JP2021191736A - 多価の酸を含むシリコーンエマルジョン組成物、その製造方法および該組成物の安定化方法 - Google Patents

多価の酸を含むシリコーンエマルジョン組成物、その製造方法および該組成物の安定化方法 Download PDF

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【課題】一定量以上のアミノ変性シリコーンを主成分として含有し、多価の酸を配合した、経時安定性に優れたシリコーンエマルジョン組成物の提供。【解決手段】(a)界面活性剤と、(b)アミノ変性シリコーンと、(c)多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物と、を含有し、前記アミノ変性シリコーンの配合量が10質量%以上であり、かつ、前記多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物の配合量が、0.1質量%以上であるシリコーンエマルジョン組成物。【選択図】なし

Description

本発明は、多価の酸とアミノ変性シリコーンとを含有するシリコーンエマルジョン組成物、該組成物の製造方法、該組成物の安定化方法、ならびに該組成物含有する化粧料、柔軟剤および繊維処理剤に関する。
アミノ変性シリコーンは、繊維処理剤、柔軟剤や化粧品などで、優れたコンディショニング効果を示すことから、一般的に広く使用されている。また、アミノ変性シリコーンを配合する際には、オイル状態で配合することもできるが、エマルジョン状態で配合することがより好ましく、一般的である。エマルジョン状態のアミノ変性シリコーンを配合する方が低粘度で、作業性が良い上に、オイル状態で配合する場合よりも、容易に化粧料等の水系の乳化型製品に配合することが可能となるためである。
一方、アミノ変性シリコーンは、紫外線、熱、その他の成分との作用により、経時で劣化や変色をするため、酸化防止剤やラジカル抑制剤と一緒に配合されていることが多い。例えば、特許文献1および特許文献2では、アミノ変性シリコーンを配合した乳化型化粧料組成物や繊維製品処理剤組成物に、ヒドロキシエタンジホスホン酸などの多価の酸を添加して変色を抑制する方法が開示されている。しかし、上記用途における、アミノ変性シリコーンの配合量は、多くとも10%未満であり、アミノ変性シリコーンを主成分として含有するシリコーンエマルジョン組成物のような、アミノ変性シリコーンの配合量が、10%以上であることが望まれる用途では、アミノ変性シリコーンと多価の酸の凝集・ネットワーク化により、経時安定性に優れた組成物を作製することは困難であった。
そのため、化粧料等に配合される、アミノ変性シリコーンを主成分として含有するシリコーンエマルジョン組成物では、特許文献3に記載されるように小粒子径の安定な乳化物を得るため、酸成分が配合されていることが多いが、一価の酸が主に使用され、多価の酸を配合することは困難であった。
特開2008−143817号公報 特開2006−249604号公報 特開2011−1419号公報
ヒドロキシエタンジホスホン酸やクエン酸は、酸化防止剤やラジカル抑制剤として働く物質である。しかし、エチドロン酸やクエン酸などの多価の酸は、特に高濃度のアミノ変性シリコーンの存在下で、アミノ変性シリコーンと反応・ネットワーク化し、不安定化する要因となる。一価の酸では、上記のような問題は起こりにくい。多価の酸は、アミノ変性シリコーンと、複数の反応点を持つため、架橋剤のように働き、アミノ変性シリコーンの凝集や析出を引き起こし、不安定化の要因となることが多かった。また、多価の酸とアミノ変性シリコーンの配合量が多いほど、その傾向は大きかった。
そのため、アミノ変性シリコーンを主成分として含有するようなシリコーンエマルジョン組成物では、これらを組み合わせることは、困難であった。したがって、化粧料等に配合されるアミノ変性シリコーンを主成分として含有するシリコーンエマルジョン組成物には、ヒドロキシエタンジホスホン酸やクエン酸などの多価の酸は使用されることがなく、酢酸や乳酸などの一価の酸が、主に使用されていた。
繊維処理剤、柔軟剤や化粧品では、アミノ変性シリコーンとヒドロキシエタンジホスホン酸やクエン酸の組み合わせでは、安定な処方は多く存在するが、上記の理由により、アミノ変性シリコーンと多価の酸の配合量に制限があった。
