KR20110138216A - 가용화 조성물 - Google Patents

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KR20110138216A
KR20110138216A KR1020117020398A KR20117020398A KR20110138216A KR 20110138216 A KR20110138216 A KR 20110138216A KR 1020117020398 A KR1020117020398 A KR 1020117020398A KR 20117020398 A KR20117020398 A KR 20117020398A KR 20110138216 A KR20110138216 A KR 20110138216A
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KR1020117020398A
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다카시 데시가와라
게이 와타나베
히데후미 아라키
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가부시키가이샤 시세이도
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Abstract

본 발명은 가용화 조성물에 관한 것으로서,
(a) 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 폴리옥시에틸렌알킬에테르형 비이온성 계면활성제로부터 선택되고, HLB값의 가중 평균이 10 내지 15가 되는 1 종 또는 2종 이상의 비이온성 계면활성제,
(b) 카르복시 변성 실리콘, 및
(c) 물
을 포함하고,
(b) 카르복시 변성 실리콘의 배합량이 (a) 비이온성 계면활성제의 중량의 3배 이하인 것을 특징으로 하는 가용화 조성물이며, 카르복시 변성 실리콘을 다량으로 또 안정하게 가용화시킨 가용화 조성물을 제공하는 것을 특징으로 한다:
(화학식 1)
Figure pct00021

(화학식 1에서, R1은 탄소수 8 내지 탄소수 18의 분지쇄를 갖는 알킬기이고, a는 3≤a≤40을 만족하는 정수를 나타냄)
(화학식 2)
Figure pct00022

(화학식 2에서, R2, R3, R4 중 어느 하나 이상은 탄소수 8 내지 탄소수 18의 분지쇄를 갖는 알킬기이고, 나머지는 수산기이다. 또한, b, c, d는 3≤b+c+d≤40을 만족하는 정수를 나타냄).

Description

가용화 조성물{SOLUBILIZED COMPOSITION}
본 발명은 가용화 조성물, 특히 카르복시 변성 실리콘의 다량, 또 안정한 수계 가용화의 개선에 관한 것이다.
물(용매)에 용해되지 않는 물질을 투명하고 또한 균일하게 용해시키는 가용화 기술은 화장품, 의약품, 식품 등의 분야에서 널리 이용되어 왔다. 일반적으로 난용성 물질의 가용화에는 계면활성제가 이용되고, 계면활성제 농도가 cmc를 초과하면, 난용성 물질이 미셀중에 취입되고 용해되어 가용화가 이루어진다. 계(系)를 이와 같은 가용화 상태로 하여 조성물에 열역학적인 안정성을 부여할 수 있다.
특히, 화장품에서는 투명한 화장수나 미용액이라는 수성 베이스의 화장료의 제조시에 에스테르, 알데히드, 케톤, 알콜, 에테르, 페놀, 락톤 등으로 이루어진 향료 등의 유제를 수성 용매에 가용화시킬 목적으로 EO 또는 PO 부가형 비이온성 계면활성제가 가용화제로서 적량 배합되어 있다.
한편, 최근에는 열안정성이나 안전성이 높고, 성상(性狀)이 다양하고 사용 감촉도 우수한 실리콘 오일이 유제(油劑)로서 화장품에 많이 이용되고 있다. 그 중에서도 실리콘 오일의 디메틸폴리실록산 사슬에 카르복실기를 수식(修飾)한 카르복시 변성 실리콘 오일은 치환기인 카르복실기의 화학 반응성, 흡착성이 높기 때문에 계면활성제 등으로서의 사용이 기대되고 있으며, 모발 화장료로의 배합도 알려져 있다(특허문헌 1).
또한, 다른 친수성 관능기를 도입한 변성 실리콘으로서, 디메틸폴리실록산 사슬에 폴리옥시에틸렌기가 수식된 폴리에테르 변성 실리콘이 실리콘유의 유화 안정성을 개선하여 화장료로 사용되고 있다(특허문헌 2)
국제공개공보 WO2004/091562호(특원2004-570862호) 일본특허공보 제3484300호
그러나, 일반적으로 유제의 가용화량은 피(被)가용화 물질에 따른 가용화제의 구조나 양, 또는 HLB에 크게 의존하므로, 그 구조·성질이 종래의 유제와 매우 다른 카르복시 변성 실리콘에 대해서는 이것을 물에 다량으로 가용화할 수 있는 가용화제는 아직 알려져 있지 않았다.
