JP2000007785A - シラン化合物共重合組成物およびその製造方法 - Google Patents
シラン化合物共重合組成物およびその製造方法Info
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Abstract
し、さらにシラン化合物に基づくほかの特性が付与され
た水系で製造可能な共重合組成物を提供する。 【構成】構造式R1 (3−m)Si(OH)mA−B
〔mは2又は3、(3−m)個のR1 はアルコキシ基、
水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基、Aは結合手で
メチレン基、プロピレン基などを表し、Bは親水性の有
機基〕で表される親水基を有する有機シラン化合物の1
種以上と構造式R2 nSi(OH)pY(4−p−n)
〔nは0〜2、pは2〜4、n+p≦4で、R2 は炭素
原子がケイ素原子に結合する有機基、(4−p−n)個
のYはアルコキシ基、水素又はシロキシ基〕で表される
シラン化合物の1種以上とを水溶液中で重縮合させた
後、構造式R3 3 nSi(OH)〔R3 は炭素原子がケ
イ素原子に直接結合する有機基〕で表されるシラン化合
物の1種以上を付加させてシラン化合物共重合組成物を
製造する。
Description
合組成物およびその製造方法に関し、さらに詳しくは、
ケイ素原子に直結する少なくとも2個の水酸基と親水性
の有機基を有する有機シラン化合物の1種以上と、加水
分解によってケイ素原子に直結する水酸基が少なくとも
2個生じるシラン化合物の加水分解物の1種以上とを水
溶液中で縮重合させた後、この有機シラン化合物−シラ
ン化合物共重合組成物にさらに、加水分解によってケイ
素原子に直結する水酸基が1個生じるシラン化合物を付
加反応させることによって得られ、親水基を有する有機
シラン化合物に基づく特性の上にさらにシラン化合物に
基づく特性が付加されたシラン化合物共重合組成物およ
びその製造方法に関する。
配合してポリペプチドの有する毛髪への収着作用、皮膚
刺激の緩和作用、造膜による保護作用や保湿作用などを
発揮させることが試みられ、さらにそれに加えて、シリ
コーンオイル(有機シリコーン化合物)や各種ポリマー
類、界面活性剤類などを配合して、ポリペプチドの有す
る特性の上にそれらの配合剤の特性を付加することが試
みられているが、配合剤によっては、ポリペプチドとの
相溶性に乏しく、両者の特性を充分に発揮させることが
できないという問題があった。
性、艶・光沢の付与作用、撥水性付与による保護作用な
どを有するが、シリコーンオイルは、本来、疎水性(親
油性)物質であり、親水性のポリペプチドとは相溶しに
くく、水溶性化粧品には乳化剤を併用して配合している
が、乳化安定性に欠け、化粧品としての商品価値が損な
われやすいという問題があり、さらに、化粧品に使用し
た場合、先にシリコーンオイルと接触した部分にはポリ
ペプチドが付着しにくく、その逆に、先にポリペプチド
と接触した部分にはシリコーンオイルが付着しにくいた
め、両者の特性を充分に発揮させることができないとい
う問題があった。
目的でポリオキシアルキレン基を導入したポリオキシア
ルキレン変性シリコーンが水溶性化粧料に利用されてい
るが、ポリペプチドとは異なり、イオン性を有しないた
め毛髪や皮膚に吸着しにくいという問題があった。
水性のシリコーンオイルと親水性のポリペプチドとを反
応させて、シリコーンオイルの特性とポリペプチドの特
性を併せ持つペプチド変性シリコーン誘導体を合成し、
シリコーンオイルとポリペプチドを併用配合する場合の
欠点を解消し、シリコーンオイルの有する特性とポリペ
プチドの有する特性とを発揮させようとする試みがなさ
れている(特開平3−223207号公報)。
7号公報に開示のペプチド変性シリコーン誘導体は、水
に難溶または不溶のシリコーン部分の影響で、水中での
pH安定性や保存安定性が悪く、毛髪化粧品や皮膚化粧
品が主として水溶性であることもあって、保存中に濁り
を生じたり、沈殿を生じるという問題があり、また、上
記ペプチド変性シリコーン誘導体の製造は、水に難溶ま
たは不溶のシリコーンオイルと水溶性ポリペプチドとを
水中で反応させることによって行うため、反応性が悪
く、従って、収率が低く、収率を向上させるためには、
アルコールなどの水溶性有機溶媒を加えておかねばなら
ないという問題もあった。
決するため、ペプチドのアミノ基に、ケイ素原子をただ
一つ含む官能基を共有結合させたシリル化ペプチドを水
系溶媒中で製造し(特開平8−59424号公報、特開
平8−67608号公報)、化粧品基材や繊維処理剤の
配合剤として使用することができるようにしてきた。
毛髪や皮膚への収着性はよいが、ペプチド鎖に結合する
シリル基が少ないため、伸展性やなめらかさの付与作用
という点ではシリコーンオイルより劣るという問題があ
った。
基を付加したり、エステル化することによって、ポリペ
プチドの特性以外の特性を付加したポリペプチド誘導体
を調製し、これを化粧品に配合し、ポリペプチドの有す
る毛髪や皮膚への収着作用を利用してそれらの特性を毛
髪や皮膚上で発揮させる試みもなされていて、例えば、
ペプチドの第4級アンモニウム誘導体、ペプチドの脂肪
酸アシル化誘導体、ペプチドのエステル類などが化粧品
に広く用いられている。
加する場合、ペプチド鎖上でこれらの官能基が付加でき
る場所は限られているため、ある一定量以上には付加で
きず、そのため、発揮できる特性にも限界があった。
る者にとっては、ポリペプチドが本来有する特性のほか
に、2種以上の性質を付加し、それらをいずれも発揮さ
せたいという要望がある。
は、ポリペプチドの優れた特性の上にシリコーン化合物
の優れた特性を有し、さらに他の性質が付与された共重
合組成物であって、しかも、有機溶媒などを使用せず
に、水系で容易に製造できる共重合組成物を提供するこ
とを目的とする。
を解決するため鋭意研究を重ねた結果、下記の一般構造
式(I) R1 (3−m)Si(OH)mA−B (I) 〔式中、mは2または3で、(3−m)個のR1 はアル
コキシ基、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基を
表し、Aは結合手でメチレン基、プロピレン基、−(C
H2 )3 OCH2 CH(OH)CH2 −、−(CH2 )
3 S−、−(CH 2 )3 NH−および−(CH2 )3 O
COCH2 CH2 −よりなる群から選ばれる少なくとも
1種の基を表し、Bは親水性の有機基を表す〕で表され
る親水基を有する有機シラン化合物の1種以上と、下記
の一般構造式(II) R2 nSiX(4−n) (II) 〔式中、nは0から2の整数で、R2 は炭素原子がケイ
素原子に直接結合する有機基であり、n個のR2 は同じ
でもよく、異なっていてもよい。(4−n)個のXは水
酸基、アルコキシ基、ハロゲン基、カルボキシル基およ
びアミノ基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基
である〕で表されるシラン化合物を加水分解して得られ
る下記の一般構造式(III ) R2 nSi(OH)pY(4−p−n) (III ) 〔式中、nは0から2の整数で、pは2から4の整数、
n+p≦4で、R2 は炭素原子がケイ素原子に直接結合
する有機基であり、n個のR2 は同じでもよく、異なっ
ていてもよい。(4−p−n)個のYはアルコキシ基、
水素原子およびシロキシ基よりなる群から選ばれる少な
くとも1種の基である〕で表されるシラン化合物の1種
以上とを縮重合させた後、この有機シラン化合物−シラ
ン化合物共重合組成物に、下記の一般構造式(IV) R3 3 SiZ (IV) 〔式中、3個のR3 は炭素原子がケイ素原子に直接結合
