KR20210114430A - 분지형 유기규소 화합물, 그의 제조 방법, 및 그로 형성된 공중합체 - Google Patents

분지형 유기규소 화합물, 그의 제조 방법, 및 그로 형성된 공중합체 Download PDF

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Abstract

일반 화학식 (R1)3Si-X-Y를 갖는 분지형 유기규소 화합물("화합물")이 제공된다. 상기 식에서, 각각의 R1은 R 및 -OSi(R4)3으로부터 선택되되, 단, 적어도 하나의 R1은 -OSi(R4)3이고; 각각의 R은 독립적으로 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기이고; 각각의 R4는 R, -OSi(R5)3 및 -[OSiR2]mOSiR3으로부터 선택되고; 각각의 R5는 R, -OSi(R6)3 및 -[OSiR2]mOSiR3으로부터 선택되고; 각각의 R6은 R 및 -[OSiR2]mOSiR3으로부터 선택되되; 단, R4, R5 및 R6 중 적어도 하나는 -[OSiR2]mOSiR3이고; 0 ≤ m ≤ 100이고; X는 2가 연결기이고; Y는 본 명세서에 기재된 화학식 I 내지 화학식 III 중 하나로부터 선택된다. 하이드로실릴화 반응을 통해 상기 화합물을 제조하는 방법, 상기 화합물과, 상기 화합물과 반응성인 제2 화합물의 반응 생성물을 포함하는 공중합체, 상기 공중합체를 형성하는 방법, 및 상기 화합물 및 상기 공중합체 중 적어도 하나를 포함하는 조성물이 또한 제공된다.

Description

분지형 유기규소 화합물, 그의 제조 방법, 및 그로 형성된 공중합체
관련 출원과의 상호 참조
본 출원은 2018년 12월 31일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/786,703호에 대한 우선권 및 이 출원의 모든 이점을 주장하며, 이 출원의 내용은 본 명세서에 참고로 포함된다.
기술분야
본 발명은 일반적으로 유기규소 화합물에 관한 것이며, 더욱 구체적으로는 분지형 유기규소 화합물, 그로 형성된 공중합체, 그의 제조 방법, 및 그를 포함하는 조성물에 관한 것이다.
실리콘은 주로 이들이 지니고 있는 그의 탄소계 유사체에 비해 상당한 이점으로 인하여 다수의 상업적 응용에서 사용되는 중합체 재료이다. 더 정확하게는 중합된 실록산 또는 폴리실록산으로 불리는 실리콘은 유기 측기가 규소 원자에 부착되어 있는 무기 규소-산소 골격 사슬(…-Si-O-Si-O-Si-O-…)을 갖는다.
유기 측기는 2개 이상의 이들 골격을 함께 연결하는 데 사용될 수 있다. -Si-O- 사슬 길이, 측기, 및 가교결합을 변화시킴으로써, 매우 다양한 특성 및 조성으로 실리콘을 합성할 수 있다. 이들은 액체부터 겔, 고무, 경질 플라스틱에 이르기까지 주도(consistency)가 다를 수 있다. 가장 일반적인 실록산은 선형 폴리다이메틸실록산(PDMS), 즉 실리콘 오일이다. 두 번째로 큰 군의 실리콘 재료는 분지형 및 케이지-유사(cage-like) 올리고실록산에 의해 형성되는 실리콘 수지를 기반으로 한다.
다른 군의 실리콘 재료는 실리콘 덴드리머(dendrimer)이다. 덴드리머는 단일 코어로부터 방사상으로 연장되는 고도로 분지된 구조를 갖는 중합체이다. 덴드리머는 전형적으로 코어 주변으로 대칭인(또는 거의 대칭인) 반복적으로 분지된 분자이며, 종종 구형 또는 타원형 3 차원 형태(morphology)를 채택한다. 덴드리틱(dendritic) 중합체는 또한 독특한 분지-위-분지-위-분지(branch-upon-branch-upon-branch) 구조 구성 또는 생성으로 이루어진 나무-유사 거대분자로서 설명될 수 있다.
덴드리틱 실리콘 또는 거대분자는 많은 잠재적인 최종 응용을 제공하는 분자 형상, 크기 및 작용성을 갖는다. 따라서, 규소에 기반한 개선된 분지형 화합물뿐만 아니라 그러한 화합물을 형성하기 위한 개선된 방법을 제공할 기회가 남아 있다. 또한, 그러한 화합물에 기반한 또는 그러한 화합물을 갖는 개선된 공중합체 및 개선된 조성물을 제공할 기회가 남아 있다.
분지형 유기규소 화합물이 제공된다. 분지형 유기규소 화합물은 하기 일반 화학식을 갖는다:
Figure pct00001
;
상기 식에서,
각각의 R1은 R 및 -OSi(R4)3으로부터 선택되되, 단, 적어도 하나의 R1은 -OSi(R4)3이고; 각각의 R4는 R, -OSi(R5)3, 및 -[OSiR2]mOSiR3으로부터 선택되며, 여기서 0 ≤ m ≤ 100이고; 각각의 R5는 R, -OSi(R6)3, 및 -[OSiR2]mOSiR3으로부터 선택되고, 여기서 m은 상기에 정의되어 있으며; 각각의 R6은 R 및 -[OSiR2]mOSiR3으로부터 선택되고, 여기서 m은 상기에 정의되어 있되; 단, R4, R5 및 R6 중 적어도 하나는 -[OSiR2]mOSiR3이고, 여기서 m은 상기에 정의되어 있으며; X는 2가 연결기이고;
Y는 화학식 I 내지 화학식 III 중 하나로부터 선택되고:
[화학식 I]
Figure pct00002
[화학식 II]
Figure pct00003
;
[화학식 III]
-[R2SiO]n-SiR2R3;
여기서, 각각의 R은 독립적으로 선택되는 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기이고; 각각의 D1은 독립적으로 선택되는 2가 탄화수소 기이고; 각각의 하첨자 a는 독립적으로 0 또는 1이고; 각각의 하첨자 b는 독립적으로 0 또는 1이고; 각각의 하첨자 e는 독립적으로 1 또는 2이고; 각각의 하첨자 f는 독립적으로 0 또는 1이되, 단, f가 1인 경우, b는 1이고; 하첨자 t는 ≥ 0이고; 하첨자 u는 > 0이고; 0 ≤ n ≤ 10이고; R3은 할로겐 원자, 아크릴옥시 작용성 모이어티(moiety), 알콕시실릴 작용성 모이어티, 또는 에폭시 작용성 모이어티를 포함한다.
또한, 분지형 유기규소 화합물을 제조하는 방법이 제공된다. 본 방법은 하이드로실릴화 촉매의 존재 하에 유기규소 화합물과 작용성 화합물을 반응시켜 분지형 유기규소 화합물을 제공하는 단계를 포함한다. 유기규소 화합물은 규소-결합된 수소 원자 및 규소-결합된 에틸렌계 불포화 기 중 하나를 포함하되, 단, 유기규소 화합물이 규소-결합된 수소 원자를 포함하는 경우, 작용성 화합물은 에틸렌계 불포화 기를 포함하고, 유기규소 화합물이 규소-결합된 에틸렌계 불포화 기를 포함하는 경우, 작용성 화합물은 규소-결합된 수소 원자를 포함한다.
공중합체가 또한 제공된다. 공중합체는 분지형 유기규소 화합물과 상기 분지형 유기규소 화합물과 반응성인 제2 화합물의 반응 생성물을 포함한다.
공중합체의 제조 방법이 추가로 제공되며, 상기 방법은 분지형 유기규소 화합물과 상기 분지형 유기규소 화합물과 반응성인 제2 화합물을 반응시켜 상기 공중합체를 제공하는 단계를 포함한다.
조성물이 또한 제공된다. 조성물은 분지형 유기규소 화합물 및 공중합체 중 적어도 하나를 포함한다.
분지형 유기규소 화합물은 하기 일반 화학식을 갖는다:
Figure pct00004
;
상기 식에서,
각각의 R1은 R 및 -OSi(R4)3으로부터 선택되되, 단, 적어도 하나의 R1은 -OSi(R4)3이고; 각각의 R4는 R, -OSi(R5)3, 및 -[OSiR2]mOSiR3으로부터 선택되며, 여기서 0 ≤ m ≤ 100이고; 각각의 R5는 R, -OSi(R6)3, 및 -[OSiR2]mOSiR3으로부터 선택되고, 여기서 m은 상기에 정의되어 있으며; 각각의 R6은 R 및 -[OSiR2]mOSiR3으로부터 선택되고, 여기서 m은 상기에 정의되어 있되; 단, R4, R5 및 R6 중 적어도 하나는 -[OSiR2]mOSiR3이고, 여기서 m은 상기에 정의되어 있으며; X는 2가 연결기이고;
Y는 화학식 I 내지 화학식 III 중 하나로부터 선택되고:
[화학식 I]
Figure pct00005
[화학식 II]
Figure pct00006
;
[화학식 III]
-[R2SiO]n-SiR2R3;
여기서, 각각의 R은 독립적으로 선택되는 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기이고; 각각의 D1은 독립적으로 선택되는 2가 탄화수소 기이고; 각각의 하첨자 a는 독립적으로 0 또는 1이고; 각각의 하첨자 b는 독립적으로 0 또는 1이고; 각각의 하첨자 e는 독립적으로 1 또는 2이고; 각각의 하첨자 f는 독립적으로 0 또는 1이되, 단, f가 1인 경우, b는 1이고; 하첨자 t는 ≥ 0이고; 하첨자 u는 > 0이고; 0 ≤ n ≤ 10이고; R3은 할로겐 원자, 아크릴옥시 작용성 모이어티, 알콕시실릴 작용성 모이어티, 또는 에폭시 작용성 모이어티를 포함한다.
각각의 R은 독립적으로 선택되며, 선형, 분지형, 환형 또는 이들의 조합일 수 있다. 환형 하이드로카르빌 기는 아릴 기뿐만 아니라 포화 또는 비-공액(non-conjugated) 환형 기를 포함한다. 환형 하이드로카르빌 기는 모노사이클릭 또는 폴리사이클릭일 수 있다. 선형 및 분지형 하이드로카르빌 기는 독립적으로 포화 또는 불포화될 수 있다. 선형 및 환형 하이드로카르빌 기의 조합의 일례는 아르알킬 기이다. "치환된"은 하나 이상의 수소 원자가 수소 이외의 원자(예를 들어, 할로겐 원자, 예컨대 염소, 불소, 브롬 등)로 대체될 수 있거나, R의 사슬 내의 탄소 원자가 탄소 이외의 원자로 대체될 수 있고, 즉, R은 사슬 내에 하나 이상의 헤테로원자, 예컨대 산소, 황, 질소 등을 포함할 수 있음을 의미한다. 적합한 알킬 기는 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), 헥실뿐만 아니라 6개의 탄소 원자의 분지형 포화 탄화수소 기로 예시되지만 이로 한정되지 않는다. 적합한 아릴 기는 페닐, 톨릴, 자일릴, 나프틸, 벤질 및 다이메틸 페닐로 예시되지만 이로 한정되지 않는다. 적합한 알케닐 기에는 비닐, 알릴, 프로페닐, 아이소프로페닐, 부테닐, 아이소부테닐, 펜테닐, 헵테닐, 헥세닐 및 사이클로헥세닐 기가 포함된다. 적합한 1가 할로겐화 탄화수소 기에는 1 내지 6개의 탄소 원자의 할로겐화 알킬 기, 또는 6 내지 10개의 탄소 원자의 할로겐화 아릴 기가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 적합한 할로겐화 알킬 기는 하나 이상의 수소 원자가 할로겐 원자, 예컨대 F 또는 Cl로 대체된 상기에 기재된 알킬 기로 예시되지만 이로 한정되지 않는다. 예를 들어, 플루오로메틸, 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, 2,2-다이플루오로사이클로프로필, 2,3-다이플루오로사이클로부틸, 3,4-다이플루오로사이클로헥실, 및 3,4-다이플루오로-5-메틸사이클로헵틸, 클로로메틸, 클로로프로필, 2-다이클로로사이클로프로필, 및 2,3-다이클로로사이클로펜틸이 적합한 할로겐화 알킬 기의 예이다. 적합한 할로겐화 아릴 기는 하나 이상의 수소 원자가 할로겐 원자, 예컨대 F 또는 Cl로 대체된 상기에 기재된 아릴 기로 예시되지만 이로 한정되지 않는다. 예를 들어, 클로로벤질 및 플루오로벤질이 적합한 할로겐화 아릴 기이다.
특정 실시 형태에서, 각각의 R은 독립적으로 1 내지 10개, 대안적으로 1 내지 8개, 대안적으로 1 내지 6개, 대안적으로 1 내지 4개, 대안적으로 1 내지 3개, 대안적으로 1 또는 2개, 대안적으로 1개의 탄소 원자(들)를 갖는 알킬 기이다.
각각의 R1은 R 및 -OSi(R4)3으로부터 선택되되, 단, 적어도 하나의 R1은 -OSi(R4)3이다. 소정 실시 형태에서, 적어도 2개의 R1은 -OSi(R4)3이다. 특정 실시 형태에서, 3개의 모든 R1은 -OSi(R4)3이다. 더 많은 수의 R1이 -OSi(R4)3인 경우, 유기규소 화합물은 더 큰 수준의 분지화를 갖는다. 예를 들어, 각각의 R1이 -OSi(R4)3이고 Si-X 결합이 규소-탄소 결합인 경우, 각각의 R1이 결합된 규소 원자는 T 실록시 단위이다. 대안적으로, 2개의 R1이 -OSi(R4)3이고 Si-X 결합이 규소-탄소 결합인 경우, 각각의 R1이 결합된 규소 원자는 D 실록시 단위이다.
각각의 R4는 R, -OSi(R5)3, 및 -[OSiR2]mOSiR3으로부터 선택되며, 여기서 0 ≤ m ≤ 100이다. R4 및 R5의 선택에 따라, 분지형 유기규소 화합물에 추가의 분지화가 존재할 수 있다. 예를 들어, 각각의 R4가 R인 경우, 각각의 -OSi(R4)3 모이어티는 말단 M 실록시 단위이다. 달리 말하면, 각각의 R1이 -OSi(R4)3이고 각각의 R4가 R인 경우, 각각의 R1은 OSiR3으로서 기재될 수 있으며, 각각의 R1은 M 실록시 단위이다. 그러한 실시 형태에서, 분지형 유기규소 화합물은 3개의 M 실록시 단위로 캡핑된 (X가 결합되어 있는) T 실록시 단위를 포함한다. R4가 -[OSiR2]mOSiR3인 경우, R4는 선택적인 D 실록시 단위(즉, 하첨자 m으로 표시된 모이어티 내의 그러한 실록시 단위), 및 M 실록시 단위(OSiR3으로 나타냄)를 포함한다. 따라서, 예를 들어, 각각의 R1이 -OSi(R4)3이고, 각각의 R4가 -[OSiR2]mOSiR3인 경우, 각각의 R1은 Q 실록시 단위를 포함한다. 그러한 실시 형태에서, 각각의 R1은 화학식 -OSi([OSiR2]mOSiR3)3의 것이다. 각각의 m이 0인 경우, 각각의 R1은 3개의 M 실록시 단위로 말단 캡핑된 Q 실록시 단위이다. m이 0보다 큰 경우, 각각의 R1은 선형 모이어티를 포함하며, 이때 중합도는 m에 기인한다. 이러한 선형 모이어티는, 존재하는 경우, 일반적으로 다이오르가노실록산 모이어티이다.
하첨자 m은 0 내지 100(이하, 종점 포함), 대안적으로 0 내지 80, 대안적으로 0 내지 60, 대안적으로 0 내지 40, 대안적으로 0 내지 20, 대안적으로 0 내지 19, 대안적으로 0 내지 18, 대안적으로 0 내지 17, 대안적으로 0 내지 16, 대안적으로 0 내지 15, 대안적으로 0 내지 14, 대안적으로 0 내지 13, 대안적으로 0 내지 12, 대안적으로 0 내지 11, 대안적으로 0 내지 10, 대안적으로 0 내지 9, 대안적으로 0 내지 8, 대안적으로 0 내지 7, 대안적으로 0 내지 6, 대안적으로 0 내지 5, 대안적으로 0 내지 4, 대안적으로 0 내지 3, 대안적으로 0 내지 2, 대안적으로 0 또는 1, 대안적으로 0이다. 전형적으로, 각각의 하첨자 m은 0이며, 따라서 분지형 유기규소 화합물의 분지형 모이어티에는 D 실록시 단위가 없다.
상기에 기재된 바와 같이, 각각의 R4는 또한 -OSi(R5)3일 수 있다. 그러한 실시 형태에서, R5의 선택에 따라, 분지형 유기규소 화합물에 추가의 분지화가 존재할 수 있다. 각각의 R5는 R, -OSi(R6)3, 및 -[OSiR2]mOSiR3으로부터 선택되고, 여기서 m은 상기에 정의되어 있으며; 각각의 R6은 R 및 -[OSiR2]mOSiR3으로부터 선택되고, 여기서 m은 상기에 정의되어 있다. R4, R5 및 R6 중 적어도 하나는 -[OSiR2]mOSiR3이고, 여기서 m은 상기에 정의되어 있다. R1이 화학식 -OSi(R4)3의 것이고 R4가 화학식 -OSi(R5)3의 것인 경우, 분지형 유기규소 화합물에 추가의 실록산 결합 및 분지화가 존재한다. 이는 R5가 -OSi(R6)3인 경우 더욱 그러하다.
특히, 분지형 유기규소 화합물에서 각각의 이어지는 R 모이어티는 추가의 분지화 생성을 부여할 수 있다. 예를 들어, R1은 화학식 -OSi(R4)3의 것일 수 있고, R4는 화학식 -OSi(R5)3의 것일 수 있고, R5는 -OSi(R6)3일 수 있다. 따라서, 각각의 치환체의 선택에 따라, T 및/또는 Q 실록시 단위에 기인하는 추가의 분지화가 분지형 유기규소 화합물에 존재할 수 있다.
중요하게는, R, R1, R4, R5 및 R6의 각각은 독립적으로 선택된다. 이와 같이, 이들 치환체 각각과 관련된 상기의 설명은 각 치환체가 동일함을 의미 또는 암시함을 의미하는 것은 아니다. R1에 관한 임의의 상기의 설명은 분지형 유기규소 화합물 등에서 오직 하나의 R1 또는 임의의 수의 R1에 관련될 수 있다.
또한, R, R1, R4, R5 및 R6의 상이한 선택은 동일한 구조를 가져올 수 있다. 예를 들어, R1 이 -OSi(R4)3이고, 각각의 R4가 -OSi(R5)3이고, 각각의 R5가 R인 경우, R1은 -OSi(-OSiR3)3으로서 기재될 수 있다. 유사하게는, R1이 -OSi(R4)3이고, 각각의 R4가 -[OSiR2]mOSiR3(여기서, m은 0임)인 경우, R1은 -OSi(-OSiR3)3으로서 기재될 수 있다. 이는 R4에 대한 상이한 선택에 기반하여 R1에 대해 동일한 구조를 생성시킨다. 이를 위해, R4, R5 및 R6 중 적어도 하나는 -[OSiR2]mOSiR3이다. 그러나, m이 0인 경우, 이러한 조건은 본질적으로 대안적인 선택을 통해 충족될 수 있다. 예를 들어, 상기에 언급된 바와 같이, 각각의 R4가 -OSi(R5)3이고, 각각의 R5가 R인 경우, R1은 -OSi(-OSiR3)3으로서 기재될 수 있으며, 이는 R1이 -OSi(R4)3이고, 각각의 R4가 -[OSiR2]mOSiR3(여기서, m은 0임)인 경우와 동일하다. 대안적인 선택이 조건에서 요구되는 것과 동일한 구조를 가져올 수 있더라도, 조건은 충족되는 것으로 간주될 것이다.
소정 실시 형태에서, 각각의 R1은 -OSi(R4)3이다. 각각의 R1이 -OSi(R4)3인 특정 실시 형태에서, 적어도 하나의 R4는 -[OSiR2]mOSiR3이며, 여기서 m은 0이다. m이 0이기 때문에, 적어도 하나의 R4는 -OSiR3이다. 이는 적어도 하나의 R4가 -OSi(R5)3이고 각각의 R5가 R인 경우와 동일한 구조이다. 양 선택은 적어도 하나의 R4가 -OSiR3이 되게 한다. 따라서, 적어도 하나의 R4가 -OSi(R5)3이고 각각의 R5가 R인 경우, 적어도 하나의 R4는 -[OSiR2]mOSiR3(여기서, m은 0임)인 것으로 또한 간주될 것이다.
이는, 분지형 유기규소 화합물에서의 추가의 분지화 생성에 대해서도 마찬가지이다. 예를 들어, R4 및 R5와 관련된 상이한 선택이 상기의 동일한 구조를 가져올 수 있는 것처럼, R5 및 R6에 대한 상이한 선택은 유사하게는 동일한 구조를 가져올 수 있다.
소정 실시 형태에서, 각각의 R1은 -OSi(R4)3이다. 각각의 R1이 -OSi(R4)3인 특정 실시 형태에서, 하나의 R4는 각각의 -OSi(R4)3에서 R이며, 따라서 각각의 R1은 -OSiR(R4)2이다. 추가의 특정 실시 형태에서, -OSiR(R4)2에서 2개의 R4는 각각 -OSi(R5)3 모이어티이며, 따라서 분지형 유기규소 화합물은 하기 구조를 갖는다:
Figure pct00007
상기 식에서, R은 독립적으로 선택되고 상기에 정의되어 있으며, 각각의 R5는 독립적으로 선택되고 상기에 정의되어 있으며, X 및 Y는 상기에 정의되어 있다. 소정 실시 형태에서, 각각의 R5는 R이고, 각각의 R은 메틸이다.
상기에 언급된 바와 같이, 동일한 구조의 분지형 유기규소 화합물은 상이한 선택으로부터 가져올 수 있다. 예를 들어, 상기에 예시된 것과 동일한 분지형 유기규소 화합물은 다음의 선택으로 생성된다: 각각의 R1은 -OSi(R4)3이며, 여기서 하나의 R4는 R이고 2개의 R4는 -[OSiR2]mOSiR3이며, m은 0이다. 따라서, 상기에 예시된 구조에서, R4, R5 및 R6 중 적어도 하나가 -[OSiR2]mOSiR3 인 조건은 생성된 구조에 도달하는 데 이용되는 R4 및 R5의 선택에 관계없이 충족된다.
다른 실시 형태에서, 하나의 R1은 R이고, 2개의 R1은 -OSi(R4)3이다. 2개의 R1이 -OSi(R4)3인 특정 실시 형태에서, 하나의 R4는 각각의 -OSi(R4)3에서 R이며, 따라서 2개의 R1은 -OSiR(R4)2이다. 추가의 특정 실시 형태에서, -OSiR(R4)2에서 각각의 R4는 -OSi(R5)3이며, 따라서 분지형 유기규소 화합물은 하기 구조를 갖는다:
Figure pct00008
상기 식에서, R은 독립적으로 선택되고 상기에 정의되어 있으며, 각각의 R5는 독립적으로 선택되고 상기에 정의되어 있으며, X 및 Y는 상기에 정의되어 있다. 소정 실시 형태에서, 각각의 R5는 R이고, 각각의 R은 메틸이다.
상기에 언급된 바와 같이, 동일한 구조의 분지형 유기규소 화합물은 상이한 선택으로부터 가져올 수 있다. 예를 들어, 상기에 예시된 것과 동일한 분지형 유기규소 화합물은 다음의 선택으로 생성된다: 하나의 R1은 R이고; 2개의 R1은 -OSi(R4)3이고, 여기서 각각의 -OSi(R4)3에서 하나의 R4는 R이고, 2개의 R4는 -[OSiR2]mOSiR3이며, m은 0이다. 따라서, 상기에 예시된 구조에서, R4, R5 및 R6 중 적어도 하나가 -[OSiR2]mOSiR3 인 조건은 생성된 구조에 도달하는 데 이용되는 R4 및 R5의 선택에 관계없이 충족된다.
또 다른 실시 형태에서, 2개의 R1은 R이고, 하나의 R1은 -OSi(R4)3이다. 하나의 R1이 -OSi(R4)3인 특정 실시 형태에서, 하나의 R4는 -OSi(R4)3에서 R이며, 따라서 이러한 특정 R1은 -OSiR(R4)2이다. 추가의 특정 실시 형태에서, -OSiR(R4)2에서 각각의 R4는 -OSi(R5)3이며, 따라서 분지형 유기규소 화합물은 하기 구조를 갖는다:
Figure pct00009
상기 식에서, R은 독립적으로 선택되고 상기에 정의되어 있으며, 각각의 R5는 독립적으로 선택되고 상기에 정의되어 있으며, X 및 Y는 상기에 정의되어 있다. 소정 실시 형태에서, 각각의 R5는 R이고, 각각의 R은 메틸이다.
상기에 언급된 바와 같이, 동일한 구조의 분지형 유기규소 화합물은 상이한 선택으로부터 가져올 수 있다. 예를 들어, 상기에 예시된 것과 동일한 분지형 유기규소 화합물은 다음의 선택으로 생성된다: 2개의 R1은 R이고; 하나의 R1은 -OSi(R4)3이고, 여기서 -OSi(R4)3에서 하나의 R4는 R이고, 2개의 R4는 -[OSiR2]mOSiR3이며, m은 0이다. 따라서, 상기에 예시된 구조에서, R4, R5 및 R6 중 적어도 하나가 -[OSiR2]mOSiR3 인 조건은 생성된 구조에 도달하는 데 이용되는 R4 및 R5의 선택에 관계없이 충족된다.
상기에 기재된 예시적인 구조에서, 각각의 R5는 R이고, 각각의 R은 메틸이다. 그러나, R5가 R과 다른 경우, 즉 R5가 OSi(R6)3 및 -[OSiR2]mOSiR3(여기서, m은 상기 정의된 바와 같고, 각각의 R6은 R 및 -[OSiR2]mOSiR3으로부터 선택되고, m은 상기 정의된 바와 같음)으로부터 선택되는 경우, 추가로 생성되는 분지화가 분지형 유기규소 화합물에 도입될 수 있다.
상기에 기재된 바와 같이, X는 2가 연결기이다. X는 일반적으로 분지형 유기규소 화합물을 제조하는 데 이용되는 메커니즘에 따른다. 소정 실시 형태에서, 예를 들어 분지형 유기규소 화합물이 하이드로실릴화를 통해 제조되는 경우, X는 2가 탄화수소 기이다. X가 2가 탄화수소 기인 경우, X는 전형적으로 2 내지 18개의 탄소 원자를 가지며, 그 안에/그 위에 치환체 및/또는 헤테로원자를 포함할 수 있다. 예를 들어, X는 X가 에테르 모이어티를 포함하도록 하나 이상의 산소 헤테로원자를 포함할 수 있다. 대안적으로, X는 단지 순수 탄화수소만을 포함할 수 있다.
Y는 상기에 기재된 화학식 I 내지 화학식 III 중 하나로부터 선택된다. 소정 실시 형태에서, Y는 화학식 I을 갖는다. 다른 실시 형태에서, Y는 화학식 II를 갖는다. 또 다른 실시 형태에서, Y는 화학식 III을 갖는다.
화학식 I 및 화학식 II에서, 각각의 하첨자 a는 독립적으로 0 내지 2, 대안적으로 0 내지 1이다. 전형적으로, 하첨자 a는 0이다. 일부 실시 형태에서, 각각의 하첨자 a는 0이다.
화학식 I과 관련하여, 각각의 하첨자 b는 독립적으로 0 또는 1이다. 일부 실시 형태에서, 각각의 하첨자 b는 0이다. 다른 실시 형태에서, 각각의 하첨자 b는 1이다. 각각의 하첨자 e는 독립적으로 1 또는 2이다. 일부 실시 형태에서, 각각의 하첨자 e는 1이다. 다른 실시 형태에서, 각각의 하첨자 e는 2이다. 각각의 하첨자 f는 독립적으로 0 또는 1이되, 단, f가 1인 경우, b는 1이다. 일부 실시 형태에서, 각각의 하첨자 f는 0이다. 다른 실시 형태에서, 각각의 하첨자 f는 1이며, 이에 따라 각각의 b는 1이다.
화학식 II와 관련하여, 하첨자 t는 ≥ 0이다. 소정 실시 형태에서, 하첨자 t는 1 내지 100, 예컨대 0 내지 80, 대안적으로 0 내지 60, 대안적으로 0 내지 30, 대안적으로 0 내지 10, 대안적으로 0 내지 5이다. 하첨자 u는 > 0이다. 특정 실시 형태에서, 하첨자 u는 1 내지 20, 예컨대 1 내지 15, 대안적으로 1 내지 10, 대안적으로 1 내지 7, 대안적으로 1 내지 5, 그리고 대안적으로 1 내지 3이다.
각각의 D1은 독립적으로 2 내지 18개의 탄소 원자, 대안적으로 2 내지 16개의 탄소 원자, 대안적으로 2 내지 14개의 탄소 원자, 대안적으로 2 내지 12개의 탄소 원자, 대안적으로 2 내지 10개의 탄소 원자, 대안적으로 2 내지 8개의 탄소 원자, 대안적으로 2 내지 6개의 탄소 원자, 대안적으로 2 내지 4개의 탄소 원자, 대안적으로 2 또는 3개의 탄소 원자, 대안적으로 2개의 탄소 원자를 갖는 2가 탄화수소 기로부터 선택된다. 각각의 D1은 독립적으로 선형 또는 분지형일 수 있다. 예를 들어, D1이 2개의 탄소 원자를 갖는 경우, D1은 화학식 C2H4를 가지며 선형(CH2CH2) 또는 분지형(CHCH3)일 수 있다. 소정 실시 형태에서, D1은 선형이다. 특정 실시 형태에서, 각각의 D1은 C2H4이다.
화학식 III과 관련하여, R3은 할로겐 원자, 아크릴옥시 작용성 모이어티, 알콕시실릴 작용성 모이어티, 또는 에폭시 작용성 모이어티를 포함한다. R3은 이들 원자 또는 모이어티 중 하나를 포함하기 때문에, R3은 R3이 결합된 규소 원자와의 사이에 2가 연결기를 선택적으로 포함할 수 있다. 규소 원자와 R3의 할로겐 원자, 아크릴옥시 작용성 모이어티, 알콕시실릴 작용성 모이어티, 또는 에폭시 작용성 모이어티 사이의 선택적인 2가 연결기는 치환 및 비치환된 탄화수소 기, 에테르 기, 실록산 기, 실릴 기, 또는 이들의 조합일 수 있다.
소정 실시 형태에서, R3은 할로겐 원자를 포함한다. 할로겐 원자는 불소(F), 염소(Cl), 브롬(Br), 요오드(I), 및 아스타틴(At), 대안적으로 염소 및 브롬, 대안적으로 염소로부터 선택된다. 특정 실시 형태에서, R3은 할로겐 원자이다. 그러한 실시 형태에서, 할로겐 원자는 규소-결합된 할로겐 원자이고, R3은 어떠한 2가 연결기도 포함하지 않는다. 대안적으로, R3은, 예를 들어 알킬 클로라이드를 포함할 수 있으며, 여기서 알킬 기는 2가 연결기이다. R3이 할로겐 원자인 경우, R3은 가수분해성 기일 수 있는데, 이는, 규소-결합된 할로겐 원자는 가수분해성이기 때문이다.
다른 실시 형태에서, R3은 하기 화학식의 아크릴옥시 기를 포함한다:
Figure pct00010
,
상기 식에서, R8은 독립적으로 하이드로카르빌 기 및 H로부터 선택된다. 일부 그러한 실시 형태에서, R8은 H 또는 -CH3이다. R3이 아크릴옥시 기를 포함하는 경우, R3은 전형적으로 아크릴옥시 기의 산소 헤테로원자와 R3이 결합된 규소 원자 사이에 2가 탄화수소 기를 포함한다. 일부 그러한 실시 형태에서, 2가 탄화수소 기는 일반 화학식 -(CH2)d-를 갖는 알킬렌 기(여기서, 하첨자 d는 2 내지 6임)를 포함하며, 대안적으로 그러한 알킬렌 기이다. 2가 탄화수소 기는 에테르 모이어티를 포함할 수 있다.
또 다른 실시 형태에서, R3은 에폭시 작용성 모이어티를 포함한다. 이들 실시 형태에서, R3은 에폭사이드 기를 포함한다. 적합한 에폭사이드 기의 구체적인 예에는 화학식:
Figure pct00011
; 또는 화학식:
Figure pct00012
의 것들이 포함된다.
상기 아크릴옥시 작용기와 마찬가지로, R3이 아크릴옥시 기를 포함하는 경우, R3은 전형적으로 에폭사이드 기와 R3이 결합된 규소 원자 사이에 2가 탄화수소 기를 포함한다. 일부 그러한 실시 형태에서, 2가 탄화수소 기는 일반 화학식 -(CH2)g-를 갖는 알킬렌 기(여기서, 하첨자 g는 2 내지 10임)를 포함하며, 대안적으로 그러한 알킬렌 기이다. 다른 실시 형태에서, 2가 탄화수소 기는 2 내지 10개의 탄소 원자를 포함하고, 적어도 하나의 에테르 모이어티, 즉 적어도 하나의 산소 헤테로원자를 포함한다.
R3이 에폭시 작용성 모이어티를 포함하는 소정 실시 형태에서, R3의 구체적인 예에는 3-글리시독시프로필 기, 4-글리시독시부틸 기, 또는 유사한 글리시독시알킬 기; 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸 기, 3-(3,4-에폭시사이클로헥실)프로필 기, 또는 유사한 에폭시사이클로헥실알킬 기; 및 4-옥시라닐부틸 기, 8-옥시라닐옥틸 기가 포함된다.
소정 실시 형태에서, R3은 하기 화학식의 알콕시실릴 기를 포함한다:
Figure pct00013
,
상기 식에서, 각각의 R은 독립적으로 선택되고 상기에 정의된 바와 같고; 하첨자 c'은 0, 1 또는 2이다. 일부 그러한 실시 형태에서, 각각의 R은 -CH3이다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 하첨자 c'은 0이다. 일부 그러한 실시 형태에서, 2가 탄화수소 기는 일반 화학식 -(CH2)g-를 갖는 알킬렌 기(여기서, 하첨자 g는 2 내지 10임)를 포함하며, 대안적으로 그러한 알킬렌 기이다. 다른 실시 형태에서, 2가 탄화수소 기는 2 내지 10개의 탄소 원자를 포함하고, 적어도 하나의 에테르 모이어티, 즉 적어도 하나의 산소 헤테로원자를 포함한다.
분지형 유기규소 화합물의 제조 방법
분지형 유기규소 화합물을 제조하는 방법("제조 방법")이 또한 제공된다. 본 제조 방법은 하이드로실릴화 촉매의 존재 하에 유기규소 화합물과 작용성 화합물을 반응시켜 분지형 유기규소 화합물을 제공하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 설명을 고려하여 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 본 제조 방법에 이용되는 유기규소 화합물은 하위화학식 R1 3Si-로 표시되는 유기규소 모이어티에 상응하는 분지형 유기규소 화합물의 일부를 형성하고, 본 제조 방법에 이용되는 작용성 화합물은 모이어티 Y에 상응하는 분지형 유기규소 화합물의 일부를 형성한다.
유기규소 화합물의 2가 연결기 X는 일반적으로 유기규소 화합물과 작용성 화합물의 반응에 의해 제조 방법 동안 형성된다. 이는 분지형 유기규소 화합물의 Y가 화학식 I 또는 화학식 II 중 하나를 가질 때인 경우이다. 더욱 구체적으로, 본 명세서의 설명을 고려하여 이해되는 바와 같이, 본 제조 방법은 일반적으로 하이드로실릴화 반응을 통해 유기규소 화합물과 작용성 화합물을 함께 커플링시키는 단계를 포함한다. 이와 같이, 유기규소 화합물 및 작용성 화합물은 각각 하이드로실릴화 가능한 기를 포함하며, 이는 화합물의 하이드로실릴화 커플링을 촉진하도록 선택된다. 달리 말해, 그리고 하기에 더욱 상세하게 기재되는 바와 같이, 유기규소 화합물 및 작용성 화합물 중 하나는 에틸렌계 불포화 기를 포함하며, 다른 하나는 규소-결합된 수소 원자를 포함한다. 이들 하이드로실릴화 가능한 기의 하이드로실릴화는, 집합적으로, 분지형 유기규소의 2가 연결기 X를 형성한다. 본 명세서의 설명을 고려하여 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 하이드로실릴화 가능한 기는 전체 2가 연결기 X를 형성할 필요는 없고, 대신에 그의 일부를 형성할 수 있다.
다른 실시 형태에서, 분지형 유기규소 화합물의 Y가 화학식 III을 갖는 경우, 분지형 유기규소 화합물의 R3은 유기규소 화합물과 작용성 화합물 사이의 반응의 결과로서 분지형 유기규소 화합물을 제조할 때 형성될 수 있다. 이용되는 유기규소 화합물에 따라, 유기규소 화합물은 모이어티 -[R2SiO]n-SiR2-를 포함할 수 있으며, 말단 Si는 작용성 화합물과의 반응 후에 R3의 일부가 되는 하이드로실릴화 가능한 기를 포함한다.
