JP7591874B2 - Polyvalent acid-containing silicone emulsion composition, its production method and stabilization method for said composition - Google Patents
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Landscapes
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Description
本発明は、多価の酸とアミノ変性シリコーンとを含有するシリコーンエマルジョン組成物、該組成物の製造方法、該組成物の安定化方法、ならびに該組成物含有する化粧料、柔軟剤および繊維処理剤に関する。 The present invention relates to a silicone emulsion composition containing a polyacid and an amino-modified silicone, a method for producing the composition, a method for stabilizing the composition, and a cosmetic, a fabric softener, and a fabric treatment agent that contain the composition.
アミノ変性シリコーンは、繊維処理剤、柔軟剤や化粧品などで、優れたコンディショニング効果を示すことから、一般的に広く使用されている。また、アミノ変性シリコーンを配合する際には、オイル状態で配合することもできるが、エマルジョン状態で配合することがより好ましく、一般的である。エマルジョン状態のアミノ変性シリコーンを配合する方が低粘度で、作業性が良い上に、オイル状態で配合する場合よりも、容易に化粧料等の水系の乳化型製品に配合することが可能となるためである。
一方、アミノ変性シリコーンは、紫外線、熱、その他の成分との作用により、経時で劣化や変色をするため、酸化防止剤やラジカル抑制剤と一緒に配合されていることが多い。例えば、特許文献1および特許文献2では、アミノ変性シリコーンを配合した乳化型化粧料組成物や繊維製品処理剤組成物に、ヒドロキシエタンジホスホン酸などの多価の酸を添加して変色を抑制する方法が開示されている。しかし、上記用途における、アミノ変性シリコーンの配合量は、多くとも10%未満であり、アミノ変性シリコーンを主成分として含有するシリコーンエマルジョン組成物のような、アミノ変性シリコーンの配合量が、10%以上であることが望まれる用途では、アミノ変性シリコーンと多価の酸の凝集・ネットワーク化により、経時安定性に優れた組成物を作製することは困難であった。
そのため、化粧料等に配合される、アミノ変性シリコーンを主成分として含有するシリコーンエマルジョン組成物では、特許文献3に記載されるように小粒子径の安定な乳化物を得るため、酸成分が配合されていることが多いが、一価の酸が主に使用され、多価の酸を配合することは困難であった。
Amino-modified silicones are widely used in textile treatments, fabric softeners, cosmetics, etc., because they exhibit excellent conditioning effects. When blending amino-modified silicones, they can be blended in an oil state, but blending them in an emulsion state is more preferable and common. Blending amino-modified silicones in an emulsion state has a lower viscosity and is easier to work with, and can be more easily blended into aqueous emulsion products such as cosmetics than blending them in an oil state.
On the other hand, amino-modified silicone deteriorates and discolors over time due to the action of ultraviolet light, heat, and other components, so it is often mixed together with antioxidants and radical inhibitors.For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a method of suppressing discoloration by adding polyvalent acid such as hydroxyethanediphosphonic acid to emulsion-type cosmetic compositions and textile product treatment compositions containing amino-modified silicone.However, the amount of amino-modified silicone mixed in the above-mentioned applications is less than 10% at most, and in applications where the amount of amino-modified silicone mixed is desired to be 10% or more, such as silicone emulsion compositions containing amino-modified silicone as the main component, it is difficult to prepare a composition with excellent stability over time due to the aggregation and networking of amino-modified silicone and polyvalent acid.
For this reason, in silicone emulsion compositions that contain amino-modified silicone as a main component and are incorporated into cosmetics and the like, an acid component is often incorporated in order to obtain a stable emulsion with a small particle size, as described in Patent Document 3. However, monovalent acids are mainly used, and it has been difficult to incorporate polyvalent acids.
ヒドロキシエタンジホスホン酸やクエン酸は、酸化防止剤やラジカル抑制剤として働く物質である。しかし、エチドロン酸やクエン酸などの多価の酸は、特に高濃度のアミノ変性シリコーンの存在下で、アミノ変性シリコーンと反応・ネットワーク化し、不安定化する要因となる。一価の酸では、上記のような問題は起こりにくい。多価の酸は、アミノ変性シリコーンと、複数の反応点を持つため、架橋剤のように働き、アミノ変性シリコーンの凝集や析出を引き起こし、不安定化の要因となることが多かった。また、多価の酸とアミノ変性シリコーンの配合量が多いほど、その傾向は大きかった。
そのため、アミノ変性シリコーンを主成分として含有するようなシリコーンエマルジョン組成物では、これらを組み合わせることは、困難であった。したがって、化粧料等に配合されるアミノ変性シリコーンを主成分として含有するシリコーンエマルジョン組成物には、ヒドロキシエタンジホスホン酸やクエン酸などの多価の酸は使用されることがなく、酢酸や乳酸などの一価の酸が、主に使用されていた。
繊維処理剤、柔軟剤や化粧品では、アミノ変性シリコーンとヒドロキシエタンジホスホン酸やクエン酸の組み合わせでは、安定な処方は多く存在するが、上記の理由により、アミノ変性シリコーンと多価の酸の配合量に制限があった。
Hydroxyethanediphosphonic acid and citric acid are substances that act as antioxidants and radical inhibitors. However, polyvalent acids such as etidronic acid and citric acid react with amino-modified silicone and form a network, causing instability, especially in the presence of high concentrations of amino-modified silicone. The above problems are unlikely to occur with monovalent acids. Polyvalent acids have multiple reaction points with amino-modified silicone, so they act like crosslinkers, causing aggregation and precipitation of amino-modified silicone, often causing instability. Furthermore, the tendency was greater the greater the amount of polyvalent acid and amino-modified silicone blended.
Therefore, it has been difficult to combine these in silicone emulsion compositions that contain amino-modified silicone as a main component. Therefore, polyvalent acids such as hydroxyethanediphosphonic acid and citric acid have not been used in silicone emulsion compositions that contain amino-modified silicone as a main component and are incorporated into cosmetics, etc., and monovalent acids such as acetic acid and lactic acid have mainly been used.
In the field of textile treatment agents, fabric softeners and cosmetics, there are many stable formulations that combine amino-modified silicone with hydroxyethanediphosphonic acid or citric acid, but for the reasons mentioned above, there are limitations on the amounts of amino-modified silicone and polyvalent acid that can be mixed.
従って、本発明の課題は、従来経時安定性を得るのは困難であった、一定量以上のアミノ変性シリコーンを主成分として含有し、多価の酸を配合する領域において、経時安定性に優れたシリコーンエマルジョン組成物を提供することである。 The object of the present invention is therefore to provide a silicone emulsion composition that contains a certain amount or more of amino-modified silicone as the main component and contains a polyvalent acid, which has been difficult to achieve stability over time in the past.
本発明者は、一定量以上のアミノ変性シリコーンを主成分として含有するシリコーンエマルジョン組成物を調製する際に、多価の酸を配合するタイミングによっては、一定量以上のアミノ変性シリコーンを主成分として含有し、多価の酸を配合したシリコーンエマルジョン組成物の経時的安定性が飛躍的に向上するとの知見を得た。本発明は係る知見によるものである。 The present inventors have found that when preparing a silicone emulsion composition containing at least a certain amount of amino-modified silicone as a main component, depending on the timing of adding a polyvalent acid, the stability over time of the silicone emulsion composition containing at least a certain amount of amino-modified silicone as a main component and containing a polyvalent acid can be dramatically improved. The present invention is based on this finding.