従って、本発明の課題は、従来経時安定性を得るのは困難であった、一定量以上のアミノ変性シリコーンを主成分として含有し、多価の酸を配合する領域において、経時安定性に優れたシリコーンエマルジョン組成物を提供することである。
本発明者は、一定量以上のアミノ変性シリコーンを主成分として含有するシリコーンエマルジョン組成物を調製する際に、多価の酸を配合するタイミングによっては、一定量以上のアミノ変性シリコーンを主成分として含有し、多価の酸を配合したシリコーンエマルジョン組成物の経時的安定性が飛躍的に向上するとの知見を得た。本発明は係る知見によるものである。
本発明は、
(a)界面活性剤と、
(b)アミノ変性シリコーンと、
(c)多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物と、を含有し、
前記アミノ変性シリコーンの配合量が10質量%以上であり、かつ、
前記多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物の配合量が、0.1質量%以上である、シリコーンエマルジョン組成物を提供する。
本発明においては、一定量以上のアミノ変性シリコーンを主成分として含有し、多価の酸を配合した、経時安定性に優れたシリコーンエマルジョン組成物を提供することができる。
以下に本発明に係るシリコーンエマルジョン組成物、及びその製造方法、並びにシリコーンエマルジョンの安定化方法の詳細を説明する。
本発明のシリコーンエマルジョン組成物は、
(a)界面活性剤と、
(b)アミノ変性シリコーンと、
(c)多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物と、を含有し、
前記アミノ変性シリコーンの配合量が10質量%以上であり、かつ、
前記多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物の配合量が、0.1質量%以上であるシリコーンエマルジョン組成物である。
本発明のシリコーンエマルジョン組成物の製造方法は、
アミノ変性シリコーンと界面活性剤との混合物と水とを乳化してシリコーンエマルジョン調製用組成物を得る乳化工程と、
前記乳化工程で得られたシリコーンエマルジョン調製用組成物に、多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有する水溶液を配合する酸配合工程と、を含み、
前記アミノ変性シリコーンの配合量が10質量%以上であり、かつ、前記多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物の配合量が、0.1質量%以上である、シリコーンエマルジョン組成物の製造方法である。
本発明のシリコーンエマルジョン組成物の安定化方法は、
アミノ変性シリコーンと界面活性剤との混合物と水とを乳化させたシリコーンエマルジョン調製用組成物に、多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有する水溶液を配合する工程を含み、
前記アミノ変性シリコーンの配合量が10質量%以上であり、かつ、前記多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物の配合量が、0.1質量%以上であるシリコーンエマルジョン組成物の安定化方法である。
本発明においては、アミノ変性シリコーンを、任意の界面活性剤で乳化し、その後多価の酸を添加する工程を含み、アミノ変性シリコーンと多価の酸の間に、界面活性剤が存在することにより、従来経時安定性を得るのは困難であった領域においてもアミノ変性シリコーンと多価の酸によるネットワークの形成を防ぎ、多価の酸とアミノ変性シリコーンが安定に共存することができるものと考えられる。
上記の製造方法により、アミノ変性シリコーンの配合量が10質量%以上であり、かつ、多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物の配合量が0.1質量%以上である組成であっても、経時安定性に優れたシリコーンエマルジョン組成物を提供できる。なお、本明細書において経時安定性に優れるとは、初期(調整後24時間)および40℃で貯蔵1か月後に、クリーミング、沈降分離が無いことをいうものとする。
