JP2015500896A - アミノ官能性シリコーンエマルション - Google Patents

Abstract

Ａ）アミノ官能性オルガノポリシロキサンと、 Ｂ）式 Ｒ１Ｒ２Ｒ３Ｒ４Ｎ＋Ｘ−、 （式中、Ｒ１は、少なくとも１０個の炭素原子を含有する有機官能性基であり、 Ｒ２は、Ｒ１、又は、１〜１２個の炭素原子を含有するヒドロカルビルであり、 Ｒ３は、Ｒ１、Ｒ２、又は、２〜１０個の炭素原子を含有するアルコール基であり、 Ｒ４は、Ｒ１、Ｒ２、又はＲ３であり、 Ｘ−は、ハロゲン化物、硫酸塩、スルホン酸塩、メト硫酸塩、又はエト硫酸塩である）を有する四級アンモニウム界面活性剤と、 Ｃ）非イオン性界面活性剤と、 を含む水性シリコーンエマルションであって、水性シリコーンエマルションが０．２重量％未満のＤ４及びＤ５環状シロキサンを含有する、水性シリコーンエマルションが開示される。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１１年１１月２９日に出願された米国特許出願第６１／５６４４２６号の利益を主張する。

アミノ官能性シリコーンのエマルションは、様々な美的利点を提供するためのヘアケア組成物に広く使用されている。ヘアコンディショニング剤として使用するためのそのようなアミノ官能性シリコーンポリマーの水性製品を提供するために、様々な種類のエマルションが商業的に開発されている。アミノ官能性シリコーンエマルションを調製するための方法の１つは、シロキサンモノマーが最初に乳化され、続いて高分子量に重合される、エマルション重合法を伴う。あるいは、予め形成されたアミノ官能性シリコーンから機械的エマルションが調製され得る。

シリコーンエマルション中の溶媒、未反応シロキサン、触媒残留物、環化重合副産物、及び他の不純物の存在を減少させることは、当該技術分野において継続的課題である。とりわけ、こうした不純物の存在がエマルションの安定性を低下させるか又は法的規制によってこうした不純物の除去若しくは低減が求められる下流用途（例えば、医療、美容、及びパーソナルケア用途）とこうした不純物が適合性を有さない場合にこうした不純物を低減させる必要性が生じる。特に、アミノ官能性シリコーンのエマルション中の、オクタメチルシクロテトラシロキサン（Ｄ４）及びデカメチルシクロペンタシロキサン（Ｄ５）などのシクロシロキサンの存在量を低減させることに対する一定の関心がある。多くの事例において、Ｄ４及びＤ５は、アミノ官能性シリコーンエマルションを調製するためのプロセスにおいて存在し得、あるいはエマルションを保存している際に副反応から生じ得る。

本発明者らは、シクロシロキサン含量を減少させたアミノ官能性シロキサンの機械的エマルションを生成するための方法を発見した。よって、本発明の方法により生成されたエマルション中のオクタメチルシクロテトラシロキサン（Ｄ４）及びデカメチルシクロペンタシロキサン（Ｄ５）の量は、従来の方法によって調製されたエマルションと比較して著しく減少する。更に、本発明のエマルションのＤ４及びＤ５低含有量は、時間を経ても低いままである。すなわち、本発明のエマルションのシェルフエージング時に、Ｄ４及びＤ５含有量は、有意に増加しない。得られるエマルションは、ヘアケア製品に特に有用である。

本開示は、以下を含む水性シリコーンに関する：
Ａ）アミノ官能性オルガノポリシロキサン、
Ｂ）下式を有する四級アンモニウム界面活性剤
Ｒ^１Ｒ^２Ｒ^３Ｒ^４Ｎ^＋Ｘ⁻、
（式中、Ｒ^１は、少なくとも１０個の炭素原子を含有する有機官能性基であり、
Ｒ^２は、Ｒ^１、又は、１〜１２個の炭素原子を含有するヒドロカルビルであり、
Ｒ^３は、Ｒ^１、Ｒ^２、又は、２〜１０個の炭素原子を含有するアルコール基であり、
Ｒ^４は、Ｒ^１、Ｒ^２、又はＲ^３であり、
Ｘ⁻は、ハロゲン化物、硫酸塩、スルホン酸塩、メト硫酸塩、又はエト硫酸塩である）、
Ｃ）非イオン性界面活性剤、
ここで、水性シリコーンエマルションは、０．２重量％未満のＤ４及びＤ５環状シロキサンを含有し、５０℃にて１ヶ月間エマルションをエージングすると、Ｄ４、Ｄ５又はこれら両方の含有量は以下のうちの１つよりも低くなる：
エマルションの０．１１重量％のＤ４又は０．１２重量％のＤ５、
含有量がカチオン性界面活性剤の非水内容物に対する環状物質の比として表される場合に、０．１４未満のＤ４又は０．０７未満のＤ５、
カチオン性界面活性剤の非水内容物が
（（Ｄ４_ＡＧＥＤ−Ｄ４_{（ｔ＝０）}）／％ＣＳ）^＊１００［式中、Ｄ４は、それぞれエージングさせたもの及び開始時のエマルションのＤ４の百分率ｗｔ％であり、％ＣＳはエマルション中のカチオン性界面活性剤（非水内容物）の質量分率である］として表される場合に１．３未満のＤ４。

