JP5209816B1 - O/w乳化組成物の製造方法 - Google Patents

O/w乳化組成物の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】水中でα−ゲルを形成するアニオン性界面活性剤と高級脂肪族アルコールとを用い、微細な乳化粒子径を有するO/W乳化組成物を簡便性、経済性、環境適合性に優れた方法で提供する。
【解決手段】本発明にかかるO/W乳化組成物の製造方法は、(A)炭素数12〜26の高級脂肪族アルコールと、(B)油分と、を含む油相と、(C)前記(A)と水中でα−ゲルを形成し得るアニオン性界面活性剤と、(D)特定のアルキレンオキシド誘導体と、(E)水と、を含む水相の一部(第1水相)とを、80℃以上の温度で乳化してO/W乳化パーツを調製する工程と、前記乳化パーツを10〜35℃の残りの水相(第2水相)と攪拌しながら混合することにより冷却する工程と、を含み、前記(D)アルキレンオキシド誘導体が前記乳化パーツ中1〜30質量%であることを特徴とする。
【選択図】 なし

Description

本発明は、O/W乳化組成物の製造方法、特に水中でα−ゲルを形成するアニオン性界面活性剤と高級脂肪族アルコールとを用いたO/W乳化組成物について、簡便性、経済性、環境適合性に優れた方法で乳化粒子径が微細なO/W乳化組成物を製造可能な方法に関する。
従来より、高級アルコールとアニオン性界面活性剤とが水中で形成するα−ゲルを用いたO/W乳化組成物が、化粧料や医薬品、医薬部外品などの外用組成物に用いられている(特許文献1〜4)。
このようなO/W乳化組成物を調製する方法としては、通常、アニオン性界面活性剤を溶解した80℃以上の水相に、高級脂肪族アルコールを溶解した80℃以上の油相を加えてホモゲナイザー等で乳化したものをオンレーターなどの冷却機で35℃付近まで冷却する方法が用いられてきた。このようなO/W乳化組成物では、高温の油滴である乳化粒子中に溶解していた高級脂肪族アルコールが、冷却による温度低下とともに乳化粒子表面に出てきて水中に存在するアニオン性界面活性剤とともに会合体(α−ゲル)を形成して乳化粒子界面を取り囲み、O/W乳化組成物の安定化に寄与している(非特許文献1)。
しかしながら、このような80℃以上で乳化後、冷却という従来の方法では、成分の加熱や熱交換機の使用によりエネルギーを要するために無駄が多い。また、オンレーター等の冷却機の使用後の洗浄に多量の水を使うこととなり、環境負荷が高くなる。
従って、従来のように全成分を加熱したり、オンレーター等の冷却装置を用いたりすることなく、O/W乳化組成物を経済的且つ容易に製造することができる方法を開発することが望まれていた。
近年、非イオン性界面活性剤と、前記非イオン性界面活性剤とともに水中でα−ゲルを形成し得る直鎖状高級アルコールと、油分と、を含む油相と、水相の一部とを70℃以上で乳化して高濃度のO/W乳化パーツを調製し、この乳化パーツを攪拌しながら10〜35℃の残部水相と混合してO/W乳化組成物を製造する方法が報告されている(特許文献5)。
この方法は、全成分を加熱する必要がなく、オンレーター等の冷却装置を使用せずにO/W乳化組成物が製造できるので、簡便性、経済性、環境適合性に優れている。
しかしながら、特許文献5には水中でα−ゲルを形成し得るアニオン性界面活性剤と高級脂肪酸アルコールとを用いた場合については検討されていなかった。
そして、本発明者らが検討したところ、水中でα−ゲルを形成し得るアニオン性界面活性剤と高級脂肪族アルコール、油分、ならびに水相の一部を用いて高濃度のO/W乳化パーツを調製し、この乳化パーツに低温の残部水相を混合して冷却してO/W乳化組成物を得ようとした場合には、微細な乳化粒子径のO/W乳化組成物を得ることが非常に困難であることが判明した。
特開2001−348325号公報 特開2005−132808号公報 特開2008−44866号公報 特許第4767352号公報 特開2011−74071号公報
妹尾学著,「界面活性の化学と応用」,大日本図書,1995年,p.159−160
本発明は、上記背景技術の事情に鑑みなされたものであり、その目的は、水中でα−ゲルを形成するアニオン性界面活性剤と高級脂肪族アルコールとを用い、微細な乳化粒子径を有するO/W乳化組成物を簡便性、経済性、環境適合性に優れた方法で提供することにある。
本発明者等が検討を行なった結果、水中でα−ゲルを形成し得るアニオン性界面活性剤と高級脂肪族アルコール、油分、ならびに水相の一部を用いて高濃度のO/W乳化パーツを調製する際に、特定量のアルキレンオキシド誘導体を用い、この乳化パーツに低温の残部水相を混合して冷却してO/W乳化組成物を調製した場合には、微細な乳化粒子径のO/W乳化組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明にかかるO/W乳化組成物の製造方法は、
(A)炭素数12〜26の高級脂肪族アルコールと、
(B)油分と、
(C)前記(A)と水中でα−ゲルを形成し得るアニオン性界面活性剤と、
(D)下記一般式(1)で示されるアルキレンオキシド誘導体と、
(E)水と、
を含むO/W乳化組成物の製造方法であって、
(A)炭素数12〜26の高級脂肪族アルコールはO/W乳化組成物中0.05〜10質量%であり、
(B)油分は、炭化水素油、エステル油、シリコーン油から選ばれる1種以上を含有し、且つO/W乳化組成物中0.1〜20質量%であり、
