WO2020179601A1 - 粘性組成物 - Google Patents

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  • the viscous composition included in the present disclosure contains the following (A) to (C). It has 100 parts by mass of (A) (meth) acrylic acid, 0.5 to 5 parts by mass of (meth) acrylic acid alkyl ester having 10 to 30 carbon atoms of the alkyl group, and two or more ethylenically unsaturated groups.
  • the amount of the polymerization solvent used is not particularly limited, but is preferably 200 to 10,000 parts by mass and more preferably 300 to 2,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (meth) acrylic acid.
  • the reaction time for carrying out the polymerization reaction cannot be unconditionally determined because it depends on the reaction temperature, but it is usually 2 to 10 hours.
  • the pH of the liquid composition depends on the concentrations of the alkyl-modified carboxyl group-containing water-soluble copolymer and the polyvalent metal salt, but is usually about 2 to 5.
  • Rotor No. 5 is more than 5, 15,000 mPa ⁇ s and less than 40,000 mPa ⁇ s. In the case of 6, 40,000 mPa ⁇ s or more, the rotor No. It was set to 7. Since a sample having a viscosity of 1000 mPa ⁇ s or more can have a characteristic that it is difficult to sag during application, it can be determined that the sample has a high viscosity and is good.

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Abstract

(メタ)アクリル酸及びアルキル基の炭素数が10~30である(メタ)アクリル酸アルキルエステルに更にエチレン性不飽和基を2個以上有する化合物も加えて重合して得られる共重合体を用いて、pHが4~5.5程度の良好な粘性組成物を調製する手法が提供される。 より具体的には、例えば(A)(メタ)アクリル酸100質量部、アルキル基の炭素数が10~30である(メタ)アクリル酸アルキルエステル0.5~5質量部、及び、エチレン性不飽和基を2個以上有する化合物0.001~0.2質量部を重合させて得られる共重合体、(B)カルボン酸金属塩、並びに (C)カルボン酸 を含有し、 pHが4~5.5であり、 粘度が1000~50000mPa・sである、 粘性組成物が提供される。

Description

粘性組成物
 本開示は、粘性組成物等に関する。
 カルボキシル基含有水溶性共重合体は、化粧品等の増粘剤、パップ剤等の保湿剤、乳化剤や懸濁物等の懸濁安定剤、電池等のゲル化基剤等として様々な分野で使用されている。一般に、カルボキシル基含有水溶性共重合体を用いて増粘させた粘性組成物を調製する方法としては、カルボキシル基含有水溶性共重合体を水等に添加して均一な分散液を調製した後、アルカリで中和して弱酸性pH範囲に調整する方法が知られている。このようにして得られた含水粘性組成物に、用途に応じた各種添加剤を配合することにより、種々の製品が製造されている。
 一方、種々の製品分野において、添加剤として多価金属塩が使用されている。例えば、多価金属塩であるリン酸アスコルビン酸マグネシウムは、化粧料や医薬等の分野において、美白剤や抗酸化剤等として使用されている。しかしながら、一般に、カルボキシル基含有水溶性共重合体は、前記多価金属塩が存在すると、カルボキシル基含有水溶性共重合体の一部が析出し、粘度が低下するという問題があり、カルボキシル基含有水溶性共重合体を用いて増粘させる場合には、配合できる添加剤の種類が制限されるという欠点があった。
