JPS628208B2

JPS628208B2 -

Info

Publication number: JPS628208B2
Application number: JP53035901A
Authority: JP
Inventors: Noryuki Uchino
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 1978-03-28
Filing date: 1978-03-28
Publication date: 1987-02-21
Also published as: JPS54127882A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は少ない使用量で安定なエマルジヨン
を形成できる高分子乳化剤に関する。化粧品や香粧品には油中水型、水中油型のエマ
ルジヨンを形成するため、アニオン界面活性剤
（なお、界面活性剤は以後単に活性剤と略称す
る。）、非イオン活性剤、両性活性剤から選ばれる
乳化剤が配合されている。ただし、この分野でカ
チオン活性剤が使用されない理由は、この活性剤
が皮膚に対して刺激性が強いためである。しか
し、カチオン活性剤を除く前記活性剤でも、それ
ぞれ問題点を抱えている。たとえばアニオン活性剤としては、高級脂肪酸
のアルカリ塩、高級アルコールの硫酸エステル塩
などがよく知られているけれども、皮膚に対して
ある程度の刺激性がある。また、非イオン活性剤は乳化時の温度変化で
HLBが変化し易く、使用に困難をきたすことが
多い。しかも、この活性剤の単独配合では低粘度
のエマルジヨンしか得られず、安定性に難があ
る。したがつて、非イオン活性剤はアニオン活性剤
と併用されることが多いが、併用すれば活性剤の
総量が増すので、皮膚に対する刺激性が軽視でき
ない。この例からも分るように、化粧品や香粧品に配
合される乳化剤は一般に組み合せで使用されるこ
とが多く、良い組み合せを得るには経験と繁雑な
手間が必要である。この発明は上記事情も考慮に入れてなされたも
ので、その目的の第１は少量の使用で安定なエマ
ルジヨンが得られる新規な高分子乳化剤を提供す
ること、目的の第２は、皮膚に対する刺激性が少
なく、かつ乳化操作で温度によるHLBの変化が
少ない高分子乳化剤を提供すること、目的の第３
は、エマルジヨンの粘度調節が容易な高分子乳化
剤を提供すること、にある。この発明の高分子乳化剤は、カチオン化セルロ
ースまたはカチオン化澱粉と、この１カチオン当
量につきアニオンまたは両性活性剤の0.05〜１モ
ルとからなる複合塩を主体とするものである。以下、カチオン化セルロースから順を追つて説
明していくと、この発明で用いられるカチオン化
セルロースは、通常のヒドロキシエチルセルロー
スを窒素化合物によつてカチオン化した窒素含量
0.5〜3.0％（重量基準）のもので、グルコース環
の重合度は100〜20000の範囲、エチレンオキシド
の１グルコース単位の付加モル数は１〜３、好ま
しくは1.5〜2.5の範囲のものが適当である。代表的な構造例を示すと、つぎのとおりであ
る。ただし、式中R₁、R₂、R₃はＨまたはで表わされる置換基であり、それぞれ同じかまた
は異なるR₄、R₅、R₆、R₇、ｍ、ｎ、ｐ、ｑをと
りうる。ｍ、ｎ、ｑはそれぞれ０ないし10の整
数、ｐは０ないし３の整数、R₄、R₅、R₆はそれ
ぞれＨまたはCH₃、R₇はCH₃、C₂H₅または
C₃H₇、Ｘはハロゲン原子、ｌは通常100から
20000である。また、グルコース単位あたりのｍ
＋ｎ＋ｑの平均値は１から３であり、ｐの平均値
は0.1から0.8である。この発明にとつて好ましいカチオン化セルロー
スの商品名を挙げると、ユニオンカーバイド社製
ポリマーJR−125、ポリマーJR−400、ポリマー
JR−30M、などがある。また、この発明ではカチオン化セルロースに替
えて、あるいはそれと併用してカチオン化澱粉を
使用することができる。カチオン化澱粉とは、澱粉にカチオン化剤を反
応させて得られる窒素含量0.5〜５％の化合物の
ことで、主なカチオン化剤としては、グリシジル
トリアルキルアンモニウムハライド、３−ハロゲ
ン−２−ヒドロキシプロピルトリアルキルアンモ
ニウムなどがある。以上のほかに、この発明ではカチオン化セルロ
ース、カチオン化澱粉として、それぞれセルロー
スおよび澱粉に対し、３級アミンの塩酸塩を付加
したものも使用できる。つぎに、上述したカチオン化水溶性ポリマーと
複合塩をつくる活性剤としては、アニオン活性
剤、両性活性剤、またはこれらの混合物を使用す
る必要がある。アニオン活性剤には、通常用いられるC₁₀〜C₂₂
脂肪酸、C₁₀〜C₁₄アルキルベンゼンスルフオネー
ト、ポリオキシエチレン（C_10〜22）アルキルエー
テルサルフエート、C₁₀〜C₂₂アルキルスルフオネ
ート等の、アルカリ金属塩や有機アルカリ塩など
があり、また両性活性剤としては、C₁₀〜C₁₈アル
キルベタイン型、C₁₀〜C₁₈アルキルスルフオベタ
イン型、C₁₀〜C₁₈アルキルアミドアミン型、C₁₀
〜C₁₈アルキルイミダゾリン型などがある。これらの活性剤が、カチオン化水溶性ポリマー
のカチオン化部分と複合塩を形成するためには、
後者の１カチオン当量に対し0.05〜1.0モル、好
ましくは0.2〜1.0モル必要で、0.05モルを下回る
量では、少なすぎて複合塩の乳化能が小さくな
り、また1.0モルを上まわる量では、等モルの複
