増粘剤
【課題】 高い増粘性を発揮し、化粧料やトイレタリー製品に使用した場合、良好な使用感を有し、増粘、乳化安定性に優れた化合物の提供。
【解決手段】 構造（１）を有するアミノ酸のＣ末端に、アミノ基を有する１価の炭化水素基、並びにＸ3Ｓｉ−（Ｘはアルコキシ基）を有するシラン化合物が反応し、上記アミノ酸のＮ末端に、分子中に特定の官能基を有する１価の炭化水素基、並びにＺ3Ｓｉ−（Ｚはアルコキシ基）を有するシラン化合物が反応してなるジシラン化合物を、加水分解後、縮合して得られる重合体、この重合体からなる増粘剤及びこの重合体を含有する化粧料。
【化１】
［式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、Ｈ、Ｃ1-22のアルキル基等、ｎは１〜１００００の数を示す。］
【解決手段】 構造（１）を有するアミノ酸のＣ末端に、アミノ基を有する１価の炭化水素基、並びにＸ3Ｓｉ−（Ｘはアルコキシ基）を有するシラン化合物が反応し、上記アミノ酸のＮ末端に、分子中に特定の官能基を有する１価の炭化水素基、並びにＺ3Ｓｉ−（Ｚはアルコキシ基）を有するシラン化合物が反応してなるジシラン化合物を、加水分解後、縮合して得られる重合体、この重合体からなる増粘剤及びこの重合体を含有する化粧料。
【化１】
［式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、Ｈ、Ｃ1-22のアルキル基等、ｎは１〜１００００の数を示す。］
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジシラン化合物を縮合して得られる重合体、この重合体からなる増粘剤、及びこの重合体を含有する化粧料に関する。
【背景技術】
【０００２】
化粧品、トイレタリー製品、外用医薬品、水溶性塗料等の重要な構成成分の一つとして増粘剤がある。化粧品及びトイレタリー製品に用いられる理想的な増粘剤としては、増粘性効果に優れること、金属塩、界面活性剤、油剤、或いはその他の添加物による粘度変化が少なく、経日粘度変化が少ないこと、べたつき等が少なく使用感に優れることなどが挙げられる。
【０００３】
従来、増粘剤、ゲル化剤、賦形剤、エマルジョン安定剤、凝集剤として広く使用されているものとしてセルロースエーテル類が挙げられる。セルロースエーテル類としては、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等の水溶性非イオン性セルロースエーテル、カルボキシメチルセルロース、カチオン化セルロース等のイオン性セルロースエーテルなどが市販され、用いられている。
【０００４】
これらセルロースエーテル類は、カーボポール等のポリアクリル酸系の増粘剤に比べて無機金属塩類、有機金属塩類共存下での水溶液粘度の安定性には比較的優れている。
【０００５】
しかし、セルロースエーテル類は、ポリアクリル酸系の増粘剤に比べて同一濃度における水溶液での増粘性が低く、特に化粧品やトイレタリー製品等の増粘剤或いはエマルジョン安定剤として利用する場合、セルロースエーテル類の性質を十分に活かす為に使用量を多くする必要があった。すると、べたつき或いは皮膜感などの感触面での問題が生じ、しかも、温度変化に伴う粘度変化が大きく、安定な製品形態を維持し難いという欠点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、高い増粘性を発揮し、界面活性剤、無機金属塩、有機金属塩或いはｐＨなどの影響を受けにくく、しかも、化粧料やトイレタリー製品に使用した場合、良好な使用感を有し、増粘、乳化安定性に優れた効果を示す、化合物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、一般式（１）で表される構造（以下構造（１）という）を有するモノ又はポリアミノ酸のＣ末端に、１級及び／又は２級アミノ基を有する１価の炭化水素基、並びにＸ3Ｓｉ−（Ｘはアルコキシ基を示す）なる基を有するシラン化合物が反応し、上記モノ又はポリアミノ酸のＮ末端に、分子中に、エポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ハロゲン及びイソシアネート基からなる群から選ばれる１種以上の官能基を有し、エーテル基を含んでいてもよい１価の炭化水素基、並びにＺ3Ｓｉ−（Ｚはアルコキシ基を示す）なる基を有するシラン化合物が反応してなる、一般式（２）で表されるジシラン化合物（以下、本発明のジシラン化合物という）を、アルコキシシラン存在下又は不存在下、加水分解後、縮合して得られる重合体（以下、本発明の重合体という）、この重合体からなる増粘剤、並びにこの重合体を含有する化粧料を提供する。
【０００８】
【化３】
【０００９】
［式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は同一又は異なって、水素原子、ヘテロ原子を含む置換基を有していてもよい、炭素数１〜２２の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基あるいはアルケニル基、炭素数３〜２２のシクロアルキル基、炭素数７〜２２のアラルキル基又は炭素数６〜２２のアリール基を示す。またＲ1又はＲ2とＲ3とは一緒になって環を形成していてもよい。ｎは１〜１００００の数を示し、ｎ個のＲ1、Ｒ2、Ｒ3は同一であっても、異なっていても良い。］
【００１０】
Ｘ3Ｓｉ−Ｙ−ＳｉＺ3 （２）
［式中、Ｘ及びＺは前記の意味を示す。Ｙは一般式（３）で表される基を示す。
【００１１】
【化４】
【００１２】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びｎは前記の意味を示す。Ａはアミノ基を有する２価の炭化水素基であって、その窒素原子を介してアミノ酸のＣ末端と結合する基を示す。Ｂはヒドロキシ基を有し、エーテル基を含んでいてもよい２価の炭化水素基、エステル基を有し、エーテル基を含んでいてもよい２価の炭化水素基、アミド基を有し、エーテル基を含んでいてもよい２価の炭化水素基であって、そのカルボニル基を介してアミノ酸のＮ末端と結合する基、あるいは２価の炭化水素基を示す。）］
【発明の効果】
【００１３】
本発明の重合体は、水溶液中、増粘性を示し、界面活性剤、無機金属塩、有機金属塩類或いはｐＨなどによる粘度変化が少ない。本発明の重合体を、化粧料やトイレタリー製品に配合した場合、良好な使用感を有し、増粘、乳化安定性に優れた効果を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［ジシラン化合物］
本発明のジシラン化合物は、上記一般式（２）で表される化合物である。
一般式（２）において、Ｘ、Ｚは同一又は異なって、炭素数１〜１８の直鎖もしくは分岐鎖のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が更に好ましい。
一般式（３）において、連結基Ａ，Ｂとして、以下のものが好ましい。
【００１５】
連結基Ａ
アミノ基を有する２価の炭化水素基として、アミノ基を１個以上有する炭素数１〜２２のアルキレン基、炭素数６〜２２のアリーレン基又は炭素数７〜２２のアルキルアリーレン基もしくはアリールアルキレン基が好ましく、式（４）〜（６）で表される基が更に好ましい。
【００１６】
【化５】
【００１７】
連結基Ｂ
ヒドロキシ基を有し、エーテル基を含んでいてもよい２価の炭化水素基として、ヒドロキシ基を１個以上有する炭素数１〜２２のアルキレン基、炭素数６〜２２のアリーレン基又は炭素数７〜２２のアルキルアリーレン基もしくはアリールアルキレン基、あるいはこれらがエーテル結合を有する基が好ましく、式（７）〜（９）で表される基が更に好ましい。
