KR20000049160A

KR20000049160A - 낮은 수준의 물을 포함하고 폴리올 대 물의 비가 최소인주조적성 주조 용융 바 조성물

Info

Publication number: KR20000049160A
Application number: KR1019990703255A
Authority: KR
Inventors: 마이클 마싸로; 마이클 조셉 페어; 박상희; 로리 안 코일레; 게일 베쓰 라팅거; 케빈 마이클 피누케인
Original assignee: 알 브이 테이트 (로드니 비버스 테이트), 에이치 드로이. 씨. 지. 오닌크, 이. 에디, 산드라 웨드워즈 (에스 제이 에드워즈); 유니레버 엔.브이.
Priority date: 1996-10-16
Filing date: 1997-10-01
Publication date: 2000-07-25
Also published as: PL332864A1; CO4890883A1; AU718166B2; AU4708397A; ID22043A; ZA979273B; DE69711414T2; CA2267563C; US5916856A; KR100333455B1; HUP0000243A2; EP0934396A1; BR9711905A; HUP0000243A3; EP0934396B1; DE69711414D1; AR009119A1; CA2267563A1; JP2001502006A; WO1998016619A1

Abstract

본 발명은 계면활성제, 지방산, 일반적으로 저분자량의 폴리알킬렌 글리콜 및 소량의 물을 포함하고, 전체 폴리올 대 물의 비는 3:1 이상인 주조 용융 바 조성물에 관한 것이다. 보다 적은 양의 물 및 보다 많은 양의 폴리올의 변체를 사용하므로써, 바는 보다 많은 양의 일반적으로 불용성인 물질이 사용되도록 하고, 또한 한정된 양의 비누 (온화성에 중요함)를 사용하여 바의 통합성이 유지되도록 한다.

Description

낮은 수준의 물을 포함하고 폴리올 대 물의 비가 최소인 주조적성 주조 용융 바 조성물 {Pourable Cast Bar Melt Compositions Comprising Low Levels of Water and Minimum Ratios of Polyol to Water}

신체 세정용 바는 궁극적으로 종종 침착된 연화성 오일 형태로 몇몇 향상된 피부 보호능을 제공하는 보다 온화한 배합물을 향해 끊임없이 발전되고 있다. 전통적인 바 압출 기술 (즉, 성분들을 합쳐서 보다 높은 온도에서 혼합시키고, 급냉시켜 칩을 형성한 후, 이 칩들을 플로드 (plod) 및 압출시킴)에서, 융점이 낮은 연화제 및 온화하고 수용성인 계면활성제 (예를 들어, 액상 성분들)를 높은 수준 제공하는 것은 매우 어렵다. 그러나, 소위 주조 용융 기술 (예를 들어, 액상 성분들을 주형에서 냉각시켜 최종 바를 형성함)을 사용하여, 높은 수준의 이러한 액상 성분들이 보다 용이하게 다뤄지는 바가 제조될 수 있다. 보다 구체적으로, 그리고 이론에 얽매이는 것을 원하지는 않지만, 이는 이것이 바의 결정화 고상 성분의 망상 구조물 (예를 들어, 지방산 비누)이어서 높은 수준의 액상물을 함유할 수 있기 때문인 것으로 여겨진다. 압출 가공에 의해 망상 구조는 손상되고 비가역적으로 액상의 분리가 초래되나, 주조 용융은 그에 의해 망상 구조 형성이 방해되지 않도록 하고, 오히려 액상 성분을 함유하기 위해 작용할 수 있다.

그러나, 선행기술의 주조 용융 조성물에서, 최소 수준의 물은 낮은 점도의 등방성 용융물을 유지하면서 결정질 망상 구조를 형성하는데 필요한 비누 성분의 용해에 요구되어 왔다. 충분치 않은 물이 사용되는 경우 (즉, 10%가 최소로 요구됨), 당업계의 배합물은 가공이 불가능하였다 (점도가 쏟아붓기에는 너무 높음). 또한, 주목하는 바와 같이, 최소 수준의 물은 비누를 용해시켜 결정질 망상 구조를 형성하는데 요구되었다.

케이커 (Kacher) 등에게 허여된 미국 특허 제5,227,086호 및 동 제5,262,079호 모두는 예를 들어, 지방산 (미국 특허 제5,262,079호의 경우 20% 내지 65% 중화 지방산이고, 미국 특허 제5,227,086호의 경우 본질적으로 유리 지방산임) 5 내지 50%, 음이온성 또는 비이온성 바 경질화제 약 15% 내지 65% 및 물 15% 내지 55%를 포함하는 틀로 짠 (framed) (즉, 주조 용융) 피부 세정용 바를 제공한다.

WO 제95/26710호 (프록터 앤드 갬블 (Procter and Gamble)에게 양도됨)에는 (a) 지질 피부 보습제 5 내지 40 부; (b) 지방산 비누 10 내지 50 부; (c) 거품을 일으키는 합성 계면활성제 1 내지 50 부; 및 (d) 물 10 내지 50 부를 포함하는 거품형성 피부 세정용 바가 청구되어 있다.

참고문헌 WO 제95/26710호의 20 쪽에 명백히 기술된 바와 같이, 물의 수준이 10% 미만인 경우에 이들 바는 심각하게 손상될 것이며, 이는 조성물이 가공불가능하기 때문이다 (즉, 점도가 쏟아붓기에는 너무 높음). 대조적으로, 본 발명의 바는 물의 수준이 10% 미만인 경우에도 주조적성 (pourable)의 등방성 혼합물로부터 형성된다.

마싸로 (Massaro) 등에게 허여된 미국 특허 제5,520,840호에서, 출원인들은 본 발명의 조성물과 일부 관련있는 유사한 조성물을 갖는 바 (본래 주조 용융용이 아닌 압출용으로 설계됨)를 청구한다.

이 참고문헌의 조성물은 합성 계면활성제 10-60%, 수용성 구조제 (바람직하게는 중간 정도로 높은 분자량의 폴리산화알킬렌 또는 그의 혼합물), 수불용성 구조제 (예를 들어, 지방산) 및 낮은 수준의 물을 포함한다.

그러나, 이들 조성물은 일반적으로 압출된 바 조성물로서 설계되기 때문에, 이들과 본 발명의 바 사이에는 몇가지 중요한 차이점이 있다.