本発明は、
(a)界面活性剤と、
(b)アミノ変性シリコーンと、
(c)多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物と、を含有し、
前記アミノ変性シリコーンの配合量が10質量%以上であり、かつ、
前記多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物の配合量が、0.1質量%以上である、シリコーンエマルジョン組成物を提供する。
The present invention relates to
(a) a surfactant;
(b) amino-modified silicone;
(c) at least one compound selected from a polyvalent acid or a salt thereof;
The amount of the amino-modified silicone is 10% by mass or more, and
The present invention provides a silicone emulsion composition in which the blending amount of at least one compound selected from the group consisting of polyvalent acids and salts thereof is 0.1 mass % or more.
本発明においては、一定量以上のアミノ変性シリコーンを主成分として含有し、多価の酸を配合した、経時安定性に優れたシリコーンエマルジョン組成物を提供することができる。 The present invention provides a silicone emulsion composition that contains a certain amount or more of amino-modified silicone as the main component and is blended with a polyacid, and has excellent stability over time.
以下に本発明に係るシリコーンエマルジョン組成物、及びその製造方法、並びにシリコーンエマルジョンの安定化方法の詳細を説明する。 The silicone emulsion composition according to the present invention, its manufacturing method, and the method for stabilizing the silicone emulsion are described in detail below.
本発明のシリコーンエマルジョン組成物は、
(a)界面活性剤と、
(b)アミノ変性シリコーンと、
(c)多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物と、を含有し、
前記アミノ変性シリコーンの配合量が10質量%以上であり、かつ、
前記多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物の配合量が、0.1質量%以上であるシリコーンエマルジョン組成物である。
The silicone emulsion composition of the present invention comprises:
(a) a surfactant;
(b) amino-modified silicone;
(c) at least one compound selected from a polyvalent acid or a salt thereof;
The amount of the amino-modified silicone is 10% by mass or more, and
The silicone emulsion composition contains at least one compound selected from the group consisting of polyvalent acids and salts thereof in an amount of 0.1% by mass or more.
本発明のシリコーンエマルジョン組成物の製造方法は、
アミノ変性シリコーンと界面活性剤との混合物と水とを乳化してシリコーンエマルジョン調製用組成物を得る乳化工程と、
前記乳化工程で得られたシリコーンエマルジョン調製用組成物に、多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有する水溶液を配合する酸配合工程と、を含み、
前記アミノ変性シリコーンの配合量が10質量%以上であり、かつ、前記多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物の配合量が、0.1質量%以上である、シリコーンエマルジョン組成物の製造方法である。
The method for producing the silicone emulsion composition of the present invention comprises the steps of:
an emulsification step of emulsifying a mixture of an amino-modified silicone and a surfactant with water to obtain a composition for preparing a silicone emulsion;
an acid blending step of blending an aqueous solution containing at least one compound selected from a polyvalent acid or a salt thereof with the silicone emulsion preparation composition obtained in the emulsification step,
The method for producing a silicone emulsion composition is characterized in that the blending amount of the amino-modified silicone is 10% by mass or more, and the blending amount of the at least one compound selected from the polyvalent acid or a salt thereof is 0.1% by mass or more.
本発明のシリコーンエマルジョン組成物の安定化方法は、
アミノ変性シリコーンと界面活性剤との混合物と水とを乳化させたシリコーンエマルジョン調製用組成物に、多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有する水溶液を配合する工程を含み、
前記アミノ変性シリコーンの配合量が10質量%以上であり、かつ、前記多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物の配合量が、0.1質量%以上であるシリコーンエマルジョン組成物の安定化方法である。
The method for stabilizing a silicone emulsion composition of the present invention comprises the steps of:
The method includes a step of blending an aqueous solution containing at least one compound selected from a polyvalent acid or a salt thereof with a silicone emulsion preparation composition obtained by emulsifying a mixture of an amino-modified silicone and a surfactant with water,
The method for stabilizing a silicone emulsion composition is one in which the blending amount of the amino-modified silicone is 10% by mass or more, and the blending amount of the at least one compound selected from the group consisting of polyvalent acids and salts thereof is 0.1% by mass or more.
本発明においては、アミノ変性シリコーンを、任意の界面活性剤で乳化し、その後多価の酸を添加する工程を含み、アミノ変性シリコーンと多価の酸の間に、界面活性剤が存在することにより、従来経時安定性を得るのは困難であった領域においてもアミノ変性シリコーンと多価の酸によるネットワークの形成を防ぎ、多価の酸とアミノ変性シリコーンが安定に共存することができるものと考えられる。
上記の製造方法により、アミノ変性シリコーンの配合量が10質量%以上であり、かつ、多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物の配合量が0.1質量%以上である組成であっても、経時安定性に優れたシリコーンエマルジョン組成物を提供できる。なお、本明細書において経時安定性に優れるとは、初期(調整後24時間)および40℃で貯蔵1か月後に、クリーミング、沈降分離が無いことをいうものとする。
The present invention includes a step of emulsifying the amino-modified silicone with any surfactant and then adding a polybasic acid. It is believed that the presence of the surfactant between the amino-modified silicone and the polybasic acid prevents the formation of a network between the amino-modified silicone and the polybasic acid even in a range where it has been difficult to obtain stability over time in the past, and allows the polybasic acid and the amino-modified silicone to coexist stably.
The above-mentioned manufacturing method can provide a silicone emulsion composition with excellent stability over time, even if the composition contains 10% by mass or more of amino-modified silicone and 0.1% by mass or more of at least one compound selected from polyvalent acids or their salts. In this specification, "excellent stability over time" means that there is no creaming or sedimentation at the initial stage (24 hours after preparation) or after one month of storage at 40°C.
アミノ変性シリコーンのアミン数(ミリ当量/g)と、前記アミノ変性シリコーンの配合量(質量%)との積が2未満でも、経時安定性に優れたシリコーンエマルジョン組成物を作製することができるが、通常安定なシリコーンエマルジョン組成物が得られないとされている2以上であっても、本発明によれば、経時安定性に優れるシリコーンエマルジョン組成物が得られる。 Even if the product of the amine number (milli-equivalents/g) of the amino-modified silicone and the blending amount (mass%) of the amino-modified silicone is less than 2, a silicone emulsion composition with excellent stability over time can be produced. However, even if the product is 2 or more, which is considered to be an inability to obtain a stable silicone emulsion composition, according to the present invention, a silicone emulsion composition with excellent stability over time can be obtained.
上記のようにして製造されたシリコーンエマルジョン組成物は、エマルジョン粒子径を1μm未満とすることができる。なお、本明細書においてエマルジョン粒子の粒子径とは、動的光散乱法により測定されるz-averageの値を意味する。例えば、マルバーン社製Nano-ZS90型機を用いてエマルジョン粒子の粒子径を測定することができる。好ましいエマルジョン粒子の粒子径は500nm以下であり、より好ましくは300nm以下であり、さらにより好ましくは150nm以下である。粒子径が300nm以下であると、特に経時でのクリーミングや沈降分離が起こりにくい。粒子径が150nm以下であると、経時安定性に優れるだけでなく、半透明から透明の外観になるため、透明系の化粧料などに好適に使用することができる。 The silicone emulsion composition produced as described above can have an emulsion particle size of less than 1 μm. In this specification, the particle size of the emulsion particles means the z-average value measured by dynamic light scattering. For example, the particle size of the emulsion particles can be measured using a Malvern Nano-ZS90 model machine. The preferred particle size of the emulsion particles is 500 nm or less, more preferably 300 nm or less, and even more preferably 150 nm or less. When the particle size is 300 nm or less, creaming and sedimentation are unlikely to occur, especially over time. When the particle size is 150 nm or less, not only is the composition stable over time, but it also has a translucent to transparent appearance, making it suitable for use in transparent cosmetics.