【００１８】
【化６】
【００１９】
エステル基を有し、エーテル基を含んでいてもよい２価の炭化水素基として、エステル基を１個以上有する炭素数１〜２２のアルキレン基、炭素数６〜２２のアリーレン基又は炭素数７〜２２のアルキルアリーレン基もしくはアリールアルキレン基が好ましく、式（１０）又は（１１）で表される基が更に好ましい。
【００２０】
【化７】
【００２１】
アミド基を有し、エーテル基を含んでいてもよい２価の炭化水素基として、アミド基を１個以上有する炭素数１〜２２のアルキレン基、炭素数６〜２２のアリーレン基又は炭素数７〜２２のアルキルアリーレン基もしくはアリールアルキレン基が好ましく、式（１２）で表される基が更に好ましい。
【００２２】
【化８】
【００２３】
２価の炭化水素基として、炭素数１〜２２のアルキレン基、炭素数６〜２２のアリーレン基又は炭素数７〜２２のアルキルアリーレン基もしくはアリールアルキレン基が好ましく、式（１３）で表される基が更に好ましい。
【００２４】
−(ＣＨ2)3− （１３）
【００２５】
構造（１）を有するモノ又はポリアミノ酸において、Ｒ1及びＲ2として、同一又は異なって、水素原子、炭素数１〜８の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基が好ましく、Ｒ3として、水素原子、炭素数１〜８の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基が好ましい。ｎ個のＲ1、Ｒ2、Ｒ3は同一であっても、異なっていても良い。好ましいアルキル基として、メチル基、エチル基、ｉ−プロピル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基等が挙げられる。ヘテロ原子を含む置換基としては、水酸基、メルカプト基、ジチオエーテル基、アミノ基、グアニジノ基、エステル基、エーテル基、アミド基、カルボキシル基等が挙げられる。ｎは、好ましくは２〜５０００、更に好ましくは５〜１０００、特に好ましくは５〜５００の数である。
【００２６】
構造（１）を有するモノ又はポリアミノ酸として、例えば、グリシン、アラニン、Ｎ−メチルグリシン、プロリン等の中性アミノ酸又はその重合体；グルタミン酸、アスパラギン酸等の酸性アミノ酸又はその重合体；ε−リジン、σ−オルニチン等の塩基性アミノ酸又はその重合体；セリン、システイン、アルギニン、ヒスチジン等の水酸基、メルカプト基等を有するアミノ酸又はその重合体等が挙げられ、ポリアミノ酸が好ましい。これらの中でも、得られるジシラン化合物の増粘性、塩類やｐＨに対する粘度の安定性が高い点から、ポリＮ−メチルグリシンが特に好ましい。また、ポリアミノ酸は、２種類以上のアミノ酸からなる共重合体であってもよい。
【００２７】
本発明のジシラン化合物の重量平均分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）のポリエチレン換算分子量で２００〜１０万が好ましく、１０００〜５万が更に好ましい。
【００２８】
［ジシラン化合物の製法］
本発明のジシラン化合物は、例えば下記工程１及び工程２により、得ることができる。
【００２９】
工程１：１級及び／又は２級アミノ基を有する１価の炭化水素基、並びにアルコキシ基を有するシラン化合物（以下、アミノアルコキシシランという）と、一般式（１４）で表されるα−アミノ酸−Ｎ−カルボン酸無水物（以下、α−アミノ酸ＮＣＡという）とを、α−アミノ酸ＮＣＡを溶解し、かつ両成分に対して不活性の溶媒中で反応させ、ポリアミノ酸の片末端にアルコキシシリル基を有するシラン化合物（以下、単にシラン化合物という）を得る工程。
【００３０】
【化９】
【００３１】
［式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は前記の意味を示す。］
工程２：得られたシラン化合物と、分子中に、エポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ハロゲン及びイソシアネート基からなる群から選ばれる１種以上の官能基を有し、エーテル基を含んでいてもよい１価の炭化水素基、並びにアルコキシ基を有するシラン化合物（以下、結合性官能基を有するアルコキシシランという）とを反応させることにより、本発明のジシラン化合物を得る工程。
【００３２】
工程１において、アミノアルコキシシランとしては、１級及び／又は２級のアミノ基を１個以上有する炭素数１〜２２のアルキル基、炭素数６〜２２のアリール基又は炭素数７〜２２のアルキルアリール基もしくはアリールアルキル基を有するアミノアルコキシシランが好ましく、例えば、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００３３】
α−アミノ酸ＮＣＡは、例えば、特公昭５９−５１３２号公報の第４頁第８欄２０行〜４４行に記載されているものが挙げられる。これらの中で、好ましいα−アミノ酸ＮＣＡは、Ｎ−メチルグリシンＮＣＡである。
【００３４】
α−アミノ酸ＮＣＡは、光学活性体、ラセミ体の何れもが使用可能である。これらのα−アミノ酸ＮＣＡは２種以上併用してもよく、２種以上のα−アミノ酸ＮＣＡを同時に添加するとランダムに２種以上のα−アミノ酸が配列したセグメントが生じる。一方のα−アミノ酸ＮＣＡの重合終了後に第２のα−アミノ酸ＮＣＡを添加すると、２種のα−アミノ酸がブロック状に配列したセグメントが得られる。
【００３５】
反応溶媒としては、使用するα−アミノ酸ＮＣＡを溶解し、かつ、α−アミノ酸ＮＣＡ及び使用するアミノアルコキシシランに対して不活性な、即ち活性水素を有さない有機溶媒が適当である。このような反応溶媒としては、α−アミノ酸ＮＣＡの種類により異なり、選択を要するが一般的にはハロゲン化炭化水素、例えば、塩化メチレン、クロロホルム、１，１−ジクロロエタン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、テトラクロロエタン、ジクロロプロパン、ジクロロベンゼン等；脂肪酸エステル、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、プロピオン酸エチル等；環状エーテル、例えば、ジオキサン、テトラヒドロフラン等；その他にＮ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。反応溶媒は混合系であっても良い。
【００３６】
前記の反応溶媒中に、所定量のアミノアルコキシシランとα−アミノ酸ＮＣＡとを添加混合することにより、炭酸ガスの発生が認められ、反応は直ちに開始する。アミノアルコキシシランの１級及び／又は２級アミノ基に対するα−アミノ酸ＮＣＡの当量比により定められるポリ−α−アミノ酸セグメント長を有するポリアミノ酸が高収率で得られる。アミノアルコキシシランの１級及び／又は２級アミノ基に対するα−アミノ酸ＮＣＡの当量比（以下、ＮＣＡ／ＡＭＩと略記する）は、１００〜１００００が好ましい（α−アミノ酸ＮＣＡ１モルは、反応性から１当量とする）。
【００３７】
反応両成分の添加・混合方法は、同時添加、順次添加、全量添加、部分逐次添加など何れの方法によっても良いが、ポリアミノ酸セグメント長の調節、ポリアミノ酸の組成変化などを容易に、かつ、確実に実施するためには、反応溶媒中にあらかじめアミノアルコキシシランを均一に溶解乃至分散させた後、α−アミノ酸ＮＣＡを全量添加或いは反応速度に合わせて逐次添加する方法が適しており望ましい方法である。
【００３８】
反応温度は、生成するポリアミノ酸の性状、α−アミノ酸ＮＣＡの対応するアミノアルコキシシランに対する反応性、反応溶媒の沸点などを考慮して決定されるが、一般的には−５℃〜２００℃の温度範囲で行うことが望ましい。
