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JP3812604B2 - pH buffering / humidifying polymer, method for producing the same, and sheet or cosmetic containing the polymer - Google Patents
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JP3812604B2 - pH buffering / humidifying polymer, method for producing the same, and sheet or cosmetic containing the polymer - Google Patents

pH buffering / humidifying polymer, method for producing the same, and sheet or cosmetic containing the polymer Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、pH緩衝および調湿性を有する重合体及びその製造方法ならびに該重合体を含有したシート状物または化粧料に関する。より詳しくは、吸湿、保湿・放湿のバランスのとれた調湿機能を有し、かつ該重合体はpHの緩衝作用を有し、この緩衝作用により得られるpH領域が4〜10の間にあることを特徴とするpH緩衝・調湿性重合体およびその製造方法であり、また該重合体を含有した紙、不織布、発泡シート等のシートまたは化粧料に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
人の皮膚は正常な状態では、分泌される乳酸等によって弱酸性に保たれているが、近年の環境破壊に伴う酸性雨や、洗濯による衣服のアルカリ化によって皮膚のpHが正常な範囲をこえ、これが健康な肌をそこなっている。肌のpHを弱酸性に保つためには外部からの酸やアルカリを衣服によって中和すると共に、肌に接触する素材そのものが弱酸性であることが望ましい。この様な要望に答える方法として、弱酸性に等電点を持つタンパク質を繊維製品への後加工によって付着させたもの、また、繊維自体にpH緩衝作用も持つもの(特開平7ー216730)などが提案されている。しかし、これらの方法は肌に直接作用するものではなく間接的な方法によるものであるためその効果が十分でない、あるいは、そのような衣服を着用している時しか効果がないといった欠点があった。
【0003】
さらに、上述の繊維状素材の場合、次のような問題点を有している。1.まず第一の大きな問題点としては、繊維状であるため樹脂、クリーム等への添加の際、まりも状の塊となるなどして均一に分散することが困難であり、添加剤としては用いることができない。2.後加工に耐え、また製品とした際の使用に耐えるだけの繊維物性を維持する必要があり、そのためpH緩衝・調湿機能発現能が犠牲になることがある。例えば、繊維のポリマー骨格自体を化学変性させpH緩衝・調湿性を付与したものでは、ある一定レベル以上の繊維物性を維持する必要があるために、繊維形成性のポリマー骨格としてかなりの部分がこの目的のために使用され、結果としてpH緩衝・調湿機能発現能が低下する、或いは、pH緩衝・調湿機能を有する蛋白質等を繊維中に練り込んだものでは、繊維物性維持のために、繊維中に練り込める該蛋白質の添加量には限界があり、pH緩衝・調湿機能を十分に発現できないといった問題がある。3.一般に工業的に得られる繊維では、その繊維径は10μ程度以上であり、このため単位重量あたりの表面積が小さく、pH緩衝・調湿機能を発現させようとする場合、機能発現の表面積が小さくなり十分な機能が発現されにくいといった問題がある。
【0004】
例えば、特開平7ー216730の場合、繊維として必要となる物性、色等の特性を維持する必要があることから、アクリル繊維中のかなりの量のニトリル基を架橋に使用している。この場合、主にpH緩衝・調湿機能を発現する極性基(該特許の場合、カルボキシル基)としては、アクリル繊維中の架橋に使用されたニトリル分だけ差し引かれたニトリル基を化学変性させたものとなっている結果、該カルボキシル基量は低く限定されたものとなっており、求める機能を十分満足できない場合がある。また、該特許では反応条件あるいは繊維物性の関係より、pH緩衝・調湿機能と直接関係のないアミド基が必須構成成分として記載されており単位重量当たり得られる機能としては効率の悪い物となっている。このような理由から、コスト的にも不利となっている。
【0005】
一方調湿に目を向けた場合、皮膚の最外層である角質層は、冬季の低温、低湿度などの気象条件下で乾燥しやすく、そのため皮膚がかさついたり、ざらついたりする。また、洗剤や溶剤の過度の使用によっても、皮膚はかさついたりざらついたりする。このような皮膚のかさつきやざらつきは、角質層中のNMF(天然保湿因子:ナチュラルモイスチュアライジングファクター)と呼ばれる吸湿性の水溶性成分が失われ、角質層中の水分が減少し、角質層の柔軟性が無くなるために生じると考えられている。
【0006】
このため、従来より、皮膚の柔軟化を意図した化粧料においては、角質層に水分を多量に付与し、かつ付与した水分が長時間保持されるようにすべく、種々の保湿成分が配合されている。特に、NMF成分には有機酸(カルボン酸)、アミノ酸、尿素等が含まれていることから、化粧料に種々の有機酸、アミノ酸あるいは尿素を配合し、失われたNMF成分を皮膚に補給することが行われている。
【0007】
例えば、NMF成分の1つとして有機酸を配合するものとしては、αーオキシ酸の角質層柔軟化作用を利用したものが提案されている(特開昭55ー19291号公報)。しかし、これにより得られる柔軟効果は一過性であり、永続しない。また、αーオキシ酸が角質層柔軟化作用を発揮するpHは、正常な皮膚生理を阻害するような低い領域(pH2〜4)であるという欠点を有している。
【0008】
これに対し、中性pH領域でαーオキシ酸を利用するために、αーオキシ酸の溶液に、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリエタノールアミン等のアルカリを添加する例も報告されている。しかし、アルカリを多量に配合すると溶液の安定性が低下し、化粧料を安定な品質に維持することが困難となる。また、皮膚に本来の好ましいpHが4〜6程度の弱酸性であるために、多量のアルカリの使用はかえって皮膚に有害となる。さらに、アミン類の長期間の連用によりアレルギー反応が生じることも報告されている。
【0009】
また、NMF成分の有機酸としてコハク酸又はその塩を、尿素とアミノ酸と共に化粧料に配合することが提案されている(特開平5ー163129号公報)。さらにまた、NMF成分の1つとして、アミノ酸あるいはその誘導体を使用するものとしては、ヨクイニンなどの蛋白質分解物や、ある種のペプチドが保湿効果、柔軟効果を有することが報告されている(特開昭62ー99315号公報、特開平2ー178207号公報)。
【0010】
この他、保湿剤あるいは柔軟剤としては、上述のようなNMF関連成分の他に、水溶性多価アルコール、特にプロピレングリコールや分子量200〜400程度のポリエチレングリコールが広く使用されている。また、ベタインが角質層のターンオーバー速度を速め、肌荒れを防止作用を有することから、これを化粧料に配合することが提案されている(特開平1ー275511号公報)。
【0011】
しかしながら、上述のようなαーオキシ等の有機酸や、アミノ酸又はその誘導体等の従来のNMF関連の成分はべたつき感があり、したがってこれらを配合した化粧料からは満足な使用感を得られないという問題があった。また、プロピレングリコールやポリエチレングリコール等の水溶性多価アルコールも十分な保湿効果を得るためには化粧料中に多量に配合することが必要となり、その場合にはべたつき感が生じるという問題があった。さらに安全性(アレルギー性)の点でも多量の使用は懸念されていた。一方、ベタインについては、それを配合した化粧料は優れた保湿効果を有するようになるが、しっとり感、すべすべ感、あるいは滑らかさという使用感については、向上させることが望まれていた。
【0012】
また別の用途として、吸湿、保湿・放湿といった調湿機能を有するフィルターが求められている。そこで、先に述べたような繊維状のものでこれらに対応するものも提案されている。しかし、繊維状の場合繊維形態維持のために上述のような問題が発生し、機能が不十分であったり、単位表面積が小さいためフィルターへの成形の際のバインダー等によりその機能が封鎖され目的とする機能が十分に発揮できないといった問題が生じている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上のような従来技術の課題を解決しようとするものであり、吸湿、保湿・放湿のバランスのとれた調湿機能と、適度なpHの緩衝作用を有したpH緩衝・調湿性重合体および該重合体の製造方法ならびに該重合体を含有したシートまたは、保湿効果と、しっとり感、すべすべ感、あるいは滑らかさという使用感とを共に向上させ、さらにそれらの持続性も高めた化粧料を提供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、pH緩衝・調湿性重合体ついて、鋭意研究を続けてきた。その結果、イオン交換性の極性基および架橋構造を有した重合体において、特定の吸湿特性および保湿・放湿特性を有し、かつ該重合体の緩衝作用により得られるpH領域が4〜10の間にあるpH緩衝・調湿性重合体により、本課題が達成され得ることを見出し本発明を完成するに至った。即ち本発明は、イオン交換性の極性基および架橋構造を有した重合体において、吸湿特性として20℃、65%RH条件下での吸湿率が15重量%以上100重量%以下であり、保湿・放湿特性として20℃、80%RH条件下で飽和吸湿した該重合体を20℃、40%RH条件下に1時間放置後の吸湿率が15重量%以上80重量%以下である吸湿、保湿・放湿のバランスのとれた調湿機能を有し、かつ該重合体の緩衝作用により得られるpH領域が4〜10の間にあることを特徴とするpH緩衝・調湿性重合体及びその製造方法、ならびに該重合体を含有したシートまたは化粧料よりなるものである。以下本発明を詳細に説明する。
【0015】
【発明の実施の形態】
まず、本発明における重合体としては、吸湿特性として、20℃、65%RH条件下での吸湿率が15重量%以上100重量%以下であり、保湿・放湿特性として20℃、80%RH条件下で飽和吸湿した該重合体を20℃、40%RH条件下に1時間放置後の吸湿率が15重量%以上80重量%以下である吸湿、保湿・放湿のバランスのとれた調湿機能を有し、かつ該重合体の緩衝作用により得られるpH領域が4〜10の間にある必要がある。
【0016】
ここで、本発明に定義する吸湿率とは、次の方法により得られた吸湿率をいう。即ち、試料約5.0gを熱風乾燥機で105℃、16時間乾燥して重量を測定する(W1)g、次に試料を特定の温度および湿度条件(例えば温度20℃で相対湿度65%RH)に調整された恒温恒湿機に24時間入れて置き、吸湿した試料の重量を測定する(W2)g、以上の結果から、次式により算出したものである。
吸湿率(重量%)={(W2−W1)/W1}×100
また、保湿・放湿特性としては、20℃、80%RH条件下で飽和吸湿した該重合体を20℃、40%RH条件下に1時間放置した後の吸湿率として定義されるものである。
【0017】
また、緩衝作用により得られるpH領域とは、熱風乾燥機で105℃、16時間乾燥した試料5.0gを、塩酸によりpH=2とした水溶液100gに添加し、室温下1時間撹拌した後のpHを酸性側のpHとし、また、水酸化ナトリウムによりpH=12とした水溶液100gに同試料を添加し、室温下1時間撹拌した後のpHをアルカリ側のpHとし、酸性側のpHからアルカリ側のpHを範囲であらわしたものである。
【0018】
吸湿特性として、20℃、65%RH条件下での吸湿率が15重量%未満の場合吸湿率が低すぎ十分な効果は得られない。また同条件で吸湿率が100重量%を超える場合、粒子の膨潤が大きくなりすぎ、添加剤としての使用が困難になる、膨潤により気体の通り道が閉塞され、その結果として吸湿速度が遅くなるといった問題がでてくる。また、粘着性がでてくるといった問題も発生し好ましくない。また、保湿・放湿特性として20℃、80%RH条件下で飽和吸湿した重合体を20℃、40%RH条件下に1時間放置した後の吸湿率が15重量%未満の場合、放湿速度が速すぎるため十分な保湿性が維持できない。また、同条件での放置後の吸湿率が80重量%を超える場合、吸湿特性として述べた100重量%を超える場合の問題点と同様な問題が発生する。特に吸湿時即ち、20℃、80%RH条件下でこの問題が顕著となる。
【0019】
また、緩衝作用により得られるpH領域が4未満の場合、少量の添加では十分な効果が得られない、即ち弱酸性とすることができない。あるいは、該領域が10を超える場合も同様に十分な効果が得られず、中性付近にpHを効率的に安定させることができないといった問題がある。
【0020】
本発明にいうイオン交換性の極性基とは、アニオンあるいはカチオンのイオンをイオン交換することが可能な極性基であれば特に限定はなく例えば1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、4級アミノ基、リン酸基、リン酸エステル基、水酸基、メルカプト基、カルボキシル基、スルホン酸基、スルホニル基、硫酸エステル基、などがあげられる。中でも金属イオンと錯体あるいは塩を形成し易いスルホン酸基、カルボキシル基、リン酸基を用いた場合目的とするpH緩衝・調湿性に優れる重合体とすることができ、良好な結果が得られる。
【0021】
本発明の重合体が含有する、上述の極性基の量としては、実際に用いられる用途に応じて必要とされるpH緩衝・調湿性を発現できる限りにおいては特に限定はなく適宜選択することができる。ただ、pH緩衝・調湿機能を高めるうえから含有される極性基量は多いほうが好ましく、実際には少なくとも0.1ミリ当量/g以上の極性基を含むことが好ましく、さらに添加剤としても少量の添加でその機能を発現できることより、より好ましくは2.0ミリ当量/g以上の場合特に良い結果を得ることができる。
