JP2002011338A - 乳化剤及び乳化組成物 - Google Patents

乳化剤及び乳化組成物

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JP2002011338A
JP2002011338A JP2000197698A JP2000197698A JP2002011338A JP 2002011338 A JP2002011338 A JP 2002011338A JP 2000197698 A JP2000197698 A JP 2000197698A JP 2000197698 A JP2000197698 A JP 2000197698A JP 2002011338 A JP2002011338 A JP 2002011338A
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vinyl monomer
organopolysiloxane
emulsifier
mass
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JP2000197698A
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English (en)
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Masanori Isoda
昌紀 磯田
Yoshio Shimizu
喜雄 清水
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Lion Corp
Original Assignee
Lion Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定性に優れた乳化組成物を調製するための
乳化剤を提供すること。 【解決手段】 下記(a)〜(c)を共重合して得られ
るグラフト共重合体である乳化剤: (a)オルガノポリシロキサン側鎖を有するビニル系モ
ノマー、(b)ポリアルキレンオキシド側鎖を有するビ
ニル系モノマー、及び(c)水溶性ビニル系モノマー。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シャンプー、リン
ス、コンディショナー、ムース、ミスト等の毛髪用化粧
料;ボディーシャンプー、クリーム等の皮膚用化粧料;
衣類等の繊維用仕上げ剤;紙、金属、木、ガラス、繊
維、プラスチック等の塗料又は表面処理剤等として使用
できる乳化組成物、及び該乳化組成物を調製するのに使
用されるグラフト共重合体である乳化剤に関する。
【従来の技術】溶媒として水を使用する各種高分子物質
のエマルションは、人体及び環境に対して安全であり、
塗料や各種加工剤等に広く用いられている。特に、オル
ガノポリシロキサンの水性エマルジョンは化粧品、繊維
処理剤をはじめとして非常に多岐にわたり応用されてお
り、水性でありながら、シリコーンの特質である滑択
性、光沢性、防汚性、撥水性などの機能を被塗付表面に
付与する。一般に、高重合度のオルガノポリシロキサン
は、より優れた滑択性、光沢性、防汚性、撥水性などの
機能及び、適用対象へのより効率的な付着が期待される
が、通常、そのような高重合度オルガノポリシロキサン
の水性乳化組成物は、乳化剤として界面活性剤を用い製
造される。例えば、特開昭63−125530では、複
数の撹拌手段を用いることにより汎用の界面活性剤を乳
化剤とした1〜50万cp(25℃)のオルガノポリシ
ロキサンの水中油型エマルジョンが製造可能であるこ
と、特開平5−32789では、液晶形成性界面活性剤
を乳化剤として用いることで1〜100万cp(25
℃)のオルガノポリシロキサンの水中油型エマルジョン
が製造可能であることが提示されている。いずれも、高
重合度のオルガノポリシロキサンを均一、安定に乳化し
ているものであるが、分散している粒子径が0.5μm
以下であり、よりシリコーンの特性を引き出すことを考
えた際、より大きな粒子径にすることが望まれる。特開
平6−184315では、HLB値の異なる2種のノニ
オン界面活性剤を2段階で別々に用いることで1〜10
0μmの大きな粒子経を有する、オルガノポリシロキサ
ンの水中油型エマルジョンが製造できることが示されて
いる。しかしながら、ここでは、高粘度のポリシロキサ
ンを直接乳化しているのではなく、一旦、低粘度の液体
シリコーンに高粘度のものを溶解したものを乳化してお
り、手順として簡易とはいいがたい。さらに、上述の先
行技術はいずれも、人体へ適用した場合、界面活性剤に
よって引き起こされる皮膚刺激等の安全性の問題を内包
している。
【0002】一方、粒子径の大きい状態で良好な安定性
を付与し、かつ、人体への安全性も配慮して、高分子乳
化剤が使用されることがある。例えば、特開昭62−9
1235、特開平1−210028ではポリオキシアル
キレン変性シリコーンを乳化剤として用いた組成物が提
示されている。しかしながら、これらは、本来の使用性
を維持したまま乳化組成物の安定性を持たせるために、
水溶性多価アルコールを併用することを必須としている
ため、煩雑な製造工程となる上、コストがかかり、なお
かつ、用途展開をする際、その多価アルコールの該用途
における性能への影響を考慮しなければならない。特開
昭63−319036においても新規ポリオキシアルキ
レン変性シリコーンが乳化剤として提示されている。こ
こでは、乳化組成物の安定性を系の増粘化により達成し
ているが、それを製品へ配合する際のハンドリング性が
問題となる。また、ビニル系高分子を乳化剤として用い
ている例もある。例えば、特開平9−276684では
α−オレフィン−無水マレイン酸−ポリオキシアルキレ
ンアリルエーテル共重合体が、特開平10−23123
1ではビニル系共重合体の架橋物が提示されている。し
かしながら、記載されているオルガノポリシロキサンの
配合量、重合度は本発明中で用いうるそれに比べ圧倒的
