JP3729309B2 - シラン化合物共重合組成物の製造方法 - Google Patents
シラン化合物共重合組成物の製造方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シラン化合物共重合組成物の製造方法に関し、さらに詳しくは、ケイ素原子に直結する少なくとも２個の水酸基と親水性の有機基を有する有機シラン化合物の１種以上と、加水分解によってケイ素原子に直結する水酸基が少なくとも２個生じるシラン化合物の加水分解物の１種以上とを水溶液中で縮重合させた後、この有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物にさらに、加水分解によってケイ素原子に直結する水酸基が１個生じるシラン化合物を付加反応させることによって得られ、親水基を有する有機シラン化合物に基づく特性の上にさらにシラン化合物に基づく特性が付加されたシラン化合物共重合組成物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、化粧品には、ポリペプチドを配合してポリペプチドの有する毛髪への収着作用、皮膚刺激の緩和作用、造膜による保護作用や保湿作用などを発揮させることが試みられ、さらにそれに加えて、シリコーンオイル（有機シリコーン化合物）や各種ポリマー類、界面活性剤類などを配合して、ポリペプチドの有する特性の上にそれらの配合剤の特性を付加することが試みられているが、配合剤によっては、ポリペプチドとの相溶性に乏しく、両者の特性を充分に発揮させることができないという問題があった。
【０００３】
例えば、シリコーンオイルは、優れた伸展性、艶・光沢の付与作用、撥水性付与による保護作用などを有するが、シリコーンオイルは、本来、疎水性（親油性）物質であり、親水性のポリペプチドとは相溶しにくく、水溶性化粧品には乳化剤を併用して配合しているが、乳化安定性に欠け、化粧品としての商品価値が損なわれやすいという問題があり、さらに、化粧品に使用した場合、先にシリコーンオイルと接触した部分にはポリペプチドが付着しにくく、その逆に、先にポリペプチドと接触した部分にはシリコーンオイルが付着しにくいため、両者の特性を充分に発揮させることができないという問題があった。
【０００４】
そのため、シリコーンに親水性を付与する目的でポリオキシアルキレン基を導入したポリオキシアルキレン変性シリコーンが水溶性化粧料に利用されているが、ポリペプチドとは異なり、イオン性を有しないため毛髪や皮膚に吸着しにくいという問題があった。
【０００５】
そこで、それらの問題を解決するため、疎水性のシリコーンオイルと親水性のポリペプチドとを反応させて、シリコーンオイルの特性とポリペプチドの特性を併せ持つペプチド変性シリコーン誘導体を合成し、シリコーンオイルとポリペプチドを併用配合する場合の欠点を解消し、シリコーンオイルの有する特性とポリペプチドの有する特性とを発揮させようとする試みがなされている（特開平３−２２３２０７号公報）。
【０００６】
しかしながら、上記特開平３−２２３２０７号公報に開示のペプチド変性シリコーン誘導体は、水に難溶または不溶のシリコーン部分の影響で、水中でのｐＨ安定性や保存安定性が悪く、毛髪化粧品や皮膚化粧品が主として水溶性であることもあって、保存中に濁りを生じたり、沈殿を生じるという問題があり、また、上記ペプチド変性シリコーン誘導体の製造は、水に難溶または不溶のシリコーンオイルと水溶性ポリペプチドとを水中で反応させることによって行うため、反応性が悪く、従って、収率が低く、収率を向上させるためには、アルコールなどの水溶性有機溶媒を加えておかねばならないという問題もあった。
【０００７】
そこで、本発明者らは、それらの問題を解決するため、ペプチドのアミノ基に、ケイ素原子をただ一つ含む官能基を共有結合させたシリル化ペプチドを水系溶媒中で製造し（特開平８−５９４２４号公報、特開平８−６７６０８号公報）、化粧品基材や繊維処理剤の配合剤として使用することができるようにしてきた。
【０００８】
しかしながら、このシリル化ペプチドは、毛髪や皮膚への収着性はよいが、ペプチド鎖に結合するシリル基が少ないため、伸展性やなめらかさの付与作用という点ではシリコーンオイルより劣るという問題があった。
【０００９】
また、一方、ポリペプチドに脂肪酸や官能基を付加したり、エステル化することによって、ポリペプチドの特性以外の特性を付加したポリペプチド誘導体を調製し、これを化粧品に配合し、ポリペプチドの有する毛髪や皮膚への収着作用を利用してそれらの特性を毛髪や皮膚上で発揮させる試みもなされていて、例えば、ペプチドの第４級アンモニウム誘導体、ペプチドの脂肪酸アシル化誘導体、ペプチドのエステル類などが化粧品に広く用いられている。
【００１０】
しかしながら、ポリペプチドに官能基を付加する場合、ペプチド鎖上でこれらの官能基が付加できる場所は限られているため、ある一定量以上には付加できず、そのため、発揮できる特性にも限界があった。
【００１１】
さらに、化粧品や化粧品基材の開発に携わる者にとっては、ポリペプチドが本来有する特性のほかに、２種以上の性質を付加し、それらをいずれも発揮させたいという要望がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、ポリペプチドの優れた特性の上にシリコーン化合物の優れた特性を有し、さらに他の性質が付与された共重合組成物であって、しかも、有機溶媒などを使用せずに、水系で容易に製造できる共重合組成物を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、下記の一般構造式（Ｉ）
Ｒ1 （３−ｍ）Ｓｉ（ＯＨ）ｍＡ−Ｂ （Ｉ）
〔式中、ｍは２または３で、（３−ｍ）個のＲ1 はアルコキシ基、水素原子または炭素数１〜３のアルキル基を表し、Ａは結合手でメチレン基、プロピレン基、−（ＣＨ2 ）3 ＯＣＨ2 ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2 −、−（ＣＨ2 ）3 Ｓ−、−（ＣＨ2 ）3 ＮＨ−および−（ＣＨ2 ）3 ＯＣＯＣＨ2 ＣＨ2 −よりなる群から選ばれる少なくとも１種の基を表し、Ｂは親水性の有機基を表す〕で表される親水基を有する有機シラン化合物の１種以上と、下記の一般構造式（II）
Ｒ2 ｎＳｉＸ（４−ｎ） （II）
〔式中、ｎは０から２の整数で、Ｒ2 は炭素原子がケイ素原子に直接結合する有機基であり、ｎ個のＲ2 は同じでもよく、異なっていてもよい。（４−ｎ）個のＸは水酸基、アルコキシ基、ハロゲン基、カルボキシル基およびアミノ基よりなる群から選ばれる少なくとも１種の基である〕で表されるシラン化合物を加水分解して得られる下記の一般構造式（III ）
Ｒ2 ｎＳｉ（ＯＨ）ｐＹ（４−ｐ−ｎ） （III ）
〔式中、ｎは０から２の整数で、ｐは２から４の整数、ｎ＋ｐ≦４で、Ｒ2 は炭素原子がケイ素原子に直接結合する有機基であり、ｎ個のＲ2 は同じでもよく、異なっていてもよい。（４−ｐ−ｎ）個のＹはアルコキシ基、水素原子およびシロキシ基よりなる群から選ばれる少なくとも１種の基である〕で表されるシラン化合物の１種以上とを水溶液中で縮重合させた後、この有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物に、下記の一般構造式（IV）
Ｒ3 3 ＳｉＺ （IV）
〔式中、３個のＲ3 は炭素原子がケイ素原子に直接結合する有機基であり、３個のＲ3 は同じでもよく、異なっていてもよい。Ｚは水酸基、アルコキシ基、ハロゲン基、カルボキシル基およびアミノ基よりなる群から選ばれる少なくとも１種の基である〕で表されるシラン化合物を加水分解して得られる下記の一般構造式（Ｖ）
Ｒ3 3 Ｓｉ（ＯＨ） （Ｖ）
〔式中、３個のＲ3 は炭素原子がケイ素原子に直接結合する有機基であり、３個のＲ3 は同じでもよく、異なっていてもよい〕
で表されるシラン化合物の１種以上を水溶液中で付加させるときは、一般構造式（Ｉ）で表される親水性を有する有機シラン化合物に基づく優れた特性と一般構造式（III)で表されるシラン化合物に基づく特性を併有し、さらに一般構造式（III)で表されるシラン化合物の付加官能基によって、一般構造式（Ｉ）で表される親水性を有する有機シラン化合物の有する特性以外の特性も発揮でき、しかもその共重合組成物中の水酸基に一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物を付加させることによって、共重合組成物中の水酸基が減少しているので、共重合組成物がそれ以上の重合をする可能性が低く、保存安定性に優れたシラン化合物共重合組成物が得られることを見出し、本発明を完成するにいたった。なお、上記一般構造式（Ｉ）、（II）および（III)中の（３−ｍ）、ｍ、ｎ、（４−ｎ）、ｐおよび（４−ｐ−ｎ）はいずれも下付文字である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
上記一般構造式（Ｉ）で表される親水基を有する有機シラン化合物は、一般にシリル化合物と呼ばれていて、その合成時からケイ素原子に直結する２個の水酸基と親水基を有し上記一般構造式（Ｉ）で表される状態に得られるものと、次の一般構造式（VI）
Ｒ4 3 ＳｉＡ−Ｂ （VI）
〔式中、Ｒ4 は水酸基、アルコキシ基、ハロゲン基、水素原子または炭素数１〜３のアルキル基を表し、３個のＲ4 は同一でもよく、異なっていてもよいが、３個のＲ4 のうち少なくとも２個はアルコキシ基またはハロゲン基であり、ＡおよびＢは前記一般構造式（Ｉ）に同じである〕
で表されるシラン化合物を加水分解して得られるものとがある。
【００１５】
そして、上記一般構造式（Ｉ）で表される親水基を有する有機シラン化合物において、結合手Ａを介して結合しＢで表される親水性の有機基としては、例えば、蛋白質、ペプチドまたはその誘導体、ポリアミノ酸、糖類、ポリオキシアルキレンエーテル、カルボン酸またはその塩や誘導体、硫酸またはその塩や誘導体、リン酸またはその塩や誘導体、スルホン酸またはその塩や誘導体、アミンまたはその塩、ポリアミンまたはその塩などが挙げられる。
【００１６】
上記一般構造式（Ｉ）で表される親水基を有する有機シラン化合物の中で、Ｂで表される親水性を有する有機基がペプチド類であるものは、ペプチドが造膜作用を有し、かつ皮膚や毛髪への収着性がよいので、得られるシラン化合物共重合組成物を化粧品原料として使用する場合に非常に優れた特性を発揮する。
【００１７】
そのような親水性の有機基がペプチドまたはその誘導体である一般構造式（Ｉ）で表されるシラン化合物としては、例えば、下記の一般構造式（VII)
【００１８】
【化１】
【００１９】
〔式中、Ｒ5 、Ｒ6 、Ｒ7 のうち少なくとも２個は水酸基で、残りは炭素数１〜３のアルキル基を示し、Ｒ8 は側鎖の末端にアミノ基を有する塩基性アミノ酸の末端アミノ基を除く側鎖の残基を示し、Ｒ9 はＲ8 以外のアミノ酸側鎖を示し、Ａは結合手で−ＣＨ2 −、−（ＣＨ2 ）3 −、−（ＣＨ2 ）3 ＯＣＨ2 ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2 −、−（ＣＨ2 ）3 Ｓ−、−（ＣＨ2 ）3 ＮＨ−および−（ＣＨ2 ） 3ＯＣＯＣＨ2 ＣＨ2 −よりなる群から選ばれる少なくとも１種の基を表し、ｑは０〜５００、ｒは０〜５００、ｑ＋ｒは１〜５００である（ただし、ｑおよびｒはアミノ酸の数を示すのみで、アミノ酸配列の順序を示すものではない）〕
で表されるシリル化ペプチドが代表的なものとして挙げられ、このようなシリル化ペプチドは上記の特開平８−５９４２４号公報および特開平８−６７６０８号公報に開示の方法で水溶液中で容易に合成できる。
【００２０】
上記一般構造式（VII)で表されるシリル化ペプチドにおいて、Ｒ8 は側鎖の末端にアミノ基を有する塩基性アミノ酸の末端アミノ基を除く側鎖の残基であるが、上記のような側鎖の末端にアミノ基を有する塩基性アミノ酸としては、例えば、リシン、アルギニン、ヒドロキシリシンなどが挙げられる。また、Ｒ9 はＲ8 以外のアミノ酸側鎖を示すが、そのようなアミノ酸としては、例えば、グルタミン酸、アスパラギン酸、アラニン、セリン、トレオニン、バリン、メチオニン、ロイシン、イソロイシン、チロシン、フェニルアラニン、プロリン、ヒドロキシプロリンなどが挙げられる。
【００２１】
これらのＲ8 やＲ9 は、一般構造式（Ｉ）で表されるシリル化ペプチドのペプチドが特定されると自ずと特定されるものであるが、それらのペプチドの出発物質となる蛋白質のうち代表的なものについて、そのアミノ酸組成の一例を示すと、次の表１および表２に示す通りである。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】
一般構造式（VII)で表されるシリル化ペプチドにおいて、ｑは０〜５００、好ましくは０より大きく２００以下（０＜ｑ≦２００）、より好ましくは０より大きく５０以下（０＜ｑ≦５０）、さらに好ましくは０より大きく１０以下（０＜ｑ≦１０）であり、ｒは０〜５００、好ましくは０より大きく２００以下（０＜ｒ≦２００）、より好ましくは１〜１００、さらに好ましくは２〜４０であり、ｑ＋ｒは１〜５００、好ましくは１〜２００、より好ましくは２〜１００、さらに好ましくは３〜５０である。
【００２５】
すなわち、ｑが上記範囲より大きくなると、側鎖のアミノ基に結合するシリル官能基が増え、ペプチド本来の毛髪への収着作用が減少し、ｒが上記範囲より大きくなると、ペプチド部分に対するシリル官能基部分の割合が少なくなって、シリル官能基部分が有する特性を充分に発揮することができなくなり、ｑ＋ｒが上記範囲より大きくなると、ペプチドとしての毛髪への収着性や浸透性が低分子量のペプチドに比べて減少する上に、保存中に凝集しやすくなり、保存安定性が低下する。なお、上記のｑ、ｒやｑ＋ｒは、理論的には整数であるが、ペプチド部分が後述するような加水分解ペプチドである場合は、該加水分解ペプチドが分子量の異なるものの混合物として得られるため、測定値は平均値になる。
【００２６】
