KR20170134648A - 점액성 실리콘 유체 조성물 - Google Patents

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패트릭 제이. 프라이포글
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Abstract

유체 조성물은 A) 분지형 오가노폴리실록산 및 B) 담체 유체를 포함한다. 성분 A)는 하이드로실릴화 촉매의 존재 하에 a) 사이클릭 실록산과 b) 폴리오가노실록산의 반응 생성물을 포함한다. 성분 a)는 분자당 적어도 2개의 규소-결합 알케닐 기를 갖고, 성분 b)는 분자당 적어도 2개의 규소-결합 수소 원자를 갖는다. 유체 조성물은 점도가 23℃에서 적어도 100 mPa·s이고, 점액성 레올로지 특성을 나타낸다. 점액성 레올로지 특성을 일반적으로 수직 항력 (단위: 파스칼) 대 수직 전단 속도 (단위: 초-1)의 도표로부터 결정된다. 유체 조성물을 포함하는 개인 케어 조성물이 또한 개시된다. 개인 케어 조성물로 제형화되는 경우, 유체 조성물은 일반적으로 이것의 점액성 레올로지 특성에 기초하여 개선된 감각 특성 및 필름 형성 특성을 제공한다.

Description

점액성 실리콘 유체 조성물
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2015년 4월 8일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/144612호의 이익을 주장한다.
이를 포함하는 개인 케어 조성물
본 출원은 A) 분지형 오가노폴리실록산 및 B) 담체 유체를 포함하는 유체 조성물에 관한 것이다. 성분 A)는 a) 사이클릭 실록산과 b) 폴리오가노실록산의 하이드로실릴화 반응 생성물을 포함한다. 유체 조성물은 점액성 레올로지(rheological) 특성을 나타낸다. 본 출원은 또한 유체 조성물을 포함하는 개인 케어 조성물에 관한 것이다.
실리콘 유체는 산업계에서 널리 사용된다. 사용되는 가장 일반적인 실리콘 유체는 다이메틸실록산 유체인데, 이는 전형적으로 저분자량 사이클릭 분자이다. 그러나, 고분자량 및 고분지형 실리콘 유체가 또한 많은 응용에서 사용된다.
바이센베르크 효과(Weissenberg effect)로 알려진, 회전봉을 타고 올라가는 점탄성 액체의 현상은 중합체 용액에서, 그리고 점액성 실리콘 유체에서 관찰되어 왔는데, 이는 스타치(Starch) 등(미국 특허 출원 공개 제2012/0220549 A1호)에 의해 기재된 바와 같다. 이러한 거동은 전단 응력 하에서 발생되는 중합체 사슬 사이의 얽힘을 대표적으로 나타낸다. 이러한 점액성 실리콘 유체는, 개인 케어 제품에 사용되는 고분자량의 고분지형 오가노폴리실록산이다.
개인 케어 조성물에 사용하기 바람직한 물리적 특성을 갖는 추가의 점액성 실리콘 유체를 제공할 여지가 있다. 또한, 이러한 점액성 실리콘 유체를 형성하는 추가의 방법을 제공할 여지가 있다.
유체 조성물이 개시된다. 유체 조성물은 A) 분지형 오가노폴리실록산 및 B) 담체 유체를 포함한다. 성분 A)는 하이드로실릴화 촉매의 존재 하에 a) 사이클릭 실록산과 b) 폴리오가노실록산의 반응 생성물을 포함한다. 성분 a)는 분자당 적어도 2개의 규소-결합 알케닐 기를 갖고, 성분 b)는 분자당 적어도 2개의 규소-결합 수소 원자를 갖는다. 유체 조성물은 점도가 23℃에서 적어도 100 mPa·s이고, 점액성 레올로지 특성을 나타낸다.
본 명세서에 개시된 다양한 실시 형태에서, 성분 A)는 유체 조성물의 100 중량부를 기준으로 약 0.1 내지 약 50 wt%의 양으로 존재한다. 또한, 성분 a)는 화학식: [R1R2SiO]g를 가지며, 상기 식에서, 각각의 R1은 독립적으로 선택되는 C1-C6 알킬 기이고; 각각의 R2는 R1 또는 C2-C12 알케닐 기이며; "g"는 3 내지 8이다. 하나의 분자에서 적어도 2개의 R2 기는 알케닐 기이다. 게다가, 성분 b)는 화학식: (R2HSiO1/2)v(R2SiO2/2)x의 실록시 단위를 포함하며, 상기 식에서, 각각의 R은 독립적으로 선택되는 C1-C6 알킬 기이고; "v"는 2 이상이며; "x"는 50 이상이다. 성분 A)를 형성하는 반응 전에 성분 a)의 규소-결합 알케닐 기 대 성분 b)의 규소-결합 수소 원자의 몰비는 약 0.5/1 내지 약 2.5/1이다. 상술한 실시 형태에서, 성분 B)는 유체 조성물의 100 중량부를 기준으로 약 50 내지 약 99.9 wt%의 양으로 존재한다. 또한, 성분 B)는 전형적으로 실리콘, 유기 용매, 유기 오일 및 이들의 조합의 군으로부터 선택된다.
점액성 유체는 특정 유형의 레올로지 거동을 나타내는 유체이다. 점액성 유체의 가장 쉽게 인지되는 레올로지 거동은 대량의 유체로부터 소량의 점액성 유체가 분리될 때 얇은 실 또는 섬조(thread)의 형태인 "실같이 되는(stringing)" 거동이다.
본 발명의 유체 조성물은 종종 매우 윤활성이지만, 표면 상에 매우 오래 지속되는 필름을 형성한다. 유체 조성물이 전단됨에 따라, 발생한 수직 항력은 유체 조성물이 가늘어지는 것을 막아, 움직이는 표면 사이에서 더 두꺼운 윤활 층을 유지시킨다.
개인 케어 조성물이 또한 개시된다. 개인 케어 조성물은 본 발명의 유체 조성물을 포함한다. 유체 조성물은 개인 케어 조성물에 향상된 미적 특성 및 감각 특성을 제공한다. 예를 들어, 유체 조성물은 피부 상에 유사-필름(pseudo-film)을 형성할 수 있다. 이는 피부 상의 개선된 커버리지 및 더 오래 지속되는 물리적 특성을 제공한다. 게다가, 유체 조성물은 피부에 적용시 다양한 개인 케어 활성제의 향상된 필름 형성을 제공할 수 있다. 예를 들어, 선스크린의 SPF 성능은 유체 조성물과 함께 전달될 때 향상될 수 있다.
본 발명을 첨부 도면과 관련하여 고려할 때 하기의 상세한 설명을 참조하여 더 잘 이해되는 바와 같이, 본 발명의 다른 이점이 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 반응 중에 존재하는 과량의 알케닐 기와 함께 사이클릭 실록산 및 폴리오가노실록산을 사용하여 분지형 오가노폴리실록산을 형성하는 본 발명의 비제한적인 반응을 나타내는 일반 반응 도식이다;
도 2는 반응 중에 존재하는 과량의 규소-결합 수소 원자와 함께 사이클릭 실록산 및 폴리오가노실록산을 사용하여 분지형 오가노폴리실록산을 형성하는 본 발명의 다른 비제한적인 반응을 나타내는 일반 반응 도식이다;
도 3은 제1 점액성 유체 조성물 및 제1 폴리다이메틸실록산 ("PDMS")의 전단 속도의 함수로서 수직 응력을 나타내는 선 그래프이다;
도 4는 실시예 1의 점액성 유체 조성물의 전단 속도의 함수로서 수직 응력을 나타내는 선 그래프이다;
본 출원은 유체 조성물 ("조성물")에 관한 것이다. 조성물은 A) 분지형 오가노폴리실록산을 포함한다. 조성물은 B) 담체 유체를 추가로 포함한다. 하기에서 상세히 설명하는 바와 같이, 조성물은 점액성 레올로지 특성을 나타낸다. 조성물은 본 명세서에서 "실리콘 유체", "유체 조성물", "점액성 실리콘 조성물", "점액성 실리콘 유체" 또는 "점액성 실리콘 유체 조성물"로도 지칭될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같은 "점액성"은 실리콘 유체의 레올로지 특성에서, 일정하게 증가하는 전단력이 적용되는 경우 유체가 직각 방향으로 관찰되는 증가하는 수직 응력을 나타내는 경우를 말한다. 예를 들어, 점액성 실리콘 유체가 x-y 평면에서 전단 응력을 받는 경우, (전단의 평면에 대해 직각 또는 수직인) z 방향으로 힘이 발생된다. 실리콘 유체의 점액성 레올로지는 응력 제어 레오미터(controlled stress rheometer)를 사용하여 측정될 수 있다. 이러한 레오미터는 TA 인스트루먼츠(TA Instruments) AR 1000-N(델라웨어주 19720 뉴 캐슬의 109 루켄스 드라이브 소재)과 같이 시판된다.
전형적으로, 유체 샘플을 (레오미터에 부착된) 편평한 디스크와 로드셀(load cell)이 구비된 고정 플레이트 사이에 유지한다. 제어된 양의 힘 (토크)을 디스크에 부착된 샤프트에 적용하여, 이에 의해 샘플이 전단 응력을 받게 한다. 토크를 증가시키고 디스크는 증가하는 속도로 회전하는데, 이때 증가하는 속도는 전단 속도로 보고된다. 샘플이 전단 응력을 받게 됨에 따라, 수직 응력이 로드셀에 의해 기록된다. 레올로지 특성의 평가에 대한 결과는 일반적으로 수직 전단 속도 (단위: 초-1 또는 1/초)에 대한 수직 응력 (단위: 파스칼)의 도표로 보고된다.
다른 실시 형태에서, 전단 속도에 대한 수직 응력의 도표가 그래프 상의 한계선 위에 있는 경우, 유체는 점액성인 것으로 간주되며, 이때, 한계선은 식 y = 3.6x를 사용하여 생성되고, 상기 식에서 y는 수직 응력이고 x는 전단 속도이다. 그러나, 결과는 이러한 유형의 보고에 제한되지 않으며, 본 기술 분야에서 인정되는 임의의 기술을 사용하여 보고되거나 평가될 수 있다.
조성물은, 수직 전단 속도 (단위: 초-1)에 대한 수직 항력 (단위: 파스칼)의 도표가 상술한 바와 같이 응력 제어 레오미터를 사용하여 측정되는 경우, 일반적으로 도표의 평균 기울기가 3.6 초과(x-축은 1/초이고 y-축은 Pa를 기준으로 함)인 레올로지 특성을 갖는다.
분지형 오가노폴리실록산:
분지형 오가노폴리실록산은 하이드로실릴화 촉매의 존재 하에 사이클릭 실록산과 폴리오가노실록산의 반응 생성물을 포함한다. 분지형 오가노폴리실록산은 본 명세서에서 "성분 A)" 또는 "하이드로실릴화 반응 생성물"로도 지칭될 수 있다. 하이드로실릴화 반응 생성물은 일반적으로 사이클릭 실록산과 폴리오가노실록산의 하이드로실릴화 반응으로부터 형성된다.
하나 또는 하나 초과의 사이클릭 실록산이 하나 또는 하나 초과의 폴리오가노실록산과 반응할 수 있다. 유사하게, 다양한 실시 형태에서, 하나의 사이클릭 실록산이 2개 (또는 2개 초과)의 폴리오가노실록산과 반응한다. 대안적으로, 2개 (또는 2개 초과)의 사이클릭 실록산이 하나의 폴리오가노실록산과 반응할 수 있다. 따라서, 다양한 실시 형태에서, "사이클릭 실록산"이 본 명세서에서 사용되는 곳은 어디든지, 2개 이상의 사이클릭 실록산이 사용될 수 있다. 다른 실시 형태에서, "폴리오가노실록산"이 본 명세서에서 사용되는 곳은 어디든지, 2개 이상의 폴리오가노실록산이 사용될 수 있다.
하이드로실릴화 반응 생성물은 전형적으로 (예를 들어, 사이클릭 실록산과 폴리오가노실록산의 반응의 결과로서) 알케닐 또는 Si-H 작용기를 포함한다. 다양한 실시 형태에서, 알케닐 또는 Si-H 작용기는 하이드로실릴화 반응 생성물 및/또는 조성물의 총 중량을 기준으로 백만분율(ppm) 또는 십억분율(ppb) 수준으로 관찰될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 알케닐 또는 Si-H 작용기는 하이드로실릴화 반응 생성물을 형성하는데 사용되는 반응물 (예를 들어 사이클릭 실록산 및 폴리오가노실록산)의 알케닐 대 Si-H 작용기의 몰비에 기초하여 이해된다. 예를 들어, 하이드로실릴화 반응 생성물을 형성하는 데 사용되는 알케닐 대 Si-H 단위의 비는 1 미만 또는 1 초과일 수 있다.
다양한 실시 형태에서, 이 비는 0.01 내지 1 미만, 0.1 내지 1 미만, 0.2 내지 0.9, 0.3 내지 0.8, 0.4 내지 0.7, 또는 0.5 내지 0.6이다. 다른 실시 형태에서, 이 비는 1 초과, 1 초과 내지 100, 1 초과 내지 50, 1 초과 내지 25, 1 초과 내지 15, 1 초과 내지 10, 또는 1 초과 내지 5이다. 전형적으로, 알케닐 대 Si-H 단위의 비는 정확히 1이 아니다. 그러나, 일 실시 형태에서, 1의 비가 고려된다. 임의의 값 및 모든 값 또는 전술한 것들 사이의 값의 범위가 또한 사용될 수 있는 것으로 고려된다.
다양한 실시 형태에서, 하이드로실릴화 반응 생성물은 조성물 100 중량부를 기준으로 약 0.1 내지 50, 0.1 내지 40, 1 내지 37, 2 내지 35, 3 내지 30, 5 내지 25, 5 내지 20, 5 내지 15, 5 내지 10, 5 내지 9, 6 내지 9 또는 7 내지 8 wt%의 양으로 존재한다. wt% 단위로의 이러한 양은 또한 "%고형물" 또는 "%활성제(들)"로 나타낼 수 있다. 임의의 값 및 모든 값 또는 전술한 것들 사이의 값의 범위가 또한 사용될 수 있는 것으로 고려된다.
하이드로실릴화 반응 생성물은 탄성중합체, 예를 들어 느슨하게 가교결합된 탄성중합체로 기재될 수 있다. 담체 유체와 배합되는 경우 (및/또는 이의 존재 하에 형성되는 경우), 하이드로실릴화 반응 생성물은 그 중에 상당히 가용성이다. 하이드로실릴화 반응 생성물 자체의 중합도는 사이클릭 실록산 및 폴리오가노실록산의 중합도에 좌우될 수 있다.
다양한 실시 형태에서, 사이클릭 실록산 및 폴리오가노실록산의 높은 중합도는 하이드로실릴화 반응 생성물에 대해 단단한 가교결합을 부여한다. 다른 실시 형태에서, 사이클릭 실록산 및 폴리오가노실록산 중 어느 하나의 높은 중합도는 하이드로실릴화 반응 생성물에 대해 중간 정도의 가교결합을 부여한다. 또 다른 실시 형태에서, 사이클릭 실록산 및 폴리오가노실록산의 낮은 중합도는 하이드로실릴화 반응 생성물에 대해 낮은, 예를 들어 느슨한 정도의 가교결합을 부여한다. 소정 실시 형태에서, 하이드로실릴화 반응 생성물은 당업자가 이해하는 바와 같이 약하게 가교결합된 것으로 간주된다.
사이클릭 실록산:
다양한 유형의 사이클릭 실록산을 사용하여 분지형 오가노폴리실록산을 형성할 수 있다. 사이클릭 실록산은 본 명세서에서 "성분 a)"로도 지칭될 수 있다. 사이클릭 실록산은 분자당 적어도 2개의 규소-결합 알케닐 기를 갖는다. 적합한 알케닐 기가 본 명세서에 기재되어 있다.
다양한 실시 형태에서, 사이클릭 실록산은 화학식: [R1R2SiO]g를 가지며, 상기 식에서 각각의 R1은 독립적으로 선택된 치환되거나 비치환된 하이드로카빌 기이고; "g"는 3 이상, 3 내지 10, 3 내지 8, 3 내지 6 또는 4이다. 임의의 값 및 모든 값 또는 전술한 것들 사이의 값의 범위가 또한 사용될 수 있는 것으로 고려된다.
R1은 치환 또는 비치환된 지방족 또는 방향족 하이드로카르빌일 수 있다. 1가 비치환된 지방족 하이드로카르빌은 알킬 기, 예컨대 메틸, 에틸, 프로필, 펜틸, 옥틸, 운데실 및 옥타데실; 및 사이클로알킬 기, 예컨대 사이클로헥실로 예시되나, 이에 한정되지 않는다. 1가 치환된 지방족 하이드로카르빌은 할로겐화 알킬 기, 예컨대 클로로메틸, 3-클로로프로필 및 3,3,3-트라이플루오로프로필로 예시되나, 이에 한정되지 않는다. 방향족 하이드로카르빌은 페닐, 톨릴, 자일릴, 벤질, 스티릴 및 2-페닐에틸로 예시되나, 이에 한정되지 않는다.
다양한 실시 형태에서, 각각의 R1은 탄화수소 기이다. 적합한 탄화수소 기가 본 명세서에 기재되어 있다. 다른 실시 형태에서, 각각의 R1은 독립적으로 선택된 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬 기, 아릴 기, 카비놀 기 또는 아미노 기이다. 이러한 기의 예가 하기에 추가로 기재되어 있다. 소정 실시 형태에서, 각각의 R1은 독립적으로 선택된 C1 내지 C6 알킬 기, 예컨대 메틸 기이다. 알케닐 작용성 사이클릭 실록산이 알려져 있고, 다수가 시판된다.
각각의 R2는 R1 또는 알케닐 기이되, 단, 적어도 2개의 R2 기는 알케닐 기이다. 소정 실시 형태에서, 각각의 R2는 독립적으로 선택된 C2 내지 C12 알케닐 기이다. 적합한 알케닐 기에는 비닐, 알릴, 부테닐, 펜테닐, 헥세닐 및 데세닐 기가 포함된다. 알케닐 기는 전형적으로 비닐 또는 헥세닐 기이고, 더욱 전형적으로 비닐 기이다.
폴리오가노실록산:
다양한 유형의 폴리오가노실록산을 사용하여 분지형 오가노폴리실록산을 형성할 수 있다. 폴리오가노실록산은 본 명세서에서 "성분 b)"로도 지칭될 수 있다. 폴리오가노실록산은 분자당 적어도 2개의 규소-결합 수소 원자 (또는 SiH 기)를 갖는다. 성분 b)의 규소-결합 수소 원자는 전형적으로 말단이다.
다양한 실시 형태에서, 폴리오가노실록산은 화학식: (R2HSiO1/2)v(R2SiO2/2)x의 실록시 단위를 포함하며, 상기 식에서, 각각의 R은 독립적으로 선택되는 치환되거나 비치환된 하이드로카빌 기이고; "v"는 2 이상이거나 2이며; "x"는 50 이상, 100 이상, 150 내지 10,000, 200 내지 7,500, 250 내지 5,000, 300 내지 2,500, 300 내지 1,000 또는 350 내지 500이다. 임의의 값 및 모든 값 또는 전술한 것들 사이의 값의 범위가 또한 사용될 수 있는 것으로 고려된다.
R로 적합한 치환되거나 비치환된 하이드로카빌 기에는 R1에 대해 상기 기재된 것들이 포함된다. 소정 실시 형태에서, 각각의 R은 독립적으로 선택된 C1 내지 C6 알킬 기, 예컨대 메틸 기이다.
아래 첨자 "x"와 관련된 실록시 단위의 총 수는 또한 본 기술 분야에서 이해되는 바와 같이 중합도 (DP)로서 언급될 수 있다. 분자량 또는 DP는 "x"가 50 이상이라면 다양할 수 있으며, 달리 분자량은 일반적으로 제한되지 않는다. 그러나, 분자량이 너무 높아지거나 폴리오가노실록산이 고체인 경우, 적합한 용매에서 성분 b)를 희석하거나 유체, 예컨대 본 명세서에서 성분 B)로 기재된 담체 유체 중 어느 하나의 분자량을 낮추는 것이 바람직할 수 있다.
