JP7847466B2 - カチオン性基含有重合体を含む組成物 - Google Patents
カチオン性基含有重合体を含む組成物Info
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Description
本開示の組成物は、カチオン性基含有単量体由来の構造単位および疎水性単量体由来の構造単位を有する重合体(A)と、酸を含み、前記カチオン性基1モルに対する酸の合計量が0.10モル%以上1.50モル%以下であることを特徴としている。
本開示の重合体(A)はカチオン性基含有単量体由来の構造単位および疎水性単量体由来の構造単位を有する。
本開示のカチオン性基含有単量体由来の構造単位とは、カチオン性基含有単量体の少なくとも1つの炭素炭素二重結合が炭素炭素単結合に置き換わった構造と同じ構造であればよく、カチオン性基含有単量体が重合することにより形成された構造単位に限定されず、例えば重合後の後反応により形成された構造単位であってもよい。
本開示のカチオン性基含有単量体由来の構造単位とは、カチオン性基を含有する単量体由来の構造単位である。
第1~3級アミノ基としては、下記式(1);
上記R1及びR2のうち少なくともいずれか一方は、炭素数1~12の炭化水素基であることが好ましく、R1及びR2の両方が炭素数1~12の炭化水素基であることがより好ましい。第1~3級アミノ基の中でも、第3級アミノ基が好ましい。第3級アミノ基としてはジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基が好ましい。
上記第4級アンモニウム塩基としては、下記式(2);
R3~R5の炭化水素基としては、メチル基又はエチル基が最も好ましい。
本開示においてカチオン性基含有単量体とは、例えば、上記の第1~3級アミノ基を構造中に含む単量体、第4級アンモニウム塩基を構造中に含む単量体がある。具体的には、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等のN,N-ジアルキルアミノ基含有(メタ)アクリレート類及び上記モノマーに4級化剤を付加させたモノマー若しくはこれらの酸による中和物;N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等のN,N-ジアルキルアミノ基含有(メタ)アクリルアミド類及び上記モノマーに4級化剤を付加させたモノマー若しくはこれらの酸による中和物;モノメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、モノエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、モノメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、モノエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸2-(tert-ブチルアミノ)エチル等のモノアルキルアミノ基含有(メタ)アクリレート類及びこれらの酸による中和物;モノメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、モノエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、モノメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、モノエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等のモノアルキルアミノ基含有(メタ)アクリルアミド類及びこれらの酸による中和物;(メタ)アクリル酸-2-アミノエチル等の(メタ)アクリル酸とアルカノールアミンとのエステル類及びこれらの酸による中和物;N,N-ジアリルメチルアミン及びこれに4級化剤を付加させたモノマー若しくはこれらの酸による中和物;アリルアミン及びこれらの酸による中和物;1-アリルオキシ-3-ジブチルアミノ-2-オール、1-アリルオキシ-3-ジエタノールアミノ-2-オール等の炭素数2~8の環状エーテル含有基を有する不飽和単量体と炭素数1~24のアミン化合物との付加反応物及びこれに4級化剤を付加させたモノマー若しくはこれらの酸による中和物等が挙げられる。特にN,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等のN,N-ジアルキルアミノ基含有(メタ)アクリレート類及び上記モノマーに4級化剤を付加させたモノマー若しくはこれらの酸による中和物が好ましい。
本開示において疎水性単量体由来の構造単位とは、疎水性単量体が重合して形成される構造と同じ構造の構造単位を表す。すなわち、疎水性単量体由来の構造単位は、実際に疎水性単量体を重合して形成された構造単位に限定されず、同じ構造を有せば、別の製法により形成された構造単位であっても疎水性単量体由来の構造単位に含まれる。例えば、アクリル酸メチル、CH2=CH(-COOCH3)、に由来する構造単位は、-CH2-CH(-COOCH3)-、で表すことができる。