 そこで、多価金属塩の存在下であっても高粘度の粘性組成物を形成することができる増粘剤を調製できる方法も検討されてきている。例えば特許文献1には、「特定のアルキル変性カルボキシル基含有水溶性共重合体と多価金属塩と水とを含む液状組成物を、塩基を用いて当該液状組成物のpHを7.0以上にした後に、カルボン酸及び/又はリンオキソ酸を用いてpHを2.5~6.5に調整して得られた粘性組成物は、高粘度を備え得る」ことが述べられている(特許文献1[0004])。
 そして、特許文献1の実施例においては、製造例1により得られたアルキル変性カルボキシル基含有水溶性共重合体と多価金属塩と水とを含む液状組成物を、塩基を用いて当該液状組成物のpHを7.0以上にした後に、カルボン酸及び/又はリンオキソ酸を用いてpHを2.5~6.5に調整して得られた粘性組成物が記載されている。当該製造例1で得られたアルキル変性カルボキシル基含有水溶性共重合体は、特定割合でアクリル酸とアルキル基の炭素数が18~24である(メタ)アクリル酸アルキルエステル(具体的には、ブレンマーVMA70(日本油脂社製:メタクリル酸ステアリル10~20質量部、メタクリル酸エイコサニル10~20質量部、メタクリル酸ベヘニル59~80質量部、及びメタクリル酸テトラコサニル1質量部以下の混合物))とを重合させて得られたアルキル変性カルボキシル基含有水溶性共重合体である。
国際公開第2014/021434号
 本発明者らは、特許文献1で用いられているアルキル変性カルボキシル基含有水溶性共重合体とは異なる、(メタ)アクリル酸及びアルキル基の炭素数が10~30である(メタ)アクリル酸アルキルエステルに更にエチレン性不飽和基を2個以上有する化合物も加えて重合して得られる共重合体を用いて、粘性組成物を調製する検討を行ったところ、当該共重合体と多価金属塩と水とを含む液状組成物を、塩基を用いて当該液状組成物のpHを7.0以上にした後に、カルボン酸を用いてpHを調整しても、良好な粘性組成物は得られ難いことを見出した。特に、pHを4~5.5程度に調整した場合には、良好な粘性組成物は得られ難かった。
 そこで、当該共重合体を用いて、pHが4~5.5程度の良好な粘性組成物を調製する手法について、さらに検討を進めた。
 本発明者らは、当該共重合体については、当該共重合体の水分散組成物を調製し、これにカルボン酸金属塩を溶解させ、次いでカルボン酸を溶解させて、pHを4~5.5程度とすることにより、高粘度の粘性組成物が得られる可能性を見出し、さらに改良を重ねた。
 本開示は例えば以下の項に記載の主題を包含する。
項1.
(A)(メタ)アクリル酸100質量部、アルキル基の炭素数が10~30である(メタ)アクリル酸アルキルエステル0.5~5質量部、及び、エチレン性不飽和基を2個以上有する化合物0.001~0.2質量部を重合させて得られる共重合体、
(B)カルボン酸金属塩、並びに
(C)カルボン酸
を含有し、
pHが4~5.5であり、
粘度が1000~50000mPa・sである、
粘性組成物。
項2.
(A)が、(メタ)アクリル酸100質量部、アルキル基の炭素数が18~24である(メタ)アクリル酸アルキルエステル0.5~5質量部、及び、エチレン性不飽和基を2個以上有する化合物0.001~0.2質量部を重合させて得られる共重合体である項1に記載の粘性組成物。
項3.
(B)を1~5質量%含有する、項1又は2に記載の粘性組成物。
項4.
含有される(A)と(B)の質量比率が1:1~5である、項1~3のいずれかに記載の粘性組成物。
項5.
含有される(A)と(C)の質量比率が1:0.1~3である、項1~4のいずれかに記載の粘性組成物。
項6.
(B)カルボン酸金属塩のカルボン酸と(C)カルボン酸とが同じカルボン酸である、項1~5のいずれかに記載の粘性組成物。
項7.
(B)がクエン酸ナトリウムであり、(C)がクエン酸である、項6に記載の粘性組成物。
 上記特定の共重合体及びカルボン酸金属塩を含み、pHが4~5.5程度の、高粘度の粘性組成物が提供される。当該組成物は、好ましくは、透明性も比較的高い。
 以下、本開示に包含される各実施形態について、さらに詳細に説明する。本開示は、粘性組成物、及び粘性組成物の調製方法等を好ましく包含するが、これらに限定されるわけではなく、本開示は本明細書に開示され当業者が認識できる全てを包含する。
 本開示に包含される粘性組成物は、以下の(A)~(C)を含有する。
(A)(メタ)アクリル酸100質量部、アルキル基の炭素数が10~30である(メタ)アクリル酸アルキルエステル0.5~5質量部、及び、エチレン性不飽和基を2個以上有する化合物0.001~0.2質量部を重合させて得られる共重合体
(B)カルボン酸金属塩
(C)カルボン酸
