JP5833336B2 - 水性毛髪洗浄剤 - Google Patents
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Description
一般に、毛髪に滑らかさを与えるために、アニオン界面活性剤とシリコーン類を組み合わせて用いたり(特許文献1)、アニオン界面活性剤とカチオン化セルロースを組み合わせて用いることがなされている。
次の成分(A)、(B)、(C)および水を含有し:
(A)アニオン界面活性剤、
(B)カチオン化ヒドロキシプロピルセルロース、
(C)炭素数4〜12のアルキル基または炭素数4〜12のアルケニル基を有するモノアルキルグリセリルエーテルまたはモノアルケニルグリセリルエーテル、
前記成分(B)が、下記一般式(1)で表されるアンヒドログルコース由来の主鎖を有し、かつカチオン化エチレンオキシ基の置換度が0.01〜2.9であり、プロピレンオキシ基の置換度が0.1〜4.0である、水性毛髪洗浄剤が提供される。
(A)アニオン界面活性剤、
(B)カチオン化ヒドロキシプロピルセルロース、
(C)炭素数4〜12のアルキル基または炭素数4〜12のアルケニル基を有するモノアルキルグリセリルエーテルまたはモノアルケニルグリセリルエーテル。
以下、成分(A)〜(C)のそれぞれについて、具体例を挙げて説明する。なお、各成分はいずれも単独で、または2種以上を組み合わせて使用することができる。
成分(A)のアニオン界面活性剤の具体例として、アルキル硫酸塩、アルケニル硫酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸塩、スルホコハク酸アルキレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩等の硫酸塩型アニオン界面活性剤;
スルホコハク酸アルキルエステル塩、ポリオキシアルキレンスルホコハク酸アルキルエステル塩、アルカンスルホン酸塩等のスルホン酸型アニオン界面活性剤;および
高級脂肪酸塩、アルキルエーテルカルボン酸またはその塩等のカルボン酸型アニオン界面活性剤が挙げられる。中でも、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸塩、アルキル硫酸塩、アルケニル硫酸塩が好ましく、特に、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩としては、下記一般式(11)で表されるものが好ましい。
(上記一般式(11)中、R11は炭素数10〜18のアルキル基またはアルケニル基を示し、Mはアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、アルカノールアミンまたは塩基性アミノ酸を示し、uは質量平均で0.5〜5の数を示す。)
成分(B)のカチオン化ヒドロキシプロピルセルロース(以下、「C−HPC」とも呼ぶ。)は、下記一般式(1)で表されるアンヒドログルコース由来の主鎖を有する。
上記一般式(1)におけるR1、R2およびR3は、下記一般式(2)に示すように、カチオン化エチレンオキシ基とプロピレンオキシ基を有する。
また、pおよびqがいずれも0でなく、かつpおよび/またはqが2以上である場合は、ブロック結合またはランダム結合のいずれであってもよいが、製造の容易さの観点から、ブロック結合であることが好ましい。
上記一般式(2)において、Y1またはY2は、下記一般式(3)で表されるカチオン性基である。
X-はアニオン性基であれば特に限定されない。その具体例としてはアルキル硫酸イオン、硫酸イオン、リン酸イオン、アルキル炭酸イオン、およびハロゲン化物イオン等が挙げられる。これらの中では、製造の容易さの観点から、ハロゲン化物イオンが好ましい。ハロゲン化物イオンとしては、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオンおよびヨウ化物イオンが挙げられるが、C−HPCの水溶性および化学的安定性の観点から、塩化物イオン、臭化物イオンが好ましく、塩化物イオンがより好ましい。
成分(B)において、カチオン化エチレンオキシ基の置換度(k)は0.01〜2.9であり、プロピレンオキシ基の置換度(m)は0.1〜4.0である。
本発明において、カチオン化エチレンオキシ基の置換度(k)とは、セルロース主鎖を構成するアンヒドログルコース単位1モルあたりのC−HPCの分子中に存在するカチオン化エチレンオキシ基の平均モル数をいう。
本発明においてプロピレンオキシ基の置換度(m)とは、セルロース主鎖を構成するアンヒドログルコース単位1モルあたりのC−HPC分子中に存在するプロピレンオキシ基の平均モル数をいう。
R2およびR3については、上記一般式(2)におけるp=0、q=0または1である構成が挙げられる。
C−HPCは、たとえば、以下の(1)〜(3)の製造方法により得ることができる。
(1)セルロースと大量の水および大過剰のアルカリ金属水酸化物をスラリー状態で混合し、カチオン化剤および酸化プロピレンと反応させる方法、
(2)塩化リチウムを含むジメシルアセトアミドを溶媒として用い、さらにアミン類やアルコラート触媒を添加してセルロースを溶解させ、カチオン化剤および酸化プロピレンと反応させる方法、または
(3)上記(1)や(2)のように、過剰の水や溶媒を用いず、粉末、ペレット状またはチップ状のセルロースとカチオン化剤、および酸化プロピレンを塩基共存下に反応させる方法。
これらの製造方法の中では、製造の容易さの観点から、上記(3)の製造方法が好ましい。
第一工程:パルプにカチオン化剤を添加して粉砕機処理による低結晶化をおこない、その後塩基を添加して粉砕機処理による低結晶化をおこないながらパルプとカチオン化剤の反応をおこなってカチオン化セルロースを得る工程、
第二工程:上記第一工程で得られたカチオン化セルロースと酸化プロピレンとを反応させてカチオン化ヒドロキシプロピルセルロースを得る工程。
この製造方法により、分子量低下が少なく、水溶性の高いカチオン化ヒドロキシプロピルセルロースをさらに高い生産性で効率的に製造することができる。
