JP2008173564A - 高分子乳化剤 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の高分子乳化剤(A)は一般式(1)で表される構成単位(a)、中和可能な官能基を有する親水性構成単位(b)、及び非イオン性親水性構成単位(c)を含むものである。構成単位(a)、構成単位(b)、構成単位(c)の配列は、ランダム、ブロック、またはグラフトのいずれでも良い。また、これら構成単位以外の構成単位を含んでいてもよい。ここで親水性構成単位における親水性とは、その構成単位を形成するモノマーの20℃の蒸留水への溶解度(g/100g水)が8以上のものを言う。
一般式(4)において、R1、R2及びR3は水素原子又は炭素数1〜2のアルキル基を示すが、R1及びR2が水素原子であるものが好ましい。R4は炭素数1〜4の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を示すが、炭素数が2〜4のアルキレン基が好ましい。X1は酸素原子又はNHを示すが、酸素原子が好ましい。nは1〜10の数を示すが、1〜5の数が好ましく、2〜4の数がより好ましい。
一般式(5)において、R5、R6及びR7は水素原子又は炭素数1〜2のアルキル基を示すが、R5及びR6が水素原子であるものが好ましい。Mは水素原子又は陽イオン基を示すが、陽イオン基としては、Na、Kなどのアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン等を挙げることができ、特にNa、Kが好ましい。
一般式(6)において、R8、R9及びR10は水素原子又は炭素数1〜2のアルキル基を示すが、R8及びR9が水素原子であるものが好ましい。R11は炭素数1〜4の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を示すが、炭素数が2〜3のアルキレン基が好ましい。具体的にはエチレン基、プロピレン基等が挙げられる。R12は炭素数1〜2のアルキル基を示すが、メチル基が好ましい。X2は酸素原子又はNHを示すが、酸素原子が好ましい。mは1〜14の数を示すが、7〜11が好ましい。
一般式(7)において、R13及びR14は水素原子が好ましい。R16は、乳化安定性の点から、炭素数8〜22、特に炭素数12〜22のアルキル基又はアルケニル基が好ましい。具体的にはオクチル基、2−エチルヘキシル基、デシル基、ラウリル基、ミリスチル基、セチル基、ステアリル基、オレイル基、ベヘニル基等が挙げられる。X3は酸素原子が好ましい。
疎水性モノマー(d)の具体例としては、ブチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリルアミド、オクチル(メタ)アクリルアミド、ラウリル(メタ)アクリルアミド、ステアリル(メタ)アクリルアミド、ベヘニル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。中でもラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレートが好ましい。
高分子乳化剤(A)は公知の合成方法により得ることができる。例えば、モノマー(a)、モノマー(b)及びモノマー(c)、更に必要によりモノマー(d)を含むモノマー成分を溶液重合法で重合させることで得られる。
本発明で用いる油性成分(B)としては、揮発性、不揮発性のいずれでも良く、常温での形態として固体状、ペースト状、液体状のいずれでもよいが、ポリシロキサンが好ましく、特に25℃における動粘度20mm2/s以下のものが好ましく、10mm2/s以下のものがより好ましい。動粘度はウベローデ粘度計やキャノン−フェンスケ粘度計によって測定できる(JIS Z 8803 液体の粘度−測定方法)。
本発明の水中油型乳化組成物は、高分子乳化剤(A)、油性成分(B)、及び水(C)を含有する。
製造法1:高分子乳化剤(A)、油性成分(B)及び水(C)を混合した系を40℃以上に加熱して可溶化状態にした後、40℃より低い温度に冷却し、さらにその後中和する工程を含む製造法。
製造法2:水溶性有機溶媒に高分子乳化剤(A)及び油性成分(B)を混合し、得られた溶解又は分散液に水(C)を添加して乳化させた後、さらに中和する工程を含む製造法。
高分子乳化剤の重量平均分子量は、高分子乳化剤をクロロホルムに溶解した0.5重量%溶液をGPCにより下記条件で測定したポリスチレン換算の重量平均分子量である。
カラム:昭和電工(株)製 KF−804L 2本、溶離液:1mmol/LファーミンDM20(花王(株)製)/CHCl3、流速:1.0mL/min、カラム温度:40℃、検出器:示差屈折率計
<高分子乳化剤中の各構成単位の割合の測定条件>