【００３９】
工程２において、結合性官能基を有するアルコキシシランが、エポキシ基を有する１価の炭化水素基を有する場合、エポキシ基を１個以上有し、エーテル基を含んでいてもよい炭素数１〜２２のアルキル基、炭素数６〜２２のアリール基又は炭素数７〜２２のアルキルアリール基もしくはアリールアルキル基を有するものが好ましく、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等が好ましく例示され、連結基は、ヒドロキシ基を有し、エーテル基を含んでいてもよい２価の炭化水素基となる。
【００４０】
結合性官能基を有するアルコキシシランが、アクリロイル基又はメタクリロイル基を有する１価の炭化水素基を有する場合、アクリロイル基又はメタクリロイル基を１個以上有する炭素数１〜２２のアルキル基、炭素数６〜２２のアリール基又は炭素数７〜２２のアルキルアリール基もしくはアリールアルキル基を有するものが好ましく、γ−（アクリロキシプロピル）トリメトキシシラン、γ−（メタクリロキシプロピル）トリメトキシシラン等が好ましく例示され、連結基は、エステル基を有する２価の炭化水素基となる。
【００４１】
結合性官能基を有するアルコキシシランが、ハロゲン基を有する１価の炭化水素基を有する場合、ハロゲン基を１個以上有する炭素数１〜２２のアルキル基、炭素数６〜２２のアリール基又は炭素数７〜２２のアルキルアリール基もしくはアリールアルキル基を有するものが好ましく、γ−クロロプロピルトリメトキシシランが好ましく例示され、連結基は、２価の炭化水素基となる。
【００４２】
結合性官能基を有するアルコキシシランが、イソシアネート基を有する１価の炭化水素基を有する場合、イソシアネート基を有する炭素数１〜２２のアルキル基、炭素数６〜２２のアリール基又は炭素数７〜２２のアルキルアリール基もしくはアリールアルキル基を有するものが好ましく、γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシランが好ましく例示され、連結基は、アミド基を有する２価の炭化水素基となる。
【００４３】
工程１で得られたシラン化合物と、結合性官能基を有するアルコキシシランの反応は、反応溶媒としては、シラン化合物及び結合性官能基を有するアルコキシシランを溶解し、且つ両成分に対して不活性な有機溶媒中で行うことが好ましい。そのような溶媒としては、工程１で例示した溶媒が挙げられる。反応溶媒は単独であっても又混合系であっても良い。
【００４４】
前記の反応溶媒中に，所定量の結合性官能基を有するアルコキシシランと工程１で得られたシラン化合物を混合することにより、反応は直ちに開始する。上記結合性官能基を有するアルコキシシランと、工程１で得られたシラン化合物は、シラン化合物１当量に対し、アルコキシシランを１〜１０当量比で混合することが好ましい。
【００４５】
反応温度は、シラン化合物に対する結合性官能基を有するアルコキシシランの反応性、反応溶媒の沸点などを考慮して決定されるが、一般的には−２０℃〜１００℃の温度範囲で行なうことが望ましい。
【００４６】
［重合体］
本発明の重合体は、アルコキシシラン存在下又は不存在下、本発明のジシラン化合物の両末端のアルコキシシリル基を加水分解後、縮合することにより得られ、重合体は直鎖状、分岐状であっても、または架橋していても良い。
【００４７】
アルコキシシリル基を利用した高分子量化反応及び／又は架橋反応は、例えば、ゾル−ゲル法によって行なうことができる。ゾル−ゲル法とは、例えば、式（１５）に示すように、アルコキシシランの加水分解とそれに続くシラノール基の縮合反応という素反応からなっており、結果として、ケイ素−酸素結合を繰り返し単位とする結合を形成する反応である。
【００４８】
【化１０】
【００４９】
ゾル−ゲル法によって、本発明のジシラン化合物の両末端に結合しているアルコキシシリル基がケイ素−酸素結合を介して結合し、高分子量化反応及び／又は架橋反応が進行する。
【００５０】
本発明の両末端にアルコキシシリル基を有するジシラン化合物を溶媒に溶解し、そこへ加水分解用の水と触媒を加えて反応させることにより、直鎖状、分岐状、又は、架橋した重合体が得られる。
【００５１】
反応溶媒としては、両末端にアルコキシシリル基を有するジシラン化合物、加水分解用の水及び触媒を溶解する有機溶媒が適当である。そのような溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の環状エーテル類、その他、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。溶媒は、本発明のジシラン化合物１００質量部に対して、１０〜１００００質量部用いることが好ましい。
【００５２】
また、触媒としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、フッ酸等の酸が挙げられる。酸は、本発明のジシラン化合物１００質量部に対して、０．１〜１０質量部用いることが好ましい。
【００５３】
さらに、反応系中に、アルコキシシリル基と反応することができる、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン等のアルコキシシランを添加しても良い。このようなアルコキシシランは、本発明のジシラン化合物１００質量部に対して、０．１〜１０００質量部用いることが好ましい。
【００５４】
反応温度は、アルコキシシランの反応性、反応溶媒の沸点などを考慮して決定されるが、一般的には−２０℃〜２００℃の温度範囲で行なうことが望ましい。また、必要に応じて、水や溶媒を溜去しながら反応しても良い。
【００５５】
本発明の重合体の分子量は、１００００〜５００万が好ましく、５万〜２００万がさらに好ましい。尚、分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）によって、ポリエチレンオキサイド換算で求めることができる。
【００５６】
［増粘剤］
本発明の重合体は、水の増粘剤として有用である。増粘剤の配合量は、水溶液中、０．０１〜１０質量％が好ましく、０．０５〜３質量％が更に好ましい。
【００５７】
［化粧料］
本発明の重合体は、増粘剤や感触向上剤として化粧料に好ましく用いることができ、化粧料としては、皮膚化粧料、毛髪化粧料等が挙げられる。本発明の化粧料中の本発明の重合体の配合量は特に限定されないが、０．０１〜１０質量％が好ましく、０．０５〜３質量％が更に好ましい。
【００５８】
本発明の重合体を皮膚化粧料に使用する場合は、皮膚化粧料成分として一般に使用されている界面活性剤、油分、保湿剤、皮膜形成剤、油ゲル化剤、金属酸化物、有機紫外線吸収剤、無機金属塩類、有機金属塩類、アルコール類、キレート剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、他の増粘剤、薬効成分、色素、香料等の成分と任意に組み合わせて配合することにより、種々の形態、例えば、油／水、水／油型乳化化粧料、クリーム、化粧乳液、化粧水、油性化粧水、口紅、ファンデーション、皮膚洗浄剤等とすることができる。
【００５９】
本発明の重合体を毛髪化粧料に使用する場合は、毛髪化粧料成分として一般に使用されている界面活性剤、他の増粘剤、油ゲル化剤、金属酸化物、有機紫外線吸収剤、無機金属塩類、パール化剤、酸化防止剤、防腐剤、薬効成分、色素、香料等の成分と任意に組み合わせて配合することができる。また、毛髪の感触を向上させるために、カチオン化セルロース等のカチオン化ポリマーや、ジメチルポリシロキサン、アミノ変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン等のシリコーン誘導体を配合することもできる。毛髪化粧料の剤型は特に限定されず、用途に応じて、エマルジョン、サスペンジョン、ゲル、透明溶液、エアゾール等の各種剤型の毛髪化粧料一般、すなわちプレシャンプー剤、シャンプー、ヘアリンス、ヘアトリートメント、ヘアコンディショナー、コンディショニングブロー剤等とすることができる。