する有機基であり、3個のR3 は同じでもよく、異なっ
ていてもよい。Zは水酸基、アルコキシ基、ハロゲン
基、カルボキシル基およびアミノ基よりなる群から選ば
れる少なくとも1種の基である〕で表されるシラン化合
物を加水分解して得られる下記の一般構造式(V) R3 3 Si(OH) (V) 〔式中、3個のR3 は炭素原子がケイ素原子に直接結合
する有機基であり、3個のR3 は同じでもよく、異なっ
ていてもよい〕で表されるシラン化合物の1種以上を付
加させるときは、一般構造式(I)で表される親水性を
有する有機シラン化合物に基づく優れた特性と一般構造
式(III)で表されるシラン化合物に基づく特性を併有
し、さらに一般構造式(III)で表されるシラン化合物の
付加官能基によって、一般構造式(I)で表される親水
性を有する有機シラン化合物の有する特性以外の特性も
発揮でき、しかもその共重合組成物中の水酸基に一般構
造式(V)で表されるシラン化合物を付加させることに
よって、共重合組成物中の水酸基が減少しているので、
共重合組成物がそれ以上の重合をする可能性が低く、保
存安定性に優れたシラン化合物共重合組成物が得られる
ことを見出し、本発明を完成するにいたった。なお、上
記一般構造式(I)、(II)および(III)中の(3−
m)、m、n、(4−n)、pおよび(4−p−n)は
いずれも下付文字である。
親水基を有する有機シラン化合物は、一般にシリル化合
物と呼ばれていて、その合成時からケイ素原子に直結す
る2個の水酸基と親水基を有し上記一般構造式(I)で
表される状態に得られるものと、次の一般構造式(VI) R4 3 SiA−B (VI) 〔式中、R4 は水酸基、アルコキシ基、ハロゲン基、水
素原子または炭素数1〜3のアルキル基を表し、3個の
R4 は同一でもよく、異なっていてもよいが、3個のR
4 のうち少なくとも2個はアルコキシ基またはハロゲン
基であり、AおよびBは前記一般構造式(I)に同じで
ある〕で表されるシラン化合物を加水分解して得られる
ものとがある。
親水基を有する有機シラン化合物において、結合手Aを
介して結合しBで表される親水性の有機基としては、例
えば、蛋白質、ペプチドまたはその誘導体、ポリアミノ
酸、糖類、ポリオキシアルキレンエーテル、カルボン酸
またはその塩や誘導体、硫酸またはその塩や誘導体、リ
ン酸またはその塩や誘導体、スルホン酸またはその塩や
誘導体、アミンまたはその塩、ポリアミンまたはその塩
などが挙げられる。
有する有機シラン化合物の中で、Bで表される親水性を
有する有機基がペプチド類であるものは、ペプチドが造
膜作用を有し、かつ皮膚や毛髪への収着性がよいので、
得られるシラン化合物共重合組成物を化粧品原料として
使用する場合に非常に優れた特性を発揮する。
はその誘導体である一般構造式(I)で表されるシラン
化合物としては、例えば、下記の一般構造式(VII)
も2個は水酸基で、残りは炭素数1〜3のアルキル基を
示し、R8 は側鎖の末端にアミノ基を有する塩基性アミ
ノ酸の末端アミノ基を除く側鎖の残基を示し、R9 はR
8 以外のアミノ酸側鎖を示し、Aは結合手で−CH
2 −、−(CH2 )3 −、−(CH2 )3 OCH2 CH
(OH)CH2 −、−(CH2 )3 S−、−(CH2 )
3 NH−および−(CH2 )3OCOCH2 CH2 −よ
りなる群から選ばれる少なくとも1種の基を表し、qは
0〜500、rは0〜500、q+rは1〜500であ
る(ただし、qおよびrはアミノ酸の数を示すのみで、
アミノ酸配列の順序を示すものではない)〕で表される
シリル化ペプチドが代表的なものとして挙げられ、この
ようなシリル化ペプチドは上記の特開平8−59424
号公報および特開平8−67608号公報に開示の方法
で水溶液中で容易に合成できる。
ペプチドにおいて、R8 は側鎖の末端にアミノ基を有す
る塩基性アミノ酸の末端アミノ基を除く側鎖の残基であ
るが、上記のような側鎖の末端にアミノ基を有する塩基
性アミノ酸としては、例えば、リシン、アルギニン、ヒ
ドロキシリシンなどが挙げられる。また、R9 はR8以
外のアミノ酸側鎖を示すが、そのようなアミノ酸として
は、例えば、グルタミン酸、アスパラギン酸、アラニ
ン、セリン、トレオニン、バリン、メチオニン、ロイシ
ン、イソロイシン、チロシン、フェニルアラニン、プロ
リン、ヒドロキシプロリンなどが挙げられる。
で表されるシリル化ペプチドのペプチドが特定されると
自ずと特定されるものであるが、それらのペプチドの出
発物質となる蛋白質のうち代表的なものについて、その
アミノ酸組成の一例を示すと、次の表1および表2に示
す通りである。
チドにおいて、qは0〜500、好ましくは0より大き
く200以下(0<q≦200)、より好ましくは0よ
り大きく50以下(0<q≦50)、さらに好ましくは
0より大きく10以下(0<q≦10)であり、rは0
〜500、好ましくは0より大きく200以下(0<r
≦200)、より好ましくは1〜100、さらに好まし
くは2〜40であり、q+rは1〜500、好ましくは
1〜200、より好ましくは2〜100、さらに好まし
くは3〜50である。
と、側鎖のアミノ基に結合するシリル官能基が増え、ペ
プチド本来の毛髪への収着作用が減少し、rが上記範囲
より大きくなると、ペプチド部分に対するシリル官能基
部分の割合が少なくなって、シリル官能基部分が有する
特性を充分に発揮することができなくなり、q+rが上
記範囲より大きくなると、ペプチドとしての毛髪への収
着性や浸透性が低分子量のペプチドに比べて減少する上
に、保存中に凝集しやすくなり、保存安定性が低下す
る。なお、上記のq、rやq+rは、理論的には整数で
あるが、ペプチド部分が後述するような加水分解ペプチ
ドである場合は、該加水分解ペプチドが分子量の異なる
ものの混合物として得られるため、測定値は平均値にな
る。
ペプチドに使用されるペプチド類にはアミノ酸、ペプチ
ド、アミノ酸またはペプチドのエステルが含まれる。上
記のアミノ酸としては、例えば、アラニン、グリシン、
バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニル
アラニン、チロシン、セリン、トレオニン、メチオニ
ン、アルギニン、ヒスチジン、リシン、アスパラギン、
アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、シスチ
ン、システイン、システイン酸、トリプトファン、ヒド
ロキシプロリン、ヒドロキシリシン、O−ホスホセリ
ン、シトルリンなどが挙げられる。
成ペプチド、タンパク質(蛋白質)を酸、アルカリ、酵
素またはそれらの併用で部分加水分解して得られる加水
分解ペプチドなどが挙げられる。
オン、バシトラシンA、インシュリン、グルカゴン、オ
キシトシン、バソプレシンなどが挙げられ、合成ペプチ
ドとしては、例えば、ポリグリシン、ポリリシン、ポリ
グルタミン酸、ポリセリンなどが挙げられる。
のようなコラーゲン(その変成物であるゼラチンも含
む)、ケラチン、絹フィブロイン(シルク)、セリシ
ン、カゼイン、コンキオリン、エラスチン、鶏、あひる
などの卵の卵黄タンパク、卵白タンパク、大豆タンパ
ク、小麦タンパク、トウモロコシタンパク、米(米糠)
タンパク、ジャガイモタンパクなどの動植物由来のタン
パク、あるいは、サッカロミセス属、カンディダ属、エ
ンドミコプシス属の酵母菌や、いわゆるビール酵母、清
酒酵母といわれる酵母菌より分離した酵母タンパク、キ
ノコ類(担子菌)より抽出したタンパク、クロレラより
分離したタンパクなどの微生物由来のタンパクを酸、ア
ルカリ、酵素またはそれらの併用で部分的に加水分解し
て得られるペプチドが挙げられる。
しては、上記アミノ酸またはペプチドのカルボキシル基
