JP2020125402A - Thixotropic agent - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はチキソトロピック性を発現する揺変剤に関するものである。 The present invention relates to a thixotropic agent that exhibits thixotropic properties.
流体の一般的な定義は応力を与えると流動するものである。流体は単一相、混合系、分散系、溶液系など多くの種類があり、大きく単純流体、構造流体の2つに分けられる。従来、流体材料の多くは構造流体であり、構造流体は与えられた応力と流れの間でニュートニアン流体のようなリニアーな挙動は示さず、印加応力が大きくなるとせん断速度は上昇し、粘度は減少する。これをシアーシニングというが、降伏値を持たないあるいは降伏値を超えてもニュートニアンを示さない流体材料があり、食品や化粧品、製薬、塗料、インクなどのような身の回りの中にも塑性流動や擬塑性流動のような特性的な粘性特性を示す流体物が存在する。 The general definition of fluid is that it flows when stress is applied. There are many kinds of fluids such as single phase, mixed system, dispersion system and solution system, and they are roughly classified into two types, simple fluid and structural fluid. Conventionally, most of fluid materials are structural fluids, and the structural fluids do not show linear behavior like Newtonian fluid between given stress and flow, and the shear rate increases and the viscosity increases as the applied stress increases. Decrease. This is called shear thinning, but there are fluid materials that do not have a yield value or that do not show a Newtonian even when the yield value is exceeded. There are fluid materials that exhibit characteristic viscous properties such as plastic flow.
従来、化粧品や塗料などの流体を伴う製品においては、分散質の沈降防止や粘度の調整などを目的として揺変剤が添加されている。例えば、化粧品では増粘剤、安定剤、セット剤、感触向上剤、懸濁剤などとして揺変剤が配合されていることが多い。増粘剤として揺変剤が配合される場合、揺変剤としては高分子のものが多く使用される。この様な揺変剤としては天然、半合成、合成の水溶性高分子が主流であり、具体例としては、天然あるいは合成多糖類、セルロース構造あるいはアクリル構造を持つもので、カルボキシビニルポリマー、カルボキシメチルセルロースナトリウム、キサンタンガム、ポリアクリル酸ナトリウム、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等が挙げられる。これらは安価で流動調整の効果が高く少量でゲル化する。 BACKGROUND ART Conventionally, in products involving fluids such as cosmetics and paints, a thixotropic agent is added for the purpose of preventing sedimentation of dispersoids and adjusting viscosity. For example, cosmetics often contain a thixotropic agent as a thickener, a stabilizer, a setting agent, a texture improving agent, a suspending agent and the like. When a thixotropic agent is blended as a thickener, a polymeric thixotropic agent is often used. As such thixotropic agents, natural, semi-synthetic and synthetic water-soluble polymers are mainly used, and specific examples thereof include natural or synthetic polysaccharides, those having a cellulose structure or an acrylic structure, and carboxyvinyl polymers, carboxy. Examples thereof include sodium methyl cellulose, xanthan gum, sodium polyacrylate, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose and the like. These are inexpensive, have a high flow control effect, and gel in a small amount.
また特許文献1には、アルカリ金属イオンおよびアルカリ土類金属イオンの少なくとも一方を金属イオンとして層間に有するフィロケイ酸塩鉱物からなる粘土鉱物化合物を含み、前記粘土鉱物化合物は、前記金属イオンに有機配位子を結合してなる金属錯化合物を、前記フィロケイ酸塩鉱物の層間に活性種として導入した揺変剤が提案されている。そしてまた特許文献2には、増粘ゲル化剤としてキサンタンガム及びヘクトライト系無機増粘剤を含有させた水性ボールペン用ゲルインキが提案されている。 Further, Patent Document 1 includes a clay mineral compound composed of a phyllosilicate mineral having at least one of an alkali metal ion and an alkaline earth metal ion as a metal ion between layers, and the clay mineral compound is an organic compound to the metal ion. A thixotropic agent has been proposed in which a metal complex compound formed by bonding a ligand is introduced as an active species between the layers of the phyllosilicate mineral. Further, Patent Document 2 proposes a gel ink for a water-based ballpoint pen containing xanthan gum and a hectorite inorganic thickener as a thickening gelling agent.
しかしながら、特許文献1の揺変剤は、ある程度のチキソトロピー性を対象物に付与できるものの、満足できる効果が得られているとはいえず更なるチキソトロピー性の向上が求められている。また、添加後時間が経つと離水離床の問題が生じるおそれがあり、十分な効果が発現しないおそれがある。 However, although the thixotropic agent of Patent Document 1 can impart a certain degree of thixotropy to an object, it cannot be said that a satisfactory effect is obtained, and further improvement in thixotropy is required. Further, if a time elapses after the addition, a problem of water separation and bed separation may occur, and a sufficient effect may not be exhibited.
また、特許文献2に提案のインキでは、増粘ゲル化剤の使用に際しての耐熱性に問題があり、また離水離床現象を起こすおそれがある。また特許文献2に提案のインキでは、安定性の観点においてチキソトロピック性は満足できる効果が得られないおそれがある。 Further, the ink proposed in Patent Document 2 has a problem in heat resistance when a thickening gelling agent is used, and may cause a phenomenon of water separation and bed separation. Further, the ink proposed in Patent Document 2 may not be able to obtain a satisfactory thixotropic property from the viewpoint of stability.
そこで本発明は、従来の技術に内在する前記問題に鑑み、これらを好適に解決するべく提案されるものであって、良好なチキソトロピーを付与し得る揺変剤を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems inherent in the prior art, the present invention is proposed to suitably solve these problems, and an object thereof is to provide a thixotropic agent capable of imparting good thixotropy.
前記課題を解決し所期の目的を達成する本発明に係る揺変剤は、金属イオンを層間に有する2:1型層状ケイ酸塩鉱物が分散媒に分散した揺変剤であって、前記分散媒のハンセン溶解度パラメータ(SP値)が10cal/cm3以上であり、前記金属イオンには、水溶性ポリマーで架橋された水溶性コンプレクサン型配位子が配位していることを有することを特徴とする。 A thixotropic agent according to the present invention which solves the above problems and achieves a desired object is a thixotropic agent in which a 2:1 type layered silicate mineral having metal ions between layers is dispersed in a dispersion medium. The dispersion medium has a Hansen solubility parameter (SP value) of 10 cal/cm 3 or more, and a water-soluble complexan type ligand cross-linked with a water-soluble polymer is coordinated with the metal ion. Is characterized by.
前記構成の揺変剤において、前記水溶性ポリマーがカルボジイミド基及び/又はオキサゾリン基を有し、前記水溶性コンプレクサン型配位子が、カルボキシル基及び/又は水酸基を有するものが好ましい。 In the thixotropic agent having the above structure, it is preferable that the water-soluble polymer has a carbodiimide group and/or an oxazoline group, and the water-soluble complexan type ligand has a carboxyl group and/or a hydroxyl group.
前記構成の揺変剤において、前記金属イオンがアルカリ金属イオン及び/又はアルカリ土類金属イオンであるのが好ましい。 In the thixotropic agent having the above structure, it is preferable that the metal ion is an alkali metal ion and/or an alkaline earth metal ion.
前記構成の揺変剤において、前記2:1層状ケイ酸塩鉱物の層電荷が0.2以上0.9以下であるのが好ましい。 In the thixotropic agent having the above structure, the layer charge of the 2:1 layered silicate mineral is preferably 0.2 or more and 0.9 or less.
前記構成の揺変剤において、前記2:1層状ケイ酸塩鉱物の含有量が7質量%以上25質量%以下であるのが好ましい。 In the thixotropic agent having the above structure, the content of the 2:1 layered silicate mineral is preferably 7% by mass or more and 25% by mass or less.
前記構成の揺変剤において、前記分散媒が、シクロヘキサノール、n−ブタノール、イソプロピルアルコール、ジメチルホルムアミド、エタノール、メタノール、エチレングリコール、ジ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、1,3−ブチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセノール、ホルムアミド、N−メチル−2ピロリドン、水からなる群から選ばれる単独または2種以上の組み合わせであるのが好ましい。 In the thixotropic agent having the above structure, the dispersion medium is cyclohexanol, n-butanol, isopropyl alcohol, dimethylformamide, ethanol, methanol, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butylene glycol, polypropylene. It is preferable to use one or a combination of two or more selected from the group consisting of glycol, glycenol, formamide, N-methyl-2pyrrolidone and water.
前記構成の揺変剤において、前記水溶性コンプレクサン型配位子の分子量が150以上750以下であるのが好ましい。 In the thixotropic agent having the above structure, the water-soluble complexan type ligand preferably has a molecular weight of 150 or more and 750 or less.
本発明に係る揺変剤によれば、良好なチキソトロピーを付与し得る。 The thixotropic agent according to the present invention can impart good thixotropy.
