JP2008050620A - 化粧品用共重合体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)フッ素系(メタ)アクリレート、および(B)重合性シランである少なくとも1種の含ケイ素重合性化合物を重合して得られた化粧品用共重合体。化粧品用共重合体は、繰り返し単位(A)および(B)に加えて、(C)ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、アルキル(メタ)アクリレートマクロモノマーおよびアルキル(メタ)アクリレートからなる群から選択された少なくとも1種の非フッ素系モノマーから誘導された繰り返し単位1〜50重量部を有してなってよい。
【選択図】なし
Description
また、この化粧品用共重合体はフッ素原料と非フッ素原料の相溶化剤として作用し、化粧品製剤を安定化させる効果がある。
(B)メルカプト変性シリコーン、アゾ基含有シリコーンおよび重合性シランからなる群から選択された少なくとも1種の含ケイ素重合性化合物から誘導された繰り返し単位95〜1重量部
を有してなる化粧品用共重合体に関する。
(A)フッ素系(メタ)アクリレートから誘導された繰り返し単位5〜99重量部および
(B)メルカプト変性シリコーンおよびアゾ基含有シリコーンからなる群から選択された少なくとも1種の含ケイ素重合性化合物から誘導された繰り返し単位95〜1重量部
を有してなる化粧品用共重合体に存する。
本発明の共重合体は、繰り返し単位(A)および(B)に加えて、
(C)ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、アルキル(メタ)アクリレートマクロモノマーおよびアルキル(メタ)アクリレートからなる群から選択された少なくとも1種の非フッ素系モノマーから誘導された繰り返し単位1〜50重量部を有してなってよい。
また、この化粧品用共重合体はフッ素原料と非フッ素原料の相溶化剤として作用し、化粧品製剤を安定化させる効果がある。さらにフッ素化合物処理粉体をこの化粧品用共重合体で表面処理すると、次に示すフッ素化合物処理粉体の欠点を改善できる。
・のび、密着性などの使用感が悪い。
・化粧品製造時に粉塵として舞い上がる。
・非フッ素系溶剤に対する分散性が悪い。
(i)フッ素系(メタ)アクリレートとメルカプト変性シリコーンからなる共重合体、
(ii)フッ素系(メタ)アクリレートとアゾ基含有シリコーンからなる共重合体、
(iii)フッ素系(メタ)アクリレートと重合性シランからなる共重合体、
(iv)フッ素系(メタ)アクリレートと、メルカプト変性シリコーン、アゾ基含有シリコーンおよび重合性シランからなる群から選択された少なくとも1種の含ケイ素重合性化合物と、ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートからなる共重合体、
(v)フッ素系(メタ)アクリレートと、メルカプト変性シリコーン、アゾ基含有シリコーンおよび重合性シランからなる群から選択された少なくとも1種の含ケイ素重合性化合物と、アルキル(メタ)アクリレートマクロモノマーからなる共重合体、または
(vi)フッ素系(メタ)アクリレートと、メルカプト変性シリコーン、アゾ基含有シリコーンおよび重合性シランからなる群から選択された少なくとも1種の含ケイ素重合性化合物と、アルキル(メタ)アクリレートからなる共重合体
であってよい。
(但し、R1は炭素数1〜4のアルキル基、R2は炭素数1〜4のアルキレン基である)、または、
であり、Xは、水素原子またはメチル基である。]
[式中、Rfは炭素数6〜16のポリフルオロアルキル基またはパーフルオロポリエーテル基であり、A1は炭素数1〜4のアルキレン基、
(但し、R1は炭素数1〜4のアルキル基、R2は炭素数1〜4のアルキレン基である)、または、
であり、X11は、水素原子またはメチル基であり、Y11は水素原子またはメチル基であり、mは5〜100である。]
F(CF(CF3)CF2O)nCF2CF2−、
[式中、n=3〜30の整数である。]
