KR102476191B1

KR102476191B1 - 천연 오일을 혼입하는 실리콘 탄성중합체 겔

Info

Publication number: KR102476191B1
Application number: KR1020207013696A
Authority: KR
Inventors: 아미타바 미트라; 마가렛 휘튼; 첼시 그림
Original assignee: 와커 헤미 아게
Priority date: 2017-11-20
Filing date: 2017-11-20
Publication date: 2022-12-08
Also published as: EP3681952B1; JP6961822B2; CN111247210B; US11414522B2; JP2021502438A; WO2019099047A1; EP3681952A1; KR20200063231A; US20200377664A1; CN111247210A

Abstract

탄화수소 희석제 및 비-화학적 결합 천연 오일을 함유하는 오르가노폴리실록산 겔은, 지방족으로 불포화된 오르가노폴리실록산, Si-H-작용성 오르가노폴리실록산, 및 장쇄 α-올레핀의 혼합물을 탄화수소 희석제 및 적어도 하나의 천연 오일의 존재 하에 하이드로실릴화적 겔화(hydrosilylative gelling)에 의해 제조된다. 안정한 크림형(creamy) 겔은 겔 생성물을 전단(shear)시킴으로써 생성되고, 단지 미량의 가교된 오르가노폴리실록산 탄성중합체성 구성성분을 함유한다.

Description

천연 오일을 혼입하는 실리콘 탄성중합체 겔

본 발명은 하이드로실릴화에 의해 경화되고 유리(free) 천연 오일을 함유하는 오르가노폴리실록산 겔에 관한 것이다.

동물성 및 식물성 기원의 천연 오일, 특히 식물성 기원의 천연 오일은 요리를 위해 수천년 동안 사용되었다. 이것은 올리브 오일 및 참기름과 같은 오일의 경우 특히 그러했다. 이들 오일은 트리글리세라이드이다. 비누를 만들기 위해 지방의 렌더링(rendering)에서 나온 트리글리세라이드가 올리브 오일과 마찬가지로 사용되었다. 일부 천연 오일은 의약 특성이 의심되었다. 보다 현대적으로, 소위 오메가-3 및 오메가-6 다불포화된(polyunsaturated) 트리글리세라이드는 식이 보충제로서 널리 촉진되고 있다.

산업계는 트리글리세라이드 및 다른 천연 오일의 일반적으로 좋은 평판을 이용하여 그들의 제품을 촉진하는 것을 도왔다. 이러한 천연 오일의 사용은 현재 어디에나 있으며 건강 식품 제제, 제약 및 헤어 및 개인 케어 제품, 특히 립스틱, 립밤, 스킨 크림 및 로션 등과 같은 헤어 케어 제품 및 화장품에서 발견될 수 있으며, 많은 경우에 천연 오일에 의해 부여된 바람직한 특성을 촉진한다.

실리콘 오일 및 겔은 이들 분야에서도 다수의 용도를 갖는다. 이들 오르가노폴리실록산 제품은 감각 특성, 예를 들어 화장품 및 개인 케어 제품의 매끄러움(smoothness), 촉감 등을 변경시키기 위해 사용되어 왔다. 이러한 제품에서 실리콘의 이점은 지속적인 "보드라운(silky)" 느낌(모발 케어 제품에서 중요함)을 촉진할 수 있다는 것이다. 추가의 이점은 실리콘의 높은 소수성이 개인 케어 제품에서 수분 장벽으로 작용할 수 있다는 것이다. 실리콘의 단점은 실리콘의 고도로 소수성인 성질로 인한 제제화에서의 어려움을 포함한다. 종종, 실리콘을 갖는 제제는 부분적 또는 완전하고 때로는 돌이킬 수 없는 단계적 폐지(phase out)를 나타낼 수 있다. 실리콘과 관련된 문제를 동시에 해결하면서 실리콘의 이점을 제공할 수 있도록 지난 20년 또는 30년 동안 많은 연구가 수행되었다.

화장품에 사용하기 위한 실리콘 겔은 미국 특허 6,423,322 B1에서 Fry에 의해 기재되었다. 이 공정에서, 에틸렌성 불포화 기를 갖는 제1 실리콘 및 Si-H 기를 갖는 제2 실리콘을 축합시킴으로써 실리콘 겔이 제조되었다. 제1 실리콘은 또한, 분리에 대해 겔을 안정화시키는 역할을 하는 실리콘 결합 폴리옥시알킬 렌기를 함유하였다. 이들 겔은 계속 사용되지만, 일부 제제에서는 약간 불쾌한 느낌을 나타내며, 이는 폴리옥시알킬렌기의 표면-활성 성질로 인한 것으로 여겨진다.

천연 오일을 또한 함유하는 실리콘 겔을 제공할 수 있는 것이 유리할 것이다. 천연 오일은 재생 가능한 자원으로서 역할을 한다. 그러나, 실리콘과 천연 오일의 조합은 천연 오일을 유리 형태로 유지시켜야 한다. 그렇지 않으면, 오일의 건강 및 미용상의 이점이 손실될 것이다. 당업계는 이 문제에 대한 해결방안을 제공하지 않았다.

이러한 용액 중 하나는 천연 오일을 사전-형성된(preformed) 실리콘 겔에 혼입한 것일 것이다. 그러나,이 공정은 기술적으로 매우 요구되며, 실리콘에 오일을 균일하게 분배하기 위해 겔과 오일을 매우 높은 전단 조건 하에서 혼합해야 한다. 그러나, 이러한 높은 전단은 실리콘 겔 구조를 분해하는 경향이 있다. 에너지 집약적이고 시간 소모적일 뿐만 아니라, 많은 제제는 제조 시 또는 다른 개인 케어 제품 성분과 혼합된 후 분리되기 쉽다. 이러한 상 분리는 분자 수준에서의 혼입과는 대조적으로, 매우 미세한 액적 형태의 천연 오일의 분산으로 인한 것일 수 있다.

Awad 미국 특허 6,936,686 B1에는 유성 용매를 함유하지만 SiO₂(Q 단위) 또는 SiO_3/2 단위(T 단위)를 함유하지 않는 매우 특정한 실리콘 겔이 개시되어 있다. 하이드로실릴화에 의한 겔화는 탄화수소 오일 또는 저점도 실리콘 오일일 수 있는 유성 용매에서 수행된다. 천연 오일을 함유한 겔은 개시되어 있지 않다.

Dias 등의 미국 공개 출원 2010/0172856 A1은 트리글리세라이드를 포함하여 천연 오일을 함유하는 실리콘 겔에 대한 오랜 관심을 논의하고, 내부 에틸렌성 불포화를 함유하는 천연 오일이 우선 다량의 Si-H-작용성 실리콘으로 하이드로실릴화된 다음 이러한 과량의 Si-H-함유 중간산물이 에틸렌성 불포화 기를 함유하는 폴리실록산을 하이드로실릴화시키는 데 사용될 수 있게 하는 강제(forcing) 조건 하에 일반적으로 2 단계 공정에서 하이드로실릴화에 의해 실리콘 겔을 제조한다. 반응은 선택적으로 유기 용매에서 수행된다. 단락 [0004] 내지 [0005]에서, Dias는 오일이 Si-H 중합체로 변형되어 오일을 겔에 공유 결합시키는 것을 분명히 나타낸다. 이 공정은 겔의 일부를 형성하기 위해 재생 가능한 자원(천연 오일)을 사용하지만, 천연 오일은 더 이상 유리 형태가 아니므로, 유리 오일의 이점을 부여 할 수 없다. 예를 들어, 이는 중합체-결합 형태의 표피를 통해 이동할 수 없다. 더욱이, 중합체에 혼입될 수 있는 천연 오일의 양은 소량으로 제한된다.