本発明のシリコーンエマルジョン調製用組成物の乳化工程は、適当な常用の混合機、例えばホモジナイザー、コロイドミル、ホモミキサー、高速ステーターローター攪拌装置などを用いることができる。 The emulsification process for the silicone emulsion preparation composition of the present invention can be carried out using a suitable commonly used mixer, such as a homogenizer, colloid mill, homomixer, or high-speed stator rotor agitator.
乳化方法としては、液晶乳化法、転相乳化法、転相温度乳化法、D相乳化法等が知られている。
液晶乳化法は、界面活性剤が形成する液晶中に分散相(O/Wエマルジョンでは油相)を分散・保持させる微細な乳化粒子を生成させる技術である。
転相乳化法は、油相中に界面活性剤を溶解し、その後、水相を添加しながら攪拌し、連続相を油相から水相へ反転させることにより、O/Wエマルジョンを生成する方法である。
転相温度乳化法は、ノニオン界面活性剤、油、水の3成分系において、ある温度において、ノニオン界面活性剤が無限に会合し、多量の油と水とを含んだ巨視的な相として分離し、さらに温度を上げると、ノニオン界面活性剤が油相中に溶解することで、逆ミセルを形成し、水が可溶化することから、この転相温度を利用して乳化する方法である。
D相乳化法は、界面活性剤、油、水に多価アルコールを第4成分として加え、微細なO/Wエマルジョンを生成する方法である。
Known emulsification methods include a liquid crystal emulsification method, a phase inversion emulsification method, a phase inversion temperature emulsification method, and a D phase emulsification method.
The liquid crystal emulsification method is a technique for producing fine emulsion particles that disperse and hold a dispersed phase (oil phase in an O/W emulsion) in liquid crystal formed by a surfactant.
The phase inversion emulsification method is a method for producing an O/W emulsion by dissolving a surfactant in an oil phase, then adding an aqueous phase while stirring, and inverting the continuous phase from the oil phase to the aqueous phase.
The phase inversion temperature emulsification method is an emulsification method that utilizes the phase inversion temperature in a three-component system of nonionic surfactant, oil, and water, in which, at a certain temperature, the nonionic surfactant associates infinitely and separates into a macroscopic phase containing a large amount of oil and water, and when the temperature is further increased, the nonionic surfactant dissolves in the oil phase, forming reverse micelles and solubilizing the water.
The D-phase emulsification method is a method in which a polyhydric alcohol is added as a fourth component to a surfactant, oil, and water to produce a fine O/W emulsion.
本発明の製造方法によって得られるシリコーンエマルジョン組成物のアミノ変性シリコーンの濃度は、10%質量以上であり、該エマルジョン組成物が安定性を有する限り、上限はないが、アミノ変性シリコーンの濃度として、例えば、10~60質量%であり、好ましくは15~50質量%である。シリコーンエマルジョン組成物中のアミノ変性シリコーン濃度は、該エマルジョンに水(希釈水)を添加し混合することで所望の値に調整することができる。 The concentration of amino-modified silicone in the silicone emulsion composition obtained by the manufacturing method of the present invention is 10% by mass or more, and there is no upper limit as long as the emulsion composition is stable, but the concentration of amino-modified silicone is, for example, 10 to 60% by mass, and preferably 15 to 50% by mass. The concentration of amino-modified silicone in the silicone emulsion composition can be adjusted to a desired value by adding water (dilution water) to the emulsion and mixing it.
本発明のシリコーンエマルジョン組成物に使用される界面活性剤は、アミノ変性シリコーン、あるいは、アミノ変性シリコーンと他のオイル成分を水中に均一分散させるものであれば特に制限はなく、一般的な界面活性剤が通常であり、カチオン系、アニオン系、非イオン系の界面活性剤、あるいは両親媒性の界面活性剤のほか、界面活性の働きをするシリカ粒子等も含有できる。環境を悪化させないことや人体の刺激性の低さからは、非イオン系界面活性剤が好ましい。例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル;ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル;ポリオキシエチレンアルキルエステル;ポリオキシエチレンソルビタンエステル;グリセリンエステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル等の多価アルコール脂肪酸エステル;エトキシ化脂肪酸;エトキシ化脂肪酸アミドなどが挙げられ、中でもポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテルが好ましい。使用する非イオン性界面活性剤のHLB(親水基・親油基バランス)の合計は8~17の範囲内にあることが好ましく、特に10~16の範囲内であることがより好ましい。 The surfactant used in the silicone emulsion composition of the present invention is not particularly limited as long as it disperses the amino-modified silicone or the amino-modified silicone and other oil components uniformly in water. A general surfactant is usually used, and in addition to cationic, anionic, or nonionic surfactants or amphiphilic surfactants, silica particles that act as surface active agents can also be included. Nonionic surfactants are preferred because they do not deteriorate the environment and are less irritating to the human body. Examples of such surfactants include polyoxyalkylene alkyl ethers such as polyoxyethylene alkyl ethers and polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ethers; polyoxyethylene alkyl phenyl ethers; polyoxyethylene alkyl esters; polyoxyethylene sorbitan esters; polyhydric alcohol fatty acid esters such as glycerin esters, sorbitan fatty acid esters, and sucrose fatty acid esters; ethoxylated fatty acids; and ethoxylated fatty acid amides. Among these, polyoxyethylene alkyl ethers and polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ethers are preferred. The total HLB (hydrophilic group/lipophilic group balance) of the nonionic surfactants used is preferably within the range of 8 to 17, and more preferably within the range of 10 to 16.
界面活性剤の含有量は限定されないが、本発明のエマルジョン組成物中で、40℃で貯蔵1か月後に、波長550nmにて透過率75%以上を有するような透明から半透明のアミノマイクロエマルジョンを調製する場合には、アミノ変性シリコーンに対して、30%質量以上で特に経時安定性が優れ、45質量%以上でさらに経時安定性が向上する。一方、90質量%を超えると、シリコーンエマルジョン組成物の粘度が高くなり取り扱い性が悪くなる。より好ましい含有量範囲は45~90質量%である。 The surfactant content is not limited, but when preparing a transparent to translucent amino microemulsion having a transmittance of 75% or more at a wavelength of 550 nm after one month of storage at 40°C in the emulsion composition of the present invention, a surfactant content of 30% by mass or more of the amino-modified silicone provides particularly excellent stability over time, and a surfactant content of 45% by mass or more provides even better stability over time. On the other hand, if the surfactant content exceeds 90% by mass, the viscosity of the silicone emulsion composition increases, making it difficult to handle. A more preferred content range is 45 to 90% by mass.
本発明のシリコーンエマルジョン組成物に使用されるアミノ変性シリコーンは、その構造や性状は限定されないが、通常、平均組成が一般式(1)で表されるアミノ変性オルガノポリシロキサンである。このアミノ変性オルガノポリシロキサンは、水性エマルジョンの中で、化粧品としての機能、特に、毛髪に対して滑らかな感触、通り性などを付与する成分である。
R1
aR2
bSiO(4-a-b)/2 (1)
一般式(1)において、R1は、分子中で同一でも異なっていてもよく、炭素数1~20の非置換の1価の炭化水素基もしくは水素原子または水酸基から選択される。非置換の1価の炭化水素基の例としては、メチル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基;フェニル基などのアリール基;2-フェニルエチル、2-フェニルプロピルなどのアラルキル基を挙げることができる。これらの中ではメチル基及び/またはフェニル基が好ましく、50モル%以上がメチル基であることが特に好ましい。R1として、一部に、炭素数1~3のアルコキシ基を含むことを妨げない。
The amino-modified silicone used in the silicone emulsion composition of the present invention is not limited in terms of its structure or properties, but is usually an amino-modified organopolysiloxane having an average composition represented by the general formula (1). This amino-modified organopolysiloxane is a component in the aqueous emulsion that provides cosmetic functions, in particular imparting a smooth feel and ease of passing hair.
