KR20140034905A

KR20140034905A - 카시아 유도체

Info

Publication number: KR20140034905A
Application number: KR1020147000760A
Authority: KR
Inventors: 캐롤 에이. 레필레우르; 데니스 말라바; 존 제이. 멀레이; 데니스 더블유. 라페리; 두에인 쥐. 크리지식; 신 리우; 에릭 에이치. 앤더슨
Original assignee: 루브리졸 어드밴스드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date: 2011-06-10
Filing date: 2012-05-17
Publication date: 2014-03-20
Also published as: WO2012170171A1; JP2014523456A; EP2717844A1; US20140127149A1; BR112013031361A2; CN103747777A; EP2717844B1; US9180084B2

Abstract

본 발명은 적어도 5 대 1의 평균 D-만노실 대 D-갈락토실 잔기 비를 갖는 반복 단위를 지닌 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 폴리갈락토만난, 및 이를 함유한 조성물에 관한 것이다. 갈락토만난의 만노실 및 갈락토실 잔기 상에 위치된 하이드록실 기의 수소 원자의 부분은 양친매성 및 양이온성 치환체로 대체된다.

Description

카시아 유도체 {CASSIA DERIVATIVES}

본 발명은 일반적으로 갈락토만난 유도체에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 발명은 식물 속 카시아(Cassia)로부터 획득된 종자들의 배유(endosperm)로부터 수득된 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난 폴리머, 및 개인 위생(personal care), 건강 관리(health care), 가정, 시설 및 산업 관리 조성물 등에서의 이들의 용도에 관한 것이다. 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 갈락토만난 폴리머는 용착 보조제(deposition aid), 안정화제, 에멀젼화제, 확산 보조제(spreading aid) 및 화학적 및 생리학적 활성 성분의 효능, 용착 및 전달을 향상시키기 위한 캐리어로서 유용한다. 또한, 이러한 폴리머는 막 형성제, 헤어 고정제(hair fixative), 헤어 컨디셔너(hair conditioner), 및 피부 컨디셔너(skin conditioner)로서 개인 위생 조성물에서의 활성 구성성분으로서 유용하다. 이러한 것들은 또한, 이러한 것들이 포함되는 개인 위생 포뮬레이션의 정신감각적(psychosensory) 및 심미적 성질들을 개선시키기 위해 유용하다.

갈락토만난(galactomannan)은 시아몹시스 테트라고놀로바(Cyamopsis tetragonoloba)(구아 검), 세살피니아 스피노사(Cesalpinia spinosa)(타라 검), 세라토니아 실리쿠아(Ceratonia siliqua)(로우커스트 콩 검) 및 콩과(Leguminosae family)의 다른 일원들과 같은 콩과 식물들로부터의 종자의 배유 물질에서 발견되는 다당류의 부류이다. 갈락토만난은 1→4 연결된 β-D-만노피라노실 주쇄 단위들(또는 본원에서 만노사이드 단위 또는 잔기로서 명시됨)의 골격으로 이루어지며, 폴리머 골격에 만노피라노즈 잔기의 6번 탄소 원자로부터 분지된 반복하는 1→6-연결된 α-D-갈락토실 측면 기(또한, 본원에서 갈락토사이드 단위 또는 잔기로서 명시됨)를 갖는다. 상이한 콩과 종의 갈락토만난 폴리머는 폴리만노사이드 골격으로부터 분지된 갈락토사이드 측면 단위의 발생 빈도에 있어 서로 상이하다. 만노사이드 및 갈락토사이드 단위는 유전공학적으로 본원에서 글리코사이드 단위 또는 잔기로서 지칭된다. 구아 검에 함유된 갈락토만난 중의 D-만노사이드 대 D-갈락토사이드 단위의 평균 비는 타라 검의 경우에 대략 1.5 또는 2:1, 대략 3:1, 및 로우커스트 콩 검의 경우에 대략 4:1이다. 폴리갈락토만난의 다른 중요한 소스는 카시아 토라(Cassia tora) 및 카시아 옵투시폴리아(Cassia obtusifolia)(카시아 검으로서 공지됨)의 종자의 배유로부터 단리된다. 카시아 검은 적어도 5:1의 만노즈 대 갈락토즈의 평균 비를 갖는다. 예시 목적을 위하여, 카시아 종자의 배유로부터 수득된 갈락토만난은 개략적으로 하기 구조로 표시될 수 있다:

상기 식에서, n은 폴리머에서 반복 단위의 수를 나타내는 정수이다. 본 발명의 실행에서 사용되는 폴리갈락토만난은 통상적으로 200,000 내지 5,000,000 달톤 범위 내인 중량평균분자량(M_w)을 갖는다. 여러 경우에서, 폴리갈락토만난은 300,000 내지 2,000,000 달톤 범위 내인 중량평균분자량을 갖는다. 본 발명의 실행에서 사용되는 갈락토만난이 400,000 내지 1,500,000 달톤 범위 내인 중량평균분자량을 갖는 것이 일반적이다. 갈락토만난의 분자량은 당해 분야에 공지된 제어된 분해 절차를 통해 변경될 수 있다.

본 발명의 실행에서 출발 물질로서 사용되는 비유도체화된 카시아 갈락토만난은 통상적으로 100,000 내지 1,500,000 달톤 범위 내인 수평균분자량(M_n)을 갖는다. 여러 경우에서, 폴리갈락토만난은 200,000 내지 1,000,000 달톤 범위 내인 수평균분자량을 갖는다. 본 발명의 실행에서 사용되는 폴리갈락토만난이 300,000 내지 800,000 달톤 범위 내인 수평균분자량을 갖는 것이 일반적이다.

갈락토만난은 물에 대한 높은 친화력을 갖는 하이드로콜로이드(hydrocolloid)이다. 이러한 것들은 식품, 코팅, 개인 위생 조성물과 같은 다양한 적용에서 그리고 유정 균열화 유체(oil well fracturing fluid)에서 농후제, 에멀젼화제 및 겔화제로서 널리 사용되고 있다. 이러한 폴리머의 사용이 큰 성공을 거두었지만, 이들의 천연 형태로 사용되는 갈락토만난은 수용해도 관점으로부터 몇몇 단점들을 나타낸다. 비치환된 폴리만노즈 골격은 수중에서 완전히 불용성이다. 폴리만노즈 골격의 반복하는 만노즈 잔기에서의 C-6 원자에 갈락토즈 측면 단위의 부착은 특히 냉수(즉, 주변 온도 및 그 미만) 중에서 폴리머의 수용해도를 증가시킨다. 갈락토즈 측면 단위 치환이 클수록, 폴리갈락토만난의 냉수 용해도 성질이 커진다. 그 결과, 폴리갈락토만난에서 D-만노실 대 D-갈락토실 단위의 보다 낮은 비는 보다 양호한 냉수 용해도를 야기시킨다. 예를 들어, 구아 검에 함유된 폴리갈락토만난(평균 D-만노실 대 D-갈락토실 비 2:1)은 일반적으로 냉수 중에서 가용성이지만, 카시아 검으로부터 얻어진 폴리갈락토만난(적어도 5:1의 평균 D-만노실 대 D-갈락토실 비)은 냉수 및 온수에서 오로지 난용성이다.

미국특허 4,753,659호(Bayerlein et al.)에는 그 중에서도 폴리갈락토만난을 화학적으로 개질시킴으로써 카시아 검에 개선된 냉수 용해도가 부여될 수 있다는 것이 기재되어 있다. 유도체화된 카시아를 수득하기 위한 카시아 검 폴리갈락토만난과 선택된 시약들의 반응이 기재되어 있다. 예시적인 반응 생성물은 치환된 및 비치환된 알킬 에테르, 치환된 포스페이트 에스테르, 및 치환된 4차 암모늄 유도체를 포함한다. 화학적으로 개질된 카시아 검 폴리갈락토만난에 대한 기술된 용도는 직물 프린팅 적용, 유정 시추 보조제, 채굴 및 폭발물 적용을 포함한다.

미국특허 7,262,157호(Utz et al.)에는 5 대 1의 D-만노실 대 D-갈락토실 잔기 비를 함유한 반복 단위를 갖는 카시아 갈락토만난 폴리머를 포함하는 개인 위생 조성물이 기재되어 있으며, 여기서, 만노실 및 갈락토실 잔기 상에서 펜던트 하이드록시 치환체 상의 수소 기들의 일부가 화학식 AR¹으로 표시되는 기로 치환되며, 상기 식에서, A는 1 내지 6개의 탄소 원자를 함유한 치환되거나 비치환된 알킬렌 기이며, R¹은 -N⁺(R³)₃X^-, -S⁺(R³)₂X^-, 및 -P⁺(R³)₃X^-로부터 독립적으로 선택된 기이며, 여기서, R³은 독립적으로 치환된 및 비치환된 C₁-C₂₄ 알킬, 치환된 및 비치환된 벤질 및 치환된 및 비치환된 페닐을 나타내며, X는 오늄 양이온 상의 전하의 균형을 맞추는 임의 적합한 음이온이다.

개인 위생, 건강 관리, 가정 관리, 및 시설 및 산업 관리 적용에서, 수성 시스템에서 활성 성분들 및 포뮬레이션 보조물의 용해도 특징들이 가장 중요하다. 미국특허 7,262,157호에 기술된 양이온으로 유도체화된 카시아 갈락토만난이 수계 포뮬레이션에서 가용성이지만, 비교적 높은 양이온 치환도는 유용한 성질들을 달성하기 위해 요구된다. 또한, 양이온으로 유도체화된 카시아 갈락토만난은 포뮬레이션에서 레올로지 변경을 거의 부여하지 못한다. 현저한 수용해도 및 잠재적으로 개선된 점도를 유지하면서, 광범위한 치환 수준에 걸쳐 양이온성 직접성(cationic substantivity)을 나타내고 또한 개인 위생, 건강 관리, 가정 관리, 및 시설 및 산업 관리 적용을 위해 현저한 다른 성질들을 나타내는 양이온으로 유도체화된 카시아 갈락토만난을 제공하는 것이 요구된다. 또한, 개인 위생 및 건강 관리 적용에서 현저하게 보다 양호한 감각 성능을 부여하는 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난 폴리머가 요구된다. 이러한 갈락토만난은 종래 기술에서 지금까지 얻어지지 않은, 적용에서의 광범위한 유용성을 가질 것이다.

본 발명은 적어도 5:1의 평균 만노즈 대 갈락토즈 비를 갖는 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난으로서, 갈락토만난 상에 존재하는 하이드록실 기의 수소 원자들의 일부 또는 전부가 하기 화학식 (I)로 표시되는 적어도 하나의 양이온성 모이어티 및 하기 화학식 (II)로 기술된 적어도 하나의 양친매성 모이어티로 독립적으로 치환되는, 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난에 관한 것이다:

상기 식에서, A는 독립적으로, 2가 선형 또는 분지형의 치환되거나 비치환된 C₁-C₆ 알킬렌 라디칼로부터 선택되고, 상기 치환체로 치환될 때, 독립적으로 하이드록실 및 할로로부터 선택되며; R은 독립적으로 -S⁺R³R⁴ X^-, -N⁺R³R⁴R⁵ X^-, 및 -P⁺R³R⁴R⁵ X^-로부터 선택되며, 여기서, R³ 및 R⁴, 및 R⁵는 독립적으로 수소 및 선형 및 분지형의 C₁-C₂₄ 알킬로부터 선택되며, X^-는 음이온을 나타내며; (R¹-O)_c는 옥시알킬렌 모이어티, 또는 옥시알킬렌 단위들의 호모폴리머, 랜덤 코폴리머 또는 블록 코폴리머로서 배열된 폴리옥시알킬렌 모이어티를 나타내며, R¹은 독립적으로 선형 및 분지형의 C₂H₄, C₃H₆, 및 C₄H₈ 2가 알킬렌 기로부터 선택되며, c는 일 양태에서, 약 1 내지 약 250 범위의 정수, 다른 양태에서, 약 2 내지 약 200 범위의 정수, 또 다른 양태에서, 약 2 내지 약 150 범위의 정수, 다른 양태에, 약 5 내지 약 100 범위의 정수, 및 또 다른 양태에서, 약 10 내지 약 50 범위의 정수이며; R²는 독립적으로 약 6 내지 약 35개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 기로부터 선택되며; a는 0 또는 1이며; b는 0 또는 1이며, 단, a가 0일 때, b는 0이다.

화학식 (II)에 따르는 치환체로의 카시아 폴리갈락토만난 골격의 양친매성 개질은 비개질된 양이온성 카시아 및 다른 양이온으로 개질된 다당류들과 비교할 때 포뮬레이션에 보다 양호한 농후화 프로파일(thickening profile)을 부여한다. 놀랍게도, 양이온으로 유도체화된 카시아의 양친매성 개질은 예를 들어 헤어의 습식 및 건식 빗질(combing) 및 헤어의 습윤 및 건조 느낌(feel)과 같은 컨디셔닝 측면에서 보다 양호한 감각 프로파일을 부여한다.

본 발명은 또한, A) 상술된 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난, 및 B) 계면활성제, 에멀젼화제, 연화제, 보습제(moisturizer), 보조 헤어 및 피부 컨디셔닝제, 보조 헤어 고정제, 보조 막-형성제, 피부 보호제 (예를 들어, 자외선 차단제), 결합제, 킬레이트제, 살균제, 살충제, 살진균제, 방취제, 해충 기피제(pest repellant), 방향성 물질(odoriferous material), 항미생물제, 항진균제, 항생제, 비듬방지제, 연마제, 접착제, 피부 노화 방지 및 주름 방지제, 흡습제, 착색제, 방취제, 발한 억제제, 습윤제, 유백 및 진주광택제)opacifying and pearlescing agent), 항산화제, 보존제, 추진제, 확산제(spreading agent), 박피제(exfoliant), 각질 용해제, 혈액 응고제, 비타민, 인공 텐닝 촉진제(artificial tanning accelerator), pH 조절제, 식생물(botanical), 헤어 착색제, 산화제, 환원제, 미백제, 안료, 항염증제, 국소 마취제, 향료 및 향료 가용화제, 미립자, 마이크로연마제, 연마제, 및 이들의 조합물로부터 선택된 적어도 하나의 성분을 포함하는 개인 위생 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 따른 예시적인 구체예들이 기술될 것이다. 본원에 기술된 이러한 예시적인 구체예들의 다양한 개질, 개조, 또는 변형들은 이러한 구체예들이 기술된 것으로서 당업자에게 명백하게 될 수 있다. 본 발명의 교시에 따르고, 이를 통해 이러한 교시들이 기술을 발전시키는 이러한 모든 개질, 개조 또는 변형들이 본 발명의 범위 및 사상 내에 속하는 것으로 여겨진다고 이해될 것이다.

본 발명의 폴리머 및 조성물은 본원에 기술된 구성성분들, 구성요소들, 및 공정 도해(process delineation)를 적절하게 포함하거나, 이로 이루어지거나, 이를 필수적으로 포함할 수 있다. 본원에 예시적으로 기술된 본 발명은 본원에서 상세하게 기술되지 않은 임의 구성요소의 부재 하에 적절하게 실행될 수 있다.

달리 기술되지 않는 한, 본원에 표시된 모든 백분율, 부, 및 비율은 본 발명의 전체 조성의 중량을 기초로 한 것이다.

본 발명의 일 구체예에서, 카시아 배유에 함유된 폴리갈락토만난에서 D-만노실 단위 대 D-갈락토실 단위의 평균 비(M:G 단위)는 적어도 5:1이다. 다른 구체예에서, M:G 단위의 평균 비는 일 양태에서 약 5:1 내지 약 49:1, 다른 양태에서 약 5:1 내지 약 35:1, 또 다른 양태에서 약 5:1 내지 약 25:1, 추가 양태에서 약 5:1 내지 약 10:1, 및 본 발명의 다른 양태에서 약 5:1, 약 6:1, 약 7:1, 또는 약 8:1의 범위이다. 다른 구체예에서, 상술된 M:G 비를 포함하는 카시아 검은 카시아 토라, 카시아 옵투시폴리아, 및 이들의 혼합물의 배유로부터 얻어진다.

다른 구체예에서, 카시아 폴리갈락토만난에 함유된 갈락토즈의 양은 갈락토만난에 존재하는 만노즈 및 갈락토즈의 전체 양을 기준으로 하여 적어도 2 중량%이다. 일 양태에서, 갈락토즈의 양은 약 2 중량% 내지 약 17 중량%, 다른 양태에서 약 3 중량% 내지 약 14 중량%, 또 다른 양태에서 약 4 중량% 내지 약 13 중량%, 및 추가 양태에서 약 5 중량% 내지 약 11 중량%의 범위이며, 여기서, 모든 중량은 갈락토만난에 존재하는 만노즈 및 갈락토즈의 전체 양을 기초로 한 것이다. 다른 구체예에서, 상술된 갈락토즈 중량 범위를 포함하는 카시아 검은 카시아 토라, 카시아 옵투시폴리아, 및 이들의 혼합물의 배유로부터 얻어진다.

일 양태에서, 본 발명은 상술된 M:G 비를 수용하는 평균 만노즈 대 갈락토즈 비를 갖는 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난으로서, 갈락토만난 상에 존재하는 하이드록실 기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 하기 화학식 (I)로 표시되는 적어도 하나의 양이온성 모이어티, 및 하기 화학식 (II)로 표시되는 적어도 하나의 양친매성 모이어티로 치환된 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난에 관한 것이다:

상기 식에서, A는 독립적으로, 일 양태에서 2가 선형 또는 분지형의 치환되거나 비치환된 C₁-C₆ 알킬렌 라디칼, 다른 양태에서 2가 선형 또는 분지형의 치환되거나 비치환된 C₁-C₅ 알킬렌 라디칼, 또 다른 양태에서 2가 선형 또는 분지형의 치환되거나 비치환된 C₁-C₄ 알킬렌 라디칼, 추가 양태에서 2가 선형 또는 분지형의 치환되거나 비치환된 C₁-C₃ 알킬렌 라디칼, 및 또 다른 양태에서 2가 선형의 치환되거나 비치환된 C₃ 알킬렌 라디칼로부터 선택되고, 상기 치환체로 치환될 때, 독립적으로, 하이드록실 및 할로 (예를 들어, 클로로, 브로모, 요오도)로부터 선택되며; R은 독립적으로, -S⁺R³R⁴ X^-, -N⁺R³R⁴R⁵ X^-, 및 -P⁺R³R⁴R⁵ X^-로부터 선택되며, 여기서, R³ 및 R⁴, 및 R⁵는 독립적으로, 수소 및 선형 및 분지형의 C₁-C₂₄ 알킬로부터 선택되며, X^-는 음이온을 나타내며; (R¹-O)_c는 옥시알킬렌 단위들의 호모폴리머, 랜덤 코폴리머 또는 블록 코폴리머로서 배열된 폴리옥시알킬렌 모이어티를 나타내며, 여기서, R¹은 독립적으로, 선형 및 분지형의 C₂H₄, C₃H₆, 및 C₄H₈ 2가 알킬렌 기로부터 선택되며, c는 일 양태에서 약 1 내지 약 250, 다른 양태에서 약 2 내지 약 200, 또 다른 양태에서 약 2 내지 약 150, 추가 양태에서 약 5 내지 약 100, 및 또 다른 양태에서 약 10 내지 약 50 범위의 정수이며; R²는 독립적으로, 약 6 내지 약 35개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 기로부터 선택되며; a는 0 또는 1이며; b는 0 또는 1이며, 단, a가 0일 때, b는 0이다.

본 발명의 일 양태에서, R²는 일 특징에서 약 6 내지 약 35개의 탄소 원자, 다른 특징에서 약 8 내지 약 30개의 탄소 원자, 추가 특징에서 약 10 내지 약 24개의 탄소 원자, 및 또 다른 특징에서 약 12 내지 약 22개의 탄소 원자를 함유한 탄화수소 기이다.

다른 양태에서, R²는 포화되거나 불포화된 지환족 기, 포화되거나 불포화된, 선형 또는 분지형 지방족 기, 및 방향족 기로부터 선택된 탄화수소 기를 나타내며, 여기서 지환족 및 방향족 기들은 할로겐(예를 들어, 브롬, 염소, 불소, 요오드), 하이드록실, 포화되거나 불포화된, 선형 또는 분지형 C₁ 내지 C₂₂ 지방족 기, C₆-C₁₀ 방향족 기, 및 이들의 조합물로부터 선택된 치환체로 임의적으로 치환될 수 있다. 본 발명의 이러한 양태에서, 탄화수소 기는 일 특징에서 약 6 내지 약 35개의 탄소 원자, 다른 특징에서 약 8 내지 약 30개의 탄소 원자, 추가 특징에서 약 10 내지 약 24개의 탄소 원자, 및 또 다른 특징에서 약 12 내지 약 22개의 탄소 원자를 함유한다.

추가 양태에서, R²는 시클로알킬, 선형 또는 분지형 알킬, 시클로알케닐, 선형 또는 분지형 알케닐, 아릴, 알킬아릴, 알케닐아릴, 및 이들의 조합물로부터 선택된 탄화수소 기를 나타내며, 여기서 탄화수소 기는 일 특징에서 약 6 내지 약 35개의 탄소 원자, 다른 특징에서 약 8 내지 약 30개의 탄소 원자, 추가 특징에서 약 10 내지 약 24개의 탄소 원자, 및 또 다른 특징에서 약 12 내지 약 22개의 탄소 원자를 함유한다.

본 발명의 또 다른 양태에서, R²는 치환된 및 비치환된 C₆-C₈ 시클로알킬, 치환된 및 비치환된 C₆-C₈ 시클로알케닐, 선형 또는 분지형 C₆-C₃₅ 알킬, 선형 또는 분지형 C₆-C₃₅ 알케닐, 치환된 및 비치환된 C₆-C₁₄ 아릴, (C₁-C₂₂)알킬(C₆-C₁₀)아릴 (여기서, 아릴 기는 임의적으로 치환됨), (C₃-C₂₂)알케닐(C₆-C₁₀)아릴 (여기서, 아릴 기는 임의적으로 치환됨), 및 이들의 조합물로부터 선택된 탄화수소 기를 나타낸다. 상기 지환족 및 방향족 모이어티들이 치환될 때, 치환체는 C₁-C₂₂ 알킬, C₂-C₂₂ 알케닐, 하이드록실, 할로 (예를 들어, 브로모, 클로로, 플루오로, 요오도), 및 이들의 조합물로부터 선택된다.

일 양태에서, 본 발명의 구체예들은 다양한 양이온 치환도를 허용하면서 수성 매질 중에서의 용해도를 유지시키기 위해 양친매성으로 개질되고 양이온으로 개질된(예를 들어, 4차화된) 갈락토만난 조성물에 관한 것이다. 이론적으로, 평균 3개의 하이드록실 기가 갈락토만난 폴리머 골격에서 각 비치환된 글리코사이드 단위 상에 존재한다. 각 글리코사이드 단위 상의 하이드록실 기들은 양친매성 및 양이온성 모이어티들로 양친매성으로 및/또는 양이온으로 유도체화될 수 있다. (양이온성 및 양친매성 종 둘 모두의) 전체 치환도(DS_T)는, 각 글리코사이드 단위 상에 하나의 하이드록실 기가 유도체화될 때 1.0이고, 각 글리코사이드 단위 당 평균 3개의 하이드록실 기가 유도체화될 때 3.0이다. 평균 전체 DS 수치는 이러한 정수 수치의 소수로서 나타나며, 이는 평균적으로 수용하는 정수 DS 수치를 갖는 글리코사이드 단위로 구성됨을 의미한다.

본 발명의 양친매성으로 개질된, 양이온으로 유도체화된 카시아 갈락토만난의 수용해도의 범위는 상기 화학식 (II)로 정의된 양친매성 모이어티들에 의해 제공된 것과 같은 갈락토만난 분자의 양친매성 부분들과 상기 화학식 (I)로 정의된 치환체들에 의해 제공된 것과 같은 갈락토만난 분자의 양이온성 부분들 간의 균형을 나타낸다. 본 발명의 카시아 갈락토만난의 수용해도는 화학식 (II)로 기술된 양친매성 치환체의 치환도(DS_II)에 대한 화학식 (I)로 정의된 양이온성 치환체의 치환도(DS_I)를 증가시키거나 감소시킴으로써 조정될 수 있으며, 그 반대도 마찬가지다. 다시 말해서, DS_I 및 DS_II의 치환 수준은 갈락토만난의 요망되는 용해도 및 성능 특징들에 따라 변할 수 있다. (DS_T)로서 정의된 전체 치환도는 (DS_I)으로서 지칭되는 화학식 (I)로 정의되는 양이온성 치환체의 치환도 및 (DS_II)로서 지칭되는 화학식 (II)로 정의되는 양친매성 치환체의 치환도의 총합이다.

화학식 (I)로 정의된 양이온성 치환체에 대한 치환 수준의 정도 또는 DS_I는 일 양태에서 약 0.25 내지 약 2.0, 다른 양태에서 약 0.3 내지 약 1.75, 또 다른 양태에서 약 0.5 내지 약 1.5, 추가 양태에서 0.5 초과 내지 약 1.75, 또 다른 양태에서 0.51 내지 약 1.0, 및 본 발명의 다른 양태에서 0.6 내지 약 0.75 범위이다. 개개의 수치들 또는 한계들은 추가의 기재되지 않고/거나 기술되지 않은 범위들을 형성시키기 위해 조합될 수 있다.

화학식 (II)로 정의된 양친매성 치환체에 대한 치환 수준의 정도, 또는 DS_II는 일 양태에서 약 0.00001 내지 약 1.25, 다른 양태에서 약 0.0001 내지 약 1.0, 또 다른 양태에서 약 0.001 내지 약 0.75, 추가 양태에서 약 0.01 내지 약 0.5, 및 본 발명의 또 다른 양태에서 약 0.1 내지 약 0.25의 범위이다. 개개의 수치들 또는 한계들은 추가의 기재되지 않고/거나 기술되지 않은 범위들을 형성시키기 위해 조합될 수 있다.

화학식 (I) 및 (II)의 조합된 치환체들에 대한 DS_T로서 표시되는 전체 평균 치환도는 갈락토만난 골격에서의 구성성분 글리코사이드 잔류 단위 당, 본 발명의 일 양태에서 약 0.25001 내지 약 3.0, 다른 양태에서 약 0.5005 내지 약 2.0, 또 다른 양태에서 약 0.5015 내지 약 1.75, 추가 양태에서 약 0.511 내지 약 1.5, 또 다른 양태에서 약 0.52 내지 약 1.25, 및 다른 양태에서 약 0.55 내지 약 1.0의 범위일 수 있다. 여기서, 게다가 본 명세서의 다른 곳 및 청구범위에서, 개개의 수치들 또는 한계들은 추가의 기재되지 않고/거나 기술되지 않은 범위들을 형성시키기 위해 조합될 수 있다.

본 발명의 일 구체예에서, 카시아 갈락토만난 상에 존재하는 하이드록실 기 상에 위치된 수소 원자들의 일부 또는 전부는 화학식 (I)에 의해 독립적으로 표시되는 하나 이상의 양이온성 치환체, 및 화학식 (II)에 의해 독립적으로 표시되는 하나 이상의 양친매성 치환체로부터 선택된 치환체로 치환되며, 여기서 (R¹-O)_c는 옥시알킬렌 모이어티, 또는 옥시알킬렌 단위들의 호모폴리머, 랜덤 코폴리머 또는 블록 코폴리머로서 배열된 폴리옥시알킬렌 모이어티를 나타내며, 여기서 R¹은 독립적으로, 선형 및 분지형의 C₂H₄, C₃H₆, 및 C₄H₈ 2가 알킬렌 기로부터 선택되며, c는 일 양태에서, 약 1 내지 약 250, 다른 양태에서 약 2 내지 약 200, 또 다른 양태에서 약 2 내지 약 150, 추가 양태에서 약 5 내지 약 100, 및 또 다른 양태에서 약 10 내지 약 50 범위의 정수이며, R²는 독립적으로, 약 6 내지 약 35개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 기로부터 선택되며; a는 0 또는 1이며; b는 0 또는 1이며, 단 a가 0일 때, b는 0이다.

예시 목적을 위하여, 그리고 이에 대해 비제한적으로, 이러한 구체예는 하기와 같이 화학식 (III)에 의해 개략적으로 표시될 수 있다:

상기 식에서, 괄호로 묶인 모이어티(bracketed moiety)는 독립적으로, 카시아 갈락토만난의 글리코사이드 잔기 단위를 나타내며, AR, A, R¹, a, b, 및 c 및 R²는 상기에서 정의된 바와 같다.

화학식 (III)에서 개략적으로 도시된 본 구체예들은 예시 목적을 위해 기술된 것으로서 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되지 않는다. 상기에 논의된 바와 같이, 단지 평균 3개의 하이드록실 치환 사이트를 갖는 글리코사이드 잔기 단위가 예시되어 있지만, 갈락토만난 골격은 또한 약 4의 가능한 DS를 갖는 반복하는 갈락토실 측면 단위들을 함유한다(3개의 하이드록실 단위는 갈락토실 고리에 직접적으로 결합되며 제 4 하이드록실 단위는 C-6 탄소 원자에 부착됨). 상기 개략적 화학식이 높은 DS 수치(예를 들어, 반복 단위 당 2 또는 3)를 도시하지만, 이러한 것이 단지 예시 목적을 위한 것이고 상기에서 논의된 바와 같이, 실제 DS 수치가 가능한 치환 사이트로서 갈락토만난 골격 상에 함유된 모든 하이드록실 기들을 나타내는 평균치(글리코사이드 단위 당)인 것으로 인식되어야 한다. 또한, 상기 개략적 화학식에서, C-6 탄소 원자에 부착된 메틸렌 기, 뿐만 아니라 갈락토만난 골격에서의 반복 단위들 간의 글리코시드 연결이 도시되어 있지 않는다는 것이 주목된다.

양친매성 유도체화(amphiphilic derivation)는 양친매성 제제(amphiphilic agent)를 사용함으로써 수행될 수 있으며, 양이온성 유도체화(양이온화)는 4차화 제제(quaternizing agent)와 같은 양이온화 제제(cationization agent)의 사용을 통해 달성될 수 있다. 또한, 하나 이상의 양친매성 유도체화 또는 4차화 제제들은 합성 단계들의 수를 감소시키거나 카시아 갈락토만난 골격 상에서 다양한 양친매성 및 양이온성 치환체들의 다른 균형을 달성하기 위해 조합될 수 있다. 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 갈락토만난은 (1) 양친매성 유도체화 이후 양이온화; (2) 양이온화 이후 양친매성 유도체화; (3) 동시 양친매성 유도체화 및 양이온화; (4) 순차적인 일련의 양친매성 유도체화 단계들 이후 순차적인 일련의 양이온화 단계들; (5) 순차적인 일련의 양이온화 단계들 이후 순차적인 일련의 양친매성 유도체화 단계들; (6) 교대 양친매성 유도체화 및 양이온화 단계들; 및 (7) 또는 상기 절차들의 임의 변형에 의해 제조될 수 있다.

본 발명의 일 구체예에서, 양친매성 유도체화는 카시아 갈락토만난 또는 이의 유도체의 골격 상에 존재하는 펜던트 하이드록실 기들을 양친매성 제제와 반응시키는 것을 포함한다. 일 양태에서, 양친매성 제제는 Denacol 145 (페놀 (EO)5 글리시딜 에테르), Denacol 171 (라우릴 알코올 EO15 글리시딜 에테르), 등(Nagase ChemteX Corporation으로부터 입수 가능) 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다. 이러한 구체예에서, 카시아 갈락토만난은 적합한 용매에서, 그리고 산성 또는 염기성 촉매의 존재 하에, 용해되거나, 분산되거나, 슬러리화된다. 이러한 반응을 위해 적합한 촉매들은 당해 분야에 널리 공지되어 있고, 예를 들어 무기 알칼리, 예를 들어 알칼리 금속 옥사이드 및 하이드록사이드, 예를 들어 소듐 하이드록사이드, 칼륨 하이드록사이드, 칼슘 하이드록사이드, 소듐 메톡사이드, 소듐 보로하이드라이드; 양성자성 및 루이스 산, 예를 들어 붕소 트리플루오라이드, 주석 클로라이드 및 황산을 포함한다. 아민, 4차 암모늄 화합물, 이러한 타입의 반응을 위해 당해 분야에 공지된 다른 산들이 또한 사용될 수 있다. 촉매들의 혼합물이 또한 사용될 수 있다. 일 양태에서, 염기성 촉매는 갈락토만난의 중량을 기준으로 하여, 약 0.1 내지 약 10 중량%의 칼륨 또는 소듐 하이드록사이드, 소듐 메톡사이드, 소듐 보로하이드라이드, 또는 이들의 혼합물을 사용하는 폴리양친매성 반응(polyamphiphilic reaction)에서 사용될 수 있다. 이러한 반응은 약 40℃ 내지 약 200℃ 범위의 온도에서 수행될 수 있지만, 보다 높거나 보다 낮은 온도가 사용될 수 있다. 이러한 반응은 실질적으로 대기압에서 진행될 수 있지만, 이러한 반응은 오토클레이브에서 약 10 psig 내지 약 80 psig의 압력에서 수행될 수 있다.

다른 양태에서, 양친매성 유도체화 제제는 카시아 갈락토만난 골격 상의 하이드록실 기와 동시-반응성인 작용기를 함유하는 미리 형성된 폴리알콕실화된-알킬화된 화합물이다. 본 발명의 일 양태에서, 작용기는 갈락토만난 골격 상의 펜던트 하이드록실 기와 반응성인 할로히드린 및/또는 에폭시 기로부터 선택될 수 있다. 적합한 미리 형성된 폴리알콕실화된 화합물은 하기 화학식 (IV)로 표시될 수 있다:

상기 식에서, A'는 하나 이상의 할로겐 기(예를 들어, 클로로, 브로모)로 임의적으로 치환될 수 있는 에폭실화된 선형 및 분지형의 C₃-C₆ 알킬 기, 또는 하나 이상의 하이드록실 기로 치환될 수 있는 할로겐화된 (예를 들어, 클로로, 브로모) 선형 및 분지형의 C₃-C₆ 알킬 기이며, R¹, R², 및 c는 상기에서 정의된 바와 같다. 다른 양태에서, 양친매성 유도체화 제제는 하기 화학식 (V) 및 (VI)로 표시될 수 있다:

상기 식에서, X는 염소 및 브롬으로부터 선택된 할로겐을 나타내며; m은 1 내지 4의 정수이며; n은 1 내지 5의 정수이다. 일 양태에서, A'는 에폭시알킬 라디칼을 나타내며, 다른 양태에서 A'는 3-할로게노-2-하이드록시프로필 라디칼을 나타낸다.

화학식 (V)로 기술된 예시적인 에폭실화된 알킬 라디칼은 2,3-에폭시프로필, 3,4-에폭시부틸, 4,5-에폭시펜틸, 및 5,6-에폭시헥실 기를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 화학식 (VI)로 기술된 예시적인 할로겐화된 선형 또는 분지형 알킬 라디칼은 2-클로로에틸, 2-브로모에틸, 3-클로로프로필, 4-클로로부틸, 6-클로로헥실, 및 2-하이드록시-3-클로로프로필 기를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.

