具体实施方式
以下,对于本发明详细地进行说明,下面表示优选的实施方式的一例。
需要说明的是,本发明中,(甲基)丙烯酸是指丙烯酸或甲基丙烯酸,(甲基)丙烯酰是指丙烯酰或甲基丙烯酰,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯;丙烯酸系树脂是指将含有至少一种(甲基)丙烯酸系单体的单体成分聚合而得到的树脂。
本发明的整发剂用丙烯酸系树脂乳液含有被聚乙烯醇系树脂(以下,有时标记为“PVA系树脂”。)[I]分散稳定化的丙烯酸系树脂(A)。
本发明中,上述被分散稳定化的状态是指即便将乳液在23℃下静置1个月也不会沈降分离而保持均匀状态的分散状态。
<聚乙烯醇系树脂[I]>
作为上述PVA系树脂[I],优选为具有以下所示的特定的平均皂化度和平均聚合度的PVA系树脂。
作为PVA系树脂[I]的平均皂化度,优选为70~99.9摩尔%,特别优选为80~99.5摩尔%,进而优选为85~99.0摩尔%。
如果所述平均皂化度过低,则有聚合难以稳定地进行,且即便聚合结束,也导致乳液的保存稳定性降低的倾向;如果所述平均皂化度过高,则有乳化稳定性降低,且制造变得困难的倾向。
需要说明的是,本发明中,平均皂化度可以根据JIS K 6726(1994)记载的皂化度的计算方法而求出。
另外,作为PVA系树脂[I]的平均聚合度,优选为50~3000,特别优选为100~2000,进而优选为200~1000,特别优选为200~500。
如果所述平均聚合度过低,则有乳液聚合时保护胶体能力变得不充分且聚合难以稳定地进行的倾向;如果所述平均聚合度过高,则有聚合时增稠而反应体系变得不稳定、分散稳定性降低的倾向。
需要说明的是,本发明中,平均聚合度可以根据JIS K 6726(1994)记载的平均聚合度的计算方法而求出。
本发明中,PVA系树脂[I]是指PVA自身、或例如由各种改性种改性而成的物质,其改性度通常为20摩尔%以下,优选为15摩尔%以下,进而优选为10摩尔%以下。
作为改性PVA系树脂,可列举出例如:用以羧酸基、磺酸基、磷酸基为代表的阴离子性基团改性而成的阴离子改性PVA系树脂,用季铵基等阳离子性基团改性而成的阳离子改性PVA系树脂,用以乙酰乙酰基、二丙酮丙烯酰胺基、巯基、硅烷醇基为代表的各种官能团等改性而成的改性PVA系树脂,在侧链含有1,2-二醇结构单元的PVA系树脂等。
作为本发明中的PVA系树脂[I],从在侧链含有1,2-二醇结构单元的PVA系树脂对丙烯酸酯单体进行聚合时分散稳定性优异的观点出发,是优选的,特别优选为含有下述式(1)所示的1,2-二醇结构单元的PVA系树脂。
(式(1)中,R1~R6分别独立地表示氢原子或有机基团,X表示单键或键合链。)
上述通式(1)中,R1~R6分别独立地表示氢原子或有机基团。R1~R6优选全部为氢原子,只要不是大大损害树脂特性的量,则也可以为有机基团。对于该有机基团,没有特别的限定,优选为例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基等碳原子数1~4的烷基;也可以根据需要具有卤基、羟基、酯基、羧酸基、磺酸基等取代基。
上述通式(1)中,X为单键或键合链,从定型保持力、无黏腻、与毛发的亲和性等观点出发,优选为单键。对于上述键合链,没有特别的限定,可列举出:亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚苯基、亚萘基等烃(这些烃任选被氟、氯、溴等卤素等取代),除此之外,可列举出-O-、-(CH2O)m-、-(OCH2)m-、-(CH2O)mCH2-、-CO-、-COCO-、-CO(CH2)mCO-、-CO(C6H4)CO-、-S-、-CS-、-SO-、-SO2-、-NR-、-CONR-、-NRCO-、-CSNR-、-NRCS-、-NRNR-、-HPO4-、-Si(OR)2-、-OSi(OR)2-、-OSi(OR)2O-、-Ti(OR)2-、-OTi(OR)2-、-OTi(OR)2O-、-Al(OR)-、-OAl(OR)-、-OAl(OR)O-等(R各自独立为任意的取代基,优选为氢原子、烷基;另外,m为自然数)。其中,从制造时的粘度稳定性、耐热性等观点出发,优选为碳原子数6以下的亚烷基,特别优选为亚甲基或-CH2OCH2-。
