KR101235660B1 - 실리콘 에멀젼, 이의 제조방법 및 화장품 성분 - Google Patents

실리콘 에멀젼, 이의 제조방법 및 화장품 성분 Download PDF

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Abstract

본 발명은 폴리오가노실록산, 콜린산 유도체 및 물을 포함하고 사이클릭 오가노실록산 사량체를 10%(w/w) 이하로 함유하는 실리콘 에멀젼, 당해 에멀젼의 제조방법 및 당해 에멀젼을 포함하는 화장품 조성물에 관한 것이다.
폴리오가노실록산, 콜린산 유도체, 물, 사이클릭 오가노실록산 사량체, 실리콘 에멀젼, 화장품 조성물.

Description

실리콘 에멀젼, 이의 제조방법 및 화장품 성분{Silicone emulsion, method of preparing same, and cosmetic ingredient}
관련 출원과의 참조 연계
본 출원은 35 U.S.C. §119(e)하에 2005년 3월 17일자로 제출된 미국 가특허원 제60/662731호의 이익을 청구한다. 미국 가특허원 제60/662731호는 본원에서 참조로서 인용된다.
본 발명은 실리콘 에멀젼에 관한 것이며, 보다 특히는 사이클릭 오가노실록산 사량체(tetramer)를 10%(w/w) 이하로 함유하는 폴리오가노실록산, 콜린산 유도체 및 물을 포함하는 실리콘 에멀젼에 관한 것이다. 본 발명은 또한 실리콘 에멀젼의 제조방법 및 당해 에멀젼을 함유하는 화장품 성분에 관한 것이다.
다양한 계면활성제를 함유하는 실리콘 에멀젼은 일반적으로 현탁 중합 또는 유화 중합에 의해 제조된다. 그러나, 이러한 에멀젼은 통상, 사이클릭 오가노실록산 사량체를 포함하여 상당한 농도의 휘발성 사이클릭 오가노실록산 올리고머를 함 유한다. 더욱이, 오가노실록산 올리고머의 농도는 통상 폴리오가노실록산의 분자량 증가에 수반하여 증가한다.
실리콘 에멀젼을 화장품의 제조에 사용하는 경우에는, 에멀젼 중의 사이클릭 오가노실록산 올리고머의 양을 제한할 필요가 있다. 그러나, 잔류 사이클릭 오가노실록산을 선택적으로 제거하는 것은 어렵고 비용이 들 수 있다. 더욱이, 사이클릭 오가노실록산 올리고머를 제거하는 방법, 예를 들면, 투과증발(pervaporation)은 에멀젼의 열화를 유발할 수 있다.
따라서, 사이클릭 오가노실록산의 함량이 낮은 고분자량 폴리오가노실록산을 함유하는 실리콘 에멀젼이 요구되고 있다.
발명의 요약
본 발명은,
사이클릭 오가노실록산 사량체를 10%(w/w) 이하로 함유하는 폴리오가노실록산(A),
화학식
Figure 112007067081856-pct00001
의 계면활성제(B)[여기서, R2는 각각 독립적으로 -H 또는 -F이고, R3은 -H, 하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌이며, R4는 각각 독립적으로 R3 또는 -(CH2CH2O)mR3(여기서, m은 1 내지 20이다)이고, M은 금속 이온 또는 암모늄 이온이다] 및
물(C)을 포함하는, 실리콘 에멀젼에 관한 것이다.
또한, 본 발명은,
화학식 HO(R1 2SiO)nH의 오가노실록산(A')(여기서, R1은 각각 독립적으로 하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌이고, n은 오가노실록산의 중량 평균 분자량이 92 내지 100,000으로 되도록 하는 값이다), 화학식
Figure 112007067081856-pct00002
의 계면활성제(B')[여기서, R2는 각각 독립적으로 -H 또는 -F이고, R3은 -H, 하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌이며, R4는 각각 독립적으로 R3 또는 -(CH2CH2O)mR3(여기서, m은 1 내지 20이다)이고, X는 -OH 또는 -O-M(여기서, M은 금속 이온 또는 암모늄 이온이다)이다] 및 물(C)를 포함하는 혼합물을 유화시키는 단계(i),
유화 혼합물의 오가노실록산을 산 촉매의 존재하에 중합시켜, 중량 평균 분자량이 오가노실록산의 중량 평균 분자량의 2배 이상인 폴리오가노실록산을 제조하 는 단계(ii) 및
산 촉매를 중화시키는 단계(iii)를 포함하는, 실리콘 에멀젼의 제조방법에 관한 것이다.
추가로, 본 발명은 상술한 실리콘 에멀젼을 포함하는 화장품 성분에 관한 것이다.
본 발명의 실리콘 에멀젼은 사이클릭 오가노실록산 올리고머의 농도가 매우 낮고 안정성이 높다. 특히, 실리콘 에멀젼은, 사이클릭 오가노실록산 사량체를 10%(w/w) 이하로 함유하는 비교적 고분자량 폴리오가노실록산을 포함한다.
실리콘 에멀젼의 제조방법은 용이하게 입수가능한 출발 물질 및 통상의 장치를 사용한다. 더욱이, 당해 방법은 최소 수의 단계로 수행할 수 있고, 제조 공정에 대해 조정할 수 있다. 중요하게는, 당해 방법은 사이클릭 오가노실록산 올리고머의 함량이 매우 낮은 실리콘 에멀젼을 생성한다.
본 발명의 실리콘 에멀젼은, 도료, 피복물 및 개인 위생 제품을 포함하여, 다양한 화장품의 성분으로서 유용하다. 특히, 실리콘 에멀젼은 화장품 조성물, 예를 들면, 스킨 크림, 파운데이션, 아이 쉐도우, 바디 워시, 샴프, 헤어 린스 및 헤어 컨디셔너의 성분으로서 사용될 수 있다.
도 1은, 25℃에서 3개의 상이한 계면활성제, 즉 나트륨 도데실 설페이트, 나트륨 메틸 코코일 타우레이트 및 나트륨 타우로콜레이트를 사용하여 제조한 실리콘 에멀젼에 있어서, 폴리오가노실록산의 중량 평균 분자량에 대한 D4(%)(실록산 총 중량 기준)의 플롯을 나타낸 것이다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "사이클릭 오가노실록산 올리고머"는 4 내지 12개의 규소 원자를 함유하는 오가노사이클로실록산을 의미한다. 또한, 용어 "사이클릭 오가노실록산 사량체"는 4개의 규소 원자를 함유하는 하나 이상의 오가노사이클로실록산을 의미한다. 추가로, 본 발명과 관련하여 사용된 바와 같이, 용어 "실리콘 에멀젼"은, 수성 연속 상 중의 폴리오가노실록산의 소적 또는 입자 및 계면활성제(콜린산 유도체)의 콜로이드 현탁액을 함유하는 조성물을 의미한다.
본 발명에 따르는 실리콘 에멀젼은,
사이클릭 오가노실록산 사량체를 10%(w/w) 이하로 함유하는 폴리오가노실록산(A),
화학식
Figure 112007067081856-pct00003
의 계면활성제(B)[여기서, R2는 각각 독립적으로 -H 또는 -F이고, R3은 -H, 하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌이며, R4는 각각 독립적으로 R3 또는 -(CH2CH2O)mR3(여기서, m은 1 내지 20이다)이고, M은 금속 이온 또는 암모늄 이온이다] 및
물(C)을 포함한다.
성분(A)은 하나 이상의 폴리오가노실록산이다. 폴리오가노실록산은 선형, 분지형 또는 수지 구조를 가질 수 있다. 또한, 폴리오가노실록산은 단독중합체 또는 공중합체일 수 있다. 폴리오가노실록산 중의 규소 결합된 유기 그룹은 통상적으로 하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌이다. 이들 그룹 이외에, 폴리오가노실록산은 규소 결합된 하이드록시 그룹 또는 규소 결합된 알킬옥시 그룹을 함유할 수 있다.
