KR20210138687A

KR20210138687A - 향상된 규소 침착 조성물 및 그 방법

Info

Publication number: KR20210138687A
Application number: KR1020217033005A
Authority: KR
Inventors: 윙 케이. 리; 크리쉬난 타마레셀비
Original assignee: 루브리졸 어드밴스드 머티어리얼스, 인코포레이티드
Priority date: 2019-03-14
Filing date: 2020-03-13
Publication date: 2021-11-19
Also published as: CN113873991A; JP2022525320A; EP3937900B1; EP3937900A1; CN113873991B; WO2020186147A1; US20220160611A1; WO2020186147A9; BR112021017958A2

Abstract

개시된 기술은 실리콘 오일 및 발효 유래 셀룰로오스(FDC: fermentation delivered cellulose) 성분을 포함하는 안정한 컨디셔닝(conditioning) 샴푸에 관한 것이다. FDC 성분은 계면활성제계 시스템에서 심미적 비드 및 운모와 같은 미립자 및 불용성 재료의 우수한 현탁액을 제공할 뿐만 아니라 모발 및 피부와 같은 각질 기질에 대한 실리콘 컨디셔닝제의 침착을 향상시킨다.

Description

향상된 규소 침착 조성물 및 그 방법

통상적인 세정 시스템에 사용되는 대부분의 합성 레올로지(rheology) 개질제(예를 들어, 카보머(Carbomer) 및 아크릴 공중합체)는 실리콘 침착, 특히 실리콘 소립자 크기 또는 수불용성 실리콘 소적에 부정적인 영향을 미쳐 모발의 컨디셔닝 성능에 해로운 영향을 미친다. 발효 유래 셀룰로오스(FDC) 성분은 계면활성제계 시스템에서 심미적 비드 및 운모와 같은 미립자 및 불용성 재료의 우수한 현탁액을 제공할 뿐만 아니라 모발 및 피부와 같은 각질 기질에 대한 실리콘 컨디셔닝제의 침착을 향상시키는 것으로 밝혀졌다. 발효 유래 셀룰로오스는 계면 활성제 상용성이 양호한 바이오계 재료이다. FDC는 투인원(2-in-1) 샴푸로 제형화될 수 있는 유용한 실리콘 컨디셔닝제 침착 보조제인 것을 알게 되었다.

컨디셔닝 및 세정 조성물로부터의 실리콘 침착은 제형에 사용되는 증점제 또는 레올로지 개질제의 유형에 의해 부정적 또는 긍정적으로 영향을 받을 수 있다. 합성 아크릴레이트 공중합체는 실리콘 침착을 감소시키는 경향이 있는 것으로 알려져 있다. 결과적으로, 최적량 미만의 양의 실리콘 컨디셔닝제가 모발에 방출되고 컨디셔닝 이점이 감소된다. 소비자에게 허용 가능한 컨디셔닝 신호(cue)와 함께 실리콘 컨디셔닝제의 원하는 레올로지 특성(예를 들어, 미립자 재료의 증점, 전단 박화, 유동 및 현탁), 안정화 및 침착을 제공하는 안정화제 시스템에 대한 요구가 존재한다.

도 1은 다양한 레올로지 개질 중합체를 함유하는 컨디셔닝 샴푸 제형으로부터 손상되지 않은 유럽 모발 상의 실리콘 침착을 비교하는 그래프이다.

놀랍게도, 미국 특허 제2016/0317424호(본원에 인용되어 포함됨)의 단락 [0211] 내지 [0218]에 개시된 바와 같은 양이온성 중합체를 함유하는 컨디셔닝 및 세정 조성물(음이온성 및/또는 양쪽성 계면활성제 포함)에서 증점제/안정화제로서 사용되는 경우 미국 특허 US 10214708 B2호(본원에 인용되어 포함됨)에 기재된 바와 같이 잔탄검, 구아검, 카르복시메틸셀룰로오스와 같은 다른 다당류와 FDC 및 미세섬유질 셀룰로오스(MFC) 및 블렌드의 사용은 안정적인 실리콘 함유 세정 조성물, 각질 기질에 대한 실리콘 재료의 향상된 침착, 풍부한 크림 같은 폼(foam) 프로파일 및 허용 가능한 컨디셔닝 이점을 포함하는 다양한 이점을 제공하는 것을 발견하게 되었다.

FDC는 스핑고모나스 발효 추출물(Kelco Care™ Diutan Gum으로 상업적으로 입수 가능함)로부터 얻을 수 있으며, 스핑고모나스의 발효에 의해 얻은 생성물의 추출물이다. Kelco Care™ Diutan Gum은 미생물인 스핑고모나스 종 ATCC 53159의 발효에 의해 생성된 낮은 음이온 전하 밀도를 갖는 천연 고분자량 다당류이다. 이는 d-글루코오스, d-글루쿠론산, d-글루코오스(측쇄에 2개의 l-람노오스를 가짐) 및 l-람노오스의 6개당 단위로 구성되어 반복되는 측쇄가 있는 선형 골격을 형성한다. 디우탄검은 분자량이 높아서(통상적으로 수백만 kD) 긴 분자 사슬 길이를 갖는다. 이는 용액에서 상대적으로 낮은 농도에서 디우탄검 중합체 사슬 얽힘으로 이어진다. 얽히고 뻣뻣한 분자의 구조화된 네트워크는 낮은 전단 속도에서 높은 점도를 생성하여 탁월한 현탁액 특성을 생성한다. 디우탄검 용액의 복잡한 네트워크에 있는 분자는 약하게 회합되어 있다. 이 네트워크는 적용된 전단 응력의 영향으로 점진적으로 파괴되어 디우탄검 용액을 매우 유사가소성(pseudoplastic)으로 만든다. 이러한 레올로지 거동으로 인해 스핑고모나스 발효 추출물(Kelco Care™ Diutan Gum)은 낮거나 높은 pH, 높은 이온 함량 또는 천연 제형과 같은 까다로운 화장품 제형에서 증점제 및 안정화제로 강력한 후보가 되도록 한다.

미세섬유질 셀룰로오스는 곡물, 목재 또는 면계 셀룰로오스 섬유를 기계적으로 파괴/변경하여 제조할 수 있으며 Royal Cosun에서 공급하는 Betafib™ 상표명으로 상업적으로 입수 가능하다.

FDC 및/또는 MFC는 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.05 내지 약 5 중량%, 또는 약 0.1 내지 약 3 중량%, 또는 약 0.5 내지 약 2 중량%의 범위의 양으로 투인원 샴푸에 사용될 수 있다.

보조 천연 중합체 및 검

보조 천연 중합체 및 검은 투인원 컨디셔닝 조성물로 제형화될 수 있다. 천연 중합체 및 검은, 아라비아검, 가티검 및 트래거캔스검뿐 아니라, 펙틴과 같은 나무 및 관목 삼출물; 알기네이트 및 카라기난과 같은 해초 추출물; 한천과 같은 조류 추출물; 잔탄, 겔란 및 월란과 같은 미생물 다당류; 에틸헥실에틸셀룰로오스, 히드록시부틸메틸셀룰로오스, 히드록시에틸메틸셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시에틸 셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스 및 히드록시프로필셀룰로오스와 같은 셀룰로오스 에테르; 호로파검(fenugreek gum), 카시아검, 로커스트빈검, 타라검 및 구아검과 같은 폴리갈락토만난으로부터 수득된 천연 다당류를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

보조 천연 중합체 및 검은 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.1 내지 약 3 중량% 또는 약 0.25 내지 약 2 중량%, 또는 약 0.5 내지 약 1 중량% 범위의 양으로 존재할 수 있다.

실리콘 컨디셔너

실리콘 컨디셔닝제는 휘발성 실리콘, 비휘발성 실리콘, 수용성 실리콘(예를 들어, 디메티콘 코폴리올(dimethicone copolyol)) 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 휘발성 실리콘이 존재하는 경우 통상적으로 오일, 검 및 수지와 같은 비휘발성 실리콘 유체 컨디셔닝제의 상업적으로 입수 가능한 형태에 대한 용매 또는 담체로 사용된다. 휘발성 실리콘 유체는 종종 실리콘 유체 침착 효능을 개선하거나 모발의 광택, 광휘 또는 광채를 향상시키기 위해 컨디셔닝 패키지에 포함된다. 휘발성 실리콘 재료는 모발, 두피 및 피부의 감각적 특성(예를 들어, 느낌)을 향상시키기 위해 제형에 자주 포함된다.

하나의 양태에서, 실리콘 컨디셔닝제는 비휘발성이고 실리콘 오일, 검, 수지 및 이들의 혼합물을 포함한다. 비휘발성은 실리콘이 주변 온도 조건에서 매우 낮은 증기압을 갖는다는 것을 의미한다(예를 들어, 20℃에서 2 mmHg 미만). 비휘발성 실리콘 컨디셔닝제는 하나의 양태에서 약 250℃ 초과, 다른 양태에서 약 260℃ 초과, 및 추가 양태에서 약 275℃ 초과의 비등점을 갖는다. 실리콘 오일, 검, 수지 및 그 제조에 대해 논의하는 섹션을 포함하여 실리콘에 대한 배경 정보는 문헌[Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, vol. 15, 2d ed., pp 204-308, John Wiley & Sons, Inc. (1989)]에서 발견된다.

하나의 양태에서, 실리콘 오일 컨디셔닝제는 하기 화학식으로 표시되는 아미노 작용성 및 4차화된 폴리오가노실록산을 포함한다:

상기 식에서 B는 독립적으로 히드록시, 메틸, 메톡시, 에톡시, 프로폭시 및 페녹시를 나타내고; R⁴⁰은 독립적으로 하기로부터 선택되는 메틸, 에틸, 프로필, 페닐, 메틸페닐, 페닐메틸, 1차, 2차 또는 3차 아민, 4차기를 나타낸다:

-R⁴¹-N(R⁴²)CH₂CH₂N(R⁴²)₂;

-R⁴¹-N(R⁴²)₂;

-R⁴¹-N⁺(R⁴²)₃CA^-; 및

-R⁴¹-N(R⁴²)CH₂CH₂N⁺(R⁴²)H₂ CA^-

상기 식에서 R⁴¹은 2 내지 10개의 탄소 원자를 함유하는 선형 또는 분지형, 히드록실 치환 또는 비치환된 알킬렌 또는 알킬렌 에테르 모이어티(moiety)이고; R⁴²는 독립적으로 수소, C₁-C₂₀ 알킬, 페닐 또는 벤질이고; CA^-는 염소, 브롬, 요오드 및 불소로부터 선택된 할로겐화물 이온이고; m+n의 합은 하나의 양태에서 약 7 내지 약 1000, 다른 양태에서 약 50 내지 약 250, 또 다른 양태에서 약 100 내지 약 200의 범위이며, 단, 단, m 또는 n은 0이 아니다. 하나의 양태에서, B는 히드록시이고 R⁴⁰은 ―(CH₂)₃NH(CH₂)₃NH₂이다. 다른 양태에서, B는 메틸이고 R⁴⁰은 ―(CH₂)₃NH(CH₂)₃NH₂이다. 또 다른 양태에서, B는 메틸이고 R⁴⁰은 -(CH₂)₃OCH₂CH(OH)CH₂N⁺(R⁴²)₃CA^-로 표시되는 4차 암모늄 모이어티이고; 여기서 R⁴² 및 CA^-는 이전에 정의된 바와 같다.

