KR20070004868A - 실리콘 소낭 - Google Patents

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Abstract

본 발명에는 하나 이상의 친수성 치환체 그룹을 갖는 오가노폴리실록산, 수혼화성 휘발 용매 및 물을 혼합을 기본으로 하는 소낭 조성물의 제조방법이 기재되어 있다. 당해 방법에 의해 제조된 소낭 조성물은 각종 개인관리용, 가정관리용 및 건강관리용 제품에서 유용하다.
친수성 치환체 그룹, 오가노폴리실록산, 수혼화성 휘발 용매, 물, 소낭 조성물, 개인관리용 제품, 가정관리용 제품, 건강관리용 제품.

Description

실리콘 소낭{Silicone vesicles}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2004년 4월 20일자로 출원된 미국 특허원 제60/563,663호를 우선권으로서 주장한다.
발명의 분야
본 발명은 하나 이상의 친수성 치환체 그룹을 갖는 오가노폴리실록산, 수혼화성 휘발 용매 및 물을 배합 및 혼합함으로써 실리콘 소낭을 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명은 또한 당해 방법에 의해 제조된 소낭 조성물, 각종 개인관리용, 가정관리용 및 건강관리용 제품에서의 이들의 용도에 관한 것이다.
발명의 배경
실리콘 계면활성제는 소수성 오가노폴리실록산을 각종 친수성 잔기와 배합시킴으로써 각종 제품용으로 고안되었다. 예를 들면, 실리콘 폴리에테르로서 공지되어 있는 실리콘 계면활성제는 분지형 폴리옥시알킬렌 그룹을 갖는 폴리디메틸실록산의 공중합체 구조를 기본으로 한다. 이러한 물질은 다수의 개인관리용, 가정관리용 및 건강관리용 조성물에서 유화제, 습윤제 및 일반 목적의 수성 계면활성제로 서 광범위한 용도를 발견하였다.
실리콘 폴리에테르의 응집 거동은 소낭을 형성하는 이들의 능력과 함께 논의되어 왔다. 예를 들면, 힐(Hill)의 미국 특허 제5,364,633호 및 제5,411,744호에는 특정 실리콘 폴리에테르의 수성 분산액에서 실리콘 소낭의 자기-조립체(self-assembly)가 교시되어 있다. 린(Lin)의 PCT 출원 제US 03/38455호에는 실리콘 소낭 중의 각종 오일의 포획 및 각종 개인관리용 제형에서의 이들의 용도가 교시되어 있다.
이러한 참고문헌들이 당해 기술분야에서의 진보를 나타내기는 하지만, 안정성이 개선된 실리콘 소낭을 제조하고자 하는 필요성이 여전히 존재한다. 예를 들면, 자기-조립체 과정으로부터 형성된 실리콘 소낭은 내구성이 부족할 수 있다. 이러한 내구성 부족은 이들을 각종 완성품으로 형성할 수 있도록 하는 가공 조건을 제한할 수 있다. 추가로, 이러한 자기-조립된 실리콘 소낭은 연장된 기간에 걸친 충전된 활성 물질의 서방출을 제공하는 능력이 부족할 수 있다. 따라서, 내구성 및 연장된 기간에 걸친 충전된 활성 물질의 방출 능력이 개선된 실리콘 소낭의 제조방법이 필요하다.
본 발명자들은 내구성 및 연장된 기간에 걸쳐 충전된 활성 물질의 방출 능력이 개선된 실리콘 소낭의 제조방법을 밝혀냈다.
발명의 요지
본 발명은,
하나 이상의 친수성 치환체 그룹을 갖는 오가노폴리실록산(A) 및 수혼화성 휘발 용매(B)를 물과 배합하여 수성 분산액을 형성하는 단계(I),
수성 분산액을 혼합하여 소낭을 형성하는 단계(II) 및
임의로, 소낭으로부터 수혼화성 휘발 용매를 제거하는 단계(III)를 포함하는 소낭 조성물의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 당해 공정으로부터 수득한 소낭 조성물, 및 개인관리용, 가정관리용 및 건강관리용 성분을 추가로 포함하는 소낭 조성물에 관한 것이기도 하다.
본 발명은 추가로 당해 소낭 조성물을 함유하는 개인관리용, 가정관리용 및 건강관리용 제품 조성에 관한 것이기도 하다.
발명의 상세한 설명
본 발명의 공정의 제1 단계는
하나 이상의 친수성 치환체 그룹을 갖는 오가노폴리실록산(A) 및 수혼화성 휘발 용매(B)를 물과 배합하여 수성 분산액을 형성하는 단계를 포함한다.