하이드로카빌 및 치환된 하이드로카빌 그룹은 통상적으로 1 내지 20개의 탄소원자, 또는 1 내지 10개의 탄소원자, 또는 1 내지 6개의 탄소원자를 가질 수 있다.
하이드로카빌 그룹의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 알킬, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 1-메틸에틸, 부틸, 1-메틸프로필, 2-메틸프로필, 1,1-디메틸에틸, 펜틸, 1-메틸부틸, 1-에틸프로필, 2-메틸부틸, 3-메틸부틸, 1,2-디메틸프로필, 2,2-디메틸프로필, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실 및 옥타데실; 사이클로알킬, 예를 들면, 사이클로펜틸, 사이클로헥실 및 메틸사이클로헥실; 아릴, 예를 들면, 페닐 및 나프틸; 알크아릴, 예를 들면, 톨릴 및 크실릴; 아르알킬, 예를 들면, 벤질 및 펜에틸; 알케닐, 예를 들면, 비닐, 알릴 및 프로페닐; 아릴알케닐, 예를 들면, 스티릴 및 신나밀; 및 알키닐, 예를 들면, 에티닐 및 프로피닐이 포함된다.
치환된 하이드로카빌 그룹은, 실리콘 에멀젼의 안정성에 역효과를 미치지 않는 한, 하나 이상의 동일하거나 상이한 치환체를 함유할 수 있다. 치환체의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 할로, 에폭시, 카복시, 아미노, 아크릴로일, 메타크릴로일 및 머캅토가 포함된다.
알킬옥시 그룹은 통상적으로 1 내지 8개의 탄소원자, 또는 1 내지 4개의 탄소원자를 갖는다. 알킬옥시 그룹의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시 및 펜틸옥시가 포함된다.
폴리오가노실록산의 중량 평균 분자량은 통상적으로, 굴절률 검출기 및 폴리스티렌 기준을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피로 측정하는 경우, 10,000 내지 10,000,000, 또는 50,000 내지 5,000,000, 또는 100,000 내지 1,000,000이다.
성분(A)는 통상적으로 사이클릭 오가노실록산 사량체를, 성분(A)의 총 중량을 기준으로 하여, 10%(w/w) 이하, 또는 5%(w/w) 이하, 또는 3.5%(w/w) 이하, 또는 3%(w/w) 이하, 또는 2.5%(w/w) 이하, 또는 2%(w/w) 이하, 또는 1.5%(w/w) 이하로 함유한다. 오가노실록산은 단일 사이클릭 오가노실록산 사량체 또는 둘 이상의 상이한 사이클릭 오가노실록산 사량체의 혼합물일 수 있다. 오가노실록산 사량체의 예에는 옥타메틸사이클로테트라실록산 및 옥타에틸사이클로테트라실록산이 포함된다. 성분(A) 중의 오가노실록산 사량체의 농도는 하기 실시예 부분에 기재되어 있는 바와 같이 겔 투과 크로마토그래피를 사용하여 측정할 수 있다.
폴리오가노실록산의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 다음 실록산이 포함된다:
α,ω-디하이드록시폴리디메틸실록산,
α-하이드록시-ω-트리메틸실록시폴리디메틸실록산,
α,ω-디메톡시폴리디메틸실록산,
α-메톡시-ω-트리메틸실록시폴리디메틸실록산,
α,ω-디에톡시폴리디메틸실록산,
α-에톡시-ω-트리메틸실록시폴리디메틸실록산 및
α,ω-디(트리메틸실록시)폴리디메틸실록산.
성분(A)는, 각각 상기 기재되고 예시된 바와 같이, 단일 폴리오가노실록산, 또는 상이한 폴리오가노실록산을 둘 이상 포함하는 혼합물일 수 있다. 추가로, 폴리오가노실록산은 실리콘 에멀젼을 제조하는 방법에서 하기에 기재한 바와 같이 제조할 수 있다.
성분(B)는 화학식
Figure 112007067081856-pct00004
의 하나 이상의 계면활성제[여기서, R2는 각각 독립적으로 -H 또는 -F이고, R3은 -H, 하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌이며, R4는 각각 독립적으로 R3 또는 -(CH2CH2O)mR3(여기서, m은 1 내지 20이다)이고, M은 금속 이온 또는 암모늄 이온이다]이다.
R3으로 나타내어지는 하이드로카빌 및 치환된 하이드로카빌 그룹은 성분(A)의 폴리오가노실록산에 대해 위에 기재되고 예시된 바와 같다.
그룹 R4는 화학식 -(CH2CH2O)mR3(여기서, m은 1 내지 20의 값을 갖고, R3은 위에 기재되고 예시된 바와 같다)을 가질 수 있다. 또는, m은 1 내지 15, 또는 5 내지 15의 값을 가질 수 있다. R4 그룹의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 화학식 -CH2CH2OCH3, -(CH2CH2O)5CH3, -(CH2CH2O)10CH3 및 -(CH2CH2O)15CH3의 그룹이 포함된다.
상기 화학식의 계면활성제에 있어서, M은 금속 이온 또는 암모늄 이온이다. M으로 나타내어지는 이온의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 알칼리 금속 이온, 예를 들면, 나트륨 이온 및 칼륨 이온; 알칼리 토금속 이온, 예를 들면, 마그네슘 이온; 및 암모늄 이온, 예를 들면, 암모늄(NH4 +) 및 트리스(2-하이드록시에틸)암모늄이 포함된다.
성분(B)로서 사용하기에 적합한 계면활성제의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 타우로콜린산의 염, 예를 들면, 타우로콜린산 나트륨 염, 타우로콜린산 칼륨 염, 타우로콜린산 리튬 염, 타우로콜린산 마그네슘 염 및 타우로콜린산 트리에탄올아민 염이 포함된다.
성분(B)는, 각각 상기 기재되고 예시된 바와 같이, 단일 계면활성제, 또는 상이한 계면활성제를 둘 이상 포함하는 혼합물일 수 있다.
성분(B)의 농도는 통상적으로, 성분(A) 100중량부당, 0.1 내지 100중량부, 또는 0.1 내지 50중량부, 또는 0.5 내지 10중량부, 또는 0.5 내지 5중량부이다.
성분(B)로서 사용하기에 적합한 콜린산 유도체(에테르 및 아미드 포함)를 제조하는 방법은 당해 기술분야에 공지되어 있다.
성분(C)는 물이고, 이는 실리콘 에멀젼의 연속 상이다. 실리콘 에멀젼 중의 물의 농도는 통상적으로, 성분(A) 100중량부당, 30 내지 1000중량부, 또는 40 내지 400중량부, 또는 50 내지 250중량부이다.
실리콘 에멀젼은, 에멀젼의 안정성에 역효과를 미치지 않는 한, 추가 성분을 추가로 포함할 수 있다. 추가 성분의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 음이온성 계면활성제, 예를 들면, 나트륨 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르 아세테이트, 이나트륨 폴리옥시에틸렌 라우릴 설포석시네이트, 나트륨 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르 설페이트, 나트륨 α-올레핀설포네이트, 도데실벤젠설폰산의 트리에탄올아민 염 및 나트륨 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르 포스페이트; 비이온성 계면활성제, 예를 들면, 글리세린 모노스테아레이트, 솔비탄 모노팔미테이트, 폴리옥시에틸렌 세틸 에테르, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 스테아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 스테아레이트, 폴리옥시에틸렌 솔비탄 모노라우레이트, 코코넛 지방산 디에탄올아미드, 폴리옥시에틸렌 옥시프로필렌 글리콜, 및 폴리옥시에틸렌 그룹을 함유하는 개질된 실리콘 오일; 방부제 및 살균제; pH 조절제, 방미제 및 방식제가 포함된다.