먼저, 본 발명의 바의 (b) 폴리올 성분은 용융물이 바 제조를 위해 주조되는 경우 주조적성을 보장하기 위해, 마싸로 등의 바 보다 훨씬 더 많은 "액상의" (예를 들어, 보다 저분자량의) 성분을 가져야 한다. 따라서, 본 발명의 바에는 알킬렌 폴리올 성분 (예를 들어, C₂내지 C₄알킬렌 글리콜 및(또는) 글리세린)이 요구되고, 추가로 알킬렌 폴리올 또는 알킬렌 폴리올 더하기 유용제 대 폴리알킬렌 글리콜의 비가 약 0.8:1 이상인 것이 요구된다.

둘째로, 마싸로 등의 바는 바람직하게는 10 중량% 이하의 비누를 갖는 반면, 본 발명의 바는 10 중량%가 넘고, 바람직하게는 10.5 중량% 내지 20 중량%의 비누를 갖는다. 이론에 얽매이는 것을 원하지는 않지만, 최소 수준의 비누는 액상 성분 (예를 들어, 물 및 저분자량 폴리올)을 함유할 수 있는 망상 구조물을 형상하기 위한 주조 용융 기술에 요구되는 것으로 여겨진다. 대조적으로, 압출된 바에는 이러한 최소량의 비누가 반드시 요구되는 것은 아니다.

셋째로, 마싸로 등의 바 (예를 들어, 압출 바)에는 유용제가 거의 없거나 또는 전혀 없는 것으로 교시되어 있다 (예를 들어, 실리콘이 사용되는 경우에 이것은 가공 보조제로서만 사용되고, 존재하더라도 0.5% 미만의 양으로만 사용된다). 대조적으로, 본 발명의 바는 유용제 0 내지 30 중량%, 바람직하게는 1 내지 25 중량%, 더욱 바람직하게는 1.5 내지 15 중량%를 포함한다.

마지막으로, 케이커 등의 참고문헌과 관련되어, 케이커 등은 폴리올의 유형에 대한 중요성 뿐만 아니라 다른 면 (즉, WO 제95/26710호에 교시된 물 10-50% 및 폴리올 0.5-35%)으로, 가능하게 얻어질 수 있는 가장 높은 폴리올 대 물의 비가 35% 대 10% 또는 3.5 대 1인 것도 교시되어 있지 않다. 그러나, 케이커 등은 일반적으로 훨씬 높은 수준 (예를 들어, 인용된 미국 특허 출원에 교시된 15 내지 40% 수준)의 물 및 낮은 수준의 폴리올을 고려했음이 명백하다. 이와 같이, 케이커 등은 본 발명의 폴리올 대 물의 비 3:1, 바람직하게는 3.5:1 이상, 더욱 바람직하게는 4:1 이상을 교시하거나 또는 제안하지 않았다. 이러한 비는 성공적으로 주조 용융될 수 있는 주조적성 범위를 얻기 위해 본 발명에 의해 요구된다.

달리 언급하면, 케이커 등의 의도는 명백하게는 폴리올에 대한 높은 물의 비를 제공하는 것이었으며 (실시예 참조), 이는 이것이 바의 가공능에 요구되기 때문이었다. 대조적으로, 본 발명에서는 물에 대한 폴리올의 비가 높을 지라도, 성공적인 가공성이 얻어진다.

<본 발명의 간단한 요약>

예기치 않게도, 본 발명자들은 별법들을 매우 주의깊게 선택하므로써, 온화한 계면활성제를 유지하고 이전에 가능하던 것 보다 더 높은 수준의 유용제를 전달하면서 바를 주조 용융시키는 것이 가능하다는 것을 드디어 발견하였다. 바는 이전에 가능하리라 여겨지던 수준 보다 더 낮은 수준의 물로도 주조 용융될 수 있다.

구체적으로, 본 발명은

(a) 합성 비(非)-비누 (non-soap) 세제 또는 그의 혼합물 10 내지 40 중량%;

(b) (i) 분자량이 약 2,000 내지 20,000이고 융점이 약 55 ℃ 내지 65 ℃이고 하기 화학식 1의 구조를 갖는 폴리알킬렌 글리콜 및 (ii) 실온에서 액상인 융점을 갖는 C₂내지 C₄알킬렌 폴리올 (예를 들어, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 또는 글리세린)의 혼합물을 포함하는 폴리올 10 중량% 내지 50 중량% (여기서, 알킬렌 폴리올 대 폴리알킬렌 글리콜의 비 또는 알킬렌 글리콜 더하기 하기 성분 (e)의 유용제 대 폴리알킬렌 글리콜의 비는 약 0.8:1 이상임);

(c) 바람직하게는 직쇄형, 포화 C₈내지 C₂₄유리 지방산 및 C₈내지 C₂₀, 바람직하게는 직쇄형, 포화 알칸올로 이루어진 군으로부터 선택된 수불용성 구조제 5 중량% 내지 40 중량%;

(d) 비누 8 중량% 초과, 바람직하게는 10 중량% 내지 30 중량%;

(e) 유용제 (예를 들어, 실리콘 또는 다른 연화성 오일) 0 중량% 내지 30 중량%, 바람직하게는 1 중량% 내지 25 중량%, 더욱 바람직하게는 1.5 중량% 내지 15 중량%; 및

(f) 물 2 중량% 내지 10 중량% 미만, 바람직하게는 2 중량% 내지 8 중량%

를 포함하고, 전체 (b) 폴리올 대 물의 비는 약 3:1 이상, 더욱 바람직하게는 약 4:1 이상인, 주조 용융되도록 설계된 바 조성물을 포함한다.

식 중, R₁은 수소 또는 C₁내지 C₄알킬이고; R₂는 수소 또는 CH₃이고; n=약 40 내지 200, 바람직하게는 40 내지 100이다.

본 발명의 바람직한 실시양태에서, 지방산 대체물로서의 왁스 1% 내지 10%, 바람직하게는 2% 내지 5%가 첨가되어 사용자 특성이 더욱더 향상된다.