성분(A)은 하나 이상의 친수성 치환체 그룹을 갖는 오가노폴리실록산이다. 오가노폴리실록산은 당해 기술분야에 익히 공지되어 있으며, 종종 임의의 수의 "M" 실록시 단위(R3SiO0 .5), "D" 실록시 단위(R2SiO), "T" 실록시 단위(RSiO1 .5) 또는 "Q" 실록시 단위(SiO2)(여기서, R은 독립적으로 임의의 탄화수소 그룹이다)를 포함하여 나타낸다. 본 발명에서, 오가노폴리실록산은 적어도 친수성 치환체를 갖는다. 즉, 오가노폴리실록산에 존재하는 하나 이상의 R 탄화수소 그룹은 친수성 그룹이다. 본 발명의 목적을 위해, "친수성 그룹"은 당해 기술분야에서 허용되는 의미로서, 즉 물 함유 화학 잔기를 나타낸다. 따라서, 친수성 그룹은 각종 양이온성, 음이온성, 양쪽이온성 폴리옥시알킬렌, 및 각종 친수성 화학 잔기와 배합되어 계면 구조 또는 계면활성 거동을 갖는 분자를 발생시키는데 통상적으로 사용되는 옥사 졸린 화학 잔기로부터 선택할 수 있다.
오가노폴리실록산 상의 친수성 치환체의 양은 특정 화학 성분에 따라 변할 수 있는데, 단 오가노폴리실록산에 하나 이상의 친수성 그룹이 존재한다. 그러나, 오가노폴리실록산 내에 존재하는 친수성 그룹의 양은 이의 중량%, 또는 특히 오가노폴리실록산의 중량% 및 분자 내에 존재하는 총 친수성 그룹의 중량%로 기재될 수 있다. 통상적으로, 오가노폴리실록산 내의 실록산 단위의 중량%는 20 내지 85중량%, 선택적으로 30 내지 85중량%, 선택적으로 35 내지 80중량%로 변할 수 있는 한편, 오가노폴리실록산의 잔류 중량 부분은 친수성 그룹이다.
본 발명의 한 양태에서, 하나 이상의 친수성 치환체 그룹을 갖는 오가노폴리실록산은 실리콘 폴리에테르로부터 선택된다. 실리콘 폴리에테르(SPE)는 일반적으로 실리콘 함유 폴리에테르 또는 폴리옥시알킬렌 그룹을 나타내는데, 이는 다수의 상이한 구조 형태들을 포함한다. 통상의 두 가지 형태는 갈퀴형(rake-type) 또는 ABA형이다. 이러한 양태에서, 성분(A)은 실리콘 폴리에테르이고, 화학식 I 또는 화학식 II일 수 있다:
Figure 112006075539289-PCT00001
Figure 112006075539289-PCT00002
위의 화학식 I 및 II에서,
R1은 탄소수 1 내지 6의 알킬 그룹으로서, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸 및 헥실이고,
R2는 화학식 -(CH2)aO(C2H4O)b(C3H6O)cR3의 그룹(여기서, a는 3 내지 6이고, b는 4 내지 20이며, c는 0 내지 5이고, R3은 수소, 메틸 그룹 또는 아실 그룹, 예를 들면, 아세틸이다)이며,
x는 1 내지 1000, 선택적으로 1 내지 500, 선택적으로 10 내지 250이고,
y는 1 내지 500, 선택적으로 1 내지 100, 선택적으로 2 내지 50이며,
z는 1 내지 500, 선택적으로 1 내지 100이다.
아래에 나타낸 유형의 사이클릭 폴리에테르가 사용될 수도 있다.
Figure 112006075539289-PCT00003
위의 화학식 III에서,
m은 3 내지 5이며,
n은 1이다.
실리콘 계면활성제는 당해 기술분야에 공지되어 있는 기술들 중의 어떠한 기술을 사용하여서도 제조할 수 있으며, 다수가 시판중이다. 예를 들면, 갈퀴형 SPE는 Pt 촉매의 존재하에 알릴옥시 관능성 폴리에테르를 갖는 MDxD'yM의 하이드로실릴화 SiH 위치로부터 가장 통상적으로 유도된다.