所述含有式(1)所示的1,2-二醇结构单元的PVA系树脂通过如下方法得到,例如:(I)使乙酸乙烯酯与3,4-二乙酰氧基-1-丁烯的共聚物进行皂化的方法;(II)使乙酸乙烯酯与乙烯基碳酸二乙酯的共聚物进行皂化和脱羧的方法;(III)使乙酸乙烯酯与2,2-二烷基-4-乙烯基-1,3-二氧杂戊环的共聚物进行皂化和脱缩酮化的方法;(IV)使乙酸乙烯酯与甘油单烯丙基醚的共聚物进行皂化的方法等。
含有式(1)所示的1,2-二醇结构单元的PVA系树脂中的1,2-二醇结构单元的含有率优选为1~15摩尔%,特别优选为1~12摩尔%,进而优选为2~10摩尔%,特别优选为2~9摩尔%。
所述1,2-二醇结构单元的含有率过低时,有乳液的机械稳定性降低的倾向;含有率过高时,有聚合时的稳定性降低而难以得到不挥发成分高的稳定的乳液的倾向。
需要说明的是,对于PVA系树脂中的侧链1,2-二醇单元的含有率,可以由将PVA完全皂化而成的物质的1H-NMR光谱(溶剂:DMSO-d6、内标物:四甲基硅烷)而求出,具体而言,可以由来自于1,2-二醇单元中的羟基质子、次甲基质子和亚甲基质子,主链的亚甲基质子,连接于主链的羟基的质子等的峰面积而算出。
另外,含有式(1)所示的1,2-二醇结构单元的PVA系树脂的平均皂化度优选为85摩尔%以上,更优选为86.5~99.8摩尔%,特别优选为95~99摩尔%。
如果所述皂化度过小,则有乳液聚合时的稳定性降低而难以得到目标乳液的倾向。
进而,含有式(1)所示的1,2-二醇结构单元的PVA系树脂的平均聚合度优选为50~3000,进而优选为100~2500,进一步优选为200~2000,特别优选为200~500。
所述平均聚合度过小时,有难以工业地制造PVA系树脂的倾向;平均聚合度过大时,有乳液的粘度变得过高、乳液的聚合稳定性降低的倾向。
另外,本发明中,PVA系树脂[I]通常使用水性介质而制成水溶液,其在乳液聚合的过程中使用。此处,水性介质是指水、或以水为主体的醇性溶剂,优选为水。
对于该水溶液中的PVA系树脂[I]的量(不挥发成分),没有特别的限定,从处理容易性的观点出发,优选为5~30重量%。
<丙烯酸系树脂(A)>
本发明中的丙烯酸系树脂(A)是将含有以(甲基)丙烯酸系单体(a1)作为主要成分的单体成分聚合而成的。
上述主要成分相对于单体成分整体,优选为40重量%以上,更优选为50重量%以上,特别优选为60重量%以上,进而优选为70重量%以上。
作为上述(甲基)丙烯酸系单体(a1),可列举出例如:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等脂肪族系(甲基)丙烯酸酯系单体,(甲基)丙烯酸苯氧酯等芳香族系(甲基)丙烯酸酯系单体,(甲基)丙烯酸三氟乙酯等。需要说明的是,它们可以单独使用或组合使用两种以上。
其中,从发束感、再整发的观点出发,优选为烷基的碳原子数为1~18的脂肪族系(甲基)丙烯酸酯系单体,特别优选为烷基的碳原子数1~12的脂肪族系(甲基)丙烯酸酯系单体,进而优选为烷基的碳原子数4~12的脂肪族系(甲基)丙烯酸酯系单体,特别优选为丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯。另外,也可以适宜地使用丙烯酸2-乙基己酯与甲基丙烯酸甲酯的组合,丙烯酸正丁酯与甲基丙烯酸甲酯的组合。
另外,也可以使上述(甲基)丙烯酸系单体(a1)与含官能团单体(a2)共聚;作为含官能团单体(a2),可列举出例如:分子结构中具有2个以上乙烯基的单体、含缩水甘油基的单体、含烯丙基的单体、含水解性甲硅烷基的单体、含乙酰乙酰基的单体、含羟基单体、含羧基的单体等。
其中,从不降低整发性而水洗性提高的观点出发,优选将分子结构中具有2个以上乙烯基的单体或含水解性甲硅烷基的单体共聚。
