KR20050057244A - 음이온 중합체인 유동성 개질제 및 양이온 물질의 조성물 - Google Patents

음이온 중합체인 유동성 개질제 및 양이온 물질의 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양이온 성분을 음이온 착화제로 착화시킨 다음, 이와 같이 착화된 양이온 성분을 음이온 유동성 개질제와 배합하는 것을 포함하여, 양이온 성분과 음이온 중합체인 유동성 개질제를 상용화시키는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 착화된 양이온 성분과 음이온 중합체인 유동성 개질제를 함유하는 조성물 및 음이온 착화제에 의해 착화된 양이온 성분과 음이온 유동성 개질제를 함유하는 개인위생용 또는 가정용 조성물에 관한 것이다.

Description

음이온 중합체인 유동성 개질제 및 양이온 물질의 조성물{COMPOSITIONS OF ANIONIC POLYMERIC RHEOLOGY MODIFIERS AND CATIONIC MATERIALS}
유동성 개질제(점증제:thickener)는 일반적으로 대부분의 개인위생물품 및 이러한 성질의 기타 물품에 사용된다. 가장 유용한 유동성 개질제의 몇가지 예에는 가교된 폴리아크릴산을 비롯한 에틸렌계 불포화 카르복실산을 주성분으로 하는 음이온 중합체 물질 또는 에틸렌계 불포화 카르복실산 단량체와 공중합성 비닐 단량체의 공중합체가 포함된다. 이러한 중합체는 화장용품 산업과 욕실용품 산업에서의 다양한 개인위생물품에 매우 유용한 음이온 중합체인 유동성 개질제를 제공한다.
점증제 외에도, 이러한 물품은 일반적으로 다양한 기타 성분, 특히 양이온 성분을 필요로 한다. 종종, 양이온 계면활성제 또는 양이온 조절제가 특히 유용하게 사용된다. 하지만, 양이온 계면활성제는 일반적으로 음이온 중합체인 점증제와 상용화되지 않는다. G.폴로티와 F.코다[G.Polotti and F.Coda, "Thickener for Cationic Surfactant Solutions" in the Proceedings of the 28th CED Annual Meeting, Barcelona, Spain, 1998]는 "양이온 계면활성제 용액의 점증은 세정제 산업에서, 특히 섬유 유연제, 변기 세정제, 석회물때 제거제 등의 배합물에서 종종 부딪히는 문제이다. 이 문제의 일부 원인은 가교된 폴리아크릴산을 주성분으로 하는 점증제와 같은 가장 일반적인 점증제가 음이온 종이기 때문이다. 안정된 점성 현탁액이 만들어질 수는 있으나, 폴리아크릴산과 양이온 계면활성제의 조합은 추가 희석시 공유될 수 없는 응집물을 형성한다. 결과적으로, 음이온 성분과 강한 결합을 형성하여 양이온 종의 효과는 상실된다"고 발표했다.
문헌[Handbook of Cosmetic Science and Technology, First Edition 1993 Elsevier Science Publishers Ltd] 17쪽에는, "카르보머(carbomer)는 양이온 계면활성제와 비상용성이고, 전해질 존재하에서는 상당히 감소된 점도 형성력을 보인다. 이러한 이유 때문에, 세제 기재 생산물의 안정화에서의 용도가 매우 한정적이다"고 기술하고 있다.
결과적으로, 전술한 물품에 절실히 요구되는 것은, 양이온 계면활성제 또는 기타 양이온 성분과 함께 카르보머와 같은 유동성 개질제 또는 음이온 중합체 점증제를 이용할 수 있는 성질이다.
유동성 개질제와 실리콘을 각종 화장용품이나 개인위생 조성물에 사용하는 용도에 대해서 개시하는 여러 미국 특허 또는 공개 특허출원들이 있다.
미국 특허 제4,210,161호는 불수용성 반응 산물을 형성할 수 있는 양이온 계면활성제와 음이온 중합체를 함유하는 크림 린스 조성물을 개시한다. 즉, 이 특허에서는 음이온 중합체와 양이온 계면활성제가 비상용성이어서 침전물을 형성하지만, 이러한 배합에서 그러한 침전물을 바람직하다는 것을 분명하게 기술하고 있다.
미국 특허 제4,710,374호는 양이온 중합체와 음이온 중합체 라텍스를 함유하는 화장용 조성물을 개시한다. 이 특허에서는 양이온 중합체가 비교적 고분자량인 500 내지 30,000,000 범위이지만, 전부는 아니더라도 대부분 분자량이 적어도 10,000 이상이고, 보다 종종 분자량이 약 500,000인 것이 분명하게 강조하고 있다. 즉, 양이온 성분은 하전 밀도가 낮은 대형 분자이다. 이러한 이유로 인해 양이온 중합체와 음이온 중합체 라텍스는 사실상 비상용성이 아니다.
미국 특허 제6,071,499호는 비이온성인 옥시알킬렌화된 실리콘과 음이온성 아크릴 중합체를 보유한 화장용 조성물을 개시한다. 여기서, 실리콘은 음이온성이 아니므로, 상기 음이온 중합체의 성능을 향상시킨다고는 하지만 양이온 성분과 착물을 형성할 수 없다.
공개된 미국 특허출원 2003/0108503 A1은 메타크릴산과 알킬 아크릴레이트의 공중합체, 양이온 또는 양쪽이온성 중합체 및 작용기화된 실리콘을 함유하는 조성물을 개시한다. 명백한 것은, 이와 같이 개시된 음이온 중합체가 개시된 양이온 중합체 계면활성제와 상용성이라는 점이다. 상기 세 성분은 양이온 중합체와 작용기화된 실리콘의 착물 형성을 우선 형성하지 않고 함께 배합된다. 결과적으로, 이 공개 출원에 개시된 발명에는 상용화(compatibilization) 또는 착물 형성과 관련된 사항이 전혀 없다.
도 1 내지 3은 착화제를 충분하게 사용했을 때 각종 착화된 양이온 물질과 카보폴® ETD 2020 점증제의 상용성을 보여주는 그래프이다.
도 4 내지 6은 착화제를 사용했을 때 각종 양이온 물질과 다양한 카보폴® 점증제의 상용성을 보여주는 그래프이다.
도 7 내지 9는 루빈 염료(Rubine Dye) 시험 결과를 도시한 것이다.
도 10과 도 11은 착화제를 사용하지 않고 착물이 형성된 경우에, 습윤상태에서의 빗-통과 시험(wet comb-through test) 결과를 도시한 것이다.
상세한 설명
본 발명의 사실상 예상치못한 특징은, 일반적으로 음이온 중합체 점증제와 비상용성인 양이온 성분을 그 양이온 성분의 성능과 기능에 악영향을 미치지 않고 음이온 상용화제로 착화시킴으로써 상용화시킬 수 있다는 사실이다. 개인위생용품에 음이온 유동성 개질제와 함께 사용할 수 있는 양이온 성분에는, 이 성분 자체는 음이온 중합체인 유동성 개질제와 비상용성인, 4차 암모늄염, 다중4차 암모늄염, 유기 또는 무기 염, 알킬 아민, 아미도아민, 에톡시화 아민 및 알킬 이미다졸린이 있다. 여기서, "비상용성"이란 용어는 이러한 양이온 성분을 음이온 중합체인 유동성 개질제와 배합했을 때 침전물을 형성하거나 혼탁이 발생하는 것을 의미한다.
양이온 성분을 음이온 점증제를 함유하는 조성물에 첨가하면 일반적으로 점도의 유의적 감소가 나타나고, 종종 침전물이 형성되고 혼탁이 발생한다. 이러한 이유로 인해, 개인위생용품과 가정용품에서 양이온 성분과 함께 음이온 점증제를 사용하는 것에 상당한 제한이 있다. 하지만, 이와 같이 장기간 계속되어 온 문제점은 해결될 수 있고, 이러한 양이온 물질은 본 발명에 따라 먼저 설페이트 기, 설포네이트 기, 포스페이트 기, 포스포네이트 기 또는 카르복실레이트 기와 같은 음이온 기를 함유하는 음이온 거대 분자인 상용화제(compatibilizing agent)로 양이온 성분을 착화시킴으로써 상용화될 수 있는 것이다. 여기서 '상용화된'이란 용어는 양이온 성물을 먼저 착화시키지 않은 경우 형성될 수 있는 침전물이나 혼탁의 상당한 감소를 의미하는 것이다. '상당한 감소'란 이러한 성분(양이온 물질과 음이온 점증제)이 개인위생용품에 성공적으로 이용될 수 있는 정도의 감소를 의미한다. 일반적으로, 이러한 감소는 혼탁 형성의 적어도 50% 감소, 바람직하게는 적어도 80% 감소하는 것으로써, 양이온 성분과 음이온 유동성 개질제를 함유하는 조성물의 혼탁도가 50NTU 이하, 종종 20NTU, 바람직하게는 15NTU 이하인 것이다. 투명 콘디셔닝 스타일링 젤과 같은 투명 젤에서는 혼탁도가 15NTU 이하, 특히 10NTU 이하인 것이 바람직한 반면, 투명 포뮬러 샴푸에서는 40NTU 정도의 높은 혼탁도가 허용될 수 있다. 즉, 허용되는 것으로 생각되는 혼탁도 정도는 항상 제품의 종류에 따라 달라진다. 또한, 성질을 수득하면서 사용량을 줄일 수 있게 하여 유동성 개질제의 유효 용도에 도움본 발명에 따른 착화된 음이온 성분의 사용은 종종 점증제의 필요한 을 주는 바, 비용면에서 보다 효과적인 최종 제품을 얻게된다. 실질적으로, 침전물 형성을 완전히 제거되어야 한다.
일반적으로, 양이온 물질은 음이온 유동성 개질제와 비상용성이다. 하지만, 양이온 물질의 농도가 충분히 낮으면 상용성이 될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 하전 밀도가 충분히 낮으면(예를 들어, 하전 잔기가 분자 전체에 산재되어 있으면) 상용성이 될 수도 있다. 결론적으로, 본 발명은 특정 음이온 중합체인 유동성 개질제와 비상용성인 양이온 물질에 대한 것이다.
양이온 성분
양이온 성분은 계면활성제 및 콘디셔닝 성분으로서 개인위생용 산업에 일반적으로 사용되는 것이다. 이 성분은 본질적으로 양이온성이므로, 모발과 피부 같은 음이온 기질 위에 쉽게 침착될 수 있다.
4차 암모늄 화합물(즉, 쿼트(quat))은 콘디셔닝제로서 작용하는 입수용이한 다양한 양이온 성분 중에서 가장 널리 사용되는 것이다. 이러한 인기에 크게 기여하는 4차 암모늄 화합물의 두드러진 성능 특성은 당해 산업에 공지되어 있다. 이의 유리한 안정성 프로필, 비용 효율성 및 장기간 안정성도 또 다른 요인이다.
쿼트는 모발의 광택, 빗질성, 외관, 모발체, 미끄러짐성, 감촉 및 일반적 관리성을 향상시키기 위해 모발위생 조성물(예, 샴푸 같은 세정 용품, 무스, 젤, 스프레이, 스프리츠 및 볼륨 부여제 같은 세팅 및 고정 용품, 및 일원성 또는 이원성 영구 또는 반영구 염료 같은 착색 용품)에 사용된다.
폴리쿼트는 쿼트의 중합체 대응물로서, 쿼트와 동일한 방식으로 동일한 일반적 목적에 사용된다. 폴리쿼트는 높은 분자량으로 인해 고정제 및 유동성 개질제 같은 추가 용도에도 사용된다. 또한, 이들의 큰 크기는 피부 침투(즉, 자극)을 방지하여, 피부 보호 용품의 대중화에 유리하다. 피부 보호 용품에서 폴리쿼트는 바스 젤 및 바디 워시 같은 개인 세정제 중의 콘디셔너로서 가장 널리 사용되고 있다.
양이온 성분의 예를 예시하면 다음과 같다:
A. 폴리쿼터늄
헥사다이메트린 클로라이드
하이드록시프로필 구아 하이드록시프로필트리모늄 클로라이드
로우커스트 두 하이드록시프로필테모늄 클로라이드
폴리아크릴아미도프로필트리모늄 클로라이드
폴리메타크릴아미도프로필트리모늄 메토설페이트
폴리쿼터늄-1* 내지 20*, 22*, 24*, 27* 내지 37*, 39*, 42* 내지 50*
B. 일치환된 4차 화합물
하이드록시프로필트리모늄 클로라이드
베이직 레드 118*
베헤노일 PG-트리모늄 클로라이드
베헨트리모늄 클로라이드
베헨트리모늄 메토설페이트
벤질 트리에틸 암모늄 클로라이드
비스-하이드록시에틸 코코모늄 니트레이트
비스-하이드록시에틸 디하이드록시프로필 스테아르암모늄 클로라이드
비스-하이드록시에틸 레이프시드모늄 클로라이드
비스-하이드록시에틸 탈로우모늄 클로라이드
캄포르 벤즈알코늄 메토설페이트
카르프로늄 클로라이드
세테아르트리모늄 클로라이드
세트린모늄 브로마이드, 클로라이드, 메토설페이트, 사카리네이트 및 토실레이트
세틸 에틸디모늄 에토설페이트
코코-에틸디모늄 에토설페이트
코코트리모늄 클로라이드 및 메토설페이트
C4-18 퍼플루오르알킬에틸 티오하이드록시프로필트리모늄 클로라이드
덱스트란 하이드록시프로필트리모늄 클로라이드
다이메티콘 하이드록시프로필 트리모늄 클로라이드
도데실벤질트리모늄 클로라이드
도데실헥사데실트리모늄 클로라이드
도데실크실릴디트리모늄 클로라이드
갈락토아라비난 하이드록시프로필트리모늄 클로라이드
진싱 하이드록시프로필트리모늄 클로라이드
구아 하이드록시프로필트리모늄 클로라이드
수소첨가된 탈로우트리모늄 클로라이드
하이드록시프로필 비스트리모늄 디요오다이드
하이드록시프로필트리모늄 허니
하이드록시프로필트리모늄 수소분해된 유장
이소스테아로일 PG-트리모늄 클로라이드
이소스테아릴 에틸디모늄 클로라이드
락트아미도프로필 트리모늄 클로라이드
라우로일 PG-트리모늄 클로라이드
라우르트리모늄 브로마이드, 클로라이드 및 트리클로로페녹사이드
옥틸도데실트리모늄 클로라이드
올레아민 비스하이드록시프로필트리모늄 클로라이드
올레오일 PG-트리모늄 클로라이드
팔미트아미도프로필트리모늄 클로라이드
팔미토일 PG-트리모늄 클로라이드
PEG-1 및 PEG-10 코코벤조늄 클로라이드
PEG-2 및 PEG-15 코코모늄 클로라이드
PEG-5 코코모늄 메토설페이트
PEG-2 및 PEG-15 올레암모늄 클로라이드
PEG-2 및 PEG-15 스테아르모늄 클로라이드
PEG-5 스테아릴 암모늄 클로라이드 및 락테이트
PEG-20 탈로우 암모늄 에토설페이트
PEG-5 탈로우 벤조늄 클로라이드
PPG-9, PPG-25 및 PPG-40 디에틸모늄 클로라이드
쿼터늄-16*, 22*, 26*, 30*, 33*, 52*, 60*, 61*, 75* 및 88*
소이트리모늄 클로라이드
스테아로일 PG-트리모늄 클로라이드
스테아르트리모늄 브로마이드
스테아르트리모늄 메토설페이트
스테아르트리모늄 사카네이트
탈로우 트리하이드록시에틸암모늄 아세테이트
탈로우트리모늄 클로라이드
C. 이치환된 4차 화합물
베헨알코늄 클로라이드
벤즈알코늄 브로마이드 및 클로라이드
벤테토늄 브로마이드 또는 클로라이드
벤즈알코늄 세틸 포스페이트
벤즈옥소늄 클로라이드
C12-18 디알킬데모늄 클로라이드
세트알코늄 클로라이드
세테아르알코늄 브로마이드
세트에틸디모늄 브로마이드
세트에틸 모르폴리늄 에토설페이트
세틸 피롤리도닐메틸 디모늄 클로라이드
코코알코늄 클로라이드
데나토늄 벤조에이트 및 사카라이드
디베헤닐/디아라키딜 디모늄 클로라이드
디베헤닐디모늄 클로라이드 및 메토설페이트
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디세틸디모늄 클로라이드
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디스테아릴디모늄 클로라이드
디스테아릴 에폭시프로필모늄 클로라이드
디탈로우아미도에틸 하이드록시프로필모늄 메토설페이트
디탈로우 디모늄 셀룰로스 설페이트
디탈로우디모늄 클로라이드
디탈로우오일에틸 하이드록시에틸모늄 메토설페이트
디트리데실디모늄 클로라이드
도미펜 브로마이드
에루크알코늄 클로라이드
수소첨가된 탈로우알코늄 클로라이드
하이드록시세틸 하이드록시에틸 디모늄 클로라이드
하이드록시에틸 세틸디모늄 클로라이드 및 포스페이트
하이드록시에틸 라우르디모늄 클로라이드
하이드록시에틸 탈로우디모늄 클로라이드
하이드록시프로필 비스세테아릴디모늄 클로라이드
하이드록시프로필 비스올레일디모늄 클로라이드
하이드록시프로필 비스스테아릴디모늄 클로라이드
이소스테아릴 라우르디모늄 클로라이드
라우르알코늄 브로마이드 및 클로라이드
라우일 메틸 글루세스-10 하이드록시프로필디모늄 클로라이드
메틸벤즈에토늄 클로라이드
미리스타클로늄 클로라이드, 브로마이드 및 사카리네이트
올레알코늄 클로라이드
올레오일 에폭시프로필디모늄 클로라이드
판테닐 하이드록시프로필 스테아르디모늄 클로라이드
PEG-9 및 25 디에틸모늄 클로라이드
PEG-2 디미도우폼아미도에틸모늄 메토설페이트
PEG-3 디올레오일아미도에틸모늄 메토설페이트
PEG-5 디트리데실모늄 클로라이드
PEG-8 팔미토일 메틸 디에토늄 메토설페이트
PEG-10 스테아릴 벤조늄 클로라이드
PEG-3 탈로우 프로필렌디모늄 디메토설페이트
쿼터늄-8*, 14*, 18*, 24*, 43*, 53*, 63*, 70*, 71* 및 84*
쿼터늄-18 벤토나이트*
쿼터늄-18 벤즈알코늄 벤토나이트
쿼터늄-18 헥토라이트* 및 메토설페이트*