Ａ）アミノ官能性オルガノポリシロキサン
オルガノポリシロキサンは、独立して、（Ｒ_３ＳｉＯ_１／２）、（Ｒ_２ＳｉＯ_２／２）、（ＲＳｉＯ_３／２）、又は（ＳｉＯ_４／２）シロキシ単位［式中、Ｒは任意の一価の有機基であってもよい］から選択されるシロキサン単位を含有するポリマーである。オルガノシロキサン中のシロキシ単位（Ｒ_３ＳｉＯ_１／２）、（Ｒ_２ＳｉＯ_２／２）、（ＲＳｉＯ_３／２）、又は（ＳｉＯ_４／２）シロキシ単位は、一般に、それぞれ、Ｍ、Ｄ、Ｔ、及びＱ単位と称される。これらのシロキシ単位は、様々な方法で組み合わされて、環状、直鎖状、又は分枝状構造を生成することができる。得られるポリマー構造の化学及び物理的特性は、異なり得る。例えば、オルガノポリシロキサンは、平均的なポリマー式におけるシロキシ単位の数及び種類により、揮発性又は低粘度流体、高粘度流体／ガム、エラストマー又はゴム、及び樹脂であり得る。Ｒは、任意の一価の有機基であってもよく、あるいは、Ｒは、１〜３０個の炭素を含有する炭化水素基であるか、あるいは、Ｒは、１〜３０個の炭素原子を含有するアルキル基であるか、あるいは、Ｒはメチルである。

本発明において有用なオルガノポリシロキサンは、シロキシ単位内のＲ基のうちの少なくとも１つがアミノ基であることを特徴とする。アミノ官能基は、Ｒ置換基を有する任意のシロキシ単位上に存在してよく、つまり、任意の（Ｒ_３ＳｉＯ_１／２）、（Ｒ_２ＳｉＯ_２／２）、又は（ＲＳｉＯ_３／２）単位上に存在してよく、本明細書では式中でＲ^Ｎとして表す。アミノ官能性有機基のＲ^Ｎは、式：−Ｒ^３ＮＨＲ^４、−Ｒ^３ＮＲ_２ ^４又は−Ｒ^３ＮＨＲ^３ＮＨＲ^４［式中、各Ｒ^３は、独立して、少なくとも２個の炭素原子を有する二価の炭化水素基であり、Ｒ^４は、水素又はアルキル基である］を有する基により示される。各Ｒ^３は、典型的に、２〜２０個の炭素原子を有するアルキレン基である。Ｒ^３は、以下のような基により例示される：−ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）−、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_２ＣＨ_３）ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−、
−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−、及び
−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−。アルキル基Ｒ^４は、Ｒについて上記で例示されている通りである。Ｒ^４がアルキル基であるとき、それは典型的にはメチルである。

適切なアミノ官能性炭化水素基のいくつかの例は、以下のものである：
−ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２、−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＮＨ_２、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２、
−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２、
−ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２ＮＨＣＨ_３、
−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２、
−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２、
−ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨＣＨ_３、
−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨＣＨ_３、及び
−ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３。

あるいは、アミノ官能基は、−ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２ＮＨＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２又はＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２である。

成分Ａ）として使用されるアミノ官能性オルガノポリシロキサンは、平均式：
［Ｒ_２ＳｉＯ_２／２］_ａ［ＲＲ^ＮＳｉＯ_２／２］_ｂ
［式中、ａは、１〜１０００、あるいは１〜５００、あるいは１〜２００であり、
ｂは、１〜１００、あるいは１〜５０、あるいは１〜１０であり、
Ｒは、独立して、一価の有機基であるか、
あるいは、Ｒは、１〜３０個の炭素原子を含有する炭化水素であるか、
あるいは、Ｒは、１〜１２個の炭素を含有する一価のアルキル基であるか、
あるいは、Ｒは、メチル基であり、
Ｒ^Ｎは、上に定義する通りである］を有するアミノ官能性ジオルガノポリシロキサンから選択されてもよい。アミノ官能性ジオルガノポリシロキサンは、シラノール基、アルコキシ基、トリアルキルシロキシ基又はこれらの混合物を末端とし得る。

構成成分Ａ）として使用されるアミノ官能性オルガノポリシロキサンはまた、前述のアミノ官能性オルガノポリシロキサンの任意の組み合わせであってもよい。アミノ官能性オルガノポリシロキサンはまた、低分子量のオルガノポリシロキサン又は有機溶媒等の適切な溶媒に溶解されてもよい。成分Ａ）として使用されるアミノ官能性オルガノポリシロキサンはまた、２５℃にて少なくとも０．０００３５ｍ^２／ｓ（３５０ｃＳｔ）の粘度のＯＨ末端又はトリメチル又はトリメチル／メトキシＰＤＭＳを有する前述のアミノ官能性オルガノポリシロキサンの１種又は複数種のブレンド若しくは混合物であり得る。

アミノ官能性オルガノポリシロキサンは当該技術分野において既知であり、多くは市販されている。代表的な市販のアミノ官能性オルガノポリシロキサンとしては、ＸＩＡＭＥＴＥＲ（登録商標）ＯＦＸ−８０４０流体、ＸＩＡＭＥＴＥＲ（登録商標）ＯＨＸ−８６００流体、ＸＩＡＭＥＴＥＲ（登録商標）ＯＨＸ−８６３０流体、ＸＩＡＭＥＴＥＲ（登録商標）ＯＨＸ−８８０３流体、ＤＯＷ ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）ＡＰ−８０８７流体、ＤＯＷ ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）２−８０４０ポリマー、ＤＯＷ ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）８５６６ポリマー、ＤＯＷ ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）８６００親水性柔軟剤、及びＤＯＷ ＣＯＲＮＩＮＧ（登録商標）８８０３ポリマーが挙げられる。