폴리오가노실록산은 이러한 유기 기를 함유하는 단일중합체, 공중합체 또는 삼원공중합체일 수 있다. 예에는 특히 다이메틸실록시 단위와 페닐메틸실록시 단위를 포함하는 공중합체, 다이메틸실록시 단위와 3,3,3-트라이플루오로프로필메틸실록시 단위를 포함하는 공중합체, 다이메틸실록시 단위와 다이페닐실록시 단위의 공중합체 및 다이메틸실록시 단위, 다이페닐실록시 단위 및 페닐메틸실록시 단위의 혼성중합체(interpolymer)가 포함된다. 분자 구조는 또한 중요하지 않으며, 직쇄 및 부분 분지형 직쇄 구조에 의해 예시되고, 선형 시스템이 가장 전형적이다. 폴리오가노실록산은 SiH 말단화된 폴리오가노실록산으로 지칭될 수 있다. SiH 작용성 폴리오가노실록산이 알려져 있고, 다수가 시판된다.
폴리오가노실록산은 또한 다른 실록시 단위, 예컨대 "T" 단위 (RSiO3/2) 및 "Q" 실록시 단위 (SiO4/2)를 함유할 수 있다. 다양한 실시 형태에서, 폴리오가노실록산은 1 wt% 미만, 0.5 wt% 미만, 0.1 wt% 미만 또는 0.01 wt% 미만의 T 및/또는 Q 단위를 포함한다. 대안적으로, 폴리오가노실록산에는 T 및/또는 Q 단위가 없다.
일 실시 형태에서, 폴리다이오가노실록산은 SiH 말단화된 폴리다이오가노실록산 검으로부터 선택된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 폴리다이오가노실록산 검은 주로 D 단위를 포함한다. 예를 들어, 폴리다이오가노실록산 검 자체의 점도는 25℃에서 적어도 1,000,000 또는 적어도 2,000,000 ㎟/s일 수 있다. 대안적으로, 분자량은 폴리다이오가노실록산 검에 대한 미국 재료시험협회(American Society for Testing and Materials; ASTM) 시험 방법 926에 의해 측정된 적어도 40의 윌리암스 가소도(Williams plasticity number)를 부여하기에 충분할 수 있다. 전형적으로, 가소도는 40 내지 200 또는 50 내지 150이다. 대안적으로, 폴리다이오가노실록산 검의 분자량은 적어도 600,000, 적어도 1,000,000 또는 적어도 2,000,000 달톤이다. 임의의 값 및 모든 값 또는 전술한 것들 사이의 값의 범위가 또한 사용될 수 있는 것으로 고려된다.
하이드로실릴화 촉매:
사이클릭 실록산과 폴리오가노실록산은 전형적으로 함께 반응하여 하이드로실릴화 반응 생성물을 형성한다. 이러한 반응은 전형적으로 하이드로실릴화 촉매의 존재 하에서 일어난다. 하이드로실릴화 촉매는 본 기술 분야에 알려진 임의의 것일 수 있다. 예를 들어, 하이드로실릴화 촉매는 백금족 금속 함유 촉매일 수 있다. "백금족"은 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐 및 백금 및 이들의 착물을 의미한다. 본 발명에 유용한 백금족 금속-함유 촉매의 비제한적인 예는 미국 특허 제3,419,593호; 제5,175,325호; 제3,989,668호; 제5,036,117호; 제3,159,601호; 제3,220,972호; 제3,296,291호; 제3,516,946호; 제3,814,730호; 및 제3,928,629호에 기재된 바와 같이 제조된 백금 착물이며, 이들 특허 각각은 본 명세서에서 하나 이상의 비제한적인 실시 형태에서 참고로 명백히 포함된다.
하이드로실릴화 촉매는 백금 금속, 실리카 겔 또는 분말형 차콜과 같은 담체 상에 침착된 백금 금속, 또는 백금족 금속의 화합물 또는 착물일 수 있다. 전형적인 하이드로실릴화 촉매는 6수화물 형태 또는 무수 형태의 클로로백금산, 및/또는 클로로백금산을 지방족 불포화 유기규소 화합물, 예컨대 다이비닐테트라메틸다이실록산, 또는 알켄-백금-실릴 착물과 반응시키는 단계를 포함하는 방법에 의해 얻어지는 백금-함유 촉매를 포함하는데, 후자는 본 명세서에서 하나 이상의 비제한적인 실시 형태에서 참고로 명백히 포함되는 미국 특허 제6,605,734호에 기재된 바와 같다. 일례는 (COD)Pt(SiMeCl2)2이며, 상기 식에서 "COD"는 1,5-사이클로옥타다이엔이고, "Me"는 메틸이다. 이들 알켄-백금-실릴 착물은, 예를 들어 0.015 몰의 (COD)PtCl2를 0.045 몰의 COD 및 0.0612 몰의 HMeSiCl2와 혼합함으로써 제조될 수 있다.
사용되는 하이드로실릴화 촉매의 양은 전형적으로 특정 촉매에 좌우된다. 하이드로실릴화 촉매는 전형적으로, 1 백만부의 유체 조성물을 기준으로, 총 wt%고형물 (모든 비용매 성분)을 기준으로 적어도 2 ppm, 더 전형적으로는 4 내지 200 ppm의 백금을 제공하기에 충분한 양으로 사용된다. 다양한 실시 형태에서, 하이드로실릴화 촉매는 동일한 기준으로 1 내지 150 중량 ppm의 백금을 제공하기에 충분한 양으로 존재한다. 하이드로실릴화 촉매는 단일 화학종으로서 또는 둘 이상의 상이한 화학종의 혼합물로서 첨가될 수 있다.
성분 a)와 성분 b) 사이의 하이드로실릴화 반응은 성분 A)를 형성하는 반응 전에 성분 a)의 규소-결합 알케닐 기 대 성분 b)의 규소-결합 수소 원자의 몰비가 약 0.5/1 내지 약 2.5/1, 약 0.9/1 내지 약 2.2/1 또는 약 1.0/1 내지 약 1.5/1이 되도록 수행된다.
성분 a)와 성분 b) 사이의 하이드로실릴화 반응은 원상태(neat)로 또는 적합한 용매의 존재 하에 수행될 수 있다. 전형적으로, 하이드로실릴화 반응 용매는 성분 B)로 기재된 담체 유체 중 하나로부터 선택된다.
가교결합 반응의 화학량론적 양은 가교결합 밀도가 유체를 생성하기에 충분히 낮은 (더 높은 가교결합 밀도는 일반적으로 탄성중합체성 고체를 생성함) 네트워크 중합체를 생성하도록 제어될 수 있다.
선택적인 화합물(들):
조성물은 또한 하나 이상의 선택적인 화합물을 포함할 수 있다. 대안적으로, 하이드로실릴화 반응 생성물은, 예를 들어 상기 언급된 하이드로실릴화 촉매의 존재 하에, 사이클릭 실록산, 폴리오가노실록산 및 하기 선택적인 화합물 중 하나 이상의 반응 생성물로 추가로 정의될 수 있다. 대안적으로, 사이클릭 실록산은 폴리오가노실록산과의 반응 전에 선택적인 화합물과 반응할 수 있다. 다른 실시 형태에서, 폴리오가노실록산은 사이클릭 실록산과의 반응 전에 선택적인 화합물과 반응할 수 있다.
선택적인 화합물이 동일하거나 경쟁하는 작용기를 가질 수 있는 경우 및/또는 선택적인 화합물이 사이클릭 실록산의 알케닐 기를 차단하는 것을 방지하기 위해, 비닐 작용기를 갖는 선택적인 화합물을 SiH 기, 예를 들어 이량체를 갖는 사슬 연장제와 먼저 반응시켜야 한다. 적합한 이량체는 화학식: HSiR2OSiR2H를 가지며, 상기 식에서, 각각의 R은 개별적으로 메틸과 같은 알킬 기이다.
이러한 선택적인 화합물의 비제한적인 예에는 모노 말단 지방족 불포화 탄화수소 기를 갖는 화합물 또는 화합물의 혼합물이 포함된다. 예를 들어, 이러한 선택적인 화합물은 하나의 말단 불포화 지방족 탄화수소 기를 갖는 6 내지 30개의 탄소 원자를 함유하는 탄화수소 및/또는 하나의 말단 불포화 지방족 기를 갖는 폴리옥시알킬렌일 수 있거나 이들을 포함할 수 있다.
이러한 선택적인 화합물의 사용은 하이드로실릴화 반응 생성물 및/또는 조성물의 결과적인 화학적 특성 및 물리적 특성을 변경할 수 있다. 예를 들어, 선택적인 화합물은 탄화수소 기를 하이드로실릴화 반응 생성물에 첨가할 수 있으며, 이에 의해 조성물에 소수성을 더 부여한다. 대조적으로, 선택적인 화합물이, 예를 들어 에틸렌 옥사이드 단위를 주로 갖는 폴리옥시알킬렌인 경우, 사용은 하이드로실릴화 반응 생성물 및/또는 조성물의 증가된 소수성을 가져올 수 있다.
선택적인 화합물 내의 불포화 지방족 탄화수소 기(들)는 알케닐 또는 알키닐 기일 수 있다. 알케닐 기의 대표적이고 비제한적인 예를 하기 구조로 나타낸다: H2C=CH-, H2C=CHCH2-, H2C=C(CH3)CH2-, H2C=CHCH2CH2-, H2C=CHCH2CH2CH2- 및 H2C=CHCH2CH2CH2CH2-. 알키닐 기의 대표적이고 비제한적인 예를 하기 구조로 나타낸다: HC≡C-, HC≡CCH2-, HC≡CC(CH3)-, HC≡CC(CH3)2- 및 HC≡CC(CH3)2CH2-.
다른 실시 형태에서, 하나의 말단 불포화 지방족 기를 갖는 6 내지 30개의 탄소를 함유하는 탄화수소는 α-올레핀, 예컨대 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 1-운데센, 1-데카데센 및 유사한 동족체로부터 선택될 수 있다. 대안적으로, 선택적인 화합물은 또한 아릴 함유 탄화수소, 예컨대 α-메틸 스티렌으로부터 선택될 수 있다.
또한, 선택적인 화합물은 평균 화학식: R'O-[(C2H4O)c'(C3H6O)d'(C4H8O)e]-R"을 갖는 폴리옥시알킬렌으로부터 선택될 수 있으며, 상기 식에서 R'은 2 내지 12개의 탄소 원자를 함유하는 1가 불포화 지방족 탄화수소 기이고, c'는 0 내지 100이며, d'는 0 내지 100이고, "e"는 0 내지 100이되, 단 c', d' 및 e의 합은 0 초과이다. R"은 수소, 아실 기, 또는 1 내지 8개의 탄소를 함유하는 1가 탄화수소 기이다.
선택적인 화합물로서 유용한 폴리옥시알킬렌의 대표적이고 비제한적인 예에는; H2C=CHCH2O(C2H4O)c'H; H2C=CHCH2O(C2H4O)c'CH3; H2C=CHCH2O(C2H4O)c'C(O)CH3; H2C=CHCH2O(C2H4O)c'(C3H6O)d'H; H2C=CHCH2O(C2H4O)c'(C3H6O)d'CH3; H2C=C(CH3)CH2O(C2H4O)c'H; H2C=CHC(CH3)2O(C2H4O)c'H; H2C=C(CH3)CH2O(C2H4O)c'CH3; H2C=C(CH3)CH2O(C2H4O)c'C(O)CH3; H2C=C(CH3)CH2O(C2H4O)c'(C3H6O)d'H; H2C=C(CH3)CH2O(C2H4O)c'(C3H6O)d'CH3; HC≡CCH2O(C2H4O)c'H; HC≡CCH2O(C2H4O)c'CH3; HC≡CCH2O(C2H4O)c'(C3H6O)d'H; HC≡CCH2O(C2H4O)c'(C3H6O)d'CH3; 및 HC≡CCH2O(C2H4O)c'C(O)CH3가 포함되며, 상기 식에서 c' 및 d'는 상술한 바와 같다.
또 다른 실시 형태에서, 선택적인 화합물은 하나의 불포화 지방족 기를 갖는 선형 또는 분지형 실록산이다. 대안적으로, 선택적인 화합물은 하나의 불포화 지방족 기를 갖는 폴리올(예를 들어, 알릴 자일리톨 또는 알릴 글리세린)일 수 있다.
또 다른 실시 형태에서, 선택적인 화합물은 각각이 본 명세서에서 하나 이상의 비제한적인 실시 형태에서 명백히 참고로 포함되는, 미국 특허 출원 공개 제2012/0220549호; 제2012/0156148호; 및 제2014/0249106호에 기재된 바와 같은 SiH 또는 알케닐 작용성 화합물이다. 이러한 화합물은 일반적으로 본 발명의 사이클릭 실록산 및 폴리오가노실록산에 대해 역 작용성(inverse functionality)을 갖는다.
담체 유체:
다양한 유형의 담체 유체를 사용하여 조성물을 형성할 수 있다. 담체 유체는 본 명세서에서 "성분 B)"로도 지칭될 수 있다. 담체 유체는 전형적으로 실리콘, 유기 용매, 유기 오일 및 이들의 조합의 군으로부터 선택된다.
적합한 담체 유체는 선형 및 환형 실리콘, 유기 오일, 유기 용매 및 이들의 조합을 포함한다. 용매의 구체적인 예는 미국 특허 제6,200,581호에서 찾을 수 있으며, 이 특허는 본 명세서에서 이들 용매에 관한 다양한 비제한적인 실시 형태에서 참고로 명백히 포함된다. 일 실시 형태에서, 담체 유체는 폴리다이메틸실록산이다. 다양한 다른 실시 형태에서, 담체 유체는 25℃에서 측정된 점도가 1 내지 1,000 ㎟/s인 저점도 실리콘 또는 휘발성 메틸 실록산 또는 휘발성 에틸 실록산 또는 휘발성 메틸 에틸 실록산, 예컨대 헥사메틸사이클로트라이실록산, 옥타메틸사이클로테트라실록산, 데카메틸사이클로펜타실록산, 도데카메틸사이클로헥사실록산, 옥타메틸트라이실록산, 데카메틸테트라실록산, 도데카메틸펜타실록산, 테트라데카메틸헥사실록산, 헥사데카메틸헵타실록산, 헵타메틸-3-{(트라이메틸실릴)옥시)}트라이실록산, 헥사메틸-3,3,비스{(트라이메틸실릴)옥시}트라이실록산, 및 펜타메틸{(트라이메틸실릴)옥시}사이클로트라이실록산뿐만 아니라, 폴리다이메틸실록산, 폴리에틸실록산, 폴리메틸에틸실록산, 폴리메틸페닐실록산, 폴리다이페닐실록산 및 이들의 조합이다. 적합한 담체 유체의 예에는 다우 코닝(DOW CORNING)® 200 유체, 예를 들어 2 cSt 및 5 cSt; 및 다우 코닝® FZ-3196이 포함된다.
유기 용매는 방향족 탄화수소, 지방족 탄화수소, 알코올, 알데하이드, 케톤, 아민, 에스테르, 에테르, 글리콜, 글리콜 에테르, 알킬 할라이드, 방향족 할라이드, 및 이들의 조합을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 아이소도데칸, 아이소헥사데칸, 아이소파르(Isopar) L(C11 내지 C13), 아이소파르 H(C11 내지 C12), 수소화 폴리데센 및 이들의 조합을 포함한 탄화수소가 또한 사용될 수 있다. 아이소데실 네오펜타노에이트, 네오펜틸글리콜 헵타노에이트, 글리콜 다이스테아레이트, 다이카프릴릴 카보네이트, 다이에틸헥실 카보네이트, 프로필렌 글리콜 n 부틸 에테르, 에틸-3 에톡시프로피오네이트, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 트라이데실 네오펜타노에이트, 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트(PGMEA), 프로필렌 글리콜 메틸에테르(PGME), 옥틸도데실 네오펜타노에이트, 다이아이소부틸 아디페이트, 다이아이소프로필 아디페이트, 프로필렌 글리콜 다이카프릴레이트/다이카프레이트, 옥틸 팔미테이트 및 이들의 조합을 포함한 에테르 및 에스테르가 또한 사용될 수 있다. 유기 지방, 오일, 지방산, 지방 알코올 및 이들의 조합이 또한 사용될 수 있다.
25℃에서 측정된 담체 유체의 점도는 전형적으로 1 내지 1,000, 2 내지 50, 또는 5 내지 50, 대안적으로 2 내지 20, 2 내지 15, 2 내지 10 또는 2 내지 5 ㎟/s이다. 임의의 값 및 모든 값 또는 전술한 것들 사이의 값의 범위가 또한 사용될 수 있는 것으로 고려된다.
담체 유체는 전형적으로 조성물의 100 중량부를 기준으로 약 50 내지 99.9, 60 내지 99.9, 70 내지 99.9, 또는 80 내지 99.99 또는 약 70 내지 97, 75 내지 95, 80 내지 95, 85 내지 95, 90 내지 95, 93 내지 95, 91 내지 95, 92 내지 94 또는 92 내지 93 wt%의 양으로 점액성 실리콘 유체에 존재한다. 임의의 값 및 모든 값 또는 전술한 것들 사이의 값의 범위가 또한 사용될 수 있는 것으로 고려된다.
담체 유체 및 하이드로실릴화 반응 생성물의 배합물은 파스칼 초 (Pa·s) 단위로 측정하고 초-1 단위의 전단 속도에 대해 수집한 점도가 약 0.1 내지 75, 0.3 내지 15, 0.5 내지 5 또는 1 내지 3 Pa·s인 조성물을 제공한다. 이러한 점도 값은 전형적으로 TA 인스트루먼츠 AR 1000-N과 같은 응력 제어 레오미터를 사용하여 측정된다. 다양한 실시 형태에서, 본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어 "유체"는 중력과 같은 힘이 적용될 때 성분 입자가 서로 지나서 이동할 수 있는 액체, 즉 유동하는 액체를 말한다. 이 실시 형태에서, "유체"는 유동하지 않는 "겔"을 포함하지 않는다. 다른 실시 형태에서, 조성물의 점도는 23℃에서 100 이상, 200 이상 또는 300 mPa·s 이상이고, 이때 각각의 최대값은 전술된 값 중 하나이다. 임의의 값 및 모든 값 또는 전술한 것들 사이의 값의 범위가 또한 사용될 수 있는 것으로 고려된다.
선택적인 실리콘 탄성중합체(들):
조성물은 또한 하이드로실릴화 반응 생성물과 상이한 실리콘 탄성중합체를 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로, 실리콘 탄성중합체 및 하이드로실릴화 생성물은 동일한 화합물은 아니지만, 매우 유사할 수 있다. 실리콘 탄성중합체는 특별히 한정되지 않으며, 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 본 기술 분야에 알려진 임의의 것일 수 있다. 실리콘 탄성중합체의 첨가는 조성물의 물리적 특성 및 감각 특성을 맞춤화할 수 있게 하지만, 실리콘 탄성중합체는 선택적임을 이해해야 한다. 실리콘 탄성중합체를 사용하는 경우, 조성물은 본 명세서에서 "실리콘 탄성중합체 조성물" 또는 "탄성중합체 조성물"로 지칭될 수 있다.
실리콘 탄성중합체 조성물:
실리콘 탄성중합체 조성물은 넓은 범위의 농도에 걸쳐 독특한 레올로지, 광학 및 감각 특성을 나타낼 수 있다. 이러한 탄성중합체 조성물의 화학적 특성 및 이에 인한 물리적 특성은 실리콘 탄성중합체 조성물이 친수성 또는 소수성 거동, 유기 상용성 또는 불상용성(incompatibility) 및/또는 피부에 배치될 때 다양한 시각적 특성을 나타내도록 변경될 수 있다. 예를 들어, 구체적인 실리콘 탄성중합체 조성물은 이들의 구성 성분의 누적 효과보다 더 유의미한 바람직한 특성을 부여할 수 있다. 유체 조성물 및 실리콘 탄성중합체의 선택은 레올로지를 변경시키고, 감각적 지각을 개선하며, 광학 효과를 변화시키고, 실리콘 탄성중합체 조성물의 직접성(substantivity)을 증가시킬 수 있다.
일 실시 형태에서, "미스매치된(mismatched)" 담체 유체를 사용하여 실리콘 탄성중합체 조성물이 피부에 적용될 때 이중 감각 효과를 얻는다. 예를 들어, 휘발성 유기 담체 유체중의 실리콘 탄성중합체와 비휘발성 실리콘 담체 유체 중의 유체 조성물의 블렌드는 변화하는 감각 효과를 나타낼 수 있다. 적용시, 휘발성 유기 담체 유체의 효과를 쉽게 식별할 수 있다. 그러나, 일정 기간 후에 휘발성 유기 담체 유체는 증발하여, 비휘발성 실리콘 담체 유체의 효과가 돋보인다.
