KR20150064156A - 신규한 동시 개질된 유기폴리실록산, 이를 포함하는 분말 처리제, 및 분말 조성물 - Google Patents

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도모히로 이이무라
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다우 코닝 도레이 캄파니 리미티드
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Abstract

본 발명은, 실록산 덴드론 구조를 갖는 기 및 당류 성분을 함유하는 기 (바람직하게는 당 락톤 아미드 알킬 기)를 갖는 동시 개질된 유기폴리실록산, 이의 제조 방법, 및 얻어진 동시 개질된 유기폴리실록산을 함유하는 표면 처리제, 분말 처리제, 유중분말 분산물, 외용 제제 등에 관한 것이다.

Description

신규한 동시 개질된 유기폴리실록산, 이를 포함하는 분말 처리제, 및 분말 조성물 {NOVEL CO-MODIFIED ORGANOPOLYSILOXANE, POWDER PROCESSING AGENT COMPRISING SAME, AND POWDER COMPOSITION}
본 출원은 2012년 10월 2일자로 출원된 일본 특허 출원 제2012-220287호에 기초한 우선권을 주장하며, 이의 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
본 발명은, 비교적 저가로 용이하게 제조될 수 있으며, 분자 내에 카르복시덴드론 구조를 갖는 기 및 친수성 기로서의 당류 성분을 갖는 기를 포함하는 신규한 동시 개질된 유기폴리실록산 공중합체, 및 이를 함유하는 표면 처리제, 특히, 분말 처리제에 관한 것이다. 부가적으로, 본 발명은 분말 처리제를 사용하여 표면 처리된 분말, 동시 개질된 유기폴리실록산 공중합체를 포함하는 분말 조성물, 및 유제(oil agent)를 포함하는 유중분말 분산물(powder-in-oil dispersion); 및, 더욱이 이를 포함하는 외용 제제, 특히 메이크업 화장 조성물에 관한 것이다.
산화티타늄, 산화아연, 적산화철 등과 같은 백색 및 착색 안료 및 운모, 견운모 등과 같은 체질 안료(extender pigment)에 의해 예시되는 다양한 분말이, 기초 화장 조성물 및 썬스크린, 네일 칼라, 네일 코트, 파운데이션, 마스카라, 아이라이너 등과 같은 기타 다양한 화장 조성물 분야에서 널리 사용된다. 그러나, 미처리 분말은 분말 표면 상의 전하 및 극성, 미량의 불순물 등으로 인해 응집하는 경향이 있다. 그러므로, 화장 조성물 중에서의 분말의 분산성 및 안정성을 향상시키고 또한 분말을 포함하는 화장 조성물의 감촉, 내수분성, 내피지성(sebum resistance) 등을 개선할 목적으로 다양한 표면 처리를 거친 분말이 널리 사용된다.
그러한 표면 처리의 알려진 예에는 유제, 금속 비누 등을 사용하는 친유화(lipophilization) 처리; 계면활성제, 수용성 중합체 등을 사용하는 친수화 처리; 실리콘 화합물을 사용하는 소수화 처리; 실리카 처리; 알루미나 처리 등이 포함된다. 특히, 근년에는, 분자 내에 반응성 부분(moiety)을 갖는 실리콘 화합물을 사용하는 표면 처리를 수행하는 경우가 많았다. 반응성 부분은 분말 표면과 화학 결합을 형성하며, 그 결과로, 실리콘 화합물을 사용한 표면 처리는 분말의 표면을 개질하는 동시에 분말의 표면 활성을 차단하는 관점에서 효과적이다. 부가적으로, 표면 처리가 확실하게 수행될 수 있기 때문에, 용매를 포함하는 화장 조성물 중에 배합될 때조차도 분말 표면으로부터 표면 처리제가 분리되지 않을 것이다. 더욱이, 표면 처리로 인한 분말의 특성 변화가 최소한으로 유지될 수 있다. 그러한 표면 처리의 예로는 메틸하이드로겐폴리실록산을 사용하여 분말을 표면 처리하는 방법이 있다 (특허문헌 1). 그러나, 이러한 방법에서는, 분말의 표면 처리 후에도 미반응 Si-H 기가 여전히 남아있으며, 따라서, 이러한 분말을 화장 조성물에 배합하는 경우에, 화장 조성물 내의 성분들 등에 따라 수소 가스가 발생할 수 있기 때문에 문제가 있다.
다른 한편, 분말 표면과의 상용성(compatibility)이 양호한 친수성 개질된 유기폴리실록산을 사용하여 분말 분산물을 제조하는 방법이 제안되어 있다. 이의 예에는 폴리에테르-개질 유기폴리실록산을 분말 분산조제로 형성하는 방법 (특허문헌 2) 및 폴리글리세린 또는 유사한 다가 알코올에 의해 개질된 유기폴리실록산을 분말 분산조제로 형성하는 방법 (특허문헌 3)이 포함된다. 그러나, 분말 분산 효과가 여전히 불충분하고, 실리콘유 또는 유사한 유제 중에 분말을 분산시켜 얻어지는 분말 분산물의 점도가 시간 경과에 따라 서서히 증가하며, 유동성이 손실되는 등의 문제가 있다.
상기한 문제들을 해결하는 방법으로서, 본 출원인은, 분자 내에 카르보실록시 덴드론 구조를 갖는 기와 글리세린 유도체, 다가 알코올, 또는 유사한 친수성 기를 갖는 동시 개질된 유기폴리실록산 공중합체를 사용하는 방법을 제안하였다 (특허문헌 4, 5, 6, 및 7). 그러한 동시 개질된 유기폴리실록산은 안전하며 수소를 발생시키지 않고, 분말의 표면 처리에 유리하게 사용될 수 있다. 더욱이, 화장 조성물의 다른 원료와의 친화성이 우수하며, 분말을 포함하는 화장 조성물 중의 분말의 분산성 및 안정성이 향상될 수 있다.
그러나, 특허문헌 4 내지 특허문헌 7에 개시된 동시 개질된 유기폴리실록산 공중합체는, 성능 면에서는 뛰어나지만, 폴리글리세린 기, 자일리톨 기 등은 제조 비용이 비교적 고가여서 최종 제품에 대한 비용 영향이 상당하다는 점에서 문제가 있다. 그러므로, 이러한 동시 개질된 유기폴리실록산 공중합체와 동등하거나 우수한 표면 처리 성능을 가지며 저가로 제조될 수 있는, 표면 처리제, 화장품 원료, 및 이를 함유하는 화장품이 요구된다.
다른 한편, 분자 내에 당류 및 당 유도체로 이루어진 당류 성분을 함유하는 개질된 기를 갖는 유기폴리실록산, 상기 유기폴리실록산을 얻기 위한 반응, 및 화장품에서의 이의 사용이 오랫동안 공지되었다 (예를 들어, 특허문헌 8 내지 특허문헌 13). 이러한, 당류 성분을 함유하는 개질된 기는, 단순한 아미노-개질된 실리콘 및 저가의 당 락톤을 사용하는 간단한 방법에 의해 합성될 수 있기 때문에, 비용이 저가이며, 다양한 당 락톤의 사용에 의해 매우 다양한 당-개질된 실리콘이 유도될 수 있다. 그러나, 이의 응용은 여전히 제한적이며, 이러한 물질은 표면 처리제 또는 겔화제와 같은 소정 유형의 계면활성제로서만 사용되어 왔다. 또한, 표면 처리제로서의 성능이 여전히 불충분하고, 실리콘유와 같은 유제 중에 분말을 분산시켜 얻어지는 분말 분산물의 점도가 시간 경과에 따라 서서히 증가하여 유동성의 손실로 이어진다는 점에서 문제가 있다. 게다가, 이들 참고 문헌에는, 분자 내에 실록산 덴드론 구조와 독립적인 작용기로서 당류 성분을 함유하는 개질된 기를 갖는 동시 개질된 유기폴리실록산이 개시되어 있지 않으며, 특히, 표면 처리 성능을 개선하기 위해 분자 사슬 길이 또는 개질 비율을 선택한다는 것이 개시되어 있지 않다.
본 출원인들은 실록산 덴드론 구조의 말단 등에 당 잔기를 갖는 유기폴리실록산을 제안하였다 (특허문헌 14). 그러나, 이 참고 문헌에는, 분자 내에 실록산 덴드론 구조와 독립적인 작용기로서 당류 성분을 함유하는 개질된 기를 갖는 동시 개질된 유기폴리실록산이 개시되어 있지 않으며, 표면 처리제로서의 성능 등이 언급되거나 제안되어 있지 않다. 게다가, 이러한 물질은 본 출원의 발명과는 완전히 상이한 발명인데, 이러한 참고 문헌에 개시된 유기폴리실록산 소수성 작용기의 역할을 하는 실록산 덴드론 구조를 친수성 기로 개질하기 위해서는, 다단계 반응에 의해 원료 중간체 내로 당 잔기를 도입하는 것이 필요하고 (단락 [0014] 참조), 이는 이러한 물질이 저가로 제조될 수 없는 문제로 이어진다는 점에서 그러하다.
[특허문헌]
특허문헌 1: 일본 특허 출원 공개 제H07-53326A호 (일본 특허 제2719303B호)
특허문헌 2: 일본 특허 출원 공개 제H10-167946A호
특허문헌 3: 일본 특허 출원 공개 제2002-038013A호
특허문헌 4: 국제특허 공개 WO/2011/049246호
특허문헌 5: 국제특허 공개 WO/2011/049248호
특허문헌 6: 국제특허 공개 WO/2011/136394호
특허문헌 7: 일본 특허 출원 제2011-286973호 (본 출원의 시점에 미공개됨)
특허문헌 8: 일본 특허 출원 공개 제S62-068820A호
특허문헌 9: 일본 특허 출원 공개 제S63-139106A호
특허문헌 10: 일본 특허 출원 공개 제H08-269204A호
특허문헌 11: 일본 특허 출원 공개 제H10-330489A호
특허문헌 12: 일본 특허 출원 공개(PCT 출원의 번역문) 제H05-186596A호
특허문헌 13: 일본 특허 출원 공개(PCT 출원의 번역문) 제2008-545838A호
특허문헌 14: 일본 특허 출원 공개 제2003-146991A호
[해결하려는 과제]
추가로, 본 발명자들은, 분자 내에 당류 성분을 함유하는 개질된 기를 갖는 유기폴리실록산과 관련된 새로운 문제를 발견하였다. 배경 기술에 기재된 바와 같이, 당류 성분을 함유하는 개질된 기는 단순한 아미노-개질된 실리콘 및 저가의 당 락톤을 사용하는 간단한 방법에 의해 합성될 수 있으나, 아미노 기는 고도로 반응성이기 때문에, 상이한 유형의 소수성 작용기를 사용하여 용이하게 동시 개질시킬 수 없다. 그러므로, 특히 산업 규모에서, 종래의 제조 방법을 사용해서는, 당류 성분을 함유하는 개질된 기에 더하여 원하는 소수성 작용기를 갖는 동시 개질된 유기폴리실록산을 합성하기가 어려웠다.
본 발명의 목적은 상기한 문제들을 해결할 수 있는 신규한 동시 개질된 유기폴리실록산을 제공하는 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명의 목적은, 종래의 동시 개질된 실리콘보다 저비용으로 제조할 수 있고, 산업 규모에서 용이하게 합성할 수 있고, 분말 분산성이 높고, 매우 다양한 화장품 원료와의 상용성이 우수하며, 화장품 원료로서 유리하게 사용할 수 있는, 동시 개질된 유기폴리실록산을 제공하는 것이다. 본 발명의 두 번째 목적은, 유기폴리실록산을 포함하는 분말 처리제, 분말 처리제를 사용하여 표면 처리된 분말, 동시 개질된 유기폴리실록산 공중합체를 포함하는 분말 조성물, 및 유제를 포함하는 유중분말 분산물; 및, 더욱이 이를 포함하는 외용 제제, 특히 메이크업 화장 조성물을 제공하는 것이다.
[과제의 해결 수단]
상기 목적을 달성하고자 하는 집중적인 연구의 결과로서, 본 발명자들은 본 발명에 이르렀다. 즉, 본 발명의 목적은, 분자 내에 카르보실록시 덴드론 구조를 갖는 기 및 당 또는 당 유도체와 같은 친수성 기를 갖는, 신규한 동시 개질된 유기폴리실록산에 의해 달성된다. 특히, 본 목적은 유리하게는 분자 내에 카르보실록시 덴드론 구조를 갖는 기 및 당 락톤 아미드 알킬 기를 갖는, 신규한 동시 개질된 유기폴리실록산에 의해 달성될 수 있다.
유사하게, 본 발명의 목적은 특히 유리하게는, 실록산 덴드론 구조를 갖는 화합물, 탈보호 반응 후에 당류 성분을 갖는 화합물과 반응할 수 있는 작용기를 갖는 화합물, 및 유기하이드로겐폴리실록산을 동시 하이드로실릴화시켜, 동시 개질된 유기폴리실록산 중간체를 얻고, 상기 중간체에 대한 탈보호 반응을 수행하고, 이어서 상기 중간체를, 당류 성분을 갖는 화합물과 반응시킴으로써, 신규한 동시 개질된 유기폴리실록산을 제조하는 방법에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 목적은 신규한 동시 개질된 유기폴리실록산을 함유하는 표면 처리제, 특히, 분말 처리제에 의해 달성된다. 추가로, 본 발명의 목적은, 분말 처리제를 사용하여 표면 처리된 분말, 동시 개질된 유기폴리실록산을 포함하는 분말 조성물, 및 유제를 포함하는 유중분말 분산물; 및, 더욱이 이를 포함하는 외용 제제, 특히 메이크업 화장 조성물에 의해 달성된다.
구체적으로, 상기한 목적은 하기에 의해 달성된다:
[1] 하기 일반식 1로 표시되는, 실록산 덴드론 구조를 갖는 기 (L1) 및 당류 성분을 함유하는 기 (Q)를 갖는, 동시 개질된 유기폴리실록산:
[일반식 1]
R1 aR2 bL1 cQdSiO(4 ― a ― b ― c―d) / 2
{상기 일반식 1에서,
R1은 탄소 원자수 1 내지 30의 치환 또는 비치환 1가 탄화수소 기, 또는 수소 원자이고;
R2는 탄소 원자수 6 내지 30의 치환 또는 비치환, 직쇄형 또는 분지형 1가 탄화수소 기, 또는 하기 일반식 2-1:
[화학식 1]
Figure pct00001
(상기 식에서, R11은 탄소 원자수 1 내지 30의 치환 또는 비치환 1가 탄화수소 기, 하이드록실 기, 또는 수소 원자이며, R11 부분들 중 적어도 하나는 상기 1가 탄화수소 기이고; t는 2 내지 10의 범위의 수이고; r은 1 내지 500의 범위의 수임); 또는 하기 일반식 2-2:
[화학식 2]
Figure pct00002
(상기 식에서, R11 및 r은 상기한 바와 같음)로 표시되는 사슬형 유기실록산 기이고;
L1은, i = 1인 경우 하기 일반식 3으로 표시되는, 실록산 덴드론 구조를 갖는 실릴알킬 기이고:
[화학식 3]
Figure pct00003
(상기 식에서, R3은 탄소 원자수 1 내지 30의 치환 또는 비치환, 직쇄형 또는 분지형 1가 탄화수소 기를 나타내고; R4는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬 기 또는 페닐 기를 나타내고; Z는 2가 유기 기를 나타내고; i는 Li로 표시되는 전술한 실릴알킬 기의 계층(generation)을 나타내며, 상기 실릴알킬 기의 반복수인 계층수가 k일 때, 1 내지 k의 정수이고; 계층수 k는 1 내지 10의 정수이고; Li+1은 i가 k 미만인 경우에 상기 실릴알킬 기이며, i=k인 경우에 R4이고, hi는 0 내지 3의 범위의 수임);
Q는, 화학식 X-(G1)n-(G2)m을 갖는, 당류 성분을 함유하는 기이고, 상기 식에서, G1은 탄소 원자수 5 내지 12의 당류 성분이고; n+m은 1 내지 10이고; n 또는 m은 0일 수 있고, G2는, 유기 기 또는 유기 규소 기로 추가로 치환될 수 있는, 탄소 원자수 5 내지 12의 당류 성분이고;
X는 하기
-R5-NHC(O)-R6-;
-R5-NHC(O)O-R6-;
-R5-NH-C(O)-NH-R6-;
-R5-O-R6-;
-R5-CH(OH)-CH2-O-R6-;
-R5-S-R6-;
-R5-CH(OH)-CH2-NH-R6-; 및
-R5-N(R1)-R6-으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 연결 기이고;
R5 및 R6은 (Ra)u, (Rb)v, 및 (Rc)x를 함유하는 2가 스페이서 기이고, u, v, 및 x 중 적어도 하나는 1이어야 하고; Ra 및 Rc는 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬렌 기 또는 (RdO)p로 표시되는 폴리옥시알킬렌 기이고, Rd는 H이거나 탄소 원자수 1 내지 12이고; p는 1 내지 50의 임의의 정수이고; 각각의 (RdO) 부분은 동일하거나 상이할 수 있고; Rb는 -N(Re)-이고, Re는 H, 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬 기, 또는 X-Y이고, X는 하기에 정의된 바와 같거나 또는 R5이고, Y는 카르복실산, 포스페이트, 설페이트, 설포네이트, 또는 3차 암모늄 기이고;