【００６０】
本発明の化粧料は、優れた使用感及び粘度安定性を示すものであるが、界面活性剤、無機金属塩類、有機金属塩類等と併用した場合、特に良好な使用感及び粘度安定性を得ることができる。
【実施例】
【００６１】
例中の「部」、「％」は特記しない限り、「質量部」、「質量％」である。
【００６２】
実施例１（両末端にアルコキシシリル基を有するジシラン化合物の合成）
塩化メチレン１００部、繃−アミノプロピルトリメトキシシラン０．５部を仕込み、窒素ガス置換後、Ｎ−メチルグリシン−Ｎ−カルボン酸無水物１２５部の塩化メチレン（１０００部）溶液を室温下、約２時間かけて滴下した。炭酸ガスが発生し、Ｎ−メチルグリシン−Ｎ−カルボン酸無水物の開環重合が進行した（ＮＣＡ／ＡＭＩ＝５００）。一晩室温で攪拌した後、繃−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン２．８部を添加した。室温で５時間攪拌した後、反応混合物をシクロヘキサン５０００部に投入し、生じた沈殿を減圧乾燥することにより、下記式で表される両末端にアルコキシシリル基を有するポリ−Ｎ−メチルグリシン（分子量３６０００）が得られた。
【００６３】
【化１１】
【００６４】
1Ｈ核磁気共鳴スペクトル（ＤＭＳＯ−ｄ6中）の測定結果を以下に示す。
1.12ppm(t,9H,トリエトキシシリル基の(CH3CH2O)3Si)、
2.6〜3.1ppm(m,1499H,ポリＮ−メチルグリシン鎖のN-CH3)、
3.43ppm(s,9H,トリメトキシシリル基の(CH3O)3Si)、
3.71ppm(q,6H,トリエトキシシリル基の(CH3CH2O)3Si)、
3.75〜4.5ppm(m,998H,ポリＮ−メチルグリシン鎖のN-CH2-C=O)。
【００６５】
実施例２（重合体１の合成）
実施例１で得られた両末端にアルコキシシリル基を有するポリ−Ｎ−メチルグリシン１０部をメタノール５０部に溶解し、０．０１Ｎ塩酸５０部を添加した。１００℃に加熱し、５時間かけて常圧下で濃縮した。そこにイオン交換水１００部を添加して溶解させた後、窒素気流下、１００℃で一晩減圧乾燥し、高分子量化したポリ−Ｎ−メチルグリシン（分子量１，５００，０００、以下重合体１という）が得られた。
【００６６】
1Ｈ核磁気共鳴スペクトル（ＤＭＳＯ−ｄ6中）の測定結果を以下に示す。
2.65〜3.05ppm(m,ポリＮ−メチルグリシン鎖のN-CH3)、
3.7〜4.55ppm(m,ポリＮ−メチルグリシン鎖のN-CH2-C=O)。
【００６７】
実施例３（重合体２の合成）
実施例１で得られた両末端にアルコキシシリル基を有するポリ−Ｎ−メチルグリシン１０部及びテトラメトキシシラン０．１部をメタノール５０部に溶解し、０．０１Ｎ塩酸５０部を添加した。１００℃に加熱し、５時間かけて常圧で濃縮した。そこにイオン交換水１００部を添加して膨潤させた後、窒素気流下、１００℃で一晩減圧乾燥し、架橋したポリ−Ｎ−メチルグリシン（以下重合体２という）が得られた。
【００６８】
試験例１（増粘性試験）
実施例２で得られた重合体１ １．０ｇを２００ｍｌのイオン交換水に溶解し、室温で一晩放置後の水溶液の粘度を測定した。また、重合体１ １．０ｇを２００ｍｌの１．０％塩化カルシウム水溶液、２００ｍｌの１０％ドデシル硫酸ナトリウム水溶液、及び２００ｍｌのフタル酸塩ｐＨ標準液（ｐＨ＝４．０１；和光純薬工業（株）製）に攪拌溶解し、室温で一晩放置後のそれぞれの水溶液の粘度を測定した。なお、粘度は、Ｂ型粘度計（１２ｒｐｍ、２５℃）を用いて測定した。結果を表１に示す。
【００６９】
【表１】
【００７０】
試験例２（乳化安定性試験）
実施例２及び３で得られた重合体１及び２を用い、下記の組成の乳化液を調製し、乳化直後及び５０℃で１週間保存した場合の乳化安定性を目視により判定したところ、何れも均一に乳化していた。
【００７１】
＜乳化液組成＞
ワセリン ５０．０％
ラノリン ８．０％
ポリオキシエチレン（５）ラウリルエーテル ０．５％
重合体１又は２ ０．２％
精製水 バランス
【００７２】
処方例１（化粧水）
以下の処方で化粧水を調製した。この化粧水は５０℃で１ヶ月間安定で、肌に塗布後の感触は、しっとりかつすべすべし、使用感も良好なものであった。
【００７３】
エタノール ５．０％
グリセリン ３．０％
ポリエチレングリコール１５００ ４．０％
ポリオキシエチレンオレイルエーテル（２０ＥＯ） ０．３％
ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油（３０ＥＯ） ０．２％
重合体１ ０．１５％
ｐ−フェノールスルホン酸亜鉛 ０．２％
精製水 バランス
【００７４】
処方例２（乳液）
以下の処方で乳液を調製した。この乳液は安定性に優れ、肌に塗布後の感触は、しっとりかつすべすべするが、べたつかず、使用感は良好なものであった。
【００７５】
スクアラン ５．０％
オリーブ油 ８．０％
ホホバ油 １．０％
ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油（１０ＥＯ） １．０％
モノステアリン酸ソルビタン １．０％
重合体２ ０．５％
ブチルパラペン ０．１％
メチルパラペン ０．１％
エタノール ５．０％
グリセリン ３．０％
香料 ０．０５％
精製水 バランス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジシラン化合物を縮合して得られる重合体、この重合体からなる増粘剤、及びこの重合体を含有する化粧料に関する。
【背景技術】
【０００２】
化粧品、トイレタリー製品、外用医薬品、水溶性塗料等の重要な構成成分の一つとして増粘剤がある。化粧品及びトイレタリー製品に用いられる理想的な増粘剤としては、増粘性効果に優れること、金属塩、界面活性剤、油剤、或いはその他の添加物による粘度変化が少なく、経日粘度変化が少ないこと、べたつき等が少なく使用感に優れることなどが挙げられる。
【０００３】
従来、増粘剤、ゲル化剤、賦形剤、エマルジョン安定剤、凝集剤として広く使用されているものとしてセルロースエーテル類が挙げられる。セルロースエーテル類としては、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等の水溶性非イオン性セルロースエーテル、カルボキシメチルセルロース、カチオン化セルロース等のイオン性セルロースエーテルなどが市販され、用いられている。
【０００４】
これらセルロースエーテル類は、カーボポール等のポリアクリル酸系の増粘剤に比べて無機金属塩類、有機金属塩類共存下での水溶液粘度の安定性には比較的優れている。
【０００５】
