JP4485134B2 - 分岐ポリグリセロール変性シリコーン - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、化粧料、繊維処理剤等として有用な、分岐ポリグリセロール変性シリコーン及びその製法、並びにそれを含有する化粧料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリコーンは、低分子間相互作用、低反応性、無害かつ低刺激性、低摩擦係数、高潤滑性、低粘度、高展延性、高絶縁性等、様々な利点を有する汎用素材であり、産業上、各方面で利用されている。しかし、疎水性が高すぎるため水系溶媒に馴染みにくく、また、高極性無機化合物や毛髪、皮膚、繊維等の基材又は基質表面への濡れ性や吸着性に著しく欠けるという重大な欠点を有している。これに対して、水系溶媒への親和性についてはポリエチレンオキシド鎖を導入する、所謂、ポリエーテル変性を施すことにより多少改善されるが、本質的に親水性の低いポリエチレンオキシド基では多量の変性が必要で、シリコーン含率が相対的に低下し、本来のシリコーン由来の利点を大きく損なうという問題を有していた。また、各種基材への濡れ性や吸着性の改善には、アミノ基等の高極性の官能基での変性が行われてきたが、これらは基本的に生物に対して有害である上、特異臭を有する、経時的に応変し易い等の問題を有していた。
【０００３】
これまでに、グリセロール基を有するシリコーン化合物については、幾つか報告されている。特許文献１では、オキシアルキレン基を連結基として、ポリグリセロール基を有するシリコーン化合物の製法を開示しており、特許文献２では、エステル基を連結基として、ポリグリセロール基を有するシリコーン化合物及びその製法について開示している。
【０００４】
また、特許文献３及び特許文献４ではその化粧料への応用について開示している。これらはいずれも、直鎖状に連結されたポリグリセロール基で変性されたシリコーンを利用したものであり、本発明で記述する、分岐基を有することを特徴とするものとは異なっている。直鎖状に連結されたポリグリセロール基は、ヒドロキシ基を含有することにより前述のポリオキシエチレン基に比べて親水性は高いが、骨格となるポリアルキレン鎖が極めて柔軟で摺動性に富むため、基材への吸着性という観点からは、熱力学的に極めて不利な分子構造となっている。従って、親水性溶媒中に分散／可溶化することにより取り扱いの利便性を高めながら、各種基材表面に吸着、乾燥／残留化、被覆又は膜形成させるという目的からすると、満足する性能ではなかった。
【０００５】
さらに、前述の直鎖状ポリグリセロール変性シリコーンの製法はいずれも、水素化シリコーンと、予めアリル基を導入した直鎖状ポリグリセロール誘導体とのヒドロシリル化反応を適用したものであるが、これを実施すると、極めて反応性に富む水素化シリコーンの水素原子と、ポリグリセロール基中に多数存在するヒドロキシ基との副反応が避けられず、反応生成物が再現性なく増粘したり、多官能反応によるゲル状不溶物が大量に生成するという欠点を有していた。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５７−１４９２９０号公報
【特許文献２】
特開平９−２７８８９２号公報
【特許文献３】
特開平１０−３１６５２６号公報
【特許文献４】
特開平９−７１５０４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、低刺激性、低黄変性であり、シリコーン本来の利点と高親水性を両立しつつ、各種基材への濡れ性や吸着性にも優れる、極めて応用範囲の広い新規な親水性シリコーン化合物を提供することにある。
特に、各種の基材や、皮膚、毛髪、繊維等を、親水性溶媒中で処理したり、塗布後、流水で洗浄するといった状況下に於いても、高効率でそれらの表面に吸着残留し、シリコーン特有の諸物性や良好な感触を濃厚に発現できる、化学的安定性に優れた、分岐ポリグリセロール変性シリコーンを提供することにある。
【０００８】
さらに本発明の課題は、懸かる有用なシリコーン化合物を、増粘したりゲル化したりすることなく、安価、安定に、再現性良く、高収率で提供できる製造法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、単独、あるいは分子鎖の運動の自由度が極めて大きい直鎖状に配列させた状態では極めて小さな吸着性しか示さないグリセロール基を、本来、２価のアルコールであることを利用して双方のヒドロキシ基に対して次のグリセロール残基を付加させることにより分岐構造を積極的に派生させ、多分岐型のポリグリセロール鎖とすることにより、多数の末端ヒドロキシ基が自由な運動を規制されて狭い空間領域に密集して存在することになるため、キレート的な多元吸着が可能となり、顕著な吸着促進効果を発現することを見出した。特に、この親水性に富む多分岐ポリグリセロール基を、シリコーンのような疎水性ユニットに連結させると、少量の変性でシリコーンを親水性溶媒中に可溶化できるだけでなく、劇的にその吸着効果を高められることを見出した。
【００１０】
また本発明者らは、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、イミノ基、メルカプト基及びエポキシ基からなる群から選ばれる官能基を、少なくとも１個有するシリコーンに、酸性又は塩基性触媒の存在下、ヒドロキシ基含有エポキシ化合物である２，３−エポキシ−１−プロパノールを添加／グラフト重合させると、増粘やゲル化等の副反応を伴うことなく、高純度の本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンを得ることができることを見出した。
【００１１】
また本発明者らは、少なくとも１個の、ヒドロキシ基又は末端にヒドロキシ基を有するポリオキシアルキレン基で置換されたフェニル基を有するシリコーンに、酸性又は塩基性触媒の存在下、ヒドロキシ基含有エポキシ化合物である２，３−エポキシ−１−プロパノールを添加／グラフト重合させると、増粘やゲル化等の副反応を伴うことなく、また反応中の顕著なシリコーン鎖の分解を引き起こすことなく、再現性良く極めて高収率で、高純度の本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンを得ることができることを見出した。
【００１２】
即ち、本発明は、シリコーンのケイ素原子に、連結基、好ましくはオキシフェニレン基を含有する連結基、を介して、下記構造式（１）で表わされる分岐グリセロール基を１個以上含有する分岐ポリグリセロール鎖が少なくとも１つ結合した、分岐ポリグリセロール変性シリコーン、その製法及びそれを含有する化粧料を提供する。
【００１３】
【化７】
【００１４】
（式中、２つの酸素原子には、同一又は異なって、上記構造式（１）、下記構造式（２）、（３）又は（４）
【００１５】
【化８】
【００１６】
で表されるグリセロール基又はグリシドール基が結合する。
構造式（２）の酸素原子には、前記構造式（１）、上記構造式（２）、（３）又は（４）で表されるグリセロール基又はグリシドール基が結合し、構造式（３）の酸素原子には、前記構造式（１）、上記構造式（２）、（３）又は（４）で表されるグリセロール基又はグリシドール基が結合する。）
【００１７】
【発明の実施の形態】
［分岐ポリグリセロール鎖］
本発明において、分岐ポリグリセロール鎖は、分岐基として１個以上の構造式（１）で表わされる分岐グリセロール基（以下、基（１）という）を含有するものである。分岐ポリグリセロール鎖の構造は、ａ個の基（１）、ｂ個の構造式（２）で表されるグリシドール基（以下、基（２）という）、ｃ個の構造式（３）で表されるグリセロール基（以下、基（３）という）、及び末端基としてｄ個の構造式（４）で表されるグリセロール基（以下、基（４）という）が結合してなるものである。
分岐ポリグリセロール鎖中において、基（１）、（２）及び（３）は、任意の配列で相互に結合していてもよい。基（１）の数が多いほど分岐構造が発達しており、各分岐鎖の末端に、基（４）が存在する。
【００１８】
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンが、基（１）の分岐構造を１個以上含有することは、後述するように13Ｃ−ＮＭＲ解析において、基（１）特有のピークが見られることから容易に証明することができる。好ましくは、分岐ポリグリセロール鎖当たりの平均の基（１）の含有数が１以上である。
【００１９】
本発明において、分岐ポリグリセロール鎖中の、基（１）、（２）、（３）及び（４）の平均結合総数（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）は、後述するＮＭＲ解析ないし前駆体シリコーンとの分子量比較により求められ、好ましくは３以上であり、本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンが適度なシリコーン的性質を堅持するためには、３〜２０１であることがより好ましく、３〜１０１であることが更に好ましく、３〜５１であることが特に好ましく、３〜２１であることが最も好ましい。
【００２０】
分岐ポリグリセロール鎖中、分岐の割合は、十分な吸着効果を有するために、ａ／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）が、１／２０〜１／２が好ましく、１／１０〜１／２が更に好ましく、１／５〜１／２が特に好ましい。
【００２１】
分岐ポリグリセロール鎖中において、基（１）、（２）、（３）及び（４）は、任意に結合していてもよい。
【００２２】
基（１）の数（即ち、ａ）は、分岐ポリグリセロール鎖中、１〜１００個存在することが好ましく、２〜１００個存在することがより好ましく、２〜５０個存在することが更に好ましく、２〜２５個存在することが特に好ましく、２〜１０個存在することが最も好ましい。基（４）の数（即ち、ｄ）は、分岐ポリグリセロール鎖中、２〜１０１個存在することが好ましく、３〜１０１個存在することがより好ましく、３〜５１個存在することが更に好ましく、３〜２６個存在することが特に好ましく、３〜１１個存在することが最も好ましい。基（２）の数（即ち、ｂ）、基（３）の数（即ち、ｃ）は、同一又は異なって、０〜１９８個存在することが好ましく、０〜１９６個存在することがより好ましく、０〜９６個存在することが更に好ましく、０〜４６個存在することが特に好ましく、０〜１６個存在することが最も好ましい。
【００２３】
［連結基］
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンにおける、シリコーンのケイ素原子と、前述の分岐ポリグリセロール鎖を結合する連結基は、エーテル基又はエステル基を有する２価の基であることが好ましい。
【００２４】
エーテル基を有する２価の基としては、一般式（５）で表わされる基（以下、連結基（５）という）が好ましい。なお、連結基（５）は、（Ｒ1）p側がシリコーン鎖のケイ素原子に結合し、（ＡＯ）q側が分岐ポリグリセロール鎖に結合する。
【００２５】
−（Ｒ1）p−Ｏ−（ＡＯ）q− （５）
（式中、Ｒ1は、置換基を有していてもよい、炭素数１〜２２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基、アルケニレン基又は炭素数６〜２２のアリーレン基、好ましくは炭素数１〜２２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基又はアルケニレン基、ＡＯは炭素数１〜４のアルキレンオキシ基（オキシアルキレン基ともいう）又は炭素数６〜１０のアリーレンオキシ基（オキシアリーレン基ともいう）、好ましくは炭素数１〜４のアルキレンオキシ基、ｐは０又は１の数、ｑは０〜３０の数を示し、ｑ個のＡＯは同一でも異なっていてもよい。）
エステル基を有する２価の基としては、一般式（６）で表わされる基（以下、連結基（６）という）が好ましい。なお、連結基（６）は、Ｒ2側がシリコーン鎖のケイ素原子に結合し、（ＡＯ）r側が分岐ポリグリセロール鎖に結合する。
【００２６】
−Ｒ2−ＣＯＯ−（ＡＯ）r− （６）
（式中、Ｒ2は、置換基を有していてもよい、炭素数１〜２２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基、アルケニレン基又は炭素数６〜２２のアリーレン基、好ましくは炭素数１〜２２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基又はアルケニレン基、ｒは０〜３０の数、ＡＯは前記の意味を示し、ｒ個のＡＯは同一でも異なっていてもよい。）
連結基（５）及び（６）において、Ｒ1及びＲ2中のアリーレン基は、アルキレンアリーレン基、アリーレンアルキレン基、アルキレンアリーレンアルキレン基を含む。Ｒ1及びＲ2としては、好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは１〜１２のアルキレン基又はアルケニレン基であり、メチレン、エチレン、プロピレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタメチレン、ノナメチレン、デカメチレン、ウンデカメチレン、ドデカメチレン、トリデカメチレン、テトラデカメチレン、ペンタデカメチレン、ヘキサデカメチレン基等が挙げられる。これらの中ではエチレン、プロピレン又はトリメチレン基がさらに好ましく、合成の容易さの観点から、エチレン基又はトリメチレン基が特に好ましい。
【００２７】
ｐは０又は１であるが、合成の容易さの観点から、１が好ましい。ｑ及びｒは、同一又は異なって、０〜１５が好ましく、０〜８が更に好ましく、０〜５が特に好ましく、合成の容易さの観点からは０が最も好ましい。
【００２８】
ｑ個のＡＯ、ｒ個のＡＯは、同一又は異なって、交互、ランダム又はブロックあるいはこれら以外の周期配列であっても良いし、何れの形態で結合していてもよい。ＡＯは、好ましくはエチレンオキシ基、プロピレンオキシ基又はフェニレンオキシ基であり、更に好ましくはエチレンオキシ基である。
【００２９】
連結基（５）及び連結基（６）において、ＡＯのアルキレンオキシ基又はアリーレンオキシ基の酸素側で分岐ポリグリセロール鎖に結合し、アルキレンオキシ基又はアリーレンオキシ基のアルキレン又はアリーレン側で、連結基が含有するエーテル基又はエステル基に結合する。
【００３０】
Ｒ1及びＲ2中の置換基として、ヒドロキシ基、アミノ基（炭素数１〜２２）、イミノ基（炭素数１〜２２）、カルボキシ基、アルコキシ基（炭素数１〜２２）、アシル基（炭素数１〜２２）等が挙げられる。
【００３１】
最も好ましい連結基は、下記一般式（７）で表される連結基（以下、連結基（７）という）である。なお、連結基（７）では、トリメチレン側がシリコーン鎖のケイ素原子に結合し、酸素原子側が分岐ポリグリセロール鎖に結合する。
【００３２】
−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ− （７）
また、本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンにおける、シリコーン鎖のケイ素原子と前述の分岐ポリグリセロール鎖を結合する連結基は、オキシフェニレン基を含有することが好ましい。そのような連結基の中では、下記一般式（８）で表される基（以下、連結基（８）という）又は一般式（９）で表わされる基（以下、連結基（９）という）が好ましい。なお、連結基（８）では、（Ｒ3）u側がシリコーン鎖のケイ素原子に結合し、（ＡＯ）v側が分岐ポリグリセロール鎖に結合する。また、連結基（９）では、（Ｒ4）z側がシリコーン鎖のケイ素原子に結合し、（ＡＯ）x及び（ＡＯ）y側が分岐ポリグリセロール鎖に結合する。
【００３３】
【化９】
【００３４】
（式中、Ｒ3は、置換基を有していてもよい、炭素数１〜２２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基又はアルケニレン基、ｕは０又は１の数、ｖは０〜３０の数、ＡＯは前記の意味を示し、ｖ個のＡＯは同一でも異なっていてもよい。）
【００３５】
【化１０】
【００３６】
（式中、Ｒ4は、置換基を有していてもよい、炭素数１〜２２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基又はアルケニレン基、ｚは０又は１の数、ｘは０〜３０の数、ｙは０〜３０の数、ＡＯは前記の意味を示し、ｘ個及びｙ個のＡＯは同一でも異なっていてもよい。）
連結基（８）及び連結基（９）に於いて、（Ｒ3）u及び（Ｒ4）zは、シリコーン鎖のケイ素原子と、本発明の連結基が含有するオキシフェニレン基のフェニレン基とを結ぶ基であるが、Ｒ3及びＲ4は、好ましくは、炭素数１〜１６、特に好ましくは１〜１２のアルキレン基又はアルケニレン基であり、エチレン、プロピレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタメチレン、ノナメチレン、デカメチレン、ウンデカメチレン、ドデカメチレン、トリデカメチレン、テトラデカメチレン、ペンタデカメチレン、ヘキサデカメチレン基等が挙げられる。これらの中ではエチレン、プロピレン又はトリメチレン基がさらに好ましく、合成の容易さの観点から、エチレン基又はトリメチレン基が特に好ましい。
【００３７】
Ｒ3及びＲ4上に存在していても良い置換基として、ヒドロキシ基、アミノ基（炭素数１〜２２）、イミノ基（炭素数１〜２２）、カルボキシ基、アルコキシ基（炭素数１〜２２）、アシル基（炭素数１〜２２）等が挙げられる。
ｕ及びｚは、０又は１であるが、合成の容易さの観点から何れも、１がより好ましい。
【００３８】
連結基（８）及び連結基（９）に於いて、ＡＯは、分岐ポリグリセロール鎖と、本発明の連結基が含有するオキシフェニレン基の酸素原子とを結ぶオキシアルキレン基又はオキシアリーレン基であり、オキシアルキレン基又はオキシアリーレン基の酸素側で分岐ポリグリセロール鎖に結合し、オキシアルキレン基又はオキシアリーレン基のアルキレン又はアリーレン側でオキシフェニレン基の酸素原子に結合する。ＡＯとして、オキシエチレン基、オキシプロピレン基又はオキシフェニレン基が好ましく、これらの中ではオキシエチレン基が特に好ましい。
【００３９】
ｖ、ｘ及びｙはそれぞれ、０〜３０の数であるが、０〜１５が好ましく、０〜５が更に好ましく、合成の容易さ、反応のし易さの観点からは０が最も好ましい。ｖ、ｘ並びにｙが０以外の数である場合、ｖ個のＡＯ、ｘ個のＡＯ、ｙ個のＡＯは、同一又は異なっていても良く、異なる場合、それらＡＯの相互の結合様式は、交互型、ブロック型あるいはこれら以外の周期配列であっても良いし、又はランダム型であってもよい。
【００４０】
連結基（８）に於いて、オキシフェニレン基のフェニレン基に結合した、酸素原子と（Ｒ3）u基（ｕが０の場合はシリコーン鎖上のケイ素原子）の結合様式は、互いにオルト位、メタ位、パラ位の何れであっても良く、又これらの混合であっても良い。また連結基（９）に於いて、オキシフェニレン基のフェニレン基に結合した、２個の酸素原子と（Ｒ4）z基（ｚが０の場合はシリコーン鎖上のケイ素原子）のうち何れの２個についても、その結合様式は、互いにオルト位、メタ位、パラ位の何れであっても良く、又これらの混合であっても良い。
【００４１】
本発明のオキシフェニレン基含有連結基の中で、最も好ましいものは、下記一般式（１０）で表される連結基（以下、連結基（１０）という）である。なお、連結基（１０）では、トリメチレン側がシリコーン鎖のケイ素原子に結合し、酸素原子側が分岐ポリグリセロール鎖に結合する。
【００４２】
【化１１】
【００４３】
連結基（１０）に於いて、オキシフェニレン基のフェニレン基に結合した、酸素原子とトリメチレン基の結合様式は、オルト位、メタ位、パラ位の何れであっても良く、又これらの混合であっても良いが、合成の容易さの観点から、オルト位、パラ位又はこれらの混合物であることがより好ましい。
【００４４】
［分岐ポリグリセロール変性シリコーン］
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンを形成するシリコーンは、ケイ素原子を２つ以上有するポリシロキサンから誘導されるものであり、ポリシロキサンの形状は直鎖状、分岐鎖状、環状の何れであってもよい。また、ポリシロキサンの数平均分子量は、好ましくは３００〜７０万、より好ましくは３００〜２０万、更に好ましくは１０００〜２万である。数平均分子量は、後述するゲル・パーミエション・クロマトグラフ（以下、ＧＰＣという）法や、光散乱法等により求めることが出来る。
【００４５】
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンとしては、一般式（１１）で表わされる直鎖状シリコーン（以下、シリコーン（１１）という）が好ましい。
【００４６】
【化１２】
【００４７】
（式中、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、ｔ個のＲ8、ｔ個のＲ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12は、同一又は異なって、分岐ポリグリセロール鎖が結合した連結基、置換基を有していてもよく、フッソ原子で置換されていてもよい、炭素数１〜２２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、アルケニル基又はアルコキシ基、あるいは炭素数６〜２２のアリール基を示し、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、ｔ個のＲ8、ｔ個のＲ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12のうち少なくとも１つは分岐ポリグリセロール鎖が結合した連結基である。ｔは０〜１０，０００の数を示す。）
シリコーン（１１）において、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、ｔ個のＲ8、ｔ個のＲ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12のうち分岐ポリグリセロール鎖が結合した連結基以外の基は、同一又は異なって、置換基を有していてもよく、フッソ原子で置換されていてもよい、炭素数１〜２２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、アルケニル基又はアルコキシ基、あるいは炭素数６〜２２のアリール基であり、炭素数１〜２２のアルキル基としては、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、トリフルオロプロピル等が挙げられ、炭素数１〜２２のアルケニル基としては、ビニル基やアリル基が挙げられ、炭素数１〜２２のアルコキシ基としては、例えばメトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、フェノキシ基等が挙げられる。これらの中では、炭素数１〜１２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、ビニル基、アリル基、又は炭素数６〜１２のアリール基が好ましく、更に好ましくは炭素数１〜３のアルキル基又はフェニル基であり、特に好ましくはメチル基、プロピル基又はフェニル基である。このうち、汎用性及び価格の点からはメチル基がより好ましいが、耐熱性の点からはフェニル基がより好ましい。
【００４８】
シリコーン（１１）において、Ｒ5〜Ｒ12が有していても良い置換基として、フェニル基、フェノール基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基（炭素数０〜１４）、イミノ基、（アミノエチル）アミノ基、（ジメチルアミノエチル）アミノ基、ポリオキシアルキレン基、メルカプト基、及びエポキシ基等が挙げられる。これらの置換基を有する場合、Ｒ5〜Ｒ12としてプロピル基が特に好ましい。
【００４９】
シリコーン（１１）において、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、ｔ個のＲ8、ｔ個のＲ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12のうち少なくとも１つ、好ましくは１〜１０個、更に好ましくは１〜５個、特に好ましくは１〜２個は、分岐ポリグリセロール鎖が結合した連結基である。この連結基は、シリコーン（１１）の側鎖、片末端及び／又は両末端のいずれに位置していても良いし、またその混合物でも良い。
【００５０】
Ｒ5〜Ｒ7からなる群から選ばれる１個と、Ｒ10〜Ｒ12からなる群から選ばれる１個が、分岐ポリグリセロール鎖が結合した連結基を示し、残余のＲ5〜Ｒ7及びＲ10〜Ｒ12、ｔ個のＲ8、ｔ個のＲ9が他の基を示す場合、本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンは、両末端置換型の分岐ポリグリセロール変性シリコーンとなり、水中やその他溶媒中に於いて相互に連結して高次構造を採り易く非常に好ましい。その際、残余のＲ5〜Ｒ7及びＲ10〜Ｒ12、ｔ個のＲ8、ｔ個のＲ9は、メチル基であることが特に好ましい。
【００５１】
また、分岐ポリグリセロール鎖が結合した連結基が、ｔ個のＲ8、及びｔ個のＲ9から選ばれる３個以上に存在する場合、本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンは側鎖多置換型の分岐ポリグリセロール変性シリコーンとなり、親水性や吸着能が高まり、好ましい。
【００５２】
シリコーン（１１）中のｔは、０〜１０，０００の数を示し、好ましくは１〜３，０００の数を、更に好ましくは５〜５００の数を、特に好ましくは１０〜１５０の数を示す。
【００５３】
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンの数平均分子量は、好ましくは５００〜５０万、更に好ましくは７５０〜２０万、特に好ましくは１０００〜１０万である。この数平均分子量の測定方法は、後述するように、ＧＰＣ（ポリスチレン又はポリエチレングリコール換算）による。
【００５４】
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンは、シリコーン中のケイ素原子数（Ｓｉ）と分岐ポリグリセロール鎖中の基（１）、（２）、（３）及び（４）の合計数（以下グリセロール基数という）（Ｇ）の比（Ｇ／Ｓｉ）が、０．００１〜５０が好ましく、０．０５〜１０がより好ましく、０．１〜３が更に好ましく、０．１５〜１が特に好ましい。この範囲内では、各種の基材や、皮膚、毛髪や繊維への吸着残存率が高い。
【００５５】
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンに於いて、本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンの特徴である、前記のシリコーン的特徴や、前記の親水的性質や高吸着性を著しく阻害しない限りに於いて、分岐ポリグリセロール鎖中に、少量のエチレンオキシ基及び／又はプロピレンオキシ基が存在していてもよい。エチレンオキシ基及び／又はプロピレンオキシ基が分岐ポリグリセロール鎖中にランダムに存在してもよいし、複数のエチレンオキシ基及び／又はプロピレンオキシ基が連鎖をなして分岐ポリグリセロール鎖中にブロック的に存在していてもよい。この際、複数のエチレンオキシ基及び／又はプロピレンオキシ基からなるブロックは、分岐ポリグリセロール鎖の連結基の近傍に存在してもよいし、末端に存在してもよいし、あるいは中程に存在していてもよい。エチレンオキシ基及び／又はプロピレンオキシ基が存在する場合は、グリセロール基１モル当量に対して、エチレンオキシ基及び／又はプロピレンオキシ基は０．００１〜０．５モル当量存在することが好ましく、０．０２〜０．２モル当量存在することが更に好ましい。
