JP2008179805A - 水中油型シリコーンエマルションの製造方法 - Google Patents

水中油型シリコーンエマルションの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】水中油型シリコーンエマルションを簡便に製造する方法を提供すること。
【解決手段】(a)水と接触するとゲル化する変性シリコーンに、該(a)変性シリコーン及び水に可溶な(b)溶媒を、(b)と(a)との質量比(b)/(a)が0.25以上となる範囲で添加し、両者を混合することにより、(A)混合溶液を調製する工程; 得られた(A)混合溶液に、(c)水と(b)溶媒との質量比 (c)/(b)が0.05〜4となる範囲で(c)水を添加、混合することにより(B)混合溶液を調製する工程;及び得られた(B)混合溶液に、(d)水性成分を添加、混合することにより、(C)水中油型エマルションを形成する工程;を含むことを特徴とする(C)水中油型シリコーンエマルションの製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、衣類等の繊維製品や、毛髪に適用して柔軟性を付与することができる水中油型シリコーンエマルションの製造方法に関する。詳しくは、水に接触するとゲル化するシリコーンに特定溶媒と水を特定比率で混合させてから乳化を行うことを特徴とする水中油型シリコーンエマルションの製造方法、及び該水中油型シリコーンエマルションを用いた衣料用柔軟剤の製造方法に関する。
シリコーンは、衣類用柔軟剤やリンス、コンディショナーを調製するのに有用な物質であるものの、一部のシリコーンは、水と接触するとゲル化してしまうという性質を有する。従来、衣料用柔軟剤、ヘアリンス、トリートメント等として使用されている水中油型シリコーンエマルションは、シリコーンとカチオン界面活性剤を混合し、その後に該混合物と水相の一部と混合して硬い液晶を形成させる方法で製造しているため、特殊な乳化機を使用し、高剪断及び高温条件下で行う必要があり、汎用的な技術であるとはいいがたい。
特開2003−105091号公報
従って本発明は、水中油型シリコーンエマルションを簡便に製造する方法を提供することを課題とする。
本発明者らが鋭意検討した結果、水と接触するとゲル化する変性シリコーンであっても、予め変性シリコーンに特定溶媒を特定比率で溶解させてから、乳化を行うと、微細な水中油型シリコーンエマルションが得られることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、(a)水と接触するとゲル化する変性シリコーンに、該(a)変性シリコーン及び水に可溶な(b)溶媒を、(b)と(a)との質量比(b)/(a)が0.25以上となる範囲で添加し、両者を混合することにより、(A)混合溶液を調製する工程;
得られた(A)混合溶液に、(c)水と(b)溶媒との質量比 (c)/(b)が0.05〜4となる範囲で(c)水を添加、混合することにより(B)混合溶液を調製する工程;
及び得られた(B)混合溶液に、(d)水性成分を添加、混合することにより、(C)水中油型エマルションを形成する工程;
を含むことを特徴とする(C)水中油型シリコーンエマルションの製造方法を提供する。
本発明はまた、上記製造方法により得られる(E)衣料用柔軟剤を提供する。
本発明によれば、(C)水中油型シリコーンエマルションを、特殊な装置を使用することなく、簡便に製造することができる。本発明の製造方法により得られる(C)水中油型シリコーンエマルションは、(a)成分が局所的にゲル化した粒子径の大きなダマの存在がなく、粒子径が小さいことから外観や保存安定性に優れる。
(a)成分
本発明において用いることのできる(a)水と接触するとゲル化する変性シリコーンとは、該変性シリコーンの質量の10%に相当する量の水を添加し、十分混合した後の粘度(BH型粘度計、No.7ローター、2rpm、150sec、25℃)が水を添加前の10倍以上上昇してゲル化を起こすものを言う。該変性シリコーンは、衣類等の繊維や毛髪に作用ししわ防止性やすべり性を付与する。具体的には、親水性の官能基(EOエチレンオキシド、アミノ、カチオンなど)で変性されたシリコーンがあげられる。特に、変性シリコーンが、ポリエーテル変性シリコーンであるのが好ましい。このような変性シリコーンは、公知の方法により製造することもできるし、商業的に入手できるものを使用することもできる。市販品としては、例えば、東レ・ダウコーニングシリコーン株式会社から商品名CF1188HVで市販されているものがあげられる。
ポリエーテル変性シリコーンがより好ましい。特に、下記一般式(1)で表される、分子内にポリオキシアルキレン基を含有するポリエーテル変性シリコーン類が好適である。
Figure 2008179805
式中、−Z1、−Z2は、それぞれ独立に−R、−O−R、−OH、−O−X−R、−O−X−Hである。Rは互いに同一でも異なっていてもよく、いずれも飽和あるいは不飽和の直鎖又は分岐の炭素数1〜4の炭化水素基であり、Xはポリオキシアルキレン基である。−Yは、−R10−O−X−R11又は−O−X−R11であり、R10は炭素数1〜4の飽和あるいは不飽和の直鎖又は分岐の炭化水素基であり、R11は水素原子又は炭素数1〜4の飽和あるいは不飽和の直鎖又は分岐の炭化水素基である。Lは0〜50、Mは1〜1000、Nは10〜10000である。但し、X中のポリオキシエチレン鎖部分の質量割合は、分子全体の質量を基準として10%以上60%未満である。