a, b, c, 및 d는 1.0 ≤ a+b ≤ 2.5, 0.001 ≤ c ≤ 1.5, 및 0.001 ≤ d ≤ 1.5가 되도록 하는 범위의 수임}
[2] Q는, 아미노 기와 하이드록시 작용성 당류 사이의 반응에 의해 얻어지는 당류 성분을 함유하는 기인, [1]에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산.
[3] Q는,
-R12-(N(R13)-R14)w-NR15R16
(상기 식에서, R12는 탄소 원자수 2 내지 8의 알킬렌 기이고;
R13, R15, 및 R16은 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 10의 1가 유기 기이지만, 전체의 R13, R15, 및 R16 중 적어도 하나는 수소 원자이고;
R14는 탄소 원자수 1 내지 4의 알킬렌 기이고; w는 0 ≤ w ≤ 6의 범위의 수임)으로 표시되는 규소-결합된 아미노 기와
당 락톤 화합물 사이의 반응에 의해 얻어지는 당 락톤 아미드 알킬 기인, [1] 또는 [2]에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산.
[4] 하기 구조식 1-1로 표시되는, [1] 내지 [3] 중 하나에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산:
[화학식 4]
Figure pct00004
{이러한 식에서, R1, R2, L1 및 Q는 상기한 기와 동일한 의미의 기이고, R은 R1, R2, L1, 및 Q로부터 선택된 기이되; 단, n3 = 0인 경우에, 적어도 하나의 R은 L1이고; n4 = 0인 경우에, 적어도 하나의 R은 Q이고; (n1+n2+n3+n4)는 0 내지 50의 범위의 수이고; n1은 0 내지 45의 범위의 수이고, n2는 0 내지 30의 범위의 수이고, n3은 0 내지 20의 범위의 수이고, n4는 0 내지 2의 범위의 수임}
[5] 하기 구조식 1-1-1로 표시되는, [1] 내지 [4] 중 하나에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산:
[화학식 5]
Figure pct00005
{이러한 식에서, R1, R2, L1, 및 Q는 상기한 기와 동일한 의미의 기이고, (n1+n2+n3+n4)는 2 내지 50의 범위의 수이고, n1은 0 내지 45의 범위의 수이고, n2는 0 내지 30의 범위의 수이고, n3은 1 내지 20의 범위의 수이고, n4는 0.1 내지 2의 범위의 수임}
[6] 구조식 1-1 또는 구조식 1-1-1에서, L1은 하기 일반식 2-1 또는 일반식 2-2로 표시되는 작용기이고:
일반식 2-1:
[화학식 6]
Figure pct00006
일반식 2-2:
[화학식 7]
Figure pct00007
(이들 식에서, R1, R2, 및 Z는 상기한 기와 동일한 의미의 기이고 a1 및 a2는 각각 독립적으로 0 내지 3의 범위의 수임);
Q는,
-R12-(N(R13)-R14)w-NR15R16
(상기 식에서, R12는 탄소 원자수 2 내지 8의 알킬렌 기이고;
R13, R15, R16은 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 10의 1가 유기 기이지만, 전체의 R13, R15, 및 R16 중 적어도 하나는 수소 원자이고;
R14는 탄소 원자수 1 내지 4의 알킬렌 기이고; w는 0 ≤ w ≤ 6의 범위의 수임)으로 표시되는 규소-결합된 아미노 기와
당 락톤 화합물 사이의 반응에 의해 얻어지는 당 락톤 아미드 알킬 기 Q1인, [4] 또는 [5]에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산.
[7] 하기 구조식 1-1-A 또는 구조식 1-1-B로 표시되는, [6]에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산:
[화학식 8]
Figure pct00008
[화학식 9]
Figure pct00009
{이들 식에서, Z, R1, R2, 및 Q1은 상기한 기와 동일한 의미의 기이고; R은 R1, R2, 및 상기한 L1 및 Q1로부터 선택되는 기이고; (n1+n2+n3+n4)는 2 내지 50의 범위의 수이고; n1은 0 내지 45의 범위의 수이고, n2는 0 내지 30의 범위의 수이고, n3은 1 내지 20의 범위의 수이고, n4는 0.1 내지 2의 범위의 수임}
[8] 하기 단계 (I) 내지 단계 (III)을 포함하는, [1] 내지 [7] 중 하나에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산의 제조 방법:
단계 (I): 실록산 덴드론 구조를 갖는 화합물;
직접 또는 탈보호 반응 후에 당류 성분을 갖는 화합물과 반응할 수 있는 작용기를 갖는 화합물; 및
유기하이드로겐폴리실록산을 동시 하이드로실릴화시킴으로써, 직접 또는 탈보호 반응 후에 당류 성분을 갖는 화합물과 반응할 수 있는 작용기를 갖는 동시 개질된 유기폴리실록산 중간체를 제조하는 단계.
단계 (II): 단계 (I)에서 얻은 동시 개질된 유기폴리실록산 중간체에 대해 필요한 대로 탈보호 반응을 수행함으로써, 당류 성분을 갖는 화합물과 반응할 수 있는 작용기를 갖는 동시 개질된 유기폴리실록산 중간체를 제조하는 단계.
단계 (III): 단계 (I) 또는 단계 (II)에서 얻은 동시 개질된 유기폴리실록산 중간체와
당류 성분을 갖는 화합물을 반응시키는 단계.
[9] 단계 (II)는 필수 단계이고;
탈보호 반응 후에 당류 성분을 갖는 화합물과 반응할 수 있는 작용기를 갖는 화합물은 유기실릴 기로 보호된 알릴아민인, [8]에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산의 제조 방법.
[10] 유기실릴 기는 비스-다이메틸실릴에틸렌 기인, [9]에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산의 제조 방법.
[10-1] 가장 바람직하게는 하기 단계 (I) 내지 단계 (III)을 포함하는, [8] 내지 [10] 중 하나에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산의 제조 방법:
단계 (I-A): 실록산 덴드론 구조를 갖는 화합물;
비스-다이메틸실릴에틸렌 기에 의해 보호된 알릴아민; 및
유기하이드로겐폴리실록산을 동시 하이드로실릴화시킴으로써, 탈보호 반응 후에 당류 성분을 갖는 화합물과 반응할 수 있는 작용기를 갖는 동시 개질된 유기폴리실록산 중간체를 제조하는 단계.
단계 (II-B): 단계 (I)에서 얻은 동시 개질된 유기폴리실록산 중간체에 대해 탈보호 반응을 수행함으로써, 당류 성분을 갖는 화합물과 반응할 수 있는 작용기를 갖는 동시 개질된 유기폴리실록산 중간체를 제조하는 단계.
단계 (III): 단계 (I) 또는 단계 (II)에서 얻은 동시 개질된 유기폴리실록산 중간체와
당류 성분을 갖는 화합물을 반응시키는 단계.
[11] [1] 내지 [7] 중 하나에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산을 포함하는, 표면 처리제.
[12] [1] 내지 [7] 중 하나에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산을 포함하는, 분말 처리제.
[13] (A) [1] 내지 [7] 중 하나에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산;
및 (B) 분말 또는 착색제를 포함하는, 분말 조성물.
[14] 성분 (B)는, 평균 직경이 1 nm 내지 20 μm의 범위인, 무기 안료 분말, 유기 안료 분말, 및 수지 분말로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상인, [13]에 기재된 분말 조성물.
[15] (A) [1] 내지 [7] 중 하나에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산; (B) 분말 또는 착색제; 및 (C) 5 내지 100℃에서 액체인, 실리콘유, 비극성 유기 화합물, 및 저극성 유기 화합물로부터 선택되는 하나 이상의 유제를 포함하는, 유중분말 분산물.
[16] [1] 내지 [7] 중 하나에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산을 포함하는, 외용 제제.
[17] 화장 조성물 또는 의약품인, [16]에 기재된 외용 제제.
[18] [13] 또는 [14]에 따른 분말 조성물을 포함하는, 화장 조성물.
[19] [15]에 따른 유중분말 분산물을 포함하는, 화장 조성물.
[20] (A) [1] 내지 [7] 중 하나에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산;
(B) 분말 또는 착색제; 및
(C) 5 내지 100℃에서 액체인, 실리콘유, 비극성 유기 화합물, 또는 저극성 유기 화합물을 포함하는, 메이크업 화장 조성물.
발명의 효과
본 발명에 의하면, 폴리글리세린 또는 자일리톨-개질된 유기폴리실록산보다 저가이고, 종래의 폴리에테르-개질된 유기폴리실록산보다 혼합 유제 시스템에서의 분말 분산물의 생산 효율 및 분말 분산성이 우수하고, 광범위한 화장품 원료와의 상용성이 우수하고, 화장품 원료로서 유리하게 사용될 수 있는, 신규한 동시 개질된 유기폴리실록산 공중합체가, 특히 산업 규모에서, 유리하게 제공될 수 있다. 그 결과로, 특히 유중분말 분산물의 제조가 용이하고, 더욱이, 우수한 분말 분산성 및 안전성을 갖는 것을 특징으로 하는 제품이 제공될 수 있다. 부가적으로, 본 발명에 따르면, 유기폴리실록산을 포함하는 분말 처리제, 분말 처리제를 사용하여 표면 처리된 분말, 동시 개질된 유기폴리실록산 공중합체를 포함하는 분말 조성물, 및 유제를 포함하는 유중분말 분산물; 및 더욱이 외용 제제, 특히 메이크업 화장 조성물이 제공될 수 있다. 본 발명의 신규한 동시 개질된 유기폴리실록산을 포함하는 다양한 화장 조성물이 제공될 수 있다. 그러나, 특히, 상기한 유중분말 분산물을 사용하는 화장 조성물, 특히 메이크업 화장 조성물이 유리하게 제공될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 신규한 동시 개질된 유기폴리실록산, 다양한 유형의 처리제로서의 그의 사용, 및 특히, 분말 처리제로서 및 화장품 원료서의 사용을 상세하게 설명할 것이다. 부가적으로, 본 발명의 신규한 동시 개질된 유기폴리실록산을 사용하는, 유중분말 분산물, 외용 제제, 유리하게는 화장 조성물, 및 특히 유리하게는 메이크업 화장 조성물의 상세한 설명을 제공할 것이다.
본 발명에 따른 신규한 동시 개질된 유기폴리실록산을, 특허문헌 5 (국제특허 공개 WO/2011/049248호)에서 언급된 동시 개질된 유기폴리실록산과 공통되는 용도에 적용하는 것이 가능하다. 즉, 본 발명에 따른 신규한 동시 개질된 유기폴리실록산은, 특히 화장 조성물의 투여 형태, 유형, 및 제형예의 관점에서, 특허문헌 5에 언급된 동시 개질된 유기폴리실록산과 동일한 방식으로, 다양한 처리제로서, 특히 분말 처리제 및 화장품 원료로서 사용될 수 있으며; 선택적인 화장품 원료 성분과 조합되어 사용될 수 있고; 외용 제제로서 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산은, 실록산 덴드론 구조를 갖는 기 및 친수성 기로서의 당 또는 당 유도체 잔기를 갖는 동시 개질된 유기폴리실록산이며, 더욱 구체적으로, 하기 일반식 1로 표시되는 동시 개질된 유기폴리실록산이다. (이하에서, 일반식 1에서 L1로 표시되는 기로서, i=1인 경우에 하기 일반식 2로 표시되는 실릴알킬 기는 또한 "카르보실록산 덴드리머"(carbosiloxane dendrimer) 및 "실록산 덴드론 구조를 갖는 실릴알킬 기"로 지칭된다. 유사하게, 당류 성분을 함유하는 기 (Q)는 또한 "당 또는 당 유도체 잔기"로서 표현된다.)
[일반식 1]
R1 aR2 bL1 cQdSiO(4 ― a ― b ― c―d) / 2 (1)
일반식 1에서,
R1은 탄소 원자수 1 내지 30의 치환 또는 비치환 1가 탄화수소 기, 또는 수소 원자이고;
R2는 탄소 원자수 6 내지 30의 치환 또는 비치환, 직쇄형 또는 분지형 1가 탄화수소 기, 또는 하기 일반식 2-1:
[화학식 10]
Figure pct00010
(상기 식에서 R11은 탄소 원자수 1 내지 30의 치환 또는 비치환 1가 탄화수소 기, 하이드록실 기, 또는 수소 원자이며,
R11 부분들 중 적어도 하나는 상기 1가 탄화수소 기이고; t는 2 내지 10의 범위의 수이고;
r은 1 내지 500의 범위의 수임); 또는 하기 일반식 2-2:
[화학식 11]
Figure pct00011
(상기 식에서, R11 및 r은 상기한 바와 같음)로 표시되는 사슬형 유기실록산 기이고;
L1은 i = 1인 경우 하기 일반식 3으로 표시되는, 실록산 덴드론 구조를 갖는 실릴알킬 기를 나타내고:
[화학식 12]
Figure pct00012
(상기 식에서,
R3은 탄소 원자수 1 내지 30의 치환 또는 비치환, 직쇄형 또는 분지형 1가 탄화수소 기를 나타내고; R4는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬 기 또는 페닐 기를 나타내고; Z는 2가 유기 기를 나타내고; i는 Li로 표시되는 전술한 실릴알킬 기의 계층을 나타내며, 상기 실릴알킬 기의 반복수인 계층수가 k일 때, 1 내지 k의 정수이고; 계층수 k는 1 내지 10의 정수이고; Li+1은 i가 k 미만인 경우에 상기 실릴알킬 기이며, i=k인 경우에 R4이고, hi는 0 내지 3의 범위의 수임);
Q는, 화학식 X-(G1)n-(G2)m을 갖는, 당류 성분을 함유하는 기이고, 상기 식에서, G1은 탄소 원자수 5 내지 12의 당류 성분이고; n+m은 1 내지 10이고; n 또는 m은 0일 수 있고, G2는, 유기 기 또는 유기 규소 기로 추가로 치환될 수 있는, 탄소 원자수 5 내지 12의 당류 성분이고;
X는 하기
-R5-NHC(O)-R6-;
-R5-NHC(O)O-R6-;
-R5-NH-C(O)-NH-R6-;
-R5-O-R6-;
-R5-CH(OH)-CH2-O-R6-;
-R5-S-R6-;
-R5-CH(OH)-CH2-NH-R6-; 및
-R5-N(R1)-R6-으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 연결 기이고;
R5 및 R6은 (Ra)u, (Rb)v, 및 (Rc)x를 함유하는 2가 스페이서 기이고, u, v, 및 x 중 적어도 하나는 1이어야 하고; R7 및 R9는 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬렌 기 또는 (RdO)p로 표시되는 폴리옥시알킬렌 기이고, Rd는 H이거나 탄소 원자수 1 내지 12이고; p는 1 내지 50의 임의의 정수이고; 각각의 (RdO) 부분은 동일하거나 상이할 수 있고; Rb는 -N(Re)-이고, Re는 H, 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬 기, 또는 X-Y이고, X는 하기에 정의된 바와 같거나 또는 R5이고, Y는 카르복실산, 포스페이트, 설페이트, 설포네이트, 또는 3차 암모늄 기이고;
a, b, c, 및 d는 1.0 ≤ a+b ≤ 2.5, 0.001 ≤ c ≤ 1.5, 및 0.001 ≤ d ≤ 1.5가 되도록 하는 범위의 수이다.