以下、上記(3)の製造方法について、具体的に説明する。
C−HPCを製造するためのセルロースは一般に結晶性部位の反応性が低いため、原料セルロースとしては、(i)結晶性を低下させた低結晶性の粉末セルロースや、(ii)結晶性の高いパルプが好適に用いられる。
以下、上記(i)および(ii)を用いる製造方法を順に説明する。
本製造方法で用いられる低結晶性の粉末セルロースは、汎用原料として得られるシート状やロール状のセルロース純度の高いパルプから調製することができる。低結晶性粉末セルロースの調製方法は特に限定されない。たとえば、特開昭62−236801号公報、特開2003−64184号公報、特開2004−331918号公報等に記載の方法を挙げることができる。これらの中では、メカノケミカル処理して得られた低結晶性または非結晶性粉末セルロース(以下、総称して「低結晶性粉末セルロース」ともいう。)を使用することがより好ましい。
結晶化度(%)=[(I22.6−I18.5)/I22.6]×100 (31)
(上記式(31)中、I22.6は、X線回折における格子面(002面)(回折角2θ=22.6°)の回折強度であり、I18.5は、アモルファス部(回折角2θ=18.5°)の回折強度を示す)
この方法に用いられる押出機としては、単軸または二軸の押出機、好ましくは二軸押出機が挙げられるが、強い圧縮せん断力を加える観点から、スクリューのいずれかの部分に、いわゆるニーディングディスク部を備えるものが好ましい。
押出機を用いる処理方法としては、特に制限はないが、チップ状パルプを押出機に投入し、連続的に処理する方法が好ましい。
転動ボールミル、振動ボールミル、振動ロッドミル、振動チューブミル、遊星ボールミルまたは遠心流動化ミル等の容器駆動媒体ミル;
塔式粉砕機、攪拌槽式ミル、流通槽式ミルまたはアニュラー式ミル等の媒体攪拌式ミル;
高速遠心ローラーミルやオングミル等の圧密せん断ミル;
乳鉢、または石臼等が挙げられる。これらの中では、結晶化度低下の効率の観点、および生産性の観点から、容器駆動式媒体ミルまたは媒体攪拌式ミルが好ましく、容器駆動式媒体ミルがより好ましく、振動ボールミル、振動ロッドミルおよび振動チューブミル等の振動ミルがさらに好ましく、振動ボールミル、振動ロッドミルが特に好ましい。
ボール、ロッド等の媒体の充填率は、粉砕機の機種により好適な範囲が異なるが、好ましくは10〜97%、より好ましくは15〜95%の範囲である。このようにすれば、原料パルプと媒体との接触頻度が向上するとともに、媒体の動きを妨げずに、粉砕効率を向上させる効果を顕著に得ることができる。
ボールミルの場合、媒体として用いるボールの材質には特に制限はなく、たとえば、鉄、ステンレス、アルミナ、ジルコニア等が挙げられる。ボールの外径は、効率的にセルロースを低結晶化させる観点から、好ましくは0.1〜100mm、より好ましくは1〜50mmである。
また、セルロースの結晶化度を効率的に低下する観点から、粉砕機の処理時間は、好ましくは5分〜72時間、より好ましくは10分〜30時間である。また、粉砕機処理の際には、発生する熱による変性や劣化を最小限に抑える観点から、好ましくは250℃以下、より好ましくは5〜200℃の範囲で処理をおこなうことが望ましい。
ロッドの外径としては、好ましくは0.5〜200mm、より好ましくは1〜100mm、さらに好ましくは5〜50mmの範囲である。ロッドの長さとしては、粉砕機の容器の長さよりも短いものであれば特に限定されない。ロッドの大きさが上記の範囲であれば、所望の粉砕力が得られるとともにさらに効率的にセルロースを低結晶化させることができる。
ロッドを充填した振動ミルの処理時間、処理温度に特に制限はないが、前述のボールミルと同様の処理時間、処理温度でおこなうことができる。
低結晶性粉末セルロースの平均重合度は、好ましくは100〜2000であり、より好ましくは300〜1500、さらに好ましくは、350〜1350である。
また、低結晶性粉末セルロースの平均粒径は、粉体として流動性の良い状態が保てればよく特に限定されないが、300μm以下が好ましく、150μm以下がより好ましく、50μm以下がさらに好ましい。なお、粉末セルロースの取り扱い性向上の観点から、低結晶性粉末セルロースの平均粒径は、たとえば20μm以上であるが、25μm以上が好ましい。しかしながら、凝集等による微量な粗大粒子の混入を避けるため、反応には必要に応じて300〜1000μm程度の目開きの篩を用いた篩下品を用いるのが好ましい。
以上により得られた低結晶性粉末セルロースに、塩基存在下、グリシジルトリアルキルアンモニウム塩を反応させてカチオン化し、カチオン化セルロースを製造する。
カチオン化剤として用いるグリシジルトリアルキルアンモニウム塩としては、グリシジルトリメチルアンモニウムクロリド、グリシジルトリエチルアンモニウムクロリド、グリシジルトリメチルアンモニウムブロミド、グリシジルトリエチルアンモニウムブロミド等が挙げられるが、グリシジルトリメチルアンモニウムクロリドが入手性の観点から好ましい。
グリシジルトリアルキルアンモニウム塩の添加量は、泡立ちの良さ、泡立て時の指の動かし易さ、泡切れの良さ、すすぎ時の残留感を抑制する観点から、セルロースのアンヒドログルコース単位1モルに対して、通常0.01〜3.0倍モルであり、0.02〜2倍モルが好ましく、0.04〜1.0倍モルがより好ましい。
反応系内の水分含有量は、原料として用いたセルロースに対し100質量%以下であることが好ましい。このようにすれば、セルロースの過度の凝集を抑制し、流動性のある粉末状態で反応させることができる。この観点から、80質量%以下がより好ましく、5〜50質量%がさらに好ましい。
反応温度は、通常10〜85℃であり、好ましくは15〜80℃である。
以上により得られたカチオン化セルロースを酸化プロピレンと反応させてヒドロキシプロピル化することによりC−HPCを製造することができる。
ここで、酸化プロピレンの使用量は、泡立ちの良さ、泡立て時の指の動かし易さ、泡切れの良さ、すすぎ時の残留感を抑制する観点から、セルロース分子中のアンヒドログルコース単位1モル当たり0.01〜5.0倍モルであり、0.1〜3.0倍モルが好ましい。