R 1 a R 2 b SiO (4-ab)/2 (1)
In general formula (1), R 1 may be the same or different within a molecule and is selected from an unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, a hydrogen atom, or a hydroxyl group. Examples of unsubstituted monovalent hydrocarbon groups include a methyl group; a cycloalkyl group such as a cyclopentyl group or a cyclohexyl group; an aryl group such as a phenyl group; and an aralkyl group such as 2-phenylethyl or 2-phenylpropyl. Of these, a methyl group and/or a phenyl group is preferred, and it is particularly preferred that 50 mol % or more of the methyl group is present. R 1 may partially contain an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms.
一般式(1)のR2は、1又は2個以上のアミノ基を含有する炭化水素基であって、下記の一般式(2)で表されるようなものである。
-R3-[(NR4)-R5]tNR6R7 (2)
一般式(2)中、R3、R5は、2価のC1~C18炭化水素残基を表し、R4、R6及びR7は、水素原子または未置換のC1~C10のアルキル基を表し、tは、0または1~6の整数を表す。
R2 in general formula (1) is a hydrocarbon group containing one or more amino groups, and is represented by the following general formula (2).
-R 3 -[(NR 4 )-R 5 ] t NR 6 R 7 (2)
In general formula (2), R 3 and R 5 each represent a divalent C1 to C18 hydrocarbon residue, R 4 , R 6 and R 7 each represent a hydrogen atom or an unsubstituted C1 to C10 alkyl group, and t represents 0 or an integer of 1 to 6.
2価のC1~C18炭化水素残基R3及びR5の例は、メチレン基、エチレン基、n-プロピレン基、イソ-プロピレン基、n-ブチレン基、イソ-ブチレン基、t-ブチレン基、n-ペンチレン基、イソ-ペンチレン基、ヘキシレン基、例えばn-ヘキシレン基、ヘプチレン基、例えばn-ヘプチレン基、オクチレン基、例えばn-オクチレン基及びイソ-オクチレン基、例えば2,2,4-トリメチルペンチレン基、ノニレン基、例えばn-ノニレン基、デシレン基、ドデシレン基、例えばn-ドデシレン基、オクタデシレン基である。R4、R6及びR7のアルキル基の例は、R1で挙げたC10までのアルキル基である。 Examples of divalent C1-C18 hydrocarbon residues R 3 and R 5 are methylene, ethylene, n-propylene, iso-propylene, n-butylene, iso-butylene, t-butylene, n-pentylene, iso-pentylene, hexylene, such as n-hexylene, heptylene, such as n-heptylene, octylene, such as n-octylene and iso-octylene, such as 2,2,4-trimethylpentylene, nonylene, such as n-nonylene, decylene, dodecylene, such as n-dodecylene, octadecylene. Examples of alkyl groups R 4 , R 6 and R 7 are the alkyl groups up to C10 mentioned for R 1 .
R2基の例としては、-CH2-CH2-CH2-NH2、-CH2-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2、-CH2-CH2-CH2-NH2-CH2-CH2-CH2-NH(CH3)、-CH2-CH2-CH2-N(CH3)2-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2-CH2-CH2-CH2-NH(CH3)、-CH2-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-N(CH3)2-CH2-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH(CH2CH3)、-CH2-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-N(CH2CH3)2、-CH2-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH(cyclo-C6H11)を挙げることができる。
化粧料用として好適に使用されるアミノ変性シリコーンにおいては、R2は、-CH2-CH2-CH2-NH2、-CH2-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2、-CH2-CH2-CH2-NH2-CH2-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2が好ましく、特に好ましくは、-CH2-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2である。
Examples of R 2 groups include -CH 2 -CH 2 -CH 2 -NH 2 , -CH 2 -CH 2 -CH 2 -NH-CH 2 -CH 2 -NH 2 , -CH 2 -CH 2 -CH 2 -NH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -NH( CH3 ), -CH2 - CH2 - CH2 -N( CH3 ) 2 - CH2 - CH2 -NH- CH2 - CH2 -NH2- CH2 - CH2 - CH2- NH(CH 3 ), -CH 2 -CH 2 -CH 2 -NH-CH 2 -CH 2 -N(CH 3 ) 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -NH - CH2 - CH2 - NH( CH2CH3 ), -CH2 - CH2 -CH2-NH- CH2 - CH2 -N( CH2CH3 ) 2 , -CH2 - CH2 An example is --CH.sub.2-- NH-- CH.sub.2 -- CH.sub.2 -- NH (cyclo- C.sub.6H.sub.11 ).
In amino-modified silicones suitable for use in cosmetics, R 2 is -CH 2 -CH 2 -CH 2 -NH 2 , -CH 2 -CH 2 -CH 2 -NH-CH 2 -CH 2 - NH 2 , —CH 2 —CH 2 —CH 2 —NH 2 —CH 2 —CH 2 —CH 2 —NH—CH 2 —CH 2 —NH 2 are preferred, and —CH 2 —CH 2 —CH 2- NH- CH2 - CH2 - NH2 .
一般式(1)のa、bは自然数で、アミノ変性ポリオルガノシロキサンのケイ素に結合した置換基R1、R2の平均数を示すものであり、a+bは1.8~2.2である。該オルガノポリシロキサンの分子構造は直鎖のみならず、分岐する構造を有していても良いことを示すが、好ましくは、直鎖型の構造を有するものである。 In the general formula (1), a and b are natural numbers indicating the average number of the substituents R 1 and R 2 bonded to the silicon of the amino-modified polyorganosiloxane, and a+b is 1.8 to 2.2. The molecular structure of the organopolysiloxane may be not only linear but also branched, but preferably has a linear structure.
本発明のシリコーンエマルジョン組成物に使用されるアミノ変性シリコーンは、シリコーンエマルジョン組成物を形成しうるものであればよく、その形態は限定されないが、オイル状であることが好ましい。また、単一成分のポリマーであっても、複数のポリマー等の混合物であっても構わない。成分の一部がレジン等の固形分であっても構わないが、全体としてオイル状の流動性を示すことが好ましい。 The amino-modified silicone used in the silicone emulsion composition of the present invention may be any silicone that can form a silicone emulsion composition, and although there are no limitations on its form, it is preferably oil-like. It may also be a single-component polymer or a mixture of multiple polymers. Although some of the components may be solids such as resins, it is preferable that the overall composition exhibits oil-like fluidity.
オイル状成分としてはアミノ変性シリコーンに限らず、他の成分を併用してもよい。ジメチルポリシロキサンをはじめ、いかなる変性オイルでもよい。また、レジン分を含んでもよい。また、これらのオイルやレジンの種類は1種類でもよいし、何種類でも構わない。
アミノ変性シリコーンとこれらオイルおよび/またはレジンの比率は全く限定されない。アミノ変性シリコーンとしての目的の特性がエマルジョンとして発揮されればよい。ただし、アミノ変性シリコーンとオイルおよび/またはレジンの全体は、混合した状態で流動性を示すことが好ましい。そうでないとエマルジョンを形成するのが困難となるからである。
The oil component is not limited to amino-modified silicone, and other components may be used in combination. Any modified oil, including dimethylpolysiloxane, may be used. Also, a resin component may be included. Also, the type of these oils or resins may be one type or multiple types.