に低く、シリコーン本来の特性を十分発揮しきれていな
いものである。さらに、上述した界面活性剤や高分子乳
化剤のみを用いて、粒子径が比較的大きくなるように
(>1μm)高重合度オルガノポリシロキサンの水性乳
化組成物を調製した場合、該乳化組成物は、不十分な安
定性のために徐々に油滴生成等の相分離が生じる結果、
通常の洗浄では高重合度オルガノポリシロキサンが完全
に除去できず、繰り返し使用することで蓄積していくこ
とが懸念される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、安定性に優
れた乳化組成物及び該組成物を調製するための乳化剤を
提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】本発明は、下記(a)〜
(c)を共重合して得られるグラフト共重合体であるこ
とを特徴とする乳化剤を提供する。 (a)オルガノポリシロキサン側鎖を有するビニル系モ
ノマー、(b)ポリアルキレンオキシド側鎖を有するビ
ニル系モノマー、及び(c)水溶性ビニル系モノマー。
また、本発明は、上記乳化剤を含有することを特徴とす
る乳化組成物を提供する。
【0004】
【発明の実施の形態】<グラフト共重合体>本発明の乳
化剤であるグラフト共重合体は、(c)水溶性ビニル系
モノマーを主成分とするビニル系共重合体を含む幹ポリ
マーと、(a)オルガノポリシロキサンを含む枝ポリマ
ー、(b)ポリアルキレンオキシドを含む枝ポリマー、
及び必要により(d)アルコール可溶性重合体を含む枝
ポリマーを有する。 (a)本発明の乳化剤であるグラフト共重合体におい
て、オルガノポリシロキサンを含む枝ポリマーを含む構
成単位(a)は、下記構造式(1)で表される。
【0005】
【化1】
【0006】式中、R1は水素原子又はメチル基(好ま
しくはメチル基)である。R2は酸素原子で中断されて
もよい炭素数1〜11(好ましくは1〜8)の2価の炭
化水素基である。炭化水素基としては、直鎖又は分岐又
は環状の飽和又は不飽和アルキレン基、フェニレン基、
置換フェニレン基等があげられる。このうち、飽和アル
キレン基、フェニレン基、置換フェニレン基が好まし
い。R3は炭素数1〜30(好ましくは1〜18)の1
価の脂肪族基及び芳香族基、ヒドロキシル基又は炭素数
1〜22(好ましくは1〜12)の含フッ素アルキル基
である。脂肪族基としては、メチル基、エチル基、プロ
ピル基等の飽和脂肪族基、アリル基等の不飽和脂肪族基
があげられる。このうち、メチル基、エチル基、プロピ
ル基等の飽和脂肪族基が好ましい。芳香族基としては、
フェニル基、置換フェニル基、ナフチル基、ビフェニル
基等があげられる。このうち、フェニル基、置換フェニ
ル基が好ましい。含フッ素アルキル基中に含まれるフッ
素は、該アルキル基中の水素原子の6〜100%と置換
されているのが好ましい。hは0、1又は2の数(好ま
しくは2)である。nは0〜500(好ましくは10〜
400)の数である。本発明のオルガノポリシロキサン
側鎖を有するビニルポリマーの側鎖のオルガノシロキサ
ンを含む枝ポリマーとしては、例えば、ジメチルポリシ
ロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、ジフェニル
ポリシロキサン等が挙げられ、この中で、ジメチルポリ
シロキサンが好ましい。このオルガノポリシロキサンを
含む枝ポリマーを含む単位を構成単位(a)とすると、
(a)は下記構造式(A)で表される。
【0007】
【化2】
【0008】(式中、R1、R2、R3、nは前記の通り
である)で表される化合物である。ラジカル重合性基含
有オルガノポリシロキサン化合物は単独でもまたはn値
の異なる2種類以上組み合わせて用いても良い。 (b)本発明の乳化剤であるグラフト共重合体におい
て、ポリアルキレンオキシドを含む枝ポリマーを含む構
成単位(b)は、下記構造式(2)で表される。
【0009】
【化3】
【0010】式中、R4は水素原子又はメチル基(好ま
しくはメチル基)である。R5は酸素原子で中断されて
もよい炭素原子数1〜11(好ましくは1〜8)の2価
の炭化水素基である。炭化水素基としては、直鎖又は分
岐又は環状の飽和又は不飽和アルキレン基、フェニレン
基、置換フェニレン基等があげられる。このうち、飽和
アルキレン基、フェニレン基、置換フェニレン基が好ま
しい。AOはエチレンオキシ基又はエチレンオキシ基と
プロピレンオキシ基とからなるアルキレンオキシ基であ
る。エチレンオキシ基とプロピレンオキシ基との付加形
態は、ブロック型、ランダム型どちらでもよいが、好ま
しくはブロック型である。AO中のエチレンオキシ基と
プロピレンオキシ基との割合は、エチレンオキシ基:プ
ロピレンオキシ基=100:0〜10:90であるのが
好ましく、100:0〜30:70であるのがより好ま
しい。R6は水素原子又は炭素数1〜4(好ましくは1
〜3)のアルキル基である。好ましくは、メチル基であ
る。lは平均重合度を表し、2〜50(好ましくは4〜
40)の数である。
【0011】本発明の乳化剤であるグラフト共重合体に
おいて、ポリアルキレンオキシドを含む枝ポリマーとし
ては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコール、ポリブチレングリコール、エチレングリ
コール−プロピレングリコール重縮合体、エチレングリ
コール−ブチレングリコール重縮合体等が挙げられる
が、この中でポリエチレングリコール、エチレングリコ
ール−プロピレングリコール重縮合体が好ましい。この
ポリアルキレンオキシドを含む枝ポリマーを含む単位を
構成単位(b)とすると、構成単位(b)は下記構造式
(B)で表される。
【0012】
【化4】
【0013】(式中、R4は水素原子又はメチル基、R6
は酸素原子で中断されてもよい炭素原子数1〜11の2
価の炭化水素基、R6は水素原子又は炭素数1〜4のア
ルキル基、1は平均重合度を表し、2〜50の数であ
る。)で表される。ラジカル重合性基含有ポリアルキレ
ンオキシドは単独でもまたは1値の異なる2種類以上組
