JP6005148B2 - エマルション重合によるポリアクリレートの調製 - Google Patents

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Description

本発明は、エマルション重合によるカルボキシル基含有ポリマーの製造方法、および、この方法により得られるポリマーの例えば増粘剤としての使用に関する。さらに、本発明は、前記方法により得られる増粘剤分散体、および紙加工片、繊維用プリントペースト、薬物、化粧品調製物、洗剤、洗浄組成物または食品のレオロジーを修正するためのその使用に関する。
EP13836には、(i)20〜69.5重量%の(メタ)アクリル酸、(ii)0.5〜25重量%の、式:CH=C(R)-C(O)−O−(CHCHO)−R〔式中、RはHまたはCHであり、nは少なくとも2であり、かつRはC-C30−アルキル基である〕で示されるモノマー、および(iii)少なくとも30重量%のC−C−アルキル(メタ)アクリレートを含むエマルションコポリマーが開示されている。
アルカリで中和後、これらのコポリマーはコーティング組成物、洗剤等の増粘剤として機能する。
WO99/65958には、不飽和カルボン酸の反応生成物、モノエチレン性不飽和モノマーの反応生成物および疎水性アルコキシル化マクロモノマーの反応生成物を含むアルカリ溶解性増粘剤が記載されている。前記モノエチレン性不飽和モノマーはメチル基を含み、好ましくはメチルアクリレートである。これらのポリマーは、ちょうど4.5〜6.0のpHで溶解性になるといわれているため、化粧品用に適している。
WO2006/016035は、着色水性調製物における増粘剤としての水溶性アクリルポリマーの使用に関する。前記アクリルポリマーは、カルボキシル部分を有するエチレン性不飽和モノマー、エチレン性不飽和非イオン性モノマーおよびエチレン性不飽和オキシアルキル化モノマーからなり、10〜24個の炭素原子を有する非芳香族分枝鎖により末端化されている。
WO2009/062994は、
a)少なくとも1つのエチレン性不飽和カルボン酸、および
b)少なくとも1つのエチレン性不飽和疎水性モノマー
を含むモノマー組成物に由来する水性増粘剤分散体の製造方法であって、
(i)10〜80重量%、好ましくは40〜70重量%のモノマー組成物から、少なくとも部分的に重合されたプレエマルションを調製し、かつ
(ii)少なくとも部分的に重合されたプレエマルションに残りのモノマー組成物を全て加え、フリーラジカル重合を開始する方法に関する。
従来のエマルション重合手段による比較的多量のカルボキシル基を含むポリマーの調製は、反応空間において凝固や壁面沈着の形成を生じることが多く、その結果、この製造方法は一般的に著しく妨げられる。
微細凝固または小片とも呼ばれる微細化した凝固の形成は、とりわけ、分散体のワークアップで用いるフィルターの閉塞を生じる。液状分散体において小片は肉眼では見ることができず、通常、一般的な濾過では分離することができない。これらの小片は、例えば、化粧品の製造などの分散のさらなる工程で悪影響を及ぼす。
欧州特許出願第13836号明細書 国際公開第99/65958号パンフレット 国際公開第2006/016035号パンフレット 国際公開第2009/062994号パンフレット
したがって、本発明の課題は、前記欠点を有しない方法を提供することであった。
本発明のさらなる課題は、pH>7、好ましくはpH>8で水性媒体に、1リットルあたり少なくとも1gの濃度、好ましくは1リットルあたり少なくとも10gの濃度で、人の眼で見て透明であり、目に見える濁りなく溶解するレオロジー修正特性を有するポリマーを提供することであった。
本発明のさらなる課題は、透明ゲルを調製し得るレオロジー修正特性を有するポリマーを提供することであった。
これらの課題は、重合された状態で、
a)M1a+M2a=30〜70重量%の、(メタ)アクリル酸とC-C−アルコールのエステル、
b)M1b+M2b=30〜70重量%の(メタ)アクリル酸、
c)M1c+M2c=0.1〜20重量%の、少なくとも1つのC-C30基で置換されたモノマー、
d)M1d+M2d=0〜20重量%の、a)〜c)とは異なるモノマー、
を含むポリマーの、第1重合段階と第2重合段階とを含むエマルション重合による製造方法であって、
M1b/M1a0.4 および
M1b/M1a<M2b/M2a および
Figure 0006005148
〔式中、M1iは、第1重合段階の間、反応空間に存在するモノマーa)〜d)の各重量分率であり、M2iは、第2重合段階の間に加えられるモノマーa)〜d)の各重量分率である〕であり、かつ
全重量分率の合計
Figure 0006005148
である方法により達成される。
図1は、塩安定性を試験するための実験用装置を示す。
モノマーa)
使用するモノマーa)は、(メタ)アクリル酸とC−C−アルコールのエステルである。C-C−アルキル(メタ)アクリレートは、好ましくは、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレートおよびそれらの任意の所望する混合物から選択される。
メチル(メタ)アクリレートおよびエチル(メタ)アクリレートが特に好ましく、エチルアクリレートが非常に特に好ましい。
好ましくは、a)は、少なくとも50重量%、特に好ましくは少なくとも80重量%、特に少なくとも90重量%のエチルアクリレートから構成される。本発明の一実施態様において、a)は、エチルアクリレートであり、またはエチルアクリレートを含む。
第1重合段階で用いられるモノマーa)の重量分率は、本発明の方法において重合される全モノマーの総重量に基づいてM1aとして記載される。
第2重合段階で用いられるモノマーa)の重量分率は、本発明の方法において重合される全モノマーの総重量に基づいてM2aとして記載される。
モノマーa)の総重量分率は、本発明の方法において重合される全モノマーの総重量に基づいてM1a+M2aとして記載され、M1a+M2a=30〜70重量%、好ましくは30〜60重量%、特に好ましくは40〜50重量%の範囲である。
モノマーb)
(メタ)アクリル酸はモノマーb)として使用される。本発明において用語「(メタ)アクリル酸」には、アクリル酸、メタクリル酸およびそれらの混合物が含まれる。本発明における用語(メタ)アクリル酸には、中性のおよび中和されたアニオン性の(メタ)アクリル酸のいずれもが含まれる。
好ましくは、b)は、少なくとも50重量%、特に好ましくは少なくとも80重量%、特に少なくとも90重量%のメタクリル酸から構成される。本発明の一実施態様において、b)はメタクリル酸であり、またはメタクリル酸を含む。
第1重合段階で用いられるモノマーb)の重量分率は、本発明の方法において重合される全モノマーの総重量に基づいてM1bとして記載される。
第2重合段階で用いられるモノマーb)の重量分率は、本発明の方法において重合される全モノマーの総重量に基づいてM2bとして記載される。
モノマーb)の総重量分率は、本発明の方法において重合される全モノマーの総重量に基づいてM1b+M2bとして記載され、M1b+M2b=30〜70重量%、好ましくは30〜60重量%、特に好ましくは40〜50重量%の範囲である。
c)少なくとも1つのC−C30基で置換されたモノマー
本発明の方法により調製されたポリマーは、重合された状態で、0.1〜20重量%、好ましくは0.1〜10重量%、特に好ましくは0.5〜7.5重量%の、少なくとも1つのC−C30基で置換されたモノマーc)を含む。
モノマーc)は、好ましくは、一般式c1)およびc2)のモノマーから選択される。
Figure 0006005148
Figure 0006005148
式中、
kおよびlは、互いに独立して、0〜1000の範囲であり、k+lの合計は少なくとも5であり、
は水素またはC−C−アルキル基、好ましくはメチル基であり、
はC−C30−アルキル、C−C30−アルケニルまたはC−C30−アルキルアリール基であり、
XはOまたはNR10〔式中、R10は、H、アルキル、アルケニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリールまたはヘタリールから選択される〕である。
本発明の好ましい実施態様において、モノマーc)は、C-C30-アルキル置換モノマーから選択される。
少なくとも1つのエチレンオキシド残基(EO)または少なくとも1つのプロピレンオキシド残基(PO)のいずれかがc1)のXまたはc2)のOに直接結合する。好ましくは、少なくとも1つのEOがXおよびOに直接結合する。