양호한 감각 특성을 나타내고, 바람직하게는 폴리옥시알킬렌기가 없고, 다량의 천연 오일을 유리 형태로 혼입할 수 있는 실리콘 겔을 제공하는 것이 바람직할 것이다.

놀랍고도 예기치 않게, 다량의 유리 천연 오일을 함유하는 오르가노폴리실록산 겔은 에틸렌성 불포화를 함유하는 오르가노폴리실록산, 실리콘-결합 수소를 갖는 오르가노폴리실록산, 장쇄 1-알켄, 탄화수소 용매, 및 천연 오일을 하이드로실릴화 촉매의 존재 하에 반응시킴으로써 제조될 수 있는 것으로 발견되었다. 천연 오일은 실질적으로 반응하지 않고, 겔화된 탄성중합체에 유리 형태로 포함된다. 상기 겔은 분리로부터 자유로운 크림형(creamy) 겔을 생성하도록 전단될 수 있다.

본원에 기재된 방법에 의해, 많은 비율의 실리콘은 저렴한 유기 용매로 대체될 수 있고, 추가의 많은 비율은 천연 오일에 의해 대체될 수 있다. 낮은 비율의 실리콘을 갖는 겔이 생성될 수 있다. 저분자량 고리(cyclics), 예컨대 데카메틸사이클로펜타실록산(D5)을 사용하여 제조된 겔과는 달리, 이소데칸과 같은 용매 및 천연 오일을 이용하는 겔은 저장 안정하고, D5로 제조된 겔, 또는 처음에 완전한 겔을 형성한 다음 천연 오일을 첨가하고 높은 전단 하에 균질화함으로써 제조된 겔처럼 분리하지 않는다. 후자의 경우, 이전에 논의된 바와 같이, 분리로부터의 자유도(freedom)는 부분적으로는 분자 수준에서의 천연 오일의 혼입에 의해 야기될 수 있고, 매우 작은(나노크기) 액적의 분산 형태로 있지 않다.

본 발명의 겔을 생성하기 위해 본 발명의 공정에 5가지 성분이 절대적으로 필요하지만, 다른 성분도 필요하다면 첨가될 수 있다. 상기 5가지 필수 성분은 A) 최소한 2개의 에틸렌성 불포화 기를 갖는 오르가노폴리실록산; B) 최소한 2개의 Si-H 기를 갖는 오르가노폴리실록산; C) 장쇄 1-알켄; D) 천연 오일; 및 E) 하이드로실릴화 촉매이다. 이들 필수 성분은 각각 이후에 기재될 것이다.

오르가노폴리실록산 A)은 에틸렌성 불포화 기를 갖는 오르가노폴리실록산 수지, 선형, α,ω-디(에틸렌성 불포화) 오르가노폴리실록산, 또는 에틸렌성 불포화 기를 갖는 분지형 오르가노폴리실록산, 또는 이들의 임의의 조합일 수 있다. 환식 오르가노폴리실록산은 바람직하지 않다.

용어 "수지," "실리콘 수지," 및 "오르가노폴리실록산 수지"는 Noll, CHEMISTRY AND TECHNOLOGY OF SILICONES, Academic Press, N.Y., ⓒ 1968에 기재된 바와 같이 이들의 당업계에서 인지되는 의미에서, 고도로 가교된, 네트워크-유사 중합체로서 사용된다. 따라서, 선형 및 분지형 오르가노폴리실록산은 실리콘 수지가 아니며, 이들은 심지어 매우 고분자량이고 고체 또는 반고체인 경우에도 당업자에 의해 "수지성(resinous)"으로서 기재되지도 않는다. 대부분의 수지는 저분자량 내지 중간 분자량이고, 일반적으로 고체이지만 항상 고체인 것은 아니며, 톨루엔과 같은 유기 용매에서 가용성이다.

실리콘 수지는 M, D, T 및 Q 단위로 작제된다. 이들 빌딩 블록은 각각 1, 2, 3 및 4개의 실록시 연결을 제공한다. 이러한 명명법은 당업자에게 잘 알려져 있다. "R"을 일반적인 유기 기로서 사용하여, M, D, T 및 Q 기의 화학식은 하기와 같다:

및

이 용어는 모든 실리콘 수지에 사용될 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, M 기는 말단(terminal) 기 또는 사슬 스토퍼로서 역할을 하고, D 기는 분자에 선형 단면을 제공하며, T 및 Q 단위는 분지 부위에 기여한다. 실리콘 수지는 하나 이상의 T 또는 Q 기를 포함해야 한다. 일반적인 실리콘 수지는 MQ, MT, MTQ, T, MDT, MDQ 등으로 기재될 수 있다. D 기의 비율은 작고, 일반적으로 20 몰% 미만이며, 일반적으로 이보다 훨씬 적어서, 상기 수지는 3차원으로 매우 고도로 가교되어 있다. 구성성분 A)로서 사용되는 실리콘 수지에서, R¹ 기는 하기 기재된 R 및 R¹이다. 실리콘 수지는 최소 2개의 R¹ 기, 바람직하게는 5-100, 더욱 바람직하게는 20-80개의 R¹ 기를 함유한다.

오르가노폴리실록산 A)는 복수의 말단 지방족으로 불포화된 기, 평균적으로 적어도 2개의 이러한 기를 함유하고, 바람직하게는 하기 화학식 (I)에 상응하며:

상기 화학식 (I)에서, a는 1 또는 2이며, b는 1 또는 2이고, a+b의 합계는 3이며; m은 바람직하게는 10 내지 200, 보다 바람직하게는 15 내지 75, 보다 더 바람직하게는 15 내지 40이며; n은 0-10, 바람직하게는 0-5, 보다 바람직하게는 0-3, 가장 바람직하게는 0이며;

R¹은 지방족으로 불포화된 탄화수소 기이며;

R은 지방족 불포화를 함유하지 않는 C_1-20 탄화수소 기이며;

R³은 R, 또는 -OSiR₂- 실록시기를 함유하고 R₃SiO- 기에 의해 또는 R¹ _aR_bSiO- 기에 의해 종결되는 오르가노실록시 또는 폴리오르가노실록시 기이며, 여기서, a, b 및 a+b의 합계는 상기 주어진 의미를 가진다.

바람직한 오르가노폴리실록산 중합체 (A)는 말단 지방족으로 불포화된 기를 갖는 실리콘 수지 및/또는 선형 또는 약간 분지형 실리콘 중합체이며, 바람직하게는 하나의 이러한 기는 각각의 중합체 사슬 말단에 존재한다. 선형 중합체 (A)가 바람직하다. 약간 분지형 중합체 A)에 대해, 오르가노실록산 또는 폴리오르가노실록시 기는 비-작용성일 수 있거나, 지방족 불포화를 함유할 수 있다. 비-작용성 분지는 존재하는 경우, 바람직하게는 트리메틸실릴기와 같은 기에 의해 종결된다. 실리콘 수지 A)는 바람직하게는 이들의 지방족 불포화, 바람직하게는 올레핀성 불포화를 말단 M 기에 함유한다.