본 발명의 공정은, 실리콘 폴리에테르 수용해도가 단지 약간의 수용해도 또는 분산도를 갖는 실리콘 폴리에테르로부터 불용성 실리콘 폴리에테르까지 다양한 실리콘/폴리에테르 몰 비를 갖는 실리콘 폴리에테르를 함유하는 실리콘 소낭 조성물을 제조하는데 특히 유용하다. 이러한 실리콘/폴리에테르 비는, 위에 나타낸 실리콘 폴리에테르 구조에서 x/y 또는 x/z의 값으로서 나타낼 수 있으며, 통상적으로 5/1 내지 50/1, 선택적으로 10/1 내지 50/1, 선택적으로 20/1 내지 50/1의 범위이다. 이러한 실리콘 폴리에테르는 D/D'[여기서, D'는 SiH 디실록시 단위(예: MeHSiO)를 나타낸다] 비가 5/1 내지 50/1, 선택적으로 10/1 내지 50/1, 선택적으로 20/1 내지 50/1의 범위인 SiH 관능성 오가노폴리실록산으로부터 제조된다.
성분(B)은 수혼화성 휘발 용매이다. 본원에서 사용한 "수혼화성"은 용매가 실온에서 적어도 수시간 동안 물과 분산액을 형성하는 것을 의미한다. "휘발"은 용매가 다양한 온도에서 물보다 높은 증기압을 가짐을 의미한다. 이와 같이, 오가노폴리실록산과 용매의 수성 분산액을 컨디셔닝하여 용매를 제거하는 경우, 예를 들면, 분산액을 감압하에 가열하는 경우, 먼저 용매가 주로 제거되므로, 물의 전부 또는 대부분이 조성물 중에 잔류하게 된다.
소낭 분산액 제조에 적합한 수혼화성 휘발 용매는 유기 용매, 예를 들면, 알콜, 에테르, 글리콜, 에스테르, 산, 할로겐화 탄화수소, 디올을 포함한다. 실리콘을 효과적으로 분산시키고 시간 경과에 따라 안정하고 균일한 분산액을 유지하기 위해, 유기 용매는 더 적은 비로 물과 혼화성이어야 한다. 예시하자면, 수혼화성 알콜은 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올 및 고급 탄화수소 알콜을 포함하고, 에테르는 글리콜 에테르, 메틸 에틸 에테르, 메틸 이소부틸 에테르(MIBK) 등을 포함하며, 글리콜은 프로필렌 글리콜을 포함하고, 에스테르는 트리글리세롤의 에스테르, 산과 알콜과의 에스테르화 생성물을 포함하며, 할로겐화 탄화수소는 클로로포름을 포함한다. 전형적으로, 수혼화성 유기 용매는 비교적 비점이 낮거나(< 100℃) 증발 속도가 높아서 진공하에서 용이하게 제거될 수 있는 용매이다. 본 발명에 가장 바람직한 수혼화성 유기 용매는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 및 프로판올을 포함하는 휘발 알콜이다. 이러한 알콜은 주위 온도에서 진공 스트리핑을 통해 실리콘 소낭 분산액을 함유하는 수성 혼합물로부터 제거될 수 있다.
성분(A), 성분(B) 및 성분(C)를 혼합하는 순서는 중요하지 않지만, 전형적으로 성분(A)와 성분(B)를 먼저 혼합한 다음, 당해 혼합물에 물을 가한다. 성분(A), 성분(B) 및 성분(C)의 혼합을 수행하는 데 필요한 특정 요건 또는 조건은 없다. 혼합은 배치식, 반연속식 또는 연속식 공정으로 수행할 수 있다.
성분(A), 성분(B) 및 성분(C)의 양은 공정에 따라 변할 수 있지만, 전형적으로 다음과 같다:
성분(A) 2 내지 50중량%, 선택적으로 2 내지 25중량%, 선택적으로 2 내지 15중량%,
성분(B) 0 내지 50중량%, 선택적으로 2 내지 30중량%, 선택적으로 2 내지 20중량% 및
성분(A), 성분(B) 및 성분(C)의 합(중량%)이 100%가 되도록 하는 충분량의 물(C).
오가노폴리실록산을 분산시키는 데 사용되는 수혼화성 휘발 용매(B)의 양은 오가노폴리실록산의 유형 및 친수성 그룹이 얼마나 많이 존재하는가에 따라 좌우된다. 전형적으로, 실리콘을 효과적으로 분산시키기 우해 수성 혼합물은 용매 5 내지 80부와 물 20 내지 95부, 선택적으로 물 50 내지 50부, 선택적으로 물 10 내지 40부를 포함한다.