일반적으로, 유기규소 화합물은 작용성 화합물이 에틸렌계 불포화 기를 포함하는 경우 규소-결합된 수소 원자를 포함하고, 유기규소 화합물은 작용성 화합물이 규소-결합된 수소 원자를 포함하는 경우 규소-결합된 에틸렌계 불포화 기를 포함한다. 이들 2가지 시나리오(scenario) 사이의 특정 선택은, 예를 들어 제조되는 특정 분지형 유기규소 화합물, 이용되는 특정 유기규소 화합물, 및/또는 이용되는 특정 작용성 화합물의 관점에서 당업자에 의해 행해질 것이다. 이러한 선택에 이용될 수 있는 구체적인 인자에는 본 명세서에 기재된 다양한 유기규소 화합물 및 작용성 화합물의 입체구조(sterics), 전자작용(electronics), 반응성, 제조 용이성 및/또는 상업적 이용가능성이 포함된다.
유기규소 화합물
유기규소 화합물은 일반 화학식 V를 갖는다:
[화학식 V]
Figure pct00014
;
상기 식에서, 하위화학식 R1 3Si-로 표시되는 유기규소 모이어티는 분지형 유기규소 화합물에 관하여 상기에 정의된 바와 같고, 모이어티 R7은 하이드로실릴화 가능한 기를 포함하며, 대안적으로 하이드로실릴화 가능한 기이다.
더 구체적으로는, 화학식 V와 관련하여, 각각의 R1은 일반적으로 R 및 -OSi(R4)3으로부터 선택되되, 단, 적어도 하나의 R1은 -OSi(R4)3이고; 각각의 R4는 R, -OSi(R5)3 및 -[OSiR2]mOSiR3으로부터 선택되고; 각각의 R5는 R, -OSi(R6)3, 및 -[OSiR2]mOSiR3으로부터 선택되고; 각각의 R6은 R 및 -[OSiR2]mOSiR3으로부터 선택되되; 단, R4, R5 및 R6 중 적어도 하나는 -[OSiR2]mOSiR3이다. 각각의 경우에, 각각의 R은 독립적으로 치환되거나 비치환된 하이드로카르빌 기이고, 각각의 하첨자 m은 0 ≤ m ≤ 100이 되도록 선택된다. 상기에도 불구하고, 당업자는 상기의 분지형 유기규소 화합물의 설명을 고려하여 유기규소 모이어티 R1 3Si-의 제한의 특정 변화를 쉽게 이해할 것이다.
계속해서 화학식 V의 유기규소 화합물과 관련하여, 그리고 본 명세서의 설명을 고려하여 이해되는 바와 같이, R7은 하이드로실릴화 가능한 기들 중 하나를 포함하며, 이는 집합적으로 분지형 유기규소의 2가 연결기 X를 형성한다. 특히, R7은 H일 수 있거나 규소-결합된 수소 원자를 포함할 수 있거나, 또는 R7은 에틸렌계 불포화 기를 포함할 수 있다. 상기에 소개된 바와 같이, R7이 H이거나 규소-결합된 수소 원자를 포함하는 경우, 작용성 화합물은 에틸렌계 불포화 기를 포함한다. 마찬가지로, R7이 에틸렌계 불포화 기를 포함하는 경우, 작용성 화합물은 규소-결합된 수소 원자를 포함한다. 특정 실시 형태에서, R7은 H이며, 따라서 유기규소 화합물은 일반 화학식 (R1)3SiH를 가지며, 여기서 각각의 R1은 독립적으로 선택되고 상기에 정의된 바와 같다. 다른 실시 형태에서, R7은 규소-결합된 수소 원자 또는 에틸렌계 불포화 기를 포함한다.
에틸렌계 불포화 기의 예에는 일반적으로 하나 이상의 알켄 또는 알킨 작용기를 갖는 치환 또는 비치환된 탄화수소 기가 포함된다. 예를 들어, 소정 실시 형태에서, R7은 알케닐 기 또는 알키닐 기를 포함하며, 대안적으로 알케닐 기 또는 알키닐 기이다. 이의 구체적인 예에는 H2C=CH-, H2C=CHCH2-, H2C=CHCH2CH2-, H2C=CH(CH2)3-, H2C=CH(CH2)4-, H2C=C(CH3)-, H2C=C(CH3)CH2-, H2C=C(CH3)CH2CH2-, H2C=C(CH3)CH2CH(CH3)-, H2C=C(CH3)CH(CH3)CH2-, H2C=C(CH3)C(CH3)2-, HC≡C-, HC≡CCH2-, HC≡CCH(CH3)-, HC≡CC(CH3)2-, 및 HC≡CC(CH3)2CH2-가 포함된다.
소정 실시 형태에서, R7은 일반 화학식 -[D2]h-R9를 갖는 하이드로실릴화 가능한 모이어티를 포함하며, 여기서 각각의 D2는 독립적으로 선택된 2가 기이고; 하첨자 h는 0 또는 1 내지 10이고; R9는 규소-결합된 수소 원자 또는 화학식 -(R10)CCH2의 알케닐 기이고, 여기서 R10은 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 하이드로카르빌 기, 알콕시 기, 실릴 기 또는 H이다. 소정 실시 형태에서, R10은 H 또는 -CH3이다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 하첨자 h ≥ 1이고, D2는 치환된 및 비치환된 탄화수소 기, 실록산 기, 실릴 기 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 특정 실시 형태에서, 하첨자 h는 1이고; D2는 화학식 -[OSi(R)2]nOSi(R)2-를 갖는 모이어티를 포함하며, 여기서 각각의 R은 독립적으로 선택되고 상기에 정의된 바와 같고, 0 ≤ n ≤ 10이고; R9는 H(즉, 규소-결합된 수소 원자)이다. 일부 실시 형태에서, R7은 일반 화학식 -X1-[OSi(R)2]nOSi(R)2-R9를 갖고, 여기서 X1은 2가 연결기이고; 0 ≤ n ≤ 10이고; 각각의 R 및 R9는 독립적으로 선택되고 상기에 정의된 바와 같다. 일부 그러한 실시 형태에서, X1은 일반 화학식 -(CH2)d-를 갖는 알킬렌 기(여기서, 하첨자 d는 2 내지 6임)를 포함하며, 대안적으로 그러한 알킬렌 기이고; R9는 H(즉, 규소-결합된 수소 원자)이다.
달리 표시되지 않는다면 제조 방법에 동일하게 적용되는 것으로 이해될, 분지형 유기규소 화합물의 설명으로부터 이해되는 바와 같이, R, R1, R4, R5, R6 및 존재하는 경우, 하첨자 m의 각각의 선택은 제한되지 않으며, 상기에 기재된 바와 같은 분지형 유기규소 화합물을 제조하는 데 필요한 선택들의 임의의 그리고 모든 선택 및 조합을 포함한다. 예를 들어, 소정 실시 형태에서, 유기규소 화합물은 일반 화학식 V를 가지며, 여기서 각각의 R1은 독립적으로 화학식 -OSi(R4)3의 것이고, 적어도 하나의 R4는 -[OSiR2]mOSiR3이고, 각각의 R 및 m은 독립적으로 선택되고 상기에 정의된 바와 같다.
이들 또는 다른 실시 형태에서, 유기규소 화합물은 하기 일반 화학식을 갖는다:
Figure pct00015
;
상기 식에서, 각각의 R, R5 및 R7은 독립적으로 선택되고 상기에 정의된 바와 같고; 하첨자 j는 0, 1 또는 2이다. 일부 그러한 실시 형태에서, 하첨자 j는 0이며, 따라서 유기규소 화합물은 하기 화학식을 갖는다:
Figure pct00016
;
상기 식에서, 각각의 R, R5 및 R7은 독립적으로 선택되며 상기에 정의된 바와 같다. 다른 그러한 실시 형태에서, 하첨자 j는 1이며, 따라서 유기규소 화합물은 하기 화학식을 갖는다:
Figure pct00017
;
상기 식에서, 각각의 R, R5 및 R7은 독립적으로 선택되며 상기에 정의된 바와 같다. 또 다른 그러한 실시 형태에서, 하첨자 j는 2이며, 따라서 유기규소 화합물은 하기 화학식을 갖는다:
Figure pct00018
;
상기 식에서, 각각의 R, R5 및 R7은 독립적으로 선택되며 상기에 정의된 바와 같다.
작용성 화합물
작용성 화합물은 일반 화학식 R7-Y1을 가지며, 여기서 R7은 규소-결합된 수소 원자 또는 에틸렌계 불포화 기를 포함하고, Y1은 하기에 더욱 상세하게 기재된 작용성 모이어티이다.
유기규소 화합물에 대하여 상기에 소개된 바와 같이, 작용성 화합물의 R7은 하이드로실릴화 가능한 기들 중 하나를 포함하며, 이들은 집합적으로 분지형 유기규소의 2가 연결기 X를 형성한다. 이와 같이, 작용성 화합물의 R7은 규소-결합된 수소 원자 또는 에틸렌계 불포화 기를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 작용성 화합물의 R7이 규소-결합된 수소 원자를 포함하는 경우, 유기규소 화합물은 에틸렌계 불포화 기를 포함한다. 유사하게는, 작용성 화합물의 R7이 에틸렌계 불포화 기를 포함하는 경우, 유기규소 화합물은 규소-결합된 수소 원자를 포함한다.
작용성 화합물의 R7에 적합한 하이드로실릴화 가능한 기의 구체적인 예에는 유기규소 화합물에 관하여 상기에 기재된 것들이 포함된다. 예를 들어, 소정 실시 형태에서, 작용성 화합물의 R7은 알케닐 기 또는 알키닐 기, 예를 들어 전술한 것들 중 임의의 것을 포함하며, 대안적으로 알케닐 기 또는 알키닐 기이다. 다른 예로서, 소정 실시 형태에서, 작용성 화합물의 R7은 일반 화학식 R9-[D2]h-를 갖는 하이드로실릴화 가능한 모이어티를 포함하며, 여기서 각각의 D2는 독립적으로 선택된 2가 기이고; 하첨자 h는 0 또는 1 내지 10이고; R9는 규소-결합된 수소 원자 또는 화학식 CH2C(R10)-의 알케닐 기이고, 여기서 R10은 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 하이드로카르빌 기, 알콕시 기, 실릴 기 또는 H이다. 일부 실시 형태에서, 작용성 화합물의 R7은 일반 화학식 R9-Si(R)2O[Si(R)2O]n-X1-를 갖고, 여기서 X1은 2가 연결기이고; 0 ≤ n ≤ 10이고; 각각의 R 및 R9는 독립적으로 선택되고 상기에 정의된 바와 같다. 일부 그러한 실시 형태에서, X1은 일반 화학식 -(CH2)d-를 갖는 알킬렌 기(여기서, 하첨자 d는 2 내지 6임)를 포함하며, 대안적으로 그러한 알킬렌 기이고; R9는 H(즉, 규소-결합된 수소 원자)이다.
상기에 소개된 바와 같이, 작용성 화합물의 Y1은 작용성 모이어티이다. 작용성 모이어티는 일반적으로 상기에 기재된 분지형 유기규소 화합물의 모이어티 Y에 상응한다. 그러나, 일반적으로 작용성 화합물의, 그리고 상세하게는 작용성 화합물의 Y1 및 R7에서의 변동은, 본 명세서의 설명을 고려하여 이해되는 바와 같이, 분지형 유기규소 화합물을 제조하는 데 이용될 수 있다.
소정 실시 형태에서, 작용성 화합물의 Y1은 화학식 I 및 화학식 II 중 하나로부터 선택된다:
[화학식 I]
Figure pct00019
[화학식 II]
Figure pct00020
;
여기서, 각각의 R은 독립적으로 선택되는 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기이고; 각각의 D1은 독립적으로 선택되는 2가 탄화수소 기이고; 각각의 하첨자 a는 독립적으로 0 또는 1이고; 각각의 하첨자 b는 독립적으로 0 또는 1이고; 각각의 하첨자 e는 독립적으로 1 또는 2이고; 각각의 하첨자 f는 독립적으로 0 또는 1이되, 단, f가 1인 경우, b는 1이고; 하첨자 t는 ≥ 0이고; 하첨자 u는 > 0이다.
특정 실시 형태에서, Y1은 화학식 I을 가지며, R7은 H이다(즉, R7은 규소-결합된 수소 원자이다). 그러한 실시 형태에서, 작용성 화합물은 화학식 VI을 갖는다:
[화학식 VI]
Figure pct00021
,
상기 식에서, 각각의 R, D1, 하첨자 a, 하첨자 b, 하첨자 e, 및 하첨자 f는 독립적으로 선택되고 상기에 정의된 바와 같다.
소정 실시 형태에서, Y1은 화학식 II를 가지며, R7은 H이다(즉, R7은 규소-결합된 수소 원자이다). 그러한 실시 형태에서, 작용성 화합물은 화학식 VII을 갖는다:
[화학식 VII]
Figure pct00022
,
상기 식에서, 각각의 R, D1, 하첨자 t, 및 하첨자 u는 독립적으로 선택되고 상기에 정의된 바와 같다.
일반적인 실시 형태에서, 작용성 화합물의 Y1은 화학식 I 및 화학식 II의 모이어티로 제한되지 않고, 대신에 할로겐 모이어티, 아크릴옥시 모이어티, 알콕시실릴 모이어티, 에폭시 모이어티, 및 이들의 조합으로부터 선택될 수 있다.
소정 실시 형태에서, Y1은 일반 화학식 -[D3]i-R3을 가지며, 여기서 D3은 2가 기이고, 하첨자 i는 0 또는 1이고; R3은 할로겐 원자, 아크릴옥시 기, 알콕시실릴 기, 또는 에폭사이드 기이다. D3(즉, 하첨자 i가 1인 경우)에 적합한 2가 연결기의 예에는 치환 및 비치환된 탄화수소 기, 실록산 기, 실릴 기, 및 이들의 조합이 포함된다. 특정 실시 형태에서, D3은 화학식 -[OSi(R)2]nOSi(R)2-를 갖는 모이어티(여기서, 각각의 R은 독립적으로 선택되고 상기에 정의된 바와 같으며; 0 ≤ n ≤ 10임)를 포함하며, 대안적으로 그러한 모이어티이다. 일부 그러한 실시 형태에서, D3은 대안적으로 일반 화학식 -(CH2)d-를 갖는 알킬렌 기(여기서, 하첨자 d는 2 내지 6임)를 포함하며, 대안적으로 그러한 알킬렌 기이다. 일부 실시 형태에서, D3은 에테르를 포함한다.
일부 실시 형태에서, R3은 염소 또는 브롬이다. 다른 실시 형태에서, R3은 하기 화학식의 아크릴옥시 기이다:
Figure pct00023
,
상기 식에서, R8은 독립적으로 하이드로카르빌 기 및 H로부터 선택된다. 일부 그러한 실시 형태에서, R8은 H 또는 -CH3이다. 소정 실시 형태에서, R3은 하기 화학식의 알콕시실릴 기이다:
Figure pct00024
,
상기 식에서, 각각의 R은 독립적으로 선택되고 상기에 정의된 바와 같고; 하첨자 c'은 0, 1 또는 2이다. 일부 그러한 실시 형태에서, 각각의 R은 -CH3이다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 하첨자 c'은 0이다. 특정 실시 형태에서, R3은 하기 화학식:
Figure pct00025
; 또는 화학식:
Figure pct00026
을 갖는 에폭사이드 기이다.
특정 실시 형태에서, 작용성 화합물은 일반 화학식: R7-[Si(R)2O]n-Si(R)2-R3을 가지며, 여기서 각각의 R, R3, 및 R7은 독립적으로 선택되고 상기에 정의된 바와 같으며; 0 ≤ n ≤ 10이다. 일부 그러한 실시 형태에서, R7은 H(즉, 규소-결합된 수소 원자)이다. 다른 실시 형태에서, 작용성 화합물은 일반 화학식 R7-[CH2]n'-[O]m'-[CH2]o'-R3을 가지며, 여기서 R3은 독립적으로 선택되고 상기에 정의된 바와 같으며; R7은 알케닐 기 또는 알키닐 기이고; 하첨자 n'은 0 또는 1 내지 4이고; 하첨자 m'은 0 또는 1이고; 하첨자 o'은 0 또는 1 내지 4이다.
하이드로실릴화 촉매
하이드로실릴화 촉매는 제한되지 않으며, 하이드로실릴화 반응을 촉매하기 위한 임의의 공지된 하이드로실릴화 촉매일 수 있다. 상이한 하이드로실릴화 촉매들의 조합이 이용될 수 있다.
소정 실시 형태에서, 하이드로실릴화 촉매는 VIII 족 내지 XI 족 전이 금속을 포함한다. VIII 족 내지 XI 족 전이 금속은 현대의 IUPAC 명명법을 참조한다. VIII 족 전이 금속은 철(Fe), 루테늄(Ru), 오스뮴(Os), 및 하슘(Hs)이고; IX 족 전이 금속은 코발트(Co), 로듐(Rh), 및 이리듐(Ir)이고; X 족 전이 금속은 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 및 백금(Pt)이고; XI 족 전이 금속은 구리(Cu), 은(Ag), 및 금(Au)이다. 이들의 조합, 이들의 착물(예를 들어, 유기금속 착물), 및 그러한 금속의 다른 형태가 하이드로실릴화 촉매로서 이용될 수 있다.
하이드로실릴화 촉매에 적합한 촉매의 추가적인 예에는 레늄(Re), 몰리브덴(Mo), IV 족 전이 금속(즉, 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 및/또는 하프늄(Hf)), 란타넘족, 악티늄족, 및 I 족 및 II 족 금속 착물(예를 들어, 칼슘(Ca), 칼륨(K), 스트론튬(Sr) 등을 포함하는 것들)이 포함된다. 이들의 조합, 이들의 착물(예를 들어, 유기금속 착물), 및 그러한 금속의 다른 형태가 하이드로실릴화 촉매로서 이용될 수 있다.
하이드로실릴화 촉매는 임의의 적합한 형태일 수 있다. 예를 들어, 하이드로실릴화 촉매는 고체일 수 있으며, 이의 예에는 백금계 촉매, 팔라듐계 촉매, 및 유사한 귀금속계 촉매, 및 또한 니켈계 촉매가 포함된다. 이의 구체적인 예에는 니켈, 팔라듐, 백금, 로듐, 코발트, 및 유사한 원소, 또한 백금-팔라듐, 니켈-구리-크롬, 니켈-구리-아연, 니켈-텅스텐, 니켈-몰리브덴, 및 다수의 금속들의 조합을 포함하는 유사한 촉매가 포함된다. 고체 촉매의 추가적인 예에는 Cu-Cr, Cu-Zn, Cu-Si, Cu-Fe-AI, Cu-Zn-Ti, 유사한 구리-함유 촉매 등이 포함된다.
하이드로실릴화 촉매는 고체 담체 내에 또는 고체 담체 상에 존재할 수 있다. 담체의 예에는 활성탄, 실리카, 실리카 알루미나, 알루미나, 제올라이트 및 다른 무기 분말/입자(예를 들어, 황산나트륨) 등이 포함된다. 또한 하이드로실릴화 촉매는 하이드로실릴화 촉매를 가용화하는 비히클, 예를 들어, 용매, 대안적으로 하이드로실릴화 촉매를 단지 담지하며 가용화하지는 않는 비히클 중에 배치될 수 있다. 그러한 비히클은 당업계에 공지되어 있다.
구체적인 실시 형태에서, 하이드로실릴화 촉매는 백금을 포함한다. 이들 실시 형태에서, 하이드로실릴화 촉매는, 예를 들어, 백금흑, 화합물, 예를 들어 염화백금산, 염화백금산 육수화물, 염화백금산과 1가 알코올의 반응 생성물, 백금 비스(에틸아세토아세테이트), 백금 비스(아세틸아세토네이트), 염화백금, 및 그러한 화합물과 올레핀 또는 유기폴리실록산과의 착물뿐만 아니라, 매트릭스 또는 코어-쉘 유형 화합물 내에 마이크로캡슐화된 백금 화합물로 예시된다. 마이크로캡슐화된 하이드로실릴화 촉매 및 그의 제조 방법은 본 명세서에 전체적으로 참고로 포함된 미국 특허 제4,766,176호 및 제5,017,654호에 예시된 바와 같이 당업계에 공지되어 있다.
하이드로실릴화 촉매로서 사용하기에 적합한 유기폴리실록산과 백금의 착물에는 백금과의 1,3-다이에테닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산 착물이 포함된다. 이러한 착물은 수지 매트릭스 내에 마이크로캡슐화될 수 있다. 대안적으로, 하이드로실릴화 촉매는 백금과의 1,3-다이에테닐-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산 착물을 포함할 수 있다. 하이드로실릴화 촉매는 염화백금산을 지방족 불포화 유기규소 화합물, 예컨대 다이비닐테트라메틸다이실록산, 또는 알켄-백금-실릴 착물과 반응시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다. 알켄-백금-실릴 착물은, 예를 들어 0.015 몰의 (COD)PtCl2를 0.045 몰의 COD 및 0.0612 몰의 HMeSiCl2와 혼합함으로써 제조될 수 있으며, 여기서 COD는 사이클로옥타다이엔을 나타낸다.
이 성분에 적합한 하이드로실릴화 촉매의 추가적인 예는, 예를 들어, 미국 특허 제3,159,601호; 제3,220,972호; 제3,296,291호; 제3,419,593호; 제3,516,946호; 제3,814,730호; 제3,989,668호; 제4,784,879호; 제5,036,117호; 및 제5,175,325호에 기재되어 있으며; 이들의 개시 내용은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함된다.
하이드로실릴화 촉매는 또한 또는 대안적으로 광활성화 가능한 하이드로실릴화 촉매일 수 있으며, 이는 조사(irradiation) 및/또는 열을 통해 경화를 개시할 수 있다. 광활성화 가능한 하이드로실릴화 촉매는, 특히 150 내지 800 나노미터(nm)의 파장을 갖는 방사선에 노출 시에, 하이드로실릴화 반응을 촉매할 수 있는 임의의 하이드로실릴화 촉매일 수 있다.
방법
유기규소 화합물과 작용성 화합물은 전형적으로 1.5:1 내지 1:1.5, 대안적으로 1.4:1 내지 1:1.4, 대안적으로 1.3:1 내지 1:1.3, 대안적으로 1.2:1 내지 1:1.2, 대안적으로 1.1:1 내지 1:1.1, 대안적으로 1.1:1 내지 1:1의 몰비로 반응된다. 그러나, 당업자는, 예를 들어 제조되는 특정 분지형 유기규소 화합물, 이용되는 특정 유기규소 화합물 및/또는 작용성 화합물, 분지형 유기규소 화합물의 원하는 용도 등을 고려하여 이용되는 특정 비를 선택할 것이다.
분지형 유기규소 화합물을 제조하는 다른 방법은 작용기 및 반응 도식의 변형 또는 대체에 근거하여 당업자에 의해 용이하게 구상될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 분지형 유기규소 화합물은 유기규소 화합물 및 작용성 화합물로부터 제조될 수 있으며, 이들 둘 모두는 동일한 유형의 하이드로실릴화 가능한 기를 포함하고, 예를 들어 이들 둘 모두는 에틸렌계 불포화 기를 포함하거나 이들 둘 모두는 규소-결합된 수소 원자를 포함한다. 그러한 실시 형태에서, 전환제(converter) 화합물을 제1 하이드로실릴화 반응에서 이용하여, 즉 예컨대 전환제 화합물을 하이드로실릴화시킴으로써 유기규소 화합물 및 작용성 화합물 중 하나의 하이드로실릴화 가능한 기를 다른 유형의 하이드로실릴화 가능한 기로 변환시킬 수 있다. 적합한 전환제 화합물의 예에는 적어도 2개의 규소-결합된 수소 원자 또는 적어도 2개의 에틸렌계 불포화 기를 포함하는 화합물뿐만 아니라 적어도 하나의 규소-결합된 수소 원자와 이들로 쉽게 변환되는 작용기를 포함하는 화합물, 및 적어도 하나의 에틸렌계 불포화 기와 이들로 쉽게 변환되는 작용기를 포함하는 화합물이 포함된다.
공중합체
공중합체가 또한 제공된다. 공중합체는 분지형 유기규소 화합물과 상기 분지형 유기규소 화합물과 반응성인 제2 화합물(이하, "반응성 화합물")의 반응 생성물을 포함한다. 본 명세서의 설명을 고려하여 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 많은 다양한 공중합체가, 예를 들어 이용되는 특정 분지형 유기규소 화합물, 이용되는 특정 반응성 화합물, 수행되는 반응의 유형, 이용되는 성분들의 비 등에 따라 제조될 수 있다. 예를 들어, 제2 화합물은 일반적으로 분지형 유기규소 화합물의 R3에 기초하여 선택된다. R3이 아크릴옥시 작용성 모이어티를 포함하는 경우, 반응성 화합물은 전형적으로 아크릴레이트 작용성이다. R3이 에폭시 작용성 모이어티를 포함하는 경우, 반응성 화합물은 전형적으로 에폭시-반응성 화합물, 예를 들어 아미노-작용성 화합물을 포함한다. R3이 알콕시실릴 작용성 모이어티를 포함하는 경우, 알콕시실릴 작용성 모이어티는 다른 가수분해성 기와 공가수분해되거나 공축합될 수 있다.
일반적으로, 공중합체는 하기 화학식을 갖는 분지형 유기규소 모이어티를 포함하며:
Figure pct00027
,
이는 반응성 화합물과의 반응에 이용되는 분지형 유기규소 화합물로부터 형성된다. 이와 같이, 공중합체의 분지형 유기규소 모이어티와 관련하여, 하위화학식 R1 3Si-로 표시되는 유기규소 모이어티는 분지형 유기규소 화합물 및 그의 형성 방법에 관하여 상기에 정의된 바와 같다. 마찬가지로, 하위화학식 -X-는 분지형 유기규소 화합물 및 그의 형성 방법에 관하여 상기에 정의된 2가 연결기를 나타낸다. 하위화학식 -Y2-는 하기에 더욱 상세하게 기재된 바와 같이, 분지형 유기규소 화합물의 모이어티 Y로부터(즉, 분지형 유기규소 화합물과 반응성 화합물의 반응 동안) 형성된 모이어티이다.
(공중합체의) 중합체 모이어티
공중합체는 또한 중합체 모이어티를 포함한다. 중합체 모이어티는 특별히 제한되지 않으며, 분지형 유기규소 화합물 상에 그래프팅되거나 그와 반응될 수 있는 임의의 중합체 또는 중합체들의 조합을 포함할 수 있으며, 대안적으로 그러한 임의의 중합체 또는 중합체들의 조합일 수 있다. 게다가, 중합체 모이어티는 분지형 유기규소 화합물의 존재 하에 동일계내(in situ)에서 형성될 수 있으며, 즉, 중합체 모이어티는 공중합체를 형성하기 전에 형성될 필요가 없다. 그러한 중합체의 예에는 폴리에테르, 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리카르보네이트 등뿐만 아니라 이들의 조합이 포함된다. 그러나, 본 명세서의 설명을 고려하여 이해되는 바와 같이, 중합체 모이어티는 적어도 하나의 중합체 기를 포함하는 임의의 모이어티일 수 있다.
적어도 하나의 중합체 기의 구체적인 예에는 폴리에테르 기, 폴리아크릴레이트 기, 폴리에스테르 기, 폴리카르보네이트 기, 알킬알루미녹산 기, 알킬게르목산 기, 폴리티오에스테르 기, 폴리티오에테르 기, 폴리아크릴로니트릴 기, 폴리아크릴아미드 기, 에폭시 기, 폴리우레탄 기, 폴리우레아 기, 폴리아세탈 기, 폴리올레핀 기, 폴리비닐 알코올 기, 폴리비닐 에스테르 기, 폴리비닐 에테르 기, 폴리비닐 케톤 기, 폴리아이소부틸렌 기, 폴리클로로프렌 기, 폴리아이소프렌 기, 폴리부타디엔 기, 폴리비닐리다이엔 기, 폴리플루오로카본 기, 폴리염소화 탄화수소 기, 폴리알킨 기, 폴리아미드 기, 폴리이미드 기, 폴리이미다졸 기, 폴리옥사졸 기, 폴리옥사진 기, 폴리옥시다이아졸 기, 폴리티아졸 기, 폴리설폰 기, 폴리설파이드 기, 폴리케톤 기, 폴리에테르케톤 기, 폴리무수물 기, 폴리아민 기, 폴리이민 기, 폴리포스파젠 기, 다당 기, 폴리펩티드 기, 폴리아이소시아네이트 기, 셀룰로스성 기, 및 이들의 조합이 포함된다.
소정 실시 형태에서, 중합체 모이어티는 중합체들의 조합, 즉, 적어도 2개의 상이한 중합체 기를 포함하는 공중합체 모이어티를 포함한다. 그러한 실시 형태에서, 각각의 중합체 기는 독립적으로 선택될 수 있으며, 본 명세서에 기재된 중합체들 또는 중합체 기들 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
폴리아크릴레이트
일부 실시 형태에서, 중합체 모이어티는 폴리아크릴레이트 모이어티를 포함하며, 대안적으로 폴리아크릴레이트 모이어티이다. 폴리아크릴레이트 모이어티는 제한되지 않으며, 하기에 더욱 상세하게 기재되는 바와 같이 임의의 아크릴레이트 화합물로부터 형성될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "폴리아크릴레이트 모이어티"는 적어도 2개의 아크릴레이트 작용기(예를 들어, 알킬 아크릴레이트 기, 예를 들어 메틸, 에틸, 또는 부틸 아크릴레이트 기, 치환된 아크릴레이트 기, 예를 들어 2-에틸헥실 또는 하이드록실 에틸 기, 및 기타, 예를 들어 메틸올프로판 아크릴레이트 기 등)를 포함하는 모이어티를 의미한다. 본 명세서의 설명을 고려하여 이해되는 바와 같이, 폴리아크릴레이트 모이어티는 단량체, 올리고머, 중합체, 지방족, 방향족, 방향지방족(araliphatic) 등일 수 있다. 게다가, 공중합체는, 독립적으로 선택되는 다수의 상이한 폴리아크릴레이트 모이어티들을 포함할 수 있다.
폴리아크릴레이트(및 폴리아크릴레이트 모이어티)의 제조 방법은 당업계에 알려져 있다. 예를 들어, 폴리아크릴레이트는 아크릴 단량체의 통상적인 라디칼 중합을 통해 제조될 수 있다. 그러한 통상적인 방법은 일반적으로 라디칼 개시제/발생제, 예를 들어 열-, 화학-, 및/또는 광중합 개시제의 존재 하에 라디칼 중합성 단량체들(예를 들어, 아크릴레이트 단량체들, 공단량체들 등)을 조합함으로써 수행된다. 예를 들어, 퍼옥사이드 및 방향족 개시제(예를 들어, 페놀, 벤조인, 헤테로사이클, 예컨대 이미다졸 등)가 일반적으로 이용된다. 이들 통상적인 방법은 아크릴레이트 단일중합체 및 공중합체 - 3차, 4차, 및 고차 공중합체를 포함함 - 를 제조하는 데 사용될 수 있다. 추가적으로, 본 명세서에서의 적합한 아크릴 단량체의 설명을 고려하여 이해되는 바와 같이, 이작용성 및/또는 다작용성 아크릴 단량체가 또한, 예를 들어 다작용성 폴리아크릴레이트(및 폴리아크릴레이트 모이어티)를 제조하는 데 이용될 수 있다.
일반적으로, 폴리아크릴레이트(및 폴리아크릴레이트 모이어티)의 제조 방법은 아크릴로일옥시 또는 알킬아크릴로일옥시 기를 갖는 적어도 하나의 아크릴 단량체(즉, 아크릴레이트, 알킬아크릴레이트, 아크릴산, 알킬아크릴산 등뿐만 아니라, 이들의 유도체 및/또는 조합)를 이용한다. 그러한 아크릴 단량체는 일작용성 또는 다작용성 아크릴 단량체일 수 있다.
폴리아크릴레이트(및 폴리아크릴레이트 모이어티)를 제조하기에 적합한 구체적인 일작용성 아크릴 단량체의 예에는 (알킬)아크릴 화합물, 예컨대 메틸 아크릴레이트, 페녹시에틸 (메트)아크릴레이트, 페녹시-2-메틸에틸 (메트)아크릴레이트, 페녹시에톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 3-페녹시-2-하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 2-페닐페녹시에틸 (메트)아크릴레이트, 4-페닐페녹시에틸 (메트)아크릴레이트, 3-(2-페닐페닐)-2-하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 폴리옥시에틸렌-개질된 p-쿠밀페놀 (메트)아크릴레이트, 2-브로모페녹시에틸 (메트)아크릴레이트, 2,4-다이브로모페녹시에틸 (메트)아크릴레이트, 2,4,6-트라이브로모페녹시에틸 (메트)아크릴레이트, 폴리옥시에틸렌-개질된 페녹시 (메트)아크릴레이트, 폴리옥시프로필렌-개질된 페녹시 (메트)아크릴레이트, 폴리옥시에틸렌 노닐페닐 에테르 (메트)아크릴레이트, 아이소보르닐 (메트)아크릴레이트, 1-아다만틸 (메트)아크릴레이트, 2-메틸-2-아다만틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸-2-아다만틸 (메트)아크릴레이트, 보르닐 (메트)아크릴레이트, 트라이사이클로데카닐 (메트)아크릴레이트, 다이사이클로펜타닐 (메트)아크릴레이트, 다이사이클로펜테닐 (메트)아크릴레이트, 사이클로헥실 (메트)아크릴레이트, 4-부틸사이클로헥실 (메트)아크릴레이트, 아크릴로일모르폴린, 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 (메트)아크릴레이트, 2-하이드록시부틸 (메트)아크릴레이트, 메틸 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 프로필 (메트)아크릴레이트, 아이소프로필 (메트)아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 아밀 (메트)아크릴레이트, 아이소부틸 (메트)아크릴레이트, t-부틸 (메트)아크릴레이트, 펜틸 (메트)아크릴레이트, 아이소아밀 (메트)아크릴레이트, 헥실 (메트)아크릴레이트, 헵틸 (메트)아크릴레이트, 옥틸 (메트)아크릴레이트, 아이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 노닐 (메트)아크릴레이트, 데실 (메트)아크릴레이트, 아이소데실 (메트)아크릴레이트, 운데실 (메트)아크릴레이트, 도데실 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 스테아릴 (메트)아크릴레이트, 아이소스테아릴 (메트)아크릴레이트, 벤질 (메트)아크릴레이트, 1-나프틸메틸 (메트)아크릴레이트, 2-나프틸메틸 (메트)아크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴 (메트)아크릴레이트, 부톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 에톡시다이에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 모노(메트)아크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜) 모노(메트)아크릴레이트, 메톡시에틸렌 글리콜 (메트)아크릴레이트, 에톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 메톡시폴리(에틸렌 글리콜) (메트)아크릴레이트, 메톡시폴리(프로필렌 글리콜) (메트)아크릴레이트, 다이아세톤 (메트)아크릴아미드, 아이소부톡시메틸 (메트)아크릴아미드, N,N-다이메틸 (메트)아크릴아미드, t-옥틸 (메트)아크릴아미드, 다이메틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, 다이에틸아미노에틸 (메트)아크릴레이트, 7-아미노-3,7-다이메틸옥틸 (메트)아크릴레이트, N,N-다이에틸 (메트)아크릴아미드, N,N-다이메틸아미노프로필 (메트)아크릴아미드 등뿐만 아니라, 이들의 유도체가 포함된다.
폴리아크릴레이트(및 폴리아크릴레이트 모이어티)를 제조하기에 적합한 구체적인 다작용성 아크릴 단량체의 예에는 2개 이상의 아크릴로일 또는 메타크릴로일 기를 갖는 (알킬)아크릴 화합물, 예컨대 트라이메틸올프로판 다이(메트)아크릴레이트, 트라이메틸올프로판 트라이(메트)아크릴레이트, 폴리옥시에틸렌-개질된 트라이메틸올프로판 트라이(메트)아크릴레이트, 폴리옥시프로필렌-개질된 트라이메틸올프로판 트라이(메트)아크릴레이트, 폴리옥시에틸렌/폴리옥시프로필렌-개질된 트라이메틸올프로판 트라이(메트)아크릴레이트, 다이메틸올트라이사이클로데칸 다이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트라이(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨 테트라(메트)아크릴레이트, 에틸렌 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 페닐에틸렌 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 다이(메트)아크릴레이트, 폴리(프로필렌 글리콜) 다이(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄다이올 다이(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산다이올 다이(메트)아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 다이(메트)아크릴레이트, 1,9-노난다이올 다이(메트)아크릴레이트, 1,10-데칸다이올 다이(메트)아크릴레이트, 1,3-아다만탄다이메탄올 다이(메트)아크릴레이트, o-자일릴렌 다이(메트)아크릴레이트, m-자일릴렌 다이(메트)아크릴레이트, p-자일릴렌 다이(메트)아크릴레이트, 트리스(2-하이드록시에틸)아이소시아누레이트 트라이(메트)아크릴레이트, 트리스(아크릴로일옥시) 아이소시아누레이트, 비스(하이드록시메틸)트라이사이클로데칸 다이(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 펜타(메트)아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨 헥사(메트)아크릴레이트, 폴리옥시에틸렌-개질된 2,2-비스(4-((메트)아크릴옥시)페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-개질된 2,2-비스(4-((메트)아크릴옥시)페닐)프로판, 및 폴리옥시에틸렌/폴리옥시프로필렌-개질된 2,2-비스(4-((메트)아크릴옥시)페닐)프로판이 포함된다.