アミノ変性シリコーンのアミン数(ミリ当量/g)と、前記アミノ変性シリコーンの配合量(質量%)との積が2未満でも、経時安定性に優れたシリコーンエマルジョン組成物を作製することができるが、通常安定なシリコーンエマルジョン組成物が得られないとされている2以上であっても、本発明によれば、経時安定性に優れるシリコーンエマルジョン組成物が得られる。
上記のようにして製造されたシリコーンエマルジョン組成物は、エマルジョン粒子径を1μm未満とすることができる。なお、本明細書においてエマルジョン粒子の粒子径とは、動的光散乱法により測定されるz−averageの値を意味する。例えば、マルバーン社製Nano−ZS90型機を用いてエマルジョン粒子の粒子径を測定することができる。好ましいエマルジョン粒子の粒子径は500nm以下であり、より好ましくは300nm以下であり、さらにより好ましくは150nm以下である。粒子径が300nm以下であると、特に経時でのクリーミングや沈降分離が起こりにくい。粒子径が150nm以下であると、経時安定性に優れるだけでなく、半透明から透明の外観になるため、透明系の化粧料などに好適に使用することができる。
本発明のシリコーンエマルジョン調製用組成物の乳化工程は、適当な常用の混合機、例えばホモジナイザー、コロイドミル、ホモミキサー、高速ステーターローター攪拌装置などを用いることができる。
乳化方法としては、液晶乳化法、転相乳化法、転相温度乳化法、D相乳化法等が知られている。
液晶乳化法は、界面活性剤が形成する液晶中に分散相(O/Wエマルジョンでは油相)を分散・保持させる微細な乳化粒子を生成させる技術である。
転相乳化法は、油相中に界面活性剤を溶解し、その後、水相を添加しながら攪拌し、連続相を油相から水相へ反転させることにより、O/Wエマルジョンを生成する方法である。
転相温度乳化法は、ノニオン界面活性剤、油、水の3成分系において、ある温度において、ノニオン界面活性剤が無限に会合し、多量の油と水とを含んだ巨視的な相として分離し、さらに温度を上げると、ノニオン界面活性剤が油相中に溶解することで、逆ミセルを形成し、水が可溶化することから、この転相温度を利用して乳化する方法である。
D相乳化法は、界面活性剤、油、水に多価アルコールを第4成分として加え、微細なO/Wエマルジョンを生成する方法である。
本発明の製造方法によって得られるシリコーンエマルジョン組成物のアミノ変性シリコーンの濃度は、10%質量以上であり、該エマルジョン組成物が安定性を有する限り、上限はないが、アミノ変性シリコーンの濃度として、例えば、10〜60質量%であり、好ましくは15〜50質量%である。シリコーンエマルジョン組成物中のアミノ変性シリコーン濃度は、該エマルジョンに水(希釈水)を添加し混合することで所望の値に調整することができる。
本発明のシリコーンエマルジョン組成物に使用される界面活性剤は、アミノ変性シリコーン、あるいは、アミノ変性シリコーンと他のオイル成分を水中に均一分散させるものであれば特に制限はなく、一般的な界面活性剤が通常であり、カチオン系、アニオン系、非イオン系の界面活性剤、あるいは両親媒性の界面活性剤のほか、界面活性の働きをするシリカ粒子等も含有できる。環境を悪化させないことや人体の刺激性の低さからは、非イオン系界面活性剤が好ましい。例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル;ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル;ポリオキシエチレンアルキルエステル;ポリオキシエチレンソルビタンエステル;グリセリンエステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル等の多価アルコール脂肪酸エステル;エトキシ化脂肪酸;エトキシ化脂肪酸アミドなどが挙げられ、中でもポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルが好ましい。使用する非イオン性界面活性剤のHLB(親水基・親油基バランス)の合計は8〜17の範囲内にあることが好ましく、特に10〜16の範囲内であることがより好ましい。
界面活性剤の含有量は限定されないが、本発明のエマルジョン組成物中で、40℃で貯蔵1か月後に、波長550nmにて透過率75%以上を有するような透明から半透明のアミノマイクロエマルジョンを調製する場合には、アミノ変性シリコーンに対して、30%質量以上で特に経時安定性が優れ、45質量%以上でさらに経時安定性が向上する。一方、90質量%を超えると、シリコーンエマルジョン組成物の粘度が高くなり取り扱い性が悪くなる。より好ましい含有量範囲は45〜90質量%である。