CF3O(CF(CF3)CF2O)n(CF2O)mCF2−、
[式中、n=2〜30、m=3〜70の整数である。]
CF3O(CF2CF2O)n(CF2O)mCF2−、
[式中、n=2〜40、m=4〜70の整数である。]
F(CF2CF2CF2O)nCF2CF2−
[式中、n=3〜30の整数である。]
パーフルオロポリエーテル基の数平均分子量(19F−NMRにより測定)は、500〜5,000の範囲であることが好ましい。
CF3 (CF2)7(CH2)OCOCH=CH2、
CF3(CF2)6(CH2)OCOC(CH3)=CH2、
(CF3)2CF(CF2)6(CH2)2OCOCH=CH2、
CF3(CF2)7(CH2)2OCOC(CH3)=CH2、
CF3(CF2)7(CH2)2OCOCH=CH2、
HCF2(CF2)7(CH2)2OCOCH=CH2、
CF3(CF2)5(CH2)2OCOCH=CH2、
CF3(CF2)7SO2N(CH3)(CH2)2OCOCH=CH2、
CF3(CF2)7SO2N(C2H5)(CH2)2OCOC(CH3)=CH2、
(CF3)2CF(CF2)6CH2CH(OCOCH3)CH2OCOC(CH3)=CH2、
(CF3)2CF(CF2)6CH2CH(OH)CH2OCOCH=CH2、
F(CF(CF3)CF2O)10CF2CF2−COOCH2CH2CH=CH2、
本発明においてフッ素系(メタ)アクリレートとラジカル重合する含ケイ素重合性化合物は、メルカプト変性シリコーン、アゾ基含有シリコーンまたは重合性シランである。
一般式(II―1−1)および(II−1−2):
[式中、R1は、場合によりエーテル結合1個または2個で遮断されている直鎖状または分岐鎖状の炭素鎖を有する2価の飽和炭化水素基であり、lは10〜20であり、mは10〜200であり、nは1〜10である。]
一般式(II−2):
CH2=CHSi(OR3)3 (II−3−2)
[式中、R1は、メチル基または水素原子であり、R2は、場合によりエーテル結合1個または2個で遮断されている直鎖状または分岐鎖状の炭素鎖を有する炭素原子1〜10個の2価の飽和炭化水素基であり、R3は炭素数1〜4のアルキル基である。]
本発明において、メルカプト変性シリコーン、または、アゾ基含有シリコーンを用いる場合は、シリコーン成分が、フッ素系(メタ)アクリレート共重合体の末端に結合して、ブロック共重合体が得られる。一般にブロック共重合体を合成するための手法として、(1)連鎖移動法、(2)ポリマー開始剤法、(3)機械的化学反応法、(4)結合(付加、縮合)反応法、(5)交換反応法、(6)リビングポリマー法、(7)グループ移動重合法、(8)ヨウ素移動重合法などが知られており、本発明のメルカプト変性シリコーンは(1)連鎖移動法によって、アゾ基含有シリコーンは(2)ポリマー開始剤法によってブロック共重合体を与える。
CH2=CR11COO−(R12−O)n−R13 (III−1)
[式中、R11およびR13は水素またはメチル基、R12は炭素数2〜6のアルキレン基、nは1〜50の整数を表す。]
具体的には、
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、
CH2=C(CH3)COO(CH2CH2O)nH
[式中、nは、2、5または8である。]
などが例示される。
アルキル(メタ)アクリレートマクロモノマーは、例えば、以下の構造式(III−2)を有する。
[式中、X21およびY21のそれぞれは水素原子またはメチル基であり、nは1〜22であり、mは5〜100である。]
これらの非フッ素系モノマーは2種類以上のものを混合させて用いてもよい。
頭髪用化粧品においては、(a)フッ素系(メタ)アクリレート、(b)含ケイ素重合性化合物、ならびに(c)親水基含有モノマーおよび/または含窒素モノマーから誘導された繰り返し単位を有してなる共重合体が好ましい。共重合体中の(a):(b):(c)の重量比は、10〜90:10〜90:0.1〜20、好ましくは20〜80:20〜80:1〜10であってよい。
