상에 상기 그리드를 놓았다. 상기 그리드를 대략 1.5 시간 동안 증기와 접촉시키고, 건조시키며, 100K 해상도에서 120 kV의 가속 전압의 Phillips CM12 투과전자현미경 하에서 염색된 폴리머 시료를 관찰하였다. TEM 이미지를 도 4에 제시하였다.

회색의 (염시되지 않음 - 스티렌이 전혀 없음) 외부 쉘 영역으로 둘러싸여 있는 어두운 (루테늄 염색됨 - 스티렌 풍부) 중심 코어 영역을 가지는 뭉쳐진 구로 보이는 다수의 폴리머 입자가, 도 4에 도시되어 있다.

실시예 4 (다-단계 중합)

3개 단계 폴리머를 하기와 같이 만들었다: 34.3 그램의 탈이온수(D.I.) 및 3.3 그램의 소듐 라우릴 술페이트(수중 30% 활성 wt./wt.)를 함유한, 교반기가 장착된 제 1 (공급) 반응기 내로, 2.5 그램의 Ethal SA-20, 65.1 그램의 에틸 아크릴레이트 및 34.5 그램의 메타크릴산을 질소 분위기 하에서 첨가하고, 모노머 에멀젼을 형성하기 위하여, 500 rpm으로 혼합하였다. 교반기가 장착된 제 2 반응기에, 600 그램의 탈이온수 및 1.27 그램의 소듐 라우릴 술페이트(수중 30% 활성 wt./wt.)를 첨가하였다. 질소 분위기 하에서, 제 2 반응기의 내용물을 혼합 교반(200 rpm) 하면서 가열하였다. 제 2 반응기의 내용물이 대략 84℃의 온도에 도달했을 때, 11.0 그램의 암모늄 퍼술페이트 용액(2.0% 수성 용액 wt./wt.)을 가열된 계면 활성제 용액에 주입하였다. 15 분의 기간에 걸쳐, (대략 85℃로 유지된) 공급 반응기로부터의 모노머 에멀젼을 제 2 반응기에 0.94 g/min의 공급 속도로 서서히 넣었다. 에틸 아크릴레이트/메타크릴산 코폴리머의 선형 코어 폴리머 입자를 형성하기 위하여, 모노머 에멀젼을 제 1 단계 중합에서 반응시켰다.

제 2 반응기로의 모노머 에멀젼의 초기 첨가에 이어서, 171.5 그램의 탈이온수(D.I.), 16.67 그램의 소듐 라우릴 술페이트(수중 30% 활성 wt./wt.), 12.5 그램의 Ethal SA-20, 325.5 그램의 에틸 아크릴레이트 및 172.5 그램의 메타크릴산, 및 1.50 그램의 트리메틸롤프로판 트리아크릴레이트(TMPTA)를 첨가함으로써, 공급 반응기 내에서 제 2 단계 모노머 에멀젼을 제조하였다. 75 분의 기간에 걸쳐, (대략 85℃로 유지된) 첨가된 TMPTA를 함유한 모노머 에멀젼을 제어된 속도로 제 2 반응기에 넣었다. 제 2 단계 에멀젼 모노머 공급과 함께, 0.25% 암모늄 퍼술페이트 용액(수성 용액 wt./wt.)을, 제 2 반응기에 함유된 반응 혼합물에 0.67 ml/min으로 동시에 넣었다. 가교된 폴리머 쉘을(코어 폴리머 입자 위에) 형성하기 위하여, 제 2 단계 반응에서 선형 코어 폴리머의 존재 하에 제 2 단계 모노머 에멀젼을 중합하였다.

제 2 단계 중합 반응에 이어서, 137.2 그램의 탈이온수 (D.I.), 13.33 그램의 소듐 라우릴 술페이트(수중 30% 활성 wt./wt.), 10.0 그램의 Ethal SA-20, 325.5 그램의 에틸 아크릴레이트, 260.4 그램의 메타크릴산, 및 1.60 그램의 TMPTA를 첨가함으로써, 공급 반응기에서 제 3 단계 모노머 에멀젼을 제조하였다. 제 3 단계 반응에서, 60 분의 기간에 걸쳐, 고 수준의 (대략 85℃로 유지된) TMPTA를 함유한 모노머 에멀젼을 일정한 공급 속도로 제 2 반응기에 넣었다. 에멀젼 모노머 공급과 함께, 0.25% 암모늄 퍼술페이트 용액(수성 용액 wt./wt.)을 반응 혼합물에 0.67 ml/min으로 동시에 넣었다. 증가된 가교 구배(gradient) 구역을 지닌 제 2 가교된 폴리머 쉘을(2 단계 코어-쉘 폴리머 입자 위에) 형성하기 위하여, 제 2 단계에서 수득된 2 단계 선형 코어/가교된 쉘 폴리머 입자의 존재 하에 모노머 에멀젼을 중합하였다. 추가의 2.5 시간 동안, 반응 온도를 약 85℃로 유지하여 중합을 완결하였다. 생성된 폴리머 에멀젼 생성물을 상온으로 냉각하고, 반응기로부터 방출하며, 회수하였다. 다단계 모노머 성분 및 양을 표 1, 1A, 1B에 각각 기재하고, 폴리머 단계 구성의 정보를 표 1C에 제시하였다.

실시예 6 및 15 (다-단계적 중합)

실시예 4에서 설명된 절차 및 조건에 따라, 표 1,1A 및 1B에 제시된 성분 세트로부터 다-단계적 코어-쉘 폴리머를 중합하였다. 표 1C는 폴리머 단계 구성의 정보를 제시하고 있다.

표 1

(제 1 단계 모노머 성분¹)

표 1A

(제 2 단계 모노머 성분)

표 1B

(제 3 단계 모노머 성분)

표 1C

(폴리머 단계 성분)

실시예 20

실시예 1, 2, 3a, 6, 9b, 12, 및 18의 단계적 코어-쉘 폴리머들을, 음이온성 및 양쪽성 계면 활성제의 블렌드를 포함하는 투명한(clear) 바디 워시 클렌징 조성물로 각각 제형화하였다. 제형 성분들을 표 2에 제시하였다. 표에 기재된 순서대로, 각 성분(성분 12, 13 및 14는 제외)을 혼합 용기에 첨가하였다. 성분 12, 13 및 14를 후술하는 테스트 절차 동안에, 바디 워시 시료로 제형화하였다. 가용화제(성분 8) 및 향료(성분 9)는 상기 용기에 첨가하기 전에 사전 혼합하였다. 균일한 바디 워시 마스터 배치 제형을 수득할 때까지, 성분들을 온화한 교반 하에서 블렌딩하였다. 대조(control) 폴리머 C-1, C-2, 및 C-3(30% 활성 폴리머 고형물)을 상기와 같이 동일하게 제형화하였다. 각 제형의 최초 pH를 측정하고, 기록하였다(표 3).

표 2

(투명한 바디 워시 제형)

그 후, NaOH(성분 12)를 가지고, 각각의 바디 워시 마스터 배치 제형의 pH를, 각각 대략 6.0 및 6.5의 pH 값으로 순차적으로 증가시킨 후, 시트르산(성분 13)을 가지고, (거꾸로 산 첨가를 통해) 각각 대략 6.0, 5.5, 및 4.5의 pH 값으로 순차적으로 감소시켰다. 각 pH 값에서, 각각의 마스터 배치 바디 워시 제형의 100 g 및 20 g 분취량(aliquot)을, 각각 4 온스(oz.) 병 및 6 드램(dram) 바이알(vial)로 옮기고, 임의의 연행된(entrained) 기포를 제거하기 위하여 원심 분리하였다. 원심 분리된 제형을 함유한 시료 병 및 바이알을 캡핑하고, 24 시간 동안 유지한 후, 그 유동성 및 투명도 특성을 측정하였다. 상기 100 g 시료에 대하여 점도 및 항복값 측정을 수행하였고, 상기 20 g 시료에 대하여 탁도 측정을 완결하였다. 자료를 표 3에 제시하였다.

