KR20110037910A

KR20110037910A - 초친수성 양친매성 공중합체를 포함하는 조성물 및 이의 사용 방법

Info

Publication number: KR20110037910A
Application number: KR1020100097611A
Authority: KR
Inventors: 마이클 제이. 페볼라; 프랭크 씨. 썬; 조셉 제이. 리브리지; 조셉 비. 가드너; 러셀 엠. 월터스
Original assignee: 존슨 앤드 존슨 컨수머 캄파니즈, 인코포레이티드
Priority date: 2009-10-07
Filing date: 2010-10-07
Publication date: 2011-04-13
Also published as: AU2010227006B2; BRPI1004003B8; CA2716765C; CN102079821A; CA2716765A1; CN102079821B; US20120316099A1; BRPI1004003B1; US20110082105A1; AU2010227006A1; BRPI1004003A2; US9114154B2; RU2589836C2; KR101677465B1; US8258250B2; RU2010140937A

Abstract

초친수성 양친매성 공중합체 및 담체를 포함하는 조성물, 및 양친매성 공중합체, 미셀 증점제 및 담체를 포함하는 조성물이 제공된다.

Description

초친수성 양친매성 공중합체를 포함하는 조성물 및 이의 사용 방법{COMPOSITIONS COMPRISING SUPERHYDROPHILIC AMPHIPHILIC COPOLYMERS AND METHODS OF USE THEREOF}

본 발명은 초친수성 양친매성 중합체를 포함하는 조성물, 특히, 건강관리 및 비-건강관리 응용에 유용하며 그와 관련된 자극이 비교적 적고 순간 거품 발생이 큰 초친수성 양친매성 공중합체를 포함하는 조성물에 관한 것이다.

합성 세제, 예를 들어, 양이온성, 음이온성, 양쪽성, 및 비이온성 계면활성제가 다양한 세제 및 세정 조성물에 세정 특성을 부여하기 위해 널리 사용된다. 또한, 소정 조성물 (예를 들어, 샴푸, 워시(wash) 등과 같은 개인 관리 조성물)에서, 비교적 큰 거품(foam) 부피 및/또는 거품 안정성을 달성하기에 충분한 계면활성제의 조합 및 수준을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.

그러나, 본 기술 분야에서 인식되는 바와 같이, 합성 세제는 피부 및 눈에 자극을 주는 경향이 있다. 따라서, 소정 조성물과 관련된 세정 및 거품 발생 특성을 증가시키기 위한 시도로 이러한 세제의 수준이 증가됨에 따라, 이러한 조성물과 관련된 자극이 또한 증가하는 경향이 있어서, 피부 및/또는 눈에 또는 그 근처에 사용하기에 바람직하지 못하게 된다.

더 순한 세정 조성물을 제조하려는 소정 시도는 비교적 적은 양의 음이온성 계면활성제(거품 발생은 비교적 많으나 자극이 또한 비교적 큰 경향이 있음)와, 비교적 더 낮은 자극의 계면활성제, 예를 들어, 비이온성 및/또는 양쪽성 계면활성제를 조합하는 것을 포함하였다. 예를 들어, 미국 특허 제4,726,915호 참조. 순한 세정 조성물을 제조하기 위한 다른 접근법은 계면활성제 복합체를 얻기 위하여 음이온성 계면활성제와 양쪽성 또는 양이온성 화합물을 결합시키는 것이다. 예를 들어, 미국 특허 제4,443,362호; 제4,726,915호; 제4,186,113호; 및 제4,110,263호 참조. 불리하게도, 이러한 방법 둘 모두를 통해 제조되는 순한 세정 조성물은 비교적 불량한 거품 발생 및 세정 성능이 문제가 되는 경향이 있다. 리브리치(Librizzi) 등의 문헌[미국 특허 공개 제20050075256 A1호]에 기재된 다른 접근법은 소수성으로 개질된 중합체와 계면활성제 둘 모두를 포함하는 조성물을 사용하여 저자극 세정 조성물을 제공하는 것을 논의한다.

순한 세정 조성물을 제조하는 또 다른 접근법은 비교적 낮은 중합도 및 적어도 약 10 몰%의 양친매성 반복 단위를 갖는 중합된 계면활성제를 사용하는 것이다. 미국 특허 제7,417,020호 참조.

그러나, 순함에 있어서 개선되었지만, 본 발명자들은 순함에 있어서의 추가적인 개선이 바람직하며, 특히, 순함 및 이례적인 소위 "순간 거품"(flash foam)을 제공하는 조성물의 능력, 즉, 비교적 적은 양의 에너지 입력으로 큰 부피의 거품을 형성하는 능력 둘 모두에 있어서의 개선이 바람직하다는 것을 인지하였다.

본 발명은, 종래 기술의 단점을 극복하며 그와 관련된 비교적 저자극 특성을 갖는, 건강관리 및 비-건강관리 조성물을 포함한, 조성물을 제공한다. 특히, 본 출원인들은 소정 중합체 재료를 사용하여, 그와 관련된 저자극, 및 소정 실시 형태에서는, 추가적인 이로운 미감과 다른 특성들의 조합을 갖는 조성물을 제공하는 큰 이점을 얻을 수 있음을 알아내었다. 또한, 본 출원인들은 소정 실시 형태에서, 본 발명의 중합체 재료가 미셀 증점제(micellar thickener)와 조합되어 유의미한, 그리고 예상치 못한 양의 순간 거품 발생을 나타내는 조성물을 제공할 수 있음을 알아내었다.

일 태양에 따르면, 본 발명은 초친수성 양친매성 공중합체 및 담체를 포함하는 조성물을 제공한다. 이러한 조성물은 건강관리 및/또는 비-건강관리 조성물을 포함할 수 있다.

다른 태양에 따르면, 본 발명은 초친수성 양친매성 공중합체, 미셀 증점제, 및 담체를 포함하는 조성물을 제공한다.

<도 1>
도 1은 본 발명 및 비교예의 조성물의 거품 생성 속도의 그래프이다.

달리 명백히 언급되지 않는다면, 본 명세서에 열거된 모든 백분율은 중량 기준 백분율이다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "건강관리"라는 용어는 유아 관리, 구강 관리, 위생 보호, 피부의 건강을 유지하고/유지하거나, 피부의 건강을 개선하고/개선하거나, 피부의 외관을 개선하기 위한 성인 또는 유아 피부의 처리를 포함하는 피부 관리, 상처의 밀폐 또는 치유에 도움을 주고/주거나 상처와 관련된 통증 또는 흉터를 감소시키기 위한 상처의 처리를 포함하는 상처 관리, 질내 또는 질외 영역 및/또는 유방에서의 조직의 처리를 포함하며, 이러한 조직 또는 피부의 건강을 유지 또는 개선하며, 이러한 조직 또는 피부를 회복시키며, 이러한 조직 또는 피부의 자극을 감소시키며, 이러한 조직 또는 피부의 외관을 유지 또는 개선하며, 이러한 조직 또는 피부와 관련된 성기능을 개선 또는 향상시키는 여성 건강 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 개인 관리 및 의학적 관리의 분야를 말한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "초친수성 양친매성 공중합체" ("SAC")라는 용어는 하기 일반식으로 나타내어질 수 있는 공중합체로서 정의된다:

여기서, "SRU"는 본 명세서에서 정의되는 바와 같은 초친수성 반복 단위이고, "ARU"는 본 명세서에서 정의되는 바와 같은 양친매성 반복 단위이고, "HRU"는 본 명세서에서 정의되는 바와 같은 친수성 반복 단위이고, 여기서, s ≥ 2이고, a > 0이고, h > 0이고, 반복 단위의 총 수, s+a+h는 4 내지 약 1000이다. 본 명세서에서 "4 내지 약 1000"과 같이 범위를 명시하는 데 사용될 때 "내지"라는 용어는 종점, 예를 들어, "4" 및 "약 1000"을 포함한다. SAC에서 반복 단위의 총 수는 SAC의 중량 평균 분자량 (M_w)에 기초하며; 따라서, 본 명세서에서 논의되는 바와 같이, 반복 단위의 수 역시 "중량 평균"이다. 또한, 본 명세서에 기재된 모든 분자량은 달톤 (Da) 단위이다. 본 기술 분야의 숙련자에게 인지되는 바와 같이, 본 발명의 SAC에 포함되는 반복 단위 (SRU, ARU, HRU)의 패턴은 일반적으로 랜덤이나; 이들은 또한 교대형(alternating), 통계형(statistical), 또는 블록형(blocky) 포함 패턴일 수 있다. 또한, SAC 구조는 선형, 성상(star-shaped), 분지형, 초분지형(hyperbranched), 수지상(dendritic) 등일 수 있다.

본 기술 분야의 숙련자는 SAC 중의 반복 단위의 총수(SRU + ARU + HRU, 즉, 상기 식에서 s + a + h)가 SAC의 "중합도" ("DP")라는 용어와 동의어임을 인지할 것이다.

본 명세서에서 정의되고 본 기술 분야에 알려진 바와 같은 "반복 단위"는 거대분자, 올리고머, 블록, 또는 사슬의 본질적인 구조의 일부를 포함하는 가장 작은 원자 또는 원자군(존재한다면, 펜던트 원자 또는 기를 가짐)이며, 그의 반복으로 규칙적인 거대분자, 규칙적인 올리고머 분자, 규칙적인 블록, 또는 규칙적인 사슬이 이루어진다 (문헌 [Glossary of Basic Terms in Polymer Science, A. d. Jenkins et al. Pure Appl. Chem. 1996 68, 2287-2311]으로부터의 정의). 본 명세서의 설명 및 본 기술 분야의 지식으로 미루어 보아 본 기술 분야의 숙련자에게 인지되는 바와 같이, 에틸렌계 불포화 단량체로부터 유도된 중합체의 골격은, 중합 전 단량체에서는 불포화였던 1개 또는 2개의, 또는 교대 중합체의 경우에는, 4개의 탄소 원자를 포함하는 반복 단위, 및 이러한 탄소의 임의의 펜던트 기를 포함한다. 예를 들어, 화학식: (A)(Y)C=C(B)(Z)의 에틸렌계 불포화 단량체의 중합은 일반적으로 단량체의 이전에는 불포화였던 탄소 2개 및 이들의 펜던트 기 (그 예는 예를 들어, SRU, ARU, 및 HRU의 설명에서 하기에 본 명세서에 기재됨)를 포함하는 화학식:

의 반복 단위를 포함하는 중합체를 생성할 것이다. 그러나, 2개의 탄소의 펜던트 기가 동일하여, 예를 들어, 상기 식에서, A-C-Y와 B-C-Z가 동일한 부분인 경우, 그러한 하나의 탄소 단위 및 그의 펜던트 기 (동일한, A-C-Y 또는 B-C-Z) 각각이 단량체로부터의 오직 하나의 이전에 불포화였던 탄소를 포함하는 반복 단위인 것으로 여겨진다 (예를 들어, 에틸렌으로부터 유도된 단일중합체의 반복 단위, H₂C=CH₂는 [-[CH₂]-]이지 [-[CH₂CH₂]-]가 아니다). (2가지 단량체로부터 유도된 반복 단위가 중합체 전반에 걸쳐 랜덤 결합된 중합체를 형성하는 공단량체의 랜덤 중합, 또는 2가지 단량체로부터 유도된 반복 단위의 교대하지 않는 블록을 형성하는 공단량체의 블록 공중합과 대조적으로) 본 기술 분야에 알려진 바와 같이 2가지 공단량체로부터 유도된 반복 단위가 중합체 전반에 걸쳐 계속하여 교대하는 중합체로서 정의되는 교대 공중합체에만 관련하여, 반복 단위는 중합 전에 2가지 공단량체에서 이전에 에틸렌계 불포화였던 4개의 탄소를 포함하는 각각의 공단량체 중 하나로부터 유도된 단위로서 정의된다. 즉, 말레산 무수물 및 비닐 메틸 에테르가 본 기술 분야에 사용되어 하기 구조식의 반복 단위를 갖는 교대 공중합체, 폴리(말레산 무수물-알트-비닐 메틸 에테르)를 형성한다:

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골격이 당 고리의 결합에 의해서 형성되는 당류-기반 중합체의 경우, 반복 단위는 일반적으로 당 고리 및 (상기 및 하기, 예를 들어, SRU, ARU, 및 HRU의 설명에 나타낸 바와 같은) 펜던트 기를 포함한다. 이러한 반복 단위의 예는 또한 펜던트 당 고리를 갖는 당 고리 반복 단위를 포함하며, 예를 들어, 글락토만난은 만노스(단당류-기반) 골격으로 이루어진 다당류이다. 골격 중의 만노스 기의 일부(그러나 전부는 아님)로부터 펜던트 갈락토스 기가 매달려 있다 (그리고, 랜덤 또는 블록 방식 중 어느 하나로 배열된다). 본 기술 분야의 숙련자에게 쉽게 이해되는 바와 같이, 이러한 구조는 2가지 반복 단위, 만노스와 만노스-갈락토스를 갖는 것으로 가장 잘 설명된다.

교대하는 당류-기반 중합체의 경우, 반복 단위는 교대하는 당-기반 단량체와 그의 펜던트 기로부터 유도된 2개의 당 고리이다. 예를 들어, 히알루로난은 이당류 반복 단위를 제공하도록 교대하는 2가지 당류, D-글루쿠론산과 D-N-아세틸글루코사민으로부터 유도된 교대하는 당류 공중합체이다.

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"소수성 부분"은 본 명세서에서 다음 중 적어도 하나를 포함하는 비극성 부분으로서 정의된다: 차례로, (a) 적어도 4개의 탄소의 탄소-탄소 사슬 - 4개의 탄소 중 어느 것도 카르보닐 탄소가 아니거나, 또는 그에 직접 결합된 친수성 부분을 갖지 않음 - ; (b) 둘 이상의 알킬 실록시 기 (-[Si(R)₂-O]-); 및/또는 (c) 둘 이상의 옥시프로필렌 기. 소수성 부분은 선형, 환형, 방향족, 포화 또는 불포화 기일 수 있거나, 이를 포함할 수 있다. 소정의 바람직한 실시 형태에서, 소수성 부분은 적어도 6개 또는 그 이상의 탄소, 더욱 바람직하게는 7개 또는 그 이상의 탄소의 탄소 사슬을 포함하며, 그러한 사슬의 탄소 중 어느 것도 그에 직접 결합된 친수성 부분을 갖지 않는다. 소정의 다른 바람직한 소수성 부분은 약 8개 또는 그 이상의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 약 10개 또는 그 이상의 탄소 원자의 탄소 사슬을 포함하는 부분을 포함하며, 그러한 사슬의 탄소 중 어느 것도 그에 직접 결합된 친수성 부분을 갖지 않는다. 소수성 작용성 부분의 예는 적어도 4개의 탄소의 탄소 사슬 - 4개의 탄소 중 어느 것도 그에 직접 결합된 친수성 부분을 갖지 않음 - 이 포함되거나 또는 부착되어 있는, 에스테르, 케톤, 아미드, 카르보네이트, 우레탄, 카르바메이트, 또는 잔테이트 작용기 등을 포함할 수 있다. 소수성 부분의 다른 예는 적어도 4개의 탄소의 탄소 사슬 - 4개의 탄소 중 어느 것도 그에 직접 결합된 친수성 부분을 갖지 않음 - 을 포함하는, 폴리(옥시프로필렌), 폴리(옥시부틸렌), 폴리(다이메틸실록산), 플루오르화 탄화수소 기 등과 같은 기를 포함한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "친수성 부분"이라는 용어는 극성인, 임의의 음이온성, 양이온성, 쯔비터이온성, 또는 비이온성 기이다. 비제한적인 예는 음이온성 기, 예를 들어, 설페이트, 설포네이트, 카르복실산/카르복실레이트, 포스페이트, 포스포네이트 등; 양이온성 기, 예를 들어: 아미노, 모노-, 다이-, 및 트라이알킬암모늄 화학종을 포함하는 암모늄, 피리디늄, 이미다졸리늄, 아미디늄, 폴리(에틸렌이미늄) 등; 쯔비터이온성 기, 예를 들어, 암모니오알킬설포네이트, 암모니오알킬카르복실레이트, 암포아세테이트 등; 및 비이온성 기, 예를 들어, 하이드록실, 설포닐, 에틸렌옥시, 아미도, 우레이도, 아민 옥사이드 등을 포함한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "초친수성 반복 단위" ("SRU")라는 용어는 둘 이상의 친수성 부분을 포함하며 소수성 부분은 포함하지 않는 반복 단위로서 정의된다. 예를 들어, SRU는 둘 이상의 친수성 부분을 가지며 소수성 부분은 갖지 않는 에틸렌계 불포화 단량체로부터 유도될 수 있으며, 하기 일반식의 반복 단위를 포함한다:

(여기서, A, B, Y, 및 Z는 총체적으로 적어도 2개의 친수성 부분을 포함하며 소수성 부분은 포함하지 않음); 또는

(여기서, W 및 X는 총체적으로 적어도 2개의 친수성 부분을 포함함). 이러한 SRU의 설명적인 예는 본 명세서에 기재된 초친수성 단량체 등으로부터 유도된 것들 등, 예를 들어, 글리세릴 메타크릴레이트로부터 유도된

; 또는 다른 것들, 예를 들어, 4-하이드록시부틸 이타코네이트 로부터 유도된

등을 포함하지만 이로 한정되지 않는다.

SRU의 다른 예는 프룩토스, 글루코스, 갈락토스, 만노스, 글루코사민, 만누론산, 굴루론산(guluronic acid) 등으로부터 유도된 반복 단위를 포함하는 당류-기반 반복 단위, 예를 들어,

(여기서, A, B, U, V, W, X, Y, 및 Z는 총체적으로 적어도 2개의 친수성 부분을 포함하며 소수성 부분은 포함하지 않음)를 포함하며, 그 일례는

(α(1→4)-D-글루코스 SRU); 또는

(여기서, A, B, U, V, 및 W는 총체적으로 적어도 2개의 친수성 부분을 포함하며 소수성 부분은 포함하지 않음)을 포함하며, 그 일례는

(β(2→1)-D-프룩토스 SRU) 등을 포함한다. 본 기술 분야의 숙련자에게 인지되는 바와 같이, 단당류 반복 단위는 다양한 방식으로, 즉, 당 고리 상의 다양한 탄소를 통해, 예를 들어, (1→4), (1→6), (2→1) 등으로 결합될 수 있다. 임의의 이러한 결합, 또는 그 조합이 단당류 SRU, ARU, 또는 HRU에서 본 발명에 사용하기에 적합할 수 있다.

SRU의 다른 예는 예를 들어, 하기 식의 반복 단위:

(여기서, R은 친수성 반복 단위를 포함함)를 포함하는, 아미노산으로부터 유도된 반복 단위를 포함하며, 그 예는

아스파르트산 SRU 등을 포함한다.

본 명세서에 사용되는 바와 같이, "양친매성 반복 단위" ("ARU")라는 용어는 적어도 하나의 친수성 부분 및 적어도 하나의 소수성 부분을 포함하는 반복 단위로서 정의된다. 예를 들어, ARU는 적어도 하나의 친수성 부분 및 적어도 하나의 소수성 부분을 갖는 에틸렌계 불포화 단량체로부터 유도될 수 있으며, 하기 일반식의 반복 단위:

(여기서, A, B, Y, 및 Z는 총체적으로 적어도 하나의 친수성 부분 및 적어도 하나의 소수성 부분을 포함함); 또는

(여기서, W 및 X는 총체적으로 적어도 하나의 친수성 부분 및 적어도 하나의 소수성 부분을 포함함)를 포함하며; 그 예는

소듐 2-아크릴아미도도데실설포네이트 양친매성 반복 단위 (ARU) 등을 포함한다.

ARU의 다른 예는 프룩토스, 글루코스, 갈락토스, 만노스, 글루코사민, 만누론산, 굴루론산 등으로부터 유도된 반복 단위를 포함하는 당류-기반 반복 단위, 예를 들어:

(여기서, A, B, U, V, W, X, Y, 및 Z는 총체적으로 적어도 하나의 친수성 부분 및 적어도 하나의 소수성 부분을 포함함), 또는

(여기서, A, B, U, V, 및 W는 총체적으로 적어도 하나의 친수성 부분 및 적어도 하나의 소수성 부분을 포함함)를 포함하며, 그 예는

1,2-에폭시도데칸 개질된 α(1→4)-D-글루코스 ARU 등을 포함한다.

ARU의 다른 예는, 예를 들어, 하기 식의 반복 단위:

(여기서, R은 소수성 기를 포함함)를 포함하는, 아미노산으로부터 유도된 반복 단위를 포함하며, 그 예는

페닐알라닌 ARU 등을 포함한다.

본 기술 분야의 숙련자에게 쉽게 이해되는 바와 같이, "친수성 반복 단위" ("HRU")라는 용어는 오직 하나의 친수성 부분을 포함하며 소수성 부분은 포함하지 않는 반복 단위로서 정의된다. 예를 들어, HRU는 오직 하나의 친수성 부분을 가지며 소수성 부분을 갖지 않는 에틸렌계 불포화 단량체로부터 유도될 수 있으며, 하기 일반식의 반복 단위:

(여기서, A, B, Y, 및 Z는 총체적으로 오직 하나의 친수성 부분을 포함하며 소수성 부분은 포함하지 않음); 또는

(여기서, W 및 X는 총체적으로 오직 하나의 친수성 부분을 포함하며 소수성 부분은 포함하지 않음)를 포함하며, 그 예는

메타크릴산 친수성 반복 단위 (HRU) 등을 포함한다.

HRU의 다른 예는 프룩토스, 글루코스, 갈락토스, 만노스, 글루코사민, 만누론산, 굴루론산 등으로부터 유도된 반복 단위를 포함하는 당류-기반 반복 단위, 예를 들어,

(여기서, A, B, U, V, W, X, Y, 및 Z는 총체적으로 오직 하나의 친수성 부분을 포함하며 소수성 부분은 포함하지 않음), 또는

(여기서, A, B, U, V, 및 W는 총체적으로 오직 하나의 친수성 부분을 포함하며 소수성 부분은 포함하지 않음)를 포함한다. 당류-기반 친수성 반복 단위의 일례는 메틸셀룰로오스 HRU, (메틸-치환된 폴리[β(1→4)-D-글루코스], DS = 2.0)를 포함한다.