본 발명에 따르는 실리콘 에멀젼의 제조방법은,
화학식 HO(R1 2SiO)nH의 오가노실록산(A')(여기서, R1은 각각 독립적으로 하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌이고, n은 오가노실록산의 중량 평균 분자량이 92 내지 100,000으로 되도록 하는 값이다), 화학식
Figure 112007067081856-pct00005
의 계면활성제(B')[여기서, R2는 각각 독립적으로 -H 또는 -F이고, R3은 -H, 하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌이며, R4는 각각 독립적으로 R3 또는 -(CH2CH2O)mR3(여기서, m은 1 내지 20이다)이고, X는 -OH 또는 -O-M(여기서, M은 금속 이온 또는 암모늄 이온이다)이다] 및 물(C)를 포함하는 혼합물을 유화시키는 단계(i),
유화 혼합물의 오가노실록산을 산 촉매의 존재하에 중합시켜, 중량 평균 분자량이 오가노실록산의 중량 평균 분자량의 2배 이상인 폴리오가노실록산을 제조하는 단계(ii) 및
산 촉매를 중화시키는 단계(iii)를 포함한다.
실리콘 에멀젼의 제조방법의 단계(i)에서는, 성분(A'), (B') 및 (C)를 포함하는 혼합물을 유화시킨다.
성분(A')는 화학식 HO(R1 2SiO)nH의 하나 이상의 오가노실록산[여기서, R1은 각각 독립적으로 하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌이고, n은, 굴절률 검출기 및 폴리스티렌 기준을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피로 측정하는 경우, 오가노실록산의 중량 평균 분자량이 92 내지 100,000, 또는 350 내지 50,000, 또는 1,000 내지 10,000으로 되도록 하는 값이다]이다. 또한, R1으로 나타내어지는 하이드로카빌 및 치환된 하이드로카빌은 실리콘 에멀젼의 성분(B)인 계면활성제의 화학식에서 R3에 대해 기재되고 예시된 바와 같다.
성분(A')는 통상적으로 사이클릭 오가노실록산 사량체를 2.5%(w/w) 이하, 또는 1.5%(w/w) 이하, 또는 1.0%(w/w) 이하로 함유한다. 필요한 경우, 성분(A') 중의 사량체를 포함하는 사이클릭 오가노실록산 올리고머의 농도는 통상의 증발 방법을 사용하여 감소시킬 수 있다. 예를 들면, 오가노실록산은 박막 증발기를 사용하여 감압하에 가열할 수 있다.
오가노실록산의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, α,ω-디하이드록시폴리디메틸실록산, 1,3-디하이드록시테트라메틸디실록산 및 1,7-디하이드록시옥타메틸테트라실록산이 포함된다.
성분(A')는, 각각 위에 기재되고 예시된 바와 같이, 단일 오가노실록산 또는 상이한 오가노실록산을 둘 이상 포함하는 혼합물일 수 있다. 또한, 하이드록시 말단화 오가노실록산의 제조방법, 예를 들면, 오가노할로실란의 가수분해 및 축합 또는 오가노사이클로실록산의 평형은 당해 기술분야에 공지되어 있다.
성분(B')는 화학식
Figure 112007067081856-pct00006
의 하나 이상의 계면활성제[여기서, R2는 각각 독립적으로 -H 또는 -F이고, R3은 -H, 하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌이며, R4는 각각 독립적으로 R3 또는 -(CH2CH2O)mR3(여기서, m은 1 내지 20이다)이고, X는 -OH 또는 -O-M(여기서, M은 금속 이온 또는 암모늄 이온이다)이다]이다. 성분(B')의 화학식에서, R2, R3, R4 및 첨자 m은 실리콘 에멀젼의 성분(B)에 대해 위에서 정의되고 예시된 바와 같다.
성분(B')로서 사용하기에 적합한 계면활성제의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 타우로콜린산, 타우로콜린산 나트륨 염, 타우로콜린산 칼륨 염, 타우로콜린산 리튬 염, 타우로콜린산 마그네슘 염 및 타우로콜린산 트리에탄올아민 염이 포함된다.
성분(B')는, 각각 위에 기재한 바와 같이, 단일 계면활성제 또는 상이한 계면활성제를 둘 이상 포함하는 혼합물일 수 있다. 예를 들면, 성분(B')는 단일 산(즉, X는 -OH이다), 둘 이상의 상이한 산의 혼합물, 단일 염(즉, X는 -O-M이다), 둘 이상의 상이한 염의 혼합물, 또는 하나 이상의 산과 하나 이상의 염의 혼합물일 수 있다.
성분(B')로서 사용하기에 적합한 콜린산 유도체(에테르 및 아미드 포함)의 제조방법은 당해 기술분야에 공지되어 있다.
성분(A'), (B') 및 (C)를 포함하는 혼합물은 하나 이상의 규소 결합된 가수분해 가능한 그룹을 갖는 하나 이상의 오가노실란을 추가로 포함할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "가수분해 가능한 그룹"은, 촉매의 존재 또는 부재하에 실온(약 23 ±2℃) 내지 100℃의 온도에서 수분(예: 30분) 내에 물과 반응하여 실란올(Si-OH) 그룹을 형성하는 규소 결합된 그룹을 의미한다. 가수분해 가능한 그룹의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, -Cl, -Br, -OR5, -OCH2CH2OR5, CH3C(=O)O-, Et(Me)C=N-O-, CH3C(=O)N(CH3)- 및 -ONH2(여기서, R5는 C1 내지 C8 하이드로카빌 또는 C1 내지 C8 할로겐 치환된 하이드로카빌이다)이 포함된다.
R5로 나타내어지는 하이드로카빌 및 할로겐 치환된 하이드로카빌 그룹은 통상적으로 1 내지 8개의 탄소원자, 또는 3 내지 6개의 탄소원자를 갖는다. 3개 이상의 탄소원자를 함유하는 비-사이클릭 하이드로카빌 및 할로겐 치환된 하이드로카빌 그룹은 분지형 또는 비분지형 구조를 가질 수 있다. R3으로 나타내어지는 하이드로카빌 그룹의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 비분지형 및 분지형 알킬, 예를 들면, 메틸, 에틸, 프로필, 1-메틸에틸, 부틸, 1-메틸프로필, 2-메틸프로필, 1,1-디메틸에틸, 펜틸, 1-메틸부틸, 1-에틸프로필, 2-메틸부틸, 3-메틸부틸, 1,2-디메틸프로필, 2,2-디메틸프로필, 헥실, 헵틸 및 옥틸; 사이클로알킬, 예를 들면, 사이클로펜틸, 사이클로헥실 및 메틸사이클로헥실; 페닐; 알크아릴, 예를 들면, 톨릴 및 크실릴; 아르알킬, 예를 들면, 벤질 및 펜에틸; 알케닐, 예를 들면, 비닐, 알릴 및 프로페닐; 아릴알케닐, 예를 들면, 스티릴; 및 알키닐, 예를 들면, 에티닐 및 프로피닐이 포함된다. R5로 나타내어지는 할로겐 치환된 하이드로카빌 그룹의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 3,3,3-트리플루오로프로필, 3-클로로프로필, 클로로페닐 및 디클로로페닐이 포함된다.
가수분해 가능한 그룹(들) 이외의 오가노실란 중의 그룹은 통상적으로 실리콘 에멀젼의 폴리오가노실록산(성분 A)에 대해 위에 기재되고 예시된 하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌 그룹이다.
오가노실란의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 테트라에톡시실란, 3-아미노프로필메틸디에톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-클로로프로필트리에톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디에톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-아크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 3-아크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 3-머캅토프로필메틸디에톡시실란, 3-머캅토프로필메틸디메톡시실란, 3-카복시프로필메틸디에톡시실란, 3-카복시프로필메틸디메톡시실란, p-비닐페닐트리에톡시실란, p-비닐페닐트리메톡시실란, 2-(비닐페닐)에틸트리에톡시실란, 2-(비닐페닐)에틸트리메톡시실란, 3-(p-이소프로페닐벤조일아미노)프로필트리에톡시실란, 3-(p-이소프로페닐벤조일아미노)프로필트리메톡시실란, N-메타크릴로일-N-메틸-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-메타크릴로일-N-메틸-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-라우로일-N-메틸-3-아미노프로필메틸디에톡시실란, N-라우로일-N-메틸-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-아크릴로일-N-메틸-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-아크릴로일-N-메틸-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-라우로일-N-메틸-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-라우로일-N-메틸-3-아미노프로필트리메톡시실란, N,N-비스(메타크릴로일)-3-아미노프로필메틸디에톡시실란, N,N-비스(메타크릴로일)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N,N-비스(라우로일)-3-아미노프로필트리에톡시실란 및 N,N-비스(라우로일)-3-아미노프로필트리메톡시실란이 포함된다.