소듐 코코 PG-디모늄 클로라이드 포스페이트
소이 디하이드록시프로필디모늄 글루코사이드
소이디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 밀 단백질
소이에틸디모늄 에토설페이트
스테아르알코늄 벤토나이트, 클로라이드 및 헥토라이트
스테아릴 에틸헥실디모늄 클로라이드 및 메토설페이트
스테아릴 PG-디모늄 클로라이드 포스페이트
탈로우알코늄 클로라이드
탈로우디모늄 프로필트리모늄 디클로라이드
티아민 디포스페이트
D. 4치환된 4차 화합물
쿼터늄-15*
테트라부틸 암모늄 브로마이드
테트라메틸암모늄 클로라이드
E. 헤테로시클릭 4차 화합물
세틸피리디늄 클로라이드
코코일 벤질 하이드록시에틸 이미다졸리늄 클로라이드
코코일 하이드록시에틸이미다졸리늄 PG-클로라이드 포스페이트
디퀄늄 아세테이트 및 클로라이드
디메틸아미노스티롤 헵틸 메틸 티아졸륨 요오다이드
하이드록시안트라퀴논아미노프로필 메틸 모르폴리늄 메토설페이트
이소스테아릴 벤질이미도늄 클로라이드
이소스테아릴 에틸이미다졸리늄 에토설페이트
라피륨 클로라이드
라우릴 이소퀴놀리늄 브로마이드 및 사카리네이트
라우릴피리디늄 클로라이드
플라토닌*
쿼터늄-27*, 45*, 51*, 56*, 72*, 73*, 83* 및 87*
소이에틸 모르폴리늄 에토설페이트
스테아릴 하이드록시에틸이미도늄 클로라이드
톨유 벤질 하이드록시에틸 이미다졸리늄 클로라이드
F. 치환된 아미도 4차 화합물
아세트아미도에톡시부틸 트리모늄 클로라이드
아세트아미도프로필 트리모늄 클로라이드
아크릴아메도프로필트리모늄 클로라이드/아크릴아미드 공중합체
아크릴아미도프로필트리모늄 클로라이드/아크릴레이트 공중합체
알몬드아미도프로프알코늄 클로라이드
아프리코트아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트
아보카드아미도프로프알코늄 클로라이드
바바슈아미도프로프알코늄 클로라이드
베헨아미도프로필 에틸데모늄 에토설페이트
베헨아미도프로필 PG-디모늄 클로라이드
카놀아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트
카르복시메틸 이소스테아르아미도프로필 모폴린
신나미도프로필트리모늄 클로라이드
C14-20 및 C18-22 이소알킬아미도프로필에틸디모늄 에토설페이트
코카미도프로필 베타인 MEA 클로라이드
코카미도프로필디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 콜라겐
코카미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트
코카미도프로필 PG-디모늄 클로라이드 및 클로라이드 포스페이트
코카디모프로필트리모늄 클로라이드
이수소첨가된 탈로우아미도에틸 하이드록시에틸모늄 클로라이드 및 메토설페이트
하이드록시프로필 비스이소스테아르아미도프로필디모늄 클로라이드
하이드록시스테아르아미도프로필 트리모늄 클로라이드
하이드록시스테아르아메도프로필 트리모늄 메토설페이트
이소논아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트
이소스테아르아미도프로필 에폭시프로필 디모늄 클로라이드
이소스테아르아미도프로필 에폭시프로필모르폴리늄 클로라이드
이소스테아르아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트
이소스테아르아미도프로필 에틸모포리늄 에토설페이트
이소스테아르아미도프로필 라우릴아세토디모늄 클로라이드
이소스테아르아미도프로필 PG-디모늄 클로라이드
이소스테아르아메노프로프알코늄 클로라이드
이소스테아릴 베헨아미도프로필 베타인네이트
이소스테아릴 디리놀레아미도프로필 베타인네이트
이소스테아릴 라시놀아미도프로필 베타인네이트
메틸렌 비스(탈로우아세트아미드디모늄 클로라이드)
라우르아미도프로필 아세트아미도디모늄 클로라이드
라우르아미도프로필 PG-디모늄 클로라이드
리놀레아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트
리놀레아미도프로필 PG-디모늄 클로라이드 포스페이트 및 포스페이트 다이메티콘
밍크아미도프로프알코늄 클로라이드
밍크아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트
올레아미도프로필디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 콜라겐
올레아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트
올레아미도프로필 PG-디모늄 클로라이드
평지씨아미도프로필 벤질디모늄 클로라이드
평지씨아미도프로필 에폭시프로필 디모늄 클로라이드
평지씨아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트
쌀겨아미도프로필 하이드록시에틸 디모늄 클로라이드
리시놀아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트
리시놀아미도프로필트리모늄 클로라이드 및 메토설페이트
홍화아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트
소듐 서양지치아미도프로필 PG-디모늄 클로라이드 포스페이트
소듐 에뮤아미도프로필 PG-디모늄 클로라이드 포스페이트
소듐 밀크아미도프로필 PG-디모늄 클로라이드 포스페이트
소듐 올레아미도프로필 PG-디모늄 클로라이드 포스페이트
소듐 해바라기아미도프로필 PG-디모늄 클로라이드 포스페이트
소이아미도에틸디모늄/트리모늄 하이드록시프로필 가수분해된 밀 단백질
소이아미도프로프알코늄 클로라이드
소이아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트
스테아르아미도프로프알코늄 클로라이드
스테아르아미도프로필 세테아릴 디모늄 토실레이트
스테아르아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트
스테아르아미도프로필 PG-디모늄 클로라이드 포스페이트
스테아르아미도프로필 피롤리도닐메틸 디모늄 클로라이드
스테아르아미도프로필 트리모늄 메토설페이트
운데실렌아미도프로필트리모늄 메토설페이트
밀배아아미도프로프알코늄 클로라이드
밀배아아미도프로프알코늄 하이드록시프로필 가수분해된 밀단백질
밀배아아미도프로필 에폭시프로필디모늄 클로라이드
밀배아아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트
G. 4차화된 케라틴
AMP-이소스테아롤릴 젤라틴/케라틴 아미노산/라이신
코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 모발 케라틴 및 케라틴
하이드록시프로필트리모늄 젤라틴 및 가수분해된 케라틴
라우릴디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 케라틴
쿼터늄-79 가수분해된 케라틴*
스테아르디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 케라틴
H. 4차화된 콜라겐
벤질트리모늄 가수분해된 콜라겐
코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 콜라겐
하이드록시프로필트리모늄 가수분해된 콜라겐
라우릴디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 콜라겐
프로필트리모늄 가수분해된 콜라겐
쿼터늄-76 및 79 가수분해된 콜라겐*
스테아르디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 콜라겐
스테아르트리모늄 하이드록시에틸 가수분해된 콜라겐
트리에토늄 가수분해된 콜라겐 에토설페이트
I. 4차화된 아미노산
코코디모늄 하이드록시프로필 실크 아미노산
젤라틴/케라틴 아미노산/라이신 하이드록시프로필트리모늄 클로라이드
J. 4차화된 단백질
코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 카세인, 실크, 쌀 단백질, 소이 단백질 및 밀 단백질
젤라틴/라이신/폴리아크릴아미드 하이드록시프로필트리모늄 클로라이드
하이드록시프로필트리모늄 가수분해된 카세인 및 콘치올린 단백질
하이드록시프로필트리모늄 가수분해된 쌀겨 단백질, 실크, 식물성 단백질, 밀단백질, 밀단백질/실록시실케이트
라우르디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 소이 단백질 및 밀단백질/실록시실리케이트
라우릴디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 카세인, 실크 및 소이 단백질
프로필트리모늄 가수분해된 소이 단백질 및 밀단백질
쿼터늄-79 가수분해된 유단백질*, 실크*, 소이 단백질* 및 밀단백질*
쿼터늄-86*
스테아르디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 카세인, 쌀 단백질, 실크 , 소이 단백질 및 식물성 단백질
스테아르디모늄 하이드록시프로필 밀 단백질
K. 2가 또는 다가 양이온의 염
알루미늄 아세테이트 및 아세테이트 용액
알루미늄 벤조에이트, 부톡사이드, 시트레이트, 디아세테이트, 디세틸 포스페이트, 락테이트, 메티오네이트, PCA, 슈크로스 옥타설페이트 및 트리포르메이트
알루미늄/마그네슘 하이드록사이드 스테아레이트
안티몬 포타슘 타르트레이트
바륨 글루코네이트
비스무스 시트레이트 및 서브갈레이트
브루신 설페이트
칼슘 아세테이트, 아스코베이트, 벤조에이트, 시트레이트, 사이클라메이트, DNA, 프럭토헵토네이트, 글루코헵토네이트, 글루코네이트, 글리세로포스페이트 , 락테이트, 판테테인 설포네이트, 판토테네이트, 파라벤, 프로피오네이트, 사카린, 살리실레이트, 소르베이트, 스테아로일 락틸레이트, 타르타레이트 및 티오글리콜레이트
칼슘 디소듐 EDTA
코발트 글루코네이트
구리 DNA, 글루코네이트, PCA, PCA 메틸실라놀, 피콜리네이트 및 유스네이트
아세트산 구리
페릭 암모늄 시트레이트
페릭 시트레이트 및 글리세로포스페이트
페로우스 아스파테이트, 아글루코헵토네이트 및 글루코네이트
피콜린산철
이소프로필 티타늄 트리이소스테아레이트
아세트산납
마그네슘 아세테이트, 아스코르베이트, 아스코르베이트/PCA, 아스코르빌 포스페이트, 벤조에이트, 시트레이트, DNA, 글루코힙토네이트, 글루코네이트, 글리세로포스페이트, PCA, 프로피오네이트, 살리실레이트 및 티오글리콜레이트
마그네슘 라우레스-11 카르복실레이트
K. 2가 또는 다가 양이온 화합물의 염
망가니스 글루코네이트
망가니스 글리세로포스페이트
망가니스 PCA
몰리브데늄 아스파테이트
니켈 글루코네이트
페닐 머큐릭 아세테이트, 벤조에이트 및 보레이트 및 클로라이드
스트론튬 아세테이트
스트론튬 티오글리콜레이트
징크 아세테이트, 시트레이트, 시스테인네이트, 디부틸디티오카르바메이트, 글루코헵토네이트, 글루코네이트, 글리시르헬리네이트, 락테이트, 피콜리네이트 및 피리치온
징크 포름알데하이드 설폭실레이트
징크 PCA
L. 안료
산화아연, 산화철, 이산화티탄
M. 유기 아민
알라닌 글루타메이트
알란토인 아세틸 메티오닌, 아스코르베이트, 비오틴, 칼슘 판토테네이트, 갈락투론산, 글리시르헤틴산, PABA 및 폴리갈락투론산
아모디메치콘 하이드록시스테아레이트
아르기닌 아스파르테이트, DNA 및 PCA
아르기닌 글루타메이트
아르기닌 헥실데실 포스페이트
키토산 아디페이트, 아스코르베이트, 글리콜레이트 및 살리실레이트
클로라민 T
클로르헥시딘 디아세테이트, 디글루코네이트 및 디하이드로클로라이드
클로로필린-구리 착물
시클로피록스 올라민
시스테아민 HCl
시스테인 DNA
DEA-세틸 포스페이트
DEA-가수분해된 레시틴
DEA-메톡시신나메이트
디베헨아미도프로필디메틸아민 딜리놀리에이트
디브로모프로파미딘 디이세티오네이트
디글리콜 구아니딘 숙시네이트
디하이드록시에틸 탈로우아민 올레이트
디리튬 옥살레이트
다이메티콘 프로필에틸렌디아민 베헤네이트
에탄올아민 디티오디글리콜레이트, 글리세로포스페이트 및 티오글리콜레이트
에틸 하이드록시 피콜리늄 락테이트
에틸 라우로일 아르기네이트 HCl
구아니딘 카르보네이트, HCl 및 포스페이트
헥사미딘 디이세티오네이트 및 파라벤
이소스테아르아미도프로필 디메틸아민 글루코네이트, 글리콜레이트 및 락테이트
이소스테아르아미도프로필 모폴린 락테이트
라우릴 이소퀴놀리늄 사카리네이트
라우릴 PCA
라이신 DNA 및 글루타메이트
MEA-벤조에이트, 디세테아릴 포스페이트, o-페닐페네이트, 살리실레이트, 티오락테이트 및 운데실레네이트
MEA-라우레스-6 카르복실레이트
MEA PPG-6 라우레스-7 카르복실레이트
MEA PPG-8 스테아레스-7 카르복실레이트
메틸 하이드록시세틸 글루카미늄 락테이트
메틸실라놀 하이드록시프롤린 아스파테이트
니코티닐 타르트레이트
올리브아미도프로필 디메틸아민 락테이트
옥시퀴놀린 벤조에이트 및 설페이트
PCA 에틸 코코일 아르기네이트
피록톤 올아민
피리독신 HCl
당산염 석회
TEA-코코일 알라니네이트
TEA-EDTA
TEA-라우로일 락틸레이트
TEA-페닐벤즈이미다졸 설포네이트
터르필니코티네이트 HCl
N. 유기 이미다졸린
스테아릴 하이드록시에틸 이미다졸린
O. 에톡시화된 아민
PEG-15 탈로우아민
PEG-코코폴리아민
P. 4차화된 셀룰로스
PG-하이드록시에틸셀룰로스 코코디모늄 클로라이드
PG-하이드록시에틸셀룰로스 라우릴디모늄 클로라이드
PG-하이드록시에틸셀룰로스 스테아릴디모늄 클로라이드
Q. 4차화된 실리콘
쿼터늄-80*
실리콘 쿼터늄-1* 내지 13*
R. 다중작용성 4차 화합물
쿼터늄-77*, 78*, 81*, 82* 및 85*
S. tert-치환된 4차 화합물
트리세틸모늄 클로라이드
*이 물질의 조성은 문헌[International Cosmetic Ingredients Dictionary and Handbook, 8th ed.(2000), the Cosmetic Toiletry and Fragrance Association, 1101 17th St., NW, Suite 300, Washington, D.C.20036-4702]에 밝혀져 있다.
상용화제
양이온 성분과 착물을 형성하는 상용화제 또는 착화제는 음이온 기를 보유하는 "거대" 분자를 포함하는 임의의 물질일 수 있다. "거대" 분자는 음이온 점증제 또는 양이온 성분과 화학적으로 반응성이어서는 안된다. 이러한 "거대" 분자는 일반적으로 분자량이 적어도 500Mn, 바람직하게는 적어도 1,000Mn 이며, 최고 50,000Mn 이하, 보다 일반적으로 25,000Mn 이하인 것일 수 있다. 일반적으로, "거대" 분자는 반복 단위가 3개 이상인 중합체 물질이다. 중합체 물질의 조성은 이종성일 수 있으며, 주로 폴리실리콘, 아크릴 공중합체, 폴리알킬렌 글리콜(예, 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리프로필렌 글리콜), 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 폴리사카라이드(예, 전분 및 셀룰로스) 또는 폴리우레탄일 수 있다. 폴리알킬렌 글리콜은 말단기(예컨대 알릴, 프로페닐, 프로필 및 수소, 이에 국한되는 것은 아님) 등을 함유할 수 있다. 이러한 중합체성 또는 "거대한" 기는 양이온 성분과 착물을 형성하는 음이온기를 함유해야 한다. 바람직한 음이온 기는 카르복실레이트(-COOH), 설포네이트(-SO3H), 설페이트(-OSO3H), 포스페이트(-OP(OH)2) 및 포스포네이트(-PO(OH)2)이다. 이러한 음이온 기는 양이온 성분과 착물을 형성하여, 양이온 성분이 음이온 점증제에 의해 방해받지 않게 하며, 점증제가 점도 형성 기능을 수행할 수 있게 한다. 원칙적으로 음이온기를 함유하는 중합체 물질이라면 모두 사용할 수 있지만, 샴푸, 헤어 린스, 헤어 젤 및 헤어 염색제에서의 모발이나, 로션, 크림 및 손세정제에서의 피부, 또는 손톱 강화제 또는 코팅재 및 각피 연화제에서의 손톱, 또는 립스틱, 립밤 등에서의 입술과 같은 각질 성분을 콘디셔닝하는 작용도 하기 때문에 실리콘을 이용하는 것이 바람직하다.