본 발명은 이들이 주조 용융물이기 때문에 가공될 수 있고, 동시에 필요에 따라 보다 많은 양의 유용제를 전달할 수 있는 주조 용융 바 (bar) 조성물에 관한 것이다 (예를 들어, 압출 바에서, 유용제는 종종 소량으로 사용되는 경우 전달하기 어렵고, 침착을 향상시키기에 충분히 많은 양이 사용되는 경우 바는 종종 연질이어서 가공하기가 매우 어렵다). 또한, 바는 주조 용융될 수 있고 일반적으로 전달하기 매우 어려운 수용성 성분들을 전달할 수 있으며, 이는 물의 수준이 낮고 폴리올 대 물의 비가 최소이기 때문이다.

본 발명은 온화한 계면활성제 계 (예를 들어, 합성, 비-비누 활성성분)를 포함하는 주조 용융 바 조성물에 관한 것이다. 이들은 비-비누 구조 계이기 때문에, 계면활성제가 용해되거나 또는 분산되는 계면활성제 및 용매는 계면활성제가 용이하게 용해되거나 또는 분산되어 균질하고, 바람직하게는 등방성인 용융물을 형성하도록 주의깊게 선택되어야 한다. 환언하면, 용융물은 쏟아붓기에 충분히 낮은 점도이어야 하지만, 냉각된 고상물은 신체 세정용 바에 기대되는 구조적 통합성을 가져야 한다.

선행기술의 주조 용융 바 (예를 들어, 상술한 케이커 등의 바)에는 주조적성 점도를 보장하기 위해 비교적 다량의 물이 요구되었으나, 본 발명은 이론에 얽매임 없이 보다 많은 양의 저분자량 용매를 사용하여 이러한 다량의 물을 사용하는 것을 피하는 것으로 여겨진다.

압출된 바와 관련된 선행기술의 참고문헌 (예를 들어, 상술한 마싸로 등의 발명)에는 용매 계의 중요성이 인식되어 있지 않으며, 이는 주조적성의 저점도 혼합물이 압출 바용으로 고려되지 않았기 때문이다.

예기치 않게도, 본 발명자들은 용매 계 (및 폴리올 대 물의 비)를 조정하여 저점도 (예를 들어, 90 ℃에서 약 10,000 cps 보다 낮음)의 합성, 비-비누 계면활성제의 주조적성 혼합물을 제조하는 것을 가능하게끔 하는 매우 낮은 물의 범위를 발견하였다. 또한, 이것이 주조 용융 바이기 때문에, 압출 바를 사용하는 경우에 가능한 양 보다 더 많은 양의 연화제/유용제를 사용하는 것도 가능하다 (압출 바에서 유용제는 가공시 손실됨).

실제로, 본 발명자들은 이전에 가능하던 양 보다 더 많은 양의 연화제를 전달할 수 있는 저수분 주조 용융 조성물을 확인하였다.

이 계의 여러 성분들은 하기에 보다 상세히 설명된다.

(a) 합성 비-비누 계면활성제

본 발명의 바는 합성 비-비누 계면활성제를 전체 바 조성물의 10% 내지 50%, 바람직하게는 20% 내지 50%, 더욱 바람직하게는 25% 내지 50% 포함한다.

더욱 구체적으로, 계면활성제 계는 일반적으로 1종 이상의 음이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 또는 바람직하게는 음이온성 계면활성제 또는 음이온성 계면활성제와 쯔비터이온성 계면활성제의 혼합물을 포함할 것이다.

사용될 수 있는 음이온성 계면활성제는 지방족 술포네이트, 예를 들어 1급 알칸 (예를 들어, C₈-C₂₂) 술포네이트, 1급 알칸 (예를 들어, C₈-C₂₂) 디술포네이트, C₈-C₂₂알켄 술포네이트, C₈-C₂₂히드록시알칸 술포네이트 또는 알킬 글리세릴 에테르 술포네이트 (AGS), 또는 알킬 벤젠 술포네이트와 같은 방향족 술포네이트일 수 있다.

음이온성 계면활성제는 또한 알킬 설페이트 (예를 들어, C₁₂-C₁₈알킬 설페이트) 또는 알킬 에테르 설페이트 (알킬 글리세릴 에테르 설페이트를 포함함)일 수 있다. 알킬 에테르 설페이트 중에는 하기 화학식 2의 것들이 있다.

RO(CH₂CH₂O)_nSO₃M

식 중, R은 탄소수 8 내지 18개, 바람직하게는 12 내지 18개의 알킬 또는 알케닐이고, n의 평균 값은 1.0을 넘고, 바람직하게는 3을 넘고, M은 나트륨, 칼륨, 암모늄 또는 치환된 암모늄과 같은 가용화 양이온이다. 암모늄 및 소듐 라우릴 에테르 설페이트가 바람직하다.

음이온성 계면활성제는 또한 알킬 술포숙시네이트 (모노- 및 디알킬, 예를 들어 C₆-C₂₂술포숙시네이트를 포함함), 알킬 및 아실 타우레이트, 알킬 및 아실 사르코시네이트, 술포아세테이트, C₈-C₂₂알킬 포스페이트 및 포스페이트, 알킬 포스페이트 에스테르 및 알콕실 알킬 포스페이트 에스테르, 아실 락테이트, C₈-C₂₂모노알킬 숙시네이트 및 말레에이트, 술포아세테이트, 알킬 글루코시드 및 아실 이세티오네이트일 수 있다.

술포숙시네이트는 하기 화학식 3의 모노알킬 술포숙시네이트 및 하기 화학식 4의 아미드-MEA 술포숙시네이트일 수 있다.

R¹O₂CCH₂CH(SO₃M)CO₂M

R¹CONHCH₂CH₂O₂CCH₂CH(SO₃M)CO₂M

식 중, R¹은 C₈-C₂₂알킬이고, M은 가용화 양이온이다.

사르코시네이트는 일반적으로 하기 화학식 5에 의해 나타내진다.

RCON(CH₃)CH₂CO₂M

식 중, R은 C₈-C₂₀알킬이고, M은 가용화 양이온이다.

타우레이트는 일반적으로 하기 화학식 6에 의해 식별된다.

R²CONR³CH₂CH₂SO₃M

식 중, R²는 C₈-C₂₀알킬이고, R³은 C₁-C₄알킬이고, M은 가용화 양이온이다.

