JP2022032281A - Shaving agent composition - Google Patents
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Abstract
【課題】塗布性等の物性が良好であり、より好ましくは透明性を高くすることができるシェービング剤組成物を提供する。
【解決手段】亜リン酸変性微細繊維及び未変性微細繊維の少なくともいずれか一方を含み、前記微細繊維の平均繊維幅が1~1000nmであり、ジェルとして吐出可能であることを特徴とするシェービング剤組成物とする。
【選択図】なし
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shaving agent composition having good physical properties such as coatability and more preferably capable of increasing transparency.
SOLUTION: The shaving agent contains at least one of a phosphorous acid-modified fine fiber and an unmodified fine fiber, the average fiber width of the fine fiber is 1 to 1000 nm, and the shaving agent can be discharged as a gel. It is a composition.
[Selection diagram] None
Description
本発明は、例えば、シェービングジェル等の非発泡性のシェービング剤として使用するに好適なシェービング剤組成物に関するものである。 The present invention relates to a shaving agent composition suitable for use as a non-foaming shaving agent such as, for example, a shaving gel.
髭やむだ毛等の体毛を剃刀等で剃る際に使用するシェービング剤としては、石鹸等の脂肪酸を使用した固形又は粉末のシェービングソープや、シェービングクリーム、シェービングジェル、エアゾール型シェービングフォーム、後発泡シェービングジェルフォーム等がある。 Shaving agents used when shaving body hair such as beards and dead hair with a shaving shaving include solid or powder shaving soap using fatty acids such as soap, shaving cream, shaving gel, aerosol type shaving foam, and post-foaming shaving. There are gel foam etc.
このようなシェービング剤に関する提案としては、例えば、ジェル状の吐出物が高い透明性を有することを課題としたもの等がある(特許文献1参照)。しかしながら、シェービング剤の課題は、透明性だけではなく、透明性はむしろ従たる課題である。例えば、シェービングジェル等の非発泡性(型)のシェービング剤の場合は、ジェル自体の粘度が重要なファクターとされる。一例を挙げると、特許文献2は、「ゲル化剤としてカルボキシルビニルポリマーと多糖類系ポリマーとを併用し、しかも組成物の粘度を特定範囲に設定する」非発泡性のシェービング剤組成物を提案している。また、同提案は、多糖類系ポリマーとして、「カルボキシメチルセルロースナトリウム(CMC)、結晶セルロース、セルロース末などのセルロース系高分子化合物」を例示している。 As a proposal regarding such a shaving agent, for example, there is a problem that the gel-like ejected material has high transparency (see Patent Document 1). However, the issue of shaving agents is not only transparency, but rather transparency is a subordinate issue. For example, in the case of a non-foaming (mold) shaving agent such as a shaving gel, the viscosity of the gel itself is an important factor. As an example, Patent Document 2 proposes a non-foaming shaving agent composition in which a carboxyl vinyl polymer and a polysaccharide polymer are used in combination as a gelling agent and the viscosity of the composition is set in a specific range. is doing. In addition, the proposal exemplifies "cellulose-based polymer compounds such as sodium carboxymethyl cellulose (CMC), crystalline cellulose, and cellulose powder" as polysaccharide-based polymers.
しかしながら、シェービング剤には、肌への塗り易さ(塗布性)、肌に対するストレス、肌に塗った吐出物の流れ落ちにくさ、剃刀の滑り易さ(滑り性)、シェービング剤の洗い落とし易さ、剃り残し等の様々な要求があり、粘度によって一律にシェービング剤の性能が評価できるものではない。 However, the shaving agent has easy application to the skin (applicability), stress on the skin, difficulty in running off the discharge applied to the skin, slipperiness of the razor (slipperiness), and ease of washing off the shaving agent. There are various demands such as unshaving, and it is not possible to uniformly evaluate the performance of the shaving agent depending on the viscosity.
本発明が解決しようとする主たる課題は、肌に対するストレス等の物性が良好であり、より好ましくは透明性を高くすることができるシェービング剤組成物を提供することにある。 A main problem to be solved by the present invention is to provide a shaving agent composition which has good physical properties such as stress on the skin and can more preferably increase transparency.
シェービング剤は、肌への塗り易さ、伸ばし易さという点ではある程度柔らかいのが好ましく、他方、塗った後、流れ落ちてしまわないためにはある程度硬いのが好ましく、剃刀の滑り易さや洗い落とし易さという点ではある程度柔らかいのが好ましいというように要求される物性が変化する。このような分析に基づき種々研究を続けた結果、セルロース微細繊維のもつチキソトロピー性に思い至った。もっとも、単に微細繊維を利用するのみであると、シェービング剤の物性が十分に向上しなかった。そこで、更に研究を続け、想到するに至ったのが下記に示す上記課題を解決するための手段である。 The shaving agent is preferably soft to some extent in terms of ease of application and spreading on the skin, while it is preferably hard to some extent so that it does not run off after application, and the razor is easy to slip and wash off. In that respect, the required physical properties change, such as the fact that it is preferable to be soft to some extent. As a result of continuing various studies based on such analysis, I came up with the thixotropy property of cellulose fine fibers. However, the physical characteristics of the shaving agent were not sufficiently improved by simply using fine fibers. Therefore, I continued my research and came up with the means to solve the above problems shown below.
(請求項1に記載の手段)
亜リン酸変性微細繊維及び未変性微細繊維の少なくともいずれか一方を含み、
前記微細繊維の平均繊維幅が1~1000nmであり、ジェルとして吐出可能である、
ことを特徴とするシェービング剤組成物。
(Means according to claim 1)
Containing at least one of a phosphorous acid-modified fine fiber and an unmodified fine fiber,
The average fiber width of the fine fibers is 1 to 1000 nm, and the fine fibers can be discharged as a gel.
A shaving agent composition characterized by that.
(請求項2に記載の手段)
組成物全体に対する前記亜リン変性微細繊維の割合が1~20質量%である、
請求項1に記載のシェービング剤組成物。
(Means according to claim 2)
The ratio of the subphosphorus-modified fine fibers to the entire composition is 1 to 20% by mass.
The shaving agent composition according to claim 1.
(請求項3に記載の手段)
前記亜リン酸のエステルの導入量が2.0mmol/gを超える、
請求項1又は請求項2に記載のシェービング剤組成物。
(Means according to claim 3)
The amount of the phosphorous acid ester introduced exceeds 2.0 mmol / g.
The shaving agent composition according to claim 1 or 2.
(請求項4に記載の手段)
油剤及び非イオン系界面活性剤を含み、
前記非イオン系界面活性剤がHLB10以上である、
請求項1~3のいずれか1項に記載のシェービング剤組成物。
(Means according to claim 4)
Contains oils and nonionic surfactants
The nonionic surfactant is HLB 10 or higher.
The shaving agent composition according to any one of claims 1 to 3.
(請求項5に記載の手段)
前記ジェルの粘度が1,000~30,000cpsである、
請求項1~4のいずれか1項に記載のシェービング剤組成物。
(Means according to claim 5)
The gel has a viscosity of 1,000 to 30,000 cps.
The shaving agent composition according to any one of claims 1 to 4.
本発明によると、肌に対するストレス等の物性が良好なシェービング剤組成物になる。 According to the present invention, a shaving agent composition having good physical properties such as stress on the skin is obtained.
次に、発明を実施するための形態を説明する。なお、本実施の形態は、本発明の一例である。本発明の範囲は、本実施の形態の範囲に限定されない。 Next, a mode for carrying out the invention will be described. The embodiment of the present invention is an example of the present invention. The scope of the present invention is not limited to the scope of the present embodiment.
本形態のシェービング剤組成物は、亜リン酸変性微細繊維及び未変性微細繊維の少なくともいずれか一方を含み、前記微細繊維の平均繊維幅が1~1000nmであり、ジェルとして吐出可能である。また、通常は、微細繊維の他にジェル状にするための増粘剤等の合成高分子を含み、必要に応じて保湿成分、油剤、界面活性剤、アルカリ剤、水等を含む。ただし、本形態のシェービング剤組成物は非発泡性であり、後発泡剤や圧縮ガス等の発泡成分を含まない。以下、順に説明する。 The shaving agent composition of the present embodiment contains at least one of a phosphorous acid-modified fine fiber and an unmodified fine fiber, and the average fiber width of the fine fiber is 1 to 1000 nm, and the shaving agent composition can be discharged as a gel. In addition to the fine fibers, it usually contains a synthetic polymer such as a thickener for gelling, and if necessary, contains a moisturizing component, an oil agent, a surfactant, an alkaline agent, water and the like. However, the shaving agent composition of this embodiment is non-foaming and does not contain a foaming component such as a post-foaming agent or a compressed gas. Hereinafter, they will be described in order.
なお、本形態のシェービング剤組成物は、チューブ、ボトルなどの容器から吐出された吐出物がジェル状であり、そのままジェルとしての状態を維持する(非発泡性)。 In the shaving agent composition of this embodiment, the discharged product discharged from a container such as a tube or a bottle is in the form of a gel, and the state as a gel is maintained as it is (non-foaming).
(合成高分子)
本形態のシェービング剤組成物は、合成高分子を含む。合成高分子を含むと、塗布時における組成物ののびや安定性が向上する。合成高分子としては、例えば、通常の化粧料や医薬品等に使用されているものを使用することができる。ただし、カルボキシビニルポリマー、アルキル変性カルボキシビニルポリマー(アクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体)、キサンタンガム等の組成物をジェル状にするための増粘剤として使用するのが好ましい。以上の増粘剤は、1種又は2種以上を選択して使用することができる。
(Synthetic polymer)
The shaving agent composition of this embodiment contains a synthetic polymer. The inclusion of synthetic polymers improves the spread and stability of the composition during application. As the synthetic polymer, for example, those used in ordinary cosmetics, pharmaceuticals, etc. can be used. However, it is preferable to use it as a thickener for forming a composition such as a carboxyvinyl polymer, an alkyl-modified carboxyvinyl polymer (acrylic acid / alkyl methacrylate copolymer), and xanthan gum into a gel. The above thickeners can be used by selecting one type or two or more types.
(アルカリ剤)
本形態においては、カルボキシビニルポリマー、アルキル変性カルボキシビニルポリマー(アクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体)を使用する場合、ゲル化のためアルカリ剤を配合するのが好ましい。アルカリ剤としては、例えば、アルカノールアミンや塩基性アミノ酸等の有機塩基、水酸化アルカリ金属等の無機塩基を使用することができる。具体的には、例えば、アルカノールアミンとして、トリエタノールアミン、2-アミノ-2-メチル-1-プロパノール等、塩基性アミノ酸として、アルギニン、リジン、ヒスチジン等、水酸化アルカリ金属として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を使用することができる。ただし、亜リン酸変性微細繊維を使用する本形態においては、トリエタノールアミン・水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を使用するのが好ましい。
(Alkaline agent)
In this embodiment, when a carboxyvinyl polymer or an alkyl-modified carboxyvinyl polymer (acrylic acid / alkyl methacrylate copolymer) is used, it is preferable to add an alkaline agent for gelation. As the alkaline agent, for example, an organic base such as an alkanolamine or a basic amino acid, or an inorganic base such as an alkali metal hydroxide can be used. Specifically, for example, alkanolamines such as triethanolamine and 2-amino-2-methyl-1-propanol, basic amino acids such as arginine, lysine and histidine, and alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide. Potassium hydroxide or the like can be used. However, in this embodiment using phosphorous acid-modified fine fibers, it is preferable to use triethanolamine / sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like.
(保湿成分)
本形態のシェービング剤組成物は、多価アルコール等からなる保湿成分を含む。保湿成分を含むと、シェービング剤組成物を皮膚に塗布し剃刀で剃った後、皮膚が乾燥してしまうのを抑制することができ、皮膚を適度な湿潤状態に保つことができる。また、保湿成分を含むと、シェービング剤組成物の粘性やのびが改善され、組成物を皮膚に均一に塗布することができるようになる。
(Moisturizing ingredient)
The shaving agent composition of this embodiment contains a moisturizing component composed of a polyhydric alcohol or the like. When the moisturizing component is contained, the shaving agent composition can be applied to the skin and after shaving with a razor, the skin can be prevented from drying out, and the skin can be kept in an appropriate moist state. Further, when the moisturizing component is contained, the viscosity and spread of the shaving agent composition are improved, and the composition can be uniformly applied to the skin.
保湿成分である多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、エチレングリコール、ポリエチレングリコール(平均分子量が10,000以下)、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、イソプレングリコール、プロパンジオール、1,3-ブチレングリコール、ジプレピレングリコール、ヘキシレングリコール、ペンチレングリコール、ジグリセリン、ポリグリセリン、トレハロース、グルコシルトレハロース、キシリトール、フルクトース、ラフィノース、ラクトース、トリメチルグリシン、ソルビトール、マルチトール、イノシトール、デカンジオール、乳糖、フィタントリオール、1,2-ヘキサンジオール等の中から1種又は2種以上を選択して使用することができる。 Examples of the polyhydric alcohol as a moisturizing component include glycerin, ethylene glycol, polyethylene glycol (average molecular weight of 10,000 or less), propylene glycol, polypropylene glycol, isoprene glycol, propanediol, 1,3-butylene glycol, and dipre. Pyrene glycol, hexylene glycol, pentylene glycol, diglycerin, polyglycerin, trehalose, glucosyltrehalose, xylitol, fructose, raffinose, lactose, trimethylglycine, sorbitol, martitol, inositol, decanediol, lactose, phytantriol, 1 , 2-Hexanediol and the like can be selected and used by one or more.
