由缔合型共聚物表面改性而成的纤维素微丝及包含其的增稠剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及由通过共聚亲水性单体及疏水性单体获得的缔合型共聚物表面改性而成的纤维素微丝、其的制备方法及包含其的增稠剂组合物。通过疏水性及亲水性组的混合使用，本发明专利技术的由缔合型共聚物表面改性而成的纤维素微丝具有优秀的增稠能力，即使在高盐及pH变化下也表现出稳定的增稠效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由缔合型共聚物表面改性而成的纤维素微丝及包含其的增稠剂组合物
本专利技术涉及由通过共聚亲水性单体及疏水性单体获得的缔合型共聚物表面改性而成的纤维素微丝、包含其的增稠剂组合物及其的制备方法。
技术介绍
通常，增稠剂作为添加剂包含在如化妆品组合物等的体系中，用于调节操作性及流变性等。合成聚合物增稠剂用于提高体系的粘度，并防止水相和油相的相分离，从而用于增强复合流体的相稳定度。用作增稠剂的有机化合物有丙烯酸聚合物、羧基乙烯基聚合物等的合成聚合物，作为增稠剂的无机化合物有包含蒙脱石在内的各种粘土矿物和二氧化硅等。近来，对于包括多个合成表面活性剂的效果的天然化妆品的关注全球范围内趋于增加，以欧洲为中心，对有机/天然化妆品进行认证的机关开展活动。尤其，源自石油的聚乙二醇(PEG)附加合成表面活性剂和合成聚合物的增稠剂的使用趋于严格，因此正在活跃进行着对能够代替其的天然聚合物及天然增稠剂的研究。合成聚合物增稠剂因规定的分子量和聚合物链的扭曲现象而呈现均匀的增稠效果。温度变化、盐的投入、pH变化等的多种外部条件下也保持比较稳定的水溶液相。具有代表性的卡波姆(carbomer)最广为利用，并且包括卡波姆在内的大部分的合成聚合物增稠剂可通过溶解或分散于水中来用作增稠剂。通常，相对于化妆品组合物的总重量，添加0.001～20wt％的增稠剂，并且可直接调配于化妆品组合物中或用水或溶剂稀释成适当的粘度之后来进行调配。然而，由于对低刺激、无刺激产品的需求稳步增加，因此不仅在通过增稠剂确保剂型稳定性的方面上，而且还在使用感的差别化和赋予皮肤安全感的观点上，逐渐趋向于要求替代为环保型及天然原料，在相关领域中对于这种天然增稠剂及表面活性剂的技术开发持续进行着。近年来，随着包括化妆品工业在内的整个衣食住方面上对于环保型、天然原料的关注进一步提高，对发挥与现有的增稠剂相似的性能的天然增稠剂的要求也提高，然而在替代基于合成聚合物的增稠剂的方面上还存在困难。进而，现有的合成聚合物增稠剂在制备工序中使用大量的有机溶剂、化学单体、化学引发剂、聚合抑制剂等，并在未反应单体的去除和中和过程中也再次利用大量的有机溶剂。这种有机物不仅被归类为对环境有害的物质，还包括引起皮肤毒性的可能性。并且，现有的合成聚合物掺入化妆品组合物中时，在配制成规定浓度以上的情况下，存在涂敷于皮肤时获得干涩和黏乎等让人不满意的使用感的问题。作为天然物质，以黄原胶、硬葡聚糖等作为原料的研究正在进行，但存在无法表现出与现有的增稠剂相似的增稠效果或使用感不好的缺点。韩国公开专利公报第2001-0075666号涉及缔合型增稠剂的混合物及水性保护涂敷组合物，作为缔合型增稠剂，公开有改性为疏水性的纤维素衍生物。然而，所公开的羟乙基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素、乙基羟乙基纤维素等的纤维素衍生物因在纤维素表面仅具有疏水性残基，因此未呈现出较大的增稠效果。对此本专利技术人为了开发出与现有合成增稠剂不同的源自天然的增稠剂，将缔合型共聚物适用聚合物接枝技术来引入纤维素的表面之后，进行氧化反应来制备了缔合型纤维素微丝的分散液，从而确认了其的作为增稠剂的非常优秀的效果并完成了本专利技术。[现有技术文献]专利文献专利文献1：韩国公开专利公报第2001-0075666号
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于，提供由通过共聚亲水性单体及疏水性单体获得的缔合型共聚物表面改性而成的纤维素微丝。本专利技术的再一目的在于，提供包含上述纤维素微丝的增稠剂组合物。本专利技术的还一目的在于，提供包含上述增稠剂组合物的化妆品组合物。本专利技术的另一目的在于，提供由缔合型共聚物表面改性而成的纤维素微丝的制备方法。技术方案本专利技术提供由通过共聚亲水性单体及疏水性单体获得的缔合型共聚物表面改性而成的纤维素微丝。并且，本专利技术提供由缔合型共聚物表面改性而成的纤维素微丝的制备方法，其中，包括：步骤1)，通过使包含纤维素、亲水性单体及疏水性单体的溶液进行活性自由基共聚反应来将缔合型共聚物接枝于纤维素表面；以及步骤2)，通过添加2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基(2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl)自由基引发剂来进行氧化反应并获得纤维素微丝。