C₈-C₁₈아실 이세티오네이트가 특히 바람직하다. 이들 에스테르는 알칼리 금속 이세티오네이트와, 탄소수가 6 내지 18개이고 요오드가가 20 미만인 혼합된 지방족 지방산 사이의 반응에 의해 제조된다. 혼합된 지방산의 탄소수는 75 중량% 이상이 12 내지 18개이고, 25 중량% 이하가 6 내지 10개이다.

존재하는 경우, 아실 이세티오네이트는 일반적으로 전체 바 조성물의 약 10 중량% 내지 35 중량%의 범위일 것이다. 바람직하게는, 이 성분은 약 10 중량% 내지 약 30 중량%로 존재한다.

아실 이세티오네이트는 본 명세서에서 참고문헌으로 인용되는, 일라디 (Ilardi) 등에게 허여된 미국 특허 제5,393,466호에 기재된 알콕시화 이세티오네이트일 수 있다. 이 화합물은 하기 화학식 7이다.

식 중, R은 탄소수 8 내지 18개의 알킬기이고, m은 1 내지 4의 정수이고, X 및 Y는 수소 또는 탄소수 1 내지 4개의 알킬기이고, M⁺는 예를 들어, 나트륨, 칼륨 또는 암모늄과 같은 1가 양이온이다.

일반적으로, 음이온성 성분은 바 조성물의 약 2 내지 35 중량%, 바람직하게는 10 내지 30 중량%가 포함될 것이다.

본 발명에 사용될 수 있는 양쪽성 세제에는 1 종 이상의 산기가 포함된다. 이것은 카르복실산 또는 술폰산기일 수 있다. 이들은 4급 질소를 포함하여 4급 아미도산일 수 있다. 이들은 일반적으로 탄소수 7 내지 18개의 알킬 또는 알케닐기를 포함할 것이다. 이들은 일반적으로 하기 화학식 8의 구조를 따를 것이다.

식 중, R¹은 탄소수 7 내지 18개의 알킬 또는 알케닐이고; R²및 R³은 각각 독립적으로 탄수소 1 내지 3개의 알킬, 히드록시알킬 또는 카르복시알킬이고; n은 2 내지 4이고; m은 0 내지 1이고; x는 임의로는 히드록실로 치환된 탄소수 1 내지 3개의 알킬렌이고; y는 -CO₂- 또는 -SO₃-이다.

상기 화학식내의 적합한 양쪽성 세제에는 하기 화학식 9의 간단한 베타인 및 하기 화학식 10의 아미도 베타인이 포함된다.

식 중, m은 2 또는 3이다.

화학식 9 및 화학식 10 모두에서 R¹은 탄소수 7 내지 18개의 알킬 또는 알케닐이고, R²및 R³은 독립적으로 탄수소 1 내지 3개의 알킬, 히드록시알킬 또는 카르복실알킬이다. R¹은 특히, 상기 기들 중 절반 이상, 바람직하게는 3/4 이상의 탄소수가 10 내지 14개일 수 있도록 코코넛으로부터 유도된 C₁₂및 C₁₄알킬기의 혼합물일 수 있다. R²및 R³은 바람직하게는 메틸이다.

또한, 양쪽성 세제는 하기 화학식 11 또는 화학식 12의 술포베타인일 수도 있다.

식 중, m은 2 또는 3이거나 또는 (CH₂)₃SO₃ ^-가에 의해 치환된 이들의 변형체이다.

이들 화학식에서, R¹, R²및 R³은 아미도 베타인의 경우 논의된 바와 같다.

존재하는 경우, 양쪽성 계면활성제는 일반적으로 바 조성물의 1 중량% 내지 10 중량%를 이룬다.

다른 계면활성제 (즉, 비이온성 또는 양이온성)도 또한 임의로 사용될 수 있지만, 이들은 일반적으로 바 조성물의 0.01 내지 10 중량%를 넘게 포함되지는 않는다.

비이온성 계면활성제에는 특히 소수성기 및 반응성 수소 원자를 갖는 화합물, 예를 들어 지방족 알콜, 산, 아미드 또는 알킬 페놀과 산화알킬렌, 구체적으로 산화에틸렌 단독, 또는 산화에틸렌과 산화프로필렌과의 반응 생성물이 포함된다. 구체적인 비이온성 세제 화합물로는 알킬 (C₆-C₂₂) 페놀-산화에틸렌 축합물, 지방족 (C₈-C₁₈) 1급 또는 2급 선형 또는 분지형 알콜과 산화에틸렌과의 축합 생성물, 및 산화에틸렌과, 산화프로필렌과 에틸렌디아민의 반응 생성물과의 축합에 의해 제조된 생성물이 있다. 다른 소위 비이온성 세제 화합물에는 장쇄의 tert-산화아민, 장쇄의 tert-산화포스핀 및 디알킬 술폭시드가 포함된다.

비이온성 계면활성제는 또한 다당류 아미드와 같은 당 아미드일 수 있다. 구체적으로, 계면활성제는 본 명세서에서 참고문헌으로 인용되는, 아우 (Au) 등에게 허여된 미국 특허 제5,389,379호에 기재된 락토비온아미드 및 본 명세서에서 참고문헌으로 인용되는 미국 특허 제5,312,954호에 기재된 폴리히드록시아미드 중 하나일 수 있다.

양이온성 세제의 예로는 알킬디메틸암모늄 할로겐화물과 같은 4급 암모늄 화합물이 있다.

사용될 수 있는 다른 계면활성제는 모두 본 출원에서 참고문헌으로 인용되는, 패런 쥬니어 (Parran Jr.)에게 허여된 미국 특허 제3,723,325호 및 문헌 ("Surface Active Agents and Detergents" (Volume I & II) by Schwartz, Perry & Berch)에 기재되어 있다.

바람직한 조성물은 아실 아세티오네이트 10 중량% 내지 40 중량% 및 베타인 1 중량% 내지 10 중량%를 포함한다. 계면활성제는 바 조성물의 20 중량%를 넘게, 바람직하게는 25 중량% 내지 40 중량%를 이룰 것이다.

(b) 폴리올 조성물

본 발명에 요구되는 제2의 성분은 알킬렌 폴리올 (AP) 또는 알킬렌 폴리올과 유용제의 조합물 대 폴리알킬렌 글리콜의 중량비가 약 0.8:1 이상이고, 바람직하게는 1.5:1을 넘고, 더욱 바람직하게는 2:1을 넘는, 폴리알킬렌 글리콜 성분 및 알킬렌 폴리올 성분을 포함하는 폴리올의 혼합물이다. 바람직하게는, 그 상한은 약 20:1 미만이어야 한다.