There is no limitation on the ratio of the amino-modified silicone to these oils and/or resins. It is sufficient that the desired properties of the amino-modified silicone are exhibited as an emulsion. However, it is preferable that the amino-modified silicone and the oil and/or resin as a whole exhibit fluidity in a mixed state. Otherwise, it will be difficult to form an emulsion.
本発明のシリコーンエマルジョン組成物に使用されるアミノ変性シリコーンは、一般にアミノ変性オルガノポリシロキサンオイルとして知られているもので、当業者に公知の方法により製造することができるが、代表的なアミノ変性オルガノポリシロキサンオイルの合成法は以下の通りである。すなわち、アミノアルキル基のケイ素原子への導入は、通常はシランの段階で行われ、アミノアルキルシランがまず製造される。アミノアルキルシランを加水分解し、アミノ基含有シロキサンオリゴマーまたはアミノ基含有ジシロキサンとし、更に、ジメチルシロキサンの線状オリゴマーまたは環状オリゴマーと、アルカリ触媒の存在下に、Si-O結合の再平衡化反応を行うことによりアミノ変性オルガノポリシロキサンオイルとする。再平衡化反応の際、ヘキサメチルジシロキサンを使用すれば、末端トリメチルシリル型のアミノ変性オルガノポリシロキサンオイルが得られる。製造に用いるオリゴマー類またはジシロキサンの量比を調整することにより、特定の動粘度及びアミン数を有するアミノ変性オルガノポリシロキサンオイルを得ることができる。 The amino-modified silicone used in the silicone emulsion composition of the present invention is generally known as amino-modified organopolysiloxane oil, and can be produced by methods known to those skilled in the art. A typical synthesis method for amino-modified organopolysiloxane oil is as follows. That is, the introduction of an aminoalkyl group to a silicon atom is usually carried out at the silane stage, and an aminoalkylsilane is first produced. The aminoalkylsilane is hydrolyzed to produce an amino-group-containing siloxane oligomer or an amino-group-containing disiloxane, which is then subjected to a re-equilibration reaction of the Si-O bond with a linear oligomer or cyclic oligomer of dimethylsiloxane in the presence of an alkali catalyst to produce an amino-modified organopolysiloxane oil. If hexamethyldisiloxane is used in the re-equilibration reaction, a terminal trimethylsilyl type amino-modified organopolysiloxane oil can be obtained. By adjusting the ratio of the oligomers or disiloxane used in the production, an amino-modified organopolysiloxane oil having a specific kinetic viscosity and amine number can be obtained.
アミノ基を有しないR1の平均数aと1個または2個以上のアミノ基を含有するR2の平均数bとの比a/bは、15~600であることが好ましい。比a/bは、アミノ基を有しないシロキサンユニットとアミノ基を含有するシロキサンユニットの比の目安となるものである。アミノ変性オルガノポリシロキサン中のアミノ基の全体量を示すものとして、該シロキサン1gを中和するに要する1規定塩酸の容量(mL)で表わされるアミン数も用いられる。
このアミン数は、アミノ変性シリコーンの1分子中のアミノ基の数と分子量によって異なることとなる。本発明のアミノ変性オルガノポリシロキサンのアミン数は、特に制限はされないが、0.1~3.0であることが好ましく、より好ましくは、0.15~2.0のものである。アミン数が0.1未満であると、毛髪表面に吸着する能力が弱くなり、アミン数が3.0を超えると親水基であるアミノ基の数が多くなりすぎ、毛髪へ吸着しにくくなる。
以上のアミノ変性シリコーンの構造因子は、化粧料等へ応用する場合は、上記の範囲が好ましいが、本発明にとってそれらは限定されるものではない。
The ratio a/b of the average number a of R 1 having no amino group to the average number b of R 2 having one or more amino groups is preferably 15 to 600. The ratio a/b is a measure of the ratio of siloxane units having no amino group to siloxane units having amino groups. The amine number, which is expressed as the volume (mL) of 1 N hydrochloric acid required to neutralize 1 g of the siloxane, is also used to indicate the total amount of amino groups in the amino-modified organopolysiloxane.
This amine number will vary depending on the number of amino groups in one molecule of the amino-modified silicone and the molecular weight. The amine number of the amino-modified organopolysiloxane of the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 3.0, and more preferably 0.15 to 2.0. If the amine number is less than 0.1, the ability to adsorb to the hair surface will be weak, and if the amine number exceeds 3.0, the number of hydrophilic amino groups will be too large, making it difficult to adsorb to hair.
The structural factors of the amino-modified silicone are preferably within the above ranges when applied to cosmetics and the like, but the present invention is not limited thereto.
アミン数(ミリ当量/g)と、配合量(質量%)の積の下限値は、特に制限はされないが、2以上であるときに、特に効果を発揮する。積の上限値は180以下であることが好ましく、より好ましくは、120以下である。 There is no particular limit to the lower limit of the product of the number of amines (milli-equivalents/g) and the amount blended (mass%), but it is particularly effective when it is 2 or more. The upper limit of the product is preferably 180 or less, and more preferably 120 or less.
本発明の多価の酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物は、特に制限はなく、例えば、例えば1-ヒドロキシエタン-1,1-ジホスホン酸(HEDP)、アミノトリ(メチレンホスホン酸)、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、トリエチレンテトラミン六酢酸、エチレンジアミン二酢酸、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、イミノ二酢酸、ニトリロ三酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、エチレンジエチルトリアミン-N、N、N’、N’ ’、N’ ’ ’-五酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、ジヒドロキシエチルグリシン、エチレンジアミンテトラキス(メチレンホスホン酸)、ニトリロトリス(メチレンホスホン酸)、リン酸、ピロリン酸、メタリン酸、ポリリン酸、クエン酸、コハク酸、リンゴ酸、酒石酸、フタル酸及びこれらの塩等が挙げられる。中でも、クエン酸、コハク酸、フタル酸、リン酸、ピロリン酸、ポリリン酸、EDTA、EHDP及びこれらの塩が好ましく、ピロリン酸、ポリリン酸、EDTA、HEDP及びこれらの塩がより好ましい。 The at least one compound selected from the polyvalent acids or salts thereof of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid (HEDP), aminotri(methylenephosphonic acid), ethylenediaminetetra(methylenephosphonic acid), triethylenetetraminehexaacetic acid, ethylenediaminediacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), iminodiacetic acid, nitrilotriacetic acid, hydroxyethyliminodiacetic acid, ethylenediethyltriamine-N,N,N',N'',N'''-pentaacetic acid, hydroxyethylethylenediaminetriacetic acid, dihydroxyethylglycine, ethylenediaminetetrakis(methylenephosphonic acid), nitrilotris(methylenephosphonic acid), phosphoric acid, pyrophosphoric acid, metaphosphoric acid, polyphosphoric acid, citric acid, succinic acid, malic acid, tartaric acid, phthalic acid, and salts thereof. Among these, citric acid, succinic acid, phthalic acid, phosphoric acid, pyrophosphoric acid, polyphosphoric acid, EDTA, EHDP, and salts thereof are preferred, and pyrophosphoric acid, polyphosphoric acid, EDTA, HEDP, and salts thereof are more preferred.
本発明の一価の酸は、例えばギ酸、乳酸、酢酸、プロピオン酸、塩酸などが挙げられ、これらの中では乳酸や酢酸が好ましく、さらには乳酸より好ましい。 Examples of the monovalent acid of the present invention include formic acid, lactic acid, acetic acid, propionic acid, and hydrochloric acid, among which lactic acid and acetic acid are preferred, and more preferred than lactic acid.