또한, 폴리에테르 변성 실리콘은 비이온성이므로 가용화시에 입자의 응집이 발생하기 쉽고, 폴리옥시에틸렌 사슬을 갖기 때문에 끈적임 등 사용 감촉에 문제가 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래기술의 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 카르복시 변성 실리콘을 다량으로 또 안정하게 가용화시킨 가용화 조성물을 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명자들이 예의 검토를 실시한 결과, 특정 구조의 비이온성 계면활성제를 배합함으로써 카르복시 변성 실리콘이 물에 매우 다량으로 가용화되고, 안정성이 우수한 투명~거의 투명한 수용액이 되는 것을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명에 따른 가용화 조성물은 (a) 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 폴리옥시에틸렌알킬에테르형 비이온성 계면활성제로부터 선택되고, HLB값의 가중(加重) 평균이 10 내지 15가 되는 1 종 또는 2 종 이상의 비이온성 계면활성제와, (b) 카르복시 변성 실리콘과, (c) 물을 포함하고, (b) 카르복시 변성 실리콘의 배합량이 (a) 비이온성 계면활성제의 중량의 3 배 이하인 것을 특징으로 한다.
Figure pct00001
(화학식 1에서, R1은 탄소수 8 내지 탄소수 18의 분지쇄를 갖는 알킬기이고, a는 3≤a≤40을 만족하는 정수를 나타냄)
Figure pct00002
(화학식 2에서, R2, R3, R4 중 어느 하나 이상은 탄소수 8 내지 탄소수 18의 분지쇄를 갖는 알킬기이고, 나머지는 수산기이다. 또한, b, c, d는 3≤b+c+d≤40을 만족하는 정수를 나타냄)
또한, 상기 가용화 조성물에 있어서, (a) 비이온성 계면활성제에서, a는 8≤a≤30을 만족하는 정수이고, b, c, d는 8≤b+c+d≤30을 만족하는 정수인 것이 바람직하다.
또한, 상기 가용화 조성물에 있어서, (a) 비이온성 계면활성제는 POE 이소트리데실에테르, POE이소스테아릴에테르, POE이소세틸에테르, 이소스테아린산 POE글리세릴로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 또는 2 종 이상으로 이루어진 것이 바람직하다.
또한, 상기 가용화 조성물에 있어서, (b) 카르복시 변성 실리콘은 폴리디메틸폴리실록산의 측쇄의 1 이상 또는 편말단의 메틸기를 하기 치환기로 치환하여 이루어진 것이 바람직하다:
Figure pct00003
(상기에서, R5는 -(CH2)k-로 나타내는 직쇄 알킬이고, k는 10 내지 30의 정수임)
또한, 본 발명에 따른 상기 가용화 조성물은 상기 (a) 내지 (c) 성분과, (d) 하기 화학식 5로 표시되는 알킬 변성 실리콘으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
Figure pct00004
(화학식 5에서, R7은 탄소수 1 내지 탄소수 12의 알킬기이고, p는 0 내지 2230의 정수임)
또한, 상기 가용화 조성물에 있어서, (d) 알킬 변성 실리콘은 디메틸폴리실록산 및/또는 카프릴릴메티콘인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 화장료는 상기 가용화 조성물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 난용성 카르복시 변성 실리콘을 물에 다량으로 또한 안정하게 가용화시킨 가용화 조성물을 수득하는 것이 가능해진다. 또한, 상기 가용화 조성물에 의해 종래 수(水) 베이스의 화장료에 배합하는 것이 곤란했던 카르복시 변성 실리콘, 또는 알킬 변성 실리콘을 안정적으로 배합하는 것이 가능해진다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
본 발명에서 이용되는 (a) 폴리옥시에틸렌알킬에테르형 비이온성 계면활성제는 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 것으로부터 선택된다.
(화학식 1)
Figure pct00005
(화학식 2)
Figure pct00006
상기 화학식에서, R1은 탄소수 8 내지 탄소수 18의 분지쇄를 갖는 알킬기를 나타낸다. 또한, R2 내지 R4 중 어느 하나 이상은 탄소수 8 내지 탄소수 18의 분지쇄를 갖는 알킬기이고, 알킬기가 아닌 나머지 R은 수산기이다. 탄소수 8 내지 탄소수 18의 분지쇄를 가진 알킬기의 구체예로서는 이소트리데실, 이소세틸, 이소스테아릴 등의 기를 들 수 있다.
또한, a 및 b+c+d는 에틸렌옥시드(CH2CH2O)의 평균 부가 몰수이고, 3 내지 40의 정수, 더 바람직하게는 8 내지 30의 정수이다.