上記疎水性単量体は、単独重合を行って得られた単独重合体(ホモポリマー)に対する溶解性パラメータが15以下であることが好ましい。なお、溶解性パラメータが15以下であっても、カチオン性基を有し、第4級アンモニウム塩基を含むものについてはカチオン性基含有単量体に含むものとする。
以下にその方法を概説する。単独重合体の溶解性パラメータ(δ)(cal/cm3)1/2 は、該単独重合体を形成している構成単位の蒸発エネルギー(Δei)及びモル体積(Δvi)に基づいて、下記の計算方法により算出される。
δ=(Δei/Δvi)1/2 (cal/cm3)1/2
疎水性単量体を単独で重合した際に得られた単独重合体の溶解性パラメータが15以下であれば、本発明の重合体における疎水性が充分なものとなり、細菌の細胞膜に対する親和性が向上し、細胞膜の生理活性を阻害することで、抗菌性能に優れる。
上記不飽和モノカルボン酸の塩としては、金属塩が挙げられる。上記金属塩の金属としては、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属が挙げられる。
上記(メタ)アクリレートにおける置換基としては、水酸基;メトキシ基、エトキシ基等の炭素数1~18のアルコキシ基;オキシアルキレン基、スルホン酸基、リン酸基等のオキソ基含有基;フルオロ基等のハロゲノ基;グリシジル基等のエポキシ基;アルデヒド基等のカルボニル基等が挙げられる。
アルコキシアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシプロピル(メタ)アクリレート、メトキシブチル(メタ)アクリレート、エトキシブチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリプロポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
オキソ基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、エチレングリコール(メタ)アクリレート、エチレングリコールメトキシ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールメトキシ(メタ)アクリレート等の(ジ)エチレングリコール(メトキシ)(メタ)アクリレート;アルコキシポリエチレングリコールメタクリレート(アントックスLMA-10)等のアルキレングリコールの繰り返し数が1~100のアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート;スルホプロピル(メタ)アクリレート;(メタ)アクリロイルオキシエチルホスフェート等が挙げられる。
エポキシ基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、α-メチルグリシジル(メタ)アクリレート、グリシジルアリルエーテル等が挙げられる。
カルボニル基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、アセトニル(メタ)アクリレート、ジアセトン(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートアセチルアセテート、ブタンジオール-1,4-アクリレートアセチルアセテート、2-(アセトアセトキシ)エチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシアルキルプロペナール等が挙げられる。
で表わされる構造単位であることが好ましい。
本開示の重合体は、上記カチオン性基含有単量体及び疎水性単量体以外のその他の単量体由来の構造単位を有していてもよい。その他の単量体としては、特に制限されず、その他の単量体の単独重合体での溶解性パラメータは、15以下であっても、15を超えるものであってもよい。その他の単量体の溶解性パラメータが15以下であっても、15を超えるものであっても、上記疎水性単量体を好ましい割合で重合している限り、重合体としての疎水性は充分に維持されることとなる。また、粘度を調整する観点から溶解性パラメータの値にかかわらずエチレン性不飽和基を2個以上有する単量体が含まれていてもよい。エチレン性不飽和基を2個以上有する単量体としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、グリセリン、ポリグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、サッカロース、ソルビトール、1,4-ブタンジオール等のポリオールの2置換以上の水酸基と(メタ)アクリル酸とのエステル類;上記ポリオールの2置換以上のメタクリル酸エステル類;上記ポリオールの2置換以上の水酸基とアリルアルコール、ビニルアルコール等の不飽和アルコールとのエーテル類;フタル酸ジアリル、リン酸トリアリル、メタクリル酸アリル、テトラアリルオキシエタン、トリアリルシアヌレート、アジピン酸ジビニル、クロトン酸ビニル、1,5-ヘキサジエン、ジビニルベンゼン等が挙げられる。これらのその他の単量体は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。抗菌性を向上させる観点から、本発明の重合体はその他の単量体として重合性金属塩を共重合していてもよい。重合性金属塩としてはアクリル酸亜鉛、メタクリル酸亜鉛、α―アリルオキシアクリル酸亜鉛等の不飽和カルボン酸の重金属塩が挙げられる。