HRU의 다른 예는, 예를 들어, 하기 식의 반복 단위:

(여기서, R은 친수성 부분도 아니고 소수성 부분도 아님)를 포함하는, 아미노산으로부터 유도된 반복 단위를 포함하며, 그 일례는

알라닌 HRU 등을 포함한다. 본 기술 분야의 숙련자에게 인지되는 바와 같이, 본 명세서의 임의의 식에서, 친수성도 아니고 소수성도 아닌 부분의 예는 수소, C₁-C₃ 알킬, C₁-C₃ 알콕시, C₁-C₃ 아세톡시 등을 포함한다.

상기에 언급된 바와 같이, 본 출원인들은 예상치 않게 소정 SAC가 비교적 저자극이며 그와 관련된 거품의 양이 비교적 많은 조성물을 제조하는 데 사용하기에 적합하다는 것을 알아내었다. 소정의 다른 실시 형태에서, 이러한 SAC는 미셀 증점제와 조합되며, SAC는 비교적 많은 양의 순간 거품 발생을 추가로 나타내는 조성물을 제조하는 데 사용하기에 적합하다. 소정의 바람직한 실시 형태에 따르면, 본 출원인들은 DP가 4 내지 약 1000 반복 단위인 SAC가 저자극과 고도의 거품 발생 특성의 이러한 유의미한, 그리고 예상치 못한 조합을 나타내며, 일 실시 형태에서 미셀 증점제와 함께 사용하여 순간 거품 발생을 나타내기에 적합하다. 그러한 실시 형태에 따라 사용하기에 적합한 바람직한 SAC의 예는 DP가 4 내지 약 500, 더욱 바람직하게는 4 내지 약 200, 더욱 바람직하게는 4 내지 약 100, 더욱 바람직하게는 4 내지 약 50 반복 단위인 것들을 포함한다. 다른 예는 DP가 5 내지 약 500, 더욱 바람직하게는 5 내지 약 200, 더욱 바람직하게는 5 내지 약 100, 더욱 바람직하게는 5 내지 약 50 반복 단위인 것들을 포함한다. 다른 예는 DP가 6 내지 약 200, 더욱 바람직하게는 6 내지 약 100, 더욱 바람직하게는 6 내지 약 50 반복 단위인 것들을 포함한다. 다른 예는 DP가 7 내지 약 100, 더욱 바람직하게는 7 내지 약 50 반복 단위인 것들을 포함한다.

소정 실시 형태에 따르면, 본 출원인들은 소정 SAC가 비교적 낮은 "동적 표면 장력 감소 시간(Dynamic Surface Tension Reduction Time)" (즉, 특정 조성물과 관련하여, 순수한 물의 표면장력을 72 mN/m로부터 55 mN/m로 감소시키는 데 필요한 시간, "t_γ=55", 이 값은 하기 실시예에 더욱 상세하게 기재된 드롭 형상 분석 시험(Drop Shape Analysis Test)("DSA 시험")을 통해 통상적으로 측정됨)을 갖는 조성물을 거품낼 수 있으며, 저자극과 고도의 거품 발생 특성의 유의미한, 그리고 예상치 못한 조합, 및 소정 실시 형태에서, 비교 조성물과 비교하여 고도의 순간 거품 발생을 갖는 조성물에 사용하기에 바람직하다는 것을 또한 알아내었다. 소정의 바람직한 실시 형태에 따르면, 본 발명의 SAC는 t_γ=55가 약 120초 이하이다. 소정의 더욱 바람직한 실시 형태에서, 본 발명의 SAC는 t_γ=55가 약 75초 이하, 더욱 바람직하게는 약 50초 이하, 더욱 바람직하게는 약 45초 이하이다.

본 출원인들은 본 발명의 SAC보다 더 큰 DP 및/또는 더 많은 ARU를 갖는 것을 포함하는, 다양한 통상적인 중합체는 소량으로 조성물의 점도를 증가시키도록 특별히 디자인되었지만, 소정의 본 발명의 SAC는 이것이 첨가되는 조성물의 리올로지에 대해서는 영향을 비교적 적게 미치는 경향이 있음을 또한 알아내었다. 따라서, 소정 실시 형태에서, 더 많은 양의 본 발명의 SAC를 첨가하여, 효과적인 개인 사용에 있어서 너무 점성인 조성물을 생성하지 않으면서, 자극을 더욱 유의하게 감소시키고, 비교적 신속하게 풍성한 거품을 생성할 수 있다. 특히, 적합한 SAC는 용액 점도(본 명세서에서 하기에 기재되고 실시예에 나타나있는 "용액 점도 시험"에 의해 측정됨)가 약 9 센티푸아즈 (centipoise, cP) 이하인 것들을 포함한다. 소정의 더욱 바람직한 실시 형태에서, 본 발명의 SAC는 용액 점도가 약 7 cP 이하, 더욱 바람직하게는 약 4 cP 이하, 더욱 바람직하게는 약 3 cP 이하이다.

소정의 바람직한 실시 형태에 따르면, 본 발명에 사용하기에 적합한 SAC는 양친매성 반복 단위의 몰 퍼센트(㏖ %) (양친매성 ㏖% = (a/s+a+h))가 10% 미만이다. 소정 바람직한 실시 형태에서, 이러한 SAC는 ARU의 ㏖%가 약 0.1 내지 9.9 ㏖%, 더욱 바람직하게는 약 0.1 내지 약 9.4 ㏖%, 더욱 바람직하게는 약 0.1 내지 약 8.5 ㏖%, 그리고 더욱 바람직하게는 약 0.1 내지 약 8.0 ㏖%인 것들을 포함한다. 소정 바람직한 실시 형태에서, SAC는 ARU의 ㏖%가 약 0.5 내지 약 9.4 ㏖%, 더욱 바람직하게는 약 0.5 내지 약 8.5 ㏖%, 그리고 더욱 바람직하게는 약 0.5 내지 약 8.0 ㏖%인 것들을 포함한다. 소정 바람직한 실시 형태에서, SAC는 ARU의 ㏖%가 약 1 내지 약 8.5 ㏖%, 그리고 더욱 바람직하게는 약 1 내지 약 8.0 ㏖%인 것들을 포함한다.

본 발명의 SAC는 임의의 적합한 분자량의 것일 수 있다 (단, 필요한 DP가 충족된다면). 소정 바람직한 실시 형태에서, SAC는 중량 평균 분자량이 약 1000 그램/㏖ 내지 약 200,000 그램/㏖이다. 바람직한 실시 형태에서, SAC는 중량 평균 분자량이 약 1000 내지 약 100,000, 더욱 바람직하게는 약 1,000 내지 약 75,000, 더욱 바람직하게는 약 1,000 내지 약 50,000, 더욱 바람직하게는 약 1,000 내지 약 25,000, 그리고 더욱 바람직하게는 약 1,000 내지 약 10,000, 그리고 더욱 바람직하게는 약 3,000 내지 약 10,000이다.

본 발명에 사용하기에 적합한 SAC는 다양한 화학 부류의 중합체를 포함하며 다양한 합성 경로를 통해 수득된다. 예는 복수의 탄소-탄소 결합을 실질적으로 포함하는, 바람직하게는 탄소-탄소 결합으로 본질적으로 이루어지거나 탄소-탄소 결합으로만 이루어지는 골격을 갖는 중합체 및 복수의 탄소-헤테로원자 결합을 포함하는 골격을 갖는 중합체를 포함한다(본 기술 분야의 숙련자에게 인지되는 바와 같이, 골격은 인접 반복 단위와 공유 결합되는 중합체의 반복 단위의 부분을 일반적으로 말한다("펜던트 기"와 대비하여).

본 발명의 SAC를 수득하기 위한 합성 경로의 예는 (i) 하나 이상의 에틸렌계 불포화 양친매성 공단량체와 (ii) 하나 이상의 에틸렌계 불포화 초친수성 공단량체, 및 선택적으로, (iii) 하나 이상의 에틸렌계 불포화 친수성 공단량체의 공중합을 포함한다. 에틸렌계 불포화 양친매성 공단량체의 비제한적인 예는 하기 구조식을 갖는 것들을 포함한다:

· 여기서, R₁ = R₂ = H이고, R₃은 H 또는 CH₃이고, R₄는 양친매성 (Amphil) 기를 포함하거나, 또는

· 여기서, R₁ = R₂ = H이고, R₃은 친수성 기(Hphil)를 포함하고, R₄는 소수성 기(Hphob)를 포함하거나, 또는

· 여기서, R₁, R₃은 독립적으로 H 또는 CH₃이고, R₂는 Hphil을 포함하고, R₄는 Hphob 기를 포함하거나, 또는

· 여기서, R₁, R₄는 독립적으로 H 또는 CH₃이고, R₃은 Hphil을 포함하고, R₄는 Hphob 기를 포함하거나, 또는

· 여기서, R₂, R₃은 독립적으로 H 또는 CH₃이고, R₁은 Hphil을 포함하고, R₄는 Hphob 기를 포함하며,

그 예는:

음이온성 :

· ω-알케노에이트: 예를 들어, 소듐 11-운데세노에이트

(여기서, R₁은 5개 초과의 탄소 원자를 포함하는 임의의 선형 또는 분지형 탄소 사슬이고 M은 H⁺, NH₄ ⁺, 또는 임의의 IA족 알칼리 금속 양이온임)

· (메트)아크릴아미도알킬카르복실레이트 및 (메트)아크릴로일옥시알킬카르복실레이트: 예를 들어, 소듐 11-아크릴아미도운데카노에이트, 소듐 11-메타크릴로일옥시운데카노에이트

(여기서, R₂는 H 또는 CH₃이고, X는 O 또는 NH이고, R₃은 5개 초과의 탄소 원자를 포함하는 임의의 선형 또는 분지형 탄소 사슬이고 M은 H⁺, NH₄ ⁺, 또는 임의의 IA족 알칼리 금속 양이온임).

· (메트)아크릴아미도알킬설폰산: 예를 들어, 2-아크릴아미도도데실설폰산

(여기서, R₄는 H 또는 CH₃이고, X는 O 또는 NH이고, R₅는 5개 초과의 탄소 원자를 포함하는 임의의 선형 또는 분지형 탄소 사슬이고 M은 H⁺, NH₄ ⁺, 또는 임의의 IA족 알칼리 금속 양이온임).

· 알릴알킬설포석시네이트: 예를 들어, 소듐 알릴도데실설포석시네이트 (TREM LF-40, 코그니스(Cognis))

(여기서, R₆은 5개 초과의 탄소 원자를 포함하는 임의의 선형 또는 분지형 탄소 사슬이고 M은 H⁺, NH₄ ⁺, 또는 임의의 IA족 알칼리 금속 양이온임).

양이온성 :

· 4차화된 아미노알킬(메트)아크릴아미드 및 아미노알킬(메트)아크릴레이트: 예를 들어, (3-메타크릴아미도프로필)도데실다이메틸암모늄 클로라이드, (2-메타크릴로일옥시에틸)도데실 다이메틸암모늄 클로라이드

(여기서, R₇은 H 또는 CH₃이고, X는 O 또는 NH이고, R₈은 5개 이하의 탄소 원자를 포함하는 임의의 선형 또는 분지형 탄소 사슬이고, R₉는 H, CH₃, CH₂CH₃ 또는 CH₂CH₂OH이고, R₁₀은 5개 초과의 탄소 원자를 포함하는 임의의 선형 또는 분지형 탄소 사슬이고 Z는 임의의 VII-A족 할라이드 음이온이거나, 또는 여기서, R₇은 H 또는 CH₃이고, X는 O 또는 NH이고, R₈은 5개 초과의 탄소 원자를 포함하는 임의의 선형 또는 분지형 탄소 사슬이고, R₉, R₁₀은 독립적으로 H, CH₃, CH₂CH₃ 또는 CH₂CH₂OH이고, Z는 임의의 VII-A족 할라이드 음이온임)

· 4차화된 비닐피리딘: 예를 들어, (4-비닐)도데실피리디늄 브로마이드

(여기서, R₁₁은 5개 초과의 탄소 원자를 포함하는 임의의 선형 또는 분지형 탄소 사슬이고 Z는 임의의 VII-A족 할라이드 음이온임).

· 알킬다이알릴메틸암모늄 할라이드: 예를 들어, 다이알릴도데실메틸암모늄 클로라이드

(여기서, R₁₂는 H, CH₃ 또는 R₁₃이고, R₁₃은 5개 초과의 탄소 원자를 포함하는 임의의 선형 또는 분지형 탄소 사슬이고 Z는 임의의 VII-A족 할라이드 음이온임).

쯔비터이온성 :

· 암모니오알칸카르복실레이트:

예를 들어, 2-[(11-(N-메틸아크릴아미딜)운데실)다이메틸암모니오]아세테이트

(여기서, R₁₄는 H 또는 CH₃이고, X는 O 또는 N이고, R₁₅는 H, CH₃, CH₂CH₃ 또는 CH₂CH₂OH이고, R₁₆은 5개 초과의 탄소 원자를 포함하는 임의의 선형 또는 분지형 탄소 사슬이고, R₁₇은 5개 이하의 탄소 원자를 포함하는 임의의 선형 또는 분지형 탄소 사슬이고, R₁₈은 H, CH₃이거나 존재하지 않음).

· 암모니오알칸설포네이트: 예를 들어, 3-[(11-메타크릴로일옥시운데실)다이메틸암모니오]프로판설포네이트

(여기서, R₁₉는 H 또는 CH₃이고, X는 O 또는 N이고, R₂₀은 H, CH₃, CH₂CH₃ 또는 CH₂CH₂OH이고, R₂₁은 5개 초과의 탄소 원자를 포함하는 임의의 선형 또는 분지형 탄소 사슬이고, R₂₂는 5개 이하의 탄소 원자를 포함하는 임의의 선형 또는 분지형 탄소 사슬이고, R₂₃은 H, CH₃이거나 존재하지 않음).

비이온성 :

· ω-메톡시폴리(에틸렌옥시)알킬-α-(메트)아크릴레이트: 예를 들어, ω-메톡시폴리(에틸렌옥시)운데실-α-메타크릴레이트

(여기서, R₂₄는 H 또는 CH₃이고, X는 O이고, R₂₅는 5개 초과의 탄소 원자를 포함하는 임의의 선형 또는 분지형 탄소 사슬이고, n은 약 4 내지 약 800의 정수이고, R₂₆은 5개 이하의 탄소 원자를 포함하는 임의의 선형 또는 분지형 탄소 사슬임)

· ω-알콕시폴리(에틸렌옥시)-α-(메트)아크릴레이트 및 ω-알콕시폴리(에틸렌옥시)-α-이타코네이트: 예를 들어, 스테아레스-20 메타크릴레이트, 세테스-20 이타코네이트

(여기서, R₂₇은 H, CH₃, 또는 CH₂COOH이고, X는 O이고, R₂₈은 5개 초과의 탄소 원자를 포함하는 임의의 선형 또는 분지형 탄소 사슬이고, n은 약 4 내지 약 800의 정수임)

에틸렌계 불포화 초친수성 공단량체의 비제한적인 예는 하기 등을 포함한다:

비이온성:

· 글리세릴 (메트)아크릴레이트

· 수크로스 모노(메트)아크릴레이트, 글루코스 모노(메트)아크릴레이트 트리스(하이드록시메틸)아크릴아미도메탄, 1-(2-(3-(알릴옥시)-2-하이드록시프로필아미노)에틸)이미다졸리딘-2-온 (로디아(Rhodia)로부터의 시포머(Sipomer)(등록상표) WAM)

음이온성 :

· 이타콘산, 이의 친수성 유도체, 및 이의 알칼리 금속 염

· 크로톤산, 이의 친수성 유도체, 및 이의 알칼리 금속 염

· 말레산, 이의 친수성 유도체, 및 이의 알칼리 금속 염

양이온성 :

· 2-(메트)아크릴로일옥시-N-(2-하이드록시에틸)-N,N-다이메틸에틸암모늄 클로라이드, 3-(메트)아크릴아미도-N-(2-하이드록시에틸)-N,N-다이메틸프로필암모늄 클로라이드, 3-(메트)아크릴아미도-N,N-비스(2-하이드록시에틸)-N-메틸프로필암모늄 클로라이드, N-(2-(비스(2-하이드록시에틸)아미노)에틸)(메트)아크릴레이트, N-(3-(비스(2-하이드록시에틸)아미노)프로필)(메트)아크릴아미드, N-(2-((메트)아크릴로일옥시)에틸)-N,N,N',N',N'-펜타메틸에탄-1,2-다이암모늄 다이클로라이드

쯔비터이온성 :

· 3-[(3-(메트)아크릴아미도프로필)다이메틸암모니오]프로판설포네이트, 3-(3-(메트)아크릴아미도프로필다이메틸암모니오)프로피오네이트, 3-(3-(메트)아크릴아미도프로필다이메틸암모니오)아세테이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸포스포릴클로린 등

선택적인 에틸렌계 불포화 친수성 공단량체의 비제한적인 예는 하기 등을 포함한다:

비이온성:

· 예를 들어, 아크릴아미드, N,N-다이메틸아크릴아미드, N-비닐포름아미드, 하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미도에틸에틸렌우레아, ω-메톡시폴리(에틸렌옥시)-ω-(메트)아크릴레이트 등

음이온성:

· 아크릴산, ω-카르복시에틸 아크릴레이트, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 3-아크릴아미도-3-메틸부탄산, 소듐 알릴하이드록시프로필설포네이트

양이온성:

· N,N-다이메틸아미노에틸 메타크릴레이트, N,N-다이메틸프로필 (메트)아크릴아미드, (3-(메트)아크릴아미도프로필)트라이메틸암모늄 클로라이드, 다이알릴다이메틸암모늄 클로라이드

비제한적인 예로서, 에틸렌계 불포화 단량체의 공중합을 통해 제조된 SAC는:

폴리[트리스(하이드록시메틸)아크릴아미도메탄-코-소듐 2-아크릴아미도도데실설포네이트]

폴리[글리세릴 메타크릴레이트-코-(2-메타크릴로일옥시에틸)도데실다이메틸암모늄 클로라이드] 등을 포함한다.

본 발명의 SAC를 성취하기 위한 추가적인 합성 경로는 SRU를 포함하는 전구체 중합체의 중합후 개질(post-polymerization modification)을 통해 일부 반복 단위를 양친매성으로 만드는 것을 포함한다. 비제한적인 예에는 다중 하이드록실 작용기를 포함하는 반복 단위로 이루어지는 초친수성 중합체, 예를 들어, 전분, 하이드록시에틸셀룰로오스, 덱스트린, 이눌린, 풀룰란, 폴리(글리세릴 메타크릴레이트), 폴리[트리스(하이드록시메틸)아크릴아미도메탄)], 또는 폴리(수크로스 메타크릴레이트)와, 양친매성 반복 단위를 생성하는 시약과의 반응이 포함된다.

적합한 반응 도식의 예는:

i) 알킬렌 석신산 무수물을 사용한 에스테르화

ii) 1,2-에폭시알칸을 사용한 에테르화

iii) 3-클로로-2-하이드록시프로필알킬다이메틸암모늄 클로라이드를 사용한 에테르화

iv) 모노알킬 포스페이트 에스테르와의 에스테르화를 포함한다.

소정의 바람직한 실시 형태에 따르면, 본 발명에 사용하기 위한 SAC는, 이후에 중합후 개질되어 반복 단위의 일부를 ARU로 변환시키는 다중 하이드록실 작용기를 갖는 중합체이다. 한 가지 특히 바람직한 실시 형태에서, 중합체, 예를 들어, 전분 덱스트린 중합체와 같은 전분은 알케닐 석신산 무수물을 사용해 에스테르화하여 초친수성 무수글루코스 단위의 일부를 ARU로 변환시킨다. 한 가지 이러한 적합한 생성된 SAC의 구조는 하기에 나타낸, C-6 소듐 덱스트린 알케닐석시네이트일 수 있다:

예를 들어, R이 C₁₂H₂₃인 경우, SAC는 소듐 덱스트린 도데세닐석시네이트일 수 있다. 본 기술 분야의 숙련자에게 인지되는 바와 같이, 이러한 다당류의 알케닐 석시네이트 에스테르는 예를 들어, 본 명세서에 참고로 포함되는 미국 특허 제2,661,349호에 기재된 바와 같이 합성될 수 있다. 반응 조건의 특성, 분자 구조, 당 반복 단위의 유형, 분지점 및 분자량에 따라, 상기에 나타낸 C-6 위치에 더하여 C-2, C-3 또는 C-4 위치에서 또한 당 반복 단위 (AGU)의 개질이 일어날 수 있다.

출발 다당류와 소수성 시약의 반응으로부터 유도된 초친수성 양친매성 공중합체는 소수성 시약과 결합된 다당류를 포함한다. 소정 바람직한 실시 형태에서, SAC는 하나 이상의 소수성 시약을 사용하여 개질된 전분-기반 다당류이다. 적합한 전분의 예에는 옥수수, 밀, 쌀, 타피오카(tapioca), 감자, 사고(sago) 등과 같은 식물로부터 유도된 것들이 포함된다. 그러한 전분들은 재래 품종의 것이거나 또는 식물 육종에 의해 또는 유전자 조작에 의해 개발된 것들일 수 있다. 본 발명의 실시 형태에서, 전분은 이러한 전분의 왁시 형태(waxy version) (5% 미만의 아밀로스 함유), 고 아밀로스 전분 (40% 초과의 아밀로스 함유), 변형 사슬 길이를 갖는 것들 (예를 들어, 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된 미국 특허 제5,9545,883호에 기재된 것들), 및/또는 이들의 조합 중 어느 하나를 포함한다. 소정 바람직한 실시 형태에서, 출발 전분은 감자 전분 또는 타피오카 전분이다. 소정의 다른 바람직한 실시 형태에서, 출발 전분은 왁시 감자 전분 또는 왁시 타피오카 전분이다. 소정 실시 형태에서, 전분-기반 다당류는 이러한 저분자량 전분 또는 "덱스트린"을 물에 용해하고 이러한 전분을 소수성 시약과 반응시켜 개질된다. 바람직하게는 전분은 본 기술 분야에 알려진 기술, 예를 들어, 산과 열의 작용, 효소처리, 또는 열처리에 의해서 그 분자량을 감소시키도록 처리된다. 저분자량 전분을, 선택적으로 가열하면서, 물에 용해하여 수용액을 형성하고, 무기산(예를 들어, 염산)과 같은 산을 용액에 첨가하여 수용액의 pH를 약 2.0로 조절한다. 반응의 끝에 물의 제거를 최소화하기 위하여, 가능한 가장 높은 고형물 함량으로 전분 용액을 제조하는 것이 바람직하다. 예시적인 실시 형태에서, 저분자량 전분의 수성 고형물에 적합한 작업 범위는 용액의 총 중량을 기준으로 전분 약 10% 내지 약 80%이다. 바람직하게는, 저분자량 전분의 퍼센트 고형물은 용액의 총 중량을 기준으로 약 25% 내지 약 75%이다. 다른 실시 형태에서, 저분자량 전분의 퍼센트 고형물은 총 용액의 약 35 중량% 내지 약 70 중량%이다.