적합한 탄화수소 기 R은 알킬기, 예컨대 메틸, 에틸, n-프로필 및 이소프로필, 부틸 기, 예컨대 n-부틸기, 펜틸기, 예컨대 n-펜틸기, 헥실 기, 예컨대 n-헥실기, 헵틸기, 예컨대 n-헵틸기, 옥틸기, 예컨대 n-옥틸, 이속틸 및 2-에틸헥실 기, 데실기, 도데실기, 옥타데실기 및 에이코실기; 사이클로알킬기, 예컨대 사이클로펜틸 메틸사이클로펜틸, 사이클로헥실 및 메틸사이클로헥실 기; 아릴기, 예컨대 페닐, 나프틸 및 안트라실; 및 아랄킬기, 예컨대 벤질 및 α-페닐에틸 기 및 β-페닐에틸 기를 포함한 선택적으로 치환된 C_1-20 탄화수소이며, 많은 탄화수소 기가 적합하다. 화학식 (I)에 제시되어 있지 않지만, C_1-20 탄화수소 기 외에도 20개 초과의 탄소 원자를 갖는 R 기를 포함하는 것이 또한 가능하지만, 이것이 바람직한 것은 아니다.

탄화수소 기가 치환된다면, 바람직한 치환기는 할로겐, 예컨대 브롬, 염소 및 불소, 시아노기, 아실기, 에폭시기 등이고, 바람직하게는 시아노기 및 클로로기이다. 치환된 탄화수소의 예는 클로로페닐, 트리플루오로메틸, 헥사플루오로프로필, 헵타플루오로프로필, o, m 및 p-클로로톨릴 등이다.

바람직한 R 기는 메틸, 에틸, n-프로필, 헥사플루오로프로필, 헵타플루오로프로필, 에틸페닐 및 페닐 기이다. 메틸 기가 가장 바람직하다.

지방족으로 불포화된 기 R¹은 C_2-18 지방족으로 불포화된 탄화수소, 예컨대 비닐, 알릴, 2-프로페닐, 3-부테닐, 5-헥세닐 및 프로파길 기, 특히 말단 에틸렌성 불포화를 갖는 지방족 탄화수소를 포함한다. 바람직한 지방족으로 불포화된 탄화수소 R¹은 비닐 및 알릴 기, 가장 바람직하게는 비닐기이다. 에틸렌성 또는 에틸렌성 불포화는 바람직하게는 말단에 있다.

R³은 바람직하게는 R, 보다 바람직하게는 메틸이다. R³은 또한, 오르가노실록시기, 예컨대 R₃SiO- 또는 R¹R₂SiO-일 수 있거나, 오르가노폴리실록산기, 예컨대 하기 화학식 (III)의 오르가노폴리실록산기일 수 있으며:

상기 화학식 (III)에서, o는 0 내지 50, 바람직하게는 1 내지 30이다. 가장 바람직하게는, R³는 R이며, 다시 말해, 오르가노폴리실록산 A)는 선형, 비분지형 분자, 또는 본질적으로 비분지형이다. 이러한 맥락에서, "본질적으로 비분지형"은, 오르가노실록시 또는 오르가노폴리실록시 분지가 오르가노폴리실록산 A)의 합성 동안 의도적으로 첨가되지 않음을 의미한다. R³ 모이어티를 함유하는 실록시 단위의 수는 평균적으로, 바람직하게는 5 미만, 보다 바람직하게는 4 미만, 보다 더 바람직하게는 3 미만, 보다 더 바람직하게는 2 이하이다. 가장 바람직하게는, 오르가노폴리실록산 (A)는 비분지형이며, 즉, 평균적으로, 실록시 또는 폴리실록시 기인 R³ 기를 함유하지 않는다. 이러한 후자의 용어는, R³ 실록시 또는 폴리실록시 기의 수가 본질적으로 0이며, 단지 오르가노폴리실록산 합성의 피할 수 없는 발생물(artifact)로서 분지형 실록시기만 함유함을 의미한다.

환식 지방족으로 불포화된 오르가노폴리실록산 A)는 하기 화학식의 것이며:

상기 화학식에서, R 및 R¹은 상기 주어진 의미를 가지며, r은 0 내지 10이며, s는 2 내지 10이고, r+s의 합계는 평균적으로 3 내지 10이다. 지방족으로 불포화된 환식 오르가노폴리실록산의 사용은 바람직하지 않고, 이들은 바람직하게는 부재(absent)한다. 이러한 환식 오르가노폴리실록산은 종종 선형 및 약간 분지형 오르가노폴리실록산에서 이들의 제조 방식으로 인해 미량으로 존재함을 주지해야 한다. 용어 "지방족으로 불포화된 환식 오르가노폴리실록산이 없는"은, 의도적으로 첨가되지 않지만, 선형 또는 약간 분지형 지방족으로 불포화된 오르가노폴리실록산의 제조 방법으로 인해 미량으로, 20 중량% 미만, 보다 바람직하게는 10 중량% 미만, 보다 더 바람직하게는 5 중량% 미만으로 존재할 수 있는 이러한 오르가노폴리실록산의 존재를 배제하지 않으며, 이들 중량 퍼센트는 환식 및 선형 및/또는 약간 분지형 오르가노폴리실록산의 총 중량을 기준으로 한다.

오르가노폴리실록산 A)는 상업적으로 입수 가능하거나 오르가노실리콘 화학의 기지의(known) 방법에 의해 제조 가능하다.

오르가노폴리실록산 가교제는 복수의 실리콘-결합 수소 원자("Si-H" 기)를 함유한다. 이들 Si-H 기는 바람직하게는, 바람직한 선형 또는 약간 분지형 가교제의 사슬을 따라 존재할 수 있을 뿐만 아니라, 말단 기로서 존재할 수도 있지만 이것은 바람직하지 않다. 이러한 가교제는 본질적으로, 지방족으로 불포화된 오르가노폴리실록산과 동일한 화학식을 가지며, 여기서, 일부 R 기 및/또는 R¹ 기는 H에 의해 대체된다. 가장 바람직하게는, Si-H-작용성 가교제는 지방족 불포화 및 실리콘-결합 수소 둘 모두를 함유하지 않지만, 이것이 가능하긴 하다. 실리콘-결합 수소 및 지방족 불포화가 존재하는 경우, 이러한 분자는 Si-H-함유 가교제의 전체 또는 일부로서 역할을 할 수 있고, 또한 지방족으로 불포화된 오르가노폴리실록산의 전체 또는 일부로서 역할을 할 수도 있다. 따라서, 단일 오르가노폴리실록산이 에틸렌성 불포화 오르가노폴리실록산과 Si-H-작용성 가교제 둘 모두로서 작용하는 것은 가능하긴 하지만, 바람직하지는 않다.

오르가노폴리실록산 가교제 B)는 바람직하게는 하기 화학식 (II)를 가지며:

상기 화학식 (II)에서, R은 이전에 정의된 바와 같으며, p는 0 내지 200, 바람직하게는 10 내지 150, 보다 바람직하게는 40 내지 120이고, q는 0 내지 200, 바람직하게는 10 내지 150, 보다 바람직하게는 20 내지 100이며, 여기서, p개의 디오르가노실록시 기 및 q개의 하이드로겐 오르가노실록시 기는 임의의 방식으로 분포되며, 바람직하게는 무작위로 분포되고, 바람직하게는 블록 형태가 아니게 분포되며, p + q의 합계는 적어도 2이다. R은 바람직하게는 메틸, 에틸 또는 페닐, 보다 바람직하게는 메틸이다. 가교제 (II)에서, c는 0 또는 1, 바람직하게는 0이며, d는 2 또는 3, 바람직하게는 3이고, c+d의 합계는 3이다. 트리(탄화수소)-치환된 실록시 또는 실릴 기 R₃SiO- 또는 R³Si- 중 하나 또는 둘 모두가 존재하는 오르가노폴리실록산/가교제 (B)가 바람직하다. 가장 바람직하게는, 실리콘-결합 수소를 함유하는 말단 기는 존재하지 않는다. 실리콘-결합 수소를 갖는 실록시기의 몰 퍼센트는 바람직하게는 적어도 5 몰%, 보다 바람직하게는 적어도 15 몰%, 가장 바람직하게는 적어도 25 몰%이다.

