KR20190082749A - 개인 케어용 공중합체 조성물 - Google Patents

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Abstract

실록산-우레탄-우레아 공중합체가 필름 형성제로서 유용하다. 본 공중합체는 피부 케어 조성물 및 모발 케어 조성물을 포함한 개인 케어 조성물에 첨가될 수 있다.

Description

개인 케어용 공중합체 조성물
관련 출원과의 상호 참조
본 출원은 2017년 9월 19일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/396336호 및 2017년 2월 15일자로 출원된 유럽 특허 출원 제17305167.3호에 대한 우선권을 주장한다. 미국 가특허 출원 제62/396336호 및 유럽 특허 출원 제17305167.3호는 본 명세서에 참고로 포함된다.
기술분야
실록산-우레탄-우레아 공중합체가 필름 형성제로서 유용하다. 본 공중합체는 개인 케어 조성물, 예컨대 모발 케어 조성물 및 피부 케어 조성물에 첨가될 수 있다.
실리콘 수지(예컨대, MQ 및 MQ-T 유형 수지)가 개인 케어 조성물에서 필름 형성제로서 사용되어 왔다. 이들 실리콘 수지는 개인 케어 조성물에 불충분한 내마모성(abrasion resistance)(지워짐(wear off)에 대한 저항성)을 제공한다는 단점이 문제가 될 수 있거나, 또는 일부 다른 경우에는 너무 부서지기 쉬울 수 있고 비교적 쉽게 균열을 일으킬 수 있다. 폴리우레탄이 또한 이들 응용에 사용되고 있다. 이들은 더 우수한 내마모성을 갖지만, 실리콘 수지와 비교하여 열등한 내수성 및 다른 불리한 점이 문제가 될 수 있다. 개인 케어 조성물에 사용하기 위한 개선된 필름 형성제에 대한 산업적 필요성이 존재한다.
본 발명은 기질, 예컨대 피부, 가죽, 모발, 직물, 및/또는 다른 섬유에 대한 도포를 가능하게 하는, 실록산-우레탄-우레아 공중합체 및 담체를 포함하는 케어 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 또한 그러한 기질의 처리를 위하여 공중합체를 사용하는 방법을 제공한다. 본 발명은 필름 형성제로서의 공중합체의 방법을 추가로 제공한다.
개인 케어 조성물은 (1) 실록산-우레탄-우레아 공중합체(A), 및 (2) 도포를 가능하게 하는 담체를 포함한다. 개인 케어 조성물은 (B) 유기 폴리올 및 (C) 유기 폴리아이소시아네이트와 유기 폴리올의 반응 생성물 중 하나 또는 둘 모두를 추가로 포함할 수 있다. 실록산-우레탄-우레아 공중합체, 및/또는 상기 공중합체, 및 유기 폴리아이소시아네이트 및/또는 반응 생성물 중 하나 또는 둘 모두의 배합물은 개인 케어 조성물 중의 필름 형성제로서 작용할 수 있다.
공중합체(A)는 하기 화학식의 단위들을 포함하는 실록산-우레탄-우레아 공중합체이다:
Figure pct00001
상기 단위 화학식(A)에서, 각각의 RD는 독립적으로 2가 탄화수소 기 또는 2가 할로겐화 탄화수소 기이며, 이들은 하기에 정의된 바와 같다. 각각의 RD는 독립적으로 2 내지 13개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 대안적으로, 각각의 RD는 알킬렌, 예컨대 에틸렌 또는 프로필렌, 아릴렌, 예컨대 페닐렌, 또는 알크아르알킬렌으로부터 선택될 수 있다. 대안적으로, 각각의 RD는 알킬렌 기, 예컨대 에틸렌 또는 프로필렌일 수 있다.
각각의 RM은 독립적으로 1가 탄화수소 기 또는 1가 할로겐화 탄화수소 기이며, 이들은 하기에 정의된 바와 같다. 각각의 RM은 1 내지 13개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 대안적으로, 각각의 RM은 지방족 불포화체가 없는 1가 탄화수소 기일 수 있다. 예를 들어, 각각의 RM은 독립적으로 알킬, 예컨대 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 또는 헥실; 아릴, 예컨대 페닐; 또는 아르알킬, 예컨대 톨릴, 자일릴 또는 페닐-메틸로부터 선택될 수 있다. 대안적으로, 각각의 RM은 메틸 또는 페닐일 수 있고, 대안적으로 각각의 RM은 메틸일 수 있다.
각각의 RT는 수소 또는 1가 탄화수소 기이다. RT에 대한 1가 탄화수소 기는 1 내지 13개의 탄소 원자를 가질 수 있다. RT에 대한 1가 탄화수소 기는 독립적으로 알킬, 예컨대 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 또는 헥실; 아릴, 예컨대 페닐; 또는 아르알킬, 예컨대 톨릴, 자일릴, 또는 페닐-메틸로부터 선택되는 기이다. 대안적으로, 각각의 RT는 메틸 또는 페닐일 수 있다. 대안적으로, 각각의 RT는 수소 또는 메틸일 수 있다.
각각의 하첨자 b는 독립적으로 0 이상이다. 하첨자 b의 각각의 경우는 공중합체의 상이한 단위에서 상이한 값을 가질 수 있다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 1,000,000이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 200,000이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 100,000이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 50,000이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 10,000이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 5,000이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 1,000이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 500이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 100이다. 대안적으로, 하첨자 b는 1 내지 100이다. 대안적으로, 하첨자 b는 1 내지 50이다. 대안적으로, 하첨자 b는 1 내지 20이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 1이다. 대안적으로, 하첨자 b는 1이다. 대안적으로, 하첨자 b는 2이다. 대안적으로, 하첨자 b는 3이다. 대안적으로, 하첨자 b는 4이다. 대안적으로, 하첨자 b는 5이다.
하점자 c는 0 이상이다. 대안적으로, 하첨자 c는 0 내지 200,000이다. 대안적으로, 하첨자 c는 0 내지 100,000이다. 대안적으로, 하첨자 c는 0 내지 50,000이다. 대안적으로, 하첨자 c는 0 내지 10,000이다. 대안적으로, 하첨자 c는 0 내지 5,000이다. 대안적으로, 하첨자 c는 0 내지 1,000이다. 대안적으로, 하첨자 c는 0 내지 500이다. 대안적으로, 하첨자 c는 0 내지 100이다. 대안적으로, 하첨자 c는 0 내지 50이다. 대안적으로, 하첨자 c는 0 내지 20이다. 대안적으로, 하첨자 c는 0 내지 10이다. 대안적으로, 하첨자 c는 1 내지 100이다. 대안적으로, 하첨자 c는 1 내지 50이다. 대안적으로, 하첨자 c는 1 내지 20이다. 대안적으로, 하첨자 c는 1 내지 10이다.
하첨자 i는 0 이상이다. 대안적으로, 하첨자 i 는 0 내지 200,000이다. 대안적으로, 하첨자 i 는 0 내지 100,000이다. 대안적으로, 하첨자 i 는 0 내지 50,000이다. 대안적으로, 하첨자 i 는 0 내지 10,000이다. 대안적으로, 하첨자 i 는 0 내지 5,000이다. 대안적으로, 하첨자 i 는 0 내지 1,000이다. 대안적으로, 하첨자 i 는 0 내지 500이다. 대안적으로, 하첨자 i 는 0 내지 100이다. 대안적으로, 하첨자 i 는 0 내지 50이다. 대안적으로, 하첨자 i 는 0 내지 20이다. 대안적으로, 하첨자 i 는 0 내지 10이다. 대안적으로, 하첨자 i 는 1 내지 100이다. 대안적으로, 하첨자 i 는 1 내지 50이다. 대안적으로, 하첨자 i 는 1 내지 20이다. 대안적으로, 하첨자 i 는 1 내지 10이다.
하첨자 w1은 0 이상이다. 대안적으로, 하첨자 w1은 0 내지 200,000이다. 대안적으로, 하첨자 w1은 0 내지 50,000이다. 대안적으로, 하첨자 w1은 0 내지 10,000이다. 대안적으로, 하첨자 w1은 0 내지 5,000이다. 대안적으로, 하첨자 w1은 0 내지 1,000이다. 대안적으로, 하첨자 w1은 0 내지 500이다. 대안적으로, 하첨자 w1은 0 내지 100이다. 대안적으로, 하첨자 w1은 0 내지 50이다. 대안적으로, 하첨자 w1은 0 내지 20이다. 대안적으로, 하첨자 w1은 0 내지 10이다. 대안적으로, 하첨자 w1은 1 내지 100이다. 대안적으로, 하첨자 w1은 1 내지 50이다. 대안적으로, 하첨자 w1은 1 내지 20이다. 대안적으로, 하첨자 w1은 1 내지 10이다.
하첨자 w2는 0 이상이다. 대안적으로, 하첨자 w2는 0 내지 200,000이다. 대안적으로, 하첨자 w2는 0 내지 50,000이다. 대안적으로, 하첨자 w2는 0 내지 10,000이다. 대안적으로, 하첨자 w2는 0 내지 5,000이다. 대안적으로, 하첨자 w2는 0 내지 1,000이다. 대안적으로, 하첨자 w2는 0 내지 500이다. 대안적으로, 하첨자 w2는 0 내지 100이다. 대안적으로, 하첨자 w2는 0 내지 50이다. 대안적으로, 하첨자 w2는 0 내지 20이다. 대안적으로, 하첨자 w2는 0 내지 10이다. 대안적으로, 하첨자 w2는 1 내지 100이다. 대안적으로, 하첨자 w2는 1 내지 50이다. 대안적으로, 하첨자 w2는 1 내지 20이다. 대안적으로, 하첨자 w2는 1 내지 10이다.
하첨자 w3은 0 이상이다. 대안적으로, 하첨자 w3은 0 내지 200,000이다. 대안적으로, 하첨자 w3은 0 내지 50,000이다. 대안적으로, 하첨자 w3은 0 내지 10,000이다. 대안적으로, 하첨자 w3은 0 내지 5,000이다. 대안적으로, 하첨자 w3은 0 내지 1,000이다. 대안적으로, 하첨자 w3은 0 내지 500이다. 대안적으로, 하첨자 w3은 0 내지 100이다. 대안적으로, 하첨자 w3은 0 내지 50이다. 대안적으로, 하첨자 w3은 0 내지 20이다. 대안적으로, 하첨자 w3은 0 내지 10이다. 대안적으로, 하첨자 w3은 1 내지 100이다. 대안적으로, 하첨자 w3은 1 내지 50이다. 대안적으로, 하첨자 w3은 1 내지 20이다. 대안적으로, 하첨자 w3은 1 내지 10이다.
하첨자 w4는 0 이상이다. 대안적으로, 하첨자 w4는 0 내지 200,000이다. 대안적으로, 하첨자 w4는 0 내지 50,000이다. 대안적으로, 하첨자 w4는 0 내지 10,000이다. 대안적으로, 하첨자 w4는 0 내지 5,000이다. 대안적으로, 하첨자 w4는 0 내지 1,000이다. 대안적으로, 하첨자 w4는 0 내지 500이다. 대안적으로, 하첨자 w4는 0 내지 100이다. 대안적으로, 하첨자 w4는 0 내지 50이다. 대안적으로, 하첨자 w4는 0 내지 20이다. 대안적으로, 하첨자 w4는 0 내지 10이다. 대안적으로, 하첨자 w4는 1 내지 100이다. 대안적으로, 하첨자 w4는 1 내지 50이다. 대안적으로, 하첨자 w4는 1 내지 20이다. 대안적으로, 하첨자 w4는 1 내지 10이다.
양 (c+i+w1+w2+w3+w4)는 1 이상이다. 대안적으로, 일 실시 형태에서, i = w2 = w4 = 0이고, 양 (c+w1+w3)은 1 이상인데, 이는, 예를 들어, 하기에 기재된 바와 같이, 공중합체가 카르비놀-작용성 폴리유기실록산을 사용하여 제조되는 경우이다. 대안적인 실시 형태에서, c = w1 = w3 = 0이고, 양 (i+w1+w3)은 1 이상인데, 이는, 예를 들어, 하기에 기재된 바와 같이, 공중합체가 아민-작용성 폴리유기실록산을 사용하여 제조되는 경우이다.
각각의 X는 독립적으로 질소(N), 산소(O), 또는 황(S)이다. 대안적으로, X는 N 또는 O이다. 대안적으로, 각각의 X는 N이다. 대안적으로, 각각의 X는 O이다. X가 O 또는 S인 경우 하첨자 o는 0이고, X가 N인 경우 하첨자 o는 1이다.
하첨자 d, 하첨자 e, 및 하첨자 h는 공중합체 내의 실록산 세그먼트들 중 하나의 분자량에 좌우되며, 제한이 없을 수 있다(예를 들어, 실록산 합성 화학의 최신 기술에 의해 도달가능한 분자량에 의해서만 한계를 가질 수 있다). 그러나, 하첨자 d는 0 내지 1,000,000일 수 있으며; 하첨자 e는 0 내지 1,000,000일 수 있다. 하첨자 h는 0 내지 1,000,000일 수 있으며, 단, 양 (d+e+h)는 1 이상이다. 하첨자 d는 0 이상이다. 대안적으로, 하첨자 d는 0 초과이다. 대안적으로, 하첨자 d는 0 내지 200,000, 대안적으로 0 내지 100,000, 대안적으로 0 내지 50,000, 대안적으로 0 내지 10,000, 대안적으로 0 내지 5,000, 대안적으로 0 내지 1,000, 대안적으로 1 내지 1,000, 대안적으로 1 내지 500, 그리고 대안적으로 1 내지 200이다.
하첨자 e는 0 이상이다. 대안적으로, 하첨자 e는 0 내지 1,000,000이다. 대안적으로, 하첨자 e는 0 내지 200,000, 그리고 대안적으로 0 내지 100,000, 대안적으로 0 내지 50,000, 대안적으로 0 내지 10,000, 대안적으로 0 내지 5,000, 대안적으로 0 내지 1,000, 대안적으로 1 내지 1,000, 대안적으로 1 내지 500, 그리고 대안적으로 1 내지 200이다. 대안적으로, 하첨자 e는 0이다.