本発明の大きな特徴の一つは、2:1型層状ケイ酸塩鉱物を分散させる分散媒のハンセン溶解度パラメータ(SP値)が10cal/cm3以上であることである。ハンセン溶解度パラメータ(SP値)は、ある物質が他のある物質にどのくらい溶けるのかを示す物質間の親和性の尺度を表す一つの指標であり、また濡れ性、接着性、分散粒子の分散性の評価などに使用される。このようなSP値が10cal/cm3以上である分散媒を用いることにより、2:1型層状ケイ酸塩鉱物の微粒子を均一に分散させることができ、また後述する水溶性コンプレクサン型配位子を前記ケイ酸塩鉱物の層間にインターカレート可能とし良好なチキソトロピーが発現されるようになる。本発明で使用する分散媒としては、例えば、シクロヘキサノール(11.4)、n−ブタノール(11.4)、イソプロピルアルコール(11.5)、プロピレングリコール(12.6)、1,3−ブチレングリコール(11.0)、ジメチルホルムアミド(12)、エタノール(12.7)、メタノール(14.5)、エチレングリコール(14.6)、グリセロール(16.5)、ホルムアミド(19.2)、N−メチル−2ピロリドン(10.8)、水(23.4)などからなる群から選ばれる単独または2種以上を組み合わせて用いることができる(カッコ内はSP値)。 One of the major characteristics of the present invention is that the Hansen solubility parameter (SP value) of the dispersion medium in which the 2:1 type layered silicate mineral is dispersed is 10 cal/cm 3 or more. The Hansen solubility parameter (SP value) is a measure of the affinity between substances indicating how much a certain substance dissolves in another substance, and also the wettability, adhesiveness, and dispersibility of dispersed particles. Used for evaluation, etc. By using such a dispersion medium having an SP value of 10 cal/cm 3 or more, the fine particles of the 2:1 type layered silicate mineral can be uniformly dispersed, and the water-soluble complexan type coordination described later is performed. The child can be intercalated between the layers of the silicate mineral, and good thixotropy is exhibited. Examples of the dispersion medium used in the present invention include cyclohexanol (11.4), n-butanol (11.4), isopropyl alcohol (11.5), propylene glycol (12.6), and 1,3-butylene. Glycol (11.0), dimethylformamide (12), ethanol (12.7), methanol (14.5), ethylene glycol (14.6), glycerol (16.5), formamide (19.2), N -Methyl-2pyrrolidone (10.8), water (23.4) and the like may be used alone or in combination of two or more (SP value in parentheses).
本発明のもう一つの大きな特徴は、2:1型層状ケイ酸塩鉱物の層間に存在する金属イオンが、水溶性ポリマーで架橋された水溶性コンプレクサン型配位子で配位されていることにある。 Another major feature of the present invention is that metal ions existing between layers of a 2:1 type layered silicate mineral are coordinated with a water-soluble complexan type ligand cross-linked with a water-soluble polymer. It is in.
2:1型層状ケイ酸塩鉱物の層間に存在する金属イオンとしては、ナトリウムイオンやカリウムイオンなどのアルカリ金属イオン、カルシウムイオンなどのアルカリ土類金属イオンなどが挙げられる。前記ケイ酸塩鉱物が分散媒に分散されると、分散媒中の水などが層間に進入して金属イオンに配位して前記ケイ酸塩鉱物が膨潤する。これは層間に位置する金属イオンの水和による水和エネルギーが前記ケイ酸塩鉱物の層間の結合力よりも大きいためである。このように前記ケイ酸塩鉱物が膨潤していると、後述する水溶性コンプレクサン型配位子の前記ケイ酸塩鉱物へのインターカレートが容易になる。 Examples of the metal ions existing between the layers of the 2:1 type layered silicate mineral include alkali metal ions such as sodium ions and potassium ions, alkaline earth metal ions such as calcium ions, and the like. When the silicate mineral is dispersed in the dispersion medium, water or the like in the dispersion medium enters between layers to coordinate with metal ions and swell the silicate mineral. This is because the hydration energy due to the hydration of metal ions located between the layers is larger than the bonding force between the layers of the silicate mineral. When the silicate mineral is swollen in this way, it becomes easy to intercalate a water-soluble complexan-type ligand described later into the silicate mineral.
本発明で使用する2:1型層状ケイ酸塩鉱物は、2枚のシリカ四面体シートの間に1枚のアルミナ八面体シートが結合して1つのアルミケイ酸塩単位層となり、これらの単位層が積層して構成されるものである。本発明では、前述のように、2枚の単位層の間(層間)に、ナトリウムイオンやカリウムイオンなどのアルカリ金属イオンおよびカルシウムイオンなどのアルカリ土類金属イオンが層間金属イオンとして存在している。このような2:1型層状ケイ酸塩鉱物としては、天然に産出する天然粘土鉱物であっても、化学的に合成された合成粘土鉱物であっても採用可能であるが、天然鉱物や金属イオンを有する無機化合物などを出発原料として、水熱反応法または溶融法などの合成方法によって得られる合成粘土鉱物の方が好ましい。 The 2:1 type layered silicate mineral used in the present invention has one alumina octahedral sheet bonded between two silica tetrahedral sheets to form one aluminum silicate unit layer. Are laminated and configured. In the present invention, as described above, between the two unit layers (interlayer), alkali metal ions such as sodium ions and potassium ions and alkaline earth metal ions such as calcium ions are present as interlayer metal ions. .. As such a 2:1 type layered silicate mineral, either naturally occurring natural clay minerals or chemically synthesized synthetic clay minerals can be adopted, but natural minerals and metals A synthetic clay mineral obtained by a synthetic method such as a hydrothermal reaction method or a melting method using an inorganic compound having an ion as a starting material is preferable.
合成粘土鉱物は、天然粘土鉱物が有する酸化鉄等の夾雑物がなく、一次粒子の直径が500nm以上1000nm以下程度である天然物に対して、一次粒子の直径を15nm以上35nm以下程度に調整することができる。また、合成粘土鉱物は、合成段階での化学組成および合成条件の調整によって、得られる化学組成上の自由度が大きく、膨潤性やイオン交換能などの機能を天然粘土鉱物と比べて向上させることができる。特に化粧料の添加剤として本発明に係る揺変剤を用いるのであれば、重金属などの人に影響を与える要素を排除した合成粘土鉱物を原料として用いるとよい。合成によって得られた2:1型層状ケイ酸塩鉱物は、陰イオン側にフッ素を含有しているもの、フッ素を含有していないもの等、様々な化学組成とし得るが、フッ素を含まない2:1型層状ケイ酸塩鉱物が好ましい。陰イオンとしてフッ素を含まない2:1型層状ケイ酸塩鉱物は、水系の液相分散媒に分散した際にフッ素イオンによって陽イオンの溶出が妨げられないので、陰イオンとしてフッ素を含む2:1型層状ケイ酸塩鉱物を層間修飾した粘土鉱物化合物よりもフッ素を含まない2:1型層状ケイ酸塩鉱物を層間修飾した粘土鉱物化合物は良好なチキソトロピー性を示す。なお、1種類の2:1型層状ケイ酸塩鉱物から粘土鉱物化合物を構成するのに限られず、複数種類の2:1型層状ケイ酸塩鉱物を組み合わせて用いてもよい。なお、2:1型層状ケイ酸塩鉱物は、コロイド結晶の一次粒子の直径が500nm以下であるものがよい。 Synthetic clay minerals are free from impurities such as iron oxide that natural clay minerals have, and the diameter of primary particles is adjusted to 15 nm or more and 35 nm or less, compared with the natural particles whose primary particles are 500 nm or more and 1000 nm or less. be able to. In addition, synthetic clay minerals have a large degree of freedom in terms of chemical composition obtained by adjusting the chemical composition and synthesis conditions at the synthetic stage, and improve functions such as swellability and ion exchange capacity compared with natural clay minerals. You can In particular, if the thixotropic agent of the present invention is used as an additive for cosmetics, it is preferable to use a synthetic clay mineral from which elements that affect humans such as heavy metals are excluded as a raw material. The 2:1 type layered silicate mineral obtained by the synthesis can have various chemical compositions such as one containing fluorine on the anion side and one containing no fluorine, but it does not contain fluorine. A type 1 layered silicate mineral is preferred. A 2:1 type layered silicate mineral containing no fluorine as an anion does not prevent the elution of cations by a fluorine ion when dispersed in an aqueous liquid dispersion medium, and therefore contains a fluorine as an anion 2: The clay mineral compound obtained by intercalating the 2:1 type layered silicate mineral containing no fluorine, as compared with the clay mineral compound obtained by intercalating the type 1 layered silicate mineral, exhibits good thixotropy. The clay mineral compound is not limited to being composed of one type of 2:1 type layered silicate mineral, and a plurality of types of 2:1 type layered silicate minerals may be used in combination. The 2:1 type layered silicate mineral preferably has a primary particle diameter of 500 nm or less.
前記2:1型層状ケイ酸塩鉱物としては、タルク,パイロフィライトなどのタルク−パイロフィライト族(層電荷:0);サポナイト,ヘクトライト,モンモリロナイト,バイデライトなどのスメクタイト族(層電荷:0.2〜0.6);バーミキュライト族;レピドライト,イライト,パラゴナイト,白雲母などのマイカ(雲母)族(層電荷:1.0以下);クリントナイト,マーガライトなどの脆雲母族(層電荷:2.0以下);クリノクロア,シャモサイト,ニマイト,ドンバサイト,クッケアイト,スドーアイトなどの緑泥岩(層電荷:可変)などが使用可能である。これらの中でも層電荷が0.2以上0.9以下のスメクタイト族およびマイカ(雲母)族が好適に使用される。 Examples of the 2:1 type layered silicate mineral include talc-pyrophyllite group such as talc and pyrophyllite (layer charge: 0); smectite group such as saponite, hectorite, montmorillonite, and beidellite (layer charge: 0). 2-0.6); Vermiculite group; Leicalite, illite, paragonite, muscovite mica (mica) family (layer charge: 1.0 or less); Clintnite, margarite and other brittle mica family (layer charge: 2.0 or less); chlorites (layer charge: variable) such as clinochlore, chamosite, nimite, donbasite, kukkeite, and sudoite can be used. Among these, smectite group and mica group having a layer charge of 0.2 or more and 0.9 or less are preferably used.