카시아 갈락토만난 상에서 반응되는 양친매성 치환체 기에 함유된 (화학식 (II)에서 c로 정의된 바와 같은) 친수도(degree of hydrophilicity)는 일 양태에서 약 1 내지 약 250개의 반복 단위, 다른 양태에서 약 2 내지 약 200개의 반복 단위, 또 다른 양태에서 약 2 내지 약 150개의 반복 단위, 추가 양태에서 약 5 내지 약 100개의 반복 단위, 및 본 발명의 또 다른 양태에서 약 10 내지 약 50개의 반복 단위로 달라질 수 있다. 폴리옥시알킬렌 모이어티에서 알킬렌 옥사이드 단위(들)는 에틸렌 옥사이드, 이소프로필렌 옥사이드, 부틸렌 옥사이드, 및 이들의 조합물로부터 선택된다. 알킬렌 옥사이드 단위들은 호모폴리머, 랜덤 코폴리머, 및 블록 코폴리머로서 배열될 수 있다.

이러한 양태에 따른 카시아 갈락토만난 또는 이의 유도체의 양친매성 유도체화 반응은 적합한 (불활성) 용매 또는 희석제에 갈락토만난을 용해시키거나, 분산시키거나, 슬러리화시키고 이를 상기에서 정의된 바와 같은 화학식 (IV)로 표시되는 미리 형성된 양친매성 제제와 반응시킴으로써 수행된다. 양친매성 제제는 단독으로 또는 둘 이상의 조합으로서 사용될 수 있다. 이러한 반응은 용매에서 그리고 촉매, 예를 들어 양친매성 유도체화 제제들에 대해 상술된 촉매의 존재 하에 수행될 수 있다. 일 양태에서, 알킬리 금속 하이드록사이드, 예를 들어 소듐 하이드록사이드, 칼륨 하이드록사이드, 칼슘 하이드록사이드는 촉매로서 사용하기에 적합하다. 알칼리 금속 하이드록사이드 촉매는 당해 분야에 공지된 통상적인 양으로 사용되고 일반적으로 사용되는 제제에 따라, 개질되는 갈락토만난의 중량을 기준으로 하여 약 0.1 중량% 내지 약 50 중량% 범위의 양으로 사용된다. 반응 온도는 일 양태에서 약 0 내지 약 150℃, 다른 양태에서 30 내지 100℃, 및 본 발명의 추가 양태에서 40 내지 80℃ 범위일 수 있다.

상술된 양친매성 유도체화 반응을 위한 적합한 용매 또는 희석제들의 예는 저급 지방족 알코올, 예를 들어 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 3차-부틸 알코올; 케톤, 예를 들어 아세톤 및 메틸 에틸 케톤; 또는 액체 탄화수소; 예를 들어 헥산, 시클로헥산, 자일렌, 톨루엔 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 상기 용매 또는 희석제들과 물의 혼합물이 또한, 물이 반응을 방해하지 않는 한 사용될 수 있다. 본 발명의 일 양태에서, 5 중량% 물:95 중량% IPA 내지 80 중량% 물:20 중량% IPA 범위의 물 대 이소프로판올 비를 갖는 수성 이소프로판올 희석제가 본 반응에서 사용된다.

갈락토만난의 양이온성화는 카시아 갈락토만난의 골격 상에 존재하는 펜던트 하이드록실 기 및/또는 이의 양친매성으로 개질된 유도체 상에 존재하는 하이드록실 기를 양이온성화 제제와 반응시킴으로써 달성될 수 있다. 양이온성화 제제는 갈락토만난 골격에 카시아 갈락토만난 글리코사이드 상의 하이드록실 기와 반응성인 작용기를 함유한다. 본 발명의 일 양태에서, 하이드록실 반응성 작용기는 갈락토만난 골격 상의 펜던트 하이드록실 기와 반응성인 할로히드린 및/또는 에폭시 기로부터 선택될 수 있다. 적합한 양이온성화 제제는 하기 화학식 (VII)로 표시될 수 있다:

(VII) A'-R

상기 식에서, A'는 상기에서 정의된 바와 같고, 하나 이상의 할로겐 기(예를 들어, 클로로, 브로모)로 임의적으로 치환될 수 있는 에폭실화된 선형 및 분지형의 C₃-C₆ 알킬 기, 또는 하나 이상의 하이드록실 기로 치환될 수 있는 할로겐화된 (예를 들어, 클로로, 브로모) 선형 및 분지형의 C₃-C₆ 알킬 기를 나타내며; A'는 하나 이상의 할로겐 기(예를 들어, 클로로, 브로모) 또는 하이드록실 기로 임의적으로 치환될 수 있는 선형 및 분지형의 C₃-C₆ 알킬렌 기이다. 일 양태에서, A'는 글리시딜 라디칼을 나타내며, 다른 양태에서 A'는 3-할로게노-2-하이드록시프로필 라디칼을 나타낸다. R 치환체는 독립적으로, -S⁺R³R⁴ X^-, -N⁺R³R⁴R⁵ X^-, 및 -P⁺R³R⁴R⁵ X^-로부터 선택되며, 여기서, R³ 및 R⁴, 및 R⁵는 독립적으로, 수소 및 선형 및 분지형의 C₁-C₂₄ 알킬로부터 선택되며; X^-는 클로라이드, 브로마이드, 아이오다이드, 설페이트, 메틸설페이트, 설포네이트, 니트레이트, 포스페이트, 및 아세테이트로부터 선택된 음이온을 나타낸다.

다른 양태에서, R은 화학식 -N⁺R³R⁴R⁵ X^- (상기 식에서, R³, R⁴, 및 R⁵는 독립적으로, 수소 및 선형 및 분지형의 C₁-C₂₄ 알킬 기로부터 선택되며, X^-는 클로라이드, 브로마이드, 아이오다이드, 설페이트, 메틸설페이트, 설포네이트, 니트레이트, 포스페이트, 및 아세테이트로부터 선택된 음이온을 나타냄)로 표시되는 쿼터늄 질소 라디칼이다. R³, R⁴, 및 R⁵에서 정의된 예시적인 알킬 기는 메틸, 에틸, 프로필, 옥틸, 데실, 도데실, 테트라데실, 헥사데실, 옥타데실, 도코실, 및 이들의 조합물을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 예시적인 옥시알킬렌 단위는 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, 및 부톡시, 및 이들의 조합물을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 다른 양태에서, R³은 C₁-C₈ 알킬로부터 선택되며, R⁴ 및 R⁵는 독립적으로, C₈-C₂₄ 알킬로부터 선택된다. 추가 양태에서, R³ 및 R⁴는 독립적으로, C₁-C₈ 알킬로부터 선택되며, R⁵는 C₈-C₂₄ 알킬로부터 선택된다. 또 다른 구체예에서, R³, R⁴ 및 R⁵는 독립적으로 일 양태에서 C₁-C₁₀ 알킬, 다른 양태에서 C₁-C₈ 알킬, 및 추가 양태에서 C₁-C₅ 알킬로부터 선택된다. 다른 구체예에서, R³, R⁴ 및 R⁵는 각각 메틸이다. 상기 모든 양태에서, X^-는 상기에서 정의된 바와 같다.

화학식 (VII)에 따른 작용성화 제제(functionalization reagent)를 통한 폴리갈락토만난 골격 상에 양이온 함유 모이어티의 도입은 공지된 기술들에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 폴리갈락토만난 골격 상 또는 이러한 골격에 부착된 하이드록실 기들과 다양한 4차화 제제, 예를 들어 3-클로로-2-하이드록시프로필트리알킬암모늄 염 및 2,3-에폭시프로필트리알킬 암모늄 염 간의 반응은 화학식 (IV)에서 정의된 양친매성 유도체화 제제들에 대해 상술된 것과 동일한 조건 하에서 수행될 수 있다. 일 구체예에서, 적합한 양이온성화 제제는 글리시딜트리메틸암모늄 클로라이드, 글리시딜트리에틸암모늄 클로라이드, 글리시딜트리프로필암모늄 클로라이드, 글리시딜에틸디메틸암모늄 클로라이드, 글리시딜디에틸메틸암모늄 클로라이드, 및 이들의 상응하는 브로마이드 및 아이오다이드; 3-클로로-2-하이드록시프로필트리메틸암모늄 클로라이드, 3-클로로-2-하이드록시프로필트리에틸암모늄 클로라이드, 3-클로로-2-하이드록시프로필트리프로필암모늄 클로라이드, 3-클로로-2-하이드록시프로필에틸디메틸암모늄 클로라이드, 및 이들의 상응하는 브로마이드 및 아이오다이드를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 다른 구체예에서, 양이온성화 반응은 예를 들어, 양친매성 유도체화 후에, 양친매성 모이어티에 의해 제공된 하이드록실 기로 수행될 수 있다.

본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 폴리갈락토만난의 제조에서, 폴리갈락토만난 골격 상의 하이드록실 기(들)는, 상기 하이드록실 기(들) 상에 위치된 수소 원자가 상기 화학식 (I) 및 (II)에서 정의된 치환체 또는 잔기에 의해 대체되되, 단 유도체화된 갈락토만난 골격이 적어도 하나의 양친매성 모이어티 및 양이온 기를 포함한 적어도 하나의 모이어티를 함유하도록, 예를 들어 상술된 화학식 (IV), (V), (VI) 및 (VII)에서 기술된 작용성화 제제(들)와 반응된다. 이러한 반응은 하기와 같이 개략적으로 표시될 수 있다:

상기 식에서, D는 수소, 상술된 작용성화 제제(들)로부터 얻어진 잔기 또는 모이어티, 및 이들의 조합물로부터 선택된다. 본 발명의 다른 양태에서, D는 수소, 화학식 (I)로부터 선택된 모이어티, 화학식 (II)로부터 선택된 모이어티를 나타내며, 단서 조건은 상기에 기술된 바와 같다.

본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리갈락토만난 폴리머를 합성 시에, 작용성화 제제는 카시아 폴리머의 갈락토실 측면 단위 및/또는 만노실 주쇄 골격 단위에 존재하는 하이드록실 기와 반응할 수 있을 것이다. 예를 들어, 작용성화 제제는 갈락토실 측면 단위의 C-2, C-3, C-4, 및/또는 C-6 탄소 원자 및/또는 폴리머의 만노실 주쇄 단위의 C-2, C-3, 또는 C-6 탄소 원자 상의 하이드록실 기와 반응할 수 있을 것이다. 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 갈락토만난은 용이하게 입수 가능한 물질들로부터 생성될 수 있다. 이러한 조성물들은 상기에서 논의된 바와 같은 천연 카시아 배유 스플릿split)으로부터 유도되거나 상업적으로 입수 가능한 양이온으로 유도체화된 카시아, 예를 들어 미국특허 4,753,659 및 미국특허 7,262,157호에 기술된 것으로부터 유래될 수 있으며, 상기 문헌들은 이들의 양이온으로 유도체화된 카시아의 내용이 본원에 참고로 포함된다.

본 발명의 일 구체예에 따르면, 양이온성 및 양친매성 개질은 이와 같은 비개질된 카시아 갈락토만난으로부터 또는 일부 치환된 카시아 갈락토만난(예를 들어, 양이온성 및/또는 양친매성 치환체로 일부 치환됨)으로부터 출발하여 수행될 수 있다. 양이온성 및 양친매성 유도체화 단계들은 본 발명의 요망되는 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 갈락토만난을 형성시키기 위하여, 임의 순서로 또는 동시에, 뿐만 아니라 반복적으로 수행될 수 있다. 카시아 갈락토만난의 양친매성 및 양이온성 개질은 중간 생성물을 단리시키지 않으면서 수행될 수 있다.

비유도체화된 카시아 검 또는 가루(flour)는 Lubrizol Advanced Materials, Inc.로부터 상표 Diagum으로 상업적으로 입수 가능하다. 카시아 폴리갈락토만난 상의 하이드록실 기의 유도체화는 당업자에게 널리 공지된 방법들에 의해 달성될 수 있다. 일반적으로 말하면, 카시아의 하이드록실 기는 이와 동시-반응성인 임의 작용성화 제제와 반응될 수 있다. 예를 들어, 카시아의 하이드록실 기를 본 발명의 양이온성 치환체로 작용화시키기 위하여, 카시아 검 폴리갈락토만난 상의 하이드록실 기(들)는 에폭시 기 및 할로알킬 기와 같은, 하이드록실 기와 동시-반응성인 작용성 모이어티 및 양이온성 기를 함유한 작용성화 제제와 반응된다. 작용성화 반응은 적절한 용매에서 그리고 적절한 온도에서 수행된다. 폴리갈락토만난 하이드록실 원자(들) 상의 작용기 치환의 양(치환도)은 카시아 폴리갈락토만난에 첨가되는 작용성화 제제의 화학양론적 양을 조정함으로써 조절될 수 있다. 카시아 검 폴리갈락토만난에 대한 작용화 방법은 미국특허 4,753,659호에 기술되어 있다. 폴리갈락토만난을 유도체화하는 추가 방법들은 미국특허 5,733,854호에 기재되어 있다. 미국특허 4,753,659 및 미국특허 5,733,854호의 교시는 카시아 검 폴리갈락토만난을 작용화하는 방법을 예시할 목적으로 본원에 참고로 포함된다.

출발 물질로서 사용되는 카시아는 통상적으로 분말 형태이고, 대개 알코올 또는 알코올/물 용액으로 처리된다. 실제로, 사용되는 알코올은 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-프로필 알코올, n-부틸 알코올, 이소부틸-알코올, 또는 t-부틸 알코올, 등일 수 있다. 이러한 알코올은 순수한(100%) 형태로 또는 수용액으로서 사용될 수 있다. 이러한 경우에, 물론, 알코올이 물과 혼화 가능한 것이 중요하다. 이러한 처리 단계는 통상적으로 주변 온도(약 20℃)에서 수행된다. 그러나, 이는 임의적으로 약 0℃ 내지 약 70℃ 범위 내인 임의 온도에서 수행될 수 있다. 일부 경우에서, 이러한 처리 단계를 약 30℃ 내지 약 70℃ 범위 내인 상승된 온도에서 수행하는 것이 유리하다.

실제로, 일반적으로 카시아 처리 단계에서 물과 유기 용매의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 특히 효과적인 결과는, 약 10 내지 약 90 중량%의 물 및 약 90 내지 약 10 중량%의 유기 용매를 사용할 때 발생한다. 약 30 내지 약 80 중량%의 이소프로필 알코올 및 약 20 내지 약 70 중량%의 물을 사용하는 것이 가장 바람직하다. 예를 들어, 우수한 결과는 사용을 위해 선택된 용액이 이소프로판올/물 혼합물이고 개개의 양이 44 중량% 이소프로판올 및 54 중량% 물인 경우에 얻어졌다. 이러한 단계에서 사용되는 알코올 또는 알코올 수용액의 양은 카시아 분말을 완전히 포화시키는데 필수적인 양이다. 실제로, 이러한 양은 대개 출발 카시아 분말의 중량 기준으로 적어도 약 2배의 양이며, 더더욱 바람직하게, 출발 카시아의 중량 기준으로 약 3배의 양이다.

알코올 또는 알코올/물 용액의 첨가 및 후속 중화, 이후 필요한 경우 교반 후에, 작용성화 제제는 카시아 용액에 첨가된다. 상기에서 설명된 바와 같이, 작용성화 제제는 카시아 상에 하이드록실 기와 반응할 수 있는 적어도 하나의 작용기를 함유한 화합물이다. 이러한 작용기는 에폭시 기, 할로겐 함유 기일 수 있다. 카시아 용액에 첨가되는 작용성화 제제의 양은 요망되는 전체 치환도를 획득하는 양이다. 치환도는 통상적으로 0.0001 내지 3 범위 내일 것이고 더욱 통상적으로 0.1 내지 2.5 범위 내일 것이다. 여러 경우에서, 치환도는 0.2 내지 2 범위 내일 것이다. 본 발명의 목적을 위하여, 치환도는 카시아 폴리머에서의 갈락토즈 및 만노즈 반복 단위 1 mole 당 작용성화의 mole 수와 동일하다.

작용성화 반응의 반응 속도(reaction kinetic)를 촉진시키기 위하여, 알칼리 물질이 촉매로서 첨가될 수 있다. 알칼리 물질은 통상적으로 소듐 하이드록사이드(NaOH)와 같은, 염기의 수용액이다. 수용액은 바람직하게 적어도 12% NaOH, 및 더욱 바람직하게 12% 내지 60% NaOH를 함유할 것이다. 20% 내지 50% NaOH 수용액으로의 처리가 더더욱 바람직하다. 바람직한 구체예에서, 카시아 출발 물질 100부 당 약 0.1 내지 약 50부의 NaOH(100%)가 첨가된다.

반응 혼합물의 온도는 약 40℃ 내지 약 75℃로 증가될 수 있으며, 약 60℃ 내지 약 70℃ 범위의 반응 온도가 더더욱 바람직하다. 이러한 혼합물은 통상적으로 반응물들의 완전한 반응을 보장하기에 충분한 시기 동안 교반된다. 실제로, 이러한 반응 시간은 일반적으로 약 1 시간 내지 약 5 시간이며, 약 2 시간 내지 약 4 시간 범위 내의 반응 시간이 더욱 바람직하다.

작용화된 후에, 카시아는 중화된다. 중화는 대개 약 6 내지 약 8(바람직하게 약 7) 범위 내인 pH가 되게 한다. 염산 및 황산과 같은 강산, 또는 아세트산, 시트르산, 이산화탄소(탄산), 트리플루오로아세트산 등과 같은 약산을 포함하는, 임의 산은 용액을 중화시키도록 사용하기 위해 선택될 수 있다. 바람직한 구체예에서, 염산 또는 아세트산이 사용된다. 사용되는 산의 양은 중화를 위해 필수적인 양이다.

중화 후에, 작용화된 카시아는 통상적으로 여과되고 이후에 물, 유기 용매, 또는 둘 모두의 혼합물로 세척된다. 유기 용매 물 혼합물을 사용할 때, 유기 용매(들)는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-프로필 알코올, n-부틸 알코올, 이소-부틸 알코올, 및 t-부틸 알코올, 등과 같은 알코올을 포함한 수혼화성 용매이다. 아세톤 및 글리콜 등과 같은 다른 통상적으로 사용되는 정제 용매가 대안적으로 선택될 수 있다. 이러한 용매와 상술된 수혼화성 알코올의 혼합물이 또한 유용하다.

세척액의 부피는 처리된 카시아의 양 보다 매우 크고, 배치식 또는 다중 적용으로 수행될 수 있다. 바람직한 실행예에서, 세척액의 부피는 작용화된 카시아 부피의 적어도 2배이고, 바람직하게 카시아 부피의 적어도 3배이다. 1 내지 4회의 독립적 세척 사이클을 수행하는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 필요한 경우에, 4회 초과의 세척 사이클이 이용될 수 있다. 각 사이클에 대한 세척액의 농도는 동일하거나 상이할 수 있다. 예를 들어, 카시아 분말의 세척은 묽은 이소프로필 알코올 용액으로의 제 1 세척 이후, 보다 진한 이소프로필 알코올의 용액으로의 세척, 및 마지막으로 아세톤으로의 세척에 의해 달성될 수 있다. 세척 후에, 작용화된 카시아는 당해 분야에 공지된 방법들을 이용하여 건조되고 회수될 수 있다. 이러한 기술들의 예는 공기 건조, 필터링, 증발식 건조, 원심분리, 플래시 그라인딩(flash grinding), 용매의 첨가, 및 동결 건조 등을 포함한다. 유동층 건조의 사용이 유리할 수 있다.

본 발명의 일 양태에서, 비유도체화된 카시아의 양친매성 작용성화는 에폭시 기 함유 양친매성 작용성화 제제를 카시아 갈락토만난의 골격 단위들 상의 하이드록실 기(들)와 반응시킴으로써 달성될 수 있다. 이러한 반응은 하기와 같이 개략적으로 도시될 수 있다:

상기 식에서, R¹은 독립적으로, 2가 C₁-C₄ 알킬렌 라디칼을 나타내며; R₂는 독립적으로, 약 6 내지 약 35개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 기로부터 선택되며; n은 카시아 갈락토만난 골격 상의 하이드록실 기들의 수를 나타내며; c는 상기에서 정의된 바와 같으며; x는 갈락토만난 골격 상의 양친매성 모이어티의 평균 전체 치환을 나타내며, 여기서 x는 n보다 크지 않을 수 있으며; n-x의 차이의 결과는 유도체화된 골격 상에 잔류하는 자유 하이드록실 기들을 나타낸다.

상기 (VIII)로 개략적으로 표시되는 반응들에서 얻어진 양친매성으로 개질된 카시아 갈락토만난 생성물은 양이온으로 유도체화되어 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 갈락토만난을 수득할 수 있다. 일 구체예에서, 반응식 (VIII)에서 수득된 반응 생성물은 하기와 같이 양이온성 작용성화 제제와 반응된다:

상기 식에서, R¹은 독립적으로, 2가 C₁-C₄ 알킬렌 라디칼을 나타내며; R²는 독립적으로, 약 6 내지 약 35개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 기로부터 선택되며; R³, R⁴, 및 R⁵는 독립적으로, 수소 및 선형 및 분지형의 C₁-C₂₄ 알킬 기로부터 선택되며; X^-는 클로라이드, 브로마이드, 아이오다이드, 설페이트, 메틸설페이트, 설포네이트, 니트레이트, 포스페이트, 및 아세테이트로부터 선택된 음이온을 나타내며; n은 카시아 갈락토만난 골격 상의 하이드록실 기들의 수를 나타내며; c는 상기에서 정의된 바와 같으며; x는 갈락토만난 골격 상의 양친매성 모이어티의 평균 전체 치환을 나타내며; y는 양친매성으로 유도체화된 카시아 갈락토만난 골격 상의 평균 전체 양이온성 치환을 나타내며, 여기서 x 및 y의 합은 n 보다 크지 않을 수 있으며; n-(x+y)의 차이의 결과는 유도체화된 골격 상에 잔류하는 자유 하이드록실 기를 나타낸다.

상기에 도시된 반응식 (VIII)에 기술된 본 발명의 일 양태에서, 비유도체화된 카시아는 양친매성 유도체화 반응으로 처리되어 양친매성으로 개질된 생성물(들)을 수득한다. 양친매성으로 개질된 생성물(들)은 이후에 반응식 (IX)에 기술된 바와 같이 양이온성 작용성화 제제로 유도체화되어 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 갈락토만난을 수득한다. 상기에서 논의된 바와 같이, 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 갈락토만난이 또한 화학식 (VII)로부터 선택된 에폭시 기 함유 양이온성 작용성화 제제를 비유도체화된 카시아 갈락토만난의 골격 단위 상의 하이드록실 기(들)와 반응시킨 후에 (C₁-C₄) 알킬렌 옥사이드 또는 화학식 (IV)에 따르는 양친매성 유도체화 제제로부터 선택된 양친매성 유도체화 제제와 양친매성 유도체화시킴으로써 제조될 수 있다. 상기에 기술된 바와 같이, 본 발명의 양친매성으로 개질된, 양이온성 카시아 갈락토만난을 합성하기 위하여, (1) 양친매성 유도체화 이후 양이온화; (2) 양이온화 이후 양친매성 유도체화; (3) 동시 양친매성 유도체화 및 양이온화; (4) 순차적인 일련의 양친매성 유도체화 단계들 이후 순차적인 일련의 양이온화 단계들; (5) 순차적인 일련의 양이온화 단계들 이후 순차적인 일련의 양친매성 유도체화 단계들; (6) 교대 양친매성 유도체화 및 양이온화 단계들; 및 (7) 상기 절차들의 임의 변형의 반응식들 중 임의의 것이 사용될 수 있다.

본 발명의 양친매성으로 개질된, 양이온 유도체화된 카시아 갈락토만난은 용착 보조제, 막 형성제, 컨디셔너, 고정제, 에멀젼화제, 안정화제, 보습제, 확산 보조제 및 화학적 및 생리학적 활성 성분 및 화장료 물질의 효능, 융착 또는 전달을 향상시키기 위한 캐리어로서, 그리고 이러한 것들이 포함된 포뮬레이션의 정신감각적, 및 심미적 성질들을 개선시키기 위한 비히클로서 사용될 수 있다. 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머의 양이온 특성은 이러한 것들을 정전기 방지제로서 유용하게 만들고, 또한 특정 조건 하에서, 살균성, 정세균성, 보존, 및 항균성 활성을 제공할 수 있다. 이러한 폴리머 조성물은 개인 위생, 건강 관리, 가정 관리, 시설 및 산업 (총괄적으로 "I&I") 관리를 위한 다양한 제품들에, 및 의료 및 산업적 적용을 위한 다양한 제품들에 사용될 수 있다. 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머 조성물은 바람직하게 비-알칼리성인, 즉 pH에 있어 산성 내지 실질적으로 중성인 조성물에 도입되며, 이로 제한되지 않는다.

본 발명의 일부 구체예들은 개인 위생, 건강 관리, 가정, 시설 및 산업 제품 적용 등에서 다기능성 폴리머 성분들로서 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 유도체들의 사용에 관한 것이다. 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머는 에멀젼화제, 확산 보조제 및 화학적 및 생리학적 활성 성분 및 화장료 물질의 효능, 융착 및 전달을 향상시키기 위한 캐리어로서, 그리고 이러한 것들이 포함되는 포뮬레이션의 정신감각적 및 심미적 성질들을 개선시키기 위한 비히클로서 사용될 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "개인 위생 제품(personal care product)"은 인간 및 동물의 피부, 헤어, 두피 및 네일에 적용되는 화장품, 세면용품, 약용 화장품, 미용 보조제, 개인 위생(personal hygiene) 및 클린징 제품을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 본원에서 사용되는 용어 "건강 관리 제품(health care product)"는 비제한적으로, 제약, 파마코스메틱(pharmacosmetic), 구강 관리 제품(입, 치아), 눈 관리 제품, 귀 관리 제품, 및 일반 의약품 제품(over-the-counter product) 및 기구, 예를 들어 패치, 반창고, 드레싱 등을 포함한다. 이러한 용어는 또한, 건강 관련 또는 의학적 증상을 개선시키기 위해 인간 및 동물의 신체에 또는 신체로 외부에서 적용되는 의료 장치를 포함한다. 용어 "신체(body)"는 전체 신체의 케라틴성(헤어, 네일) 및 비-케라틴성 피부 구역(얼굴, 몸통, 팔다리, 손 및 발), 신체 개구의 조직 및 눈을 포함한다. 용어 "피부(skin)"는 두피 및 점막을 포함한다. 본원에서 사용되는 용어 "가정 관리 제품(household care product)"은 비제한적으로, 주방 및 욕실에서 위생 상태들을 유지시키기 위한 살균성 세정 제품 및 섬유 세정을 위한 세탁 제품, 등을 포함하는 표면 보호 및/또는 세정을 위해 가정에서 사용되는 제품을 포함한다. 본원에서 사용되는 용어 "시설 및 산업 제품(institutional and industrial product)"은 비제한적으로, 병원 및 건강 관리 설비, 등을 포함하는, 산업 및 시설 환경에서 보호 및/또는 세정 또는 위생 상태들을 유지시키기 위해 사용되는 제품을 포함한다.

사용될 수 있는 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 폴리머의 양은 포뮬레이션에 포함시킬 목적에 의존적이고 포뮬레이션 분야의 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다. 이에 따라, 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 폴리머 조성물을 함유한 조성물의 물리화학적 및 기능적 성질들이 달성되는 한, 폴리머의 유용한 양, 전체 조성물 중량 기준의 활성 중량%는 통상적으로 약 0.01% 내지 약 50% 범위에서 다양할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다. 이에 따라, 제공된 조성물 또는 적용에서, 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 폴리머 조성물은 하기에 보다 상세히 기술되는 바와 같은, 농후제 및 컨디셔너(conditioner), 막-형성제 및 캐리어 등과 같은 하나 초과의 기능을 제공할 수 있지만, 반드시 필요한 것은 아니다.

본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머 조성물을 함유한 조성물들은 용기, 예를 들어 비제한적으로 단지(jar), 병, 튜브, 스프레이 병(spray bottle), 와이프(wipe), 캔(can), 롤온형 용기(roll-on container) 및 스틱 용기(stick container), 등에 패키징되고 이로부터 분산될 수 있다. 생성물을 사용하기 위한 목적이 달성되는 한, 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 폴리머 조성물이 도입될 수 있는 제품의 형태는 제한되지 않는다. 예를 들어, 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 폴리머 조성물을 함유한 개인 위생 및 건강 관리 제품은 피부, 헤어, 두피 및 네일에, 비제한적으로, 겔, 스프레이(액체 또는 포움), 에멀젼(크림, 로션, 페이스트), 액체(린스, 샴푸), 바(bar), 연고, 좌제, 함침된 와이프(impregnated wipe), 및 패치 등의 형태로 적용될 수 있다.

본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 폴리머 조성물들은 비제한적으로, 헤어 케어 제품, 예를 들어 샴푸 (콤비네이션 샴푸, 예를 들어 "투-인-원" 컨디셔닝 샴푸 포함)를 포함하는 개인 위생(화장품, 세면용품, 약용 화장품) 및 국소 건강 관리 제품; 샴푸후 린스; 셋팅 보조제, 예를 들어 젤 및 스프레이, 그루밍 보조제(grooming aid), 예를 들어 포마드, 컨디셔너, 파마(perm), 릴렉서(relaxer), 및 헤어 스무딩 제품(hair smoothing product) 등을 포함하는 셋팅 및 스타일 유지 제제; 스킨 케어 제품(얼굴, 바디, 손, 두피 및 발), 예를 들어 크림, 로션, 컨디셔너, 및 클린징 제품; 항여드름 제품; 노화방지 제품(박피제, 각질용해제, 안티셀룰라이트(anticellulite), 및 주름방지제, 등); 피부 보호제, 예를 들어 자외선 차단제, 썬블록(sunblock), 배리어 크림(barrier cream), 오일, 및 실리콘 등; 피부 칼라 제품(화이트너(whitener), 라이트너(lightener), 및 실내 텐닝 촉진제 등); 헤어 착색제(헤어 염료, 헤어 칼라 린스, 하이라이터(highlighter), 및 표백제 등); 유색 피부 착색제(얼굴 및 바디 메이크업, 파운데이션 크림, 마스카라, 루즈, 및 입술 제품, 등); 목욕 및 샤워 제품(바디 클린저, 바디 와시, 샤워젤, 액체 비누, 비누 바, 합성 세제 바, 컨디셔닝 액체 목욕 오일, 버블 베쓰(bubble bath), 및 목욕 파우더, 등); 네일 케어 제품(광택제, 광택 제거제, 강화제(strengthener), 연장제(lengthener), 경화제(hardener), 각피 제거제, 및 연화제, 등); 및 저장 및/또는 사용 동안에 유효량의 본 발명의 폴리머가 유리하거나 바람직한 물리적 또는 화학적 효과를 달성시키기 위해 도입될 수 있는 임의 수성 산성 내지 실질적으로 중성 내지 염기성 조성물의 제조를 위해 적합하다.

본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 폴리머 조성물을 함유하는, 통상적으로 HBA로서 지칭되는 세면용품 및 건강 및 미안 보조제(health and beauty aid)는 비제한적으로 헤어-제거 제품(면도 크림 및 로션, 제모제, 및 면도후 피부 컨디셔닝제, 등); 방취제 및 발한 억제제; 구강 관리 제품(입, 치아 및 검), 예를 들어 구강세척제, 치마제(dentifrice), 예를 들어 치약, 치분, 치아 광택제, 치아 미백제, 구강 청량제(breath freshener), 및 틀니 접착제, 등; 및 얼굴 및 바디 헤어 표백제 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 폴리머를 함유할 수 있는 다른 건강 및 미안 보조제는 비제한적으로, 인공 텐닝 촉진제를 포함하는 실내 텐닝 적용, 예를 들어 디하이드록시아세톤(DHA), 티로신, 및 티로신 에스테르, 등; 코지산, 하이드로퀴논, 아르부틴(arbutin), 프루이탈(fruital), 식물성 또는 식물 추출물, (레몬피 추출물, 카모마일, 녹차, 닥나무 추출물, 등), 아스코르브산 유도체(아스코르빌 팔미테이트, 아스코르빌 스테아레이트, 및 마그네슘 아스코르빌 포스페이트, 등)와 같은 활성 성분들을 함유한 피부 탈색, 화이트닝, 및 라이트닝 포뮬레이션; 발 케어 제품, 예를 들어 각질용해성 콘 및 칼로스 제거제(keratolytic corn and callous remover), 풋 소크(oot soak), 발 분말(약용, 예를 들어 항진균성 운동선수 발 분말, 연고, 및 스프레이, 등, 및 발한 억제제 분말, 또는 비-약용 수분 흡습제 분말), 액체 발 스프레이(비약용, 예를 들어 쿨링(cooling), 및 방취제 스프레이, 및 약용 항진균성 스프레이, 및 발한 억제제 스프레이, 등), 및 발 및 발톱 컨디셔너(로션 및 크림, 및 네일 연화제, 등)를 포함할 수 있다.

본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 폴리머 조성물을 (예를 들어, 확산 보조제 및 막 형성제로서) 포함할 수 있는 국소 건강 및 미안 보조제는 피부 보호 스프레이, 크림, 로션, 젤, 스틱형 및 분말 제품, 예를 들어 살충제(insect repellant), 가려움 완화제(itch relief), 방부제(antiseptics), 살균제, 썬블록, 썬스크린(sun screen), 피부 조임 및 토닝 밀크, 및 로션, 및 사마귀 제거 조성물, 등을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.

제공된 조성물 또는 적용에서, 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머는 고정제, 농후제, 피부 및 헤어 컨디셔너, 막 형성제 및 캐리어 또는 용착 보조제와 같은 하나가 넘는 기능을 제공할 수 있지만, 반드시 필요한 것은 아니다. 개인 위생 조성물에서, 사용될 수 있는 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머의 양은 이러한 것들이 포뮬레이션에 포함되는 목적에 의존적이고, 포뮬레이션 분야의 당업자에 의해 결정될 수 있다. 이에 따라, 요망되는 물리화학적 및 기능적 성질들이 달성되는 한, 전체 조성물 중량을 기준으로 한 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머의 유용한 양은 통상적으로 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 본 발명의 일 양태에서 약 0.01 중량% 내지 약 50 중량%, 다른 양태에서 약 0.1 중량% 내지 약 35 중량%, 추가 양태에서 약 0.2 중량% 내지 약 25 중량%, 및 본 발명의 또 다른 양태에서 1 내지 약 10 중량% 범위에서 다양할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다.