또한, 상기 화학식 1 및 화학식 2에 있어서는 a 및 b+c+d로 표시되는 에틸렌옥시드의 평균 부가 몰수나 R1 및 R2 내지 R4로 표시되는 알킬기의 사슬 길이에 따라서 친수성-친유성 밸런스(HLB값)가 변화된다. 또한, HLB값은 일반적으로 계면활성제의 물 및 기름으로의 친화성을 나타내는 값(친수성-친유성 밸런스)으로서 알려져 예를 들면 그리핀법 등의 공지된 계산법에 의해 용이하게 구할 수 있다.
본 발명의 카르복시 변성 실리콘의 가용화에서는 에틸렌옥시드의 평균 부가 몰수나 알킬기의 사슬 길이가 상기 수치 범위 내에 있고, 또한 HLB값의 가중 평균이 10 내지 15가 되는 상기 폴리옥시에틸렌알킬에테르형 비이온성 계면활성제를 1 종 또는 2 종 이상 조합하여 사용하는 것이 바람직하다. HLB값의 가중 평균이 10 보다도 낮으면, 친유성이 너무 높아 계면활성제가 물에 용해되기 어려울 수 있고, 15를 초과하면 친수성이 너무 높아 끈적일 수 있다. 또한, 단독으로 HLB값이 10을 만족하지 않는 계면활성제를 사용할 경우에는 HLB값이 높은 계면활성제를 병용하여 전체의 HLB값을 조정하면 좋다.
즉, 본 발명에는 HLB값이 10 내지 15인 상기 비이온성 계면활성제를 단독 또는 2 종 이상으로 사용하는 것 외에, HLB값이 10을 만족하지 않는 상기 비이온성 계면활성제를 동일값의 가중 평균이 10 내지 15가 되는 다른 비이온성 계면활성제와 조합하여 사용하는 것이 포함된다.
또한, 상기 비이온성 계면활성제는 특히 POE 이소트리데실에테르, POE 이소스테아릴에테르, POE 이소세틸에테르, 이소스테아린산 POE 글리세릴로부터 선택되는 1 종 또는 2 종 이상의 폴리옥시에틸렌알킬에테르형 비이온성 계면활성제로 구성되는 것이 바람직하다.
이와 같은 폴리옥시에틸렌알킬에테르형 비이온성 계면활성제로서는, 예를 들면 POE(8)이소트리데실에테르[HLB13], POE(10)이소스테아릴에테르[HLB11], POE(10)이소세틸에테르[HLB10], POE(15)이소세틸에테르[HLB13], 이소스테아린산 POE(15)글리세릴[HLB12], 트리이소스테아린산 POE(20)글리세린 등을 들 수 있다. 그 중에서도 분지쇄의 구조, 분자량, HLB에 관계되는 가용화능이 높은 점에서 이소스테아린산 POE(15)글리세릴[HLB8]의 사용이 바람직하다.
상기 비이온성 계면활성제는 물에 용이하게 용해하여 투명한 수용액이 된다. 또한, 이 용액에 카르복시 변성 실리콘을 첨가함으로써 상기 성분이 가용화되고, 투명~거의 투명한 수용액으로서 본 발명의 가용화 조성물을 수득할 수 있다. 이 때, 비이온성 계면활성제/카르복시 변성 실리콘/물의 3 성분계는 바이콘티뉴어스(bicontinuous) 상을 형성하고 있다고 생각된다.
상기 비이온성 계면활성제 용액에 가용화할 수 있는 (b)카르복시 변성 실리콘은 폴리디메틸폴리실록산(직쇄형 실리콘)의 측쇄 및/또는 말단에 카르복실기를 포함하는 관능기를 도입한 화합물이다.
특히, 본 발명에서는 폴리디메틸폴리실록산의 측쇄의 1 이상 또는 편말단의 메틸기를 하기 치환기로 치환한 카르복시 변성 실리콘의 사용이 가용화량의 점에서 바람직하다:
Figure pct00007
상기에서, R5는 -(CH2)k-로 표시되는 직쇄 알킬이다. 또한, k는 10 내지 30의 정수이다.
폴리디메틸폴리실록산의 측쇄의 메틸기를 치환한 카르복시 변성 실리콘(측쇄형)으로서는 하기 화학식 3으로 표시되는 것이 바람직하고, 편말단의 메틸기가 치환된 카르복시 변성 실리콘(편말단형)으로서는 하기 화학식 4로 표시되는 것이 바람직하다.
Figure pct00008
Figure pct00009
상기 화학식 3 및 화학식 4에서, R5 는 -(CH2)k- 로 표시되는 직쇄 알킬이다. 또한, k는 10 내지 30의 정수이다.
R6은 할로겐 원자로 치환되어도 좋은 탄소수 18 이하의 알킬기, 알케닐기, 아릴기, 아랄킬기 또는 알킬아릴기를 나타낸다.