【００５６】
［分岐ポリグリセロール変性シリコーンの製法］
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンは、変性シリコーンの工業的合成法の通念からすれば、水素化シリコーンとアリルポリグリセロールエーテルを原料としてヒドロシリル化法によって合成するのが容易であると考えられるが、ポリグリセロール鎖上のヒドロキシ基と水素化シリコーンが縮合し易く、増粘、ゲル化等の問題を引き起こし易いため、以下の製法によって合成するのが好ましい。
【００５７】
すなわち、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、イミノ基、メルカプト基及びエポキシ基からなる群から選ばれる１つ以上の官能基を有するシリコーン（以下、前駆体シリコーンという）に、酸性又は塩基性触媒の存在下、２，３−エポキシ−１−プロパノール（以下、グリシドールという）を添加し、グラフト重合させれば良く、これによって、上記問題を派生することなく本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンを得ることができる。
【００５８】
前駆体シリコーンとしては、シリコーンのケイ素原子に下記一般式（１２）で表される基が結合したヒドロキシ基を有するシリコーン、下記一般式（１３）で表される基が結合したカルボキシ基（又はその塩）を有するシリコーン、下記一般式（１４）で表される基が結合したアミノ基又はイミノ基を有するシリコーン、下記一般式（１５）で表される基が結合したメルカプト基を有するシリコーン、下記一般式（１６）又は（１７）で表される基が結合したエポキシ基を有するシリコーンが好ましく挙げられる。これらの官能基の位置としては、シリコーン鎖の側鎖、両末端および片末端いずれのものも用いることが出来る。反応開始の容易さの観点からは、官能基として、ヒドロキシ基、エポキシ基を有するものが好ましい。
【００５９】
−（Ｒ1）p−Ｏ−（ＡＯ）q−Ｈ （１２）
（式中、Ｒ1、ｐ、ｑ、ＡＯは前記の意味を示す。）
−Ｒ2−ＣＯＯ−（ＡＯ）r−Ｈ （１３）
（式中、Ｒ2、ｒ、ＡＯは前記の意味を示す。）
【００６０】
【化１３】
【００６１】
（式中、Ｒ13は炭素数１〜２２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基又はアルケニレン基、あるいは炭素数６〜２２のアリーレン基、Ｘ及びＹは同一又は異なって、水素原子、ヒドロキシ基を有していてもよい炭素数１〜２２の炭化水素基、又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数１〜２２のアミノアルキル基を示す。但し、ＸとＹは、少なくとも一方は、水素原子、又はアミノ基に水素原子を有するアミノアルキル基である。）
−（Ｒ1）p−Ｓ−（ＡＯ）q−Ｈ （１５）
（式中、Ｒ1、ｐ、ｑ、ＡＯは前記の意味を示す。）
【００６２】
【化１４】
【００６３】
（式中、Ｒ1、ｐ、ｑ、ＡＯは前記の意味を示す。）
【００６４】
【化１５】
【００６５】
（式中、ｓは１以上の数を示す。）
一般式（１２）、一般式（１３）、一般式（１５）、及び一般式（１６）において、Ｒ1及びＲ2は、好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは１〜８のアルキレン基であり、エチレン、プロピレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタメチレン基等が挙げられる。これらの中ではエチレン、プロピレン又はトリメチレン基がさらに好ましく、合成の容易さの観点から、エチレン基又はトリメチレン基が特に好ましい。
Ｒ1及びＲ2上に存在していても良い置換基として、ヒドロキシ基、アミノ基（炭素数１〜２２）、イミノ基（炭素数１〜２２）等が挙げられる。
ｐは０又は１であるが、合成の容易さの観点から、１がより好ましい。
【００６６】
一般式（１２）、一般式（１３）、一般式（１５）及び一般式（１６）に於いて、ＡＯは、アルキレンオキシ又はアリーレンオキシ基であり、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基又はフェニレンオキシ基が好ましく、これらの中ではエチレンオキシ基が特に好ましい。
【００６７】
一般式（１２）、一般式（１５）、及び一般式（１６）において、ｑは０〜３０の数で、０〜５が特に好ましいが、合成の容易さの観点からは０又は１が最も好ましい。ｑが０以外の数である場合、ｑ個のＡＯは同一又は異なっていても良く、異なる場合、それらＡＯの相互の結合様式は、交互型、ブロック型あるいはこれら以外の周期配列であっても良いし、又はランダム型であってもよい。
【００６８】
一般式（１３）において、ｒは０〜３０の数で、０〜５が特に好ましい。ｒ個のＡＯは同一又は異なっていても良く、異なる場合、それらＡＯの相互の結合様式は、交互型、ブロック型あるいはこれら以外の周期配列であっても良いし、又はランダム型であってもよい。
【００６９】
一般式（１４）のアミノ基又はイミノ基を有するシリコーンにおいて、Ｒ13として、好ましくは炭素数１〜１２のアルキレン基が挙げられ、例えばメチレン、エチレン、プロピレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタメチレン基が挙げられる。
【００７０】
一般式（１４）で表される基の具体例としては、３−アミノプロピル基、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル基、Ｎ−（２−ジメチルアミノエチル）−３−アミノプロピル基、Ｎ−アルキル（炭素数１〜22）アミノプロピル基等が挙げられる。中でも３−アミノプロピル基、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル基、Ｎ−（２−ジメチルアミノエチル）−３−アミノプロピル基、特に３−アミノプロピル基が入手し易さの点で好ましい。
【００７１】
アミノ基又はイミノ基を有するシリコーンのアミン当量（窒素原子１個当りの分子量）は、変性率と反応効率の観点から、 300〜50,000ｇ／mol が好ましく、300〜10,000ｇ／mol がより好ましく、さらに好ましくは300〜5,000ｇ／molである。また、反応効率向上のため、25℃における粘度は、10〜1,000,000 mm2／ｓが好ましく、20〜10,000 mm2／ｓがより好ましい。粘度は、測定試料の粘度（25℃）が100,000 mm2／ｓ未満の場合、Ｂ型粘度計で測定し、測定試料の粘度（25℃）が100,000 mm2／ｓ以上の場合はＥ型粘度計で測定する。
【００７２】
一般式（１７）中のｓは、好ましくは１〜１２の数である。
【００７３】
前駆体シリコーンとして最も好ましいものは、シリコーンのケイ素原子に、下記式（１８）で表される基（以下基（１８）という）が結合したシリコーンである。
【００７４】
−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−Ｈ （１８）
また、好ましい前駆体シリコーンとして、少なくとも１個の、ヒドロキシ基又は末端にヒドロキシ基を有するポリオキシアルキレン基で置換されたフェニル基を有するシリコーンが挙げられる。
【００７５】
この前駆体シリコーンとしては、シリコーンのケイ素原子に、下記一般式（１９）で表される基（以下、基（１９）という）が結合したシリコーン、又は下記一般式（２０）で表される基（以下、基（２０）という）が結合したシリコーンが好ましく挙げられる。
【００７６】
【化１６】
【００７７】
（式中、Ｒ3、ｕ、ｖ、ＡＯは前記の意味を示す。）
【００７８】
【化１７】
【００７９】
（式中、Ｒ4、ｚ、ｘ、ｙ、ＡＯは前記の意味を示す。）
基（１９）及び基（２０）に於いて、Ｒ3及びＲ4は、好ましくは、炭素数１〜１２、特に好ましくは１〜８のアルキレン基であり、エチレン、プロピレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタメチレン基等が挙げられる。これらの中ではエチレン、プロピレン又はトリメチレン基がさらに好ましく、合成の容易さの観点から、エチレン基又はトリメチレン基が特に好ましい。
【００８０】
Ｒ3及びＲ4上に存在していても良い置換基として、ヒドロキシ基、アミノ基（炭素数１〜２２）、イミノ基（炭素数１〜２２）等が挙げられる。ｕ及びｚは、０又は１であるが、合成の容易さの観点から何れも、１がより好ましい。
【００８１】
基（１９）及び基（２０）に於いて、ＡＯは、オキシアルキレン又はオキシアリーレン基であり、オキシエチレン基、オキシプロピレン基又はオキシフェニレン基が好ましく、これらの中ではオキシエチレン基が特に好ましい。
【００８２】
ｖ、ｘ及びｙは、０〜３０の数で、０〜５が特に好ましいが、反応開始の容易さの観点からは０が最も好ましい。ｖ、ｘ、並びにｙが０以外の数である場合、ｖ個のＡＯ、ｘ個のＡＯ、ｙ個のＡＯは、同一又は異なっていても良く、異なる場合、それらＡＯの相互の結合様式は、交互型、ブロック型あるいはこれら以外の周期配列であっても良いし、又はランダム型であってもよい。
【００８３】
基（１９）に於いて、フェニレン基に結合した、酸素原子と（Ｒ3）u基（ｕが０の場合はシリコーン鎖上のケイ素原子）の結合様式は、互いにオルト位、メタ位、パラ位の何れであっても良く、又これらの混合であっても良い。また、基（２０）に於いて、フェニレン基に結合した、２個の酸素原子と（Ｒ4）z基（ｚが０の場合はシリコーン鎖上のケイ素原子）のうち何れの２個についても、その結合様式は、互いにオルト位、メタ位、パラ位の何れであっても良く、又これらの混合であっても良い。
【００８４】
以上の基の中で、最も好ましいものは、下記一般式（２１）で表される基（以下、基（２１）という）である。
【００８５】
【化１８】
【００８６】
基（２１）に於いて、フェニレン基に結合した、ヒドロキシ基とトリメチレン基の結合様式は、オルト位、メタ位、パラ位の何れであっても良く、又これらの混合物であっても良いが、合成の容易さの観点から、オルト位、パラ位又はこれらの混合物であることがより好ましい。
【００８７】
前駆体シリコーンに於いて、前述の一般式（１２）〜（２１）で表わされる基は、シリコーン鎖の側鎖、又は末端のいずれであってもよいし、これらの混合物であってもよい。また、前述の一般式（１２）〜（２１）で表わされる基は、１つであってもよいし複数であってもよく、１種類であっても複数種であってもよい。
【００８８】
前駆体シリコーンに於いて、前述の一般式（１２）〜（２１）で表わされる基以外の、ケイ素原子上の置換基は、シリコーンの一般的置換基として用いられる如何なる基であってもよく、メチル基、エチル基、ブチル基、オクチル基、ビニル基、アリル基、フェニル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニルプロピル基、アミノプロピル基、ジメチルアミノプロピル基、アミノエチルアミノプロピル基、ポリオキシエチレンプロピル基等が好ましく例示されるが、価格低減と汎用性の観点からはメチル基が特に好ましく、耐熱性の観点からはフェニル基が特に好ましく、疎水性向上の観点からはブチル基やオクチル基が特に好ましく、酸性下での吸着性向上の観点からはアミノプロピル基、ジメチルアミノプロピル基や、アミノエチルアミノプロピル基が特に好ましく、親水性向上の観点からはポリオキシエチレンプロピル基が特に好ましい。
【００８９】
本発明の前駆体シリコーンとして、基（１８）が直鎖状のポリジメチルシロキサンの両端に１つずつ存在する、両末端カルビノール変性ポリジメチルシロキサン、及び基（２１）が直鎖状のポリジメチルシロキサンの両端に１つずつ存在する、両末端フェノール変性ポリジメチルシロキサンは、分岐ポリグリセロール鎖の導入反応後、水中やその他溶媒中に於いて相互に連結して高次構造を採り易い分岐ポリグリセロール変性シリコーンを与えるため、非常に好ましい。また、基（１８）又は基（２１）が直鎖状のポリジメチルシロキサンの側鎖上に３個以上存在する、側鎖多置換型のカルビノール又はフェノール変性ポリジメチルシロキサンは、分岐ポリグリセロール鎖の導入反応後、親水性や吸着能が特に優れた分岐ポリグリセロール変性シリコーンを与えるため、好ましい。
【００９０】
前駆体シリコーンとグリシドールとの反応に用いる酸性触媒としては、ＢＦ3・ＯＥｔ2、ＨＰＦ6・ＯＥｔ2、ＴｉＣｌ4、ＳｎＣｌ4、硫酸、ＰｈＣＯＳｂＦ6、過塩素酸、フルオロ硫酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸等のルイス酸が挙げられる（ここで、Ｅｔはエチル基、Ｐｈはフェニル基を示す）。前駆体シリコーンとグリシドールとの反応に用いる塩基性触媒としては、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＣｓＯＨ等の金属水酸化物、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等のアルカリ金属単体又はこれらの水銀アマルガム、一般式ＲＯＭ1（Ｒ：アルキル基、好ましくは炭素数１〜４のアルキル基、Ｍ1：アルカリ金属）で表わされる金属アルコラート、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の金属水素化物、ｎ−ブチルリチウム、ｔ−ブチルリチウム、ペンタジエニルカリウム、ナフタレンカリウム、グリニャール試薬等の有機金属化合物等が挙げられる。これらの中では、アルカリ金属単体、金属水酸化物、金属アルコラートや有機金属化合物が、高活性で好ましく、中でも、Ｋ、ＫＯＨ、ＣｓＯＨ、カリウム水素化物、カリウムメトキシド、カリウムイソプロポキシド、カリウムブトキシドが、利便性と高活性を兼備した触媒種として特に好ましい。
【００９１】
これらの触媒の使用量は、使用する触媒の重合活性や、前駆体シリコーン中の、ヒドロキシ基（フェニル基上及び／又はフェニル基に結合したポリオキシアルキレン基端に存在するヒドロキシ基を含む）、カルボキシ基、アミノ基、イミノ基、メルカプト基及びエポキシ基等の反応性官能基の総量並びに濃度等により、適宜選択すればよいが、概ね、これら官能基の総モル当量に対して、酸性触媒では、０．００１〜２モル当量が好ましく、０．０１〜２．０モル当量が更に好ましく、０．０１〜１．０モル当量が特に好ましく、０．０３〜０．３モル当量が最も好ましく、塩基性触媒では、０．０１〜２モル当量が好ましく、０．０３〜１．０モル当量が更に好ましく、０．０５〜０．８モル当量が特に好ましい。これらの範囲内では、円滑に高収率で反応が進行し、副反応も生じにくく、高純度の分岐ポリグリセロール変性シリコーンが得られる。なお、ここで起こりうる副反応として、グリセロールの巨大環状化反応や、シリコーンの分解反応、シリコーンに結合しない、あるいは分解した短いシリコーン鎖に結合したグリセロール重合体の生成反応等が挙げられる。
【００９２】
ここで、塩基性触媒のうち、金属水酸化物又は金属アルコラートを用いると、これらの触媒種と前駆体シリコーンとの混合により水又はアルコールが生成する。水及び／又はアルコールは、前記の副反応を引き起こす一因となるため、出来るだけ存在量を減少させることが好ましい。故にこれらの触媒を使用する際には、これらの触媒と前駆体シリコーンとの混合後、グリシドールの添加を開始する前に、水又はアルコールを除去することが好ましい。水又はアルコールを除去するには、これらの沸点以上に混合物を加熱してもよいし、前駆体シリコーンに添加後、例えば減圧下、脱水又は脱アルコールを行うことが好ましい。
【００９３】
本発明で用いるグリシドールは、市販品をそのまま用いることができるが、脱水乾燥／脱酸素後、減圧不活性気流下に５０℃以下で蒸留するなどして精製するなどして用いると、より好ましい。これらの精製処理は、使用の直前に行うのがより好ましいが、やむを得ず貯蔵する場合は、乾燥した不活性ガス雰囲気下に−２０℃以下で貯蔵するのがよい。
【００９４】
グリシドールの使用量は、目的とするポリグリセロール基の導入量により適宜選択すればよい。前駆体シリコーンが含有する、ヒドロキシ基（フェニル基上及び／又はフェニル基に結合したポリオキシアルキレン基端に存在するヒドロキシ基を含む）、カルボキシ基、アミノ基、イミノ基、メルカプト基及びエポキシ基等の反応性官能基の総モル数に対する、グリシドールの使用モル数で、分岐ポリグリセロール鎖当たりの平均のグリセロール基数を調節することが可能で、反応性官能基１モル当量に対して、グリシドールは、０．１モル当量以上、好ましくは３モル当量以上であり、３〜２００モル当量であることがより好ましく、３〜１００モル当量であることがさらに好ましく、３〜５０モル当量であることが特に好ましく、３〜２０モル当量であることが最も好ましい。他方、前駆体シリコーン中のケイ素原子の総モル数に対する、グリシドールの使用モル数で、分岐ポリグリセロール変性シリコーン中の分岐ポリグリセロール鎖の割合、すなわち、親／疎水性を調節することが可能で、ケイ素原子１モル当量に対して、グリシドールは、０．００１〜５０モル当量が好ましく、０．０５〜１０モル当量が更に好ましく、０．１〜３モル当量が更に好ましく、０．１５〜１モル当量が特に好ましい。この範囲内では、親水性溶媒への親和性を良好に保ちつつ、各種の基材や、皮膚、毛髪や繊維への吸着残存率に優れた分岐ポリグリセロール変性シリコーンが得られる。
【００９５】
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンの製造を実施するには、前駆体シリコーンに上記酸性触媒又は塩基性触媒を添加混合後、グリシドールを添加／重合すればよい。重合温度は、使用する触媒の重合活性や、前駆体シリコーンの分子量、並びに、前駆体シリコーン中の、ヒドロキシ基（フェニル基上及び／又はフェニル基に結合したポリオキシアルキレン基端に存在するヒドロキシ基を含む）、カルボキシ基、アミノ基、イミノ基、メルカプト基及びエポキシ基等の反応性官能基の濃度等により、適宜決定すればよいが、−７８〜２２０℃、−３０〜１５０℃がより好ましい。酸性触媒や前記有機金属系触媒を使用する際の重合温度としては、−３０〜７０℃が好ましく、有機金属系以外の塩基性触媒を使用する際の重合温度としては、３０〜１３０℃が好ましく、さらに好ましくは６０〜１１０℃である。
【００９６】
グリシドールを添加するには、好ましくは攪拌しながら添加するのがよく、総量を一度に添加するのではなく、滴下するかあるいは分割して間欠的に添加する。滴下時間は、グリシドールの添加量や触媒の使用量及び重合活性に依存するが、好ましくは０．２５〜２４時間、更に好ましくは１〜１２時間かけて添加する。長時間に亘って滴下するほど、均一な組成分布の分岐ポリグリセロール変性シリコーンが得られる。また、グリシドールの添加完了後、０．１〜３時間熟成してもよい。
【００９７】
本発明の、前駆体シリコーンへのグリシドールのグラフト重合反応は、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行うか、脱気減圧下で行うことが、重合活性を高める上で、より好ましい。
【００９８】
本発明の、前駆体シリコーンへのグリシドールのグラフト重合反応は、無溶媒下で行った方が工業的利便性に優れるが、前駆体シリコーンの組成や触媒種、触媒量、グリシドールの添加量により、反応系が著しく高粘度又は固体状、ないし不均一なスラリー混合物となる場合は、適当な溶媒を用いてその中で重合を行うことができる。そのような溶媒として、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル等の両極性溶媒；ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、イソオクタン、水添トリイソブチレン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素、等の炭化水素系溶媒；オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン等のシリコーン系溶媒等が挙げられる。溶媒は前駆体シリコーンに予め添加して使用してもよいし、その一部又は全てを予めグリシドールの稀釈溶媒として用いてもよい。溶媒を用いる場合は、前駆体シリコーン１質量部に対して、溶媒を０．０１〜１０００質量部、好ましくは０．１〜１００質量部、さらに好ましくは０．２〜２０質量部使用する。なお、これらの溶媒は通常、十分に脱水、脱気して用いるのがよい。
【００９９】
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンの製法に於いて、グリシドールを添加／グラフト重合する際に、本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンの特徴である、前記のシリコーン的特徴や、前記の親水的性質や高吸着性を著しく阻害しない限りに於いて、エチレンオキシド又は／及びプロピレンオキシドを共重合することができる。エチレンオキシド又は／及びプロピレンオキシドとグリシドールを予め混合して添加してもよいし、エチレンオキシド又は／及びプロピレンオキシドを添加後グリシドールを添加してもよいし、また、グリシドールの添加後にエチレンオキシド又は／及びプロピレンオキシドを添加してもよい。エチレンオキシド又は／及びプロピレンオキシドの使用量は、グリシドール１モル当量に対して、エチレンオキシド又はプロピレンオキシドを０．００１〜０．５モル当量、好ましくは０．０２〜０．２モル当量である。
【０１００】
［化粧料］
本発明の化粧料中、本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンの含有量は、その化粧料の目的に応じて適宜選択することができ、特に限定されるものではないが、０．００１〜５０質量％が好ましく、０．０１〜３０質量％が更に好ましく、０．１〜１０質量％が特に好ましく、０．５〜１０質量％が最も好ましい。
【０１０１】
本発明の化粧料の形態は特に限定されず、油中水型又は水中油型の乳化化粧料、油性化粧料、スプレー化粧料、スティック状化粧料、水性化粧料、シート状化粧料、ゲル状化粧料等のいずれでもよい。また本発明の化粧料の種類も特に限定されず、例えばパック、ファンデーション、口紅、ローション、コールドクリーム、ハンドクリーム、皮膚洗浄剤、柔軟化化粧料、栄養化粧料、収斂化粧料、美白化粧料、シワ改善化粧料、老化防止化粧料、洗浄用化粧料、制汗剤、デオドラント剤等の皮膚化粧料；シャンプー、リンス、トリートメント、整髪剤、養毛剤等の毛髪化粧料が挙げられる。
【０１０２】
本発明の化粧料は、アルコールを含有していてもよい。アルコールとしては、エタノール、グリセロール、１，３−ブチレングリコール、プロピレングリコール、ソルビトール等の炭素数１〜６の一価又は多価アルコールが挙げられ、中でも一価アルコール、特にエタノールが好ましい。アルコールの配合量は、本発明の化粧料中５〜３０質量％が好ましく、また本発明に係わる分岐ポリグリセロール変性シリコーンの２〜５０質量倍とすることが特に好ましい。
【０１０３】
本発明の化粧料には、更に化粧料成分として一般に使用されているその他の成分を、本発明の効果を損なわない範囲で、上記化粧料の形態、種類等に応じて適宜配合することができる。
【０１０４】
かかる化粧料成分としては、例えばマイカ、タルク、セリサイト、カオリン、ナイロンパウダー、ポリメチルシルセスキオキサン、硫酸バリウム等の体質顔料；酸化チタン、亜鉛華、酸化鉄等の無機顔料；これら粉体をシリコーン処理、金属石鹸処理、Ｎ−アシルグルタミン酸処理等の表面疎水化処理した粉体；固体状又は液状のパラフィン、マイクロクリスタリンワックス、ワセリン、セレシン、オゾケライト、モンタンろう等の炭化水素類；オリーブ、地ろう、カルナウバろう、ラノリン、鯨ろう等の植物性油脂、動物性油脂又はろう；ステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸、グリセロールモノステアリン酸エステル、グリセロールジステアリン酸エステル、グリセロールモノオレイン酸エステル、イソプロピルミリスチン酸エステル、イソプロピルステアリン酸エステル、ブチルステアリン酸エステル等の脂肪酸又はそのエステル類；セチルアルコール、ステアリルアルコール、パルミチルアルコール、ヘキシルドデシルアルコール等の高級アルコール類；カチオン化セルロース、カルボキシベタイン型ポリマー、カチオン化シリコーン等の吸着又は増粘剤；グリコール、ソルビトール等の保湿作用を有する多価アルコール類；美白剤、鎮痛消炎剤、鎮痒剤、殺菌消毒剤、収斂剤、皮膚軟化剤、ホルモン剤等の薬効成分；水；界面活性剤；Ｗ／Ｏ又はＯ／Ｗ型乳化剤；ポリエーテル変性シリコーン、ポリエーテル・アルキル変性シリコーン、グリセリルエーテル変性シリコーン等のシリコーン油用の乳化剤；メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸、トラガント、寒天、ゼラチン等の増粘剤；その他、乳化安定剤、キレート剤、紫外線防御剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、色素類、香料等が挙げられる。
【０１０５】
［分岐ポリグリセロール変性シリコーンのその他の用途］
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンは、親水性が著しく高められたシリコーン化合物として、各種基材への吸着性や被覆性能が顕著に改善された親水性変性シリコーン化合物として、シリコーン固有の各種特性を濃厚に堅持した変性シリコーン化合物として、上記化粧料以外にも、これら従来のシリコーン化合物が使用されていたさまざまな産業分野で、より好ましいシリコーン化合物として使用することができる。またこれら従来のシリコーン化合物が使用されなかった幾つかの産業分野に於いても、それらの課題を克服した好ましい素材として使用することができる。
【０１０６】
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンを、上記化粧料以外の産業分野で使用する際の形態は特に限定されず、単独、シリコーン及び／又はアルコール等の溶液又は分散液や油性ゲル、水溶液又は水分散液又は他の油相を含んだ乳化液や含水ゲル、ワックス又はその他固体状物質との混合又は浸潤／浸透、等いかなる状態／形態であってもよい。
【０１０７】
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンの、上記化粧料以外の用途としては、例えば、耐熱／耐侯／電気特性に優れたワニスや塗料添加剤、各種のウレタンや発泡材用のポリオール主剤や整泡剤や改質剤、離型剤や剥離剤、消泡剤、グリースやオイルコンパウンド、絶縁／艶出し／撥水／熱媒・冷媒／潤滑用等のオイル、ゴムや樹脂用の改質剤や添加剤や表面処理剤、シランカップリング剤用の配合物や改質剤や前駆体、建築／ライニング用のコーティング材やシーリング材、光ファイバー／電線用の保護剤や潤滑剤やバッファー剤等が例示できるが、これらに限定されるものではない。