フッ素系(メタ)アクリレートのRf基は、特にパーフルオロポリエーテルが使用感的に好ましい。
親水基含有モノマーとしては、(メタ)アクリル酸、前記のポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
特に、ダイアセトンアクリルアミド、ウレタンまたはウレア結合を一つ以上有するモノマーが好ましい。
が挙げられる。
炭化水素系溶剤としては、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン、n−ウンデカン、n−ドデカン、イソヘキサン、イソヘプタン、イソオクタン、イソノナン、イソデカン、イソウンデカン、イソドデカン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、流動パラフィン、イソパラフィン、トルエン、ベンゼン、キシレンなどが例示される。
ケトン系溶剤としては、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトンなどが例示される。
アルコール系溶剤としては、エタノール、イソプロピルアルコールなどが例示される。
HFEは、一般式:
CnHmFlOCxHyFz
[式中、nは1〜12の数、mは0〜25の数、lは0〜11の数、m+l=2n+1であり、xは1〜12の数、yは0〜25の数、zは0〜11の数、y+z=2x+1である(ただし、mとyが同時にゼロであることはなく、lとzが同時にゼロであることもない)。]
で表される。
フルオロエーテルは、一般式:
(CnF2n+1)2O
[式中、nは3〜5の数である。]
で表される。
フルオロエーテルとしては、具体的には、(C3F7)2O、(C4F9)2Oなどが挙げられる。
含窒素フルオロカーボンとしては、一般式:
(CnF2n+1)3N
[式中、nは1〜5の数である。]
で表される。
これらの溶剤は単独で用いても混合して用いても良い。溶剤は皮膚温(約30℃)で容易に揮発する物性を持つものが、揮発時に清涼感があり、肌上で皮膜を形成しやすいので好ましい。特にシリコーン系のオクタメチルシクロテトラシロキサン(=環状シリコーン4量体)、デカメチルシクロペンタシロキサン(=環状シリコーン5量体)、粘度が10cst以下のジメチルポリシロキサン、炭化水素系のイソパラフィンを用いることが好ましい。フッ素系溶剤を用いる場合、HFEのC4F9OCH3、C4F9OC2H5、C4F9OC3H7またはC4F9OC4H9を使用することが最も好ましい。この溶剤は揮発性があり、化粧品で汎用される溶剤、オイルの多くに可溶であり、しかもフッ素系ポリマーの溶解性が非常に高い。
本発明の化粧品は、含フッ素共重合体0.1〜30重量%を必須成分として、フッ素化合物処理粉体および/またはフッ素系オイルを0.1重量%以上含んでよい。
もしくは
で示される化合物であってよい。
例えば、粉体は、タルク、カオリン、雲母、雲母チタン、酸化チタン、酸化鉄、酸化マグネシウム、一酸化亜鉛、二酸化亜鉛、重質もしくは軽質炭酸カルシウム、第2燐酸カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、シリカ、アルミナ、シリカゲル、カーボンブラック、酸化アンチモン、ケイ酸アルミン酸マグネシウム、メタケイ酸アルミン酸マグネシウム、合成雲母などの無機粉体;蛋白質粉末、魚鱗箔、金属石鹸、ポリ塩化ビニル、ナイロン12、微結晶繊維粉末、タール色素、レーキなどの有機粉末等が挙げられる。これらは、未処理でもシリコーンやフッ素化合物で処理されていても良い。例えば、粉体はフッ素化合物処理粉体であってよい。
・非フッ素原料と親和性が悪い。
・のび、密着性などの使用感が悪い。
・化粧品製造時に粉塵として舞い上がる。
・非フッ素系溶剤に対する分散性が悪い。
[Rf−A−O]nPO(OM)3-n
[式中、Rfは炭素数6〜16のポリフルオロアルキル基もしくはパーフルオロポリエーテル基、
Aは炭素数1〜4のアルキレン基、
で示されるフッ素系リン酸エステルで処理されたものであってよい。