(油剤)
本形態のシェービング剤組成物は、油剤を含む。油剤としては、例えば、通常の化粧料や医薬品等に使用されているものを使用することができる。具体的には、例えば、アーモンド油、アンズ油、アボガド油、グレープシード油、ゴマ油、小麦胚芽油、コメヌカ油、コーン油、サフラワー油、シアバター、水添ナタネ油アルコール、大豆油、ハトムギ油、ピーナッツ油、ひまわり油、綿実油、馬油、オリーブ油、ホホバ油、ラノリン、ヒマシ油、カカオ油、ミンク油等の天然動植物油;ワセリン、セレシン、固体パラフィン、流動パラフィン、スクワラン等の炭化水素類;ミリスチン酸オクチルドデシル、イソプロピルミリステート、イソプロピルパルミテート、ジカプリン酸ネオペンチルグリコール、イソノナン酸イソノニル等の合成エステル油;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シリコーン油;セタノール、ステアリルアルコール等の高級アルコール;コレステロールやセラミドなどの細胞間脂質及びそれらの類似化合物等の中から1種又は2種以上を選択して使用することができる。ただし、良好なスキンケア効果を得やすい点から、オリーブ油、ホホバ油、ミンク油等の天然動植物油、スクワラン、流動パラフィン等の炭化水素を使用するのが好ましい。
(Oil)
The shaving agent composition of this embodiment contains an oil agent. As the oil agent, for example, those used in ordinary cosmetics, pharmaceuticals, etc. can be used. Specifically, for example, almond oil, apricot oil, avocado oil, grape seed oil, sesame oil, wheat germ oil, rice bran oil, corn oil, safflower oil, shea butter, hydrogenated rapeseed oil alcohol, soybean oil, honeybee oil. , Peanut oil, sunflower oil, cottonseed oil, horse oil, olive oil, jojoba oil, lanolin, sunflower oil, cacao oil, mink oil and other natural animal and vegetable oils; Synthetic ester oils such as octyldodecyl myristite, isopropyl myristate, isopropyl palmitate, neopentyl glycol dicaprate, isononyl isononanoate; silicone oils such as dimethylpolysiloxane and methylphenylpolysiloxane; higher alcohols such as cetanol and stearyl alcohol; One or more of them can be selected and used from intercellular lipids such as cholesterol and ceramide and similar compounds thereof. However, it is preferable to use natural animal and vegetable oils such as olive oil, jojoba oil and mink oil, and hydrocarbons such as squalane and liquid paraffin from the viewpoint that a good skin care effect can be easily obtained.
油剤の配合割合は、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましく、3質量%以下が特に好ましい。油剤の配合割合が10質量%を超えると、ベタツキ等の不快感につながるおそれがある。 The blending ratio of the oil agent is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and particularly preferably 3% by mass or less. If the blending ratio of the oil agent exceeds 10% by mass, it may lead to discomfort such as stickiness.
(界面活性剤)
界面活性剤としては、例えば、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン性界面活性剤等の中から1種又は2種以上を選択して使用することができる。ただし、発泡性が問題にならない本形態においては、非イオン性界面活性剤を使用するのが好ましい。特に亜リン酸変性微細繊維を使用する本形態において、非イオン系界面活性剤は、HLBが10以上であるのが好ましく、11以上であるのがより好ましく、12以上であるのが特に好ましい。亜リン酸変性微細繊維を使用する形態においてHLBが10未満であると、界面活性剤自体が混合液中で分散不良を引き起こす可能性がある。
(Surfactant)
As the surfactant, for example, one or more can be selected and used from among anionic surfactants, amphoteric surfactants, nonionic surfactants and the like. However, in this embodiment where foamability is not a problem, it is preferable to use a nonionic surfactant. In particular, in this embodiment using phosphorous acid-modified fine fibers, the nonionic surfactant preferably has an HLB of 10 or more, more preferably 11 or more, and particularly preferably 12 or more. If the HLB is less than 10 in the form of using phosphorous acid-modified fine fibers, the surfactant itself may cause poor dispersion in the mixed solution.
HLBが10以上の非イオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレン(以下POE)(9)ラウリルエーテル〔HLB(以下、同様。):14.5〕、POE(7)セチルエーテル〔11.5〕、POE(20)ステアリルエーテル〔18.0〕、POE(7)オレイルエーテル〔10.5〕、POE(20)ベヘニルエーテル〔18.0〕等のPOEアルキルエーテル類、POE(10)ポリオキシプロピレン(POP)(4)セチルエーテル〔10.5〕、POE(20)POP(6)デシルテトラデシルエーテル等のPOE・POPアルキルエーテル類、モノラウリン酸ポリエチレングリコール(10E.O.)〔12.5〕、モノステアリン酸ポリエチレングリコール(10E.O.)〔11.0〕、モノオレイン酸ポリエチレングリコール(10E.O.)〔11.0〕等のポリエチレングリコール脂肪酸エステル類、POE(20)ヒマシ油〔10.5〕、POE(30)硬化ヒマシ油〔11.0〕等のPOEヒマシ油・硬化ヒマシ油類、モノヤシ油脂肪酸POE(20)ソルビタン〔16.9〕、モノパルミチン酸POE(20)ソルビタン〔15.6〕、モノステアリン酸POE(20)ソルビタン〔14.9〕、モノオレイン酸POE(20)ソルビタン〔15.0〕等のPOEソルビタン脂肪酸エステル類等の中から1種又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 Examples of the nonionic surfactant having an HLB of 10 or more include polyoxyethylene (hereinafter POE) (9) lauryl ether [HLB (hereinafter the same): 14.5] and POE (7) cetyl ether [11]. .5], POE alkyl ethers such as POE (20) stearyl ether [18.0], POE (7) oleyl ether [10.5], POE (20) behenyl ether [18.0], POE (10) POE / POP alkyl ethers such as polyoxypropylene (POP) (4) cetyl ether [10.5], POE (20) POP (6) decyltetradecyl ether, polyethylene glycol monolaurate (10EO) [12 .5], Polyethylene glycol fatty acid esters such as polyethylene glycol monostearate (10EO) [11.0], polyethylene glycol monooleate (10EO) [11.0], POE (20) Himashi POE castor oil such as oil [10.5], POE (30) hardened castor oil [11.0], hardened castor oil, monococonut oil fatty acid POE (20) sorbitan [16.9], monopalmitic acid POE (20). ) One or two of POE sorbitan fatty acid esters such as sorbitan [15.6], POE monostearate (20) sorbitan [14.9], POE monooleate (20) sorbitan [15.0], etc. More than seeds can be used in combination.
一方、アニオン系界面活性剤としては、例えば、αオレフィンスルホン酸塩、スルホコハク酸塩、αスルホ脂肪酸メチルエステル塩等のスルホン酸塩;ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸トリエタノールアミン等のポリオキシエチレンアルキル硫酸塩;ラウロイルサルコシンナトリウム、ラウロイルメチルアラニンナトリウム等のN-アシルアミノ酸塩;ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンセチルエーテルリン酸ナトリウム、ジポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸、トリポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸、ジポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルリン酸、ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸ナトリウム、ジポリエチレンラウリルエーテルリン酸ナトリウム等のポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩などの中から1種又は2種以上を選択して使用することができる。 On the other hand, examples of the anionic surfactant include sulfonic acid salts such as α-olefin sulfonate, sulfosuccinate and α-sulfo fatty acid methyl ester salt; sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate and triethanol polyoxyethylene lauryl ether sulfate. Polyoxyethylene alkyl sulfates such as amines; N-acylamino acid salts such as lauroyl sarcosine sodium and lauroyl methyl alanine sodium; polyoxyethylene lauryl ether sodium phosphate, polyoxyethylene cetyl ether sodium phosphate, dipolyoxyethylene alkyl ethers Among polyoxyethylene alkyl ether phosphates such as phosphoric acid, tripolyoxyethylene alkyl ether phosphate, dipolyoxyethylene nonylphenyl ether phosphate, polyoxyethylene lauryl ether sodium phosphate, dipolyethylene lauryl ether sodium phosphate, etc. One type or two or more types can be selected and used.
両性界面活性剤としては、例えば、アルキルベタイン、アルキルアミドベタイン、アルキルスルホベタイン等の中から1種又は2種以上を選択して使用することができる。 As the amphoteric tenside, for example, one kind or two or more kinds can be selected and used from among alkyl betaine, alkyl amide betaine, alkyl sulfobetaine and the like.
非イオン性界面活性剤としては、前述したものの他、例えば、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油;ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンテトラオレエート等のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリルモノイソステアレート、ポリオキシエチレングリセリルトリイソステアレート等のポリオキシエチレングリセリル脂肪酸エステル、ポリエチレングリコールモノイソステアレート等のポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンヘキシルデシルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルドデシルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル等のポリオキシエチレン付加型界面活性剤;ポリグリセリンアルキルエーテル、ポリグリセリン脂肪酸エステル等のポリグリセリン型界面活性剤;ポリオキシエチレンメチルポリシロキサン共重合体、ポリ(オキシエチレン・オキシプロピレン)メチルポリシロキサン共重合体等のシリコーン誘導体界面活性剤などの中から1種又は2種以上を選択して使用することができる。 Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene hydrogenated castor oil; polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan tetraoleate and other polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, and polyoxyethylene. Polyoxyethylene glyceryl fatty acid ester such as glyceryl monoisostearate and polyoxyethylene glyceryl triisostearate, polyethylene glycol fatty acid ester such as polyethylene glycol monoisostearate, polyoxyethylene hexyl decyl ether, polyoxyethylene octyldodecyl ether, Polyoxyethylene addition type surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, and polyoxyethylene nonylphenyl ether; polyglycerin Polyglycerin-type surfactants such as alkyl ethers and polyglycerin fatty acid esters; among silicone derivative surfactants such as polyoxyethylene methyl polysiloxane copolymers and poly (oxyethylene / oxypropylene) methyl polysiloxane copolymers. One type or two or more types can be selected and used.
界面活性剤の配合割合は、油剤を可溶化するとの観点から、好ましく0.1~3質量%、より好ましくは0.2~1質量%である。 The blending ratio of the surfactant is preferably 0.1 to 3% by mass, more preferably 0.2 to 1% by mass, from the viewpoint of solubilizing the oil agent.
(その他)
本形態のシェービング剤組成物には、通常、水を配合する。水は、水道水であっても、蒸留水であっても、イオン交換水や精製水等であってもよい。
(others)
Water is usually added to the shaving agent composition of this embodiment. The water may be tap water, distilled water, ion-exchanged water, purified water, or the like.
水の配合割合は、組成物全体に対して、例えば50~95質量%、好ましくは55~890質量%、より好ましくは60~85質量%である。 The mixing ratio of water is, for example, 50 to 95% by mass, preferably 55 to 890% by mass, and more preferably 60 to 85% by mass with respect to the entire composition.
本形態のシェービング剤組成物には、後述する微細繊維以外の成分、例えば保湿剤や、防腐剤、pH調整剤、粘度調整剤、酸化防止剤、清涼剤、殺菌剤、香料、色素等を適宜配合することができる。なお、以下で詳細に説明する微細繊維は、粘度調整剤としての役割も有する。 In the shaving agent composition of this embodiment, components other than the fine fibers described later, for example, a moisturizer, a preservative, a pH adjuster, a viscosity regulator, an antioxidant, a refreshing agent, a bactericide, a fragrance, a pigment and the like are appropriately added. Can be blended. The fine fibers described in detail below also have a role as a viscosity modifier.
(微細繊維)
本形態のシェービング剤組成物は、微細繊維としてリンオキソ酸変性微細繊維、より好ましくは亜リン酸変性微細繊維及び未変性微細繊維の少なくともいずれか一方を含む。本形態のシェービング剤組成物は、チキソトロピー性を有するとされる微細繊維によって粘度の向上が図られているため、肌に対する塗布性が良好でありながら、塗った後、肌から流れ落ちるといったようなことが生じない。しかも、洗い落としも極めて容易である。また、亜リン酸変性微細繊維及び未変性微細繊維の少なくともいずれか一方を使用した場合は、肌に対するストレスが少なく、剃り残しも少なくなる。ただし、塗り込み易さを考慮すると、未変性の微細繊維よりも亜リン酸変性微細繊維を使用する方が好ましい。特に、亜リン酸変性微細繊維は、透明性にも優れるため、シェービング剤組成物の用途を広げるに好適である。
(Fine fiber)
The shaving agent composition of the present embodiment contains, as fine fibers, at least one of phosphorous acid-modified fine fibers, more preferably phosphorous acid-modified fine fibers and unmodified fine fibers. Since the viscosity of the shaving agent composition of this embodiment is improved by fine fibers having thixotropic properties, the shaving agent composition has good applicability to the skin, but after being applied, it runs off from the skin. Does not occur. Moreover, it is extremely easy to wash off. In addition, when at least one of the phosphorous acid-modified fine fibers and the unmodified fine fibers is used, the stress on the skin is small and the unshaved part is also small. However, considering the ease of application, it is preferable to use phosphorous acid-modified fine fibers rather than unmodified fine fibers. In particular, the phosphorous acid-modified fine fiber is also excellent in transparency, and is therefore suitable for expanding the use of the shaving agent composition.