【０１０８】
【実施例】
以下の実施例において、前駆体シリコーン、カリウムメトキシド・メタノール溶液、及びカリウムは市販品をそのまま用いた。グリシドールは使用直前にアルゴン雰囲気中、水素化カルシウム存在下に４０〜４２℃で減圧蒸留精製して用いた。
また、以下の実施例で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンの1Ｈ−ＮＭＲスペクトル中の各ピークの帰属は、溶媒により多少シフトするが、概ね以下の通りである。
【０１０９】
０.０−０.２ｐｐｍ：Ｓｉ−ＣＨ 3
０.６−０.７ｐｐｍ：Ｓｉ−ＣＨ 2 −ＣＨ2−（４Ｈ）
１.５−１.７ｐｐｍ：Ｓｉ−ＣＨ2−ＣＨ 2 −（４Ｈ）
２.４−２.７ｐｐｍ：Ｓｉ−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ 2 −（４Ｈ）
３.３−４.０ｐｐｍ：分岐ポリグリセロール鎖のＨ（末端ヒドロキシ基除く、５Ｈ×グリセロール基の数）
６.７−７.２ｐｐｍ：フェノール（８Ｈ）
また、13Ｃ−ＮＭＲスペクトル中、分岐ポリグリセロール鎖を形成する基（１）〜（４）の各炭素由来のピークの帰属は、Macromolecules，１９９，３２，４２４０記載の値を参考にした。
【０１１０】
実施例１：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＡ（連結基として、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−を有する）
ＧＥ東芝シリコーン（株）製カルビノール変性シリコーン ＸＦ４２−Ｂ０９７０（両末端変性、ヒドロキシ基当量＝６０ｍｇ-ＫＯＨ／ｇ（平均分子量＝１８７０相当））１８７ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド（３０％メタノール溶液）４２．１ｇを加え、攪拌しながら減圧下に６０℃まで加温して、メタノールを全て留去し、黄色油状物としてカリウム化カルビノール変性シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール７４．１ｇ（５当量）を定量液送ポンプを用いて５時間にわたり添加した。２０分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷し、エタノール６００ｍＬを加え淡黄色溶液とした。これにクエン酸３４．６ｇを添加／攪拌し、析出した塩を濾別した。濾液を濃縮し（少量のポリグリセロール誘導体が析出すれば除去する）、淡黄色油状物として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＡを得た。収率９５％。この分岐ポリグリセロール変性シリコーンＡの1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（メタノール−ｄ4溶液）を図１に、13Ｃ−ＮＭＲスペクトル（メタノール−ｄ4溶液）を図２に示す。また1Ｈ−ＮＭＲスペクトル中の各ピークの帰属、及び13Ｃ−ＮＭＲスペクトル中の基（１）のメチン炭素由来のピークの帰属を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル
0.05-0.25ppm(Si-CH 3 )
0.6-0.7ppm(4H,Si-CH 2 -CH2-)
1.6-1.8ppm(4H,Si-CH2-CH 2 -)
3.35-4.0ppm(12H,Si-CH2-CH2-CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -O、分岐ポリグリセロール鎖のH)13Ｃ−ＮＭＲスペクトル
【０１１１】
【化１９】
【０１１２】
13Ｃ−ＮＭＲスペクトルの解析により、基（１）を有する分岐ポリグリセロール変性シリコーンであることを確認した。また1Ｈ−ＮＭＲスペクトルの解析により、平均グリセロール基数（Ｇ）＝９．８（片側４．９）、平均ケイ素原子数（Ｓｉ）＝２２。Ｇ／Ｓｉ比は、０．４５であり、ＧＰＣ解析（カラム：ＫＦ−８０４Ｌ（×２）、脂肪族アミン／クロロホルム溶液、４０℃、ポリスチレン換算）に依れば、数平均分子量（Ｍｎ）は、２６００であった。
【０１１３】
実施例２：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＢ（連結基として、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−を有する）
信越化学工業（株）製カルビノール変性シリコーン ＫＦ−６００１（両末端変性、ヒドロキシ基当量＝６２ｍｇ-ＫＯＨ／ｇ（平均分子量＝１８１０相当））１８１ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド（３０％メタノール溶液）４６．７ｇを加え、攪拌しながら減圧下に６０℃まで加温して、メタノールを全て留去した。微黄色油状物としてカリウム化カルビノール変性シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール１７７．８ｇ（１２当量）を定量液送ポンプを用いて８時間にわたり添加した。２０分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷して、乳濁色ペースト状組成物を得た。エタノール８００ｍＬを加えカチオン交換樹脂によりカリウムを除去後、濃縮し、微黄色粘稠油状物として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＢを得た。収率９２％。13Ｃ−ＮＭＲスペクトルの解析により、基（１）を有する分岐ポリグリセロール変性シリコーンであることを確認した。また1Ｈ−ＮＭＲスペクトルの解析により、平均グリセロール基数（Ｇ）＝２３．６（片側１１．８）、平均ケイ素原子数（Ｓｉ）＝２２。Ｇ／Ｓｉ比は、１．０７であり、ＧＰＣ解析（カラム：Ｇ４０００ＰＷＸＬ＋Ｇ２５００ＰＷＸＬ、アセトニトリル／リン酸緩衝液、４０℃、ポリエチレングリコール換算）に依れば、数平均分子量（Ｍｎ）は、３５９０であった。
【０１１４】
実施例３： 分岐ポリグリセロール変性シリコーンＣ（連結基として、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−を有する）
信越化学工業（株）製カルビノール変性シリコーン ＫＦ−６００３（両末端変性、ヒドロキシ基当量＝２２ｍｇ-ＫＯＨ／ｇ（平均分子量＝５１００相当））２００ｇをフラスコに取り、アルゴン置換後、細断したカリウム２．４５ｇを加え、６０℃でカリウム片が消失するまで攪拌することで油状物としてカリウム化カルビノール変性シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール２９．１ｇ（５当量）を５時間にわたり添加した。１０分間さらに加熱攪拌後、３０℃まで放冷し、エタノール８００ｍＬを加えカチオン交換樹脂によりカリウムを除去後、濃縮し、微黄色粘稠油状物として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＣを得た。収率８８％。13Ｃ−ＮＭＲスペクトルの解析により、基（１）を有する分岐ポリグリセロール変性シリコーンであることを確認した。また1Ｈ−ＮＭＲスペクトルの解析により、平均グリセロール基数（Ｇ）＝１０．２（片側５．１）、平均ケイ素原子数（Ｓｉ）＝６９。Ｇ／Ｓｉ比は、０．１５であり、この分岐ポリグリセロール変性シリコーンＣのＧＰＣ（溶媒クロロホルム）の結果を図３に示す。ＧＰＣ解析（カラム：ＫＦ−８０４Ｌ（×２）、脂肪族アミン／クロロホルム溶液、４０℃、ポリスチレン換算）に依れば、数平均分子量（Ｍｎ）は、６２８０であった。
【０１１５】
実施例４：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＤ（連結基として、−ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−を有する）
東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製エポキシ変性シリコーン ＳＦ８４１１（側鎖グリシジル変性、エポキシ当量＝３０００）３００ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド（３０％メタノール溶液）２３．４ｇを加え、８０℃で３０分間攪拌した。次いで６０℃で減圧下にメタノールを全て留去し、微黄色油状物としてカリウム化シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール１１１．１ｇ（１５当量）を定量液送ポンプを用いて８時間にわたり添加した。２０分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷し、乳濁色ペースト状物を得た。エタノール８００ｍＬを加えカチオン交換樹脂によりカリウムを除去後、濃縮し、微黄色粘稠油状物として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＤを得た。収率８７％。13Ｃ−ＮＭＲスペクトルの解析により、基（１）を有する分岐ポリグリセロール変性シリコーンであることを確認した。また1Ｈ−ＮＭＲスペクトルの解析により、平均グリセロール基数（Ｇ）＝１３．６、Ｇ／Ｓｉ比は、０．３５であった。
【０１１６】
実施例５：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＥ（連結基として、−ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−を有する）
東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製ポリエーテル変性シリコーン ＳＨ３７７５Ｍ（側鎖ポリエーテル変性、親疎水性バランス値；ＨＬＢ＝５）２００ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド（３０％メタノール溶液）１４．２ｇを加え、８０℃で３０分間攪拌した。次いで６０℃で減圧下にメタノールを全て留去し、やや白濁した微黄色スラリーとしてカリウム化シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール２８．１ｇを定量液送ポンプを用いて５時間にわたり添加した。１０分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷し、乳濁色ペースト状物を得た。エタノール８００ｍＬを加えカチオン交換樹脂によりカリウムを除去後、濃縮し、微黄色粘稠油状物として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＥを得た。収率８７％。13Ｃ−ＮＭＲスペクトルの解析により、基（１）を有する分岐ポリグリセロール変性シリコーンであることを確認した。ここにヘキサン３００ｍＬを加えて攪拌後、静置し、可溶部のみを取り分けて濃縮して分岐ポリグリセロール変性シリコーンＥを得た。1Ｈ−ＮＭＲスペクトルの解析により、この変性シリコーンは、平均エチレンオキシド基数＝１６．８、平均グリセロール基数（Ｇ）＝５．１、Ｇ／Ｓｉ比は、０．６１であった。ＧＰＣ解析（カラム：Ｇ４０００ＨＸＬ＋Ｇ２０００ＨＸＬ、ＴＨＦ溶液（50 mmol／Ｌ酢酸）、４０℃、ポリスチレン換算）に依れば、数平均分子量（Ｍｎ）は、１７００であった。
【０１１７】
実施例６：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＦ（連結基として、−ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−を有する）
信越化学工業（株）製カルビノール変性シリコーン ＫＦ６００３ ２００ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド（３０％メタノール溶液）１４．７ｇを加え、８０℃で３０分間攪拌した。６０℃で減圧下にメタノールを全て留去した後、蒸留精製したジオキサン１００ｍＬを加え、微黄色溶液としてカリウム化シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール４０．７ｇ（７当量）を定量液送ポンプを用いて６時間にわたり添加した。１０分間さらに加熱攪拌後、３０℃まで放冷し、エタノール４００ｍＬを加えた。不溶性固体を除去後、カチオン交換樹脂によりカリウムを除去し、濃縮して黄白濁ペーストとして分岐ポリグリセロール変性シリコーンＦを得た。収率８５％。13Ｃ−ＮＭＲスペクトルの解析により、基（１）を有する分岐ポリグリセロール変性シリコーンであることを確認した。1Ｈ−ＮＭＲスペクトルの解析により、平均グリセロール基数（Ｇ）＝１３．５、Ｇ／Ｓｉ比は、０．３９であった。
【０１１８】
実施例７：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＧ（連結基として、−ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−を有する）
東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製カルビノール変性シリコーン ＢＹ１６−２０１（両末端変性、ヒドロキシ基当量＝９５０（平均分子量＝１９００相当））２００ｇをフラスコに取り、アルゴン置換後、氷冷し、四塩化チタン１．４７ｇを１０分間かけて滴下した。得られたやや濁った淡黄色液を４５℃で３０分間熟成すると、無色となった。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール２７．３ｇ（５当量）を定量液送ポンプを用いて５時間にわたり添加した。１０分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷し、エタノール４００ｍＬを加えた、酸化チタン等の不溶性固体を濾別した。濃縮後、黄白濁ペーストとして分岐ポリグリセロール変性シリコーンＧを得た。収率８５％。13Ｃ−ＮＭＲスペクトルの解析により、基（１）を有する分岐ポリグリセロール変性シリコーンであることを確認した。1Ｈ−ＮＭＲスペクトルの解析により、平均グリセロール基数（Ｇ）＝９．５、Ｇ／Ｓｉ比は、０．４４であった。
【０１１９】
実施例８：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＨ（連結基として、−ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−を有する）
信越化学工業（株）製カルビノール変性シリコーン ＫＦ６００３ １５０ｇをフラスコに取り、アルゴン置換後、氷冷し、ＢＦ3・ＯＥｔ2 ０．４１７ｇを１０分間かけて滴下した。得られたやや濁った無色の高粘度液に、激しく攪拌しながら５０℃でグリシドール２１．８ｇ（５当量）を定量液送ポンプを用いて４時間にわたり添加した。１０分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷し、エタノール２００ｍＬを加え、不溶性固体を濾別した。濃縮後、無色油状物として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＨを得た。収率８２％。13Ｃ−ＮＭＲスペクトルの解析により、基（１）を有する分岐ポリグリセロール変性シリコーンであることを確認した。1Ｈ−ＮＭＲスペクトルの解析により、平均グリセロール基数（Ｇ）＝７．６、Ｇ／Ｓｉ比は、０．１２であった。
【０１２０】
実施例９：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＩ（連結基；−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−Ｏ−）
東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製フェノール変性シリコーン ＢＹ１６−７５２［両末端変性、比重＝０．９９ｇ／ｍＬ、粘度＝１１０ｃＳｔ、ヒドロキシ基当量＝１５００（平均分子量＝３０００相当）、ＧＰＣ（カラム：Ｇ４０００ＨＸＬ＋Ｇ２０００ＨＸＬ（東ソー（株）製）、ＴＨＦ溶液（５０ｍｍｏｌ／Ｌ酢酸添加）、４０℃、ポリスチレン換算）実測値；数平均分子量（Ｍｎ）＝２３４０、重量平均分子量（Ｍｗ）＝４７８０］１５０ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド３０％メタノール溶液５．６１ｇを加え、攪拌しながら減圧下に６０℃まで加温して、メタノールを全て留去し、黄色油状物としてカリウム化フェノール変性シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール３１．０ｇ（４．２当量）を定量液送ポンプを用いて３．５時間にわたり添加した。２０分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷すると、淡黄白色固体状生成物が得られた。得られたポリグリセロール変性シリコーンはこのまま用いてもよいが、共存するカリウムを除去するには、例えば、エタノール５００ｍＬを加えカチオン交換樹脂によりカリウムを除去後、濃縮すればよく、微黄色油状物として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＩが得られた。収率９８％。13Ｃ−ＮＭＲの測定により、基（１）を有する分岐ポリグリセロール変性シリコーンであることが確認できた。また1Ｈ−ＮＭＲの測定により、平均グリセロール基数（Ｇ）＝８．６（片側４．３）、平均ケイ素原子数（Ｓｉ）＝３１．９で、Ｇ／Ｓｉ比は、０．２７であった。ＧＰＣ解析［カラム：Ｇ４０００ＨＸＬ＋Ｇ２０００ＨＸＬ、ＴＨＦ溶液（５０ｍｍｏｌ／Ｌ酢酸添加）、４０℃、ポリスチレン換算］に依れば、Ｍｎ＝２６５０、Ｍｗ＝５８２０であった。
【０１２１】
得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＩの1Ｈ−ＮＭＲスペクトル［メタノール−ｄ4／クロロホルム−ｄ（４／１）溶液］を図４に、ＧＰＣの結果を図５に示す。
【０１２２】
実施例１０：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＪ（連結基；−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−Ｏ−）
東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製フェノール変性シリコーン ＢＹ１６−７５２ １０００ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド３０％メタノール溶液４６．８ｇを加え、攪拌しながら減圧下に６０℃まで加温して、メタノールを全て留去し、黄色油状物としてカリウム化フェノール変性シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール１４８．１ｇ（３．０当量）を定量液送ポンプを用いて４．３時間にわたり添加した。１０分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷すると、淡黄色ペースト状生成物が得られた。得られたポリグリセロール変性シリコーンはこのまま用いてもよいが、共存するカリウムを除去するには、実施例９記載のカチオン交換樹脂処理を行えばよく、微黄色油状物として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＪが得られた。収率９９．７％。13Ｃ−ＮＭＲの測定により、基（１）を有する分岐ポリグリセロール変性シリコーンであることが確認できた。また1Ｈ−ＮＭＲの測定により、Ｇ＝６．２（片側３．１）、Ｓｉ＝３２．３で、Ｇ／Ｓｉ比は０．１９であった。
【０１２３】
ここで得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＪ １１４５ｇにエタノール４００ｍＬを加え、高速遠心分離機に掛けると（２×１０4Ｇ、６０分、２０℃）、混合物は２相に分かれ、その上相を濃縮すると、易溶性の親水性成分が黄色油状物として得られた（４３８ｇ；分岐ポリグリセロール変性シリコーンＪ−１）。一方、下相を濃縮すると難溶性の疎水性成分が淡黄白色油状物として得られたが、これを遠心分離処理（２×１０4Ｇ、６０分、２０℃）することにより微量の親水性成分を除去すると、淡黄色油状物として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＪ−２が得られた（６９８ｇ）。
【０１２４】
上記で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＪの1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（アセトン−ｄ6溶液）を図６に、13Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図７に示す。
実施例１１：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＫ（連結基；−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−Ｏ−）
東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製フェノール変性シリコーン ＢＹ１６−７５２ ９１３ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド３０％メタノール溶液４２．７ｇを加え、攪拌しながら減圧下に６０℃まで加温して、メタノールを全て留去し、黄色油状物としてカリウム化フェノール変性シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール２３６．７ｇ（５．３当量）を定量液送ポンプを用いて５．７時間にわたり添加した。１０分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷すると、淡黄白色ペースト状生成物が得られた。得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＫはこのまま用いてもよいが、ここではエタノール２０００ｍＬを加えて攪拌後、静置して３相に分離した。透明な黄色上澄み、高粘度橙色油状の中相、白濁油状下相のそれぞれを、実施例９記載のカチオン交換処理で脱塩後に濃縮し、高粘度微黄色油状物質（６３７ｇ；分岐ポリグリセロール変性シリコーンＫ―１）、透明淡黄色油状物質（１６７ｇ；分岐ポリグリセロール変性シリコーンＫ―２）、白色ペースト（２８０ｇ；分岐ポリグリセロール変性シリコーンＫ―３）とした。総収率９４．３％。
【０１２５】
上記で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＫの1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（クロロホルム−ｄ／メタノール−ｄ4（４／１）溶液）を図８に、13Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図９に示す。ここで、ａ＝４．２４，ｂ＝１．２２，ｃ＝２．０３，ｄ＝５．２４で、ａ／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）＝０．３３であった。
【０１２６】
実施例１２：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＬ（連結基；−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−Ｏ−）
実施例１１記載と同様の重合を６０℃で行うと、淡黄白色固体状生成物が得られた。得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンに、エタノール１０００ｍＬを加えて攪拌後、静置すると２相に分離した。透明な微黄色上澄みと橙色油状の下相を、それぞれ実施例９記載のカチオン交換処理で脱塩後に濃縮し、微黄色油状物質（８６０ｇ；分岐ポリグリセロール変性シリコーンＬ―１）と、橙色ペースト（２７５ｇ；分岐ポリグリセロール変性シリコーンＬ―２）を得た。収率９９．０％。
【０１２７】
得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＬ−１の1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（クロロホルム−ｄ／メタノール−ｄ4（９／１）溶液）を図１０に、13Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図１１に示す。また、分岐ポリグリセロール変性シリコーンＬ−２の1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（クロロホルム−ｄ／メタノール−ｄ4（１／１）溶液）を図１２に、13Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図１３に示す。
【０１２８】
実施例１３：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＭ（連結基；−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−Ｏ−）
東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製フェノール変性シリコーン ＢＹ１６−７９９［両末端変性、比重＝０．９９ｇ／ｍＬ、粘度＝８０ｃＳｔ、ヒドロキシ基当量＝７５０（平均分子量＝１５００相当）、ＧＰＣ（カラム：Ｇ４０００ＨＸＬ＋Ｇ２０００ＨＸＬ、ＴＨＦ溶液（５０ｍｍｏｌ／Ｌ酢酸添加）、４０℃、ポリスチレン換算）実測値；Ｍｎ＝１２２０、Ｍｗ＝２０１０］６０３ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド３０％メタノール溶液１６．９ｇを加え、攪拌しながら減圧下に６０℃まで加温して、メタノールを全て留去し、黄色油状物としてカリウム化フェノール変性シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール１１９．１ｇ（２当量）を定量液送ポンプを用いて５時間にわたり添加した。１５分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷すると、黄白色ワックス状生成物が得られた。得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンはこのまま用いてもよいが、ここでは実施例９記載のカチオン交換処理で脱塩後に濃縮し、高粘度黄色油状物質として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＭ（７１３ｇ）を得た。収率９６．７％。