このうち、塩基触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属水酸化物;
水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属水酸化物;および
トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン等の3級アミン類が挙げられる。
また、酸触媒としては、ランタニドトリフラート等のルイス酸触媒等が挙げられる。
これらの中では、原料セルロースの重合度の低下を抑制する観点から、塩基触媒が好ましく、アルカリ金属水酸化物がより好ましく、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムがさらに好ましい。これらの触媒は、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
反応系内の水分含有量は、原料として用いたセルロースに対し100質量%以下であることが好ましい。セルロースに対する水分含有量がこの範囲内であれば、カチオン化セルロースが過度に凝集することなく、流動性のある粉末状態で反応させることができる。この観点から、80質量%以下が好ましく、5〜50質量%がより好ましい。
また、反応中のセルロース鎖の解裂による分子量の低下を避ける観点から、窒素等の不活性ガス雰囲気下でおこなうのが好ましい。
中和処理は、常法によりおこなうことができる。たとえば触媒として塩基触媒を用いた場合は、酢酸等の酸液、酸と不活性有機溶媒との混合溶液または酸水溶液を添加することによりおこなうことができる。酸の種類は特に限定されず、装置の腐食等を考慮して適宜選択すればよい。精製処理は、含水イソプロパノール、含水アセトン溶媒等の溶剤および/または水による洗浄または透析膜によりおこなうことができる。
また、(i)低結晶性の粉末セルロースを使用するC−HPCの製造方法中、カチオン化反応工程およびヒドロキシプロピル化反応工程においては、主鎖となるセルロース骨格の解裂は実質上生じないため、得られるC−HPCの平均重合度は、低結晶化処理後の粉末セルロースの平均重合度で近似することができる。
(パルプのカチオン化)
本製造方法においては、原料セルロースとして前述の低結晶性粉末セルロースを使用せずに、結晶性の高いパルプを使用する。この場合、パルプの反応性を改善するため、カチオン化の際に低結晶化をおこなうことが好ましい。
具体的には、パルプにカチオン化剤を添加して粉砕機処理による低結晶化をおこない、その後塩基を添加して粉砕機処理による低結晶化をおこないながらパルプとカチオン化剤の反応をおこなうこと、またはパルプに塩基を添加して粉砕機処理による低結晶化をおこない、その後カチオン化剤を添加して粉砕機処理による低結晶化をおこないながらパルプとカチオン化剤の反応をおこなうことで、カチオン化セルロースを得ることができる。
このカチオン化を経て得られるC−HPCの水への溶解性の観点から、セルロースのカチオン化においては、初めにパルプにカチオン化剤を添加して粉砕機処理による低結晶化をおこない、その後塩基を添加して粉砕機処理による低結晶化をおこないながらパルプとカチオン化剤の反応をおこなうことが好ましい。
原料セルロースとして用いるパルプの結晶化度に限定はない。しかしながら、セルロースの結晶化度低下処理には、通常セルロース鎖の切断に伴う分子量の低下が伴うため、より高分子量のカチオン化セルロースを得るためには、分子量低下の少ない、より結晶性が高いセルロースを用いることが好ましい。また、逆に上記式(31)で示される結晶化度が95%を超える極めて結晶化度の高いセルロースも入手が困難である。よって、重合度および入手性の観点から、原料セルロースの上記式(31)で示される結晶化度は10〜95%が好ましく、30〜90%がより好ましく、60〜80%が更に好ましい。
低結晶化のための粉砕機の処理時間については、1分〜5時間が好ましく、2分〜3時間がより好ましく、5分〜2時間が特に好ましい。
また、塩基の量は、原料セルロースのアンヒドログルコース単位1モルあたり0.01当量以上であれば、セルロースとカチオン化剤の反応は速やかに進行し、1当量以下であれば、セルロースとカチオン化剤の反応の収率は高い。この観点から、原料セルロースのアンヒドログルコース単位1モル当たり0.05〜0.8当量が好ましく、0.1〜0.7当量がより好ましく、0.2〜0.6当量が好ましい。
熟成時の水分量、およびその好ましい様態は、原料として低結晶性粉末セルロースの替わりにパルプを用いている点を除き、前述の低結晶性粉末セルロースのカチオン化の場合に準ずる。
また、反応中のセルロース鎖の解裂による分子量の低下を避ける観点から、窒素等の不活性ガス雰囲気下でおこなうのが好ましい。
(ii)結晶性の高いパルプを使用するC−HPCの製造におけるカチオン化セルロースのヒドロキシプロピル化で使用する酸化プロピレン量、触媒、反応条件、反応終了後の処理およびそれらの好ましい様態は、前述した(i)低結晶性の粉末セルロースを使用するC−HPCの製造におけるヒドロキシプロピル化にて前述したものに準ずる。
成分(C)は、炭素数4〜12のアルキル基または炭素数4〜12のアルケニル基を有するモノアルキルグリセリルエーテルまたはモノアルケニルグリセリルエーテルである。このうち、炭素数8〜10のアルキル基または炭素数8〜10のアルケニル基を有するモノアルキルグリセリルエーテルまたはモノアルケニルグリセリルエーテルであることが好ましい。
これらの成分(C)は、単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、水の含有量は、本発明の水性毛髪洗浄剤中50質量%以上、95質量%以下が好ましく、60質量%以上、90質量%以下がより好ましい。
本発明における水性毛髪洗浄剤の製造方法に特に制限はないが、たとえば、上記第一および第二工程を含む方法により成分(B)のカチオン化ヒドロキシプロピルセルロースを得る工程と、上記工程で得られた成分(B)、成分(A)、成分(C)および水を混合する工程と、を含む。