상기 (알킬)아크릴 화합물은 간소함을 위하여 단지 (메트)아크릴레이트 화학종에 관해서만 기재되며, 당업자는 그러한 화합물의 다른 알킬 및/또는 하이드라이도 버전이 동일하게 이용될 수 있음을 용이하게 이해할 것임이 이해되어야 한다. 예를 들어, 당업자는 상기에 열거된 단량체 "2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트"가 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트뿐만 아니라 2-에틸헥실 아크릴레이트 둘 모두를 예시함을 이해할 것이다. 마찬가지로, 아크릴 단량체가 일반적으로 상기 예에서 프로페노에이트(즉, α,β-불포화 에스테르)로서 기재되어 있지만, 이들 설명에서 사용되는 용어 "아크릴레이트"가 예시된 에스테르의 산, 염, 및/또는 짝염기를 동일하게 지칭할 수 있음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 당업자는 상기에 열거된 단량체 "메틸 아크릴레이트"가 아크릴산의 메틸 에스테르뿐만 아니라 아크릴산, 아크릴레이트 염(예를 들어, 소듐 아크릴레이트) 등을 예시함을 이해할 것이다. 더욱이, 상기에 기재된 아크릴 단량체의 다작용성 유도체/변형이 또한 이용될 수 있다. 예를 들어, 상기에 열거된 단량체 "에틸 (메트)아크릴레이트"는 작용화된 유도체, 예컨대 치환된 에틸 (메트)아크릴레이트 및 에틸 아크릴레이트(예를 들어, 각각 하이드록시에틸 (메트) 아크릴레이트 및 하이드록시에틸 아크릴레이트)를 예시한다.
공단량체(즉, 상기 아크릴 단량체와 반응성인 단량체)가 또한 폴리아크릴레이트(및 폴리아크릴레이트 모이어티)를 제조하는 데 이용될 수 있다. 그러한 단량체는 제한되지 않으며, 일반적으로 라디칼 중합성 기를 갖는 화합물, 예컨대 알케닐, 아크릴로일, 및 알킬아크릴로일 기를 포함한다. 일반적으로, 공단량체는, 예를 들어 제조될 폴리아크릴레이트 모이어티 및/또는 폴리아크릴레이트 모이어티를 포함하는 공중합체의 특성을 변경시키기 위해 당업자에 의해 선택된다. 예를 들어, 스티렌이 아크릴 단량체와 공중합되어, 그러한 스티렌 공단량체가 부재하는 것들과 비교하여 증가된 경도를 갖는 폴리아크릴레이트(및 폴리아크릴레이트 모이어티)를 제조할 수 있는 것으로 당업계에 알려져 있다. 마찬가지로, 공단량체, 예컨대 아크릴로니트릴은 사슬간 극성 상호작용을 증가시키고, 이에 따라 폴리아크릴레이트(및 폴리아크릴레이트 모이어티)의 인장 강도 및 최종 신율을 증가시키면서, 또한 그러한 폴리아크릴레이트(및 폴리아크릴레이트 모이어티)의 저온 가요성을 감소시키는 데 이용될 수 있다. 더욱이, 당업자는 폴리아크릴레이트 모이어티, 폴리아크릴레이트 모이어티를 포함하는 공중합체, 및/또는 그로부터 제조되는 조성물 및/또는 생성물의 다양한 특성들(예를 들어, 가요성, 용해도, 경도, 극성 등)을 독립적으로 조정하기 위하여, 이용되는 단량체들의 비율(들), 첨가 순서, 반응 길이, 및 다른 인자를 용이하게 선택할 것이다. 적합한 공단량체의 구체적인 예에는 스티렌, 아크릴로니트릴, 비닐리덴 클로라이드, 비닐 클로라이드, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 클로로프렌, 아이소프렌, 테트라플루오로에틸렌 등뿐만 아니라 이들의 유도체가 포함된다.
아크릴 단량체들의 조합이 또한 폴리아크릴레이트를 제조하는 데 이용될 수 있으며, 따라서 폴리아크릴레이트(및 폴리아크릴레이트 모이어티)는 그 안의 임의의 반복 세그먼트들에 대하여 단일중합체 또는 공중합체일 수 있음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 상기에 기재된 방법은, 예를 들어 일작용성 아크릴 단량체 및 다작용성 아크릴 단량체를 이용함으로써 다작용성 폴리아크릴레이트를 제조하는 데 이용될 수 있다. 이들 상이한 작용성 단량체는 전형적으로, 그로 제조되는 폴리아크릴레이트의 기계적 강도를 변경시키도록, 예를 들어 반응성 및 중합체간(interpolymeric) 및/또는 중합체내(intrapolymeric) 상호활성에 기초하여 당업자에 의해 선택된다. 예를 들어, 일작용성 아크릴 단량체 및 다작용성 아크릴 단량체의 조합을 포함하는 폴리아크릴레이트 모이어티를 이용하는 공중합체를 포함하는 경화된 생성물이 단일중합체 폴리아크릴레이트 모이어티를 이용하는 것들과 비교하여 증가된 기계적 강도를 갖도록 제조될 수 있다. 마찬가지로, 단일중합체 폴리아크릴레이트 모이어티를 이용하는 공중합체를 포함하는 경화된 생성물이 다작용성 폴리아크릴레이트 모이어티를 이용하는 것들과 비교하여 증가된 가요성을 갖도록 제조될 수 있다.
특정 실시 형태에서, 공중합체의 폴리아크릴레이트 모이어티는 메틸 (메트)아크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 부틸 (메트)아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 하이드록시에틸 아크릴레이트, 메틸아크릴산, 아크릴산, 및/또는 스티렌 단량체로부터 제조된다.
상기에 기재된 바와 같이 제조된 폴리아크릴레이트(및 폴리아크릴레이트 모이어티)는 그 안에 존재하는 비-아크릴 작용기에 대하여 일작용성 또는 다작용성일 수 있음이 또한 이해될 것이다. 예를 들어, 그러한 방법은 폴리아크릴레이트 알코올, 다이올 및/또는 폴리올을 제조하는 데 이용될 수 있으며, 이에는 상기에 기재된 방법을 통해(예를 들어, 하이드록실-작용성 단량체를 이용함으로써), 그리고 이의 변형을 통해(예를 들어, 중합 후 작용화 기법, 예컨대 작용기-함유 화합물을 말단캡핑하고/하거나 폴리아크릴레이트 상에 이를 그래프팅하는 것을 이용함으로써) 제조되는 것이 포함된다. 그러한 작용기-함유 화합물은 알콕시실릴 기를 포함하며, 예를 들어 알콕시실릴 기는 하이드로실릴화 또는 당업계에 알려진 다른 방법을 통해 폴리아크릴레이트 상에 그래프팅될 수 있다. 예를 들어, 소정 실시 형태에서, 폴리아크릴레이트 모이어티는 폴리아크릴레이트 폴리올로부터 제조된다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 폴리아크릴레이트 모이어티는 다이메톡시메틸실릴 기를 포함하는 폴리아크릴레이트 화합물로부터 제조된다. 소정 실시 형태에서, 폴리아크릴레이트 모이어티는 적어도 하나의 라디칼 중합성 기, 예컨대 아크릴로일 작용기를 포함하는 폴리아크릴레이트 화합물로부터 제조된다.
공중합체에 존재하는 특정 폴리아크릴레이트 모이어티는 공중합체의 최종 용도 응용에 따른다. 예를 들어, 지방족 폴리아크릴레이트 모이어티는 일반적으로 방향족 폴리아크릴레이트 모이어티보다 더 큰 가요성 및 더 작은 유리 전이 온도(Tg)를 제공하며, 방향족 폴리아크릴레이트 모이어티는 전형적으로 더 큰 유리 전이 온도(Tg)를 가지면서 더 강성이다. 유사하게, 분자량 및 점도는 공중합체의 원하는 특성에 기초하여 선택되어 제어될 수 있다. 추가로 또한, 임의의 폴리아크릴레이트 모이어티의 선택은 어느 작용성 모이어티 Y가, 반응하여 공중합체를 형성하는 분지형 유기규소 화합물에 존재하는지, 공중합체의 중합체 모이어티가 폴리아크릴레이트 모이어티 이외의 임의의 다른 중합체를 포함할 것인지의 여부 등에 따를 수 있다.
존재하는 경우, 각각의 폴리아크릴레이트 모이어티는 전형적으로 수평균 분자량(Mn)이 적어도 약 100이다. 소정 실시 형태에서, 적어도 하나의 폴리아크릴레이트는 Mn이 적어도 100, 대안적으로 적어도 125, 대안적으로 적어도 150, 대안적으로 적어도 200, 대안적으로 적어도 250, 대안적으로 적어도 300이다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 각각의 폴리아크릴레이트 모이어티는 Mn이 적어도 200, 대안적으로 적어도 300, 대안적으로 적어도 400, 대안적으로 적어도 500, 대안적으로 적어도 600, 대안적으로 적어도 700, 대안적으로 적어도 1,000, 대안적으로 적어도 2,000, 대안적으로 적어도 4,000, 대안적으로 적어도 8,000이다. 소정 실시 형태에서, 각각의 폴리아크릴레이트 모이어티는 최대 Mn이 20,000, 대안적으로 19,000 미만, 대안적으로 18,000 미만, 대안적으로 17,000 미만, 대안적으로 16,000 미만, 대안적으로 15,000 미만이다. 수평균 분자량은 폴리스티렌 표준물을 기반으로 하는 겔 투과 크로마토그래피(GPC) 기술을 사용하여 용이하게 측정될 수 있다.
폴리에테르
일부 실시 형태에서, 중합체 모이어티는 폴리에테르 모이어티를 포함하며, 대안적으로 폴리에테르 모이어티이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "폴리에테르 모이어티"는 적어도 2개의 에테르 작용기를 포함하는 모이어티를 의미한다. 본 명세서의 설명을 고려하여 이해되는 바와 같이, 폴리에테르 모이어티는 단량체, 올리고머, 중합체, 지방족, 방향족, 방향지방족 등일 수 있다. 게다가, 공중합체는, 독립적으로 선택되는 다수의 상이한 폴리에테르 모이어티들을 포함할 수 있다.
각각의 폴리에테르 모이어티는 전형적으로 일반 화학식 -O-(Cn'H2n'O)w'-을 갖는 폴리에테르를 포함하며, 여기서 하첨자 n'은 독립적으로, 하첨자 w'으로 나타낸 각각의 모이어티에서 2 내지 4로부터 선택되고, 하첨자 w'은 1 내지 1000이다. 소정 실시 형태에서, 폴리에테르 모이어티는 그러한 일반 화학식의 다수의 폴리에테르를 포함하며, 이는 다른 폴리에테르와 선형 또는 분지형 형태로 존재하여 다수의 옥시알킬렌-기반 폴리에테르를 포함하는 폴리에테르 모이어티를 형성할 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 폴리에테르 모이어티는 옥시에틸렌 단위(C2H4O), 옥시프로필렌 단위(C3H6O), 옥시부틸렌 또는 옥시테트라메틸렌 단위(C4H8O), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 이들은 폴리에테르 모이어티 내에서 블록 형태일 수 있거나 랜덤화되어 있을 수 있다. 폴리에테르 모이어티 내의 옥시알킬렌 단위는 독립적으로 선형 또는 분지형일 수 있다. 예를 들어, 옥시에틸렌 단위는, 존재하는 경우, 화학식 -CH2CH2O- 또는 화학식 -CHCH3O-의 것일 수 있다. 유사하게는, 옥시프로필렌 단위는 화학식 -CH2CH2CH2O-, -CH2CHCH3O-, 또는 -CHCH3CH2O-의 것일 수 있다.
예를 들어, 폴리에테르 모이어티는 일반 화학식 -O-(C2H4O)x'(C3H6O)y'(C4H8O)z'-을 갖는 폴리에테르를 포함할 수 있으며, 여기서 하첨자 x'은 0 내지 999이고; 하첨자 y'은 1 내지 1000이고; 하첨자 z'은 0 내지 999이고; 하첨자 x', y' 및 z'으로 나타낸 단위는 폴리에테르 모이어티 내에서 랜덤화된 형태 또는 블록 형태일 수 있다. 소정 실시 형태에서, x' 및 z'은 각각 0이며, 따라서 폴리에테르 모이어티의 폴리에테르는 일반 화학식 -O-(C3H6O)y'-을 가지며, 여기서 y'은 상기에 정의되어 있다.
일부 실시 형태에서, 폴리에테르 모이어티는 화학식 -D4-O-(Cn'H2n'O)w'-D 4-를 갖는 폴리에테르를 포함한다. 그러한 실시 형태에서, 각각의 D4는 1 내지 6개의 탄소 원자, 대안적으로 1 내지 5개의 탄소 원자, 대안적으로 1 내지 4개의 탄소 원자, 대안적으로 1개 또는 2개의 탄소 원자를 갖는 독립적으로 선택되는 2가 탄화수소 기이다. 각각의 D4는 독립적으로 선형 또는 분지형일 수 있다. 예를 들어, D4가 2개의 탄소 원자를 갖는 경우, D4는 화학식 C2H4를 가지며 선형(CH2CH2) 또는 분지형(CHCH3)일 수 있다. 소정 실시 형태에서, D4는 선형이다. 임의의 D4는 임의의 특정 D4와 동일하거나 상이할 수 있다. 특정 실시 형태에서, 각각의 D4는 CH2이다. 각각의 하첨자 n'은 독립적으로, 하첨자 w'으로 나타낸 각각의 모이어티에서 2 내지 4로부터 선택되며, 하첨자 w'은 상기에 정의되어 있다.
예를 들어, 그러한 실시 형태에서, 폴리에테르 모이어티는 화학식 -D4-O-(C2H4O)x'(C3H6O)y'(C4H8O)z'-D 4-를 갖는 폴리에테르를 포함할 수 있으며, 여기서 하첨자 x'은 0 내지 999이고; 하첨자 y'은 1 내지 1000이고; 하첨자 z'은 0 내지 999이고; 하첨자 x', y' 및 z'으로 나타낸 단위는 폴리에테르 내에서 랜덤화된 형태 또는 블록 형태일 수 있다. 소정 실시 형태에서, x' 및 z'은 각각 0이며, 따라서 폴리에테르는 화학식 -D4-O-(C3H6O)y'-D4-를 가지며, 여기서 D4 및 y'은 상기에 정의되어 있다. 특정 실시 형태에서, 각각의 D4는 또한 C3H6이다. x' 및 z'이 각각 0이고 각각의 D4가 C3H6인 경우, 폴리에테르 모이어티의 폴리에테르는 화학식 -C3H6-O-(C3H6O)y'-C3H6-을 가지며, 여기서 y'은 상기에 정의되어 있다.
소정 실시 형태에서, 폴리에테르 모이어티는 하기 일반 화학식을 갖는 폴리에테르를 포함한다:
-CH2-CH(R12)-[D4]m'-O-[C2H4O]x'[C3H6O]y'[C4H8O]z'-[D4]m'-CH(R12)-CH2-,
상기 식에서, 각각의 R12는 독립적으로 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 하이드로카르빌 기, 알콕시 기, 실릴 기, 또는 H이고; 각각의 D4는 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 독립적으로 선택되는 2가 기이고, 하첨자 m'은 0 또는 1이고, 하첨자 x'은 0 내지 999이고, 하첨자 y'은 1 내지 1000이고, 하첨자 z'은 0 내지 999이고, 하첨자 x', y' 및 z'으로 나타낸 단위는 폴리에테르 내에서 랜덤화된 형태 또는 블록 형태일 수 있다.
각각의 R12는 독립적으로 선택되고, 본 명세서에 기재된 C1-C6 하이드로카르빌 기들 중 임의의 것일 수 있다. 예를 들어, R12는 메틸, 프로필 등일 수 있다. 소정 실시 형태에서, 각각의 R12는 메틸이다. 대안적으로, 또는 추가적으로, R12는 H, 알콕시 기, 또는 실릴 기일 수 있다.
각각의 하첨자 m'은 독립적으로 0 또는 1이며, 따라서 폴리에테르 모이어티의 폴리에테르는 0개, 1개, 또는 2개의 2가 탄화수소 기 D4를 포함할 수 있다. 전형적으로, 각각의 하첨자 m'은 1이다. 그러나, 소정 실시 형태에서, 적어도 하나의 하첨자 m은 0이다.
일부 실시 형태에서, 폴리에테르 모이어티는 분지형일 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 폴리에테르는 일반 화학식 [D4]m"[P]를 가질 수 있으며, 여기서 D4는 상기에 정의되어 있으며, 하첨자 m"은 ≥ 3(예를 들어, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 등)이고, P는 상기에 기재된 폴리에테르들 중 적어도 하나를 포함하는 폴리에테르이다. 예를 들어, 일부 그러한 실시 형태에서, P는 폴리올(예를 들어, 부탄 다이올, 글리세롤, 소르비톨 등)과 폴리옥시알킬렌(예를 들어, 폴리옥시프로필렌)으로부터 형성되는 폴리에테르이며, 이는 m"개의 D4 모이어티로 말단캡핑되어 있다. 그러한 경우에, 폴리올을 구성하는 알코올 작용기의 개수는 m"의 최대수에 상응할 것이다. 그러나, 폴리올로부터 연장되는 모든 폴리옥시알킬렌 사슬이 말단캡핑된 것이 아닌 경우, m"은 폴리올을 구성하는 알코올 작용기의 개수보다 작을 것이다.
존재하는 경우, 각각의 폴리에테르 모이어티, 대안적으로 폴리에테르 모이어티의 각각의 폴리에테르는 전형적으로 수평균 분자량(Mn)이 적어도 약 100이다. 소정 실시 형태에서, 적어도 하나의 폴리에테르 모이어티, 대안적으로 폴리에테르 모이어티의 하나의 폴리에테르는 Mn이 적어도 200, 대안적으로 적어도 300, 대안적으로 적어도 400, 대안적으로 적어도 500, 대안적으로 적어도 600, 대안적으로 적어도 700이다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 각각의 폴리에테르 모이어티, 대안적으로 폴리에테르 모이어티의 각각의 폴리에테르는 Mn이 적어도 200, 대안적으로 적어도 300, 대안적으로 적어도 400, 대안적으로 적어도 500, 대안적으로 적어도 600, 대안적으로 적어도 700, 대안적으로 적어도 1,000, 대안적으로 적어도 2,000, 대안적으로 적어도 4,000, 대안적으로 적어도 8,000, 대안적으로 적어도 12,000, 대안적으로 적어도 16,000, 대안적으로 적어도 25,000, 대안적으로 적어도 50,000이다. 특정 실시 형태에서, 적어도 하나의, 대안적으로 각각의 폴리에테르 모이어티, 대안적으로 폴리에테르 모이어티의 폴리에테르는 Mn이 700 내지 900이다. 수평균 분자량은 폴리스티렌 표준물을 기반으로 하는 겔 투과 크로마토그래피(GPC) 기술을 사용하여, 또는 핵자기 공명 분광법에 의해 말단 기 분석을 사용하여 용이하게 측정될 수 있다.
폴리에스테르
일부 실시 형태에서, 중합체 모이어티는 폴리에스테르 모이어티를 포함하며, 대안적으로 폴리에스테르 모이어티이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "폴리에스테르 모이어티"는 중합체 내에 적어도 하나의 2개의 에스테르 결합을 포함하는 모이어티를 의미한다. 예를 들어, 폴리에스테르 모이어티 그 자체는 단량체, 올리고머, 중합체, 지방족, 방향족, 방향지방족 등일 수 있다. 게다가, 공중합체는, 독립적으로 선택되는 다수의 상이한 폴리에스테르 모이어티들을 포함할 수 있다.
폴리에스테르(및 폴리에스테르 모이어티)의 제조 방법은 당업계에 알려져 있다. 예를 들어, 폴리에스테르는 하이드록실 화합물(예를 들어, 방향족 및/또는 지방족 알코올 또는 글리콜)과 산을 사용하는 통상적인 에스테르화 공정을 통해 제조될 수 있다. 하이드록실 화합물은 전형적으로 다가 알코올이다.
폴리에스테르(및 폴리에스테르 모이어티)를 제조하기에 적합한 하이드록실 화합물의 구체적인 예에는 에틸렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜, 트라이메틸렌 글리콜, 1,3-프로판다이올, 1,2-부탄 다이올, 1,3-부탄다이올, 1,4-부탄다이올, 1,2-펜탄다이올, 1,4-펜탄다이올, 네오펜틸 글리콜, 1,5-펜탄다이올, 1,6-헥산다이올, 1,7-헵탄다이올, 글리세롤, 1,1,1-트라이메틸올프로판, 1,1,1-트라이메틸올에탄, 1,2,6-헥산트라이올, 데칸다이올, 도데칸다이올 α-메틸 글루코사이드, 펜타에리트리톨, 및 소르비톨이 포함된다. 용어 "다가 알코올"에는 페놀로부터 유도되는 화합물, 예컨대 비스페놀 A로 일반적으로 알려진 2,2-비스(4-하이드록실페닐)프로판이 또한 포함된다.
폴리에스테르(및 폴리에스테르 모이어티)를 제조하기에 적합한 산의 구체적인 예에는 폴리카르복실산이 포함되며, 이에는 옥살산, 말론산, 석신산, 글루타르산, 아디프산, 2-메틸-1,6-헥산산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 브라실산, 말레산, 푸마르산, 글루타콘산, α-하이드로무콘산, β-하이드로무콘산, α-부틸-α-에틸-글루타르산, α, β-다이에틸석신산, 아이소프탈산, 테레프탈산, 헤미멜리트산, 프탈산, 아이소프탈산 및 1,4-사이클로헥산다이카르복실산이 포함된다.
폴리에스테르(및 폴리에스테르 모이어티)의 다른 제조 방법이 또한 알려져 있다. 예를 들어, 폴리에스테르(및 폴리에스테르 모이어티)는 환형 락톤의 개환 중합체, 하이드록시카르복실산의 중축합 생성물, 및 이염기산과 폴리올의 중축합 생성물을 포함할 수 있다.
공중합체에 존재하는 각각의 특정 폴리에스테르 모이어티는 공중합체의 최종 용도 응용에 따른다. 예를 들어, 지방족 폴리에스테르 모이어티는 일반적으로 방향족 폴리에스테르 모이어티보다 더 큰 가요성 및 더 작은 유리 전이 온도(Tg)를 제공하며, 방향족 폴리에스테르 모이어티는 전형적으로 더 큰 유리 전이 온도(Tg)를 가지면서 더 강성이다. 유사하게, 분자량 및 점도는 공중합체의 원하는 특성에 기초하여 선택되어 제어될 수 있다. 추가로 또한, 임의의 폴리에스테르 모이어티의 선택은 어느 작용성 모이어티 Y가, 반응하여 공중합체를 형성하는 분지형 유기규소 화합물에 존재하는지, 공중합체의 중합체 모이어티가 폴리에스테르 모이어티 이외의 임의의 다른 중합체를 포함할 것인지의 여부 등에 따를 수 있다.
존재하는 경우, 각각의 폴리에스테르 모이어티는 전형적으로 수평균 분자량(Mn)이 적어도 약 100이다. 소정 실시 형태에서, 적어도 하나의 폴리에스테르 모이어티는 Mn이 적어도 100, 대안적으로 적어도 125, 대안적으로 적어도 150, 대안적으로 적어도 200, 대안적으로 적어도 250, 대안적으로 적어도 300이다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 각각의 폴리에스테르 모이어티는 Mn이 적어도 200, 대안적으로 적어도 300, 대안적으로 적어도 400, 대안적으로 적어도 500, 대안적으로 적어도 600, 대안적으로 적어도 700, 대안적으로 적어도 1,000, 대안적으로 적어도 2,000, 대안적으로 적어도 4,000, 대안적으로 적어도 8,000이다. 소정 실시 형태에서, 각각의 폴리에스테르 모이어티는 최대 Mn이 20,000, 대안적으로 19,000 미만, 대안적으로 18,000 미만, 대안적으로 17,000 미만, 대안적으로 16,000 미만, 대안적으로 15,000 미만이다. 수평균 분자량은 폴리스티렌 표준물을 기반으로 하는 겔 투과 크로마토그래피(GPC) 기술을 사용하여 용이하게 측정될 수 있다.
폴리카르보네이트
일부 실시 형태에서, 중합체 모이어티는 폴리카르보네이트 모이어티를 포함하며, 대안적으로 폴리카르보네이트 모이어티이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "폴리카르보네이트 모이어티"는 중합체 내에 적어도 하나의 2개의 카르보네이트 결합을 포함하는 모이어티를 의미한다. 예를 들어, 폴리카르보네이트 모이어티 그 자체는 단량체, 올리고머, 중합체, 지방족, 방향족, 방향지방족 등일 수 있다. 게다가, 공중합체는, 독립적으로 선택되는 다수의 상이한 폴리카르보네이트 모이어티들을 포함할 수 있다. 적합한 폴리카르보네이트 모이어티의 예는 제한되지 않으며, 하기에 더욱 상세하게 기재된 바와 같이, 임의의 폴리카르보네이트 화합물로부터 형성된 폴리카르보네이트(및 폴리카르보네이트 모이어티)를 포함한다.
폴리카르보네이트(및 폴리카르보네이트 모이어티)의 제조 방법은 당업계에 알려져 있다. 예를 들어, 폴리카르보네이트는 포스겐(즉, COCl2)의 알콕실화, 카르보네이트 단량체의 트랜스알콕실화, 알킬 클로로포르메이트(예를 들어, 메틸 클로로포르메이트)의 알콕실화 및/또는 트랜스알콕실화, 또는 이들의 조합에서 하이드록실 화합물(예를 들어, 방향족 및/또는 지방족 알코올 또는 글리콜)을 이용하는 것들과 같은 통상적인 공정을 통해 제조될 수 있다. 하이드록실 화합물은 전형적으로 다가 알코올이다.
폴리카르보네이트(및 폴리카르보네이트 모이어티)를 제조하기에 적합한 하이드록실 화합물의 구체적인 예에는 에틸렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 다이프로필렌 글리콜, 트라이메틸렌 글리콜, 1,3-프로판다이올, 1,2-부탄 다이올, 1,3-부탄다이올, 1,4-부탄다이올, 1,2-펜탄다이올, 1,4-펜탄다이올, 네오펜틸 글리콜, 1,5-펜탄다이올, 1,6-헥산다이올, 1,7-헵탄다이올, 글리세롤, 1,1,1-트라이메틸올프로판, 1,1,1-트라이메틸올에탄, 1,2,6-헥산트라이올, 데칸다이올, 도데칸다이올 α-메틸 글루코사이드, 펜타에리트리톨, 및 소르비톨이 포함된다. 용어 "다가 알코올"에는 페놀로부터 유도되는 화합물, 예컨대 비스페놀 A로 일반적으로 알려진 2,2-비스(4-하이드록실페닐)프로판이 또한 포함된다.
폴리카르보네이트(및 폴리카르보네이트 모이어티)를 제조하기에 적합한 카르보네이트 단량체의 예에는 비환형 카르보네이트 에스테르, 예컨대 다이알킬 카르보네이트(예를 들어, 다이메틸 카르보네이트), 다이아릴 카르보네이트(예를 들어, 다이페닐 카르보네이트), 및 환형 카르보네이트 에스테르, 예컨대 에틸렌 카르보네이트, 트라이메틸렌 카르보네이트 등이 포함된다. 산화적 카르보닐화(예를 들어, 일산화탄소 및 산화제와의 반응)에서 또는 포스겐의 비스알콕실화에서 하이드록실 화합물(예를 들어, 본 명세서에 기재된 것들)을 이용하는 것들을 포함한 통상적인 공정을 통해 제조되는 것들과 같이 다른 카르보네이트 단량체가 또한 이용될 수 있다. 그러한 공정에서, 하이드록실 화합물은 1가 알코올, 예컨대 알킬 알코올(예를 들어, 메탄올, 에탄올, 프로판올 등), 페놀 등일 수 있다.
폴리카르보네이트(및 폴리카르보네이트 모이어티)를 제조하는 다른 방법이 또한 알려져 있다. 예를 들어, 폴리카르보네이트(및 폴리카르보네이트 모이어티)는 옥시란(예를 들어, 에폭사이드 화합물, 예컨대 프로필렌 옥사이드)과 CO2의 개환 중합체를 포함할 수 있다.
상기 기재된 바와 같이 제조된 폴리카르보네이트(및 폴리카르보네이트 모이어티)는 그 안에(예를 들어, 말단 위치(들)에) 존재하는 작용기에 대해 일작용성 또는 다작용성일 수 있음이 이해될 것이며, 이러한 작용기는 전형적으로, 예를 들어 이용되는 특정 제조 방법, 폴리카르보네이트(및 폴리카르보네이트 모이어티)를 형성하는 데 사용되는 화합물의 첨가 순서 및/또는 상대량 등을 통해 당업자에 의해 선택된다. 예를 들어, 그러한 방법은, 예를 들어 상기에 기재된 다가 알코올 중 하나 이상과 카르보네이트 단량체 및/또는 카르보닐 클로라이드 단량체의 알콕실화 및/또는 트랜스알콕실화 및/또는 산화적 옥시란 카르보닐화의 방법을 이용하는 것을 통해, 폴리카르보네이트 다이올 및/또는 폴리카르보네이트 폴리올을 제조하는 데 이용될 수 있다. 하이드록실 화합물들의 조합이 또한 어느 하나의 특정 제조 방법에 이용될 수 있으며, 따라서 폴리카르보네이트(및 폴리카르보네이트 모이어티)는 그 안의 임의의 반복 세그먼트들에 대하여 단일중합체 또는 공중합체일 수 있음이 또한 이해되어야 한다.
공중합체에 존재하는 각각의 특정 폴리카르보네이트 모이어티는 공중합체의 최종 용도 응용에 따른다. 예를 들어, 지방족 폴리카르보네이트 모이어티는 일반적으로 방향족 폴리카르보네이트 모이어티보다 더 큰 가요성 및 더 작은 유리 전이 온도(Tg)를 제공하며, 방향족 폴리카르보네이트 모이어티는 전형적으로 더 큰 유리 전이 온도(Tg)를 가지면서 더 강성이다. 유사하게, 임의의 특정 폴리카르보네이트 모이어티의 분자량 및 점도는 공중합체의 원하는 특성에 기초하여 선택되어 제어될 수 있다. 추가로 또한, 임의의 폴리카르보네이트 모이어티의 선택은 어느 작용성 모이어티 Y가, 반응하여 공중합체를 형성하는 분지형 유기규소 화합물에 존재하는지, 공중합체의 중합체 모이어티가 폴리카르보네이트 모이어티 이외의 임의의 다른 중합체를 포함할 것인지의 여부 등에 따를 수 있다.
존재하는 경우, 각각의 폴리카르보네이트 모이어티는 전형적으로 수평균 분자량(Mn)이 적어도 약 100이다. 소정 실시 형태에서, 적어도 하나의 폴리카르보네이트 모이어티는 Mn이 적어도 100, 대안적으로 적어도 125, 대안적으로 적어도 150, 대안적으로 적어도 200, 대안적으로 적어도 250, 대안적으로 적어도 300이다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 각각의 폴리카르보네이트 모이어티는 Mn이 적어도 200, 대안적으로 적어도 300, 대안적으로 적어도 400, 대안적으로 적어도 500, 대안적으로 적어도 600, 대안적으로 적어도 700, 대안적으로 적어도 1,000, 대안적으로 적어도 2,000, 대안적으로 적어도 4,000, 대안적으로 적어도 8,000이다. 소정 실시 형태에서, 각각의 폴리카르보네이트 모이어티는 최대 Mn이 20,000, 대안적으로 19,000 미만, 대안적으로 18,000 미만, 대안적으로 17,000 미만, 대안적으로 16,000 미만, 대안적으로 15,000 미만이다. 수평균 분자량은 폴리스티렌 표준물을 기반으로 하는 겔 투과 크로마토그래피(GPC) 기술을 사용하여 용이하게 측정될 수 있다.
공중합체의 구조
일부 실시 형태에서, 공중합체는 하기 일반 화학식을 갖는다:
Figure pct00028
;
상기 식에서, 하위화학식 R1 3Si-로 표시되는 유기규소 모이어티는 분지형 유기규소 화합물에 관하여 상기에 정의된 바와 같고; -X-는 분지형 유기규소 화합물 및 그의 형성 방법에 관하여 상기에 정의된 2가 연결기를 나타내고; -Y2-는 분지형 유기규소 화합물의 모이어티 Y로부터(즉, 분지형 유기규소 화합물과 반응성 화합물의 반응 동안) 형성된 모이어티이고; Z는 중합체 모이어티이다.
모이어티 Y2는 분지형 유기규소 화합물의 모이어티 Y로부터 형성된다. 이와 같이, Y2의 특정 성질(예를 들어, 구조, 화학식 등)은 본 명세서의 설명을 고려하여 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 공중합체를 제조하는 데 이용되는 특정 분지형 유기규소 화합물 및 반응성 화합물의 선택, 그와 관련하여 사용되는 반응 유형 등에 의해 제어될 것이다.
소정 실시 형태에서, 공중합체는 하기 일반 화학식을 갖는다:
Figure pct00029
;
상기 식에서, 모이어티 R1 3Si-, -X-, -Y2-, 및 Z는 상기에 정의된 바와 같으며, 하첨자 x"은 ≥ 2이다. 그러한 실시 형태에서, 공중합체는, 예를 들어 하첨자 x"이 2이고, 중합체 모이어티 Z가 선형인 경우, 선형 구조를 포함할 수 있으며, 따라서 공중합체는 일반 구조 R1 3Si-X-Y2-Z-Y2-X-Si-R1 3을 갖는다. 대안적으로, 공중합체는 분지형 구조를 포함할 수 있는데, 이는, 예를 들어 X는 적어도 3가이고 하첨자 x"은 ≥ 2, 대안적으로 ≥ 3인 경우이다.
공중합체의 제조 방법
상기에 소개된 바와 같이, 공중합체는 분지형 유기규소 화합물과 반응성 화합물의 반응 생성물을 포함한다. 따라서, 공중합체의 제조 방법이 추가로 제공된다("중합 방법"). 중합 방법은 분지형 유기규소 화합물과 반응성 화합물을 반응시켜 공중합체를 제공하는 단계를 포함한다.
분지형 유기규소 화합물과 반응성인 제2 화합물
반응성 화합물은 분지형 유기규소 화합물과 반응성이다. 분지형 유기규소 화합물은 반응성의 관점에서 변동될 수 있기 때문에, 반응성 화합물도 마찬가지로 변동될 수 있으며, 반응성 화합물은 중합 방법에서 이용되는 특정 분지형 유기규소 화합물, 형성될 공중합체, 공중합체의 원하는 최종 용도 등에 기초하여 선택될 것이다.
일반적으로, 반응성 화합물은 화학식 (R11)a"-Z를 가지며, 여기서 Z는 공중합체에 관하여 상기에 기재된 중합체 모이어티이고, R11은 분지형 유기규소 화합물과 반응성인 작용기를 포함하고, 하첨자 a"은 ≥ 1이다. 대안적으로, Z는 단량체일 수 있으며, 예를 들어 공중합체는 분지형 유기규소 화합물의 존재 하에 단량체들을 중합함으로써 형성될 수 있으며, 따라서 중합체 모이어티는 동일계내에서 형성된다. 중합체 모이어티 Z는 제한되지 않으며, 상기에 기재된 중합체 모이어티들 중 임의의 것을 포함할 수 있으며, 대안적으로 그러한 것일 수 있다. 더욱이, 중합체 모이어티 Z는 중합체 기 및 반응성 기 R11 이외의 기, 예컨대 연결기(예를 들어, 2가 유기 및/또는 규소 연결기, 예컨대 탄화수소 연결기, 실릴 및/또는 유기실릴 연결기, 실록산 및/또는 유기실록산 연결기 등, 또는 이들의 조합)를 포함할 수 있다. 그러한 연결기는 모이어티 Z의 중합체들 사이의 반응성 혼합물에, 모이어티 Z의 중합체와 반응성 기 R11 사이에, 또는 이들 둘 모두에 존재할 수 있다. 하첨자 a"은 분지형 유기규소 화합물과 반응할 수 있는 반응성 화합물의 기 R11의 개수를 나타낸다. 예를 들어, 하첨자 a"이 1인 경우, 반응성 화합물은 일반응성일 수 있는 반면, 하첨자 a"이 2, 3, 또는 그 이상인 경우, 반응성 화합물은 2, 3, 또는 그 이상의 당량의 분지형 유기규소 화합물과 반응할 수 있다(예를 들어, 그 결과 상기에 기재된 분지형 구조들 중 하나를 갖는 공중합체를 형성할 수 있다).
각각의 R11은 독립적으로 선택되고, 분지형 유기규소 화합물과 반응성인 임의의 작용기를 포함할 수 있으며, 대안적으로 이러한 작용기일 수 있다. 예를 들어, R11은 치환 반응, 부가 반응, 라디칼 반응, 커플링 반응, 또는 이들의 조합을 통해 반응성인 기를 포함할 수 있으며, 대안적으로 그러한 기일 수 있다. 그러한 반응들의 구체적인 예에는 친핵성 치환, 개환 부가, 트랜스알콕실화, 하이드로실릴화, 올레핀 복분해, 축합, 라디칼 커플링 및/또는 중합 등뿐만 아니라 이들의 조합이 포함된다. 따라서, 각각의 R11은 친핵성 기(예를 들어, 하이드록실 기, 아민 기, 티올 기, 실란올 기 등), 에틸렌계 불포화 기(예를 들어, 알케닐 또는 알키닐 기, 예컨대 상기에 기재된 것들 중 임의의 것), 규소-결합된 수소 원자, 축합성 기(예를 들어, 카르복실산 기, 실란올 기, 아미드 기 등), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으며, 대안적으로 이러한 것들일 수 있다.
