KR20030065530A - 액체 분산 중합체 조성물, 이의 제조방법 및 이의 용도 - Google Patents

액체 분산 중합체 조성물, 이의 제조방법 및 이의 용도 Download PDF

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Abstract

실리콘 중합체 유체 및 수중유 계면활성제에 분산되어 있는 친수성, 수용성 또는 팽윤성 중합체, 바람직하게는 아크릴계 중합체의 미립자를 포함하는 액체 분산 중합체 조성물은 특히 개인 케어용 제형과 약제 제형에 사용하기 위한, 수성 또는 수성/유기 조성물을 농후화시키는 미립자 농후화 시스템을 제조하는 데 유용하다.

Description

액체 분산 중합체 조성물, 이의 제조방법 및 이의 용도{Liquid dispersion polymer compositions, their preparation and their use}
기술분야
본 발명은 중합체 분산 상, 연속 캐리어 상 및 계면활성제를 포함하는 액체 분산 중합체 조성물, 이의 제조방법 및, 수성 또는 수성/유기 조성물을 농후화시키는 미립자 농후화 시스템을 제조하기 위한 이들 액체 분산 중합체 조성물의 용도에 관한 것이다. 보다 특히, 본 발명은 실리콘 중합체 유체 캐리어 상 및 수중유 계면활성제에 분산되어 있는 친수성, 수용성 또는 팽윤성 중합체, 바람직하게는 아크릴계 중합체의 미립자를 포함하는 액체 분산 중합체 조성물, 이의 제조방법 및, 특히 개인 케어용 제형과 약제 제형에 사용하기 위한, 수성 또는 수성/유기 조성물을 농후화시키는 미립자 농후화 시스템을 제조하기 위한 이들 액체 분산 중합체 조성물의 용도에 관한 것이다.
농후화제는 미적, 제품 응용 및 활성 원료의 현탁과 전달에 영향을 주기 위해 향장품과 같은 개인 케어용 제형 및 약제 제형 등에 광범위하게 사용되고 있다. 중합체 농후화제는 수년 동안 이러한 목적에 사용되어 왔다. 사용된 중합체 농후화제의 유형은 천연 검(예: 구아), 개질된 천연 재료(예: 하이드록시에틸 셀룰로즈) 및 합성 농후화제[예: 폴리아크릴산계 카보머(CarbomerR)]이다.
시바 스페셜티 케미칼스(Ciba Specialty Chemicals)로부터 입수가능한 액체 분산 중합체인 살케어(SalcareR) 계열은 소수성 캐리어 매질 중의 미립자 아크릴계 중합체 농후화제이다. 살케어RSC91은 활성화 계면활성제로서의 PPG-1 트리데세트-6과 함께 나트륨 아크릴레이트 중합체와 광유 캐리어를 기본으로 하는 음이온성 농후화제이다. 살케어RSC92는 폴리쿼터니움 32와 광유를 포함하는 양이온성 공중합체 농후화제 및 컨디셔너이다. 살케어RSC95와 살케어RSC96은 양이온성 단독중합체 농후화제 및 컨디셔너이다. 살케어RSC95는 PPG-1 트리데세트-6과 함께 광유에 폴리쿼터니움 37을 포함한다. 살케어RSC96은 PPG-1 트리데세트-6과 함께 프로필렌 글리콜 디카프릴레이트 디카프레이트에 폴리쿼터니움 37을 포함한다. 살케어RAST는 PPG-1 트리데세트-6과 함께 대두유의 나트륨 아크릴레이트 중합체를 기본으로 하는 음이온성 농후화제이다.
전하가 음이온성 또는 양이온성이든지 간에, 상술된 친수성 아크릴계 중합체의 작은 구형 미립자는 전형적인 입자 크기 범위가 0.1 내지 2μ이고, 평균 입자 크기 범위가 0.5 내지 1.0μ이다. 중합체 미립자는 바람직하게는 유중수 중합 경로를 사용하여 수용성 비닐 부가 단량체를 중합시키는 방법으로 제조된다.
위의 액체 분산 중합체를 수성 시스템에서 교반시키면, 활성화 계면활성제는소수성 캐리어를 수중유 유제로 전환시킨다. 용어 "활성화 계면활성제"는 소수성 캐리어의 수중유 유제로의 전환을 활성화시키는 계면활성제를 의미한다. 동시에, 친수성 중합체는 물에 노출시 팽창되지만 용해되지는 않는데, 이는 점도를 부드럽고 신속하게 증가시킨다. 통상적으로, 중합체 입자는 팽윤되어 통상의 입자 크기 범위가 직경 2.5 내지 5μ인 중합체 입자를 포함하는 미립자 농후화 시스템을 제공한다. 수 분자는 삼투압에 의해 소형 중합체 입자로 이동하기 때문에, 중합체 입자가 받은 삼투압 효과는 시스템 내에 존재하는 물과 전해질의 균형이다. 따라서, 높은 전해질 농도는 중합체 입자의 팽윤을 감소시킨다.