本発明の一実施態様において、モノマーc1)は、(メタ)アクリル酸(すなわち式(c1)中のRはHまたは好ましくはCHである)とアルコキシル化アルコールとのエステルである。
適するアルコキシル化アルコールは、例えば、天然由来のまたはアルミニウムアルキル触媒の存在下、エチレンのチーグラービルドアップ反応由来のアルコキシル化直鎖アルコールである。適する直鎖アルコールの例は、直鎖C−C30−アルコール、特にC12−C30−アルコールである。挙げ得る特に好ましいアルコールは以下のアルコールである:
n−ドデカノール、n−テトラデカノール、n−ヘキサデカノール、n-オクタデカノール、n−エイコサノール、n−ドコサノール、n−テトラコサノール、n−ヘキサコサノール、n-オクタコサノールおよび/またはn−トリアコンタノール、ならびに前記アルコールの混合物、例えばNAFOL(登録商標)22+などのNAFOL(登録商標)グレード(Sasol)。
−オキソアルコール、例えばイソオクタノール、イソノナノール、イソデカノール、イソウンデカノール、イソトリデカノール(例えば、Exxal(登録商標)グレード7、8、9、10、11、13)。
−2位で分岐したアルコール; いわゆるゲルベ反応による第1級アルコールの二量化により入手し得る当業者に公知のゲルベアルコールがある。本発明において挙げ得る特に好ましいアルコールは、Isofol(登録商標)12(Sasol)、Rilanit(登録商標)G16(Cognis)である。
−オリゴマー化オレフィンによるフリーデルークラフツアルキル化により得られ、芳香族環および飽和炭化水素基を含むアルコール。本発明において挙げ得る特に好ましいアルコールは、i−オクチルフェノールおよびi-ノニルフェノールである。
− EP761780A2、第4頁の一般式(4):
Figure 0006005148
で示されるアルコール、またはEP761780A2、第4頁の一般式(5):
Figure 0006005148
で示されるアルコール。式中、R、R、RおよびRは互いに独立して、EP761780A2、第4頁、第45〜58行に記載される意味を有する;好ましくはR、R、RおよびRは互いに独立して、少なくとも4個の炭素原子を有するアルキル基であり、アルコール中の炭素原子の総数は最大30であり、Rは、例えば、−CH−、−CH−CH−、−CH−CH(CH)−などのアルキレン基である。本発明においては、例えば2−デシル−1−テトラデカノールを適当なアルコールとして特定し得る。
一実施態様において、少なくとも1つのc)は、エトキシル化C−C30−、好ましくはC12−C30−、特にC16−C22−脂肪アルコールの混合物の(メタ)アクリル酸エステルである。
一実施態様において、少なくとも1つのc)は、エトキシル化C−C30−、好ましくはC12−C30−、特にC16−C22−脂肪アルコールの混合物の(メタ)アクリル酸エステルであり、それぞれ、エトキシル化アルコールは20〜30のEO残基を含む。
本発明の一実施態様において、c)は、25molのエチレンオキシドでエトキシル化されたC16−C18−脂肪アルコールのメタクリル酸エステル(「C16-18−アルキル−PEG1100メタクリレート」とも称される)である、またはこれを含む。このようなC16−18−アルキル−PEG1100メタクリレートは、例えばPlex(登録商標)6877−O(メチルメタクリレート中25重量%濃度調製物)またはLutencryl(登録商標)250(メタクリル酸50重量%濃度溶液)またはVISIOMER(登録商標)C18 PEG 1105 MAとして、商業的に入手可能である。
本発明の一実施態様において、c)は、例えば、Sipomer(登録商標)BEMとして商業的に入手可能な、25molのエチレンオキシドでエトキシル化されたC18−C22−脂肪アルコールのメタクリル酸エステル(「ベヘネス−25メタクリレート」、CAS No.115047−92−2とも称される)であり、またはこれを含む。
本発明のさらなる実施態様において、c)は、少なくとも2つの異なる、エトキシル化C−C30−、好ましくはエトキシル化C12−C30−、特にエトキシル化C16−C22−脂肪アルコールの(メタ)アクリル酸エステルを含む。
本発明は、重合された状態で、c)0.1〜20重量%の、(メタ)アクリル酸と一般式(I):
H−(O−CHR−CH−O−C2y+1 (I)
〔式中、xは10〜50の整数であり、yは12〜30の整数であり、RはHおよびCHから選択される〕
で示される少なくとも1つのアルコールとのエステルが存在する本発明の方法も提供する。
好ましくは、本発明の方法は、c)が少なくとも2つの異なる式(I)のモノマーを含む方法である。特に好ましくは、本発明の方法は、yが16〜22の整数である方法である。
別の適するモノマーc)は、式中のRがHまたは好ましくはメチルであり、XがOであり、kおよびlが同時に0であり、RがC−C20−アルキルアリールまたは好ましくはC−C20−アルキルである一般式c1)の化合物である。
そのようなモノマーa3)の例は、n−オクチル(メタ)アクリレート、1,1,3,3−テトラメチルブチル(メタ)アクリレート、2−エチルへキシル(メタ)アクリレート、n−ノニル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、n−ウンデシル(メタ)アクリレート、イソウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ミリスチル(メタ)アクリレート、ペンタデシル(メタ)アクリレート、パルミチル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、アラキニル(メタ)アクリレート、ベヘニル(メタ)アクリレート、リグノセレニル(メタ)アクリレート、セロチニル(メタ)アクリレート、メリシニル(メタ)アクリレート、パルミトレイニル(メタ)アクリレート、オレイル(メタ)アクリレート、リノリル(メタ)アクリレート、リノレニル(メタ)アクリレートおよびそれらの混合物である。
第1重合段階で用いられるモノマーc)の重量分率は、本発明の方法において重合される全モノマーの総重量に基づいてM1cとして記載される。
第2重合段階で用いられるモノマーc)の重量分率は、本発明の方法において重合される全モノマーの総重量に基づいてM2cとして記載される。
モノマーc)の総重量分率は、本発明の方法において重合される全モノマーの総重量に基づいてM1c+M2cとして記載され、M1c+M2c=0.1〜20重量%、好ましくは0.1〜15重量%、特に好ましくは0.5〜7.5重量%の範囲である。
M1cは、好ましくは最大0.1*(M1c+M2c)であり、より好ましくは最大0.01*(M1c+M2c)であり、特に0である。したがって、好ましくは、c)の重量分率のほとんどまたは全ては、第2重合段階で重合される。
モノマーd)
本発明により得られるポリマーは、重合された状態で、任意に0〜20重量%の、a)〜c)とは異なるさらなるモノマーd)を含む。
原則として、適するモノマーd)は、商業的に入手可能な全てのラジカル重合性化合物である。特に、適するモノマーd)は、1つを超えるラジカル重合性二重結合を含む架橋化合物である。
第1重合段階で用いられるモノマーd)の重量分率は、本発明の方法において重合される全モノマーの総重量に基づいてM1dとして記載される。
第2重合段階で用いられるモノマーd)の重量分率は、本発明の方法において重合される全モノマーの総重量に基づいてM2dとして記載される。
モノマーd)の総重量分率は、本発明の方法において重合される全モノマーの総重量に基づいてM1d+M2dとして記載され、M1d+M2d=0〜20重量%、好ましくは0〜10重量%、特に好ましくは0.1〜7.5重量%の範囲である。
本発明の方法は、好ましくはエマルション重合である。エマルション重合自体は、当分野において長い間公知の、水相でポリマーを調製するための方法であり、ここでさらなる説明は必要ない。本発明の方法は、時間的に第1重合段階の後第2重合段階が開始する2つの重合段階を含む。
第1重合段階は、
1.1)M1a、M1b、M1cおよびM1dのモノマー部分、水、任意にさらなる成分、好ましくは少なくとも1つの表面活性剤を含むいわゆる初期充填分を準備すること、
1.2)1.1)で得られた混合物を30〜120℃、好ましくは40〜90℃の範囲の温度まで加熱すること、