하첨자 f는 공중합체 내의 우레탄 및/또는 우레아 단위의 수를 나타낸다. 하첨자 f 는 0 이상이다. 대안적으로, 하첨자 f는 0 내지 1,500,000이다. 대안적으로, 하첨자 f는 1 내지 500,000, 대안적으로 1 내지 200,000, 대안적으로 1 내지 50,000, 대안적으로 1 내지 10,000, 대안적으로 1 내지 5,000, 대안적으로 1 내지 1,000, 대안적으로 1 내지 500, 그리고 대안적으로 1 내지 200이다.
하첨자 h는 0 이상이다. 대안적으로, 하첨자 h는 0 내지 1,000,000이다. 대안적으로, 하첨자 h는 0 내지 200,000, 그리고 대안적으로 0 내지 100,000, 대안적으로 0 내지 50,000, 대안적으로 0 내지 10,000, 대안적으로 0 내지 5,000, 대안적으로 0 내지 1,000, 대안적으로 1 내지 1,000, 대안적으로 1 내지 500, 그리고 대안적으로 1 내지 200이다. 대안적으로, 하첨자 h는 0이다.
하첨자 j1은 1 이상이다. 대안적으로, 하첨자 j1은 1 초과 내지 500,000이다. 대안적으로, 하첨자 j1은 1 초과 내지 200,000, 그리고 대안적으로 20 내지 100,000, 대안적으로 50 내지 50,000, 대안적으로 100 내지 10,000, 대안적으로 1,000 내지 5,000, 대안적으로 100 내지 1,000, 대안적으로 10 내지 500, 그리고 대안적으로 15 내지 200이다.
하첨자 s는 0 이상이다. 대안적으로, 하첨자 s는 0 내지 200,000이다. 대안적으로, 하첨자 s는 0 내지 150,000, 그리고 대안적으로 0 내지 100,000, 대안적으로 0 내지 50,000, 대안적으로 1 내지 10,000, 대안적으로 1 내지 5,000, 대안적으로 1 내지 1,000, 대안적으로 1 내지 500, 그리고 대안적으로 1 내지 200이다.
하첨자 v는 0 이상이다. 대안적으로, 하첨자 v는 0 내지 200,000이다. 대안적으로, 하첨자 v는 0 내지 150,000, 그리고 대안적으로 0 내지 100,000, 대안적으로 0 내지 50,000, 대안적으로 1 내지 10,000, 대안적으로 1 내지 5,000, 대안적으로 1 내지 1,000, 대안적으로 1 내지 500, 그리고 대안적으로 1 내지 200이다.
하첨자 y는 0 이상이다. 대안적으로, 하첨자 y는 0 내지 200,000이다. 대안적으로, 하첨자 y는 0 내지 150,000, 대안적으로 0 내지 100,000, 대안적으로 0 내지 50,000, 대안적으로 1 내지 10,000, 대안적으로 1 내지 5,000, 대안적으로 1 내지 1,000, 대안적으로 1 내지 500, 대안적으로 1 내지 200, 대안적으로 1 내지 20, 그리고 대안적으로 1이다.
대안적으로, 하첨자 c = i = w2 = w3 = w4 = e = h = 0인 경우, 공중합체(A)는 하기 단위 화학식 I을 가질 수 있다:
Figure pct00002
상기 식에서, RT, RD 및 RM은 전술된 바와 같다. 각각의 하첨자 a는 독립적으로 0 내지 1,000,000이고, 각각의 하첨자 m은 독립적으로 0 이상이고, 각각의 하첨자 b는 독립적으로 0 이상이고, 하첨자 n은 1 이상이다. 대안적으로, 각각의 하첨자 b는 0 이상이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 1,000,000이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 200,000이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 100,000이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 50,000이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 10,000이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 5,000이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 1,000이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 500이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 100이다. 대안적으로, 하첨자 b는 1 내지 100이다. 대안적으로, 하첨자 b는 1 내지 50이다. 대안적으로, 하첨자 b는 1 내지 20이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 1이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0이다. 대안적으로, 하첨자 b는 1이다. 대안적으로, 하첨자 b는 2이다. 대안적으로, 하첨자 b는 3이다. 대안적으로, 하첨자 b는 4이다. 대안적으로, 하첨자 b는 5이다.
대안적으로, 공중합체(A)는 하기 화학식 II를 가질 수 있다:
Figure pct00003
상기 식에서, RD 및 RM은 전술된 바와 같으며, 하첨자 a는 독립적으로 0 내지 1,000,000이고, 각각의 하첨자 b는 독립적으로 0 이상이고, 하첨자 n은 1 이상이다. 대안적으로, 각각의 하첨자 b는 0 이상이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 1,000,000이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 200,000이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 100,000이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 50,000이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 10,000이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 5,000이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 1,000이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 500이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 100이다. 대안적으로, 하첨자 b는 1 내지 100이다. 대안적으로, 하첨자 b는 1 내지 50이다. 대안적으로, 하첨자 b는 1 내지 20이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0 내지 1이다. 대안적으로, 하첨자 b는 0이다. 대안적으로, 하첨자 b는 1이다. 대안적으로, 하첨자 b는 2이다. 대안적으로, 하첨자 b는 3이다. 대안적으로, 하첨자 b는 4이다. 대안적으로, 하첨자 b는 5이다.
대안적으로, 공중합체(A)는 하기 단위 화학식 III을 가질 수 있다:
Figure pct00004
[-O-RD-O-C(=O)-NH-RD-NH-C(=O)-] n4
상기 식에서, RT, RD, RM, 하첨자 a, b, 및 n은 전술된 바와 같으며, 하첨자 n1은 0 이상, 대안적으로 0 내지 200,000, 대안적으로 0 내지 20,000, 대안적으로 0 내지 10,000, 대안적으로 0 내지 5,000, 대안적으로 0 내지 1,000, 대안적으로 0 내지 100, 대안적으로 1 내지 50이다. 하첨자 n2 및 n3은 각각 0 또는 1이고, 양 (n2 + n3)은 1이다. 하첨자 n4는 1 이상이다.
출발 물질(B)은 유기 폴리올이다. 적합한 유기 폴리올은 2개 이상의 하이드록실 기를 함유하는 유기 중합체이다. 출발 물질(B)을 위한 유기 폴리올은 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리아크릴레이트 폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올, 폴리우레탄 폴리올, 폴리카르보네이트 폴리올, 폴리부타디엔 다이올, 다른 중합체 폴리올, 또는 이들 유기 폴리올 중 둘 이상일 수 있다. 둘 이상의 유형의 중합체의 공중합체 폴리올이 또한 사용될 수 있다. 중합체 구조 상에 다른 개질(예컨대, 플루오르화)을 갖는 폴리올이 또한 사용될 수 있다. 적합한 유기 폴리올은 대안적으로 유기 중합체 다이올일 수 있다. 그러한 유기 중합체 다이올에는 폴리알킬렌 옥사이드 다이올, 예를 들어 폴리에틸렌 옥사이드 다이올, 폴리프로필렌 옥사이드 다이올, 및 폴리부틸렌 옥사이드 다이올; 또는 폴리카르보네이트 다이올이 포함된다. 적합한 유기 폴리올은 대안적으로 소분자 유기 다이올일 수 있다. 그러한 소분자 유기 다이올은 글리세롤을 포함한다. 유기 폴리올은 공중합체 조성물의 표면 에너지 및/또는 친수성/기계적 특성을 조정하기 위해 첨가될 수 있다. 첨가되는 양은 0 내지 95%, 대안적으로 0 내지 75%, 대안적으로 0 내지 50%, 그리고 대안적으로 1 내지 25%일 수 있다.
출발 물질(C)은 전술된 유기 폴리올인 출발 물질(B)을 분자당 평균 1개 이상의 아이소시아네이트 기를 갖는 아이소시아네이트 화합물과 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 대안적으로, 유기 아이소시아네이트 화합물은 분자당 평균 2개 이상의 아이소시아네이트 기를 가질 수 있다. 유기 아이소시아네이트 화합물은 화학식 R-(N=C=O) p 를 가질 수 있으며, 여기서 R은 탄화수소 기 또는 할로겐화 탄화수소 기이고, 하첨자 p는 분자당 아이소시아네이트 기의 수를 나타내는 정수이고, p는 1 이상이다. 대안적으로, 하첨자 p는 2, 3, 또는 4이고; 대안적으로, 하첨자 p는 2 또는 3이고; 대안적으로, 하첨자 p는 2이다. 하첨자 p가 2인 경우, R은 2가 탄화수소 기이다. 하첨자 p가 3인 경우, R은 3가 탄화수소 기이다. 하첨자 p가 4인 경우, R은 4가 탄화수소 기이다.
유기 아이소시아네이트 화합물은 단량체 아이소시아네이트 및 중합체 아이소시아네이트로 예시된다. 단량체 아이소시아네이트에는 하기가 포함된다: 방향족 다이아이소시아네이트, 예컨대 메타-테트라메틸 자일렌 다이아이소시아네이트(TMXDI), 톨루엔 다이아이소시아네이트(TDI), 페닐렌 다이아이소시아네이트, 자일렌 다이아이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 다이아이소시아네이트, 클로로페닐렌 2,4-다이아이소시아네이트, 바이톨루엔 다이아이소시아네이트, 다이아니시딘 다이아이소시아네이트, 톨루이딘 다이아이소시아네이트 및 알킬화 벤젠 다이아이소시아네이트; 지방족 및 지환족 아이소시아네이트, 예컨대 헥사메틸렌 다이아이소시아네이트(HDI), 수소화 메틸렌 다이페닐 다이아이소시아네이트(HMDI), 1-아이소시아네이토-3-아이소시아네이토메틸-3,5,5-트라이메틸-사이클로헥산(아이소포론 다이아이소시아네이트, IPDI), 및 노난트라이아이소시아네이트(TTI), 메틸렌-개재 방향족 다이아이소시아네이트, 예컨대 메틸렌-다이페닐-다이아이소시아네이트, 특히 알킬화 유사체, 예컨대 3,3'-다이메틸-4,4'-다이페닐-메탄 다이아이소시아네이트를 포함한 4,4'-이성질체(MDI); 수소화 물질, 예컨대 사이클로헥실렌 다이아이소시아네이트, 4,4'-메틸렌다이사이클로헥실 다이아이소시아네이트; 혼합된 아르알킬 다이아이소시아네이트, 예컨대 테트라메틸자일릴 다이아이소시아네이트, 1,4-비스(1-아이소시아네이토 -1,1'-다이메틸메틸) 벤젠 OCNC(CH3)2C6H4C(CH3)2NCO, 및 폴리메틸렌 아이소시아네이트, 예컨대 1,4-테트라메틸렌 다이아이소시아네이트, 1,5-펜타메틸렌 다이아이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 다이아이소시아네이트(HDI), 1,7-헵타메틸렌 다이아이소시아네이트, 2,2,4- 및 2,4,4-트라이메틸헥사메틸렌 다이아이소시아네이트, 1,10-데카메틸렌 다이아이소시아네이트, 및 2-메틸-1,5-펜타메틸렌 다이아이소시아네이트; 비닐아이소시아네이트; 및 이들의 조합.
중합체 유기 아이소시아네이트에는 이량체화된 아이소시아네이트 우레트다이온 또는 우레티딘다이온 및 카르보다이이미드, 삼량체화된 아이소시아네이트 아이소시아누레이트, 이미노옥사다이아진 다이온, 우레톤이민, 및 선형 중합체 α-나일론; 및 이작용성 또는 다작용성 아이소시아네이트를 다양한 화합물과 반응시켜 알로파네이트 또는 뷰렛 화합물, 또는 아이소시아네이트 작용성 우레탄 또는 다른 예비중합체를 형성함으로써 유도체화된 아이소시아네이트가 포함된다. 폴리아이소시아네이트들 중 일부는 이작용성이며, 즉 분자당 2개의 아이소시아네이트 기를 갖는다. 일부는 2개 초과의 아이소시아네이트 기를 갖는다. 한 예는 중합체 다이페닐메탄 다이아이소시아네이트인데, 이는, 2 초과, 통상 2.7의 평균 작용성을 가질 수 있는, 2개, 3개, 및 4개 또는 그 이상의 아이소시아네이트 기를 갖는 분자들의 혼합물이다. 2개 초과의 아이소시아네이트 작용기를 갖는 아이소시아네이트 작용성 화합물은 가교결합 부위로서 작용할 수 있다. 구매가능한 아이소시아네이트 작용성 유기 화합물은 로디아(Rhodia)(미국 뉴저지주 크랜베리 소재)에 의해 판매되는 아이소포론 다이아이소시아네이트 삼량체(70% 고형물, 12.3 중량% NCO)인 톨로네이트(Tolonate) XIDT 70SB, 및 데스모두르(Desmodur) N-100 폴리아이소시아네이트(모베이 코포레이션(Mobay Corp.)으로부터 입수가능함)로 예시된다.