上記式において、−Z1、−Z2は、それぞれ独立に−R、−OHであることが好ましく、−Rであることがより好ましい。Rは、炭素数1〜4の短鎖飽和炭化水素基が好ましく、メチル基が特に好ましい。R10は、炭素数1〜4の短鎖飽和炭化水素基が好ましく、プロピレン基が好ましい。R11が炭化水素基である場合には、炭素数1〜4の短鎖飽和炭化水素基が好ましい。特に好ましいR11は、水素原子又はメチル基である。
また、上記式において、Xはポリオキシアルキレン基を表すが、オキシエチレン単位、オキシプロピレン単位、又はオキシブチレン単位などが、ブロック状あるいはランダムに配列したものであってもよい。但し、X中のポリオキシエチレン鎖部分の質量割合は、分子全体の質量を基準として10%以上60%未満であり、好ましくは20%〜35%である。また、ポリオキシアルキレン基X中のポリオキシエチレン鎖部分の質量割合は、50%〜100%であるのが好ましい。
更に、上記一般式(VI)において、L、M及びNは、いずれも各繰返し単位の数の平均値を表し、Lは0〜50、好ましくは0〜3であり、Mは1〜1000、好ましくは1〜50であり、Nは10〜10000、好ましくは20〜500である。なお、上記式で表わされるポリエーテル変性シリコーンは、各繰返し単位がブロック状に配列しているブロックコポリマーの構造を有するものであってもよく、各繰返し単位がランダムに配列している構造を有するものであってもよい。
シリコーンの25℃における動粘度は100〜10万mm2/sの範囲が好ましく、更に好ましくは100〜1万mm2/sである。各種シリコーンはオイルとして用いても、エマルジョンとして用いてもよく、シリコーンエラストマーのパウダーを用いる場合には分散液として用いてもよい。また1種単独でも2種以上の混合物としても使用することができる。
(a)成分が、本発明の製造方法により得られる(C)水中油型シリコーンエマルションの全量を基準として、0.1〜50質量%の量で含まれるのが好ましく、0.5〜30質量%の量で含まれるのがより好ましく、1〜25質量%の量で含まれるのがさらに好ましい。
(a)成分の量が0.1重量%未満の場合、柔軟剤として使用したときのしわ防止効果やすべり性付与効果が不十分となる場合がある。(a)成分の量が50重量%超の場合、(C)水中油型シリコーンエマルションの粘度が高くなってしまい、使用時に水への分散性が悪くなったりハンドリング性に劣ることがある。
(b)成分
本発明において使用できる(b)溶媒は、(a)水と接触するとゲル化する変性シリコーンと水との任意の割合で可溶であるものである。具体的には、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、プロピルアルコールなどの炭素数1〜4の低級アルコール、プロピレングリコール、エチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどの炭素数2〜6及びヒドロキシル基数2〜6の多価アルコール等があげられる。このうち、経済性及び人体や、環境への安全性の観点から、炭素数1〜4の低級アルコールが好ましく、中でも、エタノール、イソプロピルアルコールが好ましい。
(a)成分として、ポリエーテル変性シリコーンを使用する場合、特に、エタノール及びジエチレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。
本発明において、(a)成分に(b)成分を添加して両者を混合することにより、(a)成分を微細な状態で溶媒中に存在させることができ、水相に(a)成分を微細に乳化させることができる。(a)成分と(b)成分とを、質量比にして、(b)/(a)=0.25以上、好ましくは0.3以上で混合することにより、(a)成分を十分に微細な状態にすることができる。(b)成分を多量に用いても(a)成分の濃度が低くなり、経済性に欠けることから、好ましくは10以下、より好ましくは5以下である。
(d)成分
本発明で使用できる(C)水中油型シリコーンエマルションを調製するための(d)水性成分は、(B)混合溶液を分散させる役割を果たす。具体的には、水、水に可溶な成分を含有する水溶液、水中油型エマルション等が挙げられる。水に可溶な成分を含有する水溶液としては、後述するその他の任意成分中水に可溶な成分等が、水中油型エマルションとしては(f)カチオン界面活性剤を含有する(D)水性組成物等が挙げられる。
(e)成分
本発明において、(C)水中油型シリコーンエマルションの相分離防止の観点から、(A)混合溶液に(e)非イオン界面活性剤を添加するのが好ましい。(e)非イオン界面活性剤はまた、(b)成分に添加した後に、(a)成分と混合することもできる。本発明において使用できる(e)非イオン界面活性剤としては、衣料用柔軟剤、ヘアリンス、トリートメント等に通常配合されているものであれば特に制限無く使用することができ、具体的には、高級アルコール、高級アミン、油脂又は高級脂肪酸から誘導される非イオン界面活性剤等を用いることができる。中でも高級アルコールのアルキレンオキシド付加物が好ましい。