중합체성 계면활성제의 수용액의 점도는 바람직하게는 낮아서 용액을 펌핑 또는 유동시킬 때 높은 고형물 수준의 계면활성제의 유해한 효과를 최소화한다. 이러한 이유로, 본 발명의 실시 형태에서, 실온 (약 23℃)에서 200 rpm에서 스핀들 #3을 사용하여 본 발명의 중합체성 계면활성제에 대해 측정된 브룩필드(Brookfield) 점도는, 용액의 총중량을 기준으로 10% 수성 고형물에서 약 1000 cP 미만일 수 있다. 다른 실시 형태에서, 실온 (약 23℃)에서 200 rpm에서 스핀들 #3을 사용하여 측정된, 10% 수용액의 브룩필드 점도는 약 25 cP 미만일 수 있다. 또 다른 실시 형태에서, 실온 (약 23℃)에서 200 rpm에서 스핀들 #3을 사용하여 측정된, 10% 수용액의 브룩필드 점도는 약 10 cP 미만일 것이다.

추가적인 단계에서, 약 8.5의 pH에서 약 40℃에서 약 21 시간 동안 하나 이상의 소수성 시약(예를 들어, 알킬렌 석신산 무수물)을 수용액 상태의 전분과 반응시켜 SAC의 수용액을 형성함으로써 초친수성 무수글루코스 단위의 일부를 ARU로 변환한다. 추가 처리 단계, 예를 들어, SAC의 수용액을 약 23℃로 냉각시키는 단계 및 용액을 약 7.0의 pH로 중화시키는 단계가 그 후에 실시될 수 있다. 본 발명의 실시 형태에서, pH는 무기산, 예를 들어, 염산을 사용하여 조절된다.

소정의 바람직한 실시 형태에서, 전분-기반 다당류는 알케닐 석신산 무수물을 사용하여 개질된다. 놀랍게도, C12 또는 더 긴 측쇄를 포함하는 치환된 석신산 무수물이 C12 미만의 측쇄를 갖는 치환된 석신산 무수물보다 개선된 거품 부피 및 거품 안정성을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 소정 바람직한 실시 형태에서, 알케닐 석신산 무수물은 도데세닐석신산 무수물(DDSA)이다. DDSA의 예시적인 처리 수준은, 저분자량의 건조 기준으로, 약 3 내지 약 25%의 범위이다. 다른 실시 형태에서, 처리 수준은 저분자량 출발 전분의 건조 중량을 기준으로 약 5 내지 약 15%의 DDSA일 수 있다.

본 발명의 실시 형태에서, 출발 다당류와 DDSA의 반응으로부터 유도된 초친수성 양친매성 공중합체, 전분-기반 다당류 상에 결합된 DDSA는 건조 전분의 중량을 기준으로 약 3 내지 약 15%일 수 있다. 다른 실시 형태에서, 결합된 DDSA는 전분의 건조 중량을 기준으로 5 내지 12%일 것이다.

본 발명의 실시 형태에서, 이어서, DDSA를 용액 전반에 균일하게 분산된 채로 유지하기에 충분한 교반을 사용하여 저분자량 다당류를 포함하는 용액을 DDSA와 접촉시킬 수 있다. 이어서, 적합한 염기의 느리고 제어된 첨가에 의해서 반응물의 pH를 약 7.0 내지 약 9.0로 유지하면서 25℃ 내지 60℃의 온도에서 반응을 진행할 수 있다. 이러한 적합한 염기 물질의 일부 예에는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 산화칼슘(석회) 등이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.

본 발명의 초친수성 양친매성 공중합체의 용액은 개인 관리 응용에 있어서 허용가능한 미감을 제공하기 위하여 바람직하게는 투명하거나 또는 약간 탁하다. 10% 중합체의 용액은 바람직하게는 약 400 ntu 미만이다(하기 실험 부분에 기재된 바와 같이). 일 실시 형태에서, 중합체성 계면활성제의 10% 수용액의 투명도는 약 120 ntu 미만이다. 다른 실시 형태에서, 투명도는 약 10 ntu 미만이다.

본 발명의 예시적인 실시 형태에서, 소수성 시약은 프로펜의 4합체화로부터 제조된 12개의 탄소 측쇄를 포함하는 DDSA의 고분지형 형태이다. 이어서, 엔-형(ene-type) 반응에서 테트라프로펜이 말레산 무수물과 반응될 때, 고분지형 테트라프로페닐 석신산 무수물(TPSA)이 형성되는 것으로 밝혀졌다. 이러한 물질은 다소 점성인 오일이고 허용가능한 수 용해성 (예를 들어, 23℃ 물에 약 2 내지 5%)을 갖기 때문에, 이러한 시약은 저분자량 다당류와 호의적으로 반응할 수 있다. 본 발명의 실시 형태에서는, 따라서, 저분자량 전분을 개질하는 데 사용된 소수성 시약이 TPSA일 수 있다.

소정의 다른 바람직한 실시 형태에서, 전분-기반 다당류는 3개 이상의 탄소 원자를 포함하는 적어도 하나의 사슬을 갖는 장쇄 4차 화합물을 사용하여 개질된다. 다른 실시 형태에서, 장쇄 4차 화합물은 6개 이상 및 바람직하게는 12개 이상의 탄소 원자를 갖는 적어도 하나의 사슬을 가지며, 예를 들어, 3-클로로-2-하이드록시프로필-다이메틸도데실암모늄 클로라이드 (QUAB(r) 342로서 시판됨) 또는 이러한 화합물의 에폭사이드 형태, 2,3 에폭시프로필다이메틸도데실암모늄 클로라이드이다.

본 발명의 또 다른 실시 형태에서, 하나 이상의 소수성 시약은, 예를 들어, 석신산 무수물 및 장쇄 4차 암모늄 화합물과 같은 시약들의 조합일 수 있다. 다이알킬무수물, 예를 들어, 스테아릴 무수물이 또한 본 발명에 적합할 수 있다.

추가 실시 형태에서, 소수성 시약은 분자량이 약 220 초과이다. 바람직하게는, 소수성 시약은 분자량이 약 250 초과이다.

소정의 바람직한 실시 형태에서, 개질된 전분-기반 다당류는 중량평균 분자량이 200,000 미만이다. 소정 바람직한 실시 형태에서, 개질된 전분-기반 다당류는 중량평균 분자량이 약 1,000 내지 25,000 또는 1,500 내지 15,000, 그리고 더욱 바람직하게는 약 3,000 내지 약 10,000이다.

전분-기반 다당류 외에, 다른 다당류가 본 발명에 사용하기에 적합하다. 이러한 다당류는 식물 공급원 및 당-유형 반복 단위에 기반한 것들로부터 유도될 수 있다. 이러한 다당류의 일부 비제한적인 예는 구아, 잔탄, 펙틴, 카라기난, 로커스트 빈 검, 및 셀룰로오스이며, 상기의 물리적 및 화학적으로 개질된 유도체를 포함한다. 본 발명의 실시 형태에서, 이러한 물질의 물리적, 화학적, 및 효소적 분해가 원하는 응용을 위한 점도를 제공하는 데 요구되는 범위로 분자량을 감소시키기 위해 필요할 수 있다. 프로필렌 옥사이드(PO), 에틸렌 옥사이드(EO), 알킬 클로라이드(알킬화)를 이용한 처리 및 에스테르화와 같이 화학적 개질이 또한 추가적인 작용 특성(예를 들어, 양이온성, 음이온성, 또는 비이온성), 예를 들어, 3-클로로-2-하이드록시프로필-트라이메틸암모늄 클로라이드, 소듐 트라이폴리포스페이트, 클로로아세트산, 에피클로로하이드린, 인 옥시클로라이드 등을 제공하도록 실시될 수 있다.

다당류의 중합 후 개질로부터 유도된 SAC의 다른 비제한적인 예는:

3-클로로-2-하이드록시프로필라우릴다이메틸암모늄 클로라이드를 사용하여 개질된 덱스트란 (폴리[α(1→6)-D-글루코스]) 등이다.

다른 합성 경로는 본 발명의 SAC를 성취하기 위한 아미노산의 중합 및/또는 폴리아미노산의 중합후 개질, 뿐만 아니라, 본발명의 SAC를 성취하기 위한 친수성 중합체 또는 양친매성 중합체의 중합후 개질 등을 포함할 수 있다.

본 출원인들은 본 발명의 SAC가 유의미한 양의 거품을 생성하는 데 유용하다는 것을 알아내었다. 예를 들어, 본 출원인들은 본 발명의 중합체 거품 시험에 따라 시험시 적어도 약 200 ㎖의 최대 거품 부피(Max Foam Volume)를 나타내는 소정 중합체를 찾아내었다. 소정 바람직한 실시 형태에서, 본 발명의 SAC는 적어도 약 400 ㎖, 더욱 바람직하게는 적어도 약 500 ㎖, 더욱 바람직하게는 적어도 약 600 ㎖, 그리고 훨씬 더욱 바람직하게는 적어도 약 700 ㎖의 최대 거품 부피를 나타낸다.

본 명세서에 기재된 것과 같은 개인 관리 제품의 사용자에게는 거품 안정성이 또한 중요한데, 이것이 흔히 실질적인 풍부한 거품을 나타내기 때문이다. 본 발명의 SAC의 거품 안정성은 1000 초 동안 방해받지 않은 후에 최대 거품 부피의 거품 붕괴의 퍼센트로서 측정된다. 거품 안정성은 따라서 1000 초 후의 거품 부피를 최대 거품 부피로 나누어서 계산된다. 1000초 후에 최대 거품 부피의 약 15% 이상인 거품 안정성이 본 발명에 따른 허용가능한 한계 이내인 것으로 간주된다. 실시 형태에서, 본 발명의 SAC는 1000초 후에 최대 거품 부피의 약 40% 이상의 거품 안정성을 갖는다. 다른 실시 형태에서, SAC는 1000초 후에 최대 거품 부피의 약 80% 이상의 거품 안정성을 제공한다. 또 다른 실시 형태에서, SAC는 1000초 후에 최대 거품 부피의 약 90% 이상의 거품 안정성을 제공한다.

출원인들은 예상치 않게 본 발명에 따라 소정 SAC가 신속하게 큰 부피로 발달하는 거품을 제공할 뿐만 아니라, 저자극을 갖는 조성물을 제공하는 데에도 유용함을 알아내었다. 소정의 바람직한 실시 형태에 따르면, 출원인은 본 발명의 SAC가 약 90% 미만, 더욱 바람직하게는 약 80% 미만, 더욱 바람직하게는 약 50% 미만, 그리고 더욱 바람직하게는 약 40% 미만의 PMOD%(본 명세서에 기재되며 실시예에 나타낸 절차에 따라 측정됨)를 제공할 수 있으며, 따라서 유익하게 그와 관련된 저자극 특성을 갖는 조성물을 제조하는 데 유용함을 알아내었다.

발명의 명칭이 "저 DP 중합된 계면활성제를 포함하는 조성물 및 이의 사용 방법(COMPOSITIONS COMPRISING LOW-DP POLYMERIZED SURFACTANTS AND METHODS OF USE THEREOF)"인, 공히 양도된, 페볼라(Fevola)등의, 미국 특허 제7,417,020호(본 명세서에 전체적으로 참고로 포함됨)에 기재된 바와 같이, PMOD%는 "평균 미셀 유체역학 직경 d_H", 평균 미셀 크기의 측정치를 사용하여 계산된다. "d_H < 9 나노미터(㎚)인 미셀의 분율"은 계면활성제를 포함하는 조성물로부터 생길 수 있는 자극의 정도의 측정을 제공한다. 계면활성제 미셀은 크기 및 회합 수(aggregation number)(즉, 특정 미셀 중의 계면활성제 분자의 평균 수)에 있어서 단분산인 것이 드물다. 대신에, 계면활성제 미셀은 미셀 크기 분포 함수를 초래하는 크기 분포 및 회합 수를 갖는 집단으로서 존재하는 경향이 있다. 따라서, "d_H < 9 나노미터(㎚)인 미셀의 분율"은 더 큰 미셀에 유리하도록 "이동되는"(shifted) 미셀의 분포를 제공하는 능력의 측정치이다.

본 발명의 미셀 크기 분포를 제공하는 데 적합한 임의의 양의 SAC가 본 발명의 방법에 따라 조합될 수 있다. 소정 실시 형태에 따르면, SAC는 조성물 중에 약 0.1 중량% 초과 내지 약 30 중량%의 활성 SAC의 농도로 사용된다. 바람직하게는, SAC는 조성물 중에 약 0.5 내지 약 20%, 더욱 바람직하게는 약 1 내지 약 15%, 훨씬 더욱 바람직하게는 약 2 내지 약 10%의 활성 SAC의 농도이다. 소정의 다른 바람직한 실시 형태에서, 본 발명의 조성물은 약 0.5 내지 약 15%, 더욱 바람직하게는 약 3 내지 약 15% 또는 약 1.5% 내지 약 10%의 활성 SAC를 조성물 중에 포함한다.

출원인들은 초친수성 양친매성 공중합체와 미셀 증점제를 조합하여 저자극 및 많은 양의 순간 거품 둘 모두를 갖는 조성물을 형성할 수 있으며, 그에 의해서, 조성물의 미적 매력을 크게 향상시킬 수 있음을 예상치 않게 알아내었다.

출원인들은 초친수성 양친매성 공중합체를 갖는 조성물을 증점시키며, 또한 물로 희석시에는 조성물의 점도가 신속히 감소되게 하는 미셀 증점제의 놀라운 능력에 주목하였다.

이론으로 제한하려는 의도 없이, 출원인의 발견에 대해 조사할 때, 출원인들은 미셀 증점제에 의해 형성이 촉진되는 벌레모양의 미셀 내로 초친수성 양친매성 공중합체가 분자 수준에서 쉽게 혼입되는 것으로 생각한다. 그에 의해 생성되는 "분자간 증점 네트워크"는 고도로 농도 민감성이며, 따라서, 희석 시에 쉽게 "파괴되고", 강력한 순간 거품 성능을 가능하게 한다. 초친수성 양친매성 공중합체는 통상의 계면활성제보다 더 크며 일반적으로 더 느리게 확산되기 때문에, 희석 시 네트워크를 붕괴하는 이러한 능력은 초친수성 양친매성 공중합체에 의존적인 조성물이 거품을 생성하는 데 있어서 특히 중요하다. 그렇지 않다면 이러한 이동성의 결여는 초친수성 양친매성 공중합체가 순간 거품을 생성하는 능력을 감소시킬 것이다.

본 명세서에 정의된 바와 같이, "미셀 증점제"라는 용어는, 당업자에게 쉽게 이해되는 바와 같이, 하기에 기재된 두 가지 기준 중 하나 또는 둘 모두를 충족시키는 중합체를 말한다. 제1 기준, (I)에 따르면: 미셀 증점제는 적어도 3개의 친수성 반복 단위 또는 초친수성 반복 단위를 포함하며, 둘 이상의 독립적인 소수성 부분을 추가로 포함하는 중합체이며, 여기서, 중합체는 비교적 낮은 중량 평균 분자량, 예를 들어, 약 100,000 미만, 바람직하게는 약 50,000 미만, 더욱 바람직하게는 약 25,000 미만, 가장 바람직하게는 약 10,000 미만을 갖는다. 바람직한 소수성 부분은 10개 이상의 탄소 원자, 더욱 바람직하게는 12 내지 30개의 탄소 원자, 훨씬 더욱 바람직하게는 16 내지 26개의 탄소 원자, 그리고 가장 바람직하게는 18 내지 24개의 탄소 원자를 포함한다. 기준 (I)을 충족하는 미셀 증점제는 일반적으로 계면활성제 미셀의 코로나(주변)를 개질하는 데 적합한 것으로 여겨지며, 편의를 위해 이하에서 "코로나 증점제(corona thickener)"라 부른다.

제2 기준, (II)에 따르면: 미셀 증점제는 적어도 2개의 비이온성 친수성 부분을 포함하며; (a) 8개 이상의 탄소 원자를 포함하는 탄소 사슬을 갖는 둘 이상의 소수성 부분; 또는 (b) 12개 이상의 탄소 원자를 포함하는 탄소 사슬을 갖는 하나 이상의 소수성 부분 중 어느 하나를 포함하며; 분자량이 약 5,000 (달톤) 미만, 바람직하게는 약 3,000 미만, 더욱 바람직하게는 약 2,000 미만, 가장 바람직하게는 약 1500 미만인 분자이다. 기준 (II)을 충족하는 미셀 증점제는 일반적으로 계면활성제 미셀의 코어(중심)를 개질하는 데 적합한 것으로 여겨지며, 편의를 위해 이하에서 "코어 증점제"라 부른다.

친수성 부분, 친수성 반복 단위 및 초친수성 반복 단위는 SAC와 관련하여 상기에 정의된다. 바람직한 친수성 부분은 하이드록실 및 에틸렌옥시와 같은 비이온성 기를 포함한다. 미셀 증점제에 포함시키기에 적합한 바람직한 친수성 반복 단위 또는 초친수성 반복 단위는 에틸렌옥시와, 글리세롤, 글리시돌 또는 글리세릴 카르보네이트로부터 유도된 그러한 반복 단위뿐만 아니라, 친수성 및 초친수성 에틸렌계 불포화 단량체 (예를 들어, 아크릴아미드, N,N-다이메틸아크릴아미드, 아크릴산, 소듐 아크릴레이트, 및 소듐 아크릴로일다이메틸타우레이트)로부터 유도된 것들을 포함한다. 에틸렌옥시 반복 단위가 특히 바람직하다. 친수성 반복 단위의 수는 약 3 내지 약 1000개, 바람직하게는 약 5 내지 약 500개, 더욱 바람직하게는 약 6 내지 약 400개일 수 있다. 소수성 부분이 또한 SAC와 관련하여 상기에 정의된다. 포함시키기에 적합한 바람직한 소수성 부분은 선형 또는 분지형, 포화 또는 불포화 알킬 또는 아릴알킬 기이다. 다른 바람직한 실시 형태에서, 소수성 부분은 예를 들어, 옥시프로필렌 또는 (N-알킬아크릴아미드), 예를 들어, (N-t-부틸아크릴아미드)의 인접한 반복 단위 또는 "블록"을 포함한다. 소수성 부분이 이러한 블록을 포함하는 실시 형태의 경우, 블록당 반복 단위의 수는 바람직하게는 약 3 내지 약 400개, 더욱 바람직하게는 약 5 내지 약 200개이다. "독립적인 소수성 부분"은 임의의 공통 원자를 포함하지 않는, 즉, 미셀 증점제의 상이한 위치에 위치하는 소수성 부분을 의미한다. 바람직한 실시 형태에서, 미셀 증점제는 비이온성이다.

미셀 증점제는 예를 들어, 소수성 부분을 친수성 반복 단위에 공유 결합시키는 역할을 하는 하나 이상의 연결기를 포함할 수 있다. 적합한 연결기에는 에스테르, 티오에스테르, 다이티오에스테르, 카르보네이트, 티오카르보네이트, 트라이티오카르보네이트, 에테르, 티오에테르, 아미드, 티오아미드, 카르바메이트/우레탄 및 잔테이트가 포함된다. 바람직한 연결기는 에스테르 및 에테르이다.

소정의 바람직한 실시 형태에서, 미셀 증점제는 상기에 정의된 바와 같은 코로나 증점제이다. 바람직하게는, 코로나 증점제의 독립적인 소수성 부분은 말단에 있으며, 즉, 소수성 부분은 중합체의 상이한 분지들의 개별 말단 또는 종결부에 각각 위치한다.

코로나 증점제는 다양한 화학 배열의 것일 수 있다. 한 가지 적합한 배열은 선형 배열, 예를 들어, 하기 구조식으로 정의될 수 있는 것이다:

여기서, HRU는 몰당 h개의 HRU를 갖는 소수성 반복 단위이고; L 및 L'는 연결기이고; R₁ 및 R₂는 소수성 부분이다. 소정 바람직한 실시 형태에서, 코로나 증점제는 상기 화학식(여기서, h는 3 내지 1000, 바람직하게는 5 내지 500, 더욱 바람직하게는 6 내지 400, 및 더욱 바람직하게는 10 내지 300임)의 선형 분자이다.

선형 코로나 증점제의 적합한 예는 하기 구조식으로 나타내어지는 폴리에틸렌 글리콜 (PEG)의 지방산 다이에스테르이다:

여기서, L 및 L'는 에스테르 연결기이고 HRU는 에틸렌옥시이다. 이러한 선형 코로나 증점제의 한 가지 특정한 예(여기서, R₁ 및 R₂는 C₁₇H₃₅이고 n은 150개의 반복 단위임)는 PEG-150 다이스테아레이트이다.

선형 코로나 증점제의 다른 적합한 예는 하기 구조식으로 나타내어지는 에톡실화된 지방 알코올의 지방산 에스테르이다:

여기서, L은 에테르 연결기이고 L'는 에스테르 연결기이고 HRU는 에틸렌옥시이다. 이러한 선형 코로나 증점제의 한 가지 특정한 예(여기서, R₁은 C₂₄H₄₉이고, R₂는 C₂₁H₄₃이고 n은 200개의 반복 단위임)는 데실테트라데세스-200 베헤네이트이다.

선형 배열을 갖는 다른 적합한 코로나 증점제는 친수성 반복 단위가 다수의 친수성 작용기들을 조합하는 것, 예를 들어, 소수성으로 개질된 에톡실화된 우레탄(HEUR)이다. 이러한 코로나 증점제의 예를 하기에 나타낸다:

이러한 HEUR의 한 가지 특정한 예(여기서, R₁은 포화 다이페닐 메틸렌이고, R₂는 C₁₈H₃₇이고, x는 150개의 반복 단위임)는 PEG-150/스테아릴 알코올/SMDI 공중합체이다.