유기 아이소시아네이트 화합물은 대안적으로 블로킹된 아이소시아네이트일 수 있다. 아이소시아네이트 기는 일반적인 블로킹제, 예컨대 페놀, 노닐 페놀, 부타논 옥심, 카프로락탐, 및 기타에 의해 블로킹될 수 있다. 이러한 블로킹된 아이소시아네이트는 소정 온도에서 방출되어 사슬 연장제 및 폴리유기실록산과 반응하여 유기물-실록산 공중합체를 구성할 수 있다. 블로킹제는 소정 온도로 가열함으로써 반응이 소실되거나/방출될 수 있다.
반응 생성물(C)은, 아이소시아네이트/OH 반응성 기 몰비 및 반응이 수행되는 정도에 따라, 저분자량 화합물, 또는 저분자량 내지 중간 분자량을 갖는 예비중합체, 또는 고분자량 중합체일 수 있다. 유기 폴리올은, 반응 생성물 내에 "연질 세그먼트"의 일부를 형성하도록 비교적 고분자량 및 낮은 유리 전이 온도(Tg)를 가질 수 있거나, 또는 반응 생성물 내에 "경질 세그먼트"를 형성하도록 저분자량을 가질 수 있다. 폴리올 대 아이소시아네이트의 몰비 및 반응에 따라, 반응 생성물(C)은 하이드록실 잔기, 또는 아이소시아네이트 잔기, 또는 아이소시아네이트 잔기 및 하이드록실 잔기 둘 모두를 가질 수 있거나, 또는 반응성 잔기를 갖지 않을 수 있다.
출발 물질(즉, 유기 폴리올 및 폴리아이소시아네이트)로부터의 반응 생성물(C)의 제조 방법은 공지되어 있으며, 폴리우레탄 중합체를 제조하기 위한 임의의 통상적인 방법이 사용될 수 있다. 그러한 방법은 미국 특허 제3,384,623호; 제5,200,491호; 및 제5,621,024호에서 찾아볼 수 있다.
전술된 개인 케어 조성물은, 개인 케어 조성물에서 필름 형성제로서 유용할 수 있는 공중합체(A)를 포함한다. 개인 케어 조성물은 하나의 공중합체(A) 또는 둘 이상의 상이한 화학종의 공중합체(A)를 포함하는 배합물을 포함할 수 있다. 개인 케어 조성물은 선택적으로 출발 물질(B) 유기 폴리올; 및 출발 물질(C) 유기 폴리아이소시아네이트와 유기 폴리올의 반응 생성물 중 하나 또는 둘 모두를 추가로 포함할 수 있다. 개인 케어 조성물은 (A) 및 (B)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 개인 조성물은 (A) 및 (C)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 개인 케어 조성물은 (A), (B), 및 (C)를 포함할 수 있다.
공중합체(A)를 제조하는 방법은 반응 생성물(C)을 제조하는 방법과 유사하다. 상기에 인용된 참고문헌에 기재된 방법이 사용될 수 있지만, 출발 물질을 본 명세서에 기재된 것들로 변경한다.
출발 물질(A)로서 전술된 공중합체는 하기 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다:
1) 하기를 포함하는 출발 물질을 반응시키는 단계:
a) 아이소시아네이트 화합물,
b) 폴리유기실록산, 및
c) 사슬 연장제.
일 실시 형태에서, 모든 출발 물질이 배합되고 동시에 반응될 수 있다. 대안적으로, a) 아이소시아네이트 화합물을 포함하는 출발 물질과 b) 폴리유기실록산을 포함하는 출발 물질이 반응되어 예비중합체를 형성할 수 있으며, 이후에 예비중합체는 c) 사슬 연장제를 포함하는 출발 물질, 및 선택적으로, 추가량의 a) 아이소시아네이트 화합물과 반응되어 공중합체를 형성할 수 있다. 대안적으로, a) 아이소시아네이트 화합물을 포함하는 출발 물질과 c) 사슬 연장제를 포함하는 출발 물질이 반응되어 중간체를 형성할 수 있으며, 이후에 중간체는 b) 폴리유기실록산을 포함하는 출발 물질, 및 선택적으로, 추가량의 a) 아이소시아네이트 화합물과 반응되어 공중합체를 형성할 수 있다.
모든 이들 실시 형태에서, 폴리유기실록산이 반응되는 경우에는 언제든지, 폴리유기실록산 대신에 폴리유기실록산과 유기 폴리올의 혼합물이 사용될 수 있다. 대안적으로, 본 방법은 i) a) 아이소시아네이트 화합물과 b) 폴리유기실록산 및 d) 유기 폴리올을 반응시켜 예비중합체를 형성하는 단계, 및 이후에, ii) 예비중합체를 c) 사슬 연장제, 및 선택적으로 추가량의 a) 아이소시아네이트 화합물과 반응시키는 단계를 포함할 수 있다.
전술된 방법의 각각의 실시 형태에서, 출발 물질 b) 폴리유기실록산은 b1) 카르비놀-작용성 폴리유기실록산, b2) 아민-작용성 폴리유기실록산, 또는 b1) 및 b2) 둘 모두의 혼합물일 수 있다.
전술된 방법에서, a) 아이소시아네이트 화합물은 분자당 평균 1개 이상의 아이소시아네이트 기를 갖는다. 대안적으로, 아이소시아네이트 화합물은 분자당 평균 2개 이상의 아이소시아네이트 기를 가질 수 있다. 아이소시아네이트 화합물은 화학식 R-(N=C=O) p 를 가질 수 있으며, 여기서 R은 다가 탄화수소 기 또는 다가 할로겐화 탄화수소 기이고, 하첨자 p는 분자당 아이소시아네이트 기의 수를 나타내는 정수이다. 하첨자 p는 1 이상이다. 대안적으로, 하첨자 p는 2, 3, 또는 4이고; 대안적으로, 하첨자 p는 2 또는 3이고; 대안적으로, 하첨자 p는 2이다. 하첨자 p가 2인 경우, R은 2가 탄화수소 기이다. 하첨자 p가 3인 경우, R은 3가 탄화수소 기이다. 하첨자 p가 4인 경우, R은 4가 탄화수소 기이다.
아이소시아네이트 화합물은 단량체 아이소시아네이트 및 중합체 아이소시아네이트로 예시된다. 단량체 아이소시아네이트에는 하기가 포함된다: 방향족 다이아이소시아네이트, 예컨대 메타-테트라메틸 자일렌 다이아이소시아네이트(TMXDI), 톨루엔 다이아이소시아네이트(TDI), 페닐렌 다이아이소시아네이트, 자일렌 다이아이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 다이아이소시아네이트, 클로로페닐렌 2,4-다이아이소시아네이트, 바이톨루엔 다이아이소시아네이트, 다이아니시딘 다이아이소시아네이트, 톨루이딘 다이아이소시아네이트 및 알킬화 벤젠 다이아이소시아네이트; 지방족 및 지환족 아이소시아네이트, 예컨대 헥사메틸렌 다이아이소시아네이트(HDI), 수소화 메틸렌 다이페닐 다이아이소시아네이트(HMDI), 1-아이소시아네이토-3-아이소시아네이토메틸-3,5,5-트라이메틸-사이클로헥산(아이소포론 다이아이소시아네이트, IPDI), 및 노난트라이아이소시아네이트(TTI), 메틸렌-개재 방향족 다이아이소시아네이트, 예컨대 메틸렌-다이페닐-다이아이소시아네이트, 특히 알킬화 유사체, 예컨대 3,3'-다이메틸-4,4'-다이페닐-메탄 다이아이소시아네이트를 포함한 4,4'-이성질체(MDI); 수소화 물질, 예컨대 사이클로헥실렌 다이아이소시아네이트, 4,4'-메틸렌다이사이클로헥실 다이아이소시아네이트; 혼합된 아르알킬 다이아이소시아네이트, 예컨대 테트라메틸자일릴 다이아이소시아네이트, 1,4-비스(1-아이소시아네이토 -1,1'-다이메틸메틸) 벤젠 OCNC(CH3)2C6H4C(CH3)2NCO, 및 폴리메틸렌 아이소시아네이트, 예컨대 1,4-테트라메틸렌 다이아이소시아네이트, 1,5-펜타메틸렌 다이아이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 다이아이소시아네이트(HDI), 1,7-헵타메틸렌 다이아이소시아네이트, 2,2,4- 및 2,4,4-트라이메틸헥사메틸렌 다이아이소시아네이트, 1,10-데카메틸렌 다이아이소시아네이트, 및 2-메틸-1,5-펜타메틸렌 다이아이소시아네이트, 비닐아이소시아네이트; 및 이들의 조합.
중합체 아이소시아네이트에는 이량체화된 아이소시아네이트, 우레트다이온 또는 우레티딘다이온 및 카르보다이이미드, 삼량체화된 아이소시아네이트 아이소시아누레이트, 이미노옥사다이아진 다이온, 우레톤이민, 및 선형 중합체 α-나일론; 및 이작용성 또는 다작용성 아이소시아네이트를 다양한 화합물과 반응시켜 알로파네이트 또는 뷰렛 화합물, 또는 아이소시아네이트 작용성 우레탄 또는 다른 예비중합체를 형성함으로써 유도체화된 아이소시아네이트가 포함된다. 폴리아이소시아네이트들 중 일부는 이작용성이며, 즉 분자당 2개의 아이소시아네이트 기를 갖는다. 일부는 2개 초과의 아이소시아네이트 기를 갖는다. 한 예는 중합체 다이페닐메탄 다이아이소시아네이트인데, 이는, 2 초과, 통상 2.7의 평균 작용성을 가질 수 있는, 2개, 3개, 및 4개 또는 그 이상의 아이소시아네이트 기를 갖는 분자들의 혼합물이다. 2개 초과의 아이소시아네이트 작용기를 갖는 아이소시아네이트 작용성 화합물은 가교결합 부위로서 작용할 수 있다. 구매가능한 아이소시아네이트 작용성 유기 화합물은 로디아(미국 뉴저지주 크랜베리 소재)에 의해 판매되는 아이소포론 다이아이소시아네이트 삼량체(70% 고형물, 12.3 중량% NCO)인 톨로네이트 XIDT 70SB, 및 데스모두르 N-100 폴리아이소시아네이트(모베이 코포레이션으로부터 입수가능함)로 예시된다.
대안적으로, a) 아이소시아네이트 화합물은 블로킹된 아이소시아네이트를 포함할 수 있다. 아이소시아네이트 기는 일반적인 블로킹제, 예컨대 페놀, 노닐 페놀, 부타논 옥심, 카프로락탐, 및 기타에 의해 블로킹될 수 있다. 이들 블로킹된 아이소시아네이트는, 실온보다 높은 온도에서의 가열과 같은 임의의 통상적인 수단에 의해 방출되어, 사슬 연장제 및 폴리유기실록산과 반응하여 폴리우레탄-폴리유기실록산 공중합체를 구성할 수 있다.
전술된 방법에서, b1) 카르비놀-작용성 폴리유기실록산은 하기 화학식의 단위들을 포함한다:
Figure pct00005
Figure pct00006
. 이러한 단위 화학식에서, 각각의 RM, RD, 하첨자 b, 하첨자 c, 하첨자 w1, 하첨자 w3, 하첨자 d, 하첨자 e, 및 하첨자 h는 전술된 바와 같다. 카르비놀-작용성 폴리유기실록산의 예는 국제특허 공개 WO2008/088491호, 미국 특허 제6,528,121호, 및 미국 특허 제7,452,956호에 개시되어 있다. 카르비놀 기는 말단 또는 펜던트 기일 수 있다. 대안적으로, 카르비놀 기는 말단 기일 수 있다.
대안적으로, b1) 카르비놀-작용성 폴리유기실록산은 하기 화학식 II의 α,ω-이작용성 폴리다이유기실록산을 포함할 수 있다: RCRM 2Si-RDX-(RM 2SiO) r -(RM 2)SiRDX-SiRM 2RC, 상기 식에서, 각각의 RC는 독립적으로 화학식 HO-RD-(ORD) b -(여기서, 하첨자 b, RM 및 RD는 전술된 바와 같음)이고, 각각의 RDX는 독립적으로 O, 또는 RD로서 전술된 2가 탄화수소 기로부터 선택되고, 하첨자 r은 화학식 II의 카르비놀-작용성 폴리유기실록산의 중합도를 나타낸다. 하첨자 r 은 0 초과이다. 대안적으로, 하첨자 r은 1 내지 1,000,000, 대안적으로 50 내지 1,000, 그리고 대안적으로 200 내지 700일 수 있다. 대안적으로, 하첨자 r은 0 내지 200,000, 대안적으로 0 내지 200,000, 대안적으로 0 내지 100,000, 대안적으로 0 내지 50,000, 대안적으로 0 내지 10,000, 대안적으로 0 내지 5,000, 대안적으로 0 내지 1,000, 대안적으로 1 내지 1,000, 대안적으로 1 내지 500, 대안적으로 1 내지 200, 그리고 대안적으로 5 내지 150이다. 대안적으로, 각각의 RDX는 O이다.
아민 작용성 폴리유기실록산은 하기 화학식의 단위들을 포함한다:
Figure pct00007
Figure pct00008
상기 식에서, RM 및 RD, 및 하첨자 b, d, e, h, 및 i는 전술된 바와 같다. 아민 기는 말단 또는 펜던트 기일 수 있다. 대안적으로, 아민 기는 말단 기일 수 있다.
예시적인 아민 종결된 폴리유기실록산은 화학식
Figure pct00009
,
Figure pct00010
, 또는
Figure pct00011
의 말단 단위를 포함하며, 여기서 Me는 메틸 기를 나타내고, Bu는 부틸 기를 나타내고; 하나 이상의 (RM 2SiO2/2) d (RMSiO3/2) e (SiO4/2) h 를 포함하는 단위들을 추가로 포함하며, 여기서 RM, RD, 및 하첨자 i, d, e, 및 h는 전술된 바와 같다.
사슬 연장제는 화학식 HO-RD-OH의 다이알코올일 수 있으며, 여기서 RD는 상기에 정의된 바와 같다. 적합한 다이알코올은 1,3-부탄다이올; 1,4-부탄다이올; 1,6-헥산다이올, 1,10-데칸다이올; 1,6-헥사메틸렌다이올; 2,2-다이메틸-1,3-프로판다이올; 1,4-사이클로헥산다이메틸올; 1,1'-아이소프로필리딘-비스-(p-페닐렌-옥시)-다이-2-에탄올; 폴리(테트라메틸렌 에테르) 글리콜; 및 에틸렌 글리콜을 포함한다. 대안적으로, 사슬 연장제는 2 내지 20개의 탄소 원자를 함유하는 다이아민, 예를 들어 1,2-다이아미노에탄; 1,4-다이아미노부탄; 1,2-프로판다이아민; 헥사메틸렌다이아민; 다이에틸렌 다이아민; 5-아미노-1-(아미노메틸)-1,3,3-트라이메틸사이클로헥산; 4,4'-메틸렌 비스(사이클로헥실아민); 및 에탄올 아민을 포함한다. 대안적으로, 사슬 연장제는 다이티올, 다이카르복실산, 또는 다이에폭사이드일 수 있다. 적합한 사슬 연장제는, 예를 들어 미국 특허 제4,840,796호 및 제5,756,572호에 개시되어 있다.
본 명세서에 기재된 공중합체를 제조하기 위한 방법 동안 용매가 첨가될 수 있다. 공중합체를 용해시킬 것이고 아이소시아네이트에 대해 비교적 비반응성인 임의의 유기 화합물, 및 아민 및/또는 카르비놀 화합물이 용매로서 적합하다. 예에는 지방족 탄화수소, 방향족 탄화수소, 에스테르, 에테르, 케톤, 및 아미드가 포함된다. 예시적인 용매에는 메틸 에틸 케톤, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 또는 테트라하이드로푸란이 포함된다.