성분(A'), (B') 및 (C)를 포함하는 혼합물은 통상의 장치, 예를 들면, 균질화기, 콜로이드 밀, 라인 혼합기, 소노레이터, 복합 혼합기, 투렐로(Turello) 혼합기 또는 균질화기-혼합기를 사용하여 유화시킬 수 있다. 이러한 공정에서, 유화기, 예를 들면, 균질화기, 콜로이드 밀 또는 라인 혼합기 속에서 조 유화시킨 후, 가압 균질화기 또는 초음파 균질화기 속에서 후속의 미세 유화를 실시할 수 있다. 필요한 경우, 물을 첨가하여, 추가의 균질한 유화 및 분산을 수행할 수 있다.
성분(A'), (B) 및 (C)를 포함하는 혼합물은 통상적으로 5 내지 75℃, 또는 5 내지 40℃의 온도에서 유화된다.
유화 시간은, 오가노실록산의 구조, 온도 및 혼합물의 유화에 사용된 장치의 종류를 포함하는 다수의 요인에 좌우된다. 혼합물은 통상적으로 크기가 100 내지 5,000nm, 또는 200 내지 3,000nm, 또는 300 내지 1,000nm인 (실록산) 입자를 생성하기에 충분한 시간 동안 유화시킨다. 예를 들면, 혼합물은 통상적으로 1 내지 60분 동안, 또는 1 내지 30분 동안, 또는 1 내지 10분 동안 유화된다. 본원에 사용된 바와 같이, 입자 크기는 수학식
Figure 112007067081856-pct00007
(여기서, dv는 전체 모집단을 형성하는 모든 입자 용적의 평균 용적 직경이고, ni는 중간 직경 di를 갖는 그룹 i 중의 입자 수이다)로 정의되는 평균 용적 직경을 의미한다.
혼합물 중의 성분(A')의 농도는 통상적으로, 혼합물의 총 중량을 기준으로 하여, 5 내지 90%(w/w), 또는 10 내지 75%(w/w), 또는 30 내지 60%(w/w)이다.
혼합물 중의 성분(B')의 농도는 통상적으로, 성분(A')의 중량을 기준으로 하여, 0.1 내지 20%(w/w), 또는 0.5 내지 10%(w/w), 또는 0.5 내지 5%(w/w)이다.
혼합물 중의 물의 농도는 통상적으로, 성분(A')의 중량을 기준으로 하여, 30 내지 1000%(w/w), 또는 40 내지 400%(w/w), 또는 50 내지 250%(w/w)이다.
혼합물 중의 임의의 오가노실란의 농도는 통상적으로, 성분(A')의 중량을 기준으로 하여, 0 내지 10%(w/w), 또는 0 내지 5%(w/w), 또는 0 내지 1%(w/w)이다.
실리콘 에멀젼의 제조방법의 단계(ii)에서, 유화 혼합물의 오가노실록산은 산 촉매의 존재하에 중합되어, 중량 평균 분자량이 오가노실록산의 중량 평균 분자량의 2배 이상, 또는 20배 이상, 또는 200배 이상인 폴리오가노실록산을 생성한다.
산 촉매는 유화 혼합물 중의 계면활성제(성분 B')의 산 형태이다. 산 촉매의 농도는 유화 혼합물 중의 계면활성제 10mol% 이상이 설폰산으로서 존재하도록 하는 농도이다. 유화 혼합물 중의 계면활성제가 전체적으로 염으로서 존재하거나, 염 및 10mol% 미만의 설폰산을 함유하는 혼합물로서 존재하는 경우, 산은 통상적으로 염의 적어도 일부분을 상응하는 설폰산으로 전환시키기에 충분한 양으로 유화 혼합물에 첨가된다. 산 촉매의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 무기 산, 예를 들면, 황산, 염산, 인산; 및 유기 산, 예를 들면, 포름산, 아세트산 및 시트르산이 포함된다.
중합 반응은 현탁 중합에 적합한 임의의 기준 용기 속에서 실시할 수 있다. 당해 용기에는 통상적으로 교반 또는 혼합 등의 진탕 수단이 구비되어 있다.
중합은 통상적으로 5 내지 75℃, 또는 5 내지 40℃, 또는 5 내지 25℃의 온도에서 수행한다.
중합 시간은, 오가노실록산의 구조, 반응 온도, 및 폴리오가노실록산의 목적하는 분자량을 포함하는, 다수의 요인에 좌우된다. 중합은 통상적으로, 굴절률 검출기 및 폴리스티렌 기준을 사용하여 겔 투과 크로마토그래피로 측정하는 경우, 중량 평균 분자량이 오가노실록산의 중량 평균 분자량의 2배 이상, 또는 20배 이상, 또는 200배 이상인 폴리오가노실록산을 생성하기에 충분한 시간 동안 수행된다. 예를 들면, 중합 시간은 통상적으로 2 내지 72시간, 또는 6 내지 48시간, 또는 8 내지 48시간이다.
중합이 목적하는 중량 평균 분자량을 갖는 폴리오가노실록산을 생성하는 경우, 산 촉매를 중화시켜 중합 반응을 종결한다. 산 촉매는 염기를 중합 반응에 첨가하여 중화시킬 수 있다. 염기의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 무기 염기, 예를 들면, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산암모늄 및 아세트산칼륨; 및 유기 염기, 예를 들면, 트리에탄올아민이 포함된다.
위에 언급된 바와 같이, 실리콘 에멀젼의 제조방법의 단계(i)에서 성분(A'), (B') 및 (C)를 포함하는 혼합물은 하나 이상의 규소 결합된 가수분해 가능한 그룹을 갖는 하나 이상의 오가노실란을 추가로 포함할 수 있다. 또는, 실리콘 에멀젼의 제조방법은 유화 혼합물을, 단계(i) 후 및 단계(ii) 전에, 하나 이상의 규소 결합된 가수분해 가능한 그룹을 갖는 하나 이상의 오가노실란으로 처리하는 단계를 추가로 포함할 수 있고, 여기서 오가노실란은 위에 기재되고 예시된 바와 같다.
본 발명의 실리콘 에멀젼은 화장품 조성물, 예를 들면, 스킨 크림, 파운데이션, 아이 쉐도우, 바디 워시; 모발 관리 화장품, 예를 들면, 샴푸, 헤어 린스, 헤어 컨디셔너, 헤어 트리트먼트 제형, 세팅 로션, 블로 스타일링 보조제, 헤어 스프레이, 발포형 스타일링 보조제, 겔형 스타일링 보조제, 헤어 리퀴드, 헤어토닉, 헤어 크림, 모발 성장 보조제, 모발 영양 보조제 및 모발 염색약 중의 성분으로서 사용될 수 있다.
본 발명에 따르는 화장품 성분은 실리콘 에멀젼 및, 임의로, 화장품 조성물에서 이의 화합 안정성을 향상시키기 위한 하나 이상의 첨가제를 포함한다. 첨가제의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 비이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, pH 조절제, 방부제, 방미제 및 방식제가 포함된다.
