JP6762407B1 - 樹脂ビーズの製造方法、樹脂ビーズ、及び樹脂ビーズを用いた製品 - Google Patents
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Description
[1]下記の手順にしたがって測定及び算出される真球度が0.95以上である、セルロース誘導体を主成分とする樹脂ビーズの製造方法であって、前記セルロース誘導体及び前記セルロース誘導体を溶解する、25℃における水100gに対する溶解度が0.1〜50.0gである有機溶剤を含有する油相と、分散安定化剤を含有する水相と、を混合して、前記セルロース誘導体及び前記有機溶剤を含有する油滴を含む懸濁液を調製する工程と、前記懸濁液に水を添加して前記油滴を収縮させる工程と、を有する樹脂ビーズの製造方法。
[真球度の測定及び算出手順]:走査型電子顕微鏡で撮影した樹脂ビーズのSEM画像を画像解析し、下記式(1)より、個々の樹脂ビーズの円形度Cを算出し、任意に選択した100個以上の樹脂ビーズの円形度Cの相加平均値を樹脂ビーズの真球度とする。
C=(4πS)/(L 2 ) ・・・(1)
(前記式(1)中、Sは、SEM画像中に占める樹脂ビーズの投影面積を示し、Lは、SEM画像中における樹脂ビーズの外周部の長さを示す)
[2]前記懸濁液に30分以上かけて前記水を添加する前記[1]に記載の樹脂ビーズの製造方法。
[3]前記懸濁液に添加する前記水の液量が、前記懸濁液の液量に対して、質量基準で0.5倍以上である前記[2]に記載の樹脂ビーズの製造方法。
[4]前記水相が、第2の有機溶剤をさらに含有する前記[1]〜[3]のいずれかに記載の樹脂ビーズの製造方法。
[5]前記水相の液量が、前記油相の液量に対して、質量基準で3.0倍以下である前記[1]〜[4]のいずれかに記載の樹脂ビーズの製造方法。
[6]前記セルロース誘導体が、酢酸セルロース、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、及びエチルセルロースからなる群より選択される少なくとも一種である前記[1]〜[5]のいずれかに記載の樹脂ビーズの製造方法。
[7]前記セルロース誘導体が、その酢化度が60%以下の酢酸セルロースである前記[1]〜[5]のいずれかに記載の樹脂ビーズの製造方法。
[8]前記セルロース誘導体の6質量%アセトン溶液の粘度が、200mPa・s以下である前記[1]〜[7]のいずれかに記載の樹脂ビーズの製造方法。
[9]前記有機溶剤が、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール類、グリコール類、エーテル系溶剤、ハロゲン化アルキル、及びニトロ化アルキルからなる群より選択される少なくとも一種である前記[1]〜[8]のいずれかに記載の樹脂ビーズの製造方法。
[10]前記有機溶剤の液量が、前記セルロース誘導体の量に対して、質量基準で2.0倍以上である前記[1]〜[9]のいずれかに記載の樹脂ビーズの製造方法。
[11]前記分散安定化剤が、水溶性高分子である前記[1]〜[10]のいずれかに記載の樹脂ビーズの製造方法。
[12]前記水相中の前記分散安定化剤の含有量が、30質量%以下である前記[1]〜[11]のいずれかに記載の樹脂ビーズの製造方法。
[13]その体積平均粒子径が50μm以下の前記樹脂ビーズを得る前記[1]〜[12]のいずれかに記載の樹脂ビーズの製造方法。
[14]その内部の90体積%以上が前記セルロース誘導体で充填された中実構造を有する前記樹脂ビーズを得る前記[1]〜[13]のいずれかに記載の樹脂ビーズの製造方法。
[15]前記油相が、顔料及び染料の少なくともいずれかをさらに含有する前記[1]〜[14]のいずれかに記載の樹脂ビーズの製造方法。
[16]前記油相が、顔料と、界面活性剤及び高分子分散剤の少なくともいずれかと、をさらに含有する前記[1]〜[14]のいずれかに記載の樹脂ビーズの製造方法。
[17]前記顔料がシリコーン処理されている前記[15]又は[16]に記載の樹脂ビーズの製造方法。
[18]前記油相が、紫外線吸収剤及び紫外線散乱剤の少なくともいずれかをさらに含有する前記[1]〜[17]のいずれかに記載の樹脂ビーズの製造方法。