폴리알킬렌 글리콜은 중간 정도로 높은 분자량의 물질이거나 또는 분자량이 약 2,000 내지 약 20,000, 바람직하게는 4,000 내지 10,000이고 융점이 55℃ 내지 65℃인 저분자량 물질이어야 한다.

알킬렌 폴리올은 하기 화학식 13의 구조이다.

R₁-O(CH₂-CHO)_nH

식 중, R₁은 수소 (H) 또는 C₁내지 C₄알킬이고; R₂는 H 또는 CH₃이고; n=약 40 내지 200이다.

알킬렌 폴리올은 바람직하게는 실온에서 액상인 융점을 갖는 C₂-C₄알킬렌 폴리올 물질이다. 그 예로 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 글리세린이 포함된다.

낮은 수준의 물이 이들 용융 주조 바에 사용되기 때문에 (이것은 양호한 주조적성을 보장함), 상술한 바와 같이 알킬렌 폴리올 또는 알킬렌 폴리올과 유용제의 조합물 수준이 폴리알킬렌 글리콜 수준을 능가하게 우세하다는 것은 중요하다.

(c) 수불용성 구조제/지방산

본 발명에 요구되는 제3의 성분으로, 예를 들어 지방산과 같은 수불용성 구조제 약 5 중량% 내지 40 중량%, 바람직하게는 10 중량% 내지 25 중량%가 사용된다. 특정하게 관찰되는 적합한 물질은 특히, 탄소수 12 내지 24개의 지방산이다. 예로서, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 아라키돈산 및 베헤닌산, 및 이들의 혼합물이 있다. 이들 지방산의 원료로는 코코넛, 타피드 (topped) 코코넛, 야자, 야자 인, 바바수 (babassu) 및 우지 지방산, 및 부분적으로 또는 완전히 경화된 지방산 또는 증류된 지방산이 있다. 다른 적합한 수불용성 구조제에는 탄소수 8 내지 20개의 알칸올, 특히 세틸 알콜이 포함된다. 이들 물질의 수용해도는 일반적으로 20 ℃에서 5 g/ℓ 미만이다.

(b) 수용성 구조제 및 (d) 수불용성 구조제의 상대적 비에 의해 사용되는 동안의 바의 마멸 속도가 좌우된다. 수불용성 구조제의 존재에 의해, 바가 사용 동안 물에 노출되는 경우 용해가 지연되고, 따라서 마멸 속도가 지연된다.

성분 (d)의 총량은 바람직하게는 조성물의 5 중량% 내지 40 중량%, 더욱 바람직하게는 10 중량% 내지 25 중량%이다.

(d) 비누

본 발명에 요구되는 제4의 성분은 비누이며, 즉 비누 약 8 중량% 내지 30 중량%, 바람직하게는 10 중량% 내지 약 20 중량%이다.

비누는 가장 양호한 구조 및 온화성을 위해 탄소수 8 내지 22개, 바람직하게는 C₁₆내지 C₂₂의 쇄 길이를 갖는 모노카르복실산 지방산의 염을 의미한다.

이론에 얽매이는 것을 원하지는 않지만, 최소 수준의 비누는 이러한 높은 수준의 비누를 반드시 요구하지는 않는 압출 바에 대한 중요한 특징인 것으로 여겨진다.

(e) 유용제

본 발명의 하나의 중요한 사항은 주조 용융 가공으로 인해 바 조성물에 유용제 0 내지 30 중량%, 바람직하게는 1 내지 25 중량%가 혼입되는 능력이다.

본 발명의 유용제 "조성물"은 간단한 유용제 성분일 수 있거나 또는 담체를 통해 첨가되는 유용제 화합물일 수 있다. 추가의 유용제 조성물은 하나 또는 모두가 이로운 면을 가질 수 있는 2종 이상의 화합물들의 혼합물일 수 있다. 또한, 유용제 그 자체는 바 조성물에 첨가하기 원할 수 있는 다른 성분용 담체로서 작용할 수 있다.

유용제는 수분 함량을 증가시키고 수분 함량의 감소를 지연시켜 연성을 유지하므로써 피부 (표피각질층)를 부드럽게 하는 물질을 의미하는 "연화성 오일"일 수 있다.

바람직한 연화제에는

(a) 실리콘 오일, 검, 및 이들의 변형체, 예를 들어 선형 및 환형 폴리디메틸실록산; 아미노, 알킬, 알킬아릴 및 아릴 실리콘 오일;

(b) 호호바, 대두유, 쌀겨, 아보카도 (avocado), 아몬드, 올리브, 참깨, 행인, 캐스터, 코코넛, 밍크 오일과 같은 천연 지방 및 오일; 카카오 지방; 쇠고기 유지, 라드; 상술한 오일들을 수소화시키므로써 얻어진 경화 오일; 및 미리스트산 글리세리드 및 2-에틸헥사노산 글리세리드와 같은 합성의 일-, 이- 및 삼글리세리드를 포함하는 지방 및 오일;

(c) 카르나우바 (carnauba), 경랍, 밀랍, 라놀린, 및 이들의 유도체와 같은 왁스;

(d) 소수성 식물 추출물;

(e) 액상 파라핀, 바셀린, 미소결정질 왁스, 세레신, 스쿠알렌, 프리스탄 및 광유와 같은 탄화수소;

(f) 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 베헨산, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 라놀린산, 이소스테아르산 및 폴리불포화 지방산 (PUFA);

(g) 라우릴, 세틸, 스테아릴, 올레일, 베헤닐, 콜레스테롤 및 2-헥사데칸올 알콜과 같은 고급 알콜;

(h) 세틸 옥타노에이트, 미리스틸 락테이트, 세틸 락테이트, 이소프로필 미리스테이트, 미리스틸 미리스테이트, 이소프로필 팔미테이트, 이소프로필 아디페이트, 부틸 스테아레이트, 데실 올레에이트, 콜레스테롤 이소스테아레이트, 글리세롤 모노스테아레이트, 글리세롤 디스테아레이트, 글리세롤 트리스테아레이트, 알킬 락테이트, 알킬 시트레이트 및 알킬 타르트레이트와 같은 에스테르;