フッ素化合物処理粉体は、粉末、例えば無機粉末または有機粉末等をフッ素化合物で処理したものが挙げられる。これらの粉体は共重合体で表面処理するときに、2種類以上のものを混合してもよい。さらに、処理粉体を化粧品に配合するときにも、2種類以上のものを混合してもよい。
本発明の共重合体で被覆した粉体において、共重合体の量は、被覆後の粉体の0.1〜50重量%、例えば、1〜30重量%であってよい。
非フッ素系溶剤が、シリコーン系溶剤、炭化水素系溶剤、エステル系溶剤またはケトン系溶剤のいずれかであり、
フッ素系オイルが、パーフルオロポリエーテル、ハイドロフルオロエーテル、または、一般式:
もしくは
で示される化合物である化粧品も提供する。
本発明は、フッ素系(メタ)アクリレートと含ケイ素重合性化合物からなる共重合体を必須成分とする化粧品であって、共重合体がフッ素系(メタ)アクリレートと含ケイ素重合性化合物の重量比3/7〜7/3のペースト状であり、揮発性溶剤を配合しないことを特徴とする化粧品も提供する。
還流冷却管、窒素導入管、温度計、撹拌装置を備えた四つ口フラスコ中にCH2=CHCOO(CH2)2(CF2CF2)nCF2CF3(以下、FAと省略する。)(n=3、4、5の化合物の重量比が5:3:1の混合物)20g、側鎖メルカプト変性シリコーン:
製造例1のモノマーであるSi−SH 20gを、Si-SH 10gおよびn−ブチルアクリレート(BA) 10gに置き換える以外は製造例1と同じ方法で重合を行い、FA/Si-SH/BA(=5/2.5/2.5wt.)共重合体を得た。共重合体の重量平均分子量は18,000であった。
製造例1のモノマーであるSi−SH 20gを、両末端メルカプト変性シリコーン:
製造例1のモノマーであるSi-SH 20gを、Si-DSH 10gおよびBA 10gに置き換える以外は製造例1と同じ方法で重合を行い、FA/Si-DSH/BA(=5/2.5/2.5wt.)共重合体を得た。共重合体の重量平均分子量は22,000であった。
製造例1のモノマーであるSi-SH 20gを、アゾ基含有シリコーン:
製造例1のモノマーであるSi-SH 20gを、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン:
製造例1、2、3、4、5および6で得られた共重合体を5重量%となるように環状シリコーン5量体(デカメチルシクロペンタシロキサン)、または、イソパラフィン(エクソン製アイソパーG)に溶解した。これらの溶液(共重合体濃度:非フッ素系溶剤中に5wt%)とパーフルオロポリエーテル(ダイキン工業製デムナムS-20)との界面張力をスピニングドロップ法[装置クルス社製(ドイツ)スピニングドロップ式界面張力計SITE-04]で測定した。また、比較例として、非フッ素系アクリル・シリコーン共重合体[信越化学工業製KP-545(ポリマー組成 Si-MM/メチルメタクリレート/ブチルメタクリレート/2-エチルヘキシルアクリレート=50/35/7.5/7.5wt.)]、フッ素変性シリコーンFS-1265(東レ・ダウコーニングシリコーン社製)を用いて界面張力を同様に測定した。結果を表1に示す。
製造例1、2、3、4、5、6で得られた共重合体を5重量%となるようにHCFC225(CF3CF2CHCl2)に溶解し、ガラス基板上にキャスト法で製膜した。これらの共重合体塗膜の水または流動パラフィンに対する接触角を測定した。また、比較例1で用いた非フッ素系アクリル・シリコーン共重合体、およびフッ素変性シリコーンFS−1265についても同様に測定した。結果を表2に示す。本発明の共重合体は比較例よりも高い接触角を示した。
パーフルオロポリエーテル(ダイキン工業製デムナムS-20)10gと、製造例1、2、3、4、5および6で得られた共重合体の環状シリコーン5量体(デカメチルシクロペンタシロキサン)またはイソパラフィンの5重量%溶液20gを、超音波ホモジナイザーで1分間、乳化した。製造例1、2、3、4、5および6で得られた共重合体では、粒径約200〜300nmの安定な微細エマルションが得られた。しかし、比較例3[非フッ素系アクリル・シリコーン共重合体(信越化学工業製KP-545(ポリマー組成 Si-MM/メチルメタクリレート/ブチルメタクリレート/2-エチルヘキシルアクリレート=50/35/7.5/7.5wt.))またはフッ素変性シリコーンFS-1265のいずれかを共重合体として用いる。]では全くエマルションは形成しなかった。