【0022】
またポリマー粒子中への極性基の導入方法においても特に制限はなく、極性基を有したモノマーを、骨格ポリマーの重合段階で使用することによる導入、あるいは骨格ポリマー粒子形成後化学的、物理的な変性による極性基の導入などの方法を用いることができる。ただ、極性基を出来るだけ多量に含む必要がある点から、重合段階で極性基を有する単量体を多量に添加すると、水系、非水系いずれの重合においても安定性が低下するといった問題がある。従って、重合によりポリマー粒子とした後に化学的、物理的な反応を行い極性基を導入するほうが良好な結果が得られる。
【0023】
また、上述のイオン交換性の極性基の、カウンターイオンとしては、特に限定はなく、その用途に応じて適宜選択できる。具体的には、上記のうち酸性基のカウンターイオンとしては、水素イオンは勿論のこととして、Li、Na、K等のアルカリ金属Be、Mg、Ca、Ba等のアルカリ土類金属、Cu、Zn、Al、Mn、Ag、Fe、Co、Ni等の他の金属、NH4、アミン等の有機の陽イオンを挙げることが出来る。また、塩基性基に対しては、水酸基、塩素、フッ素、臭素等をあげることができる。なお、該カウンターイオンは2種以上を混合しても良いことは勿論である。
【0024】
なかでも、水素イオンおよび金属イオンとしてCa、Mg、Na、K、Li、Alのうちのいずれかを含むものである場合、酸とアルカリのバランスが取りやすいため、pH緩衝性に優れた良好な結果を得ることができる。この場合、水素イオンと金属イオンの当量比については、特に限定はないが、該イオンの比を1.0対1.5から4.0対1.0の範囲とすることにより、より良い結果を得ることができる。なお該イオン比が4.0対1.0よりも水素イオンの比率が高い場合、アルカリ物質に対する緩衝性は大きいものの、酸性物質にたいする緩衝性は十分ではない。また該イオン比が1.0対1.5よりも金属イオンの比率が高い場合、この逆に、酸性物質に対する緩衝性は大きいものの、アルカリ性物質にたいする緩衝性は不十分となる傾向にある。
【0025】
上記のように、水素イオンおよび金属イオンを含み、その当量比を調整する方法としては、適宜選定することができ特に限定は無い。ただ、次の方法による場合、工程的にもコスト的にも有利である。即ち、酸による加水分解を行った場合は、Ca、Mg、Na、K、Li、Alから選ばれた少なくとも1種の水酸化物を添加し、pH5.0〜7.0に調整し、しかる後に水洗、乾燥する方法。アルカリによる加水分解を行った場合は、一度酸処理を行い、カルボキシル基等の酸性イオン交換基の全量を水素イオン型に変換した後、Ca、Mg、Na、K、Li、Alの硝酸塩、塩酸塩、硫酸塩、燐酸塩より選ばれた1種又は2種以上の金属塩を添加し、pH5.0〜7.0に調整し、しかる後に水洗、乾燥する方法である。
【0026】
本発明の重合体としては、イオン交換性の極性基および架橋構造を有している限りにおいては特に限定は無く、天然ポリマー、半合成ポリマー及び合成ポリマーのいずれであってもよい。具体的なポリマーとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ABS樹脂、ナイロン、ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアミド、ポリスチレン、ポリアセタール、ポリカーボネイト、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタンエラストマー、ポリエステルエラストマー、メラミン樹脂、ユリア樹脂、4フッ化エチレン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂及びフェノール樹脂等のプラスチック系ポリマー;ナイロン、ポリエチレン、レーヨン、アセテート、アクリル、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、キュプラ、トリアセテート、ビニリデン等の一般の繊維形成性のポリマー;天然ゴム及びシリコーンゴム、SBR(スチレン・ブタジエン・ゴム)、CR(クロロプレンゴム)、EPM(エチレン・プロピレンゴム)FPM(フッ素ゴム)、NBR(ニトリルゴム)、CSM(クロルスルホン化ポリエチレンゴム)、BR(ブタジエンゴム)、IR(合成天然ゴム)、IIR(ブチルゴム)、ウレタンゴム及びアクリルゴム等の合成ゴム系のポリマー等があげられる。
【0027】
中でも極性基導入、あるいは該基のイオン交換に伴う物理的、化学的変化に耐えることができる様な特性、即ち耐熱性、耐薬品性の点より炭素ー炭素結合に基づく基本骨格を有したポリマー、例えばビニル系ポリマーが好ましく、かつイオン交換可能な極性基を容易に導入することのできるポリマー、具体的には、ポリスチレン系、ポリアクリロニトリル系、ポリアクリルエステル系、ポリメタアクリルエステル系の重合体を用いることにより良好な結果を得ることができる。
【0028】
該基本骨格重合体の含有する架橋の構造としては、イオン交換、あるいはイオン交換性の極性基を導入する工程において該ポリマーが物理的、化学的に変性をうけない限りにおいては特に限定はなく、共有結合による架橋、イオン架橋、ポリマー分子間相互作用または結晶構造による架橋等いずれの構造のものでもよい。また、架橋を導入する方法においても、特に限定はなく、骨格ポリマーの重合段階での架橋剤による架橋、ポリマー化後での後架橋、物理的なエネルギーによる架橋構造の導入など一般に用いられる方法によることができる。なかでも、ビニル系ポリマーに容易に、しかも熱的に、また化学的にも安定である架橋構造を導入できる点より、ジビニルベンゼンまたはトリアリルイソシアヌレートによる架橋剤により導入されたものが好ましい。また、これに加え後架橋できることから形態を保持できる利点も兼ね備えている点より、ニトリル基を有するビニルモノマーの含有量が50重量%以上よりなる高ニトリル系重合体の含有するニトリル基と、ヒドラジン系化合物またはホルムアルデヒドとの反応により得られた構造よりなる後架橋法によるもの、なかでもヒドラジン系化合物による方法は後述のとおり優れた結果を得ることができる。
【0029】
上述の高ニトリル系重合体とは、ニトリル基含有率の高い重合体の意であり、具体的にはニトリル基含有ビニルモノマーの含有量が50重量%以上のものを言う。該高ニトリル系重合体の原料であるニトリル基を有するビニルモノマーとしては、ニトリル基を有する限りにおいては特に限定はなく、具体的には、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、エタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、α−フルオロアクリロニトリル、シアン化ビニリデン等が挙げられる。なかでも、コスト的に有利であり、また、単位重量あたりのニトリル基量が多いアクリロニトリルが好ましい。
【0030】
上述の高ニトリル系重合体中のニトリル基と、ヒドラジン系化合物とで処理して導入されたアミン構造とは、具体的には、アミノ基(1級ーNH2、2級ーNHR、3級ーNRR’)、イミノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、ヒドラゾ基、ジアゾアミノ基、ウレイド基、ウレイレン基、グアニジノ基、ヒドラジノカルボニル基、アミジノ基、カルバモイル基等の塩基性基であり、通常はこれらの構造が混在しておりその一部が架橋に寄与している。また、該アミン構造は、鎖状であっても、環状(トリアゾール環、テトラジン環等)であってもよい。なお、これらのアミン構造の含有量は、アミノ基、イミノ基等の上述の塩基性基の交換容量(ミリ当量/g)の総和としてあらわすことができる。
【0031】
かかるアミン構造の導入の処理は、架橋構造が得られる限りにおいては特に制限はなく、使用される用途に応じた処理、即ち反応条件を適宜選定することができる。例えば、高ニトリル系重合体、およびヒドラジン系化合物の反応状態としては、融点以上である溶融状態、該反応物を有機系あるいは無機系の溶媒に溶かした状態、あるいは、有機溶剤、水等の反応媒体に分散させた状態など適宜選択することができる。この際、溶剤で希釈する、あるいは溶媒に分散させる等の反応における高ニトリル系重合体およびヒドラジン系化合物の濃度は、その反応において適宜選定することができる。また、反応温度としては特に限定はなく、上述の各反応状態に合わせた反応温度を適宜設定することができる。ただし、あまり低温である場合は、反応速度が遅くなり反応時間が長くかかりすぎるため、50℃以上の温度、さらに好ましくは80℃〜150℃で反応させた場合好ましい結果を得る場合が多い。また、高ニトリル系重合体とヒドラジン系化合物の反応させる部位についても特に限定はなく、その用途、重合体の形態に応じて適宜選択することができる。具体的には、高ニトリル系重合体の表面のみに反応させるとか、または、全体にわたり芯部まで反応させる、特定の部位を限定して反応させる等適宜選択できる。なお、ここに使用するヒドラジン系化合物としては、水加ヒドラジン、硫酸ヒドラジン、塩酸ヒドラジン、硝酸ヒドラジン、臭素酸ヒドラジン、ヒドラジンカーボネイト等のヒドラジンの塩類、およびエチレンジアミン、硫酸グアニジン、塩酸グアニジン、硝酸グアニジン、リン酸グアニジン、メラミン等のヒドラジン誘導体である。
【0032】
ここで、本発明の重合体が、ヒドラジン系化合物による架橋を行ったアクリロニトリル系ポリマーの場合、残存ニトリル基の0.1重量%以上をカルボキシル基に変換されてなる誘導体の場合次のような点で好ましい。即ち、アニオンとカチオンの両性の性質を有することにより既述の通りのベタイン類似の機能を付与することができること、およびイオンをより効率的に重合体中にイオン交換できるといった利点がある。この場合、最終的に残存ニトリル基のすべてがカルボキシル基に変換されたものは、イオン交換基としてのカルボキシル基量が最も多い場合となり、既述の通り機能発現においては特に好ましい結果を与えるものである。
【0033】
高ニトリル系重合体の場合その形態に関しては、特に限定は無く、粒子状、樹脂成形体状、発泡体状等適宜のものが採用し得る。また該重合体の組成については、ニトリル基を有するビニルモノマーの含有量が50重量%以上である限りにおいては、特に限定はなく、ニトリル基を有するビニルモノマー単独または、該モノマー含有量を50重量%以上とし残部が少なくとも1種の他のエチレン系不飽和化合物である重合体であればよい。ここでいう他のエチレン系不飽和化合物としては、具体的には、上述のニトリル基を有するビニルモノマーと共重合し得る公知の不飽和化合物、例えば塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン化ビニルおよびハロゲン化ビニリデン類;アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸およびこれらの塩類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸フェニル、アクリル酸シクロヘキシル等のアクリル酸エステル類;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸シクロヘキシル等のメタクリル酸エステル類;メチルビニルケトン、フェニルビニルケトン、メチルイソブテニルケトン、メチルイソプロペニルケトン等の不飽和ケトン類;蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、安息香酸ビニル等のビニルエステル類;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;アクリルアミドおよびそのアルキル置換体;ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸等の不飽和スルホン酸およびこれらの塩類;スチレン、メチルスチレン、クロロスチレン等のスチレンおよびそのアルキルまたはハロゲン置換体;アリルアルコールおよびそのエステルまたはエーテル類;ビニルピリジン、ビニルイミダゾール、ジメチルアミノエチルメタクリレート等の塩基性ビニル化合物;アクロレイン、メタクリロレイン等の不飽和アルデヒド類;グリシジルメタクリレート、N−メチロールアクリルアミド、ヒドロキシエチルメタクリレート、トリアリルイソシアヌレート、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、メチレンビスアクリルアミド等の架橋性ビニル化合物をあげることができる。
【0034】
高ニトリル系重合体をヒドラジン系化合物で処理し、重合体にアミン構造の導入と後架橋形成を行う方法としては特に限定はないが、重合体をヒドラジン系化合物濃度1〜80重量%の水溶液中、温度50〜140℃で1〜15時間処理する手段が工業的に好ましい結果を与える。
【0035】
該ヒドラジン処理では、原料高ニトリル重合体のニトリル基とヒドラジン系化合物のアミンとの反応により上述のアミン構造を有する架橋構造の生成と、ヒドラジン系化合物由来の同アミン構造の導入が行われるものと思われる。また、ニトリル基の加水分解によりカルボキシル基も1部生じていると思われる。
【0036】
このヒドラジン系化合物による処理時に、ニトリル基の加水分解により生じたカルボキシル基とイオン結合しているヒドラジン系化合物が遊離し問題となる場合には、これを除去するための酸処理を行ってもよい。その方法としては、上述したヒドラジン系化合物処理重合体を各種の酸性水溶液、例えば塩酸、酢酸、硝酸、硫酸等に浸漬し、しかる後に乾燥する方法が好適に用いられる。ただし、pH緩衝性を付与するという意味から、酸処理を行いすぎるとこのpH緩衝性能が低下する、従って、この後、酸処理により低下した能力を復活させるために、pH調整を行いイオン化したアミン構造の一部を中性にすることが望ましい。この場合には、アルカリ金属水酸化物、アンモニア等の塩基性水溶液中に該重合体を浸漬した状態で所望のpHに調整し、しかる後に乾燥する手段が挙げられる。
【0037】