(C)前記(A)と水中でα−ゲルを形成し得るアニオン性界面活性剤は、N−アシルスルホン酸塩型アニオン性界面活性剤及びN−アシルグルタミン酸塩型アニオン性界面活性剤から選ばれる1種以上で、且つO/W乳化組成物中0.01〜5質量%であり、
(A)炭素数12〜26の高級脂肪族アルコールと(C)アニオン性界面活性剤との合計量が、(B)油分10質量部に対して0.5〜10質量部であり、
(A)炭素数12〜26の高級脂肪族アルコールと、
(B)油分と、
を含む油相と、
(C)前記(A)と水中でα−ゲルを形成し得るアニオン性界面活性剤と、
(D)下記一般式(1)で示されるアルキレンオキシド誘導体と、
(E)水の一部と、
を含む第1水相とを、80℃以上の温度で乳化してO/W乳化パーツを調製する工程と、
前記乳化パーツを10〜35℃の残りの(E)を含む第2水相と攪拌しながら混合することにより冷却する工程と、を含み、
前記(D)アルキレンオキシド誘導体が前記乳化パーツ中1〜30質量%であることを特徴とするO/W乳化組成物の製造方法である。
O−[(AO)(EO)]−R (1)
(式中、AOは炭素数3〜4のオキシアルキレン基、EOはオキシエチレン基、mおよびnはそれぞれ前記オキシアルキレン基、オキシエチレン基の平均付加モル数で、1≦m≦70、1≦n≦70である。炭素数3〜4のオキシアルキレン基とオキシエチレン基の合計に対するオキシアルキレン基の割合は、20〜80重量%である。炭素数3〜4のオキシアルキレン基とオキシエチレン基はランダム状に付加している。R,Rは、同一もしくは異なってもよい炭素数1〜4のアルキル基である。)
また、本発明は、前記何れかに記載の方法において、前記第2水相がO/W乳化組成物全量中40〜75質量%であることを特徴とするO/W乳化組成物の製造方法を提供する
本発明の方法によれば、目的とするO/W乳化組成物の全成分を加熱する必要がなく、また、オンレーター等の冷却装置も使用せずにO/W乳化組成物が製造できるので、簡便性、経済性、環境適合性に優れている。そして、乳化パーツを調製する第1水相中に特定量のアルキレンオキシド誘導体を含むことにより、微細な乳化粒子径のO/W乳化組成物を容易に得ることができる。
本発明にかかるO/W乳化組成物の製造方法は、油相が水相中に乳化されたO/W乳化組成物の製造方法において、次の第1工程及び第2工程を含むことを一つの特徴とする。
(1)第1工程(高濃度乳化パーツ調製工程):
油相と、水相の一部(第1水相)とを80℃以上の温度で乳化してO/W乳化パーツを調製する工程。
(2)第2工程(冷却工程):
前記乳化パーツと10〜35℃の残部水相(第2水相)とを攪拌しながら混合することにより冷却する工程。
前記油相は、(A)炭素数12〜26の高級脂肪族アルコールと、(B)油分と、を含む。
前記第1水相には、(C)前記(A)と水中でα−ゲルを形成するアニオン性界面活性剤と、(D)アルキレンオキシド誘導体と、(E)水と、を含む。
また、本発明の方法においては、前記(D)アルキレンオキシド誘導体を、前記乳化パーツ中1〜30質量%、好ましくは3〜25質量%含むことも特徴とする。
このようにして得られたO/W乳化組成物の乳化粒子界面にはα−ゲルが形成されている。α−ゲルは、水との共存下において、界面活性剤が高級アルコールとともに形成する、ラメラ状の2分子膜からなる会合体のことをいう。
従来、(A)高級脂肪族アルコールとを含む油相と、(C)前記(A)と水中でα−ゲルを形成し得るアニオン性界面活性剤を含む水相とを、80℃以上の温度で乳化し、これを冷却する工程によりO/W乳化組成物が得られていたが、加熱や熱交換機の使用によりエネルギーの無駄が多い、オンレーター等の冷却装置を用いると経済的・環境的に負荷がかかってしまうという問題があった。
これに対して、本発明においては、目的とするO/W乳化組成物の水相成分の一部(第1水相)と油相成分とを用いて高濃度に乳化されたO/W乳化パーツを80℃以上(好ましくは80〜85℃)で調製し、上記乳化パーツと10〜35℃の低温の残りの水相成分(第2水相)とを攪拌しながら徐々に混合する。これにより、高温乳化パーツが希釈されるとともに冷却され、高温の乳化パーツの乳化粒子中に溶解していた高級脂肪族アルコールが出てきて乳化粒子界面でアニオン性界面活性剤及び水とともにα−ゲルを形成し、O/W乳化組成物が得られる。なお、乳化温度が80℃未満であると、乳化パーツが溶解しない場合がある。乳化、攪拌などに用いる装置は通常使用されているものから適宜選択すればよく、それまで使用していた装置をそのまま利用することができ、特別の設備は不要である。乳化パーツと第2水相との混合順序は特に制限されない。
よって、本発明の製造方法によれば、乳化の際、オンレーターなどの冷却機を用いることなく、多量の水相を加熱する必要もないため、低エネルギーで容易にO/W乳化組成物を製造することができる。
そして、本発明においては、(D)アルキレンオキシド誘導体を乳化パーツ中1〜30質量%、好ましくは3〜25質量%とすることで、得られたO/W乳化組成物の乳化粒子径を10μm以下、さらには5μm以下に微細化することができる。乳化パーツ中のアルキレンオキシド誘導体が少なすぎても多すぎても微細な乳化粒子径のO/W乳化組成物が得られない。また、アルキレンオキシド誘導体の代わりに他の水性溶媒を用いても、微細なO/W乳化組成物を得ることはできない。