Ｂ）四級アンモニウム界面活性剤
本発明のシリコーンエマルション中の成分Ｂ）は、式Ｒ^１Ｒ^２Ｒ^３Ｒ^４Ｎ^＋Ｘ⁻を有する四級アンモニウム界面活性剤である
（式中、Ｒ^１は、少なくとも１０個の炭素原子を含有する有機官能性基であり、
Ｒ^２は、Ｒ^１、又は、１〜１２個の炭素原子を含有するヒドロカルビルであり、
Ｒ^３は、Ｒ^１、Ｒ^２、又は、２〜１０個の炭素原子を含有するアルコール基であり、
Ｒ^４は、Ｒ^１、Ｒ^２、又はＲ^３であり、
Ｘ⁻は、ハロゲン化物、硫酸塩、スルホン酸塩、メト硫酸塩、又はエト硫酸塩である）。

Ｒ^１は、少なくとも１０個の炭素原子、あるいは少なくとも１２個の炭素原子、あるいは少なくとも１６個の炭素原子を含有する有機官能性基である。典型的には、Ｒ^１は、脂肪酸系有機部分を四級アンモニウム界面活性剤分子の内部に接続するエステル又はアミドのような有機官能基を含有する。Ｒ^１は有機官能性基を含有するので、Ｒ^１についての構造オプションは、長鎖アルキル基（例えば、ヘキサデシル）のような脂肪族炭化水素を含まない。

Ｒ^２は、Ｒ^１、又は１〜１２個の炭素原子を含有するヒドロカルビルである。あるいは、Ｒ^２は、１〜１２個の炭素原子、又は１〜６個の炭素原子を含有するアルキル基である。あるいは、Ｒ^２は、メチルである。

Ｒ^３は、Ｒ^１、Ｒ^２、又は、２〜１０個の炭素原子を含有するアルコール基である。あるいは、Ｒ^３は、２〜８個の炭素原子、又は２〜４個の炭素原子を含有するアルコール基である。あるいは、Ｒ^３は、−ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨである。

Ｒ^４は、上記のように、Ｒ^１、Ｒ^２又はＲ^３である。

Ｘ⁻は、ハロゲン化物、硫酸塩、スルホン酸塩、メト硫酸塩、又はエト硫酸塩である）。好適なハロゲン化物は、Ｆ⁻、Ｃｌ⁻、Ｂｒ⁻及びＩ⁻を含む。ある実施形態では、Ｘ⁻は、Ｃｌ⁻又はメト硫酸塩である。

一実施形態では、Ｒ^１及びＲ^４は式Ｒ^５Ｃ（Ｏ）ＯＲ^６−を有し、式中、Ｒ^５Ｃ（Ｏ）は脂肪酸から誘導され、Ｒ^６は、１〜４個の炭素原子を含有する二価炭化水素基である。更なる実施形態では、脂肪酸はオレイン酸であり、Ｒ^６は−ＣＨ_２ＣＨ_２−である。

別の実施形態では、Ｒ^１は式Ｒ^５Ｃ（Ｏ）ＮＨＲ^６−を有し、式中、Ｒ^５Ｃ（Ｏ）は脂肪酸から誘導され、Ｒ^６は、１〜４個の炭素原子を含有する二価炭化水素基であり、Ｒ^４はメチルである。更なる実施形態では、脂肪酸はミンク油であり、Ｒ^６は−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−である。

一実施形態では、四級アンモニウム界面活性剤は式Ｒ^１＝Ｒ^２＝Ｒ^５Ｃ（Ｏ）ＯＣＨ_２ＣＨ_２−を有し、式中、Ｒ^５Ｃ（Ｏ）はオレイン酸から誘導され、Ｒ^３は−ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨであり、Ｒ^４はメチルである。この構造を有する四級アンモニウム界面活性剤の代表的な非限定の市販例としては、Ｔｅｔｒａｎｙｌ（登録商標）ＣＯ−４０（Ｋａｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｓ．Ａ．）が挙げられる。

一実施形態では、四級アンモニウム界面活性剤は式
Ｒ^１＝Ｒ^５Ｃ（Ｏ）ＮＨＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−を有し、式中、Ｒ^５Ｃ（Ｏ）はミンク油から誘導され、Ｒ^２はメチルであり、Ｒ^３は−ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨであり、Ｒ^４はメチルである。この構造を有する四級アンモニウム界面活性剤の代表的な非限定の市販例としては、Ｉｎｃｒｏｑｕａｔ（登録商標）２６（Ｃｒｏｄａ Ｉｎｃ．（Ｅｄｉｓｏｎ，ＮＪ））が挙げられる。