사용되는 용매의 양은 구조, 분자량을 포함한 공중합체의 특성, 및 공중합체 제조의 특정 방법에 따라 좌우되며, 0 내지 99%일 수 있다. 일반적으로 더 고분자량의 공중합체의 경우, 특히 고 토크 혼합 메커니즘이 사용되지 않을 때, 공중합체를 제조하는 방법의 수행 동안 점도를 감소시키고 시스템을 더 용이하게 취급되게 하기 위해 용매가 첨가될 수 있다. 분자량이 비교적 낮고/낮거나 고 토크 혼합 장비, 예컨대 이축 압출기가 사용되는 경우, 용매는 사용될 필요가 없다. 용매가 사용되는 경우, 그 양은 사용된 모든 출발 물질의 합계 중량을 기준으로 0 내지 99%, 대안적으로 0 내지 80%, 대안적으로 1% 내지 60%, 그리고 대안적으로 5% 내지 50%일 수 있다.
출발 물질 a), b), c), 및 존재하는 경우, d) 및/또는 e)의 양은, 본 명세서에서의 화학식에 의해 기재된 공중합체에 도달하기 위해, 원하는 폴리유기실록산 구조 및 분자량에 따라 광범위하게 변동될 수 있다. 출발 물질 a)의 아이소시아네이트 기 대 출발 물질 b)에 대해 선택된 폴리실록산 상의 카르비놀 또는 아민 기의 활성 수소의 몰비는 0.1 내지 100, 대안적으로 0.1 내지 50, 대안적으로 0.1 내지 10, 대안적으로 0.1 내지 2, 대안적으로 0.1 내지 1.5, 대안적으로 0.1 내지 1.25, 대안적으로 0.1 내지 1.1, 대안적으로 0.1 내지 1.05, 대안적으로 0.1 내지 1.01, 대안적으로 0.1 내지 1, 대안적으로 0.1 내지 0.9, 대안적으로 0.1 내지 0.5, 대안적으로 0.5 내지 50, 대안적으로 0.5 내지 10, 대안적으로 0.5 내지 2, 대안적으로 0.5 내지 1.5, 대안적으로 0.5 내지 1.25, 대안적으로 0.5 내지 1.1, 대안적으로 0.5 내지 1.05, 대안적으로 0.5 내지 1.01, 대안적으로 0.5 내지 1, 대안적으로 0.5 내지 0.9, 그리고 대안적으로 0.4 내지 0.7일 수 있다.
아이소시아네이트 기 대 하이드록실 또는 아민 기 또는 사슬 연장제 상의 다른 반응성 기 상의 활성 수소 사이의 몰비는 1.001 내지 1,000,000, 대안적으로 1.001 내지 500,000, 대안적으로 1.001 내지 200,000, 대안적으로 1.001 내지 100,000, 대안적으로 1.001 내지 50,000, 대안적으로 1.001 내지 10,000, 대안적으로 1.001 내지 5,000, 대안적으로 1.001 내지 1,000, 대안적으로 1.001 내지 500, 대안적으로 1.001 내지 100, 대안적으로 1.001 내지 50, 대안적으로 1.001 내지 20, 대안적으로 1.001 내지 10, 대안적으로 1.001 내지 5, 대안적으로 1.001 내지 4, 대안적으로 1.001 내지 3, 대안적으로 1.001 내지 2, 대안적으로 1.001 내지 1.5, 대안적으로 1.001 내지 1.3, 대안적으로 1.001 내지 1.2, 대안적으로 1.01 내지 20, 대안적으로 1.01 내지 10, 대안적으로 1.01 내지 5, 대안적으로 1.01 내지 4, 대안적으로 1.01 내지 3, 대안적으로 1.01 내지 2, 대안적으로 1.01 내지 1.5, 대안적으로 1.01 내지 1.3, 그리고 대안적으로 1.01 내지 1.2일 수 있다.
전술된 a), b), 및 c)를 포함하는 출발 물질들의 반응은 출발 물질 e) 촉매에 의해 촉매될 수 있다. 적합한 촉매는 3차 아민 및 금속 염, 예를 들어 주석의 염을 포함한다. 주석 화합물은 본 발명에서 촉매로서 유용하며, 이에는 주석의 산화 상태가 +4 또는 +2인 것들, 즉 주석(IV) 화합물 또는 주석(II) 화합물이 포함된다. 주석(IV) 화합물의 예에는 제2 주석 염, 예컨대 다이부틸 주석 다이라우레이트, 다이메틸 주석 다이라우레이트, 다이-(n-부틸)주석 비스-케토네이트, 다이부틸 주석 다이아세테이트, 다이부틸 주석 말레에이트, 다이부틸 주석 다이아세틸아세토네이트, 다이부틸 주석 다이메톡사이드, 카르보메톡시페닐 주석 트리스-우베레이트, 다이부틸 주석 다이옥타노에이트, 다이부틸 주석 다이포르메이트, 아이소부틸 주석 트라이세로에이트, 다이메틸 주석 다이부티레이트, 다이메틸 주석 다이-네오데코노에이트, 다이부틸 주석 다이-네오데코노에이트, 트라이에틸 주석 타르트레이트, 다이부틸 주석 다이벤조에이트, 부틸주석트라이-2-에틸헥사노에이트, 다이옥틸 주석 다이아세테이트, 주석 옥틸레이트, 주석 올레에이트, 주석 부티레이트, 주석 나프테네이트, 다이메틸 주석 다이클로라이드, 이들의 조합, 및/또는 이들의 부분 가수분해 생성물이 포함된다. 주석(IV) 화합물은 당업계에 공지되어 있으며, 다우 케미칼 컴퍼니(Dow Chemical Company)의 사업부인 유럽 스위스 소재의 아시마 스페셜티 케미칼스(Acima Specialty Chemicals)로부터의 메타틴(Metatin)α 740 및 파스카트(Fascat)α 4202와 같이 구매가능하다. 주석(II) 화합물의 예에는 유기 카르복실산의 주석(II) 염, 예를 들어 주석(II) 다이아세테이트, 주석(II) 다이옥타노에이트, 주석(II) 다이에틸헥사노에이트, 주석(II) 다이라우레이트, 카르복실산의 제1 주석 염, 예를 들어 제1 주석 옥토에이트, 제1 주석 올레에이트, 제1 주석 아세테이트, 제1 주석 라우레이트, 제1 주석 스테아레이트, 제1 주석 나프테네이트, 제1 주석 헥사노에이트, 제1 주석 석시네이트, 제1 주석 카프릴레이트, 및 이들의 조합이 포함된다. 다른 금속 염이 또한 이러한 반응에 적합한 촉매이다. 예에는 아연 염, 예를 들어 아연 아세테이트 및 아연 나프테네이트가 포함된다. 납, 비스무트, 코발트, 철, 안티몬, 또는 나트륨의 염, 예를 들어 납 옥토에이트, 질산비스무트, 및 소듐 아세테이트가 또한 이러한 반응을 촉매할 수 있다. 소정의 경우에, 유기수은 화합물이 또한 사용될 수 있다. 선택적으로, 공촉매가 또한 전술된 촉매와 함께 사용될 수 있다. 대안적으로, 예를 들어 단일 촉매로 달성가능한 것보다 더 빠른 반응, 또는 더 우수한 균형잡힌 반응 개시 시간 및 마무리 시간을 제공하기 위해, 둘 이상의 촉매의 조합이 사용될 수 있다.
유기 폴리올이 선택적으로 b) 폴리유기실록산과 배합되어 전술된 공중합체(A) 및/또는 공중합체(B)를 제조할 수 있다. 적합한 유기 폴리올은 2개 이상의 하이드록실 기를 함유하는 유기 중합체이다. 출발 물질 f)를 위한 유기 폴리올은 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리올, 폴리아크릴레이트 폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올, 폴리우레탄 폴리올, 폴리카르보네이트 폴리올, 폴리부타디엔 다이올, 다른 중합체 폴리올, 또는 이들 유기 폴리올 중 둘 이상일 수 있다. 둘 이상의 유형의 폴리올의 공중합체 폴리올이 또한 사용될 수 있다. 중합체 구조 상에 다른 개질(예컨대, 플루오르화)을 갖는 중합체 폴리올이 또한 사용될 수 있다. 적합한 유기 폴리올은 대안적으로 유기 다이올일 수 있다. 적합한 유기 다이올에는 폴리알킬렌 옥사이드 다이올, 예를 들어 폴리에틸렌 옥사이드 다이올, 폴리프로필렌 옥사이드 다이올, 및 폴리부틸렌 옥사이드 다이올; 또는 폴리카르보네이트 다이올이 포함된다. 다른 유기 다이올에는 글리세롤이 포함된다. 유기 폴리올은 제조되는 공중합체의 표면 에너지 및/또는 친수성/기계적 특성을 조정하기 위해 첨가될 수 있다. 첨가되는 양은, 공중합체를 제조하는 데 사용되는 모든 출발 물질의 합계 중량을 기준으로 0 내지 95%, 대안적으로 0 내지 75%, 대안적으로 0 내지 50%, 그리고 대안적으로 1 내지 25%일 수 있다.
전술된 공중합체 (A) 및/또는 (B)는 선택적으로 말단 블로킹제와 반응되어 임의의 아이소시아네이트 잔기, 하이드록실 잔기, 또는 아민 잔기를 다른 유형의 반응성 또는 비반응성 기로 전환시킬 수 있다. 적합한 말단 블로킹제에는 알코올, 예컨대 에탄올, 프로판올, 부탄올, 카르복실산, 예컨대 아세트산, 및 지방족 불포화체를 함유하는 알코올 및 카르복실산이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 티오-알코올, 하이드록실아민, 글리콜, 아미노산, 및 아미노당이 또한 말단 블로킹제로서 적합하다.
전술된 방법은 가열과 함께 또는 가열 없이 수행될 수 있다. 반응을 위한 온도는 출발 물질 a), b), 및 c)의 선택, 및 d), e), f), 및/또는 g) 중 임의의 것의 존재 여부에 좌우되지만, 온도는 1 기압의 압력에서 -20℃ 내지 150℃; 대안적으로 0℃ 내지 100℃, 그리고 대안적으로 20℃ 내지 60℃의 범위일 수 있다. 상기 방법이 수행되는 압력은 중요하지 않다.
전술된 방법은 임의의 편리한 장비에서 배치(batch), 반배치(semi-batch), 반연속(semi-continuous), 또는 연속 방식으로 수행될 수 있다. 더 고분자량의 공중합체를 제조할 때(예를 들어, 더 고분자량의 출발 물질이 사용될 때), 상기 방법은 이축 압출기와 같은 압출기에서 수행될 수 있다. 전술된 공중합체는, 전술된 출발 물질을 사용하는 것을 제외하고는, 미국 특허 제5,756,572호에 기재된 바와 같은 장비 및 방법을 사용하여 제조될 수 있다.
선택적으로 전술된 출발 물질(B) 및/또는 출발 물질(C)을 추가로 포함하는 전술된 공중합체(A)가 필름 형성제로서 유용하다. 공중합체(A)는 개인 케어 조성물에 유용하다. 개인 케어 조성물은 피부 또는 모발, 예를 들어 인간 피부 또는 인간 모발을 포함한 다양한 기질에 도포하기에 적합하다. 공중합체는 그러한 개인 케어 조성물에서 필름 형성제로서 작용할 수 있다. 전술된 바와 같은 공중합체에 더하여, 개인 케어 조성물은 기질에 대한 도포를 가능하게 하는 담체를 추가로 포함한다.
피부 케어와 같은 개인 케어 도포에 적합한 담체는 실온 및 대기압에서 피부와의 접촉 시에 1시간 이내에 증발할 수 있는 비수성 매체, 예를 들어 아이소파라핀, 예컨대 아이소도데칸 및 실리콘 오일, 예컨대 카프릴릴 메티콘을 포함한다.
대안적으로, 담체는 계면활성제 및 물을 포함할 수 있으며, 예를 들어 조성물은 (1) 전술된 공중합체(A), (2) 계면활성제, 및 (3) 물을 포함하는 에멀젼을 형성할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "에멀젼"은 물 연속 에멀젼(예를 들어, 수중유형 에멀젼(o/w), 또는 수중 실리콘 에멀젼(s/w)), 오일 또는 실리콘 연속 에멀젼(유중수 에멀젼(w/o) 또는 실리콘 중 물 에멀젼(w/s)), 또는 다중 에멀젼(물/오일/물, 오일/물/오일 유형, 물/실리콘/물 또는 실리콘/물/실리콘)을 포함하는 것으로 의미된다. 공중합체(A)는 통상적인 혼합 기법에 의해 임의의 유형의 에멀젼에 첨가될 수 있다. 공중합체(A)의 첨가는 에멀젼의 제조 동안 일어날 수 있거나, 또는 후속으로 예비형성된 에멀젼에 후첨가될 수 있다. 공중합체(A)와 에멀젼의 혼합을 달성하는 데 필요한 특별한 요건 또는 조건은 없다. 혼합 기법은 에멀젼의 형성을 달성하기 위해 당업계에 알려진 단순 교반, 균질화, 소놀레이팅(sonolating), 및 다른 혼합 기법일 수 있다. 혼합은 배치, 반연속, 또는 연속 공정으로 수행될 수 있다.
에멀젼에 첨가되는 공중합체(A)의 양은 다양할 수 있으며 제한되지 않지만, 그 양은 0.1/99 내지 99/0.1, 대안적으로 1/99 내지 99/1의 공중합체/에멀젼 중량비의 범위일 수 있다.
사용되는 에멀젼은 w/o, w/s, 또는 실리콘 유화제를 사용하는 다상 에멀젼일 수 있다. 일 실시 형태에서, 그러한 제형 중의 실리콘 중 물 유화제는 비이온성이며, 폴리옥시알킬렌-치환된 실리콘, 실리콘 알칸올아미드, 실리콘 에스테르 및 실리콘 글리코사이드로부터 선택된다. 실리콘계 계면활성제가 그러한 에멀젼을 형성하는 데 사용될 수 있으며, 예를 들어 지(Gee) 등의 미국 특허 제4,122,029호, 렌치(Rentsch)의 미국 특허 제5,387,417호, 및 슐츠(Schulz) 등의 미국 특허 제5,811,487호에 기재되어 있다.
대안적으로, 공중합체를 함유하는 에멀젼은 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 및 비이온성 계면활성제를 함유할 수 있다. 음이온성 계면활성제에는 (i) 알킬, 아르알킬, 알킬나프탈렌, 알킬다이페닐 에테르 설폰산 및 이들의 염을 포함한, 알킬 치환체 내에 적어도 6개의 탄소 원자를 갖는 설폰산 및 이의 염 유도체, 예컨대 도데실벤젠 설폰산 및 이의 나트륨 염 또는 이의 아민 염; (ii) 알킬 치환체 내에 적어도 6개의 탄소 원자를 갖는 알킬 설페이트, 예컨대 소듐 라우릴 설페이트; (iii) 폴리옥시에틸렌 모노알킬 에테르의 설페이트 에스테르; (iv) 장쇄 카르복실산 계면활성제 및 이의 염, 예컨대 라우르산, 스테아르산, 올레산, 및 이들의 알칼리 금속 및 아민 염이 포함된다. 음이온성 계면활성제의 일부 다른 예는 알칼리 금속 설포석시네이트; 지방산의 설폰화 글리세릴 에스테르, 예컨대 코코넛 오일 산의 설폰화 모노글리세라이드; 설폰화 1가 알코올 에스테르의 염, 예컨대 소듐 올레일 아이소티오네이트; 아미노 설폰산의 아미드, 예컨대 올레일 메틸 타우라이드의 나트륨 염; 지방산 니트릴의 설폰화 생성물, 예컨대 팔미토니트릴 설포네이트; 설폰화 방향족 탄화수소, 예컨대 소듐 알파-나프탈렌 모노설포네이트; 나프탈렌 설폰산과 포름알데하이드의 축합 생성물; 소듐 옥타하이드로 안트라센 설포네이트; 알칼리 금속 알킬 설페이트; 8개 이상의 탄소 원자의 알킬 기를 갖는 에테르 설페이트, 예컨대 소듐 라우릴 에테르 설페이트; 및 8개 이상의 탄소 원자의 하나 이상의 알킬 기를 갖는 알킬아릴 설포네이트, 예컨대 헥사데실벤젠 설폰산 및 C20 알킬벤젠 설폰산의 중성 염이다.