本発明のシリコーンエマルジョン組成物は、上記した多価の酸またはその塩に加えて、一価の酸を更に含んでいてもよい。一価の酸を添加する工程は、特に制限はないが、シリコーンエマルジョン調製用組成物中に添加した場合(即ち、乳化工程で添加した場合)に、より小粒子径のシリコーンエマルジョンの粒子を形成することができ、その結果、より一層、経時安定性に優れたシリコーンエマルジョン組成物を作製することができる。 The silicone emulsion composition of the present invention may further contain a monovalent acid in addition to the polyvalent acid or its salt. The process for adding the monovalent acid is not particularly limited, but when the monovalent acid is added to the composition for preparing the silicone emulsion (i.e., when added in the emulsification process), silicone emulsion particles with a smaller particle size can be formed, and as a result, a silicone emulsion composition with even better stability over time can be produced.
本発明のシリコーンエマルジョン組成物には水が含まれていてもよい。使用できる水としては、限定されないが、イオン交換水を用いることが好ましく、好ましくはpH2~12、特に好ましくはpH4~10である。鉱水を用いることは推奨されないが、用いる時は金属不活性化剤などと合わせて用いることが望ましい。乳化の際に用いられる水の添加量は、本発明のエマルション組成物中で40~90質量%、好ましくは40~60質量%に相当する量である。本発明のエマルジョン組成物は水による希釈に対して安定であって、エマルジョンの調製後に更に希釈が可能であり、希釈後のエマルジョン中の水の量には特に制限はない。 The silicone emulsion composition of the present invention may contain water. There are no limitations on the water that can be used, but it is preferable to use ion-exchanged water, preferably with a pH of 2 to 12, and particularly preferably with a pH of 4 to 10. It is not recommended to use mineral water, but when used, it is desirable to use it together with a metal deactivator or the like. The amount of water added during emulsification is an amount equivalent to 40 to 90% by mass, preferably 40 to 60% by mass, of the emulsion composition of the present invention. The emulsion composition of the present invention is stable against dilution with water, and further dilution is possible after preparation of the emulsion, and there is no particular limitation on the amount of water in the diluted emulsion.
本発明のエマルジョン組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、目的に応じて許容できる他の成分を含んでもよい。例えば、配合成分として許容できる他の成分としては、4級アンモニウム含有化合物、安息香酸ナトリウム、フェノキシエタノール、メチルパラベン、プロピルパラベン、サリチル酸、グリセリン、ブチレングリコール、プロピレングリコール、イソプロパノール等の防腐剤、アミノ酸系活性剤、各種界面活性剤、グアーガムやキサンタンガムなどの増粘剤、香料などを挙げることができる。 The emulsion composition of the present invention may contain other components that are acceptable depending on the purpose, as long as they do not impair the purpose of the present invention. For example, other components that are acceptable as blending components include preservatives such as quaternary ammonium-containing compounds, sodium benzoate, phenoxyethanol, methylparaben, propylparaben, salicylic acid, glycerin, butylene glycol, propylene glycol, and isopropanol, amino acid-based active agents, various surfactants, thickeners such as guar gum and xanthan gum, and fragrances.
本発明のシリコーンエマルジョン組成物におけるエマルジョンを化粧料に配合した場合は、化粧料の色調の変化、特に黄色の着色、を抑制することができる。特に、アミノ変性シリコーンが多用される、コンディショナー、シャンプー、リンス等の化粧料へ配合した場合に顕著な効果が現れる。
本発明のシリコーンエマルジョン組成物を繊維処理料に配合した場合は、繊維への着色を抑制することができる。
When the emulsion of the silicone emulsion composition of the present invention is blended into cosmetics, it is possible to suppress changes in the color tone of the cosmetics, particularly yellowing, and this effect is particularly pronounced when it is blended into cosmetics such as conditioners, shampoos, and rinses, in which amino-modified silicones are often used.
When the silicone emulsion composition of the present invention is incorporated into a textile treatment agent, it is possible to suppress discoloration of the textile.
本発明において、シリコーンエマルジョン組成物の透過率は、紫外可視吸光光度計により評価することができる。本発明において、シリコーンエマルジョン組成物は、波長550nmにおける光の透過率が75%以上であることが好ましく、より好ましくは80%以上である。 In the present invention, the transmittance of the silicone emulsion composition can be evaluated by an ultraviolet-visible spectrophotometer. In the present invention, the silicone emulsion composition preferably has a transmittance of 75% or more, more preferably 80% or more, at a wavelength of 550 nm.
次に本発明を実施例によって説明する。なお、本発明はこれによって限定されるものではない。また、実施例における本発明のシリコーンエマルジョン組成物に対する評価方法は、以下のようにして行った。また、すべての粘度の数値は、25℃の温度のものである。 Next, the present invention will be described with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples. The silicone emulsion composition of the present invention in the examples was evaluated as follows. All viscosity values are at a temperature of 25°C.
作製したシリコーンエマルジョン組成物が、透明から半透明のアミノマイクロエマルジョンであり、例えば、シリコーンエマルジョン粒子の粒子径が150nm以下の場合、経時安定性と透明性評価を実施する。白色のマクロエマルジョンであり、例えば、シリコーンエマルジョン粒子の粒子径が150nmより大きい場合、経時安定性のみ評価を実施する。
<粒子径の測定法>
エマルジョン組成物中のシリコーンエマルジョン粒子の粒子径は、マルバーン社製Nano-ZS90型機を用いて測定したz-averageの値を粒子径とした。
<経時安定性評価方法>
作製したシリコーンエマルジョン組成物を100mlPPボトルに80g入れ、初期(調製後24時間)および40℃で貯蔵1か月後に、クリーミング、沈降分離の有無の経時変化を、目視にて確認した。
評価基準;
◎:クリーミング、沈降分離全くなし
○:クリーミング、沈降分離ほとんどなし
△:クリーミング、沈降分離の傾向あり
×:クリーミング、沈降分離あり
目視観察で、◎または〇であれば透過率によらず合格とする。透明から半透明のシリコーンエマルジョン組成物においては、透過率が高ければさらに良い。
<透明性評価方法>
作製したシリコーンエマルジョン組成物を100mlPPボトルに80g入れ、40℃で貯蔵1か月後に、波長550nmにおける透過率の経時変化を確認した。
When the silicone emulsion composition is a transparent to translucent amino microemulsion, for example, when the silicone emulsion particles have a particle size of 150 nm or less, the temporal stability and transparency are evaluated.When the silicone emulsion composition is a white macroemulsion, for example, when the silicone emulsion particles have a particle size of more than 150 nm, only the temporal stability is evaluated.
<Method of measuring particle size>
The particle size of the silicone emulsion particles in the emulsion composition was determined as the z-average value measured using a Nano-ZS90 model machine manufactured by Malvern Instruments.
<Method for evaluating stability over time>
80 g of the prepared silicone emulsion composition was placed in a 100 ml PP bottle and the bottle was visually inspected for changes over time, such as the presence or absence of creaming and settling, initially (24 hours after preparation) and after one month of storage at 40°C.
Evaluation criteria:
: No creaming or sedimentation at all ◯: Almost no creaming or sedimentation Δ: Tendency of creaming or sedimentation ×: Creaming or sedimentation occurs Visual observation of ◯ or ◯ is considered to be acceptable regardless of transmittance. For transparent to translucent silicone emulsion compositions, the higher the transmittance, the better.
<Transparency evaluation method>
80 g of the prepared silicone emulsion composition was placed in a 100 ml PP bottle and stored at 40° C. for one month, after which the change over time in transmittance at a wavelength of 550 nm was checked.