作为上述分子结构中具有2个以上乙烯基的单体,可列举出例如:二乙烯基苯、苯二甲酸二烯丙酯、氰尿酸三烯丙酯、异氰尿酸三烯丙酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,2-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯等。
其中,从与(甲基)丙烯酸酯系单体的共聚性良好的观点出发,优选乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,2-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯。
作为上述含缩水甘油基的单体,可列举出例如:(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油基醚、(甲基)丙烯酸3,4-环氧基环己酯等。
作为上述含烯丙基的单体,可列举出例如:三烯丙氧基乙烯、马来酸二烯丙酯、氰尿酸三烯丙酯、异氰尿酸三烯丙酯、四烯丙氧基乙烷等具有2个以上烯丙基的单体、烯丙基缩水甘油基醚、乙酸烯丙酯等。
作为上述含水解性甲硅烷基的单体,可列举出例如:乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷等乙烯基系含甲硅烷基的单体;γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷等(甲基)丙烯酰氧基系含甲硅烷基的单体。
其中,从与(甲基)丙烯酸酯系单体(a1)的共聚性优异的观点出发,优选(甲基)丙烯酰氧基系含甲硅烷基的单体。
作为上述含乙酰乙酰基的单体,可列举出例如:乙酰乙酸乙烯基酯、乙酰乙酸烯丙基酯、二乙酰乙酸烯丙基酯、(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯、巴豆酸乙酰乙酰氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基丙酯、巴豆酸乙酰乙酰氧基丙酯、(甲基)丙烯酸2-氰基乙酰乙酰氧基乙酯等。
作为上述含羟基的单体,可列举出例如:(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯等(甲基)丙烯酸酯等,从乳液聚合时的保护胶体的作用和水洗性的观点出发,优选为丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯。
作为上述含羧基的单体,可列举出例如:(甲基)丙烯酸、丙烯酸二聚体、巴豆酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、柠康酸、戊烯二酸、衣康酸、丙烯酰胺N-乙醇酸、肉桂酸等,其中,从乳液聚合时的保护胶体的作用和水洗性的观点出发,优选丙烯酸、甲基丙烯酸。
作为上述含官能团单体(a2)的含有比例,相对于单体成分整体优选为0.01~10重量%,特别优选为0.05~5重量%,进而优选为0.1~3重量%。
所述含有比例过多时,则有丙烯酸系树脂变得过硬而不能产生充分的粘接力、整发性降低的倾向,含有比例过少时,则有水洗性的效果难以判明的倾向。
另外,含官能团的单体(a2)为在分子结构中具有2个以上乙烯基的单体时,相对于单体成分整体,优选为0.01~5重量%,特别优选为0.05~3重量%,进而优选为0.1~1重量%。
另外,除此以外,在不损害本发明的效果的范围内,也可以使用少量的苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯系单体;甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、戊酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、异丁酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯、癸酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、叔碳酸乙烯酯、2-乙基己酸乙烯酯等乙烯基酯系单体。