또한, l은 30 내지 600의 정수이고, m은 1 내지 20의 정수이며, n은 10 내지 400의 정수를 나타낸다.
예를 들면, 상기 화학식 3으로 표시되는 측쇄형 카르복시 변성 실리콘으로서는 신에츠 가가쿠 고교 가부시키가이샤제의 「X-22-3701E」, 상기 화학식 4로 표시되는 편말단형 카르복시 변성 실리콘으로서는 신에츠 가가쿠 고교 가부시키가이샤제의 「X-22-3710」을 들 수 있고, 이것들을 적합하게 사용할 수 있다.
또한, 카르복시 변성 실리콘의 경우, 부가되는 카르복실기의 양이 적을수록 소수성이 높아지고, 가용화제 수용액에 대한 가용화량이 변화한다고 생각된다. 본 발명에 있어서 카르복실기의 부가량은 특별히 제한되지 않지만, 카르복실기의 관능기 당량이 1000 내지 5000 g/mol인 카르복시 변성 실리콘이 가용화의 효율상 바람직하다.
본 발명에 따른 가용화 조성물은 상기 필수 성분, 즉 (a) HLB값이 특정 범위에 있는 비이온성 계면활성제와, (b) 카르복시 변성 실리콘과, (c) 물로 이루어지고, 이들 (a)~(c) 성분을 적절히 가열하에서 혼합 용해함으로써 조제할 수 있다.
각 성분의 배합량으로서는, (c) 물을 가용화 조성물에 대해 60 중량% 이상으로 하고, (b) 카르복시 변성 실리콘의 배합량을 (a) 비이온성 계면활성제의 중량의 3배 이하((b)/(a)≤3/1), 더 바람직하게는 2배 이하((b)/(a)≤2/1)로 한다.
배합하는 물의 양이 너무 적으면, 조성물의 비이온성 계면활성제의 용해가 불충분해질 수 있고, 비이온성 계면활성제에 대한 카르복시 변성 실리콘의 배합비가 상기 범위밖이면, 계가 분리되어 충분한 가용화가 이루어지지 않을 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 가용화 조성물에는 상기 성분에 추가로 (d) 특정 구조를 갖는 알킬 변성 실리콘을 첨가하고, 이것도 가용화시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 형태에는 상기 (a) 내지 (c)의 성분 및 (d) 특정 구조를 가진 알킬 변성 실리콘으로 이루어지는 가용화 조성물이 포함된다. 통상, 친수기를 갖지 않은 알킬 변성 실리콘은 단독으로 물 내지 비이온성 계면활성제 수용액에 거의 용해되지 않지만, (b) 카르복시 변성 실리콘을 용해한 본 발명의 가용화 조성물에서는 알킬 변성 실리콘의 가용화가 현저히 촉진된다.
본 발명의 (d)성분으로서 이용되는 알킬 변성 실리콘은 하기 화학식 5로 표시되는 화합물이다. 하기 화학식 5에서, R7은 탄소수 1 내지 탄소수 12의 알킬기이고, p는 0 내지 2230의 정수이다.
(화학식 5)
Figure pct00010
상기 화학식 5로 표시되는 알킬 변성 실리콘 중, 디메틸폴리실록산, 카프릴릴메티콘의 사용이 특히 바람직하다.
이와 같은 알킬 변성 실리콘의 시판품으로서는, 예를 들면 신에츠 가가쿠 고교 가부시키가이샤제의 「KF-96A-6T」 및 「KF-96-20cs」, Wacker Chemie AG제의 「Wacker-Belsil(등록 상표) DM1 PLUS」, 도우레·다우코닝 가부시키가이샤제의 「SS-3408」등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 알킬 변성 실리콘의 배합량은 가용화 조성물의 구성 성분에 따라서 적절히 조정하면 좋지만, ((a) 비이온성 계면활성제+(b) 카르복시 변성 실리콘):(d) 알킬 변성 실리콘이, 중량비로 1:0.1 내지 1:10이 되는 범위로 배합하는 것이 바람직하다. 특히 상기 알킬 변성 실리콘은 피가용화 물질((b) 성분)로서 편말단형 카르복시 변성 실리콘과 조합함으로써 우수한 가용화성을 나타낸다.
또한, 상기 본 발명의 가용화 조성물은 본 발명의 효과가 손상되지 않는 범위에서 통상 화장품, 의약부외품, 의약품 등에 배합 가능한 성분과 조합하여 화장료를 조제할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 화장료는 상기 가용화 조성물을 포함한다.
본 발명의 가용화 조성물과 조합할 수 있는 성분을 이하에 예시한다.