일반식 1에서, R1은 탄소 원자수 1 내지 30의 치환 또는 비치환 1가 탄화수소 기, 또는 수소 원자이다. 그러나, 1가 유기 기 R1은 상기한 L1 또는 Q 부분에 상응하는 기를 포함하지 않으며, 특히, 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 10의 알킬 기 또는 아릴 기를 나타낸다. 이의 예에는 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, s-부틸, 펜틸, 네오펜틸, 사이클로펜틸, 헥실, 및 유사한 직쇄형, 분지형, 또는 환형 알킬 기; 및 페닐 기가 포함된다. 산업적 관점에서, R1은 바람직하게는 메틸 기 또는 페닐 기이다. 부가적으로, R1은 이들 기의 탄소 원자들에 결합된 수소 원자들이 불소 또는 유사한 할로겐 원자로, 또는 에폭시 기, 아실 기, 카르복실 기, 아미노 기, (메트)아크릴 기, 메르캅토 기 등을 갖는 유기 기로 적어도 부분적으로 치환된 기일 수 있다.
R2는 본 발명에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산에 선택적으로 포함되는 작용기이며, 탄소 원자수 6 내지 30의 치환 또는 비치환, 직쇄형 또는 분지형 1가 탄화수소 기이다. 특히, R1 부분들 전부가 탄소 원자수 5 이하의 알킬 기 (특히 메틸 기) 또는 페닐 기인 경우에는, 특히, 탄화수소계 유제 (즉, 화장품 원료)와의 친화성을 개선하기 위해, 장쇄 탄화수소 기 R2를 포함하는 것이 바람직하다. R2 부분의 바람직한 예에는 헥실 기, 헵틸 기, 옥틸 기, 데실 기, 도데실 기, 및 탄소 원자수 6 이상의 유사한 알킬 기; 사이클로헥실 기 및 유사한 사이클로알킬 기; 톨릴 기, 자일릴 기, 나프틸 기, 및 유사한 아릴 기; 및 이들 기의 탄소 원자들에 결합된 수소 원자들이 불소 또는 유사한 할로겐 원자로, 또는 에폭시 기, 아실 기, 카르복실 기, 아미노 기, (메트)아크릴 기, 메르캅토 기 등을 갖는 유기 기로 적어도 부분적으로 치환된 기가 포함된다. R2 부분은 바람직하게는 탄소 원자수 8 내지 20의 알킬 기이다.
일반식 2-1 또는 일반식 2-2의 사슬형 유기실록산 기는, 실록산 덴드론 구조를 갖는 실릴알킬 기와는 달리 직쇄형 폴리실록산 사슬 구조를 갖는다. 일반식 2-1 또는 일반식 2-2에서, R11은 각각 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 30의 치환 또는 비치환 1가 탄화수소 기, 하이드록실 기, 또는 수소 원자이다. 탄소 원자수 1 내지 30의 치환 또는 비치환 1가 탄화수소 기는 탄소 원자수 1 내지 30의 알킬 기, 탄소 원자수 6 내지 30의 아릴 기, 탄소 원자수 6 내지 30의 아르알킬 기, 또는 탄소 원자수 6 내지 30의 사이클로알킬 기이며, 메틸 기, 에틸 기, 프로필 기, 부틸 기, 펜틸 기, 헥실 기, 헵틸 기, 옥틸 기, 데실 기 또는 기타 알킬 기; 사이클로펜틸 기, 사이클로헥실 기, 또는 기타 사이클로알킬 기; 또는 페닐 기, 톨릴 기, 또는 기타 아릴 기에 의해 예시된다. 이들 기의 탄소 원자들에 결합된 수소 원자들은 불소 또는 유사한 할로겐 원자로, 또는 에폭시 기, 아실 기, 카르복실 기, 아미노 기, 메타크릴 기, 메르캅토 기 등을 포함하는 유기 기로 적어도 부분적으로 치환될 수 있다. 메틸 기, 페닐 기, 또는 하이드록실 기가 R11로서 특히 바람직하다. R11의 일부가 메틸 기이고 R11의 다른 일부가 탄소 원자수 8 내지 30의 장쇄 알킬 기인 구성이 또한 바람직하다.
일반식 2-1 또는 일반식 2-2에서, t는 2 내지 10의 범위의 수이며; r은 1 내지 500의 범위의 수이고; r은 바람직하게는 2 내지 500의 범위의 수이다. 이러한 직쇄형 유기실록산 기는 소수성이다. 다양한 유제와의 상용성의 관점에서, r은 바람직하게는 1 내지 100의 범위의 수이며, 특히 바람직하게는 2 내지 30의 범위의 수이다.
탄소 원자수 1 내지 30의 치환 또는 비치환, 직쇄형 또는 분지형 1가 탄화수소 기 (일반식 3에서의 R3 부분)의 예에는 메틸 기, 에틸 기, 프로필 기, 부틸 기, 펜틸 기, 헥실 기, 헵틸 기, 옥틸 기, 및 유사한 알킬 기; 사이클로펜틸 기, 사이클로헥실 기, 및 유사한 사이클로알킬 기; 비닐 기, 알릴 기, 부테닐 기, 및 유사한 알케닐 기; 페닐 기, 톨릴 기 및 유사한 아릴 기; 벤질 기 및 유사한 아르알킬 기; 및 이들 기의 탄소 원자들에 결합된 수소 원자들이 불소 또는 유사한 할로겐 원자로, 또는 에폭시 기, 글리시딜 기, 아실 기, 카르복실 기, 아미노 기, 메타크릴 기, 메르캅토 기 등을 포함하는 유기 기로 적어도 부분적으로 치환된 기 (단, 총 탄소 원자수는 1 내지 30임)가 포함된다.
본 발명에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산에서, 추가적인 작용성을 제공하기 위해, 실록산 덴드론 구조를 갖는 기 (-L1) 및 당류 성분을 함유하는 기 (-Q) 이외의 개질된 기, 특히, 단쇄 또는 중쇄 탄화수소 기반의 기를 R1로서 도입하거나 또는 설계할 수 있다. 구체적으로, R1이 치환된 1가 탄화수소 기인 경우에, 치환체는 바람직하게는 원하는 특성 및 용도에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 동시 개질된 유기폴리실록산을 화장 조성물 원료로서 사용하는 경우에, 사용감, 감촉, 지속성 등을 개선하기 위해, 아미노 기, 아미노에틸 아미노프로필 기, 카르복실 기 등을 1가 탄화수소 기의 치환기로서 도입할 수 있다.
특히, R1 부분은 바람직하게는 불포화 지방족 결합이 없는 탄소 원자수 1 내지 8의 1가 탄화수소 기, 또는 1가 플루오르화 탄화수소 기이다. R3 부분에 속하는, 불포화 지방족 결합을 갖지 않는 1가 탄화수소 기의 예에는 메틸 기, 에틸 기, 프로필 기, 부틸 기, 펜틸 기, 헥실 기 및 유사 알킬 기; 페닐 기, 톨릴 기, 자일릴 기, 및 유사한 아릴 기; 및 벤질 기와 같은 아르알킬 기가 포함된다. 1가 플루오르화 탄화수소 기의 예에는 트라이플루오로프로필 기, 펜타플루오로에틸 기 및 유사한 퍼플루오로알킬 기가 포함된다. 산업적 관점에서, R3은 바람직하게는 메틸 기, 에틸 기, 또는 페닐 기이며, 더욱 바람직하게는 전체 R1 부분의 90 몰 내지 100%가 메틸 기, 에틸 기, 또는 페닐 기로부터 선택된다.
일반식 1에서, L1로 표시되는 기는 실록산 덴드론 구조를 갖는 실릴알킬 기이고, i = 1인 경우의 일반식 3으로 표시되는 실릴알킬 기로서 정의된다. 실록산 덴드론 구조를 갖는 실릴알킬 기는, 카르보실록산 단위가 덴드리머의 형태로 연장되는 구조를 포함하며, 따라서 선형 또는 단순한 분지형 폴리실록산 단위와 비교하여 높은 발수성을 나타내는 작용기이다. 본 발명의 동시 개질된 유기폴리실록산은, 실록산 덴드론 구조의 존재로 인해, 실리콘유뿐만 아니라 탄화수소유 및 에스테르유와 같은 다양한 유제와 높은 상용성을 나타낼 수 있다. 본 발명의 동시 개질된 유기폴리실록산은, 실록산 덴드론 구조의 존재로 인해, 독특하고 우수한 사용감을 또한 나타낼 수 있다. 또한, 친수성 기와의 잘 균형 잡힌 조합으로 인해, 본 발명의 동시 개질된 유기폴리실록산에 우수한 유제 증점 효과 및 겔화 성능이 제공될 수 있다. 게다가, 실록산 덴드론 구조를 갖는 실릴알킬 기는 화학적으로 안정하며, 이러한 이유로, 실릴알킬 기는 넓은 범위의 화장 조성물 성분들과의 조합에 있어서의 유용성과 같은 유리한 특성을 제공하는 작용기이다.
일반식 3에서, R4는 페닐 기 또는 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬 기이다. 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬 기의 예에는 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, s-부틸, 펜틸, 네오펜틸, 사이클로펜틸, 헥실, 및 유사한 직쇄형, 분지형, 또는 환형 알킬 기가 포함된다.
일반식 3에서, i는 Li로 표시되는 실릴알킬 기의 계층을 나타내며, 상기 실릴알킬 기의 반복수인 계층수가 k일 때, 1 내지 k의 정수이다. 계층수 k는 1 내지 10의 정수이고, Li+1은 i가 k 미만인 경우에 상기 실릴알킬 기이며 i = k인 경우에 메틸 기 또는 페닐 기이다. 특히, i = k인 경우, R4는 바람직하게는 메틸 기이다. 또한, hi는 0 내지 3의 범위의 수이다.
공업적 관점에서, 계층수 k는 바람직하게는 1 내지 3의 정수이고, 더욱 바람직하게는 1 또는 2이다. 각각의 계층수에 있어서, L1로 나타내어지는 기는 하기와 같이 표시된다. 식에서, R2 및 Z는 상기한 기와 동일한 의미의 기이다.
계층수가 k=1인 경우에, L1은 하기 일반식 3-1로 표시된다:
[화학식 13]
Figure pct00013
계층수가 k=2인 경우에, L1은 하기 일반식 3-2로 표시된다:
[화학식 14]
Figure pct00014
계층수가 k = 3인 경우에, L1은 하기 일반식 3-3으로 표시된다:
[화학식 15]
Figure pct00015
일반식 3에서, hi가 각각 독립적으로 0 내지 3의 범위의 수이고 계층수가 1 내지 3인, 일반식 3-1 내지 일반식 3-3으로 표시되는 구조에 있어서, h1, h2, 및 h3은 각각 독립적으로 0 내지 3의 범위의 수이다. 이들 hi 부분은 바람직하게는 0 내지 1의 범위의 수이며, hi는 특히 바람직하게는 0이다.
일반식 3 및 일반식 3-1 내지 일반식 3-3에서, Z는 각각 독립적으로 2가 유기 기이며, 이의 구체적인 예에는 규소-결합된 수소 원자와, 불포화 탄화수소 기, 예를 들어 알케닐 기, 아크릴옥시 기, 메타크릴옥시 기 등을 말단에 갖는 작용기의 부가 반응에 의해 형성되는 2가 유기 기가 포함된다. 실록산 덴드론 구조를 갖는 실릴알킬 기의 도입 방법에 따라, 작용기는 적절하게 선택될 수 있으며, 상기에 기재된 작용기에 제한되지 않는다. 바람직하게는, Z는 각각 독립적으로 하기 일반식으로 표시되는 2가 유기 기로부터 선택되는 기이다.
[화학식 16]
Figure pct00016
상기한 일반식에서, R7은 각각 독립적으로 탄소 원자수 2 내지 22의 치환 또는 비치환, 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌 기 또는 알케닐렌 기 또는 탄소 원자수 6 내지 22의 아릴렌 기를 나타낸다. 더 구체적으로, R5의 예에는 에틸렌 기, 프로필렌 기, 부틸렌 기, 헥실렌 기, 및 유사한 직쇄 알킬렌 기; 메틸메틸렌 기, 메틸에틸렌 기, 1-메틸펜틸렌 기, 1,4-다이메틸부틸렌 기, 및 유사한 분지형 알킬렌 기가 포함된다. R5는 바람직하게는 에틸렌 기, 프로필렌 기, 메틸에틸렌 기, 및 헥실렌 기로부터 선택되는 기이다.
상기한 일반식에서, R8은 하기 화학식으로 표시되는 2가 유기 기로부터 선택되는 기이다:
[화학식 17]
Figure pct00017
특히, L1에서의 Z는 바람직하게는 규소-결합된 수소 원자와 알케닐 기 사이의 반응에 의해 도입되는 일반식 -R7-로 표시되는 2가 유기 기이다. 유사하게, Z는 바람직하게는 규소-결합된 수소 원자와 불포화 카르복실산 에스테르 기 사이의 반응에 의해 도입되는 일반식 -R7-COO-R8-로 표시되는 2가 유기 기이다. 다른 한편, 계층수 k가 2 이상이고 Li가 L2 내지 Lk인, Li로 표시되는 실릴알킬 기에서, Z는 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 10의 알킬렌 기이며, 특히, 바람직하게는 에틸렌 기, 프로필렌 기, 메틸에틸렌 기, 및 헥실렌 기로부터 선택되는 기이고, 가장 바람직하게는 에틸렌 기이다.
당류 작용성 실리콘 및 그의 제조 방법은 본 기술 분야에 공지되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 제4,591,652호는, 아민 말단 치환체를 갖는 실란을 알도노락톤과 반응시켜 폴리하이드록시실란을 제조하는 방법을 기재한다. 일본 특허 제62-68820호는 아미노실록산 및 당류 락톤으로부터 생성되는 당류 잔기를 함유하는 유기폴리실록산을 개시한다. 국제특허 공개 WO/94/29324호는 에폭시 트라이실록산 반응 생성물, 및 당류 락톤으로부터 형성되는 계면활성제 또는 표면 개선제를 포함하는 실록사닐-개질된 화합물을 기재한다. 국제특허 공개 WO/02/088456호는 아미노실록산 및 당류 락톤으로부터 형성되는 아미드-작용성 아미노폴리다이오르가노실록산을 기재한다.
당류와 실록산을 연결하기 위한 합성 방법이 또한 본 기술 분야에 공지되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 제5,831,080호는 알릴 작용성 당류 기의 하이드로실릴화에 의해 생성되는 글리코사이드 기를 함유하는 유기실리콘 화합물을 기재한다. 미국 특허 제6,517,933B1호는, 당류를 포함하는 천연 빌딩 블록의 세트와 폴리실록산을 포함하는 합성 빌딩 블록의 세트를 포함하는, 하이브리드 중합체 재료를 기재한다. 다수의 가능한 연결 방법이 기재되어 있다. 상기한 참조 특허문헌의 모든 개시 내용은 본 명세서에 참고로 포함되어 있다. 추가로, 당류 실록산은, 당 실록산의 작용성 부위에서의 음이온성 또는 양이온성 단량체와의 반응에 의해 개질될 수 있다.
본 발명에서, Q는 화학식 X-(G1)n-(G2)m을 갖는, 당류 성분을 함유하는 기이다. Q는 당 락톤 화합물과 아미노알킬 기 사이의 아미드 결합에 의해 형성되는 당 락톤 아미드 알킬 기인 것이 특히 바람직하지만, Q는 이러한 예에 한정되지 않는다.
상기 식에서, G1은 탄소 원자수 5 내지 12의 당류 성분이고; b+c는 1 내지 10이고; b 또는 c가 0일 때, G2는, 유기 기 또는 유기 규소 기로 추가로 치환될 수 있는, 탄소 원자수 5 내지 12의 당류 성분이다. 여기서, 당류 성분은 바람직하게는 하이드록시 작용성 당류로부터 유도되는 당 잔기 구조이고, 더욱 더 바람직하게는, 알돈산, 올리고알돈산, 우론산, 올리고우론산, 또는 그로부터 유도되는 당 잔기로부터 유래하는 구조이다. 본 발명에서, 당 락톤 화합물 (분자 내에서의 당산의 고리화 탈수에 의해 형성됨)로부터 유도되는 당 잔기로부터 유래하는 구조가 특히 바람직하다. 그러한 구조를 가짐으로써, Q로 표시되는 당류 성분을 함유하는 기는 본 발명의 동시 개질된 유기폴리실록산에 친수성을 제공할 수 있다.
당산이 분자 내 고리화된 당 락톤 화합물의 예에는 알돈산, 우론산, 락토비온산 등으로부터 유래되는 락톤이 포함된다. 더욱 구체적인 예에는, D-글루코스, D-갈락토스, D-알로스, D-알도스, D-만노스, D-굴로스, D-이도스, 및 D-탈로스와 같은 환원성 단량류로부터 유도된 알돈산의 락톤; 말토스, 셀로비오스, 락토스, 자일로비오스, 아이소말토스, 니게로스, 및 코지비오스와 같은 환원성 이당류로부터 유도된 알돈산의 락톤; 말토트리오스, 파노스, 및 아이소말토트리오스와 같은 환원성 삼당류로부터 유도된 알돈산의 락톤; 4개 이상의 당의 환원성 올리고당류로부터 유도된 알돈산의 락톤; D-글루쿠론산, L-이두론산, 및 만누론산과 같은 우론산의 락톤; 및 락토비온산의 락톤이 포함된다. 추가로, 이들은 단독으로 또는 혼합물로서 반응에 사용될 수 있다. D-글루코스로부터 유도된 알도노락톤, 예를 들어, 글루코노락톤 (GL) 및 락토비온산으로부터 유도된 락토비오노락톤 (LBL)이 특히 바람직하다.