本发明的丙烯酸系树脂乳液中,除了上述的单体成分以外,也可以根据需要进一步使用其他的成分。作为这样的其他的成分,可以根据目的而适宜选择,可列举出例如:聚合引发剂、聚合调节剂、辅助乳化剂、增塑剂等。
作为上述聚合引发剂,可以使用通常的乳液聚合所能够使用的物质,可列举出例如:过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵等无机过氧化物;有机过氧化物、偶氮系引发剂、过氧化氢、丁基过氧化物等过氧化物;以及它们与酸式亚硫酸钠、L-抗坏血酸等还原剂组合而成的氧化还原聚合引发剂等。它们可以单独使用或组合使用两种以上。
其中,从容易聚合的观点出发,优选为过硫酸铵、过硫酸钾。
作为上述聚合调节剂,可以从公知的物质中适宜选择。作为这样的聚合调节剂,可列举出例如:链转移剂、缓冲剂等。
作为上述链转移剂,可列举出例如:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇;乙醛、丙醛、正丁醛、糠醛、苯甲醛等醛类;以及十二烷硫醇、正硫醇、硫代乙醇酸、硫代乙醇酸辛酯、硫代甘油等硫醇类等。它们可以单独使用或组合使用两种以上。链转移剂的使用从使稳定地进行聚合的观点出发是有效的,为了调节丙烯酸系树脂的聚合度而优选使用。
作为上述缓冲剂,可列举出例如:乙酸钠、乙酸铵、亚磷酸钠、柠檬酸钠等。它们可以单独使用或组合使用两种以上。
作为上述辅助乳化剂,对于乳液聚合中能够使用的物质,只要是本领域技术人员公知的物质,则可以使用任意一种。因此,辅助乳化剂可以从例如:阴离子性、阳离子性以及非离子性的表面活性剂、PVA系树脂[I]以外的具有保护胶体能的水溶性高分子、以及水溶性低聚物等已知的物质中适宜选择。
作为上述表面活性剂,可列举出例如:月桂基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠这样的阴离子性表面活性剂,以及具有Pluronic型结构的物质、具有聚氧乙烯型结构的物质等非离子性表面活性剂。另外,作为表面活性剂,也可以使用结构中具有自由基聚合性不饱和键的反应性表面活性剂。它们可以单独使用或组合使用两种以上。
上述表面活性剂的使用具有使乳液聚合顺利地进行、容易控制(作为乳化剂的效果)、或者抑制聚合中粗颗粒、嵌段状物的产生的效果。然而,如果将这些表面活性剂作为乳化剂较多地使用时,有接枝率降低的倾向。因此,使用表面活性剂时,其使用量相对于PVA系树脂[I]是辅助的量,即优选尽可能少的量。
作为上述PVA系树脂[I]以外的具有保护胶体能的水溶性高分子,可列举出例如:PVA系树脂[I]以外的PVA系树脂、羟乙基纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、甲基纤维素等。它们可以单独使用或组合使用两种以上。它们从改变乳液增稠、乳液的粒径而使粘性变化的观点出发是有效果的。
作为上述水溶性低聚物,可列举出例如:优选具有磺酸基、羧基、羟基、亚烷基二醇基等亲水性基的聚合物,其中优选可列举出聚合度10~500左右的聚合物或共聚物。作为水溶性低聚物的具体例,可列举出例如:2-甲基丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸共聚物等酰胺系共聚物、甲基丙烯酸钠-4-苯乙烯磺酸酯共聚物、苯乙烯/马来酸共聚物、密胺磺酸甲醛缩合物、聚(甲基)丙烯酸盐等。进而,作为具体例,还可以列举出:将具有磺酸基、羧基、羟基、亚烷基二醇基等的单体或自由基聚合性的反应性乳化剂预先单独聚合或与其他的单体共聚而成的水溶性低聚物等。它们可以单独使用或组合使用两种以上。
作为上述增塑剂,可以使用己二酸酯系增塑剂、苯二甲酸系增塑剂、磷酸系增塑剂等。