비이온성 계면활성제의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 에틸렌 글리콜 지방산 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 지방산 에스테르, 프로필렌 글리콜 지방산 에스테르, 폴리프로필렌 글리콜 지방산 에스테르, 글리콜 지방산 에스테르, 트리메틸올프로판 지방산 에스테르, 펜타에리트리톨 지방산 에스테르, 글루코사이드 유도체, 글리세린 알킬 에테르 지방산 에스테르, 트리메틸올프로판 옥시에틸렌 알킬 에테르, 지방산 아미드, 알킬올아미드, 알킬아민 옥사이드, 라놀린 및 이의 유도체, 피마자유 유도체, 경화 피마자유 유도체, 스테롤 및 이의 유도체, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 알릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬아민, 폴리옥시에틸렌 지방산 아미드, 폴리옥시에틸렌 알킬올아미드, 폴리옥시에틸렌 디에탄올아민 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 트리메틸올프로판 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 글리콜, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 다가 알콜 에테르, 글리세린 지방산 에스테르, 폴리글리세린 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 글리세린 지방산 에스테르, 솔비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르 및 수크로즈 지방산 에스테르가 포함된다.
음이온성 계면활성제의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 디에탄올아민 N-아실-L-글루타메이트, 트리에탄올아민 N-아실-L-글루타메이트, 나트륨 N-아실-L-글루타메이트, 나트륨 알칸설포네이트, 암모늄 알킬(12, 14, 16)설포네이트, 트리에탄올아민(1) 알킬(11, 13, 15)설페이트, 트리에탄올아민(2) 알킬(11, 13, 15) 설페이트, 트리에탄올아민 알킬(12, 14) 설페이트, 트리에탄올아민 알킬설페이트 용액, 나트륨 알킬(12, 13)설페이트, 나트륨 알킬설페이트 용액, 나트륨 이세티오네이트, 나트륨 락토스테아레이트, 이나트륨 운데실레노일아미도에틸 설포석시네이트, 트리에탄올아민 설포올레에이트, 나트륨 설포올레에이트, 이나트륨 올레아미도 설포석시네이트, 칼륨 올레에이트, 나트륨 올레에이트, 모르폴린 올레에이트, 올레일 사르코신, 올레일메틸 타우린 나트륨 염, 칼륨 함유 비누 염기, 칼륨 비누 염기 용액, 칼륨 비누, 카복실화 폴리옥시에틸렌 트리도데실 에테르, 카복실화 폴리옥시에틸렌, 트리도데실 에테르 나트륨 염(3 E.O.), 트리에탄올아민 N-(경화 우지 지방산)-아실-L-글루타메이트, 나트륨 N-(경화 우지 지방산)-아실-L-글루타메이트, 나트륨(경화 코코넛 오일 지방산)글리세릴 설페이트, 나트륨 디운데실레노일아미도에틸 설포석시네이트, 나트륨 설포스테아레이트, 칼륨 스테아레이트, 트리에탄올아민 스테아레이트, 나트륨 스테아레이트, 나트륨 N-스테아로일-L-글루타메이트, 이나트륨 스테아로일-L-글루타메이트, 스테아로일메틸 타우린 나트륨 염, 디옥틸 나트륨 설포석시네이트, 디옥틸 나트륨 설포석시네이트 용액, 이나트륨 폴리옥시에틸렌 모노올레일아미도 설포석시네이트(2 E.O.) 용액, 이나트륨 폴리옥시에틸렌 라우로일 에탄올아미도 설포석시네이트(5 E.O.), 이나트륨 라우릴 설포석시네이트, 디에탄올아미드 세틸설페이트, 나트륨 세틸설페이트, 비누 염기, 나트륨 세토스테아릴 설페이트, 트리에탄올아민 트리데실 설페이트, 칼륨 팔미테이트, 나트륨 팔미테이트, 팔미토일메틸 타우린 나트륨 염, 피마자유 지방산의 나트륨 염 용액(30%), 암모늄 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 설페이트(3 E.O.) 용액, 디에탄올아민 폴리옥시에틸렌 알킬(12, 13); 에테르 설페이트(3 E.O.) 용액, 트리에탄올아민 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 설페이트(3 E.O.) 용액, 트리에탄올아민 폴리옥시에틸렌 알킬(11, 13, 15) 에테르 설페이트(1 E.O.), 트리에탄올아민 폴리옥시에틸렌 알킬(12, 13) 에테르 설페이트(3 E.O.), 나트륨 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 설페이트(3 E.O.) 용액, 나트륨 폴리옥시에틸렌 알킬(11, 13, 15) 에테르 설페이트(1 E.O.), 나트륨 폴리옥시에틸렌 알킬(11, 15) 에테르 설페이트(3 E.O.), 나트륨 폴리옥시에틸렌 알킬(12, 13) 에테르 설페이트(3 E.O.), 나트륨 폴리옥시에틸렌 알킬(12, 14) 에테르 설페이트(3 E.O.), 나트륨 폴리옥시에틸렌 알킬(12, 15) 에테르 설페이트(3 E.O.), 이나트륨 폴리옥시에틸렌 알킬(12, 14) 설포석시네이트(7 E.O.), 나트륨 폴리옥시에틸렌 운데실 에테르 설페이트, 나트륨 폴리옥시에틸렌 옥틸 페닐 에테르 설페이트 용액, 암모늄 폴리옥시에틸렌 올레일 에테르 설페이트, 이나트륨 라우릴 폴리옥시에틸렌 설포석시네이트, 나트륨 폴리옥시에틸렌 노닐 페닐 에테르 설페이트, 나트륨 폴리옥시에틸렌 펜타데실 에테르 설페이트, 트리에탄올아민 폴리옥시에틸렌 미리스틸 에테르 설페이트, 나트륨 폴리옥시에틸렌 미리스틸 에테르 설페이트, 나트륨 폴리옥시에틸렌 미리스틸 에테르 설페이트(3 E.O.), 나트륨 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르 아세테이트(16 E.O.) 용액, 암모늄 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르 설페이트(2 E.O.), 트리에탄올아민 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르 설페이트, 나트륨 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르 설페이트, 디에탄올아민 미리스틸 설페이트, 나트륨 미리스틸 설페이트, 칼륨 미리스테이트, 나트륨 N-미리스토일-L-글루타메이트, 나트륨 미리스토일메틸아미노아세테이트, 미리스토일메틸-β-알라닌 나트륨 염 용액, 미리스토일메틸 타우린 나트륨 염, 의약용 비누, 마그네슘-트리에탄올아민 코코알킬 설페이트, 트리에탄올아민 N-코코에이트 아실-L-글루타메이트, 나트륨 N-코코에이트 아실-L-글루타메이트, 나트륨 코코넛유 지방산 에틸 에스테르 설포네이트, 칼륨 코코에이트, 칼륨 코코에이트 용액, 나트륨 N-코코에이트-탈로우에이트 아실-L-글루타메이트, 사르코신 코코에이트, 사르코신 트리에탄올아민 코코에이트, 사르코신 나트륨 코코에이트, 트리에탄올아민 코코에이트, 트리에탄올아민 코코에이트 용액, 나트륨 코코에이트, 나트륨 메틸 알라닌 코코에이트, 나트륨 메틸 알라닌 코코에이트 용액, 칼륨 메틸 타우린 코코에이트, 나트륨 메틸 타우린 코코에이트, 나트륨 라우릴아미노디프로피오네이트, 나트륨 라우릴아미노디프로피오네이트 용액(30%), 나트륨 라우릴 설포아세테이트, 나트륨 라우릴벤젠설포네이트, 라우릴황산, 암모늄 라우릴설페이트, 칼륨 라우릴설페이트, 디에탄올아민 라우릴설페이트, 트리에탄올아민 라우릴설페이트, 나트륨 라우릴설페이트, 마그네슘 라우릴설페이트, 모노에탄올아민 라우릴설페이트, 칼륨 라우레이트, 트리에탄올아민 라우레이트, 트리에탄올아민 라우레이트 용액, 나트륨 라우레이트, 트리에탄올아민 라우레이트 미리스테이트, 트리에탄올아민 라우로일-L-글루타메이트, 나트륨 N-라우로일-L-글루타메이트, 라우로일 사르코신, 라우로일 사르코신 칼륨 염, 라우로일 사르코신 트리에탄올아민 염 용액, 라우로일 사르코신 나트륨 염, 라우로일메틸-β-알라닌 나트륨 염 용액, 라우로일메틸 타우린 나트륨 염 및 라우로일메틸 타우린 나트륨 염 용액이 포함된다.
pH 조절제의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 염산, 황산, 인산, 인산수소이암모늄, 인산수소이나트륨, 인산수소이칼륨, 인산이수소암모늄, 인산이수소나트륨, 인산이수소칼륨, 인산삼나트륨, 인산삼칼륨, 아세트산, 암모늄 아세테이트, 나트륨 아세테이트, 칼륨 아세테이트, 시트르산, 나트륨 시트레이트, 이암모늄 시트레이트, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산암모늄, 탄산수소나트륨, 탄산수소암모늄, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 암모니아 및 트리에탄올아민이 포함된다.