1.3)重合開始剤を添加すること
を含む。
第2重合段階は、第1重合段階の工程1.3)の後に開始され、
2.1)M2a、M2b、M2cおよびM2dのモノマー部分を1.3)で得られた反応混合物に添加すること、および
2.2)2.1)で得られた反応混合物の後処理(例えば、残留モノマーの削減、濾過、少なくとも部分的な中和など)
を含む。
工程2.1)で行われる、1.3)で得られた反応混合物へのM2a、M2b、M2cおよびM2dのモノマー部分の添加は、本発明に従う種々の方法により行うことができる:
−時間的空間様相的に、モノマーを互いに別々の供給物として加えることができ、この別個の供給は、同時にまたは交互に開始および終了することができる;
−モノマーの一部を混合物として一緒に加え、別の供給において残りの部分を同時にまたは交互に加えることができる;
−モノマーを混合物として一緒に一度の供給において加えることができる。
本発明の好ましい実施態様は、全部分量M2iを含む混合物、したがって
Figure 0006005148
を一緒におよび同時に一度の供給において加える本発明の方法である。この混合物は、特に好ましくは、全モノマー部分量M2iおよび少なくとも1つの表面活性剤を含む水性エマルションである。
本発明によれば、下記がモノマーa)およびb)の適切な量比である:
M1b/M1a0.4およびM1b/M1a<M2b/M2a。
さらに、M1a、M2a、M1bおよびM2bは、それぞれ0より大きい。好ましくは、M1b/M1aは0.5であり、より好ましくは0.6である。
本発明によれば、重合すべき全モノマーの最大40重量%、好ましくは最大25重量%、特に好ましくは最大12重量%が、第1重合段階の反応空間に存在している。すなわち、
Figure 0006005148
好ましくは25重量%、特に好ましくは12重量%である。
本発明の一実施態様は、重合された状態で、
a)M1a+M2a=30〜50重量%の、(メタ)アクリル酸とC-C-アルコールとのエステル、
b)M1b+M2b=30〜50重量%の(メタ)アクリル酸、
c)M1c+M2c=0.1〜20重量%の、少なくとも1つのC-C30基で置換されたモノマー、
M1d+M2d=0〜20重量%の、a)〜c)とは異なるモノマー
を含むポリマーの、第1重合段階と第2重合段階を含むエマルション重合による製造方法であり、
M1b/M1a0.6および
M1b/M1a<M2b/M2aおよび
Figure 0006005148
〔式中、M1iは、第1重合段階の間、反応空間に存在するモノマーa)〜d)の各重量分率であり、M2iは、第2重合段階の間に加えられるモノマーa)〜d)の各重量分率である〕であり、かつ
全重量分率の合計
Figure 0006005148
である方法である。
本発明の方法は、好ましくは、pH<7、より好ましくはpH<5、特にpH<3で行われる。
重合は、好ましくは熱活性化開始剤またはレドックス開始剤により開始される。熱活性化開始剤の使用が特に好ましい。
適する熱活性化ラジカル開始剤は、主にパーオキシ型およびアゾ型のものである。これらとしては、とりわけ過酸化水素、過酢酸、t−ブチルヒドロパーオキシド、di−t−ブチルパーオキシド、ジベンゾイルパーオキシド、ベンゾイルヒドロパーオキシド、2,4-ジクロロベンゾイルパーオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ビス(ヒドロパーオキシ)ヘキサン、過安息香酸、t−ブチルパーオキシピバレート、t−ブチルパーアセテート、ジラウロイルパーオキシド、ジカプリロイルパーオキシド、イステアロイルパーオキシド、ジベンゾイルパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ドデシルパーオキシカーボネート、ジエイコシルパーオキシカーボネート、ジ−t−ブチルパーベンゾエート、アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウムおよび過リン酸ナトリウムが挙げられる。
本発明によれば、過硫酸(パーオキソ二硫酸)、特に過硫酸ナトリウムの使用が好ましい。
エマルション重合を行う場合、重合反応を開始するのに適切な量で開始剤を使用する。開始剤は、通常、重合すべきモノマーの総重量に基づいて、約0.01〜3重量%の量で使用される。開始剤の量は、重合すべきモノマーの総重量に基づいて、好ましくは約0.05〜2重量%、特に0.1〜1重量%である。
本発明の一実施態様においては、適当な量の開始剤を第1重合段階で初期充填分に加える。
本発明の方法は、通常、アニオン性および/または非イオン性乳化剤の存在下で行う。アニオン性乳化剤の典型例は、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、硫酸トリデシルナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム塩およびアルキルアリールポリエーテルスルホネートのナトリウム塩であり、非イオン性乳化剤の典型例は、例えば、アルキルアリールポリエーテルアルコールおよびエチレンオキシド-プロピレノキシドコポリマーである。
好ましい乳化剤は、一般式:R−O−(CH−CHR’−O)−X〔式中、RはC-C30−アルキルであり、R’は水素またはメチルであり、Xは水素またはSOMであり、Mは水素またはアルカリ金属であり、nは2〜100の数である〕を有する。
本発明により得られるポリマー分散体に化学的脱臭を施すことができる。化学的脱臭のために、実際のエマルション重合の終了に向かってさらなる開始剤(例えばレドックス開始剤)を加える。化学的脱臭に適するレドックス開始剤は、酸化成分として、例えば少なくとも1つの有機過酸および/またはヒドロパーオキシド、例えば過酸化水素、tert−ブチルパーオキシド、クメンヒドロパーオキシド、ピナンヒドロパーオキシド、ジイソプロピルフェニルヒドロパーオキシド、ジベンゾイルパーオキシド、ジラウロイルパーオキシドおよびジアセチルパーオキシドなどを含み、還元成分として、例えば、亜硫酸アルカリ金属塩、アスコルビン酸、アセトン重亜硫酸付加物および/またはヒドロキシメタンスルフィン酸のアルカリ金属塩を、鉄(II)塩の場合、好ましくは複合体の状態で含み、触媒として添加することができる。
本発明に従って得られるポリマー分散体は、通常、20〜60重量%、特に約30〜40重量%の固形分を有する。
中和されていない状態において、本発明に従って得られるポリマーは比較的低い粘度を有する。したがって、このポリマーは取扱い易く、問題なく投入またはポンプ輸送することができる。例えば5を超えるpH、好ましくは6を超えるpH、特に8〜10のpHへ中和することにより、このコポリマーは溶解性になり、水性媒体の粘度は著しく増加する。これに関して、好ましくは50mol%を超える酸基が中和される。適当な中和剤は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、アミン、例えばトリエチルアミン、トリエタノールアミン、モノエタノールアミンおよび他のアルカリ性物質である。
本発明の非中和分散体は、非常に容易にろ過することができるという特有の利点を有する。
30重量%の固形分を有する発明のポリマー分散体120リットルが、25℃、初期圧力1.5barで2つのフィルターの組み合わせフィルターを最大5分、好ましくは3分で流動する本発明の非中和分散体が好ましく、ここで、
−第1フィルターは、繊度125μm、直径180mm、長さ430mmおよびろ過面積約0.25mを有するナイロンモノフィラメント繊維性フィルター(製品名NMO−125−P01S−60M、Eaton)であり、
−第2フィルターは、繊度25μm、直径180mm、長さ430mmおよびろ過面積0.25mを有するポリプロピレンニードル―フェルトフィルター(製品名PO−25−P01S−60L、Eaton)であり、
−2つのフィルターは、長さ2mおよび輸送横断面20mmのホースにより接合している。
30重量%の固形分を有する発明のポリマー分散体120リットルが、25℃、初期圧力1.5barで2つのフィルターの組み合わせフィルターを最大5分、好ましくは3分で流動する本発明の非中和分散体が特に好ましく、ここで、
−第1フィルターは、繊度125μm、直径180mm、長さ430mmおよびろ過面積約0.25mを有するナイロンモノフィラメント繊維性フィルター(製品名NMO−125−P01S−60M、Eaton)であり、
