KR20110123793A - 개인 관리 조성물에 사용하기 위한 양성 삼원공중합체 - Google Patents

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Abstract

1종 이상의 에틸렌계 불포화 양이온성 단량체, 카르복실산 또는 술폰산 기를 포함하는 단량체 및 디알릴아민 또는 유도체를 포함하는 신규 양성 삼원공중합체가 청구된다. 또한, 삼원공중합체는 임의로 컨디셔닝제, 예컨대 실리콘, 지방 아민, 지방 아민 옥시드 및 지방 4급화물 및/또는 다양한 유익제의 존재 하에 개인 관리 또는 개인 세척 조성물에 사용될 수 있다. 삼원공중합체 조성물은 특히 케라틴-함유 기질의 처리에 유용하다. 케라틴 기질은 동물 및 인간의 모발, 피부 및 네일을 비제한적으로 포함한다.

Description

개인 관리 조성물에 사용하기 위한 양성 삼원공중합체 {AMPHOLYTIC TER-POLYMERS FOR USE IN PERSONAL CARE COMPOSITIONS}
본원은 2009년 3월 5일에 출원된 가출원 61/209,293 및 2010년 2월 2일에 출원된 61/300,658 (둘 모두 그 전문이 본원에 참조로 포함됨)에 대한 우선권을 주장한다.
1. 발명의 분야
본 발명은 신규 양성 삼원공중합체, 상기 삼원공중합체를 함유하는 개인 관리 조성물 및 상기 삼원공중합체의 사용 방법에 관한 것이다. 본원에 기재된 양성 삼원공중합체는 적어도 에틸렌계 불포화 양이온성 단량체, 카르복실산 또는 술폰산 기를 포함하는 단량체 및 디알릴아민 또는 디알릴아민 유도체를 포함한다. 본 발명의 삼원공중합체 및 삼원공중합체 조성물은 케라틴-함유 기질의 처리에 유용하다. 케라틴 기질은 동물 및 인간의 모발, 피부 및 네일을 비제한적으로 포함한다.
모발은 케라틴, 황-함유 섬유상 단백질로 구성된다. 케라틴, 보다 상세하게는 모발의 등전점은 일반적으로 3.2-4.0의 pH 범위에 있다. 따라서, 전형적 샴푸의 pH에서, 모발은 순수 음전하를 보유한다. 따라서, 양이온성 중합체가 샴푸 제제에서 컨디셔너로서 또는 별도의 컨디셔닝 트리트먼트로서 오랫동안 사용되어 모발의 젖은 상태 및 건조 상태 빗질성(wet and dry combability)을 개선하였다. 필름 형성과 함께 음으로 대전된 모발에 대한 양이온성 중합체의 직접성은 젖은 모발을 빗질하는 동안 엉킴 풀기를 용이하게 하고 건조 모발을 빗질하는 동안 정전기적 들뜸 현상을 감소시킨다. 양이온성 중합체는 일반적으로 모발에 부드러움 및 유연성을 또한 부여한다.
양이온성 중합체 및 양쪽성 중합체가 오랫동안 개인 관리 조성물, 예컨대 샴푸 및 바디워시에서 컨디셔너로서 이용되었지만, 시판되는 중합체는 케라틴 기질 상에 효과들의 특정 조합을 제공함에 있어서 불충분하다. 예를 들어, 문헌에 기재된 양이온성 및 양쪽성 중합체에 관련한 특정 수의 주장은 컨디셔팅 프로세스에 대한 제한된 수의 속성, 예컨대 마찰 감소 및 부드러움, 또는 단지 실리콘에 대한 침착 보조제로서의 중합체의 작용 능력에 초점을 맞추고 있다. 이런 종류의 중합체는 미국 특허 5,573,709, 5,977,038, 6,200,554, 6,451,298, 5,302,322, 6,348,188 B1, EP 0 529 883 B1 및 미국 출원 공개 2006/0123564 및 2005/0002871 (전문이 본원에 참조로서 포함됨)에 개시된다.
현재 상업적 컨디셔닝 중합체의 성능 결점은 진정한 "투인원(2 in 1)" 컨디셔닝 샴푸의 성취를 가능하게 할 새로운 중합체 물질에 대한 조사를 촉진하였다. 따라서, 특히 모발 및 피부 관리 분야에서, 하기 특성을 동시에 나타낼 양이온성 중합체가 필요하다: 1) 그들은 실리콘 뿐만 아니라 케라틴 기질 상의 광범위한 다른 컨디셔닝 활성물질에 대해 침착 보조제로서 작용할 수 있어야 하고, 2) 중합체는 어떠한 추가적 컨디셔닝 성분에 대한 요구 없이 그 자체로서 케라틴 기질에 기본적 컨디셔닝 효과를 제공할 수 있어야 하고, 3) 그들은 다른 컨디셔닝 활성물질과 상호작용하여, 추가적 및 신규의 컨디셔닝 기능, 즉 모발/피부에 대한 유지부여, 세척 후 모발의 "뻑뻑함" 제거, 자극 감소, 연화 향상, 부드러움, 습윤 및 건조 마찰 감소 및 광택으로 이어지는 컨디셔닝 상승작용을 제공할 수 있어야 한다.
그러나, 하나의 단일 양이온성 중합체를 이용해 이러한 세 가지 효과를 성취하는 것은 주요한 기술적 난제를 제시한다. 이것은 특히 세정 및 침착의 과정이 자연적으로 길항작용하는 "투인원" 세척 또는 세정 조성물에서 특히 그러하며; 즉, 세정 과정이 케라틴 기질 상에서 중합체를 제거하는 경향을 가질 뿐 아니라 또한 그의 표면 상에 침착된 임의의 다른 컨디셔닝 물질도 제거하는 경향을 갖는다.
본 발명자들은 세척 과정에 영향을 미치지 않으면서 상기 세 과제를 수행할 수 있는 양쪽성 삼원공중합체를 성공적으로 설계했다. 이론에 구애되고 싶지는 않지만, 삼원공중합체 주쇄 내 각각의 단량체 단위는 특정한 관능기를 갖는 것으로 여겨진다. 예를 들어, 삼원공중합체 내 양이온성 잔기는 세탁 조성물로부터 음성 케라틴 기질에 대해 직접적이고, 또한 음이온성 계면활성제와의 착화를 허용한다. 또한, 다른 컨디셔닝 물질, 예컨대 지방 아민을 갖는 삼원공중합체 및 양이온성 계면활성제의 착화는 음이온성 단량체 단위의 존재로 인해서 달성된다. 최종적으로, 소수성의 특정한 정도 및 보습화 및 컨디셔닝에 대한 극성이 디알릴아민 또는 디알릴아민의 유도체로부터 형성된 제3 단량체 단위로 달성된다.
상기 기술된 단량체 조성물을 갖는 삼원공중합체는 또한 계내에서 세척 조성물과 코아세르베이트 복합체를 형성할 수 있다. 이러한 복합체는 응결에 의한 컨디셔닝 활성물질의 침착에 도움을 주는 삼원공중합체/계면활성제의 미끄러운 층을 침착시키기에 적절한 레올로지를 갖는다. 이러한 특성으로, 양성 삼원공중합체가 세척 및 린스오프(rinse-off) 조성물 안으로 제제화될 경우, 그들은 하기 특성을 갖는다: 1) 본 발명의 양쪽성 삼원공중합체는 심지어 음이온성 계면활성제의 존재 하에서도 케라틴 기질에 대해 강한 친화력을 가지며, 2) 약간의 소수성 및 극성에 의해 그 자체로 컨디셔닝을 제공할 수 있고, 3) 음이온성 지방 아민 및 양이온성 계면활성제와 동시에 복합체를 형성하는 그의 능력으로 인해 증강 및 추가된 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 삼원공중합체는 케라틴 기질 상에 중합체/지방 잔기의 층을 침착시킬 수 있기 때문에, 이들은 샴푸한 모발의 "모발 뻑뻑함" 효과를 감소시키는 유지부여제로서 작용할 수도 있다. 이 후자의 특징은 지금까지 문헌에 보고된 개인 관리에 사용된 모든 중합체들에서 일반적으로 부재했다.
세정 또는 세척 조성물 중에 삼원공중합체를 사용하면, 음이온성 계면활성제를 포함하는 제제에 양이온성 계면활성제가 첨가될 때 종종 나타나는 침전 문제가 해결된다. 4) 최종적으로, 삼원공중합체는 복합체 코아세르베이트를 형성하는 그의 능력 때문에, 실리콘 및 다른 오일과 조합되는 경우, 그들을 위한 침착 보조제로서 작용할 수도 있다. 따라서, 중합체는 그 자체로 케라틴 기질 상에서 컨디셔너로서 효과적으로 기능할뿐 아니라 그들은 또한 세정 및 린스오프 조성물로부터의 지방 아민, 지방 4급화물, 실리콘 및 다른 컨디셔닝 오일에 대한 침착제로서 기능하여, 케라틴 기질에 대해 매끄러움, 부드러움, 스타일링 용이성 및 전체적 컨디셔닝 상승작용을 제공한다.
2. 배경 기술의 간단한 설명
양이온성 및 양성 컨디셔닝 중합체는 개인 관리 조성물에서의 용도에 대하여 공지되어 있다.
양이온성 단독중합체는 제제에 대해 증점 효과를 가지고 있고 또한 모발 및 피부를 위한 컨디셔닝제로서 우수하다는 것이 특히 알려져 있다. 예를 들어, 살케어(SALCARE) SC 96은 시바 코포레이션 (뉴욕 태리타운)으로부터 이용가능한 메타크릴로일에틸 트리메틸암모늄 클로라이드의 단독중합체이다. 이는 개인 관리 조성물에서 증점제로서의 널리 공지되어 있다.
미국 출원 공개 2008/0057016, 2008/0206355, 2005/202984 및 미국 특허 7,303,744는 샴푸 제제에 사용하기 위한 아크릴아미도프로필트리메틸 염화암모늄 (APTAC) 및 메타크릴아미도프로필트리메틸 염화암모늄 (MAPTAC)의 단독중합체를 교시한다.
시바 코포레이션 (뉴욕, 태리타운)으로부터 이용가능한 양이온성 공중합체, 예컨대 살케어 SC60 (APTAC/아크릴아미드 공중합체)는 모발에서의 용도에 대하여 교시되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 5,543,074, 6,908,889, 6,858,202, 6,696,053 및 유럽 출원 1 911 778은 모발 제제에서 양이온성 단량체 및 아크릴아미드의 공중합체를 교시한다.
양쪽성 공중합체는 또한 모발 상에서의 용도에 대하여 익히 공지되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 6,555,101, 6,82,776, 6,511,671, 4,814,101, 6,066,315, 6,110,451 및 5,879,670은 모발에 사용하기 위한 APTAC-아크릴산 공중합체를 교시한다. 유사한 공중합체를 교시하는 여러 미국 출원 공개는 2005/0276778, 2003/0086894, 2003/0131424 및 2008/0033129 및 캐나다 출원 2139495이다. 또한 양이온성 셀룰로스, 예컨대 4급화 히드록스에틸 셀룰로스 및 양이온성 구아 검이 모발에서의 용도에 대하여 익히 공지되어 있다.
또한, 미국 특허 6,348,188 B1, US 6,706,258 B1 및 유럽 출원 EP 0 529 883 B1, EP 1 137 397 B1 및 EP 0 158 531 B1은 실리콘을 모발 상에 침착시킬 수 있는 여러 양이온성 중합체를 교시한다.
그러나, 이러한 특허 또는 공보 중 어느 것도 본원에 기재된 본 발명의 양쪽성 삼원공중합체를 교시하지 않으며, 또한 상기 양이온성 또는 양쪽성은 본 발명의 양쪽성 삼원공중합체의 다중 장점을 보여주지도 못한다. 본 발명의 삼원공중합체는 모발 및 피부에 대하여, 당업계에 이미 기술되어 있는 것보다 더 폭넓은 컨디셔닝 이점을 제공한다. 삼원공중합체는 투인원 샴푸에서 특히 유용하다.
발명의 개요
본 발명은 신규 컨디셔닝 중합체를 구현한다.
i.) 하기 화학식 I에 의해 정의되는 양이온성 단량체:
<화학식 I>
Figure pct00001
(상기 식에서,
R1 및 R2는 독립적으로 수소 또는 메틸이고,
R3, R4 및 R5는 독립적으로 선형 또는 분지형 C1-C30 알킬 라디칼이고,
X는 NH, NR6 또는 산소이고,
R6은 C1-C6 알킬이고,
L은 CnH2n이고,
n은 1 내지 5의 정수이고,
A-는 유기 또는 무기 산으로부터 유래된 음이온, 예컨대 메토술페이트 음이온 또는 할라이드, 예컨대 클로라이드 또는 브로마이드임);
ii.) 에틸렌계 불포화 카르복실산 및 술폰산 함유 단량체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 음이온성 단량체;
및
iii.) 하기 화학식 II 또는 화학식 III에 의해 정의되는 디알릴 아민 단량체:
<화학식 II>
Figure pct00002
<화학식 III>
Figure pct00003
(상기 식에서,
R7 및 R8은 독립적으로 수소 또는 C1-C4 알킬이고,
R9는 수소, 분지형 또는 선형 C1-C30 알킬, C1-C30알콕시,
Figure pct00004
, 히드록시 치환된 C1-C10 알킬, C7-C9알킬페닐, 카르복시알킬, 알콕시알킬 및 카르복시아미드알킬이고,
R10은 수소, C1-C20 알킬, C5-C10 시클로알킬 또는 비치환 또는 치환된 벤질 라디칼이고,
단, R10이 수소 이외의 것이면, R9가
Figure pct00005
이고,
AO는 C1-C12 알킬렌 옥시드 또는 2종 이상의 C1-C12 알킬렌 옥시드의 혼합물이고, 이때 2종 이상이 서로 블록 형태 또는 랜덤 형태로 결합되는 것이 가능하고,
m은 2 내지 200의 정수이고,
R11은 수소 또는 메틸임); 및
iv.) 임의로, 가교 단량체
로부터 컨디셔닝 중합체가 형성되며, 여기서 형성된 삼원공중합체는 임의로는 지방 아민, 지방 아민 옥시드 또는 지방 4급화물로 적어도 부분적으로 중화된다.
R10이 수소 이외의 것이면이라는 단서가 의미하는 것은 화학식 III이, 예를 들어 디알릴디메틸암모늄 클로라이드 (DADMAC)가 아님을 의미한다.