 なお、本明細書において、本開示に包含される当該粘性組成物を「本開示の粘性組成物」ということがある。また、本開示の粘性組成物は、下述するように、例えば(A)~(C)と水とを含む液状組成物を用いて調製することができ、このようにして調製した場合には本開示の粘性組成物はさらに(D)水を含む。
 (A)は、前記の通り、(メタ)アクリル酸100質量部、アルキル基の炭素数が10~30である(メタ)アクリル酸アルキルエステル0.5~5質量部、及び、エチレン性不飽和基を2個以上有する化合物0.001~0.2質量部を重合させて得られる共重合体(アルキル変性カルボキシル基含有水溶性共重合体)である。
 また、本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、アクリル及び/又はメタクリルを意味する。(メタ)アクリル酸として、アクリル酸及びメタクリル酸のいずれか一方を単独で使用してもよく、またこれらの双方を組み合わせて使用してもよい。
 アルキル基の炭素数が10~30(10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、又は30)である(メタ)アクリル酸アルキルエステルとは、(メタ)アクリル酸と、アルキル基の炭素数が10~30である高級アルコールとのエステルである。当該アルキル基の炭素数は、例えば12~30、14~28、16~26、又は18~24であることがより好ましい。このような(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、特に制限されないが、例えば、(メタ)アクリル酸とステアリルアルコールとのエステル、(メタ)アクリル酸とエイコサノールとのエステル、(メタ)アクリル酸とベヘニルアルコールとのエステル、及び(メタ)アクリル酸とテトラコサノールとのエステル等が挙げられる。これらの(メタ)アクリル酸アルキルエステルの中でも、好ましくは、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸エイコサニル、メタクリル酸ベヘニル、及びメタクリル酸テトラコサニルが挙げられる。これらの(メタ)アクリル酸アルキルエステルは、それぞれ単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて用いてもよい。また、このような(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、日本油脂株式会社製の商品名ブレンマーVMA70等の市販品を用いてもよい。
 前記(メタ)アクリル酸アルキルエステルの使用量は、(メタ)アクリル酸100質量部に対して、0.5~5質量部であり、好ましくは0.5~4質量部又は1~4質量部である。
 また、前記エチレン性不飽和基を2個以上有する化合物としては、特に限定されないが、例えば、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、ソルビトール等のポリオールの2置換以上のアクリル酸エステル類;前記ポリオールの2置換以上のアリルエーテル類;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、ポリアリルサッカロース等が挙げられる。これらのエチレン性不飽和基を2個以上有する化合物の中でも、得られるアルキル変性カルボキシル基含有水溶性共重合体を用いて粘性組成物を調製した際、少量の使用で高い増粘性の付与を可能とし、また、乳化物、懸濁物等に高い懸濁安定性を付与することを可能にするという観点から、好ましくは、ペンタエリスリトールアリルエーテル(中でもペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ペンタエリスリトールテトラアリルエーテルが好ましい)、テトラアリルオキシエタン、リン酸トリアリル、及びポリアリルサッカロースが挙げられる。これらのエチレン性不飽和基を2個以上有する化合物は、それぞれ単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 前記エチレン性不飽和基を2個以上有する化合物の使用量は、(メタ)アクリル酸100質量部に対して、0.001~0.2質量部である。当該範囲の下限は例えば0.005、0.01、0.015、0.02、0.025、0.03、0.035、又は0.04であってもよい。また、当該範囲の上限は例えば0.15、0.125、0.1、又は0.075であってもよい。例えば、当該使用量は、(メタ)アクリル酸100質量部に対して、0.01~0.15質量部が好ましく、0.02~0.1質量部がより好ましい。
 前記アルキル変性カルボキシル基含有水溶性共重合体の製造において、(メタ)アクリル酸、前記(メタ)アクリル酸アルキルエステル、及びエチレン性不飽和基を2個以上有する化合物を重合する方法としては、特に限定されず、例えば、これらをラジカル重合開始剤の存在下に重合溶媒中で重合させる方法等が挙げられる。