성분의 선택은 탄성중합체/피부 상호작용의 직접성을 추가하고, 내구성을 개선시킬 수 있다. 유체 조성물의 선택은 실리콘 탄성중합체 조성물의 레올로지를 변경할 수 있고, 이중 (또는 다중) 감각/감촉 제품에 사용하기 위해 사용에 맞춤화할 수 있다.
사용되는 경우, 실리콘 탄성중합체는 전형적으로 실리콘 탄성중합체 조성물의 100 중량부를 기준으로 약 1 내지 50, 2-40, 3 내지 30, 3-25, 4 내지 25, 5 내지 25, 5 내지 20, 5 내지 15, 5 내지 10, 5 내지 9, 6 내지 9 또는 7 내지 8 wt%의 양으로 실리콘 탄성중합체 조성물에 존재한다. 임의의 값 및 모든 값 또는 전술한 것들 사이의 값의 범위가 또한 사용될 수 있는 것으로 고려된다.
적합한 실리콘 탄성중합체의 제1 비제한적인 예:
적합한 실리콘 탄성중합체를 백금 촉매의 존재 하에 (A) ≡Si-H 함유 폴리실록산과 (B) α,ω-다이엔 및 (C) 저분자량의 선형 또는 사이클릭 폴리실록산 사이의 가교결합 반응에 의해 제조할 수 있다. 실리콘 탄성중합체는 전단력 하에서 저분자량 폴리실록산과 함께 팽윤될 수 있다. 65 내지 98 wt%의 저분자량 폴리실록산을 함유하는 탄성중합체는 안정적이고, 넓은 점도 범위를 갖는 균일한 실리콘 페이스트를 형성한다.
실리콘 페이스트는 투명도, 요변성, 전단 박화 및 피부에 매끄럽게 펴짐을 포함하는 탁월한 특성을 가지는 경향이 있다. 이들을 베이스 오일로서 화장품 및 의료 용품에 적용할 수 있다. 실리콘 탄성중합체는 부서져 실리콘 분말을 형성할 수 있다. 실리콘 분말은 피부에 쉽게 발리는 독특한 특성을 가지며, 실리콘 수지는 그 안에 혼입되어 피부에 적용되는 제제의 직접성을 개선할 수 있다. 이러한 재료는 고형 화장품, 예컨대 발한억제제 및 데오도란트에 사용하기에 이상적이다.
성분 (A)는 본 명세서에서 A1형으로 표기되는 화학식: R3SiO(R'2SiO)a(R"HSiO)bSiR3의 화합물, 및 본 명세서에서 A2형으로 표기되는 화학식: HR2SiO(R'2SiO)cSiR2H 또는 화학식: HR2SiO(R'2SiO)a(R"HSiO)bSiR2H의 화합물로 표시된다. 이러한 화학식에서, R, R' 및 R"은 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬 기이고; "a"는 0 내지 250이며; "b"는 1 내지 250이고; "c"는 0 내지 250이다. 화합물 A2:A1의 몰비는 0 내지 20 또는 0 내지 5이다. A1형 및 A2형 화합물을 반응에서 사용할 수 있지만, A1형 화합물만을 사용하여 반응을 성공적으로 수행할 수 있다.
성분 (B)는 화학식: CH2=CH(CH2)xCH=CH2의 화합물이며, 상기 식에서 x는 1 내지 20이다. 적합한 α,ω-다이엔의 예는 1,4-펜타다이엔; 1,5-헥사다이엔; 1,6-헵타다이엔; 1,7-옥타다이엔; 1,8-노나다이엔; 1,9-데카다이엔; 1,11-도데카다이엔; 1,13-테트라데카다이엔; 및 1,19-에이코사다이엔이다.
첨가 반응 및 가교결합 반응은 성분 (A) 및 성분 (B) 사이의 반응을 일으키는 촉매를 필요로 한다. 적합한 촉매는 VIII족 전이 금속, 즉, 귀금속이다. 이러한 귀금속 촉매가 미국 특허 제3,923,705호에 기재되어 있으며, 이 특허는 본 명세서에서 백금 촉매를 나타내는 하나 이상의 비제한적인 실시 형태에서 명백히 참고로 포함된다. 백금족 금속 함유 촉매와 같은 다른 적합한 촉매 및 이들의 양은 상술한 바와 같다.
하나의 백금 촉매 유형은 미국 특허 제3,715,334호 및 미국 특허 제3,814,730호에 기재되어 있는, "칼스테트 촉매(Karstedt's catalyst)"이며, 이들 각각은 본 명세서에서 하나 이상의 비제한적인 실시 형태에서 명백히 참고로 포함된다. 칼스테트 촉매는 용매, 예컨대 톨루엔 중 전형적으로 약 1 wt%의 백금을 함유하는 백금 다이비닐 테트라메틸 다이실록산 착물이다. 또 다른 백금형 촉매는 염화백금산과 말단 지방족 불포화를 함유하는 유기규소 화합물의 반응 생성물이다. 이는 본 명세서에서 하나 이상의 비제한적인 실시 형태에서 명백히 참고로 포함되는, 미국 특허 제3,419,593호에 기재되어 있다. 귀금속 촉매는 성분 (A) 100 중량부당 0.00001 내지 0.5, 0.00001 내지 0.02, 또는 0.00001 내지 0.002 부의 양으로 사용된다.
어구 "저분자량 실리콘 오일 (C)"는 (i) 저분자량의 선형 및 사이클릭 휘발성 메틸 실록산, (ii) 저분자량의 선형 및 사이클릭 휘발성 및 비휘발성 알킬 및 아릴 실록산 및 (iii) 저분자량의 선형 및 사이클릭 작용성 실록산을 포함하도록 의도된다. 그러나, 가장 바람직한 것은 저분자량의 선형 및 사이클릭 휘발성 메틸 실록산 (VMS)이다.
VMS 화합물은 평균 단위 화학식: (CH3)aSiO(4-a) /2에 해당하며, 상기 식에서 "a"는 2 내지 3의 평균 값을 갖는다. VMS 화합물은 ≡Si-O-Si≡ 결합에 의해 결합되는 실록산 단위를 함유한다. 대표적인 실록산 단위는 (CH3)3SiO1/2, (CH3)2SiO2/2, CH3SiO3/2, 및 SiO4/2이고, 이때 후자의 2개의 실록산 단위의 포함은 분지된 선형 또는 사이클릭 VMS를 형성한다.
선형 VMS는 화학식: (CH3)3SiO{(CH3)2SiO}ySi(CH3)3을 가지며, 상기 식에서, y는 0 내지 5이다. 사이클릭 VMS는 화학식: {(CH3)2SiO}z를 가지며, 상기 식에서 z는 3 내지 6이다. 전형적으로, 이러한 VMS의 비등점은 약 250℃ 미만이고, 점도는 약 0.65 내지 5.0 ㎟/s이다.
이러한 VMS를 하기 구조로 나타낼 수 있으며, 상기 식에서 x 및 y는 0 내지 5이다:
Figure pct00001
Figure pct00002
대표적인 선형 VMS (I)은 비등점이 100℃이고, 점도가 0.65 ㎟/s인 화학식: Me3SiOSiMe3의 헥사메틸다이실록산 (MM); 비등점이 152℃이고, 점도가 1.04 ㎟/s인 화학식: Me3SiOMe2SiOSiMe3의 옥타메틸트라이실록산 (MDM); 비등점이 194℃이고, 점도가 1.53 ㎟/s인 화학식: Me3SiO(Me2SiO)2SiMe3의 데카메틸테트라실록산 (MD2M); 비등점이 229℃이고, 점도가 2.06 ㎟/s인 화학식: Me3SiO(Me2SiO)3SiMe3의 도데카메틸펜타실록산 (MD3M); 비등점이 245℃이고, 점도가 2.63 ㎟/s인 화학식: Me3SiO(Me2SiO)4SiMe3의 테트라데카메틸헥사실록산 (MD4M); 및 비등점이 270℃이고, 점도가 3.24 ㎟/s인 화학식: Me3SiO(Me2SiO)5SiMe3의 헥사데카메틸헵타실록산 (MD5M)이다.
대표적인 사이클릭 VMS (II)는 비등점이 134℃인 화학식: {(Me2)SiO}3의 헥사메틸사이클로트라이실록산 (D3) 고형물; 비등점이 176℃이고, 점도가 2.3 ㎟/s인 화학식: {(Me2)SiO}4의 옥타메틸사이클로테트라실록산 (D4); 비등점이 210℃이고, 점도가 3.87 ㎟/s인 화학식: {(Me2)SiO}5의 데카메틸사이클로펜타실록산 (D5); 및 비등점이 245℃이고, 점도가 6.62 ㎟/s인 화학식: {(Me2)SiO}6의 도데카메틸사이클로헥사실록산 (D6)이다.
대표적인 분지형 VMS (III) 및 (IV)는 비등점이 192℃이고, 점도가 1.57 ㎟/s인 화학식: C10H30O3Si4의 헵타메틸-3-{(트라이메틸실릴)옥시}트라이실록산 (M3T); 비등점이 222℃이고, 점도가 2.86 ㎟/s인 화학식: C12H36O4Si5의 헥사메틸-3,3,비스{(트라이메틸실릴)옥시}트라이실록산 (M4Q); 및 화학식: C8H24O4Si4의 펜타메틸 {(트라이메틸실릴)옥시}사이클로트라이실록산 (MD3)이다.
대표적인 선형 폴리실록산은 화학식: R3SiO(R2SiO)ySiR3의 화합물이고, 대표적인 사이클릭 폴리실록산은 화학식: (R2SiO)z의 화합물이다. R은 탄소 원자수 1 내지 6의 알킬 기 또는 아릴 기, 예컨대 페닐이다. "y" 값은 0 내지 80 또는 0 내지 20이다. "z" 값은 0 내지 9 또는 4 내지 6이다. 이러한 폴리실록산의 점도는 일반적으로 약 1 내지 100 ㎟/s의 범위이다. 달리 언급되지 않는다면 전술한 점도는 일반적으로 25℃에서의 점도이다.
다른 대표적인 저분자량의 비휘발성 폴리실록산은 하기 구조를 가지며,
Figure pct00003
상기 식에서 "n" 값은 점도가 약 100 내지 1,000 센티스토크 범위인 중합체를 제공한다. R1 및 R2는 독립적으로 탄소 원자수 1 내지 20의 알킬 라디칼 또는 아릴 기, 예컨대 페닐이다. 전형적으로, "n" 값은 약 80 내지 375이다. 예시적인 폴리실록산은 폴리다이메틸실록산, 폴리다이에틸실록산, 폴리메틸에틸실록산, 폴리메틸페닐실록산 및 폴리다이페닐실록산이다.
저분자량의 작용성 폴리실록산은 아크릴아미드 작용성 실록산 유체, 아크릴레이트 작용성 실록산 유체, 아미드 작용성 실록산 유체, 아미노 작용성 실록산 유체, 카비놀 작용성 실록산 유체, 카복시 작용성 실록산 유체, 클로로알킬 작용성 실록산 유체, 에폭시 작용성 실록산 유체, 글리콜 작용성 실록산 유체, 케탈 작용성 실록산 유체, 메르캅토 작용성 실록산 유체, 메틸 에스테르 작용성 실록산 유체, 퍼플루오로 작용성 실록산 유체, 및 실라놀 작용성 실록산으로 나타낼 수 있다.
≡SiH 함유 폴리실록산(들), α,ω-다이엔, 저분자량 실리콘 오일 또는 다른 용매 및 촉매를 배합하고 겔이 형성될 때까지 실온에서 혼합할 수 있다. 필요하다면 공정 속도를 높이기 위해 더 높은 온도를 사용할 수 있다. 이어서, 추가의 양의 저분자량 실리콘 오일 또는 용매를 겔에 첨가하고, 결과로서 생성된 혼합물에 전단력을 가하여 페이스트를 형성한다. 배치식 혼합기, 유성 혼합기, 단축 또는 다축 압출기, 동적 또는 정적 혼합기, 콜로이드 밀, 균질화기, 소놀레이터(sonolator) 또는 이들의 조합과 같은 임의의 유형의 혼합 및 전단 장비를 사용하여 이러한 단계를 수행할 수 있다.
전형적으로, ≡Si-H 함유 폴리실록산 및 α,ω-다이엔의 약 1:1 몰비가 사용된다. 과량의 ≡Si-H 함유 폴리실록산 또는 α,ω-다이엔을 사용하여 상기 공정을 수행함으로써 재료를 또한 제조할 수 있지만, 이는 재료를 덜 효율적으로 사용하는 것으로 간주될 것이다. 조성물의 나머지는 일반적으로 조성물의 약 65 내지 98 또는 약 80 내지 98 wt% 범위 내의 양의 저분자량 실리콘 오일 또는 다른 용매로 구성된다.
적합한 실리콘 탄성중합체의 제2 비제한적인 예:
또 다른 적합한 실리콘 탄성중합체를 각각 성분 (A), 성분 (B) 및 성분 (C)인 오가노하이드로겐실록산, α,ω-불포화 폴리옥시알킬렌 및 하이드로실릴화 촉매의 하이드로실릴화 반응 생성물로서 얻을 수 있다. 용어 "하이드로실릴화"는 촉매 (예컨대 성분 (C))의 존재 하에 규소-결합 수소를 함유하는 유기규소 화합물 (예컨대, 성분 (A))을 지방족 불포화를 함유하는 화합물 (예컨대 성분 (B))에 첨가하는 것을 의미한다. 하이드로실릴화 반응은 본 기술 분야에 알려져 있고, 임의의 이러한 알려진 방법 또는 기술을 사용하여 성분 (A), 성분 (B) 및 성분 (C)의 하이드로실릴화 반응을 수행하여 실리콘 유기 탄성중합체를 제조할 수 있다.
실리콘 유기 탄성중합체는 또한 펜던트, 탄소 원자수 2 내지 30의 탄화수소 기로부터 독립적으로 선택되는 비가교결합 모이어티, 폴리옥시알킬렌 기 및 이들의 혼합물을 함유할 수 있다. 이러한 펜던트 기는 하나의 말단 불포화 지방족 기를 갖는 탄소 원자수 2 내지 30의 탄화수소인 성분 (D') 및/또는 하나의 말단 불포화 지방족 기를 갖는 폴리옥시알킬렌인 성분 (D'')의 하이드로실릴화 반응을 통한 실리콘 유기 탄성중합체로의 선택적인 첨가에 기인한다.
실리콘 유기 탄성중합체를 제조하기 위한 하이드로실릴화 반응을 용매의 존재 하에 수행할 수 있으며, 이어서 용매를 알려진 기술에 의해 제거할 수 있다. 대안적으로, 하이드로실릴화를 용매 중에서 수행할 수 있으며, 여기서 용매는 본 명세서에서 성분 B)로 기재된 담체 유체와 동일하다.
성분 (A)는 분자당 평균 2개 이상의 SiH 단위를 갖는 선형 또는 분지형 오가노하이드로겐실록산이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 오가노하이드로겐실록산은 규소-결합된 수소 원자(SiH)를 함유하는 임의의 오가노폴리실록산이다. 오가노폴리실록산은 (R3SiO0.5), (R2SiO), (RSiO1.5) 또는 (SiO2) 실록시 단위로부터 독립적으로 선택되는 실록시 단위를 함유하는 중합체이며, 여기서 R은 임의의 유기 기, 예를 들어 메틸 기일 수 있다. 이러한 실록시 단위는 다양한 방식으로 조합되어 사이클릭, 선형 또는 분지형 구조를 형성할 수 있다. 결과로서 생성되는 중합체 구조의 화학적 특성 및 물리적 특성은 다양할 수 있다. 예를 들어, 오가노폴리실록산은 휘발성 또는 저점도 유체, 고점도 유체/검, 탄성중합체 또는 고무 및 수지일 수 있다.
오가노하이드로겐실록산은 적어도 하나의 SiH 함유 실록시 단위를 갖는 오가노폴리실록산이며, 즉 오가노폴리실록산 중 적어도 하나의 실록시 단위는 화학식: (R2HSiO0.5), (RHSiO) 또는 (HSiO1.5)를 갖는다. 따라서, 본 명세서에서 유용한 오가노하이드로겐실록산은 임의의 수의 (R3SiO0.5), (R2SiO), (RSiO1.5), (R2HSiO0.5), (RHSiO), (HSiO1.5) 또는 (SiO2) 실록시 단위를 포함할 수 있되, 단, 분자 내에 평균 2개 이상의 SiH 실록시 단위가 존재하며, 오가노하이드로겐실록산은 선형 또는 분지형이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "선형 또는 분지형" 오가노하이드로겐실록산은 사이클릭 오가노하이드로겐실록산 구조를 배제한다. 성분 (A)는 단일한 선형 또는 분지형 오가노하이드로겐실록산 또는 구조, 점도, 평균 분자량, 실록산 단위 및 시퀀스(sequence) 특성 중 적어도 하나가 상이한 2가지 이상의 선형 또는 분지형 오가노하이드로겐실록산을 포함하는 배합물일 수 있다.
오가노하이드로겐실록산은 평균 화학식: (R1 3SiO0.5)v(R2 2SiO)x(R2HSiO)y를 가질 수 있으며, 상기 식에서 R1은 수소 또는 R2이고; R2는 1가 하이드로카빌이며; v는 2 이상이고; x는 0 이상, 1 내지 500 또는 1 내지 200이며; y는 2 이상, 2 내지 200 또는 2 내지 100이다.
R2는 치환되거나 비치환된 지방족 또는 방향족 하이드로카빌일 수 있다. 1가 비치환된 지방족 하이드로카빌은 알킬 기, 예컨대 메틸, 에틸, 프로필, 펜틸, 옥틸, 운데실 및 옥타데실 및 사이클로알킬 기, 예컨대 사이클로헥실로 예시되나, 이에 한정되지 않는다. 1가 치환된 지방족 하이드로카빌은 할로겐화 알킬 기, 예컨대 클로로메틸, 3-클로로프로필 및 3,3,3-트라이플루오로프로필로 예시되나, 이에 한정되지 않는다. 방향족 탄화수소 기는 페닐, 톨릴, 자일릴, 벤질, 스티릴 및 2-페닐에틸로 예시되나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시 형태에서, 오가노하이드로겐실록산은 추가의 실록시 단위를 함유할 수 있고, 평균 화학식: (R1 3SiO0.5)v(R2 2SiO)x(R2HSiO)y(R2SiO1.5)z, (R1 3SiO0.5)v(R2 2SiO)x(R2HSiO)y(SiO2)w, (R1 3SiO0.5)v(R2 2SiO)x(R2HSiO)y(SiO2)w(R2SiO1.5)z 또는 이들의 임의의 혼합물을 가지며, 상기 식에서 R1은 수소 또는 R2이고, R2는 1가 하이드로카빌이며, v는 2 이상이고, w는 0 이상이며, x는 0 이상이고, y는 2 이상이며, Z는 0 이상이다.
일 실시 형태에서, 오가노하이드로겐실록산은 평균 화학식: (CH3)3SiO[(CH3)2SiO]x[(CH3)HSiO]ySi(CH3)3 을 갖는 다이메틸, 메틸-수소 폴리실록산으로부터 선택되며, 상기 식에서 x는 0 이상, 1 내지 500 또는 1 내지 200이고; y는 2 이상, 2 내지 200, 또는 2 내지 100이다.
일 실시 형태에서, 오가노하이드로겐실록산은 다이메틸, 평균 화학식: (CH3)3SiO[(CH3)2SiO]x[(CH3)HSiO]ySi(CH3)3을 갖는 메틸-수소 폴리실록산 및 평균 화학식: H(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]xSi(CH3)2H를 갖는 SiH 말단 다이메틸 폴리실록산의 혼합물이며, 상기 식에서, x 및 y는 상기 정의된 바와 같다. 혼합물 중의 각각의 오가노하이드로겐실록산의 양은 다양할 수 있거나, 혼합물 중 총 SiH의 0 내지 85, 10 내지 70, 20 내지 60 또는 30 내지 50 wt%가 SiH 말단 다이메틸 폴리실록산의 SiH 함량으로부터 유래되도록 하는 양일 수 있다. 오가노하이드로겐실록산의 제조 방법이 잘 알려져 있고, 다수가 시판된다.
성분 (B)는 평균 화학식: R3O-[(C2H4O)c(C3H6O)d(C4H8O)e]-R3을 갖는 폴리옥시알킬렌이며, 상기 식에서, R3은 2 내지 12개의 탄소 원자를 함유하는 1가 불포화 지방족 탄화수소 기이고; "c"는 0 내지 50, 0 내지 10 또는 2 미만이며; "d"는 0 내지 100, 1 내지 100 또는 5 내지 50이고; "e"는 0 내지 100, 0 내지 50 또는 0 내지 30이되; 단 (d + e)/(c + d + e)의 비는 0.5 초과, 0.8 초과 또는 0.95 초과이다.