[19]前記[1]〜[18]のいずれかに記載の製造方法によって製造された樹脂ビーズ。
[20]樹脂ビーズを含有する、化粧料、外皮用薬、塗料、成形体、フィルム、コーティング剤、及び樹脂組成物のいずれかの製品であって、前記樹脂ビーズが、前記[19]に記載の樹脂ビーズである製品。
まず、走査型電子顕微鏡(SEM)で撮影した樹脂ビーズの断面のSEM画像を画像解析し、個々の樹脂ビーズの、樹脂で満たされた部分の体積を算出する。そして、任意に選択した20個以上の樹脂ビーズの、樹脂で満たされた部分の体積の平均値を中実度(体積%)とする。
まず、走査型電子顕微鏡(SEM)で撮影した樹脂ビーズのSEM画像を画像解析し、下記式(1)より、個々の樹脂ビーズの円形度Cを算出する。そして、任意に選択した100個以上の樹脂ビーズの円形度Cの相加平均値を真球度とする。
C=(4πS)/(L2) ・・・(1)
(実施例1)
ジアセチルセルロース(商品名「CA−398−3」、イーストマンケミカル社製)100部を酢酸エチル(水溶解度:8g/100g)800部に溶解して油相を調製した。また、ポリビニルアルコール72部をイオン交換水828部に溶解して水相を調製した。調製した水相に油相を加えて混合し、ディゾルバーを用いて1,000rpmで3分間撹拌した。さらに、ディゾルバーを用いて2,000rpmで10分間撹拌して、油滴が均一に分散した懸濁液を得た。光学顕微鏡で観察及び画像解析して測定した油滴の体積平均粒子径は、16μmであった。
ジアセチルセルロース(商品名[CA−398−6]、イーストマンケミカル社製)100部をエチレングリコールジアセテート(水溶解度:21g/100g)1,200部に溶解して油相を調製した。また、ポリビニルアルコール80部をイオン交換水720部に溶解させた後、エチレングリコールジアセテート70部を加えて水相を調製した。調製した水相に油相を加えて混合し、ディゾルバーを用いて1,000rpmで3分間撹拌した。さらに、ディゾルバーを用いて1,800rpmで10分間撹拌して、油滴が均一に分散した懸濁液を得た。光学顕微鏡で観察及び画像解析して測定した油滴の体積平均粒子径は、16μmであった。
ジアセチルセルロース(商品名「CA−398−10」、イーストマンケミカル社製)100部をイソプロピルアセテート(水溶解度:4g/100g)1,000部に溶解して油相を調製した。また、ポリビニルアルコール300部をイオン交換水2,700部に溶解して水相を調製した。調製した水相に油相を加えて混合し、ディゾルバーを用いて1,000rpmで3分間撹拌した。さらに、ディゾルバーを用いて2,000rpmで10分間撹拌して、油滴が均一に分散した懸濁液を得た。光学顕微鏡で観察及び画像解析して測定した油滴の体積平均粒子径は、12μmであった。
ジアセチルセルロース(商品名「L−30」、ダイセル社製)100部を酢酸エチル(水溶解度:8g/100g)700部及び酢酸メチル(水溶解度:23g/100g)100部に溶解して油相を調製した。また、ポリビニルアルコール100部をイオン交換水900部に溶解して水相中を調製した。調製した水相に油相を加えて混合し、ディゾルバーを用いて1,000rpmで3分間撹拌した。さらに、ディゾルバーを用いて2,000rpmで10分間撹拌して、油滴が均一に分散した懸濁液を得た。光学顕微鏡で観察及び画像解析して測定した油滴の体積平均粒子径は、24μmであった。
ジアセチルセルロース(商品名「L−50」、ダイセル社製)90部及びセルロースアセテテートブチレート(商品名「CAB」、イーストマンケミカル社製)10部を酢酸メチル(水溶解度:23g/100g)700部に溶解して油相を調製した。また、ポリビニルアルコール60部をイオン交換水440部に溶解して水相を調製した。調製した水相に油相を加えて混合し、ディゾルバーを用いて1,000rpmで3分間撹拌した。さらに、ディゾルバーを用いて2,000rpmで10分間撹拌して、油滴が均一に分散した懸濁液を得た。光学顕微鏡で観察及び画像解析して測定した油滴の体積平均粒子径は、19μmであった。