선형 배열을 갖는 또 다른 적합한 코로나 증점제는 소수성 부분이 3개 이상의 C₃ 이상의 알콕시 기를 차례로 포함하며, 친수성 반복 단위는 에틸렌 옥사이드를 포함하는 것, 예를 들어, PPO-PEO-PPO 블록 공중합체이다. 이러한 코로나 증점제의 예를 하기에 나타낸다:

다른 적합한 배열의 코로나 증점제는 배열이 분지형 또는 성상인 것들이다. "분지형 또는 성상"은 중합체가 다중 세그먼트, 예를 들어, 4 또는 5개의 세그먼트, 예를 들어, 공통 노드 구조체(common node structure)로부터 연장하는 것들을 포함함을 의미한다. 노드 구조체는 소수성 부분 또는 친수성 반복 단위에 대한 상기 요건을 충족시키지 못하는 원자군일 수 있으나 반드시 그러한 것은 아니다. 일 실시 형태에서, 노드 구조체는 분지형 탄화수소, 예를 들어, 하기에 나타낸 네오펜틸 기(4개의 세그먼트를 가짐)

또는 다양한 작용기가 반응되어 있는 환형 기, 예를 들어, 프룩토스, 글루코스, 갈락토스, 만노스, 글루코사민, 만누론산, 굴루론산으로부터 유도된 당류이다(5개의 세그먼트를 갖는 예를 하기에 나타냄).

노드 구조체로부터 연장한 적어도 2개의 세그먼트는 말단 소수성 부분, 예를 들어, HRU에 의해 노드 구조체에 연결된 말단 소수성 부분을 포함한다. 소정 실시 형태에서, 노드 구조체에 연결된 2 내지 4개의 세그먼트는 HRU에 의해서 노드 구조체에 연결될 수 있는 것과 같은 말단 소수성 부분을 포함한다. 소정의 다른 실시 형태에서, 하나 이상의 세그먼트는 말단 HRU이고, 예를 들어, 노드 구조체에 연결되나, 노드 구조체와 말단 소수성 부분 사이에 다리를 형성하지 않는 것이다.

분지형 및 성상 코로나 증점제는 에톡실화된 부분의 지방산 폴리에스테르를 포함할 수 있다. 적합한 예는 에톡실화된 폴리글리세롤의 지방산 폴리에스테르를 포함한다. 다른 적합한 예는 에톡실화된 단당류(예를 들어, 프룩토스, 글루코스, 갈락토스, 만노스, 글루코사민, 만누론산, 굴루론산)의 지방산 폴리에스테르를 포함한다. 에톡실화된 글루코사이드의 지방산 폴리에스테르가 특히 바람직하다. 에톡실화된 글루코사이드의 지방산 폴리에스테르의 한 가지 특정한 적합한 예는 하기 구조식으로 나타내어지는 것과 같은, 에톡실화된 메틸 글루코사이드의 지방산 다이에스테르이다.

여기서, 4개의 별개의 친수성 세그먼트 (여기서, 각각은 에틸렌옥시 HRU로 이루어짐)가 에테르 연결기를 통해 메틸 글루코사이드 노드 구조체에 연결된다. 2개의 에틸렌옥시 세그먼트가 또한 에스테르 연결기를 통해 말단 지방산 소수성 부분에 연결된다. 따라서, 이러한 특정한 코로나 증점제는 5개의 세그먼트를 가지며, 이들 5개 중 2개는 독립적인 말단 소수성 부분을 포함한다. 나머지 세그먼트 중 2개는 에테르 연결기를 통해 노드 구조체에 연결된 말단 HRU이다. 이러한 코로나 증점제의 한 가지 특정한 예(여기서, 에틸렌옥시 반복 단위의 수의 합계, w+x+y+z=119이고 R₁ 및 R₂는 C₁₇H₃₃(올레에이트)임)는 에보닉(Evonik)에 의해서 안틸 120 플러스(Antil 120 Plus)로 시판되는 PEG-120 메틸 글루코스 다이올레에이트이다. 적합한 물질의 다른 예는 하기 구조식의 에톡실화된 메틸 글루코사이드 지방산 에스테르를 포함한다:

이러한 물질의 예에는 루브리졸(Lubrizol)에 의해서 글루카메이트(Glucamate) DOE-120로 시판되는 PEG-120 메틸 글루코스 다이올레에이트 (여기서, x + y = 120이고, R₁ = R₂ = C₁₇H₃₃임)가 포함된다.

다른 적합한 에톡실화된 글루코사이드의 지방산 폴리에스테르는 하기 구조식으로 나타내어지는 것과 같은, 에톡실화된 메틸 글루코사이드의 지방산 트라이에스테르이다.

여기서, 4개의 별개의 친수성 세그먼트 (여기서, 각각은 HRU로 이루어짐)는 에테르 연결기를 통해 메틸 글루코사이드 노드 구조체에 연결된다. 3개의 폴리에틸렌옥시 세그먼트가 또한 에스테르 연결기를 통해 말단 지방산 소수성 부분에 연결되고, 4번째 폴리에틸렌옥시 세그먼트는 하이드록실 기로 종결된다. 따라서, 이러한 특정한 코로나 증점제는 5개의 세그먼트를 가지며, 이들 5개 중 3개는 독립적인 말단 소수성 부분을 포함한다. 나머지 세그먼트 중 1개는 에테르 연결기를 통해 노드 구조체에 연결된 말단 HRU이다. 이러한 코로나 증점제의 한 가지 특정한 예(여기서, 에틸렌옥시 반복 단위의 수의 합계, w+x+y+z=119이고 R₁ 및 R₂는 C₁₇H₃₃(올레에이트)임)는 PEG-120 메틸 글루코스 트라이올레에이트이다. 적합한 물질의 다른 예는 하기 화학식의 에톡실화된 메틸 글루코사이드 지방산 에스테르의 지방산 에스테르를 포함한다:

이러한 물질의 예에는 루브리졸에 의해서 글루카메이트 LT로 시판되는 PEG-120 메틸 글루코스 트라이올레에이트 (여기서, x + y = 120이고, R₁ = R₂ = R₃ = C₁₇H₃₃임)가 포함된다.

분지형(또는 성상) 배열을 갖는 다른 적합한 예는 4개의 세그먼트를 갖는 것이다. 4개의 세그먼트는 각각 독립적인 소수성 부분을 포함할 수 있다. 이들은 HRU를 통해 노드 구조체에 연결될 수 있다. 4개의 세그먼트를 갖는 분지형 또는 성상 코로나 증점제, 성상 PEG의 지방산 폴리에스테르의 예는 하기 구조식으로 나타내어진다:

여기서, 4개의 별개의 친수성 세그먼트 (여기서, 각각은 에틸렌옥시 반복 단위로 이루어짐)는 에테르 연결기를 통해 노드 구조체에 연결된다. 노드 구조체는 펜타에리트리틸 작용기(즉, 4개의 펜턴트 CH₂기가 결합되어 있는 4차 탄소 원자)로 이루어진다. 4개의 폴리에틸렌옥시 세그먼트 모두가 또한 에스테르 연결기를 통해 말단 지방산 소수성 부분에 연결된다. 이러한 코로나 증점제의 한 가지 특정한 예(여기서, 에틸렌옥시 반복 단위의 수의 합계, w+x+y+z = 150이고 R₁, R₂, R₃, 및 R₄는 C₁₇H₃₅임)는 PEG-150 펜타에리트리틸 테트라스테아레이트이다.

성상 배열을 갖는 코로나 증점제의 다른 적합한 예는 PEO-PPO 스타 블록 공중합체이다. 적합한 구조식이 하기에 제공된다:

상기에 나타낸 코로나 증점제에서, N-R-N은 4개의 세그먼트가 뻗어나가는 노드 구조체를 나타낸다. R은, 예를 들어, 에틸 기, -CH₂CH₂-일 수 있다. 각각의 분지는 x개의 반복 단위의 에틸렌옥시 세그먼트를 포함하며 폴리(옥시프로필렌) 소수성 블록으로 종결된다.

소정 실시 형태에서, 미셀 증점제는 상기에 정의된 바와 같은 코어 증점제이다. 소정 바람직한 실시 형태에서, 코어 증점제는 선형 배열을 갖는다. 코어 증점제의 예에는 글리세롤로부터 유도된 것들이 포함된다. 글리세롤로부터 유도된 코어 증점제의 한 가지 적합한 예는 예를 들어, 하기 구조식으로 정의되는 것들과 같은 글리세릴 지방산 에스테르이다:

한 가지 특정한 예는 글리세릴 올레에이트 (여기서, R = C₁₇H₃₃임)이다.

글리세롤로부터 유도된 분지형 코어 증점제의 다른 예는 친수성 부분 중 하나가 HRU에 위치하는, 폴리글리세롤, 예를 들어, 폴리글리세릴 지방산 에스테르, 예를 들어, 하기 구조식으로 정의된 것들이다:

한 가지 특정한 예는 폴리글리세릴-10 올레에이트 (여기서, R은 C₁₇H₃₃이고, x는 9임)(폴리알도(Polyaldo) 10-1-O, 스위스 바젤 소재의 론자 그룹 엘엘씨(Lonza Group LLC)로부터 입수가능)이다.

적합한 코어 증점제의 또 다른 예는 지방산 모노 및 다이-알카놀아미드, 예를 들어, 하기 구조식으로 정의되는 것들을 포함한다:

한 가지 특정한 예는 라우라미드(Lauramide) DEA (여기서, R은 C₁₁H₂₃이고 R₁ = R₂ = CH₂CH₂OH임)이다.

적합한 코어 증점제의 또 다른 예는 소르비탄의 지방산 에스테르, 예를 들어, 하기 구조식으로 정의되는 것들을 포함한다:

한 가지 특정한 예는 소르비탄 세스퀴카프릴레이트 (독일 뒤셀도르프 소재의 에보닉 인더스트리즈 아게(Evonik Industries AG)로부터 안틸(Antil) SC로 입수가능)(여기서, R은 C₇H₁₅CO 또는 H이며, 소르비탄 1 몰당 평균 1.5 몰의 C₇H₁₅CO임)이다.

본 발명의 조성물의 점도를 증가시키는 데 적합한 임의의 양의 미셀 증점제가 본 발명의 방법에 따라 조합될 수 있다. 예를 들어, 미셀 증점제는 (하기에 기재된, 제형 점도 시험(Formulation Viscosity Test)에 따라 시험할 때) 조성물의 점도를 적어도 약 100 cP 증가시키기에 충분한, 바람직하게는 점도를 적어도 약 200 cP 증가시키기에 충분한, 더욱 바람직하게는 점도를 적어도 약 500 cP 증가시키기에 충분한, 훨씬 더욱 바람직하게는 점도를 적어도 약 1000 cP 증가시키기에 충분한 양으로 제형에 포함될 수 있다. 상기에 명시된 점도의 증가는 미셀 증점제 대신에 물을 갖는 조성물과 비교한 경우의 것이다.

소정 실시 형태에 따르면, 미셀 증점제는 조성물 중에 약 0.1 중량% 초과 내지 약 15 중량%의 활성 미셀 증점제의 농도로 사용된다. 바람직하게는, 미셀 증점제는 조성물 중에 약 0.1 내지 약 10%, 더욱 바람직하게는 약 0.1% 내지 약 5%, 훨씬 더욱 바람직하게는 약 0.2% 내지 약 4%, 훨씬 더욱 바람직하게는 약 0.5% 내지 약 4%, 그리고 가장 바람직하게는 약 1% 내지 약 4%의 활성 미셀 증점제의 농도이다.

본 출원인들은 예상치 않게도 본 발명의 조성물이 예상치 못한 순간 거품 발생 특성을 갖는 경향이 있음을 알아내었다. 특히, 본 출원인들은 하기에 기재된 제형 순간 거품 시험(Formulation Flash Foam Test)에 따라 본 발명의 조성물을 시험하였고, 20 사이클에서의 거품 부피 및 그와 관련된 거품 생성 속도를 측정하였다. 출원인들은 본 발명의 소정 실시 형태가 20 사이클에서 약 250 ㎖ 이상의 거품 부피를 제공함을 알아내었다. 소정의 더욱 바람직한 실시 형태에서, 실시 형태는 20 사이클에서 약 300 ㎖ 이상, 더욱 바람직하게는 약 350 ㎖ 이상, 더욱 바람직하게는 약 400 ㎖ 이상, 더욱 바람직하게는 약 450 ㎖ 이상, 그리고 더욱 바람직하게는 약 500 ㎖ 이상의 거품 부피를 나타내었다. 본 출원인들은 본 발명의 소정 실시 형태가 약 9 ㎖/사이클 이상의 거품 생성 속도를 나타냄을 알아내었다. 소정의 더욱 바람직한 실시 형태에서, 실시 형태는 약 10 ㎖/사이클 이상, 더욱 바람직하게는 약 12 ㎖/사이클 이상, 더욱 바람직하게는 약 14 ㎖/사이클 이상, 더욱 바람직하게는 약 16 ㎖/사이클 이상, 더욱 바람직하게는 약 18 ㎖/사이클 이상, 더욱 바람직하게는 약 20 ㎖/사이클 이상, 및 더욱 바람직하게는 약 22 ㎖/사이클 이상의 거품 생성 속도를 나타낸다.

본 발명에 유용한 조성물은 또한 SAC로서 명시되기 위한 상기에 명시된 요건을 충족시키지 않는 임의의 다양한 종래의 중합된 계면활성제를 포함할 수 있다. 적합한 종래의 중합된 계면활성제의 예에는 발명의 명칭이 "저-DP 중합된 계면활성제를 포함하는 조성물 및 이의 사용 방법(COMPOSITIONS COMPRISING LOW-DP POLYMERIZED SURFACTANTS AND METHODS OF USE THEREOF)"인, 페볼라(Fevola) 등의 미국 특허 제7,417,020호에 기재된 것들이 포함된다.

본 발명에 유용한 조성물은 또한 임의의 다양한 단량체성 계면활성제를 포함할 수 있다. "단량체성 계면활성제"는 상기한 바와 같은 "중합된 계면활성제"의 정의를 충족시키지 않는 임의의 계면 활성 제제를 의미한다. 단량체성 계면활성제는 음이온성, 비이온성, 양쪽성 또는 양이온성일 수 있으며, 그 예가 하기에 상세히 설명된다.

소정 실시 형태에 따르면, 적합한 음이온성 계면활성제는 다음 부류의 계면활성제로부터 선택된 것들을 포함한다: 알킬 설페이트, 알킬 에테르 설페이트, 알킬 모노글리세릴 에테르 설페이트, 알킬 설포네이트, 알킬아릴 설포네이트, 알킬 설포석시네이트, 알킬 에테르 설포석시네이트, 알킬 설포석시나메이트, 알킬 아미도설포석시네이트, 알킬 카르복실레이트, 알킬 아미도에테르카르복실레이트, 알킬 석시네이트, 지방 아실 사르코시네이트, 지방 아실 아미노산, 지방 아실 타우레이트, 지방 알킬 설포아세테이트, 알킬 포스페이트, 및 이들의 둘 이상의 혼합물. 소정의 바람직한 음이온성 계면활성제의 예는:

하기 화학식의 알킬 설페이트

R'-CH₂OSO₃X';

하기 화학식의 알킬 에테르 설페이트

R'(OCH₂CH₂)_vOSO₃X';

하기 화학식의 알킬 모노글리세릴 에테르 설페이트

하기 화학식의 알킬 모노글리세라이드 설페이트

하기 화학식의 알킬 모노글리세라이드 설포네이트

하기 화학식의 알킬 설포네이트

R'-SO₃X';

하기 화학식의 알킬아릴 설포네이트

하기 화학식의 알킬 설포석시네이트:

하기 화학식의 알킬 에테르 설포석시네이트:

하기 화학식의 알킬 설포석시나메이트:

하기 화학식의 알킬 아미도설포석시네이트

하기 화학식의 알킬 카르복실레이트:

하기 화학식의 알킬 아미도에테르카르복실레이트:

하기 화학식의 알킬 석시네이트:

하기 화학식의 지방 아실 사르코시네이트:

하기 화학식의 지방 아실 아미노산:

하기 화학식의 지방 아실 타우레이트:

하기 화학식의 지방 알킬 설포아세테이트:

하기 화학식의 알킬 포스페이트:

(여기서,

R'는 약 7 내지 약 22개, 그리고 바람직하게는 약 7 내지 약 16개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기이고,

R'₁은 약 1 내지 약 18개, 그리고 바람직하게는 약 8 내지 약 14개의 탄소 원자를 갖는 알킬 기이고,

R'₂는 천연 또는 합성 I-아미노산의 치환체이고,

X'는 알칼리 금속 이온, 알칼리 토금속 이온, 암모늄 이온, 및 약 1 내지 약 3개의 치환체 - 각각의 치환체는 동일하거나 상이할 수 있으며 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 알킬기 및 약 2 내지 약 4개의 탄소 원자를 갖는 하이드록시알킬 기로 이루어진 군으로부터 선택됨- 로 치환된 암모늄 이온으로 이루어진 군으로부터 선택되고,

v는 1 내지 6의 정수이고;

w는 0 내지 20의 정수임)

및 이들의 혼합물을 포함한다.

임의의 다양한 비이온성 계면활성제가 본 발명에 사용하기에 적합하다. 적합한 비이온성 계면활성제의 예는, 지방 알코올 산 또는 아미드 에톡실레이트, 모노글리세라이드 에톡실레이트, 소르비탄 에스테르 에톡실레이트 알킬 폴리글리코사이드, 이들의 혼합물 등을 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 소정의 바람직한 비이온성 계면활성제는 폴리올 에스테르의 폴리에틸렌옥시 유도체를 포함하며, 여기서, 폴리올 에스테르의 폴리에틸렌옥시 유도체는 (1) (a) 약 8 내지 약 22개, 그리고 바람직하게는 약 10 내지 약 14개의 탄소 원자를 포함하는 지방산, 및 (b) 소르비톨, 소르비탄, 글루코스, α-메틸 글루코사이드, 분자당 평균 약 1 내지 약 3개의 글루코스 잔기를 갖는 폴리글루코스, 글리세린, 펜타에리트리톨 및 이들의 혼합물로부터 선택된 폴리올로부터 유도되며, (2) 평균 약 10 내지 약 120개, 그리고 바람직하게는 약 20 내지 약 80개의 에틸렌옥시 단위를 포함하며; (3) 폴리올 에스테르의 폴리에틸렌옥시 유도체 1몰당 평균 약 1 내지 약 3개의 지방산 잔기를 갖는다. 이러한 바람직한 폴리올 에스테르의 폴리에틸렌옥시 유도체의 예는 PEG-80 소르비탄 라우레이트 및 폴리소르베이트 20을 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 평균 약 80 몰의 에틸렌 옥사이드로 에톡실화된 라우르산의 소르비탄 모노에스테르인, PEG-80 소르비탄 라우레이트는 미국 뉴저지주 에디슨 소재의 크로다, 인크.(Croda, Inc.)로부터 상표명 "아틀라스 (Atlas) G-4280"으로 구매가능하다. 대략 20 몰의 에틸렌 옥사이드와 축합된 소르비톨 무수물과 소르비톨의 혼합물의 라우레이트 모노에스테르인 "폴리소르베이트 20"은 미국 뉴저지주 에디슨 소재의 크로다, 인크.로부터 상표명 "트윈(Tween) 20"으로 구매가능하다.

적합한 음이온성 계면활성제의 다른 예는 장쇄 알킬 글루코사이드 또는 폴리글루코사이드를 포함하며, 이들은 (a) 약 6 내지 약 22개, 그리고 바람직하게는 약 8 내지 약 14개의 탄소 원자를 포함하는 장쇄 알코올과, (b) 글루코스 또는 글루코스-함유 중합체의 축합 생성물이다. 바람직한 알킬 글루코사이드는 알킬 글루코사이드 1 몰당 약 1 내지 약 6개의 글루코스 잔기를 포함한다. 바람직한 글루코사이드는 데실 글루코사이드이며, 이는 데실 알코올과 글루코스 중합체의 축합 생성물이고, 미국 펜실베이니아주 앰블러 소재의 코그니스 코포레이션(Cognis Corporation)으로부터 상표명 "플랜타렌(Plantaren) 2000"으로 구매가능하다.

임의의 다양한 양쪽성 계면활성제가 본 발명에 사용하기에 적합하다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이,"양쪽성"이라는 용어는: 1) 예를 들어, 아미노 (염기성) 및 산 (예를 들어, 카르복실산, 산성) 작용기 둘 모두를 포함하는 아미노산과 같이, 산성 부위 및 염기성 부위 둘 모두를 포함하는 분자; 또는 2) 양전하와 음전하 둘 모두를 동일한 분자 내에 보유하는 쯔비터이온성 분자를 의미할 것이다. 후자의 전하는 조성물의 pH에 의존적일 수 있거나 아니면 독립적일 수 있다. 쯔비터이온성 물질의 예는 알킬 베타인 및 아미도알킬 베타인을 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 양쪽성 계면활성제는 반대 이온 없이 본 명세서에 개시된다. 본 기술 분야의 숙련자는 본 발명의 조성물의 pH 조건 하에서, 양쪽성 계면활성제가 양전하와 음전하의 균형을 이루어서 전기적으로 중성이거나, 아니면 반대 이온, 예를 들어, 알칼리 금속, 알칼리토, 또는 암모늄 반대 이온을 갖는다는 것을 쉽게 인지할 것이다.

본 발명에 사용하기에 적합한 양쪽성 계면활성제의 예는 암포카르복실레이트, 예를 들어, 알킬암포아세테이트 (모노 또는 다이); 알킬 베타인; 아미도알킬 베타인; 아미도알킬 설타인; 암포포스페이트; 포스포릴화된 이미다졸린, 예를 들어, 포스포베타인 및 파이로포스포베타인; 카르복실알킬 알킬 폴리아민; 알킬이미노-다이프로피오네이트; 알킬암포글리시네이트 (모노 또는 다이); 알킬암포프로피오네이트 (모노 또는 다이),); N-알킬 β-아미노프로프리온산; 알킬폴리아미노 카르복실레이트; 및 이들의 혼합물을 포함하지만 이로 한정되지 않는다.