あるいは、カチオン性界面活性剤は、上記説明を満足する２種以上の四級アンモニウム種の混合物であってもよい。

Ｃ）非イオン性界面活性剤
本発明のエマルションは更に、成分Ｃ）として非イオン性界面活性剤を含有する。非イオン性界面活性剤は、エトキシル化アルコールとして考えられるもののようなポリオキシエチレン系化合物から選択され得る。好適な市販の非イオン性界面活性剤の代表的な例としては、Ｃｒｏｄａ（ＩＣＩ Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ），Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌａｗａｒｅによって商品名ＢＲＩＪ（登録商標）として販売されているポリオキシエチレン脂肪族アルコールが挙げられる。そのいくつかの例は、ＢＲＩＪ（登録商標）Ｌ２３（ポリオキシエチレン（２３）ラウリルエーテルとして知られるエトキシル化アルコール）、及びＢＲＩＪ（登録商標）Ｌ４（ポリオキシエチレン（４）ラウリルエーテルとして知られる別のエトキシル化アルコール）である。幾つかの更なる非イオン性界面活性剤としては、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ、Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から商標名ＴＥＲＧＩＴＯＬ（登録商標）として販売されているエトキシ化アルコールが挙げられる。そのいくつかの例は、ＴＥＲＧＩＴＯＬ（登録商標）ＴＭＮ−６（エトキシル化トリメチルノナノールとして知られるエトキシル化アルコール）、及び様々なエトキシル化アルコール、すなわち、商標名ＴＥＲＧＩＴＯＬ（登録商標）１５−Ｓ−５、ＴＥＲＧＩＴＯＬ（登録商標）１５−Ｓ−１２、ＴＥＲＧＩＴＯＬ（登録商標）１５−Ｓ−１５、及びＴＥＲＧＩＴＯＬ（登録商標）１５−Ｓ−４０として販売されているＣ_１２〜Ｃ_１４第二級アルコールエトキシレートである。エトキシ化Ｃ１０−Ｇｕｅｒｂｅｔアルコールとして知られるＬｕｔｅｎｓｏｌ ＸＰのシリーズのＢＡＳＦによって供給されているＬｕｔｅｎｓｏｌ（登録商標）、及びエトキシ化イソＣ１３アルコールとして知られるＬｕｔｅｎｓｏｌ ＴＯを用いてもよい。

親水性部分が糖又は多糖をベースとしている界面活性剤もまた用いることができる。これらの例は、Ｌｕｔｅｎｓｏｌ（登録商標）ＧＤ７０（ＢＡＳＦ）及びＴｒｉｔｏｎ ＢＧ−１０（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ））である。

非イオン性界面活性剤を含有する混合物が使用されるとき、１つの非イオン性界面活性剤は、低親水性−親油性平衡（ＨＬＢ）を有してもよく、もう一方の非イオン性界面活性剤は、高ＨＬＢを有してもよいため、２つの非イオン性界面活性剤は、１１〜１５の混合型ＨＬＢ、あるいは１２．５〜１４．５混合型ＨＬＢを有する。

エマルション中の成分Ａ）、Ｂ）、Ｃ）及び水の量は変動し得る。典型的には、エマルションは、以下を含有する：
１５〜８０重量％のＡ）アミノ官能性ポリオルガノシロキサン、
あるいは３０〜７５％のＡ）アミノ官能性ポリオルガノシロキサン、
あるいは４７〜７１％のＡ）アミノ官能性ポリオルガノシロキサン、
０．５〜１０重量％のＢ）四級アンモニウム界面活性剤、
あるいは１．２〜８重量％のＢ）四級アンモニウム界面活性剤、
あるいは１．３〜６．７重量％のＢ）四級アンモニウム界面活性剤、
２〜８重量％のＣ）非イオン性界面活性剤、
あるいは３〜７重量％のＢ）非イオン性界面活性剤、
あるいは３．５〜５．２重量％のＢ）非イオン性界面活性剤、
及び、合計して１００重量％になるのに十分な量の水、又は他の成分。

賦形剤、粘度調整剤、泡制御剤、不凍剤及び殺生物剤などのその他の添加剤も、本開示のエマルションに組み込むことができる。

本エマルションは、既知の方法のいずれか、あるいは以下に記載される方法で調製することができる。

本開示は更に、
Ｉ）
Ａ）１００重量部のアミノ官能性オルガノポリシロキサンと、
Ｂ）０．１〜５０重量部の四級アンモニウム界面活性剤と、
Ｃ）０．１〜５０重量部の非イオン性界面活性剤と、
を含む混合物を形成する工程（成分Ａ、Ｂ、Ｃは上述の通りである）と、
ＩＩ）工程Ｉ）の混合物に十分な量の水を混合してエマルションを形成する工程と、
ＩＩＩ）任意選択で、エマルションを更に剪断混合する工程及び／又は連続相を有するエマルションを希釈する工程と、により、エマルションを調製するための方法を提供する。

界面活性剤Ｂ）及びＣ）は、工程Ｉにおいて、単独で又は様々な量の水と組み合わせてのいずれかで添加され得る。典型的には、界面活性剤又は界面活性剤の組み合わせが選択される場合、界面活性剤は、濃縮水性分散液あるいは水溶液として工程Ｉにおいて添加される。

工程Ｉにおいて加えられる各界面活性剤の量は、使用されるアミノ官能性オルガノシロキサン１００重量部毎に０．１〜５０重量部であるべきである。あるいは、工程Ｉにおいて加えられる各界面活性剤の量は、使用されるアミノ官能性オルガノシロキサン１００重量部毎に１〜５０重量部であってもよい。あるいは、工程Ｉにおいて加えられる界面活性剤の量は、使用されるアミノ官能性オルガノシロキサン１００重量部毎に２〜２０重量部であってもよい。