 前記ラジカル重合開始剤としては、特に限定されず、例えば、α,α'-アゾビスイソブチロニトリル、2,2'-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、2,2'-アゾビスメチルイソブチレート、過酸化ベンゾイル、ラウロイルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、第三級ブチルハイドロパーオキサイド等が挙げられる。これらのラジカル重合開始剤は、それぞれ単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 前記ラジカル重合開始剤の使用量としては、特に制限されないが、例えば、(メタ)アクリル酸100質量部に対して、0.01~0.45質量部が好ましく、0.01~0.35質量部がより好ましい。ラジカル重合開始剤を上記範囲内で使用することにより、重合反応速度を適切に制御でき、アルキル変性カルボキシル基含有水溶性共重合体を経済的に製造することが可能になる。
 また、前記重合溶媒としては、特に限定されないが、(メタ)アクリル酸、前記(メタ)アクリル酸アルキルエステル、及びエチレン性不飽和基を2個以上有する化合物を溶解し、かつ得られるアルキル変性カルボキシル基含有水溶性共重合体を溶解しない溶媒であることが好ましい。このような重合溶媒の具体例としては、ノルマルペンタン、ノルマルヘキサン、ノルマルヘプタン、ノルマルオクタン、イソオクタン、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼン、エチレンジクロライド、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、エチルメチルケトン、イソブチルメチルケトン等が挙げられる。これらの重合溶媒の中でも、品質が安定しており入手が容易であるという観点から、好ましくは、エチレンジクロライド、ノルマルヘキサン、ノルマルヘプタン、酢酸エチルが挙げられる。これらの重合溶媒は、それぞれ単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 前記重合溶媒の使用量としては、特に制限されないが、例えば、(メタ)アクリル酸100質量部に対して、200~10,000質量部が好ましく、300~2,000質量部がより好ましい。重合溶媒を上記範囲内で使用することにより、重合反応が進行しても、アルキル変性カルボキシル基含有水溶性共重合体が凝集するのを抑制して均一に撹拌させ、且つ重合反応を効率的に進行させることが可能になる。
 また、上記重合反応を行う際の雰囲気については、重合反応が可能であることを限度として特に制限されないが、例えば、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気が挙げられる。
 上記重合反応を行う際の反応温度は、重合反応が可能であることを限度として特に制限されないが、例えば、50~90℃が好ましく、55~75℃がより好ましい。このような反応温度で重合反応を行うことにより、反応溶液の粘度上昇を抑制し、反応制御を容易にすることができ、更に得られるアルキル変性カルボキシル基含有水溶性共重合体の嵩密度を制御することができる。
 上記重合反応を行う際の反応時間は、反応温度によって異なるので一概には決定することはできないが、通常、2~10時間である。
 反応終了後は、例えば、反応溶液を80~130℃に加熱し、重合溶媒を除去することにより白色微粉末のアルキル変性カルボキシル基含有水溶性共重合体を単離することができる。
 本開示の粘性組成物において、前記アルキル変性カルボキシル基含有水溶性共重合体は、それぞれ単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 (B)カルボン酸金属塩のカルボン酸としては、1価又は多価(例えば2価、3価、又は4価)のカルボン酸が挙げられる。具体的には、モノカルボン酸、ジカルボン酸、トリカルボン酸、テトラカルボン酸等が好ましく挙げられ、より具体的には例えば酢酸、酪酸、乳酸、安息香酸、グルコン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フィチン酸、フマル酸、マレイン酸、酒石酸、リンゴ酸、フタル酸、クエン酸、エチレンジアミン4酢酸等が挙げられる。
 また、(B)カルボン酸金属塩の金属塩としては、水溶液中で1価又は多価(例えば2価、3価、又は4価)の金属イオンとなるものが挙げられる。具体的には例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、カルシウム塩、ストロンチウム塩、バリウム塩、ラジウム塩、亜鉛塩、及びアルミニウム塩等が挙げられる。
 特に制限されるわけではないが、中でも好ましい(B)カルボン酸金属塩としては、具体的には例えば酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム(特にクエン酸三ナトリウム)等が挙げられる。