(1) 보습제: 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 헥실렌글리콜, 글리세린, 디글리세린, 크실리톨, 말티톨, 말토오스, D-만니트 등.
(2) 수용성 고분자: 아라비아 고무, 카라기난, 펙틴, 칸텐, 쿠인스시드(마루멜로), 전분, 알지콜로이드(갈조 엑기스) 등의 식물계 고분자; 덱스트란, 플루란 등의 미생물계 고분자; 콜라겐, 카제인, 젤라틴 등의 동물계 고분자; 카르복시메틸 전분, 메틸히드록시프로필 전분 등의 전분계 고분자; 알긴산나트륨 등의 알긴산계 고분자; 카르복시비닐폴리머(CARBOPOL 등) 등의 비닐계 고분자; 폴리옥시에틸렌계 고분자; 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌 공중합체계 고분자; 폴리아크릴산나트륨, 폴리아크릴아미드 등의 아크릴계 고분자; 벤토나이트, 규산알루미늄마그네슘, 라포나이트 등의 무기계(無機系) 수용성 고분자 등.
(3) 자외선 흡수제: 파라아미노안식향산 등의 안식향산계 자외선 흡수제; 안트라닐산 메틸 등의 안트라닐산계 자외선 흡수제; 살리실산 옥틸, 살리실산 페닐 등의 살리실산계 자외선 흡수제; 파라메톡시 신남산 이소프로필, 파라메톡시 신남산 옥틸, 디파라메톡시 신남산 모노-2-에틸헥산산글리세릴 등의 신남산계 자외선흡수제; 2,4-디히드록시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논-5-설폰산 등의 벤조페논계 자외선 활성제; 우로카닌산; 2-(2'-히드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸; 4-tert-부틸-4'-메톡시벤조일메탄 등.
(4) 금속 이온 봉쇄제: 에데트산나트륨염, 메타인산나트륨, 인산 등.
(5) 산화방지제: 아스코르빈산, α-토코페롤, 디부틸히드록시톨루엔, 부틸히드록시아니솔 등.
(6) 약제: 비타민 A유(油), 레티놀, 팔미틴산 레티놀, 이노시트, 염산피리독신, 니코틴산벤질, 니코틴산아미드, 니코틴산DL-α-토코페롤, 아스코르빈산인산마그네슘, 아스코르빈산2-글루코시드, 비타민 D2(에르고카시페롤), dl-α-토코페롤2-L-아스코르빈산인산디에스테르칼륨염, dl-α-토코페롤, 아세트산dl-α-토코페롤, 판토텐산, 비오틴 등의 비타민류; 에스트라디올, 에티닐에스트라디올 등의 호르몬; 알란토인, 아즈렌 등의 항염증제; 알부틴 등의 미백제; 산화아연, 탄닌 등의 수렴제; L-멘톨, 캄퍼 등의 청량제; 유황; 염화리소자임; 염화피리독신; γ-올리자놀 등.
(7) 각종 추출액: 삼백초 엑기스, 황벽나무 엑기스, 메리로트 엑기스, 광대수염 엑기스, 감초 엑기스, 작약 엑기스, 사본소우 엑기스, 수세미 엑기스, 기나수 엑기스, 범의귀 엑기스, 고삼 엑기스, 개구리연 엑기스, 회향풀 엑기스, 앵초 엑기스, 장미 엑기스, 지황 엑기스, 레몬 엑기스, 자근 엑기스, 알로에 엑기스, 창포뿌리 엑기스, 유칼립투스 엑기스, 쇠뜨기 엑기스, 샐비어 엑기스, 타임 엑기스, 차나무 엑기스, 해조 엑기스, 오이 엑기스, 정향나무 엑기스, 나무딸기 엑기스, 메릿사 엑기스, 인삼 엑기스, 당근 엑기스, 마로니에 엑기스, 복숭아 엑기스, 복숭아잎 엑기스, 뽕나무 엑기스, 수레국화 엑기스, 하마메리스 추출액, 실크 추출액 등.
(8) 그 외: 분체, 색소, pH 조정제, 방부제(페녹시에탄올 등) 등.
상기 각종 성분은 유리(遊離) 상태로 사용되는 것 외에 가능한 것은 산 또는 염기형이고, 또 카르복실기를 갖는 것은 그 에스테르 유도체도 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 가용화 조성물에는 필요에 따라서 필수 성분 이외의 계면활성제를 배합하는 것도 가능하다. 이와 같은 계면활성제로서는 통상 화장료 등에 배합되는 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양성 계면활성제를 예로 들 수 있다.