工程（Ｉ）の混合は、粘度の高い材料の混合をもたらすために、当該技術分野において既知の任意の方法によって達成され得る。混合は、バッチ、半連続、又は連続プロセスのいずれかとして生じてもよい。混合は、例えば、中／低剪断力を有するバッチ混合装置［例えば、チェンジカンミキサー、ダブルプラネタリーミキサー、円錐型スクリューミキサー、リボンブレンダー、ダブルアームミキサー又はシグマブレードミキサー］、高剪断力及び高速分散機を有するバッチ装置［例えば、Ｃｈａｒｌｅｓ Ｒｏｓｓ ＆ Ｓｏｎｓ（ＮＹ）、Ｈｏｃｋｍｅｙｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏｒｐ．（ＮＪ）製のもの］、高剪断作用を有するバッチ装置［例えば、Ｂａｎｂｕｒｙタイプ（ＣＷ Ｂｒａｂｅｎｄｅｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｉｎｃ．，ＮＪ）及びＨｅｎｓｃｈｅｌタイプ（Ｈｅｎｓｃｈｅｌ ｍｉｘｅｒｓ Ａｍｅｒｉｃａ，ＴＸ）］、遠心力に基づく高剪断混合装置［例えば、Ｓｐｅｅｄ Ｍｉｘｅｒ（登録商標）（Ｈａｕｓｃｈｉｌｄ ＆ Ｃｏ ＫＧ，ドイツ）］を用いて生じ得る。連続ミキサー／混練機の代表例としては、単軸、二軸及び多軸押出成形機、共回転押出成形機［Ｋｒｕｐｐ Ｗｅｒｎｅｒ ＆ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ Ｃｏｒｐ（Ｒａｍｓｅｙ，ＮＪ）及びＬｅｉｓｔｒｉｔｚ（ＮＪ）製のもの］、二軸逆回転押出成形機、二段階押出成形機、ツインローター連続ミキサー、動的若しくは静的ミキサー、又はこれらの装置の組み合わせが挙げられる。

工程Ｉの混合を行う温度及び圧力は重要ではないが、一般的に、周囲温度及び圧力で実施される。典型的に、混合の温度は、このような高粘度物質を剪断するときに伴われる機械的エネルギーに起因して、混合プロセス中に上昇する。

プロセスの工程ＩＩは、工程Ｉの混合物に水を混合してエマルションを形成する工程を伴う。典型的には、工程Ｉの混合物１００重量部に対して５〜２０００重量部の水を混合して、エマルションを形成する。そのような割合で工程Ｉの混合物に水を加え、更に混合して、工程Ｉの混合物のエマルションを形成する。この水の量は、界面活性剤の選択によって異なり得るが、一般に、水の量は、工程Ｉの混合物１００重量部に対して０．１〜２０００部、あるいは工程Ｉの混合物１００重量部に対して５〜５００部、あるいは工程Ｉの混合物１００重量部に対して５〜１００部である。

工程Ｉからの混合物に加えられる水は、各増分が工程Ｉからの混合物の３０重量％未満を成すように段階的に行われてよく、水の各増分は、前回の増分の水の分散後に前回分に連続的に添加され、十分な増分の水が加えられてアミノ官能性オルガノシロキサンのエマルションを形成する。

工程（ＩＩ）の混合は、粘度の高い材料の混合をもたらす、当該技術分野において既知の任意の方法によって達成することができる。混合は、バッチ、半連続、又は連続プロセスのいずれかとして生じてもよい。工程（Ｉ）について記載した混合法のうち任意のものを、工程（ＩＩ）で混合を行うために用いてよい。あるいは、工程（ＩＩ）における混合は、また、エマルションの形成を行うために高剪断混合を提供する当該技術分野において公知の技術を介して行ってよい。そのような高剪断混合技術の代表的なものには、ホモジナイザー、ソノレーター、及びその他の似たような剪断装置が挙げられる。

任意選択で、工程（ＩＩ）で形成されるエマルションを工程（ＩＩＩ）によって更に剪断又は希釈し、粒径の低下、及び／又は長期保存安定性の改善、及び／又は制御改善を行ってもよい。剪断は、任意の上記混合技術により行ってよい。場合により、工程Ｉ〜ＩＩＩのうちの１つ又は複数を低圧又は真空下で実行する必要があり得る。

本開示のエマルション生成物は、油／水エマルション、水／油エマルション、多相又は三相エマルションであり得る。

一実施形態では、本開示のエマルション生成物は、油／水エマルションである。本発明の油／水エマルションは、連続水性相中で分散されたオルガノシロキサンブロックコポリマー（油）相の平均体積粒径によって特徴づけることができる。粒径は、エマルションのレーザー回折により決定できる。適切なレーザー回折法は、当該技術分野において周知である。粒径は、粒径分布（ＰＳＤ）から得られる。ＰＳＤは、体積、表面積、長さを基準に決定できる。容量粒径は、所与の粒子と同じ容量を有する球体の直径と等しい。用語Ｄｖは、分散粒子の平均体積粒径を表す。Ｄｖ ０．５は、５０％の累積粒子集団に対応する容量で測定された粒径である。換言すると、Ｄｖ ０．５＝１０μｍである場合、５０％の粒子は、１０μｍを下回る平均容量粒径を有し、５０％の粒子は、１０μｍを超える容量平均粒径を有する。特に記載のない限り、全ての平均容量粒径は、Ｄｖ ０．５を使用して計算される。