바람직한 실리콘 착화제는 다음과 같은 화학식 I로 표시할 수 있다:
화학식 I
이 식에서,
Me는 메틸이고;
R 및 R'는 독립적으로 메틸, -OH, -R7 및 -R9-A 또는 -(CH2)3-O-(EO)a-(PO)b-(EO)c-G 중에서 선택되는데, 단 R 및 R' 둘 모두가 메틸, -OH 또는 R7 인 것은 아니며;
R1 은 저급 알킬 CH3(CH2)n-(여기서, n은 0 내지 22 사이의 정수) 및 페닐 중에서 선택되고;
a, b 및 c는 각각 0 내지 100 사이의 정수이고;
EO는 -(CH2CH2O)- 이며;
PO는 이고;
o는 1 내지 200 사이의 정수이고;
q는 0 내지 1000 사이의 정수이며;
p는 0 내지 200 사이의 정수이고;
R7은 탄소수 1 내지 40의 아릴, 알킬, 아르알킬, 알카릴 또는 알케닐 기이며;
R8은 수소 또는 R7 또는 C(O)-X(여기서, X는 탄소수 1 내지 40의 아릴, 알킬, 아르알킬, 알카릴, 알케닐 기임) 또는 이의 혼합물이고;
R9 는 탄소수 6 내지 18의 아릴렌 기 또는 탄소수 2 내지 8의 불포화 함유 알킬렌 기가 중재할 수 있는 탄소수 1 내지 40의 알킬렌 중에서 선택되는 2가 기이며;
A 및 G는
; 또는
, 또는 ;
, 또는 ;
, 또는 ;
, 또는 ;
로부터 독립적으로 선택되고
여기서,
R"는 탄소수 6 내지 18의 아릴렌 기 또는 탄소수 2 내지 8의 알킬렌 기로 단속적일 수 있는 탄소수 1 내지 40의 알킬렌 중에서 선택되는 2가 기이며, 바람직하게는 -CH2-CH2-; -CH=CH-; ; 및 중에서 선택되고,
M은 Na, K, Li, NH4; 또는 알킬, 아릴, 알케닐, 하이드록시알킬, 아릴알킬 또는 알카릴 기를 함유하는 아민이다.
다른 종류의 실리콘 착화제에는 하기 화학식 II로 표시될 수 있는 실리콘 설페이트가 있다:
화학식 II
상기 식에서,
R11 은 탄소수 1 내지 8의 저급 알킬 또는 페닐 중에서 선택되고,
R12 는 -(CH2)3-O-(EO)x-(PO)y-(EO)z-SO3 -M+이며,
여기서, M은 양이온으로서, Na, K, Li 또는 NH4 중에서 선택되고;
x, y 및 z는 독립적으로 0 내지 100 사이의 정수이고;
R13은 -(CH2)3-O-(EO)x-(PO)y-(EO)z-H이고,
R14는 메틸 또는 하이드록실이고;
a1 및 c1은 독립적으로 0 내지 50 사이의 정수이고;
b1은 1 내지 50 사이의 정수이며;
화학식(III)
상기 식에서,
R21은 이고;
a2는 0 내지 200 사이의 정수이며;
b2는 0 내지 200 사이의 정수이고;
c2는 1 내지 200 사이의 정수이며;
R14는 전술한 바와 같고;
R22는 -(CH2)nCH3 및 페닐 중에서 선택되고;
n은 0 내지 10 사이의 정수이고;
R23은 -(CH2)3-O-(EO)x1-(PO)y1-(EO)z1-H 이며;
x1, y1 및 z1은 정수로서, 독립적으로 0 내지 20 사이에서 선택되고;
e1 및 f1은 1 또는 2이지만, 단 e+f는 3이고;
M은 H, Na, K, Li 또는 NH4 중에서 선택되는 것이고;
화학식 (IV)
상기 식에서,
Me는 메틸이고;
R30 및 R32는 독립적으로 -CH3 이거나 -(CH2)3-O-(EO)a3-(PO)b3-(EO)c3-C(O)-R33-C(O)-OH이나, 단 R30 및 R32 둘 모두가 -CH3인 것은 아니며;
R33은 -CH2-CH2-; -CH=CH-; -CH2-C(R37)-H; 및 중에서 선택되고
R37은 탄소수 1 내지 22 의 알킬이며
R31은 저급 알킬(탄소수 1 내지 4), CH3(CH)n 1- 및 페닐 중에서 선택되고, n1은 0 내지 8 사이의 정수이며;
a3, b3 및 c3은 독립적으로 0 내지 20 사이의 정수이며;
EO는 에틸렌 옥사이드 잔기 -(CH2CH2-O)-이고;
PO는 프로필렌 옥사이드 잔기 -(CH2CH(CH3)-O-)-이고;
o1은 1 내지 200 사이의 정수이고;
q1은 0 내지 500 사이의 정수이다.
상기 화학식 단위에서 EO와 PO는 랜덤 및 블록 구조일 수 있음을 주의해야 한다.
이러한 실리콘 카르복실레이트는 미국 특허 제5,296,625호(본 발명에 참고원용됨)에 보다 상세하게 개시되어 있다. 또 다른 실리콘 착화제는 여러 음이온 치환체를 다수개 함유하는 실리콘이다. 이러한 실리콘은 이미 개시된 2종 이상의 음이온 실리콘을 당업자에게 공지된 반응을 사용하여 반응시켜 제조할 수 있다. 그 결과 수득되는 분자는 원료 실리콘의 혼성체이어서, 여러 종류의 음이온 작용기를 함유할 수 있다. 실리콘의 성질은 이와 같은 방식으로 최적화될 수 있다. 반응의 한 종류인 실리콘 평형화 반응은 반응기에 원료 물질을 충진하는 단계, 적당한 촉매를 첨가하는 단계, 가열하에 혼합하는 단계 및 그 다음 촉매를 중화시키는 단계를 포함한다. 이와 같은 화학반응은 문헌[Silicone in Organic, Organometallic and Polymer Chemistry (Michael Brook)-John Wiley and Sons, New York, 2000, pp. 261-266]에서 논의되고 있다.
양이온 성분을 착화시키는데 필요한 음이온 착화제의 양은 특정 양이온 성분(쿼트, 폴리쿼트, 유기 염 등), 존재하는 양이온 성분의 함량 및 최종 조성물의 최종 pH에 따라 달라진다. 최종 조성물의 pH가 낮을수록, 착화제의 양은 보다 많이 필요로 된다. 실리콘과 같은 음이온 착화제가 목적한 결과를 제공하기 위해 특정 조성물에 사용될 수 있는 최적량을 알아내기 위해서는 전술한 변수에 비추어 통상적인 시험 몇가지를 수행하는 것이 필요할 것이다. 일반적으로, 음이온 실리콘 착화제와 같은 음이온 착화제 대 양이온 성분 또는 성분들의 중량비는 0.1 내지 10 대 1 범위이다. 바람직하게는, 착화제 대 양이온 성분의 중량비는 0.5 내지 6 대 1 범위인 것이고, 가장 바람직한 것은 1.5 내지 3 대 1 범위인 것이다.
음이온 중합체인 유동성 개질제
일반적으로 양이온 성분과 비화합성인 중합 유동성 개질제(점증제)는 착화된 양이온 성분과 함께 다양한 조성물에 사용될 수 있다. 따라서, 음이온 중합체인 유동성 개질제는 본 발명의 조성물에 이용될 수 있다.
일반적으로, 이러한 음이온 중합체인 유동성 개질제는 카르복실기를 함유하는 에틸렌 불포화 단량체, 또는 카르복실기를 함유하는 에틸렌 불포화 단량체 유래의 에틸렌 불포화 단량체, 예컨대 산 수소화물, 무수물 또는 에스테르로부터 수득되는 동종중합체이다. 이러한 동종중합체에는 상기 카르복실기 함유 단량체 또는 에틸렌 불포화 무수물의 동종중합체, 또는 이러한 카르복실산 단량체 또는 무수물 단량체를 적어도 1중량%, 바람직하게는 적어도 5%, 보다 바람직하게는 적어도 10% 함유하는 공중합체가 포함된다. 점증제로서 유용한 상기 동종중합체 및 공중합체의 다양한 종류는 종래 기술에 개시되어 있다. 이러한 점증제의 예시적 예는 이하에 논의된다.
점증제 중합체 생산에 유용한 카르복실산 단량체는 활성화된 탄소-탄소 올레핀 이중결합 1개 이상과 카르복실기 1개 이상을 함유하는 올레핀계 불포화 카르복실산, 즉 단량체 분자 내에 카르복실기에 대해 알파-베타 위치에 존재(즉, ) 하거나, 또는 말단 메틸렌 그룹의 일부로 존재(즉, CH2=C< )하여 중합시 용이하게 작용하는 올레핀 이중결합을 함유하는 산이다. 알파-베타 산인 경우에, 이중결합된 탄소원자에 대한 강한 극성의 카르복실기의 근접성은 강한 활성화 영향을 미쳐, 이러한 구조를 함유하는 물질이 매우 용이하게 중합할 수 있게 한다. 카르복실산 단량체에 말단 메틸렌 그룸의 존재는 이러한 종류의 화합물이 탄소 구조 내에 이중결합이 중재되어 있는 경우 보다 더욱더 용이하게 중합할 수 있게 한다. 이러한 부류에 속하는 올레핀계 불포화 산에는 아크릴산류로서 다양한 분지성 물질, 예컨대 아크릴산 자체, 메타크릴산, 에타크릴산, 알파-클로로아크릴산, 알파-시아노 아크릴산, 베타 메틸-아크릴산(크로톤산), 알파-페닐 아크릴산, 베타-아크릴옥시 프로피온산, 소르브산, 알파-클로로 소르브산, 엔젤산, 신남산, p-클로로 신남산, 베타-스티릴 아크릴산(1-카르복시-4-페닐 부타디엔-1,3), 이타콘산, 시트라콘산, 메사콘산, 글루타콘산, 아코니트산, 말레산, 푸마르산 및 트리카르복시 에틸렌이 있다. 본 명세서에 사용된, "카르복실산"이란 용어에는 폴리카르복실산 및 이의 산 무수물, 예컨대 말레산 무수물이 포함되는데, 여기서 무수물 기는 동일한 폴리카르복실산 분자 상에 위치한 2개의 카르복실기로부터 물 1분자를 제거하면 형성된다. 하지만, 아크릴산 무수물과 같이 동일하거나 상이한 불포화 산 2종 이상의 분자로부터 물 제거에 의해 형성되는 종류의 무수물은 이러한 중합체가 물과 알칼리에서 가수분해하는 강한 경향이 있기 때문에 포함되지 않는다. 본 발명에 유용한 말레산 무수물과 기타 다른 산 무수물은 다음과 같은 화학식으로 표시되는 것이다:
여기서, R40 및 R41은 독립적으로 수소, 시아노신(-C≡N), 하이드록실, 락탐 및 락톤 기, 및 알킬, 아릴, 알카릴, 아르알킬 및 시클로알킬 기, 예컨대 메틸, 에틸, 프로필, 옥틸, 데실, 페닐, 톨릴, 크실릴, 벤질, 사이클로헥실 등으로 구성된 군 중에서 선택되는 것이다.
본 발명에 사용하기에 바람직한 카르복실산 단량체는 하기 화학식으로 표시되는 모노올레핀 아크릴산이다:
여기서, R42는 수소, 할로겐, 하이드록실, 락톤, 락탐, 시아노겐(-CN), 1가 알킬기(탄소수 1 내지 4), 1가 아릴기(탄소수 6 내지 12), 1가 아르알킬기(탄소수 7 내지 12), 1가 알카릴기(탄소수 7 내지 12) 및 1가 고리지방족 기(탄소수 4 내지 8)으로 구성된 부류 중에서 선택되는 치환체이다. 이러한 부류 중에서 아크릴산 자체가 일반적으로 보다 낮은 비용, 입수용이성, 우수한 중합체 형성성 등으로 인해 가장 바람직하다. 또 다른 특히 바람직한 카르복실산 단량체는 말레산 무수물이다.
장쇄 지방족 기를 보유하는 바람직한 아크릴산 에스테르 단량체는 하기 화학식으로 표시되는 아크릴산의 유도체이다:
여기서, R43은 수소 또는 탄소원자수 8 내지 30, 바람직하게는 10 내지 22의 알킬기이고, R44는 수소 또는 메틸기이다. 고급 알킬 아크릴 에스테르의 대표적인 예에는 데실 아크릴레이트, 라우릴 아크릴레이트, 스테아릴 아크릴레이트, 베헤닐 아크릴레이트 및 멜리실 아크릴레이트 및 이에 상응하는 메타크릴레이트가 있다. 장쇄 아크릴산 에스테르 2종 또는 3종 또는 그 이상의 혼합물은 1종의 카르복실산 단량체와 성공적으로 중합하여 본 발명의 유용한 점증성 수지를 제공할 수 있다.
사용된다면, 바람직한 가교 단량체는 1분자 당 1 이상의 알케닐 에테르 그룹을 보유하는 폴리알케닐 폴리에테르이다. 가장 유용한 것은, 올레핀 이중 결합이 존재하는 알케닐기가 말단 메틸렌 그룹에 부착되어 있는 것, CH2=C< 이다. 이것은 적어도 4개의 탄소원자와 적어도 3개의 하이드록실기를 함유하는 다가 알코올의 에테르화를 통해 제조한다. 이러한 부류의 화합물은 알릴 클로라이드 또는 알릴 브로마이드와 같은 알케닐 할라이드를, 다가 알코올 1종 이상으로 구성된 강알칼리 수용액과 반응시켜 제조할 수 있다. 이러한 산물은 다양한 수의 에테르기를 보유하는 폴리에테르의 복합 혼합물이다. 분석을 통해서만 각 분자당 에테르 그룹의 평균 수를 확인할 수 있다. 폴리에테르 가교제의 효능은 분자에 존재하는 가능한 중합성 기의 수에 따라 증가한다. 따라서, 1분자 당 알케닐 에테르 그룹을 평균 2개 이상 함유하는 폴리에테르를 이용하는 것이 바람직하다. 기타 다른 가교 단량체에는 예컨대 디알릴 에스테르, 디메트알릴 에테르, 알릴 또는 메트알릴 아크릴레이트 및 아크릴아미드, 테트라알릴 주석, 테트라비닐 실란, 폴리알케닐 메탄, 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 디비닐 화합물, 폴리알릴 포스페이트, 디알릴옥시 화합물 및 포스파이트 에스테르 등이 있다.
카르복실산 단량체와 장쇄 아크릴산 에스테르 단량체의 단량체 혼합물은 카르복실산 단량체가 95 내지 50중량%, 아크릴산 에스테르 단량체가 5 내지 50중량% 포함되는 것이 바람직하다.
전술한 중합체 증점제는 본원에 참고원용되는 미국 특허 제3,940,351호에 보다 상세하게 개시되어 있다. 이와 관련된 중합체 점증제는 본원에 참고원용되는 미국 특허 제3,915,921호에 개시되어 있다.
또 다른 부류의 점증제는 다음과 같은 단량체를 함유하는 단량체 시스템의 공중합을 통해 수득할 수 있는 가교 공중합체로 표시되는 것이다:
a) 1종 이상의 에틸렌계 불포화 모노카르복실산 또는 다이카르복실산 약 10 내지 약 97중량%;
b) 에틸렌계 불포화 모노카르복실산 또는 다이카르복실산의 적어도 1종의 (C1-30) 알킬 또는 아르알킬 에스테르 0 내지 약 80중량%;
c) 하기 화학식으로 표시되는 에스테르인 1종 이상의 결합성 단량체 약 0.5 내지 약 80중량%:
J-O-(CH2-CHR2O)r-(CH2)s-R1
여기서, J는 임의의 카르복실기를 추가로 함유하는 에틸렌 불포화 비환식 잔기인데, 여기서 추가 카르복실기는 임의의 (C1-C20) 지방족 알킬기와 에스테르화될 수 있고;
R1은 탄소원자수 1 내지 30의 알킬, 알킬페닐 또는 아르알킬 잔기이며;
R2는 수소, 메틸 또는 에틸이고;
r은 0 내지 50 사이이고;
s는 0 내지 30 사이이다;
d) 1종 이상의 에틸렌계 불포화 아미드 0 내지 약 20중량%;
e) 가교제로서, 에틸렌계 불포화 카르복실산과 유리 OH기를 2개 이상 보유하는 유화제 또는 폴리옥시알킬렌글리콜 사이의 1종 이상의 다이에스테르 약 0.2 내지 약 20중량%;
f) 1종 이상의 에틸렌계 불포화 설폰산 0 내지 약 20중량%.