(i) 멘타, 자스민, 캠퍼 (camphor), 편백, 비터 오렌지 (bitter orange) 껍질, 류 (ryu), 테레빈유, 육계피, 베르가못 (bergamot), 감귤류 운슈 (unshiu), 솔, 라벤더 (lavender), 월계수, 정향나무, 히바 (hiba), 유칼리, 레몬, 스타플로워 (starflower), 백리향, 박하, 장미, 샐비어, 멘톨, 시네올레 (cineole), 유게놀 (eugenol), 시트랄 (citral), 시트로넬레 (citronelle), 보르네올 (borneol), 리날룰 (linalool), 게라니올 (geraniol), 달맞이꽃, 캠퍼, 티몰, 스피란톨, 페넨, 리모넨 및 테르페노이드 오일과 같은 필수 오일;

(j) 유럽 특허 제556,957호에 기재된 콜레스테롤, 세라미드, 수크로스 에스테르 및 슈도-세라미드와 같은 지질;

(k) 비타민 A 및 E, 및 비타민 C 알킬 에스테르를 포함하는 비타민 알킬 에스테르와 같은 비타민;

(l) 옥틸 메톡실 시나메이트 (파졸 (Parsol) MCX) 및 부틸 메톡시 벤조일메탄 (파졸 1789)와 같은 차양제 (sunscreen);

(m) 인지질; 및

(n) 임의의 상기 성분들의 혼합물

이 포함된다.

특히 바람직한 유용제로는 실리콘, 바람직하게는 점도가 약 10,000 센티포이즈를 넘는 실리콘이 있다. 실리콘은 검일 수 있고(있거나) 실리콘의 혼합물일 수 있다. 한 예로, 점도가 약 60,000 센티스토크를 넘는 폴리디메틸실록산이 있다.

(f) 물

마지막으로, 상술한 바와 같이, 본 발명의 또다른 중요 사항은 낮은 수준, 즉 2 중량% 내지 10 중량% 미만, 바람직하게는 2 중량% 내지 8 중량%, 더욱 바람직하게는 3 중량% 내지 7 중량%의 물을 사용하는 것이다. 물의 수준은 의도적으로 낮게 유지되어 냉각시 경질의 고상물을 형성하는 등방성의 주조적성 용융물을 보장한다. 과량의 물에 의해 용융물내에 상 분리가 초래되고, 냉각시 허용되지 않을 정도로 연질인 고상물이 생성될 것이다.

물의 수준이 이렇게 낮기 때문에, 폴리올 대 물의 수준이 약 3:1 이상, 바람직하게는 3.5:1을 넘고, 더욱 바람직하게는 4:1을 넘는 것이 중요하다. 즉, 저분자량의 폴리올을 우세하게 사용하여 (환언하면, 알킬렌 폴리올, 또는 알킬렌 폴리올 더하기 유용제 대 PAG의 수준이 약 0.8:1 이상임), 조성물이 충분히 주조적성이도록 한다.

본 발명은 또한 지방산의 대체물로서 왁스의 사용을 포함할 수 있다. 왁스는 바람직하게는 바 조성물의 1 중량% 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 2 중량% 내지 5 중량% 제공될 수 있다.

사용될 수 있는 왁스의 한 예에는 파라핀 왁스 (융점 45 ℃ 내지 70 ℃)가 포함된다.

상술한 모든 백분률은 달리 언급하지 않는 한 중량 백분률인 것으로 의도된다.

하기 실시예들은 오직 예시의 목적을 위함이지, 어떠한 식으로든 청구의 범위를 제한하도록 의도되는 것은 아니다.

<재료>

소듐 코코일 이세티오네이트는 레버 하몬드 (Lever Hammond)에 의해 공급되었다. 폴리에틸렌 글리콜은 유니온 카바이드 (Union Carbide)에 의해 공급되었다. 코코아미도프로필 베타인 및 테고 캐어 (Tego Care) (글리세릴 스테아레이트)는 골트슈미트 (Goldschmidt)에 의해 공급되었다. 팔미트산/스테아르산은 에머리 (Emery)에 의해 공급되었다. 폴리디메틸실록산은 제네랄 일렉트릭 (General Electric)에 의해 공급되었다. 프로필렌 글리콜은 피셔 (Fisher)에 의해 공급되었다. 파라핀은 무어 앤드 뭉거 마케팅사 (Moore & Munger Marketing Inc.)에 의해 공급되었다.

<배합 가공 (주조 용융)>

바를 주조 용융 방법에 의해 제조하였다. 먼저, 성분들을 500 ㎖ 비이커에서 80-120 ℃로 함께 혼합하고, 수분 수준을 대략 10-15 중량%로 조정하였다. 뱃치에 뚜껑을 덮어 수분 손실을 방지하고, 약 15 분 동안 혼합하였다. 이어서, 뚜껑을 제거하여 혼합물이 건조되도록 하였다. 건조 단계 동안 상이한 시점에서 취해진 시료의 수분 함량을 터보 적정기를 사용하여 칼 피셔 적정에 의해 측정하였다. 최종 수분 수준 (5 중량% 이하)에서, 비이커내의 혼합물 (자유 유동액 형태)을 바 주형내로 적가하고, 실온에서 4 시간 동안 냉각시켰다. 응고시, 혼합물을 바 주형에서 바로 주조하였다.

<프로토콜>

<제인 시험>

225 g (8 oz.)의 단지에서, 바 배합물의 2.0% 수분산액 30 ㎖를 제조하였다. 분산액을 완전히 용해될 때까지 45 ℃ 조에 놓았다. 실온과 평형을 이룰 때 제인 1.5 g을 격렬히 교반시키면서 1 시간 동안 각각의 용액에 첨가하였다. 이어서, 용액을 원심분리관으로 옮겨 약 3,000 rpm으로 30 분 동안 원심분리시켰다. 용해되지 않은 제인을 단리시키고, 헹구어 60 ℃의 진공 오븐에서 일정한 중량까지 건조시켰다. 자극 잠재능에 비례하는 가용화된 %제인을 비중계로 측정하였다.