なお、本形態において未変性であるとは、セルロース繊維がTEMPO酸化、リン酸、亜リン酸等のリンのオキソ酸による変性、カルバメート変性等の化学変性がされていない場合を想定している。この点、セルロース原料が化学変性されていると、一般に、その後の解繊によって得られるセルロースナノファイバーの均一性が高くなる。 The term "unmodified" in this embodiment assumes a case where the cellulose fiber is not chemically modified such as TEMPO oxidation, modification of phosphorus such as phosphoric acid and phosphorous acid with oxo acid, and carbamate modification. In this respect, when the cellulose raw material is chemically modified, the uniformity of the cellulose nanofibers obtained by the subsequent defibration is generally increased.
本発明において未変性とは、セルロース繊維表面の水酸基を変性してないことを意味するものと定義する。 In the present invention, unmodified is defined as meaning that the hydroxyl group on the surface of the cellulose fiber is not modified.
一方、本形態の亜リン酸変性微細繊維は、セルロース繊維のヒドロキシ基(-OH基)の一部又は全部が亜リン酸のエステルで変性されている。好ましくは、当該ヒドロキシ基の一部又は全部が、下記構造式(1)に示す官能基で置換されることで亜リン酸のエステルが導入(修飾、変性)されている。特に好ましくは、セルロース繊維のヒドロキシ基の一部が、カルバメート基で置換されて、カルバメート(カルバミン酸のエステル)も導入されている。 On the other hand, in the phosphorous acid-modified fine fiber of this embodiment, a part or all of the hydroxy group (-OH group) of the cellulose fiber is modified with an ester of phosphorous acid. Preferably, a part or all of the hydroxy group is replaced with a functional group represented by the following structural formula (1) to introduce (modify, modify) the ester of phosphorous acid. Particularly preferably, a part of the hydroxy group of the cellulose fiber is replaced with a carbamate group, and carbamate (ester of carbamic acid) is also introduced.
構造式(1)において、αは、なし、R、及びNHRのいずれかである。Rは、水素原子、飽和-直鎖状炭化水素基、飽和-分岐鎖状炭化水素基、飽和-環状炭化水素基、不飽和-直鎖状炭化水素基、不飽和-分岐鎖状炭化水素基、芳香族基、及びこれらの誘導基のいずれかである。βは有機物又は無機物からなる陽イオンである。 In the structural formula (1), α is any of none, R, and NHR. R is a hydrogen atom, a saturated-linear hydrocarbon group, a saturated-branched chain hydrocarbon group, a saturated-cyclic hydrocarbon group, an unsaturated-linear hydrocarbon group, an unsaturated-branched chain hydrocarbon group. , Aromatic groups, and any of these inducing groups. β is a cation composed of an organic substance or an inorganic substance.
亜リン酸のエステルは、リン原子にヒドロキシ基(ヒドロキシル基)(-OH)及びオキソ基(=O)が結合しており、かつそのヒドロキシ基が酸性プロトンを与える化合物である。故に、亜リン酸のエステルは、リン酸基を有する化合物と同様にマイナス電荷が高い。したがって、亜リン酸のエステルを導入すると、セルロース分子間の反発が強くなり、セルロース繊維の解繊が容易になる。また、亜リン酸のエステルを導入すると、分散液の透明度や粘度が向上する。さらに、亜リン酸変性微細繊維もセルロース微細繊維であり、セルロース微細繊維はチキソトロピー性を有する。したがって、前述したように粘度向上による不都合(塗工性の低下、洗い落としにくさ等。)が生じない。 The ester of phosphoric acid is a compound in which a hydroxy group (hydroxyl group) (—OH) and an oxo group (= O) are bonded to a phosphorus atom, and the hydroxy group gives an acidic proton. Therefore, the ester of phosphorous acid has a high negative charge like the compound having a phosphoric acid group. Therefore, when the ester of phosphorous acid is introduced, the repulsion between the cellulose molecules becomes strong, and the defibration of the cellulose fibers becomes easy. In addition, the introduction of an ester of phosphorous acid improves the transparency and viscosity of the dispersion. Further, the phosphorous acid-modified fine fibers are also cellulose fine fibers, and the cellulose fine fibers have thixotropic properties. Therefore, as described above, inconveniences due to the improvement in viscosity (decrease in coatability, difficulty in washing off, etc.) do not occur.
特に、亜リン酸のエステルと共にカルバメートをも導入すると、透明度や粘度がより向上する。この点、亜リン酸変性微細繊維の透明度が向上すると、当該亜リン酸変性微細繊維を含むシェービング剤組成物を所望の色で提供することができるようになる。また、カルバメートは、アミノ基を有する。したがって、カルバメートを導入すると、プラス電荷をも有することになる。故に、カルバメートをも導入すると、亜リン酸のエステル及びカルバメートによる電荷的相互作用が高まり、粘度が向上するものと考えられる。亜リン酸変性微細繊維の粘度が向上すると、当該亜リン酸変性微細繊維を含むシェービング剤組成物の粘度も向上する。結果、吐出当初のジェルの安定性(例えば、ジェルが流れ落ちてしまわない等。)を図ることできる。さらに、亜リン酸変性微細繊維はチキソトロピー性を有するため、吐出当初のジェルは安定性を有するものの塗布性には優れ、また、剃刀を滑らせるに良好である。 In particular, when carbamate is introduced together with the ester of phosphorous acid, the transparency and viscosity are further improved. In this respect, when the transparency of the phosphorous acid-modified fine fibers is improved, the shaving agent composition containing the phosphorous acid-modified fine fibers can be provided in a desired color. Carbamate also has an amino group. Therefore, the introduction of carbamate will also have a positive charge. Therefore, it is considered that the introduction of carbamate also enhances the charge interaction between the ester of phosphorous acid and carbamate and improves the viscosity. When the viscosity of the phosphorous acid-modified fine fibers is improved, the viscosity of the shaving agent composition containing the phosphorous acid-modified fine fibers is also improved. As a result, the stability of the gel at the initial discharge (for example, the gel does not run off) can be achieved. Further, since the phosphorous acid-modified fine fibers have thixotropic properties, the gel at the time of ejection has stability but excellent applicability, and is also good for sliding a razor.
なお、カルバメートは、同時にリン酸基を有する化合物を導入する場合よりも、亜リン酸のエステルを導入する場合の方が、より導入し易くなる。また、亜リン酸のエステルを導入した場合は、リン酸基を有する化合物を導入した場合と異なり、得られるセルロース微細繊維の黄変化が防止される(透明性の向上)。この点、この黄変化が防止されるとの効果は、リンのオキソ酸一般を導入することで得られる効果ではなく、亜リン酸のエステルを導入した場合のみに得られる効果である。したがって、黄変化を防止するとの観点では、リンのオキソ酸という概念は意味を有しない。ちなみに、本発明者等は、リン酸基を有する化合物を導入した場合に黄変化し易いのは、メイラード反応や還元反応によってセルロースに二重結合が生じ易くなるためではないかと考える。亜リン酸のエステルよりもリン酸基を有する化合物の方が水素の数が多いため、pHが低くなる。そして、pHが低い方が、アミンと糖との反応が生じ易くなり、又はセルロースが還元し易くなる。したがって、リン酸基を有する化合物を導入しようとすると、加熱時にセルロースが分解して糖が生成し易くなり、又はセルロースが還元し易くなる。結果、リン酸基を有する化合物を導入する場合の方が、黄変化し易くなるのである。 It should be noted that the carbamate is more easily introduced when the ester of phosphorous acid is introduced than when the compound having a phosphoric acid group is introduced at the same time. Further, when the ester of phosphorous acid is introduced, unlike the case where the compound having a phosphoric acid group is introduced, the yellowing of the obtained cellulose fine fibers is prevented (improvement of transparency). In this respect, the effect of preventing this yellowing change is not the effect obtained by introducing the oxoacid of phosphorus in general, but the effect obtained only by introducing the ester of phosphorous acid. Therefore, the concept of phosphorus oxoacids has no meaning in terms of preventing yellowing. Incidentally, the present inventors consider that the yellowing is likely to occur when a compound having a phosphate group is introduced because a double bond is likely to occur in cellulose due to the Maillard reaction or the reduction reaction. Since the compound having a phosphoric acid group has a larger number of hydrogens than the ester of phosphorous acid, the pH is lower. The lower the pH, the easier it is for the reaction between the amine and the sugar to occur, or the easier it is for the cellulose to be reduced. Therefore, when an attempt is made to introduce a compound having a phosphoric acid group, cellulose is easily decomposed to produce sugar during heating, or cellulose is easily reduced. As a result, the yellowing is more likely to occur when a compound having a phosphoric acid group is introduced.
亜リン酸のエステルの導入量は、セルロース繊維1gあたり2.0mmоl超、好ましくは2.1mmоl以上、より好ましくは2.2mmоl以上である。導入量が2.0mmol未満であると、セルロース繊維の解繊が容易にならないおそれがある(解繊に先立って変性する場合)。また、セルロース繊維の水分散液が、不安定になるおそれもある。他方、亜リン酸のエステルの導入量は、セルロース繊維1gあたり3.39mmol以下であることが好ましい。導入量が3.39mmolを超えると、セルロース繊維が水に溶解するおそれがある。 The amount of phosphorous acid ester introduced is more than 2.0 mmоl, preferably 2.1 mmоl or more, and more preferably 2.2 mmоl or more per 1 g of cellulose fiber. If the introduced amount is less than 2.0 mmol, defibration of the cellulose fiber may not be easy (when denatured prior to defibration). In addition, the aqueous dispersion of cellulose fibers may become unstable. On the other hand, the amount of phosphorous acid ester introduced is preferably 3.39 mmol or less per 1 g of cellulose fiber. If the amount introduced exceeds 3.39 mmol, the cellulose fibers may dissolve in water.
亜リン酸のエステルの導入量は、元素分析に基づいて評価した値である。この元素分析には、堀場製作所製X-Max 50 001を使用する。 The amount of phosphorous acid ester introduced is a value evaluated based on elemental analysis. For this elemental analysis, X-Max 50001 manufactured by HORIBA, Ltd. is used.
カルバメートの導入量は、セルロース微細繊維1g当たり、好ましくは0.06~2.34mmol、より好ましくは0.15~1.28mmol、特に好ましくは0.39~1.02mmolである。導入量が0.06mmol未満であると、分散液の光透過度及び粘度が十分に高まらないおそれがある。他方、導入量が2.34mmolを超えると、セルロース繊維が水に溶解するおそれがある。なお、カルバメートの導入量の算出方法は、ケルダール法によるものである。 The amount of carbamate introduced is preferably 0.06 to 2.34 mmol, more preferably 0.15 to 1.28 mmol, and particularly preferably 0.39 to 1.02 mmol per 1 g of cellulose fine fibers. If the amount introduced is less than 0.06 mmol, the light transmittance and viscosity of the dispersion may not be sufficiently increased. On the other hand, if the introduced amount exceeds 2.34 mmol, the cellulose fibers may be dissolved in water. The method for calculating the amount of carbamate introduced is the Kjeldahl method.
以上では、微細繊維が未変性である場合、及び亜リン酸変性やカルバメート化する場合を説明したが、セルロース繊維はリンオキソ酸一般によって変性(エステル化)することもできる。リンオキソ酸によるエステル化は、例えば、特開2019-199671号公報に掲げる手法で行うことができる。 In the above, the cases where the fine fibers are not denatured and the cases where they are denatured with phosphorous acid or carbamate have been described, but the cellulose fibers can also be denatured (esterified) by phosphorous acid in general. Esterification with a phosphorus oxo acid can be carried out, for example, by the method described in JP-A-2019-199671.
リンオキソ酸によりエステル化された微細繊維は、好ましくはセルロース繊維のヒドロキシ基の一部が下記構造式(2)に示す官能基で置換される。構造式(2)に示す官能基の導入量は、セルロース繊維1gあたり2.0mmоl超、好ましくは2.1mmоl以上、より好ましくは2.2mmоl以上である。 In the fine fiber esterified with phosphoric acid, a part of the hydroxy group of the cellulose fiber is preferably replaced with the functional group represented by the following structural formula (2). The amount of the functional group introduced in the structural formula (2) is more than 2.0 mmоl, preferably 2.1 mmоl or more, and more preferably 2.2 mmоl or more per 1 g of the cellulose fiber.
構造式(2)において、a,b,m,nは自然数である。
A1,A2,・・・,AnおよびA’のうちの少なくとも1つはOであり、残りはR、OR、NHR、及び、なしのいずれかである。Rは、水素原子、飽和-直鎖状炭化水素基、飽和-分岐鎖状炭化水素基、飽和-環状炭化水素基、不飽和-直鎖状炭化水素基、不飽和-分岐鎖状炭化水素基、芳香族基、及びこれらの誘導基のいずれかである。αは有機物又は無機物からなる陽イオンである。
In the structural formula (2), a, b, m, and n are natural numbers.
At least one of A1, A2, ..., An and A'is O, and the rest is either R, OR, NHR, and none. R is a hydrogen atom, a saturated-linear hydrocarbon group, a saturated-branched chain hydrocarbon group, a saturated-cyclic hydrocarbon group, an unsaturated-linear hydrocarbon group, an unsaturated-branched chain hydrocarbon group. , Aromatic groups, and any of these inducing groups. α is a cation composed of an organic substance or an inorganic substance.