본 발명은 또한 상기 컨디셔닝 중합체를 포함하는 개인 세정 또는 개인 관리 조성물을 포함한다.
특히 주목되는 개인 관리 조성물은 피부 및 모발을 포함하는, 신체에 적용되는 개인 관리 조성물이다.
상기 컨디셔닝 중합체를 포함하는 이러한 개인 관리 또는 개인 세정 조성물은 화장품용으로 허용되는 매질에 분산 또는 용해시킬 수 있고, 상기 매질은 임의로는 세제용 음이온성 계면활성제 및/또는 실리콘을 추가로 포함한다.
상기 컨디셔닝 중합체를 포함하는 개인 세정 또는 개인 관리 조성물은 음이온성, 양쪽성, 비이온성 및 쯔비터이온성 계면활성제로부터 선택되는 1종 이상의 계면활성제를 추가로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 계면활성제가 음이온성 세제용 계면활성제이다.
특히 주목되는 개인 세정 또는 개인 관리 조성물은 샴푸 또는 바디워시인 개인 세정 조성물이다.
본 발명의 삼원공중합체를 포함하는 "투인원" 샴푸가 특히 중요하다.
따라서 상기 컨디셔닝 삼원공중합체를 포함하는 샴푸 또는 바디워시, 바람직하게는 투인원 샴푸 (샴푸 또는 바디워시가 임의로는 세제용 음이온성 계면활성제 및/또는 실리콘을 추가로 포함함)가 청구된다.
여러 방법 실시양태가 고려된다.
상기 중합체를 포함하면서, 임의로는 음이온성 계면활성제 및/또는 실리콘을 추가로 포함하는 조성물의 유효량으로 케라틴성 기질을 처리하는 것을 포함하는, 케라틴성 기질의 세정 및/또는 컨디셔닝을 위한 방법.
i.) 상기 중합체;
ii.) 1종 이상의 실리콘 화합물
및
임의로, 유효량의 유익제
를 포함하는 조성물을 피부, 모발 및/또는 네일 상에서의 목적하는 위치에 대하여 피부, 모발 또는 네일에 국소적으로 적용하는 것을 포함하는, 실리콘, 지방 4급화물, 지방 아민, 지방 아민 옥시드 및 기타 컨디셔닝 활성물질의 상기 피부, 모발 또는 네일 상으로의 침착을 증강시키는 방법.
정의
작업 실시예, 또는 달리 지시되는 경우를 제외하고는, 본원에서 사용된 성분의 양 또는 반응 조건을 나타내는 모든 숫자는 모든 경우에 용어 "약"에 의해 조절되는 것으로 이해되어야 한다.
"분자량" 은 g/mol로 표시되는 평균 분자량 (Mw)을 의미한다.
모든 백분율, 부 및 비는 달리 명시되지 않는 한 본 발명의 조성물의 총 중량을 기준으로 한다. 달리 명시되지 않는 한, 모든 해당 중량은, 그것이 열거되어 있는 성분과 관계되는 경우, 활성 수준을 기준으로 하며, 따라서 시판되는 재료에 포함될 수도 있는 용매 또는 부산물은 포함되지 않는다.
단량체는 중합시킬 수 있는 에틸렌계 불포화 화합물이다.
단량체 단위는 에틸렌계 불포화 화합물로부터 중합 후에 형성된 단위이다.
양쪽성 또는 양성은 상호교환적으로 이용될 수 있고, 음이온성 단량체 단위 및 양이온성 단량체 단위를 포함하는 중합체를 기술한다. 양성 중합체는 그의 등전점보다 높은 pH에서 음이온성일 수 있고; 그의 등전점보다 낮은 pH에서 양이온성일 수 있으며: 여기서 등전점은 중합체의 순전하가 0인 pH이다.
(메트)아크릴은 아크릴산 및 메타크릴산 유도체의 둘 다에 관한 것이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "중합체"는 1종의 단량체의 중합에 의해 제조되거나 2종 (즉, 공중합체) 이상의 단량체에 의해 제조되는 물질을 포함할 것이다.
본 발명의 목적에 있어서 용어 "삼원공중합체"는 3종 이상의 여러 단량체로부터 형성된 중합체를 의미한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "수용성"은 중합체가 본 발명의 조성물에서 물에 가용성임을 의미한다. 일반적으로, 중합체는 25℃에서 물 용매의 0.1 중량%, 바람직하게는 1 중량%, 보다 바람직하게는 5 중량%, 가장 바람직하게는 15 중량%의 농도에서 가용성이어야 한다.
케라틴성 기질은 인간 또는 동물의 피부, 모발 또는 네일이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "피부"는 안면, 목, 가슴, 등, 팔, 손, 다리 및 두피 상의 피부를 포함한다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "유효량"은, 예를 들어 케라틴-함유 기질의 컨디셔닝에 필요한 양과 같은, 바람직한 결과를 초래하는데 필요한 조성물의 양이다.
본 발명의 조성물은 바람직하게는 화장품용으로 허용되는 비히클 또는 담체를 포함한다. 이 어구 "화장품용으로 허용되는 비히클 또는 담체"는, 본원에 사용된 바와 같이, 화장품용으로 허용되는 1종 이상의 상용성 고체 또는 액체 충전제, 희석제, 연장제 등을 의미한다. 본원에 사용된 바와 같이, "화장품용으로 허용되는"은 인간 피부, 모발 또는 네일과의 접촉에 사용하기에 적절한 물질 (예를 들어, 화합물 또는 조성물)을 의미한다. 본 발명에서 이용된 담체 또는 비히클의 유형은 바람직한 생성물의 종류에 따라 좌우된다. 본 발명에 유용한 조성물은 폭 넓은 유형의 제품일 수 있다. 이들은 샴푸, 린스오프 컨디셔너, 로션, 크림, 겔, 스프레이, 페이스트, 무스 및 현탁액을 비제한적으로 포함한다.
컨디셔닝 삼원공중합체
본 발명의 신규 컨디셔닝 중합체는
i.) 하기 화학식 I에 포함되는 양이온성 단량체:
<화학식 I>
Figure pct00006
(상기 식에서,
R1 및 R2는 독립적으로 수소 또는 메틸이고,
R3, R4 및 R5는 독립적으로 선형 또는 분지형 C1-C30 알킬 라디칼이고,
X는 NH, NR6 또는 산소이고, 바람직하게는 X는 NH 또는 NR6이고, 가장 바람직하게는 X는 NH이고,
R6은 C1-C6 알킬이고,
L은 CnH2n이고,
n은 1 내지 5의 정수이고,
A-는 유기 또는 무기 산으로부터 유래된 음이온, 예컨대 메토술페이트 음이온 또는 할라이드, 예컨대 클로라이드 또는 브로마이드임);
ii.) 에틸렌계 불포화 카르복실산 및 술폰산 함유 단량체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 음이온성 단량체;
및
iii.) 하기 화학식 II 또는 화학식 III에 의해 정의되는 디알릴 아민:
<화학식 II>
Figure pct00007
<화학식 III>
Figure pct00008
(상기 식에서,
R7 및 R8은 독립적으로 수소 또는 C1-C4 알킬이고,
R9는 수소, 분지형 또는 선형 C1-C30 알킬,
Figure pct00009
, C1-C30알콕시, 히드록시 치환된 C1-C10 알킬, C7-C9알킬페닐, 카르복시알킬, 알콕시알킬 및 카르복시아미드알킬이고,
R10은 수소, C1-C20 알킬, C5-C10 시클로알킬 또는 비치환 또는 치환된 벤질 라디칼이고, 바람직하게는 R10은 수소, C1-C4 알킬 또는 벤질이고, 가장 바람직하게는 R10은 수소이고;
단, R10이 수소 이외의 것이면, R9가
Figure pct00010
이고,
AO는 C1-C12 알킬렌 옥시드 또는 그의 2종 이상의 혼합물이고, 이때 2종 이상이 서로 블록 형태 또는 랜덤 형태로 결합되는 것이 가능하고,
m은 2 내지 200의 정수이고,
R11은 수소 또는 메틸임); 및
iv.) 임의로 가교 단량체
의 3종 이상의 단량체로부터 형성되고, 여기서 형성된 삼원공중합체는 임의로는 지방 아민, 지방 아민 옥시드 또는 지방 4급화물로 적어도 부분적으로 중화 또는 착화된다.
화학식 I에 있어서, R3, R4 및 R5는, 예를 들어 C1-C14, C1-C8, C1-C6 또는 C1-C4이다. 가장 전형적으로 R3, R4 및 R5 는 C1-C4, 예컨대 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 또는 그의 혼합물이다.
본 발명의 컨디셔닝 삼원공중합체에 사용된 화학식 I의 양이온성 단량체는, 예를 들어 (메트)아크릴로일옥시에틸-N,N,N-트리메틸암모늄 클로라이드, (메트)아크릴로일옥시에틸-N-에틸-N,N-디메틸암모늄 모노에틸 술페이트, (메트)아크릴로일옥시에틸-N,N,N-트리에틸암모늄 모노에틸 술페이트, (메트) 아크릴로일아미노프로필-N,N,N-트리메틸암모늄 클로라이드, (메트)아크릴로일아미노프로필-N-에틸-N,N-디메틸암모늄 모노에틸 술페이트, (메트)아크릴로일아미노프로필-N,N-디에틸-N-메틸암모늄 클로라이드, (메트)아크릴로일아미노프로필-N,N-디에틸-N-메틸암모늄 모노메틸 술페이트 및 그의 혼합물, 바람직하게는 (메트)아크릴로일아미노프로필-N,N,N-트리메틸암모늄 클로라이드, (메트)아크릴로일아미노프로필-N-에틸-N,N-디메틸암모늄 모노에틸 술페이트, (메트)아크릴로일아미노프로필-N,N-디에틸-N-메틸암모늄 클로라이드, (메트)아크릴로일아미노프로필-N,N-디에틸-N-메틸암모늄 모노메틸 술페이트 및 그의 혼합물 및 특히 아크릴로일아미노프로필-N,N,N-트리메틸암모늄 클로라이드로 이루어진 군으로부터 선택된다.
화학식 I의 양이온성 단량체 또는 성분 i.)는, 예를 들어 형성된 컨디셔닝 삼원공중합체의 적어도 약 10 중량% 내지 약 98 중량%를 구성할 것이다.
선택적으로, 예를 들어 화학식 I의 양이온성 단량체는 형성된 삼원공중합체의 총 중량의 약 40 내지 약 96 중량% 또는 약 40 내지 약 94 중량%를 구성한다. 최소 약 40 또는 50 중량%의 성분 i.)이 가장 전형적이다.
성분 ii.)의 음이온성 단량체는 전형적으로 카르복실산 또는 술폰산 기를 포함한다. 예를 들어, 아크릴산 (AA), 메타크릴산 (MAA), 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 술폰산 (AMPSA), 2-메타크릴아미도-2-메틸프로판 술폰산 (MAMPSA), 크로톤산, 2-메틸 크로톤산, 말레산, 말레산 무수물, 이타콘산, 이타콘산 무수물 및 그의 혼합물이 고려된다.
예를 들어, 컨디셔닝 삼원공중합체는 모노에틸렌계 불포화 C3-C6 모노카르복실산, 예컨대 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이소크로톤산, 2-에틸프로펜산 또는 에틸렌계 불포화 C4-C6 디카르복실산, 예컨대 말레산, 푸마르산, 이타콘산 또는 그의 무수물, 예를 들어 말레산 무수물, 또는 그의 나트륨, 칼륨 또는 암모늄 염인 성분 ii.)의 음이온성 단량체로부터 형성된다.
성분 ii.)의 음이온성 단량체는 특히 화학식 VI의 화합물 또는 그의 무수물이다:
<화학식 VI>
Figure pct00011
상기 식에서,
R12 및 R13은 독립적으로 수소 또는 C1-C6알킬이고,
R14는 수소, C1-C6알킬 또는 COOM 기이고
M은 수소, 1가 또는 2가 금속 이온, 암모늄 또는 유기 암모늄 이온이다.
특히 바람직한 실시양태는 성분 ii.)의 음이온성 단량체가 화학식 VI의 화합물 또는 그의 무수물인 컨디셔닝 중합체이다:
<화학식 VI>
Figure pct00012
상기 식에서,
R12 및 R13은 독립적으로 수소 또는 C1-C6알킬이고,
R14는 수소, C1-C6알킬 또는 COOM 기고,
M은 수소, 1가 또는 2가 금속 이온, 암모늄 또는 유기 암모늄 이온이고,
디알릴 성분 iii.)의 R9 및 R10은 수소이고,
형성된 삼원공중합체는 지방 아민 또는 지방 아민 옥시드로 적어도 부분적으로 중화된다.
음이온성 단량체 또는 성분 ii.)는 형성된 컨디셔닝 중합체의 총 중량의 바람직하게는 적어도 2 내지 약 25 중량%, 약 4 내지 약 20 중량%, 약 5 내지 약 15 중량%를 구성한다.
매우 흔히 성분 ii.)는 보다 바람직하게는 20 또는 30 중량%를 초과하지 않는다. 예를 들어, 성분 ii.)는 매우 흔히 최소 약 3 또는 4 중량%이고, 최대 약 20 중량%일 것이다.
성분 i.) 및 ii.)의 몰비는 12:1 내지 3:1, 바람직하게는, 예를 들어 10:1 내지 4:1로 다양할 수 있다. 따라서 삼원공중합체는 항상 삼원공중합체가 분산 또는 용해된 매질의 pH에 상관없이 양이온 전하를 전달할 것이다.
성분 iii.) 단량체는, 예를 들어 디알릴아민이다.
디알릴아민의 아민은 R9 및/또는 R10에 의해 치환될 수 있다.
R9는 수소, 분지형 또는 선형 C1-C30 알킬,
Figure pct00013
, C1-C30알콕시, 히드록시 치환된 C1-C10 알킬, C7-C9페닐알킬, 카르복시알킬, 알콕시알킬 및 카르복시아미드알킬로서 정의된다.
*은 디알릴아민의 질소에 대한 연결을 나타낸다.