上記一般構造式（VII)で表されるシリル化ペプチドに使用されるペプチド類にはアミノ酸、ペプチド、アミノ酸またはペプチドのエステルが含まれる。上記のアミノ酸としては、例えば、アラニン、グリシン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、チロシン、セリン、トレオニン、メチオニン、アルギニン、ヒスチジン、リシン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、シスチン、システイン、システイン酸、トリプトファン、ヒドロキシプロリン、ヒドロキシリシン、Ｏ−ホスホセリン、シトルリンなどが挙げられる。
【００２７】
上記ペプチドとしては、天然ペプチド、合成ペプチド、タンパク質（蛋白質）を酸、アルカリ、酵素またはそれらの併用で部分加水分解して得られる加水分解ペプチドなどが挙げられる。
【００２８】
天然ペプチドとしては、例えば、グルタチオン、バシトラシンＡ、インシュリン、グルカゴン、オキシトシン、バソプレシンなどが挙げられ、合成ペプチドとしては、例えば、ポリグリシン、ポリリシン、ポリグルタミン酸、ポリセリンなどが挙げられる。
【００２９】
加水分解ペプチドとしては、例えば、前記のようなコラーゲン（その変成物であるゼラチンも含む）、ケラチン、絹フィブロイン（シルク）、セリシン、カゼイン、コンキオリン、エラスチン、鶏、あひるなどの卵の卵黄タンパク、卵白タンパク、大豆タンパク、小麦タンパク、トウモロコシタンパク、米（米糠）タンパク、ジャガイモタンパクなどの動植物由来のタンパク、あるいは、サッカロミセス属、カンディダ属、エンドミコプシス属の酵母菌や、いわゆるビール酵母、清酒酵母といわれる酵母菌より分離した酵母タンパク、キノコ類（担子菌）より抽出したタンパク、クロレラより分離したタンパクなどの微生物由来のタンパクを酸、アルカリ、酵素またはそれらの併用で部分的に加水分解して得られるペプチドが挙げられる。
【００３０】
上記アミノ酸またはペプチドのエステルとしては、上記アミノ酸またはペプチドのカルボキシル基における炭素数１〜２０の炭化水素アルコールとのエステル、例えば、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ラウリルエステル、セチルエステル、２−エチルヘキシルエステル、２−ヘキシルデシルエステル、ステアリルエステルなどが挙げられる。
【００３１】
一般構造式（II）で表されるシラン化合物は、加水分解によってケイ素原子に直結する水酸基を少なくとも２個生じ、上記一般構造式（Ｉ）で表される親水基を有する有機シラン化合物と縮重合させるための一般構造式（III)で表されるシラン化合物となるが、このような一般構造式（II）で表されるシラン化合物の具体例としては、例えば、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルジメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−グリコシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリコシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、ジメチルオクタデシル〔３−（トリメトキシシリル）プロピル〕アンモニウムクロライド、３−（トリメトキシシリル）プロピルポリオキシエチレン（１０）エーテル、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリコシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、メチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、３−クロロプロピルメチルジクロロシランなど、および、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−グリコシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリコシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクロキシプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリコシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどのシランカップリング剤に、蛋白質、アルキル基、ポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシプロピレンエーテル、アクリル系ポリマー、ポリエステル、樹脂酸、染料、紫外線吸収剤、防腐剤、抗菌剤、アルキルアンモニウム、芳香環などを結合させたものなどが挙げられる。
【００３２】
また、一般構造式（II）で表されるシラン化合物としては、市販品も使用することができる。そのような市販のシラン化合物としては、例えば、信越シリコーン（株）製のＫＢＭ０４、ＫＢＭ１３、ＫＢＭ２２、ＫＢＭ１０３、ＫＢＭ２０２、ＫＢＭ３０６３、ＫＢＭ３１０３、ＫＢＭ１００３、ＫＢＭ５０３、ＫＢＭ５０２、ＫＢＭ６０３、ＫＢＭ６０２、ＫＢＭ９０３、ＫＢＭ５７３、ＫＢＭ７０３、ＫＢＭ８０３、ＫＢＭ４０３、ＰＯＬＯＮ ＭＦ５０、ＫＢＭ６４１、ＫＢＥ０４、ＫＢＥ１３、ＫＢＥ２２、ＫＢＥ１０３、ＫＢＥ１００３、ＫＢＥ５０２、ＫＢＥ５０３、ＫＢＥ６０３、ＫＢＥ６０２、ＫＢＥ９０３、ＫＢＥ４０２、ＫＡ１２、ＫＡ１３、ＫＡ２２、ＫＡ１０３、ＫＡ２０２、ＫＡ１００３（いずれも、商品名）、東芝シリコーン（株）製のＴＳＬ８１１３、ＴＳＬ８１１７、ＴＳＬ８１１２、ＴＳＬ８１７３、ＴＳＬ８１７２、ＴＳＬ８３１０、ＴＳＬ８３７０、ＴＳＬ８３７５、ＴＳＬ８３４０、ＴＳＬ８３４５、ＴＳＬ８３８０、ＴＳＬ８３５５、ＴＳＬ８３２５、ＴＳＬ８１２７、ＴＳＬ８１２２、ＴＳＬ８１７８、ＴＳＬ８１７７、ＴＳＬ８３１１、ＴＳＬ８３８０、ＴＳＬ８３３１、ＴＳＬ８３２６、ＴＳＬ８０３７、ＴＳＬ８２２６、ＴＳＬ８０３２、ＴＳＬ８０６３、ＴＳＬ８０６２、ＴＳＬ８３９５（いずれも、商品名）、東レ・ダウコ−ニング・シリコ−ン（株）製のＳＺ６０７０、ＳＺ６３００、ＳＨ６０２０、ＳＺ６０２３、ＳＨ６０６２、ＳＨ４０６０、ＡＹ４３−０２１、ＳＺ６０７２、ＳＺ６０３０、ＰＲＸ１１、ＰＲＸ１９（いずれも、商品名）、日本ユニカー（株）製のＡ−１８９、Ａ−１８６、Ａ−１８７、Ａ−１３１０（いずれも、商品名）などが挙げられる。
【００３３】
上記一般構造式（Ｉ）で表される親水基を有する有機シラン化合物と一般構造式（III)で表されるシリル化合物との反応は、例えば、まず、上記一般構造式（Ｉ）で表される親水基を有する有機シラン化合物の水溶液を塩酸や硫酸で酸性側に調整するか、水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液で塩基性側に調整し、その中に一般構造式（II）で表されるシラン化合物を滴下することにより、上記一般構造式（II) で表されるシラン化合物のアルコキシ基やハロゲン基などが加水分解してケイ素原子に直結する水酸基を少なくとも２個有する一般構造式（III)で表されるシラン化合物になり、その後、中和することによって、一般構造式（Ｉ）で表される親水基を有する有機シラン化合物の水酸基と一般構造式（III)で表されるシラン化合物の水酸基とが縮重合して、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物が得られる。上記のように、一般構造式（II）で表されるシラン化合物から一般構造式（III)で表されるシラン化合物への加水分解は、一般構造式（Ｉ）で表される有機シラン化合物との縮重合時に行われるので、上記一般構造式（II）で表されるシラン化合物の加水分解を上記縮重合系とは別の系で行う必要はない。
【００３４】
また、一般構造式（VI）で表されるシラン化合物は、前記のように、加水分解によって一般構造式（Ｉ）で表される有機シラン化合物となるものであるが、反応に際しては、この一般構造式（VI）で表されるシラン化合物を用いる場合は、一般構造式（VI）で表されるシラン化合物の水溶液を塩酸や硫酸で酸性側に調整するか、水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液で塩基性側に調整すると、シリル基に結合するアルコキシ基やハロゲン基が加水分解を起こして水酸基となり、一般構造式（Ｉ）で表される有機シラン化合物になるので、その後は上記と同様にその中に上記一般構造式（II）で表されるシラン化合物を滴下することにより、上記一般構造式（II）で表されるシラン化合物のアルコキシ基やハロゲン基などが加水分解して一般構造式（III)で表されるシラン化合物となり、その後、中和することによって、親水基を有する有機シラン化合物の水酸基と一般構造式（III)で表されるシラン化合物の水酸基とが縮重合して、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物が得られる。上記のように、一般構造式（VI）で表されるシラン化合物を用いる場合も、その加水分解は酸性側に調整するか、または塩基性側に調整することによって行うことができるので、一般構造式（VI）で表されるシラン化合物から一般構造式（Ｉ）で表される有機シラン化合物への加水分解も、該有機シラン化合物と一般構造式（III)で表されるシラン化合物とを縮重合させるときの反応系と同じ系で行うことができ、別の系で行う必要はない。
【００３５】
加水分解反応は、一般的にはｐＨ２〜３で良好に進行するが、一般構造式（Ｉ）で表される有機シラン化合物によっては酸性側で不溶物が生じやすいものがあり、その際にはｐＨ１０〜１１で行うのが好ましい。一般構造式（II）で表されるシラン化合物としてアルコキシシラン化合物を用いるときはｐＨ調整はアルコキシシラン化合物の滴下前のみでよいが、一般構造式（II）で表されるシラン化合物としてハロゲン化シラン化合物やカルボキシシラン化合物を用いて塩基性側で反応する場合は反応中にｐＨが下がるので、水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液などを添加してｐＨを１０〜１１に保つ必要がある。また、一般構造式（II）で表されるシラン化合物としてアミノシラン化合物を用いて酸性側で反応する場合は反応中にｐＨが上がるので、希塩酸や希硫酸などを添加してｐＨを２〜３に保つ必要がある。
【００３６】
反応温度は低すぎると反応が進行しにくく、高すぎると上記一般構造式（II）で表されるシラン化合物のアルコキシ基やハロゲン基が急激に加水分解するので、３０〜６０℃が好ましい。また、反応時間は、反応量によっても異なるが、上記一般構造式（II）で表されるシラン化合物を３０分〜２時間かけて滴下し、その後、１〜６時間攪拌を続けるのが好ましい。
【００３７】
加水分解反応の終了時点では、反応溶液が酸性または塩基性のため、一般構造式（Ｉ）で表される有機シラン化合物や一般構造式（III)で表されるシラン化合物は解離しているので、反応溶液が酸性側の場合は水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液などのアルカリ水溶液を添加し、反応溶液が塩基性側の場合は希塩酸や希硫酸などの酸水溶液を添加し攪拌して溶液を中和する。この中和によって縮重合が進み有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物が得られるが、中和後の攪拌は２〜１０時間程度が好ましい。
【００３８】
つぎに、上記のようにして得られた有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物に、加水分解によってケイ素原子に直結する水酸基が１個生じた一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物を反応させるが、このような加水分解によってケイ素原子に直結する水酸基が１個生じる一般構造式（IV）で表されるシラン化合物としては、例えば、ジメチルビニルクロロシラン、ｎ−ブチルジメチルクロロシラン、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルクロロシラン、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルクロロシラン、オクタデシルジメチルクロロシラン、メチルジフェニルクロロシラン、トリ−ｎ−ブチルジメチルクロロシラン、トリエチルクロロシラン、トリメチルクロロシラン、トリ−ｎ−プロピルクロロシラン、トリフェニルクロロシラン、トリメチルシリルアイオダイド、ジメチルエトキシシラン、ジメチルビニルエトキシシラン、ジメチルビニルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリフェニルエトキシシランなどが挙げられる。
【００３９】
また、このほかにも、ヘキサメチルジシラザンやヘキサメチルジシロキサンのようなケイ素原子を２個有するシリル化合物も、加水分解によってケイ素原子に直結する水酸基が１個生じるので使用することができる。
【００４０】
このような一般構造式（IV）で表されるシラン化合物としては、市販品も使用することができる。そのような市販のシラン化合物としては、例えば、東芝シリコーン（株）製のＴＳＬ８３０５、ＴＳＬ８２１６、ＴＳＬ８２１７、ＴＳＬ８２１８、ＴＳＬ８０８０、ＴＳＬ８０６６、ＴＳＬ８２５３、ＴＳＬ８２５８、ＴＳＬ８０３１、ＴＳＬ８２５４、ＴＳＬ８０６１、ＴＳＬ８２６８、ＴＳＬ８１２６、ＴＳＬ８３１８、ＴＳＬ８３１７、ＴＳＬ８１２１、ＴＳＬ８１１１、ＴＳＬ８２６９、ＴＳＬ８８２０、ＴＳＬ８２３８（いずれも、商品名）、東レ・ダウコ−ニング・シリコ−ン（株）製のＰＲＸ２４、ＳＺ６０７９（いずれも、商品名）などが挙げられる。
【００４１】