<걸쭉함 (mush) 시험>

플라스틱 접시에 바를 위치시키고, 물 25 ㎖를 첨가하므로써 바의 걸쭉함을 측정하였다. 접시에 덮개를 덮어 24 시간 동안 방치시켰다. 이어서 생성된 걸쭉한 층을 스패튤라로 살살 긁어 칭량한 후, 상업적으로 이용가능한 도브 (Dove (등록상표)) 바의 걸쭉함과 비교하였다.

<마멸 속도 시험>

1.89 ℓ (0.5 갤론)의 용기를 40.6 ℃ (105 ℉)로 흐르는 수돗물 아래 위치시켰다. 손 및 시험 바를 물속에 3 초 동안 담궜다. 이어서, 이들을 꺼내어 바를 손에서 10 회 회전시켰다. 상기 수순을 반복하고, 바를 마지막으로 담근 후, 7.5 ㎖ 용량의 평저 비누 접시에 저장하였다. 세척 수순을 1 일 당 4 회 및 2 일 당 4 회 수행하였다. 바를 밤새 방치 건조시키고, (2개의 바에 대한) 1회 세척 당 평균 g수를 계산하여 기록하였다.

<FTIR에 의한 실리콘 검출>

적외선 스펙트럼을 수평으로 감도조절되는 전체 반사율 (ATR) 부품이 장착된 니콜렛 (Nicolet) 5SXB FTIR 분광기상에서 수집하였다. ATR 부재는 1 cm x 7 cm의 시료채취 표면을 갖는 60 ZnSe 결정이었다. 바 시료를 결정의 표면을 따라 발랐다. 이어서, 스펙트럼을 8 cm^-1해상도에서 수집하고, 32개의 스캔을 평균내었다. PDMS 농도의 상대적 차를 800 cm^-1에서 실리콘 피크 크기의 평균을 비교하므로써 평가하였다.

<실리콘의 시험관내 침착>

돼지의 피부를 면도한 후, 피부를 처리하기 전에 피부를 절편하여 25 cm²의 단편으로 얇게 썰었다. 이어서, 바 시료를 피부 시편에 전후 동작으로 10 회 문질러 처리하였다. 생성된 액상물을 30 초 동안 거품이 일게 한 후, 32.2-35 ℃ (90-95 ℉)로 조정된 물로 10 초 동안 헹구었다. 처리된 피부 시편을 크실렌 10 ㎖가 담긴 보로실리케이트 섬광 바이알에 위치시켰다. 시편을 1 시간 동안 플랫폼 셰이커상에 위치시켜 실리콘을 추출하였다. 추출 후, 피부 시편을 바이알로부터 꺼내고, 추출물을 실리콘 함량에 대해 흑연 로 원자 흡수법 (Graphite Furnace Atomic Absorption)에 의해 분석하였다. 시편 용액을 10 ppm의 실리콘 표분물질과 비교하여 시험하였다.

<실시예 1>

하기 표 1의 배합을 갖는 바를 제조하였다

	주조 용융 배합물
성분		1	2
1	소듐 코코일 이세티오네이트	28.5	28.5
2	코카미도프로필 베타인	5.0	5.0

3	소듐 스테아레이트	20.0	15.0
4	폴리에틸렌 글리콜 8000	5.0	10.0
5	팔미트산/스테아르산	13.1	13.1
6	파라핀 왁스	3.0	3.0
	기타 (예를 들어, 염류)	1.4	1.4

7	프로필렌 글리콜	18.3	18.3
8	물	5.7	5.7

바를 다음과 같이 제조하였다:

(1) 성분 4 내지 7을 첨가하고, 90 ℃로 교반하면서 가열하였다.

(2) 성분 3을 첨가하여 용해시킨 후, 성분 2 및 8을 첨가하였다.

(3) 일단 등방성 혼합물이 형성되면, 성분 1을 첨가하여 용해시켰다.

(4) 일단 등방성 고온 용융물이 형성되면, 제조된 용융물을 주형내로 쏟아부었다.

순서는 그다지 중요하지 않으며, 여러 다른 가능한 절차들도 수행될 수 있음에 주목해야 한다.

<실시예 2>

허용가능한 걸쭉함 및 마멸성

바 1 및 2 모두에 의해 약 90 ℃에서 비교적 낮은 점도의 등방성 용융물이 형성되었다. 이들 고온 용액의 점도는 20 초^-1에서 대략 1000 cps이었다. 이들이 코패커 (copacker)에서 제조되는 경우, 주형내로 용이하게 쏟아부어질 수 있다는 것을 발견하였다. 생성된 바는 거품이 잘 일고, 도브 (등록상표) (약 12.0)에 비해 물속에 24 시간 두어 서서히 스크랩핑이 일어난 후의 머쉬 (mush:걸쭉한 성분) 약 6.6 g (바 1) 및 머쉬 4.4 g (바 2)의 비교적 낮은 머쉬 값을 나타내었다. 또한 이 바의 마멸 속도는 약 2.8 g/1 회 세척 (바 1) 및 2.4 g/1 회 세척 (바 2) (도브 (등록상표)에 상응함)으로서 비교적 낮았다. 이들 바내에 함유된 액상부 (즉, 물 및 폴리올)의 비교적 높은 백분률을 고려하면 이러한 수치는 놀라운 것이었다. 따라서, 양호한 품질의 바는 주조 용융에 의해, 높은 분률의 액상물이 혼입되는 것을 허용하면서도 용이하게 제조될 수 있는 것으로 나타났다.

<실시예 3>

저자극성 (low irritation)

먼저 제인 시험을 사용하고 용해된 약 20% 제인의 값을 주시하므로써 이들 배합물의 자극 잠재능을 추정하였다. 이들은 상업용 도브 (등록상표) 바 보다 약 100% 덜 용해된 제인이었다. 이는 자극 감소가 향상되었음을 나타낸다.

<실시예 4>

기재 조성물로의 실리콘 혼입

본 발명자들은 연화성 오일, 구체적으로는 60,000 cst 폴리디메틸 실록산이 선택된 주조 용융 배합물로부터 피부상으로 어느 정도 침착될 수 있는 가를 측정하려고 하였다. 세척시 이들 오일을 유도하기 위해 주조 용융 기술을 사용하는 것은 다음의 두 가지 이유에 의해서이다:

1. 연화성 오일은 주조 용융 바에 그의 액상부를 부분적으로 대체하므로써 용이하게 혼입된다.