선형 또는 분지형 C1-C30 알킬은, 예를 들어 C1-C4, C1-C6, C1-C8, C1-C10, C1-C12, C1-C14, C1-C16, C1-C18, C1-C20, C1-C22, C1-C24, C1-C26 또는 C1-C28 알킬이다. 구체적인 예는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, sec-부틸, 이소부틸, tert-부틸, 2-에틸부틸, n-펜틸, 이소펜틸, 1-메틸펜틸, 1,3-디메틸부틸, n-헥실, 1-메틸헥실, n-헵틸, 이소헵틸, 1,1,3,3-테트라메틸부틸, 1-메틸헵틸, 3-메틸헵틸, n-옥틸, 2-에틸헥실, 1,1,3-트리메틸헥실, 1,1,3,3-테트라메틸펜틸, 노닐, 데실, 운데실, 1-메틸운데실, 도데실, 1,1,3,3,5,5-헥사메틸헥실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실, 스테아릴, 라우릴, 세틸, 옥타데실, 이코실 또는 도코실을 포함한다.
C1-C12 알킬렌 옥시드는, 예를 들어 CH3-O-CH2-, CH3-(O-CH2CH2-)2O-CH2-, CH3-(O-CH2CH2-)3O-CH2- 또는 CH3-(O-CH2CH2-)4O-CH2-이다.
예를 들어 R9는 폴리에틸렌옥시드 또는 폴리프로필렌옥시드 또는 그의 혼합물에 의해 치환될 수 있다.
이러한 치환된 알콕실화 디알릴아민은 US 특허 7,579,421 및 5,478,883 (전체가 본원에 참조로서 포함됨)에 개시된다.
예를 들어, 화학식 II 또는 III은
R9가
Figure pct00014
이고,
AO가 C1-C12 알킬렌 옥시드 또는 그의 2종 이상의 혼합물이고, 이때 2종 이상이 서로 블록 형태 또는 랜덤 형태로 결합되는 것이 가능하고,
m이 1 내지 200의 정수이고,
R11이 수소 또는 메틸
인 단량체일 수 있다.
디알릴아민은 화학식 II 또는 III의 화합물 일 수 있다:
<화학식 II>
Figure pct00015
<화학식 III>
Figure pct00016
.
하기 화학식 II 또는 III의 특히 바람직한 단량체는 하기이다:
<화학식 IIa>
Figure pct00017
<화학식 IIIa>
Figure pct00018
상기 식에서, AO는 C2-C4 알킬렌 옥시드, 예컨대 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 1-부틸렌 옥시드, 부틸렌 옥시드의 이성질체 및 그의 혼합물이고, 2종 이상의 알킬렌 옥시드가 서로 블록 형태 또는 랜덤 형태로 결합되는 것이 가능하고,
R8 및 R7은 상기 정의된 바와 같고,
R11은 수소 또는 메틸이다.
화학식 IIa 또는 IIIa의 바람직한 단량체는 약 10 내지 30 중량% 프로필렌 옥시드 및 약 90 내지 70 중량% 에틸렌 옥시드와 디알릴아민의 반응에 의해 형성되고, 화학식 IIa 및 IIIa의 디알릴 아민의 평균 분자량은 약 500 내지 약 3500이다.
화학식 II의 또 다른 특히 바람직한 화합물은 R9가 수소인 디알릴아민이며, 화학식 III은 양성자화 염 (R9 및 R10은 수소임)이다.
C7-C9-페닐알킬은, 예를 들어, 벤질, α-메틸벤질, α,α-디메틸벤질 또는 2-페닐에틸이다.
카르복시알킬은, 예를 들어 -COCH2CH3, -CO(CH2)nCH3 (여기서 n은 1-4, 1-6, 1-8, 1-10, 1-12 또는 1-16임) 또는 -COCH2CH(CH3)2이다. 따라서, 카르복시알킬의 알킬은 분지형 또는 선형일 수 있고, 그의 탄소수는 C2-C24, C2-C20, C2-C18, C2-C12, C2-C8 또는 C2-C6으로 다양할 것이다.
카르복시아미드알킬은 상기 카르복시알킬과 유사하다. 카르복시아미드알킬은, 예를 들어, -CONCH2CH3, -CON(CH2)nCH3 (여기서 n은 1-4, 1-6, 1-8, 1-10, 1-12 또는 1-16임) 또는 -COCH2CH(CH3)2이다. 따라서, 카르복시알킬의 알킬은 분지형 또는 선형일 수 있고, 그의 탄소수는 C2-C24, C2-C20, C2-C18, C2-C12, C2-C8 또는 C2-C6으로 다양할 것이다.
알콕시알킬은, 예를 들어 에톡시에틸, 프로폭시메틸, 메톡시메틸, 메톡시에틸, 에톡시부틸, 에톡시옥틸 등이다. 알콕시의 탄소수는, 예를 들어 C1-C6으로 다양할 것이다. 알콕시알킬의 알킬은, 예를 들어 C1-C18, C1-C12, C1-C8 또는 C1-C6으로 다양할 것이다.
히드록시 치환된 C1-C10 알킬은, 예를 들어 -CH2CH2-OH, -CH2CH2CH2OH, -CH2CH(OH)CH2CH2OH이다. C1-C10 알킬의 알킬은, 예를 들어 C1-C8, C1-C6 , C1-C4 또는 C1-C2 범위일 수 있다. 알킬은, 예를 들어, 모노, 디 또는 트리 히드록실 치환될 수 있다.
화학식 II의 적합한 디알릴아민은, 예를 들어 디알릴아민, 디알릴메틸아민, 디알릴에틸아민, 디알릴프로필아민, 디알릴부틸아민, 디알릴히드록시메틸아민, 디알릴히드록시에틸아민, 디알릴히드록시프로필아민, 디알릴에톡시에틸아민 및 디알릴히드록시부틸아민이다.
디알릴아민은 단량체가 디올레핀계일지라도 가교제로 기능하지 않는다. 그 대신에 단량체가 중합되어, 하기와 같이 중합체 주쇄의 일부로서 피롤리딘 고리를 형성한다.
<화학식 IV>
Figure pct00019
<화학식 V>
Figure pct00020
성분 iii.)은 형성된 중합체의 총 중량의 약 2.0 내지 약 40 중량%를 구성하거나, 예를 들어 약 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 20, 30 또는 35 중량%를 구성할 수 있다.
성분 iii.)은 형성된 중합체의 총 중량의 약 2 내지 약 40 중량%, 약 3 내지 약 35 중량%, 또는 약 3 내지 약 30 중량%를 구성할 수 있다.
형성된 삼원공중합체에서 성분 iii.)의 중량%는 성분 iii.)의 분자량에 매우 크게 좌우될 것이다. 예를 들어, 성분 iii.)의 R9가
Figure pct00021
일 때, 단량체의 평균 분자량은 500 내지 3500으로 다양할 수 있다.
컨디셔닝 삼원공중합체가 단량체, 예컨대 화학식 IIa 및 IIIa로부터 형성될 때, 화학식 IIa 및/또는 IIIa의 중합된 단량체 단위는 형성된 컨디셔닝 삼원공중합체의 약 6 또는 7 내지 약 35 중량%, 8 내지 약 30 중량%를 구성한다.
<화학식 IIa>
Figure pct00022
<화학식 IIIa>
Figure pct00023
추가로 화학식 IIa 및 IIIa 단량체는 계면활성제 특성을 갖는다. 알킬렌 옥시드 치환된 단량체는 특정 C1-C12 알킬렌 옥시드에 의해 결정되는 친수성-친유성 밸런스 및 반복 단위의 수를 나타낸다. 컨디셔닝 삼원공중합체를 형성하는데 사용되는 화학식 IIa 및 IIIa의 바람직한 단량체는 5 내지 약 18의 HLB를 특징으로 한다.
상기 화학식 IIa 및 IIIa의 디알릴아민 단량체 성분 iii.)은 약 500 내지 약 3500, 바람직하게는 약 800 내지 약 3000, 가장 바람직하게는 약 1000 내지 약 3000의 평균 분자량 (GPC 측정)을 특징으로 한다.
특히 바람직한 컨디셔닝 중합체는 약 10 내지 30 중량% 프로필렌 옥시드 및 약 90 내지 70 중량% 에틸렌 옥시드와 디알릴아민의 반응에 의해 형성된 화학식 IIa 또는 IIIa의 단량체를 포함한다.
추가로 상기 화학식 IIa 및 IIIa의 디알릴아민 단량체 성분 iii.)을 이용하여 형성된 컨디셔닝 삼원공중합체는 5 내지 18, 바람직하게는 6 내지 17의 친수성-친유성 밸런스를 특징으로 한다.
HLB 값은 기 기여를 이용하는 데이비스(Davis) 식을 이용하여 계산한다:
HLB = 7 + ΣH (친수성 기 수) - ΣL (친유성 기 수)
상기 식에서, ΣH는 친수성 기의 기여의 합계이고, ΣL은 소수성 기의 기여의 합계이다.
계산 방법은 문헌 [Davis, J.T., Rideal, E.K. Interfacial Phenomena 1963, 2nd Ed., Academ. Press, London and Davis, J.T. Proc. Int. Congr. Surf. Act. 2nd, 1957, 1, 426-438]에 더 기재되어 있다.
형성된 삼원공중합체는, 예를 들어 순수 양전하를 전달할 것이다. 이 순수 양전하는 일차적으로 화학식 I의 단량체 단위에 기인하고, 삼원공중합체 매트릭스 또는 제제 환경과 관계없다. 그러나, 디알릴아민 단량체 단위가 또한 산성 환경에서, 형성된 삼원공중합체의 전체 양이온 전하에 기여할 수 있다. 샴푸 제제는 전형적으로 다소 산성, 즉 5 내지 약 6.5이므로, 화학식 III의 디알릴아민 단량체 단위가 양성자화되어 추가적 양이온 전하를 형성된 삼원공중합체에게 제공할 수 있다 (R10은 수소일 것임).
형성된 삼원공중합체의 전체 전하 밀도는 어느 정도는 매질의 pH에 따라 좌우될 것이다. 그러나, 전하 밀도는 약 0.2 내지 약 6 또는 7 mequiv/그램으로 다양할 것이다. 예를 들어, 전하 밀도는 약 0.5 내지 약 6 또는 약 1 내지 약 5 mequiv/그램으로 다양할 것이다. 전형적으로 다소 산성 환경에서 삼원공중합체의 전하 밀도는 약 1.0 내지 약 4.5 또는 약 2 내지 약 3.8로 다양할 것이다.
형성된 중합체에서 음전하 (음이온성 단량체 또는 성분 ii.)로부터))는 중합 과정 동안 또는 중합 과정 후에 지방 아민, 옥시드 또는 지방 4급화물의 첨가에 의해 지방 아민, 지방 아민 옥시드 또는 지방 4급화물로 임의로 중화되거나 그와 복합체 또는 코아세르베이트를 형성할 수 있다. 예를 들어, 산성 단량체에 의해 생성된 음전하가 중합에 앞서 중화된 후 중합될 수 있다. 선택적으로, 지방 아민 또는 지방 아민 옥시드 또는 지방 4급화물이 양쪽성 중합체의 형성 후에 간단히 첨가될 수 있다. 바람직하게는, 지방 아민 또는 지방 아민 옥시드 또는 지방 4급화물이, 조금이라도 첨가되는 경우, 양쪽성 중합체가 형성된 후에 첨가된다.
본 발명의 한 실시양태에서 컨디셔닝제와 함께 컨디셔닝 삼원공중합체를 포함하는 개인 세정 또는 개인 관리 조성물이, 제제로의 본 발명의 삼원공중합체의 첨가시 또는 물의 희석시 복합체 코아세르베이트 형태로 존재할 수 있다. 코아세르베이트는 컨디셔닝제, 예컨대 하기에 정의되는 지방 아민, 지방 아민 옥시드, 지방 4급화물, 또한 하기에 정의되는 실리콘, 오일 또는 피부완화제와의 복합체를 포함할 수 있다.
지방 아민 및 지방 아민 옥시드 및 지방 4급화물
이러한 지방 아민은 본질적으로 양이온성 계면활성제이다.
지방 아민
본 발명의 조성물에 유용한 지방 아민은 1급, 2급 및 3급 아민을 포함한다.
지방 아민 또는 그의 염은 하기 화학식을 갖는다:
<화학식 IV>
Figure pct00024
상기 식에서, R1은 C8-C30 직쇄 또는 분지쇄 지방족이고,
R2 및 R3은 독립적으로 수소, C1-C30 직쇄 또는 분지쇄 지방족, 히드록시알킬, 아미도알킬, 카르복시알킬, 시클릭, 알콕시, 폴리알콕시, 또는 히드록시폴리알콕시 기 관능기 (유용한 지방 아민으로서)이다. 예를 들어, R2 및 R3은 독립적으로 C1-C8 알킬 또는 C1-C6 알킬이다.
그의 1급, 2급 및 3급 지방 아민의 비제한적 예는 옥틸아민, 데실아민, 도데실아민, 테트라데실아민, 헥사데실아민, 옥타데실아민, 라우릴아민, 미리스틸아민, 스테아릴아민, 에이코실아민, 도코실아민, 코코 아민, 올레일아민, 탈로우 아민, 수소화-탈로우 아민, 대두 아민, 디옥틸아민, 디데실아민, 디도데실아민, 디테트라데실아민, 디헥사데실아민, 디코코아민, 탈수소화-탈로우 아민, 디옥타데실아민, N-메틸디옥타데실아민, N,N-디메틸도데실아민, N,N-디메틸미리스틸아민, N,N-디메틸스테아릴아민 및 N,N-디메틸옥타데실아민이다.
미리스틸아민은 테트라데카민으로서도 정의되지만 C12, C14 및 C16 동족체의 블렌드일 수 있다.
스테아릴아민은, 스테아릴이 옥타데카민이지만, C16, C18 및 C20의 블렌드일 수 있는 유사체이다.
라우릴아민은 도데실아민으로 정의되지만, C10, C12 및 C14 동족체의 블렌드일 수 있다.
상기 지방 아민의 혼합물이 또한 이용될 수 있다.
지방 아민 옥시드
하기 화학식에 해당하는 장쇄 3급 아민 옥시드:
<화학식 V>
Figure pct00025
상기 식에서, R1은 약 8 내지 약 18개의 탄소 원자, 0 내지 약 10개의 에틸렌 옥시드 잔기 및 0 내지 약 1개의 글리세릴 잔기의 알킬, 알케닐 또는 모노히드록시 알킬 라디칼을 포함하고, R2 및 R3은 약 1 내지 약 3개의 탄소 원자 및 0 내지 약 1개의 히드록시 기를 포함하며, 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 히드록시에틸 또는 히드록시프로필 라디칼이다. 화학식에서 화살표는 반극성(semipolar) 결합의 종래 표현이다.