以上のように、本発明にかかるO/W乳化組成物の製造方法は、特定量のアルキレンオキシド誘導体を用いて予め80℃以上で製造した高濃度のO/W乳化パーツに、10〜35℃の残部水相を添加するだけで、微細な乳化粒子径のO/W乳化組成物を得ることができるため、従来用いられてきた製造工程を大幅に簡素化でき、経済性、環境適合性にも優れている。
以下、本発明で用いる成分について説明する。
<(A)炭素数12〜26の高級脂肪族アルコール>
本発明において、(A)成分である炭素数12〜26の高級脂肪族アルコールは、後述する(C)成分のアニオン性界面活性剤と、水中においてα−ゲルを形成する成分である。
なお、水中でα−ゲルを形成することは、DSC(示査走査型熱量測定)により確認することができる。すなわち、α−ゲルを形成する高級脂肪族アルコールとアニオン性界面活性剤を水と混合して得られる試料の吸熱ピークは、高級脂肪族アルコールとアニオン性界面活性剤をそれぞれを単独に水に溶解または分散させた試料で得られる吸熱ピークよりも高温側に単一のピークを示すことから、α−ゲルの形成を確認することができる。
本発明に用いる高級脂肪族アルコールとしては、一般に化粧品、医薬品、医薬部外品などの外用組成物に用いられるものが挙げられる。例えば、飽和直鎖一価アルコールとしては、ドデカノール(=ラウリルアルコール)、トリデカノール、テトラデカノール(=ミリスチルアルコール)、ペンタデカノール、ヘキサデカノール(=セチルアルコール)、ヘプタデカノール、オクタデカノール(=ステアリルアルコール)、ノナデカノール、イコサノール(=アラキルアルコール)、ヘンイコサノール、ドコサノール(=ベヘニルアルコール)、トリコサノール、テトラコサノール(=カルナービルアルコール)、ペンタコサノール、ヘキサコサノール(=セリルアルコール)等が挙げられる。不飽和一価アルコールとしてはエライジルアルコール等が挙げられる。経時安定性の点からは、炭素数12〜26(好ましくは炭素数18〜22)の飽和直鎖一価アルコールが好ましい。
(A)高級脂肪族アルコールは1種または2種以上を用いることができ、好ましくは2種以上の高級脂肪族アルコールの混合物が用いられる。O/W乳化組成物の温度安定性の点からは、その混合物の融点が60℃以上となるような組合せがより好ましい。好適な組み合わせの一例としては、ステアリルアルコールとベヘニルアルコールの組合せが挙げられる。
(A)高級脂肪族アルコールは、炭素数算術平均により得られる平均炭素数が18以上であることが望ましい。平均炭素数が18未満である場合には、O/W乳化組成物の融点が低くなり、高温安定性が十分でない場合がある。なお平均炭素数の上限値は特に限定されるものではないが、炭素数22程度とするのが好ましい。
本発明において、(A)高級脂肪族アルコールの配合量は、通常、O/W乳化組成物全量中、0.05〜10質量%、好ましくは0.1〜6質量%である。
<(B)油分>
本発明に用いる油分は特に限定されず、一般に化粧品、医薬品、医薬部外品などの外用組成物に用いられているものが好適に用いられる。例えば、炭化水素油、エステル油などの極性油、シリコーン油、液体油脂等が好ましいが、これらに限定されるものではない。
炭化水素油としては、流動パラフィン、スクワラン、スクワレン、パラフィン、イソパラフィン、セレシン等が挙げられる。
シリコーン油としては、例えば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、メチルハイドロジェンポリシロキサン等の鎖状シリコーン;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、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン等の環状シリコーン;3次元網目構造を形成しているシリコ−ン樹脂、シリコーンゴムなどが例示される。
エステル油などの極性油としては、テトラエチルヘキサン酸ペンタエリスリチル、エチルヘキサン酸セチル、ホホバ油、ラウロイルグルタミン酸ジ(フィトステリル/オクチルドデシル)、トリイソステアリン、ジイソステアリン酸グリセリル、トリエチルヘキサノイン、ダイマージリノール酸(フィトステリル/ベヘニル)、ダイマージリノール酸(フィトステリル/イソステアリル/セチル/ステアリル/ベヘニル)、パルミチン酸イソプロピル、マカデミアナッツ脂肪酸フィトステリル、テトラ(ベヘン酸/安息香酸/エチルヘキサン酸)ペンタエリスリチル、パルミチン酸エチルヘキシル、ミリスチン酸ミリスチル、ジピバリン酸トリプロピレングリコール等が挙げられる。
液体油脂としては、アマニ油、ツバキ油、マカデミアナッツ油、トウモロコシ油、ミンク油、オリーブ油、アボカド油、サザンカ油、ヒマシ油、サフラワー油、ヒマワリ油、アルモンド油、ナタネ油、ゴマ油、大豆油、落花生油、トリグリセリン、トリオクタン酸グリセリン、トリイソパルミチン酸グリセリン等が挙げられる。
油分は、1種または2種以上を併用して用いることも可能である。
本発明において、油分の配合量としては特に限定されるものではないが、通常は、O/W乳化組成物全量中0.1〜20質量%、好ましくは0.2〜15質量%である。
<(C)アニオン性界面活性剤>
本発明において、(C)成分のアニオン性界面活性剤は、上記(A)成分の高級脂肪族アルコールと、水中においてα−ゲルを形成する成分である。