상기 a)에 제시한 에틸렌계 불포화 모노카르복실산 또는 다이카르복실산의 예에는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 소르브산, 크로톤산 및 유사체가 포함된다. 이 중에서 아크릴산과 메타크릴산이 바람직하다.
상기 b)에 제시한 에틸렌계 불포화 모노카르복실산 또는 다이카르복실산의 바람직한 에스테르에는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트 및 유사체가 있다. 가장 바람직한 것은 메틸 및 에틸 (메트)아크릴레이트이다.
결합성 단량체 c)는 화학식 J-O-(CH2-CHR2O)r-(CH2)s-R1(여기서, R 및 R는 전술한 바와 같고, r과 s의 합은 0 내지 80 사이에서 다양하며 J는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 소르브산, 크로톤산, 올레산 및 리놀레산 중에서 선택되는 에틸렌계 불포화 산의 아크릴 잔기이다)에 속하는 임의의 화합물일 수 있다. 바람직한 것은 에틸렌 옥사이드 25몰로 에톡시화된 세틸스테아릴알코올의 에스테르이다. 결합성 단량체 c)는 시중에서 입수용이한 제품이거나 또는 실질적으로 당해 기술분야에 공지된 절차(미국 특허 제3,652,497호 및 제4,075,411호)에 따라 제조할 수 있는 것이다.
바람직한 에틸렌계 불포화 아미드 d)는 아크릴아미드, 메타크릴아미드 및 비닐피롤리돈인 한편, 바람직한 에틸렌계 불포화 설폰산 f)는 비닐설폰산 및 p-스티렌설폰산이다.
상기 e)에 기술된 가교제는 다음과 같은 화학식 (I), (II) 또는 (IV)로 표시되는 구조를 갖는 화합물이거나 또는 임의의 완전하게 또는 부분적으로 수소첨가되고, 에틸렌계 불포화 카르복실산에 의해 에스테르화된 피마자유의 폴리에톡시화된 유도체일 수 있는데, 단 에틸렌 결합의 총 수는 적어도 2 이상이어야 한다.
가교제 e)는 다음과 같은 화학식 (I)로 표시되는 화합물이다:
화학식 (I)
D1-O-(CH2-CHZ1-O)t-(CH2-CHZ2-O)u-(CH2-CHZ3-O)w-D2
이 식에서,
D1 및 D2는 동일하거나 상이할 수 있는 것으로서, 추가 카르복실산을 함유할 수 있는 에틸렌계 불포화 비환식 잔기인데, 상기 추가 카르복실기는 임의의 (C1-20) 지방족 알킬기에 의해 에스테르화될 수 있고;
Z1 및 Z3은 독립적으로 수소 또는 (C1-20) 지방족 알킬 또는 아르알킬 기이며;
Z2는 수소 또는 메틸이고;
t와 w는 0 내지 20 사이의 정수이고;
u는 1 내지 100 사이의 정수이며;
t+u+w의 합은 1 내지 140 사이의 임의의 정수를 나타낼 수 있지만, 단 Z1, Z2 및 Z3이 동시에 수소이고 D1 및 D2가 동시에 메타크릴산의 아크릴 잔기이면 t+u+w의 합은 1일 수 없고;
상기 폴리알킬렌글리콜의 구조는 랜덤 또는 블록형일 수 있다.
바람직하게는 화학식 (I)로 표시되는 가교제에서 D1 및 D2는 독립적으로 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 소르브산, 크로톤산, 올레산 또는 리놀레산의 비환식 잔기이고, Z1, Z2 및 Z3이 수소 또는 메틸이며, a+b+c의 합이 10 보다 크고, 폴리알킬렌글리콜의 구조가 랜덤형이거나 블록형일 수 있다.
보다 바람직하게는, 화학식 (I)로 표시되는 가교제에서 D1 및 D2는 독립적으로 아크릴산, 메타크릴산 또는 이타콘산의 비환식 잔기이고, Z1, Z2 및 Z3이 수소이며 t+u+w의 합이 20 보다 큰 것이다.
화학식 (I)의 가교제는 에틸렌계 불포화 카르복실산과 폴리알킬렌글리콜의 에스테르화를 통해 유도된 산물로서, 이 중 일부는 문헌[미국 특허 제3,639,459호 및 미국 제4,138,381호; DD 특허 205,891; Polymer, 1978, 19(9), 1067-1073; Pigm, Resin, Technol., 1992, 21(5), 16-17]에 기술되어 있다.
또한, 화학식 (I)의 화합물은 카르복실산 D1-OH 및/또는 D2-OH(여기서, D 및 D는 전술한 바와 같다) 또는 이의 상응하는 무수물 또는 아실 할라이드와 하기 화학식 (Ia)로 표시되는 화합물의 에스테르화를 통해, 또는 저비등 알코올의 상응하는 에스테르와의 에스테르교환반응을 통해 제조할 수 있다:
화학식 (Ia)
H-O-(CH2-CHZ-O)t-(CH2-CHZ2-O)u-(CH2-CHZ3-O)w-H
(여기서, Z1, Z2, Z3, t, u 및 w는 전술한 바와 같다.)
가교제 (e)는 하기 화학식 (II)로 표시되는 화합물이다:
화학식 (II)
이 식에서,
E, E, E 및 E는 독립적으로 수소 또는 탄소원자수 2 내지 25의 포화 또는 에틸렌계 불포화 모노카르복실산 또는 다이카르복실산의 비환식 잔기인데, 여기서 추가 카르복실기는 임의의 (C1-20) 지방족 알킬기로 에스테르화될 수 있지만, 단 E1, E2, E3 및 E4 중 적어도 2개는 전술한 바와 같은 에틸렌계 불포화 비환식 잔기이며;
Y1, Y2, Y3 및 Y4는 동일하거나 상이할 수 있는, 수소, 메틸 또는 에틸이며;
d, g, h 및 i는 0 내지 30 사이의 정수이다.
바람직하게는, 화학식 (II)의 화합물은 소르비탄 유도체(d, g, h 및 i가 모두 0) 또는 에틸렌 옥사이드 약 4 내지 약 20몰로 에톡시화된 소르비탄 유도체로서, 여기서 하이드록시기 중 적어도 2개는 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 소르브산, 크로톤산, 올레산 및 리놀레산 중에서 선택되는 에틸렌계 불포화 카르복실산으로 에스테르화되고 나머지 2개의 하이드록실 기 중 적어도 1개는 탄소원자수 10 내지 의 지방산으로 에스테르화된다.
화학식 (II)의 화합물은 화학식 (I) 화합물의 제조시 전술한 바와 같은 에틸렌계 불포화 아실기를 도입시켜 제조한다. 이 때 원료 기질은 E1, E2, E3 및 E4 중 적어도 2개가 수소이고, E1, E2, E3 및 E4 중 나머지가 수소 또는 전술한 바와 같은 아실기일 수 있다.
가교제 e)는 추가로 임의의 부분 수소첨가되거나 완전 수소첨가된 피마자유가 에틸렌계 불포화 카르복실산에 의해 에스테르화된 폴리에톡시화된 유도체일 수 있다. 단, 이러한 가교제인 경우 에틸렌형 결합의 총 수는 2 이상이어야 한다. 특히, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 말레산, 소르브산, 크로톤산, 올레산 및 리놀레산 중에서 선택되는 산으로 에스테르화되고, 에톡시화도가 약 15 내지 약 150 사이인 피마자유의 폴리에톡시화된 유도체가 바람직하다.
이러한 화합물은 임의의 부분 또는 완전 수소첨가된 피마자유의 상응하는 폴리에톡시화된 유도체를 당해 기술분야에 공지된 절차에 따라 에스테르화시켜 제조한다.
가교제 e)는 하기 화학식 (IV)의 화합물일 수 있다:
화학식 (IV)
이 식에서, L, L 및 L은 동일하거나 상이한 것으로서, 수소 또는 탄소원자수 2 내지 25의 포화 또는 불포화 모노카르복실산 또는 다이카르복실산의 아실 잔기인데, 추가 카르복실산은 임의의 (C1-20) 지방족 알킬기에 의해 에스테르화될 수 있지만, 단 L1, L2 및 L3 중 적어도 2개는 전술한 바와 같은 에틸렌계 불포화 비환족 잔기이어야 하며;
p는 2 내지 50 사이의 정수이다.
또한, 화학식 (IV)의 화합물은 하기 화학식 (IVa)의 폴리글리세롤을 출발물로 하여 전술한 통상 절차에 따라 제조한다:
화학식 (IVa)
본 발명의 가교 중합체는 여러 가지 중합 절차에 따라 제조할 수 있는데, 그 예로는 침전 중합, 현탁 중합 및 용액 중합, 또는 수중유 타입이나 유중수 타입의 에멀션 중합이 있다. 중합 반응 조건은 기본적으로 당해 기술분야에 공지된 것이다. 일반적으로, 중합은 음이온 계면활성제/유화제의 존재하에 수행하며, 그 예에는 소듐 도데실벤젠설포네이트, 소듐 디-sec-부틸나프탈렌 설포네이트, 소듐 라우릴설페이트, 소듐 라우릴에테르 설페이트, 소듐 라우릴에테르 설페이트, 디소듐 도데실디페닐 에테르 디설포네이트, 디소듐 n-옥타데실설포-숙시나메이트 또는 소듐 디옥틸설포숙시네이트가 있다. 특히 바람직한 것은 소듐 라우릴설페이트 및 소듐 라우릴에테르 설페이트이다. 온도는 일반적으로 약 50 내지 약 120℃ 사이이고, 약 2 내지 8시간 내에 중합을 완료한다. 가장 바람직한 중합 반응은 수중유 에멀션 중합이다.
전술한 부류의 점증제는 본원에 참고원용되는 미국 특허 제6,140,435호에 보다 상세하게 개시되어 있다.
음이온 중합체인 유동성 개질제 또는 점증제는 다수의 제조사에서 다양한 상표명으로 시판되고 있다. 즉, 노베온, 인크.(Noveon, Inc., 구회사명, The B.F.Goodrich Company)는 다양한 용도와 분야의 다양한 등급과 용품의 카보폴 점증제 수지를 판매한다. 3V/시그마는 일련의 점증제 제품인 Synthalen 시리즈, Stabylen 시리즈, PNC 시리즈 및 Polygel 시리즈를 공급한다. 리타(Rita)는 Acritamer 시리즈의 제품을 판매한다. 폼포네스코(Pomponesco)는 Addensante, Gelacril 및 Polacril 중합체를 판매한다. BASF는 Luvigel을 판매하고 스미토모 세이카는 Auqpec을 판매한다. 다음과 같은 회사에서 해당 점증제 중합체를 판매한다: 골드슈미트 아게 - TX; 니혼 - Junlan; 클라리언트 - Aristoflex; 알반 뮬러 인터네셔널 - Amigel; 코렐 파마 켐 - Acrypol; 엘레멘티스 - Rheolate; 와코 퓨어 케미컬 인드. - Hiviswako; 롬 앤 하아스 - Aculyn 시리즈; 시바 스페셜티 케미컬스 - Salcare 시리즈; ISP - Stabileze 시리즈; 내셔널 스타치 앤 케미컬 - Structure 시리즈; 및 세픽 - Capigel 시리즈, Sepigel 시리즈 및 Simulgel 시리즈.
다른 첨가제
다수의 개인위생용품에 음이온 중합체인 유동성 개질제 또는 점증제가 이용된다면, 이러한 용품들은 본 발명의 착화된 양이온 성분의 사용을 통해 이득을 얻게 될 것이다. 이러한 개인위생용품들은 모발, 손톱, 피부, 입술 또는 속눈썹과 같은 케라틴 물질의 치료용이다. 보다 상세하게는, 이러한 개인위생용품에는 샴푸, 린스, 젤, 염색제, 제제 콘디셔너, 무스, 핫오일 처리 및 모발 정형 또는 스타일링 용품, 퍼밍 또는 스트레이트 약, 세팅 로션 및 송풍 건조 로션; 스킨 크림, 로션 및 위생처리제; 및 입술, 손톱 및 속눈썹에 바르는 용품이 있다. 이러한 개인위생용품은 일반적으로 특정 제품 용도에 필요한 특정 성질을 제공하기 위한 첨가제를 함유할 것이다. 이러한 첨가제를 이하에 예시하겠지만 필요에 따라 다른 추가 첨가제를 사용할 수도 있다.
콘디셔닝제:
본 발명의 조성물을 함유하는 개인위생용품은 비휘발성 실리콘 화합물 또는 다른 콘디셔닝제, 바람직하게는 불수용성 유화성 콘디셔닝제를 약 0.1 내지 약 10중량%, 특히 약 0.5 내지 약 10중량%, 바람직하게는 약 1.0 내지 약 5.0중량% 함유할 수 있다. 바람직한 비휘발성 실리콘 화합물은 폴리디메틸실록산 화합물이며, 그 예로는 저분자량 폴리디메틸실록산 유체와 고분자량 폴리디메틸실록산 검의 약 3:1 중량비의 혼합물이 있다. 비휘발성 폴리디메틸실록산 화합물은 모발에 개선된 빗질성과 개선된 감촉(부드러움)을 제공하기에 충분한 양으로 본 발명의 조성물에 첨가한다.
다른 종류의 실리콘 콘디셔닝제는 25℃에서 점도가 약 5 내지 약 600,000 센티스트로크 범위인 비작용기성 실록산인 "실리콘 검"이다. 바람직한 실리콘 검에는 선형 및 분지형의 폴리디메틸실록산이 있다. 본 발명의 조성물에 유용한 실리콘 검은 제너럴 일렉트릭 컴패니, 다우 코닝을 비롯한 다수의 회사로부터 입수할 수 있다.
또한, 유용한 콘디셔닝제로는 본원에 참고원용되는 미국 특허 제4,902,499호에 기술된 바와 같은, 점도가 20℃에서 600,000 센티스트로크 이상, 예를 들어 700,000 센티스트로크 이상이고, 중량평균분자량이 적어도 약 500,000이며, 하기 화학식으로 표시되는 소위 경질 실리콘이 있다:
다른 콘디셔닝제는 선형 또는 분지형일 수 있고, 블록 또는 랜덤 공중합체일 수 있는 소위 "다이메티콘 코폴리올"이다. 이러한 다이메티콘 코폴리올은 폴리실록산 블록이 하나 이상이고 폴리에테르 블록이 하나 이상인, 예를 들어 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드를 보유한 블록 공중합체인 것이 바람직하다.