실리콘 오일 컨디셔닝제는 하나의 양태에서 약 25℃에서 약 25 초과 내지 약 1,000,000 mPaㆍs, 다른 양태에서 약 100 내지 약 600,000 mPaㆍs, 및 또 다른 양태에서 약 1000 내지 약 100,000 mPaㆍs, 또 다른 양태에서 약 2,000 내지 약 50,000 mPaㆍs, 및 추가 양태에서 약 4,000 내지 약 40,000 mPaㆍs의 범위의 점도를 가질 수 있다. 점도는 1970년 7월 20일자 문헌[Dow Corning Corporate Test Method CTM004]에 기재된 바와 같이 유리 모세관 점도계를 사용하여 측정된다. 하나의 양태에서, 실리콘 오일은 약 200,000 달톤 미만의 평균 분자량을 갖는다. 평균 분자량은 통상적으로 하나의 양태에서 약 400 내지 약 199,000 달톤, 다른 양태에서 약 500 내지 약 150,000 달톤, 또 다른 양태에서 약 1,000 내지 약 100,000 달톤, 및 추가 양태에서 약 5,000 내지 약 65,000 달톤의 범위일 수 있다.

예시적인 실리콘 오일 컨디셔닝제는 폴리디메틸실록산(디메티콘), 폴리디에틸실록산, 말단 히드록실기를 갖는 폴리디메틸 실록산(디메티코놀), 폴리메틸페닐실록산, 페닐메틸실록산, 아미노 작용성 폴리디메틸실록산(아모디메티콘), 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

상기 화학식 하에 제시된 4차화된 실리콘 컨디셔닝제 이외에, 적합한 비(非)한정적 예(상기 화학식에 속하거나 속하지 않을 수 있는)는 실리콘 쿼터늄-1, 실리콘 쿼터늄-2, 실리콘 쿼터늄-2 판테놀 석시네이트, 실리콘 쿼터늄-3, 실리콘 쿼터늄-4, 실리콘 쿼터늄-5, 실리콘 쿼터늄-6, 실리콘 쿼터늄-7, 실리콘 쿼터늄-8, 실리콘 쿼터늄-9, 실리콘 쿼터늄-10, 실리콘 쿼터늄-11, 실리콘 쿼터늄-12, 실리콘 쿼터늄-15, 실리콘 쿼터늄-16, 실리콘 쿼터늄-16/글리시독시 디메티콘 크로스중합체, 실리콘 쿼터늄-17, 실리콘 쿼터늄-18, 실리콘 쿼터늄-20, 실리콘 쿼터늄-21 및 쿼터늄-80이다.

개시된 기술에 유용한 다른 실리콘 컨디셔닝제는 실리콘 검이다. 실리콘 검은 상기 기재된 실리콘 오일의 동일한 일반적 구조의 폴리오가노실록산 재료이며, B는 독립적으로 히드록시, 메틸, 메톡시, 에톡시, 프로폭시 및 페녹시를 나타내고; R⁴⁰은 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필, 페닐, 메틸페닐, 페닐메틸, 및 비닐을 나타낸다. 실리콘 검은 25℃에서 측정된 1,000,000 mPaㆍs 초과의 점도를 갖는다. 점도는 실리콘 오일에 대하여 상기 기재된 바와 같이 유리 모세관 점도계에 의해 측정될 수 있다. 하나의 양태에서, 실리콘 검은 약 200,000 달톤 이상의 평균 분자량을 갖는다. 분자량은 통상적으로 약 200,000 달톤 내지 약 1,000,000 달톤의 범위일 수 있다. 본원에 기재된 실리콘 검은 또한 이전에 기재된 실리콘 오일과 일부 중첩될 수 있음이 인식된다. 이 중첩은 이러한 재료에 대한 제한으로 의도되지 않는다.

개시된 기술의 조성물의 실리콘 성분에 사용하기에 적합한 실리콘 검은 히드록실(디메티코놀), 폴리메틸비닐실록산, 폴리디페닐실록산 및 이들의 혼합물과 같은 말단기를 선택적으로 갖는 폴리디메틸실록산(디메티콘)이다.

실리콘 수지는 개시된 기술의 조성물에 사용하기에 적합한 실리콘 컨디셔닝제로서 포함될 수 있다. 이 수지는 가교결합된 폴리실록산이다. 가교결합은 실리콘 수지의 제조 동안 일작용성 및/또는 이작용성 실란에 의한 삼작용성 및 사작용성 실란의 혼입을 통해 도입된다. 당업계에서 잘 이해되는 바와 같이, 실리콘 수지를 생성시키기 위해 필요한 가교결합의 정도는 실리콘 수지로 혼입된 특정 실란 단위에 따라 변할 것이다. 일반적으로, 강성 또는 경질 필름을 형성하기에 충분한 수준의 삼작용성 및 사작용성 실록산 단량체 단위(따라서 충분한 수준의 가교)를 갖는 실리콘 재료는 실리콘 수지로 간주된다. 산소 원자 대 규소 원자의 비는 특정 실리콘 재료에서 가교결합의 수준을 나타낸다. 규소 원자당 적어도 약 1.1개의 산소 원자를 갖는 실리콘 재료는 일반적으로 본원에서 실리콘 수지일 것이다. 하나의 양태에서, 산소:규소 원자의 비는 적어도 약 1.2:1.0이다. 실리콘 수지의 제조에 사용된 실란은 모노메틸-, 디메틸-, 트리메틸-, 모노페닐-, 디페닐-, 메틸페닐-, 모노비닐- 및 메틸비닐-클로로실란 및 테트라클로로실란을 포함하고, 메틸 치환된 실란이 가장 흔히 사용된다.

실리콘 재료 및 실리콘 수지는 "MDTQ" 명명법으로서 당업자에게 공지된 약칭 명명법 시스템에 따라 확인될 수 있다. 이 명명 시스템 하에, 실리콘은 실리콘을 구성하는 다양한 실록산 단량체 단위의 존재에 따라 기재된다. "MDTQ" 명명법 시스템은 문헌["Silicones: Preparation, Properties and Performance"]; Dow Corning Corporation, 2005이라는 제목의 간행물 및 미국 특허 제6,200,554호에 기재되어 있다.

개시된 기술의 조성물에 사용하기 위한 예시적인 실리콘 수지는 MQ, MT, MTQ, MDT 및 MDTQ 수지를 포함하지만, 이들로 한정되지 않는다. 하나의 양태에서, 메틸은 실리콘 수지 치환기이다. 다른 양태에서, 실리콘 수지는 MQ 수지로부터 선택되며, M:Q 비는 약 0.5:1.0 내지 약 1.5:1.0이고, 실리콘 수지의 평균 분자량은 약 1000 내지 약 10,000 달톤이다.

상기 언급된 임의의 휘발성 실리콘은 선형 폴리디메틸실록산 및 환형 폴리디메틸실록산(시클로메티콘), 및 이들의 혼합물을 포함한다. 휘발성 선형 폴리디메틸실록산(디메티콘)은 통상적으로 선형 배열에서 산소 원자와 교번하면서 약 2 내지 약 9개의 규소 원자를 함유한다. 각 규소 원자는 또한 2개의 알킬기(말단 규소 원자는 3개의 알킬기로 치환됨), 예를 들어, 메틸기로 치환된다. 사이클로메티콘은 통상적으로 환형 고리 구조에서 산소 원자와 교번하면서 하나의 양태에서 약 3 내지 약 7개의 디메틸 치환된 규소 원자, 다른 양태에서 약 3 내지 약 5개의 디메틸 치환된 규소 원자를 함유한다. 용어 "휘발성"은 실리콘이 측정 가능한 증기압 또는 20℃에서 적어도 2 mmHg의 증기압을 갖는다는 것을 의미한다. 휘발성 실리콘은 25℃에서 하나의 양태에서 25 mPaㆍs 이하, 다른 양태에서 약 0.65 내지 약 10 mPaㆍs, 또 다른 양태에서 약 1 내지 약 5 mPaㆍs, 및 추가 양태에서 약 1.5 내지 약 3.5 mPaㆍs의 점도를 갖는다. 선형 및 환형 휘발성 실리콘에 대한 설명은 문헌[Todd and Byers, "Volatile Silicone Fluids for Cosmetics", Cosmetics and Toiletries, Vol. 91(1), pp. 27-32(1976)] 및 문헌[Kasprzak, "Volatile Silicones", Soap/Cosmetics/Chemical Specialties, pp. 40-43(December 1986)]에서 찾는다.

예시적인 휘발성 선형 디메티콘은 헥사메틸디실록산, 옥타메틸트리실록산, 데카메틸테트라실록산, 도데카메틸펜타실록산 및 이들의 블렌드를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 휘발성 선형 디메티콘 및 디메티콘 블렌드는 Dow Corning 200^® Fluid(예를 들어, 제품 명칭 0.65 CST, 1 CST, 1.5 CST 및 2 CST) 및 Dow Corning^® 2-1184 Fluid로서 Dow Corning Corporation으로부터 상업적으로 입수 가능하다. 예시적인 휘발성 사이클로메티콘은 D4 사이클로메티콘(옥타메틸사이클로테트라실록산), D5 사이클로메티콘(데카메틸사이클로펜타실록산), D6 사이클로메티콘, 및 이들의 블렌드(예를 들어, D4/D5 및 D5/D6)이다. 휘발성 사이클로메티콘 및 사이클로메티콘 블렌드는 SF1173, SF1202, SF1256 및 SF1258 실리콘 유체로서 Momentive Performance Materials Inc로부터, Dow Corning^® 244, 245, 246, 345 및 1401 실리콘 유체로서 Dow Corning Corporation으로부터 상업적으로 입수 가능하다. 휘발성 사이클로메티콘 및 휘발성 선형 디메티콘의 블렌드가 또한 사용될 수 있다.

개시된 기술에 유용한 실리콘 컨디셔닝제의 다른 부류는 디메티콘 코폴리올이다. 디메티콘 코폴리올은 말단 및/또는 펜던트(pendant) 알킬렌 옥사이드 단위로 개질된 디메틸실록산(디메티콘)의 선형 또는 분지형 공중합체이다. 적합한 알킬렌 옥사이드 단위는 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 부틸렌 옥사이드, 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 알킬렌 옥사이드의 혼합물이 존재할 때, 알킬렌 옥사이드 단위는 랜덤 또는 블록 세그먼트로 배열될 수 있다. 디메티콘 코폴리올은 디메티콘 중합체에 존재하는 폴리알킬렌 옥사이드의 양 및 유형에 따라 수용성 또는 지용성일 수 있다. 디메티콘 코폴리올은 특성이 음이온성, 양이온성, 양쪽성 또는 비(非)이온성으로 유도체화될 수 있다.

하나의 양태에서, 비이온성 디메티콘 코폴리올은 펜던트 폴리옥시알킬렌 모이어티를 함유하고 하기 화학식으로 나타낼 수 있다:

상기 식에서 a는 약 0 또는 1 내지 약 500의 범위의 정수를 나타내고; b는 약 1 내지 약 100의 범위의 정수이고; (R⁹⁸O)_n은 옥시알킬렌 단위의 단일중합체, 랜덤 공중합체, 또는 블록 공중합체로 배열될 수 있는 폴리옥시알킬렌 모이어티이고; R⁹⁸은 C₂H₄, C₃H₆, 또는 C₄H₈, 및 이들의 조합으로부터 선택된 2가 알킬렌 모이어티이며; 그리고 n은 하나의 양태에서 약 1 내지 약 50의 범위, 다른 양태에서 약 3 내지 약 35의 범위, 또 다른 양태에서 약 5 내지 약 25의 범위, 및 추가 양태에서 약 8 내지 약 20의 범위인 정수이다.