本発明に用いるアニオン性界面活性剤は、一般に化粧品、医薬品、医薬部外品などの外用組成物に用いられているものが挙げられる。例えば、脂肪酸セッケン(例えば、ラウリン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム等);高級アルキル硫酸エステル塩(例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸カリウム等);アルキルエーテル硫酸エステル塩(例えば、POE−ラウリル硫酸トリエタノールアミン、POE−ラウリル硫酸ナトリウム等);N−アシルサルコシン酸(例えば、ラウロイルサルコシンナトリウム等);高級脂肪酸アミドスルホン酸塩(例えば、N−ミリストイル−N−メチルタウリンナトリウム、ヤシ油脂肪酸メチルタウリンナトリウム、ラウリルメチルタウリンナトリウム等);リン酸エステル塩(POE−オレイルエーテルリン酸ナトリウム、POE−ステアリルエーテルリン酸等);スルホコハク酸塩(例えば、ジ−2−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム、モノラウロイルモノエタノールアミドポリオキシエチレンスルホコハク酸ナトリウム、ラウリルポリプロピレングリコールスルホコハク酸ナトリウム等);アルキルベンゼンスルホン酸塩(例えば、リニアドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、リニアドデシルベンゼンスルホン酸トリエタノールアミン、リニアドデシルベンゼンスルホン酸等);高級脂肪酸エステル硫酸エステル塩(例えば、硬化ヤシ油脂肪酸グリセリン硫酸ナトリウム等);N−アシルグルタミン酸塩(例えば、N−ラウロイルグルタミン酸モノナトリウム、N−ステアロイルグルタミン酸ジナトリウム、N−ミリストイル−L−グルタミン酸モノナトリウム等);POE−アルキルエーテルカルボン酸;POE−アルキルアリルエーテルカルボン酸塩;α−オレフィンスルホン酸塩;高級脂肪酸エステルスルホン酸塩;二級アルコール硫酸エステル塩;高級脂肪酸アルキロールアミド硫酸エステル塩;ラウロイルモノエタノールアミドコハク酸ナトリウム;N−パルミトイルアスパラギン酸ジトリエタノールアミン;カゼインナトリウム等が挙げられる。
好ましいアニオン性界面活性剤の一例として、下記一般式(I)で表される長鎖アシルスルホン酸塩型アニオン性界面活性剤が挙げられる。
CO−a−(CHSO (I)
一般式(I)中、RCO−は炭素原子数10〜22の飽和または不飽和の脂肪族アシル基を表す。RCOとして、C1123CO、C1225CO、C1327CO、C1429CO、C1531CO、C1633CO、C1735CO、ココヤシ脂肪酸残基、パームヤシ脂肪酸残基等が例示される(脂肪酸残基は脂肪酸のカルボキシル基からOH基を除いた基を意味する)。なお、RCOは、安全性等の点から、その炭素原子数が12〜22のものがより好ましい。
aは−O−または−NR−(ただし、Rは水素原子、または炭素原子数1〜3のアルキル基を示す)を表す。これらは電子供与性基である。aとしては、−O−、−NH−、−N(CH)−が好ましい。
1はアルカリ金属類、アルカリ土類金属類、アンモニウムまたは有機アミン類を表す。M1として、例えばリチウム、カリウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、タウリンナトリウム、N−メチルタウリンナトリウム等が挙げられる。
nは1〜3の整数を表す。
上記一般式(I)中、aが−O−を示す化合物、すなわち長鎖アシルイセチオン酸塩型アニオン性界面活性剤としては、ココイルイセチオン酸塩、ステアロイルイセチオン酸塩、ラウリルイセチオン酸塩、ミリストイルイセチオン酸塩等が例示される。
上記一般式(I)中、aが−NH−を示す化合物、すなわち長鎖アシルタウリン塩型アニオン性界面活性剤としては、N−ラウロイルタウリン塩、N−ココイル−N−エタノールタウリン塩、N−ミリストイルタウリン塩、N−ステアロイルタウリン塩等が例示される。
上記一般式(I)中、aが−N(CH3)−を示す化合物、すなわち長鎖アシルメチルタウリン塩型アニオン性界面活性剤としては、N−ラウロイル−N−メチルタウリン塩、N−パルミトイル−N−メチルタウリン塩、N−ステアロイル−N−メチルタウリン塩、N−ココイル−N−メチルタウリン塩等が例示される。
これらのうち、好ましくは長鎖アシルメチルタウリン塩型アニオン性界面活性剤であり、特に好ましいものは、N−ステアロイル−N−メチルタウリンナトリウムなどのN−ステアロイル−N−メチルタウリン塩である。
また、別の好ましいアニオン性界面活性剤の例として、下記一般式(II)で示される長鎖アシルグルタミン酸塩型アニオン性界面活性剤も挙げられる。
CO−NH−CH(COOM)−CHCH−COOM (II)
CO−は炭素原子数16〜22の飽和または不飽和の脂肪族アシル基を表す。Mはアルカリ金属類、アルカリ土類金属類、アンモニウムまたは有機アミン類を表す。M1として、例えばリチウム、カリウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、タウリンナトリウム、N−メチルタウリンナトリウム等が挙げられる。
代表例としては、例えば、N−ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウム、N−パルミトイル−L−グルタミン酸ナトリウム、N−ステアロイルグルタミン酸−L−トリエタノールアミンなどが挙げられる。
本発明において、アニオン性界面活性剤は、O/W乳化組成物全量中0.01〜5質量%、好ましくは0.02〜3質量%である。アニオン性界面活性剤は1種または2種以上を併用して用いることも可能である。