사용될 수 있는 시판 음이온성 계면활성제에는 미국 메릴랜드주 볼티모어 소재의 알콜락 인크.(Alcolac Inc.)에 의해 상표명 시포네이트(SIPONATE)® DS-10으로 판매되는 도데실벤젠 설폰산의 나트륨 염; 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 케미칼 컴퍼니(Dow Chemical Company)에 의해 상표명 다우팍스(DOWFAX)® 8390으로 판매되는 소듐 n-헥사데실 다이페닐옥사이드 다이설포네이트; 미국 노스캐롤라이나주 샬롯 소재의 클라리언트 코포레이션(Clariant Corporation)에 의해 상표명 호스타푸르(HOSTAPUR®) SAS 60으로 판매되는 2차 알칸 설포네이트의 나트륨 염; N-아실 타우레이트, 예컨대 일본 도쿄 소재의 니코 케미칼스 컴퍼니, 리미티드(Nikko Chemicals Company, Ltd.)에 의해 상표명 니콜(NIKKOL) LMT®로 판매되는 소듐 N-라우로일 메틸 타우레이트; 및 미국 일리노이주 노스필드 소재의 스테판 컴퍼니(Stepan Company)에 의해 상표명 바이오-소프트(BIO-SOFT)® S-100으로 판매되는 선형 알킬 벤젠 설폰산이 포함된다. 도데실벤젠 설폰산과 같은 후자의 유형의 조성물은 전술된 바와 같이 촉매이지만, 또한 중화될 때 음이온성 계면활성제로서 기능할 수 있다. 다른 적합한 계면활성제는 소듐 알킬 설포네이트, 예컨대 호스타푸르α SAS-30을 포함한다. 일 실시 형태에서, 유화제는 트라이에탄올아민 도데실벤젠 설포네이트, 예컨대 바이오-소프트α N 300이다.
본 발명에 유용한 양이온성 계면활성제는, 양으로 하전된, 분자 내에 4차 암모늄 친수성 모이어티(moiety)를 함유하는 화합물, 예컨대 R8R9R10R11N+X-를 포함하며, 여기서 R8 내지 R11은 1 내지 30개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 기, 또는 탈로우, 코코넛유, 또는 대두로부터 유래된 알킬 기이고; X는 할로겐, 예를 들어 염소 또는 브롬이다. 대안적으로, 4차 암모늄 화합물은 알킬 트라이메틸암모늄 및 다이알킬다이메틸암모늄 할라이드, 또는 아세테이트, 또는 하이드록사이드일 수 있으며, 이들은 각각의 알킬 치환체 내에 적어도 8개의 탄소 원자를 갖는다. 다이알킬 다이메틸 암모늄 염이 사용될 수 있으며, R12R13N+(CH3)2X-로 나타내며, 여기서 R12 및 R13은 12 내지 30개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 기 또는 탈로우, 코코넛유, 또는 대두로부터 유래된 알킬 기이고; X는 할로겐이다. 모노알킬 트라이메틸 암모늄 염이 사용될 수 있으며, R14N+(CH3)3X-로 나타내며, 여기서 R14는 12 내지 30개의 탄소 원자를 함유하는 알킬 기 또는 탈로우, 코코넛유, 또는 대두로부터 유래된 알킬 기이고; X는 할로겐, 아세테이트, 또는 하이드록사이드이다.
대표적인 4차 암모늄 할라이드 염은 도데실트라이메틸 암모늄 클로라이드/라우릴트라이메틸 암모늄 클로라이드(LTAC), 세틸트라이메틸 암모늄 클로라이드(CTAC), 다이도데실다이메틸 암모늄 브로마이드, 다이헥사데실다이메틸 암모늄 클로라이드, 다이헥사데실다이메틸 암모늄 브로마이드, 다이옥타데실다이메틸 암모늄 클로라이드, 다이에이코실다이메틸 암모늄 클로라이드, 다이도코실다이메틸 암모늄 클로라이드, 다이코코넛다이메틸 암모늄 클로라이드, 다이탈로우다이메틸 암모늄 클로라이드, 및 다이탈로우다이메틸 암모늄 브로마이드가 포함된다. 이들 4차 암모늄 염은 아도젠(ADOGEN)®, 아르쿼드(ARQUAD)®, 토마(TOMAH)®, 및 바리쿼트(VARIQUAT)®와 같은 상표명으로 구매가능하다.
사용될 수 있는 다른 적합한 양이온성 계면활성제에는 (i) 지방산 아민 및 아미드와 이들의 염 및 유도체, 예컨대 지방족 지방 아민 및 이의 유도체가 포함된다. 구매가능한 그러한 양이온성 계면활성제에는 미국 일리노이주 시카고 소재의 악조 노벨 케미칼스 인크.(Akzo Nobel Chemicals Inc.)에 의해 상표명 아르쿼드 T27 W, 아르쿼드 16-29; 그리고 미국 일리노이주 노스필드 소재의 스테판 컴퍼니(Stepan Company)에 의해 상표명 암모닉스 세탁-30(Ammonyx Cetac-30)으로 판매되는 조성물이 포함된다.
적합한 양쪽성 계면활성제에는 베타인, 예컨대 코카미도프로필베타인, 설테인, 예컨대 코카미도프로필하이드록시설테인, 레시틴 및 수소화 레시틴이 포함된다. 일 실시 형태에서, 유화제는 음이온성 계면활성제와 비이온성 계면활성제의 배합물이다. 추가의 실시 형태에서, 이러한 배합물 내의 음이온성 계면활성제는 알킬 설포네이트 또는 도데실벤젠 설포네이트이다. 추가의 실시 형태에서, 비이온성 유화제는 알킬-옥소 알코올 폴리글리콜 에테르 또는 알킬 폴리에틸렌 글리콜 에테르이다.
사용될 수 있는 일부 적합한 비이온성 계면활성제에는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 페닐 에테르, 알킬글루코사이드, 폴리옥시에틸렌 지방산 에스테르, 소르비탄 지방산 에스테르, 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르가 포함된다. 구매가능한 비이온성 계면활성제에는 하기와 같은 조성물이 포함된다: (i) 상표명 테르기톨(Tergitol) TMN-6 및 테르기톨 TMN-10으로 판매되는 2,6,8-트라이메틸-4-노닐 폴리옥시에틸렌 에테르; (ii) 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 케미칼 컴퍼니에 의해 상표명 테르기톨 15-S-7, 테르기톨 15-S-9, 테르기톨 15-S-15, 테르기톨 15-S-30, 및 테르기톨 15-S-40으로 판매되는 C11-15 2차 알킬 폴리옥시에틸렌 에테르; 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 케미칼 컴퍼니에 의해 상표명 트리톤(Triton) X405로 판매되는 옥틸페닐 폴리옥시에틸렌 (40) 에테르; (iii) 미국 일리노이주 노스필드 소재의 스테판 컴퍼니에 의해 상표명 마콘(Makon) 10으로 판매되는 노닐페닐 폴리옥시에틸렌 (10) 에테르; (iv) 미국 오하이오주 신시내티 소재의 헨켈 코포레이션/에머리 그룹(Henkel Corp./Emery Group)에 의해 상표명 트리콜(Trycol) 5953으로 판매되는 에톡실화 알코올; (v) 미국 뉴저지주 에디슨 소재의 크로다 인크.(Croda Inc.)에 의해 상표명 브리즈(Brij) L23 및 브리즈 L4로 판매되는 에톡실화 알코올, (vi) 알킬-옥소 알코올 폴리글리콜 에테르, 예컨대 제나폴(GENAPOL)α UD 050, 및 제나폴 UD110, (vii) C10-게르베 알코올과 에틸렌 옥사이드를 기재로 한 알킬 폴리에틸렌 글리콜 에테르, 예컨대 루텐솔(LUTENSOL)α XP 79.
적합한 비이온성 계면활성제에는 또한 폴리(옥시에틸렌)-폴리(옥시프로필렌)-폴리(옥시에틸렌) 삼중블록 공중합체가 포함된다. 폴리(옥시에틸렌)-폴리(옥시프로필렌)-폴리(옥시에틸렌) 트라이블록 공중합체는 또한 일반적으로 폴록사머(Poloxamer)로서 공지되어 있다. 이는, 폴리옥시프로필렌(폴리(프로필렌 옥사이드))의 중심 소수성 사슬 옆에 폴리옥시에틸렌(폴리(에틸렌 옥사이드))의 친수성 사슬 2개가 배치되도록 구성된 비이온성 트라이블록 공중합체이다. 폴리(옥시에틸렌)-폴리(옥시프로필렌)-폴리(옥시에틸렌) 삼중블록 공중합체는 바스프(BASF)(미국 뉴저지주 플로햄 파크 소재)로부터 구매가능하며, 상표명 플루로닉(PLURONIC)α, 예컨대 플루로닉 L61, L62, L64, L81, P84로 판매된다.
비이온성 계면활성제는 또한 실리콘 폴리에테르 (SPE)일 수 있다. 유화제로서의 실리콘 폴리에테르는, 폴리옥시에틸렌 또는 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 공중합체 단위가 실록산 골격 상에 그래프팅되는 레이크형(rake type) 구조를 가질 수 있거나, 또는 SPE는 ABA 블록 공중합체 구조를 가질 수 있는데, 여기서 A는 ABA 구조의 폴리에테르 부분을 나타내고 B는 실록산 부분을 나타낸다. 적합한 실리콘 폴리에테르에는 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우 코닝 코포레이션(Dow Corning Corporation)으로부터의 다우 코닝α 5329가 포함된다.
다른 유용한 시판 비이온성 계면활성제는 미국 일리노이주 노스필드 소재의 스테판 컴퍼니에 의해 상표명 마콘(MAKON)® 10으로 판매되는 노닐페녹시 폴리에톡시 에탄올(10EO); 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재의 아이씨아이 서팩턴츠(ICI Surfactants)에 의해 상표명 브리즈® 35 L; 그리고 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재의 아이씨아이 서팩턴츠에 의해 판매되는 폴리옥시에틸렌 에테르 알코올인 상표명 레넥스(RENEX)® 30으로 구매가능한 폴리옥시에틸렌 23 라우릴 에테르(라우레스(Laureth)-23)이다.
필요하다면, 안정성을 향상시키거나 특정 유동학적 특성을 에멀젼에 제공하기 위해, 보호 콜로이드, 즉 콜로이드성 안정제가 사용될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "보호 콜로이드" 및/또는 "콜로이드성 안정제"는 플록화(flocculation)에 대항하여 수성 매체 중에서 하전된 콜로이드성 입자를 보호하기 위한 효과제인 비이온성 분자를 의미한다. 이들 조성물은 전형적으로 중량 평균 분자량이 1,000 내지 300,000의 범위이며, 전형적으로 중량 평균 용해도 파라미터에 의해 측정될 때, 제1 에멀젼 중합체의 조성물보다 더 친수성이다. 사용될 수 있는 콜로이드성 안정제에는 중량 평균 분자량이 50,000 내지 150,000인 하이드록시에틸 셀룰로스; N-비닐 피롤리돈; 중량 평균 분자량이 10,000 내지 200,000인 폴리비닐 알코올; 부분 아세틸화 폴리비닐 알코올; 카르복시메틸 셀룰로스; 검, 예컨대 아라비아 검; 전분; 단백질; 및 이들의 혼합물이 포함된다. 바람직한 콜로이드성 안정제는 하이드록시에틸 셀룰로스 및 폴리비닐 알코올이다.
에멀젼은 미생물 오염에 취약하기 때문에, 방부제가 첨가될 수 있다. 사용될 수 있는 대표적인 방부제에는 페녹시에탄올 및 에틸헥실글리세린; 포름알데하이드; 1,3-다이메틸올-5,5-다이메틸 하이단토인, 예를 들어 DMDM 하이단토인; 5-브로모-5-니트로-1,3-다이옥산; 메틸 또는 프로필 파라벤; 소르브산; 이미다졸리디닐 우레아; 및 카톤(KATHON)® CG(5-클로로-2-메틸-4-아이소티아졸린-3-온); 카프릴릴 글리콜; 페녹시에탄올; 벤질 알코올; 및/또는 벤조산이 포함된다.
에멀젼은 총 에멀젼의 중량을 기준으로 1% 내지 70%, 대안적으로 2% 내지 60%의 농도의 공중합체(A)를 함유할 수 있다. 1% 미만의 공중합체(A) 함량을 함유하는 에멀젼이 제조될 수 있지만, 그러한 에멀젼은 가치가 더 적을 수 있다. 계면활성제는 총 에멀젼의 중량을 기준으로 0.05% 내지 30%, 대안적으로 0.1% 내지 20%로 존재할 수 있다. 물 및 선택적인 성분은 100%가 되도록 에멀젼의 잔부를 구성한다.
공중합체(A)를 포함하는 조성물은, 조성물 중의 모든 성분들의 중량을 기준으로 1% 내지 70%, 대안적으로 2% 내지 65%, 대안적으로 5% 내지 60%, 그리고 대안적으로 20% 내지 50%의 공중합체(A)를 포함할 수 있다. 담체는 공중합체(A)의 용액, 분산물 또는 에멀젼을 형성하기에 충분한 양으로 존재할 수 있다. 일 실시 형태에서, 100%가 되도록 하는 조성물의 잔부는 담체일 수 있다. 대안적으로, 조성물은 공중합체(A) 및 담체에 더하여 하나 이상의 선택적인 성분을 추가로 포함할 수 있다. 추가의 성분의 선택은 조성물의 최종 용도에 좌우된다. 전술된 바와 같은 공중합체(A) 및 담체를 포함하는 조성물은 개인 케어 조성물, 예를 들어 모발 케어 및/또는 피부 케어 조성물을 제조하는 데 사용될 수 있다.
전술된 공중합체(A)에 더하여 개인 케어 조성물로 제형화될 수 있는 추가의 성분의 비제한적인 예에는 하기가 포함된다: 실리콘(예를 들어, 유체, 검, 수지, 탄성중합체, 계면활성제, 및/또는 알킬메틸실리콘, 및/또는 실리콘 카르비놀 유체), 산화방지제, 세정제, 착색제(예를 들어, 안료 및/또는 염료), 컨디셔닝제, 침착제, 전해질, 연화제, 박피제(exfoliating agent), 거품 촉진제(foam booster), 방향제, 습윤제, 폐쇄제, 살슬제, pH 제어제, 안료, 방부제, 살생물제, 용매(담체 이외의 것), 안정제, 선스크리닝제, 현탁화제, 태닝제, 다른 계면활성제(예를 들어, 조성물이 에멀젼일 때 사용되는 계면활성제 이외의 것), 증점제, 비타민, 식물성 물질, 방향제, 왁스, 리올로지 개질제, 비듬방지제, 항여드름제, 항우식제, 발한억제/방취 활성제, 약제학적 성분, 및 상처 치유 촉진제를 포함한다.