本発明におけるpH緩衝・調湿性重合体の形態としては特に限定はなく、実用に供される用途に応じて適宜選択できる。具体的には、立体的なブロック、即ち、プラスチック、樹脂成形体、プラスチックフォーム、平面状のフィルム、塗膜、紙、不織布、シート状のプラスチックフォーム、または、粒子状の粉末等である。なかでもとくに、粒子状の粉末の場合、上述の各形態に添加剤として使用することができるため、その適応範囲が広く有用である。また、粒子状の粉末では、他の形態に比べ単位重量あたりの表面積が広いため、pH緩衝・調湿速度が速くなる。また、pH緩衝・調湿性に寄与するイオン交換性の極性基の交換容量が同じであっても、該極性基は表面近傍に位置する割合が多いので、有効にその交換容量を利用することができるといったメリットがある。
【0038】
なお、pH緩衝・調湿性重合体が粒子状の粉末である場合、その形状としては特に限定はなく、球状、針状、紡錘状、棒状、円柱状、多面体状、多針状、平板状、鱗片状、不定形状、またそれらの各形状体の凝集状態のもの等あらゆる形状をとることができる。また、これらの粒子の大きさとしては、用途に応じて適宜選定することができ、特に限定はないが、平均粒子径が1000μm以下の粒子状である場合、より好ましくは100μm以下の微粒子の場合には、表面積が大きくなり、pH緩衝・調湿性能が向上し良好な結果を得ることが出来る。また、重合体の形態が凝集粒子である場合も良好な結果が得られ、特に、1次粒子の平均粒子径が5μm以下である粒子の凝集体であり、該凝集体の平均粒子径100μm以下の場合、1次粒子間の隙間に適当な空洞ができ、単位重量あたりの表面積が大きくなるため優れた結果を得ることができる。
【0039】
本発明により得られた重合体の使用形態のうち、特に、紙、不織布または発泡シートとして使用した場合、気体との接触面積が大きく、かつ形態保持性が優れていることより、調湿性の素材として有用である。この紙、不織布または発泡シートを構成する方法としては、本発明のpH緩衝・調湿性重合体を使用する限りにおいては特に限定はなく、具体的には、繊維状の該重合体により形態を構成するもの、あるいは粒子状の該重合体を担持させたもののいずれの方法でもよい。ただ、コストが安い、あるいは単位重量当たりの表面積が大きく、pH緩衝・調湿効率が高いといった点より、粒子状のpH緩衝・調湿性重合体を担持させたものの場合、より良い結果を得ることができる。
【0040】
担持方法としては、素材を構成するマトリックスに混入、含浸あるいは包含させるなど、特に制限はなく、様々な方法を採用することができる。また、pH緩衝・調湿性重合体粒子は該マトリックス内部に存在するものでも、マトリックス表面に存在するものでもよく、例えば、紙、不織布、発泡シート等の製造過程で該重合体粒子を混入する方法、あるいはこれらに該重合体粒子のスラリーを含浸させる方法などいかなる方法も採用することができる。
【0041】
具体的な例としては、pH緩衝・調湿性重合体粒子を填料として抄紙技術により紙を製造する場合には、多量の水中に分散したパルプあるいは合成繊維等の製紙用素材のスラリーに該重合体粒子及び他の添加剤を添加した後、充分混合し通常の抄紙機を用いて製造することができる。この際、必要に応じて、填料の流失を抑制するために、定着剤を添加することができ、この定着剤としては、ポリエチレンイミン変性物、ポリアクリルアミド変性物、アルギン酸ナトリウム、アラビアゴム、陽性テンプン、硫酸アルミニウム、カリ明バンなどを挙げることができる。なお、定着剤の使用量は、その種類や該重合体粒子の使用量によって適宜選択することができる。さらに、抄紙工程において一般に用いられているサイズ剤、染料、紙力増強剤なども適宜使用することができる。また、表面活性剤としては、アニオン系、カチオン系あるいはノニオン系から、他の添加物などを考慮して適宜選択して使用することができる。これら抄紙に用いられるpH緩衝・調湿性重合体粒子としては特に限定はないが、粒子径l〜100μmの粉末を用いる場合好ましい結果が得られる。粒子径が1μmより小さいと、抄紙の際に抄紙機の網から水と共に落下してしまい、一方100μmを超えると、大きすぎて、均一に分散することが困難となるといった問題が起きる場合がある。
【0042】
また、不織布として形成するような場合、特に限定はなく各種の製造法でつくられた不織布に適応することができる。具体的には、乾式法では、接着剤型の浸漬法、プリント法、スプレー法、粉末法、接着繊維法(サーマルボンド法)、機械的結合型のフェルト法、スティッチ法、ニードルパンチ法、水流絡合型のスパンレース法、紡糸型のスパンボンド法、網状法、メルトブロー法、フィルム法、湿式法では、水流絡合型のスパンレース法、紡糸型のスパンボンド法、フラッシュ紡糸法、抄紙型の熱融着繊維法、熱圧法、接着剤法などを挙げることができる。pH緩衝・調湿性重合体の担持法としても特に限定はなく、例えば、これらの不織布の中に挟み込む、不織布を構成する繊維素材に接着担持させる、不織布表面に塗布するなど各種の方法により担持することができる。また、これらの不織布の目付としては特に限定はないが、目付が20〜300g/m2のものが良好な結果を与える場合が多く、目付が20g/m2未満では強度が低く、やぶれなどの原因となり易い。また、300g/m2を越えると、気液の通過性が低くなる傾向があり、好ましくない場合がある。特に、好ましい不織布としては、ポリエチレンからなる鞘成分とポリプロピレン又はポリエステルからなる芯成分からなる複合繊維を使用して形成されているスパンボンド不織布や、表面がポリエステル繊維ウエブ層で裏面がポリプロピレンウエブ層である2層構造の不織布などが挙げられ、これらの不織布は、低融点のポリオレフィン成分に由来して加工が容易に行えることからも好ましい素材を得ることができる。またプラスチックフォームをマトリックスとする場合には、通常の方法により、該重合体粒子をプラスチックフォーム、例えば発泡ポリウレタン等に混合する、あるいはpH緩衝・調湿性重合体粒子のスラリーを含浸する等の方法により目的とする該重合体含有プラスチックフォームを得ることができる。
【0043】
本発明におけるpH緩衝・調湿性重合体は優れたpH緩衝性、および調湿作用を有していることより、化粧料の原料として該重合体を使用することにより保湿効果と、しっとり感、すべすべ感、あるいは滑らかさという使用感とを共に満足し、該効能の持続性に優れた化粧料とすることができる。本発明における化粧料としては、既述の本発明であるpH緩衝・調湿性重合体を含有する限りにおいては特に限定はない。ここで、該重合体の化粧料中の含有割合は、特に限定されないが、通常は0.01〜40重量%とする。0.01重量%未満であると十分なpH緩衝・調湿効果を得ることが難しく、40重量%を超えて配合しても配合量に応じた効果を得ることができない場合が多い。
【0044】
また該化粧料には必要に応じてさらに他の保湿剤、増粘剤、防腐剤、界面活性剤、油分、酸化防止剤、キレート剤、紫外線吸収剤、粉体、色素、薬効成分、香料、エタール、精製水等を本発明の効果を妨げない範囲で含有させることができる。また、該化粧料は、剤型について特に制限はなく、化粧水、乳液、クリーム、パツク剤、ジエリー、ファンデーション等に適応することができる。また、均一溶液系、乳化系、2層系等の種々の相態様にすることができる。この場合、製造方法は常法によることができる。
【0045】
【作用】
本発明に係るpH緩衝・調湿性重合体、並びに該製造方法により優れたpH緩衝・調湿性能が付与される理由は、充分に解明するには至っていないが、概ね次のように考えられる。即ち、本発明に係る重合体は、多量のイオン交換性の極性基を有しており、この極性基は親水性が非常に高く容易に吸湿する。また吸湿した水は、一般の自由水とは異なり、結合水として極性基に強固に固定化されているため離れ難い。この結果、保湿とおだやかな放湿が可能となっているものと考えられる。また、pH緩衝性については、上述の多量のイオン交換性の極性基が酸性および塩基性のバランスをとっている結果と考えられる。
【0046】
【実施例】
以下実施例により本発明を具体的に説明する。実施例中の百分率および部は、断りのない限り重量基準で示す。まずは各評価法および用語の定義を説明する。
【0047】
重合体の吸湿率の測定は、既述の方法により行った。実施例中の表への記載は、20℃、65%RH条件での吸湿率を吸湿特性をあらわすものとして、STD吸湿率(標準条件吸湿率)という項目で記載した。即ち、この値が大きいほうが吸湿特性に優れていることをあらわす。また、保湿・放湿特性をあらわすものとしては、乾燥条件吸湿率という項目で記載し、20℃、80%RHにおける吸湿率と、該条件に調整した試料を20℃、40%RHに1時間放置後の吸湿率を記載した。この場合、後者の吸湿率が高く、かつ前後者での吸湿率差の大きいほうが保湿・放湿特性に優れていると判断できる。
【0048】
pH緩衝性の測定も、既述の方法によりその能力を測定した。実施例中の表への記載は、pHの低い側(酸性側)およびpHの高い側(アルカリ性側)で、それぞれ得られたpH値を、酸側pH緩衝値およびアルカリ側pH緩衝値として記載した。pH緩衝性という観点からは、これらの値が7に近いほど緩衝作用に優れていることを示す。
【0049】
粒子状物の平均粒子径は、島津製作所製レーザー回折式粒度分布測定装置「SALD2000」を使用し、水を分散媒として測定した結果を、体積基準で表し、そのメディアン径をもって平均粒子径とした。
【0050】
また、反応により得られたイオン交換性の極性基の量は、酸塩基滴定をおこない、その滴定カーブから極性基の量を求めた。
【0051】
実施例 1
メタクリル酸/p−スチレンスルホン酸ソーダ=70/30の水溶性重合体300部及び硫酸ナトリウム30部を6595部の水に溶解し、櫂型撹拌機付きの重合槽に仕込んだ。次にアクリル酸メチル2700部およびジビニルベンゼン300部に2,2’−アゾビスー(2,4−ジメチルバレロニトリル)15部を溶解して重合槽に仕込み、400rpmの撹件条件下、60℃で2時間重合し、重合率87%で平均粒子径64μmのアクリル酸メチル/ジビニルベンゼン共重合体を得た。該重合体100部を水900部中に分散し、これに100部の苛性ソーダを添加し、90℃、2時間反応を行い、アクリル酸メチルのメチルエステル部を加水分解することによりカルボキシル基4.5ミリ当量/gを有した架橋重合体を得た。得られた重合体を水中に分散し、硝酸によりpHを6.5としたのち、硝酸カルシウムを添加し、60℃、2時間金属塩処理を行った。そして、洗浄、脱水、乾燥しpH緩衝・調湿性重合体微粒子を得た。該微粒子の特性を表1にまとめる。この結果にみられるとおり、該重合体微粒子は優れたpH緩衝性および調湿性を有していることが確認できた。
【0052】
【表1】

Figure 0003812604
【0053】
実施例 2
メタクリル酸/p−スチレンスルホン酸ソーダ=70/30の水溶性重合体300部及び硫酸ナトリウム30部を6595部の水に溶解し、櫂型撹拌機付きの重合槽に仕込んだ。次にアクリロニトリル(AN)2700部及びアクリル酸メチル300部に2,2’−アゾビスー(2,4−ジメチルバレロニトリル)15部を溶解して重合槽に仕込み、400rpmの撹件条件下、60℃で2時間重合し、重合率87%で平均粒子径52μmの高ニトリル系重合体を得た。該重合体100部に60重量%ヒドラジン50部および水850部を混合し、90℃、3時間の条件でヒドラジン処理を行うことにより架橋を導入し、さらに、100部の苛性ソーダを添加し、120℃、2時間反応を行うことにより、残ニトリル基のすべてを加水分解しカルボン酸基(加水分解反応終了時点ではナトリウム型)を導入した。得られた重合体を水中に分散し、硝酸によりpHを6.5としたのち、硝酸カルシウムを添加し、60℃、2時間金属塩処理を行ない、洗浄、脱水、乾燥しpH緩衝・調湿性重合体微粒子を得た。該微粒子の特性を表1にまとめる。この結果にみられるとおり、該重合体微粒子は優れたpH緩衝性および調湿性を有していることが確認できた。
【0054】
実施例 3
アクリロニトリル450部、アクリル酸メチル50部及び水1181部を2リットルのオートクレイブ内に仕込み、更に重合開始剤としてジーtert−ブチルパーオキサイドを単量体全量に対して0.5重量%添加した後、密閉し、次いで撹拌下において120℃の温度にて30分間重合せしめた。反応終了後、撹拌を継続しながら約90℃まで冷却することにより平均粒子径が38μmの凝集体微粒子分散液を得た。この凝集体微粒子の1次粒子を電子顕微鏡で観察したところ平均粒子径が0.3μmであった。得られた凝集体微粒子は実施例2と同様な方法により、ヒドラジン架橋および加水分解を行い、さらにpH調整処理を行うことによりpH緩衝・調湿性重合体微粒子を得た。該微粒子の特性を表1にまとめる。この結果にみられるとおり、該重合体微粒子は優れたpH緩衝性および調湿性を有していることが確認できた。また、実施例2に比べてpH緩衝性および調湿性が優れており、またpH緩衝の作用する速度、および調湿性の平衡に達するまでの速度が実施例2に比べて優れていた。これは、実施例3が微小粒子の凝集体状であることより、表面積が大きくなったことおよび1次粒子間の空間が水分等の拡散に有効に働き、これらが良い結果を与えたものと考えられる。
【0055】
実施例 4
スチレン/ジビニルベンゼンをポリマー骨格とし、スルホン酸基を極性基として有する三菱化学製強酸性イオン交換樹脂「DIAION SK 1B」を用い、実施例1と同様な方法により、pH調整処理を行うことによりpH緩衝・調湿性重合体微粒子を得た。該微粒子の特性を表1にまとめる。この結果にみられるとおり、該重合体微粒子はpH緩衝性および調湿性を有していることが確認できたが、その効果は実施例1から3にくらべやや劣るものであった。これは、粒子径が大きいこと、およびイオン交換容量が低いことよりこのような結果となったと考えられる。
【0056】
実施例 5
針葉樹パルプと広葉樹パルプを7:3の重量比で混合し、カナダ標準ろ水度が360ccとなるように叩解した。このパルプを水に分散させ、濃度0.3重量%のパルプスラリーを調製し、実施例3で得られたpH緩衝・調湿性重合体微粒子を濃度0.7重量%添加し、JIS−P8209に準拠して抄紙した。得られた製品紙の該微粒子の含有率は、70重量%、坪量は85g/m2であった。得られた紙について、pH緩衝および調湿性を評価した結果を表2に示す。表にみられるとおり、得られた紙についても良好なpH緩衝および調湿性が認められ、原料微粒子の能力が良く発現されていることが確認された。