−第2フィルターは、繊度μm、直径180mm、長さ430mmおよびろ過面積約0.25mを有するポリプロピレンニードル―フェルトフィルター(製品名PO−25−P01S−60L、Eaton)であり、
−2つのフィルターは、長さ2mおよび輸送横断面20mmのホースにより接合している。
本発明の分散体の特に良好な濾過性とは、最大1200リットルの多量の、30重量%の固形分を有する非中和分散体を、フィルター交換を必要とすることなく前記条件下でろ過し得ることを意味する。
<化粧品>
さらに、本発明は、本発明の方法により得られるポリマーを含む化粧品に関する。
そのような本発明の化粧品は、例えば、ゲルクリーム、水系、スティック状組成物、化粧品用オイルおよびオイルゲル、マスカラ、セルフタンニング剤、フェイスケア組成物、ボディケア組成物、アフターサン組成物、毛髪成形用組成物および毛髪セット用組成物から選択される。
本発明の別の化粧品は、皮膚用化粧品、特にスキンケアのための皮膚用化粧品である。そのような化粧品は、特に、W/OまたはO/Wスキンクリーム、デイクリームおよびナイトクリーム、アイクリーム、フェイスクリーム、皺取りクリーム、ミミッククリーム、保湿クリーム、脱色クリーム、ビタミンクリーム、スキンローション、ケアローションおよび保湿ローションの形状で存在する。
さらに、本発明により得られるポリマーは、皮膚用化粧品、例えば、顔用化粧水、フェイスマスク、デオドラントおよび他の化粧用ローションのため、ならびに装飾用化粧品、例えば、コンシーラースティック、舞台用メーキャップ、マスカラ、アイシャドウ、口紅、コールペンシル、アイライナー、メーキャップ、ファンデーション、頬紅、粉おしろいおよびアイブローペンシル用の成分として適している。
また、本発明の方法により得られるポリマーは、鼻用毛穴パック、抗アクネ用組成物、防虫剤、シェービング組成物、脱毛組成物、インティメイトケア組成物、フットケア組成物およびベビーケアに使用することができる。
本発明の別の好ましい組成物は、本発明により得られるポリマーを含んでなる洗浄、シャワーおよびバス組成物である。
本発明では、洗浄、シャワーおよびバス組成物とは、液体からゲル状の粘稠度の石鹸、例えば、透明石鹸、高級石鹸、デオドラント石鹸、クリームソープ、ベビーソープ、皮膚保護石鹸、研磨用の石鹸および合成洗剤、ペースト状石鹸、軟石鹸および洗浄ペースト、液状洗浄、シャワーおよびバス組成物、例えば、洗浄ローション、シャワーバスおよびシャワージェル、フォームバス、オイルバスおよびスクラブ組成物、シェービングフォーム、シェービングローションおよびシェービングクリームを意味すると理解される。
本発明の化粧品は、水性または水性−アルコール性溶液、O/WおよびW/Oエマルション、水分散体組成物、固体安定化組成物、スティック状組成物、PIT組成物の形態、クリーム、フォーム、スプレー(ポンプスプレーまたはエアゾール)、ゲル、ゲルスプレー、ローション、オイル、オイルゲルまたはムースの形態であってよく、それに応じて化粧品用助剤により調製することができる。
本発明の化粧品は、好ましくは、少なくとも1つの本発明により得られるポリマー、化粧品に許容されている少なくとも1つの媒体、およびこれらとは異なっており、下記成分から選択される少なくとも1つの成分を含む:化粧品用活性成分、乳化剤、界面活性剤、防腐剤、香油、さらなる増粘剤、ヘアポリマー、ヘアコンディショニング剤およびスキンコンディショニング剤、グラフトポリマー、水溶性または水分散性シリコーン含有ポリマー、光保護剤、脱色剤、ゲル形成剤、ケア剤、色料、着色剤、タンニング剤、染料、顔料、粘稠度調整剤、湿潤剤、再脂肪化剤、コラーゲン、タンパク質加水分解物、脂質、酸化防止剤、消泡剤、帯電防止剤、エモリエントおよび軟化剤。
本発明の好ましいヘアケア組成物は、プレトリートメント組成物、ヘアリンス、ヘアコンディショニング剤、ヘアバルサム、リーブオンヘアトリートメント、リンスオフヘアトリートメント、ヘアトニック、ポマード、スタイリングクリーム、スタイリングローション、スタイリングジェル、毛先用液(end fluid)、ホットオイルトリートメントおよびフォームトリートメントから選択される。
本発明により得られるポリマーは、好ましくは、レオロジー変性フィルム形成剤、ヘアセット組成物、および化粧品(好ましくは毛髪用化粧品)を製造するためのコンディショニング剤として使用される。
したがって、本発明はまた、少なくとも1種の本発明により得られるポリマーを含んでなる化粧品、特に毛髪用化粧品を提供する。
好ましい毛髪用化粧品は、ヘアクレンジング組成物、シャンプー、ヘアケア組成物、ヘアカラー組成物、および特にヘアセットジェルを包含するヘアセット組成物である。
本発明により得られるポリマーは、特に、フィルム形成および/またはコンディショニングレオロジー変性剤として効果的である。したがって、前記ポリマーは特に、「増粘硬化剤」または「硬化増粘剤」としてヘアセット組成物に、「コンディショニング増粘剤」としてヘアケア組成物に適している。
基本的に、本発明により得られるポリマーを、例えばO/WおよびW/Oのような多相組成物に使用する場合、水相または油相のいずれかにおいて使用することができる。一般に、不均一相液/液組成物では、本発明により得られるポリマーは本質的には水相に含まれる。
本発明はさらに、
A)少なくとも1つの本発明により得られるポリマー、
B)任意に、A)とは異なる少なくとも1つのヘアポリマー、
C)化粧品に許容されている少なくとも1つの媒体、および
D)任意に、A)およびB)とは異なっており、化粧品に許容されている少なくとも1つの活性成分および/または助剤
を含んでなる毛髪用化粧品を提供する。
毛髪用化粧品において、本発明により得られるポリマーは、ヘアセット成分としても使用され、さらなるセット用ポリマーをより少ない量でしか使用しなくてよいか、または全く必要としない。
本発明により得られるポリマーは、有利なことに、コンディショニング性も特徴としており、毛髪の官能特性を改善することもでき、例えば、毛髪に柔軟性および光沢をもたらすことができる。
毛髪用化粧品は、本発明により得られるポリマーを、組成物の総重量に基づいて、好ましくは約0.1〜10重量%、特に好ましくは0.2〜6重量%、特に0.3〜3重量%の割合で含む。
適当なヘアポリマーB)の例およびその好ましい量は、WO2007/010035の第68頁第32行〜第70頁第22行に詳述されている。その全内容を引用してここに組み込む。
好ましくは、組成物は、水、親水性成分、疎水性成分およびそれらの混合物から選択される媒体成分C)を含有する。
適当な媒体成分C)は、WO2007/010035の第70頁第28行〜第71頁第37行に詳述されている。その全内容を引用してここに組み込む。
さらに、本発明の組成物は、成分D)として、成分A)およびB)とは異なる少なくとも1つのさらなる化粧品用活性成分または助剤を含んでよい。適当な成分D)は、WO2007/010035の第72頁第2行〜第72頁第13行に詳述されている。その全内容を引用してここに組み込む。
本発明により得られるポリマーは、公知の増粘剤と一緒に使用することができる。適当な増粘剤は、WO2007/010035の第72頁第15行〜第72頁第24行に詳述されている。その全内容を引用してここに組み込む。
<コンディショニング剤>
本発明の化粧品のために選択されるコンディショニング剤は、好ましくは、WO2006/106140の第34頁第24行〜第37頁第10行に記載されているコンディショニング剤であり、その内容を引用してここに組み込む。
<増粘剤>
ジェル、シャンプーおよびヘアケア組成物に適した増粘剤は、「Kosmetik und Hygiene von Kopf bis Fuss」[Cosmetics and Hygiene from Head to Toe],W.Umbach編、第3版、Wiley−VCH,2004,第235〜236頁に記載されており、その全内容を引用してここに組み込む。
本発明の化粧品に適したさらなる増粘剤は、例えば、WO2006/106140の第37頁第12行〜第38頁第8行に記載されており、その内容を引用してここに組み込む。
<防腐剤>
本発明の化粧品に適した防腐剤は、例えば、WO2006/106140の第38頁第10行〜第39頁第18行に記載されており、その内容を引用してここに組み込む。
<UV光保護フィルター>