高級アルコールのアルキレンオキシド付加物を構成する高級アルコールは一級でも二級でもよく、その長鎖炭化水素鎖部分は、分岐していても直鎖でもよく、不飽和があってもよく、炭素鎖長に分布があってもよい。炭素鎖長は好ましくは8〜20、より好ましくは10〜18である。炭化水素鎖が不飽和基を含む場合には、炭素数は16〜18であるものが好ましく、不飽和基の立体異性体構造は、シス体又はトランス体であっても、両者の混合物であってもよい。
一方、高級アルコールに付加するアルキレンオキシドはエチレンオキシド(EO)単独が好ましいが、エチレンオキシドにプロピレンオキシド(PO)又はブチレンオキシド(BO)を併用してもよく、これらアルキレンオキシドの平均付加モル数は10〜100が好ましく、より好ましくは10〜80モルである。
高級アルコールのアルキレンオキシド付加物の具体例としては、ラウリルアルコールの平均EO20モル付加物、一級イソデシルアルコールの平均EO20モル付加物、一級イソトリデシルアルコールの平均EO40、45又は60モル付加物、一級イソへキサデシルアルコールの平均EO60モル付加物、牛脂アルキルアミンの平均EO60モル付加物、ラウリン酸の平均EO30モル付加物などが挙げられる。このうち、イソトリデシルエーテルの平均EO45モル付加体、60モル付加物、一級イソへキサデシルアルコールの平均EO60モル付加物が好ましく、イソトリデシルエーテルの平均EO45モル付加体が特に好ましい。
具体例として、ライオンケミカル(株)のAAOシリーズ、レオックスシリーズ、TAシリーズ等、日本エマルジョン株式会社のエマレックスシリーズ、三洋化成株式会社のエマルミンシリーズ、ライオン化学株式会社のTDAシリーズ、エソミンシリーズ、(株)日本触媒のソフタノールシリーズ、BASF社製Lutensolシリーズなどを使用することができる。また、上記化合物には、原料であるアルコールやアミン、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などのポリアルキレングリコールなどが未反応分として非イオン性界面活性剤中に10質量%以下で含まれてもよい。それらは、1種単独でも又は2種以上の混合物としても使用することができる。
(e)成分が、本発明の製造方法により得られる(C)水中油型シリコーンエマルションの全量を基準として、0.01〜10質量%の量で含まれるのが好ましく、0.1〜5質量%の量で含まれるのがより好ましい。(e)成分の量が0.01重量%未満の場合、経時で(C)水中油型シリコーンエマルションが相分離する場合がある。(e)成分の量が10重量%超の場合、製造コストが高くなる。
(a)成分と(b)成分とを混合することにより得られる(A)混合溶液に、続いて(c)水を添加すると、(c)水と(b)成分とから形成される水相が、(a)成分と(b)成分とから形成される油相中に分散している状態となる油中水型エマルションや(a)成分、(b)成分、(c)成分全てが連続相となるバイコンティニュアス構造となった(B)混合溶液が得られる。このとき、(c)水と(b)成分とを、質量比にして(c)/(b)=0.05〜4、好ましくは0.1〜4に設定する。(c)水を添加することにより、水と接触するとゲル化する変性シリコーンを均一にゲル化した上で微細化することができ、同時に、(b)成分の量を低減できることから、最終的に得られる(C)水中油型シリコーンエマルションの保存安定性も良好となり、しかも経済的に有利である。上記範囲となるように(c)水の量を調整することにより、(a)水と接触するとゲル化する変性シリコーンを微細化しつつ、(a)成分が局所的にゲル化してダマになったりするのを防ぐことができる。
次いで、得られた(B)混合溶液に、(d)水性成分を添加、混合することにより、(C)水中油型シリコーンエマルションを得る。(d)成分の添加方法は特に制限されるものではなく、上記(d)成分を一括添加してもよく、数回に分割添加してもよい。また、(B)混合溶液に(d)成分を添加してもよく、(d)成分に(B)混合溶液を添加してもよい。さらには、分割添加する場合、2種以上の上記(d)成分を添加してもよい。
本発明によれば、カチオン界面活性剤等を用いなくても、上記(a)成分、(b)成分、(c)成分の配合比率を特定し、特定の順序で混合することにより、(a)成分を微細化することができる。そのため、(d)成分の配合量は(C)水中油型シリコーンエマルションの粒子径に影響しないため特に制限されないが、(C)水中油型シリコーンエマルションの全量を基準として(a)成分が0.1〜50質量%の量が含まれるよう(d)成分量をコントロールすることが望ましい。
本発明の製造方法により得られる(C)水中油型シリコーンエマルションのメジアン径は、小さいほうが保存安定性に優れる。好ましくは200nm以下、より好ましくは100nm以下、特に好ましくは50nm以下である。メジアン径が100nmを超えると、保存安定性効果が充分でない。なお、本発明においてメジアン径は、動的光散乱式粒度分布計により測定することができる。