개인 케어 조성물은 이들이 도포되는 신체 부분에 대하여 기능성이거나, 화장용이거나, 치료용이거나, 이들의 어떠한 조합일 수 있다. 그러한 개인 케어 조성물의 통상적인 예에는 하기가 포함되지만 이로 한정되지 않는다: 발한억제제 및/또는 방취제; 상처 관리, 상처 보호, 및/또는 상처 케어 조성물; 피부 보호제(skin barrier); 액체 붕대; 흉터 및/또는 튼살 치료제; 피부 케어 크림; 피부 케어 로션; 보습제; 안면 트리트먼트, 예컨대 여드름 또는 주름 제거제; 개인 및/또는 안면 클렌저; 바스 오일(bath oil); 향료; 콜롱(cologne); 사셰(sachet); 선스크린; 면도전 및/또는 면도후 로션; 면도용 비누 및/또는 면도용 거품; 헤어 샴푸; 헤어 컨디셔너(리브 인(leave in) 또는 린스 오프(rinse off)); 모발 착색제; 모발 이완제; 헤어 스타일링 보조제, 예컨대 스프레이, 고정제, 무스, 겔, 퍼머넌트제(permanent), 제모제, 및/또는 큐티클 코트; 메이크-업; 색조 화장품; 파운데이션; 컨실러; 블러시(blush); 립스틱; 아이라이너; 마스카라; 오일 리무버; 색조 화장품 리무버; 파우더; 및/또는 항여드름제, 치위생제, 항생제, 치유 촉진제, 및/또는 영양제를 포함한 의약용 크림, 페이스트 또는 스프레이(이들은 예방용 및/또는 치료용일 수 있음). 실록산-우레탄-우레아 공중합체는 그러한 개인 케어 조성물들 중 임의의 것에서 필름 형성제로서 사용될 수 있다. 일반적으로, 개인 케어 조성물은 액체, 린스, 로션, 크림, 페이스트, 젤, 폼, 무스, 연고, 스프레이, 에어로졸, 비누, 스틱, 연질 고체, 고체 젤 및 젤을 포함하지만 이로 한정되지 않는 임의의 통상적인 형태로 도포하는 것을 가능하게 하는 담체와 함께 제형화될 수 있다. 일반적으로, 그러한 개인 케어 조성물은, 조성물 내에 실온에서 고체인 재료가 존재하지 않는다면, 단순 프로펠러 혼합기, 브룩필드(Brookfield) 역회전 혼합기, 또는 균질화 혼합기를 사용하여 실온에서 제조될 수 있다. 특별한 장비 또는 가공 조건은 전형적으로 요구되지 않는다. 제조되는 형태의 유형에 따라, 제조 방법은 상이하겠지만, 통상적인 방법이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 개인 케어 조성물은 표준 방법에 의해, 예컨대 도포기, 브러시를 사용하여 인체, 예를 들어 피부 또는 모발에 이를 도포하고/하거나, 손에 의해 도포하고/하거나, 이를 붓고/붓거나, 가능하게는 조성물을 인체 상에 또는 내로 문지르거나 마사지함으로써 사용될 수 있다. 제거 방법, 예를 들어 색조 화장품에 대한 제거 방법이 또한 잘 알려져 있는 표준 방법이며, 이러한 방법에는 세척, 와이핑(wiping), 필링(peeling) 등이 포함된다. 피부 상에의 사용에 있어서, 본 발명에 따른 개인 케어 조성물은, 예를 들어 피부를 컨디셔닝하기 위한 통상적인 방식으로 사용될 수 있다. 이러한 목적을 위한 조성물의 유효량이 피부에 도포된다. 그러한 유효량은 일반적으로 1 mg/㎠ 내지 3 mg/㎠의 범위이다. 피부에 대한 도포는 전형적으로 조성물을 피부 내로 작용시키는 것을 포함한다. 피부에 도포하기 위한 이러한 방법은 피부를 유효량의 조성물과 접촉시키는 단계 및 이어서 조성물을 피부 내로 문지르는 단계를 포함한다. 이러한 단계들은 원하는 효과를 달성하는 데 필요한 만큼 많은 횟수로 반복될 수 있다.
본 발명에 따른 개인 케어 조성물의 모발 상에의 사용은 모발을 컨디셔닝하기 위한 통상적인 방식을 사용할 수 있다. 모발의 세정 및/또는 컨디셔닝을 위한 조성물의 유효량이 모발에 도포된다. 그러한 유효량은 일반적으로 0.5 g 내지 50 g, 대안적으로 1 g 내지 20 g의 범위이다. 모발에 대한 도포는 전형적으로 모발의 대부분 또는 전부가 제품과 접촉되도록 모발을 통해 조성물을 작용시키는 것을 포함한다. 모발을 세정 및/또는 컨디셔닝하기 위한 이러한 방법은 모발에 헤어 케어 제품의 유효량을 도포하는 단계, 및 이어서 조성물을 모발을 통해 작용시키는 단계를 포함한다. 이러한 단계들은 원하는 컨디셔닝 효과를 달성하는 데 필요한 만큼 많은 횟수로 반복될 수 있다.
전술된, 실록산-우레탄-우레아 공중합체 및 담체를 포함하는 조성물로 제조될 수 있는 예시적인 피부 케어 조성물은 하기를 포함하는 파운데이션 조성물을 포함한다: (1) 전술된 공중합체, (2) 물, (3) 계면활성제, (4) 증점제(예를 들어, 염화나트륨), (5) 연화제(예를 들어, 글리세린), (6) 방부제(예를 들어, 페녹시에탄올), (7) 안료, 및 (8) 실리콘(예를 들어, 폴리다이메틸실록산 및/또는 알킬메틸실록산).
대안적으로, 전술된 실록산-우레탄-우레아 공중합체 및 담체를 포함하는 피부 케어 조성물은 하기를 포함하는 립스틱 조성물일 수 있다: (1) 전술된 실록산-우레탄-우레아 공중합체, (2) 용매(예를 들어, 아이소도데칸 및/또는 사이클로메티콘), (3) 연화제(예를 들어, 식물성 오일, 식물유, 실리콘, 및/또는 에스테르), (4) 왁스(예를 들어, 폴리에틸렌, 세레신, 지랍, 합성 파라핀, 알킬 실리콘, 및/또는 밀랍), (5) 고정제(예를 들어, 실리콘 수지, 예컨대 MQ 또는 TPr 실리콘 수지, 및/또는 전술된 폴리우레탄-폴리유기실록산 공중합체 이외의 실리콘 공중합체), (6) 착색제(예를 들어, D&C 레드 #6, FD&C 옐로우 #5,6, Al 레이크, 산화철, TiO2, ZnO, 및/또는 펄), (7) 활성제(예를 들어, 토코페롤 아세테이트, 소듐 하이알루로네이트, 아미노산, 판텐올, 및/또는 아스코르빌 팔미테이트), (8) 충전제(예를 들어, 운모, 실리카, 질화붕소, 전분, 및/또는 아크릴레이트 공중합체), (9) 산화방지제 및/또는 방부제(예를 들어, 페녹시에탄올), 및 (10) 가소제(예를 들어, 올레일 알코올 및/또는 바셀린).
대안적으로, 전술된 실록산-우레탄-우레아 공중합체 및 담체를 포함하는 피부 케어 조성물은 하기를 포함하는 발한억제 조성물일 수 있다: (1) 전술된 실록산-우레탄-우레아 공중합체, (2) 왁스 및/또는 증점제(예를 들어, 밀랍, 소듐 스테아레이트, 스테아릴 알코올, 및/또는 카르나우바), (3) 연화제(예를 들어, 광유, 사이클로메티콘, 프로필렌 글리콜, 및/또는 알코올), (4) 고정제(예를 들어, 실리콘 MQ 또는 공중합체 유형 수지 및/또는 아크릴레이트 공중합체), (5) 발한억제 활성제(예를 들어, 알루미늄 클로로하이드레이트), 및 (6) 방향제 및/또는 향료.
대안적으로, 전술된 실록산-우레탄-우레아 공중합체 및 담체를 포함하는 피부 케어 조성물은 하기를 포함하는 선스크린 조성물일 수 있다: (1) 전술된 실록산-우레탄-우레아 공중합체, (2) 유기 또는 물리적 선 블록제(예를 들어, 옥시벤존, 옥토크릴렌, 이산화티타늄, 산화아연, 및/또는 아보벤존), (3) 방부제(예를 들어, 페녹시에탄올), (4) 유화제 및/또는 계면활성제, (5) 연화제, (6) 증점제, (7) 물, 및 (8) 보습제(예를 들어, 글리세린).
전술된 공중합체(A) 및 담체를 포함하는 조성물로 제조될 수 있는 예시적인 모발 케어 조성물은 하기를 포함하는 샴푸를 포함한다: (1) 전술된 공중합체(A), 또는 전술된 공중합체(A)의 에멀젼, (2) 물, 및 (3) 음이온성 계면활성제 및/또는 양쪽성 계면활성제(예를 들어, 소듐 라우레스 설페이트), 선택적으로 (4) 방부제, 및 선택적으로 (5) 침착제(예를 들어, 양이온성 침착 중합체), 및 선택적으로 (6) 증점제(예를 들어, 카르보머).
대안적으로, 모발 케어 제품은 하기를 포함하는 헤어 컨디셔너일 수 있다: (A) 전술된 공중합체(A), 또는 전술된 공중합체(A)의 에멀젼, (B) 물,
선택적으로 (C) 증점제(예를 들어, 하이드록시에틸-셀룰로스), (D) 지방 알코올(예를 들어, 세테아릴 알코올), 선택적으로 (E) 다른 유화제(예를 들어, PEG-100 스테아레이트 및 글리세릴 스테아레이트),
선택적으로 (F) 방부제, 및 선택적으로 (G) 다른 컨디셔닝제(예를 들어, 양이온성 계면활성제 및/또는 양이온성 중합체).
대안적으로, 전술된 공중합체(A) 및 담체를 포함하는 조성물은 리브-인 또는 리브-온 헤어 트리트먼트 조성물로서 사용될 수 있다.
전술된 공중합체(A) 및 담체를 포함하는 조성물은 다양한 개인 케어 응용에 사용될 수 있다. 특히, 상기 조성물은 바르(Barr) 등의 미국 특허 제6,051,216호; 멘돌리아(Mendolia) 등의 미국 특허 제5,919,441호; 페트로프(Petroff) 등의 미국 특허 제5,981,680호; 유(Yu)의 미국 특허 출원 공개 제2010/0098648호, 및 유의 국제특허 공개 WO 2004/060101호에 개시된 개인 케어 조성물에; 한센(Hansenne) 등의 미국 특허 제6,916,464호에 개시된 바와 같은 선스크린 조성물에; 유의 미국 특허 출원 공개 제2003/0235552호에 개시된 바와 같은 필름-형성 수지를 함유하는 화장용 조성물에; 루(Lu)의 미국 특허 출원 공개 제2003/0235553호, 토닐락(Tornilhac)의 미국 특허 출원 공개 제2003/0072730호, 페라리(Ferrari) 등의 미국 특허 출원 공개 제2003/0170188호, 토닐락의 유럽 특허 제1,266,647호, 페라리 등의 유럽 특허 제1,266,648호, 페라리 등의 유럽 특허 제1,266,653호, 루의 국제특허 공개 WO2003/105789호, 루의 국제특허 공개 WO2004/000247호, 및 루의 국제특허 공개 WO2003/106614호에 개시된 바와 같은 화장용 조성물에; 토닐락의 WO2004/054523호에 개시된 것들에 대한 추가의 작용제로서; 미국 특허 출원 공개 제2004/0180032호에 개시된 바와 같은 지속력 있는 화장품 조성물에; 그리고/또는 WO 2004/054524호에 논의된 바와 같은 투명 또는 반투명 케어 및/또는 메이크업 조성물에 사용될 수 있다. 폴리우레탄-폴리유기실록산 공중합체는 전술된 개인 케어 조성물과 같은 다양한 응용에서 필름 형성제로서 유용하다. 대안적으로, 폴리우레탄-폴리유기실록산 공중합체는, 예를 들어 문헌["A Second Generation Silicone Acrylate for use in Beauty Care Applications," IP.com Number: 000239161 Electronic Publication Date October 17, 2014]에서의 개인 케어 조성물에서 실리콘 아크릴레이트에 더하여, 또는 그 대신에 유용하다. 폴리우레탄-폴리유기실록산 공중합체는, 예를 들어 문헌["Personal Care Applications for Phenylsilsesquioxane Resins," IP.com Number IPCOM000248667D, Electronic Publication Date December 22, 2016]에서 페닐실세스퀴옥산 수지에 더하여, 또는 그 대신에 필름 형성제로서 유용하다. 이들 참고문헌은 다양한 색조 화장품 제형, 예컨대 파운데이션, 블러시, 립스틱, 립 글로스, 마스카라, 아이 섀도우, 아이브로우 젤 및 아이라이너; 피부 케어 조성물, 예컨대 선 케어 제형, 발한억제제 및 방취제; 및 모발 케어 제형, 예컨대 샴푸, 헤어 컨디셔너(리브 온 또는 린스 오프) 및 헤어 왁스를 개시한다.
실시예
이들 실시예는 본 발명을 당업자에게 예시하고자 하는 것이며, 청구범위에 기술된 본 발명의 범주를 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 달리 언급되지 않는 한, 모든 측정 및 실험은 23℃에서 수행하였다. 본 명세서에 사용된 약어가 하기 표 1에 있다.
[표 1]
Figure pct00012
참고예 1: 공중합체를 제조하기 위한 일반적 절차
소정 ml 4구 플라스크를 온도 제어식 가열 블록 내로 넣고, 기계식 교반기, 온도계, 적하 깔때기 및 환류 응축기를 장착하였다.
1) 플라스크에 a) 아이소시아네이트 화합물 및 b) 폴리유기실록산을 장입하고, 이들을 혼합하여 혼합물을 형성하였다.
2) 혼합물을 60℃에서 교반 및 가열하고, 반응의 진행을 FTIR에 의해 추적하였다.
선택적으로, 3) 일정 기간 후에, 용매를 첨가하고, 반응물을 15℃ 내지 40℃의 실온으로 냉각시켰다.
4) c) 말단 블로킹제(및 선택적으로 e) 용매)를 적하 깔때기에 장입하고, 플라스크 내의 혼합물에 적가하고, 이어서 이를 일정 기간 동안 가열하였다.
5) 플라스크 내의 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 셀라이트(Celite)α 545 여과 보조제를 사용하여 0.45 마이크로미터 필터를 통해 여과하였다. 여과액을 둥근 플라스크 내로 옮기고, 회전식 증발기(90℃, 1 mbar)를 사용하여 휘발성 물질을 제거하였다.
표 2에 나타나 있고 참고예 1로 표시된 출발 물질 및 조건을 사용하여 이러한 절차에 따라 공중합체를 제조하였다. 공중합체를 특성화하였으며, 결과가 표 3에 있다.
실시예 2: 파운데이션 조성물
하기와 같이, 표 4의 성분들을 혼합하여 파운데이션 조성물을 제조하였다. 상 A 내의 성분들을 균질해질 때까지 혼합하고, 상 B 내의 성분들을 균질해질 때까지 혼합하고, 상 C 내의 성분들을 고전단 혼합기를 사용하여 혼합하여 분산물을 형성하였다. 다음으로, 상 C를 상 A에 첨가하였다. 이것을 높은 교반 속도로 서서히 상 B를 첨가하면서 혼합하였다.
[표 4]
Figure pct00013
실시예 3 (비교예)
공중합체를 빼고 이를 아이소도데칸(표 6에서의 대조예)으로 대체함으로써, 또는 공중합체를 다우 코닝 코포레이션에 의해 상업적으로 제조되고, 유사한 유형의 제형에서 필름 형성제로서 사용되는 MQ 수지인 비교용 필름 형성제(표 6에서의 MQ 수지(749))로 대체함으로써 비교용 샘플을 제조하였다.
실시예 4 - 실시예 2 및 실시예 3에서 제조된 샘플의 평가