본 발명에 사용하기에 적절한 아민 옥시드의 비제한적 예는 디메틸-도데실아민 옥시드, 올레이디(2-히드록시에틸) 아민 옥시드, 디메틸옥틸아민 옥시드, 디메틸-데실아민 옥시드, 디메틸-테트라데실아민 옥시드, 3,6,9-트리-옥사헵타데실디에틸아민 옥시드, 디(2-히드록시에틸)-테트라데실아민 옥시드, 2-도데콕시에틸디메틸아민 옥시드, 3-도데콕시-2-히드록시프로필디(3-히드록시프로필)아민 옥시드, 디메틸헥사데실아민 옥시드, 미리스틸디메틸 아민 옥시드 및 스테아릴디메틸 아민 옥시드를 포함한다.
지방 4급화물
삼원공중합체의 전하 중화를 위한 적합한 양이온성 계면활성제는 하기 화학식에 해당하는 모노- 및 디알킬 쿼트이다.
<화학식 VI>
Figure pct00026
본원에서 사용하기에 적합한 모노 장쇄 알킬 쿼트는, 동일하거나 상이할 수 있는 R1, R2 및 R3이 C1-C4 알킬 기 (즉, 에틸 또는 메틸)이고 R4가 C8 이상의 지방족 히드로카르빌 기 (바람직하게는 C14 내지 C22 알킬)인 화학식 VI 컨디셔닝 계면활성제를 포함한다. 본원에서 사용하기에 적합한 다른 알킬 쿼트는, 동일하거나 상이할 수 있는 R1 및 R2가 C1-C4 알킬 기 (즉, 에틸 또는 메틸)이고, R3이 아릴 기, 예를 들어 벤질이고, R4가 C8 이상의 지방족 히드로카르빌 기 (예를 들어 C14 내지 C22 알킬)인 화학식 VI 컨디셔닝 계면활성제이다. [A]는 클로라이드, 브로마이드 또는 메토술페이트일 수 있다. 모노알킬 쿼트는 혼합물의 형태일 수 있으나, 그래야 할 필요는 없다. 모노 알킬 쿼트의 비제한적 예는 다음과 같다:
세틸트리메틸암모늄 클로라이드 (C16);
스테아릴트리메틸암모늄 클로라이드 (C18);
베헤닐트리메틸암모늄 클로라이드 (C22);
세틸트리메틸암모늄 브로마이드 (C16);
탈로우트리모늄 클로라이드 (C16/C18);
베헤닐트리메틸암모늄 메토술페이트 (C22);
팔미틸트리메틸암모늄 클로라이드 (C16);
수소화 탈로우트리메틸암모늄 클로라이드 (C16/C18);
수소화 탈로우트리메틸암모늄 브로마이드 (C16/C18);
수소화 탈로우트리메틸암모늄 메토술페이트 (C16/C18);
세트리모늄 토실레이트 (C16); 및
에이코실트리메틸암모늄 클로라이드 (C20).
동일하거나 상이할 수 있는 R1 및 R2가 C1-C4 알킬 기이고 동일하거나 상이할 수 있는 R3 및 R4가 C8 이상의 지방족 히드로카르빌 기 (예를 들어 C14 내지 C22 알킬)인 디알킬 쿼트가 또한 화학식 VI에 포함된다. 원하는 경우, 디알킬 쿼트는 혼합물 형태로 있을 수 있다. 디알킬 쿼트의 비제한적 예는 다음과 같다:
디메틸디세틸암모늄 클로라이드 (C16);
디메틸디스테아릴암모늄 클로라이드 (C18);
디메틸디팔미틸암모늄 클로라이드 (C16);
디메틸(이수소화 탈로우)염화암모늄 (C16/C18);
디메틸(디탈로우)염화암모늄 (C16/C18);
디메틸(이수소화 탈로우)브롬화암모늄 (C16/C18);
디메틸(이수소화 탈로우)암모늄 메토술페이트 (C16/C18).
바람직하게는, 삼원공중합체를 중화하기 위한 양이온성 계면활성제의 수준이 삼원공중합체의 총 중량을 기준으로 하여, 약 0.1 내지 약 5 중량%로 다양하다. 본 발명의 실행에서, 양이온성 계면활성제는 또한 모노알킬 쿼트 및 디알킬 쿼트의 혼합물일 수 있고, 여기서 모노알킬 쿼트 대 디알킬 쿼트의 비율은 15:1 내지 1:0.5이고, 보다 특히 0:1 내지 1:1이 더 바람직하다.
지방 4급화물, 지방 아민 또는 지방 아민 옥시드 대 삼원공중합체의 중량비는, 예를 들어, 약 1:5 내지 약 5:1, 대안적으로 약 1:3 내지 약 3:1 이상, 전형적으로 약 1:2 내지 약 1:2로 다양할 수 있다.
신규 양쪽성 삼원공중합체는 단량체 군 i.), ii.) 및 iii.)에 의해 정의되는 것 이외에 추가의 단량체를 포함할 수 있다.
예를 들어 양쪽성 중합체는 선택적으로 또한 추가의 비이온성 단량체를 포함할 수 있고, 예를 들어, 양쪽성 중합체는 선택적으로 또한 C1-C22 직쇄 또는 분지쇄 알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, C1-C22 직쇄 또는 분지쇄 n-알킬 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드, C1-C6 히드록시 치환된 알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, n-비닐피롤리돈, 비닐 아세테이트, 에톡실화 및 프로폭실화 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 및 비치환된 아크릴아미드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 단량체를 포함할 수 있다.
성분 i.), ii.) 및 iii.)의 단량체와 임의로 중합될 수 있는 적합한 비이온성 단량체는, 예를 들어 아크릴아미드, 히드록시에틸 (메트)아크릴레이트, N,N-디메틸 (메트)아크릴아미드, N,N-디에틸(메트)아크릴아미드, N-메틸 (메트)아크릴아미드, N-에틸 (메트)아크릴아미드, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트 및 옥틸 (메트)아크릴레이트이다.
양쪽성 중합체는 아민 함유 단량체, 예컨대 디메틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, 디메틸아미노프로필 (메트)아크릴아미드, 디에틸아미노에틸 (메트)아크릴아미드, 2-tert.-부틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트 또는 디메틸아미노네오펜틸 (메트)아크릴레이트를 또한 선택적으로 포함할 수 있다.
바람직하게는, 양쪽성 삼원공중합체가 실질적으로 상기 단량체 단위 i.), ii.) 및 iii.) 및 임의로 가교제로부터 형성되고/거나 지방 아민, 지방 아민 옥시드 또는 지방 4급화물로 중화된다.
컨디셔닝 중합체 및 지방 아민, 지방 아민 옥시드 또는 지방 4급화물의 중량비는 1:5 내지 5:1, 바람직하게는 1:3 내지 3:1, 가장 바람직하게는 1:2 내지 1:5이다.
실질적으로 상기 단량체 단위 i.), ii.) 및 iii.) 및 임의로 가교제로부터 형성되고/거나 지방 아민, 지방 아민 옥시드 또는 지방 4급화물로 중화된이란, i.), ii.) 및 iii.)에 정의된 것 이외의 추가적 단량체 및 선택적 작용제가 사용되어 삼원공중합체를 형성할 수 있지만, 전형적으로 형성된 삼원공중합체의 약 2, 3, 4 또는 5 중량% 이하임을 의미한다.
양쪽성 삼원공중합체는 단량체 성분 i.), ii.) 및 iii.)으로 이루어질 수 있고, 여기서 형성된 삼원공중합체는 선택적으로 지방 아민, 지방 아민 옥시드 또는 지방 4급화물로 적어도 부분적으로 중화되거나 이들과 복합체를 형성하고, 추가로 가교제를 선택적으로 포함한다.
양성 컨디셔닝 삼원공중합체 또는 그의 혼합물의 평균 분자량 (Mw)는, 예를 들어 약 10,000 내지 약 18,000,000, 약 25,000 내지 약 5,000,000, 전형적으로 약 35,000 내지 약 1,800,000의 범위이다. 대안적으로, Mw는 약 15,000 내지 약 1,000,000 또는 약 10,000 또는 약 20,000 내지 약 800,000으로 다양할 수 있다. 예를 들어, 보다 바람직하게는 약 100,000 내지 약 1,000,000이 고려된다.
양쪽성 중합체는 수용성, 수팽윤성이거나 수분산성일 수 있다.
컨디셔닝 양쪽성 중합체는 선택적으로 가교될 수도 있다.
"가교된"은, 본원에 사용된 바와 같이, 1차 화학 결합에 의해 쇄의 특정 탄소 원자에 연결된 원소, 기 또는 화합물을 포함하는 브릿지 (본원에서 "가교제" 지칭됨)에 의해 부착된 양쪽성 중합체의 둘 이상의 쇄를 지칭한다. 대안적으로, 형성된 컨디셔닝 중합체의 쇄에 혼입된 피롤리딘의 아민 (디알릴 아민으로부터 형성됨)이 또한 사슬이 연결되는 지점일 수 있다. 예를 들어, 본원에 그 전문이 포함되는 미국 특허 6,323,306은 다관능성 가교제를 이용하여 디알릴 아민을 갖는 양이온성 공중합체를 가교시키는 것을 교시한다.
"다관능성" 가교제는 2개 이상의 이중 결합; 1개 이상의 이중 결합 및 반응성 기; 또는 2개 이상의 반응성 기를 갖는 단량체를 포함할 수 있다.
적절한 가교제는 다관능성 에폭시 화합물, 디할로알킬 화합물, 디이소시아네이트 화합물 및 2개 이상의 활성화된 올레핀계 이중 결합을 포함하는 화합물을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
적어도 디올레핀계의 예시적 가교제는 메틸렌비스아크릴아미드; 메틸렌비스메타크릴아미드; 1,3-디알릴우레아, 트리알릴우레아, 테트라알릴우레아, N,N-디알릴아크릴아미드, 테트라알릴암모늄 클로라이드, 테트라알릴암모늄 술페이트, 테트라알릴암모늄 메틸술페이트, 불포화 모노카르복실산 및 폴리카르복실산과 폴리올의 에스테르, 디아크릴레이트 및 트리아크릴레이트, 디메타크릴레이트 및 트리메타크릴레이트, 부탄디올 및 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 디아크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜) 디아크릴레이트 등, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 (TMPTA) 및 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트 (TMPTMA)이다. 알릴 화합물, 예컨대 알릴 (메트)아크릴레이트, 트리알릴 시아누레이트, 디알릴 말레에이트, 폴리알릴 에스테르, 테트라알릴옥시에탄, 트리알릴아민, 테트라알릴에틸렌디아민; 인산의 알릴 에스테르; 및/또는 비닐포스폰산 유도체가 또한 고려될 수 있다. MBA가 가장 전형적인 가교제이다.
다관능성 에폭시 화합물의 예는 에피할로히드린, 예컨대 에피클로로히드린, 에틸렌 글리콜 디글리시딜 (EGDE); 디글리시딜 에테르; 1,2,3,4-디에폭시부탄; 1,2,5,6-디에폭시헥산; 폴리(프로필렌 글리콜) 디글리시딜 에테르 (PPGDE); 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르, 3-비스(글리시딜옥시)메틸-1,2-프로판디올, 비스페놀 A 디글리시딜 에테르 (BADGE), 폴리(페닐글리시딜 에테르-코-포름알데히드), 글리세롤 프로폭실레이트 트리글리시딜 에테르, N,N-디글리시딜-4-글리시딜옥시아닐린, 트리글리시딜 이소시아누레이트 등을 포함한다.
디할로알킬 화합물의 예는 1,2-디클로로에탄, 1,2-디브로모에탄, 1,3-디클로로프로판, 1,4-디클로로부탄, 1,6-디클로로헥산, 1,10-디클로로데칸 등을 포함한다. 바람직한 디할로알킬 가교제는 1,2-디브로모에탄 및 1,2-디클로로에탄이다.
디이소시아네이트 화합물은 1급 또는 2급 아미노 기를 포함하는 염기 중합체를 위한 가교제로서 이용될 수 있다. 디이소시아네이트 화합물의 예는 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI), 1,4-디이소시아노부탄, 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI), 톨루엔 디이소시아네이트 (TDI) 등이다.
다관능성 가교 단위는 양쪽성 중합체의 형성 동안 전체 단량체 함량의 20 내지 10,000 ppm 범위의 양으로 첨가될 수 있다. 예를 들어, 20 내지 1000 ppm, 50 내지 800 ppm 또는 75 내지 600 ppm이 고려된다.
전형적 가교제는 메틸렌비스아크릴아미드 (MBA); 메틸렌비스메타크릴아미드이다.
공중합체의 전체 질량을 기준으로 하여, 가교 공단량체의 중량 분획은 5 중량%, 3 중량% 또는 2 중량% 이하, 보다 전형적으로 0.00002 내지 2 중량%, 가장 바람직하게는 0.00002 내지 1 중량%이다.
컨디셔닝 삼원공중합체의 용도
신규 양쪽성 삼원공중합체는 실질적으로 임의의 개인 관리 조성물에 사용될 수 있다. 양쪽성 중합체는 특히 케라틴성 기질, 예컨대 모발, 피부 또는 네일에 이용되는 개인 관리 조성물에 유용하다는 것을 발견했다. 샴푸, 컨디셔너, 린스, 염색 제품, 탈색 제품, 세팅 로션, 드라이용 로션, 강화 로션(restructuring lotion), 파마 및 스트레이트 제품과 같은 제품에 본 발명의 양쪽성 중합체를 혼입시킬 수 있다.
양쪽성 중합체를 포함하는 이러한 개인 관리 조성물은 개인 세정 조성물, 예컨대 샴푸 및 바디워시일 수 있다.
예를 들어 컨디셔닝 삼원공중합체를 포함하는 세정 조성물은 투인원 샴푸, 바디워시, 페이셜 워시, 거품 목욕제, 비눗기 없는 세정제, 액체 및 막대 비누; 샤워 겔, 박리 샤워 겔; 밀크 목욕제; 모이스쳐 타월렛; 입욕용 발포성 정제 (예를 들어, 거품 목욕제); 목욕/샤워 겔 또는 샤워 크림이고, 세제용 음이온성 계면활성제를 조성물의 약 5 중량% 내지 약 50 중량%, 바람직하게는 약 8 중량% 내지 약 30 중량%, 가장 바람직하게는 약 10 중량% 내지 약 25 중량%, 특히 약 12 중량% 내지 약 18 중량%로 추가로 포함할 수 있다.