なお、リンオキソ酸によるエステル化の反応は、セルロース繊維にリンオキソ酸類やリンオキソ酸金属塩類等の添加物を添加し、加熱することで進行する。添加物としては、例えば、リン酸、リン酸二水素アンモニウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸三アンモニウム、ピロリン酸アンモニウム、ポリリン酸アンモニウム、リン酸二水素リチウム、リン酸三リチウム、リン酸水素二リチウム、ピロリン酸リチウム、ポリリン酸リチウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、ポリリン酸ナトリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸三カリウム、ピロリン酸カリウム、ポリリン酸カリウム、亜リン酸、亜リン酸水素ナトリウム、亜リン酸水素アンモニウム、亜リン酸水素カリウム、亜リン酸二水素ナトリウム、亜リン酸ナトリウム、亜リン酸リチウム、亜リン酸カリウム、亜リン酸マグネシウム、亜リン酸カルシウム、亜リン酸トリエチル、亜リン酸トリフェニル、ピロ亜リン酸等の亜リン酸化合物等を例示することができる。これらの添加物は、それぞれを単独で又は複数を組み合わせて使用することができる。 The esterification reaction with phosphoric acid proceeds by adding additives such as phosphoric acids and metal phosphates to the cellulose fibers and heating the fibers. Examples of additives include phosphoric acid, ammonium dihydrogen phosphate, diammonium hydrogen phosphate, triammonium phosphate, ammonium pyrophosphate, ammonium polyphosphate, lithium dihydrogen phosphate, trilithium trilithium phosphate, and dihydrogen phosphate. Lithium, lithium pyrophosphate, lithium polyphosphate, sodium dihydrogen phosphate, disodium hydrogen phosphate, trisodium phosphate, sodium pyrophosphate, sodium polyphosphate, potassium dihydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, triphosphate Potassium, potassium pyrophosphate, potassium polyphosphate, phosphite, sodium hydrogen phosphite, ammonium hydrogen phosphite, potassium hydrogen phosphite, sodium dihydrogen phosphite, sodium phosphite, lithium phosphite, sub Examples thereof include phosphite compounds such as potassium phosphate, magnesium phosphite, calcium phosphite, triethyl phosphite, triphenyl phosphite, and pyrophosphoric acid. Each of these additives can be used alone or in combination of two or more.
微細繊維の繊維幅(単繊維の平均直径)は、好ましくは1~1000nm、より好ましくは2~400nm、特に好ましくは3~100nmである。繊維幅が1nm未満であると、繊維が水に溶解し、セルロース微細繊維としての物性、例えば、粘度やチキソトロピー性、強度や剛性、寸法安定性等を有さなくなるおそれがある。他方、繊維幅が1000nmを超えると、もはやセルロース微細繊維とは言えず通常のセルロース繊維と変わらなくなり、例えば、チキソトロピー性等が発揮されなくなるおそれがある。 The fiber width of the fine fibers (average diameter of single fibers) is preferably 1 to 1000 nm, more preferably 2 to 400 nm, and particularly preferably 3 to 100 nm. If the fiber width is less than 1 nm, the fiber may dissolve in water and lose its physical properties as cellulose fine fibers, such as viscosity, thixotropy, strength, rigidity, and dimensional stability. On the other hand, when the fiber width exceeds 1000 nm, it can no longer be said to be a cellulose fine fiber and is no different from a normal cellulose fiber, and for example, thixotropy may not be exhibited.
微細繊維の繊維幅は、電子顕微鏡を使用して次のように測定する。
まず、固形分濃度0.01~0.1質量%の微細繊維の水分散液100mlをテフロン(登録商標)製メンブレンフィルターでろ過し、エタノール100mlで1回、t-ブタノール20mlで3回溶媒置換する。次に、凍結乾燥し、オスミウムコーティングして試料とする。この試料について、構成する繊維の幅に応じて5000倍、10,000倍又は30,000倍のいずれかの倍率で電子顕微鏡SEM画像による観察を行う。この観察においては、観察画像に2本の対角線を引き、更に対角線の交点を通過する直線を任意に3本引く。そして、この3本の直線と交錯する合計100本の繊維の幅を目視で計測する。この計測値の中位径を繊維幅とする。
The fiber width of the fine fibers is measured using an electron microscope as follows.
First, 100 ml of an aqueous dispersion of fine fibers having a solid content concentration of 0.01 to 0.1% by mass is filtered through a membrane filter manufactured by Teflon (registered trademark), and the solvent is replaced once with 100 ml of ethanol and three times with 20 ml of t-butanol. do. Next, it is freeze-dried and coated with osmium to prepare a sample. This sample is observed by an electron microscope SEM image at a magnification of 5000 times, 10,000 times or 30,000 times depending on the width of the constituent fibers. In this observation, two diagonal lines are drawn on the observation image, and three straight lines passing through the intersections of the diagonal lines are arbitrarily drawn. Then, the width of a total of 100 fibers intersecting with these three straight lines is visually measured. The median diameter of this measured value is defined as the fiber width.
微細繊維の平均繊維長(単繊維の長さ)は、好ましくは1~5,000μm、より好ましくは2~4,000μm、特に好ましくは3~3,000μmである。平均繊維長が1μm未満であると、繊維の絡みが弱くなりジェルのクッション性に欠けるおそれがある。他方、平均繊維長が5,000μmを超えると、繊維が凝集するおそれがある。 The average fiber length (length of the single fiber) of the fine fibers is preferably 1 to 5,000 μm, more preferably 2 to 4,000 μm, and particularly preferably 3 to 3,000 μm. If the average fiber length is less than 1 μm, the entanglement of the fibers may be weakened and the gel may lack cushioning properties. On the other hand, if the average fiber length exceeds 5,000 μm, the fibers may aggregate.
微細繊維の平均繊維長は、例えば、パルプ繊維の選定、前処理、微細化処理で任意に調整可能である。 The average fiber length of the fine fibers can be arbitrarily adjusted by, for example, selection of pulp fibers, pretreatment, and micronization treatment.
微細繊維の平均繊維長は、平均繊維径の場合と同様にして、各繊維の長さを目視で計測する。計測値の中位長を平均繊維長とする。 The average fiber length of the fine fibers is measured visually by measuring the length of each fiber in the same manner as in the case of the average fiber diameter. The average fiber length is the medium length of the measured value.
微細繊維の軸比(繊維長/繊維幅)は、好ましくは3~1,000,000、より好ましくは6~340,000、特に好ましくは10~340,000である。軸比が3未満であると、もはや繊維状とは言えなくなる。他方、軸比が1,000,000を超えると、組成物(スラリー)の粘度が高くなり過ぎるおそれがある。 The axial ratio (fiber length / fiber width) of the fine fibers is preferably 3 to 1,000,000, more preferably 6 to 340,000, and particularly preferably 10 to 340,000. If the axial ratio is less than 3, it can no longer be said to be fibrous. On the other hand, if the axial ratio exceeds 1,000,000, the viscosity of the composition (slurry) may become too high.
微細繊維のフィブリル化率は、好ましくは70%以上、より好ましくは80%以上、特に好ましくは95%以上である。フィブリル化率が70%を上回ると、繊維の微細が進み組成物の異物感がなくなる、他方、フィブリル化率が70%下回ると、ジェルに異物感を感じるリスクが高まるおそれがある。 The fibrilization rate of the fine fibers is preferably 70% or more, more preferably 80% or more, and particularly preferably 95% or more. If the fibrillation rate exceeds 70%, the fineness of the fibers progresses and the feeling of foreign matter in the composition disappears, while if the fibrillation rate is lower than 70%, the risk of feeling foreign matter in the gel may increase.
フィブリル化率とは、微細繊維をJIS-P-8220:2012「パルプ-離解方法」に準拠して離解し、得られた離解パルプをFiberLab.(Kajaani社)を用いて測定した値をいう。 The fibrillation rate means that fine fibers are dissociated in accordance with JIS-P-8220: 2012 "Pulp-Dissolution Method", and the obtained dissociated pulp is referred to as FiberLab. (Kajaani) means a value measured using.
微細繊維の擬似粒度分布曲線におけるピーク値は、1つのピークであるのが好ましい。1つのピークである場合、微細繊維は、繊維長及び繊維径の均一性が高く、乾燥性に優れる。また、繊維径や繊維長の均一性が高いと、分散性にも優れる。 The peak value in the pseudo particle size distribution curve of the fine fiber is preferably one peak. In the case of one peak, the fine fibers have high uniformity of fiber length and fiber diameter, and are excellent in drying property. Further, when the fiber diameter and the fiber length are highly uniform, the dispersibility is also excellent.
微細繊維のピーク値は、5μm以上であるのが好ましく、7μm以上であるのがより好ましく、9μm以上であるのが特に好ましい。ピーク値が5μm未満であると微細化処理を長時間行う必要があり、製造コストの増加に繋がる。 The peak value of the fine fibers is preferably 5 μm or more, more preferably 7 μm or more, and particularly preferably 9 μm or more. If the peak value is less than 5 μm, the miniaturization process needs to be performed for a long time, which leads to an increase in manufacturing cost.
微細繊維のピーク値は、60μm以下であるのが好ましく、50μm以下であるのがより好ましく、30μm以下であるのが特に好ましい。ピーク値が60μmを超えていると繊維径や繊維長の均一性に劣る傾向がある。 The peak value of the fine fibers is preferably 60 μm or less, more preferably 50 μm or less, and particularly preferably 30 μm or less. If the peak value exceeds 60 μm, the uniformity of the fiber diameter and the fiber length tends to be inferior.
微細繊維のピークの半値幅は、30μm以下であるのが好ましく、20μm以下であるのがより好ましく、15μm以下であるのが特に好ましい。ピークの半値幅が30μmを超えていると繊維の均一性に欠ける。 The half width of the peak of the fine fiber is preferably 30 μm or less, more preferably 20 μm or less, and particularly preferably 15 μm or less. If the half width of the peak exceeds 30 μm, the uniformity of the fiber is lacking.
微細繊維のピーク値はISO-13320(2009)に準拠して測定する。より詳細には、粒度分布測定装置(株式会社セイシン企業のレーザー回折・散乱式粒度分布測定器)を使用して微細繊維の水分散液における体積基準粒度分布を調べる。そして、この分布から微細繊維の最頻径を測定する。この最頻径をピーク値とする。 The peak value of the fine fiber is measured according to ISO-13320 (2009). More specifically, a volume-based particle size distribution in an aqueous dispersion of fine fibers is investigated using a particle size distribution measuring device (a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.). Then, the mode of the fine fiber is measured from this distribution. This mode is used as the peak value.
微細繊維の結晶化度は、好ましくは50~100%、より好ましくは60~90%、特に好ましくは65~85%である。結晶化度が50%未満であると、吐出物の粘度が不十分になるおそれがある。 The crystallinity of the fine fibers is preferably 50 to 100%, more preferably 60 to 90%, and particularly preferably 65 to 85%. If the crystallinity is less than 50%, the viscosity of the discharged product may be insufficient.
結晶化度は、例えば、パルプ繊維の選定、前処理、解繊等によって調整することができる。 The crystallinity can be adjusted by, for example, selection of pulp fibers, pretreatment, defibration and the like.
結晶化度は、JIS-K0131(1996)の「X線回折分析通則」に準拠して、X線回折法により測定した値である。なお、微細繊維は、非晶質部分と結晶質部分とを有しており、結晶化度は微細繊維全体における結晶質部分の割合を意味する。 The crystallinity is a value measured by an X-ray diffraction method in accordance with the "general rule of X-ray diffraction analysis" of JIS-K0131 (1996). The fine fiber has an amorphous portion and a crystalline portion, and the crystallinity means the ratio of the crystalline portion to the entire fine fiber.
微細繊維の光透過率(固形分0.2%溶液)は、好ましくは40.0%以上、より好ましくは70.0%以上、特に好ましくは90.0%である。光透過率が40.0%未満であると、透明性が不十分であるとされるおそれがある。 The light transmittance (solid content 0.2% solution) of the fine fibers is preferably 40.0% or more, more preferably 70.0% or more, and particularly preferably 90.0%. If the light transmittance is less than 40.0%, it may be considered that the transparency is insufficient.
微細繊維の光透過率は、例えば、パルプ繊維の選定、前処理、解繊等によって調整することができる。 The light transmittance of the fine fibers can be adjusted by, for example, selection of pulp fibers, pretreatment, defibration and the like.
微細繊維の光透過率は、0.2%(w/v)の微細繊維の分散液の透明度(350~880nm光の透過率)をSpectrophotometer U-2910(日立製作所)を用いて測定した値である。 The light transmittance of the fine fibers is a value obtained by measuring the transparency (transmittance of 350 to 880 nm light) of the dispersion liquid of 0.2% (w / v) fine fibers using a Spectrophotometer U-2910 (Hitachi, Ltd.). be.
微細繊維の濃度を1質量%(w/w)とした場合における分散液のB型粘度は、好ましくは500~300,000cps、より好ましくは1,000~200,000cps、特に好ましくは10,000~100,000cpsである。B型粘度が1000cps未満であると、吐出物の経時的な安定性(維持)に劣るおそれがある。他方、B型粘度が200,000cpsを超えると、粘度が高くなり過ぎ、ジェル等の吐出物の流動性が不十分(塗布性の低下)になるおそれがある。 When the concentration of the fine fibers is 1% by mass (w / w), the B-type viscosity of the dispersion is preferably 500 to 300,000 cps, more preferably 1,000 to 200,000 cps, and particularly preferably 10,000 cps. It is ~ 100,000 cps. If the B-type viscosity is less than 1000 cps, the stability (maintenance) of the discharged product over time may be inferior. On the other hand, if the B-type viscosity exceeds 200,000 cps, the viscosity may become too high and the fluidity of the discharged product such as gel may be insufficient (decrease in coatability).