 (B)カルボン酸金属塩は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 (C)カルボン酸としては、1価又は多価(例えば2価、3価、又は4価)のカルボン酸が挙げられる。具体的には、モノカルボン酸、ジカルボン酸、トリカルボン酸、テトラカルボン酸等が好ましく挙げられ、より具体的には例えば酢酸、酪酸、乳酸、安息香酸、グルコン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、フィチン酸、フマル酸、マレイン酸、酒石酸、リンゴ酸、フタル酸、クエン酸、エチレンジアミン4酢酸等が挙げられる。
 特に制限されるわけではないが、中でも好ましい(C)カルボン酸としては、具体的には例えば酢酸、クエン酸等が挙げられる。
 (C)カルボン酸は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
 本開示の粘性組成物において、(A)は、例えば0.1~5質量%程度含まれることが好ましい。当該範囲の下限は、例えば0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、又は0.9質量%であってもよい。また、当該範囲の上限は、例えば4.5、4、3.5、3、2.5、2、又は1.5であってもよい。例えば、0.2~4質量%であることがより好ましく、0.5~2質量%であることがさらに好ましい。
 本開示の粘性組成物において、(B)は、例えば(A)1質量部に対して1~5質量部含まれることが好ましく、1.5~4.5質量部含まれることがより好ましく、2~4質量部含まれることがさらに好ましい。また、(B)は、例えば本開示の粘性組成物に1~5質量%含まれることが好ましく、1.5~4.5質量%含まれることがより好ましく、2~4質量%含まれることがさらに好ましい。
 本開示の粘性組成物において、(C)は、例えば(A)1質量部に対して0.1~3質量部含まれることが好ましく、0.2~2質量部含まれることがより好ましく、0.5~1.5質量部含まれることがさらに好ましい。また、(C)は、例えば本開示の粘性組成物に0.1~3質量%含まれることが好ましく、0.2~2質量%含まれることがより好ましく、0.5~1.5質量%含まれることがさらに好ましい。
 本開示の粘性組成物は、pHが4~5.5である。当該範囲の下限は例えば4.1、4.2、又は4.3であってもよく、また当該範囲の上限は例えば5.4、5.3、5.2、5.1、5、4.9、4.8、又は4.7であってもよい。当該pHの値は常温(25℃)においてpHメーターを用いて測定される値である。
 本開示の粘性組成物は、粘度が1000~50000mPa・sである。当該範囲の下限は例えば1500、2000、2500、又は3000mPa・sであってもよく、また当該範囲の上限は例えば45000、40000、35000、30000、又は28000mPa・sであってもよい。例えば、2000~35000mPa・s程度が、より好ましい。当該粘度は、常温(25℃)において、BrookField社製の粘度計(型番:DV1MRVTJ0)を用い、回転速度を毎分20回転として測定した値である。なお、測定に使用するローターは、2000mPa・s未満の場合はローターNo.3、2000mPa・s以上5000mPa・s未満の場合はローターNo.4、5000mPa・s以上15000mPa・s未満の場合はローターNo.5、15000mPa・s以上40000mPa・s未満の場合はローターNo.6、40000mPa・s以上の場合はローターNo.7である。
 本開示の粘性組成物は、透明性が高いものが好ましい。具体的には、イオン交換水の透過率を100%とした場合の波長425nm光の透過率が80%以上のものが好ましく、81、82、83、84、85、86、87、88、89、又は90%以上のものがより好ましい。
 本開示の粘性組成物は、制限されるわけではないが、(B)以外に塩基性成分を含まないものが好ましい。なかでも、pH調整用塩基性成分を含まないものが好ましく、特に水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化バリウム、水酸化銅、水酸化鉄、水酸化リチウム、水酸化ベリリウム、トリエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、2-アミノ-2メチル-1プロパノール、トリエチルアミン、エチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、トリメチルアミン、及びアンモニアについては、これらの1種又は2種以上を、含まないものが好ましい。
 本開示の粘性組成物の調製は、例えば、(A)、(B)、及び水を含む液状組成物(以下、単に「液状組成物」と表記することもある)を用いて行うことができる。