み合わせて用いても良い。 (c)本発明の乳化剤であるグラフト共重合体におい
て、幹ポリマーを構成する水溶性ビニル系ポリマー
(c)は、一般的なラジカル重合等によって重合が可能
であるビニル単量体であって、酸性基含有水溶性ビニル
系モノマー、塩基性基含有水溶性ビニル系モノマーがあ
げられる。酸性基を有する水溶性ビニル系モノマーとし
ては、例えば、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレ
イン酸等の不飽和カルボン酸、スチレンスルホン酸、2
−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホ
ン酸等の不飽和スルホン酸、モノ(メタクリロイルオキ
シエチル)アシッドホスフェート等の不飽和リン酸等が
挙げられる。このうち、(メタ)アクリル酸、クロトン
酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸、スチレンスルホ
ン酸、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパ
ンスルホン酸等の不飽和スルホン酸が好ましい。重合後
必要に応じて、これらをアルカリ土類金属の水酸化物、
有機アミン等で中和することができる。塩基性基を有す
る水溶性ビニル系モノマーとしては、(メタ)アクリル
酸ジアルキルアミノアルキル等のアミノ基を有するモノ
マー、ビニルピリジン、ビニルイミダゾールなどの含窒
素芳香環を有するモノマー等が挙げられる。このうち、
(メタ)アクリル酸ジアルキルアミノアルキル等のアミ
ノ基を有するモノマーが好ましい。重合後必要に応じ
て、これらを4級化、両性化することができる。これら
の酸性基含有水溶性ビニル系モノマーや塩基性基含有水
溶性ビニル系モノマーは単独でも2種以上組合せて用い
ることもできる。 (d)本発明のグラフト共重合体において、必要に応じ
て導入することが可能である、上記アルコール可溶性ポ
リマー鎖を含む枝ポリマーを含む構成単位(d)は、下
記構造式(3)で表される。
【0014】
【化5】
【0015】本明細書において、アルコール可溶性と
は、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso
−プロパノール、t−ブタノール、iso−ブタノール等
の低級アルコール類に可溶であるものをいう。式中、R
7は水素原子又はメチル基(好ましくはメチル基)であ
る。Yは連結基である。連結基Yを構成する主鎖は、酸
素、窒素、イオウ原子等のヘテロ原子を含有していても
よい炭素数1〜30、好ましくは1〜25の2価の脂肪
族基である。このような炭素鎖としては、例えば、メチ
レン、エチレン、プロピレン等の飽和脂肪族基、アリル
基、ブテニル基等の不飽和脂肪族基が挙げられる。この
うち、メチレン、エチレン、プロピレン等の飽和脂肪族
基が好ましい。ヘテロ原子として具体的には、エステル
基(−COO−、−OCO−)、ケトン基(>CO)、
アミノ基(−NR−、R:水素又は炭素数1〜4の低級
アルキル基を示す)、エーテル基(−O−)、チオエー
テル基(−S−)等を含有することができる。このう
ち、エステル基、エーテル基、チオエーテル基、アミノ
基が好ましい。また、この主鎖中には、フェニレン基や
置換フェニレン基等の2価芳香族基が含まれていても良
い。連結基Yの両端の結合原子は、炭素原子であること
ができる他、その一方の末端原子が炭素原子で他方の末
端原子がヘテロ原子であることができ、また、両末端が
ヘテロ原子であることができる。この連結基の主鎖に
は、側鎖として、炭素数1〜4の低級アルキル基や低級
アルコキシ基が結合していても良く、また、水酸基や、
その他の置換基が結合していても良い。
【0016】R8はアルコール可溶性ビニル系単量体か
ら形成される構成単位を表す。mは平均重合度を表し、
1〜100の数(好ましくは10〜100)である。こ
のようなアルコール可溶性ビニル系単量体としては、例
えば、アクリル酸、メタクリル酸(以下(メタ)アクリ
ル酸という)の直鎖又は分岐のある炭素数1〜18(好
ましくは1〜12)のアルキルエステル類、(メタ)ア
クリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロ
キシプロピル、等のヒドロキシアルキルエステル類、
(メタ)アクリルアミド等のアミド類、酢酸ビニル、ス
チレン等が挙げられる。このうち、(メタ)アクリル酸
のアルキルエステル類、スチレンが好ましい。これらの
単量体は単独でも2種類以上を組み合わせて用いること
もできる。本発明のグラフト共重合体における好ましい
構成単位(d)は、下記構造式(4)で表されるものが
あげられる。
【0017】
【化6】
【0018】式(4)中、R7、R8、mは上述したとお
りである。Aは−COO−、−CO−又はフェニレン基
(−Ph−)を示す。aは0又は1の数を示す。Bは下
記式で表される2価の基を示す。 (4B−1) −R9− (4B−2) −R9−CH(OH)−R10− (4B−3) −R9−CH(OH)−R10−OCO−
11− (4B−4) −R9−O−CO−N−Ar−NR12− (4B−5) −NR12−R9− (4B−6) −NR12−R9−NR13− (4B−7) −R9−O−R10− (4B−8) −NR12−COO− (4B−9) −R9−OCO−R10−COO− (4B−10) −R9−NR12−R10−NR13− 上記(4B−1)〜(4B−10)式において、R9
10、R11は炭素数1〜4のアルキレン基を示し、
12、R13は水素又は炭素数1〜4のアルキル基を示
す。Arはフェニレン基又はトルイレン基等の置換フェ
ニレン基を示す。また、bは0又は1の数を示す。式
(4)中Cは−S−、−O−又は下記式(5)で表され
る2価の基を示す。
【0019】
【化7】
【0020】また、cは0又は1の数を示す。上記構成
単位(d)を形成させるモノマーとしては、下記一般式
(D)で表されるラジカル重合性基含有アルコール可溶