펜던트 폴리옥시알킬렌 모이어티를 함유하는 예시적인 비이온성 디메티콘 코폴리올은 Momentive Performance Materials로부터 Silsoft^® 상표명으로 상업적으로 입수 가능하다. 구체적인 제품 지정은 Silsoft 제품 명칭 430 및 440(PEG/PPG 20/23 디메티콘), 475(PEG/PPG 20/6 디메티콘), 805(PEG-8 디메티콘), 875 및 880(PEG-12 디메티콘), 895(PEG-17 디메티콘), 및 910(PPG-12 디메티콘)을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 다른 상업적으로 입수 가능한 디메티콘 코폴리올은 Lubrizol Advanced Materials, Inc.의 Silsense™ 코폴리올-1 a 디메티콘 코폴리올 블렌드(PEG-33 디메티콘 및 PEG-8 디메티콘 및 PEG-14 디메티콘)를 포함한다.

다른 양태에서, 비이온성 디메티콘 코폴리올은 말단 폴리옥시알킬렌 모이어티를 함유하고 하기 화학식으로 나타낼 수 있다:

상기 식에서 R⁹⁷은 독립적으로 메틸 및 라디칼 ―(CH₂)_m-O-(R⁹⁸O)_n-H로부터 선택되고; a는 약 1 내지 약 500의 범위의 정수이고; (R⁹⁸O)_n은 옥시알킬렌 단위의 단일중합체, 랜덤 공중합체, 또는 블록 공중합체로 배열될 수 있는 폴리옥시알킬렌 모이어티이고; R⁹⁸은 C₂H₄, C₃H₆, 또는 C₄H₈, 및 이들의 조합으로부터 선택되는 2가 알킬렌 모이어티이고; m은 약 1 내지 약 5의 범위의 정수이며; 그리고 n은 하나의 양태에서 약 1 내지 약 50의 범위, 다른 양태에서 약 3 내지 약 35의 범위, 또 다른 양태에서 약 5 내지 약 25의 범위, 및 추가 양태에서 약 8 내지 약 20의 범위인 정수이며, 단 R⁹⁷은 동시에 메틸일 수 없다.

말단 폴리옥시알킬렌 모이어티(들)를 함유하는 예시적인 비이온성 디메티콘 코폴리올은 또한 제품 명칭 810(PEG-8 디메티콘), 860(PEG-10 디메티콘), 870(PEG-12 디메티콘) 및 900(PPG-12 디메티콘) 하에 Momentive Performance Materials로부터 Silsoft^® 상표명으로 상업적으로 입수 가능하다.

하나의 양태에서, 비이온성 디메티콘 코폴리올은 에스테르화된 펜던트 폴리옥시알킬렌 모이어티를 함유하고 하기 화학식으로 나타낼 수 있다:

상기 식에서 a는 약 0 또는 1 내지 약 500의 범위의 정수를 나타내고; b는 약 1 내지 약 100의 범위의 정수이고; (R⁹⁸O)_n은 단일중합체로 배열될 수 있는 폴리옥시알킬렌 모이어티이고, a는 랜덤 공중합체, 또는 옥시알킬렌 단위의 블록 공중합체이고; R⁹⁸은 C₂H₄, C₃H₆, 또는 C₄H₈, 및 이들의 조합으로부터 선택된 2가 알킬렌 모이어티이고; 그리고 n은 하나의 양태에서 약 1 내지 약 50의 범위, 다른 양태에서 약 3 내지 약 35의 범위, 또 다른 양태에서 약 5 내지 약 25의 범위, 및 추가 양태에서 약 8 내지 약 20의 범위인 정수이며; 그리고 R⁹⁹는 C₁ 내지 C₂₁ 알킬이다. 하나의 양태에서 폴리옥시알킬렌 모이어티를 종결시키는 아실 라디칼 -C(O)R⁹⁹는 천연 또는 합성 공급원으로부터 수득된 포화 또는 불포화 카르복실산 또는 지방산으로부터 유도된다. 이들 산은 선형이거나 분지형일 수 있다. 적합한 산은 통상적으로 코코넛유, 팜유, 우지, 아마인유 및 대두유와 같은 식물성 오일 및 동물성 오일의 가수분해에 의해 수득되는, 카프로산, 에난틴산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프르산, 운데칸산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 이소스테린산, 올레산, 리놀레산, 리시놀레산, 및 베헨산으로부터 선택되지만, 이에 한정되지 않는다.

디메티콘 코폴리올 에스테르 및 이의 제조 방법은 본원에 인용되어 포함된 미국 특허 제5,136,063호에 개시되어 있다. 예시적인 디메티콘 코폴리올 에스테르는 Lubrizol Advanced Materials, Inc.로부터 제품 명칭 SW-12(디메티콘 PEG-7 코코에이트) 및 DW-18(디메티콘 PEG-7 isosterate)로서 Silsence™ 상표명으로 상업적으로 입수 가능하다.

다른 유용한 디메티콘 코폴리올 에스테르는 본원에 인용되어 포함된 미국 특허 제5,180,843호에 기재된 바와 같이 적어도 하나의 말단 폴리옥시알킬렌 에스테르 모이어티를 함유한다.

하나의 양태에서, 디메티콘 코폴리올은 쿼터늄 모이어티를 함유하고 하기 화학식으로 나타낼 수 있다:

상기 식에서 a는 약 0 또는 1 내지 약 200의 범위의 정수를 나타내고; b는 약 1 내지 약 100의 범위의 정수이고; c는 약 0 또는 1 내지 약 200의 범위의 정수이고; (R⁹⁸O)_n은 옥시알킬렌 단위의 단일중합체, 랜덤 공중합체, 또는 블록 공중합체로 배열될 수 있는 폴리옥시알킬렌 모이어티이고; R⁹⁸은 C₂H₄, C₃H₆, 또는 C₄H₈, 및 이들의 조합으로부터 선택된 2가 알킬렌 모이어티이며; 그리고 n은 하나의 양태에서 약 1 내지 약 50의 범위, 다른 양태에서 약 3 내지 약 35의 범위, 또 다른 양태에서 약 5 내지 약 25의 범위, 및 추가 양태에서 약 8 내지 약 20의 범위인 정수이고; R'은 하기 화학식의 라디칼로부터 선택된다:

상기 식에서 R¹⁰⁰은 하기 화학식으로부터 선택된 4차 질소 함유 모이어티이다:

상기 식에서 R¹⁰¹ 및 R¹⁰²는 독립적으로 메틸 또는 에틸로부터 선택되고; R¹⁰³은 C₅ 내지 C₂₁ 알킬기이고; R¹⁰⁴, R¹⁰⁵, R¹⁰⁶은 독립적으로 C₁ 내지 C₂₀ 알킬을 나타내며; 그리고 X^-는 염 형성 음이온이다. 하나의 양태에서, R¹⁰¹ 및 R¹⁰²는 양쪽 모두 메틸이거나 양쪽 모두 에틸이며 R¹⁰³은 C₁₁ 내지 C₂₁ 알킬기이다. 하나의 양태에서, R¹⁰⁴, R¹⁰⁵ 또는 R¹⁰⁶ 중 2개는 메틸이고 메틸이 아닌 나머지 R¹⁰⁴, R¹⁰⁵ 또는 R¹⁰⁶은 C₁₂ 내지 C₂₀ 알킬기로부터 선택된다. 하나의 양태에서, X^-는 클로라이드(chloride) 음이온이다.

디메티콘 코폴리올 4차 질소 함유 화합물은 미국 특허 제5,098,979호 및 제5,166,297호에 개시되어 있고, 이의 개시내용은 본원에 인용되어 포함된다. 적합한 상업적으로 입수 가능한 디메티콘 코폴리올 4차 화합물(실리콘 쿼터늄-8)은 Lubrizol Advanced Materials, Inc.로부터 Silsence™ Q-Plus 상표명으로 입수 가능하다.

개시된 기술에 유용한 다른 예시적인 4차 질소 함유 실리콘은 쿼터늄-80, 실리콘 쿼터늄-1, 실리콘 쿼터늄-2, 실리콘 쿼터늄-2 판테놀 석시네이트, 실리콘 쿼터늄-3, 실리콘 쿼터늄-4, 실리콘 쿼터늄-5, 실리콘 쿼터늄-6, 실리콘 쿼터늄- 7, 실리콘 쿼터늄-9, 실리콘 쿼터늄-10, 실리콘 쿼터늄-11, 실리콘 쿼터늄-12, 실리콘 쿼터늄-15, 실리콘 쿼터늄-16, 실리콘 쿼터늄-16/글리시독시 디메티콘 크로스중합체, 실리콘 쿼터늄-17, 실리콘 쿼터늄-18, 실리콘 쿼터늄-20 및 실리콘 쿼터늄-21이다.

하나의 양태에서, 디메티콘 코폴리올은 아민 작용기를 함유한다. 아민 작용성 디메티콘 코폴리올은 하기 화학식으로 나타낼 수 있다:

상기 식에서 a는 약 0 또는 1 내지 약 200의 범위의 정수를 나타내고; b는 약 1 내지 약 100의 범위의 정수이고; c는 약 1 내지 약 200의 범위의 정수이고; (R⁹⁸O)_n은 옥시알킬렌 단위의 단일중합체, 랜덤 공중합체, 또는 블록 공중합체로 배열될 수 있는 폴리옥시알킬렌 모이어티이고; R⁹⁸은 C₂H₄, C₃H₆, 또는 C₄H₈, 및 이들의 조합으로부터 선택된 2가 알킬렌 모이어티이며; 그리고 n은 하나의 양태에서 약 1 내지 약 50의 범위, 다른 양태에서 약 3 내지 약 35의 범위, 또 다른 양태에서 약 5 내지 약 25의 범위, 및 추가 양태에서 약 8 내지 약 20의 범위인 정수이다. 상업적으로 입수 가능한 아민 작용성 디메티콘 코폴리올은 Lubrizol Advanced Materials, Inc.에 의해 상표명 Silsense™ A-21 실리콘(PEG-7 아모디메티콘)으로 판매된다.

하나의 양태에서, 디메티콘 코폴리올은 포스페이트 에스테르 작용기를 함유한다. 이들 화합물은 하기 화학식으로 나타낼 수 있다:

상기 식에서 a는 약 0 또는 1 내지 약 500의 범위의 정수를 나타내고; b는 약 1 내지 약 100의 범위의 정수이고; (R⁹⁸O)_n은 옥시알킬렌 단위의 단일중합체, 랜덤 공중합체, 또는 블록 공중합체로 배열될 수 있는 폴리옥시알킬렌 모이어티이고; R⁹⁸은 C₂H₄, C₃H₆, 또는 C₄H₈, 및 이들의 조합으로부터 선택된 2가 알킬렌 모이어티이며; 그리고 n은 하나의 양태에서 약 1 내지 약 50의 범위, 다른 양태에서 약 3 내지 약 35의 범위, 또 다른 양태에서 약 5 내지 약 25의 범위, 및 추가 양태에서 약 8 내지 약 20의 범위인 정수이다. 상업적으로 입수 가능한 아민 작용성 디메티콘 코폴리올은 Lubrizol Advanced Materials, Inc.에 의해 상표명 Silsense PE-100 실리콘(디메티콘 PEG-8 포스페이트)으로 판매된다.