본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머는 헤어 고정 및 스타일링 샴푸 조성물에서 컨디셔너 및/또는 용착 보조제로서 사용될 수 있다. 또한, 이러한 것들은 헤어 고정제 조성물에서 고정제로서 사용될 수 있다. 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머는 빗질능력(combability)을 촉진시키기 위해 샴푸 및 컨디셔너에 사용될 수 있다. 양으로 하전된 질소 원자는 막을 형성시키기 위해 음으로 하전된 헤어 섬유와 상호작용한다. 이러한 것들은 또한, 과도한 잔류 축적을 생성시키지 않으면서 터치에 대한 헤어 느낌을 보다 부드럽고 매끄럽게 만든다. 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머는 헤어에 클린징, 습윤 엉킴풀림(wet detangling), 건조 엉킴풀림 및 관리능력 특성을 부여할 뿐만 아니라 비교적 비-자극적인 컨디셔닝 세척 포뮬레이션에서 컨디셔너 패키지의 일부로서 사용될 수 있다. 이에 따라, 이러한 조성물은 민감한 피부 및 눈을 지닌 유아 및 성인에 의해 사용하기에 적합하다. 또한, 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머는 헤어에 대한 컨디셔닝 및 치료제의 용착에 있어서 우수한 용착 보조제인 것으로 확인되었다.

본원에서 논의된 바와 같이, 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머는 개인 위생, 가정 관리, 건강 관리, 및 시설 관리 포뮬레이션에서 그리고 이러한 것들이 포함된 국소 포뮬레이션의 정신감각적 및 심미적 성질들을 개선시키기 위해 사용되는 하나 이상의 활성 성분들의 전달, 용착 및/또는 활성을 허용하고/거나 촉진시키고/거나 향상시킨다. 이러한 활성 성분들의 예는 카페인, 비타민 C, 비타민 D, 비타민 E, 임신선 방지 화합물(anti-stretch mark compound), 수렴제(astringent)(예를 들어, 명반, 오트밀(oatmeal), 얘로우(yarrow), 풍년화(witch hazel), 베이베리(bayberry), 및 이소프로필 알코올), 드레이닝 화합물(draining compound), 헤어 성장 촉진 화합물 (예를 들어, 모녹시딜), 피부 및 헤어 영양공급 화합물, 피부 및 헤어 보호 화합물, 자가-텐닝 화합물 (예를 들어, 모노- 또는 폴리카보닐 화합물, 예를 들어 이사틴, 알록산, 닌히드린, 글리세르알데하이드, 메소타르타르산 알데하이드, 글루타르알데하이드, 에리스룰로즈, 티로신, 티로신 에스테르, 및 디하이드록시 아세톤), 자외선 차단제 (예를 들어, 에틸헥실 메톡시 신나메이트, 옥티녹세이트, 옥티살레이트, 옥시벤존), 피부 라이트너 (예를 들어, 코지산, 하이드로퀴논, 알부틴, 프루이탈, 식물성 또는 식물 추출물, 예를 들어 레몬 껍질 추출물, 카모마일, 녹차, 닥나무 추출물(paper mulberry extract), 등, 아스코르빌 산 유도체, 예를 들어 아스코르빌 팔미테이트, 아스코르빌 스테아레이트, 마그네슘 아스코르빌 포스페이트 등), 입술 플럼핑(lip plumping) 화합물, 노화방지, 항-셀룰라이트, 및 항-여드름 화합물 (예를 들어, 산성 제제, 예를 들어 알파-하이드록시 산(AHA), 베타-하이드록시 산(BHA), 알파 아미노산, 알파-케토 산(AKA), 아세트산, 아젤라산, 및 이들의 혼합물), 비듬방지 화합물 (예를 들어, 아연 피리티온, 아연 오마딘, 미코나졸 니트레이트, 셀레늄 설파이드, 피로크톤 올라민), 항염증 화합물 (예를 들어, 아스피린, 이부프로펜, 및 나프록센), 진통제 (예를 들어, 아세트아미노펜), 항산화 화합물, 발한 억제 화합물 (예를 들어, 알루미늄 할라이드, 알루미늄 하이드록시할라이드, 알루미늄 설페이트, 지르코늄 (지르코닐) 옥시할라이드, 지르코늄 (지르코닐) 하이드록시할라이드, 및 이들의 혼합물 및 복합물), 방취 화합물 (예를 들어, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올(AMP), 암모늄 페놀설포네이트; 벤즈알코늄 클로라이드; 벤제토늄 클로라이드, 브로모클로로펜, 세틸트리메틸암모늄 브로마이드, 세틸 피리디늄 클로라이드, 클로로필린-구리 착물, 클로로티몰, 클로로자일레놀, 클로플루카르반, 데쿠알리늄 클로라이드, 디클로로팬, 디클로로-m-자일레놀, 디소듐 디하이드록시에틸 설포숙시닐운데실레네이트, 도미펜 브로마이드, 헥사클로로펜, 라우릴 피리디늄 클로라이드, 메틸벤제토늄 클로라이드, 페놀, 소듐 비카보네이트, 소듐 페놀설포네이트, 트리클로카르반, 트리클로산, 아연 페놀설포네이트, 아연 리시놀레에이트, 및 이들의 혼합물), 헤어 고정 폴리머 (예를 들어, 천연 및 합성 폴리머, 예를 들어 폴리아크릴레이트, 폴리비닐, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아미드, 개질된 셀룰로즈, 전분, 및 이들의 혼합물), 헤어 및 피부 컨디셔너 (예를 들어, 합성 오일, 천연 오일, 예를 들어 식물성, 식물 및 동물 오일, 미네랄 오일, 천연 및 합성 왁스, 양이온성 폴리머, 모노머 및 폴리머 4차화된 암모늄 염 화합물, 실리콘, 예를 들어 실리콘 오일, 수지 및 검, 단백질, 가수분해된 단백질, 지방산, 지방 아민; 및 이들의 혼합물); 및 상기 두 개 이상의 적합한 혼합물을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.

본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머 조성물들은 미립자, 예를 들어 운모, 진주광택제, 및 비드 등에 대한 용착 보조제로서 특히 유용하여, 이러한 것들을 미립자, 마이크로연마제, 및 연마제를 함유하는 피부 제품, 예를 들어 샤워젤, 마스크 및 박리제를 함유하는 피부 클린저에 대해 적합하게 만든다. 다수의 화장료로 유용한 특정 박리제들은 당해 분야에 공지되어 있으며, 선택 및 양은 화장료 분야의 당업자에 의해 인식되는 바와 같이, 조성물의 사용으로부터 요망되는 박리 효과에 의해 결정된다. 유용한 박리제는 생물학적 연마제, 무기 연마제, 및 합성 폴리머, 등, 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 생물학적 연마제는 비제한적으로, 견과로부터, 예를 들어 호두(Juglans regia) 껍질, 아몬드, 및 피칸 등; 열매 소스, 예를 들어 살구, 아보카도, 코코넛, 올리브, 및 복숭아, 등; 식물성 소스, 예를 들어 옥수숫대, 연맥강, 쌀, 장미 열매 종자, 조조바 (왁스, 종자 분말), 미정질 셀룰로즈, 미분된 수세미외, 및 미분된 해초, 등; 동물 소스, 예를 들어 굴껍데기, 실크, 및 미정질 콜라겐, 등으로부터 얻어진 껍질, 종자, 및 알맹이 또는 씨 그레뉼 또는 분말을 포함한다. 무기 연마제는, 비제한적으로 주석 옥사이드, 탈크, 실리카 (수화된, 및 콜로이드성, 등), 카올린, 침강된 초크(precipitated chalk), 염 (소듐 클로라이드, 및 사해 염, 등), 및 미분된 부석(ground pumice), 등을 포함한다. 합성 폴리머는 비제한적으로, 미정질 폴리아미드(나일론), 및 미정질 폴리에스테르(폴리카보네이트), 등을 포함한다.

본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머는 건조, 광-손상, 노화, 및 여드름, 등에 의해 야기된 피부 상태를 국소적으로 개선시키기 위해 사용되는, 컨디셔너, 보습제, 항산화제, 각질 용해제, 및 비타민 등을 함유하고 통상적으로 활성 산성 성분을 함유하고 약 0.5 내지 약 5 범위의 pH를 갖는 피부과, 약용 화장품 조성물에서 농후제 및 막-형성제로서 유용하다.

하나의 약용 화장품 양태에서, 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머는 활성 성분으로서 산성 노화방지, 항-셀룰라이트 및 항-여드름 제제, 하이드록시 카복실산, 예를 들어 알파-하이드록시 산(AHA), 베타-하이드록시 산(BHA), 알파-아미노산, 알파-케토산(AKA), 및 이들의 혼합물을 함유하는 활성 피부 처리 로션 및 크림에 대해 농후제 또는 용착 보조제로서 사용될 수 있다. 이러한 약용 화장품에서, AHA는 락트산, 글리콜산, 과일산, 예를 들어 말산, 시트르산, 타르타르산, AHA를 함유한 천연 화합물들의 추출물, 예를 들어 사과 추출물, 및 살구 추출물 등, 꿀 추출물, 2-하이드록시 옥탄산, 글리세르산 (디하이드록시프로피온산), 타르트론산 (하이드록시프로판디오산), 글루콘산, 만델산, 벤질산, 아젤라산, 알파-리포산, 살리실산, AHA 염 및 유도체들, 예를 들어, 알르기닌 글리콜레이트, 암모늄 글리콜레이트, 소듐 글리콜레이트, 아르기닌 락테이트, 암모늄 락테이트, 소듐 락테이트, 알파-하이드록시부티르산, 알파-하이드록시이소부티르산, 알파-하이드록시이소카프로산, 알파-하이드록시이소발레르산, 아트로락트산 등을 포함할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다. BHA는 3-하이드록시 프로판산, 베타-하이드록시부티르산, 베타-페닐 락트산, 베타-페닐피루브산, 등을 포함할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다. 알파-아미노산은 알파-아미노 디카복실산, 예를 들어 아스파르트산, 글루탐산, 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이로 제한되지 않으며, 때때로 이는 과일산과 조합하여 사용된다. AKA는 피루브산을 포함한다. 일부 노화방지 조성물에서, 산성 활성제는 레티노산, 할로카복실산, 예를 들어 트리클로로아세트산, 산성 항산화제, 예를 들어 아스코르브산(비타민 C), 미네랄 산, 피트산, 및 리소포스파티드산, 등일 수 있다. 일부 산성 항-여드름 활성물은, 예를 들어 살리실산, 살리살산의 유도체들, 예를 들어 5-옥타노일살리실산, 레티노산, 및 이의 유도체들을 포함할 수 있다.

활성 피부 치료 조성물의 용도 및 포뮬레이션의 논의는 문헌[Cosmetics & Toilertries^®, C&T Ingredient Resource Series, "AHAs & Cellulite Products How They Work", published 1995, and "Cosmeceuticals", published 1998]에서 확인되며, 이들 Allured Publishing Corporation으로부터 입수 가능한 두 문헌 모두는 본원에 참고로 포함된다. 아스코르브산으로 산성화된 알파-아미노산을 함유한 조성물은 미국특허번호 6,197,317 B1호에 기술되어 있으며, 노화방지, 피부 케어 요법에서 이러한 산들을 사용하는 상업적인 약용 화장품 제조물은 exCel Cosmeceuticals (Bloomfield Hills, MI)에 의해 상표 AFAs로 판매된다. 공급업체의 상업상 문헌에 기술된 바와 같이, 용어 "AFA"는 아미노 과일산으로서 그리고 "Amino acid Filaggrin based Antioxidants"에 대한 두문자어로서 아미노산/비타민 C 조합물을 기술하기 위해 개발자에 의해 만들어진 것이다.

양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머가 포함될 수 있는 다른 건강 관리 제품들은 의료 제품, 예를 들어 국소 및 비-국소 약제, 및 장치이다. 약제의 제형에서, 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 폴리머 조성물은 비제한적으로, 크림, 포마드, 젤, 페이스ㅌ, 연고, 정제, 겔 캡슐, 하제 유체(관장제, 구토제, 및 장제(colonic), 등), 좌제, 항진균성 포움, 안구 제품(안과용 제품, 예를 들어 점안액, 인공 눈물, 녹내장 약물 전달 점액, 및 콘택트렌즈 클린너, 등), 귀 제품(왁스 연화제, 왁스 제거제, 및 귓병 약물 전달 점액, 등), 코 제품(점액, 연고, 및 스프레이, 등), 및 상처 관리(액체 붕대, 상처 드레싱, 항생제 크림, 및 연고, 등)과 같은 제품에서 농후제 및/또는 윤활제로서 사용될 수 있다.

본 발명의 막-형성 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머는 피부로 또는 피부를 통해 활성 성분의 경피 전달을 촉진 및 향상시키고, 항-여드름 제제 포뮬레이션 및 국소 진통제의 효능을 향상시키고, 낮은 pH에서, 예를 들어 위에서 약물, 예를 들어 정제로부터의 제산제, 또는 시럽의 방출을 조절을 조절하고, 입의 약산성 환경에서 정제, 로젠지, 및 츄어블(chewable), 등으로부터, 또는 질의 약산성 환경에서 좌제, 연고, 및 크림 등으로부터의 약물 방출을 조절하고, 샴푸, 및 연고(salve) 등으로부터 비듬 조절제의 용착을 촉진시키고, 피부 상에 색소 화장료(메이크업, 립스틱, 및 루즈, 등)로부터의 착색제 및 헤어 상에 헤어 염료로부터의 착색제 등의 용착을 향상시키기 위한 국소 의학적 조성물을 위한 비히클로서 이를 특히 적합하게 만든다.

상술된 것 이외에, 본 발명의 카시아 폴리머의 양이온성 특징 및 이의 양이온성 양립가능성은 다양한 개인 위생, 건강 관리, I&I 및 의료 적용에서, 이러한 폴리머를 정전기 방지, 살균성, 항균성, 및 다른 보존제 조성물을 위한 농후제 또는 용착 보조제로서 유용하게 만든다. 예를 들어, 이러한 폴리머는 양이온성 살생물제가 통상적으로 사용되는 처방전 없이 살 수 있는(over-the-counter; OTC) 건강 관리 및 약제학적 제품에서, 예를 들어 플라크 및 치석 제어를 위한 구강 관리 조성물, 시럽, 및 젤, 등과 같은 치료제를 함유한 액체 비히클에서 농후제로서 사용될 수 있다. 특정의 제어된 pH 조건 하에서, 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 폴리머 조성물의 양이온성 특성 자체는 또한 정전기 방지 활성 또는 살균성, 항균성, 또는 유사한 보존제 활성을 제공할 수 있다.

본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머는 비제한적으로 의료 장치, 예를 들어 연조직 임플란트, 수술 장갑, 카테터, 및 캐뉼라, 등을 위한 윤활 코팅으로서, 의료 기기, 및 상체 드레싱, 등을 위한 제거 가능한 보호막 코팅으로서, 특히 위의 산 환경에서 점액-접착제로서, 의학적 적용을 위한 포뮬레이션된 제품, 예를 들어 살균제 핸드 크림, 항바이러스성 제품(음이온성 바이러스에 대한), 항생제 연고, 스프레이 및 크림, 병원에서의 비-점적, 스프레이 가능한 살균제, 및 정기 보수 동안 적용되는 경질 표면 항균성 피니시(hard surface antimicrobial finish), 등에서 캐리어 및 농후제로서 사용될 수 있다.

본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머는 가정 관리, 및 I&I 적용에서, 특히 "표면 상의 부착(cling-on-surface)"을 통한 포뮬레이션 효능을 개선시키거나 살균제, 및 살균성 포뮬레이션의 효능을 개선시키고, 전통적인 섬유 유연제와 함께 섬유 유연 효능을 상승적으로 개선시키기 위해, 예를 들어 레올로지 변경제, 섬유 컨디셔닝제, 정진기 방지제로서 사용될 수 있다. 본 발명의 폴리머를 함유할 수 있는 통상적인 가정 및 I&I 제품들은 비제한적으로, 세탁물 및 섬유 관리 제품, 예를 들어 세제, 섬유 유연제(액체 또는 시트), 다림질 스프레이(ironing spray), 건조 클리닝 보조제, 주름방지 스프레이, 및 얼룩 제거제, 등; 주방 및 욕실 및 여기에서 사용되거나 위치된 유틸리티 및 기구에 대한 경질 표면 클리너, 예를 들어 변기 젤, 욕조 및 샤워 클리너, 경수 용착물 제거제, 바닥 및 타일 클리너, 벽 클리너, 바닥 및 크롬 고정물 광택제, 알칼리-제거 가능한 비닐 바닥 클리너, 대리석 및 세라믹 클리너, 공기 청정제 젤, 및 접시용 액체 클리너, 등; 살균성 클리너, 예를 들어 변기 및 비데 클리너, 살균성 핸드 비누, 및 방 탈취제, 등을 포함한다.

본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머는 산업 제품 적용, 예를 들어, 비제한적으로, 텍스타일(가공, 마감, 프린팅, 및 염색 보조제, 보호 세척 가능한 표면 코팅, 및 부직포의 포화(saturation)에 의한 합성 가죽의 제조, 등, 직조물, 부직포, 및 천연 및 합섬 섬유의 제조, 등); 물 처리(폐기물, 냉각수, 및 휴대용 물 정제, 등); 화학 유출물 방재(산-유출물 흡습제, 등); 가죽 및 하이드(hide) 가공(가공 보조제, 피니싱, 코팅, 및 엠보싱, 등); 페이퍼 및 제지(표면 코팅, 예를 들어 착색된 코팅, 및 정전기 방지 코팅, 등, 펄프 결합제, 표면 사이징(surface sizing), 건조 및 습윤 강도 향상제, 습윤 레이드 펠트(wet-laid felt), 등); 프린팅(잉크, 위킹 방지(anti-wicking) 잉크젯 프린터 잉크, 및 아크릴 직물을 프린팅하기 위한 양이온성 염료를 함유한 잉크 포뮬레이션용 농후제, 등); 페인트(안료 및 그라인딩 첨가제); 산업 플랜트 유출액 처리(페이퍼 밀 유출액 중 페놀류의 응집제, 등); 금속 가공(산 에치 클리너, 낮은 pH 금속 코팅, 냉연 강 가공에서의 산세정제, 등); 접착제(투명 접착제, 금속, 플라스틱, 및 목재, 등에 대한 접착 촉진제, 부직포 플록(floc) 접착제 타이 코팅, 및 결합, 등); 목재 보존; 및 빌딩 및 길을 위한 산업 건설 제품(시멘트 가소제, 낮은 pH에서의 아스팔트 에멀젼 안정화제, 시멘트용 산 에치, 콘크리트, 모타르, 퍼티(putty)의 점조도 개질제, 등)에서, 로올로지 개선제, 분산제, 안정화제, 촉진제, 또는 항균제, 등으로서 사용될 수 있다. 본 발명의 폴리머는 녹 제거제, 산 트럭(acid truck) 클리너, 및 스케일 클리너, 등을 위한 농후제로서, 그리고 다양한 상기 산업 적용에서 그리고 굴착 이수(drilling mud)에서, 클레이, 안료(티탄 디옥사이드, 칼슘 카보네이트, 및 다른 미네랄), 및 연마제, 등과 같은 미립자를 함유한 제품의 분산 안정화제로서 특히 유용하다.

본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머를 함유한 제품들은 당해 분야에 공지된 다양한 통상적인 첨가제 및 어주번트를 함유할 수 있으며, 이들 중 일부는 하나가 넘는 기능을 제공할 수 있다. 사용되는 양은 제품의 목적 및 특성에 따라 달라질 것이고, 포뮬레이션 분야의 당업자에 의해 그리고 문헌으로부터 용이하게 결정될 수 있다. 용어 "화장료 어주번트"는 조성물의 유용한 저장 수명 동안에 조성물의 물리적 안정성 및 이의 시각적 심미적 외관 및 시장 매력(market appeal)을 유지시키는 화장료로 및 약제학적으로 허용되는 제품 안정화 및 제품 피니싱 제제를 포함한다.

폴리머에 적용되는 바와 같은 용어 "고정제"는 폴리머가 적용되는 표면 상에 막-형성, 접착, 또는 용착된 코팅의 성질들을 포함한다. 헤어 관리 분야에서 일반적으로 이해되고 본원에서 사용되는 용어 "헤어 스타일링 및 헤어 고정"은 총괄적으로 헤어 고정제 및 막 형성제이고 헤어 세트의 용이한 스타일링 및/또는 유지에 능동적으로 기여하고 헤어 세트의 재스타일능력을 유지시키기 위해 헤어에 국소적으로 적용되는 헤어 셋팅제를 지칭한다. 이에 따라, 헤어 셋팅 조성물은 세척에 의해 제거될 때까지, 소정의 시간 동안 헤어 상에 접촉한 헤어 셋팅제를 잔류시키기 위하여, 젤, 린스, 에멀젼(수중유, 유중수, 또는 다중상), 예를 들어 로션 및 크림, 포마드, 스프레이(압축형, 또는 비-압축형), 스프릿츠(spritze), 포움, 예를 들어 무스, 샴푸, 고형물, 예를 들어, 스틱, 및 반고체 등의 형태로 헤어(습윤 또는 건조)에 일반적으로 적용거나, 함침되거나 코팅된 헤어 셋팅 조성물을 갖는 헤어 셋팅 보조물로부터 적용되는 헤어 스타일링, 헤어 고정제, 및 헤어 그루밍 제품을 포함한다.

피부 관리 및 헤어 관리를 위한 조성물에 관한 것으로서, 용어 "컨디셔닝제" 및 이의 문법적 변형체는 습윤제, 보습제 및 연화제로서 기능할 수 있는 화장료로 및 약제학적으로 유용한 물질들을 포함한다. 일부 컨디셔닝제가 에멀젼화제, 윤활제, 및/또는 용매와 같은, 조성물에서의 하나가 넘는 기능을 제공할 수 있는 것으로 인식된다. 컨디셔닝제는 헤어 및/또는 피부에 특별한 컨디셔닝 이점을 제공하기 위해 사용되는 임의 물질을 포함한다. 헤어 처리 조성물에서, 적합한 컨디셔닝제는 반짝임, 연화, 빗질능력, 정전기 방지 성질, 습윤-조작, 손상 복원, 관리능력, 엉킴 풀림, 바디, 및 매끄러움에 관한 하나 이상의 이점을 전달하는 것이다. 개인 세정 조성물에서 사용하기 위한 적합한 컨디셔닝제는 실리콘 (예를 들어, 실리콘 유체, 실리콘 오일, 양이온성 실리콘, 실리콘 검, 고굴절성 실리콘, 실리콘 수지, 에멀젼화된 실리콘, 및 디메티콘 코폴리올), 유기 컨디셔닝 오일 (예를 들어, 탄화수소 오일, 천연 오일, 폴리올레핀, 및 지방 에스테르), 천연 및 합성 왁스, 지방 에스테르, 양이온성 폴리머 (폴리쿼터늄 폴리머 포함), 모노머 4차 암모늄 화합물, 및 이들의 조합물로서 일반적으로 특징되는 컨디셔닝제이다.

바람직한 헤어 관리 조성물 구체예는 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머를, 헤어 고정 성질, 헤어 컨디셔닝 성질, 점성 성질(농후, 레올로지 변경), 또는 이들의 조합과 같은 성질을 헤어 관리 조성물에 제공하는데 효과적인 양으로 포함한다. 임의적으로, 헤어 관리 조성물은 하나 이상의 보조 막-형성제, 보조 헤어-고정제, 보조 헤어 컨디셔닝제, 보조 레올로지 변경제, 추진제, 및 이들의 조합물을 포함할 수 있다.

바람직한 피부 관리 조성물 구체예는 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머를 피부 관리 조성물에 피부 컨디셔닝 성질, 점성 성질(증점, 레올로지 변경), 또는 이들의 조합과 같은 성질을 제공하는데 효과적인 양으로 포함한다. 임의적으로, 피부 관리 조성물은 하나 이상의 보조 피부 컨디셔닝제, 보조 레올로지 변경제, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.

본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머를 포함한 제품 포뮬레이션은 개인 위생, 가정 관리, 시설 관리, 및 산업 관리 제품에, 및 산업적 공정에서 일반적이거나 바람직하게 포함되는, 비제한적으로 산성화 또는 알칼리화 pH 조절제(중화제) 및 완충제; 보조 고정제 및 막 형성제, 예를 들어 합성 또는 천연 기원의 비이온성, 음이온성, 양이온성, 또는 양쪽성 폴리머, 등; 보조 레올로지 변경제, 예를 들어 점도-증가 폴리머, 검, 또는 수지 농후제 또는 겔화제; 첨가제, 예를 들어 에멀젼화제, 에멀젼 안정화제, 왁스, 및 분산제, 등, 및 점도 조절제, 예를 들어 용매, 및 전해질, 등; 보조 컨디셔닝제, 예를 들어 정전기 방지제, 합성 오일, 식물성 또는 동물성 오일, 실리콘 오일, 모노머 또는 폴리머 4차화된 암모늄 화합물 및 이의 유도체, 광택 향상제, 보습제, 연화제, 습윤제, 윤활제, 및 자외선 차단제, 등; 산화제; 환원제; 계면활성제, 예를 들어, 음이온성, 양이온성, 비이온성, 양쪽성, 쯔비터이온성 계면활성제, 및 이의 실리콘 유도체; 폴리머 막 개질제, 예를 들어 가소제, 점착부여제, 탈점착부여제(detackifier), 및 습윤제, 등; 제품 안정화 및 피니싱 제제, 예를 들어 킬레이트제, 유백제, 진주광택제, 단백질성 물질 및 이의 유도체, 비타민 및 이의 유도체, 보존제, 향료, 가용화제, 착색제(임시 또는 영구), 예를 들어 안료 및 염료, 및 UV 흡수제, 등; 추진제(수혼화성 또는 수불혼화성), 예를 들어 불화된 탄화수소, 액체 휘발성 탄화수소, 및 압축 가스, 등; 및 이들의 혼합물을 포함하는, 다양한 첨가제 및 화장료 어주번트를 함유할 수 있다.

본원에서 논의되는 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 폴리머 조성물과 함께 사용될 수 있는 첨가제 및 어주번트 성분, 생성물, 또는 물질들은 Personal Care Products Council(종전에 the Cosmetic, Toiletry, and Fragrance Association)(Washington D.C.)에 의해 공개된 국제 화장료 성분 사전(이하에서 INCI 사전)에 이러한 것들이 제공된 INCI 명으로서 일반적으로 지칭되는 국제 명명법에 의해, 또는 이들의 일반적으로 사용되는 화학명으로 지칭될 것이며, 예를 들어, 이러한 사전은 이의 임의 판(edition), 예를 들어 볼륨 1 및 2, 6판(1995) 또는 불륨 1-3, 7 및 8판(1997, 2000)에서 확인될 수 있다. INCI 명, 상품명 또는 둘 모두에 의해 기술된 물질들의 여러 상업적 공급업체들은 INCI 사전에서 그리고 여러 상업적 업계 간행물에서 확인될 수 있으며, 이러한 간행물은 2001 McCutcheon의 사전, 불륨 1: Emulsifiers & Detergents 및 불륨 2: Functional Materials, (McCutcheon's Division, The Manufacturing Confectioner Publishing Co.(Glen Rock, NJ)에 의해 공개됨)(2001); 및 2001 Cosmetic Bench Reference, edition of Cosmetics & Toiletries^®, 115 (13), (Allured Publishing Corporation(Carol Stream, IL)에 의해 공개됨)(2001)을 포함하지만 이로 제한되지 않으며, 각 관련 내용들은 본원에 참고로 포함된다. 조성물의 각 구성성분들 및 포뮬레이션은 또한 널리 공지된 문헌, 예를 들어 Cosmetics Science and Technology, 1판 (Sagarin (ed))(1957년 공개됨), 2판 (Balsam, et al. (eds))(1972-74년에 공개됨); 및 The Chemistry and Manufacture of Cosmetics, 2판 (deNavarre (ed))(1975년에 공개됨), 및 3판 (Schlossman (ed))(2000년에 공개됨)(이들 둘 모두는 Allured Publishing Corporation으로붙 입수 가능함); Harry's Cosmeticology, 8판(Chemical Publishing, Co., Inc., New York, NY (2000)); 및 약제 분야의 당업자에게 이용 가능한 다양한 처방집들, 예를 들어 Remington's Pharmaceutical Sciences, 14판(Mack Publishing Company, Easton, PA (1970))에 상세히 기술되며, 각각의 관련 내용은 본원에 참고로 포함된다.

개인 위생 및 국소, 피부과, 건강 관리를 위한 포뮬레이션된 조성물은 세정 또는 진정을 위해 피부 및 점막에 적용되는 것으로서, 여러 동일하거나 유사한 생리학적으로 허용되는 성분들과 배합되고 약제 또는 약제학적으로 허용되는 화합물의 존재에 의해, 및 제품이 제조될 수 있는 제어된 조건들에 의해 주로 선택된 성분의 순도 등급에 있어 상이한, 동일하거나 유사한 제품 형태로 포뮬레이션된다는 것이 공지되어 있다. 마찬가지로, 가정, 및 I&I용 제품에서 사용되는 여러 성분들은 상기한 것과 동일하거나 유사하고, 주로 사용되는 양 및 물질 등급에 있어 상이하다. 또한, 성분의 선택 및 허용되는 양은 또한, 국가, 지방, 지역, 및 국제 수준에서의 국가 규정으로 처리될 수 있다는 것이 공지되어 있다. 이에 따라, 본원에서 개인 위생 및 건강 관리 제품을 위한 다양한 유용한 성분의 논의는 가정 및 I&I 제품 및 산업 적용에 적용할 수 있다.

본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머를 함유한 포뮬레이션된 조성물에서 성분들의 선택 및 양은 포뮬레이션 분야의 당업자에게 널리 공지된 바와 같이, 제품 및 이의 기능에 따라 달라질 것이다. 개인 위생 및 국소 건강 관리 제품용 포뮬레이션 성분들은 통상적으로, 본원에 나타내지 않을 수 있는 종래에 논의된 성분들 이외에, 용매, 계면활성제 (세정제, 에멀젼화제, 포움 촉진제, 굴서성 유발물질, 가용화제, 및 현탁화제), 비-계면활성제 현탁화제, 에멀젼화제, 피부 컨디셔닝제 (연화제, 습윤제, 및 보습제, 등), 헤어 컨디셔닝제, 헤어 고정제, 막-형성제, 피부 보호제, 결합제, 킬레이트제, 항미생물제, 항진균제, 비듬방지제, 연마제, 접착제, 흡습제, 염료, 방취제, 발한 억제제, 유백화 및 진주광택제, 항산화제, 보존제, 추진제, 확산 보조제, 자외선 차단제, 실내 피부 텐닝 촉진제, 자외선광 흡수제, pH 조절제, 식물 물질(botanical), 헤어 착색제, 산화제, 환원제, 헤어 및 피부 표백제, 안료, 생리학적 활성제, 항염증제, 국소 마취제, 향료 및 향료 가용화제, 등을 포함할 수 있지만, 이로 제한되지 않는다. 구강 관리 제품은, 예를 들어 계면활성제, 연마제, 습윤제 및 착향제 이외에, 항충치제, 항치석제, 및/또는 항플라크제를 함유할 수 있다. 물질, 및 이들의 통상적인 기능, 및 제품 카테고리의 광범위한 기술은 일반적으로 INCI 사전, 및 특히 Vol 2, 7판의 섹션 4 및 5에 기술되어 있으며, 이는 본원에 참고로 포함된다.

본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머는 수계 용매, 용매계, 하이드로알코올계, 및 혼합된 용매 포뮬레이션을 위해, 및 수혼화성 보조 용매를 함유한 포뮬레이션을 위해 특히 유용하지만, 이로 제한되지 않는다. 통상적으로 사용되는 유용한 용매는 통상적으로 액체, 예를 들어 물(탈이온수, 증류수 또는 정제수), 폴리올, 등, 및 이들의 혼합물이다. 비-수성 또는 양친매성 보조 용매는 실질적으로 수부재 제품, 예를 들어 네일 라커, 에어로졸 추진제 스프레이에서, 또는 특정 기능, 예를 들어 오일성 오염물, 피지, 메이크-업의 제거를 위해, 또는 염료, 향료 등을 용해시키기 위해 통상적으로 사용되거나, 에멀젼의 오일 상에 도입된다. 물 이외의 보조 용매의 비제한적인 예는 선형 및 분지형의 C₁-C₆ 알코올, 예를 들어, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올, 헥산올, 및 이들의 혼합물; 방향족 알코올, 예를 들어 벤질 알코올, 지환족 알코올, 예를 들어 시클로헥산올, 등; 포화된 C₁₂-C₃₀ 지방 알코올, 예를 들어 라우릴 알코올, 미리스틸 알코올, 세틸 알코올, 스테아릴 알코올, 베헤닐 알코올, 등을 포함한다. 폴리올의 비제한적인 예는 폴리하이드록시 알코올, 예를 들어 글리세린, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, C₂-C₄ 알콕실화된 알코올 및 C₂-C₄ 알콕실화된 폴리올, 예를 들어 알코올의 에톡실화된, 프로폭실화된, 및 부톡실화된 에테르, 디올, 및 약 2 내지 약 30개의 탄소 원자 및 1 내지 약 40개의 알콕시 단위를 갖는 폴리올, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리부틸렌 글리콜, 등을 포함한다. 비-수성 보조 용매의 비제한적인 예는 실리콘, 및 실리콘 유도체, 예를 들어 시클로메티콘 등, 지방족 용매, 예를 들어 시클로헥산 및 헵탄, 케톤, 예를 들어 아세톤 및 메틸 에틸 케톤, 및 이들의 혼합물; 에테르, 예를 들어 디메틸 에테르, 디메톡시메탄, 및 이들의 혼합물, 천연 및 합성 오일 및 왁스, 예를 들어 식물성 오일, 식물 오일, 동물 오일, 에센셜 오일, 미네랄 오일, C₇-C₄₀ 이소파라핀, 알킬 카복실산 에스테르, 예를 들어 에틸 아세테이트, 아밀 아세테이트, 에틸 락테이트, 등, 조조바 오일, 상어 간유, 등을 포함한다. 성가 용매들의 혼합물은 또한, 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머와 함께 사용될 수 있다. 상기 비-수성 보조 용매 중 일부는 또한 컨디셔너 및 에멀젼화제로서 기능할 수 있다.

계면활성제는 일반적으로 클린징 제제, 에멀젼화 제제, 포움 촉진제, 굴수성 유발물질 및 현탁화 제제로서 사용된다. 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머는 모든 부류의 계면활성제를 함유한 포뮬레이션, 즉 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제에 사용될 수 있다. 본원에서 사용되는 용어 "양쪽성 계면활성제"는 쯔비터이온성 계면활성제를 포함한다. 상기 참조 문헌들 이외에, 계면활성제의 부류의 논의는 문헌[Cosmetics & Toiletries^® C&T Ingredient Resource Series, "Surfactant Encyclopedia", 2nd Edition, Rieger (ed), Allured Publishing Corporation (1996); Schwartz, et al., Surface Active Agents, Their Chemistry and Technology, published 1949; and Surface Active Agents and Detergents, Volume II, published 1958, Interscience Publishers]에 있으며, 각각은 본원에 참고로 포함된다.