또한, 상기 식에서, X는 하기
-R5-NHC(O)-R6-;
-R5-NHC(O)O-R6-;
-R5-NH-C(O)-NH-R6-;
-R5-O-R6-;
-R5-CH(OH)-CH2-O-R6-;
-R5-S-R6-;
-R5-CH(OH)-CH2-NH-R6-; 및
-R5-N(R1)-R6-으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 연결 기이고;
R5 및 R6은 (Ra)u, (Rb)v, 및 (Rc)x를 함유하는 2가 스페이서 기이고, u, v, 및 x 중 적어도 하나는 1이어야 하고; Ra 및 Rc는 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬렌 기 또는 (RdO)p로 표시되는 폴리옥시알킬렌 기이고, Rd는 H이거나 탄소 원자수 1 내지 12이고; p는 1 내지 50의 임의의 정수이고; 각각의 (RdO) 부분은 동일하거나 상이할 수 있고; Rb는 -N(Re)-이고, Re는 H, 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬 기, 또는 X-Y이고, X는 하기에 정의된 바와 같거나 또는 R5이고, Y는 카르복실산, 포스페이트, 설페이트, 설포네이트, 또는 3차 암모늄 기이다.
X는, 구체적으로, 아미드, 아미노, 우레탄, 우레아, 에스테르, 에테르, 티오에테르, 또는 아세탈 작용성 연결 기를 함유하는 2가 작용기이고, 바람직하게는 아미노 기와 하이드록시 작용성 당류 사이의 반응에 의해 얻어지는 아미드 결합을 함유하는 연결 기이다.
특히, X는 바람직하게는 규소-결합된 아미노알킬 기와 당 락톤 화합물 사이의 반응에 의해 얻어지는 아미드 작용성 연결 기이다. 즉, 본 발명의 동시 개질된 유기폴리실록산은 특히 바람직하게는, 규소-결합된 아미노알킬 기 규소 원자와 당 락톤 화합물 사이의 반응에 의해 얻어지는 당 락톤 아미드 알킬 기를, 당류 성분을 함유하는 기 (Q)로서 갖는다.
더욱 구체적으로, 본 발명에서, Q는 특히 바람직하게는,
-R12-(N(R13)-R14)w-NR15R16
(상기 식에서, R12는 탄소 원자수 2 내지 8의 알킬렌 기이고;
R13, R15, 및 R16은 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 10의 1가 유기 기이지만, 전체의 R13, R15, 및 R16 중 적어도 하나는 수소 원자이고;
R14는 탄소 원자수 1 내지 4의 알킬렌 기이고; w는 0 ≤ w ≤ 6의 범위의 수임)으로 표시되는 규소-결합된 아미노 기와
당 락톤 화합물 사이의 반응에 의해 얻어지는, 당 락톤 아미드 알킬 기 (Q1)이다. 이때에, 아미노 기는 바람직하게는 탄소 원자수 2 내지 20의 아미노알킬 기이고, 특히 바람직하게는 아미노프로필 기 또는 아미노 에틸아미노 아이소부틸 기이다. 또한, 당 락톤 화합물은 바람직하게는 알도노락톤 등이고 특히 바람직하게는 글루코노락톤 (GL) 또는 락토비오노락톤 (LBL)이다. 여기서, 아미노알킬 기와 당 락톤 화합물 사이의 반응은 바람직하게는, 아미노알킬 기를 갖는 동시 개질된 유기폴리실록산 중간체의 몰 양의 1.0 내지 1.3배의 양의 당 락톤 화합물을 용매 중에서 혼합하고, 이어서 5 내지 30 중량%의 용액 농도에서 가열 환류 하에 3 내지 20시간 동안 교반함으로써 달성될 수 있다. 이때에 사용되는 용매로서는 저급 알코올, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 및 2-프로판올이 적합하다.
본 출원에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산의 바람직한 예에는 하기 구조식 1-1로 표시되는 직쇄형의 동시 개질된 유기폴리실록산이 포함된다.
[화학식 18]
Figure pct00018
이러한 식에서, R1, R2, L1 및 Q는 상기한 기와 동일한 의미의 기이고, R은 R1, R2, L1, 및 Q로부터 선택되는 기이다. 그러나, n3 = 0인 경우에, 적어도 하나의 R은 L1이고; n4 = 0인 경우에, 적어도 하나의 R은 Q이다.
구조식 1-1로 표시되는 직쇄형의 동시 개질된 유기폴리실록산에서, (n1+n2+n3+n4)는 0 내지 50, 바람직하게는 5 내지 45, 및 특히 바람직하게는 10 내지 40의 범위의 수이다.
n1은 0 내지 45, 바람직하게는 5 내지 45, 더욱 바람직하게는 10 내지 45의 범위의 수이다.
n2는 0 내지 30, 바람직하게는 0 내지 25, 더욱 바람직하게는 0 내지 20의 범위의 수이다.
n3은 0 내지 20, 바람직하게는 1 내지 15, 더욱 바람직하게는 1 내지 10의 범위의 수이다.
n4는 0 내지 2, 바람직하게는 0.1 내지 1.8, 더욱 바람직하게는 0.2 내지 1.5의 범위의 수이다. n1 내지 n4가 상기한 범위 이내인 경우, 본 발명의 동시 개질된 유기폴리실록산은 비교적 낮은 분자량을 가지며 다양한 분말의 표면 상에 배향되어, 적절한 정도의 발수성을 부여할 수 있다. 그러므로, 동시 개질된 유기폴리실록산은, 특히 화장품용 분말의 표면 처리 또는 분산에 사용되는 분말 표면 처리제로서 매우 적합하게 사용될 수 있다.
본 출원의 동시 개질된 유기폴리실록산의 산업적으로 바람직한 예는, 하기 구조식 1-1-1로 표시되는, 직쇄형의 동시 개질된 유기폴리실록산이다.
[화학식 19]
Figure pct00019
이러한 식에서, R1, R2, L1, 및 Q는 상기한 기와 동일한 의미의 기이고, n1 내지 n4는 상기한 수와 동일한 의미의 수이다.
본 출원에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산의 바람직한 예에는 하기 구조식 1-1-A 및 구조식 1-1-B로 표시되는 동시 개질된 유기폴리실록산이 포함된다.
[화학식 20]
Figure pct00020
[화학식 21]
Figure pct00021
구조식 1-1-A 또는 구조식 1-1-B에서, Z, R1, R2, 및 Q1은 상기한 것과 동일한 의미의 기이고; R은 전술한 R1, R2, L1, 및 Q1로부터 선택되는 기이다. 또한, n1 내지 n4는 상기한 것과 동일한 의미의 수이다.
본 출원에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산은, 제1 단계에서, Si-H와 같은 반응성 작용기를 갖는 유기하이드로겐폴리실록산에 대해서, 분자 사슬의 한쪽 말단에 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 실록산 덴드론 구조를 갖는 화합물 및 분자 사슬의 한쪽 말단에는 알케닐 기와 같은 반응성 작용기를 갖고 다른 쪽 말단에는 직접 또는 탈보호 반응 후에 당류 성분을 갖는 화합물과 반응할 수 있는 작용기를 갖는 화합물의 부가 반응을 수행하여, 반응성 유기폴리실록산 중간체를 제조하고; 탈보호 반응을 수행하는 선택적인 제2 단계 후에, 제3 단계에서, 반응성 유기폴리실록산 중간체와 당류 성분을 갖는 화합물을 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 제1 단계에서의 부가 반응의 유형은 특별히 한정되지 않지만, 반응의 제어, 순도 및 수율의 관점에서, 부가 반응은 바람직하게는 하이드로실릴화 반응 촉매의 존재 하에 수행된다. 또한, 이러한 2단계 반응의 결과로서 얻어진 동시 개질된 유기폴리실록산의 조 생성물은, 당류 성분을 갖는 화합물과의 혼합물일 수 있다.
특히, 하이드로실릴화 반응에 의해 본 발명의 동시 개질된 유기폴리실록산을 고순도 및 고수율로 얻기 위해서, 당류 성분을 갖는 화합물과 반응할 수 있는 작용기를 갖는 화합물은 바람직하게는, 분자 사슬의 한쪽 말단에는 알케닐 기와 같은 반응성 작용기를 갖고 다른 쪽 말단에는 유기 기로 보호된 아미노 기를 갖는 화합물이다. 그러한 보호된 아미노 기를 갖는 화합물은 원하는 대로 선택될 수 있지만, 산업적 관점에서, 특히 바람직하게는 아미노 기가 유기실릴 기, 아미드 기, 또는 이미드 기와 같은 유기 기로 보호된 알릴아민이다.
상기한 알릴아민의 보호 기의 예에는 1,2-비스-다이메틸실릴에틸렌, 1,2-비스-다이메틸실릴벤젠, 트라이메틸실릴 기, 석신산 무수물, 프탈산 무수물, 다이알킬말레산 무수물, 및 벤조일 클로라이드가 포함되며, 작업성 및 탈보호의 용이성의 관점에서 1,2-비스-다이메틸실릴에틸렌이 특히 효과적이다.
본 출원에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산은 가장 바람직하게는,
제1 단계에서, Si-H와 같은 반응성 작용기를 갖는 유기하이드로겐폴리실록산에 대해서, 분자 사슬의 한쪽 말단에 하나의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 실록산 덴드론 구조를 갖는 화합물 및 비스-다이메틸실릴에틸렌 기로 보호된 알릴아민의 동시 하이드로실릴화를 수행하여, 동시 개질된 유기폴리실록산 중간체를 제조하고;
제2 단계에서, 동시 개질된 유기폴리실록산 중간체의 아미노 기의 탈보호 반응을 수행하고;
제3 단계에서, 탈보호 반응 후의 반응성 유기폴리실록산 중간체와 당류 성분을 갖는 화합물 (특히, 당 락톤 화합물)을 반응시킴으로써 얻을 수 있다.
동시 개질된 유기폴리실록산의 응용
본 발명에 따른 신규한 동시 개질된 유기폴리실록산 (이하에서, "성분 (A)"로 지칭됨)은 소수성이고, 고도의 발수성을 나타내는 실록산 덴드론 구조를 갖는 실릴알킬 기 및 친수성 당류 성분을 갖는 기를 동일 분자 내에 갖고, 친유성 원료와의 배합 안정성이 우수하다. 그러므로, 본 발명에 따른 신규한 동시 개질된 유기폴리실록산은 다양한 유형의 처리제 및 화장품 원료 성분으로서 유용하며, 특히, 화장품에 사용하기 위한 표면 처리제로서, 그리고 특히 분말의 표면 처리 또는 분말의 분산에 사용하기 위한 분말 처리제로서 매우 유용하다. 특히, 상기한 응용에서, 동시 개질된 유기폴리실록산의 중합도가 비교적 낮고 실록산 덴드론 구조를 갖는 실릴알킬 기 및 당류 화합물을 함유하는 기에 의한 개질 비율이 소정 범위 이내인 것이 바람직하다. 그러므로, 특히, 상기 구조식 1-1, 구조식 1-1-1, 구조식 1-1-A, 및 구조식 1-1-B로 표시되는 사슬형 구조를 갖는 동시 개질된 유기폴리실록산이 가장 바람직하다.
분말 처리제로서의 용도
본 발명에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산은 집적된 친수성 기들을 갖는데, 이는 다양한 분말의 표면 상에 강하게 배향되어 적절한 정도의 발수성을 부여할 수 있다. 그러므로, 본 발명에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산은 화장품용 분말의 표면 처리 또는 분산을 위한 분말 표면 처리제로서 적합하게 사용될 수 있다. 특히, 분말 처리제로서 사용하는 경우에, 종래의 동시 개질된 유기폴리실록산과 비교하여, 본 발명에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산의 혼합 유제 시스템에서의 분산 안정성이 우수하다. 따라서, 처리제를 사용하여 분말 표면을 처리하여 얻어지는 분말 조성물을 제조한 후에, 분말 조성물을 유제 분산 매질 중에 분산시키는 방법을 사용하는 경우에 조차도 그리고 종래의 분말 처리제로는 안정한 분산을 얻기 어려운 분말인 경우에 조차도, 분말이 응집하거나 침전하지 않는 우수한 안정성을 갖는 유중분말 분산물이 제공될 수 있다.
본 발명의 동시 개질된 유기폴리실록산은 화장 조성물 중의 다양한 다른 친수성 및 소수성 성분들과의 우수한 상용성을 가지며, 분말을 포함하는 화장 조성물에서 분말의 분산성 및 안정성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 분말 처리제 및 본 발명의 분말 표면 처리제는 분말을 포함하는 화장 조성물의 안정성을 개선할 수 있으며, 이러한 분말의 균일한 분산성을 개선할 수 있다. 분말 표면 처리제를 사용하여 표면 처리된 분말을 포함하는 화장 조성물은 높은 안정성을 가지며, 이러한 분말은 이러한 화장 조성물 중에 균일하게 분산된다.
본 발명의 분말 처리제 중의 동시 개질된 유기폴리실록산의 배합량은 분말 처리 효과가 나타나기만 한다면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 50 내지 100 중량% (질량%)일 수 있고, 바람직하게는 70 내지 100 중량%, 그리고 더욱 바람직하게는 90 내지 100 중량%이다.
본 발명의 분말 처리제는 본 발명에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산과 다른 공지의 표면 처리제와의 배합물을 포함할 수 있으며 분말을 표면 처리하는 데 사용될 수 있다. 다른 표면 처리제의 예에는 메틸하이드로겐폴리실록산, 실리콘 수지, 금속 비누, 실란 커플링제, 실리카, 알루미나, 산화티타늄, 및 유사한 무기 산화물; 퍼플루오로알킬실란, 퍼플루오로알킬 포스페이트 에스테르 염, 및 유사한 불소 화합물에 기초한 표면 처리제가 포함된다. 따라서, 본 발명의 분말 표면 처리제는, 예를 들어, 0.1 내지 50 중량%의 다른 표면 처리제를 포함할 수 있으며 바람직하게는 1 내지 30 중량%를 포함하고 더욱 바람직하게는 5 내지 10 중량%의 다른 표면 처리제를 포함한다.
본 발명에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산을 분말 표면 처리제로서 사용하는 경우, 동시 개질된 유기폴리실록산과 분말 또는 착색제의 배합량은, 분말 또는 착색제 100 질량부당 바람직하게는 0.1 내지 50 질량부, 그리고 더욱 바람직하게는 0.5 내지 40 질량부의 범위이다. 배합량이 상기한 하한 미만인 경우에는, 표면 처리에 의한 효과가 불충분할 수 있다. 다른 한편, 배합량이 상기한 상한을 초과하더라도, 질감의 더 이상의 현저한 변화가 일어나지는 않을 것이며, 분말 및 동시 개질된 유기폴리실록산이 균일한 혼합물을 형성하는 경향이 증가할 것이다.
본 발명에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산은 종래의 방법을 사용하여 분말 표면을 처리하는 데 사용될 수 있다. 이러한 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 하기에 기재된 방법들로부터 적절히 선택될 수 있다.
1. 목표 분말을, 처리제가 배합된 유기 용매로부터 선택되는 매질 중에 분산시켜 표면 처리하는 방법.
2. 분말 및 분말 처리제를 혼합한 후에, 볼 밀, 제트 밀 등과 같은 분쇄기로 혼합물을 분쇄하여, 분말을 표면처리하는 방법.
3. 처리제를 용매에 배합하고, 이러한 혼합물에 분말을 분산시켜 처리제를 분말의 표면에 부착시키고 이어서 분말을 건조 및 소결하는 처리 방법.
분말 조성물
부가적으로, 본 발명은 (A) 본 발명에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산 및 (B) 분말 또는 착색제를 포함하는 분말 조성물에 관한 것이다. 분말 조성물은, 상기한 방법 등에 따라, 목적 (즉, 분말의 표면 처리, 분말의 분산성 개선, 화장품 원료를 위한 프리믹스로서 작용 등)에 상관없이, (B) 분말 또는 착색제, 및 (A) 본 발명에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산을 혼합하여 얻을 수 있다.