<実施例1>
アミノ変性シリコーンとして、粘度が1000mPa・s、アミン数が0.6であるN-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピル基含有ジメチルポリシロキサン20質量部に、界面活性剤として、エチレンオキサイド付加数が13モルであるポリオキシエチレンセチルエーテル6.4、8.0、9.6、11.3質量部と一価の酸として、乳酸0.5質量部、任意成分として、フェノキシエタノール1.3質量部とグリセリン10質量部を混合し、相分離のないオイル状の混合物を得た(チレンオキサイド付加数が13モルであるポリオキシエチレンセチルエーテル含有量の異なる3種)。
次いで、それぞれのオイル状の混合物に精製水を加えて混合し、IKA製、ウルトラタラックスT50ベーシック シャフトジェネレーターG45Gを用いて3000rpmにて、室温で20分撹拌することにより、シリコーンエマルジョン調製用組成物を得た。
続いて、シリコーンエマルジョン調製用組成物に、四価の酸である1-ヒドロキシエタン-1,1-ジホスホン酸1.0質量部を含む水溶液を添加し、シリコーンエマルジョン組成物を得た。処方を表1に示す。得られたシリコーンエマルジョン組成物は、外観が半透明から透明のマイクロエマルジョンで、波長550nmにおける光の透過率は、全て95%以上であった。
実施例1では界面活性剤の含有量の異なる、4種のシリコーンエマルジョン組成物が得られた。これら4種は、いずれも乳化によりシリコーンエマルジョン調整用組成物を得たのちに、多価の酸である1 - ヒドロキシエタン- 1 , 1 - ジホスホン酸を配合することにより得られた。そのアミノ変性シリコーンの配合量は20質量%であり、いずれもクリーミングや沈降分離が全くないか、あるいはほとんどなく、経時安定性に優れるものであった。
アミノ変性シリコーンに対する界面活性剤の配合比を48%または57%と比較的高くした場合には、粒子径がより小さくなり(それぞれ25nm、20nm)、40℃の温度で1か月貯蔵したのちの透過率がより高い、高透明のシリコーンエマルジョン組成物が得られた。
Example 1
20 parts by mass of N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyl group-containing dimethylpolysiloxane having a viscosity of 1000 mPa·s and an amine number of 0.6 as the amino-modified silicone was mixed with 6.4, 8.0, 9.6, and 11.3 parts by mass of polyoxyethylene cetyl ether having an ethylene oxide addition number of 13 moles as the surfactant, 0.5 parts by mass of lactic acid as the monovalent acid, and 1.3 parts by mass of phenoxyethanol and 10 parts by mass of glycerin as optional components to obtain an oily mixture without phase separation (three types having different contents of polyoxyethylene cetyl ether having an ethylene oxide addition number of 13 moles).
Purified water was then added to each oily mixture, and the mixture was stirred at 3,000 rpm at room temperature for 20 minutes using an IKA Ultra Turrax T50 Basic Shaft Generator G45G, to obtain a composition for preparing a silicone emulsion.
Next, an aqueous solution containing 1.0 part by mass of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, which is a tetravalent acid, was added to the silicone emulsion preparing composition to obtain a silicone emulsion composition, the formulation of which is shown in Table 1. The obtained silicone emulsion composition was a microemulsion with a translucent to transparent appearance, and all of the compositions had a light transmittance of 95% or more at a wavelength of 550 nm.
In Example 1, four types of silicone emulsion compositions were obtained, each with a different surfactant content. All four types were obtained by first obtaining a silicone emulsion adjusting composition by emulsification, and then blending the polyacid 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid. The blended amount of the amino-modified silicone was 20% by mass, and all of them showed no or almost no creaming or sedimentation, and had excellent stability over time.
When the surfactant to amino-modified silicone ratio was relatively high at 48% or 57%, the particle size was smaller (25 nm and 20 nm, respectively), and a highly transparent silicone emulsion composition was obtained that had a higher transmittance after storage at 40° C. for one month.
<実施例2>
アミノ変性シリコーンとして、粘度が5000mPa・s、アミン数が0.14であるN-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピル基含有ジメチルポリシロキサン36質量部に、界面活性剤として、エチレンオキサイド付加数が10モル、プロピレンオキサイド付加数が4モルであるポリオキシエチレンドデシルエーテル4.0質量部を混合し、相分離のないオイル状の混合物を得た。オイル状の混合物に精製水を加えて混合し、IKA製、ウルトラタラックスT50ベーシック シャフトジェネレーターG45Gを用いて、3000rpmにて、室温で20分撹拌することにより、シリコーンエマルジョン調製用組成物を得た。
次いで、シリコーンエマルジョン調製用組成物に、1-ヒドロキシエタン-1,1-ジホスホン酸0.4質量部を含む水溶液を添加し、シリコーンエマルジョン組成物を得た。処方を表1に示す。得られたシリコーンエマルジョン組成物は、外観が白色のマクロエマルジョンであった。
実施例2においても、乳化によりシリコーンエマルジョン調整用組成物を得たのちに、多価の酸である1 - ヒドロキシエタン- 1 , 1 - ジホスホン酸を配合することによりシリコーンエマルジョン組成物を得た。アミノ変性シリコーンの配合量は36質量%でクリーミングや沈降分離は全くなく、経時安定性に優れるものであった。
アミノ変性シリコーンに対する界面活性剤の配合比は11%で、実施例1よりも低く、粒子径が350nmであり、外観が白色のシリコーンエマルジョン組成物であるため、透過率の測定は実施しなかった。
Example 2
As the amino-modified silicone, 36 parts by mass of N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyl group-containing dimethylpolysiloxane having a viscosity of 5000 mPa·s and an amine number of 0.14 was mixed with 4.0 parts by mass of polyoxyethylene dodecyl ether having an ethylene oxide addition number of 10 moles and a propylene oxide addition number of 4 moles as a surfactant to obtain an oily mixture without phase separation. Purified water was added to the oily mixture and mixed, and the mixture was stirred at 3000 rpm at room temperature for 20 minutes using an Ultra Turrax T50 Basic Shaft Generator G45G manufactured by IKA to obtain a silicone emulsion preparation composition.
Next, an aqueous solution containing 0.4 parts by mass of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid was added to the silicone emulsion preparing composition to obtain a silicone emulsion composition, the formulation of which is shown in Table 1. The obtained silicone emulsion composition had a white appearance and was a macroemulsion.
In Example 2, a silicone emulsion composition was obtained by emulsification, and then the polyacid 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid was added to obtain a silicone emulsion composition. The amount of amino-modified silicone added was 36% by mass, and there was no creaming or settling, showing excellent stability over time.
The surfactant blending ratio to the amino-modified silicone was 11%, which was lower than in Example 1, and the particle size was 350 nm. The silicone emulsion composition had a white appearance, so transmittance measurements were not performed.
<比較例1>
エチレンオキサイド付加数が13モルであるポリオキシエチレンセチルエーテル11.3質量部と1-ヒドロキシエタン-1,1-ジホスホン酸0.1質量部を含む水溶液を、相分離のないオイル状の混合物に添加した以外は、実施例1と同様にしてシリコーンエマルジョン調製用組成物を作製しようとしたが、アミノ変性シリコーンと1- ヒドロキシエタン-1,1-ジホスホン酸が凝集し、乳化することができなかった。処方を表1に示す。
比較例1では、乳化前に多価の酸である1 - ヒドロキシエタン- 1 , 1 - ジホスホン酸を配合したことから、アミノ変性シリコーンとのネットワークが形成され、アミノ変性シリコーンの凝集等が起こった結果、アミノ変性シリコーンの配合量が実施例1と同じであるにもかかわらず、クリーミング、沈降分離がおき、乳化することができなかったと考えられる。
<Comparative Example 1>
An attempt was made to prepare a composition for preparing a silicone emulsion in the same manner as in Example 1, except that an aqueous solution containing 11.3 parts by mass of polyoxyethylene cetyl ether with an ethylene oxide addition number of 13 moles and 0.1 parts by mass of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid was added to an oily mixture without phase separation, but the amino-modified silicone and 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid aggregated and emulsification was not possible. The formulation is shown in Table 1.