エチルセルロース(商品名「エトセル」、ダウケミカル社製)90部を1−ブタノール(水溶解度:7g/100g)800部に溶解させた後、シリコーン処理した微粒子酸化チタン(商品名「MTY−110M3S」、テイカ社製)10部を加えて混合し、微粒子酸化チタンが分散した油相を調製した。また、ヒドロキシプロピルメチルセルロース27部をイオン交換水873部に溶解して水相を調製した。調製した水相に油相を加えて混合し、ディゾルバーを用いて1,000rpmで3分間撹拌した。さらに、ディゾルバーを用いて2,000rpmで10分間撹拌して、油滴が均一に分散した懸濁液を得た。光学顕微鏡で観察及び画像解析して測定した油滴の体積平均粒子径は、18μmであった。
セルロースアセテートプロピレート(商品名「CAP」、イーストマンケミカル社製)89部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(水溶解度:10g/100g)800部に溶解させた後、微粒子酸化チタン(商品名「MT−05」、テイカ社製)10部及び分散剤(ポリエーテル変性シリコーン界面活性剤、商品名「KF−6017」、信越化学工業社製)1部を加えて混合し、微粒子酸化チタンが分散した油相を調製した。また、ポリアクリル酸ソーダ50部をイオン交換水850部に溶解して水相を調製した。調製した水相に油相を加えて混合し、ディゾルバーを用いて1,000rpmで3分間撹拌した。さらに、ディゾルバーを用いて2,500rpmで20分間撹拌して、油滴が均一に分散した懸濁液を得た。光学顕微鏡で観察及び画像解析して測定した油滴の体積平均粒子径は、10μmであった。
平均体積粒度分布5μmのセルロース微粒子(商品名「CELLULOBEADS D−5」、大東化成品社製)を比較例1の樹脂ビーズとした。比較例1の樹脂ビーズの表面の状態を示す電子顕微鏡写真を図3に示す。
(体積平均粒子径)
コールターカウンター(ベックマン・コールター社製)を使用して樹脂ビーズの体積平均粒子径を測定した。結果を表1に示す。
走査型電子顕微鏡(SEM)で撮影した樹脂ビーズのSEM画像を画像解析し、下記式(1)より、個々の樹脂ビーズの円形度Cを算出した。そして、任意に選択した100個以上の樹脂ビーズの円形度Cの相加平均値を「真球度」として算出した。
C=(4πS)/(L2) ・・・(1)
走査型電子顕微鏡(SEM)で撮影した樹脂ビーズの断面のSEM画像を画像解析し、個々の樹脂ビーズの、樹脂で満たされた部分の体積を算出した。そして、任意に選択した20個以上の樹脂ビーズの、樹脂で満たされた部分の体積の平均値を「中実度」として算出した。中実度が90%以上であった場合を「中実」と評価し、90%未満であった場合を「非中実」と評価した。結果を表1に示す。
走査型電子顕微鏡(SEM)で撮影した樹脂ビーズのSEM画像(×5,000)を観察し、樹脂ビーズの表面が平滑であった場合を「平滑」と評価し、表面が粗い状態であった場合を「非平滑」と評価した。なお、樹脂ビーズの表面が図1に示すような状態であった場合に「平滑」と評価した。結果を表1に示す。
(化粧料−1)
化粧料の原料として従来用いられている各種成分を混合して化粧料−1を製造した。具体的には、まず、シリコーン処理された各粉体(マイカ、タルク、微粒子酸化チタン、及び硫酸バリウム)と、製造した各樹脂ビーズとを、表2に示す配合量で配合し、均一になるまで混合して粉体混合物を得た。次いで、ワセリン、スクワラン、及びトリオクタン酸グリセリルを混合して得た混合物(その他の成分)を粉体混合物に加え、均一なるまで混合した後、容器に充填し、必要に応じてプレス成型して化粧料−1を得た。
化粧料の原料として従来用いられている各種成分を混合して、サンカット乳液である化粧料−2を製造した。具体的には、まず、シリコーンオイル、紫外線防御剤、乳化剤、分散剤、イソノナン酸イソトリデシル、及び製造した各樹脂ビーズを表3に示す配合量で配合し、混合して油相成分を調製した。また、精製水、ジプロピレングリコール、塩化ナトリウム、及びクエン酸ナトリウムを表3に示す配合量で配合し、混合して水相成分を調製した。次いで、調製した油相成分に水相成分を撹拌しながら添加して乳化させ、化粧料−2を得た。
製造した化粧料−1の触感及び肌への伸びにつき、以下に示す評価基準にしたがって評価した。結果を表4に示す。また、製造した化粧料−2の触感、肌への伸び、透明性、及び製品安定性につき、以下に示す評価基準にしたがって評価した。結果を表5に示す。
A:非常に良い
B:良い
C:やや良い
D:悪い
Claims (20)