성분 (B)로서 유용한 폴리옥시알킬렌은, 각각의 분자 사슬 말단 (즉, α 및 ω 위치)이 2 내지 12 개의 탄소 원자를 함유하는 불포화 지방족 탄화수소 기로 종결된 임의의 폴리옥시알킬렌일 수 있다. 폴리옥시알킬렌은 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 부틸렌 옥사이드, 1,2-에폭시헥산, 1,2-에폭시옥탄, 사이클릭 에폭사이드, 예컨대 사이클로헥센 옥사이드 또는 엑소-2,3-에폭시노르보란의 중합에 의해 생성될 수 있다. 폴리옥시알킬렌 기는 옥시에틸렌 단위 (C2H4O), 옥시프로필렌 단위 (C3H6O), 옥시부틸렌 단위 (C4H8O) 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 전형적으로, 폴리옥시알킬렌 기는 상기 화학식에서 몰 기준으로 정의되고 "c", "d" 및 "e" 아래 첨자에 의해 표시된 대부분의 옥시프로필렌 또는 옥시부틸렌 단위를 포함한다. 불포화 지방족 탄화수소 기는 알케닐 또는 알키닐 기일 수 있다. 알케닐 및 알키닐 기의 대표적인 비제한적인 예를 상기 구조로 나타낸다.
일 실시 형태에서, 폴리옥시알킬렌은 H2C=CHCH2O[C3H6O]dCH2CH=CH2, H2C=C(CH3)CH2O[C3H6O]dCH2C(CH3)=CH2, HC≡CCH2O[C3H6O]dCH2C≡CH 및 HC≡CC(CH3)2O[C3H6O]dC(CH3)2C≡CH로부터 선택되며, 상기 식에서 "d"는 상기에 정의된 바와 같다.
각 분자 말단에 불포화 지방족 탄화수소 기를 갖는 폴리옥시알킬렌이 당업계에 알려져 있으며, 다수가 시판된다. 각 분자 말단에 불포화 지방족 탄화수소 기를 갖는 폴리옥시알킬렌이 NOF (일본 도쿄 소재의 니폰 오일 앤드 팻(Nippon Oil and Fat)) 및 클래리언트(Clariant) 코포레이션 (노스캐롤라이나주 샬로츠빌 소재)으로부터 시판된다.
하이드로실릴화 반응에 사용되는 성분 (A) 및 성분 (B)의 양은 다양할 수 있다. 전형적으로, 성분 (B)의 지방족 불포화 기에 대한 성분 (A)의 SiH 단위의 몰비는 10/1 내지 1/10, 5/1 내지 1/5 또는 2/1 내지 1/2의 범위이다. 일 실시 형태에서, (A)의 SiH 단위에 대한 (B)의 불포화 지방족 탄화수소 기의 몰비는 1 초과이다.
성분 (C)는 전형적으로 하이드로실릴화 반응에 사용되는 임의의 촉매를 포함한다. 백금족 금속 함유 촉매와 같은 적합한 촉매 및 이들의 양은 상술한 바와 같다.
실리콘 유기 탄성중합체는 또한 펜던트, 탄소 원자수 2 내지 30의 탄화수소 기로부터 독립적으로 선택되는 비가교결합 모이어티, 폴리옥시알킬렌 기 및 이들의 혼합물을 함유할 수 있다. 이러한 기는 하나의 말단 불포화 지방족 탄화수소 기를 갖는 유기 화합물인 성분 (D)의 첨가에 의한 하이드로실릴화 반응을 통해 실리콘 유기 탄성중합체 상에 형성된다. 성분 (D)는 하나의 말단 불포화 지방족 탄화수소 기를 갖는 6 내지 30개의 탄소 원자를 함유하는 탄화수소인 (D') 및/또는 하나의 말단 불포화 지방족 기를 갖는 폴리옥시알킬렌인 성분 (D'')로부터 선택될 수 있다.
성분 (D)의 첨가는 결과로서 생성되는 실리콘 유기 탄성중합체의 화학적 특성 및 물리적 특성을 변화시킬 수 있다. 예를 들어, (D')를 선택하면 탄화수소 기가 실리콘 유기 탄성중합체에 첨가되어, 이에 따라 실리콘 유기 탄성중합체에 소수성이 더해진다. 대조적으로, 대부분의 에틸렌 옥사이드 단위를 갖는 폴리옥시알킬렌을 선택하면 친수성이 증가된 실리콘 유기 탄성중합체가 생성되는데, 이는 이어서 물 또는 친수성 성분을 실리콘 유기 탄성중합체와 혼입시켜 분산액 또는 페이스트를 형성할 수 있다.
(D') 또는 (D'')의 불포화 지방족 탄화수소 기는 알케닐 또는 알키닐 기일 수 있다. 알케닐 및 알키닐 기의 대표적인 비제한적인 예를 상기 구조로 나타낸다.
하나의 말단 불포화 지방족 기를 갖는 6 내지 30개의 탄소를 함유하는 탄화수소인 성분 (D')는 α-올레핀, 예컨대 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 1-운데센, 1-데카데센 및 유사 동족체로부터 선택될 수 있다. 성분 (D')는 또한 아릴 함유 탄화수소, 예컨대 α-메틸 스티렌으로부터 선택될 수 있다.
성분 (D'')는 평균 화학식: R3O-[(C2H4O)c'(C3H6O)d'(C4H8O)e]-R4를 갖는 폴리옥시알킬렌으로부터 선택될 수 있으며, 상기 식에서 R3은 2 내지 12개의 탄소 원자를 함유하는 1가 불포화 지방족 탄화수소 기이고, c'는 0 내지 100이며, d'는 0 내지 100이고, "e"는 0 내지 100이되, 단 c', d' 및 e의 합은 0 초과이다. R4는 수소, 아실 기, 또는 1 내지 8개의 탄소를 함유하는 1가 탄화수소 기이다. 성분 (D'')로 유용한 폴리옥시알킬렌의 대표적인 비제한적인 예에는 하기가 포함되며:
H2C=CHCH2O(C2H4O)c'H; H2C=CHCH2O(C2H4O)c'CH3; H2C=CHCH2O(C2H4O)c'C(O)CH3; H2C=CHCH2O(C2H4O)c'(C3H6O)d'H; H2C=CHCH2O(C2H4O)c'(C3H6O)d'CH3; H2C=C(CH3)CH2O(C2H4O)c'H; H2C=CHC(CH3)2O(C2H4O)c'H; H2C=C(CH3)CH2O(C2H4O)c'CH3; H2C=C(CH3)CH2O(C2H4O)c'C(O)CH3; H2C=C(CH3)CH2O(C2H4O)c'(C3H6O)d'H; H2C=C(CH3)CH2O(C2H4O)c'(C3H6O)d'CH3; HC≡CCH2O(C2H4O)c'H; HC≡CCH2O(C2H4O)c'CH3; HC≡CCH2O(C2H4O)c'C(O)CH3; HC≡CCH2O(C2H4O)c'(C3H6O)d'H; HC≡CCH2O(C2H4O)c'(C3H6O)d'CH3; 및 HC≡CCH2O(C2H4O)c'C(O)CH3, 상기 식에서 c' 및 d'는 상기 정의된 바와 같다.
폴리에테르는 또한 본 명세서에서 폴리에테르의 교시에 대한 하나 이상의 비제한적인 실시 형태에서 명백히 참고로 포함되는, 미국 특허 제6,987,157호에 기재된 바와 같은 것들로부터 선택될 수 있다.
성분 (D') 또는 성분 (D'')는 형성 동안 (즉, 제1 반응에서 성분 (A), 성분 (B), 성분 (C) 및 성분 (D)를 동시에 반응시킴 (예를 들어, 성분 (A)의 SiH 기의 부분량을 성분 (C) 및 성분 (D)와 반응시킨 후, 성분 (B)와 추가로 반응시킴)) 첨가될 수 있거나 또는 SiH 함량 (예를 들어, 실리콘 유기 탄성중합체 상에 존재하는 미반응 SiH 단위로부터의)을 갖는, 형성된 실리콘 유기 탄성중합체에 뒤이어 첨가될 수 있다.
하이드로실릴화 반응에 사용되는 성분 (D') 또는 (D'')의 양은 다양할 수 있되, 단, 성분 (B) 및 성분 (D)로부터의 반응에 존재하는 총 지방족 불포화 기의 몰량은 성분 (B) 및 성분 (D)의 지방족 불포화 기에 대한 성분 (A)의 SiH 단위의 몰비가 10/1 내지 1/10의 범위가 되도록 한다.
적합한 실리콘 탄성중합체의 제3 비제한적인 예:
또 다른 적합한 실리콘 탄성중합체를 소수성 담체 유체의 존재 하에 하기를 반응시켜 얻을 수 있다; (A) 평균 화학식: (R1 3SiO0.5)v(R2 2SiO)x(R2HSiO)y 의 실록시 단위를 포함하는 오가노하이드로겐실록산 (상기 식에서 R1은 수소 또는 R2이고, R2는 1가 하이드로카빌이며, v는 2 이상이고, x는 0 이상이며, y는 2 이상임); (B) 평균 화학식: R3O-[(C2H4O)c(C3H6O)d(C4H8O)e]-R3을 갖는 제1 폴리옥시알킬렌 (상기 식에서 R3은 2 내지 12개의 탄소 원자를 함유하는 1가 불포화 지방족 탄화수소 기이고, "c"는 0 내지 50이며, "d"는 0 내지 100이고, "e"는 0 내지 100이되, 단, (d + e)/(c + d + e)의 비는 0.5 초과임); (C) 하이드로실릴화 촉매; (D) 평균 화학식: R3O-[(C2H4O)c'(C3H6O)d'(C4H8O)e]-R4를 갖는 제2 폴리옥시알킬렌 (상기 식에서, R3은 2 내지 12개의 탄소 원자를 함유하는 1가 불포화 지방족 탄화수소 기이고, c'는 4 초과이며, d' 및 "e"는 0 내지 100으로 다양할 수 있고, R4는 수소, 아실 기 또는 1 내지 8개의 탄소 원자를 함유하는 1가 탄화수소 기임).
성분 (A)는 평균 화학식: (R1 3SiO0.5)v(R2 2SiO)x(R2HSiO)y를 갖는 선형 또는 분지형 오가노하이드로겐실록산이며, 상기 식에서 R1은 수소 또는 R2이고; R2는 1가 하이드로카빌이며; v는 2 이상이고; x는 0 이상, 1 내지 500 또는 1 내지 200이며; y는 2 이상, 2 내지 200 또는 2 내지 100이다.
R2는 치환되거나 비치환된 지방족 또는 방향족 하이드로카빌일 수 있다. 1가 비치환된 지방족 하이드로카빌은 알킬 기, 예컨대 메틸, 에틸, 프로필, 펜틸, 옥틸, 운데실, 및 옥타데실 및 사이클로알킬 기, 예컨대 사이클로헥실로 예시되나, 이에 한정되지 않는다. 1가 치환된 지방족 하이드로카르빌은 할로겐화 알킬 기, 예컨대 클로로메틸, 3-클로로프로필 및 3,3,3-트라이플루오로프로필로 예시되나, 이에 한정되지 않는다. 방향족 탄화수소 기는 페닐, 톨릴, 자일릴, 벤질, 스티릴 및 2-페닐에틸로 예시되나, 이에 한정되지 않는다.
일 실시 형태에서, 오가노하이드로겐실록산은 추가의 실록시 단위를 함유할 수 있고, 평균 화학식: (R1 3SiO0.5)v(R2 2SiO)x(R2HSiO)y(R2SiO1.5)z, (R1 3SiO0.5)v(R2 2SiO)x(R2HSiO)y(SiO2)w, (R1 3SiO0.5)v(R2 2SiO)x(R2HSiO)y(SiO2)w(R2SiO1.5)z, 또는 이들의 임의의 혼합물을 가지며, 상기 식에서 R1은 수소 또는 R2 이고, R2 는 1가 하이드로카빌이며, v는 2 이상이고, w는 0 이상이며, x는 0 이상이고, y는 2 이상이며, Z는 0 이상이다.
일 실시 형태에서, 오가노하이드로겐실록산은 평균 화학식: (CH3)3SiO[(CH3)2SiO]x[(CH3)HSiO]ySi(CH3)3 을 갖는 다이메틸, 메틸-수소 폴리실록산으로부터 선택되며, 상기 식에서 x는 0 이상, 1 내지 500 또는 1 내지 200이고; y는 2 이상, 2 내지 200, 또는 2 내지 100이다. 오가노하이드로겐실록산의 제조 방법이 잘 알려져 있고, 다수가 시판된다.
성분 (B)는 평균 화학식: R3O-[(C2H4O)c(C3H6O)d(C4H8O)e]-R3을 갖는 폴리옥시알킬렌이며, 상기 식에서, R3은 2 내지 12개의 탄소 원자를 함유하는 1가 불포화 지방족 탄화수소 기이고; "c"는 0 내지 50, 0 내지 10 또는 2 초과이며; "d"는 0 내지 100, 1 내지 100 또는 5 내지 50이고; "e"는 0 내지 100, 0 내지 50 또는 0 내지 30이되; 단 (d + e)/(c + d + e)의 비는 0.5 초과, 0.8 초과 또는 0.95 초과이다.
성분 (B)로서 유용한 폴리옥시알킬렌은, 각각의 분자 사슬 말단 (즉, α 및 ω 위치)이 2 내지 12 개의 탄소 원자를 함유하는 불포화 지방족 탄화수소 기로 종결된 임의의 폴리옥시알킬렌이다. 폴리옥시알킬렌은 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드, 부틸렌 옥사이드, 1,2-에폭시헥산, 1,2-에폭시옥탄, 사이클릭 에폭사이드, 예컨대 사이클로헥센 옥사이드 또는 엑소-2,3-에폭시노르보란의 중합에 의해 생성될 수 있다. 폴리옥시알킬렌 기는 옥시에틸렌 단위, 옥시프로필렌 단위, 옥시부틸렌 단위, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 전형적으로, 폴리옥시알킬렌 기는 상기 화학식에서 몰 기준으로 정의되고 "c", "d" 및 "e" 아래 첨자에 의해 표시된 대부분의 옥시프로필렌 또는 옥시부틸렌 단위를 포함한다. 불포화 지방족 탄화수소 기는 알케닐 또는 알키닐 기일 수 있다. 알케닐 및 알키닐 기의 대표적인 비제한적인 예를 상기 구조로 나타낸다.
일 실시 형태에서, 폴리옥시알킬렌은 H2C=CHCH2O[C3H6O]dCH2CH=CH2, H2C=C(CH3)CH2O[C3H6O]dCH2C(CH3)=CH2, HC≡CCH2O[C3H6O]dCH2C≡CH 및 HC≡CC(CH3)2O[C3H6O]dC(CH3)2C≡CH로부터 선택되며, 상기 식에서 "d"는 상기에 정의된 바와 같다.
각 분자 말단에 불포화 지방족 탄화수소 기를 갖는 폴리옥시알킬렌이 당업계에 알려져 있으며, 다수가 시판된다. 각 분자 말단에 불포화 지방족 탄화수소 기를 갖는 폴리옥시알킬렌이 NOF (일본 도쿄 소재의 니폰 오일 앤드 팻) 및 클래리언트 코포레이션 (노스캐롤라이나주 샬로츠빌 소재)으로부터 시판된다.
성분 (C)는 전형적으로 하이드로실릴화 반응에 사용되는 임의의 촉매를 포함한다. 백금족 금속 함유 촉매와 같은 적합한 촉매 및 이들의 양은 상술한 바와 같다.
이러한 실리콘 유기 탄성중합체는 펜던트, 비가교결합 폴리옥시알킬렌 기를 함유한다. 이러한 기는 평균 화학식: R3O-[(C2H4O)c'(C3H6O)d'(C4H8O)e']-R4를 갖는 제2 폴리옥시알킬렌 (상기 식에서 R3은 2 내지 12개의 탄소 원자를 함유하는 1가 불포화 지방족 탄화수소 기이고, c'는 4 초과이며, d' 및 e'는 0 내지 100으로 다양할 수 있고, R4는 수소, 아실 기 또는 1 내지 8개의 탄소 원자를 함유하는 1가 탄화수소 기임)인 성분 (D)의 첨가에 의한 하이드로실릴화 반응을 통해 실리콘 유기 탄성중합체 상에 형성된다.
(D)의 불포화 지방족 탄화수소 기는 알케닐 또는 알키닐 기일 수 있다. 알케닐 및 알키닐 기의 대표적인 비제한적인 예를 상기 구조로 나타낸다. 성분 (D)로 유용한 폴리옥시알킬렌의 대표적인 비제한적인 예에는 상기 제공된 (D'')의 구조가 포함되며, 상기 식에서 c' 및 d'는 또한 상기에 정의된 바와 같다.
폴리에테르는 또한 본 명세서에서 폴리에테르의 교시에 대한 하나 이상의 비제한적인 실시 형태에서 명백히 참고로 포함되는, 미국 특허 제6,987,157호에 기재된 바와 같은 것들로부터 선택될 수 있다.
성분 (D)는 형성 동안 (즉, 제1 반응에서 성분 (A), 성분 (B), 성분 (C) 및 성분 (D)를 동시에 반응시킴 (예를 들어, 성분 (A)의 SiH 기의 부분량을 성분 (C) 및 성분 (D)와 반응시킨 후, 성분 (B)와 추가로 반응시킴)) 첨가될 수 있거나 또는 SiH 함량 (예를 들어, 실리콘 유기 탄성중합체 상에 존재하는 미반응 SiH 단위로부터의)을 갖는, 형성된 실리콘 유기 탄성중합체에 뒤이어 첨가될 수 있다.
하이드로실릴화 반응에 사용되는 성분 (A), 성분 (B) 및 성분 (D)의 양은 다양할 수 있되, 단, 성분 (B) 및 성분 (D)로부터의 반응에 존재하는 총 지방족 불포화 기의 몰량은 성분 (B) 및 성분 (D)의 지방족 불포화 기에 대한 성분 (A)의 SiH 단위의 몰비가 10/1 내지 1/10의 범위가 되도록 한다. 그러나, SiH의 완전한 소비를 보장하기 위해 전형적으로 (A)의 SiH 단위에 대한 (B) 및 (D)의 불포화 지방족 탄화수소 기의 몰비는 1을 초과한다.
하이드로실릴화 반응에 사용되는 (B) 및 (D)의 양 및 구조는 또한 다양할 수 있다. 그러나, 사용되는 양 및 (B) 및 (D)의 구조는 에틸렌 옥사이드 함량이 2 내지 25, 3 내지 20 또는 4 내지 18 wt%인 실리콘 유기 탄성중합체를 제공하는 양이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 에틸렌 옥사이드 함량은 실리콘 유기 탄성중합체 구조 상에 존재하는 "EO" 기 (즉 -CH2CH2O-)의 평균적인 양을 지칭한다.
일 실시 형태에서, 실리콘 유기 탄성중합체는 폴리옥시프로필렌 사슬과 가교결합되고, 실리콘 유기 탄성중합체는 펜던트 폴리옥시에틸렌 단위를 추가로 함유한다. 이러한 실시 형태에서, 성분 (B)는 폴리옥시알킬렌 기로서 프로필렌 옥사이드만을 함유하도록 선택되고, 성분 (D)는 폴리옥시알킬렌 기로서 에틸렌 옥사이드만을 함유한다. 따라서, 이러한 실시 형태에서, 성분 (B)는 화학식: R3O-[(C3H6O)d']-R3을 가지며, 상기 식에서 R3은 상기에 정의된 바와 같고, d'는 0 초과, 4 내지 50 또는 10 내지 30이다. 충분한 양의 성분 (B)를 사용하여, 프로필렌 옥사이드 함량이 5 내지 50 wt%인 실리콘 탄성중합체를 얻는다. 이러한 실시 형태에서, 성분 (D)는 화학식: R3O-[(C2H4O)c']-R4를 가지며, 상기 식에서 R3 및 R4상기에 정의된 바와 같고, c'는 4 초과, 4 내지 50 또는 10 내지 30이다. 충분한 양의 성분 (D)를 사용하여, 에틸렌 옥사이드 함량이 2 내지 25 wt%인 실리콘 탄성중합체를 얻는다.