미립자 농후화 시스템은 낮은 전단 속도(예를 들면, 정치시 생성물이 받는 것)에서 우수한 안정성과 현탁 특성을 제공하고 높은 전단 속도에서 낮은 겉보기 점도(이는 우수한 고무 특성에 상응한다)를 제공하는 플라스틱 유사 유동 프로필을 갖는다.
전술한 바와 같이, 위의 살케어R액체 분산 중합체에 대한 연속 유기 캐리어 상은 실리콘 중합체 유체에 의해 적어도 부분적으로 제공된다.
발명의 개요
한 가지 양태에 있어서, 본 발명은 평균 입자 크기가 0.1 내지 2μ인 미립자 형태인, 중합체 분산 상으로서의 친수성, 수용성 또는 팽윤성 중합체, 연속 캐리어 상으로서의 실리콘 중합체 유체 및 수중유 계면활성제를 포함하는 액체 분산 중합체 조성물을 제공한다.
전형적으로, 액체 분산 중합체 조성물은, 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 중합체(a) 35 내지 65중량%, 실리콘 중합체 유체(b) 20 내지 50중량% 및 계면활성제 또는 계면활성제 혼합물(c) 5 내지 25중량%를 포함한다.
유리하게는, 친수성 중합체(a)는 수 팽윤성이며, 즉 충분히 가교결합되어 물에서 팽윤되지만 용해되지는 않는다. 바람직하게는, 이는 아크릴계이다. 또한, 이는 음이온성 또는 양이온성인 것이 바람직하다.
실리콘 중합체 유체(b)는 향장 산업에 공지되어 있으며, 모발 및 피부용 제형에 다년간 사용되어 왔다. 이들은 피부 및 모발에 미적 감각을 향상시키고 또한 헤어 케어용으로 사용하는 경우 광택을 부여하기 위해 광유에 비하여 특히 유리하다. 본 발명의 생성물은 상이한 이온 시스템을 가로질러 혼화성을 제공하며, 기타 다른 분산액 중합체에 의해 제공되지 않는 실리콘 기법을 사용하여 제형의 다용성 수준을 부여한다.
바람직하게는, 계면활성제 혼합물(c)은 팽윤성 중합체(a)의 미립자를 제조하는 데 유용한 계면활성제, 및 후속의 수중유 미립자 농후화 유제에 대한 활성화제로서 작용하는 하나 이상의 계면활성제 둘 다를 포함한다. 수중유 농후화 유제에 대한 이와 같은 활성화 계면활성제는 조성물에 1.0 내지 10.0중량%, 바람직하게는 2.0 내지 8.0중량%로 포함된다. 바람직하게는, 활성화 계면활성제는 HLB가 일반적으로 7을 초과하는 비이온성 수중유 유화제이다. 이러한 유형의 적합한 유화제는 당업자에게 공지되어 있다. 에톡실화 알콜이 바람직하다.
또한, 본 발명의 조성물은 이의 실질적인 특성에 영향을 주지 않는 미량의 기타 성분을 함유할 수 있다. 전형적으로, 이들 기타 성분은 수용성 또는 팽윤성 중합체의 제조로부터 잔류하는 소량의 기타 성분 뿐만 아니라 물 및 휘발성 유기 용매를 각각 약 3중량% 이하로 포함할 수 있다.
유리하게는, 본 발명의 조성물은, 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 수 팽윤성인 음이온성 또는 양이온성 중합체(a) 40 내지 60중량%, 실리콘 중합체 유체(b) 25 내지 45중량% 및 계면활성제 또는 계면활성제 혼합물(c) 8 내지 20중량%를 포함한다.
특히 바람직한 조성물은, 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 수 팽윤성인 음이온성 또는 양이온성 중합체(a) 45 내지 58중량%, 실리콘 중합체 유체(b) 30 내지 40중량% 및 계면활성제 혼합물(c) 10 내지 18중량%를 포함한다.
매우 특히 바람직한 조성물은, 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 양이온성인 수 팽윤성 중합체(a) 45 내지 58중량%, 실리콘 중합체 유체(b) 32 내지 38중량% 및 계면활성제 혼합물(c) 12 내지 18중량%를 포함한다.
본 발명의 또다른 양태는, 위에 기재된 바와 같은 액체 분산 중합체 조성물(a) 0.1 내지 8중량%, 바람직하게는 1 내지 6중량%, 추가의 성분, 예를 들면, 개인 케어용 성분(예: 향장학적 또는 약제학적 부형제) 및/또는 활성 성분(b) 0.1 내지 70중량%, 바람직하게는 2 내지 35중량% 및 물 또는 물과 수혼화성 유기 용매(저급 알콜)와의 혼합물(c) 45 내지 99중량%를 포함하는, 농후화 수성 또는 물 함유 조성물, 특히 개인 케어용 제형을 제공하는 것이다.
이와 같은 저급 알콜로는 에탄올, 이소프로필 알콜, 프로필렌 글리콜, 디-이소프로필 알콜 및 기타 다른 공지의 저급 알콜을 들 수 있다.