적합한 암포카르복실레이트 화합물의 예는 하기 화학식의 것들을 포함한다:

A-CONH(CH₂)_xN⁺R₅R₆ R₇

여기서,

A는 약 7 내지 약 21개, 예를 들어, 약 10 내지 약 16개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알케닐 기이고;

x는 약 2 내지 약 6의 정수이고;

R₅는 수소이거나, 또는 약 2 내지 약 3개의 탄소 원자를 포함하는 카르복시알킬 기이고;

R₆은 약 2 내지 약 3개의 탄소 원자를 포함하는 하이드록시알킬 기이거나, 또는 하기 화학식의 기이고:

R₈-O-(CH₂)_nCO₂ ^-

(여기서,

R₈은 약 2 내지 약 3개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌 기이고 n은 1 또는 2임);

R₇은 약 2 내지 약 3개의 탄소 원자를 포함하는 카르복시알킬 기이다.

적합한 알킬 베타인의 예는 하기 화학식의 화합물을 포함한다:

B-N⁺R₉R₁₀(CH₂)_pCO₂ ^-

여기서,

B는 약 8 내지 약 22개, 예를 들어, 약 8 내지 약 16개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알케닐 기이고;

R₉ 및 R₁₀은 각각 독립적으로, 약 1 내지 약 4개의 탄소 원자를 갖는, 알킬 또는 하이드록시알킬 기이고;

p는 1 또는 2이다.

본 발명에 사용하기에 바람직한 베타인은 영국 웨스트 미들랜즈 소재의 알브라이트 앤드 윌슨, 리미티드(Albright & Wilson, Ltd)로부터 "엠피겐(Empigen) BB/J"로 구매가능한, 라우릴 베타인이다.

적합한 아미도알킬 베타인의 예는 하기 화학식의 화합물을 포함한다:

D-CO-NH(CH₂)_q-N⁺R₁₁R₁₂(CH₂)_mCO₂ ^-

여기서,

D는 약 7 내지 약 21개, 예를 들어, 약 7 내지 약 15개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알케닐 기이고;

R₁₁ 및 R₁₂는 각각 독립적으로, 약 1 내지 약 4개의 탄소 원자를 갖는, 알킬 또는 하이드록시알킬 기이고;

q는 약 2 내지 약 6의 정수이고; m은 1 또는 2이다.

한 가지의 아미도알킬 베타인은 미국 버지니아주 호프웰 소재의 에보닉 인더스트리즈(Evonik Industries)로부터 상표명 "테고베타인(Tegobetaine) L7"로 구매가능한, 코크아미도프로필 베타인이다.

적합한 아미도알킬 설타인의 예는 하기 화학식의 화합물을 포함한다.

여기서,

E는 약 7 내지 약 21개, 예를 들어, 약 7 내지 약 15개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알케닐 기이고;

R₁₄ 및 R₁₅는 각각 독립적으로, 약 1 내지 약 4개의 탄소 원자를 갖는, 알킬 하이드록시알킬 기이고;

r은 약 2 내지 약 6의 정수이고;

R₁₃은 약 2 내지 약 3 개의 탄소 원자를 갖는, 알킬렌 또는 하이드록시알킬렌 기이다.

일 실시 형태에서, 아미도알킬 설타인은 미국 뉴저지주 크랜버리 소재의 로디아 노베케어(Rhodia Novecare)로부터 상표명 "미라타인(Mirataine) CBS"으로 구매가능한 코크아미도프로필 하이드록시설타인이다.

적합한 암포포스페이트 화합물의 예는 하기 화학식의 것들을 포함한다:

여기서,

G는 약 7 내지 약 21개, 예를 들어, 약 7 내지 약 15개의 탄소 원자를 갖는 알킬 또는 알케닐 기이고;

s는 약 2 내지 약 6의 정수이고;

R₁₆은 수소이거나, 또는 약 2 내지 약 3개의 탄소 원자를 포함하는 카르복시알킬 기이고;

R₁₇은 약 2 내지 약 3개의 탄소 원자를 포함하는 하이드록시알킬 기이거나, 또는 하기 화학식의 기이고:

R₁₉-O-(CH₂)_t-CO₂ ^-

(여기서,

R₁₉는 약 2 내지 약 3 개의 탄소 원자를 갖는, 알킬렌 또는 하이드록시알킬렌 기이고;

t는 1 또는 2임);

R₁₈은 약 2 내지 약 3 개의 탄소 원자를 갖는, 알킬렌 또는 하이드록시알킬렌 기이다.

일 실시 형태에서, 암포포스페이트 화합물은 미국 뉴저지주 에디슨 소재의 크로다, 인크.로부터 상표명 "모나테릭(Monateric) 1023"으로 입수가능한 소듐 라우로암포 PG-아세테이트 포스페이트, 및 본 명세서에 참고로 포함된 미국 특허 제4,380,637호에 개시된 것들이다.

적합한 포스포베타인의 예는 하기 화학식의 화합물을 포함한다:

여기서, E, r, R₁, R₂ 및 R₃은 상기에 정의된 바와 같다. 일 실시 형태에서, 포스포베타인 화합물은 모두 본 명세서에 참고로 포함된 미국 특허 제4,215,064호, 제4,617,414호, 및 제4,233,192호에 개시된 것들이다.

적합한 파이로포스포베타인의 예는 하기 화학식의 화합물을 포함한다:

여기서, E, r, R₁, R₂ 및 R₃은 상기에 정의된 바와 같다. 일 실시 형태에서, 파이로포스포베타인 화합물은 모두 본 명세서에 참고로 포함된 미국 특허 제4,382,036호, 제4,372,869호, 및 제4,617,414호에 개시된 것들이다.

적합한 카르복시알킬 알킬폴리아민의 예는 하기 화학식의 것들을 포함한다:

여기서,

I는 약 8 내지 약 22개, 예를 들어, 약 8 내지 약 16개의 탄소 원자를 포함하는 알킬 또는 알케닐 기이고;

R₂₂는 약 2 내지 약 3개의 탄소 원자를 갖는 카르복시알킬 기이고;

R₂₁은 약 2 내지 약 3개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌 기이고,

u는 약 1 내지 약 4의 정수이다.

본 발명에서 사용하기에 적합한 양이온성 계면활성제 부류는 알킬 4차화물 (모노, 다이 또는 트라이), 벤질 4차화물, 에스테르 4차화물, 에톡실화 4차화물, 알킬 아민 및 이들의 혼합물을 포함하며, 여기서 알킬기는 약 6개 내지 약 30개의 탄소 원자를 가지며, 약 8개 내지 약 22개의 탄소 원자가 바람직하다.

낮은 소미셀 분율의 조성물(low small micelle fraction composition)의 제조에 적합한 단량체성 계면활성제의 임의의 양이 본 발명의 방법에 따라 조합될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서 사용되는 단량체성 계면활성제의 양은 조성물 중 전체 활성 단량체성 계면활성제의 약 0.1 내지 약 30%, 더 바람직하게는 약 0.5 내지 약 20%, 더욱 더 바람직하게는 약 1 내지 약 15%일 수 있으며, 더욱 더 바람직하게는 약 2% 내지 약 10%일 수 있다.

낮은 소미셀 분율의 조성물의 제조에 적합한 중합된 계면활성제 및 단량체성 계면활성제의 임의의 상대적인 양이 본 발명의 방법에 따라 조합될 수 있다. 소정 실시 형태에 따르면, 조성물은 약 0.1:1 내지 약 5:1, 그리고 바람직하게는 약 0.25:1 내지 약 3:1의 SAC 대 모든 단량체성 계면활성제의 총합의 비를 포함한다.

본 발명의 조성물은 건강관리/개인 관리 조성물 중에 통상적으로 사용되는 임의의 다양한 추가적인 기타 성분 ("개인 관리 성분)을 함유할 수 있다. 이들 기타 성분은 비배타적으로 하나 이상의 진주 광택제 또는 불투명화제, 증점화제, 연화제, 이차 컨디셔너, 습윤제, 킬레이팅제, 활성제, 각질 제거제, 및 조성물의 외양, 느낌 및 향기를 향상시키는 첨가제, 예를 들어 착색제, 방향제, 방부제, pH 조정제 등을 포함한다.

실리콘과 같은 수 불용성 첨가제를 현탁시킬 수 있고/있거나 생성된 제품이 컨디셔닝 샴푸임을 소비자에게 나타내는 경향이 있는 임의의 다양한 구매가능한 진주 광택제 또는 불투명화제가 본 발명에서 사용하기에 적합하다. 진주 광택제 또는 불투명화제는 조성물의 총 중량을 기준으로 약 1% 내지 약 10%, 예를 들어 약 1.5% 내지 약 7% 또는 약 2% 내지 약 5%의 양으로 존재할 수 있다. 적합한 진주 광택제 또는 불투명화제의 예에는 (a) 약 16개 내지 약 22개의 탄소 원자를 갖는 지방산 및 (b) 에틸렌 또는 프로필렌 글리콜의 모노 또는 다이에스테르; (a) 약 16개 내지 약 22개의 탄소 원자를 갖는 지방산과 (b) 화학식 HO-(JO)_a-H (여기서, J는 약 2개 내지 약 3개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기이며; a는 2 또는 3임)의 폴리알킬렌 글리콜의 모노 또는 다이에스테르; 약 16개 내지 약 22개의 탄소 원자를 포함하는 지방 알코올; 화학식 KCOOCH₂L (여기서, K 및 L은 독립적으로 약 15개 내지 약 21개의 탄소 원자를 포함함)의 지방 에스테르; 샴푸 조성물에 불용성인 무기 고형물; 및 이들의 혼합물이 포함되지만, 이에 한정되지 않는다.

진주 광택제 또는 불투명화제는 저자극성 세정 조성물에 사전 형성된 안정화된 수성 분산물, 예를 들어 미국 펜실베이니아주 앰블러 소재의 코그니스 코포레이션(Cognis Corporation)으로부터 상표명 "유펄란(Euperlan) PK-3000"으로 구매가능한 것으로서 도입될 수 있다. 이 물질은 글리콜 다이스테아레이트 (에틸렌 글리콜과 스테아르산의 다이에스테르), 라우레쓰(Laureth)-4 (CH₃(CH₂)₁₀CH₂(OCH₂CH₂)₄OH) 및 코크아미도프로필 베타인의 조합이며, 각각 약 25 내지 약 30: 약 3 내지 약 15: 약 20 내지 약 25의 중량% 비로 존재할 수 있다.

본 발명에서 유용한 조성물은 미셀 증점제로 간주되도록 상기에 특정된 요건을 충족시키지 않는 임의의 다양한 통상적인 증점제를 또한 함유할 수 있다. 적합한 통상적인 증점제의 예에는 몰당 약 100,000 g 초과의 분자량을 갖는 다양한 증점제가 포함되며, 이는 하이드록시알킬 셀룰로오스; 알킬 셀룰로오스; 하이드록시알킬 알킬 셀룰로오스; 잔탄 및 구아 검, 석시노글리칸 검; 및 이들의 혼합물과 같은 화학물질을 포함한다.

적합한 증점화제의 예에는 비배타적으로 1) 화학식 HO-(CH₂CH₂O)_zH (여기서, z는 약 3 내지 약 200의 정수임)의 폴리에틸렌 글리콜; 및 2) 약 16개 내지 약 22개의 탄소 원자를 포함하는 지방산의 모노 또는 다이에스테르; 에톡실화 폴리올의 지방산 에스테르; 지방산 및 글리세린의 모노 및 다이에스테르의 에톡실화 유도체; 하이드록시알킬 셀룰로오스; 알킬 셀룰로오스; 하이드록시알킬 알킬 셀룰로오스; 소수성으로 개질된 알칼리 팽윤성 에멀젼(hydrophobically-modified alkali swellable emulsion, HASE); 소수성으로 개질된 에톡실화 우레탄(hydrophobically-modified ethoxylated urethane, HEUR); 잔탄 및 구아 검; 및 이들의 혼합물이 포함된다. 바람직한 증점제는 폴리에틸렌 글리콜 에스테르, 그리고 더 바람직하게는 미국 일리노이주 시카고 소재의 홀스타 컴퍼니(Hallstar Company)로부터 상표명 "PEG 6000 DS"로 입수가능한 PEG-150 다이스테아레이트를 포함한다.

모발에 광택과 같은 추가적인 특질을 부여하는 휘발성 실리콘과 같은 임의의 다양한 구매가능한 이차 컨디셔너가 본 발명에서 사용하기에 적합하다. 휘발성 실리콘 컨디셔닝제는 대기압 비점이 약 220 ℃ 미만이다. 휘발성 실리콘 컨디셔너는 조성물의 전체 중량을 기준으로 약 0% 내지 약 3%, 예를 들어 약 0.25% 내지 약 2.5% 또는 약 0.5% 내지 약 1.0%의 양으로 존재할 수 있다. 적합한 휘발성 실리콘의 예에는 비배타적으로 폴리다이메틸실록산, 폴리다이메틸사이클로실록산, 헥사메틸다이실록산, 사이클로메티콘 유체, 예컨대 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 코닝 코포레이션(Dow Corning Corporation)으로부터 상표명 "DC-345"로 구매가능한 폴리다이메틸사이클로실록산 및 이들의 혼합물이 포함되며, 바람직하게는 사이클로메티콘 유체가 포함된다. 다른 적합한 이차 컨디셔너는 양이온성 중합체를 포함하며, 이는 폴리쿼터늄, 양이온성 구아 등을 포함한다.

개인 세정 조성물에 보습 및 컨디셔닝 특성을 제공할 수 있는 임의의 다양한 구매가능한 습윤제가 본 발명에 사용하기에 적합하다. 습윤제는 조성물의 전체 중량을 기준으로 약 0% 내지 약 10%, 예를 들어 약 0.5% 내지 약 5% 또는 약 0.5 내지 약 3%의 양으로 존재할 수 있다. 적합한 습윤제의 예에는 비배타적으로 1) 글리세린, 프로필렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜, 폴리글리세롤 및 이들의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택되는 수용성 액체 폴리올; 2) 화학식 HO-(R"O)_b-H (여기서, R"는 약 2개 내지 약 3개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌기이며, b는 약 2 내지 약 10의 정수임)의 폴리알킬렌 글리콜; 3) 화학식 CH₃-C₆H₁₀O₅-(OCH₂CH₂)_c-OH (여기서, c는 약 5 내지 약 25의 정수임)의 메틸 글루코스의 폴리에틸렌 글리콜 에테르; 4) 우레아; 및 5) 이들의 혼합물이 포함되며, 글리세린이 바람직한 습윤제이다.

적합한 킬레이팅제의 예에는 본 발명의 조성물을 보호 및 보존할 수 있는 것이 포함된다. 바람직하게는, 킬레이팅제는 에틸렌다이아민 테트라아세트산 ("EDTA")이며, 더 바람직하게는 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 케미칼 컴퍼니로부터 상표명 "베르센(Versene) 100XL"로 구매가능한 테트라소듐 EDTA이며, 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 약 0.5% 또는 약 0.05% 내지 약 0.25%의 양으로 존재한다.

적합한 방부제는 예를 들어 파라벤, 4차 암모늄 화학종, 페녹시에탄올, 벤조에이트, DMDM 하이단토인을 포함하며, 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0 내지 약 1% 또는 약 0.05% 내지 약 0.5%의 양으로 조성물에 존재한다.

SAC, 선택적 미셀 증점제, 및 선택적 단량체성 계면활성제 및 조성물의 선택적 기타 성분은 두 가지 이상의 유체 또는 고형물을 조합하는 임의의 통상적인 방법을 통하여 본 발명에 따라 조합될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 SAC를 함유하거나, 본질적으로 그로 이루어지거나, 또는 그로 이루어진 하나 이상의 조성물, 및 물, 단량체성 계면활성제 또는 적합한 성분을 함유하거나, 본질적으로 그로 이루어지거나 또는 그로 이루어진 하나 이상의 조성물은 기계적으로 교반되는 프로펠러, 패들 등과 같은 임의의 통상적인 장비를 사용하여 중합된 계면활성제를 함유하는 조성물들 중 하나를 다른 하나의 것 내로 또는 다른 하나와 함께 임의의 순서로 부음, 혼합, 적가, 피펫팅, 펌핑 등을 함에 의해 조합될 수 있다.

본 발명의 방법은 상기에 기재된 조합 단계 전에, 상기 조합 단계 후에, 또는 상기 조합 단계와 함께, 본 명세서에서 상기에 기재된 선택 성분들 중 하나 이상을 SAC를 함유하는 조성물과 함께 또는 SAC를 함유하는 조성물 내로 혼합 또는 도입하는 임의의 다양한 단계를 추가로 포함할 수 있다. 소정 실시 형태에서, 혼합 순서는 중요하지 않으며, 다른 실시 형태에서, 방향제 및 비이온성 계면활성제와 같은 소정 성분들을 중합된 계면활성제를 함유하는 조성물 내로의 그러한 성분들의 첨가 이전에 사전 블렌딩하는 것이 바람직하다.

본 발명의 조성물의 pH는 중요하지 않지만, 피부에 대한 자극을 촉진하지 않는 범위, 예를 들어 약 4 내지 약 7일 수 있다. 개인 관리 조성물은 펴바르는 것이 가능한 크림 또는 로션 또는 젤일 수 있지만, 그의 점도는 중요하지 않다. 소정 실시 형태에서, 개인 관리 조성물은 하기에 기재된 바와 같이 제형 점도 시험에 따라 평가할 때와 같이 점도가 약 200 cP 내지 약 10,000 cP이다.

본 조성물은 세정 액체 워시, 젤, 스틱, 스프레이, 고형 바아(bar), 샴푸, 페이스트, 폼, 분말, 무스, 면도 크림, 와이프, 패치, 네일 락커(nail lacquer), 창상용 드레싱 및 접착성 붕대, 하이드로젤, 필름 및 메이크업, 예를 들어 파운데이션, 마스카라 및 립스틱을 포함하지만 이에 한정되지 않는 매우 다양한 제품 유형으로 만들어질 수 있다. 이들 제품 유형은 용액, 에멀젼 (예를 들어 미세에멀젼 및 나노에멀젼), 젤, 및 고형물을 포함하지만 이에 한정되지 않는 몇몇 유형의 담체를 포함할 수 있다. 다른 담체는 물, 아세톤, 알코올, 예를 들어 아이소프로판올 및 에탄올, 에틸렌 글리콜, 글리세린, 다이메틸포름아미드, 테트라하이드로푸란, 다이메틸설폭사이드, 소르비톨과, 소르비톨의 에테르 및 에스테르를 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는 용매를 포함한다. 본 발명의 실시 형태에서, 물 및 알코올이 바람직한 담체이다. 다른 담체는 당업자에 의해 조제될 수 있다.

본 발명에서 유용한 조성물은 목표 조직, 예를 들어 인간 피부에 투여하기에 적합한 제형을 포함할 수 있다. 일 실시 형태에서, 본 조성물은 초친수성 양친매성 공중합체 및 담체, 바람직하게는 화장용으로 허용가능한 담체를 함유한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "화장용으로 허용가능한 담체"는 과도한 독성, 불상용성, 불안정성, 자극, 알러지 반응 등이 없이 피부와의 접촉에 사용하기에 적합한 담체를 의미한다. 본 조성물은 용액으로서 조제될 수 있다. 용액은 전형적으로 수성 또는 유기 용매 (예를 들어, 약 50% 내지 약 99.99% 또는 약 90% 내지 약 99%의 화장품학적으로 허용가능한 수성 또는 유기 용매)를 포함한다. 적합한 유기 용매의 예에는 폴리글리세롤, 프로필렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 (200, 600), 폴리프로필렌 글리콜 (425, 2025), 글리세롤, 1,2,4-부탄트라이올, 소르비톨 에스테르, 1,2,6-헥산트라이올, 에탄올, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 소정의 바람직한 실시 형태에서, 본 발명의 조성물은 약 50 중량% 내지 약 99 중량%의 물을 포함하는 수성 용액이다.

소정 실시 형태에 따르면, 본 발명에서 유용한 조성물은 연화제를 포함하는 용액으로 조제될 수 있다. 이러한 조성물은 바람직하게는 약 2% 내지 약 50%의 연화제(들)를 함유한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "연화제"는 건조의 예방 또는 완화뿐만 아니라, 피부의 보호에 사용되는 물질을 말한다. 매우 다양한 적합한 연화제가 알려져 있으며, 본 발명에 사용될 수 있다. 문헌[Sagarin, Cosmetics, Science and Technology, 2nd Edition, Vol. 1, pp. 32 43 (1972)] 및 문헌[International Cosmetic Ingredient Dictionary and Handbook, eds. Wenninger and McEwen, pp. 1656 61, 1626, and 1654 55 (The Cosmetic, Toiletry, and Fragrance Assoc., Washington, D.C., 7.sup.th Edition, 1997) (이하, "ICI Handbook")]은 적합한 물질의 다수의 예를 포함한다. 로션이 그러한 용액으로부터 제조될 수 있다. 로션은 전형적으로 약 1% 내지 약 20% (예를 들어, 약 5% 내지 약 10%)의 연화제(들) 및 약 50% 내지 약 90% (예를 들어, 약 60% 내지 약 80%)의 물을 포함한다.

본 발명의 조성물은 다양한 상 조성물의 것일 수 있지만, 바람직하게는 수성 용액이거나 또는 달리 외부 수성 상을 포함한다 (예를 들어, 수성 상이 조성물의 가장 외부의 상임). 그와 같이, 본 발명의 조성물은 에멀젼이 제조된 후 1주일 이상 동안 표준 조건 (22 ℃, 50% 상대 습도)에서 유지될 때 에멀젼이 상 안정성을 상실하지 않거나 또는 에멀젼이 "파괴되지" 않는다는 점에서 보관 안정성인 수중유 에멀젼으로 조제될 수 있다.

소정 실시 형태에서, 본 발명을 통하여 제조된 조성물은 바람직하게는 인체의 적어도 일부를 처리 또는 세정하기 위한 개인 관리 제품으로서 또는 상기 개인 관리 조성물에 사용된다. 소정의 바람직한 개인 관리 제품의 예에는 인체의 피부, 모발, 구강 및/또는 회음부에 적용하기에 적합한 다양한 제품, 예를 들어 샴푸, 핸드 워시, 페이스 워시 및/또는 바디 워시, 입욕제, 젤, 로션 크림 등을 포함한다. 상기에 논의된 바와 같이, 본 출원인은 예기치 않게도 본 발명의 방법이 심지어 높은 계면활성제 농도에서도 피부 및/또는 눈에 대하여 자극이 감소된, 그리고 소정 실시 형태에서는 순간 거품 발생 특성, 리올로지, 및 기능성과 같은 바람직한 특성들 중 하나 이상을 갖는 개인 관리 제품을 제공함을 발견하였다. 그러한 제품은 조성물이 인체 상에의 사용을 위하여 적용되는 기재를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 기재의 예에는 와이프, 퍼프, 스펀지 등과, 흡수용품, 예를 들어 붕대, 생리대, 탐폰 등이 포함된다.