スメクタイト族としては、ナトリウム型モンモリロナイト、カルシウム型モンモリロナイト、活性化ベントナイト(Na/Ca型モンモリロナイト)、ナトリウム型ヘクトライト、カルシウム型ヘクトライト、ナトリウム・マグネシウム型ヘクトライト(ケイ酸(Na/Mg))、ケイ酸アルミニウム・マグネシウム(ケイ酸(Al/Mg))が好ましく、より好ましくは合成ヘクトライト、合成サポナイトまたは合成スティーブンサイトが挙げられる。市販品としては、製品名:スメクトン−SWF、スメクトン−SWN(クニミネ工業株式会社製の合成ヘクトライト)、製品名:LAPONITE−RD、LAPONITE−XLG XR、LAPONITE−XL21、LAPONITE−S482(ビックケミー・ジャパン社製の合成ヘクトライト)等を例示できるが、これらに限定されるものではない。 As the smectite group, sodium type montmorillonite, calcium type montmorillonite, activated bentonite (Na/Ca type montmorillonite), sodium type hectorite, calcium type hectorite, sodium magnesium type hectorite (silicic acid (Na/Mg)), Aluminum-magnesium silicate (silicic acid (Al/Mg)) is preferable, and synthetic hectorite, synthetic saponite, or synthetic stevensite is more preferable. Commercially available products include Smecton-SWF, Smecton-SWN (synthetic hectorite manufactured by Kunimine Industry Co., Ltd.), product names: LAPONITE-RD, LAPONITE-XLG XR, LAPONITE-XL21, LAPONITE-S482 (Big Chemie Japan. Examples thereof include synthetic hectorite), but the invention is not limited thereto.
雲母族は、合成によって層間金属イオンがナトリウムイオンあるいはリチウムイオンで同形置換されたものが挙げられ、例えばテニオライト(KMg2Li(Si4O10)F2)を出発原料として合成された同形置換型等の合成雲母が例示される。雲母族の具体例としては、テニオライトのナトリウム同形置換体、あるいはフッ素四珪素雲母のナトリウム同形置換体であるナトリウム型フッ素四ケイ酸雲母等が挙げられるが、これらは総じて水による顕著な無限膨潤性または限定膨潤性を示す。 Examples of the mica group include those in which interlayer metal ions are isomorphically substituted with sodium ions or lithium ions by synthesis. For example, the isomorphic substitution type synthesized using teniolite (KMg 2 Li(Si 4 O 10 )F 2 ) as a starting material. Examples of synthetic mica are as follows. Specific examples of the mica group include sodium isomorphous substitutes of teniolite, and sodium-type fluorotetrasilicic acid mica which is a sodium isomorphous substitute of tetrafluorofluorine mica, and these have a remarkable infinite swelling property with water. Or it exhibits a limited swelling property.
層間に金属イオンを有している2:1型層状ケイ酸塩鉱物は、何れもある程度の陽イオン交換能を有しているが、陽イオン交換容量(CEC)が高い2:1型層状ケイ酸塩鉱物を選択するのが望ましい。これは、金属錯化合物を2:1型層状ケイ酸塩鉱物の層間に導入するインターカレーションにおいて層間金属イオンのイオン交換性を利用するので、陽イオン交換能が高い程、金属錯化合物を効率よくインターカレートできるからである。具体的には、7.0質量%〜18質量%の範囲で2:1型層状ケイ酸塩鉱物を分散したpH9.0〜12.0の水溶液中で、2:1型層状ケイ酸塩鉱物の陽イオン交換能が30meq/100g以上、より好ましくは60meq/100g以上であるとよい。また、2:1型層状ケイ酸塩鉱物は、水系の液相分散媒中において膨潤性を示す。すなわち、良好な陽イオン交換能を有するスメクタイト族から合成ヘクトライト等の2:1型層状ケイ酸塩鉱物を選ぶとよい。 All of the 2:1 type layered silicate minerals having metal ions between layers have a certain degree of cation exchange capacity, but have a high cation exchange capacity (CEC). It is desirable to select acid salt minerals. This utilizes the ion exchange property of interlayer metal ions in the intercalation for introducing the metal complex compound between the layers of the 2:1 type layered silicate mineral. Therefore, the higher the cation exchange capacity, the more efficient the metal complex compound is. This is because it can be well intercalated. Specifically, a 2:1 type layered silicate mineral in an aqueous solution of pH 9.0 to 12.0 in which a 2:1 type layered silicate mineral is dispersed in a range of 7.0% by mass to 18% by mass. The cation exchange capacity is 30 meq/100 g or more, and more preferably 60 meq/100 g or more. In addition, the 2:1 type layered silicate mineral exhibits swelling property in an aqueous liquid phase dispersion medium. That is, it is preferable to select a 2:1 type layered silicate mineral such as synthetic hectorite from the smectite group having a good cation exchange ability.
本発明の揺変剤における2:1型層状ケイ酸塩鉱物の含有量としては7質量%以上25質量%以下の範囲が好ましい。2:1型層状ケイ酸塩鉱物の含有量が7質量%未満であると所望のチキソトロピー性が発現されないことがある。一方、2:1型層状ケイ酸塩鉱物の含有量が25質量%を超えると、2:1型層状ケイ酸塩鉱物の表面にある負電荷と分極した正電荷の静電気的相互作用により、2:1型層状ケイ酸塩鉱物がカードハウス構造とよぶ特異な凝集構造を形成して分散液がゲル化し、均一な分散液を得ることが困難になるおそれがある。揺変剤における2:1型層状ケイ酸塩鉱物のより好ましい含有量は9質量%以上18質量%以下の範囲である。 The content of the 2:1 type layered silicate mineral in the thixotropic agent of the present invention is preferably in the range of 7% by mass to 25% by mass. When the content of the 2:1 type layered silicate mineral is less than 7% by mass, the desired thixotropic property may not be exhibited. On the other hand, when the content of the 2:1 type layered silicate mineral exceeds 25% by mass, the negative charge on the surface of the 2:1 type layered silicate mineral and the polarized positive charge cause electrostatic interaction, resulting in 2 The type-1 layered silicate mineral may form a unique aggregate structure called a card house structure, and the dispersion may gel, making it difficult to obtain a uniform dispersion. The more preferable content of the 2:1 type layered silicate mineral in the thixotropic agent is in the range of 9% by mass or more and 18% by mass or less.
本発明における水溶性コンプレクサン型配位子は水溶性ポリマーで架橋されている。水溶性ポリマーによって架橋される水溶性コンプレクサン型配位子としては、層間金属イオンに配位するものであればよく、例えば、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)・4H、EDTA2H・2Na・2H2O、EDTA・3Na・2H2O、EDTA・4Na・4H2O、EDTA・2H・2K・2H2O等のエチレンジアミン四酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸(HEDTA)・3Na・2H2O、HEDTA・3Na・3H2O、HEDTA・3Na等のヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)・5H、DTPA・5Na等のジエチレントリアミン五酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、1,2,3−トリアミノプロパン六酢酸、3−ヒドロキシ−2−2−イミノジコハク酸ナトリウム、L−アスパラギン酸−N−N−2酢酸ナトリウムなどが挙げられる。水溶性コンプレクサン型配位子の分子量は150以上750以下の範囲が好ましい。 The water-soluble complexan type ligand in the present invention is crosslinked with a water-soluble polymer. The water-soluble Konpurekusan type ligands are bridged by a water-soluble polymer, as long as it is coordinated to the interlayer metal ion, e.g., ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) · 4H, EDTA2H · 2Na · 2H 2 O, EDTA · 3Na · 2H 2 O, EDTA · 4Na · 4H 2 O, EDTA · 2H · 2K · 2H 2 O or the like of ethylenediaminetetraacetic acid, hydroxyethyl ethylenediamine triacetic acid (HEDTA) · 3Na · 2H 2 O, HEDTA · 3Na · 3H 2 O, hydroxyethylethylenediamine triacetic acid such as HEDTA/3Na, diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA)/5H, diethylenetriaminepentaacetic acid such as DTPA/5Na, triethylenetetraminehexaacetic acid, 1,2,3-triaminopropanehexaacetic acid , 3-hydroxy-2-2-iminodisuccinate sodium, L-aspartic acid-NN-2 sodium acetate and the like. The molecular weight of the water-soluble complexan ligand is preferably 150 or more and 750 or less.
本発明で使用される水溶性ポリマーは水溶性コンプレクサン型配位子を架橋するものであればよく、水溶性コンプレクサン型配位子がカルボキシル基及び/又は水酸基を有する場合には、水溶性ポリマーはカルボジイミド基及び/又はオキサゾリン基を有するものが好ましい。 The water-soluble polymer used in the present invention may be any one that crosslinks the water-soluble complexan type ligand, and when the water-soluble complexan type ligand has a carboxyl group and/or a hydroxyl group, it is water-soluble. The polymer preferably has a carbodiimide group and/or an oxazoline group.
カルボジイミド基は「−N=C=N−」で表される官能基であって、活性水素と反応し、汎用性の高い手法でカルボキシル基、アミノ基、水酸基等と標識や架橋することが知られている。しかしながら、層間化合物としてコンプレクサン型配位子のカルボキシル基または水酸基とカルボジイミド基を反応させたものを層間に挿入し、インターカレーションによって揺変剤が生成されたものはこれまで開示されてはいない。カルボジイミド基を有する水溶性ポリマーとしては、例えば、水溶性カルボジイミド(1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド:WSC)又はその塩、1−シクロヘキシル−3−(2−モルホリニル−4−エチル)カルボジイミド(CME−カルボジイミド)又はその塩、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)又はその塩、ジイソプロピルカルボジイミド(DIC)又はその塩などが含まれ、塩化合物としては、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、1−シクロヘキシル−3−(2−モルホリニル−4−エチル)カルボジイミドメト−p−トルエンスルホナートなどが含まれるが、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩を用いることが特に好ましい。 The carbodiimide group is a functional group represented by "-N=C=N-", and is known to react with active hydrogen and label or crosslink with a carboxyl group, an amino group, a hydroxyl group or the like by a highly versatile method. Has been. However, an intercalation compound in which a carboxyl group or a hydroxyl group of a complexan type ligand is reacted with a carbodiimide group is inserted between layers, and a thixotropic agent is generated by intercalation has not been disclosed so far. .. Examples of the water-soluble polymer having a carbodiimide group include water-soluble carbodiimide (1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide:WSC) or a salt thereof, 1-cyclohexyl-3-(2-morpholinyl-4-). Ethyl)carbodiimide (CME-carbodiimide) or a salt thereof, dicyclohexylcarbodiimide (DCC) or a salt thereof, diisopropylcarbodiimide (DIC) or a salt thereof, and the like, and the salt compound includes 1-ethyl-3-(3-dimethylamino). Propyl)carbodiimide hydrochloride, 1-cyclohexyl-3-(2-morpholinyl-4-ethyl)carbodiimidometh-p-toluenesulfonate, etc. are included, but 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride It is particularly preferable to use a salt.