표 3

(바디 워시 제형의 점도 및 투명도 성능)

상기 결합된 유동성 및 탁도 자료로부터, 본 발명의 단계적 선형 코어/가교된 쉘 폴리머를 가진 제형화된 바디워시 조성물이, 가교된 코어 및 선형 쉘을 가지는 대조 폴리머 C-1 또는 각각 선형 및 가교된, 1개 단계 폴리머 C-2 및 C-3 와 비교하여, 우수한 결합된 유동성 및 탁도 특성(pH ≤ 6에서)을 나타낸다는 것이 명백하다. 본 발명의 폴리머는 더 나은 현탁액 특성을 나타내는 더 나은 항복값을 전반적으로 보여주고 있다.

실시예 21

그 후, (6 드램 바이알 중에) 폴리머 No. C-1, C-2, 1, 2, 및 6를 함유한 실시예 20의 바디 워시 시료는, 화장료 비드를 현탁시키는 이들의 능력에 대하여, 12 주 동안 45℃에서 평가되었다. 대조 폴리머 C-1 및 C-2를 함유한 목욕 젤 제형은, 숙성(aging) 오븐에서 2 일 후에 실패하였다. 폴리머 1, 2 및 6은 숙성 오븐에서 12 주가 지난 후에 통과하였다.

표 4

(12 주 현탁액 안정성)

실시예 22

하나의 단계로 가교된 대조 폴리머 C-3 및 선형 대조 폴리머 C-2의 물리적 블렌드를 하기 블렌드 비(C-3/C-2 wt./wt.): 80:20; 50:50; 40:60; 및 20:80로 제조하였다. 2.4 wt.% 활성 폴리머 고형물의 사용 수준과 동등한 폴리머 에멀젼으로부터 블렌드를 제조하였다. 실시예 20에 설명된 절차, 성분 및 양의 세트에 따라, 각 블렌드를 바디 워시 마스터 배치로 제형화하였다. 비교 목적을 위해, 100:0 C-3 폴리머 및 0:100 C-2 폴리머로 제형화된 바디 워시 마스터 배치를 포함시켰다. 각 마스터 배치 블렌드의 pH를 NaOH를 가지고, 각각 대략 6.0 및 6.5의 pH 값으로 순차적으로 증가시킨 후, 시트르산을 가지고(거꾸로 산 첨가를 통해) 각각 대략 6.0, 5.5, 및 4.5의 pH 값으로 순차적으로 감소시켰다. 각 pH 값에서, 각 마스터 배치 바디 워시 제형의 100 g 및 20 g 분취량을 각각, 4 온스 병 및 6 드램 바이알로 옮기고, 임의의 연행된 기포를 제거하기 위하여 원심 분리하였다. 원심 분리된 제형을 함유한 시료 병 및 바이알을 캡핑하고, 24 시간 동안 유지한 후, 유동성 및 투명도 특성을 측정하였다. pH 6.0으로의 염기 첨가 및 pH 6.0, 5.5, 및 4.5으로의 산 첨가에 대한 점도, 항복값 및 탁도 특성을 측정하고, 표 5에 기록하였다(pH 6.5로의 염기 첨가에 대한 자료는 기록하지 않았다).

표 5

(폴리머 블렌드의 점도 및 투명도 성능)

상기 표 3의 단계적 선형 코어/가교된 쉘 폴리머와 비교할 때, 상기 자료는 선형 및 가교된 폴리머들의 물리적 블렌드가 바디 워시 조성물에 시험된 pH 값들 전역에 걸쳐 열악한 결합된 유동성 및 탁도 특성을 가진다는 것을 보여준다.

실시예 23

실시예 1, 2, 4, 7, 8, 9, 및 10의 단계적 코어-쉘 폴리머들 각각을 소듐 기재 음이온성 계면 활성제 및 양쪽성 계면 활성제를 포함하는 투명한 목욕 젤 클렌징 조성물로 제형화하였다. 식품 등급(grade) 보존제인 소듐 벤조에이트를 알킬 파라벤을 대신하여 첨가하였다. 제형 성분들을 표 6에 제시하였다. 표에 기재된 순서대로, 성분 1 내지 11을 용기에 혼합하면서 첨가하였다. 후술하는 시험 절차 동안에, 성분 12, 13 및 14를 목욕 젤 제형에 첨가하였다. 상기 용기에 첨가하기 전에, 향료(성분 7) 및 가용화제(성분 8)를 사전 혼합하였다. 균일한 목욕 젤 마스터 배치 혼합물이 수득될 때까지, 성분들을 온화한 교반 하에서 블렌딩하였다. 시중에서 입수 가능한 대조 폴리머인 C-4 (Rheocare^TMTTA) 및 C-5 (Carbopol^®Aqua SF-1)를 함유한 목욕 젤 마스터 배치를 상기와 같이 동일하게 제형화하였다(2.4 wt.% 활성 폴리머 고형물).

표 6

(식품 등급 보존제로 제형화된 투명한 목욕 젤)

각 마스터 배치 제형의 pH를 NaOH(성분 11)를 가지고, 6.5로 조절한 후, 시트르산(성분 12)을 가지고, 각각 대략 5.5, 5.0, 및 4.0의 pH 값으로 순차적으로 감소시켰다. 최종 pH 값이 4.0이 되도록 추가의 시트르산을 첨가하기 전에, pH 5.0으로 조절된 각 시료에 소듐 벤조에이트(성분 13)을 첨가하였다. 각 pH에서, 각 마스터 배치 목욕 젤 제형의 100 g 및 20 g 분취량을 각각, 4 온스 병 및 6 드램 바이알로 옮기고, 임의의 연행된 기포를 제거하기 위하여 원심 분리하였다. 원심 분리된 분취량을 함유한 시료 병 및 바이알을 캡핑하고, 24 시간 동안 주위 상온에서 유지한 후, 유동성 및 투명도 특성을 측정하였다. 각 pH 조절된 시료에 대한 점도, 항복값 및 탁도를 측정하고, 표 7에 기록하였다.

표 7

(목욕 젤 제형의 점도 및 투명도 성능)

pH 4.0이 되도록 백 산 처리된(back-acid treated) 제형 시료 내로, Lipopearl^TMbeads 1.0 wt.%(총 조성물의 중량 기준)를 첨가하였다. 전술한 현탁액 시험 절차 프로토콜(protocol)에 의하여 시료를 시험하였다.

본 발명의 단계적 코어-쉘 아크릴레이트 폴리머는, 산 보존제를 함유한 소듐 기재 계면 활성제 제형 중의 6 미만의 pH 값에서 뛰어난 투명도를 전달한다. 대조적으로, 시중의 대조 폴리머 C-4 및 C-5는, 동일한 제형 중의 6 미만의 pH 값에서 흐리거나 불투명하다(더 높은 NTU 값). (시중의 대조 폴리머 C-4 및 C-5를 포함하는) 모든 제형은 12 주 동안 45℃에서 양호한 비드 현탁액 특성을 가진다.

실시예 24

실시예 1, 2, 및 4의 단계적 코어-쉘 폴리머를, 암모늄 기재 음이온성 계면 활성제, 양쪽성 계면 활성제 및 그 이후에 첨가된 펄라이징제를 함유한 투명한 컨디셔닝 샴푸 조성물로 각각 제형화하였다. 보존제로서는, 식품 등급 보존제인 소듐 벤조에이트를 이용하였다. 시중에서 입수 가능한 대조 폴리머인 C-4(Rheocare^TMTTA) 및 C-5(Carbopol^®Aqua SF-1)를 동일하게 제형화하였다(1.5 wt.% 활성 폴리머 고형물). 표 8에 기재된 성분들로부터 제형을 제조하였다.