In Comparative Example 1, the polyvalent acid 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid was blended before emulsification, which caused the formation of a network with the amino-modified silicone, resulting in aggregation of the amino-modified silicone. As a result, creaming and sedimentation occurred and emulsification was not possible, even though the blended amount of amino-modified silicone was the same as in Example 1.
<比較例2>
1-ヒドロキシエタン-1,1-ジホスホン酸0.1質量部を含む水溶液を、相分離のないオイル状の混合物に添加した以外は、実施例2と同様にしてシリコーンエマルジョン調製用組成物を作製しようとしたが、アミノ変性シリコーンと1-ヒドロキシエタン-1,1-ジホスホン酸が凝集し、乳化することができなかった。処方を表1に示す。
比較例2においても、乳化前に多価の酸である1 - ヒドロキシエタン- 1 , 1 - ジホスホン酸を配合したことから、アミノ変性シリコーンとのネットワークが形成され、アミノ変性シリコーンの凝集等が起こった結果、アミノ変性シリコーンの配合量が実施例2と同じであるにもかかわらず、クリーミング、沈降分離がおき、乳化することができなかったと考えられる。
以上の処方および評価結果を表1に示す。
<Comparative Example 2>
An attempt was made to prepare a composition for preparing a silicone emulsion in the same manner as in Example 2, except that an aqueous solution containing 0.1 parts by mass of 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid was added to an oily mixture without phase separation, but the amino-modified silicone and 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid aggregated and emulsification was not possible. The formulation is shown in Table 1.
In Comparative Example 2 as well, the polyvalent acid 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid was blended before emulsification, which caused a network to be formed with the amino-modified silicone, resulting in aggregation of the amino-modified silicone. As a result, creaming and sedimentation occurred and emulsification was not possible, even though the blended amount of amino-modified silicone was the same as in Example 2.
The above formulations and evaluation results are shown in Table 1.
<シリコーンエマルジョン組成物処方、およびその評価結果>
表1において、実施例と比較例との比較より、本発明による多価の酸を含む、経時安定性に優れたシリコーンエマルジョン組成物が示された。
In Table 1, a comparison between the Examples and Comparative Examples shows that the silicone emulsion compositions according to the present invention, which contain a polyvalent acid, have excellent stability over time.
Claims (9)
(b)アミノ変性シリコーンと、
(c)1-ヒドロキシエタン-1,1-ジホスホン酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物と、
(d)一価の酸と、を含有し、
前記アミノ変性シリコーンの配合量が15~50質量%であり、
前記(a)HLBの合計が10~16の非イオン性界面活性剤を、前記(b)アミノ変性シリコーンに対して、45質量%以上90質量%以下含有し、かつ、
前記1-ヒドロキシエタン-1,1-ジホスホン酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物の配合量が、0.1質量%以上である、シリコーンエマルジョン組成物(ただし、炭素原子数6~12のアルキル基を有するエチレングリコールモノアルキルエーテルを含むもの、およびグリコールエーテルを含むものを除く)。 (a) a nonionic surfactant having a sum of HLB of 10 to 16;
(b) an amino-modified silicone;
(c) at least one compound selected from 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid or a salt thereof;
(d) a monovalent acid;
The amount of the amino-modified silicone is 15 to 50% by mass,
The (a) nonionic surfactant having a total HLB of 10 to 16 is contained in an amount of 45% by mass or more and 90% by mass or less relative to the (b) amino-modified silicone, and
A silicone emulsion composition in which the blending amount of at least one compound selected from the 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid or a salt thereof is 0.1 mass% or more (however, excluding those containing an ethylene glycol monoalkyl ether having an alkyl group having 6 to 12 carbon atoms and those containing glycol ether).
アミノ変性シリコーン、HLBの合計が10~16の非イオン性界面活性剤および一価の酸を含む混合物と水とを乳化してシリコーンエマルジョン調製用組成物を得る乳化工程と、
前記乳化工程で得られたシリコーンエマルジョン調製用組成物に、1-ヒドロキシエタン-1,1-ジホスホン酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有する水溶液を配合する酸配合工程と、を含み、
前記アミノ変性シリコーンの配合量が15~50質量%であり、前記HLBの合計が10~16の非イオン性界面活性剤を、前記アミノ変性シリコーンに対して、45質量%以上90質量%以下含有し、かつ、前記1-ヒドロキシエタン-1,1-ジホスホン酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物の配合量が、0.1質量%以上である、シリコーンエマルジョン組成物(ただし、炭素原子数6~12のアルキル基を有するエチレングリコールモノアルキルエーテルを含むもの、およびグリコールエーテルを含むものを除く)の製造方法。 1. A method for producing a silicone emulsion composition, comprising:
an emulsification step of emulsifying a mixture containing an amino-modified silicone , a nonionic surfactant having a total HLB of 10 to 16, and a monovalent acid with water to obtain a composition for preparing a silicone emulsion;
an acid blending step of blending an aqueous solution containing at least one compound selected from 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid or a salt thereof with the silicone emulsion preparation composition obtained in the emulsification step,
The method for producing a silicone emulsion composition (excluding those containing ethylene glycol monoalkyl ether having an alkyl group having 6 to 12 carbon atoms and those containing glycol ether), wherein the blending amount of the amino-modified silicone is 15 to 50 mass %, the nonionic surfactant having a total HLB of 10 to 16 is contained in an amount of 45 mass % or more and 90 mass % or less relative to the amino-modified silicone, and the blending amount of at least one compound selected from 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid or a salt thereof is 0.1 mass % or more.
アミノ変性シリコーン、HLBの合計が10~16の非イオン性界面活性剤および一価の酸を含む混合物と水とを乳化させたシリコーンエマルジョン調製用組成物に、1-ヒドロキシエタン-1,1-ジホスホン酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有する水溶液を配合する工程を含み、
前記アミノ変性シリコーンの配合量が15~50質量%であり、前記HLBの合計が10~16の非イオン性界面活性剤を、前記アミノ変性シリコーンに対して、45質量%以上90質量%以下含有し、かつ、前記1-ヒドロキシエタン-1,1-ジホスホン酸またはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物の配合量が、0.1質量%以上である、シリコーンエマルジョン組成物(ただし、炭素原子数6~12のアルキル基を有するエチレングリコールモノアルキルエーテルを含むもの、およびグリコールエーテルを含むものを除く)の安定化方法。 A method for stabilizing a silicone emulsion composition, comprising the steps of:
The method includes a step of blending an aqueous solution containing at least one compound selected from 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid or a salt thereof with a composition for preparing a silicone emulsion, the composition being prepared by emulsifying a mixture containing an amino-modified silicone, a nonionic surfactant having a total HLB of 10 to 16, and a monovalent acid with water;
The method for stabilizing a silicone emulsion composition (excluding those containing ethylene glycol monoalkyl ether having an alkyl group having 6 to 12 carbon atoms and those containing glycol ether), wherein the blending amount of the amino-modified silicone is 15 to 50 mass %, the nonionic surfactant having a total HLB of 10 to 16 is contained in an amount of 45 mass % or more and 90 mass % or less relative to the amino-modified silicone, and the blending amount of at least one compound selected from 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid or a salt thereof is 0.1 mass % or more.
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