本開示の
本発明の抗菌剤が含むカチオン性基含有重合体の重量平均分子量は、4000~100万であることが好ましい。カチオン性基含有重合体の重量平均分子量がこのような範囲であれば、抗菌剤を使用する素材に対する抗菌剤の吸着性が向上する傾向にあるため、洗浄した際に洗い流されることを抑制し、上記素材に対する抗菌作用が向上する傾向にある。上記重量平均分子量として好ましくは4000~80万であり、より好ましくは5000~60万であり、更に好ましくは6000~40万であり、一層好ましくは7000~20万であり、更に一層好ましくは7000~10万であり、特に好ましくは7000~8万である。カチオン性基含有重合体の重量平均分子量は、実施例に記載の方法により測定することができる。
本開示の重合体は、重合体を形成する構造単位の総量100質量%に対して、カチオン性基含有単量体由来の構造単位を36~99.9質量%の割合で有する。好ましくは40~99質量%、より好ましくは42~98質量%であり、更に好ましくは43~97質量%であり、一層好ましくは45~96質量%であり、特に好ましくは47~95質量%であり、最も好ましくは50~94質量%である。
本開示の重合体は、カチオン性基含有単量体由来の構造単位100質量部あたりの第1~3級アミンの含有量は、皮膚への刺激性の低さの観点から80質量部以上が好ましく、90質量部以上が好ましく、95質量部以上がさらに好ましく、100質量部であっても良い。
本開示の重合体は、重合体における疎水性単量体由来の構造単位の含有割合が、重合体におけるカチオン性基含有単量体由来の構造単位100質量%に対して、1~100質量%であることが好ましい。より好ましくは2~95質量%、更に好ましくは3~90質量%であり、一層好ましくは4~85質量%であり、更に一層好ましくは5~80質量%であり、特に好ましくは10~75質量%である。本発明の重合体における疎水性単量体由来の構造単位の含有割合がこのような範囲であれば、上記重合体の抗菌性能が向上する傾向にある。
本開示の重合体は、重合体を形成する構造単位の総量100質量%に対して、不飽和モノカルボン酸由来の構造単位の含有割合は、重合体の加水分解の促進などの保存安定性の観点から0~10質量%であることが好ましい。より好ましくは、0~8質量%、更に好ましくは0~5質量%である。
本開示の重合体は、重合体を形成する構造単位の総量100質量%に対して、その他の単量体由来の構造単位の含有割合が、0~10質量%であることが好ましい。より好ましくは、0~8質量%、更に好ましくは0~5質量%である。その他の単量体の中でもエチレン性不飽和基を2個以上有する単量体由来の構造単位の含有割合は、重合体を形成する構造単位の総量100質量%に対して0~1%であることが好ましく、より好ましくは、0~0.5質量%、更に好ましくは0~0.1質量%である。
本開示において酸は、特に限定されないが、例えばカチオン性基含有単量体由来の構造単位の中でも第1~3級アミノ基を中和する目的で使用される。酸は、本開示の組成物において、上記アミノ基その他の塩基により中和されて塩の形態で存在しても良く、未中和の形態で存在していても良い。中和に用いる酸としては、特に制限されるものではないが、無機酸または有機酸が挙げられる。
無機酸としてはリン酸、硫酸、硝酸、塩酸等が挙げられ、中和後の保存安定性や化粧品への配合性の観点からリン酸が好ましい。
有機酸としては、カルボキシ基含有化合物、リン酸基含有化合物、ヒドロキシカルボン酸基含有化合物、アルキル硫酸、アルキルリン酸、アミノ酸誘導体、アスコルビン酸、タウリン等が挙げられる。
本開示のヒドロキシカルボン酸としては、例えば、グリコール酸、乳酸、ヒドロキシアクリル酸、オキシ酪酸、グリセリン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、マンデル酸、サリチル酸、グルコン酸、没食子酸等が挙げられ、クエン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸、マンデル酸がより好ましい。
本開示のアミノ酸誘導体としては、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、トレオニン、セリン、システイン、メチオニン、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン酸、ジヨードチロシン、リシン、アルギニン、ヒスチジン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、プロリン、オキシプロリン、グルタミン等が挙げられ、グルタミン酸、アスパラギン酸がより好ましい。