このようなシラン化合物は一般構造式（IV）から明らかなように、ケイ素原子に直結する反応基が一つであるため、それを加水分解して得られる一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物は、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物中に存在する水酸基と反応して、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物中の水酸基を減少させ、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物がさらに縮重合するのを防止する。すなわち、この一般構造式（IV）で表されるシラン化合物を加水分解して得られる一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物を反応させることによって、保存安定性のよいシラン化合物共重合組成物にすることができる。また、上記一般構造式（Ｉ）で表される有機シラン化合物と上記一般構造式（III)で表されるシラン化合物との反応において、溶液を中和して縮重合反応させる工程中に上記一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物を反応させると、シラン化合物共重合組成物の分子量をコントロールすることができる。
【００４２】
有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物と一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物との反応は、例えば、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物の水溶液中に一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物を滴下することにより、下記の反応式に示すように有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物の水酸基に一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物の水酸基が結合する。なお、下記の反応式においては、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物を簡略化して、単に「共重合組成物」で示す。
【００４３】
【化２】
【００４４】
ただし、上記一般構造式（IV）で表されるシラン化合物においてＺがハロゲン基のシラン化合物は加水分解性がよいので、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物水溶液中に上記一般構造式（IV）で表されるシラン化合物を直接滴下することによって上記反応は進行するが、上記一般構造式（IV）で表されるシラン化合物でＺがアルコキシ基のものや、ヘキサメチルジシロキサンなどのケイ素原子が２個のシラン化合物では、あらかじめｐＨ２〜３の水溶液中で加水分解して一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物とし、その後、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物水溶液に滴下する必要がある。
【００４５】
有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物と上記一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物との反応温度は３０〜６０℃が好ましい。また、反応時間は、反応量によっても異なるが、一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物の滴下に３０分〜２時間、その後の攪拌は１〜６時程度が好ましい。
【００４６】
攪拌終了後、反応溶液を水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液などのアルカリ水溶液で中和し、さらに２〜１０時間程度攪拌を続けて反応を完結させることによって、シラン化合物共重合組成物が得られる。
【００４７】
上記の反応によって得られる共重合組成物は、次の組成式
（Ｒ10Ｒ11Ｒ12ＳｉＯ1/2 ）a （Ｒ13Ｒ14ＳｉＯ）b （Ｒ15ＳｉＯ3/2 ）c （ＳｉＯ2 ）d （Ｒ16Ｏ1/2 ）e
〔式中Ｒ10〜Ｒ15はケイ素原子に直接炭素原子が結合する有機基であり、Ｒ13〜Ｒ15のうち少なくとも一つは結合手Ａ（結合手Ａは−ＣＨ2 −、−（ＣＨ2 ）3 −、−（ＣＨ2 ）3 ＯＣＨ2 ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2 −、−（ＣＨ2 ）3 Ｓ−、−（ＣＨ2 ）3 ＮＨ−または−（ＣＨ2 ）3 ＯＣＯＣＨ2 ＣＨ2 −などの基を示す）を介して親水性物質を結合するシラン化合物からシリル官能基部分を除いた残基で、残りは水素原子、炭素数１〜１８のアルキル基、フェニル基または結合手Ｃ（結合手Ｃは結合手Ａに同じ）を介してシリル官能基に結合し得る化合物のシリル官能基部分を除いた残基を表し、それぞれ異なっていてもよく、また同じでもよく、Ｒ16は水素原子または低級アルキル基を表す。ａは１以上の整数、ｂ、ｃ、ｄ、ｅはそれぞれ０以上の整数で、ｂ＋ｃ＋ｄ≧２かつｂ＋ｃ≧１、１≦ｅ＋ａ≦ｃ＋２ｄ＋２を満たす数を示す〕
で表されるが、反応時のシラン化合物の量や種類を変化させることにより、種々の特性を有するシラン化合物共重合組成物を得ることができる。
【００４８】
例えば、反応時に一般構造式（Ｉ）で表される有機シラン化合物１モルに対して一般構造式（II）で表されるシラン化合物としてメチルジエトキシシランを１モル以上縮重合させると（多く縮重合させればさせるほど）、得られる共重合組成物はシリコーンの性質が強くなり、また、一般構造式（II）で表されるシラン化合物として３−（トリメトキシシリル）プロピルポリオキシエチレンエーテルなどの親水基を有する化合物を用い、これを一般構造式（Ｉ）で表される有機シラン化合物と縮重合させると、得られる共重合組成物は親水性が増すとともに化粧品に配合した時に保湿性を向上させる。さらに、一般構造式（II）で表されるシラン化合物として第４級アンモニウム塩が結合したジメチルオクタデシル−（３−トリメトキシシリルプロピル）アンモニウムクロライドを用い、これを一般構造式（Ｉ）で表される有機シラン化合物と縮重合させると、一般構造式（Ｉ）で表される有機シラン化合物に基づく優れた特性の上に、例えば毛髪への収着性が顕著に向上するなど高級アルキル第４級アンモニウム塩の特性が付加される。
【００４９】
前記の中和反応終了後、反応液はｐＨを調整した後、液体のままあるいは粉末化して化粧品や繊維処理剤などへの配合剤として使用に供され、また、必要に応じて、イオン交換樹脂、透析膜、電気透析、ゲル濾過、限外濾過などによって精製した後、液体のままあるいは粉末化して使用に供される。
【００５０】
【発明の効果】
本発明のシラン化合物共重合組成物は、一般構造式（Ｉ）で表される親水基を有する有機シラン化合物に基づく優れた特性と一般構造式（III)で表されるシラン化合物に基づいて付加された優れた特性を有している。例えば、一般構造式（Ｉ）で表される親水基を有する有機シラン化合物としてシリル化ペプチドを用いた時には、該シリル化ペプチドに基づき、本発明のシラン化合物共重合組成物は、シリコーン化合物に基づく優れた特性とポリペプチドに基づく優れた特性を併有し、これを毛髪化粧品や皮膚化粧品に配合するときは、毛髪に艶や潤いを付与し、毛髪の櫛通り性を改善し、かつ毛髪の枝分かれを防止し、皮膚に艶や潤いを付与し、かつ皮膚をなめらかにし、なかでも、シャンプーなどの洗浄剤に配合したときには、泡を軟らかい感触にし、使用後の毛髪や皮膚をなめらかにするなどの特性を有し、かつ一般構造式（III)で表されるシラン化合物の付加官能基に基づいて、例えば、保湿性の向上、毛髪への収着性の向上、撥水性の向上、紫外線吸収能、抗菌・殺菌性、造膜性、増粘性などが付与されるようになる。
【００５１】
さらに、このシラン化合物共重合組成物は、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物の水酸基に一般構造式（IV）で表されるシラン化合物を加水分解して得られる一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物を付加させているので、遊離の水酸基が少ないため保存中の縮重合の可能性が低く、従って保存安定性にも優れている。
【００５２】
【実施例】
つぎに、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、実施例に先立ち、実施例で使用するゲル濾過分析の条件、赤外線吸収スペクトル分析の測定条件について示す。また、以下の実施例などにおいて溶液や分散液の濃度を示す％は重量％である。
【００５３】
〔ゲル濾過分析〕
ゲル濾過分析は下記の条件で行った。なお、分析結果はそれぞれの実施例ごとにわけて図１〜５に示すが、得られた共重合組成物の結果を実線で、原料のシリル化ペプチドの結果を破線で示す。
【００５４】
【００５５】
〔赤外線吸収スペクトル分析〕
赤外線吸収スペクトル測定には、（株）島津製作所製ＦＴ−ＩＲ８２００ＰＣ（以下、ＦＴ−ＩＲという）を用い、試料が液体の場合は液体用セルを用い、試料を凍結乾燥などにより粉末化した場合はＫＢｒ錠剤法によって測定した。
【００５６】
実施例１
一般構造式（VII)において、Ｒ5 ＝ＣＨ3 、Ｒ6 およびＲ7 ＝ＯＨで、結合手Ａが−（ＣＨ2 ）3 ＯＣＨ2 ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2 −で、ｑの平均値＝１．１、ｒの平均値＝１４．９、ｑ＋ｒの平均値＝１６のシリル化加水分解コラ−ゲンの３０％水溶液１００ｇ（数平均分子量１７５０、０．０１７モル）を５００ｍｌのビーカーに入れ、希塩酸を用いてｐＨ３に調整した。この溶液を湯浴上で４０℃で攪拌しながらジメチルジエトキシシラン１５．３ｇ（０．０８６モル、シリル化加水分解コラーゲンに対して５当量）を１時間かけて滴下し、滴下終了後、さらに４０℃で５時間攪拌を続けた。つぎに、水酸化ナトリウム水溶液でｐＨを７に調整し、４０℃で４時間攪拌を続けて縮重合させた。さらに、この溶液にトリメチルクロロシラン３．７ｇ（０．０３４モル）を３０分かけて滴下して混合攪拌した。この間、同時に２０％水酸化ナトリウム水溶液を滴下して溶液のｐＨが７〜８になるように保った。滴下終了後、さらに３時間攪拌を続けて反応を完結した。反応終了後、反応液を濾過により不溶物を除去し、濃度を調整してシリル化加水分解コラーゲン−シラン化合物の共重合組成物の３０％水溶液を１３５ｇ得た。
【００５７】
得られた共重合組成物および原料のシリル化加水分解コラーゲンのゲル濾過分析の結果を図１に示すが、図１から明らかなように、得られた共重合組成物では、原料のシリル化加水分解コラーゲンのゲル濾過分子量約３６００のピークはほとんど消失し、ゲル濾過分子量約１２０００付近に大きなピークが認められ、シリル化加水分解コラーゲンとシラン化合物とが共重合していることが確認された。
【００５８】
また、得られた共重合組成物およびその原料であるシリル化加水分解コラーゲンの一部をそれぞれＦＴ−ＩＲで分析して比較したところ、共重合組成物では１２５０ｃｍ-1付近のＳｉ−ＣＨ3 に起因すると考えられるピークが増強され、また、Ｓｉ−Ｏに起因すると考えられる１１００ｃｍ-1付近のピークが検出され、共重合組成物がＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有していることが確認された。
【００５９】
実施例２
一般構造式（VII)において、Ｒ5 ＝ＣＨ3 、Ｒ6 およびＲ7 ＝ＯＨで、結合手Ａが−（ＣＨ2 ）3 −で、ｑの平均値＝１、ｒの平均値＝６、ｑ＋ｒの平均値＝７のシリル化加水分解ケラチンの２５％水溶液１００ｇ（数平均分子量８００、０．０３モル）とメチルジエトキシシラン８ｇ（０．０６モル、シリル化加水分解ケラチンに対して２当量）およびトリメチルクロロシラン６．５ｇ（０．０６モル）を用いたほかは、実施例１と同様にしてシリル化加水分解ケラチン−シラン化合物の共重合組成物の２０％水溶液を９０ｇ得た。
【００６０】
上記のようにして得られた共重合組成物およびその原料であるシリル化加水分解ケラチンの一部をゲル濾過分析したところ、図２に示すようなパターンを与え、原料として用いたシリル化加水分解ケラチンのゲル濾過分子量で約８８０のピークが減少し、ゲル濾過分子量約１８００付近にピークが検出され、共重合組成物が生成していることが確認された。
【００６１】
また、得られた共重合組成物およびその原料であるシリル化加水分解ケラチンの一部をそれぞれＦＴ−ＩＲで分析したところ、実施例１と同様に、１２５０ｃｍ-1付近のピークおよび１１００ｃｍ-1付近のピークから、共重合組成物がＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有していることが確認された。
【００６２】
実施例３
一般構造式（VII)において、Ｒ5 、Ｒ6 およびＲ7 のすべてがＯＨで、結合手Ａが−（ＣＨ2 ）3 ＯＣＨ2 ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2 −で、ｑの平均値＝０．５、ｒの平均値＝５．５、ｑ＋ｒの平均値＝６のシリル化加水分解大豆タンパクの２５％水溶液１００ｇ（数平均分子量７４６、０．０３４モル）を５００ｍｌのビーカーに入れ、水酸化ナトリウム水溶液を加えてｐＨ１０．５に調整した。この溶液を５５℃で攪拌しながら、メチルトリクロロシラン１０ｇ（０．０６８モル、シリル化加水分解大豆タンパクに対して２当量）を１．５時間かけて滴下した。この間、同時に水酸化ナトリウム水溶液を滴下して反応溶液のｐＨが１０〜１１になるように保った。滴下終了後、５時間攪拌を続けた後、この溶液を希塩酸を用いてｐＨ６．５に調整し、５５℃で５時間攪拌を続けて縮重合させた。さらに、この溶液にトリメチルクロロシラン１４．７ｇ（０．１３モル）を１時間かけて滴下して混合攪拌した。この間、同時に２０％水酸化ナトリウム水溶液を滴下して溶液のｐＨが７〜８になるように保った。滴下終了後、３時間攪拌を続けて反応を完結させた。反応終了後、この溶液を電気透析により脱塩精製し、濃度を調整してシリル化加水分解大豆タンパク−シラン化合物の共重合組成物の２０％水溶液を１０２ｇ得た。