たとえば、本発明における水性毛髪洗浄剤は、成分(B)以外のカチオン化ポリマーを含む構成とすることができる。成分(B)以外のカチオン化ポリマーとしては、カチオン化ヒドロキシエチルセルロース等のカチオン化セルロース誘導体;
カチオン性澱粉;
カチオン化フェヌグリークガム、カチオン化グアーガム、カチオン化タラガム、カチオン化ローカストビーンガム等のカチオン化ガラクトマンナンおよびその誘導体;
ジアリル四級アンモニウム塩/アクリルアミド共重合物、ビニルイミダゾリウムトリクロライド/ビニルピロリドン共重合体、ヒドロキシエチルセルロース/ジメチルジアリルアンモニウムクロライド共重合体、ビニルピロリドン/四級化ジメチルアミノエチルメタクリレート共重合体、ポリビニルピロリドン/アルキルアミノアクリレート共重合体、ポリビニルピロリドン/アルキルアミノアクリレート/ビニルカプロラクタム共重合体、ビニルピロリドン/メタクリルアミドプロピル塩化トリメチルアンモニウム共重合体、アルキルアクリルアミド/アクリレート/アルキルアミノアルキルアクリルアミド/ポリエチレングリコールメタクリレート共重合体、アジピン酸/ジメチルアミノヒドロキシプロピルエチレントリアミン共重合体(米国サンドス社製、カルタレチン)等の共重合体、特開昭53−139734号公報に記載されているカチオン性ポリマー、特開昭60−36407号公報に記載されているカチオン性ポリマー等が挙げられる。
このうち、すすぎ時の毛髪のベタつきやきしみ感を低減する観点から、カチオン化グアーガム、カチオン化タラガムおよびカチオン化ヒドロキシエチルセルロースからなる群から選択される1種以上を用いることが好ましい。
カチオン化ガラクトマンナンの市販品として、カチオン化フェヌグリークガムとしてはカチナールCF−100(東邦化学工業社製)が挙げられる。カチオン化グアーガムの市販品としては、ジャガーC−13S、ジャガーC−14S、ジャガーC−17等のジャガーシリーズ(ローディア社製、グアーヒドロキシプロピルトリアンモニウムクロリド)等が挙げられる。また、カチオン化タラガムの市販品としては、カチナールCTR−100、カチナールCTR−200(以上、東邦化学工業社製)等が挙げられる。また、カチオン化ローカストビーンガムの市販品としては、カチナールCLB−100(東邦化学工業社製、ローカストビーンヒドロキシプロピルトリモニウムクロリド)等が挙げられる。
また、他の両性界面活性剤として、ラウリルヒドロキシスルタイン等のスルタイン系界面活性剤等が挙げられる。
アルキルトリメチルアンモニウム塩としては、たとえば下記一般式で表されるものが挙げられる。
R22−N+(CH3)3 Z-
(上記式中、R22は炭素数12〜22のアルキル基を示し、Z-は塩化物イオン、臭化物イオン等のハロゲン化物イオンを示す。)
さらに具体的には、セチルトリメチルアンモニウムクロリド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロリド、ベヘニルトリメチルアンモニウムクロリドなどが挙げられる。
アルコキシトリメチルアンモニウム塩としては、たとえば下記一般式で表されるものが挙げられる。
R23−O−R24−N+(CH3)3 Z-
(上記式中、R23は炭素数12〜22のアルキル基を示し、R24はヒドロキシ基が置換していてもよいエチレン基またはプロピレン基を示し、Z-は上記と同じである。)
さらに具体的には、ステアロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、ステアロキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド、ステアロキシヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリドなどが挙げられる。
ジアルキルジメチルアンモニウム塩としては、たとえば下記一般式で表されるものが挙げられる。
(R25)2N+(CH3)2 Z-
(上記式中、R25はそれぞれ独立して炭素数12〜22のアルキル基またはベンジル基を示し、Z-は上記と同じである。)
さらに具体的には、ジステアリルジメチルアンモニウムクロリドなどが挙げられる。
アルキルジメチルアミンおよびその塩としては、たとえば下記一般式で表されるものおよびその塩が挙げられる。
R26−N(CH3)2
(上記式中、R26は炭素数12〜22のアルキル基を示す。)
さらに具体的には、ベヘニルジメチルアミンやステアリルジメチルアミンおよびそれらの有機酸塩が挙げられる。
アルコキシジメチルアミンおよびその塩としては、たとえば下記一般式で表されるものおよびその塩が挙げられる。
R27−O−R28−N(CH3)2
(上記式中、R27は炭素素数12〜22のアルキル基を示し、R28はエチレン基またはプロピレン基を示す。)
アルキルアミドジメチルアミンおよびその塩としては、たとえば下記一般式で表されるものおよびその塩が挙げられる。
R29−C(=O)NH−R30−N(CH3)2
(上記式中、R29は炭素数11〜21のアルキル基を示し、R30はエチレン基またはプロピレン基を示す。)
(I)ジメチルポリシロキサン
R31(CH3)2SiO−[(CH3)2SiO]k−Si(CH3)2R31
(上記式中、R31はそれぞれ独立してメチル基またはヒドロキシ基を示し、kは1〜20,000の数を示す。)
各種のアミノ変性シリコーンが使用できるが、特に平均分子量が約3,000〜100,000の、アモジメチコーン(Amodimethicone)の名称でCTFA辞典(米国、Cosmetic Ingredient Dictionary)第3版中に記載されているものが好ましい。市販品としては、SM 8704C(東レ・ダウコーニング社製)、DC 929(ダウ・コーニング社製)、KT 1989(GE東芝シリコーン社製)、8500 Conditioning Agent、DOW CORNING TORAY SS-3588、DOW CORNING TORAY SILSTYLE 104(東レ・ダウコーニング社製)等が挙げられる。