一方、臭いの観点から本開示の酸100質量部に対し、酢酸の含有割合は10質量部以下が好ましく、5質量部以下がより好ましく、酢酸を含まないことがさらに好ましい。なお本開示において含まないとは意図的に用いないことを意味する。
本開示の組成物は、カチオン性基含有単量体由来の構造単位および疎水性単量体由来の構造単位を有する重合体(A)と、酸を含むことを特徴としている。
本開示の組成物は、組成物100質量部における重合体(A)の含有量は、使用感と抗菌性の発現の両立の観点から0.00001質量部以上であってよく、0.00005質量部以上が好ましく、0.00007質量部以上がより好ましく、0.0001質量部以上がさらに好ましく、使用感の観点から5.0質量部以下であってよく、4.0質量部以下が好ましく、3.0質量部以下がより好ましく、2.0質量部以下がさらに好ましい。
本開示の組成物は、組成物100質量部における酸の含有量は、配合性と保存安定性の観点から0.00001質量部以上であってよく、0.00005質量部以上が好ましく、0.0001質量部以上がより好ましく、0.0005質量部以上がさらに好ましく、配合性と保存安定性の観点から1.0質量部以下であってよく、0.7質量部以下が好ましく、0.6質量部以下がより好ましく、0.5質量部以下がさらに好ましい。
本開示の組成物は、組成物100質量部における酢酸の含有量は、臭いの観点から0.1質量部以下であってよく、0.05質量部以下が好ましく、0.02質量部以下がより好ましく、酢酸を含まないことがさらに好ましい。なお本開示において含まないとは意図的に用いないことを意味する。
例えば、スキンケア用途;化粧水、美容液、ジェル、乳液、クリーム、ミスト化粧料など、ヘアケア用途;シャンプー、ヘアリンス、ヘアコンディショナー、ヘアトリートメント、ヘアミルク、ヘアミスト、育毛ローション、ヘアワックス、ヘアジェル、ヘアスプレーなど、メイクアップ用途;リキッドファンデーション、チークなどにおいてはpHは2.5以上が好ましく、3.0以上がより好ましく、3.5以上がさらに好ましく、8.0以下が好ましく、7.5以下がより好ましく、7.0以下がさらに好ましい。脂肪酸系ボディーソープ、脂肪酸系洗顔フォーム、固形石鹸などにおいて、pHは7.5以上が好ましく、8.0以上がより好ましく、8.5以上がさらに好ましく、12.0以下が好ましく、11.5以下がより好ましく、11.0以下がさらに好ましい。
サンケア用途;O/Wジェル、ミルクなどにおいてはpH4.5以上が好ましく、5.0以上がより好ましく、5.5以上がさらに好ましく9.0以下が好ましく、8.5以下がより好ましく、8.0以下がさらに好ましい。
本開示の組成物は、化粧料用組成物合計100質量%に対して、水を1質量%以上含むことが好ましく、5質量%以上で含むことがより好ましく、10質量%以上である含むことがより好ましい。一方、本開示の化粧料用組成物は、化粧料用組成物合計100質量%に対して、水を99質量%以下含むことが好ましく、95質量%以下で含むことがより好ましく、90質量%以下である含むことがより好ましい。上記範囲であると、化粧料として用いた際の使用感、保存安定性がより向上する傾向にある。
本開示のノニオン性界面活性剤としてはエステル型ノニオン性界面活性剤、エーテル型ノニオン性界面活性剤などが挙げられる。
例えばエステル型ノニオン性界面活性剤は、脂肪酸とアルコールのエステル、脂肪酸と糖のエステルである。例えばグリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル等である。脂肪酸は炭化水素基を有するカルボン酸であり、炭化水素基の炭素数は2から25が好ましく、より好ましくは8から22がより好ましく、8から18が特に好ましい。例えばエーテル型ノニオン性界面活性剤は、長鎖アルコールにアルキレンオキサイドを付加させた化合物であるアルキルポリアルキレングリコール等があり、例えばアルキルポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等である。
本開示のノニオン性界面活性剤において別の好ましい形態の一つとしてHLBが8から16のノニオン性界面活性剤を用いる場合に、HLB値が3から6のノニオン性界面活性剤から選ばれる1種類以上を用いない場合において、高級アルコールを用いることが好ましい。このようなHLB値が高いノニオン性界面活性剤と高級アルコールを用いることで、αゲルを構成する2分子膜構造が固定され、強度の高い2分子膜となり形成される油滴の強度が増し安定となる。高級アルコールは炭素数8以上の炭化水素基を有するアルコールであり、炭化水素基は直鎖であってもよく分岐していてもよい。特に好ましくは炭素数14~22の一種以上を組み合わせて用いる。