바람직하게는, 다이메티콘 코폴리올 중의 에틸렌 옥사이드(C2H4O) 대 프로필렌 옥사이드(C3H8O)의 중량비는 100:0 내지 35:65 범위인 것이 좋다. 다이메티콘 코폴리올의 점도는 25℃에서 100% 활성물일 때 100 내지 4000 센티스트로크 범위인 것이 바람직하다. 다이메티콘 코폴리올은 미국 워싱톤에 소재하는 CTFA에서 발행한 서적[International Cosmetic Ingredients Dictionary, 5th Edition, 1993]에 제시된 제조사로부터 입수할 수 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 특히 적합한 또 다른 콘디셔닝제는 탄소원자수 약 10 내지 약 30의 탄화수소와 같은 휘발성 탄화수소로서, 에어로졸 또는 비에어로졸 스타일링 보조 조성물을 적용한 후 모발로부터 휘발을 지연시키기에 충분한 휘발성을 보유하는 것이다. 이러한 휘발성 탄화수소는 실리콘 콘디셔닝제와 실질적으로 동일한 잇점을 제공한다. 바람직한 휘발성 탄화수소 화합물은 탄소원자수가 약 12 내지 약 24개이고 비등점이 약 100℃ 내지 약 300℃ 범위인 지방족 탄화수소이다. 본 발명의 조성물에 유용한 휘발성 탄화수소의 예에는 퍼메틸 코포레이션(미국 펜실베니아 프레이저 소재)에서 입수용이한 시판 화합물 PERMETHYL 99A 및 PERMETHYL 101A가 있다. 휘발성 탄화수소 화합물은 단독물로서, 또는 다른 휘발성 탄화수소와의 조합물로서, 또는 휘발성 실리콘과의 조합물로서 본 발명의 조성물에 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물에 첨가될 수 있는 다른 적당한 불수용성 콘디셔닝제의 예에는 다음과 같은 것이 있다: 폴리실록산 폴리에테르 공중합체; 폴리실록산 폴리디메틸 디메틸암모늄 아세테이트 공중합체; 아세틸화된 라놀린 알코올; 라우릴 디메틸아민 옥사이드; 스테롤 에스테르 상의 스테롤인 라놀린 유래 추출물; 라놀린 알코올 농축물; 라놀린 지방산의 이소프로필 에스테르; 라놀린 지방산의 이소프로필 에스테르; 올레일 알코올; 스테아릴 알코올; 스테아르아미도프로필 디메틸 미리스틸 아세테이트; 폴리올 지방산; 지방산 아미도 아민; 세틸/스테아릴 알코올; 트리스(올리곡시에틸)알킬 암모늄 포스페이트; 아미노작용기성 실리콘; 라피륨 클로라이드; 라놀린산의 이소프로필 에스테르; 에톡시화된(30) 피마자유; 아세틸화된 라놀린 알코올; 라놀린의 지방산 알코올 분획; 광유 및 라놀린 알코올 혼합물; 라놀린의 고분자량 에스테르; 쿼터늄-75; 비닐피롤리돈/디메틸 아미노-에틸메타크릴레이트 공중합체; 소야 스테롤의 5몰 에틸렌 옥사이드 부가생성물; 소야 스테롤의 10몰 에틸렌 옥사이드 부가생성물; 에톡시화된 (20몰) 메틸 글루코사이드의 스테아르산 에스테르; 폴리하이드록시카르복실산의 나트륨염; 하이드록시화된 라놀린; 올레아미도프로필 디메틸아민 락테이트; 리놀레아미도프로필 디메틸아민 락테이트; 스테아르아미도프로필 디메틸아민 락테이트, 에틸렌 글리콜 모노스테아레이트 및 프로필렌 글리콜 혼합물; 스테아르아미도프로필 디메틸아민 락테이트; 세테아릴 알코올 혼합물; 세테아릴 알코올; 탈로우 이미다졸리늄 메토설페이트; 스테아릴 트리모늄 메토설페이트; 혼합 에톡시화 및 프로폭시화 장쇄 알코올; 스테아르아미도프로필 디메틸아민 락테이트; 폴로니토민 옥사이드; 올레아민 옥사이드; 스테아르아민 옥사이드; 소야 에틸디모늄 에토설페이트; 리시놀아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트; N-(3-이소스테아르아미도-프로필)-N,N-디메틸 아미노글리콜레이트; N-(3-이소스테아르아미도프로필)-N,N-디메틸 아미노 글루코네이트; 가수분해된 동물 케라틴; 에틸 가수분해된 동물 케라틴; 아보카도유; 스위트 알몬드유, 포도씨유; 호호바유; 살구씨유; 참깨유; 잡종 홍화유; 밀배아유; 코카미도아민 락테이트; 리시놀아미도 아민 락테이트; 스테아르아미도 아민 락테이트; 스테아르아미도 모폴린 락테이트; 이소스테아르아미도 아민 락테이트; 이소스테아르아미도 모폴린 락테이트; 밀배아아미도 디메틸아민 락테이트; 베헨아미도프로필 베타인; 리시놀아미도프로필 베타인; 밀배아아미도프로필 디메틸아민 옥사이드; 디소듐 이소스테아라이미도 MEA 설포숙시네이트; 디소듐 올레아미드 PEG-2 설포숙시네이트; 디소듐 올레아미드 MEA 설포숙시네이트; 디소듐 리신올레일 MEA 설포숙시네이트; 디소듐 밀 배아아미도 MEA 설포숙시네이트; 밀 배아아미도 PEG-2 설포숙시네이트; 폴리에틸렌 글리콜(400) 모노스테아레이트 및 디스테아레이트; 합성 칼슘 실리케이트; 이소스테아르산 알칸올아미드; 가수분해된 동물 단백질의 에틸 에스테르; 에톡시화 세틸 또는 스테아릴 알코올과 세틸 및 스테아릴 알코올의 배합물; 아미도 아민; 폴리아미도 아민; 팔미틸 아미도 베타인; 프로폭시화된 (1 내지 20몰) 라놀린 알코올; 이소스테아르아미드 DEA; 및 가수분해된 콜라겐 단백질. 이러한 불수용성 콘디셔닝제가 본 발명의 조성물에 조성물 총중량 기준으로 약 0.5 내지 약 10%의 함량으로 첨가되는 경우에, 조성물은 또한 상기 콘디셔닝제용 현탁화제를 조성물 총 중량 기준으로 약 0.5 내지 약 10%의 함량으로 함유할 수 있다. 현탁화제는 특정 종류로 한정되지 않으며, 불수용성 액체를 물에 현탁시키는 것으로 공지된 모든 물질 중에서 선택하여 사용할 수 있다. 적당한 현탁화제에는 디스테아릴 프탈람산; 지방산 알칸올아미드; 폴리올 및 당 에스테르; 폴리에틸렌 글리콜; 에톡시화되거나 프로폭시화된 알킬페놀; 에톡시화되거나 프로폭시화된 지방산 알코올; 및 장쇄 아미드와 에틸렌 옥사이드의 축합 산물이 있다. 이와 같은 현탁화제 및 본 명세서에 인용되지 않은 다수의 기타 현탁화제는 당해 기술분야에 공지되어 있으며, 엠씨 퍼블리싱 코포레이션, 맥컷체온 디비젼에서 발행한 서적[McCutcheon's Detergents and Emulsifiers, 1989 Annual]에 충분히 설명되어 있다. 또한, 비이온성 알칸올아미드도 불수용성 콘디셔닝제의 상당히 안정된 유화를 제공하고 점증 및 포옴 안정성을 돕기 위해 콘디셔닝제를 함유하는 스타일링 보조 조성물을 약 0.1 내지 약 5중량%의 함량으로 첨가되기도 한다. 이러한 알칸올아미드 대신에 다른 유용한 현탁화제 및 점증제도 사용할 수 있으며, 그 예로는 소듐 알기네이트; 구아 검; 크산탄 검; 검 아라빅; 셀룰로스 유도체, 예컨대 메틸셀룰로스, 하이드록시부틸셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스, 하이드록시프로필셀룰로스 및 카르복시메틸셀룰로스; 및 다수의 합성 중합체 점증제, 예컨대 폴리아크릴산 유도체가 있다. 적당한 알칸올아미드에는 모발위생제제 기술분야에 공지된 것이 있으며, 그 예에는 코카미드 모노에탄올아미드(MEA), 코카미드 디에탄올아미드(DEA), 소야미드 DEA, 라우라미드 DEA, 올레아미드 모노이소프로필아미드(MIPA), 스테아르아미드 MEA, 미리스트아미드 MEA, 라우라미드 MEA, 카프라미드 DEA, 리시놀아미드 DEA, 미리스타미드 DEA, 스테아라미드 DEA, 올레일아미드 DEA, 탈로우아미드 DEA, 라우라미드 MIPA, 탈로우아미드 MEA, 이소스테아라미드 DEA, 이소스테아라미드 MEA 및 이의 조합물이 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다.
중화제 :
음이온 유동성 개질제를 함유하는 조성물에서 중합체 점증제의 중화를 필요로 하는 경우가 있다. 중화는 1종 이상의 무기 염기로 수행하며, 그 예에는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모늄 및/또는 탄산암모늄이 있다. 유용한 중화성 유기 염기는 1차, 2차 및 3차 아민과 수용성 알칸올 아민이며, 그 예로는 모노에탄올아민(MEA), 디에탄올아민(DEA), 트리에탄올아민(TEA), 2-메틸-2-아미노-1-프로판올(AMP), 2-아미노-2-메틸-프로판올 및 2-아미노-2-메틸-1,3-프로판디올 각각과, 2-디메틸아미노에탄올 N,N-디메틸-에탄올아민, 3-디메틸아미노-1-프로판올, 3-디메틸아미노-2-프로판올, 1-아미노-2-프로판올 등 및 모노아미노 글리콜 등이 있고, 이들은 수용액에 중합체의 가용화를 돕는다. 필요한 중화 정도는 각 중합체마다 다르다. 블록 공중합체는 20% 내지 100% 중화도의 수용액과 수알코올성 용액에서, 그리고 기술한 모든 수준의 물/알코올/추진제 용액에서 용해성이 된다. 이러한 용액의 pH는 일반적으로 4 내지 12 범위이지만, 5 내지 8 범위가 보다 일반적이다. 중합체의 수용성화 또는 수분산성화에 필요한 최저 중화도는 블록 중합체의 조성과 알코올, 물 및 추진제의 양에 따라 달라진다.
에어로졸 추진제 가스 :
에어로졸 조성물에 함유되는 추진제 가스는 에어로졸 용기에 통상적으로 사용되는 임의의 액화성 가스일 수 있다. 추진제로서 사용하기에 적당한 물질의 예에는 단독 사용되거나 혼합 사용되는, 트리클로로플루오로메탄, 디클로로디플루오로메탄, 디클로로테트라플루오로에탄, 모노클로로디플루오로메탄, 트리클로로트리플루오로에탄, 디메틸 에테르, 프로판, n-부탄 및 이소부탄이 있다. 또한, 에어로졸 용기의 내용물을 다른 비상용성 가스와 관련된 급격한 압력 강하 없이 전달하는 데에는 수-비상용성 액화 탄화수소 가스 및 할로겐화 탄화수소 가스, 예컨대 프로판, 부탄 및 클로로플루오로카본을 사용할 수 있다. 이 때, 에어로졸 용기 내에 헤드스페이스를 남겨 두어야 하는 문제는 없는데, 그 이유는 액화 가스가 수성 배합물의 상부에 위치하여 용기 내부 압력이 항상 포화 탄화수소 증기의 기압이기 때문이다. 기타 질소, 헬륨 및 완전 플루오르화된 옥세탄 및 옥세판과 같은 불용성 압축 가스도 에어로졸 용기로부터 조성물을 전달하는데 사용될 수 있다. 전술한 수성 스타일링 보조 조성물을 전달하는 다른 수단에는 펌프 분무기, 모든 형태의 백인캔(bag-in-can) 장치, 동일계내 이산화탄소(CO.sub.2) 발생기 기구, 컴프레서 등이 있다. 추진제 가스의 양은 에어로졸 기술분야에 공지된 일반적인 요인에 따라 좌우된다. 무스인 경우에 추진제의 양은 일반적으로 총 조성물의 약 3% 내지 약 30% 범위, 바람직하게는 약 5% 내지 약 15% 범위이다. 디메틸 에테르와 같은 추진제가 중량 비율 계측을 위해 기압억제제(예, 트리클로로에탄 또는 디클로로메탄)을 이용한다면 억제제의 양도 추진제의 일부로서 포함된다.
최종 산물은 임의의 1종 이상의 고정성 수지를 함유할 수도 있다. 모발 고정성 수지의 예에는 폴리아크릴레이트, 폴리비닐, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드 및 이의 혼합물과 같은 합성 중합체; 변형 셀룰로스, 전분, 구아, 크산탄, 카라기난과 같은 천연 급원 유래의 중합체 및 이의 배합물이 포함된다. 이러한 수지는 특성이 양이온성이거나, 음이온성이거나, 비이온성이거나, 양쪽성 또는 쯔비터이온성인 것일 수 있다. 이러한 수지는 물에 용해성이거나 분산성이거나 불용성일 수 있고, 수알코올성 배합물의 유리전이온도, Tg가 -50℃ 내지 200℃ 범위일 수 있다.
헤어 스타일링 조성물에 첨가되는 것이 유리한 유기실리콘의 또 다른 종류에는 비극성 실세스퀴옥산인 실리콘 수지가 있다. 이러한 수지는 피막형성성이고 조성물에 양호한 경화 유지성을 제공하는데 도움이 된다. 실세스퀴옥산은 다음과 같은 화학식으로 구성된 군 중에서 선택되는 화합물, 및 이의 하이드록시 유도체, 알콕시 유도체, 아릴옥시 유도체 및 알켄옥시 유도체인 것이다:
여기서, R, R, R 및 R은 탄소원자수가 1 내지 20인 알킬, 알케닐, 아릴 및 알킬아릴 라디칼로 구성된 군 중에서 선택되고; j, k, l 및 m은 각각 0 내지 약 1000 사이의 정수이지만, 단 정수 j와 l의 합은 1 이상이어야 한다.
전술한 화학식 중 하나에 부합하는 비극성 실세스퀴옥산 실리콘 수지 물질은 다우 코닝 코포레이션(미국 미시간 미드랜드 소재)에서 시판되고 있다.
이러한 비극성 실세스퀴옥산은 본 발명의 블록 공중합체를 함유하는 헤어 스타일링 배합물에 첨가될 수 있는데, 단 전술한 배합물 또는 물에 혼합된 배합물에 에탄올이나 임의의 다른 적당한 용매와 같은 용매가 존재하여야 한다.
유기실리콘 화합물은 혼합물의 중량을 기준으로 약 0.1 내지 약 50중량%의 농도로 혼합물에 존재한다. 바람직하게는, 혼합물의 중량을 기준으로 약 3 내지 약 30중량%의 농도로 유기실리콘 화합물이 혼합물에 존재하는 것이 좋다. 용매는 물, 탄화수소, 알코올, 또는 알코올과 물의 배합물일 수 있다. 사용될 수 있는 다른 용매에는 초임계 이산화탄소 및 질소와 같은 초임계 유체; 선형 및 환형 실록산과 같은 휘발성 실리콘; 비휘발성 탄화수소가 있으며, 몇몇 경우에는 수성 에멀젼 시스템도 적당할 수 있다. 용매가 탄화수소인 경우에는 디메틸에테르, 액화 석유 가스, 프로판 및 이소부탄과 같은 물질을 이용하는 것이 바람직하다. 용매가 알코올인 경우에 적당한 몇가지 물질은 메탄올, 에탄올 및 이소프로판올이다.
실세스퀴옥산의 일 예는 하기 화학식으로 표시될 수 있다:
포함될 수 있는 다른 첨가제로는 가용성 표면 장력 감소 화합물이 있다. 이 화합물은 헤어 스타일링 조성물 위에 존재하는 기체 대기와 헤어 스타일링 조성물 사이의 표면 장력을 감소시키는 임의의 가용성 화합물이다. 여기서, "기체 대기"는 추진제 또는 공기를 의미한다. 가용성 표면 장력 감소 화합물은 예를 들어 모발 스타일링 조성물 중의 가소제 또는 계면활성제일 수 있다. 이러한 가용성 표면 장력 감소 화합물에는, 예를 들어 다이메티콘코폴리올, 판테놀, 플루오로계면활성제, 글리세린 POE, PPG 28 Buteth 35, PEG75 라놀린, 옥톡시놀-9, PEG-25 수소첨가된 피마자유, 폴리에틸렌글리콜 25 글리세릴 에테르 또는 글리세레스-7-트리아세테이트, 글리세레스-7-벤조에이트 또는 이의 조합물이 있다. 특히, 가용성 표면 장력 감소 화합물은 다이메티콘코폴리올, 판테놀, 글리세레스-7-벤조에이트 또는 이의 조합물인 것이 바람직하다.
가용성 표면 장력 감소 화합물은 일반적으로 조성물의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 1중량%의 농도, 보다 바람직하게는 0.01 내지 0.25중량%의 농도로 저비딩, 저VOC 헤어 스타일링 조성물에 함유된다.
또한, 유용한 첨가제는 가소화 화합물이다. 가소화 화합물의 제1군은 가용성 폴리카르복실산 에스테르이다. 이러한 폴리카르복실산 에스테르는 탄소원자가 3 내지 12개인 탄소 주쇄와 여기에 부착된 3개 이상의 C1 내지 C5 알킬 카르복실레이트 기를 보유한다. 적당한 폴리카르복실산 에스테르에는, 예를 들어 트리에틸 시트레이트, 트리부틸 시트레이트, 트리에틸 프탈레이트, 트리부틸 프탈레이트, 트리펜틸 프탈레이트 또는 이의 조합물이 포함된다. 특히, 폴리카르복실산 에스테르는 트리에틸 시트레이트, 트리부틸 시트레이트, 트리부틸 프탈레이트 또는 이의 조합물 중에서 선택되는 것이 바람직하고, 보다 더 바람직하게는 트리에틸 시트레이트, 트리부틸 시트레이트 또는 이의 조합물 중에서 선택되는 것이 좋다. 가소화 화합물은 헤어 스타일링 조성물의 총 중량을 기준으로 총 농도가 0.01 내지 1.0중량%, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.5중량%의 가소화 화합물이 되도록 헤어 스타일링 조성물에 첨가하는 것이 바람직하다.
또한, 조성물은 임의의 1종 이상의 비활성 보조제를 총 조성물 기준으로 약 5wt% 이하의 양으로 함유할 수 있다. 이러한 비활성 첨가제에는 부식 억제제, 계면활성제, 피막 경화제, 헤어컬링제, 착색제, 광택제, 격리제, 보존제 등이 포함된다. 일반적인 부식 억제제에는 메틸에틸 아민 보레이트, 메틸이소프로필 아민 보레이트, 무기 수산화물(예, 수산화암모늄, 수산화나트륨 및 수산화칼륨), 니트로메탄, 디메틸 옥사졸리딘, 2-디메틸아미노-2-메틸-1-프로판올 및 아미노메틸 프로판올이 있다.
연화제 : 게르베 알코올 및 이의 에스테르, 실리콘 유도체, 밀랍, C12-15 알코올, 벤조에이트, 광유, 카프르산 트리글리세라이드, 세테아릴 알코올, 세테아레스-20, 카스톨유, 이소헥사세칸, 이소프로필 미리스테이트, 이소프로필 팔미테이트, 세테아릴 옥타노에이트 및 바셀린.
UV 흡수제 : 부틸옥틸 살리실레이트, 옥틸메톡시신나메이트, 아보벤존, 벤조페논-3 및 벤조페논-4, 옥틸 살리실레이트, 파라-아미노벤조산(PABA), 옥틸디메틸 PABA, 시바 스페셜티 케미칼스에서 TINUVIN® 시리즈 제품으로 입수용이한 3,5-힌더드 피페리딘 또는 3,5-힌더드-2-케토-피페라지논을 주성분으로 하는 힌더드 시클릭 아민 UV 광안정화제.