性モノマーを含むビニル系重合体が好ましい。
【0021】
【化8】
【0022】(式中、R7、R8、R9、R11、mは前記
の通りである。)で表される化合物である。ラジカル重
合性基含有アルコール可溶性単量体を含むビニル系重合
体化合物は単独でもまたは2種類以上組み合わせて用い
ても良い。 (e)構成単位(a)〜(d)と共重合可能な単量体と
しては、一般的なラジカル重合によって重合が可能であ
るものを使用することができる。例えば、(メタ)アク
リルアミド等のアミド類、(メタ)アクリル酸の直鎖又
は分岐のある炭素数1〜18のアルキルエステル類、
(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリ
ル酸ヒドロキシプロピル、等のヒドロキシアルキルエス
テル類、スチレン、(メタ)アクリル酸パーフロロデシ
ルエチル、(メタ)アクリル酸パーフロロエチル等のパ
ーフロロエステル類等が挙げられる。このうち、(メ
タ)アクリル酸のアルキルエステル類、ヒドロキシアル
キルエステル類、(メタ)アクリルアシド類、スチレン
が好ましい。これらの単量体は、合成された共重合体の
水又はアルコール可溶性を損なわない範囲で、単独でも
2種類以上を組み合わせて用いることもできる。
【0023】(各単量体の比率)本発明の乳化剤である
グラフト共重合体における上記構成単位(a)、(b)
の比率は、構成単位(c)として、 (I)酸性基含有水溶性ビニル系モノマーのみを用いる
場合は、本発明の乳化剤の全質量を基準として、好まし
くは(a)0.1〜40質量%、(b)55〜90質量
%、より好ましくは(a)1〜30質量%、(b)55
〜70質量%であり; (II)塩基性基含有水溶性ビニル系モノマーを用いる場
合は、本発明の乳化剤の全質量を基準として、好ましく
は(a)0.1〜40質量%、(b)10〜90質量
%、より好ましくは(a)は1〜30質量%、(b)3
0〜70質量%である。
【0024】(a)、(b)の比率がこのような範囲内
にあると、オルガノポリシロキサンの特性が十分に発
揮されると共に、本発明の乳化剤を用いて乳化組成物を
形成する際に、分散相、特に高重合度オルガノシロキサ
ンオイルの均一乳化が容易になり、本発明の乳化組成
物を用いて形成される皮膜が、水又は界面活性剤水溶液
により容易に溶解でき、分散相、特に高重合度オルガ
ノシロキサンオイルを安定、均一に乳化することができ
るだけでなく、形成される乳化組成物の分散安定性が増
加し、粒子間の合一や油滴の分離が生じることがなく、
しかも、本発明の乳化剤及び乳化組成物の粘性が適度
な範囲にあり操作性が良好であるので好ましい。
【0025】また、上記(I)〜(III)のいずれの場
合でも、構成単位(c)〜(e)の比率は特に限定され
ないが、(I)の場合、好ましくは(c)10〜45質
量%、(d)0〜40質量%、(e)0〜35質量%、
より好ましくは(c)20〜45質量%、(d)0〜2
0質量%、(e)0〜25質量%であり;(II)の場
合、好ましくは(c)10〜90質量%、(d)0〜4
0質量%、(e)0〜80質量%、より好ましくは
(c)20〜90質量%、(d)0〜20質量%、
(e)0〜50質量%であるのが好ましい。さらに、本
発明においては構成単位(a)に対する構成単位(b)
の比率も重要であり、質量比[a]/[b]は好ましく
は3/0.005、より好ましくは2/0.02であ
る。この範囲内で、分散相、特に高重合度オルガノシロ
キサンオイルの均一乳化が容易となり、本発明の乳化組
成物を用いて形成される皮膜が、水又は界面活性剤水溶
液により容易に溶解できるので好ましい。また、本発明
におけるグラフト共重合体の数平均分子量は、好ましく
は10,000〜1,000,000、特に好ましく
は、30,000〜200,000の範囲である。
【0026】<乳化剤及び乳化組成物の製造法>本発明
の乳化組成物は、ラジカル重合性基含有オルガノポリシ
ロキサン、ラジカル重合性基含有ポリアルキレンオキシ
ド、必要であればラジカル重合性基含有アルコール可溶
性単量体を含むビニル系重合体、及びこれらと共重合可
能な前記ラジカル重合性モノマーを有機溶媒中において
共重合し、ついで得られた反応生成物に必要に応じて重
合に用いた溶媒を留去した後、水を加え、必要に応じ中
和、4級化、両性化等の変性をした水性溶液に、高重合
度オルガノポリシロキサンオイル等の分散相を添加し、
ホモジナイザー等の分散混合機を用いて分散混合させる
ことにより得ることができる。重合形態としては、アニ
オン重合、カチオン重合、配位重合等とりうるがラジカ
ル重合法が好ましい。ラジカル重合性基含有オルガノポ
リシロキサン、ラジカル重合性基含有ポリアルキレンオ
キシド及びラジカル重合性基含有アルコール可溶性単量
体を含むビニル系重合体のラジカル重合性基としては、
例えば、アクリル基、メタクリル基、ビニル基、アリル
基等のアルケニル基、スチリル基等が挙げられる。
【0027】重合時に用いられる有機溶媒としては、メ
タノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコー
ル類、あるいは酢酸エチル等のエステル類、ベンゼン、
トルエン、キシレン等の芳香族類、アセトン、メチルエ
チルケトン等のケトン類が挙げられ、好ましくはアルコ
ール類、より好ましくはエタノールである。この時溶媒
は1種又は2種以上の組み合わせて用いても良い。有機
溶媒の使用割合は、原料モノマー及び高重合度オルガノ
ポリシロキサンオイルの混合物100質量部当たり、6
0〜600質量部、好ましくは100〜400質量部で
ある。
【0028】ラジカル重合開始剤としては、アゾビスイ
ソブチロニトリル等のアゾ化合物、ベンゾイルパーオキ
シド等の有機過酸化物、過硫酸ソーダ等の過硫酸塩等が
挙げられ、アゾ化合物が好ましい。ラジカル重合開始剤
の使用割合は、モノマー全量の0.001〜10.0モ
ル%、好ましくは0.01〜5.0モル%、より好まし
くは0.1〜2.0モル%である。反応温度は50〜1
50℃、特に50〜100℃の範囲内で行うのが好まし