놀랍게도, 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머는 샴푸 및 헤어 및 바디(목욕) 제품용 투-인-원(two-in-one) 타입 액체 컨디셔닝/클린져와 같은 비교적 고농도(약 10 내지 40 중량%)의 음이온성 계면활성제를 함유한 조성물에서 농후제 및 용착 보조제로서 유용하다.

음이온성 계면활성제는 음으로 하전된 소수성 물질(hydrophobe)을 가지고 pH가 중성 또는 그 보다 높게 상승될 때 음 전하를 운반하는 물질, 예를 들어 아크릴아미노산, 및 이의 염, 예를 들어 아실글루타메이트, 아실 펩타이드, 사르코시네이트, 및 타우레이트; 카복실산, 및 이의 염, 예를 들어 알칸산 및 알카노에이트, 에스테르 카복실산, 및 에테르 카복실산; 인산 에스테르 및 이의 염; 설폰산 및 이의 염, 예를 들어 아실 이세티오네이트, 알킬아릴 설포네이트, 알킬설포네이트, 및 설포숙시네이트; 및 황산 에스테르, 예를 들어 알킬 에테르 설페이트 및 알킬 설페이트를 포함한다.

음이온성 계면활성제의 비제한적인 예는 수용액에서 약산성인 아실글루타메이트의 모노-염기성 염, 예를 들어 소듐 아실글루타메이트 및 소듐 수소화된 탈로우(tallow) 글루타메이트; 아실-가수분해된 단백질의 염, 예를 들어 칼륨, 팔미토일 가수분해된 우유 단백질, 소듐 코코실 가수분해된 콩 단백질, 및 TEA-아비에토일 가수분해된 콜라겐; 아실 사르코시네이트의 염, 예를 들어 암모늄 미리토실 사르코신, 소듐 코코일 사르코시네이트, 및 TEA-라우로일 사르코시네이트; 소듐 메틸 아실타우레이트의 염, 예를 들어 소듐 라우로일 타우레이트 및 소듐 메틸 코코일 타우레이트; 알칸산 및 알카노에이트, 예를 들어 소듐 스테아레이트, 알루미늄 스테아레이트, 및 아연 운데실레네이트를 포함하는, 수용성 비누 및 수불용성 에멸전화 비누를 형성하는 동물 및 식물성 글리세라이드로부터 유도된 지방산; 에스테르 카복실산, 예를 들어 디노녹시놀-9-시트레이트; 아실 락틸레이트의 염, 예를 들어 칼슘 스테아로일 락틸레이트 및 라우레트-6 시트레이트; 에톡실화된 알코올 또는 다양한 길이의 폴리옥시에틸렌 사슬을 갖는 페놀로부터 유도된 에테르카복실산, 예를 들어 노녹시놀-8 카복실산, 및 소듐 트리데세트-13 카복실레이트; 인산의 모노- 및 디-에스테르 및 이들의 염, 예를 들어 인지질, 디라우레트-4-포스페이트, DEA 올레트-10 포스페이트 및 트리에탄올아민 라우릴 포스페이트; 아실이세티오네이트의 염, 예를 들어 소듐 코코일 이세티오네이트; 알킬아릴 벤젠 설포네이트, 예를 들어 알파-올레핀 설포네이트(AOS) 및 알칼리 금속, 알칼리토 금속, 및 이의 알칸올아민 염, 및 소듐 도데실벤젠 설포네이트; 알킬 설포네이트, 예를 들어 소듐 C₁₂-C₁₄ 올레핀 설포네이트, 소듐 코코모노글리세라이드 설포네이트, 소듐 C₁₂-C₁₅ 파레트-15 설포네이트, 및 소듐 라우릴 설포아세테이트; 설포숙시네이트, 예를 들어 설포숙신산의 모노- 및 디-에스테르, 이의 염 및 이의 알콕실레이트 알킬 및 알킬아미도 유도체, 예를 들어 디 C₄-C₁₀ 알킬 소듐 설포숙시네이트, 디소듐 라우레트 설포숙시네이트, 디소듐 올레아미도 MEA-설포숙시네이트, 및 디소듐 C₁₂-C₁₅ 파레트 설포숙시네이트; 알킬 에테르 설페이트, 예를 들어 소듐 및 암모늄 라우릴 에테르 설페이트 (약 1 내지 약 12 mole 에틸렌 옥사이드를 가짐); 알킬 설페이트, 예를 들어 C₁₂-C₁₈ 알킬설페이트의 소듐, 암모늄 및 트리에탄올아민 염, 소듐 C₁₂-C₁₄ 올레핀 설페이트, 소듐 라우레트-6 카복실레이트, 소듐 C₁₂-C₁₈ 파레트 설페이트, 등을 포함한다.

양이온 계면활성제는 양전하를 운반하거나 중성에 가깝거나 보다 낮은 pH 수치에서 비하전된 소수성 물질, 예를 들어 알킬아민, 알킬 이미다졸린, 에톡실화된 아민, 및 4차 암모늄 화합물을 가질 수 있다. 화장료에서 사용되는 양이온성 계면활성제는 바람직하게 N-유도체를 포함하며, 중성화 음이온은 무기 또는 유기일 수 있다. 본원에 유용한 양이온성 계면활성제 중에는 일반식 (R¹⁰R¹¹R¹²R¹³N⁺) E^- (상기 식에서, R¹⁰, R¹¹, R¹², 및 R¹³ 각각은 1 내지 약 22개의 탄소 원자를 갖는 지방족 기, 및 알킬 사슬에서 1 내지 약 22개의 탄소 원자를 갖는 방향족, 알콕시, 폴리옥시알킬렌, 알킬아미도, 하이드록시알킬, 아릴 또는 알킬아릴로부터 독립적으로 선택되며; E^-는 염-형성 음이온, 예를 들어 할로겐(예를 들어, 클로라이드, 브로마이드), 아세테이트, 시트레이트, 락테이트, 클리콜레이트, 포스페이트, 니트레이트, 설페이트, 및 알킬설페이트로부터 선택된 음이온임)에 해당하는 4차 암모늄 화합물이다. 지방족 기는 탄소 및 수소 원자 이외에, 에테르 연결, 에스테르 연결, 및 아미노 기와 같은 다른 기들을 함유할 수 있다. 장쇄 지방족 기, 예를 들어 약 12개 또는 그 보다 큰 탄소의 지방족 기는 포화되거나 불포화될 수 있다.

알킬아민은 치환되거나 비치환된, 1차, 2차 및 3차 지방 C₁₂-C₂₂ 알킬아민의 염, 및 때때로 "아미도아민"으로서 지칭된 물질들일 수 있다. 알킬아민 및 이들의 염의 비제한적인 예는 디메틸 코카민, 디메틸 팔미트아민, 디옥틸아민, 디메틸 스테아라민, 디메틸 소이아민, 소이아민, 미리스틸 아민, 트리데실 아민, 에틸 스테아릴아민, N-탈로우프로판 디아민, 에톡실화된 스테아릴아민, 디하이드록시 에틸 스테아릴아민, 아라키딜베헤닐아민, 디메틸 라우르아민, 스테아릴아민 하이드로클로라이드, 소이아민 클로라이드, 스테아릴아민 포르메이트, N-탈로우프로판 디아민 디클로라이드, 및 아모디메티콘 (아미노 작용기로 블로킹되고 실리콘 폴리머에 대한 INCI 이름, 예를 들어 아미노에틸아미노 프로필실록산)을 포함한다. 아미도아민 및 이들의 염의 비제한적인 예는 스테아라미도 프로필 디메틸 아민, 스테아라미도프로필 디메틸아민 시트레이트, 팔미트아미도프로필 디에틸아민, 및 코카미도프로필 디메틸아민 락테이트를 포함한다. 다른 양이온성 계면활성제는 디스테아릴디모늄 클로라이드, 디세틸디모늄 클로라이드, 및 구아 하이드록시프로필트리모늄 클로라이드, 등을 포함한다. 낮은 pH에서, 아민 옥사이드는 양성자화될 수 있고, N-알킬 아민과 유사하게 거동할 수 있다.

알킬 이미다졸린의 비제한적인 예는 알킬 하이드록시에틸 이미다졸린, 예를 들어 스테아릴 하이드록시에틸 이미다졸린, 코코 하이드록시에틸 이미다졸린, 및 에틸 하이드록시메틸 올레일 옥사졸린 등을 포함한다. 에톡실화된 아민의 비제한적인 예는 PEG-코코폴리아민, PEG-15 탈로우 아민, 및 쿼터늄-52, 등을 포함한다.

4차 암모늄 화합물은 4개의 알킬 및/또는 아릴 치환체에 공유 결합된 적어도 하나의 질소 원자를 함유한 모노머 또는 폴리머 물질로부터 선택될 수 있으며, 질소 원자는 환경 pH와는 무관하게 양으로 하전된 채로 유지된다. 4차 암모늄 화합물은 계면활성제, 컨디셔너, 정전기 방지제, 및 항미생물제로서 광범위하게 사용되는 다수의 물질들을 포함하고, 알킬벤질디메틸 암모늄 염, 알킬 베타인, 헤테로시클릭 암모늄 염, 및 테트라알킬암모늄 염을 포함한다. 장쇄 (지방) 알킬벤질디메틸 암모늄 염은 하기에 보다 상세히 논의되는, 컨디셔너, 정전기 방지제, 및 섬유 유연제로서 바람직하다. 다른 4차 암모늄 화합물은 4차 암모늄 실리콘을 포함한다. 다양한 4차 암모늄 화합물이 특정 목적을 위해 기술되어 있지만, 당업자는, 본원에 기술되고 명세서 전반에 걸친 4차 암모늄 화합물이 하나가 넘는 기능을 제공할 수 있다는 것을 인식할 것이다.

알킬벤질디메틸암모늄 염의 비제한적인 예는 스테아르알코늄 클로라이드, 벤즈알코늄 클로라이드, 쿼터늄-63, 올레알코늄 클로라이드, 및 디데실디모늄 클로라이드, 등을 포함한다. 알킬 베타인 화합물은 알킬아미도프로필 베타인, 알킬아미도프로필 하이드록시설타인, 및 소듐 알킬아미도 프로필 하이드록시포스타인을 포함한다. 알킬 베타인 화합물의 비제한적인 예는 올레일 베타인, 코코-베타인, 코코아미도프로필 베타인, 코코-하이드록시 설타인, 코코/올레아미도프로필 베타인, 코코-설타인, 코코아미도프로필하이드록시 설타인, 및 소듐 라우르아미도프로필 하이드록시포스타인을 포함한다. 헤테로시클릭 암모늄 염은 알킬에틸 모르폴리늄 에토설페이트, 이소스테아릴 에틸이미도늄 에토설페이트, 및 알킬피리디늄 클로라이드를 포함하고, 일반적으로 에멀젼화제로서 사용된다. 헤테로시클릭 암모늄 염의 비제한적인 예는 세틸피리디늄 클로라이드, 및 이소스테아릴에틸이미도늄 에토설페이트, 등을 포함한다. 테트라알킬암모늄 염의 비제한적인 예는 코코아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트, 하이드록시에틸 세틸디모늄 클로라이드, 쿼터늄-18, 및 코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 단백질, 예를 들어 헤어 케라틴 등을 포함한다.

본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머는 놀랍게도 정전기 방지제로서 적합한 양이온성 계면활성제 및 다른 양이온성 화합물들, 예를 들어 헤어 관리 및 섬유 관리 제품에서 사용되는 것들과 혼화 가능하다. 본원에서 사용되는 용어 "정전기 방지제"는 예를 들어, 전기적 전하를 획득하기 위해 이들의 경향을 감소시킴으로써 화장품 원료 물질 또는 인체 표면(피부, 헤어 등) 및 텍스타일의 전기적 성질을 변경시키고 이에 따라 헤어, 피부 및 섬유를 컨디셔닝시킬 수 있는 성분들을 지칭한다. 본 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 폴리머의 양이온성 양립성은 이러한 것들을 통상적으로 헤어 관리 조성물, 예를 들어 샴푸, 샴푸후 컨디셔닝 린스, 헤어 스프레이, 및 헤어 드레싱 등에 사용되는 정전기 방지제를 함유한 포뮬레이션에 도입하는데 적합하게 만든다. 정전기 방지제는 최종 조성물의 최대 약 30 중량%의 양으로 사용될 수 있지만, 이로 제한되지 않는다.

정전기 방지제는 4차 암모늄 화합물, 단백질 유도체, 합성 4차 암모늄 폴리머, 아민, 양성화된 아민 옥사이드, 및 베타인을 포함하지만, 이로 제한되지 않으며, 이는 이러한 물질에 의해 부여된 임의 계면활성제 성질들 이외에 특정 포뮬레이션에서 및 조절된 pH 조건 하에서 정전기 방지제로서 작용할 수 있다. 상기에서 논의된 정전기 방지제 이외에, 정전기 방지제로서 유용한 4차 암모늄 화합물의 비제한적인 예는 아세트아미도프로필 트리모늄 클로라이드, 베헨아미도프로필 디메틸아민, 베헨아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트, 베헨트리모늄 클로라이드, 세트에틸 모르폴리늄 에토설페이트, 세트리모늄 클로라이드, 코코아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트, 디세틸디모늄 클로라이드, 디메티콘 하이드록시프로필 트리모늄 클로라이드, 하이드록시에틸 베헨아미도프로필 디모늄 클로라이드, 쿼터늄-26, 쿼터늄-27, 쿼터늄-53, 쿼터늄-63, 쿼터늄-70, 쿼터늄-72, 쿼터늄-76 가수분해된 콜라겐, PPG-9 디에틸모늄 클로라이드, PPG-25 디에틸모늄 클로라이드, PPG-40 디에틸모늄 클로라이드, 스테아르알코늄 클로라이드, 스테아라미도프로필 에틸 디모늄 에토설페이트, 스테아르디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 밀 단백질, 스테아르디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 콜라겐, 맥아 아미도프로프알코늄 클로라이드, 및 맥아 아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트, 등이다.

합성 4차 암모늄 폴리머는 막-형성 폴리머 및 컨디셔닝 폴리머를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 합성 4차 암모늄 폴리머의 비제한적인 예는 디메틸 디알릴 암모늄 클로라이드의 폴리머 및 코폴리머, 예를 들어 폴리쿼터늄-4, 폴리쿼터늄-6, 폴리쿼터늄-7, 폴리쿼터늄-22, 폴리쿼터늄-10, 폴리쿼터늄-11 폴리쿼터늄-15, 폴리쿼터늄-16, 폴리쿼터늄-24, 폴리쿼터늄-28, 폴리쿼터늄-32, 폴리쿼터늄-33, 폴리쿼터늄-35, 폴리쿼터늄-37, 폴리쿼터늄-39, 폴리쿼터늄-44, PEG-2-코코모늄 클로라이드, 및 쿼터늄-52, 등을 포함한다.

용어 "헤어 셋팅 조성물"은 헤어 셋팅제로서 본 발명의 적어도 하나의 폴리머를 포함하는 제품을 포함하며, 이는 제품 형태로서 제한하지 않으면서, 요망되는 형상(곱슬형 또는 직모형)으로 헤어를 구성하기 전, 동안, 또는 후에 헤어(습윤 또는 건조)에 적용된다.

본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머는 놀랍게도 단 하나의 막-형성, 레올로지 변경, 컨디셔닝 고정제로서 헤어 셋팅 및 헤어 스타일링 조성물에 유용하다. 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머는 또한 상업적으로 입수 가능한 보조 헤어 고정 폴리머, 예를 들어 비이온성, 양이온성, 및 양쪽성 헤어 셋팅 폴리머, 양이온성 컨디셔닝 폴리머, 및 이들의 조합물과 함께 유용하다. 당해 분야에 널리 공지된, 통상적인 폴리머 헤어 고정제 및 헤어 스타일링 폴리머는 천연 검 및 수지 및 합성 기원의 중성 또는 음이온성 폴리머를 포함한다. 상업적으로 입수 가능한 헤어 고정 및 컨디셔닝 고정 폴리머의 리스트는 INCI 사전, 공급업체 웹사이트, 및 상업상 문헌(trade literature)에서 용이하게 확인될 수 있다[예를 들어, the 폴리머 Encyclopedia published in Cosmetics & Toiletries^®, 117(12), December 2002 (Allured Publishing Corporation, Carol Stream, IL) 참조, 이의 관련 내용들은 본원에 참고로 포함됨].

헤어 스타일링 또는 고정 폴리머로서 사용된 적합한 상업적으로 입수 가능한 비이온성 폴리머(즉, 중성)는 비제한적으로, 폴리비닐피롤리디논(PVP), 및 폴리비닐피롤리돈/비닐아세테이트 코폴리머(PVP/VA), 등을 포함한다. 상업적으로 입수 가능한 양이온성 고정 폴리머는 비제한적으로 INCI 명을 갖는 폴리머, 폴리쿼터늄, 예를 들어 폴리쿼터늄-4, 디알릴디모늄 클로라이드/하이드록시에틸셀룰로즈 코폴리머(예를 들어, CELQUAT® H 100, Akzo Nobel); 폴리쿼터늄-11, 4차화된 비닐 피롤리돈/디메틸아미노에틸 메타크릴레이트 코폴리머(예를 들어, GAFQUAT® 734, 755, 755N, ISP); 폴리쿼터늄-16, 4차화된 비닐 피롤리돈/비닐이미다졸륨 클로라이드 코폴리머(예를 들어, LUVIQUAT® FC-370, BASF); 폴리쿼터늄-28, 비닐피롤리돈/메타크릴아미도프로필트리메틸암모늄 클로라이드 코폴리머(예를 들어, GAFQUAT® HS-100, ISP); 폴리쿼터늄-46, 4차화된 비닐카프로락탐/비닐피롤리돈/메틸비닐이미다졸륨 메토설페이트 코폴리머; 폴리쿼터늄-55, 4차화된 비닐피롤리돈/ 디메틸아미노프로필메틸아크릴아미드/라우릴디메틸프로필메타크릴아미도암모늄 클로라이드 코폴리머(예를 들어, STYLEZE™ W, ISP), 등; 및 산성 pH 조건 하에서 양이온성인 아미노-치환된 폴리머, 예를 들어 비닐카프로락탐/PVP/디메틸아미노에틸메타크릴레이트 코폴리머(예를 들어, GAFFIX® VC-713, ISP); PVP/디메틸아미노에틸메타크릴레이트 코폴리머(예를 들어, 코폴리머 845, ISP), PVP/DMAPA 아크릴레이트 코폴리머(예를 들어, STYLEZE™ CC-10, ISP), INCI 이름을 갖는 키토산의 피롤리돈 카복실산 염, 및 Chitosan PCA(예를 들어, KYTAMER® PC, Amerchol), 등을 포함한다.

적합한 양쪽성 고정 폴리머는 비제한적으로, 옥틸아크리아미드/아크릴레이트/부틸아미노에틸메타크릴레이트 코폴리머(예를 들어,AMPHOMER® 폴리머, Akzo Nobel), 아크릴레이트/라우릴 아크릴레이트/스테아릴 아크릴레이트/에틸아민 옥사이드 메타크릴레이트 코폴리머(예를 들어, DIAFORMER® 폴리머, Clariant Corp.), 등을 포함한다.

적합한 상업적 컨디셔닝 폴리머는 폴리머 4차 암모늄 염, 예를 들어, 비제한적으로, 폴리쿼터늄-7, 아크릴아미드의 폴리머 4차 암모늄 및 디메틸 디알릴암모늄 클로라이드 모노머(예를 들어, MACKERNIUMTM-007, McIntyre Group, Ltd.); 폴리쿼터늄-10, 트리메틸암모늄 치환된 에폭사이드와 반응된 하이드록시에틸셀룰로즈의 폴리머 4차 암모늄 염(예를 들어, UCARE® 폴리머 JR, LK, LR, SR series, Amerchol and CELQUAT® SC series, Akzo Nobel); 폴리쿼터늄-39, 아크릴산의 폴리머 4차 암모늄 염, 디알릴 디메틸암모늄 클로라이드 및 아크릴아미드(예를 들어, MERQUAT® 및 MERQUAT® Plus 폴리머, Lubrizol Advanced Materials, Inc.); 및 천연 검의 4차화된 유도체, 예를 들어 구아 하이드록시프로필 트리모늄 클로라이드(예를 들어, JAGUAR® and JAGUAR® Excel 폴리머, Rhodia, Inc.), 등을 포함한다.

다수의 4차 암모늄 화합물은 일반적으로 섬유 유연제로서 지칭되는 섬유 컨디셔닝 및 섬유 관리를 위해 사용되고, 통상적으로 포뮬레이션의 전체 중량의 최대 약 20 중량%의 양으로 사용되지만, 이로 제한되지 않는다. 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 폴리머와 함께 유용한 섬유 유연제는 일반적으로 장쇄 알킬화된 4차 암모늄 화합물, 예를 들어 디알킬디메틸 4차 암모늄 화합물, 이미다졸린 4차 화합물, 아미도아민 4차 화합물, 디하이드록시프로필 암모늄 화합물의 디알킬 에스테르 쿼트 유도체; 메틸트리에탄올 암모늄 화합물의 디알킬 에스테르 쿼트 유도체, 에스테르 아미드 아민 화합물, 및 디메틸디에탄올 암모늄 클로라이드의 디에스테르 쿼트 유도체를 포함하며, 이는 리뷰 문헌[Whalley, "Fabric Conditioning agent", HAPPI, pp. 55-58 (February 1995)]에 기술되고, 이러한 문헌은 본원에 참고로 포함된다.

상기에서 논의된 정전기 방지제 이외에, 디알킬디메틸 4차 암모늄 화합물의 비제한적인 예는 N,N-디올레일-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, N,N-디탈로우일-N,N-디메틸암모늄 에토설페이트, 및 N,N-디(수소화된-탈로우일)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, 등을 포함한다. 이미다졸린 4차 화합물의 비제한적인 예는 1-N-메틸-3-N-탈로우아미도에틸이미다졸륨 클로라이드, 및 Witco Chemical Company로부터 상표명 VARISOFT® 475로 입수 가능한 3-메틸-1-탈로우일아미도에틸-2-탈로우일이미다졸리늄 메틸설페이트, 등을 포함한다. 아미도아민 4차 화합물의 비제한적인 예는 N-알킬-N-메틸-N,N-비스(2-탈로우아미도에틸)암모늄 염을 포함하며, 여기서 알킬 기는 메틸, 에틸, 및 하이드록시에틸 등일 수 있다. 디하이드록시프로필 암모늄 화합물의 디알킬 에스테르 쿼트 유도체의 비제한적인 예는 1,2 디탈로일옥시-3-N,N,N-트리메틸암모니오프로판 클로라이드, 및 1,2-디카놀로일옥시-3-N,N,N-트리메틸암모니오프로판 클로라이드, 등을 포함한다.

또한, N,N-디(알킬옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 염, 예를 들어 N,N-디(탈로우일옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, N,N-디(카놀릴옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, 등; N,N-디(알킬옥시에틸)-N-메틸-N-(2-하이드록시에틸)암모늄 염, 예를 들어 N,N-디(탈로우일옥시에틸)-N-메틸-N-(2-하이드록시에틸)암모늄 클로라이드, N,N-디(카놀릴옥시에틸)-N-메틸-N-(2-하이드록시에틸)암모늄 클로라이드, 등; N,N-디(2-알킬옥시-2-옥소에틸)-N,N-디메틸암모늄 염, 예를 들어 N,N-디(2-탈로우일옥시-2-옥소에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, N,N-디(2-카놀릴옥시-2-옥소에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, 등; N,N-디(2-알킬옥시에틸카보닐옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 염, 예를 들어 N,N-디(2-탈로우일옥시에틸카보닐옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, N,N-디(2-카놀릴옥시에틸카보닐옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, 등; N-(2-알카노일옥시-2-에틸)-N-(2-알킬옥시-2-옥소에틸)-N,N-디메틸 암모늄 염, 예를 들어 N-(2-탈로일옥시-2-에틸)-N-(2-탈로우일옥시-2-옥소에틸)-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드, N-(2-카놀로일옥시-2-에틸)-N-(2-카놀릴옥시-2-옥소에틸)-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드, 등; N,N,N-트리(알킬옥시에틸)-N-메틸 암모늄 염, 예를 들어 N,N,N-트리(탈로우일옥시에틸)-N-메틸암모늄 클로라이드, N,N,N-트리(카놀릴옥시에틸)-N-메틸암모늄 클로라이드, 등; N-(2-알킬옥시-2-옥소에틸)-N-알킬-N,N-디메틸 암모늄 염, 예를 들어 N-(2-탈로우일옥시-2-옥소에틸)-N-탈로우일-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드, N-(2-카놀릴옥시-2-옥소에틸)-N-카놀릴-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드, 등을 포함하지만, 이로 제한되지 않는 다른 타입의 장쇄 (예를 들어, 천연 오일 및 지방산-유도된) 알킬화된 4차 암모늄 화합물들이 적합한 섬유 유연제이다.

바람직하게, 장쇄 알킬 기는 탈로우, 카놀라 오일로부터, 또는 팜 오일로부터 유도되지만, 예를 들어 대두유 및 코코넛 오일로부터 유도된 다른 알킬 기들이 또한 적합하며, 이는 라우릴, 올레일, 리시놀레일, 스테아릴, 팔미틸, 및 기타 지방 알킬 기이다. 4차 암모늄 염 화합물들은 반대 이온으로서 임의 음이온성 기, 예를 들어 클로라이드, 브로마이드, 메토설페이트 (즉, 메틸설페이트), 아세테이트, 포르메이트, 설페이트, 및 니트레이트 등을 가질 수 있다.

바람직한 4차 암모늄 섬유 유연 화합물의 예는 N-메틸-N,N-비스(탈로우아미도에틸)-N-(2-하이드록시에틸)암모늄 메틸설페이트 및 N-메틸-N,N-비스(수소화된-탈로우아미도에틸)-N-(2-하이드록시에틸) 암모늄 메틸설페이트 (이러한 물질 각각은 Witco Chemical Company로부터 각각 상표명 VARISOFT® 222 및 VARISOFT® 110으로 입수 가능함); 메틸트리에탄올 암모늄 염의 디알킬 에스테르쿼트 유도체, 예를 들어 Cognis로부터 입수 가능한 DEHYQUART® AU 시리즈의 비스(아실옥시에틸)하이드록시에틸메틸암모늄 메토설페이트 에스테르쿼트, 예를 들어 DEHYQUART® AU35, AU46, 및 AU56, 등; N,N-디(탈로우오일옥시에틸)-N,N-디메틸암모늄 클로라이드를 포함하며, 여기서 탈로우 사슬은 적어도 일부 불포화된다. 다른 바람직한 섬유 유연제는 널리 공지된 디알킬디메틸 암모늄 염, 예를 들어 N,N-디탈로우일-N,N-디메틸 암모늄 메틸설페이트, N,N-디(수소화된-탈로우일)-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드, N,N-디스테아릴-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드, N,N-디베헤닐-N,N-디메틸암모늄 클로라이드, N,N-디(수소화된 탈로우)-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드 (상품명 ADOGEN® 442), N,N-디탈로우일-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드 (상품명 ADOGEN® 470, PRAEPAGEN® 3445), N,N-디스테아릴-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드 (상품명 AROSURF® TA-100) (모두는 Witco Chemical Company로부터 입수 가능함); N,N-디베헤닐-N,N-디메틸 암모늄 클로라이드 (Witco Chemical Corporation의 Humko Chemical Division에서 상품명 KEM아민® Q-2802C로 판매됨); N,N-디메틸-N-스테아릴-N-벤질암모늄 클로라이드 (Witco Chemical Company에서 상품명 VARISOFT® SDC 및 Onyx Chemical Company에서 AMMONYX® 490로 판매됨)를 포함한다.

임의 상기 섬유 유연제들, 및 이들의 혼합물은 특히 세탁물 및 섬유 관리 제품에서 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 폴리머와 조합하여 사용될 수 있다. 에스테르-함유 섬유 유연제에 대하여, 조성물의 pH는, 특히 긴 저장 조건에서 섬유 유연제의 안정성에 영향을 미칠 수 있다. 본 문맥에서 정의된 pH는 약 20℃에서 순수한 조성물에서 측정된다. 바람직하게, 조성물의 pH는 약 6 미만이다. 이러한 조성물의 최적의 가수분해 안정성에 대하여, pH는 바람직하게 약 2 내지 약 5, 더욱 바람직하게 약 2.5 내지 약 3.5의 범위이다.

단백질 유도체의 비제한적인 예는 코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 카제인, 코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 콜라겐, 코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 헤어 케라틴, 코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 쌀 단백질, 코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 실크, 코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 콩 단백질, 코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 밀 단백질, 코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 실크 아미노산, 하이드록시프로필 트리모늄 가수분해된 콜라겐, 하이드록시프로필 트리모늄 가수분해된 케라틴, 하이드록시프로필 트리모늄 가수분해된 실크, 하이드록시프로필 트리모늄 가수분해된 쌀겨, 하이드록시프로필 트리모늄 가수분해된 콩 단백질, 하이드록시프로필 트리모늄 가수분해된 식물성 단백질, 하이드록시프로필 트리모늄 가수분해된 밀 단백질, 가수분해된 밀 단백질, 가수분해된 감편도 단백질, 가수분해된 쌀 단백질, 가수분해된 콩 단백질, 가수분해된 우유 단백질, 가수분해된 식물성 단백질, 가수분해된 케라틴, 가수분해된 콜라겐, 가수분해된 밀 글루텐, 칼륨 코코일 가수분해된 콜라겐, 하이드록시프로필 트리모늄 가수분해된 콜라겐, 코코디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 우유 단백질, 라우릴디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 밀 단백질, 라우릴디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 콜라겐, 케라틴 아미노산, 콜라겐 아미노산, 소이에틸디모늄 에토설페이트, 소이에틸 모르포리늄 에토설페이트, 등을 포함한다.

비이온성 계면활성제는 일반적으로 하전되지 않은 양친매성 물질이고, 대개 다양한 정도로 알콕실화된다. 비이온성 계면활성제의 부류는 알코올, 알칸올아민, 아민 옥사이드, 에스테르, 및 에테르를 포함한다. 비이온성 알코올은 대개 장쇄 C₈-C₁₈ 알칸 탄화수소의 하이드록시 유도체들, 예를 들어 세테아릴 알코올, 수소화된 탈로우 알코올, 라놀린 알코올, 및 알칸올아미드, 등이다. 알칸올아미드는 적어도 하나의 알콕실 또는 하나의 폴리옥시에틸렌 기를 함유하고, 알칸올-유도 아미드, 예를 들어 아실아미드 DEA, N-알킬 피롤리돈, 팔름아미드 MEA, 및 페아누타미드 MIPA, 등, 및 에톡실화된 아미드, 예를 들어 PEG-50 탈로우 아미드를 포함한다. 아민 옥사이드는 알킬아민 옥사이드, 예를 들어 라우라민 옥사이드; 및 아실아미도프로필 모르폴린 옥사이드, 예를 들어 코카미도프로필아민 옥사이드; 등을 포함한다. 에스테르는 에톡실화된 카복실산, 예를 들어 PEG-8 디라우레이트, 및 PEG-8 라우레이트, 등; 에톡실화된 글리세라이드, 예를 들어 PEG-4 캐스터 오일, PEG-120 글리세릴 스테아레이트, 및 트리올레인 PEG-6 에스테르, 등; 글리콜 에스테르 및 이의 유도체, 예를 들어 글리콜 스테아레이트 SE, 및 프로필렌 글리콜 리시놀레에이트, 등; 모노글리세라이드, 예를 들어 글리세릴 미리스테이트, 및 글리세릴 팔미테이트 락테이트, 등; 폴리글리세릴 에스테르, 예를 들어 폴리글리세릴-6-디스테아레이트, 및 폴리글리세릴-4 올레일 에테르, 등, 다가 알코올 에스테르 및 에테르, 예를 들어 메틸 글루세트-20 세스퀴스테아레이트, 및 수크로즈 디스테아레이트; 등; 소르비탄/소르비톨 에스테르, 예를 들어 폴리소르베이트-60, 소르비탄 세퀴이소스테아레이트, 등; 및 인산의 트리에스테르, 예를 들어 트리데세트-3 포스페이트, 트리올레트-8 포스페이트, 등을 포함한다. 에테르는 에톡실화된 알코올, 예를 들어 세테아레트-10, 노녹시놀-9, 둥; 에톡실화된 라놀린, 예를 들어 PEG-20 라놀린, PPG-12-PEG-65 라놀린 오일, 등; 에톡실화된 폴리실록산, 예를 들어 디메티콘 코폴리올, 등; 프로폭실화된 POE 에테르, 예를 들어 메록사폴 314, 폴록사머 122, PPG-5-세테트-20, 등; 및 알킬 폴리글리코사이드, 예를 들어 라우릴 글루코즈, 등을 포함한다.

비이온성 계면활성제는 에멀젼화제, 현탁제, 가용화제, 포움 촉진제(foam booster), 및 일부 경우에서, 굴수성 유발물질로서 사용될 수 있다. 일반적으로 바람직한 비이온성 계면활성제의 비제한적인 예는 선형 또는 분지형 알코올 에톡실레이트, C₈-C₁₂ 알킬페놀 알콕실레이트, 예를 들어 옥틸페놀 에톡실레이트, 및 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 블록 코폴리머, 등; 폴리옥시에틸렌 글리콜 모노- 및 디-글리세라이드의 C₈-C₂₂ 지방산 에스테르; 소르비탄 에스테르 및 에톡실화된 소르비탄 에스테르; C₈-C₂₂ 지방산 글리콜 에스테르; 및 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드의 블록 코폴리머; 등을 포함한다. 계면활성제 포움 촉진제 또는 굴수성 유발물질의 비제한적인 예는 알칸올아미드, 예를 들어 아세트아미드 MEA, 모노에탄올아미드, 디에탄올아미드, 코카미드 DEA, 및 이소프로판올아미드 등; 아민 옥사이드, 예를 들어 수소화된 탈로우아민 옥사이드; 단쇄 알킬 아릴 설포네이트, 예를 들어, 소듐 톨루엔 설포네이트; 설포숙시네이트, 예를 들어 디소듐 스테아릴 설포숙시네이트; 등을 포함한다.

양쪽성 및 쯔비터이온성 계면활성제는 강산성 매질에서 양전하를 이동시키고, 강염시어 매질에서 음전하를 이동시키고, 중간 pH에서 쯔비터이온 종을 형성시킴으로써, 산 또는 염기 중 어나 하나로 거동하는 능력을 갖는 화합물이다. 주요 부류의 양쪽성 계면활성제는 아크릴/디알킬 에틸렌디아민 및 이의 유도체, 예를 들어 디소듐 코코암포카복시메틸하이드록시-프로필 설페이트, 디소듐 코캄포디프로피오네이트, 소듐 코코암포아세테이트, 소듐 라우로암포 PG-아세테이트포스페이트, 소듐 탈로우암포프로피오네이트, 및 소듐 운데실레노암포프로피오네이트, 등; 및 N-알킬아미노산, 예를 들어 아미노프로필 라우릴글루타미드, 디하이드록시에틸 콩(soya) 글리시네이트, 및 라우르아미노프로피온산, 등을 포함한다.