上記以外に、ポリエーテル変性シリコーン、メチルフェニルポリシロキサン、脂肪酸変性シリコーン、アルコール変性シリコーン、アルコキシ変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、フッ素変性シリコーン、環状シリコーン、アルキル変性シリコーン等が挙げられる。
ヒマシ油、カカオ油、ミンク油、アボガド油、オリーブ油、ヒマワリ油、椿油等のグリセリド類;
ミツロウ、鯨ロウ、ラノリン、カルナウバロウ等のロウ類;
セチルアルコール、オレイルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、2−オクチルドデカノール、グリセリン、ミリスチルアルコール、ベヘニルアルコール、セトステアリルアルコール等のアルコール類;
パルミチン酸イソプロピル、ミリスチン酸イソプロピル、ミリスチン酸オクチルドデシル、ラウリン酸ヘキシル、乳酸セチル、モノステアリン酸プロピレングリコール、オレイン酸オレイル、2−エチルヘキサン酸ヘキサデシル、イソノナン酸イソノニル、イソノナン酸トリデシル等のエステル類;
カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸、オレイン酸、ヤシ油脂肪酸、イソステアリル酸、イソパルミチン酸等の高級脂肪酸類;
その他イソステアリルグリセリルエーテル、ポリオキシプロピレンブチルエーテルなどが挙げられる。これらのうち、高級アルコール類が好ましく、特にミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、ヒマワリ油、椿油が好ましい。
なお、上記ヒドロキシカルボン酸に加えて、安息香酸等の芳香族カルボン酸を用いることもできる。
また、他のpH調整剤として、これら有機酸と合わせて、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、塩化アンモニウム等の塩基を用いてもよい。
パルプ、粉末セルロースの水分量は、赤外線水分計(ケット科学研究所社製、「FD−610」)を用いて測定した。測定温度120℃で、30秒間の重量変化率が0.1%以下となる点を測定の終点とした。
リガク社製「Rigaku RINT 2500VC X-RAY diffractometer」を用いて、以下の条件で測定した回折スペクトルのピーク強度から、前述の式(31)に基づいて算出した。
X線源:Cu/Kα−radiation、管電圧:40kV、管電流:120mA
測定範囲:2θ=5〜45°
測定サンプル:面積320mm2×厚さ1mmのペレットを圧縮して作成
X線のスキャンスピード:10°/min
得られた結晶化度が負の値をとった場合には、すべて結晶化度0%とした。
後述する製造例で得られたC−HPCを透析膜(分画分子量1000)により精製後、水溶液を凍結乾燥して精製C−HPCを得た。得られた精製C−HPCの塩素含有量(%)を元素分析によって測定し、C−HPC中に含まれるカチオン性基の数と対イオンである塩化物イオンの数を同数であると近似して、下記式(32)から、C−HPC単位質量中に含まれるカチオン化エチレンオキシ基(−CH(Y1)−CH(Y2)−O−)の量(a(モル/g))を求めた。
a(モル/g)=元素分析から求められる塩素含有量(%)/(35.5×100) (32)
b(モル/g)=ガスクロ分析から求められるヒドロキシプロポキシ基含有量(%)/(75.09×100) (33)
a=k/(162+k×K+m×58) (34)
b=m/(162+k×K+m×58) (35)
(上記式(34)および(35)中、kおよびKは、それぞれ、カチオン化エチレンオキシ基の置換度および式量を示し、mはプロピレンオキシ基の置換度を示す。)
(4−1)パルプおよび粉末セルロースの粘度平均重合度の測定
(i)測定用溶液の調製
メスフラスコ(100mL)に塩化第一銅0.5g、25%アンモニア水20〜30mLを加え、完全に溶解した後に、水酸化第二銅1.0g、および25%アンモニア水を加えて標線の一寸手前までの量とした。これを30〜40分撹拌して、完全に溶解した。その後、精秤したセルロースを加え、標線まで上記アンモニア水を満たした。空気の入らないように密封し、12時間、マグネチックスターラーで撹拌して溶解し、測定用溶液を調製した。添加するセルロース量を20〜500mgの範囲で変えて、異なる濃度の測定用溶液を調製した。
上記(i)で得られた測定用溶液(銅アンモニア溶液)をウベローデ粘度計に入れ、恒温槽(20±0.1℃)中で1時間静置した後、液の流下速度を測定した。種々のセルロース濃度(g/dL)の銅アンモニア溶液の流下時間(t(秒))とセルロース無添加の銅アンモニア水溶液の流下時間(t0(秒))から、下記式により相対粘度ηrを求めた。
ηr=t/t0
次に、それぞれの濃度における還元粘度(ηsp/c)を下記式により求めた。
ηsp/c=(ηr−1)/c
(上記式中、cはセルロース濃度(g/dL)である。)
さらに、還元粘度をc=0に外挿して固有粘度[η](dL/g)を求め、下記式により粘度平均重合度(DP)を求めた。
DP=2000×[η]
(iii)測定溶液の調製
精秤したセルロースの替わりに精秤したC−HPCを用いた点を除き、上記(i)の測定溶液の調製と同様にして測定溶液を調製した。
測定溶液の濃度としてセルロース換算濃度(g/dL)を用いた点を除き、上記(ii)の粘度平均重合度の測定と同様にして測定した。
ここで、セルロース換算濃度(ccell)とは、測定溶液1dL中に含まれるセルロース骨格部分の質量(g)をいい、下記計算式(36)で定義する。
ccell=u×162/(162+k×K+m×58) (36)
(式中、uは測定溶液の調製時に用いた精秤したC−HPCの質量(g)を示し、k、K、mは、それぞれ上記式(34)および(35)と同じ意味である。)
(1−1)チップ化工程
シート状木材パルプ(テンベック社製Biofloc HV10、平均重合度1508、結晶化度74%、水分含量7.6%)をシートペレタイザー(ホーライ社製、「SGG−220」)で処理して3〜5mm角のチップ状にした。