本発明で得られるO/W乳化組成物の乳化粒子界面においては、(A)高級脂肪族アルコールと(C)アニオン性界面活性剤とが、ラメラ状の2分子膜からなる会合体を形成し、いわゆるα−ゲルの状態をとっている。
α−ゲルはO/W乳化組成物の安定化に寄与することから、(A)高級脂肪族アルコールと(C)アニオン性界面活性剤との合計量は、O/W乳化組成物中、(B)油分10質量部に対して0.5〜10質量部とすることが好ましい。0.5質量部未満の場合には、α−ゲル量が少ないため、得られたO/W乳化組成物の安定性が不十分となる場合がある。また、10質量部を超える場合には、α−ゲルが多すぎるため使用感の点で好ましくない傾向がある。
また、前記のように、α−ゲルはDSC測定で吸熱ピークを示すが、吸熱ピーク温度はα−ゲルの融点と考えることができる。α−ゲルは、融点以上の温度では低粘度化が起こるため、O/W乳化組成物の高温安定性に影響を及ぼす可能性がある。
よって、O/W乳化組成物の高温安定性の点からは、α−ゲルの融点が高い方がよく、60℃以上、さらには65℃以上であるのが好ましい。
<(D)アルキレンオキシド誘導体>
(D)成分のアルキレンオキシド誘導体としては、例えば、下記一般式(1)で示されるものが挙げられる。
O−[(AO)(EO)]−R (1)
一般式(1)において、AOは炭素数3〜4のオキシアルキレン基であり、具体的には、オキシプロピレン基、オキシブチレン基、オキシイソブチレン基、オキシトリメチレン基、オキシテトラメチレン基などが挙げられる。好ましくは、オキシプロピレン基、オキシブチレン基が挙げられる。
本発明においては、炭素数3〜4のオキシアルキレン基とオキシエチレン基の合計中のオキシアルキレン基の比率が20〜80質量%、さらには30〜70質量%であることが好ましい。オキシアルキレン基の割合が小さすぎると微細化効果が低下し、また大きすぎると水に溶けずに使用が困難となる。
mは炭素数3〜4のオキシアルキレン基の平均付加モル数、nはオキシエチレン基の平均付加モル数であり、それぞれ1〜70の範囲であることができ、好ましくは2〜60である。なお、mとnの合計が大きすぎるとべたつくことがあるので、(m+n)は好ましくは100以下である。
エチレンオキシドおよび炭素数3〜4のアルキレンオキシドの付加する順序は特に指定はない。またオキシエチレン基と炭素数3〜4のオキシアルキレン基はブロック状に付加していてもランダム状に付加していてもよい。ブロック状には2段ブロックのみならず、3段以上のブロックも含まれる。好ましくはランダム状に付加されているものが挙げられる。
及びRは炭素数1〜4のアルキル基で、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基などが挙げられる。好ましくはメチル基、エチル基である。5以上の炭化水素基では親水性が低下し、水に溶けにくくなる。R,Rは、同一であっても異なっていても良い。
本発明のアルキレンオキシド誘導体は公知の方法で製造することができる。例えば、水酸基を有している化合物にエチレンオキシドおよび炭素数3〜4のアルキレンオキシドを付加重合した後、ハロゲン化アルキルをアルカリ触媒の存在下にエーテル反応させることによって得られる。
一般式(1)のアルキレンオキシド誘導体の好適な例としては、例えば、POE(14)POP(7)ジメチルエーテル、POE(36)POP(41)ジメチルエーテル、POE(55)POP(28)ジメチルエーテル、POE(22)POP(40)ジメチルエーテル、POE(35)POP(40)ジメチルエーテル、POE(50)POP(40)ジメチルエーテル、POE(11)POP(9)ジメチルエーテル等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明においては、乳化パーツ中に(D)アルキレンオキシド誘導体を1〜30質量%、好ましくは3〜25質量%配合する。
(D)アルキレンオキシド誘導体は、乳化パーツ中1〜30質量%である限り、第2水相中にも配合することができる。よって、本発明で得られるO/W乳化組成物中のアルキレンオキシド誘導体量はほとんど制限されない。
<(E)水>
本発明において、水は少なくとも乳化パーツ調製に用いる第1水相に含まれる。第1水相中に含まれる水は乳化パーツが調整可能な量を用いればよく、通常は乳化パーツ中55〜90質量%、好ましくは60〜85質量%である。
また、乳化パーツを冷却するための第2水相中にも含まれることが好ましい。
本発明で得られるO/W乳化組成物における水の総配合量は、特に限定されるものではないが、通常はO/W乳化組成物全量中40〜95質量%である。
第1水相は、O/W乳化組成物全量中の25〜50質量%が好ましく、30〜45質量%がより好ましい。第1水相が少なすぎると安定なO/W乳化組成物が得られないことがあり、第1水相が多すぎると乳化パーツを冷却する第2水相が少なくなるために、経済性に劣る。
また、第2水相は、O/W乳化組成物全量中40〜75質量%が好ましく、45〜70質量%がより好ましい。第2水相が、40質量%未満であると十分な冷却効果が得られず、その分余計な冷却エネルギーを必要とするため、経済性に劣る。また、75質量%を超えるとO/W乳化パーツを調製する第1水相が少なくなるために、安定なO/W乳化組成物の調製が困難になる傾向にある。