对于其他的成分的使用量,在不损害本发明的效果的范围内,可以根据目的而适宜选择。
<丙烯酸系树脂乳液的制造方法>
接着,对于本发明的丙烯酸系树脂乳液的制造方法进行说明。
本发明的丙烯酸系树脂乳液例如可以使用PVA系树脂[I]作为分散稳定剂,通过对上述的单体成分进行乳液聚合而制造。在该聚合过程中,将PVA系树脂[I]作为分散稳定剂,将被分散稳定化的丙烯酸系树脂(A)作为分散质制造丙烯酸系树脂乳液。
本发明中,PVA系树脂[I]的使用量相对于构成丙烯酸系树脂(A)的单体成分整体100重量份,优选为0.01~40重量份,特别优选为0.1~30重量份,进而优选为0.5~20重量份。
如果所述PVA系树脂[I]的使用量过少,则有乳液聚合时的保护胶体量变得不足、聚合稳定性降低的倾向;如果使用量过多,则有丙烯酸系树脂乳液的粘度变高而稳定性降低的倾向。
此处,所使用的PVA系树脂[I]通常在由聚合形成的丙烯酸系树脂乳液中以总量存在。
通常乳液聚合除了PVA系树脂[I]和前述单体成分以外,根据需要使用聚合引发剂、聚合调节剂、辅助乳化剂等之类的前述其他成分而进行实施。另外,聚合的反应条件可以根据单体的种类、目的等适宜选择。
作为乳液聚合的方法,可列举出例如:向反应罐中加入水、PVA系树脂[I],升温并滴加单体成分和聚合引发剂的单体滴加式乳液聚合法;以及,将滴加的单体成分的混合单体预先用PVA系树脂[I]和/或PVA系树脂[I]以外的具有保护胶体能的水溶性高分子和水进行分散乳化之后,滴加该分散乳化单体的乳化单体滴加式乳液聚合法等;从疎水性单体使用时的反应性、聚合工序的管理、控制性等方面出发,乳化单体滴加式聚合方法是有利的。
另外,为了赋予乳液的稳定性、赋予水溶性和/或对水的再分散性,也可以在聚合反应结束时添加PVA系树脂[I]和/或PVA系树脂[I]以外的具有保护胶体能的水溶性高分子。
对于乳液聚合过程进一步具体地进行说明,如下所述。
上述单体滴加式乳液聚合中,例如首先,向反应罐中加入水、PVA系树脂[I]、根据需要的辅助乳化剂,将其升温(通常40~90℃)之后,将单体成分的一部分和聚合引发剂添加至该反应罐中,实施初始聚合。接着,将剩余的单体成分一次性地添加至反应罐中或边滴加边添加至反应罐中,根据需要进一步边添加聚合引发剂边进行聚合。可以在判定聚合反应结束时,对反应罐进行冷却,取出作为目标的丙烯酸系树脂乳液。
另外,上述乳化单体滴加式乳液聚合法中,例如,首先,向反应罐中加入水、根据需要的PVA系树脂[I]、辅助乳化剂,将其升温(通常40~90℃)之后,将PVA系树脂[I]和/或PVA系树脂[I]以外的具有保护胶体能的水溶性高分子、根据需要的用辅助乳化剂和水进行乳化分散而成的单体成分的一部分和聚合引发剂添加至该反应罐中,实施初始聚合。接着,将剩余的单体成分一次性地添加至反应罐中或边滴加边添加至反应罐中,根据需要进一步边添加聚合引发剂边进行聚合。可以在判定聚合反应结束时,对反应罐进行冷却,取出作为目标的丙烯酸系树脂乳液。
另外,也可以不实施上述的初始聚合而实施边滴加边向反应罐中添加单体成分的总量和聚合引发剂的方法。另外,上述的反应温度小于70℃时,从组合使用还原剂的氧化还原聚合反应体系顺利地进行反应的观点出发而优选。
本发明中,通过乳液聚合而得到的丙烯酸系树脂乳液典型地为均匀的乳白色,丙烯酸系树脂乳液中的丙烯酸系树脂(A)的平均粒径优选为0.2~2μm,更优选为0.3~1.5μm。
需要说明的是,此处,平均粒径可以通过常用的方法例如激光解析/散射式粒度分布测定装置“LA-950S2”(株式会社崛场制作所制)而进行测定。
丙烯酸系树脂乳液中的丙烯酸系树脂(A)优选其玻璃化转变温度为70℃以下,特别优选为40℃以下,进而优选为20℃以下,特别优选为0℃以下。
如果所述玻璃化转变温度过高,则有丙烯酸系树脂变硬且变干变脆,再整发性能降低的倾向。
另外,玻璃化转变温度越低,越有聚合物表现出粘着性,因此再整发性变良好的倾向,是优选的,但下限值通常为-80℃,优选为-70℃。
需要说明的是,PVA系树脂[I]的含有比率多时,从再整发性的观点出发,丙烯酸系树脂(A)的玻璃化转变温度低者是优选的。