계면활성제 : 알코올, 알코올 에톡실레이트, 알칸올아민 유래 아미드, 에톡시화 아미드, 아민 옥사이드, 에톡시화 카르복실산, 에톡시화 글리세라이드, 글리콜 에스테르 및 이의 유도체, 모노글리세라이드, 폴리글리세릴 에스테르, 다가 알코올 에스테르 및 에테르, 소르비탄/소르비톨 에스테르, 인산의 트림에스테르, 에톡시화 라놀린, 실리콘 폴리에테르, PPO/PEO 에테르, 알킬폴리글리코사이드, 아실/디알킬 에틸렌디아민 및 이의 유도체, n-알킬 아미노산, 아실 글루타메이트, 아실 펩타이드, 사르코시네이트, 타우레이트, 알칸산, 카르복실산 에스테르, 카르복실산 에테르, 인산에스테르 및 염, 아실 이세티오네이트, 알킬아릴 설포네이트, 알킬 설포네이트, 설포숙시네이트, 알킬 에테르 설페이트 및 알킬 설페이트.
담체 부형제 :
극성 용매는 화장용 또는 모발용 조성물 제조에 일반적으로 사용된다. 바람직한 것은 물, 글리콜 및 알코올이다. 조성물에 사용되는 임의의 알코올은 탄소원자수가 2 내지 4개인 지방족 직쇄 또는 분지쇄 1가 알코올이다. 이소프로판올 및 특히 에탄올이 바람직하다. 조성물에 사용되는 알코올의 농도는 약 40중량% 미만이어야 하고, 놀랍게도 0중량%일 수도 있으며, 바람직하게는 0 내지 30중량%, 보다 바람직하게는 5 내지 20중량% 범위인 것이다. 일부 알코올은 약 2 내지 약 10중량% 범위일 수 있다.
본 발명은 또한 미세 스프레이 분무질로서 사용자에게 적용되어 모발에서 신속하게 건조되고 커얼 처짐을 저하시키고 효과적인 커얼 보존성을 제공하는 비에어로졸형의 저VOC인 펌프 헤어 스프레이 조성물도 제공한다. 이 조성물은 실질적으로 모발 고정제 중합체로서 공중합체와 이의 보조용매로서 알코올, 물 및 디메톡시메탄(DMM) 혼합물로 구성된다. 이 조성물은 완전 수계상 뿐만 아니라 무수 상으로서, 헤어 스프레이 또는 무스 제품으로 제조될 수 있다. 이러한 용도에서는 저분자량의 모발 고정제 공중합체를 사용하는 것이 바람직하고, 분무된 소적 크기는 피막의 급속 건조에 실질적인 정도로 작아야 한다. 바람직하게는, 모발 고정제 중합체는 조성물의 중량을 기준으로 약 1 내지 15%의 고형물 농도로 첨가되고, 알코올은 약 50 내지 70%, 물은 10 내지 30%, DMM은 10 내지 30% 양으로 첨가되는 것이 좋다.
발명의 개요
본 발명은 양이온 성분을 음이온 착화제로 착화시킨 다음, 이와 같이 착화된 양이온 성분을 음이온 유동성 개질제와 배합하는 것을 포함하여, 양이온 계면활성제 양이온 중합체 또는 양이온 염과 같은 양이온 성분과 음이온 중합체인 유동성 개질제를 상용화시키는 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 착화된 양이온 성분과 음이온 중합체인 유동성 개질제를 함유하는 조성물 및 음이온 착화제에 의해 착화된 양이온 성분과 음이온 유동성 개질제를 함유하는 개인위생용 또는 가정용 조성물에 관한 것이다.
양이온 성분은 음이온 중합체 점증제와 배합되는 경우에 그 비상용성으로 인해, 일반적으로 침전물을 형성하고 혼탁되어 중합체의 점증 효과를 대체로 상당하게 감소시킨다. 따라서, 음이온 중합체 점증제와 배합하기 전에 먼저 양이온 성분을 음이온 착화제를 통해 착화시키면 비상용성 음이온 중합체 점증제와 양이온 성분은 상용화된다. 이와 같이 상용화된 양이온 성분을 음이온 점증제와 배합하면 최종 수득되는 조성물의 점도/탁도 프로필은 실질적으로 향상된다. 따라서, 양이온 물질을 점증제와 배합하기 전에 착화시키는 것은 과도한 혼탁과 침전물 형성 경향을 감소시키거나 상실시킨다.
착화된 양이온 화합물과 카보폴 ® 중합체의 상용성
실험
0.5% 카보폴 중합체 점질물을 제조하고 수산화나트륨으로 pH 7.0 내지 7.5로 중화시켰다(파트 A). 이와 별도로, 적당량의 양이온 물질, 실리콘 및 중화제(수산화나트륨 또는 구연산, pH 7.0 내지 7.5로 조정)를 함유하는 용액을 제조했다(파트 B). 파트 B 20부를 파트 A 8부에 첨가했다. 점도는 브룩필드 RV 점도계를 이용하여 23℃, 20rpm에서 측정했다. 혼탁도는 Micro 1000 탁도계를 이용하여 측정했다.
결과 및 토론
도 1 내지 3은 Ultrasil™ CA-1 실리콘(다이메티콘 코폴리올 프탈레이트 또는 DMC 프탈레이트)으로 착화되고 카보폴®ETD 2020 중합체 점질물에 첨가된 저분자량 4차 암모늄 화합물(세트리모늄 클로라이드, 스테아르알코늄 클로라이드 및 올레알코늄 클로라이드)을 도시한 것이다. Ultrasil™ CA-1 실리콘의 농도가 증가되면 점도는 증가하고 혼탁도는 양이온 물질을 전혀 함유하지 않는 겔의 혼탁도에 가까워졌다. 충분한 음이온 실리콘이 사용된 경우에는 침전물이 더이상 발생하지 않았다. 이 도면들에 도시된 점선은 침전물의 존재를 의미한다. 이에 반해, 실선은 침전물의 부재를 의미한다.
이러한 개념은 범위가 넓어서 다양한 카보폴® 중합체와 음이온 실리콘에 적용될 수 있으며, 이는 도 4 내지 7에서 확인할 수 있다. 도 4는 카보폴® 980 중합체로 만든 점질물에서의 DMC 숙시네이트-스테아르알코늄 클로라이드 착물의 효과를 도시한 것이다. 도 5는 카보폴® Ultrez-21 중합체로 만든 점질물에서의 DMC 설페이트-올레알코늄 클로라이드 착물의 효과를 도시한 것이다. 도 6은 카보폴® ETD 2050 중합체(아크릴레이트/C10-30 알킬 아크릴화된 가교중합체)로 만든 점질물에서의 DMC 인산염-세트리모늄 클로라이드 착물의 효과를 도시한 것이다. 점도는 모든 경우 마다 회복되지는 않았으나, 혼탁도는 모든 실례에서 공통적으로 감소했다. 침전 소실은 도 6에 제시한 반응계를 제외한 모든 실례에서 공통적이었는데, 시험된 모든 조건에서 침전을 전혀 나타내지 않았다. 일부 반응계(도 5)에서는 원하는 효과 달성을 위해 보다 많은 실리콘을 요구했다.
양이온 성분은 일반적으로 낮은 pH(4 내지 6)에서 사용되는 것이 일반적이다. 도 1 내지 6에서 시험된 바와 같은 최소 성분의 젤은 낮은 pH에서 매우 민감하여 추이를 분명하게 보여주기에는 너무 복잡한 곡선을 나타냈다. 도 1 내지 6은 학문적 목적에는 중요하지만, 양이온 화합물과 카보폴® 중합체의 상용성에 대한 음이온 실리콘의 성능을 확인할 수 있는 보다 실제적인 실례는 하기 제형물(formulation) 예에 제시하였다.
또한, 다른 시험(표 1)을 통해 Ultrasil™ CA-1 실리콘에 대한 다이메티콘 코폴리올 전구체는 CA-1에 비해 양이온 성분과 점증제를 상용화시키는 성능이 매우 제한된다는 것을 알 수 있었다. 이는 관찰되는 상용성이 실리콘의 입체효과가 아닌 착화에 의한 것임을 입증하는 것이다.
표 1
pH 7.0 내지 7.5의 0.4% 카보폴® ETD 2020 중합체를 함유하는 겔에서 저분자량 쿼트의 상용성
Ultrasil™ CA-1 실리콘 % 다이메티콘 코폴리올 % 세트리모늄 클로라이드 % 스테아르알코늄 클로라이드 % 점도 mPa·s 혼탁도 NTU 침전물
- - 0.30 - 12,200 487 유
- 0.50 0.30 - 2,650 459 유
0.50 - 0.30 - 15,200 13.1 무
- - - 0.30 10,500 >10,000 유
- 0.50 - 0.30 9,150 164 유
0.50 - - 0.30 11,750 22.1 무
주: 0.4% 카보폴® ETD 2020 중합체와 수산화나트륨만을 함유하는 중성 젤은 점도가 13,700 mPa·s이고 혼탁도가 3.8NTU인 것으로 측정되었다.
카보폴® 중합체에 의한 향상된 상용성은 저분자량의 4차 암모늄 화합물에만 제한되지는 않는 것으로 보인다. 폴리쿼터늄 화합물 및 이가 양이온도 양성 결과를 나타내는 것으로 확인되었다(표 2).
표 2
pH 7.0 내지 7.5의 0.4% 카보폴® ETD 2020 중합체를 함유하는 겔에서 폴리쿼터늄 화합물과 이가 양이온의 상용성
Ultrasil™ CA-1 실리콘 % 양이온 물질 활성 양이온 물질 % 점도 mPa·s 혼탁도 NTU 침전물
- 폴리쿼터늄-7* 0.30 11,000 11.2 유
0.50 폴리쿼터늄-7* 0.30 8,100 10.3 무
- 폴리쿼터늄-11+ 0.30 16,100 7.7 유
0.50 폴리쿼터늄-11+ 0.30 12,650 7.4 무
- 아세트산칼슘 일수화물(Fisher) 0.10 7,400 6.7 유
0.15 아세트산칼슘 일수화물 (Fisher) 0.10 5,700 4.7 무
주: 0.4% 카보폴® ETD 2020 중합체와 수산화나트륨만을 함유하는 중성 젤은 점도가 10,200 mPa·s이고 혼탁도가 4.1NTU인 것으로 측정되었다.* Merquat 550(Nalco), + Gafquat734(ISP)
Ultrasil™ CA-1 실리콘을 첨가하지 않고 폴리쿼터늄 화합물 또는 다가 양이온을 첨가한 경우에는 침전물이 형성되었다. CA-1을 시료 제조시 첨가한 경우에는 침전물이 형성되지 않았고 점도도 감소했다. 이러한 점도 감소는 카보폴® 중합체가 시험된 양이온 물질에 의해 감소된 "이온 가교결합"을 형성함을 나타내는 것이다. 혼탁도는 시험된 조건에서 이미 매우 낮았으며, CA-1 첨가에 의해 영향을 받지 않는 것으로 보였다.
일반적으로, 최상의 결과는 실리콘과 양이온 물질이 수성 매질에서 배합되고 젤의 pH에 맞춰 조정된 뒤, 최종적으로 젤에 첨가했을 때 관찰되었다. 적당한 실리콘 대 양이온 비는 제형물에 따라 달라지는 것으로 확인되었다. 이것은 양이온 물질의 사용량이 증가되고 pH가 감소할수록 증가한다.
결론
저분자량의 4차 암모늄 화합물은 음이온성 실리콘으로 착화시켰을 때 카보폴® 중합체를 함유하는 반응계와 상용성이 될 수 있다. 상용성 증가는 침전 형성성의 감소, 혼탁도 감소 및/또는 점도 프로필의 증가로 정의되어진다. 또한, 음이온 실리콘은 카보폴® 중합체를 폴리쿼터늄 화합물 및 이가 양이온과도 상용화시킨다.
효능
다음 시험은 양이온 물질의 착화가 음이온성 모발에 양이온 물질이 침착되는 성질을 방해하지 않음을 입증하기 위한 것이다. 이러한 방해는 습윤상태에서의 빗질성과 같은 콘디셔닝 성질에 악영향을 미치는 것인데, 이 때 개선을 위해 저분자량의 쿼트가 가장 일반적으로 사용했다.
모발에 대한 양이온 성분의 침착 측정에 일반적으로 사용되는 시험은 루빈 염료 시험이다. 이 시험은 음이온성 적색 염료 용액에 사전조정된 야크 모발을 침지시키는 것을 포함한다. 야크 모발을 사용하는 이유는 입수용이하고 색이 적기 때문이다. 이 모발의 적색 염료 흡수성은 침착된 양이온 물질의 양과 관련이 있다. 모발의 색은 CIE-LAB 3원 좌표 시스템에 따라 비색계로 측정했다. 사람의 육안으로 인지되는 색차에 상응하는 무치수성 3축(L*=명도, a*=적-녹색 b*=황-청색) 상의 위치는 모발 시료의 반사율 스펙트럼에 기초하여 지정했다. a* 축은 적색 염료의 흡수성을 나타냈다.
습윤상태에서의 빗질성(wet comb-through)은 습윤 모발을 빗으로 5회 빗을 때 필요한 총 작업량으로서, 장력계로 측정했다.
실험
루빈 염료 시험
인터내셔널 헤어 임포터스, 인코포레이티드에서 입수한, 깎은 야크 복부털 다발(약 3g, 각각 18cm)을 소듐 라우릴 설페이트 10% 용액으로 세척했다. 배경색은 유니버설 소프트웨어 V.2.10가 깔린 Hunter LabScan II 비색계를 사용하여 스캔했다. 상기 다발에 증류수를 적시고, 콘디셔너 용액에 총 3분 동안 침지시킨 후 미지근한 수돗물로 1분간 세척했다. 과량의 물은 짜냈다. 이 다발을 0.5% 피라졸 염료 용액(아세트산으로 pH 3.5로 조정)에 5분간 침지시키고, 다시 미지근한 수돗물로 1분간 세척했다. 그 다음, 실온에서 건조시켰다. 색 측정을 반복했다. 시험은 2반복으로 실시했다.
습윤상태에서의 빗질성 시험
인터내셔널 헤어 임포터스, 인코포레이티드에서 입수한, 블리치한 백인처녀의 자른 갈색 모발 다발(약 3g, 각각 18cm)을 소듐 라우릴 설페이트 10% 용액으로 세척했다. 상기 다발에 증류수를 적시고, 콘디셔너 용액에 총 3분 동안 침지시킨 후 미지근한 수돗물로 1분간 세척했다. 각 습윤 다발을 23℃, 50% 상대습도하에 TA-XT21 Texture Analyser(Texture Technology Corp.)의 A/TG 인장 그립에 배치했다. 이러한 인장 그립을 하강시켜 빗(모델 220041, Sally's Beauty Supply 제품)의 노출된 미세 빗살의 지정 구역에 모발을 안착시켰다. 이 다발이 빗을 통해 완전하게 통과될 때까지 3.0mm/s의 속도로 다발을 상승시켰다. 다발을 상승시키는데 필요한 힘을 거리의 함수로서 기록했다. 이 시험을 4회 반복하여 총 5회 인장시켰다. 힘 대 거리 곡선 아래의 면적을 계산하고 합하여 수행된 총 작업량을 수득했다. 이 시험은 3회 반복실시했다.
결과 및 토론
도 7 내지 9는 루빈 염료 시험 결과를 도시한 것이다.
도 7은 Ultrasil™ CA-1 실리콘으로 착화된 세트리모늄 클로라이드를 함유하는 콘디셔닝 시스템으로 처리된 모발을 도시한 것이다. 또한, CA-1에 대한 다이메티콘 코폴리올 전구체와 배합된 동일한 4차 화합물을 함유하는 콘디셔닝 시스템도 시험했다(이것은 착물화하는 성질만을 제외하고는 정확히 동일한 콘디셔닝 시스템이다). 두 콘디셔닝 시스템 사이에서는 현저한 침착의 차이가 관찰되지 않았는데, 이것은 착물화가 모발에 대한 양이온 침착에 영향을 미치지 않는다는 것을 암시한다. 세트리모늄 클로라이드만으로 이루어진 콘디셔닝 시스템이 다른 두 시스템 보다 약간 더 잘 침착되었는데, 이는 다른 성분들에서는 입체 효과가 나타나지 않기 때문일 수 있다.
도 8은 스테아르알코늄 클로라이드를 이용하여 수득되는 유사한 결과를 도시한 것이다. 또한, 착물화는 침착을 감소시키지 않았다. 사실상, 실리콘 배합 콘디셔닝 시스템 보다 실리콘 착화된 콘디셔닝 시스템에서 침착량이 더 많은 것으로 측정되었다.
도 9는 3가지 올레알코늄 클로라이드 콘디셔닝 시스템 간의 유의적 차이가 없음을 보여주는 것이다. 차이가 측정되지는 않았지만, 소정 콘디셔닝 시스템에서는 이중 다발 간의 차이 정도와 대략 동일한 차이는 있었다.