본 기술의 조성물 중 실리콘 컨디셔너(들)의 양은 모발에 원하는 컨디셔닝 성능을 제공하기에 충분해야 하며, 조성물의 총 중량을 기준으로, 일반적으로 하나의 양태에서 약 0.01 내지 약 20 중량%, 다른 양태에서 약 0.05 내지 약 15 중량%, 또 다른 양태에서 약 0.1 중량% 내지 약 10 중량%. 및 추가 양태에서 약 1 중량% 내지 약 5 중량%의 범위이다.

세제 계면활성제

개시된 기술의 투인원 샴푸를 제형화하는 데 사용되는 계면활성제는 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제, 비이온성 계면활성제, 및 이들의 혼합물로부터 선택될 수 있다.

음이온성 계면활성제의 비(非)한정적 예는 문헌[McCutcheon's Detergents and Emulsifiers, North American Edition, 1998, published by Allured Publishing Corporation]; 및 문헌[McCutcheon's, Functional Materials, North American Edition (1992)]에 개시되어 있으며, 상기 문헌은 양쪽 모두 그 전체 내용이 본원에 인용되어 포함된다. 음이온성 계면활성제는 수성 계면활성제 조성물 분야에서 공지되거나 이전에 사용된 음이온성 계면활성제 중 임의의 것일 수 있다. 적합한 음이온성 계면활성제는 알킬 설페이트, 알킬 에테르 설페이트, 알킬 설포네이트, 알카릴 설포네이트, α-올레핀-설포네이트, 알킬아미드 설포네이트, 알카릴폴리에테르 설페이트, 알킬아미도에테르 설페이트, 알킬 모노글리세릴 에테르 설페이트, 알킬 모노글리세리드 설페이트, 알킬 모노글리세리드 설포네이트, 알킬 석시네이트, 알킬 설포석시네이트, 알킬 설포석시나메이트, 알킬 에테르 설포석시네이트, 알킬 아미도설포석시네이트; 알킬 설포아세테이트, 알킬 포스페이트, 알킬 에테르 포스페이트, 알킬 에테르 카르복실레이트, 알킬 아미도에테르카르복실레이트, N-알킬아미노산, N-아실 아미노산, 알킬 펩타이드, N-아실 타우레이트, 알킬 이세티오네이트, 카르복실레이트 염(여기서 아실기는 지방산으로부터 유도됨); 및 이들의 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 암모늄, 아민 및 트리에탄올아민 염을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

하나의 양태에서, 상기 염의 양이온 모이어티는 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 암모늄, 모노-, 디- 및 트리에탄올아민 염, 및 모노-, 디- 및 트리-이소프로필아민 염으로부터 선택된다. 상기 계면활성제의 알킬 및 아실기는, 하나의 양태에서 약 6 내지 약 24개의 탄소 원자, 다른 양태에서 8 내지 22개의 탄소 원자, 및 추가 양태에서 약 12 내지 18개의 탄소 원자를 함유하며, 포화되거나 불포화될 수 있다. 계면활성제에서의 아릴기는 페닐 또는 벤질로부터 선택된다. 상기 기재된 에테르 함유 계면활성제는 하나의 양태에서 계면활성제 분자당 1 내지 10개의 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드 단위 및 다른 양태에서 계면활성제 분자당 1 내지 3개의 에틸렌 옥사이드 단위를 함유할 수 있다.

적합한 음이온성 계면활성제의 예는 1, 2, 3, 4 또는 5몰의 에틸렌 옥시드로 에톡실화된, 라우레스 설페이트, 트리데세스 설페이트, 미레스 설페이트, C₁₂-C₁₃ 파레스 설페이트, C₁₂-C₁₄ 파레스 설페이트 및 C₁₂-C₁₅ 파레스 설페이트의 나트륨, 칼륨, 리튬, 마그네슘 및 암모늄 염; 나트륨, 칼륨, 리튬, 마그네슘, 암모늄 및 트리에탄올아민 라우릴 설페이트, 코코 설페이트, 트리데실 설페이트, 미리스틸 설페이트, 세틸 설페이트, 세테아릴 설페이트, 스테아릴 설페이트, 올레일 설페이트 및 탈로우 설페이트, 디소듐 라우릴 설포석시네이트, 디소듐 라우레스 설포석시네이트, 소듐 코코일 이세티오네이트, 소듐 C₁₂-C₁₄ 올레핀 설포네이트, 소듐 라우레스-6 카르복실레이트, 소듐 메틸 코코일 타우레이트, 소듐 코코일 글리시네이트, 소듐 미리스틸 사르코시네이트, 소듐 도데실벤젠 설포네이트, 소듐 코코일 사르코시네이트, 소듐 코코일 글루타메이트, 포타슘 미리스토일 글루타메이트, 트리에탄올아민 모노라우릴 포스페이트; 및 약 8 내지 약 22개의 탄소 원자를 함유하는 포화 및 불포화 지방산의 나트륨, 칼륨, 암모늄 및 트리에탄올아민 염을 포함하는 지방산 비누를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

양이온성 계면활성제는 수성 계면활성제 조성물의 분야에 공지되거나 이전에 사용된 양이온성 계면활성제의 임의의 것일 수 있다. 유용한 양이온성 계면활성제는 예를 들어 문헌[McCutcheon's Detergents and Emulsifiers, North American Edition, 1998, supra, and Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, 4th Ed., Vol. 23, pp. 478-541]에 기재되어 있는 것들 중 하나 이상일 수 있으며, 이들의 내용은 본원에 인용되어 포함된다. 적합한 부류의 양이온성 계면활성제는 알킬 아민, 알킬 이미다졸린, 에톡실화 아민, 4차 화합물 및 4차화 에스테르를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 또한, 알킬 아민 옥사이드는 낮은 pH에서 양이온성 계면활성제로서 작용할 수 있다.

알킬아민 계면활성제는 치환된 또는 비치환된 1차, 2차 및 3차 지방 C₁₂-C₂₂ 알킬아민의 염, 및 때때로 "아미도아민"이라 칭하는 물질일 수 있다. 알킬아민 및 그의 염의 비한정적 예는 디메틸코카민, 디메틸팔미타민, 디옥틸아민, 디메틸스테아라민, 디메틸 소이아민, 소이아민, 미리스틸아민, 트리데실아민, 에틸 스테아릴아민, N-탈로우프로판 디아민, 에톡실화 스테아릴아민, 디히드록시 에틸 스테아릴아민, 아라키딜베헤닐아민, 디메틸 라우르아민, 스테아릴아민 염산염, 소이아민 염산염, 스테아릴아민 포름산염, N-탈로우프로판 디아민 이염산염 및 아모디메티콘을 포함한다.

아미도아민 및 이들의 염의 비한정적 예는 스테아르아미도 프로필 디메틸 아민, 스테아르아미도프로필 디메틸아민 시트레이트, 팔미트아미도프로필 디에틸아민, 및 코카미도프로필 디메틸아민 락테이트를 포함한다.

알킬 이미다졸린 계면활성제의 비한정적 예는 알킬 히드록시에틸 이미다졸린, 예컨대 스테아릴 히드록시에틸 이미다졸린, 코코 히드록시에틸 이미다졸린, 에틸 히드록시메틸 올레일 옥사졸린 등을 포함한다.

에톡실화 아민의 비한정적 예는 PEG-코코폴리아민, PEG-15 탈로우 아민, 쿼터늄-52 등을 포함한다.

양이온성 계면활성제로서 유용한 4차 암모늄 화합물 중에서, 일부는 일반식 (R²⁰R²¹R²²R²³N⁺) E^-에 상응하고, 상기 식에서 R²⁰, R²¹, R²², 및 R²³은 1개 내지 약 22개의 탄소 원자를 갖는 지방족기, 또는 알킬 사슬에서 1개 내지 약 22개의 탄소 원자를 갖는 방향족, 알콕시, 폴리옥시알킬렌, 알킬아미도, 히드록시알킬, 아릴 또는 알킬아릴기로부터 독립적으로 선택되며; 그리고 E^-는 염 형성 음이온, 예컨대 할로겐(예를 들어, 염화물, 브롬화물), 아세테이트, 시트레이트, 락테이트, 글리콜레이트, 포스페이트, 나이트레이트, 설페이트 및 알킬설페이트로부터 선택된 것이다. 지방족기는 탄소 및 수소 원자 이외에 에테르 연결(linkage), 에스테르 연결 및 다른 기, 예컨대 아미노기를 함유할 수 있다. 더 긴 사슬의 지방족기, 예를 들어 약 12개의 탄소, 또는 더 긴 것은 포화되거나 불포화될 수 있다. 하나의 양태에서, 아릴기는 페닐 및 벤질로부터 선택된다.

예시적인 4차 암모늄 계면활성제는 세틸 트리메틸암모늄 클로라이드, 세틸피리디늄 클로라이드, 디세틸 디메틸 암모늄 클로라이드, 디헥사데실 디메틸 암모늄 클로라이드, 스테아릴 디메틸 벤질 암모늄 클로라이드, 디옥타데실 디메틸 암모늄 클로라이드, 디에이코실 디메틸 암모늄 클로라이드, 디도코실 디메틸 암모늄 클로라이드, 디헥사데실 디메틸 암모늄 클로라이드, 디헥사데실 디메틸 암모늄 아세테이트, 베헤닐 트리메틸 암모늄 클로라이드, 벤잘코늄 클로라이드, 벤제토늄 클로라이드, 및 디(코코넛알킬) 디메틸 암모늄 클로라이드, 디탈로우디메틸 암모늄 클로라이드, 디(수소화 탈로우) 디메틸 암모늄 클로라이드, 디(수소화 탈로우) 디메틸 암모늄 아세테이트, 디탈로우디메틸 암모늄 메틸 설페이트, 디탈로우 디프로필 암모늄 포스페이트 및 디탈로우 디메틸 암모늄 나이트레이트를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

낮은 pH에서, 아민 옥사이드는 양성자화하고 N-알킬 아민과 유사하게 거동할 수 있다. 예는 디메틸-도데실아민 옥사이드, 올레일디(2-히드록시에틸) 아민 옥사이드, 디메틸테트라데실아민 옥사이드, 디(2-히드록시에틸)-테트라데실아민 옥사이드, 디메틸헥사데실아민 옥사이드, 베헨아민 옥사이드, 코카민 옥사이드, 데실테트라데실아민 옥사이드, 디히드록시에틸 C₁₂-C₁₅ 알콕시프로필아민 옥사이드, 디히드록시에틸 코카민 옥사이드, 디히드록시에틸 라우라민 옥사이드, 디히드록시에틸 스테아라민 옥사이드, 디히드록시에틸 탈로우아민 옥사이드, 수소화 팜 커넬(palm kernel) 아민 옥사이드, 수소화 탈로우아민 옥사이드, 히드록시에틸 히드록시프로필 C₁₂-C₁₅ 알콕시프로필아민 옥사이드, 라우라민 옥사이드, 미리스타민 옥사이드, 세틸아민 옥사이드, 올레아미도프로필아민 옥사이드, 올레아민 옥사이드, 팔미타민 옥사이드, PEG-3 라우라민 옥사이드, 디메틸 라우라민 옥사이드, 포타슘 트리스포스포노메틸아민 옥사이드, 소이아미도프로필아민 옥사이드, 코카미도프로필아민 옥사이드, 스테아라민 옥사이드, 탈로우아민 옥사이드, 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