성분 (A), 성분 (B), 성분 (C) 및 성분 (D)의 첨가 순서는 다를 수 있다. 그러나, 일 실시 형태에서, 실리콘 탄성중합체를 제조하는 반응은 두 단계로 진행된다. 먼저 성분 (A), 성분 (C) 및 성분 (D)가 반응하여 오가노하이드로겐실록산 폴리옥시에틸렌 공중합체를 형성하고, 두번째로 오가노하이드로겐실록산 폴리옥시에틸렌 공중합체와 성분 (B) 및 추가량의 (C)가 반응한다.
또 다른 추가의 실시 형태에서, 실리콘 탄성중합체는 가교결합된, 예를 들어 용매, 오일 또는 담체 유체 중의 용액으로서 가교결합된 실리콘 탄성중합체이다. 일 실시 형태에서, 가교결합된 실리콘 탄성중합체는 탄성중합체 입자를 현탁시키고 팽윤시켜 탄성 겔-유사 네트워크 또는 매트릭스를 제공하는 역할을 하는 용매를 포함한다. 용매는 주위 조건에서 액체이고 바람직하게는 피부 상에서 펴지기 위해 저점도이다. 액체 담체는 유기성, 실리콘 함유 또는 불소 함유, 휘발성 또는 비휘발성, 극성 또는 비극성, 또는 이들 중 임의의 조합일 수 있다.
다른 실시 형태에서, 실리콘 탄성중합체는 소수성 또는 비유화성 가교결합된 실리콘 탄성중합체이다. 전형적으로, 이들은 백금 촉매 및 담체 유체의 존재 하에 SiH 함유 폴리실록산 (또는 수지)과 α,ω-다이엔의 반응 생성물이다. α,ω-다이엔은 전형적으로 오가노폴리실록산 (알케닐 작용성 폴리실록산 또는 수지) 및/또는 탄화수소이지만, 일반적으로 폴리옥시알킬렌 기 (가교결합 종 또는 펜던트 곁사슬로서)를 함유하지 않는다. 이러한 탄성중합체는 또한 실리콘 또는 유기 (탄화수소, 페닐 등) 곁사슬의 펜던트 분지를 가질 수 있다.
또 다른 실시 형태에서, 실리콘 탄성중합체는 유기 상용성인 소수성 또는 비유화성 가교결합된 실리콘 탄성중합체이다. 이러한 탄성중합체는 더 많은 유기 펜던트 곁사슬 또는 더 긴 유기 펜던트 곁사슬을 부착하거나, 기 (탄화수소 또는 폴리옥시프로필렌 다이엔)를 가교결합함으로써 및/또는 유기 용매의 사용에 의해 유기 성분과의 상용성이 증가되는 경향이 있다. 이러한 탄성중합체는 또한 실리콘 또는 유기 (탄화수소, 페닐 등) 곁사슬의 펜던트 분지를 가질 수 있다. 전형적으로, 폴리옥시알킬렌 또는 폴리글리세롤 종에 기초한 펜던트 또는 가교결합 모이어티가 존재하지 않는다.
추가의 실시 형태에서, 실리콘 탄성중합체는 친수성 또는 유화성 가교결합된 실리콘 탄성중합체이다. 이러한 탄성중합체는 적어도 하나의 폴리옥시알킬렌 (폴리옥시에틸렌 (EO), 폴리옥시프로필렌 (PO) 또는 폴리글리세롤), 다른 하이드록실 기 또는 다른 모이어티를 가짐으로 인해 상기의 것들과는 구별되는 경향이 있는데, 이는 친수성을 부여하여 기본적으로 소수성이지만, 물 및 다른 극성 용매/성분과 상용성이기에는 충분히 친수성인 재료를 생성한다. 이러한 폴리옥시알킬렌 종은 가교결합 성분, 펜던트 곁사슬 또는 둘 모두일 수 있다. 게다가, 이러한 탄성중합체는 또한 실리콘 또는 유기 (탄화수소, 페닐 등) 곁사슬의 펜던트 분지를 가질 수 있다. 조성물에 적합한 실리콘 탄성중합체의 구체적인 예에는 다우 코닝® EL-7040, EL-8040 및 EL-9240의 것들이 포함된다.
선택적인 에멀젼:
조성물은 에멀젼으로서 제공될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "에멀젼"은 수성 연속 에멀젼 (예를 들어, 수중유 에멀젼 또는 수중 실리콘 에멀젼), 오일 또는 실리콘 연속 에멀젼 (유중수 에멀젼 또는 실리콘 중 물 에멀젼) 또는 다중 에멀젼 (물/오일/물, 오일/물/오일 유형, 물/실리콘/물 또는 실리콘/물/실리콘)을 말한다. 조성물은, 예를 들어 배치식, 반연속식(semi-continuous) 또는 연속식 공정으로, 본 기술 분야의 임의의 기술, 예컨대 교반, 균질화 및 음파처리(sonalating)를 사용하여 에멀젼으로서 제공될 수 있다.
에멀젼을 형성하는 데 사용되는 조성물의 양은 다양할 수 있으며 한정되지 않는다. 그러나, 상기 양은 전형적으로 소포(vesicle)/에멀젼 중량비가 0.1/99 내지 99/0.1 또는 1/99 내지 99/1일 수 있다.
에멀젼은, 예를 들어 실리콘 유화제를 사용하는 본 기술 분야에 알려진 바와 같은 w/o, w/s 또는 다상 에멀젼일 수 있다. 전형적으로, 실리콘 중 물형 유화제가 이러한 제제에 사용되고, 이는 전형적으로 비이온성이며, 전형적으로 폴리옥시알킬렌 치환된 실리콘, 실리콘 알칸올아미드, 실리콘 에스테르, 실리콘 글리코시드 및 이들의 조합으로부터 선택된다. 이러한 에멀젼을 형성하기 위해 실리콘계 계면활성제, 예컨대 미국 특허 제4,122,029호, 제5,387,417호 및 제5,811,487호에 기재된 것들이 사용될 수 있으며, 이들 특허 각각은 본 명세서에서 하나 이상의 비제한적인 실시 형태에서 명백히 참고로 포함된다. 증점제, 예컨대 다우 코닝® RM 2051이 또한 사용될 수 있다.
일 실시 형태에서, 에멀젼은 수중유 에멀젼이고, 비이온성 계면활성제, 예컨대 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬페놀 에테르, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노올레에이트, 폴리옥시에틸렌 알킬 에스테르, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 알킬 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 다이에틸렌 글리콜, 에톡실화 트라이메틸노난올, 폴리옥시알킬렌 글리콜 개질된 폴리실록산 계면활성제 및 이들의 조합을 포함할 수 있다.
선택적인 수지(들) 및/또는 공중합체(들):
본 조성물은 또한 하기 수지들 및/또는 공중합체들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 대안적으로, 하이드로실릴화 반응 생성물은, 예를 들어 하이드로실릴화 촉매의 존재 하에서의, 사이클릭 실록산, 폴리오가노실록산, 및 하기 수지 및/또는 공중합체 중 하나 이상의 반응 생성물일 수 있다. 하기 수지 및/또는 공중합체는 또한 하기에 추가로 기재된 개인 케어 조성물에 사용될 수 있고, 만약 그렇다면, 이들은 조성물과 함께 및/또는 이와 별개로 다양한 양으로 포함될 수 있다.
다양한 실시 형태에서, 조성물은 MQ 수지를 포함한다. MQ 수지는 R3SiO1/2 및 SiO4/2 단위 (각각 M 및 Q 단위)로 본질적으로 이루어진 거대분자 중합체이며, 상기 식에서 R은 작용성 또는 비작용성 유기 기이다. 당업자는 MQ 수지가 제한된 수의 D 및 T 단위를 포함할 수도 있음을 이해한다. 구체적으로, MQ 수지는 D 및 T 단위를 함유할 수 있되, 단, 전체 실록산 단위의 80 몰% 이상 또는 90 몰% 이상은 M 및 Q 단위이다. 대안적으로, MQ 수지에는 D 및/또는 T 단위가 없을 수 있다.
MQ 수지는 화학식 (R1 3SiO1/2)m(SiO4/2)n의 실록시 단위를 포함하는 오가노실록산 수지일 수 있으며, 상기 식에서 각각의 R1은 독립적으로 선택된 치환 또는 비치환된 하이드로카르빌 기이고, "m"은 4 이상이고, "n"은 1 이상이다. m/n의 비는 다양할 수 있지만, 전형적으로 약 1.5 내지 1, 0.6 내지 1 또는 0.9 내지 1이다.
적합한 하이드로카르빌 기가 전술되어 있다. 소정 실시 형태에서, 각각의 R1은 독립적으로 선택된 탄소 원자수 1 내지 8의 알킬 기, 아릴 기, 카비놀 기 또는 아미노 기이다. 알킬 기는 일반적으로 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실 및 옥틸에 의해 예시되는데, 알킬 기는 전형적으로 메틸이다. 아릴 기는 일반적으로 페닐, 나프틸, 벤질, 톨릴, 자일릴, 제닐, 메틸페닐, 2-페닐에틸, 2-페닐-2-메틸에틸, 클로로페닐, 브로모페닐 및 플루오로페닐에 의해 예시되는데, 아릴 기는 전형적으로 페닐이다.
"카비놀 기"는 일반적으로, 적어도 하나의 탄소-결합된 하이드록실(COH) 라디칼을 함유하는 임의의 기이다. 따라서, 카비놀 기는, 예를 들어 하기와 같은 하나 초과의 COH 라디칼을 함유할 수 있다:
Figure pct00004
아릴 기가 없는 경우, 카비놀 기는 전형적으로 탄소 원자수가 3 이상이다. 이러한 카비놀 기는 일반적으로 화학식 R4OH에 의해 예시되며, 상기 식에서 R4는 3개 이상의 탄소 원자를 갖는 2가 탄화수소 또는 하이드로카보녹시 라디칼이다. R4는 알킬렌 라디칼에 의해, 예컨대 화학식 -(CH2)x-에 의해(상기 식에서, x는 3 내지 10임); 또는 화학식 -CH2CH(CH3)-, -CH2CH(CH3)CH2-, -CH2CH2CH(CH2CH3)CH2CH2CH2-, 또는 -OCH(CH3)(CH2)x-에 의해 (상기 식에서, x는 1 내지 10임) 예시된다.
아릴-함유 카비놀 기는 전형적으로 탄소 원자수가 6 이상이다. 이러한 카비놀 기는 일반적으로 화학식: R5OH에 의해 예시되며, 상기 식에서 R5는 탄소 원자수 6 내지 14의 아릴렌 라디칼이다. R5는 아릴렌 라디칼에 의해, 예컨대 화학식 -(CH2)xC6H4- (여기서, x는 0 내지 10임); -CH2CH(CH3)(CH2)xC6H4- (여기서, x는 0 내지 10임); 또는 -(CH2)xC6H4(CH2)x- (여기서, x는 1 내지 10임)에 의해 예시된다.
아미노 기는 화학식 -R6NH2 또는 -R6NHR7NH2에 의해 예시되며, 상기 식에서 각각의 R6 및 R7은 독립적으로, 2개 이상의 탄소 원자를 갖는 2가 탄화수소 라디칼이며, 전형적으로 각각의 R6 및 R7은 독립적으로, 2 내지 20개의 탄소 원자를 갖는 알킬렌 라디칼이다. 각각의 R6 및 R7은 독립적으로 에틸렌, 프로필렌, -CH2CHCH3-, 부틸렌, -CH2CH(CH3)CH2-, 펜타메틸렌, 헥사메틸렌, 3-에틸-헥사메틸렌, 옥타메틸렌 및 데카메틸렌에 의해 예시된다. 전형적인 아미노 기는 하기를 포함한다: -CH2CH2CH2NH2, -CH2(CH3)CHCH2(H)NCH3, -CH2CH2NHCH2CH2NH2, -CH2CH2NH2, -CH2CH2NHCH3, -CH2CH2CH2CH2NH2, -(CH2CH2NH)3H, 및 -CH2CH2NHCH2CH2NHC4H9.
MQ 수지는 또한 하이드록시 기를 함유할 수 있다. 다양한 실시 형태에서, MQ 수지는 총 wt%의 하이드록시 함량이 0 내지 15, 1 내지 12, 2 내지 10 또는 2 내지 5 wt%이다. MQ 수지는 또한 추가로 "캡핑될" 수 있는데, 여기서 잔류 하이드록시 기가 추가의 M 단위와 반응한다.
MQ 수지 및 이의 제조 방법이 본 기술 분야에 알려져 있다. 예를 들어, 미국 특허 제2,814,601호는, 산을 사용하여 수용성 실리케이트를 규산 단량체 또는 규산 올리고머로 전환시킴으로써 MQ 수지가 제조될 수 있음을 개시한다. 적절한 중합이 이루어지면, 수지는 트라이메틸클로로실란으로 말단-캡핑되어(end-capped), MQ 수지를 생성한다. MQ 수지를 제조하기 위한 다른 방법이 미국 특허 제2,857,356호에 기재되어 있는데, 이 특허는 물을 사용한, 알킬 실리케이트와 가수분해성 트라이알킬실란 오가노폴리실록산의 혼합물의 공가수분해에 의한 MQ 수지의 제조 방법을 개시한다. 다른 적합한 MQ 수지 및 그의 제조 방법은 미국 특허 제6,075,087호, 제7,452,849호, 제7,803,358호, 제8,012,544호, 및 제8,017,712호에 의해, 그리고 국제 특허 출원 공개 WO2010065712호 및 WO2013117490호에 개시되어 있다. 상기 언급된 특허 및 특허 출원은 본 명세서에서 하나 이상의 비제한적인 실시 형태에서 명백히 참고로 포함된다. 적합한 MQ 수지가 시판되며, 예를 들어 다우 코닝® MQ-1600 고체 수지, MQ-1601 고체 수지, MQ-1640 플레이크 수지, 217 플레이크 및 5-7104이다.
사용되는 경우, MQ 수지는 다양한 양으로 조성물에 포함될 수 있다. 소정 실시 형태에서, MQ 수지는 조성물 100 중량부를 기준으로, 약 0 내지 99, 10 내지 90, 30 내지 90, 또는 40 내지 80 중량부의 양으로 존재한다. 둘 이상의 상이한 MQ 수지가 사용될 수 있다.
다양한 실시 형태에서, 본 조성물은 공중합체를 포함한다. 소정 실시 형태에서, 공중합체는 아크릴레이트 공중합체로 지칭될 수 있다. 적합한 아크릴레이트 공중합체가 시판되며, 예를 들어, 다우 코닝® FA 4001 CM 실리콘 아크릴레이트 및 다우 코닝® FA 4002 ID 실리콘 아크릴레이트이다.
아크릴레이트 공중합체는 라디칼 중합성 유기 단량체의 반응에 의해 형성될 수 있으며, 라디칼 중합성 유기 단량체는 하기에 의해 예시될 수 있다: 불포화 카르복실산의 에스테르, 예컨대 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 프로필 아크릴레이트, n-부틸 아크릴레이트, 아이소부틸 아크릴레이트, 아밀 아크릴레이트, 헥실 아크릴레이트, 2-에틸헥실 아크릴레이트, 사이클로헥실 아크릴레이트, n-옥틸 아크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 2-하이드록시에틸 아크릴레이트, 2-하이드록시프로필 아크릴레이트, 2,2,3,3-테트라플루오로프로필 아크릴레이트, 옥타플루오로펜틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 아이소부틸 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트, 라우릴 메타크릴레이트, 트라이데실 메타크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 사이클로헥실 메타크릴레이트, 테트라하이드로푸르푸릴 메타크릴레이트, 2-하이드록시에틸 메타크릴레이트, 2-하이드록시프로필 메타크릴레이트, 글리시딜 메타크릴레이트, 2-메톡시에틸 메타크릴레이트, 2-에톡시에틸 메타크릴레이트, 및 옥타플루오로펜틸 메타크릴레이트; 불포화 지방족 카르복실산, 예컨대 메타크릴산 및 아크릴산; 불포화 지방족 카르복실산의 아미드, 예컨대 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 및 N-메틸올아크릴아미드; 불포화 지방족 니트릴, 예컨대 아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴; 불포화 지방족 화합물, 예컨대 비닐 아세테이트, 비닐 프로피오네이트, 및 비닐 베르사테이트; 불포화 카르복실산 무수물, 예컨대 말레산 무수물 및 4-메타크릴옥시에틸트라이멜리트산 무수물(4-META); 비닐 할라이드, 예컨대 비닐 클로라이드 및 비닐 플루오라이드; 방향족 비닐 화합물, 예컨대 스티렌, 메틸스티렌, 비닐톨루엔 및 비닐피리딘; 및 지방족 다이엔, 예컨대 부타디엔 및 아이소프렌.
공중합체는 카르보실록산 덴드리머, 예컨대 미국 특허 제6,306,992호에 기재되고 제조된 것들일 수 있으며, 이 특허는 본 명세서에서 하나 이상의 비제한적인 실시 형태에서 명백히 참고로 포함된다. 적합한 카보실록산 덴드리머의 예에는 화학식:
Figure pct00005
로 나타낸 것들이 포함되며, 상기 식에서 각각의 R1은 독립적으로 C1-10 알킬 또는 아릴 기이고; R2는 C1-10 알킬렌 기를 제외한 2가 유기 기이고; "b"는 1 내지 3이고; X1은 하기 일반 화학식:
Figure pct00006
으로 나타낸 실릴알킬 기("i" = 1일 때)이며, 상기 식에서 R1은 상기에서와 같이 정의되고; R3은 C2-10 알킬렌 기이고; R4는 C1-10 알킬 기이고; Xi+1은 수소, C1-10 알킬 기, 아릴 기, 및 X1 실릴알킬 기로부터 선택되고; "i"는 상기 X1 실릴알킬 기의 발생수를 나타내고 1 내지 10이고; ai는 0 내지 3이고; Y는 라디칼-중합성 기이다. 라디칼 중합성 기는 전형적으로 탄소 원자수 2 내지 10의 알케닐 기; 하기 화학식을 갖는 기:
Figure pct00007
; 또는
Figure pct00008
; 또는
하기 화학식을 갖는 기:
Figure pct00009
로부터 선택되며, 상기 식에서 각각의 R5 및 R6은 독립적으로 수소 또는 Me이고; R7은 C1-10 알킬 기이고; "c"는 0 내지 4이다.
공중합체는 분지형 실록산-실알킬렌 공중합체, 예컨대 미국 특허 제6,420,504호에 기재되고 제조된 것들일 수 있으며, 이 특허는 본 명세서에서 하나 이상의 비제한적인 실시 형태에서 명백히 참고로 포함된다. 적합한 분지형 실록산-실알킬렌 공중합체의 예에는 하기 화학식:
Figure pct00010
로 나타낸 것들이 포함되며, 상기 식에서 R1은 상기 정의된 바와 같고; X1은 하기 화학식 ("i"가 1인 경우):
Figure pct00011
으로 나타낸 실릴알킬 기("i" = 1일 때)이며, 상기 식에서 R1은 상기에서와 같이 정의되고; R2는 C2-10 알킬렌 기이고; R3은 C1-10 알킬 기이고; Xi+1은 수소, C1-10 알킬 기, 아릴 기, 및 상기의 X1 실릴알킬 기로부터 선택되고; "i"는 상기 X1 실릴알킬 기의 발생수를 나타내고 1 내지 10이고; ai는 0 내지 3이다. Y는 라디칼 중합성 기이다. 라디칼-중합성 기는 전형적으로 C2-10 알케닐 기; 하기 일반 화학식으로 나타낸 (메트)-아크릴 기-함유 유기 기:
Figure pct00012
; 또는
Figure pct00013
; 또는
하기 화학식으로 나타낸 스티릴 기 함유 유기 기:
Figure pct00014
로부터 선택되며, 상기 식에서 각각의 R4 및 R6은 독립적으로 수소 또는 Me이고; 각각의 R5 및 R8은 독립적으로 C1-10 알킬렌 기이고; R7은 C1-10 알킬 기이고; "b"는 0 내지 4이고; "c"는 0 또는 1이다.
사용되는 경우, 공중합체는 다양한 양으로 조성물 내에 포함될 수 있다. 소정 실시 형태에서, 공중합체는 조성물 100 중량부를 기준으로, 약 0 내지 99, 10 내지 90, 30 내지 90 또는 40 내지 80 중량부의 양으로 존재한다. 둘 이상의 상이한 공중합체가 사용될 수 있다.