における炭素数1〜20の炭化水素アルコールとのエス
テル、例えば、メチルエステル、エチルエステル、プロ
ピルエステル、イソプロピルエステル、ラウリルエステ
ル、セチルエステル、2−エチルヘキシルエステル、2
−ヘキシルデシルエステル、ステアリルエステルなどが
挙げられる。
は、加水分解によってケイ素原子に直結する水酸基を少
なくとも2個生じ、上記一般構造式(I)で表される親
水基を有する有機シラン化合物と縮重合させるための一
般構造式(III)で表されるシラン化合物となるが、この
ような一般構造式(II)で表されるシラン化合物の具体
例としては、例えば、テトラメトキシシラン、メチルト
リメトキシシラン、メチルジメトキシシラン、ジメチル
ジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフ
ェニルジメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラ
ン、デシルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシ
ラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルト
リメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−ア
ミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメ
トキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシ
ラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3
−グリコシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グ
リコシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、ジメチ
ルオクタデシル〔3−(トリメトキシシリル)プロピ
ル〕アンモニウムクロライド、3−(トリメトキシシリ
ル)プロピルポリオキシエチレン(10)エーテル、テ
トラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチ
ルジエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェ
ニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプ
ロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピ
ルメチルジエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)
−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−
アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジエトキシ
シラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−
クロロプロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピ
ルメチルジエトキシシラン、3−グリコシドキシプロピ
ルメチルジエトキシシラン、3−イソシアネートプロピ
ルトリエトキシシラン、メチルジクロロシラン、メチル
トリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、フェニル
トリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、ビニル
トリクロロシラン、3−クロロプロピルメチルジクロロ
シランなど、および、N−(2−アミノエチル)−3−
アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノ
エチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラ
ン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−クロ
ロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメ
チルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメ
トキシシラン、3−グリコシドキシプロピルトリメトキ
シシラン、3−グリコシドキシプロピルメチルジメトキ
シシラン、3−メタクロキシプロピルトリエトキシシラ
ン、3−メタクロキシプロピルメチルジエトキシシラ
ン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルト
リエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−ア
ミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリエト
キシシラン、3−クロロプロピルメチルジエトキシシラ
ン、3−グリコシドキシプロピルメチルジエトキシシラ
ン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランな
どのシランカップリング剤に、蛋白質、アルキル基、ポ
リオキシエチレンエーテル、ポリオキシプロピレンエー
テル、アクリル系ポリマー、ポリエステル、樹脂酸、染
料、紫外線吸収剤、防腐剤、抗菌剤、アルキルアンモニ
ウム、芳香環などを結合させたものなどが挙げられる。
化合物としては、市販品も使用することができる。その
ような市販のシラン化合物としては、例えば、信越シリ
コーン(株)製のKBM04、KBM13、KBM2
2、KBM103、KBM202、KBM3063、K
BM3103、KBM1003、KBM503、KBM
502、KBM603、KBM602、KBM903、
KBM573、KBM703、KBM803、KBM4
03、POLON MF50、KBM641、KBE0
4、KBE13、KBE22、KBE103、KBE1
003、KBE502、KBE503、KBE603、
KBE602、KBE903、KBE402、KA1
2、KA13、KA22、KA103、KA202、K
A1003(いずれも、商品名)、東芝シリコーン
(株)製のTSL8113、TSL8117、TSL8
112、TSL8173、TSL8172、TSL83
10、TSL8370、TSL8375、TSL834
0、TSL8345、TSL8380、TSL835
5、TSL8325、TSL8127、TSL812
2、TSL8178、TSL8177、TSL831
1、TSL8380、TSL8331、TSL832
6、TSL8037、TSL8226、TSL803
2、TSL8063、TSL8062、TSL8395
(いずれも、商品名)、東レ・ダウコ−ニング・シリコ
−ン(株)製のSZ6070、SZ6300、SH60
20、SZ6023、SH6062、SH4060、A
Y43−021、SZ6072、SZ6030、PRX
11、PRX19(いずれも、商品名)、日本ユニカー
(株)製のA−189、A−186、A−187、A−
1310(いずれも、商品名)などが挙げられる。
有する有機シラン化合物と一般構造式(III)で表される
シリル化合物との反応は、例えば、まず、上記一般構造
式(I)で表される親水基を有する有機シラン化合物の
水溶液を塩酸や硫酸で酸性側に調整するか、水酸化ナト
