JPS5948659B2 - ゲル組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は有機溶媒の増粘剤として知られている有機変性
モンモリロナイト系粘土鉱物のゲル化能を最高に発揮さ
せるために、界面活性剤−水系からなる液晶を配合する
ことを特徴としたゲル組成物に関するものである。

本発明においては、ゲルの粘度を任意にコントロール出
来、高い温度においても良好なゲルを得ることが出来、
小さな機械力でゲル化することが出来るし、又、そのゲ
ル組成物は、チクソトロピツクな粘性挙動を有し、安定
性、使用性にも優れ、顔料の沈澱防止やレオロジー特性
を改良するという種々の特性有するので、塗料、印刷イ
ンク、化粧料、医薬部外品、医薬品等のゲル化剤として
有効である。

モンモリロナイト系粘土鉱物は天然のコロイド性含水け
い酸アルミニウムの一種で、ベントナイトの主成分とし
て知られており、一般に（Ｘ 、 Ｙ）２−３ （Ｓｔ
ｔＡｌ）４０１ｇ （０Ｈ）２Ｚ＋・ｎＨ２Ｏ（但し
、Ｘ＝ＡＩ 、Ｆｅ” 、Ｍｎ間 、Ｃｒ■；Ｙ−＝Ｍ
ｇ。

Ｆｅ■、Ｍｎ■ 、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｌｉ；Ｚ＝に、Ｎａ、
Ｃａ ）の構造式で示される。

この物質は強い親水性を示し、水中において多量の水を
その結晶間に吸収して著しく膨潤し、高い構造粘性をも
つゲルを生成する。

このモンモリロナイト系粘土鉱物は、その結晶層間に介
在する水や交換性カチオンを有機極性化合物や有機カチ
オンで置換することによって親油化され、有機溶媒に対
する増粘剤に変えることが出来る。

これは一般に有機変性モンモリロナイトと呼ばれ、塗料
、印刷インク、化粧品等における顔料の沈殿防止あるい
はレオロジー特性の改良等に利用されている。

しかしながら、この際、有機変性モンモリロナイトをよ
り効果的に膨潤させるには充分な機械的エネルギー、適
当な温度が必要である。

本発明者等は、従来に比べて容易に増粘させる方法を探
索した結果、適当な界面活性剤と水のある割合の混合物
が非常に有効であることを見い出した。

適当な界面活性剤及びそれらと水とのある割合とはラメ
ラ−構造の液晶（いわゆるニート相）を形成する界面活
性剤−水組成物である。

ニート相は非イオン性界面活性剤の場合でもまたイオン
性界面活性剤の場合でも観察される。

例えば第１図及び第２図はそれぞれペンタオキシエチレ
ンドデシルエーテル及びラウリン酸ナトリウムと水系の
相図を示したものであるが、ＬＣＮと書かれた領域がラ
メラ−構造を形成したニート相である。