本发明中的丙烯酸系树脂(A)的玻璃化转变温度是将包含构成丙烯酸系树脂的各聚合成分的均聚物的玻璃化转变温度通过Fox式进行计算而求出的值;可以通过适宜调节构成丙烯酸系树脂(A)的各聚合成分的重量比而进行调节。需要说明的是,在组合使用含官能团单体的情况下,有时也基于所述去除了含官能团单体的主要单体成分通过Fox式而计算。
进而,本发明中,从得到的干燥前的丙烯酸系树脂乳液自身的贮藏稳定性、粘接强度测定中的测定值的偏差变少等观点出发,优选PVA系树脂[I]的至少一部分与前述丙烯酸系树脂(A)接枝。
PVA系树脂[I]与前述丙烯酸系树脂(A)接枝的情况下,下述式(2)表示的值(W)优选为90重量%以下,更优选为85重量%以下,进而优选为80重量%以下。需要说明的是,作为下限,通常为1重量%,优选为5重量%,进而优选为10重量%。所述值为接枝化程度的标准,如果该值过低,则有接枝化的程度低、乳液聚合时的保护胶体作用降低、聚合稳定性降低等倾向,如果该值过高,则有难以生成高浓度且稳定的乳液的倾向。
式(2)的值(W)如下算出。
即,对作为对象的乳液等进行室温干燥而制作覆膜,将该覆膜在沸水中和丙酮中分别提取8小时,去除没有接枝化的树脂等。将该情况下的、提取前的覆膜绝对干重设为w1(g)、提取后的覆膜绝对干重设为w2(g),通过下述式(2)而求出。
W(重量%)=(w2)/(w1)×100…(2)
作为调节上述式(2)的值(W)的方法,可列举出:变更乳液聚合温度(提高时(W)高、降低时(W)低),将作为聚合用催化剂使用的过硫酸盐等与极微量的还原剂(例如,酸式亚硫酸钠等)组合使用的方法((W)变高)等。
本发明中,可以在乳液聚合后的丙烯酸系树脂乳液中根据需要进一步添加各种添加剂。作为这样的添加剂,可列举出例如:有机颜料、无机颜料、水溶性添加剂、pH调节剂、防腐剂、抗氧化剂等。
这样,得到本发明的丙烯酸系树脂乳液,其使用时优选作为不挥发成分通常调节为0.1~65重量%。
另外,将所述丙烯酸系树脂乳液作为整发剂使用时,与其他的配合成分(后述的树脂、添加物)组合使用的情况下,从其他的树脂、添加物的使用不易受到限制的观点出发,优选不挥发成分通常设为30~60重量%。
需要说明的是,将所述丙烯酸系树脂乳液作为整发剂单独使用时,从容易对头发均匀地涂布的观点出发,优选将不挥发成分通常设为1~10重量%。
这样,得到本发明的丙烯酸系树脂乳液。所述丙烯酸系树脂乳液应用于整发剂用途,使用了该乳液的整发剂发挥出所希望的性能。
本发明的整发剂可以单独使用丙烯酸系树脂乳液,也可以将丙烯酸系树脂乳液与各种配合剂组合使用。
本发明的整发剂中,本发明的整发剂用丙烯酸系树脂乳液优选在整发剂中含有1重量%以上(固体成分换算),更优选含有3重量%以上(固体成分换算),进而优选含有5重量%以上(固体成分换算)。需要说明的是,作为上限,通常为70重量%(固体成分换算),优选为60重量%(固体成分换算),进而优选为50重量%(固体成分换算)。本发明的整发剂用丙烯酸系树脂乳液过少时,有整发力降低的倾向;另外过多时有洗涤性容易降低的倾向。
本发明的整发剂中,可以向上述丙烯酸系树脂乳液中根据目的适宜配合公知的通常的整发剂中所使用的各种配合成分,例如:油剂、多元醇、低级醇、表面活性剂、紫外线吸收剂、香料、抗氧化剂、保湿剂、清涼剂、维生素类、植物提取物等,从而进行制造。
作为上述油剂,可列举出例如:葵花籽油、棉籽油、大豆油、橄榄油、椰子油、蓖麻油、霍霍巴油、山茶油、貂油等油脂;蜂蜡、巴西棕榈蜡、小烛树蜡、米糠蜡、虫胶蜡、鲸蜡、羊毛脂等蜡类;地蜡、固体石蜡、液体石蜡、液体异链烷烃、微晶蜡、聚乙烯末、聚乙烯蜡、费-托蜡、凡士林、角鲨烷等烃油;月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、山萮酸、2-乙基丁酸、异戊酸、2-甲基戊酸、2-乙基戊酸、异硬脂酸、12-羟基硬脂酸等高级脂肪酸;月桂醇、肉豆蔻醇、鲸蜡醇、硬脂醇、油醇、羊毛脂醇、山萮醇、十八