油／水エマルション中に分散したシロキサン粒子の平均体積粒径は、０．１μｍ〜１５０μｍ、又は０．１μｍ〜３０μｍ、又は０．２μｍ〜５．０μｍで多様であってよい。

本発明のアミノ官能性シリコーンエマルションは、０．２重量％未満のＤ４及びＤ５環状シロキサンを有するものとして特徴付けられる。更に、本発明のアミノ官能性シリコーンエマルションは、エマルションのエージング時に低濃度を維持するものとして特徴付けられ得る。本発明のエマルションのエージングは、５０℃にて１ヶ月間エマルションを保存し、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）技術によりＤ４及びＤ５含有量を測定することにより、評価され得る。５０℃で１ヶ月間エージングすると、本発明のエマルション中のＤ４、Ｄ５又はこれらの両方の含有量は、以下のうちの１つよりも低くなる：
エマルションの０．１１重量％のＤ４又は０．１２重量％のＤ５、
含有量がカチオン性界面活性剤の非水内容物に対する環状物質の比として表される場合に、０．１４未満のＤ４又は０．０７未満のＤ５、
カチオン性界面活性剤の非水内容物が
（（Ｄ４_ＡＧＥＤ−Ｄ４_{（ｔ＝０）}）／％ＣＳ）^＊１００［式中、Ｄ４は、それぞれエージングさせたもの及び開始時のエマルションのＤ４の百分率ｗｔ％であり、％ＣＳはエマルション中のカチオン性界面活性剤（非水内容物）の質量分率である］として表される場合に１．３未満のＤ４。

本発明のエマルションは、長鎖脂肪族系（例えば、タローのような脂肪酸供給源から誘導されるものなど）四級界面活性剤を使用することにより調製される類似のアミノ官能性エマルションよりも有利である。長鎖脂肪族ヒドロカルビル四級界面活性剤（例えば、Ａｒｑｕａｄ １６〜２９）ベースのエマルションは、中性ｐＨ以外のｐＨにてこれらの組成物においてＤ４又はＤ５を生じ得る。したがって、このようなエマルションは、これらのｐＨを調製して、エマルション組成物又はこのエマルションを含有する後続の組成物の中に環状物質（Ｄ４又はＤ５）を生じないようにすることを必要とする。したがって、これらのエマルションは、中性ｐＨではない多くの用途又は配合において好適ではない可能性がある。

本発明のエマルションは、様々な繊維表面を処理するのに有用である。繊維表面は、様々なテキスタイル及び天然繊維を含む。処理組成物で処理できる繊維又はテキスタイルとしては、天然繊維［例えば、綿、絹、リネン及びウール］、再生繊維［例えば、レーヨン及びアセテート］、合成繊維［例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリエチレン及びポリプロピレン］、これらの組み合わせ及びブレンドが挙げられる。繊維の形態としては、撚り糸、フィラメント、トウ、織糸、織布、ニット材料、不織布材料、紙、カーペット及び皮革を挙げることができる。

本発明のエマルションを含む繊維処理組成物は、繊維又はテキスタイルを作製する際に、あるいは、後から適用後のプロセスにより、繊維及び／又はテキスタイルに適用することができる。適用後、例えば、常温又は高温にて組成物を乾燥させることにより、処理組成物からキャリア（存在する場合）を除去することができる。繊維及びテキスタイルに適用される処理組成物の量は、典型的には、繊維及びテキスタイルの乾燥重量に基づいて、繊維及びテキスタイル上に０．１〜１５重量％、好ましくは繊維及びテキスタイルの乾燥重量に基づいて０．２〜５重量％の量の組成物を提供するのに十分である。

本発明による組成物の毛髪への使用は、毛髪の調子を整えるための従来の様式を使用してもよい。毛髪の調子を整えるための有効量の組成物が、毛髪に適用される。そのような有効量は、一般に、約０．５ｇ〜約５０ｇ、好ましくは約１ｇ〜約２０ｇの範囲である。毛髪への適用は、典型的に、大半の又は全ての毛髪が組成物と接触するように、毛髪を通して組成物を組み入れることを含む。毛髪の調子を整えるためのこの方法は、有効量のヘアケア組成物を毛髪に適用する工程と、続いて毛髪を通して組成物を組み入れる工程とを含む。

下記の実施例は、本発明の好ましい実施形態を示すために挙げられている。下記の実施例に開示されている技法は、本発明の実践において良好に機能するよう発明者が発見した技法を示しており、よってこの実践のための好ましい様相を構成すると見なすことができることが、当業者には理解されよう。しかしながら、本開示の見地から、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、開示されている具体的な実施形態において数多くの変更を行い、依然として同様又は類似の結果を得られることが、当業者には理解されよう。百分率はすべて重量％である。すべての測定は、特に記載のない限り、２３℃にて行った。

材料
特に断らない限り、全てのカチオン性乳化剤は市販の商標名であり、アミノポリマーはＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ製の材料であり、百分率は質量を指す。ＣｘＥｙは、Ｘ個のＣ原子及びＹ個のポリオキシエチレン単位の飽和炭化水素鎖（直鎖又は分枝鎖）を含有する非イオン性乳化剤を表す。これらの材料は、限定するものではないが、例えば、ＢＡＳＦ（Ｌｕｔｅｎｓｏｌシリーズ）、Ｃｒｏｄａ（Ｓｙｎｐｅｒｏｎｉｃ，Ｂｒｉｊ及びＲｅｎｅｘシリーズ）、Ｃｌａｒｉａｎｔ（Ｇｅｎａｐｏｌシリーズ）といった、様々な製造者から得ることができる。

エマルション
特に断らない限り、本発明の例示的なエマルションは、Ｄｅｎｔａｌ Ｓｐｅｅｄ Ｍｉｘｅｒ ＤＡＣ ４００ ＦＶを使用して作製した。２５ｇのアミノ−シリコーンポリマー、界面活性剤（カチオン性及び非イオン性）及びいくらかの水をカップ内に入れ、剪断にかけて、突発性相反転（catastrophic phase inversion）を介してエマルションを生じさせた。これにより、生じた濃縮エマルションを次に、約５０％のシリコーンに希釈した。必要な場合には、少量の１６％又は４０％のＮａＯＨ又は酢酸を加えることにより、ｐＨを調整した。いかなる制限も課すものではないが、可能な酸は、酢酸、硫酸、塩酸、クエン酸である。