본 발명의 방법에서 단계(II)는 단계(I)에서 형성된 수성 분산액을 혼합하여 소낭을 형성하는 것이다. 혼합 및 소낭의 형성을 수행하는 데 필요한 특수한 요건 또는 조건은 없다. 혼합 기술은 단순 교반, 균질화, 소널레이팅(sonalating) 및 수성 분산액 속에서 소낭을 형성하기 위해 당해 기술분야에 공지되어 있는 다른 혼합 기술일 수 있다. 혼합은 배치식, 반연속식 또는 연속식 공정으로 수행할 수 있다.
소낭의 형성은 현재의 기술 수준에서 통상적인 기술로 확인할 수 있다. 전형적으로, 소낭은 크로스 편광 현미경(cross polarizing microscope)으로 검사시 복굴절을 나타내는 판상 구조(lamellar phase structure)를 갖는다. 또는, 소낭의 형성은 저온전도 전자 현미경(Cryo-Transmission Electron Microscopy: Cryo-TEM) 기술에 의해 입증할 수 있다. 오가노폴리실록산이 통상적인 소낭 크기를 나타내는 수성 매질 속에 충분히 분산되어 있는지를 나타내기 위해 입자 크기 측정법을 사용할 수도 있다. 예를 들면, 분산된 소낭의 경우에 평균 입자 크기가 0.500㎛ 미만인 것이 전형적이다. 본 발명의 교시에 따라 평균 입자 크기가 0.200㎛ 미만 또는 0.100㎛ 미만인 소낭이 가능하다.
본 발명의 방법에서 단계(III)는 임의의 단계이며, 수혼화성 휘발 성분인 성분(B)을 제거함을 포함한다. 전형적으로, 수혼화성 휘발 용매는 당해 기술분야에 공지된 기술, 예를 들면, 소낭 조성물을 임의로 가열하면서 감압 처리함으로써 제조된다. 이러한 기술의 예시적인 장치는 회전식 증발기 및 박막 스트리퍼를 포함한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 방법으로 제조된 소낭 조성물에 관한 것이기도 하다. 소낭의 형성은 현재의 기술 수준에서 통상적인 기술로 확인할 수 있다. 전형적으로, 소낭은 크로스 편광 현미경으로 검사시 복굴절을 나타내는 판상 구조를 갖는다. 또는, 소낭의 형성은 저온전도 전자 현미경(Cryo-TEM) 기술에 의해 입증할 수 있다. 오가노폴리실록산이 통상적인 소낭 크기를 나타내는 수성 매질 속에 충분히 분산되어 있는지를 나타내기 위해 입자 크기 측정법을 사용할 수도 있다. 예를 들면, 분산된 소낭의 경우에 평균 입자 크기가 0.500㎛ 미만인 것이 전형적이다. 본 발명의 교시에 따라 평균 입자 크기가 0.200㎛ 또는 0.100㎛ 미만인 소낭이 가능하다.
본 발명은 개인관리용, 가정관리용 및 건강관리용 성분을 추가로 포함하는 소낭 조성물에 관한 것이기도 하다. 따라서, 소낭 조성물은 적용 후 개인관리용, 가정관리용 및 건강관리용 성분을 포획한 다음, 전달하는 데 사용될 수 있다. 가능한 개인관리용, 가정관리용 및 건강관리용 성분의 예가 본원에 참고로 인용되어 있는 국제 공개공보 제WO 03/101412호에 교시되어 있다. 개인관리용 또는 건강관리용 성분은 개인관리용 또는 건강관리용 "활성 물질", 즉 향장학적 및/또는 약제학적 활성을 갖는 것으로 공지되어 있는 임의의 화합물로부터 선택할 수도 있다. 이러한 개인관리용 또는 건강관리용 활성 물질의 대표적인 예가 본원에 참고로 인용되어 있는 미국 특허 제6,168,782호에 기재되어 있다.
본 발명에 따라 제조된 조성물은 각종 처방전 없이 살 수 있는(over the counte; OTC) 개인관리용 조성물, 건강관리용 조성물 및 가정관리용 조성물에 사용될 수 있으며, 특히 개인관리용 분야에서 사용될 수 있다. 따라서, 이들을 제한제(antiperspirant), 탈취제, 스킨 크림, 스킨 케어 로션, 모이스쳐라이져, 페이셜 트리트먼트, 예를 들면, 여드름 또는 주름 제거제, 퍼스널 및 페이셜 클렌져, 바스 오일, 향수, 코롱, 향주머니, 썬스크린, 프리-쉐이브 및 에프터-쉐이브 로션, 액상 비누, 면도용 비누, 면도용 거품비누, 헤어 샴푸, 헤어 컨디셔너, 헤어 스프레이, 무스, 퍼머넌트, 탈모제, 모발 큐티클 코팅제, 메이컵, 색조 화장품, 파운데이션, 블러쉬, 립스틱, 립 밤, 아이라이너, 마스카라, 오일 리무버, 색조 화장품 제거제, 네일 광택제 및 파우더에 사용될 수 있다.