本発明のシリコーンエマルジョン組成物に使用されるアミノ変性シリコーンは、その構造や性状は限定されないが、通常、平均組成が一般式(1)で表されるアミノ変性オルガノポリシロキサンである。このアミノ変性オルガノポリシロキサンは、水性エマルジョンの中で、化粧品としての機能、特に、毛髪に対して滑らかな感触、通り性などを付与する成分である。
SiO(4−a−b)/2 (1)
一般式(1)において、Rは、分子中で同一でも異なっていてもよく、炭素数1〜20の非置換の1価の炭化水素基もしくは水素原子または水酸基から選択される。非置換の1価の炭化水素基の例としては、メチル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基;フェニル基などのアリール基;2−フェニルエチル、2−フェニルプロピルなどのアラルキル基を挙げることができる。これらの中ではメチル基及び/またはフェニル基が好ましく、50モル%以上がメチル基であることが特に好ましい。Rとして、一部に、炭素数1〜3のアルコキシ基を含むことを妨げない。
一般式(1)のRは、1又は2個以上のアミノ基を含有する炭化水素基であって、下記の一般式(2)で表されるようなものである。
−R−[(NR)−RNR (2)
一般式(2)中、R、Rは、2価のC1〜C18炭化水素残基を表し、R、R及びRは、水素原子または未置換のC1〜C10のアルキル基を表し、tは、0または1〜6の整数を表す。
2価のC1〜C18炭化水素残基R及びRの例は、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、イソ−プロピレン基、n−ブチレン基、イソ−ブチレン基、t−ブチレン基、n−ペンチレン基、イソ−ペンチレン基、ヘキシレン基、例えばn−ヘキシレン基、ヘプチレン基、例えばn−ヘプチレン基、オクチレン基、例えばn−オクチレン基及びイソ−オクチレン基、例えば2,2,4−トリメチルペンチレン基、ノニレン基、例えばn−ノニレン基、デシレン基、ドデシレン基、例えばn−ドデシレン基、オクタデシレン基である。R、R及びRのアルキル基の例は、Rで挙げたC10までのアルキル基である。
基の例としては、−CH−CH−CH−NH、−CH−CH−CH−NH−CH−CH−NH、−CH−CH−CH−NH−CH−CH−CH−NH(CH)、−CH−CH−CH−N(CH−CH−CH−NH−CH−CH−NH−CH−CH−CH−NH(CH)、−CH−CH−CH−NH−CH−CH−N(CH−CH−CH−CH−NH−CH−CH−NH(CHCH)、−CH−CH−CH−NH−CH−CH−N(CHCH、−CH−CH−CH−NH−CH−CH−NH(cyclo−C11)を挙げることができる。
化粧料用として好適に使用されるアミノ変性シリコーンにおいては、Rは、−CH−CH−CH−NH、−CH−CH−CH−NH−CH−CH−NH、−CH−CH−CH−NH−CH−CH−CH−NH−CH−CH−NHが好ましく、特に好ましくは、−CH−CH−CH−NH−CH−CH−NHである。
一般式(1)のa、bは自然数で、アミノ変性ポリオルガノシロキサンのケイ素に結合した置換基R、Rの平均数を示すものであり、a+bは1.8〜2.2である。該オルガノポリシロキサンの分子構造は直鎖のみならず、分岐する構造を有していても良いことを示すが、好ましくは、直鎖型の構造を有するものである。
本発明のシリコーンエマルジョン組成物に使用されるアミノ変性シリコーンは、シリコーンエマルジョン組成物を形成しうるものであればよく、その形態は限定されないが、オイル状であることが好ましい。また、単一成分のポリマーであっても、複数のポリマー等の混合物であっても構わない。成分の一部がレジン等の固形分であっても構わないが、全体としてオイル状の流動性を示すことが好ましい。
オイル状成分としてはアミノ変性シリコーンに限らず、他の成分を併用してもよい。ジメチルポリシロキサンをはじめ、いかなる変性オイルでもよい。また、レジン分を含んでもよい。また、これらのオイルやレジンの種類は1種類でもよいし、何種類でも構わない。