오르가노폴리실록산 (B)는 상업적으로 입수 가능하거나 오르가노실리콘 화학의 기지의 방법에 의해 제조 가능하다.

장쇄 1-올레핀("α-올레핀" C)은 최소 6개의 탄소 원자, 보다 바람직하게는 8-20개의 탄소 원자, 가장 바람직하게는 10-18개의 탄소 원자를 갖는 말단적 에틸렌성 불포화 탄화수소이다. 내부 올레핀성 불포화가 훨씬 덜 반응성이기 때문에, 단일 말단 에틸렌 성 불포화가 있는 한 장쇄 α-올레핀은 또한 다중 불포화될 수 있다. 예를 들어 이와 관련하여 Durfee 등의 U.S. 5,436,308을 참조한다. 다중 에틸렌성 불포화를 갖는 장쇄 α-올레핀의 사용이 가능하지만 바람직하지는 않다. 분지형 α-올레핀이 또한 적합하지만, 선형 α-올레핀이 바람직하다.

적합한 α-올레핀 C)의 예는 1-헥센, 1,5-헥사디엔, 1-옥텐, 1-운데센, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센 및 1-에이코센을 포함한다. 이러한 화합물은 널리 상업적으로 입수 가능하다.

탄화수소 용매 D)는 지방족, 방향족, 아릴지방족 또는 알카릴일 수 있다. 지방족 선형 또는 분지형 탄화수소 및 이들의 혼합물이 바람직하다. 가장 바람직한 것은 미용적으로 적합한 탄화수소 용매이다. 적합한 탄화수소 용매의 예는 n-도데칸, i-도데칸, 테트라데칸, 옥타데칸, 톨루엔, 자일렌 등이다. 탄화수소 용매의 다양한 증류 컷(distillative cut)이 또한, 허용 가능하다. 바람직한 것은 이소도칸 및 다양한 도데칸 이성질체 혼합물, 및 C_8-20 지방족 선형 및/또는 분지형 탄화수소를 주로 함유하는 석유 분획이다. 이러한 용매 및 용매 혼합물은 널리 입수 가능하다.

천연 오일 E)는 바람직하게는 에스테르화된 기로서 탄화수소 모이어티를 각각 1, 2 또는 3개 함유하는 모노-, 디- 및 트리에스테르 오일이다. 이들 천연 오일은 동물과 식물 둘 모두의 재생 가능한 천연 공급원으로부터 입수 가능하다. 에스테르화된 탄화수소 모이어티는 포화되거나 불포화될 수 있다. 가장 바람직하게는, 천연 오일은 선택적으로 부분 비누화될 수 있는 자연 발생 트리글리세라이드이다. 달리 지시되지 않는 한, 추가의 천연 오일은 비타민 오일 및 이들의 유성 액체 유도체, 예컨대 α-토코페롤, 칼시페롤 및 레티놀을 포함한다. 천연 오일 E)는 유리 또는 에스테르화된 하이드록실 또는 카르복실 산 기를 함유할 수 있다.

함께, 탄화수소 용매 (D) 및 천연 오일 (E)은 "희석제"로 지칭될 수 있다.

본 발명에서 구성성분 B)로서 적합한 식물성 오일의 대표적인 비제한적인 예는; 코코넛 오일, 호호바 오일, 콩기름, 잇꽃 오일, 아마씨 기름, 옥수수 기름, 해바라기 기름, 카놀라유, 참기름, 목화씨 기름, 팜유, 평지씨 기름, 퉁 오일(tung oil), 생선 기름, 땅콩 기름, 감편도유(sweet almond oil), 뷰티리프(beautyleaf oil) 오일, 팜유, 포도씨 오일, 아라라(arara) 오일, 면실유, 살구 오일, 피마자유, 알팔파(alfalfa) 오일, 호박(marrow) 오일, 캐슈너트 오일, 귀리 오일, 루핀(lupine) 오일, 케나프(kenaf) 오일, 칼렌둘라 오일, 등대풀속(euphorbia) 오일, 호박씨 오일, 고수풀 오일, 겨자씨 오일, 까막까치밥나무(blackcurrant) 오일, 카멜리나 오일, 퉁 오일 트리 오일, 땅콩 오일, 아편 양귀비 오일, 피마자 콩 오일, 피칸 너트 오일, 브라질 너트 오일, 브라질 나무 오일, 밀 배아 오일, 쿠쿠이나무(candlenut) 오일, 호박 오일 , 가라테 버터(karate butter) 오일, 보리 오일, 기장(millet) 오일, 까막까치밥나무 씨앗 오일, 시어 오일(시어 버터라고도 함), 옥수수 오일, 달맞이꽃 오일, 시계꽃(passionflower) 오일, 시계열매(passionfruit) 오일, 퀴노아 오일, 사향 로즈 오일, 마카다미아 오일, 무스카트 로즈 오일, 헤이즐넛 오일, 아보카도 오일, 올리브 오일 또는 시리얼(옥수수, 밀, 보리 또는 호밀) 배아 오일 및 이들의 조합을 포함한다.

하이드로실릴화 촉매 F)는 잘 알려져 있고, 일반적으로 백금족 금속 원소, 또는 이들의 화합물 또는 착화합물이다. 촉매 F)의 예는 지지체, 예컨대 실리콘 디옥사이드, 알루미늄 옥사이드 또는 활성탄 상에 존재할 수 있는 금속성 및 미분된 백금, 백금, 예를 들어 백금 할라이드의 화합물 또는 착화합물, PtCl₄, H₂PtCl₆·6H₂O, Na₂PtCl₄·4H₂O, 예를 들어, 백금-올레핀 착화합물, 백금-알코올 착화합물, 백금-알콕사이드 착화합물, 백금-에테르 착화합물, 백금-알데하이드 착화합물, 백금-케톤 착화합물, 예컨대 H₂PtCl₆·6H₂O와 사이클로헥사논의 반응 생성물, 검출 가능한 무기 결합된 할로겐을 갖거나 갖지 않는 백금-비닐실록산 착화합물, 특히 백금-디비닐테트라메틸디실록산 착화합물, 비스(감마-피콜린)백금 디클로라이드, 트리메틸렌디피리딘백금 디클로라이드, 디사이클로펜타디엔백금 디클로라이드, (디메틸 설폭사이드)에틸렌백금(II) 디클로라이드, 및 또한 백금 테트라클로라이드와 올레핀(들) 및 1차 아민 또는 2차 아민, 또는 1차 아민 및 2차 아민의 반응 생성물, 예를 들어, sec-부틸 아민과 함께 1-옥텐에 용해된 백금 테트라클로라이드의 반응 생성물, 또는 암모늄-백금 착화합물을 포함한다.