【０１２９】
得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＭの13Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図１４に示す。
【０１３０】
実施例１４：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＮ（連結基；−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−Ｏ−）
信越化学工業（株）製フェノール変性シリコーン Ｘ−２２−１８２１［両末端変性、比重＝０．９９ｇ／ｍＬ、粘度＝１１０ｃＳｔ、ヒドロキシ基当量＝３２ｍｇＫＯＨ／ｇ（平均分子量＝３５００相当）］２００ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド３０％メタノール溶液８．０１ｇを加え、攪拌しながら減圧下に６０℃まで加温して、メタノールを全て留去し、黄色油状物としてカリウム化フェノール変性シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール２１．２ｇ（２．５当量）を定量液送ポンプを用いて４時間にわたり添加した。１５分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷すると、透明微黄色ペースト状生成物が得られた。得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンはこのまま用いてもよいが、ここでは実施例９記載のカチオン交換処理で脱塩後に濃縮し、高粘度微黄色油状物質として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＮ（２１３ｇ）を得た。収率９６．２％。
【０１３１】
実施例１５：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＯ（連結基；−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−Ｏ−）
東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製フェノール変性シリコーン ＢＹ１６−７５２ １５０ｇをフラスコに取り、１Ｍ水酸化カリウム・エタノール溶液３０ｍＬを加え、攪拌しながら減圧下に９０℃まで加温して、発生する水とエタノールを全て留去し、橙赤色ペーストとしてカリウム化フェノール変性シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール２３０．６ｇ（４．１当量）を定量液送ポンプを用いて３．７時間にわたり添加した。１０分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷すると、淡黄白色固体状生成物が得られた。得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＯはこのまま用いてもよいが、ここではエタノール４００ｍＬを加えて攪拌後、静置して２相に分離した。透明な黄色上澄みと高粘度無色油状の下相をそれぞれ、実施例９記載のカチオン交換処理で脱塩後に濃縮し、黄色ペースト（１４３ｇ；分岐ポリグリセロール変性シリコーンＯ―１）、白濁油状物質（２９ｇ；分岐ポリグリセロール変性シリコーンＯ―２）を得た。総収率９５．２％。
【０１３２】
得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＯ−１のＧＰＣ［カラム：Ｇ４０００ＨＸＬ＋Ｇ２０００ＨＸＬ、ＴＨＦ溶液（５０ｍｍｏｌ／Ｌ酢酸添加）、４０℃、ポリスチレン換算］の結果を図１５に、分岐ポリグリセロール変性シリコーンＯ−２のＧＰＣ［カラム：Ｇ４０００ＨＸＬ＋Ｇ２０００ＨＸＬ、ＴＨＦ溶液（５０ｍｍｏｌ／Ｌ酢酸添加）、４０℃、ポリスチレン換算］の結果を図１６に示す。
【０１３３】
実施例１６：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＰ（連結基；−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−Ｏ−）
東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製フェノール変性シリコーン ＢＹ１６−７５２ ５００ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド３０％メタノール溶液２３．４ｇを加え、攪拌しながら減圧下に６０℃まで加温して、メタノールを全て留去し、黄色油状物としてカリウム化フェノール変性シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール１９７．５ｇ（８当量）を定量液送ポンプを用いて６．５時間にわたり添加した。２０分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷すると、微黄白色固体状生成物が得られた。得られたポリグリセロール変性シリコーンはこのまま用いてもよいが、ここではエタノール／メタノール（４／１）混合液１０００ｍＬを加え、実施例９記載のカチオン交換処理で脱塩後に濃縮し、微黄白色粘性油状物として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＰを得た。収率９８％。13Ｃ−ＮＭＲの測定により、基（１）を有する分岐ポリグリセロール変性シリコーンであることが確認できた。1Ｈ−ＮＭＲの測定により、Ｇ＝１７．３（片側８．７）、Ｓｉ＝３８．５で、Ｇ／Ｓｉ比は、０．４５であった。
【０１３４】
ここで得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＰ ３００ｇにイソプロピルアルコール１００ｍＬを加え、高速遠心分離機に掛けると（２×１０4Ｇ、６０分、２０℃）、混合物は２相に分かれ、それぞれを濃縮すると、上相からは易溶性の疎水性成分が白濁油状物として得られ（２０９．１ｇ；分岐ポリグリセロール変性シリコーンＰ−１）、下相からは難溶性の高親水性成分が高粘度白色ペーストとして得られた（９０．９ｇ；分岐ポリグリセロール変性シリコーンＰ−２）。
【０１３５】
上記で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＰの1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（メタノール−ｄ4／クロロホルム−ｄ（４／１）溶液）を図１７に、分岐ポリグリセロール変性シリコーンＰ−１の13Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図１８に、分岐ポリグリセロール変性シリコーンＰ−２のＧＰＣ［カラム：α−Ｍ（東ソー（株）製）×２、ＤＭＦ溶液（５０ｍｍｏｌ／Ｌ ＬｉＢｒ添加）、４０℃、ポリエチレンオキシド換算］の結果を図１９に示す。
【０１３６】
実施例１７：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＱ（連結基；−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−Ｏ−）
信越化学工業（株）製フェノール変性シリコーン Ｘ−２２−１８９７［両末端変性、比重＝０．９８ｇ／ｍＬ、粘度＝３１７ｃＳｔ、ヒドロキシ基当量＝１１．５ｍｇＫＯＨ／ｇ（平均分子量＝９７６０相当）、ＧＰＣ（カラム：Ｇ４０００ＨＸＬ＋Ｇ２０００ＨＸＬ、ＴＨＦ溶液（５０ｍｍｏｌ／Ｌ酢酸添加）、４０℃、ポリスチレン換算）実測値；Ｍｎ＝６５２０、Ｍｗ＝１４７５０］２００ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド３０％メタノール溶液２．９ｇを加え、攪拌しながら減圧下に６０℃まで加温して、メタノールを全て留去し、淡黄褐色油状物としてカリウム化フェノール変性シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール３０．４ｇ（１０当量）を定量液送ポンプを用いて５時間にわたり添加した。１５分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷すると、高粘度半透明ペースト状生成物が得られた。得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンはこのまま用いてもよいが、ここでは実施例９記載のカチオン交換処理で脱塩後に濃縮し、高粘度白色油状物質として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＱ（２２６ｇ）を得た。収率９８．１％。分岐ポリグリセロール変性シリコーンＱはＧＰＣ測定溶媒には均一に溶解しないため、そのうちの１００ｇを遠心分離（２×１０4Ｇ、６０分、２０℃）に掛け２相に分割したところ、上相は乳白色の油状物質（９１．９ｇ；分岐ポリグリセロールＱ−１）、下相は淡橙色ペースト状物質（８．１ｇ；分岐ポリグリセロールＱ−２）となった。
【０１３７】
得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＱ−１の13Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図２０に示す。
【０１３８】
実施例９〜１７で得られた各種分岐ポリグリセロール変性シリコーンの組成、分子量をまとめて表１に示す。
【０１３９】
【表１】
【０１４０】
*：Ｍｎは数平均分子量を、Ｍｗは重量平均分子量を意味する。またＧＰＣによる分子量解析条件は以下の通りである。
【０１４１】
Ｐ−２及びＱ−２のみ、カラム：α−Ｍ（東ソー（株）製）×２、溶離液：ＤＭＦ（５０ｍｍｏｌ／Ｌ ＬｉＢｒ添加）、４０℃、ポリエチレンオキシド換算、それ以外は、カラム：Ｇ４０００ＨＸＬ＋Ｇ２０００ＨＸＬ（東ソー（株）製）、溶離液：ＴＨＦ（５０ｍｍｏｌ／Ｌ酢酸添加）、４０℃、ポリスチレン換算による。
【０１４２】
比較例１：直鎖ポリグリセロール変性シリコーン
特公昭６２−３４０３９号公報の実施例１の処方に従いアリル直鎖ポリグリセロールエーテルを得た。1Ｈ及び13Ｃ−ＮＭＲ解析により、非分岐のポリグリセロールユニット（平均付加モル数７．２）を有するアリル直鎖ポリグリセロールエーテルであることを確認した。これと１,１,１,３,５,７,７,７−オクタメチルテトラシロキサン（信越化学工業（株）製ＬＳ−８６３０）を、同公報実施例８記載の方法で反応させ、直鎖ポリグリセロール変性シリコーンを得た（以下、比較シリコーン１という）。
【０１４３】
試験例１
実施例１〜４で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＡ〜Ｄ、また比較のために比較シリコーン１及び下記に示す比較シリコーン２〜４を用い、下記方法で繊維への吸着残留性を評価した。結果を表２に示す。
【０１４４】
＜比較シリコーン＞
比較シリコーン２：両末端ポリエーテル変性シリコーン、東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製 ＳＦ８４２７；ＯＨ当量＝１２００（平均分子量＝２４００相当）
比較シリコーン３：側鎖アミノ変性シリコーン、ＧＥ東芝シリコーン（株）製 ＴＳＦ４７０２；ＯＨ当量＝１６００、粘度＝５００ｍＰａ・ｓ。
比較シリコーン４：ジメチルシリコーン、ＧＥ東芝シリコーン（株）製 ＴＳＦ４５１−１０００；粘度＝１０００ｍＰａ・ｓ。
【０１４５】
＜繊維への吸着残留性の評価法＞
上記各シリコーン素材０．０１３３ｇを６Ｌの水に添加したもの（シリコーン単独）、各シリコーン素材０．０１３３ｇとノニオン活性剤（ポリオキシエチレンラウリルエーテル）０．００１３ｇとを６Ｌの水に添加したもの（ノニオン活性剤１０％添加）、又は各シリコーン素材０．０１３３ｇとカチオン活性剤（ジメチルジステアリルアンモニウムクロライド）０．０２６７ｇとを６Ｌの水に添加したもの（カチオン活性剤２００％添加）を、１分間予備攪拌する。これらにパイル織り綿布（予め繰り返し洗浄後、十分に濯ぎ、乾燥したもの）２００ｇを投入して５分間攪拌後、綿布を取り出し、脱水後、２０℃／湿度３５％の恒温室で２４時間風乾する。こうして得た各試験布中に残留するケイ素原子量を、ＩＣＰ分析により定量する。なお、綿布に元々含有されるケイ素量は水処理のみの綿布の分析値から把握しておく。他方、同量のシリコーン素材を綿布に直接塗布したものについてもケイ素量を定量し、各シリコーン素材の吸着残存率を求めた。
【０１４６】
【表２】
【０１４７】
試験例２
実施例１で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＡ、また比較のために上記比較シリコーン１及び２を、それぞれ市販の全身洗浄料「弱酸性ビオレ“マイルドフローラルの香り”」に０．５質量％配合し、下記方法で皮膚洗浄試験を行った。結果を表３に示す。
【０１４８】
＜皮膚洗浄試験＞
３名のパネラーを使い、泡立ち、泡質、すすぎ後のしっとり感の３点をそれぞれシリコーン化合物未配合品と比較し、以下の指標に従って指数化した後、その合計点（＋６点満点）で評価する。
【０１４９】
＋２点： 市販品に比べ、非常によい
＋１点： 市販品に比べ、よい
０点： 市販品と同等
−１点： 市販品の方が、よい
−２点： 市販品の方が、非常によい
【０１５０】
【表３】
【０１５１】
表３から明らかなように、本発明品を配合した全身洗浄料は、泡立ち、泡質が格段に向上し、すすぎ後に非常に良好なしっとりとした皮膚保護感を与えることがわかった。
【０１５２】
試験例３
実施例で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＩ、Ｊ−１、Ｋ、Ｌ−１、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｐ−１、及び上記比較シリコーン１、２、下記比較シリコーン５について、下記の方法でメチルシクロヘキサン／水界面、及びジメチルシリコーン／水界面の界面張力を測定した。結果を表４に示す。
【０１５３】
＜比較シリコーン＞
比較シリコーン５：市販両末端フェノール変性シリコーン、信越化学工業（株）製 Ｘ−２２−１８２１
＜界面張力測定法＞
界面張力測定はスピニング・ドロップ法（Ａ.Ｃ.Ｓ. Ｓｙｍｐ. Ｓｅｒ. ８，“Adsorption at Interfaces”， ｐ２３４ （１９７５））によって行った。屈折率＝１．３３２のガラスチューブ（内径＝３．００ｍｍ、外径＝６．００ｍｍ、長さ＝９５．５０ｍｍ）に充填した蒸留精製水の中に、予めシリコーン素材０．２％を溶解させた油相（メチルシクロヘキサン又はジメチルシリコーン［粘度＝１０ｃＳｔ］）を１滴注入し、高速回転させる。平衡に達した後（３０分以上経過後）、実測した油滴の変形度から界面張力を算出する。温度：２５．０℃、回転速度：８８８８．９ｒ／ｍｉｎ。
【０１５４】
【表４】
【０１５５】
表４から明らかなように、既存の変性シリコーンに比べ、分岐ポリグリセロール変性シリコーンＪ−１、Ｍ、Ｏはとりわけ高い界面活性を有する。
【０１５６】
試験例４
実施例で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＪ、Ｋ、Ｌ−１、Ｍ、Ｑ−１、また比較のために上記比較シリコーン１〜４について、下記方法でそれぞれ綿繊維を処理し、各シリコーン素材の吸着残留率と処理繊維の感触（肌触り）を評価した。結果を表５に示す。
【０１５７】
＜評価法＞
(1) 各種シリコーン素材による綿繊維処理
６０Ｌの水を満たした全自動洗濯機に、上記各シリコーン素材０．１３３ｇ（シリコーン単独）、各シリコーン素材０．１３３ｇとノニオン活性剤（ポリオキシエチレンラウリルエーテル）０．０１３３ｇ（ノニオン活性剤１０％添加）、又は各シリコーン素材０．１３３ｇとカチオン活性剤（ジメチルジステアリルアンモニウムクロリド）０．２６７ｇ（カチオン活性剤２００％添加）をそれぞれ投入し、３分間予備攪拌する。これらにパイル織り綿布（３２×７５ｃｍ、約７５ｇ；予め市販衣料用洗剤で繰り返し洗浄後、十分に濯ぎ、乾燥したもの）２７枚を投じて５分間攪拌後、排水・脱水（３分間）し、これを取り出して２０℃／湿度３５％の恒温室で２４時間乾燥する。比較のため、水洗いのみ、及び前記ノニオン活性剤０．０１３３ｇ又は前記カチオン活性剤０．２６７ｇだけを添加して同様に処理した綿布（標準綿布）も用意する。
(2) 繊維吸着残存率の測定
前記処理布中に吸着残留するシリコーン素材の吸着残存量を、ＩＣＰ法によるケイ素元素分析で定量する。なお、綿布に元々含有されるケイ素量を水処理のみの綿布の分析値から求め、これを各測定値から差し引く。他方、同量のシリコーン素材を綿布に直接塗布したものについてもケイ素量を定量することにより、水浴処理に伴う各シリコーン素材の吸着残存率を求める。
(3) 感触評価法
前記の方法でシリコーン処理した綿布の感触（肌触り）を、それぞれ対応する標準綿布（水処理のみ、ノニオン活性剤処理、カチオン活性剤処理）と比較する。１０人の評価パネラーを使い、各３枚の綿布について感触評価を行う。感触評価結果は以下の指標に従って指数化し、その合計点（＋６０点満点）で評価する。
【０１５８】
＋２点：標準綿布に比べ、非常に好ましい
＋１点：標準綿布に比べ、好ましい
０点：標準綿布と同等
−１点：標準綿布の方が、好ましい
−２点：標準綿布の方が、非常に好ましい
【０１５９】
【表５】
【０１６０】
表５から明らかなように、本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンは非常に稀薄な水浴中での処理でも、既存の変性シリコーン素材に比べ格段に高い割合で繊維に吸着残留することができる。その程度は、一般に繊維や毛髪・皮膚に高い吸着性を示すとされる比較シリコーン３（アミノ変性シリコーン）と比べても遙かに高いことがわかった。なお、類似の組成を有する直鎖状ポリグリセロール変性シリコーンである比較シリコーン１ではこのような高い吸着残留性は再現されないことから、この高い繊維吸着能は分岐構造の発達したポリグリセロール基に由来するものであり、本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンに特有の特質であると考えられる。
【０１６１】
また、本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンは極めて優れた繊維処理能を有し、少量の使用でも非常に好ましい肌触り感を繊維上に創出することができる。産業上、極めて有用なこの特性をもたらす要因のひとつは、前述の非常に高い吸着残留性にあると思われる。ただ、同様に高親水性の変性シリコーンとして各分野でこれまで用いられてきた比較シリコーン２（ポリエーテル変性シリコーン）が吸着残留率が高いほど（単独系＜ノニオン活性剤系＜カチオン活性剤系）処理布の感触が悪化することや、類似の構造を有する直鎖状ポリグリセロール変性シリコーン（比較シリコーン１）による処理布では懸かる好感触が達成できないことから、本発明品の分岐ポリグリセロール基が多数の（１級ヒドロキシ基の割合が高いことに起因して）吸着性に富む末端ヒドロキシ基群を繊維表面上に配列させて強固に吸着することで柔軟なシリコーン骨格を効率よく繊維外層に配向させ得ることも、前記の良好な繊維処理効果を発現させる大きな要因になっていると考えられる。
【０１６２】
試験例５
実施例１で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＡ、また比較のために上記比較シリコーン１及び２を用い、表６に示す各成分と共に８０℃にて混練した後、成型用型に流し込んでシリコーン配合口紅を作成した。得られた口紅のそれぞれに付き、１０名のパネリストにより、下記基準で使用感評価を行った。結果を表６に示す。
【０１６３】
＜評価基準＞
◎：８名以上が良好と評価した。
○：５〜７名が良好と評価した。
△：２〜４名が良好と評価した。
×：１名以下が良好と評価した。
【０１６４】
【表６】
【０１６５】
表６から明らかなように、本発明品を配合した口紅は、色移りや色落ちがしにくく、優れた仕上がり感を呈することがわかった。
【０１６６】
【発明の効果】
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンの親水性溶媒への溶解性は、直鎖ポリグリセロール変性シリコーンと大差ないが、親水性溶媒中で皮膚や繊維等への高い吸着性を有する。これは、本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンが分子の慣性半径が小さく、運動の自由度が著しく制限されているためであり、このような状態で、複数個あるヒドロキシ基のうち一端が基材表面に水素結合を形成して吸着した場合、運動が制限され局在化した近隣のヒドロキシ基も次々と連鎖的に吸着し、全体として強力な吸着基として働く寄与を有すると考えられる。
【０１６７】
特に、シリコーン鎖と分岐ポリグリセロール鎖を繋ぐ連結基がオキシフェニレン基を含有する場合、組成分布が狭くその本来の特質をより顕著に示す分岐ポリグリセロール変性シリコーンが得られ、また本発明が記載する分岐ポリグリセロール変性シリコーンの製法に於いて、前駆体シリコーンが反応性官能基としてフェノール基を有する場合、分岐ポリグリセロール変性シリコーンの合成反応はシリコーン鎖の熱分解やその他の副反応をほとんど伴わず非常に高収率で、ほぼ定量的に進行し、高純度で組成分布の狭い分岐ポリグリセロール変性シリコーンを与える、産業上、極めて優秀な製造方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＡの1Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図２】 実施例１で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＡの13Ｃ−ＮＭＲスペクトルである。
【図３】 実施例３で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＣのＧＰＣの結果を示す図である。
【図４】 実施例９で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＩの1Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図５】 実施例９で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＩのＧＰＣの結果を示す図である。
【図６】 実施例１０で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＪの1Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図７】 実施例１０で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＪの13Ｃ−ＮＭＲスペクトルである。
【図８】 実施例１１で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＫの1Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図９】 実施例１１で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＫの13Ｃ−ＮＭＲスペクトルである。
【図１０】 実施例１２で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＬ−１の1Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図１１】 実施例１２で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＬ−１の13Ｃ−ＮＭＲスペクトルである。
【図１２】 実施例１２で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＬ−２の1Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図１３】 実施例１２で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＬ−２の13Ｃ−ＮＭＲスペクトルである。
【図１４】 実施例１３で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＭの13Ｃ−ＮＭＲスペクトルである。
【図１５】 実施例１５で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＯ−１のＧＰＣの結果を示す図である。
【図１６】 実施例１５で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＯ−２のＧＰＣの結果を示す図である。
【図１７】 実施例１６で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＰの1Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図１８】 実施例１６で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＰ−１の13Ｃ−ＮＭＲスペクトルである。
【図１９】 実施例１６で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＰ−２のＧＰＣの結果を示す図である。
【図２０】 実施例１７で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＱ−１の13Ｃ−ＮＭＲスペクトルである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、化粧料、繊維処理剤等として有用な、分岐ポリグリセロール変性シリコーン及びその製法、並びにそれを含有する化粧料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリコーンは、低分子間相互作用、低反応性、無害かつ低刺激性、低摩擦係数、高潤滑性、低粘度、高展延性、高絶縁性等、様々な利点を有する汎用素材であり、産業上、各方面で利用されている。しかし、疎水性が高すぎるため水系溶媒に馴染みにくく、また、高極性無機化合物や毛髪、皮膚、繊維等の基材又は基質表面への濡れ性や吸着性に著しく欠けるという重大な欠点を有している。これに対して、水系溶媒への親和性についてはポリエチレンオキシド鎖を導入する、所謂、ポリエーテル変性を施すことにより多少改善されるが、本質的に親水性の低いポリエチレンオキシド基では多量の変性が必要で、シリコーン含率が相対的に低下し、本来のシリコーン由来の利点を大きく損なうという問題を有していた。また、各種基材への濡れ性や吸着性の改善には、アミノ基等の高極性の官能基での変性が行われてきたが、これらは基本的に生物に対して有害である上、特異臭を有する、経時的に応変し易い等の問題を有していた。
【０００３】