合塩とフリーの活性剤の混合物となつて、複合塩
形成上無意味であるし、フリーの活性剤が多量存
在することは、刺激性を高めることでもあるか
ら、好ましくない。カチオン化水溶性ポリマーとアニオン活性剤ま
たは両性活性剤との複合塩は、後述するようにそ
の構造に由来してすぐれた乳化能を発揮でき、こ
れを主体に含む高分子乳化剤は従来の乳化剤に比
べ、確実に少ない使用量で著しく安定なエマルジ
ヨンを形成できるという、実用的に瞠目すべき成
果を与える。乳化操作に際しては、非イオン活性剤と違つて
温度によるHLBの変化がなく、取扱いに便利で
あり、またエマルジヨンの粘度を調整したいとき
は、たとえばアニオン活性剤として脂肪酸トリエ
タノールアミン（TEA）塩を用いる場合なら、
脂肪酸の炭素数を変えるかあるいはカチオン化セ
ルロースに対するモル比を変えるだけで目的が達
成されるという具合に、粘度調整が容易である。そして刺激性に関しても、前記複合塩中に占め
るアニオン活性剤部分もしくは両性活性剤部分
は、通常の乳化剤として用いる場合に比較し、極
端に少なくなるので、皮膚に対する刺激性は殆ど
問題にならない程、微弱となる。このように、この発明の複合塩は、主としてエ
マルジヨンの安定性と、粘度調整の容易さにおい
て特異な効果を奏するが、その機構については充
分解明されているわけではない。しかし、研究過
程でこの発明者らは高い信頼度をもつてつぎのよ
うに考えている。複合塩が形成されるときに、水溶性のカチオン
化ポリマーの構造が全体的に縮退し、親水性であ
りながら水に溶解しにくい性質を帯び、アニオン
性または両性活性剤の親油性部分がそのまま保持
される。そして複合塩全体としてはエマルジヨン
の油成分、水成分のどちらにも溶解せず、実質的
に水と油との界面のみに無駄なく存在し、少量で
効率的な乳化作用を発揮する。また、親水性部分
は水側に、親油性部分は油側にとはつきり区分さ
れて存在し、その結果、水と油の界面は強固な高
分子膜で覆われ、公知のノニオン性ポリマー（例
えばヒドロキシエチルセルロース）やアニオン性
ポリマーよりも安定な界面膜が形成されるため
に、エマルジヨンの安定性が向上するのであろ
う。また、エマルジヨンの粘度調整が容易なの
は、複合塩の親油性部分の炭素数によつて油相の
改質の程度が変わり、また、親油性基の量、すな
わちアニオン性または両性活性剤の量によつてカ
チオン化ポリマーの縮退の程度が変わるものと考
えられ、これらの機構によつて乳化粒子径が変化
するか界面膜の性質が変化するために、適当な粘
度を得ることができるのであろう。次に、カチオン化セルロース又はカチオン化澱
粉単独の使用に比しての本発明の複合塩の効果を
より具体的に説明する。まず、カチオン化セルロ
ースおよびカチオン化澱粉のポリマー骨格（セル
ロース、澱粉）は親水性であり、またカチオン部
も当然親水性である。従つて、カチオン化セルロ
ース又はカチオン化澱粉そのものは何ら乳化能を
有しない。一方、複合塩は親水基と親油基とを併
せ有し、上述のように複合塩全体としてはエマル
ジヨンの油成分、水成分のどちらにも溶解せず、
従つて優れた乳化能を有する。なお、アニオン成
分の量が多いと複合塩は全体として親水性の傾向
を強め、水に溶解するため、乳化能が劣化してし
まう。この発明の高分子乳化剤は、前記複合塩そのま
までよいことはもちろん、たとえば、皮膚刺激が
許される範囲であればフリーのアニオンまたは両
性活性剤など、少量の慣用乳化剤や添加剤を配合
することができ、また予め複合塩を形成しておく
かわりに、エマルジヨン系内で複合塩を形成させ
ることもできる。用途については、一般に化粧品や香粧品等に配
合して、これらの油性成分、たとえば流動パラフ
イン、高級アルコール、イソプロピルミリステー
ト、ジメチルシロキサン、などを乳化させるのに
用いられる。その場合、高分子乳化剤の使用量は、対エマル
ジヨン重量基準で、カチオン化水溶性ポリマーに
換算して0.2〜５％の範囲、とくに0.5〜３％の範
囲が好ましく、0.2％未満の使用量では、満足す
べきエマルジヨン安定性を得ることができず、ま
た５％を越える使用量では、乳化効果が比例しな
いことと粘度が高くなりすぎることから、好まし
くない。この発明の高分子乳化剤によれば、化粧品、香
粧品中に油性成分が10〜50％と多量に含有されて
いる場合でも、それらを安定に乳化分散させるこ
とができ、このほか、ラテツクスの安定化など工
業用製品の乳化にもすぐれた乳化能を発揮するこ
とができる。とくに従来の乳化剤では乳化安定性
に難のあつたトリグリセライド、ポリジメチルシ
ロキサンなども安定に乳化させることができるの
は、明らかに顕著な乳化能によるものだとしなけ
ればならない。実施例１表１に示すカチオン化セルロースと、この１カ
チオン当量につき0.05〜１モル当量のアニオン活
性剤または両性活性剤との、コンプレツクスを形
成させ、これに水を加えて70重量部とし、60℃で
５分間激しく撹拌して表１に示めす複合塩から成
る乳化剤水性液を調製した。この複合塩の水性液に流動パラフインを30重量
部添加し、ホモミキサーを用いて5000rpm、20分
間、60℃で乳化した。同様に、30重量部の流動パラフインを３重量部
のアニオン活性剤または両性活性剤で67重量部の
水に乳化したもの、同じくアニオン活性剤１重量
部、非イオン活性剤３重量部で乳化したものをそ
れぞれ調製し、これらのエマルジヨンについて、
45℃における経日安定性と平均粒子径の測定を行
なつた。結果を表１に示す。