특히 바람직한 촉매 F)는 소위 카르스테트(Karstedt) 촉매, 즉, Pt(0) 착화합물, 특히 화학식 Pt₂[[(CH₂=CH)(CH₃)₂Si]₂O]₃의 백금(0)-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 착화합물이다.

촉매의 양은 Si-H-작용성 가교제 (B)에 의해 α-올레핀 및 에틸렌성 불포화 오르가노폴리실록산 (A)의 하이드로실릴화에 충분해야 한다. 첨가되는 총 촉매는 모두 원소 백금을 기준으로 하고, 에틸렌성 불포화 오르가노폴리실록산, Si-H-작용성 가교제, α-올레핀 및 희석제(들)의 총 중량을 기준으로 계산 시, 1 ppm 내지 100 ppm, 보다 바람직하게는 1 ppm 내지 50 ppm, 가장 바람직하게는 2 ppm 내지 20 ppm의 범위일 수 있다.

반응 온도는 바람직하게는 30℃ 내지 150℃ 미만, 보다 바람직하게는 50℃ 내지 90℃, 가장 바람직하게는 70℃ 내지 90℃ 미만이다. 반응이 발열이기 때문에, 상기 반응은 초기에 저온에서 진행될 수 있고, 상기 온도는 반응의 개시 후 어느 정도 지나 바람직한 범위에 도달할 수 있다. 마찬가지로, 발열은 반응을 적어도 일시적으로 더 고온까지 구동시킬 수 있으나, 이것이 바람직한 것은 아니다. 수분 내지 수 시간, 예를 들어 3-4시간, 바람직하게는 1.5 내지 2.5시간 동안 지속될 수 있는 반응의 종료 시, 촉매 독소(poison) 또는 저해제가 첨가되어, 하이드로실릴화 촉매를 불활성화시킬 수 있다. 적합한 촉매 독소는 알려져 있고, 머캅탄 및 머캅토-작용성 오르가노폴리실록산을 포함한다.

하이드로실릴화는, 실질적으로 적게, 임의의 천연 오일이 겔에 화학적으로 공유 결합되는 조건 하에 수행된다. 바람직하게는 존재하는 천연 오일 중 10 몰% 미만, 보다 바람직하게는 5 몰% 미만, 보다 더 바람직하게는 3 몰% 미만, 가장 바람직하게는 2 몰% 미만, 및 또한 1 몰% 미만이 화학적으로 결합된다. 가장 바람직하게는, 어떠한 천연 오일도 화학적으로 결합되지 않는다. 유리하여 잔존하는 오일의 양은, 생성된 겔을 유기 용매로 추출하고 이 추출물을 GPC 또는 HPLC에 의해 분석함으로써 측정될 수 있으며, 상기 용매 내에서 오일은 가용성이다.

겔화된 조성물에 존재하는 실리콘 겔의 양은 상기 겔의 총 중량을 기준으로, 약 5 중량% 내지 약 50 중량%, 바람직하게는 10-40 중량%, 보다 바람직하게는 15-35 중량%의 범위일 수 있다. 20-30 중량%의 양이 특히 유용한 것으로 입증되었다. 실리콘 겔의 중량은, 탄화수소 희석제 및 천연 오일을 또한 함유하는 겔 생성물의 총 중량에 비해, 에틸렌성 불포화 오르가노폴리실록산 및 Si-H-작용성 가교제의 총 중량을 기준으로 한다. 존재하는 겔의 양은 바람직하게는, 생성된 조성물이 제조 시 또는 크림형 겔을 형성하기 위해 전단 후 분리에 대해 안정하다.

에틸렌성 불포화 오르가노폴리실록산과 Si-H-작용성 오르가노폴리실록산 사이에서, 평균 작용기는 2 초과, 바람직하게는 2.2 초과, 보다 바람직하게는 2.5 초과, 더욱 바람직하게는 3 이상이어야 한다. 2개 이상의 말단 에틸렌성 불포화 기, 바람직하게는 비닐기를 갖는 에틸렌성 불포화 선형 또는 약간 분지형 오르가노폴리실록산의 사용, 또는 M^Vi 기를 함유하는 오르가노폴리실록산 수지의 사용은 고도의 복수의 Si-H 기를 함유하는 Si-H-작용성 선형 또는 약간 분지형 오르가노폴리실록산과 마찬가지로 바람직하며, 이들은 바람직하게는 말단이 아닌 오르가노폴리실록산 사슬을 따라 위치된다. 겔-형성 반응물의 평균 작용성이 너무 낮으면, 가교된 겔보다는 일반적으로 액체 또는 열가소성 고무(gum)인 본질적으로 선형 또는 연장된 반응 생성물이 형성될 수 있다. 가교된 겔을 생성하기 위한 오르가노폴리실록산 겔 형성 성분 A) 및 B)의 양의 조정은 당업자의 지식 범위 내에 있다.

에틸렌성 불포화 기 또는 Si-H 기는 과량으로 존재할 수 있거나, 이들은 화학량론적 양으로 존재할 수 있다. 조합되는 α-올레핀 및 오르가노폴리실록산으로부터의 에틸렌성 불포화 기의 총 몰수는 Si-H 기의 몰에 비해 적어도 화학량론적 양이거나 과량인 것이 바람직하다. 에틸렌성 불포화 기 대 Si-H의 총 몰수의 비는 1:1 내지 10:1 이상일 수 있다.

α-올레핀은 겔 제조의 시작 부근에서 Si-H-작용성 오르가노폴리실록산 상으로 완전히 또는 적어도 부분적으로 반응하는 것이 중요하다. 장쇄 α-올레핀은 천연 오일과 겔의 상용성을 보장하며, 이는 이후의 분리를 피하는 데 필요하다. α-올레핀이 이러한 내부 불포화를 함유하는 천연 오일의 내부 지방족 불포화보다 하이드로실릴화에 대해 훨씬 더 반응성이기 때문에, 몇몇 제조 방법이 적합하다. 하나의 이러한 방법에서, Si-H-작용성 가교제, α-올레핀, 탄화수소 희석제 및 천연 오일이 초기에 적합한 반응기에 충전된 다음, 지방족으로 불포화된 오르가노폴리실록산이 첨가된다. 훨씬 더 반응성인 α-올레핀 및 에틸렌성 불포화 오르가노폴리실록산의 존재로 인해 희석제로 간주될 수도 있는 천연 오일의 반응이 거의 또는 전혀 발생하지 않는다. 본 발명의 한 변형에서, Si-H 작용성 오르가노폴리실록산 B)는 별도의 단계에서 α-올레핀과 반응하거나, 이의 합성 동안 오르가노폴리실록산 A)에 함유된다.

추가의 바람직한 구현예에서, 제1 단계에서, α-올레핀, Si-H-작용성 가교제, 희석제 및 하이드로실릴화 촉매가 혼합되고, 천연 오일의 존재 하에 반응이 일어나고, 이어서 지방족으로 불포화된 오르가노폴리실록산이 바람직하게는 추가 촉매와 함께 첨가되고, 겔화가 일어날 때까지 추가 반응이 진행된다. 탄화수소 희석제의 전부 또는 일부의 첨가는 어느 경우이든 지연될 수 있지만, 겔화 전에 첨가된다. 두 반응 모두에서, 최종 겔 생성물은 균일한 크림형 겔을 제공하기 위해 예를 들어 회전자/고정자(rotor/stator) 혼합기로 전단될 수 있다. 천연 오일의 임의의 실질적인 공유 혼입을 피하여 천연 오일이 겔에서 자유롭게 이용되는 것을 방지하기 위해, 천연 오일 및 Si-H-작용성 오르가노폴리실록산이, 장쇄 α-올레핀 및 지방족으로 불포화된 오르가노폴리실록산 중 하나 또는 둘 모두의 존재 없이 승온에서 장시간 동안 하이드로실릴 화 촉매의 존재 하에 함께 유지되어서는 안되지만, 다른 반응 순서도 가능하다.