オキサゾリン基を有する水溶性ポリマーとしては、オキサゾリン基を有する重合体が好ましく、付加重合性オキサゾリン基含有モノマー単独もしくは他のモノマーとの重合によって作成されるものが好適である。付加重合性オキサゾリン基含有モノマーとしては、2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−ビニル−5−メチル−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−5−メチル−2−オキサゾリン、2−2−ビス2−オキサゾリン等を挙げることができ、これら1種または2種以上に混合物を使用することができる。これらの中でも2−イソプロペニル−2−オキサゾリンが工業的に入手しやすく好適である。 As the water-soluble polymer having an oxazoline group, a polymer having an oxazoline group is preferable, and a polymer formed by addition-polymerizing an oxazoline group-containing monomer alone or with another monomer is preferable. Examples of the addition-polymerizable oxazoline group-containing monomer include 2-vinyl-2-oxazoline, 2-vinyl-4-methyl-2-oxazoline, 2-vinyl-5-methyl-oxazoline, 2-isopropenyl-2-oxazoline, 2 -Isopropenyl-4-methyl-2-oxazoline, 2-isopropenyl-5-methyl-2-oxazoline, 2-2-bis2-oxazoline and the like can be mentioned, and a mixture of one or more of these can be used. Can be used. Among these, 2-isopropenyl-2-oxazoline is industrially easily available and suitable.
他のモノマーとは、付加重合オキサゾリン基含有モノマーと重合可能なモノマーであれば制限なく、例えばアルキルアクリレート、アルキルメタクリレート、(アルキル基としてはメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、イソブチル着、n−ブチル基、2−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基)等のアクリル酸エステル類;アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマール酸、クロトン酸、スチレンスルホン酸及びその塩(ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩、第三級アミン塩等)等の不飽和カルボン酸類、アクリルニトリル、メタクリロニトリル等の不飽和ニトリル類、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−アクリルアルキルアミド、N−アルキルメタクリルアミド、N,N−ジアルキルアクリルアミド、N,N−ジアルキルメタクリレート(アキルキ基としては、メチル基、エチル着、n−プロピル基、イソブチル基、t−ブチル基、2−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基)等の不飽和アミド基;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル基、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等のビニルエーテル基等を挙げることができ、これらの1種または2種以上のモノマーを使用することができる。 The other monomer is not limited as long as it is a monomer that can be polymerized with an addition-polymerized oxazoline group-containing monomer, and examples thereof include alkyl acrylate, alkyl methacrylate, and the like (as the alkyl group, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an isobutyl group). Acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, styrenesulfonic acid and salts thereof (sodium salt, n-butyl group, 2-ethylhexyl group, cyclohexyl group); Unsaturated carboxylic acids such as potassium salt, ammonium salt and tertiary amine salt), unsaturated nitriles such as acrylonitrile and methacrylonitrile, acrylamide, methacrylamide, N-acrylalkylamide, N-alkylmethacrylamide, Unsaturation such as N,N-dialkyl acrylamide, N,N-dialkyl methacrylate (as an alkyl group, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isobutyl group, t-butyl group, 2-ethylhexyl group, cyclohexyl group) Amide groups; vinyl ester groups such as vinyl acetate and vinyl propionate, vinyl ether groups such as methyl vinyl ether and ethyl vinyl ether, and the like, and one or more of these monomers can be used.
他のモノマーとしてアクリル系モノマーを使用したオキサゾリン基を有する水溶性ポリマーの市販品例としては、オキサゾリン基がアクリル樹脂にブランチされたポリマー型架橋剤である「エポクロスWS−300」、「エポクロスWS−500」(いずれも日本触媒社製)、NKリンガーFX(新中村化学工業社製造)などが挙げられる。 Examples of commercially available water-soluble polymers having an oxazoline group using an acrylic monomer as another monomer include “Epocros WS-300” and “Epocros WS-” which are polymer-type cross-linking agents having an oxazoline group branched to an acrylic resin. 500" (all manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.), NK Ringer FX (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) and the like.
2−オキサゾリン基とカルボキシル基との反応は公知であり、オキサゾリン基の開環反応によりエステルアミド結合「−CONH−CR(R)−CR’(R”)−OCO−」を生成することが知られている。例えば特公昭44−31821号公報には、側鎖にカルボキシル基を有する重合体にポリ−2−オキサゾリン化合物を作用させることにより、架橋樹脂を製造する方法が開示されている。また、ジャーナル・オブ・ポリマー・サイエンスのポリマー・ケミストリー・エディション第23巻1805〜1817頁(1985年)[Journal of Polymer Science:Polymer Chemistry Edition,Vol.23,1805−1817(1985)]にはペンダント・サイクリック・イミノエーテルを含む共重合体をジカルボン酸で架橋反応させる方法が開示されている。しかしながら、コンプレクサン型配位子のカルボキシル基と架橋水溶性ポリマーのオキサゾリン基を反応させたものを層間化合物として層間に挿入し、インターカレーションによって揺変剤が生成されたものはこれまで開示されてはいない。 The reaction between a 2-oxazoline group and a carboxyl group is known, and it is known that an esteramide bond "-CONH-CR(R)-CR'(R")-OCO-" is produced by a ring-opening reaction of an oxazoline group. Has been. For example, JP-B-44-31821 discloses a method for producing a crosslinked resin by reacting a polymer having a carboxyl group in a side chain with a poly-2-oxazoline compound. In addition, Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry Edition, Vol. 23, pp. 1805-1817 (1985) [Journal of Polymer Science: Polymer Chemistry Edition, Vol. 23, 1805-1817 (1985)], a method of crosslinking a copolymer containing pendant cyclic imino ether with a dicarboxylic acid is disclosed. However, a compound in which a carboxyl group of a complexan type ligand and an oxazoline group of a crosslinked water-soluble polymer are reacted is inserted between layers as an intercalation compound and a thixotropic agent is generated by intercalation has been disclosed so far. Not.
本発明の揺変剤には必要により分散剤が含有されてもよい。分散剤としては、例えば、塩化ナトリウム、オルドリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、テトラリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ポリリン酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、フミン酸ナトリウム、ポリメタアクリル酸ナトリウム、ポリメタアクリル酸アンモニウムからなる群から選ばれる1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。分散剤は固体、液体など形態は特に限られない。ここで挙げた分散剤を用いることで、2:1型層状ケイ酸塩鉱物の電荷を相互凝膠防止することができ層剥離が行われ混合液の流動性を担保することが可能となる。 The thixotropic agent of the present invention may optionally contain a dispersant. Examples of the dispersant include sodium chloride, sodium ordolinate, sodium pyrophosphate, sodium tripolyphosphate, sodium tetraphosphate, sodium hexametaphosphate, sodium polyphosphate, sodium hydroxide, sodium silicate, polyethylene glycol, polypropylene glycol, humic acid. It is possible to use one kind or a combination of two or more kinds selected from the group consisting of sodium, sodium polymethacrylate, and ammonium polymethacrylate. The form of the dispersant such as solid and liquid is not particularly limited. By using the dispersant mentioned here, it is possible to prevent the mutual charge of the 2:1 type layered silicate mineral from being coagulated, and the layers are peeled off to ensure the fluidity of the mixed solution.
分散剤の添加量は、2:1型層状ケイ酸塩鉱物の100質量部に対して5質量部以上18質量部以下の範囲が好ましい。分散剤の添加量が2:1型層状ケイ酸塩鉱物の100質量部に対して5質量部未満であると所望の分散効果が得られない場合がある。一方、分散剤の添加量が18質量部を超えると分散液中に過剰イオンが存在してインターカレーションが好適に行われずイオン反応性を阻害する場合がある。また分散剤の添加量が多いと、2:1型層状ケイ酸塩鉱物の電荷を相互凝膠防止することで層剥離は好適に行われるが、得られた揺変剤が保管時に離水離床現象を発生させて経時安定性を保つことができないことがあり、チキソトロピー性効果を継続して発現しないことがある。 The amount of the dispersant added is preferably in the range of 5 parts by mass or more and 18 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the 2:1 type layered silicate mineral. If the amount of the dispersant added is less than 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the 2:1 type layered silicate mineral, the desired dispersion effect may not be obtained. On the other hand, if the amount of the dispersant added exceeds 18 parts by mass, excess ions may be present in the dispersion liquid, intercalation may not be performed properly, and ion reactivity may be hindered. In addition, when the amount of the dispersant added is large, layer delamination is favorably performed by preventing mutual coagulation of the electric charges of the 2:1 type layered silicate mineral, but the obtained thixotropic agent leaves the bed during the storage May not be able to maintain stability over time, and the thixotropic effect may not be continuously expressed.
本発明の揺変剤には本発明の効果を阻害しない範囲において必要により従来公知の添加剤を添加してもよい。このような添加剤としては、例えば、pH調整剤、界面活性剤、防腐剤などが挙げられる。 If necessary, conventionally known additives may be added to the thixotropic agent of the present invention as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of such additives include pH adjusters, surfactants and preservatives.