しかし、セルロースエーテル類は、ポリアクリル酸系の増粘剤に比べて同一濃度における水溶液での増粘性が低く、特に化粧品やトイレタリー製品等の増粘剤或いはエマルジョン安定剤として利用する場合、セルロースエーテル類の性質を十分に活かす為に使用量を多くする必要があった。すると、べたつき或いは皮膜感などの感触面での問題が生じ、しかも、温度変化に伴う粘度変化が大きく、安定な製品形態を維持し難いという欠点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、高い増粘性を発揮し、界面活性剤、無機金属塩、有機金属塩或いはｐＨなどの影響を受けにくく、しかも、化粧料やトイレタリー製品に使用した場合、良好な使用感を有し、増粘、乳化安定性に優れた効果を示す、化合物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、一般式（１）で表される構造（以下構造（１）という）を有するモノ又はポリアミノ酸のＣ末端に、１級及び／又は２級アミノ基を有する１価の炭化水素基、並びにＸ3Ｓｉ−（Ｘはアルコキシ基を示す）なる基を有するシラン化合物が反応し、上記モノ又はポリアミノ酸のＮ末端に、分子中に、エポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ハロゲン及びイソシアネート基からなる群から選ばれる１種以上の官能基を有し、エーテル基を含んでいてもよい１価の炭化水素基、並びにＺ3Ｓｉ−（Ｚはアルコキシ基を示す）なる基を有するシラン化合物が反応してなる、一般式（２）で表されるジシラン化合物（以下、本発明のジシラン化合物という）を、アルコキシシラン存在下又は不存在下、加水分解後、縮合して得られる重合体（以下、本発明の重合体という）、この重合体からなる増粘剤、並びにこの重合体を含有する化粧料を提供する。
【０００８】
【化３】
【０００９】
［式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は同一又は異なって、水素原子、ヘテロ原子を含む置換基を有していてもよい、炭素数１〜２２の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基あるいはアルケニル基、炭素数３〜２２のシクロアルキル基、炭素数７〜２２のアラルキル基又は炭素数６〜２２のアリール基を示す。またＲ1又はＲ2とＲ3とは一緒になって環を形成していてもよい。ｎは１〜１００００の数を示し、ｎ個のＲ1、Ｒ2、Ｒ3は同一であっても、異なっていても良い。］
【００１０】
Ｘ3Ｓｉ−Ｙ−ＳｉＺ3 （２）
［式中、Ｘ及びＺは前記の意味を示す。Ｙは一般式（３）で表される基を示す。
【００１１】
【化４】
【００１２】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びｎは前記の意味を示す。Ａはアミノ基を有する２価の炭化水素基であって、その窒素原子を介してアミノ酸のＣ末端と結合する基を示す。Ｂはヒドロキシ基を有し、エーテル基を含んでいてもよい２価の炭化水素基、エステル基を有し、エーテル基を含んでいてもよい２価の炭化水素基、アミド基を有し、エーテル基を含んでいてもよい２価の炭化水素基であって、そのカルボニル基を介してアミノ酸のＮ末端と結合する基、あるいは２価の炭化水素基を示す。）］
【発明の効果】
【００１３】
本発明の重合体は、水溶液中、増粘性を示し、界面活性剤、無機金属塩、有機金属塩類或いはｐＨなどによる粘度変化が少ない。本発明の重合体を、化粧料やトイレタリー製品に配合した場合、良好な使用感を有し、増粘、乳化安定性に優れた効果を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［ジシラン化合物］
本発明のジシラン化合物は、上記一般式（２）で表される化合物である。
一般式（２）において、Ｘ、Ｚは同一又は異なって、炭素数１〜１８の直鎖もしくは分岐鎖のアルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基が更に好ましい。
一般式（３）において、連結基Ａ，Ｂとして、以下のものが好ましい。
【００１５】
連結基Ａ
アミノ基を有する２価の炭化水素基として、アミノ基を１個以上有する炭素数１〜２２のアルキレン基、炭素数６〜２２のアリーレン基又は炭素数７〜２２のアルキルアリーレン基もしくはアリールアルキレン基が好ましく、式（４）〜（６）で表される基が更に好ましい。
【００１６】
【化５】
【００１７】
連結基Ｂ
ヒドロキシ基を有し、エーテル基を含んでいてもよい２価の炭化水素基として、ヒドロキシ基を１個以上有する炭素数１〜２２のアルキレン基、炭素数６〜２２のアリーレン基又は炭素数７〜２２のアルキルアリーレン基もしくはアリールアルキレン基、あるいはこれらがエーテル結合を有する基が好ましく、式（７）〜（９）で表される基が更に好ましい。
【００１８】
【化６】
【００１９】
エステル基を有し、エーテル基を含んでいてもよい２価の炭化水素基として、エステル基を１個以上有する炭素数１〜２２のアルキレン基、炭素数６〜２２のアリーレン基又は炭素数７〜２２のアルキルアリーレン基もしくはアリールアルキレン基が好ましく、式（１０）又は（１１）で表される基が更に好ましい。
【００２０】
【化７】
【００２１】
アミド基を有し、エーテル基を含んでいてもよい２価の炭化水素基として、アミド基を１個以上有する炭素数１〜２２のアルキレン基、炭素数６〜２２のアリーレン基又は炭素数７〜２２のアルキルアリーレン基もしくはアリールアルキレン基が好ましく、式（１２）で表される基が更に好ましい。
【００２２】
【化８】
【００２３】
２価の炭化水素基として、炭素数１〜２２のアルキレン基、炭素数６〜２２のアリーレン基又は炭素数７〜２２のアルキルアリーレン基もしくはアリールアルキレン基が好ましく、式（１３）で表される基が更に好ましい。
【００２４】
−(ＣＨ2)3− （１３）
【００２５】
構造（１）を有するモノ又はポリアミノ酸において、Ｒ1及びＲ2として、同一又は異なって、水素原子、炭素数１〜８の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基が好ましく、Ｒ3として、水素原子、炭素数１〜８の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基が好ましい。ｎ個のＲ1、Ｒ2、Ｒ3は同一であっても、異なっていても良い。好ましいアルキル基として、メチル基、エチル基、ｉ−プロピル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基等が挙げられる。ヘテロ原子を含む置換基としては、水酸基、メルカプト基、ジチオエーテル基、アミノ基、グアニジノ基、エステル基、エーテル基、アミド基、カルボキシル基等が挙げられる。ｎは、好ましくは２〜５０００、更に好ましくは５〜１０００、特に好ましくは５〜５００の数である。
【００２６】
構造（１）を有するモノ又はポリアミノ酸として、例えば、グリシン、アラニン、Ｎ−メチルグリシン、プロリン等の中性アミノ酸又はその重合体；グルタミン酸、アスパラギン酸等の酸性アミノ酸又はその重合体；ε−リジン、σ−オルニチン等の塩基性アミノ酸又はその重合体；セリン、システイン、アルギニン、ヒスチジン等の水酸基、メルカプト基等を有するアミノ酸又はその重合体等が挙げられ、ポリアミノ酸が好ましい。これらの中でも、得られるジシラン化合物の増粘性、塩類やｐＨに対する粘度の安定性が高い点から、ポリＮ−メチルグリシンが特に好ましい。また、ポリアミノ酸は、２種類以上のアミノ酸からなる共重合体であってもよい。
【００２７】
本発明のジシラン化合物の重量平均分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）のポリエチレン換算分子量で２００〜１０万が好ましく、１０００〜５万が更に好ましい。
【００２８】
［ジシラン化合物の製法］
本発明のジシラン化合物は、例えば下記工程１及び工程２により、得ることができる。
【００２９】
工程１：１級及び／又は２級アミノ基を有する１価の炭化水素基、並びにアルコキシ基を有するシラン化合物（以下、アミノアルコキシシランという）と、一般式（１４）で表されるα−アミノ酸−Ｎ−カルボン酸無水物（以下、α−アミノ酸ＮＣＡという）とを、α−アミノ酸ＮＣＡを溶解し、かつ両成分に対して不活性の溶媒中で反応させ、ポリアミノ酸の片末端にアルコキシシリル基を有するシラン化合物（以下、単にシラン化合物という）を得る工程。