본 발명은 인체의 적어도 일부를 본 발명의 조성물과 접촉시키는 단계를 포함하는, 인체를 처리 및/또는 세정하는 방법을 제공한다. 소정의 바람직한 방법은 여드름, 주름, 피부염, 건조증, 근육통, 가려움증 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 임의의 다양한 상태들에 있어서 포유류 피부, 모발 및/또는 질 부위를 본 발명의 조성물과 접촉시켜 그러한 부위를 세정하고/하거나 그러한 부위를 처리하는 단계를 포함한다. 그러한 상태를 처리하기 위한 당업계에 공지된 임의의 다양한 활성제 또는 효과제가 본 발명에서 사용될 수 있다.

"효과제"는 원소, 이온, 화합물 (예컨대, 합성 화합물 또는 천연 공급원으로부터 단리된 화합물) 또는 고체 (예컨대, 미립자), 액체 또는 기체 상태 내의 다른 화학적 부분이며, 피부에 대하여 화장 또는 치료 효과를 갖는 화합물이다.

본 발명의 조성물은 하나 이상의 효과제 또는 약학적으로 허용가능한 염 및/또는 이들의 에스테르를 추가로 함유할 수 있으며, 효과제는 일반적으로 피부와 상호작용하여 피부에 효과를 제공할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "효과제"는 원하는 부위에서 피부 내로 및/또는 피부 상으로 전달될 임의의 활성 성분, 예를 들어 화장품 또는 약품을 포함한다.

본 발명에 유용한 효과제는 그들의 치료적 이득 또는 그들의 상정된 작용 방식에 의해 분류될 수 있다. 그러나, 본 발명에 유용한 효과제는, 일부 상황에서는, 하나보다 많은 치료적 이득을 제공하거나 하나보다 많은 작용 방식을 통해 작동할 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 본 명세서에 제공되는 특정 분류는 편의상 행해지며, 열거된 특정 응용(들)으로 효과제를 한정하는 것으로 의도되지 않는다.

적합한 효과제의 예에는 탈색소 제제; 반사제(reflectant); 아미노산 및 이들의 유도체; 항미생물제; 알러지 저해제; 항여드름제; 노화 방지제; 주름 방지제, 소독제; 진통제; 번들거림 제어제(shine-control agent); 항소양제; 국소 마취제; 모발 손실 방지제(anti-hair loss agent); 모발 성장 촉진제; 모발 성장 저해제, 항히스타민; 항감염제; 항염증제; 항콜린제; 혈관 수축제; 혈관 확장제; 창상 치유 촉진제; 펩티드, 폴리펩티드 및 단백질; 방취제 및 발한 억제제; 의약 제제; 피부 퍼밍제(skin firming agent), 비타민; 피부 미백제; 피부 다크닝제(skin darkening agent); 항진균제; 제모제; 반대 자극제(counterirritant); 치질약; 살곤충제; 박피 또는 기타 기능성 효과를 위한 효소; 효소 저해제; 덩굴 옻나무(poison ivy) 제품; 옻나무(poison oak) 제품; 화상용 제품(burn product); 기저귀 발진 방지제; 땀띠용 제제(prickly heat agent); 비타민; 허브 추출물; 비타민 A 및 그 유도체; 플라베노이드; 센세이트(sensate); 산화방지제; 모발 탈색제(hair lightener); 썬스크린; 항부종제, 네오-콜라겐 증강제(neo-collagen enhancer), 필름 형성 중합체, 킬레이팅제; 항-비듬/지루성 피부염/건선 제제; 각질 용해제; 및 이들의 혼합물과 같은 그러나 이에 한정되지 않는, 피부에 효과를 제공하는 것들이 포함된다.

본 발명의 세정 방법은 예를 들어 거품 발생, 헹굼 단계 등을 포함하는, 모발 및 피부의 세정과 통상적으로 관련된 임의의 다양한 추가적인 선택 단계들을 추가로 포함할 수 있다.

상기에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 SAC류는 건강관리 응용에서 특히 유용하다. 그러나, SAC류는 또한 비-건강관리 응용에서, 예를 들어 산업적 용도에서 응용을 갖는다. 그러한 응용의 비제한적 예에는 세제 응용, 스케일 방지(anti-scale) 응용, 예를 들어, 오토디쉬(autodish) 응용, 오일 및 타르의 유화의 응용, 다공성 물질의 밀도를 감소시켜 다공성 물질이 통기되게 하는 폼 부스팅(foam boosting) 응용, 천 및 산업용 표면의 세정의 응용, 코팅 응용에 있어서 표면 장력 조정제로서의 응용, 생분해성 성분을 필요로 하는 응용에 있어서의 거품 발생 및/또는 세정의 제공의 응용 등을 포함한다.

본 발명의 SAC류를 함유하는 조성물을 포함하는 본 발명의 실시 형태에서, 본 조성물은 각각의 특정 응용에서 성능을 향상시키는 기능성 물질을 포함할 수 있다. 이들 기능성 물질의 몇몇 예로는 계면활성제, 스케일 방지 중합체, 킬레이팅제, 점도 조정제, 산화방지제, 콜로이드 안정제 및 재침착 방지 중합체가 있다. 본 발명의 SAC류는 또한 고형 용품의 밀도를 감소시켜 고형 용품 내에 다공성을 제공하기 위하여 사용될 수 있으며, 이들 응용에서는 SAC가 구조 재료(structural material)와 함께 사용될 것이다. 그러한 구조 재료류는 활성탄, 흡수성 물질, 예를 들어 폴리아크릴산, 구조 재료, 예를 들어 셀룰로오스, 폴리비닐 알코올, 폴리스티렌 및 폴리아크릴레이트와 이들의 공중합체를 포함할 수 있다. 상기 목록은 거품 안정화 SAC의 폭넓은 용도를 예시하는 것이며, 본 발명의 범주를 한정하려는 것은 아니다.

실시예

하기 드롭 형상 분석법(Drop Shape Analysis, "DSA"), 동적 광 산란법(Dynamic Light Scattering, "DLS"), 중합체 거품, 제형 거품, 용액 점도, 제형 순간 거품(Formulation Flash Foam), 및 제형 점도 시험을 본 발명의 방법 및 하기 실시예에서 사용한다. 특히, 상기에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따라 조성물 중 중합체 물질 (예를 들어, SAC)이 표면 장력을 감소시키는 정도를 결정하기 위하여 DSA 시험을 이용하며; 특정 SAC가 감소된 자극 및 고도의 거품을 제공하는 적합성을 결정하기 위하여 DLS 시험, 중합체 거품 시험, 및 용액 점도를 이용할 수 있으며; 특정 조성물이 고도의 거품을 생성시키고/시키거나 유익한 점도를 제공할 수 있는 - 이는 흔히 세정 조성물에 바람직함 - 정도를 결정하기 위하여 제형 순간 거품 시험 및 제형 점도 시험을 이용할 수 있다.

달리 지시되지 않으면, 표에 열거된 실시예 및 비교예 조성물 중 성분들의 양은 전체 조성물을 기준으로 한 성분의 %(w/w)로 표현한다.

드롭 형상 분석 시험 ("DSA 시험")

동적 표면 장력 감소를 DSA 시험을 통하여 결정한다. 드롭 형상 분석법 (DSA, 펜던트 드롭법(Pendant Drop Method) 또는 PDM)은 정적 계면 또는 표면 장력 (γ)을 시간의 함수로서 측정하는 잘 알려진 방법이다. DSA로 측정되는 표면 장력은 매달린 드롭(hanging drop) (비디오 이미지로 포착함)의 형상을 영-라플라스 방정식 - 이는 계면 장력을 드롭 형상에 관련시킴 - 에 피팅시킴으로써 결정한다. 라플라스 방정식은 계면에 의해 분리되는 두 균질 유체에 있어서의 기계적 평형 조건이다 (문헌[Handbook of Applied Surface and Colloid Chemistry, Vol. 2; Holmberg, K., Ed.; John Wiley & Sons: Chicester, U.K., 2002, pp 222-223]). 이것은 곡선형 계면을 가로지르는 압력차를 계면의 곡률 및 표면 장력에 관련시킨다:

[화학식 1]

여기서, R₁ 및 R₂는 2개의 주곡률이며, ΔP는 계면을 가로지르는 압력 차이다. 중력(g) 이외의 임의의 외부 힘의 부재 하에서는 ΔP가 고도(elevation)의 일차 함수로서 표현될 수 있다:

[화학식 2]

여기서, ΔP₀는 기준면에서의 압력차이며, z는 기준면으로부터 측정되는 드롭의 수직 좌표이다. 그와 같이, 주어진 γ의 값에 대하여 드롭의 형상이 결정될 수 있다 (문헌[Lahooti S., del

O.I., Cheng P., Neumann A.W. In Axisymmetric Drop Shape Analysis (ADSA), Neumann A.W., Spelt J.K., Eds. New York: Marcel Dekker Inc., 1996, Ch. 10]; 문헌[Hoorfar M., Neumann, A.W. Adv. Coll. and Interface Sci., 2006, 121(1-3), 25-49.] 참고).

표면 장력 결정을 위한 용액을 하기와 같이 제조하였다: 중합체 샘플 (1150 mg의 활성 고형물)을 유리 마개(glass stopper)가 갖추어진 산-세척된 유리 플라스크에서 밀리포어-큐(Millipore-Q) 탈이온수 (200 ㎖) 중에 희석시킨다. 이 원액을 5분 동안 수동으로 진탕시킴으로써 혼합하고, 하룻밤 정치시킨다. 원액의 희석물 (1/4)은 원액을 산-세척된 유리 제품에서 밀리포어-큐 물로 추가로 희석시킴으로써 제조하는데, 이것이 DSA분석에 사용한 샘플이다.

샘플을 25.0℃에서 작동하는 DSA 100 기기 (독일 함부르크 소재의 크뤼스 게엠베하(

))를 사용하여 분석한다. 드롭을 120초에 걸쳐 모니터링하고, 이미지를 대략적으로 처음 10초 동안 0.16초마다, 다음 50초 동안 0.5초마다, 그리고 마지막 60초 동안 매초 포착하였다. 포착한 이미지 전부를 분석하여 각각의 시간틀에서 표면 장력을 결정한다. 표면 장력 값을 윈도우™용 드롭 형상 분석(DSA) 패키지 (독일 함부르크 소재의 크뤼스 게엠베하)를 사용하여 계산한다. 표면 장력의 동적 감소는 시험 용액의 표면 장력을 55 mN/m으로 감소시키는 데 필요한 초 단위 시간, t_γ=55로서 보고한다. 보고한 t_γ=55 값들은 3회의 개별 측정 실행의 평균이다.

용액 점도 시험:

탈이온수 중 2 중량%의 시험 물질 (예를 들어 SAC류)의 용액의 용액 점도를 응력 제어 유량계 (AR-2000, 미국 델라웨어주 뉴 캐슬 소재의 티에이 인스트루먼츠 리미티드(TA Instruments Ltd.))에서 측정하였다. 정상 상태 전단 응력 스위프(sweep)를 이중벽 회전 점도계(Couette geometry)를 사용하여 25.0 ± 0.1 ℃에서 실시하였다. 데이터 획득 및 분석을 리올로지 어드밴티지 소프트웨어(Rheology Advantage software) v4.1.10 (미국 델라웨어주 뉴 캐슬 소재의 티에이 인스트루먼츠 리미티드)을 이용하여 실시하였다. 뉴턴 유체의 제로-전단 겉보기 점도(zero-shear apparent viscosity)를 일정 범위의 전단 응력 (0.02 - 1.0 Pa)에 걸쳐 얻은 점도 값들의 평균으로 보고한다. 유사소성 (전단-박화) 유체에 있어서, 제로-전단 겉보기 점도는 전단 응력 스위프 데이터를 엘리스(Ellis) 점도 모델에 피팅시킴으로써 계산하였다.

중합체 거품 시험:

본 발명에 따라 교반시의 거품 부피를 결정하기 위하여 하기 중합체 거품 시험을 다양한 시험 물질 (예를 들어, 중합된 계면활성제)에서 실시하였다. 중합체 거품 시험을 하기와 같이 행한다: 시험 물질의 용액 (0.5 중량% 용액 1000 ㎖)을 먼저 하기 절차에 따라 제조한다: 900 g의 탈이온수 (DI water)를 기계적 교반기 및 핫플레이트를 갖춘 적절한 크기의 유리 비커에 충전시킨다. 저속 내지 중속에서 혼합하고 75-80℃로 가열하면서, 중합체 샘플 (5.0 g의 활성 고형물)을 비커에 서서히 첨가한다. 중합체 용액을 75-80℃에서 15분 동안 혼합하거나, 또는 중합체가 완전히 용해될 때까지 혼합하며, 이 시점에서 가열을 중단하고, 용액을 주위 온도로 냉각시키기 시작한다. 배치 온도가 40℃ 미만으로 강하될 때, DMDM 하이단토인 (55 중량% 용액 3.0 g, 론자(Lonza)로부터 글리단트(Glydant)로 판매됨) 및 테트라소듐 EDTA (50 중량% 용액 5.0 g, 다우 케미칼(Dow Chemical)로부터 베르센(Versene) XL로 판매됨)를 상기 용액에 첨가한다. 용액 pH를 20 중량% 수산화나트륨 용액 및/또는 20 중량% 시트르산 용액을 사용하여 pH = 7.0 ± 0.2로 조정하고, 이어서 100 중량%가 되게 하는 적당량의 탈이온수를 첨가한다. 중합체 용액을 주위 온도로 냉각시키고, 사용 준비가 될 때까지 밀봉된 유리병(glass jar)에 보관한다. 최대 거품 부피를 결정하기 위하여 중합체 용액 (1000 ㎖)을 시타(Sita) R-2000 거품 시험기 (미국 뉴욕주 베스페이지 소재의 퓨처 디지털 사이언티픽, 컴퍼니(Future Digital Scientific, Co.)로부터 구매가능함)의 샘플 탱크에 첨가하였다. 30℃ ± 2℃의 온도 설정치에서 1200 RPM (회전수 = 1200)에서 회전하는 회전자를 이용하여 사이클 당 15초의 교반 시간 (교반 시간 = 15초)에 대하여 교반 사이클을 13회로 하여 (교반 카운트 = 13) 250 ㎖의 샘플 크기 (충전 부피 = 250 ㎖)의 3회의 실행 (시리즈 카운트 = 3)을 반복하도록 시험 파라미터들을 설정하였다. 거품 부피 데이터를 각각의 교반 사이클의 마지막에 수집하고, 3회의 실행의 평균 및 표준 편차를 결정하였다. 최대 거품 부피를 13회째의 교반 사이클 후 값으로서 각각의 실시예에 대하여 보고하였다.

제형 거품 시험:

본 발명에 따라 교반시의 거품 부피를 결정하기 위하여 하기 제형 거품 시험을 다양한 개인 관리 조성물에서 실시하였다. 먼저, 시험 조성물 용액을 모의 수돗물 중에 제조한다. 수돗물의 경도를 나타내기 위하여, 0.36 g의 염화칼슘을 995 g의 탈이온수에 용해시킨다. 이어서 오 (5.0) 그램의 시험 조성물을 이 용액에 첨가하고, 균질해질 때까지 혼합한다. 제형 거품 부피를 결정하기 위하여 조성물 (1000 ㎖)을 시타 R-2000 거품 시험기 (미국 뉴욕주 베스페이지 소재의 퓨처 디지털 사이언티픽, 컴퍼니로부터 구매가능함)의 샘플 탱크에 첨가하였다. 30℃ ± 2℃의 온도 설정치에서 1200 RPM (회전수 = 1200)에서 회전하는 회전자를 이용하여 사이클 당 15초의 교반 시간 (교반 시간 = 15초)에 대하여 교반 사이클을 13회로 하여 (교반 카운트 = 13) 250 ㎖의 샘플 크기 (충전 부피 = 250 ㎖)의 3회의 실행 (시리즈 카운트 = 3)을 반복하도록 시험 파라미터들을 설정하였다. 거품 부피 데이터를 각각의 교반 사이클의 마지막에 수집하고, 3회의 실행의 평균 및 표준 편차를 결정하였다. 제형 거품을 13회째의 교반 사이클 후 값으로서 각각의 실시예에 대하여 보고하였다.

동적 광 산란 시험 ("DLS 시험"):

동적 광 산란법 (DLS, 광자 상관 분광법(Photon Correlation Spectroscopy) 또는 PCS로도 공지됨)은 평균 미셀 크기 (유체역학적 직경, d_H로서 측정됨) 및 미셀 크기 분포의 결정을 위한 잘 알려진 방법이다 (이 기술에 대한 폭넓은 설명은 ISO 시험 방법 ISO13321:1996(E)에서 찾아볼 수 있음). DLS에 의해 측정되는 유체역학적 크기는 측정되는 입자와 동일한 방식으로 확산되는 경질 가상 구체의 크기로서 정의된다. 실제로, 미셀 화학종은 형상이 등방성 (구형) 또는 이방성 (예를 들어, 타원형 또는 원통형)일 수 있는 용매화된 동적(텀블링(tumbling)) 화학종이다. 이것 때문에, 미셀의 확산 특성으로부터 계산된 직경은 수화된/용매화된 동적 입자의 겉보기 크기를 나타낼 것이며; 따라서 용어 "유체역학적 직경"을 나타낼 것이다. 미셀 d_H의 결정을 위한 미셀 용액은 밀리포어-큐 여과 시스템으로부터 얻어지는 0.1 ㎛-여과 탈이온수를 이용하여 조성물의 그의 원래 농도의 3.0%로 희석시킴으로써 제조한다. (3.0%의 목표하는 희석은, 이것이 헹굼형 개인 관리 조성물의 사용 동안 마주치는 1.0% - 10% 희석의 전형적인 농도 범위 이내이기 때문에 선택된다. 상기의 목표하는 희석은 또한 TEP 시험에서 이용되는 희석 범위 이내이다.) 샘플들을 1000 rpm에서 최소 5분 동안 와동 혼합기에서 교반시키고, 이어서 하룻밤 정치시킨 후 분석한다. 샘플들을 무분진형 일회용 아크릴 크기별 분류 큐벳 내로 0.2 ㎛ 아나 톱-플러스(Ana top-Plus) 시린지 필터에 통과시키고 밀봉한다.

샘플들을 25.0℃에서 작동하는 제타사이저 나노(Zetasizer Nano) ZS DLS 기기 (미국 매사추세츠주 사우스보로우 소재의 맬번 인스트루먼츠, 인크.(Malvern Instruments, Inc.))를 이용하여 분석한다. 샘플들은 미셀 크기 분포 및 미셀 d_H의 정확한 결정을 위하여 100,000 cps (초당 카운트(counts per second))의 최소 카운트 속도를 생성해야 한다. 카운트 속도가 이 최소치보다 작은 샘플에 있어서, 샘플 농도를 최소 카운트 속도가 달성될 때까지 점차적으로 증가시킬 수 있거나 (즉, 덜 희석함), 또는 몇몇 경우 샘플을 순수 형태로 처리할 수 있다. 미셀 d_H 및 미셀 크기 분포 값을 디스퍼전 테크놀로지 소프트웨어(Dispersion Technology Software, DTS) v4.10 패키지 (미국 매사추세츠주 사우스보로우 소재의 맬번 인스트루먼츠 인크.)를 사용하여 계산하는데, 상기 패키지는 ISO13321 시험 방법에 따라 Z-평균 미셀 d_H를 계산한다. 평균 미셀 d_H 값들을 본 명세서에서 Z-평균 미셀 d_H로서 보고한다. 보고한 미셀 d_H 값들은 3회의 개별 측정 실행의 평균이다. DTS 소프트웨어로 계산한 미셀 크기의 강도 분포를 이용하여 d_H 값이 주어진 크기 한계 미만인 미셀의 분율을 계산한다.

미셀 화학종과 비교하여 상대적으로 큰 d_H 값(즉, 약 200 ㎚ 초과)을 나타내는 첨가제, 예를 들어 고분자량 중합체성 리올로지 조정제, 중합체성 컨디셔너, 미립자형 불투명화제, 소수성 연화제의 (미세)에멀젼, 실리콘 (미세)에멀젼 등을 미셀 화학종을 함유하는 개인 관리 조성물에 일상적으로 첨가한다. DLS 분야의 숙련자에게는, 그러한 비미셀(nonmicellar) 물질이 희석 샘플 중 상대적으로 더 작은 미셀 화학종보다 몇 자릿수가 큰 광 산란 강도를 나타낼 것임이 명백하다. 그러한 물질의 산란 강도는 미셀 화학종의 산란 시그널을 압도할 것이며, 따라서 미셀 d_H의 정확한 결정이 방해된다. 전형적으로, 이러한 유형의 방해는 미셀 d_H의 잘못된 큰 측정 값에 이르게 될 것이다. 그러한 방해를 피하기 위해서는, 약 200 ㎚ 초과의 d_H 값을 나타내는 첨가제의 부재 하에 조성물의 미셀 d_H를 측정하는 것이 가장 바람직하다. DLS 분야의 숙련자라면, 큰 d_H 값을 나타내는 첨가제를 여과 또는 초원심분리를 통하여 샘플로부터 분리한 후 샘플의 미셀 d_H를 결정하여야 함을 인지할 것이다. 대안적으로, 비미셀 산란 화학종의 존재 하에 미셀 d_H를 적당하게 특성화하고 향상된 해상도를 얻기 위하여, 디스퍼전 테크놀로지 소프트웨어 v4.10 패키지를 이용한 DLS 데이터의 고차 분석(higher order analysis)을 또한 이용할 수 있다.