◎:非常に良い
○:良い
△:普通
×:悪い
××:非常に悪い
接触角が110〜130°のときを◎、90〜109°のときを〇、60〜89°のときを△、30〜59°のときを×、29°以下のときを××とした。
表3に示す混合粉体の構成成分であるフッ素処理粉体(1)〜(6)を、次に示す方法で、製造例1のFA/Si−SH(=5/5wt.)共重合体で表面処理した。フッ素処理粉体(1)〜(6)が混合されたもの40g、FA/Si−SH共重合体2g、トルエン100gを、ジューサーミキサーで30秒間混合した。これをアルミバットに入れて、60℃で1昼夜乾燥した。乾燥後、スピードカッターで粉砕して、FA/Si−SH共重合体で表面処理されたフッ素処理粉体を得た。
実施例4で使用したFA/Si-SH(=5/5wt.)共重合体を、製造例2(実施例5)、製造例3(実施例6)、製造例4(実施例7)、製造例5(実施例8)および製造例6(実施例9)のそれぞれの共重合体に置き換える以外は、実施例4と同じ手順を繰り返した。実施例5〜9において、化粧持ち、耐水性および使用感ともに、◎であった。
表5に示す組成でネイルカラーを製造した。成分(1)〜(10)をディスパーで混合攪拌し、これに成分(11)、(12)を加えて、さらに混合攪拌して、ネイルカラーを得た。成分(11)の粉体は、実施例4と同様の方法で、製造例2のFA/Si−SH/BA(=5/2.5/2.5wt)共重合体で表面処理した。また、製造例2のFA/Si−SH/BA(=5/2.5/2.5wt)共重合体の代りに、比較例1と同じ非フッ素系アクリル・シリコーン共重合体で表面処理されたフッ素処理粉体を使用したものを比較例5とした。分散性を次の基準で評価した。
◎:非常に良い
〇:良い
△:普通
×:悪い
××:非常に悪い
Claims (8)
- (A)フッ素系(メタ)アクリレートから誘導された繰り返し単位5〜99重量部および
(B)メルカプト変性シリコーンおよびアゾ基含有シリコーンからなる群から選択された少なくとも1種の含ケイ素重合性化合物から誘導された繰り返し単位95〜1重量部
を有してなる化粧品用共重合体。 - 繰り返し単位(A)および(B)に加えて、
(C)ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、アルキル(メタ)アクリレートマクロモノマーおよびアルキル(メタ)アクリレートからなる群から選択された少なくとも1種の非フッ素系モノマーから誘導された繰り返し単位1〜50重量部を有してなる請求項1に記載の化粧品用重合体。 - フッ素系(メタ)アクリレートが、
一般式(I−1):
[式中、Rfは炭素数6〜16のポリフルオロアルキル基もしくはパーフルオロポリエーテル基であり、
Aは炭素数1〜4のアルキレン基、
であり、Xは、水素原子またはメチル基である。]
で示される化合物、または
一般式(I−2):
[式中、Rfは炭素数6〜16のポリフルオロアルキル基もしくはパーフルオロポリエーテル基、
A1は炭素数1〜4のアルキレン基、
であり、X11は、水素原子またはメチル基であり、Y11は水素原子またはメチル基であり、mは5〜100である。]
で示されるフッ素系(メタ)アクリレートマクロモノマーである請求項1に記載の化粧品用共重合体。 - ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートが、
一般式(III−1):
CH2=CR11COO−(R12−O)n−R13 (III−1)
[式中、R11およびR13は水素またはメチル基、R12は炭素数2〜6のアルキレン基、nは1〜50の整数を表す。]
で示される請求項2に記載の化粧品用共重合体。
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