분지형 유기규소 화합물과 반응성 화합물은 전형적으로 1.5:1 내지 1:1.5, 대안적으로 1.4:1 내지 1:1.4, 대안적으로 1.3:1 내지 1:1.3, 대안적으로 1.2:1 내지 1:1.2, 대안적으로 1.1:1 내지 1:1.1, 대안적으로 1.1:1 내지 1:1의 몰비로 반응된다. 그러나, 당업자는, 예를 들어 제조되는 특정 공중합체, 이용되는 특정 분지형 유기규소 화합물 및/또는 반응성 화합물, 제조되는 공중합체의 원하는 용도, 중합 방법에 이용되는 반응의 유형 등을 고려하여 이용되는 특정 비를 선택할 것이다.
분지형 유기규소 화합물 및 공중합체의 조성물 및 용도
조성물이 또한 제공된다. 조성물은 분지형 유기규소 화합물("화합물") 및 공중합체 중 적어도 하나를 포함한다. 다양한 실시 형태에서, 조성물은 화합물은 포함하지만 공중합체는 포함하지 않는다. 소정 실시 형태에서, 조성물은 화합물에 더하여 공중합체를 추가로 포함한다. 다른 실시 형태에서, 조성물은 공중합체는 포함하지만 화합물은 포함하지 않는다. 조성물은 일반적으로 제한이 없으며, 다양한 형태, 기능, 용도, 최종 응용 등을 가질 수 있다.
이용되는 경우, 화합물은 다양한 양으로 조성물에 존재할 수 있다. 이는, 조성물에 이용되는 경우 공중합체에 대해서도 마찬가지이다. 당업자는, 예를 들어 특정 조성물, 화합물, 또는 공중합체 및 원하는 결과에 따라 화합물 및/또는 공중합체의 적합한 양을 용이하게 결정할 수 있다.
다양한 실시 형태에서, 조성물은 하기의 것들 중 적어도 하나로서 추가로 한정된다: (i) 에멀젼; (ii) 수성 조성물; (iii) 계면활성제 조성물; (iv) 습윤 조성물; (v) 수성 필름-형성 폼(foam); (vi) 표면 장력 개질제; (vii) 블로킹 방지 첨가제; (viii) 농업용 조성물; (ix) 코팅 조성물; (x) 페인트 조성물; (xi) 표면 처리 조성물; (xii) 필름-형성 조성물; 및 (xiii) 화장 조성물 중 적어도 하나로서 추가로 한정되는, 조성물. 당업자는 소정의 조성물이 형태 및/또는 기능에 대하여 중복될 수 있음을 이해한다. 조성물 및 이들 특정 조성물 중 임의의 것, 예를 들어 에멀젼에 대한 언급은 이어지는 설명에서 상호 교환가능할 수 있다.
다수의 응용에서 본 화합물이 사용될 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 화합물은 계면활성제, 분산제, 습윤제, 블로킹 방지 첨가제, 표면 장력 개질제, 표면 처리제, 농업용 조성물용 첨가제, 코팅용 첨가제, 페인트용 첨가제, 화장 성분, 실록산 개질제, 및 수성 필름-형성 폼 성분 중 적어도 하나로서 사용된다. 당업자는 소정의 용도 또는 응용이 기능 및/또는 원하는 결과에 대하여 중복될 수 있음을 이해한다.
공중합체는 또한 다수의 응용에 사용될 수 있으며, 그러한 응용은 화합물에 대해 상기에 기재된 용도와 동일하거나 상이하다. 소정 실시 형태에서, 공중합체는 표면 처리제, 페인트용 첨가제, 코팅용 첨가제, 및 화장품 성분 중 적어도 하나로서 사용된다.
이 조성물에서, 화합물 또는 공중합체는 단독으로 또는 함께 사용될 수 있거나, 적어도 하나의 보조 성분에 의해 보충될 수 있거나, 또는 선택적으로 하나 이상의 첨가제의 존재 하에서 적어도 하나의 다른 성분에 대한 보조제로서 작용할 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 화합물 또는 공중합체는 작용제(agent), 첨가제, 보조제, 성분 또는 개질제로서 지칭될 수 있다.
화합물 또는 공중합체 각각은 조성물에 존재하는 다른 성분과 반응할 수 있거나 또는 그들에 대해 불활성일 수 있다. 조성물, 화합물, 또는 공중합체가 표면 또는 기재(substrate)와 접촉하는 조성물 또는 응용에서, 표면 또는 기재에 대한 결합이 있을 수 있으며, 이때 그러한 결합은 기계적/물리적, 화학적 또는 이들의 조합이다. 예를 들어, 표면은 화합물과 반응성인 작용기를 가질 수 있다. 그러한 작용기는 표면에 고유할 수 있거나, 또는 1종 이상의 통상적인 표면 처리에 의해 부여될 수 있다. 소정의 예시적인 조성물 및 이들의 성분이 하기에 기재되어 있다.
소정의 성분 또는 첨가제는 상이한 기술 용어로 분류될 수 있으며, 단지 성분 또는 첨가제가 그러한 용어로 분류된다고 해서 이들이 그러한 기능으로 제한된다는 것을 의미하지는 않음이 이해되어야 한다. 첨가제 중 하나 이상은 조성물의 임의의 적합한 중량 퍼센트(중량%)로, 예를 들어 조성물의 약 0.01 중량% 내지 약 65 중량%, 약 0.05 중량% 내지 약 35 중량%, 약 0.1 중량% 내지 약 15 중량%, 약 0.5 중량% 내지 약 5 중량%, 또는 약 0.1 중량% 이하, 약 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 중량%, 또는 약 15 중량% 또는 그 이상으로 존재할 수 있다. 당업자는, 예를 들어 첨가제의 유형 및 원하는 결과에 따라 첨가제의 적합한 양을 용이하게 결정할 수 있다. 소정의 선택적인 첨가제가 하기에 더욱 상세히 기재되어 있다.
다양한 실시 형태에서, 조성물은 에멀젼을 포함하거나 에멀젼이다. 에멀젼은 제한이 없으며, 실리콘/수중유(O/W) 및 유중수/실리콘(W/O) 에멀젼의 군으로부터 일반적으로 선택된다. 에멀젼은 비수성 상 및 수성 상을 포함한다. 전형적으로, 비수성 상은 에멀젼에서 불연속 상이고, 수성 상은 연속 상이다. 그러나, 하기에 기재된 바와 같이, 에멀젼 내의 성분들의 상대적인 양에 기초하여, 비수성 상은 연속 상일 수 있으며, 이때 수성 상은 불연속 상이다.
불연속 상은 일반적으로 에멀젼의 연속 상 내에 입자를 형성한다. 입자는 액체이며, 대안적으로 액적으로서 지칭될 수 있다. 입자의 크기는 예컨대 그 안의 성분들의 선택 및 그 양에 전형적으로 따르게 된다.
다양한 실시 형태에서, 에멀젼의 비수성 상은 본 발명의 화합물 및/또는 공중합체를 포함한다. 소정 실시 형태에서, 비수성 상은 화합물 및/또는 공중합체를 위한 담체 비히클을 추가로 포함한다. 담체 비히클은 당업계에서 이해되는 비히클, 예컨대 실록산 담체 비히클, 무기 및 유기 용매 등으로부터 선택될 수 있다. 다른 또는 추가의 실시 형태에서, 비수성 상은 하기에 추가로 기재된 바와 같이 계면활성제를 추가로 포함한다. 예시적인 에멀젼, 에멀젼을 포함하는 조성물, 및 그로써 형성된 필름이 국제특허 공개 WO2018145069A1호에 기재되어 있다.
유기 용매의 대표적인 비제한적인 예에는 톨루엔, 자일렌 및 유사한 방향족 탄화수소; 헥산, 헵탄, 아이소옥탄, 또는 유사한 선형 또는 부분 분지형 포화 탄화수소; 사이클로헥산 및 유사한 지방족 탄화수소; 저분자량 알코올, 예컨대 메탄올, 에탄올, 프로판올, 아이소프로판올 등; 저분자량 에테르, 예컨대 다이(프로필렌글리콜) 모노메틸 에테르, 다이(에틸렌글리콜) 부틸 에테르, 다이(에틸렌글리콜) 메틸 에테르, 다이(프로필렌글리콜) 부틸 에테르, 다이(프로필렌글리콜) 메틸 에테르 아세테이트, 다이(프로필렌글리콜) 프로필 에테르, 에틸렌 글리콜 페닐 에테르, 프로필렌 글리콜 부틸 에테르, 1-메톡시-2-프로판올, 1-메톡시-2-프로필 아세테이트, 프로필렌 글리콜 프로필 에테르, 1-페녹시-2-프로판올, 트라이(프로필렌글리콜) 메틸 에테르 및 트라이(프로필렌글리콜) 부틸 에테르, 및 다른 유사한 글리콜이 포함된다.
수성상은 물을 포함한다. 물은 임의의 공급원으로부터 유래될 수 있으며, 예를 들어 여과, 증류, 역삼투 기술 등을 통해 선택적으로 정제될 수 있다.
다수의 실시 형태에서, 에멀젼은 계면활성제를 추가로 포함한다. 계면활성제는 대안적으로 유화제로서 지칭될 수 있으며, 일반적으로 에멀젼의 수성 상에서 비수성 상을 유화시키는 역할을 한다. 계면활성제는 비수성 상 및 수성 상을 갖는 에멀젼을 제조하는 데 적합한 임의의 계면활성제일 수 있다.
예를 들어, 계면활성제는 하나 이상의 음이온성, 양이온성, 비이온성 및/또는 양쪽성 계면활성제, 유기개질된 실리콘, 예컨대 다이메티콘 코폴리올, 글리세롤의 옥시에틸렌화 및/또는 옥시프로필렌화 에테르, 지방 알코올의 옥시에틸렌화 및/또는 옥시프로필렌화 에테르, 예컨대 세테아레스(ceteareth)-30, C12-15 파레스(pareth)-7, 폴리에틸렌 글리콜의 지방산 에스테르, 예컨대 PEG-50 스테아레이트, PEG-40 모노스테아레이트, 사카라이드 에스테르 및 에테르, 예컨대 수크로스 스테아레이트, 수크로스 코코에이트 및 소르비탄 스테아레이트, 및 이들의 혼합물, 인산 에스테르 및 이의 염, 예컨대 DEA 올레스(oleth)-10 포스페이트, 설포석시네이트, 예컨대 다이소듐 PEG-5 시트레이트 라우릴 설포석시네이트 및 다이소듐 리시놀레아미도 MEA 설포석시네이트, 알킬 에테르 설페이트, 예컨대 소듐 라우릴 에테르 설페이트, 이세티오네이트, 베타인 유도체, 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.
소정 실시 형태에서, 계면활성제는 음이온성 계면활성제를 포함한다. 음이온성 계면활성제에는, 예를 들어 카르복실레이트 (소듐 2-(2-하이드록시알킬옥시)아세테이트)), 아미노산 유도체 (N-아실글루타메이트, N-아실글리시네이트 또는 아실사르코시네이트), 알킬 설페이트, 알킬 에테르 설페이트 및 그의 옥시에틸렌화 유도체, 설포네이트, 이세티오네이트 및 N-아실이세티오네이트, 타우레이트 및 N-아실 N-메틸타우레이트, 설포석시네이트, 알킬설포아세테이트, 포스페이트 및 알킬 포스페이트, 폴리펩티드, 알킬 폴리글리코사이드의 음이온성 유도체 (아실-D-갈락토사이드 우로네이트), 및 지방산 비누, 알칼리 금속 설포리시네이트, 지방산의 설폰화 글리세릴 에스테르, 예컨대 코코넛유 산의 설폰화 모노글리세라이드, 설폰화 1가 알코올 에스테르의 염, 예컨대 소듐 올레일이세티아네이트, 아미노 설폰산의 아미드, 예컨대 올레일 메틸 타우라이드의 소듐 염, 지방산 니트릴의 설폰화 생성물, 예컨대 팔미토니트릴 설포네이트, 설폰화 방향족 탄화수소, 예컨대 소듐 알파-나프탈렌 모노설포네이트, 나프탈렌 설폰산과 포름알데하이드의 축합 생성물, 소듐 옥타하이드로안트라센 설포네이트, 알칼리 금속 알킬 설페이트, 예컨대 소듐 라우릴 설페이트, 암모늄 라우릴 설페이트 및 트라이에탄올 아민 라우릴 설페이트, 8개 이상의 탄소 원자의 알킬 기를 갖는 에테르 설페이트, 예컨대 소듐 라우릴 에테르 설페이트, 암모늄 라우릴 에테르 설페이트, 소듐 알킬 아릴 에테르 설페이트, 및 암모늄 알킬 아릴 에테르 설페이트, 8개 이상의 탄소 원자의 하나 이상의 알킬 기를 갖는 알킬아릴설포네이트, 헥실벤젠설폰산 소듐 염으로 예시되는 알킬벤젠설폰산 알칼리 금속 염, 옥틸벤젠설폰산 소듐 염, 데실벤젠설폰산 소듐 염, 도데실벤젠설폰산 소듐 염, 세틸벤젠설폰산 소듐 염, 및 미리스틸 벤젠설폰산 소듐 염, CH3(CH2)6CH2O(C2H4O)2SO3H, CH3(CH2)7CH2O(C2H4O)3.5SO3H, CH3(CH2)8CH2O(C2H4O)8SO3H, CH3(CH2)19CH2O(C2H4O)4SO3H, 및 CH3(CH2)10CH2O(C2H4O)6SO3H를 포함하는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르의 황산 에스테르, 알킬나프틸설폰산의 나트륨 염, 칼륨 염 및 아민 염, 및 이들의 혼합물이 포함된다.
이들 또는 다른 실시 형태에서, 계면활성제는 양이온성 계면활성제를 포함한다. 양이온성 계면활성제에는, 예를 들어 다양한 지방산 아민 및 아미드와 이의 유도체, 및 지방산 아민 및 아미드의 염이 포함된다. 지방족 지방산 아민의 예에는 도데실아민 아세테이트, 옥타데실아민 아세테이트, 및 탤로우 지방산의 아민의 아세테이트, 지방산을 갖는 방향족 아민의 동족체, 예컨대 도데실아날린, 지방족 다이아민으로부터 유도된 지방 아미드, 예컨대 운데실이미다졸린, 지방족 다이아민으로부터 유도된 지방 아미드, 예컨대 아선데실이미다졸린, 이치환된 아민으로부터 유도된 지방 아미드, 예컨대 올레일아미노다이에틸아민, 에틸렌 다이아민의 유도체, 탈로우 트라이메틸 암모늄 클로라이드, 다이옥타데실다이메틸 암모늄 클로라이드, 다이도데실다이메틸 암모늄 클로라이드, 다이헥사데실 암모늄 클로라이드, 알킬트라이메틸암모늄 하이드록사이드, 예컨대 옥틸트라이메틸암모늄 하이드록사이드, 도데실트라이메틸암모늄 하이드록사이드, 및 헥사데실트라이메틸암모늄 하이드록사이드, 다이알킬다이메틸암모늄 하이드록사이드, 예컨대 옥틸다이메틸암모늄 하이드록사이드, 데실다이메틸암모늄 하이드록사이드, 다이도데실다이메틸암모늄 하이드록사이드, 다이옥타데실다이메틸암모늄 하이드록사이드, 탈로우 트라이메틸암모늄 하이드록사이드, 코코넛유, 트라이메틸암모늄 하이드록사이드, 메틸폴리옥시에틸렌 코코암모늄 클로라이드, 및 다이팔미틸하이드록시에틸암모늄 메토설페이트로 예시되는, 4차 암모늄 화합물 및 이들의 염, 아미노 알코올의 아미드 유도체, 예컨대 베타-하이드록실에틸스테아릴아미드, 장쇄 지방산의 아민 염, 및 이들의 혼합물이 포함된다.
이들 또는 다른 실시 형태에서, 계면활성제는 비이온성 계면활성제를 포함한다. 비이온성 계면활성제에는, 예를 들어, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르(예컨대, 라우릴, 세틸, 스테아릴 또는 옥틸), 폴리옥시에틸렌 알킬페놀 에테르, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레에이트, 폴리옥시에틸렌 알킬 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 알킬 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜, 에톡실화 트라이메틸노나놀, 폴리옥시알킬렌 글리콜 개질된 폴리실록산 계면활성제, 폴리옥시알킬렌-치환된 실리콘(레이크(rake) 유형 또는 ABn 유형), 실리콘 알칸올아미드, 실리콘 에스테르, 실리콘 글리코사이드, 다이메티콘 코폴리올, 폴리올의 지방산 에스테르, 예를 들어 소르비톨 및 글리세릴 모노-, 다이-, 트라이- 및 세스퀴- 올레에이트 및 스테아레이트, 글리세릴 및 폴리에틸렌 글리콜 라우레이트; 폴리에틸렌 글리콜의 지방산 에스테르(예컨대, 폴리에틸렌 글리콜 모노스테아레이트 및 모노라우레이트), 소르비톨의 폴리옥시에틸렌화 지방산 에스테르(예컨대, 스테아레이트 및 올레에이트), 및 이들의 혼합물이 포함된다.
이들 또는 다른 실시 형태에서, 계면활성제는 양쪽성 계면활성제를 포함한다. 양쪽성 계면활성제에는, 예를 들어 아미노산 계면활성제, 베타인 산 계면활성제, 트라이메틸노닐 폴리에틸렌 글리콜 에테르, 및 11 내지 15개의 탄소 원자를 갖는 선형 알킬 기를 함유하는 폴리에틸렌 글리콜 에테르 알코올, 예컨대 2,6,8-트라이메틸-4-노닐옥시폴리에틸렌 옥시에탄올(6 EO)(미국 뉴욕주 엔디콧 소재의 오에스아이 스페셜티즈(OSi Specialties), 위트코 컴퍼니(A Witco Company)에 의해 테르기톨(Tergitol)(등록상표)TMN-6으로 판매됨), 2,6,8-트라이메틸-4-노닐옥시폴리에틸렌 옥시에탄올(10 EO)(미국 뉴욕주 엔디콧 소재의 오에스아이 스페셜티즈, 위트코 컴퍼니에 의해 테르기톨(등록상표)TMN-10으로 판매됨), 알킬렌-옥시폴리에틸렌 옥시에탄올(C11-15 2차 알킬, 9 EO)(미국 뉴욕주 엔디콧 소재의 오에스아이 스페셜티즈, 위트코 컴퍼니에 의해 테르기톨(등록상표)15-S-9로 판매됨), 알킬렌-옥시폴리에틸렌 옥시에탄올(C11-15 2차 알킬, 15 EO)(미국 뉴욕주 엔디콧 소재의 오에스아이 스페셜티즈, 위트코 컴퍼니에 의해 테르기톨(등록상표)15-S-15로 판매됨), 다양한 양의 에틸렌 옥사이드 단위를 갖는 옥틸페녹시 폴리에톡시 에탄올, 예컨대 옥틸페녹시 폴리에톡시 에탄올(40 EO)(미국 펜실베이니아주 필라델피아 소재의 롬 앤드 하스 컴퍼니(Rohm and Haas Company)에 의해 트리톤(Triton)(등록상표)X405로 판매됨), 미국 사우스 케롤라니아주 몰딘 소재의 에머리 인더스트리즈(Emery Industries)로부터 일반 상표명 트라이콜(Trycol)로 입수가능한 비이온성 에톡실화 트라이데실 에테르, 미국 뉴저지주 웨인 소재의 아메리칸 시아나미드 컴퍼니(American Cyanamid Company)로부터 일반 상표명 에어로졸(Aerosol)로 입수가능한 다이알킬 설포석시네이트의 알칼리 금속 염, 1차 지방 아민의 폴리에톡실화 4차 암모늄 염 및 에틸렌 옥사이드 축합 생성물(미국 일리노이주 시카고 소재의 아르마크 컴퍼니(Armak Company)로부터 상표명 에토콰드(Ethoquad), 에토민(Ethomeen) 또는 아르쿼드(Arquad)로 입수가능함), 폴리옥시알킬렌 글리콜 개질된 폴리실록산, N-알킬아미도베타인 및 이의 유도체, 단백질 및 이의 유도체, 글리신 유도체, 설타인, 알킬 폴리아미노카르복실레이트 및 알킬암포아세테이트, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 이들 계면활성제는 또한 다른 공급처로부터 상이한 상표명으로 입수할 수 있다.
계면활성제는 수성 상 중에서 비수성 상을(또는 그 반대로) 유화시키기에 효과적인 농도로 에멀젼에 포함될 수 있다. 그러한 농도는 에멀젼의 총 중량을 기준으로 0 초과 내지 10 중량%, 대안적으로 0.3 내지 5 중량%의 범위이다. 계면활성제 또는 계면활성제들의 조합은 에멀젼의 수성 상, 에멀젼의 비수성 상, 수성 상과 비수성 상의 계면, 또는 이들의 조합에 존재할 수 있다.
에멀젼은 하나 이상의 다양한 선택적인 첨가제, 예컨대 커플링제, 정전기 방지제, 자외선(UV) 흡수제, 가소제, 레벨링제, 보존제, 표면 활성 물질(계면활성제 또는 세제 또는 유화제), 폼 부스터(foam booster), 침착제, 증점제, 수상 안정제, 충전제, 현탁제, 살생물제, 동결/해동 첨가제, 동결 방지제, 점도 조절제, 폼 제어제, 염료(예를 들어, 안료), 결합제 및 이들의 조합을 추가로 포함할 수 있다.
상기에 추가적으로 또는 대안적으로, 에멀젼은 그로부터 형성되는 필름의 특성을 개선하기 위한 다양한 첨가제 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 첨가제 화합물의 예는 실란, 예컨대 테트라키스(다이메틸아민)실란, 테트라에틸오르토실리케이트, 글리시독시프로필트라이메톡시실란, 트라이에틸실란, 아이소부틸트라이메톡시실란; 및 실록산, 예컨대 헵타메틸트라이실록산, 테트라메틸다이실록산 등이다.
일부 실시 형태에서, 에멀젼은 코팅 조성물이거나, 코팅 조성물로 제형화될 수 있다. 그러한 코팅 조성물은 전형적으로 코팅 조성물을 기재의 표면에 적용함으로써 기재 상에 연속 보호 코팅을 제공하는 데 이용된다. 그러한 기재의 예에는 유기 또는 무기 성분이 포함되며, 가정용 재료, 예컨대 가죽, 종이, 목재, 금속, 플라스틱, 천(fabric), 페인트 등이 포함될 수 있다. 코팅 조성물은 또한 다른 응용에서도, 예를 들어 보호 및/또는 장식 코팅으로서, 페인트 내의 성분 등으로서 사용하기에 적합할 수 있다.
다양한 실시 형태에서, 화합물 및/또는 공중합체는 에폭시 코팅을 위한 첨가제로서 사용될 수 있다. 미국 특허 제8722148호 및 미국 특허 출원 공개 제20060205861호에 기재된 것들을 비롯한 다수의 에폭시 코팅이 당업계에서 이해된다.
다양한 실시 형태에서, 조성물은 에멀젼 및 유기 결합제를 포함한다. 에멀젼은 조성물 중에서 원위치에서(in situ) 형성될 수 있거나, 또는 에멀젼이 먼저 제조되고 이어서 임의의 다른 선택적인 성분과 함께 유기 결합제와 조합되어 조성물이 제공될 수 있다. 소정 실시 형태에서, 조성물은 임의의 선택적인 성분과 함께 에멀젼과 유기 결합제를 조합함으로써 형성된다. 에멀젼은 전형적으로 조성물에 존재하며, 즉, 에멀젼을 갖는 조성물을 형성하는 것은 에멀젼을 파괴하지 않는다.
유기 결합제는 제한되지 않으며, 일반적으로 조성물의 최종 용도 응용에 기초하여 선택된다. 예시적인 예가 하기에 기재되어 있지만, 임의의 유기 결합제가 조성물에 이용될 수 있다. 유기 결합제는 반응성 또는 비반응성일 수 있으며, 열가소성 및/또는 열경화성일 수 있다. 전형적으로, 유기 결합제는 유기 중합체 및/또는 수지이다.
소정 실시 형태에서, 유기 결합제는 천연 라텍스를 포함한다. 이들 또는 다른 실시 형태에서, 유기 결합제는 합성 라텍스를 포함한다. 유기 결합제는 또한 천연 라텍스와 합성 라텍스의 조합일 수 있다. 예를 들어, 유기 결합제는 조성물이 필름 또는 페인트를 제조하는 데 이용되는 경우 전형적으로 천연 라텍스 및/또는 합성 라텍스이다. 천연 라텍스 및 합성 라텍스는 당업계에 공지되어 있다. 예를 들어, 유기 결합제의 선택에 따라, 조성물은 무용매(solventless)일 수 있는 페인트, 예를 들어 내열성 페인트로서 이용될 수 있다. 페인트는 단열 응용, 방오(anti-fouling) 응용, 건축 응용, 상용/산업용 또는 주거용 응용, 보호 응용, 가죽 응용, 직물(textile) 응용 등에 이용될 수 있다.
유기 결합제의 구체적인 예에는 폴리올레핀, 아크릴 중합체, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 클로라이드, 스티렌(예를 들어, 스티렌-부타다이엔 고무), 아크릴로니트릴-부타다이엔, 에폭시 수지, 페놀류, 폴리에스테르, 폴리비닐부티랄, 페녹시, 폴리우레아, 셀룰로스 수지, 폴리우레탄, 폴리아미드, 폴리에테르, 알키드, 실리콘, 아크릴로니트릴 등이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 유기 결합제는 그러한 유기 결합제의 조합, 또는 하나 이상의 그러한 유기 결합제를 포함하는 공중합체 또는 삼원공중합체를 포함할 수 있다.
조성물 중의 유기 결합제의 함량은 다수의 인자들, 예컨대 그의 선택, 조성물에 존재하는 에멀젼의 유형 및 양, 조성물의 최종 용도 응용 등에 따라 달라질 수 있다. 유기 결합제의 증가된 로딩량은 일반적으로 필름이 더 큰 경도 및 다른 증가된 물리적 특성을 갖도록 한다. 소정 실시 형태에서, 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 0 초과 내지 100 중량% 미만, 대안적으로 0 초과 내지 50 중량%, 대안적으로 0.1 내지 40 중량%, 대안적으로 5 내지 15 중량%의 양으로 결합제를 포함한다.
유기 결합제는 담체 비히클 중에 분산되거나 배치될 수 있다. 담체 비히클은 유기 결합제를 전형적으로 가용화하는 임의의 적합한 담체 비히클일 수 있다. 전형적으로, 담체 비히클은 이용되는 유기 결합제에 따른다. 담체 비히클은 전체적으로 조성물이 수계(water-based)가 되도록 물일 수 있거나, 물 이외의 용매, 예를 들어 유기 용매일 수 있다. 소정 실시 형태에서, 에멀젼과 같이, 조성물에는 물이 실질적으로 부재한다. 물이 실질적으로 부재한다는 것은 에멀젼과 관련하여 정의된다.
일부 실시 형태에서, 조성물은 하나 이상의 선택적인 성분을 추가로 포함한다. 조성물은 에멀젼에 관하여 상기에 기재된 임의의 선택적인 성분을 포함할 수 있다. 이들 선택적인 성분은 에멀젼에 존재하는 것으로부터 조성물에 포함될 수 있거나, 에멀젼과는 독립적으로 조성물에 포함될 수 있거나, 또는 이들 둘 모두일 수 있다. 선택적인 성분의 구체적인 예에는 착색제, 유착 보조제, 계면활성제, 증점제, 소포제, 상용화제, UV 안정제, 산화방지제, 살생물제, 난연제 등이 포함되지만, 이로 한정되지 않는다. 이들 선택적인 성분의 일부는 상기에 기재된 바와 같이 에멀젼에 존재할 수 있으며 따라서 조성물에 포함될 수 있거나, 또는 이들 선택적인 성분 중 하나 이상은 조성물을 형성할 때 혼입될 수 있다. 에멀젼으로부터의 도입을 통해 또는 추가량의 특정 성분의 포함으로부터, 에멀젼에 대하여 상기에 기재된 임의의 선택적인 성분이 또한 조성물에 존재할 수 있다. 예로서, 조성물은 촉매를 포함할 수 있으며, 이는 에멀젼에 존재할 수 있는 임의의 촉매와 동일하거나 상이할 수 있다.
소정 실시 형태에서, 조성물은 하나 이상의 착색제, 예컨대 안료, 염료 등을 추가로 포함한다. 그러한 착색제는 유기 또는 무기, 합성 또는 천연 착색제일 수 있다. 착색제의 예는 에멀젼과 관련하여 상기에 기재되어 있다. 에멀젼 및 조성물 그 자체는 독립적으로 선택되는 상이한 착색제를 포함할 수 있다. 적합한 착색제의 추가의 예에는 카드뮴 옐로우, 카드뮴 레드, 카드뮴 그린, 카드뮴 오렌지, 카본 블랙(바인 블랙(vine black), 램프 블랙(lamp black) 포함), 아이보리 블랙(본 차르(bone char)), 크롬 옐로우, 크롬 그린, 코발트 바이올렛, 코발트 블루, 세루리안 블루, 아우레올린(코발트 옐로우), 아주라이트(Azurite), 한 퍼플(Han purple), 한 블루, 이집션 블루(Egyptian blue), 말라카이트(Malachite), 파리스 그린(Paris green), 프탈로시아닌 블루(Phthalocyanine Blue) BN, 프탈로시아닌 그린 G, 버디그리스(verdigris), 비리디언(viridian), 생귄(sanguine), 카푸트 모르툼(caput mortuum), 옥사이드 레드, 레드 오커(red ochre), 베니션(Venetian) 레드, 프러시안(Prussian) 블루, 옐로우 오커, 로우 시에나(raw sienna), 번트 시에나(burnt sienna), 로우 엄버, 번트 엄버, 크렘니츠 화이트(Cremnitz white), 네이플스 옐로우(Naples yellow), 버밀리온 티타늄 옐로우(vermilion titanium yellow), 티타늄 베이지(titanium beige), 티타늄 화이트(TiO2), 티타늄 블랙, 울트라마린, 울트라마린 그린 쉐이드, 아연 화이트(zinc white), 아연 페라이트, 알리자린(합성 또는 천연), 알리자린 크림슨(합성 또는 천연), 갬보지(gamboge), 코치닐 레드(cochineal red), 로즈 매더(rose madder), 인디고(indigo), 인디언 옐로우(Indian yellow), 티리안 퍼플(Tyrian purple), 퀴나크리돈(quinacridone), 마젠타(magenta), 프탈로 그린(phthalo green), 프탈로 블루, 피그먼트 레드 170, 또는 이들의 임의의 조합이 포함된다.
특정 실시 형태에서, 조성물은 유착 보조제를 추가로 포함한다. 적합한 유착 보조제는, 유기 결합제가 실제로 필름을 형성할 때 유기 결합제의 최소 필름 형성 온도를 감소시키고/시키거나 임의의 담체 비히클 또는 물이 조성물로부터 제거될 때 유기 결합제로부터의 고체 필름 형성의 속도를 증가시키는 임의의 화합물을 포함한다. 적합한 유착 보조제의 예에는 글리콜 에테르, 2,2,4-트라이메틸-1,3-펜탄다이올 아이소부티레이트 및 이들의 조합이 포함된다.
소정 실시 형태에서, 조성물은 계면활성제를 포함한다. 계면활성제는 에멀젼에 이용되는 임의의 계면활성제와 동일하거나 상이할 수 있으며, 이의 예는 상기에 기재되어 있다.
원하는 점도 및 유동 특성을 달성하기 위해 증점제(또는 리올로지 조절제)가 또한 조성물에 포함될 수 있다. 유기 결합제의 선택과 같이 증점제의 선택에 따라, 이 증점제는 예컨대 유기 결합제와 다수의 수소 결합을 형성함으로써 기능할 수 있으며, 그럼으로써 사슬 얽힘(chain entanglement), 루핑(looping) 및/또는 팽윤(swelling)을 야기하며, 이는 부피 제한을 초래한다. 소정 실시 형태에서, 증점제, 예컨대 하이드록시에틸 셀룰로스, 메틸 셀룰로스 및 카르복시메틸 셀룰로스를 포함하는 셀룰로스 유도체가 이용될 수 있다.
일부 실시 형태에서, 조성물은 소포제를 포함한다. 소포제는 조성물에서 폼의 형성을 감소시키고 방해하는 임의의 적합한 화학적 첨가제일 수 있다. 소포제는 당업계에 공지되어 있으며, 조성물에 존재하는 다른 성분들에 기초하여 전형적으로 선택된다.
조성물이 상용화제를 포함하는 경우, 상용화제는 조성물 중의 성분들의 습윤을 개질하는, 대안적으로 개선하는 임의의 화합물 또는 성분일 수 있다. 그러한 상용화제의 예에는 티타늄 알코올레이트, 인산, 아인산, 포스폰산 및 규산의 에스테르, 지방족, 방향족 및 지환족 산의 금속성 염 및 에스테르, 에틸렌/아크릴산 또는 메타크릴산, 아크릴산 또는 메타크릴산의 에틸렌/에스테르, 에틸렌/비닐 아세테이트 수지, 스티렌/말레산 무수물 수지 또는 이들의 에스테르, 아크릴로니트릴부타다이엔 스티렌 수지, 메타크릴레이트/부타다이엔 스티렌 수지(MBS), 스티렌 아크릴로니트릴 수지(SAN), 및 부타다이엔아크릴로니트릴 공중합체가 포함된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상용화제는 실란, 예를 들어 하이드로카르보녹시실란, 예컨대 알콕시실란, 알콕시실란과 하이드록시-작용성 폴리오르가노실록산의 조합, 아미노 작용성 실란, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 실란은 임의의 작용기를 포함할 수 있으며, 이는 아미노, 에폭시, 메르캅토 및/또는 아크릴레이트 기와 같은 접착-촉진 기일 수 있다. 작용기의 조합이 이용될 수 있으며, 예를 들어 (D) 상용화제는 에폭시-작용성 알콕시실란을 포함할 수 있다. 적합한 에폭시-작용성 유기 기는 3-글리시독시프로필 및 (에폭시사이클로헥실)에틸로 예시된다. 불포화 유기 기는 3-메타크릴로일옥시프로필, 3-아크릴로일옥시프로필, 및 불포화 1가 탄화수소 기, 예컨대 비닐, 알릴, 헥세닐, 운데실레닐로 예시된다. 적합한 에폭시-작용성 알콕시실란의 예에는 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란, 3-글리시독시프로필트라이에톡시실란, (에폭시사이클로헥실)에틸다이메톡시실란, (에폭시사이클로헥실)에틸다이에톡시실란 및 이들의 조합이 포함된다. 적합한 불포화 알콕시실란의 예에는 비닐트라이메톡시실란, 알릴트라이메톡시실란, 알릴트라이에톡시실란, 헥세닐트라이메톡시실란, 운데실레닐트라이메톡시실란, 3-메타크릴로일옥시프로필 트라이메톡시실란, 3-메타크릴로일옥시프로필 트라이에톡시실란, 3-아크릴로일옥시프로필 트라이메톡시실란, 3-아크릴로일옥시프로필 트라이에톡시실란, 및 이들의 조합이 포함된다. 아미노작용성 실란, 예컨대 아미노작용성 알콕시실란은 당업계에서 이해되는 바와 같이 다양한 아미노 기를 가질 수 있다. 상용화제의 다른 예에는 말레산 무수물 또는 에스테르, 아크릴산 또는 메타크릴산 또는 에스테르, 비닐아세테이트, 아크릴로니트릴, 및 스티렌과 같은 극성 단량체를 포함하는 반응성 기를 사용하여 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌을 각각 개질함으로써 얻어지는 개질된 폴리에틸렌 및 개질된 폴리프로필렌이 포함된다.
UV 안정제의 구체적인 예에는 분지형 및 선형 2-(2H-벤조트라이아졸-2-일)-6-도데실-4-메틸-페놀(티누빈(TINUVIN)(등록상표) 571)이 포함된다. 적합한 UV 안정제의 추가의 예에는 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜) 세바케이트; 메틸 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜/세바케이트; 및 이들의 조합(티누빈(등록상표) 272)이 포함된다. 이들 및 다른 티누빈(등록상표) 첨가제, 예컨대 티누빈(등록상표) 765는 미국 뉴욕주 태리타운 소재의 시바 스페셜티 케미칼스(Ciba Specialty Chemicals)로부터 구매가능하다. 다른 UV 및 광 안정제가 구매가능하며, 이는 켐투라(Chemtura)로부터의 로우라이트(LowLite), 폴리원(PolyOne)으로부터의 온캡(OnCap), 및 미국 델라웨어주 소재의 이.아이. 듀폰 디 네모아 앤드 컴퍼니(E. I. du Pont de Nemours and Company)로부터의 라이트 스태빌라이저(Light Stabilizer) 210으로 예시된다. 올리고머 산화방지제 안정제(특히, 장애 아민 광 안정제(HALS))의 예는 시바 티누빈(등록상표) 622이며, 이는 4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리딘 에탄올과 공중합된 부탄이산의 다이메틸에스테르이다.