く、この温度条件下であれば4〜10時間で反応を完結
させることができる。上記の如き溶液重合によって得ら
れた反応生成物を、必要に応じて、重合に用いた溶媒留
去後、水を加え、必要に応じて中和、4級化、両性化等
の変性をすることにより、水系に置換する。
【0029】中和剤としては、苛性ソーダ、苛性カリな
どのアルカリ、アルカリ土類金属の水酸化物、トリエチ
ルアミン、トリエタノールアミン、モノエタノールアミ
ン、2−アミノメチルプロパノール等の有機アミン類な
ど、酸の中和に通常用いられるものを挙げることができ
る。4級化剤としては、塩化メチル、臭化エチル、塩化
ベンジル等のハロゲン化炭化水素、ジメチル硫酸などの
アルキル硫酸等が挙げられる。両性化剤としては、モノ
クロロ酢酸(塩)、モノクロロ琥珀酸(塩)、α−ハロ
ゲン化高級脂肪酸等のカルボン酸型両性化剤、2−クロ
ロエタンスルホン酸、パラクロロメチルスルホン酸、サ
ルトン等のスルホン酸型両性化剤等が挙げられる。
【0030】<乳化組成物の任意成分>その他、通常の
表面処理剤や化粧料、医薬品等の身体用乳化組成物に用
いられる種々の油性成分と水性溶液とを乳化することが
できる。 (油性成分)油性成分としては、高重合度オルガノポリ
シロキサンオイル、低重合度オルガノポリシロキサンオ
イルのようなシリコーン類、流動パラフィン、スクワラ
ンといった炭化水素類、脂肪酸エステル類等をあげるこ
とができる。このうち、高重合度オルガノポリシロキサ
ンオイル、炭化水素類が好ましく、高重合度オルガノポ
リシロキサンオイルが特に好ましい。本発明における高
重合度オルガノポリシロキサンオイルは、公知の各種の
ものを用いることが出来る。例えば、ジメチルポリシロ
キサン、メチルフェニルポリシロキサン、ジメチルポリ
シロキサン・メチル(ポリオキシアルキレン)シロキサ
ン共重合体、アミノ変性シリコーン、エポキシ変性シリ
コーン、カルボキシ変性シリコーン、アルコール変性シ
リコーン、フッ素変性シリコーン等が挙げられる。本発
明では、特に、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニ
ルポリシロキサンの使用が好ましい。本発明で用いるオ
ルガノポリシロキサンオイルの粘度(25℃)は特に限
定されないが、1万〜100万cSt、好ましくは10
〜100万cStのものである。なお、本明細書中に記
載される粘度とは、化粧品原料基準、一般試験法の粘度
測定法・第1法によって測定された25℃における値で
ある。
【0031】(水性溶液)乳化組成物の連続相を構成す
る水性溶液としては、メタノール、エタノール、n−プ
ロパノール、iso−プロパノール、t−ブタノール、
iso−ブタノール等の水に可溶な低級アルコール、ア
セトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド
等の水性溶液を使用することができる。このうち、低級
アルコールが好ましい。これらの溶媒と水とは、好まし
くは0:100〜50:50の割合で用いるのが好まし
い。本発明の乳化組成物中の乳化剤、油性成分及び水性
溶液の含有量は特に限定されないが、乳化剤は0.01
〜10質量%、油性成分は0.5〜80質量%、水性溶
液は10〜99.5質量%であるのが好ましく、乳化剤
が0.05〜10質量%、油性成分が1〜50質量%、
水性溶液が40〜99質量%であるのがより好ましい。
本発明の好ましい乳化組成物の好ましい例として、本発
明の乳化剤のグラフト共重合体を0.2〜10質量%含
有し、25℃で1万〜100万cStの粘度を示す高重
合度オルガノポリシロキサンオイルを該共重合体1質量
部当たり5〜100質量部含有する乳化組成物を挙げる
ことができる。
【0032】本発明の乳化組成物を、シャンプー、リン
ス、コンディショナー、ムース、ミスト等の毛髪用化粧
料として使用する場合、本発明の乳化剤を0.01〜1
0質量%、高重合度オルガノポリシロキサンオイル、流
動パラフィン、スクワラン等の油性成分を0.5〜30
質量%、水と低級アルコール等との水性溶液を50〜9
9質量%、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホ
ン酸塩等のアニオン性界面活性剤、トリメチル長鎖アル
キルアンモニウム塩等のカチオン性界面活性剤、ポリオ
キシエチレンアルキルエーテル等の非イオン性界面活性
剤等の界面活性剤を0〜40質量%、エチレングリコー
ル、グリセリン等の多価アルコールを0〜20質量%、
ドデシルアルコール等の高級アルコールを0〜20質量
%含有するのが好ましい。
【0033】本発明の乳化組成物を、ボディーシャンプ
ー、クリーム等の皮膚用化粧料として使用する場合、本
発明の乳化剤を0.01〜10質量%、高重合度オルガ
ノポリシロキサンオイル、流動パラフィン、スクワラン
等の油性成分を0.5〜30質量%、水と低級アルコー
ル等との水性溶液を50〜99質量%、ポリオキシエチ
レンアルキルエーテルスルホン酸塩等のアニオン性界面
活性剤、トリメチル長鎖アルキルアンモニウム塩等のカ
チオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエー
テル等の非イオン性界面活性剤等の界面活性剤を0〜4
0質量%、エチレングリコール、グリセリン等の多価ア
ルコールを0〜20質量%、ドデシルアルコール等の高
級アルコールを0〜20質量%含有するのが好ましい。
【0034】本発明の乳化組成物を、衣類等の繊維用仕
上げ剤として使用する場合、本発明の乳化剤を0.01
〜10質量%、高重合度オルガノポリシロキサンオイ
ル、流動パラフィン、スクワラン等の油性成分を0.5
〜40質量%、水と低級アルコール等との水性溶液を4
0〜99質量%、ポリオキシエチレンアルキルエーテル
スルホン酸塩等のアニオン性界面活性剤、トリメチル長
鎖アルキルアンモニウム塩等のカチオン性界面活性剤、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル等の非イオン性界