本発明の化粧品に適したUV光保護フィルターは、例えば、WO2006/106140の第39頁第20行〜第41頁第10行に記載されており、その内容を引用してここに組み込む。
<酸化防止剤>
本発明の化粧品に適した酸化防止剤は、例えば、WO2006/106140の第41頁第12行〜第42頁第33行に記載されており、その内容を引用してここに組み込む。
<分散剤>
不溶性活性成分、例えばフケ防止活性成分またはシリコーン油を本発明の組成物に分散させ、懸濁状態で長期的に保持する場合、分散剤および増粘剤、例えば、ケイ酸アルミニウム・マグネシウム、ベントナイト、脂肪アシル誘導体、ポリビニルピロリドンまたは親水コロイド、例えばキサンタンガムまたはカルボマーを使用することが好ましい。
組成物は、化粧品において一般的なさらなる添加剤、例えば、香料、染料、再脂肪化剤、錯化剤および封鎖剤、真珠光沢剤、植物抽出物、ビタミン、活性成分、着色効果を有する顔料、軟化剤、保湿剤および/または湿潤剤、あるいは他の一般的な成分、例えば、アルコール、ポリオール、ポリマー、pH調整用有機酸、気泡安定剤、電解質、有機溶媒またはシリコーン誘導体を含むことができる。
組成物のための、当業者に知られている前記のさらなる成分に関しては、「Kosmetik und Hygiene von Kopf bis Fuss」[Cosmetics and Hygiene from Head to Toe],W.Umbach編、第3版、Wiley−VCH,2004,第123〜128頁を参照することができ、その内容を引用してここに組み込む。
本発明の組成物、例えば、ヘアスプレー、ジェル、シャンプーおよびヘアケア組成物は、場合により、下記群から選択されるエトキシル化油を含んでよい:エトキシル化グリセロール脂肪酸エステル、特に好ましくは、PEG−10オリーブ油グリセリド、PEG−11アボカド油グリセリド、PEG−11ココアバターグリセリド、PEG−13ヒマワリ油グリセリド、PEG−15グリセリルイソステアレート、PEG−9ココナツ脂肪酸グリセリド、PEG−54水添ひまし油、PEG−7水添ひまし油、PEG−60水添ひまし油、ホホバ油エトキシレート(PEG−26ホホバ脂肪酸、PEG−26ホホバアルコール)、グリセレス−5ココエート、PEG−9ココナツ脂肪酸グリセリド、PEG−7グリセリルココエート、PEG−45パーム核油グリセリド、PEG−35ひまし油、オリーブ油PEG−7エステル、PEG−6カプリル酸/カプリン酸グリセリド、PEG−10オリーブ油グリセリド、PEG−13ヒマワリ油グリセリド、PEG−7水添ひまし油、水素化パーム核油グリセリドPEG−6エステル、PEG−20コーン油グリセリド、PEG−18グリセリルオレエートココエート、PEG−40水添ひまし油、PEG−40ひまし油、PEG−60水添ひまし油、PEG−60コーン油グリセリド、PEG−54水添ひまし油、PEG−45パーム核油グリセリド、PEG−80グリセリルココエート、PEG−60アーモンド油グリセリド、PEG−60月見草グリセリド、PEG−200水素化グリセリパルメート、PEG−90グリセリルイソステアレート。
好ましいエトキシル化油は、PEG−7グリセリルココエート、PEG−9ココグリセリド、PEG−40水添ひまし油、PEG−200水素化グリセリルパルメートである。
エトキシル化グリセロール脂肪酸エステルは、水性洗浄組成物において様々な目的で使用される。約30〜50のエトキシル化度を有するグリセロール脂肪酸エステルは、香油のような非極性物質のための溶解促進剤として役立つ。高エトキシル化グリセロール脂肪酸エステルは増粘剤として使用される。
<活性成分>
本発明の化粧品に有利な活性成分は、例えば、WO2006/106140の第44頁第24行〜第49頁第39行に記載されており、その内容を引用してここに組み込む。
<UV光保護剤>
好ましい実施態様において、本発明の組成物は、皮膚および/または毛髪を保護するためにUV光保護剤を含む。適当なUV光保護剤は、WO2006/106114の第24頁第4行〜第27頁第27行に詳述されており、その全内容を引用してここに組み込む。
<真珠光沢ワックス>
本発明の化粧品に適した真珠光沢ワックスは、WO2006/106140の第50頁第1行〜第16行に記載されており、その内容を引用してここに組み込む。
<乳化剤>
本発明の好ましい実施態様において、本発明の化粧品はエマルション状態で存在する。そのようなエマルションの製造は、公知の方法によって実施される。本発明のエマルションに適した乳化剤は、例えば、WO2006/106140の第50頁第18行〜第53頁第4行に記載されており、その内容を引用してここに組み込む。
<香油>
本発明の化粧品に香油を添加する場合、適当な香油は、例えば、WO2006/106140の第53頁第10行〜第54頁第3行に記載されており、その内容を引用してここに組み込む。
<顔料>
本発明の化粧品は、場合により、顔料をさらに含む。本発明の組成物に適した顔料は、例えば、WO2006/106140の第54頁第5行〜第55頁第19行に記載されており、その内容を引用してここに組み込む。
<ナノ粒子>
本発明の組成物は、場合により、水不溶性ナノ粒子、すなわち、1〜200nm、好ましくは5〜100nmの範囲の粒度を有する粒子を含む。好ましいナノ粒子は、金属酸化物、特に酸化亜鉛および/または二酸化チタンのナノ粒子である。
<ポリマー>
好ましい実施態様においては、本発明の化粧品は、本発明により得られるポリマーの他にさらなるポリマーを含んでもよい。適当なさらなるポリマーは、例えば、WO2006/106140の第55頁第21行〜第63頁第2行に記載されている。その全内容を引用してここに組み込む。
本発明により得られるポリマーは、ヘアジェル、特にいわゆるスタイリングジェルにおけるレオロジー変性フィルム形成剤としても適している。
本発明の好ましい実施態様は、本発明により得られるポリマーの他に化粧品に一般的なゲル形成剤を含んでなる毛髪用化粧品、特にヘアセット組成物およびヘアジェルである。
そのようなさらなる一般的なゲル形成剤は、軽度架橋ポリアクリル酸、例えば、カルボマー(INCI)、セルロース誘導体、例えば、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カチオン変性セルロース、多糖類、例えば、キサンタンガム、カプリル酸/カプリン酸トリグリセリド、アクリル酸ナトリウムコポリマー、ポリクオタニウム−32(および)鉱物油(INCI)、アクリル酸ナトリウムコポリマー(および)鉱物油(および)PPG−1トリデセス−6、アクリルアミドプロピルトリモニウムクロリド/アクリルアミドコポリマー、ステアレス−10アリルエーテルアクリレートコポリマー、ポリクオタニウム−37(および)鉱物油(および)PPG−1トリデセス−6、ポリクオタニウム−37(および)プロピレングリコールジカプレートジカプリレート(および)PPG−1トリデセス−6、ポリクオタニウム−7、ポリクオタニウム−44である。
<毛髪洗浄用組成物>
本発明の好ましい実施態様は、本発明により得られるポリマーを含んでなる毛髪洗浄用組成物およびシャンプーである。
毛髪の状態または頭皮の問題に応じて、場合により、シャンプーおよび毛髪洗浄用組成物に対してさらなる要求が存在する。
本発明の好ましいシャンプーおよび毛髪洗浄用組成物は、アニオン性界面活性剤を含んでなる。本発明の別の好ましいシャンプーおよび毛髪洗浄用組成物は、アニオン性界面活性剤と両性界面活性剤の組み合わせを含む。本発明の別の好ましいシャンプーおよび毛髪洗浄用組成物は、アニオン性界面活性剤と双性イオン性界面活性剤の組み合わせを含む。本発明の別の好ましいシャンプーおよび化粧品洗浄組成物は、アニオン性界面活性剤と非イオン性界面活性剤の組み合わせを含む。
全てのタイプの適当な界面活性剤は、先の「界面活性剤」に関する段落において既に記載したものである。
好ましいアニオン性界面活性剤は、アルキルスルフェート、アルキルポリグリコールエーテルスルフェート、アルキル基中に10〜18個の炭素原子を有し、分子中に12個までのグリコールエーテル基を有するエーテルカルボン酸塩、アルキル基中に8〜18個の炭素原子を有するスルホコハク酸モノ−およびジアルキルエステル、ならびにアルキル基中に8〜18個の炭素原子を有し、1〜6個のオキシエチル基を有するスルホコハク酸モノアルキルポリオキシエチルエステルである。特に好ましいアニオン性界面活性剤は、2〜4EO単位のエトキシル化度を有するラウリルエーテルスルフェートのアルカリ金属またはアンモニウム塩である。