유중분말 분산물
추가적으로, 본 발명에 사용되는 바와 같이 "유중분말 분산물"은, 상기한 바와 같이 얻어지는 분말 조성물을 유제 중에 분산시킨 생성물, 또는 대안적으로, 동시 개질된 유기폴리실록산을 유제 중에 용해 또는 분산시키고, 이어서 분말을 그에 혼합하고 분산시켜 첨가한 생성물을 지칭하며; 그의 형태는 액체 분산물의 형태이다. 액체 분산물은 또한 "슬러리"로 불린다.
유제는 액체 분산물을 제조할 수 있기만 하다면 특별히 한정되지 않으며, 화장 조성물의 성분으로서 일반적으로 사용되는 유제이다. 게다가, 유제는 전형적으로 실온에서 액체이지만, 왁스와 같은 고체일 수 있으며, 또한 고도로 점성(고점도)인 검-유사 상태 또는 페이스트-유사 상태일 수 있다. 유제는 바람직하게는 (C) 5 내지 100℃에서 액체인 실리콘유, 비극성 유기 화합물, 및 저극성 유기 화합물로부터 선택되는 하나 이상이다.
본 발명의 유중분말 분산물은 하기한 방법과 같은 공지의 방법에 따라 적절하게 제조될 수 있다.
1. 상기한 바와 같이 얻어진 분말 조성물을 에스테르유, 실리콘유, 또는 유사한 유제 중에 첨가하고 분산시키는 방법.
2. 동시 개질된 유기폴리실록산을 상기한 유제 중에 용해 또는 분산시키고, 여기에 분말을 첨가하고, 볼 밀, 비드 밀, 샌드 밀, 또는 유사한 분산 기기를 사용하여 혼합물을 블렌딩하는 방법.
얻어지는 유중분말 분산물은 외용 제제에 (특히 화장 조성물에) 그대로 배합될 수 있다.
본 발명에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산을 포함하는 분말 조성물 및 유중분말 분산물은 외용 제제로서, 특히 화장 조성물 또는 화장품 원료를 위해, 적합하게 사용될 수 있다.
(B) 분말 또는 착색제
본 발명에 따른 분말 조성물, 유중분말 분산물 등에 사용되는 (B) 분말 또는 착색제는 화장 조성물에 일반적으로 사용되는 성분이며, 백색 및 착색 안료뿐만 아니라 체질 안료를 포함한다. 백색 및 착색 안료는 화장 조성물에 색 등을 부여하기 위하여 사용되며, 체질 안료는 화장 조성물의 감촉 등을 개선하기 위하여 사용된다. 본 발명에서는, 화장 조성물에서 일반적으로 사용되는 체질 안료뿐만 아니라 백색 및 착색 안료도 어떠한 특별한 제한 없이 분말로서 사용될 수 있다. 본 발명에서는, 바람직하게는, 하나 또는 둘 이상의 분말이 배합된다. 분말의 형태 (구형, 막대형, 니들(needle)형, 플레이트형, 무정형, 스핀들(spindle)형, 코쿤(cocoon)형 등), 입자 크기 (에어로졸, 마이크로입자, 안료-등급 입자 등) 및 입자 구조 (다공성, 비다공성 등)는 어떠한 방식으로든지 한정되지 않지만, 평균 일차 입자 크기는 바람직하게는 1 nm 내지 100 μm의 범위이다. 특히, 안료로서 분말 또는 착색제를 배합하는 경우에는 바람직하게는, 평균 직경이 1 nm 내지 20 μm의 범위인, 무기 안료 분말, 유기 안료 분말 및 수지 분말로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상이 배합된다.
분말의 예에는 무기 분말, 유기 분말, 계면활성제 금속 염 분말 (금속 비누), 착색 안료, 펄 안료, 금속 분말 안료 등이 포함된다. 이들 안료의 배합된 생성물을 사용할 수 있다. 게다가, 이들 안료의 표면은 발수 처리될 수 있다.
구체적인 예에는 특허문헌 5 (국제특허 공개 WO/2011/049248호, 본 출원인에 의해 출원됨)의 단락 [0150] 내지 [0152]에 언급된 것과 동일한 분말 또는 착색제가 포함된다.
상기한 분말 또는 착색제는 바람직하게는 다른 분말 분산제 또는 표면 처리제를 사용하여 처리된다. 특히, 분말 또는 착색제는 국제특허 공개 WO/2009/022621호, 일본 특허 출원 공개 제2011-148784호, 일본 특허 출원 공개 제2011-149017호, 일본 특허 출원 공개 제2011-246704호, 일본 특허 출원 공개 제2011-246705호, 일본 특허 출원 공개 제2011-246706호, 국제특허 공개 WO/2009/022621호, 국제특허 공개 WO/2011/049246호, 국제특허 공개 WO/2011/049248호, 일본 특허 출원 제2011-286973호 등에서 본 출원 발명의 본 발명자들에 의해 제안된 신규한 분말 처리제 및 처리 방법에 의해 분산 또는 표면-처리될 수 있거나, 또는 이들 신규한 분말 처리제 및 상기 언급된 유제를 사용하여 슬러리를 형성하도록 처리될 수 있다. 이들 신규한 처리제는 고유의 질감 및 성능, 예컨대 분산 안정성에 대한 우수한 개선 효과를 가지며, 이에 따라 본 발명의 신규한 화장품 원료와 조합하여 사용되는 경우, 화장품의 기능성, 질감, 저장 안정성 등에 대한 개선 효과가 기대될 수 있다.
언급된 분말들 중에서, 실리콘 탄성중합체 분말에 대해 설명할 것이다. 실리콘 탄성중합체 분말은 주로 다이오르가노실록시 단위 (D 단위)로부터 형성된 직쇄 다이오르가노폴리실록산의 가교결합된 생성물이며, 바람직하게는 측쇄 또는 분자 말단 상에 규소-결합된 수소 원자를 갖는 유기하이드로겐폴리실록산 및 측쇄 또는 분자 말단 상에 불포화 탄화수소 기, 예를 들어 알케닐 기 등을 갖는 다이오르가노폴리실록산을 하이드로실릴화 반응 촉매의 존재 하에 가교결합시킴으로써 얻을 수 있다. T 단위 및 Q 단위로부터 형성된 실리콘 수지 분말과 비교하여, 이러한 실리콘 탄성중합체 분말은 부드러우며, 탄성을 갖고, 우수한 오일 흡수성을 갖는다. 따라서, 피부 상의 유지가 흡수될 수 있고 메이크업 얼룩이 방지될 수 있다. 게다가, 동시 개질된 유기폴리실록산을 사용하여 표면 처리를 수행함으로써, 실리콘 탄성중합체 분말의 스웨드(suede)-유사 감촉을 감소시키지 않고서 촉촉한 감촉을 부여하는 것이 가능하다. 더욱이, 실리콘 탄성중합체 분말에 더하여, 동시 개질된 유기폴리실록산을 화장 조성물 중에 블렌딩하는 경우에는, 전체 화장 조성물 중의 상기 분말의 분산 안정성을 개선시켜서 시간 경과에 따라 안정한 화장 조성물을 얻는 것이 가능하다.
실리콘 탄성중합체 분말은 다양한 형태, 예를 들어 구형, 편평형, 무정형 등일 수 있다. 실리콘 탄성중합체 분말은 또한 오일 분산물의 형태일 수 있다. 본 발명의 화장 조성물의 경우에, 실리콘 탄성중합체 분말은 미립자 형태이며, 전자 현미경을 사용하여 관찰되는 일차 입자 크기 및/또는 레이저 분석 또는 산란에 의해 측정되는 평균 일차 입자 크기가 0.1 내지 50 μm의 범위이다. 부가적으로, 구형 일차 입자를 갖는 실리콘 탄성중합체 분말이 바람직하게 배합될 수 있다. 실리콘 탄성중합체 분말을 구성하는 실리콘 탄성중합체는, JIS K 6253에 명시된 "가황 또는 열가소성 고무 - 경도의 측정(Rubber, Vulcanized or Thermoplastic - Determination of Hardness)"에서 타입 A 경도계를 사용하여 측정할 때, 경도가 80 이하, 더욱 바람직하게는 65 이하인 것이 바람직하다.
이들 실리콘 탄성중합체 분말들 중, 실리콘 탄성중합체 구형 분말의 구체적인 예는 상기에 언급된 특허문헌 5 (국제특허 공개 WO/2011/049248호)의 단락 [0168]에서 당해 출원인에 의해 개시된 것과 동일하며, 단락 [0150] 내지 [0152]에 개시된 바와 같이, 다양한 발수 처리를 거친 실리콘 탄성중합체 분말일 수 있다.
동시 개질된 유기폴리실록산(A)과 분말 또는 착색제(B)의 혼합물은, 동시 개질된 유기폴리실록산 중에 분말이 분산되어 있는 형태이며, 혼합물 중 분말의 배합량은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 전체 혼합물의 50 내지 99 중량%의 범위, 더욱 바람직하게는 80 내지 90 중량%의 범위이다.
(C) 유제
본 발명에 따른 유중분말 분산물 등에 사용되는 유제는 바람직하게는, 5 내지 100℃에서 액체인, 실리콘유, 비극성 유기 화합물, 및 저극성 유기 화합물로부터 선택되는 하나 이상의 유제이다. 탄화수소유 및 지방산 에스테르유가 비극성 유기 화합물 및 저극성 유기 화합물로서 바람직하다. 이는 특히 메이크업 화장 조성물을 위한 베이스 재료로서 널리 사용되는 성분이지만, 이러한 유제뿐만 아니라, 공지된 식물성 유지류, 동물성 유지류, 고급 알코올, 액체 지방산 트라이글리세라이드, 인공 피지, 및 불소계 오일로부터 선택되는 하나 이상의 유형의 화합물을 추가로 사용하는 것이 가능하다. 동시 개질된 유기폴리실록산은 또한 이러한 비실리콘계 유제에서 우수한 분산성을 나타내므로, 탄화수소유 및 지방산 에스테르유가 화장 조성물에 안정적으로 배합될 수 있으며 이들 비실리콘계 유제에 의해 부여되는 보습 특징이 유지될 수 있다. 따라서, 동시 개질된 유기폴리실록산은 화장 조성물 중에서 이들 비실리콘계 유제의 시간 경과에 따른 안전성을 개선할 수 있다.
탄화수소유 및/또는 지방산 에스테르유를 실리콘유와 조합함으로써, 실리콘유의 독특한 건조한 감촉에 더하여, 피부 상에서 수분을 유지하고, 피부 또는 모발이 보습된 것으로 느끼게 하는 보습감 (럭셔리한 감촉으로도 지칭됨) 및 매끄러운 감촉이 본 발명의 화장 조성물에 부여될 수 있다. 더욱이, 화장 조성물의 시간 경과에 따른 안정성이 악영향을 받지 않을 것이라는 이점이 있다. 더욱이, 탄화수소유 및/또는 지방산 에스테르유 및 실리콘유를 포함하는 화장 조성물에서, 이들 보습 성분 (탄화수소유 및/또는 지방산 에스테르유)은 더욱 안정하고 균일한 방식으로 피부 또는 모발 상에 도포될 수 있다. 따라서, 피부 상에서의 보습 성분의 보습 효과가 개선된다. 따라서, 비실리콘계 유제 (예를 들어, 탄화수소유, 지방산 에스테르유 등)만을 포함하는 화장 조성물과 비교하여, 비실리콘계 유제를 실리콘유와 함께 포함하는 화장 조성물은 더욱 매끄럽고, 더욱 럭셔리한 감촉이 부여된다는 점에서 유리하다.
이들 유제는 상기에 언급된 특허문헌 5 (국제특허 공개 WO/2011/049248호)에서 단락 [0130] 내지 [0135] 및 [0206] 등에서 당해 출원인에 의해 개시된 것과 동일하다. 불소계 오일의 예에는 퍼플루오로폴리에테르, 퍼플루오로데칼린, 퍼플루오로옥탄 등이 포함된다.
본 발명의 유중분말 분산물 중의 유제의 배합량은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 화장 조성물에 사용하기 위한 원료 중 0.1 내지 50 중량%의 범위, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 25 중량%의 범위이다.
동시 개질된 유기폴리실록산, 및 동시 개질된 유기폴리실록산을 포함하는 분말 조성물 또는 유중분말 분산물은 외용 제제로서, 특히 화장 조성물 또는 화장품 원료를 위해 적합하게 사용될 수 있다. 그러한 외용 제제, 특히 화장 조성물 또는 의약품은 본 발명의 범주 내에 속한다.
특히, 동시 개질된 유기폴리실록산, 및 동시 개질된 유기폴리실록산을 포함하는 분말 조성물 또는 유중분말 분산물은 메이크업 화장 조성물 원료로서 유리하게 사용될 수 있다. 동시 개질된 유기폴리실록산을 포함하는 그러한 메이크업 화장 조성물, 및 동시 개질된 유기폴리실록산을 포함하는 분말 조성물 또는 유중분말 분산물이 특히 본 발명의 바람직한 실시 형태의 범주 내에 속한다.
(D) 물이 본 발명의 화장 조성물에 추가로 배합될 수 있으며, 그에 의해 본 발명의 화장 조성물은 수중유 에멀젼 또는 유중수 에멀젼의 형태를 취할 수 있다. 이 경우에, 본 발명의 화장 조성물은 우수한 유화 안정성 및 사용감을 나타낸다. 함수 화장 조성물 또는 에멀젼 화장 조성물의 제조는 상기에 언급된 특허문헌 5 (국제특허 공개 WO/2011/049248호)에서 단락 [0128] 내지 [0146]에서 당해 출원인에 의해 개시된 것과 동일하다.
동시 개질된 유기폴리실록산을, 선택적으로 에탄올 또는 유사한 알코올의 존재 하에, 분말 및 유제와 혼합하여, 균일하게 용해가능한 생성물 (에멀젼 프리믹스)인 화장품 원료를 형성한다. 상기한 장치를 사용하여 프리믹스를 물과 혼합한다. 따라서, 균일한 수중유 에멀젼 또는 유중수 에멀젼 형태의 화장 조성물을 제조할 수 있다.
본 발명의 화장 조성물은 (E) 기타 계면활성제를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 기타 계면활성제는 피부 또는 모발의 클렌징 성분으로서, 또는 대안적으로, 유제 또는 유화제로서 기능을 하는 성분이며, 화장 조성물의 유형 및 기능에 따라 원하는 대로 선택될 수 있다. 더욱 구체적으로, 기타 계면활성제는 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 및 반극성(semipolar) 계면활성제로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는 실리콘계 비이온성 계면활성제가 병용된다.
이들 계면활성제는 상기에 언급된 특허문헌 5 (국제특허 공개 WO/2011/049248호)에서 단락 [0162], [0163] 및 [0195] 내지 [0201] 등에서 당해 출원인에 의해 개시된 것과 동일하다. 본 발명에 사용되는 동시 개질된 유기폴리실록산은 분자 내에 친수성 부분 및 소수성 부분을 가지므로, 분산제로서 기능한다. 따라서, 실리콘계 비이온성 계면활성제와 병용되는 경우에, 성분 (E)는 비이온성 계면활성제의 안정성을 향상시키는 보조제의 기능을 하며 제형의 전반적인 안정성을 개선할 수 있다. 특히, 동시 개질된 유기폴리실록산은 바람직하게는 폴리옥시알킬렌-개질된 실리콘, 폴리글리세릴-개질된 실리콘, 글리세릴-개질된 실리콘, 및 당 알코올-개질된 실리콘과 병용된다. 더욱이, 알킬 분지, 직쇄 실리콘 분지, 실록산 덴드리머 분지 등이 (원하는 대로) 친수성 기와 함께 제공된 상기한 실리콘계 비이온성 계면활성제가 유리하게 사용될 수 있다.
본 발명의 화장 조성물은, 이의 목적에 따라, 하나 또는 둘 이상의 다가 알코올 및/또는 저급 1가 알코올을 성분 (F)로서 포함할 수 있다. 이들 알코올은 상기에 언급된 특허문헌 5 (국제특허 공개 WO/2011/049248호)에서 단락 [0159] 및 [0160] 등에서 당해 출원인에 의해 개시된 것과 동일하다.
본 발명의 화장 조성물은, 이의 목적에 따라, 하나 또는 둘 이상의 무기염 및/또는 유기염을 성분 (G)로서 포함할 수 있다. 이들 염은 상기에 언급된 특허문헌 5 (국제특허 공개 WO/2011/049248호)에서 단락 [0161] 등에서 당해 출원인에 의해 개시된 것과 동일하다.