방부제, 방미제 및 방식제의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 벤조산, 알루미늄 벤조에이트, 나트륨 벤조에이트, 이소프로필메틸페놀, 에틸헥산디올, 리소자임 클로라이드, 클로르헥시딘 하이드로클로라이드, 옥틸페녹시에탄올, 오르토페닐페놀, 과붕산나트륨, 감광성 재료 No. 101, 감광성 재료 No. 201, 감광성 재료 No. 301, 감광성 재료 No. 401, 클로르헥시딘 글루코네이트 용액, 크레졸, 클로르아민 T. 클로르크실레놀, 클로르크레졸, 클로르페네신, 클로르헥시딘, 클로르부탄올, 레조르신 아세테이트, 살리실산, 나트륨 살리실레이트, 도미펜 브로마이드, 아연 피리티온, 아연 피리티온 용액, 소르브산, 칼륨 솔베이트, 티안톨, 티옥솔론, 티몰, 키람, 데하이드로아세트산, 나트륨 데하이드로아세테이트, 트리클로로카바닐라이드, 트리클로로하이드록시디페닐 에테르, 이소부틸 파라옥시벤조에이트, 이소프로필 파라옥시벤조에이트, 에틸 파라옥시벤조에이트, 부틸 파라옥시벤조에이트, 프로필 파라옥시벤조에이트, 벤질 파라옥시벤조에이트, 메틸 파라옥시벤조에이트, 나트륨 메틸 파라옥시벤조에이트, 파라클로르페놀, 나트륨 파라페놀설포네이트(2수화물), 할로카반, 페녹시에탄올, 페놀, 헥사클로로판, 모노니트로구아이아콜, 모노니트로구아이아콜 나트륨, 파라디메틸아미노스티릴헵틸메틸리아졸리늄 요오다이드,라우릴트리메틸암모늄 트리클로로페녹사이드, 옥시퀴놀린 설페이트, 옥시퀴놀린 포스페이트 및 레조르신이 포함된다.
기타 첨가제의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 아보카도유, 아몬드유, 올리브유, 카카오; 버터; 참깨씨유, 밀 배아유, 홍화유, 시어 버터, 거북이유, 다랑어유, 퍼식 오일, 해바라기유, 포도씨유, 마카다미아 넛 오일, 밍크유, 난백유, 일본 우지, 코코넛유, 로즈힙 오일, 경화유 및 기타 오일 및 지방; 오렌지 로피 오일, 카나우바 왁스, 칸델리아 왁스, 스퍼마세티 왁스, 호호바 오일, 몬탄 왁스, 밀랍, 라놀린 및 기타 왁스; 액체 파라핀, 바셀린, 파라핀, 세레신, 미정질 왁스, 스쿠알란 및 기타 탄화수소; 라우린산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레산, 베헨산, 운데실렌산, 옥시스테아르산, 리놀레산, 라놀린산, 합성 지방산 및 기타 고급 지방산; 에틸 알콜, 이소프로필 알콜, 라우릴 알콜, 세틸 알콜, 세토스테아릴 알콜, 스테아릴 알콜, 올레일 알콜, 베헤닐 알콜, 라놀린 알콜, 수소화 라놀린 알콜, 헥실데칸올, 옥틸도데칸올, 이소스테아릴 알콜 및 기타 알콜; 콜레스테롤, 디하이드로콜레스테롤, 피토스테롤 및 기타 스테롤; 에틸 리놀레에이트, 이소프로필 미리스테이트, 라놀린 지방산 이소프로필, 헥실 라우레이트, 미리스틸 미리스테이트, 세틸 미리스테이트, 옥틸도데실 미리스테이트, 데실 올레에이트, 옥틸도데실 올레에이트, 헥실데실 디메틸옥타노에이트, 세틸 이소옥타노에이트, 세틸 팔미테이트, 글리세린 트리미리스테이트, 글리세린 트리(카프릴-카프레이트), 프로필렌 글리콜 디올레에이트, 글리세린 트리이소스테아레이트, 글리세린 트리이소옥타노에이트, 세틸 락테이트, 미리스틸 락테이트, 디이소스테아릴 말레이트 및 기타 지방산 에스테르; 글리세린, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 나트륨 d,l-피롤리돈카복실레이트, 나트륨 락테이트, 솔비톨, 나트륨 히알루로네이트 및 기타 습윤제; 양이온성 계면활성제; 베타인형, 아미노산형, 이미다졸린형, 레시틴 및 기타 양쪽성 계면활성제; 산화철 및 기타 착색 안료, 산화아연, 산화티타늄, 산화지르코늄 및 기타 백색 안료; 운모, 활석, 견운모 및 기타 피부색 안료; 디메틸폴리실록산, 메틸페닐폴리실록산, 옥타메틸사이클로테트라실록산, 데카메틸사이클로펜타실록산, 폴리에테르 개질된 실리콘 오일, 아미노 개질된 실리콘 오일 및 기타 실리콘 오일; 탈염수; 카라기난, 알긴산, 아라비아 고무 I, 트라간트, 펙틴, 전분, 크산탄 검, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 피롤리돈, 나트륨 폴리아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 및 기타 증점제, 실리콘-당류, 실리콘-아크릴 공중합체, 실리콘 수지 및 아크릴 중합체 및 기타 막 형성제 및 추가로 UV 흡수제, 항미생물제, 소염제, 발한 억제제, 향료, 항산화제 및 추진제가 포함된다.
본 발명의 화장품 성분을 모발 관리 화장품에 사용하는 경우, 화장품 성분은 상술한 첨가제 이외에 특정한 첨가제, 예를 들면, 막 형성제, 동결방지제, 오일 성분, 유화제, 습윤제, 비듬방지제, 항산화제, 킬레이트제, UV 흡수제, 향료 및 착색제를 포함할 수 있다.
막 형성제의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, (메트)아크릴 라디칼-중합 가능한 단량체의 중합체 및 이들과 실리콘 화합물과의 공중합체, 폴리(N-아실알킬렌이민), 폴리(N-메틸피롤리돈), 불소 함유 유기 그룹 또는 아미노 그룹에 의해 개질된 실리콘 수지 및 비관능성 실리콘 수지가 포함된다.
동결방지제의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 에탄올, 이소프로필 알콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 글리세린이 포함된다.