なお、その他の記号は下記領域を示す。

■Ｗ：界面活性剤はミセルを形成して水に溶解している
。

ＩＤ：水が界面活性剤に溶解している。

■ ：少量の活性剤が水に溶解している溶液と、少量の
水が活性剤に溶解している溶液と が、共存している。

（２相）ＬＣＭ：ヘキサゴナル構造をもった液晶。

Ｓ ：界面活性剤が固体として析出する。

次に、第３図として、ジオクタデシルジメチルアンモニ
ウムクロリド−水系の相図を示す。

この系は、ラメラ−構造をもつ液晶領域が非常に広いこ
とが特徴である。

ゲル組成物の製造法は、有機変性モンモリロナイトと有
機液体と液晶を適当な温度で適当な混合機により混合す
ればよい。

液晶の有機変性モンモリロナイトに対する適当な割合は
１０〜２００％（重量％）であるか、特に有効な割合は
３０〜１００％である。

界面活性剤と水とからなる液晶は、界面活性剤と水を別
々に添加しても、またあらかじめ液晶を調製して添加し
てもどちらでもよい。

但し、溶媒中で液晶が破壊するような有機溶媒の場合に
はあらかじめ液晶を調製して添加しなければならない。

エタノールのような従来の添加剤と液晶のゲル化能を比
較するために、それらによって調製された有機変性モン
モリロナイトゲルの粘度を表Ｉに示した。

尚、使用した有機変性モンモリロナイトはジメチルジオ
クタデシルアンモニウムモンモリロナイト、有機溶媒は
低沸点炭化水素で、前者５部を後者９０部に分散したサ
スペンションにエタノールあるいは液晶を５部混合し、
２５℃あるいは８０℃において攪拌して得られたゲル組
成物の粘度をＢ型粘度計により３０℃で測定した。

表１から、液晶を用いた場合には界面活性剤の種類や界
面活性剤と水との割合を変化させることによってゲルの
粘度を任意にコントロール出来、エタノールの場合より
も高い粘度から低い粘度のものまで調製出来ることがわ
かる。

また８０℃においてはエタノールの場合はゲル化しない
が、液晶の場合には界面活性剤の選択により良好なゲル
を得ることが出来るのも特徴である。

次に、有機変性モンモリロナイトの膨潤の度合を比較す
るために、有機変性モンモリロナイトの（ＯＯＡ）面の
層間距離をＸ線により測定した例を表■に示す。

試料は、ジメチルジオクタデシルアンモニウムモンモリ
ロナイト３０部、低沸点炭化水素６０部、エタノールあ
るいは液晶１０部を混合攪拌して調製した。

表■から液晶はエタノールよりもさらに層間距離を広げ
ることがわかる。

次にカチオン活性剤（カチオンＤＳ：三洋化成工業株式
会社商品名）の液晶を用いた例を第４図′及び第５図に
示す。

第４図は、低沸点炭化水素４．５部、ジメチルジオクタ
デシルアンモニウムモンモリロナイト２．５部、（カチ
オン活性剤土水）２．５部の系において、カチオン活性
剤と水との比率と系の粘度との関係を示すグラフである
。

図から、カチオンＤＳと水の割合が５＝５〜２：８の範
囲で良好なゲルが得られることがわかる。

第５図は、ジメチルジオクタデシルアンモニウムモンモ
リロナイト２，５部、カチオンＤＳ＝水＝１＝１の液晶
を０．５〜５部に、低沸点炭化水素で総量を５０部に調
整した系の粘度を示すグラフである。

液晶添加量が、ジメチルジオクタデシルアンモニウムモ
ンモリロナイトに対し、１００％以上のときに良好なゲ
ルを形成することがわかる。

以上述べたように、有機変性モンモリロナイトのゲル化
にこのような液晶を用いた例は、これまで見い出されて
いない。

尚、本発明においては、添加剤としてメタノール、エタ
ノール、アセトン、プロピレンカーボネートのような物
質を使用しないので、人体安全性、沸点、安全性等の点
で、例えば化粧品、医薬部外品、医薬品等に使用する場
合には好ましい。

次に、ペンタオキシエチレンドデシルエーテルを例にと
ってゲル組成物の実施例を示す。

実施例 １ （重量部） インパラフィン系炭化水素 ９２．５ジオクタデシ
ルジメチルア ンモニウム塩変性モンモリ５ ０ナイト ペンタオキシエチレンドブ ２ シルエーテル 水 ０．５実施例
２ （重量部） トルエン ６
５酢酸ブチル ２５ オクタデシルジメチルベン ジルアンモニウム塩変性モ ６ ンモリロナイト ペンタオキシエチレンドブ ２ シルエーテル 水 ２界面活性剤が
単独では水と液晶を形成しない場合でも、他の界面活性
剤と併用することによって液晶を形成し、有機変性モン
モリロナイトを膨潤させることも可能である。

そのような実施例を次に示す。

実施例 ３ （重量部） スクワラン ９０ ソルビクンモノオレエート １ ポリオキシエチレンンルビ １ タンモノオレエート ジヘキサデシルジメチルア ンモニウム塩変性モンモリ６ ０ナイト 水 ２次に、このゲ
ル組成物を応用した配合例を用途とともに示す。