본원에 사용된 바, 용어 "양쪽성 계면활성제"는, 또한 양쪽성 계면활성제의 서브세트(subset)로서 당업자에게 주지된 쯔비터이온성(zwitterionic) 계면활성제를 포함하는 것으로 의도된다. 양쪽성 계면활성제의 비한정적 예는 문헌[McCutcheon's Detergents and Emulsifiers, North American Edition (상기 참조)]; 및 문헌[McCutcheon's, Functional Materials, North American Edition (상기 참조)]에 개시되어 있으며, 상기 문헌은 양쪽 모두 그 전체 내용이 본원에 인용되어 포함된다. 적합한 예는 아미노산(예를 들어, N-알킬 아미노산 및 N-아실 아미노산), 베타인, 술타인 및 알킬 암포카르복실레이트를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

본 발명의 실시에 적합한 아미노산계 계면활성제는, 하기 화학식으로 표시되는 계면활성제를 포함한다:

상기 식에서 R²⁵는 10 내지 22개의 탄소 원자를 갖는 포화 또는 불포화 탄화수소기, 또는 9 내지 22개의 탄소 원자를 갖는 포화 또는 불포화 탄화수소기를 함유하는 아실기를 나타내고, Y는 수소 또는 메틸이고, Z는 수소, -CH₃, -CH(CH₃)₂, -CH₂CH(CH₃)₂, -CH(CH₃)CH₂CH₃, -CH₂C₆H₅, -CH₂C₆H₄OH, -CH₂OH, -CH(OH)CH₃, -(CH₂)₄NH₂, -(CH₂)₃NHC(NH)NH₂, -CH₂C(O)O^-M⁺, -(CH₂)₂C(O)O^-M⁺로부터 선택된다. M은 염 형성 양이온이다. 하나의 양태에서, R²⁵는 선형 또는 분지형 C₁₀ 내지 C₂₂ 알킬기, 선형 또는 분지형 C₁₀ 내지 C₂₂ 알케닐기, R²⁶C(O)-(상기 식에서 R²⁶는 선형 또는 분지형 C₉ 내지 C₂₂ 알킬기, 선형 또는 분지형 C₉ 내지 C₂₂ 알케닐기로부터 선택됨)로 표시되는 아실기로부터 선택되는 라디칼을 나타낸다. 하나의 양태에서, M⁺은 나트륨, 칼륨, 암모늄 및 트리에탄올아민(TEA)으로부터 선택되는 양이온이다.

아미노산 계면활성제는, 예를 들어 알라닌, 아르기닌, 아스파르트산, 글루탐산, 글리신, 이소류신, 류신, 리신, 페닐알라닌, 세린, 티로신 및 발린과 같은 α-아미노산의 알킬화 및 아실화에서 유도될 수 있다. 대표적인 N-아실 아미노산 계면활성제는 N-아실화 글루탐산의 모노- 및 디-카르복실레이트 염(예를 들어, 나트륨, 칼륨, 암모늄 및 TEA), 예를 들어 소듐 코코일 글루타메이트, 소듐 라우로일 글루타메이트, 소듐 미리스토일 글루타메이트, 소듐 팔미토일 글루타메이트, 소듐 스테아로일 글루타메이트, 디소듐 코코일 글루타메이트, 디소듐 스테아로일 글루타메이트, 포타슘 코코일 글루타메이트, 포타슘 라우로일 글루타메이트 및 포타슘 미리스토일 글루타메이트; N-아실화 알라닌의 카르복실레이트 염(예를 들어, 나트륨, 칼륨, 암모늄 및 TEA), 예를 들어 소듐 코코일 알라니네이트 및 TEA 라우로일 알라니네이트; N-아실화 글리신의 카르복실레이트 염(예를 들어, 나트륨, 칼륨, 암모늄 및 TEA), 예를 들어 소듐 코코일 글리시네이트 및 포타슘 코코일 글리시네이트; N-아실화 사르코신의 카르복실레이트 염(예를 들어, 나트륨, 칼륨, 암모늄 및 TEA), 예를 들어 소듐 라우로일 사르코시네이트, 소듐 코코일 사르코시네이트, 소듐 미리스토일 사르코시네이트, 소듐 올레오일 사르코시네이트 및 암모늄 라우로일 사르코시네이트; 및 상기 계면활성제들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

본 발명에 유용한 베타인 및 술타인은 알킬 베타인, 알킬아미노 베타인 및 알킬아미도 베타인뿐 아니라, 하기 화학식으로 표시되는 상응하는 설포베타인(술타인)으로부터 선택된다:

상기 식에서 R²⁷은 C₇-C₂₂ 알킬 또는 알케닐기이고, 각각의 R²⁸은 독립적으로 C₁-C₄ 알킬기이고, R²⁹는 C₁-C₅ 알킬렌기 또는 히드록시 치환된 C₁-C₅ 알킬렌기이고, n은 2 내지 6의 정수이고, A는 카르복실레이트 또는 설포네이트기이며, M은 염 형성 양이온이다. 하나의 양태에서, R²⁷은 C₁₁-C₁₈ 알킬기 또는 C₁₁-C₁₈ 알케닐기이다. 하나의 양태에서, R²⁸은 메틸이다. 하나의 양태에서, R²⁹는 메틸렌, 에틸렌 또는 히드록시 프로필렌이다. 하나의 양태에서, n은 3이다. 추가 양태에서, M은 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 암모늄, 및 모노-, 디- 및 트리에탄올아민 양이온으로부터 선택된다.

적합한 베타인의 예는 라우릴 베타인, 코코 베타인, 올레일 베타인, 코코헥사데실 디메틸베타인, 라우릴 아미도프로필 베타인, 코코아미도프로필 베타인(CAPB) 및 코카미도프로필 히드록시술타인을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

알킬암포아세테이트 및 알킬암포프로피오네이트(단일 및 이중치환된 카르복실레이트)와 같은 알킬암포카르복실레이트는 하기 화학식으로 표시될 수 있다:

상기 식에서 R²⁷은 C₇-C₂₂ 알킬 또는 알케닐기이고, R³⁰은 ―CH₂C(O)O^- M⁺, -CH₂CH₂C(O)O^-M⁺ 또는 ―CH₂CH(OH)CH₂SO₃ ^- M⁺이고, R³¹은 수소 또는 ―CH₂C(O)O^- M⁺이며, M은 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 암모늄, 및 모노-, 디- 및 트리에탄올아민으로부터 선택되는 양이온이다.

예시적인 알킬암포카르복실레이트는 소듐 코코암포아세테이트, 소듐 라우로암포아세테이트, 소듐 카프릴로암포아세테이트, 디소듐 코코암포디아세테이트, 디소듐 라우로암포디아세테이트, 디소듐 카프릴암포디아세테이트, 디소듐 카프릴로암포디아세테이트, 디소듐 코코암포디프로피오네이트, 디소듐 라우로암포디프로피오네이트, 디소듐 카프릴암포디프로피오네이트 및 디소듐 카프릴로암포디프로피오네이트를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

비이온성 계면활성제의 비한정적 예는 문헌[McCutcheon's Detergents and Emulsifiers, North American Edition, 1998 (상기 참조)]; 및 문헌[McCutcheon's, Functional Materials, North American (상기 참조)]에 개시되어 있으며, 이들 양쪽 모두 그 전체 내용이 본원에 인용되어 포함된다. 비이온성 계면활성제의 추가의 예는 Barrat 등에 허여된 미국 특허 제4,285,841호 및 Leikhim 등에 허여된 미국 특허 제4,284,532호에 기재되어 있으며, 이들 양쪽 모두 그 전체 내용이 본원에 인용되어 포함된다. 비이온성 계면활성제는 통상적으로 장쇄 알킬기 또는 알킬화된 아릴기와 같은 소수성 부분, 및 다양한 에톡실화 및/또는 프로폭실화 정도(예를 들어, 1 내지 약 50개의) 에톡시 및/또는 프로폭시 모이어티를 함유하는 친수성 부분을 갖는다. 사용될 수 있는 일부 부류의 비이온성 계면활성제의 예는 에톡실화 알킬페놀, 에톡실화 및 프로폭실화 지방 알코올, 메틸 글루코오스의 폴리에틸렌 글리콜 에테르, 소르비톨의 폴리에틸렌 글리콜 에테르, 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드 블록 공중합체, 지방산의 에톡실화 에스테르, 에틸렌 옥사이드와 장쇄 아민 또는 아미드의 축합 생성물, 에틸렌 옥사이드와 알코올의 축합 생성물, 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

적합한 비이온성 계면활성제는, 예를 들어 알킬 다당류, 알코올 에톡실레이트, 블록 공중합체, 피마자유 에톡실레이트, 세토/올레일 알코올 에톡실레이트, 세테아릴 알코올 에톡실레이트, 데실 알코올 에톡실레이트, 디노닐 페놀 에톡실레이트, 도데실 페놀 에톡실레이트, 말단-캡핑된 에톡실레이트, 에테르 아민 유도체, 에톡실화 알칸올아미드, 에틸렌 글리콜 에스테르, 지방산 알칸올아미드, 지방 알코올 알콕실레이트, 라우릴 알코올 에톡실레이트, 단일분지형 알코올 에톡실레이트, 노닐 페놀 에톡실레이트, 옥틸 페놀 에톡실레이트, 올레일 아민 에톡실레이트, 랜덤 공중합체 알콕실레이트, 소르비탄 에스테르 에톡실레이트, 스테아르산 에톡실레이트, 스테아릴 아민 에톡실레이트, 탈로우 오일 지방산 에톡실레이트, 탈로우 아민 에톡실레이트, 트리데칸올 에톡실레이트, 아세틸렌계 디올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 적합한 비이온성 계면활성제의 다양한 특정예는 메틸 글루세스-10, PEG-20 메틸 글루코오스 디스테아레이트, PEG-20 메틸 글루코오스 세스퀴스테아레이트, 세테스-8, 세테스-12, 도독시놀-12, 라우레스-15, PEG-20 피마자유, 폴리소르베이트 20, 스테아레스-20, 폴리옥시에틸렌-10 세틸 에테르, 폴리옥시에틸렌-10 스테아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌-20 세틸 에테르, 폴리옥시에틸렌-10 올레일 에테르, 폴리옥시에틸렌-20 올레일 에테르, 3 내지 20개의 에틸렌 옥사이드 모이어티를 포함하는, 에톡실화 노닐페놀, 에톡실화 옥틸페놀, 에톡실화 도데실페놀 또는 에톡실화 지방 (C₆-C₂₂) 알코올, 폴리옥시에틸렌-20 이소헥사데실 에테르, 폴리옥시에틸렌-23 글리세롤 라우레이트, 폴리옥시에틸렌-20 글리세릴 스테아레이트, PPG-10 메틸 글루코오스 에테르, PPG-20 메틸 글루코오스 에테르, 폴리옥시에틸렌-20 소르비탄 모노에스테르, 폴리옥시에틸렌-80 피마자유, 폴리옥시에틸렌-15 트리데실 에테르, 폴리옥시에틸렌-6 트리데실 에테르, 라우레스-2, 라우레스-3, 라우레스-4, PEG-3 피마자유, PEG 600 디올레에이트, PEG 400 디올레에이트, 폴록사머 188과 같은 폴록사머, 폴리소르베이트 21, 폴리소르베이트 40, 폴리소르베이트 60, 폴리소르베이트 61, 폴리소르베이트 65, 폴리소르베이트 80, 폴리소르베이트 81, 폴리소르베이트 85, 소르비탄 카프릴레이트, 소르비탄 코코에이트, 소르비탄 디이소스테아레이트, 소르비탄 디올레에이트, 소르비탄 디스테아레이트, 소르비탄 지방산 에스테르, 소르비탄 이소스테아레이트, 소르비탄 라우레이트, 소르비탄 올레에이트, 소르비탄 팔미테이트, 소르비탄 세스퀴이소스테아레이트, 소르비탄 세스퀴올레에이트, 소르비탄 세스퀴스테아레이트, 소르비탄 스테아레이트, 소르비탄 트리이소스테아레이트, 소르비탄 트리올레에이트, 소르비탄 트리스테아레이트, 소르비탄 운데실레네이트, 또는 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