上記工程(1−1)で得られたチップ状パルプ2100gに、グリシジルトリメチルアンモニウムクロリド水溶液(阪本薬品工業社製、含水量20%、純度90%以上)(以下「GMAC」という。)1170g(セルロースのアンヒドログルコース単位(以下「AGU」という。)1モルあたり0.52モル相当量)をポリ袋中で混合した後、バッチ式振動ミル(中央化工機社製「FV−20」:容器全容積69L、ロッドとして、φ30mm、長さ600mm、断面形状が円形のSUS304製ロッド114本、充填率71%)に投入した。12分間粉砕処理(振動数60Hz、振幅8mm、温度10〜40℃)をおこない、セルロースとGMACの粉末状混合物を得た。
さらに、振動ミル内に粒状の水酸化ナトリウム284g(AGU1モルあたり0.6モル相当量)を投入した。同様の条件で120分間粉砕処理を行い、カチオン化セルロースを得た。
上記工程(1−2)で得られたカチオン化セルロース170gを、還流管を取り付けた1Lニーダー(入江商会社製、PNV−1型)に仕込み、70℃に昇温し、酸化プロピレン51g(AGU1モルあたり2.0モル相当量、関東化学社製、特級試薬)を撹拌しながら滴下して、酸化プロピレンが消費され還流が止むまで6時間反応をおこなった。
反応終了混合物をニーダーから取り出し、薄褐色の粗C−HPC粉末220gを得た。この粗C−HPC粉末10.0gを採取して乳酸で中和した。プロピレンオキシ基およびカチオン化エチレンオキシ基の置換度を求める目的で、中和物を透析膜(分画分子量1000)により精製後、水溶液の凍結乾燥を行い、精製C−HPC(1)を得た。
以上の工程における製造条件を表1に示す。
(2−1)チップ化工程
シート状木材パルプ(テンベック社製Biofloc HV+、平均重合度1770、結晶化度74%、水分含量7.0%)をシートペレタイザー(ホーライ社製、「SGG−220」)で処理して3〜5mm角のチップ状にした。
上記工程(2−1)で得られたチップ状パルプ100gに、GMAC58.5g(AGU1モルあたり0.2モル相当量)を乳鉢で混合した後、バッチ式振動ミル(中央化工機社製「MB−1」:容器全容積3.5L、ロッドとして、φ30mm、長さ218mm、断面形状が円形のSUS304製ロッド13本、充填率57%)に投入した。12分間粉砕処理(振動数20Hz、振幅8mm、温度30〜70℃)をおこない、セルロースとGMACの粉末状混合物を得た。
得られた粉状混合物に、48%水酸化ナトリウム水溶液10.3g(AGU 1モルあたり0.23モル相当量)を加えて乳鉢で混合した後、上記バッチ式振動ミルに投入した。同様の条件にて60分間粉砕処理を行い、カチオン化セルロースを得た。
上記工程(2−2)で得られたカチオン化セルロース127gを、製造例1で用いた還流管を取り付けた1Lニーダーに仕込み、70℃に昇温し、酸化プロピレン45g(AGU 1モルあたり2.8モル相当量)を撹拌しながら滴下して、酸化プロピレンが消費され還流が止むまで6時間反応をおこなって薄褐色の粗C−HPC粉末181.0gを得た。
この粗C−HPC粉末について、製造例1に準じて中和、精製、凍結乾燥を行い、精製C−HPC(2)を得た。得られた精製C−HPC(2)の平均重合度、カチオン化エチレンオキシ基の置換度およびプロピレンオキシ基の置換度を表1および表2に示した。
表3に示す配合にて水性毛髪洗浄剤を調製し、後述する方法で評価した。評価結果を表3にあわせて示す。なお、pHは水で20質量倍希釈したものの25℃での値である。また、表3中、配合を示す数値の単位は質量%である。
ストレートパーマ1回、ブリーチ2回処理を施した日本人女性の毛髪をダメージ毛髪とし、それぞれ10g(長さ15〜20cm、平均直径80μm)の毛髪束を、パネラー5名が次の方法で処理しながら官能評価を行った。
長さ25cm、幅5.5cm、重さ10gの人毛束を40℃の温水で軽く濯いだ後、余分な水分を取り去り、0.5gの水性毛髪洗浄剤を用いて約30秒間十分に泡立てた。その際、泡立ちの速さを以下の5段階基準で官能評価した。評価は5人で行い、その積算値を求めた。
5:泡立ちが速い
4:やや泡立ちが速い
3:普通と感じる
2:やや泡立ちが遅い
1:泡立ちが遅い
長さ25cm、幅5.5cm、重さ10gの人毛束を40℃の温水で軽く濯いだ後、余分な水分を取り去り、0.5gの水性毛髪洗浄剤を用いて約30秒間十分に泡立てた。その際、泡量の豊かさを以下の5段階基準で官能評価した。評価は5人で行い、その積算値を求めた。
5:泡量が多い
4:泡量がやや多い
3:泡量が普通と感じる
2:泡量がやや少ない
1:泡量が少ない
長さ25cm、幅5.5cm、重さ10gの人毛束を40℃の温水で軽く濯いだ後、余分な水分を取り去り、0.5gの水性毛髪洗浄剤を用いて約30秒間十分に泡立てた。その際、泡質の軽さを以下の5段階基準で官能評価した。評価は5人で行い、その積算値を求めた。
5:泡質が軽い
4:泡質がやや軽い
3:泡質が普通と感じる
2:泡質がやや重たい
1:泡質が重たい
長さ25cm、幅5.5cm、重さ10gの人毛束を40℃の温水で軽く濯いだ後、余分な水分を取り去り、0.5gの水性毛髪洗浄剤を用いて約30秒間十分に泡立てた。その際、洗髪時の手指の動かし易さを以下の5段階基準で官能評価した。評価は5人で行い、その積算値を求めた。
5:手指が動かし易い
4:手指がやや動かし易い
3:普通に動かせる
2:手指がやや動かしにくい
1:手指が動かしにくい
長さ25cm、幅5.5cm、重さ10gの人毛束を40℃の温水で軽く濯いだ後、余分な水分を取り去り、0.5gの水性毛髪洗浄剤を用いて約30秒間十分に泡立てた。その後、泡の付いた毛束を2L/minの流速の40℃のお湯で濯ぎ中のヌルつきのなさを以下の5段階基準で官能評価した。評価は5人で行い、その積算値を求めた。
5:ヌルつきを感じない
4:ヌルつきをあまり感じない
3:ヌルつきは普通に感じる
2:ヌルつきをやや感じる
1:ヌルつきを感じる