표 8

(첨가된 펄라이징제를 가지는 투명한 컨디셔닝 샴푸)

표에 기재된 순서대로 용기에 성분 1 내지 4를 첨가하고, 균일해질 때까지 느린 교반 하에서 혼합하였다. NaOH(성분 8)를 가지고, 각 제형의 pH를 대략 6.5로 조절한 후, 성분 5 내지 7을 각 배치에 첨가하고, 균일하게 혼합하였다. 그 후, 시트르산(성분 9)을 가지고, 각 배치의 pH를 각각 대략 5.5, 5.0, 및 4.0의 pH 값으로 순차적으로 감소시켰다. 최종 pH 값이 4.0이 되도록 추가의 시트르산을 첨가하기 전에, pH 5.0의 각 시료에 소듐 벤조에이트(성분 10)을 첨가하였다. 각 pH 값에서, 각 배치 제형의 20 g 시료를 별도의 6 드램 바이알로 옮겼다. 바이알을 캡핑하고, 제형 중에 함유된 임의의 연행된 기포를 제거하기 위해 원심 분리하였으며, 주위 상온에서 24 시간 동안 유지한 후, 탁도 특성을 측정하였다. 또한, 최종 시료(pH 4.0)에 대한 점도 및 항복값 특성을 측정하였다. 자료를 표 9에 제시하였다.

표 9

(컨디셔닝 샴푸의 점도 및 투명도 성능)

본 발명의 폴리머가 펄라이징된 컨디셔닝 샴푸를 안정화할 수 있다는 것을 보여주기 위하여, 펄라이징제(성분 12)를 탈이온수(성분 11)에 첨가하고, 균일하게 분산시켰다. 그 후, 상기 분산액을, 이전에 pH 4.0으로 거꾸로 산 조절된(back-acid adjusted) 컨디셔닝 샴푸 시료에 첨가하였고, 균일한 펄라이징된 제형에 이를 때까지 혼합하였다. 펄라이징된 커디셔닝 샴푸 시료 각각을, 전술한 현탁액 시험 절차 프로토콜에 의하여, 시험하고, 평가하였다.

단계적 코어-쉘 아크릴레이트 폴리머는, 실리콘 마이크로에멀젼을 함유한 암모늄 기재 계면 활성제 제형 중의 6 미만의 pH 값에서 뛰어난 투명도 특성을 전달하였다. 대조적으로, 모든 시중의 대조 폴리머들(C-4 및 C-5)은, 동일한 제형 중의 6 미만의 pH 값에서 흐리거나, 불투명하였다(더 높은 NTU 값). 모든 제형들이 3 개월 동안 45℃에서 양호한 펄라이징제 현탁액을 나타내었다.

실시예 25

실시예 2 및 4의 단계적 코어-쉘 폴리머을, 양이온성 폴리머 컨디셔닝제 및 실리콘 컨디셔닝제를 포함하는 펄라이징된 컨디셔닝 샴푸 조성물로 제형화하였다. 보존제로서는, 식품 등급 보존제인 소듐 벤조에이트를 이용하였다. 표 10에 기재된 성분들로부터 제형을 제조하였다.

표 10

(펄라이징된 컨디셔닝 샴푸)

실리콘 컨디셔닝제(성분 7) 이외에도, 양이온성 컨디셔닝 폴리머(성분 5)를 사용한 점을 제외하고는, 실시예 24에 설명된 바와 같이, 성분들을 제형화하였다. 시중에서 입수 가능한 대조 폴리머인 C-5(Carbopol^®Aqua SF-1)를 실시예 24에서와 같이 동일하게 제형화하였다(1.5 wt.% 활성 폴리머 고형물). pH 4.0으로 조절된 시료의 하나의 세트에 0.5 wt.%의 NaCl(전체 제형 성분의 중량을 기준으로 함)을 첨가한 점을 제외하고는, 이전 실시예에서와 같이, NaOH(성분 9)를 가지고, 폴리머 제형의 pH를 즉시 6.5로 조절한 후, 시트르산(성분 10)을 가지고, 폴리머 제형의 pH를 5.5, 5.0 및 4.0으로 순차적으로 하향화하였다. 비교를 위해, 시료의 제 2 세트를 첨가된 NaCl 없이 평가하였다. pH 조절 후에, 점도 및 탁도 값을 측정하였다. 평가된 시료 각각에 대한 점도 및 투명도 특성 자료를 표 11에 제시하였다.

표 11

(점도 및 투명도 성능)

본 발명의 폴리머가 펄라이징된 컨디셔닝 샴푸를 안정화시킬 수 있다는 것을 보여주기 위하여, 펄라이징제(성분 13)를 탈이온수(성분 12)에 첨가하고, 균일하게 분산시켰다. 그 후, 상기 분산액을 이전에 pH 4.0으로 거꾸로 산 조절된 컨디셔닝 샴푸 시료에 첨가하였고, 균일한 펄라이징된 제형에 도달할 때까지 혼합하였다. 펄라이징된 커디셔닝 샴푸 시료 각각을, 전술한 현탁액 시험 절차 프로토콜에 의하여 시험하고, 평가하였다.

본 발명의 단계적 코어-쉘 아크릴레이트 폴리머는, 양이온성 폴리머 및 실리콘 컨디셔닝제를 포함하는 컨디셔닝 패키지를 함유한 암모늄 기재 계면 활성제 제형 중의 6 미만의 pH 값에서 뛰어난 투명도 특성을 전달하였다. 본 발명의 폴리머는, NaCl과 같은 알칼리 금속 염을 첨가한 이후에도, 양호한 투명도 특성을 유지하였다. 시중의 대조 폴리머(C-5)는, 양호한 유동성 특성을 전달하는 반면, 6 미만의 pH 값에서 흐리거나, 불투명한(더 높은 NTU 값) 제형을 제공하였다. 모든 제형들이 3 개월 동안 45℃에서 양호한 펄라이징제 현탁액을 나타내었다.

양이온성 폴리머는 다른 합성의 모노머성 또는 폴리머성 양이온성 컨디셔너로 대체되고/되거나 다른 합성의 모노머성 또는 폴리머성 양이온성 컨디셔너와 함께 블렌딩될 수 있고/있으며, 제형에 존재하는 양은 본 발명의 폴리머와 함께 시너지를 극대화하도록 조절될 수 있다. 또한, 원한다면, 실리콘 마이크로에멀젼 컨디셔닝제를, 에멀젼 내에서 더 큰 크기의 입자로 치환할 수 있다.

실시예 26

표 12에 제시된 성분들로부터 비누 기재 샤워 젤 조성물을 제형화하였다.

표 12

(비누 기재 샤워 젤)

탈이온수에 포타슘 히드록시드를 용해시키고, 80℃로 조성물을 가열함으로써, 파트 A를 제조하였다. 글리세린 및 지방산들(성분 5, 6, 및 7)을 탈이온수에 첨가하고, 지방산들이 완전히 녹을 때까지 혼합함으로써, 파트 B를 별도로 제조하였다. 일단 지방산이 녹고, 균일하게 혼합되면, 폴리머 no. 2를 혼합물에 첨가하였다. 온도를 80℃로 유지하면서, 교반 하에, 파트 A를 파트 B에 서서히 첨가하였다. 파트 AB 조성물을 30 내지 60 분 동안 혼합하였다. 균일한 혼합물에 도달했을 시, 파트 AB 조성물을 주위 상온(20-21℃)에서 냉각하였다. 약 60-70℃의 온도에서 AB 조성물에 미네랄 오일(성분 9)을 첨가하였다. 추가로 40℃로 냉각할 때, 제형에 성분 10 및 11을 첨가하고, 균일하게 혼합하였다. 주위 상온에 도달할 때까지, 온화한 교반 하에서 제형을 냉각시켰다. 24 시간 후, 하기 물리적 데이터를 기록하였다: pH = 9.4; 점도(스핀들 no. 4 @ 20 rpm) = 6000 mPa·s; 및 항복값 = 60 dyn/cm².

이번 실시예는 염기에 의한 지방산(들)의 인 시츄(in situ) 비누화를 예시하지만, 사전 중화된 지방산 염을 클렌징 제형의 제형화에서 사용할 수도 있다. 또한, 미네랄 오일 성분 없이도 고투명성 비누 기재 샤워 젤을 제조할 수 있다.

실시예 27

표 13에 제시된 성분들로부터, 펄라이징된 비누/계면 활성제 블렌드 기재 샤워 젤 조성물을 제형화하였다.