상기 설명에 따라 그리고 이하에서 실시예에 예시한 바와 같이, 시험 물질 (예를 들어, 중합된 계면활성제)과 관련된 "PMOD%" 및 "PMODz-평균"은, 약 4.8의 활성물 중량%의 시험 물질, 소듐 메틸- (및) 소듐 프로필- (및) 소듐 에틸 파라벤 (예를 들어, 니파셉트 소듐(Nipasept Sodium)으로서 구매가능한 제품)의 조합물 0.3 중량%, 테트라소듐 EDTA (예를 들어, 베르센 100 XL) 0.25 중량%를 함유하는 모델 조성물을 적당량의 물을 이용하여 제조하고, 생성된 모델 조성물에서 dH가 9 ㎚ 미만인 미셀의 분율 (PMOD%) 및 그와 관련된 z-평균 미셀 dH (PMODz-평균)를 측정하기 위하여 DLS 시험을 이용함으로써 계산한다. 본 출원인은 소정 실시 형태에서 시험 물질이 상기 모델 조성물과 양립가능하지 않을 수도 있음을 인지하였다. 따라서, 만약 상기 모델 조성물의 제형이 중합체 계면활성제의 침전 및/또는 두 개별 액체 상으로 이어진다면, 그리고 그 경우에 한해, PMOD% 및 PMODz-평균에 대한 절차는 약 4.8의 활성물 중량%의 시험 물질, 0.5 중량%의 벤조산나트륨, 0.25 중량%의 테트라소듐 EDTA (예를 들어 베르센 100 XL)를 함유하는 조성물을 4.8 ± 0.2의 pH가 되게 하는 적당량의 시트르산을 이용하여 적당량의 물을 이용하여 제조하고, 생성된 모델 조성물에서 d_H가 9 ㎚ 미만인 미셀의 분율 (PMOD%) 및 그와 관련된 z-평균 미셀 d_H (PMODz-평균)를 측정하기 위하여 DLS 시험을 이용하는 것을 포함한다.

제형 점도 시험:

본 발명에 따라 점도를 결정하기 위하여 하기 점도 시험을 다양한 개인 관리 조성물에서 실시하였다. 시험 제형의 점도를 브룩필드(Brookfield) DV-I+ 점도계 (미국 매사추세츠주 미들보로 소재의 브룩필드 엔지니어링 래버러토리즈, 인크.(Brookfield Engineering Laboratories, Inc.))를 사용하여 25℃에서 측정하였다. 측정 파라미터들은 "% 토크"가 점도계에서 40% 내지 60%가 되는 것을 보장하도록 선택한다. 전형적인 작동 파라미터로는 6 rpm에서 작동하는 스핀들 #S62가 있다. 당업자라면, 보다 높은 점도의 샘플을 수용하기 위해서는 점도 측정을 가능하게 하기 위하여 스핀들 선택 또는 작동 속도를 변화시킬 필요가 있을 수도 있음을 인지할 것이다.

제형 순간 거품 시험:

본 발명에 따라 교반의 함수로서 거품 부피를 결정하기 위하여 하기 제형 순간 거품 시험을 다양한 개인 관리 조성물에서 실시하였다. 눈금이 매겨진 청결한 건조 500 ㎖ 파이렉스(Pyrex) 유리 혼합 실린더의 바닥에 50 g의 시험 제형을 충전시켰다. 이어서, 시험 제형의 상부에 물의 개별 층이 형성되도록 하기 위하여, 시험 제형과의 혼합을 피하도록 조심하면서 탈이온수 (50 g)를 플라스크의 측면으로 서서히 그리고 조심스럽게 아래로 부었다. 파라필름으로 고정된 마개를 실린더에 설치하고, 이를 곰 발포기(Gaum Foam Machine) (미국 뉴저지주 로빈스빌 소재의 곰 인크.(Gaum Inc.))의 수직 회전자 조립체(Vertical Rotator Assembly)에 장착하였다. 실린더를 사이클 속도 #30에서 총 20 사이클 동안 회전시켰다. 회전을 중단하고 눈금이 매겨진 실린더에서 거품 부피를 판독함으로써 거품 부피를 두 사이클 간격으로 기록하였다. 거품 포말이, 눈금이 매겨진 실린더가 불투명해지도록 하기에 충분히 농후한 레벨에서 거품의 높이를 측정하였다. 제형 순간 거품 값을 두 개별 실행의 평균으로서 보고하였다. 거품 생성 속도(Foam Generation Rate, FGR)는 제형 순간 거품 값을 진탕 사이클 (2 사이클 내지 20 사이클)의 함수로서 도시하고 데이터를 직선 함수에 피팅시킴으로써 계산하였다. FGR은 생성된 선형 피팅(fit)의 기울기이다.

실시예 E1 내지 실시예 E6 및 비교예 C1 내지 비교예 C3 : 중합된 계면활성제의 제조

하기 중합 계면활성제, 본 발명의 실시예 E1 내지 실시예 E6 및 비교예 C1 내지 비교예 C3을 제조하였다.

표 1에 나타낸 중합된 계면활성제를 하기와 같이 제조하였다: 1-옥타데센 및 말레산 무수물의 1:1 교대 공중합체와 수용액 형태의 수산화나트륨의 반응을 실시하여 중량 평균 기준으로 평균 약 50의 양친매성 반복 단위를 갖고, 양친매성 반복 단위 몰 분율이 약 100%이고, 양친매성 반복 단위 내에 C16의 소수성 기를 갖는 옥타데센/MA 공중합체를 생성함으로써 비교예 C1의 가수분해된 PA-18을 얻었다 (PA-18, 낮은 점도, 낮은 색상 등급, 쉐브론 필립스 케미칼, 엘엘씨(Chevron Phillips Chemical, LLC)로부터 구매가능함).

1-테트라데센 및 말레산 무수물의 1:1 교대 공중합체 (PA-14)와 수용액 형태의 수산화나트륨의 반응을 실시하여 약 50의 양친매성 반복 단위의 중량 평균을 갖고, 양친매성 반복 단위 몰 분율이 약 100%이고, 양친매성 반복 단위 내에 C12의 소수성 기를 갖는 테트라데센/MA 공중합체를 생성함으로써 비교예 C2의 가수분해된 PA-14를 얻었다.

비교예 3의 세틸 하이드록시에틸 셀룰로오스를 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재의 헤라클레스, 인크.(Hercules, Inc.)로부터 나트로솔 플러스 CS 330으로 획득하였다.

본 발명의 실시예 E1 내지 실시예 E3의 소듐 타피오카 덱스트린 도데세닐석시네이트를 하기에 설명한 방법에 의해 제조하였다.

교반기, pH 탐침자 및 유입구를 갖춘 플라스크에 250 g의 물을 충전시켰다. 이 플라스크에 저분자량의 건조 타피오카 전분 덱스트린 (125 g)을 첨가하고, 산 (3:1 혼합물 형태의 염산: 물)을 이용하여 pH를 pH 2로 조정하였다. 이어서 반응 혼합물에 반응성 무수물 (도데세닐석신산 무수물, 12.5 g)을 충전시키고, 고속에서 1분 동안 혼합하였다. 이어서 반응 용기를 나머지 반응 시간 동안 40℃ 항온조 내에 두었다. 수산화나트륨 수용액을 사용하여 혼합물의 pH를 8.5로 조정하고, 21시간 동안 8.5에서 일정하게 유지하였다. 이 시간 후에, 반응물을 냉각시키고, 산 (3:1 혼합물 형태의 염산: 물)을 이용하여 pH를 7로 조정하였다.

플라스크에 600 g의 물을 충전시키고, 300 g의 저분자량 감자 전분을 첨가하고, 반응 혼합물에 23 g의 도데세닐석신산 무수물을 충전시킨 것을 제외하고는, 소듐 타피오카 덱스트린 도데세닐석시네이트에 대하여 상기에 설명한 것과 유사한 방법에 의해 본 발명의 실시예 E4 내지 실시예 E6의 소듐 감자 덱스트린 도데세닐석시네이트를 제조하였다. 이들 본 발명의 실시예에 있어서의 ARU, SRU 및 DP의 특성화가 상기 표 1에 예시되어 있다.

본 발명의 소듐 덱스트린 도데세닐석시네이트의 대표적인 화학 구조가 대표적인 SAC류의 하위클래스 (B) 하에 본 명세서에 상기에 예시되어 있다.

중합된 계면활성제들의 비교: 예 C1 내지 예 C3 및 예 E1 내지 예 E6에 따라 제조한 중합된 계면활성제를 상기 DSA 시험에 따라 동적 표면 장력 감소에 대하여 시험하였다. 이들 시험의 결과가 하기 표 2에 열거되어 있다:

표 2에서 보는 바와 같이, 비교예 C1 내지 비교예 C3과 관련된 동적 표면 장력 감소, 구체적으로 t_γ=55는 120초보다 크다. 본 발명의 실시예 E1 내지 실시예 E6에 있어서의 t_γ=55는 비교예의 것의 1/4보다 작으며, 이는 본 발명에서 유용한 SAC류가 급속하게 발달하는 거품을 제공할 수 있음을 나타낸다.

중합된 계면활성제들의 비교: 예 C1 내지 예 C3 및 예 E1 내지 예 E6에 따라 제조한 중합된 계면활성제를 상기 용액 점도 시험에 따라 용액 점도에 대하여 시험하였다. 이들 시험의 결과가 하기 표 3에 열거되어 있다:

표 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예 E1 내지 실시예 E6과 관련된 용액 점도는 시험한 예 전부에 있어서 1 cP 미만이다. 그러나, 비교예 C3의 중합된 계면활성제는 용액 점도의 극적인 증가를 야기하며, 이는 거품 발생 클렌저에 있어서의 부적합성으로 이어질 수 있다.

중합된 계면활성제들의 비교: 예 C1 내지 예 C3 및 예 E1 내지 예 E6에 따라 제조한 중합된 계면활성제를 상기 중합체 거품 시험에 따라 거품에 대하여 시험하였다. 이들 시험의 결과가 하기 표 4에 열거되어 있다:

표 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예 E1 내지 실시예 E6에 있어서 중합체 거품 시험에 의해 결정할 때 거품 부피는 100㎖ 초과이며, 반면, 비교예 C1 및 비교예 C2는 상당히 더 낮다. SAC를 함유하는 조성물은 또한 단량체성 계면활성제의 부재에도 불구하고 고수준의 거품을 제공할 수 있음을 또한 볼 수 있다. 최종 사용자의 거품 발생 요건을 충족시키기 위하여 C1 및 C2가 나타내는 거품 부피는 사용 중 추가의 거품 발생제의 첨가 필요성으로 이어질 수 있다. 이는 원료 비용의 바람직하지 못한 증가를 야기할 수 있다.

실시예 E7 내지 실시예 E12 및 비교예 C4 내지 비교예 C5: 동적 광 산란 시험용 모델 조성물의 제조

본 발명의 실시예 E7 내지 실시예 E12와, 비교예 C4 및 비교예 C5의 모델 조성물을 DLS 시험의 실시를 위하여 제조하였다. 상기에 예시한 특정 중합된 계면활성제를 하기와 같이 기타 성분들과 개별적으로 블렌딩함으로써 모델 조성물을 제조하였다: 기계적 교반기 및 핫플레이트를 갖춘 비커에 물 (약 50.0부)을 첨가하였다. 소듐 메틸파라벤 (및) 소듐 프로필파라벤 (및) 소듐 에틸파라벤 (니파셉트 소듐, 클래리언트 코포레이션(Clariant Corp.)) 분말을 첨가하고, 용해될 때까지 혼합하였다. 이어서 중합된 계면활성제를 낮은 교반 속도에서 첨가하여 통기를 피하였다. 테트라소듐 EDTA (베르센 XL, 다우 케미칼(Dow Chemical))를 첨가하고, 혼합을 계속하였다. 필요할 경우 열을 제공하여 (60℃ 이하) 균일한 용액을 얻었다. 혼합을 중속에서 계속하면서 필요할 경우 배치를 25℃로 냉각시켰다. 시트르산 또는 수산화나트륨 용액을 이용하여 pH를 7.0 ± 0.2로 조정하였다. 물을 100%가 되게 하는 적당량으로 첨가하였다. 모델 조성물들이 하기 표 5에 예시되어 있다:

모델 조성물들의 비교: 예 C1 내지 예 C3 및 예 E1 내지 예 E6에 따라 제조한 모델 조성물을 상기 DLS 시험에 따라 동적 광 산란에 대하여 시험하였다. 이들 시험의 결과가 하기 표 6에 열거되어 있다:

표 6은 (PMOD%로 나타내어지는 바와 같이) 본 발명의 실시예 E1 내지 실시예 E6이 놀랄 만큼 낮은, 즉, <90%의 작은 미셀의 분율을 제공함을 나타낸다. 이는 본 발명의 실시예가 바람직하게 낮은 자극을 제공할 것임을 시사한다.

본 발명의 실시예 E13 내지 실시예 E16 및 비교예 C7 내지 비교예 C8: 본 발명의 실시예 및 비교예의 제조

본 발명의 실시예 E13 내지 실시예 E16의 제조: 액체 클렌저 제형 (하기 표 7에 예시됨)을 하기와 같이 제조하였다: 기계적 교반기 및 핫플레이트를 갖춘 비커에 물 (약 40.0부) 및 글리세린을 첨가하였다. 저중속(low-medium speed)에서의 혼합 및 75℃로의 가열을 시작하였다. 이어서 예의 SAC 중합체를 첨가하였다 (주: 비교예 중합체 C1 및 비교예 중합체 C2의 경우, 11.25부의 20% 수산화나트륨 용액을 첨가하여 원위치에서의 가수분해를 도움). 배치가 60℃에 도달했을 때, PEG-120 메틸 글루코스 다이올레에이트를 첨가하였다. 모든 고형물이 용해되고 배치가 균일해질 때까지 배치를 75℃에서 혼합하였다. 이어서 가열을 중단하고, 배치를 대략 50℃로 냉각시키고, 이 시점에서 코크아미도프로필 베타인을 첨가하였다. 40℃ 미만이 되도록 냉각시에, 테트라소듐 EDTA, DMDM 하이단토인, 및 방향제를 첨가하였다. 별도의 용기에서 폴리쿼터늄-10 및 물 (15.0부)을 합하고, 완전히 용해될 때까지 혼합하고, 이어서 이 혼합물을 주 배치에 첨가하였다. 혼합을 중속에서 계속하면서 필요할 경우 배치를 25℃로 냉각시켰다. 시트르산 또는 수산화나트륨 용액을 이용하여 pH를 7.0 ± 0.2로 조정하였다. 물을 100%가 되게 하는 적당량으로 첨가하였다.

비교예 C7 및 비교예 C8의 경우, 하기와 같이 변경된 절차를 이용하였다: 기계적 교반기 및 핫플레이트를 갖춘 비커에 물 (약 40.0부)을 첨가하였다. 저중속에서의 혼합 및 90℃로의 가열을 시작하였다. 이어서 비교예 중합체를 첨가하였다. 원위치 가수분해를 돕기 위하여, 11.25부의 20% 수산화나트륨 용액을 첨가하고, 중합체가 완전히 용해될 때까지 배치를 90℃에서 혼합하였는데, 중합체가 완전히 용해되는 시점에서 가열을 중단하였다. 75℃로의 냉각시에, PEG-120 메틸 글루코스 다이올레에이트를 첨가하였다. 모든 고형물이 용해되고 배치가 균일해질 때까지 배치를 75℃에서 혼합하였다. 이어서 가열을 중단하고, 배치를 대략 50℃로 냉각시키고, 이 시점에서 코크아미도프로필 베타인을 첨가하였다. 40℃ 미만이 되도록 냉각시에, 테트라소듐 EDTA, DMDM 하이단토인, 및 방향제를 첨가하였다. 별도의 용기에서 폴리쿼터늄-10 및 물 (15.0부)을 합하고, 완전히 용해될 때까지 혼합하고, 이어서 이 혼합물을 주 배치에 첨가하였다. 혼합을 중속에서 계속하면서 필요할 경우 배치를 25℃로 냉각시켰다. 시트르산 또는 수산화나트륨 용액을 이용하여 pH를 7.0 ± 0.2로 조정하였다. 물을 100%가 되게 하는 적당량으로 첨가하였다.

조성물들의 비교: 예 C7 내지 예 C8 및 예 E13 내지 예 E16에 따라 제조한 조성물을 상기 제형 거품 시험에 따라 거품에 대하여 시험하였다. 이들 시험의 결과가 하기 표 8에 열거되어 있다:

표 8에서 보는 바와 같이, 본 발명의 실시예 E13 내지 실시예 E16과 관련된 거품은 비교예 C7 및 비교예 C8에 대하여 측정한 것보다 상당히 더 높았다 (약 3배).

본 발명의 실시예 E17 내지 본 발명의 실시예 E20 : 본 발명의 실시예의 제조 및 시험

교반기, pH 탐침자, 및 유입구를 갖춘 플라스크에 600 g의 물을 충전시킴으로써 E17 내지 E20의 쿠아브(QUAB)(등록상표) 342 (쿼트(quat) 시약) 개질 감자 덱스트린 중합체를 제조하였다. 상기 플라스크에 건조 감자 전분 덱스트린 (300 g)을 첨가하였다. 또한, 2.4 g의 수산화나트륨을 3% 수용액 (80 ㎖)으로서 7.5 ㎖/분의 속도로 첨가하였다. 이어서 반응물을 43℃로 가열하고, 그 온도에서 30분 동안 교반시켰다. 쿼트 시약을 중화시키는 데 필요한 수산화나트륨 총량의 대략 ½을 7.5 ㎖/분으로 첨가하였다. 쿠아브(등록상표) 342 쿼트 시약의 전체 활성 충전물 (E17의 경우 30 g, E18의 경우 6 g, E19의 경우 60 g, 및 E20의 경우 90 g)을, 교반하면서 상기 시약을 반응 용기 내에 부음으로써 첨가하였다. 이어서 반응물의 pH가 11.5이거나 또는 그보다 약간 더 높아질 때까지 나머지 수산화나트륨을 7.5 ㎖/분으로 첨가하였다. 반응물을 43℃에서 하룻밤 교반시키고 (대략 18시간), 이어서 실온 (25℃)으로 냉각시켰다. pH를 묽은 (10%) 염산을 사용하여 5.5로 조정하고, 생성물을 아이소프로필 알코올에서의 침전에 의해 회수하였다. 분말을 500 ㎖의 아이소프로필 알코올로 3회 세척하고, 이어서 공기 건조시켰다. E17 내지 E20에 있어서 총 결합 질소는 E17의 경우 0.28%, E18의 경우 0.10%, E19의 경우 0.38%, 그리고 E20의 경우 0.53%였다.

실시예 E17 내지 실시예 E20에 따라 제조한 중합된 계면활성제를 상기 DSA 시험에 따라 동적 표면 장력 감소에 대하여 시험하였다. 이들 시험의 결과가 하기 표 10에 열거되어 있다:

실시예 E17 내지 실시예 E20에 따라 제조한 중합된 계면활성제를 상기 중합체 거품 시험에 따라 거품에 대하여 시험하였다. 이들 시험의 결과가 하기 표 11에 열거되어 있다:

조성물 E21 내지 조성물 E24 및 그의 DLS 시험:

본 발명의 실시예 E21 내지 실시예 E24의 모델 조성물을 DLS 시험의 실시를 위하여 제조하였다. 상기에 예시한 특정 중합된 계면활성제를 하기와 같이 기타 성분들과 개별적으로 블렌딩함으로써 모델 조성물을 제조하였다: 기계적 교반기 및 핫플레이트를 갖춘 비커에 물 (약 50.0부)을 첨가하였다. 소듐 메틸파라벤 (및) 소듐 프로필파라벤 (및) 소듐 에틸파라벤 (니파셉트 소듐, 클래리언트 코포레이션) 분말을 첨가하고, 용해될 때까지 혼합하였다. 이어서 중합된 계면활성제를 낮은 교반 속도에서 첨가하여 통기를 피하였다. 테트라소듐 EDTA (베르센 XL, 다우 케미칼)를 첨가하고, 혼합을 계속하였다. 필요할 경우 열을 제공하여 (60℃ 이하) 균일한 용액을 얻었다. 혼합을 중속에서 계속하면서 필요할 경우 배치를 25℃로 냉각시켰다. 시트르산 또는 수산화나트륨 용액을 이용하여 pH를 7.0 ± 0.2로 조정하였다. 물을 100%가 되게 하는 적당량으로 첨가하였다. 모델 조성물들이 하기 표 12에 예시되어 있다:

실시예 E21 내지 실시예 E24에 따라 제조한 모델 조성물을 상기 DLS 시험에 따라 동적 광 산란에 대하여 시험하였다. 이들 시험의 결과가 하기 표 13에 열거되어 있다:

실시예 E25 내지 실시예 E32: 본 발명의 개인 관리 조성물의 제조 및 제형 점도의 측정

하기 개인 관리 조성물, 본 발명의 실시예 E25 내지 실시예 E32를 제조하고, 제형 점도에 대하여 시험하였다. 본 발명의 실시예 E25 내지 실시예 E32의 각각은 SAC 및 코로나 증점제를 함유하였다.

본 발명의 실시예 E25 내지 실시예 E32의 소듐 타피오카 덱스트린 도데세닐석시네이트를 하기에 설명한 방법에 의해 제조하였다.

본 발명의 실시예인 실시예 25를 하기와 같이 제조하였다: 핫플레이트 및 오버헤드식 기계적 교반기를 갖춘 적절한 크기의 용기에 60부의 물을 첨가하였다. 200-250 rpm에서 혼합하고 85-90℃로 가열하면서, 글리세린 및 소듐 덱스트린 도데세닐석시네이트 슬러리를 첨가하였다. 65℃에서 PEG-150 다이스테아레이트를 첨가하였다. 모든 PEG-150 다이스테아레이트가 용해될 때까지 배치를 85-90℃에서 혼합하였다. 모든 PEG-150 다이스테아레이트의 완전한 용해시에, 가열을 중단하고, 배치를 200-250 rpm에서 혼합하면서 50℃로 냉각시켰다. 50℃에서 코크아미도프로필 베타인을 배치에 첨가하고, 배치를 40℃ 미만으로 냉각시키고, 이 시점에서 테트라소듐 EDTA, DMDM 하이단토인, 및 방향제를 첨가하였다. 배치를 30℃ 미만으로 냉각하면서 혼합하고, 이어서 필요량의 시트르산 및/또는 수산화나트륨을 사용하여 pH 6.7 - 7.2 (목표 pH = 6.9)로 조정하였다. 물을 100 중량%가 되게 하는 적당량으로 첨가하고, 균일해질 때까지 배치를 혼합한 후 적절한 보관 용기로 배출시켰다. 본 발명의 실시예인 실시예 26 내지 실시예 32를 유사한 방식으로 제조하였다. 제형 점도를 상기에 설명한 제형 점도 시험을 사용하여 본 발명의 실시예들 각각에 대하여 측정하였다. 제형 점도 (센티푸아즈, cP 단위)가 표 14에 보고되어 있다.