본 발명의 가용화 조성물은 안정성, 가용화능, 사용감이 우수하므로 화장료나 의약품으로서 특히 유용하고, 예를 들면 화장수, 애프터쉐이브 로션, 미용액, 바디로션, 헤어토닉, 헤어리퀴드, 육모료(育毛料), 프레이그런스 등의 액상 제제로 할 수 있다. 또한, 본 발명의 가용화 조성물은 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위이면, 그 외의 제형으로 적용하는 것도 가능하다. 예를 들면, 공지된 증점제 등을 이용하여 겔상 제제로 하거나, 부직포 등에 함침시켜 시트형 제제로 하거나, 공지된 방법에 의해 스프레이나 에어졸, 롤온 타입의 제제로 할 수도 있다.
또한, 본 발명의 가용화 조성물 성분을 얇게 제조(사용)하는 화장료도 여기에 포함된다.
실시예
이하, 구체예를 예로 들어 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다. 배합량은 특별히 지정하지 않는 한, 중량%로 나타낸다. 또한, 이하에서 이용한 시험 방법은 다음과 같다.
(시험 방법)
하기 표 1에 나타내는 처방에 따라 비이온성 계면활성제, 카르복시 변성 실리콘 및 물을 70 ℃로 용해 혼합하고, 각 실시예 및 비교예의 샘플을 수득했다. 각 샘플은 하기 투명도의 측정에 의해 가용화를 평가했다.
측정 방법
각 샘플의 투명도를 L값의 계측에 의해 확인했다. L값은 시마즈 제작소사의 분광 광도계(UV-160)를 이용하고, 컨트롤로서 증류수의 값을 100으로 했을 때의 투명도로서 측정했다. 가용화의 평가 기준은 이하와 같다.
평가 기준
◎: L값(투명도)이 95 이상(샘플은 투명 상태이고, 카르복시 변성 실리콘은 완전히 가용화되어 있음)
○: L값(투명도)이 85~95 미만(샘플은 거의 투명하고, 카르복시 변성 실리콘은 거의 가용화되어 있음)
×: L값(투명도) 85 미만(샘플은 백탁~반투명하고, 카르복시 변성 실리콘은 거의 가용화되어 있지 않음)
측정 불능: 분리물이 인식된다.
Figure pct00011
상기 표 1에 나타내는 바와 같이, 분지 알킬쇄를 가진 비이온성 계면활성제를 이용한 실시예 1 내지 실시예 5에서는 측쇄형 및 편말단형 카르복시 변성 실리콘이 양호하게 가용화되고, 투명~거의 투명한 액상 조성물이 되었다.
한편, 직쇄 알킬형 비이온성 계면활성제를 이용한 비교예 1 내지 비교예 4에서는 모두 카르복시 변성 실리콘이 가용화되지 않고, 조성물이 백탁하거나 완전히 2 층으로 분리되었다.
이상의 결과로부터 본 발명에서 특정 구조의 비이온성 계면활성제를 배합함으로써 카르복시 변성 실리콘이 용해된 투명~거의 투명한 가용화 조성물이 수득되는 것이 명확해졌다.
또한, 상기 특정 구조의 비이온성 계면활성제에 대해 더 상세한 가용화 시험을 실시한 바, 이소스테아린산 POE(15)글리세릴이 특히 적합했다.
계속해서, 비이온성 계면활성제 POE(8)이소트리데실에테르[HLB13]와, 측쇄형 내지 편말단형 카르복시 변성 실리콘(신에츠 가가쿠 고교 가부시키가이샤제 「X-22-3701E」 및 「X-22-3710」)을 하기 표 2 및 표 3에 나타내는 배합비(중량%)로 포함하는 조성물을 조제하여, 각 시험예의 조성물의 가용화 상태를 상기 기준으로 평가했다.
측쇄형 카르복시 변성 실리콘을 이용한 시험 결과를 하기 표 2에 나타내고, 편말단형 카르복시 변성 실리콘을 이용한 시험 결과를 하기 표 3에 나타낸다.
Figure pct00012
Figure pct00013
상기 표 2 및 표 3에 나타내는 바와 같이, POE(8)이소트리데실에테르는 카르복시 변성 실리콘의 가용화력이 높고, 자중량(自重量)의 3배 이하(시험예 1 내지 시험예 8, 시험예 10 내지 시험예 17), 특히 자중량의 2배 이하(시험예 1 내지 시험예 7, 시험예 10 내지 시험예 16)의 카르복시 변성 실리콘을 잘 가용화했다. 한편, 카르복시 변성 실리콘이 비이온성 계면활성제의 중량의 3배를 초과한 경우, 투명한 가용화 조성물은 수득되지 않았다(시험예 9, 시험예 18).