【0057】
【表2】
Figure 0003812604
【0058】
実施例 6
5デニールのポリプロピレン繊維でなる目付け量80g /m2のネツト状不織布の上面に、20g/m2の目の粗いホツトメルト不織布を載置し、その上面に実施例3で得られたpH緩衝・調湿性重合体微粒子を60g/m2の分量でふりかけ、加熱して接合させることにより、pH緩衝・調湿性重合体微粒子を含有した不織布を得た。該不織布は、通気性が高く、pH緩衝・調湿性重合体微粒子の層を良く保持したものであった。また、そのpH緩衝および調湿性についても表2に示される通り良好であり、実施例5と同様、原料微粒子の能力が良く発現されていることが確認できた。
【0059】
実施例 7
同じく実施例3で得られたpH緩衝・調湿性重合体微粒子を、下記処方によりウレタン樹脂に混合し、混合物を離型紙上に流延して乾式発泡させ、該微粒子を合有する発泡ウレタンシートを作製した。
ウレタン樹脂100部(UF−3A、セイコー化成製)
充填剤10部(FAD一30、セイコー化成製)
発泡剤1部(FAD−31、セイコー化成製)
pH緩衝・調湿性重合体微粒子13部
上記組成の薬剤をディスパーで30分撹拌してよく混合し、離型紙上に厚み約0.15mmに流延し、130℃で2分間キュアリングして発泡させた。出来上がり発泡シート厚みは0.5mmであった。この発泡ウレタンシートは1m2あたり約10gのpH緩衝・調湿性重合体微粒子を合有していた。
【0060】
得られたウレタンシートのpH緩衝および調湿性の評価結果は表2にまとめた。該表に示される通り、該ウレタンシートは良好なpH緩衝および調湿性が認められ、原料微粒子の能力が良く発現されていることが確認できた。さらに該ウレタンシートにおいては、該重合体の保持性も良好で、各種の形に成形可能であり、さらに通気性もあるので、フィルター等に好適な素材となっていた。
【0061】
比較例 1
苛性ソーダによる加水分解を、反応温度60℃、反応時間1時間とした以外は実施例3と同様な方法によりヒドラジン架橋されカルボン酸基を含む凝集微粒子を得た。該粒子のpH緩衝性および調湿性能を評価したところ表3に示す通りであり、STD吸湿率が12重量%と低く、また乾燥条件吸湿率も9重量%と低いことより、十分な調湿機能は発現されなかった。これは、親水性をもたらすカルボン酸基量が0.12ミリ当量/gと低かったことが原因と考えられる。
【0062】
【表3】
Figure 0003812604
【0063】
比較例 2
ヒドラジンによる架橋反応を、60℃で0.5時間で行った以外は実施例3と同様な方法によりヒドラジン架橋されカルボン酸基を含む凝集微粒子を得た。該粒子のpH緩衝性および調湿性能を評価したところ表3に示す通りであり、STD吸湿率が160重量%と非常に高いものの粒子はゲル状で、粘着性があり扱いにくいものであった。また20℃、80%RHでの吸湿率は、180重量%もあり、同じくゲル状で粘着性のあるものであり、凝集のため粒子粉末として取り扱えるものではなかった。また、同試料の20℃、40%RHへ1時間おいた後の吸湿率も175重量%で、20℃、80%RHの状態と殆ど変化が無く取り扱いの非常に難しいものであり、化粧料あるいはシートへの添加剤として用いることができない状態のものであった。また、吸湿機能はあるものの、放湿機能は殆ど認められなかったことより、調湿機能の点からは機能的に不十分なものであった。このように、吸湿率に変化が認められなかった原因としては、ヒドロゲル(高吸水性高分子)状態となり、表面(粒子同士が固まりとなり表面積が極端に小さなものとなっていた)は乾燥が起こったものの、中心部はゲルで保護され、乾燥が起こらなかったものと推定される。このような現象が起こった理由としては、ヒドラジンでの架橋が非常に弱かったため、ヒドロゲルに近い構造となったためと考えられる。
【0064】
比較例 3
苛性ソーダによる加水分解を実施し、その後の硝酸処理および硝酸カルシウム処理を施さないこと以外は実施例3と同様な方法により、カルボキシル基のすべてがナトリウム型の凝集体微粒子を得た。該微粒子のpH緩衝性および調湿性能は表3に示す通りであり、調湿特性は良好であった。また、酸側での緩衝作用は優れていたが、アルカリ側の緩衝作用はまったく認められなかった。
【0065】
比較例 4
苛性ソーダによる加水分解を実施し、その後の硝酸処理のみ行い、硝酸カルシウム処理を施さなかった以外は実施例3と同様な方法により、カルボキシル基のすべてが水素イオン型の凝集体微粒子を得た。該微粒子のpH緩衝性および調湿性能は表3に示す通りであり、調湿特性は良好であった。しかし比較例3とは逆に、アルカリ側の緩衝作用は優れていたものの、酸側での緩衝作用はまったく認められなかった。
【0066】
以下に化粧料についての実施例および比較例を記載するが、得られた化粧料については、その使用感を次のように評価した。(i)しっとり感、(ii)すべすべ感、(iii)滑らかさ、(iv)べとつきのなさ、(v)平滑化効果について、専門パネラー20人が顔面へ適用した場合の良否の判定に基づき、次の評価基準によリ4段階(◎、○、△、×)に評価した。さらに、(vi)すべすべ感持続性、(vii)滑らかさ持続性についても同様に専門パネラーによる判定に基づき、次の基準にしたがって4段階に評価した。そしてこれらの結果を表4および5にまとめた。
【0067】
使用感評価基準
◎:15〜20人が使用感良好と判定
○:10〜14人が使用感良好と判定
△:5〜9人が使用感良好と判定
×:4人以下が使用感良好と判定
持続性評価基準
◎:15〜20人が使用感の持続性有りと判定
○:10〜14人が使用感の持続性有りと判定
△:5〜9人が使用感の持続性有りと判定
×:4人以下が使用感の持続性有りと判定
【0068】
実施例8
表4に示す配合により、pH緩衝・調湿性重合体微粒子を除く原料を温度60℃から85℃に調整した反応槽で30分間加熱撹拌した後に室温まで冷却した。次にニーダーで予め撹拌したpH緩衝・調湿性重合体微粒子に、前記の冷却した原料を加えて均一になるまで混合撹拌を行いペースト状化粧料を作成した。なお、実施例8および9に用いたpH緩衝・調湿性重合体微粒子は、実施例3で得られた凝集体微粒子をビーズミルにより粉砕し、平均粒子径10μmとしたものを用いた。この結果得られた化粧料は、しっとり感、滑らかさなどに優れ、また持続性も良好な優れた化粧料であった。
【0069】
【表4】
Figure 0003812604
【0070】
比較例5
同じく表4に示す配合のとおり、実施例3で得られたpH緩衝・調湿性重合体微粒子のかわりに平均粒子径の同様な二酸化珪素微粒子を用い、実施例8と同様な方法によりペースト状化粧料を作成した。滑らかさは良好なものの、しっとり感、すべすべ感が悪く、持続性も勿論ないものとなっていた。これは、添加した無機粒子が調湿機能を持っていないことによるものと考えられる。
【0071】
比較例6
同じく表4に示す配合のとおり、実施例3で得られたpH緩衝・調湿性重合体微粒子のかわりに比較例1で得られた凝集体微粒子を、ビーズミルにより粉砕し、平均粒子径10μmとしたものを用い、実施例8と同様な方法によりペースト状化粧料を作成した。該化粧料は、表4に示すとおり、べとつきのなさは良かったものの、しっとり感、滑らかさがわるく、持続性にも問題があった。この結果は、用いた比較例1の微粒子の調湿性が低いことに起因しているものと考えられる。
【0072】
実施例9
表5に示す配合のうち、グアーゴムおよび実施例3で得られたpH緩衝・調湿性重合体微粒子を除く原料を使用し、水中油型エマルジョンを調整した。次に、グアーゴムおよび該微粒子を添加し、手で混合して、皮膚に適用することができる滑らかなクリームを作成した。該クリームは、表5に示す通り、しっとり感、滑らかさ、平滑効果に特に優れ、また持続性も優れた、バランスのとれた優れた化粧料であった。
【0073】
【表5】
Figure 0003812604
【0074】
比較例7および比較例8
同じく表5に示す配合のとおり、pH緩衝・調湿性重合体微粒子を用いることなく、実施例と同様な方法により比較例7としてのペースト状化粧料を作成した。また、比較例7にリン酸1水素2ナトリウムを加え液pHを4.4に調整することにより比較例8のクリームを作成した。得られたクリームは、表5に示す通り、比較例7ではpHが6.7と弱酸性域ではなく、中性域となっている。この結果、いずれの項目においても良い結果は得られていない。また、比較例8では、pHは4.4で弱酸性域となり比較例7よりも評価結果は良い傾向にあるが、いずれの評価項目も実用レベルにはなく、好ましい化粧料は得られていない。特に、リン酸1水素2ナトリウムというpH緩衝剤を添加しているものの、その緩衝作用は初期だけのものとなっており、持続性はきわめて悪いという結果となっている。
【0075】
比較例9および比較例10
同じく表5に示す配合のとおり、実施例3で得られたpH緩衝・調湿性重合体微粒子のかわりに、比較例9では比較例3で得られた微粒子を、比較例10では比較例4で得られた微粒子をそれぞれ用い、クリームを作成した。なお、それぞれの凝集体微粒子は、ビーズミルにより粉砕し、平均粒子径10μmとしたものを用いた。比較例9のクリームは調湿という点からは良いものの、pHが高く、べとつき感があることおよび持続性が無いなどの問題点がある。また、比較例10のクリームでは、pHが酸側によりすぎていること、また使用感においても良い結果は得られなかった。これは、用いた微粒子のpH緩衝性が無かったためにこのような結果となったと考えられる。
【0076】
以上のとおり、比較例に比べて本発明のpH緩衝・調湿性重合体微粒子を用いた化粧料は、しっとり感、すべすべ感、滑らかさ、べとつきのなさ、平滑化効果、すべすべ感持続性、滑らかさ持続性のいずれにおいても良好な結果が得られている。これらは、本発明の重合体のpH緩衝機能および調湿機能により達成されており、汗等をかいた場合でもpHを肌の安定域に保つ効果より、これらの優れた効果が持続され、トータル的に優れた化粧料となっているものと考えられる。
【0077】
【発明の効果】
pH緩衝性および調湿性を兼ね備えた重合体並びに該重合体を工業的有利に製造する手段を提供し得た点が、本発明の特筆すべき効果である。また、本発明のpH緩衝・調湿性重合体は、各種形状を取り得るものであり、例えば粉末状やビーズ状等の形状で添加剤として利用したり、これらを含有した紙、不織布または発泡シート状で利用することができる。また、これを化粧料に含有させることにより、トータル的に優れた化粧料とすることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polymer having pH buffering and humidity control, a method for producing the same, and a sheet-like product or cosmetic containing the polymer. More specifically, it has a humidity control function that balances moisture absorption, moisture retention and moisture release, and the polymer has a pH buffering action, and the pH range obtained by this buffering action is between 4 and 10. The present invention relates to a pH buffer / humidity-adjusting polymer and a method for producing the same, and also relates to a sheet such as paper, nonwoven fabric, and foamed sheet containing the polymer, or a cosmetic.
[0002]
[Prior art]
Under normal conditions, human skin is kept weakly acidic by secreted lactic acid, etc., but the pH of the skin exceeds the normal range due to acid rain accompanying recent environmental destruction and the alkalinization of clothes by washing. This is going to leave you healthy skin. In order to keep the pH of the skin weakly acidic, it is desirable that the acid or alkali from the outside is neutralized by clothes, and the material itself that contacts the skin is weakly acidic. As a method for responding to such a request, a protein having a weakly acidic isoelectric point attached to a fiber product by post-processing, or a fiber having a pH buffering action (JP-A-7-216730), etc. Has been proposed. However, these methods do not directly affect the skin, but are indirect methods, so the effect is not sufficient, or there is a drawback that they are effective only when wearing such clothes. .