컨디셔닝 샴푸 또는 투인원 샴푸가 특히 주목된다. 이들 샴푸는 모발을 세척할 뿐 아니라 컨디셔닝한다. 따라서 투인원 샴푸는 그들이 모발을 세척한 후 제2의 컨디셔닝 단계를 요구하지 않는다는 점에서 유리하다.
따라서 바람직한 실시양태는 컨디셔닝 삼원공중합체를 포함하는 개인 세정 조성물이며, 여기서 세정 조성물은 투인원 샴푸이고, 추가로 세제용 음이온성 계면활성제 약 5% 내지 약 50%를 포함한다.
"바디워시"는 신체에 적용되는 모든 세정 비히클을 포함한다. 세정 비히클의 예시적 형태는 액체, 막대, 겔, 폼, 에어로졸 또는 펌프 스프레이, 크림, 로션, 스틱, 파우더를 포함하지만 여기에 한정되지는 않고, 또는 패치 또는 타월렛에 포함된다. 또한 비눗기 없는 세정제가 마찬가지로 이용될 수 있다. 바디워시는 임의의 적합한 제품 형태로 제조될 수 있다. 따라서, 본원에 사용된 바와 같이, "바디워시"는 액체 및 막대 비누를 포함하는 비누; 샤워 겔;, 예컨대 박리 샤워 겔; 포밍 욕실 제품 (예를 들어 겔, 비누 또는 로션); 밀크 목욕제;, 예컨대 겔 세정제, 액체 세정제 및 클렌징 바; 모이스쳐 타월렛; 입욕용 발포성 정제 (예를 들어, 거품 목욕제); 목욕/샤워 겔; 샤워 크림을 포함하나, 이에 한정되지는 않는다.
양쪽성 중합체를 포함하는 이러한 개인 관리 조성물은 케라틴 컨디셔닝 조성물, 예컨대 핸드 로션, 바디 로션, 바디 스프레이, 미스트 또는 겔, 헤어 컨디셔닝 린스, 쉐이빙 크림, 에프터- 쉐이브, 에프터-쉐이브 보습제, 탈모 크림; 쉐이빙 제품, 예를 들어 쉐이빙 크림, 겔, 폼 또는 비누, 에프터- 쉐이브, 에프터-쉐이브 보습제; 헨드 앤 네일 크림 및 그의 조합, 및 피부 및 모발을 포함하는 신체의 세정후 적용을 위해 사용되는 임의의 기타 조성물일 수도 있다.
따라서 개인 관리 조성물은 핸드 로션, 바디 로션, 바디 스프레이, 미스트 또는 겔, 헤어 컨디셔닝 린스, 쉐이빙 크림, 겔, 폼 또는 비누, 애프터-쉐이브, 애프터-쉐이브 보습제, 헨드 앤 네일 크림 또는 탈모 크림이다.
앞서 내포된 바와 같이, 개인 관리 제품은 임의의 형태, 예컨대 크림, 연고, 페이스트, 폼, 겔, 로션, 파우더, 메이크업, 스프레이, 스틱 또는 에어로졸일 수 있다.
크림은 물을 50 % 초과로 함유하는 수중유 에멀젼이다. 본원에서 사용되는 오일-함유 기재는 통상적으로 주로 지방 알콜 (예를 들어, 라우릴, 세틸 또는 스테아릴 알콜), 지방산 (예를 들어, 팔미트산 또는 스테아르산), 액상 내지 고상 왁스 (예를 들어, 이소프로필미리스테이트 또는 밀랍) 및/또는 탄화수소 화합물 (예를 들어, 파라핀 오일)이다. 적합한 유화제는 주로 친수성 특성을 가지는 계면활성제, 예컨대 상응하는 비-이온성 유화제, 예를 들어 에틸렌 옥시드 첨가생성물의 폴리알콜의 지방산 에스테르, 예컨대 폴리글리세롤 지방산 에스테르 또는 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산 에테르 (트윈(TWEEN) 상표); 폴리옥시에틸렌 지방 알콜 에테르 또는 그의 에스테르 또는 상응하는 이온성 에멀현화제, 예컨대 지방 알콜 술포네이트의 알칼리 금속 염, 나트륨 세틸 술페이트 또는 나트륨 스테아릴 술페이트 (이들은 보통 세틸 알콜 또는 스테아릴 알콜과 같은 지방 알콜과 함께 사용됨)이다. 또한, 크림은 증발 동안 수분 손실을 감소시키는 작용제, 예를 들어 글리세롤, 소르비톨, 프로필렌 글리콜 및/또는 폴리에틸렌 글리콜과 같은 다가알콜을 함유한다.
연고는 70% 이하, 예를 들어 20 내지 50% 이하의 물 또는 수성 상을 함유하는 유중수 에멀젼이다. 오일 함유 상은, 바람직하게는 히드록시 화합물, 예를 들어 세틸 알콜 또는 울 왁스 (물 흡수를 개선용)와 같은 지방 알콜 또는 그의 에스테르를 함유하는, 파라핀 오일 및/또는 고체 파라핀과 같은 탄화수소를 주로 함유한다. 유화제는 소르비탄 지방산 에스테르와 같은 상응하는 친유성 물질이다. 또한, 연고는 다가알콜, 예를 들어 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 소르비톨 및/또는 폴리에틸렌 글리콜과 같은 보습제뿐만 아니라 보존제를 함유한다.
리치 크림은 무수 제제이고, 탄화수소 화합물, 예컨대 파라핀, 천연 또는 부분적 합성 지방, 예를 들어 코코넛 지방산 트리글리세리드 또는 바람직하게는 경화 오일 및 글리세롤 부분적 지방산 에스테르를 기초로 하여 제조된다.
페이스트는 분비물을 흡수하는 분말형 성분, 예를 들어 이산화티타늄 또는 산화아연 및 같은 금속 산화물, 및 또한 수분 또는 흡수된 분비물을 결합시키는 탈로우 및/또는 알루미늄 실리케이트를 함유하는 크림 및 연고이다.
폼은 에어로졸 형태의 액상 수중유 유화액이다. 특히, 오일 함유 상을 위해 탄화수소 화합물, 예를 들어 파라핀 오일, 세틸 알콜과 같은 지방 알콜, 이소프로필미리스테이트와 같은 지방산 에스테르 및/또는 왁스가 사용된다. 특히, 적합한 유화제는 주로 친수성인 유화제 (예를 들어, 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산 에스테르) 및 주로 친유성인 유화제 (예를 들어, 소르비탄 지방산 에스테르)의 혼합물이다. 시판되는 첨가제, 예를 들어 보존제가 통상적으로 추가로 이용된다.
겔은, 특히, 겔 형성제, 특히 셀룰로스 에테르, 예를 들어 메틸 셀룰로스, 히드록시에틸 셀룰로스, 카르복시메틸 셀룰로스 또는 식물성 히드로콜로이드, 예를 들어 나트륨 알기네이트, 트라가칸트 또는 아라비아 검이 분산 또는 팽윤되어 있는 활성 물질의 수용액 또는 현탁액이다. 겔은, 바람직하게는 보습제로서 프로필렌 글리콜 또는 글리세롤과 같은 다가알콜, 및 폴리옥시에틸렌소르비탄 지방산 에스테르와 같은 습윤제를 또한 추가로 함유한다. 또한, 겔은 벤질 알콜, 페네틸 알콜, 페녹시에탄올 등과 같은 시판되는 보존제를 함유한다.
상기에 논의된 바와 같이, 본 발명자들은 양쪽성 중합체가 실리콘 침착제로서 매우 잘 기능한다는 것을 발견하였다. 즉, 실리콘 함유 샴푸 또는 바디워시에서 조합된 경우, 양쪽성 중합체는 케라틴 표면, 예컨대 모발 및 피부 상으로의 실리콘의 침착을 효과적으로 보조하여 컨디셔닝 효과를 고조시킨다.
상기 언급된 바와 같이 본 발명의 삼원공중합체는 희석시 삼원공중합체/실리콘 응집체 또는 코아세르베이트/임의적 유익제 (예컨대 지방 아민, 지방 아민 옥시드 또는 4급화물 아민, 유성 성분, 지방산, 실리콘 또는 그의 혼합물)를 형성하여, 컨디셔닝 이점이 요구되는 피부 또는 모발 상으로 응집체를 물리적으로 침착시킬 수 있다.
본 발명의 양쪽성 중합체는 개인 세정 조성물 또는 개인 관리 조성물에 전체 개인 세정 또는 개인 관리 조성물의 약 0.05 내지 약 5, 약 0.1 내지 약 3, 약 0.1 내지 약 0.75, 약 0.1 내지 약 0.5 중량%로 사용될 수 있다.
컨디셔닝제
지방 아민, 지방 아민 옥시드 및 4급 아민 뿐만 아니라, 다른 컨디셔닝제가 본 발명의 삼원공중합체와 합해질 수 있다. 예를 들어, 본원에서 유용한 컨디셔닝제는 실리콘, 유성 또는 지방 물질, 예컨대 탄화수소, 지방 에스테르, 실리콘 및 양이온성 지방 물질, 예컨대 상기 제시된 지방 아민, 지방 옥시드, 지방 4급화물을 포함한다.
실리콘
가장 일반적으로 사용되는 컨디셔닝제는 실리콘이다. 본 발명의 양쪽성 중합체는 실질적으로 임의의 실리콘을 갖는 실리콘 침착 보조물질로서 효과적이다. 개인 세정 또는 개인 관리 조성물에 사용하기에 적절한 가장 일반적으로 사용되는 실리콘은 전형적으로 개질되거나 개질되지 않은 폴리오르가노실록산, 즉, 폴리오르가노실록산 오일 또는 폴리오르가노실록산 검 또는 수지 (그의 본래 형태로 또는 유기 용매 중 용액의 형태로 또는 대안적으로 에멀젼 또는 마이크로에멀젼 형태로)이다.
본 발명에 따라 이용될 수 있는 폴리오르가노실록산 중에, 다음이 비제한적 예로서 언급될 수 있다:
I. 휘발성 실리콘: 이들은 60℃ 및 260℃ 사이의 비점을 갖는다. 그들은 3 내지 7개, 바람직하게는 4 내지 5개의 규소 원자를 함유하는 시클릭 실리콘으로부터 선택된다. 이들의 예는 옥타메틸시클로테트라실록산 (판매 명칭: 볼러타일 실리콘(VOLATILE SILICONE) 7207", 유니온 카바이드(Union Carbide) 또는 실비온(SILBIONE) 70045 V2, 론-폴랭(Rhone-Poulenc)), 데카메틸시클로펜타실록산 (판매 명칭: 볼러타일 실리콘 715811, 유니온 카바이드, 실비온 70045 V5, 론-폴랭) 뿐만 아니라 그의 혼합물이다. 시클로공중합체, 예컨대 디메틸실록산/메틸알킬실록산, 예를 들어 유니온 카바이드에 의해 판매되는 볼러타일 실리콘 FZ3109 (디메틸실록산/메틸옥틸실록산 시클로공중합체)가 또한 언급될 수 있다.