【表】実施例２乳化剤とともに、分散質である油分の種類を変
えて、実施例１と同様にしてエマルジヨンを調製
した。このエマルジヨンの安定性の測定結果は、表２
に示すとおりである。

【表】表１および表２の結果より、この発明の複合塩
は従来の乳化剤に比べ、安定性にすぐれたエマル
ジヨンが得られるとともに、複合塩を形成するア
ニオン活性剤または両性活性剤も、従来より少量
ですむことが明らかである。実施例３ポリジメチルシロキサンを分散質として、実施
例１と同様にしてエマルジヨンを調製した。このエマルジヨンの安定性の測定結果は、表３
に示すとおりである。

【表】ポリジメチルシロキサンは、とくに乳化し難い
物質として知られており、この発明の複合塩によ
れば、エマルジヨンの安定性において、△の成果
が得られたが、45℃という厳しい条件を考慮すれ
ば、常温下では充分実用に耐える効果と考えられ
る。実施例４乳化剤の種類と量を変えて、実施例１と同様に
してエマルジヨンを調製した。このエマルジヨンの安定性の測定結果は、表４
に示すとおりである。

【表】以上、実施例１〜４の結果により、この発明の
乳化剤の乳化性能が優れることが明らかである。実施例５カチオン化セルロース1wt％と、１カチオン当
量につき0.2〜1.0モルのミリスチン酸からなる複
合塩を乳化剤とし、流動パラフイン、ワセリンを
主成分とする配合油25wt％を分散質として、実
施例１と同様にしてエマルジヨンを調製した。粘
度を測定した結果を表５に示す。

【表】表５の結果より、酸基のモル数を変えることに
より、適宜、粘度を調節可能であることが明らか
である。

Claims

【特許請求の範囲】

１カチオン性窒素含有率0.5％〜３重量％のカ
チオン化セルロースまたはカチオン性窒素含有率
0.5〜５重量％のカチオン化澱粉と、この１カチ
オン当量につきアニオンまたは両性界面活性剤の
0.05〜１モルとからなる複合塩を主体とする高分
子乳化剤。