【００３０】
【化９】
【００３１】
［式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は前記の意味を示す。］
工程２：得られたシラン化合物と、分子中に、エポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ハロゲン及びイソシアネート基からなる群から選ばれる１種以上の官能基を有し、エーテル基を含んでいてもよい１価の炭化水素基、並びにアルコキシ基を有するシラン化合物（以下、結合性官能基を有するアルコキシシランという）とを反応させることにより、本発明のジシラン化合物を得る工程。
【００３２】
工程１において、アミノアルコキシシランとしては、１級及び／又は２級のアミノ基を１個以上有する炭素数１〜２２のアルキル基、炭素数６〜２２のアリール基又は炭素数７〜２２のアルキルアリール基もしくはアリールアルキル基を有するアミノアルコキシシランが好ましく、例えば、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００３３】
α−アミノ酸ＮＣＡは、例えば、特公昭５９−５１３２号公報の第４頁第８欄２０行〜４４行に記載されているものが挙げられる。これらの中で、好ましいα−アミノ酸ＮＣＡは、Ｎ−メチルグリシンＮＣＡである。
【００３４】
α−アミノ酸ＮＣＡは、光学活性体、ラセミ体の何れもが使用可能である。これらのα−アミノ酸ＮＣＡは２種以上併用してもよく、２種以上のα−アミノ酸ＮＣＡを同時に添加するとランダムに２種以上のα−アミノ酸が配列したセグメントが生じる。一方のα−アミノ酸ＮＣＡの重合終了後に第２のα−アミノ酸ＮＣＡを添加すると、２種のα−アミノ酸がブロック状に配列したセグメントが得られる。
【００３５】
反応溶媒としては、使用するα−アミノ酸ＮＣＡを溶解し、かつ、α−アミノ酸ＮＣＡ及び使用するアミノアルコキシシランに対して不活性な、即ち活性水素を有さない有機溶媒が適当である。このような反応溶媒としては、α−アミノ酸ＮＣＡの種類により異なり、選択を要するが一般的にはハロゲン化炭化水素、例えば、塩化メチレン、クロロホルム、１，１−ジクロロエタン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、テトラクロロエタン、ジクロロプロパン、ジクロロベンゼン等；脂肪酸エステル、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミル、プロピオン酸エチル等；環状エーテル、例えば、ジオキサン、テトラヒドロフラン等；その他にＮ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。反応溶媒は混合系であっても良い。
【００３６】
前記の反応溶媒中に、所定量のアミノアルコキシシランとα−アミノ酸ＮＣＡとを添加混合することにより、炭酸ガスの発生が認められ、反応は直ちに開始する。アミノアルコキシシランの１級及び／又は２級アミノ基に対するα−アミノ酸ＮＣＡの当量比により定められるポリ−α−アミノ酸セグメント長を有するポリアミノ酸が高収率で得られる。アミノアルコキシシランの１級及び／又は２級アミノ基に対するα−アミノ酸ＮＣＡの当量比（以下、ＮＣＡ／ＡＭＩと略記する）は、１００〜１００００が好ましい（α−アミノ酸ＮＣＡ１モルは、反応性から１当量とする）。
【００３７】
反応両成分の添加・混合方法は、同時添加、順次添加、全量添加、部分逐次添加など何れの方法によっても良いが、ポリアミノ酸セグメント長の調節、ポリアミノ酸の組成変化などを容易に、かつ、確実に実施するためには、反応溶媒中にあらかじめアミノアルコキシシランを均一に溶解乃至分散させた後、α−アミノ酸ＮＣＡを全量添加或いは反応速度に合わせて逐次添加する方法が適しており望ましい方法である。
【００３８】
反応温度は、生成するポリアミノ酸の性状、α−アミノ酸ＮＣＡの対応するアミノアルコキシシランに対する反応性、反応溶媒の沸点などを考慮して決定されるが、一般的には−５℃〜２００℃の温度範囲で行うことが望ましい。
【００３９】
工程２において、結合性官能基を有するアルコキシシランが、エポキシ基を有する１価の炭化水素基を有する場合、エポキシ基を１個以上有し、エーテル基を含んでいてもよい炭素数１〜２２のアルキル基、炭素数６〜２２のアリール基又は炭素数７〜２２のアルキルアリール基もしくはアリールアルキル基を有するものが好ましく、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等が好ましく例示され、連結基は、ヒドロキシ基を有し、エーテル基を含んでいてもよい２価の炭化水素基となる。
【００４０】
結合性官能基を有するアルコキシシランが、アクリロイル基又はメタクリロイル基を有する１価の炭化水素基を有する場合、アクリロイル基又はメタクリロイル基を１個以上有する炭素数１〜２２のアルキル基、炭素数６〜２２のアリール基又は炭素数７〜２２のアルキルアリール基もしくはアリールアルキル基を有するものが好ましく、γ−（アクリロキシプロピル）トリメトキシシラン、γ−（メタクリロキシプロピル）トリメトキシシラン等が好ましく例示され、連結基は、エステル基を有する２価の炭化水素基となる。
【００４１】
結合性官能基を有するアルコキシシランが、ハロゲン基を有する１価の炭化水素基を有する場合、ハロゲン基を１個以上有する炭素数１〜２２のアルキル基、炭素数６〜２２のアリール基又は炭素数７〜２２のアルキルアリール基もしくはアリールアルキル基を有するものが好ましく、γ−クロロプロピルトリメトキシシランが好ましく例示され、連結基は、２価の炭化水素基となる。
【００４２】
結合性官能基を有するアルコキシシランが、イソシアネート基を有する１価の炭化水素基を有する場合、イソシアネート基を有する炭素数１〜２２のアルキル基、炭素数６〜２２のアリール基又は炭素数７〜２２のアルキルアリール基もしくはアリールアルキル基を有するものが好ましく、γ−イソシアナトプロピルトリエトキシシランが好ましく例示され、連結基は、アミド基を有する２価の炭化水素基となる。
【００４３】
工程１で得られたシラン化合物と、結合性官能基を有するアルコキシシランの反応は、反応溶媒としては、シラン化合物及び結合性官能基を有するアルコキシシランを溶解し、且つ両成分に対して不活性な有機溶媒中で行うことが好ましい。そのような溶媒としては、工程１で例示した溶媒が挙げられる。反応溶媒は単独であっても又混合系であっても良い。
【００４４】
前記の反応溶媒中に，所定量の結合性官能基を有するアルコキシシランと工程１で得られたシラン化合物を混合することにより、反応は直ちに開始する。上記結合性官能基を有するアルコキシシランと、工程１で得られたシラン化合物は、シラン化合物１当量に対し、アルコキシシランを１〜１０当量比で混合することが好ましい。
【００４５】
反応温度は、シラン化合物に対する結合性官能基を有するアルコキシシランの反応性、反応溶媒の沸点などを考慮して決定されるが、一般的には−２０℃〜１００℃の温度範囲で行なうことが望ましい。
【００４６】
［重合体］
本発明の重合体は、アルコキシシラン存在下又は不存在下、本発明のジシラン化合物の両末端のアルコキシシリル基を加水分解後、縮合することにより得られ、重合体は直鎖状、分岐状であっても、または架橋していても良い。
【００４７】
アルコキシシリル基を利用した高分子量化反応及び／又は架橋反応は、例えば、ゾル−ゲル法によって行なうことができる。ゾル−ゲル法とは、例えば、式（１５）に示すように、アルコキシシランの加水分解とそれに続くシラノール基の縮合反応という素反応からなっており、結果として、ケイ素−酸素結合を繰り返し単位とする結合を形成する反応である。