本開示の油剤としては、例えば、流動パラフィン、スクワラン等の炭化水素、ホホバ油、液状ラノリン等のロウ類、ミリスチン酸イソプロピル、トリ2-エチルヘキサン酸グリセリル、ジイソステアリン酸ジグリセリル、トリ2-エチルヘキサン酸トリメチロールプロパン等のエステル、ヒマシ油、マカデミアナッツ油等の油脂類、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン等の鎖状ポリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン等の環状ポリシロキサン、アミノ変性シリコーン等のシリコーン油等が挙げられる。
本開示の保湿剤としては、多価アルコール及び糖類等が上げられ、具体的には、プロピレングリコール、1,3-ブチレングリコール、1,3-プロパンジオール、ジプロピレングリコール、1,2-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、イソプレングリコール、ジグリセリン、メチルプロパンジオール、グリセリン、キシリトール、ソルビトール、マルチトール、マンニトール、エリスリトール、等が挙げられる。
本開示の組成物に多価アルコールを含む際には、重合体(A)の重合時に用いる溶媒として使用した多価アルコールをそのまま用いても良い。
本開示に用いる保湿剤としては、2種以上の保湿剤を含有していても良い。例えばプロピレングリコール、1,3-ブチレングリコール、1,3-プロパンジオール、ジプロピレングリコール、1,2-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオール、イソプレングリコール、ジグリセリン、メチルプロパンジオールなどの2価のアルコール化合物と、グリセリン、キシリトール、ソルビトール、マルチトール、マンニトール、エリスリトール等の3価以上のアルコール化合物を混合した混合物を用いても良く、2価のアルコール化合物としてプロピレングリコール、1,3-ブチレングリコール、1,3-プロパンジオール、ジプロピレングリコール、1,2-ペンタンジオール、1,2-ヘキサンジオールがより好ましく、プロピレングリコール、1,3-ブチレングリコール、1,3-プロパンジオール、ジプロピレングリコールがさらに好ましく、1,3-ブチレングリコールが特に好ましく、3価以上のアルコール化合物としては、グリセリンがより好ましい。2種以上の保湿剤を混合した混合物を用いることにより使用感および保湿性の向上の効果が期待できる。当該混合物としては、化粧料を作製する際に別々に添加しても良いが、事前に混合しておくことも好ましい。
2種以上の保湿剤を混合した混合物としては、2価のアルコール化合物と3価以上のアルコール化合物の組合せが挙げられ、2価のアルコール化合物と3価以上のアルコール化合物の質量比(2価のアルコール化合物の質量/3価以上のアルコール化合物の質量)としては、90.0/10.0~99.9/0.1であってよく、95/5~99.7/0.3、99.0/1.0~99.5/0.5、99.0/1.0~99.4/0.6、99.1/0.9~99.3/0.7であって良い。上記の範囲で3価以上のアルコール化合物を含むことにより、使用感および保湿性の向上の効果が期待できる。
2種以上の保湿剤を混合した混合物としては、1,3-ブチレングリコールとグリセリンの組合せが挙げられ、1,3-ブチレングリコールとグリセリンの質量比(1,3-ブチレングリコールの質量/グリセリンの質量)としては、90.0/10.0~99.9/0.1であってよく、95/5~99.7/0.3、99.0/1.0~99.5/0.5、99.0/1.0~99.4/0.6、99.1/0.9~99.3/0.7であって良い。上記の範囲でグリセリンを含むことにより、使用感および保湿性の向上の効果が期待できる。
本開示の着色剤としては、例えば、無機顔料、天然色素などが挙げられる。
本開示の清涼化剤としては、メントール、メントキシプロパンジオール、モノメンチルグリセリルエーテル、乳酸メンチル、カンフル、オイゲノール、ミント油、ハッカ油などが挙げられる。
本発明の重合体(A)の製造は特に制限されないが、単量体成分を重合する工程(以下、「重合工程」ともいう)を含むことにより製造することができ、単量体成分の具体例及び好ましい例は、上述のとおりである。
上記重合体(A)は、上記単量体成分を重合開始剤の存在下で重合する方法により製造することが好ましい。すなわち、上記重合工程は重合開始剤の存在下で行うことが好ましい。単量体成分を重合させる際には、重合方法に応じて重合開始剤を適宜用いることができる。
上記重合開始剤の使用量は、上記単量体成分の重合を開始できる量であれば特に制限されないが、全単量体成分100質量部に対して、通常0.01~50質量部であり、好ましくは0.05~30質量部、より好ましくは0.05~20質量部であることが好ましい。
カチオン性基含有単量体の4級化の方法については、本発明の重合体を重合させた後に、4級化剤を加えることによる後添加の方法も好ましい。4級化剤の使用量はカチオン性基含有単量体1モルに対して、0.1~1モルであることが好ましい。