표 13

(비누/계면 활성제 블렌드 기재 샤워 젤)

탈이온수에 포타슘 히드록시드를 용해시키고, 80℃로 조성물을 가열함으로써, 파트 A를 제조하였다. 혼합 하에, 글리세린 및 폴리머 no. 2를 탈이온수에 첨가함으로써, 파트 B를 별도로 제조하였다. 80℃로 가열된 파트 B에 지방산들(성분 5, 6, 및 7)을 첨가하고, 지방산들이 완전히 녹을 때까지 혼합하였다. 일단 지방산이 녹고, 균일하게 혼합되면, 온도를 80℃로 유지하면서, 교반 하에, 파트 A를 파트 B에 첨가하였다. 파트 AB 조성물을 30 내지 60 분 동안 혼합하였다. 균일한 혼합물에 도달했을 시, 파트 AB 조성물을 주위 상온(20-21℃)에서 냉각하였다. 교반 하에, AB 조성물에 기재된 순서대로 계면 활성제 패키지(성분 9 및 10)를 첨가하고, 균일해질 때까지 혼합하였다. 추가로 40℃로 냉각했을 때, 제형 내에 순서대로 성분 11 내지 14를 첨가하고, 균일하게 혼합하였다. 주위 상온에 도달할 때까지, 온화한 교반 하에 제형을 냉각하였다. 24 시간 후, 하기의 물리적 데이터를 기록하였다: pH = 9.5; 점도(스핀들 no.4 @ 20 rpm) = 2500 mPa·s; 및 탁도 = 7.7 NTU.

실시예 28

하기에 제시된 성분 및 절차로부터, 식품 보존제를 함유한 고오일 함유 보습성 바디 워시를 제형화하였다. 시중에서 입수 가능한 대조 폴리머인 C-4(Rheocare^TMTTA) 및 C-5(Carbopol^®Aqua SF-1)를 동일하게 제형화하였다(2 wt.% 활성 폴리머 고형물). 또한, 제형 블랭크(활성 유동성 개질 폴리머가 없음)를 제조하였다.

표 14

(보습성 바디 워시)

하기 절차에 따라 바디 워시를 제형화하였다:

1) 파트 A 성분들을 합치고, 균일해질 때까지 혼합한다. 거품을 최소로 유지하도록 혼합 속도를 조절한다;

2) 기재된 순서대로 파트 B 성분들을 파트 A에 혼합하면서 첨가하고, 균일해질 때까지 혼합한다;

3) 별도의 용기에서, 파트 C 성분들을 사전 혼합하고, 파트 AB에 첨가하며, 균일해질 때까지 혼합한다;

4) 파트 D (NaOH)를 파트 ABC에 첨가하고, 양호한 와류를 유지하는데 필요한 만큼 혼합 속도를 증가시킨다; 그리고

5) 기재된 순서대로 파트 E 성분들을 하나씩 파트 ABCD에, 첨가물들 간에 잘 혼합하면서 첨가한다. 혼합 와류를 유지하는데 필요한 만큼 혼합 속도를 증가시킨다.

고오일 함량 바디 워시 제형을, 브룩필드 점도(스핀들 no.6 @ 20 rpm)에 대하여 평가하였고, 질감(texture) 및 상 분리에 대하여 시각적으로 평가하였다(1 주, 2 주 및 8 주 후). 그 결과를 하기 표에 제시하였다. 본원에서, 분리는, 이에 제한되지 않지만, 불용성 물질, 가용성 물질, 유성 물질 등을 포함하는 제형 중의 임의의 성분의 2 이상의 구별되는 층 또는 상이 가시적으로 존재하는 것으로 정의된다. 상 안정성 랭킹의 경우: (0 = 상 분리; 1 = 상 분리 없음).

표 15

실시예 29

하기 표에 기재된 성분들로부터, 술페이트 비함유 목욕 젤을 제형화하였다. 유동성 개질 성분으로서, 폴리머 No. 2 및 4를 이용하였다. 시중에서 입수 가능한 대조 C-5를, 비교 목적으로 동일하게 제형화하였다.

표 16

(술페이트 비함유 목욕 젤)

유리 비커 내의 탈이온수(성분 1)에 테스트 폴리머(성분 2)를 첨가하고, 부드럽게 혼합하였다. NaOH(성분 3)를 가지고, 제형의 pH를 6.5로 조절한 후, 비커의 내용물에 계면 활성제들(성분 4 및 성분 5)을 첨가하고, 균일해질 때까지 혼합하였다. 목욕 젤 제형의 분취량을, pH 및 탁도 측정을 위한 6 드램 바이알로 옮겼다. 상기 비커의 목욕 젤 내용물의 pH를 시트르산(성분 7)을 가지고, 5.5로 조절하였다. pH 조절된 목욕 젤 조성물의 분취량을, 탁도 측정을 위한 6 드램 바이알로 옮겼다. 시트르산(성분 7)을 가지고, 상기 비커의 목욕 젤의 pH를 5.0으로 다시 조절하고, pH 조절된 목욕 젤의 다른 분취량을 탁도 시험을 위한 6 드램 바이알로 옮겼다. 비커(이전에 pH 5.0으로 조절됨) 중의 목욕 젤에 레시피(recipe) 양의 소듐 벤조에이트를 첨가하고, pH가 4.0이 되도록 시트르산(성분 7)을 가지고, 최종 pH조절을 행하였다. 상기 최종 pH 조절, 24 시간 후에, 점도 특성 및 항복값 특성을 측정하였다. 유동성 및 탁도 측정에 대한 자료를 표 17에 기록하였다.

표 17

낮은 pH 제형에서, 본 발명의 폴리머는 시중의 아크릴레이트 코폴리머 표준과 비교하여, 상당히 더 양호한 유동성 및 투명도 특성을 나타내었다.

실시예 30

이번 실시예는 폴리머 No. 2를 함유한 얼굴 스크럽 조성물의 제형을 보여준다. 제형 성분들을 표 18에 기재하였다.

표 18

(얼굴 스크럽)

하기 절차에 따라, 얼굴 스크럽을 제형화하였다:

1) 온화하게 혼합하면서, 탈이온수(성분 1)에 디소듐 EDTA(성분 2)를 첨가하고, 디소듐 EDTA가 완전히 용해될 때까지 30 내지 40℃로 가온하였다;

2) 완전히 분산될 때까지, 상기 혼합물에 폴리머 no. 2(성분 3)를 첨가한 후, 세제 계면 활성제(성분 4)를 첨가하고, 균일해질 때까지 계속해서 혼합한다;

3) 계속 교반하면서, 제형의 pH를 6.6 내지 6.8의 범위로 증가시키기 위해, NaOH(성분 5)를 가지고 제형을 중화시킨다;

4) 양쪽성 계면 활성제(성분 6)를 첨가하고, 균일해질 때까지 혼합한다;

5) 별도의 용기에서, 폴리소르베이트 20(성분 7) 및 향료 오일(성분 8)을 사전 블렌딩하고, 상기 블렌드를 제형에 첨가하며, 균일해질 때까지 혼합한다;

6) 비이온성 계면 활성제/보습제, 보존제, 및 양쪽성 계면 활성제(각각, 성분 9, 10, 및11)를 기재된 순서대로 첨가하고, 균일해질 때까지 혼합한다;

7) 시트르산(성분 12)으로 pH를 5.3 내지 5.4로 조절하고, 각질 제거제(성분 13 및 14)를 첨가하며, 균일해질 때까지 혼합한다.

실시예 31

이번 실시예는, 코스메슈티컬제인 살리실산을 함유한 얼굴 스크럽의 제형을 예시한다. 제형 성분들을 표 19에 기재하였다.