본 발명의 화장 조성물은, 이의 목적에 따라, 가교결합 유기폴리실록산, 유기폴리실록산 탄성중합체 구형 분말, 실리콘 수지, 아크릴 실리콘 덴드리머 공중합체, 실리콘 생고무, 폴리아미드-개질된 실리콘, 알킬-개질된 실리콘 왁스 및 알킬-개질된 실리콘 수지 왁스로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 성분 (H)로서 포함할 수 있다. 이들 실리콘 성분은 상기에 언급된 특허문헌 5 (국제특허 공개 WO/2011/049248호)에서 단락 [0161] 내지 [0193] 등에서 당해 출원인에 의해 개시된 것과 동일하다. 특허문헌 5에 언급된 것 이외의 성분 (H)의 예에는 (H-1): 폴리옥시프로필렌 기를 도입한 결과로 다양한 성분들과의 상용성이 향상되고 안정한 증점 효과를 나타내는, 국제특허 공개 WO/2007/109240호 및 국제특허 공개 WO/2009/006091호에 기재된 실리콘 폴리에스테르 탄성중합체 겔이 포함된다. 이의 구매가능한 제품의 예에는 다우 코닝(Dow Corning) EL-8050 ID 실리콘 오가닉 엘라스토머 블렌드(SILICONE ORGANIC ELASTOMER BLEND), 다우 코닝 EL-8051 IN 실리콘 오가닉 엘라스토머 블렌드, 다우 코닝 EL-7040 하이드로 엘라스토머 블렌드(HYDRO ELASTOMER BLEND); 및 (H-2): 국제특허 공개 WO/2011/028765호 및 국제특허 공개 WO/2011/028770호에 기재된 피츄어터스 실리콘 플루이즈(PITUITOUS SILICONE FLUIDS)가 포함된다. 본 발명의 화장 조성물의 목적에 따라, 이들 제품으로부터 선택되는 적어도 하나의 유형이 사용될 수 있다. 게다가, 일본 특허 출원 제2010-289722호 및 그의 국내 우선권 주장 출원 (본 출원인에 의해 출원됨)에서 제안된, 액체이며 다소 가교결합성인 유기폴리실록산이 본 발명에 사용될 수 있다.
본 발명의 화장 조성물은, 화장 조성물의 목적에 따라, 하나 또는 둘 이상의 수용성 중합체를 성분 (J)로서 포함할 수 있다. 이들 수용성 중합체는 상기에 언급된 특허문헌 5 (국제특허 공개 WO/2011/049248호)에서 단락 [0201] 등에서 당해 출원인에 의해 개시된 것과 동일하다.
본 발명의 화장 조성물은, 이의 목적에 따라, 하나 또는 둘 이상의 자외광 차단 성분을 성분 (K)로서 포함할 수 있다. 이러한 자외광 차단 성분은 상기에 언급된 특허문헌 5 (국제특허 공개 WO/2011/049248호)에서 단락 [0202] 내지 [0204] 등에서 당해 출원인에 의해 개시된 유기 및 무기 자외광 차단 성분과 동일하다. 특히 바람직하게 사용될 수 있는 자외광 차단 성분에는 미세 미립자형 산화티타늄, 미세 미립자형 산화아연, 파라메톡시 신남산 2-에틸헥실, 4-tert-부틸-4'-메톡시다이벤조일메탄, 다이에틸아미노 하이드록시벤조일 헥실 벤조에이트, 벤조트라이아졸계 자외선 흡수제, 및 트라이아진계 자외선 흡수제, 예를 들어 2,4,6-트리스[4-(2-에틸헥실옥시카르보닐)아닐리노]1,3,5-트라이아진{INCI: 옥틸 트라이아존}, 2,4-비스{[4-(2-에틸-헥실옥시)-2-하이드록시]페닐}-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트라이아진 {INCI: 비스-에틸헥실옥시페놀 메톡시페닐트라이아진 (제품명: 티노소르브(Tinosorb) S (TM))}을 포함하는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 유형이 포함된다. 이들 자외광 차단 성분은 범용으로 사용되며, 획득이 용이하고, 자외광 차단 효과가 높으며, 따라서 유익하게 사용될 수 있다. 특히, 무기 및 유기 자외광 차단 성분 둘 모두를 사용하는 것이 바람직하며, UV-A 차단 성분을 UV-B 차단 성분과 조합하여 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 화장 조성물에서는, 동시 개질된 유기폴리실록산을 포함하는 화장 조성물에 사용하기 위한 원료를 자외광 차단 성분과 함께 사용함으로써, 자외광 차단 성분이 화장 조성물 중에 안정하게 분산될 수 있으며 전체 화장 조성물의 감촉 및 저장 안정성이 개선될 수 있다. 그러므로, 우수한 UV 차단 능력이 화장 조성물에 부여될 수 있다.
본 발명의 화장 조성물에서, 전체 화장 조성물에 대한 자외광 차단 성분의 총 배합량은 0.1 내지 40.0 중량% (질량%)의 범위, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 15.0 중량% (질량%)의 범위이다.
상기에 기재된 성분들 이외의 다양한 성분들이 본 발명의 화장 조성물에서 사용될 수 있되, 단, 그러한 사용은 본 발명의 효과를 손상시키지 않는다. 이의 예에는 유용성 겔화제, 유기-개질된 점토 광물, 방부제, 생물활성 성분, 피부 미용 성분, pH 조정제, 산화방지제, 용매, 킬레이팅제, 보습 성분, 향료 등이 포함된다. 이들 선택적인 화장품 성분은 상기에 언급된 특허문헌 5 (국제특허 공개 WO/2011/049248호)에서 단락 [0207], [0208] 및 [0220] 내지 [0228] 등에서 당해 출원인에 의해 개시된 것과 동일하다.
부가적으로, 본 발명에 따른 화장 조성물이 발한 억제제인 경우, 또는 화장 조성물의 목적에 따라, 화장 조성물은 발한 억제 활성 성분 및/또는 방취제를 함유할 수 있다. 이들 발한 억제 성분 및 방취 성분은 상기에 언급된 특허문헌 5 (국제특허 공개 WO/2011/049248호)에서 단락 [0209] 내지 [0219] 등에서 당해 출원인에 의해 개시된 것과 동일하다. 유사하게, 본 발명에 따른 화장 조성물이 발한 억제 조성물인 경우, 다양한 발한 억제 조성물의 제조 및 사용 방법은 상기에 언급된 특허문헌 5 (국제특허 공개 WO/2011/049248호)의 단락 [0234] 내지 [0275] 등에서 당해 출원인에 의해 개시된 것과 동일하다.
본 발명에 따른 외용 제제는, 화장 조성물 또는 의약품으로서 인체에 적용하기 위한 조성물이라면, 특별히 한정되지 않는다. 본 발명의 화장 조성물 제품의 구체적인 예에는 스킨 클렌징제(skin cleansing agent) 제품, 스킨 케어 제품, 메이크업 제품, 발한 억제 제품, 자외광 차단 제품, 및 유사한 피부용 화장품; 모발용 클렌징제 제품, 헤어 드레싱(hair dressing) 제품, 모발용 염색 제품, 모발 성장 제품, 헤어 린스 제품, 헤어 컨디셔닝 제품, 헤어 트리트먼트 제품, 및 유사한 모발용 화장품; 및 목욕용 화장품이 포함된다. 본 발명의 의약품의 예에는 모발 재성장제, 모발 성장 촉진제, 진통제, 살균제, 항염증제, 리프레싱제(refreshing agent), 및 피부 노화방지제가 포함되지만 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 외용 제제의 유형, 형태, 및 용기는 특허문헌 5 (국제특허 공개 WO/2011/049248호, 본 출원인에 의해 출원됨)의 단락 [0230] 내지 [0233] 등에 언급된 것과 동일하지만, 동시 개질된 유기폴리실록산이, 다양한 메이크업 화장 조성물을 위한 원료로서 특히 유용하다. 추가적으로, 본 발명에 따른 화장 조성물은, (A) 동시 개질된 유기폴리실록산, (B) 분말 또는 착색제, 및 (C) 5 내지 100℃에서 액체인, 실리콘유, 비극성 유기 화합물, 또는 저극성 유기 화합물을 포함하는 메이크업 화장 조성물로서 가장 유리하다.
메이크업 화장 조성물의 구체적인 예에는, 파운데이션, 리퀴드 파운데이션, 유성 파운데이션, 메이크업 베이스, 파우더, 페이스 파우더, 립스틱, 립 크림, 탁한 색상의(muddy colored) 립스틱 또는 루즈, 립 글로스, 아이 섀도, 아이 라이너, 아이 크림, 아이브로우 펜슬, 속눈썹용 화장품, 아이브로우 펜슬, 아이브로우 브러쉬, 마스카라, 블러셔, 뺨용 화장품 (칙 칼라, 칙 루즈), 매니큐어, 페디큐어, 네일 칼라, 네일 라카, 에나멜 리무버, 네일 폴리시, 및 유사한 메이크업 제품들이 포함된다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예와 관련하여 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 점도(동점도) 값은 25℃에서 측정한다. 하기의 조성식에서, Me3SiO 기 (또는 Me3Si 기)는 "M"으로 표기하고, Me2SiO 기는 "D"로 표기하고, MeHSiO 기는 "DH"로 표기한다. D 중의 메틸 기가 임의의 치환체에 의해 개질된 단위는 DR로 표기한다.
(합성예)
<비스-다이메틸실릴에틸렌에 의해 보호된 알릴아민 A의 합성>
우선, 85.7 g의 알릴아민, 379.4 g의 트라이에틸아민, 및 650 g의 톨루엔을 준비하고, 실온에서 교반하면서 323.0 g의 비스-다이메틸클로로실릴에틸렌 (33% 톨루엔 용액)을 용액에 적하하였다. 이어서, 용액을 90℃에서 3시간 동안 에이징하고 실온으로 냉각하였을 때, 염산염의 침전이 관찰되었다. 유기 층을 포화 식염수로 세척한 후에, 톨루엔 층을 증발시켜 213 g의 보호된 알릴아민 A를 얻었다. 하기 실시예 등에서, 이러한, 비스-다이메틸실릴에틸렌으로 보호된 알릴아민을 "알릴아민 A"로 지칭한다.
(실시예 1)
<동시 개질된 유기폴리실록산 화합물 P1의 합성>
우선, 32.4 g의 트리스-트라이메틸실록시비닐실란 및 6.3 g의 알릴아민 A를, 0.1 g의 백금 촉매의 존재 하에 반응 용기에서 단계적 방식으로, 61.3 g의, 평균 조성식 MD15DH 3M으로 표시되는 메틸하이드로겐폴리실록산에 충전하고, 질소의 스트림 하에 교반하면서 75 내지 90℃에서 10시간 동안 반응을 수행하였다. 알칼리 분해 가스 발생법 (즉, KOH 에탄올/물 용액을 사용하여 잔존하는 Si-H 기를 분해하고, 생성된 수소 가스의 부피로부터 반응률을 계산함)에 의해 반응의 완료를 확인한 후에, 30 g의 아이소프로판올 (IPA)을 첨가하고 90℃에서 가열하여 아미노 기를 탈보호시켰다. 아미노% 측정 (염산을 사용한 아미노 잔기의 적정)에 의해 아미노 기의 탈보호의 완료를 확인한 후에, 150℃에서 저비점 물질을 증류시켜 제거하였을 때, MD15DR1 2.4DRA 0.6M으로 표시되는 중간체 90 g를 얻었다.
다음으로, 30 g의 얻어진 중간체를 30 g의 IPA 중 2.2 g의 글루코노락톤과 70℃에서 2시간 동안 반응시켰다. 아미노% 측정에 의해 아미노 기가 사라진 것을 확인한 후에, 110℃에서 저비점 물질을 증류시켜 제거하고, 이어서 물질을 여과하였을 때, 평균 조성식 MD15DR1 2.4DR2 0.6M으로 표시되는 실록산 덴드론 구조 및 글루코노락톤으로부터 유도된 당류 성분을 함유하는 기 (당 잔기)를 갖는 신규한 동시 개질된 유기폴리실록산 32.5 g를 얻었다.
상기 식에서, R1 및 RA는 하기에 나타낸 구조이고, R2는 아미노프로필 기와 글루코노락톤 사이의 반응에 의해 얻어지는 글루코노락톤 아미드 프로필 기이다.
R1 = -C2H4-Si(OSiMe3)3
RA = -C3H6NH2
(실시예 2)
<동시 개질된 유기폴리실록산 화합물 P2의 합성>
우선, 18.5 g의 트리스-트라이메틸실록시비닐실란 및 6.3 g의 알릴아민 A를, 0.1 g의 백금 촉매의 존재 하에 반응 용기에서 단계적 방식으로, 80 g의, 평균 조성식 MD33DH 3M으로 표시되는 메틸하이드로겐폴리실록산에 충전하고, 질소의 스트림 하에 교반하면서 75 내지 90℃에서 10시간 동안 반응을 수행하였다. 알칼리 분해 가스 발생법 (즉, KOH 에탄올/물 용액을 사용하여 잔존하는 Si-H 기를 분해하고, 생성된 수소 가스의 부피로부터 반응률을 계산함)에 의해 반응의 완료를 확인한 후에, 20 g의 아이소프로판올 (IPA)을 첨가하고 90℃에서 가열하여 아미노 기를 탈보호시켰다. 아미노% 측정 (염산을 사용한 아미노 잔기의 적정)에 의해 아미노 기의 탈보호의 완료를 확인한 후에, 150℃에서 저비점 물질을 증류시켜 제거하였을 때, MD33DR1 2DRA 1M으로 표시되는 중간체 97.2 g를 얻었다.
다음으로, 30 g의 얻어진 중간체를 40 g의 IPA 중 1.5 g의 글루코노락톤과 80℃에서 3시간 동안 반응시켰다. 아미노% 측정에 의해 아미노 기가 사라진 것을 확인한 후에, 110℃에서 저비점 물질을 증류시켜 제거하고, 이어서 물질을 여과하였을 때, 평균 조성식 MD33DR1 2DR2 1M으로 표시되는 실록산 덴드론 구조 및 글루코노락톤으로부터 유도된 당류 성분을 함유하는 기 (당 잔기)를 갖는 신규한 동시 개질된 유기폴리실록산 24.2 g를 얻었다.
상기 식에서, R1 및 RA는 하기에 나타낸 구조이고, R2는 아미노프로필 기와 글루코노락톤 사이의 반응에 의해 얻어지는 글루코노락톤 아미드 프로필 기이다.
R1 = -C2H4-Si(OSiMe3)3
RA = -C3H6NH2
(실시예 3)
<동시 개질된 유기폴리실록산 화합물 P3의 합성>
우선, 25.2 g의 트리스-트라이메틸실록시비닐실란, 5.7 g의 알릴아민 A, 및 17.5 g의 1-도데센을, 0.05 g의 백금 촉매의 존재 하에 반응 용기에서 단계적 방식으로, 51.6 g의, 평균 조성식 MD19DH 8M으로 표시되는 메틸하이드로겐폴리실록산에 충전하고, 질소의 스트림 하에 교반하면서 75 내지 90℃에서 10시간 동안 반응을 수행하였다. 알칼리 분해 가스 발생법 (즉, KOH 에탄올/물 용액을 사용하여 잔존하는 Si-H 기를 분해하고, 생성된 수소 가스의 부피로부터 반응률을 계산함)에 의해 반응의 완료를 확인한 후에, 30 g의 메탄올 및 30 g의 아이소프로판올 (IPA)을 첨가하고 90℃에서 가열하여 아미노 기를 탈보호시켰다. 아미노% 측정 (염산을 사용한 아미노 잔기의 적정)에 의해 아미노 기의 탈보호의 완료를 확인한 후에, 150℃에서 저비점 물질을 증류시켜 제거하였을 때, MD19DR1 3DRA 1DR3 4M으로 표시되는 중간체 86.4 g를 얻었다.
다음으로, 43 g의 얻어진 중간체를 40 g의 IPA 중 1.9 g의 글루코노락톤과 90℃에서 7시간 동안 반응시켰다. 아미노% 측정에 의해 아미노 기가 사라진 것을 확인한 후에, 110℃에서 저비점 물질을 증류시켜 제거하고, 이어서 물질을 여과하였을 때, 평균 조성식 MD19DR1 3DR2 1DR3 4M으로 표시되는 실록산 덴드론 구조 및 글루코노락톤으로부터 유도된 당류 성분을 함유하는 기 (당 잔기)를 갖는 신규한 동시 개질된 유기폴리실록산 41 g를 얻었다.
상기 식에서, R1, RA, 및 R3은 하기에 나타낸 구조이고, R2는 아미노프로필 기와 글루코노락톤 사이의 반응에 의해 얻어지는 글루코노락톤 아미드 프로필 기이다.
R1 = -C2H4-Si(OSiMe3)3
RA = -C3H6NH2
R3 = -C12H25
<유기폴리실록산 화합물 R1의 합성>
우선, 반응 용기에서, 50 g의, 평균 조성식 MD350DRA 4M으로 표시되는 아미노-개질된 실리콘을 50 g의 IPA 중 1.5 g의 글루코노락톤과 90℃에서 반응시켰다. 아미노% 측정 (염산을 사용한 아미노 잔기의 적정)에 의해 아미노 기의 탈보호의 완료를 확인한 후에, 110℃에서 저비점 물질을 증류시켜 제거하였을 때, 평균 조성식 MD350DR2 4M으로 표시되는 글루코노락톤으로부터 유도된 당류 성분을 함유하는 기 (당 잔기)를 갖는 유기폴리실록산 47.7 g를 얻었다.
상기 식에서, RA는 하기에 나타낸 구조이고, R2는 아미노프로필 기와 글루코노락톤 사이의 반응에 의해 얻어지는 글루코노락톤 아미드 프로필 기이다.
RA = -C3H6NH2
<유기폴리실록산 화합물 R2>
비교예에 사용되는 유기폴리실록산 화합물 R2는 하기의 제품이었다.
ES5612: 폴리에테르-개질된 실리콘 (제품명: ES5612, 다우 코닝 토레이 컴퍼니, 엘티디.(Dow Corning Toray Co., Ltd.)에 의해 제조됨)
상기한 방법으로 합성된, 본 발명의 "동시 개질된 유기폴리실록산 화합물 P1" 내지 "P3" 및 비교예의 "비교용, 동시 개질된 유기폴리실록산 화합물 R1"의 평균 조성식이 표 1에 일괄하여 나타나 있다.
[표 1]
Figure pct00022
상기 표에서, 작용기의 구조 및 유형은 하기와 같다.
R1 = -C2H4-Si(OSiMe3)3
R2 = 아미노프로필 기와 글루코노락톤 사이의 반응에 의해 얻어지는 글루코노락톤 아미드 프로필 기
R3 = -C12H25
[분산 안정성의 평가]