알킬 글리코시드 비이온성 계면활성제가 또한 이용될 수 있으며, 이는 일반적으로 산 매질 중에서 단당류, 또는 단당류로 가수분해 가능한 화합물을, 지방 알코올과 같은 알코올과 반응시킴으로써 제조된다. 예를 들어, 미국 특허 제5,527,892호 및 제5,770,543호에는, 알킬 글리코시드 및/또는 이의 제조 방법이 기재되어 있다. 적합한 예는, 명칭 Glucopon™ 220, 225, 425, 600 및 625, PLANTACARE^® 및 PLANTAPON^®으로 상업적으로 입수 가능하며, 이들은 모두 펜실베이니아주 소재의 Cognis Corporation of Ambler로부터 상업적으로 입수 가능하다.

다른 양태에서, 비이온성 계면활성제는 예를 들어, 각각, 상표명 Glucam^® E10, Glucam^® E20, Glucam^® P10, 및 Glucam^® P20으로 Lubrizol Advanced Materials, Inc.로부터 입수 가능한, 메틸 글루세스-10, 메틸 글루세스-20, PPG-10 메틸 글루코오스 에테르 및 PPG-20 메틸 글루코오스 에테르와 같은 알콕시화 메틸 글루코시드를 포함하지만, 이에 한정되지 안으며; 각각, 상표명 Glucamate^® DOE-120, Glucamate™ LT 및 Glucamate™ SSE-20으로 Lubrizol Advanced Materials, Inc.로부터 입수 가능한, PEG 120 메틸 글루코오스 디올레에이트, PEG-120 메틸 글루코오스 트리올레에이트 및 PEG-20 메틸 글루코오스 세스퀴스테아레이트와 같은 소수성으로 개질된 알콕시화 메틸 글루코시드가 또한 적합하다. 다른 예시적인 소수성으로 개질된 알콕시화 메틸 글루코시드는, 미국 특허 제6,573,375호 및 제6,727,357호에 개시되어 있으며, 이들의 개시내용은 그 전체 내용이 본원에 인용되어 포함된다.

다른 유용한 비이온성 계면활성제는 PEG-10 디메티콘, PEG-12 디메티콘, PEG-14 디메티콘, PEG-17 디메티콘, PPG-12 디메티콘, PPG-17 디메티콘, 및 Bis-PEG/PPG-20/20 디메티콘, Bis-PEG/PPG-16/16 PEG/PPG-16/16 디메티콘, PEG/PPG-14/4 디메티콘, PEG/PPG-20/20 디메티콘, PEG/PPG-20/23 디메티콘 및 퍼플루오로노닐에틸 카르복시데실 PEG-10 디메티콘과 같은 이들의 유도체화/작용화된 형태와 같은 수용성 실리콘을 포함한다.

개시된 기술의 투인원 샴푸를 제형화하는 데 사용된 적어도 하나의 계면활성제(활성 중량 기준)의 양은 조성물의 총 중량을 기준으로 약 1 내지 약 50 중량% 또는 약 5 내지 약 40 중량%, 또는 약 10 내지 약 35 중량%, 또는 약 15 내지 약 30 중량%의 범위이다. 다른 양태에서, 제형에 사용된 적어도 하나의 계면활성제의 양은 약 3 내지 약 25 중량% 범위이다. 또 다른 양태에서, 사용된 적어도 하나의 계면활성제의 양은 약 5 내지 약 22 중량% 범위이다. 추가 양태에서, 사용된 적어도 하나의 계면활성제의 양은 약 6 내지 약 20 중량% 범위이다. 또 다른 양태에서, 적어도 하나의 계면활성제의 양은 조성물의 총 중량 수율을 기준으로 약 10, 12, 14, 16 및 18 중량%이다.

물

물은 또한 개시된 기술의 실시형태에 따른 조성물 중의 성분이다. 하나의 양태에서, 본원에 기재된 액체 세정 조성물은 물이 주요 담체/희석제/담체인 비-유화액 액체의 형태이다. 개시된 기술의 조성물을 제형화하는 데 사용된 다른 활성 성분의 원하는 양(중량%)을 고려할 때, 조성물에 사용된 물의 양은 항상 조성물의 총 중량을 100으로 만드는 데 필요한 중량 백분율(즉, 100에 충분한 양(q.s.))에 해당할 것이다. 다른 양태에서, 물의 양은 조성물의 총 중량을 기준으로, 약 25 내지 약 89.5 중량%, 추가 양태에서 약 35 내지 약 85 중량%, 더 추가 양태에서 약 40 내지 약 80 중량%, 추가적인 양태에서 약 40 내지 약 75 중량%, 더 추가적인 양태에서 약 50 내지 약 70 중량% 및 더 추가적인 양태에서 약 55 내지 약 65 중량%의 범위일 수 있다.

pH 조절제

하나의 양태에서, 개시된 기술의 세정 조성물의 pH는 약 4 내지 약 10.5, 또는 약 5 내지 약 8, 또는 약 5.5 내지 약 6.5의 범위일 수 있다. 원하는 pH를 달성하기 위해 충분한 양의 pH 조절제(염기 및/또는 산)가 개시된 기술의 조성물에 첨가될 수 있다.

무기 및 유기 염기, 및 이들의 조합을 포함한 많은 유형의 알칼리(염기성) pH 조절제가 사용될 수 있다. 무기 염기의 예는 암모늄 및 알칼리 금속 수산화물(특히 나트륨 및 칼륨), 및 무기산의 알칼리 금속 염, 예컨대 붕산나트륨(붕사), 인산나트륨, 피로인산나트륨 등; 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 유기 염기의 예는 트리에탄올아민(TEA), 디이소프로판올아민, 트리이소프로판올아민, 아미노메틸 프로판올, 도데실아민, 코카민, 올레아민, 모르폴린, 트리아밀아민, 트리에틸아민, 테트라키스(히드록시프로필)에틸렌디아민, L-아르기닌, 아미노메틸 프로판올, 트로메타민(2-아미노 2-히드록시메틸-1,3-프로판디올) 및 PEG-15 코카민을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

하나의 양태에서, 산성 pH 조절제는 유기산, 예컨대 시트르산, 아세트산, 알파-히드록시산, 베타-히드록시산, 살리실산, 락트산, 푸마르산, 글루탐산, 글리콜산, 타르타르산, 천연 과일 산, 또는 이들의 조합으로부터 선택된다. 또한, 무기산, 예를 들어 염산, 질산, 황산, 중황산나트륨, 설팜산, 인산 및 이들의 조합이 사용될 수 있다. 유기산과 무기산의 혼합물도 또한 고찰된다.

하나의 양태에서, 염기성 pH 조절제는 조성물에 대해 원하는 표적 pH를 달성하기에 충분한 양으로 조성물에 첨가된다. 하나의 양태에서, 산성 pH 조절제는 조성물에 대해 원하는 표적 pH를 달성하기에 충분한 양으로 조성물에 첨가된다. 하나의 양태에서, 염기성 pH 조절제가 조성물에 첨가되고, 이어서 산성 pH 조절제가 첨가되어 조성물에 대한 원하는 표적 pH를 달성한다.

선택적 성분

개시된 기술의 조성물은 세정 조성물을 보다 바람직하게 만들기에 적합한 다양한 다른 종래 선택적 성분을 함유할 수 있다. 이러한 선택적 성분은 퍼스널 케어 세정 조성물을 제형화하는 기술 분야의 당업자에게 주지되어 있으며, 하나 이상의 방부제, 하나 이상의 증점제, 하나 이상의 점도 조절제, 하나 이상의 피부 컨디셔너, 하나 이상의 항균제, 하나 이상의 방향제, 하나 이상의 착색제, 및 하나 이상의 불용성 재료를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.

적합한 방부제 및 항균제는 존재하는 경우 폴리메톡시 이환식 옥사졸리딘, 메틸 파라벤, 프로필 파라벤, 에틸 파라벤, 부틸 파라벤, 벤조산 및 벤조산의 염, 예를 들어, 벤조산나트륨, 벤질트리아졸, DMDM 히단토인(1,3-디메틸-5,5-디메틸 히단토인으로도 알려짐), 이미다졸리디닐 우레아, 페녹시에탄올, 페녹시에틸파라벤, 메틸이소티아졸리논, 메틸클로로이소티아졸리논, 벤조이소티아졸리논, 트리클로산, 소르브산, 살리실산 염 등, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 방부제는 통상적으로 본 기술의 퍼스널 케어 조성물의 총 중량의 약 0.01 중량% 내지 약 1.5 중량%를 포함한다.

적합한 보조 증점제는 강화된 증점 특성을 얻기 위한 임의의 천연 및/또는 합성 작용제(또는 이들의 조합)일 수 있다. 당업자는 원하는 레올로지를 얻기 위해 적절한 증점제(들) 및 이의 양(들)을 용이하게 선택할 것이다. 천연 증점제의 비한정적 예는 나무 및 관목 삼출물(카라야검, 트래거캔스검, 아라비아검, 가티검), 종자 추출물(구아검, 카시아검, 로커스트빈검, 타마린드 종자), 해초 추출물(카라기난, 알기네이트, 한천), 과일 추출물(펙틴, 왁스), 곡물 및 뿌리(옥수수 전분, 감자 전분 등), 미생물 다당류(잔탄검, 덱스트란), 변성 천연물(히드로프로필 셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스, 셀룰로오스검 등과 같은 셀룰로오스 유도체)이며; 그리고 Lubrizol Advanced Materials, Inc.으로부터 각각 상표명 Glucamate™ DOE-120, Glucamate™ LT 및 VLT 및 Glucamate™ SSE-20으로 입수가능한 PEG 120 메틸 글루코오스 디올레에이트, PEG-120 메틸 글루코오스 트리올레에이트, 및 PEG-20 메틸 글루코오스 세스퀴스테아레이트와 같은 소수성으로 개질된 에톡실화 메틸 글루코시드는 또한 증점제로 적합하다. 합성 증점제의 비한정적 예는, 예를 들어 INCI 명칭 PEG-6, PEG-8, PEG-12, PEG-20, PEG-30, PEG-32, PEG-75, PEG-90, PEG-100 및 PEG-200 으로 입수 가능한 것들과 같은 5 내지 200 글리콜 단위를 갖는 폴리에틸렌 글리콜(PEG); 예를 들어 상표명 Carbopol^® 934, Carbopol 940, Carbopol 941, Carbopol 980, Carbopol 981, Carbopol 2984, Carbopol 5984, Carbopol ETD 2050, Carbopol Ultrez 10, Carbopol Ultrez 30(INCI 명칭: Carbomer); Carbopol 1342, Carbopol 1382, Carbopol ETD 2020, Carbopol Ultrez 20, Carbopol Ultrez 21, Pemulen™ TR-1 및 Pemulen TR-2(INCI 명칭: 아크릴레이트/C₁₀-C₃₀ 알킬 아크릴레이트 크로스중합체) 하에 판매되는 것들과 같은 아크릴/메타크릴산 단일중합체 및 공중합체; Carbopol Aqua SF-1(INCI 명칭: 아크릴레이트 공중합체); 오하이오주 클리블랜드 소재의 Lubrizol Advanced Materials, Inc.에 의해 제조 및 판매됨; 아크릴아미드 단일중합체 및 공중합체; 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산(AMPS^® 단량체)으로부터 제조된 중합체를 포함한다.