【００４８】
【化１０】
【００４９】
ゾル−ゲル法によって、本発明のジシラン化合物の両末端に結合しているアルコキシシリル基がケイ素−酸素結合を介して結合し、高分子量化反応及び／又は架橋反応が進行する。
【００５０】
本発明の両末端にアルコキシシリル基を有するジシラン化合物を溶媒に溶解し、そこへ加水分解用の水と触媒を加えて反応させることにより、直鎖状、分岐状、又は、架橋した重合体が得られる。
【００５１】
反応溶媒としては、両末端にアルコキシシリル基を有するジシラン化合物、加水分解用の水及び触媒を溶解する有機溶媒が適当である。そのような溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の環状エーテル類、その他、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。溶媒は、本発明のジシラン化合物１００質量部に対して、１０〜１００００質量部用いることが好ましい。
【００５２】
また、触媒としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、フッ酸等の酸が挙げられる。酸は、本発明のジシラン化合物１００質量部に対して、０．１〜１０質量部用いることが好ましい。
【００５３】
さらに、反応系中に、アルコキシシリル基と反応することができる、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン等のアルコキシシランを添加しても良い。このようなアルコキシシランは、本発明のジシラン化合物１００質量部に対して、０．１〜１０００質量部用いることが好ましい。
【００５４】
反応温度は、アルコキシシランの反応性、反応溶媒の沸点などを考慮して決定されるが、一般的には−２０℃〜２００℃の温度範囲で行なうことが望ましい。また、必要に応じて、水や溶媒を溜去しながら反応しても良い。
【００５５】
本発明の重合体の分子量は、１００００〜５００万が好ましく、５万〜２００万がさらに好ましい。尚、分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）によって、ポリエチレンオキサイド換算で求めることができる。
【００５６】
［増粘剤］
本発明の重合体は、水の増粘剤として有用である。増粘剤の配合量は、水溶液中、０．０１〜１０質量％が好ましく、０．０５〜３質量％が更に好ましい。
【００５７】
［化粧料］
本発明の重合体は、増粘剤や感触向上剤として化粧料に好ましく用いることができ、化粧料としては、皮膚化粧料、毛髪化粧料等が挙げられる。本発明の化粧料中の本発明の重合体の配合量は特に限定されないが、０．０１〜１０質量％が好ましく、０．０５〜３質量％が更に好ましい。
【００５８】
本発明の重合体を皮膚化粧料に使用する場合は、皮膚化粧料成分として一般に使用されている界面活性剤、油分、保湿剤、皮膜形成剤、油ゲル化剤、金属酸化物、有機紫外線吸収剤、無機金属塩類、有機金属塩類、アルコール類、キレート剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、他の増粘剤、薬効成分、色素、香料等の成分と任意に組み合わせて配合することにより、種々の形態、例えば、油／水、水／油型乳化化粧料、クリーム、化粧乳液、化粧水、油性化粧水、口紅、ファンデーション、皮膚洗浄剤等とすることができる。
【００５９】
本発明の重合体を毛髪化粧料に使用する場合は、毛髪化粧料成分として一般に使用されている界面活性剤、他の増粘剤、油ゲル化剤、金属酸化物、有機紫外線吸収剤、無機金属塩類、パール化剤、酸化防止剤、防腐剤、薬効成分、色素、香料等の成分と任意に組み合わせて配合することができる。また、毛髪の感触を向上させるために、カチオン化セルロース等のカチオン化ポリマーや、ジメチルポリシロキサン、アミノ変性シリコーン、ポリエーテル変性シリコーン等のシリコーン誘導体を配合することもできる。毛髪化粧料の剤型は特に限定されず、用途に応じて、エマルジョン、サスペンジョン、ゲル、透明溶液、エアゾール等の各種剤型の毛髪化粧料一般、すなわちプレシャンプー剤、シャンプー、ヘアリンス、ヘアトリートメント、ヘアコンディショナー、コンディショニングブロー剤等とすることができる。
【００６０】
本発明の化粧料は、優れた使用感及び粘度安定性を示すものであるが、界面活性剤、無機金属塩類、有機金属塩類等と併用した場合、特に良好な使用感及び粘度安定性を得ることができる。
【実施例】
【００６１】
例中の「部」、「％」は特記しない限り、「質量部」、「質量％」である。
【００６２】
実施例１（両末端にアルコキシシリル基を有するジシラン化合物の合成）
塩化メチレン１００部、繃−アミノプロピルトリメトキシシラン０．５部を仕込み、窒素ガス置換後、Ｎ−メチルグリシン−Ｎ−カルボン酸無水物１２５部の塩化メチレン（１０００部）溶液を室温下、約２時間かけて滴下した。炭酸ガスが発生し、Ｎ−メチルグリシン−Ｎ−カルボン酸無水物の開環重合が進行した（ＮＣＡ／ＡＭＩ＝５００）。一晩室温で攪拌した後、繃−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン２．８部を添加した。室温で５時間攪拌した後、反応混合物をシクロヘキサン５０００部に投入し、生じた沈殿を減圧乾燥することにより、下記式で表される両末端にアルコキシシリル基を有するポリ−Ｎ−メチルグリシン（分子量３６０００）が得られた。
【００６３】
【化１１】
【００６４】
1Ｈ核磁気共鳴スペクトル（ＤＭＳＯ−ｄ6中）の測定結果を以下に示す。
1.12ppm(t,9H,トリエトキシシリル基の(CH3CH2O)3Si)、
2.6〜3.1ppm(m,1499H,ポリＮ−メチルグリシン鎖のN-CH3)、
3.43ppm(s,9H,トリメトキシシリル基の(CH3O)3Si)、
3.71ppm(q,6H,トリエトキシシリル基の(CH3CH2O)3Si)、
3.75〜4.5ppm(m,998H,ポリＮ−メチルグリシン鎖のN-CH2-C=O)。
【００６５】
実施例２（重合体１の合成）
実施例１で得られた両末端にアルコキシシリル基を有するポリ−Ｎ−メチルグリシン１０部をメタノール５０部に溶解し、０．０１Ｎ塩酸５０部を添加した。１００℃に加熱し、５時間かけて常圧下で濃縮した。そこにイオン交換水１００部を添加して溶解させた後、窒素気流下、１００℃で一晩減圧乾燥し、高分子量化したポリ−Ｎ−メチルグリシン（分子量１，５００，０００、以下重合体１という）が得られた。
【００６６】
1Ｈ核磁気共鳴スペクトル（ＤＭＳＯ−ｄ6中）の測定結果を以下に示す。
2.65〜3.05ppm(m,ポリＮ−メチルグリシン鎖のN-CH3)、
3.7〜4.55ppm(m,ポリＮ−メチルグリシン鎖のN-CH2-C=O)。
【００６７】
実施例３（重合体２の合成）
実施例１で得られた両末端にアルコキシシリル基を有するポリ−Ｎ−メチルグリシン１０部及びテトラメトキシシラン０．１部をメタノール５０部に溶解し、０．０１Ｎ塩酸５０部を添加した。１００℃に加熱し、５時間かけて常圧で濃縮した。そこにイオン交換水１００部を添加して膨潤させた後、窒素気流下、１００℃で一晩減圧乾燥し、架橋したポリ−Ｎ−メチルグリシン（以下重合体２という）が得られた。
【００６８】
試験例１（増粘性試験）
実施例２で得られた重合体１ １．０ｇを２００ｍｌのイオン交換水に溶解し、室温で一晩放置後の水溶液の粘度を測定した。また、重合体１ １．０ｇを２００ｍｌの１．０％塩化カルシウム水溶液、２００ｍｌの１０％ドデシル硫酸ナトリウム水溶液、及び２００ｍｌのフタル酸塩ｐＨ標準液（ｐＨ＝４．０１；和光純薬工業（株）製）に攪拌溶解し、室温で一晩放置後のそれぞれの水溶液の粘度を測定した。なお、粘度は、Ｂ型粘度計（１２ｒｐｍ、２５℃）を用いて測定した。結果を表１に示す。