十六醇等高级醇;油酸乙酯、肉豆蔻酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、肉豆蔻酸肉豆蔻酯、棕榈酸鲸蜡酯、油酸油基酯、肉豆蔻酸辛基十二醇酯、油酸辛基十二醇酯、异硬脂酸乙酯、异硬脂酸异丙酯、2-乙基己酸鲸蜡酯、2-乙基己酸十六十八醇酯、甘油三2-乙基己酸酯、甘油三异棕榈酸酯、四2-乙基己酸季戊四醇酯、辛酸异鲸蜡酯、辛酸异硬脂酯、异硬脂酸异鲸蜡酯、异硬脂酸辛基十二醇酯、二甲基辛酸辛基十二醇酯等脂肪酸酯油;甲基聚硅氧烷、高聚合甲基聚硅氧烷、甲苯基聚硅氧烷、八甲基三硅氧烷、十甲基四硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、甲基环聚硅氧烷、醇改性硅酮、烷基改性硅酮、氨基改性硅酮、环氧基改性硅酮等有机硅油等。它们可以单独使用,也可以组合使用两种以上。
通常从乳化的观点出发,所述油剂的含量在整发剂总量中优选为0.5~50重量%,特别优选为1~40重量%。另外,从降低整发剂的油腻、黏腻感的观点出发,优选设为尽可能少的量;但通过使用本发明的丙烯酸系树脂乳液,可以降低油剂的使用量或不使用。
作为上述多元醇,可例示出例如:乙二醇、一缩二丙二醇、丙二醇、异丁二醇、甘油、二甘油、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、1,2-己二醇、1,2-辛二醇、1,2-癸二醇等。它们可以单独使用,也可以组合使用两种以上。
从使用感的观点出发,所述多元醇的含量在整发剂总量中优选为0.1~20重量%,特别优选为0.5~15重量%。
对于本发明的整发剂用丙烯酸系树脂乳液,例如,将丙烯酸系树脂乳液用水、多元醇、低级醇等稀释,制成液态型的整发剂而使用;或者在丙烯酸系树脂乳液中配合将上述油分用表面活性剂、水乳化分散而成的物质,制成粘稠液型或霜状型的整发剂而使用。
使用含有本发明的整发剂用丙烯酸系树脂乳液的整发剂,例如,可以如下进行整发。将含有被聚乙烯醇系树脂[I]分散稳定化的丙烯酸系树脂(A)的、本发明的整发剂用丙烯酸系树脂乳液以有效整发量涂布于毛发,在整发剂用丙烯酸系树脂乳液的涂布中或其前后,将毛发调整为所希望的形状。通过这样地进行整发,能够容易地形成所希望的发型。
实施例4中,作为单体成分追加KBM503(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)0.05份,除此以外,与实施例4同样地进行,得到丙烯酸系树脂乳液(9)(不挥发成分44%;粘度550mPa·s(B型粘度计12rpm、23℃);丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度(Tg)=-43℃)。丙烯酸系树脂乳液(9)被分散稳定化。
<实施例10:丙烯酸系树脂乳液(10)的制造>
相对于实施例1中得到的丙烯酸系树脂乳液(1)100份,追加未改性PVA系树脂(日本合成化学工业株式会社制;商品名“GOHSENOLGL05”)的20%水溶液10份,得到丙烯酸系树脂乳液(10)(不挥发成分44%;粘度140mPa·s(B型粘度计12rpm、23℃);丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度(Tg)=-70℃)。丙烯酸系树脂乳液(10)被分散稳定化。
<比较例1>
使用去离子水对侧链含有1,2-二醇结构单元的PVA系树脂(平均皂化度99摩尔%,平均聚合度300,侧链的1,2-二醇键的含量8摩尔%/日本合成化学工业株式会社制)进行稀释,从而制造不挥发成分45%和3%PVA系树脂溶液。比较例1的PVA系树脂溶液的状态被分散稳定化。
<比较例2>
使用去离子水对仅使用阴离子型表面活性剂进行乳液聚合而制造的丙烯酸系树脂乳液(日本合成化学工业株式会社制、商品名“COPONYLWU-6406”;不挥发成分56%;粘度1200mPa·s;丙烯酸系树脂的玻璃化转变温度-68℃)进行稀释,制造不挥发成分45%和3%的丙烯酸系树脂乳液。比较例2的丙烯酸系树脂乳液的状态被分散稳定化。