본 조성물에서 사용하기 위한 일부 적합한 쯔비터이온성 계면활성제는 지방족 4차 암모늄, 포스포늄, 및 설포늄 화합물들의 유도체로서 넓게 기술된 것을 포함하며, 여기서, 지방족 라디칼은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있으며, 지방족 치환체들 중 하나는 약 8 내지 약 18개의 탄소 원자를 함유하며, 다른 치환체는 음이온성 수-가용성 기, 예를 들어 카복시, 설포네이트, 설페이트, 포스페이트, 및 포스포네이트 등을 함유한다. 쯔비터이온물의 부류는 알킬아미노 설포네이트, 알킬 베타인 및 알킬아미도 베타인, 예를 들어, 스테아라미도프로필디메틸아민, 디에틸아미노에틸스테아라미드, 디메틸스테아라민, 디메틸소이아민, 소이아민, 미리스틸아민, 트리데실아민, 에틸스테아릴아민, N-탈로우프로판 디아민, 에톡실화된 (5 mole 에틸렌 옥사이드) 스테아릴아민, 디하이드록시 에틸 스테아릴아민, 및 아라키딜베헤닐아민, 등을 포함한다. 일부 적합한 베타인 계면활성제는 알킬 베타인, 알킬 아미도프로필 베타인, 알킬 설포베타인, 알킬 글리시네이트, 알킬 카복시글리시네이트, 알킬 암포프로피오네이트, 알킬 아미도프로필 하이드록시설타인, 아실 타우레이트, 및 아실 글루타메이트를 포함하지만, 이로 제한되지 않으며, 여기서, 알킬 및 아실 기는 8 내지 18개의 탄소 원자를 갖는다. 바람직한 양쪽성 계면활성제의 비제한적인 예는 코카미도프로필 베타인, 소듐 코코암포아세테이트, 코카미도프로필 하이드록시 설타인, 및 소듐 코코암포프로피오네이트를 포함하며, 이는 피부 및 헤어용 mild-type 클린져로서 특히 적합하다.

예시적인 에멀젼화제는 C₁₂-C₁₈ 지방 알코올; 알콕실화된 C₁₂-C₁₈ 지방 알코올; C₁₂-C₁₈ 지방산; 및 알콕실화된 C₁₂-C₁₈ 지방산 (알콕실레이트 각각은 10 내지 30개의 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 및 에틸렌 옥사이드/프로필렌 옥사이드의 조합의 단위를 가짐); C₈-C₂₂ 알킬 모노- 및 올리고글리코시드; 에톡실화된 스테롤; 폴리글리세롤의 부분 에스테르; 2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 폴리올 및 12 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 포화된 및 불포화된 지방산의 에스테르 및 부분 에스테르; 폴리글리세롤의 부분 에스테르; 및 오가노실록산; 및 이들의 조합물을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.

지방 알코올, 산 및 알콕실화된 지방 알코올 및 지방산은 상기 연화제 설명에서 기술된 바와 같다. 본 발명의 일 양태에서, 지방 알코올 및 지방산 각각은 10 내지 30개의 에틸렌 옥사이드 단위로 에톡실화된다.

C₈-C₂₂ 알킬 모노- 및 올리고글리코사이드 에멀젼화제는 글루코즈 또는 올리고당을 8 내지 22개의 탄소 원자를 갖는 1차 지방 알코올과 반응시킴으로써 제조된다. 상표명 Plantacare®로 획득 가능한 제품들은 평균 올리고머화도가 1 내지 2인 올리고클루코시드 잔기 상에 글루코시드 결합된 C₈-C₁₆ 알킬 기를 포함한다. 예시적인 알킬 글루코시드 및 올리고글리코시드는 옥틸 글루코시드, 데실 글루코시드, 라우릴 글루코시드, 팔미틸 글루코시드, 이소스테아릴 글루코시드, 스테아릴 글루코시드, 아라키딜 글루코시드, 및 베헤닐 그르루코시드, 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.

예시적인 에톡실화된 스테롤은 예를 들어 콩 스테롤과 같은 에톡실화된 식물성 오일 스테롤을 포함한다. 에톡실화도는 일 양태에서 약 5 보다 크고, 다른 양태에서 적어도 약 10이다. 적합한 에톡실화된 스테롤에는 PEG 10 소이 스테롤(Soy Sterol), PEG-16 소이 스테롤 및 PEG-25 소이 스테롤이 있다.

폴리글리세롤의 부분 에스테르는 2 내지 10개의 글리세롤 단위를 가지고, 1 내지 4개의 포화되거나 불포화된, 선형 또는 분지형, 임의적으로 하이드록실화된 C₈-C₃₀ 지방산 잔기로 에스테르화된다. 폴리글리세롤의 예시적 부분 에스테르는 디글리세롤 모노카프릴레이트, 디글리세롤 모노카프레이트, 디글리세롤 모노라우레이트, 트리글리세롤 모노카프릴레이트, 트리글리세롤 모노카프레이트, 트리글리세롤 모노라우레이트, 테트라글리세롤 모노카프릴레이트, 테트라글리세롤 모노카프레이트, 테트라글리세롤 모노라우레이트, 펜타글리세롤 모노카프릴레이트, 펜타글리세롤 모노카프레이트, 펜타글리세롤 모노라우레이트, 헥사글리세롤 모노카프릴레이트, 헥사글리세롤 모노카프레이트, 헥사글리세롤 모노라우레이트, 헥사글리세롤 모노미리스테이트, 헥사글리세롤 모노스테아레이트, 데카글리세롤 모노카프릴레이트, 데카글리세롤 모노카프레이트, 데카글리세롤 모노라우레이트, 데카글리세롤 모노미리스테이트, 데카글리세롤 모노이소스테아레이트, 데카글리세롤 모노스테아레이트, 데카글리세롤 모노올레에이트, 데카글리세롤 모노하이드록시스테아레이트, 데카글리세롤 디카프릴레이트, 데카글리세롤 디카프레이트, 데카글리세롤 디라우레이트, 데카글리세롤 디미리스테이트, 데카글리세롤 디이소스테아레이트, 데카글리세롤 디스테아레이트, 데카글리세롤 디올레에이트, 데카글리세롤 디하이드록시스테아레이트, 데카글리세롤 트리카프릴레이트, 데카글리세롤 트리카프레이트, 데카글리세롤 트리라우레이트, 데카글리세롤 트리미리스테이트, 데카글리세롤 트리이소스테아레이트, 데카글리세롤 트리스테아레이트, 데카글리세롤 트리올레에이트, 데카글리세롤 트리하이드록시스테아레이트, 및 이들의 혼합물을 포함한다.

포화된 C₁₂-C₃₀ 지방 알코올 에멀젼화제는 상술된 연화제 설명에서 기술되는 바와 같다. 본 발명의 일 양태에서, 지방 알코올 에멀젼화제는 세틸 알코올, 스테아릴 알코올, 아라키딜 알코올, 베헤닐 알코올 및 라놀린 알코올, 또는 이러한 알코올들의 혼합물로부터 선택되지만, 이로 제한되지 않고, 불포화된 식물성 오일 및 동물성 지방산들의 수소화에서 얻어질 수 있다.

2 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 폴리올 및 12 내지 30개의 탄소 원자를 갖는 선형의 포화된 및 불포화된 지방산의 에스테르 및 부분 에스테르를 기반으로 한 에멀젼화제는 예를 들어, 글리세롤 또는 에틸렌 글리콜의 모노에스테르 및 디에스테르, 또는 포화된 및 불포화된 C₁₂-C₃₀ 지방산을 지닌 프로필렌 글리콜의 모노에스테르이다.

일부 에스테르화된 폴리글리세롤 에멀젼화제는 2 내지 약 10개의 글리세롤 단위를 포함하고, 1 내지 5개의 포화되거나 불포화된, 선형 또는 분지형, 임의적으로 하이드록실화된 C₈-C₃₀ 지방산 잔기로 에스테르화된다.

본 발명의 일 양태에서, 에멀젼화제는 이러한 것들이 포함되는 개인 위생, 가정 관리, 건강 관리, 및 시설 관리 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 약 0.5 중량% 내지 약 12 중량%, 다른 양태에서 약 1 중량% 내지 약 15 중량%, 및 추가 양태에서 약 5 중량% 내지 약 10 중량% 범위의 양으로 존재할 수 있다.

적합한 연화제는 실리콘 유체 (예를 들어, 하기에 기술되는 휘발성 실리콘 오일 및 비-휘발성 실리콘 오일); 미네랄 오일; 광유(petrolatum); 식물성 오일; 어유; 지방 알코올; 지방산; 지방산 및 지방 알코올 에스테르; 알콕실화된 지방 알코올; 알콕실화된 지방산 에스테르; 벤조에이트 에스테르; 게르베(Guerbet) 에스테르; 폴리에틸렌 글리콜의 알킬 에테르 유도체, 예를 들어 메톡시폴리에틸렌 글리콜(MPEG); 및 폴리알킬렌 글리콜; 라놀린 및 라놀린 유도체 등을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.

미네랄 오일 및 광유는 화장료, USP 및 NF 등급을 포함하고, Penreco로부터 상표명 Drakeol® 및 Penreco®로 상업적으로 입수 가능하다. 미네랄 오일은 헥사데칸 및 파라핀 오일을 포함한다.

적합한 지방 알코올 연화제는 8 내지 30개의 탄소 원자를 함유한 지방 알코올을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 예시적인 지방 알코올은 카프릴 알코올, 펠라르곤 알코올, 카프르 알코올, 라우릴 알코올, 미리스틸 알코올, 세틸 알코올, 이소세틸 알코올, 스테아릴 알코올, 이소스테아릴 알코올, 세테아릴 알코올, 올레일 알코올, 리시놀레일 알코올, 아라키딜 알코올, 이코세닐 알코올, 베헤닐 알코올, 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.

적합한 지방산 연화제는 10 내지 30개의 탄소 원자들을 함유한 지방산을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 예시적 지방산은 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레산, 리놀레산, 아라키드산, 베헨산, 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.

지방산 및 지방 알코올 에스테르 연화제의 예는 헥실 라우레이트, 데실 올레에이트, 이소프로필 스테아레이트, 이소프로필 이소스테아레이트, 부틸 스테아레이트, 옥틸 스테아레이트, 세틸 스테아레이트, 미리스틸 미리스테이트, 옥틸도데실 스테아로일스테아레이트, 옥틸하이드록시스테아레이트, 디이소프로필 아디페이트, 이소프로필 미리스테이트, 이소프로필 팔미테이트, 에틸 헥실 팔미테이트, 이소데실 올레에이트, 이소데실 네오펜타노에이트, 디이소프로필 세바케이트, 이소스테아릴 락테이트, 라우릴 락테이트, 디에틸 헥실 말레에이트, PPG-14 부틸 에테르 및 PPG-2 미리스틸 에테르 프로피오네이트, 세테아릴 옥타노에이트, 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.

알콕실화된 지방 알코올 연화제는 지방 알코올과 알킬렌 옥사이드, 일반적으로 에틸렌 옥사이드 또는 프로필렌 옥사이드의 반응으로부터 형성된 에테르이다. 적합한 에톡실화된 지방 알코올은 지방 알코올 및 폴리에틸렌 옥사이드의 부가 생성물이다. 본 발명의 일 양태에서, 에톡실화된 지방 알코올은 화학식 R'-(OCH₂CH₂)_n'-OH (상기 식에서, R'는 모 지방 알코올의 지방족 잔기를 나타내며, n은 에틸렌 옥사이드의 몰 수를 나타냄)로 표시될 수 있다. 본 발명의 다른 양태에서, R'는 8 내지 30개의 탄소 원자들을 함유한 지방 알코올로부터 유도된다. 일 양태에서, n'는 2 내지 50, 다른 양태에서 3 내지 25, 및 추가 양태에서 3 내지 10 범위의 정수이다. 또 다른 양태에서, R'는 상술된 지방 알코올 연화제로부터 유도된다. 예시적 에톡실화된 지방 알코올은 카프릴 알코올 에톡실레이트, 라우릴 알코올 에톡실레이트, 미리스틸 알코올 에톡실레이트, 세틸 알코올 에톡실레이트, 스테아릴 알코올 에톡실레이트, 세테아릴 알코올 에톡실레이트 올레일 알코올 에톡실레이트, 및 베헤닐 알코올 에톡실레이트이고 이로 제한되지 않으며, 여기서 상기 에톡실레이트 각각에서 에틸렌 옥사이드의 수는 일 양태에서 2 및 그 초과 범위, 및 다른 양태에서 2 내지 약 150의 범위일 수 있다. 상기 지방 알코올의 프로폭실화된 부가 생성물 및 상기 지방 알코올의 혼합된 에톡실화된/프로폭실화된 부가 생성물이 또한 본 발명의 범위 내에서 고려되는 것으로 인식된다. 에톡실화된/프로폭실화된 지방 알코올의 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드는 무작위적으로 또는 블로킹되는 순서로 배열될 수 있다.

에톡실화된 알코올의 보다 특정의 예는 베헤네스(Beheneth) 5-30 (5-30은 반복하는 에틸렌 옥사이드 단위의 범위를 의미함), 세테아레스(Ceteareth) 2-100, 세테스(Ceteth) 1-45, 세톨레스(Cet올레스) 24-25, 콜레스(Ch올레스) 10-24, 코세스(Coceth) 3-10, C9-11 파레스(pareth) 3-8, C11 15 파레스 5-40, C11-21 파레스 3-10, C12-13 파레스 3-15, 데세스(Deceth) 4-6, 도독시놀(Dodoxynol) 5-12, 글리세레스(Glycereth) 7-26, 이소세테스 10-30, 이소데세스 4-6, 이소라우레스(laureth) 3-6, 이소스테아레스 3-50, 라네스 5-75, 라우레스 1-40, 노녹시놀(Nonoxynol) 1-120, 노닐노녹시놀 5-150, 옥토시놀(Octoxynol) 3-70, 올레스(Oleth) 2-50, PEG 4-350, 스테아레스 2-100, 및 트리데세스 2-10이지만, 이로 제한되지 않는다.

프로폭실화된 알코올의 특정 예는 PPG-10 세틸 에테르, PPG-20 세틸 에테르, PPG-28 세틸 에테르, PPG-30 세틸 에테르, PPG-50 세틸 에테르, PPG-2 라놀린알코올 에테르, PPG-5 라놀린 알코올 에테르, PPG 10 라놀린 알코올 에테르, PPG-20 라놀린 알코올 에테르, PPG-30 라놀린 알코올 에테르, PPG-4 라우릴 에테르, PPG-7 라우릴 에테르, PPG-10 올레일 에테르, PPG-20 올레일 에테르, PPG-23 올레일 에테르, PPG-30 올레일 에테르, PPG-37 올레일 에테르, PPG-50 올레일 에테르, PPG-11 스테아릴 에테르, PPG-15 스테아릴 에테르, PPG-2 라놀린 에테르, PPG-5 라놀린 에테르, PPG-10 라놀린 에테르, PPG-20 라놀린 에테르, PPG-30 라놀린 에테르, 및 PPG-1 미리스틸 에테르이지만, 이로 제한되지 않는다.

에톡실화된/프로폭실화된 알코올의 특정 예는 PPG-1 베헤네스-15, PPG-12 Capryleth-18, PPG-2-세테아레스-9, PPG 4-세테아레스-12, PPG-10-세테아레스-20, PPG-1-세테스-1, PPG-1-세테스-5, PPG-1-세테스-10, PPG-1-세테스-20, PPG-2-세테스-1, PPG-2-세테스-5, PPG-2-세테스-10, PPG-2-세테스-20, PPG-4-세테스-1, PPG-4-세테스-5, PPG-4-세테스-10, PPG-4-세테스-20, PPG-5-세테스-20, PPG-8-세테스-1, PPG-8-세테스-2, PPG-8-세테스-5, PPG-8-세테스-10, PPG-8-세테스-20, PPG-2 C12-13 파레스-8, PPG-2 C12-15 파레스-6, PPG-4 C13-15 파레스-15, PPG-5 C9-15 파레스-6, PPG-6 C9-11 파레스-5, PPG-6 C12-15 파레스-12, PPG-6 C12-18 파레스-11, PPG-3 C12-14 Sec-파레스-7, PPG-4 C12-14 Sec-파레스-5, PPG-5 C12-14 Sec-파레스-7, PPG-5 C12-14 Sec-파레스-9, PPG-1-데세스-6, PPG-2-데세스-3, PPG-2-데세스-5, PPG-2-데세스-7, PPG-2-데세스-10, PPG-2-데세스-12, PPG-2-데세스-15, PPG-2-데세스-20, PPG-2-데세스-30, PPG-2-데세스-40, PPG-2-데세스-50, PPG-2-데세스-60, PPG-4-데세스-4, PPG-4-데세스-6, PPG-6-데세스-4, PPG-6-데세스-9, PPG-8-데세스-6, PPG-14-데세스-6, PPG-6-데실테트라데세스-12, PPG-6-데실테트라데세스-20, PPG-6-데실테트라데세스-30, PPG-13-데실테트라데세스-24, PPG-20-데실테트라데세스-10, PPG-2-이소데세스-4, PPG-2-이소데세스-6, PPG-2-이소데세스-8, PPG-2-이소데세스-9, PPG-2-이소데세스-10, PPG-2-이소데세스-12, PPG-2-이소데세스-18, PPG-2-이소데세스-25, PPG-4-이소데세스-10, PPG-12-라네스-50, PPG-2-라우레스-5, PPG-2-라우레스-8, PPG-2-라우레스-12, PPG-3-라우레스-8, PPG-3-라우레스-9, PPG-3-라우레스-10, PPG-3-라우레스-12, PPG-4 라우레스-2, PPG-4 라우레스-5, PPG-4 라우레스-7, PPG-4-라우레스-15, PPG-5-라우레스-5, PPG-6-라우레스-3, PPG-25-라우레스-25, PPG-7 라우릴 에테르, PPG-3-미레스-3, PPG-3-미레스-11, PPG-20-PEG-20 수소화된 라놀린, PPG-2-PEG-11 수소화된 라우릴 알코올 에테르, PPG-12-PEG-50 라놀린, PPG-12-PEG-65 라놀린 오일, PPG-40-PEG-60 라놀린 오일, PPG-1-PEG-9 라우릴 글리콜 에테르, PPG-3-PEG-6 올레일 에테르, PPG-23-스테아레트-34, PPG-30 스테아레트-4, PPG-34-스테아레트-3, PPG-38 스테아레트-6, PPG-1 트리데세스-6, PPG-4 트리데세스-6, 및 PPG-6 트리데세스-8이지만, 이로 제한되지 않는다.

알콕실화된 지방산 연화제는 지방산이 알킬렌 옥사이드와 또는 사전-형성된 폴리머 에테르와 반응될 때 형성된다. 얻어진 생성물은 모노에스테르, 디에스테르, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 적합한 에톡실화된 지방산 에스테르 연화제는 지방산에 대한 에틸렌 옥사이드의 첨가의 생성물이다. 생성물은 지방산의 폴리에틸렌 옥사이드 에스테르이다. 본 발명의 일 양태에서, 에톡실화된 지방산 에스테르 화학식 R"-C(O)O(CH₂CH₂O)_n"-H (상기 식에서, R"는 지방산의 지방족 잔기를 나타내며, n는 에틸렌 옥사이드의 몰 수를 나타냄)로 표시될 수 있다. 다른 양태에서, n"는 2 내지 50, 다른 양태에서 3 내지 25, 및 추가 양태에서 3 내지 10 범위의 정수이다. 본 발명의 또 다른 양태에서, R"는 8 내지 24개의 탄소 원자들을 함유한 지방산으로부터 유도된다. 또 다른 양태에서, R"는 상술된 지방산 연화제로부터 유도된다. 상기 지방산의 프로폭실화된 및 에톡실화된/프로폭실화된 생성물이 또한 본 발명의 범위 내에서 고려되는 것으로 인식된다. 예시적 알콕실화된 지방산 에스테르는 카프르산 에톡실레이트, 라우르산 에톡실레이트, 미리스트산 에톡실레이트, 스테아르산 에톡실레이트, 올레산 에톡실레이트, 코코넛 지방산 에톡실레이트, 및 폴리에틸렌 글리콜 400 프로폭실화된 모노라우레이트를 포함하지만, 이로 제한되지 않으며, 여기서 상기 에톡실레이트 각각에서 에틸렌 옥사이드 단위의 수는 일 양태에서 2 및 그 초과, 및 다른 양태에서 2 내지 약 50의 범위일 수 있다. 에톡실화된 지방산의 더욱 특정의 예는 PEG-8 디스테아레이트 (8은 반복하는 에틸렌 옥사이드 단위의 수를 의미함), PEG-8 베헤네이트, PEG-8 카프레이트, PEG-8 카프릴레이트, PEG-8 카프릴레이트/카프레이트, PEG 코코에이트 (수 지정 없는 PEG는 에틸렌 옥사이드 단위의 수는 2 내지 50 범위임을 의미함), PEG 15 디코코에이트, PEG-2 디이소노나노에이트, PEG-8 디이소스테아레이트, PEG-디라우레이트, PEG 디올레에이트 PEG-디스테아레이트, PEG 디탈레에이트, PEG-이소스테아레이트, PEG-조조바 산, PEG 라우레이트, PEG-리놀레네이트, PEG-미리스테이트, PEG-올레에이트, PEG-팔미테이트, PEG 리시놀레에이트, PEG-스테아레이트, PEG-탈레에이트, 등을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.

게르베 에스테르 연화제는 게르베 알코올과 카복실산의 에스테르화 반응으로부터 형성된다. 게르베 에스테르 연화제는 Lubrizol Advanced Materials, Inc.의 Noveon Consumer Specialties Division에서 제품명 G-20, G-36, G-38, 및 G-66으로 상업적으로 입수 가능하다.

라놀린 및 라놀린 유도체는 라놀린, 라놀린 왁스, 라놀린 오일, 라놀린 알코올, 라놀린 지방산, 알콕실화된 라놀린, 이소프로필 라놀레이트, 아세틸화된 라놀린 알코올, 및 이들의 조합물로부터 선택된다. 라놀린 및 라놀린 유도체는 Lubrizol Advanced Materials, Inc.의 Noveon Consumer Specialties Division에서 상품명 라놀린 LP 108 USP, 라놀린 USP AAA, Acetulan™, Ceralan™, Lanocerin™, Lanogel™ (제품명 21 및 41), Lanogene™, Modulan™, Ohlan™, Solulan™ (제품명 16, 75, L 575, 98, 및 C-24), Vilvanolin™ (제품명 C, CAB, L-101, 및 P)로 상업적으로 입수 가능하다.

연화제(들)는 일 양태에서 전체 개인 위생 조성물의 약 0.5 중량% 내지 약 30 중량%, 다른 양태에서 0.1 중량% 내지 25 중량%, 및 추가 양태에서 5 중량% 내지 20 중량% 범위의 양으로 사용될 수 있다. 연화제가 일반적으로 개인 위생 조성물에서 사용되지만, 이러한 것들은 이러한 조성물에서 요망되는 물리적 특성(예를 들어, 습윤제 성질)을 달성하는 한, 가정 관리, 건강 관리, 및 시설 관리 조성물에서 개인 위생 조성물에 대해 기술된 바와 동일한 중량 비율로 사용될 수 있다.

적합한 습윤제는 알란토인, 피롤리돈카복실산 및 이의 염, 히알루론산 및 이의 염, 소르브산 및 이의 염, 우레아, 라이신, 아르기닌, 시스틴, 구아니딘, 및 다른 아미노산, 폴리하이드록시 알코올, 예를 들어 글리세린, 프로필렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 헥산트리올, 에톡시디글리콜, 디메티콘 코폴리올, 및 소르비톨, 및 이의 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜, 글리콜산 및 클리콜레이트 염(예를 들어, 암모늄 및 4차 알킬 암모늄), 락트산 및 락테이트 염(예를 들어, 암모늄 및 4차 알킬 암모늄), 당 및 전분, 당 및 전분 유도체(예를 들어, 알콕실화된 글루코즈), 판테놀, 예를 들어 dl-판테놀, 락타미드 모노에탄올아민, 아세트아미드 모노에탄올아민 등, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 일 구체예에서, 습윤제는 C₃-C₆ 디올 및 트리올, 예를 들어 글리세린, 프로필렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 헥산트리올, 등, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 이러한 적합한 습윤제는 통상적으로 본 발명의 개인 위생 조성물의 전체 중량의 약 1 중량% 내지 약 10 중량%, 바람직하게 약 2 중량% 내지 약 8 중량%, 및 더욱 바람직하게 약 3 중량% 내지 약 5 중량%을 포함한다.

pH 조절제 또는 중화제는 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머를 함유한 포뮬레이션에 첨가될 수 있다. 이에 따라, pH 조절제는 최종 조성물에서 요망되는 pH 수치를 얻기 위해 필수적인 임의 양으로 사용될 수 있다. 알칼리성 pH 조절제의 비제한적인 예는 알칼리 금속 하이드록사이드, 예를 들어 소듐 하이드록사이드, 및 칼륨 하이드록사이드; 암모늄 하이드록사이드; 유기 염기, 예를 들어 트리에탄올아민, 디이소프로필아민, 도데실아민, 디이소프로판올아민, 아미노메틸 프로판올, 코카민, 올레아민, 모르폴린, 트리아밀아민, 트리에틸아민, 트로메타민 (2-아미노-2-하이드록시메틸)-1,3-프로판디올), 및 테트라키스(하이드록시프로필)에틸렌디아민; 및 무기산의 알칼리 금속 염, 예를 들어 소듐 보레이트 (borax), 소듐 포스페이트, 소듐 피로포스페이트, 등 및 이들의 혼합물을 포함한다. 산성 pH 조절제는 아미노산을 포함한 유기산, 및 무기 미네랄 산일 수 있다. 산성 pH 조절제의 비제한적인 예는 아세트산, 시트르산, 푸마르산, 글루탐산, 글리콜산, 염산, 락트산, 질산, 인산, 소듐 바이설페이트, 황산, 타르타르산, 등, 및 이들의 혼합물을 포함한다.

적합한 완충제는 알칼리 또는 알칼리토 카보네이트, 포스페이트, 바이카보네이트, 시트레이트, 보레이트, 아세테이트, 산 무수물, 숙시네이트, 등, 예를 들어 소듐 포스페이트, 시트레이트, 보레이트, 아세테이트, 바이카보네이트, 및 카보네이트를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.

pH 조절제 및/또는 완충제는 조성물에서 요망되는 pH 수치를 얻고/거나 유지하기 위해 필수적인 임의 양으로 사용된다. 일 양태에서, 본 발명의 조성물은 적어도 하나의 알칼리화 (알칼리성 pH 조절제) 또는 산성화제 (산성 pH 조절제)를 조성물의 전체 중량의 0.01 내지 30 중량%의 양으로 함유할 수 있다.

본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머는 농후제, 막 형성제, 및 헤어 및 피부 상에 착색제의 용착을 촉진시키기 위한 용착 보조제로서 사용될 수 있다. 헤어용 착색제는 헤어를 점진적으로 착색시키는 일시, 반영구 또는 영구 헤어 염료 또는 칼라 복원제일 수 있다. 일시 및 반영구 헤어 염료는 통상적으로 린스, 겔, 스프레이, 샴푸, 및 스틱 등이며, 헤어 칼라 복원제는 통상적으로 헤어 드레싱 또는 에멀젼 형태이다. 영구 헤어 염료, 및 오래 지속하는 반영구 헤어 염료는 일반적으로 2-부분 생성물이며, 한 부분은 산화성 염료 중간체 및 염료 커플러를 포함하며, 다른 부분은 안정화된 산화제, 대개 약 pH 3-4에서의 과산화수소를 함유하고, 사용 직전에 함께 혼합된다. 염료 혼합물이 제조될 때 증점화시키기 위하여, 이러한 2-부분 헤어 염료 생성물이계면활성제 성분들, 대개 비이온성 계면활성제 또는 음이온성 계면활성제와 함께 포뮬레이션되는 것으로 알려져 있다. 상기 문헌 이외에, 헤어 염료 화학 및 조성물의 일반적인 논의는 문헌[Brown et al., SCC Monograph, "Permanent Hair Dyes", Society of Cosmetic Chemists (1996)]에 있으며, 이러한 문헌은 본원에 참고로 포함된다. 본 발명의 폴리머는 이러한 헤어 염색 시스템의 2-부분 중 하나 또는 둘 모두에, 산성의 안정화된 산화 부분에 대한 농후제로서, 또는 비-산화 부분에 산성 부분과 혼합시에 농후되도록 도입될 수 있다.

상기 논의된 성분들 이외에, 항여드름 제품, 얼굴 및 바디 헤어 표백제, 및 소독제 제품을 위해 일반적으로 사용되는 다른 성분들은 산화제, 예를 들어 과산화수소, 벤조일 퍼옥사이드, 및 수용성 무기 퍼설페이트 화합물, 예를 들어 암모늄 퍼설페이트, 칼륨 퍼설페이트, 및 소듐 퍼설페이트를 포함한다.

본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머는 놀랍게도, 린스 오프(rinse off) 헤어 컨디셔너 제품에 및 샴푸 제품, 예를 들어 소위 "투-인-원" 콤비네이션 클린징/컨디셔닝 샴푸에서 통상적으로 사용되는 실리콘 컨디셔닝제용 안정화제 및/또는 용착 보조제로 유용하다. 컨디셔닝제는 바람직하게 불용성 실리콘 컨디셔닝제이다. 통상적으로, 컨디셔닝제는 분산된 불용성 입자(또한, 점적으로서 지칭됨)의 별도의 불연속적인 상을 형성시키기 위하여 샴푸 조성물에 혼합될 것이다. 실리콘 헤어 컨디셔닝 상은 실리콘 유체일 수 있고, 또한 실리콘 유체 용착 효능을 개선시키거나 특히 고굴절률(예를 들어, 약 1.46 초과) 실리콘 컨디셔닝제가 사용될 때 헤어의 광택을 향상시키기 위해, 다른 성분들, 예를 들어 실리콘 수지를 포함할 수 있다. 임의 실리콘 헤어 컨디셔닝제 상은 휘발성 실리콘, 비휘발성 실리콘, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 실리콘 점적들은 통상적으로 임의 현탁화제로 현탁된다. 실리콘 컨디셔닝제 입자들은 휘발성 실리콘, 비휘발성 실리콘, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 비휘발성 실리콘 컨디셔닝제가 바람직하다. 휘발성 실리콘이 존재하는 경우에, 이러한 것들은 통상적으로 실리콘 검 및 수지와 같은 비-휘발성 실리콘 물질 성분들의 상업적으로 입수 가능한 형태를 위한 용매 또는 담체로서의 이들의 사용에 대해 부수적일 것이다. 본 발명에서 사용하기 위한 실리콘 헤어 컨디셔닝제는 25℃에서 측정하는 경우에, 일 양태에서 약 20 내지 약 2,000,000 센티스토크(1 센티스토크 1 x 10^-6 m²/s), 다른 양태에서 약 1,000 내지 약 1,800,000 센티스토크, 추가 양태에서 약 50,000 내지 약 1,500,000, 및 또 다른 양태에서 약 100,000 내지 약 1,500,000의 점도를 갖는다.

실리콘 컨디셔닝제의 농도는 이러한 것이 포함된 조성물의 약 0.01 중량% 내지 약 10 중량%의 범위일 수 있다. 다른 양태에서, 실리콘 컨디셔닝제의 양은 모든 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 약 0.1 중량% 내지 약 8 중량%, 또 다른 양태에서 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량%, 및 추가 양태에서 약 0.2 중량% 내지 약 3 중량%의 범위일 수 있다.

일 구체예에서, 분산된 실리콘 컨디셔닝제 입자들은 약 5 ㎛ 내지 약 125 ㎛ 범위의 부피 평균 입자 직경을 가질 수 있다. 헤어에 대해 작은 입자 적용을 위하여, 부피 평균 입자 직경은 일 양태에서 약 0.01 ㎛ 내지 약 4 ㎛, 다른 양태에서 약 0.01 ㎛ 내지 약 2 ㎛, 및 또 다른 양태에서 약 0.01 ㎛ 내지 약 0.5 ㎛의 범위이다. 헤어에 대해 보다 큰 입자 적용을 위하여, 부피 평균 입자 직경은 통상적으로 일 양태에서 약 5 ㎛ 내지 약 125 ㎛, 다른 양태에서 약 10 ㎛ 내지 약 90 ㎛, 또 다른 양태에서 약 15 ㎛ 내지 약 70 ㎛, 및 추가 양태에서 약 20 ㎛ 내지 약 50 ㎛의 범위이다.

실리콘 유체, 검, 및 수지, 뿐만 아니라 실리콘 제조를 논의하는 섹션들을 포함하는 실리콘에 대한 배경 자료는 문헌[Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, vol. 15, 2d ed., pp 204-308, John Wiley & Sons, Inc. (1989)]에서 확인되며, 이러한 문헌은 본원에 참고로 포함된다. 실리콘 유체는 일반적으로 알킬실록산 폴리머로서 기술된다. 적합한 실리콘 컨디셔닝제, 및 실리콘에 대한 임의 현탁제의 비제한적인 예는 미국재발행 특허번호 34,584, 미국특허번호 5,104,646, 및 미국특허번호 5,106,609에서 확인되며, 이러한 설명은 본원에 참고로 포함된다.

실리콘 유체는 실리콘 오일을 포함하며, 이는 25℃에서 측정하는 경우에, 1,000,000 cSt 미만, 및 통상적으로 약 5 cSt 내지 약 1,000,000 cSt 범위의 점도를 갖는 유동성 실리콘 물질이다. 적합한 실리콘 오일은 폴리알킬 실록산, 폴리아릴 실록산, 폴리알킬아릴 실록산, 폴리에테르 실록산 코폴리머, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 헤어 컨디셔닝 성질들을 갖는 다른 불용성의 비휘발성 실리콘 유체가 또한 사용될 수 있다.

실리콘 오일은 하기 화학식에 따르는 폴리알킬, 폴리아릴 실록산, 또는 폴리알킬아릴 실록산을 포함한다:

상기 식에서, R²⁰은 알킬, 알케닐 및 아릴로부터 독립적으로 선택된 지방족이며, R²⁰은 치환되거나 비치환될 수 있으며, w는 약 1 내지 약 8,000의 정수이다. 본 발명의 개인 세정 조성물에서 사용하기 위한 적합한 비치환된 R²⁰ 기는 알콕시, 아릴옥시, 알크아릴, 아릴알킬, 아릴알케닐, 알크아미노, 및 에테르-치환된, 하이드록실-치환된, 및 할로겐-치환된 지방족 및 아릴 기를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 적합한 R²⁰ 기는 또한 양이온성 아민 및 4차 암모늄 기를 포함한다.