面活性剤等の界面活性剤を0〜40質量%、エチレング
リコール、グリセリン等の多価アルコールを0〜20質
量%、ドデシルアルコール等の高級アルコールを0〜2
0質量%含有するのが好ましい。
【0035】本発明の乳化組成物を、紙、金属、木、ガ
ラス、繊維、プラスチック等の表面処理剤として使用す
る場合、本発明の乳化剤を0.01〜30質量%、高重
合度オルガノポリシロキサンオイル、流動パラフィン、
スクワラン等の油性成分を0.5〜70質量%、水と低
級アルコール等との水性溶液を20〜99質量%、ポリ
オキシエチレンアルキルエーテルスルホン酸塩等のアニ
オン性界面活性剤、トリメチル長鎖アルキルアンモニウ
ム塩等のカチオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテル等の非イオン性界面活性剤等の界面活性
剤を0〜40質量%、エチレングリコール、グリセリン
等の多価アルコールを0〜20質量%、ドデシルアルコ
ール等の高級アルコールを0〜20質量%含有するのが
好ましい。本発明の乳化剤を用いて得られる乳化組成物
は、構成単位(a)由来のオルガノポリシロキサン鎖に
よって形成される疎水的環境中に高重合度オルガノポリ
シロキサンを取り込んでいると同時に、構成単位(b)
由来のポリアルキレンオキシド鎖によって親水性が付与
されている結果として、乳化状態が極めて均一である。
本発明の乳化組成物は、良好な被膜形成性を有し、固体
表面に塗布することにより、その表面に均一な、分散
相、特に高重合度オルガノポリシロキサン含有グラフト
共重合体被膜を形成することができる。この被膜は、分
散相、特に高重合度のオルガノシロキサン由来の非常に
良好な滑択性を有するだけでなく、必要に応じ、水、あ
るいは界面活性剤水溶液を用いて容易に溶解除去するこ
とができる。
【0036】
【実施例】次に本発明を実施例により更に詳細に説明す
るが、本発明は下記実施例によってなんら限定されるも
のではない。実施例で得られた乳化組成物の平均粒子径
は、日機装製マイクロトラックUPA粒度分布計を用い
て測定した。 実施例1 還流冷却器、滴下ロート、温度計、窒素導入管及び撹拌
装置を取り付けた500mL四つ口フラスコに下記に示
す構造(a)においてn=133のラジカル重合性基含
有オルガノポリシロキサン(チッソ(株)、FM−O7
25)3gをエタノール(EtOH)92gに均一溶解
させ、窒素ガス導入後、フラスコを加熱して内温80℃
まで昇温した。2,2’−アゾビス(2−メチルブチロ
ニトリル)1gをEtOH26gに均一に溶解し滴下ロ
ート(1)にいれ、別の滴下ロート(2)に下記に示す
構造(a)においてn=13のラジカル重合性基含有オ
ルガノポリシロキサン(チッソ(株)、FM−O71
1)3g、下記に示す構造(b)においてl=22のラ
ジカル重合性基含有ポリエチレンオキシド57g、下記
に示す構造(d)において(−R4−)mがポリアクリ
ル酸ブチル(m=46)であるラジカル重合性基含有ポ
リアクリル酸ブチル(東亞合成(株)、AB−6)2
g、(C)メタクリル酸35g、及び、EtOH66g
の均一混合溶液を入れた。フラスコを80℃に保った状
態で滴下ロート(1)、(2)の内容物を2時間かけて
滴下し、さらに3時間、温度を維持した後、室温まで冷
却することで重合を完結させた。これよりEtOH75
gを85℃にて加熱留去した後に、水酸化ナトリウム1
3gを精製水200gに均一に溶解した水溶液を30分
かけて滴下し、グラフト共重合体の水性溶液を得た。
【0037】
【化9】
【0038】この水性溶液において、その共重合体の数
平均分子量は50,000であり、濃度は25質量%で
あった。該共重合体水性溶液10gに対し、25℃で1
0万cStの粘度を示すジメチルポリシロキサンオイル
(東レダウシリコーン(株)、SH200、10万c
s)100gを加え、500mLステンレスビーカー中
にてプロペラ型の撹拌羽根を用い、600rpm、10
分間撹拌した後、精製水100gを添加し希釈、分散さ
せることでオルガノポリシロキサン水性乳化組成物を得
た。得られた乳化組成物の平均粒子径は2.2μmであ
った。
【0039】実施例2 実施例1におけるモノマー成分として、前記構造式
(b)においてl=22のラジカル重合性基含有ポリエ
チレンオキシドを50g、メタクリル酸の代わりにメタ
クリル酸ジメチルアミノエチルを42gとする以外は同
様にして共重合を行った。その後、モノクロロ酢酸26
gをEtOH84gに溶解した液を滴下ロート(3)
に、水酸化カリウム15gをEtOH135gに溶解し
た液を滴下ロート(4)にいれ、フラスコを70℃に保
ちながら、滴下ロート(3)、(4)の内容物を30分
かけて滴下し、さらに5時間、温度を維持した後、室温
まで冷却することで両性化反応を完結させた。一晩静置
後、副生した塩を減圧濾過により濾別し、再び85℃に
加熱、EtOH 275gを留去した後、精製水250
gを添加することで、グラフト共重合体の水性溶液を得
た。この水性溶液において、その共重合体の数平均分子
量は65,000であり、濃度は25質量%であった。
該共重合体水性溶液 10gに対し、SH200(10
万cs)100gを加え、500mLステンレスビーカ
ー中にてプロペラ型の撹拌羽根を用い、600rpm、
10分間撹拌した後、精製水80gを添加し希釈、分散
させることでオルガノポリシロキサン水性乳化組成物を
得た。得られた乳化組成物の平均粒子径は2.7μmで
あった。
【0040】実施例3 実施例2と全く同様にして得られた共重合物に対して、
臭化エチル30gをフラスコを70℃に保ちながら30
分かけて滴下し、さらに5時間、温度を維持することで
カチオン化反応を完結させた。再び85℃に加熱、Et
OH55gを留去した後、精製水260gを添加するこ
とで、グラフト共重合体の水性溶液を得た。この水性溶
液において、その共重合体の数平均分子量は60,00
0であり、濃度は25質量%であった。該共重合体水性
溶液10gに対し、SH200(10万cs)100g
を加え、500mLステンレスビーカー中にてプロペラ