 前記液状組成物における(A)の含有量は、本開示の粘性組成物に備えさせる粘度に応じて適宜設定すればよいが、通常、水100質量部に対して、0.1~4質量部が好ましく、0.1~3質量部がより好ましく、0.2~2質量部が更に好ましい。
 また、前記液状組成物における(B)の含有量についても、本開示の粘性組成物に備えさせる粘度に応じて適宜設定すればよいが、通常、水100質量部に対して、0.1~4質量部が好ましく、0.5~3質量部がより好ましい。
 前記液状組成物には、(A)、(B)、及び水以外に、本開示の粘性組成物の用途に応じて、他の添加剤や有効成分が含まれていてもよい。
 前記液状組成物を製造する方法については、特に限定されないが、例えば、(A)を水に分散させた後(B)を添加する方法;(B)を水に溶解させた後(A)を添加して分散させる方法;(A)と(B)とを混合した後、この混合物を水に添加する方法等が挙げられ、(A)を水に分散させた後(B)を添加する方法が中でも好ましい。
 前記液状組成物のpHは、アルキル変性カルボキシル基含有水溶性共重合体と多価金属塩の濃度にも依存するが、通常2~5程度である。
 また、前記液状組成物では、通常、(A)が分散した状態で存在し、(B)が溶解した状態になっている。また、前記液状組成物は、通常、(A)は増粘しておらず、低粘度の分散液体の状態である。
 このようにして得られた液状組成物に、さらに(C)を添加してpH4~5.5に調整することにより、本開示の粘性組成物を調製することができる。
 本開示の粘性組成物は、前述する成分以外に、その用途に応じて、他の添加剤や有効成分を含んでいてもよい。例えば、本開示の粘性組成物を化粧料として使用する場合には、保湿剤、酸化防止剤、血行促進剤、冷感剤、制汗剤、殺菌剤、皮膚賦活剤、消臭剤、界面活性剤、香料、色素等を含んでいてもよい。とりわけ、本開示の粘性組成物を化粧料として使用する場合には、皮膚に対するベタツキを無くし、サラッとした良好な使用感をより一層向上させるという観点から、例えば、グリセリン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3-ブチレングリコール、ポリエチレングリコール、ソルビトール、乳酸ナトリウム、2-ピロリドン-5-カルボン酸ナトリウム、ヒアルロン酸ナトリウム、アセチル化ヒアルロン酸ナトリウム等の保湿剤を配合していることが望ましい。
 本開示の粘性組成物に、他の添加剤や有効成分を含ませる場合には、例えば前記液状組成物に(C)を添加する前若しくは後に、これらの添加剤や有効成分を添加することができる。
 本開示の粘性組成物は、前記粘度を備えており、粘性のある液状、流動性のあるゲル状、クリーム状等の形状を呈する。
 本開示の粘性組成物は、例えば化粧料、医薬(特に皮膚外用剤)、トイレタリー製品、ハウスホールド製品、水溶性塗料等の分野で使用される。とりわけ、本開示の粘性組成物は、高粘度であることに加え、皮膚に塗布しても、ベタツキが抑制され、サラッとしたみずみずしい使用感が得られうるので、化粧料、皮膚外用剤、又はトイレタリー製品として好適に使用される。
 本開示の粘性組成物を化粧料とする場合、その製剤形態については、特に制限されないが、例えば、化粧水、乳液、美容液、クリーム、クリームパック、マッサージクリーム、ヘアーセッティングジェル、日焼け止め、スタイリングジェル、アイライナー、マスカラ、口紅、ファンデーション等が挙げられる。また、本開示の粘性組成物をトイレタリー製品とする場合、その製剤形態については、特に限定されないが、例えば、クレンジングクリーム、クレンジングジェル、洗顔フォーム、ヘアーウォッシュ、ボディーウォッシュ、リンス等が挙げられる。
 なお、本明細書において「含む」とは、「本質的にからなる」と、「からなる」をも包含する(The term "comprising" includes "consisting essentially of” and "consisting of.")。また、本開示は、本明細書に説明した構成要件を任意の組み合わせを全て包含する。
 また、上述した本開示の各実施形態について説明した各種特性(性質、構造、機能等)は、本開示に包含される主題を特定するにあたり、どのように組み合わせられてもよい。すなわち、本開示には、本明細書に記載される組み合わせ可能な各特性のあらゆる組み合わせからなる主題が全て包含される。
 以下、本開示をより具体的に説明するが、本開示は下記の例に限定されるものではない。
[測定方法]
 下述する各実施例及び比較例により得られた粘性組成物について、粘度、pH、及び透過率を以下の方法により評価した。
 (1)粘度