표 19

(얼굴 스크럽)

하기와 같이, 얼굴 스크럽을 제형화하였다:

1) 온화하게 혼합하면서, 탈이온수(성분 1)에 디소듐 EDTA(성분 2)를 첨가하고, 디소듐 EDTA가 완전히 용해될 때까지 30 내지 40℃로 가온하였다;

2) 완전히 분산될 때까지, 상기 혼합물에 폴리머 no. 2(성분 3)를 첨가한 후, 세제 계면 활성제(성분 4)를 첨가하고, 균일해질 때까지 계속해서 혼합한다;

3) 계속 교반하면서, 제형의 pH를 6.6 내지 6.8의 범위로 증가시키기 위해, NaOH(성분 5)를 가지고 제형을 중화시킨다;

4) 별도의 용기에서, 양쪽성 계면 활성제(성분 6) 및 향료 오일(성분 7)을 사전 블렌딩하고, 상기 사전-블렌드를 마스터 배치 제형에 첨가하며, 균일해질 때까지 혼합한다;

5) 별도의 용기에서, 탈이온수(성분 8), 프로판디올(성분 9), 음이온성 계면 활성제(성분 10), 살리실산(성분 11), 양쪽성 계면 활성제(성분 12) 및 비이온성 계면 활성제/보습제(성분 13)를 사전 블렌딩하고, 균일해질 때까지 혼합한다;

6) 상기 사전-블렌드를 마스터 배치 제형에 첨가하고, 균일해질 때까지 혼합한다;

7) 소듐 벤조에이트(성분 14)를 첨가하고, 시트르산(성분 15)으로 pH를 4.0 내지 4.4로 조절한다;

8) 각질 제거제(성분16)를 첨가하고, 균일해질 때까지 혼합한다.

실시예 32

하기 실시예는 본 발명의 폴리머로 제형화된 액체 접시 세척 클렌저를 보여준다. 제형 성분들을 표 20에 제시하였다.

표 20

(액체 접시 세척 클렌저)

하기 절차에 따라, 접시 세척 액체를 제형화하였다:

1) 자석 교반 막대가 장착된 비커 안으로, 탈이온수(성분 1)에 폴리머(성분 2)를 첨가하고, 느린 교반(200 rpm) 하에서 혼합하였다;

2) 기재된 순서대로, 계면 활성제들(성분 3, 4, 및 5)을 비커에 첨가하고, 과도한 거품 생성을 피하기 위하여, 교반 속도를 조절하였다;

3) 보존제(성분 6)를 첨가하고, 균일해질 때까지 혼합하였다;

4) NaOH(성분 7) 및/또는 시트르산(성분 8)으로 조성물의 pH를 5.5로 조절하였다; 그리고 선택적으로,

5) 원하는대로, 향료 또는 색을 첨가하였다.

실시예 33

이번 실시예는, 추가의 알칼리성 pH 조절제로 폴리머를 중화시키지 않고도, 본 발명의 단계적 코어-쉘 폴리머 및 식품 등급 보존제를 포함하는 계면 활성제 조성물의 pH를 감소시킴으로써, 양호한 유동학적 특성 및 충분한 제품 투명도를 수득할 수 있다는 것을 보여준다. 표 21에 기재된 성분들로부터, 계면 활성제 조성물을 제형화하였다.

표 21

(증점된 산성화 계면 활성제 조성물)

표에 기재된 순서대로 성분 1 내지 5를 용기에 첨가하고, 균일한 마스터 배치 제형을 수득할 때까지, 느린 교반 하에서 혼합하였다. 제형의 최초 pH를 측정하고, 기록하였다. 시트르산(성분 6)을 가지고, 제형의 pH를 대략 5.0 및 4.5로 순차적으로 감소시켰다. 각 pH 값에서, 마스터 배치 제형의 100 g 및 20 g 분취량을 각각, 4 온스 병 및 6 드램 바이알로 옮기고, 임의의 연행된 기포를 제거하기 위하여, 원심 분리하였다. 원심 분리된 제형을 함유한 시료 병 및 바이알을 캡핑하고, 24 시간 동안 유지한 후, 유동성 및 투명도 특성을 측정하였다. 100 g 시료에 대하여, 점도 및 항복값 측정을 수행하였고, 20 g 시료에 대하여, 탁도 측정을 완결하였다. 그 자료를 표 22에 제시하였다.

표 22

실시예 34

이번 실시예는, 표 23에 표시된 활성 폴리머 중량%의, 텍스타일(textile) 프린트 페이스트(실시예 34A) 및 텍스타일 코팅 제형에서 증점제로서 단계적 코어-쉘 폴리머를 사용하는 것을 예시하고 있다.

표 23

(텍스타일 처리 조성물)

Claims (30)