모발에 대한 양이온 성분의 침착량이 동일한(루빈 염료 시험으로 확인 시) 두 콘디셔닝 시스템(음이온성인 다이메티콘 코폴리올 프탈레이트 Ultrasil CA-1에 의해 착화된 세트리모늄 클로라이드 및 음이온성이 아닌 CA-1에 대한 전구체인 다이메티콘 코폴리올과 배합된 세트리모늄 클로라이드)은 습윤상태에서의 빗질성 시험에서는 다르게 작용하는 것으로 확인되었다(도 10). 실리콘 착물이 실리콘 배합물에 비해 우수한 빗질성을 나타내었고, 이 둘 모두 세트리모늄 클로라이드만을 함유한 용액에서 보다는 우수한 빗질성을 나타냈다. 그 차이는 모발에 침착된 실리콘 농도의 차이 때문일 수 있다. 결론적으로, 착화된 양이온 물질은 모발에 침착할 뿐만 아니라, 단순 음이온 실리콘이 침착되는 양 보다 더 많은 양의 음이온 실리콘을 함께 침착시킨다고 볼 수 있다(음이온 실리콘과 다이메티콘 코폴리올의 모발에 대한 침착성이 유사하다는 가정하에). 이와 같은 결론은 스테아르알코늄 클로라이드를 가지고 진행한 동일 실험을 보여준 도 11을 통해 지지된다. 스테아르알코늄 시험은 다발 마다 변동이 훨씬 크게 나타났지만, 콘디셔닝 시스템의 전체 순위는 세트리모늄 클로라이드와 동일했다.
결론
음이온 실리콘에 의한 저분자량 4차 암모늄 화합물의 착화는 모발에 대한 쿼트의 침착을 감소시키지만, 모발에 실리콘의 침착은 증가시켜 콘디셔닝 성질을 향상시키는 것으로 보인다.
제형물 예
클리어 콘디셔닝 스타일링 젤
이 크리스탈 클리어 제형물은 세트리모늄 클로라이드, Ultrasil™ CA-1 실리콘 및 카보폴® ETD 2020 중합체를 함유한다. 이것은 실제 pH 수준에서의 착물화의 유용성을 입증한 것이다.
성분 중량% 기능 제품명(제조회사)
파트 A
탈이온수 QS 희석제
아크릴레이트/C10-C30 알킬 아크릴레이트 가교중합체 0.55 유동개질제 카보폴®ETD2020 Polymer(Noveon)
수산화나트륨(10%) 0.20 중화제
파트 B
탈이온수 12.0 희석제
VP/VA 공중합체 7.50 고정제 Luviskol®VA73W(BASF)
수산화나트륨(1%) 0.20 중화제
파트 C
탈이온수 2.50 희석제
벤조페논-4 0.05 UV 흡수제 Uvinul®MS-40(BASF)
파트 D
탈이온수 2.50 희석제
디소듐 EDTA 0.05 킬레이트제 Versene NA(Dow)
파트 E
탈이온수 12.0 희석제
다이메티콘 PEG-7 프탈레이트 0.10 콘디셔너/상용화제 Ultrasil™CA-1 Silicon(Noveon)
세트리모늄 클로라이드(30%) 0.20 콘디셔너 Genamin CTAC(Clariant)
파트 F
DMDM 하이단토인 0.30 보존제 Glydant®(Lonza)
수산화나트륨(10%) pH 5.0 내지 5.3으로 조정하는데 충분한 양 중화제
방법:
파트 A는 다음과 같이 제조했다 - 카보폴®ETD2020 중합체를 물에 뿌려넣고 중화시켰다. 파트 B는 제조하여 파트 A에 첨가했다. 파트 C도 제조하여 첨가했다. 파트 D는 가열하여 제조하고 첨가했다. 파트 E는 제조하여 첨가했다. 파트 F의 성분은 각각 첨가했다.
스타일링 젤의 성질
pH 5.3
20℃,20rpm에서의 점도(mPa·s) 16,400
Micro 1000 탁도계에서의 혼탁도(NTU) 8
안정성 45℃ 가속 조건하에 3개월간 지속
동결-해동 안정성(3회) 통과
상기 제형물을 Ultrasil™ CA-1 실리콘의 첨가없이 반복 제조한 경우에는 세트리모늄 클로라이드 첨가시 침전물이 즉시 형성되었다.
세척형 클리어 콘디셔닝 젤
이 고유의 세척형 제형물은 세트리모늄 클로라이드, 다이메티콘 코폴리올 설페이트 및 카보폴® ETD 2020 중합체를 함유한다. 이것은 제형물 제조시 착물화가 사용될 수 있는 방식을 보여주는 것인데, 이 방식에 의하지 않으면 제형물 제조가 불가능할 것이다.
성분 중량% 기능 제품명(제조회사)
파트 A
탈이온수 QS 희석제
아크릴레이트/C10-C30 알킬 아크릴레이트 가교중합체 0.50 유동개질제 카보폴®ETD2020 Polymer(Noveon)
수산화나트륨(18%) 0.55(pH 5.0 내지 5.3으로 조정하는데 충분한 양) 중화제
파트 B
세트리모늄 클로라이드(30%) 0.50 콘디셔너 Genamin CTAC(Clariant)
다이메티콘 PEG-7 설페이트(35%) 1.50 콘디셔너/상용화제 Ultrasil® SA-1Silicon (Noveon)
탈이온수 2.50 희석제
구연산(50%) 0.10(pH 5.0 내지 5.3으로 조정하는데 충분한 양) 중화제
파트 C
벤조페논-4 0.05 UV 흡수제 Uvinul MS-40(BASF)
실리콘 쿼터늄-8 2.00 콘디셔너 Ultrasil™Q-8 Silicone
DMDM 하이단토인 0.30 보존제 Glydant®(Lonza)
FD&C Yellow #5(0.1%) 0.07 염료 (Noveon Hilton Davis)
FD&C Blue #1(0.1%) 0.07 염료 (Noveon Hilton Davis)
파트 D
향료 0.20 향료 Country Apple 354-06(Drom)
폴리솔베이트 20 0.20 가용화제 Tween 20(Uniqema)
방법:
파트 A는 다음과 같이 제조했다 - 카보폴®ETD2020 중합체를 물에 뿌려넣고 중화시켰다. 파트 B는 배합하여 파트 A에 첨가했다. 파트 C 성분은 한번에 하나씩 첨가했다. 파트 D는 배합하고 첨가했다.
콘디셔닝 젤의 성질
pH 5.2
20℃,20rpm에서의 점도(mPa·s) 12,400
Micro 1000 탁도계에서의 혼탁도(NTU) 20
안정성 45℃ 가속 조건하에 3개월간 지속
동결-해동 안정성(3회) 통과
상기 제형물을 다이메티콘 코폴리올 설페이트의 첨가없이 반복 제조한 경우에, 최종 산물 형태에는 침전물이 함유되어 있었다.
클리어 코디셔닝 스타일링 젤
이 클리어 스타일렝 젤 제형물은 폴리쿼터늄-4, 다이메티콘 코폴리올 숙시네이트 및 카보폴® Ultrez 21 중합체를 함유한다. 이것은 폴리쿼터늄 화합물을 함유하는 제형물에서 착물화의 유용성을 입증하는 것이다.
성분 중량% 기능 제품명(제조회사)
파트 A
탈이온수 67.5 희석제
아크릴레이트/C10-C30 알킬 아크릴레이트 가교중합체 0.30 유동개질제 카보폴® Ultrez 21 Polymer (Noveon)
DMDM 하이단토인 0.30 보존제 Glydant®(Lonza)
아미노메틸 프로판올 0.25(pH 6.8-7.0으로 조정하기에 충분한 양) 중화제 AMP-95(Angus)
파트 B
탈이온수 29.0 희석제
폴리쿼터늄-4 1.00 고정제 Celquat® H-100 (National Starch)
디메티온 PEG-7 숙시네이트 1.00 콘디셔너/상용화제 Ultrasil™ CA-2 Silicone
아미노메틸 프로판올 0.25(pH 6.8-7.0으로 조정하기에 충분한 양) 중화제 AMP-95®(Angus)
방법:
파트 A는 다음과 같이 제조했다 - 카보폴® Ultrez 21 중합체를 물에 첨가하여 용해시켰다. Glydant를 첨가했다. 중화제를 첨가했다. 파트 B는 다음과 같이 제조했다 - 폴리쿼터늄 4를 물에 뿌려넣고 균일해질 때까지 혼합했다. CA-2를 첨가하고 파트 B는 중화시켰다. 파트 B를 파트 A에 첨가했다.
스타일링 젤의 성질
pH 6.9
20℃,20rpm에서의 점도(mPa·s) 17,550
Micro 1000 탁도계에서의 혼탁도(NTU) 6.9
안정성 45℃ 가속 조건하에 3개월간 지속
상기 제형물을 다이메티콘 코폴리올 숙시네이트의 첨가없이 반복 제조한 경우에, 최종 산물 점도는 다소 높았지만(40,000 mPa·s), 혼탁도(14.5NTU)는 최적은 아니었다.
알로에 젤
이 피부 모이스춰라이저 제형물에는 알로에 추출물, 다이메티콘 코폴리올 숙시네이트 및 카보폴® Ultrez 21 중합체가 포함된다. 이것은 다량의 염을 함유하는 제형물에서 착물화의 유용성을 입증하는 것이다.
성분 중량% 기능 제품명(제조회사)
파트 A
탈이온수 86.4 희석제
아크릴레이트/C10-C30 알킬 아크릴레이트 가교중합체 0.80 유동개질제 카보폴® Ultrez 21 Polymer(Noveon)
DMDM 하이단토인 0.30 보존제 Glydant®(Lonza)
수산화나트륨(18%) 0.60 중화제
파트 B
탈이온수 6.60 희석제
다이메티콘 PEG-7 숙시네이트 1.00 콘디셔너/상용화제 Ultrasil™ CA-2 실리콘
알로에베라 젤(40:1) 2.50 모이스춰라이저 탈색된 알로에베라 젤, 40X(Terry Labs)
수산화나트륨(18%) 0.50(pH 6.9-7.1로 조정하기에 충분한 양) 중화제
파트 C
수산화나트륨(18%) 0.50(pH 6.5-6.7로 조정하기에 충분한 양) 중화제
방법:
파트 A는 다음과 같이 제조했다 - 카보폴® Ultrez 21 중합체를 물에 첨가하여 용해시켰다. Glydant를 첨가했다. 중화제를 첨가했다. 파트 B는 배합했다. 파트 B를 파트 A에 첨가했다. 혼합물을 중화시켰다.
성질
pH 6.6
20℃,20rpm에서의 점도(mPa·s) 12,750
Micro 1000 탁도계에서의 혼탁도(NTU) 4.3
안정성 45℃ 가속 조건하에 3개월간 지속
상기 제형물을 다이메티콘 코폴리올 숙시네이트의 첨가없이 반복 제조한 경우에, 최종 산물 점도는 높았지만(18,200 mPa·s), 혼탁도(15.5NTU)는 최적은 아니었다.
도면에 대한 데이터
도 1의 데이터
Ultrasil™ CA-1 실리콘 % 점도(mPa·s) 혼탁도(NTU) 침전물
0 12,200 487 유
0.3 13,500 120 유
0.5 15,200 13.1 무
1.0 16,000 11.90 무
점질물 점도 및 혼탁도는 각각 13,700 mPa·s 및 3.8NTU이다.
도 2의 데이터
Ultrasil™ CA-1 실리콘 % 점도(mPa·s) 혼탁도(NTU) 침전물
0 10,500 >10,000 유
0.2 8,850 99.5 유
0.3 10,000 99.7 유
0.5 11,750 22.1 무
0.8 11,250 22.6 무
1.0 14,100 34.7 무
점질물 점도 및 혼탁도는 각각 13,700mPa·s 및 3.8NTU이다.
도 3의 데이터
Ultrasil™ CA-1 실리콘 % 점도(mPa·s) 혼탁도(NTU) 침전물
0 17200 889 유
0.2 17300 66.3 유
0.3 21100 58.1 유
0.5 21050 19.5 유
0.8 26700 12.9 무
1.0 27300 13.0 무
점질물 점도 및 혼탁도는 각각 13,000mPa·s 및 4.8NTU이다.
도 4의 데이터
DMC 숙시네이트 % 점도(mPa·s) 혼탁도(NTU) 침전물
0 8,180 >10,000 유
0.2 7,160 >10,000 유
0.3 6,220 >10,000 유
0.5 6,160 1083 유
0.8 4,500 811 무
1.0 4,200 202 무
점질물 점도 및 혼탁도는 각각 31,800mPa·s 및 7.9NTU이다.
도 5의 데이터
% 점도(mPa·s) 혼탁도(NTU) 침전물
0 8700 1159 유
0.2 10200 325 유
0.3 10200 198 유
0.5 10350 75.1 유
0.8 11200 39.4 유
1.0 11050 30.1 유
1.5 12000 26.9 유
2.0 12150 27.2 유
3.0 12100 27.6 무
3.5 11400 27.6 무
4.0 12100 22.8 무
점질물 점도 및 혼탁도는 각각 31,900mPa·s 및 3.4NTU이다.
도 6의 데이터
% 점도(mPa·s) 혼탁도(NTU) 침전물
0 1,500 >10,000 무
0.2 1,020 2,112 무
0.3 1,090 1,351 무
0.5 1,010 891 무
0.8 1,010 34.5 무
1.0 1,090 21.8 무
점질물 점도 및 혼탁도는 각각 3,670mPa·s 및 10.6NTU이다.