 評価サンプル(各粘性組成物、以下同じ)を25℃に調整した恒温水槽に60分以上浸した後に、BrookField社製の粘度計(型番:DV1MRVTJ0)を用い、回転速度を毎分20回転として、1分後の25℃における粘度を測定した。測定に使用したローターは、2000mPa・s未満の場合はローターNo.3、2000mPa・s以上5000mPa・s未満の場合はローターNo.4、5000mPa・s以上15000mPa・s未満の場合はローターNo.5、15000mPa・s以上40000mPa・s未満の場合はローターNo.6、40000mPa・s以上の場合はローターNo.7とした。なお、粘度が1000mPa・s以上の試料は、塗布時に垂れ難いという特性を備えることができるので、高粘度で良好な試料と判断できる。
 (2)pH
 堀場製作所社製のpHメータ(型番:D-51)を用い、評価サンプルのpHを室温(25℃)にて測定した。具体的には、サンプルにpHメータの電極を差し、MEASキーを押してHOLD表示の点滅が点灯に切り替わった際の表示値を読み取り、記録した。
 (3)透過率
 島津製作所社製の分光光度計(型番:UV-1850)を用い、評価サンプルの透過率を測定した。まずサンプルをUV測定用のセル(光路長1cm)に入れ、遠心分離器にて毎分2,000回転で5分間の操作により脱泡した。脱泡が完了していない場合は遠心分離機にて同様の操作を行い、泡が完全に試料上部から抜けることを確認した。その後、試料を分光光度計にセットし、測定波長を425nmとして透過率を測定した。なお、粘性組成物を用いる場合において、透過率の高低は通常特に問題にはならない。ただ、特に化粧料に適用する際には濁りが無く透明であることが求められる場合もあるため、透過率が高い方が、より好ましいということができる。
[製造例1]
 攪拌機、温度計、窒素吹き込み管および冷却管を備えた500mL容の四つ口フラスコに、アクリル酸45g(0.625モル)、ブレンマーVMA70(日本油脂株式会社製:メタクリル酸ステアリルが10~20質量部、メタクリル酸エイコサニルが10~20質量部、メタクリル酸ベヘニルが59~80質量部およびメタクリル酸テトラコサニルの含有量が1質量部以下の混合物)1.35g、ペンタエリトリトールテトラアリルエーテル0.02g、ノルマルヘキサン150gおよび2,2’-アゾビスメチルイソブチレート0.081g(0.00035モル)を仕込んだ。引き続き、均一に攪拌、混合した後、反応容器(四つ口フラスコ)の上部空間、原料および溶媒中に存在している酸素を除去するために、溶液中に窒素ガスを吹き込んだ。次いで、窒素雰囲気下、60~65℃に保持して4時間反応させた。反応終了後、生成したスラリーを90℃に加熱して、ノルマルヘキサンを留去し、さらに、110℃、10mmHgにて8時間減圧乾燥することにより、白色微粉末状のアルキル変性カルボキシル基含有水溶性共重合体43gを得た。以下当該共重合体を製造例1ポリマーと表記することがある。
[製造例2]
 撹拌機、温度計、窒素吹き込み管及び冷却管を取り付けた500mL容の四つ口フラスコに、アクリル酸45g(0.625モル)、ペンタエリスリトールテトラアリルエーテル0.27g、n-ヘキサン150g及び2,2’-アゾビスメチルイソブチレート0.081g(0.00035モル)を入れ、反応液を調製した。反応液を撹拌して各原料を均一に混合した後、反応容器の上部空間、原料及び溶媒中に存在している酸素を除去するために溶液中に窒素ガスを吹き込んだ。次いで、窒素雰囲気下、反応液を60~65℃に保持して4時間反応させた。反応終了後、生成したスラリーを90℃に加熱して、n-ヘキサンを留去し、さらに、110℃、10mmHgにて8時間減圧乾燥することにより、カルボキシビニルポリマー42gを得た。以下当該カルボキシビニルポリマーを製造例2ポリマーと表記することがある。
[製造例3]
 攪拌機、温度計、窒素吹き込み管及び冷却管を備えた500mL(ミリリットル)容の四つ口フラスコに、アクリル酸40g、ブレンマーVMA-70(日油株式会社製、メタクリル酸ステアリルが10~20質量部、メタクリル酸エイコサニルが10~20質量部、メタクリル酸ベヘニルが59~80質量部及びメタクリル酸テトラコサニルの含有率が1質量%以下の混合物)0.4g、ペンタエリスリトールテトラアリルエーテル0.19g、2,2’-アゾビス(イソ酪酸メチル)0.116g、及びノルマルヘキサン230.9gを仕込んだ。引き続き、溶液を均一に攪拌、混合した後、反応容器(四つ口フラスコ)の上部空間、原料及び反応溶媒中に存在している酸素を除去するために、溶液中に窒素ガスを吹き込んだ。次いで、窒素雰囲気下、60~65℃まで加熱した。その後、3時間60~65℃に保持した。60~65℃で1時間程度、保持した時点で、ノルマルヘキサン2.0gに12-ヒドロキシステアリン酸とポリオキシエチレンのブロック共重合体(クローダ製、Hypermer B246)1.6gを溶解させたものを、反応容器に投入した。その後、生成したスラリーを100℃に加熱して、ノルマルヘキサンを留去し、さらに115℃、10mmHgの条件で、8時間減圧乾燥することにより、白色微粉末のアルキル変性カルボキシル基含有水溶性共重合体39gを得た。以下当該共重合体を製造例3ポリマーと表記することがある。
[ポリマー3%水分散体の調製]