1. 5 중량% 내지 60 중량%의 아크릴 기재 선형 코어 폴리머 및 95 중량% 내지 40 중량%의 아크릴 기재 가교된 쉘 폴리머를 포함하는 아크릴 기재 단계적 코어-쉘 폴리머(acrylic based staged core-shell polymer)로서,
   여기서 I) 상기 선형 코어 폴리머는 하기로부터 선택되는 모노머로부터 중합되고;
   a) 10 중량% 내지 80 중량%의, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산, 또는 말레산, 또는 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 카르복실산 모노머;
   b) 90 중량% 내지 20 중량%의, 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 알킬 에스테르 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 히드록시알킬 에스테르 중 적어도 하나; 및 임의로
   c) 1 중량% 내지 35 중량%의, 하기 화학식들로 나타내는 모노머로부터 선택되는 하나 이상의 α,β-에틸렌성 불포화 모노머:
   i) CH₂=C(R)C(O)OR¹,
   식 중 R 은 수소 또는 메틸로부터 선택되고; R¹ 은 C₆-C₁₀ 알킬, C₆ 내지 C₁₀ 히드록시알킬, -(CH₂)₂OCH₂CH₃, 및 -(CH₂)₂C(O)OH로부터 선택됨;
   ii) CH₂=C(R)X,
   식 중 R 은 수소 또는 메틸이고; X 는 -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;
   iii) CH₂=CHOC(O)R¹,
   식 중 R¹ 은 선형 또는 분지형 C₁-C₁₈ 알킬임; 및
   iv) CH₂=C(R)C(O)OAOR²,
   식 중 A 는 -CH₂CH(OH)CH₂- 및 -CH₂CH(CH₂OH)-로부터 선택되는 2가 라디칼이고, R 은 수소 또는 메틸로부터 선택되고, R² 는 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C₁₀ 내지 C₂₂ 지방산의 아실 잔기임;
   여기서 II) 상기 가교된 쉘 폴리머는 하기로부터 선택되는 모노머로부터 중합되고;
   a1) 10 중량% 내지 80 중량%의, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산, 또는 말레산, 또는 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 카르복실산 모노머;
   b1) 15 중량% 내지 89.99 중량%의, 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 알킬 에스테르 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 히드록시알킬 에스테르 중 적어도 하나;
   c1) 0.01 중량% 내지 5 중량%의, 하나 이상의 가교 모노머; 및 임의로
   d1) 1 중량% 내지 35 중량%의, 상기 화학식들 i) 내지 iv)로부터 선택되는 하나 이상의 α,β-에틸렌성 불포화 모노머;
   여기서, 모노머 성분 a), b) 및 c)의 합은 100 중량%이고, 모노머 성분 a1), b1), c1) 및 d1)의 합은 100 중량%인, 아크릴 기재 단계적 코어-쉘 폴리머.
2. 하기를 포함하는 계면활성제 조성물로서,
   A) 음이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제 및 이들의 조합으로부터 선택되는 하나 이상의 계면활성제;
   B) 하나 이상의 아크릴 기재 단계적 코어-쉘 폴리머; 및
   C) 물; 여기서 상기 단계적 코어-쉘 폴리머는 5 중량% 내지 60 중량%의 아크릴 기재 선형 코어 폴리머 및 95 중량% 내지 40 중량%의 아크릴 기재 가교된 쉘 폴리머를 포함하고,
   여기서 I) 상기 선형 코어 폴리머는 하기로부터 선택되는 모노머로부터 중합되고;
   a) 10 중량% 내지 80 중량%의, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산, 또는 말레산, 또는 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 카르복실산 모노머;
   b) 90 중량% 내지 20 중량%의, 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 알킬 에스테르 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 히드록시알킬 에스테르 중 적어도 하나; 및 임의로
   c) 1 중량% 내지 35 중량%의, 하기 화학식들로 나타내는 모노머로부터 선택되는 하나 이상의 α,β-에틸렌성 불포화 모노머:
   i) CH₂=C(R)C(O)OR¹,
   식 중 R 은 수소 또는 메틸로부터 선택되고; R¹ 은 C₆-C₁₀ 알킬, C₆ 내지 C₁₀ 히드록시알킬, -(CH₂)₂OCH₂CH₃, 및 -(CH₂)₂C(O)OH 및 이들의 염으로부터 선택됨;
   ii) CH₂=C(R)X,
   식 중 R 은 수소 또는 메틸이고; X 는 -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)OH 및 이들의 염으로부터 선택됨;
   iii) CH₂=CHOC(O)R¹,
   식 중 R¹ 은 선형 또는 분지형 C₁-C₁₈ 알킬임; 및
   iv) CH₂=C(R)C(O)OAOR²,
   식 중 A 는 -CH₂CH(OH)CH₂- 및 -CH₂CH(CH₂OH)-로부터 선택되는 2가 라디칼이고, R 은 수소 또는 메틸로부터 선택되고, R² 는 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C₁₀ 내지 C₂₂ 지방산의 아실 잔기임;
   여기서 II) 상기 가교된 쉘 폴리머는 하기로부터 선택되는 모노머로부터 중합되고;
   a1) 10 중량% 내지 80 중량%의, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산, 말레산, 및 이들의 염, 및 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 카르복실산 모노머;
   b1) 15 중량% 내지 89.99 중량%의, 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 알킬 에스테르 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 히드록시알킬 에스테르 중 적어도 하나;
   c1) 0.01 중량% 내지 5 중량%의, 하나 이상의 폴리불포화 가교 모노머; 및 임의로
   d1) 1 중량% 내지 35 중량%의, 상기 화학식들 i) 내지 iv)로부터 선택되는 하나 이상의 α,β-에틸렌성 불포화 모노머;
   여기서, 모노머 성분 a), b) 및 c)의 합은 100 중량%이고, 모노머 성분 a1), b1), c1) 및 d1)의 합은 100 중량%인, 계면활성제 조성물.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 조성물의 pH가 0.5 내지 14의 범위인 계면활성제 조성물.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 조성물의 pH가 2 내지 7의 범위인 계면활성제 조성물.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 조성물의 pH가 3 내지 6의 범위인 계면활성제 조성물.
6. 하기를 포함하는 퍼스널 케어 클렌징 조성물로서,
   A) 음이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 및 이들의 조합으로부터 선택되는 하나 이상의 계면활성제;
   B) 하나 이상의 아크릴 기재 단계적 코어-쉘 폴리머;
   C) 하나 이상의 산 기재 보존제; 및
   D) 물; 여기서 상기 단계적 코어-쉘 폴리머는 5 중량% 내지 60 중량%의 아크릴 기재 선형 코어 폴리머 및 95 중량% 내지 40 중량%의 아크릴 기재 가교된 쉘 폴리머를 포함하고,
   여기서 I) 상기 선형 코어 폴리머는 하기로부터 선택되는 모노머로부터 중합되고;
   a) 10 중량% 내지 80 중량%의, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산, 말레산, 및 이들의 염, 및 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 카르복실산 모노머;
   b) 90 중량% 내지 20 중량%의, 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 알킬 에스테르 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 히드록시알킬 에스테르 중 적어도 하나; 및 임의로
   c) 1 중량% 내지 35 중량%의, 하기 화학식들로 나타내는 모노머로부터 선택되는 하나 이상의 α,β-에틸렌성 불포화 모노머:
   i) CH₂=C(R)C(O)OR¹,
   식 중 R 은 수소 또는 메틸로부터 선택되고; R¹ 은 C₆-C₁₀ 알킬, C₆ 내지 C₁₀ 히드록시알킬, -(CH₂)₂OCH₂CH₃, 및 -(CH₂)₂C(O)OH 및 이들의 염으로부터 선택됨;
   ii) CH₂=C(R)X,
   식 중 R 은 수소 또는 메틸이고; X 는 -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)OH 및 이들의 염으로부터 선택됨;
   iii) CH₂=CHOC(O)R¹,
   식 중 R¹ 은 선형 또는 분지형 C₁-C₁₈ 알킬임; 및
   iv) CH₂=C(R)C(O)OAOR²,
   식 중 A 는 -CH₂CH(OH)CH₂- 및 -CH₂CH(CH₂OH)-로부터 선택되는 2가 라디칼이고, R 은 수소 또는 메틸로부터 선택되고, R² 는 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C₁₀ 내지 C₂₂ 지방산의 아실 잔기임;
   여기서 II) 상기 가교된 쉘 폴리머는 하기로부터 선택되는 모노머로부터 중합되고;
   a1) 10 중량% 내지 80 중량%의, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산, 말레산, 및 이들의 염, 및 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 카르복실산 모노머;
   b1) 15 중량% 내지 89.99 중량%의, 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 알킬 에스테르 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 히드록시알킬 에스테르 중 적어도 하나;
   c1) 0.01 중량% 내지 5 중량%의, 하나 이상의 가교 모노머; 및 임의로
   d1) 1 중량% 내지 35 중량%의, 상기 화학식들 i) 내지 iv)로부터 선택되는 하나 이상의 α,β-에틸렌성 불포화 모노머;
   여기서, 모노머 성분 a), b) 및 c)의 합은 100 중량%이고, 모노머 성분 a1), b1), c1) 및 d1)의 합은 100 중량%인, 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