실시예
하기 실시예는 본 발명의 조성물 및 방법을 추가로 예시하기 위한 것이지, 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 달리 언급하지 않는 한, 실시예에서의 모든 부 및 %는 중량 기준이며, 모든 측정치는 약 23℃에서 수득하였다.
소낭 조성물은 하기의 과정에 따라 Cryo-TEM 기술을 통해 분석하였다. 아세톤 및 클로로포름으로 세정하여 헹군 레이스 카본 필름(lacey carbon film) 피복된 Cu TEM 격자 상에 마이크로피펫을 사용하여 수성 샘플 용액 약 2.3㎕를 부하하였다. 샘플을 탈이온수를 사용하여 약 5% 용액으로 희석시켰다. 표면을 1.5초 동안 여과지로 블롯팅하여 격자 표면 상의 과량의 유체를 제거하여 TEM용 수성 박막을 제조하였다. 이후, 격자를 저온-플런지 시스템에서 -175℃ 대기하에 대형 액체 질소 용기 속에 위치한 작은 용기에 담긴 액상 에탄에 넣어, 격자 상의 수막(water film)을 유리질화하고 수 결정화를 피하도록 하였다. 급냉된 샘플 격자를 저온-플런지 시스템 속의 저온-격자 박스로 옮겼다. 샘플을 함유하는 격자 박스를 액체 질소가 충전된 가탄(Gatan) 저온-전달 시스템에 옮기고 Cryo-TEM 단계에 두며, 이 것을 저온-전달 시스템에 위치시켜 -160℃ 미만으로 냉각시켰다. 샘플을 TEM(JEOL 2000FX)에 부하하고, -160℃ 미만에서 이미지를 관찰하였다. 액체 질소를 사용하여 TEM에서 -180℃로 냉각시킨 훨씬 더 냉각된 바늘(finger)이 있도록 하여, TEM 분석 동안 고진공하에 냉각 표본 표면 상의 가능한 오염을 감소시켰다. 본원에 도시된 디지탈 이미지는 TEM 컬럼의 바닥에 부착된 가탄 CCD 카메라와 디지탈 마이크로그래프 소프트웨어를 사용하여 촬영하였다.
실시예 1(참조실시예)
소낭 분산액 제조에 사용된 실리콘 폴리에테르
일련의 실리콘 폴리에테르는 하기 표 1에 설명되어 있는 바와 같이 제조하였다. 이러한 일련의 실리콘 폴리에테르는, 이들이 화학식 MDxD'yM의 각종 디메틸메틸하이드로겐-폴리실록산 및 알릴옥시 폴리에테르로부터 유도되기 때문에, "갈퀴형" 실리콘 폴리에테르이었다. 화학식 MDxD'yM 실록산은 공지된 기술들에 따라 제조되었다. 실리콘 폴리에테르는, 예를 들면, 미국 특허 제2,823,218호에 기재되어 있는 익히 공지된 백금 촉매화된 하이드로실릴화 기술을 사용하여 제조되었다.
D/D' 비는 화학식 MDxD'yM에서 x/y 비에 상당하고, 총 DP는 x와 y의 합이다. EO7은 약 7개의 EO 반복 단위를 갖는 알릴옥실 폴리(에틸렌 옥사이드)이고, EO12는 약 12개의 EO 반복 단위를 갖는 알릴옥실 폴리(에틸렌 옥사이드)이며, 둘 다는 다우 케미칼 캄파니(Dow Chemical Company; 미국 미시간주 미들랜드 소재)로부터 구 입하였다.
Figure 112006075539289-PCT00004
화학식 MDxD'yM 갈퀴형 SPE의 경우, D/D' 비는 실록산 폴리에테르에서 폴리에테르 치환된 단위의 수에 대한 실록산 반복 단위의 수의 상대적인 비를 나타내고, SPE의 친수성에 대한 소수성의 비의 직접적인 척도이다. D/D' 비가 낮을수록, SPE가 보다 친수성이고, SPE가 물에 보다 쉽게 분산될 수 있다.