(C)水中油型シリコーンエマルション調製の各工程における混合操作は、均一な親水性液体同士の混合であるため特別な装置は必要無く、スタティックミキサー、プロペラミキサー、パドルミキサー、アジホモミキサー、ディスパーミキサー等、公知の混合装置を使用することができる。
本発明のシリコーンエマルションは、(B)混合溶液に(f)カチオン界面活性剤を含有した(D)水性組成物を添加し、両者を混合することで(E)衣料用柔軟剤に応用することができる。その場合に使用できる(f)カチオン性界面活性剤は、下記一般式(2)、(3)に示すような化合物が好ましい。
Figure 2008179805
〔式中R1〜R4のうち1つ以上3つ以下の基は、炭素数12〜26のアルキル基又はアルケニル基であり、更に無置換であっても、−O−,−CONH−,−NHCO−,−COO−,−OCO−等の官能基で分断若しくは−OH等の官能基で置換されていてもよい。このうち、炭素数14〜24のアルキル基、アルケニル基が好ましく、分断の有無および分断する官能基の構造は限定されない。R1〜R4の残りの基は水素原子、炭素数1〜3のアルキル基又はヒドロキシアルキル基若しくは−(CH2−CH(Y)−O)n−H(式中、Yは水素原子又はCH3であり、nは2〜10の数である)で表される基又はベンジル基であり、このうち、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基又はヒドロキシアルキル基が好ましい。X-はハロゲンイオン又は炭素数1〜3のモノアルキル硫酸エステルイオン、炭素数1〜18の脂肪酸イオンである。〕
Figure 2008179805
〔式中R8は炭素数12〜26のアルキル又はアルケニル基であり、更に無置換であっても、−O−,−CONH−,−NHCO−,−COO−,−OCO−等の官能基で分断もしくは−OH等の官能基で置換されていてもよい。R9は、R8又は炭素数1〜3のアルキル基又はヒドロキシアルキル基あるいは−(CH2−CH(Y)−O)n−H(式中、Yは水素原子又はCH3であり、nは2〜10の数である)で表される基である。〕
一般式(2)、(3)の具体例としては、オクチルトリメチルアンモニウムクロリド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロリド、牛脂トリメチルアンモニウムクロリド、ヤシ油トリメチルアンモニウムクロリド、オクチルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、デシルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、ジオクタデシルジメチルアンモニウムクロリド、ジステアロイルオキシエチルジメチルアンモニウムクロリド、ジオレオイルオキシエチルジメチルアンモニウムクロリド、N−ステアロイルオキシエチル−N−,N−ジメチル−N−(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムメチルサルフェート、N,N−ジステアロイルオキシエチル−N−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムメチルサルフェート、N−オレオイルオキシエチル−N−,N−ジメチル−N−(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムメチルサルフェート、ジステアリルメチルアミン塩酸塩、ジオレイルメチルアミン塩酸塩、ジステアリルメチルアミン硫酸塩、N−(3−オクタデカノイルアミノプロピル)−N−(2−オクタデカノイルオキシエチル−N−メチルアミン塩酸塩、メチル−1−牛脂アミドエチル−2−牛脂アルキルイミダゾリニウムメチルサルフェート、メチル−1−ヘキサデカノイルアミドエチル−2−ペンタデシルイミダゾリニウムクロライド、エチル−1−オクタデセノイルアミドエチル−2−ヘプタデセニルイミダゾリニウムエチルサルフェート、1−オクタデカノイルアミノエチル−2−ヘプタデシルイミダゾリン塩酸塩、1−オクタデセノイルアミノエチル−2−ヘプタデセニルイミダゾリン塩酸塩などが挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
(f)カチオン界面活性剤の配合量は、(D)水性組成物全量に対し3〜30質量%、好ましくは5〜25質量%、より好ましくは10〜20質量%である。(f)成分の配合量が少なすぎると、調製効率が低くなる可能性がある。配合量が多すぎると(D)水性組成物粘度が上昇し、(C)水中油型シリコーンエマルションとの混合に時間を要する可能性がある。
(D)水性組成物中で(f)カチオン界面活性剤の分散安定性を向上させることを目的として、必要に応じて(e)非イオン界面活性剤を配合することができる。(e)成分の配合量は、(D)水性組成物全量に対し0.05〜10重量%、好ましくは0.1〜5重量%である。(e)成分の配合量が少なすぎる分散効果が十分発揮されない可能性があり、多すぎると経時保存時にゲル化してしまう可能性がある。
(D)水性組成物は、(f)カチオン界面活性剤の溶剤として(b)溶媒を含んでいてもよい。この場合、(f)成分と(b)成分との比率は、質量比で10:1〜1:1が好ましく、8:1〜3:1がより好ましい。(b)成分が多すぎると、(D)水性組成物中で(f)成分を乳化する場合、粒子化が困難となるため粗大な粒子が多くなり保存安定性が低下することがあり、少なすぎると(f)成分に対する溶媒効果が低くなることがある。