型の撹拌羽根を用い、600rpm、10分間撹拌した
後、精製水120gを添加し希釈、分散させることでオ
ルガノポリシロキサン水性乳化組成物を得た。得られた
乳化組成物の平均粒子径は3.2μmであった。
【0041】実施例4 実施例1におけるモノマー成分として、前記構造式
(a)においてn=133のラジカル重合性基含有オル
ガノポリシロキサン(チッソ(株)、FM−O725)
を9g、n=13のラジカル重合性基含有オルガノポリ
シロキサン(チッソ(株)、FM−O711)を9g、
前記構造式(b)においてl=22のラジカル重合性基
含有ポリエチレンオキシドを43g、メタクリル酸の代
わりにメタクリル酸ジメチルアミノエチルを37gとす
る以外は同様にして共重合を行った。その後、臭化エチ
ル26gをフラスコを70℃に保ちながら30分かけて
滴下し、さらに5時間、温度を維持することでカチオン
化反応を完結させた。再び85℃に加熱、EtOH 5
0gを留去した後、精製水250gを添加することで、
グラフト共重合体の水性溶液を得た。この水性溶液にお
いて、その共重合体の数平均分子量は70,000であ
り、濃度は25質量%であった。該共重合体水性溶液
10gに対し、SH200(10万cs)50gを加
え、500mLステンレスビーカー中にてプロペラ型の
撹拌羽根を用い、600rpm、10分間撹拌した後、
精製水60gを添加し希釈、分散させることでオルガノ
ポリシロキサン水性乳化組成物を得た。得られた乳化組
成物の平均粒子径は2.4μmであった。
【0042】実施例5 実施例1におけるモノマー成分として、前記構造式
(d)において(−R4−)mがポリメタリル酸メチル
(m=58)であるラジカル重合性基含有ポリメタクリ
ル酸メチル(東亞合成(株)、AA−6)4g、前記構
造式(d)においてl=22のラジカル重合性基含有ポ
リエチレンオキシドを43g、メタクリル酸の代わりに
メタクリル酸ジメチルアミノエチルを37g、残部ビニ
ル系モノマーとしてメタクリル酸2−ヒドロキシエチル
を10gとする以外は同様にして共重合を行った。その
後、臭化エチル26gをフラスコを70℃に保ちながら
30分かけて滴下し、さらに5時間、温度を維持するこ
とでカチオン化反応を完結させた。再び85℃に加熱、
EtOH 50gを留去した後、精製水250gを添加
することで、グラフト共重合体の水性溶液を得た。この
水性溶液において、その共重合体の数平均分子量は6
0,000であり、濃度は25質量%であった。該共重
合体水性溶液 10gに対し、SH200(10万c
s)75gを加え、500mLステンレスビーカー中に
てプロペラ型の撹拌羽根を用い、600rpm、10分
間撹拌した後、精製水80gを添加し希釈、分散させる
ことでオルガノポリシロキサン水性乳化組成物を得た。
得られた乳化組成物の平均粒子径は2.8μmであっ
た。
【0043】比較例1 実施例1において構造(b)で示されるモノマーを用い
ず、メタクリル酸の使用量を92gとする以外は同様に
してオルガノポリシロキサン水性乳化組成物を得た。得
られた乳化組成物の平均粒子径は3.6μmであった。 比較例2 本発明の乳化剤であるグラフト共重合体の代わりに、ア
ニオン界面活性剤(ライオン(株)製、アルファオレフ
ィンスルホン酸ナトリウム(炭素数16))を乳化剤と
して用いた。アニオン界面活性剤60%水溶液10gに
対し、SH200(10万cs)60gを加え、実施例
と同様にしてオルガノポリシロキサン水性乳化組成物を
得た。得られた乳化組成物の平均粒子径は1.5μmで
あった。 比較例3 本発明の乳化剤であるグラフト共重合体の代わりに、ノ
ニオン界面活性剤(日本エマルジョン(株)製、POE
(12)ラウリルエーテル)を乳化剤として用いた。ノ
ニオン界面活性剤65%水溶液5gに対し、SH200
(10万cs)130gを加え、実施例と同様にしてオ
ルガノポリシロキサン水性乳化組成物を得た。得られた
乳化組成物の平均粒子径は2.4μmであった。 比較例4 比較例3において、ノニオン界面活性剤65%水溶液5
gに対して加えるSH200(10万cs)の量を65
gとする以外は同様にしてオルガノポリシロキサン水性
乳化組成物を得た。得られた乳化組成物の平均粒子径は
0.5μmであった。
【0044】比較例5 本発明におけるグラフト共重合体の代わりに、ポリオキ
シエチレン変性シリコーン(信越シリコーン製、KF−
615A)を乳化剤として用いた。変性シリコーン65
%水溶液5gに対し、SH200(10万cs)130
gを加え、実施例と同様にして乳化を試みたが、精製水
で希釈時、大きな粒状粒子がほぐれず、実施例と同様の
均一分散エマルジョンを得ることができなかった。上記
実施例1〜5及び比較例1〜5で得られたオルガノポリ
シロキサン水性乳化組成物について、室温で静置させ、
経日での分離安定性の評価を下記判定基準で行った。 ○:1カ月を過ぎても、目視判定で分離がほとんど認め
られない △:1日〜1カ月後の間、目視判定でわずかに分離が認
められる ×:製造直後〜1日後、目視判定で分離が認められる また、上記実施例1〜5及び比較例1〜5で得られたオ
ルガノポリシロキサン水性乳化組成物をガラス板上に1
00μmの厚みで塗布し、24時間室温で風乾すること
で形成させた皮膜について、残留性を下記判定基準で評
価した。水または1%アルキルベンゼンスルホン酸ナト
リウム水溶液を用い、スポンジで洗浄、すすいだ後、手
の指で触った結果、 ○:べたつかず、ガラス板特有のつるつるした感触がす
る △:僅かにべたつく ×:シリコーンオイルそのものに特有な強いベタツキ感
がある
【0045】
【表1】 次に、下記実施例6,7及び比較例6で示した毛髪用ス
タイリング剤を調製し、以下のように性能評価を行っ
た。
【0046】実施例6 下記成分を混合して毛髪用スタイリング剤を調製した。 (成分) 実施例1の水性乳化組成物 10.0% ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油 0.5% グリセリン 5.0% エタノール 15.0% 香料 適量 精製水 適量 計 100%