7. 제 6 항에 있어서, 하나 이상의 알칼리도 조절제, 하나 이상의 산도 조절제, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 pH 조절제를 더 포함하는 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 조성물의 pH가 0.5 내지 6의 범위인 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 조성물의 pH가 2 내지 5.5의 범위인 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
10. 제 7 항에 있어서, 상기 조성물의 pH가 3 내지 5의 범위인 퍼스널 케어 클렌징 조성물.
11. 하기를 포함하는 퍼스널 케어 조성물:
    A) 5 중량% 내지 60 중량%의 아크릴 기재 선형 코어 폴리머 및 95 중량% 내지 40 중량%의 아크릴 기재 가교된 쉘 폴리머를 포함하는 아크릴 기재 단계적 코어-쉘 폴리머,
    여기서 I) 상기 선형 코어 폴리머는 하기로부터 선택되는 모노머로부터 중합되고;
    a) 10 중량% 내지 80 중량%의, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산, 말레산, 및 이들의 염, 및 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 카르복실산 모노머;
    b) 90 중량% 내지 20 중량%의, 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 알킬 에스테르 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 히드록시알킬 에스테르 중 적어도 하나; 및 임의로
    c) 1 중량% 내지 35 중량%의, 하기 화학식들로 나타내는 모노머로부터 선택되는 하나 이상의 α,β-에틸렌성 불포화 모노머;
    i) CH₂=C(R)C(O)OR¹,
    식 중 R 은 수소 또는 메틸로부터 선택되고; R¹ 은 C₆-C₁₀ 알킬, C₆ 내지 C₁₀ 히드록시알킬, -(CH₂)₂OCH₂CH₃, 및 -(CH₂)₂C(O)OH 및 이들의 염으로부터 선택됨;
    ii) CH₂=C(R)X,
    식 중 R 은 수소 또는 메틸이고; X 는 -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)OH 및 이들의 염으로부터 선택됨;
    iii) CH₂=CHOC(O)R¹,
    식 중 R¹ 은 선형 또는 분지형 C₁-C₁₈ 알킬임; 및
    iv) CH₂=C(R)C(O)OAOR²,
    식 중 A 는 -CH₂CH(OH)CH₂- 및 -CH₂CH(CH₂OH)-로부터 선택되는 2가 라디칼이고, R 은 수소 또는 메틸로부터 선택되고, R² 는 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C₁₀ 내지 C₂₂ 지방산의 아실 잔기임;
    여기서 II) 상기 가교된 쉘 폴리머가 하기로부터 선택되는 모노머로부터 중합되고;
    a1) 10 중량% 내지 80 중량%의, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산, 말레산, 및 이들의 염, 및 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 카르복실산 모노머;
    b1) 15 중량% 내지 89.99 중량%의, 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 알킬 에스테르 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 히드록시알킬 에스테르 중 적어도 하나;
    c1) 0.01 중량% 내지 5 중량%의, 하나 이상의 가교 모노머; 및 임의로
    d1) 1 중량% 내지 35 중량%의, 상기 화학식들 i) 내지 iv)로부터 선택되는 하나 이상의 α,β-에틸렌성 불포화 모노머;
    여기서, 모노머 성분 a), b) 및 c)의 합은 100 중량%이고, 모노머 성분 a1), b1), c1) 및 d1)의 합은 100 중량%임;
    B) 계면활성제, 모발 및 피부 컨디셔닝제, 피부 연화제(emollient), 유화제, 보조 유동성 개질제, 증점제, 비타민, 모발 성장 촉진제, 셀프-태닝제, 선스크린, 피부 미백제(lightener), 항-노화 화합물, 항-주름 화합물, 항-셀룰라이트 화합물, 항-여드름 화합물, 항-비듬제, 항-염증 화합물, 진통제(analgesic), 발한 억제제(antiperspirant agent), 탈취제(deodorant agent), 모발 고정제(fixative), 미립자, 연마제(abrasive), 보습제(moisturizer), 항산화제, 각질 용해제(keratolytic agent), 정전기 방지제(anti-static agent), 거품 촉진제, 히드로트롭(hydrotrope), 가용화제, 킬레이트제, 항미생물제, 항진균제, pH 조절제, 킬레이트제, 완충화제, 식물(botanical), 모발 착색제, 산화제, 환원제, 추진제(propellant), 불용성 성분, 시온 염료(thermochromic dye), 모발 및 피부 표백제, 안료, 충치 예방제(anticaries), 항-치석제(anti-tartar agent), 항-플라그제(anti-plaque agent), 용매, 보존제; 및 이들의 조합으로부터 선택되는 하나 이상의 성분; 및
    C) 물.
12. 5 중량% 내지 60 중량%의 아크릴 기재 선형 제 1 단계 폴리머(acrylic based linear first stage polymer) 및 95 중량% 내지 40 중량%의 하나 이상의 아크릴 기재 외부 단계 폴리머(acrylic based outer stage polymer)를 포함하는 아크릴 기재 단계적 코어-쉘 폴리머로서,
    여기서 상기 하나 이상의 아크릴 기재 외부 단계 폴리머의 하나 이상이 가교되어야 하고;
    상기 선형 코어 폴리머는 제 1 단계 중합 반응에서 하기를 포함하는 모노머 조성물로부터 중합되고;
    a) 10 중량% 내지 80 중량%의, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산, 말레산, 및 이들의 염, 및 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 카르복실산 모노머;
    b) 90 중량% 내지 20 중량%의, 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 알킬 에스테르 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 히드록시알킬 에스테르 중 적어도 하나; 및 임의로
    c) 1 중량% 내지 35 중량%의, 하기 화학식들로 나타내는 모노머로부터 선택되는 하나 이상의 α,β-에틸렌성 불포화 모노머;
    i) CH₂=C(R)C(O)OR¹,
    식 중 R 은 수소 또는 메틸로부터 선택되고; R¹ 은 C₆-C₁₀ 알킬, C₆ 내지 C₁₀ 히드록시알킬, -(CH₂)₂OCH₂CH₃, 및 -(CH₂)₂C(O)OH 및 이들의 염으로부터 선택됨;
    ii) CH₂=C(R)X,
    식 중 R 은 수소 또는 메틸이고; X 는 -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)OH 및 이들의 염으로부터 선택됨;
    iii) CH₂=CHOC(O)R¹,
    식 중 R¹ 은 선형 또는 분지형 C₁-C₁₈ 알킬임; 및
    iv) CH₂=C(R)C(O)OAOR²,
    식 중 A 는 -CH₂CH(OH)CH₂- 및 -CH₂CH(CH₂OH)-로부터 선택되는 2가 라디칼이고, R 은 수소 또는 메틸로부터 선택되고, R² 는 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C₁₀ 내지 C₂₂ 지방산의 아실 잔기이고; 여기서 상기 제 1 단계 모노머 조성물에는 어떠한 가교 모노머도 없고;
    상기 하나 이상의 외부 단계 폴리머의 하나 이상은 하기를 포함하는 모노머 조성물로부터 중합되고;
    a1) 10 중량% 내지 80 중량%의, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산 말레산, 및 이들의 염, 및 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 카르복실산 모노머;
    b1) 15 중량% 내지 89.99 중량%의, 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 알킬 에스테르 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 히드록시알킬 에스테르 중 적어도 하나;
    c1) 0.01 중량% 내지 5 중량%의, 하나 이상의 가교 모노머; 및 임의로
    d1) 1 중량% 내지 35 중량%의, 상기 화학식들 i) 내지 iv)로부터 선택되는 하나 이상의 α,β-에틸렌성 불포화 모노머;
    여기서, 모노머 성분 a), b) 및 c)의 합은 100 중량%이고, 모노머 성분 a1), b1), c1) 및 d1)의 합은 100 중량%인, 아크릴 기재 단계적 코어-쉘 폴리머.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 제 1 단계 중합 반응 내 상기 모노머 조성물이 에톡시화된 C₁₀ 내지 C₂₂ 지방 알코올로부터 선택되는 보조 유화제를 포함하는 아크릴 기재 단계적 코어-쉘 폴리머.
14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 하나 이상의 외부 단계 중합 반응(들)의 상기 하나 이상에서의 상기 모노머 조성물이 에톡시화된 C₁₀ 내지 C₂₂ 지방 알코올로부터 선택되는 보조 유화제를 포함하는 아크릴 기재 단계적 코어-쉘 폴리머.
15. 하기를 포함하는, 아크릴 기재 단계적 코어-쉘 폴리머를 제조하는 방법:
    I) 제 1 단계 선형 폴리머를 수득하기 위해, 가교 모노머의 부재 하에 하기를 포함하는 제 1 단계 모노머 조성물을 중합함;
    a) 10 중량% 내지 80 중량%의, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산, 말레산, 및 이들의 염, 및 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 카르복실산 모노머;
    b) 90 중량% 내지 20 중량%의, 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 알킬 에스테르 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 히드록시알킬 에스테르 중 적어도 하나; 및 임의로
    c) 1 중량% 내지 35 중량%의, 하기 화학식들로 나타내는 모노머로부터 선택되는 하나 이상의 α,β-에틸렌성 불포화 모노머:
    i) CH₂=C(R)C(O)OR¹,
    식 중 R 은 수소 또는 메틸로부터 선택되고; R¹ 은 C₆-C₁₀ 알킬, C₆ 내지 C₁₀ 히드록시알킬, -(CH₂)₂OCH₂CH₃, 및 -(CH₂)₂C(O)OH 및 이들의 염으로부터 선택됨;
    ii) CH₂=C(R)X,
    식 중 R 은 수소 또는 메틸이고; X 는 -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)OH 및 이들의 염으로부터 선택됨;
    iii) CH₂=CHOC(O)R¹,