アミノ変性シリコーンとこれらオイルおよび/またはレジンの比率は全く限定されない。アミノ変性シリコーンとしての目的の特性がエマルジョンとして発揮されればよい。ただし、アミノ変性シリコーンとオイルおよび/またはレジンの全体は、混合した状態で流動性を示すことが好ましい。そうでないとエマルジョンを形成するのが困難となるからである。
本発明のシリコーンエマルジョン組成物に使用されるアミノ変性シリコーンは、一般にアミノ変性オルガノポリシロキサンオイルとして知られているもので、当業者に公知の方法により製造することができるが、代表的なアミノ変性オルガノポリシロキサンオイルの合成法は以下の通りである。すなわち、アミノアルキル基のケイ素原子への導入は、通常はシランの段階で行われ、アミノアルキルシランがまず製造される。アミノアルキルシランを加水分解し、アミノ基含有シロキサンオリゴマーまたはアミノ基含有ジシロキサンとし、更に、ジメチルシロキサンの線状オリゴマーまたは環状オリゴマーと、アルカリ触媒の存在下に、Si−O結合の再平衡化反応を行うことによりアミノ変性オルガノポリシロキサンオイルとする。再平衡化反応の際、ヘキサメチルジシロキサンを使用すれば、末端トリメチルシリル型のアミノ変性オルガノポリシロキサンオイルが得られる。製造に用いるオリゴマー類またはジシロキサンの量比を調整することにより、特定の動粘度及びアミン数を有するアミノ変性オルガノポリシロキサンオイルを得ることができる。
アミノ基を有しないRの平均数aと1個または2個以上のアミノ基を含有するRの平均数bとの比a/bは、15〜600であることが好ましい。比a/bは、アミノ基を有しないシロキサンユニットとアミノ基を含有するシロキサンユニットの比の目安となるものである。アミノ変性オルガノポリシロキサン中のアミノ基の全体量を示すものとして、該シロキサン1gを中和するに要する1規定塩酸の容量(mL)で表わされるアミン数も用いられる。
このアミン数は、アミノ変性シリコーンの1分子中のアミノ基の数と分子量によって異なることとなる。本発明のアミノ変性オルガノポリシロキサンのアミン数は、特に制限はされないが、0.1〜3.0であることが好ましく、より好ましくは、0.15〜2.0のものである。アミン数が0.1未満であると、毛髪表面に吸着する能力が弱くなり、アミン数が3.0を超えると親水基であるアミノ基の数が多くなりすぎ、毛髪へ吸着しにくくなる。
以上のアミノ変性シリコーンの構造因子は、化粧料等へ応用する場合は、上記の範囲が好ましいが、本発明にとってそれらは限定されるものではない。
アミン数(ミリ当量/g)と、配合量(質量%)の積の下限値は、特に制限はされないが、2以上であるときに、特に効果を発揮する。積の上限値は180以下であることが好ましく、より好ましくは、120以下である。
本発明の多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物は、特に制限はなく、例えば、例えば1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸(HEDP)、アミノトリ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、トリエチレンテトラミン六酢酸、エチレンジアミン二酢酸、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、イミノ二酢酸、ニトリロ三酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、エチレンジエチルトリアミン−N、N、N’、N’ ’、N’ ’ ’−五酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ジヒドロキシエチルグリシン、エチレンジアミンテトラキス(メチレンホスホン酸)、ニトリロトリス(メチレンホスホン酸)、リン酸、ピロリン酸、メタリン酸、ポリリン酸、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、酒石酸、フタル酸及びこれらの塩等が挙げられる。中でも、クエン酸、コハク酸、フタル酸、リン酸、ピロリン酸、ポリリン酸、EDTA、EHDP及びこれらの塩が好ましく、ピロリン酸、ポリリン酸、EDTA、HEDP及びこれらの塩がより好ましい。
本発明の一価の酸は、例えばギ酸、乳酸、酢酸、プロピオン酸、塩酸などが挙げられ、これらの中では乳酸や酢酸が好ましく、さらには乳酸より好ましい。