微細繊維を含む分散液のB型粘度(固形分濃度1%)は、JIS-Z8803(2011)の「液体の粘度測定方法」に準拠して測定した値である。B型粘度は分散液を攪拌したときの抵抗トルクであり、高いほど攪拌に必要なエネルギーが多くなることを意味する。 The B-type viscosity (solid content concentration 1%) of the dispersion liquid containing fine fibers is a value measured in accordance with "Method for measuring liquid viscosity" of JIS-Z8803 (2011). The B-type viscosity is the resistance torque when the dispersion liquid is stirred, and the higher it is, the more energy is required for stirring.
微細繊維のパルプ粘度は、好ましくは2cps以上、より好ましくは4cps以上である。微細繊維のパルプ粘度が2cpsを下回ると、微細繊維の凝集を抑制するのが困難になるおそれがある。 The pulp viscosity of the fine fibers is preferably 2 cps or more, more preferably 4 cps or more. If the pulp viscosity of the fine fibers is less than 2 cps, it may be difficult to suppress the aggregation of the fine fibers.
微細繊維のパルプ粘度は、TAPPI T 230に準拠して測定した値である。 The pulp viscosity of the fine fibers is a value measured according to TAPPI T 230.
微細繊維のフリーネスは、好ましくは500ml以下、より好ましくは300ml以下、特に好ましくは100ml以下である。フリーネスが500mlを上回ると、粘度向上効果が十分に得られなくなるおそれがある。 The freeness of the fine fibers is preferably 500 ml or less, more preferably 300 ml or less, and particularly preferably 100 ml or less. If the freeness exceeds 500 ml, the viscosity improving effect may not be sufficiently obtained.
微細繊維のフリーネスは、JIS P8121-2(2012)に準拠して測定した値である。 The freeness of the fine fiber is a value measured according to JIS P8121-2 (2012).
微細繊維の保水度は、好ましくは250~500%、より好ましくは300~450%、特に好ましくは300~400%である。保水度が250%未満であると、流動性や平滑性を損なうおそれがある。他方、保水度が500%を超えると、濾水性が悪化する。この点、微細繊維の保水度は、当該繊維のヒドロキシ基がカルバメート基に置換されていることで、より低くすることができ、脱水性や乾燥性を高めることができる。 The water retention of the fine fibers is preferably 250 to 500%, more preferably 300 to 450%, and particularly preferably 300 to 400%. If the water retention rate is less than 250%, the fluidity and smoothness may be impaired. On the other hand, when the degree of water retention exceeds 500%, the drainage becomes worse. In this respect, the water retention degree of the fine fiber can be lowered by substituting the hydroxy group of the fiber with the carbamate group, and the dehydration property and the dryness can be improved.
微細繊維の保水度は、例えば、原料パルプの選定、前処理、解繊等で任意に調整可能である。 The water retention level of the fine fibers can be arbitrarily adjusted by, for example, selection of raw material pulp, pretreatment, defibration and the like.
微細繊維の保水度は、JAPAN TAPPI No.26(2000)に準拠して測定した値である。 The water retention of fine fibers is determined by JAPAN TAPPI No. It is a value measured according to 26 (2000).
微細繊維の配合割合は、組成物全体に対する固形分換算で、好ましくは1~20%、より好ましくは5~20%、特に好ましくは10~20%である。配合割合が1%未満であると、微細繊維を含ませることによる効果が発揮されないおそれがある。他方、配合割合が20%を超えると、粘度が高くなり過ぎるおそれがある。 The blending ratio of the fine fibers is preferably 1 to 20%, more preferably 5 to 20%, and particularly preferably 10 to 20% in terms of solid content with respect to the entire composition. If the blending ratio is less than 1%, the effect of containing the fine fibers may not be exhibited. On the other hand, if the blending ratio exceeds 20%, the viscosity may become too high.
(微細繊維の製造方法)
本形態の製造方法においては、セルロース繊維に、亜リン酸類及び亜リン酸金属塩類の少なくともいずれか一方からなる添加物(A)、好ましくは加えて尿素及び尿素誘導体の少なくともいずれか一方からなる添加物(B)を添加し、加熱してセルロース繊維に亜リン酸のエステル、好ましくは亜リン酸のエステル及びカルバメートを導入する。また、この亜リン酸のエステル等を導入したセルロース繊維を洗浄した後に、解繊して亜リン酸変性微細繊維を得る。ただし、亜リン酸のエステルやカルバメートの導入は、解繊(微細化)後に行ってもよい。一方、未変性の微細繊維を製造する場合においては、添加物(A)及び添加物(B)を使用せず、解繊等のみを行う。また、リンオキソ酸のエステルを導入する場合は、前述したようにセルロース繊維にリンオキソ酸類やリンオキソ酸金属塩類等の添加物を添加して加熱し、解繊する。未変性微細繊維やリンオキソ酸変性微細繊維における解繊等の方法は、亜リン酸変性微細繊維を製造する場合と同様であるので、以下では、亜リン酸変性微細繊維を製造する場合を例に説明する。
(Manufacturing method of fine fibers)
In the production method of this embodiment, an additive (A) consisting of at least one of a phosphite and a phosphite metal salt is added to the cellulose fiber, preferably an additive (A) consisting of at least one of a urea and a urea derivative. The substance (B) is added and heated to introduce an ester of a phosphoric acid, preferably an ester of a phosphoric acid and a carbamate into the cellulose fiber. Further, after washing the cellulose fiber into which the phosphorous acid ester or the like is introduced, the fiber is defibrated to obtain a phosphorous acid-modified fine fiber. However, the introduction of phosphorous acid ester or carbamate may be performed after defibration (miniaturization). On the other hand, in the case of producing unmodified fine fibers, only the defibration and the like are performed without using the additive (A) and the additive (B). When introducing an ester of a phosphorus oxo acid, an additive such as a phosphorus oxo acid or a phosphorus oxo acid metal salt is added to the cellulose fiber as described above, and the fiber is deflated by heating. The method for defibrating unmodified fine fibers and phosphorous acid-modified fine fibers is the same as that for producing phosphorous acid-modified fine fibers. Therefore, the following examples are for producing phosphorous acid-modified fine fibers. explain.
(セルロース繊維)
原料になるセルロース繊維としては、例えば、植物由来の繊維(植物繊維)、動物由来の繊維、微生物由来の繊維等を使用することができる。これらの繊維は、必要により、単独で又は複数を組み合わせて使用することができる。ただし、セルロース繊維としては、植物繊維を使用するのが好ましく、植物繊維の一種であるパルプ繊維を使用するのがより好ましい。セルロース繊維がパルプ繊維であると、亜リン酸変性微細繊維の物性調整が容易である。
(Cellulose fiber)
As the cellulose fiber used as a raw material, for example, plant-derived fiber (plant fiber), animal-derived fiber, microorganism-derived fiber and the like can be used. These fibers can be used alone or in combination, if desired. However, as the cellulose fiber, it is preferable to use a plant fiber, and it is more preferable to use a pulp fiber which is a kind of a plant fiber. When the cellulose fiber is a pulp fiber, it is easy to adjust the physical properties of the phosphorous acid-modified fine fiber.
植物繊維としては、例えば、広葉樹、針葉樹等を原料とする木材パルプ、ワラ、バガス等を原料とする非木材パルプ、回収古紙、損紙等を原料とする古紙パルプ(DIP)等を使用することができる。これらの繊維は、単独で又は複数を組み合わせて使用することができる。 As the plant fiber, for example, wood pulp made from broadleaf trees, coniferous trees, etc., non-wood pulp made from straw, bagasse, etc., recovered waste paper, used paper pulp made from waste paper, etc. (DIP), etc. shall be used. Can be done. These fibers can be used alone or in combination of two or more.
木材パルプとしては、例えば、広葉樹クラフトパルプ(LKP)、針葉樹クラフトパルプ(NKP)等の化学パルプ、機械パルプ(TMP)、古紙パルプ(DIP)等を使用することができる。これらのパルプは、単独で又は複数を組み合わせて使用することができる。 As the wood pulp, for example, chemical pulp such as broad-leaved kraft pulp (LKP) and softwood kraft pulp (NKP), mechanical pulp (TMP), used paper pulp (DIP) and the like can be used. These pulps can be used alone or in combination of two or more.
広葉樹クラフトパルプ(LKP)は、広葉樹晒クラフトパルプであっても、広葉樹未晒クラフトパルプであっても、広葉樹半晒クラフトパルプであってもよい。針葉樹クラフトパルプ(NKP)は、針葉樹晒クラフトパルプであっても、針葉樹未晒クラフトパルプであっても、針葉樹半晒クラフトパルプであってもよい。古紙パルプ(DIP)は、雑誌古紙パルプ(MDIP)であっても、新聞古紙パルプ(NDIP)であっても、段古紙パルプ(WP)であっても、その他の古紙パルプであってもよい。 The hardwood kraft pulp (LKP) may be hardwood bleached kraft pulp, hardwood unbleached kraft pulp, or hardwood semi-bleached kraft pulp. The softwood kraft pulp (NKP) may be softwood bleached kraft pulp, unbleached softwood kraft pulp, or semi-bleached softwood kraft pulp. The used paper pulp (DIP) may be magazine used paper pulp (MDIP), newspaper used paper pulp (NDIP), stepped used paper pulp (WP), or other used paper pulp.
(添加物(A))
添加物(A)は、亜リン酸類及び亜リン酸金属塩類の少なくともいずれか一方からなる。添加物(A)としては、例えば、亜リン酸、亜リン酸水素ナトリウム、亜リン酸水素アンモニウム、亜リン酸水素カリウム、亜リン酸二水素ナトリウム、亜リン酸ナトリウム、亜リン酸リチウム、亜リン酸カリウム、亜リン酸マグネシウム、亜リン酸カルシウム、亜リン酸トリエチル、亜リン酸トリフェニル、ピロ亜リン酸等の亜リン酸化合物等を使用することができる。これらの亜リン酸類又は亜リン酸金属塩類は、それぞれを単独で又は複数を組み合わせて使用することができる。ただし、亜リン酸水素ナトリウムを使用するのが好ましい。
(Additive (A))
The additive (A) consists of at least one of a phosphorous acid and a metal phosphate salt. Examples of the additive (A) include phosphite, sodium hydrogen phosphite, ammonium hydrogen phosphite, potassium hydrogen phosphite, sodium dihydrogen phosphite, sodium phosphite, lithium phosphite, and sub-phosphoric acid. Phosphoric acid compounds such as potassium phosphate, magnesium phosphite, calcium phosphite, triethyl phosphite, triphenyl phosphite, and pyrophosphoric acid can be used. These phosphorous acids or phosphorous acid metal salts can be used alone or in combination of two or more. However, it is preferable to use sodium hydrogenphosphite.
添加物(A)を添加するにあたって、セルロース繊維は、乾燥状態であっても、湿潤状態であっても、スラリーの状態であってもよい。また、添加物(A)は、粉末の状態であっても、水溶液の状態であってもよい。ただし、反応の均一性が高いことから、乾燥状態のセルロース繊維に水溶液の状態の添加物(A)を添加するのが好ましい。 In adding the additive (A), the cellulose fibers may be in a dry state, a wet state, or a slurry state. Further, the additive (A) may be in a powder state or an aqueous solution state. However, since the reaction uniformity is high, it is preferable to add the additive (A) in the state of an aqueous solution to the cellulose fiber in the dry state.
添加物(A)の添加量は、セルロース繊維1kgに対して、好ましくは1~10,000g、より好ましくは100~5,000g、特に好ましくは300~1,500gである。添加量が1g未満であると、添加物(A)の添加による効果が得られないおそれがある。他方、添加量が10,000gを超えても、添加物(A)の添加による効果が頭打ちとなるおそれがある。 The amount of the additive (A) added is preferably 1 to 10,000 g, more preferably 100 to 5,000 g, and particularly preferably 300 to 1,500 g with respect to 1 kg of the cellulose fiber. If the amount added is less than 1 g, the effect of adding the additive (A) may not be obtained. On the other hand, even if the addition amount exceeds 10,000 g, the effect of the addition of the additive (A) may reach a plateau.
(添加物(B))
添加物(B)は、尿素及び尿素誘導体の少なくともいずれか一方からなる。添加物(B)としては、例えば、尿素、チオ尿素、ビウレット、フェニル尿素、ベンジル尿素、ジメチル尿素、ジエチル尿素、テトラメチル尿素等を使用することができる。これらの尿素又は尿素誘導体は、それぞれを単独で又は複数を組み合わせて使用することができる。ただし、尿素を使用するのが好ましい。
(Additive (B))
The additive (B) consists of at least one of urea and a urea derivative. As the additive (B), for example, urea, thiourea, biuret, phenylurea, benzylurea, dimethylurea, diethylurea, tetramethylurea and the like can be used. These ureas or urea derivatives can be used alone or in combination of two or more. However, it is preferable to use urea.
添加物(B)は、加熱されると、下記の反応式(1)に示すようにイソシアン酸及びアンモニアに分解される。そして、イソシアン酸はとても反応性が高く、下記の反応式(2)に示すようにセルロースの水酸基にカルバメート基を形成する。 When the additive (B) is heated, it is decomposed into isocyanic acid and ammonia as shown in the following reaction formula (1). Isocyanic acid is very reactive and forms a carbamate group at the hydroxyl group of cellulose as shown in the following reaction formula (2).