이용되는 경우, 산화방지제는 당업계에 공지된 임의의 산화방지제일 수 있다. 이의 구체적인 예에는 페놀성 산화방지제, 및 페놀성 산화방지제와 안정제의 조합이 포함된다. 페놀성 산화방지제에는 완전 입체 장애 페놀 및 부분 장애 페놀; 및 입체 장애 아민, 예컨대 테트라메틸피페리딘 유도체가 포함된다. 적합한 페놀성 산화방지제에는 미국 소재의 시바 스페셜티 케미칼스로부터의 비타민 E 및 이르가녹스(IRGANOX)(등록상표) 1010이 포함된다. 이르가녹스(등록상표) 1010은 펜타에리트리톨 테트라키스(3-(3,5-다이-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트)를 포함한다. 산화방지제의 추가의 예는 아세틸 시스테인, 아르뷰틴, 아스코르브산, 아스코르브산 폴리펩티드, 아스코르빌 다이팔미테이트, 아스코르빌 메틸실란올 펙티네이트, 아스코르빌 팔미테이트, 아스코르빌 스테아레이트, BHA, p-하이드록시아니솔, BHT, t-부틸 하이드로퀴논, 카페산(caffeic acid), 카멜리아 시넨시스(Camellia sinensis) 오일, 키토산 아스코르베이트, 키토산 글리콜레이트, 키토산 살리실레이트, 클로로겐산, 시스테인, 시스테인 HCI, 데실 메르캅토메틸이미다졸, 에리토르브산, 다이아밀하이드로퀴논, 다이-t-부틸하이드로퀴논, 다이세틸 티오다이프로피오네이트, 다이사이클로펜타다이엔/t-부틸크레졸 공중합체, 다이갈로일 트라이올레에이트, 다이라우릴 티오다이프로피오네이트, 다이미리스틸 티오다이프로피오네이트, 다이올레일 토코페릴 메틸실란올, 아이소퀘르시트린, 디오스민, 다이소듐 아스코르빌 설페이트, 다이소듐 루티닐 다이설페이트, 다이스테아릴 티오다이프로피오네이트, 다이트라이데실 티오다이프로피오네이트, 도데실 갈레이트, 에틸 페룰레이트, 페룰산, 하이드로퀴논, 하이드록실아민 HCI, 하이드록실아민 설페이트, 아이소옥틸 티오글리콜레이트, 코직산(kojic acid), 마데카시코사이드, 마그네슘 아스코르베이트, 마그네슘 아스코르빌 포스페이트, 멜라토닌, 메톡시-PEG-7 루티닐 석시네이트, 메틸렌 다이-t-부틸크레졸, 메틸실란올 아스코르베이트, 노르다이하이드로구아이아레트산, 옥틸 갈레이트, 페닐티오글리콜산, 플로로글루시놀, 포타슘 아스코르빌 토코페릴 포스페이트, 티오다이글리콜아미드, 아황산칼륨, 프로필 갈레이트, 로즈마린산, 루틴, 소듐 아스코르베이트, 소듐 아스코르빌/콜레스테릴 포스페이트, 중아황산나트륨, 소듐 에리토르베이트, 소듐 메타바이설파이드, 아황산나트륨, 소듐 티오글리콜레이트, 소르비틸 푸르푸랄, 차나무(tea tree)(멜라레우카 아프테미폴리아(Melaleuca aftemifolia)) 오일, 토코페릴 아세테이트, 테트라헥실데실 아스코르베이트, 테트라하이드로다이페룰로일메탄, 토코페릴 리놀레에이트/올레에이트, 티오다이글리콜, 토코페릴 석시네이트, 티오다이글리콜산, 티오글리콜산, 티오락트산, 티오살리실산, 티오타우린, 레티놀, 토코페레스-5, 토코페레스-10, 토코페레스-12, 토코페레스-18, 토코페레스-50, 토코페롤, 토코페르솔란, 토코페릴 리놀레에이트, 토코페릴 니코티네이트, 토코퀴논, o-톨릴 바이구아나이드, 트리스(노닐페닐) 포스파이트, 유비퀴논, 아연 다이부틸다이티오카르바메이트 및 이들의 혼합물이다.
살생물제는 살진균제, 제초제, 살충제, 항미생물제 또는 이들의 조합으로 예시될 수 있다.
살진균제의 구체적인 예에는 N-치환된 벤즈이미다졸 카르바메이트, 벤즈이미다졸릴 카르바메이트, 예컨대 메틸 2-벤즈이미다졸릴카르바메이트, 에틸 2-벤즈이미다졸릴카르바메이트, 아이소프로필 2-벤즈이미다졸릴카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N,N-다이메틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N,N-다이메틸카르바모일)-6-메틸벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N,N-다이메틸카르바모일)-5-메틸벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N-메틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N-메틸카르바모일)-6-메틸벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N-메틸카르바모일)-5-메틸벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 에틸 N-{2-[1-(N,N-다이메틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 에틸 N-{2-[2-(N-메틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 에틸 N-{2-[1-(N,N-다이메틸카르바모일)-6-메틸벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 에틸 N-{2-[1-(N-메틸카르바모일)-6-메틸벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 아이소프로필 N-{2-[1-(N,N-다이메틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 아이소프로필 N-{2-[1-(N-메틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N-프로필카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N-부틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메톡시에틸 N-{2-[1-(N-프로필카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메톡시에틸 N-{2-[1-(N-부틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 에톡시에틸 N-{2-[1-(N-프로필카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 에톡시에틸 N-{2-[1-(N-부틸카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{1-(N,N-다이메틸카르바모일옥시)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[N-메틸카르바모일옥시)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N-부틸카르바모일옥시)벤조이미다졸릴]}카르바메이트, 에톡시에틸 N-{2-[1-(N-프로필카르바모일)벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 에톡시에틸 N-{2-[1-(N-부틸카르바모일옥시)벤조이미다졸릴]}카르바메이트, 메틸 N-{2-[1-(N,N-다이메틸카르바모일)-6-클로로벤즈이미다졸릴]}카르바메이트, 및 메틸 N-{2-[1-(N,N-다이메틸카르바모일)-6-니트로벤즈이미다졸릴]}카르바메이트; 10,10'-옥시비스페녹사르신(상표명 비니젠(Vinyzene), OBPA를 가짐), 다이-요오도메틸-파라-톨릴설폰, 벤조티오펜-2-사이클로헥실카르복사미드-S,S-다이옥사이드, N-(플루오르다이클로라이드메틸티오)프탈이미드(상표명 플루오르-폴퍼(Fluor-Folper), 및 프레벤톨(Preventol) A3을 가짐); 메틸-벤즈이미디아졸-2-일카르바메이트(상표명 카르벤다짐(Carbendazim), 및 프레벤톨 BCM을 가짐), 아연-비스(2-피리딜티오-1-옥사이드) (아연 피리티온) 2-(4-티아졸릴)-벤즈이미다졸, N-페닐-요오드프로파르길카르바메이트, N-옥틸-4-아이소티아졸린-3-온, 4,5-다이클로라이드-2-n-옥틸-4-아이소티아졸린-3-온, N-부틸-1,2-벤즈아이소티아졸린-3-온 및/또는 트라이아졸릴-화합물, 예컨대 은 함유 제올라이트와 조합된 테부코나졸이 포함된다.
대안적으로, 살생물제는 붕소 함유 재료, 예를 들어, 붕산 무수물, 붕사, 또는 다이소듐 옥타보레이트 4수화물을 포함할 수 있으며; 이는 살충제, 살진균제, 및/또는 난연제로서 기능할 수 있다.
적합한 난연제의 구체적인 예에는 카본 블랙, 수화된 알루미늄 수산화물, 및 실리케이트, 예컨대 규회석, 백금 및 백금 화합물이 포함된다. 대안적으로, 난연제는, 이용된다면, 할로겐계 난연제, 예를 들어, 데카브로모다이페닐 옥사이드, 옥타브로모다이페닐 옥사이드, 헥사브로모사이클로도데칸, 데카브로모바이페닐 옥사이드, 다이페니옥시벤젠, 에틸렌 비스-테트라브로모프탈미드, 펜타브로모에틸 벤젠, 펜타브로모벤질 아크릴레이트, 트라이브로모페닐 말레산 이미드, 테트라브로모비스페닐 A, 비스-(트라이브로모페녹시) 에탄, 비스-(펜타브로모페녹시) 에탄, 폴리다이보모페닐렌 옥사이드, 트라이브로모페닐알릴 에테르, 비스-다이브로모프로필 에테르, 테트라브로모프탈산 무수물, 다이브로모네오펜틸 글리콜, 다이브로모에틸 다이브로모사이클로헥산, 펜타브로모다이페닐 옥사이드, 트라이브로모스티렌, 펜타브로모클로로사이클로헥산, 테트라브로모자일렌, 헥사브로모사이클로도데칸, 브롬화 폴리스티렌, 테트라데카브로모다이페녹시벤젠, 트라이플루오로프로펜 및 PVC로부터 선택될 수 있다. 대안적으로, 난연제는, 이용된다면, 인계 난연제, 예를 들어, (2,3-다이브로모프로필)-포스페이트, 인, 환형 포스페이트, 트라이아릴 포스페이트, 비스-멜라미늄 펜테이트, 펜타에리트리톨 바이사이클릭 포스페이트, 다이메틸 메틸 포스페이트, 포스핀 옥사이드 다이올, 트라이페닐 포스페이트, 트리스-(2-클로로에틸) 포스페이트, 포스페이트 에스테르, 예를 들어, 다양한 아민의 트라이크레일, 트라이자일레닐, 아이소데실 다이페닐, 에틸헥실 다이페닐, 포스페이트 염, 예를 들어, 암모늄 포스페이트, 트라이옥틸, 트라이부틸 또는 트리스-부톡시에틸 포스페이트 에스테르로부터 선택될 수 있다. 다른 적합한 난연제에는 테트라알킬 납 화합물, 예를 들어, 테트라에틸 납, 철 펜타카르보닐, 망간 메틸 사이클로펜타다이에닐 트라이카르보닐, 멜라민 및 유도체, 예를 들어, 멜라민 염, 구아니딘, 다이시안다이아미드, 암모늄 설파메이트, 알루미나 3수화물, 및 마그네슘 수산화물 알루미나 3수화물이 포함될 수 있다.
수성 조성물은 성분으로서, 일반적으로 1차 또는 다수의 성분으로서(예를 들어, 용매, 담체 또는 매질로서) 물을 포함하는 임의의 조성물을 포함한다. 이들 실시 형태에서, 수성 조성물은 본 발명의 화합물 및/또는 공중합체를 추가로 포함한다.
당업계에서 이해되는 바와 같이, 계면활성제는 두 액체 사이에서, 기체와 액체 사이에서, 또는 액체와 고체 사이에서 표면 장력(또는 계면 장력)을 낮추는 화합물이다. 계면활성제는 세제, 습윤제, 유화제, 발포제 및 분산제로서 작용할 수 있다. 계면활성제는 세제, 섬유 유연제, 에멀젼, 비누, 페인트, 접착제, 잉크, 김서림 방지(anti-fog), 스키 왁스(ski wax), 스노우보드 왁스, 재활용 종이의 잉크 제거(deinking), 부상(flotation), 세척 및 효소적 공정, 완하제(laxative) 등을 포함하지만 이로 한정되지 않는 많은 실제 응용 및 제품에서 세정제, 습윤제, 분산제, 유화제, 발포제 및 소포제의 역할을 할 수 있다. 농화학적 제형, 예컨대 일부 제초제, 살곤충제, 살생물제(살균제) 및 살정제는 또한 하나 이상의 계면활성제를 포함할 수 있다. 개인 케어 제품, 예컨대 화장품, 샴푸, 샤워 겔, 헤어 컨디셔너(샴푸 후), 및 치약은 종종 하나 이상의 계면활성제를 포함한다.
다양한 실시 형태에서, 계면활성제 조성물은 본 발명의 화합물 및/또는 공중합체를 포함한다. 소정 실시 형태에서, 계면활성제 조성물은 당업계에서 이해되는 하나 이상의 첨가제, 예컨대 물 및/또는 다른 비히클, 하나 이상의 통상적인 계면활성제 등을 추가로 포함한다. 당업자는 계면활성제 조성물이 습윤 조성물, 표면 장력 개질제 또는 분산제 조성물로서 또한 지칭될 수 있음을 이해한다. 일부 응용에서, 그러한 조성물의 형태, 기능 및/또는 최종 응용의 차이에 대해 약간의 함축성(nuance)이 있을 수 있다.
다른 실시 형태에서, 화합물 그 자체 - 및/또는 공중합체 그 자체 - 는 계면활성제이다. 이들 실시 형태에서, 화합물 및/또는 공중합체는 분산제, 습윤제 또는 표면 장력 개질제로서 지칭될 수 있다.
다양한 실시 형태에서, 조성물은 발포성 및 실질적으로 비-발포성 조성물, 수성 및 비수성 조성물 및 이들의 조합을 포함하는 필름-형성 조성물로 이루어진 군으로부터 선택된다. 소정의 필름이 하기에 기재되어 있다. 조성물은 경화성일 수 있거나 부분적으로 경화성일 수 있거나, 또는 경화되지 않을 수 있다. 조성물이 적어도 부분적으로 경화성 내지 경화성인 실시 형태에서, 조성물은 액체로부터 더 점성인 액체, 겔, 반고체 또는 고체로 되는 것과 같이 그 형태가 변할 수 있다.
다양한 실시 형태에서, 조성물은 블로킹 방지(또는 안티-블로킹) 첨가제(또는 작용제)로서 유용하다. 이들 실시 형태에서, 조성물은 내스크래치성 및 낮은 마찰 계수(COF)를 또한 제공할 수 있다. 소정 실시 형태에서, 화합물 그 자체 - 및/또는 공중합체 그 자체 - 는 블로킹 방지 첨가제이다.
블로킹 방지제는 종종 블로킹 방지제의 개별 분자들 사이의 미끄러짐을 개선하기 위해 필름, 예를 들어 폴리올레핀 필름에 또는 그러한 필름을 위해 사용되며, 이는 그러한 필름의 후처리 변환(절단, 절첩, 용접 등)을 위한 중요한 성분이다. 블로킹은 필름 및 코팅의 제조자가 직면하는 흔한 문제이다. 블로킹은 필름의 2개의 인접한 층의 접착이다. 이는 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 필름(블로잉(blown) 또는 캐스팅(cast)된 것 중 어느 하나)과 가장 많이 관련된 문제이며, 압출 코팅되거나 라미네이팅된 제품에서 더 적은 정도로 관련된다. 인접한 필름 층의 블로킹은 중합체의 비정질 영역들 사이의 반 데르 발스(van der Waals) 힘의 존재로 인해 일어난다. 이들 힘은 2개의 층들 사이의 거리가 감소함에 따라 증가하고, 이에 따라 2개의 층이 함께 가압될 때(예를 들어, 변환된 완성 필름의 적층 또는 테이크업 롤(take up roll) 상으로의 결합 시에) 블로킹이 증가한다. 블로킹에 대한 다른 있을 수 있는 이유는 필름의 표면으로 이동하는 경향이 있는 저분자량 화학종(예컨대, 올리고머)의 존재이다.
이러한 취급 문제에 대처하기 위한 효과적인 방법은 블로킹 방지 첨가제를 첨가하는 것이다. 수지에 존재하는 블로킹 방지 첨가제가 필름 표면으로부터 미시적으로 돌출된다. 이는 돌기("작은 범프"(little bump))를 생성하는데, 이 돌기는 필름간 표면 접촉을 최소화하는 것을 도와, 2개의 층들 사이의 거리를 증가시킴으로써 블로킹을 최소화시킨다.
인접한 층들 사이의 블로킹은 마찰을 증가시키고, 블로킹 방지제의 첨가는 일반적으로 필름간 COF의 감소에 기여한다. COF는 하나의 표면이 인접한 표면 위에서 미끄러지게 될 때 갖는 상대적 난이도의 척도이다. 미끄러짐에 대한 저항이 클수록, COF 값이 더 높아진다(예를 들어, "저-미끄럼"(low-slip) 또는 "무-미끄럼"(no-slip) 필름은 때때로 "고 COF" 필름으로서 지칭됨).
다양한 실시 형태에서, 조성물은 농업용 조성물이다. 화합물 및 공중합체 중 적어도 하나는 농업용 조성물용 첨가제로서 사용될 수 있다. 식물 성장을 촉진하거나, 잡초를 억제 또는 예방하거나, 유해 동물 및 곤충을 억제 또는 예방하는 것 등을 비롯하여 농업 촉진을 위한 수많은 유형의 조성물이 당업계에서 이해된다. 식물 성장 조절제 또는 유전적으로 변경된 식물의 사용 여부와 관계없이, 질소, 인, 칼륨, 상승된 이산화탄소, 과산화수소, 철 및 망간과 같은 원소를 함유하는 비료; 황, 칼슘 및 마그네슘의 공급원과 같은 2차 영양소; 붕소, 코발트, 구리, 몰리브덴, 아연, 니켈과 같은 미량 영양소; 수크로스, 프럭토스 및 글루코스와 같은 수용성 탄수화물; 및 다양한 알킬 글루코사이드를 포함하는, 농경학적으로 적합한 많은 첨가제, 보조제 및/또는 식물촉매가 식물에 적용되어 식물 성장을 지지하거나 향상시킨다.
다양한 실시 형태에서, 조성물은 적어도 하나의 살충제를 포함한다. 용어 살충제는 제초제, 살곤충제, 살비제, 살선충제, 외부기생충제, 살진균제 및 식물 성장 조절제를 포함하는 것으로 이해된다. 조성물은 이와 관련하여 제한되지 않는다.
제초제 활성을 갖는 화합물 부류의 예에는 이미다졸리논, 예컨대 이마자퀸, 설포닐우레아, 예컨대 클로리무론-에틸, 트라이아졸로피리미딘 설폰아미드, 예컨대 플루메트설람, 아릴옥시페녹시 프로피오네이트, 예컨대 퀴잘로포프 에틸, 아릴 우레아, 예컨대 아이소프로투론 및 클로로톨루론, 트라이아진, 예컨대 아트라진 및 시마진, 아릴 카르복실산, 예컨대 피클로람, 아릴옥시 알칸산, 예컨대 MCPA, 클로로아세트아닐리드, 예컨대 메타자클로르, 디트로아닐린, 예컨대 오리잘린, 피라졸, 예컨대 피라졸리네이트 및 다이페닐 에테르, 예컨대 비페녹스가 포함된다. 살곤충 활성을 갖는 화합물 부류의 예에는 벤조일 우레아, 예컨대 헥사플루무론, 다이아실하이드라진, 예컨대 테부페노자이드, 카르바메이트, 예컨대 카르보푸란, 피레트로이드, 예컨대 사이퍼메트린, 유기포스페이트, 예컨대 포스메트, 트라이아졸, 및 천연 생성물, 예컨대 스피노신스가 포함된다.
살진균제 활성을 갖는 화합물 부류의 예에는 모르폴린, 예컨대 다이메토모르프, 페닐아미드, 예컨대 벤날락실, 아졸, 예컨대 헥사코나졸, 스트로빌루린, 예컨대 아족시스트로빈, 프탈로니트릴, 예컨대 클로로탈로닐 및 페녹시퀴놀린, 예컨대 퀴녹시펜이 포함된다.
살곤충제/살비제의 예는 벤티오카르브, 다이플루벤주론, 테플루벤주론, 루페누론, 디아펜티우론 또는 피레트로이드, 예컨대 바이펜트린, 바이오알레트린, 타우-플루발리네이트, 레스메트린, 퍼메트린, 사이퍼메트린, 사이플루트린, 사이할로트린, 델타메트린, 테플루트린 또는 테트라메트린; 푸르테론 피메트로진, 티오사이클람, 페녹시카르브, 메토프렌, 아바멕틴 및 에마멕틴이다.
다양한 실시 형태에서, 화합물 및/또는 공중합체는 입자의 처리를 위해, 예를 들어 금속 산화물 입자 표면을 처리하기 위한 중간체로서 사용될 수 있다. 입자는 나노 크기 및 마이크로 크기를 포함하는 다양한 크기 및 입자 크기 분포를 가질 수 있다.
금속 산화물 입자는 임의의 적합한 금속 산화물 입자일 수 있다. 적합한 금속 산화물 입자에는, 예를 들어 산화알루미늄, 산화티타늄, 실리카, 산화주석, 산화마그네슘, 산화아연, 산화스트론튬 입자, 이들의 혼합물, 및 이들의 공산화물(co-oxide)이 포함된다.
입자는 전기적으로 및/또는 열적으로 전도성 또는 비-전도성일 수 있다. 소정 실시 형태에서, 입자는 전기 전도성 충전제로 분류되며, 이는 금속 또는 전도성 비금속; 또는 금속 또는 금속의 외부 표면을 갖는 비-금속 입자일 수 있으며, 이때 외부 표면 금속은 은, 금, 백금, 팔라듐 및 이들의 합금과 같은 귀금속, 또는 니켈, 알루미늄, 구리 또는 강철과 같은 베이스 금속이다. 입자는 또한 구리, 중실 유리, 중공 유리, 운모, 니켈, 세라믹 섬유 또는 중합체, 예컨대 폴리스티렌 및 폴리메틸메타크릴레이트로 이루어진 입자의 코어와 함께 금속의 외부 표면을 가질 수 있다.
소정 실시 형태에서, 입자는 열 전도성 충전제로 분류되며, 이는 금속 입자, 금속 산화물 입자, 열 전도성 비-금속 분말 또는 이들의 조합일 수 있다. 열 전도성 충전제는 알루미늄, 구리, 금, 니켈, 은, 알루미나, 산화마그네슘, 산화베릴륨, 산화크롬, 산화티타늄, 산화아연, 티탄산바륨, 다이아몬드, 흑연, 탄소 또는 규소 나노 크기 입자, 질화붕소, 질화알루미늄, 탄화붕소, 탄화티타늄, 탄화규소 및 탄화텅스텐일 수 있다.
처리될 수 있는 광물성 충전제 또는 안료의 예에는 이산화티타늄, 삼수산화알루미늄(ATH로도 불림), 이수산화마그네슘, 운모, 카올린(kaolin), 탄산칼슘, 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘 및 바륨의 수화되지 않거나, 부분 수화되거나 또는 수화된 플루오라이드, 클로라이드, 브로마이드, 요오다이드, 크로메이트, 카르보네이트, 하이드록사이드, 포스페이트, 하이드로겐 포스페이트, 니트레이트, 옥사이드 및 설페이트; 산화아연, 산화알루미늄, 오산화안티몬, 삼산화안티몬, 산화베릴륨, 산화크롬, 산화철, 리토폰, 붕산 또는 보레이트 염, 예를 들어, 아연 보레이트, 바륨 메타보레이트 또는 알루미늄 보레이트, 혼합 금속 산화물, 예를 들어, 알루미노실리케이트, 질석, 건식 실리카, 용융 실리카, 침강 실리카를 포함하는 실리카, 석영, 모래, 및 실리카 겔; 쌀겨 재(rice hull ash), 세라믹 및 유리 비드, 제올라이트, 금속, 예를 들어, 알루미늄 플레이크 또는 분말, 청동 분말, 구리, 금, 몰리브덴, 니켈, 은 분말 또는 플레이크, 스테인리스 강 분말, 텅스텐, 함수 규산칼슘, 바륨 티타네이트, 실리카-카본 블랙 복합체, 기능화된 탄소 나노튜브, 시멘트, 비산 재(fly ash), 슬레이트 가루(slate flour), 세라믹 또는 유리 비드, 벤토나이트, 점토, 활석, 무연탄, 인회석(apatite), 아타풀자이트(attapulgite), 질화붕소, 홍연석(cristobalite), 규조토, 백운석(dolomite), 페라이트, 장석(feldspar), 흑연, 하소된 카올린, 이황화몰리브덴, 펄라이트(perlite), 부석(pumice), 엽납석(pyrophyllite), 해포석(sepiolite), 주석산아연, 황화아연 또는 규회석(wollastonite)이 포함된다.
처리될 수 있는 다른 충전제에는 천연 섬유, 예컨대 목분, 목재 섬유, 면 섬유 또는 농업용 섬유, 예컨대 밀짚, 대마, 아마, 케나프, 카폭, 황마, 모시, 사이잘, 해네켄, 옥수수 섬유 또는 코이어, 견과류 껍질 또는 쌀겨, 리그닌, 전분, 또는 셀룰로스 및 셀룰로스-함유 제품, 또는 소정의 합성 섬유, 예컨대 아라미드 섬유, 나일론 섬유, 면 섬유 또는 유리 섬유, 또는 폴리테트라플루오로에틸렌 또는 폴리에틸렌의 플라스틱 미소구체가 포함되며, 본 발명은 그러한 충전제의 처리를 포함한다. 충전제는 고체 유기 안료, 예컨대 아조, 인디고이드, 트라이페닐메탄, 안트라퀴논, 하이드로퀴논 또는 잔틴 염료를 포함하는 것들, 또는 고체 유기 난연제, 예컨대 폴리클로로바이페닐 또는 데카브로모다이페닐 옥사이드 또는 인-함유 난연제일 수 있다.
다양한 실시 형태에서, 화합물 및/또는 공중합체는 실록산 또는 적어도 하나의 실록산을 포함하는 조성물을 개질하는 데 사용될 수 있다. 개질은 화합물이 실록산과 반응할 수 있는 경우와 같이 직접적 또는 간접적일 수 있다. 조성물의 추가의 실시 형태가 하기에 기재되어 있다.
조성물은 하나 이상의 충전제를 포함할 수 있다. 충전제는 하나 이상의 보강 충전제, 비-보강 충전제, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 미분된 보강 충전제의 예에는 쌀겨재(rice hull ash) 및 미량의 탄산칼슘을 포함하는 높은 표면적의 건식 및 침전 실리카가 포함된다. 미분된 비-보강 충전제의 예에는 파쇄된 석영, 규조토, 황산바륨, 산화철, 이산화티타늄 및 카본 블랙, 활석, 규회석이 포함된다. 단독으로 또는 상기에 더하여 사용될 수 있는 다른 충전제에는 탄소 나노튜브, 예를 들어 다중벽 탄소 나노튜브, 알루미나이트, 중공 유리 구체, 황산칼슘(경석고), 석고, 황산칼슘, 탄산마그네슘, 점토, 예컨대 카올린, 삼수산화알루미늄, 수산화마그네슘(수활석), 흑연, 탄산구리, 예를 들어 공작석, 탄산니켈, 예를 들어 자라카이트(zarachite), 탄산바륨, 예를 들어 독중석 및/또는 탄산스트론튬, 예를 들어 스트론티아나이트가 포함된다. 추가의 대안적인 충전제에는 산화알루미늄과, 감람석군; 석류석군; 알루미노실리케이트; 고리 규산염; 사슬 규산염; 및 시트 규산염으로 이루어진 군으로부터의 규산염이 포함된다. 소정 실시 형태에서, 조성물은 중공 입자, 예를 들어 중공 구체를 포함하는 적어도 하나의 충전제를 포함한다. 그러한 충전제는 폼의 다공도 및/또는 전체적인 공극 분율에 기여하는 데 유용할 수 있다. 소정 실시 형태에서, 일부 충전제가 조성물의 요변성 특성을 조정하는 데 이용될 수 있다.
충전제는, 존재하는 경우, 선택적으로 처리제로 표면 처리될 수 있다. 처리제 및 처리 방법은 당업계에 공지되어 있다. 충전제(들)의 표면 처리는 전형적으로, 예를 들어 지방산 또는 지방산 에스테르, 예를 들어 스테아레이트를 사용하여, 또는 유기실란, 유기실록산, 또는 유기실라잔, 예를 들어 헥사알킬 다이실라잔 또는 단쇄 실록산 다이올을 사용하여 수행된다. 일반적으로, 표면 처리는 충전제(들)를 소수성이 되게 하므로, 취급하기에 그리고 조성물 내의 다른 성분들과의 균질한 혼합물을 얻기에 더 쉽게 만든다. 실란, 예를 들어 R5 eSi(OR6)4-e(여기서, R5는 6 내지 20개의 탄소 원자의 치환 또는 비치환된 1가 탄화수소 기, 예를 들어, 알킬 기, 예컨대 헥실, 옥틸, 도데실, 테트라데실, 헥사데실, 및 옥타데실, 및 아르알킬 기, 예컨대 벤질 및 페닐에틸이고, R6은 1 내지 6개의 탄소 원자의 알킬 기이고, 하첨자 "e"는 1, 2, 또는 3임)가 또한 충전제용 처리제로서 이용될 수 있다. 소정 실시 형태에서, 적어도 하나의 화합물 및 공중합체는, 선택적으로 하나 이상의 통상적인 처리제와 조합하여, 상기에 기재된 바와 같은 처리제로서 사용될 수 있다.
다양한 실시 형태에서, 조성물은 반응 억제제를 추가로 포함한다. 예를 들어, 알킨 알코올, 예컨대 2-메틸-3-부틴-2-올, 3,5-다이메틸-1-헥신-3-올 또는 2-페닐-3-부틴-2-올; 엔-인(ene-yne) 화합물, 예컨대 3-메틸-3-펜텐-1-인 또는 3,5-다이메틸-3-헥센-1-인; 또는 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐사이클로테트라실록산, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라헥세닐사이클로테트라실록산 또는 벤조트라이아졸이 선택적인 성분으로서 조성물 내에 포함될 수 있다.
다양한 실시 형태에서, 조성물은 요변제를 추가로 포함한다. 적합한 요변제에는 리올로지제가 포함되며, 그러한 리올로지제의 구체적인 예는 미국 특허 출원 공개 제2018/0066115 A1호 및 제2018/0208797 A1호에서 찾아 볼 수 있다.
다양한 실시 형태에서, 조성물은 접착 부여제를 추가로 포함한다. 접착 부여제는 경화 동안 접촉되는 베이스 재료, 예를 들어 제2 표면(36)에 대한 폼의 접착을 개선시킬 수 있다. 소정 실시 형태에서, 접착 부여제는 한 분자 내에서 적어도 하나의 알콕시 기가 규소 원자에 결합되어 있는 유기규소 화합물로부터 선택된다. 이러한 알콕시 기는 메톡시 기, 에톡시 기, 프로폭시 기, 부톡시 기 및 메톡시에톡시 기로 예시된다. 더욱이, 이러한 유기규소 화합물의 규소 원자에 결합된 비-알콕시 기는 치환되거나 비치환된 1가 탄화수소 기, 예컨대 알킬 기, 알케닐 기, 아릴 기, 아르알킬 기, 할로겐화 알킬 기 등; 에폭시 기-함유 1가 유기 기, 예컨대 3-글리시독시프로필 기, 4-글리시독시부틸 기, 또는 유사한 글리시독시알킬 기; 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸 기, 3-(3,4-에폭시사이클로헥실)프로필 기, 또는 유사한 에폭시사이클로헥실알킬 기; 및 4-옥시라닐부틸 기, 8-옥시라닐옥틸 기, 또는 유사한 옥시라닐알킬 기; 아크릴 기-함유 1가 유기 기, 예컨대 3-메타크릴옥시프로필 기 등; 및 수소 원자로 예시된다.
이러한 유기규소 화합물은 일반적으로 규소-결합된 알케닐 기 또는 규소-결합된 수소 원자를 갖는다. 더욱이, 다양한 유형의 베이스 재료에 대해 양호한 접착성을 부여하는 능력으로 인하여, 이러한 유기규소 화합물은 일반적으로 한 분자 내에 적어도 하나의 에폭시 기-함유 1가 유기 기를 갖는다. 이러한 유형의 유기규소 화합물은 유기실란 화합물, 유기실록산 올리고머 및 알킬 실리케이트로 예시된다. 유기실록산 올리고머 또는 알킬 실리케이트의 분자 구조는 선형 사슬 구조, 부분 분지된 선형 사슬 구조, 분지형 사슬 구조, 고리형 구조, 및 망상 구조로 예시된다. 선형 사슬 구조, 분지형 사슬 구조, 및 망상 구조가 전형적이다. 이러한 유형의 유기규소 화합물은 실란 화합물, 예컨대 3-글리시독시프로필트라이메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)-에틸트라이메톡시실란, 3-메타크릴옥시 프로필트라이메톡시실란 등; 한 분자 내에 적어도 하나의 규소-결합된 알케닐 기 또는 규소-결합된 수소 원자, 및 적어도 하나의 규소-결합된 알콕시 기를 갖는 실록산 화합물; 적어도 하나의 규소-결합된 알콕시 기를 갖는 실란 화합물 또는 실록산 화합물과 한 분자 내에 적어도 하나의 규소-결합된 하이드록시 기 및 적어도 하나의 규소-결합된 알케닐 기를 갖는 실록산 화합물의 혼합물; 및 메틸 폴리실리케이트, 에틸 폴리실리케이트, 및 에폭시 기-함유 에틸 폴리실리케이트로 예시된다.
다양한 실시 형태에서, 조성물은 적어도 하나의 발포제를 포함한다. 이용되는 경우, 발포제는 화학적 발포제, 물리적 발포제 및 이들의 조합의 군으로부터 선택될 수 있다. 이용되는 발포제의 양은 원하는 결과에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 발포제의 양은 최종 폼 밀도 및 폼 상승 프로파일(profile)을 맞추기 위해 달라질 수 있다.
조성물은 선형 및 환형 둘 모두의 실리콘, 유기 오일, 유기 용매 및 이들의 혼합물을 포함하는 담체 비히클(또는 희석제)을 포함할 수 있다. 용매의 구체적인 예는 미국 특허 제6,200,581호에서 찾아 볼 수 있다. 담체 비히클은 또한, 25℃에서의 점도가 1 내지 1,000 ㎟/sec의 범위인 저점도 유기폴리실록산 또는 휘발성 메틸 실록산 또는 휘발성 에틸 실록산 또는 휘발성 메틸 에틸 실록산, 예를 들어 헥사메틸사이클로트라이실록산, 옥타메틸사이클로테트라실록산, 데카메틸사이클로펜타실록산, 도데카메틸사이클로헥사실록산, 옥타메틸트라이실록산, 데카메틸테트라실록산, 도데카메틸펜타실록산, 테트라데카메틸헥사실록산, 헥사데카메틸헵타실록산, 헵타메틸-3-{(트라이메틸실릴)옥시)}트라이실록산, 헥사메틸-3,3,비스{(트라이메틸실릴)옥시}트라이실록산, 펜타메틸{(트라이메틸실릴)옥시}사이클로트라이실록산뿐만 아니라, 폴리다이메틸실록산, 폴리에틸실록산, 폴리메틸에틸실록산, 폴리메틸페닐실록산, 폴리다이페닐실록산, 카프릴릴 메티콘, 및 이들의 임의의 혼합물일 수 있다.
일부 실시 형태에서, 조성물은 하나 이상의 추가 성분, 예컨대 리올로지 조절제, 극성 유기 용매, 증점제, 무기 염(예를 들어, 염화칼슘), 개인 케어 활성제/성분, 방향제 또는 이들의 조합을 포함한다. 전형적으로, 하나 이상의 추가 성분은 조성물의 원하는 용도에 기초하여 선택된다. 예를 들어, 일부 실시 형태에서, 조성물은 개인 케어 조성물로서 사용하기 위해 제형화되고, 개인 케어 성분을 추가로 포함한다. 특정 개인 케어 성분, 또는 특정 개인 케어 성분들의 혼합물은 개인 케어 조성물의 유형에 기초하여 선택될 수 있으며, 이 조성물은 그대로 제형화된다. 이들 실시 형태에서, 개인 케어 성분은 액체, 고체, 캡슐화된 액체 등일 수 있다. 개인 케어 성분의 다양한 예가 하기에 기재되어 있다. 이들 개인 케어 성분 중 임의의 것, 또는 둘 이상의 상이한 개인 케어 성분의 조합이 개인 케어 성분으로서 이용될 수 있다. 명확함 및 일관성을 위하여, "개인 케어 성분"은 조성물이 단지 하나 또는 둘 이상의 개인 케어 성분을 포함하는 실시 형태를 포함한다.
특정 실시 형태에서, 개인 케어 성분은 발한억제제 및/또는 탈취제(AP/DEO)이다. 이들 실시 형태에서, 조성물은 발한억제제 및/또는 탈취제(AP/DEO) 조성물로 지칭될 수 있다. 발한억제제 및 탈취제의 예에는 염화알루미늄, 알루미늄 지르코늄 테트라클로로하이드렉스 GLY, 알루미늄 지르코늄 테트라클로로하이드렉스 PEG, 알루미늄 클로로하이드렉스, 알루미늄 지르코늄 테트라클로로하이드렉스 PG, 알루미늄 클로로하이드렉스 PEG, 알루미늄 지르코늄 트라이클로로하이드레이트, 알루미늄 클로로하이드렉스 PG, 알루미늄 지르코늄 트라이클로로하이드렉스 GLY, 헥사클로로펜, 벤잘코늄 클로라이드, 알루미늄 세스퀴클로로하이드레이트, 중탄산나트륨, 알루미늄 세스퀴클로로하이드렉스 PEG, 클로로필린구리 복합체, 트라이클로산, 알루미늄 지르코늄 옥타클로로하이드레이트, 아연 리시놀레에이트 및 이들의 혼합물이 포함된다.
소정 실시 형태에서, 개인 케어 성분은 피부 케어 성분을 포함한다. 조성물을 제조하는 데 이용되는 경우, 피부 케어 성분은 전형적으로 수상(water phase) 안정화제, 화장용 살생물제, 컨디셔닝제(이는 실리콘, 양이온성, 소수성 등일 수 있음), 연화제, 보습제, 착색제, 염료, 자외선(UV) 흡수제, 썬스크린제, 산화방지제, 방향제, 항미생물제, 항세균제, 항진균제, 노화방지 활성제, 항여드름제, 피부 라이트닝제, 안료, 보존제, pH 조절제, 전해질, 킬레이트제, 식물 추출물, 식물성 추출물, 피지 흡수제, 피지 조절제, 비타민, 왁스, 계면활성제, 세정제, 유화제, 증점제, 추진 가스, 피부 보호제, 필름 형성 중합체, 광 산란제, 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 이들 실시 형태 중 일부에서, 조성물은 이용되는 특정 개인 케어 성분에 기초하여 피부 케어 조성물, 화장 조성물, 썬스크린, 샤워 겔, 비누, 하이드로젤, 크림, 로션, 밤(balm), 파운데이션, 립스틱, 아이라이너, 큐티클 코트(cuticle coat), 블러시(blush) 등으로 지칭될 수 있다. 그러한 피부 케어 성분의 다양한 화학종이 하기에 기재되며, 이때 유사한 화학종과 대안적인 화학종이 당업자에게 알려져 있다.