조성물을 형성하는 방법:
본 발명은 조성물을 형성하는 방법을 또한 제공한다. 본 방법은 하이드로실릴화 촉매 및 담체 유체의 존재 하에서 하이드로실릴화 반응을 통해 사이클릭 실록산과 폴리오가노실록산을 반응시켜 분지형 오가노폴리실록산, 예를 들어 알케닐 또는 Si-H 작용기를 포함하는 하이드로실릴화 반응 생성물을 형성하는 단계를 포함한다. 본 방법은 반응 전에 사이클릭 실록산, 폴리오가노실록산, 하이드로실릴화 촉매 및 담체 유체를 배합하는 단계를 포함할 수 있다. 전형적으로, 조성물은 100% 원상태로 형성되지 않는다. 대신에, 조성물은 전형적으로, 담체 유체의 존재 하에서 최종 고형물 함량으로 직접 형성되고/되거나 더 높은 고형물 함량으로 형성된 후 추가 담체 유체를 사용하여 원하는 더 낮은 최종 용도 고형물 수준으로 희석된다. 다시 말하면, 본 방법은 추가 담체 유체를 조성물에 그리고/또는 하이드로실릴화 반응 생성물에 첨가하는 단계를 포함할 수 있다.
개인 케어 조성물:
본 출원은 본 명세서에서 "개인 케어 제품"으로도 지칭될 수 있는 개인 케어 조성물을 또한 제공한다. 개인 케어 조성물은 상술한 유체 조성물을 포함한다. 개인 케어 조성물은 크림, 젤, 분말, 페이스트 또는 자유롭게 부을 수 있는 액체의 형태일 수 있다. 일반적으로, 실온에서 개인 케어 조성물에 고형 재료가 존재하지 않는다면, 이러한 개인 케어 조성물은 단순 프로펠러 혼합기, 브룩필드(Brookfield) 역회전 혼합기 또는 균질화 혼합기를 사용하여 실온에서 일반적으로 제조될 수 있다. 특별한 장비 또는 가공 조건은 전형적으로 필요하지 않다. 제조되는 형태의 유형에 따라, 제조 방법은 상이할 것이나, 이러한 방법은 본 기술 분야에 잘 알려져 있다.
개인 케어 조성물은 다양한 개인, 가정 및 헬스케어 용도에서 또는 이들 용도를 위해 사용될 수 있다. 특히, 본 발명의 유체 조성물 및/또는 개인 케어 조성물은 미국 특허 제6,051,216호, 제5,919,441호, 제5,981,680호; WO2004/060271호 및 WO2004/060101호에 기재된 바와 같은 개인 케어 제품에서; WO2004/060276호에 기재된 바와 같은 선스크린 조성물에서; WO03/105801호에 기재된 바와 같은 필름 형성 수지를 또한 함유하는 화장품 조성물에서; 미국 특허 출원 공개 제2003/0235553호, 제2003/0072730호 및 제2003/0170188호, 유럽 특허 제1,266,647호, 제1,266,648호 및 제1,266,653호, WO03/105789호, WO2004/000247호 및 WO03/106614호에 기재된 바와 같은 화장품 조성물에서; WO2004/054523호에 기재된 것들에 대한 추가의 제제로서; 미국 특허 출원 공개 제2004/0180032호에 기재된 바와 같은 지속력 있는 화장품 조성물에서; 및/또는 WO2004/054524호에 기재된 바와 같은 투명 또는 반투명 케어 및/또는 메이크업 조성물에서 사용될 수 있으며, 이들 모두는 본 명세서에서 다양한 비제한적인 실시 형태에서 명백히 참고로 포함된다.
개인 케어 제품은 이들이 적용되는 신체 부분에 대하여 기능성이거나, 화장용이거나, 치료용이거나, 이들의 일부 조합일 수 있다. 이러한 개인 케어 제품의 통상적인 예에는 하기가 포함되나, 이에 한정되지 않는다: 발한억제제 및 데오도란트, 스킨 케어 크림, 스킨 케어 로션, 보습제 및 페이셜 트리트먼트(facial treatment), 예컨대 여드름 또는 주름살 제거제, 개인 및 페이셜 클렌저; 배쓰 오일(bath oil); 향수 및 코롱(cologne), 사쉐(sachet); 선스크린; 프리쉐이브(pre-shave) 및 애프터쉐이브(after-shave) 로션, 면도용 비누 및 면도용 거품; 헤어 샴푸, 헤어 컨디셔너, 모발 착색제, 모발 이완제(hair relaxant), 헤어스프레이, 무스, 젤, 파마약(permanent), 제모제 및 큐티클 코트(cuticle coat); 메이크업, 색조 화장품, 파운데이션, 컨실러, 블러셔, 립스틱, 아이라이너, 마스카라, 오일 리무버, 색조 화장품 리무버 및 파우더; 예방용 및/또는 치료용일 수 있는 항여드름제, 치위생제, 항생제, 치유 촉진제, 영양제 등을 포함하는 의약용 크림, 페이스트 또는 스프레이. 일반적으로, 개인 케어 제품은 액체, 린스, 로션, 크림, 페이스트, 젤, 폼, 무스, 연고, 스프레이, 에어로졸, 비누, 스틱, 연질 고형물, 고형 젤 및 젤을 포함하나, 이에 한정되지 않는 임의의 통상적인 형태의 적용을 가능하게 하는 담체와 함께 제형화될 수 있다. 적합한 담체를 구성하는 것은 당업자에게는 용이하게 명백하다.
개인 케어를 위한 개인 케어 조성물은 대안적으로 화장품 조성물로 지칭될 수 있고, 인체의 바깥부분 ("각질성 기재"로 또한 지칭되는 피부, 모발, 네일, 점막 등)과 또는 치아 및 구강의 점막과 접촉시켜 전적으로 또는 주로 이들을 세정하거나, 이들을 향기롭게 하거나, 이들의 외관을 변화시키거나, 이들을 보호하거나, 이들을 좋은 상태로 유지하거나 체취를 변화시키도록 의도된 것들이 포함될 수 있다. 일부 경우, 개인 케어 조성물은 또한 헬스 케어 조성물을 포함한다. 화장품용 및 일부 경우에서의 헬스 케어용은 피부 케어, 선 케어(sun care), 모발 케어 또는 네일 케어 용도를 포함한다.
개인 케어 성분은 개인 케어 또는 화장품 용도에 사용되는 이러한 성분이다. 이러한 성분의 폭넓은 리뷰를 CTFA 화장품 성분 안내서에서 찾을 수 있다. 예시적인 개인 케어 성분은 하기에 더욱 상세하게 기재되어 있다. 이러한 개인 케어 성분은 이들의 전형적인 용도에 따라 화장품 성분, 헬스 케어 성분 등으로 대안적으로 지칭될 수 있다. 개인 케어 성분이 화장품 성분인 경우, 개인 케어 조성물은 화장품 조성물로 지칭되며; 개인 케어 성분이 헬스 케어 성분인 경우, 개인 케어 조성물은 헬스 케어 조성물로 지칭되는 등이다.
화장품 성분에는 연화제(emollient), 왁스, 보습제, 표면 활성 재료 (예컨대, 계면활성제 또는 세정제 또는 유화제(emulsifier)), 증점제, 수상 안정화제, pH 조절제, 보존제 및 화장품 살생물제(biocide), 피지 흡수제 또는 피지 조절제, 야채 또는 식물 추출물, 비타민, 단백질 또는 아미노산 및 이들의 유도체, 안료, 착색제, 충전제, 실리콘 컨디셔닝제, 양이온성 컨디셔닝제, 소수성 컨디셔닝제, UV 흡수제, 선스크린제, 비듬방지제, 발한억제제, 데오도란트, 피부 보호제, 모발 염색제, 네일 케어 성분, 방향제 또는 향료, 항산화제, 산화제, 환원제, 압축가스(propellant gas) 및 이들의 혼합물이 포함된다. 화장품 조성물에 사용될 수 있는 추가 성분에는 지방 알코올, 컬러 케어 첨가제, 항셀룰라이트제(anticellulite), 진주광택제(pearlising agent), 킬레이트제, 필름 형성제, 스타일링제(styling agent), 세라마이드, 현탁화제 등이 포함된다.
헬스 케어 성분에는 항여드름제, 항세균제, 항진균제, 치료용 활성제(therapeutic active agent), 외용 진통제, 피부 표백제(skin bleaching agent), 항암제, 이뇨제, 위궤양 및 십이지장궤양 치료용 제제, 단백질 분해 효소, 항히스타민제 또는 H1 히스타민 차단제, 진정제, 기관지 확장제, 희석제 등이 포함된다. 헬스 케어 조성물에 사용될 수 있는 추가 성분에는 항생제, 소독제, 항세균제, 항염증제, 수렴제, 호르몬, 금연 조성물, 심혈관제, 항부정맥제, 알파-I 차단제, 베타 차단제, ACE 억제제, 항혈전제, 비스테로이드성 항염증제 (NSAID; 예컨대 다이클로페낙), 항건선제 (예컨대 클로베타솔 프로피오네이트), 항피부염제(antidermatitis agent), 진정제, 항경련제, 항응고제, 치유 인자(healing factor), 세포 성장 영양소, 펩타이드, 코르티코스테로이드 약물, 항소양제 등이 포함된다.
왁스 등과 같은 화장품 성분이 헬스 케어 조성물에 사용될 수 있고; 항여드름제 등과 같은 헬스 케어 성분이 화장품 조성물에 사용될 수 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 내지 C16 에스테르; 아이소헥실 네오펜타노에이트; 에스테르 오일, 예컨대 아이소노닐 아이소노나노에이트, 세토스테아릴 옥타노에이트, 아이소프로필 미리스테이트, 팔미테이트 유도체, 스테아레이트 유도체, 아이소스테아릴 아이소스테아레이트 및 알코올 또는 폴리알코올의 헵타노에이트, 옥타노에이트, 데카노에이트 또는 리시놀레에이트, 또는 이들의 혼합물; 맥아, 해바라기, 포도씨, 피마자, 시어(shea), 아보카도, 올리브, 대두, 스위트 아몬드, 팜, 평지씨, 목화씨, 헤이즐넛, 마카다미아, 호호바, 블랙커런트, 달맞이꽃과 같은 식물 기원의 탄화수소 오일; 카프릴산/카프르산의 트라이글리세라이드; 고급 지방산, 예컨대 올레산, 리놀레산 또는 리놀렌산; 및 이들의 혼합물이 포함된다.
왁스의 예에는 탄화수소 왁스, 예컨대 밀랍(beeswax), 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-C45 알킬다이메틸실릴 폴리프로필실세스퀴옥산) 및 이들의 혼합물이 포함된다.
보습제의 예에는 저분자량의 지방족 다이올, 예컨대 프로필렌 글리콜 및 부틸렌 글리콜; 폴리올, 예컨대 글리세린 및 소르비톨; 및 폴리옥시에틸렌 중합체, 예컨대 폴리에틸렌 글리콜 200; 히알루론산 및 이의 유도체; 및 이들의 혼합물이 포함된다.
표면 활성 재료의 예는 음이온성, 양이온성 또는 비이온성일 수 있으며, 이에는 유기개질된 실리콘, 예를 들어 다이메티콘 코폴리올; 글리세롤의 옥시에틸렌화 및/또는 옥시프로필렌화 에테르; 지방 알코올의 옥시에틸렌화 및/또는 옥시프로필렌화 에테르, 예컨대 세테아레스(ceteareth)-30, C12-C15 파레스(pareth)-7; 폴리에틸렌 글리콜의 지방산 에스테르, 예컨대 PEG-50 스테아레이트 및 PEG-40 모노스테아레이트; 당(saccharide) 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 혼합물이 포함된다.
비이온성 계면활성제의 추가 예에는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 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 치환된 실리콘 (레이크 또는 ABn 유형), 실리콘 알카놀아미드, 실리콘 에스테르, 실리콘 글리코사이드 및 이들의 혼합물이 포함된다.
비이온성 계면활성제에는 다이메티콘 코폴리올, 폴리올, 예를 들어 소르비톨의 지방산 에스테르 또는 글리세릴 모노-, 다이-, 트라이- 또는 세스퀴-올레에이트 또는 스테아레이트, 글리세릴 또는 폴리에틸렌 글리콜 라우레이트; 폴리에틸렌 글리콜의 지방산 에스테르 (폴리에틸렌 글리콜 모노스테아레이트 또는 모노라우레이트); 소르비톨의 폴리옥시에틸렌화 지방산 에스테르 (스테아레이트 또는 올레에이트); 폴리옥시에틸렌화 알킬 (라우릴, 세틸, 스테아릴 또는 옥틸) 에테르가 포함된다.
음이온성 계면활성제에는 카복실레이트 (소듐 2-(2-하이드록시알킬옥시)아세테이트)), 아미노산 유도체 (N-아실글루타메이트, N-아실글리시네이트 또는 아실사르코시네이트), 알킬 설페이트, 알킬 에테르 설페이트 및 이의 옥시에틸렌화 유도체, 설포네이트, 이세티오네이트 및 N-아실이세티오네이트, 타우레이트 및 N-아실 N-메틸타우레이트, 설포석시네이트, 알킬설포아세테이트, 포스페이트 및 알킬 포스페이트, 폴리펩타이드, 알킬 폴리글리코사이드의 음이온성 유도체 (아실-D-갈락토사이드 우로네이트) 및 지방산 비누 및 이들의 혼합물이 포함된다.
양쪽성 및 쯔비터이온성 계면활성제에는 베타인, N-알킬아미도베타인 및 이의 유도체, 단백질 및 이의 유도체, 글리신 유도체, 설테인, 알킬 폴리아미노카복실레이트 및 알킬암포아세테이트 및 이들의 혼합물이 포함된다.
증점제의 예에는 아크릴아미드 공중합체, 아크릴레이트 공중합체 및 이의 염 (예컨대, 소듐 폴리아크릴레이트), 잔탄 검 및 유도체, 셀룰로오스 검 및 셀룰로오스 유도체 (예컨대, 메틸셀룰로오스, 메틸하이드록시프로필셀룰로오스, 하이드록시프로필셀룰로오스, 폴리프로필하이드록시에틸셀룰로오스), 전분 및 전분 유도체 (예컨대, 하이드록시에틸아밀로오스 및 전분 아밀라아제), 폴리옥시에틸렌, 카보머(carbomer), 소듐 알기네이트, 아라비아 검, 계피 검(cassia gum), 구아 검 및 구아 검 유도체, 코카마이드 유도체, 알킬 알코올, 젤라틴, PEG-유도체, 사카라이드 (예컨대, 프룩토스, 글루코스) 및 사카라이드 유도체 (예컨대, PEG-120 메틸 글루코스 다이올레이트) 및 이들의 혼합물이 포함된다.
수상 안정화제의 예에는 전해질 (예를 들어, 알칼리 금속염 및 알칼리 토금속염, 특히 소듐, 칼륨, 칼슘 및 마그네슘의 클로라이드 염, 붕산 염, 시트레이트 염, 황산 염뿐만 아니라 알루미늄 클로로하이드레이트 및 고분자전해질, 특히 히알루론산 및 소듐 히알루로네이트), 폴리올 (글리세린, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜 및 소르비톨), 알코올 (예컨대, 에틸 알코올), 하이드로콜로이드 및 이들의 혼합물이 포함된다.
pH 조절제의 예에는 임의의 수용성 산, 예컨대 카복실산 또는 무기산, 예컨대 염산, 황산 및 인산, 모노카복실산, 예컨대 아세트산 및 락트산 및 폴리카복실산, 예컨대 석신산, 아디프산, 시트르산 및 이들의 혼합물이 포함된다.
보존제 및 화장 살생물제의 예에는 파라벤 유도체, 하이단토인 유도체, 클로르헥시딘 및 이의 유도체, 이미다졸리디닐 우레아, 페녹시에탄올, 은 유도체, 살리실레이트 유도체, 트라이클로산, 시클로피록스 올아민, 헥사미딘, 옥시퀴놀린 및 이의 유도체, PVP-요오드, 아연 염 및 유도체, 예컨대 아연 피리티온 및 이들의 혼합물이 포함된다.
피지 흡수제 또는 피지 조절제의 예에는 실리카 실릴레이트, 실리카 다이메틸 실릴레이트, 다이메티콘/비닐 다이메티콘 교차중합체, 폴리메틸 메타크릴레이트, 가교결합된 메틸메타크릴레이트, 알루미늄 전분 옥테닐석시네이트 및 이들의 혼합물이 포함된다.
야채 또는 식물 추출물의 예는 유용성(oil soluble) 또는 수용성 형태로 식물 (허브, 뿌리, 꽃, 열매 또는 종자), 예컨대 코코넛, 녹차, 백차(white tea), 홍차(black tea), 속새(horsetail), 은행나무(ginkgo biloba), 해바라기, 맥아, 해조, 올리브, 포도, 석류, 알로에, 살구씨, 살구, 당근, 토마토, 담배, 콩, 감자, 팥, 카테쿠(catechu), 오렌지, 오이, 아보카도, 수박, 바나나, 레몬, 팜 또는 이들의 혼합물로부터 유래된다. 허브 추출물의 예에는 딜(dill), 서양 고추냉이, 귀리, 님(neem), 비트, 브로콜리, 차, 호박, 대두, 보리, 호두, 아마, 인삼, 양귀비, 아보카도, 완두콩, 참깨 및 이들의 혼합물이 포함된다.
비타민의 예에는 여러 가지 상이한 유기 화합물, 예컨대 알코올, 산, 스테롤 및 퀴논이 포함된다. 이들은 두 가지의 용해성 기, 즉 지용성 비타민 및 수용성 비타민으로 분류될 수 있다. 개인 케어 조성물에서 유용성을 갖는 지용성 비타민에는 레티놀 (비타민 A), 에르고칼시페롤 (비타민 D2), 콜레칼시페롤 (비타민 D3), 피토나디온 (비타민 K1) 및 토코페롤 (비타민 E)이 포함된다. 개인 케어 조성물에서 유용성을 갖는 수용성 비타민에는 아스코르브산 (비타민 C), 티아민 (비타민 B1), 니아신 (니코틴산), 니아신아미드 (비타민 B3), 리보플라빈 (비타민 B2), 판토텐산 (비타민 B5), 비오틴, 엽산, 피리독신 (비타민 B6) 및 시아노코발라민 (비타민 B12)이 포함된다. 비타민의 추가 예에는 비타민 유도체, 예컨대 레티닐 팔미테이트 (비타민 A 팔미테이트), 레티닐 아세테이트 (비타민 A 아세테이트), 레티닐 리놀레에이트 (비타민 A 리놀레에이트), 레티닐 프로피오네이트 (비타민 A 프로피오네이트), 토코페릴 아세테이트 (비타민 E 아세테이트), 토코페릴 리놀레에이트 (비타민 E 리놀레에이트), 토코페릴 석시네이트 (비타민 E 석시네이트), 토코페레스(tocophereth)-5, 토코페레스-10, 토코페레스-12, 토코페레스-18, 토코페레스-50 (에톡실화 비타민 E 유도체), PPG-2 토코페레스-5, PPG-5 토코페레스-2, PPG-10 토코페레스-30, PPG-20 토코페레스-50, PPG-30 토코페레스-70, PPG-70 토코페레스-100 (프로폭실화 및 에톡실화 비타민 E 유도체), 소듐 토코페릴 포스페이트, 아스코르빌 팔미테이트, 아스코르빌 다이팔미테이트, 아스코르빌 글루코사이드, 아스코르빌 테트라아이소팔미테이트, 테트라헥사데실 아스코르베이트, 아스코르빌 토코페릴 말레에이트, 포타슘 아스코르빌 토코페릴 포스페이트, 토코페릴 니코티네이트 및 이들의 혼합물이 포함된다.
단백질 또는 아미노산 및 이들의 유도체의 예에는 밀, 대두, 벼, 옥수수, 케라틴, 엘라스틴 또는 실크로부터 추출된 것들이 포함된다. 단백질은 가수분해된 형태일 수 있으며 이들은 또한 가수분해된 엘라스틴, 가수분해된 소맥 분말, 가수분해된 실크와 같이 사차화될 수 있다. 단백질의 예에는 효소, 예컨대 하이드로라아제, 큐티나아제, 옥시다아제, 트랜스퍼라아제, 리덕타아제, 헤미셀룰라아제, 에스테라아제, 아이소머라아제, 펙티나아제, 락타아제, 퍼옥시다아제, 라카아제, 카탈라아제 및 이들의 혼합물이 포함된다. 하이드로라아제의 예에는 프로테아제 (세균성, 진균성, 산성, 중성 또는 알칼리성), 아밀라아제 (알파 또는 베타), 리파아제, 만나나아제, 셀룰라아제, 콜라게나아제, 리소자임, 수퍼옥사이드 디스뮤타아제, 카탈라아제 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 황토가 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 처리는 레시틴, 실리콘, 실란, 플루오로 화합물 및 이들의 혼합물을 기반으로 한 이러한 처리를 포함한다.