NH2-CO-NH2 → HN=C=O+NH3 …(1) NH 2 -CO-NH 2 → HN = C = O + NH 3 ... (1)
Cell-OH+H-N=C=O → Cell-CO-NH2 …(2) Cell-OH + HN = C = O → Cell-CO-NH 2 … (2)
添加物(B)の添加量は、添加物(A)1molに対して、好ましくは0.01~100mol、より好ましくは0.2~20mol、特に好ましくは0.5 ~10 molである。添加量が0.01mol未満であると、セルロース繊維にカルバメートが十分に導入されないおそれがある。他方、添加量が100molを超えても、尿素の添加による効果が頭打ちとなるおそれがある。 The amount of the additive (B) added is preferably 0.01 to 100 mol, more preferably 0.2 to 20 mol, and particularly preferably 0.5 to 10 mol with respect to 1 mol of the additive (A). If the amount added is less than 0.01 mol, carbamate may not be sufficiently introduced into the cellulose fibers. On the other hand, even if the amount added exceeds 100 mol, the effect of adding urea may reach a plateau.
(加熱)
添加物(A)及び添加物(B)を添加したセルロース繊維を加熱する際の加熱温度は、好ましくは100~210℃、より好ましくは100~200℃、特に好ましくは100~180℃である。加熱温度が100℃以上であれば、亜リン酸のエステルを導入することができる。ただし、加熱温度が210℃を超えると、セルロースの劣化が急速に進み、着色や粘度低下の要因となるおそれがある。
(heating)
The heating temperature at which the additive (A) and the cellulose fiber to which the additive (B) is added is heated is preferably 100 to 210 ° C, more preferably 100 to 200 ° C, and particularly preferably 100 to 180 ° C. When the heating temperature is 100 ° C. or higher, an ester of phosphorous acid can be introduced. However, if the heating temperature exceeds 210 ° C., the deterioration of cellulose progresses rapidly, which may cause coloring or a decrease in viscosity.
添加物(A)及び添加物(B)を添加したセルロース繊維を加熱する際のpHは、好ましくは3~12、より好ましくは4~11、特に好ましくは6~9である。pHが低い方が亜リン酸のエステル及びカルバメートが導入され易くなる。ただし、pHが3未満であると、セルロースの劣化が急速に進行してしまうおそれがある。 The pH at which the additive (A) and the cellulose fiber to which the additive (B) is added is heated is preferably 3 to 12, more preferably 4 to 11, and particularly preferably 6 to 9. The lower the pH, the easier it is to introduce phosphorous acid esters and carbamate. However, if the pH is less than 3, the deterioration of cellulose may progress rapidly.
添加物(A)及び添加物(B)を添加したセルロース繊維の加熱は、当該セルロース繊維が乾燥するまで行うのが好ましい。具体的には、セルロース繊維の水分率が、好ましくは10%以下となるまで、より好ましくは0.1%以下となるまで、特に好ましくは0.001%以下となるまで乾燥する。もちろん、セルロース繊維は、水分の無い絶乾状態になっても良い。 It is preferable to heat the cellulose fiber to which the additive (A) and the additive (B) are added until the cellulose fiber is dried. Specifically, the cellulose fibers are dried until the moisture content is preferably 10% or less, more preferably 0.1% or less, and particularly preferably 0.001% or less. Of course, the cellulose fibers may be in an absolutely dry state without moisture.
添加物(A)及び添加物(B)を添加したセルロース繊維の加熱時間は、例えば1~1,440分、好ましくは10~180分、より好ましくは30~120分である。加熱時間が長過ぎると、亜リン酸のエステルやカルバメートの導入が進み過ぎるおそれがある。また、加熱時間が長過ぎると、セルロース繊維が黄変化するおそれがある。 The heating time of the additive (A) and the cellulose fiber to which the additive (B) is added is, for example, 1 to 1,440 minutes, preferably 10 to 180 minutes, and more preferably 30 to 120 minutes. If the heating time is too long, the introduction of phosphorous acid esters and carbamate may proceed too much. Further, if the heating time is too long, the cellulose fibers may turn yellow.
添加物(A)及び添加物(B)を添加したセルロース繊維を加熱する装置としては、例えば、熱風乾燥機、抄紙機、ドライパルプマシン等を使用することができる。 As a device for heating the cellulose fiber to which the additive (A) and the additive (B) are added, for example, a hot air dryer, a paper machine, a dry pulp machine and the like can be used.
(前処理)
セルロース繊維に亜リン酸のエステル等を導入するに先立って、及び/又は亜リン酸のエステル等を導入した後において、セルロース繊維には、必要により、叩解等の解繊前処理を施すことができる。セルロース繊維の解繊に先立って当該パルプ繊維に前処理を施しておくことで、解繊の回数を大幅に減らすことができ、解繊のエネルギーを削減することができる。
(Preprocessing)
Prior to the introduction of the phosphorous acid ester or the like into the cellulose fiber and / or after the introduction of the phosphorous acid ester or the like, the cellulose fiber may be subjected to a defibering pretreatment such as beating, if necessary. can. By pretreating the pulp fiber prior to the defibration of the cellulose fiber, the number of defibration can be significantly reduced and the energy for defibration can be reduced.
セルロース繊維の前処理は、物理的手法又は化学的手法、好ましくは物理的手法及び化学的手法によることができる。物理的手法による前処理及び化学的手法による前処理は、同時に行うことも、別々に行うこともできる。 The pretreatment of the cellulose fibers can be carried out by a physical method or a chemical method, preferably a physical method and a chemical method. The pretreatment by the physical method and the pretreatment by the chemical method can be performed simultaneously or separately.
物理的手法による前処理としては、叩解を採用するのが好ましい。セルロース繊維を叩解すると、セルロース繊維が切り揃えられる。したがって、セルロース繊維同士の絡み合いが防止される(凝集防止)。この観点から、叩解は、セルロース繊維のフリーネスが700ml以下となるまで行うのが好ましく、500ml以下となるまで行うのがより好ましく、300ml以下となるまで行うのが特に好ましい。 As the pretreatment by the physical method, it is preferable to adopt tapping. When the cellulose fibers are beaten, the cellulose fibers are trimmed. Therefore, the entanglement of the cellulose fibers is prevented (prevention of aggregation). From this point of view, the beating is preferably carried out until the freeness of the cellulose fiber is 700 ml or less, more preferably 500 ml or less, and particularly preferably 300 ml or less.
セルロース繊維のフリーネスは、JIS P8121-2(2012)に準拠して測定した値である。また、叩解は、例えば、リファイナーやビーター等を使用して行うことができる。 The freeness of the cellulose fiber is a value measured according to JIS P8121-2 (2012). Further, the beating can be performed using, for example, a refiner, a beater, or the like.
化学的手法による前処理としては、例えば、酸による多糖の加水分解(酸処理)、酵素による多糖の加水分解(酵素処理)、アルカリによる多糖の膨潤(アルカリ処理)、酸化剤による多糖の酸化(酸化処理)、還元剤による多糖の還元(還元処理)等を例示することができる。ただし、化学的手法による前処理としては、酵素処理を施すのが好ましく、加えて酸処理、アルカリ処理、及び酸化処理の中から選択された1又は2以上の処理を施すのがより好ましい。以下、酵素処理及びアルカリ処理について、順に説明する。 Pretreatment by chemical method includes, for example, hydrolysis of polysaccharide with acid (acid treatment), hydrolysis of polysaccharide with enzyme (enzyme treatment), swelling of polysaccharide with alkali (alkali treatment), oxidation of polysaccharide with oxidizing agent (acid treatment). Oxidation treatment), reduction of polysaccharides with a reducing agent (reduction treatment), and the like can be exemplified. However, as the pretreatment by a chemical method, it is preferable to carry out an enzyme treatment, and in addition, it is more preferable to carry out one or more treatments selected from an acid treatment, an alkali treatment and an oxidation treatment. Hereinafter, the enzyme treatment and the alkali treatment will be described in order.
酵素処理に使用する酵素としては、セルラーゼ系酵素及びヘミセルラーゼ系酵素の少なくともいずれか一方を使用するのが好ましく、両方を併用するのがより好ましい。これらの酵素を使用すると、セルロース繊維の解繊がより容易になる。なお、セルラーゼ系酵素は、水共存下でセルロースの分解を惹き起こす。また、ヘミセルラーゼ系酵素は、水共存下でヘミセルロースの分解を惹き起こす。 As the enzyme used for the enzyme treatment, it is preferable to use at least one of a cellulase-based enzyme and a hemicellulase-based enzyme, and it is more preferable to use both in combination. The use of these enzymes facilitates the defibration of cellulose fibers. The cellulase-based enzyme causes the decomposition of cellulose in the coexistence of water. In addition, hemicellulose-based enzymes induce the decomposition of hemicellulose in the presence of water.
セルラーゼ系酵素としては、例えば、トリコデルマ(Trichoderma、糸状菌)属、アクレモニウム(Acremonium、糸状菌)属、アスペルギルス(Aspergillus、糸状菌)属、ファネロケエテ(Phanerochaete、担子菌)属、トラメテス(Trametes、担子菌)属、フーミコラ(Humicola、糸状菌)属、バチルス(Bacillus、細菌)属、スエヒロタケ(Schizophyllum、担子菌)属、ストレプトミセス(Streptomyces、細菌)属、シュードモナス(Pseudomonas、細菌)属などが産生する酵素を使用することができる。これらのセルラーゼ系酵素は、試薬や市販品として購入可能である。市販品としては、例えば、セルロイシンT2(エイチピィアイ社製)、メイセラ-ゼ(明治製菓社製)、ノボザイム188(ノボザイム社製)、マルティフェクトCX10L(ジェネンコア社製)、セルラーゼ系酵素GC220(ジェネンコア社製)等を例示することができる。 Examples of the cellulase-based enzymes include Trichoderma (Filamentous fungus), Acremonium (Filamentous fungus), Aspergillus (Filamentous fungus), Fanerochaete (Phanerochaete), Tramethes (Tra). Genus Humicola, genus Humicola, genus Bacillus, genus Schizophyllum, genus Streptomyces, genus Pseudomonas, bacteria produced by Pseudomonas, etc. Enzymes can be used. These cellulase-based enzymes can be purchased as reagents or commercial products. Commercially available products include, for example, cellulosein T2 (manufactured by HPI), Meicerase (manufactured by Meiji Seika), Novozyme 188 (manufactured by Novozyme), Multifect CX10L (manufactured by Genencore), and cellulase-based enzyme GC220 (manufactured by Genecore). Manufactured by) and the like can be exemplified.
また、セルラーゼ系酵素としては、EG(エンドグルカナーゼ)及びCBH(セロビオハイドロラーゼ)のいずれかもを使用することもできる。EG及びCBHは、それぞれを単体で使用しても、混合して使用してもよい。また、ヘミセルラーゼ系酵素と混合して使用してもよい。 Further, as the cellulase-based enzyme, either EG (endoglucanase) or CBH (cellobiohydrolase) can be used. EG and CBH may be used alone or in combination. Further, it may be used in combination with a hemicellulase-based enzyme.
ヘミセルラーゼ系酵素としては、例えば、キシランを分解する酵素であるキシラナーゼ(xylanase)、マンナンを分解する酵素であるマンナーゼ(mannase)、アラバンを分解する酵素であるアラバナーゼ(arabanase)等を使用することができる。また、ペクチンを分解する酵素であるペクチナーゼも使用することができる。 As the hemicellulase-based enzyme, for example, xylanase, which is an enzyme that decomposes xylan, mannase, which is an enzyme that decomposes mannan, and arabanase, which is an enzyme that decomposes araban, can be used. can. In addition, pectinase, which is an enzyme that decomposes pectin, can also be used.
ヘミセルロースは、植物細胞壁のセルロースミクロフィブリル間にあるペクチン類を除いた多糖類である。ヘミセルロースは多種多様で木材の種類や細胞壁の壁層間でも異なる。針葉樹の2次壁では、グルコマンナンが主成分であり、広葉樹2次壁では4-O-メチルグルクロノキシランが主成分である。そこで、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)からセルロース微細繊維を得る場合は、マンナーゼを使用するのが好ましい。また、広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)からセルロース微細繊維を得る場合は、キシラナーゼを使用するのが好ましい。 Hemicellulose is a polysaccharide excluding pectins between the cellulose microfibrils of the plant cell wall. Hemicellulose is diverse and varies between wood types and cell wall layers. Glucomannan is the main component in the secondary walls of conifers, and 4-O-methylglucuronoxylan is the main component in the secondary walls of hardwoods. Therefore, when cellulose fine fibers are obtained from softwood bleached kraft pulp (NBKP), it is preferable to use mannase. Further, when cellulose fine fibers are obtained from hardwood bleached kraft pulp (LBKP), it is preferable to use xylanase.
セルロース繊維に対する酵素の添加量は、例えば、酵素の種類、原料となる木材の種類(針葉樹か広葉樹か)、機械パルプの種類等によって決まる。ただし、セルロース繊維に対する酵素の添加量は、好ましくは0.1~3質量%と、より好ましくは0.3~2.5質量%、特に好ましくは0.5~2質量%である。酵素の添加量が0.1質量%未満であると、酵素の添加による効果が十分に得られないおそれがある。他方、酵素の添加量が3質量%を超えると、セルロースが糖化され、セルロース微細繊維の収率が低下するおそれがある。また、添加量の増量に見合う効果の向上を認めることができないとの問題もある。 The amount of the enzyme added to the cellulose fiber is determined by, for example, the type of the enzyme, the type of wood as a raw material (conifer or hardwood), the type of mechanical pulp, and the like. However, the amount of the enzyme added to the cellulose fibers is preferably 0.1 to 3% by mass, more preferably 0.3 to 2.5% by mass, and particularly preferably 0.5 to 2% by mass. If the amount of the enzyme added is less than 0.1% by mass, the effect of adding the enzyme may not be sufficiently obtained. On the other hand, if the amount of the enzyme added exceeds 3% by mass, cellulose may be saccharified and the yield of cellulose fine fibers may decrease. In addition, there is also a problem that the improvement of the effect corresponding to the increase in the addition amount cannot be recognized.