오일 성분의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 미정질 왁스, 파라핀 왁스, 스퍼마세티 왁스, 밀랍, 일본 왁스, 사탕수수 왁스 및 기타 왁스 또는 이들의 혼합물, 액체 파라핀, cc-올레핀 올리고머, 스쿠알란, 스쿠알렌 및 기타 탄화수소 오일 또는 이들의 혼합물, 세탄올, 스테아릴 알콜, 이소스테아릴 알콜, 경화 피마자유 유도된 알콜, 베헤닐 알콜, 라놀린 알콜 및 기타 선형 또는 분지형 포화 또는 불포화 비치환되거나 하이드록시 치환된 고차 알콜 또는 이들의 혼합물, 팔미트산, 미리스트산, 올레산, 스테아르산, 하이드록시스테아르산, 이소스테아르산, 베헨산, 피마자유 지방산, 코코넛유 지방산, 우지 지방산 및 기타 선형 또는 분지형 포화 또는 불포화 비치환되거나 하이드록시 치환된 고급 지방산 또는 이들의 혼합물, 올리브유, 코코넛유, 채유, 팜유, 팜핵유, 피마자유, 경화 피마자유, 땅콩유, 우지, 수소화 우지, 호호바 오일, 경화 호호바 오일, 모노스테아르산 글리세라이드, 모노올레산 글리세라이드, 디팔미트산 글리세라이드, 5 트리미리스트산 글리세라이드, 모노올레산 글리세라이드, 올레일 올레에이트, 이소스테아릴 이소스테아레이트, 팔미틸 베헤네이트, 이소프로필 팔미테이트, 스테아릴 아세테이트, 디하이드록시스테아르산 에스테르 및 기타 에스테르, 선형, 분지형 또는 사이클릭 저분자량 실리콘 오일, 아미노 개질된 실리콘 오일, 지방산 개질된 실리콘 오일, 알콜 개질된 실리콘 오일, 폴리에테르 개질된 실리콘 오일, 인산(포스페이트) 함유 실리콘 오일, 불소 개질된 알킬 함유 실리콘 오일, 알킬 개질된 실리콘 오일, 에폭시 개질된 실리콘 오일 및 기타 실리콘 오일, 고분자량 실리콘, 용매에 가용성인 실리콘 수지, 실온에서 액체 또는 생고무형 또는 가공 열가소성 특성을 갖는 물질 또는 이들의 혼합물이 포함된다. 실리콘은 바람직하게는 라텍스형이고, 예를 들면, 통상 사용되는 화합물, 예를 들면, 글리세린 모노스테아레이트, 솔비탄 모노팔미테이트, 폴리옥시에틸렌 세틸 에테르, 폴리옥시에틸렌 스테아르산 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 솔비탄 라우레이트가 제안될 수 있다.
습윤제의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 헥실렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜 600, 나트륨 피로글루타메이트 및 글리세린이 포함된다.
방미제의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 황, 황산셀레늄, 아연 피리듐-1-티올-N-옥사이드, 살리실산, 2,4,4'-트리클로로-2'-하이드록시디페닐 에테르 및 1-하이드록시-2-피리돈 화합물이 포함된다.
항산화제의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, BHA, BHT 및 p-오리자놀이 포함된다.
킬레이트제의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 에틸렌디아민 테트라아세테이트, 시트르산, 에탄-1-하이드록시-1,1-디포스폰산 및 이들의 염이 포함된다.
UV 흡수제의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 벤조페논 유도체, 예를 들면, 2-하이드록시-4-메톡시벤조페논; 벤조트리아졸 유도체, 예를 들면, 2-(2'25 하이드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸; 및 신남산 에스테르가 포함된다.
기타 첨가제의 예에는, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 글리세린, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜 및 기타 다가 알콜; 모노알킬트리메틸암모늄 염; 디알킬디메틸암모늄 염 및 기타 4급 암모늄 염, 예를 들면, 스테아릴트리메틸암모늄 클로라이드, 베헤닐트리메틸암모늄 클로라이드, 디스테아릴디메틸암모늄 클로라이드, 디베헤닐디메틸암모늄 클로라이드; 양이온성 계면활성제; 양쪽성 계면활성제; 스쿠알란; 라놀린; 퍼플루오로폴리에테르; 양이온성 중합체 및 기타 촉감 개선제; 프로필렌 글리콜; 글리세린; 솔비톨 및 기타 습윤제; 메틸셀룰로즈; 카복시비닐 중합체; 하이드록시에틸셀룰로즈; 폴리옥시에틸렌 글리콜 디스테아레이트; 에탄올 및 기타 점도 조정제; 진주 광택제; 향료; 안료; 염료; 추진제; 비타민; 모발 영양 성분; 호르몬 및 기타 의약; 트리클로잔; 트리클로로카반 및 기타 항미생물제, 칼륨 글리시르히지네이트; 토코페롤 아세테이트 및 기타 소염제; 아연 피리티온; 옥토피록스 및 기타 비듬방지제; 메틸파라벤; 부틸파라벤 및 기타 방부제; 추진제 및 문헌[참조: the Encyclopedia of Shampoo Ingredients (Micelle Press, 1985]에 수록된 기타 성분이 포함된다.
다음 실시예는 본 발명의 실리콘 에멀젼 및 방법을 보다 잘 설명하기 위해 제공되며, 첨부된 청구의 범위에 서술되어 있는 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 달리 명시하지 않는 한, 실시예에 기재된 모든 부 및 %는 중량 기준이다. 또한, D4는 옥타메틸사이클로테트라실록산의 약어이다. 다음 방법 및 재료가 실시예에서 사용되었다:
분자량 및 D4(%)의 측정
중합 반응으로부터의 중화된 분획(0.1g)을 1oz 유리 바이알에 넣는다. 에틸렌 글리콜(10g, 조직학적 등급) 및 톨루엔 10g(99.8%, HPLC 등급)을 바이알에 첨가하고, 실험실용 와동 혼합기를 사용하여 45 내지 60초 동안 내용물을 충분히 혼합한다. 이어서, 인터네셔널 이큅프먼트 컴파니(International Equipment Company)의 모델 HN-S 원심분리기를 사용하여 2600rpm에서 20분 동안 혼합물을 원심분리한다. 이어서, 톨루엔 상을 겔 투과 크로마토그래피를 위해 수집한다.
크로마토그래피 장치는 워터스(Waters) 515 펌프, 워터스 717 오토샘플러 및 워터스 2410 차동 굴절계로 이루어져 있다. 분리는 2개의 (300mm ×7.5mm) 폴리머 라보라토리즈(Polymer Laboratories)의 PLgel 5㎛ 가드 컬럼(50mm ×7.5mm), 이어서 PLgel 5㎛ 혼합된 C 컬럼(분자량 분리 범위 200 내지 2,000,000)으로 수행한다. 분석은 용출제로서 HPLC 등급 톨루엔 유동을 1.0mL/min으로 사용하여 실시하고, 컬럼 및 검출기는 모두 45℃로 존재한다. 톨루엔 추출물을 여과 없이 유리 오토샘플러 바이알로 옮긴다. 50㎕의 주입 용적을 사용하고, 데이타를 25분 동안 수집한다. 데이타 수집 및 분석은 써모랩시스템즈 아틀라스(ThermoLabsystems Atlas) 크로마토그래피 소프트웨어 및 폴리머 라보라토리즈 시루스 GPC(Polymer Laboratories Cirrus GPC) 소프트웨어를 사용하여 실시한다. 수 평균 및 중량 평균 분자량은 580 내지 1,300,000의 분자량 범위를 커버하는 폴리스티렌 기준을 사용하여 작성한 검량선(3차수)과 비교하여 측정한다. 피크 적분으로 측정한 D4(%)에 대해 보고된 값은, 톨루엔 추출물 중의 실록산의 총 중량을 기준으로 하여, 옥타메틸사이클로테트라실록산의 중량%를 의미한다. 하기 표 1 내지 3에서, Mn, Mw 및 PD는 각각 수 평균 분자량, 중량 평균 분자량 및 다분산도(Mw/Mn)를 나타낸다.
입자 크기 분석
에멀젼 입자 크기는 CW380 버젼 1.51a 소프트웨어가 구비된 파티클 사이징 시스템즈(Particle Sizing Systems)의 니콤프(Nicomp) 370 서브마이크론 입도 분석기로 동적 광 산란을 사용하여 측정한다. 샘플은 킴블(Kimble) 6 × 50mm 보로실리케이트 일회용 배양관 속에서 측정한다. 샘플은 200 내지 400kHz의 강도가 달성될 때까지 희석시킨다. 샘플 데이타는 5분 동안 수집한다. 모든 입자 크기 측정치는 당해 장치로 수득한 강도 중량화 입자 크기 분포로부터 유도한 평균 용적 직경이다. 평균 용적 직경은 다음 수학식 1로 정의한다.
Figure 112007067081856-pct00008
위의 수학식 1에서,
dv는 전체 모집단을 형성하는 모든 입자 용적의 평균 용적 직경이고,
ni는 중간 직경 di를 갖는 그룹 i 중의 입자 수이다.