特徴
全ての場合に、粒径は、Ｈｙｄｒｏ ２０００サンプリングユニットを備えたＭａｌｖｅｒｎ Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒを用いて測定した。希釈エマルションからの散乱光を集め、Ｍｉｅ理論を用いて分析する。

開始ポリマー及び新しく調製されたエマルションのＤ４及びＤ５の含有量をガスクロマトグラフィーを用いて測定した。エマルションは５０℃にて１ヶ月間エージングし、同様にエージングしたサンプルについて環状物質の含有量を測定した。測定精度は、報告値の約５％である。

エマルションの性能評価：
一部のエマルションは、ヘアケアリンスオフコンディショナーに配合された。白色人種の漂白済み毛髪束をこのリンスオフコンディショナーで処理し、Ｄｉａｓ−Ｓｔｒｏｎ ＭＴＴ−１７５（Ｄｉａ−Ｓｔｒｏｎ Ｌｉｍｉｔｅｄ，ＵＫ）を用いて毛髪束の櫛通りに必要とされる力を測定した。２０℃の一定温度及び５０％の固定相対湿度の環境調整室で試験を行った。ＵｖＷｉｎソフトウェアから、櫛通り総負荷を得た。生じたデータについて統計分析を行った。

（実施例１）
この実施例で使用されたポリマーは、名称ＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇ（登録商標）ＡＰ−８０８７流体で市販されている、０．００５ｍ^２／ｓ（５０００ｃＳｔ）のメトキシ及びヒドロキシル末端のジメチル、メチルアミノイソブチルシロキサンであった。表１及び２はそれぞれ、エマルション組成及び環状物質の含有量を要約する。比較例は、ＣＭＰと表記する。表２中のアスタリスクは、エマルションの調製中又はエージング中のいずれかに環状物質が生じるケースを示す。これらの実施例は、比較例のエマルション（例えば、四級アンモニウムハロゲン化物により安定化されたもの）が環状物質の生成を防ぐためにｐＨの制御を必要とすることを示す。対照的に、本発明の例示的なエマルションは、ｐＨの特別な調整を必要としない。

（実施例２）
０．０２〜０．２％（ｍｏｌ）のアミン置換Ｓｉの範囲のアミン含有量及び０．０５４〜０．０６ｍ^２／ｓ（５４０００〜６００００ｃＳｔ）の範囲の粘度を有するヒドロキシ／メトキシ末端アミノ官能性ポリシロキサンのシリコーンエマルションも調製した。本実施例で使用したアミノ官能性ポリシロキサンは、０．００５ｍ^２／ｓ（５０００ｃＳｔ）の初期粘度のヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンとアミノエチルアミノプロピル−トリ−メトキシシランのＳｎ触媒共縮合から調製した。このプロセスは、減圧下で実行する。カチオン性及び非イオン性界面活性剤の組み合わせを使用して、これらのポリマーを機械的に乳化させた。表３及び４は、組成及び環状物質含有量を列挙する。

（実施例３）
この実施例のエマルションは、実施例１及び２と同様の方法で調整されたが、この実施例では、使用されたポリマーは、エンドブロッカーの存在下で、ＯＨ末端ポリシロキサンとアミノエチルアミノプロピル−メチル−ジアルコキシシランの酸触媒縮合を介して調製された。この調製方法は、国際公開第２００３１６３８０号に記載されており、１％未満のアミン含有量及び約０．００１〜０．００２ｍ^２／ｓ（１０００〜２０００ｃＳｔ）の粘度を有するトリメチル末端ＰＤＭＳを生じた。乳化に先立ってこのポリマーを取り除いたが、それゆえに、はるかに低濃度の環状シリコーンしか検出しない。しかしながら、本発明の範囲外の組成物について、カチオン性界面活性剤に関する環状物質の相対的増加はより大きい。表５は組成を要約し、表６は環状物質の含有量を要約する。表６におけるＤ４及びＤ５の相対増加は、以下のように計算される：
増加＝（％Ｄ４ａｇｅｄ−％Ｄ４ｓｔａｒｔ）／％ＣＳ^＊１００、
式中、％ Ｄ４ ａｇｅｄはエージング（１ヶ月、５０℃）したエマルションの測定％ Ｄ４であり、
％Ｄ４ｓｔａｒｔは、開始時のエマルション中のＤ４の量であり、調製時におけるＤ４の供給源がアミノポリマーのみであることを想定している。
％ ＣＳは、配合物中のカチオン性界面活性剤（非水内容物）の百分率である。

（実施例４）
実施例１〜３からのエマルションのうちのいくつかの複製を２％シリコーンでリンスオフコンディショナーに配合し、商業的ベンチマークに対して湿潤及び乾燥時の櫛通りを試験した。表７は、その結果を要約する。

Claims (15)