【００６３】
上記のようにして得られた共重合組成物およびその原料であるシリル化加水分解大豆タンパクの一部をゲル濾過分析したところ、図３に示すようなパターンを与え、原料として用いたシリル化加水分解大豆タンパクのゲル濾過分子量で約９００のピークが減少し、ゲル濾過分子量約２５００付近に主ピークが検出され、共重合組成物が生成していることが確認された。
【００６４】
また、得られた共重合組成物およびその原料であるシリル化加水分解大豆タンパクの一部をそれぞれＦＴ−ＩＲで分析したところ、実施例１と同様に、１２５０ｃｍ-1付近のピークが増強され、また１１００ｃｍ-1付近にピークが検出されることから、共重合組成物がＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有していることが確認された。
【００６５】
実施例４
一般構造式（VII)において、Ｒ5 、Ｒ6 およびＲ7 のすべてがＯＨで、結合手Ａが−（ＣＨ2 ）3 ＯＣＨ2 ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2 −で、ｑの平均値＝１、ｒの平均値＝４、ｑ＋ｒの平均値＝５のシリル化加水分解酵母タンパクの２０％水溶液１００ｇ（数平均分子量６００、０．０３３モル）を５００ｍｌのビーカーに入れ、水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨ１０．５に調整した。この溶液を湯浴上で５０℃で攪拌しながら、メチルジエトキシシラン８．８ｇ（０．０６６モル、シリル化加水分解酵母タンパクに対して２当量）および３−（トリメトキシシリル）プロピルポリオキシエチレン（１０）エーテル２ｇ（０．００３モル、シリル化加水分解酵母タンパクに対して０．１当量）との混合液を１．５時間かけて滴下し、滴下終了後さらに５０℃で５時間攪拌を続けた。つぎに、希塩酸でｐＨを６．５に調整し、５０℃で６時間攪拌を続けて重合させた。さらに、この溶液にトリメチルクロロシラン１５．１ｇ（０．１４モル）を１時間かけて滴下して混合攪拌した。この間、同時に２０％水酸化ナトリウム水溶液を滴下して溶液のｐＨが７〜８になるように保った。滴下終了後３時間攪拌を続けて反応を完結させた。反応終了後、濾過により不溶物を除去し、濃度を調整してシリル化加水分解酵母タンパク−シラン化合物の共重合組成物の２０％水溶液を１１０ｇ得た。
【００６６】
上記のようにして得られた共重合組成物およびその原料のシリル化加水分解酵母タンパクの一部をゲル濾過分析したところ、図４に示すパターンを与え、原料のシリル化加水分解酵母タンパクのゲル濾過分子量約８００のピークは減少し、ゲル濾過分子量約２７００付近に大きなピークが認められ、シリル化加水分解酵母タンパクとシラン化合物が共重合していることが確認された。
【００６７】
また、得られた共重合組成物およびその原料であるシリル化加水分解酵母タンパクの一部をそれぞれＦＴ−ＩＲで分析したところ、実施例１と同様に、１２５０ｃｍ-1付近のピークが増強され、また１１００ｃｍ-1付近にピークが検出されることから、共重合組成物がＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有していることが確認された。
【００６８】
実施例５
一般構造式（VII)において、Ｒ5 ＝ＣＨ3 、Ｒ6 およびＲ7 ＝ＯＨで、結合手Ａが−（ＣＨ2 ）3 −で、ｑの平均値＝０．０６、ｒの平均値＝９．９４、ｑ＋ｒの平均値＝１０のシリル化加水分解シルク３０％水溶液１００ｇ（数平均分子量１２５０、０．０２４モル）を５００ｍｌのビーカーに入れ、希塩酸を用いてｐＨ３に調整した。この溶液を湯浴上で５０℃で攪拌しながらジメチルジエトキシシラン６．４ｇ（０．０４８モル、シリル化加水分解シルクに対して２当量）およびジメチルオクタデシル−〔（３−トリメトキシシリル）プロピル〕アンモニウムクロライドの５０％エタノール溶液を１．９ｇ（０．００２モル、シリル化加水分解シルクに対して０．０８当量）との混合液を１．５時間かけて滴下し、滴下終了後、さらに５０℃で５時間攪拌を続けた。つぎに、水酸化ナトリウム水溶液でｐＨを７に調整し、５０℃で６時間攪拌を続けて縮重合させた。さらに、この溶液にトリメチルクロロシラン１１ｇ（０．１モル）を３０分かけて滴下して混合攪拌した。この間、同時に２０％水酸化ナトリウム水溶液を滴下して溶液のｐＨが７〜８になるように保った。滴下終了後、さらに３時間攪拌を続けて反応を完結した。反応終了後、反応液を濾過により不溶物を除去し、濃度を調整してシリル化加水分解シルク−シラン化合物の共重合組成物の３０％水溶液を１１５ｇ得た。
【００６９】
得られた共重合組成物および原料のシリル化加水分解シルクのゲル濾過分析の結果を図５に示すが、図５から明らかなように、得られた共重合組成物では、原料のシリル化加水分解シルクのゲル濾過分子量約１６００のピークはほとんど消失し、ゲル濾過分子量約１６０００付近に大きなピークが認められ、シリル化加水分解シルクとシラン化合物とが共重合していることが確認された。
【００７０】
また、得られた共重合組成物およびその原料であるシリル化加水分解シルクの一部をそれぞれＦＴ−ＩＲで分析して比較したところ、共重合組成物では１２５０ｃｍ-1付近のＳｉ−ＣＨ3 に起因すると思われるピークが増強され、また、Ｓｉ−Ｏに起因すると考えられる１１００ｃｍ-1付近のピークが検出され、共重合組成物がＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合していることが確認された。
【００７１】
〔共重合組成物で処理した毛髪表面のなめらかさの測定〕
上記実施例１〜５で得られたシリル化ペプチド−シラン化合物共重合組成物で毛髪を処理し、毛髪の表面のなめらかさを測定した。
【００７２】
毛髪の処理は、上記実施例１〜５で得られた共重合組成物およびそれぞれの原料のシリル化ペプチドを１０％水溶液になるように調製し、その中に長さ１０ｃｍで重さ１ｇの毛束を１０分間浸漬し、毛束をヘアードライヤーで乾燥することによって行った。なお、比較対照として、実施例１〜５で用いた原料であるシリル化加水分解コラーゲン、シリル化加水分解ケラチン、シリル化加水分解大豆タンパク、シリル化加水分解酵母タンパク、シリル化加水分解シルクの１０％水溶液で処理した毛髪の表面のなめらかさについても調べた。
【００７３】
毛髪の表面のなめらかさは、カトーテック（株）製の摩擦感テスターＫＥＳ−ＳＥを用いて測定したが、この装置においては、なめらかさ（ざらつき）は、試料の表面の一定距離を移動する摩擦子が感じる摩擦係数の平均偏差値で表され、単位は無次元であり、値が小さいほど「なめらかである」ことを示している。
【００７４】
各試料の表面を摩擦子が２ｃｍ移動したときの摩擦係数の平均偏差値を表３に示す。なお、測定値は各試料１０回ずつの測定値の平均値である。
【００７５】
【表３】
【００７６】
表３に示すように、実施例１〜５で得られた共重合組成物で表面処理した毛髪表面の摩擦係数の平均偏差値は、いずれも未処理毛の摩擦係数の平均偏差値より１０〜１８％値が小さく、それぞれの実施例で使用した原料のシリル化ペプチドで処理した毛髪の摩擦係数の平均偏差値と比べても、それぞれ７〜１０％小さく、毛髪の表面になめらかさが付与されているのが明らかであった。
【００７７】
〔共重合組成物の毛髪への収着性試験〕
上記実施例１〜５で得られたシリル化ペプチド−シラン化合物共重合組成物の毛髪への収着性を、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＳＣＣＪ Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．２記載の「毛髪の損傷度評価法（Ｉ）」中のカラム循環法に従って試験した。
【００７８】
すなわち、直径７．５ｍｍ、長さ７５ｍｍの液体クロマト用カラムに、平均長さ２ｍｍに切断した毛髪１．８ｇを充填し、その中に実施例１〜５で得られたシリル化ペプチド−シラン化合物共重合組成物の濃度をそれぞれ２％に調整した試験液を流速２ｍｌ／ｍｉｎで一定時間循環させた。
【００７９】
循環後の試験液中の試料濃度は試験液をゲル濾過分析することによって求め、循環前後の試験液中の試料濃度の変化より毛髪１ｇ当たりの試料の収着量を算出した。なお、毛髪への浸透による試料濃度の低下量は、対照に平均分子量１０００のポリオキシエチレングリコールの２％水溶液を用いて上記と同じ条件下で試験液を循環させ、ポリオキシエチレングリコール濃度の低下量を毛髪への浸透によるものとして補正した。
【００８０】
また、比較対照として、各実施例で用いた原料のシリル化ペプチドの２％水溶液を使用して毛髪への収着性も調べ、循環時間が１５分、３０分、４５分、６０分、９０分の時の実施例１〜５で得られた共重合組成物の毛髪への収着性を表４にそれぞれの原料の毛髪１ｇ当たりの収着量（ｍｇ）を１００としたときの指数（ただし、小数点以下は四捨五入による）で示す。
【００８１】
【表４】
【００８２】
表４に示す結果から明らかなように、実施例１〜５で得られたシリル化ペプチド−シラン化合物共重合組成物は、毛髪への収着性を示す指数が１００を超えていて、それぞれの原料のシリル化ペプチドに比べて、毛髪への収着性が高くなっていた。特に実施例５のシリル化加水分解シルク−シラン化合物共重合組成物の毛髪への収着性が原料のシリル化加水分解シルクに比べて高くなったのは、シリル化加水分解シルクとの縮重合に第４級アンモニウム塩が結合するシラン化合物（ジメチルオクタデシル−〔（３−トリメトキシシリル）プロピル〕アンモニウムクロライド）を使用したので、その第４級アンモニウムによって共重合組成物がカチオン化され、毛髪への収着性が向上したためであると考えられる。
【００８３】
〔共重合組成物の吸湿性試験〕
上記実施例１〜５で得られたシリル化ペプチド−シラン化合物共重合組成物の吸湿性を調べた。
【００８４】
吸湿性試験は乾燥した粉砕羊毛を小型シャーレに入れ、その粉砕羊毛に共重合組成物の成分が０．３ｇになるように試料を含浸させ、定温乾燥器で恒量になるまで乾燥した。その後、相対湿度７９．２％の恒湿槽にシャーレを入れ、２４時間ごとに重量を測定して、羊毛１ｇ当たりの吸湿量（ｇ）を測定した。
【００８５】
また、比較対照として、各実施例において原料として用いたシリル化ペプチドについても上記実施例の場合と同様に羊毛１ｇ当たりの吸湿量（ｇ）を調べた。保存から１日（２４時間）、２日（４８時間）、３日（７２時間）および４日（９６時間）後の各実施例の羊毛１ｇ当たりの吸湿量を表５にそれぞれの原料の場合の羊毛１ｇ当たりの吸湿量を１００としたときの指数（ただし、小数点以下は四捨五入による）で示す。
【００８６】
【表５】
【００８７】
表５に示す結果から明らかなように、実施例１〜５で得られたシリル化ペプチド−シラン化合物共重合組成物は、保湿力の指標となる吸湿性の指数が１００を超えていて、それぞれの原料のシリル化ペプチドに比べて、保湿力が高くなっていた。特に実施例４のシリル化加水分解酵母タンパク−シラン化合物共重合組成物の保湿力が原料のシリル化加水分解酵母タンパクに比べて高くなったのは、シリル化酵母タンパクとの縮重合にポリオキシエチレン基を１０モル有するシラン化合物〔３ー（トリメトキシシリル）プロピルポリオキシエチレン（１０）エーテル〕を用いたので、そのポリオキシエチレン基の有する保湿力が共重合組成物の保湿力の向上に寄与したものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のシリル化加水分解コラーゲン−シラン化合物共重合組成物とその原料のシリル化加水分解コラーゲンのゲル濾過分析の結果を示す図である。
【図２】実施例２のシリル化加水分解ケラチン−シラン化合物共重合組成物とその原料のシリル化加水分解ケラチンのゲル濾過分析の結果を示す図である。
【図３】実施例３のシリル化加水分解大豆タンパク−シラン化合物共重合組成物とその原料のシリル化加水分解大豆タンパクのゲル濾過分析の結果を示す図である。
【図４】実施例４のシリル化加水分解酵母タンパク−シラン化合物共重合組成物とその原料のシリル化加水分解酵母タンパクのゲル濾過分析の結果を示す図である。
【図５】実施例５のシリル化加水分解シルク−シラン化合物共重合組成物とその原料のシリル化加水分解シルクのゲル濾過分析の結果を示す図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、シラン化合物共重合組成物の製造方法に関し、さらに詳しくは、ケイ素原子に直結する少なくとも２個の水酸基と親水性の有機基を有する有機シラン化合物の１種以上と、加水分解によってケイ素原子に直結する水酸基が少なくとも２個生じるシラン化合物の加水分解物の１種以上とを水溶液中で縮重合させた後、この有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物にさらに、加水分解によってケイ素原子に直結する水酸基が１個生じるシラン化合物を付加反応させることによって得られ、親水基を有する有機シラン化合物に基づく特性の上にさらにシラン化合物に基づく特性が付加されたシラン化合物共重合組成物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、化粧品には、ポリペプチドを配合してポリペプチドの有する毛髪への収着作用、皮膚刺激の緩和作用、造膜による保護作用や保湿作用などを発揮させることが試みられ、さらにそれに加えて、シリコーンオイル（有機シリコーン化合物）や各種ポリマー類、界面活性剤類などを配合して、ポリペプチドの有する特性の上にそれらの配合剤の特性を付加することが試みられているが、配合剤によっては、ポリペプチドとの相溶性に乏しく、両者の特性を充分に発揮させることができないという問題があった。