이들 조성물은 로션, 크림, 고약, 겔, 유액, 스프레이, 거품 또는 연고 형태일 수 있다.
추가의 성분은 수중유 유형의 농후화 수성 유제의 일부분을 형성할 수 있는 기타 성분일 수 있다. 향장학적 성분의 비제한적인 예에는 살균제(예: 트리클로잔 "RTM", 파네졸 "RTM"); 피부 컨디셔닝제 및 연화제(예: 라놀린 및 이의 유도체); 에스테르(예: 이소-프로필 프로파노에이트, 데실 올레에이트, 이소프로필 이소스테아레이트, 트리옥타노인, 트리이소스테아린, 미리스틸 프로피오네이트); 지방 알콜; 스쿠알렌; 실리콘(예: 사이클로메티콘, 디메티콘, 디메티콘 코폴리올); 아세트아미드 모노에탄올아민; 디메틸 폴리실록산; 습윤제(예: 알로에 베라), 차단 크림, 연화제, α및 β하이드록시 산(예: 락트산 및 글리콜산); 항염증 활성제(예: 알란토인 및 비사볼롤); 자외선차단제(예: 파라 아미노벤조산, 옥틸 살리실레이트 및 옥틸 메톡시신나메이트), 인공 선탠제, 미백제, 곤충 퇴치제, 에센셜 오일(예: 패출리유, 페퍼민트 오일, 로즈마리 오일, 시트로넬라 오일, 티트리 오일, 오렌지 또는 레몬 오일, 삼목재 오일 및 백단향 오일), 비타민, 착색제 및 안료; 모발 컨디셔너(예: 아모디메티콘, 사이클로메티콘, 판테놀, 라우르아미드 디에탄올아민, 라우르아민 옥사이드 및 실크 단백질); 향료 성분; 모발 염색제 및 표백제 및 방부제(예: 메틸-, 에틸-, 프로필- 파라벤 및 이미다졸리디닐 우레아)가 포함된다.
약제학적 활성 성분은 다양할 수 있으며, 피부 또는 모발에 국소 적용하기위한 모든 치료제, 특히 사람 또는 다른 포유동물의 가려움, 따끔거림, 박리, 피부의 염증 또는 감염, 화상 및 머리칼 소실을 치료하기 위한 물질이 포함된다.
본 발명의 또다른 양태는, 위에 기재된 바와 같은 액체 분산 조성물 0.1 내지 8중량%, 바람직하게는 1 내지 6중량%를, 하나 이상의 치료제 및/또는 부형제 0.1 내지 70중량%를 함유하는 수성 또는 수성/유기 조성물과 혼합함을 포함하는, 치료학적 로션, 크림, 고약, 겔 또는 연고의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 양태는, 위에 정의한 바와 같은 조성물을 피부의 국소 치료가 필요한 사람 또는 다른 포유동물의 피부, 얼굴 또는 머리에 적용함을 포함하는, 피부의 국소 치료 방법을 제공하는 것이다. 치료의 유형은 조성물에 용해 또는 현탁되어 있는 활성 성분(들)에 따라 달라질 것이다. 예를 들면, 조성물은 얼굴용 크림, 예를 들면 차단 크림, 습윤제 크림, 로션 또는 밀크, 클렌저 또는 토너, 핸드 및 바디 밀크 또는 로션, 바디 스프레이, UV-A 및 UV-B 조사에 대한 햇빛 차단제를 함유한 크림, 로션 또는 밀크, 인공 선탠용 크림, 로션 또는 스프레이, 피부 표백 크림, 로션 또는 스프레이, 탈모제 크림, 헤어 컨디셔닝 크림, 로션 또는 샴푸, 모발 염색 크림 또는 로션, 면도전 또는 면도후 크림, 로션, 겔 또는 밤, 살균제 크림, 로션, 연고 또는 겔, 썬텐과 같이 햇빛 적용 후의 진정 크림, 로션 또는 스프레이 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양태는 하기 상세한 설명 및 실시예로부터 명백해질 것이다. 이들 실시예는 단지 본 발명의 특정 양태를 설명하며, 이를 제한하고자 하는 것이 아니다.
발명의 상세한 설명
본 발명에 사용되는 친수성의 수 팽윤성 아크릴계 액체 분산 중합체 조성물은 음이온성 또는 양이온성일 수 있다. 상기 중합체는 단독중합체 또는 공중합체일 수 있다. 이들은 수용성 음이온성 또는 양이온성 단량체인 하나 이상의 모노에틸렌계 불포화 단량체로부터 형성되거나, 음이온성 단량체와 양이온성 단량체로 이루어질 수 있거나 음이온성 및/또는 양이온성 단량체의 혼합물로 이루어질 수 있는 단량체와 소량의 비이온성 단량체의 우세한 음이온성 또는 양이온성 블렌드로부터 형성된다.