上記重合における重合時間は特に制限されず、重合反応の進行状況に応じて適宜設定すればよいが、通常、2~9時間程度である。なお、本発明において、「重合時間」とは単量体の滴下前の加熱撹拌を行っている時間、単量体を添加している時間及び単量体の滴下後の熟成時間を表す。
上記重合における反応系内の圧力としては、常圧(大気圧)下、減圧下、加圧下のいずれであってもよく、これらを組み合わせても良い。反応系内の雰囲気としては、空気雰囲気でも不活性雰囲気でもどちらでもよい。
また、熟成工程における好ましい重合体溶液の温度は、上記重合温度と同様の範囲である。したがって、ここでの温度も一定温度(好ましくは上記滴下が終了した時点での温度)で保持してもよいし、熟成中に経時的に温度を変化させてもよい。
本開示の重合体の製法は、上記の重合工程に加え、必要に応じてその他の任意の工程を含んでいても良い。上記任意の工程として、熟成工程、濃縮工程、精製工程、乾燥工程、希釈工程等が例示される。
本開示の組成物は、上記製造方法によって得られた重合体(A)に酸を添加する工程を含む。酸の具体例及び好ましい例は、上述のとおりである。
本開示の組成物の製造方法において、重合体(A)のカチオン性基単量体1モルに対する酸の合計量は、水への溶解性と水へ溶解させた際の保存安定性の観点から1.50モル%以下であってよく、1.40モル%以下が好ましく、1.30モル%以下がより好ましく、1.20モル%以下がさらに好ましい。
本開示の組成物は、上述の通りその他添加剤を添加しても良い。
本開示の組成物は、皮膚化粧料、皮膚外用剤又は頭髪(毛髪)化粧料等の化粧料用途に用いられることが好ましい。
上記皮膚化粧料としては特に制限されないが、例えば、化粧水、クリーム、ジェル、乳液、美容液等のスキンケア化粧料; リキッドファンデーション、下地乳液、チークカラー、アイシャドウ、マスカラ、口紅等のメイクアップ化粧料; クレンジングクリーム、洗顔フォーム、液状洗顔料等の洗浄用化粧料; 日焼け止め化粧料等の化粧料( 医薬部外品を含む) ; 浴用剤等の浴用化粧料が挙げられる。皮膚外用剤としては、リニメント剤、ローション剤、軟膏剤等の外用医薬品等が挙げられる。
上記頭髪化粧料としては特に制限されないが、例えば、シャンプー、リンス、トリートメント、ワックス、スプレー、ジェル、ミスト等が挙げられる。
<重量平均分子量(Mw)測定>
装置:東ソー社製 EcoSEC HLC-8320GPC
検出器:示差屈折率計(RI)検出器
カラム:東ソー社製 TSKgel α-M、α-2500
カラム温度:40℃
流速:0.4mL/min
注入量:20μL(試料濃度0.4wt%の溶離液調製溶液)
検量線:ジーエルサイエンス社製 ポリエチレングリコール
溶離液:0.5M酢酸+0.2M硝酸Na/アセトニトリル=50/50(v/v)
均一に混合できたものを〇、均一に混合できなかったものを×とした
<粘度測定>B形粘度計(機種:BMII)(東機産業株式会社製)を使用し、ローター No. 4、回転数 12rpm、測定時間60秒、温度25℃の条件にて測定した。
<pH測定>
HORIBA社製pHメーター LAQUA pH/ION METER F-72にて測定した。測定温度は25℃にて測定した。
<保存安定性>室温、5℃、50℃のインキュベーターにて一カ月間保管し、専門パネラー5名による評価を行った。
<使用感>専門パネラー5名による官能評価を行った。
<保存安定性および使用感の評価方法>専門パネラー5名によって、下記の評価基準に従って、保存安定性、使用感について、絶対評価をし、更にその5人の評点の平均点を下記判定基準により判定した。判定基準は、保存安定性、使用感で共有のものとした。
<評価基準>保存安定性/使用感
3点:分離・クリーミングが生じていない/べたつきがなく水々しい
1点:分離・クリーミングが若干生じている/べたつきが少しある
0点:分離・クリーミングが生じている/べたつきがある
<判定基準>
〇:2.5点以上
△:1.0点以上2.5点未満
×:1.0点未満
共重合体を含む水溶液をミューラーヒントン培地中で2倍ずつ順次希釈していき、共重合体含有培地の希釈系列を調製した。その後、各濃度の共重合体を含有する培地をポリスチレン製96穴プレートに50μLずつ添加した。次に、18時間ミューラーヒントン寒天培地上で生育させた大腸菌(Escherichia coli、NBRC-3972)又は黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus、NBRC-13276)又は緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa、NBRC-13275)のコロニーをバターフィールド緩衝液に懸濁し、10×108個/mL程度の菌液を調製した。調製した菌液をミューラーヒントン培地中で10×106個/mL程度まで希釈し、上記で調製した希釈系列に対して50μLずつ添加した。35℃にて20時間静置後、菌が生育していない培地中の最小の抗菌剤濃度(ppm)を最小発育阻止濃度(MIC)として決定した。菌の生育の有無は、目視にて濁度が上昇しているかによって判断した。MICの値としては、300ppm以下が好ましく、200ppm以下がより好ましく、100ppm以下がさらにより好ましく、80ppm以下が特に好ましい。MICの値が300ppm以下であれば、静菌性能を発揮するために添加する抗菌剤の量が多くなり過ぎないため、好ましい。