또한, 본 발명에 적용 가능한 다른 비이온성 계면활성제에 대해서도 상기 시험을 실시한 바, 상기 표 2 및 표 3에 나타내는 결과와 동일한 경향이 인식되었다.
따라서, 카르복시 변성 실리콘의 배합량은 특정 구조 비이온성 계면활성제의 중량의 3배 이하, 더 바람직하게는 2배 이하이다.
또한, HLB가 다른 폴리옥시에틸렌알킬에테르형 비이온성 계면활성제를 조합한 경우를 하기 배합비(중량%)로 배합한 조성물의 가용화 상태를 상기와 동일하게 평가했다. 또한, 이소스테아린산 POE(20)글리세릴과, 트리이소스테아린산 POE(20)글리세릴의 가중 평균을 산출하여, 동일값에 의한 가용화 상태도 평가했다. 결과를 하기 표 4에 나타낸다.
Figure pct00014
다른 폴리옥시에틸렌알킬에테르형 비이온성 계면활성제를 조합한 조성물에 있어서도 상기 비이온성 계면활성제의 합계 중량의 3배 이하의 카르복시 변성 실리콘이 양호하게 가용화되고(시험예 19 내지 시험예 25), 특히 2배 이하의 평가가 높았다(시험예 19 내지 시험예 24). 한편, 카르복시 변성 실리콘이 비이온성 계면활성제의 중량의 3배를 초과한 것은 가용화되지 않았다(시험예 26).
또한, 비이온성 계면활성제의 HLB값에 대해서는 비이온성 계면활성제의 HLB의 가중 평균이 10을 만족하지 않는 시험예 27, 시험예 28에서는 상기 중량비 관계를 만족하지만, 충분한 가용화가 인식되지 않았다. HLB값의 가중 평균의 범위를 더 상세히 검토한 바, 10 내지 15인 경우에 투명~거의 투명한 가용화 조성물이 되는 것이 명확해졌다.
또한, 비이온성 계면활성제 POE(8)이소트리데실에테르와, 측쇄형 내지 편말단형 카르복시 변성 실리콘(신에츠 가가쿠 고교 가부시키가이샤제 「X-22-3701E」및 「X-22-3710」)을 여러 가지 배합비로 한 가용화 조성물에 대해, 추가로 알킬 변성 실리콘(디메틸폴리실록산)의 가용화를 시도했다. 시험 결과를 하기 표 5에 나타낸다.
(시험 방법)
비이온성 계면활성제, 카르복시 변성 실리콘 및 물을 70 ℃로 용해 혼합하고, 추가로 디메틸폴리실록산(KF-96A-6cs, 신에츠 가가쿠 고교사제)을 각종 농도(조성물에 대해 1 중량% 내지 6 중량% )로 첨가하고, 수득된 조성물에 대해 가용화의 성부(成否)를 상기 기준으로 평가했다.
Figure pct00015
상기 표 5에 나타내는 바와 같이, 난용성 성분인 디메틸폴리실록산은 단독으로는 POE(8)이소트리데실에테르에 가용화되지 않았지만(시험예 29, 시험예 35), 카르복시 변성 실리콘을 가용화시킨 계(시험예 30 내지 시험예 34, 시험예 36 내지 시험예 40)에서는 첨가 농도에 의해 가용화가 인식되었다. 특히, 편말단형 카르복시 변성 실리콘의 배합량을 비이온성 계면활성제의 1.5배 중량으로 한 시험예 39에 있어서, 고농도의 디메틸폴리실록산이 가용화되었다.
이상의 결과로부터 본 발명의 가용화 조성물은 추가로 디메틸폴리실록산을 가용화시킬 수 있는 것이 명확하다.
또한, 분자량이 상이한 다른 시판된 알킬 변성 실리콘에 대해서도 비이온성 계면활성제/카르복시 변성 실리콘/물에 의한 조성물로의 가용화를 시도했다. 결과를 하기 표 6에 나타낸다.
(시험 방법)
비이온성 계면활성제, 카르복시 변성 실리콘, 물 및 각종 알킬 변성 실리콘을 70 ℃로 용해 혼합하고, 그 후 냉각함으로써 수득된 조성물에 대해 가용화의 여부를 상기 방법으로 평가했다.
Figure pct00016
상기 표 6에 나타내는 바와 같이, 비이온성 계면활성제와 카르복시 변성 실리콘에 의해 분자량이 다른 알킬 변성 실리콘의 가용화가 인식되었다. 또한, 다른 알킬 변성 실리콘을 조합하여 이용한 경우도 가용화가 가능했다(시험예 42, 시험예 46, 시험예 50).