    식 중 R¹ 은 선형 또는 분지형 C₁-C₁₈ 알킬임; 및
    iv) CH₂=C(R)C(O)OAOR²,
    식 중 A 는 -CH₂CH(OH)CH₂- 및 -CH₂CH(CH₂OH)-로부터 선택되는 2가 라디칼이고, R 은 수소 또는 메틸로부터 선택되고, R² 는 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C₁₀ 내지 C₂₂ 지방산의 아실 잔기임; 이어서
    II) 가교된 제 2 단계 폴리머를 수득하기 위해, 상기 제 1 단계 폴리머 입자의 존재 하에 하기를 포함하는 제 2 단계 모노머 조성물을 중합함;
    a1) 10 중량% 내지 80 중량%의, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산, 말레산, 및 이들의 염, 및 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 카르복실산 모노머;
    b1) 15 중량% 내지 89.99 중량%의, 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 알킬 에스테르 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 히드록시알킬 에스테르 중 적어도 하나;
    c1) 0.01 중량% 내지 5 중량%의, 하나 이상의 가교 모노머; 및 임의로
    d1) 1 중량% 내지 35 중량%의, 상기 화학식들 i) 내지 iv)로부터 선택되는 하나 이상의 α,β-에틸렌성 불포화 모노머;
    여기서, 모노머 성분 a), b) 및 c)의 합은 100 중량%이고, 모노머 성분 a1), b1), c1) 및 d1)의 합은 100 중량%임.
16. 하기를 포함하는, 아크릴 기재 단계적 코어-쉘 폴리머를 제조하는 방법:
    I) 제 1 단계 선형 폴리머를 수득하기 위해, 가교 모노머의 부재 하에 하기를 포함하는 제 1 단계 모노머 조성물을 중합함;
    a) 10 중량% 내지 80 중량%의, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산, 말레산, 및 이들의 염, 및 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 카르복실산 모노머;
    b) 90 중량% 내지 20 중량%의, 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 알킬 에스테르 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 히드록시알킬 에스테르 중 적어도 하나; 및 임의로
    c) 1 중량% 내지 35 중량%의, 하기 화학식들로 나타내는 모노머로부터 선택되는 하나 이상의 α,β-에틸렌성 불포화 모노머;
    i) CH₂=C(R)C(O)OR¹,
    식 중 R 은 수소 또는 메틸로부터 선택되고; R¹ 은 C₆-C₁₀ 알킬, C₆ 내지 C₁₀ 히드록시알킬, -(CH₂)₂OCH₂CH₃, 및 -(CH₂)₂C(O)OH 및 이들의 염으로부터 선택됨;
    ii) CH₂=C(R)X,
    식 중 R 은 수소 또는 메틸이고; X 는 -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)OH 및 이들의 염으로부터 선택됨;
    iii) CH₂=CHOC(O)R¹,
    식 중 R¹ 은 선형 또는 분지형 C₁-C₁₈ 알킬임; 및
    iv) CH₂=C(R)C(O)OAOR²,
    식 중 A 는 -CH₂CH(OH)CH₂- 및 -CH₂CH(CH₂OH)-로부터 선택되는 2가 라디칼이고, R 은 수소 또는 메틸로부터 선택되고, R² 는 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C₁₀ 내지 C₂₂ 지방산의 아실 잔기임; 이어서
    II) 다단계 폴리머 입자를 수득하기 위해, 이전에 중합된 폴리머 단계 입자의 존재 하에 하나 이상의 외부 단계 모노머 조성물을 중합함, 그리고 여기서 상기 하나 이상의 외부 단계 모노머 조성물의 하나 이상은 하기를 포함함;
    a1) 10 중량% 내지 80 중량%의, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산, 말레산, 및 이들의 염, 및 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 카르복실산 모노머;
    b1) 15 중량% 내지 89.99 중량%의, 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 알킬 에스테르 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 히드록시알킬 에스테르 중 적어도 하나;
    c1) 0.01 중량% 내지 5 중량%의, 하나 이상의 가교 모노머; 및 임의로
    d1) 1 중량% 내지 35 중량%의, 상기 화학식들 i) 내지 iv)로부터 선택되는 하나 이상의 α,β-에틸렌성 불포화 모노머;
    여기서, 모노머 성분 a), b) 및 c)의 합은 100 중량%이고, 모노머 성분 a1), b1), c1) 및 d1)의 합은 100 중량%임.
17. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 단계 모노머 조성물 내 상기 모노머 조성물이 에톡시화된 C₁₀ 내지 C₂₂ 지방 알코올로부터 선택되는 보조 유화제를 포함하는 방법.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 제 2 단계 모노머 조성물이 에톡시화된 C₁₀ 내지 C₂₂ 지방 알코올로부터 선택되는 보조 유화제를 포함하는 방법.
19. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 단계 모노머 조성물 내 상기 모노머 조성물이 에톡시화된 C₁₀ 내지 C₂₂ 지방 알코올로부터 선택되는 보조 유화제를 포함하는 방법.
20. 제 16 항에 있어서, 하나 이상의 외부 단계 모노머 조성물 내 상기 모노머 조성물이 에톡시화된 C₁₀ 내지 C₂₂ 지방 알코올로부터 선택되는 보조 유화제를 포함하는 방법.
21. 수성 조성물에 산성 물질, 알칼리성 물질, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 pH 조절제를 첨가하는 것을 포함하는, 단계적 코어-쉘 아크릴 폴리머를 포함하는 수성 조성물을 증점(thickening)하는 방법으로서,
    여기서 상기 코어-쉘 폴리머는 5 중량% 내지 60 중량%의 아크릴 기재 선형 코어 폴리머 및 95 중량% 내지 40 중량%의 아크릴 기재 가교된 쉘 폴리머를 포함하고,
    여기서 I) 상기 선형 코어 폴리머는 하기로부터 선택되는 모노머로부터 중합되고;
    a) 10 중량% 내지 80 중량%의, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산, 말레산, 및 이들의 염, 및 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 카르복실산 모노머;
    b) 90 중량% 내지 20 중량%의, 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 알킬 에스테르 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 히드록시알킬 에스테르 중 적어도 하나; 및 임의로
    c) 1 중량% 내지 35 중량%의, 하기 화학식들로 나타내는 모노머로부터 선택되는 하나 이상의 α,β-에틸렌성 불포화 모노머;
    i) CH₂=C(R)C(O)OR¹,
    식 중 R 은 수소 또는 메틸로부터 선택되고; R¹ 은 C₆-C₁₀ 알킬, C₆ 내지 C₁₀ 히드록시알킬, -(CH₂)₂OCH₂CH₃, 및 -(CH₂)₂C(O)OH 및 이들의 염으로부터 선택됨;
    ii) CH₂=C(R)X,
    식 중 R 은 수소 또는 메틸이고; X 는 -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)OH 및 이들의 염으로부터 선택됨;
    iii) CH₂=CHOC(O)R¹,
    식 중 R¹ 은 선형 또는 분지형 C₁-C₁₈ 알킬임; 및
    iv) CH₂=C(R)C(O)OAOR²,
    식 중 A 는 -CH₂CH(OH)CH₂- 및 -CH₂CH(CH₂OH)-로부터 선택되는 2가 라디칼이고, R 은 수소 또는 메틸로부터 선택되고, R² 는 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 C₁₀ 내지 C₂₂ 지방산의 아실 잔기임;
    여기서 II) 상기 가교된 쉘 폴리머는 하기로부터 선택되는 모노머로부터 중합되고;
    a1) 10 중량% 내지 80 중량%의, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 아코니트산, 말레산, 및 이들의 염, 및 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 카르복실산 모노머;
    b1) 15 중량% 내지 89.99 중량%의, 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 알킬 에스테르 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁ 내지 C₅ 히드록시알킬 에스테르 중 적어도 하나;
    c1) 0.01 중량% 내지 5 중량%의, 하나 이상의 가교 모노머; 및 임의로
    d1) 1 중량% 내지 35 중량%의, 상기 화학식들 i) 내지 iv)로부터 선택되는 하나 이상의 α,β-에틸렌성 불포화 모노머;
    여기서, 모노머 성분 a), b) 및 c)의 합은 100 중량%이고, 모노머 성분 a1), b1), c1) 및 d1)의 합은 100 중량%인, 방법.
22. 제 21 항에 있어서, 상기 수성 조성물이 계면활성제를 포함하는 방법.
23. 제 22 항에 있어서, 상기 계면활성제가 음이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 방법.
24. 제 22 항에 있어서, 상기 계면활성제가 하나 이상의 음이온성 계면활성제, 하나 이상의 양쪽성 계면활성제, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 방법.
25. 제 22 항, 제 23 항, 또는 제 24 항에 있어서, 알칼리성 pH 조절제가 상기 조성물에 첨가되는 방법.
26. 제 22 항, 제 23 항, 또는 제 24 항에 있어서, 산성 pH 조절제가 상기 조성물에 첨가되는 방법.
27. 제 26 항에 있어서, 알칼리성 및 산성 pH 조절제가 상기 조성물에 첨가되는 방법.
28. 제 27 항에 있어서, 상기 알칼리성 pH 조절제가 상기 산성 pH 조절제가 첨가되기 전에 상기 조성물에 첨가되는 방법.
29. 제 28 항에 있어서, 상기 조성물의 pH가 상기 알칼리성 pH 조절제로 조성물의 초기 pH 보다 0.5 내지 2 pH 단위 높게 조절되고, 그 후에 3.5 내지 5.5 범위의 최종 pH 값을 수득하기에 충분한 양으로 상기 산성 pH 조절제를 첨가함으로써 조성물의 알칼리성 조절된 pH를 감소시키는 방법.
30. 제 29 항에 있어서, 상기 조성물의 초기 pH가 5.0 이상인 방법.

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