하기 분산물 제조 1 내지 분산물 제조 5에 나타낸 제형 및 제조 방법에 따라 슬러리형 미세입자 분산물을 제조하였다. 이어서, 이러한 미세입자 분산물을 분산 특성 및 시간 경과에 따른 점도 변화의 관점에서 평가하였다. 1,000 mPas를 슬러리의 점도의 기준으로 설정하여, 점도가 1,000 mPas보다 낮은 것을 "저점도"로 간주하고, 점도가 1,000 mPas보다 높은 것을 "고점도"로 간주하였다. 부가적으로, 슬러리 제조 단계에서 페인트 쉐이커(paint shaker)를 사용하여 교반한 후에 슬러리가 겔화된 경우에는, 생성물을 "슬러리 제조 불가"로 칭하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다. 각각의 분산물의 제조에 사용된 성분들은 하기와 같다.
(1) 미세입자 분말: 미세 미립자 산화티타늄
제품명: MT-01 (타이카 코포레이션(Tayca Corporation)에 의해 제조됨)
입자 크기: 10 nm
(2) 분산 매질: 데카메틸 사이클로펜타실록산
제품명: DC245 (다우 코닝 토레이 컴퍼니, 엘티디.에 의해 제조됨)
[실시예: 분산물 제조 1]
우선, 20 g의 미세 미립자 산화티타늄, 5 g의 실시예 1의 동시 개질된 유기폴리실록산 (P1), 및 25 g의 데카메틸사이클로펜타실록산을 혼합하고, 200 g의 지르코니아 비드 (0.8 mm Φ)를 첨가하고, 페인트 쉐이커 (아사다 아이언 웍스, 컴퍼니, 엘티디.(Asada Iron Works, Co., Ltd.)에 의해 제조됨)로 15시간 동안 혼합하여 슬러리형 분산물 (TP1)을 형성하였다.
[실시예: 분산물 제조 2]
실시예 1의 동시 개질된 유기폴리실록산 (P1) 대신에 실시예 2의 동시 개질된 유기폴리실록산 (P2)을 사용한 점을 제외하고는, 분산물 제조 1에서와 동일하게, 슬러리형 분산물 (TP2)을 제조하였다.
[실시예: 분산물 제조 3]
실시예 1의 동시 개질된 유기폴리실록산 (P1) 대신에 실시예 3의 동시 개질된 유기폴리실록산 (P3)을 사용한 점을 제외하고는, 분산물 제조 1에서와 동일하게, 슬러리형 분산물 (TP3)을 제조하였다.
[비교예: 분산물 제조 4]
실시예 1의 동시 개질된 유기폴리실록산 (P1) 대신에 비교예 1의 동시 개질된 유기폴리실록산 (R1)을 사용한 점을 제외하고는, 분산물 제조 1에서와 동일하게, 슬러리형 분산물 (TR1)을 제조하였다.
[비교예: 분산물 제조 5]
실시예 1의 동시 개질된 유기폴리실록산 (P1) 대신에 비교예 2의 동시 개질된 유기폴리실록산 (R2)을 사용한 점을 제외하고는, 분산물 제조 1에서와 동일하게, 슬러리형 분산물 (TR2)을 제조하였다.
[표 2]
Figure pct00023
평가 기준은 다음과 같다.
○○: 저점도 슬러리 제조가능, 시간 경과에 따른 점도 증가가 없음
○×: 저점도 슬러리 제조가능, 시간 경과에 따라 겔화
△○: 고점도 슬러리 제조가능, 시간 경과에 따라 점도가 감소함
×-: 슬러리 제조 불가
표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 신규한 동시 개질된 유기폴리실록산 P1 내지 P3에서는, 미세 미립자 산화티타늄의 유중분말 분산물 형태의 슬러리가 제조가능하였다. 대조적으로, 비교 화합물 R1 및 R2에서는, 제조 시에 물질이 겔화되거나, 또는 제조되었더라도 안정성과 관련된 문제가 있었고, 분말 처리제로서의 성능에 있어서 현저한 차이가 관찰되었다. 이는, 실록산 덴드론 구조에 의한 고도의 입체 효과로 인해, 본 발명의 생성물이 비교 화합물에 비해 우수한 분산 성능을 나타낸다는 사실에 기인한다. 또한, 본 발명의 생성물의 친수성 기의 역할을 하는 당 잔기는 복수의 하이드록시 기를 갖는데, 이는 본 생성물이 분말에 대한 높은 친화성을 갖는 이유일 수 있다. 즉, 본 발명의 생성물에서는, 비교 생성물에서보다 더 높은 정도로 분자 구조가 제어되기 때문에, 양호한 티타늄 슬러리를 제조하는 것이 가능한 것으로 여겨진다.
[제형예]
이하에서, 본 발명에 따른 신규한 동시 개질된 유기폴리실록산 P1 내지 P3을 함유하는 하기 구체적인 제형에 기초하여 실시예를 제공하지만, 본 발명의 화장품은 이들 제형예에 기재된 유형 및 조성에 한정되지 않는다. 제형에서, "부"는 중량(질량)부를 지칭함에 유의한다.
제형예 1: 리퀴드 파운데이션 (W/O형)
제형예 2: 리퀴드 파운데이션 (W/O형)
제형예 3: 리퀴드 파운데이션 (O/W형)
제형예 4: 썬스크린 크림 (W/O형)
제형예 5: 썬스크린 (흔드는 타입)
제형예 6: 베이스 크림
제형예 7: 루즈
제형예 8: 리퀴드 루즈
제형예 9: 립스틱
제형예 10: 아이 섀도
제형예 11: 마스카라
제형예 1: 리퀴드 파운데이션 (W/O형)
Figure pct00024
(제조 방법)
단계 1: 성분 1, 성분 4, 성분 6, 성분 7, 및 성분 12를 교반 및 혼합하였다.
단계 2: 성분 2, 성분 3, 성분 5, 및 성분 8 내지 성분 11을 3중 롤러를 사용하여 혼련 및 혼합하였다.
단계 3: 교반하면서, 단계 2에서 얻은 혼합물을 단계 1에서 얻은 혼합물에 첨가하였다. 추가로 교반 및 혼합하였다.
단계 4: 성분 13 내지 성분 18이 균일하게 용해된 수상을 단계 3에서 얻은 혼합물에 첨가하고 유화시켰다. 에멀젼을 용기에 충전하여 제품을 얻었다.
생성된 W/O형 리퀴드 파운데이션은 사용 시에 우수한 유화 안정성, 우수한 내수성 및 화장 지속성(cosmetic durability), 피부 결점 및 주름의 우수한 마스킹, 및 우수한 퍼짐성(spread) 및 밀착성을 나타내었다.
제형예 2: 리퀴드 파운데이션 (W/O형)
Figure pct00025
(제조 방법)
단계 1: 성분 1, 성분 2, 성분 5, 성분 7, 성분 8, 성분 13, 성분 14, 및 성분 15를 교반하면서 혼합하였다.
단계 2: 성분 3, 성분 4, 성분 6, 및 성분 9 내지 성분 12를 3중 롤러를 사용하여 혼련 및 혼합하였다.
단계 3: 교반하면서, 단계 2에서 얻은 혼합물을 단계 1에서 얻은 혼합물에 첨가하였다. 추가로 교반 및 혼합하였다.
단계 4: 성분 16 내지 21이 균일하게 용해된 수상을 단계 3에서 얻은 혼합물에 첨가하고 유화시켰다. 에멀젼을 용기에 충전하여 제품을 얻었다.
생성된 W/O형 리퀴드 파운데이션은 사용 시에 우수한 유화 안정성, 우수한 내수성 및 화장 지속성, 피부 결점 및 주름의 우수한 마스킹, 가벼운 질감, 및 우수한 밀착성을 나타내었다.
제형예 3: 리퀴드 파운데이션 (O/W형)
Figure pct00026
(제조 방법)
단계 1: 성분 1 내지 성분 6 및 성분 8 내지 성분 10을 교반 및 혼합하였다.
단계 2: 성분 7 및 성분 11 내지 성분 15를, 3-롤러 밀을 사용하여 혼련 및 혼합하였다.
단계 3: 교반하면서, 단계 2에서 얻은 혼합물을 단계 1에서 얻은 혼합물에 첨가하였다. 추가로 교반 및 혼합하였다.
단계 4: 성분 16 내지 19가 균일하게 용해된 수상을 단계 3에서 얻은 혼합물에 첨가하고 유화시켰다. 에멀젼을 용기에 충전하여 제품을 얻었다.
생성된 O/W형 리퀴드 파운데이션은 사용 시에 우수한 유화 안정성, 우수한 내수성 및 화장 지속성, 피부 결점 및 주름의 우수한 마스킹, 및 우수한 퍼짐성 및 밀착성을 나타내었다.
제형예 4: 썬스크린 크림 (W/O)
Figure pct00027
(제조 방법)
단계 1: 성분 1 내지 성분 9를 혼합하였다.
단계 2: 성분 10 내지 성분 13을 혼합하였다.
단계 3: 교반하면서, 단계 2에서 얻은 수상을 단계 1에서 얻은 혼합물에 첨가하였다. 유화시킨 후에, 에멀젼을 용기에 충전하여 제품을 얻었다.
제형예 4는 본 발명에 따른 동시 개질된 폴리유기실록산 P3을 사용하여 처리된 무기 자외광 차단 성분의 분산물을 포함하는 썬스크린 크림이다. 이러한 썬스크린 크림은, 수상 성분 함량이 높고 무기 자외광 차단 성분을 함유함에도 불구하고, 오일 성분 또는 분말의 분리가 발생하지 않는다. 따라서, 이러한 썬스크린 크림은 대략 40℃의 온도 (하절기 주위 온도)에서 장기간에 걸쳐 계속 보관될 수 있으며, 시간 경과에 따른 안정성이 우수하다. 게다가, 사용 시에는, 퍼짐성이 우수하였고, 끈적임이 감소되었으며, 사용감이 우수하였다. 썬스크린 크림은 자극이 없었고, 오래 지속되는(long-lasting) 자외광 보호 효과를 제공하였다. 대략 40℃에서 보관하기 전과 보관한 후에 이러한 우수한 사용감의 변화가 없었다.
제형예 5: 썬스크린 (흔드는 타입)
Figure pct00028
(제조 방법)
단계 1: 성분 1 내지 성분 9를 혼합하였다.
단계 2: 성분 10 내지 12의 혼합물을 단계 1의 혼합물에 첨가하고 유화시켰다.
얻어진 썬스크린은 피부에 도포 시에 끈적임이 감소되었으며 사용감이 우수하였고, 지속적인 자외광 보호 효과를 제공하였다.
제형예 6: 베이스 크림
Figure pct00029
(제조 방법)
단계 1: 성분 1 내지 성분 15를 혼합 및 분산시켰다.
단계 2: 성분 16 내지 성분 19를 혼합하였다.
단계 3: 단계 2에서 얻은 혼합물을 단계 1에서 얻은 혼합물에 첨가하고, 실온에서 유화시켰다. 에멀젼을 용기에 충전하여 제품을 얻었다.
이러한 파운데이션 크림은 우수한 퍼짐성, 및 우수한 화장 막 균일성 및 피부에 대한 밀착성을 나타내었다. 부가적으로, 피부 결점, 주름, 및 모공이 거의 눈에 띄지 않았다. 더욱이, 베이스 크림의 유화 상태는 안정하였다.
제형예 7: 루즈
Figure pct00030
(제조 방법)
단계 1: 성분 1 내지 성분 18을 가열 및 용해하였다.
단계 2: 성분 19 내지 성분 21을 혼합하였다.
단계 3: 단계 2의 혼합물을 단계 1의 혼합물에 첨가하고, 추가로 교반 및 혼합하였다.
단계 4: 성분 22를 단계 3의 혼합물에 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 밀폐 용기에 충전하여 제품을 얻었다.
루즈는 고급스러운 느낌 및 우수한 퍼짐성을 가졌으며, 입술에 균일하게 도포할 수 있었고, 우수한 광택 및 투명감을 갖는 마무리를 부여할 수 있었다. 게다가, 도포 후에 입술에 끈적임이 없었으며, 제품을 보관하는 경우에 저장 안정성이 우수하였다.
제형예 8: 리퀴드 루즈
Figure pct00031
(제조 방법)
A: 성분 1 내지 성분 12를 분산 및 혼합하였다.
B: 별도로, 성분 13 내지 성분 17을 균일하게 용해하였다.
C: B를 A에 첨가하고 유화시켰다. 혼합물을 소포(defoam)한 후에, 이 혼합물을 용기에 충전하여 유중수 에멀젼 립스틱을 얻었다.
제형 9: 립스틱
Figure pct00032
(제조 방법)
A: 성분 1 내지 성분 9를 가열 및 용해시켰다. 이어서, 성분 10 내지 성분 16을 첨가하고 균일하게 혼합하였다.
B: 성분 17을 A에 첨가하고, 이 혼합물을 용기에 충전하여 립스틱을 얻었다.
제형예 10: 아이 섀도
Figure pct00033
(제조 방법)
A: 성분 1 내지 성분 10을 첨가하고 균일하게 분산시켰다.
B: 성분 11 내지 성분 15를 균일하게 용해시켰다.
C: 교반하면서 B를 A에 서서히 첨가하고 유화시켜서 아이 섀도를 얻었다.
얻어진 아이 섀도는 도포 시에 매끄럽게 퍼졌으며 발색이 우수하였다.
제형예 11: 마스카라
Figure pct00034
(제조 방법)
성분 1 내지 성분 14를 가열하면서 용해시킨 후에, 이들 성분을 충분히 혼합 및 분산시켰다. 이러한 혼합물에 성분 15 내지 성분 17의 혼합물을 첨가하고 유화시켰고, 이 혼합물을 용기에 충전하여 제품을 얻었다.
생성된 마스카라는 사용 시에 딥 다크(deep dark) 외관 및 우수한 윤기를 가졌다. 게다가, 이 마스카라는 속눈썹에 대한 우수한 밀착성 및 우수한 속눈썹 컬 볼륨 효과를 나타내었으며, 이는 장시간 지속되었다.
특허문헌 5 (국제특허 공개 WO/2011/049248호, 본 출원인에 의해 출원됨)에 언급된 화장 조성물의 제형예 중에서 실리콘 화합물 No.1 내지 No.14에 상응하는 성분들을 본 발명에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산 (동시 개질된 유기폴리실록산 P1 내지 P3)으로 대체하여 제조된 제품이 본 발명에 따른 화장 조성물의 제형예로서 본 발명의 범주 내에 포함된다.
구체적으로, 전술한 특허문헌 5는, 본 발명에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산에 의해 대체될 수 있는 조성물로서, 에멀젼, 립 글로스, 유성 파운데이션, 유중수 에멀젼 투명 발한 억제 조성물, 및 비수성 스틱형 발한 억제 조성물을 개시하며, 상기에 언급된 특허문헌 5의 단락 [0459] 내지 [0501]은 하기 제형예를 또한 개시한다.
[예 1: 에멀젼 파운데이션]
[예 2: 리퀴드 파운데이션]
[예 3: 파운데이션]
[예 4: 유중수 크림]
[예 5: 유중수 에멀젼 조성물]
[예 6: 유중수 에멀젼 루즈 (리퀴드)]
[예 7: 리퀴드 루즈]
[예 8: 루즈]
[예 9: 썬스크린 에멀젼]
[예 10: 에멀젼]
[예 11: UV 차단 크림]
[예 12: UV 차단용 유중수 에멀젼]
[예 13: 썬스크린제]
[예 14: 유중수 에멀젼 썬스크린]
[예 15: O/W 크림]
[예 16: 아이 섀도]
[예 17: 마스카라]
[예 18: 마스카라]
[예 19: 고형 파우더 아이 섀도]
[예 20: 프레스드 파우더 화장품]
[예 21: 파우더 파운데이션]
[예 22: 프레스드 파운데이션]
[예 23: 크림]
[예 24: 파운데이션]
[예 25: 유중수 에멀젼형 썬스크린]
[예 26: 립스틱]
[예 27: 루즈]
[예 28: 파운데이션]
[예 29: 발한 억제 에어로졸화 화장 조성물]
[예 30: 비수성 가압 발한 억제제 제품]
[예 31: 에어로졸형 발한 억제 조성물]
[예 32: 발한 억제 로션 조성물]
[예 33: W/O 에멀젼형 피부 외용 제제]
[예 34: 비수성 발한 억제 방취 스틱 조성물]
[예 35: W/O 고형 발한 억제 스틱 조성물]
[예 36: W/O 에멀젼형 발한 억제 크림 조성물]
[예 37: 마스카라]
[예 38: 애프터셰이브 크림]
[예 39: 고형 파운데이션]
[예 40: 주간 사용용 피부 미백 크림]
[예 41: 썬 태닝(sun tanning) 크림]
[예 42: 폴리올/O형 비수성 에멀젼 피부 외용 제제]
[예 43: 폴리올/O형 비수성 에멀젼 피부 외용 제제]
산업상 이용가능성
본 발명에 따른 동시 개질된 유기폴리실록산은 산업 규모에서도 비교적 저가로 공급될 수 있으며, 특히, 우수한 표면 처리 성능 및 표면 활성을 가지므로, 동시 개질된 유기폴리실록산은 외용 제제, 특히, 화장품 이외의 산업적 응용을 위해 사용될 수 있다. 이의 예에는, 우수한 내열성, 내후성, 또는 전기 특성을 갖는 바니시(varnish) 또는 코팅 첨가제; 다양한 우레탄 및 폼(foam) 재료에 사용되는 폴리올 베이스 화합물을 위한 폼 안정제 또는 개질제; 이형제 또는 박리제; 소포제; 그리스 또는 오일 컴파운드(oil compound); 절연, 글레이징(glazing), 발수, 열매체, 냉매, 및 윤활용의 오일, 고무, 또는 수지에 사용하기 위한 개질제, 첨가제, 또는 표면 처리제; 실란 커플링제를 위한 화합물, 개질제 및 전구체; 건축 또는 라이닝을 위한 코팅 재료 또는 실링(sealing) 재료; 광섬유 및 전선을 위한 보호제, 윤활제, 또는 완충제 등이 포함된다. 그러나, 본 발명에 따른 신규한 유기폴리실록산 공중합체는 그러한 용도에 한정되지 않는다.