중합체는 편리하게는, 소수성 액체, 즉 역상 중합반응에서 비수성상으로서 사용될 수 있는 물과의 혼화성이 충분히 낮은 액체에서 적합한 단량체를 역상 유화 중합반응시켜 평균 입자 크기 범위가 0.1 내지 2μ인 미립자 형태로 수득할 수 있다. 액체는, 용매화 매질이 역상 유화 중합반응을 위해 불충분할 수 있기 때문에, 중합체가 합성되는 온도 범위(예를 들면, 15 내지 100℃) 전체에 걸쳐, 중합체 또는 형성되는 단량체에 대한 용매화 효과를 실질적으로 갖지 않아야 한다. 마찬가지로, 단량체 또는 단량체 블렌드는 역상 중합반응이 수행될 수 있도록 수용성이어야 한다.
적합한 음이온성 단량체에는 아크릴산, 메타크릴산 및 이들의 알칼리 금속 및 암모늄 염, 2-아크릴아미도-2-메틸-프로판설폰산 및 이의 염, 나트륨 스티렌 설포네이트 등이 포함된다. 아크릴산이 가장 바람직한 음이온성 단량체이다. 바람직하게는, 카복실산 그룹은 알칼리 금속 염 또는 암모늄 염, 특히 나트륨 염의 형태로 50% 이상, 유리하게는 65 내지 85% 존재한다.
적합한 양이온성 단량체에는 디알릴 디메틸 암모늄 클로라이드 등의 디알릴 디알킬 단량체가 포함되지만, 바람직하게는 양이온성 단량체는 디알킬아미노알킬 (메트)아크릴레이트 또는 -아크릴아미드이다. 중합체는 유리 염기 형태일 수도 있지만, 특히 양이온성 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드인 경우, 산 부가염 또는 4급 암모늄 염, 예를 들면 (메트)아크릴아미도 프로필트리메틸 암모늄 클로라이드의 형태가 바람직하다.
단량체가 양이온성 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드인 경우, 디알킬아미노알킬 그룹은 일반적으로 디알킬아미노 프로필 또는 디알킬아미노 이소프로필 그룹이다. 단량체가 양이온성 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트인 경우, 디알킬아미노알킬 그룹은 일반적으로 디알킬아미노에틸 그룹이다.
양이온성 단량체는 일반적으로 디알킬아미노알킬(메트)아크릴레이트 산 염 또는 4급 암모늄 염이 바람직하고, 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트가 가장 바람직하다. 일반적으로, 이는 메틸 클로라이드 4급 암모늄 염으로서 존재한다.
적합한 비이온성 단량체에는 아크릴아미드, 메타크릴아미드, N-디알킬아크릴아미드, N,N-디알킬아크릴아미드, N-비닐 피롤리돈 및 수용성 하이드록시-치환된 아크릴산 또는 메타크릴산 에스테르가 포함된다.
양이온성 블렌드가 사용되는 경우, 양이온성 단량체의 양은 바람직하게는 블렌드의 50중량% 이상, 및 일반적으로 블렌드의 70중량% 이상 또는 80중량% 이상이다. 바람직한 양이온성 중합체는 전부 양이온성 단량체로부터 형성된다.
음이온성 블렌드가 사용되는 경우, 음이온성 단량체의 양은 바람직하게는 블렌드의 60중량% 이상, 일반적으로는 블렌드의 80중량% 이상이다. 바람직한 음이온성 중합체는 전부 음이온성 단량체로부터 형성된다.
액체 분산 중합체 조성물은 유리하게는 적합한 가교결합제(예: 다관능성 비닐 부가 단량체)를 중합반응 혼합물에 소량 도입하여 가교결합시킨다. 바람직하게는, 수용성 가교결합제가 사용된다.
단량체 또는 단량체 블렌드에 용해되는 통상의 에틸렌계 불포화 가교결합제 또는 폴리에틸렌계 불포화 가교결합제를 사용할 수 있으며, 여기에는 디-, 트리- 또는 테트라에틸렌계 불포화되는 물질이 포함된다. 디에틸렌계 불포화 화합물, 예를 들면, 메틸렌 비스 아크릴아미드, 에틸렌 글리콜 디(메트)아크릴레이트, 디(메트)아크릴아미드, 트리알릴 암모늄 염, 비닐옥시에틸아크릴레이트 또는 -메타크릴레이트 등이 바람직하다. 메틸렌 비스 아크릴아미드가 가장 바람직한 가교결합제이다.
가교결합제의 양은 일반적으로 단량체 1,000,000부(무수 중량)당 가교결합제 100 내지 10,000부이다. 양이온성 또는 음이온성 단량체의 경우, 이는 약 500 내지 2000ppm, 특히 500 내지 900ppm이 가장 바람직하다. 최적 양은 통상의 실험으로 결정할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 특히 바람직한 중합체는 살케어RSC91 및 살케어RAST에 분산되어 있는 음이온성 중합체와 살케어RSC92, 살케어RSC95 및 살케어RSC96 액체 분산 중합체에 분산되어 있는 양이온성 중합체이다.