수화된 콜라겐을 폴리카르보네이트 블록 위로 당김으로써 수화된 콜라겐 기질 샘플을 제조하였다. 전술된 파운데이션 조성물을 2 마이크로미터 필름 게이지를 사용하여 수화된 콜라겐 상에 코팅하였다. 생성된 코팅은 두께가 150 마이크로미터였다. 각각의 파운데이션 조성물을 하룻밤 건조되게 하여, 수화된 콜라겐 상에 파운데이션을 형성하였다. 벨크로(Velcro)의 루프 면의 접착 스트립이 장착된 가드너(Gardner) 마모 시험기를 사용하여, 필름이 건조한 상태인지 또는 피지를 첨가하였는지에 따라, 각각의 샘플을 50회 또는 20회 사이클 동안 마손시켰다(insult). 파운데이션당 3개의 블록을 시험하였다. 각각의 파운데이션을 건조한 상태로 시험하였지만, 최상의 성능을 보인 샘플들 중 일부를 내피지성에 대해 시험하였는데, 이는 파운데이션에 한 방울의 인공 피지를 첨가하고, 그것을 고르게 펴바르고; 이어서 1분간 대기한 후, 마모 시험을 시작하였다.
헌터랩 비색계(Hunterlab colorimeter)를 사용하여, 0.5" 직경 필터를 사용하여 각각의 블록에 대한 LAB(색상) 값을 측정하였다. 0, 4, 8, 12, 16, 20, 30, 40, 및 50회의 마손에서 측정을 실시하였다. 피지를 사용하는 경우, 시험은 20회의 마손에서 정지하였다. 이로부터 ΔE를 계산하여 색상의 총 변화를 결정하였다.
[표 6]
Figure pct00014
에틸 아세테이트 중에 참고예 1에서 제조된 공중합체를 희석시켜 80% 에틸 아세테이트 및 20% 공중합체인 용액을 형성함으로써, 샘플 상에서 접촉각을 측정하였다. 이어서, 50 마이크로미터 필름 게이지를 사용하여 세정된 유리 현미경 슬라이드 상에 용액을 코팅하였다. 각각의 샘플에 대해 3개의 슬라이드를 제조하고, 슬라이드를 하룻밤 건조되게 하였다. VCA 옵티마(Optima) 장치를 사용하여 물 및 인공 피지 둘 모두에 대해 슬라이드를 시험하였다. 물의 경우, 2 마이크로미터의 물을 슬라이드에 첨가하였는데, 이때 각각의 샘플은 그것이 건조된 상태였다. 피지의 경우, 1 마이크로리터의 인공 피지를 첨가하였다. 각각의 물 및 인공 피지에 대해 슬라이드당 접촉각 측정을 1회 실시하였다.
에틸 아세테이트 중에 참고예 1에서 제조된 공중합체를 희석시켜 80% 에틸 아세테이트 및 20% 공중합체인 용액을 형성함으로써, 용액 샘플을 제조하였다. 50 마이크로미터 필름 게이지를 사용하여 10 센티미터 길이의 라텍스 탄성 밴드 상에 용액 샘플을 코팅하였다. 라텍스 밴드는 영국 소재의 포어 디 러버 컴퍼니 리미티드(Four D Rubber Co. Ltd.)로부터의 0.33 밀리미터 두께의 시편이었다(레드 라텍스 고무(Red Latex Rubber): 무색 용액). 샘플당 하나의 밴드를 코팅하고, 코팅된 밴드를 하룻밤 건조되게 하였다. 다음 날에 사진을 촬영한 후, 임의의 측정을 실시하였다. 이어서, 필름을 그의 원래 길이(20 cm)의 200%로 연신하였다. 사진을 다시 촬영하여 임의의 균열 또는 윤기 차이를 포착하였다.
실시예 4는 폴리우레탄-폴리유기실록산 공중합체를 포함한 본 발명의 개인 케어 조성물로부터 제조된 파운데이션이 통상적인 MQ 수지 필름 형성제를 함유하는 조성물을 사용하여 제조된 파운데이션에 비하여 월등한 내마모성을 갖는다는 것을 보여준다. 추가의 이득은 도포 상태의 편안함을 위한 개선된 가요성, 및 윤기를 포함한다.
실시예 5: 에멀젼의 제조(예언적)
유화 절차는 하우쉴트 스피드믹서(Hauschild Speedmixer) 상에서 수행될 것이다. 플라스틱 컵에 참고예 1에서 제조된 폴리우레탄-폴리유기실록산 공중합체, 브리그(Brig) 35L 계면활성제, 선택적인 락트산, 및 제1 품질의 물을 첨가할 것이다. 혼합물을 최대 속도에서 20초 동안 전단시킬 것이다. 추가량의 물을 첨가하고, 에멀젼을 스피드믹서 상에서 다시 혼합할 것이다. 제조될 각각의 에멀젼 샘플에서의 양이 하기 표 6에 나타나 있다.
[표 6]
Figure pct00015
실시예 6: 헤어 컨디셔너 제형의 제조(예언적)
실시예 5에 기재된 바와 같은 에멀젼의 샘플을 2%의 실리콘 블록 공중합체를 제공하기에 충분한 양을 사용하여 린스-오프 컨디셔닝 제형에 첨가할 것이다. 컨디셔닝 제형이 하기 표 2에 나타나 있다. 본 발명의 컨디셔너는 표 6으로부터의 에멀젼 A, B, C 및 D를 사용하여 제조할 것이다.
[표 7]
Figure pct00016
1. 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재의 허큘레스(Hercules)로부터 입수가능한 나트로솔(Natrosol)α 250 HHR
2. 미국 뉴저지주 에디슨 소재의 크로다 인크.(Croda Inc.)로부터 입수가능한 크로도콜(Crodocol) CS-50α
3. 미국 델라웨어주 윌밍턴 소재의 유니퀘마(Uniqema)로부터 입수가능한 아르라셀(Arlacel)α 165
4. 슐케 운트 마이르로부터 입수가능한 육실α PE 9010
실시예 8 - 컨디셔닝 샴푸 제형(예언적)
실시예 5에 기재된 에멀젼의 샘플을 2%의 폴리유기실록산-폴리우레탄 공중합체를 제공하기에 충분한 양으로 샴푸 제형에 첨가할 것이다. 샴푸 제형이 표 8에 나타나 있다. 본 발명의 샴푸는 표 6으로부터의 에멀젼 A, B, C 및 D를 사용하여 제조할 것이다.
[표 8]
Figure pct00017
1. 미국 오하이오주 신시내티 소재의 코그니스 코포레이션(Cognis Corp.)으로부터 입수가능한 스탠다폴(Standapol) ES-3α
2. 로디아(Rhodia)로부터 입수가능한 맥카미드(Mackamide) CPA. 미국 델라웨어주 뉴캐슬 소재의 유니퀘마로부터 입수가능한 모나테릭(Monateric) CAB-LCα
4. 미국 미시간주 미들랜드 소재의 다우/아머콜(Dow/Amerchol)로부터 입수가능한 유케어 폴리머(UCARE Polymer) JR-30M
5. 미국 뉴저지주 에디슨 소재의 크로다 인크.로부터 입수가능한 크로틱스(Crothix)α
6. 슐케 운트 마이르로부터 입수가능한 육실α PE 9010
탈이온수를 혼합 용기에 첨가한다. 활성 실리콘 로딩률을 시험 전체에 걸쳐 일정하게 유지하기 위하여, 사용되는 다양한 에멀젼 중의 % 공중합체에 따라 물을 첨가함으로써 물 수준이 조정될 수 있다. 온화하게 교반하면서, 폴리쿼터늄-10을 완전히 용해될 때까지 분산시킨다. 이어서, 이를 75℃로 가열하고, 연속 혼합하면서 PEG-150 펜타에리트리틸 테트라스테아레이트를 첨가한다. 열을 40℃로 감소시키고, 소듐 라우릴 에테르 설페이트, 코카미드 MIPA, 코카미도프로필 베타인을 이 순서대로 첨가한다. 완전히 혼입될 때, 폴리우레탄-폴리유기실록산 공중합체 에멀젼을 베이스 샴푸에 첨가한다. 샴푸를 5 내지 10분 동안 혼합하고, 이어서 페녹시에탄올 (및) 에틸헥실글리세린을 첨가한다. 물 손실량을 보충하고, 제형을 추가 5분 동안 혼합한다. 샴푸 제형들의 최종 pH는 대략 5.5 내지 6.0이다.
모든 양, 비율 및 백분율은, 달리 지시되지 않는 한, 중량 기준이다. 관사("a", "an", 및 "the")는 각각, 달리 지시되지 않는 한, 하나 이상을 지칭한다. 범위의 개시는 그 범위 자체, 그리고 또한 그 안에 포함되는 임의의 것뿐만 아니라 종점도 포함한다. 예를 들어, 2.0 내지 4.0의 범위의 개시는 2.0 내지 4.0의 범위뿐만 아니라, 2.1, 2.3, 3.4, 3.5, 및 4.0도 개별적으로 포함하며, 또한 그 범위 내에 포함되는 임의의 다른 숫자도 포함한다. 더욱이, 예를 들어 2.0 내지 4.0의 범위의 개시는, 예를 들어 2.1 내지 3.5, 2.3 내지 3.4, 2.6 내지 3.7, 및 3.8 내지 4.0의 하위세트뿐만 아니라, 그 범위 내에 포함되는 임의의 다른 하위세트도 포함한다. 유사하게, 마쿠쉬 군의 개시는 전체 군, 그리고 또한 임의의 개별 구성원 및 그 안에 포함되는 하위군도 포함한다. 예를 들어, 마쿠쉬 군의 개시에서 수소 원자, 알킬 기, 아릴 기, 또는 아르알킬 기는 개별적으로 구성원 알킬; 하위군 알킬 및 아릴, 및 임의의 다른 개별적인 구성원 및 그에 포함되는 하위군을 포함한다.
"알킬"은 포화 1가 탄화수소 기를 의미한다. 알킬은 메틸, 에틸, 프로필(예를 들어, 아이소-프로필 및/또는 n-프로필), 부틸(예를 들어, 아이소부틸, n-부틸, tert-부틸, 및/또는 sec-부틸), 펜틸(예를 들어, 아이소펜틸, 네오펜틸, 및/또는 tert-펜틸), 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 및 데실뿐만 아니라 6개 이상의 탄소 원자의 분지형 포화 1가 탄화수소 기로 예시되지만 이로 한정되지 않는다.
"알케닐"은 이중 결합을 함유하는 1가 탄화수소 기를 의미한다. 알케닐 기는 에테닐, 프로페닐(예를 들어, 아이소-프로페닐 및/또는 n-프로페닐), 부테닐(예를 들어, 아이소부테닐, n-부테닐, tert-부테닐, 및/또는 sec-부테닐), 펜테닐(예를 들어, 아이소펜테닐, n-펜테닐, 및/또는 tert-펜테닐), 헥세닐, 헵테닐, 옥테닐, 노네닐, 및 데세닐뿐만 아니라 6개 이상의 탄소 원자의 그러한 분지형 기로 예시되지만 이로 한정되지 않는다.
"알키닐"은 삼중 결합을 함유하는 1가 탄화수소 기를 의미한다. 알키닐 기는 에티닐, 프로피닐(예를 들어, 아이소-프로피닐 및/또는 n-프로피닐), 부티닐(예를 들어, 아이소부티닐, n-부티닐, tert-부티닐, 및/또는 sec-부티닐), 펜티닐(예를 들어, 아이소펜티닐, n-펜티닐, 및/또는 tert-펜티닐), 헥시닐, 헵티닐, 옥티닐, 노니닐, 및 데시닐뿐만 아니라 6개 이상의 탄소 원자의 그러한 분지형 기로 예시되지만 이로 한정되지 않는다.
"아릴"은 환형의 완전 불포화 탄화수소 기를 의미한다. 아릴은 사이클로펜타다이에닐, 페닐, 안트라세닐, 및 나프틸로 예시되지만 이에 한정되지 않는다. 모노사이클릭 아릴 기는 5 내지 9개의 탄소 원자, 대안적으로 6개 또는 7개의 탄소 원자, 그리고 대안적으로 5개 또는 6개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 폴리사이클릭 아릴 기는 10 내지 18개의 탄소 원자, 대안적으로 10 내지 14개의 탄소 원자, 그리고 대안적으로 12 내지 14개의 탄소 원자를 가질 수 있다.
"아르알킬"은 펜던트 및/또는 말단 아릴 기를 갖는 알킬 기 또는 펜던트 알킬 기를 갖는 아릴 기를 의미한다. 예시적인 아르알킬 기는 톨릴, 자일릴, 벤질, 페닐에틸, 페닐 프로필, 및 페닐 부틸을 포함한다.
"카르보사이클" 및 "카르보사이클릭"은 각각 탄화수소 고리를 의미한다. 카르보사이클은 모노사이클릭 고리일 수 있거나 또는 대안적으로 융합, 가교, 또는 스피로 폴리사이클릭 고리일 수 있다. 모노사이클릭 카르보사이클은 3 내지 9개의 탄소 원자, 대안적으로 4 내지 7개의 탄소 원자, 그리고 대안적으로 5개 또는 6개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 폴리사이클릭 카르보사이클은 7 내지 18개의 탄소 원자, 대안적으로 7 내지 14개의 탄소 원자, 그리고 대안적으로 9개 또는 10개의 탄소 원자를 가질 수 있다. 카르보사이클은 포화 또는 부분 불포화될 수 있다.
"사이클로알킬"은 포화 카르보사이클을 의미한다. 모노사이클릭 사이클로알킬 기는 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 및 사이클로헥실로 예시된다.
집합적으로, 용어 "1가 탄화수소 기"는 상술한 바와 같은 알킬, 알케닐, 아릴, 아르알킬, 및 카르보사이클릭 기를 포함한다.
"2가 탄화수소 기"는 알킬렌 기, 예컨대 에틸렌, 프로필렌(아이소프로필렌 및 n-프로필렌을 포함함), 및 부틸렌(n-부틸렌, t-부틸렌 및 아이소부틸렌을 포함함); 및 펜틸렌, 헥실렌, 헵틸렌, 옥틸렌, 및 이들의 분지형 및 선형 이성질체; 아릴렌 기, 예컨대 페닐렌; 및 알크아르알킬렌 기, 예컨대
Figure pct00018
또는
Figure pct00019
를 포함한다.
대안적으로, 각각의 2가 탄화수소 기는 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 또는 헥실렌일 수 있다. 대안적으로, 각각의 2가 탄화수소 기는 에틸렌 또는 프로필렌일 수 있다.
"할로겐화 탄화수소"는, 상기에 정의된 바와 같은 탄화수소 기에서, 탄소 원자에 결합된 하나 이상의 수소 원자가 할로겐 원자로 형식상(formally) 대체된 것을 의미한다. 예를 들어, 1가 할로겐화 탄화수소 기는, 알킬, 알케닐, 아릴, 아르알킬, 및 카르보사이클릭 기 중 임의의 것에서, 탄소 원자에 결합된 하나 이상의 수소 원자가 할로겐 원자로 대체된 것일 수 있다. 1가 할로겐화 탄화수소 기는 할로알킬 기, 할로겐화 카르보사이클릭 기, 및 할로알케닐 기를 포함한다. 할로알킬 기는 플루오르화 알킬 기, 예를 들어 트라이플루오로메틸(CF3), 플루오로메틸, 트라이플루오로에틸, 2-플루오로프로필, 3,3,3-트라이플루오로프로필, 4,4,4-트라이플루오로부틸, 4,4,4,3,3-펜타플루오로부틸, 5,5,5,4,4,3,3-헵타플루오로펜틸, 6,6,6,5,5,4,4,3,3-노나플루오로헥실, 및 8,8,8,7,7-펜타플루오로옥틸; 및 염소화 알킬 기, 예컨대 클로로메틸 및 3-클로로프로필을 포함한다. 할로겐화 카르보사이클릭 기는 플루오르화 사이클로알킬 기, 예를 들어 2,2-다이플루오로사이클로프로필, 2,3-다이플루오로사이클로부틸, 3,4-다이플루오로사이클로헥실, 및 3,4-다이플루오로-5-메틸사이클로헵틸; 및 염소화 사이클로알킬 기, 예컨대 2,2-다이클로로사이클로프로필, 2,3-다이클로로사이클로펜틸을 포함한다. 할로알케닐 기는 클로로 알릴을 포함한다.
"피부"는 각질층으로 덮인 피부 및 점막을 포함한다.