酵素としてセルラーゼ系酵素を使用する場合、酵素処理時のpHは、酵素反応の反応性の観点から、弱酸性領域(pH=3.0~6.9)であるのが好ましい。一方、酵素としてヘミセルラーゼ系酵素を使用する場合、酵素処理時のpHは、弱アルカリ性領域(pH=7.1~10.0)であるのが好ましい。 When a cellulase-based enzyme is used as the enzyme, the pH at the time of enzyme treatment is preferably in a weakly acidic region (pH = 3.0 to 6.9) from the viewpoint of the reactivity of the enzyme reaction. On the other hand, when a hemicellulase-based enzyme is used as the enzyme, the pH at the time of enzyme treatment is preferably in a weak alkaline region (pH = 7.1 to 10.0).
酵素処理時の温度は、酵素としてセルラーゼ系酵素及びヘミセルラーゼ系酵素のいずれを使用する場合においても、好ましくは30~70℃、より好ましくは35~65℃、特に好ましくは40~60℃である。酵素処理時の温度が30℃以上であれば、酵素活性が低下し難くなり、処理時間の長期化を防止することができる。他方、酵素処理時の温度が70℃以下であれば、酵素の失活を防止することができる。 The temperature during the enzyme treatment is preferably 30 to 70 ° C, more preferably 35 to 65 ° C, and particularly preferably 40 to 60 ° C, regardless of whether the cellulase-based enzyme or the hemicellulase-based enzyme is used as the enzyme. .. When the temperature at the time of enzyme treatment is 30 ° C. or higher, the enzyme activity is less likely to decrease, and the treatment time can be prevented from being prolonged. On the other hand, if the temperature at the time of enzyme treatment is 70 ° C. or lower, inactivation of the enzyme can be prevented.
酵素処理の時間は、例えば、酵素の種類、酵素処理の温度、酵素処理時のpH等によって決まる。ただし、一般的な酵素処理の時間は、0.5~24時間である。 The time of the enzyme treatment is determined by, for example, the type of the enzyme, the temperature of the enzyme treatment, the pH at the time of the enzyme treatment, and the like. However, the general enzyme treatment time is 0.5 to 24 hours.
酵素処理した後には、酵素を失活させるのが好ましい。酵素を失活させる方法としては、例えば、アルカリ水溶液(好ましくはpH10以上、より好ましくはpH11以上)を添加する方法、80~100℃の熱水を添加する方法等が存在する。 After the enzyme treatment, it is preferable to inactivate the enzyme. As a method for inactivating the enzyme, for example, there are a method of adding an alkaline aqueous solution (preferably pH 10 or higher, more preferably pH 11 or higher), a method of adding hot water at 80 to 100 ° C., and the like.
次に、アルカリ処理の方法について、説明する。 Next, the method of alkali treatment will be described.
アルカリ処理の方法としては、例えば、アルカリ溶液中に、亜リン酸のエステル等を導入したセルロース繊維を浸漬する方法が存在する。 As a method of alkaline treatment, for example, there is a method of immersing a cellulose fiber in which an ester of phosphorous acid or the like is introduced in an alkaline solution.
アルカリ溶液に含まれるアルカリ化合物は、無機アルカリ化合物であっても、有機アルカリ化合物であってもよい。無機アルカリ化合物としては、例えば、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のリン酸塩等を例示することができる。また、アルカリ金属の水酸化物としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を例示することができる。アルカリ土類金属の水酸化物としては、例えば、水酸化カルシウム等を例示することができる。アルカリ金属の炭酸塩としては、例えば、炭酸リチウム、炭酸水素リチウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等を例示することができる。アルカリ土類金属の炭酸塩としては、例えば、炭酸カルシウム等を例示することができる。アルカリ金属のリン酸塩としては、例えば、リン酸リチウム、リン酸カリウム、リン酸3ナトリウム、リン酸水素2ナトリウム等を例示することができる。アルカリ土類金属のリン酸塩としては、例えば、リン酸カルシウム、リン酸水素カルシウム等を例示することができる。 The alkaline compound contained in the alkaline solution may be an inorganic alkaline compound or an organic alkaline compound. Examples of the inorganic alkali compound include hydroxides of alkali metals or alkaline earth metals, carbonates of alkali metals or alkaline earth metals, and phosphates of alkali metals or alkaline earth metals. Further, as the hydroxide of the alkali metal, for example, lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like can be exemplified. Examples of the hydroxide of the alkaline earth metal include calcium hydroxide and the like. Examples of the alkali metal carbonate include lithium carbonate, lithium hydrogen carbonate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate and the like. Examples of the carbonate of the alkaline earth metal include calcium carbonate and the like. Examples of the alkali metal phosphate include lithium phosphate, potassium phosphate, trisodium phosphate, and disodium hydrogen phosphate. As the phosphate of the alkaline earth metal, for example, calcium phosphate, calcium hydrogen phosphate and the like can be exemplified.
有機アルカリ化合物としては、例えば、アンモニア、脂肪族アミン、芳香族アミン、脂肪族アンモニウム、芳香族アンモニウム、複素環式化合物及びその水酸化物、炭酸塩、リン酸塩等を例示することができる。具体的には、例えば、例えば、アンモニア、ヒドラジン、メチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン、ブチルアミン、ジアミノエタン、ジアミノプロパン、ジアミノブタン、ジアミノペンタン、ジアミノヘキサン、シクロヘキシルアミン、アニリン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ピリジン、N,N-ジメチル-4-アミノピリジン、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、リン酸水素2アンモニウム等を例示することができる。 Examples of the organic alkaline compound include ammonia, an aliphatic amine, an aromatic amine, an aliphatic ammonium, an aromatic ammonium, a heterocyclic compound and its hydroxide, a carbonate, and a phosphate. Specifically, for example, for example, ammonia, hydrazine, methylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, propylamine, dipropylamine, butylamine, diaminoethane, diaminopropane, diaminobutane, diaminopentane, diaminohexane, cyclohexylamine, aniline. , Tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, benzyltrimethylammonium hydroxide, pyridine, N, N-dimethyl-4-aminopyridine, ammonium carbonate, ammonium hydrogencarbonate, For example, diammonium hydrogen phosphate and the like can be exemplified.
アルカリ溶液の溶媒は、水及び有機溶媒のいずれであってもよいが、極性溶媒(水、アルコール等の極性有機溶媒)であるのが好ましく、少なくとも水を含む水系溶媒であるのがより好ましい。 The solvent of the alkaline solution may be either water or an organic solvent, but a polar solvent (a polar organic solvent such as water or alcohol) is preferable, and at least an aqueous solvent containing water is more preferable.
アルカリ溶液の25℃におけるpHは、好ましくは9以上、より好ましくは10以上、特に好ましくは11~14である。pHが9以上であると、セルロース微細繊維の収率が高くなる。ただし、pHが14を超えると、アルカリ溶液の取り扱い性が低下する。 The pH of the alkaline solution at 25 ° C. is preferably 9 or more, more preferably 10 or more, and particularly preferably 11 to 14. When the pH is 9 or more, the yield of cellulose fine fibers is high. However, if the pH exceeds 14, the handleability of the alkaline solution deteriorates.
(洗浄)
亜リン酸のエステル等を導入したセルロース繊維は、解繊するに先立って、洗浄するのが好ましい。セルロース繊維を清浄することで、副生成物や未反応物を洗い流すことができる。また、この清浄が前処理におけるアルカリ処理に先立つものであれば、当該アルカリ処理におけるアルカリ溶液の使用量を減らすことができる。
(Washing)
Cellulose fibers into which an ester of phosphorous acid or the like has been introduced are preferably washed prior to defibration. By cleaning the cellulose fibers, by-products and unreacted products can be washed away. Further, if this cleaning precedes the alkaline treatment in the pretreatment, the amount of the alkaline solution used in the alkaline treatment can be reduced.
セルロース繊維の洗浄は、例えば、水や有機溶媒等を使用して行うことができる。 The cellulose fibers can be washed using, for example, water, an organic solvent, or the like.
(解繊)
亜リン酸のエステル等を導入したセルロース繊維は、洗浄後に解繊(微細化処理)する。この解繊によって、パルプ繊維はミクロフィブリル化し、セルロース微細繊維(セルロースナノファイバーやマイクロ繊維セルロース)となる。なお、この解繊の方法は、未変性の微細繊維及びリンオキソ酸変性微細繊維の場合も同様である。
(Defibration)
Cellulose fibers into which an ester of phosphorous acid or the like has been introduced are defibrated (miniaturized) after washing. By this defibration, pulp fibers are microfibrillated into cellulose fine fibers (cellulose nanofibers and microfiber cellulose). The method of defibration is the same for unmodified fine fibers and phosphoric acid-modified fine fibers.
セルロース繊維を解繊するにあたっては、当該セルロース繊維をスラリー状にしておくのが好ましい。このスラリーの固形分濃度は、好ましくは0.1~20質量%、より好ましくは0.5~10質量%、特に好ましくは1.0~5.0質量%である。固形分濃度が上記範囲内であれば、効率的に解繊することができる。 When defibrating the cellulose fibers, it is preferable to make the cellulose fibers into a slurry. The solid content concentration of this slurry is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass, and particularly preferably 1.0 to 5.0% by mass. If the solid content concentration is within the above range, defibration can be performed efficiently.
セルロース繊維の解繊は、例えば、高圧ホモジナイザー、高圧均質化装置等のホモジナイザー、高速回転式ホモジナイザー、グラインダー、摩砕機等の石臼式摩擦機、コニカルリファイナー、ディスクリファイナー等のリファイナー、一軸混練機、多軸混練機、各種バクテリア等の中から1種又は2種以上の手段を選択使用して行うことができる。ただし、セルロース繊維の解繊は、水流、特に高圧水流で微細化する装置・方法を使用して行うのが好ましい。この装置・方法によると、得られるセルロース微細繊維の寸法均一性、分散均一性が非常に高いものとなる。これに対し、例えば、回転する砥石間で磨砕するグラインダーを使用すると、セルロース繊維を均一に微細化するのが難しく、場合によっては、一部に解れない繊維塊が残ってしまうおそれがある。 For defibration of cellulose fibers, for example, a high-pressure homogenizer, a homogenizer such as a high-pressure homogenizer, a high-speed rotary homogenizer, a grinder, a millstone friction machine such as a grinder, a conical refiner, a refiner such as a disc refiner, a uniaxial kneader, and many It can be carried out by selectively using one or more kinds of means from a shaft kneader, various bacteria and the like. However, it is preferable to defibrate the cellulose fibers by using a device / method for miniaturizing with a water stream, particularly a high-pressure water stream. According to this device / method, the dimensional uniformity and dispersion uniformity of the obtained cellulose fine fibers are very high. On the other hand, for example, when a grinder that grinds between rotating grindstones is used, it is difficult to uniformly refine the cellulose fibers, and in some cases, there is a possibility that undissolved fiber lumps may remain.
セルロース繊維の解繊に使用するグラインダーとしては、例えば、増幸産業株式会社のマスコロイダー等が存在する。また、高圧水流で微細化する装置としては、例えば、株式会社スギノマシンのスターバースト(登録商標)や、吉田機械興業株式会社のナノヴェイタ\Nanovater(登録商標)等が存在する。また、セルロース繊維の解繊に使用する高速回転式ホモジナイザーとしては、エムテクニック社製のクレアミックス-11S等が存在する。 As a grinder used for defibrating cellulose fibers, for example, there is a mass colloider of Masuko Sangyo Co., Ltd. Further, as a device for miniaturizing with a high-pressure water flow, for example, Sugino Machine Limited's Starburst (registered trademark) and Yoshida Kikai Kogyo Co., Ltd.'s Nanovater (registered trademark) are available. Further, as a high-speed rotary homogenizer used for defibrating cellulose fibers, there is Clairemix-11S manufactured by M-Technique.
なお、回転する砥石間で磨砕する方法と、高圧水流で微細化する方法とで、それぞれセルロース繊維を解繊し、得られた各繊維を顕微鏡観察した場合に、高圧水流で微細化する方法で得られた繊維の方が、繊維幅が均一であることが知見されている。 In addition, a method of defibrating cellulose fibers by a method of grinding between rotating grindstones and a method of refining with a high-pressure water flow, and a method of refining each obtained fiber with a high-pressure water flow when observed under a microscope. It has been found that the fibers obtained in 1) have a more uniform fiber width.