配合量は重量部である。配合例 １〜３ マスカラ 液晶によってゲル化した製品（配合例１，２及び３）の
場合は、エタノールによってゲル化した製品（比較例）
と同じ粘度を出すために約半分の有機変性モンモリロナ
イトを使用すればよく、また高粘度であってもそのチク
ソトロピックな粘性挙動により、使用性は非常になめら
かである。

製品の安定性はエタノールよりも優れている。

゛配合例 ４ ネイルエナメル トルエン ４０酢酸エ
チル ３０ニトロセルロ
ース １０樹脂
１０ 可塑性 ５ オクタデシルジメチルベンジルアンモニラ ２ム塩変性
モンモリロナ１′ト ポリオキシエチレンラウリルエーテル ０．７精製
水 ０．３ 顔料 ２ 液晶によって有機変性モンモリロナイトをゲル化する方
法は、従来の方法よりもはるかに小さな機械力でゲル化
することが出来る。

配合例 ５ ファンデーション 流動パラフィン ３３ワ
ン り ス
１０ジオクタデシルジメチルアンモニウム塩変
。

性モンモリロナイト ステアリン酸ナトリウム ２精製
水 ４０ 有機顔料 １０ 香 料 適量防腐
剤 〃 液晶によって有機変性モンモリロナイトをゲル化して得
られたこの乳化系は非常に安定性がすぐれ、また使用性
はベタつかず、さっばりとしている。

配合例 ６ 軟膏 スクワラン ９ｏ、５ジメ
チルジオクタデシル ５．０アンモ
ニウムモンモリロナイト ソルビタンモノオレート １．０ポ
リオキシエチレン １．０ソルビ
タンモノオレート 精製水 ２．０ 油溶性薬剤 ０・５液晶
によって有機変性モンモリロナイトをゲル化して得られ
たこの軟膏は経時安定性に優れ、またチクソトロピツク
な性質のため、塗布時に非常にのばしやすい。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図及び第３図は、各々ペンタオキシエチレ
ンドデシルエーテル、ラウリン酸ナトリウム及びジオク
タデシルジメチルアンモニウムクロリドの水系における
相図で、ＬＣＮと記載された領域がラメラ−構造を形成
したニート相である。 第４図及び第５図は、低沸点炭化水素、ジメチルジオク
タデシルアンモニウムモンモリロナイトカチオン活性剤
及び水の系における粘度を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（Ａ）液状炭化水素 （Ｂ） 第４級アンモニウム塩変性モンモリロナイト（
   Ｃ） 混合比が重量比で９０：１０〜３０ニア０であ
   りラメラ−構造の液晶を形成する非イオン性界面活性剤
   と水の混合物、混合比が重量比で９０：１０〜５０：５
   ０でありラメラ−構造の液晶を形成する陰イオン性界面
   活性剤と水の混合物、または混合比が重量比で５０：５
   ０〜２０：８０でありラメラ−構造の液晶を形成する陽
   イオン性界面活性剤と水の混合物から選ばれた界面活性
   剤と水の混合物 の上記（Ａ） 、 （Ｂ） 、 （Ｃ）からなるゲル組
   成物。 ２ 非イオン性界面活性剤がポリオキシエチレンアルキ
   ルエーテルである特許請求の範囲第１項記載のゲル組成
   物。 ３ 非イオン性界面活性剤がポリオキシエチレン多価ア
   ルコール脂肪酸部分エステルである特許請求の範囲第１
   項記載のゲル組成物。 ４ 陰イオン性界面活性剤が脂肪酸塩である特許請求の
   範囲第１項記載のゲル組成物。 ５ 陽イオン性界面活性剤がジアルキルジメチルアンモ
   ニウム塩である特許請求の範囲第１項記載のゲル組成物
   。 ６ 第４級アンモニウム塩変性モンモリロナイトと、界
   面活性剤と水の混合物との混合比が重量比で１：０．１
   〜１：２である特許請求の範囲第１項乃至第５項のいず
   れかに記載のゲル組成物。