[0003]
Furthermore, the above-described fibrous material has the following problems. 1. The first major problem is that since it is fibrous, it is difficult to disperse uniformly, for example, when it is added to a resin, cream, etc., and it can be used as an additive. I can't. 2. It is necessary to maintain the physical properties of the fiber so that it can withstand post-processing and be used as a product, so that the ability to develop pH buffering and humidity control functions may be sacrificed. For example, in the case where the fiber polymer skeleton itself is chemically modified to give pH buffering / humidity control, it is necessary to maintain a certain level or more of the fiber physical properties. In order to maintain the physical properties of the fiber, it is used for the purpose, and as a result, the pH buffering / humidifying function expression ability decreases, or the protein having the pH buffering / humidifying function is kneaded into the fiber. There is a limit to the amount of the protein that can be kneaded into the fiber, and there is a problem that the pH buffering / humidity control function cannot be fully expressed. 3. In general, fibers obtained industrially have a fiber diameter of about 10 μm or more. Therefore, the surface area per unit weight is small, and when the pH buffering / humidity control function is to be expressed, the surface area of function expression is small. There is a problem that sufficient functions are difficult to be expressed.
[0004]
For example, in the case of Japanese Patent Laid-Open No. 7-216730, since it is necessary to maintain properties such as physical properties and colors required for the fiber, a considerable amount of nitrile groups in the acrylic fiber is used for crosslinking. In this case, the nitrile group subtracted by the nitrile used for crosslinking in the acrylic fiber was chemically modified as the polar group (carboxyl group in the case of the patent) that mainly exhibits pH buffering and humidity control functions. As a result, the amount of carboxyl groups is limited to a low level, and the required function may not be sufficiently satisfied. In addition, in this patent, an amide group that is not directly related to the pH buffering / humidity control function is described as an essential component because of the reaction conditions or the physical properties of the fiber, and the function obtained per unit weight is inefficient. ing. For these reasons, it is disadvantageous in terms of cost.
[0005]
On the other hand, when looking at humidity control, the stratum corneum, which is the outermost layer of the skin, is likely to dry under weather conditions such as low temperatures and low humidity in winter, and the skin becomes rough or rough. In addition, excessive use of detergents and solvents can cause skin irritation and roughness. Such skin roughness and roughness is caused by the loss of moisture-absorbing water-soluble component called NMF (natural moisturizing factor) in the stratum corneum, reducing the water in the stratum corneum and softening the stratum corneum. It is thought to be caused by the loss of sex.
[0006]
Therefore, conventionally, in cosmetics intended to soften the skin, various moisturizing ingredients have been blended in order to impart a large amount of moisture to the stratum corneum and to retain the imparted moisture for a long time. ing. In particular, since NMF components contain organic acids (carboxylic acids), amino acids, urea, etc., various organic acids, amino acids, or urea are blended into cosmetics, and the lost NMF components are replenished to the skin. Things have been done.
[0007]
For example, a compound using an organic acid as one of the NMF components has been proposed that utilizes the stratum corneum softening action of α-oxyacid (Japanese Patent Laid-Open No. 55-19291). However, the resulting flexibility effect is temporary and does not last. Further, the pH at which the α-oxyacid exerts the stratum corneum softening action has a disadvantage that it is a low region (pH 2 to 4) that inhibits normal skin physiology.
[0008]
On the other hand, an example of adding an alkali such as sodium hydroxide, potassium hydroxide or triethanolamine to a solution of α-oxyacid in order to use α-oxyacid in a neutral pH region has been reported. However, when a large amount of alkali is blended, the stability of the solution is lowered, and it becomes difficult to maintain the cosmetics in stable quality. In addition, since the pH which is originally preferred for the skin is weakly acidic at about 4 to 6, the use of a large amount of alkali is harmful to the skin. Furthermore, it has been reported that an allergic reaction is caused by prolonged use of amines.
[0009]
In addition, it has been proposed that succinic acid or a salt thereof as an organic acid of the NMF component is blended with cosmetics together with urea and amino acids (Japanese Patent Laid-Open No. 5-163129). Furthermore, as one of the NMF components, it is reported that a protein degradation product such as Yokuinin and certain peptides have a moisturizing effect and a softening effect as those using amino acids or derivatives thereof (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-259151). Sho 62-99315, JP-A-2-178207).
[0010]
In addition to the above-mentioned NMF-related components, water-soluble polyhydric alcohols, particularly propylene glycol and polyethylene glycol having a molecular weight of about 200 to 400 are widely used as a moisturizer or softener. Further, since betaine has an effect of increasing the turnover speed of the stratum corneum and preventing rough skin, it has been proposed to blend this into cosmetics (Japanese Patent Laid-Open No. 1-275511).
[0011]
However, organic acids such as α-oxy as described above, and conventional NMF-related components such as amino acids or derivatives thereof have a sticky feeling, and therefore a satisfactory feeling of use cannot be obtained from cosmetics containing these. There was a problem. In addition, in order to obtain a sufficient moisturizing effect, water-soluble polyhydric alcohols such as propylene glycol and polyethylene glycol also need to be blended in a large amount in cosmetics, in which case there is a problem that a sticky feeling occurs. . Furthermore, there has been concern about a large amount of use from the viewpoint of safety (allergy). On the other hand, for betaine, cosmetics containing the same have an excellent moisturizing effect, but it has been desired to improve the feeling of use such as moist feeling, smooth feeling or smoothness.
[0012]
As another application, a filter having a humidity control function such as moisture absorption, moisture retention and moisture release is required. In view of this, a fiber-like one as described above has been proposed. However, in the case of a fibrous form, the above-mentioned problems occur to maintain the fiber form, and the function is insufficient or the function is blocked by a binder or the like when molding into a filter because the unit surface area is small. There is a problem that the function cannot be fully exhibited.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is intended to solve the above-mentioned problems of the prior art, and has a humidity control function that balances moisture absorption, moisture retention and moisture release, and pH buffer / humidity control with a moderate pH buffering effect. Polymer and method for producing the polymer, and sheet containing the polymer, or a makeup that improves both the moisturizing effect and the feeling of moistness, smoothness, or smoothness, and also enhances the sustainability thereof The purpose is to provide a fee.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor has continually studied about a pH buffering / humidifying polymer. As a result, in a polymer having an ion-exchangeable polar group and a crosslinked structure, the polymer has specific moisture absorption characteristics and moisture retention / moisture release characteristics, and the pH range obtained by the buffering action of the polymer is 4-10. It has been found that this problem can be achieved by the intervening pH buffer / humidity-controlling polymer, and the present invention has been completed. That is, in the present invention, the polymer having an ion-exchange polar group and a crosslinked structure has a moisture absorption rate of 15% by weight or more and 100% by weight or less at 20 ° C. and 65% RH as moisture absorption characteristics. Moisture absorption and moisturization with moisture absorption of 15% to 80% by weight after leaving the polymer saturated at 20 ° C. and 80% RH for 1 hour as a moisture release characteristic at 20 ° C. and 40% RH A pH buffer / humidity-adjusting polymer characterized by having a humidity-controlling function with balanced moisture release and having a pH range of 4 to 10 obtained by the buffering action of the polymer A method, and a sheet or cosmetic containing the polymer. The present invention will be described in detail below.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, the polymer of the present invention has a moisture absorption rate of 20% to 100% by weight at 20 ° C. and 65% RH as moisture absorption properties, and 20 ° C. and 80% RH as moisture retention / moisture release properties. Moisture conditioning with a balance of moisture absorption, moisture retention and moisture release when the polymer that has been saturated and moisture-absorbed under conditions of 20 ° C. and 40% RH after standing for 1 hour has a moisture absorption rate of 15 wt% to 80 wt% The pH range which has a function and is obtained by the buffer action of this polymer needs to be between 4-10.
[0016]
Here, the moisture absorption rate defined in the present invention refers to the moisture absorption rate obtained by the following method. That is, about 5.0 g of a sample is dried with a hot air dryer at 105 ° C. for 16 hours and weighed (W1) g, and then the sample is subjected to a specific temperature and humidity condition (for example, a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 65% RH). ) Is placed in a thermo-hygrostat adjusted for 24 hours, and the weight of the moisture-absorbed sample is measured (W2) g. From the above results, the following formula is calculated.
Moisture absorption rate (% by weight) = {(W2−W1) / W1} × 100
Further, the moisture retention / moisture release characteristics are defined as the moisture absorption rate after leaving the polymer saturated and absorbed at 20 ° C. and 80% RH for 1 hour at 20 ° C. and 40% RH. .
[0017]
The pH range obtained by the buffering action is that after 5.0 g of a sample dried at 105 ° C. for 16 hours with a hot air dryer is added to 100 g of an aqueous solution adjusted to pH = 2 with hydrochloric acid and stirred at room temperature for 1 hour. The pH is adjusted to the acidic side, and the sample is added to 100 g of an aqueous solution adjusted to pH = 12 with sodium hydroxide. After stirring for 1 hour at room temperature, the pH is set to the alkaline side. The pH on the side is expressed as a range.
[0018]
As a moisture absorption characteristic, when the moisture absorption rate under 20 ° C. and 65% RH is less than 15% by weight, the moisture absorption rate is too low to obtain a sufficient effect. In addition, when the moisture absorption rate exceeds 100% by weight under the same conditions, the swelling of the particles becomes too large, making it difficult to use as an additive, and the passage of gas is blocked by the swelling, resulting in a decrease in the moisture absorption rate. The problem comes out. In addition, problems such as stickiness appear, which is not preferable. In addition, as a moisture retention / moisture release property, when a moisture absorption rate after leaving a polymer that has been saturated and absorbed at 20 ° C. and 80% RH for 1 hour at 20 ° C. and 40% RH is less than 15% by weight, moisture is released. Since the speed is too high, sufficient moisture retention cannot be maintained. Further, when the moisture absorption rate after standing under the same condition exceeds 80% by weight, the same problem as the problem when the moisture absorption characteristic exceeds 100% by weight occurs. In particular, this problem becomes remarkable when moisture is absorbed, that is, under the conditions of 20 ° C. and 80% RH.
[0019]
When the pH range obtained by the buffering action is less than 4, a sufficient effect cannot be obtained by adding a small amount, that is, it cannot be made weakly acidic. Alternatively, when the region exceeds 10, a sufficient effect cannot be obtained in the same manner, and there is a problem that the pH cannot be stabilized efficiently in the vicinity of neutrality.
[0020]
The ion-exchangeable polar group referred to in the present invention is not particularly limited as long as it is a polar group capable of ion-exchange of an anion or cation ion, for example, a primary amino group, a secondary amino group, a tertiary amino group. A quaternary amino group, a phosphoric acid group, a phosphoric acid ester group, a hydroxyl group, a mercapto group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a sulfonyl group, a sulfuric acid ester group and the like can be mentioned. Among them, when a sulfonic acid group, a carboxyl group, or a phosphoric acid group that easily forms a complex or a salt with a metal ion is used, a desired polymer having excellent pH buffering and humidity control properties can be obtained, and good results can be obtained.
[0021]
The amount of the above-mentioned polar group contained in the polymer of the present invention is not particularly limited as long as the pH buffering / humidity control required according to the actual use can be expressed, and can be appropriately selected. it can. However, it is preferable that the amount of polar groups contained in order to enhance the pH buffering / humidity control function is large. In practice, it is preferable to contain at least 0.1 meq / g or more of polar groups, and a small amount as an additive. From the fact that its function can be expressed by addition of, particularly preferable results can be obtained at 2.0 meq / g or more.
[0022]
Also, there is no particular limitation on the method for introducing the polar group into the polymer particle. The introduction of the polar group-containing monomer by using it in the polymerization step of the backbone polymer, or the formation of the backbone polymer particle after chemical and physical A method such as introduction of a polar group by modification can be used. However, since it is necessary to contain as much polar groups as possible, there is a problem that if a large amount of monomers having polar groups are added in the polymerization stage, the stability is lowered in both aqueous and non-aqueous polymerizations. . Therefore, better results can be obtained by introducing a polar group by conducting a chemical and physical reaction after polymerized into polymer particles.
[0023]
Moreover, there is no limitation in particular as a counter ion of the above-mentioned ion-exchange polar group, According to the use, it can select suitably. Specifically, among the above, the counter ions of the acidic group include not only hydrogen ions but also alkali metals Be such as Li, Na and K, alkaline earth metals such as Mg, Ca and Ba, Cu and Zn. Other metals such as Al, Mn, Ag, Fe, Co and Ni, and organic cations such as NH4 and amine can be mentioned. Examples of basic groups include hydroxyl, chlorine, fluorine, bromine and the like. Of course, two or more of the counter ions may be mixed.
[0024]
Especially, when it contains any one of Ca, Mg, Na, K, Li, and Al as hydrogen ions and metal ions, it is easy to balance acid and alkali, so that good results with excellent pH buffering properties are obtained. Obtainable. In this case, the equivalent ratio of hydrogen ions to metal ions is not particularly limited, but better results can be obtained by setting the ion ratio in the range of 1.0 to 1.5 to 4.0 to 1.0. Can be obtained. When the ratio of hydrogen ions is higher than 4.0 to 1.0, the buffering property against an alkaline substance is not sufficient, although the buffering property against an alkaline substance is large. On the other hand, when the ratio of metal ions is higher than 1.0 to 1.5, the buffering property for an alkaline substance tends to be insufficient although the buffering property for an acidic substance is large.