(液体変性組成物の作製)
まず、水などの溶媒に水溶性コンプレクサン型配位子と水溶性ポリマーとを添加して撹拌し、水溶性ポリマーで架橋された水溶性コンプレクサン型配位子を得る。前記水溶液を撹拌する際の温度は、水溶液の凝固点乃至沸点、好ましくはマイナス5℃〜100℃、より好ましくは0℃〜50℃である。水溶液の温度がマイナス5℃より低い場合は架橋結合による反応が進みにくく、系全体の混練及び均一な系の状態で反応させることが困難となる。一方、水溶液の温度が100℃以上の場合は、続くインターカレート工程において2:1型層状ケイ酸塩鉱物が分散媒中で膨潤作用を発現し、系中で著しく増粘し、系全体を均質に反応させることが困難となる。
(Preparation of liquid modified composition)
First, a water-soluble complexan-type ligand and a water-soluble polymer are added to a solvent such as water and stirred to obtain a water-soluble complexan-type ligand crosslinked with the water-soluble polymer. The temperature for stirring the aqueous solution is a freezing point or boiling point of the aqueous solution, preferably -5°C to 100°C, more preferably 0°C to 50°C. When the temperature of the aqueous solution is lower than -5°C, the reaction due to the cross-linking is difficult to proceed, and it becomes difficult to knead the whole system and to carry out the reaction in a uniform system state. On the other hand, when the temperature of the aqueous solution is 100° C. or higher, in the subsequent intercalation step, the 2:1 type layered silicate mineral exerts a swelling action in the dispersion medium, significantly thickens in the system, and It becomes difficult to make the reaction homogeneous.
次に、水などの分散媒に2:1型層状ケイ酸塩鉱物と分散剤が添加混合された混合液に、前記作製された架橋された水溶性コンプレクサン型配位子を添加することで、2:1型層状ケイ酸塩鉱物の層間に水溶性コンプレクサン型配位子をインターカレートする。このとき混合液は、常温領域、0℃近傍の低温領域あるいは100℃近傍の高温領域の何れの温度であってもよく、また温度が所定温度に保たれた状態にあっても、特に温度調節を行わない状態であってもよい。インターカレーションを達成させるための反応温度は常温領域でも進行するが、反応速度を促進するために加温または加熱してもよい。層間における反応終了の判断は、分散液の外観、粘性変化、沈殿物の形成などの状態変化によって知ることができる。 Next, the cross-linked water-soluble complexan type ligand prepared above is added to a mixed solution in which a 2:1 type layered silicate mineral and a dispersant are mixed in a dispersion medium such as water. A water-soluble complexan type ligand is intercalated between layers of a 2:1 type layered silicate mineral. At this time, the mixed liquid may have any temperature in a normal temperature region, a low temperature region near 0° C., or a high temperature region near 100° C., and even if the temperature is kept at a predetermined temperature, the temperature adjustment is performed. It may not be performed. The reaction temperature for achieving the intercalation proceeds even in the normal temperature region, but it may be heated or heated to accelerate the reaction rate. The completion of the reaction between the layers can be determined by the appearance of the dispersion, change in viscosity, change in state such as formation of precipitate, and the like.
ホスト分子としての2:1型層状ケイ酸塩鉱物に、ゲスト分子としての架橋された水溶性コンプレクサン型配位子分子をインターカレートすることによってできた層間化合物の確認は、分析機器を使用して確認することもできる。例えば、得られた層間化合物を恒温槽などで24時間以上かけてゆっくりと乾燥させ固形分だけを得て粉末にし、得られた粉末をX線回折法(XRD)を用いて確認することが出来る。最低角側に現れる(001)面の回折ピークから得られる面間隔が底面距離(層の厚さ+層間距離)に相当するので、ゲスト分子を加えていない2:1型層状ケイ酸塩鉱物の底面間隔と比較することでインターカレートの有無を判断することができる。2:1層状ケイ酸塩鉱物の層間にゲスト分子がインターカレートされると、結晶の回折ピークが低角側にシフトし層間距離が増大することがわかる。これにより層間化合物が形成されていることが確認できる。 Use an analytical instrument to confirm the intercalation compound formed by intercalating the cross-linked water-soluble complexan type ligand molecule as the guest molecule into the 2:1 type layered silicate mineral as the host molecule. You can also check. For example, the obtained intercalation compound can be slowly dried in a thermostat or the like for 24 hours or more to obtain only solid content and powdered, and the obtained powder can be confirmed by X-ray diffraction (XRD). .. Since the interplanar distance obtained from the diffraction peak of the (001) plane appearing on the lowest angle side corresponds to the bottom distance (layer thickness+interlayer distance), a 2:1 type layered silicate mineral containing no guest molecule is used. The presence or absence of intercalation can be determined by comparing with the bottom surface spacing. It can be seen that when guest molecules are intercalated between the layers of the 2:1 layered silicate mineral, the diffraction peak of the crystal shifts to the lower angle side and the interlayer distance increases. From this, it can be confirmed that an intercalation compound is formed.
本発明の揺変剤の作製における全ての工程で水溶液及び分散液を混合する方法としては、手動又は機械式、超音波処理を用いることができるが、機械式撹拌が好ましい。機械式撹拌には、例えば、高圧ホモジナイザー、ペイントシェイカー、ボールミル、ロールミル、サンドミル、サンドグラインダー、プロペラ式撹拌機、自転公転ミキサー、ディスパー、ホモジナイザー、ホモミキサー、ナノミキサー、ボールミル、ニーダー、ナノマイザー等を使用することができる。これらのうち1つを単独で用いてもよく、2種以上装置を組み合わせてもよい。 As a method for mixing the aqueous solution and the dispersion liquid in all the steps in the preparation of the thixotropic agent of the present invention, manual or mechanical treatment or ultrasonic treatment can be used, but mechanical stirring is preferable. For mechanical stirring, for example, a high pressure homogenizer, a paint shaker, a ball mill, a roll mill, a sand mill, a sand grinder, a propeller type agitator, a revolving revolution mixer, a disper, a homogenizer, a homomixer, a nano mixer, a ball mill, a kneader, a nanomizer, etc. are used. can do. One of these may be used alone, or two or more types of devices may be combined.
本発明に係る揺変剤は対象物に添加することで、増粘等の粘性、分散質の沈降防止などの分散性、チキソトロピー性などの2:1型層状ケイ酸塩鉱物が示す良好なチキソトロピー性に由来する各種性質を付与することができ、これらの性質を長期に亘って安定的に保持し得る。ここで、揺変剤自体が高いチキソトロピー性を有しているので、対象物に添加する揺変剤の量を減らしても、対象物の粘性等を改善することができる。更に、配合時(混合分散時や混合撹拌時など)に加わるせん断力等の機械的作用によって付与した粘度等の機能が低下することはない。すなわち、揺変剤を対象物に添加する時期は、機械的シェア混合前や分散前などの前添加であっても、機械的シェア混合後や分散後などの後添加であっても、同じ粘性等の機能が期待できる。さらに、また本発明の揺変剤は、高い透明性を有しているので、対象物を着色させたり、濁りを発生させるなどの不具合が生じない。 By adding the thixotropic agent according to the present invention to an object, good thixotropy exhibited by a 2:1 type layered silicate mineral such as viscosity for thickening, dispersibility for preventing sedimentation of dispersoids, thixotropy, etc. Various properties derived from sex can be imparted, and these properties can be stably maintained for a long period of time. Here, since the thixotropic agent itself has a high thixotropic property, even if the amount of the thixotropic agent added to the object is reduced, the viscosity and the like of the object can be improved. Furthermore, functions such as viscosity imparted by mechanical action such as shearing force applied during compounding (during mixing and mixing, stirring, etc.) do not deteriorate. In other words, the time to add the thixotropic agent to the target is the same viscosity whether it is before mechanical shear mixing or before dispersion, or after mechanical shear mixing or after dispersion. Functions such as can be expected. Furthermore, since the thixotropic agent of the present invention has high transparency, problems such as coloring of an object and generation of turbidity do not occur.
このように、本発明の揺変剤は、対象物の性質の影響を受け難いので、化粧料、塗料、トイレタリー製品、医薬部外品、建材の減水剤、土質改善剤、糊剤、紙加工サイズ剤などの幅広い対象物に配合することができ、これらの対象物のチキソトロピー性、分散性、粘性または沈降防止性などを向上させることができる。 As described above, the thixotropic agent of the present invention is not easily affected by the properties of the object, and therefore, cosmetics, paints, toiletry products, quasi-drugs, water reducing agents for building materials, soil condition improving agents, sizing agents, and paper processing. It can be added to a wide range of objects such as sizing agents, and the thixotropy, dispersibility, viscosity or anti-settling property of these objects can be improved.
具体的には、前記作成した揺変剤を適宜希釈し添加剤を添加して、目的に応じた水溶性揺変剤の効果を発現した各種製剤を調整することができる。前記揺変剤は乳化、可溶化された化粧料などの好ましい処理方法に合わせて任意に選択される。例えば用途が液臭防止用に適した化粧料では、水以外の添加剤成分として、界面活性剤、pH調整剤、キレート剤、香料、液臭防止有効成分、エタノール等を使用し、最終的な揺変剤を固形分換算で3〜5質量%の範囲で添加することが好ましく、またこのような場合、前記揺変剤は調整する製剤に対して前添加であっても、後添加であっても問題はない。 Specifically, the prepared thixotropic agent can be appropriately diluted and an additive can be added to adjust various preparations exhibiting the effect of the water-soluble thixotropic agent according to the purpose. The thixotropic agent is arbitrarily selected according to a preferred treatment method for cosmetics such as emulsified or solubilized. For example, in cosmetics suitable for use in preventing liquid odor, surfactants, pH adjusters, chelating agents, fragrances, liquid odor preventing active ingredients, ethanol, etc. are used as additive components other than water. It is preferable to add the thixotropic agent in the range of 3 to 5% by mass in terms of solid content. In such a case, the thixotropic agent may be pre-added or post-added to the preparation to be prepared. But there is no problem.