친수성 중합체는 소수성 액상 중에서 친수성 단량체, 바람직하게는 하나 이상의 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트 단량체를 역상 유화 중합반응시켜 제조한다. 역상 유화 중합반응은 공지된 기술로서, 이는 예를 들어 이의 전체 내용이 본원에 참조로서 도입되는 미국 특허 제4,628,078호에 기재되어 있다.
본 발명의 액체 분산 중합체 조성물을 제조하기 위한 연속 상은 실리콘 중합체 유체에 의해 적어도 부분적으로 제공된다. 액체 분산 중합체 조성물은 주로 향장학적 또는 약제학적 용도를 위한 것이기 때문에, 향장학적으로 및/또는 약제학적으로 허용되고 역상 중합반응에서 연속 상으로서 유용하도록 충분히 소수성인 실리콘 중합체 유체가 연속 상으로서 바람직하게 사용된다. 이러한 다수의 물질이 공지되어 있으며, 시판중이다. 이와 같은 실리콘 중합체 유체는 사이클로메티콘, 디메티콘, 페닐 디메티콘, 페닐 트리메티콘 등을 포함하며, 이들의 혼합물을 포함한다. 페닐 트리메티콘이 바람직하다.
중합반응에 사용되는 소수성 액상의 양은 주로 충분한 역상 유화 매질을 제공하기 위해 필요에 따라 지시된다. 이는 일반적으로 친수성 중합체(무수 중량) 중량부당 실리콘 중합체 유체 약 0.5중량부 이상일 수 있다. 가공을 촉진시키기 위해서 뿐만 아니라, 실리콘 중합체 유체 중의 미립자의 양이 높은, 예를 들면, 실리콘 중합체 유체 중의 친수성 중합체(무수 중량)가 1.2 내지 약 1.7중량부인 액체분산 중합체 조성물을 수득하기 위해서는 휘발성의 불활성 소수성 용매를 사용하는 것이 편리하다. 적합한 불활성 소수성 용매에는 탄화수소 및 할로겐화 탄화수소가 포함된다. 한 가지 특히 바람직한 탄화수소 혼합물은 엑손(Exxon)의 이소파 G(Isopar G)"RTM"이다. 편리하게는, 무수 중량을 기준으로 하여, 친수성 중합체 1부당 휘발성의 불활성 소수성 용매 1 내지 2부, 바람직하게는 1.3 내지 1.9부가 사용된다.
중합체는 통상의 역상 유화 공정, 즉 금속 이온 봉쇄제(sequesterant) 및 가교결합 에틸렌계 불포화 단량체를 임의로 포함하는 하나 이상의 수성 에틸렌계 불포화 단량체 1중량부(무수 중량)를, 액체 소수성 실리콘 중합체 유체를 적어도 부분적으로 포함하고 HLB 값이 9.0 미만인 하나 이상의 통상의 유중수 유화제 약 0.1 내지 0.2부 및 임의로 중합체성 안정화제 계면활성제 0.5 내지 10.0부를 함유하는 소수성 액체 약 1 내지 3중량부에 강력하게 교반시키면서 첨가하여 요구되는 미립자 크기의 실질적으로 안정한 유제를 형성함으로써 제조한다. 적합한 유중수 유화제는 당업자에게 공지되어 있다. 솔비탄 에스테르가 바람직하다. 디에틸렌트리아민 펜타아세트산, 나트륨 염이 적합한 금속 이온 봉쇄제이다. 에틸렌계 불포화 단량체는 디에틸렌계 불포화되거나 폴리에틸렌계 불포화될 수 있다.
반응 혼합물은 질소로 퍼징시키며, 중합반응은 통상의 자유 라디칼 공급원을 첨가하여 개시한다. 적합한 중합반응 개시제는 당업자에게 공지되어 있다. 전형적인 자유 라디칼 형성 촉매에는 과산소 화합물(예: 나트륨, 칼륨 및 암모늄 퍼설페이트, 카프릴릴 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 과산화수소, 펠라르고닐 퍼옥사이드, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드, 3급 부틸 디퍼프탈레이트, 3급 부틸 퍼벤조에이트, 나트륨 퍼아세테이트, 디(2-에틸헥실)퍼옥시디카보네이트) 등 뿐만 아니라 아조 촉매(예: 아조디이소부티로니트릴)이 포함된다. 다른 유용한 촉매는 중금속 활성화 촉매 시스템이다. 바람직한 유형의 중합반응 개시제는 산화환원 개시 쌍이다. 개시 후, 단량체의 중합체로의 전환이 실질적으로 완성될 때까지 적절한 온도와 교반 조건을 유지시킨다. 적절한 조건은 당업자에게 공지되어 있다.
이어서, 물 및 임의의 휘발성 용매를, 예를 들면, 감압하의 증류에 의해 역상 유제로부터 제거하여, 실리콘 중합체 유체에 분산되어 있는 크기가 2μ 미만인 중합체 입자의 실질적으로 무수인 안정한 분산액을 제조한다.