유화
실시예 중의 에멀젼은 음파 탐침 위에 0.5" 팁이 구비된 피셔 사이언티픽(Fisher Scientific) 550 음파 분쇄기를 사용하여 제조한다.
비교 실시예 1
혼합물(40g)은 중량 평균 분자량이 44560인 하이드록시 말단 차단된 폴리디메틸실록산(20g), 폴리디메틸실록산 1L당 나트륨 도데실 설페이트(SDS) 22.55mmol을 함유하는 SDS의 20% 수용액 및 탈이온수를 배합함으로써 제조한다. 계면활성제 용액을 폴리디메틸실록산에 첨가하고, 탈이온수를 첨가한다.
혼합물을 10 내지 15초 동안 와동시켜 조 에멀젼을 형성한다. 이어서, 조 에멀젼을 60초 동안 동력 세팅 5로 음파 분쇄기에 노출시킨다. 바이알에 마개를 씌우고, 흐르는 물에서 냉각시킨다. 선행 음파처리 및 냉각 공정을 추가로 5회 반복한다.
실란올 말단 차단된 폴리디메틸실록산, SDS 및 물을 함유하는 제2 혼합물(40g)을 제조하고, 위에 기재한 바와 같이 음파처리한다. 이어서, 2개의 뱃치를 조합하여 평균 입자 크기가 267nm인 유화 혼합물을 수득한다.
에멀젼 샘플(15g)을 교반 막대가 구비된 2oz 유리 바이알에 넣는다. 바이알을 브링크맨(Brinkman) MGW/라우다 모델 RM 20 온도 제어 수욕 속에서 수장 자기 교반 플레이트 위에 놓고, 내용물을 5℃에서 평형시킨다.
평형 후, SDS 몰수의 절반을 상응하는 산으로 전환시키기에 충분한 양으로 0.1M H2SO4를 첨가한다. 차단되고 교반된 샘플을 5℃에서 72시간 동안 유지하고, 이때 0.5mL 분획을 1, 2, 4, 6, 8, 24, 48 및 72시간에서 제거한다. 각 분획을 0.05M NaOH로 즉시 중화시키고, GPC로 분석한다. 3개의 추가 에멀젼 샘플(각각 15g)을 사용하여, 선행 공정을 25℃, 45℃ 및 65℃에서 반복한다. 분석 결과는 다음 표 1에 제시되어 있다.
Figure 112007067081856-pct00009
비교 실시예 2
실리콘 에멀젼은, SDS를 나트륨 메틸 코코일 타우레이트로 대체하고 중량 평균 분자량이 4560인 하이드록실 말단 차단된 폴리디메틸실록산을 중량 평균 분자량이 5060인 하이드록시 말단 차단된 폴리디메틸실록산으로 대체하는 것을 제외하고는, 비교 실시예 1의 방법에 따라 25℃의 온도에서 제조한다. 유화 혼합물은 평균 입자 크기가 301nm이다. 분석 결과는 표 2에 제시되어 있다.
Figure 112007067081856-pct00010
실시예 1
실리콘 에멀젼은, SDS를 나트륨 타우로콜레이트(95%)로 대체하고 중량 평균 분자량이 4560인 하이드록실 말단 차단된 폴리디메틸실록산을 중량 평균 분자량이 5060인 하이드록시 말단 차단된 폴리디메틸실록산으로 대체하는 것을 제외하고는, 비교 실시예 1의 방법에 따라 제조한다. 유화 혼합물은 평균 입자 크기가 273nm이다. 분석 결과는 표 3에 제시되어 있다.
Figure 112007067081856-pct00011
도 1은 25℃에서 제조한 비교 실시예 1, 비교 실시예 2 및 실시예 1의 실리콘 에멀젼에 있어서 중량 평균 분자량에 대한 D4(%)의 플롯을 나타낸 것이다. 도 1에서, 약어 SDS, SMCT 및 STC는 각각 나트륨 도데실 설페이트, 나트륨 메틸 코코일 타우레이트 및 나트륨 타우로콜레이트를 나타낸다.

Claims (15)

  1. 사이클릭 오가노실록산 사량체를 10%(w/w) 이하로 함유하는 폴리오가노실록산(A),
    화학식
    Figure 112011002813235-pct00012
    의 계면활성제(B)[여기서, R2는 각각 독립적으로 -H 또는 -F이고, R3은 -H, 하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌이며, R4는 각각 독립적으로 R3 또는 -(CH2CH2O)mR3이고, m은 1 내지 20이고, M은 금속 이온 또는 암모늄 이온이다] 및
    물(C)을 포함하는, 실리콘 에멀젼.
  2. 제1항에 있어서, 성분(A)의 폴리오가노실록산의 중량 평균 분자량이 50,000 내지 5,000,000인, 실리콘 에멀젼.
  3. 제1항에 있어서, 성분(A)가 사이클릭 오가노실록산 사량체를 3.5%(w/w) 이하로 함유하는, 실리콘 에멀젼.
  4. 제1항에 있어서, 성분(B)가 타우로콜린산의 염인, 실리콘 에멀젼.
  5. 제1항에 있어서, 성분(B)의 농도가 성분(A) 100중량부당 0.1 내지 50중량부인, 실리콘 에멀젼.
  6. 제1항에 따르는 실리콘 에멀젼을 포함하는, 화장품 성분.
  7. 제6항에 있어서, 비이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, pH 조절제, 방부제, 방미제 및 방식제로부터 선택된 첨가제를 추가로 포함하는, 화장품 성분.
  8. 제6항에 있어서, 막 형성제, 동결방지제, 오일 성분, 유화제, 습윤제, 비듬방지제, 항산화제, 킬레이트제, UV 흡수제, 향료 및 착색제로부터 선택된 첨가제를 추가로 포함하는, 화장품 성분.
  9. 화학식 HO(R1 2SiO)nH의 오가노실록산(A')(여기서, R1은 각각 독립적으로 하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌이고, n은 오가노실록산의 중량 평균 분자량이 92 내지 100,000으로 되도록 하는 값이다), 화학식
    Figure 112011002813235-pct00013
    의 계면활성제(B')[여기서, R2는 각각 독립적으로 -H 또는 -F이고, R3은 -H, 하이드로카빌 또는 치환된 하이드로카빌이며, R4는 각각 독립적으로 R3 또는 -(CH2CH2O)mR3이고, m은 1 내지 20이고, X는 -OH 또는 -O-M이고, M은 금속 이온 또는 암모늄 이온이다] 및 물(C)를 포함하는 혼합물을 유화시키는 단계(i),
    유화 혼합물의 오가노실록산을 산 촉매의 존재하에 중합시켜, 중량 평균 분자량이 오가노실록산의 중량 평균 분자량의 2배 이상인 폴리오가노실록산을 제조하는 단계(ii) 및
    산 촉매를 중화시키는 단계(iii)를 포함하는, 실리콘 에멀젼의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서, 성분(B')이 타우로콜린산, 타우로콜린산의 염 및 이들의 혼합물로부터 선택되는, 실리콘 에멀젼의 제조방법.
  11. 제9항에 있어서, 단계(i)의 혼합물이 하나 이상의 규소 결합된 가수분해 가능한 그룹을 갖는 하나 이상의 오가노실란을 추가로 포함하는, 실리콘 에멀젼의 제 조방법.
  12. 제9항에 있어서, 유화 혼합물을, 단계(i) 후 및 단계(ii) 전에, 하나 이상의 규소 결합된 가수분해 가능한 그룹을 갖는 하나 이상의 오가노실란으로 처리하는 단계를 추가로 포함하는, 실리콘 에멀젼의 제조방법.
  13. 제9항에 있어서, 단계(ii)의 혼합물이, 200 내지 3,000nm의 입자 크기를 생성하기에 충분한 시간 동안 유화되는, 실리콘 에멀젼의 제조방법.
  14. 제9항에 있어서, 폴리오가노실록산의 중량 평균 분자량이 오가노실록산의 중량 평균 분자량의 20배 이상인, 실리콘 에멀젼의 제조방법.
  15. 삭제
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