(D)水性組成物の調製方法は特に制限されるものではないが、カチオン界面活性剤を乳化分散する場合には、特開昭63−143935号公報、特開平5−310660号公報などに記載されている方法を用いることができる。具体的には、(f)カチオン界面活性剤を含む油相を高剪断下に水相に乳化分散させる。この時使用する高剪断乳化装置としては、ホモミキサー、マイルダー、クレアミックス、フィルミックス、ウルトラミキサー、ラインミキサー、ベコミックス、レキサミックスなどが挙げられる。乳化温度は、使用する(f)成分の相転移温度以上が好ましいが、高剪断のレベルが高く、羽根直近に油相添加ノズルが設けられている場合には、使用する(f)成分の相転移温度以下でも乳化が可能である。
本発明の(E)衣料用柔軟剤は、(B)混合溶液と、上記のように別途調製した(D)水性組成物を混合することにより製造することができる。
(E)衣料用柔軟剤中の(f)カチオン界面活性剤の配合量は特に制限されるものではないが、十分な柔軟効果を得るという観点および柔軟剤の粘度を適度なものとするという観点から、(E)衣料用柔軟剤中に3〜50質量%配合するのが好適であり、さらに好ましくは5〜30質量%配合される。
(その他の任意成分)
(C)水中油型シリコーンエマルションを調製するのに、(e)非イオン界面活性剤以外にも、必要に応じて以下の成分を添加することができる。
(C)水中油型シリコーンエマルションの粘度をコントロールする目的で、無機又は有機の水溶性塩類を用いることができる。無機の水溶性塩類としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸もしくは硝酸のアルカリ金属塩もしくはアルカリ土類金属塩等があげられる。有機の水溶性塩類としては、p−トルエンスルホン酸、グリコール酸、乳酸などの有機酸のアルカリ金属塩などが挙げられる。好ましくは、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化ナトリウムである。 塩類の配合量は、(C)水中油型シリコーンエマルション全量に対し0.001〜3質量%、好ましくは0.01〜2質量%、より好ましくは0.05〜1質量%であるのが好ましい。これら塩類は(C)水中油型シリコーンエマルションの製造のどの工程で添加してもよく、分割して添加してもよい。
(C)水中油型シリコーンエマルションの使用感を高める目的で、香料成分を用いることができる。香料成分としては、脂肪族炭化水素、テルペン炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素類、脂肪族アルコール、テルペンアルコール、芳香族アルコール等のアルコール類、脂肪族エーテル、芳香族エーテル等のエーテル類、脂肪族オキサイド、テルペン類のオキサイド等のオキサイド類、脂肪族アルデヒド、テルペン系アルデヒド、水素化芳香族アルデヒド等、チオアルデヒド、芳香族アルデヒド等のアルデヒド類、脂肪族ケトン、テルペンケトン、水素化芳香族ケトン、脂肪族環状ケトン、非ベンゼン系芳香族ケトン、芳香族ケトン等のケトン類、アセタール類、ケタール類、フェノール類、フエノールエーテル類、脂肪酸、テルペン系カルボン酸、水素化芳香族カルボン酸、芳香族カルボン酸等の酸類、酸アマイド類、脂肪族ラクトン、大環状ラクトン、テルペン系ラクトン、水素化芳香族ラクトン、芳香族ラクトン等のラクトン類、脂肪族エステル、フラン系カルボン酸族エステル、脂肪族環状カルボン酸エステル、シクロヘキシルカルボン酸族エステル、テルペン系カルボン酸エステル、芳香族カルボン酸エステル等のエステル類、ニトロムスク類、ニトリル、アミン、ピリジン類、キノリン類、ピロール、インドール等の含窒素化合物等々の合成香料及び動物、植物からの天然香料、天然香料及び/又は合成香料を含む調合香料の1種又は、2種以上を混合し使用することができる。例えば、1996年化学工業日報社刊 印藤元一著「合成香料 化学と商品知識」、1969年MONTCLAIR,N.J.刊STEFFEN ARCTANDER著“Perfume and Flavor Chemicals”等に記載の香料等が挙げられる。
これら香料成分の添加は、香料成分が主に油性成分であるため、(f)カチオン界面活性剤を含有する(D)水性組成物調製時にカチオン界面活性剤と混合するのがよく、特開2007-270135号公報に記載の方法で添加してもよい。
(C)水中油型シリコーンエマルションの香気や色調の安定性を向上することを目的として、金属イオン封鎖剤及び/又は酸化防止剤を含有することができる。金属イオン封鎖剤の例としては、エチレンジアミン四酢酸塩やジエチレントリアミン五酢酸塩などに代表されるアミノカルボン酸塩、クエン酸、コハク酸、ヒドロキシイミノジコハク酸、トリポリリン酸塩に代表される無機リン化合物、1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸塩に代表される有機リン化合物などが挙げられる。1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸塩が特に好ましい。これらの化合物は、遊離の酸として配合してもよく、塩として配合してもよい。