본 발명의 일 양태에서, 예시적 R²⁰ 알킬 및 알케닐 치환체는 C₁-C₅ 알킬 및 알케닐, 다른 양태에서 C₁-C₄, 추가 양태에서 C₁-C₂의 범위이다. 다른 알킬-, 알케닐-, 또는 알키닐-함유 기(예를 들어, 알콕시, 알크아릴, 및 알크아미노)의 지방족 부분은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있고, 일 양태에서, C₁-C₅, 다른 양태에서 C₁-C₄ , 및 추가 양태에서 C₁-C₂의 범위이다. 상기에서 논의된 바와 같이, R²⁰ 치환체는 또한 아미노 작용성(예를 들어, 알크아미노 기)을 함유할 수 있으며, 이는 1차, 2차 또는3차 아민 또는 4차 암모늄일 수 있다. 이러한 것들은 모노-, 디- 및 트리-알킬아미노 및 알콕시아미노 기를 포함하며, 여기서 지방족 부분 사슬 길이는 상기에서 논의된 바와 같다.

예시적인 실록산은 폴리디메틸 실록산, 폴리디에틸실록산, 및 폴리메틸페닐실록산을 포함한다. 이러한 실록산은 예를 들어, General Electric Company에서 이들의 Viscasil R 및 SF 96 시리즈로, 및 Dow Corning에서 Dow Corning 200 시리즈로 입수 가능하다. 사용될 수 있는 예시적인 폴리알킬아릴 실록산 유체는 예를 들어, 폴리메틸페닐실록산을 포함한다. 이러한 실록산은 예를 들어 General Electric Company에서 SF 1075 메틸 페닐 유체로서 또는 Dow Corning에서 556 화장료 등급(Cosmetic Grade) 유체로서 입수 가능하다.

양이온성 실리콘 유체는 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머와 함께 사용하기에 적합하다. 양이온성 실리콘 유체는 하기 일반식으로 표시될 수 있으나, 이로 제한되지 않는다:

(R²¹)_eG₃ _-f-Si-(OSiG₂)_g-(OSiG_f(R₁)_(2-f)h-O-SiG₃ _-e(R²¹)_f

상기 식에서, G는 수소, 페닐, 하이드록시, 또는 C₁-C₈ 알킬, 바람직하게 메틸이며; e는 0, 또는 1 내지 3의 정수이며; f는 0 또는 1이며; g는 0 내지 1,999의 수이며; h는 1 내지 2,000, 바람직하게 1 내지 10의 정수이며; g 및 h의 총합은 일 양태에서 1 내지 2,000, 및 본 발명의 다른 양태에서 50 내지 500의 수이며; R²¹은 일반식 C_qH_2qL (여기서, q는 2 내지 8의 수치를 갖는 정수이며, L은 하기 기로부터 선택됨)에 따른 일가 라디칼이며;

a) -N(R²²)CH₂CH₂N(R²²)₂

b) -N(R²²)

c) -N(R²²)₃ CA^-

d) -N(R²²)CH₂CH₂N(R²²)₂H₂ CA^-

여기서, R²²는 수소, C₁-C₂₀ 알킬, 페닐, 벤질로부터 독립적으로 선택되며; A^-는 클로라이드, 브로마이드, 플루오라이드, 및 아이오다이드로부터 선택된 할라이드이온이다.

바로 위에서 정의된 상기 화학식에 상응하는 예시적인 양이온성 실리콘은 하기 화학식의 "트리메틸실릴아모디메티콘"으로서 공지된 폴리머이다:

(CH₃)₃-Si-[O-Si(CH₃)₂)]_g-[O-(CH₃)Si((CH₂)₃-NH-(CH₂)₂-NH₂)]_h-O-Si(CH₃)₃

본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머와 함께 유용한 다른 양이온성 실리콘은 하기 화학식으로 표시될 수 있다:

상기 식에서, R²²는 C₁-C₁₈ 알킬 및 C₁-C₁₈ 알케닐 라디칼로부터 선택된 라디칼을 나타내며; R²³은 독립적으로 C₁-C₁₈ 알킬렌 라디칼 또는 C₁-C₁₈ 알킬렌옥시 라디칼로부터 선택된 라디칼을 나타내며; Q는 할라이드 이온이며; r은 일 양태에서 2 내지 20, 및 다른 양태에서 2 내지 8의 평균 통계 수치를 나타내며; s는 일 양태에서 20 내지 200, 및 다른 양태에서 20 내지 50의 평균 통계 수치를 나타낸다. 일 양태에서, R²²는 메틸이다. 다른 양태에서, Q는 클로라이드이다.

다른 임의적 실리콘 유체는 불용성 실리콘 검이다. 이러한 검은 25℃에서 1,000,000 센티스토크 보다 큰 또는 이와 동일한 점도를 갖는 폴리실록산 물질이다. 실리콘 검은 미국특허번호 4,152,416; 문헌[Noll and Walter, Chemistry and Technology of Silicone, New York: Academic Press 1968; 및 General Electric Silicone Rubber Product Data Sheets SE 30, SE 33, SE 54 and SE 76]에 기술되어 있으며, 이들 모두는 본원에 참고로 포함된다. 실리콘 검은 통상적으로 약 200,000 달톤 이상, 일반적으로 약 200,000 내지 약 1,000,000 달톤의 질량분자량을 가질 것이며, 이의 특정 예는 폴리디메틸실록산, 폴리디메틸실록산/메틸비닐실록산 코폴리머, 폴리디메틸실록산/디페닐 실록산/메틸비닐실록산) 코폴리머, 및 이들의 혼합물을 포함한다.

비휘발성, 불용성 실리콘 유체 컨디셔닝제의 다른 카테고리는 일 양태에서 적어도 약 1.46, 다른 양태에서 적어도 약 1.48, 추가 양태에서 적어도 약 1.52, 및 또 다른 양태에서 적어도 약 1.55의 굴절률을 갖는 고굴절률 폴리실록산이다. 폴리실록산 유체의 굴절률은 일반적으로 약 1.70 미만, 통상적으로 약 1.60 미만일 것이다. 이러한 문맥에서, 폴리실록산 "유체"는 오일 뿐만 아니라 검을 포함한다.

고굴절률 폴리실록산 유체는 상술된 폴리알킬, 폴리아릴, 및 폴리알킬아릴 실록산에 대해 기술된 일반식으로 표시되는 것들, 뿐만 아니라 하기 화학식으로 표시되는 시클릭 폴리실록산(시클로메티콘)을 포함한다:

상기 식에서, 치환체 R²⁰은 상기에서 정의된 바와 같으며, 반복 단위의 수, k는 일 양태에서 약 3 내지 약 7, 및 다른 양태에서 3 내지 5의 범위이다. 고굴절률 폴리실록산 유체는 굴절률을 상기 기술되는 요망되는 수준으로 증가시키기 위해 충분한 아릴 함유 R²⁰ 치환체의 양을 함유할 수 있다. 추가적으로, R²⁰ 및 k는 물질이 비휘발성이도록 선택되어야 한다. 아릴 함유 치환체는 지환족 및 헤테로시클릭 5 및 6원 아릴 고리를 함유한 것, 및 융합된 5 또는 6원 고리를 함유한 것을 포함한다. 아릴 고리는 치환되거나 비치환될 수 있다. 치환체는 지방족 치환체를 포함하고, 또한 알콕시 치환체, 아실 치환체, 케톤, 할로겐(예를 들어, Cl 및 Br), 및 아민 등을 포함할 수 있다. 예시적인 아릴 함유 기는 치환된 및 비치환된 아렌, 예를 들어 페닐, 및 페닐 유도체, 예를 들어 C₁-C₅ 알킬 또는 알케닐 치환체를 지닌페닐, 예를 들어 알릴페닐, 메틸 페닐 및 에틸 페닐, 비닐 페닐, 예를 들어 스티레닐, 및 페닐 알킨(예를 들어, 페닐 C₂-C₄ 알킨)을 포함한다. 헤테로시클릭 아릴 기는 푸란, 이미다졸, 피롤, 피리딘 등으로부터 유도된 치환체를 포함한다. 융합된 아릴 고리 치환체는 예를 들어, 나프탈렌, 코우마린, 및 푸린을 포함한다.

고굴절률 폴리실록산 유체는 폴리실록산 유체의 중량을 기준으로 하여, 일 양태에서 적어도 약 15 중량%, 다른 양태에서 적어도 약 20 중량%, 추가 양태에서 적어도 약 25 중량%, 또 다른 양태에서 적어도 약 0 중량%, 및 추가 양태에서 적어도 약 50 중량% 정도의 아릴 함유 치환체를 가질 것이다. 통상적으로, 아릴 치환도는 폴리실록산 유체의 약 90 중량% 미만, 더욱 통상적으로 약 85 중량% 미만일 것이고, 일반적으로 약 55 중량% 내지 약 80 중량% 범위일 수 있다.

다른 양태에서, 고굴절률 폴리실록산 유체는 페닐 또는 치환된 페닐 유도체들의 조합물을 갖는다. 치환체들은 C₁-C₄ 알킬 (예를 들어, 메틸), 하이드록시, 및 C₁-C₄ 알킬아미노 (예를 들어, -R²⁴NHR²⁵NH₂, 여기서, 각 R²⁴ 및 R²⁵ 기는 독립적으로 C₁-C₃ 알킬, 알케닐, 및/또는 알콕시임)로부터 선택될 수 있다.

고굴절률 실리콘이 본 발명의 조성물에서 사용될 때, 이러한 것들은 임의적으로 확산을 향상시키기 위한 충분한 양에 의해 표면 장력을 감소시키고 이에 의해 이러한 조성물로 처리된 헤어(건조 이후)의 광택을 향상시키기 위해, 실리콘 수지 또는 계면활성제와 같은 확산제와 함께 용액에 사용될 수 있다. 본 발명의 조성물에서 사용하기에 적합한 실리콘 유체는 미국특허번호 2,826,551, 미국특허번호 3,964,500, 미국특허번호 4,364,837, 영국 특허 번호 849,433, 및 문헌[Silicon Compounds, Petrarch Systems, Inc. (1984)]에 기술되어 있으며, 이러한 문헌 모두는 본원에 참고로 포함된다. 고굴절률 폴리실록산은 Dow Corning Corporation (Midland, Mich.) Huls America (Piscataway, N.J.), 및 General Electric Silicones (Waterford, N.Y.)로부터 입수 가능하다.

실리콘 수지는 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머와 함께 사용하기에 적합한 실리콘 컨디셔닝제에 포함될 수 있다. 이러한 수지는 가교된 폴리실록산이다. 가교는 실리콘 수지의 제조 동안 일작용성 또는 이작용성 (또는 둘 모두) 실란과 함께 삼작용성 및 사작용성 실란의 도입을 통해 도입된다.

당해 분야에서 널리 이해되는 바와 같이, 실리콘 수지를 형성시키기 위해 요구되는 가교도는 실리콘 수지에 도입된 특정 실란 단위들에 따라 달라질 것이다. 일반적으로, 강성, 또는 경질, 필름으로 건조되도록 충분한 수준의 삼작용성 및 사작용성 실록산 모노머 단위의 충분한 수준 (및, 이에 따라, 충분한 수준의 가교)을 갖는 실리콘 물질들은 실리콘 수지인 것으로 여겨진다. 실리콘 원자에 대한 산소 원자의 비율은 특정 실리콘 물질에서 가교 수준을 나타낸다. 실리콘 원자 당 적어도 약 1.1개의 산소 원자를 갖는 실리콘 물질은 본원에서 일반적으로 실리콘 수지일 것이다. 일 양태에서, 산소:실리콘 원자의 비는 적어도 약 1.2:1.0이다. 실리콘 수지의 제조에서 사용되는 실란은 모노메틸-, 디메틸-, 트리메틸-, 모노페닐-, 디페닐-, 메틸페닐-, 모노비닐-, 및 메틸비닐-클로로실란, 및 테트라클로로실란을 포함하며, 메틸-치환된 실란이 가장 일반적으로 사용된다. 실리콘 수지는 General Electric에서 GE SS4230 및 SS4267로서 제공된다.

실리콘 물질 및 실리콘 수지는, 특히 "MDTQ" 명명으로서 당업자에게 공지된 약칭 명명법 시스템에 따라 식별된다. 이러한 시스템 하에서, 실리콘은 실리콘을 구성하는 다양한 실록산 모노머 단위들의 존재에 따라 기술된다. 간단하게, 기호 M은 일작용성 단위(CH₃)₃SiO₀ _.5를 나타내며; D는 이작용성 단위 (CH₃)₂SiO를 나타내며; T는 삼작용성 단위 (CH₃)SiO₁ _.5를 나타내며; Q는 쿼드라- 또는 사작용성 단위 SiO₂를 나타낸다. 단위 기호의 프라임(Prime)(예를 들어, M′, D′, T′, 및 Q′)은 메틸 이외의 치환체를 나타내고, 각 경우에 대해 상세하게 규정되어야 한다. 통상적인 대안적인 치환체들은 비닐, 페닐, 아민, 하이드록실 등과 같은 기를 포함한다. 실리콘에서 단위의 각 타입의 전체 수 (또는 이의 평균)를 나타내는 기호에 대한 아래첨자로, 또는 분자량과 함께 상세하게 명시된 비율로서의, 다양한 단위들의 몰비는 MDTQ 시스템에 따른 실리콘 물질의 설명을 완료시킨다. 실리콘 수지에서 D, D', M 및/또는 M'에 대한 T, Q, T' 및/또는 Q'의 보다 높은 상대적 몰양은 보다 높은 가교도를 나타낸다. 그러나, 상기에서 논의한 바와 같이, 전체 가교 수준은 또한 실리콘에 대한 산소의 비율로 표시될 수 있다.

본 발명의 조성물에서 사용하기 위한 예시적 실리콘 수지는 MQ, MT, MTQ, MDT 및 MDTQ 수지를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 일 양태에서, 메틸은 실리콘 수지 치환체이다. 다른 양태에서, 실리콘 수지는 MQ 수지들로부터 선택되며, 여기서 M:Q 비는 약 0.5:1.0 내지 약 1.5:1.0이며, 실리콘 수지의 평균 분자량은 약 1000 내지 약 10,000 달톤이다.

1.46 미만의 굴절률을 갖는 비휘발성 실리콘 유체와 함께 사용될 때, 비휘발성 실리콘 유체 대 실리콘 수지 구성성분의 중량비는 일 양태에서 약 4:1 내지 약 400:1, 다른 양태에서 약 9:1 내지 약 200:1, 특히 실리콘 유체 구성성분이 상술된 바와 같이 폴리디메틸실록산 유체, 또는 폴리디메틸실록산 유체와 폴리디메틸실록산 검의 혼합물일 때 추가 양태에서 약 19:1 내지 약 100:1의 범위이다. 실리콘 수지가 이의 조성물에서 실리콘 유지, 즉 컨디셔닝 활성과 동일한 상의 일부를 형성하는 한, 유체 및 수지의 총합은 조성물에서 실리콘 컨디셔닝제의 수준을 결정하는데 포함되어야 한다.

상술된 휘발성 실리콘은 환형 및 선형 폴리디메틸실록산 등을 포함한다. 환형 휘발성 실리콘(시클로메티콘)은 통상적으로 비휘발성 환형 실리콘에 대해 상술된 것과 같은 환형 고리 구조에서 산소 원자와 교대로 약 3 내지 약 7개의 실리콘 원자를 함유한다. 그러나, 화학식에서 각 R²⁰ 치환체 및 반복 단위, k는 물질이 비휘발성이도록 선택되어야 한다. 통상적으로, R²⁰은 두 개의 알킬 기(예를 들어, 메틸 기)로 치환된다. 선형 휘발성 실리콘은 약 25 mPa·s 이하의 점도를 갖는, 상술된 바와 같은 실리콘 유체이다. "휘발성"은 실리콘이 측정 가능한 증기압, 또는 20℃에서 적어도 2 mmHg의 증기압을 갖는다는 것을 의미한다. 비휘발성 실리콘은 20℃에서 2 mmHg 미만의 증기압을 갖는다. 환형 및 선형 휘발성 실리콘의 설명은 문헌[Todd and Byers, "Volatile Silicone Fluids for Cosmetics", Cosmetics and Toiletries, Vol. 91(1), pp. 27-32 (1976), 및 Kasprzak, "Volatile Silicone", Soap/Cosmetics/Chemical Specialties, pp. 40-43 (December 1986)]에서 확인되며, 각각은 본원에 참고로 포함된다.

예시적인 휘발성 시클로메티콘은 D4 시클로메티콘 (옥타메틸시클로테트라실록산), D5 시클로메티콘 (데카메틸시클로펜타실록산), D6 시클로메티콘, 및 이들의 블랜드 (예를 들어, D4/D5 및 D5/D6)이다. 휘발성 시클로메티콘 및 시클로메티콘 블랜드는 G.E. Silicone에서 SF1173, SF1202, SF1256, 및 SF1258로서, Dow Corning Corporation에서 Dow Corning® 244, 245, 246, 345, 및 1401 유체로서 상업적으로 입수 가능하다. 휘발성 시클로메티콘 및 휘발성 선형 디메티콘의 블랜드가 또한 고려된다.

예시적인 휘발성 선형 디메티콘은 헥사메틸디실록산, 옥타메틸트리실록산, 데카메틸테트라실록산, 도데카메틸펜타실록산 및 이들의 블랜드를 포함한다. 휘발성 선형 디메티콘 및 디메티콘 블랜드는 Dow Corning Corporation에서 Dow Corning 200® 유체 (예를 들어, 제품명 0.65 CST, 1 CST, 1.5 CST, 및 2 CST) 및 Dow Corning® 2-1184 유체로서 상업적으로 입수 가능하다.

에멀젼화된 실리콘은 또한 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머와 조합하는데 적합하다. 통상적으로, 실리콘 에멀젼은 일 양태에서 30 ㎛ 미만, 다른 양태에서 20 ㎛ 미만, 및 추가 양태에서 10 ㎛ 미만의 조성물 중의 평균 실리콘 입자 크기를 갖는다. 본 발명의 일 구체예에서, 조성물에서 에멀젼화된 실리콘의 평균 실리콘 입자 크기는 2 ㎛ 미만이며, 이상적으로 이는 0.01 내지 1 ㎛의 범위이다. <0.15 마이크로미터의 평균 실리콘 입자 크기를 갖는 실리콘 에멀젼은 일반적으로 마이크로-에멀젼이라 칭한다. 입자 크기는 Malvern Instruments로부터의 2600D 입자 사이저(Particle Sizer)를 이용하여 레이저 광산란 기술에 의해 측정될 수 있다. 본 발명에서 사용하기 위한 적합한 실리콘 에멀젼은 또한 사전-에멀젼화된 형태로 상업적으로 입수 가능하다. 적합한 사전-형성된 에멀젼의 예는 에멀젼 DC2-1766, DC2-1784, 및 마이크로-에멀젼 DC2-1865 및 DC2-1870을 포함하며, 이들 모두는 Dow Corning으로부터 입수 가능하다. 이러한 것들은 디메티코놀의 모든 에멀젼/마이크로-에멀젼이다. 가교된 실리콘 검은 또한 사전-에멀젼화된 형태로 입수 가능하고, 이는 포뮬레이션의 용이성을 위해 유리하다. 예시적인 물질은 Dow Corning에서 DC X2-1787로서 입수 가능하고, 이는 가교된 디메티코놀 검의 에멀젼이다. 다른 예시적인 물질은 Dow Corning에서 DC X2-1391로서 입수 가능하고, 이는 가교된 디메티코놀 검의 마이크로-에멀젼이다. 아미노 작용성 실리콘의 사전형성된 에멀젼은 또한 Dow Corning and General Electric과 같은 실리콘 오일의 공급업체들로부터 입수 가능하다. 비-이온성 및/또는 양이온성 계면활성제를 지닌 아미노 작용성 실리콘 오일의 에멀젼이 특히 적합하다. 특정 예는 DC929 Cationic Emulsion, DC939 Cationic Emulsion, DC949 Cationic emulsion, 및 비-이온성 에멀젼 DC2-7224, DC2-8467, DC2-8177 및 DC2-8154 (모두는 Dow Corning으로부터 입수 가능함)를 포함한다. 임의 상기 타입의 실리콘들의 혼합물이 또한 사용될 수 있다. 적합한 아미노 작용성 실리콘의 특정 예는 아미노실리콘 오일 DC2 8220, DC2-8166, DC2-8466, 및 DC2-8950-114 (모두는 Dow Corning으로부터 입수 가능함), 및 GE 1149-75, (ex General Electric Silicone)이다. 본 발명에서 유용한 4차 실리콘 폴리머의 예는 Goldschmidt(Germany)로부터 입수 가능한 물질 K3474이다.

다른 적합한 실리콘 오일은 디메티콘 코폴리올을 포함하며, 이는 알킬렌 옥사이드 단위로 개질된 디메틸실록산(디메티콘)의 선형 또는 분지형 코폴리머이다. 알킬렌 옥사이드 단위는 랜덤 또는 블록 코폴리머로서 배열될 수 있다. 일반적으로 유용한 부류의 디메티콘 폴리올은 폴리디메틸실록산의 말단 및/또는 펜던트 블록, 및 폴리알킬렌 옥사이드의 블록, 예를 들어 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리프로필렌 옥사이드, 또는 둘 모두의 블록을 갖는 블록 코폴리머이다. 디메티콘 코폴리올은 디메티콘 폴리머에 존재하는 폴리알킬렌 옥사이드의 양에 따라 수용성 또는 수불용성일 수 있고 음이온성, 양이온성 또는 비이온성 특징일 수 있다.

수용성 또는 수분산성 실리콘은 또한 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머와 함께 사용될 수 있다. 이러한 수용성 실리콘은 실리콘에 수용성 또는 수분산성을 제공하기 위하여 적합한 음이온성 작용성, 양이온성 작용성, 및/또는 비이온성 작용성을 함유한다. 일 구체예에서, 수용성 실리콘은 폴리실록산 주쇄를 함유하며, 이에 적어도 하나의 음이온성 모이어티에 그라프팅된다. 음이온성 모이어티는 폴리실록산 골격의 말단 단부에 그라프팅될 수 있거나 펜던트 측면 기로서 그라프팅될 수 있거나, 둘 모두로 그라프팅될 수 있다. 음이온성 기는 적어도 하나의 음이온성 기, 및 염기에 의해 중성화 후 음이온성 기로 이온화될 수 있는 적어도 하나의 기를 함유하는 임의 탄화수소 모이어티를 의미한다. 상기에서 논의된 바와 같이, 실리콘 사슬 상에 그라프팅된 음이온성 특징의 탄화수소 기의 양은, 상응하는 실리콘 유도체가 염기로 이온화 가능한 기의 중성화 후에 수용성 또는 수분산성이도록 선택된다. 음이온성 실리콘 유도체는 현존하는 상품들로부터 선택될 수 있거나, 당해 분야에 공지된 임의 수단에 의해 합성될 수 있다. 비이온성 실리콘은 알킬렌 옥사이드 말단 및/또는 펜던트 측쇄 단위(예를 들어, 디메티콘 코폴리올)를 함유한다.

음이온성 기를 갖는 실리콘은 (i) 실린성 수소를 함유한 폴리실록산과 (ii) 또한 음이온성 작용기를 함유한 올레핀성 불포화를 함유한 화합물 간의 반응에 의해 합성될 수 있다. 예시적인 이러한 반응은 Si-H기(들)를 함유한 폴리(디메틸실록산)과 올레핀, CH₂=CHR²⁶(상기 식에서, R²⁶은 음이온성 기를 함유한 모이어티를 나타냄) 간의 하이드로실릴화 반응이다. 올레핀은 모노머, 올리고머, 또는 폴리머일 수 있다. 펜던트 반응성 티오(-SH) 기(들)을 함유한 폴리실록산 화합물들은 또한 폴리(실록산) 골격에 불포화 음이온성 기 함유 화합물을 그라프팅시키기 위해 적합하다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 에틸렌성 불포화를 함유한 음이온성 모노머는 단독으로 또는 조합하여 사용되고, 선형 또는 분지형, 불포화 카복실산들로부터 선택된다. 예시적인 불포화 카복실산은 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, 말레산 무수물, 이타콘산, 푸마르산, 및 크로톤산이다. 모노머는 임의적으로 알칼리, 알킬리토 금속, 및 암모늄 염을 형성하기 위하여 염기에 의해 일부 또는 전부 중성화될 수 있다. 적합한 염기는 알칼리, 알킬리토(예를 들어, 소듐, 칼륨, 리튬, 칼슘) 및 암모늄 하이드록사이드를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 유사하게, 상기 모노머들로부터 형성된 올리고머 및 폴리머 그라프트 세그먼트들이 염을 형성하기 위하여 염기(소듐 하이드록사이드, 수성 암모니아 등)로 후-중성화될 수 있다는 것이 주지될 것이다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 실리콘 유도체의 예는 특허출원번호 EP-A-0 582,152 및 WO 93/23009호에 기술된다. 실리콘 폴리머의 예시적 부류는 하기 구조로 표시되는 반복 단위를 함유한 폴리실록산이다:

상기 식에서, G¹은 수소, C₁-C₁₀ 알킬 및 페닐 라디칼을 나타내며; G²는 C₁-C₁₀ 알킬렌을 나타내며; G³은 에틸렌성 불포화를 함유한 적어도 하나의 음이온성 모노머의 중합으로부터 얻어진 음이온성 폴리머 잔기를 나타내며; j는 0 또는 1이며; t는 1 내지 50 범위의 정수이며; u는 10 내지 350의 정수이다. 본 발명의 일 구체예에서, G¹은 메틸이며; j는 1이며; G²는 프로필렌 라디칼이며; G³은 카복실산 기(예를 들어, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 크로톤산, 말레산, 또는 아코니트산, 등)를 함유한 적어도 하나의 불포화 모노머의 중합으로부터 수득된 폴리머 라디칼을 나타낸다.

최종 폴리머에서의 카복실레이트 기 함량은 바람직하게 200 g의 폴리머 당 1 mole의 카복실레이트 내지 5000 g의 폴리머 당 1 mole의 카복실레이트의 범위이다. 실리콘 폴리머의 수분자량은 바람직하게 10,000 내지 1,000,000, 및 더더욱 바람직하게 10,000 내지 100,000의 범위이다. 카복실산 기를 함유한 예시적인 불포화 모노머는 아크릴산 및 메타크릴산이다. 카복실산 기 함유 모노머 이외에, 아크릴산 및 메타크릴산의 C₁-C₂₀ 알킬 에스테르는 폴리머 골격에 코폴리머화될 수 있다. 예시적인 에스테르는 아크릴 및 메타크릴산의 에틸 및 부틸 에스테르를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 상업적으로 입수 가능한 실리콘-아크릴레이트 폴리머는 3M Company에서 상표 실리콘 "Plus" 폴리머 9857C (VS80 Dry)로 시판된다. 이러한 폴리머는 폴리디메틸실록산(PDMS) 골격을 포함하며, 그 위에 폴리(메트)아크릴산의 랜덤 반복 단위 및 폴리(메트)아크릴레이트의 부틸 에스테르를 (티오프로필렌 기를 통해) 그라프팅된다. 이러한 생성물들은 통상적으로 티오프로필 작용성화된 폴리디메틸실록산과 (메트)아크릴산을 포함하는 모노머와 부틸(메트)아크릴레이트의 혼합물 간의 라디칼 공중합에 의해 얻어질 수 있다.

다른 구체예에서, 본 발명의 실행에서 유용한 수용성 실리콘 코폴리올은 하기 화학식으로 표시되는 실리콘 코폴리올 카복실레이트로 표시될 수 있다:

상기 식에서, R²⁷ 및 R²⁸은 독립적으로, C₁-C₃₀ 알킬, C₆-C₁₄ 아릴, C₇-C₁₅ 아르알킬, C₁-C₁₅ 알크아릴, 또는 1 내지 40개의 탄소의 알케닐 기, 하이드록실, -R³¹-G' 또는 (CH₂)₃O(EO)_a(PO)_b(EO)_c-G'로부터 선택되며, 단 R²⁷ 및 R²⁸ 둘 모두는 메틸이 아니며; R²⁹는 C₁-C₅ 알킬 또는 페닐로부터 선택되며; 이러한 화학식에서, a, b, 및 c는 독립적으로 0 내지 100 범위의 정수이며; EO는 에틸렌 옥사이드, -(CH₂CH₂O)-이며; PO는 프로필렌 옥사이드, -(CH₂CH(CH₃)O)-이며; 이러한 화학식에서, o는 1 내지 200 범위의 정수이며, p는 0 내지 200 범위의 정수이며, q는 0 내지 1000 범위의 정수이며; R³⁰은 수소, C₁-C₃₀ 알킬, 아릴, C₇-C₁₅ 아르알킬, C₇-C₁₅ 알크아릴, 또는 1 내지 40개의 탄소의 알케닐 기 또는 -C(O)-X이며, 여기서 X는 C₁-C₃₀ 알킬, C₆-C₁₄ 아릴, C₇-C₁₅ 아르알킬, C₁-C₁₅ 알크아릴, 또는 1 내지 40개의 탄소의 알케닐 기, 또는 이들의 혼합물이며; R³¹은 1 내지 40개의 탄소 원자의 알킬렌 라디칼로부터 선택된 2가 기이며, 이는 6 내지 18개의 탄소의 아릴렌 기, 또는 2 내지 8개의 탄소의 불포화를 함유한 알킬렌 기로 중단될 수 있으며; G'는 독립적으로 하기 기로부터 선택되며:

여기서, R³²는 1 내지 40개의 탄소의 알킬렌, 2 내지 5개의 탄소 원자를 함유한 불포화 기, 또는 6 내지 12개의 탄소 원자의 아릴렌 기로부터 선택된 2가 기이며, M은 Na, K, Li, NH₄, 또는 C₁-C₁₀ 알킬, C₆-C₁₄ 아릴 (예를 들어, 페닐, 나프틸), C₂-C₁₀ 알케닐, C₁-C₁₀ 하이드록시알킬, C₇-C₂₄ 아릴알킬 또는 C₇-C₂₄ 알크아릴 기를 함유한 아민으로부터 선택된 양이온이다. 예시적인 R³² 라디칼은 -CH₂CH₂-, -CH=CH-, -CH=CHCH₂-, 및 페닐렌이다.

다른 구체예에서, 본 발명의 실행에서 유용한 수용성 실리콘은 하기 화학식으로 표시되는 음이온성 실리콘 코폴리올로 나타낼 수 있다:

상기 식에서, R³³은 메틸 또는 하이드록실이며; R³⁴는 C₁-C₈ 알킬 또는 페닐로부터 선택되며; R³⁵는 -(CH₂)₃O(EO)_x(PO)_y(EO)_z-SO₃ ^-M⁺를 나타내며; 여기서 M은 Na, K, Li, 또는 NH₄로부터 선택된 양이온이며; 이러한 화학식에서, x, y 및 z는 독립적으로 0 내지 100 범위의 정수이며; R³⁶은 라디칼 -(CH₂)₃O(EO)_x(PO)_y(EO)_z-H를 나타내며; 이러한 화학식에서, a 및 c는 독립적으로 0 내지 50 범위의 정수이며, b는 1 내지 50 범위의 정수이며; EO는 에틸렌 옥사이드, 예를 들어 -(CH₂CH₂O)-이며; PO는 프로필렌 옥사이드, 예를 들어 (CH₂CH(CH₃)O)-이다.

또 다른 구체예에서, 본 발명의 실행에서 유용한 수용성 실리콘은 하기 화학식으로 표시되는 음이온성 실리콘 코폴리올로 표시될 수 있다:

상기 식에서, R³⁷ 및 R³⁸은 독립적으로 -CH₃ 또는 화학식 -(CH₂)₃O(EO)_a(PO) _b(EO)_c-C(O)-R⁴⁰-C(O)OH로 표시되는 라디칼로 표시될 수 있으며, 단 R³⁷ 및 R³⁸ 둘 모두는 동시에 -CH₃가 아니며; R⁴⁰은 2가 라디칼 -CH₂CH₂, -CH=CH-, 및 페닐렌으로부터 선택되며; R³⁹는 C₁-C₅ 알킬 또는 페닐로부터 선택되며; 이러한 화학식에서, a, b 및 c는 독립적으로 0 내지 20 범위의 정수이며; EO는 에틸렌 옥사이드 잔기, 예를 들어 -(CH₂CH₂O)-이며; PO는 프로필렌 옥사이드 잔기, 예를 들어 -(CH₂CH(CH₃)O)-이며; 이러한 화학식에서, o는 1 내지 200 범위의 정수이며, q는 0 내지 500 범위의 정수이다.

본 발명에서 유용한 다른 수용성 실리콘은 4차화된 실리콘 코폴리올 폴리머이다. 이러한 폴리머는 존재하는 펜던트 4차 질소 작용기를 가지고 하기 화학식으로 표시된다:

상기 식에서, R⁴¹은 4차 치환체 -N⁺R³R⁴R⁵ X^-를 나타내며, 여기서 R³ 및 R⁴, 및 R⁵는 독립적으로, 수소 및 선형 및 분지형의 C₁-C₂₄ 알킬로부터 선택되며, X^-는 질소 원자 상의 양이온 전하와 균형을 이루기 위해 적합한 음이온을 나타내며; R⁴²는 C1-C10 알킬 및 페닐로부터 선택되며; R⁴³은 -(CH₂)₃O(EO)_x(PO)_y(EO)_z-H이며, EO는 에틸렌 옥사이드 잔기, 예를 들어 -(CH₂CH₂O)-이며; PO는 프로필렌 옥사이드 잔기, 예를 들어 -(CH₂CH(CH₃)O)-이며; 이러한 화학식에서, a는 0 내지 200의 정수이며, b는 0 내지 200의 정수이며, c는 1 내지 200의 정수이며; 이러한 화학식에서, x, y 및 z는 정수로서, 독립적으로 0 내지 20으로부터 선택된다. 일 양태에서, 음이온 X^-는 클로라이드, 브로마이드, 아이오다이드, 설페이트, 메틸설페이트, 설포네이트, 니트레이트, 포스페이트, 및 아세테이트로부터 선택된 음이온을 나타낸다.

다른 적합한 수용성 실리콘은 하기 화학식으로 표시되는 아민 치환된 실리콘 코폴리올이다:

상기 식에서, R⁴⁴는 -NH(CH₂)_nNH₂ 또는 -(CH₂)_nNH₂로부터 선택되며, 여기서 이러한 화학식에서, n은 2 내지 6의 정수이며; x는 0 내지 20의 정수이며, EO는 에틸렌 옥사이드 잔기, 예를 들어 -(CH₂CH₂O)-이며; PO는 프로필렌 옥사이드 잔기, 예를 들어 -(CH₂CH(CH₃)O)-이며; 이러한 화학식에서, a는 0 내지 200의 정수이며, b는 0 내지 200의 정수이며, c는 1 내지 200의 정수이며; 이러한 화학식에서, x, y 및 z는 정수로서, 독립적으로 0 내지 20으로부터 선택된다.