표 14로부터 명백한 바와 같이, 다양한 미셀 증점제가 소듐 덱스트린 도데세닐석시네이트 (SAC)와 합해져서 예를 들어 226 cP만큼 낮은 점도로부터 4190 cP만큼 높은 점도까지 다양한 점도를 성취할 수 있다.

E13 내지 E28 및 C7 (HM 슬러리)의 SAC의 특성화에 의하면 이것은 ARU 몰%가 6.1인 총 37개의 RU를 가지며, 상기 RU는 평균 2.3개의 ARU (a) 및 35개의 SRU (s)로 분해됨이 밝혀졌다. 이 샘플에 있어서의 t_γ=55는 120초 초과이다. 상기 샘플의 용액 점도는 < 2 cP이다 (DP에 따라 개산). 상기 샘플의 최대 거품 부피는 195 ㎖이다. 동적 광 산란 시험용 모델 조성물의 제조에서의 절차를 이용하여 만들 때, Z-평균 미셀 d_H는 15.2 ㎚이며 당해 d_H를 갖는 미셀의 분율은 34.7%이다.

실시예 E33 내지 E36 : 본 발명의 개인 관리 조성물의 제조 및 제형 점도의 측정

하기 개인 관리 조성물, 본 발명의 실시예 E 내지 실시예 E36을 제조하고, 제형 점도에 대하여 시험하였다.

[표 8]

본 발명의 실시예인 실시예 33 내지 실시예 36을 본 발명의 실시예인 실시예 13 내지 실시예 20과 유사한 방식으로 제조하였다. 표 14로부터 명백한 바와 같이, PEG-120 메틸 글루코스 다이올레에이트의 농도를 증가시킴으로써 소듐 덱스트린 도데세닐석시네이트를 함유하는 조성물의 점도를 예를 들어 약 37 cP로부터 약 8325 cP로 증가시킬 수 있다.

실시예 E37 내지실시예 E40 : 본 발명의 개인 관리 조성물의 제조 및 제형 점도의 측정

하기 개인 관리 조성물, 본 발명의 실시예 E37 내지 실시예 E40을 제조하고, 제형 점도에 대하여 시험하였다.

상이한 미셀 증점제를 사용한 것을 제외하고는 본 발명의 실시예인 실시예 37 내지 실시예 40을 본 발명의 실시예인 실시예 33 내지 실시예 36과 유사한 방식으로 제조하였다. 표 15로부터 명백한 바와 같이, PEG-150 다이스테아레이트의 농도를 증가시킴으로써 소듐 덱스트린 도데세닐석시네이트를 함유하는 조성물의 점도를 예를 들어 약 226 cP로부터 약 4245 cP로 증가시킬 수 있다. 본 발명의 실시예인 실시예 33 내지 실시예 36과 유사하게, 제형 점도의 증가는 미셀 증점제의 농도와 관련하여 고도로 비-선형이다.

비교예 C8: 비교용 개인 관리 조성물의 제조 및 제형 점도의 측정

하기 개인 관리 조성물, 비교예 C8을 제조하고, 제형 점도에 대하여 시험하였다.

카보폴 아쿠아 SF-1 (통상적인 고분자량의 "알칼리-팽윤성 에멀젼형 중합체 증점제")을 PEG-120 메틸 글루코스 다이올레에이트 대신 사용한 것을 제외하고는 이전의 본 발명의 실시예인 실시예 35와 유사한 방식으로 비교예 C8을 제조하였다. 제형 점도를 측정하였더니 4875 cP였다 (본 발명의 실시예인 실시예 35에 상당히 가까움).

개인 관리 조성물들의 제형 순간 거품 값들의 비교

본 발명의 실시예인 실시예 35 및 비교예 C8을 상기에 설명한 제형 순간 거품 시험을 이용하여 제형 순간 거품 값에 대하여 시험하였다. 데이터가 하기 표 17에 예시되어 있다. 두 데이터 세트 (비교예 C8에 대한 것 하나와, 본 발명의 실시예인 실시예 35에 대한 다른 하나)가 도 1에 또한 예시되어 있다.

표 17에서 손쉽게 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예인 실시예 35는 본질적으로 더 큰 순간 거품을 발달시키며, 예를 들어 시험 동안 대부분의 시점 (사이클 수)에서 비교할 때 비교예 C8보다 더 많은 양의 거품을 발달시킨다. 본 발명의 실시예인 실시예 35는 또한 20 사이클에서 비교예 C8의 것보다 84% 더 큰 최종 거품 부피에 도달한다 (283에 비하여 523).

더욱이, 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예인 실시예 35의 거품 생성 속도, FGR은 비교예 C8의 것의 거의 3배이다 (8.04에 비하여 22.84). 본 출원인은 본 발명의 실시예의 이러한 성능 탁월성을 미셀 증점제에 의해 증점된 제형이 희석시 "파괴"되어 점도를 상실하는 것에 있어서의 극적인 개선 덕분이라 생각한다. 비교에 의하면, 통상적인 고분자량 알칼리-팽윤성 에멀젼형 중합체 증점제로 증점된 SAC-함유 조성물은 희석시에 손쉽게 "파괴"되지 않으며, 상대적으로 열등한 순간 거품 발생제이다.

본 발명과 관련된 투명도, 점도, 거품 생성 및 거품 안정성에 대한 분자량, 상이한 양의 소수성 시약 및 상이한 전분-기재 SAC의 사용의 영향을 예시하기 위하여 하기 실시예를 포함시킨다.

실시예 41: 천연 (비개질) 타피오카 전분의 수성 용액의 제조

200 g의 물 중에 10 g의 건조 천연 타피오카 전분을 현탁시킴으로써 천연 (비개질) 타피오카의 수성 용액을 제조하였다. 이 혼합물을 30분 동안 교반하면서 80℃에서 가열하였다. 생성된 진한 반투명 용액을 냉각시켰다.

실시예 42: 타피오카 전분 덱스트린의 수성 용액의 제조.

100 g의 물 중에 10 g의 타피오카 덱스트린을 현탁시킴으로써 타피오카 전분 덱스트린의 수성 용액을 제조하였다. 이 현탁물을 분말이 용해될 때까지 가열 없이 혼합하였다. 생성된 용액은 약간 탁하였다.

실시예 43: 도데세닐석신산 무수물 개질 타피오카 전분 덱스트린의 수성 용액의 제조.

교반기, pH 탐침자 및 유입구를 갖춘 플라스크에 250 g의 물을 충전시킴으로써 도데세닐석신산 무수물 개질 타피오카 전분 덱스트린의 수성 용액을 제조하였다. 이 플라스크에 건조 타피오카 전분 덱스트린 (125 g)을 첨가하고, 산 (3:1 혼합물 형태의 염산: 물)을 이용하여 pH를 2의 pH로 조정하였다. 이어서 반응 혼합물에 반응성 무수물 (도데세닐석신산 무수물, 12.5 g)을 충전시키고, 고속에서 1분 동안 혼합하였다. 이어서 반응 용기를 나머지 반응 시간 동안 40℃ 항온조 내에 두었다. 수산화나트륨 수용액을 사용하여 혼합물의 pH를 8.5로 조정하고, 21시간 동안 8.5에서 일정하게 유지하였다. 이 시간 후에, 반응물을 냉각시키고, 산 (3:1 혼합물 형태의 염산: 물)을 이용하여 pH를 7로 조정하였다. 이 실시예에 따라 제조한 전분 용액을 즉각적으로 사용할 수 있거나 또는 미래에 사용하기 위하여 보관할 수 있음을 알아야 한다. 이것을 보관할 경우, 이것을 냉동하거나, 보존하거나, 또는 분무 건조시켜야 한다.

실시예 44: 옥테닐석신산 무수물 (OSA) 개질 감자 전분 덱스트린의 수성 용액의 제조.

교반기, pH 탐침자 및 유입구를 갖춘 플라스크에 600 g의 물을 충전시킴으로써 옥테닐석신산 무수물 (OSA)의 수성 용액을 제조하였다. 이 플라스크에 건조 타피오카 전분 덱스트린 (300 g)을 첨가하고, 산 (3:1 혼합물 형태의 염산: 물)을 이용하여 pH를 2의 pH로 조정하였다. 이어서 반응 혼합물에 반응성 무수물 (옥테닐석신산 무수물, 23 g)을 충전시키고, 고속에서 1분 동안 혼합하였다. 이어서 반응 용기를 나머지 반응 시간 동안 40℃ 항온조 내에 두었다. 수산화나트륨 수용액을 사용하여 혼합물의 pH를 8.5로 조정하고, 21시간 동안 8.5에서 일정하게 유지하였다. 이 시간 후에, 산 (3:1 혼합물 형태의 염산: 물)을 이용하여 pH를 7로 조정하였다. 이 실시예에 따라 제조한 전분 용액을 즉각적으로 사용할 수 있거나 또는 미래에 사용하기 위하여 보관할 수 있음을 알아야 한다. 이것을 보관할 경우, 이것을 냉동하거나, 보존하거나, 또는 분무 건조시켜야 한다.

실시예 45: 쿠아브(등록상표) 342 개질 감자 덱스트린 샘플의 제조

교반기, pH 탐침자 및 유입구를 갖춘 플라스크에 600 g의 물을 충전시킴으로써 쿠아브(등록상표) 342 개질 감자 덱스트린을 제조하였다. 상기 플라스크에 건조 감자 전분 덱스트린 (300 g)을 첨가하였다. 또한, 2.4 g의 수산화나트륨을 3% 수용액 (80 ㎖)으로서 7.5 ㎖/분의 속도로 첨가하였다. 이어서 반응물을 43℃로 가열하고, 그 온도에서 30분 동안 교반시켰다. 쿼트 시약을 중화시키는 데 필요한 수산화나트륨 총량의 대략 ½을 7.5 ㎖/분으로 첨가하였다. 쿼트 (30 g의 활성 시약, 전분을 기준으로 10 중량%의 활성 시약)의 전체 충전물을, 교반하면서 상기 시약을 반응 용기 내에 부음으로써 첨가하였다. 이어서 반응물의 pH가 11.5이거나 또는 그보다 약간 더 높아질 때까지 나머지 수산화나트륨을 7.5 ㎖/분으로 첨가하였다. 반응물을 43℃에서 하룻밤 교반시키고 (대략 18시간), 이어서 실온 (25℃)으로 냉각시켰다. pH를 묽은 (10%) 염산을 사용하여 5.5로 조정하고, 생성물을 아이소프로필 알코올에서의 침전에 의해 회수하였다. 분말을 500 ㎖의 아이소프로필 알코올로 3회 세척하고, 이어서 공기 건조시켰다. 샘플 13에 대하여 보고한 바와 같이, 결합 질소는 0.28%인 것으로 밝혀졌다. 반응물에 충전되는 활성 쿼트의 양이 각각 20% 및 30%라는 것을 제외하고는, 상기 절차에 따라 샘플 14 및 샘플 15를 제조하였다.

실시예 46: 물 중 투명도

샘플 1을 실시예 41에 따라 제조하였다. 샘플 2를 실시예 42에 따라 제조하였다. 나타낸 분자량을 갖는 분해된 타피오카 전분을 사용하여 실시예 43에서와 같이 샘플 3 내지 샘플 5 및 샘플 10을 제조하였다. 상이한 양의 DDSA를 사용하여 실시예 43에서와 같이 샘플 6 및 샘플 8을 제조하였다. 감자 베이스 및 증가된 DDSA를 사용하여 실시예 43에서와 같이 샘플 7을 제조하였다. 옥수수 베이스를 사용하여 실시예 43에서와 같이 샘플 9를 제조하였다. 감자 베이스를 사용하여 실시예 43에서와 같이 샘플 11을 제조하였다. 실시예 44에 따라 샘플 12를 제조하였다. 실시예 45의 방법을 이용하여 샘플 13, 샘플 14 및 샘플 15를 제조하였다.

샘플들을 물 중 10% 고형물 용액으로서 시험하였다. 용액을 불투명 (불합격) 또는 반투명 또는 투명 (합격)으로서 시각적으로 평가하였다. 이어서, 탁도 시험 (모델 2100N 해치 래버러토리(Hach laboratory) 탁도계)을 이용하여 합격 샘플들을 10% 고형물에서 평가하고, 샘플 투명도를 탁월 (<=10 ntu), 약간 탁함 (10 ntu 초과 내지 120 ntu 이하), 탁함 (120 ntu 초과 내지 400 ntu 이하), 또는 불합격 (400 ntu 초과)으로 분류하였다. 이 시험의 결과가 표 18에 예시되어 있다.

이 실시예는 용액의 투명도에 대한 분자량의 영향을 보여주며, 보다 낮은 분자량은 보다 투명한 용액에 상응한다.

실시예 47: (물 중) SAC 점도 시험

물 중 각각의 샘플의 10% 고형물 용액을 제조하였다. 용액이 눈에 띄게 진하다면 (> 1000 cP) 이것은 불합격이었다. 단지 샘플 1이 불합격이었다. 3번 스핀들을 이용하여 그리고 200 rpm에서 기타 샘플들을 브룩필드 점도에 대하여 시험하였다. 그 결과가 표 19에 예시되어 있다.

실시예 48: 물 중 거품 생성

물 중 각각의 샘플의 10% 고형물 용액을 제조하였다. 5 g의 용액을 20 ㎖ 신틸레이션 바이알 내에 첨가하고, 부드럽게 10회 진탕시키고, 상기 액체 위 상부공간에 생성된 거품을 측정함으로써 샘플을 거품 생성에 대하여 스크리닝하였다. 거품 헤드가 1.91 ㎝ (0.75") 이상일 경우, 이 시험을 합격으로서 나타내고, 거품 헤드가 1.91 ㎝ (0.75") 미만일 경우, 이 시험을 불합격으로 나타냈다.

탁월한 거품 발생 능력과 우수한 거품 발생 능력을 구별하기 위하여, 이전에 설명한 제형 거품 시험을 실행하였다. 이 시험에 있어서, 중합체 (5 g)를 물 (900 g)에 용해시키고, 글리단트 방부제 (3 g) 및 테트라소듐 EDTA (5 g)를 첨가하고, 수산화나트륨 (물 중 20 중량%) 및/또는 시트르산 (물 중 20 중량%)을 이용하여 pH를 7.0 +/- 0.2로 조정하고, 이어서 상기 시험을 위하여 총 부피가 1000 ㎖에 도달하도록 물을 첨가함으로써 중합체의 용액을 제조하였다. 이어서 시험 용액을 시타 R-2000 거품 시험기의 샘플 탱크에 첨가하고, 이전에 설명한 제형 거품 시험에 따라 실행하였다. 이 실시예에서 보고하는 제형 거품은 150초에서의 값이었다. 이 시점에서 거품 부피가 575 ㎖을 초과하는 샘플을 "탁월한" 거품 발생 샘플로서 표기하였다. 결과를 표 20에 개시한다.

실시예 49: 물 중 거품 안정성.

샘플 1 내지 샘플 12 각각의 물 중 10% 고형물 용액을 제조하였다. 샘플을 실시에 48에 설명한 바와 같이 거품 생성에 대하여 스크리닝하고, 이어서 바이알을 4시간 동안 방치하였다. 이 시간 후 약간의 거품이 바이알에서 여전히 명백하다면, 거품을 지속성으로 나타내고 거품 안정성 시험에 있어서 합격으로 등급화하였다.

우수한 거품 능력과 탁월한 거품 능력을 구별하기 위하여, 실시예 48에서와 같이 시타 거품 시험기를 사용하였다. 교반을 제거한지 1000초 후에 남아있는 거품 헤드의 퍼센트를 이용하여 거품 안정성을 정량화하였다. 유지율이 5% 내지 50%인 이들 샘플은 우수한 거품 안정성을 갖는 것으로 분류하고, 유지율이 50% 이상인 것은 탁월한 거품 안정성을 갖는 것으로 분류하였다. 결과를 표 21에 요약한다.

본 발명의 특정 실시 형태들을 본 명세서에서 예시하고 설명하였지만, 나타낸 상세 사항에 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다. 오히려, 특허청구범위의 등가물의 범위 및 범주 내에서 그리고 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않으면서 다양한 변형이 상세 사항에서 이루어질 수 있다.

Claims

초친수성 양친매성 공중합체 및 담체를 포함하는 조성물.
제1항에 있어서, 상기 초친수성 양친매성 공중합체는 중합도(DP)가 4 내지 약 500인, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 초친수성 양친매성 공중합체는 양친매성 단위의 몰%가 10 미만인, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 초친수성 양친매성 공중합체는 중량 평균 분자량이 약 1000 내지 약 100,000인, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 초친수성 양친매성 공중합체는 동적 표면 장력 감소(Dynamic Surface Tension Reduction), t _γ=55가 약 120 초 미만인, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 초친수성 양친매성 공중합체는 용액 점도가 약 9 센티푸아즈(centipoise) 미만인, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 초친수성 양친매성 공중합체는 PMOD%가 약 90% 미만인, 조성물.
제1항에 있어서, 에틸렌계 불포화 단량체로부터 유도된 복수의 초친수성 반복 단위(SRU)를 갖는 초친수성 양친매성 공중합체를 포함하는 조성물.
제1항에 있어서, 복수의 당류-기반 SRU를 갖는 초친수성 양친매성 공중합체를 포함하는, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 초친수성 양친매성 공중합체는 소수성 시약으로 개질된 전분-기반 다당류를 포함하며, 상기 초친수성 양친매성 공중합체는 중량 평균 분자량이 약 200,000 미만인, 조성물.
제10항에 있어서, 상기 전분-기반 다당류는 감자 또는 타피오카(tapioca)로부터 유도되는, 조성물.
제11항에 있어서, 상기 소수성 시약은 알케닐 석신산 무수물인, 조성물.
제1항에 있어서, 미셀 증점제(micellar thickener)를 추가로 포함하는 조성물.
제13항에 있어서, 상기 미셀 증점제는 비이온성인, 조성물.
제13항에 있어서, 상기 미셀 증점제는 코로나 증점제(corona thickener)인, 조성물.
제15항에 있어서, 상기 코로나 증점제는 약 3 내지 약 1000개의 친수성 반복 단위를 갖는, 조성물.
제15항에 있어서, 상기 코로나 증점제는 약 5 내지 약 500개의 친수성 반복 단위를 갖는, 조성물.
제15항에 있어서, 상기 코로나 증점제는 적어도 2개의 독립적인 소수성 부분을 포함하며, 상기 적어도 2개의 독립적인 소수성 부분은 각각 10개 이상의 탄소 원자를 갖는, 조성물.
제15항에 있어서, 상기 코로나 증점제는 적어도 2개의 독립적인 소수성 부분을 포함하며, 상기 적어도 2개의 독립적인 소수성 부분은 각각 12개 내지 30개의 탄소 원자를 갖는, 조성물.
제13항에 있어서, 상기 미셀 증점제는 선형인, 조성물.
제20항에 있어서, 상기 코로나 증점제는 하기 구조식으로 특징지워지는, 조성물:

(여기서, HRU는 소수성 반복 단위이고, R₁ 및 R₂는 소수성 부분(moiety)이고, L 및 L'는 에스테르, 티오에스테르, 다이티오에스테르, 카르보네이트, 티오카르보네이트, 트라이티오카르보네이트, 에테르, 티오에테르, 아미드, 티오아미드, 카르바메이트/우레탄 및 잔테이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 부분(moiety)이고, h는 3 내지 1000임).
제20항에 있어서, 상기 코로나 증점제는 폴리에틸렌 글리콜의 지방산 다이에스테르 또는 에톡실화된 지방 알코올의 지방산 다이에스테르인, 조성물.
제13항에 있어서, 상기 건강관리(healthcare) 조성물은 거품 생성 속도가 적어도 약 10 ㎖/사이클인, 조성물.
제13항에 있어서, 상기 미셀 증점제는 상기 조성물의 점도를 적어도 약 100 cP 증가시키기에 충분한 양으로 존재하는, 조성물.
제13항에 있어서, 상기 미셀 증점제는 분지형 또는 성상 배열을 갖는, 조성물.
제15항에 있어서, 상기 코로나 증점제는 에톡실화된 글루코사이드의 지방산 폴리에스테르인, 조성물.
제1항에 있어서, 상기 조성물은 건강관리 조성물이며, 상기 담체는 화장용으로 허용가능하거나 또는 약학적으로 허용가능한 담체인, 조성물.
제26항에 있어서, 상기 초친수성 양친매성 공중합체는 DP가 4 내지 약 500이고, 양친매성 단위의 몰%는 10 미만인, 조성물.
제27항에 있어서, 상기 초친수성 양친매성 공중합체는 소수성 시약으로 개질된 전분-기반 다당류를 포함하며, 상기 초친수성 양친매성 공중합체는 중량 평균 분자량이 약 200,000 미만인, 조성물.
제28항에 있어서, 상기 전분-기반 다당류는 감자 또는 타피오카로부터 유도되는, 조성물.
제11항에 있어서, 상기 소수성 시약은 알케닐 석신산 무수물인, 조성물.
제27항에 있어서, 상기 화장용으로 허용가능하거나 또는 약학적으로 허용가능한 담체는 물을 포함하는, 조성물.
제27항에 있어서, 미셀 증점제를 추가로 포함하는 조성물.
제1항에 있어서, 상기 담체는 용매이며, 상기 용매는
물, 아세톤, 알코올, 에틸렌 글리콜, 글리세린, 다이메틸포름아미드, 테트라하이드로푸란, 다이메틸설폭사이드, 소르비톨, 소르비톨의 에테르 및 에스테르, 및 이들의 배합물로 이루어진 군으로부터 선택되는, 조성물.
제1항에 있어서, 계면활성제, 스케일 방지(anti-scale) 중합체, 킬레이팅제, 점도 조정제, 산화방지제, 콜로이드 안정제 및 재침착 방지(anti-re-deposition) 중합체 또는 구조 재료(structural material) 중 적어도 하나를 추가로 포함하는 조성물.
제35항에 있어서, 상기 구조 재료는 활성탄, 흡수성 물질, 셀룰로오스, 폴리비닐 알코올, 폴리스티렌, 또는 폴리아크릴레이트 중 적어도 하나인, 조성물.
제35항에 있어서, 상기 조성물은 스케일 방지 조성물, 세제 조성물, 오일 또는 타르 유화 조성물, 세정 조성물, 또는 표면 장력 조정제 조성물인, 조성물.