金属イオン封鎖剤の配合量は、(C)水中油型シリコーンエマルション全量に対し、好ましくは0.0001〜1質量%、より好ましくは0.0005〜0.5質量%である。配合量が少なすぎると、その効果が充分でなく、多すぎると相分離を生じたりする場合がある。
酸化防止剤の例としては、没食子酸プロピル、BHT(ブチル化ヒドロキシトルエン)、BHA(ブチル化ヒドロキシアニソール)、p−ヒドロキシアニソール、茶エキスなどが挙げられる。BHTが特に好ましい。
酸化防止剤の配合量は、(C)水中油型シリコーンエマルション全量に対し0〜1質量%、好ましくは0.0001〜0.5質量%、より好ましくは0.001〜0.1質量%であるのが好ましい。配合量が少なすぎると、その効果が充分でなく、多すぎると製造コストが高くなる。
防腐力、殺菌力を強化する目的で、以下1)〜4)に記載の化合物を1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
1)イソチアゾロン系の有機硫黄化合物としては、5−クロロ−2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン、2−n−ブチル−3−イソチアゾロン、2−ベンジル−3−イソチアゾロン、2−フェニル−3−イソチアゾロン、2−メチル−4,5−ジクロロイソチアゾロン、5−クロロ−2−メチル−3−イソチアゾロン、2−メチル−4−イソチアゾリン−3−オン及びそれらの混合物が挙げられる。具体的には、ローム・アンド・ハース社のケーソンCG/ICP(約1.5質量%水溶液)、純正化学社製のジュンサイド5などジュンサイドシリーズなど市販品を用いることができる。
2)ベンズイソチアゾリン系の有機硫黄化合物としては、1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン、2−メチル−4,5−トリメチレン−4−イソチアゾリン−3−オンなどが挙げられ、類縁化合物としてジチオ−2,2−ビス(ベンズメチルアミド)なども使用でき、それらを任意の混合比で使用することができる。具体的には、アビシア(株)製のプロキセルシリーズ〔BDN(有効分33質量%)、BD20(有効分20質量%)、XL−2(有効分10質量%)、GXL(有効分20質量%)など〕、デニサイドBIT/NIPAなどの市販品を用いることができる。
3)5−ブロモ−5−ニトロ−1,3−ジオキサン、2−ブロモ−2−ニトロプロパン−1,3−ジオール、5−クロロ−5−ニトロ−1,3−ジオキサン、又は2−クロロ−2−ニトロプロパン−1,3−ジオールなどを用いることができる。Henkel社製BronidoxL、Inolex社製Bronopol、吉富製薬社製ブロノポール、ブーツ社製マイアサイドBT、BASF社製マイアサイドファーマBPなどの市販品を用いることができる。
4)安息香酸類又はフェノール化合物としては、安息香酸又はその塩、サリチル酸又はその塩、パラヒドロキシ安息香酸又はその塩、パラオキシ安息香酸誘導体、3−メチル−3−イソプロピルフェノール、o−フェニルフェノール、2−イソプロピル−5−メチルフェノール、レゾルシン、クレゾール、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾールなどを使用することができる。
1)〜3)の化合物の配合量は、好適には(C)水中油型シリコーンエマルション全量に対して0〜0.1質量%、好ましくは0.00001〜0.05質量%、より好ましくは0.0001〜0.02質量%であるのが好ましい。4)の化合物の配合量は、(C)水中油型シリコーンエマルション全量に対して0〜3質量%、好ましくは0.01〜1.5質量%であるのが好ましい。この中で、ケーソンCG/ICP、プロキセルシリーズBDN、マイアサイドBT、安息香酸の2種以上を併用することが特に好ましい。
上記1)〜3)の化合物は、安定化のために、亜鉛、銅、カルシウム、マグネシウムなどの金属イオンと共存させるか、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール溶液として組成物に添加されることが好ましい。
これら金属イオン封鎖剤及び/又は酸化防止剤は(C)水中油型シリコーンエマルションの製造のどの工程で添加してもよく、各製造工程に分割して添加してもよい。
(C)水中油型シリコーンエマルションの外観を向上する目的で、任意の染料及び/又は顔料を配合することができる。好ましくは、酸性染料、直接染料、塩基性染料、反応性染料及び媒染・酸性媒染染料から選ばれる。
(C)水中油型シリコーンエマルションの保存安定性や繊維に対する染着性の観点からは、分子内に水酸基、スルホン酸基、アミノ基、アミド基から選ばれる少なくとも1種類の官能基を有する酸性染料、直接染料、反応性染料が好ましく、その配合量は組成物全体に対し、好ましくは1〜50ppm、より好ましくは1〜30ppmである。
これら任意の染料及び/又は顔料は(C)水中油型シリコーンエマルションのどの工程で添加してもよく、各製造工程に分割して添加してもよい。