II. 비-휘발성 실리콘: 이들은 주로 다음으로 이루어진다:
(i) 폴리알킬실록산; 주로 언급될 수 있는 폴리알킬실록산 중에, 예를 들어 트리메틸실릴 말단 기를 함유하는 선형 폴리디메틸실록산, 예로서 및 비제한적으로, 실비온 오일 70047 시리즈 (로디아 케미(Rhodia Chimie)에 의해 판매); DC200 오일 및 실리콘 에멀젼, 예컨대 DC-1664 (다우 코닝(Dow Corning)), 및 히드록시디메틸실릴 말단 기를 함유하는 PDMS가 있음;
(ii) 폴리아릴실록산;
(iii) 폴리알킬아릴실록산; 선형 및 분지형 폴리메틸페닐실록산, 폴리디메틸메틸페닐실록산 및 폴리디메틸디페닐실록산, 예컨대, 예를 들어, 오일 로도실(RHODORSIL 76311)(로디아 케미)가 언급될 수 있음;
(iv) 실리콘 검; 이들은 분자 질량이 200,000 내지 5,000,000인 폴리디오르가노실록산이며, 단독으로서 또는 휘발성 실리콘, 폴리디메틸실록산 (PDMS) 오일, 폴리페닐메틸실록산 (PPMS) 오일, 이소파라핀, 메틸렌 클로라이드, 펜탄, 도데칸, 트리데칸, 테트라데칸 또는 그의 혼합물로부터 선택된 용매 중 혼합물로서 사용되고; 예를 들어, 하기 화합물:
폴리디메틸실록산,
폴리[(디메틸실록산)/(메틸비닐실록산)],
폴리[(디메틸실록산)/(디페닐실록산)],
폴리[(디메틸실록산)/(페닐메틸실록산)],
폴리[(디메틸실록산)/(디페닐실록산)/(메틸비닐실록산)]
이 언급될 수 있고;
예를 들어, 하기 혼합물이, 비제한적 예로서 언급될 수 있음:
1) 쇄의 말단에서 히드록실화된 폴리디메틸실록산 (CTFA 명명법에 따른 디메티코놀) 및 시클릭 폴리디메틸실록산 (CTFA 명명법에 따른 시클로메티콘)으로부터 형성된 혼합물, 예컨대 제품 Q2 1401 (다우 코닝사에 의해 판매됨);
2) 폴리디메틸실록산 검과 시클릭 실리콘으로부터 형성된 혼합물, 예컨대 제품 SF 1214 실리콘 플루이드(Silicone Fluid)(제너럴 일렉트릭(General Electric)), 이는 SF 1202 실리콘 플루이드 (데카메틸시클로펜타실록산)에 용해된 분자량 = 500,000의 SE 30 검임;
3) 상이한 점도의 두 PDMS, 특히 PDMS 검 및 PDMS 오일의 혼합물, 예컨대 제품 SF 1236 및 CF 1241 (제너럴 일렉트릭);
(v) 실리콘 수지; 바람직하게는 R2SiO2/2, RSiO3/2 및 Si4/2 단위를 포함하는 가교된 실록산 시스템 (여기서 R은 1 내지 6개의 탄소 원자 또는 페닐 기를 포함하는 탄화수소 기를 나타냄). 이러한 수지 중, 명칭 다우 코닝 593으로 판매되는 제품이 언급될 수 있음;
(vi) 오르가노개질된 폴리오르가노실록산; 즉, 상기 정의된 바와 같은 실리콘으로서, 그 일반적 구조 내에서 탄화수소계 라디칼을 통해 연결되거나 실록산 쇄에 직접 연결된 1종 이상의 오르가노 관능기를 포함하는 실리콘; 예를 들어 하기를 포함하는 실리콘이 언급될 수 있음:
a) 임의로 알킬 기를 포함하는 폴리에틸렌옥시 및/또는 폴리프로필렌옥시 기, 예컨대 디메티콘 코폴리올 (다우 코닝사에 의해 명칭 DC 1248로 판매) 및 알킬 (C12) 메티콘 코폴리올 (다우 코닝사에 의해 명칭 Q2 5200으로 판매)로서 공지된 제품;
b) (퍼)플루오로 기, 예컨대 트리플루오로알킬 기, 예컨대, 예를 들어, 제너럴 일렉트릭사에 의해 명칭 FF.150 플루오로실리콘 풀루이드(FLUOROSILICONE FLUID)로 판매;
c) 히드록시아실아미노 기, 예컨대 유럽 특허 출원 EP-A-0 342 834에서 기술된 것, 및 특히 다우 코닝사에 의해 명칭 Q2-8413으로 판매되는 실리콘;
d) 티올 기, 예컨대 다우 코닝으로부터의 실리콘 X 2-836 또는 제네시(Genesee)로부터의 GP 72A 및 GP 71;
e) 치환 또는 비치환된 아민 기, 예컨대 제네시사에 의해 명칭 GP 4 실리콘 플루이드 및 GP 7100으로 판매되는 제품, 또는 다우 코닝사에 의해 명칭 Q2 8220 및 다우 코닝 929 또는 939로 판매되는 제품. 치환된 아민 기는 특히 C1-C4 아미노알킬 또는 아미노 (C1-C4) 알킬아미노 (C1-C4)알킬 기이다. CTFA 명칭 (1997)에 따라 아모디메티콘 및 트리메틸실릴아모디메티콘으로 공지된 실리콘이 보다 특히 이용됨;
f) 카르복실레이트 기, 예컨대 치소 코포레이션(Chisso Corporation)으로부터의 유럽 특허 EP 186 507에 기술된 생성물;
g) 히드록실 기, 예컨대 특허 출원 FR-A-2 589 476에서 기술된 히드록시알킬 관능기를 포함하는 폴리오르가노실록산;
h) 12개 이상의 탄소 원자를 함유하는 알콕시 기, 예컨대 SWS 실리콘스(Silicones)로부터의 제품 실리콘 코폴리머(SILICONE COPOLYMER) F 755;
i) 12개 이상의 탄소 원자를 포함하는 아실옥시알킬 기, 예컨대, 예를 들어, 특허 출원 FR-A-2 641 185에 기술된 폴리오르가노실록산;
j) 4급 암모늄 기, 예컨대 골드슈미트(Goldschmidt)사로부터의 제품 아빌(ABIL) K 32701;
k) 양쪽성 또는 베타인 기, 예컨대, 명칭 아빌 B 9950 하에 골드슈미트사에 의해 판매되는 제품;
l) 비술파이트 기, 골드슈미트사에 의해 명칭 아빌 S 201 및 아빌 S 255로 판매되는 제품;
(vii) 선형 폴리실록산-폴리알킬렌 블록을 반복 단위로서 포함하는 블록 공중합체; 본 발명의 문맥에서 사용되는 이러한 블록 공중합체의 제조는 유럽 특허 출원 EP 0 492 657 A1에서 기술되고, 그 교시는 본원에 참고로서 포함됨;
(viii) 실리콘 비함유의 유기 단량체로부터 형성된 주요 유기 쇄, 및 그 위에서 상기 쇄 내에 뿐 아니라 임의로는 그의 말단 중 적어도 하나에 그래프팅된 1종 이상의 폴리실록산 거대단량체로 이루어진, 비-실리콘 유기 골격을 포함하는 그래프팅된 실리콘 중합체; 특히 보다 바람직하게는 미국 특허 4 963 935, 4 728 571 및 4 972 037, 및 특허 출원 EP-A-0 412 704, EP-A-0 412 707, EP-A-0 640 105 및 WO 95/00578에 기재된 것들로부터 선택된 것 (상기 특허의 교시는 그 전문이 비-제한적 참조로서 본원에 포함됨);
(ix) 주요 폴리실록산 쇄를 포함하고, 그 위에서 상기 쇄 내에 뿐 아니라 임의로는 그의 말단 중 적어도 하나에 실리콘 비함유의 1종 이상의 유기 거대단량체가 그래프팅된, 비-실리콘 유기 단량체로 그래프팅된 폴리실록산 골격을 포함하는, 그래프팅된 실리콘 중합체; 이러한 중합체의 예 및 그의 특정 제조 방법은 특히 특허 출원 EP-A-0 582 152, WO 93/23009 및 WO 95/03776 (상기 특허의 교시는 그 전문이 비-제한적 참조로서 본원에 포함됨)에서 특히 기술됨;
(x) 또는 그의 혼합물.
본 발명에 따라 바람직하게 이용되는 폴리오르가노실록산은 비-휘발성 폴리오르가노폴리실록산이고, 바람직하게는 폴리디메틸실록산 오일 또는 검 (선택적으로 아민화, 아릴화 또는 알킬아릴화됨)이다.
동시계속 출원 미국 일련 번호 12/286,260 (본원에서 그 전문이 참조로 포함됨)은 개질된 실리콘을 기술한다. 본 발명의 양성 삼원공중합체는 거기에 교시된 실리콘 유도체와 조합되어, 개인 관리 조성물에서 효과적인 침착 보조물질로서 이용될 수 있다.
폴리오르가노실록산은 본 발명의 조성물에서 조성물의 총 중량에 대하여, 0.01 중량% 내지 20 중량%, 바람직하게는 0.1 중량% 내지 10 중량%의 비율로 사용된다.
비-실리콘 컨디셔닝제
본 발명에 따른 조성물은 분산된, 비-휘발성의 수불용성 유성 비-실리콘 컨디셔닝제를 포함할 수 있다.
적절한 유성 또는 지방 물질은 탄화수소 오일, 지방 에스테르 및 그의 혼합물로부터 선택된다.
직쇄 탄화수소 오일은, 예를 들어 약 12 내지 약 30개의 탄소 원자를 포함할 수 있다. 분지쇄 탄화수소 오일은 바람직하게는 약 12 내지 약 42개의 탄소 원자를 포함하는 것이 또한 적절하다. 알케닐 단량체, 예컨대 C2-C6 알케닐 단량체의 중합체 탄화수소가 또한 적절하다.
적합한 탄화수소 오일의 구체적인 예는 파라핀 오일, 미네랄 오일, 포화 및 불포화 도데칸, 포화 및 불포화 트리데칸, 포화 및 불포화 테트라데칸, 포화 및 불포화 펜타데칸, 포화 및 불포화 헥사데칸, 및 그의 혼합물을 포함한다. 이들 화합물의 분지쇄 이성질체 뿐만 아니라 더 긴 쇄 길이의 탄화수소가 또한 이용될 수 있다. 또 다른 적합한 물질은 폴리이소부틸렌이다.
적합한 지방 에스테르는 10개 이상의 탄소 원자를 갖는 것을 특징으로 하고, 지방산 또는 알콜에서 유래된 히드로카르빌 쇄를 갖는 에스테르를 포함하고, 모노카르복실산 에스테르는 화학식 R1COOR (여기서 R* 및 R은 독립적으로 알킬 또는 알케닐 라디칼을 나타내고, Rf 및 R 중 탄소 원자의 합은 10 이상, 바람직하게는 20 이상임)의 산 및/또는 알콜의 에스테르를 포함한다. 카르복실산의 디- 및 트리알킬 및 알케닐 에스테르가 또한 이용될 수 있다.
컨디셔닝 오일 자체 (에멀젼 또는 최종 헤어 컨디셔닝 조성물이 아님)의 점도는 25℃에서 350 내지 10,000,000 mrr^sec"1이다.
유성 또는 지방 물질은 적절하게는, 조성물의 0.05 내지 20, 바람직하게는 0.2 내지 10, 보다 바람직하게는 약 0.5 내지 5 중량% 정도로 존재한다.
습윤제 및 보습제
본 발명의 조성물은 1종 이상의 습윤제 또는 보습 물질을 포함할 수 있다. 다양한 이들 물질이 사용될 수 있고, 각각 약 0.1% 내지 약 20%, 보다 바람직하게는 약 1% 내지 약 10%, 가장 바람직하게는 약 2% 내지 약 5%의 정도로 존재할 수 있다. 이들 물질은 우레아; 구아니딘; 글리콜산 및 글리콜레이트 염 (예를 들어 암모늄 및 4급화물 알킬 암모늄); 락트산 및 락테이트 염 (예를 들어 암모늄 및 4급화물 알킬 암모늄); 알로에 베라 (그의 품종 중 임의의 형태)(예를 들어, 알로에 베라 겔); 폴리히드록시 알콜, 예컨대 소르비톨 글리세롤, 헥산트리올, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 헥실렌 글리콜 등; 폴리에틸렌 글리콜; 당 및 전분; 당 및 전분 유도체 (예를 들어, 알콕실화 글루코스); 히알루론산; 락타미드 모노에탄올아민; 아세트아미드 모노에탄올아민; 및 그의 혼합물을 포함한다. 바람직한 습윤제 및 보습제는 글리세롤, 부틸렌 글리콜, 헥실렌 글리콜 및 그의 혼합물이다.
세제용 계면활성제
본 발명의 상기 양쪽성전해질 중합체는 세제용 음이온성 계면활성제-함유 제품, 예컨대 샴푸 또는 개인 세정 제품에 사용되는 것 (일반적으로 상기 컨디셔닝 특성의 손실 없는 확실한 제제를 제공함)과 특히 상용적일 뿐 아니라 또한 양이온성, 비이온성, 쯔비터이온성 또는 양쪽성 계면활성제와도 상용적이다.
본원에서 샴푸 조성물에 사용하기 위한 적절한 음이온성 세제용 계면활성제 성분은 모발 관리 또는 다른 개인 관리 세정 조성물에 사용하기 위해 공지된 것들을 포함한다. 샴푸 조성물 내 음이온성 세제용 계면활성제 성분의 농도는 바람직한 세정 및 거품 성능을 제공하기에 충분하여야 하고, 일반적으로, 예를 들어 조성물의 약 5% 내지 약 50%, 약 8% 내지 약 30%, 약 10% 내지 약 25% 및 약 12 중량% 내지 약 18 중량%의 범위이다.
샴푸 조성물에 사용하기에 적절한 바람직한 음이온성 계면활성제는 알킬 및 알킬 에테르 술페이트이다. 이러한 물질은 각각 화학식 ROSO3M 및 RO(C2H4O)xSO3-M (여기서 R은 약 8 내지 약 18개의 탄소 원자의 알킬 또는 알케닐이고, x는 1 내지 10 값의 정수이고, M은 양이온, 예컨대 암모늄, 알칸올아민, 예컨대 트리에탄올아민, 1가 금속, 예컨대 나트륨 및 칼륨, 및 다가 금속 양이온, 예컨대 마그네슘 및 칼슘임)을 갖는다.
R은 전형적으로 알킬 및 알킬 에테르 술페이트의 둘 다에서 약 8 내지 약 18개의 탄소 원자, 약 10 내지 약 16개의 탄소 원자, 약 12 내지 약 14개의 탄소 원자를 갖는다. 알킬 에테르 술페이트는 전형적으로 에틸렌 옥시드 및 약 8 내지 약 24개의 탄소 원자를 갖는 1가 알콜의 축합 생성물로서 제조된다. 알콜은 합성일 수 있거나 그들은 지방, 예를 들어, 코코넛 오일, 팜핵 오일, 탈로우로부터 유래될 수 있다. 코코넛 오일 또는 팜핵 오일에서 유래된 라우릴 알콜 및 직쇄 알콜이 바람직하다. 이러한 알콜은 약 0 내지 약 10, 약 2 내지 약 5, 약 3 몰비의 에틸렌 옥시드와 반응하고, 예를 들어, 알콜의 몰당 평균 3몰의 에틸렌 옥시드를 갖는 분자종의 생성 혼합물이 황화 및 중화된다.
다른 적합한 음이온성 세제용 계면활성제는 화학식 [R1--SO3--M] (여기서 R1은 약 8 내지 약 24개, 약 10 내지 약 18개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄, 포화, 지방족 탄화수소 라디칼이고, M은 상기 기재된 양이온임)에 부합하는 유기 황산 반응 생성물의 수용성 염이다.
또 다른 적합한 음이온성 세제용 계면활성제는 이세티온산으로 에스테르화되고 수산화나트륨으로 중화된 지방산의 반응 생성물 (여기서, 예를 들어 지방산은 코코넛 오일 또는 팜핵 오일에서 유래됨); 메틸 타우라이드의 지방산 아미드의 나트륨 또는 칼륨 염 (여기서 지방산은, 예를 들어 코코넛 오일 또는 팜핵 오일에서 유래됨)이다.
개인 세정 조성물에 사용하기에 전형적 특정한 음이온성 세제용 계면활성제는 암모늄 라우릴 술페이트, 암모늄 라우레트 술페이트, 트리에틸아민 라우릴 술페이트, 트리에틸아민 라우레트 술페이트, 트리에탄올아민 라우릴 술페이트, 트리에탄올아민 라우레트 술페이트, 모노에탄올아민 라우릴 술페이트, 모노에탄올아민 라우레트 술페이트, 디에탄올아민 라우릴 술페이트, 디에탄올아민 라우레트 술페이트, 라우르산 모노글리세리드 황산나트륨, 나트륨 라우릴 술페이트, 나트륨 라우레트 술페이트, 칼륨 라우릴 술페이트, 칼륨 라우레트 술페이트, 나트륨 라우릴 사르코시네이트, 나트륨 라우로일 사르코시네이트, 라우릴 사르코신, 코코일 사르코신, 암모늄 코코일 술페이트, 암모늄 라우로일 술페이트, 나트륨 코코일 술페이트, 나트륨 라우로일 술페이트, 칼륨 코코일 술페이트, 칼륨 라우릴 술페이트, 트리에탄올아민 라우릴 술페이트, 트리에탄올아민 라우릴 술페이트, 모노에탄올아민 코코일 술페이트, 모노에탄올아민 라우릴 술페이트, 나트륨 트리데실 벤젠 술포네이트, 나트륨 도데실 벤젠 술포네이트 및 그의 조합을 포함한다.