HLB가 일반적으로 7을 초과하는 비이온성 수중유 유화제 (조성물 중량을 기준으로 하여) 약 1.0 내지 10.0중량%, 바람직하게는 2 내지 8중량%가 증류의 완결 후에 첨가된다. 이러한 유형의 적합한 유화제는 당업자에게 공지되어 있다. 에톡실화 알콜이 바람직하다.
본 발명의 추가의 특징은 적합한 중합체성 안정화제 계면활성제가, 증류 공정 전체에 걸쳐 유화 통합성을 유지하기 위해, 그리고 수용성 또는 팽윤성 분산된 중합체의 미립자를 고도로 함유하는 경우에도 최종 액체 중합체 분산액이 자유 유동 액체로 되도록 하기 위해 가공 조제로서 사용된다는 것이다.
유리하게는, 이러한 계면활성제는 에틸렌계 불포화 단량체 1중량부(무수 중량)당 0.5 내지 10.0부, 바람직하게는 1.0 내지 6.0부로 사용된다.
중합체성 계면활성제는 알킬 (메트)아크릴레이트 및 아미노 관능성 단량체의공중합체가 바람직하며, 이는 다음과 같이 제조할 수 있다.
알킬 (메트)아크릴레이트, 아미노 관능성 단량체 및 적합한 유용성 열 개시제, 예를 들면 2,2'-아조비스(2-메틸부티로니트릴)은 불활성 용매, 예를 들면 지방족 또는 방향족 탄화수소 용매(예: 이소파 G"RTM")에 용해된다. 이 혼합물을 용매와 열 개시제를 추가로 함유하는 용기에 80 내지 90℃의 반응 온도에서 2 내지 6시간에 걸쳐서 공급한다. 냉각시키기 전에 추가로 2시간 동안 이 온도에서 반응을 유지하고 실행한다.
알킬 (메트)아크릴레이트의 알킬 그룹이 적합한 알킬 그룹일 수도 있으나, C8내지 C22그룹이 바람직하다.
아미노 관능성 단량체는 이하의 화학식(1)과 같다.
CH2=CRC(=O)-R1R2NR3R4
위의 화학식 1에서,
R은 수소 또는 C1내지 C4알킬이고,
R1은 산소 또는 질소이고,
R2는 C1내지 C4알킬이고,
R3은 수소 또는 C1내지 C10알킬이고,
R4는 C1내지 C10알킬이다.
알킬 (메트)아크릴레이트:아미노 관능성 단량체 비는 몰을 기준으로 하여, 0.5 내지 8.0:1일 수 있다. 몰을 기준으로 하여, 0.75 내지 6.0:1이 바람직하고, 1.0 내지 4.0:1이 가장 바람직하다.
당업자에게 공지되어 있는 통상의 크로마토그래피 기술에 의해 분자량을 측정할 수 있다. 통상적인 분자량은 10,000 내지 60,000이며, 15,000 내지 40,000이 가장 통상적이다.
분산액을 수성 시스템으로 교반시키면, 비이온성 계면활성제는 소수성 캐리어를 수중유 유제로 전환시킨다. 동시에, 친수성 중합체는 물에 노출되면 점도를 부드럽고 신속하게 증가시킨다. 전형적으로, 중합체 입자는 팽윤되어, 전형적인 입자 크기가 2.5 내지 5.0μ인 중합체 입자를 포함하는 미립자 농후화 시스템을 제공한다.
본 발명의 분산액 조성물은 0.1 내지 8.0중량%, 바람직하게는 1 내지 6중량%의 농도로 수성 또는 수성/유기 제형에 효과적인 농후화를 제공하는 미립자 농후화 시스템을 제공한다. 그러나, 또한 이들은 실리콘 중합체 유체의 잇점과 액체 분산 중합체의 농후화 효과를 조화시킨다.
액체 분산 중합체 조성물은 다양한 개인 케어용 활성 성분 및 보조제와 상용성이다. 중합체가 사용될 수 있는 통상의 제형 예는 다음과 같다:
각종 얼굴 및 바디용 에멀젼(예: 케어, 세정, 냄새 제거 및디필리에이션(depiliation)용 크림, 로션, 밀크 및 스프레이), 색조 화장품(예: 리퀴드 파운데이션, 리퀴드 아이쉐도우, 리퀴드 블러셔, 립스틱 및 수성 마스카라), 페이셜 마스크, 립밤, 스킨케어 제형(예: 바디 워시), 각종 셰이빙 제품, 핸드 소프, 소프 바 및 소프 리퀴드를 포함하는 스킨 케어 제형.
헤어 컨디셔너, 헤어 착색제(영구적, 반영구적 및 일시적), 스타일링 겔, 로션 및 크림, 샴푸, 헤어 릴렉서, 헤어 펌 및 헤어 마스크를 포함하는 헤어 케어 제형.
선탠 제형, 예를 들면 선탠 크림, 로션 및 스프레이, 선블록, 태닝 촉진제, 일광후 크림, 로션 및 스프레이 및 인공 태닝 로션 또는 크림.