- 下記の手順にしたがって測定及び算出される真球度が0.95以上である、セルロース誘導体を主成分とする樹脂ビーズの製造方法であって、
前記セルロース誘導体及び前記セルロース誘導体を溶解する、25℃における水100gに対する溶解度が0.1〜50.0gである有機溶剤を含有する油相と、分散安定化剤を含有する水相と、を混合して、前記セルロース誘導体及び前記有機溶剤を含有する油滴を含む懸濁液を調製する工程と、
前記懸濁液に水を添加して前記油滴を収縮させる工程と、
を有する樹脂ビーズの製造方法。
[真球度の測定及び算出手順]:走査型電子顕微鏡で撮影した樹脂ビーズのSEM画像を画像解析し、下記式(1)より、個々の樹脂ビーズの円形度Cを算出し、任意に選択した100個以上の樹脂ビーズの円形度Cの相加平均値を樹脂ビーズの真球度とする。
C=(4πS)/(L 2 ) ・・・(1)
(前記式(1)中、Sは、SEM画像中に占める樹脂ビーズの投影面積を示し、Lは、SEM画像中における樹脂ビーズの外周部の長さを示す) - 前記懸濁液に30分以上かけて前記水を添加する請求項1に記載の樹脂ビーズの製造方法。
- 前記懸濁液に添加する前記水の液量が、前記懸濁液の液量に対して、質量基準で0.5倍以上である請求項2に記載の樹脂ビーズの製造方法。
- 前記水相が、第2の有機溶剤をさらに含有する請求項1〜3のいずれか一項に記載の樹脂ビーズの製造方法。
- 前記水相の液量が、前記油相の液量に対して、質量基準で3.0倍以下である請求項1〜4のいずれか一項に記載の樹脂ビーズの製造方法。
- 前記セルロース誘導体が、酢酸セルロース、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、及びエチルセルロースからなる群より選択される少なくとも一種である請求項1〜5のいずれか一項に記載の樹脂ビーズの製造方法。
- 前記セルロース誘導体が、その酢化度が60%以下の酢酸セルロースである請求項1〜5のいずれか一項に記載の樹脂ビーズの製造方法。
- 前記セルロース誘導体の6質量%アセトン溶液の粘度が、200mPa・s以下である請求項1〜7のいずれか一項に記載の樹脂ビーズの製造方法。
- 前記有機溶剤が、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、アルコール類、グリコール類、エーテル系溶剤、ハロゲン化アルキル、及びニトロ化アルキルからなる群より選択される少なくとも一種である請求項1〜8のいずれか一項に記載の樹脂ビーズの製造方法。
- 前記有機溶剤の液量が、前記セルロース誘導体の量に対して、質量基準で2.0倍以上である請求項1〜9のいずれか一項に記載の樹脂ビーズの製造方法。
- 前記分散安定化剤が、水溶性高分子である請求項1〜10のいずれか一項に記載の樹脂ビーズの製造方法。
- 前記水相中の前記分散安定化剤の含有量が、30質量%以下である請求項1〜11のいずれか一項に記載の樹脂ビーズの製造方法。
- その体積平均粒子径が50μm以下の前記樹脂ビーズを得る請求項1〜12のいずれか一項に記載の樹脂ビーズの製造方法。
- その内部の90体積%以上が前記セルロース誘導体で充填された中実構造を有する前記樹脂ビーズを得る請求項1〜13のいずれか一項に記載の樹脂ビーズの製造方法。
- 前記油相が、顔料及び染料の少なくともいずれかをさらに含有する請求項1〜14のいずれか一項に記載の樹脂ビーズの製造方法。
- 前記油相が、顔料と、界面活性剤及び高分子分散剤の少なくともいずれかと、をさらに含有する請求項1〜14のいずれか一項に記載の樹脂ビーズの製造方法。
- 前記顔料がシリコーン処理されている請求項15又は16に記載の樹脂ビーズの製造方法。
- 前記油相が、紫外線吸収剤及び紫外線散乱剤の少なくともいずれかをさらに含有する請求項1〜17のいずれか一項に記載の樹脂ビーズの製造方法。
- 請求項1〜18のいずれか一項に記載の製造方法によって製造された樹脂ビーズ。
- 樹脂ビーズを含有する、化粧料、外皮用薬、塗料、成形体、フィルム、コーティング剤、及び樹脂組成物のいずれかの製品であって、
前記樹脂ビーズが、請求項19に記載の樹脂ビーズである製品。
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