【０００３】
例えば、シリコーンオイルは、優れた伸展性、艶・光沢の付与作用、撥水性付与による保護作用などを有するが、シリコーンオイルは、本来、疎水性（親油性）物質であり、親水性のポリペプチドとは相溶しにくく、水溶性化粧品には乳化剤を併用して配合しているが、乳化安定性に欠け、化粧品としての商品価値が損なわれやすいという問題があり、さらに、化粧品に使用した場合、先にシリコーンオイルと接触した部分にはポリペプチドが付着しにくく、その逆に、先にポリペプチドと接触した部分にはシリコーンオイルが付着しにくいため、両者の特性を充分に発揮させることができないという問題があった。
【０００４】
そのため、シリコーンに親水性を付与する目的でポリオキシアルキレン基を導入したポリオキシアルキレン変性シリコーンが水溶性化粧料に利用されているが、ポリペプチドとは異なり、イオン性を有しないため毛髪や皮膚に吸着しにくいという問題があった。
【０００５】
そこで、それらの問題を解決するため、疎水性のシリコーンオイルと親水性のポリペプチドとを反応させて、シリコーンオイルの特性とポリペプチドの特性を併せ持つペプチド変性シリコーン誘導体を合成し、シリコーンオイルとポリペプチドを併用配合する場合の欠点を解消し、シリコーンオイルの有する特性とポリペプチドの有する特性とを発揮させようとする試みがなされている（特開平３−２２３２０７号公報）。
【０００６】
しかしながら、上記特開平３−２２３２０７号公報に開示のペプチド変性シリコーン誘導体は、水に難溶または不溶のシリコーン部分の影響で、水中でのｐＨ安定性や保存安定性が悪く、毛髪化粧品や皮膚化粧品が主として水溶性であることもあって、保存中に濁りを生じたり、沈殿を生じるという問題があり、また、上記ペプチド変性シリコーン誘導体の製造は、水に難溶または不溶のシリコーンオイルと水溶性ポリペプチドとを水中で反応させることによって行うため、反応性が悪く、従って、収率が低く、収率を向上させるためには、アルコールなどの水溶性有機溶媒を加えておかねばならないという問題もあった。
【０００７】
そこで、本発明者らは、それらの問題を解決するため、ペプチドのアミノ基に、ケイ素原子をただ一つ含む官能基を共有結合させたシリル化ペプチドを水系溶媒中で製造し（特開平８−５９４２４号公報、特開平８−６７６０８号公報）、化粧品基材や繊維処理剤の配合剤として使用することができるようにしてきた。
【０００８】
しかしながら、このシリル化ペプチドは、毛髪や皮膚への収着性はよいが、ペプチド鎖に結合するシリル基が少ないため、伸展性やなめらかさの付与作用という点ではシリコーンオイルより劣るという問題があった。
【０００９】
また、一方、ポリペプチドに脂肪酸や官能基を付加したり、エステル化することによって、ポリペプチドの特性以外の特性を付加したポリペプチド誘導体を調製し、これを化粧品に配合し、ポリペプチドの有する毛髪や皮膚への収着作用を利用してそれらの特性を毛髪や皮膚上で発揮させる試みもなされていて、例えば、ペプチドの第４級アンモニウム誘導体、ペプチドの脂肪酸アシル化誘導体、ペプチドのエステル類などが化粧品に広く用いられている。
【００１０】
しかしながら、ポリペプチドに官能基を付加する場合、ペプチド鎖上でこれらの官能基が付加できる場所は限られているため、ある一定量以上には付加できず、そのため、発揮できる特性にも限界があった。
【００１１】
さらに、化粧品や化粧品基材の開発に携わる者にとっては、ポリペプチドが本来有する特性のほかに、２種以上の性質を付加し、それらをいずれも発揮させたいという要望がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明は、ポリペプチドの優れた特性の上にシリコーン化合物の優れた特性を有し、さらに他の性質が付与された共重合組成物であって、しかも、有機溶媒などを使用せずに、水系で容易に製造できる共重合組成物を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、下記の一般構造式（Ｉ）
Ｒ1 （３−ｍ）Ｓｉ（ＯＨ）ｍＡ−Ｂ （Ｉ）
〔式中、ｍは２または３で、（３−ｍ）個のＲ1 はアルコキシ基、水素原子または炭素数１〜３のアルキル基を表し、Ａは結合手でメチレン基、プロピレン基、−（ＣＨ2 ）3 ＯＣＨ2 ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2 −、−（ＣＨ2 ）3 Ｓ−、−（ＣＨ2 ）3 ＮＨ−および−（ＣＨ2 ）3 ＯＣＯＣＨ2 ＣＨ2 −よりなる群から選ばれる少なくとも１種の基を表し、Ｂは親水性の有機基を表す〕で表される親水基を有する有機シラン化合物の１種以上と、下記の一般構造式（II）
Ｒ2 ｎＳｉＸ（４−ｎ） （II）
〔式中、ｎは０から２の整数で、Ｒ2 は炭素原子がケイ素原子に直接結合する有機基であり、ｎ個のＲ2 は同じでもよく、異なっていてもよい。（４−ｎ）個のＸは水酸基、アルコキシ基、ハロゲン基、カルボキシル基およびアミノ基よりなる群から選ばれる少なくとも１種の基である〕で表されるシラン化合物を加水分解して得られる下記の一般構造式（III ）
Ｒ2 ｎＳｉ（ＯＨ）ｐＹ（４−ｐ−ｎ） （III ）
〔式中、ｎは０から２の整数で、ｐは２から４の整数、ｎ＋ｐ≦４で、Ｒ2 は炭素原子がケイ素原子に直接結合する有機基であり、ｎ個のＲ2 は同じでもよく、異なっていてもよい。（４−ｐ−ｎ）個のＹはアルコキシ基、水素原子およびシロキシ基よりなる群から選ばれる少なくとも１種の基である〕で表されるシラン化合物の１種以上とを水溶液中で縮重合させた後、この有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物に、下記の一般構造式（IV）
Ｒ3 3 ＳｉＺ （IV）
〔式中、３個のＲ3 は炭素原子がケイ素原子に直接結合する有機基であり、３個のＲ3 は同じでもよく、異なっていてもよい。Ｚは水酸基、アルコキシ基、ハロゲン基、カルボキシル基およびアミノ基よりなる群から選ばれる少なくとも１種の基である〕で表されるシラン化合物を加水分解して得られる下記の一般構造式（Ｖ）
Ｒ3 3 Ｓｉ（ＯＨ） （Ｖ）
〔式中、３個のＲ3 は炭素原子がケイ素原子に直接結合する有機基であり、３個のＲ3 は同じでもよく、異なっていてもよい〕
で表されるシラン化合物の１種以上を水溶液中で付加させるときは、一般構造式（Ｉ）で表される親水性を有する有機シラン化合物に基づく優れた特性と一般構造式（III)で表されるシラン化合物に基づく特性を併有し、さらに一般構造式（III)で表されるシラン化合物の付加官能基によって、一般構造式（Ｉ）で表される親水性を有する有機シラン化合物の有する特性以外の特性も発揮でき、しかもその共重合組成物中の水酸基に一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物を付加させることによって、共重合組成物中の水酸基が減少しているので、共重合組成物がそれ以上の重合をする可能性が低く、保存安定性に優れたシラン化合物共重合組成物が得られることを見出し、本発明を完成するにいたった。なお、上記一般構造式（Ｉ）、（II）および（III)中の（３−ｍ）、ｍ、ｎ、（４−ｎ）、ｐおよび（４−ｐ−ｎ）はいずれも下付文字である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
上記一般構造式（Ｉ）で表される親水基を有する有機シラン化合物は、一般にシリル化合物と呼ばれていて、その合成時からケイ素原子に直結する２個の水酸基と親水基を有し上記一般構造式（Ｉ）で表される状態に得られるものと、次の一般構造式（VI）
Ｒ4 3 ＳｉＡ−Ｂ （VI）
〔式中、Ｒ4 は水酸基、アルコキシ基、ハロゲン基、水素原子または炭素数１〜３のアルキル基を表し、３個のＲ4 は同一でもよく、異なっていてもよいが、３個のＲ4 のうち少なくとも２個はアルコキシ基またはハロゲン基であり、ＡおよびＢは前記一般構造式（Ｉ）に同じである〕
で表されるシラン化合物を加水分解して得られるものとがある。
【００１５】
そして、上記一般構造式（Ｉ）で表される親水基を有する有機シラン化合物において、結合手Ａを介して結合しＢで表される親水性の有機基としては、例えば、蛋白質、ペプチドまたはその誘導体、ポリアミノ酸、糖類、ポリオキシアルキレンエーテル、カルボン酸またはその塩や誘導体、硫酸またはその塩や誘導体、リン酸またはその塩や誘導体、スルホン酸またはその塩や誘導体、アミンまたはその塩、ポリアミンまたはその塩などが挙げられる。
【００１６】
上記一般構造式（Ｉ）で表される親水基を有する有機シラン化合物の中で、Ｂで表される親水性を有する有機基がペプチド類であるものは、ペプチドが造膜作用を有し、かつ皮膚や毛髪への収着性がよいので、得られるシラン化合物共重合組成物を化粧品原料として使用する場合に非常に優れた特性を発揮する。
【００１７】
そのような親水性の有機基がペプチドまたはその誘導体である一般構造式（Ｉ）で表されるシラン化合物としては、例えば、下記の一般構造式（VII)
【００１８】
【化１】
〔式中、Ｒ5 、Ｒ6 、Ｒ7 のうち少なくとも２個は水酸基で、残りは炭素数１〜３のアルキル基を示し、Ｒ8 は側鎖の末端にアミノ基を有する塩基性アミノ酸の末端アミノ基を除く側鎖の残基を示し、Ｒ9 はＲ8 以外のアミノ酸側鎖を示し、Ａは結合手で−ＣＨ2 −、−（ＣＨ2 ）3 −、−（ＣＨ2 ）3 ＯＣＨ2 ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2 −、−（ＣＨ2 ）3 Ｓ−、−（ＣＨ2 ）3 ＮＨ−および−（ＣＨ2 ） 3ＯＣＯＣＨ2 ＣＨ2 −よりなる群から選ばれる少なくとも１種の基を表し、ｑは０〜５００、ｒは０〜５００、ｑ＋ｒは１〜５００である（ただし、ｑおよびｒはアミノ酸の数を示すのみで、アミノ酸配列の順序を示すものではない）〕
で表されるシリル化ペプチドが代表的なものとして挙げられ、このようなシリル化ペプチドは上記の特開平８−５９４２４号公報および特開平８−６７６０８号公報に開示の方法で水溶液中で容易に合成できる。
【００２０】
上記一般構造式（VII)で表されるシリル化ペプチドにおいて、Ｒ8 は側鎖の末端にアミノ基を有する塩基性アミノ酸の末端アミノ基を除く側鎖の残基であるが、上記のような側鎖の末端にアミノ基を有する塩基性アミノ酸としては、例えば、リシン、アルギニン、ヒドロキシリシンなどが挙げられる。また、Ｒ9 はＲ8 以外のアミノ酸側鎖を示すが、そのようなアミノ酸としては、例えば、グルタミン酸、アスパラギン酸、アラニン、セリン、トレオニン、バリン、メチオニン、ロイシン、イソロイシン、チロシン、フェニルアラニン、プロリン、ヒドロキシプロリンなどが挙げられる。
【００２１】
これらのＲ8 やＲ9 は、一般構造式（Ｉ）で表されるシリル化ペプチドのペプチドが特定されると自ずと特定されるものであるが、それらのペプチドの出発物質となる蛋白質のうち代表的なものについて、そのアミノ酸組成の一例を示すと、次の表１および表２に示す通りである。
【００２２】
【表１】
【表２】
一般構造式（VII)で表されるシリル化ペプチドにおいて、ｑは０〜５００、好ましくは０より大きく２００以下（０＜ｑ≦２００）、より好ましくは０より大きく５０以下（０＜ｑ≦５０）、さらに好ましくは０より大きく１０以下（０＜ｑ≦１０）であり、ｒは０〜５００、好ましくは０より大きく２００以下（０＜ｒ≦２００）、より好ましくは１〜１００、さらに好ましくは２〜４０であり、ｑ＋ｒは１〜５００、好ましくは１〜２００、より好ましくは２〜１００、さらに好ましくは３〜５０である。
【００２５】
すなわち、ｑが上記範囲より大きくなると、側鎖のアミノ基に結合するシリル官能基が増え、ペプチド本来の毛髪への収着作用が減少し、ｒが上記範囲より大きくなると、ペプチド部分に対するシリル官能基部分の割合が少なくなって、シリル官能基部分が有する特性を充分に発揮することができなくなり、ｑ＋ｒが上記範囲より大きくなると、ペプチドとしての毛髪への収着性や浸透性が低分子量のペプチドに比べて減少する上に、保存中に凝集しやすくなり、保存安定性が低下する。なお、上記のｑ、ｒやｑ＋ｒは、理論的には整数であるが、ペプチド部分が後述するような加水分解ペプチドである場合は、該加水分解ペプチドが分子量の異なるものの混合物として得られるため、測定値は平均値になる。
【００２６】
上記一般構造式（VII)で表されるシリル化ペプチドに使用されるペプチド類にはアミノ酸、ペプチド、アミノ酸またはペプチドのエステルが含まれる。上記のアミノ酸としては、例えば、アラニン、グリシン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、チロシン、セリン、トレオニン、メチオニン、アルギニン、ヒスチジン、リシン、アスパラギン、アスパラギン酸、グルタミン、グルタミン酸、シスチン、システイン、システイン酸、トリプトファン、ヒドロキシプロリン、ヒドロキシリシン、Ｏ−ホスホセリン、シトルリンなどが挙げられる。
【００２７】
上記ペプチドとしては、天然ペプチド、合成ペプチド、タンパク質（蛋白質）を酸、アルカリ、酵素またはそれらの併用で部分加水分解して得られる加水分解ペプチドなどが挙げられる。
【００２８】
天然ペプチドとしては、例えば、グルタチオン、バシトラシンＡ、インシュリン、グルカゴン、オキシトシン、バソプレシンなどが挙げられ、合成ペプチドとしては、例えば、ポリグリシン、ポリリシン、ポリグルタミン酸、ポリセリンなどが挙げられる。
【００２９】