실시예 2
소낭 분산액 제조시 SPE 및 알콜의 D/D' 비의 효과
SPE는 일반적으로 아래 표 2에 요약되어 있는 바와 같이, D/D'가 12 이하인 경우, 소낭을 형성하면서 물에 자발적으로 분산되는 것으로 밝혀졌다. SPE의 D/D' 비가 15 이상인 경우, SPE는 물에 덜 분산되며, 물 속에서의 SPE 분산 속도가 매우 느려 완결할 수 없었다. 본 실시예는 SPE 6(실시예 1로부터)을 물에 분산시키는 데 필요한 시간과, 소량의 이소프로판올이 존재하는 경우 얼마나 빨리 분산되는 지를 입증한다.
D/D'가 15를 초과하는 경우, SPE는 물에 자발적으로 분산되지 않았다. 예를 들면, MD70D'3M(예: SPE 8)으로부터 유도된 SPE는 물에 전혀 분산되지 않았으며, 심지어 2개월 이상에 걸쳐서도 물에 분산되지 않았다.
실시예 2A 및 2B는 MD28 .8D'1 .22M 실록산 구조의 실리콘 폴리에테르 SPE 6이 각각 단독의 물과 5% 이소프로판올 존재하에 어떻게 분산되어 있는지를 나타낸다. 이소프로판올 5중량%가 물에 존재하는 경우의 1일 미만과는 대조적으로, 균질한 수중 분산액을 형성하기 위해 약 3주의 연속 혼합이 필요했다.
MD46 .88D'3 .12M 실록산 주쇄의 실리콘 폴리에테르(D/D'= 15)인 SPE 3 및 SPE 7의 균질한 분산액들 또한 실시예 2C 및 2D에 나타낸 바와 같이, 이소프로판올 5%를 사용하여 2일 이내에 균질한 분산액으로 만들었다.
Figure 112006075539289-PCT00005
실시예 2A, 2B 및 2D에서 형성된 소낭의 Cryo-TEM 이미지를 도 1 내지 3에 각각 나타내었다. 이들 이미지는 실시예 2A에 단층 판상 소낭이 존재하고, 실시예 2B 및 2D에 다층 판상 소낭이 존재함을 나타낸다.
실시예 3
비교실시예
SPE 8 10.0g을 유리병 속에서 탈이온수 90.0g 속에 혼입시킴으로써, 물 속에서의 SPE 8 분산액을 시도하였다. 로토휠 혼합기(rotowheel mixer) 상에서 유리병을 혼합시켰다. 물 속에서 분리되어 잔류하는 SPE를 혼합하지 4주 후에도, 어떠한 분산액도 형성되지 않았다.
실시예 4
20% 및 30% SPE 8 소낭 분산액의 제조방법
실시예 4A: 28.7% 이소프로판올과 56.9% 물 중의 14.4% SPE 8 분산액의 소낭 분산액
먼저 SPE 8을 이소프로판올에 연속 혼합하면서 가하여 분산액을 제조하였다. 이후, 연속 교반하면서 물을 점진적으로 가하였다. 생성된 최종 혼합물은 투명한 균질 분산액이었다. 평균 크기가 31nm인 SPE 소낭이 관찰되었고, 분산액은 소낭의 크기로 인해 분산액은 물과 같은 투명한 외관을 나타내었다.
실시예 4B: 80.0% 물 중의 20.0% SPE 8 소낭 분산액
실시예 4A와 유사한 공정에 따라, 이소프로판올과 물 중의 SPE 8 균질 분산액을 제조하였다. 이러한 분산액을 진공하에 주위 온도에서 회전식 증발기를 사용하여 추가로 스트리핑하여 휘발성 이소프로판올을 제거하였다. IPA의 이론양 74.93g을 완전히 제거하였고, SPE 8 소낭의 이론적 알콜 비함유 수성 분산액을 수득하였다. 생성된 생성물은 나노트랙 입자 분석기(Nanotrac partical analyzer)로 측정한 평균 입자 크기가 212nm인 유백색의 균질한 분산액이었다.
실시예 4C: 28.8% 이소프로판올과 50% 물 중의 21.2% SPE 8 소낭 분산액
실시예 4A의 공정과 유사한 공정에 따라, 이소프로판올과 물 중의 평균 입자 크기가 21nm인 균질한 소낭 분산액을 제조하였다.