연화제의 예에는 휘발성 또는 비휘발성 실리콘 오일; 실리콘 수지, 예컨대 폴리프로필실세스퀴옥산 및 페닐 트라이메티콘; 실리콘 탄성중합체, 예컨대 다이메티콘 가교중합체; 알킬메틸실록산, 예컨대 C30-45 알킬 메티콘; 휘발성 또는 비휘발성 탄화수소 화합물, 예컨대 스쿠알렌, 파라핀 오일, 바셀린 오일 및 나프탈렌 오일; 수소화 또는 부분 수소화 폴리아이소부텐; 아이소에이코산; 스쿠알란; 아이소파라핀; 아이소도데칸; 아이소데칸 또는 아이소헥사-데칸; 분지형 C8-C16 에스테르; 아이소헥실 네오펜타노에이트; 에스테르 오일, 예컨대 아이소노닐 아이소노나노에이트, 세토스테아릴 옥타노에이트, 아이소프로필 미리스테이트, 팔미테이트 유도체(예를 들어, 덱스트린 팔미테이트), 스테아레이트 유도체, 다이아이소 스테아릴 말레이트, 아이소스테아릴 아이소스테아레이트 및 알코올 또는 폴리알코올의 헵타노에이트, 옥타노에이트, 데카노에이트 또는 리시놀레에이트, 또는 이들의 혼합물; 식물 기원의 탄화수소 오일, 예컨대 맥아, 해바라기, 포도씨, 피마자, 시어, 아보카도, 올리브, 대두, 스위트 아몬드, 팜, 평지씨, 목화씨, 헤이즐넛, 마카다미아, 호호바, 블랙커런트, 달맞이꽃; 또는 카프릴산/카프르산의 트라이글리세라이드; 고급 지방산, 예를 들어 올레산, 리놀레산 또는 리놀렌산; 및 이들의 혼합물이 포함된다.
왁스의 예에는 탄화수소 왁스, 예컨대 비즈왁스, 라놀린 왁스, 라이스 왁스(rice wax), 카르나우바 왁스, 칸데릴라 왁스, 미정질 왁스, 파라핀, 오조케라이트, 폴리에틸렌 왁스, 합성 왁스, 세레신, 라놀린, 라놀린 유도체, 코코아 버터, 셸락 왁스, 브란 왁스(bran wax), 케이폭 왁스(capok wax), 사탕수수 왁스, 몬탄 왁스, 고래 왁스(whale wax), 베이베리 왁스(bayberry wax), 실리콘 왁스(예를 들어, 폴리메틸실록산 알킬, 알콕시 및/또는 에스테르, C30-45 알킬다이메틸실릴 폴리프로필실세스퀴옥산), 스테아릴 다이메티콘, 알킬메틸실록시 단위 내에 장쇄 알킬 기를 포함하는 알킬메틸실록산, 및 이들의 혼합물이 포함된다.
보습제의 예에는 저분자량 지방족 다이올, 예컨대 프로필렌 글리콜 및 부틸렌 글리콜; 폴리올, 예컨대 글리세린 및 소르비톨; 및 폴리옥시에틸렌 중합체, 예컨대 폴리에틸렌 글리콜 200; 하이알루론산 및 이의 유도체; 및 이들의 혼합물이 포함된다.
증점제의 예에는 아크릴아미드 공중합체, 아크릴레이트 공중합체 및 그의 염(예컨대, 소듐 폴리아크릴레이트), 잔탄 검 및 유도체, 셀룰로스 검 및 셀룰로스 유도체(예컨대, 메틸셀룰로스, 메틸하이드록시프로필셀룰로스, 하이드록시에틸셀룰로스, 하이드록시프로필셀룰로스, 폴리프로필하이드록시에틸셀룰로스), 전분 및 전분 유도체(예컨대, 하이드록시에틸아밀로스 및 전분 아밀라제), 폴리옥시에틸렌, 카르보머(carbomer), 알기네이트(예컨대, 소듐 알기네이트), 아라비아 검, 계피 검(cassia gum), 카로브 검, 스클레로글루칸 검, 젤란 검, 람산 검, 카라야 검, 카라기난 검, 구아 검 및 구아 검 유도체, 코카미드 유도체(코카미도프로필 베타인 및 코카미드 MIPA를 포함함), 알킬 알코올(예컨대, 세테아릴 알코올, 스테아릴 알코올, 및 다른 지방 알코올), 젤라틴, PEG-유도체, 사카라이드(예컨대, 프룩토스, 글루코스) 및 사카라이드 유도체(예컨대, PEG-120 메틸 글루코스 다이올레이트) 및 이들의 혼합물이 포함된다.
수상 안정제의 예에는 전해질(예를 들어, 알칼리 금속 염 및 알칼리 토금속 염, 특히 나트륨, 칼륨, 칼슘 및 마그네슘의 클로라이드, 보레이트, 시트레이트, 및 설페이트 염뿐만 아니라 알루미늄 클로로하이드레이트, 및 다가전해질, 특히 하이알루론산 및 하이알루론산나트륨), 폴리올(글리세린, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 및 소르비톨), 알코올, 예컨대 에틸 알코올, 및 하이드로콜로이드, 및 이들의 혼합물이 포함된다.
pH 조절제의 예에는 임의의 수용성 산, 예컨대 카르복실산 또는 무기산, 예를 들어 염산, 황산, 및 인산, 모노카르복실산, 예컨대 아세트산 및 락트산, 및 폴리카르복실산, 예컨대 석신산, 아디프산, 시트르산, 및 이들의 혼합물이 포함된다.
보존제 및 화장 살생물제의 예에는 파라벤 유도체(예를 들어, 메틸파라벤, 프로필파라벤), 하이단토인 유도체, 클로르헥시딘 및 그의 유도체, 이미다졸리디닐 우레아, 다이아졸리디닐 우레아, 페녹시에탄올, 은 유도체, 살리실레이트 유도체, 트라이클로산, 시클로피록스 올아민, 헥사미딘, 옥시퀴놀린 및 그의 유도체, PVP-요오드, 아연 염 및 유도체, 예컨대 아연 피리티온, 메틸클로로아이소티아졸리논, 메틸아이소티아졸리논, 및 이들의 혼합물이 포함된다.
피지 흡수제 또는 피지 조절제의 예에는 실리카 실릴레이트, 실리카 다이메틸 실릴레이트, 다이메티콘/비닐 다이메티콘 가교중합체, 폴리메틸 메타크릴레이트, 가교결합된 메틸메타크릴레이트 및 알루미늄 전분 옥테닐석시네이트, 및 이들의 혼합물이 포함된다.
안료 및 착색제의 예에는 표면 처리 또는 미처리된 산화철, 표면 처리 또는 미처리된 이산화티타늄, 표면 처리 또는 미처리된 운모, 산화은, 실리케이트, 산화크롬, 카로테노이드, 카본 블랙, 울트라마린, 클로로필린 유도체 및 옐로우 오커가 포함된다. 유기 안료의 예에는 아조, 인디고이드, 트라이페닐메탄, 안트라퀴논, 및 잔틴 염료(이들은 D&C 및 FD&C 블루, 브라운, 그린, 오렌지, 레드, 옐로우 등으로 지정됨)를 포함하는 방향족 유형, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 표면 처리제는 레시틴, 실리콘, 실란, 플루오로 화합물 및 이들의 혼합물을 기반으로 한 이러한 처리제를 포함한다.
실리콘 컨디셔닝제의 예에는 실리콘 오일, 예컨대 다이메티콘; 실리콘 검, 예컨대 다이메티코놀; 실리콘 수지, 예컨대 트라이메틸실록시 실리케이트, 폴리프로필 실세스퀴옥산; 실리콘 탄성중합체; 알킬메틸실록산; 유기개질된 실리콘 오일, 예컨대 아모다이메티콘, 아미노프로필 페닐 트라이메티콘, 페닐 트라이메티콘, 트라이메틸 펜타페닐 트라이실록산, 실리콘 쿼터늄-16/글리시독시 다이메티콘 가교중합체, 실리콘 쿼터늄-16; 사카라이드 작용성 실록산; 카르비놀 작용성 실록산; 실리콘 폴리에테르; 실록산 공중합체(다이비닐다이메티콘/다이메티콘 공중합체); 아크릴레이트 또는 아크릴 작용성 실록산; 및 이들의 혼합물 또는 에멀젼이 포함된다.
양이온성 컨디셔닝제의 예에는 구아 유도체, 예컨대 구아 검의 하이드록시프로필트라이메틸암모늄 유도체; 양이온성 셀룰로스 유도체, 양이온성 전분 유도체; 셀룰로스 에테르의 4차 질소 유도체; 다이메틸다이알릴 암모늄 클로라이드의 단일중합체; 아크릴아미드 및 다이메틸다이알릴 암모늄 클로라이드의 공중합체; 에스테르 또는 아미드 결합에 의해 중합체에 부착된 양이온성 질소 작용기를 함유하는, 아크릴산 또는 메타크릴산으로부터 유도되는 단일중합체 또는 공중합체; 지방 알킬 다이메틸 암모늄 치환된 에폭사이드와 반응한 하이드록시에틸 셀룰로스의 중합체성 4차 암모늄 염; N,N'-비스-(2,3-에폭시프로필)-피페라진 또는 피페라진-비스-아크릴아미드 및 피페라진의 중축합 생성물; 및 4차 질소 작용기를 갖는 아크릴산 에스테르 및 비닐피롤리돈의 공중합체가 포함된다. 구체적인 재료에는 다양한 폴리쿼트(polyquat), 예를 들어 폴리쿼터늄-7, 폴리쿼터늄-8, 폴리쿼터늄-10, 폴리쿼터늄-11 및 폴리쿼터늄-23이 포함된다. 다른 카테고리의 컨디셔너는 양이온성 계면활성제, 예컨대 세틸 트라이메틸암모늄 클로라이드, 세틸 트라이메틸암모늄 브로마이드, 스테아릴트라이메틸암모늄 클로라이드, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 일부 경우에, 양이온성 컨디셔닝제는 또한 소수성으로 개질된, 예컨대 소수성으로 개질된 4차화 하이드록시에틸셀룰로스 중합체; 양이온 소수성으로 개질된 갈락토만난 에테르; 및 이들의 혼합물이다.
소수성 컨디셔닝제의 예에는 구아 유도체; 갈락토만난 검 유도체; 셀룰로스 유도체; 및 이들의 혼합물이 포함된다.
UV 흡수제 및 썬스크린제에는 약 290 내지 320 나노미터(UV-B 영역)의 자외선을 흡수하는 것들 및 320 내지 400 나노미터 범위(UV-A 영역)의 자외선을 흡수하는 것들이 포함된다.
썬스크린제의 일부 예는 아미노벤조산, 시녹세이트, 다이에탄올아민 메톡시신나메이트, 다이갈로일 트라이올레에이트, 다이옥시벤존, 에틸 4-[비스(하이드록시프로필)] 아미노벤조에이트, 글리세릴 아미노벤조에이트, 호모살레이트(homosalate), 다이하이드록시아세톤을 갖는 로손(lawsone), 멘틸 안트라닐레이트, 옥토크릴렌, 에틸헥실 메톡시신나메이트(또는 옥틸 메톡시신나메이트), 옥틸 살리실레이트(또는 에틸헥실 살리실레이트), 옥시벤존, 파디메이트(padimate) O, 페닐벤즈이미다졸 설폰산, 적색 바셀린, 설리소벤존, 이산화티타늄, 트롤라민 살리실레이트 및 이들의 혼합물이다.
UV 흡수제의 일부 예는 아세트아미노살롤, 알라토인 PABA, 벤잘프탈라이드, 벤조페논, 벤조페논 1-12, 3-벤질리덴 캄퍼, 벤질리덴캄퍼 가수분해된 콜라겐 설폰아미드, 벤질리덴 캄퍼 설폰산, 벤질 살리실레이트, 보르넬론, 부메트라이오졸, 부틸 메톡시다이벤조일메탄, 부틸 PABA, 세리아/실리카, 세리아/실리카 활석, 시녹세이트, DEA-메톡시신나메이트, 다이벤즈옥사졸 나프탈렌, 다이-t-부틸 하이드록시벤질리덴 캄퍼, 다이갈로일 트라이올레에이트, 다이아이소프로필 메틸 신나메이트, 다이메틸 PABA 에틸 세테아릴다이모늄 토실레이트, 다이옥틸 부타미도 트라이아존, 다이페닐 카르보메톡시 아세톡시 나프토피란, 다이소듐 비스에틸페닐 티아미노트라이아진 스틸벤다이설포네이트, 다이소듐 다이스티릴바이페닐 트라이아미노트라이아진 스틸벤다이설포네이트, 다이소듐 다이스티릴바이페닐 다이설포네이트, 드로메트라이졸, 드로메트라이졸 트라이실록산, 에틸 다이하이드록시프로필 PABA, 에틸 다이아이소프로필신나메이트, 에틸 메톡시신나메이트, 에틸 PABA, 에틸 우로카네이트, 에트로크릴렌 페룰산, 글리세릴 옥타노에이트 다이메톡시신나메이트, 글리세릴 PABA, 글리콜 살리실레이트, 호모살레이트, 아이소아밀 p-메톡시신나메이트, 아이소프로필벤질 살리실레이트, 아이소프로필 다이벤졸릴메탄, 아이소프로필 메톡시신나메이트, 옥틸 메톡시신나메이트, 멘틸 안트라닐레이트, 멘틸 살리실레이트, 4-메틸벤질리덴, 캄퍼, 옥토크릴렌, 옥트라이졸, 옥틸 다이메틸 PABA, 에틸 헥실 메톡시신나메이트, 옥틸 살리실레이트, 옥틸 트라이아존, PABA, PEG-25 PABA, 펜틸 다이메틸 PABA, 페닐벤즈이미다졸 설폰산, 폴리아크릴아미도메틸 벤질리덴 캄퍼, 포타슘 메톡시신나메이트, 포타슘 페닐벤즈이미다졸 설포네이트, 적색 바셀린, 소듐 페닐벤즈이미다졸 설포네이트, 소듐 우로카네이트, TEA-페닐벤즈이미다졸 설포네이트, TEA-살리실레이트, 테레프탈릴리덴 다이캄퍼 설폰산, 이산화티타늄, 트라이PABA 판테놀, 우로칸산, VA/크로토네이트/메타크릴옥시벤조페논-1 공중합체 및 이들의 혼합물이다.
피부 보호제의 예에는 알란토인, 알루미늄 아세테이트, 수산화알루미늄, 황산알루미늄, 칼라민, 코코아 버터, 대구 간유, 콜로이드상 오트밀, 다이메티콘, 글리세린, 카올린, 라놀린, 광유, 바셀린, 상어 간유, 중탄산나트륨, 활석, 위치 하젤(witch hazel), 아연 아세테이트, 탄산아연, 산화아연, 및 이들의 혼합물이 포함된다.
염료의 예에는 1-아세톡시-2-메틸나프탈렌; 산성 염료; 5-아미노-4-클로로-o-크레졸; 5-아미노-2,6-다이메톡시-3-하이드록시피리딘; 3-아미노-2,6-다이메틸페놀; 2-아미노-5-에틸페놀 HCl; 5-아미노-4-플루오로-2-메틸페놀 설페이트; 2-아미노-4-하이드록시에틸아미노아니솔; 2-아미노-4-하이드록시에틸아미노아니솔 설페이트; 2-아미노-5-니트로페놀; 4-아미노-2-니트로페놀; 4-아미노-3-니트로페놀; 2-아미노-4-니트로페놀 설페이트; m-아미노페놀 HCl; p-아미노페놀 HCl; m-아미노페놀; o-아미노페놀; 4,6-비스(2-하이드록시에톡시)-m-페닐렌다이아민 HCl; 2,6-비스(2-하이드록시에톡시)-3,5-피리딘다이아민 HCl; 2-클로로-6-에틸아미노-4-니트로페놀; 2-클로로-5-니트로-N-하이드록시에틸 p-페닐렌다이아민; 2-클로로-p-페닐렌다이아민; 3,4-다이아미노벤조산; 4,5-다이아미노-1-((4-클로로페닐)메틸)-1H-피라졸-설페이트; 2,3-다이아미노다이하이드로피라졸로 피라졸론 다이메토설포네이트; 2,6-다이아미노피리딘; 2,6-다이아미노-3-((피리딘-3-일)아조)피리딘; 다이하이드록시인돌; 다이하이드록시인돌린; N,N-다이메틸-p-페닐렌다이아민; 2,6-다이메틸-p-페닐렌다이아민; N,N-다이메틸-p-페닐렌다이아민 설페이트; 직접 염료; 4-에톡시-m-페닐렌다이아민 설페이트; 3-에틸아미노-p-크레졸 설페이트; N-에틸-3-니트로 PABA; 글루콘아미도프로필 아미노프로필 다이메티콘; 헤마톡실론 브라실레토(Haematoxylon brasiletto) 목재 추출물; HC 염료; 로소니아 이네르미스(Lawsonia inermis) (헤나(Henna)) 추출물; 하이드록시에틸-3,4-메틸렌다이옥시아닐린 HCl; 하이드록시에틸-2-니트로-p-톨루이딘; 하이드록시에틸-p-페닐렌다이아민 설페이트; 2-하이드록시에틸 피크람산; 하이드록시피리디논; 하이드록시석신이미딜 C21-C22 아이소알킬 아시데이트; 이사틴; 이사티스 틴크토리아(Isatis tinctoria) 잎 분말; 2-메톡시메틸-p-페닐렌다이아민 설페이트; 2-메톡시-p-페닐렌다이아민 설페이트; 6-메톡시-2,3-피리딘다이아민 HCl; 4-메틸벤질 4,5-다이아미노 피라졸 설페이트; 2,2'-메틸렌비스 4-아미노페놀; 2,2'-메틸렌비스-4-아미노페놀 HCl; 3,4-메틸렌다이옥시아닐린; 2-메틸레소르시놀; 메틸로사닐리늄 클로라이드; 1,5-나프탈렌다이올; 1,7-나프탈렌다이올; 3-니트로-p-크레졸; 2-니트로-5-글리세릴 메틸아닐린; 4-니트로구아이아콜; 3-니트로-p-하이드록시에틸아미노페놀; 2-니트로-N-하이드록시에틸-p-아니시딘; 니트로페놀; 4-니트로페닐 아미노에틸우레아; 4-니트로-o-페닐렌다이아민 다이하이드로클로라이드; 2-니트로-p-페닐렌다이아민 다이하이드로클로라이드; 4-니트로-o-페닐렌다이아민 HCl; 4-니트로-m-페닐렌다이아민; 4-니트로-o-페닐렌다이아민; 2-니트로-p-페닐렌다이아민; 4-니트로-m-페닐렌다이아민 설페이트; 4-니트로-o-페닐렌다이아민 설페이트; 2-니트로-p-페닐렌다이아민 설페이트; 6-니트로-2,5-피리딘다이아민; 6-니트로-o-톨루이딘; PEG-3 2,2'-다이-p-페닐렌다이아민; p-페닐렌다이아민 HCl; p-페닐렌다이아민 설페이트; 페닐 메틸 피라졸론; N-페닐-p-페닐렌다이아민 HCl; 안료 블루 15:1; 안료 바이올렛 23; 안료 옐로우 13; 피로카테콜; 피로갈롤; 레소르시놀; 소듐 피크라메이트; 소듐 설파닐레이트; 용매 옐로우 85; 용매 옐로우 172; 테트라아미노피리미딘 설페이트; 테트라브로모페놀 블루; 2,5,6-트라이아미노-4-피리미디놀 설페이트; 1,2,4-트라이하이드록시벤젠이 포함된다.
방향제의 예에는 향료 케톤 및 향료 알데하이드가 포함된다. 향료 케톤의 예시적인 것은 부콕심(buccoxime); 아이소 자스몬; 메틸 베타 나프틸 케톤; 머스크 인다논; 토날리드/머스크 플러스; 알파-다마스콘(Damascone), 베타-다마스콘, 델타-다마스콘, 아이소-다마스콘, 다마세논(Damascenone), 다마로스(Damarose), 메틸-다이하이드로자스모네이트, 멘톤(Menthone), 카르본(Carvone), 캄퍼(Camphor), 펜콘(Fenchone), 알파-이오논(Ionone), 베타-이오논, 감마-메틸 이른바 이오논, 플레우라몬(Fleuramone), 다이하이드로자스몬, 시스-자스몬, 아이소-E-수퍼, 메틸-세드레닐-케톤 또는 메틸-세드릴론, 아세토페논, 메틸-아세토페논, 파라-메톡시-아세토페논, 메틸-베타-나프틸-케톤, 벤질-아세톤, 벤조페논, 파라-하이드록시-페닐-부타논, 셀러리 케톤(Celery Ketone) 또는 라이브스콘(Livescone), 6-아이소프로필데카하이드로-2-나프톤, 다이메틸-옥테논, 프레스코멘테(Freskomenthe), 4-(1-에톡시비닐)-3,3,5,5,-테트라메틸-사이클로헥사논, 메틸-헵테논, 2-(2-(4-메틸-3-사이클로헥센-1-일)프로필)-사이클로펜타논, 1-(p-멘텐-6(2)-일)-1-프로파논, 4-(4-하이드록시-3-메톡시페닐)-2-부타논, 2-아세틸-3,3-다이메틸-노르보르난, 6,7-다이하이드로-1,1,2,3,3-펜타메틸-4(5H)-인다논, 4-다마스콜, 둘시닐(Dulcinyl) 또는 카시온(Cassione), 젤손(Gelsone), 헥실론, 아이소시클레몬 E, 메틸 사이클로시트론, 메틸-라벤더-케톤, 오리본(Orivon), 파라-3차-부틸-사이클로헥사논, 베르돈(Verdone), 델폰(Delphone), 무스콘(Muscone), 네오부테논, 플리카톤(Plicatone), 벨로우톤(Veloutone), 2,4,4,7-테트라메틸-옥트-6-엔-3-온 및 테트라메란(Tetrameran)이다. 방향제는 식물, 해초 등의 꽃, 종자, 잎 및/또는 뿌리로부터 유래되거나 추출될 수 있다. 방향제는 동물로부터, 예를 들어 분비샘으로부터 추출될 수 있으며, 사향 또는 경유(sperm oil)일 수 있다. 방향제는 또한 인공적으로 합성될 수 있으며, 예를 들어 멘톨, 아세테이트, 바닐라 등이다.
특정 실시 형태에서, 향료 케톤은 냄새 특징을 위하여 알파 다마스콘, 델타 다마스콘, 아이소 다마스콘, 카르본, 감마-메틸-이오논, 아이소-E-수퍼, 2,4,4,7-테트라메틸-옥트-6-엔-3-온, 벤질 아세톤, 베타 다마스콘, 다마세논, 메틸 다이하이드로자스모네이트, 메틸 세드릴론, 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.
특정 실시 형태에서, 향료 알데하이드는 냄새 특징을 위하여 아독살; 아니스산 알데하이드; 사이말; 에틸 바닐린; 플로르하이드랄; 헬리오날; 헬리오트로핀; 하이드록시시트로넬랄; 코아본; 라우르산 알데하이드; 리랄; 메틸 노닐 아세트알데하이드; P. T. 부시날; 페닐 아세트알데하이드; 운데실렌산 알데하이드; 바닐린; 2,6,10-트라이메틸-9-운데세날, 3-도데센-1-알, 알파-n-아밀 신남산 알데하이드, 4-메톡시벤즈알데하이드, 벤즈알데하이드, 3-(4-tert 부틸페닐)-프로파날, 2-메틸-3-(파라-메톡시페닐 프로파날, 2-메틸-4-(2,6,6-트라이메틸-2(1)-사이클로헥센-1-일) 부타날, 3-페닐-2-프로페날, 시스-/트랜스-3,7-다이메틸-2,6-옥타다이엔-1-알, 3,7-다이메틸-6-옥텐-1-알, [(3,7-다이메틸-6-옥테닐)옥시]아세트알데하이드, 4-아이소프로필벤즈알데하이드, 1,2,3,4,5,6,7,8-옥타하이드로-8,8-다이메틸-2-나프트알데하이드, 2,4-다이메틸-3-사이클로헥센-1-카르복스알데하이드, 2-메틸-3-(아이소프로필페닐)프로파날, 1-데카날; 데실 알데하이드, 2,6-다이메틸-5-헵테날, 4-(트라이사이클로[5.2.1.0(2,6)]-데실리덴-8)-부타날, 옥타하이드로-4,7-메타노-1H-인덴카르복스알데하이드, 3-에톡시-4-하이드록시 벤즈알데하이드, 파라-에틸-알파, 알파-다이메틸 하이드로신남알데하이드, 알파-메틸-3,4-(메틸렌다이옥시)-하이드로신남알데하이드, 3,4-메틸렌다이옥시벤즈알데하이드, 알파-n-헥실 신남산 알데하이드, m-시멘-7-카르복스알데하이드, 알파-메틸 페닐 아세트알데하이드, 7-하이드록시-3,7-다이메틸 옥타날, 운데세날, 2,4,6-트라이메틸-3-사이클로헥센-1-카르복스알데하이드, 4-(3)(4-메틸-3-펜테닐)-3-사이클로헥센-카르복스알데하이드, 1-도데카날, 2,4-다이메틸 사이클로헥센-3-카르복스알데하이드, 4-(4-하이드록시-4-메틸 펜틸)-3-사이클로헥센-1-카르복스알데하이드, 7-메톡시-3,7-다이메틸옥탄-1-알, 2-메틸 운데카날, 2-메틸 데카날, 1-노나날, 1-옥타날, 2,6,10-트라이메틸-5,9-운데카다이에날, 2-메틸-3-(4-tert부틸)프로파날, 다이하이드로신남산 알데하이드, 1-메틸-4-(4-메틸-3-펜테닐)-3-사이클로헥센-1-카르복스알데하이드, 5 또는 6 메톡시 10 헥사하이드로-4,7-메타노인단-1 또는 2-카르복스알데하이드, 3,7-다이메틸옥탄-1-알, 1-운데카날, 10-운데센-1-알, 4-하이드록시-3-메톡시 벤즈알데하이드, 1-메틸-3-(4-메틸펜틸)-3-사이클로헥센카르복스알데하이드, 7-하이드록시-3,7-다이메틸-옥타날, 트랜스-4-데세날, 2,6-노나다이에날, 파라톨릴아세트알데하이드; 4-메틸페닐아세트알데하이드, 2-메틸-4-(2,6,6-트라이메틸-1-사이클로헥센-1-일)-2-부테날, 오르토-메톡시신남산 알데하이드, 3,5,6-트라이메틸-3-사이클로헥센 카르복스알데하이드, 3,7-다이메틸-2-메틸렌-6-옥테날, 페녹시아세트알데하이드, 5,9-다이메틸-4,8-데카다이에날, 페녹시 알데하이드 (6,10-다이메틸-3-옥사-5,9-운데카다이엔-1-알), 헥사하이드로-4,7-메타노인단-1-카르복스알데하이드, 2-메틸 옥타날, 알파-메틸-4-(1-메틸 에틸)벤젠 아세트알데하이드, 6,6-다이메틸-2-노르피넨-2-프로피온알데하이드, 파라 메틸 페녹시 아세트알데하이드, 2-메틸-3-페닐-2-프로펜-1-알, 3,5,5-트라이메틸 헥사날, 헥사하이드로-8,8-다이메틸-2-나프트알데하이드, 3-프로필-바이사이클로[2.2.1]-헵트-5-엔-2-카르브알데하이드, 9-데세날, 3-메틸-5-페닐-1-펜타날, 메틸노닐 아세트알데하이드, 헥사날, 트랜스-2-헥세날, 1-p-멘텐-q-카르복스알데하이드 및 이들의 혼합물로부터 선택된다.
산화방지제의 예는 아세틸 시스테인, 아르뷰틴, 아스코르브산, 아스코르브산 폴리펩티드, 아스코르빌 다이팔미테이트, 아스코르빌 메틸실란올 펙티네이트, 아스코르빌 팔미테이트, 아스코르빌 스테아레이트, BHA, p-하이드록시아니솔, BHT, t-부틸 하이드로퀴논, 카페산, 카멜리아 시넨시스 오일, 키토산 아스코르베이트, 키토산 글리콜레이트, 키토산 살리실레이트, 클로로겐산, 시스테인, 시스테인 HCI, 데실 메르캅토메틸이미다졸, 에리토르브산, 다이아밀하이드로퀴논, 다이-t-부틸하이드로퀴논, 다이세틸 티오다이프로피오네이트, 다이사이클로펜타다이엔/t-부틸크레졸 공중합체, 다이갈로일 트라이올레에이트, 다이라우릴 티오다이프로피오네이트, 다이미리스틸 티오다이프로피오네이트, 다이올레일 토코페릴 메틸실란올, 아이소퀘르시트린, 디오스민, 다이소듐 아스코르빌 설페이트, 다이소듐 루티닐 다이설페이트, 다이스테아릴 티오다이프로피오네이트, 다이트라이데실 티오다이프로피오네이트, 도데실 갈레이트, 에틸 페룰레이트, 페룰산, 하이드로퀴논, 하이드록실아민 HCI, 하이드록실아민 설페이트, 아이소옥틸 티오글리콜레이트, 코직산, 마데카시코사이드, 마그네슘 아스코르베이트, 마그네슘 아스코르빌 포스페이트, 멜라토닌, 메톡시-PEG-7 루티닐 석시네이트, 메틸렌 다이-t-부틸크레졸, 메틸실란올 아스코르베이트, 노르다이하이드로구아이아레트산, 옥틸 갈레이트, 페닐티오글리콜산, 플로로글루시놀, 포타슘 아스코르빌 토코페릴 포스페이트, 티오다이글리콜아미드, 아황산칼륨, 프로필 갈레이트, 로즈마린산, 루틴, 소듐 아스코르베이트, 소듐 아스코르빌/콜레스테릴 포스페이트, 중아황산나트륨, 소듐 에리토르베이트, 소듐 메타바이설파이드, 아황산나트륨, 소듐 티오글리콜레이트, 소르비틸 푸르푸랄, 티트리(멜라레우카 아프테미폴리아) 오일, 토코페릴 아세테이트, 테트라헥실데실 아스코르베이트, 테트라하이드로다이페룰로일메탄, 토코페릴 리놀레에이트/올레에이트, 티오다이글리콜, 토코페릴 석시네이트, 티오다이글리콜산, 티오글리콜산, 티오락트산, 티오살리실산, 티오타우린, 레티놀, 토코페레스-5, 토코페레스-10, 토코페레스-12, 토코페레스-18, 토코페레스-50, 토코페롤, 토코페르솔란, 토코페릴 리놀레에이트, 토코페릴 니코티네이트, 토코퀴논, o-톨릴 바이구아나이드, 트리스(노닐페닐) 포스파이트, 유비퀴논, 아연 다이부틸다이티오카르바메이트 및 이들의 혼합물이다.
추진제 가스의 예에는 이산화탄소, 질소, 아산화질소, 휘발성 탄화수소, 예컨대 부탄, 아이소부탄, 또는 프로판, 및 염소화 또는 플루오르화 탄화수소, 예컨대 다이클로로다이플루오로메탄 및 다이클로로테트라플루오로에탄 또는 다이메틸에테르; 및 이들의 혼합물이 포함된다.
특정 실시 형태에서, 조성물은 썬스크린이다. 이들 실시 형태에서, 개인 케어 성분은 썬스크린제를 포함한다. 썬스크린제는, 예를 들어 썬스크린 첨가제, SPF 부스터, 광안정제, 필름-형성 중합체 등일 수 있다. 썬스크린은 또한 또는 대안적으로 선리스 태닝(sunless tanning) 응용에서 이용될 수 있다. 썬스크린제의 구체적인 예는 상기에 언급되어 있다.
다른 실시 형태에서, 개인 케어 성분은 모발 케어 성분을 포함한다. 이들 실시 형태에서, 조성물은 모발 케어 조성물로 지칭될 수 있다. 조성물을 제조하는 데 이용되는 경우, 모발 케어 성분은 전형적으로 컨디셔닝제(이는 실리콘, 양이온성, 소수성 등일 수 있음), 착색제, 염료, 자외선(UV) 흡수제, 보존제, 식물 추출물, 지방 알코올, 비타민, 방향제, 항비듬제, 색 보호 첨가제, 펄화제, pH 조절제, 전해질, 킬레이트제, 스타일링제, 세라마이드, 아미노산 유도체, 현탁화제, 계면활성제, 세정제, 유화제, 증점제, 산화제, 환원제, 필름-형성 중합체, 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 이들 모발 케어 실시 형태 중 일부에 대하여, 조성물은 샴푸, 린스-오프(rinse-off) 컨디셔너, 리브-인(leave-in) 컨디셔너, 젤, 포마드, 세럼, 스프레이, 색조용 제품, 또는 마스카라로 지칭될 수 있다. 이들 모발 케어 성분 중 다수의 예가 적합한 개인 케어 성분으로서 상기에 언급되어 있다.
산화제의 예는 과황산암모늄, 과산화칼슘, 과산화수소, 과산화마그네슘, 과산화멜라민, 브롬산칼륨, 칼륨 카로에이트, 염소산칼륨, 과황산칼륨, 브롬산나트륨, 과산화탄산나트륨, 염소산나트륨, 요오드산나트륨, 과붕산나트륨, 과황산나트륨, 이산화스트론튬, 과산화스트론튬, 과산화우레아, 과산화아연 및 이들의 혼합물이다.
환원제의 예는 중아황산암모늄, 아황산암모늄, 암모늄 티오글리콜레이트, 암모늄 티오락테이트, 시스테아민 HCl, 시스테인, 시스테인 HCl, 에탄올아민 티오글리콜레이트, 글루타티온, 글리세릴 티오글리콜레이트, 글리세릴 티오프로프리오네이트, 하이드로퀴논, p-하이드록시아니솔, 아이소옥틸 티오글리콜레이트, 마그네슘 티오글리콜레이트, 메르캅토프로피온산, 메타중아황산칼륨, 아황산칼륨, 포타슘 티오글리콜레이트, 중아황산나트륨, 하이드로아황산나트륨, 소듐 하이드록시메탄 설포네이트, 메타중아황산나트륨, 아황산나트륨, 소듐 티오글리콜레이트, 스트론튬 티오글리콜레이트, 수퍼옥사이드 디스뮤타아제, 티오글리세린, 티오글리콜산, 티오락트산, 티오살리실산, 아연 포름알데하이드 설폭실레이트 및 이들의 혼합물이다.
비듬방지제의 예에는 피리딘티온 염, 셀레늄 화합물, 예컨대 이황화셀레늄, 및 가용성 비듬방지제 및 이들의 혼합물이 포함된다.
다른 실시 형태에서, 개인 케어 성분은 손발톱 케어 성분을 포함한다. 이들 실시 형태에서, 조성물은 손발톱 케어 조성물로 지칭될 수 있다. 조성물을 제조하는 데 이용될 경우, 손발톱 케어 성분은 손발톱 케어 조성물에 이용되는 임의의 성분, 예를 들어 네일 폴리시(nail polish), 네일 젤, 네일 팁, 아크릴 마감제(acrylic finish) 등일 수 있다. 그러한 손발톱 케어 성분의 예에는 안료, 수지, 용매, 휘발성 할로겐화 화합물(예를 들어, 메톡시노나플루오로부탄 및/또는 에톡시노나플루오로부탄) 등이 포함된다.
더욱 구체적으로, 손발톱 케어 성분의 예에는 부틸 아세테이트; 에틸 아세테이트; 니트로셀룰로스; 아세틸 트라이부틸 시트레이트; 아이소프로필 알코올; 아디프산/네오펜틸 글리콜/트라이멜리트산 무수물 공중합체; 스테아르알코늄 벤토나이트; 아크릴레이트 공중합체; 칼슘 판토테네이트; 세트라리아 이슬란디카(Cetraria islandica) 추출물; 콘드루스 크리스푸스(Chondrus crispus); 스티렌/아크릴레이트 공중합체; 트라이메틸펜탄다이일 다이벤조에이트-1; 폴리비닐 부티랄; N-부틸 알코올; 프로필렌 글리콜; 부틸렌 글리콜; 운모; 실리카; 산화주석; 붕규산칼슘; 합성 플루오르플로고파이트; 폴리에틸렌 테레프탈레이트; 소르비탄 라우레이트 유도체; 활석; 호호바 추출물; 다이아몬드 분말; 아이소부틸페녹시 에폭시 수지; 실크 분말; 및 이들의 혼합물이 포함된다.
다른 실시 형태에서, 개인 케어 성분은 치아 케어 성분을 포함한다. 이들 실시 형태에서, 조성물은 치아 케어 조성물로 지칭될 수 있다. 그러한 치아 케어 조성물의 구체적인 한 예는 치약이다. 치아 케어 조성물의 다른 예는 치아 미백 조성물이다. 치아 케어 성분은 치아 케어 조성물에 적합한 임의의 치아 케어 성분, 예컨대 연마 화합물 (예를 들어, 수산화알루미늄, 탄산칼슘, 실리카, 제올라이트), 불화물 화합물, 계면활성제, 향미제, 재광화제(remineralizer), 항세균제 등일 수 있다.