また、O/W乳化パーツに添加する第2水相(残部水相)の温度は10〜35℃が好ましく、15〜30℃であることが特に好ましい。10℃未満であると、第2水相を冷やすエネルギーが過剰に必要となり、経済性に劣る傾向にある。また、35℃を超えると、十分な冷却効果が得られず、その分余計な冷却エネルギーを必要とするため、経済性に劣る。
<その他成分>
本発明にかかるO/W乳化組成物には、上記必須成分の他に、通常、化粧品、医薬品等に用いられる成分を本発明の効果を損なわない範囲で配合することができる。かかる成分としては、例えば次のようなものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
1,3−ブチレングリコール、ジプロピレングリコール、イソプレングリコール、1,2−ペンタングリコール、1,2−ヘキサングリコール、2−メチル−1,3−プロパノール、エチルカルビトール、1,2−ブチレングリコール、グリセリン等の水性溶媒。
ポリエチレングリコール及びそのモノ−又はジ−アルキルエーテル、ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール共重合物及びそのモノ−又はジ−アルキルエーテル、ソルビトール、キシリトール、マルチトール、ムコ多糖、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、キトサンなどの保湿剤。
メチルセルロース、エチルセルロース、アラビアガム、ポリビニルアルコールなどの増粘剤。
エタノールなどの有機溶剤。
ブチルヒドロキシトルエン、トコフェロール、フィチン酸などの酸化防止剤。
安息香酸、サリチル酸、ソルビン酸、パラオキシ安息香酸エステル(エチルパラベン、ブチルパラベンなど)、ヘキサクロロフェンなどの抗菌防腐剤。
グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、セリン、トレオニン、フェニルアラニン、チロシン、アスパラギン酸、アスパラギン、グルタミン、タウリン、アルギニン、ヒスチジンなどのアミノ酸とその塩。
アシルサルコシン酸(例えばラウロイルサルコシンナトリウム)、グルタチオン、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、乳酸などの有機酸及びその塩。
ビタミンA及びその誘導体、ビタミンB6塩酸塩、ビタミンB6トリパルミテート、ビタミンB6ジオクタノエート、ビタミンB2及びその誘導体、ビタミンB12、ビタミンB15及びその誘導体などのビタミンB類、アスコルビン酸、アスコルビン酸リン酸エステル(塩)、アスコルビン酸ジパルミテートなどのビタミンC類、α―トコフェロール、β―トコフェロール、γ―トコフェロール、ビタミンEアセテート、ビタミンEニコチネートなどのビタミンE類、ビタミンD類、ビタミンH、パントテン酸、パンテチンなどのビタミン類。
ニコチン酸アミド、ニコチン酸ベンジル、γ―オリザノール、アラントイン、グリチルリチン酸(塩)、グリチルレチン酸及びその誘導体、ヒノキチオール、ムシジン、ビサボロール、ユーカリプトール、チモール、イノシトール、サポニン類(サイコサポニン、ニンジンサポニン、ヘチマサポニン、ムクロジサポニンなど)、パントテニルエチルエーテル、エチニルエストラジオール、トラネキサム酸、セファランチン、プラセンタエキスなどの各種薬剤。
ギシギシ、クララ、コウホネ、オレンジ、セージ、タイム、ノコギリソウ、ゼニアオイ、センキュウ、センブリ、トウキ、トウヒ、バーチ、スギナ、ヘチマ、マロニエ、ユキノシタ、アルニカ、ユリ、ヨモギ、シャクヤク、アロエ、クチナシ、サワラなどの有機溶剤、アルコール、多価アルコール、水、水性アルコールなどで抽出した天然エキス。
ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、塩化ベンザルコニウム、ラウリルアミンオキサイドなどのカチオン界面活性剤。
ポリオキシエチレン脂肪酸グリセリル、ポリオキシエチレン・メチルポリシロキサン共重合体、脂肪酸ポリオキシエチレンソルビタン、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、マルチトールヒドロキシ脂肪族アルキルエーテル、アルキル化多糖、アルキルグルコシド、ショ糖脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油グリセリルなどのノニオン性界面活性剤。
エデト酸二ナトリウム、エデト酸三ナトリウム、クエン酸ナトリウム、ポリリン酸ナトリウム、メタリン酸ナトリウム、グルコン酸等の金属封鎖剤。水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、トリエタノールアミン等の中和剤。
また、その他、香料、スクラブ剤、粉末、色材、美白剤、紫外線吸収剤や紫外線散乱剤などの紫外線防御剤なども、安定性などを損なわない範囲で適宜配合することができる。
各成分は、通常、親油性成分は油相に、親水性成分は第1水相及び/又は第2水相に配合される。
本発明にかかるO/W乳化組成物は、例えば、化粧料、医薬、医薬部外品において皮膚、頭髪など身体に適用し得る外用組成物などに好適に適用することができる。例えば、乳液、クリーム、マッサージクリーム、クレンジングクリーム、エッセンス、ボディクリーム等のスキンケア化粧料;ヘアクリーム、コンディショナー、リンス等のヘアケア化粧料;サンスクリーン等の日焼け止め化粧料;クレンジング、メーク落としなどの洗浄料;ファンデーション等のメーキャップ化粧料等;整髪料等の毛髪化粧料等に用いることができる。