本発明のシリコーンエマルジョン組成物は、上記した多価の酸またはその塩に加えて、一価の酸を更に含んでいてもよい。一価の酸を添加する工程は、特に制限はないが、シリコーンエマルジョン調製用組成物中に添加した場合(即ち、乳化工程で添加した場合)に、より小粒子径のシリコーンエマルジョンの粒子を形成することができ、その結果、より一層、経時安定性に優れたシリコーンエマルジョン組成物を作製することができる。
本発明のシリコーンエマルジョン組成物には水が含まれていてもよい。使用できる水としては、限定されないが、イオン交換水を用いることが好ましく、好ましくはpH2〜12、特に好ましくはpH4〜10である。鉱水を用いることは推奨されないが、用いる時は金属不活性化剤などと合わせて用いることが望ましい。乳化の際に用いられる水の添加量は、本発明のエマルション組成物中で40〜90質量%、好ましくは40〜60質量%に相当する量である。本発明のエマルジョン組成物は水による希釈に対して安定であって、エマルジョンの調製後に更に希釈が可能であり、希釈後のエマルジョン中の水の量には特に制限はない。
本発明のエマルジョン組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、目的に応じて許容できる他の成分を含んでもよい。例えば、配合成分として許容できる他の成分としては、4級アンモニウム含有化合物、安息香酸ナトリウム、フェノキシエタノール、メチルパラベン、プロピルパラベン、サリチル酸、グリセリン、ブチレングリコール、プロピレングリコール、イソプロパノール等の防腐剤、アミノ酸系活性剤、各種界面活性剤、グアーガムやキサンタンガムなどの増粘剤、香料などを挙げることができる。
本発明のシリコーンエマルジョン組成物におけるエマルジョンを化粧料に配合した場合は、化粧料の色調の変化、特に黄色の着色、を抑制することができる。特に、アミノ変性シリコーンが多用される、コンディショナー、シャンプー、リンス等の化粧料へ配合した場合に顕著な効果が現れる。
本発明のシリコーンエマルジョン組成物を繊維処理料に配合した場合は、繊維への着色を抑制することができる。
本発明において、シリコーンエマルジョン組成物の透過率は、紫外可視吸光光度計により評価することができる。本発明において、シリコーンエマルジョン組成物は、波長550nmにおける光の透過率が75%以上であることが好ましく、より好ましくは80%以上である。
次に本発明を実施例によって説明する。なお、本発明はこれによって限定されるものではない。また、実施例における本発明のシリコーンエマルジョン組成物に対する評価方法は、以下のようにして行った。また、すべての粘度の数値は、25℃の温度のものである。
作製したシリコーンエマルジョン組成物が、透明から半透明のアミノマイクロエマルジョンであり、例えば、シリコーンエマルジョン粒子の粒子径が150nm以下の場合、経時安定性と透明性評価を実施する。白色のマクロエマルジョンであり、例えば、シリコーンエマルジョン粒子の粒子径が150nmより大きい場合、経時安定性のみ評価を実施する。
<粒子径の測定法>
エマルジョン組成物中のシリコーンエマルジョン粒子の粒子径は、マルバーン社製Nano−ZS90型機を用いて測定したz−averageの値を粒子径とした。
<経時安定性評価方法>
作製したシリコーンエマルジョン組成物を100mlPPボトルに80g入れ、初期(調製後24時間)および40℃で貯蔵1か月後に、クリーミング、沈降分離の有無の経時変化を、目視にて確認した。
評価基準;
◎:クリーミング、沈降分離全くなし
○:クリーミング、沈降分離ほとんどなし
△:クリーミング、沈降分離の傾向あり
×:クリーミング、沈降分離あり
目視観察で、◎または〇であれば透過率によらず合格とする。透明から半透明のシリコーンエマルジョン組成物においては、透過率が高ければさらに良い。
<透明性評価方法>
作製したシリコーンエマルジョン組成物を100mlPPボトルに80g入れ、40℃で貯蔵1か月後に、波長550nmにおける透過率の経時変化を確認した。
<実施例1>
アミノ変性シリコーンとして、粘度が1000mPa・s、アミン数が0.6であるN−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル基含有ジメチルポリシロキサン20質量部に、界面活性剤として、エチレンオキサイド付加数が13モルであるポリオキシエチレンセチルエーテル6.4、8.0、9.6、11.3質量部と一価の酸として、乳酸0.5質量部、任意成分として、フェノキシエタノール1.3質量部とグリセリン10質量部を混合し、相分離のないオイル状の混合物を得た(チレンオキサイド付加数が13モルであるポリオキシエチレンセチルエーテル含有量の異なる3種)。