リウム水溶液や水酸化カリウム水溶液で塩基性側に調整
し、その中に一般構造式(II)で表されるシラン化合物
を滴下することにより、上記一般構造式(II) で表され
るシラン化合物のアルコキシ基やハロゲン基などが加水
分解してケイ素原子に直結する水酸基を少なくとも2個
有する一般構造式(III)で表されるシラン化合物にな
り、その後、中和することによって、一般構造式(I)
で表される親水基を有する有機シラン化合物の水酸基と
一般構造式(III)で表されるシラン化合物の水酸基とが
縮重合して、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組
成物が得られる。上記のように、一般構造式(II)で表
されるシラン化合物から一般構造式(III)で表されるシ
ラン化合物への加水分解は、一般構造式(I)で表され
る有機シラン化合物との縮重合時に行われるので、上記
一般構造式(II)で表されるシラン化合物の加水分解を
上記縮重合系とは別の系で行う必要はない。
化合物は、前記のように、加水分解によって一般構造式
(I)で表される有機シラン化合物となるものである
が、反応に際しては、この一般構造式(VI)で表される
シラン化合物を用いる場合は、一般構造式(VI)で表さ
れるシラン化合物の水溶液を塩酸や硫酸で酸性側に調整
するか、水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶
液で塩基性側に調整すると、シリル基に結合するアルコ
キシ基やハロゲン基が加水分解を起こして水酸基とな
り、一般構造式(I)で表される有機シラン化合物にな
るので、その後は上記と同様にその中に上記一般構造式
(II)で表されるシラン化合物を滴下することにより、
上記一般構造式(II)で表されるシラン化合物のアルコ
キシ基やハロゲン基などが加水分解して一般構造式(II
I)で表されるシラン化合物となり、その後、中和するこ
とによって、親水基を有する有機シラン化合物の水酸基
と一般構造式(III)で表されるシラン化合物の水酸基と
が縮重合して、有機シラン化合物−シラン化合物共重合
組成物が得られる。上記のように、一般構造式(VI)で
表されるシラン化合物を用いる場合も、その加水分解は
酸性側に調整するか、または塩基性側に調整することに
よって行うことができるので、一般構造式(VI)で表さ
れるシラン化合物から一般構造式(I)で表される有機
シラン化合物への加水分解も、該有機シラン化合物と一
般構造式(III)で表されるシラン化合物とを縮重合させ
るときの反応系と同じ系で行うことができ、別の系で行
う必要はない。
良好に進行するが、一般構造式(I)で表される有機シ
ラン化合物によっては酸性側で不溶物が生じやすいもの
があり、その際にはpH10〜11で行うのが好まし
い。一般構造式(II)で表されるシラン化合物としてア
ルコキシシラン化合物を用いるときはpH調整はアルコ
キシシラン化合物の滴下前のみでよいが、一般構造式
(II)で表されるシラン化合物としてハロゲン化シラン
化合物やカルボキシシラン化合物を用いて塩基性側で反
応する場合は反応中にpHが下がるので、水酸化ナトリ
ウム水溶液や水酸化カリウム水溶液などを添加してpH
を10〜11に保つ必要がある。また、一般構造式(I
I)で表されるシラン化合物としてアミノシラン化合物
を用いて酸性側で反応する場合は反応中にpHが上がる
ので、希塩酸や希硫酸などを添加してpHを2〜3に保
つ必要がある。
く、高すぎると上記一般構造式(II)で表されるシラン
化合物のアルコキシ基やハロゲン基が急激に加水分解す
るので、30〜60℃が好ましい。また、反応時間は、
反応量によっても異なるが、上記一般構造式(II)で表
されるシラン化合物を30分〜2時間かけて滴下し、そ
の後、1〜6時間攪拌を続けるのが好ましい。
酸性または塩基性のため、一般構造式(I)で表される
有機シラン化合物や一般構造式(III)で表されるシラン
化合物は解離しているので、反応溶液が酸性側の場合は
水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液などの
アルカリ水溶液を添加し、反応溶液が塩基性側の場合は
希塩酸や希硫酸などの酸水溶液を添加し攪拌して溶液を
中和する。この中和によって縮重合が進み有機シラン化
合物−シラン化合物共重合組成物が得られるが、中和後
の攪拌は2〜10時間程度が好ましい。
ラン化合物−シラン化合物共重合組成物に、加水分解に
よってケイ素原子に直結する水酸基が1個生じた一般構
造式(V)で表されるシラン化合物を反応させるが、こ
のような加水分解によってケイ素原子に直結する水酸基
が1個生じる一般構造式(IV)で表されるシラン化合物
としては、例えば、ジメチルビニルクロロシラン、n−
ブチルジメチルクロロシラン、tert−ブチルジメチ
ルクロロシラン、tert−ブチルジフェニルクロロシ
ラン、オクタデシルジメチルクロロシラン、メチルジフ
ェニルクロロシラン、トリ−n−ブチルジメチルクロロ
シラン、トリエチルクロロシラン、トリメチルクロロシ
ラン、トリ−n−プロピルクロロシラン、トリフェニル
クロロシラン、トリメチルシリルアイオダイド、ジメチ
ルエトキシシラン、ジメチルビニルエトキシシラン、ジ
メチルビニルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラ
ン、トリメチルメトキシシラン、トリフェニルエトキシ
シランなどが挙げられる。
ザンやヘキサメチルジシロキサンのようなケイ素原子を
2個有するシリル化合物も、加水分解によってケイ素原
子に直結する水酸基が1個生じるので使用することがで
きる。
ラン化合物としては、市販品も使用することができる。
そのような市販のシラン化合物としては、例えば、東芝
シリコーン(株)製のTSL8305、TSL821
6、TSL8217、TSL8218、TSL808
0、TSL8066、TSL8253、TSL825
8、TSL8031、TSL8254、TSL806
1、TSL8268、TSL8126、TSL831
8、TSL8317、TSL8121、TSL811
1、TSL8269、TSL8820、TSL8238
(いずれも、商品名)、東レ・ダウコ−ニング・シリコ
−ン(株)製のPRX24、SZ6079(いずれも、
商品名)などが挙げられる。
V)から明らかなように、ケイ素原子に直結する反応基
が一つであるため、それを加水分解して得られる一般構
造式(V)で表されるシラン化合物は、有機シラン化合
物−シラン化合物共重合組成物中に存在する水酸基と反
応して、有機シラン化合物−シラン化合物共重合物組成
物中の水酸基を減少させ、有機シラン化合物−シラン化
合物共重合組成物がさらに縮重合するのを防止する。す
なわち、この一般構造式(IV)で表されるシラン化合物
を加水分解して得られる一般構造式(V)で表されるシ
ラン化合物を反応させることによって、保存安定性のよ
いシラン化合物共重合組成物にすることができる。ま
た、上記一般構造式(I)で表される有機シラン化合物
と上記一般構造式(III)で表されるシラン化合物との反
応において、溶液を中和して縮重合反応させる工程中に
上記一般構造式(V)で表されるシラン化合物を反応さ
せると、シラン化合物共重合組成物の分子量をコントロ
ールすることができる。
成物と一般構造式(V)で表されるシラン化合物との反
応は、例えば、有機シラン化合物−シラン化合物共重合
組成物の水溶液中に一般構造式(V)で表されるシラン
化合物を滴下することにより、下記の反応式に示すよう
に有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物の水酸
基に一般構造式(V)で表されるシラン化合物の水酸基