これまでに、グリセロール基を有するシリコーン化合物については、幾つか報告されている。特許文献１では、オキシアルキレン基を連結基として、ポリグリセロール基を有するシリコーン化合物の製法を開示しており、特許文献２では、エステル基を連結基として、ポリグリセロール基を有するシリコーン化合物及びその製法について開示している。
【０００４】
また、特許文献３及び特許文献４ではその化粧料への応用について開示している。これらはいずれも、直鎖状に連結されたポリグリセロール基で変性されたシリコーンを利用したものであり、本発明で記述する、分岐基を有することを特徴とするものとは異なっている。直鎖状に連結されたポリグリセロール基は、ヒドロキシ基を含有することにより前述のポリオキシエチレン基に比べて親水性は高いが、骨格となるポリアルキレン鎖が極めて柔軟で摺動性に富むため、基材への吸着性という観点からは、熱力学的に極めて不利な分子構造となっている。従って、親水性溶媒中に分散／可溶化することにより取り扱いの利便性を高めながら、各種基材表面に吸着、乾燥／残留化、被覆又は膜形成させるという目的からすると、満足する性能ではなかった。
【０００５】
さらに、前述の直鎖状ポリグリセロール変性シリコーンの製法はいずれも、水素化シリコーンと、予めアリル基を導入した直鎖状ポリグリセロール誘導体とのヒドロシリル化反応を適用したものであるが、これを実施すると、極めて反応性に富む水素化シリコーンの水素原子と、ポリグリセロール基中に多数存在するヒドロキシ基との副反応が避けられず、反応生成物が再現性なく増粘したり、多官能反応によるゲル状不溶物が大量に生成するという欠点を有していた。
【０００６】
【特許文献１】
特開昭５７−１４９２９０号公報
【特許文献２】
特開平９−２７８８９２号公報
【特許文献３】
特開平１０−３１６５２６号公報
【特許文献４】
特開平９−７１５０４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、低刺激性、低黄変性であり、シリコーン本来の利点と高親水性を両立しつつ、各種基材への濡れ性や吸着性にも優れる、極めて応用範囲の広い新規な親水性シリコーン化合物を提供することにある。
特に、各種の基材や、皮膚、毛髪、繊維等を、親水性溶媒中で処理したり、塗布後、流水で洗浄するといった状況下に於いても、高効率でそれらの表面に吸着残留し、シリコーン特有の諸物性や良好な感触を濃厚に発現できる、化学的安定性に優れた、分岐ポリグリセロール変性シリコーンを提供することにある。
【０００８】
さらに本発明の課題は、懸かる有用なシリコーン化合物を、増粘したりゲル化したりすることなく、安価、安定に、再現性良く、高収率で提供できる製造法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、単独、あるいは分子鎖の運動の自由度が極めて大きい直鎖状に配列させた状態では極めて小さな吸着性しか示さないグリセロール基を、本来、２価のアルコールであることを利用して双方のヒドロキシ基に対して次のグリセロール残基を付加させることにより分岐構造を積極的に派生させ、多分岐型のポリグリセロール鎖とすることにより、多数の末端ヒドロキシ基が自由な運動を規制されて狭い空間領域に密集して存在することになるため、キレート的な多元吸着が可能となり、顕著な吸着促進効果を発現することを見出した。特に、この親水性に富む多分岐ポリグリセロール基を、シリコーンのような疎水性ユニットに連結させると、少量の変性でシリコーンを親水性溶媒中に可溶化できるだけでなく、劇的にその吸着効果を高められることを見出した。
【００１０】
また本発明者らは、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、イミノ基、メルカプト基及びエポキシ基からなる群から選ばれる官能基を、少なくとも１個有するシリコーンに、酸性又は塩基性触媒の存在下、ヒドロキシ基含有エポキシ化合物である２，３−エポキシ−１−プロパノールを添加／グラフト重合させると、増粘やゲル化等の副反応を伴うことなく、高純度の本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンを得ることができることを見出した。
【００１１】
また本発明者らは、少なくとも１個の、ヒドロキシ基又は末端にヒドロキシ基を有するポリオキシアルキレン基で置換されたフェニル基を有するシリコーンに、酸性又は塩基性触媒の存在下、ヒドロキシ基含有エポキシ化合物である２，３−エポキシ−１−プロパノールを添加／グラフト重合させると、増粘やゲル化等の副反応を伴うことなく、また反応中の顕著なシリコーン鎖の分解を引き起こすことなく、再現性良く極めて高収率で、高純度の本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンを得ることができることを見出した。
【００１２】
即ち、本発明は、シリコーンのケイ素原子に、連結基、好ましくはオキシフェニレン基を含有する連結基、を介して、下記構造式（１）で表わされる分岐グリセロール基を１個以上含有する分岐ポリグリセロール鎖が少なくとも１つ結合した、分岐ポリグリセロール変性シリコーン、その製法及びそれを含有する化粧料を提供する。
【００１３】
【化７】
（式中、２つの酸素原子には、同一又は異なって、上記構造式（１）、下記構造式（２）、（３）又は（４）
【００１５】
【化８】
で表されるグリセロール基又はグリシドール基が結合する。
構造式（２）の酸素原子には、前記構造式（１）、上記構造式（２）、（３）又は（４）で表されるグリセロール基又はグリシドール基が結合し、構造式（３）の酸素原子には、前記構造式（１）、上記構造式（２）、（３）又は（４）で表されるグリセロール基又はグリシドール基が結合する。）
【００１７】
【発明の実施の形態】
［分岐ポリグリセロール鎖］
本発明において、分岐ポリグリセロール鎖は、分岐基として１個以上の構造式（１）で表わされる分岐グリセロール基（以下、基（１）という）を含有するものである。分岐ポリグリセロール鎖の構造は、ａ個の基（１）、ｂ個の構造式（２）で表されるグリシドール基（以下、基（２）という）、ｃ個の構造式（３）で表されるグリセロール基（以下、基（３）という）、及び末端基としてｄ個の構造式（４）で表されるグリセロール基（以下、基（４）という）が結合してなるものである。
分岐ポリグリセロール鎖中において、基（１）、（２）及び（３）は、任意の配列で相互に結合していてもよい。基（１）の数が多いほど分岐構造が発達しており、各分岐鎖の末端に、基（４）が存在する。
【００１８】
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンが、基（１）の分岐構造を１個以上含有することは、後述するように13Ｃ−ＮＭＲ解析において、基（１）特有のピークが見られることから容易に証明することができる。好ましくは、分岐ポリグリセロール鎖当たりの平均の基（１）の含有数が１以上である。
【００１９】
本発明において、分岐ポリグリセロール鎖中の、基（１）、（２）、（３）及び（４）の平均結合総数（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）は、後述するＮＭＲ解析ないし前駆体シリコーンとの分子量比較により求められ、好ましくは３以上であり、本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンが適度なシリコーン的性質を堅持するためには、３〜２０１であることがより好ましく、３〜１０１であることが更に好ましく、３〜５１であることが特に好ましく、３〜２１であることが最も好ましい。
【００２０】
分岐ポリグリセロール鎖中、分岐の割合は、十分な吸着効果を有するために、ａ／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）が、１／２０〜１／２が好ましく、１／１０〜１／２が更に好ましく、１／５〜１／２が特に好ましい。
【００２１】
分岐ポリグリセロール鎖中において、基（１）、（２）、（３）及び（４）は、任意に結合していてもよい。
【００２２】
基（１）の数（即ち、ａ）は、分岐ポリグリセロール鎖中、１〜１００個存在することが好ましく、２〜１００個存在することがより好ましく、２〜５０個存在することが更に好ましく、２〜２５個存在することが特に好ましく、２〜１０個存在することが最も好ましい。基（４）の数（即ち、ｄ）は、分岐ポリグリセロール鎖中、２〜１０１個存在することが好ましく、３〜１０１個存在することがより好ましく、３〜５１個存在することが更に好ましく、３〜２６個存在することが特に好ましく、３〜１１個存在することが最も好ましい。基（２）の数（即ち、ｂ）、基（３）の数（即ち、ｃ）は、同一又は異なって、０〜１９８個存在することが好ましく、０〜１９６個存在することがより好ましく、０〜９６個存在することが更に好ましく、０〜４６個存在することが特に好ましく、０〜１６個存在することが最も好ましい。
【００２３】
［連結基］
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンにおける、シリコーンのケイ素原子と、前述の分岐ポリグリセロール鎖を結合する連結基は、エーテル基又はエステル基を有する２価の基であることが好ましい。
【００２４】
エーテル基を有する２価の基としては、一般式（５）で表わされる基（以下、連結基（５）という）が好ましい。なお、連結基（５）は、（Ｒ1）p側がシリコーン鎖のケイ素原子に結合し、（ＡＯ）q側が分岐ポリグリセロール鎖に結合する。
【００２５】
−（Ｒ1）p−Ｏ−（ＡＯ）q− （５）
（式中、Ｒ1は、置換基を有していてもよい、炭素数１〜２２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基、アルケニレン基又は炭素数６〜２２のアリーレン基、好ましくは炭素数１〜２２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基又はアルケニレン基、ＡＯは炭素数１〜４のアルキレンオキシ基（オキシアルキレン基ともいう）又は炭素数６〜１０のアリーレンオキシ基（オキシアリーレン基ともいう）、好ましくは炭素数１〜４のアルキレンオキシ基、ｐは０又は１の数、ｑは０〜３０の数を示し、ｑ個のＡＯは同一でも異なっていてもよい。）
エステル基を有する２価の基としては、一般式（６）で表わされる基（以下、連結基（６）という）が好ましい。なお、連結基（６）は、Ｒ2側がシリコーン鎖のケイ素原子に結合し、（ＡＯ）r側が分岐ポリグリセロール鎖に結合する。
【００２６】
−Ｒ2−ＣＯＯ−（ＡＯ）r− （６）
（式中、Ｒ2は、置換基を有していてもよい、炭素数１〜２２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基、アルケニレン基又は炭素数６〜２２のアリーレン基、好ましくは炭素数１〜２２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基又はアルケニレン基、ｒは０〜３０の数、ＡＯは前記の意味を示し、ｒ個のＡＯは同一でも異なっていてもよい。）
連結基（５）及び（６）において、Ｒ1及びＲ2中のアリーレン基は、アルキレンアリーレン基、アリーレンアルキレン基、アルキレンアリーレンアルキレン基を含む。Ｒ1及びＲ2としては、好ましくは炭素数１〜１６、特に好ましくは１〜１２のアルキレン基又はアルケニレン基であり、メチレン、エチレン、プロピレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタメチレン、ノナメチレン、デカメチレン、ウンデカメチレン、ドデカメチレン、トリデカメチレン、テトラデカメチレン、ペンタデカメチレン、ヘキサデカメチレン基等が挙げられる。これらの中ではエチレン、プロピレン又はトリメチレン基がさらに好ましく、合成の容易さの観点から、エチレン基又はトリメチレン基が特に好ましい。
【００２７】
ｐは０又は１であるが、合成の容易さの観点から、１が好ましい。ｑ及びｒは、同一又は異なって、０〜１５が好ましく、０〜８が更に好ましく、０〜５が特に好ましく、合成の容易さの観点からは０が最も好ましい。
【００２８】
ｑ個のＡＯ、ｒ個のＡＯは、同一又は異なって、交互、ランダム又はブロックあるいはこれら以外の周期配列であっても良いし、何れの形態で結合していてもよい。ＡＯは、好ましくはエチレンオキシ基、プロピレンオキシ基又はフェニレンオキシ基であり、更に好ましくはエチレンオキシ基である。
【００２９】
連結基（５）及び連結基（６）において、ＡＯのアルキレンオキシ基又はアリーレンオキシ基の酸素側で分岐ポリグリセロール鎖に結合し、アルキレンオキシ基又はアリーレンオキシ基のアルキレン又はアリーレン側で、連結基が含有するエーテル基又はエステル基に結合する。
【００３０】
Ｒ1及びＲ2中の置換基として、ヒドロキシ基、アミノ基（炭素数１〜２２）、イミノ基（炭素数１〜２２）、カルボキシ基、アルコキシ基（炭素数１〜２２）、アシル基（炭素数１〜２２）等が挙げられる。
【００３１】
最も好ましい連結基は、下記一般式（７）で表される連結基（以下、連結基（７）という）である。なお、連結基（７）では、トリメチレン側がシリコーン鎖のケイ素原子に結合し、酸素原子側が分岐ポリグリセロール鎖に結合する。
【００３２】
−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ− （７）
また、本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンにおける、シリコーン鎖のケイ素原子と前述の分岐ポリグリセロール鎖を結合する連結基は、オキシフェニレン基を含有することが好ましい。そのような連結基の中では、下記一般式（８）で表される基（以下、連結基（８）という）又は一般式（９）で表わされる基（以下、連結基（９）という）が好ましい。なお、連結基（８）では、（Ｒ3）u側がシリコーン鎖のケイ素原子に結合し、（ＡＯ）v側が分岐ポリグリセロール鎖に結合する。また、連結基（９）では、（Ｒ4）z側がシリコーン鎖のケイ素原子に結合し、（ＡＯ）x及び（ＡＯ）y側が分岐ポリグリセロール鎖に結合する。
【００３３】
【化９】
（式中、Ｒ3は、置換基を有していてもよい、炭素数１〜２２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基又はアルケニレン基、ｕは０又は１の数、ｖは０〜３０の数、ＡＯは前記の意味を示し、ｖ個のＡＯは同一でも異なっていてもよい。）
【００３５】
【化１０】
（式中、Ｒ4は、置換基を有していてもよい、炭素数１〜２２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基又はアルケニレン基、ｚは０又は１の数、ｘは０〜３０の数、ｙは０〜３０の数、ＡＯは前記の意味を示し、ｘ個及びｙ個のＡＯは同一でも異なっていてもよい。）
連結基（８）及び連結基（９）に於いて、（Ｒ3）u及び（Ｒ4）zは、シリコーン鎖のケイ素原子と、本発明の連結基が含有するオキシフェニレン基のフェニレン基とを結ぶ基であるが、Ｒ3及びＲ4は、好ましくは、炭素数１〜１６、特に好ましくは１〜１２のアルキレン基又はアルケニレン基であり、エチレン、プロピレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタメチレン、ノナメチレン、デカメチレン、ウンデカメチレン、ドデカメチレン、トリデカメチレン、テトラデカメチレン、ペンタデカメチレン、ヘキサデカメチレン基等が挙げられる。これらの中ではエチレン、プロピレン又はトリメチレン基がさらに好ましく、合成の容易さの観点から、エチレン基又はトリメチレン基が特に好ましい。
【００３７】
Ｒ3及びＲ4上に存在していても良い置換基として、ヒドロキシ基、アミノ基（炭素数１〜２２）、イミノ基（炭素数１〜２２）、カルボキシ基、アルコキシ基（炭素数１〜２２）、アシル基（炭素数１〜２２）等が挙げられる。
ｕ及びｚは、０又は１であるが、合成の容易さの観点から何れも、１がより好ましい。
【００３８】
連結基（８）及び連結基（９）に於いて、ＡＯは、分岐ポリグリセロール鎖と、本発明の連結基が含有するオキシフェニレン基の酸素原子とを結ぶオキシアルキレン基又はオキシアリーレン基であり、オキシアルキレン基又はオキシアリーレン基の酸素側で分岐ポリグリセロール鎖に結合し、オキシアルキレン基又はオキシアリーレン基のアルキレン又はアリーレン側でオキシフェニレン基の酸素原子に結合する。ＡＯとして、オキシエチレン基、オキシプロピレン基又はオキシフェニレン基が好ましく、これらの中ではオキシエチレン基が特に好ましい。
【００３９】
ｖ、ｘ及びｙはそれぞれ、０〜３０の数であるが、０〜１５が好ましく、０〜５が更に好ましく、合成の容易さ、反応のし易さの観点からは０が最も好ましい。ｖ、ｘ並びにｙが０以外の数である場合、ｖ個のＡＯ、ｘ個のＡＯ、ｙ個のＡＯは、同一又は異なっていても良く、異なる場合、それらＡＯの相互の結合様式は、交互型、ブロック型あるいはこれら以外の周期配列であっても良いし、又はランダム型であってもよい。
【００４０】
連結基（８）に於いて、オキシフェニレン基のフェニレン基に結合した、酸素原子と（Ｒ3）u基（ｕが０の場合はシリコーン鎖上のケイ素原子）の結合様式は、互いにオルト位、メタ位、パラ位の何れであっても良く、又これらの混合であっても良い。また連結基（９）に於いて、オキシフェニレン基のフェニレン基に結合した、２個の酸素原子と（Ｒ4）z基（ｚが０の場合はシリコーン鎖上のケイ素原子）のうち何れの２個についても、その結合様式は、互いにオルト位、メタ位、パラ位の何れであっても良く、又これらの混合であっても良い。
【００４１】
本発明のオキシフェニレン基含有連結基の中で、最も好ましいものは、下記一般式（１０）で表される連結基（以下、連結基（１０）という）である。なお、連結基（１０）では、トリメチレン側がシリコーン鎖のケイ素原子に結合し、酸素原子側が分岐ポリグリセロール鎖に結合する。
【００４２】
【化１１】
連結基（１０）に於いて、オキシフェニレン基のフェニレン基に結合した、酸素原子とトリメチレン基の結合様式は、オルト位、メタ位、パラ位の何れであっても良く、又これらの混合であっても良いが、合成の容易さの観点から、オルト位、パラ位又はこれらの混合物であることがより好ましい。
【００４４】
［分岐ポリグリセロール変性シリコーン］
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンを形成するシリコーンは、ケイ素原子を２つ以上有するポリシロキサンから誘導されるものであり、ポリシロキサンの形状は直鎖状、分岐鎖状、環状の何れであってもよい。また、ポリシロキサンの数平均分子量は、好ましくは３００〜７０万、より好ましくは３００〜２０万、更に好ましくは１０００〜２万である。数平均分子量は、後述するゲル・パーミエション・クロマトグラフ（以下、ＧＰＣという）法や、光散乱法等により求めることが出来る。
【００４５】
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンとしては、一般式（１１）で表わされる直鎖状シリコーン（以下、シリコーン（１１）という）が好ましい。
【００４６】
【化１２】
（式中、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、ｔ個のＲ8、ｔ個のＲ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12は、同一又は異なって、分岐ポリグリセロール鎖が結合した連結基、置換基を有していてもよく、フッソ原子で置換されていてもよい、炭素数１〜２２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、アルケニル基又はアルコキシ基、あるいは炭素数６〜２２のアリール基を示し、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、ｔ個のＲ8、ｔ個のＲ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12のうち少なくとも１つは分岐ポリグリセロール鎖が結合した連結基である。ｔは０〜１０，０００の数を示す。）
シリコーン（１１）において、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、ｔ個のＲ8、ｔ個のＲ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12のうち分岐ポリグリセロール鎖が結合した連結基以外の基は、同一又は異なって、置換基を有していてもよく、フッソ原子で置換されていてもよい、炭素数１〜２２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、アルケニル基又はアルコキシ基、あるいは炭素数６〜２２のアリール基であり、炭素数１〜２２のアルキル基としては、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、ｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、トリフルオロプロピル等が挙げられ、炭素数１〜２２のアルケニル基としては、ビニル基やアリル基が挙げられ、炭素数１〜２２のアルコキシ基としては、例えばメトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、フェノキシ基等が挙げられる。これらの中では、炭素数１〜１２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基、ビニル基、アリル基、又は炭素数６〜１２のアリール基が好ましく、更に好ましくは炭素数１〜３のアルキル基又はフェニル基であり、特に好ましくはメチル基、プロピル基又はフェニル基である。このうち、汎用性及び価格の点からはメチル基がより好ましいが、耐熱性の点からはフェニル基がより好ましい。
【００４８】
シリコーン（１１）において、Ｒ5〜Ｒ12が有していても良い置換基として、フェニル基、フェノール基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基（炭素数０〜１４）、イミノ基、（アミノエチル）アミノ基、（ジメチルアミノエチル）アミノ基、ポリオキシアルキレン基、メルカプト基、及びエポキシ基等が挙げられる。これらの置換基を有する場合、Ｒ5〜Ｒ12としてプロピル基が特に好ましい。
【００４９】
シリコーン（１１）において、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、ｔ個のＲ8、ｔ個のＲ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12のうち少なくとも１つ、好ましくは１〜１０個、更に好ましくは１〜５個、特に好ましくは１〜２個は、分岐ポリグリセロール鎖が結合した連結基である。この連結基は、シリコーン（１１）の側鎖、片末端及び／又は両末端のいずれに位置していても良いし、またその混合物でも良い。
【００５０】
Ｒ5〜Ｒ7からなる群から選ばれる１個と、Ｒ10〜Ｒ12からなる群から選ばれる１個が、分岐ポリグリセロール鎖が結合した連結基を示し、残余のＲ5〜Ｒ7及びＲ10〜Ｒ12、ｔ個のＲ8、ｔ個のＲ9が他の基を示す場合、本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンは、両末端置換型の分岐ポリグリセロール変性シリコーンとなり、水中やその他溶媒中に於いて相互に連結して高次構造を採り易く非常に好ましい。その際、残余のＲ5〜Ｒ7及びＲ10〜Ｒ12、ｔ個のＲ8、ｔ個のＲ9は、メチル基であることが特に好ましい。
【００５１】
また、分岐ポリグリセロール鎖が結合した連結基が、ｔ個のＲ8、及びｔ個のＲ9から選ばれる３個以上に存在する場合、本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンは側鎖多置換型の分岐ポリグリセロール変性シリコーンとなり、親水性や吸着能が高まり、好ましい。
【００５２】
シリコーン（１１）中のｔは、０〜１０，０００の数を示し、好ましくは１〜３，０００の数を、更に好ましくは５〜５００の数を、特に好ましくは１０〜１５０の数を示す。
【００５３】
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンの数平均分子量は、好ましくは５００〜５０万、更に好ましくは７５０〜２０万、特に好ましくは１０００〜１０万である。この数平均分子量の測定方法は、後述するように、ＧＰＣ（ポリスチレン又はポリエチレングリコール換算）による。
【００５４】
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンは、シリコーン中のケイ素原子数（Ｓｉ）と分岐ポリグリセロール鎖中の基（１）、（２）、（３）及び（４）の合計数（以下グリセロール基数という）（Ｇ）の比（Ｇ／Ｓｉ）が、０．００１〜５０が好ましく、０．０５〜１０がより好ましく、０．１〜３が更に好ましく、０．１５〜１が特に好ましい。この範囲内では、各種の基材や、皮膚、毛髪や繊維への吸着残存率が高い。
【００５５】
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンに於いて、本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンの特徴である、前記のシリコーン的特徴や、前記の親水的性質や高吸着性を著しく阻害しない限りに於いて、分岐ポリグリセロール鎖中に、少量のエチレンオキシ基及び／又はプロピレンオキシ基が存在していてもよい。エチレンオキシ基及び／又はプロピレンオキシ基が分岐ポリグリセロール鎖中にランダムに存在してもよいし、複数のエチレンオキシ基及び／又はプロピレンオキシ基が連鎖をなして分岐ポリグリセロール鎖中にブロック的に存在していてもよい。この際、複数のエチレンオキシ基及び／又はプロピレンオキシ基からなるブロックは、分岐ポリグリセロール鎖の連結基の近傍に存在してもよいし、末端に存在してもよいし、あるいは中程に存在していてもよい。エチレンオキシ基及び／又はプロピレンオキシ基が存在する場合は、グリセロール基１モル当量に対して、エチレンオキシ基及び／又はプロピレンオキシ基は０．００１〜０．５モル当量存在することが好ましく、０．０２〜０．２モル当量存在することが更に好ましい。
【００５６】
［分岐ポリグリセロール変性シリコーンの製法］
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンは、変性シリコーンの工業的合成法の通念からすれば、水素化シリコーンとアリルポリグリセロールエーテルを原料としてヒドロシリル化法によって合成するのが容易であると考えられるが、ポリグリセロール鎖上のヒドロキシ基と水素化シリコーンが縮合し易く、増粘、ゲル化等の問題を引き起こし易いため、以下の製法によって合成するのが好ましい。
【００５７】
すなわち、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、イミノ基、メルカプト基及びエポキシ基からなる群から選ばれる１つ以上の官能基を有するシリコーン（以下、前駆体シリコーンという）に、酸性又は塩基性触媒の存在下、２，３−エポキシ−１−プロパノール（以下、グリシドールという）を添加し、グラフト重合させれば良く、これによって、上記問題を派生することなく本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンを得ることができる。