사용하기에 적합한 합성 증점제의 다른 부류는 일반적으로 (HASE) 중합체로 지칭되는 소수성으로 개질된 알칼리-팽윤성 유화액 중합체를 포함한다. 통상적인 HASE 중합체는 pH 민감성 또는 친수성 단량체(예를 들어, 아크릴산 및/또는 메타크릴산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 설폰산), 소수성 단량체(예를 들어, 아크릴산의 C₁-C₃₀ 알킬 에스테르 및/또는 메타크릴산, 아크릴로니트릴, 스티렌), "회합성 단량체", 및 선택적인 가교 단량체로부터 중합된 자유 라디칼 부가 중합체이다. 회합성 단량체는 에틸렌계 불포화 중합성 말단기, 소수성 말단기에 의해 말단화된 비이온성 친수성 중간부(midsection)를 포함한다. 비이온성 친수성 중간부는 폴리옥시알킬렌기, 예를 들어 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리프로필렌 옥사이드, 또는 폴리에틸렌 옥사이드/폴리프로필렌 옥사이드 분절의 혼합물을 포함한다. 말단 소수성 말단기는 통상적으로 C₈-C₄₀ 지방족 모이어티이다. 예시적인 지방족 모이어티는 선형 및 분지형 알킬 치환기, 선형 및 분지형 알케닐 치환기, 탄소환식 치환기, 아릴 치환기, 아랄킬 치환기, 아릴알킬 치환기 및 알킬아릴 치환기로부터 선택된다. 하나의 양태에서, 회합성 단량체는 폴리에톡실화 및/또는 폴리프로폭실화 지방족 알코올(통상적으로 분지형 또는 비분지형 C₈-C₄₀ 지방족 모이어티를 함유)과 카복실산기를 함유하는 에틸렌계 불포화 단량체(예를 들어, 아크릴산, 메타크릴산), 불포화 환식 무수물 단량체(예를 들어, 말레산 무수물, 이타콘산 무수물, 시트라콘산 무수물), 모노에틸렌계 불포화 모노이소시아네이트(예를 들어, α,α-디메틸-m-이소프로페닐 벤질 이소시아네이트) 또는 히드록실기를 함유하는 에틸렌계 불포화 단량체(예를 들어, 비닐 알코올, 알릴 알코올)의 축합(예를 들어, 에스테르화 또는 에테르화)에 의해 제조될 수 있다. 폴리에톡실화 및/또는 폴리프로폭실화 지방족 알코올은 C₈-C₄₀ 지방족 모이어티를 함유하는 모노알코올의 에틸렌 옥사이드 및/또는 프로필렌 옥사이드 부가물이다. C₈-C₄₀ 지방족 모이어티를 함유하는 알코올의 비한정적 예는 카프릴 알코올, 이소-옥틸 알코올(2-에틸 헥산올), 펠라르곤 알코올(1-노나놀), 데실 알코올, 라우릴 알코올, 미리스틸 알코올, 세틸 알코올, 세틸 알코올, 세테아릴 알코올(C₁₆-C₁₈ 모노알코올의 혼합물), 스테아릴 알코올, 이소스테아릴 알코올, 엘라이딜 알코올, 올레일 알코올, 아라키딜 알코올, 베헤닐 알코올, 리그노세릴 알코올, 세릴 알코올, 몬타닐 알코올, 멜리실, 라세릴 알코올, 게딜 알코올 및 C₂-C₂₀ 알킬 치환된 페놀(예를 들어, 노닐 페놀) 등이다.

예시적인 HASE 중합체는 본원에 인용되어 포함되어 있는 미국 특허 제3,657,175호; 미국 특허 제4,384,096호; 미국 특허 제4,464,524호; 미국 특허 제4,801,671호; 및 미국 특허 제5,292,843호에 개시되어 있다. 또한, HASE 중합체의 광범위한 검토는 문헌[Gregory D. Shay, Chapter 25, "Alkali-Swellable and Alkali-Soluble Thickener Technology A Review", Polymers in Aqueous Media - Performance Through Association, Advances in Chemistry Series 223, J. Edward Glass (ed.), ACS, pp. 457-494, Division Polymeric Materials, Washington, DC (1989)]에서 발견되고, 이의 관련 개시내용은 본원에 인용되어 포함된다. 상업적으로 입수 가능한 HASE 중합체는 Rohm & Haas로부터의 상표명, Aculyn^® 22(INCI 명칭: 아크릴레이트/스테아레스-20 메타크릴레이트 공중합체), Aculyn^® 44(INCI 명칭: PEG-150/데실 알코올/SMDI 공중합체), Aculyn 46^®(INCI 명칭: PEG-150/스테아릴 알코올/SMDI 공중합체) 및 Aculyn^® 88(INCI 명칭: 아크릴레이트/스테아레스-20 메타크릴레이트 크로스중합체) 및 Lubrizol Advanced Materials, Inc.로부터의 Novethix™ L-10(INCI 명칭: 아크릴레이트/베헤네스-25 메타크릴레이트 공중합체) 하에 판매된다. 다른 증점제는 INCI 지정 암모늄 아크릴로일디메틸타우레이트/VP 코폴리머, 암모늄 아크릴로일 디메틸타우레이트/카르복시에틸 아크릴레이트 크로스중합체, 및 암모늄 아크릴로일디메틸타우레이트/베헤네스-25 메타크릴레이트 크로스중합체 하에 상업적으로 입수 가능하다.

사용된다면, 증점제는 퍼스널 케어 조성물의 총 중량의 약 0.01 중량% 내지 약 5 중량%를 포함한다. 다른 양태에서, 양은 퍼스널 케어 조성물의 총 중량의 약 0.1 중량% 내지 약 3 중량% 및 추가 양태에서 약 0.1 중량% 내지 약 2.0 중량%의 범위이다.

점도 조절제는 활성 구성요소의 농도를 크게 낮추지 않으면서 제품의 유동성을 향상시키기 위해 화장품에 사용된다. 존재하는 경우 적합한 점도 조절제는 유기 및 무기 화합물, 및 이들의 조합을 포함한다. 유기 화합물의 예는 에탄올, 이소프로필 알코올, 소르비톨, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 디메틸 에테르, 부틸렌 글리콜 등 및 이들의 혼합물을 포함한다. 무기 화합물의 예는 염화나트륨, 황산나트륨, 염화칼륨, 질산칼륨 및 이들의 혼합물을 포함한다. 사용되는 경우, 점도 조절제는 하나의 양태에서 통상적으로 개시된 기술의 조성물의 총 중량의 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량%, 및 약 1 중량% 내지 약 5 중량%를 포함한다.

본원에서 사용될 수 있는 적합한 항균제의 예는 2-히드록시-4,2',4'-트리클로로디페닐에테르(TCS), 2,6-디메틸-4-히드록시클로로벤젠(PCMX), 3,4,4'-트리클로로카르바닐리드(TCC), 3-트리플루오로메틸-4,4'-디클로로카르바닐리드(TFC), 2,2'-디히드록시-3,3',5,5',6,6'-헥사클로로디페닐메탄, 2,2'-디히드록시-3,3',5,5'-테트라클로로디페닐메탄, 2,2'-디히드록시-3,3',디브로모-5,5'-디클로로디페닐메탄, 2-히드록시4,4'-디클로로디페닐에테르, 2-히드록시-3,5',4-트리브로모디페닐에테르, 1-히드록실-4-메틸-6-(2,4,4-트리메틸펜틸)-2(1H)-피리디논(옥토피록스), 2-피리딘티올-1-옥사이드의 염, 살리실산 및 기타 유기산을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 다른 적합한 항균제는 미국 특허 제3,835,057호; 미국 특허 제4,714,653호; 및 미국 특허 제6,488,943호에 기재되어 있다. 개시된 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 하나의 양태에서 약 0.001중량% 내지 약 2 중량%, 다른 양태에서 약 0.01 중량% 내지 약 1.5 중량%, 및 추가 양태에서 약 0.1 중량% 내지 약 1 중량%의 항균제(들)를 포함할 수 있다.

개시된 기술의 조성물에 사용될 수 있는 방향 물질은 천연 및 합성 방향제, 향료, 향수, 및 에센스 및 방향제를 방출하는 임의의 다른 물질 및 혼합물을 포함한다. 천연 방향제로서, 식물성 기원의 것, 예컨대 꽃(예를 들어, 백합, 라벤더, 장미, 자스민, 네롤리, 일랑일랑), 줄기 및 잎(제라늄, 패출리, 페트그레인, 페퍼민트), 과일(아니시드, 코리앤더, 펜넬, 니들 쥬니퍼), 과피(베르가못, 레몬, 오렌지, 메이스), 뿌리(안젤리카, 셀러리, 카더멈, 코스터스, 붓꽃, 창포), 목재(소나무, 샌달우드, 유창목, 삼나무, 로즈우드, 시나몬), 허브 및 초본(타라곤, 레몬그라스, 세이지, 타임), 니들(needle) 및 잔가지(가문비나무, 소나무, 유럽 적송, 스톤 파인), 및 수지 및 발삼(풍자향, 엘레미, 벤조인, 미르, 프랑킨센스, 오포파낙스), 및 동물 기원의 것, 예컨대 사향, 시빗, 캐스토리움, 용연향 등으로부터의 오일 추출물, 및 이들의 혼합물이 있다.

합성 방향제 및 향료의 예는, 벤질 아세테이트, 페녹시에틸 이소부틸레이트, p-tert-부틸시클로헥실 아세테이트, 리날릴 아세테이트, 디메틸벤질카르비닐 아세테이트, 페닐에틸 아세테이트, 리날릴 벤조에이트, 벤질 포르메이트, 에틸메틸페닐 글리시네이트, 알릴시클로헥실 프로피오네이트, 스티랄릴 프로피오네이트 및 벤질 살리실레이트를 포함하지만 이에 한정되지 않는, 방향족 에스테르, 에테르, 알데히드, 케톤, 알코올 및 탄화수소; 벤질에틸 에테르; 8 내지 18개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 알카날, 시트랄, 시트로넬랄, 시트로넬릴옥시알데히드, 시클라멘 알데히드, 히드록시시트로넬랄, 릴리알 및 부르지오날(bourgeonal); 이오논 화합물, α-이소메틸 이오논 및 메틸 세드릴 케톤; 아네톨, 시트로넬롤, 유게놀, 이소유게놀, 게라니올, 라반둘롤, 네롤리돌, 리날룰, 페닐에틸 알코올 및 테르페네올, 알파-피넨, 테르펜(예를 들어, 리모넨) 및 발삼, 및 이들의 혼합물이다.