도 7의 데이터
대조군 1% 세트리모늄 클로라이드 1% 세트리모늄 클로라이드, 1.67% 다이메티콘 코폴리올 1% 세트로모늄 클로라이드, 1.67% 다이메티콘 코폴리올 프탈레이트
다발 1 17.63 25.51 23.58 23.57
다발 2 20.94 23.76 - 23.02
평균 19.3 24.6 23.6 23.3
도 8의 데이터
대조군 1% 스테아르알코늄 클로라이드 1% 스테아르알코늄 클로라이드, 1.67% 다이메티콘 코폴리올 1% 스테아르알코늄 클로라이드, 1.67% 다이메티콘 코폴리올 프탈레이트
다발 1 17.63 30.87 25.99 28.45
다발 2 20.94 31.50 - 27.13
평균 19.3 31.2 26.0 27.8
도 9의 데이터
대조군 1% 올레알코늄 클로라이드 1% 올레알코늄 클로라이드, 1.67% 다이메티콘 코폴리올 1% 올레알코늄 클로라이드, 1.67% 다이메티콘 코폴리올 프탈레이트
다발 1 14.94 24.87 26.60 24.66
다발 2 14.59 24.95 24.22 23.82
평균 14.8 24.9 25.4 24.2
도 10의 데이터. 모든 작업량 값(g.cm)
1% 세트리모늄 클로라이드 1% 세트리모늄 클로라이드, 1.67% 다이메티콘 코폴리올 1% 세트리모늄 클로라이드, 1.67% 다이메티콘 코폴리올 프탈레이트
콘디셔닝 안됨
다발 1(합계) 2,4671,5081,2801,3758917,521 3,5771,5241,3961,0261,1118,634 3,6822,0541,4021,0041,1639,305
다발 2(합계) 2,7921,1507308911,2266,789 2,1601,0078985965785,234 4,1771,3129068266067,827
다발 3(합계) 7,6395,5982,8031,7911,50219,333 2,6451,1281,8591,3081,0834,856 6,4651,7651,6801,0621,29512,267
콘디셔닝됨
다발 1(합계)Con.% 1,4351,5031,0219971,0165,972(79.4) 9097596515527683,639(42.1) 1,1915536545424733,413(36.7)
다발 2(합계)Con.% 1,5988227667896394,614(68.0) 8176054234974552,797(53.3) 6045383953543382,229(28.5)
다발 3(합계)Con.% 3,1861,9121,6621,2408728,832(45.7) 1227612--4662,305(47.5) 5414815745315032,630(21.4)
Con.%(평균) (64.4) (47.7) (28.9)
도 11의 데이터. 모든 작업량 값(g.cm)
1% 스테아르알코늄 클로라이드 % 1% 스테아르알코늄 클로라이드, 1.67% 다이메티콘 코폴리올 1% 스테아르알코늄 클로라이드, 1.67% 다이메티콘 코폴리올 프탈레이트
콘디셔닝 안됨
다발 1(합계) 3,2011,1341,0048949127,145 2,8239218815276545,806 1906107483310138605686
다발 2(합계) 3,9672,8122,7581,5761,26912,391 1,1586954267695213,569 201111428257775925347
다발 3(합계) 2,4718199436946165,543 4,3143,7402,3171,7161,28613,373 2,6811,32389384611566899
콘디셔닝됨
다발 1(합계)Con.% 1,6441,0698228456285,008(70.1) 1,2888594254503843,396(58.5) 1,1435255575514403,216(56.6)
다발 2(합계)Con.% 3,8548765344623306,056(48.9) 1,0195609097706343,892(109.1) 8565974635595052,980(55.7)
다발 3(합계)Con.% 2,8261,0559245844155,804(104.7) 8416114896395833,163(23.7) 9276325274235063,015(43.7)
Con.%(평균) (74.6) (63.8) (52.0)

Claims (26)

  1. 양이온 물질을 음이온 착화제와 착화시킨 후에 유동성 개질제를 착화된 양이온 물질과 배합하는 것을 포함하여, 음이온 중합체인 유동성 개질제를 양이온 물질과 상용화시키는 방법으로서, 상기 음이온 착화제가 음이온기를 가지는 거대 분자(bulky molecule)를 함유하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 착화제 중의 거대 분자의 분자량이 1,000 이상인 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 거대 분자가 중합체인 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 중합 착화제가 아크릴 공중합체, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 폴리사카라이드, 폴리우레탄 및 폴리실리콘으로 구성된 군 중에서 선택되는 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 중합 착화제가 카르복실레이트, 설포네이트, 설페이트, 포스페이트 및 포스포네이트 기 중에서 선택되는 음이온 기를 함유하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 중합 착화제가 폴리실리콘인 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 폴리실리콘이 하기 화학식 (I), (II), (III) 및 (IV)로 구성된 구조로부터 선택되는 방법:
    화학식(I)
    상기 식에서,
    Me는 메틸이고;
    R 및 R'는 독립적으로 메틸, -OH, -R7 및 -R9-A 또는 -(CH2)3-O-(EO)a-(PO)b-(EO)c-G 중에서 선택되지만, 단 R 및 R' 둘 모두가 메틸, -OH 또는 R7 인 것은 아니며;
    R1 은 저급 알킬 CH3(CH2)n- 또는 페닐 중에서 선택되고, 여기서, n은 0 내지 22 사이의 정수이며;
    a, b 및 c는 독립적으로 0 내지 100 사이의 정수이고;
    EO는 -(CH2CH2O)- 이며;
    PO는이고;
    o는 1 내지 200 사이의 정수이고;
    q는 0 내지 1000 사이의 정수이며;
    p는 0 내지 200 사이의 정수이고;
    R7은 탄소수 1 내지 40의 아릴, 알킬, 아르알킬, 알카릴 또는 알케닐 기이며;
    R8은 수소 또는 R7 또는 C(O)-X (여기서, X가 탄소수 1 내지 40의 아릴, 알킬, 아르알킬, 알카릴, 알케닐 기임), 또는 이의 혼합물이고;
    R9 는 탄소수 6 내지 18의 아릴렌 기 또는 탄소수 2 내지 8의 불포화 함유 알킬렌 기로 단속적일 수 있는 탄소수 1 내지 40의 알킬렌 중에서 선택되는 2가 기이며;
    A 및 G는
    ; 또는
    , 또는 ;
    , 또는 ;
    , 또는 ;
    , 또는 ;
    로부터 독립적으로 선택되고
    여기서,
    R"는 탄소수 6 내지 18의 아릴렌 기 또는 탄소수 2 내지 8의 알킬렌 기로 단속적일 수 있는 탄소수 1 내지 40의 알킬렌 중에서 선택되는 2가 기이며, 바람직하게는 -CH2-CH2-; -CH=CH-; ; 및 중에서 선택되고,
    M은 Na, K, Li, NH4; 또는 알킬, 아릴, 알케닐, 하이드록시알킬, 아릴알킬 또는 알카릴 기를 함유하는 아민이며;
    화학식(II)
    상기 식에서,
    R11 은 탄소수 1 내지 8의 저급 알킬 또는 페닐 중에서 선택되고,
    R12 는 -(CH2)3-O-(EO)x-(PO)y-(EO)z-SO3 -M+이며,
    여기서, M은 양이온으로서, Na, K, Li 또는 NH4 중에서 선택되고;
    x, y 및 z는 독립적으로 0 내지 100 사이의 정수이고;
    R13은 -(CH2)3-O-(EO)x-(PO)y-(EO)z-H이고,
    R14는 메틸 또는 하이드록실이고;
    a1 및 c1은 독립적으로 0 내지 50 사이의 정수이고;
    b1은 1 내지 50 사이의 정수이며;
    화학식(III)
    상기 식에서,
    R21은 이고;
    a2는 0 내지 200 사이의 정수이며;
    b2는 0 내지 200 사이의 정수이고;
    c2는 1 내지 200 사이의 정수이며;
    R14는 전술한 바와 같고;
    R22는 -(CH2)nCH3 및 페닐 중에서 선택되고;
    n은 0 내지 10 사이의 정수이고;
    R23은 -(CH2)3-O-(EO)x1-(PO)y1-(EO)z1-H 이며;
    x1, y1 및 z1은 정수로서, 독립적으로 0 내지 20 사이에서 선택되고;
    e1 및 f1은 1 또는 2이지만, 단 e+f는 3이고;
    M은 H, Na, K, Li 또는 NH4 중에서 선택되는 것이고;
    화학식 (IV)
    상기 식에서,
    Me는 메틸이고;
    R30 및 R32는 독립적으로 -CH3 이거나 -(CH2)3-O-(EO)a3-(PO)b3-(EO)c3-C(O)-R33-C(O)-OH이나, 단 R30 및 R32 둘 모두가 -CH3인 것은 아니며;
    R33은 -CH2-CH2-; -CH=CH-; -CH2-C(R37)-H; 및 중에서 선택되고
    R37은 탄소수 1 내지 22 의 알킬이며
    R31은 저급 알킬(탄소수 1 내지 4), CH3(CH)n 1- 및 페닐 중에서 선택되고, n1은 0 내지 8 사이의 정수이며;
    a3, b3 및 c3은 독립적으로 0 내지 20 사이의 정수이며;
    EO는 에틸렌 옥사이드 잔기 -(CH2CH2-O)-이고;
    PO는 프로필렌 옥사이드 잔기 -(CH2CH(CH3)-O-)-이고;
    o1은 1 내지 200 사이의 정수이고;
    q1은 0 내지 500 사이의 정수이다.
  8. 제 5항에 있어서, 음이온 유동성 개질제가 10중량% 이상의 카르복실기를 함유하는 단량체인 에틸렌계 불포화 단량체로 제조된 중합체인 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 중합체가 카르복실기를 함유하는 단량체 유래의 반복단위를 25중량% 이상 함유하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 유동성 개질제 음이온 중합체가 하기 중합체 (A)와 가교 공중합체 (B)로 구성된 군 중에서 선택되는 방법:
    (A) 하기 화학식으로 표시되는 단량체 1종 이상의 중합을 통해 수득되는 중합체:
    상기 식에서,
    R43은 수소 또는 탄소 원자수 8 내지 30의 알킬기이고,
    R42는 수소, 할로겐, 하이드록실, 락톤, 락탐, 시아노겐(-CN) 기와, 1가 알킬 라디칼, 1가 아릴 라디칼, 1가 아르알킬 라디칼, 1가 알카릴 라디칼 및 1가 고리지방족 라디칼로 구성된 부류 중에서 선택되는 치환체이며;
    (B) 다음을 포함하는 단량체 시스템의 공중합을 통해 수득되는 가교 공중합체:
    a) 1종 이상의 에틸렌계 불포화 모노카르복실산 또는 다이카르복실산 약 10 내지 약 97중량%;
    b) 에틸렌계 불포화 모노카르복실산 또는 다이카르복실산의 1종 이상의 (C1-30) 알킬 또는 아르알킬 에스테르 0 내지 약 80중량%;
    c) 하기 화학식으로 표시되는 에스테르인 1종 이상의 결합성 단량체 약 0.5 내지 약 80중량%:
    J-O-(CH2-CHR2O)r-(CH2)s-R1
    상기 식에서,
    J는 임의의 추가 카르복실기를 함유하는 에틸렌계 불포화 아크릴 잔기이고, 여기서 추가 카르복실기는 임의의 (C1-C20) 지방족 알킬기와 에스테르화될 수 있고;
    R1은 탄소원자수 1 내지 30의 알킬, 알킬페닐 또는 아르알킬 잔기이며;
    R2는 수소, 메틸 또는 에틸이고;
    r은 0 내지 50 사이이고;
    s는 0 내지 30 사이이고;
    d) 1종 이상의 에틸렌계 불포화 아미드 0 내지 약 20중량%;
    e) 가교제로서, 에틸렌계 불포화 카르복실산과 유리 OH기를 2개 이상 보유하는 유화제 또는 폴리옥시알킬렌글리콜 사이의 1종 이상의 다이에스테르 약 0.2 내지 약 20중량%;
    f) 1종 이상의 에틸렌계 불포화 설폰산 0 내지 약 20중량%.
  11. 제 10항에 있어서, R43이 수소 또는 탄소원자수 10 내지 22의 알킬기이고, R42가 수소 또는 메틸인 방법.
  12. 음이온기를 가진 거대 분자를 함유하는 음이온 착화제로 착화된 양이온 물질 및 음이온 중합체인 유동성 개질제를 함유하는 조성물.
  13. 제 12항에 있어서, 거대 분자가 중합체인 조성물.
  14. 제 13항에 있어서, 중합 착화제가 아크릴 공중합체, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 아세테이트, 폴리사카라이드, 폴리우레탄 및 폴리실리콘으로 구성된 군 중에서 선택되는 조성물.
  15. 제 14항에 있어서, 중합 착화제가 카르복실레이트, 설포네이트, 설페이트, 포스페이트 및 포스포네이트 기 중에서 선택되는 음이온 기를 함유하는 조성물.
  16. 제 15항에 있어서, 중합 착화제가 폴리실리콘인 조성물.
  17. 제 16항에 있어서, 폴리실리콘이 하기 화학식 (I), (II), (III) 및 (IV)로 구성된 구조로부터 선택되는 조성물:
    화학식(I)
    상기 식에서,
    Me는 메틸이고;
    R 및 R'는 독립적으로 메틸, -OH, -R7 및 -R9-A 또는 -(CH2)3-O-(EO)a-(PO)b-(EO)c-G 중에서 선택되지만, 단 R 및 R' 둘 모두가 메틸, -OH 또는 R7 인 것은 아니며;
    R1 은 저급 알킬 CH3(CH2)n- 또는 페닐 중에서 선택되고, 여기서, n은 0 내지 22 사이의 정수이며;
    a, b 및 c는 독립적으로 0 내지 100 사이의 정수이고;
    EO는 -(CH2CH2O)- 이며;
    PO는이고;
    o는 1 내지 200 사이의 정수이고;
    q는 0 내지 1000 사이의 정수이며;
    p는 0 내지 200 사이의 정수이고;
    R7은 탄소수 1 내지 40의 아릴, 알킬, 아르알킬, 알카릴 또는 알케닐 기이며;
    R8은 수소 또는 R7 또는 C(O)-X (여기서, X가 탄소수 1 내지 40의 아릴, 알킬, 아르알킬, 알카릴, 알케닐 기임), 또는 이의 혼합물이고;
    R9 는 탄소수 6 내지 18의 아릴렌 기 또는 탄소수 2 내지 8의 불포화 함유 알킬렌 기로 단속적일 수 있는 탄소수 1 내지 40의 알킬렌 중에서 선택되는 2가 기이며;
    A 및 G는 독립적으로 아래의 화학식에서 선택되는 것이고;
    ; 또는
    , 또는 ;
    , 또는 ;
    , 또는 ;
    , 또는 ;
    상기 식에서,
    R"는 탄소수 6 내지 18의 아릴렌 기 또는 탄소수 2 내지 8의 알킬렌 기로 단속적일 수 있는 탄소수 1 내지 40의 알킬렌 중에서 선택되는 2가 기이며, 바람직하게는 -CH2-CH2-; -CH=CH-; ; 및 중에서 선택되고,
    M은 Na, K, Li, NH4; 또는 알킬, 아릴, 알케닐, 하이드록시알킬, 아릴알킬 또는 알카릴 기를 함유하는 아민이며;
    화학식(II)
    상기 식에서,
    R11 은 탄소수 1 내지 8의 저급 알킬 또는 페닐 중에서 선택되고,
    R12 는 -(CH2)3-O-(EO)x-(PO)y-(EO)z-SO3 -M+이며,
    여기서, M은 양이온으로서, Na, K, Li 또는 NH4 중에서 선택되고;
    x, y 및 z는 독립적으로 0 내지 100 사이의 정수이고;
    R13은 -(CH2)3-O-(EO)x-(PO)y-(EO)z-H이고,
    R14는 메틸 또는 하이드록실이고;
    a1 및 c1은 독립적으로 0 내지 50 사이의 정수이고;
    b1은 1 내지 50 사이의 정수이며;
    화학식(III)
    상기 식에서,
    R21은 이고;
    a2는 0 내지 200 사이의 정수이며;
    b2는 0 내지 200 사이의 정수이고;
    c2는 1 내지 200 사이의 정수이며;
    R14는 전술한 바와 같고;
    R22는 -(CH2)nCH3 및 페닐 중에서 선택되고;
    n은 0 내지 10 사이의 정수이고;
    R23은 -(CH2)3-O-(EO)x1-(PO)y1-(EO)z1-H 이며;
    x1, y1 및 z1은 정수로서, 독립적으로 0 내지 20 사이에서 선택되고;
    e1 및 f1은 1 또는 2이지만, 단 e+f는 3이고;
    M은 H, Na, K, Li 또는 NH4 중에서 선택되는 것이고;
    화학식 (IV)
    상기 식에서,
    Me는 메틸이고;
    R30 및 R32는 독립적으로 -CH3 이거나 -(CH2)3-O-(EO)a3-(PO)b3-(EO)c3-C(O)-R33-C(O)-OH이나, 단 R30 및 R32 둘 모두가 -CH3인 것은 아니며;
    R33은 -CH2-CH2-; -CH=CH-; -CH2-C(R37)-H; 및 중에서 선택되고
    R37은 탄소수 1 내지 22 의 알킬이며
    R31은 저급 알킬(탄소수 1 내지 4), CH3(CH)n 1- 및 페닐 중에서 선택되고, n1은 0 내지 8 사이의 정수이며;
    a3, b3 및 c3은 독립적으로 0 내지 20 사이의 정수이며;
    EO는 에틸렌 옥사이드 잔기 -(CH2CH2-O)-이고;
    PO는 프로필렌 옥사이드 잔기 -(CH2CH(CH3)-O-)-이고;
    o1은 1 내지 200 사이의 정수이고;
    q1은 0 내지 500 사이의 정수이다.
  18. 제 17항에 있어서, 음이온 유동성 개질제가 하기 중합체 (A)와 가교 공중합체 (B)로 구성된 군 중에서 선택되는 조성물:
    (A) 하기 화학식으로 표시되는 단량체 1종 이상의 중합을 통해 수득되는 중합체:
    상기 식에서,
    R43은 수소 또는 탄소 원자수 8 내지 30의 알킬기이고,
    R42는 수소, 할로겐, 하이드록실, 락톤, 락탐, 시아노겐(-CN) 기와, 1가 알킬 라디칼, 1가 아릴 라디칼, 1가 아르알킬 라디칼, 1가 알카릴 라디칼 및 1가 고리지방족 라디칼로 구성된 부류 중에서 선택되는 치환체이며;
    (B) 다음을 포함하는 단량체 시스템의 공중합을 통해 수득되는 가교 공중합체:
    a) 1종 이상의 에틸렌계 불포화 모노카르복실산 또는 다이카르복실산 약 10 내지 약 97중량%;
    b) 에틸렌계 불포화 모노카르복실산 또는 다이카르복실산의 1종 이상의 (C1-30) 알킬 또는 아르알킬 에스테르 0 내지 약 80중량%;
    c) 하기 화학식으로 표시되는 에스테르인 1종 이상의 결합성 단량체 약 0.5 내지 약 80중량%:
    J-O-(CH2-CHR2O)r-(CH2)s-R1
    상기 식에서,
    J는 임의의 추가 카르복실기를 함유하는 에틸렌계 불포화 아크릴 잔기이고, 여기서 추가 카르복실기는 임의의 (C1-C20) 지방족 알킬기와 에스테르화될 수 있고;
    R1은 탄소원자수 1 내지 30의 알킬, 알킬페닐 또는 아르알킬 잔기이며;
    R2는 수소, 메틸 또는 에틸이고;
    r은 0 내지 50 사이이고;
    s는 0 내지 30 사이이고;
    d) 1종 이상의 에틸렌계 불포화 아미드 0 내지 약 20중량%;
    e) 가교제로서, 에틸렌계 불포화 카르복실산과 유리 OH기를 2개 이상 보유하는 유화제 또는 폴리옥시알킬렌글리콜 사이의 1종 이상의 다이에스테르 약 0.2 내지 약 20중량%;
    f) 1종 이상의 에틸렌계 불포화 설폰산 0 내지 약 20중량%.
  19. 제 18항에 있어서, R43이 수소이거나, 탄소원자수 10 내지 22의 알킬기이고, R42가 수소 또는 메틸인 조성물.
  20. 제 16항의 조성물을 포함하는 헤어 콘디셔너.
  21. 제 20항에 있어서, 크리스탈 클리어 제형물인 헤어콘디셔너.
  22. 제 20항에 있어서, 클리어 스타일링 젤 제형물인 헤어콘디셔너.
  23. 제 16항의 조성물을 포함하는 스킨 모이스춰라이저.
  24. 제 16항의 조성물을 포함하는 헤어 샴푸.
  25. 제 16항의 조성물을 포함하는 가정용품.
  26. 제 16항의 조성물을 포함하는 손 위생처리 젤.
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