Claims (20)

  1. 하기 일반식 1로 표시되는, 실록산 덴드론 구조를 갖는 기 (L1) 및 당류 성분을 함유하는 기 (Q)를 갖는, 동시 개질된 유기폴리실록산:
    [일반식 1]
    R1 aR2 bL1 cQdSiO(4 ― a ― b ― c―d) / 2
    {상기 일반식 1에서,
    R1은 탄소 원자수 1 내지 30의 치환 또는 비치환 1가 탄화수소 기, 또는 수소 원자이고;
    R2는 탄소 원자수 6 내지 30의 치환 또는 비치환, 직쇄형 또는 분지형 1가 탄화수소 기, 또는 하기 일반식 2-1:
    [화학식 1]
    Figure pct00035

    (상기 식에서, R11은 탄소 원자수 1 내지 30의 치환 또는 비치환 1가 탄화수소 기, 하이드록실 기, 또는 수소 원자이며, R11 부분(moiety)들 중 적어도 하나는 상기 1가 탄화수소 기이고; t는 2 내지 10의 범위의 수이고; r은 1 내지 500의 범위의 수임); 또는 하기 일반식 2-2:
    [화학식 2]
    Figure pct00036

    (상기 식에서, R11 및 r은 상기한 바와 같음)로 표시되는 사슬형 유기실록산 기이고; L1은, i = 1인 경우 하기 일반식 3으로 표시되는, 실록산 덴드론 구조를 갖는 실릴알킬 기이고:
    일반식 3:
    [화학식 3]
    Figure pct00037

    (상기 식에서, R3은 탄소 원자수 1 내지 30의 치환 또는 비치환, 직쇄형 또는 분지형 1가 탄화수소 기를 나타내고; R4는 각각 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬 기 또는 페닐 기를 나타내고; Z는 2가 유기 기를 나타내고; i는 Li로 표시되는 전술한 실릴알킬 기의 계층(generation)을 나타내며, 상기 실릴알킬 기의 반복수인 계층수가 k일 때 1 내지 k의 정수이고; 계층수 k는 1 내지 10의 정수이고; Li+1은 i가 k 미만인 경우에 상기 실릴알킬 기이며, i=k인 경우에 R4이고, hi는 0 내지 3의 범위의 수임);
    Q는, 화학식 X-(G1)n-(G2)m을 갖는, 당류 성분을 함유하는 기이고, 상기 식에서, G1은 탄소 원자수 5 내지 12의 당류 성분이고; n+m은 1 내지 10이고; n 또는 m은 0일 수 있고, G2는, 유기 기 또는 유기 규소 기로 추가로 치환될 수 있는, 탄소 원자수 5 내지 12의 당류 성분이고;
    X는 하기
    -R5-NHC(O)-R6-;
    -R5-NHC(O)O-R6-;
    -R5-NH-C(O)-NH-R6-;
    -R5-O-R6-;
    -R5-CH(OH)-CH2-O-R6-;
    -R5-S-R6-;
    -R5-CH(OH)-CH2-NH-R6-; 및
    -R5-N(R1)-R6-으로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되는 연결 기이고;
    R5 및 R6은 (Ra)u, (Rb)v, 및 (Rc)x를 함유하는 2가 스페이서 기이고, u, v, 및 x 중 적어도 하나는 1이어야 하고; Ra 및 Rc는 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬렌 기 또는 (RdO)p로 표시되는 폴리옥시알킬렌 기이고, Rd는 H이거나 탄소 원자수 1 내지 12이고; p는 1 내지 50의 임의의 정수이고; 각각의 (RdO) 부분은 동일하거나 상이할 수 있고; Rb는 -N(Re)-이고, Re는 H, 탄소 원자수 1 내지 12의 알킬 기, 또는 X-Y이고, X는 상기에 정의된 바와 같거나 또는 R5이고, Y는 카르복실산, 포스페이트, 설페이트, 설포네이트, 또는 3차 암모늄 기이고;
    a, b, c, 및 d는 1.0 ≤ a+b ≤ 2.5, 0.001 ≤ c ≤ 1.5, 및 0.001 ≤ d ≤ 1.5가 되도록 하는 범위의 수임}.
  2. 제1항에 있어서, 상기 Q는, 아미노 기와 하이드록시 작용성 당류 사이의 반응에 의해 얻어지는 당류 성분을 함유하는 기인, 동시 개질된 유기폴리실록산.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 Q는,
    -R12-(N(R13)-R14)w-NR15R16
    (상기 식에서, R12는 탄소 원자수 2 내지 8의 알킬렌 기이고;
    R13, R15, 및 R16은 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 10의 1가 유기 기이지만, 전체의 R13, R15, 및 R16 중 적어도 하나는 수소 원자이고;
    R14는 탄소 원자수 1 내지 4의 알킬렌 기이고; w는 0 ≤ w ≤ 6의 범위의 수임)으로 표시되는 규소-결합된 아미노 기와
    당 락톤 화합물 사이의 반응에 의해 얻어지는 당 락톤 아미드 알킬 기인, 동시 개질된 유기폴리실록산.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동시 개질된 유기폴리실록산은 하기 구조식 1-1로 표시되는, 동시 개질된 유기폴리실록산:
    [화학식 4]
    Figure pct00038

    {상기 식에서, R1, R2, L1 및 Q는 상기한 기와 동일한 의미의 기이고, R은 R1, R2, L1, 및 Q로부터 선택된 기이되; 단, n3 = 0인 경우에, 적어도 하나의 R은 L1이고; n4 = 0인 경우에, 적어도 하나의 R은 Q이고; (n1+n2+n3+n4)는 0 내지 50의 범위의 수이고; n1은 0 내지 45의 범위의 수이고, n2는 0 내지 30의 범위의 수이고, n3은 0 내지 20의 범위의 수이고, n4는 0 내지 2의 범위의 수임}.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동시 개질된 유기폴리실록산은 하기 구조식 1-1-1로 표시되는, 동시 개질된 유기폴리실록산:
    [화학식 5]
    Figure pct00039

    {상기 식에서, R1, R2, L1, 및 Q는 상기한 기와 동일한 의미의 기이고, (n1+n2+n3+n4)는 2 내지 50의 범위의 수이고, n1은 0 내지 45의 범위의 수이고, n2는 0 내지 30의 범위의 수이고, n3은 1 내지 20의 범위의 수이고, n4는 0.1 내지 2의 범위의 수임}.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 구조식 1-1 또는 구조식 1-1-1에서, L1은 하기 일반식 2-1 또는 일반식 2-2:
    일반식 2-1:
    [화학식 6]
    Figure pct00040

    일반식 2-2:
    [화학식 7]
    Figure pct00041

    (이들 식에서, R1, R2, 및 Z는 상기한 기와 동일한 의미의 기이고, a1 및 a2는 각각 독립적으로 0 내지 3의 범위의 수임)로 표시되는 작용기이고;
    Q는,
    -R12-(N(R13)-R14)w-NR15R16
    (상기 식에서, R12는 탄소 원자수 2 내지 8의 알킬렌 기이고;
    R13, R15, 및 R16은 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 내지 10의 1가 유기 기이지만, 전체의 R13, R15, 및 R16 중 적어도 하나는 수소 원자이고;
    R14는 탄소 원자수 1 내지 4의 알킬렌 기이고; w는 0 ≤ w ≤ 6의 범위의 수임)으로 표시되는 규소-결합된 아미노 기와
    당 락톤 화합물 사이의 반응에 의해 얻어지는 당 락톤 아미드 알킬 기 (Q1)인, 동시 개질된 유기폴리실록산.
  7. 제6항에 있어서, 상기 동시 개질된 유기폴리실록산은 하기 구조식 1-1-A 또는 구조식 1-1-B로 표시되는, 동시 개질된 유기폴리실록산:
    [화학식 8]
    Figure pct00042

    [화학식 9]
    Figure pct00043

    {이들 식에서, Z, R1, R2, 및 Q1은 상기한 기와 동일한 의미의 기이고; R은 R1, R2, 및 상기한 L1 및 Q1로부터 선택되는 기이고; (n1+n2+n3+n4)는 2 내지 50의 범위의 수이고; n1은 0 내지 45의 범위의 수이고, n2는 0 내지 30의 범위의 수이고, n3은 1 내지 20의 범위의 수이고, n4는 0.1 내지 2의 범위의 수임}.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 상기 동시 개질된 유기폴리실록산의 제조 방법으로서, 상기 방법은
    단계 (I): 실록산 덴드론 구조를 갖는 화합물;
    직접 또는 탈보호 반응 후에 당류 성분을 갖는 화합물과 반응할 수 있는 작용기를 갖는 화합물; 및
    유기하이드로겐폴리실록산을 동시 하이드로실릴화시킴으로써, 직접 또는 탈보호 반응 후에 당류 성분을 갖는 화합물과 반응할 수 있는 작용기를 갖는 동시 개질된 유기폴리실록산 중간체를 제조하는 단계;
    단계 (II): 단계 (I)에서 얻은 상기 동시 개질된 유기폴리실록산 중간체에 대해 필요한 대로 탈보호 반응을 수행함으로써, 당류 성분을 갖는 화합물과 반응할 수 있는 작용기를 갖는 상기 동시 개질된 유기폴리실록산 중간체를 제조하는 단계;
    단계 (III): 단계 (I) 또는 단계 (II)에서 얻은 상기 동시 개질된 유기폴리실록산 중간체와
    당류 성분을 갖는 화합물을 반응시키는 단계를 포함하는, 동시 개질된 유기폴리실록산의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 단계 (II)는 필수 단계이고;
    탈보호 반응 후에 당류 성분을 갖는 화합물과 반응할 수 있는 작용기를 갖는 상기 화합물은 유기실릴 기로 보호된 알릴아민인, 동시 개질된 유기폴리실록산의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 유기실릴 기는 비스-다이메틸실릴에틸렌 기인, 동시 개질된 유기폴리실록산의 제조 방법.
  11. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나에 기재된 상기 동시 개질된 유기폴리실록산을 포함하는, 표면 처리제.
  12. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나에 기재된 상기 동시 개질된 유기폴리실록산을 포함하는, 분말 처리제.
  13. (A) 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 상기 동시 개질된 유기폴리실록산, 및
    (B) 분말 또는 착색제를 포함하는, 분말 조성물.
  14. 제13항에 있어서, 상기 성분 (B)는, 평균 직경이 1 nm 내지 20 μm의 범위인, 무기 안료 분말, 유기 안료 분말, 및 수지 분말로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상인, 분말 조성물.
  15. (A) 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 상기 동시 개질된 유기폴리실록산; (B) 분말 또는 착색제; 및 (C) 5 내지 100℃에서 액체인, 실리콘유, 비극성 유기 화합물, 또는 저극성 유기 화합물로부터 선택되는 하나 이상의 유제를 포함하는, 유중분말 분산물.
  16. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 상기 동시 개질된 유기폴리실록산을 포함하는, 외용 제제.
  17. 제16항에 있어서, 상기 외용 제제는 화장 조성물 또는 의약품인, 외용 제제.
  18. 제13항 또는 제14항에 기재된 분말 조성물을 포함하는, 화장 조성물.
  19. 제15항에 기재된 유중분말 분산물을 포함하는, 화장 조성물.
  20. (A) 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 상기 동시 개질된 유기폴리실록산;
    (B) 분말 또는 착색제; 및
    (C) 5℃ 내지 100℃에서 액체인, 실리콘유, 비극성 유기 화합물, 또는 저극성 유기 화합물을 포함하는, 메이크업 화장 조성물.
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