実施例1
500mLのビーカーに入れた水道水(SP値:23.4cal/cm3)200mLに対して、2gのピロリン酸ナトリウムを水道水10gに溶解した分散剤と、20gの合成ヘクトライト(2:1型層状ケイ酸塩鉱物,スメクトン−SWF:クニミネ工業社製)とを順に加えて混合液を調整した。この混合液を常温下でラボディスパーにより2時間撹拌し、合成ヘクトライトを十分に水和させた。
別のビーカーに入れた精製水10gに対して、エチレンジアミンヒドロキシエチル三酢酸ナトリウム二水塩(水溶性コンプレクサン型配位子,キレストHC−SD:キレスト社製)1gと、オキサゾリン基含有ポリマー(WS−300:日本触媒社製)1gとを加えて調製し有効成分として得た2gの錯体を、合成ヘクトライトを水和させたビーカーに常温下で60分間かけて滴下してインターカレーションを行った。錯体の滴下終了後にpH調整剤を加えてpHを10.0に調整し、常温でラボディスパーにより12時間撹拌し、常温下で一昼夜放置することで揺変剤を得た。
Example 1
To 200 mL of tap water (SP value: 23.4 cal/cm 3 ) in a 500 mL beaker, 2 g of sodium pyrophosphate was dissolved in 10 g of tap water, and 20 g of synthetic hectorite (2:1 type). A layered silicate mineral and Smecton-SWF (manufactured by Kunimine Industries Co., Ltd.) were sequentially added to prepare a mixed solution. This mixed solution was stirred at room temperature for 2 hours with a lab disper to sufficiently hydrate the synthetic hectorite.
To 10 g of purified water placed in another beaker, 1 g of sodium ethylenediamine hydroxyethyl triacetate dihydrate (water-soluble complexan type ligand, CHIREST HC-SD: manufactured by CREST) and an oxazoline group-containing polymer (WS -300: manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) and 2 g of the complex obtained as an active ingredient by adding 1 g were added dropwise to a beaker in which synthetic hectorite was hydrated at room temperature for 60 minutes for intercalation. It was After the addition of the complex was completed, a pH adjuster was added to adjust the pH to 10.0, the mixture was stirred at room temperature for 12 hours with a lab disper, and allowed to stand overnight at room temperature to obtain a thixotropic agent.
(実施例2)
500mLのビーカーに入れた水道水(SP値:23.4cal/cm3)200mLに対して、2.2gのピロリン酸ナトリウムを水道水10gに溶解した分散剤と、20gの合成ヘクトライト(2:1型層状ケイ酸塩鉱物,LAPONITE−XLG XR:ビックケミー・ジャパン社製)とを順に加えて混合液を調整した。混合液を常温下でラボディスパーにより2時間撹拌し、合成ヘクトライトを十分に水和させた。
別のビーカーに入れた精製水10gに対して、ジエチレントリアミン五酢酸(水溶性コンプレクサン型配位子,キレストPA−SD:キレスト社製)1gとN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド(東京化成社製)1gとを加えて調整し有効成分として得た2gの錯体を、合成ヘクトライトを水和させたビーカーに30℃下で60分間かけて滴下してインターカレーションを行った。錯体の滴下終了後にpH調整剤を加えてpHを10.0に調整し、常温でラボディスパーにより12時間撹拌し、常温下で一昼夜放置することで揺変剤を得た。
(Example 2)
To 200 mL of tap water (SP value: 23.4 cal/cm 3 ) placed in a 500 mL beaker, a dispersant containing 2.2 g of sodium pyrophosphate dissolved in 10 g of tap water and 20 g of synthetic hectorite (2: A type 1 layered silicate mineral, LAPONITE-XLG XR (manufactured by Big Chemie Japan) was sequentially added to prepare a mixed solution. The mixed solution was stirred at room temperature with a lab disper for 2 hours to sufficiently hydrate the synthetic hectorite.
To 10 g of purified water placed in another beaker, 1 g of diethylenetriaminepentaacetic acid (water-soluble complexan type ligand, CHIREST PA-SD: manufactured by CREST) and N,N'-dicyclohexylcarbodiimide (manufactured by Tokyo Kasei). 2 g of the complex obtained as an active ingredient by adding 1 g of the complex was added dropwise to a beaker in which synthetic hectorite was hydrated at 30° C. for 60 minutes for intercalation. After the addition of the complex was completed, a pH adjuster was added to adjust the pH to 10.0, the mixture was stirred at room temperature for 12 hours with a lab disper, and allowed to stand overnight at room temperature to obtain a thixotropic agent.
(実施例3)
500mLのビーカーに入れた水道水(SP値:23.4cal/cm3)200mLに対して、2.1gのピロリン酸ナトリウムを水道水10gに溶解した分散剤と、20gの合成ヘクトライト(2:1型層状ケイ酸塩鉱物,LAPONITE−RD:ビックケミー・ジャパン社製)とを順に加えて混合液を調整した。混合液を常温下でラボディスパーにより2時間撹拌し、合成ヘクトライトを十分に水和させた。
別のビーカーに入れた精製水10gに対して、トリエチレンテトラミン六酢酸(水溶性コンプレクサン型配位子,TTHA:同仁化学研究所社製)1gとオキサゾリン基含有ポリマー(WS−300:日本触媒社製)1gとを加えて調製し有効成分として得た2gの錯体を、合成ヘクトライトを水和させたビーカーに常温下で60分間かけて滴下してインターカレーションを行った。錯体の滴下終了後にpH調整剤を加えてpHを10.0に調整し、常温でラボディスパーにより12時間撹拌し、常温下で一昼夜放置することで揺変剤を得た。
(Example 3)
To 200 mL of tap water (SP value: 23.4 cal/cm 3 ) put in a 500 mL beaker, 2.1 g of sodium pyrophosphate was dissolved in 10 g of tap water as a dispersant, and 20 g of synthetic hectorite (2: A type 1 layered silicate mineral, LAPONITE-RD (manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.) was sequentially added to prepare a mixed solution. The mixture was stirred at room temperature for 2 hours with a lab disper to fully hydrate the synthetic hectorite.
To 10 g of purified water placed in another beaker, 1 g of triethylenetetramine hexaacetic acid (water-soluble complexan type ligand, TTHA: Dojindo Laboratories) and oxazoline group-containing polymer (WS-300: Nippon Shokubai) 2 g of the complex obtained as an active ingredient by adding 1 g of the complex) was added dropwise to a beaker in which synthetic hectorite was hydrated at room temperature for 60 minutes for intercalation. After the addition of the complex was completed, a pH adjuster was added to adjust the pH to 10.0, the mixture was stirred at room temperature for 12 hours with a lab disper, and allowed to stand overnight at room temperature to obtain a thixotropic agent.
(比較例1)
500mLのビーカーに入れた酢酸エチル(SP値:9.1cal/cm3)200mLに対して、2.1gのピロリン酸ナトリウムを水道水10gに溶解した分散剤と、20gの合成ヘクトライト(2:1型層状ケイ酸塩鉱物,スメクトン−SWF:クニミネ工業社製)とを順に加えて混合液を調整した。混合液を常温下でラボディスパーにより2時間撹拌し、合成ヘクトライトを十分に水和させた。
別のビーカーに入れた精製水10gに対して、エチレンジアミンヒドロキシエチル三酢酸ナトリウム二水塩(水溶性コンプレクサン型配位子,キレストHC−SD:キレスト社製)1gとオキサゾリン基含有ポリマー(WS−300:日本触媒社製)1gとを加えて調製し有効成分として得た2gの錯体を、合成ヘクトライトを水和させたビーカーに常温下で60分間かけて滴下してインターカレーションを行った。錯体の滴下終了後にpH調整剤を加えてpHを10.0に調整し、常温でラボディスパーにより12時間撹拌し、常温下で一昼夜放置することで揺変剤を得た。
(Comparative Example 1)
To 200 mL of ethyl acetate (SP value: 9.1 cal/cm 3 ) placed in a 500 mL beaker, 2.1 g of sodium pyrophosphate was dissolved in 10 g of tap water as a dispersant, and 20 g of synthetic hectorite (2: A type 1 layered silicate mineral and Smecton-SWF: manufactured by Kunimine Industries Co., Ltd.) were sequentially added to prepare a mixed solution. The mixture was stirred at room temperature for 2 hours with a lab disper to fully hydrate the synthetic hectorite.
To 10 g of purified water placed in another beaker, 1 g of sodium ethylenediaminehydroxyethyl triacetate dihydrate (water-soluble complexan type ligand, CHIREST HC-SD: manufactured by CREST) and an oxazoline group-containing polymer (WS- 300: manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) and 2 g of a complex obtained as an active ingredient by adding 1 g were added dropwise to a beaker in which synthetic hectorite was hydrated at room temperature for 60 minutes for intercalation. .. After the addition of the complex was completed, a pH adjuster was added to adjust the pH to 10.0, the mixture was stirred at room temperature for 12 hours with a lab disper, and allowed to stand overnight at room temperature to obtain a thixotropic agent.
(比較例2)
500mLのビーカーに入れた酢酸エチル(SP値:9.1cal/cm3)200mLに対して、2.1gのピロリン酸ナトリウムを水道水10gに溶解した分散剤と、20gの合成ヘクトライト(2:1型層状ケイ酸塩鉱物,スメクトン−SWN:クニミネ工業社製)とを順に加えて混合液を調整した。混合液を常温下でラボディスパーにより2時間撹拌し、合成ヘクトライトを十分に水和させた。
別のビーカーに入れた精製水10gに対して、ジエチレントリアミン五酢酸(水溶性コンプレクサン型配位子,キレストPA−SD:キレスト社製)1gとオキサゾリン基含有ポリマー(WS−300:日本触媒社製)1g添加して調製した有効成分として得た2gの錯体を、合成ヘクトライトを水和させたビーカーに30℃下で60分間かけて滴下してインターカレーションを行った。錯体の滴下終了後にpH調整剤を加えてpHを10.0に調整し、常温でラボディスパーにより12時間撹拌し、常温下で一昼夜放置することで揺変剤を得た。
(Comparative example 2)
To 200 mL of ethyl acetate (SP value: 9.1 cal/cm 3 ) placed in a 500 mL beaker, 2.1 g of sodium pyrophosphate was dissolved in 10 g of tap water as a dispersant, and 20 g of synthetic hectorite (2: A type 1 layered silicate mineral and Smecton-SWN (manufactured by Kunimine Industries Co., Ltd.) were sequentially added to prepare a mixed solution. The mixture was stirred at room temperature for 2 hours with a lab disper to fully hydrate the synthetic hectorite.