실시예 4D: 1.0% 이소프로판올과 69.5% 물 중의 29.5% SPE 8 소낭 분산액
실시예 4B의 공정과 유사한 공정에 따라, 물 중의 평균 입자 크기가 436nm인 균질한 소낭 분산액을 제조하였다. 최종 혼합물은 유백색의 균질한 분산액이었다.
Figure 112006075539289-PCT00006
실시예 5
소낭 분산액 크기에 대한 이소프로판올 농도의 영향
실리콘 폴리에테르의 분산 용이성과, 몇몇 경우, 최종 물 분산액에서 소낭의 크기와 구조는 이소프로판올의 양에 좌우된다. 본 실시예는, 실시예 1에 확인된 2개의 갈퀴형 SPE인 SPE 7 및 SPE 8로 이러한 효과를 입증한다.
실시예 5A, 5B 및 5C
이소프로판올 5 내지 20중량%를 함유하는 물 중의 SPE 8 분산액은 표 4에 요약되어 있는 제형에 따라 이전에 기재한 공정에 따라 제조하였다. 실시예 5C는 실시예 5B 분산액을 추가로 진공 스트리핑시켜 IPA 대부분을 제거함으로써 제조하였다.
실시예 5D 및 5E
평균 분산액 크기가 단지 77nm인 SPE 7 균질 소낭 분산액은, 실시예 5D에 요약된 바와 같이 이전에 기재된 공정에 따라 IPA 20중량% 및 물 70중량%로 제조되었다. 진공 스트리핑시켜 이소프로판올을 제거하여, 표 4에 요약되어 있는 바와 같이 물 속에서의 평균 분산액 크기가 단지 49nm인 분산액(실시예 5E)을 수득하였다.
Figure 112006075539289-PCT00007
Cryo-TEM 이미지를 확인한 실리콘 폴리에테르 분산액은 나노 크기의 소낭이며 소낭 응집체이었다. 관찰된 실제 크기는 나노트랙 입자 분석기로 측정한 입자 크기와 일치하였다. SPE 8 분산액(실시예 5C)의 Cryo-TEM 이미지와 SPE 7 분산액(실시예 5E)의 Cryo-TEM 이미지를 각각 도 4와 도 5에 나타내었다.
실시예 6
비타민 A 팔미테이트를 함유하는 SPE 소낭 분산액
본 발명의 방법을 사용하여 오일 가용성 물질(oil-soluble substances)을 수성 분산액 중의 소낭 내로 포획 및 유지시킬 수도 있다. 이는, 실리콘 폴리에테르로부터 제조된 소낭 및 소낭 응집체의 매우 바람직하고 유용한 용도이다. 다수의 개인관리용 활성물질 및 성분은 수용성 또는 수혼화성이 아니다. 이는, 비타민, 향수, 썬스크린 및 오일과 같은 이러한 성분들이 수성 최종 생성물 또는 수 연속상 최종 생성물 제형(water-continuous end-product formulation)(예: 크림, 로션, 겔 등) 내로 직접 혼입되지 않도록 한다.
이러한 일련의 실시예들은 비타민 A 팔미테이트(스킨 케어 제품용 비타민 A의 바람직한 형태)가 본 발명의 방법을 사용하여 물 분산액 속의 SPE계 소낭 내로 성공적으로 혼입될 수 있음을 나타낸다. 결과 및 제형은 표 5에 요약되어 있다.
실시예 6A 및 6B
부분 및 전부 스트리핑된 수성 분산액에서 비타민 A 팔미테이트 포획된 SPE 소낭
비타민 A 팔미테이트(VAP)를 먼저 50/50중량비로 이소프로판올에 분산시켜, 혼합을 용이하게 하기 위해 액체 형태로 VAP를 유지하였다. 이후, VAP/IPA를 SPE 8과 혼합한 다음, 이소프로판올을 혼입시켜 균질한 혼합물을 형성한다. 연속해서 혼합하면서, 물을 점진적으로 그리고 계속해서 SPE, VAP 및 IPA를 함유하는 혼합물 내로 혼입시켰다. 이후, APV 탁상용 균질기(benchtop homogenizer)를 사용하여 혼합물을 균질화시켜, 분산액 크기를 추가로 줄이고 감소시켰다. 이후, 균질화된 분산액을 진공하에 실온에서 회전식 증발기를 사용하여 스트리핑시켜 이소프로판올을 제거하였다.