【００６９】
【表１】
【００７０】
試験例２（乳化安定性試験）
実施例２及び３で得られた重合体１及び２を用い、下記の組成の乳化液を調製し、乳化直後及び５０℃で１週間保存した場合の乳化安定性を目視により判定したところ、何れも均一に乳化していた。
【００７１】
＜乳化液組成＞
ワセリン ５０．０％
ラノリン ８．０％
ポリオキシエチレン（５）ラウリルエーテル ０．５％
重合体１又は２ ０．２％
精製水 バランス
【００７２】
処方例１（化粧水）
以下の処方で化粧水を調製した。この化粧水は５０℃で１ヶ月間安定で、肌に塗布後の感触は、しっとりかつすべすべし、使用感も良好なものであった。
【００７３】
エタノール ５．０％
グリセリン ３．０％
ポリエチレングリコール１５００ ４．０％
ポリオキシエチレンオレイルエーテル（２０ＥＯ） ０．３％
ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油（３０ＥＯ） ０．２％
重合体１ ０．１５％
ｐ−フェノールスルホン酸亜鉛 ０．２％
精製水 バランス
【００７４】
処方例２（乳液）
以下の処方で乳液を調製した。この乳液は安定性に優れ、肌に塗布後の感触は、しっとりかつすべすべするが、べたつかず、使用感は良好なものであった。
【００７５】
スクアラン ５．０％
オリーブ油 ８．０％
ホホバ油 １．０％
ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油（１０ＥＯ） １．０％
モノステアリン酸ソルビタン １．０％
重合体２ ０．５％
ブチルパラペン ０．１％
メチルパラペン ０．１％
エタノール ５．０％
グリセリン ３．０％
香料 ０．０５％
精製水 バランス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１）で表される構造を有するモノ又はポリアミノ酸のＣ末端に、１級及び／又は２級アミノ基を有する１価の炭化水素基、並びにＸ3Ｓｉ−（Ｘはアルコキシ基を示す）なる基を有するシラン化合物が反応し、上記モノ又はポリアミノ酸のＮ末端に、分子中に、エポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ハロゲン及びイソシアネート基からなる群から選ばれる１種以上の官能基を有し、エーテル基を含んでいてもよい１価の炭化水素基、並びにＺ3Ｓｉ−（Ｚはアルコキシ基を示す）なる基を有するシラン化合物が反応してなる、一般式（２）で表されるジシラン化合物を、アルコキシシラン存在下又は不存在下、加水分解後、縮合して得られる重合体。
【化１】
［式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は同一又は異なって、水素原子、ヘテロ原子を含む置換基を有していてもよい、炭素数１〜２２の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基あるいはアルケニル基、炭素数３〜２２のシクロアルキル基、炭素数７〜２２のアラルキル基又は炭素数６〜２２のアリール基を示す。またＲ1又はＲ2とＲ3とは一緒になって環を形成していてもよい。ｎは１〜１００００の数を示し、ｎ個のＲ1、Ｒ2、Ｒ3は同一であっても、異なっていても良い。］
Ｘ3Ｓｉ−Ｙ−ＳｉＺ3 （２）
［式中、Ｘ及びＺは前記の意味を示す。Ｙは一般式（３）で表される基を示す。
【化２】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びｎは前記の意味を示す。Ａはアミノ基を有する２価の炭化水素基であって、その窒素原子を介してアミノ酸のＣ末端と結合する基を示す。Ｂはヒドロキシ基を有し、エーテル基を含んでいてもよい２価の炭化水素基、エステル基を有し、エーテル基を含んでいてもよい２価の炭化水素基、アミド基を有し、エーテル基を含んでいてもよい２価の炭化水素基であって、そのカルボニル基を介してアミノ酸のＮ末端と結合する基、あるいは２価の炭化水素基を示す。）］
【請求項２】
請求項１記載の重合体からなる増粘剤。
【請求項３】
請求項１記載の重合体を含有する化粧料。
【請求項１】
一般式（１）で表される構造を有するモノ又はポリアミノ酸のＣ末端に、１級及び／又は２級アミノ基を有する１価の炭化水素基、並びにＸ3Ｓｉ−（Ｘはアルコキシ基を示す）なる基を有するシラン化合物が反応し、上記モノ又はポリアミノ酸のＮ末端に、分子中に、エポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、ハロゲン及びイソシアネート基からなる群から選ばれる１種以上の官能基を有し、エーテル基を含んでいてもよい１価の炭化水素基、並びにＺ3Ｓｉ−（Ｚはアルコキシ基を示す）なる基を有するシラン化合物が反応してなる、一般式（２）で表されるジシラン化合物を、アルコキシシラン存在下又は不存在下、加水分解後、縮合して得られる重合体。
【化１】
［式中、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は同一又は異なって、水素原子、ヘテロ原子を含む置換基を有していてもよい、炭素数１〜２２の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基あるいはアルケニル基、炭素数３〜２２のシクロアルキル基、炭素数７〜２２のアラルキル基又は炭素数６〜２２のアリール基を示す。またＲ1又はＲ2とＲ3とは一緒になって環を形成していてもよい。ｎは１〜１００００の数を示し、ｎ個のＲ1、Ｒ2、Ｒ3は同一であっても、異なっていても良い。］
Ｘ3Ｓｉ−Ｙ−ＳｉＺ3 （２）
［式中、Ｘ及びＺは前記の意味を示す。Ｙは一般式（３）で表される基を示す。
【化２】
（式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びｎは前記の意味を示す。Ａはアミノ基を有する２価の炭化水素基であって、その窒素原子を介してアミノ酸のＣ末端と結合する基を示す。Ｂはヒドロキシ基を有し、エーテル基を含んでいてもよい２価の炭化水素基、エステル基を有し、エーテル基を含んでいてもよい２価の炭化水素基、アミド基を有し、エーテル基を含んでいてもよい２価の炭化水素基であって、そのカルボニル基を介してアミノ酸のＮ末端と結合する基、あるいは２価の炭化水素基を示す。）］
【請求項２】
請求項１記載の重合体からなる増粘剤。
【請求項３】
請求項１記載の重合体を含有する化粧料。
【公開番号】特開２００７−２１７７００（Ｐ２００７−２１７７００Ａ）
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６６９８２（Ｐ２００７−６６９８２）
【出願日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【分割の表示】特願２００１−３６２１３４（Ｐ２００１−３６２１３４）の分割
【原出願日】平成１３年１１月２８日（２００１．１１．２８）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【分割の表示】特願２００１−３６２１３４（Ｐ２００１−３６２１３４）の分割
【原出願日】平成１３年１１月２８日（２００１．１１．２８）
【出願人】（００００００９１８）花王株式会社 (8,290)
【Ｆターム（参考）】
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