소정 실시 형태에서, 개인 케어 성분은 필름-형성 중합체를 포함하며, 이는 조성물이 피부 케어, 모발 케어 등에 이용되는지의 여부에 관계없이 개인 케어 성분으로서 이용될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "필름-형성 중합체"는, 그 자체로 또는 선택적으로 필름-형성제의 존재 하에, 기재 상에 필름을 형성할 수 있는 중합체 또는 올리고머를 의미한다. 필름-형성 중합체는 경화 조건의 적용 시, 예를 들어 열의 적용 시, 대기 조건에의 노출 시 등에 필름을 형성할 수 있다. 대안적으로, 필름-형성 중합체는 필름-형성 중합체가 선택적으로 배치될 수 있는 임의의 담체 비히클의 증발 시에 필름을 형성할 수 있다. 필름-형성 중합체는 반응을 거칠 수 있으며, 예를 들어 필름-형성 중합체는 필름의 형성 시에 가교결합되게 할 수 있거나 달리 추가적인 결합을 포함할 수 있다. 그러나, 필름-형성 중합체는 그러한 반응의 부재 하에서 필름을 형성할 수 있다. 필름-형성 중합체는 겔화제일 수 있다. 필름-형성 중합체는 조성물이 썬스크린일 때 특히 유리하지만, 개인 케어 성분은 다른 조성물 내에도 마찬가지로 필름-형성 중합체를 포함할 수 있다.
필름이 상부에 형성되는 기재는 임의의 기재일 수 있지만, 기재는 일반적으로 포유동물, 특히 인간의 일부분이며, 이는 처리 방법과 관련하여 하기에 더 상세히 기재된 바와 같다. 적합한 기재의 구체적인 예에는 피부, 모발, 및 손발톱이 포함된다.
일반적으로, 필름은 연속적이지만, 필름은 변동하는 두께를 가질 수 있다. 연속이란, 필름이 어떠한 개구도 형성하지 않음을 의미한다. 필름은 거시적으로 연속인 것으로 지칭될 수 있다. 필름은 기재에 의해 지지될 수 있거나, 또는 기재에, 예를 들어 물리적으로 및/또는 화학적으로 결합될 수 있다. 소정 실시 형태에서, 필름은 선택적으로 기재로부터 제거가능하며, 예를 들어 필름은 기재로부터 박리가능할 수 있다. 필름은 기재로부터 분리될 때 자립형(free-standing) 필름으로서 온전하게 남아 있을 수 있거나, 또는 전단의 적용을 통해 분리될 수 있는데, 이는 필름의 연속성을 손상시키고/시키거나 파괴할 수 있다.
적합한 필름-형성 중합체의 구체적인 예에는 아크릴 중합체, 실리콘 수지(예를 들어, 폴리프로필실세스퀴옥산), 폴리우레탄, 폴리우레탄-아크릴, 폴리에스테르, 폴리에스테르-폴리우레탄, 폴리에테르-폴리우레탄, 폴리에스테르아미드, 알키드, 폴리아미드, 폴리우레아, 폴리우레아-폴리우레탄, 셀룰로스-기반 중합체(예를 들어, 니트로셀룰로스), 실리콘, 아크릴-실리콘, 폴리아크릴아미드, 플루오로중합체, 폴리아이소프렌, 및 이들의 또는 이들 중 하나를 포함하는 임의의 공중합체 또는 삼원공중합체가 포함된다. 적합한 필름-형성 중합체와 관련하여 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "실리콘"은 선형, 분지형, 및 수지상(resinous) 실리콘을 포함하지만, 수지상 실리콘은 일반적으로 중합체라기보다는 실리콘 수지로 지칭된다. 실리콘은 개질될 수 있으며, 예를 들어 실리콘은 실리콘-그래프팅된 아크릴 중합체일 수 있다.
상기에 소개된 바와 같이, 필름-형성 중합체는 담체 비히클 중에 배치될 수 있으며, 담체 비히클은 필름-형성 중합체를 부분 또는 완전 가용화할 수 있다. 필름-형성 중합체의 선택에 따라, 담체 비히클은, 예를 들어, 오일, 예컨대 유기 오일 및/또는 실리콘 오일, 용매, 물 등일 수 있다. 필름-형성 중합체는 중합체 입자의 형태일 수 있으며, 이는 선택적으로 적어도 하나의 안정제로 표면-안정화되고, 중합체 입자는 분산액 또는 에멀젼으로서 존재할 수 있다.
필름-형성 중합체는 블록 중합체일 수 있으며, 이는 스티렌-무함유일 수 있다. 전형적으로, 블록 중합체는 적어도 하나의 제1 블록 및 적어도 하나의 제2 블록을 포함하며, 이들은 제1 블록의 적어도 하나의 구성 단량체 및 제2 블록의 적어도 하나의 구성 단량체를 포함하는 중간 블록을 통해 함께 연결될 수 있다. 일반적으로, 제1 및 제2 블록의 유리 전이 온도는 서로 상이하다.
블록 중합체를 제조하는 데 이용될 수 있는 단량체에는, 예를 들어 메틸 메타크릴레이트, 아이소부틸 (메트)아크릴레이트 및 아이소보르닐 (메트)아크릴레이트, 메틸 아크릴레이트, 아이소부틸 아크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 사이클로데실 아크릴레이트, 네오펜틸 아크릴레이트, 아이소데실아크릴아미드 2-에틸헥실 아크릴레이트 및 이들의 혼합물이 포함된다.
특정 실시 형태에서, 필름-형성 중합체는 자유라디칼 중합을 통해 얻어지거나 생성될 수 있다. 예를 들어, 필름-형성 중합체는 중합성 말단 기를 포함하는 적어도 하나의 실리콘- 또는 탄화수소-기반 거대단량체와 적어도 하나의 아크릴 단량체의 자유라디칼 중합을 통해 생성될 수 있다.
탄화수소-기반 거대단량체의 구체적인 예에는 선형 또는 분지형 C8-C22 알킬 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트의 단일중합체 및 공중합체가 포함된다. 중합성 말단 기는 비닐 기 또는 (메트)아크릴레이트 기, 예를 들어 폴리(2-에틸헥실 아크릴레이트) 거대단량체; 폴리(도데실 아크릴레이트) 또는 폴리(도데실 메타크릴레이트) 거대단량체; 폴리(스테아릴 아크릴레이트) 또는 폴리(스테아릴 메타크릴레이트) 거대단량체 등일 수 있다. 그러한 거대단량체는 일반적으로 중합성 말단 기로서 하나의 (메트)아크릴레이트 기를 포함한다.
탄화수소-기반 거대단량체의 추가적인 예에는 (중합성 말단 기로서) 에틸렌계 불포화 말단 기, 예를 들어 (메트)아크릴레이트 말단 기를 함유하는 폴리올레핀이 포함된다. 그러한 폴리올레핀의 구체적인 예에는 폴리에틸렌 거대단량체, 폴리프로필렌 거대단량체, 폴리에틸렌/폴리프로필렌 공중합체 거대단량체, 폴리에틸렌/폴리부틸렌 공중합체 거대단량체, 폴리아이소부틸렌 거대단량체; 폴리부타다이엔 거대단량체; 폴리아이소프렌 거대단량체; 폴리부타다이엔 거대단량체; 및 폴리(에틸렌/부틸렌)-폴리아이소프렌 거대단량체가 포함된다.
실리콘-기반 거대단량체의 예에는 중합성 말단 기, 예를 들어 (메트)아크릴레이트 말단 기를 함유하는 유기폴리실록산이 포함된다. 유기폴리실록산은 선형, 분지형, 부분 분지형, 또는 수지상일 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 유기폴리실록산은 선형이다. 이들 실시 형태에서, 유기폴리실록산은 폴리다이메틸실록산일 수 있지만, 메틸 기 이외의 탄화수소 기가 메틸 기와 함께 또는 그 대신에 그 안에 존재할 수 있다. 전형적으로, 중합성 말단 기는 말단에 위치하지만, 중합성 말단 기는 선택적으로 펜던트에 위치할 수 있다. 실리콘-기반 거대단량체의 구체적인 한 예는 모노메타크릴옥시프로필 폴리다이메틸실록산이다.
소정 실시 형태에서, 필름-형성 중합체는 담체 비히클로서의 오일 중에 가용성인 유기 필름-형성 중합체이다. 이들 실시 형태에서, 필름-형성 중합체는 지용성 중합체로 지칭될 수 있다. 지용성 중합체는 임의의 유형을 가질 수 있으며, 그의 구체적인 예에는 올레핀, 사이클로올레핀, 부타디엔, 아이소프렌, 스티렌, 비닐 에테르, 비닐 에스테르, 비닐 아미드, (메트)아크릴산 에스테르 또는 아미드 등을 포함하거나 이들로부터 형성되는 것들이 포함된다.
일 실시 형태에서, 지용성 중합체는 아이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 아이소노닐 (메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 라우릴 (메트)아크릴레이트, 아이소펜틸 (메트)아크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, 아이소부틸 (메트)아크릴레이트, 메틸 (메트)아크릴레이트, tert-부틸 (메트)아크릴레이트, 트라이데실 (메트)아크릴레이트, 스테아릴 (메트)아크릴레이트, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 단량체로부터 형성된다.
또한 대안적으로, 지용성 중합체는 아크릴-실리콘 그래프팅된 중합체일 수 있는데, 이는 전형적으로 실리콘 골격 및 아크릴 그래프트를 포함하거나, 또는 대안적으로 아크릴 골격 및 실리콘 그래프트를 포함한다.
필름-형성 중합체는 할로겐화될 수 있으며, 예를 들어 필름-형성 중합체는 불소 원자를 포함할 수 있다.
상기에 소개된 바와 같이 대안적으로, 필름-형성 중합체는 셀룰로스-기반 중합체, 예컨대 니트로셀룰로스, 셀룰로스 아세테이트, 셀룰로스 아세토부티레이트, 셀룰로스 아세토프로피오네이트 또는 에틸셀룰로스일 수 있다. 또한 대안적으로, 필름-형성 중합체는 폴리우레탄, 아크릴 중합체, 비닐 중합체, 폴리비닐 부티랄, 알키드 수지, 또는 알데하이드 축합 생성물로부터 유래된 수지, 예컨대 아릴설폰아미드-포름알데하이드 수지를 포함할 수 있다.
또한, 상기에 소개된 바와 같이, 필름-형성 중합체는 실리콘을 포함할 수 있으며, 이는 선형, 분지형, 또는 수지상일 수 있다. 수지상 실리콘은 일반적으로 당업계에서 이해되는 바와 같이 적어도 하나의 T 및/또는 Q 단위를 포함한다. 수지상 실리콘의 예에는 실세스퀴옥산이 포함된다. 실리콘은, 실리콘이 필름-형성 중합체를 구성하는 한, M, D, T, 및 Q 단위의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
필름-형성 중합체가 실리콘을 포함하는 경우, 필름-형성 중합체는 양친매성 실리콘을 포함할 수 있다. 양친매성 실리콘은 전형적으로 실리콘 매체와 상용성인 실리콘 부분, 및 친수성 부분을 함유한다. 친수성 부분은, 예를 들어 1 내지 12개의 하이드록실 기를 갖는 알코올 및 폴리올, 및 폴리옥시알킬렌(예를 들어, 옥시프로필렌 단위 및/또는 옥시에틸렌 단위를 함유하는 것들)으로부터 선택되는 화합물의 잔기일 수 있다.
양친매성 실리콘은 겔화 활성을 갖거나 갖지 않는 오일일 수 있다. 이러한 종류의 오일은, 예를 들어 다이메티콘 코폴리올, 비스-하이드록시에톡시프로필 다이메티콘 등을 포함할 수 있다.
일 실시 형태에서, 필름-형성 중합체는 실리콘 유기 탄성중합체 겔을 포함한다. 실리콘 유기 탄성중합체 겔은 폴리옥시알킬렌을 통해 가교결합된 선형 유기폴리실록산 사슬을 포함한다. 실리콘 유기 탄성중합체 겔은 선형 유기폴리실록산 사슬로부터 매달려 있는 친수성 폴리에테르 작용기를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 실리콘 유기 탄성중합체 겔의 구체적인 예는 국제특허 출원 PCT/US2010/020110호에 개시되어 있다.
다양한 실시 형태에서, 개인 케어 성분은 개인 케어 활성제, 헬스케어 활성제, 또는 이들의 조합(집합적으로, "활성제" 또는 "활성제들")을 포함하거나 이들로서 지칭될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "개인 케어 활성제"는, 전형적으로 미용적 및/또는 미적 효과를 제공하기 위하여, 개인 케어 제형에서 첨가제로서 당업계에서 알려진 임의의 화합물 또는 화합물들의 혼합물을 의미한다. "헬스케어 활성제"는 약제학적 또는 의학적 효과를 제공하는 것으로 당업계에서 알려진 임의의 화합물 또는 화합물들의 혼합물을 의미한다. 따라서, "헬스케어 활성제"는, 일반적으로 사용되고, 문헌[United States Department of Health & Human Services Food and Drug Administration, contained in Title 21, Chapter I, of the Code of Federal Regulations, Parts 200-299 and Parts 300-499]에 정의된 바와 같은 활성 성분 또는 활성 약물 성분으로서 간주되는 재료를 포함한다. 구체적인 개인 케어 활성제 및 헬스케어 활성제는 하기에 기재되어 있다. 이들 개인 케어 활성제 및 헬스케어 활성제는 개인 케어 성분이, 예를 들어 AP/DEO 조성물, 피부 케어 조성물, 모발 케어 조성물, 손발톱 케어 조성물, 및/또는 치아 케어 조성물을 형성하는 데 이용되는 여부에 관계없이 개인 케어 성분을 구성할 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시 형태에서, 동일한 개인 케어 성분이 모발 케어 조성물 또는 피부 케어 조성물 어느 것인가를 형성하는 데 이용될 수 있다. 당업계에서 이해되는 바와 같이, 후술되는 개인 케어 활성제들 중 적어도 일부는, 각각 피부 케어 조성물, 모발 케어 조성물, 손발톱 케어 조성물, 및 치아 케어 조성물과 관련하여 상기에 소개된 소정의 개인 케어 성분의 화학종이다. 예를 들어, 다수의 화학종의 식물 또는 식물성 추출물이 하기에 기재되어 있으며, 이들은 적합한 개인 케어 성분으로서 상기에 기재된 식물 추출물의 예시적인 예이다. 하기에 기재된 활성 성분 또는 활성제는 조성물의 개인 케어 성분을 구성할 수 있거나, 또는 그와의 조합물 형태로 이용될 수 있다.
조성물에 사용하기에 유용한 활성 성분은 비타민 및 비타민 유도체 - "프로-비타민"(pro-vitamin)을 포함함 - 를 포함한다. 본 발명에 유용한 비타민은 비타민 A1, 레티놀, 레티놀의 C2-C18 에스테르, 비타민 E, 토코페롤, 비타민 E의 에스테르, 및 이들의 혼합물을 포함하지만 이로 한정되지 않는다. 레티놀은 트랜스-레티놀, 1,3-시스-레티놀, 11-시스-레티놀, 9-시스-레티놀, 및 3,4-다이데하이드로-레티놀, 비타민 C 및 그의 유도체, 비타민 B1, 비타민 B2, 프로 비타민 B5, 판테놀, 비타민 B6, 비타민 B12, 니아신, 엽산, 비오틴, 및 판토텐산을 포함한다. 본 발명에 포함되는 것으로 여겨지는 비타민에 대한 다른 적합한 비타민 및 INCI 명칭은 아스코르빌 다이팔미테이트, 아스코르빌 메틸실란올 펙티네이트, 아스코르빌 팔미테이트, 아스코르빌 스테아레이트, 아스코르빌 글루코사이드, 소듐 아스코르빌 포스페이트, 소듐 아스코르베이트, 다이소듐 아스코르빌 설페이트, 포타슘 (아스코르빌/토코페릴) 포스페이트이다. 일반적으로, 레티놀, 올 트랜스(all trans) 레티노산 및 유도체, 이들의 이성질체 및 유사체는 집합적으로 "레티노이드"로 불린다.
레티놀은 비타민 A에 대한 미국 워싱톤 DC 소재의 미국 화장품 협회(The Cosmetic, Toiletry, and Fragrance Association, CTFA)에 의해 표기되는 화장품 성분 명칭에 대한 국제 명명법(The International Nomenclature Cosmetic Ingredient Name, INCI)임을 주목해야 한다. 다른 적합한 비타민 및 본 명세서에 포함된 것으로 간주되는 비타민에 대한 INCI 명칭은 레티닐 아세테이트, 레티닐 팔미테이트, 레티닐 프로피오네이트, α-토코페롤, 토코페르솔란, 토코페릴 아세테이트, 토코페릴 리놀레에이트, 토코페릴 니코티네이트 및 토코페릴 석시네이트이다.
본 발명에서 사용하기에 적합한 구매가능한 제품의 일부 예는 비타민 A 아세테이트 및 비타민 C(이들 둘 모두는 스위스 부흐스 소재의 플루카 케미 아게(Fluka Chemie AG)의 제품임); COVI-OX T-50, 즉 미국 일리노이주 라 그랜지 소재의 헨켈 코포레이션(Henkel Corporation)의 비타민 E 제품; COVI-OX T-70, 즉 미국 일리노이주 라 그랜지 소재의 헨켈 코포레이션의 다른 비타민 E 제품; 및 비타민 E 아세테이트, 즉 미국 뉴저지주 너틀리 소재의 로슈 비타민즈 앤드 파인 케미칼스(Roche Vitamins & Fine Chemicals)의 제품이다.
활성제는 단백질, 예컨대 효소일 수 있다. 효소에는 구매가능한 유형, 개선된 유형, 재조합 유형, 야생형, 천연에서 발견되지 않는 변이체, 및 이들의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 예를 들어, 적합한 효소에는 하이드롤라제, 큐티나제, 옥시다제, 트랜스퍼라제, 리덕타제, 헤미셀룰라제, 에스테라제, 아이소머라제, 펙티나제, 락타제, 퍼옥시다제, 라카제, 카탈라제, 및 이들의 혼합물이 포함된다. 하이드롤라제에는 프로테아제(세균성, 진균성, 산성, 중성 또는 알칼리성), 아밀라제(알파 또는 베타), 리파제, 만나나제, 셀룰라제, 콜라게나제, 리소자임, 수퍼옥사이드 디스뮤타제, 카탈라제 및 이들의 혼합물이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 프로테아제에는 트립신, 키모트립신, 펩신, 판크레아틴 및 다른 포유류 효소; 파파인, 브로멜라인 및 다른 식물 효소; 서브틸리신, 에피데르민, 니신, 나린기나아제(L-람노시다제) 유로키나아제 및 다른 박테리아 효소가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 리파제에는 트라이아실-글리세롤 리파제, 모노아실-글리세롤 리파제, 지질단백질 리파제, 예를 들어 스테압신, 에렙신, 펩신, 다른 포유류, 식물성, 세균성 리파제 및 정제된 것들이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 구체적인 실시 형태에서, 천연 파파인이 효소로서 이용된다. 또한, 자극 호르몬, 예를 들어 인슐린이 상기 효소(들)와 함께 사용되어 유효성을 증진시킬 수 있다.
활성제는 또한 하나 이상의 식물 또는 식물성 추출물일 수 있다. 이들 성분의 예는 하기와 같다: 아시타바(Ashitaba) 추출물, 아보카도 추출물, 수국 추출물, 앨시아(Althea) 추출물, 아르니카(Arnica) 추출물, 알로에 추출물, 살구 추출물, 살구씨 추출물, 은행나무(징코 빌로바(Gin㎏o biloba)) 추출물, 회향 추출물, 강황 [쿠르쿠마(Curcuma)] 추출물, 우롱차 추출물, 장미 열매 추출물, 에키네시아(Echinacea) 추출물, 황금(Scutellaria) 뿌리 추출물, 황벽나무(Phellodendro) 껍질 추출물, 황련(Japanese Coptis) 추출물, 보리 추출물, 하이페리컴(Hypericum) 추출물, 광대 수염(White Nettle) 추출물, 물냉이(Watercress) 추출물, 오렌지 추출물, 탈수된 염수, 해초 추출물, 가수분해된 엘라스틴, 가수분해된 밀 분말, 가수분해된 실크, 캐모마일 추출물, 당근 추출물, 물쑥(Artemisia) 추출물, 감초 추출물, 히비스커스 차 추출물, 피라칸타 포르투네아나(Pyracantha Fortuneana) 열매 추출물, 키위 추출물, 기나나무(Cinchona) 추출물, 오이 추출물, 구아노신, 치자나무 추출물, 산죽(Sasa Albo-marginata) 추출물, 회화나무(Sophora) 뿌리 추출물, 호두 추출물, 그레이프프루트 추출물, 클레마티스(Clematis) 추출물, 클로렐라 추출물, 오디 추출물, 겐티아나(Gentiana) 추출물, 홍차 추출물, 효모 추출물, 우엉 추출물, 미강 발효 추출물, 쌀 배아유, 캄프리 추출물, 콜라겐, 월귤(cowberry) 추출물, 치자나무 추출물, 족두리풀(Asiasarum) 뿌리 추출물, 시호과(Family of Bupleurum) 추출물, 샐비아 추출물, 비누풀(Saponaria) 추출물, 대나무 추출물, 산사나무(Crataegus) 열매 추출물, 산초나무(Zanthoxylum) 열매 추출물, 표고버섯 추출물, 지황(Rehmannia) 뿌리 추출물, 지치(gromwell) 추출물, 들깨 추출물, 린덴(linden) 추출물, 석잠풀(Filipendula) 추출물, 모란(peony) 추출물, 창포 뿌리 추출물, 흰자작나무 추출물, 쇠뜨기 추출물, 양담쟁이(헤데라 헬릭스(Hedera helix)(아이비)) 추출물, 산사나무 추출물, 딱총나무(삼부쿠스 니그라(Sambucus nigra)) 추출물, 서양톱풀(아킬레아 밀레폴리움(Achillea millefolium)) 추출물, 페퍼민트(멘타 피페리타(Mentha piperita)) 추출물, 세이지 추출물, 아욱 추출물, 천궁(크니디움 오피시날레(Cnidium officinale)) 뿌리 추출물, 일본 그린 젠티안(Japanese green gentian) 추출물, 대두 추출물, 대추 추출물, 백리향 추출물, 차 추출물, 정향 추출물, 그라미네아이 임페라타 사이릴로(Gramineae imperata cyrillo) 추출물, 귤 껍질 추출물, 일본 앤젤리카(Japanese Angellica) 뿌리 추출물, 금잔화 추출물, 복숭아씨 추출물, 광귤 껍질 추출물, 약모밀(호우투이니아 코다타(Houttuynia cordata)) 추출물, 토마토 추출물, 나또(natto) 추출물, 인삼 추출물, 녹차 추출물(카멜리에아 시네시스(Camelliea sinesis)), 마늘 추출물, 들장미 추출물, 히비스커스 추출물, 오피오포곤(Ophiopogon) 괴경 추출물, 연꽃(넬룸보 누시페라(Nelumbo nucifera)) 추출물, 파슬리 추출물, 꿀, 하마멜리스(hamamelis) 추출물, 파리에타리아(Parietaria) 추출물, 연명초(이소도니스 헤르바(Isodonis herba)) 추출물, 비사볼롤(bisabolol) 추출물, 비파 추출물, 관동 추출물, 머위 추출물, 복령(Porid cocos wolf) 추출물, 부처스브룸(butcher's broom) 추출물, 포도 추출물, 밀랍 추출물, 수세미 추출물, 잇꽃 추출물, 페퍼민트 추출물, 린덴나무 추출물, 작약 추출물, 홉 추출물, 소나무 추출물, 마로니에 추출물, 미주-바슈(Mizu-bashou)(리시키톤 캄트샤트세스(Lysichiton camtschatcese) 추출물, 무쿠로시(Mukurossi) 껍질 추출물, 멜리사(Melissa) 추출물, 복숭아 추출물, 수레국화 추출물, 유칼립투스(eucalyptus) 추출물, 범의귀(saxifrage) 추출물, 시트론 추출물, 의이인(coix) 추출물, 쑥 추출물, 라벤더 추출물, 사과 추출물, 상추 추출물, 레몬 추출물, 자운영(Chinese milk vetch) 추출물, 장미 추출물, 로즈마리 추출물, 로만 캐모마일 추출물, 로얄 젤리 추출물, 및 이들의 조합.
본 조성물에서 약물로서 유용한 헬스케어 활성제의 대표적인 비제한적 예가 하기에 기재되어 있다. 약물들 중 하나 이상이 단독으로 사용되거나, 또는 전술된 활성제 및/또는 개인 케어 성분과의 조합물 형태로 사용될 수 있다.
조성물은 항기생충제를 포함할 수 있다. 항기생충제는 임의의 유형을 가질 수 있다. 항기생충제의 예에는 헥사클로로벤젠, 카르바메이트, 천연 발생 피레트로이드, 퍼메트린, 알레트린, 말라티온, 피페로닐 부톡사이드, 및 이들의 조합이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
조성물은 살균제로도 지칭되는 항미생물제를 포함할 수 있다. 항미생물제는 임의의 유형을 가질 수 있다. 항미생물제의 예에는 크레졸 및 레조르시놀을 포함한 페놀이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 그러한 조성물은 피부의 감염을 치료하는 데 사용될 수 있다. 매우 일반적인 피부 감염의 예는 여드름인데, 이는 p. 아크네스(p. acnes)뿐만 아니라 스타필로코쿠스 아우레우스(Staphylococus aureus) 또는 슈도모나스(Pseudomonas)에 의한 피지선의 침입을 수반한다. 유용한 항여드름 활성제의 예에는 각질용해제, 예컨대 살리실산(o-하이드록시벤조산), 살리실산의 유도체, 예컨대 5-옥타노일 살리실산, 및 레소르시놀; 레티노이드, 예컨대 레티노산 및 이의 유도체(예를 들어, 시스 및 트랜스); 황-함유 D 및 L 아미노산 및 이의 유도체 및 염, 특히 이의 N-아세틸 유도체, 예를 들어 N-아세틸-L-시스테인; 리포산; 항생제 및 항미생물제, 예컨대 벤조일 퍼옥사이드, 옥토피록스, 테트라사이클린, 2,4,4'-트라이클로로-2'-하이드록시 다이페닐 에테르, 3,4,4'-트라이클로로바닐리드, 아젤라산 및 이의 유도체, 페녹시에탄올, 페녹시프로판올, 페녹시아이소프로판올, 에틸 아세테이트, 클린다마이신 및 메클로사이클린; 세보스타트, 예컨대 플라보노이드; 및 담즙산염, 예컨대 스킴놀 설페이트 및 이의 유도체, 데옥시콜레이트 및 콜레이트; 파라클로로메타자일레놀; 및 이들의 조합이 포함된다.
약 0.2, 1.0, 및 1.3 중량% 농도의 페놀은 일반적으로 각각 정세균제, 살세균제, 및 살진균제이다. 몇몇 페놀 유도체는 페놀 그 자체보다 더 강력하며, 이들 중 가장 중요한 것은 할로겐화 페놀 및 비스-페놀, 알킬-치환된 페놀 및 레조르시놀이다. 소수성 항세균제에는 트라이클로산, 트라이클로카르본, 유칼립톨, 멘톨, 메틸 살리실레이트, 티몰, 및 이들의 조합이 포함된다.
조성물은 항진균제를 포함할 수 있다. 항진균제는 임의의 유형을 가질 수 있다. 항진균제의 예에는 아졸, 다이아졸, 트라이아졸, 미코나졸, 플루코나졸, 케토코나졸, 클로트리마졸, 이트라코나졸, 그리세오풀빈, 시클로피록스, 아모롤핀, 테르비나핀, 암포테리신 B, 요오드화칼륨, 플루시토신(5FC) 및 이들의 조합이 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 미국 특허 제4,352,808호는 항진균 및 항세균 활성을 갖는 3-아르알킬옥시-2,3-다이하이드로-2-(1H-이미다졸릴메틸)벤조[b]티오펜 화합물을 개시하며, 이는 본 명세서에 참고로 포함된다.
조성물은 스테로이드성 항염증제를 포함할 수 있다. 스테로이드성 항염증제는 임의의 유형을 가질 수 있다. 스테로이드성 항염증제의 예에는 코르티코스테로이드, 예컨대 하이드로코르티손, 하이드록실트라이암시놀론 알파메틸 덱사메타손, 덱사메타손-포스페이트, 베클로메타손 다이프로피오네이트, 클로베타졸 발레레이트, 데소나이드, 데속시메타손, 데속시코르티코스테론 아세테이트, 덱사메타손, 다이클로리손, 다이플로라손 다이아세테이트, 다이플루코르톨론 발레레이트, 플루아드레놀론, 플루클라롤론 아세토나이드, 플루드로코르티손, 플루메타손 피발레이트, 플루오시놀론 아세토나이드, 플루오시노나이드, 플루코르틴 부틸에스테르, 플루코르톨론, 플루프레드니덴 (플루프레드닐리덴)아세테이트, 플루란드레놀론, 할시노나이드, 하이드로코르티손 아세테이트, 하이드로코르티손 부티레이트, 메틸프레드니솔론, 트라이암시놀론 아세토나이드, 코르티손, 코르토독손, 플루세토나이드, 플루드로코르티손, 다이플루오로손 다이아세테이트, 플루라드레날론 아세토나이드, 메드리손, 암크, 암시나피드, 베타메타손 및 그의 에스테르의 밸런스, 클로르프레드니손, 클로르프레드니손 아세테이트, 클로코르텔론, 클레스시놀론, 다이클로리손, 다이플루프레드네이트, 플루클로로나이드, 플루니솔리드, 플루오로메타론, 플루페롤론, 플루프레드니솔론, 하이드로코르티손 발레레이트, 하이드로코르티손 사이클로펜틸프로프리오네이트, 하이드로코르타메이트, 메프레드니손, 파라메타손, 프레드니솔론, 프레드니손, 베클로메타손 다이프로피오네이트, 베타메타손 다이프로피오네이트, 트라이암시놀론, 및 이들의 조합이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
현재 입수가능한 국소 항히스타민 제제는 1% 및 2% 다이펜하이드라민 (베나드릴(Benadryl)(등록상표) 및 칼라드릴(Caladryl)(등록상표)), 5% 독세핀 (조날론(Zonalon)(등록상표)) 크림, 프릴아민 말레에이트, 클로르페니라민 및 트라이펠렌나민, 페노티아진, 프로메타진 하이드로클로라이드 (페네르간(Phenergan)(등록상표)) 및 다이메틴덴 말레에이트를 포함한다. 이들 약물뿐만 아니라 추가적인 항히스타민이 또한 조성물에 포함될 수 있다. 추가적으로, 이른바 "천연" 항염증제가 유용할 수 있다. 예를 들어, 칸델릴라 왁스, 알파 비스아볼롤, 알로에베라, 만지스타(Manjistha)(루비아(Rubia) 속의 식물, 특히 루비아 코디폴리아(Rubia cordifolia)로부터 추출됨), 및 구갈(Guggal)(코미포라(Commiphora) 속의 식물, 특히 코미포라 무쿨(Commiphora mukul)로부터 추출됨)이 조성물에서 활성제로서 사용될 수 있다.
조성물은 비스테로이드성 항염증 약물(NSAID)을 포함할 수 있다. NSAID는 임의의 유형을 가질 수 있다. NSAID의 예에는 하기의 NSAID 카테고리가 포함되지만 이로 한정되지 않는다: 프로피온산-산 유도체; 아세트산 유도체; 페남산 유도체; 바이페닐카르복실산 유도체; 및 옥시캄. 그러한 NSAID는 미국 특허 제4,985,459호에 기재되어 있으며, 이 특허는 본 명세서에 참고로 포함된다. 추가의 예에는 아세틸 살리실산, 이부프로펜, 나프록센, 베녹사프로펜, 플루르바이프로펜, 페노프로펜, 펜부펜, 케토프로펜, 인도프로펜, 피르프로펜, 카프로펜, 옥사프로진, 프라노프로펜, 엠니로프로펜, 티옥사프로펜, 서프로펜, 알미노프로펜, 티아프로펜산, 플루프로펜, 부클록스산, 및 이들의 조합이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
조성물은 산화방지제/라디칼 포착제를 포함할 수 있다. 산화방지제는 임의의 유형을 가질 수 있다. 산화방지제의 예에는 아스코르브산 (비타민 C) 및 그의 염, 토코페롤 (비타민 E) 및 그의 유도체, 예를 들면 토코페롤 소르베이트, 토코페롤의 다른 에스테르, 부틸화 하이드록시 벤조산 및 이들의 염, 6-하이드록시-2,5,7,8-테트라메틸크로만-2-카르복실산 (상표명 트롤록스(Trolox)®로 구매가능함), 갈산 및 그의 알킬 에스테르, 특히 프로필 갈레이트, 요산 및 그의 염 및 알킬 에스테르, 소르브산 및 그의 염, 지방산의 아스코르빌 에스테르, 아민 (예를 들어, N,N-다이에틸하이드록실아민, 아미노-구아니딘), 설프하이드릴 화합물 (예를 들어, 글루타티온), 및 다이하이드록시 푸마르산 및 그의 염뿐만 아니라 EDTA, BHT 등 및 이들의 조합이 포함되지만 이로 한정되지 않으며, 이들이 사용될 수 있다.
조성물은 항생제를 포함할 수 있다. 항생제는 임의의 유형을 가질 수 있다. 항생제의 예에는 클로람페니콜, 테트라사이클린, 합성 및 반합성 페니실린, 베타-락탐, 퀴놀론, 플루오로퀴놀론, 마크로라이드 항생제, 펩티드 항생제, 사이클로스포린, 에리트로마이신, 클린다마이신, 및 이들의 조합이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
조성물은 국소 마취제를 포함할 수 있다. 국소 마취제는 임의의 유형을 가질 수 있다. 국소 마취제의 예에는 벤조카인, 리도카인, 부피바카인, 클로르프로카인, 다이부카인, 에티도카인, 메피바카인, 테트라카인, 다이클로닌, 헥실카인, 프로카인, 코카인, 케타민, 프라목신, 페놀, 이들의 약제학적으로 허용되는 염, 및 이들의 조합이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
조성물은 항바이러스제를 포함할 수 있다. 항바이러스제는 임의의 유형을 가질 수 있다. 항바이러스제의 예에는 바이러스의 그의 수용체에 대한 부착, 바이러스의 세포 내로의 내재화, 바이러스의 복제, 또는 세포로부터의 바이러스의 방출을 억제하거나 감소시키는 단백질, 폴리펩티드, 펩티드, 융합 단백질 항체, 핵산 분자, 유기 분자, 무기 분자, 및 소분자가 포함되지만 이로 한정되지 않는다. 특히, 항바이러스제에는 뉴클레오시드 유사체(예를 들어, 지도부딘, 아시클로버, 아시클로버 전구약물, 팜시클로비르, 강시클로비르, 비다라빈, 아이독수리딘, 트라이플루리딘 및 리바비린), n-도코사놀 포스카르네트, 아만타딘, 리만타딘, 사퀴나비르, 인디나비르, 리토나비르, 아이독수리딘, 알파-인터페론 및 다른 인터페론, AZT, 및 이들의 조합이 포함되지만 이로 한정되지 않는다.
활성제의 추가적인 예에는 진통제 및 항고혈압제가 포함된다. 진통제는 당업계에 알려져 있으며, 구어체로 페인킬러(painkiller)로 지칭된다. 진통제는 임의의 알려진 진통제로부터 선택될 수 있으며, 이의 구체적인 예에는 파라세타몰(아세트아미노펜), 모르핀, 코데인, 헤로인, 메타돈, 데바인, 오르피아린, 부프레노르핀, 모르피난, 벤조모르판, 아세트아미노펜, 부토르파놀, 다이플루니살, 페노프로펜, 펜타닐, 펜타닐 시트레이트, 하이드로코돈, 아스피린, 소듐 살리실레이트, 이부프로펜, 옥시모르폰, 펜탁시신, 나프록센, 날부핀, 메페남산, 메페리딘 및 다이하이드로에르고타민, 비-스테로이드성 항염증제, 예컨대 살리실레이트, 및 오피오이드제, 예컨대 모르핀 및 옥시코돈이 포함된다. 항고혈압제는 고혈압, 즉 높은 혈압을 치료하거나 낮추기 위한 것으로 당업계에 알려져 있다. 항고혈압제는 임의의 알려진 항고혈압제로부터 선택될 수 있으며, 이의 구체적인 예에는 이뇨제, 아드레날린성 수용체 길항제(예를 들어, 베타 차단제), 벤조다이아제핀, 칼슘 채널 차단제, 레닌 억제제 등이 포함된다.
전형적인 마약 길항제는 할록손이다. 예시적인 진해제에는, 제한 없이, 다이펜하이드라민, 구아이페네신, 하이드로모르폰, 에페드린, 페닐프로파놀아민, 테오필린, 코데인, 노스카핀, 레보프로폭시펜, 카르베타펜탄, 클로르펜디아놀 및 벤조나테이트가 포함된다.
이용될 수 있는 진정제 중에는, 제한 없이, 클로랄 수화물, 부타바르비탈, 알프라졸람, 아모바르비탈, 클로르다이아제폭시드, 다이아제팜, 메포바르비탈, 세코바르비탈, 다이펜하이드라민, 에티나메이트, 플루라제팜, 할라제팜, 할로페리돌, 프로클로르페라진, 옥사제팜 및 탈부탈이 있다.
심장 약물의 예에는, 제한 없이, 퀴니딘, 프로프라놀롤, 니페디핀, 프로카인, 도부타민, 디지톡신, 페닐로인, 소듐 니트로프러시드, 니트로글리세린, 베라파밀 HCl, 디곡신, 니카르디핀 HCl 및 아이소소르비드 다이니트레이트가 있다.
항구토제는, 제한 없이, 티에틸페라진, 메토클로프라미드, 사이클리진, 메클리진, 프로클로르페라진, 독실아민석시네이트, 프로메타진, 트라이플루프로마진 및 하이드록시진으로 예시된다.