高分子乳化剤の全構成単位中における各構成単位の割合は、高分子乳化剤を重水素置換ジメチルスルホキシドに溶解した1重量%溶液をプロトン核磁気共鳴スペクトルにより測定して求めた。
曇点の確認は成書(新・界面活性剤入門、藤本武彦著、三洋化成工業、1992)に倣い、次の方法に従って行った。すなわち、高分子乳化剤の5重量%水溶液を一定の温度で30分間保持し、溶液から高分子乳化剤が不溶化するかを観察する。温度を上昇させていったときに、高分子乳化剤が不溶化しはじめた温度を曇点とした。
系が可溶化状態であることは、以下の方法に従って確認した。すなわち、高分子分散剤、油性成分、水の混合溶液を一定の温度で10分間保持し、溶液の濁度が変化するかを観察する。系が可溶化状態ではないときには溶液の濁度が上昇するため、溶液の濁度が変化しなかったときに系は可溶化状態であるとした。
攪拌機、還流冷却器、温度計、窒素導入管のついた反応器に、オキシプロピルヘプタメチルシクロテトラシロキサンメタクリレート(信越化学工業(株)、S−502CT)16g、メトキシポリエチレングリコール(9モル)メタクリレート(新中村化学(株)、NKエステルM−90G)22g、メタクリル酸2g、及び重合溶媒2−プロパノール27gと、開始剤V−65(和光純薬(株)製)0.8gを仕込み、65℃にて6時間重合反応を行った。その後乾燥して、高分子乳化剤(A−1)を得た。得られた高分子乳化剤(A−1)の重量平均分子量は10.0万であった。得られた高分子乳化剤(A−1)の全構成単位中におけるオキシプロピルヘプタメチルシクロテトラシロキサンメタクリレート由来の構成単位の割合は38重量%、メトキシポリエチレングリコール(9モル)メタクリレート由来の構成単位の割合は60重量%、メタクリル酸由来の構成単位の割合は2重量%であった。高分子乳化剤(A−1)中におけるメタクリル酸由来の構成単位の20%以上を水酸化カリウムにより中和した後には、高分子乳化剤(A−1)の曇点は100℃以上であった。
合成例1と同様にして、但し、オキシプロピルヘプタメチルシクロテトラシロキサンメタクリレートの代わりにオキシプロピルジメチルシロキサンメタクリレート(チッソ(株)、FM−0721)を用いて高分子乳化剤(A−2)を得た。得られた高分子乳化剤(A−2)の重量平均分子量は10.0万であった。得られた高分子乳化剤(A−2)の全構成単位中におけるオキシプロピルジメチルシロキサンメタクリレート由来の構成単位の割合は50重量%、メトキシポリエチレングリコール(9モル)メタクリレート由来の構成単位の割合は44重量%、メタクリル酸由来の構成単位の割合は6重量%であった。
高分子乳化剤(A−1)(未中和品)1g、デカメチルシクロペンタシロキサン(信越化学工業(株)、KF−995、25℃における動粘度4mm2/s)0.5g、及び水9gを混合し、攪拌下、60℃で10分間保持した後、25℃に冷却した。60℃で系は可溶化状態であった。その後、攪拌下、25℃で10重量%水酸化カリウム水溶液0.08gを添加して中和した後(中和度20.4%)、水89.4gを添加して水中油型乳化組成物を調製した。
高分子乳化剤(A−2)を用いて水中油型乳化組成物を調製しようとしたが、高分子乳化剤(A−2)は全く水に溶解せず、水中油型乳化組成物を調製することはできなかった。
Claims (8)
- 構成単位(a)を全構成単位中20〜60重量%、構成単位(b)を全構成単位中0.1〜10重量%、構成単位(c)を全構成単位中10〜79重量%含む、請求項1又は2記載の高分子乳化剤。
- 請求項1〜3いずれかに記載の高分子乳化剤(A)、油性成分(B)、及び水(C)を含有する水中油型乳化組成物。
- 油性成分(B)がポリシロキサンを含む、請求項4記載の水中油型乳化組成物。
- 高分子乳化剤(A)と油性成分(B)の配合割合が、(A)/(B)(重量比)=1/0.2〜1/10である、請求項4又は5記載の水中油型乳化組成物。
- 油滴の平均粒径が1〜200nmである、請求項4〜6いずれかに記載の水中油型乳化組成物。
- 高分子乳化剤(A)、油性成分(B)及び水(C)を混合した系を40℃以上に加熱して可溶化状態にした後、40℃より低い温度に冷却し、さらにその後中和する工程を含む請求項4〜7いずれかに記載の水中油型乳化組成物の製造方法。
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JPH08217624A (ja) * | 1995-02-20 | 1996-08-27 | Shiseido Co Ltd | 乳化組成物 |
JP2000264825A (ja) * | 1999-03-17 | 2000-09-26 | Fancl Corp | 乳化組成物 |
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