충전제의 예에는 활석, 운모, 카올린, 산화아연 또는 산화티타늄, 탄산칼슘 또는 탄산마그네슘, 실리카, 실리카 실릴레이트, 이산화티타늄, 유리 또는 세라믹 비드, 폴리메틸메타크릴레이트 비드, 질화붕소, 알루미늄 실리케이트, 알루미늄 전분 옥테닐석시네이트, 벤토나이트, 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 나일론, 8 내지 22개의 탄소 원자를 갖는 카복실산으로부터 유래된 실크 분말 금속 비누, 비발포성 합성 중합체 분말, 발포성 분말 및 천연 유기 화합물로부터 유래된 분말, 예컨대 가교결합되거나 되지 않을 수 있는 곡물 전분, 공중합체 미소구체, 폴리트랩(polytrap), 실리콘 수지 마이크로비드 및 이들의 혼합물이 포함된다. 충전제는 표면 처리되어 잔류 성분과의 친화성 또는 상용성을 변경할 수 있다.
실리콘 컨디셔닝제의 예에는 실리콘 오일, 예컨대 다이메티콘; 실리콘 고무, 예컨대 다이메티코놀; 실리콘 수지, 예컨대 트라이메틸실록시 실리케이트 및 폴리프로필 실세스퀴옥산; 실리콘 탄성중합체; 알킬메틸실록산; 유기개질된 실리콘 오일, 예컨대 아모다이메티콘, 아미노프로필 페닐 트라이메티콘, 페닐 트라이메티콘, 트라이메틸 펜타페닐 트라이실록산, 실리콘 쿼터늄-16/글리시독시 다이메티콘 가교중합체 및 실리콘 쿼터늄-16; 사카라이드 작용성 실록산; 카비놀 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 셀룰로오스 유도체, 양이온성 전분 유도체; 셀룰로오스 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 셀룰로오스의 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 폴리쿼터늄-7, 폴리쿼터늄-8, 폴리쿼터늄-10, 폴리쿼터늄-11 및 폴리쿼터늄-23의 다양한 폴리쿼트(polyquat)가 포함된다. 다른 카테고리의 컨디셔너에는 양이온성 계면활성제, 예컨대 세틸 트라이메틸암모늄 클로라이드, 세틸 트라이메틸암모늄 브로마이드, 스테아릴트라이메틸암모늄 클로라이드 및 이들의 혼합물이 포함된다. 일부 경우에, 양이온성 컨디셔닝제는 또한 소수성으로 개질된, 예컨대 소수성으로 개질된 사차화 하이드록시에틸셀룰로오스 중합체; 소수성으로 개질된 양이온성 갈락토만난 에테르; 및 이들의 혼합물이다.
소수성 컨디셔닝제의 예에는 구아 유도체; 갈락토만난 검 유도체; 셀룰로오스 유도체; 및 이들의 혼합물이 포함된다.
UV 흡수제 및 선스크린제에는 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.
선스크린제의 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, 에틸 헥실 메톡시신나메이트, 옥틸 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 내지 12, 3-벤질리덴 캄포르, 벤질리덴캄포르 가수분해된 콜라겐 설폰아미드, 벤질리덴 캄포르 설폰산, 벤질 살리실레이트, 보르넬론, 부메트라이오졸, 부틸 메톡시다이벤조일메탄, 부틸 PABA, 세리아/실리카, 세리아/실리카 활석, 시녹세이트, DEA-메톡시신나메이트, 다이벤즈옥사졸 나프탈렌, 다이-t-부틸 하이드록시벤질리덴 캄포르, 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, 멘틸 안트라닐레이트, 멘틸 살리실레이트, 4-메틸벤질리덴, 캄포르, 옥토크릴렌, 옥트라이졸, 옥틸 다이메틸 PABA, 에틸 헥실 메톡시신나메이트, 옥틸 살리실레이트, 옥틸 트라이아존, PABA, PEG-25 PABA, 펜틸 다이메틸 PABA, 페닐벤즈이미다졸 설폰산, 폴리아크릴아미도메틸 벤질리덴 캄포르, 포타슘 메톡시신나메이트, 포타슘 페닐벤즈이미다졸 설포네이트, 적색 바셀린, 소듐 페닐벤즈이미다졸 설포네이트, 소듐 우로카네이트, TEA-페닐벤즈이미다졸 설포네이트, TEA-살리실레이트, 테레프탈릴리덴 다이캄포르 설폰산, 이산화티타늄, 트라이PABA 판테놀, 우로칸산, 및 VA/크로토네이트/메타크릴옥시벤조페논-1 공중합체 및 이들의 혼합물이다.
비듬방지제의 예에는 피리딘티온 염, 셀레늄 화합물, 예컨대 이황화셀레늄, 및 가용성 비듬방지제 및 이들의 혼합물이 포함된다.
발한억제제 및 데오도란트의 예에는 알루미늄 클로라이드, 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, 중탄산소듐, 알루미늄 세스퀴클로로하이드렉스 PEG, 클로로필린구리 복합체, 트라이클로산, 알루미늄 지르코늄 옥타클로로하이드레이트, 아연 리시놀레에이트 및 이들의 혼합물이 포함된다.
피부 보호제의 예에는 알란토인, 아세트산알루미늄, 수산화알루미늄, 황산알루미늄, 칼라민, 코코아 버터, 대구 간유, 콜로이드상 오트밀, 다이메티콘, 글리세린, 카올린, 라놀린, 광유, 바셀린, 상어 간유, 중탄산소듐, 활석, 위치 하젤(witch hazel), 아세트산아연, 탄산아연, 산화아연 및 이들의 혼합물이 포함된다.
모발 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 내지 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; 및 1,2,4-트라이하이드록시벤젠이 포함된다.
네일 케어 성분의 예에는 부틸 아세테이트; 에틸 아세테이트; 니트로셀룰로오스; 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.
방향제 또는 향료의 예에는 헥실 신남산 알데하이드; 아니스알데하이드; 메틸-2-n-헥실-3-옥소-사이클로펜탄 카복실레이트; 도데카락톤 감마; 메틸페닐카르비닐 아세테이트; 4-아세틸-6-tert-부틸-1,1-다이메틸 인단; 패출리(patchouli); 올리바늄 레지노이드; 랍다늄(labdanum); 베티버트(vetivert); 코파이바 발삼(copaiba balsam); 퍼 발삼(fir balsam); 4-(4-하이드록시-4-메틸 펜틸)-3-사이클로헥센-1-카복스알데하이드; 메틸 안트라닐레이트; 제라니올; 제라닐 아세테이트; 리날로올; 시트로넬롤; 테르피닐 아세테이트; 벤질 살리실레이트; 2-메틸-3-(p-아이소프로필페닐)-프로파날; 페녹시에틸 아이소부티레이트; 세드릴 아세탈; 오베핀(aubepine); 사향 방향제; 거대고리 케톤; 거대락톤 사향 방향제; 에틸렌 브라실레이트; 및 이들의 혼합물이 포함된다. 추가 향료 성분은 표준 교재 참고 문헌, 예컨대 문헌[Perfume and Flavour Chemicals, 1969, S. Arctander, Montclair, New Jersey]에 상세히 기술되어 있다.
항산화제의 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, 중아황산소듐, 소듐 에리토르베이트, 메타중아황산소듐, 아황산소듐, 소듐 티오글리콜레이트, 소르비틸 푸르푸랄, 티트리(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, 토코페놀, 토코페르솔란, 토코페릴 리놀레에이트, 토코페릴 니코티네이트, 토코퀴논, o-톨릴 바이구아나이드, 트리스(노닐페닐) 포스파이트, 유비퀴논, 아연 다이부틸다이티오카르바메이트 및 이들의 혼합물이다.
산화제의 예에는 과황산암모늄, 과산화칼슘, 과산화수소, 과산화마그네슘, 과산화멜라민, 브롬산칼륨, 칼륨 카로에이트, 염소산칼륨, 과황산칼륨, 브롬산소듐, 소듐 카르보네이트 퍼옥사이드, 염소산소듐, 요오드산소듐, 과붕산소듐, 과황산소듐, 이산화스트론튬, 과산화스트론튬, 과산화우레아, 과산화아연 및 이들의 혼합물이 포함된다.
환원제의 예에는 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, 중아황산소듐, 하이드로아황산소듐, 소듐 하이드록시메탄 설포네이트, 메타중아황산소듐, 아황산소듐, 소듐 티오글리콜레이트, 스트론튬 티오글리콜레이트, 수퍼옥사이드 디스뮤타아제, 티오글리세린, 티오글리콜산, 티오락트산, 티오살리실산, 아연 포름알데하이드 설폭실레이트 및 이들의 혼합물이 포함된다.
압축 가스의 예에는 이산화탄소, 질소, 아산화질소, 휘발성 탄화수소 예를 들어 부탄, 아이소부탄, 또는 프로판, 및 염화 또는 불소화 탄화수소, 예를 들어 다이클로로다이플루오로메탄 및 다이클로로테트라플루오로에탄 또는 다이메틸에테르; 및 이들의 혼합물이 포함된다.
항여드름제의 예에는 살리실산, 설퍼 벤조일, 퍼옥사이드, 트레티노인 및 이들의 혼합물이 포함된다.
항세균제의 예에는 클로로헥사다이엔 글루코네이트, 알코올, 염화벤잘코늄, 염화벤제토늄, 과산화수소, 염화메틸벤제토늄, 페놀, 폴록사머 188, 포비돈-요오드 및 이들의 혼합물이 포함된다.
항진균제의 예에는 질산미코나졸, 칼슘 운데실레네이트, 운데실렌산, 아연 운데실레네이트 및 이들의 혼합물이 포함된다.
치료용 활성제의 예에는 페니실린, 세팔로스포린, 테트라사이클린, 매크롤라이드, 에피네프린, 암페타민, 아스피린, 아세토미노펜, 바르비투레이트, 카테콜아민, 벤조다이아제핀, 티오펜탈, 코데인, 모르핀, 프로카인, 리도카인, 벤조카인, 설폰아미드, 티코나졸, 퍼부테롤, 푸로사미드, 프라조신, 호르몬, 프로스타글란딘, 카르베니실린, 살부타몰, 할로페리돌, 수라민, 인도메티칸, 다이클로페낙, 글라페닌, 다이피리다몰, 테오필린, 하이드로코르티손, 스테로이드, 스코폴라민 및 이들의 혼합물이 포함된다.
외부 진통제의 예는 벤질 알코올, 캡시컴 올레오레진(캡시컴 프루테센스(Capsicum frutescens) 올레오레진), 메틸 살리실레이트, 캄포르, 페놀, 캡사이신, 주니퍼 타르(주니페루스 옥시세드루스(Juniperus oxycedrus) 타르), 페놀레이트 소듐(소듐 페녹사이드), 캡시컴(캡시컴 프루테센스), 멘톨, 레소르시놀, 메틸 니코티네이트, 테레빈유(테레빈) 및 이들의 혼합물이다. 피부 표백제의 예는 하이드로퀴논이다.
희석제의 예에는 규소 함유 희석제, 예컨대 헥사메틸다이실록산, 옥타메틸트라이실록산 및 다른 단쇄 선형 실록산, 예컨대 옥타메틸트라이실록산, 데카메틸테트라실록산, 도데카메틸펜타실록산, 테트라데카메틸헥사실록산, 헥사디아메틸헵타실록산, 헵타메틸-3-{(트라이메틸실릴)옥시)}트라이실록산, 환형 실록산, 예컨대 헥사메틸사이클로트라이실록산, 옥타메틸사이클로테트라실록산, 데카메틸사이클로펜타실록산, 도데카메틸사이클로헥사실록산; 유기 희석제, 예컨대 부틸 아세테이트, 알칸, 알코올, 케톤, 에스테르, 에테르, 글리콜, 글리콜 에테르 및 하이드로플루오로카본이 포함된다. 탄화수소에는 아이소도데칸, 아이소헥사데칸, 아이소파르 L (C11 내지 C13), 아이소파르 H (C11 내지 C12) 및 수소화 폴리데센이 포함된다. 에테르 및 에스테르에는 아이소데실 네오펜타노에이트, 네오펜틸글리콜 헵타노에이트, 글리콜 다이스테아레이트, 다이카프릴릴 카보네이트, 다이에틸헥실 카보네이트, 프로필렌 글리콜 n 부틸 에테르, 에틸-3 에톡시프로피오네이트, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 트라이데실 네오펜타노에이트, 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트(PGMEA), 프로필렌 글리콜 메틸에테르(PGME), 옥틸도데실 네오펜타노에이트, 다이아이소부틸 아디페이트, 다이아이소프로필 아디페이트, 프로필렌 글리콜 다이카프릴레이트/다이카프레이트 및 옥틸 팔미테이트가 포함된다. 추가의 유기 희석제에는 지방, 오일, 지방산 및 지방 알코올이 포함된다.
상술한 개인 케어 조성물 중 유체 조성물의 양은 개인 케어 조성물의 100 중량부를 기준으로 약 0.1 내지 95, 0.2 내지 50 또는 0.5 내지 25 wt%로 달라질 수 있다. 개인 케어 성분은 개인 케어 조성물의 100 중량부를 기준으로 약 0.01 내지 99.99 wt%의 양으로 존재한다. 상이한 개인 케어 성분의 배합물이 사용될 수 있다. 임의의 값 및 모든 값 또는 전술한 것들 사이의 값의 범위가 또한 사용될 수 있는 것으로 고려된다.
개인 케어 조성물은 크림, 젤, 분말 (자유 유동 분말 또는 압분), 페이스트, 고형물, 자유 유동성 액체 또는 에어로졸의 형태일 수 있다. 개인 케어 조성물은 단일상 시스템; 2상 또는 대안적인 다상 시스템; 에멀젼, 예를 들어 수중유, 유중수, 수중 실리콘, 실리콘 중 물; 다중 에멀젼, 예를 들어 유중수중유, 수중 실리콘 중 폴리올, 실리콘 중 수중유의 형태일 수 있다.
피부 케어 조성물에는 샤워 젤; 비누; 하이드로겔; 크림; 로션 및 밤; 발한억제제 및 데오도란트, 예컨대 스틱, 연질 고형물, 롤온, 에어로졸, 및 펌프스프레이; 피부 크림; 피부 케어 로션; 보습제; 페이셜 트리트먼트, 예컨대 주름살 제어 또는 감소 트리트먼트; 각질제거제; 바디 및 페이셜 클렌저; 배쓰 오일; 향수; 코롱; 사쉐; 선스크린; 무스; 패치; 프리쉐이브 및 애프터쉐이브 로션; 면도 비누; 면도 거품; 제모제; 메이크업; 색조 화장품; 파운데이션; 컨실러; 블러셔; 립스틱; 아이라이너; 마스카라; 오일 리무버; 색조 화장품 리무버, 파우더 및 이들의 키트가 포함된다.
모발 케어 조성물은 샴푸, 린스-오프 컨디셔너(rinse-off conditioner), 리브-인 컨디셔너(leave-in conditioner) 및 스타일링 보조제, 젤, 스프레이, 포마드, 무스, 왁스, 모발 착색제, 모발 이완제, 헤어 스트레이트너(hair straightener), 퍼머넌트 및 이들의 키트를 포함한다.
네일 케어 조성물은 칼라 코트, 베이스 코트, 큐티클 코트, 네일 하드너(nail hardeners) 및 이들의 키트를 포함한다.
헬스 케어 조성물은 연고, 크림, 젤, 무스, 페이스트, 패치, 붕대 상 스프레이, 폼 및/또는 에어로졸 등, 예방적 및/또는 치료적 약제일 수 있는 항여드름제, 치과 위생제, 항생제, 치유 촉진제를 포함하는 의약용 크림, 페이스트 또는 스프레이 및 이들의 키트 형태일 수 있다.
개인 케어 조성물은 표준 방법에 의해, 예컨대 어플리케이터, 브러시를 사용하고, 손으로 적용하고, 조성물을 붓고/붓거나 선택적으로 조성물을 인체 또는 동물의 몸체 상에 또는 내로 문지르거나 마사지하여 이 조성물을 인체 또는 동물의 몸체, 예를 들어 피부 또는 모발에 적용함으로써 사용될 수 있다.
개인 케어 조성물은 피부 또는 모발의 만족스러운 클렌징 또는 컨디셔닝을 제공하기에 충분한 양으로 피부 또는 모발의 원하는 영역에 국소적으로 적용될 수 있다. 개인 케어 조성물은 국소 적용 전, 국소 적용 중, 또는 국소 적용 후에 물과 희석될 수 있으며 이어서 후속적으로 적용된 표면을 헹구거나 닦아내는데, 예를 들어 물 또는 물과 병용하여 불수용성 기재를 사용하여 적용된 표면을 헹군다.
개인 케어 조성물은 통상적인 방식으로 모발 상에 사용될 수 있다. 모발을 세정 또는 컨디셔닝하기 위한 효과적인 양의 조성물을 모발에 적용하며, 이때 유효량은 전형적으로 약 1 내지 50 g의 범위이다. 모발에 대한 적용은 모발 대부분 또는 모발 전체가 개인 케어 조성물과 접촉되도록 개인 케어 조성물을 모발을 통해 작용시키는 것을 전형적으로 포함한다. 이러한 단계는 원하는 효과를 달성하는 데 필요한 만큼 많은 횟수로 반복될 수 있다.
개인 케어 조성물을 모발 상에 사용하여 획득되는 효과는 하나 이상의 하기 효과를 포함한다: 색상 유지, 착색 과정의 개선, 모발 컨디셔닝, 부드러움, 엉킴풀림 용이성(detangling ease), 실리콘 침착, 정전기 방지, 곱슬거림 방지, 매끄러움, 윤기, 강화, 점성, 감촉, 습윤시 빗질, 건조시 빗질, 스트레이트닝(straightening), 열 보호, 스타일링 및 컬 유지.
개인 케어 조성물은 통상적인 방식으로 피부 상에 사용될 수 있다. 이 목적에 효과적인 양의 개인 케어 조성물을 피부에 적용하며, 이때 효과적인 양은 전형적으로 약 1 내지 3 mg/㎠의 범위이다. 피부에 대한 적용은 원하는 효과를 달성하는 데 필요한 만큼 많은 횟수로 개인 케어 조성물을 피부 내로 작용시키는 것을 전형적으로 포함한다.
피부 상에 개인 케어 조성물을 사용하여 획득되는 효과는 하나 이상의 하기 효과를 포함한다: 다양한 제형의 안정성 (o/w, w/o, 무수), 유화제로서 유용성, 소수성 정도, 유기 상용성, 지속성/ 내구성, 워시 오프 내성(wash off resistance), 피지와의 상호 작용, 안료와의 성능, pH 안정성, 피부 부드러움, 탄력성(suppleness), 보습, 피부 감촉, 지속성, 내구성, 컬러 균일성의 지속, 컬러 강화, 폼 생성, 시각적 효과 (소프트 포커스(soft focus)) 및 활성 물질의 안정화.
개인 케어 조성물은 각질 기재를 케어하기 위해, 세정하기 위해, 컨디셔닝하기 위해, 리프레시하기 위해, 메이크업하기 위해, 메이크업을 제거하기 위해 또는 모발을 손질하기 위해 사용될 수 있다.
선택적인 추가 성분(들):
개인 케어 조성물 및/또는 조성물은 또한 다른 재료들을 용해시키거나, 이들을 현탁시키거나, 또는 이들의 물리적 특성을 변화시키기 위해 산업적 규모로 사용되는 용매를 포함할 수 있으며, 이는, 예컨대 (i) 유기 화합물, (ii) 규소 원자를 함유하는 화합물, (iii) 유기 화합물들의 혼합물, (iv) 규소 원자를 함유하는 화합물들의 혼합물 또는 (v) 유기 화합물 및 규소 원자를 함유하는 화합물의 혼합물이다.