加水分解ペプチドとしては、例えば、前記のようなコラーゲン（その変成物であるゼラチンも含む）、ケラチン、絹フィブロイン（シルク）、セリシン、カゼイン、コンキオリン、エラスチン、鶏、あひるなどの卵の卵黄タンパク、卵白タンパク、大豆タンパク、小麦タンパク、トウモロコシタンパク、米（米糠）タンパク、ジャガイモタンパクなどの動植物由来のタンパク、あるいは、サッカロミセス属、カンディダ属、エンドミコプシス属の酵母菌や、いわゆるビール酵母、清酒酵母といわれる酵母菌より分離した酵母タンパク、キノコ類（担子菌）より抽出したタンパク、クロレラより分離したタンパクなどの微生物由来のタンパクを酸、アルカリ、酵素またはそれらの併用で部分的に加水分解して得られるペプチドが挙げられる。
【００３０】
上記アミノ酸またはペプチドのエステルとしては、上記アミノ酸またはペプチドのカルボキシル基における炭素数１〜２０の炭化水素アルコールとのエステル、例えば、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ラウリルエステル、セチルエステル、２−エチルヘキシルエステル、２−ヘキシルデシルエステル、ステアリルエステルなどが挙げられる。
【００３１】
一般構造式（II）で表されるシラン化合物は、加水分解によってケイ素原子に直結する水酸基を少なくとも２個生じ、上記一般構造式（Ｉ）で表される親水基を有する有機シラン化合物と縮重合させるための一般構造式（III)で表されるシラン化合物となるが、このような一般構造式（II）で表されるシラン化合物の具体例としては、例えば、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルジメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−グリコシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリコシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、ジメチルオクタデシル〔３−（トリメトキシシリル）プロピル〕アンモニウムクロライド、３−（トリメトキシシリル）プロピルポリオキシエチレン（１０）エーテル、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリコシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、メチルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、３−クロロプロピルメチルジクロロシランなど、および、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−グリコシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリコシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクロキシプロピルメチルジエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリコシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどのシランカップリング剤に、蛋白質、アルキル基、ポリオキシエチレンエーテル、ポリオキシプロピレンエーテル、アクリル系ポリマー、ポリエステル、樹脂酸、染料、紫外線吸収剤、防腐剤、抗菌剤、アルキルアンモニウム、芳香環などを結合させたものなどが挙げられる。
【００３２】
また、一般構造式（II）で表されるシラン化合物としては、市販品も使用することができる。そのような市販のシラン化合物としては、例えば、信越シリコーン（株）製のＫＢＭ０４、ＫＢＭ１３、ＫＢＭ２２、ＫＢＭ１０３、ＫＢＭ２０２、ＫＢＭ３０６３、ＫＢＭ３１０３、ＫＢＭ１００３、ＫＢＭ５０３、ＫＢＭ５０２、ＫＢＭ６０３、ＫＢＭ６０２、ＫＢＭ９０３、ＫＢＭ５７３、ＫＢＭ７０３、ＫＢＭ８０３、ＫＢＭ４０３、ＰＯＬＯＮ ＭＦ５０、ＫＢＭ６４１、ＫＢＥ０４、ＫＢＥ１３、ＫＢＥ２２、ＫＢＥ１０３、ＫＢＥ１００３、ＫＢＥ５０２、ＫＢＥ５０３、ＫＢＥ６０３、ＫＢＥ６０２、ＫＢＥ９０３、ＫＢＥ４０２、ＫＡ１２、ＫＡ１３、ＫＡ２２、ＫＡ１０３、ＫＡ２０２、ＫＡ１００３（いずれも、商品名）、東芝シリコーン（株）製のＴＳＬ８１１３、ＴＳＬ８１１７、ＴＳＬ８１１２、ＴＳＬ８１７３、ＴＳＬ８１７２、ＴＳＬ８３１０、ＴＳＬ８３７０、ＴＳＬ８３７５、ＴＳＬ８３４０、ＴＳＬ８３４５、ＴＳＬ８３８０、ＴＳＬ８３５５、ＴＳＬ８３２５、ＴＳＬ８１２７、ＴＳＬ８１２２、ＴＳＬ８１７８、ＴＳＬ８１７７、ＴＳＬ８３１１、ＴＳＬ８３８０、ＴＳＬ８３３１、ＴＳＬ８３２６、ＴＳＬ８０３７、ＴＳＬ８２２６、ＴＳＬ８０３２、ＴＳＬ８０６３、ＴＳＬ８０６２、ＴＳＬ８３９５（いずれも、商品名）、東レ・ダウコ−ニング・シリコ−ン（株）製のＳＺ６０７０、ＳＺ６３００、ＳＨ６０２０、ＳＺ６０２３、ＳＨ６０６２、ＳＨ４０６０、ＡＹ４３−０２１、ＳＺ６０７２、ＳＺ６０３０、ＰＲＸ１１、ＰＲＸ１９（いずれも、商品名）、日本ユニカー（株）製のＡ−１８９、Ａ−１８６、Ａ−１８７、Ａ−１３１０（いずれも、商品名）などが挙げられる。
【００３３】
上記一般構造式（Ｉ）で表される親水基を有する有機シラン化合物と一般構造式（III)で表されるシリル化合物との反応は、例えば、まず、上記一般構造式（Ｉ）で表される親水基を有する有機シラン化合物の水溶液を塩酸や硫酸で酸性側に調整するか、水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液で塩基性側に調整し、その中に一般構造式（II）で表されるシラン化合物を滴下することにより、上記一般構造式（II) で表されるシラン化合物のアルコキシ基やハロゲン基などが加水分解してケイ素原子に直結する水酸基を少なくとも２個有する一般構造式（III)で表されるシラン化合物になり、その後、中和することによって、一般構造式（Ｉ）で表される親水基を有する有機シラン化合物の水酸基と一般構造式（III)で表されるシラン化合物の水酸基とが縮重合して、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物が得られる。上記のように、一般構造式（II）で表されるシラン化合物から一般構造式（III)で表されるシラン化合物への加水分解は、一般構造式（Ｉ）で表される有機シラン化合物との縮重合時に行われるので、上記一般構造式（II）で表されるシラン化合物の加水分解を上記縮重合系とは別の系で行う必要はない。
【００３４】
また、一般構造式（VI）で表されるシラン化合物は、前記のように、加水分解によって一般構造式（Ｉ）で表される有機シラン化合物となるものであるが、反応に際しては、この一般構造式（VI）で表されるシラン化合物を用いる場合は、一般構造式（VI）で表されるシラン化合物の水溶液を塩酸や硫酸で酸性側に調整するか、水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液で塩基性側に調整すると、シリル基に結合するアルコキシ基やハロゲン基が加水分解を起こして水酸基となり、一般構造式（Ｉ）で表される有機シラン化合物になるので、その後は上記と同様にその中に上記一般構造式（II）で表されるシラン化合物を滴下することにより、上記一般構造式（II）で表されるシラン化合物のアルコキシ基やハロゲン基などが加水分解して一般構造式（III)で表されるシラン化合物となり、その後、中和することによって、親水基を有する有機シラン化合物の水酸基と一般構造式（III)で表されるシラン化合物の水酸基とが縮重合して、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物が得られる。上記のように、一般構造式（VI）で表されるシラン化合物を用いる場合も、その加水分解は酸性側に調整するか、または塩基性側に調整することによって行うことができるので、一般構造式（VI）で表されるシラン化合物から一般構造式（Ｉ）で表される有機シラン化合物への加水分解も、該有機シラン化合物と一般構造式（III)で表されるシラン化合物とを縮重合させるときの反応系と同じ系で行うことができ、別の系で行う必要はない。
【００３５】
加水分解反応は、一般的にはｐＨ２〜３で良好に進行するが、一般構造式（Ｉ）で表される有機シラン化合物によっては酸性側で不溶物が生じやすいものがあり、その際にはｐＨ１０〜１１で行うのが好ましい。一般構造式（II）で表されるシラン化合物としてアルコキシシラン化合物を用いるときはｐＨ調整はアルコキシシラン化合物の滴下前のみでよいが、一般構造式（II）で表されるシラン化合物としてハロゲン化シラン化合物やカルボキシシラン化合物を用いて塩基性側で反応する場合は反応中にｐＨが下がるので、水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液などを添加してｐＨを１０〜１１に保つ必要がある。また、一般構造式（II）で表されるシラン化合物としてアミノシラン化合物を用いて酸性側で反応する場合は反応中にｐＨが上がるので、希塩酸や希硫酸などを添加してｐＨを２〜３に保つ必要がある。
【００３６】
反応温度は低すぎると反応が進行しにくく、高すぎると上記一般構造式（II）で表されるシラン化合物のアルコキシ基やハロゲン基が急激に加水分解するので、３０〜６０℃が好ましい。また、反応時間は、反応量によっても異なるが、上記一般構造式（II）で表されるシラン化合物を３０分〜２時間かけて滴下し、その後、１〜６時間攪拌を続けるのが好ましい。
【００３７】
加水分解反応の終了時点では、反応溶液が酸性または塩基性のため、一般構造式（Ｉ）で表される有機シラン化合物や一般構造式（III)で表されるシラン化合物は解離しているので、反応溶液が酸性側の場合は水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液などのアルカリ水溶液を添加し、反応溶液が塩基性側の場合は希塩酸や希硫酸などの酸水溶液を添加し攪拌して溶液を中和する。この中和によって縮重合が進み有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物が得られるが、中和後の攪拌は２〜１０時間程度が好ましい。
【００３８】
つぎに、上記のようにして得られた有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物に、加水分解によってケイ素原子に直結する水酸基が１個生じた一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物を反応させるが、このような加水分解によってケイ素原子に直結する水酸基が１個生じる一般構造式（IV）で表されるシラン化合物としては、例えば、ジメチルビニルクロロシラン、ｎ−ブチルジメチルクロロシラン、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルクロロシラン、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルクロロシラン、オクタデシルジメチルクロロシラン、メチルジフェニルクロロシラン、トリ−ｎ−ブチルジメチルクロロシラン、トリエチルクロロシラン、トリメチルクロロシラン、トリ−ｎ−プロピルクロロシラン、トリフェニルクロロシラン、トリメチルシリルアイオダイド、ジメチルエトキシシラン、ジメチルビニルエトキシシラン、ジメチルビニルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリフェニルエトキシシランなどが挙げられる。
【００３９】
また、このほかにも、ヘキサメチルジシラザンやヘキサメチルジシロキサンのようなケイ素原子を２個有するシリル化合物も、加水分解によってケイ素原子に直結する水酸基が１個生じるので使用することができる。
【００４０】
このような一般構造式（IV）で表されるシラン化合物としては、市販品も使用することができる。そのような市販のシラン化合物としては、例えば、東芝シリコーン（株）製のＴＳＬ８３０５、ＴＳＬ８２１６、ＴＳＬ８２１７、ＴＳＬ８２１８、ＴＳＬ８０８０、ＴＳＬ８０６６、ＴＳＬ８２５３、ＴＳＬ８２５８、ＴＳＬ８０３１、ＴＳＬ８２５４、ＴＳＬ８０６１、ＴＳＬ８２６８、ＴＳＬ８１２６、ＴＳＬ８３１８、ＴＳＬ８３１７、ＴＳＬ８１２１、ＴＳＬ８１１１、ＴＳＬ８２６９、ＴＳＬ８８２０、ＴＳＬ８２３８（いずれも、商品名）、東レ・ダウコ−ニング・シリコ−ン（株）製のＰＲＸ２４、ＳＺ６０７９（いずれも、商品名）などが挙げられる。
【００４１】
このようなシラン化合物は一般構造式（IV）から明らかなように、ケイ素原子に直結する反応基が一つであるため、それを加水分解して得られる一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物は、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物中に存在する水酸基と反応して、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物中の水酸基を減少させ、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物がさらに縮重合するのを防止する。すなわち、この一般構造式（IV）で表されるシラン化合物を加水分解して得られる一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物を反応させることによって、保存安定性のよいシラン化合物共重合組成物にすることができる。また、上記一般構造式（Ｉ）で表される有機シラン化合物と上記一般構造式（III)で表されるシラン化合物との反応において、溶液を中和して縮重合反応させる工程中に上記一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物を反応させると、シラン化合物共重合組成物の分子量をコントロールすることができる。
【００４２】