以下、具体例を挙げて本発明について更に詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、配合量は全て質量%で示す。
まず、本発明で用いた試験法について説明する。
<乳化粒子径>
調製直後のO/W乳化組成物の乳化粒子径を電子顕微鏡にて観察し、下記評価基準により評価した。
(評価基準)
○:5μmよりも大きい乳化粒子がない。
△:10μmよりも大きい乳化粒子がない。
×:10μmよりも大きい乳化粒子がある。
<粘度>
調製直後のO/W乳化組成物の粘度をB型粘度計(ローター番号3番、ローター回転数12rpm)を用いて30℃にて測定を行った。
試験例1
水中でα−ゲルを形成する高級脂肪族アルコールとアニオン性界面活性剤とを用い、下記表1の組成でO/W乳化組成物を調製した。製造方法は次の通りである。
<試料1−2〜試料1−4(製法a)>
(1)第1水相(成分1〜6)を加熱混合し、80〜85℃で溶解させる。
(2)油相(成分7〜11)を加熱混合し、80〜85℃で溶解させる。
(3)第1水相及び油相を、ホモジナイザーで攪拌混合し、乳化パーツを調製する。
(4)乳化パーツをホモジナイザーで攪拌しながら室温(約20℃)の第2水相(成分12〜13)を乳化パーツ中に混合して、O/W乳化組成物を得る。
<試料1−1(製法b)>
(1)水相(成分1〜6及び成分12〜13)を加熱混合し、80〜85℃で溶解させる。
(2)油相(成分7〜11)を加熱混合し、80〜85℃で溶解させる。
(3)水相及び油相を、ホモジナイザーで攪拌混合して乳化し、オンレーターにて40℃まで冷却して、O/W乳化組成物を得た。
Figure 0005209816
試料1−1の組成は、オンレータを用いた従来法(製法b)で乳化粒子径が微細なO/W乳化組成物を得ることができる組成である。
試料1−2及び試料1−3は何れも、試料1−1と同じ組成のO/W乳化組成物を乳化パーツを第2水相で冷却する方法(製法a)で調製した場合である。
試料1−2のように乳化パーツ中に(D)アルキレンオキシド誘導体が存在していないと、例え冷却用の第2水相中に(D)アルキレンオキシド誘導体が存在していたとしても、乳化粒子径が微細なO/W乳化組成物を得ることができなかった。
これに対して、試料1−3のように、乳化パーツ中に(D)アルキレンオキシド誘導体が存在する場合には、試料1−1と同様に乳化粒子径が微細なO/W乳化組成物を得ることができた。また、粘度についても、試料1−1と同程度のO/W乳化組成物を得ることができた。
また、試料1−4のように、α−ゲルを形成するアニオン性界面活性剤が異なる場合でも、乳化パーツ中に(D)アルキレンオキシド誘導体が存在する場合には、試料1−3と同様に乳化粒子径が微細なO/W乳化組成物を得ることができた。
試験例2
表1の試料1−3において、乳化パーツ中の(D)アルキレンオキシド誘導体濃度を変えて検討を行なった。O/W乳化組成物の製造は製法aに準じて行った。
Figure 0005209816
表2のように、乳化パーツ中の(D)アルキレンオキシド誘導体の濃度が少なすぎても多すぎても乳化粒子径が粗大化する傾向がある。また、オンレータ等を用いる従来法で調製された同じ組成のO/W乳化組成物に比べて粘度が低下してしまう。
このようなことから、乳化パーツ中の(D)アルキレンオキシド誘導体の濃度が1〜30質量%、さらには3〜25質量%であることが好適であると考えられた。
試験例3
下記表3の組成で製法aに準じてO/W乳化組成物を調製した。
Figure 0005209816
試料3−1〜3−3からわかるように、乳化パーツ中、(D)アルキレンオキシド誘導体の代わりに他の水性溶媒やグリコール類を用いても、乳化粒子径が微細なO/W乳化組成物は得ることができない。
また、試料3−4及び試料3−5は、水中でα−ゲルを形成するアニオン性界面活性剤と高級脂肪族アルコールを用いたO/W乳化組成物において、粘度安定化効果があることが知られている塩類やカチオン性界面活性剤を乳化パーツ中に配合した場合であるが、これら成分を用いても乳化粒子径を微細化することはできない。
従って、高濃度の乳化パーツを調製してこれに低温の残部水相を混合する方法(製法a)におけるO/W乳化組成物の乳化粒子径の微細化効果は、(D)アルキレンオキシド誘導体に特異的であることが理解される。
試験例4
さらに、(D)アルキレンオキシド誘導体を変えて検討を行なった。O/W乳化組成物の製造は製法aに準じて行った。
Figure 0005209816
表4のように、一般式(1)で示されるアルキレンオキシド誘導体であれば微細化効果が得られたが、オキシエチレン基とオキシアルキレン基の合計に占めるオキシアルキレン基の比率が小さくなると微細化効果が低下する傾向があった。また、前記比率が大きくなると、アルキレンオキシド誘導体が水に溶けにくくなり使用が困難となった。
このようなことから、オキシエチレン基とオキシアルキレン基の合計に占めるオキシアルキレン基の比率は20〜80質量%、さらには30〜70質量%であることが好ましいと考えられた。
試験例5
下記表5の処方を用いて、製法aに準じてO/W乳化組成物を製造した。何れの場合にも、乳化粒子径が5μm以下の微細なO/W乳化組成物を得ることができた。
Figure 0005209816
実施例1 乳液
<第2水相>
1.精製水 to 100 質量%
2.ジプロピレングリコール 7.0
3.キサンタンガム 0.1