또 다른 수용성 실리콘은 하기 화학식으로 표시되는 비이온성 실리콘 코폴리올 (디메티콘 코폴리올)로부터 선택될 수 있다:

상기 식에서, R⁴⁵는 독립적으로, C₁-C₃₀ 알킬, C₆-C₁₄ 아릴, 및 C₂-C₂₀ 알케닐로부터 선택된 라디칼을 나타내며; R⁴⁶은 C₁-C₃₀ 알킬, C₆-C₁₄ 아릴, 및 C₂-C₂₀ 알케닐로부터 선택된 라디칼을 나타내며; EO는 에틸렌 옥사이드 잔기, 예를 들어 -(CH₂CH₂O)-이며; PO는 프로필렌 옥사이드 잔기, 예를 들어 -(CH₂CH(CH₃)O)-이며; 이러한 화학식에서, a, b, 및 c는 독립적으로 0 내지 100이며; 이러한 화학식에서, x는 0 내지 200이며; y는 1 내지 200이다.

다른 구체예에서, 수용성 실리콘은 하기 화학식으로 표시되는 비이온성 실리콘 코폴리올로부터 선택될 수 있다:

상기 식에서, R⁴⁸ 및 R⁴⁹는 독립적으로, C₁-C₃₀ 알킬, C₆-C₁₄ 아릴, 및 C₂-C₂₀ 알케닐로부터 선택된 라디칼을 나타내며; EO는 에틸렌 옥사이드 잔기, 예를 들어 -(CH₂CH₂O)-이며; PO는 프로필렌 옥사이드 잔기, 예를 들어 -(CH₂CH(CH₃)O)-이며; 이러한 화학식에서, a, b, 및 c는 독립적으로 0 내지 100이며; 이러한 화학식에서 n은 0 내지 200이다.

상술된 코폴리올 구체예에서, EO 및 PO 잔기들은 랜덤, 비-랜덤, 또는 블로킹된 순서들로 배열될 수 있다.

디메티콘 폴리올은 미국특허번호 5,136,063 및 5,180,843호에 기술되어 있으며, 이러한 문헌의 내용은 본원에 참고로 포함된다. 또한, 디메티콘 코폴리올은 General Electric Company (GE-OSi)에서 상표 Silsoft® 및 Silwet®로 상업적으로 입수 가능하다. 특정 제품명은 Silsoft 305, 430, 475, 810, 895, Silwet L 7604 (GE-OSi); Dow Corning Corporation으로부터의 Dow Corning® 5103 및 5329; 및 Evonik Goldschmidt Corporation으로부터의 Abil® 디메티콘 코폴리올, 예를 들어 WE 09, WS 08, EM 90 및 EM 97; 및 Lubrizol Advanced Materials, Inc.로부터 입수 가능한 Silsense™ 디메티콘 코폴리올, 예를 들어 Silsense Copolyol-1 및 Silsense Copolyol-7을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.

본 발명의 컨디셔너 및 샴푸 조성물의 컨디셔닝 구성성분은 또한 컨디셔닝제로서 일 양태에서 조성물의 약 0.05 중량% 내지 약 3 중량%, 다른 양태에서 약 0.08 중량% 내지 약 1.5 중량%, 및 추가 양태에서 약 0.1 중량% 내지 약 1 중량%의 적어도 하나의 컨디셔닝 오일을 단독으로, 또는 다른 컨디셔닝제, 예를 들어 실리콘(상술됨) 및 하기에 기술되는 다른 컨디셔닝제와 함께 포함할 수 있다.

본 발명의 조성물에서 컨디셔닝제로서 사용하기 위한 적합한 컨디셔닝 오일은 하기의 폴리머 및 혼합물을 포함하는 적어도 약 10개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 오일, 예를 들어 환형 탄화수소, 직쇄 지방족 탄화수소(포화되거나 불포화됨), 및 분지쇄 지방족 탄화수소(포화되거나 불포화됨)를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 직쇄 탄화수소 오일은 통상적으로 약 12 내지 19개의 탄소 원자를 함유한다. 탄화수소 폴리머를 포함하는 분지쇄 탄화수소 오일은 통상적으로 19개 초과의 탄소 원자를 함유할 것이다.

이러한 탄화수소 오일의 특정의 비제한적인 예는 파라핀 오일, 미네랄 오일, 포화된 및 불포화된 도데칸, 포화된 및 불포화된 트리데칸, 포화된 및 불포화된 테트라데칸, 포화된 및 불포화된 펜타데칸, 포화된 및 불포화된 헥사데칸, 폴리부텐, 폴리데센, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 이러한 화합물들의 분지쇄 이성질체, 뿐만 아니라 장쇄 길이의 탄화수소가 또한 사용될 수 있으며, 이의 예는 고도로 분지된, 포화되거나 불포화된 알칸, 예를 들어 퍼메틸-치환된 이성질체, 예를 들어 헥사데칸 및 에이코산의 퍼메틸-치환된 이성질체, 예를 들어 Permethyl Corporation으로부터 입수 가능한 2,2,4,4,6,6,8,8-디메틸-10-메틸운데칸 및 2,2,4,4,6,6-디메틸-8-메틸노난을 포함한다. 폴리부텐 및 폴리데센과 같은 탄화수소 폴리머. 바람직한 탄화수소 폴리머는 이소부틸렌과 부텐의 코폴리머와 같은 폴리부텐이다. 이러한 타입의 상업적으로 입수 가능한 물질은 BP Chemical Company로부터의 L-14 폴리부텐이다.

천연 오일 컨디셔너는 본 발명의 실행에서 또한 유용한 것으로서, 땅콩, 참깨, 아보카도, 코코넛, 코코아 버터, 아몬드, 홍화, 옥수수, 목화씨, 참깨씨, 호두유, 캐스터, 올리브, 조조바, 팜, 팜 커넬, 대두, 맥아, 아마씨, 해바라기 씨; 유칼립투스, 라벤더, 베티버, 리트시(litsea), 쿠베바(cubeba), 레몬, 백단유, 로즈마리, 카모마일, 세이버리(savory), 너트맥(nutmeg), 계피, 히솝(hyssop), 캐러웨이(caraway), 오렌지, 제라늄, 케이드(cade), 및 버가모트 오일(bergamot oil), 어유, 글리세롤 트리카프로카프릴레이트; 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 천연 오일은 또한 연화제로서 사용될 수 있다.

천연 및 합성 왁스 컨디셔닝제는 카르나우바 왁스, 칸델릴라 왁스, 알파 왁스, 파라핀 왁스, 오조케라이트 왁스, 올리브 왁스, 쌀 왁스, 수소화된 조조바 왁스, 벌 왁스, 개질된 벌 왁스, 예를 들어 세라벨리나 왁스, 마린 왁스, 폴리올레핀 왁스, 예를 들어 폴리에틸렌 왁스; 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.

액체 폴리올레핀 컨디셔닝 오일은 본 발명의 조성물에서 사용될 수 있다. 액체 폴리올레핀 컨디셔닝제는 통상적으로 수소화된 폴리-α-올레핀이다. 본원에서 사용하기 위한 폴리올레핀은 C₄ 내지 약 C₁₄ 올레핀 모노머의 중합에 의해 제조될 수 있다. 본원에서 폴리올레핀 액체를 제조하는데 사용하기 위한 올레핀 모노머의 비제한적인 예는 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 분지쇄 이성질체, 예를 들어, 4-메틸-1-펜텐, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 본 발명의 일 양태에서, 수소화된 α-올레핀 모노머는 1-헥센 내지 1-헥사데센, 1-옥텐 내지 1-테트라데센, 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.

플루오르화된 또는 퍼플루오르화된 오일은 또한 본 발명의 범위 내에서 고려된다. 플루오르화된 오일은 유럽특허 0 486 135호에 기술된 퍼플루오로폴리에테르, 및 WO 93/11103호에 기술된 플루오로탄화수소 화합물들을 포함한다. 플루오르화된 오일은 또한 플루오로카본, 예를 들어 플루오르아민, 예를 들어 퍼플루오로트리부틸아민, 플루오르화된 탄화수소, 예를 들어 퍼플루오로데카하이드로나프탈렌, 플루오로에스테르, 및 플루오로에테르일 수 있다.

본 발명의 조성물에서 컨디셔닝제로서 사용하기 위한 다른 적합한 유기 컨디셔너는 적어도 10개의 탄소 원자들을 갖는 지방 에스테르를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 이러한 지방 에스테르는 지방산 또는 알코올로부터 유도된 에스테르(예를 들어, 모노-에스테르, 다가 알코올 에스테르, 및 디- 및 트리-카복실산 에스테르)를 포함한다. 이의 지방 에스테르는 다른 양립 가능한 작용성, 예를 들어 아미드 및 알콕시 모이어티(예를 들어, 에톡시 또는 에테르 연결 등)를 포함할 수 있거나 이에 공유 결합될 수 있다.

예시적 지방 에스테르는 이소프로필 이소스테아레이트, 헥실 라우레이트, 이소헥실 라우레이트, 이소헥실 팔미테이트, 이소프로필 팔미테이트, 데실 올레에이트, 이소데실 올레에이트, 헥사데실 스테아레이트, 데실 스테아레이트, 이소프로필 이소스테아레이트, 디헥실데실 아디페이트, 라우릴 락테이트, 미리스틸 락테이트, 세틸 락테이트, 올레일 스테아레이트, 올레일 올레에이트, 올레일 미리스테이트, 라우릴 아세테이트, 세틸 프로피오네이트, 및 올레일 아디페이트를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다.

본 발명의 조성물에서 사용하기에 적합한 다른 지방 에스테르는 일반식 R⁵⁰C(O)OR⁵¹의 모노-카복실산 에스테르이며, 상기 식에서, R⁵⁰ 및 R⁵¹은 알킬 또는 알케닐 라디칼이며, R⁵⁰ 및 R⁵¹에서 탄소 원자의 총합은 일 양태에서 적어도 10, 본 발명의 다른 양태에서 적어도 22이다.

본 발명의 조성물에서 사용하기에 적합한 또 다른 지방 에스테르는 카복실산의 디- 및 트리-알킬 및 알케닐 에스테르, 예를 들어 C₄-C₈ 디카복실산의 에스테르(예를 들어, 숙신산, 글루타르산, 아디프산의 C₁-C₂₂ 에스테르, 바람직하게 C₁-C₆ 에스테르) 이다. 카복실산의 디- 및 트리-알킬 및 알케닐 에스테르의 특정 비제한적인 예는 이소세틸 스테아리올 스테아레이트, 디이소프로필 아디페이트, 및 트리스테아릴 시트레이트를 포함한다.

본 발명의 조성물에서 사용하기에 적합한 다른 지방 에스테르는 다가 알코올 에스테르로서 공지된 것이다. 이러한 다가 알코올 에스테르는 알킬렌 글리콜 에스테르, 예를 들어 에틸렌 글리콜 모노- 및 디-지방산 에스테르, 디에틸렌 글리콜 모노- 및 디-지방산 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 모노- 및 디-지방산 에스테르, 프로필렌 글리콜 모노- 및 디-지방산 에스테르, 폴리프로필렌 글리콜 모노올레에이트, 폴리프로필렌 글리콜 2000 모노스테아레이트, 에톡실화된 프로필렌 글리콜 모노스테아레이트, 글리세릴 모노- 및 디-지방산 에스테르, 폴리글리세롤 폴리-지방산 에스테르, 에톡실화된 글리세릴 모노스테아레이트, 1,3-부틸렌 글리콜 모노스테아레이트, 1,3-부틸렌 글리콜 디스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 폴리ol 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르를 포함한다.

본 발명의 개인 세정 조성물에서 사용하기 위한 적합한 합성 지방 에스테르의 특정의 비제한적인 예는 P-43 (트리메틸올프로판의 C₈-C₁₀ 트리에스테르), MCP-684 (3,3-디에탄올-1,5-펜타디올의 테트라에스테르), MCP 121 (아디프산의 C₈-C₁₀ 디에스테르)을 포함하며, 이들 모두는 ExxonMobil Chemical Company로부터 입수 가능하다.

본 발명의 폴리머와 함께 유용한 다른 오일성 물질 컨디셔닝제는 예를 들어 아세틸화된 라놀린 알코올; 라놀린 알코올 농축물; 라놀린 지방산의 에스테르, 예를 들어 라놀린 지방산의 이소프로필 에스테르; 폴리올 지방산; 에톡실화된 알코올, 예를 들어 에톡실레이트 및 캐스터 오일; 스테롤; 스테롤 에스테르; 스테롤 에톡실레이트; 및 유사 물질들을 포함한다.

양이온성 폴리머는 또한 컨디셔닝제로서 단독으로 또는 본원에 기술된 다른 컨디셔닝제와 함께 유용하다. 적합한 양이온성 폴리머는 합성적으로 유도되거나 개질된 천연 폴리머, 예를 들어 양이온으로 개질된 다당류일 수 있다. 적합한 컨디셔닝제로서 본원에 나열된 다수의 양이온성 폴리머가 다른 적용에서 사용하기 위해 상술된 것과 반복되지만, 당업자는 여러 폴리머가 여러 기능들을 제공하는 것으로 인식할 것이다.

예시적인 양이온성 폴리머 컨디셔너는 자유 라디칼 중합 가능한 아크릴 또는 메타크릴 에스테르, 또는 아미드 모노머로부터 유도된 호모폴리머 및 코폴리머를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 코폴리머는 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 디아세톤 아크릴아미드, 아크릴 또는 메타크릴산 또는 이들의 에스테르, 비닐락탐, 예를 들어 비닐 피롤리돈 또는 비닐 카프로락탐, 및 비닐 에스테르로부터 유도된 하나 이상의 단위를 함유할 수 있다. 예시적인 폴리머는 아크릴아미드와, 디메틸 설페이트 또는 알킬 할라이드로 4차화된 디메틸 아미노에틸 메타크릴레이트의 코폴리머; 아크릴아미드 및 메타크릴로일 옥시에틸 트리메틸 암모늄 클로라이드의 코폴리머; 아크릴아미드 및 메타크릴로일 옥시에틸 트리메틸 암모늄 메토설페이트의 코폴리머; 비닐 피롤리돈/디알킬아미노알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트, 임의적으로 4차화된 것의 코폴리머, 예를 들어 International Specialty Products에서 상품명 GAFQUAT™으로 판매되는 제품; 디메틸 아미노 에틸 메타크릴레이트/비닐 카프로락탐/비닐 피롤리돈 테르폴리머, 예를 들어 International Specialty Products에서 상품명 GAFFIX™ VC 713로 판매된 제품; International Specialty Products로부터 입수 가능한 상품명 STYLEZE™ CC 10로 판매되는 비닐 피롤리돈/메타크릴아미도프로필 디메틸아민 코폴리머; 및 비닐 피롤리돈/4차화된 디메틸 아미노 프로필 메타크릴아미드 코폴리머, 예를 들어 International Specialty Products에서 상품명 GAFQUAT™ HS 100로 판매되는 제품을 포함한다.

양이온성 컨디셔닝 제제는 또한 비닐 피롤리돈 및 이미다졸의 4차 폴리머, 예를 들어 BASF에서 상품명 Luviquat® (제품명 FC 905, FC 550, 및 FC 370)로 판매되는 제품으로부터 선택될 수 있다. 본 발명의 조성물에서 사용될 수 있는 다른 양이온성 폴리머 컨디셔너는 폴리알킬렌이민, 예를 들어 폴리에틸렌이민, 비닐 피리딘 또는 비닐 피리디늄 단위를 함유한 폴리머, 폴리아민 및 에피클로로히드린의 축합물, 4차 다당류, 4차 폴리우레탄, 및 키틴의 4차 유도체를 포함한다.

본 발명에서 양이온성 컨디셔너로서 유용한 4차 암모늄 화합물의 다른 비제한적인 예는 아세트아미도프로필 트리모늄 클로라이드, 베헨아미도프로필 디메틸아민, 베헨아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트, 베헨트리모늄 클로라이드, 세테틸 모르폴리늄 에토설페이트, 세트리모늄 클로라이드, 코코아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트, 디세틸디모늄 클로라이드, 디메티콘 하이드록시프로필 트리모늄 클로라이드, 하이드록시에틸 베헨아미도프로필 디모늄 클로라이드, 쿼터늄 26, 쿼터늄 27, 쿼터늄 53, 쿼터늄 63, 쿼터늄 70, 쿼터늄 72, 쿼터늄 76 가수분해된 콜라겐, PPG 9 디에틸모늄 클로라이드, PPG 25 디에틸모늄 클로라이드, PPG 40 디에틸모늄 클로라이드, 스테아르알코늄 클로라이드, 스테아라미도프로필 에틸 디모늄 에토설페이트, 스테아르디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 밀 단백질, 스테아르디모늄 하이드록시프로필 가수분해된 콜라겐, 맥아 아미도프로프알코늄 클로라이드, 맥아 아미도프로필 에틸디모늄 에토설페이트, 디메틸 디알릴 암모늄 클로라이드의 폴리머 및 코폴리머, 예를 들어 폴리쿼터늄-4, 폴리쿼터늄-6, 폴리쿼터늄-7, 폴리쿼터늄-10, 폴리쿼터늄-11, 폴리쿼터늄-16, 폴리쿼터늄-22, 폴리쿼터늄-24, 폴리쿼터늄-28, 폴리쿼터늄-29, 폴리쿼터늄-32, 폴리쿼터늄-33, 폴리쿼터늄-35, 폴리쿼터늄-37, 폴리쿼터늄-39, 폴리쿼터늄-44, 폴리쿼터늄-46, 폴리쿼터늄-47, 폴리쿼터늄-52, 폴리쿼터늄-53, 폴리쿼터늄-55, 폴리쿼터늄-59, 폴리쿼터늄-61, 폴리쿼터늄-64, 폴리쿼터늄-65, 폴리쿼터늄-67, 폴리쿼터늄-69, 폴리쿼터늄-70, 폴리쿼터늄-71, 폴리쿼터늄-72, 폴리쿼터늄-73, 폴리쿼터늄-74, 폴리쿼터늄-76, 폴리쿼터늄-77, 폴리쿼터늄-78, 폴리쿼터늄-79, 폴리쿼터늄-80, 폴리쿼터늄-81, 폴리쿼터늄-82, 폴리쿼터늄-84, 폴리쿼터늄-85, 폴리쿼터늄-87, PEG-2-코코모늄 클로라이드를 포함한다.

상기에서 논의된 바와 같이, 헤어 또는 피부를 위한 컨디셔닝제로서 당해 분야에 여러 성분들이 공지되어 있다. 논의된 것 이외에, 다른 비제한적인 예는 PCA (DL-피롤리돈 카복실산) 및 이의 염, 예를 들어 라이신 PCA, 알루미늄 PCA, 구리 PCA, 키토산 PCA, 등, 알라토인; 우레아; 히알루론산 및 이의 염; 세라미드; 소르브산 및 이의 염; 당 및 전분 및 이들의 유도체; 및 락타미드 MEA; 등을 포함한다.

본 발명의 다른 구체예에서, 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머는 하나 이상의 보조 레올로지 변경제 및 농후제와 함께 포뮬레이션될 수 있다. 적합한 레올로지 변경제 및 농후제는 합성 및 반합성 레올로지 변경제를 포함한다. 예시적인 합성 레올로지 변경제는 아크릴 기반 폴리머 및 코폴리머를 포함한다. 한 부류의 아크릴 기반 레올로지 변경제는 아크릴산의 단독 또는 다른 에틸렌성 불포화 모노머와 함께 이의 자유-라디칼 중합에 의해 형성된 카복실 작용성 알칼리-팽윤 가능한 및 알칼리-용해 가능한 농후제(AST)이다. 폴리머는 용매/침전 뿐만 아니라 에멀젼 중합 기술에 의해 합성될 수 있다. 이러한 부류의 예시적인 합성 레올로지 변경제는 아크릴산 또는 메타크릴산의 호모폴리머, 및 아크릴산, 치환된 아크릴산, 및 염 및 아크릴산 및 치환된 아크릴산의 C₁-C₃₀ 알킬 에스테르의 하나 이상의 모노머로부터 중합된 코폴리머를 포함한다. 본원에서 정의된 바와 같이, 치환된 아크릴산은 분자의 알파 및/또는 베타 탄소 원자 상에 위치된 치환체를 함유하며, 여기서 치환체는 바람직하고 독립적으로 C₁ _-4 알킬, -CN, 및 -COOH로부터 선택된다. 임의적으로, 다른 에틸렌성 불포화 모노머, 예를 들어 스티렌, 비닐 아세테이트, 에틸렌, 부타디엔, 아크릴로니트릴, 뿐만 아니라 이들의 혼합물은 골격에 공중합될 수 있다. 상기 폴리머는 임의적으로 에틸렌성 불포화를 함유한 둘 이상의 모이어티를 함유하는 모노머에 의해 가교된다. 일 양태에서, 가교제는 분자 당 적어도 두 개의 알케닐 에테르 기를 함유한 다가 알코올의 폴리알케닐 폴리에테르로부터 선택된다. 다른 예시적인 가교제는 수크로즈의 알릴 에테르 및 펜타에리스리톨의 알릴 에테르, 및 이들의 혼합물로부터 선택된다. 이러한 폴리머는 미국특허번호 5,087,445; 미국특허번호 4,509,949; 및 미국특허번호 2,798,053호에서 보다 충분히 기술되어 있다.

일 구체예에서, AST 레올로지 변경제 또는 농후제는 아크릴산 또는 메타크릴산으로부터 중합된 가교된 호모폴리머이고, 일반적으로 카보머(Carbomer)의 INCI명으로 지칭된다. 상업적으로 입수 가능한 카보머는 Lubrizol Advanced Materials, Inc로부터 입수 가능한 Carbopol® 폴리머 934, 940, 941, 956, 980 및 996을 포함한다. 다른 구체예에서, AST 레올로지 변경제는 (메트)아크릴산, 치환된 아크릴산, 및 (메트)아크릴산 및 치환된 아크릴산의 염의 하나 이상의 모노머로부터 선택된 제 1 모노머, 및 (메트)아크릴산의 하나 이상의 C₁-C₅ 알킬 아크릴레이트 에스테르로부터 선택된 제 2 모노머로부터 중합된 가교된 코폴리머로부터 선택된다. 이러한 폴리머는 아크릴레이트 코폴리머의 INCI 명으로 지칭된다. 아크릴레이트 코폴리머는 Rohm에서 상품명s Aculyn® 33 및 Lubrizol Advanced Materials, Inc에서 Haas and Carbopol®으로 상업적으로 입수 가능하다. 추가 양태에서, 레올로지 변경제는 아크릴산, 치환된 아크릴산, 아크릴산의 염 및 치환된 아크릴산의 염의 하나 이상의 모노머로부터 선택된 제 1 모노머, 및 아크릴산 또는 메타크릴산의 하나 이상의 C₁₀-C₃₀ 알킬 아크릴레이트 에스테르로부터 선택된 제 2 모노머로부터 중합된 가교된 코폴리머로부터 선택된다. 일 양태에서, 모노머는 입체 안정화제, 예를 들어 미국특허번호 5,288,814호에 기술된 것의 존재 하에 중합될 수 있으며, 이러한 문헌은 본원에 참고로 포함된다. 상기 폴리머 중 일부는 INCI 명명법에 따라 아크릴레이트/C10-30 알킬 아크릴레이트 가교폴리머로서 지칭되고, Lubrizol Advanced Materials, Inc에서 상품명s Carbopol® 1342 및 1382, Carbopol® Ultrez 20 및 21, Carbopol® ETD 2020 및 Pemulen® TR-1 및 TR-2로 상업적으로 입수 가능하다. 임의 비닐 또는 아크릴 기반 레올로지 변경제가 적합하다.

본 발명에서 사용하기에 적합한 합성 레올로지 변경제 및 농후제의 다른 부류는 통상적으로 양친매성으로 개질된 알칼리-팽윤 가능한 및 알킬리-용해 가능한 에멀젼(HASE) 폴리머로 지칭되는 양친매성으로 개질된 AST를 포함한다. 통상적인 HASE 폴리머는 pH 민감성 또는 양친매성 모노머(예를 들어, 아크릴산 및/또는 메타크릴산), 양친매성 모노머(예를 들어 아크릴산 및/또는 메타크릴산의 C₁-C₃₀ 알킬 에스테르, 아크릴로니트릴, 스티렌), "양친매성 모노머", 및 임의적 가교 모노머로부터 중합된 자유라디칼 부가 폴리머이다. 양친매성 모노머는 에틸렌성 불포화 중합 가능한 단부 기, 양쪽성 단부 기에 의해 종결되는 비이온성 양쪽성 중간부를 포함한다. 비이온성 양쪽성 중간부는 폴리옥시알킬렌 기, 예를 들어 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리프로필렌 옥사이드, 또는 폴리에틸렌 옥사이드/폴리프로필렌 옥사이드 세그먼트의 혼합물을 포함한다. 말단 양쪽성 단부 기는 통상적으로 C₈-C₄₀ 지방족 모이어티를 포함한다. 예시적인 지방족 모이어티는 선형 및 분지형 알킬 치환체, 선형 및 분지형 알케닐 치환체, 카보시클릭 치환체, 아릴 치환체, 아르알킬 치환체, 아릴알킬 치환체, 및 알킬아릴 치환체로부터 선택된다. 일 양태에서, 양친매성 모노머는 폴리에톡실화된 및/또는 폴리프로폭실화된 지방족 알코올 (통상적으로 분지된 또는 비분지된 C₈-C₄₀ 지방족 모이어티를 함유함)을 카복실산 기(예를 들어 아크릴산, 메타크릴산)를 함유한 에틸렌성 불포화 모노머, 불포화 시클릭 무수물 모노머(예를 들어, 말레산 무수물, 이타콘산 무수물, 시트라콘산 무수물), 모노에틸렌성 불포화 모노이소시아네이트(예를 들어, α-디메틸-m-이소프로페닐 벤질 이소시아네이트) 또는 하이드록시 기를 함유한 에틸렌성 불포화 모노머(예를 들어, 비닐 알코올, 알릴 알코올)과의 축합(예를 들어, 에스테르화 또는 에테르화)에 의해 제조될 수 있다. 폴리에톡실화된 및/또는 프로폭실화된 지방족 알코올은 C₈-C₄₀ 지방족 모이어티를 함유한 모노알코올의 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드 부가 생성물이다. C₈-C₄₀ 지방족 모이어티를 함유한 알코올의 비제한적인 예는 카프릴 알코올, 이소-옥틸 알코올(2-에틸 헥산올), 펠라르곤 알코올(1-노난올), 데실 알코올, 라우릴 알코올, 미리스틸 알코올, 세틸 알코올, 세틸 알코올, 세테아릴 알코올(C₁₆-C₁₈ 모노알코올의 혼합물), 스테아릴 알코올, 이소스테아릴 알코올, 엘라이딜 알코올, 올레일 알코올, 아라키딜 알코올, 베헤닐 알코올, 리그노세릴 알코올, 세릴 알코올, 몬타닐 알코올, 멜리실, 라세릴 알코올, 게딜 알코올, 및 C₂-C₂₀ 알킬 치환된 페놀 (예를 들어, 노닐 페놀), 등이다.

예시적인 HASE 폴리머는 미국특허번호 3,657,175; 4,384,096; 4,464,524; 4,801,671; 및 5,292,843호에 기술되어 있으며, 이러한 문헌들은 본원에 참고로 포함된다. 또한, HASE 폴리머의 폭넓은 검토는 문헌[Gregory D. Shay, Chapter 25, "Alkali-Swellable and Alkali-Soluble 농후제 Technology A Review", Polymer in Aqueous Media - Performance Through Association, Advances in Chemistry Series 223, J. Edward Glass (ed.), ACS, pp. 457-494, Division Polymeric Materials, Washington, DC (1989)]에서 확인되며, 이의 관련된 내용은 본원에 참고로 포함된다. HASE 폴리머는 Rohm & Haas에서 상표명 Aculyn® 22 (INCI 명: 아크릴레이트/스테아레트-20 메타크릴레이트 코폴리머), Aculyn® 44 (INCI 명: PEG-150/데실 알코올/SMDI 코폴리머), Aculyn 46® (INCI 명: PEG-150/스테아릴 알코올/SMDI 코폴리머), 및 Aculyn® 88 (INCI 명: 아크릴레이트/스테아레트-20 메타크릴레이트 가교폴리머)로 상업적으로 입수 가능하다.

본 발명에서 사용하기에 적합한 합성 및 반합성 레올로지 변경제 및 농후제의 다른 부류는 양이온으로 개질된 아크릴 폴리머 및 코폴리머, 및 양이온으로 개질될 셀룰로즈 에테르를 포함한다. 아크릴 폴리머 및 코폴리머 및 셀룰로즈 에테르는 4차화를 통해 양이온으로 개질된다. 아크릴 폴리머 및 코폴리머의 경우에, 4차화는 아크릴 폴리머 골격에 4차화된 모노머를 중합시키거나 아크릴 폴리머를 4차화 제제로 후작용화시킴으로써 일어날 수 있다. 예시적인 4차 아크릴 폴리머는 INCI 명명법에 따라 폴리쿼터늄-37로서 지칭되고, 3V Inc에서 상품명 Synthalen CR21 및 Synthalen CN으로 상업적으로 입수 가능하다. 4차화된 셀룰로즈는 요망되는 셀룰로즈 골격(예를 들어, 하이드록시에틸 셀룰로즈)을 4차화 제제, 예를 들어 4차 암모늄 염(예를 들어, 디알릴디메틸 암모늄 클로라이드, 트리메틸 암모늄 클로라이드 치환된 에폭사이드)로 후작용화시킴으로써 제조된다. 예시적 4차 셀룰로즈 폴리머는 INCI 명에 따라 폴리쿼터늄-4, 폴리쿼터늄-10, 및 폴리쿼터늄-67로서 지칭된다.

다른 구체예에서, 산 팽윤 가능한 양쪽성 폴리머는 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 폴리머와 함께 사용될 수 있다. 이러한 폴리머는 일반적으로 양이온성 및 양친매성 특징들을 갖는다. 이러한 폴리머는 산 민감성 아미노 치환된 양친매성 모노머(예를 들어, 디알킬아미노 알킬 (메트)아크릴레이트 또는 (메트)아크릴아미드), 양친매성 모노머(상기에서 정의됨), 저급의 알킬 (메트)아크릴레이트, 또는 (메트)아크릴산의 하이드록시알킬 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜의 비닐 및/또는 알릴 에테르, 폴리프로필렌 글리콜의 비닐 및/또는 알릴 에테르, 폴리에틸렌 글리콜/폴리프로필렌 글리콜의 비닐 및/또는 알릴 에테르, (메트)아크릴산의 폴리에틸렌 글리콜 에스테르, (메트)아크릴산의 폴리프로필렌 글리콜 에스테르, (메트)아크릴산의 폴리에틸렌 글리콜/폴리프로필렌 글리콜 에스테르 및 이들의 조합물로부터 선택된 다른 자유 라디칼 중합 가능한 코모노머를 포함하는 모노머 혼합물로부터 중합된 자유 라디칼 부가 폴리머이다. 이러한 폴리머는 임의적으로 가교될 수 있다. 산 민감성(acid sensitive)은 낮은 pH 수치, 통상적으로 약 0.5 내지 약 6.5 범위의 pH에서 아미노 치환체가 양이온성이 되는 것을 의미한다. 예시적인 산 팽윤 가능한 양쪽성 폴리머는 Akzo Nobel에서 상품명 Structure® Plus (INCI 명: 아크릴레이트/아미노아크릴레이트/C₁₀-C₃₀ 알킬 PEG-20 이타코네이트), 및 Lubrizol Advanced Materials, Inc에서 Carbopol® Aqua CC (INCI 명: 폴리아크릴레이트-1 가교폴리머)로 상업적으로 입수 가능하다. 일 양태에서, 산 팽윤 가능한 폴리머는 (메트)아크릴산의 하나 이상의 C₁-C₅ 알킬 에스테르, C₁-C₄ 디알킬아미노 C₁-C₆ 알킬 메타크릴레이트, PEG/PPG-30/5 알릴 에테르, PEG 20-25 C₁₀-C₃₀ 알킬 에테르 메타크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디메타크릴레이트로 가교된 하이드록시 C₂-C₆ 알킬 메타크릴레이트의 코폴리머이다. 다른 유용한 산 팽윤 가능한 양쪽성 폴리머는 미국특허번호 7,378,479호에 기술되며, 이의 내용은 본원에 참고로 포함된다.

양친매성으로 개질된 알콕실화된 메틸 글루코시드, 예를 들어 Lubrizol Advanced Materials, Inc.에서 각각 상품명 Glucamate® DOE-120, Glucamate™ LT, 및 Glucamate™ SSE-20로 입수 가능한 PEG 120 메틸 글루코즈 디올레에이트, PEG-120 메틸 글루코즈 트리올레에이트, 및 PEG-20 메틸 글루코즈 세스퀴스테아레이트가 또한 적합한 레올로지 변경제이다.

나무 및 관목 삼출물로부터 얻어진 다당류, 예를 들어 검 아라비, 검 가하티, 및 검 트래거캔스, 뿐만 아니라 펙틴; 해초 추출물, 예를 들어, 알기네이트 및 카라기난; 조류 추출물, 예를 들어 아가; 미생물 다당류, 예를 들어 잔탄, 겔란, 및 웰란; 셀룰로즈 에테르, 예를 들어 에틸헥실에틸셀룰로즈, 하이드록시부틸메틸셀룰로즈, 하이드록시에틸메틸셀룰로즈, 하이드록시프로필메틸셀룰로즈, 메틸셀룰로즈, 카복시메틸셀룰로즈, 하이드록시에틸셀룰로즈, 및 하이드록시프로필셀룰로즈; 폴리갈락토만난, 예를 들어 호로파 검(fenugreek gum), 카시아 검, 로우커스트 콩 검, 타라 검, 및 구아 검; 전분, 예를 들어 옥수수 전분, 타피오카 전분, 쌀 전분, 밀 전분, 감자 전분 및 수수 전분은 또한 본원의 조성물에서 적합한 농후제 및 레올로지 변경제로서 사용될 수 있다.

본 발명의 개인 위생 조성물에서 사용하기에 적합한 다른 레올로지 변경제는 미국특허번호 7,205,271호에 기술되며, 이의 내용은 본원에 참고로 포함된다.

상술된 레올로지 변경제는 사용되는 경우에, 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있고, 통상적으로 본 발명의 개인 위생 조성물의 전체 중량일 기준으로 하여 일 양태에서 약 0.1 중량% 내지 약 5 중량%, 다른 양태에서 약 0.3 중량% 내지 약 3 중량%, 및 추가 양태에서 약 0.5 중량% 내지 약 2 중량%의 범위의 양으로 사용된다.