<整发剂试验溶液(A)的制造>
对于上述实施例1~10,将丙烯酸系树脂乳液(1)~(10)用去离子水进行稀释分别以使不挥发成分成为3%,制成整发剂试验溶液(A)。
对于上述的比较例1和2,使用不挥发成分3%的物质,制成整发剂试验溶液(A)。
使用上述整发剂试验溶液(A),如下所述对于整发性能(定型力)、再整发性能(再定型力)、触感性进行评价。
<整发性能(定型力)>
对发束(长度20cm×重量1.2g;Ketabaya)用滴管均匀地涂布上述整发剂试验溶液(A)0.5g,进而用戴上了聚乙烯手套的手指进一步均匀地按摩并涂布。用手指整理以使发束的宽度成为约1cm,用吹风干燥器以100℃×1分钟进行干燥,以约束的头发向下而发梢向正上方约45°的角度用手保持,对于发束是否被固定进行官能评价。评价方法如下。
(评价基准)
○…即便稍微振摇也会被整发成被约束的状态
△…如果稍微振摇则发梢稍微展开
×…没有约束或者如果稍微振摇则发梢完全散开
需要说明的是,上述评价中,“○”表示性能优异,“△”表示实用上允许。另外,“×”表示性能差。
<再整发性能(再定型力)>
将进行了上述整发力评价后的发束用手指解开,进而用梳子梳开之后,再次用手指约束发束,对于此时的发束状态进行官能评价。评价方法如下。
(评价基准)
○…再次约束发束(整发)
△…虽然约束但发束稍微扩张
×…不成为发束而不能整发
需要说明的是,上述评价中,“○”表示性能优异,“△”表示实用上允许。另外,“×”表示性能差。
<触感性>
对于上述的再整发性能评价时的头发的约束感,用手指对手触感进行评价。评价方法如下。
(评价基准)
○…十分顺滑
△…稍微毛糙
×…相当毛糙
需要说明的是,上述评价中,“○”表示性能优异,“△”表示实用上允许。另外,“×”表示性能差。
<整发剂试验溶液(B)的制造>
对于上述实施例1~10,直接使用丙烯酸系树脂乳液(1)~(10);对于上述比较例1和2,使用不挥发成分45%的物质,分别制成整发剂试验溶液(B)。
<被洗涤性能>
将上述整发剂试验溶液(B)用40μm涂抹器涂布于50μm厚的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜,在100℃下进行5分钟干燥,得到厚度约15μm(干燥时)的涂膜。在涂膜上,用滴管滴加1滴去离子水,用手指轻轻地擦10次(10周)以描画直径约1cm的圆,用纸浆制浆粕(Nippon Paper Crecia Co.,Ltd.制、“Kimwipe”(注册商标))擦去后,用目视对于涂膜上的整发剂溶液的洗涤程度进行评价。评价方法如下。
(评价基准)
○…擦掉70%以上至100%
△…擦掉20%以上且小于70%
×…擦掉0以上且小于20%
需要说明的是,上述评价中,“○”表示性能优异,“△”表示实用上允许。另外,“×”表示性能差。
[表1]
由上述实施例1~10可知,使用了本发明的被PVA系树脂分散稳定化的丙烯酸系树脂乳液的整发剂,造型性能(整发性能、再整发性能、触感性)和被洗涤性能平衡良好且优异。
另一方面,可知使用了PVA系树脂作为水溶液的比较例1,尽管整发性能、被洗涤性能良好,但再整发性、触感性差。
另外,可知应用了使用非PVA系表面活性剂而得到的丙烯酸系树脂乳液的比较例2,尽管整发性能、再整发性能、触感性良好,但被洗涤性能不良,作为整发剂在实用上是存在障碍的水平。
另外,参照特定的实施方式对本发明详细地进行说明,可以在不脱离本发明的精神和范围地施加各种变更、修正,这对本领域技术人员来说是显而易见的。本申请基于2012年12月18日申请的日本专利申请(日本特愿2012-275244)和2013年8月23日申请的日本专利申请(日本特愿2013-173245),此处参照并援引其内容。
产业上的可利用性
本发明的整发剂用丙烯酸系树脂乳液的造型性能(整发性能、再整发性能、触感性)和被洗涤性能平衡良好且优异,因此能够与各种配合剂组合使用,能够应用于各种剂型,是有用的。