好ましい双性イオン性界面活性剤は、コカミドプロピルベタインのINCI名で知られている脂肪酸アミド誘導体である。
特に好ましい両性界面活性剤は、N−ココアルキルアミノプロピオネート、ココアシルアミノエチルアミノプロピオネートおよびC12〜C12アシルサルコシンである。
好ましい非イオン性界面活性剤は、それぞれの場合において脂肪アルコールまたは脂肪酸1molあたり2〜30molのエチレンオキシドを有する、飽和直鎖脂肪アルコールおよび脂肪酸への、アルキレンオキシド付加生成物であることが分かっている。優れた性質を有する組成物は、組成物が非イオン性界面活性剤としてエトキシル化グリセロールの脂肪酸エステルを含んでなる場合にも得られる。
<様式>
本発明の組成物は、例えば、エアゾール容器、スクイズボトルから、あるいはポンプ、スプレーまたは発泡デバイスによってスプレーすることができる組成物として、ならびに一般的なボトルおよび容器から適用することができる組成物として存在してよい。エアゾール容器からスプレーすることができる本発明の化粧品または皮膚用製剤に適した噴射剤は、一般的に知られている易揮発性液化噴射剤、例えば、ジメチルエーテル、炭化水素(プロパン、ブタン、イソブタン)であり、それらは、単独でまたは互いの混合物として、例えば、ジメチルエーテルおよびイソブタンの混合物またはジメチルエーテルおよびブタンの混合物として使用することができる。圧縮された空気、窒素、二酸化窒素、二酸化炭素、またはこれらの物質の混合物も有利に使用される。
本発明の組成物は、個々の成分を混合することによって、一般的な方法で製造される。組成物のpHは、酸または塩基を添加することによって、好ましくは緩衝剤混合物(例えば、クエン酸/クエン酸塩に基づく緩衝剤混合物、またはリン酸/リン酸塩に基づく緩衝剤混合物)を添加することによって、公知の方法で調整される。本発明の一実施態様において、pHは10未満、例えば2〜7の範囲、特に3〜5の範囲である。
好ましいシャンプー組成物は、
a)0.05〜10重量%の、本発明により得られる少なくとも1つのポリマー、
b)25〜94.95重量%の水、
c)5〜50重量%の界面活性剤、
d)0〜5重量%のコンディショニング剤、
e)0〜10重量%のさらなる化粧品用成分
を含んでなる。
別の実施態様において、本発明により得られるポリマーを使用することによって、組成物に適した粘度で、組成物に基づいて10重量%未満の界面活性剤を含有する界面活性剤低減組成物を製造することもできる。
シャンプーおよび化粧品洗浄組成物に通常使用されているアニオン性、中性、両性またはカチオン性界面活性剤の全てを、本発明のシャンプーおよび化粧品洗浄組成物に使用することができる。適当な界面活性剤は、先に記載したものである。10重量%を超える界面活性剤含量を有するシャンプーおよび化粧品洗浄組成物が特に好ましい。
ある種の効果を得るために、別のコンディショニング剤をシャンプー組成物に使用することができる。そのようなコンディショニング剤は、例えば、ポリクオタニウムのINCI名を有するカチオン性ポリマー、特に、ビニルピロリドン/N−ビニルイミダゾリウム塩のコポリマー(Luviquat(登録商標)FC、Luviquat(登録商標)HM、Luviquat(登録商標)MS、Luviquat(登録商標)Care)、ジエチルスルフェートにより4級化されたN−ビニルピロリドン/ジメチルアミノエチルメタクリレートのコポリマー(Luviquat(登録商標)PQ 11)、N−ビニルカプロラクタム/N−ビニルピロリドン/N−ビニルイミダゾリウム塩のコポリマー(Luviquat(登録商標)Hold);カチオン性セルロース誘導体(ポリクオタニウム−4および−10)、アクリルアミドコポリマー(ポリクオタニウム−7)を包含する。
有利なコンディショニング剤は、例えば、INCI名に従ってポリクオタニウムと称される化合物(特に、ポリクオタニウム−1〜ポリクオタニウム−87)である。
以下において、実施例によって本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。特に記載のない限り、「%」で示されている量は重量%である。
実施例1
実験用装置は、アンカー型撹拌機、還流冷却器および供給容器を備える2リットルの反応容器からなっていた。
反応容器において、360.0gの脱塩水、0.6gのドデシル硫酸ナトリウム、6.0gのメタクリル酸および9.0gのエチルアクリレートを、撹拌(120rpm)しながら80℃まで加熱した。80℃に達したとき、24.0gの2.5%濃度ペルオキソ二硫酸ナトリウム水溶液を、反応を開始させるために迅速に添加した。
ペルオキソ二硫酸ナトリウム溶液を添加してから5分後、
210.0gの脱塩水
1.65gのドデシル硫酸ナトリウム
7.2gのソルビタントリステアレート−20EO(Tween(登録商標)80)
30.0gのエトキシル化C16−C18−脂肪アルコール混合物のメタクリル酸エステル(Visiomer(登録商標)C18 PEG−1105−MA 60%濃度)
8.6gのエトキシル化C18−C22−脂肪アルコール混合物のメタクリル酸エステル(Sipomer(登録商標)BEM 52.5%濃度)
136.5gのメタクリル酸
126.0gのエチルアクリレート
からなる撹拌エマルションを、1.5時間にわたり反応容器へ計量添加した。供給終了後、試料を80℃でさらに2時間、後撹拌した。次いで試料を室温まで冷却した。冷却過程で40℃まで達した時、0.9gの1%濃度過酸化水素水溶液を添加した。この添加から5分後、30.0gの0.25%濃度L(+)−アスコルビン酸水溶液を、30分にわたって計量添加した。
30.3重量%濃度分散体(固形分30.3重量%)のpHは、約2.8であった。
次いで、この分散体を120μmフィルターでろ過した後、メッシュ幅25μmのフィルターでろ過した。ろ過性は非常に良好であった。
フィルターおよび撹拌棒において、0.7gの凝固がみられた(乾燥したペーパータオルで絞った後の湿潤凝固として測定)。
予め水で希釈した乳白色の分散体(希釈後の固形分5重量%)へのトリエタノールアミンの(撹拌しながらの)液滴添加は、pH7を超えてから無色透明のポリマー溶液を生じた。
実施例2
実験用装置は、アンカー型撹拌機、還流冷却器および供給容器を備える2リットルの反応容器からなっていた。
反応容器において、720.0gの完全脱塩水、1.2gのドデシル硫酸ナトリウム、12.0gのメタクリル酸および18.0gのエチルアクリレートを、撹拌(120rpm)しながら80℃まで加熱した。80℃に達したとき、48.0gの2.5%濃度ペルオキソ二硫酸ナトリウム水溶液を、反応を開始させるために迅速に添加した。
ペルオキソ二硫酸ナトリウム溶液を添加してから5分後、
420.0gの脱塩水
3.30gのドデシル硫酸ナトリウム
14.4gのソルビタントリステアレート−20EO(Tween(登録商標)80)
75.0gのエトキシル化C16−C18−脂肪アルコール混合物のメタクリル酸エステル(Visiomer(登録商標)C18 PEG−1105−MA 60%濃度)
273.0gのメタクリル酸
237.0gのエチルアクリレート
からなる撹拌エマルションを、1.5時間にわたり反応容器へ計量添加した。
供給終了後、試料を80℃でさらに2時間、後撹拌した。次いで試料を室温まで冷却した。冷却過程で40℃まで達した時、1.8gの1%濃度過酸化水素水溶液を添加した。この添加から5分後、60.0gの0.25%濃度L(+)−アスコルビン酸水溶液を、30分にわたって計量添加した。
30.9重量%濃度分散体のpHは、約2.8であった。この分散体をはじめに120μmフィルターでろ過した後、メッシュ幅25μmのフィルターでろ過した。ろ過性は非常に良好であった。
120μmフィルターおよび撹拌棒において、(付着している)0.9gの凝固がみられた(乾燥したペーパータオルで絞った後の湿潤凝固として測定)。
予め水で希釈した乳白色の分散体(希釈後の固形分5重量%)へのトリエタノールアミンの(撹拌しながらの)液滴添加は、pH7を超えてから無色透明のポリマー溶液を生じた。
実施例3
実験用装置は、アンカー型撹拌機、還流冷却器および供給容器を備える2リットルの反応容器からなっていた。
反応容器において、360.0gの脱塩水、0.6gのドデシル硫酸ナトリウム、6.0gのメタクリル酸および9.0gのエチルアクリレートを、撹拌(120rpm)しながら80℃まで加熱した。80℃に達したとき、24.0gの2.5%濃度ペルオキソ二硫酸ナトリウム水溶液を、反応を開始させるために迅速に添加した。