が結合する。なお、下記の反応式においては、有機シラ
ン化合物−シラン化合物共重合組成物を簡略化して、単
に「共重合組成物」で示す。
シラン化合物においてZがハロゲン基のシラン化合物は
加水分解性がよいので、有機シラン化合物−シラン化合
物共重合組成物水溶液中に上記一般構造式(IV)で表さ
れるシラン化合物を直接滴下することによって上記反応
は進行するが、上記一般構造式(IV)で表されるシラン
化合物でZがアルコキシ基のものや、ヘキサメチルジシ
ロキサンなどのケイ素原子が2個のシラン化合物では、
あらかじめpH2〜3の水溶液中で加水分解して一般構
造式(V)で表されるシラン化合物とし、その後、有機
シラン化合物−シラン化合物共重合組成物水溶液に滴下
する必要がある。
成物と上記一般構造式(V)で表されるシラン化合物と
の反応温度は30〜60℃が好ましい。また、反応時間
は、反応量によっても異なるが、一般構造式(V)で表
されるシラン化合物の滴下に30分〜2時間、その後の
攪拌は1〜6時程度が好ましい。
水溶液や水酸化カリウム水溶液などのアルカリ水溶液で
中和し、さらに2〜10時間程度攪拌を続けて反応を完
結させることによって、シラン化合物共重合組成物が得
られる。
は、次の組成式 (R10R11R12SiO1/2 )a (R13R14SiO)b
(R15SiO3/2 )c (SiO2 )d (R16O1/2 )e 〔式中R10〜R15はケイ素原子に直接炭素原子が結合す
る有機基であり、R13〜R15のうち少なくとも一つは結
合手A(結合手Aは−CH2 −、−(CH2 )3−、−
(CH2 )3 OCH2 CH(OH)CH2 −、−(CH
2 )3 S−、−(CH2 )3 NH−または−(CH2 )
3 OCOCH2 CH2 −などの基を示す)を介して親水
性物質を結合するシラン化合物からシリル官能基部分を
除いた残基で、残りは水素原子、炭素数1〜18のアル
キル基、フェニル基または結合手C(結合手Cは結合手
Aに同じ)を介してシリル官能基に結合し得る化合物の
シリル官能基部分を除いた残基を表し、それぞれ異なっ
ていてもよく、また同じでもよく、R16は水素原子また
は低級アルキル基を表す。aは1以上の整数、b、c、
d、eはそれぞれ0以上の整数で、b+c+d≧2かつ
b+c≧1、1≦e+a≦c+2d+2を満たす数を示
す〕で表されるが、反応時のシラン化合物の量や種類を
変化させることにより、種々の特性を有するシラン化合
物共重合組成物を得ることができる。
れる有機シラン化合物1モルに対して一般構造式(II)
で表されるシラン化合物としてメチルジエトキシシラン
を1モル以上縮重合させると(多く縮重合させればさせ
るほど)、得られる共重合組成物はシリコーンの性質が
強くなり、また、一般構造式(II)で表されるシラン化
合物として3−(トリメトキシシリル)プロピルポリオ
キシエチレンエーテルなどの親水基を有する化合物を用
い、これを一般構造式(I)で表される有機シラン化合
物と縮重合させると、得られる共重合組成物は親水性が
増すとともに化粧品に配合した時に保湿性を向上させ
る。さらに、一般構造式(II)で表されるシラン化合物
として第4級アンモニウム塩が結合したジメチルオクタ
デシル−(3−トリメトキシシリルプロピル)アンモニ
ウムクロライドを用い、これを一般構造式(I)で表さ
れる有機シラン化合物と縮重合させると、一般構造式
(I)で表される有機シラン化合物に基づく優れた特性
の上に、例えば毛髪への収着性が顕著に向上するなど高
級アルキル第4級アンモニウム塩の特性が付加される。
整した後、液体のままあるいは粉末化して化粧品や繊維
処理剤などへの配合剤として使用に供され、また、必要
に応じて、イオン交換樹脂、透析膜、電気透析、ゲル濾
過、限外濾過などによって精製した後、液体のままある
いは粉末化して使用に供される。
一般構造式(I)で表される親水基を有する有機シラン
化合物に基づく優れた特性と一般構造式(III)で表され
るシラン化合物に基づいて付加された優れた特性を有し
ている。例えば、一般構造式(I)で表される親水基を
有する有機シラン化合物としてシリル化ペプチドを用い
た時には、該シリル化ペプチドに基づき、本発明のシラ
ン化合物共重合組成物は、シリコーン化合物に基づく優
れた特性とポリペプチドに基づく優れた特性を併有し、
これを毛髪化粧品や皮膚化粧品に配合するときは、毛髪
に艶や潤いを付与し、毛髪の櫛通り性を改善し、かつ毛
髪の枝分かれを防止し、皮膚に艶や潤いを付与し、かつ
皮膚をなめらかにし、なかでも、シャンプーなどの洗浄
剤に配合したときには、泡を軟らかい感触にし、使用後
の毛髪や皮膚をなめらかにするなどの特性を有し、かつ
一般構造式(III)で表されるシラン化合物の付加官能基
に基づいて、例えば、保湿性の向上、毛髪への収着性の
向上、撥水性の向上、紫外線吸収能、抗菌・殺菌性、造
膜性、増粘性などが付与されるようになる。
は、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物の水
酸基に一般構造式(IV)で表されるシラン化合物を加水
分解して得られる一般構造式(V)で表されるシラン化
合物を付加させているので、遊離の水酸基が少ないため
保存中の縮重合の可能性が低く、従って保存安定性にも
優れている。
的に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに
限定されるものではない。なお、実施例に先立ち、実施
例で使用するゲル濾過分析の条件、赤外線吸収スペクト
ル分析の測定条件について示す。また、以下の実施例な
どにおいて溶液や分散液の濃度を示す%は重量%であ
る。
件で行った。なお、分析結果はそれぞれの実施例ごとに
わけて図1〜5に示すが、得られた共重合組成物の結果
を実線で、原料のシリル化ペプチドの結果を破線で示
す。
スペクトル測定には、(株)島津製作所製FT−IR8
200PC(以下、FT−IRという)を用い、試料が
液体の場合は液体用セルを用い、試料を凍結乾燥などに
より粉末化した場合はKBr錠剤法によって測定した。
R7 =OHで、結合手Aが−(CH2 )3 OCH2 CH
(OH)CH2 −で、qの平均値=1.1、rの平均値
=14.9、q+rの平均値=16のシリル化加水分解
コラ−ゲンの30%水溶液100g(数平均分子量17
50、0.017モル)を500mlのビーカーに入
れ、希塩酸を用いてpH3に調整した。この溶液を湯浴
上で40℃で攪拌しながらジメチルジエトキシシラン1
5.3g(0.086モル、シリル化加水分解コラーゲ
ンに対して5当量)を1時間かけて滴下し、滴下終了
後、さらに40℃で5時間攪拌を続けた。つぎに、水酸
化ナトリウム水溶液でpHを7に調整し、40℃で4時
間攪拌を続けて縮重合させた。さらに、この溶液にトリ
メチルクロロシラン3.7g(0.034モル)を30
分かけて滴下して混合攪拌した。この間、同時に20%
水酸化ナトリウム水溶液を滴下して溶液のpHが7〜8
になるように保った。滴下終了後、さらに3時間攪拌を
続けて反応を完結した。反応終了後、反応液を濾過によ
り不溶物を除去し、濃度を調整してシリル化加水分解コ
ラーゲン−シラン化合物の共重合組成物の30%水溶液
を135g得た。
化加水分解コラーゲンのゲル濾過分析の結果を図1に示
すが、図1から明らかなように、得られた共重合組成物
では、原料のシリル化加水分解コラーゲンのゲル濾過分
子量約3600のピークはほとんど消失し、ゲル濾過分
子量約12000付近に大きなピークが認められ、シリ
ル化加水分解コラーゲンとシラン化合物とが共重合して
いることが確認された。
料であるシリル化加水分解コラーゲンの一部をそれぞれ
FT−IRで分析して比較したところ、共重合組成物で