To 10 g of purified water placed in another beaker, 1 g of diethylenetriaminepentaacetic acid (water-soluble complexan ligand, CHIREST PA-SD: manufactured by CREST) and an oxazoline group-containing polymer (WS-300: manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) 2 g of the complex obtained as an active ingredient prepared by adding 1 g of the complex was added dropwise to a beaker in which synthetic hectorite was hydrated at 30° C. for 60 minutes for intercalation. After the addition of the complex was completed, a pH adjuster was added to adjust the pH to 10.0, the mixture was stirred at room temperature for 12 hours with a lab disper, and allowed to stand overnight at room temperature to obtain a thixotropic agent.
(比較例3)
500mLのビーカーに入れたアセトン(SP値:9.9cal/cm3)200mLに対して、2.0gのピロリン酸ナトリウムを水道水10gに溶解した分散剤と、20gの合成ステーブンサイト(2:1型層状ケイ酸塩鉱物,スメクトン−ST:クニミネ工業社製)とを順に加えて混合液を調整した。混合液を常温下でラボディスパーにより2時間撹拌し、合成ヘクトライトを十分に水和させた。
別のビーカーに入れた精製水10gに対して、トリエチレンテトラミン六酢酸(水溶性コンプレクサン型配位子,キレストQA:キレスト社製)1gとオキサゾリン基含有ポリマー(WS−300:日本触媒社製)1g添加して調製した有効成分として得た2gの錯体を、合成ヘクトライトを水和させたビーカーに常温下で60分間かけて滴下してインターカレーションを行った。錯体の滴下終了後にpH調整剤を加えてpHを10.0に調整し、常温でラボディスパーにより6時間撹拌し、常温下で一昼夜放置することで揺変剤を得た。
(Comparative example 3)
To 200 mL of acetone (SP value: 9.9 cal/cm 3 ) placed in a 500 mL beaker, 2.0 g of sodium pyrophosphate was dissolved in 10 g of tap water as a dispersant, and 20 g of synthetic stevensite (2: A type 1 layered silicate mineral and Smecton-ST: manufactured by Kunimine Industries Co., Ltd.) were sequentially added to prepare a mixed solution. The mixture was stirred at room temperature for 2 hours with a lab disper to fully hydrate the synthetic hectorite.
To 10 g of purified water placed in another beaker, 1 g of triethylenetetramine hexaacetic acid (water-soluble complexan type ligand, CHIREST QA: manufactured by CREST) and a polymer containing an oxazoline group (WS-300: manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) 2 g of the complex obtained as an active ingredient prepared by adding 1 g was added dropwise to a beaker in which synthetic hectorite was hydrated at room temperature for 60 minutes for intercalation. After the completion of dropwise addition of the complex, a pH adjuster was added to adjust the pH to 10.0, the mixture was stirred at room temperature for 6 hours with a lab disper, and allowed to stand overnight at room temperature to obtain a thixotropic agent.
(粘性評価の方法)
本明細書においてチキソトロピー性及びチキソトロピック特性とは、等温状態において変形のために見かけ粘度が一時的に低下する性質をいい、詳しくは流動速度やずり応力の増加とともに流動抵抗(見かけ粘性)が減少し、ずり応力を減少させると粘性は回復するが、元通りになるのに時間がかかり、流動性にヒステリシスが認められる現象を与える性質をいう。粘度を測定する際に用いられる粘度計の測定条件によって示される粘度に違いが現れる性質である。例えば、B型粘度計、E型粘度計に代表されるように測定治具であるローターやコーンを試料中で回転させて、ローターやコーンにかかるシェア圧を測定することによって示される粘度は、チキソトロピック特性を有する試料中ではローターまたはコーンの回転速度によって異なって示され、低回転速度の時では粘度は高く、高回転速度の時には粘度は低く示される。本実施例中では、5rpmで測定した時の粘度と50rpmで測定した時の粘度の比(5rpm/50rpm)をもってチキソトロピック特性の評価とした。すなわち、5rpm/50rpmが大きいほど、チキソトロピック特性が良好であると評価した。
(Viscosity evaluation method)
In the present specification, the thixotropic property and the thixotropic property refer to a property in which the apparent viscosity temporarily decreases due to deformation in an isothermal state, and specifically, the flow resistance (apparent viscosity) decreases as the flow velocity and shear stress increase. However, when the shear stress is reduced, the viscosity recovers, but it takes time to restore the viscosity, and a property of giving a phenomenon in which the fluidity has a hysteresis is recognized. This is a property in which a difference in viscosity appears depending on the measurement conditions of a viscometer used when measuring the viscosity. For example, the viscosity shown by measuring a shear pressure applied to a rotor or a cone by rotating a rotor or a cone, which is a measuring jig, in a sample as represented by a B type viscometer and an E type viscometer, In samples with thixotropic properties, they are shown differently depending on the rotor or cone rotation speed, with higher viscosity at low rotation speeds and lower viscosity at high rotation speeds. In this example, the ratio of the viscosity measured at 5 rpm and the viscosity measured at 50 rpm (5 rpm/50 rpm) was used as the evaluation of thixotropic characteristics. That is, the larger the 5 rpm/50 rpm, the better the thixotropic characteristics were evaluated.
(粘性測定)
実施例1〜3及び比較例1〜3の揺変剤を、常温で静置して一週間保存した後、E型粘度計(製品名:TVE−25H:東機産業社製)を用いて、粘度及びT.I値(チキソトロピーインデックス)を測定した。測定手順は下記のとおりである。測定結果を表1に示す。
(1)円錐平板コーンプレート(1°34’×R24)を使用し、5rpm及び50rpmで測定を行った。循環式恒温槽にて内容物を測定するプレート温度を25℃にセットして、測定試料量を1.1mLとしてプリシェア(100rpm×2分+セッティング2分)を行い、測定条件を整えるために一次構造破壊を行ってから粘度測定を実施した。
(2)T.I値は前記粘度測定で求めた粘度の5rpm粘度/50rpm粘度の値で表わした。
(Viscosity measurement)
The thixotropic agents of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 were allowed to stand at room temperature and stored for 1 week, and then E type viscometer (product name: TVE-25H: manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) was used. , Viscosity and T.S. The I value (thixotropic index) was measured. The measurement procedure is as follows. The measurement results are shown in Table 1.
(1) Using a conical flat plate cone plate (1°34′×R24), measurement was performed at 5 rpm and 50 rpm. Set the plate temperature to measure the contents in the circulating constant temperature bath at 25°C, pre-share (100 rpm x 2 minutes + setting 2 minutes) with the measurement sample amount of 1.1 mL, and set the primary condition to adjust the measurement conditions. Viscosity was measured after structural destruction.
(2) T. The I value was represented by the value of 5 rpm viscosity/50 rpm viscosity of the viscosity obtained by the above viscosity measurement.
表1から明らかなように、実施例1〜3の液体変性組成物はT.I値が9.7以上と良好なチキソトロピー性を示した。これに対して比較例1〜3の液体変性組成物は5prm及び50rpmの粘度測定不可能ためチキソトロピーインデックス(T.I値)を算出するこことはできなかった。 As is clear from Table 1, the liquid modified compositions of Examples 1 to 3 have T.I. The I value was 9.7 or more, indicating good thixotropy. On the other hand, the liquid modified compositions of Comparative Examples 1 to 3 could not calculate the thixotropy index (T.I value) because the viscosity of 5 prm and 50 rpm could not be measured.
次に、実施例1と比較例1の揺変剤を各々配合した各種の組成物を作製し、各組成物における揺変剤の効果を評価した。なお、()中に示す各成分の配合量は、特に指定のない限り質量%である。 Next, various compositions containing the thixotropic agents of Example 1 and Comparative Example 1 were respectively prepared, and the effect of the thixotropic agents in each composition was evaluated. The blending amount of each component shown in () is mass% unless otherwise specified.
(粘性液臭防止製剤)
実施例1の揺変剤(10.0)、ヒドロキシプロピルメチルセルロース(0.4)、シクロメチコン(2.0)、PPG−15ステアリル(0.5)、エタノール(20.0)、クロルヒドロキシアルミニウム(15.0)、EDTA(0.1)、香料(0.1)、防腐剤(適量)、精製水(残部)の各成分を常法に従い混合し、粘性液臭防止剤を調整した。実施例の粘性液臭防止剤は、同様に処方配合した比較例1を添加した粘性液臭防止剤と比べて、保存安定性、べたつき、さらっと軽い仕上がり感が良好であり、なによりも低温及び高温貯蔵安定において実施例の粘性液臭防止剤は、変色もなく、離水・離床現象も生じることなく安定性が担保できているが、比較例の粘性液臭防止剤は赤褐色に変色し、離水・離床現象を生じた。
(Viscous liquid odor prevention formulation)
The thixotropic agent of Example 1 (10.0), hydroxypropylmethylcellulose (0.4), cyclomethicone (2.0), PPG-15 stearyl (0.5), ethanol (20.0), chlorohydroxyaluminum. (15.0), EDTA (0.1), fragrance (0.1), preservative (appropriate amount) and purified water (the balance) were mixed according to a conventional method to prepare a viscous liquid odor inhibitor. The viscous liquid odor inhibitors of Examples have better storage stability, stickiness, and a lighter finish than the viscous liquid odor inhibitors added with Comparative Example 1 similarly formulated, and especially at low temperatures. And in the high temperature storage stability, the viscous liquid odor inhibitor of Example has no discoloration, and the stability can be ensured without the occurrence of water separation and bed separation, but the viscous liquid odor inhibitor of Comparative Example turns reddish brown, Water separation and bed separation occurred.