ペルオキソ二硫酸ナトリウム溶液を添加してから5分後、
210.0gの脱塩水
1.65gのドデシル硫酸ナトリウム
7.2gのソルビタントリステアレート−20EO(Tween(登録商標)80)
25.0gのエトキシル化C16−C18−脂肪アルコール混合物のメタクリル酸エステル(Visiomer(登録商標)C18 PEG−1105−MA 60%濃度)
139.0gのメタクリル酸
126.0gのエチルアクリレート
からなる撹拌エマルションを、1.5時間にわたり反応容器へ計量添加した。供給終了後、試料を80℃でさらに2時間、後撹拌した。次いで試料を室温まで冷却した。冷却過程で40℃まで達した時、0.9gの1%濃度過酸化水素水溶液を添加した。この添加から5分後、30.0gの0.25%濃度L(+)−アスコルビン酸水溶液を、30分にわたって計量添加した。
30.3重量%濃度分散体のpHは、約2.8であった。
次いで、この分散体を120μmフィルターでろ過した。ろ過性は非常に良好であった。
フィルターおよび撹拌棒において、(付着している)0.5gの凝固がみられた(乾燥したペーパータオルで絞った後の湿潤凝固として測定)。
予め水で希釈した乳白色の分散体(希釈後の固形分5重量%)へのトリエタノールアミンの(撹拌しながらの)液滴添加は、pH7を超えてから無色透明のポリマー溶液を生じた。
比較例1
実験用装置は、アンカー型撹拌機、還流冷却器および供給容器を備える2リットルの反応容器からなっていた。
反応容器において、720.0gの脱塩水、1.2gのドデシル硫酸ナトリウム、20.0gのメタクリル酸および10.0gのエチルアクリレートを、撹拌(120rpm)しながら80℃まで加熱した。80℃に達したとき、48.0gの2.5%濃度ペルオキソ二硫酸ナトリウム水溶液を、反応を開始させるために迅速に添加した。
ペルオキソ二硫酸ナトリウム溶液を添加してから5分後、
420.0gの脱塩水
3.30gのドデシル硫酸ナトリウム
14.4gのソルビタントリステアレート−20EO(Tween(登録商標)80)
75.0gのエトキシル化C16−C18−脂肪アルコール混合物のメタクリル酸エステル(Visiomer(登録商標)C18 PEG−1105−MA 60%濃度)
273.0gのメタクリル酸
237.0gのエチルアクリレート
からなる撹拌エマルションを、1.5時間にわたり反応容器へ計量添加した。供給終了後、試料を80℃でさらに2時間、後撹拌した。次いで試料を室温まで冷却した。冷却過程で40℃まで達した時、1.8gの1%濃度過酸化水素水溶液を添加した。この添加から5分後、60.0gの0.25%濃度L(+)−アスコルビン酸水溶液を、30分にわたって計量添加した。
30.9重量%濃度分散体のpHは、約2.8であった。
次いで、この分散体を120μmフィルターでろ過した。ろ過は、実施例1および2よりゆっくりと進んだ。
120μmフィルターおよび撹拌棒において、(付着している)3gの凝固がみられた(乾燥したペーパータオルで絞った後の湿潤凝固として測定)。
予め水で希釈した乳白色の分散体(希釈後の固形分5重量%)へのトリエタノールアミンの(撹拌しながらの)液滴添加は、pH7を超えてから無色透明のポリマー溶液を生じた。
比較例2
実験用装置は、アンカー型撹拌機、還流冷却器および供給容器を備える2リットルの反応容器からなっていた。
反応容器において、720.0gの脱塩水、1.2gのドデシル硫酸ナトリウム、5.0gのメタクリル酸および25.0gのエチルアクリレートを、撹拌(120rpm)しながら80℃まで加熱した。80℃に達したとき、48.0gの2.5%濃度ペルオキソ二硫酸ナトリウム水溶液を、反応を開始させるために迅速に添加した。
ペルオキソ二硫酸ナトリウム溶液を添加してから5分後、
420.0gの脱塩水
3.30gのドデシル硫酸ナトリウム
14.4gのソルビタントリステアレート−20EO(Tween(登録商標)80)
75.0gのエトキシル化C16−C18−脂肪アルコール混合物のメタクリル酸エステル(Visiomer(登録商標)C18 PEG−1105−MA 60%濃度)
273.0gのメタクリル酸
237.0gのエチルアクリレート
からなる撹拌エマルションを、1.5時間にわたり反応容器へ計量添加した。供給終了後、試料を80℃でさらに2時間、後撹拌した。次いで試料を室温まで冷却した。冷却過程で40℃まで達した時、1.8gの1%濃度過酸化水素水溶液を添加した。この添加から5分後、60.0gの0.25%濃度L(+)−アスコルビン酸水溶液を、30分にわたって計量添加した。
30.9重量%濃度分散体のpHは、約2.8であった。次いで、この分散体を120μmフィルターでろ過した。ろ過性は非常に良好であった。
フィルターおよび撹拌棒において、(付着している)0.8gの凝固がみられた(乾燥したペーパータオルで絞った後の湿潤凝固として測定)。
本発明の実施例1および2と比較例1との比較において、酸性分散体は、トリエタノールアミンの添加によって溶解し透明溶液を生じることができず、濁ったままであった。
結果のまとめ
Figure 0006005148
試験についての説明
<粘度測定>
粘度は、20℃で、ブルックフィールドDV−II+Pro型粘度計を用いて測定した。全ての測定は回転速度20rpmにて行った。測定には、粘度範囲に応じてNo.6またはNo.7の測定スピンドルを用いた。
粘度測定は、250mlのガラス箱中、調製済みのゲルで行い、ゲル形成の24時間後に行った。
<透明度測定>
ゲルの透明度は、もっぱら人の目により評価した。それぞれ、2人が日光の下250mlのガラス箱において、各標準ゲル調製物の外観を評価した。
曲げ試験の実施
<試料の調製>
試験するポリマーを、それぞれ、ゲル組成物に配合した。調製したゲル50gを、完全脱塩水により220gに調製し、溶解した。秤量した乾燥毛束(約3g、長さ24cm)を、稀釈したゲル組成物に浸した。浸漬、取り出しおよび拭き取りを3回実施することによって、毛髪にゲル溶液を確実に均一に分布させた。
親指と人差し指の間で過剰な組成部を絞り落とし、次いで、ろ紙の間に挟むことによって毛束の重量増加が(組成物の粘度に応じて、毛束の出発重量に基づいて)1〜1.4gとなるように調節した。
その後、毛束がほぼ円形断面を有するように、毛束を手動で成形した。環境制御室において、20℃および相対湿度65%で、毛束を一晩乾かした。
<曲げ強度の試験>
引張/圧縮試験装置(機器:TT 2803 E6)を用いて、20℃および相対湿度65%の環境制御室において、試験を実施した。
試料ホルダーの2つの円筒ローラー(直径4mm、ギャップ=90mm)上に、毛束を対称に配置した。続いて、円形パンチを使用して、ゲルフィルムが破損するまで、毛束をちょうど中央で、上方から約40mm曲げた。これに要した力を、計量セル(50N)を使用して測定し、ニュートン単位で表した。代表的な曲げ試験値について、7つの毛束を測定し平均値を算出した。
<ゲル構造の決定>
平らなヘラを使用して、試験するゲルをガラス板に塗布し、均一に広げた。塗布したゲルの構造を少なくとも2人で評価した。評価基準は、例えば、滑らかな、ザラザラした、デコボコした、粗い、および透明なフィルム形成などであった。
<pH測定>
ゲルのpHは、ガラス電極(シングルロッド測鎖)を用いて、室温において不希釈のゲル中で測定した。使用した測定装置:Knick製pHメーター、型:Portamess。
<塩安定性(斜面/傾斜)>
溶液の調製
斜面におけるゲル試験用に、ヒトの汗の成分を下記物質から再現した:
20.0gの塩化ナトリウム
17.5gの塩化アンモニウム
5.0gの酢酸
15.0gの乳酸。
前記物質を1.0リットルの脱塩水に溶解し、水酸化ナトリウム溶液を用いてpH4.8に調整した。必要に応じて、それぞれの使用前に溶液のpHを測定し、4.8に修正した。
<装置および手順>
6×10cmのサイズのろ紙にスタートラインと目標ラインを印した。2つのライン間の距離は5cmであり、ゲルが覆う流出長に相当する。斜面として、密閉可能なガラス容器内に(約60〜65°で)挿入したガラス板を用いた。このガラス板上に印を付けたろ紙を配置し、4mlの合成汗溶液および/または脱塩水を浸透させた。ろ紙が確実にむらなく湿潤するようにした。溶液を浸透させたろ紙に、それぞれ試験ゲル約0.3gを塗布した。ガラス板上をゲルが5cm流れるのに要する時間を測定するために、ストップウォッチを用いた。実験用装置を図1に図式的に示す。