일반적으로, 유기 화합물은 방향족 탄화수소, 지방족 탄화수소, 알코올, 알데하이드, 케톤, 아민, 에스테르, 에테르, 글리콜, 글리콜 에테르, 알킬 할라이드 또는 방향족 할라이드이다. 대표적인 일부 일반적인 유기 용매는 알코올, 예컨대 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 사이클로헥산올, 벤질 알코올, 2-옥탄올, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 및 글리세롤; 지방족 탄화수소, 예컨대 펜탄, 사이클로헥산, 헵탄, VM&P 용매, 및 미네랄 스피릿; 알킬 할라이드, 예컨대 클로로포름, 사염화탄소, 퍼클로로에틸렌, 에틸 클로라이드, 및 클로로벤젠; 아민, 예컨대 아이소프로필아민, 사이클로헥실아민, 에탄올아민, 및 다이에탄올아민; 방향족 탄화수소, 예컨대 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 및 자일렌; 에스테르, 예컨대 에틸 아세테이트, 아이소프로필 아세테이트, 에틸 아세토아세테이트, 아밀 아세테이트, 아이소부틸 아이소부티레이트, 및 벤질 아세테이트; 에테르, 예컨대 에틸 에테르, n-부틸 에테르, 테트라하이드로푸란, 및 1,4-다이옥산; 글리콜 에테르, 예컨대 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 다이에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 및 프로필렌 글리콜 모노페닐 에테르; 케톤, 예컨대 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 사이클로헥사논, 다이아세톤 알코올, 메틸 아밀 케톤, 및 다이아이소부틸 케톤; 석유 탄화수소, 예컨대 광유, 가솔린, 나프타, 등유, 가스 오일, 중유, 및 원유; 윤활유, 예컨대 스핀들유 및 터빈유; 및 지방 오일, 예컨대 옥수수유, 대두유, 올리브유, 채종유, 면실유, 정어리유, 청어유, 및 고래 기름이다.
"다른" 다양한 유기 용매, 예컨대 아세토니트릴, 니트로메탄, 다이메틸포름아미드, 프로필렌 옥사이드, 트라이옥틸 포스페이트, 부티로락톤, 푸르푸랄, 송유, 터펜틴 및 m-크레오솔이 또한 사용될 수 있다.
용매는 또한 휘발성 향미제, 예컨대 윈터그린 오일; 페퍼민트 오일; 스페어민트 오일; 멘톨; 바닐라; 계피유; 정향유; 베이유; 아니스유; 유칼립투스 오일; 티미유; 상엽유; 육두구 오일; 세이지 오일; 계수나무 오일; 코코아; 감초; 액상과당; 감귤유, 예컨대 레몬, 오렌지, 라임 및 자몽; 과실 에센스, 예컨대 사과, 배, 복숭아, 포도, 딸기, 라즈베리, 체리, 자두, 파인애플 및 살구; 및 알데하이드 및 에스테르, 예컨대 신나밀 아세테이트, 계피알데하이드, 유제닐 포르메이트, p-메틸아니솔, 아세트알데하이드, 벤즈알데하이드, 아니식 알데하이드, 시트랄, 네랄, 데칸알, 바닐린, 톨릴 알데하이드, 2,6-다이메틸옥타날 및 2-에틸 부티르알데하이드를 포함하는 다른 유용한 향미제를 포함할 수 있다.
더욱이, 용매는 휘발성 방향제, 예컨대 천연 제품 및 향유를 포함할 수 있다. 일부 대표적인 천연 산물 및 향유는 용연향, 벤조인, 시빗(civet), 클로브 잎 오일, 자스민, 마테, 미모사, 사향, 몰약, 오리스, 백단향유, 및 베티버유; 아로마 화학물질, 예컨대 아밀 살리실레에이트, 아밀 신남산 알데하이드, 벤질 아세테이트, 시트로넬롤, 쿠마린, 제라니올, 아이소보르닐 아세테이트, 암브레트(ambrette), 및 테르피닐 아세테이트; 및 다양한 고전적 패밀리 향유, 예컨대 플로랄 부케 패밀리, 오리엔탈 패밀리, 시프레 패밀리, 우디 패밀리, 감귤류 패밀리, 카누 패밀리, 레더(leather) 패밀리, 스파이스 패밀리 및 허브 패밀리이다.
개인 케어 조성물 및/또는 조성물은 국제특허 출원 PCT/US15/024905호 (대리인 관리번호 DC11873 PCT 1) 및 PCT/US15/024886호 (대리인 관리번호 DC11901 PCT 1)에 기재된 하나 이상의 성분을 포함할 수 있고, 이 특허는 본 명세서에서 하나 이상의 비제한적인 실시 형태에서 명백히 참고로 포함된다.
개인 케어 조성물을 형성하는 방법:
또한, 본 발명은 개인 케어 조성물을 형성하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 상술한 바와 같이, 개인 케어 제품 또는 임의의 다른 유사한 화합물을 조성물과 배합하는 단계를 포함한다. 개인 케어 제품은 사이클릭 실록산과 폴리오가노실록산의 반응 전에, 반응 동안에 및/또는 반응 후에 존재할 수 있는 것으로 고려된다. 일 실시 형태에서, 조성물을 개별적으로 제조한 후, 나중에 개인 케어 조성물 성분과 배합한다. 유체 반응 단계 (즉, 하이드로실릴화 반응 생성물의 형성)에서 일부 개인 케어 성분을 포함할 수 있지만, 다양한 인자, 예컨대 반응 억제, 성분의 온도 민감도 등이 제어될 필요가 있을 수 있다. 혼합 기술, 콜드 블렌드(cold blend) 또는 개인 케어 조성물의 형성을 촉진하기 위한 열의 적용을 포함하나, 이에 한정되지 않는 개인 케어 제형의 형성을 위해 당업계에 알려진 기술이 사용될 수 있다. 본 명세서에 사용된 첨가 순서는 당업계에 알려진 임의의 것일 수 있다.
실시예:
본 발명의 유체 조성물을 설명하는 하기 실시예는 본 발명을 설명하고자 하는 것이지 한정하고자 하는 것은 아니다.
점액성 유체를 구별하는 레올로지 거동은 일반적으로, 예를 들어, 소량의 유체가 손가락 사이에 있고, 손가락이 분리될 때 유체가 긴 실을 형성하는 "실같이 되는" 거동을 포함한다. 이는 끊어지기 전에 매우 긴 거리까지 연신될 수 있는 유체의 실을 생성하고, 이러한 유형의 거동에 상기 용어 "점액성" (용어는 점액(mucus 또는 phlegm)과 유사한 물질을 지칭함)이 처음 사용되었다.
점액성 유체의 또 다른 레올로지 거동은 이러한 유체에 전단 응력을 가할 때 수직 항력의 발생한다는 것이다. 수직 항력은 전단 응력의 방향에 수직인 방향으로 발생하는 힘이다. 이러한 거동이 도 3에 도시되어 있다.
도 3은 제1 점액성 유체 조성물 및 제1 폴리다이메틸실록산 ("PDMS")의 전단 속도의 함수로서 수직 응력을 나타내는 선 그래프이다. 이러한 데이터는 유체가 (레오미터에 부착된) 편평한 디스크 및 로드셀이 구비된 고정 플레이트 사이에 유지되는, 응력 제어 레오미터에 의해 생성되었다. 제어된 양의 힘 (토크)을 디스크 샘플에 부착된 샤프트에 적용하여, 이에 의해 샘플에 전단 응력을 가하였다. 실험 동안 토크를 증가시키고 디스크는 증가하는 속도로 회전하였는데, 이때 증가하는 속도는 전단 속도로 보고된다. 유체 샘플에 전단 응력을 가하면, 수직 항력이 로드셀에 의해 기록된다.
이러한 데이터는 PDMS (1,000 cSt)와 점액성 유체 (D5에 분산된 점액성 유체의 15%) 사이의 차이를 확실하게 보여준다. PDMS는 그렇지 않은 반면, 점액성 유체에 증가하는 양의 전단 응력을 가해지는 경우, 유의미한 수직 항력이 발생한다.
이러한 레올로지 거동은 이러한 점액성 유체를 피부에 바를 때 관찰되는 극한의 윤활 효과와 관련된 것으로 생각된다. 문지르는 행위(rubbing action)는 유체 필름에 높은 수준의 전단 응력을 가하며, 이는 유체 필름을 바를 때 유체 필름이 얇아지는 경향에 저항하는 수직 항력을 발생시킨다. 더 두꺼운 필름은 더 강한 윤활 효과를 만든다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 오가노비닐사이클로실록산을 사용하여 이러한 점액성 거동을 얻었다. 도 1은 반응 중에 존재하는 과량의 비닐 기와 함께 사이클릭 실록산 및 폴리오가노실록산을 사용하여 분지형 오가노폴리실록산을 형성하는 본 발명의 비제한적인 반응을 나타내는 일반 반응 도식이다. 도 2는 반응 중에 존재하는 과량의 규소-결합 수소 원자 (SiH)와 함께 사이클릭 실록산 및 폴리오가노실록산을 사용하여 분지형 오가노폴리실록산을 형성하는 본 발명의 다른 비제한적인 반응을 나타내는 일반 반응 도식이다.
과량의 비닐 기를 포함하는 제제가 덜 반응성인 최종 생성물로 인해 일반적으로 선호된다. 예를 들어, 과량의 SiH는 수소 가스를 형성할 가능성이 있다. 본 발명의 유체 조성물이 하기 실시예 1에서 형성된다.
실시예 1: 점액성 유체 조성물 ― 7.5% 고형물
하기 원료를 반응 플라스크로 로딩하였다: 0.10 g의 메틸 비닐 사이클릭 (테트라메틸테트라비닐사이클로테트라실록산), 14.54 g의 MHD350MH, 184.92 g의 2 cSt 폴리다이메틸실록산 (PDMS), 및 0.080 g의 백금 촉매 용액 (총 배치 크기에 대하여 약 2.0 ppm의 Pt). 교반을 시작하고 반응 플라스크를 75℃로 가열하였다. 약 4시간의 반응 시간 후에, 반응 혼합물이 점점 더 점성으로 됨에 따라, 교반을 정지하였다. 생성물을 75℃에서 추가 2시간 동안 정적으로 유지하였다.
일단 반응이 완료되었으면, 특성화 전에 생성물을 실온으로 냉각시켰다. 재료를 TA 인스트루먼츠(TA Instruments) AR 1000-N 힘 제어 레오미터 상에서 측정하였다. 도 4는 실시예 1의 점액성 유체 조성물의 전단 속도의 함수로서 수직 응력을 나타내는 선 그래프이다. 도 4는 방정식 y = 3.6x (상기 식에서 y는 수직 응력 (단위: Pa)이고, x는 전단 속도 (단위: 1/초)임)를 사용하여 생성한 한계선 위의 수직 응력을 명확히 보여준다. 일반적으로, 본 발명의 용도의 점액성 유체로 간주되기 위해, 수직 응력 대 전단 속도의 도표는 한계선보다 위에 있어야 한다.
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", "예를 들면", "예컨대" 및 "비롯한"의 사용은 단지 열거된 예들로만 제한되지 않는다. 따라서, "예를 들어" 또는 "예컨대"는 "예를 들어, 그러나 이에 한정되지 않는" 또는 "예컨대, 이에 한정되지 않는"을 의미하고, 다른 유사하거나 동등한 의미의 예를 포함한다. 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. 이러한 작은 변화는 ±(0 내지 10), ±(0 내지 5) 또는 ±(0 내지 2.5)%의 수치 값 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.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "주변 온도" 또는 "실온"은 약 20 내지 30℃의 온도를 지칭한다. 보통, "실온"은 약 20 내지 25℃의 범위이다. 달리 명시되지 않는 한, 본 명세서에서 언급되는 모든 점도 측정치는 25℃에서 측정되었다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 값의 범위에서 하이픈 "-" 또는 대시 "―"는 "까지(to)" 또는 "포함해서 까지(through)"이고; "초과"는 "넘어" 또는 "보다 많은"이며; "이상"은 "적어도" 또는 "크거나 같은"이고; "미만"은 "아래" 또는 "보다 적은"이며; "이하"는 "최대" 또는 "적거나 같은"이다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "분지형"은 2개 초과의 말단기를 갖는 중합체를 말한다. 다른 기, 예를 들어 탄화수소 기와 관련하여 사용되는 용어 "치환된"은, 달리 명시되지 않는 한, 탄화수소 기 내의 하나 이상의 수소 원자가 다른 치환체로 대체되었음을 의미한다. 그러한 치환체의 예에는 할로겐 원자, 예컨대 염소, 불소, 브롬 및 요오드; 할로겐 원자 함유 기, 예컨대 클로로메틸, 퍼플루오로부틸, 트라이플루오로에틸 및 노나플루오로헥실; 산소 원자; 산소 원자 함유 기, 예컨대 (메트)아크릴 및 카르복실; 질소 원자; 질소 원자 함유 기, 예컨대 아민, 아미노-작용기, 아미도-작용기 및 시아노-작용기; 황 원자; 및 황 원자 함유 기, 예컨대 메르캅토 기가 포함되지만, 이로 제한되지 않는다.
개별 기준에 따라, 전술한 특허 출원, 특허 및/또는 특허 출원 공개의 각각은 하나 이상의 비제한적인 실시 형태에서 전체적으로 본 명세서에 참고로 명백하게 포함된다.
첨부된 청구범위가 상세한 설명에 기재된 명확하고 특정된 화합물, 조성 또는 방법으로 제한되지 않으며, 이들은 첨부된 청구범위의 범주 내에 속하는 특정 실시 형태 사이에서 달라질 수 있음이 이해되어야 한다. 다양한 실시예의 특정 특징 또는 측면을 기술함에 있어서 본 명세서에서 필요로 하는 임의의 마쿠쉬 군(Markush)과 관련하여, 상이한, 특별한 및/또는 예기치 않은 결과가 개별 마쿠쉬 군의 각각의 구성원으로부터 모든 다른 마쿠쉬 구성원들과는 독립적으로 얻어질 수 있음이 인식되어야 한다. 마쿠쉬 군의 각각의 구성원은 개별적으로 및/또는 조합으로 필요로 하게 될 수 있으며, 첨부된 청구범위의 범주 내의 특정 실시예에 대한 적절한 지지를 제공한다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 형태를 기술함에 있어서 필요로 하는 임의의 범위 및 하위 범위는 첨부된 청구범위의 범주 내에 독립적으로 그리고 집합적으로 속하고, 모든 범위 - 본 명세서에 명시적으로 기재되어 있지 않더라도 상기 범위 내의 정수 및/또는 분수 값을 포함함 - 를 기술하고 고려하는 것으로 여겨짐이 이해되어야 한다. 당업자는 열거된 범위 및 하위범위가 본 발명의 다양한 실시예를 충분히 기술하고 가능하게 하며, 그러한 범위 및 하위범위는 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, 예컨대 "이상", "초과", "미만", "이하" 등과 관련하여, 이러한 언어는 하위 범위 및/또는 상한 또는 하한을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 다른 예로서, "10 이상"의 범위는 기본적으로 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 제공할 수 있다. 마지막으로, 개시된 범위 내의 개별 수치가 필요로 하게 될 수 있으며, 이는 첨부된 청구범위의 범주 내의 특정 실시예에 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 특정 실시예에 대한 적절한 지지를 제공할 수 있다.
본 발명은 본 명세서에서 예시적인 방식으로 설명되었으며, 사용된 용어는 제한이라기보다는 설명의 관점이고자 하는 것으로 이해되어야 한다. 위의 교시 내용에 비추어 본 발명의 많은 변경 및 변형이 가능하다. 본 발명은 첨부된 청구범위의 범주 내에 구체적으로 기술된 것과 달리 실시될 수 있다. 본 명세서에서 독립항 및 종속항 - 단일 인용 종속항 및 다중 인용 종속항 둘 모두 - 의 모든 조합의 발명 요지가 명백하게 고려된다.

Claims (15)

  1. 유체 조성물로서, 상기 유체 조성물은
    A) 하이드로실릴화 촉매의 존재 하에, 하기 성분a)와 성분 b)의 반응 생성물을 포함하는 분지형 오가노폴리실록산:
    a) 분자당 적어도 2개의 규소-결합 알케닐 기를 갖는 사이클릭 실록산; 및
    b) 분자당 적어도 2개의 규소-결합 수소 원자를 갖는 폴리오가노실록산
    ; 및
    B) 담체 유체
    를 포함하며;
    이때 유체 조성물은 점도가 23℃에서 적어도 100 mPa·s이고, 점액성 레올로지(rheological) 특성을 나타내는 유체 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 성분 A)를 형성하는 반응 전에 성분 a)의 규소-결합 알케닐 기 대 성분 b)의 규소-결합 수소 원자의 몰비가 약 0.5/1 내지 약 2.5/1 또는 약 0.9/1 내지 약 2.2/1인, 유체 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 성분 a)가 하기 화학식을 포함하는, 유체 조성물:
    [R1R2SiO]g
    상기 식에서, 각각의 R1은 독립적으로 선택되는 치환되거나 비치환된 하이드로카빌 기이고; 각각의 R2는 R1 또는 알케닐 기이되, 단, 하나의 분자에서 적어도 2개의 R2 기는 알케닐 기이며; "g"는 3 이상임.
  4. 제3항에 있어서,
    i) 각각의 R1은 독립적으로 선택되는 C1-C6 알킬 기 또는 메틸 기이고/이거나;
    ii) 각각의 R2는 독립적으로 선택되는 C2-C12 알케닐 기 또는 비닐 기이고/이거나;
    iii) "g"는 3 내지 10 또는 3 내지 8인, 유체 조성물.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, "g"가 3 내지 6, 또는 4인, 유체 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 b)가 하기 화학식의 실록시 단위를 포함하는, 유체 조성물:
    (R2HSiO1/2)v(R2SiO2/2)x
    상기 식에서, 각각의 R은 독립적으로 선택되는 치환되거나 비치환된 하이드로카빌 기이고; "v"는 2 이상이며; "x"는 50 이상임.
  7. 제6항에 있어서,
    i) 각각의 R은 독립적으로 선택되는 C1-C6 알킬 기 또는 메틸 기이고/이거나;
    ii) "v"는 2이고/이거나;
    iii) "x"는 100 이상, 또는 150 내지 10,000인, 유체 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 b)의 규소-결합 수소 원자가 말단인, 유체 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 A)가 유체 조성물의 100 중량부를 기준으로 약 0.1 내지 약 50 wt% 또는 약 0.1 내지 약 40 wt%의 양으로 존재하는, 유체 조성물.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 B)가 실리콘, 유기 용매, 유기 오일 및 이들의 조합의 군으로부터 선택되는, 유체 조성물.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 성분 B)가 유체 조성물의 100 중량부를 기준으로 약 50 내지 약 99.9 wt% 또는 약 80 내지 약 99.9 wt%의 양으로 존재하는, 유체 조성물.
  12. 유체 조성물로서, 상기 유체 조성물은
    A) 하이드로실릴화 촉매의 존재 하에, 하기 성분 a)와 성분 b)의 반응 생성물을 포함하는 분지형 오가노폴리실록산 약 0.1 내지 약 50 wt%:
    a) 하기 화학식을 갖는 사이클릭 실록산:
    [R1R2SiO]g
    (상기 식에서, 각각의 R1은 독립적으로 선택되는 C1-C6 알킬 기이고, 각각의 R2는 R1 또는 C2-C12 알케닐 기이되, 단, 하나의 분자에서 적어도 2개의 R2 기는 알케닐 기이며, "g"는 3 내지 8임); 및
    b) 하기 화학식의 실록시 단위를 포함하는 폴리오가노실록산:
    (R2HSiO1/2)v(R2SiO2/2)x
    (상기 식에서, 각각의 R은 독립적으로 선택되는 C1-C6 알킬 기이고, "v"는 2 이상이며, "x"는 50 이상이고;
    성분 A)를 형성하는 반응 전에 성분 a)의 규소-결합 알케닐 기 대 성분 b)의 규소-결합 수소 원자의 몰비는 약 0.5/1 내지 약 2.5/1임)
    ; 및
    B) 실리콘, 유기 용매, 유기 오일 및 이들의 조합의 군으로부터 선택되는 담체 유체 약 50 내지 약 99.9 wt%
    를 포함하며; 이때 유체 조성물은 점도가 23℃에서 적어도 100 mPa·s이고, 점액성 레올로지 특성을 나타내는 유체 조성물.
  13. 제12항에 있어서,
    i) 각각의 R 및 R1은 메틸 기이고, 각각의 R2는 비닐 기이며, "g"는 4이고, "v"는 2이며, "x"는 150 내지 10,000이고;
    ii) 담체 유체는 실리콘을 포함하며;
    iii) 성분 A)를 형성하는 반응 전에 성분 a)의 실리콘-결합 알케닐 기 대 성분 b)의 규소 결합-수소 원자의 몰비는 약 0.9/1 내지 약 2.2/1인, 유체 조성물.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 유체 조성물의 레올로지 특성이 수직 전단 속도 (단위: 초- 1)에 대한 수직 항력 (단위: 파스칼)의 도표로부터 확인되며, 도표의 평균 기울기는 3.6 보다 큰, 유체 조성물.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 유체 조성물을 포함하는 개인 케어 조성물.
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