長さ25cm、幅5.5cm、重さ10gの人毛束を40℃の温水で軽く濯いだ後、余分な水分を取り去り、0.5gの水性毛髪洗浄剤を用いて約30秒間十分に泡立てた。その後、泡の付いた毛束を2L/minの流速の40℃のお湯で濯ぎながら、泡切れの良さを以下の5段階基準で官能評価した。評価は5人で行い、その積算値を求めた。
5:泡切れが良い
4:泡切れがやや良い
3:泡切れが普通と感じる
2:泡切れがやや良くない
1:泡切れが良くない
長さ25cm、幅5.5cm、重さ10gの人毛束を40℃の温水で軽く濯いだ後、余分な水分を取り去り、0.5gの水性毛髪洗浄剤を用いて約30秒間十分に泡立てた。その後、泡の付いた毛束を2L/minの流速の40℃のお湯で濯ぎながら、残留感のなさを以下の5段階基準で官能評価した。評価は5人で行い、その積算値を求めた。
5:残留感を感じない
4:残留感をあまり感じない
3:普通と感じる
2:残留感をやや感じる
1:残留感を感じる
*2 ポリオキシエチレン(2)ラウリルエーテル硫酸ナトリウム:エチレンオキシド質量平均付加モル数2
*3 C−HPC(1):上記一般式(1)で示されるC−HPCにおいて、カチオン化エキレンオキシ基の置換度(k)が0.3、プロピレンオキシ基の置換度(m)が1.3(製造例1で得られたもの。表2記載。)
*4 C−HPC(2):上記一般式(1)で示されるC−HPCにおいて、カチオン化エキレンオキシ基の置換度(k)が0.3、プロピレンオキシ基の置換度(m)が1.0(製造例2で得られたもの。表2記載。)
*5 2−エチルヘキシルグリセリルエーテル:プロピレンの3量体をオキソ法により転換したアルコール由来のもの
*6 イソデシルグリセリルエーテル:プロピレンの3量体をオキソ法により転換したアルコール由来のもの
*7 HPC(ヒドロキシプロピルセルロース):原料名「HPC−M」(製造元:日本曹達社製)
*8 C−HEC(カチオン化ヒドロキシエチルセルロース):原料名「ポイズ C−80M 」(製造元:花王社製)
*9 カチオン化グアーガム:ジャガーC−13S(ローディア社製)
*10 ジメチルポリシロキサンエマルション:粘度(10000mm2/s)/(10mm2/s)=95/5の混合物、平均粒子径4.0μm、ジメチルポリシロキサン60質量%)
以下に示す組成の水性毛髪洗浄剤を、常法により調製し評価した。なお、pHは各組成物を水で20質量倍希釈し、25℃で測定した値である。
(質量%)
ラウリルエーテル(1)硫酸アンモニウム 12.5%
(花王社製:エマール125A)
C−HPC(1)(製造例1) 0.3%
ラウリルヒドロキシスルタイン 1.7%
(花王社製:アンヒトール20HD)
ラウリン酸 0.4%
(花王社製:ルナックL−98)
リンゴ酸(50%溶液) 0.75%
イソデシルグリセリルエーテル 1.7%
エチレングリコールジステアリル 1.6%
カチオン化グアーガム 0.3%
(ローディア社製:ジャガーC−14S)
ジメチルポリシロキサン 0.5%
ポリプロピレン(7)グリコール(分子量420) 0.1%
(アデカ社製:アデカカーポールDL−30)
グリチルリチン酸ジカリウム 0.1%
安息香酸ナトリウム 0.1%
エタノール 0.3%
塩化ナトリウム 0.4%
ユーカリエキス 0.1%
カモミラエキス 0.05%
パンテノール 0.05%
シルクエキス 0.05%
アロエエキス 0.05%
海藻エキス 0.05%
オレンジ油 0.05%
水酸化カリウム 適量
香料 適量
精製水 残量
(質量%)
ラウリルエーテル(1)硫酸アンモニウム 12.5%
(花王社製:エマール125A)
C−HPC(1)(製造例1) 0.3%
イソデシルグリセリルエーテル 1.7%
ラウリルヒドロキシスルタイン 1.0%
(花王社製:アンヒトール20HD)
ラウリン酸アミドプロピルベタイン 0.8%
(花王社製:アンヒトール20AB)
ラウリン酸 0.4%
(花王社製:ルナックL−98)
リンゴ酸(50%溶液) 0.75%
エチレングリコールジステアリル 1.6%
カチオン化セルロース 0.3%
(花王社製:ポイズM−80)
ポリプロピレン(7)グリコール(分子量420) 0.1%
(アデカ社製:アデカカーポールDL−30)
塩化ジメチルジアリルアンモニウム・アクリルアミド共重合体液 0.2%
(ルビゾール社製:マーコート550)
グリチルリチン酸ジカリウム 0.1%
ジメチルポリシロキサン 0.3%
安息香酸ナトリウム 0.1%
エタノール 0.3%
塩化ナトリウム 0.4%
ユーカリエキス 0.1%
カモミラエキス 0.05%
パンテノール 0.05%
シルクエキス 0.05%
アロエエキス 0.05%
海藻エキス 0.05%
オレンジ油 0.05%
水酸化カリウム 適量
香料 適量
精製水 残量
(質量%)
ラウリルエーテル(1)硫酸アンモニウム 12.5%
(花王社製:エマール125A)
C−HPC(1)(製造例1) 0.3%
イソデシルグリセリルエーテル 1.7%
ラウリルヒドロキシスルタイン 1.7%
(花王社製:アンヒトール20HD)
ラウリン酸 0.4%
(花王社製:ルナックL−98)
リンゴ酸 (50%溶液) 0.2%
ジンクピリチオン 1.0%
エチレングリコールジステアリル 1.6%
カチオン化セルロース 0.3%
(花王社製:ポイズM80)
ポリプロピレン(7)グリコール(分子量420) 0.1%
(アデカ社製:アデカカーポールDL−30)
グリチルリチン酸ジカリウム 0.1%
ジメチルポリシロキサン 0.5%
安息香酸ナトリウム 0.1%
エタノール 0.3%
塩化ナトリウム 0.4%
水酸化カリウム 適量
香料 適量
精製水 残量
(質量%)
ラウリルエーテル(1)硫酸アンモニウム 12.5%
(花王社製:エマール125A)
C−HPC(1)(製造例1) 0.3%
イソデシルグリセリルエーテル 1.7%
ラウリルヒドロキシスルタイン 1.7%
(花王社製:アンヒトール20HD)
ラウリン酸 0.4%
(花王社製:ルナックL−98)
リンゴ酸(50%溶液) 0.75%
エチレングリコールジステアリル 1.6%
ピロクトンオラミン 0.5%
(ローディア社製: オクトピロックス)
カチオン化グアーガム 0.3%
(ローディア社製: ジャガーC−14S)
PPG−7 0.1%