有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物と一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物との反応は、例えば、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物の水溶液中に一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物を滴下することにより、下記の反応式に示すように有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物の水酸基に一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物の水酸基が結合する。なお、下記の反応式においては、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物を簡略化して、単に「共重合組成物」で示す。
【００４３】
【化２】
ただし、上記一般構造式（IV）で表されるシラン化合物においてＺがハロゲン基のシラン化合物は加水分解性がよいので、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物水溶液中に上記一般構造式（IV）で表されるシラン化合物を直接滴下することによって上記反応は進行するが、上記一般構造式（IV）で表されるシラン化合物でＺがアルコキシ基のものや、ヘキサメチルジシロキサンなどのケイ素原子が２個のシラン化合物では、あらかじめｐＨ２〜３の水溶液中で加水分解して一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物とし、その後、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物水溶液に滴下する必要がある。
【００４５】
有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物と上記一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物との反応温度は３０〜６０℃が好ましい。また、反応時間は、反応量によっても異なるが、一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物の滴下に３０分〜２時間、その後の攪拌は１〜６時程度が好ましい。
【００４６】
攪拌終了後、反応溶液を水酸化ナトリウム水溶液や水酸化カリウム水溶液などのアルカリ水溶液で中和し、さらに２〜１０時間程度攪拌を続けて反応を完結させることによって、シラン化合物共重合組成物が得られる。
【００４７】
上記の反応によって得られる共重合組成物は、次の組成式
（Ｒ10Ｒ11Ｒ12ＳｉＯ1/2 ）a （Ｒ13Ｒ14ＳｉＯ）b （Ｒ15ＳｉＯ3/2 ）c （ＳｉＯ2 ）d （Ｒ16Ｏ1/2 ）e
〔式中Ｒ10〜Ｒ15はケイ素原子に直接炭素原子が結合する有機基であり、Ｒ13〜Ｒ15のうち少なくとも一つは結合手Ａ（結合手Ａは−ＣＨ2 −、−（ＣＨ2 ）3 −、−（ＣＨ2 ）3 ＯＣＨ2 ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2 −、−（ＣＨ2 ）3 Ｓ−、−（ＣＨ2 ）3 ＮＨ−または−（ＣＨ2 ）3 ＯＣＯＣＨ2 ＣＨ2 −などの基を示す）を介して親水性物質を結合するシラン化合物からシリル官能基部分を除いた残基で、残りは水素原子、炭素数１〜１８のアルキル基、フェニル基または結合手Ｃ（結合手Ｃは結合手Ａに同じ）を介してシリル官能基に結合し得る化合物のシリル官能基部分を除いた残基を表し、それぞれ異なっていてもよく、また同じでもよく、Ｒ16は水素原子または低級アルキル基を表す。ａは１以上の整数、ｂ、ｃ、ｄ、ｅはそれぞれ０以上の整数で、ｂ＋ｃ＋ｄ≧２かつｂ＋ｃ≧１、１≦ｅ＋ａ≦ｃ＋２ｄ＋２を満たす数を示す〕
で表されるが、反応時のシラン化合物の量や種類を変化させることにより、種々の特性を有するシラン化合物共重合組成物を得ることができる。
【００４８】
例えば、反応時に一般構造式（Ｉ）で表される有機シラン化合物１モルに対して一般構造式（II）で表されるシラン化合物としてメチルジエトキシシランを１モル以上縮重合させると（多く縮重合させればさせるほど）、得られる共重合組成物はシリコーンの性質が強くなり、また、一般構造式（II）で表されるシラン化合物として３−（トリメトキシシリル）プロピルポリオキシエチレンエーテルなどの親水基を有する化合物を用い、これを一般構造式（Ｉ）で表される有機シラン化合物と縮重合させると、得られる共重合組成物は親水性が増すとともに化粧品に配合した時に保湿性を向上させる。さらに、一般構造式（II）で表されるシラン化合物として第４級アンモニウム塩が結合したジメチルオクタデシル−（３−トリメトキシシリルプロピル）アンモニウムクロライドを用い、これを一般構造式（Ｉ）で表される有機シラン化合物と縮重合させると、一般構造式（Ｉ）で表される有機シラン化合物に基づく優れた特性の上に、例えば毛髪への収着性が顕著に向上するなど高級アルキル第４級アンモニウム塩の特性が付加される。
【００４９】
前記の中和反応終了後、反応液はｐＨを調整した後、液体のままあるいは粉末化して化粧品や繊維処理剤などへの配合剤として使用に供され、また、必要に応じて、イオン交換樹脂、透析膜、電気透析、ゲル濾過、限外濾過などによって精製した後、液体のままあるいは粉末化して使用に供される。
【００５０】
【発明の効果】
本発明のシラン化合物共重合組成物は、一般構造式（Ｉ）で表される親水基を有する有機シラン化合物に基づく優れた特性と一般構造式（III)で表されるシラン化合物に基づいて付加された優れた特性を有している。例えば、一般構造式（Ｉ）で表される親水基を有する有機シラン化合物としてシリル化ペプチドを用いた時には、該シリル化ペプチドに基づき、本発明のシラン化合物共重合組成物は、シリコーン化合物に基づく優れた特性とポリペプチドに基づく優れた特性を併有し、これを毛髪化粧品や皮膚化粧品に配合するときは、毛髪に艶や潤いを付与し、毛髪の櫛通り性を改善し、かつ毛髪の枝分かれを防止し、皮膚に艶や潤いを付与し、かつ皮膚をなめらかにし、なかでも、シャンプーなどの洗浄剤に配合したときには、泡を軟らかい感触にし、使用後の毛髪や皮膚をなめらかにするなどの特性を有し、かつ一般構造式（III)で表されるシラン化合物の付加官能基に基づいて、例えば、保湿性の向上、毛髪への収着性の向上、撥水性の向上、紫外線吸収能、抗菌・殺菌性、造膜性、増粘性などが付与されるようになる。
【００５１】
さらに、このシラン化合物共重合組成物は、有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物の水酸基に一般構造式（IV）で表されるシラン化合物を加水分解して得られる一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物を付加させているので、遊離の水酸基が少ないため保存中の縮重合の可能性が低く、従って保存安定性にも優れている。
【００５２】
【実施例】
つぎに、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、実施例に先立ち、実施例で使用するゲル濾過分析の条件、赤外線吸収スペクトル分析の測定条件について示す。また、以下の実施例などにおいて溶液や分散液の濃度を示す％は重量％である。
【００５３】
〔ゲル濾過分析〕
ゲル濾過分析は下記の条件で行った。なお、分析結果はそれぞれの実施例ごとにわけて図１〜５に示すが、得られた共重合組成物の結果を実線で、原料のシリル化ペプチドの結果を破線で示す。
【００５４】
〔赤外線吸収スペクトル分析〕
赤外線吸収スペクトル測定には、（株）島津製作所製ＦＴ−ＩＲ８２００ＰＣ（以下、ＦＴ−ＩＲという）を用い、試料が液体の場合は液体用セルを用い、試料を凍結乾燥などにより粉末化した場合はＫＢｒ錠剤法によって測定した。
【００５６】
実施例１
一般構造式（VII)において、Ｒ5 ＝ＣＨ3 、Ｒ6 およびＲ7 ＝ＯＨで、結合手Ａが−（ＣＨ2 ）3 ＯＣＨ2 ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2 −で、ｑの平均値＝１．１、ｒの平均値＝１４．９、ｑ＋ｒの平均値＝１６のシリル化加水分解コラ−ゲンの３０％水溶液１００ｇ（数平均分子量１７５０、０．０１７モル）を５００ｍｌのビーカーに入れ、希塩酸を用いてｐＨ３に調整した。この溶液を湯浴上で４０℃で攪拌しながらジメチルジエトキシシラン１５．３ｇ（０．０８６モル、シリル化加水分解コラーゲンに対して５当量）を１時間かけて滴下し、滴下終了後、さらに４０℃で５時間攪拌を続けた。つぎに、水酸化ナトリウム水溶液でｐＨを７に調整し、４０℃で４時間攪拌を続けて縮重合させた。さらに、この溶液にトリメチルクロロシラン３．７ｇ（０．０３４モル）を３０分かけて滴下して混合攪拌した。この間、同時に２０％水酸化ナトリウム水溶液を滴下して溶液のｐＨが７〜８になるように保った。滴下終了後、さらに３時間攪拌を続けて反応を完結した。反応終了後、反応液を濾過により不溶物を除去し、濃度を調整してシリル化加水分解コラーゲン−シラン化合物の共重合組成物の３０％水溶液を１３５ｇ得た。
【００５７】
得られた共重合組成物および原料のシリル化加水分解コラーゲンのゲル濾過分析の結果を図１に示すが、図１から明らかなように、得られた共重合組成物では、原料のシリル化加水分解コラーゲンのゲル濾過分子量約３６００のピークはほとんど消失し、ゲル濾過分子量約１２０００付近に大きなピークが認められ、シリル化加水分解コラーゲンとシラン化合物とが共重合していることが確認された。
【００５８】
また、得られた共重合組成物およびその原料であるシリル化加水分解コラーゲンの一部をそれぞれＦＴ−ＩＲで分析して比較したところ、共重合組成物では１２５０ｃｍ-1付近のＳｉ−ＣＨ3 に起因すると考えられるピークが増強され、また、Ｓｉ−Ｏに起因すると考えられる１１００ｃｍ-1付近のピークが検出され、共重合組成物がＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有していることが確認された。
【００５９】
実施例２
一般構造式（VII)において、Ｒ5 ＝ＣＨ3 、Ｒ6 およびＲ7 ＝ＯＨで、結合手Ａが−（ＣＨ2 ）3 −で、ｑの平均値＝１、ｒの平均値＝６、ｑ＋ｒの平均値＝７のシリル化加水分解ケラチンの２５％水溶液１００ｇ（数平均分子量８００、０．０３モル）とメチルジエトキシシラン８ｇ（０．０６モル、シリル化加水分解ケラチンに対して２当量）およびトリメチルクロロシラン６．５ｇ（０．０６モル）を用いたほかは、実施例１と同様にしてシリル化加水分解ケラチン−シラン化合物の共重合組成物の２０％水溶液を９０ｇ得た。
【００６０】
上記のようにして得られた共重合組成物およびその原料であるシリル化加水分解ケラチンの一部をゲル濾過分析したところ、図２に示すようなパターンを与え、原料として用いたシリル化加水分解ケラチンのゲル濾過分子量で約８８０のピークが減少し、ゲル濾過分子量約１８００付近にピークが検出され、共重合組成物が生成していることが確認された。
【００６１】
また、得られた共重合組成物およびその原料であるシリル化加水分解ケラチンの一部をそれぞれＦＴ−ＩＲで分析したところ、実施例１と同様に、１２５０ｃｍ-1付近のピークおよび１１００ｃｍ-1付近のピークから、共重合組成物がＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有していることが確認された。
【００６２】
実施例３
一般構造式（VII)において、Ｒ5 、Ｒ6 およびＲ7 のすべてがＯＨで、結合手Ａが−（ＣＨ2 ）3 ＯＣＨ2 ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2 −で、ｑの平均値＝０．５、ｒの平均値＝５．５、ｑ＋ｒの平均値＝６のシリル化加水分解大豆タンパクの２５％水溶液１００ｇ（数平均分子量７４６、０．０３４モル）を５００ｍｌのビーカーに入れ、水酸化ナトリウム水溶液を加えてｐＨ１０．５に調整した。この溶液を５５℃で攪拌しながら、メチルトリクロロシラン１０ｇ（０．０６８モル、シリル化加水分解大豆タンパクに対して２当量）を１．５時間かけて滴下した。この間、同時に水酸化ナトリウム水溶液を滴下して反応溶液のｐＨが１０〜１１になるように保った。滴下終了後、５時間攪拌を続けた後、この溶液を希塩酸を用いてｐＨ６．５に調整し、５５℃で５時間攪拌を続けて縮重合させた。さらに、この溶液にトリメチルクロロシラン１４．７ｇ（０．１３モル）を１時間かけて滴下して混合攪拌した。この間、同時に２０％水酸化ナトリウム水溶液を滴下して溶液のｐＨが７〜８になるように保った。滴下終了後、３時間攪拌を続けて反応を完結させた。反応終了後、この溶液を電気透析により脱塩精製し、濃度を調整してシリル化加水分解大豆タンパク−シラン化合物の共重合組成物の２０％水溶液を１０２ｇ得た。
【００６３】
上記のようにして得られた共重合組成物およびその原料であるシリル化加水分解大豆タンパクの一部をゲル濾過分析したところ、図３に示すようなパターンを与え、原料として用いたシリル化加水分解大豆タンパクのゲル濾過分子量で約９００のピークが減少し、ゲル濾過分子量約２５００付近に主ピークが検出され、共重合組成物が生成していることが確認された。
【００６４】
また、得られた共重合組成物およびその原料であるシリル化加水分解大豆タンパクの一部をそれぞれＦＴ−ＩＲで分析したところ、実施例１と同様に、１２５０ｃｍ-1付近のピークが増強され、また１１００ｃｍ-1付近にピークが検出されることから、共重合組成物がＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有していることが確認された。
【００６５】
実施例４