は1250cm-1付近のSi−CH3 に起因すると考え
られるピークが増強され、また、Si−Oに起因すると
考えられる1100cm-1付近のピークが検出され、共
重合組成物がSi−O−Si結合を有していることが確
認された。
R7 =OHで、結合手Aが−(CH2 )3 −で、qの平
均値=1、rの平均値=6、q+rの平均値=7のシリ
ル化加水分解ケラチンの25%水溶液100g(数平均
分子量800、0.03モル)とメチルジエトキシシラ
ン8g(0.06モル、シリル化加水分解ケラチンに対
して2当量)およびトリメチルクロロシラン6.5g
(0.06モル)を用いたほかは、実施例1と同様にし
てシリル化加水分解ケラチン−シラン化合物の共重合組
成物の20%水溶液を90g得た。
よびその原料であるシリル化加水分解ケラチンの一部を
ゲル濾過分析したところ、図2に示すようなパターンを
与え、原料として用いたシリル化加水分解ケラチンのゲ
ル濾過分子量で約880のピークが減少し、ゲル濾過分
子量約1800付近にピークが検出され、共重合物組成
が生成していることが確認された。
料であるシリル化加水分解ケラチンの一部をそれぞれF
T−IRで分析したところ、実施例1と同様に、125
0cm-1付近のピークおよび1100cm-1付近のピー
クから、共重合組成物がSi−O−Si結合を有してい
ることが確認された。
べてがOHで、結合手Aが−(CH2 )3 OCH2 CH
(OH)CH2 −で、qの平均値=0.5、rの平均値
=5.5、q+rの平均値=6のシリル化加水分解大豆
タンパクの25%水溶液100g(数平均分子量74
6、0.034モル)を500mlのビーカーに入れ、
水酸化ナトリウム水溶液を加えてpH10.5に調整し
た。この溶液を55℃で攪拌しながら、メチルトリクロ
ロシラン10g(0.068モル、シリル化加水分解大
豆タンパクに対して2当量)を1.5時間かけて滴下し
た。この間、同時に水酸化ナトリウム水溶液を滴下して
反応溶液のpHが10〜11になるように保った。滴下
終了後、5時間攪拌を続けた後、この溶液を希塩酸を用
いてpH6.5に調整し、55℃で5時間攪拌を続けて
縮重合させた。さらに、この溶液にトリメチルクロロシ
ラン14.7g(0.13モル)を1時間かけて滴下し
て混合攪拌した。この間、同時に20%水酸化ナトリウ
ム水溶液を滴下して溶液のpHが7〜8になるように保
った。滴下終了後、3時間攪拌を続けて反応を完結させ
た。反応終了後、この溶液を電気透析により脱塩精製
し、濃度を調整してシリル化加水分解大豆タンパク−シ
ラン化合物の共重合組成物の20%水溶液を102g得
た。
よびその原料であるシリル化加水分解大豆タンパクの一
部をゲル濾過分析したところ、図3に示すようなパター
ンを与え、原料として用いたシリル化加水分解大豆タン
パクのゲル濾過分子量で約900のピークが減少し、ゲ
ル濾過分子量約2500付近に主ピークが検出され、共
重合組成物が生成していることが確認された。
料であるシリル化加水分解大豆タンパクの一部をそれぞ
れFT−IRで分析したところ、実施例1と同様に、1
250cm-1付近のピークが増強され、また1100c
m-1付近にピークが検出されることから、共重合組成物
がSi−O−Si結合を有していることが確認された。
べてがOHで、結合手Aが−(CH2 )3 OCH2 CH
(OH)CH2 −で、qの平均値=1、rの平均値=
4、q+rの平均値=5のシリル化加水分解酵母タンパ
クの20%水溶液100g(数平均分子量600、0.
033モル)を500mlのビーカーに入れ、水酸化ナ
トリウム水溶液を用いてpH10.5に調整した。この
溶液を湯浴上で50℃で攪拌しながら、メチルジエトキ
シシラン8.8g(0.066モル、シリル化加水分解
酵母タンパクに対して2当量)および3−(トリメトキ
シシリル)プロピルポリオキシエチレン(10)エーテ
ル2g(0.003モル、シリル化加水分解酵母タンパ
クに対して0.1当量)との混合液を1.5時間かけて
滴下し、滴下終了後さらに50℃で5時間攪拌を続け
た。つぎに、希塩酸でpHを6.5に調整し、50℃で
6時間攪拌を続けて重合させた。さらに、この溶液にト
リメチルクロロシラン15.1g(0.14モル)を1
時間かけて滴下して混合攪拌した。この間、同時に20
%水酸化ナトリウム水溶液を滴下して溶液のpHが7〜
8になるように保った。滴下終了後3時間攪拌を続けて
反応を完結させた。反応終了後、濾過により不溶物を除
去し、濃度を調整してシリル化加水分解酵母タンパク−
シラン化合物の共重合組成物の20%水溶液を110g
得た。
よびその原料のシリル化加水分解酵母タンパクの一部を
ゲル濾過分析したところ、図4に示すパターンを与え、
原料のシリル化加水分解酵母タンパクのゲル濾過分子量
約800のピークは減少し、ゲル濾過分子量約2700
付近に大きなピークが認められ、シリル化加水分解酵母
タンパクとシラン化合物が共重合していることが確認さ
れた。
料であるシリル化加水分解酵母タンパクの一部をそれぞ
れFT−IRで分析したところ、実施例1と同様に、1
250cm-1付近のピークが増強され、また1100c
m-1付近にピークが検出されることから、共重合組成物
がSi−O−Si結合を有していることが確認された。
R7 =OHで、結合手Aが−(CH2 )3 −で、qの平
均値=0.06、rの平均値=9.94、q+rの平均
値=10のシリル化加水分解シルク30%水溶液100
g(数平均分子量1250、0.024モル)を500
mlのビーカーに入れ、希塩酸を用いてpH3に調整し
た。この溶液を湯浴上で50℃で攪拌しながらジメチル
ジエトキシシラン6.4g(0.048モル、シリル化
加水分解シルクに対して2当量)およびジメチルオクタ
デシル−〔(3−トリメトキシシリル)プロピル〕アン
モニウムクロライドの50%エタノール溶液を1.9g
(0.002モル、シリル化加水分解シルクに対して
0.08当量)との混合液を1.5時間かけて滴下し、
滴下終了後、さらに50℃で5時間攪拌を続けた。つぎ
に、水酸化ナトリウム水溶液でpHを7に調整し、50
℃で6時間攪拌を続けて縮重合させた。さらに、この溶
液にトリメチルクロロシラン11g(0.1モル)を3
0分かけて滴下して混合攪拌した。この間、同時に20
%水酸化ナトリウム水溶液を滴下して溶液のpHが7〜
8になるように保った。滴下終了後、さらに3時間攪拌
を続けて反応を完結した。反応終了後、反応液を濾過に
より不溶物を除去し、温度を調整してシリル化加水分解
シルク−シラン化合物の共重合組成物の30%水溶液を
115g得た。
化加水分解シルクのゲル濾過分析の結果を図5に示す
が、図5から明らかなように、得られた共重合組成物で
は、原料のシリル化加水分解シルクのゲル濾過分子量約
1600のピークはほとんど消失し、ゲル濾過分子量約
16000付近に大きなピークが認められ、シリル化加
水分解シルクとシラン化合物とが共重合していることが
確認された。
料であるシリル化加水分解シルクの一部をそれぞれFT
−IRで分析して比較したところ、共重合組成物では1
250cm-1付近のSi−CH3 に起因すると思われる
ピークが増強され、また、Si−Oに起因すると考えら
れる1100cm-1付近のピークが検出され、共重合組
成物がSi−O−Si結合していることが確認された。
らかさの測定〕上記実施例1〜5で得られたシリル化ペ
プチド−シラン化合物共重合組成物で毛髪を処理し、毛
髪の表面のなめらかさを測定した。
た共重合組成物およびそれぞれの原料のシリル化ペプチ
ドを10%水溶液になるように調製し、その中に長さ1
0cmで重さ1gの毛束を10分間浸漬し、毛束をヘア
ードライヤーで乾燥することによって行った。なお、比
較対照として、実施例1〜5で用いた原料であるシリル