<保存効力試験>
日本薬局方に記載の方法に従い、本開示の組成物の保存効力試験を行なった。対象細菌は、大腸菌(Escherichia coli)、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)を用いた。接種後4時間後、3日後、7日後に菌生存率を測定した。
抗菌性の判定は、4時間後の菌生存率が接種菌数の1%以下かつ、3日後、7日後においても菌数が継続的に減少を続けている場合を〇(抗菌性あり)、それ以外を×(抗菌性なし)とした。
<合成例1>
温度計、還流冷却器、攪拌機を備えたガラス製のセパラブルフラスコに、純水29.4gと1,3-ブタンジオール100.0g(KHネオケム社製)を仕込み、攪拌下、90℃に昇温した。次いで攪拌下、80℃一定状態の重合反応系中に、メタクリル酸2-(ジメチルアミノ)エチル(N,N-ジメチルアミノエチルメタクリレート)(共栄社化学社製、以下DAMと称す)60.0gからなるモノマー溶液1と、メタクリル酸エチル(共栄社化学社製、以下EMAと称す)40.0gからなるモノマー溶液2と、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩(富士フイルム和光純薬社製、以下V-50と称す)10%水溶液18.3gからなる開始剤水溶液をそれぞれ別々の滴下ノズルより滴下した。滴下開始時間に関して、モノマー溶液1、2と開始剤水溶液は同時に滴下を開始し、モノマー溶液1は180分間、モノマー溶液2は170分間、開始剤水溶液は210分間滴下した。全滴下終了後、さらに30分間反応溶液を80℃に保持して熟成し、重合を完結させたのち、純水55.2gと1,3-ブタンジオール205.5gを添加して共重合体1を得た。得られた共重合体1の固形分は19.7%、pHは9.0、重量平均分子量は30000であった。
<製造例1>
共重合体1にクエン酸を添加してpH6に調整し、固形分濃度2%の水溶液に調整した。
<製造例2>
製造例1のクエン酸を乳酸に変更した以外は製造例1同様に調整した。
<製造例3>
製造例1のクエン酸をリン酸に変更した以外は製造例1同様に調整した。
<製造例4>
製造例1のクエン酸をコハク酸に変更した以外は製造例1同様に調整した。
<製造例5>
製造例1のクエン酸をリンゴ酸に変更した以外は製造例1同様に調整した。
<製造例6>
製造例1のクエン酸をエチドロン酸に変更した以外は製造例1同様に調整した。
<製造例7>
製造例1のクエン酸をアスコルビン酸に変更した以外は製造例1同様に調整した。
<製造例8>
製造例1のクエン酸をマンデル酸に変更した以外は製造例1同様に調整した。
<製造例9>
製造例1のクエン酸をグルタミン酸に変更した以外は製造例1同様に調整した。
<製造例10>
製造例1のクエン酸をアスパラギン酸に変更した以外は製造例1同様に調整した。
<製造例11>
製造例1のクエン酸を酒石酸に変更した以外は製造例1同様に調整した。
<比較製造例1>
共重合体1の固形分濃度が2%になるようイオン交換水を添加して調整した。
<比較製造例2>
製造例1のクエン酸をフィチン酸に変更した以外は製造例1同様に調整した。
<比較製造例3>
製造例1のクエン酸をセリンに変更した以外は製造例1同様に調整した。
<比較製造例4>
製造例1のクエン酸をタウリンに変更した以外は製造例1同様に調整した。
製造例1から製造例11、比較製造例1から比較製造例4について、保存安定性、pH、抗菌性(MIC)について評価を行なった。結果を表1、表2、表3に示した。
表3に示すとおり、製造例1から製造例11は抗菌性に優れていることがわかった。
<製造例12>
(1)イオン交換水65.5部と、1、3-ブチレングリコール-P(KHネオケム株式会社製)5.0部と、化粧品用濃グリセリン(阪本薬品工業株式会社製)8.0部と、サンソフトα-C(太陽化学株式会社製)5.0部とを混合し、攪拌しながら80℃±5℃に加温して均一になるまで溶解する。(2)オリーブスクワラン(高級アルコール工業株式会社製)5.0部と、CEH(高級アルコール工業株式会社製)5.0部と、KF-96A-100CS(信越化学工業株式会社製)0.5部と、TAISET 50-C(太陽化学株式会社製)1.0部とを混合し、攪拌しながら80℃±5℃に加温して均一になるまで溶解する。(3)(1)を80℃±5℃に加温したまま、ホモミキサー(プライミクス株式会社製 ラボ・リューション)5000rpmで攪拌し、(2)を少量ずつ添加し乳化させ均一な混合液とし、35℃まで冷却した。(4)(3)に共重合体1にクエン酸を添加してpH6に調整し固形分濃度2%の水溶液に調整した共重合体1水溶液5.0部を攪拌しながら混合し、製造例12のO/W型乳液を得た。
共重合体1に添加するクエン酸を乳酸に変更した以外は製造例11と同様に調整し、製造例13のO/W型乳液を得た。
<製造例14>