하기의 제형 예는 단지 제형화 수단의 몇몇 대표적인 양태를 설명하는 것이며, 어떠한 방식으로든 제한하고자 하는 것은 아니다. 특히, 액체 분산 중합체 중의 중합체가 수 팽윤성 양이온 중합체의 미립자를 포함하고 실리콘 중합체 유체가 페닐 트리메티콘인 조성물이 가장 바람직하다.
모든 비율은 제형의 중량%이다. 점도는 브룩필드(Brookfield) 점도계로 측정한다.
실시예 1
매일 사용하는 헤어 컨디셔닝 습윤 로션/크림
상품명 공급자 INCI명 %
1 아쿠아 ~100
2 살케어R실리콘 시바 스페셜티 케미칼즈 결정될 것임 2.75
3 소르비톨 UPI 소르비톨 1.50
4 엘듀(Eldew) CL 301 아지노모토(Ajinomoto) 콜레스테릴/베헤닐/옥틸도데실/라우로일 글루타메이트 0.50
5 쿠플(Cupl) PIC 버넬(Bernel) PPG-2 이소세테트-20 아세테이트 0.25
6 판테놀-리퀴드 로셰(Roche) 판테놀(프로-비타민 B5) 0.25
7 니파가드(Nipaguard) BPX 니파 페녹시에탄올 & 메틸 & 프로필파라벤 & 2-브로모-2-니트로프로판 1-3-디올 0.15
8 향료 경우에 따라
방법:
1) 성분(1)을 비이커에 가하고, 교반을 개시한 후, 성분(3) 내지 성분(5)를 약 5 내지 10분 동안 잘 혼합하면서 가한다. 이후 성분(6) 내지 성분(8)을 혼합을 증진시키면서 가한다.
2) 교반기 속도를 증가시킨 후 성분(2)를 서서히 가하여 점착성 및 균질화될 때까지 약 5 내지 10분 동안 계속해서 서서히 교반시킨다.
전형적인 특성:
외관: 부드러운 저점도 크림
점도: 10,000 내지 20,000cPs
pH: 3.5 내지 4.25
실시예 2
통상 매일 사용하는 핸드 및 바디 로션
상품명 공급자 INCI명 %
1 아쿠아 ~100
2 글리세린 프록터 앤드 갬블(Procter & Gamble) 글리세린 3.0
3 케스코(Kessco) 스테판 컴파니(Stepan Company) 옥틸 이소노나노에이트 5.5
4 알로에 베라 액티브 오가닉스(Active Organics) 알로에 바바덴시스 0.5
5 살케어R실리콘 시바 스페셜티 케미칼즈 결정될 것임 2.5
6 크로다몰(Crodamol) OPG 크로다(Croda) 옥틸 펠라르고네이트 2.25
7 게르마벤(Germaben) ii 수튼(Sutton) 경우에 따라 프로필렌 글리콜 & 디아졸리디닐 우레아 & 메틸 파라벤 & 프로필 파라벤 0.75
8 향료 경우에 따라
방법:
1) 성분(1)을 비이커에 가하고, 교반을 개시한 후, 성분(2) 내지 성분(4)를 약 5 내지 10분 동안 잘 혼합하면서 가한다. 이후 성분(6) 내지 성분(8)을 혼합을 증진시키면서 가한다.
2) 교반기 속도를 증가시킨 후 성분(5)를 서서히 가하여 점착성 및 균질화될 때까지 약 5 내지 10분 동안 계속해서 서서히 교반시킨다.
전형적인 특성:
외관: "리치(rich)" 로션
점도: 7,500 내지 10,500cPs
pH: 5.5 내지 7.0
실시예 3
일광 후 로션/크림
상품명 공급자 INCI명 %
1 아쿠아 ~100
2 스위트 알몬드 오일(Sweet Almond Oil) 에이이 콘녹(AE Connock) 프루누스 둘시스 4.50
3 악티파이트 콜라 너트(Actiphyte Kola Nut) 액티브 오가닉스 콜라 너트 추출물 5.00
4 알로에 베라 액티브 오가닉스 알로에 바바덴시스 2.00
5 살케어R실리콘 시바 스페셜티 케미칼즈 결정될 것임 3.25
6 티노덤 피(Tinoderm P) 시바 스페셜티 케미칼즈 아쿠아 & 판테놀 & 카프릴산/카프르산 트리글리세라이드 & 폴리소르베이트 80 & 레시틴 1.25
7 니파가드 BPX 니파 래보러토리즈 페녹시에탄올 & 메틸 & 프로필파라벤 & 2-브로모-2-니트로프로판 1-3-디올 0.20
방법:
1) 성분(1)을 비이커에 가하고, 교반을 개시한 후, 성분(2) 내지 성분(4), 성분(6) 및 성분(7)을 약 5 내지 10분 동안 잘 혼합하면서 가한다.
2) 교반기 속도를 증가시킨 후 성분(5)를 서서히 가하여 점착성 및 균질화될 때까지 약 5 내지 10분 동안 계속해서 서서히 교반시킨다.