化加水分解コラーゲン、シリル化加水分解ケラチン、シ
リル化加水分解大豆タンパク、シリル化加水分解酵母タ
ンパク、シリル化加水分解シルクの10%水溶液で処理
した毛髪の表面のなめらかさについても調べた。
(株)製の摩擦感テスターKES−SEを用いて測定し
たが、この装置においては、なめらかさ(ざらつき)
は、試料の表面の一定距離を移動する摩擦子が感じる摩
擦係数の平均偏差値で表され、単位は無次元であり、値
が小さいほど「なめらかである」ことを示している。
きの摩擦係数の平均偏差値を表3に示す。なお、測定値
は各試料10回ずつの測定値の平均値である。
た共重合組成物で表面処理した毛髪表面の摩擦係数の平
均偏差値は、いずれも未処理毛の摩擦係数の平均偏差値
より10〜18%値が小さく、それぞれの実施例で使用
した原料のシリル化ペプチドで処理した毛髪の摩擦係数
の平均偏差値と比べても、それぞれ7〜10%小さく、
毛髪の表面になめらかさが付与されているのが明らかで
あった。
記実施例1〜5で得られたシリル化ペプチド−シラン化
合物共重合組成物の毛髪への収着性を、Journal
of SCCJ Vol.21,No.2記載の「毛
髪の損傷度評価法(I)」中のカラム循環法に従って試
験した。
の液体クロマト用カラムに、平均長さ2mmに切断した
毛髪1.8gを充填し、その中に実施例1〜5で得られ
たシリル化ペプチド−シラン化合物共重合組成物の濃度
をそれぞれ2%に調整した試験液を流速2ml/min
で一定時間循環させた。
ル濾過分析することによって求め、循環前後の試験液中
の試料濃度の変化より毛髪1g当たりの試料の収着量を
算出した。なお、毛髪への浸透による試料濃度の低下量
は、対照に平均分子量1000のポリオキシエチレング
リコールの2%水溶液を用いて上記と同じ条件下で試験
液を循環させ、ポリオキシエチレングリコール濃度の低
下量を毛髪への浸透によるものとして補正した。
原料のシリル化ペプチドの2%水溶液を使用して毛髪へ
の収着性も調べ、循環時間が15分、30分、45分、
60分、90分の時の実施例1〜5で得られた共重合組
成物の毛髪への収着性を表4にそれぞれの原料の毛髪1
g当たりの収着量(mg)を100としたときの指数
(ただし、小数点以下は四捨五入による)で示す。
例1〜5で得られたシリル化ペプチド−シラン化合物共
重合組成物は、毛髪への収着性を示す指数が100を超
えていて、それぞれの原料のシリル化ペプチドに比べ
て、毛髪への収着性が高くなっていた。特に実施例5の
シリル化加水分解シルク−シラン化合物共重合組成物の
毛髪への収着性が原料のシリル化加水分解シルクに比べ
て高くなったのは、シリル化加水分解シルクとの縮重合
に第4級アンモニウム塩が結合するシラン化合物(ジメ
チルオクタデシル−〔(3−トリメトキシシリル)プロ
ピル〕アンモニウムクロライド)を使用したので、その
第4級アンモニウムによって共重合組成物がカチオン化
され、毛髪への収着性が向上したためであると考えられ
る。
1〜5で得られたシリル化ペプチド−シラン化合物共重
合組成物の吸湿性を調べた。
ーレに入れ、その粉砕羊毛に共重合組成物の成分が0.
3gになるように試料を含浸させ、定温乾燥器で恒量に
なるまで乾燥した。その後、相対湿度79.2%の恒湿
槽にシャーレを入れ、24時間ごとに重量を測定して、
羊毛1g当たりの吸湿量(g)を測定した。
原料として用いたシリル化ペプチドについても上記実施
例の場合と同様に羊毛1g当たりの吸湿量(g)を調べ
た。保存から1日(24時間)、2日(48時間)、3
日(72時間)および4日(96時間)後の各実施例の
羊毛1g当たりの吸湿量を表5にそれぞれの原料の場合
の羊毛1g当たりの吸湿量を100としたときの指数
(ただし、小数点以下は四捨五入による)で示す。
例1〜5で得られたシリル化ペプチド−シラン化合物共
重合組成物は、保湿力の指標となる吸湿性の指数が10
0を超えていて、それぞれの原料のシリル化ペプチドに
比べて、保湿力が高くなっていた。特に実施例4のシリ
ル化加水分解酵母タンパク−シラン化合物共重合組成物
の保湿力が原料のシリル化加水分解酵母タンパクに比べ
て高くなったのは、シリル化酵母タンパクとの縮重合に
ポリオキシエチレン基を10モル有するシラン化合物
〔3ー(トリメトキシシリル)プロピルポリオキシエチ
レン(10)エーテル〕を用いたので、そのポリオキシ
エチレン基の有する保湿力が共重合組成物の保湿力の向
上に寄与したものと考えられる。
ン化合物共重合組成物とその原料のシリル化加水分解コ
ラーゲンのゲル濾過分析の結果を示す図である。
化合物共重合組成物とその原料のシリル化加水分解ケラ
チンのゲル濾過分析の結果を示す図である。
ラン化合物共重合組成物とその原料のシリル化加水分解
大豆タンパクのゲル濾過分析の結果を示す図である。
ラン化合物共重合組成物とその原料のシリル化加水分解
酵母タンパクのゲル濾過分析の結果を示す図である。
合物共重合組成物とその原料のシリル化加水分解シルク
のゲル濾過分析の結果を示す図である。
0)
V)から明らかなように、ケイ素原子に直結する反応基
が一つであるため、それを加水分解して得られる一般構
造式(V)で表されるシラン化合物は、有機シラン化合
物−シラン化合物共重合組成物中に存在する水酸基と反
応して、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物
中の水酸基を減少させ、有機シラン化合物−シラン化合
物共重合組成物がさらに縮重合するのを防止する。すな
わち、この一般構造式(IV)で表されるシラン化合物を
加水分解して得られる一般構造式(V)で表されるシラ
ン化合物を反応させることによって、保存安定性のよい
シラン化合物共重合組成物にすることができる。また、
上記一般構造式(I)で表される有機シラン化合物と上
記一般構造式(III)で表されるシラン化合物との反応に
おいて、溶液を中和して縮重合反応させる工程中に上記
一般構造式(V)で表されるシラン化合物を反応させる
と、シラン化合物共重合組成物の分子量をコントロール
することができる。
よびその原料であるシリル化加水分解ケラチンの一部を
ゲル濾過分析したところ、図2に示すようなパターンを
与え、原料として用いたシリル化加水分解ケラチンのゲ
ル濾過分子量で約880のピークが減少し、ゲル濾過分
子量約1800付近にピークが検出され、共重合組成物
が生成していることが確認された。
R7 =OHで、結合手Aが−(CH2 )3 −で、qの平
均値=0.06、rの平均値=9.94、q+rの平均
値=10のシリル化加水分解シルク30%水溶液100
g(数平均分子量1250、0.024モル)を500
mlのビーカーに入れ、希塩酸を用いてpH3に調整し
た。この溶液を湯浴上で50℃で攪拌しながらジメチル
ジエトキシシラン6.4g(0.048モル、シリル化
加水分解シルクに対して2当量)およびジメチルオクタ
デシル−〔(3−トリメトキシシリル)プロピル〕アン
モニウムクロライドの50%エタノール溶液を1.9g
(0.002モル、シリル化加水分解シルクに対して
0.08当量)との混合液を1.5時間かけて滴下し、
滴下終了後、さらに50℃で5時間攪拌を続けた。つぎ
に、水酸化ナトリウム水溶液でpHを7に調整し、50
℃で6時間攪拌を続けて縮重合させた。さらに、この溶
液にトリメチルクロロシラン11g(0.1モル)を3
0分かけて滴下して混合攪拌した。この間、同時に20
%水酸化ナトリウム水溶液を滴下して溶液のpHが7〜
8になるように保った。滴下終了後、さらに3時間攪拌
を続けて反応を完結した。反応終了後、反応液を濾過に
より不溶物を除去し、濃度を調整してシリル化加水分解
シルク−シラン化合物の共重合組成物の30%水溶液を
115g得た。