(アデカ社製: アデカカーポールDL−30)
グリチルリチン酸ジカリウム 0.1%
ジメチルポリシロキサン 0.5%
安息香酸ナトリウム 0.1%
エタノール 0.3%
塩化ナトリウム 0.4%
水酸化カリウム 適量
香料 適量
精製水 残量
<1>
次の成分(A)、(B)、(C)および水を含有し:
(A)アニオン界面活性剤、
(B)カチオン化ヒドロキシプロピルセルロース、
(C)炭素数4〜12のアルキル基または炭素数4〜12のアルケニル基を有するモノアルキルグリセリルエーテルまたはモノアルケニルグリセリルエーテル、
前記成分(B)が、下記一般式(1)で表されるアンヒドログルコース由来の主鎖を有し、かつカチオン化エチレンオキシ基の置換度が0.01〜2.9であり、プロピレンオキシ基の置換度が0.1〜4.0である、水性毛髪洗浄剤。
<2>
前記(B)成分の含有量が、当該水性毛髪洗浄剤全体に対して0.01〜10質量%である、前記<1>に記載の水性毛髪洗浄剤。
<3>
前記成分(A)に対する前記成分(B)の質量割合が、成分(B)/成分(A)=0.0005〜0.5である、前記<1>または<2>に記載の水性毛髪洗浄剤。
<4>
前記成分(C)に対する前記成分(B)の質量割合が、成分(B)/成分(C)=0.002〜50である、前記<1>乃至<3>いずれか一つに記載の水性毛髪洗浄剤。
<5>
前記成分(A)の含有量が、当該水性毛髪洗浄剤全体に対して3〜20質量%である、前記<1>乃至<4>いずれか一つに記載の水性毛髪洗浄剤。
<6>
前記成分(C)の含有量が、当該水性毛髪洗浄剤全体に対して0.01〜5質量%である、前記<1>乃至<5>いずれか一つに記載の水性毛髪洗浄剤。
<7>
前記成分(A)の含有量が5〜18質量%、前記成分(B)の含有量が0.02〜5質量%、前記成分(C)の含有量が0.05〜4質量%である、前記<1>乃至<6>いずれか一つに記載の水性毛髪洗浄剤。
<8>
前記成分(A)が、下記一般式(11)で表される一種以上:
R11O(CH2CH2O)uSO3M (11)
(上記一般式(11)中、R11は炭素数10〜18のアルキル基またはアルケニル基を示し、Mはアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウム、アルカノールアミンまたは塩基性アミノ酸を示し、uは質量平均で0.5〜5の数を示す。)である、前記<1>乃至<7>いずれか一つに記載の水性毛髪洗浄剤。
<9>
前記成分(C)が、炭素数8〜10のアルキル基または炭素数8〜10のアルケニル基を有するモノアルキルグリセリルエーテルまたはモノアルケニルグリセリルエーテルである、前記<1>乃至<8>いずれか一つに記載の水性毛髪洗浄剤。
<10>
前記一般式(1)中のR1、R2およびR3のいずれについても、前記一般式(2)において、pおよびqが0または1である、前記<1>乃至<9>いずれか一つに記載の水性毛髪洗浄剤。
<11>
前記一般式(2)中のY1およびY2のいずれについても、前記一般式(3)において、R4、R5およびR6が、それぞれ独立にメチル基またはエチル基である、前記<1>乃至<10>いずれか一つに記載の水性毛髪洗浄剤。
<12>
さらに、水で20質量倍希釈時のpH(25℃)が、2〜5である、前記<1>乃至<11>いずれか一つに記載の水性毛髪洗浄剤。
<13>
さらに、ヒドロキシモノカルボン酸またはジカルボン酸を、0.01〜5質量%含有する、前記<1>乃至<12>いずれか一つに記載の水性毛髪洗浄剤。
<14>
前記成分(B)が、下記第一および第二工程を含む製造方法により得られるカチオン化ヒドロキシプロピルセルロースである、前記<1>乃至<13>いずれか一つに記載の水性毛髪洗浄剤:
第一工程:パルプにカチオン化剤を添加して粉砕機処理による低結晶化をおこない、その後塩基を添加して粉砕機処理による低結晶化をおこないながらパルプとカチオン化剤の反応をおこなってカチオン化セルロースを得る工程、
第二工程:前記第一工程で得られたカチオン化セルロースと酸化プロピレンとを反応させてカチオン化ヒドロキシプロピルセルロースを得る工程。
Claims (7)
- 次の成分(A)、(B)、(C)および水を含有し:
(A)ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩及びアルキルエーテルカルボン酸塩から選ばれるアニオン界面活性剤、
(B)カチオン化ヒドロキシプロピルセルロース、
(C)炭素数4〜12のアルキル基または炭素数4〜12のアルケニル基を有するモノアルキルグリセリルエーテルまたはモノアルケニルグリセリルエーテル、
前記成分(B)が、下記一般式(1)で表されるアンヒドログルコース由来の主鎖を有し、かつカチオン化エチレンオキシ基の置換度が0.01〜2.9であり、プロピレンオキシ基の置換度が0.1〜4.0であり、
前記成分(A)に対する前記成分(B)の質量割合が、成分(B)/成分(A)=0.001〜0.1である、水性毛髪洗浄剤。
- 前記(B)成分の含有量が、当該水性毛髪洗浄剤全体に対して0.01〜10質量%である、請求項1に記載の水性毛髪洗浄剤。
- 前記成分(A)の含有量が、当該水性毛髪洗浄剤全体に対して3〜20質量%である、請求項1または2に記載の水性毛髪洗浄剤。
- 前記成分(C)に対する前記成分(B)の質量割合が、成分(B)/成分(C)=0.002〜50である、請求項1または2に記載の水性毛髪洗浄剤。
- 前記成分(C)の含有量が、当該水性毛髪洗浄剤全体に対して0.01〜5質量%である、請求項1乃至4いずれか一項に記載の水性毛髪洗浄剤。
- 前記一般式(1)中のR1、R2およびR3のいずれについても、前記一般式(2)において、pおよびqが0または1である、請求項1乃至5いずれか一項に記載の水性毛髪洗浄剤。
- 前記一般式(2)中のY1およびY2のいずれについても、前記一般式(3)において、R4、R5およびR6が、それぞれ独立にメチル基またはエチル基である、請求項1乃至6いずれか一項に記載の水性毛髪洗浄剤。
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