1. 水性シリコーンエマルションであって、
   Ａ）アミノ官能性オルガノポリシロキサンと、
   Ｂ）式
   Ｒ^１Ｒ^２Ｒ^３Ｒ^４Ｎ^＋Ｘ⁻、
   （式中、Ｒ^１は、少なくとも１０個の炭素原子を含有する有機官能性基であり、
   Ｒ^２は、Ｒ^１、又は、１〜１２個の炭素原子を含有するヒドロカルビルであり、
   Ｒ^３は、Ｒ^１、Ｒ^２、又は、２〜１０個の炭素原子を含有するアルコール基であり、
   Ｒ^４は、Ｒ^１、Ｒ^２、又はＲ^３であり、
   Ｘ⁻は、ハロゲン化物、硫酸塩、スルホン酸塩、メト硫酸塩、エト硫酸塩又はリン酸塩である）を有する四級アンモニウム界面活性剤と、
   Ｃ）非イオン性界面活性剤と、
   を含み、前記水性シリコーンエマルションは０．２重量％未満のＤ４及びＤ５環状シロキサンを含有し、前記エマルションを５０℃にて１ヶ月間エージングさせると、Ｄ４、Ｄ５又はこれら両方の含有量は：
   前記エマルションの０．１１重量％のＤ４又は０．１２重量％のＤ５、
   前記含有量が前記カチオン性界面活性剤の非水内容物に対する環状物質の比として表される場合に、
   ０．１未満のＤ４又は０．０７未満のＤ５、
   前記カチオン性界面活性剤の非水内容物が
   （（Ｄ４_ＡＧＥＤ−Ｄ４_{（ｔ＝０）}）／％ＣＳ）^＊１００［式中、Ｄ４は、それぞれエージングさせたもの及び開始時のエマルションのＤ４の百分率ｗｔ％であり、％ＣＳは前記エマルション中の前記カチオン性界面活性剤（非水内容物）の質量分率である］として表される場合に１．３未満のＤ４、のうちの１つよりも低くなる、水性シリコーンエマルション。
2. Ｒ^１及びＲ^４が式：
   Ｒ^５Ｃ（Ｏ）ＯＲ^６を有し、式中、Ｒ^５Ｃ（Ｏ）は脂肪酸から誘導され、Ｒ^６は、１〜４個の炭素原子を含有する二価炭化水素基である、請求項１に記載のシリコーンエマルション。
3. 前記脂肪酸がオレイン酸であり、Ｒ^６が−ＣＨ_２ＣＨ_２−である、請求項２に記載のシリコーンエマルション。
4. Ｒ^１が式
   Ｒ^５Ｃ（Ｏ）ＮＨＲ^６
   を有し、式中、Ｒ^５Ｃ（Ｏ）は脂肪酸から誘導され、Ｒ^６は、１〜４個の炭素原子を含有する二価炭化水素基であり、Ｒ^４はメチルである、請求項１に記載のシリコーンエマルション。
5. 前記脂肪酸がミンク油であり、
   Ｒ^６が−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２−である、請求項４に記載のシリコーンエマルション。
6. Ｒ^２がメチルである、請求項１〜５のいずれか一項に記載のシリコーンエマルション。
7. Ｒ^３が−ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨである、請求項１〜６のいずれか一項に記載のシリコーンエマルション。
8. 前記アミノ官能性オルガノポリシロキサンが、平均式：
   ［Ｒ_２ＳｉＯ_２／２］_ａ［ＲＲ^ＮＳｉＯ_２／２］_ｂ
   （式中、ａが１〜１０００であり、ｂが１〜１００であり、
   Ｒは独立して、１〜３０個の炭素原子を含有する炭化水素であり、
   Ｒ^Ｎが、アミノ官能基である）のシロキシ単位を含有するジオルガノポリシロキサンである、請求項１〜７のいずれか一項に記載のシリコーンエマルション。
9. 前記アミノ官能性オルガノポリシロキサンがシラノール、アルコキシ又はトリアルキルシロキシで末端保護されている、請求項８に記載のシリコーンエマルション。
10. 前記アミノ官能基が、式
    −ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２ＮＨＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２又は−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２又は−ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２を有する、請求項９に記載のシリコーンエマルション。
11. 前記非イオン性界面活性剤が、エトキシル化アルコールである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシリコーンエマルション。
12. 前記非イオン性界面活性剤がアルキルポリグルコシドである、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のシリコーンエマルション。
13. Ｉ）
    Ａ）１００重量部のアミノ官能性オルガノポリシロキサンと、
    Ｂ）０．１〜５０重量部の四級アンモニウム界面活性剤
    式
    Ｒ^１Ｒ^２Ｒ^３Ｒ^４Ｎ^＋Ｘ⁻、
    （式中、Ｒ^１は、少なくとも１０個の炭素原子を含有する有機官能性基であり、
    Ｒ^２は、Ｒ^１、又は、１〜１２個の炭素原子を含有するヒドロカルビルであり、
    Ｒ^３は、Ｒ^１、Ｒ^２、又は、２〜１０個の炭素原子を含有するアルコール基であり、
    Ｒ^４は、Ｒ^１、Ｒ^２、又はＲ^３であり、
    Ｘ⁻は、ハロゲン化物、硫酸塩、スルホン酸塩、メト硫酸塩、エト硫酸塩又はリン酸塩である）と、
    Ｃ）０．１〜５０重量部の非イオン性界面活性剤と、を含む混合物を形成する工程と、
    ＩＩ）工程Ｉ）の混合物に十分な量の水を混合してエマルションを形成する工程と、
    ＩＩＩ）任意選択で、エマルションを更に剪断混合する工程と、を含む、請求項１のエマルションを調製するための方法。
14. ヘアケア組成物に請求項１〜１２のいずれか一項に記載のエマルションの使用。
15. テキスタイル又は布地を処理するための組成物における請求項１〜１２のいずれか一項に記載のエマルションの使用。