(C)水中油型シリコーンエマルションには、本発明の効果を妨げない範囲で、上記以外に通常の衣料用柔軟剤に使用されている添加剤などを使用することができる。このような添加剤として、具体的には、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、pH調整剤、炭化水素、脂肪酸、尿素、セルロース誘導体等が挙げられる。
上記添加剤は(C)水中油型シリコーンエマルションのどの工程で添加してもよく、各製造工程に分割して添加してもよい。
表4〜6に示した(a)変性シリコーン、(b)溶媒、(c)水、(d)水性成分、及び(e)非イオン界面活性剤を、表1〜3に示した量で使用し、(A)混合溶液、(B)混合溶液、及び(C)水中油型シリコーンエマルションを調製した。
(実施例1〜3、8〜10、比較例1〜3)
40℃に加温した(a)成分25gを計量して、100mL(実施例3、8、9、10は200mL)パイレックス(登録商標)製ビーカーに投入し、そこへ表1記載の比率となるように25℃の(b)溶媒を添加し、均一になるまで直径30mmプロペラ翼にて十分に攪拌し、(A)混合溶液を得た。
得られた(A)混合溶液に、表1記載の比率となるように40℃に加温した(c)水としてイオン交換水(表1中「ゲル形成水」に相当する)を添加し、同プロペラ翼で均一になるまで攪拌し、(B)混合溶液を得た。
別に用意した100mLパイレックス(登録商標)製ビーカーに40℃に加温した(d)水性成分としてイオン交換水(表1中「分散水」に相当する)50gをいれ、直径30mm45度傾斜パドル4枚2段で攪拌中に実施例表中の比率となるように先に得られた(B)混合溶液を添加し、全体が均一となるまで攪拌し、(C)水中油型シリコーンエマルションを得た。
(実施例4〜7、比較例4)
40℃に加温した(a)成分25g(実施例5は12.5g)を計量して、100mL(実施例5は200mL)パイレックス(登録商標)製ビーカーに投入し、そこへ表1記載の比率となるように25℃の(b)溶媒を添加し、均一になるまで直径30mmプロペラ翼にて十分に攪拌し、(A)混合溶液を得た。
得られた(A)混合溶液に、表1記載の比率となるように40℃に加温した(c)水としてイオン交換水(表1中「ゲル形成水」に相当する)と40℃に加温した(e)非イオン性界面活性剤を添加し、同プロペラ翼で均一になるまで攪拌し、(B)混合溶液を得た。
別に用意した100mL(実施例5は200mL)パイレックス(登録商標)製ビーカーに40℃に加温した(d)水性成分としてイオン交換水(表1中「分散水」に相当する)50gをいれ、直径30mm45度傾斜パドル4枚2段で攪拌中に実施例表中の比率となるように先に得られた(B)混合溶液を添加し、全体が均一となるまで攪拌し、(C)水中油型シリコーンエマルションを得た。
(実施例11)
(a)成分25gを計量して、100mLパイレックス(登録商標)製ビーカーに投入し、そこへ表1記載の比率となるように(b)溶媒を添加し、均一になるまで直径30mmプロペラ翼にて十分に攪拌し、(A)混合溶液を得た。
得られた(A)混合溶液に、表1記載の比率となるように(c)水としてイオン交換水(表1中「ゲル形成水」に相当する)を添加し、同プロペラ翼で均一になるまで攪拌し、(B)混合溶液を得た。
(f)カチオン界面活性剤(ジステアロイルオキシエチルジメチル(2-ヒドロキシエチル)アンモニウムメチル硫酸塩:ライオンアクゾ(株)「アーカードTES-85E」)88.2gとノニオン性界面活性剤(c-2)13.3gと香料(組成は表7参照)5.0gを55℃に加熱し均一になるように攪拌し油相とした。精製水310.9gと抗菌剤(ローム&ハース(株)「ケーソンCG/ICP」)0.05gを均一に混合後40℃に加熱し水相とした。油相全量を500mLポリビーカー(直径85mm)に仕込み、45度4枚傾斜パドル(直径:45mm、羽根幅:10mm、厚さ:1.5mm)を用い、羽根からの吐出流が撹拌槽底に向かうように羽根の角度を水平方向に対して45度に設定し、800rpmで攪拌下、水相93.3gを添加し、BH型粘度計No.7ローター2rpm10回転目で100Pa・s以上(50℃)の高粘度の液晶を形成させ、その後残りの水相を添加した。25℃まで冷却後、色素(C.I.アシッドレッド138:日本化薬(株)「カヤノールミリングレッドBW」)5mg、15%塩化カルシウム(試薬特級)水溶液を12.5g添加混合し、(D)水性組成物を得た。
別に用意した100mLパイレックス(登録商標)製ビーカーに上で調製した(D)水性組成物を50gいれ、直径30mm45度傾斜パドル4枚2段で攪拌中に実施例表中の比率となるように先に得られた(B)混合溶液を添加し、全体が均一となるまで攪拌し、(C)水中油型シリコーンエマルションを得た。
(実施例12)
(a)成分25g(実施例5は12.5g)を計量して、100mLパイレックス(登録商標)製ビーカーに投入し、そこへ表1記載の比率となるように(b)溶媒を添加し、均一になるまで直径30mmプロペラ翼にて十分に攪拌し、(A)混合溶液を得た。
得られた(A)混合溶液に、表1記載の比率となるように(c)水としてイオン交換水(表1中「ゲル形成水」に相当する)と(e)非イオン性界面活性剤を添加し、同プロペラ翼で均一になるまで攪拌し、(B)混合溶液を得た。