【００５８】
前駆体シリコーンとしては、シリコーンのケイ素原子に下記一般式（１２）で表される基が結合したヒドロキシ基を有するシリコーン、下記一般式（１３）で表される基が結合したカルボキシ基（又はその塩）を有するシリコーン、下記一般式（１４）で表される基が結合したアミノ基又はイミノ基を有するシリコーン、下記一般式（１５）で表される基が結合したメルカプト基を有するシリコーン、下記一般式（１６）又は（１７）で表される基が結合したエポキシ基を有するシリコーンが好ましく挙げられる。これらの官能基の位置としては、シリコーン鎖の側鎖、両末端および片末端いずれのものも用いることが出来る。反応開始の容易さの観点からは、官能基として、ヒドロキシ基、エポキシ基を有するものが好ましい。
【００５９】
−（Ｒ1）p−Ｏ−（ＡＯ）q−Ｈ （１２）
（式中、Ｒ1、ｐ、ｑ、ＡＯは前記の意味を示す。）
−Ｒ2−ＣＯＯ−（ＡＯ）r−Ｈ （１３）
（式中、Ｒ2、ｒ、ＡＯは前記の意味を示す。）
【００６０】
【化１３】
（式中、Ｒ13は炭素数１〜２２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基又はアルケニレン基、あるいは炭素数６〜２２のアリーレン基、Ｘ及びＹは同一又は異なって、水素原子、ヒドロキシ基を有していてもよい炭素数１〜２２の炭化水素基、又はヒドロキシ基を有していてもよい炭素数１〜２２のアミノアルキル基を示す。但し、ＸとＹは、少なくとも一方は、水素原子、又はアミノ基に水素原子を有するアミノアルキル基である。）
−（Ｒ1）p−Ｓ−（ＡＯ）q−Ｈ （１５）
（式中、Ｒ1、ｐ、ｑ、ＡＯは前記の意味を示す。）
【００６２】
【化１４】
（式中、Ｒ1、ｐ、ｑ、ＡＯは前記の意味を示す。）
【００６４】
【化１５】
（式中、ｓは１以上の数を示す。）
一般式（１２）、一般式（１３）、一般式（１５）、及び一般式（１６）において、Ｒ1及びＲ2は、好ましくは炭素数１〜１２、特に好ましくは１〜８のアルキレン基であり、エチレン、プロピレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタメチレン基等が挙げられる。これらの中ではエチレン、プロピレン又はトリメチレン基がさらに好ましく、合成の容易さの観点から、エチレン基又はトリメチレン基が特に好ましい。
Ｒ1及びＲ2上に存在していても良い置換基として、ヒドロキシ基、アミノ基（炭素数１〜２２）、イミノ基（炭素数１〜２２）等が挙げられる。
ｐは０又は１であるが、合成の容易さの観点から、１がより好ましい。
【００６６】
一般式（１２）、一般式（１３）、一般式（１５）及び一般式（１６）に於いて、ＡＯは、アルキレンオキシ又はアリーレンオキシ基であり、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基又はフェニレンオキシ基が好ましく、これらの中ではエチレンオキシ基が特に好ましい。
【００６７】
一般式（１２）、一般式（１５）、及び一般式（１６）において、ｑは０〜３０の数で、０〜５が特に好ましいが、合成の容易さの観点からは０又は１が最も好ましい。ｑが０以外の数である場合、ｑ個のＡＯは同一又は異なっていても良く、異なる場合、それらＡＯの相互の結合様式は、交互型、ブロック型あるいはこれら以外の周期配列であっても良いし、又はランダム型であってもよい。
【００６８】
一般式（１３）において、ｒは０〜３０の数で、０〜５が特に好ましい。ｒ個のＡＯは同一又は異なっていても良く、異なる場合、それらＡＯの相互の結合様式は、交互型、ブロック型あるいはこれら以外の周期配列であっても良いし、又はランダム型であってもよい。
【００６９】
一般式（１４）のアミノ基又はイミノ基を有するシリコーンにおいて、Ｒ13として、好ましくは炭素数１〜１２のアルキレン基が挙げられ、例えばメチレン、エチレン、プロピレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタメチレン基が挙げられる。
【００７０】
一般式（１４）で表される基の具体例としては、３−アミノプロピル基、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル基、Ｎ−（２−ジメチルアミノエチル）−３−アミノプロピル基、Ｎ−アルキル（炭素数１〜22）アミノプロピル基等が挙げられる。中でも３−アミノプロピル基、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル基、Ｎ−（２−ジメチルアミノエチル）−３−アミノプロピル基、特に３−アミノプロピル基が入手し易さの点で好ましい。
【００７１】
アミノ基又はイミノ基を有するシリコーンのアミン当量（窒素原子１個当りの分子量）は、変性率と反応効率の観点から、 300〜50,000ｇ／mol が好ましく、300〜10,000ｇ／mol がより好ましく、さらに好ましくは300〜5,000ｇ／molである。また、反応効率向上のため、25℃における粘度は、10〜1,000,000 mm2／ｓが好ましく、20〜10,000 mm2／ｓがより好ましい。粘度は、測定試料の粘度（25℃）が100,000 mm2／ｓ未満の場合、Ｂ型粘度計で測定し、測定試料の粘度（25℃）が100,000 mm2／ｓ以上の場合はＥ型粘度計で測定する。
【００７２】
一般式（１７）中のｓは、好ましくは１〜１２の数である。
【００７３】
前駆体シリコーンとして最も好ましいものは、シリコーンのケイ素原子に、下記式（１８）で表される基（以下基（１８）という）が結合したシリコーンである。
【００７４】
−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−Ｈ （１８）
また、好ましい前駆体シリコーンとして、少なくとも１個の、ヒドロキシ基又は末端にヒドロキシ基を有するポリオキシアルキレン基で置換されたフェニル基を有するシリコーンが挙げられる。
【００７５】
この前駆体シリコーンとしては、シリコーンのケイ素原子に、下記一般式（１９）で表される基（以下、基（１９）という）が結合したシリコーン、又は下記一般式（２０）で表される基（以下、基（２０）という）が結合したシリコーンが好ましく挙げられる。
【００７６】
【化１６】
（式中、Ｒ3、ｕ、ｖ、ＡＯは前記の意味を示す。）
【００７８】
【化１７】
（式中、Ｒ4、ｚ、ｘ、ｙ、ＡＯは前記の意味を示す。）
基（１９）及び基（２０）に於いて、Ｒ3及びＲ4は、好ましくは、炭素数１〜１２、特に好ましくは１〜８のアルキレン基であり、エチレン、プロピレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタメチレン基等が挙げられる。これらの中ではエチレン、プロピレン又はトリメチレン基がさらに好ましく、合成の容易さの観点から、エチレン基又はトリメチレン基が特に好ましい。
【００８０】
Ｒ3及びＲ4上に存在していても良い置換基として、ヒドロキシ基、アミノ基（炭素数１〜２２）、イミノ基（炭素数１〜２２）等が挙げられる。ｕ及びｚは、０又は１であるが、合成の容易さの観点から何れも、１がより好ましい。
【００８１】
基（１９）及び基（２０）に於いて、ＡＯは、オキシアルキレン又はオキシアリーレン基であり、オキシエチレン基、オキシプロピレン基又はオキシフェニレン基が好ましく、これらの中ではオキシエチレン基が特に好ましい。
【００８２】
ｖ、ｘ及びｙは、０〜３０の数で、０〜５が特に好ましいが、反応開始の容易さの観点からは０が最も好ましい。ｖ、ｘ、並びにｙが０以外の数である場合、ｖ個のＡＯ、ｘ個のＡＯ、ｙ個のＡＯは、同一又は異なっていても良く、異なる場合、それらＡＯの相互の結合様式は、交互型、ブロック型あるいはこれら以外の周期配列であっても良いし、又はランダム型であってもよい。
【００８３】
基（１９）に於いて、フェニレン基に結合した、酸素原子と（Ｒ3）u基（ｕが０の場合はシリコーン鎖上のケイ素原子）の結合様式は、互いにオルト位、メタ位、パラ位の何れであっても良く、又これらの混合であっても良い。また、基（２０）に於いて、フェニレン基に結合した、２個の酸素原子と（Ｒ4）z基（ｚが０の場合はシリコーン鎖上のケイ素原子）のうち何れの２個についても、その結合様式は、互いにオルト位、メタ位、パラ位の何れであっても良く、又これらの混合であっても良い。
【００８４】
以上の基の中で、最も好ましいものは、下記一般式（２１）で表される基（以下、基（２１）という）である。
【００８５】
【化１８】
基（２１）に於いて、フェニレン基に結合した、ヒドロキシ基とトリメチレン基の結合様式は、オルト位、メタ位、パラ位の何れであっても良く、又これらの混合物であっても良いが、合成の容易さの観点から、オルト位、パラ位又はこれらの混合物であることがより好ましい。
【００８７】
前駆体シリコーンに於いて、前述の一般式（１２）〜（２１）で表わされる基は、シリコーン鎖の側鎖、又は末端のいずれであってもよいし、これらの混合物であってもよい。また、前述の一般式（１２）〜（２１）で表わされる基は、１つであってもよいし複数であってもよく、１種類であっても複数種であってもよい。
【００８８】
前駆体シリコーンに於いて、前述の一般式（１２）〜（２１）で表わされる基以外の、ケイ素原子上の置換基は、シリコーンの一般的置換基として用いられる如何なる基であってもよく、メチル基、エチル基、ブチル基、オクチル基、ビニル基、アリル基、フェニル基、メトキシ基、エトキシ基、フェニルプロピル基、アミノプロピル基、ジメチルアミノプロピル基、アミノエチルアミノプロピル基、ポリオキシエチレンプロピル基等が好ましく例示されるが、価格低減と汎用性の観点からはメチル基が特に好ましく、耐熱性の観点からはフェニル基が特に好ましく、疎水性向上の観点からはブチル基やオクチル基が特に好ましく、酸性下での吸着性向上の観点からはアミノプロピル基、ジメチルアミノプロピル基や、アミノエチルアミノプロピル基が特に好ましく、親水性向上の観点からはポリオキシエチレンプロピル基が特に好ましい。
【００８９】
本発明の前駆体シリコーンとして、基（１８）が直鎖状のポリジメチルシロキサンの両端に１つずつ存在する、両末端カルビノール変性ポリジメチルシロキサン、及び基（２１）が直鎖状のポリジメチルシロキサンの両端に１つずつ存在する、両末端フェノール変性ポリジメチルシロキサンは、分岐ポリグリセロール鎖の導入反応後、水中やその他溶媒中に於いて相互に連結して高次構造を採り易い分岐ポリグリセロール変性シリコーンを与えるため、非常に好ましい。また、基（１８）又は基（２１）が直鎖状のポリジメチルシロキサンの側鎖上に３個以上存在する、側鎖多置換型のカルビノール又はフェノール変性ポリジメチルシロキサンは、分岐ポリグリセロール鎖の導入反応後、親水性や吸着能が特に優れた分岐ポリグリセロール変性シリコーンを与えるため、好ましい。
【００９０】
前駆体シリコーンとグリシドールとの反応に用いる酸性触媒としては、ＢＦ3・ＯＥｔ2、ＨＰＦ6・ＯＥｔ2、ＴｉＣｌ4、ＳｎＣｌ4、硫酸、ＰｈＣＯＳｂＦ6、過塩素酸、フルオロ硫酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸等のルイス酸が挙げられる（ここで、Ｅｔはエチル基、Ｐｈはフェニル基を示す）。前駆体シリコーンとグリシドールとの反応に用いる塩基性触媒としては、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＣｓＯＨ等の金属水酸化物、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等のアルカリ金属単体又はこれらの水銀アマルガム、一般式ＲＯＭ1（Ｒ：アルキル基、好ましくは炭素数１〜４のアルキル基、Ｍ1：アルカリ金属）で表わされる金属アルコラート、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の金属水素化物、ｎ−ブチルリチウム、ｔ−ブチルリチウム、ペンタジエニルカリウム、ナフタレンカリウム、グリニャール試薬等の有機金属化合物等が挙げられる。これらの中では、アルカリ金属単体、金属水酸化物、金属アルコラートや有機金属化合物が、高活性で好ましく、中でも、Ｋ、ＫＯＨ、ＣｓＯＨ、カリウム水素化物、カリウムメトキシド、カリウムイソプロポキシド、カリウムブトキシドが、利便性と高活性を兼備した触媒種として特に好ましい。
【００９１】
これらの触媒の使用量は、使用する触媒の重合活性や、前駆体シリコーン中の、ヒドロキシ基（フェニル基上及び／又はフェニル基に結合したポリオキシアルキレン基端に存在するヒドロキシ基を含む）、カルボキシ基、アミノ基、イミノ基、メルカプト基及びエポキシ基等の反応性官能基の総量並びに濃度等により、適宜選択すればよいが、概ね、これら官能基の総モル当量に対して、酸性触媒では、０．００１〜２モル当量が好ましく、０．０１〜２．０モル当量が更に好ましく、０．０１〜１．０モル当量が特に好ましく、０．０３〜０．３モル当量が最も好ましく、塩基性触媒では、０．０１〜２モル当量が好ましく、０．０３〜１．０モル当量が更に好ましく、０．０５〜０．８モル当量が特に好ましい。これらの範囲内では、円滑に高収率で反応が進行し、副反応も生じにくく、高純度の分岐ポリグリセロール変性シリコーンが得られる。なお、ここで起こりうる副反応として、グリセロールの巨大環状化反応や、シリコーンの分解反応、シリコーンに結合しない、あるいは分解した短いシリコーン鎖に結合したグリセロール重合体の生成反応等が挙げられる。
【００９２】
ここで、塩基性触媒のうち、金属水酸化物又は金属アルコラートを用いると、これらの触媒種と前駆体シリコーンとの混合により水又はアルコールが生成する。水及び／又はアルコールは、前記の副反応を引き起こす一因となるため、出来るだけ存在量を減少させることが好ましい。故にこれらの触媒を使用する際には、これらの触媒と前駆体シリコーンとの混合後、グリシドールの添加を開始する前に、水又はアルコールを除去することが好ましい。水又はアルコールを除去するには、これらの沸点以上に混合物を加熱してもよいし、前駆体シリコーンに添加後、例えば減圧下、脱水又は脱アルコールを行うことが好ましい。
【００９３】
本発明で用いるグリシドールは、市販品をそのまま用いることができるが、脱水乾燥／脱酸素後、減圧不活性気流下に５０℃以下で蒸留するなどして精製するなどして用いると、より好ましい。これらの精製処理は、使用の直前に行うのがより好ましいが、やむを得ず貯蔵する場合は、乾燥した不活性ガス雰囲気下に−２０℃以下で貯蔵するのがよい。
【００９４】
グリシドールの使用量は、目的とするポリグリセロール基の導入量により適宜選択すればよい。前駆体シリコーンが含有する、ヒドロキシ基（フェニル基上及び／又はフェニル基に結合したポリオキシアルキレン基端に存在するヒドロキシ基を含む）、カルボキシ基、アミノ基、イミノ基、メルカプト基及びエポキシ基等の反応性官能基の総モル数に対する、グリシドールの使用モル数で、分岐ポリグリセロール鎖当たりの平均のグリセロール基数を調節することが可能で、反応性官能基１モル当量に対して、グリシドールは、０．１モル当量以上、好ましくは３モル当量以上であり、３〜２００モル当量であることがより好ましく、３〜１００モル当量であることがさらに好ましく、３〜５０モル当量であることが特に好ましく、３〜２０モル当量であることが最も好ましい。他方、前駆体シリコーン中のケイ素原子の総モル数に対する、グリシドールの使用モル数で、分岐ポリグリセロール変性シリコーン中の分岐ポリグリセロール鎖の割合、すなわち、親／疎水性を調節することが可能で、ケイ素原子１モル当量に対して、グリシドールは、０．００１〜５０モル当量が好ましく、０．０５〜１０モル当量が更に好ましく、０．１〜３モル当量が更に好ましく、０．１５〜１モル当量が特に好ましい。この範囲内では、親水性溶媒への親和性を良好に保ちつつ、各種の基材や、皮膚、毛髪や繊維への吸着残存率に優れた分岐ポリグリセロール変性シリコーンが得られる。
【００９５】
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンの製造を実施するには、前駆体シリコーンに上記酸性触媒又は塩基性触媒を添加混合後、グリシドールを添加／重合すればよい。重合温度は、使用する触媒の重合活性や、前駆体シリコーンの分子量、並びに、前駆体シリコーン中の、ヒドロキシ基（フェニル基上及び／又はフェニル基に結合したポリオキシアルキレン基端に存在するヒドロキシ基を含む）、カルボキシ基、アミノ基、イミノ基、メルカプト基及びエポキシ基等の反応性官能基の濃度等により、適宜決定すればよいが、−７８〜２２０℃、−３０〜１５０℃がより好ましい。酸性触媒や前記有機金属系触媒を使用する際の重合温度としては、−３０〜７０℃が好ましく、有機金属系以外の塩基性触媒を使用する際の重合温度としては、３０〜１３０℃が好ましく、さらに好ましくは６０〜１１０℃である。
【００９６】
グリシドールを添加するには、好ましくは攪拌しながら添加するのがよく、総量を一度に添加するのではなく、滴下するかあるいは分割して間欠的に添加する。滴下時間は、グリシドールの添加量や触媒の使用量及び重合活性に依存するが、好ましくは０．２５〜２４時間、更に好ましくは１〜１２時間かけて添加する。長時間に亘って滴下するほど、均一な組成分布の分岐ポリグリセロール変性シリコーンが得られる。また、グリシドールの添加完了後、０．１〜３時間熟成してもよい。
【００９７】
本発明の、前駆体シリコーンへのグリシドールのグラフト重合反応は、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行うか、脱気減圧下で行うことが、重合活性を高める上で、より好ましい。
【００９８】
本発明の、前駆体シリコーンへのグリシドールのグラフト重合反応は、無溶媒下で行った方が工業的利便性に優れるが、前駆体シリコーンの組成や触媒種、触媒量、グリシドールの添加量により、反応系が著しく高粘度又は固体状、ないし不均一なスラリー混合物となる場合は、適当な溶媒を用いてその中で重合を行うことができる。そのような溶媒として、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル等の両極性溶媒；ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、イソオクタン、水添トリイソブチレン等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素、等の炭化水素系溶媒；オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン等のシリコーン系溶媒等が挙げられる。溶媒は前駆体シリコーンに予め添加して使用してもよいし、その一部又は全てを予めグリシドールの稀釈溶媒として用いてもよい。溶媒を用いる場合は、前駆体シリコーン１質量部に対して、溶媒を０．０１〜１０００質量部、好ましくは０．１〜１００質量部、さらに好ましくは０．２〜２０質量部使用する。なお、これらの溶媒は通常、十分に脱水、脱気して用いるのがよい。
【００９９】
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンの製法に於いて、グリシドールを添加／グラフト重合する際に、本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンの特徴である、前記のシリコーン的特徴や、前記の親水的性質や高吸着性を著しく阻害しない限りに於いて、エチレンオキシド又は／及びプロピレンオキシドを共重合することができる。エチレンオキシド又は／及びプロピレンオキシドとグリシドールを予め混合して添加してもよいし、エチレンオキシド又は／及びプロピレンオキシドを添加後グリシドールを添加してもよいし、また、グリシドールの添加後にエチレンオキシド又は／及びプロピレンオキシドを添加してもよい。エチレンオキシド又は／及びプロピレンオキシドの使用量は、グリシドール１モル当量に対して、エチレンオキシド又はプロピレンオキシドを０．００１〜０．５モル当量、好ましくは０．０２〜０．２モル当量である。
【０１００】
［化粧料］
本発明の化粧料中、本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンの含有量は、その化粧料の目的に応じて適宜選択することができ、特に限定されるものではないが、０．００１〜５０質量％が好ましく、０．０１〜３０質量％が更に好ましく、０．１〜１０質量％が特に好ましく、０．５〜１０質量％が最も好ましい。
【０１０１】
本発明の化粧料の形態は特に限定されず、油中水型又は水中油型の乳化化粧料、油性化粧料、スプレー化粧料、スティック状化粧料、水性化粧料、シート状化粧料、ゲル状化粧料等のいずれでもよい。また本発明の化粧料の種類も特に限定されず、例えばパック、ファンデーション、口紅、ローション、コールドクリーム、ハンドクリーム、皮膚洗浄剤、柔軟化化粧料、栄養化粧料、収斂化粧料、美白化粧料、シワ改善化粧料、老化防止化粧料、洗浄用化粧料、制汗剤、デオドラント剤等の皮膚化粧料；シャンプー、リンス、トリートメント、整髪剤、養毛剤等の毛髪化粧料が挙げられる。
【０１０２】
本発明の化粧料は、アルコールを含有していてもよい。アルコールとしては、エタノール、グリセロール、１，３−ブチレングリコール、プロピレングリコール、ソルビトール等の炭素数１〜６の一価又は多価アルコールが挙げられ、中でも一価アルコール、特にエタノールが好ましい。アルコールの配合量は、本発明の化粧料中５〜３０質量％が好ましく、また本発明に係わる分岐ポリグリセロール変性シリコーンの２〜５０質量倍とすることが特に好ましい。
【０１０３】
本発明の化粧料には、更に化粧料成分として一般に使用されているその他の成分を、本発明の効果を損なわない範囲で、上記化粧料の形態、種類等に応じて適宜配合することができる。
【０１０４】
かかる化粧料成分としては、例えばマイカ、タルク、セリサイト、カオリン、ナイロンパウダー、ポリメチルシルセスキオキサン、硫酸バリウム等の体質顔料；酸化チタン、亜鉛華、酸化鉄等の無機顔料；これら粉体をシリコーン処理、金属石鹸処理、Ｎ−アシルグルタミン酸処理等の表面疎水化処理した粉体；固体状又は液状のパラフィン、マイクロクリスタリンワックス、ワセリン、セレシン、オゾケライト、モンタンろう等の炭化水素類；オリーブ、地ろう、カルナウバろう、ラノリン、鯨ろう等の植物性油脂、動物性油脂又はろう；ステアリン酸、パルミチン酸、オレイン酸、グリセロールモノステアリン酸エステル、グリセロールジステアリン酸エステル、グリセロールモノオレイン酸エステル、イソプロピルミリスチン酸エステル、イソプロピルステアリン酸エステル、ブチルステアリン酸エステル等の脂肪酸又はそのエステル類；セチルアルコール、ステアリルアルコール、パルミチルアルコール、ヘキシルドデシルアルコール等の高級アルコール類；カチオン化セルロース、カルボキシベタイン型ポリマー、カチオン化シリコーン等の吸着又は増粘剤；グリコール、ソルビトール等の保湿作用を有する多価アルコール類；美白剤、鎮痛消炎剤、鎮痒剤、殺菌消毒剤、収斂剤、皮膚軟化剤、ホルモン剤等の薬効成分；水；界面活性剤；Ｗ／Ｏ又はＯ／Ｗ型乳化剤；ポリエーテル変性シリコーン、ポリエーテル・アルキル変性シリコーン、グリセリルエーテル変性シリコーン等のシリコーン油用の乳化剤；メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸、トラガント、寒天、ゼラチン等の増粘剤；その他、乳化安定剤、キレート剤、紫外線防御剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、色素類、香料等が挙げられる。
【０１０５】
［分岐ポリグリセロール変性シリコーンのその他の用途］
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンは、親水性が著しく高められたシリコーン化合物として、各種基材への吸着性や被覆性能が顕著に改善された親水性変性シリコーン化合物として、シリコーン固有の各種特性を濃厚に堅持した変性シリコーン化合物として、上記化粧料以外にも、これら従来のシリコーン化合物が使用されていたさまざまな産業分野で、より好ましいシリコーン化合物として使用することができる。またこれら従来のシリコーン化合物が使用されなかった幾つかの産業分野に於いても、それらの課題を克服した好ましい素材として使用することができる。
【０１０６】
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンを、上記化粧料以外の産業分野で使用する際の形態は特に限定されず、単独、シリコーン及び／又はアルコール等の溶液又は分散液や油性ゲル、水溶液又は水分散液又は他の油相を含んだ乳化液や含水ゲル、ワックス又はその他固体状物質との混合又は浸潤／浸透、等いかなる状態／形態であってもよい。
【０１０７】
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンの、上記化粧料以外の用途としては、例えば、耐熱／耐侯／電気特性に優れたワニスや塗料添加剤、各種のウレタンや発泡材用のポリオール主剤や整泡剤や改質剤、離型剤や剥離剤、消泡剤、グリースやオイルコンパウンド、絶縁／艶出し／撥水／熱媒・冷媒／潤滑用等のオイル、ゴムや樹脂用の改質剤や添加剤や表面処理剤、シランカップリング剤用の配合物や改質剤や前駆体、建築／ライニング用のコーティング材やシーリング材、光ファイバー／電線用の保護剤や潤滑剤やバッファー剤等が例示できるが、これらに限定されるものではない。
【０１０８】
【実施例】
以下の実施例において、前駆体シリコーン、カリウムメトキシド・メタノール溶液、及びカリウムは市販品をそのまま用いた。グリシドールは使用直前にアルゴン雰囲気中、水素化カルシウム存在下に４０〜４２℃で減圧蒸留精製して用いた。
また、以下の実施例で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンの1Ｈ−ＮＭＲスペクトル中の各ピークの帰属は、溶媒により多少シフトするが、概ね以下の通りである。
【０１０９】
０.０−０.２ｐｐｍ：Ｓｉ−ＣＨ 3
０.６−０.７ｐｐｍ：Ｓｉ−ＣＨ 2 −ＣＨ2−（４Ｈ）
１.５−１.７ｐｐｍ：Ｓｉ−ＣＨ2−ＣＨ 2 −（４Ｈ）
２.４−２.７ｐｐｍ：Ｓｉ−ＣＨ2−ＣＨ2−ＣＨ 2 −（４Ｈ）
３.３−４.０ｐｐｍ：分岐ポリグリセロール鎖のＨ（末端ヒドロキシ基除く、５Ｈ×グリセロール基の数）
６.７−７.２ｐｐｍ：フェノール（８Ｈ）
また、13Ｃ−ＮＭＲスペクトル中、分岐ポリグリセロール鎖を形成する基（１）〜（４）の各炭素由来のピークの帰属は、Macromolecules，１９９，３２，４２４０記載の値を参考にした。
【０１１０】
実施例１：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＡ（連結基として、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−を有する）