次いで、それぞれのオイル状の混合物に精製水を加えて混合し、IKA製、ウルトラタラックスT50ベーシック シャフトジェネレーターG45Gを用いて3000rpmにて、室温で20分撹拌することにより、シリコーンエマルジョン調製用組成物を得た。
続いて、シリコーンエマルジョン調製用組成物に、四価の酸である1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸1.0質量部を含む水溶液を添加し、シリコーンエマルジョン組成物を得た。処方を表1に示す。得られたシリコーンエマルジョン組成物は、外観が半透明から透明のマイクロエマルジョンで、波長550nmにおける光の透過率は、全て95%以上であった。
実施例1では界面活性剤の含有量の異なる、4種のシリコーンエマルジョン組成物が得られた。これら4種は、いずれも乳化によりシリコーンエマルジョン調整用組成物を得たのちに、多価の酸である1 − ヒドロキシエタン− 1 , 1 − ジホスホン酸を配合することにより得られた。そのアミノ変性シリコーンの配合量は20質量%であり、いずれもクリーミングや沈降分離が全くないか、あるいはほとんどなく、経時安定性に優れるものであった。
アミノ変性シリコーンに対する界面活性剤の配合比を48%または57%と比較的高くした場合には、粒子径がより小さくなり(それぞれ25nm、20nm)、40℃の温度で1か月貯蔵したのちの透過率がより高い、高透明のシリコーンエマルジョン組成物が得られた。
<実施例2>
アミノ変性シリコーンとして、粘度が5000mPa・s、アミン数が0.14であるN−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル基含有ジメチルポリシロキサン36質量部に、界面活性剤として、エチレンオキサイド付加数が10モル、プロピレンオキサイド付加数が4モルであるポリオキシエチレンドデシルエーテル4.0質量部を混合し、相分離のないオイル状の混合物を得た。オイル状の混合物に精製水を加えて混合し、IKA製、ウルトラタラックスT50ベーシック シャフトジェネレーターG45Gを用いて、3000rpmにて、室温で20分撹拌することにより、シリコーンエマルジョン調製用組成物を得た。
次いで、シリコーンエマルジョン調製用組成物に、1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸0.4質量部を含む水溶液を添加し、シリコーンエマルジョン組成物を得た。処方を表1に示す。得られたシリコーンエマルジョン組成物は、外観が白色のマクロエマルジョンであった。
実施例2においても、乳化によりシリコーンエマルジョン調整用組成物を得たのちに、多価の酸である1 − ヒドロキシエタン− 1 , 1 − ジホスホン酸を配合することによりシリコーンエマルジョン組成物を得た。アミノ変性シリコーンの配合量は36質量%でクリーミングや沈降分離は全くなく、経時安定性に優れるものであった。
アミノ変性シリコーンに対する界面活性剤の配合比は11%で、実施例1よりも低く、粒子径が350nmであり、外観が白色のシリコーンエマルジョン組成物であるため、透過率の測定は実施しなかった。
<比較例1>
エチレンオキサイド付加数が13モルであるポリオキシエチレンセチルエーテル11.3質量部と1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸0.1質量部を含む水溶液を、相分離のないオイル状の混合物に添加した以外は、実施例1と同様にしてシリコーンエマルジョン調製用組成物を作製しようとしたが、アミノ変性シリコーンと1− ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸が凝集し、乳化することができなかった。処方を表1に示す。
比較例1では、乳化前に多価の酸である1 − ヒドロキシエタン− 1 , 1 − ジホスホン酸を配合したことから、アミノ変性シリコーンとのネットワークが形成され、アミノ変性シリコーンの凝集等が起こった結果、アミノ変性シリコーンの配合量が実施例1と同じであるにもかかわらず、クリーミング、沈降分離がおき、乳化することができなかったと考えられる。