실시예 6A는 IPA 약 10%가 잔류하고 평균 분산액 크기가 0.229㎛인 부분적으로 스트리핑된 분산액이었다. 실시예 6B는 SPE 20.8%, VAP 4.5%, IPA 2.2% 및 물 72.5%를 함유하는 완전히 스트리핑된 분산액이었다. 실시예 6B는 평균 소낭 크기가 0.974㎛인 균질한 베이지색의 우유빛 분산액이었다.
실시예 6C
에탄올을 사용하여 균질화 없이 제조된 비타민 A 팔미테이트 로딩된 분산액
당해 분산액은, 먼저 비타민 A 팔미테이트를 소량의 에탄올의 존재하에 SPE 8 내로 분산시켜 제조하였다. 상기한 양의 에탄올을 SPE/VAP와 혼합하여 균질한 혼합물을 수득하였다. 연속해서 혼합하면서, 혼합물 내로 물을 점진적으로 연속해서 혼입하였다. 균질한 혼합물을 수득하였다. 이후, 당해 혼합물을 진공 스트리핑시켜 휘발 알콜을 제거하였다. 최종 분산액의 조성은 VAP 4.5%, SPE 20.7%, EtOH 2.9% 및 물 72.0%이었다. 분산액의 평균 분산액 크기는 0.763㎛이었다.
실시예 6D 및 6E
에탄올을 사용하여 제조한 비타민 A 팔미테이트 로딩된 분산액
에탄올을 분산 보조제로서 사용하여 물 분산액 중의 VAP 로딩된 SPE 소낭을 제조하였다. IPA 대신에 EtOH가 사용된 것을 제외하고는, 실시예 6A 및 실시예 6B를 제조하는데 사용된 공정을 따랐다. 최종 분산액 조성은 표 5에 나타내었다. 2개의 분산액의 평균 분산액 크기는 각각 0.284㎛와 0.331㎛이었다.
Figure 112006075539289-PCT00008

Claims (10)

  1. 하나 이상의 친수성 치환체 그룹을 갖는 오가노폴리실록산(A) 및 수혼화성 휘발 용매(B)를 물과 배합하여 수성 분산액을 형성하는 단계(I),
    수성 분산액을 혼합하여 소낭을 형성하는 단계(II) 및
    임의로, 소낭으로부터 수혼화성 휘발 용매를 제거하는 단계(III)를 포함하는, 소낭 조성물의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 수성 분산액이,
    오가노폴리실록산(A) 5 내지 50중량%,
    수혼화성 용매(B) 5 내지 50중량% 및
    성분(A), 성분(B) 및 성분(C)의 중량% 합이 100%가 되도록 하는 충분량의 물(C)을 함유하는, 소낭 조성물의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 오가노폴리실록산이 실리콘 폴리에테르인, 소낭 조성물의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 오가노폴리실록산이 화학식 I 또는 화학식 II의 실리콘 폴리에테르인, 소낭 조성물의 제조방법.
    화학식 I
    Figure 112006075539289-PCT00009
    화학식 II
    Figure 112006075539289-PCT00010
    위의 화학식 I 및 II에서,
    R1은 탄소수 1 내지 6의 알킬 그룹이고,
    R2는 화학식 -(CH2)aO(C2H4O)b(C3H6O)cR3의 그룹(여기서, a는 3 내지 6이고, b는 4 내지 20이며, c는 0 내지 5이고, R3은 수소, 메틸 그룹 또는 아실 그룹이다)이며,
    x는 1 내지 1000이고,
    y는 1 내지 500이며,
    z는 1 내지 500이다.
  5. 제1항에 있어서, 실리콘 폴리에테르가 화학식 I의 화합물인, 소낭 조성물의 제조방법.
    화학식 I
    Figure 112006075539289-PCT00011
    위의 화학식 I에서,
    x는 1 내지 1000이고,
    y는 1 내지 500이며,
    R1은 메틸이고,
    R2는 화학식 -(CH2)aO(C2H4O)b(C3H6O)cR3의 그룹(여기서, a는 3 내지 6이고, b는 4 내지 20이며, c는 0 내지 5이고, R3은 수소, 메틸 그룹 또는 아실 그룹이다)이다.
  6. 제5항에 있어서, x/y 비가 5/1 내지 50/1인, 소낭 조성물의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 수혼화성 휘발 용매가 알콜인, 소낭 조성물의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서, 수혼화성 휘발 용매가 이소프로필 알콜인, 소낭 조성물의 제조방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 따르는 방법으로 수득한 제품.
  10. 제9항의 제품을 포함하는 개인관리용, 가정생활용 또는 건강관리용 제품.
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