共重合体1に添加するクエン酸をリン酸に変更した以外は製造例11と同様に調整し、製造例14のO/W型乳液を得た。
<製造例15>
共重合体1に添加するクエン酸をコハク酸に変更した以外は製造例11と同様に調整し、製造例15のO/W型乳液を得た。
<製造例16>
共重合体1に添加するクエン酸をリンゴ酸に変更した以外は製造例11と同様に調整し、製造例16のO/W型乳液を得た。
<製造例17>
共重合体1に添加するクエン酸をエチドロン酸に変更した以外は製造例11と同様に調整し、製造例17のO/W型乳液を得た。
<製造例18>
共重合体1に添加するクエン酸をアスコルビン酸に変更した以外は製造例11と同様に調整し、製造例18のO/W型乳液を得た。
<製造例19>
共重合体1に添加するクエン酸をマンデル酸に変更した以外は製造例11と同様に調整し、製造例19のO/W型乳液を得た。
<製造例20>
共重合体1に添加するクエン酸をグルタミン酸に変更した以外は製造例11と同様に調整し、製造例20のO/W型乳液を得た。
<製造例21>
共重合体1に添加するクエン酸をアスパラギン酸に変更した以外は製造例11と同様に調整し、製造例21のO/W型乳液を得た。
<製造例22>
共重合体1に添加するクエン酸を酒石酸に変更した以外は製造例11と同様に調整し、製造例22のO/W型乳液を得た。
<比較製造例5>
固形分濃度2%に調整した共重合体1水溶液を添加しない以外は製造例11と同様に調整し、比較製造例5のO/W型乳液を得た。
製造例12から製造例22、比較製造例5について、pH、粘度、保存安定性、使用感、抗菌性(保存効力試験)について評価を行なった。結果を表4に示した。
保存効力試験については、カチオン性基を含有する重合体を配合した製造例11から製造20について、大腸菌、黄色ブドウ球菌のいずれについても抗菌性があることがわかった。3日後、7日後の保存効力試験においても、菌数の増加が見られず、抗菌性を長期に維持していることがわかった。比較製造例5においては抗菌性がないため、カチオン性基を含有する重合体がO/W型乳液に抗菌性を付与し、かつ保存安定性、使用感に優れることがわかった。
上記1,3-ブチレングリコールとグリセリンの混合物を用いて、下記表6に示す通り、カチオン性基を含有する重合体との組成物として製造例23~製造例27を調製した。表中BGとは1,3-ブチレングリコールと同義である。
※1 クエン酸一水和物(富士フイルム和光純薬社製)
※2 ムサシノ乳酸50F(武蔵野化学研究所社製)
※3 リン酸(富士フイルム和光純薬社製)
※4 コハク酸(富士フイルム和光純薬社製)
※5 DL-リンゴ酸(富士フイルム和光純薬)
※6 キレスト210SD(キレスト社製)
※7 L(+)-アスコルビン酸(富士フイルム和光純薬社製)
※8 (±)-マンデル酸(富士フイルム和光純薬社製)
※9 L-グルタミン酸(富士フイルム和光純薬社製)
※10 L-アスパラギン酸(富士フイルム和光純薬社製)
※11 L(+)-酒石酸(富士フイルム和光純薬社製)
※12 50% フィチン酸溶液(富士フイルム和光純薬社製)
※13 L-セリン(富士フイルム和光純薬社製)
※14 タウリン(富士フイルム和光純薬社製)
※15 1、3-ブチレングリコール-P(KHネオケム社製)
※16 化粧品用濃グリセリン(阪本薬品工業社製)
※17 サンソフトα-C(太陽化学社製)
※18-CEH(高級アルコール工業社製
※19-オリーブスクワラン(高級アルコール工業社製)
※20-KF-96A-100CS(信越化学工業社製)
※21-TAISET 50-C(太陽化学社製)
Claims (3)
- カチオン性基含有単量体由来の構造単位およびメタクリル酸エチル由来の構造単位を有する重合体( A ) と、無機リン酸、クエン酸、乳酸、コハク酸、リンゴ酸、エチドロン酸、アスコルビン酸、マンデル酸、グルタミン酸、アスパラギン酸から選ばれる1種以上を含み、前記カチオン性基1モルに対する酸の合計量が0 . 1 0 モル以上1 . 5 0 モル以下である組成物であり、前記重合体(A)100質量部に対するカチオン性基含有単量体由来の構造単位の割合が50質量%以上94質量%以下であり、メタクリル酸エチル由来の構造単位の割合が5質量%以上50質量%以下である、組成物。
- 請求項1記載の組成物を用いた化粧料。
- カチオン性基含有単量体と、メタクリル酸エチルを重合する工程と、前記工程により得られた重合体( A )に、無機リン酸、クエン酸、乳酸、コハク酸、リンゴ酸、エチドロン酸、アスコルビン酸、マンデル酸、グルタミン酸、アスパラギン酸から選ばれる1種以上を添加する工程を含み、前記カチオン性基1モルに対する酸の合計量が0 . 1 0 モル以上1 . 5 0 モル以下である組成物であり、前記重合体(A)100質量部に対するカチオン性基含有単量体由来の構造単位の割合が50質量%以上94質量%以下であり、メタクリル酸エチル由来の構造単位の割合が5質量%以上50質量%以下であることを特徴とする、組成物の製造方法。
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