ＧＥ東芝シリコーン（株）製カルビノール変性シリコーン ＸＦ４２−Ｂ０９７０（両末端変性、ヒドロキシ基当量＝６０ｍｇ-ＫＯＨ／ｇ（平均分子量＝１８７０相当））１８７ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド（３０％メタノール溶液）４２．１ｇを加え、攪拌しながら減圧下に６０℃まで加温して、メタノールを全て留去し、黄色油状物としてカリウム化カルビノール変性シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール７４．１ｇ（５当量）を定量液送ポンプを用いて５時間にわたり添加した。２０分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷し、エタノール６００ｍＬを加え淡黄色溶液とした。これにクエン酸３４．６ｇを添加／攪拌し、析出した塩を濾別した。濾液を濃縮し（少量のポリグリセロール誘導体が析出すれば除去する）、淡黄色油状物として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＡを得た。収率９５％。この分岐ポリグリセロール変性シリコーンＡの1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（メタノール−ｄ4溶液）を図１に、13Ｃ−ＮＭＲスペクトル（メタノール−ｄ4溶液）を図２に示す。また1Ｈ−ＮＭＲスペクトル中の各ピークの帰属、及び13Ｃ−ＮＭＲスペクトル中の基（１）のメチン炭素由来のピークの帰属を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲスペクトル
0.05-0.25ppm(Si-CH 3 )
0.6-0.7ppm(4H,Si-CH 2 -CH2-)
1.6-1.8ppm(4H,Si-CH2-CH 2 -)
3.35-4.0ppm(12H,Si-CH2-CH2-CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -O、分岐ポリグリセロール鎖のH)13Ｃ−ＮＭＲスペクトル
【０１１１】
【化１９】
13Ｃ−ＮＭＲスペクトルの解析により、基（１）を有する分岐ポリグリセロール変性シリコーンであることを確認した。また1Ｈ−ＮＭＲスペクトルの解析により、平均グリセロール基数（Ｇ）＝９．８（片側４．９）、平均ケイ素原子数（Ｓｉ）＝２２。Ｇ／Ｓｉ比は、０．４５であり、ＧＰＣ解析（カラム：ＫＦ−８０４Ｌ（×２）、脂肪族アミン／クロロホルム溶液、４０℃、ポリスチレン換算）に依れば、数平均分子量（Ｍｎ）は、２６００であった。
【０１１３】
実施例２：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＢ（連結基として、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−を有する）
信越化学工業（株）製カルビノール変性シリコーン ＫＦ−６００１（両末端変性、ヒドロキシ基当量＝６２ｍｇ-ＫＯＨ／ｇ（平均分子量＝１８１０相当））１８１ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド（３０％メタノール溶液）４６．７ｇを加え、攪拌しながら減圧下に６０℃まで加温して、メタノールを全て留去した。微黄色油状物としてカリウム化カルビノール変性シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール１７７．８ｇ（１２当量）を定量液送ポンプを用いて８時間にわたり添加した。２０分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷して、乳濁色ペースト状組成物を得た。エタノール８００ｍＬを加えカチオン交換樹脂によりカリウムを除去後、濃縮し、微黄色粘稠油状物として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＢを得た。収率９２％。13Ｃ−ＮＭＲスペクトルの解析により、基（１）を有する分岐ポリグリセロール変性シリコーンであることを確認した。また1Ｈ−ＮＭＲスペクトルの解析により、平均グリセロール基数（Ｇ）＝２３．６（片側１１．８）、平均ケイ素原子数（Ｓｉ）＝２２。Ｇ／Ｓｉ比は、１．０７であり、ＧＰＣ解析（カラム：Ｇ４０００ＰＷＸＬ＋Ｇ２５００ＰＷＸＬ、アセトニトリル／リン酸緩衝液、４０℃、ポリエチレングリコール換算）に依れば、数平均分子量（Ｍｎ）は、３５９０であった。
【０１１４】
実施例３： 分岐ポリグリセロール変性シリコーンＣ（連結基として、−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−を有する）
信越化学工業（株）製カルビノール変性シリコーン ＫＦ−６００３（両末端変性、ヒドロキシ基当量＝２２ｍｇ-ＫＯＨ／ｇ（平均分子量＝５１００相当））２００ｇをフラスコに取り、アルゴン置換後、細断したカリウム２．４５ｇを加え、６０℃でカリウム片が消失するまで攪拌することで油状物としてカリウム化カルビノール変性シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール２９．１ｇ（５当量）を５時間にわたり添加した。１０分間さらに加熱攪拌後、３０℃まで放冷し、エタノール８００ｍＬを加えカチオン交換樹脂によりカリウムを除去後、濃縮し、微黄色粘稠油状物として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＣを得た。収率８８％。13Ｃ−ＮＭＲスペクトルの解析により、基（１）を有する分岐ポリグリセロール変性シリコーンであることを確認した。また1Ｈ−ＮＭＲスペクトルの解析により、平均グリセロール基数（Ｇ）＝１０．２（片側５．１）、平均ケイ素原子数（Ｓｉ）＝６９。Ｇ／Ｓｉ比は、０．１５であり、この分岐ポリグリセロール変性シリコーンＣのＧＰＣ（溶媒クロロホルム）の結果を図３に示す。ＧＰＣ解析（カラム：ＫＦ−８０４Ｌ（×２）、脂肪族アミン／クロロホルム溶液、４０℃、ポリスチレン換算）に依れば、数平均分子量（Ｍｎ）は、６２８０であった。
【０１１５】
実施例４：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＤ（連結基として、−ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−を有する）
東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製エポキシ変性シリコーン ＳＦ８４１１（側鎖グリシジル変性、エポキシ当量＝３０００）３００ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド（３０％メタノール溶液）２３．４ｇを加え、８０℃で３０分間攪拌した。次いで６０℃で減圧下にメタノールを全て留去し、微黄色油状物としてカリウム化シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール１１１．１ｇ（１５当量）を定量液送ポンプを用いて８時間にわたり添加した。２０分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷し、乳濁色ペースト状物を得た。エタノール８００ｍＬを加えカチオン交換樹脂によりカリウムを除去後、濃縮し、微黄色粘稠油状物として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＤを得た。収率８７％。13Ｃ−ＮＭＲスペクトルの解析により、基（１）を有する分岐ポリグリセロール変性シリコーンであることを確認した。また1Ｈ−ＮＭＲスペクトルの解析により、平均グリセロール基数（Ｇ）＝１３．６、Ｇ／Ｓｉ比は、０．３５であった。
【０１１６】
実施例５：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＥ（連結基として、−ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−を有する）
東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製ポリエーテル変性シリコーン ＳＨ３７７５Ｍ（側鎖ポリエーテル変性、親疎水性バランス値；ＨＬＢ＝５）２００ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド（３０％メタノール溶液）１４．２ｇを加え、８０℃で３０分間攪拌した。次いで６０℃で減圧下にメタノールを全て留去し、やや白濁した微黄色スラリーとしてカリウム化シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール２８．１ｇを定量液送ポンプを用いて５時間にわたり添加した。１０分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷し、乳濁色ペースト状物を得た。エタノール８００ｍＬを加えカチオン交換樹脂によりカリウムを除去後、濃縮し、微黄色粘稠油状物として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＥを得た。収率８７％。13Ｃ−ＮＭＲスペクトルの解析により、基（１）を有する分岐ポリグリセロール変性シリコーンであることを確認した。ここにヘキサン３００ｍＬを加えて攪拌後、静置し、可溶部のみを取り分けて濃縮して分岐ポリグリセロール変性シリコーンＥを得た。1Ｈ−ＮＭＲスペクトルの解析により、この変性シリコーンは、平均エチレンオキシド基数＝１６．８、平均グリセロール基数（Ｇ）＝５．１、Ｇ／Ｓｉ比は、０．６１であった。ＧＰＣ解析（カラム：Ｇ４０００ＨＸＬ＋Ｇ２０００ＨＸＬ、ＴＨＦ溶液（50 mmol／Ｌ酢酸）、４０℃、ポリスチレン換算）に依れば、数平均分子量（Ｍｎ）は、１７００であった。
【０１１７】
実施例６：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＦ（連結基として、−ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−を有する）
信越化学工業（株）製カルビノール変性シリコーン ＫＦ６００３ ２００ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド（３０％メタノール溶液）１４．７ｇを加え、８０℃で３０分間攪拌した。６０℃で減圧下にメタノールを全て留去した後、蒸留精製したジオキサン１００ｍＬを加え、微黄色溶液としてカリウム化シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール４０．７ｇ（７当量）を定量液送ポンプを用いて６時間にわたり添加した。１０分間さらに加熱攪拌後、３０℃まで放冷し、エタノール４００ｍＬを加えた。不溶性固体を除去後、カチオン交換樹脂によりカリウムを除去し、濃縮して黄白濁ペーストとして分岐ポリグリセロール変性シリコーンＦを得た。収率８５％。13Ｃ−ＮＭＲスペクトルの解析により、基（１）を有する分岐ポリグリセロール変性シリコーンであることを確認した。1Ｈ−ＮＭＲスペクトルの解析により、平均グリセロール基数（Ｇ）＝１３．５、Ｇ／Ｓｉ比は、０．３９であった。
【０１１８】
実施例７：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＧ（連結基として、−ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−を有する）
東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製カルビノール変性シリコーン ＢＹ１６−２０１（両末端変性、ヒドロキシ基当量＝９５０（平均分子量＝１９００相当））２００ｇをフラスコに取り、アルゴン置換後、氷冷し、四塩化チタン１．４７ｇを１０分間かけて滴下した。得られたやや濁った淡黄色液を４５℃で３０分間熟成すると、無色となった。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール２７．３ｇ（５当量）を定量液送ポンプを用いて５時間にわたり添加した。１０分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷し、エタノール４００ｍＬを加えた、酸化チタン等の不溶性固体を濾別した。濃縮後、黄白濁ペーストとして分岐ポリグリセロール変性シリコーンＧを得た。収率８５％。13Ｃ−ＮＭＲスペクトルの解析により、基（１）を有する分岐ポリグリセロール変性シリコーンであることを確認した。1Ｈ−ＮＭＲスペクトルの解析により、平均グリセロール基数（Ｇ）＝９．５、Ｇ／Ｓｉ比は、０．４４であった。
【０１１９】
実施例８：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＨ（連結基として、−ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ−を有する）
信越化学工業（株）製カルビノール変性シリコーン ＫＦ６００３ １５０ｇをフラスコに取り、アルゴン置換後、氷冷し、ＢＦ3・ＯＥｔ2 ０．４１７ｇを１０分間かけて滴下した。得られたやや濁った無色の高粘度液に、激しく攪拌しながら５０℃でグリシドール２１．８ｇ（５当量）を定量液送ポンプを用いて４時間にわたり添加した。１０分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷し、エタノール２００ｍＬを加え、不溶性固体を濾別した。濃縮後、無色油状物として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＨを得た。収率８２％。13Ｃ−ＮＭＲスペクトルの解析により、基（１）を有する分岐ポリグリセロール変性シリコーンであることを確認した。1Ｈ−ＮＭＲスペクトルの解析により、平均グリセロール基数（Ｇ）＝７．６、Ｇ／Ｓｉ比は、０．１２であった。
【０１２０】
実施例９：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＩ（連結基；−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−Ｏ−）
東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製フェノール変性シリコーン ＢＹ１６−７５２［両末端変性、比重＝０．９９ｇ／ｍＬ、粘度＝１１０ｃＳｔ、ヒドロキシ基当量＝１５００（平均分子量＝３０００相当）、ＧＰＣ（カラム：Ｇ４０００ＨＸＬ＋Ｇ２０００ＨＸＬ（東ソー（株）製）、ＴＨＦ溶液（５０ｍｍｏｌ／Ｌ酢酸添加）、４０℃、ポリスチレン換算）実測値；数平均分子量（Ｍｎ）＝２３４０、重量平均分子量（Ｍｗ）＝４７８０］１５０ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド３０％メタノール溶液５．６１ｇを加え、攪拌しながら減圧下に６０℃まで加温して、メタノールを全て留去し、黄色油状物としてカリウム化フェノール変性シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール３１．０ｇ（４．２当量）を定量液送ポンプを用いて３．５時間にわたり添加した。２０分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷すると、淡黄白色固体状生成物が得られた。得られたポリグリセロール変性シリコーンはこのまま用いてもよいが、共存するカリウムを除去するには、例えば、エタノール５００ｍＬを加えカチオン交換樹脂によりカリウムを除去後、濃縮すればよく、微黄色油状物として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＩが得られた。収率９８％。13Ｃ−ＮＭＲの測定により、基（１）を有する分岐ポリグリセロール変性シリコーンであることが確認できた。また1Ｈ−ＮＭＲの測定により、平均グリセロール基数（Ｇ）＝８．６（片側４．３）、平均ケイ素原子数（Ｓｉ）＝３１．９で、Ｇ／Ｓｉ比は、０．２７であった。ＧＰＣ解析［カラム：Ｇ４０００ＨＸＬ＋Ｇ２０００ＨＸＬ、ＴＨＦ溶液（５０ｍｍｏｌ／Ｌ酢酸添加）、４０℃、ポリスチレン換算］に依れば、Ｍｎ＝２６５０、Ｍｗ＝５８２０であった。
【０１２１】
得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＩの1Ｈ−ＮＭＲスペクトル［メタノール−ｄ4／クロロホルム−ｄ（４／１）溶液］を図４に、ＧＰＣの結果を図５に示す。
【０１２２】
実施例１０：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＪ（連結基；−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−Ｏ−）
東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製フェノール変性シリコーン ＢＹ１６−７５２ １０００ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド３０％メタノール溶液４６．８ｇを加え、攪拌しながら減圧下に６０℃まで加温して、メタノールを全て留去し、黄色油状物としてカリウム化フェノール変性シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール１４８．１ｇ（３．０当量）を定量液送ポンプを用いて４．３時間にわたり添加した。１０分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷すると、淡黄色ペースト状生成物が得られた。得られたポリグリセロール変性シリコーンはこのまま用いてもよいが、共存するカリウムを除去するには、実施例９記載のカチオン交換樹脂処理を行えばよく、微黄色油状物として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＪが得られた。収率９９．７％。13Ｃ−ＮＭＲの測定により、基（１）を有する分岐ポリグリセロール変性シリコーンであることが確認できた。また1Ｈ−ＮＭＲの測定により、Ｇ＝６．２（片側３．１）、Ｓｉ＝３２．３で、Ｇ／Ｓｉ比は０．１９であった。
【０１２３】
ここで得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＪ １１４５ｇにエタノール４００ｍＬを加え、高速遠心分離機に掛けると（２×１０4Ｇ、６０分、２０℃）、混合物は２相に分かれ、その上相を濃縮すると、易溶性の親水性成分が黄色油状物として得られた（４３８ｇ；分岐ポリグリセロール変性シリコーンＪ−１）。一方、下相を濃縮すると難溶性の疎水性成分が淡黄白色油状物として得られたが、これを遠心分離処理（２×１０4Ｇ、６０分、２０℃）することにより微量の親水性成分を除去すると、淡黄色油状物として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＪ−２が得られた（６９８ｇ）。
【０１２４】
上記で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＪの1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（アセトン−ｄ6溶液）を図６に、13Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図７に示す。
実施例１１：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＫ（連結基；−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−Ｏ−）
東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製フェノール変性シリコーン ＢＹ１６−７５２ ９１３ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド３０％メタノール溶液４２．７ｇを加え、攪拌しながら減圧下に６０℃まで加温して、メタノールを全て留去し、黄色油状物としてカリウム化フェノール変性シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール２３６．７ｇ（５．３当量）を定量液送ポンプを用いて５．７時間にわたり添加した。１０分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷すると、淡黄白色ペースト状生成物が得られた。得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＫはこのまま用いてもよいが、ここではエタノール２０００ｍＬを加えて攪拌後、静置して３相に分離した。透明な黄色上澄み、高粘度橙色油状の中相、白濁油状下相のそれぞれを、実施例９記載のカチオン交換処理で脱塩後に濃縮し、高粘度微黄色油状物質（６３７ｇ；分岐ポリグリセロール変性シリコーンＫ―１）、透明淡黄色油状物質（１６７ｇ；分岐ポリグリセロール変性シリコーンＫ―２）、白色ペースト（２８０ｇ；分岐ポリグリセロール変性シリコーンＫ―３）とした。総収率９４．３％。
【０１２５】
上記で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＫの1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（クロロホルム−ｄ／メタノール−ｄ4（４／１）溶液）を図８に、13Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図９に示す。ここで、ａ＝４．２４，ｂ＝１．２２，ｃ＝２．０３，ｄ＝５．２４で、ａ／（ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ）＝０．３３であった。
【０１２６】
実施例１２：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＬ（連結基；−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−Ｏ−）
実施例１１記載と同様の重合を６０℃で行うと、淡黄白色固体状生成物が得られた。得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンに、エタノール１０００ｍＬを加えて攪拌後、静置すると２相に分離した。透明な微黄色上澄みと橙色油状の下相を、それぞれ実施例９記載のカチオン交換処理で脱塩後に濃縮し、微黄色油状物質（８６０ｇ；分岐ポリグリセロール変性シリコーンＬ―１）と、橙色ペースト（２７５ｇ；分岐ポリグリセロール変性シリコーンＬ―２）を得た。収率９９．０％。
【０１２７】
得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＬ−１の1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（クロロホルム−ｄ／メタノール−ｄ4（９／１）溶液）を図１０に、13Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図１１に示す。また、分岐ポリグリセロール変性シリコーンＬ−２の1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（クロロホルム−ｄ／メタノール−ｄ4（１／１）溶液）を図１２に、13Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図１３に示す。
【０１２８】
実施例１３：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＭ（連結基；−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−Ｏ−）
東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製フェノール変性シリコーン ＢＹ１６−７９９［両末端変性、比重＝０．９９ｇ／ｍＬ、粘度＝８０ｃＳｔ、ヒドロキシ基当量＝７５０（平均分子量＝１５００相当）、ＧＰＣ（カラム：Ｇ４０００ＨＸＬ＋Ｇ２０００ＨＸＬ、ＴＨＦ溶液（５０ｍｍｏｌ／Ｌ酢酸添加）、４０℃、ポリスチレン換算）実測値；Ｍｎ＝１２２０、Ｍｗ＝２０１０］６０３ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド３０％メタノール溶液１６．９ｇを加え、攪拌しながら減圧下に６０℃まで加温して、メタノールを全て留去し、黄色油状物としてカリウム化フェノール変性シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール１１９．１ｇ（２当量）を定量液送ポンプを用いて５時間にわたり添加した。１５分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷すると、黄白色ワックス状生成物が得られた。得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンはこのまま用いてもよいが、ここでは実施例９記載のカチオン交換処理で脱塩後に濃縮し、高粘度黄色油状物質として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＭ（７１３ｇ）を得た。収率９６．７％。
【０１２９】
得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＭの13Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図１４に示す。
【０１３０】
実施例１４：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＮ（連結基；−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−Ｏ−）
信越化学工業（株）製フェノール変性シリコーン Ｘ−２２−１８２１［両末端変性、比重＝０．９９ｇ／ｍＬ、粘度＝１１０ｃＳｔ、ヒドロキシ基当量＝３２ｍｇＫＯＨ／ｇ（平均分子量＝３５００相当）］２００ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド３０％メタノール溶液８．０１ｇを加え、攪拌しながら減圧下に６０℃まで加温して、メタノールを全て留去し、黄色油状物としてカリウム化フェノール変性シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール２１．２ｇ（２．５当量）を定量液送ポンプを用いて４時間にわたり添加した。１５分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷すると、透明微黄色ペースト状生成物が得られた。得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンはこのまま用いてもよいが、ここでは実施例９記載のカチオン交換処理で脱塩後に濃縮し、高粘度微黄色油状物質として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＮ（２１３ｇ）を得た。収率９６．２％。
【０１３１】
実施例１５：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＯ（連結基；−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−Ｏ−）