【0047】 実施例7 下記成分を混合して毛髪用スタイリング剤を調製した。 (成分) 実施例3の水性乳化組成物 10.0% ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油 0.5% グリセリン 5.0% エタノール 15.0% 香料 適量 精製水 適量 計 100%
【0048】比較例6 下記成分を混合して毛髪用スタイリング剤を調製した。 (成分) 比較例1の水性乳化組成物 10.0% ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油 0.5% グリセリン 5.0% エタノール 15.0% 香料 適量 精製水 適量 計 100%
【0049】比較例7 下記成分を混合して毛髪用スタイリング剤を調製した。 (成分) 市販整髪剤用樹脂(ホ゜リ(ヒ゛ニルヒ゜ロリト゛ン/酢酸ヒ゛ニル)共重合体) 1.0% ポリオキシエチレン変性シリコーン 3.0% グリセリン 5.0% エタノール 15.0% 香料 適量 精製水 適量 計 100%
【0050】<試験方法>長さ30cm、重さ10gの
毛束をシャンプー処理、タオルドライ後、試料を2g塗
布し風乾した。乾燥後、毛束に櫛を通したあと、まとま
りの良さ、滑り性、ごわつきのなさ、を専門パネラーに
より評価した。 ○:良好 △:普通 ×:良く
ない さらに、上記評価後の毛束をシャンプーで洗浄しすすい
だ後の残留性について評価した。手の指で触った結果、 ○:べたつかず、つるつるした感触がする △:僅かにべたつく ×:シリコーンオイルそのものに特有な強いベタツキ感
がある
【0051】
【表2】
【0052】実施例6,7の毛髪用スタイリング剤は、
経日安定性も良好であった。
【発明の効果】本発明のオルガノポリシロキサン用乳化
剤は、従来と比べて分散粒子径が大きいにも関わらず良
好な安定性を有する高重合度オルガノポリシロキサンの
水性乳化組成物を容易に形成させる。該水性乳化組成物
は、固体表面に対し、高重合度オルガノシロキサン由来
の非常に良好な滑択性を付与する被膜を形成させること
ができ、しかも、水、界面活性剤水溶液で容易に溶解除
去できる利点も有する。また、従来の界面活性剤を乳化
剤として用いる系に比べて人体に対して安全であると考
えられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01F 17/52 B01F 17/52 C08F 290/06 C08F 290/06 Fターム(参考) 4C083 AC102 AC122 AC432 AD161 AD162 CC32 DD31 EE06 4D077 AA04 AA05 AA09 AA10 AB10 AB11 AB12 AC01 BA02 BA07 CA03 CA12 CA13 DD06Y DD06Z DD23X DD23Y DD56Y DD56Z DE02Y DE02Z DE07Y DE07Z DE15Y DE15Z DE16Y DE16Z DE28Y DE28Z 4J027 AA01 AA02 AC02 AC03 AC06 AF05 AJ08 AJ09 BA04 BA05 BA06 BA07 CB09 CC02 CD07

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記(a)〜(c)を共重合して得られ
    るグラフト共重合体であることを特徴とする乳化剤: (a)オルガノポリシロキサン側鎖を有するビニル系モ
    ノマー、(b)ポリアルキレンオキシド側鎖を有するビ
    ニル系モノマー、及び(c)水溶性ビニル系モノマー。
  2. 【請求項2】 下記(a)〜(d)を共重合して得られ
    るグラフト共重合体であることを特徴とする乳化剤: (a)オルガノポリシロキサン側鎖を有するビニル系モ
    ノマー、(b)ポリアルキレンオキシド側鎖を有するビ
    ニル系モノマー、(c)水溶性ビニル系モノマー、及び
    (d)アルコール可溶性ポリマー鎖を有するビニル系モ
    ノマー。
  3. 【請求項3】 下記(a)〜(c)及びを(e)共重合
    して得られるグラフト共重合体であることを特徴とする
    乳化剤: (a)オルガノポリシロキサン側鎖を有するビニル系モ
    ノマー、(b)ポリアルキレンオキシド側鎖を有するビ
    ニル系モノマー、(c)水溶性ビニル系モノマー、及び
    (e)(a)〜(d)と共重合可能なビニル系モノマ
    ー。
  4. 【請求項4】 下記(a)〜(e)を共重合して得られ
    るグラフト共重合体であることを特徴とする乳化剤: (a)オルガノポリシロキサン側鎖を有するビニル系モ
    ノマー、(b)ポリアルキレンオキシド側鎖を有するビ
    ニル系モノマー、(c)水溶性ビニル系モノマー、及び
    (d)アルコール可溶性ポリマー鎖を有するビニル系モ
    ノマー。(e)(a)〜(d)と共重合可能なビニル系
    モノマー。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4いずれか1項記載の乳化剤
    を含有することを特徴とする乳化組成物。
  6. 【請求項6】 請求項1〜4いずれか1項記載の乳化剤
    を用い、25℃で1万〜100万cStの粘度を示す高
    重合度オルガノポリシロキサンオイルを該共重合体1質
    量部あたり5〜100質量部分散させたことを特徴とす
    るオルガノポリシロキサン乳化組成物。
  7. 【請求項7】 請求項5又は6記載の乳化組成物を含有
    することを特徴とする表面処理剤。
  8. 【請求項8】 請求項5又は6記載の乳化組成物を含有
    することを特徴とする洗浄剤組成物。
  9. 【請求項9】 請求項5又は6記載の乳化組成物を含有
    することを特徴とする外用剤組成物。
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