적용 가능한 경우에, 임의 공지된 에어로졸 추진제는 상기 활성 성분들 중 하나 이상 및/또는 상기 논의된 개인 위생, 건강 관리, 가정 관리, 및 시설 관리 제품에 통상적이거나 일반적으로 포함되는 하나 이상의 첨가제 및/또는 어주번트와 함께, 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머를 함유한 개인 위생, 가정 관리, 건강 관리 및 시설 관리 조성물을 전달하기 위해 사용될 수 있다. 예시적인 추진제는 저비등 탄화수소, 예를 들어 C₃-C₆ 직쇄 및 분지쇄 탄화수소를 포함하지만, 이로 제한되지 않는다. 예시적인 탄화수소 추진제는 프로판, 부탄, 이소부텐, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 다른 적합한 추진제는 에테르, 예를 들어 디메틸 에테르, 하이드로플루오로카본, 예를 들어 1,1-디플루오로에탄, 및 압축 가스, 예를 들어 공기 및 이산화탄소를 포함한다. 이러한 조성물들은 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 일 구체예에서 약 0.5 내지 약 60 중량%의 추진제, 및 다른 구체예에서 약 0.5 내지 약 35 중량%의 추진제를 함유할 수 있다.

본 발명의 조성물에 함유될 수 있는 다양한 구성성분들 및 성분들에 대한 중첩되는 중량 범위가 본 발명의 선택된 구체예 및 양태에 대해 표현되어 있지만, 조성물 중의 모든 구성성분의 총합이 전체 100 중량%이도록 각 구성성분의 양이 조절되도록, 기술된 개인 위생, 가정 관리, 건강 관리, 및 시설 관리 조성물 중 각 구성성분의 특정 양이 이의 기술된 범위로부터 선택될 것이라는 것이 자명할 것이다. 사용되는 양은 요망되는 생성물의 목적 및 특징에 따라 변할 것이고, 포뮬레이션 분야의 당업자에 의해 그리고 문헌으로부터 용이하게 결정될 수 있다.

또한, 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머를 포함하는 개인 위생, 가정 관리, 건강 관리 및 시설 관리 조성물에서 성분들의 선택 및 양이 포뮬레이션 분야의 당업자에게 널리 공지된 바와 같이, 의도된 생성물 및 이의 기능에 따라 달라질 수 있는 것으로 인식될 것이다. 성분들 및 이들의 통상적인 기능 및 생성물 카테고리의 광범위한 기술은 문헌에 기술되어 있고 이로부터 용이하게 확인될 수 있으며, 이들 중 일부는 하나 초과의 기능을 제공할 수 있다.

본 발명은 하기 실시예에 의해 예시되는데, 이는 단지 예시 목적을 위한 것으로서 본 발명의 범위 또는 이를 실행시킬 수 있는 방식을 제한하는 것으로서 여겨지지 않을 것이다. 달리 상세하게 명시되지 않는 한, 부 및 퍼센트는 중량부 또는 중량%로 제공된다.

방법

단당류 함량

천연 갈락토만난이, 심지어 단일 공급원으로부터 얻어졌을 때에도, 다양한 범위의 만노즈 대 갈락토즈 비를 함유할 것이라는 것이 당업자에 의해 널리 이해되고 있다. 이에 따라, 이러한 만노즈 대 갈락토즈 비는 평균 비로서 보고된다. 카시아 검의 단당류 함량은 문헌[Englyst et al. ("Determination of Dietary Fibre as Non-Starch Polysaccharides by Gas-Liquid Chromatography." Analyst (117), November 1992, pp. 1707-1714]으로부터 개조된 방법을 이용하여 결정될 수 있다. 이러한 방법에서, 카시아 종자 배유 (300 mg), 샌드(sand) (300 mg), 및 아세톤 (40 mL)을 30분 동안 함께 교반하였다. 아세톤 (지방 분획을 함유)을 디켄팅하고, 잔류하는 샘플을 80℃ 욕에서 건조시켰다. 다당류 가수분해를 자석 교반을 구비한 35℃ 욕에서 황산(12 M, 5 mL)을 사용하여 1 시간 동안 수행하였다. 이후에, 물 (25 mL)을 첨가하고, 가수분해를 100℃ 욕의 온도에서 교반하면서 추가 시간 동안 지속하였다. 샘플 바이알을 수돗물 중에서 실온으로 냉각시켰다. 가수분해물 용액 (3 mL)을 새로운 바이알로 옮기고, 암모니아 용액 (12.5 M, 1 mL)을 첨가하고 잠시 혼합하였다(가수분해물 용액의 pH가 7 보다 크지 않은 경우에, 약간의 암모니아 용액을 첨가함). 가수분해물 중에서 단당류들의 환원을 위하여, 옥탄-2-올(5 ㎕) 및 암모니아-소듐 테트라하이드로보레이트 용액 (6 mL의 12.5M 수성 암모니아 중 1.2 g 소듐 테트라하이드로보레이트의 200 ㎕ 용액)을 40℃ 욕에서 30분 동안 함께 교반하고, 이후에 빙초산(400 ㎕)을 혼합하여 용액을 중화시켰다. 환원 용액(500 ㎕)을 새로운 유리 바이알로 옮기고, 1-메틸 이미다졸(500 ㎕) 및 아세트산 무수물(5 mL)을 첨가하고 10분 동안 혼합함으로써 아세틸화하였다. 에탄올(900 ㎕)을 첨가하고, 혼합을 다른 5분 동안 지속한 후에, 탈이온수(10 mL)를 첨가하고, 혼합을 다른 5분 동안 지속하였다. 브로모페놀 블루(500 ㎕)를 혼합물에 첨가하였다. 바이알을 얼음욕에 배치시키고, 수성 칼륨 하이드록사이드(5 mL의 7.5 M 수중 용액)를 바이알에서 혼합하였다. 2분 후에, 다른 5 mL의 칼륨 하이드록사이드 용액을 바이알에 배치시키고, 혼합하였다. 15분 후에, 또는 액체 분리가 일어날 때, 투명한 상단 상(에틸 아세테이트)을 수집하여, 하부의 블루 수성 상을 남겼다.

에틸 아세테이트 상을 메탄올(4배의 부피)에 희석시키고, 불꽃 이온화 검출기가 장착된 Hewlett Packard 6890 가스 크로마토그래프에 주입하였다. 샘플의 구성성분들을 0.5 ㎛ RTX-50 정지상으로 코팅된 30 m × 0.32 mm 융합된 실리카 컬럼으로 분리하였다. GC 오븐을 전체적인 구동 동안에 225℃에서 단열적으로 유지시켰다. 유입구 및 검출기 온도를 275℃에서 유지시켰다. 만니톨-헥사아세테이트를 12.1-12.2 분에 검출하고, 소르비톨-헥사아세테이트를 12.4-12.5 분에 검출하고, 갈락티톨-헥사아세테이트를 12.9-13.0 분에 검출하였다. 이러한 절차를 이용하여, 시험된 갈락토만난의 만노즈:갈락토즈 비는 하기와 같다:

분자량

각 검 샘플의 용해를 위하여, 250 mg의 검을 계량하고 50 ml의 DI수에 분산시켰다. 이러한 슬러리/용액을 이후에 혼합물을 통해 질소 가스를 30분 동안 버블링시킴으로써 탈기시키고, 이후에 115℃에서 2시간 동안 환류시켰다. 샘플을 이후에 0℃로 냉각시키고, 이때에 1.5g의 NaOH 및 1.0g 우레아를 교반하면서 첨가하였다. 모든 염을 용해시킨 후에, 샘플을 -12℃의 냉동고에 배치시키고, 고체로 밤새 냉동시켰다. 다음날에, 샘플을 수욕에서 실온으로 가온시키고, 완전히 해동시켰다. 이를 이후에, 냉동고에 다시 배치시키고, 다시 밤새 고체로 냉동시켰다. 각 샘플을 총 3회의 냉동/해동 사이클을 수행한 후에 대략 2.2 mL의 빙초산으로 pH 7로 중화시켰다. 이러한 공정은 완전히 가용성의 점성의 용액을 제공한다. 본원에서 언급되는 중량평균분자량 및 수평균분자량은 실온에서 2x PLaquagel OH-Mixed-H 8 ㎛ 300 x 7.5 mm 컬럼을 이용하여 1 mL/분의 유량에서 용리액으로서 pH 7에서의 0.2M NaNO₃, 0.01M NaH₂PO₄ 의 완충액 중 대략 0.9 mg/mL의 농도에서 저각 광산란(low angle light scattering)에 의해 측정된 것이다. (각 샘플을 0.5 ㎛ 시린지 필터를 통해 예비 여과하였다.) 사용되는 검출기는 PD 2020 광산란 검출기를 구비한 PL-GPC 50 Plus 굴절률 검출기이다. PL-Cirrus 소프트웨어를 이용하여 결과를 분석하고, 폴리갈락토만난의 M_n 및 M_w를 계산하였다.

치환도

양친매성 치환도(DS양친매성 물질)는 Zeisel 방법[K. L. Hodges, W. E. Kester, D. L. Wiederrich, and J. A. Grover, Determination of Alkoxy1 Substitution in Cellulose Ethers by Zeisel-Gas Chromatography, Analytical Chemistry, Vol. 51 (No. 13), November (1979) pp. 2172-2176]을 적용함으로써 결정될 수 있다. 요오드화수소산을 유도체화된 카시아에 노출 시에, 알킬 아이오다이드가 유도체화된 카시아에 존재하는 알킬렌 옥사이드 반복 단위들의 양과 동일한 양으로 유리될 것이다. 양친매성 치환체의 평균 중합도(dp)로 나누어서, DS_양친매성 _물질 (DS_II = DS_양친매성 _물질 = mol_알킬 _{아이오다이드} / dp)을 획득할 것이다.

양이온성 치환체가 제 1 단계에서 갈락토만난 상에 부착되고 양친매성 치환체가 제 2 단계에서 부착되는 경우에, DS_양친매성 _물질은 또한, 생성물의 질소 중량 분획의 감소로부터 결정될 수 있는데, 왜냐하면, 양친매성 치환체는 이전 단계의 양이온성 갈락토만난으로부터 상이한 질소 조성을 함유하기 때문이다. DS_cat는 단계 DS_I = DS_cat = % N_step1 x (MW_무수 _{사카라이드}) / (MW_N - % N_step1 x MW_cat) 중 하나에서 결정된 중량% 질소로부터 결정된다. 이후에, DS_II = DS_양친매성 _물질 = (% N_step2 x MW_무수 _{사카라이드} _단위 + % N_step2 x DS_cat x MW_cat - % N_step2 x MW_N) / (-% N_step2 x MW_양 _친매 _{성 물질}).

컨디셔닝 특성의 감각 패널 시험

투-인-원 샴푸 포뮬레이션을 2회 처리된 헤어 트레스(hair tress) 간에 강제 선택 시험 디자인을 이용하여 컨디셔닝 특성에 대해 훈련된 패널(적어도 3명의 전문패널)에 의해 비교된다. 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머를 포함하는 베이스 2-인-1 샴푸 포뮬레이션으로 처리된 헤어 트레스는 상업적으로 입수 가능한 양이온성 폴리머를 함유한 동일한 베이스 샴프 포뮬레이션으로 처리된 헤어 트레스와 비교된다. 각 전문패널은 처리된 헤어 트레스 상의 두 개의 시험 포뮬레이션을 비교함에 있어 평가되는 4가지 감각 특성들 각각에 대해 보다 양호하게 트레스 수행하는 것을 나타내는 지를 요청받았다. 패널에 의해 평가된 감각 특성은 (1) 습윤 빗질의 용이성, (2) 습윤 느낌(미끄러운 느낌 또는 습윤 컨디셔닝된 느낌), (3) 건조 빗질의 용이성, 및 (4) 건조 느낌(부드러운 느낌 또는 건조 컨디셔닝된 느낌). 시험 프로토콜은 6개의 처리된 트레스의 매트릭스 디자인을 사용한다(각 시험 포뮬레이션에 대해 3회 반복). 시험 매트릭스는 본 발명의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머를 함유한 포뮬레이션의 3회 반복 처리된 트레스 대 비교 포뮬레이션으로 처리된 3회 반복 처리된 트레스의 직접 블라인드 비교를 가능하게 한다. 시험 포뮬레이션(본 발명 및 비교) 각각에 대한 3회 반복 처리의 순열에 의해, 짝지어진 트레스(본 발명의 포뮬레이션 대 비교 포뮬레이션)의 9개의 비교가 가능하다. 2회의 평가가 패널 일원들로부터 포함될 수 있도록 매트릭스가 디자인된다. 총 36의 비교를 매트릭스 디자인에 대해 수행하였다. 통계 분석(본 발명의 포뮬레이션 대 비교 포뮬레이션의 선호의 Z-수치 계산)을 이용하여 본 발명의 포뮬레이션이 비교 포뮬레이션과 통계학적으로 상이하다(선택된 감각 특성에 대해 보다 양호하거나 보다 나쁨)는 신뢰 수준을 결정하였다.

감감 패널 시험에 대한 헤어 트레스 제조 절차

2.5 g(건조 중량)으로 계량된 헤어 트레스(International Hair Importers, Inc.로부터 구입된 백인 갈색 헤어 또는 백인 표백된 헤어)를 스트립핑 샴푸(stripping shampoo)(10 중량% 소듐 라우릴 설페이트 및 10 중량% 이소-프로판올을 함유한 계면활성제 이소-프로판올 혼합물)로 사전세척하고, 따뜻한 수돗물로 충분히 린싱하여 샴푸를 제거하였다. 검지와 중지 사이에각 트레스를 끼우고 손가락의 갭을 통해 트레스를 온화하게 당겨서 과량의 물을 제거하였다. 축축한 트레스를 계량 접시의 상단 상에 배치시키고, 0.5 g의 시험 샴푸 포뮬레이션을 헤어 트레스의 길이를 따라 아래로 균질하게 적용하였다. 샴푸로 헤어 트레스의 뿌리로부터 첨단으로 트레스를 마사지하였다. 이후에, 트레스를 따뜻한 수돗물로 대략 60초 동안 린싱하였다. 린싱하는 동안에, 트레스를 이의 길이를 따라 적어도 20 내지 25회 빗질하여, 모든 잔류 샴푸가 제거되게 하였다. 처리 단계를 총 2회의 세척/린스에 대해 2회 반복하였다.

실시예 A

반응 용기에, 카시아 토라 및 카시아 옵투시폴리아의 배유로부터 얻어진 160 g의 카시아 검 (약 10% 수분 함유)을 921 g의 44% 이소프로판올의 용액에 첨가하고 슬리리화하였다. 이러한 슬러리에, 4.5 g의 칼륨 하이드록사이드를 첨가하고, 혼합물을 질소 블랭킷 하, 40℃에서 30분 동안 가열시켰다. 92.8 g의 2,3-에폭시프로필트리메틸 암모늄 클로라이드 (SKW Quab Chemicals Inc로부터의 Quab 151, 70%)를 이후에 슬러리에 첨가하였다. 반응 슬러리를 70℃로 가열시키고, 반응을 이러한 온도에서 3시간 동안 진행시켰다. 50℃로 냉각시킨 후에, 혼합물을 380 g의 99% 이소프로판올로 희석시키고, 빙초산으로 약 7.0의 pH로 중화시켰다. 하이드록시프로필트리메틸 암모늄 클로라이드 카시아 생성물을 여과하고, 380 g의 99% 이소프로판올로 1회 세척하고, 밤새 공기 건조시키고, 100℃에서 4시간 동안 오븐 건조시켜 179.3의 양이온으로 유도된 카시아를 형성시켰다. 최종 생성물은 건조 중량 기준으로 2.18 중량% 질소 또는 0.33의 DS_I을 함유한다.

실시예 1

반응 용기에, 실시예 A에 기술된 바와 같이, 3.3 중량%의 질소 함량 또는 DS_I= 0.59를 갖는 50 g의 하이드록시프로필트리메틸 암모늄 클로라이드 카시아를 306 g의 44% 이소프로판올의 용액에 첨가하였다. 0.65 g의 20% 소듐 하이드록사이드를 첨가한 후에 10.70g의 페놀(EO)₅ 글리시딜 에테르 (Nagase Chemtex Corp로부터의 Denacol EX-145)를 첨가하였다. 혼합물을 질소하, 40℃에서 1시간 동안 교반하였다. 슬러리를 70℃로 가열시키고, 이러한 온도에서 3 시간 동안 쿠킹하였다. 50℃로 냉각시킨 후에, 혼합물을 묽은 아세트산으로 약 7.0의 pH로 중화시켰다. 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 생성물을 여과하고, 135 g의 99% 이소프로판올로 1회 세척하고, 밤새 공기 건조시키고, 100℃에서 4시간 동안 오븐 건조시켰다. 최종 생성물은 건조 중량 기준으로 2.71 중량% 질소를 함유한다.

실시예 2

26.1 g의 라우릴 알코올 (EO)₁₅ 글리시딜 에테르 (Nagase Chemtex Corp.로부터의 Denacol EX-171) 및 1.90 g의 20% 소듐 하이드록사이드를 사용하는 것을 제외하고 실시예 1 (DS_I= 0.59)의 절차를 수행하였다. 최종 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 생성물은 건조 중량 기준으로 2.85 중량% 질소를 함유한다.

실시예 3

본 실시예에서 하이드록시프로필트리메틸 암모늄 클로라이드 카시아를 개질시키기 위해 사용되는 제조 방법은 50.0 g의 하이드록시프로필트리메틸 암모늄 클로라이드 카시아를 사용하여 2.4 중량% (DS_I= 0.38)의 질소 함량을 야기시키고 30.7 g의 라우릴 알코올 (EO)15 글리시딜 에테르 (Nagase Chemtex Corp.로부터의 Denacol EX-171) 및 2.20 g의 20% 소듐 하이드록사이드를 사용하는 것을 제외하고 실시예 1과 유사하다. 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 생성물은 건조 중량 기준으로 1.69 중량% 질소를 함유한다.

실시예 4

실시예 1의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머 (포뮬레이션 A) 및 상업적으로 입수 가능한 양이온성 구아 폴리머 (포뮬레이션 B)를 포함한 투-인-원 컨디셔닝 샴푸 조성물를 하기 표 1에 기술된 구성성분들로 포뮬레이션하였다.

표 1

감각 패널 시험을 상기 컨디셔닝 특성 프로토콜의 감각 패널 시험에서 기술된 방법에 따라 중국 헤어 트레스 상에서 포뮬레이션 A 대 포뮬레이션 B의 컨디셔닝 성능을 비교하기 위해 수행하였다. 실시예 1의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머를 포함한 포뮬레이션 A는 중국 헤어 상에서 상업적으로 입수 가능한 양이온성 구아를 함유한 포뮬레이션 B와 비교하여 통계적으로 유의미한 보다 양호한 습윤 및 건조 컨디셔닝 성질을 나타낸다. 패널 시험의 결과는 포뮬레이션 A로 처리된 헤어 트레스가 중국 헤어 상에서 포뮬레이션 B에 비해 보다 양호한 습윤 빗질 특성 (99% 신뢰 수준), 보다 양호한 건조 빗질 특성 (99% 신뢰 수준) 및 보다 양호한 건조 느낌 특성 (99% 신뢰 수준)을 가짐을 나타낸다.

실시예 5

실시예 1의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머 (포뮬레이션 C) 및 상업적으로 입수 가능한 폴리쿼터늄 10 폴리머 (포뮬레이션 D)를 포함한 투-인-원 컨디셔닝 샴푸 조성물를 표 2에 기술된 구성성분들로 포뮬레이션하였다.

표 2

감각 패널 시험을 상기 컨디셔닝 특성 프로토콜의 감각 패널 시험에서 기술된 방법에 따라 중국 헤어 트레스 상에서 포뮬레이션 C 대 포뮬레이션 D의 컨디셔닝 성능을 비교하기 위해 수행하였다. 실시예 1의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머를 함유한 포뮬레이션 C는 중국 헤어 상에서 상업적으로 입수 가능한 폴리쿼터늄 10을 함유한 포뮬레이션 D와 비교하여 통계적으로 유의미한 보다 양호한 습윤 및 건조 컨디셔닝 성질을 나타낸다. 패널 시험의 결과는 포뮬레이션 C로 처리된 헤어 트레스가 중국 헤어 상에서 포뮬레이션 D에 비해 통계적으로 유의미한 보다 양호한 습윤 빗질 특성 (99% 신뢰 수준), 보다 양호한 습윤 느낌 특성 (99% 신뢰 수준), 보다 양호한 건조 빗질 특성 (99% 신뢰 수준) 및 보다 양호한 건조 느낌 특성 (99% 신뢰 수준)을 가짐을 나타낸다.

실시예 6

실시예 2의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머(포뮬레이션 E) 및 상업적으로 입수 가능한 양이온성 구아 폴리머(포뮬레이션 F)를 포함한 투-인-원 컨디셔닝 샴푸 조성물를 하기 표 3에 기술된 구성성분들로 포뮬레이션하였다.

표 3

감각 패널 시험을 상기 컨디셔닝 특성 프로토콜의 감각 패널 시험에 기술된 방법에 따라 중국 헤어 트레스 상에서 포뮬레이션 E 대 포뮬레이션 F의 컨디셔닝 성능을 비교하기 위하여 수행하였다. 실시예 2의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머를 함유한 포뮬레이션 E는 중국 헤어 상에서 상업적으로 입수 가능한 양이온성 구아를 함유한 포뮬레이션 F와 비교하여 통계적으로 유의미한 보다 양호한 습윤 컨디셔닝 성질을 나타낸다. 패널 시험의 결과는 포뮬레이션 E로 처리된 헤어 트레스가 중국 헤어 상에서 양이온성 구아를 함유한 포뮬레이션 F에 비해 보다 양호한 습윤 빗질 특성 (99% 신뢰 수준) 및 보다 양호한 습윤 느낌 특성 (99% 신뢰 수준)을 가짐을 나타낸다. 건조 빗질 및 건조 느낌 특성에 있어서 어떠한 통계학적 유의미한 차이가 두 양이온성 폴리머 간에 관찰되지 않았다.

실시예 7

실시예 2의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머(포뮬레이션 G) 및 상업적으로 입수 가능한 폴리쿼터늄-10 폴리머(포뮬레이션 H)를 포함한 투-인-원 컨디셔닝 샴푸 조성물를 하기 표 4에 기술된 구성성분들로 포뮬레이션하였다.

표 4

감각 패널 시험을 상기 컨디셔닝 특성 프로토콜의 감각 패널 시험에서 기술된 방법에 따라 중국 헤어 트레스 상에서 포뮬레이션 G 대 포뮬레이션 H의 컨디셔닝 성능을 비교하기 위해 수행하였다. 실시예 2의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머를 함유한 포뮬레이션 G는 중국 헤어 상에서 상업적으로 입수 가능한 폴리쿼터늄 10을 함유한 포뮬레이션 H와 비교하여 통계적으로 현저한 보다 양호한 습윤 및 건조 컨디셔닝 성질을 나타낸다. 패널 시험의 결과는 포뮬레이션 G로 처리된 헤어 트레스가 중국 헤어 상에서 포뮬레이션 H에 비해 통계적으로 유의미하게 보다 양호한 습윤 빗질 특성 (99% 신뢰 수준), 보다 양호한 건조 빗질 특성 (99% 신뢰 수준) 및 보다 양호한 건조 느낌 특성 (99% 신뢰 수준)을 가짐을 나타낸다. 어떠한 통계적인 유의미한 차이도 습윤 느낌 특성에 대해 두 개의 양이온성 폴리머 사이에서 관찰되지 않았다.

실시예 8

실시예 3의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머 (포뮬레이션 I) 및 상업적으로 입수 가능한 양이온성 구아 폴리머 (포뮬레이션 J)를 포함한 투-인-원 컨디셔닝 샴푸 조성물를 하기 표 5에 기술된 구성성분들로 포뮬레이션하였다.

표 5

감각 패널 시험을 상기 컨디셔닝 특성 프로토콜의 감각 패널 시험에서 기술된 방법에 따라 중국 헤어 트레스 상에서 포뮬레이션 I 대 포뮬레이션 J의 컨디셔닝 성능을 비교하기 위해 수행하였다. 실시예 3의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머를 함유한 포뮬레이션 I는 중국 헤어 상에서 상업적으로 입수 가능한 양이온성 구아를 함유한 포뮬레이션 J와 비교하여 통계적으로 현저하게 보다 양호한 습윤 및 건조 컨디셔닝 성질을 나타낸다. 패널 시험의 결과는 포뮬레이션 I로 처리된 헤어 트레스가 중국 헤어 상에서 포뮬레이션 J에 비해 보다 양호한 습윤 빗질 특성 (99% 신뢰 수준), 보다 양호한 습윤 느낌 특성 (99% 신뢰 수준), 보다 양호한 건조 빗질 특성 (99% 신뢰 수준), 및 보다 양호한 건조 느낌 특성 (99% 신뢰 수준)을 가짐을 나타낸다.

실시예 9

양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머를 SLES-3 (9%), SLS (5%), CAPB (2%), CMEA (0.5%) 및 NaCl (1.0%)을 함유한 계면활성제 블랜드 포뮬레이션에 도입하였다. 양이온성 폴리머의 수준을 0.25%로 고정시켰다. 포뮬레이션 특징분석은 하기와 같다:

표 6

실시예 1, 2 및 3의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 카시아 폴리머를 각각 함유하는 포뮬레이션 K, L, M은 샴푸 포뮬레이션에서 점도의 현저한 증가를 야기시키는데, 이는 추가 폴리머-계면활성제 상호작용을 가리키는 것이다. 11800 mPa·s에서 17700 mPa·s로의 점도 증가는 페놀 (EO)₅ 글리시딜 에테르 (Denacol 145)로의 치환을 통해 관찰되고, 11800 mPa·s에서 21850 mPa·s로, 및 16960 mPa·s에서 23050 mPa·s로의 점도 증가는 라우릴 알코올 (EO)₁₅ 글리시딜 에테르 (Denacol 171)로의 치환에 의해 관찰된다. 전술된 바와 같이, 이러한 결과는 개질된 양이온성 카시아의 펜던트 양쪽성 기와 계면활성제 분자 간의 가능한 회합 증점 메카니즘을 나타낸다.

특정의 예시적인 구체예들 및 세부사항이 본 발명을 예시할 목적으로 나타내었지만, 당업자에게는 다양한 변경 및 개질이 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 이루어질 수 있는 것이 명백할 것이다.

Claims

5:1 이상의 평균 만노즈 대 갈락토즈 비를 갖는 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난으로서, 갈락토만난 상에 존재하는 하이드록실 기의 수소 원자의 일부가 하기 화학식 (I)로 표시되는 하나 이상의 양이온성 모이어티, 및 하기 화학식 (II)로 표시되는 하나 이상의 양친매성 모이어티로 치환된, 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난:

상기 식에서, A는 독립적으로, 2가 선형 또는 분지형의 치환되거나 비치환된 C₁-C₆ 알킬렌 라디칼로부터 선택되며, 치환될 때, 상기 치환체는 독립적으로, 하이드록실 및 할로로부터 선택되며; R은 독립적으로, -S⁺R³R⁴ X^-, -N⁺R³R⁴R⁵ X^-, 및 -P⁺R³R⁴R⁵ X^-로부터 선택되며, 여기서 R³ 및 R⁴, 및 R⁵는 독립적으로, 수소 및 선형 및 분지형의 C₁-C₂₄ 알킬로부터 선택되며, X^-는 음이온을 나타내며; (R¹-O)_c는 옥시알킬렌 모이어티, 또는 옥시알킬렌 단위들의 호모폴리머, 랜덤 코폴리머 또는 블록 코폴리머로서 배열된 폴리옥시알킬렌 모이어티를 나타내며, 여기서 R¹은 독립적으로, 선형 및 분지형의 C₂H₄, C₃H₆, 및 C₄H₈ 2가 알킬렌 기로부터 선택되며, c는 약 1 내지 약 250 범위의 정수이며; R²는 독립적으로, 약 6 내지 약 35개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 기로부터 선택되며; a는 0 또는 1이며; b는 0 또는 1이며, 단, a가 0일 때, b는 또한 0이다.
제 1항에 있어서, 상기 2가 알킬렌 라디칼 A가 하기 화학식으로 표시되는, 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난:
제 1항에 있어서, R²가 약 8 내지 약 30개의 탄소 원자를 갖는 환형 또는 포화되거나 불포화된, 선형 또는 분지형 탄화수소 기로부터 선택되며, c가 약 2 내지 약 250 범위의 정수인, 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난.
제 3항에 있어서, 상기 탄화수소 기 R²가 시클로알킬, 선형 또는 분지형 알킬, 시클로알케닐, 선형 또는 분지형 알케닐, 아릴, 알킬아릴, 알케닐아릴, 및 이들의 조합물로부터 선택되며, c가 약 2 내지 약 150 범위의 정수인, 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난.
제 1항에 있어서, 상기 탄화수소 기 R²가 치환되거나 비치환된 C₆-C₈ 시클로알킬, C₆-C₈ 시클로알케닐, 선형 또는 분지형 C₆-C₃₅ 알킬, 선형 또는 분지형 C₆-C₃₅ 알케닐, C₆-C₁₄ 아릴, (C₁-C₂₂)알킬 치환체로 치환된 (C₆-C₁₀)아릴, (C₃-C₂₂)알케닐로 치환된 (C₆-C₁₀)아릴, 및 이들의 조합물로부터 선택되며, (R¹-O)_c가 옥시알킬렌 단위들의 호모폴리머, 랜덤 코폴리머, 또는 블록 코폴리머로서 배열된 폴리옥시알킬렌 모이어티를 나타내며, 상기 식에서, R¹은 독립적으로, 선형 및 분지형의 C₂H₄, C₃H₆, 및 C₄H₈ 2가 알킬렌 기로부터 선택되며, c가 약 2 내지 약 250 범위의 정수인, 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난.
제 2항에 있어서, -AR이 하기 구조로 표시되는, 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난:

상기 식에서, R³, R⁴, 및 R⁵, 및 X는 상기에서 정의된 바와 같다.
제 6항에 있어서, X가 클로라이드, 브로마이드, 아이오다이드, 설페이트, 메틸설페이트, 설포네이트, 니트레이트, 포스페이트, 및 아세테이트 음이온으로부터 선택되는, 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난.
a) 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난; 및
b) 계면활성제, 헤어 및 피부 컨디셔닝제, 연화제, 에멀젼화제, 레올로지 변경제, 농후제, 비타민, 헤어 성장 촉진제, 자가-텐닝 제제(self-tanning agent), 썬스크린(sunscreen), 피부 라이트너(skin lightener), 노화방지 화합물, 주름방지 화합물, 항-셀룰라이트 화합물(anti-cellulite compound), 항-여드름 화합물, 비듬방지 제제, 항염증제, 진통제, 발한 억제제, 방취제, 헤어 고정제, 미립자, 연마제, 보습제, 항산화제, 각질 용해제, 정전기 방지제, 포움 촉진제(foam booster), 굴수성 유발물질, 가용화제, 킬레이트제, 항미생물제, 항진균제, pH 조절제, 킬레이트제, 완충제, 식물 물질(botanical), 헤어 착색제, 산화제, 환원제, 헤어 및 피부 표백제, 안료, 충치예방제(anticaries), 항-치석제, 항-플라크제, 용매; 및 이들의 조합물로부터 선택된 하나 이상의 구성성분을 포함하는 조성물.
a) 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난; 및
b) 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 비이온성 계면활성제 및 이들의 조합물로부터 선택된 계면활성제를 포함하는, 세제 조성물.
제 9항에 있어서, 컨디셔닝제를 추가로 포함하는, 세제 조성물.
제 10항에 있어서, 상기 컨디셔닝제가 실리콘, 유기 컨디셔닝 오일, 천연 및 합성 왁스, 양이온성 폴리머, 및 이들의 조합물로부터 선택되는, 세제 조성물.
제 11항에 있어서, 상기 실리콘이 실리콘 유체, 실리콘 오일, 양이온성 실리콘, 실리콘 검, 고굴절성 실리콘, 실리콘 수지, 에멀젼화된 실리콘, 디메티콘 코폴리올; 및 이들의 조합물로부터 선택되는, 세제 조성물.
제 11항에 있어서, 상기 양이온성 폴리머가 4차 암모늄 화합물로부터 선택되는, 세제 조성물.
a) 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항의 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난; 및
b) 레올로지 변경제, 계면활성제, 보조 고정제, 용매, 물, 컨디셔너, 추진제, 중화제, 향료, 향료 가용화제, 농후제, 보존제, 에멀젼화제, 연화제, 습윤제, 착색제, 왁스, 및 이들의 혼합물로부터 선택된 구성성분을 포함하는, 헤어 고정제 조성물.
제 14항에 있어서, 상기 컨디셔너가 실리콘, 양이온성 폴리머, 및 이들의 조합물로부터 선택되는, 헤어 고정제 조성물.
제 14항에 있어서, 상기 용매가 물, C₁-C₆ 알코올, 케톤, 에테르, 및 이들의 조합물로부터 선택되는, 헤어 고정제 조성물.
제 15항에 있어서, 상기 양이온성 폴리머가 폴리쿼터늄 화합물인, 헤어 고정제 조성물.
제 14항에 있어서, 상기 추진제가 프로판, 부탄, 이소부텐, 디메틸 에테르, 1,1-디플루오로에탄, 이산화탄소, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는, 헤어 고정제 조성물.
제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난 중의 평균 만노즈 대 갈락토즈 비가 약 5:1 내지 약 49:1 범위인 조성물.
제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난 중의 평균 만노즈 대 갈락토즈 비가 약 5:1 내지 약 25:1 범위인 조성물.
제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난 중의 평균 만노즈 대 갈락토즈 비가 약 5:1 내지 약 10:1 범위인 조성물.
제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난 중의 평균 만노즈 대 갈락토즈 비가 약 5:1, 6:1, 7:1, 8:1, 9:1, 및 이들의 혼합인 조성물.
제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 양이온으로 및 양친매성으로 개질된 갈락토만난 중의 갈락토즈의 중량이 갈락토만난의 중량을 기준으로 하여, 약 2 중량% 내지 약 17 중량%의 범위인 조성물.
제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서, 양이온 치환도가 약 0.25 내지 약 2 범위인 조성물.
제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서, 양이온 치환도가 약 0.3 내지 약 1.75 범위인 조성물.
제 1항 내지 제 18항 중 어느 한 항에 있어서, 양이온 치환도가 약 0.5 내지 약 1.5 범위인 조성물.
제 1항 내지 제 26항 중 어느 한 항에 있어서, 양친매성 치환도가 약 0.00001 내지 약 1.25 범위인 조성물.
제 1항 내지 제 27항 중 어느 한 항에 있어서, 양친매성 치환도가 약 0.0001 내지 약 1 범위인 조성물.
제 1항 내지 제 28항 중 어느 한 항에 있어서, 양친매성 치환도가 약 0.001 내지 약 0.75 범위인 조성물.
제 1항 내지 제 29항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (II)에서의 c가 약 2 내지 약 150 범위인 조성물.
제 1항 내지 제 30항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (II)에서의 c가 약 5 내지 약 100 범위인 조성물.
제 1항 내지 제 31항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (II)에서의 c가 약 10 내지 약 50 범위인 조성물.
제 1항 내지 제 32항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 갈락토만난이 카시아 토라(Cassia tora), 카시아 옵투시폴리아(Cassia obtusifolia), 및 이들의 혼합물로부터 선택된 종자(seed)들의 배유(endosperm)로부터 수득되는 조성물.