다른 구성성분이 바람직하게는 겔화 전에 첨가될 수 있지만, 이후에 특히 크림형 겔에 첨가될 수도 있다. 다중 불포화 α-올레핀, 즉 다양한 옥타디엔 이성질체, 1,5-헥사디엔 또는 부타디엔과 같은 α,ω-디비닐 또는 디알릴 탄화수소가 첨가되어 반응 동안 추가의 가교제로서 역할을 할 수 있다. 하이드로실릴화가 여전히 발생하는 동안 이들이 첨가되어야 한다. 향료, 안료, 충전제, 가소제(반응성 및 비-반응성 둘 모두), 저분자량 휘발성 실록산(선형 또는 환식), 보존제(예를 들어 살생물제), 염료, 비타민, 식물 추출물, 표피 수송 촉진제(예를 들어 디메틸 설폭사이드 및 디메틸설폰) 비-반응성 오르가노폴리실록산 및 실리콘 수지, 보습제(예를 들어 프로필렌 글리콜, 글리세린, 디프로필렌 글리콜), 약제 등이 첨가될 수 있다. 이들 모두는 바람직하게는 완전 겔화 전에 첨가된다. 휘발성 실리콘, 예를 들어 저분자량 선형 및 환식 실리콘(D4 및 D5)의 양은 최소로 유지되거나 부재하는 것이 바람직하다. 또한, Si-H-작용성 가교제 및/또는 지방족으로 불포화된 오르가노폴리실록산 내로 혼입될 수 있는 폴리옥시알킬렌기, 예를 들어 폴리옥시프로필렌 기, 폴리옥시에틸렌기 및 폴리(옥시에틸렌/옥시프로필렌) 기의 양은 최소로 유지되는 것이 바람직하다. 이러한 기는 이들이 화장품 및 개인 케어 적용에서 겔의 감각 느낌을 방해할 수 있기 때문에, 바람직하게는 부재한다.

이제, 본 발명은 겔 제조의 실시예에 의해, 그리고 본 발명의 겔의 일부 용도에 관한 실시예에 의해 추가로 기재될 것이다. 이들 실시예는 예시적이고, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 여겨져서는 안 된다.

실시예

방법 A: 1 단계 반응

2000-ml 유리 반응기에는 축합기, 질소 유입구, 온도 프로브, 와이퍼 부착물이 있는 앵커 교반기 및 온도 제어 시스템이 장착되어 있다. 반응기를 질소로 퍼지하고, 연속 질소 흐름 하에 반응을 수행한다. 희석제(들), 하이드로실릴화 촉매 및 SiH-작용성 가교제를 75 rpm에서 교반하면서 첨가한다. 이때, 불포화된 오르가노폴리실록산 수지 또는 비닐 종결화된 실록산을 첨가하고, 혼합물을 약 1분 동안 교반한다. 80℃에서 2시간 동안 약 50 rpm의 교반 속도로 온도 제어 오일 조(bath)에서 반응 혼합물을 가열한다. 이어서, 촉매 저해제를 첨가하고, 상기 혼합물을 50 rpm에서 15분 동안 혼합한다. 가열을 제거하고, 혼합물을 50 rpm에서 교반하면서 실온으로 냉각시킨다. 혼합물을 ULTRA-TURRAX® T 25 균질화기를 사용하여 800 rpm에서 5분 동안 균질화한다.

방법 B: 2 단계 반응

2000-ml 유리 반응기에는 축합기, 질소 유입구, 온도 프로브, 와이퍼 부착물이 있는 앵커 교반기 및 온도 제어 시스템이 장착되어 있다. 반응기를 질소로 퍼지하고, 연속 질소 흐름 하에 반응을 수행한다. 제1 단계에서, 희석제(들), 1-옥타데센, 하이드로실릴화 촉매 및 SiH-작용성 가교제를 75 rpm에서 교반하면서 첨가한다. 혼합물을 온도 제어 오일 조에서 80℃까지 가열하고, 이 온도에서 30분 동안 혼합한다. 이때, 불포화된 오르가노폴리실록산 수지 또는 비닐 실록산을 첨가하고, 혼합물을 약 1분 동안 교반한다. 제2 용량의 하이드로실릴화 촉매를 첨가하고, 반응 혼합물을 80℃에서 약 50 rpm의 교반 속도로 가열한다. 이를 이 온도에서 2시간 동안 교반한다. 이어서, 촉매 저해제를 첨가하고, 상기 혼합물을 50 rpm에서 15분 동안 혼합한다. 가열을 제거하고, 혼합물을 50 rpm에서 교반하면서 실온으로 냉각시킨다. 혼합물을 ULTRA-TURRAX® T 25 균질화기를 사용하여 800 rpm에서 5분 동안 균질화한다.

실시예	실시예 1	실시예 2	비교예 C1	비교예 C2
방법	B	B	A	B
희석제 (이소도데칸) (g)	231.0	231.0	238.8	-
희석제 (사이클로펜타실록산) (g)	-	-	-	231.0
희석제 (코코넛 오일) (g)	231.0	231.0	238.8	231.0
불포화된 실리콘 수지¹(g)	110.33	-	107.5	-
비스-비닐 종결화된 선형 폴리디메틸 실록산² (g)	-	88.55	-	88.55
Si-H 함유 실리콘 가교제³ (g)	17.30	26.99	11.9	26.99
1-옥타데센 (g)	6.04	15.72	-	15.72
촉매⁴ (g) (용량 1 + 용량 2)	0.238 + 0.194	0.371+0.304	0.3	0.371+0.304
백금 독소⁵ (g)	3.90	6.07	2.7	6.073
배치 크기 (g)	600	600	600	600
Mol α-올레핀 / mol Si-H	0.30	0.5	-	0.5
Mol Si-비닐/mol Si-H	0.97	0.69		0.696
점도 (mPa.s)	42,160	112,640	결정되지 않음	결정되지 않음
저장 계수 G' (Pa)	223	697	결정되지 않음	결정되지 않음
특성	크림형, 안정함	크림형, 안정함	2-상	2-상
외양	반투명	반투명	2-상	2-상, 겔 없음
저장 시 안정함	예	예	아니오	아니오
완성된 겔 내의 탄성중합체 (중량%)	23.0	23.0	20.0	23.0

¹ 비 M/MVi/Q = 7.6/1/11.4, Mn = 2570, MW = 5440, 요오드가(iodine number) = 18;

² 점도 = 20 mm²/s, 요오드가 = 25

³ 대략 화학식 M(D)_x(D^H)_yM의 폴리(메틸실록산-코-디메틸실록산) [0.46 % w/w H 함량, x+ y = 140];

⁴ Wacker Chemie AG로부터 입수 가능한 WACKER® 촉매 OL (1% w/w Pt 함량)

⁵ 3-머캅토프로필 기를 갖는 폴리실록산; 25℃에서 점도 190 mm² /s, 머캅탄 함량 0.29 중량%;

따라서, 안정한 겔은 알킬 치환 및 희석제로서 코코넛 오일과 이소도데칸의 혼합물을 이용해서만 수득되었다. α-올레핀에 의한 알킬 치환이 없는 비교예, 및 탄화수소 희석제를 이용하지 않고 희석제로서 코코넛 오일과 사이클로펜타실록산의 혼합물을 이용하지만 옥타데실 치환을 갖는 비교예는 안정하지 않았다.