有益效果根据本专利技术的一具体例的纤维素微丝因由缔合型共聚物表面改性而成而纤维素微丝形成凝胶相。这种三维微丝凝胶相不仅因强大的水合行为而发挥优秀的增稠效果，还通过微丝之间的物理性相互作用而表现出区别化的流变行为。本专利技术的纤维素微丝结构上稳定，表现出耐化学性、耐盐性、耐酸碱性，并赋予区别化的使用感和皮肤安全性、化妆品剂型稳定性。因此，利用上述纤维素微丝的增稠剂组合物可广泛适用于化妆品组合物、皮肤外用药组合物等化妆品市场，并且预期在基于复合流体的多种工业中的利用度相当高。附图说明图1为示出根据本专利技术一实施例的由缔合型共聚物表面改性而成的纤维素微丝的制备过程的图。图2为通过透射电子显微镜(TEM)的纤维素微丝的形态学确认结果：(左)未进行表面改性的纤维素微丝，(右)引入poly(MPC-co-SMA)的纤维素微丝。图3为利用氢核磁共振(1H-NMR)的2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱(MPC，2-methacryloyloxyethylphosphorylcholine)和甲基丙烯酸十八酯(SMA，stearylmethacrylate)的合成效率分析结果，并确认了表面聚合时存在于溶剂中的单体的转化率：(左)合成前，(右)合成后的氢核磁共振(1H-NMR)数据。图4为为了确认纤维素表面中合成了2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱(MPC)和甲基丙烯酸十八酯(SMA)而利用傅里叶变换红外光谱学(FT-IR)的定性分析结果。图5为由缔合型共聚物表面改性而成的纤维素微丝分散液的增稠效果测定结果。图6a至图6d为测定由缔合型共聚物表面改性而成的纤维素微丝分散液的流变特性的结果：按照各个甲基丙烯酸十八酯(SMA)含量时，(A)弹性模量、(B)粘性模量、(C)剪应力、(D)屈服应力。图7为由缔合型共聚物表面改性而成的纤维素微丝分散液的耐盐性及耐酸碱性的测定结果：(A)向未进行表面改性的微丝分散液(NeatCNFs)和表面改性的微丝分散液(ACNFs)添加0、1或1.5M的NaCl之后，测定粘度并确认耐盐性的结果，(B)将表面改性的微丝分散液(NeatCNFs)和表面改性的微丝分散液(ACNFs)调节为pH2、7或11之后，测定粘度并确认耐酸碱性的结果。具体实施方式本专利技术一具体例提供由通过共聚亲水性单体及疏水性单体获得的缔合型共聚物表面改性而成的纤维素微丝。在本说明书中所使用的术语，“缔合性(associative)”是指具有相同种类的分子借助两种以上的分子间力结合并形成(缔合)具有松弛的规则性的集合体的性质。在本说明书中所使用的术语，“共聚(copolymerization)”是指通过混合、聚合两种或更多种的单体来合成共聚物(copolymer)的反应。当聚合A、B两种单体时，通常A和B不规则地混合并形成结合的无规共聚物(randomcopolymer)或者可根据聚合方法生成A、B规则性地排列而成的结构的嵌段共聚物(blockcopolymer)或A的聚合物中生成B的支链的接枝共聚物(graf本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纤维素微丝，其特征在于，由通过共聚亲水性单体及疏水性单体获得的缔合型共聚物表面改性而成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.18 KR 10-2016-00607631.一种纤维素微丝，其特征在于，由通过共聚亲水性单体及疏水性单体获得的缔合型共聚物表面改性而成。2.根据权利要求1所述的纤维素微丝，其特征在于，上述亲水性单体为两性离子型单体、阴离子型单体、阳离子型单体或非离子型单体。3.根据权利要求1所述的纤维素微丝，其特征在于，上述亲水性单体为亲水性烯属不饱和单体、2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱及甜菜碱中的一种或两种以上的混合物。4.根据权利要求1所述的纤维素微丝，其特征在于，上述疏水性单体为丙烯酸脂的C6～C22烷基酯或甲基丙烯酸酯的C6～C22烷基酯。5.根据权利要求1所述的纤维素微丝，其特征在于，上述纤维素微丝的长度为10～5000nm。6.根据权利要求1所述的纤维素微丝，其特征在于，上述纤维素微丝的厚度为0.001～1000nm。7.一种增稠剂组合物，其特征在于，包含权利要求1至6中任一项所述的纤维素微丝。8.根据权利要求7所述的增稠剂组合物，其特征在于，上述增稠剂组合物具有1～1000000帕·秒的粘度。9.一种化妆品组合物，其特征在于，包含权利要求7所述的增稠剂组合物。10.一种由缔合型共聚物表面改性而成的纤维素微丝的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：金真雄，李依兰，梁太胜，崔相九，
申请(专利权)人：汉阳大学校ERICA产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国,KR