一般構造式（VII)において、Ｒ5 、Ｒ6 およびＲ7 のすべてがＯＨで、結合手Ａが−（ＣＨ2 ）3 ＯＣＨ2 ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2 −で、ｑの平均値＝１、ｒの平均値＝４、ｑ＋ｒの平均値＝５のシリル化加水分解酵母タンパクの２０％水溶液１００ｇ（数平均分子量６００、０．０３３モル）を５００ｍｌのビーカーに入れ、水酸化ナトリウム水溶液を用いてｐＨ１０．５に調整した。この溶液を湯浴上で５０℃で攪拌しながら、メチルジエトキシシラン８．８ｇ（０．０６６モル、シリル化加水分解酵母タンパクに対して２当量）および３−（トリメトキシシリル）プロピルポリオキシエチレン（１０）エーテル２ｇ（０．００３モル、シリル化加水分解酵母タンパクに対して０．１当量）との混合液を１．５時間かけて滴下し、滴下終了後さらに５０℃で５時間攪拌を続けた。つぎに、希塩酸でｐＨを６．５に調整し、５０℃で６時間攪拌を続けて重合させた。さらに、この溶液にトリメチルクロロシラン１５．１ｇ（０．１４モル）を１時間かけて滴下して混合攪拌した。この間、同時に２０％水酸化ナトリウム水溶液を滴下して溶液のｐＨが７〜８になるように保った。滴下終了後３時間攪拌を続けて反応を完結させた。反応終了後、濾過により不溶物を除去し、濃度を調整してシリル化加水分解酵母タンパク−シラン化合物の共重合組成物の２０％水溶液を１１０ｇ得た。
【００６６】
上記のようにして得られた共重合組成物およびその原料のシリル化加水分解酵母タンパクの一部をゲル濾過分析したところ、図４に示すパターンを与え、原料のシリル化加水分解酵母タンパクのゲル濾過分子量約８００のピークは減少し、ゲル濾過分子量約２７００付近に大きなピークが認められ、シリル化加水分解酵母タンパクとシラン化合物が共重合していることが確認された。
【００６７】
また、得られた共重合組成物およびその原料であるシリル化加水分解酵母タンパクの一部をそれぞれＦＴ−ＩＲで分析したところ、実施例１と同様に、１２５０ｃｍ-1付近のピークが増強され、また１１００ｃｍ-1付近にピークが検出されることから、共重合組成物がＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を有していることが確認された。
【００６８】
実施例５
一般構造式（VII)において、Ｒ5 ＝ＣＨ3 、Ｒ6 およびＲ7 ＝ＯＨで、結合手Ａが−（ＣＨ2 ）3 −で、ｑの平均値＝０．０６、ｒの平均値＝９．９４、ｑ＋ｒの平均値＝１０のシリル化加水分解シルク３０％水溶液１００ｇ（数平均分子量１２５０、０．０２４モル）を５００ｍｌのビーカーに入れ、希塩酸を用いてｐＨ３に調整した。この溶液を湯浴上で５０℃で攪拌しながらジメチルジエトキシシラン６．４ｇ（０．０４８モル、シリル化加水分解シルクに対して２当量）およびジメチルオクタデシル−〔（３−トリメトキシシリル）プロピル〕アンモニウムクロライドの５０％エタノール溶液を１．９ｇ（０．００２モル、シリル化加水分解シルクに対して０．０８当量）との混合液を１．５時間かけて滴下し、滴下終了後、さらに５０℃で５時間攪拌を続けた。つぎに、水酸化ナトリウム水溶液でｐＨを７に調整し、５０℃で６時間攪拌を続けて縮重合させた。さらに、この溶液にトリメチルクロロシラン１１ｇ（０．１モル）を３０分かけて滴下して混合攪拌した。この間、同時に２０％水酸化ナトリウム水溶液を滴下して溶液のｐＨが７〜８になるように保った。滴下終了後、さらに３時間攪拌を続けて反応を完結した。反応終了後、反応液を濾過により不溶物を除去し、濃度を調整してシリル化加水分解シルク−シラン化合物の共重合組成物の３０％水溶液を１１５ｇ得た。
【００６９】
得られた共重合組成物および原料のシリル化加水分解シルクのゲル濾過分析の結果を図５に示すが、図５から明らかなように、得られた共重合組成物では、原料のシリル化加水分解シルクのゲル濾過分子量約１６００のピークはほとんど消失し、ゲル濾過分子量約１６０００付近に大きなピークが認められ、シリル化加水分解シルクとシラン化合物とが共重合していることが確認された。
【００７０】
また、得られた共重合組成物およびその原料であるシリル化加水分解シルクの一部をそれぞれＦＴ−ＩＲで分析して比較したところ、共重合組成物では１２５０ｃｍ-1付近のＳｉ−ＣＨ3 に起因すると思われるピークが増強され、また、Ｓｉ−Ｏに起因すると考えられる１１００ｃｍ-1付近のピークが検出され、共重合組成物がＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合していることが確認された。
【００７１】
〔共重合組成物で処理した毛髪表面のなめらかさの測定〕
上記実施例１〜５で得られたシリル化ペプチド−シラン化合物共重合組成物で毛髪を処理し、毛髪の表面のなめらかさを測定した。
【００７２】
毛髪の処理は、上記実施例１〜５で得られた共重合組成物およびそれぞれの原料のシリル化ペプチドを１０％水溶液になるように調製し、その中に長さ１０ｃｍで重さ１ｇの毛束を１０分間浸漬し、毛束をヘアードライヤーで乾燥することによって行った。なお、比較対照として、実施例１〜５で用いた原料であるシリル化加水分解コラーゲン、シリル化加水分解ケラチン、シリル化加水分解大豆タンパク、シリル化加水分解酵母タンパク、シリル化加水分解シルクの１０％水溶液で処理した毛髪の表面のなめらかさについても調べた。
【００７３】
毛髪の表面のなめらかさは、カトーテック（株）製の摩擦感テスターＫＥＳ−ＳＥを用いて測定したが、この装置においては、なめらかさ（ざらつき）は、試料の表面の一定距離を移動する摩擦子が感じる摩擦係数の平均偏差値で表され、単位は無次元であり、値が小さいほど「なめらかである」ことを示している。
【００７４】
各試料の表面を摩擦子が２ｃｍ移動したときの摩擦係数の平均偏差値を表３に示す。なお、測定値は各試料１０回ずつの測定値の平均値である。
【００７５】
【表３】
表３に示すように、実施例１〜５で得られた共重合組成物で表面処理した毛髪表面の摩擦係数の平均偏差値は、いずれも未処理毛の摩擦係数の平均偏差値より１０〜１８％値が小さく、それぞれの実施例で使用した原料のシリル化ペプチドで処理した毛髪の摩擦係数の平均偏差値と比べても、それぞれ７〜１０％小さく、毛髪の表面になめらかさが付与されているのが明らかであった。
【００７７】
〔共重合組成物の毛髪への収着性試験〕
上記実施例１〜５で得られたシリル化ペプチド−シラン化合物共重合組成物の毛髪への収着性を、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＳＣＣＪ Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．２記載の「毛髪の損傷度評価法（Ｉ）」中のカラム循環法に従って試験した。
【００７８】
すなわち、直径７．５ｍｍ、長さ７５ｍｍの液体クロマト用カラムに、平均長さ２ｍｍに切断した毛髪１．８ｇを充填し、その中に実施例１〜５で得られたシリル化ペプチド−シラン化合物共重合組成物の濃度をそれぞれ２％に調整した試験液を流速２ｍｌ／ｍｉｎで一定時間循環させた。
【００７９】
循環後の試験液中の試料濃度は試験液をゲル濾過分析することによって求め、循環前後の試験液中の試料濃度の変化より毛髪１ｇ当たりの試料の収着量を算出した。なお、毛髪への浸透による試料濃度の低下量は、対照に平均分子量１０００のポリオキシエチレングリコールの２％水溶液を用いて上記と同じ条件下で試験液を循環させ、ポリオキシエチレングリコール濃度の低下量を毛髪への浸透によるものとして補正した。
【００８０】
また、比較対照として、各実施例で用いた原料のシリル化ペプチドの２％水溶液を使用して毛髪への収着性も調べ、循環時間が１５分、３０分、４５分、６０分、９０分の時の実施例１〜５で得られた共重合組成物の毛髪への収着性を表４にそれぞれの原料の毛髪１ｇ当たりの収着量（ｍｇ）を１００としたときの指数（ただし、小数点以下は四捨五入による）で示す。
【００８１】
【表４】
表４に示す結果から明らかなように、実施例１〜５で得られたシリル化ペプチド−シラン化合物共重合組成物は、毛髪への収着性を示す指数が１００を超えていて、それぞれの原料のシリル化ペプチドに比べて、毛髪への収着性が高くなっていた。特に実施例５のシリル化加水分解シルク−シラン化合物共重合組成物の毛髪への収着性が原料のシリル化加水分解シルクに比べて高くなったのは、シリル化加水分解シルクとの縮重合に第４級アンモニウム塩が結合するシラン化合物（ジメチルオクタデシル−〔（３−トリメトキシシリル）プロピル〕アンモニウムクロライド）を使用したので、その第４級アンモニウムによって共重合組成物がカチオン化され、毛髪への収着性が向上したためであると考えられる。
【００８３】
〔共重合組成物の吸湿性試験〕
上記実施例１〜５で得られたシリル化ペプチド−シラン化合物共重合組成物の吸湿性を調べた。
【００８４】
吸湿性試験は乾燥した粉砕羊毛を小型シャーレに入れ、その粉砕羊毛に共重合組成物の成分が０．３ｇになるように試料を含浸させ、定温乾燥器で恒量になるまで乾燥した。その後、相対湿度７９．２％の恒湿槽にシャーレを入れ、２４時間ごとに重量を測定して、羊毛１ｇ当たりの吸湿量（ｇ）を測定した。
【００８５】
また、比較対照として、各実施例において原料として用いたシリル化ペプチドについても上記実施例の場合と同様に羊毛１ｇ当たりの吸湿量（ｇ）を調べた。保存から１日（２４時間）、２日（４８時間）、３日（７２時間）および４日（９６時間）後の各実施例の羊毛１ｇ当たりの吸湿量を表５にそれぞれの原料の場合の羊毛１ｇ当たりの吸湿量を１００としたときの指数（ただし、小数点以下は四捨五入による）で示す。
【００８６】
【表５】
表５に示す結果から明らかなように、実施例１〜５で得られたシリル化ペプチド−シラン化合物共重合組成物は、保湿力の指標となる吸湿性の指数が１００を超えていて、それぞれの原料のシリル化ペプチドに比べて、保湿力が高くなっていた。特に実施例４のシリル化加水分解酵母タンパク−シラン化合物共重合組成物の保湿力が原料のシリル化加水分解酵母タンパクに比べて高くなったのは、シリル化酵母タンパクとの縮重合にポリオキシエチレン基を１０モル有するシラン化合物〔３ー（トリメトキシシリル）プロピルポリオキシエチレン（１０）エーテル〕を用いたので、そのポリオキシエチレン基の有する保湿力が共重合組成物の保湿力の向上に寄与したものと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のシリル化加水分解コラーゲン−シラン化合物共重合組成物とその原料のシリル化加水分解コラーゲンのゲル濾過分析の結果を示す図である。
【図２】実施例２のシリル化加水分解ケラチン−シラン化合物共重合組成物とその原料のシリル化加水分解ケラチンのゲル濾過分析の結果を示す図である。
【図３】実施例３のシリル化加水分解大豆タンパク−シラン化合物共重合組成物とその原料のシリル化加水分解大豆タンパクのゲル濾過分析の結果を示す図である。
【図４】実施例４のシリル化加水分解酵母タンパク−シラン化合物共重合組成物とその原料のシリル化加水分解酵母タンパクのゲル濾過分析の結果を示す図である。
【図５】実施例５のシリル化加水分解シルク−シラン化合物共重合組成物とその原料のシリル化加水分解シルクのゲル濾過分析の結果を示す図である。
Claims (2)
- 下記の一般構造式（Ｉ）で表される親水基を有する有機シラン化合物の群から選ばれる少なくとも１種以上と、下記の一般構造式（II）で表されるシラン化合物を加水分解して得られる下記の一般構造式（III ）で表されるシラン化合物の群から選ばれる少なくとも１種以上とを水溶液中で縮重合させた後、この有機シラン化合物−シラン化合物共重合組成物に、下記の一般構造式（IV）で表されるシラン化合物を加水分解して得られる下記の一般構造式（Ｖ）で表されるシラン化合物を水溶液中で付加させることを特徴とするシラン化合物共重合組成物の製造方法。
一般構造式（Ｉ）：
Ｒ1 （３−ｍ）Ｓｉ（ＯＨ）ｍＡ−Ｂ （Ｉ）
〔式中、ｍは２または３で、（３−ｍ）個のＲ1 はアルコキシ基、水素原子または炭素数１〜３のアルキル基を表し、Ａは結合手でメチレン基、プロピレン基、−（ＣＨ2 ）3 ＯＣＨ2 ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ2 −、−（ＣＨ2 ）3 Ｓ−、−（ＣＨ2 ）3 ＮＨ−および−（ＣＨ2 ）3 ＯＣＯＣＨ2 ＣＨ2 −よりなる群から選ばれる少なくとも１種の基を表し、Ｂは親水性の有機基を表す〕で表される親水基を有する有機シラン化合物
一般構造式（II）：
Ｒ2 ｎＳｉＸ（４−ｎ） （II）
〔式中、ｎは０から２の整数で、Ｒ2 は炭素原子がケイ素原子に直接結合する有機基であり、ｎ個のＲ2 は同じでもよく、異なっていてもよい。（４−ｎ）個のＸは水酸基、アルコキシ基、ハロゲン基、カルボキシル基およびアミノ基よりなる群から選ばれる少なくとも１種の基である〕で表されるシラン化合物
一般構造式（III ）：
Ｒ2 ｎＳｉ（ＯＨ）ｐＹ（４−ｐ−ｎ） （III ）
〔式中、ｎは０から２の整数で、ｐは２から４の整数、ｎ＋ｐ≦４で、Ｒ2 は炭素原子がケイ素原子に直接結合する有機基であり、ｎ個のＲ2 は同じでもよく、異なっていてもよい。（４−ｐ−ｎ）個のＹはアルコキシ基、水素原子およびシロキシ基よりなる群から選ばれる少なくとも１種の基である〕で表されるシラン化合物
一般構造式（IV）：
Ｒ3 3 ＳｉＺ （IV）
〔式中、３個のＲ3 は炭素原子がケイ素原子に直接結合する有機基であり、３個のＲ3 は同じでもよく、異なっていてもよい。Ｚは水酸基、アルコキシ基、ハロゲン基、カルボキシル基およびアミノ基よりなる群から選ばれる少なくとも１種の基である〕で表されるシラン化合物
一般構造式（Ｖ）：
Ｒ3 3 Ｓｉ（ＯＨ） （Ｖ）
〔式中、３個のＲ3 は炭素原子がケイ素原子に直接結合する有機基であり、３個のＲ3 は同じでもよく、異なっていてもよい〕
で表されるシラン化合物 - 一般構造式（Ｉ）におけるＢが数平均分子量１００〜５００００のポリペプチドであることを特徴とする請求項１記載のシラン化合物共重合組成物の製造方法。
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