적합한 양쪽성 또는 쯔비터이온성 세제용 계면활성제는 개인 세정 조성물에 사용될 수 있고, 본원에서는 모발 관리 또는 피부 관리 세정 조성물에 사용하기 위한 것으로 공지된 것 및 화장품 (예컨대 샴푸) 조성물의 pH에서 음이온성인 기를 포함하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 양쪽성 세제용 계면활성제의 농도는, 예를 들어 조성물의 약 0.5 중량% 내지 약 20 중량%, 약 1 중량% 내지 약 10 중량% 범위이다.
개인 세정 조성물에 사용하기에 적절한 양쪽성 세제용 계면활성제는 당업계에 익히 공지되어 있고, 지방족 라디칼이 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고 지방족 치환기 중 하나가 약 8 내지 약 18개의 탄소 원자를 함유하고, 하나가 음이온성 수용성 기, 예컨대 카르복시, 술포네이트, 술페이트, 포스페이트 또는 포스포네이트를 포함하는 지방족 2급 및 3급 아민의 유도체로서 널리 설명되는 계면활성제를 포함한다.
개인 세정 조성물에 사용하기에 적절한 쯔비터이온성 세제용 계면활성제는 당업계에 익히 공지되어 있고, 지방족 라디칼이 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고 지방족 치환기 중 하나가 약 8 내지 약 18개의 탄소 원자를 함유하고, 하나가 음이온성 기, 예컨대 카르복시, 술포네이트, 술페이트, 포스페이트 또는 포스포네이트를 포함하는 지방족 4급 암모늄, 포스포늄 및 술포늄 화합물의 유도체로 널리 설명되는 계면활성제를 포함한다. 베타인과 같은 쯔비터이온성이 또한 고려된다.
본 발명의 개인 세정 조성물은 상기 음이온성 세제용 계면활성제 성분과의 조합에 사용하기 위해 추가적 계면활성제를 추가로 포함할 수 있다. 적절한 선택적 계면활성제는 비이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제 및 그의 조합을 포함한다. 모발 또는 개인 관리 제품에 사용하기 위해 당업계에 공지된 임의의 계면활성제가 이용될 수 있고, 단 선택적인 추가적 계면활성제는 또한 개인 세정 조성물의 본질적 성분과 화학적으로 및 물리적으로 상용성이거나 또는 그 외에 제품 성능, 미적 특징 또는 안정성을 과도하게 악화시키지 않아야 한다. 개인 세정 조성물 내 선택적 추가적 계면활성제의 농도는 바람직한 세정 또는 거품 성능, 선택된 선택적 계면활성제, 목적하는 제품 농도, 조성물 중 다른 성분의 존재 및 당업계에 익히 공지된 다른 인자에 따라 변할 수 있다.
개인 세정 또는 샴푸 조성물에 사용하기에 적합한 다른 음이온성, 쯔비터이온성, 양쪽성 또는 선택적 추가의 계면활성제의 비제한적 예는 문헌 [McCutcheon's, Emulsifiers and Detergents, 1989 Annual, published by M. C. Publishing Co.]에 기술되며, 그 설명이 본원에 참조로 포함된다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태는 컨디셔닝 중합체를 포함하는 개인 세정 또는 개인 관리 조성물이며, 여기서 컨디셔닝 중합체는 화장품용으로 허용되는 비히클에 분산되거나 가용화되고, 임의로는 음이온성, 양쪽성, 비이온성 및 쯔비터이온성 계면활성제로부터 선택된 1종 이상의 계면활성제를 추가로 포함한다.
훨씬 더 바람직한 실시양태는, 컨디셔닝 중합체를 포함하는 개인 세정 조성물이 샴푸 또는 바디워시이고, 개인 관리 조성물은 피부 및 모발을 포함하는 신체에 적용되는 임의의 개인 관리 조성물인 개인 세정 또는 개인 관리 조성물이다.
특히 주목되는 개인 세정 조성물은, 예를 들어 투인원 샴푸, 바디워시, 페이셜 워시, 거품 목욕제, 비눗기 없는 세정제, 액체 및 막대 비누; 샤워 겔, 박리 샤워 겔; 밀크 목욕제; 모이스쳐 타월렛; 입욕용 발포성 정제 (예를 들어, 거품 목욕제); 목욕/샤워 겔 또는 샤워 크림일 수 있는 세정 조성물이고, 바람직하게는 세정 조성물이 투인원 샴푸이고, 개인 세정 조성물이 선택적으로 조성물의 5 중량% 내지 50 중량%, 바람직하게는 8 중량% 내지 30 중량%, 가장 바람직하게는 10 중량% 내지 25 중량%, 특히 12 중량% 내지 18 중량%의 세제용 음이온성 계면활성제를 추가로 포함한다.
유익제
유익제는 본 발명의 삼원공중합체와 합해질 수 있고, 선택적으로 컨디셔닝제, 예컨대 탄화수소 오일, 지방 에스테르, 실리콘, 지방 아민, 지방 아민 옥시드 및 지방 4급화물을 포함할 수 있다. 가능한 추가적 유익제는 또한 선스크린제, 항비듬제, 단백질, 미네랄, 허브 추출물, 살기생충제, 비타민 및 UV 흡수제와 같은 성분을 포함할 수 있다.
임의의 성분
또한, 개인 세정 제제가 현탁화제, 점도 조절제, 염료, 비휘발성 용매 또는 희석제 (수용성 및 수불용성), 진주광택 보조물질, 발포체 부스터, 추가적 계면활성제 또는 비이온성 보조계면활성제, pH 조절제, 향료, 보존제, 킬레이트화제, 피부 활성제, 미네랄, 식물/과일/식품 추출물, 스핑고지질 유도체 또는 합성 유도체 및 점토를 포함하는 것은 통상적이다.
항비듬제가 특히 주목되는데, 이는 양이온성 중합체가 항비듬제, 예컨대 피리딘티온 염의 침착을 위한 보조물질로 익히 공지되어 있기 때문이다. 예를 들어, 미국 출원 공개 2008/0206355는 피리티온과 조합된 양이온성 단독중합체를 교시한다. 따라서 본 발명의 조성물은 또한 항비듬제를 포함할 수 있다.
항비듬 미립자의 적절한, 비제한적 예는 피리딘티온 염, 아졸, 셀레늄 황화물, 미립자 황 및 그의 혼합물을 포함한다. 피리딘티온 염이 바람직하다. 이러한 항비듬 미립자는 조성물의 본질적 성분과 물리적으로 및 화학적으로 상용적이어야 하고, 그 외에 제품 안정성, 미적 특징 또는 성능을 과도하게 악화시켜서는 안된다.
피리딘티온 항비듬 미립자, 특히 1-히드록시-2-피리딘티온 염은 본 발명의 조성물에 사용하기에 대단히 바람직한 미립자 항비듬제이다. 피리딘티온 항비듬 미립자의 농도는 전형적으로 조성물의 약 0.1 중량% 내지 약 4 중량%, 바람직하게는 약 0.1 중량% 내지 약 3 중량%, 보다 바람직하게는 약 0.3 중량% 내지 약 2 중량% 범위이다. 바람직한 피리딘티온 염은 중금속, 예컨대 아연, 주석, 카드뮴, 마그네슘, 알루미늄 및 지르코늄, 바람직하게는 아연으로부터 형성되는 것, 보다 바람직하게는 1-히드록시-2-피리딘티온의 아연 염 ("아연 피리딘티온" 또는 "ZPT"로서 공지됨), 보다 바람직하게는 혈소판 입자 형태의 1-히드록시-2-피리딘티온 염을 포함하며, 여기서 입자는 약 20 ㎛ 이하, 바람직하게는 약 5 ㎛ 이하, 보다 바람직하게는 약 2.5 ㎛ 이하의 평균 크기를 갖는다. 다른 양이온, 예컨대 나트륨으로부터 형성된 염이 또한 적절할 수 있다.
본 발명의 삼원공중합체를 함유하는 개인 관리 또는 개인 세정 조성물은 선택적으로 추가적 중합체를 포함할 수 있다. 추가적 중합체는, 예를 들어, 다음일 수 있다:
- 약 1,000,000 내지 약 30,000,000, 약 2,000,000 내지 약 8,000,000 또는 약 2,000,000 내지 약 5,000,000 범위의 분자량의 폴리아크릴아미드의 단독중합체.
- 본 발명의 삼원공중합체와는 다른 양이온성 공중합체. 예를 들어, 양이온성 공중합체는 아크릴아미드 및 양이온성 단량체, 예컨대 (메트)아크릴로일옥시에틸-N,N,N-트리메틸암모늄 클로라이드, -(메트)아크릴로일옥시에틸-N-에틸-N,N-디메틸암모늄 모노에틸 술페이트, (메트)아크릴로일옥시에틸-N,N,N-트리에틸암모늄 모노에틸 술페이트, -(메트)아크릴로일아미노프로필-N,N,N-트리메틸암모늄 클로라이드, (메트)아크릴로일아미노프로필-N-에틸-N,N-디메틸암모늄 모노에틸 술페이트, (메트)아크릴로일아미노프로필-N,N-디에틸-N-메틸암모늄 클로라이드 또는 (메트)아크릴로일아미노프로필-N,N-디에틸-N-메틸암모늄 모노메틸 술페이트 또는 그의 혼합물의 공중합체일 수 있음.
제2 양이온성 공중합체는 전형적으로 공중합체의 총 중량을 기준으로 하여 0.1 내지 약 25 중량%, 4 내지 약 20 중량% 또는 약 5 또는 약 20 중량%의 양이온성 단량체를 포함한다.
삼원공중합체의 제조
양쪽성 컨디셔닝 중합체는 종래 방법으로, 예를 들어, 질량 또는 용액 중합에 의해 제조될 수 있다. 중합은 수성, 용매 또는 수성-용매 혼합 환경에서 일어날 수 있지만, 반응이 실질적으로 수성 환경에서 수행되는 것이 바람직하다. 가능한 용매는 DMSO, THF, DMF, 에틸, 프로필, 부틸, 아세테이트, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, N-부탄올, 이소부탄올, 이소프로판올, MEK, MIBK, 아세톤 등이다.
산소 부재 하에 중합을 수행하는 것이 바람직하다.
단량체는 바람직하게는, 선택적으로 산화환원 시스템의 존재 하에, 퍼옥시드의 첨가에 의해, 라디칼 반응을 이용하여 중합시킨다. 과황산암모늄과 같은 개시제가 이상적인데, 이는 이러한 개시제가 고도 수용성이기 때문이다.
컨디셔닝 중합체의 중합 시간은 온도와 바람직한 최종 생성물 특성에 따라 좌우되지만, 약 50℃ 내지 약 190℃ 범위의 온도에서 바람직하게는 0.5 내지 10 시간의 범위이다. 중합은 연속적으로, 불연속적으로 또는 반연속적으로 수행될 수 있다. 단량체의 랜덤 분포를 갖는 중합체 쇄를 수득하는 것이 바람직한 경우, 바람직하게는 모든 단량체가 함께 반응 혼합물에 첨가된다. 이는 한번에 수행되거나 또는 반응 속도의 조절을 위해 시간에 따라 계량되어 수행될 수 있다.
당업자는 공지된 단량체의 반응성을 기초로 하여 중합을 제어함으로써 바람직한 분포를 얻을 수 있다.
실시예
평균 분자량의 측정을 겔 투과 크로마토그래프에 의해 수행하였다.
약어에 대한 설명
APTAC - 아크릴로일아미노프로필-N,N,N-트리메틸암모늄 클로라이드
EGDS - 에틸렌 글리콜 디스테아레이트
DAA - 디알릴아민
ADAA - 알콕실화 디알릴아민-이들 단량체는 US 특허 7,579,421 및 5,478,883 (그 전문이 본원에 참조로서 포함됨)의 실시예에 따라 제조하였다.
NaEDTA - 에틸렌 디아민 테트라 아세트산의 나트륨 염
코카미드 MEA - 코카미드 모노에탄올아민
SLS - 나트륨 라우릴 술페이트
SLES-X, X mol 에톡실화된 나트륨 라우레트 술페이트
EO/PO - 에톡시/프로폭시 기
VA 044 - 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판]디히드로클로라이드
tBHP - tert 부틸 과산화수소
SMBS - 메타중아황산나트륨
HLB - 친수성-친유성 밸런스
양쪽성 컨디셔닝 중합체의 합성
실시예 1
APTAC/AA/DAA 삼원공중합체의 제조
반응기 충전물 (RC)
75% APTAC 0.7 g
97% DAA 3.5 g
99% 아크릴산 0.1g
10% NaEDTA 1.0 g
탈이온수 160g
HCl (5%) 용액을 사용하여 pH를 4.0으로 조절
단량체 공급물 (MF)
75% APTAC 114g
97% DAA 0.6g
99% 아크릴산 10g
0.10% 메틸렌비스아크릴아미드 30g
NaOH 용액을 사용하여 pH를 4.0으로 조절
1 리터 반응기를 질소로 퍼징하였다. RC 충전물을 반응기에 첨가하였다. 반응물을 210 rpm에서 교반하고, 100℃로 가열하였다. 개시제 (과황산암모늄, 20 ml 물 중 0.2 g)를 0.22ml/분의 속도로 도입시키면서, 잔여 단량체 공급물 (MF)을 60분의 기간에 걸쳐서 첨가하였다. 단량체 공급물의 첨가 후에, 용기를 10 mL 탈이온수로 헹구었다. 개시제를 동일한 속도로 공급하였다. 개시제의 첨가가 완료된 후, 배치를 0.5시간 동안 100℃에 두었다. 이어서, 메타중아황산나트륨 (1 중량% 수용액, 2.6 mL)을 0.5 ml/분의 속도로 첨가하였다. 이어서, 배치를 또 다른 0.5 시간 동안 100℃로 유지하였다. 생성된 중합체는 각각 86/10/4의 APTAC/AA/DAA 중량비 (MW 210 K)를 가졌다.