[0025]
As described above, the method for adjusting the equivalent ratio including hydrogen ions and metal ions can be selected as appropriate, and is not particularly limited. However, the following method is advantageous in terms of process and cost. That is, when hydrolysis with acid is performed, at least one hydroxide selected from Ca, Mg, Na, K, Li, and Al is added to adjust the pH to 5.0 to 7.0. After washing with water and drying. In the case of hydrolysis with alkali, acid treatment is performed once, and the total amount of acidic ion exchange groups such as carboxyl groups is converted to hydrogen ion type, followed by Ca, Mg, Na, K, Li, Al nitrate, hydrochloric acid In this method, one or more metal salts selected from salts, sulfates and phosphates are added, adjusted to pH 5.0 to 7.0, and then washed with water and dried.
[0026]
The polymer of the present invention is not particularly limited as long as it has an ion-exchangeable polar group and a crosslinked structure, and may be any of natural polymers, semi-synthetic polymers, and synthetic polymers. Specific polymers include, for example, polyethylene, polypropylene, vinyl chloride, ABS resin, nylon, polyester, polyvinylidene chloride, polyamide, polystyrene, polyacetal, polycarbonate, acrylic resin, fluororesin, polyurethane elastomer, polyester elastomer, melamine resin, urea. Plastic polymers such as resin, tetrafluoroethylene resin, unsaturated polyester resin, epoxy resin, urethane resin and phenol resin; nylon, polyethylene, rayon, acetate, acrylic, polyvinyl alcohol, polypropylene, cupra, triacetate, vinylidene, etc. Fiber-forming polymers: natural rubber and silicone rubber, SBR (styrene butadiene rubber), CR (chloroprene rubber), PM (ethylene propylene rubber) FPM (fluorine rubber), NBR (nitrile rubber), CSM (chlorosulfonated polyethylene rubber), BR (butadiene rubber), IR (synthetic natural rubber), IIR (butyl rubber), urethane rubber and acrylic Examples thereof include synthetic rubber polymers such as rubber.
[0027]
In particular, polymers with basic skeletons based on carbon-carbon bonds from the viewpoint of heat resistance and chemical resistance that can withstand physical and chemical changes associated with the introduction of polar groups or ion exchange of these groups. For example, a vinyl-based polymer is preferable, and a polymer to which an ion-exchangeable polar group can be easily introduced, specifically, a polystyrene-based, polyacrylonitrile-based, polyacrylic ester-based, or polymethacrylic ester-based polymer. Good results can be obtained by using.
[0028]
The crosslinking structure contained in the basic skeleton polymer is not particularly limited as long as the polymer is not physically or chemically modified in the step of introducing ion-exchange or ion-exchange polar groups. Any structure such as cross-linking by covalent bond, ionic cross-linking, interaction between polymer molecules or cross-linking by crystal structure may be used. In addition, there is no particular limitation on the method for introducing the cross-linking, and it depends on a generally used method such as cross-linking with a cross-linking agent in the polymerization step of the skeleton polymer, post-cross-linking after polymerization, or introduction of a cross-linked structure by physical energy. be able to. Among these, those introduced with a crosslinking agent by divinylbenzene or triallyl isocyanurate are preferable from the viewpoint that a crosslinked structure which is easily thermally and chemically stable can be introduced into the vinyl polymer. In addition to this, the nitrile group contained in the high nitrile polymer having a content of the vinyl monomer having a nitrile group of 50% by weight or more and hydrazine has the advantage that the form can be maintained because it can be post-crosslinked. A method using a post-crosslinking method comprising a structure obtained by reaction with a compound or formaldehyde, particularly a method using a hydrazine compound, can obtain excellent results as described below.
[0029]
The above-mentioned high nitrile polymer means a polymer having a high nitrile group content, and specifically refers to a polymer having a nitrile group-containing vinyl monomer content of 50% by weight or more. The vinyl monomer having a nitrile group that is a raw material of the high nitrile polymer is not particularly limited as long as it has a nitrile group, and specifically, acrylonitrile, methacrylonitrile, ethacrylonitrile, α-chloroacrylonitrile. , Α-fluoroacrylonitrile, vinylidene cyanide and the like. Of these, acrylonitrile is preferable because it is advantageous in terms of cost and has a large amount of nitrile groups per unit weight.
[0030]
Specifically, the amine structure introduced by treating with the nitrile group in the high nitrile polymer and the hydrazine compound is an amino group (primary-NH2, secondary-NHR, tertiary- NRR ′), imino group, hydrazino group, hydrazono group, hydrazo group, diazoamino group, ureido group, ureylene group, guanidino group, hydrazinocarbonyl group, amidino group, carbamoyl group, etc. The structure is mixed and part of it contributes to the cross-linking. The amine structure may be chain-like or cyclic (triazole ring, tetrazine ring, etc.). The content of these amine structures can be expressed as the sum of the exchange capacities (milli equivalents / g) of the above basic groups such as amino groups and imino groups.
[0031]
The treatment for introducing the amine structure is not particularly limited as long as a crosslinked structure can be obtained, and the treatment according to the intended use, that is, the reaction conditions can be appropriately selected. For example, the reaction state of the high nitrile polymer and the hydrazine compound may be a molten state that is higher than the melting point, a state in which the reactant is dissolved in an organic or inorganic solvent, or a reaction such as an organic solvent or water. The state of being dispersed in a medium can be selected as appropriate. At this time, the concentration of the high nitrile polymer and the hydrazine compound in a reaction such as dilution with a solvent or dispersion in a solvent can be appropriately selected in the reaction. Moreover, there is no limitation in particular as reaction temperature, Reaction temperature according to each above-mentioned reaction state can be set suitably. However, when the temperature is too low, the reaction rate is slow and the reaction time is too long. Therefore, preferable results are often obtained when the reaction is carried out at a temperature of 50 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. to 150 ° C. Moreover, there is no limitation in particular also about the site | part with which a high nitrile polymer and a hydrazine type compound are made to react, According to the use and the form of a polymer, it can select suitably. Specifically, the reaction can be appropriately selected such as reacting only on the surface of the high nitrile polymer, reacting up to the entire core, or reacting by limiting a specific site. The hydrazine compounds used herein include hydrazine salts such as hydrazine hydrate, hydrazine sulfate, hydrazine hydrochloride, hydrazine nitrate, hydrazine bromate, hydrazine carbonate, and ethylenediamine, guanidine sulfate, guanidine hydrochloride, guanidine nitrate, phosphorus Hydrazine derivatives such as acid guanidine and melamine.
[0032]
Here, in the case where the polymer of the present invention is an acrylonitrile-based polymer that has been crosslinked with a hydrazine-based compound, a derivative obtained by converting 0.1% by weight or more of the residual nitrile group into a carboxyl group is as follows. Is preferable. In other words, there are advantages that the amphoteric nature of anion and cation can give a betaine-like function as described above, and ions can be more efficiently ion-exchanged into the polymer. In this case, when all of the remaining nitrile groups are finally converted to carboxyl groups, the amount of carboxyl groups as ion exchange groups is the largest, giving particularly favorable results in terms of function as described above. is there.
[0033]
In the case of a high nitrile polymer, the form thereof is not particularly limited, and an appropriate one such as a particulate shape, a resin molded body shape, or a foamed shape can be adopted. Further, the composition of the polymer is not particularly limited as long as the content of the vinyl monomer having a nitrile group is 50% by weight or more, and the vinyl monomer having a nitrile group alone or the content of the monomer is 50% by weight. % Or more, and the balance may be at least one other ethylenically unsaturated compound. Specific examples of other ethylenically unsaturated compounds mentioned here include known unsaturated compounds that can be copolymerized with the above-mentioned vinyl monomers having a nitrile group, such as vinyl chloride, vinyl bromide, vinyl fluoride, and chloride. Vinyl halides and vinylidene halides such as vinylidene; unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid and their salts; methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, octyl acrylate, Acrylic esters such as methoxyethyl acrylate, phenyl acrylate, cyclohexyl acrylate, etc .; Methacrylic esters such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, octyl methacrylate, phenyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate; methyl vinyl Tons, phenyl vinyl ketone, methyl isobutenyl ketone, methyl isopropenyl ketone, etc .; vinyl esters such as vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl benzoate; methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether Vinyl ethers such as acrylamide, and alkyl-substituted products thereof; unsaturated sulfonic acids such as vinyl sulfonic acid, allyl sulfonic acid, methallyl sulfonic acid, and styrene sulfonic acid; and salts thereof; styrene such as styrene, methyl styrene, and chlorostyrene; Alkyl or halogen substituted products thereof; allyl alcohol and esters or ethers thereof; basic vinyl compounds such as vinylpyridine, vinylimidazole, dimethylaminoethyl methacrylate; acrolein, Unsaturated aldehydes such as crylolein; crosslinkable vinyl compounds such as glycidyl methacrylate, N-methylol acrylamide, hydroxyethyl methacrylate, triallyl isocyanurate, divinylbenzene, ethylene glycol di (meth) acrylate, and methylenebisacrylamide .
[0034]
There is no particular limitation on the method of treating a high nitrile polymer with a hydrazine compound and introducing an amine structure into the polymer and forming a post-crosslink, but the polymer is in an aqueous solution having a hydrazine compound concentration of 1 to 80% by weight. Means for treating at a temperature of 50 to 140 ° C. for 1 to 15 hours give industrially favorable results.
[0035]
In the hydrazine treatment, the reaction of the nitrile group of the raw high nitrile polymer with the amine of the hydrazine compound results in the generation of a crosslinked structure having the above amine structure and the introduction of the same amine structure derived from the hydrazine compound. Seem. Moreover, it seems that 1 part of carboxyl groups are also produced by hydrolysis of nitrile groups.
[0036]
In the case of treatment with this hydrazine compound, if the hydrazine compound ion-bonded with the carboxyl group generated by hydrolysis of the nitrile group is liberated and causes a problem, an acid treatment may be performed to remove it. . As the method, a method of immersing the hydrazine-based compound-treated polymer described above in various acidic aqueous solutions such as hydrochloric acid, acetic acid, nitric acid, sulfuric acid, etc. and then drying is suitably used. However, from the viewpoint of imparting pH buffering properties, if the acid treatment is excessively performed, the pH buffer performance is lowered. Therefore, in order to restore the ability reduced by the acid treatment, the pH is adjusted and ionized amine is recovered. It is desirable to make part of the structure neutral. In this case, there may be mentioned means for adjusting the pH to a desired level while the polymer is immersed in a basic aqueous solution such as alkali metal hydroxide and ammonia, and then drying.
[0037]
The form of the pH buffer / humidity-controlling polymer in the present invention is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the application for practical use. Specifically, it is a three-dimensional block, that is, a plastic, a resin molded body, a plastic foam, a planar film, a coating film, paper, a nonwoven fabric, a sheet-like plastic foam, or a particulate powder. In particular, in the case of particulate powder, since it can be used as an additive in each of the above-mentioned forms, its applicable range is wide and useful. Further, since the particulate powder has a larger surface area per unit weight than other forms, the pH buffering / humidifying speed is increased. In addition, even if the exchange capacity of ion-exchangeable polar groups that contribute to pH buffering / humidity control is the same, since the polar groups are often located near the surface, the exchange capacity can be used effectively. There is an advantage that you can.
[0038]
When the pH buffering / humidifying polymer is a particulate powder, its shape is not particularly limited, and is spherical, needle-like, spindle-like, rod-like, cylindrical, polyhedral, multi-needle, flat, Any shape such as a scaly shape, an indefinite shape, or an aggregated state of each shape body can be used. Further, the size of these particles can be appropriately selected according to the use, and is not particularly limited. However, when the average particle size is in the form of particles of 1000 μm or less, more preferably in the case of fine particles of 100 μm or less. In this case, the surface area is increased, the pH buffering / humidity control performance is improved, and good results can be obtained. Also, good results can be obtained when the polymer is in the form of aggregated particles, particularly aggregates of particles having an average particle size of primary particles of 5 μm or less, and the average particle size of the aggregates of 100 μm or less. In this case, an appropriate cavity is formed in the gap between the primary particles, and the surface area per unit weight is increased, so that excellent results can be obtained.
[0039]
Among the usage forms of the polymer obtained by the present invention, in particular, when used as paper, non-woven fabric or foamed sheet, the contact area with gas is large, and the form-retaining property is excellent. Useful as. The method for constructing this paper, nonwoven fabric or foamed sheet is not particularly limited as long as the pH buffering / humidifying polymer of the present invention is used. Specifically, the form is composed of the fibrous polymer. Any method may be used, or a method in which the particulate polymer is supported. However, better results can be obtained in the case of supporting particulate pH buffer / humidity control polymer from the viewpoints of low cost, large surface area per unit weight, and high pH buffer / humidity control efficiency. Can do.
[0040]
There are no particular restrictions on the loading method, such as mixing, impregnation or inclusion in the matrix constituting the material, and various methods can be employed. Further, the pH buffer / humidity-controlling polymer particles may be present inside the matrix or may be present on the surface of the matrix. For example, a method of mixing the polymer particles in the production process of paper, nonwoven fabric, foamed sheet, etc. Alternatively, any method such as a method of impregnating them with a slurry of the polymer particles can be employed.