2. 이들 오일의 많은 이산 소적들은 압출 방법에 비해 바 매트릭스내에서 보다 용이하게 유지될 수 있다.

첫번째 이유를 고려할 때, 통상의 합성세제 바는 실리콘 또는 광유와 같은 연화성 오일이 직접 1% 과량, 특히 3-4% 과량으로 첨가되는 경우, 용이하게 연화되어 압출 공정을 어렵게 하거나 또는 불가능하게 하는 경향이 있다.

표 1의 배합물 2에 기초하여, 프로필렌 글리콜을 5%, 7.5% 및 10% PDMS에 의해 부분적으로 대체하였다 (각각, 하기 표 2의 배합물 3, 4 및 5).

폴리디메틸실록산을 함유하는 배합물
	3	4	5
소듐 코코일 이세티오네이트	28.5	28.5	28.5
코카미도프로필 베타인	5.0	5.0	5.0

소듐 스테아레이트	10.0	10.0	10.0
폴리에틸렌 글리콜 8000	10.0	10.0	10.0
팔미트산/스테아르산	14.5	14.5	14.5
파라핀 왁스	3.0	3.0	3.0
글리세릴 스테아레이트 (테고 캐어)	5.0	5.0	5.0

프로필렌 글리콜	13.3	10.8	8.3
물	5.7	5.7	5.7
폴리디메틸 실록산	5.0	7.5	10.0

PDMS는 교반시 용융물에 균일하게 분산되는 것으로 여겨졌다.

쏟아붓고 냉각할 때, 어느 정도 함량의 PDMS가 바 매트릭스내에서 이동하는 가를 측정할 필요가 있다. 냉각 공정에 수반되는 시간은 실리콘이 바의 표면에 유착되어 유동되기에 충분할 수 있었다. 시험을 위해, PDMS 7.5%를 함유하는 바를 외과용 메스를 사용하여 절편하였다. 시편을 바의 상단, 하단, 좌측, 우측 및 중앙으로부터 취하였다. 이어서, 이들을 니콜렛 FTIR의 Zn-Se 결정상에 발랐다. Si-O 띠의 흡수 스펙트럼 (800 cm^-1)을 기록하였으며, 실리콘은 바 전체에 걸쳐 균일하게 분포된 것으로 나타났다. 구체적으로, 피크의 높이의 균일성에 의해, 실리콘이 냉각 공정 동안 감지할 수 있을 정도로 이동되지는 않았고, 바 전체에 걸쳐 균등하게 분포되어 유지된다는 것이 제시되었다.

<실시예 5>

침착

<PDMS의 피부상으로의 침착>

PDMS가 바 배합물 3 (5% PDMS), 4 (7.5% PDMS) 및 5 (10% PDMS)로부터 피부상으로 침착될 수 있는 정도를 통상의 조건 (통상의 방법에서 5% PDMS가 사용됨)과 비교하여 돼지 피부상으로의 시험관내 침착을 이용하여 측정하고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

돼지 피부상의 폴리디메틸실록산 침착 (㎍/㎠)
도브 (등록상표)①	럭스(Lux (등록상표))②	실시예 3(5% PDMS)②	실시예 4(7.5% PDMS)②	실시예 5(10.0% PDMS)②
0.25	0.25	1.6	2.1	8.5
① 통상의 방법 (비주조-용융)을 사용한 통상의 바내에 분산된 5% PDMS② 주조 용융 바 방법에 사용된 PDMS

본 발명의 주조 용융 배합물로부터의 침착물은 5% PDMS가 간단하게 분산되어 있는 통상의 바 (도브 (등록상표) 및 럭스 (등록상표))로부터 얻어진 침착물 보다 훨씬 많았다.

Claims

(a) 합성 비(非)-비누 (non-soap) 세제 또는 그의 혼합물 10 내지 40 중량%;

(b) (i) 분자량이 약 2,000 내지 20,000이고 융점이 약 55 ℃ 내지 65 ℃인 폴리알킬렌 글리콜 및 (ii) 실온에서 액상인 C₂-C₄알킬렌 폴리올의 혼합물을 포함하는 폴리올 조성물 10 중량% 내지 50 중량% (여기서, 알킬렌 폴리올 또는 알킬렌 폴리올 더하기 하기 성분 (e)의 유용제 대 폴리알킬렌 글리콜의 중량비는 약 0.8:1 이상임);

(c) C₈내지 C₂₄지방산 및 C₈내지 C₂₀알칸올로 이루어진 군으로부터 선택된 수불용성 구조제 5 중량% 내지 40 중량%;

(d) 비누 약 8 중량% 내지 20 중량%;

(e) 유용제 0 중량% 내지 30 중량%; 및

(f) 물 2 중량% 내지 10 중량% 미만

을 포함하고, (b) 폴리올 대 물의 중량비는 약 3:1 이상인 주조 용융 바 조성물.
제1항에 있어서, 폴리알킬렌 글리콜의 분자량이 약 4,000 내지 10,000인 조성물.
제1항에 있어서, 폴리알킬렌 글리콜이 하기 화학식 1의 구조를 갖는 조성물.

<화학식 1>

식 중, R₁은 H 또는 C₁내지 C₄알킬이고; R₂는 H 또는 CH₃이고; n=약 40 내지 200이다.
제1항에 있어서, 알킬 폴리올이 C₂내지 C₄알킬렌 글리콜 및 글리세린으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 조성물.
제1항에 있어서, 지방산이 조성물의 10 중량% 내지 25 중량%를 이루는 조성물.
제1항에 있어서, 지방산이 직쇄형, 포화 C₁₂내지 C₁₄지방산인 조성물.
제1항에 있어서, 알칸올이 세틸 알콜인 조성물.
제1항에 있어서, 비누 10 중량% 내지 20 중량%를 포함하는 조성물.
제1항에 있어서, (b) 폴리올 대 (f) 물의 중량비가 약 3.5:1 이상인 조성물.
제9항에 있어서, (b) 폴리올 대 (f) 물의 중량비가 약 4:1 이상인 조성물.
제1항에 있어서, 왁스 1 중량% 내지 10 중량%를 더 포함하는 조성물.