이용될 수 있는 방향 물질(들)의 양은 숙련된 조제자의 선호도에 따라 달라질 것이다. 방향 물질의 양은 총 조성물의 중량을 기준으로, 하나의 양태에서 약 0.05 중량% 내지 약 3 중량%, 다른 양태에서 약 0.1 중량% 내지 약 1.5 중량%, 또 다른 양태에서 약 0.3 중량% 내지 약 1 중량%, 그리고 추가 양태에서 약 0.5 중량% 내지 약 0.75 중량%의 범위일 수 있다.

착색제는 황산구리, 황산철, 수용성 설포폴리에스터, 로다민과 같은 수용성 염료, 천연 염료, 예를 들어, 카로틴 및 비트 뿌리 주스, 메틸렌 블루, 카라멜, 타르트라진의 디소듐 염 및 푸신의 디소듐 염, 및 이들의 혼합물을 포함한다. 조성물에 사용되는 착색제(들)의 양은 숙련된 조제자의 미적 선호도에 따라 달라질 것이다.

불용성 재료는 진주광택 및 기타 미적 시각, 감각 및/또는 유익한 효과를 조성물에 부여하는 재료를 포함한다. 일부 제형은 진주광택으로서 공지된 화장학적으로 매력적인 진주색 유사 외관을 달성하기 위해 이것 내에 진주광택 재료를 의도적으로 혼입하여 불투명화된다. 효과에 대한 자세한 설명은 본원에 인용되어 포함된 논문["Opacifiers and pearling agents in shampoos" by Hunting, Cosmetic and Toiletries, Vol. 96, pages 65-78 (July 1981)]에서 찾는다.

진주광택 재료는 이산화티타늄 코팅된 운모, 산화철 코팅된 운모, 에틸렌 글리콜 모노스테아레이트, 에틸렌 글리콜 디스테아레이트, 폴리에틸렌 글리콜 디스테아레이트, 비스무트 옥시클로라이드 코팅된 운모, 미리스틸 미리스테이트, 구아닌, 글리터(폴리에스테르 또는 금속), 및 이들의 혼합물을 포함한다. 다른 진주광택 재료는 본원에 인용되어 포함된 미국 특허 제4,654,207호 및 미국 특허 제5,019,376호에서 찾을 수 있다.

진주광택 재료의 양은 일반적으로 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.05 중량% 내지 약 10 중량%, 바람직하게는 약 0.15 중량% 내지 약 3 중량%의 양으로 사용될 수 있다.

상기 일반적으로 불용성인 화합물에 더하여, 안정화를 필요로 하는 다수의 다른 선택적인 실질적으로 불용성인 화합물이 조성물에 사용될 수 있다. 이러한 기타 불용성 화합물의 예는 이산화티타늄; 경석; 탄산칼슘, 활석, 감자 전분, 타피오카 전분, 호호바 비드, 폴리에틸렌 비드, 호두 껍질, 수세미, 살구씨; 아몬드 가루, 옥수수 가루, 파라핀, 귀리 겨/귀리 껍질, 젤라틴 비드, 알기네이트 비드, 스테인리스강 섬유, 산화철 안료, 기포, 운모 코팅 산화철, 카올린 클레이, 살리실산, 산화아연, 제올라이트, 스티로폼 비드, 포스페이트, 실리카 등을 포함한다. 다른 일반적으로 불용성인 화합물은 티트리 분말, 마이크로스펀지, Confetti(united guardian company의 상표), 활석, 밀랍 등을 포함한다. 안정화를 필요로 하는 다양한 불용성 화합물의 양은 그 목적, 원하는 최종 결과 및 이의 효능에 따라 달라질 것이다. 따라서, 양은 광범위하게 변할 수 있지만, 흔히 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량%의 일반적인 범위 내에 있을 것이다.

실시예

개시된 기술은 단지 예시를 위한 것이며 청구범위의 범위 또는 그것이 실시될 수 있는 방식을 한정하는 것으로 간주되어서는 안 되는 하기 실시예에 의해 예시된다. 특별히 달리 표시되지 않는 한, 부 및 백분율은 중량으로 제공된다.

실시예 1

실리콘 침착 연구를 위한 투인원 샴푸 제형은 표 I에 나열되어 있다. 제형은 11.5% 총 계면활성제 수준(8.9% 소듐 라우레스-1 설페이트, 및 2.6% 코카미도프로필 베타인), 0.25% 양이온성 구아, 2% 실리콘 유화액(Dow Corning DC1352) 및 1% NaCl을 포함하고 다양한 레올로지 개질제와 함께 제조되었다. 이 연구를 위한 레올로지 조절제는 CP Kelco에서 공급한 샘플 A 및 샘플 B로 지정된 FDC(INCI: 셀룰로오스 (및) 셀룰로오스검 (및) 글리세린), Royal Cosun Biobased Products에서 공급한 Betafib™ MCF(Betafib은 식물성 원료로부터 유도된 셀룰로오스 미세섬유임), Lubrizol Advanced Materials, Inc.로부터 입수한 Carbopol™ 980 중합체(C980) 카보머, Lubrizol Advanced Materials, Inc.로부터 입수한 Carbopol™ Aqua SF-1(SF-1) (메트)아크릴산 및 C₁ 내지 C₅ 알킬 (메트)아크릴레이트의 가교 유화액 공중합체 및 카르복실 메틸 셀룰로오스(CMC)를 포함한다. 대조군 제형은 레올로지 개질제를 함유하지 않는다.

항복값 측정

항복 응력이라고도 하는 항복값은 응력 하에서의 유동에 대한 초기 저항성으로 정의된다. 이는 약 21 내지 23℃의 주변 실온에서 브룩필드 점도계(모델 DV2TLV Extra)를 사용하여 브룩필드 항복값(BYV) 외삽법에 의해 측정된다. 점도계는 스핀들을 액체 샘플을 통해 0.5 내지 100 rpm의 속도로 회전시키는데 필요한 토크를 측정하는데 사용된다. 스핀들 및 속도에 대한 적절한 상수로 토크 판독치를 곱하면 겉보기 점도가 제공된다. 항복값은 0의 전단 속도에 대한 측정값의 외삽이다. BYV는 하기 방정식에 의해 계산된다:

BYV, dyn/cm² = (η_α1 ― η_α2)/100

여기서, η_α1 및 η_α2 = 2개의 상이한 스핀들 속도(각각 0.5 rpm 및 1.0 rpm)에서 얻은 겉보기 점도. 항복값 측정의 이들 기술 및 유용성은 본원에 인용되어 포함된 Lubrizol Advanced Materials, Inc.로부터의 기술 데이터 시트(Technical Data Sheet) 번호 244(개정: 1/2002)에 설명되어 있다.

레올로지 조절제를 추가하면 제형의 항복값을 증가시킨다. 표 1에서 제형에 FDC를 첨가하면 제형의 항복값을 크게 증가시켜 제형의 안정성을 개선시키는 데 도움이 된다. C980 중합체 및 SF-1 및 FDC와 C980의 조합과 같은 다른 레올로지 개질제와 동일하다.

브룩필드 점도

조성물에 대한 점도 측정은 회전 스핀들 Brookfield 점도계, Model DV2TLV Extra, (Ametek Brookfield)를 사용하는 Brookfield 방법에 의해 약 20 내지 25℃의 주변 실온에서 분당 20 회전(rpm)에서 수행된다(BV 점도). 스핀들 크기는 제조자의 표준 운영 지침에 따라서 선택된다. 당업자는 측정될 시스템에 적절한 스핀들 크기를 선택할 것이다.

실리콘 침착은 손상되지 않은 유럽 갈색 모발을 테스트용 샴푸로 2회 처리하기 위해 Lubrizol이 개발한 세척 프로토콜을 기반으로 한다. 모발을 공기 건조시킨 후, 모발 다발에 침착된 실리콘의 양을 EDS가 장착된 Hitachi benchtop SEM에 의해 측정한다. 각 데이터 포인트는 2개의 모발 다발의 평균이며 각 모발 다발로부터의 각 샘플을 6 내지 9개의 상이한 위치에서 측정한다. 실리콘 침착 상대 지수(RI)는 대조군 제형으로 처리된 샘플에 대한 각 샘플의 실리콘의 상대적인 양이다.

도 1에 도시된 바와 같이, C980 또는 CMC를 함유하는 제형은 RI=1인 대조군 제형과 유사한 실리콘 침착을 제공한다. 이는 C980 및 CMC의 레올로지 개질제가 실리콘 침착에 영향을 미치지 않음을 나타낸다. SF-1을 함유한 제형은 모발에 매우 낮은 실리콘 침착 또는 RI=0을 나타낸다. 이는 SF-1이 실리콘 침착에 상당히 부정적인 영향을 미친다는 것을 의미한다. Cosun MCF 또는 Cosun MCF와 CMC의 조합을 함유하는 제형은 대조군 제형(RI<1)보다 낮은 실리콘 침착을 나타내거나 실리콘 침착에 부정적인 영향을 갖는다. 그러나, FDC 샘플 A, FDC 샘플 B 또는 FDC와 C980의 조합을 사용한 제형은 더 높은 실리콘 침착 상대 지수, RI >1을 나타낸다. 이는 CP Kelco가 공급하는 FDC가 대조군보다 20% 내지 40% 더 높은 값으로 투인원 샴푸 제형으로부터 실리콘 침착을 증가시킨다는 것을 나타낸다.

Claims

세정 조성물로서,
a) 세제 계면활성제;
b) 양이온성 중합체;
c) 실리콘 컨디셔닝제; 및
d) 발효 유래 셀룰로오스(FDC), 미세섬유질 셀룰로오스(MFC) 및 이들의 혼합물로부터 선택된 셀룰로오스 재료;를 포함하는 세정 조성물.
제1항에 있어서, 잔탄검, 구아검, 카르복시메틸셀룰로오스 및 이들의 혼합물을 더 포함하는, 세정 조성물.
제2항에 있어서, FDC, MFC 및 이들의 혼합물 대 잔탄검 및 카르복시메틸셀룰로오스의 중량비가 각각 6:3:1인, 세정 조성물.
제2항에 있어서, FDC, MFC 및 이들의 혼합물 대 구아검 및 카르복시메틸셀룰로오스의 중량비(중량)가 각각 3:1:1인, 세정 조성물.
적어도 하나의 세제 계면활성제, 적어도 하나의 양이온성 중합체, 적어도 하나의 실리콘 컨디셔닝제를 포함하는 세정 조성물로부터 케라틴 기질 상에 실리콘 침착을 향상시키는 방법으로서, 발효 유래 셀룰로오스, 미세섬유질 셀룰로오스 및 이들의 혼합물로부터 선택된 셀룰로오스 재료를 혼입하는 단계를 포함하는 방법.