형성된 양쪽성 컨디셔닝 중합체의 임의적 중화
반응기를 약 60℃로 냉각시켰다. 반응기로부터 중합체를 배출하기 전에 지방 아민 또는 지방 아민 옥시드를, 예를 들어 0.5:2 내지 1:2의 중량비 (지방 아민 대 컨디셔닝 중합체) 범위로 임의로 첨가하였다. 혼합물을 철저히 교반하여 생성물을 균질화 및 중화시켰다. 중화에 사용된 지방 아민, 지방 아민 옥시드 또는 지방 4급화물은 도데실아민, 도데실디메틸 아민, 도데실디메틸 아민 옥시드, 미리스틸아민, 미리스틸디메틸 아민, 미리스틸디메틸 아민 옥시드, 스테아릴아민, 스테아릴디메틸 아민, 스테아릴디메틸 아민 옥시드 및 세틸트리메틸 암모늄 클로라이드였다. 중화 후에, 중합체를 반응기에서 배출시켰다.
반응기를 약 60℃로 냉각시켰다. 반응기로부터 중합체를 배출하기 전에 도데실아민을 1:2의 중량비 (지방 아민:컨디셔닝 중합체)로 임의로 첨가하였다. 혼합물을 철저히 교반하여 생성물을 균질화시켰다. 중화 후에, 중합체를 반응기에서 배출시켰다.
APTAC:AA:DAA를 포함하는 추가적 실시예 2-8에 대하여 표 I 참조
실시예 9
APTAC/AA/DAA-알콕실화 삼원공중합체의 제조
반응기 충전물 (RC) 중량, g
1. 60% APTAC 2
2. DAA-EO/PO 90:10 중량비1 22.64
3. 아크릴산 0.2
4. NaEDTA 0.2
5. 시트르산 1g
6. HCl (10%) pH 4로 조절
7. 탈이온수 (DIW) 250+30(린스)
단량체 공급물 (MF) 중량, g
8. 60% APTAC 293
9. 아크릴산 20
10. MBA (0.1 중량%) 60 (300ppm)
11. 탈이온수 40+20 (린스)
1N NaOH를 이용해 pH 4로 조절
개시제 공급물 (IF) 중량, g
12. tBHP (1 중량%) 20g
13. SMBS (1 중량%) 20g
후 처리 (PT) 중량, g
14. VA 044 (200PPM) 40mg
80.6:9.1:10.3 중량비의 APTAC:AA:DAA-EO/PO의 삼원공중합체를 형성하였다.
1. Mw는 1100임.
실시예 10
반응기 충전물 (RC) 중량, g
15. 75% APTAC 1.4
16. DAA-EO/PO 80/201 30
17. 아크릴산 0.1
18. NaEDTA 0.1
19. 시트르산 0.5
20. HCl (10%) pH 4로 조절
21. 탈이온수 (DIW) 50+20
단량체 공급물 (MF) 중량, g
22. 75% APTAC 117
23. 아크릴산 10
24. MBA (0.1 중량%) 30
25. 탈이온수 50+10
1N NaOH를 이용하여 pH 4로 조절
개시제 공급물 (IF) 중량, g
26. tBHP (0.75 중량%) 20g
27. SMBS (0.75 중량%) 20g
후 처리 (PT) 중량, g
28. VA 044 (200PPM) 40mg
68.9:7.8:23.3 중량비의 APTAC:AA:DAA-EO/PO의 삼원공중합체를 형성하였다.
1. Mw는 3000임.
절차
실시예 2 및 3에 대한 절차는, 이용한 개시제의 조합 (t-BHP 및 SMBS)을 제외하고는, 실질적으로 상기 실시예 1에서와 같았다.
양쪽성 중합체
다양한 양쪽성 중합체를 상기 실시예 1에서와 같이 제조하되, 다양한 지방 아민을 이용한 중화에 따라 APTAC, 아크릴산 및 DAA의 비율 (총 Mw 약 210K)이 달랐다.
<표 1>
Figure pct00027
<표 2>
Figure pct00028
컨디셔닝 중합체의 개인 세정 제제
하기 샴푸를 위하여, 모든 성분을 혼합하고, 약 70℃로 가열하고, 균질화시켜 규소 및 컨디셔닝 삼원공중합체/지방 아민 복합체의 분산성을 향상시켰다. 냉각하기 전에, 필요한 경우, NaCl 및 시트르산을 첨가하여 실온에서 점도 범위를 7000-8000 cps로 조절하고, pH를 5.7로 조절하였다.
Figure pct00029
Figure pct00030
Figure pct00031
Figure pct00032
Figure pct00033
Figure pct00035
Figure pct00036
적용 데이터
삼원공중합체를, 모발 상에서의 그의 실리콘 침착, 중합체 컨디셔닝 효과 및 빗질 에너지 감소에 관하여 측정하기 위해 하기 샴푸 조성물로 제제화하였다.
Figure pct00037
실리콘 침착
세척 절차
순수한 갈색 모발 머릿단 10개를 칭량하고, 시험하고자 하는 각 샴푸로 처리하였다. 머릿단 중 5개를 2회 샴푸하고, 5개를 10회 샴푸하였다. 각각의 머릿단은 15% 테르기톨(TERGITOL)로 미리 세척하고, 철저히 헹군 후, 물로 적셔진 상태였다.
샴푸 1 g을 각각의 머릿단의 길이 아래 방향으로 적용하자 거품이 일었다. 머릿단을 35℃에서 1분 동안 수돗물의 흐름 (0.4 갤런/분)에서 헹구었다. 모발을 밤새 실온 상태에서 건조시키고, 실리콘 추출을 위해 준비하였다.
모발의 실리콘 분석
처리된 머릿단을 유리 원심분리기 튜브에서 톨루엔/메틸이소부틸 케톤 (50/50) 혼합물의 30 ml로 추출하였다.
실리콘의 정량 분석을, 그라파이트 용광로가 구비된 원자 흡수 분석기 (퍼킨 엘머 애널리스트(Perkin Elmer AAnalyst) 600)를 이용하여 수행하였다.
모발 세척 분석과 추출을 삼벌식으로 수행하였다. 또한, 모발 세척 분석과 추출을 샴푸 제조 후 2일째 및 14일째에 반복하여 저장시 샴푸 성능의 안정성을 측정하였다.
중합체 컨디셔닝 효과
상기 기재된 세척 절차와 유사하게 수행하되, 8 인치 길이의 9 그램 모발 머릿단을 2 그램의 샴푸로 세척하여 세척 절차를 수행하였다. 모발 머릿단은 국제 모발 수입국(International Hair Importers)으로부터의 유럽 갈색(European brown)이었다.
본 발명의 삼원공중합체/지방 아민 복합체는 개선된 느낌을 나타냈으며, 덜 "뻑뻑했다". "뻑뻑함"의 부재 또는 저하는 투앤원 샴푸에서 중요한 장점으로 간주된다.
건조 및 젖은 상태 빗질 에너지
건조 및 젖은 상태 빗질 에너지의 감소를 DIA-스트론 모형 장력 시험기(DIA-STRON MINIATURE TENSILE TESTER) MTTL75를 이용하여 측정하였다.
젖은 상태 빗질 에너지는 처리된 머릿단을 물이 든 비커에 3번 담그고, 손가락을 이용해 과량의 물을 짜냄으로써 측정하였다.
건조 상태 빗질 에너지는 측정 전에 머릿단을 공기 건조시킨 것을 제외하고는 유사하게 측정하였다.
<표 2>
다양한 삼원공중합체를 함유하는 적용 결과
<표 3>
Figure pct00038
<표 4>
Figure pct00039

Claims (10)

  1. i.) 하기 화학식 I에 의해 정의되는 양이온성 단량체:
    <화학식 I>
    Figure pct00040

    (상기 식에서,
    R1 및 R2는 독립적으로 수소 또는 메틸이고,
    R3, R4 및 R5는 독립적으로 선형 또는 분지형 C1-C30 알킬 라디칼이고,
    X는 NH, NR6 또는 산소이고,
    R6은 C1-C6 알킬이고,
    L은 CnH2n이고,
    n은 1 내지 5의 정수이고,
    A-는 유기 또는 무기 산으로부터 유래된 음이온, 예컨대 메토술페이트 음이온 또는 할라이드, 예컨대 클로라이드 또는 브로마이드임);
    ii.) 에틸렌계 불포화 카르복실산 및 술폰산 함유 단량체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 음이온성 단량체;
    및
    iii.) 하기 화학식 II 또는 화학식 III에 의해 정의되는 디알릴 아민 단량체:
    <화학식 II>
    Figure pct00041

    <화학식 III>
    Figure pct00042

    (상기 식에서,
    R7 및 R8은 독립적으로 수소 또는 C1-C4 알킬이고,
    R9는 수소, 분지형 또는 선형 C1-C30 알킬, C1-C30알콕시,
    Figure pct00043
    , 히드록시 치환된 C1-C10 알킬, C7-C9알킬페닐, 카르복시알킬, 알콕시알킬 및 카르복시아미드알킬이고,
    R10은 수소, C1-C20 알킬, C5-C10 시클로알킬 또는 비치환 또는 치환된 벤질 라디칼이고,
    단, R10이 수소 이외의 것이면, R9가
    Figure pct00044
    이고,
    AO는 C1-C12 알킬렌 옥시드 또는 2종 이상의 C1-C12 알킬렌 옥시드의 혼합물이고, 이때 2종 이상이 서로 블록 형태 또는 랜덤 형태로 결합되는 것이 가능하고,
    m은 2 내지 200의 정수이고,
    R11은 수소 또는 메틸임); 및
    iv.) 임의로, 가교 단량체
    로부터 형성된 컨디셔닝 중합체이며, 여기서 형성된 삼원공중합체는 임의로는 지방 아민, 지방 아민 옥시드 또는 지방 4급화물로 적어도 부분적으로 중화되는 컨디셔닝 중합체.
  2. 제1항에 있어서, 성분 ii.)의 음이온성 단량체가 하기 화학식 VI의 화합물 또는 그의 무수물이고, 디알릴 성분 iii.)의 R9 및 R10이 수소이고, 형성된 삼원공중합체가 지방 아민 또는 지방 아민 옥시드로 적어도 부분적으로 중화되는 컨디셔닝 중합체:
    <화학식 VI>
    Figure pct00045

    상기 식에서,
    R12 및 R13은 독립적으로 수소 또는 C1-C6알킬이고,
    R14는 수소, C1-C6알킬 또는 COOM 기이고
    M은 수소, 1가 또는 2가 금속 이온, 암모늄 또는 유기 암모늄 이온이다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 iii.)이 하기 화학식 IIa 및/또는 화학식 IIIa의 화합물인 컨디셔닝 중합체:
    <화학식 IIa>
    Figure pct00046

    <화학식 IIIa>
    Figure pct00047

    상기 식에서,
    AO는 C1-C12 알킬렌 옥시드 또는 2종 이상의 C1-C12 알킬렌 옥시드의 그의 혼합물이고, 이때 2종 이상이 서로 블록 형태 또는 랜덤 형태로 결합되는 것이 가능하고,
    m은 2 내지 200의 정수이고,
    R11은 수소 또는 메틸이다.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 지방 아민이
    Figure pct00048

    (상기 식에서,
    R1은 C8-C30 직쇄 또는 분지쇄 지방족이고,
    R2 및 R3은 독립적으로 수소, C1-C30 직쇄 또는 분지쇄 지방족, 히드록시알킬, 아미도알킬, 카르복시알킬, 시클릭, 알콕시, 폴리알콕시 또는 히드록시폴리알콕시임)이고;
    지방 아민 옥시드가
    Figure pct00049

    (상기 식에서, R1은 8 내지 18개의 탄소 원자, 0 내지 약 10개의 에틸렌 옥시드 잔기 및 0 내지 1개의 글리세릴 잔기의 알킬, 알케닐 또는 모노히드록시 알킬 라디칼을 포함하고, R2 및 R3은 1 내지 3개의 탄소 원자 및 0 내지 1개의 히드록시 기를 포함함)인
    컨디셔닝 중합체.
  5. 화장품용으로 허용되는 비히클에 분산되거나 가용화되고, 임의로는 음이온성, 양쪽성, 비이온성 및 쯔비터이온성 계면활성제로부터 선택되는 1종 이상의 계면활성제를 추가로 포함하는 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 컨디셔닝 중합체를 포함하는 개인 세정 또는 개인 관리 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 개인 세정 조성물이 샴푸 또는 바디워시이고, 개인 관리 조성물이 피부 및 모발을 포함하는 신체에 적용되는 임의의 개인 관리 조성물인 개인 세정 또는 개인 관리 조성물.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 투인원 샴푸, 바디워시, 페이셜 워시, 거품 목욕제, 비눗기 없는 세정제, 액체 및 막대 비누; 샤워 겔, 박리 샤워 겔; 밀크 목욕제; 모이스쳐 타월렛; 입욕용 발포성 정제 (예를 들어, 거품 목욕제); 목욕/샤워 겔 또는 샤워 크림이고, 바람직하게는 투인원 샴푸이고, 임의로 세제용 음이온성 계면활성제를 조성물의 5 중량% 내지 50 중량%, 바람직하게는 8 중량% 내지 30 중량%, 가장 바람직하게는 10 중량% 내지 25 중량%, 특히 12 중량% 내지 18 중량%로 추가로 포함하는 개인 세정 조성물.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 핸드 로션, 바디 로션, 바디 스프레이, 미스트 또는 겔, 헤어 컨디셔닝 린스, 쉐이빙 크림, 겔, 폼 또는 비누, 애프터-쉐이브, 애프터-쉐이브 보습제, 핸드 앤 네일 크림 또는 탈모 크림인 개인 관리 조성물.
  9. 케라틴 기질에 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 컨디셔닝 중합체를 포함하는 조성물의 유효량을 적용하는 단계를 포함하며, 케라틴 기질은 바람직하게는 인간 또는 동물의 피부, 모발 또는 네일인 케라틴 기질의 컨디셔닝 방법.
  10. i.) 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 컨디셔닝 중합체, ii.) 1종 이상의 실리콘 화합물, 및, 임의로, iii.) 유효량의 유익제를 포함하는 조성물을 피부, 모발 또는 네일 상의 목적하는 위치에 국소적으로 적용하는 단계를 포함하는, 피부, 모발 또는 네일에 대한 실리콘의 침착을 증강시키는 방법.
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