원(raw) 탄성중합체 겔 시료의 피부 감촉의 평가:

6명의 패널리스트가 실시예 1 및 실시예 2로부터의 안정한 탄성중합체 겔의 감각 특성을 상업적인 탄성중합체 겔 BELSI® RG 90(INCI: 이소도데칸 (및) 비닐디메틸/트리메틸실록시실리케이트 스테아릴 디메티콘 가교중합체)과 비교하였다. 이를 위해, 0.025 g 시료를 각각의 패널리스트의 팔뚝에 적용하는 한편, 패널리스트는 하나의 손가락을 사용하여 제제를 팔뚝 상에서 4 cm²의 면적에 걸쳐 문질렀다. 피부 상에 적용한 후, 잔류물의 감각 특성을 서로에 비해 평가하였다. 각각의 패널리스트는 각각의 시료에 1(불량함) 내지 3(양호함)의 상대 점수를 매기도록 요청받았다(더 낮은 숫자가 양호함을 의미하고 더 높은 숫자가 불량함을 의미하는 '유성' 및 '점착성'의 경우는 제외함). 하기 표는 각각의 시료에 대해 6명의 패널리스트가 제공한 누적 점수를 나타낸다.

특징	시료 A: BELSIL® RG 90	시료 B: 실시예 1	시료 C: 실시예 2
발림성(Spreadability)	8	13	15
벨벳 감촉	7	13	16
매끄러움	8	10	18
촉촉함	9	10	17
유성	6	13	17
점착성	11	16	9
분말성	16	14	6
전반적인 감촉	9	10	17

따라서, 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2는 패널리스트가 판단하기에, 더 양호한 발림성 및 보다 벨벳같으며, 매끄럽고, 촉촉함이며 덜 점착성인 감촉을 제공하였다. 그 외에도, 패널리스트는 실시예 2의 겔이 최상의 전반적인 감촉을 제공한다고 판단하였다.

제제 실시예:

하기와 같이 비교 탄성중합체 겔 BELSIL® RG 90(INCI: 이소도데칸 및 비닐디메틸/트리메틸실록시실리케이트 스테아릴 디메티콘 가교중합체, 제제 1) 및 2개의 본 발명의 실시예: 실시예 1(제제 2) 및 실시예 2(제제 3)를 이용하여 바디 버터 제제를 제조하였다:

상	INCI 명칭	물질	제제 1	제제 2	제제 3
A	프로필렌 글리콜	프로필렌 글리콜 USP (Rita Corp.)	3.00	3.00	3.00
	아쿠아 (DI 수)	DI 수	51.60	51.60	51.60
	잔탄 검	Keltrol® CG-SFT (Rita Corp.)	0.20	0.20	0.20

B	세틸 알코올	Lanette 16® (Cognis Corporation)	3.50	3.50	3.50
	오조케리트	Ozokerit 164/170 (Koster Keunen)	1.00	1.00	1.00
	스테아레스-2	Lipocol S-2 (Lipo Chemicals)	3.00	3.00	3.00
	세테아레스-20	Emulgin® B2 (BASF)	2.10	2.10	2.10
	세테아릴 올리베이트, 소르비탄 올리베이트	Olivem® 1000 (Hallstar)	3.00	3.00	3.00
	BHT	Tenox BHT (Eastman)	0.05	0.05	0.05
	부티로스페르뭄 파르키이(Butyrospermum Parkii)(시어 버터)	Cetiol SB-45® (Cognis Corporation)	3.50	3.50	3.50
	C26-28 알킬 메티콘	BELSIL^® CM 7026 VP (Wacker Chemie AG)	2.00	2.00	2.00
	PPG-15 스테아릴 에테르	Cetiol® E (BASF)	2.50	2.50	2.50
	비티스 비니페라(Vitis Vinifera) (포도) 씨드(seed) 오일	포도씨 오일 (Jeen International)	4.00	4.00	4.00
	올레아 유로패아(Olea Europaea) (올리브) 과일 오일	Lipocol O (Lipo Chemicals)	5.00	5.00	5.00

C	이소프로필 미리스테이트	이소프로필 미리스테이트	2.00	2.00	2.00
	이소도데칸 및 비닐디메틸/트리메틸실록시실리케이트 스테아릴 디메티콘 가교중합체	BELSIL® RG 90 (Wacker Chemie AG)	4.00	-	-
	실시예 1의 겔		-	4.00	-
	실시예 2의 겔		-	-	4.00

D	디메티콘	BELSIL^® DM 10 (Wacker Chemie AG)	4.00	4.00	4.00
D	디카프릴릴 에테르	Cetiol® OE (BASF)	3.00	3.00	3.00

E	디메티콘	BELSIL^® DM 0.65 (Wacker Chemie AG)	2.00	2.00	2.00

F	페녹시에탄올 (및) 에틸헥실글리세린	euxyl® PE 9010 (Schulke & Mayr GmbH)	0.30	0.30	0.30
F	향료	Pink Grapefruit (Fragrance Resources)	0.25	0.25	0.25

	합계:		100.00	100.00	100.00

제조는 하기와 같다: 상 A를 혼합하고, 80℃까지 가열을 시작한다. 상 B를 제조하고, 80℃ 내지 85℃까지 가열한다. 상 B를 상 A에 첨가하되, 이때 Ultra-Turrax® 혼합기를 이용하여 혼합한다. 느린 교반 하에 냉각을 시작한다.

상 C를 제조하고, 적어도 10분 동안 교반한 다음, 60℃에서 상 AB에 첨가한다. 상 D를 하나씩 첨가한다. Ultra-Turrax를 이용하여 다시 균질화한다. 40℃ 미만에서 느린 교반 하에 다른 상들을 하나씩 첨가한다.

제제의 평가

7명의 패널리스트가 바디 버터 제제 1, 2 및 3의 감각 특성을 평가하였다. 이를 위해, 0.025 g 시료를 각각의 패널리스트의 팔뚝에 적용하는 한편, 패널리스트는 하나의 손가락을 사용하여 제제를 팔뚝 상에서 4 cm²의 면적에 걸쳐 문질렀다. 피부 상에 적용한 후, 잔류물의 감각 특성을 서로에 비해 평가하였다. 각각의 패널리스트는 각각의 시료에 1 내지 3의 상대 점수를 매기도록 요청받았다.

하기 표는 각각의 시료에 대해 7명의 패널리스트가 제공한 누적 점수를 나타낸다.

바디 버터 시료에 대한 패널 시험 결과:

특징	제제 1	제제 2	제제 3
흡수성	15	15	13
발림성	13	13	18
매끄러움	9	14	19
촉촉함	11	15	16
보드라움	14	14	15
점착성	12	13	9
유성	10	16	12
전체 공급량	12	14	16

따라서, 패널리스트가 판단컨대, 제제 2(본 발명의 실시예 1을 기반으로 함) 및 3(본 발명의 실시예 2를 기반으로 함)은 더 매끄럽고 더 촉촉한 감촉을 제공하였다. 제제 3은 3개 시료 중에서 가장 발림성이 좋고 가장 점착성이 적은 것으로 판단되었다. 패널리스트가 판단컨대, 본 발명의 실시예를 기반으로 하는 제제 2와 제제 3 둘 모두는 비교예인 제제 1에 비해 더 양호한 전반적인 감촉을 가졌다.