전형적인 도파민 수용체 효능제는 브로모크립틴 메실레이트이다. 예시적인 아미노산, 펩티드 및 단백질 호르몬에는, 제한 없이, 티록신, 성장 호르몬(GH), 간질 세포 자극 호르몬(ICSH), 여포-자극 호르몬(FSH), 갑상선 호르몬(TSH), 부신피질 자극 호르몬(ACTH), 생식선 자극 호르몬 방출 호르몬(GnRH), 예컨대 류프롤리드 아세테이트, 바소프레신 및 이들의 활성 분해 생성물이 포함된다. 일부 생성물은 충분히 높은 분자량을 가져서, 각질층 또는 점막을 통한 흡수가 어려울 수 있다. 따라서, 본 발명은 피부를 통한 통과를 허용할 분자량과 입체 구조를 갖는 호르몬에만 적용가능하다.
사용될 수 있는 여성 성 호르몬에는, 제한 없이, 에스트라다이올, 다이에틸스틸베스트롤, 공액된 에스트로겐, 에스트론, 노르에틴드론, 메드록시프로게스테론, 프로게스테론 및 노르게스트렐이 포함된다. 이용될 수 있는 전형적인 남성 성 호르몬은, 제한 없이, 테스토스테론, 메틸테스토스테론, 및 플루옥시메스테론으로 나타낼 수 있다.
상기에 소개된 바와 같이, 에멀젼은 에멀젼 그 자체가 최종 사용 조성물로서 기능하도록 다양한 첨가제(예를 들어, 에멀젼의 제조 동안 첨가되는 것들)를 포함할 수 있다. 그러나, 에멀젼은 또한 상기 기재된 바와 같은 (예를 들어, 그의 제조 후의) 다양한 추가 성분들과 조합될 수 있으며, 따라서 개인 케어 조성물과 같은 다양한 최종 사용 조성물로 제형화될 수 있다. 그러한 조성물은 임의의 형태, 예컨대 크림, 겔, 분말, 페이스트 또는 자유 유동성 액체일 수 있다. 본 발명의 에멀젼을 포함하거나 이로부터 형성되는 조성물은 (감소된 점착성 및 끈적임을 포함하는) 개선된 적용 및 화장 특성, 및 개선된 투명도/낮은 잔류 특성을 나타낼 수 있다.
일부 실시 형태에서, 에멀젼은 그 자체가 개인 케어 조성물이거나, 개인 케어 조성물로 제형화될 수 있다. 그러한 실시 형태에서, 개인 케어 조성물은 개인 케어 조성물이 적용되는 신체의 일부에 대해 미용적, 치료적, 기능적 또는 이들의 일부 조합이 되도록 제형화될 수 있다. 개인 케어 조성물의 예에는 발한억제제 및 탈취제, 스킨 케어 크림, 스킨 케어 로션, 보습제, 페이셜 트리트먼트(예를 들어, 여드름 또는 주름 제거제), 개인 세정제 및 페이셜 클렌저(personal and facial cleanser), 배스 오일(bath oil), 향료, 코롱(cologne), 샤세(sachet), 썬스크린, 면도 전 및 면도 후 로션, 쉐이빙 소프(shaving soap) 및 쉐이빙 레더(shaving lather), 샴푸, 컨디셔너, 모발 염색제, 헤어 릴렉선트(hair relaxant), 헤어 스프레이, 무스(mousse), 헤어 젤, 퍼머넌트(permanent), 제모제(depilatory), 큐티클 코트(cuticle coat), 메이크업(make-up), 색조 화장품, 파운데이션, 컨실러, 블러시, 립스틱, 아이라이너, 마스카라, 오일 리무버, 색조 화장 리무버, 및 의약 크림, 페이스트 또는 스프레이(예를 들어, 항여드름제(anti-acne), 치과 위생용품, 항생제, 치유 촉진제 등을 위한 것)가 포함된다. 일반적으로, 에멀젼을 포함하는 개인 케어 조성물은, 예를 들어 의도된 용도에 따라, 액체, 린스, 로션, 크림, 페이스트, 겔, 폼, 무스, 연고, 스프레이, 에어로졸, 비누, 스틱(stick), 연질 고체, 또는 고체 겔과 같은 통상적인 형태로 적용을 가능하게 하는 담체와 함께 제형화된다. 개인 케어 조성물을 제형화하기에 적합한 담체를 구성하는 것은 당업자에게 너무나 자명하며, 본 명세서에 예시된 이들 담체로부터 선택될 수 있다.
개인 케어 조성물은 액체 또는 비-액체(반고체, 연질 고체, 고체 등) 중 임의의 형태일 수 있다. 예를 들어, 개인 케어 조성물은 페이스트, 고체, 겔 또는 크림일 수 있다. 추가적으로, 에멀젼이 어떻게 제조되는지에 관계없이, 에멀젼으로부터 형성된 개인 케어 조성물은 그 자체가 수중유 또는 유중수 에멀젼과 같은 에멀젼, 유중수중유 에멀젼 또는 수중유중수 에멀젼과 같은 다중 에멀젼, 또는 무수 겔을 포함하는 고체, 강성 또는 유연성 겔일 수 있다. 개인 케어 조성물은 또한 반투명한 무수 겔 및 투명한 무수 겔로부터 선택되는 형태일 수 있다. 개인 케어 조성물은, 예를 들어 외부 또는 연속 지방 상을 포함할 수 있다. 개인 케어 조성물은 무수일 수 있다. 일부 경우에, 개인 케어 조성물은 성형된 조성물이거나 스틱형 또는 접시형으로서 캐스팅될 수 있다. 특정 실시 형태에서, 에멀젼을 포함하는 개인 케어 조성물은 성형된 주입 스틱이다. 그러한 실시 형태에서, 개인 케어 조성물(예를 들어, 스틱 형태)은 적용 시에 증가된 탄성 연성(softness)을 갖는 변형가능한 가요성 탄성 고체로서 행동할 수 있다.
에멀젼을 포함하는 개인 케어 조성물은 임의의 방법에 의해, 예컨대 손에 의해 또는 어플리케이터(예를 들어, 브러시 또는 분무기)를 이용하여 인체(예를 들어, 피부 또는 모발)에의 적용을 통해 사용될 수 있다. 일부 실시 형태에서, 개인 케어 조성물은 그러한 적용 후에, 예를 들어 세척, 와이핑(wiping) 및 박리 등, 또는 이들의 조합에 의해 제거되도록 의도될 수 있다.
상기에 언급된 바와 같이, 일반적으로는 공중합체, 그리고 상세하게는 아크릴 공중합체의 특정 실시 형태는 준약물(quasi-drug) 제형 또는 국소 제형을 포함하여 화장품 성분 또는 필름 형성제에 이용되거나 이것으로서 적용될 때 탁월한 유용성을 갖는다. 이러한 특정 최종 용도 응용으로 제한되지는 않지만, 본 발명의 공중합체는 기존의 화장품 제형에서 보편적인 카르보실록산 덴드리머 구조를 갖는 임의의 통상적인 공중합체 대신에 또는 그와 조합하여 이용될 수 있다.
예를 들어, 공중합체는 하기 특허 출원 공개에서의 화장품 제형에서 카르보실록산 덴드리머 구조를 갖는 실리콘 아크릴레이트 공중합체(예를 들어, FA4001 CM 실리콘 아크릴레이트, FA4002 ID 실리콘 아크릴레이트, FA4003 실리콘 아크릴레이트 등의 통상적인 제품)를 부분적으로 또는 완전히 대체할 수 있다: 국제 특허 출원 공개 WO2012/143344호, WO2014/154701호, WO2014/154700호, WO2015/092632호, WO2015/097110호, WO2015/097103호, WO2017/050699호, WO2017/050922호, WO2010/026538호, WO2014/087183호, WO2011/051323호, JP2007-320960호, WO2016/030842호, JP2010-018612호, JP2011-016734호, JP2011-016732호, JP2011-016733호, JP2011-016734호, JP2011-126807호, JP2011-126808호, JP2013-001672호, JP2014-034568호, JP2014-040388호, JP2014-227358호, JP2015-098451호, JP2015-137252호, JP2016-008200호, JP2016-088848호, JP2016-121095호, JP2016-160191호, JP2018-090495호, JP2000-072784호, JP07-309714호, JP2007-320960호, JP2014-040512호, WO2017/061090호, JP2011-149017호, JP2014-040512호, JP2014-040511호, WO/2018/086139호, WO/2018/186138호, PCT/JP18/022412호, 및 PCT/JP18/022413호.
본 발명의 공중합체의 특정 의도된 최종 용도 응용은 상기 특허 출원 공개의 화장품 제형에 기초하며, 이로써 이들 특허 출원 공개의 카르보실록산 덴드리머 구조를 갖는 통상적인 공중합체가 본 개시된 발명의 공중합체로 대체된다. 소정 실시 형태에서, 본 발명의 공중합체는 카르보실록산 덴드리머 구조를 갖는 통상적인 공중합체와 조합하여 이용된다. 다른 실시 형태에서, 본 발명의 공중합체는 카르보실록산 덴드리머 구조를 갖는 통상적인 공중합체 대신에(그리고 이를 대신하기 위해) 이용된다.
더욱이, 공중합체를 포함하는 에멀젼 조성물이 에멀젼 중 본 발명의 공중합체로 부분적으로 또는 완전히 대체될 수 있다. 예를 들어, 하기 문헌에 개시된 화장품 제형에서의 공중합체 에멀젼은 본 발명의 공중합체를 포함하는 에멀젼으로 대체될 수 있다: 국제 특허 출원 공개 WO2017/061090호, WO/2018/086139호, WO/2018/186138호, PCT/JP18/022412호, PCT/JP18/022413호 및 Research Disclosure: No.IPCOM000243971D, 및 No.IPCOM0002457480.
이용가능하고 통상적인 화장품 제형에서 카르보실록산 덴드리머 구조를 갖는 통상적인 실리콘 아크릴레이트 공중합체를 분지형 유기규소 모이어티를 포함하는 공중합체로 대체함으로써, 당업자는 분지형 유기규소 모이어티를 포함하는 공중합체를 사용하여 유사하거나 개선된 화장품 제형을 예상하고 설계할 수 있다.
본 발명의 실시 형태를 설명하는 하기 실시예는 본 발명을 설명하고자 하는 것이지 제한하고자 하는 것은 아니다. 바로 아래의 간단한 개요는 실시예에 이용되는 소정의 약어, 약칭 표기, 및 성분에 대한 정보를 제공한다. 명확히 나타나 있지 않으며 규소 원자로부터 매달려 있는 각각의 기는 달리 표시되지 않는다면 메틸 기(-CH3)이다.
"Si10Vi"는 10개의 규소 원자, 비닐 기(Vi; -CH=CH2)를 갖는 분지형 유기규소이며, 하기 일반 화학식 a를 갖는다. "Si7Vi"는 7개의 규소 원자, 비닐 기를 갖는 분지형 유기규소이며, 하기 일반 화학식 b를 갖는다:
[화학식 a]
Figure pct00030
[화학식 b]
Figure pct00031
상기 화학식 a 및 화학식 b에서, R은 메틸 기이고, R7은 비닐 기이다.
"Si10H"는 상기 화학식 a와 유사하지만, R7이 H이다. 유사하게, "Si7H"는 상기 화학식 b와 유사하지만, R7이 H이다.
"ETM(전환제)"은 하기 일반식 c를 갖는다. "EHM(전환제)"은 하기 일반식 d를 갖는다.
[화학식 c]
Figure pct00032
;
[화학식 d]
Figure pct00033
.
상기 화학식 c 및 화학식 d에서, 각각의 R은 메틸 기이고, 각각의 D1은 -CH2-CH2-이고, R'은 프로필 기(-CH2-CH2-CH3)이다. ETM(전환제)은 트라이메톡시실릴에틸-1,1,3,3-테트라메틸다이실록산으로도 지칭될 수 있다.
"Pt"는 백금(촉매)이다. "카르스테트 촉매(Karstedt's catalyst)"는 용매(예를 들어, 자일렌) 중에 약 2 중량%의 Pt를 함유하는 Pt 다이비닐 테트라메틸 다이실록산 착물이다. 카르스테트 촉매는 미국 특허 제3,715,334호 및 제3,814,730호에 기재되어 있다. "Rh 촉매"는 RhCODCl 이량체(톨루엔 중 0.01 M)이며, 이는 클로로(1,5-사이클로옥타다이엔)로듐(I) 이량체로도 지칭될 수 있다.
"Si12H"는 하기 일반 화학식 e를 갖는다:
[화학식 e]
Figure pct00034
.
Si12H는 Pt의 존재 하에서 Si10Vi와 1,1,3,3-테트라메틸다이실록산의 하이드로실릴화 반응에 의해 제조될 수 있다.
"알릴 글리시딜 에테르(전환제)"는 하기 일반 화학식 f의 것이다:
[화학식 f]
Figure pct00035
.
알릴 글리시딜 에테르(전환제)는 Pt의 존재 하에 알릴 글리시딜 에테르와 1,1,3,3-테트라메틸다이실록산(HSi(CH3)2-O-Si(CH3)2H)의 하이드로실릴화 반응에 의해 제조될 수 있다.
실시예 1: Si12(OMe)3의 합성
66.1 g의 Si10Vi와 25.4 g의 ETM(전환제)을 250 mL 플라스크 내에서 혼합하여 혼합물을 형성하였다. 플라스크에는 기계적 교반기, 열전쌍, 및 질소(N2) 버블러(bubbler)에 맞게 조정된 수냉식 응축기가 구비되어 있다. 혼합물을 40 내지 50℃로 가열하고, 이어서 10 ppm의 Pt를 첨가하여 촉매된 혼합물을 형성하였다. 발열은 관찰되지 않았다.
촉매된 혼합물을 3시간 40분 동안 80℃로 가열하여 반응 혼합물을 형성하였다. 이어서, 반응 혼합물을 58℃로 냉각시켰다. 다음으로, 5 g의 활성탄을 반응 혼합물에 첨가한 후, 3시간 동안 교반하고, 이어서 0.45 μm 막을 통해 여과하여 Pt를 제거하였다. 여과 후에, 100℃ 및 < 1 mmHg에서 40분 동안 회전 증발기("로토바프(rotovap)")를 통해 휘발성 물질을 제거하였다.
이러한 실시예에서 형성된 반응 생성물은 하기 일반 화학식의 분지형 유기규소 화합물을 포함한다:
Figure pct00036
;
상기 식에서, X는 -(CH2)2-이고; Y는
Figure pct00037
이고; 각각의 R 및 D1은 상기에 정의된 바와 같다. 이 화합물은 메톡시 기를 제공한다.
실시예 2: Si16(OMe)6의 합성
51.4 g의 Si10Vi와 42.5 g의 EHM(전환제)을 250 mL 플라스크 내에서 혼합하여 혼합물을 형성하였다. 플라스크는 실시예 1에서와 같이 구비되어 있다. 혼합물을 45℃로 가열하고, 이어서 10 ppm의 Pt를 첨가하여 촉매된 혼합물을 형성하였다. 발열은 관찰되지 않았다.
촉매된 혼합물을 약 12시간 동안 98 내지 100℃로 가열하였으며, 이때 추가 10 ppm의 Pt를 약 4시간째 및 8시간째에 첨가하여 반응 혼합물을 형성하였다. 이어서, 반응 혼합물을 70℃로 냉각시켰다. 다음으로, 9.7 g의 활성탄을 반응 혼합물에 첨가한 후, 3.5시간 동안 교반하고, 이어서 0.45 μm 막을 통해 여과하여 Pt를 제거하였다. 여과 후에, 120℃ 및 < 1 mmHg에서 40분 동안 로토바프를 통해 휘발성 물질을 제거하였다.
이러한 실시예에서 형성된 반응 생성물은 하기 일반 화학식의 분지형 유기규소 화합물을 포함한다:
Figure pct00038
;
상기 식에서, X는 -(CH2)2-이고; Y는
Figure pct00039
이고; 각각의 R, R' 및 D1은 상기에 정의된 바와 같다. 이 화합물은 메톡시 기를 제공한다.
실시예 3: Si9EP의 합성
5 g의 Si7Vi, 2.28 g의 알릴 글리시딜 에테르(전환제) 및 10 μL의 카르스테트 촉매를 40 mL 신틸레이션 바이알에 첨가하여 반응 혼합물을 형성하였다. 반응 혼합물을 50℃로 가열하고, 16시간 동안 유지하였다. 정제는 수행하지 않았다.
이러한 실시예에서 형성된 반응 생성물은 하기 일반 화학식의 분지형 유기규소 화합물을 포함한다:
Figure pct00040
상기 식에서, R은 상기에 정의된 바와 같고; X는 -(CH2)2-이고; Y는
Figure pct00041
이며, 여기서 좌측 규소 원자는 다이메틸 치환되고 X의 탄소 원자에 대한 공유 결합을 포함한다. 이 화합물은 에폭시 기를 제공한다.
실시예 4: Si12EP의 합성
6 g의 Si12H 및 20 mL의 톨루엔을 20 mL 1구 플라스크 반응기에 첨가하여 혼합물을 형성한다. 반응기를 질소로 퍼지하고, 이어서 열전쌍이 통과하는 격막으로 캡핑하였다. 혼합물을 50℃로 가열하고, 이어서 20 μL의 Rh 촉매를 첨가하여 촉매된 혼합물을 형성하였다.
다음으로, 과량의 알릴 글리시딜 에테르(2 g)를 한꺼번에 첨가하여 반응 혼합물을 형성하였다. 5℃의 발열이 30분의 기간에 걸쳐 관찰되었다. 30분 후에, 과량의 알릴 글리시딜 에테르 및 톨루엔을 75 mTorr 및 25℃에서 스트리핑하였다. 이어서, 재료를 NMR에 의해 특성화하였다.
이러한 실시예에서 형성된 반응 생성물은 하기 일반 화학식의 분지형 유기규소 화합물을 포함한다:
Figure pct00042
;
상기 식에서, X는 -(CH2)2-이고; Y는
Figure pct00043
이며, 여기서 좌측 규소 원자는 다이메틸 치환되고 X의 탄소 원자에 대한 공유 결합을 포함한다. 이 화합물은 에폭시 기를 제공한다.
실시예 5: Si12EP의 합성
10 g의 Si10Vi 및 20 mL의 톨루엔을 250 mL 2구 둥근바닥 플라스크에 첨가하여 혼합물을 형성하였다. 하나의 포트를 열전쌍이 통과하는 격막으로 플러깅하고, 2.81 g의 알릴 글리시딜 에테르(전환제)가 담긴 첨가 깔때기를 다른 포트에 배치하였다. 혼합물을 50℃로 가열하고, 이어서 10 μL의 카르스테트 촉매를 첨가하여 촉매된 혼합물을 형성하였다.
다음으로, 전환제의 첨가를 시작으로 반응 혼합물이 형성되었다. 반응 혼합물을 50 내지 55℃에서 30분 동안 유지하였다. 이어서, 톨루엔을 75 mTorr 및 25℃에서 스트리핑하였다. 이어서, 재료를 NMR에 의해 특성화하였다.
이러한 실시예에서 형성된 반응 생성물은 상기 실시예 4에 예시된 일반 화학식의 분지형 유기규소 화합물을 포함한다. 분지형 유기규소 화합물은 또한 하기 화학식으로 예시된다:
Figure pct00044
실시예 6: Si11Cl의 합성
5.02 g의 Si10Vi, 724 μL의 다이메틸클로로실란(Cl(CH3)2SiH) 및 30 μL의 카르스테트 촉매를 40 mL 신틸레이션 바이알에 첨가하여 반응 혼합물을 형성하였다. 반응 혼합물을 50℃에서 24시간 동안 가열하고, 이어서 실온(약 23℃)으로 냉각시켰다. 다음으로, 과량의 다이메틸클로로실란을 75 mTorr 및 25℃에서 스트리핑하였다. 이어서, 재료를 NMR에 의해 특성화하였다.
이러한 실시예에서 형성된 반응 생성물은 하기 일반 화학식의 분지형 유기규소 화합물("Si11Cl")을 포함한다:
Figure pct00045
실시예 7: Si13MA의 합성
2.38 g의 실시예 6으로부터의 Si11Cl 및 2 mL의 테트라하이드로푸란(THF)의 용액을 제조한다. 별도로, 0.841 g의 전환제(하기) 및 578 μL의 트라이메틸아민("NEt3")을 40 mL 신틸레이션 바이알에 첨가하여 혼합물을 형성하였다.
용액을 실온(약 23℃)에서 혼합물에 서서히 첨가하여 반응 혼합물을 형성하였다. 반응 혼합물을 실온에서 22시간 동안 교반하였다. 다음으로, 헥산을 반응 혼합물로부터 염을 여과/침전시키기 위해 사용하였다. 이어서, 용매를 반응 혼합물로부터 스트리핑하고, 스펙트럼 데이터를 수집하였다.
전환제는 하기 구조를 갖는다:
Figure pct00046
이러한 실시예에서 형성된 반응 생성물은 하기 일반 화학식의 분지형 유기규소 화합물을 포함한다:
Figure pct00047
. 이 화합물은 메타크릴레이트 기를 제공한다.
실시예 8: Si12MA의 합성
21 g(약 20 당량)의 알릴 메타크릴레이트를 250 mL 2구 둥근바닥 플라스크에 첨가하였다. 하나의 포트를 열전쌍이 통과하는 격막으로 플러깅하고, 5 g의 Si12H가 담긴 첨가 깔때기를 다른 포트에 배치하였다. 알릴 메타크릴레이트를 50℃로 가열하고, 이어서 10 μL의 카르스테트 촉매를 첨가하여 촉매된 혼합물을 형성하였다.
다음으로, Si12H의 첨가를 시작으로 반응 혼합물이 형성되었다. 반응 혼합물을 50℃에서 30분 동안 유지하였다. 이어서, 과량의 알릴 메타크릴레이트를 75 mTorr 및 25℃에서 스트리핑하였다. 이어서, 재료를 NMR에 의해 특성화하였다.
이러한 실시예에서 형성된 반응 생성물은 하기 일반 화학식의 분지형 유기규소 화합물을 포함한다:
Figure pct00048
;
상기 식에서, X는 -(CH2)2-이고; Y는
Figure pct00049
이며, 여기서 좌측 규소 원자는 다이메틸 치환되고 X의 탄소 원자에 대한 공유 결합을 포함한다. 이 화합물은 메타크릴레이트 기를 제공한다.
실시예 9: Si9MA의 합성
5 g의 Si7Vi, 2.39 g의 알릴 메타크릴레이트(전환제) 및 10 μL의 카르스테트 촉매를 40 mL 신틸레이션 바이알에 첨가하여 반응 혼합물을 형성하였다. 반응 혼합물을 50℃로 가열하고, 16시간 동안 유지하였다. 정제는 수행하지 않았다.
이러한 실시예에서 형성된 반응 생성물은 하기 일반 화학식의 분지형 유기규소 화합물을 포함한다:
Figure pct00050
상기 식에서, R은 상기에 정의된 바와 같고; X는 -(CH2)2-이고; Y는
Figure pct00051
이며, 여기서 좌측 규소 원자는 다이메틸 치환되고 X의 탄소 원자에 대한 공유 결합을 포함한다. 이 화합물은 메타크릴레이트 기를 제공한다.
용어 "포함하는" 또는 "포함하다"는 본 명세서에서 "구비한", "구비하다", "본질적으로 이루어지다(이루어진)" 및 "이루어지다(이루어진)"의 개념을 의미하고 포괄하기 위해 가장 넓은 의미로 사용된다. 예시적인 예를 열거하기 위한 "예를 들어", "예컨대", "~와 같은" 및 "비롯한"의 사용은 단지 열거된 예로만 제한되지 않는다. 따라서, "예를 들어" 또는 "~와 같은"은 "예를 들어, 그러나 이로 한정되지 않는" 또는 "~와 같은, 그러나 이로 한정되지 않는"을 의미하며, 다른 유사하거나 동등한 예를 포괄한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "약"은 기기 분석으로 측정되거나 샘플 취급의 결과로서의 수치 값의 작은 변화(minor variation)를 합리적으로 포함하거나 설명하는 역할을 한다. 그러한 작은 변화는 수치 값의 ±(0 내지 25)%, ±(0 내지 10)%, ±(0 내지 5)%, 또는 ±(0 내지 2.5)% 정도일 수 있다. 추가로, 용어 "약"은 값의 범위와 관련될 때 모든 수치 값에 적용된다. 더욱이, 용어 "약"은 심지어 분명하게 언급되지 않는 경우에도 수치 값에 적용될 수 있다.
일반적으로, 본 명세서에 사용되는 바와 같이 값들의 범위에서 하이픈 "-" 또는 대시 "-"는 "~ 내지 ~" 또는 "~부터 ~까지"이고; ">"는 "초과" 또는 "보다 큰"이고; "≥"는 "이상" 또는 "크거나 같은"이고; "<"는 "미만" 또는 "보다 작은"이고; "≤"는 "이하" 또는 "작거나 같은"이다. 상기 언급된 특허 출원, 특허 및/또는 특허 출원 공개 각각은 개별적으로 하나 이상의 비제한적인 실시 형태에서 전체적으로 본 명세서에 참고로 명백하게 포함된다.
첨부된 청구범위는 상세한 설명에 기재된 명확하고 특정한 화합물, 조성물 또는 방법에 한정되지 않으며, 이들은 첨부된 청구범위의 범주 내에 속하는 특정 실시 형태들 사이에서 변화될 수 있음이 이해되어야 한다. 다양한 실시 형태의 특정 특징 또는 태양을 기술함에 있어서 본 명세서에서 필요로 하는 임의의 마쿠쉬 군(Markush group)과 관련하여, 상이한, 특별한, 및/또는 예기치 않은 결과가 개별 마쿠쉬 군의 각각의 구성원으로부터 모든 다른 마쿠쉬 구성원들과는 독립적으로 얻어질 수 있다. 마쿠쉬 군의 각각의 구성원은 개별적으로 및/또는 조합적으로 필요로 하게 될 수 있으며, 첨부된 청구범위의 범주 내의 구체적인 실시 형태에 대한 적절한 지지를 제공한다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 형태를 기술함에 있어서 필요로 하는 임의의 범위 및 하위 범위(subrange)는 첨부된 청구범위의 범주 내에 독립적으로 그리고 집합적으로 속하고, 모든 범위(상기 범위 내의 정수 및/또는 분수 값을 포함하는데, 그러한 값이 본 명세서에 명시적으로 기재되어 있지 않더라도 포함함)를 기술하고 고려하는 것으로 이해된다. 당업자는 열거된 범위 및 하위 범위가 본 발명의 다양한 실시 형태를 충분히 기술하고 가능하게 하며, 그러한 범위 및 하위 범위는 관련된 절반, 1/3, 1/4, 1/5 등으로 추가로 세분될 수 있음을 용이하게 인식한다. 단지 한 예로서, "0.1 내지 0.9의" 범위는 아래쪽의 1/3, 즉 0.1 내지 0.3, 중간의 1/3, 즉 0.4 내지 0.6, 및 위쪽의 1/3, 즉 0.7 내지 0.9로 추가로 세분될 수 있으며, 이는 첨부된 청구범위의 범주 내에 개별적으로 및 집합적으로 속하며, 개별적으로 및/또는 집합적으로 필요로 하게 될 수 있으며, 첨부된 청구범위의 범주 내의 구체적인 실시 형태에 대한 적절한 지지를 제공할 수 있다. 또한, 범위를 한정하거나 수식하는 언어, 예를 들어 "이상", "초과", "미만", "이하" 등과 관련하여, 그러한 언어는 하위 범위 및/또는 상한 또는 하한을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 다른 예로서, "10 이상"의 범위는 본질적으로 10 이상 내지 35의 하위 범위, 10 이상 내지 25의 하위 범위, 25 내지 35의 하위 범위 등을 포함하며, 각각의 하위 범위는 개별적으로 및/또는 집합적으로 필요로 하게 될 수 있으며, 첨부된 청구범위의 범주 내의 구체적인 실시 형태에 대한 적절한 지지를 제공한다. 마지막으로, 개시된 범위 내의 개별 수치가 필요로 하게 될 수 있으며, 이는 첨부된 청구범위의 범주 내의 구체적인 실시 형태에 대한 적절한 지지를 제공한다. 예를 들어, "1 내지 9의" 범위는 다양한 개별 정수, 예컨대 3뿐만 아니라 소수점(또는 분수)을 포함하는 개별 수치, 예컨대 4.1을 포함하는데, 이들은 필요로 하게 될 수 있으며, 첨부된 청구범위의 범주 내의 구체적인 실시 형태에 대한 적절한 지지를 제공할 수 있다.
본 발명은 예시적인 방식으로 기술되었으며, 사용된 용어는 단어의 성질상 제한적이기보다는 설명적인 것으로 의도됨을 이해하여야 한다. 명백하게는, 본 발명의 많은 변경 및 변화가 상기의 교시에 비추어 가능하다. 본 발명은 구체적으로 기술된 것과 다른 방식으로 실시될 수 있다.

Claims (16)

  1. 하기 일반 화학식을 갖는 분지형 유기규소 화합물:
    Figure pct00052

    (상기 식에서,
    각각의 R1은 R 및 -OSi(R4)3으로부터 선택되되, 단, 적어도 하나의 R1은 -OSi(R4)3이고; 각각의 R4는 R, -OSi(R5)3, 및 -[OSiR2]mOSiR3으로부터 선택되며, 여기서 0 ≤ m ≤ 100이고; 각각의 R5는 R, -OSi(R6)3, 및 -[OSiR2]mOSiR3으로부터 선택되고, 여기서 m은 상기에 정의되어 있으며; 각각의 R6은 R 및 -[OSiR2]mOSiR3으로부터 선택되고, 여기서 m은 상기에 정의되어 있되; 단, R4, R5 및 R6 중 적어도 하나는 -[OSiR2]mOSiR3이고, 여기서 m은 상기에 정의되어 있으며;
    X는 2가 연결기이고;
    Y는 화학식 I 내지 화학식 III 중 하나로부터 선택되고:
    [화학식 I]
    Figure pct00053
    ;
    [화학식 II]
    Figure pct00054
    ;
    [화학식 III]
    -[R2SiO]n-SiR2R3;
    여기서, 각각의 R은 독립적으로 선택되는 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기이고; 각각의 D1은 독립적으로 선택되는 2가 탄화수소 기이고; 각각의 하첨자 a는 독립적으로 0 또는 1이고; 각각의 하첨자 b는 독립적으로 0 또는 1이고; 각각의 하첨자 e는 독립적으로 1 또는 2이고; 각각의 하첨자 f는 독립적으로 0 또는 1이되, 단, f가 1인 경우, b는 1이고; 하첨자 t는 ≥ 0이고; 하첨자 u는 > 0이고; 0 ≤ n ≤ 10이고; R3은 할로겐 원자, 아크릴옥시 작용성 모이어티(moiety), 알콕시실릴 작용성 모이어티, 또는 에폭시 작용성 모이어티를 포함함).
  2. 제1항에 있어서, 각각의 R1은 -OSi(R4)3이고, 적어도 하나의 R4는 -[OSiR2]mOSiR3이며, 여기서 R 및 m은 상기에 정의된, 분지형 유기규소 화합물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하기 일반 화학식을 갖는, 분지형 유기규소 화합물:
    Figure pct00055

    (상기 식에서, R은 독립적으로 선택되고 상기에 정의되어 있으며, 각각의 R5는 독립적으로 선택되고 상기에 정의되어 있으며, X 및 Y는 상기에 정의되어 있음).
  4. 제1항에 있어서, 하기 일반 화학식을 갖는, 분지형 유기규소 화합물:
    Figure pct00056

    (상기 식에서, R은 독립적으로 선택되고 상기에 정의되어 있으며, 각각의 R5는 독립적으로 선택되고 상기에 정의되어 있으며, X 및 Y는 상기에 정의되어 있음).
  5. 제1항에 있어서, 하기 일반 화학식을 갖는, 분지형 유기규소 화합물:
    Figure pct00057

    (상기 식에서, R은 독립적으로 선택되고 상기에 정의되어 있으며, 각각의 R5는 독립적으로 선택되고 상기에 정의되어 있으며, X 및 Y는 상기에 정의되어 있음).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, (i) X는 2가 탄화수소 기이거나; (ii) m은 0 또는 1이거나; (iii) 각각의 R은 메틸이거나; 또는 (iv) (i) 내지 (iii)의 임의의 조합인, 분지형 유기규소 화합물.
  7. 분지형 유기규소 화합물의 제조 방법으로서, 상기 방법은
    하이드로실릴화 촉매의 존재 하에 유기규소 화합물과 작용성 화합물을 반응시켜 상기 분지형 유기규소 화합물을 제공하는 단계를 포함하며;
    상기 유기규소 화합물은 규소-결합된 수소 원자 및 규소-결합된 에틸렌계 불포화 기 중 하나를 포함하되, 단, 상기 유기규소 화합물이 규소-결합된 수소 원자를 포함하는 경우, 상기 작용성 화합물은 에틸렌계 불포화 기를 포함하고, 상기 유기규소 화합물이 규소-결합된 에틸렌계 불포화 기를 포함하는 경우, 상기 작용성 화합물은 규소-결합된 수소 원자를 포함하고;
    상기 분지형 유기규소 화합물은 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 분지형 유기규소 화합물인, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 유기규소 화합물은 하기 일반 화학식을 갖는, 방법:
    Figure pct00058

    (상기 식에서,
    X는 2가 연결기이고;
    각각의 R은 독립적으로 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기이고;
    0 ≤ n ≤ 10이고;
    각각의 R1은 R 및 -OSi(R4)3으로부터 선택되되, 단, 적어도 하나의 R1은 -OSi(R4)3이고;
    각각의 R4는 R, -OSi(R5)3, 및 -[OSiR2]mOSiR3으로부터 선택되며, 여기서 0 ≤ m ≤ 100이고;
    각각의 R5는 R, -OSi(R6)3, 및 -[OSiR2]mOSiR3으로부터 선택되고, 여기서 m은 상기에 정의되어 있으며;
    각각의 R6은 R 및 -[OSiR2]mOSiR3으로부터 선택되고, 여기서 m은 상기에 정의되어 있되;
    단, R4, R5 및 R6 중 적어도 하나는 -[OSiR2]mOSiR3이고, 여기서 m은 상기에 정의되어 있으며;
    R7은 H이거나 규소-결합된 수소 원자 또는 에틸렌계 불포화 기를 포함함).
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 유기규소 화합물은 일반 화학식 IV를 가지며, 상기 작용성 화합물은 화학식 Y-R3을 가지며, 여기서 Y는 에틸렌계 불포화 기 또는 규소-결합된 수소 원자를 포함하고, R3은 할로겐 원자, 아크릴옥시 작용성 모이어티, 알콕시실릴 작용성 모이어티, 또는 에폭시 작용성 모이어티를 포함하는, 방법.
  10. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 유기규소 화합물은 일반 화학식 V를 가지며, 여기서 R7은 에틸렌계 불포화 기를 포함하고, 상기 작용성 화합물은 하기 일반 화학식 VI 및 화학식 VII 중 하나를 가지며:
    [화학식 VI]
    Figure pct00059
    ,
    [화학식 VII]
    Figure pct00060
    ,
    여기서, 각각의 R은 독립적으로 선택되는 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기이고; 각각의 D1은 독립적으로 선택되는 2가 탄화수소 기이고; 각각의 하첨자 a는 독립적으로 0 또는 1이고; 각각의 하첨자 b는 독립적으로 0 또는 1이고; 각각의 하첨자 e는 독립적으로 1 또는 2이고; 각각의 하첨자 f는 독립적으로 0 또는 1이되, 단, f가 1인 경우, b는 1이고; 하첨자 t는 ≥ 0이고; 하첨자 u는 > 0인, 방법.
  11. 분지형 유기규소 화합물과 상기 분지형 유기규소 화합물과 반응성인 제2 화합물의 반응 생성물을 포함하는 공중합체로서,
    상기 분지형 유기규소 화합물은 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 분지형 유기규소 화합물인, 공중합체.
  12. 공중합체의 제조 방법으로서, 상기 방법은
    분지형 유기규소 화합물과 상기 분지형 유기규소 화합물과 반응성인 제2 화합물을 반응시켜 상기 공중합체를 제공하는 단계를 포함하며;
    상기 공중합체는 제11항의 공중합체인, 방법.
  13. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 분지형 유기규소 화합물 및/또는 제11항의 공중합체를 포함하는 조성물.
  14. 제13항에 있어서, (i) 에멀젼; (ii) 수성 조성물; (iii) 계면활성제 조성물; (iv) 습윤 조성물; (v) 수성 필름-형성 폼(foam); (vi) 표면 장력 개질제; (vii) 블로킹 방지 첨가제; (viii) 농업용 조성물; (ix) 코팅 조성물; (x) 페인트 조성물; (xi) 표면 처리 조성물; (xii) 필름-형성 조성물; 및 (xiii) 화장 조성물 중 적어도 하나로서 추가로 한정되는, 조성물.
  15. 계면활성제, 분산제, 습윤제, 블로킹 방지 첨가제, 표면 장력 개질제, 표면 처리제, 농업용 조성물용 첨가제, 코팅용 첨가제, 페인트용 첨가제, 화장품 성분, 실록산 개질제 및 수성 필름-형성 폼 성분 중 적어도 하나로서의 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 분지형 유기규소 화합물의 용도.
  16. 표면 처리제, 페인트용 첨가제, 코팅용 첨가제, 및 화장품 성분 중 적어도 하나로서의 제11항의 공중합체의 용도.
KR1020217024307A 2018-12-31 2019-12-27 분지형 유기규소 화합물, 그의 제조 방법, 및 그로 형성된 공중합체 KR20210114430A (ko)

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