[0041]
As a specific example, in the case of producing paper by a papermaking technique using pH buffer / humidity-controlling polymer particles as a filler, the polymer is added to a slurry of a papermaking material such as pulp or synthetic fiber dispersed in a large amount of water. After adding particles and other additives, they can be mixed well and produced using a normal paper machine. At this time, if necessary, a fixing agent can be added in order to suppress the loss of the filler. Examples of the fixing agent include polyethyleneimine modified products, polyacrylamide modified products, sodium alginate, gum arabic, and positive tempun. , Aluminum sulfate, potash and vane. The amount of the fixing agent used can be appropriately selected depending on the type of the fixing agent and the amount of the polymer particles used. Furthermore, sizing agents, dyes, paper strength enhancing agents and the like generally used in the paper making process can be used as appropriate. The surfactant can be appropriately selected from anionic, cationic or nonionic surfactants in consideration of other additives. The pH buffer / humidity-controlling polymer particles used in these papermaking are not particularly limited, but preferable results are obtained when powders having a particle diameter of 1 to 100 μm are used. If the particle size is smaller than 1 μm, it may drop together with water from the paper machine's net during paper making, while if it exceeds 100 μm, it may be too large and difficult to disperse uniformly. .
[0042]
Moreover, when forming as a nonwoven fabric, there is no limitation in particular and it can apply to the nonwoven fabric produced with various manufacturing methods. Specifically, in the dry method, an adhesive type immersion method, a printing method, a spray method, a powder method, an adhesive fiber method (thermal bond method), a mechanically bonded felt method, a stitch method, a needle punch method, a water flow Entanglement type spunlace method, spinning type spunbond method, mesh method, melt blow method, film method, wet method, hydroentangled type spunlace method, spinning type spunbond method, flash spinning method, papermaking mold Examples thereof include a heat-bonding fiber method, a hot-pressing method, and an adhesive method. There is no particular limitation on the method of supporting the pH buffer / humidity-controlling polymer. For example, it is supported by various methods such as sandwiching between these non-woven fabrics, adhering to the fiber material constituting the non-woven fabric, and applying to the non-woven fabric surface be able to. In addition, the basis weight of these nonwoven fabrics is not particularly limited, but those having a basis weight of 20 to 300 g / m2 often give good results. If the basis weight is less than 20 g / m2, the strength is low, causing blurring. easy. Moreover, when it exceeds 300 g / m <2>, there exists a tendency for the permeability of a gas-liquid to become low, and it may be unpreferable. Particularly preferred non-woven fabrics are spunbond non-woven fabrics formed using a composite fiber composed of a sheath component made of polyethylene and a core component made of polypropylene or polyester, and a polyester fiber web layer on the surface and a polypropylene web layer on the back surface. A non-woven fabric having a two-layer structure can be used, and these non-woven fabrics can be obtained from preferable raw materials because they can be easily processed due to the low melting point polyolefin component. When a plastic foam is used as a matrix, the polymer particles are mixed with a plastic foam, for example, foamed polyurethane, or impregnated with a slurry of pH buffer / humidity-adjusting polymer particles, by a usual method. The intended polymer-containing plastic foam can be obtained.
[0043]
Since the pH buffer / humidity-controlling polymer in the present invention has an excellent pH buffering property and humidity-controlling effect, the use of the polymer as a raw material for cosmetics provides moisturizing effect, moist feeling, and smoothness. Both a feeling of use or a feeling of smoothness of use can be satisfied, and a cosmetic excellent in sustainability of the effect can be obtained. The cosmetic in the present invention is not particularly limited as long as it contains the above-described pH buffering / humidifying polymer of the present invention. Here, the content ratio of the polymer in the cosmetic is not particularly limited, but is usually 0.01 to 40% by weight. If it is less than 0.01% by weight, it is difficult to obtain a sufficient pH buffering / humidifying effect, and even if it exceeds 40% by weight, it is often impossible to obtain an effect according to the amount.
[0044]
In addition, the cosmetics may further contain other moisturizers, thickeners, preservatives, surfactants, oils, antioxidants, chelating agents, ultraviolet absorbers, powders, pigments, medicinal ingredients, fragrances, Etal, purified water and the like can be contained within a range not impeding the effects of the present invention. In addition, the cosmetic is not particularly limited with respect to the dosage form, and can be applied to lotions, emulsions, creams, packs, jewellery, foundations and the like. Moreover, it can be set as various phase aspects, such as a uniform solution system, an emulsion system, and a two-layer system. In this case, a manufacturing method can be based on a conventional method.
[0045]
[Action]
The reason why the pH buffer / humidity-adjusting polymer according to the present invention and the excellent pH buffering / humidity-adjusting performance are imparted by the production method has not yet been fully elucidated, but is generally considered as follows. That is, the polymer according to the present invention has a large amount of ion-exchange polar groups, and these polar groups are very hydrophilic and easily absorb moisture. In addition, unlike the general free water, the absorbed water is hard to be separated because it is firmly fixed to the polar group as bound water. As a result, it is considered that moisture retention and gentle moisture release are possible. In addition, the pH buffering property is considered to be a result of the above-described large amount of ion-exchangeable polar groups balancing acidity and basicity.
[0046]
【Example】
The present invention will be specifically described below with reference to examples. Percentages and parts in the examples are on a weight basis unless otherwise indicated. First, each evaluation method and definitions of terms will be explained.
[0047]
The moisture absorption rate of the polymer was measured by the method described above. The description in the table in the examples is described in the item of STD moisture absorption rate (standard condition moisture absorption rate), where the moisture absorption rate at 20 ° C. and 65% RH represents the moisture absorption characteristic. That is, the larger this value, the better the moisture absorption characteristics. In addition, the moisture retention / moisture release characteristics are described in terms of moisture absorption rate under dry conditions, and the moisture absorption rate at 20 ° C. and 80% RH and a sample adjusted to the conditions at 20 ° C. and 40% RH for 1 hour. The moisture absorption rate after standing was described. In this case, it can be determined that the higher moisture absorption rate of the latter and the greater the difference in moisture absorption rate between the former and the latter, the better the moisture retention and moisture release characteristics.
[0048]
The pH buffering ability was also measured by the method described above. The description in the table in the examples describes the pH values obtained on the low pH side (acid side) and high pH side (alkaline side) as the acid side pH buffer value and the alkali side pH buffer value, respectively. did. From the viewpoint of pH buffering properties, the closer these values are to 7, the better the buffering effect.
[0049]
The average particle diameter of the particulate matter is expressed on a volume basis using a laser diffraction particle size distribution measuring device “SALD2000” manufactured by Shimadzu Corporation, and the average particle diameter is the median diameter. .
[0050]
The amount of ion-exchangeable polar groups obtained by the reaction was determined by acid-base titration, and the amount of polar groups was determined from the titration curve.
[0051]
Example 1
300 parts of a water-soluble polymer of methacrylic acid / p-sodium styrenesulfonate = 70/30 and 30 parts of sodium sulfate were dissolved in 6595 parts of water and charged into a polymerization tank equipped with a vertical stirrer. Next, 15 parts of 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile) was dissolved in 2700 parts of methyl acrylate and 300 parts of divinylbenzene and charged into the polymerization tank. Polymerization was performed for a time to obtain a methyl acrylate / divinylbenzene copolymer having a polymerization rate of 87% and an average particle size of 64 μm. 100 parts of the polymer was dispersed in 900 parts of water, 100 parts of caustic soda was added thereto, reacted at 90 ° C. for 2 hours, and the methyl ester part of methyl acrylate was hydrolyzed to obtain 4. A crosslinked polymer having 5 meq / g was obtained. The obtained polymer was dispersed in water, adjusted to pH 6.5 with nitric acid, calcium nitrate was added, and a metal salt treatment was performed at 60 ° C. for 2 hours. Then, washing, dehydration, and drying were performed to obtain pH buffered / humidifying polymer fine particles. The characteristics of the fine particles are summarized in Table 1. As can be seen from these results, it was confirmed that the polymer fine particles had excellent pH buffering properties and humidity control properties.
[0052]
[Table 1]
Figure 0003812604
[0053]
Example 2
300 parts of a water-soluble polymer of methacrylic acid / p-sodium styrenesulfonate = 70/30 and 30 parts of sodium sulfate were dissolved in 6595 parts of water and charged into a polymerization tank equipped with a vertical stirrer. Next, 15 parts of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was dissolved in 2700 parts of acrylonitrile (AN) and 300 parts of methyl acrylate and charged into the polymerization tank, and the mixture was charged at 60 ° C. under stirring conditions of 400 rpm. For 2 hours to obtain a high nitrile polymer having a polymerization rate of 87% and an average particle size of 52 μm. 100 parts of the polymer was mixed with 50 parts by weight of hydrazine 60 parts by weight and 850 parts of water, and subjected to hydrazine treatment at 90 ° C. for 3 hours to introduce crosslinking, and further 100 parts of caustic soda was added. By carrying out the reaction at 2 ° C. for 2 hours, all the remaining nitrile groups were hydrolyzed to introduce carboxylic acid groups (sodium type at the end of the hydrolysis reaction). The obtained polymer is dispersed in water, adjusted to pH 6.5 with nitric acid, added with calcium nitrate, treated with a metal salt at 60 ° C. for 2 hours, washed, dehydrated and dried to provide pH buffering and humidity control. Polymer fine particles were obtained. The characteristics of the fine particles are summarized in Table 1. As can be seen from these results, it was confirmed that the polymer fine particles had excellent pH buffering properties and humidity control properties.
[0054]
Example 3
After charging 450 parts of acrylonitrile, 50 parts of methyl acrylate and 1181 parts of water into a 2 liter autoclave, and further adding 0.5% by weight of di-tert-butyl peroxide as a polymerization initiator to the total amount of monomers. , Sealed, and then polymerized under stirring at a temperature of 120 ° C. for 30 minutes. After completion of the reaction, the mixture was cooled to about 90 ° C. while continuing stirring to obtain an aggregate fine particle dispersion having an average particle size of 38 μm. When the primary particles of the aggregate fine particles were observed with an electron microscope, the average particle size was 0.3 μm. The obtained aggregated fine particles were subjected to hydrazine crosslinking and hydrolysis in the same manner as in Example 2, and further subjected to pH adjustment treatment to obtain pH buffered / humidity-adjusting polymer fine particles. The characteristics of the fine particles are summarized in Table 1. As can be seen from these results, it was confirmed that the polymer fine particles had excellent pH buffering properties and humidity control properties. Moreover, compared with Example 2, pH buffer property and humidity control property were excellent, and the speed | rate which pH buffer acts, and the speed | rate until it reached equilibrium of humidity control property were excellent compared with Example 2. This is because Example 3 is in the form of agglomerates of fine particles, the surface area was increased, and the space between the primary particles worked effectively for diffusion of moisture and the like, and these gave good results. Conceivable.
[0055]
Example 4
By using a strongly acidic ion exchange resin “DIAION SK 1B” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation having styrene / divinylbenzene as a polymer skeleton and a sulfonic acid group as a polar group, the pH is adjusted by the same method as in Example 1. Buffered / humidified polymer fine particles were obtained. The characteristics of the fine particles are summarized in Table 1. As can be seen from these results, it was confirmed that the polymer fine particles had pH buffering properties and humidity control properties, but their effects were slightly inferior to those of Examples 1 to 3. This is considered to be due to the large particle size and the low ion exchange capacity.
[0056]
Example 5
Softwood pulp and hardwood pulp were mixed at a weight ratio of 7: 3 and beaten so that the Canadian standard freeness was 360 cc. This pulp is dispersed in water to prepare a pulp slurry having a concentration of 0.3% by weight, and the pH buffer / humidity-adjusting polymer fine particles obtained in Example 3 are added at a concentration of 0.7% by weight, to JIS-P8209. Paper was made according to the standards. The resulting product paper had a content of the fine particles of 70% by weight and a basis weight of 85 g / m 2. Table 2 shows the results of evaluating the pH buffering and humidity control properties of the obtained paper. As can be seen from the table, good pH buffering and humidity control were also observed for the obtained paper, and it was confirmed that the ability of the raw material fine particles was well expressed.
[0057]
[Table 2]
Figure 0003812604
[0058]
Example 6
A hot-melt nonwoven fabric having a coarse mesh size of 20 g / m 2 is placed on the upper surface of a net-like nonwoven fabric having a weight of 80 g / m 2 made of 5-denier polypropylene fiber, and the pH buffering / humidity adjusting weight obtained in Example 3 is placed on the upper surface. Sprinkling the coalesced fine particles in an amount of 60 g / m 2, heating and bonding them, yielded a nonwoven fabric containing pH buffering / humidifying polymer fine particles. The nonwoven fabric had high air permeability and well retained the pH buffer / humidity-controlling polymer fine particle layer. The pH buffering and humidity control properties were also good as shown in Table 2, and it was confirmed that the ability of the raw material fine particles was well expressed as in Example 5.
[0059]
Example 7
Similarly, the pH buffer / humidity-controlling polymer fine particles obtained in Example 3 were mixed with a urethane resin according to the following formulation, and the mixture was cast on a release paper and dry-foamed to obtain a foamed urethane sheet containing the fine particles. Produced.
100 parts of urethane resin (UF-3A, manufactured by Seiko Kasei)
10 parts of filler (FAD30, manufactured by Seiko Kasei)
1 part of foaming agent (FAD-31, manufactured by Seiko Kasei)
13 parts of pH buffer / humidity control polymer fine particles
The drug having the above composition was stirred and mixed well with a disper for 30 minutes, cast on a release paper to a thickness of about 0.15 mm, and cured at 130 ° C. for 2 minutes to foam. The finished foam sheet thickness was 0.5 mm. This foamed urethane sheet had about 10 g of pH buffering / humidifying polymer fine particles per 1 m 2.