<比較例2>
1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸0.1質量部を含む水溶液を、相分離のないオイル状の混合物に添加した以外は、実施例2と同様にしてシリコーンエマルジョン調製用組成物を作製しようとしたが、アミノ変性シリコーンと1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸が凝集し、乳化することができなかった。処方を表1に示す。
比較例2においても、乳化前に多価の酸である1 − ヒドロキシエタン− 1 , 1 − ジホスホン酸を配合したことから、アミノ変性シリコーンとのネットワークが形成され、アミノ変性シリコーンの凝集等が起こった結果、アミノ変性シリコーンの配合量が実施例2と同じであるにもかかわらず、クリーミング、沈降分離がおき、乳化することができなかったと考えられる。
以上の処方および評価結果を表1に示す。
<シリコーンエマルジョン組成物処方、およびその評価結果>
Figure 2021191736
表1において、実施例と比較例との比較より、本発明による多価の酸を含む、経時安定性に優れたシリコーンエマルジョン組成物が示された。

Claims (8)

  1. (a)界面活性剤と、
    (b)アミノ変性シリコーンと、
    (c)多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物と、を含有し、
    前記アミノ変性シリコーンの配合量が10質量%以上であり、かつ、
    前記多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物の配合量が、0.1質量%以上である、シリコーンエマルジョン組成物。
  2. 40℃で1ヶ月後保存後、波長550nmにて透過率75%以上を有する、請求項1記載のシリコーンエマルジョン組成物。
  3. 前記(b)アミノ変性シリコーンのアミン数(ミリ当量/g)と、前記(b)アミノ変性シリコーンの配合量(質量%)との積が2以上である、請求項1または請求項2に記載のシリコーンエマルジョン組成物。
  4. 前記(a)界面活性剤を、前記(b)アミノ変性シリコーンに対して、45質量%以上90質量%以下含有する、請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のシリコーンエマルジョン組成物。
  5. (d)一価の酸をさらに含有する、請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のシリコーンエマルジョン組成物。
  6. シリコーンエマルジョン組成物の製造方法であって、
    アミノ変性シリコーンと界面活性剤との混合物と水とを乳化してシリコーンエマルジョン調製用組成物を得る乳化工程と、
    前記乳化工程で得られたシリコーンエマルジョン調製用組成物に、多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有する水溶液を配合する酸配合工程と、を含み、
    前記アミノ変性シリコーンの配合量が10質量%以上であり、かつ、前記多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物の配合量が、0.1質量%以上である、シリコーンエマルジョン組成物の製造方法。
  7. シリコーンエマルジョン組成物の安定化方法であって、
    アミノ変性シリコーンと界面活性剤との混合物と水とを乳化させたシリコーンエマルジョン調製用組成物に、多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有する水溶液を配合する工程を含み、
    前記アミノ変性シリコーンの配合量が10質量%以上であり、かつ、前記多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物の配合量が、0.1質量%以上であるシリコーンエマルジョン組成物の安定化方法。
  8. 請求項1ないし請求項4のいずれか1 項に記載のシリコーンエマルジョン組成物を含む、化粧料およびまたは柔軟剤・繊維処理剤。
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