(サンスクリーン製剤)
微粒子酸化チタン(8.0)、アクリルシリコーン系クラフト共重合体(4.0)、実施例1の揺変剤(15.0)、ポリエーテル変性シリコーン(2.0)、エタノール(20.0)紫外線吸収剤(適量)、デカメチルシクロペンタシロキサン(適量)の各成分を均一に混合分散し、サンスクリーン剤を調整した。実施例1を使用したサンスクリーン製剤は比較例1を添加したサンスクリーン製剤と比較すると長期安定性が良好で、肌上での伸びがよく、しっとりとした使用感を肌にも与えるものであった。なお、比較例1を添加したサンスクリーン製剤は、赤褐色に微着色されると共に微臭があり、乾燥時のツヤと使用感が実施例よりも劣った。
(Sunscreen formulation)
Fine particle titanium oxide (8.0), acrylic silicone-based kraft copolymer (4.0), thixotropic agent (15.0) of Example 1, polyether-modified silicone (2.0), ethanol (20.0). ) A sunscreen agent was prepared by uniformly mixing and dispersing each component of an ultraviolet absorber (suitable amount) and decamethylcyclopentasiloxane (suitable amount). The sunscreen preparation of Example 1 has better long-term stability than the sunscreen preparation of Comparative Example 1 added, has good elongation on the skin, and gives a moist feel to the skin. It was The sunscreen formulation to which Comparative Example 1 was added was slightly colored reddish brown and had a slight odor, and the gloss and the feeling during use were inferior to those of the examples.
(デオドラントウォータースプレー製剤)
シリコーン樹脂粉体(1.5)、塩化ベンザルコニウム(0.1)、塩化ステアリルトリメチルアンモニウム(0.3)、POE60硬化油(0.01)、パラフェノールスルフォン酸亜鉛(0.1)、?−メントール(0.1)、IPMP(0.1)、クララエキス(0.1)、?−アルギニン(0.001)、香料(0.1)、エタノール(30)、実施例1の揺変剤(18)、精製水(残余)の各成分を均一に混合分散し、デオドラントウォータースプレー剤を調整した。実施例1を使用したデオドラントウォータースプレー剤は比較例1(実施例1で使用した同量添加量)を添加したデオドラントウオータースプレー剤と比較すると長期安定性が良好で、肌上でのチキソトロピー性がほどよく発現されベタツキ感がなく伸びが優れており、しっとりとした使用感を肌にも与えるものであった。なお、比較例1を添加したデオドラントウオータースプレー剤は、微臭があり、乾燥時のツヤと使用感が実施例よりも劣った。
(Deodorant water spray formulation)
Silicone resin powder (1.5), benzalkonium chloride (0.1), stearyl trimethyl ammonium chloride (0.3), POE60 hydrogenated oil (0.01), zinc paraphenol sulfonate (0.1), ?-Menthol (0.1), IPMP (0.1), clara extract (0.1), ?-arginine (0.001), fragrance (0.1), ethanol (30), shake of Example 1 Each component of the modifier (18) and purified water (residual) was uniformly mixed and dispersed to prepare a deodorant water spray agent. The deodorant water spray agent prepared in Example 1 has better long-term stability than the deodorant water spray agent prepared in Comparative Example 1 (the same addition amount used in Example 1) and has good thixotropy on the skin. It was well expressed, had no sticky feeling, and had excellent elongation, and gave a moist feel to the skin. In addition, the deodorant water spray agent to which Comparative Example 1 was added had a slight odor, and was inferior to the Examples in gloss and feel during drying.
(水系塗料顔料沈降防止剤)
固形分41.5%の水溶性アクリル樹脂(商品名「ウォーターゾールS−701」、大日本インキ化学工業社製)40.2部と、ブチルセロソルブ8部と、イオン交換水71.8部とを十分に混合し、クリアー塗料(合計120部)を得た。次に、このクリアー塗料120部に対し、上記の実施例1の揺変剤を沈降防止剤組成物として3部(固形分)、これらの比較物として合成スメクタイト(商品名「スメクトン−SWF」、クニミネ工業社製)3部(固形物)とを、粒度5〜100μmのパール顔料(商品名「イリオジン103」、メルク社製)6部とを混合し水系塗料を得た。本塗料におけるパール顔料の沈降防止性能を確認した。
比較物として添加した合成スメクタイト(商品名「スメクトン−SWF」、クニミネ工業社製)では5日後には塗料溶媒中におけるパール顔料は、添加試験開始0日後からみて10cm以上沈降してしていた。実施例1の揺変剤を添加した水系塗料は5日後、10日後、30日後であってもパール顔料は塗料溶媒中で沈降せずに添加試験開始0日後と変化はなく沈降防止性能が発現されていると判断できた。
(Water-based paint pigment settling agent)
40.2 parts of a water-soluble acrylic resin having a solid content of 41.5% (trade name "Watersol S-701", manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.), 8 parts of butyl cellosolve, and 71.8 parts of ion-exchanged water. After thorough mixing, a clear paint (total 120 parts) was obtained. Next, with respect to 120 parts of this clear paint, 3 parts (solid content) of the thixotropic agent of the above-mentioned Example 1 as an anti-settling agent composition, and synthetic smectite (trade name "Smecton-SWF", as a comparison product thereof, 3 parts (solid matter) manufactured by Kunimine Industries Co., Ltd. and 6 parts of a pearl pigment having a particle size of 5 to 100 μm (trade name “Iriodin 103”, manufactured by Merck) were mixed to obtain a water-based paint. The anti-sedimentation performance of the pearl pigment in this paint was confirmed.
In the synthetic smectite (trade name "Smecton-SWF", manufactured by Kunimine Industries Co., Ltd.) added as a comparison product, the pearl pigment in the coating solvent after 5 days was settled by 10 cm or more from the day 0 after the start of the addition test. The water-based paint containing the thixotropic agent of Example 1 did not settle in the paint solvent even after 5 days, 10 days, and 30 days, and the pearlescent pigment did not change after 0 days from the start of the addition test, and exhibited anti-settling performance. I was able to judge that it is being done.
(水系ボールペン用着色剤沈降防止剤)
FUJI SP Red 5544(赤色水性顔料ベース、冨士色素(株)製)18.0質量部、FUJI SP Yellow 4178(黄色水性顔料ベース、冨士色素(株)製)5.0質量部、グリセリン17.0質量部、エチレングリコール23.0質量部、ベンゾトリアゾール0.3質量部、プロクセルGXL(S)0.2質量部、イオン交換水31.5質量部、実施例1の添加剤2.0質量部、こはく酸2.0質量部、上記成分中の実施例1、こはく酸を除く他の成分を撹拌機に入れ、1時間混合撹拌を行った後、粗大粒子を取り除き、実施例1の揺変剤、こはく酸を添加して混合撹拌を行い、濾過を行った後、水性ボールペン用インキ組成物を得た。実施例1の揺変剤を混合した水性ボールペン用インキ組成物は、長期間保存してもインキ粘度が安定であり、着色剤などの沈降防止が可能になる。よって、ボールペンとした後にペン先を下向きに放置しても、ペン先への着色剤などの沈降による筆跡のカスレや筆記不能を防止することができる。これにより実施例1の揺変剤によって着色剤の沈降防止性能が発現されていると判断できた。
(Colorant settling agent for water-based ballpoint pens)
FUJI SP Red 5544 (red aqueous pigment base, manufactured by Fuji Color Co., Ltd.) 18.0 parts by mass, FUJI SP Yellow 4178 (yellow aqueous pigment base, manufactured by Fuji Color Co., Ltd.) 5.0 parts by mass, glycerin 17.0. Parts by mass, ethylene glycol 23.0 parts by mass, benzotriazole 0.3 parts by mass, Proxel GXL(S) 0.2 parts by mass, ion-exchanged water 31.5 parts by mass, Example 1 additive 2.0 parts by mass. , 2.0 parts by mass of succinic acid, Example 1 in the above components, the other components except succinic acid were put in a stirrer and mixed and stirred for 1 hour, then, coarse particles were removed, and the shaking of Example 1 was performed. After adding the agent and succinic acid, mixing and stirring, and filtering, an aqueous ink composition for a ballpoint pen was obtained. The aqueous ink composition for a ball-point pen mixed with the thixotropic agent of Example 1 has a stable ink viscosity even after being stored for a long period of time and can prevent sedimentation of a colorant and the like. Therefore, even if the pen tip is left facing downward after forming the ballpoint pen, it is possible to prevent blurring of the handwriting and inability to write on the pen tip due to sedimentation of the coloring agent or the like. From this, it was determined that the thixotropic agent of Example 1 exhibited the anti-settling property of the colorant.
本発明に係る揺変剤によれば対象物に良好なチキソトロピーを付与することができ有用である。 The thixotropic agent of the present invention is useful because it can impart good thixotropy to an object.
Claims (7)
前記分散媒のハンセン溶解度パラメータ(SP値)が10cal/cm3以上であり、
前記金属イオンには、水溶性ポリマーで架橋された水溶性コンプレクサン型配位子が配位している
ことを特徴とする揺変剤。 A thixotropic agent in which a 2:1 type layered silicate mineral having metal ions between layers is dispersed in a dispersion medium,
The Hansen solubility parameter (SP value) of the dispersion medium is 10 cal/cm 3 or more,
A thixotropic agent, wherein a water-soluble complexan type ligand cross-linked with a water-soluble polymer is coordinated with the metal ion.
前記水溶性コンプレクサン型配位子が、カルボキシル基及び/又は水酸基を有する
請求項1記載の揺変剤。 The water-soluble polymer has a carbodiimide group and/or an oxazoline group,
The thixotropic agent according to claim 1, wherein the water-soluble complexan type ligand has a carboxyl group and/or a hydroxyl group.
請求項1又は請求項2に記載の揺変剤。 The thixotropic agent according to claim 1 or 2, wherein the metal ion is an alkali metal ion and/or an alkaline earth metal ion.
請求項1から請求項3のいずれかに記載の揺変剤。 The thixotropic agent according to any one of claims 1 to 3, wherein a layer charge of the 2:1 layered silicate mineral is 0.2 or more and 0.9 or less.
請求項1から請求項4のいずれかに記載の揺変剤。 The thixotropic agent according to any one of claims 1 to 4, wherein the content of the 2:1 layered silicate mineral is 7% by mass or more and 25% by mass or less.
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