(f)カチオン界面活性剤(ジステアロイルオキシエチルジメチル(2-ヒドロキシエチル)アンモニウムメチル硫酸塩:ライオンアクゾ(株)「アーカードTES-85E」)88.2gと香料(組成は表7参照)5.0gを55℃に加熱し油相とした。精製水239.0gと抗菌剤(ローム&ハース(株)「ケーソンCG/ICP」)0.04gを均一に混合後40℃に加熱し水相とした。水相をプライミクス株式会社製ロボミクスホモミキサー(ローター径30mm、ステーターとのクリアランス0.5mm、500mLベッセル)に仕込み、ホモミキサー10000rpm回転下にて油相65.3gをノズル添加し均一に乳化後、色素(C.I.アシッドレッド138:日本化薬(株)「カヤノールミリングレッドBW」)3.5mg、15%塩化カルシウム(試薬特級)水溶液8.8gを添加した。その後25℃まで冷却をし、(D)水性組成物を得た。
別に用意した100mLパイレックス(登録商標)製ビーカーに上で調製した(D)水性組成物を50gいれ、直径30mm45度傾斜パドル4枚2段で攪拌中に実施例表中の比率となるように先に得られた(B)混合溶液を添加し、全体が均一となるまで攪拌し、(C)水中油型シリコーンエマルションを得た。
得られた(C)水中油型シリコーンエマルションの分散性を以下のようにして評価した。結果を表1に示す。
〔ダマ有無の確認〕
サンプル調製後、25℃で一日静置し、目視により確認した。
〔粒子径測定〕
<測定法>
・装置:日揮装製マイクロトラックUPA-150EX
・分散媒:水(屈折率1.33)、分散質:水中油型シリコーンエマルション(屈折率1.48)
・サンプルを測定器に添加して25℃で均一に攪拌し、「Sample Loading」値を1〜50になることを確認後、測定を開始(計測時間:600sec、計測回数:1回)。体積基準でのメジアン径(d50値)を測定した。
Figure 2008179805















Figure 2008179805
Figure 2008179805

Figure 2008179805
Figure 2008179805
Figure 2008179805





















Figure 2008179805

Claims (8)

  1. (a)水と接触するとゲル化する変性シリコーンに、該(a)変性シリコーン及び水に可溶な(b)溶媒を、(b)と(a)との質量比(b)/(a)が0.25以上となる範囲で添加し、両者を混合することにより、(A)混合溶液を調製する工程;
    得られた(A)混合溶液に、(c)水と(b)溶媒との質量比(c)/(b)が0.05〜4となる範囲で(c)水を添加、混合することにより(B)混合溶液を調製する工程;及び
    得られた(B)混合溶液に、(d)水性成分を添加、混合することにより、(C)水中油型エマルションを形成する工程;
    を含むことを特徴とする(C)水中油型シリコーンエマルションの製造方法。
  2. 前記混合溶液(A)に、(e)非イオン界面活性剤を添加する工程を含む請求項1に記載の製造方法。
  3. 前記(a)変性シリコーンが、ポリエーテル変性シリコーンであることを特徴とする請求項1又は2記載の製造方法。
  4. 前記(a)ポリエーテル変性シリコーンが、下記式で表される化合物であることを特徴とする請求項3記載の製造方法:
    Figure 2008179805
    (式中、−Z1、−Z2は、それぞれ独立に−R、−O−R、−OH、−O−X−R、−O−X−Hである。Rは互いに同一でも異なっていてもよく、いずれも飽和あるいは不飽和の直鎖又は分岐の炭素数1〜4の炭化水素基であり、Xはポリオキシアルキレン基(アルキレン部分の炭素数は2〜3である)である。−Yは、−R10−O−X−R11又は−OX−R11であり、R10は炭素数1〜4の飽和あるいは不飽和の直鎖又は分岐の炭化水素基であり、R11は水素原子又は炭素数1〜4の飽和あるいは不飽和の直鎖又は分岐の炭化水素基である。Lは0〜50、Mは1〜1000、Nは10〜10000である。但し、X中のポリオキシエチレン鎖部分の質量割合は、分子全体の質量を基準として10%以上60%未満である。)
  5. 前記(b)溶媒が、炭素数1〜4の低級アルコール又は炭素数2〜6及びヒドロキシル基数2〜6の多価アルコールであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の製造方法。
  6. 前記(e)非イオン界面活性剤が、高級アルコールのアルキレンオキシド付加物であることを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項記載の製造方法。
  7. 前記(d)水性成分として、(f)カチオン界面活性剤を含有する(D)水性組成物を使用することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項記載の製造方法。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項記載の製造方法より得られる(E)衣料用柔軟剤。
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