필요에 따라, 본 발명의 상세한 구현예는 본원에 개시되지만; 개시된 구현예는 단지, 다양한 형태 및 대안적인 형태로 구현될 수 있는 본 발명을 예시하는 것으로 이해되어야 한다. 도면은 필수적으로 스케일대로 도시된 것은 아니며; 특정 구성성분의 세부사항을 보여주기 위해 일부 특징은 과장되거나 최소화될 수 있다. 따라서, 본원에 개시된 특정한 구조적 및 기능적 세부사항은 제한하는 것으로 해석되어서는 안되며, 당업자가 본 발명을 다양하게 이용하도록 대표적인 기본으로서 해석되어야 한다.

예시적인 구현예가 상기에 기재되어 있긴 하지만, 이들 구현예가 본 발명의 모든 가능한 형태를 기재하는 것은 아니다. 그보다는, 명세서에 사용된 단어는 제한보다는 설명의 단어이고, 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 다양한 변화가 이루어질 수 있는 것으로 이해된다. 부가적으로, 다양한 실시 구현예의 특징은 조합되어, 본 발명의 추가의 구현예를 형성할 수 있다.

Claims

오르가노폴리실록산 겔로서,
상기 오르가노폴리실록산 겔은
a) 반응 혼합물의 겔화에 의한 반응 생성물인 가교된 오르가노폴리실록산 겔로서, 상기 반응 혼합물은 A) 지방족으로 불포화된 오르가노폴리실록산, B) Si-H-작용성 오르가노폴리실록산, 및 C) 6개 이상의 탄소 원자를 함유하는 α-올레핀을 포함하는, 가교된 오르가노폴리실록산 겔;
b) 적어도 하나의 탄화수소 희석제 D); 및
c) 상기 오르가노폴리실록산 겔에서 유리(free) 형태인 적어도 하나의 천연 오일 E)
을 포함하고,
상기 탄화수소 희석제 D)와 상기 천연 오일 E) 둘 모두는 a)의 반응 혼합물의 겔화를 완료하기 전에 조성물에 존재하고, 상기 겔화는 하이드로실릴화 촉매 F)의 존재 하에 발생하는, 겔.
제1항에 있어서,
상기 지방족으로 불포화된 오르가노폴리실록산은 지방족으로 불포화된 선형, 분지형, 환식, 또는 수지성(resinous) 오르가노폴리실록산 중 하나 이상을 포함하는, 겔.
제1항에 있어서,
상기 Si-H-작용성 오르가노폴리실록산은 평균적으로 2개 초과의 Si-H 기를 갖는 하나 이상의 선형, 분지형, 환식, 또는 수지성 오르가노폴리실록산을 포함하는, 겔.
제1항에 있어서,
적어도 하나의 지방족으로 불포화된 오르가노폴리실록산은 하기 화학식 (I)을 가지며:

상기 화학식 (I)에서, a는 1 또는 2이며, b는 1 또는 2이고, a+b의 합계는 3이며; m은 10 내지 200, 또는 15 내지 75, 또는 15 내지 40이며; n은 0 내지 10, 또는 0 내지 5, 또는 0 내지 3, 또는 0이며;
R¹은 지방족으로 불포화된 탄화수소 기이며;
R은 지방족 불포화를 함유하지 않는 C_1-20 탄화수소 기이며;
R³은 R, 또는 -OSiR₂- 실록시기를 함유하고 R₃SiO- 기에 의해 또는 R¹ _aR_bSiO- 기에 의해 종결되는 오르가노실록시 또는 폴리오르가노실록시 기이며, 여기서, a, b 및 a+b의 합계는 상기 주어진 의미를 가지며, 및/또는 적어도 하나의 지방족으로 불포화된 오르가노폴리실록산은 T 및/또는 Q 단위, 및 R₃SiO_1/2 M 기, 및 5 내지 100개, 또는 20 내지 80개의 R¹R₂SiO_1/2 M 기를 포함하는 오르가노폴리실록산 수지인, 겔.
제1항에 있어서,
상기 Si-H-작용성 오르가노폴리실록산은 말단 Si-H 기를 함유하지 않는, 겔.
제1항에 있어서,
적어도 하나의 Si-H-작용성 오르가노폴리실록산은 하기 화학식 (II)를 가지며:

상기 화학식 (II)에서, R은 지방족 불포화를 함유하지 않는 C_1-20 탄화수소 기이며, p는 0 내지 200, 또는 10 내지 150, 또는 40 내지 120이고, q는 0 내지 200, 또는 10 내지 150, 또는 20 내지 100이며, 여기서, p개의 디오르가노실록시 기 및 q개의 하이드로겐 오르가노실록시 기는 임의의 방식으로 분포되며, 또는 무작위로 분포되며, 또는 블록 형태가 아니게 분포되며, p + q의 합계는 적어도 2이며, c는 0 또는 1이며, d는 2 또는 3이고, c+d의 합계는 3인, 겔.
제1항에 있어서,
a) 상기 가교된 오르가노폴리실록산 겔은 상기 오르가노폴리실록산 겔의 총 중량을 기준으로, 5 내지 50 중량%의 양으로 존재하는, 겔.
제1항에 있어서,
상기 탄화수소 희석제는 10 내지 20개의 탄소 원자를 함유하는 적어도 하나의 지방족 탄화수소를 포함하는, 겔.
제1항에 있어서,
상기 탄화수소 희석제가 상기 오르가노폴리실록산 겔의 총 중량을 기준으로, 겔의 10 내지 50 중량%로 포함되는, 겔.
제7항에 있어서,
상기 천연 오일이 상기 오르가노폴리실록산 겔의 총 중량을 기준으로, 겔의 10 내지 70 중량%로 포함되는, 겔.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 겔을 제조하는 방법으로서,
상기 방법은 적어도 하나의 지방족으로 불포화된 오르가노폴리실록산, 적어도 하나의 Si-H-작용성 오르가노폴리실록산, 및 적어도 하나의 6개 이상의 탄소 원자를 함유하는 α-올레핀을 탄화수소 희석제, 천연 오일 및 하이드로실릴화 촉매의 존재 하에 반응시켜, 가교된 겔을 형성하는 단계를 포함하는, 방법.
제11항에 있어서,
겔을 제조한 후, 상기 겔을 전단(shear)시켜, 크림형(creamy) 겔을 생성하는, 방법.
제11항에 있어서,
Si-H 작용성 오르가노폴리실록산, 탄화수소 희석제, α-올레핀, 하이드로실릴화 촉매 및 천연 오일은 처음에 존재하며, 지방족으로 불포화된 오르가노폴리실록산이 그 후에 첨가되고, 그 후에 하이드로실릴화가 수행되어, 겔화가 발생하는, 방법.
제11항에 있어서,
Si-H 작용성 오르가노폴리실록산, 탄화수소 희석제, 천연 오일 및 α-올레핀은 처음에 하이드로실릴화 촉매와 함께 존재하며, 반응 혼합물이 가열되어 하이드로실릴화를 개시하고, 그 후에 지방족으로 불포화된 오르가노폴리실록산이 첨가되고, 가교된 겔이 형성될 때까지 반응이 계속 수행되는, 방법.
미용 제제, 약학적 제제, 또는 개인 케어 제품 제제에서 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 겔을 사용하는 방법.