[0060]
The results of evaluation of pH buffering and humidity control of the obtained urethane sheet are summarized in Table 2. As shown in the table, it was confirmed that the urethane sheet exhibited good pH buffering and humidity control properties, and the ability of the raw material fine particles was well expressed. Further, the urethane sheet has good retention of the polymer, can be molded into various shapes, and has air permeability, so that it has been a suitable material for filters and the like.
[0061]
Comparative Example 1
Aggregated fine particles containing carboxylic acid groups that were hydrazine-crosslinked were obtained by the same method as in Example 3 except that the hydrolysis with caustic soda was performed at a reaction temperature of 60 ° C. and a reaction time of 1 hour. The pH buffering property and humidity control performance of the particles were evaluated, as shown in Table 3. Since the STD moisture absorption rate was as low as 12% by weight and the moisture absorption rate under drying conditions was also as low as 9% by weight, sufficient humidity control was achieved. No function was expressed. This is considered to be because the amount of carboxylic acid group that brings about hydrophilicity was as low as 0.12 meq / g.
[0062]
[Table 3]
Figure 0003812604
[0063]
Comparative Example 2
Aggregated fine particles containing carboxylic acid groups that were hydrazine-crosslinked were obtained by the same method as in Example 3 except that the crosslinking reaction with hydrazine was performed at 60 ° C. for 0.5 hour. The pH buffering property and humidity control performance of the particles were evaluated as shown in Table 3. The particles having a very high STD moisture absorption of 160% by weight were gel-like, sticky and difficult to handle. . Further, the moisture absorption rate at 20 ° C. and 80% RH was as much as 180% by weight, which was also gel-like and sticky, and could not be handled as a particle powder due to aggregation. Further, the moisture absorption rate after aging for 1 hour at 20 ° C. and 40% RH of the sample is 175% by weight, and there is almost no change from the state of 20 ° C. and 80% RH. Or it was a thing which cannot be used as an additive to a sheet | seat. Moreover, although there was a moisture absorption function, since the moisture release function was hardly recognized, it was functionally insufficient from the point of the humidity control function. As described above, the reason why no change was observed in the moisture absorption rate was the hydrogel (superabsorbent polymer) state, and the surface (particles were solidified and the surface area was extremely small) was dried. However, it is presumed that the central part was protected with a gel and drying did not occur. The reason why such a phenomenon occurred is considered to be that the structure was close to a hydrogel because the crosslinking with hydrazine was very weak.
[0064]
Comparative Example 3
By the same method as in Example 3 except that hydrolysis with caustic soda was performed and the subsequent nitric acid treatment and calcium nitrate treatment were not performed, aggregate-type fine particles in which all carboxyl groups were sodium-type were obtained. The pH buffering properties and humidity control performance of the fine particles were as shown in Table 3, and the humidity control characteristics were good. Further, the buffering action on the acid side was excellent, but the buffering action on the alkali side was not recognized at all.
[0065]
Comparative Example 4
By carrying out the hydrolysis with caustic soda, performing only the subsequent nitric acid treatment, and not carrying out the calcium nitrate treatment, the same method as in Example 3 was used to obtain aggregated fine particles having all carboxyl groups as hydrogen ions. The pH buffering properties and humidity control performance of the fine particles were as shown in Table 3, and the humidity control characteristics were good. However, contrary to Comparative Example 3, although the buffering action on the alkali side was excellent, the buffering action on the acid side was not recognized at all.
[0066]
Examples of cosmetics and comparative examples will be described below. The obtained cosmetics were evaluated for use feeling as follows. About (i) moist feeling, (ii) smooth feeling, (iii) smoothness, (iv) non-stickiness, and (v) smoothing effect based on the judgment of pass / fail when 20 professional panelists apply to the face, According to the following evaluation criteria, it was evaluated in four stages ((, ○, Δ, ×). Furthermore, (vi) smooth feeling continuity and (vii) smoothness continuity were similarly evaluated on a four-stage scale according to the following criteria based on the judgment by a specialized panelist. These results are summarized in Tables 4 and 5.
[0067]
Usability evaluation criteria
◎: 15-20 people judged good feeling
○: 10 to 14 people judged good feeling
Δ: 5 to 9 people judged good feeling
X: Less than 4 people judged that the feeling of use was good
Sustainability criteria
◎ 15-20 people determined that there is a sustainability
○: 10 to 14 people determined that the feeling of use is persistent
Δ: 5 to 9 people determined that the feeling of use is persistent
X: Less than 4 people determined that the feeling of use is persistent
[0068]
Example 8
The raw materials excluding pH buffer / humidity-controlling polymer fine particles according to the formulation shown in Table 4 were heated and stirred for 30 minutes in a reaction vessel adjusted to a temperature of 60 ° C. to 85 ° C. and then cooled to room temperature. Next, the above-mentioned cooled raw material was added to the pH buffer / humidity-controlling polymer fine particles previously stirred with a kneader, and mixed and stirred until uniform, thereby preparing a paste-like cosmetic. The pH buffer / humidity-controlling polymer particles used in Examples 8 and 9 were obtained by pulverizing the aggregate particles obtained in Example 3 with a bead mill to an average particle diameter of 10 μm. The resulting cosmetic was an excellent cosmetic with excellent moist feeling and smoothness and good sustainability.
[0069]
[Table 4]
Figure 0003812604
[0070]
Comparative Example 5
Similarly, as shown in Table 4, paste-like cosmetics were prepared in the same manner as in Example 8 using silicon dioxide fine particles having the same average particle diameter instead of the pH buffer / humidity-adjusting polymer fine particles obtained in Example 3. Created a fee. The smoothness was good, but the moist and smooth feeling was poor, and of course, there was no sustainability. This is considered to be because the added inorganic particles do not have a humidity control function.
[0071]
Comparative Example 6
Similarly, as shown in Table 4, the aggregate fine particles obtained in Comparative Example 1 were pulverized by a bead mill instead of the pH buffer / humidity-adjusting polymer fine particles obtained in Example 3 to obtain an average particle size of 10 μm. A paste-like cosmetic was prepared by the same method as in Example 8. As shown in Table 4, the cosmetics had good tackiness, but were not moist and smooth and had problems with durability. This result is considered to be due to the low humidity control of the fine particles of Comparative Example 1 used.
[0072]
Example 9
Among the formulations shown in Table 5, oil-in-water emulsions were prepared using raw materials excluding guar gum and the pH buffer / humidity-controlling polymer particles obtained in Example 3. Next, guar gum and the particulates were added and mixed by hand to create a smooth cream that could be applied to the skin. As shown in Table 5, the cream was a well-balanced and excellent cosmetic that was particularly excellent in moist feeling, smoothness and smoothing effect, and also excellent in sustainability.
[0073]
[Table 5]
Figure 0003812604
[0074]
Comparative Example 7 and Comparative Example 8
Similarly, as shown in Table 5, a paste-like cosmetic as Comparative Example 7 was prepared by the same method as in the Examples without using pH buffer / humidity-controlling polymer fine particles. Moreover, the cream of the comparative example 8 was created by adding disodium monohydrogen phosphate to the comparative example 7, and adjusting liquid pH to 4.4. As shown in Table 5, the obtained cream has a pH of 6.7 and not a weakly acidic region but a neutral region in Comparative Example 7. As a result, good results are not obtained in any item. Moreover, in Comparative Example 8, the pH is 4.4, which is a weakly acidic region, and the evaluation results tend to be better than Comparative Example 7. However, none of the evaluation items are at a practical level, and a preferable cosmetic is not obtained. . In particular, although a pH buffering agent called monosodium monohydrogen phosphate is added, the buffering action is only in the initial stage, resulting in extremely poor sustainability.
[0075]
Comparative Example 9 and Comparative Example 10
Similarly, as shown in Table 5, in place of the pH buffer / humidity-controlling polymer fine particles obtained in Example 3, the fine particles obtained in Comparative Example 3 were used in Comparative Example 9, and the Comparative Example 10 was used in Comparative Example 4. A cream was prepared using each of the obtained fine particles. Each aggregated fine particle was pulverized by a bead mill to have an average particle diameter of 10 μm. Although the cream of Comparative Example 9 is good in terms of humidity control, it has problems such as high pH, stickiness and lack of sustainability. Further, in the cream of Comparative Example 10, the pH was too much on the acid side, and good results were not obtained in the feeling of use. This is considered to be due to the fact that the fine particles used had no pH buffering property.
[0076]
As described above, compared with the comparative example, the cosmetic using the pH buffer / humidity-controlling polymer fine particles of the present invention has a moist feeling, smooth feeling, smoothness, no stickiness, smoothing effect, smooth feeling sustainability, smoothness Good results have been obtained for both sustainability. These are achieved by the pH buffer function and the humidity control function of the polymer of the present invention, and even when sweating, etc., these excellent effects are maintained rather than the effect of keeping the pH in the stable range of the skin, and the total It is thought that it is an excellent cosmetic.
[0077]
【The invention's effect】
It is a remarkable effect of the present invention that a polymer having both pH buffering property and humidity control property and a means for industrially producing the polymer can be provided. Further, the pH buffer / humidity-controlling polymer of the present invention can take various shapes, for example, it can be used as an additive in the form of powder or beads, or can contain paper, nonwoven fabric or foamed sheet containing these. It can be used in the form. Moreover, it can be set as the cosmetics excellent in total by making this contain in cosmetics.

Claims (8)

イオン交換性の極性基およびジビニルベンゼンまたはトリアリルイソシアヌレートいずれかの架橋剤由来の架橋構造を有した重合体において、吸湿特性として20℃、65%RH条件下での吸湿率が15重量%以上100重量%以下であり、保湿・放湿特性として20℃、80%RH条件下で飽和吸湿した該重合体を20℃、40%RH条件下に1時間放置後の吸湿率が15重量%以上80重量%以下である吸湿、保湿・放湿のバランスのとれた調湿機能を有し、かつ該重合体の緩衝作用により得られるpH領域が4〜10の間にあることを特徴とするpH緩衝・調湿性重合体。In a polymer having an ion-exchangeable polar group and a crosslinked structure derived from a crosslinking agent of either divinylbenzene or triallyl isocyanurate , the moisture absorption rate at 20 ° C. and 65% RH is 15% by weight or more. 100% by weight or less, and the moisture absorption and moisture release characteristics of the polymer that has been saturated and absorbed under conditions of 20 ° C. and 80% RH is a moisture absorption rate of 15% by weight or more after standing at 20 ° C. and 40% RH for 1 hour. A pH characterized by having a moisture conditioning function with a balance of moisture absorption, moisture retention and moisture release of 80% by weight or less, and having a pH range of 4 to 10 obtained by the buffering action of the polymer. Buffering / humidifying polymer. イオン交換性の極性基が、スルホン酸基、カルボン酸基、リン酸基のいずれかであることを特徴とする請求項1記載のpH緩衝・調湿性重合体。2. The pH buffer / humidity-controlling polymer according to claim 1, wherein the ion-exchangeable polar group is any one of a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, and a phosphoric acid group. 重合体が平均粒子径100μm以下の粒子であることを特徴とする請求項1または2に記載のpH緩衝・調湿性重合体。The pH buffer / humidity-controlling polymer according to claim 1 or 2 , wherein the polymer is particles having an average particle diameter of 100 µm or less. 重合体が、1次粒子の平均粒子径が5μm以下である粒子の凝集体であり、該凝集体の平均粒子径が100μm以下であることを特徴とする請求項1からのいずれかに記載のpH緩衝・調湿性重合体。Polymer, is an aggregate of an average particle size of the primary particles is 5μm or less particles, according to any of claims 1 to 3, wherein the average particle size of the aggregate is 100μm or less PH buffer / humidity control polymer. イオン交換性の極性基の交換容量が2.0ミリ当量/g以上であることを特徴とする請求項1からのいずれかに記載のpH緩衝・調湿性重合体。PH buffering · Humidity polymer according to claim 1, wherein the exchange capacity of the ion exchange of the polar group is 2.0 meq / g or more 4. イオン交換性の極性基のカウンターイオンとして、水素イオンおよび金属イオンとしてCa、Mg、Na、K、Li、Alのうちのいずれかを含むことを特徴とする請求項1からのいずれかに記載のpH緩衝・調湿性重合体。As a counter ion of the ion exchange of polar groups, according to any of the hydrogen ions and metal ions Ca, Mg, Na, K, Li, claim 1, characterized in that it comprises any of the Al 5 PH buffer / humidity control polymer. 請求項1からのいずれかに記載のpH緩衝・調湿性重合体を含有した紙、不織布、発泡シートのいずれかであることを特徴とするpH緩衝・調湿性重合体含有シート。A pH buffer / humidity-controlling polymer-containing sheet, which is any one of a paper, a nonwoven fabric, and a foamed sheet containing the pH buffering / humidity-controlling polymer according to any one of claims 1 to 6 . 請求項1からのいずれかに記載のpH緩衝・調湿性重合体を含有したことを特徴とする化粧料。A cosmetic comprising the pH buffering / humidifying polymer according to any one of claims 1 to 6 .
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