이상의 결과로부터 본 발명의 가용화 조성물은 추가로 알킬 변성 실리콘을 가용화할 수 있는 것이 명확하다.
또한, 추가 검토 결과, (비이온성 계면활성제 + 카르복시 변성 실리콘):알킬 변성 실리콘이 중량비로 1:0.1 내지 1:10일 때 안정한 투명한 가용화 조성물이 수득되는 것을 알 수 있었다.
이하에, 본 발명의 구체적인 처방예를 예로 들지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.
처방예 1: 화장수
(성분) (중량%)
POE(10)이소세틸에테르 4
카르복시 변성 실리콘(X-22-3701E, 신에츠 가가쿠 고교사제) 6
구연산나트륨 0.4
페녹시에탄올 0.3
물 잔여
(제조 방법)
POE(10)이소세틸에테르, 카르복시 변성 실리콘 및 물을 고온(70 ℃)에서 혼합하고, 그 후 냉각했다.
처방예 2: 화장수
(성분) (중량%)
이소스테아린산POE(15)글리세릴 0.5
카르복시 변성 실리콘(X-22-3710, 신에츠 가가쿠 고교사제) 1
구연산나트륨 0.2
페녹시에탄올 0.5
물 잔여
(제조 방법)
이소스테아린산 POE(15)글리세릴, 카르복시 변성 실리콘 및 물을 고온(70 ℃)에서 혼합하고, 그 후 냉각했다.
처방예 3: 화장수
(성분) (중량%)
이소스테아린산POE(20)글리세릴 0.5
트리이소스테아린산 POE(20)글리세릴 0.1
카르복시 변성 실리콘(X-22-3710, 신에츠 가가쿠 고교사제) 0.4
디메틸폴리실록산(KF-96A-6T, 신에츠 가가쿠 고교사제) 0.2
구연산나트륨 0.2
페녹시에탄올 0.5
물 잔여
(제조 방법)
비이온성 계면활성제, 카르복시 변성 실리콘, 디메틸폴리실록산 및 물을 고온(70 ℃)에서 혼합하고, 그 후 냉각했다.

Claims (7)

  1. 가용화 조성물에 있어서,
    (a) 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 폴리옥시에틸렌알킬에테르형 비이온성 계면활성제로부터 선택되고, HLB값의 가중(加重) 평균이 10 내지 15가 되는 1 종 또는 2 종 이상의 비이온성 계면활성제,
    (b) 카르복시 변성 실리콘, 및
    (c) 물
    을 포함하고,
    (b) 카르복시 변성 실리콘의 배합량이 (a) 비이온성 계면활성제의 중량의 3 배 이하인 것을 특징으로 하는 가용화 조성물:
    (화학식 1)
    Figure pct00017

    (화학식 1에서, R1은 탄소수 8 내지 탄소수 18의 분지쇄를 갖는 알킬기이고, a는 3≤a≤40을 만족하는 정수를 나타냄)
    (화학식 2)
    Figure pct00018

    (화학식 2에서, R2, R3, R4 중 어느 하나 이상은 탄소수 8 내지 탄소수 18의 분지쇄를 갖는 알킬기이고, 나머지는 수산기이며, 또한, b, c, d는 3≤b+c+d≤40을 만족하는 정수를 나타냄).
  2. 제 1 항에 있어서,
    (a) 비이온성 계면활성제에 있어서, a는 8≤a≤30을 만족하는 정수이고, b, c, d는 8≤b+c+d≤30을 만족하는 정수인 것을 특징으로 하는 가용화 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    (a) 비이온성 계면활성제는 POE 이소트리데실에테르, POE 이소스테아릴에테르, POE 이소세틸에테르, 이소스테아린산 POE 글리세릴로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 가용화 조성물.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    (b) 카르복시 변성 실리콘은 폴리디메틸폴리실록산의 측쇄의 1 이상 또는 편말단의 메틸기를 하기 치환기로 치환하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가용화 조성물:
    Figure pct00019

    (상기에서, R5는 -(CH2)k-로 표시되는 직쇄 알킬이고, k는 10 내지 30의 정수임).
  5. 상기 (a) 내지 (c)의 성분과, (d) 하기 화학식 5로 표시되는 알킬 변성 실리콘을 포함하는 것을 특징으로 하는 가용화 조성물:
    (화학식 5)
    Figure pct00020

    (화학식 5에서, R7은 탄소수 1 내지 탄소수 12의 알킬기이고, p는 0 내지 2230의 정수임).
  6. 제 5 항에 있어서,
    (d) 알킬 변성 실리콘은 디메틸폴리실록산 및 카프릴릴메티콘 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 가용화 조성물.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 가용화 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 화장료.
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