高圧水流による解繊は、セルロース繊維の分散液を増圧機で、例えば30MPa以上、好ましくは100MPa以上、より好ましくは150MPa以上、特に好ましくは220MPa以上に加圧し(高圧条件)、細孔直径50μm以上のノズルから噴出させ、圧力差が、例えば30MPa以上、好ましくは80MPa以上、より好ましくは90MPa以上となるように減圧する(減圧条件)方式で行うと好適である。この圧力差で生じるへき開現象によって、パルプ繊維が解繊される。高圧条件の圧力が低い場合や、高圧条件から減圧条件への圧力差が小さい場合には、解繊効率が下がり、所望の繊維径とするために繰り返し解繊(ノズルから噴出)する必要が生じる。 For defibration by high-pressure water flow, the dispersion liquid of cellulose fibers is pressurized to, for example, 30 MPa or more, preferably 100 MPa or more, more preferably 150 MPa or more, particularly preferably 220 MPa or more (high pressure conditions), and the pore diameter is 50 μm or more. It is preferable to use a method of ejecting the fiber from the nozzle of No. 1 and reducing the pressure so that the pressure difference is, for example, 30 MPa or more, preferably 80 MPa or more, more preferably 90 MPa or more (decompression condition). Pulp fibers are defibrated by the cleavage phenomenon caused by this pressure difference. When the pressure under the high pressure condition is low or when the pressure difference from the high pressure condition to the depressurized condition is small, the defibration efficiency decreases, and it becomes necessary to repeatedly defibrate (spout from the nozzle) in order to obtain the desired fiber diameter. ..
高圧水流によって解繊する装置としては、高圧ホモジナイザーを使用するのが好ましい。高圧ホモジナイザーとは、例えば10MPa以上、好ましくは100MPa以上の圧力でセルロース繊維のスラリーを噴出する能力を有するホモジナイザーをいう。セルロース繊維を高圧ホモジナイザーで処理すると、セルロース繊維同士の衝突、圧力差、マイクロキャビテーションなどが作用し、セルロース繊維の解繊が効果的に生じる。したがって、解繊の処理回数を減らすことができ、セルロース微細繊維の製造効率を高めることができる。 As a device for defibrating by a high-pressure water flow, it is preferable to use a high-pressure homogenizer. The high-pressure homogenizer refers to a homogenizer having the ability to eject a slurry of cellulose fibers at a pressure of, for example, 10 MPa or more, preferably 100 MPa or more. When the cellulose fibers are treated with a high-pressure homogenizer, collisions between the cellulose fibers, pressure difference, microcavitation and the like act, and the cellulose fibers are effectively defibrated. Therefore, the number of defibration treatments can be reduced, and the production efficiency of cellulose fine fibers can be improved.
高圧ホモジナイザーとしては、セルロース繊維のスラリーを一直線上で対向衝突させるものを使用するのが好ましい。具体的には、例えば、対向衝突型高圧ホモジナイザー(マイクロフルイダイザー/MICROFLUIDIZER(登録商標)、湿式ジェットミル)である。この装置においては、加圧されたセルロース繊維のスラリーが合流部で対向衝突するように2本の上流側流路が形成されている。また、セルロース繊維のスラリーは合流部で衝突し、衝突したセルロース繊維のスラリーは下流側流路から流出する。上流側流路に対して下流側流路は垂直に設けられており、上流側流路と下流側流路とでT字型の流路が形成されている。このような対向衝突型の高圧ホモジナイザーを用いると高圧ホモジナイザーから与えられるエネルギーが衝突エネルギーに最大限に変換されるため、より効率的にセルロース繊維を解繊することができる。 As the high-pressure homogenizer, it is preferable to use one in which a slurry of cellulose fibers collides with each other in a straight line. Specifically, for example, a counter-collision type high-pressure homogenizer (microfluidizer / MICROFLUIDIZER®, wet jet mill). In this device, two upstream flow paths are formed so that the pressurized cellulose fiber slurries collide with each other at the confluence. Further, the cellulose fiber slurry collides with each other at the confluence, and the collided cellulose fiber slurry flows out from the downstream flow path. The downstream flow path is provided perpendicular to the upstream side flow path, and a T-shaped flow path is formed by the upstream side flow path and the downstream side flow path. When such a counter-collision type high-pressure homogenizer is used, the energy given by the high-pressure homogenizer is converted to the collision energy to the maximum, so that the cellulose fibers can be defibrated more efficiently.
セルロース繊維の解繊は、得られるセルロース微細繊維(亜リン酸変性微細繊維)の平均繊維幅、平均繊維長、保水度、結晶化度、擬似粒度分布のピーク値、パルプ粘度等が、前述した所望の値又は評価となるように行うのが好ましい。 In the defibration of the cellulose fiber, the average fiber width, the average fiber length, the water retention degree, the crystallization degree, the peak value of the pseudo particle size distribution, the pulp viscosity and the like of the obtained cellulose fine fiber (subphosphate-modified fine fiber) are described above. It is preferable to obtain a desired value or evaluation.
(混合組成物)
以上の各成分を混合して得られる混合組成物(シェービング剤組成物)の粘度は、好ましくは1,000~30,000cps、より好ましくは1,500~25,000cps、特に好ましくは2,000~20,000cpsである。粘度が1,000cpsを下回ると、混合物を肌に塗りやすくなるが、カミソリで剃った時に肌ストレスを感じやすくなる可能性がある。他方、粘度が30,000cpsを上回ると、肌に塗り込みにくく使用感が悪くなる可能性がある。
(Mixed composition)
The viscosity of the mixed composition (shaving agent composition) obtained by mixing each of the above components is preferably 1,000 to 30,000 cps, more preferably 1,500 to 25,000 cps, and particularly preferably 2,000 cps. It is ~ 20,000 cps. When the viscosity is below 1,000 cps, it is easier to apply the mixture to the skin, but it may be easier to feel skin stress when shaving with a razor. On the other hand, if the viscosity exceeds 30,000 cps, it may be difficult to apply to the skin and the usability may deteriorate.
混合組成物の粘度は、JIS-Z8803(2011)の「液体の粘度測定方法」に準拠して測定した値である。 The viscosity of the mixed composition is a value measured according to "Method for measuring viscosity of liquid" of JIS-Z8803 (2011).
次に、本発明の実施例について説明する。
表1に示す配合でシェービング剤組成物を作製し、各種試験を行った。試験結果を表2に示した。各試験の詳細や各原料の詳細は、以下とおりである。
Next, examples of the present invention will be described.
A shaving agent composition was prepared with the formulations shown in Table 1 and various tests were performed. The test results are shown in Table 2. The details of each test and the details of each raw material are as follows.
(試験方法)
本試験においては、普段T字剃刀で髭をそっている男性10名により、普段のシェービングと比較した5段階評価を以下の基準で行い、平均値を示すこととした。
粘性:普段使用しているシェービンジェル等と比較して評価。
塗り込みやすさ:シェービング剤組成物を肌へ塗り込む際の広がり性を評価。広がり易いほど点数が高い。
滑り性:剃刀の当てているときの滑り具合を評価。滑り易いほど点数が高い。
肌へのストレス:剃っているときに刃が当たっている感があるかを評価。ストレスがないほど点数が高い。
洗い流しやすさ:使用後のシェービング組成物の洗い流し性を評価。点数が高いほど洗い流し易い。
剃り残し性:使用後に剃り残しの有無を確認。少ないほど点数が高い。
(Test method)
In this test, 10 men who usually shave with a T-shaped razor performed a 5-point evaluation compared with normal shaving according to the following criteria, and the average value was shown.
Viscosity: Evaluated in comparison with the shavin gel etc. that are usually used.
Ease of application: Evaluates the spreadability when applying the shaving agent composition to the skin. The easier it is to spread, the higher the score.
Slipperiness: Evaluate the slipperiness when applying a razor. The more slippery it is, the higher the score.
Skin stress: Evaluate whether the blade feels like it is hitting when shaving. The score is so high that there is no stress.
Ease of rinsing: Evaluate the rinsability of the shaving composition after use. The higher the score, the easier it is to wash off.
Unshaving property: Check if there is any unshaving after use. The smaller the number, the higher the score.
(亜リン酸変性CNF)
亜リン酸水素ナトリム・5水和物13g、尿素10.8g、水76.2gを混合した混合液100gと、原料パルプ(NBKP:水分98.0質量%)10g(乾燥重量)とを混合し、105℃で乾燥した。乾燥したパルプを130℃で2時間反応させた。次に、水洗とろ過を2回繰返し、無機物からなる陽イオンを含む亜リン酸のエステルが導入されたセルロース繊維(亜リン酸変性パルプ)を得た。この亜リン酸変性パルプを高圧ホモジナイザーで微細化処理(解繊)し、亜リン酸変性CNF(平均繊維径:3nm)を得た。
(Phosphate-modified CNF)
A mixed solution of 13 g of sodium hydrogen phosphite pentahydrate, 10.8 g of urea, and 76.2 g of water was mixed, and 10 g (dry weight) of raw pulp (NBKP: 98.0% by mass of water) was mixed. , 105 ° C. was dried. The dried pulp was reacted at 130 ° C. for 2 hours. Next, washing with water and filtration were repeated twice to obtain a cellulose fiber (phosphorous acid-modified pulp) into which an ester of phosphorous acid containing a cation consisting of an inorganic substance was introduced. This phosphorous acid-modified pulp was micronized (defibrated) with a high-pressure homogenizer to obtain a phosphorous acid-modified CNF (average fiber diameter: 3 nm).
(未変性CNF)
広葉樹漂白パルプをシングルディスクリファイナーで粗解繊した後、高圧ホモジナイザーで微細化処理(解繊)して得た(平均繊維径:45nm)。未変性CNFも2.0質量%スラリーとして他の成分と配合した。
(Unmodified CNF)
The hardwood bleached pulp was roughly defibrated with a single disc refiner and then refined (defibrated) with a high-pressure homogenizer (average fiber diameter: 45 nm). Unmodified CNF was also blended with other components as a 2.0 mass% slurry.
(その他)
CMC-Na:ダイセルファインケム株式会社製、品番1330
C10-30)コポリマー:アクリル酸/アクリル酸アルキル(C10-30)コポリマー、住友精化株式会社製、AQUPEC HV-803ERK(CT-1)
ポリエチレンオキサイド:製品名アルコックス、明成化学工業株式会社製
グリセリン:製品名「精製グリセリン」、坂本薬品工業株式会社製
流動パラフィン:富士フイルム和光純薬株式会社製
ポリソルベート80:ポリソルベート80 Cafe de Savon
メントール溶解液:自然科学研究所の製品名:天然ハッカ結晶(L-メントール)をエタノール:エタノール(99.5)富士フイルム和光純薬株式会社製を溶媒に10%濃度に調整。
フェノキシエタノール:2-フェノキシエタノール、富士フイルム和光純薬株式会社製
TEA:20W/V%・トリエタノールアミン、林純薬工業株式会社製
(others)
CMC-Na: Made by Daicel FineChem Co., Ltd., Part No. 1330
C10-30) Copolymer: Acrylic acid / alkyl acrylate (C10-30) copolymer, manufactured by Sumitomo Seika Chemical Co., Ltd., AQPEC HV-803ERK (CT-1)
Polyethylene oxide: Product name Alcox, Meisei Chemical Works, Ltd. Glycerin: Product name "Purified glycerin", Sakamoto Yakuhin Kogyo Co., Ltd. Liquid paraffin: Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Polysorbate 80: Polysorbate 80 Cafe de Savon
Menthol solution: Product name of Natural Science Research Institute: Ethanol: Ethanol (99.5) Made by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Adjusted to 10% concentration.
Phenoxyethanol: 2-phenoxyethanol, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. TEA: 20W / V%, triethanolamine, manufactured by Hayashi Junyaku Kogyo Co., Ltd.
(水)
精製水を使用した。なお、表中において、水は精製水の量(g)を示す。
(water)
Purified water was used. In the table, water indicates the amount (g) of purified water.
(考察)
CNFが含まれると、肌のストレス感が低減する傾向がある。組成物の粘性についてはCNFが含まれると高くなる傾向があったが、CNFの粘度挙動が組成物そのものの粘性に出ておらず、特に変性CNFは組成物の粘性に影響せず、使用感を向上させ得ることを示唆している
(Discussion)
When CNF is included, the feeling of stress on the skin tends to be reduced. The viscosity of the composition tended to increase when CNF was contained, but the viscosity behavior of CNF did not appear in the viscosity of the composition itself, and in particular, the modified CNF did not affect the viscosity of the composition, and the feeling of use was improved. Suggests that it can be improved
本発明は、例えば、シェービングジェル等の非発泡性のシェービング剤として利用可能である。 The present invention can be used as a non-foaming shaving agent such as a shaving gel.
Claims (5)
前記微細繊維の平均繊維幅が1~1000nmであり、ジェルとして吐出可能である、
ことを特徴とするシェービング剤組成物。 Containing at least one of a phosphorous acid-modified fine fiber and an unmodified fine fiber,
The average fiber width of the fine fibers is 1 to 1000 nm, and the fine fibers can be discharged as a gel.
A shaving agent composition characterized by that.
請求項1に記載のシェービング剤組成物。 The ratio of the subphosphorus-modified fine fibers to the entire composition is 1 to 20% by mass.
The shaving agent composition according to claim 1.
請求項1又は請求項2に記載のシェービング剤組成物。 The amount of the phosphorous acid ester introduced exceeds 2.0 mmol / g.
The shaving agent composition according to claim 1 or 2.
前記非イオン系界面活性剤がHLB10以上である、
請求項1~3のいずれか1項に記載のシェービング剤組成物。 Contains oils and nonionic surfactants
The nonionic surfactant is HLB 10 or higher.
The shaving agent composition according to any one of claims 1 to 3.
請求項1~4のいずれか1項に記載のシェービング剤組成物。 The gel has a viscosity of 1,000 to 30,000 cps.
The shaving agent composition according to any one of claims 1 to 4.
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