Claims (11)

  1. 하기를 포함하는 개인 케어 조성물:
    (1) 하기 단위 화학식의 실록산-우레탄-우레아 공중합체(A):
    Figure pct00020

    Figure pct00021

    (상기 식에서,
    각각의 RD는 독립적으로 2가 탄화수소 기, 2가 할로겐화 탄화수소 기이고;
    각각의 RM은 독립적으로 1가 탄화수소 기 또는 1가 할로겐화 탄화수소 기이고;
    각각의 RT는 독립적으로 수소 또는 탄화수소 기이고;
    각각의 하첨자 b는 독립적으로 0 내지 1,000,000이고;
    하첨자 c는 0 내지 200,000이고, 하첨자 i는 0 내지 200,000이고, 하첨자 w1은 0 내지 200,000이고, 하첨자 w2는 0 내지 200,000이고, 하첨자 w3은 0 내지 200,000이고, 하첨자 w4는 0 내지 200,000이고, 양 (c+i+w1+w2+w3+w4)는 1 이상이고;
    하첨자 d는 0 내지 1,000,000이고;
    하첨자 e는 0 내지 1,000,000이고;
    하첨자 f는 0 내지 1,500,000이고;
    하첨자 h는 0 이상이고;
    하첨자 j1은 1 이상이고;
    각각의 X는 독립적으로 질소, 산소, 또는 황이고;
    X가 산소 또는 황인 경우 하첨자 o는 0이고, X가 질소인 경우 하첨자 o는 1이고;
    하첨자 r은 0 내지 1,500,000이고, 양 f + r은 1 이상이고;
    하첨자 s는 0 내지 200,000이고;
    하첨자 v는 0 내지 200,000이고;
    하첨자 y는 0 이상임);
    및
    (2) 도포를 가능하게 하는 담체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조성물은 출발 물질(B) 및 출발 물질(C) 중 하나 또는 둘 모두를 추가로 포함하며,
    출발 물질(B)은 유기 폴리올이고;
    출발 물질(C)은 유기 폴리아이소시아네이트와 유기 폴리올의 반응 생성물인, 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조성물은 용액 또는 분산물로부터 선택되는, 조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조성물은 에멀젼이고, 상기 담체는 물 및 계면활성제를 포함하는, 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 공중합체(A)는 하기 단위 화학식 I을 포함하는, 조성물:
    Figure pct00022

    (상기 식에서,
    각각의 하첨자 a는 독립적으로 0 내지 1,000,000이고; 각각의 하첨자 b는 독립적으로 0 이상이고; 각각의 하첨자 m은 1 이상이고, 하첨자 n은 1 이상임).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 공중합체(A)는 하기 단위 화학식 III을 포함하는, 조성물:
    Figure pct00023

    [-O-RD-O-C(=O)-NH-RD-NH-C(=O)-] n4
    (상기 식에서,
    하첨자 n은 1 이상이고, 하첨자 n1은 0 이상이고, 하첨자 n2 및 n3은 0 또는 1이고, 양 (n2 + n3)은 1이고, 하첨자 n4는 1 이상임).
  7. (1) 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 조성물을 기질에 도포하는 단계, 및
    (2) 상기 기질을 건조시키는 단계를 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 기질은 인간 피부 및 인간 모발로 이루어진 군으로부터 선택되는, 방법.
  9. 필름 형성제로서의 공중합체의 용도로서,
    상기 공중합체는 하기 단위 화학식 A의 실록산-우레탄-우레아 공중합체인, 용도:
    Figure pct00024

    Figure pct00025

    Figure pct00026

    (상기 식에서,
    각각의 RD는 독립적으로 2가 탄화수소 기, 2가 할로겐화 탄화수소 기이고;
    각각의 RM은 독립적으로 1가 탄화수소 기 또는 1가 할로겐화 탄화수소 기이고;
    각각의 RT는 독립적으로 수소 또는 탄화수소 기이고;
    각각의 하첨자 b는 독립적으로 0 내지 1,000,000이고;
    하첨자 c는 0 내지 200,000이고, 하첨자 i는 0 내지 200,000이고, 하첨자 w1은 0 내지 200,000이고, 하첨자 w2는 0 내지 200,000이고, 하첨자 w3은 0 내지 200,000이고, 하첨자 w4는 0 내지 200,000이고, 양 (c+i+w1+w2+w3+w4)는 1 이상이고;
    하첨자 d는 0 내지 1,000,000이고;
    하첨자 e는 0 내지 1,000,000이고;
    하첨자 f는 0 내지 1,500,000이고;
    하첨자 h는 0 이상이고;
    하첨자 j1은 1 이상이고;
    각각의 X는 독립적으로 질소, 산소, 또는 황이고;
    X가 산소 또는 황인 경우 하첨자 o는 0이고, X가 질소인 경우 하첨자 o는 1이고;
    하첨자 r은 0 내지 1,500,000이고, 양 f + r은 1 이상이고;
    하첨자 s는 0 내지 200,000이고;
    하첨자 v는 0 내지 200,000이고;
    하첨자 y는 0 이상임);
  10. 제9항에 있어서, 상기 실록산-우레탄-우레아 공중합체(A)는 하기 단위 화학식 I을 포함하는, 용도:
    Figure pct00027

    (상기 식에서,
    각각의 하첨자 a는 독립적으로 0 내지 1,000,000이고; 각각의 하첨자 b는 독립적으로 0 이상이고; 각각의 하첨자 m은 0 이상이고, 하첨자 n은 1 이상임).
  11. 제9항에 있어서, 상기 실록산-우레탄-우레아 공중합체(A)는 하기 단위 화학식 III을 포함하는, 용도:
    Figure pct00028

    [-O-RD-O-C(=O)-NH-RD-NH-C(=O)-] n4
    (상기 식에서,
    하첨자 n은 1 이상이고, 하첨자 n1은 0 이상이고, 하첨자 n2 및 n3은 0 또는 1이고, 양 (n2 + n3)은 1이고, 하첨자 n4는 1 이상임).
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