Claims (4)
- 【請求項1】 下記の一般構造式(I)で表される親水
基を有する有機シラン化合物の群から選ばれる少なくと
も1種以上と、下記の一般構造式(II)で表されるシラ
ン化合物を加水分解して得られる下記の一般構造式(II
I )で表されるシラン化合物の群から選ばれる少なくと
も1種以上とを縮重合させた後、この有機シラン化合物
−シラン化合物共重合組成物に、下記の一般構造式(I
V)で表されるシラン化合物を加水分解して得られる下
記の一般構造式(V)で表されるシラン化合物を付加さ
せて得られたことを特徴とするシラン化合物共重合組成
物。 一般構造式(I): R1 (3−m)Si(OH)mA−B (I) 〔式中、mは2または3で、(3−m)個のR1 はアル
コキシ基、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基を
表し、Aは結合手でメチレン基、プロピレン基、−(C
H2 )3 OCH2 CH(OH)CH2 −、−(CH2 )
3 S−、−(CH 2 )3 NH−および−(CH2 )3 O
COCH2 CH2 −よりなる群から選ばれる少なくとも
1種の基を表し、Bは親水性の有機基を表す〕で表され
る親水基を有する有機シラン化合物 一般構造式(II): R2 nSiX(4−n) (II) 〔式中、nは0から2の整数で、R2 は炭素原子がケイ
素原子に直接結合する有機基であり、n個のR2 は同じ
でもよく、異なっていてもよい。(4−n)個のXは水
酸基、アルコキシ基、ハロゲン基、カルボキシル基およ
びアミノ基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基
である〕で表されるシラン化合物 一般構造式(III ): R2 nSi(OH)pY(4−p−n) (III ) 〔式中、nは0から2の整数で、pは2から4の整数、
n+p≦4で、R2 は炭素原子がケイ素原子に直接結合
する有機基であり、n個のR2 は同じでもよく、異なっ
ていてもよい。(4−p−n)個のYはアルコキシ基、
水素原子およびシロキシ基よりなる群から選ばれる少な
くとも1種の基である〕で表されるシラン化合物 一般構造式(IV): R3 3 SiZ (IV) 〔式中、3個のR3 は炭素原子がケイ素原子に直接結合
する有機基であり、3個のR3 は同じでもよく、異なっ
ていてもよい。Zは水酸基、アルコキシ基、ハロゲン
基、カルボキシル基およびアミノ基よりなる群から選ば
れる少なくとも1種の基である〕で表されるシラン化合
物 一般構造式(V): R3 3 Si(OH) (V) 〔式中、3個のR3 は炭素原子がケイ素原子に直接結合
する有機基であり、3個のR3 は同じでもよく、異なっ
ていてもよい〕で表されるシラン化合物 - 【請求項2】 一般構造式(I)におけるBが数平均分
子量100〜50000のポリペプチドであることを特
徴とする請求項1記載のシラン化合物共重合組成物。 - 【請求項3】 下記の一般構造式(I)で表される親水
基を有する有機シラン化合物の群から選ばれる少なくと
も1種以上と、下記の一般構造式(II)で表されるシラ
ン化合物を加水分解して得られる下記の一般構造式(II
I )で表されるシラン化合物の群から選ばれる少なくと
も1種以上とを水溶液中で縮重合させた後、この有機シ
ラン化合物−シラン化合物共重合組成物に、下記の一般
構造式(IV)で表されるシラン化合物を加水分解して得
られる下記の一般構造式(V)で表されるシラン化合物
を水溶液中で付加させることを特徴とするシラン化合物
共重合組成物の製造方法。 一般構造式(I): R1 (3−m)Si(OH)mA−B (I) 〔式中、mは2または3で、(3−m)個のR1 はアル
コキシ基、水素原子または炭素数1〜3のアルキル基を
表し、Aは結合手でメチレン基、プロピレン基、−(C
H2 )3 OCH2 CH(OH)CH2 −、−(CH2 )
3 S−、−(CH 2 )3 NH−および−(CH2 )3 O
COCH2 CH2 −よりなる群から選ばれる少なくとも
1種の基を表し、Bは親水性の有機基を表す〕で表され
る親水基を有する有機シラン化合物 一般構造式(II): R2 nSiX(4−n) (II) 〔式中、nは0から2の整数で、R2 は炭素原子がケイ
素原子に直接結合する有機基であり、n個のR2 は同じ
でもよく、異なっていてもよい。(4−n)個のXは水
酸基、アルコキシ基、ハロゲン基、カルボキシル基およ
びアミノ基よりなる群から選ばれる少なくとも1種の基
である〕で表されるシラン化合物 一般構造式(III ): R2 nSi(OH)pY(4−p−n) (III ) 〔式中、nは0から2の整数で、pは2から4の整数、
n+p≦4で、R2 は炭素原子がケイ素原子に直接結合
する有機基であり、n個のR2 は同じでもよく、異なっ
ていてもよい。(4−p−n)個のYはアルコキシ基、
水素原子およびシロキシ基よりなる群から選ばれる少な
くとも1種の基である〕で表されるシラン化合物 一般構造式(IV): R3 3 SiZ (IV) 〔式中、3個のR3 は炭素原子がケイ素原子に直接結合
する有機基であり、3個のR3 は同じでもよく、異なっ
ていてもよい。Zは水酸基、アルコキシ基、ハロゲン
基、カルボキシル基およびアミノ基よりなる群から選ば
れる少なくとも1種の基である〕で表されるシラン化合
物 一般構造式(V): R3 3 Si(OH) (V) 〔式中、3個のR3 は炭素原子がケイ素原子に直接結合
する有機基であり、3個のR3 は同じでもよく、異なっ
ていてもよい〕で表されるシラン化合物 - 【請求項4】 一般構造式(I)におけるBが数平均分
子量100〜50000のポリペプチドであることを特
徴とする請求項3記載のシラン化合物共重合組成物の製
造方法。
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KR20180062201A (ko) * | 2016-11-30 | 2018-06-08 | 모멘티브퍼포먼스머티리얼스코리아 주식회사 | 유기 전자 소자 봉지재용 조성물 및 이를 이용하여 형성된 봉지재 |
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US20220356065A1 (en) * | 2021-04-22 | 2022-11-10 | Rohm And Haas Electronic Materials Cmp Holdings, Inc. | Surface modified silanized colloidal silica particles |
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- 1998-06-19 JP JP17249898A patent/JP3729309B2/ja not_active Expired - Lifetime
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- 1999-06-16 CN CNB991090586A patent/CN1150254C/zh not_active Expired - Fee Related
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JP2008523806A (ja) * | 2004-12-16 | 2008-07-10 | ダウ・コーニング・コーポレイション | シラン処理シリカフィルター媒体を用いる飲料中の異臭を抑制または減少させる方法 |
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