전형적인 특성:
외관: 유동성 로션
점도: 5,000 내지 80,000cPs
pH: 5.0 내지 6.5

Claims (15)

  1. 실리콘 중합체 유체와 수중유 계면활성제에 분산되어 있고 평균 입자 크기가 0.1 내지 2μ인 미립자 형태인 친수성, 수용성 또는 팽윤성 중합체를 포함하는 액체 분산 중합체 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 중합체(a) 35 내지 65중량%, 실리콘 중합체 유체(b) 20 내지 50중량% 및 계면활성제 또는 계면활성제 혼합물(c) 5 내지 25중량%를 포함하는 액체 분산 중합체 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 수 팽윤성이고 음이온성 또는 양이온성인 중합체(a) 40 내지 60중량%, 실리콘 중합체 유체(b) 25 내지 45중량% 및 계면활성제 또는 계면활성제 혼합물(c) 8 내지 20중량%를 포함하는 액체 분산 중합체 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 중합체가, 500 내지 2000ppm의 가교결합제로 가교결합된 폴리쿼터니움 37인 액체 분산 중합체 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 친수성 중합체가 하나 이상의 실리콘 중합체 유체를 포함하는 소수성 액상 속에서 하나 이상의 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트 단량체를 역상 유화 중합시킴으로써 제조되는 액체 분산 중합체 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 실리콘 중합체 유체가 향장학적으로 및/또는 약제학적으로 허용되는 액체 분산 중합체 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 따르는 액체 분산 중합체 조성물(a) 0.1 내지 8중량%, 추가의 성분(b) 0.1 내지 70중량% 및 물 또는 물과 수혼화성 유기 용매와의 혼합물(c) 45 내지 99중량%를 포함하는, 수성 또는 물 함유 농후 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 로션, 크림, 고약, 겔, 연고, 유액, 스프레이 또는 거품 형태인 수성 또는 물 함유 농후 조성물.
  9. 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 따르는 액체 분산 중합체 0.1 내지 8중량%를, 하나 이상의 치료제 및/또는 부형제 0.1 내지 70중량%를 함유하는 수성 또는 수성/유기 조성물과 혼합함을 포함하는, 치료학적 로션, 크림, 고약, 겔, 연고, 유액, 스프레이 또는 거품의 제조방법.
  10. 제7항 또는 제8항에 따르는 조성물을 피부의 국소 치료가 필요한 사람 또는다른 포유동물의 피부, 얼굴, 머리 또는 모발에 도포함을 포함하는, 피부의 국소 치료방법.
  11. 하나 이상의 실리콘 중합체 유체를 포함하는 소수성 액상 속에서 친수성 단량체의 역상 유화 중합을 수행함을 포함하는, 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 따르는 액체 분산 중합체 조성물의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 금속 이온 봉쇄제(sequesterant)와 가교결합성 에틸렌계 불포화 단량체를 임의로 포함하는 친수성 에틸렌계 불포화 단량체 1중량부(무수 중량)를, 액체 소수성 실리콘 및 임의로 휘발성 불활성 소수성 용매를 포함하고 HLB 값이 9.0 이하인 하나 이상의 유중수 유화제 및 임의로 중합체성 안정화제 계면활성제를 함유하는 소수성 액체 약 1 내지 3중량부에 강력하게 교반하면서 첨가하여 미립자 크기의 실질적으로 안정한 유제를 형성하는 단계(a),
    불활성 대기를 제공하는 단계(b),
    자유 라디칼 개시제를 첨가하는 단계(c),
    단량체가 중합체로 사실상 완전히 전환될 때까지 적절한 온도와 교반 조건을 유지시키는 단계(d),
    물과 임의의 휘발성 용매를 감압하에서 역상 유제로부터 제거하여, 실리콘에 분산되어 있는 입자 크기가 2μ 미만인 실질적으로 무수 안정한 중합체 분산액을 제조하는 단계(e) 및
    HLB가 7을 초과하는 비이온성 수중유 유화제 0.5 내지 8중량%(조성물의 중량을 기준으로 하여)를 실리콘 중의 중합체 입자 분산액에 첨가하는 단계(f)를 포함하는 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 친수성 에틸렌계 불포화 단량체가 메틸 클로라이드로 4급화된 디메틸 아미노 에틸 메타크릴레이트이고, 가교결합성 에틸렌계 불포화 단량체가 메틸렌 비스 아크릴아미드이고, 실리콘 중합체 유체가 페닐 트리메티콘이고, 중합체성 안정화제 계면활성제가 존재하는 방법.
  14. 제11항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 중합체성 안정화제 계면활성제가 알킬 (메트)아크릴레이트와 아미노 관능성 단량체와의 반응 생성물인 방법.
  15. 알킬 (메트)아크릴레이트와 아미노 관능성 단량체의 비율이, 몰을 기준으로 하여, 0.5 내지 8.0:1인 반응 생성물인 중합체.
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