 直径4cm、高さ1cmのディスパーを備えた500ml容のプラスチックビーカーにイオン交換水291gを計り取り、1,000rpmで攪拌しながら製造例1、2、又は3のポリマー9gを徐々に添加した。添加後、攪拌速度を2,500rpmとし、1時間攪拌を継続することにより、ポリマー3%(質量%)水分散体を得た。
[粘性組成物の調製]
実施例1
 クエン酸三ナトリウム二水和物(和光純薬社製)3.0gをイオン交換水51.7gに溶解させた。
 直径4cm、高さ1cmのディスパーを備えた300ml容のプラスチックビーカーに製造例1ポリマー3%水分散体33.3gを計り取り、攪拌下で前記クエン酸ナトリウム水溶液全量を添加し、均一になるまで攪拌した。そこへクエン酸10%水溶液12.0gを加え、均一になるまで攪拌し、粘性組成物100gを得た。
 なお、ポリマー3%水分散体33.3gには、ポリマーは約1g含まれており、従って当該粘性組成物中の製造例1ポリマー濃度は約1質量%である。他の成分及び以下の例についても、同様に濃度(質量%)を算出できる。
実施例2
 イオン交換水を50.3gに、製造例1ポリマー3%水分散体を36.7gに、クエン酸10%水溶液を10.0gに変更したこと以外は実施例1と同様の方法で粘性組成物100gを得た。
実施例3
 イオン交換水を47.0gに、製造例1ポリマー3%水分散体を40.0gに、クエン酸10%水溶液を10.0gに変更したこと以外は実施例1と同様の方法で粘性組成物100gを得た。
実施例4
 イオン交換水を37.0gに、製造例1ポリマー3%水分散体を50.0gに、クエン酸10%水溶液を10.0gに変更したこと以外は実施例1と同様の方法で粘性組成物100gを得た。
実施例5
 クエン酸三ナトリウム二水和物を2.0gに、イオン交換水を54.7gに、クエン酸10%水溶液を10.0gに変更したこと以外は実施例1と同様の方法で粘性組成物100gを得た。
実施例6
 クエン酸三ナトリウム二水和物を酢酸ナトリウム(和光純薬工業社製試薬特級)に変更したこと以外は実施例1と同様の方法で粘性組成物100gを得た。
比較例1
 製造例1ポリマー3%水分散体を製造例2ポリマー3%水分散体に変更したこと以外は実施例1と同様の方法で粘性組成物100gを得た。
比較例2
 製造例1ポリマー3%水分散体を製造例3ポリマー3%水分散体に変更したこと以外は実施例1と同様の方法で粘性組成物100gを得た。
比較例3
 イオン交換水を37.2gに、クエン酸10%水溶液を20.0gに、それぞれ変更したこと、並びに、クエン酸10%水溶液添加前に水酸化ナトリウム6%水溶液6.5gを加え、均一になるまで攪拌し、一度pHを7以上にした後に酸性へ戻したこと、以外は実施例1と同様の方法で粘性組成物100gを得た。
 得られた粘性組成物を観察したところ、不均一であった。
比較例4
 クエン酸三ナトリウム二水和物を塩化ナトリウム(ナカライテスク社製試薬特級)に変更したこと以外は実施例1と同様の方法で粘性組成物100gを得た。
 得られた粘性組成物を観察したところ、不均一であった。
比較例5
 クエン酸三ナトリウム二水和物をL(+)-アスコルビン酸ナトリウム(和光純薬工業社製試薬特級)に変更したこと以外は実施例1と同様の方法で粘性組成物100gを得た。
 表1に、各実施例及び比較例において調製した粘性組成物の、粘度、透過率、及びpH測定結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001

Claims (7)

  1. (A)(メタ)アクリル酸100質量部、アルキル基の炭素数が10~30である(メタ)アクリル酸アルキルエステル0.5~5質量部、及び、エチレン性不飽和基を2個以上有する化合物0.001~0.2質量部を重合させて得られる共重合体、
    (B)カルボン酸金属塩、並びに
    (C)カルボン酸
    を含有し、
    pHが4~5.5であり、
    粘度が1000~50000mPa・sである、
    粘性組成物。
  2. (A)が、(メタ)アクリル酸100質量部、アルキル基の炭素数が18~24である(メタ)アクリル酸アルキルエステル0.5~5質量部、及び、エチレン性不飽和基を2個以上有する化合物0.001~0.2質量部を重合させて得られる共重合体である請求項1に記載の粘性組成物。
  3. (B)を1~5質量%含有する、請求項1又は2に記載の粘性組成物。
  4. 含有される(A)と(B)の質量比率が1:1~5である、請求項1~3のいずれかに記載の粘性組成物。
  5. 含有される(A)と(C)の質量比率が1:0.1~3である、請求項1~4のいずれかに記載の粘性組成物。
  6. (B)カルボン酸金属塩のカルボン酸と(C)カルボン酸とが同じカルボン酸である、請求項1~5のいずれかに記載の粘性組成物。
  7. (B)がクエン酸ナトリウムであり、(C)がクエン酸である、請求項6に記載の粘性組成物。
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