東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製フェノール変性シリコーン ＢＹ１６−７５２ １５０ｇをフラスコに取り、１Ｍ水酸化カリウム・エタノール溶液３０ｍＬを加え、攪拌しながら減圧下に９０℃まで加温して、発生する水とエタノールを全て留去し、橙赤色ペーストとしてカリウム化フェノール変性シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール２３０．６ｇ（４．１当量）を定量液送ポンプを用いて３．７時間にわたり添加した。１０分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷すると、淡黄白色固体状生成物が得られた。得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＯはこのまま用いてもよいが、ここではエタノール４００ｍＬを加えて攪拌後、静置して２相に分離した。透明な黄色上澄みと高粘度無色油状の下相をそれぞれ、実施例９記載のカチオン交換処理で脱塩後に濃縮し、黄色ペースト（１４３ｇ；分岐ポリグリセロール変性シリコーンＯ―１）、白濁油状物質（２９ｇ；分岐ポリグリセロール変性シリコーンＯ―２）を得た。総収率９５．２％。
【０１３２】
得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＯ−１のＧＰＣ［カラム：Ｇ４０００ＨＸＬ＋Ｇ２０００ＨＸＬ、ＴＨＦ溶液（５０ｍｍｏｌ／Ｌ酢酸添加）、４０℃、ポリスチレン換算］の結果を図１５に、分岐ポリグリセロール変性シリコーンＯ−２のＧＰＣ［カラム：Ｇ４０００ＨＸＬ＋Ｇ２０００ＨＸＬ、ＴＨＦ溶液（５０ｍｍｏｌ／Ｌ酢酸添加）、４０℃、ポリスチレン換算］の結果を図１６に示す。
【０１３３】
実施例１６：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＰ（連結基；−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−Ｏ−）
東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製フェノール変性シリコーン ＢＹ１６−７５２ ５００ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド３０％メタノール溶液２３．４ｇを加え、攪拌しながら減圧下に６０℃まで加温して、メタノールを全て留去し、黄色油状物としてカリウム化フェノール変性シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール１９７．５ｇ（８当量）を定量液送ポンプを用いて６．５時間にわたり添加した。２０分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷すると、微黄白色固体状生成物が得られた。得られたポリグリセロール変性シリコーンはこのまま用いてもよいが、ここではエタノール／メタノール（４／１）混合液１０００ｍＬを加え、実施例９記載のカチオン交換処理で脱塩後に濃縮し、微黄白色粘性油状物として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＰを得た。収率９８％。13Ｃ−ＮＭＲの測定により、基（１）を有する分岐ポリグリセロール変性シリコーンであることが確認できた。1Ｈ−ＮＭＲの測定により、Ｇ＝１７．３（片側８．７）、Ｓｉ＝３８．５で、Ｇ／Ｓｉ比は、０．４５であった。
【０１３４】
ここで得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＰ ３００ｇにイソプロピルアルコール１００ｍＬを加え、高速遠心分離機に掛けると（２×１０4Ｇ、６０分、２０℃）、混合物は２相に分かれ、それぞれを濃縮すると、上相からは易溶性の疎水性成分が白濁油状物として得られ（２０９．１ｇ；分岐ポリグリセロール変性シリコーンＰ−１）、下相からは難溶性の高親水性成分が高粘度白色ペーストとして得られた（９０．９ｇ；分岐ポリグリセロール変性シリコーンＰ−２）。
【０１３５】
上記で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＰの1Ｈ−ＮＭＲスペクトル（メタノール−ｄ4／クロロホルム−ｄ（４／１）溶液）を図１７に、分岐ポリグリセロール変性シリコーンＰ−１の13Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図１８に、分岐ポリグリセロール変性シリコーンＰ−２のＧＰＣ［カラム：α−Ｍ（東ソー（株）製）×２、ＤＭＦ溶液（５０ｍｍｏｌ／Ｌ ＬｉＢｒ添加）、４０℃、ポリエチレンオキシド換算］の結果を図１９に示す。
【０１３６】
実施例１７：分岐ポリグリセロール変性シリコーンＱ（連結基；−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｃ6Ｈ4−Ｏ−）
信越化学工業（株）製フェノール変性シリコーン Ｘ−２２−１８９７［両末端変性、比重＝０．９８ｇ／ｍＬ、粘度＝３１７ｃＳｔ、ヒドロキシ基当量＝１１．５ｍｇＫＯＨ／ｇ（平均分子量＝９７６０相当）、ＧＰＣ（カラム：Ｇ４０００ＨＸＬ＋Ｇ２０００ＨＸＬ、ＴＨＦ溶液（５０ｍｍｏｌ／Ｌ酢酸添加）、４０℃、ポリスチレン換算）実測値；Ｍｎ＝６５２０、Ｍｗ＝１４７５０］２００ｇをフラスコに取り、カリウムメトキシド３０％メタノール溶液２．９ｇを加え、攪拌しながら減圧下に６０℃まで加温して、メタノールを全て留去し、淡黄褐色油状物としてカリウム化フェノール変性シリコーンを得た。９５℃まで昇温し、激しく攪拌しながらアルゴン気流下にグリシドール３０．４ｇ（１０当量）を定量液送ポンプを用いて５時間にわたり添加した。１５分間さらに加熱攪拌後、室温まで放冷すると、高粘度半透明ペースト状生成物が得られた。得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンはこのまま用いてもよいが、ここでは実施例９記載のカチオン交換処理で脱塩後に濃縮し、高粘度白色油状物質として分岐ポリグリセロール変性シリコーンＱ（２２６ｇ）を得た。収率９８．１％。分岐ポリグリセロール変性シリコーンＱはＧＰＣ測定溶媒には均一に溶解しないため、そのうちの１００ｇを遠心分離（２×１０4Ｇ、６０分、２０℃）に掛け２相に分割したところ、上相は乳白色の油状物質（９１．９ｇ；分岐ポリグリセロールＱ−１）、下相は淡橙色ペースト状物質（８．１ｇ；分岐ポリグリセロールＱ−２）となった。
【０１３７】
得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＱ−１の13Ｃ−ＮＭＲスペクトルを図２０に示す。
【０１３８】
実施例９〜１７で得られた各種分岐ポリグリセロール変性シリコーンの組成、分子量をまとめて表１に示す。
【０１３９】
【表１】
*：Ｍｎは数平均分子量を、Ｍｗは重量平均分子量を意味する。またＧＰＣによる分子量解析条件は以下の通りである。
【０１４１】
Ｐ−２及びＱ−２のみ、カラム：α−Ｍ（東ソー（株）製）×２、溶離液：ＤＭＦ（５０ｍｍｏｌ／Ｌ ＬｉＢｒ添加）、４０℃、ポリエチレンオキシド換算、それ以外は、カラム：Ｇ４０００ＨＸＬ＋Ｇ２０００ＨＸＬ（東ソー（株）製）、溶離液：ＴＨＦ（５０ｍｍｏｌ／Ｌ酢酸添加）、４０℃、ポリスチレン換算による。
【０１４２】
比較例１：直鎖ポリグリセロール変性シリコーン
特公昭６２−３４０３９号公報の実施例１の処方に従いアリル直鎖ポリグリセロールエーテルを得た。1Ｈ及び13Ｃ−ＮＭＲ解析により、非分岐のポリグリセロールユニット（平均付加モル数７．２）を有するアリル直鎖ポリグリセロールエーテルであることを確認した。これと１,１,１,３,５,７,７,７−オクタメチルテトラシロキサン（信越化学工業（株）製ＬＳ−８６３０）を、同公報実施例８記載の方法で反応させ、直鎖ポリグリセロール変性シリコーンを得た（以下、比較シリコーン１という）。
【０１４３】
試験例１
実施例１〜４で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＡ〜Ｄ、また比較のために比較シリコーン１及び下記に示す比較シリコーン２〜４を用い、下記方法で繊維への吸着残留性を評価した。結果を表２に示す。
【０１４４】
＜比較シリコーン＞
比較シリコーン２：両末端ポリエーテル変性シリコーン、東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製 ＳＦ８４２７；ＯＨ当量＝１２００（平均分子量＝２４００相当）
比較シリコーン３：側鎖アミノ変性シリコーン、ＧＥ東芝シリコーン（株）製 ＴＳＦ４７０２；ＯＨ当量＝１６００、粘度＝５００ｍＰａ・ｓ。
比較シリコーン４：ジメチルシリコーン、ＧＥ東芝シリコーン（株）製 ＴＳＦ４５１−１０００；粘度＝１０００ｍＰａ・ｓ。
【０１４５】
＜繊維への吸着残留性の評価法＞
上記各シリコーン素材０．０１３３ｇを６Ｌの水に添加したもの（シリコーン単独）、各シリコーン素材０．０１３３ｇとノニオン活性剤（ポリオキシエチレンラウリルエーテル）０．００１３ｇとを６Ｌの水に添加したもの（ノニオン活性剤１０％添加）、又は各シリコーン素材０．０１３３ｇとカチオン活性剤（ジメチルジステアリルアンモニウムクロライド）０．０２６７ｇとを６Ｌの水に添加したもの（カチオン活性剤２００％添加）を、１分間予備攪拌する。これらにパイル織り綿布（予め繰り返し洗浄後、十分に濯ぎ、乾燥したもの）２００ｇを投入して５分間攪拌後、綿布を取り出し、脱水後、２０℃／湿度３５％の恒温室で２４時間風乾する。こうして得た各試験布中に残留するケイ素原子量を、ＩＣＰ分析により定量する。なお、綿布に元々含有されるケイ素量は水処理のみの綿布の分析値から把握しておく。他方、同量のシリコーン素材を綿布に直接塗布したものについてもケイ素量を定量し、各シリコーン素材の吸着残存率を求めた。
【０１４６】
【表２】
試験例２
実施例１で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＡ、また比較のために上記比較シリコーン１及び２を、それぞれ市販の全身洗浄料「弱酸性ビオレ“マイルドフローラルの香り”」に０．５質量％配合し、下記方法で皮膚洗浄試験を行った。結果を表３に示す。
【０１４８】
＜皮膚洗浄試験＞
３名のパネラーを使い、泡立ち、泡質、すすぎ後のしっとり感の３点をそれぞれシリコーン化合物未配合品と比較し、以下の指標に従って指数化した後、その合計点（＋６点満点）で評価する。
【０１４９】
＋２点： 市販品に比べ、非常によい
＋１点： 市販品に比べ、よい
０点： 市販品と同等
−１点： 市販品の方が、よい
−２点： 市販品の方が、非常によい
【０１５０】
【表３】
表３から明らかなように、本発明品を配合した全身洗浄料は、泡立ち、泡質が格段に向上し、すすぎ後に非常に良好なしっとりとした皮膚保護感を与えることがわかった。
【０１５２】
試験例３
実施例で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＩ、Ｊ−１、Ｋ、Ｌ−１、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｐ−１、及び上記比較シリコーン１、２、下記比較シリコーン５について、下記の方法でメチルシクロヘキサン／水界面、及びジメチルシリコーン／水界面の界面張力を測定した。結果を表４に示す。
【０１５３】
＜比較シリコーン＞
比較シリコーン５：市販両末端フェノール変性シリコーン、信越化学工業（株）製 Ｘ−２２−１８２１
＜界面張力測定法＞
界面張力測定はスピニング・ドロップ法（Ａ.Ｃ.Ｓ. Ｓｙｍｐ. Ｓｅｒ. ８，“Adsorption at Interfaces”， ｐ２３４ （１９７５））によって行った。屈折率＝１．３３２のガラスチューブ（内径＝３．００ｍｍ、外径＝６．００ｍｍ、長さ＝９５．５０ｍｍ）に充填した蒸留精製水の中に、予めシリコーン素材０．２％を溶解させた油相（メチルシクロヘキサン又はジメチルシリコーン［粘度＝１０ｃＳｔ］）を１滴注入し、高速回転させる。平衡に達した後（３０分以上経過後）、実測した油滴の変形度から界面張力を算出する。温度：２５．０℃、回転速度：８８８８．９ｒ／ｍｉｎ。
【０１５４】
【表４】
表４から明らかなように、既存の変性シリコーンに比べ、分岐ポリグリセロール変性シリコーンＪ−１、Ｍ、Ｏはとりわけ高い界面活性を有する。
【０１５６】
試験例４
実施例で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＪ、Ｋ、Ｌ−１、Ｍ、Ｑ−１、また比較のために上記比較シリコーン１〜４について、下記方法でそれぞれ綿繊維を処理し、各シリコーン素材の吸着残留率と処理繊維の感触（肌触り）を評価した。結果を表５に示す。
【０１５７】
＜評価法＞
(1) 各種シリコーン素材による綿繊維処理
６０Ｌの水を満たした全自動洗濯機に、上記各シリコーン素材０．１３３ｇ（シリコーン単独）、各シリコーン素材０．１３３ｇとノニオン活性剤（ポリオキシエチレンラウリルエーテル）０．０１３３ｇ（ノニオン活性剤１０％添加）、又は各シリコーン素材０．１３３ｇとカチオン活性剤（ジメチルジステアリルアンモニウムクロリド）０．２６７ｇ（カチオン活性剤２００％添加）をそれぞれ投入し、３分間予備攪拌する。これらにパイル織り綿布（３２×７５ｃｍ、約７５ｇ；予め市販衣料用洗剤で繰り返し洗浄後、十分に濯ぎ、乾燥したもの）２７枚を投じて５分間攪拌後、排水・脱水（３分間）し、これを取り出して２０℃／湿度３５％の恒温室で２４時間乾燥する。比較のため、水洗いのみ、及び前記ノニオン活性剤０．０１３３ｇ又は前記カチオン活性剤０．２６７ｇだけを添加して同様に処理した綿布（標準綿布）も用意する。
(2) 繊維吸着残存率の測定
前記処理布中に吸着残留するシリコーン素材の吸着残存量を、ＩＣＰ法によるケイ素元素分析で定量する。なお、綿布に元々含有されるケイ素量を水処理のみの綿布の分析値から求め、これを各測定値から差し引く。他方、同量のシリコーン素材を綿布に直接塗布したものについてもケイ素量を定量することにより、水浴処理に伴う各シリコーン素材の吸着残存率を求める。
(3) 感触評価法
前記の方法でシリコーン処理した綿布の感触（肌触り）を、それぞれ対応する標準綿布（水処理のみ、ノニオン活性剤処理、カチオン活性剤処理）と比較する。１０人の評価パネラーを使い、各３枚の綿布について感触評価を行う。感触評価結果は以下の指標に従って指数化し、その合計点（＋６０点満点）で評価する。
【０１５８】
＋２点：標準綿布に比べ、非常に好ましい
＋１点：標準綿布に比べ、好ましい
０点：標準綿布と同等
−１点：標準綿布の方が、好ましい
−２点：標準綿布の方が、非常に好ましい
【０１５９】
【表５】
表５から明らかなように、本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンは非常に稀薄な水浴中での処理でも、既存の変性シリコーン素材に比べ格段に高い割合で繊維に吸着残留することができる。その程度は、一般に繊維や毛髪・皮膚に高い吸着性を示すとされる比較シリコーン３（アミノ変性シリコーン）と比べても遙かに高いことがわかった。なお、類似の組成を有する直鎖状ポリグリセロール変性シリコーンである比較シリコーン１ではこのような高い吸着残留性は再現されないことから、この高い繊維吸着能は分岐構造の発達したポリグリセロール基に由来するものであり、本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンに特有の特質であると考えられる。
【０１６１】
また、本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンは極めて優れた繊維処理能を有し、少量の使用でも非常に好ましい肌触り感を繊維上に創出することができる。産業上、極めて有用なこの特性をもたらす要因のひとつは、前述の非常に高い吸着残留性にあると思われる。ただ、同様に高親水性の変性シリコーンとして各分野でこれまで用いられてきた比較シリコーン２（ポリエーテル変性シリコーン）が吸着残留率が高いほど（単独系＜ノニオン活性剤系＜カチオン活性剤系）処理布の感触が悪化することや、類似の構造を有する直鎖状ポリグリセロール変性シリコーン（比較シリコーン１）による処理布では懸かる好感触が達成できないことから、本発明品の分岐ポリグリセロール基が多数の（１級ヒドロキシ基の割合が高いことに起因して）吸着性に富む末端ヒドロキシ基群を繊維表面上に配列させて強固に吸着することで柔軟なシリコーン骨格を効率よく繊維外層に配向させ得ることも、前記の良好な繊維処理効果を発現させる大きな要因になっていると考えられる。
【０１６２】
試験例５
実施例１で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＡ、また比較のために上記比較シリコーン１及び２を用い、表６に示す各成分と共に８０℃にて混練した後、成型用型に流し込んでシリコーン配合口紅を作成した。得られた口紅のそれぞれに付き、１０名のパネリストにより、下記基準で使用感評価を行った。結果を表６に示す。
【０１６３】
＜評価基準＞
◎：８名以上が良好と評価した。
○：５〜７名が良好と評価した。
△：２〜４名が良好と評価した。
×：１名以下が良好と評価した。
【０１６４】
【表６】
表６から明らかなように、本発明品を配合した口紅は、色移りや色落ちがしにくく、優れた仕上がり感を呈することがわかった。
【０１６６】
【発明の効果】
本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンの親水性溶媒への溶解性は、直鎖ポリグリセロール変性シリコーンと大差ないが、親水性溶媒中で皮膚や繊維等への高い吸着性を有する。これは、本発明の分岐ポリグリセロール変性シリコーンが分子の慣性半径が小さく、運動の自由度が著しく制限されているためであり、このような状態で、複数個あるヒドロキシ基のうち一端が基材表面に水素結合を形成して吸着した場合、運動が制限され局在化した近隣のヒドロキシ基も次々と連鎖的に吸着し、全体として強力な吸着基として働く寄与を有すると考えられる。
【０１６７】
特に、シリコーン鎖と分岐ポリグリセロール鎖を繋ぐ連結基がオキシフェニレン基を含有する場合、組成分布が狭くその本来の特質をより顕著に示す分岐ポリグリセロール変性シリコーンが得られ、また本発明が記載する分岐ポリグリセロール変性シリコーンの製法に於いて、前駆体シリコーンが反応性官能基としてフェノール基を有する場合、分岐ポリグリセロール変性シリコーンの合成反応はシリコーン鎖の熱分解やその他の副反応をほとんど伴わず非常に高収率で、ほぼ定量的に進行し、高純度で組成分布の狭い分岐ポリグリセロール変性シリコーンを与える、産業上、極めて優秀な製造方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＡの1Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図２】 実施例１で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＡの13Ｃ−ＮＭＲスペクトルである。
【図３】 実施例３で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＣのＧＰＣの結果を示す図である。
【図４】 実施例９で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＩの1Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図５】 実施例９で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＩのＧＰＣの結果を示す図である。
【図６】 実施例１０で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＪの1Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図７】 実施例１０で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＪの13Ｃ−ＮＭＲスペクトルである。
【図８】 実施例１１で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＫの1Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図９】 実施例１１で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＫの13Ｃ−ＮＭＲスペクトルである。
【図１０】 実施例１２で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＬ−１の1Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図１１】 実施例１２で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＬ−１の13Ｃ−ＮＭＲスペクトルである。
【図１２】 実施例１２で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＬ−２の1Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図１３】 実施例１２で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＬ−２の13Ｃ−ＮＭＲスペクトルである。
【図１４】 実施例１３で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＭの13Ｃ−ＮＭＲスペクトルである。
【図１５】 実施例１５で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＯ−１のＧＰＣの結果を示す図である。
【図１６】 実施例１５で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＯ−２のＧＰＣの結果を示す図である。
【図１７】 実施例１６で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＰの1Ｈ−ＮＭＲスペクトルである。
【図１８】 実施例１６で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＰ−１の13Ｃ−ＮＭＲスペクトルである。
【図１９】 実施例１６で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＰ−２のＧＰＣの結果を示す図である。
【図２０】 実施例１７で得られた分岐ポリグリセロール変性シリコーンＱ−１の13Ｃ−ＮＭＲスペクトルである。
Claims (12)
- シリコーンのケイ素原子に、エーテル基を有する２価の基又はエステル基を有する２価の基である連結基を介して、下記構造式（１）で表わされる分岐グリセロール基を１個以上含有し、末端に下記構造式（４）で表されるグリセロール基を有する、分岐ポリグリセロール鎖が少なくとも１つ結合した、一般式（１１）で表される分岐ポリグリセロール変性シリコーン。
- 分岐ポリグリセロール鎖中の、構造式（１）、（２）、（３）又は（４）で表されるグリセロール基及びグリシドール基から選ばれる基の平均結合総数が、３〜２０１である請求項１記載の分岐ポリグリセロール変性シリコーン。
- 連結基が、一般式（５）で表わされるエーテル基を有する２価の基、又は一般式（６）で表わされるエステル基を有する２価の基である請求項１又は２記載の分岐ポリグリセロール変性シリコーン。
−（Ｒ1）p−Ｏ−（ＡＯ）q− （５）
（式中、Ｒ1は、ヒドロキシ基、アミノ基（炭素数１〜２２）、イミノ基（炭素数１〜２２）、カルボキシ基、アルコキシ基（炭素数１〜２２）、及びアシル基（炭素数１〜２２）から選ばれる置換基を有していてもよい、炭素数１〜２２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基、アルケニレン基又は炭素数６〜２２のアリーレン基、ＡＯは炭素数１〜４のアルキレンオキシ基（オキシアルキレン基ともいう）又は炭素数６〜１０のアリーレンオキシ基（オキシアリーレン基ともいう）、pは１の数、ｑは０〜３０の数を示し、q個のＡＯは同一でも異なっていてもよい。）
−Ｒ2−ＣＯＯ−（ＡＯ）r− （６）
（式中、Ｒ2は、ヒドロキシ基、アミノ基（炭素数１〜２２）、イミノ基（炭素数１〜２２）、カルボキシ基、アルコキシ基（炭素数１〜２２）、及びアシル基（炭素数１〜２２）から選ばれる置換基を有していてもよい、炭素数１〜２２の直鎖若しくは分岐鎖のアルキレン基、アルケニレン基又は炭素数６〜２２のアリーレン基、ｒは０〜３０の数、ＡＯは前記の意味を示し、ｒ個のＡＯは同一でも異なっていてもよい。） - 連結基が、一般式（７）で表される基である、請求項３記載の分岐ポリグリセロール変性シリコーン。
−ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2−Ｏ−ＣＨ2ＣＨ2Ｏ− （７） - 連結基が、一般式（８）又は一般式（９）で表わされる基である、請求項１〜３いずれかの項記載の分岐ポリグリセロール変性シリコーン。
- 連結基が、一般式（１０）で表される基である、請求項５記載の分岐ポリグリセロール変性シリコーン。
- Ｒ5〜Ｒ7からなる群から選ばれる１個とＲ10〜Ｒ12からなる群から選ばれる１個が、分岐ポリグリセロール鎖が結合した連結基を示し、残余のＲ5〜Ｒ7及びＲ10〜Ｒ12、ｔ個のＲ8、ｔ個のＲ9がメチル基を示す、請求項１記載の分岐ポリグリセロール変性シリコーン。
- ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、イミノ基、メルカプト基及びエポキシ基からなる群から選ばれる１つ以上の官能基を有するシリコーンに、酸性又は塩基性触媒の存在下、２，３−エポキシ−１−プロパノールを添加する、請求項１〜７いずれかの項記載の分岐ポリグリセロール変性シリコーンの製法。
- ヒドロキシ基、カルボキシ基、アミノ基、イミノ基、メルカプト基及びエポキシ基からなる群から選ばれる１つ以上の官能基を有するシリコーンに、金属水酸化物又は金属アルコラートを添加し、脱水又は脱アルコール後、２，３−エポキシ−１−プロパノールを滴下又は間欠的に添加する、請求項８記載の分岐ポリグリセロール変性シリコーンの製法。
- 少なくとも１個の、ヒドロキシ基又は末端にヒドロキシ基を有するポリオキシアルキレン基で置換されたフェニル基を有するシリコーンに、酸性又は塩基性触媒の存在下、２，３−エポキシ−１−プロパノールを添加する、請求項１〜７いずれかの項記載の分岐ポリグリセロール変性シリコーンの製法。
- 少なくとも１個の、ヒドロキシ基又は末端にヒドロキシ基を有するポリオキシアルキレン基で置換されたフェニル基を有するシリコーンに、金属水酸化物又は金属アルコラートを添加し、脱水又は脱アルコール後、２，３−エポキシ−１−プロパノールを滴下又は間欠的に添加する、請求項１０記載の分岐ポリグリセロール変性シリコーンの製法。
- 請求項１〜７いずれかの項記載の分岐ポリグリセロール変性シリコーンを含有する化粧料。
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