個々のゲルの基準値を決定するために、はじめに、流出剤として脱塩水を用いて試験を行った。15分後にゲルが目標地点に到達しなかった場合、試験を終了した。流れた時間および距離を記録した。
次いで、合成汗を流出剤として用いて試験を繰り返した。ゲルが5cm流れるのに要した時間を記録した。(脱塩水および合成汗を用いた)各試験を4回実施し、平均値および相対標準偏差を算出した。
<ヘアジェル>
以下に記載する本発明のヘアジェルを、以下のように調製した。
まず、相Aの成分を溶解した。次いで、相Bを調製および溶解し、続いて、相Aに添加し、撹拌しながら複合溶液を調製した。その後、相Cを相A+Bに添加し、均一になるまでこの混合物を撹拌した。特に記載のない限り、記載した量は、重量%単位で示されている。分散体1は、本発明の実施例1のろ過したポリマー分散体である。分散体1に代えて、下記組成物の全てにおいて、本発明の所望のポリマー分散体を、特に本発明の実施例2および3のポリマー分散体を使用することができる。
Figure 0006005148
試験データ:
粘度:37100mPas(ブルックフィールド(登録商標)RVD VII+)
Figure 0006005148
試験データ:
粘度:38900mPas(ブルックフィールドRVD VII+)
pH:7.10
Figure 0006005148
試験データ:
粘度:40000mPas(ブルックフィールド RVD VII+)
pH:7.10
Figure 0006005148
試験データ:
粘度:56600mPas(ブルックフィールド RVD VII+)
pH:7.20
曲げ試験:200cN
Figure 0006005148
試験データ:
粘度:68800mPas(ブルックフィールド RVD VII+)
pH:7.12
曲げ試験:196cN
Figure 0006005148
試験データ:
粘度:41750mPas(ブルックフィールド RVD VII+)
pH:6.90
曲げ試験:166cN
Figure 0006005148
試験データ:
粘度:45200mPas(ブルックフィールド RVD VII+)
pH:7.30
曲げ試験:236cN
カール保持率:89%
Figure 0006005148
試験データ:
粘度:37800mPas(ブルックフィールド RVD VII+)
pH:7.20
Figure 0006005148
結果:ヘアジェルにおいて、本発明により得られるポリマーのみが重要な適用性、溶液粘度、ゲルの透明性、高いセット力、滑らかなゲル構造および塩親和性の組み合わせを可能にする。
<ヘアシャンプー>
特に記載のない限り、記載した量は、重量%単位で示されている。分散体1は、本発明の実施例1のろ過したポリマー分散体である。
Figure 0006005148
調製:
相Aの成分を溶解した。相Bを調製し、相Aに添加した。相Cを相A+Bに添加し、撹拌しながらpHを約6.7に調整した。相Dを混合物A+B+Cに添加し、均一に撹拌した。得られた混合物のpHを、クエン酸で約6.0に調整し、塩化ナトリウムを添加し、均一になるまで全体を撹拌した。
試験データ:
粘度:5300mPas(ブルックフィールド RVD VII+)
pH:6.10
Figure 0006005148
調製:
相Aの成分を溶解した。相Bを調製し、相Aに添加した。相Cを相A+Bに添加し、撹拌しながらpHを約6.7に調整した。相Dを混合物A+B+Cに添加し、均一に撹拌した。得られた混合物のpHを、クエン酸で約6.0に調整し、塩化ナトリウムを添加し、均一になるまで全体を撹拌した。
試験データ:
粘度:4800mPas(ブルックフィールド RVD VII+)
pH:5.95
Figure 0006005148
調製:
相Aの成分を秤量し、溶解し、NaOHを用いて約6.7のpHに調整した。相Bを秤量し、溶解し、次いで、相Aに添加した。相Cの成分を相A+Bに添加し、均一になるまで撹拌した。続いて、クエン酸を用いてpHを約6.0に調整し、塩化ナトリウムを添加し、均一になるまで混合物を撹拌した。
試験データ:
粘度:5340mPas(ブルックフィールド RVD VII+)
pH:5.9
Figure 0006005148
調製:
相Aの成分を秤量し、溶解し、NaOHを用いて約6.7のpHに調整した。相Bを秤量し、溶解し、次いで、相Aに添加した。相Cの成分を相A+Bに添加し、均一になるまで撹拌した。続いて、相Dを添加し、得られた混合物を均一にした。最後に、クエン酸を用いてpHを約6.0に調整した。
試験データ:
粘度:12280mPas(ブルックフィールド RVD VII+)
pH:6.2
Figure 0006005148
調製:
相Aの成分を秤量し、混合した。相Bを相Aに順々に添加し、溶解した。相Cの成分を相A+Bに添加し、pHを約6に調整し、均一になるまで撹拌した。相Dを添加し、溶解した。相Eを用いて粘度を調整した。
試験データ:
粘度:4010mPas(ブルックフィールド RVD VII+)
pH:5.91
湿潤時櫛通りの低下:70%±5%
Figure 0006005148
調製:
相Aの成分を秤量し、溶解した。相Bを秤量し、NaOHで中和した。相Cを相Bに添加し、均一になるまで撹拌した。次いで、溶解した相Aを、相B+Cに添加し、均一になるまで撹拌した。pHを約6に調整した。相Dを添加し、溶解した。相Eを用いて粘度を調整した。
試験データ:
粘度:4920mPas(ブルックフィールド RVD VII+)
pH:6.04
湿潤時櫛通りの低下:74%±4%
Figure 0006005148
調製:
相Aの成分を秤量し、溶解した。次いで、相BおよびCの成分を相Aに添加し、撹拌した。相Dを使用して、pHを2.5〜3に調整した。

Claims (10)

  1. 重合された状態で、
    a)M1a+M2a=30〜70重量%の、(メタ)アクリル酸とC-C−アルコールのエステル、
    b)M1b+M2b=30〜70重量%の(メタ)アクリル酸、
    c)M1c+M2c=0.1〜20重量%の、少なくとも1つのC-C30基で置換されたモノマー、
    d)M1d+M2d=0〜20重量%の、a)〜c)とは異なるモノマー、
    を含むポリマーの、第1重合段階と第2重合段階とを含むエマルション重合による製造方法であって、
    M1b/M1a>0.4 および
    M1b/M1a<M2b/M2a および
    Figure 0006005148
    〔式中、M1iは、第1重合段階の間、反応空間に存在するモノマーa)〜d)の各重量分率であり、M2iは、第2重合段階の間に加えられるモノマーa)〜d)の各重量分率である〕であり、かつ
    全重量分率の合計
    Figure 0006005148
    であって、
    重合された状態で、c)として(メタ)アクリル酸と、一般式(I):
    H−(O−CHR−CH−O−C2y+1 (I)
    〔式中、xは10〜50の整数であり、yは12〜30の整数であり、Rは、HおよびCHから選択される〕
    で示される少なくとも1つのアルコールとのエステル0.1〜20重量%が存在する、方法。
  2. a)がエチルアクリレートを含む、請求項1に記載の方法。
  3. b)がメタクリル酸を含む、請求項1または2に記載の方法。
  4. c)が、式(I)で示される少なくとも2つの異なるモノマーを含む、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
  5. yが16〜22の整数である、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
  6. エマルション重合をpH<7で行う、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
  7. エマルション重合をpH<5で行う、請求項1〜6のいずれかに記載の方法。
  8. Figure 0006005148
    である、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
  9. 請求項1〜8のいずれかに記載の方法により得られるポリマーの、水性調製物における増粘剤としての使用。
  10. 請求項1〜8のいずれかに記載の方法により得られる少なくとも1つのポリマーを用いる化粧品組成物の製造方法
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