<第1水相>
4.精製水 42.0
5.EDTA−2Na・2HO 0.1
6.クエン酸 0.01
7.クエン酸ナトリウム 0.09
8.N−ステアロイル−N−メチルタウリンナトリウム 0.2
9.POE(14)POP(7)ジメチルエーテル(ランダム) 3.0
<油相>
10.塩化ジステアリルジメチルアンモニウム 0.07
11.ステアリルアルコール 0.3
12.ベヘニルアルコール 1.1
13.テトラエチルヘキサン酸ペンタエリスリチル 1.0
14.ジメチコン 3.0
15.水添ポリデセン 1.0
<製造方法>
(1)第2水相(成分1〜3)を室温下で混合し、溶解させる。
(2)第1水相(成分4〜9)を80〜85℃で溶解させる。
(3)油相(成分10〜15)を80〜85℃で溶解させる。
(4)第1水相及び油相をホモジナイザーで攪拌混合して、乳化パーツを調製する。
(5)乳化パーツをホモジナイザーで攪拌しながら第2水相を添加して混合し、O/W乳液を得る。
実施例1において、乳化パーツ(成分4〜15)中の成分9の濃度は5.8質量%、得られた乳液の粘度は3,770mPa・s/30℃、乳化粒子径は1〜5μmの範囲であった。
実施例2 乳液
<第2水相>
1.精製水 to 100 質量%
2.キシリトール 1.0
3.ジプロピレングリコール 3.0
4.グリセリン 5.0
5.ブチレングリコール 3.0
6.キサンタンガム 0.1
7.グリチルリチン酸ジカリウム 0.05
8.エタノール 4.0
9.フェノキシエタノール 0.5
<第1水相>
10.精製水 30.0
11.EDTA−2Na・2HO 0.1
12.クエン酸 0.01
13.クエン酸ナトリウム 0.09
14.N−ステアロイル−N−メチルタウリンナトリウム 0.2
15.POE(14)POP(7)ジメチルエーテル(ランダム) 1.0
<油相>
16.ステアリルアルコール 0.3
17.ベヘニルアルコール 1.1
18.テトラエチルヘキサン酸ペンタエリスリチル 1.0
19.ジメチコン 3.0
20.水添ポリデセン 1.0
21.酢酸トコフェロール 0.05
<製造方法>
(1)第2水相(成分1〜9)を室温下で混合し、溶解させる。
(2)第1水相(成分10〜15)を80〜85℃で溶解させる。
(3)油相(成分16〜21)を80〜85℃で溶解させる。
(4)第1水相及び油相をホモジナイザーで攪拌混合し、乳化パーツを調製する。
(5)乳化パーツをホモジナイザーで攪拌しながら第2水相を添加して混合し、O/W乳液を得る。
実施例2において、乳化パーツ(成分10〜成分21)中の成分15の濃度は2.6質量%、得られた乳液の粘度は3,820mPa・s/30℃、乳化粒子径は1〜5μmであった。
実施例3 乳液
<第2水相>
1.精製水 to 100 質量%
2.グリセリン 7.0
3.ジプロピレングリコール 5.0
4.ブチレングリコール 5.0
5.カルボキシビニルポリマー 0.14
6.水酸化カリウム 0.07
7.エタノール 3.0
8.フェノキシエタノール 0.5
<第1水相>
9.精製水 34.0
10.EDTA−2Na・2HO 0.01
11.N−ステアロイル−N−メチルタウリンナトリウム 0.28
12.POE(14)POP(7)ジメチルエーテル(ランダム) 3.0
<油相>
13.ステアリルアルコール 0.42
14.ベヘニルアルコール 1.54
15.ワセリン 0.2
16.パーム油 0.5
17.マカデミアナッツ油脂肪酸フィトステリル 0.1
18.テトラエチルヘキサン酸ペンタエリスリチル 4.0
19.ジイソステアリン酸グリセリル 0.6
20.水添ポリデセン 2.0
21.ジメチコン 1.0
<製造方法>
(1)第2水相(成分1〜8)を室温下で混合し、溶解させる。
(2)第1水相(成分9〜12)を80〜85℃で溶解させる。
(3)油相(成分13〜21)を80〜85℃で溶解させる。
(4)第1水相及び油相をホモジナイザーで攪拌混合して、乳化パーツを調製する。
(5)乳化パーツをホモジナイザーで攪拌しながら第2水相を添加して混合し、O/W乳液を得る。
実施例3において、乳化パーツ(成分9〜21)中の成分12の濃度は6.3質量%、得られた乳液の粘度は5,130mPa・s/30℃、乳化粒子径は1〜5μmの範囲であった。
実施例4 乳液
<第2水相>
1.精製水 to 100 質量%
2.グリセリン 5.0
3.ブチレングリコール 7.0
4.ポリエチレングリコール1500 1.0
5.エタノール 5.0
6.フェノキシエタノール 0.5
7.クエン酸 0.02
8.クエン酸ナトリウム 0.18
9.アスコルビン酸グルコシド 1.0
<第1水相>
10.精製水 35.0
11.サクシノグルカン 0.07
12.メタリン酸ナトリウム 0.03
13.N−ステアロイル−N−メチルタウリンナトリウム 0.2
14.POE(14)POP(7)ジメチルエーテル(ランダム) 2.0
<油相>
15.セチルアルコール 0.3
16.ステアリルアルコール 1.0
17.モノステアリン酸グリセリル 0.45
18.モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン 0.6
19.水添ポリデセン 2.0
20.ジメチコン 3.0
21.メチルフェニルポリシロキサン 1.0
<製造方法>
(1)第2水相(成分1〜9)を室温下で混合し、溶解させる。
(2)第1水相(成分10〜14)を80〜85℃で溶解させる。
(3)油相(成分15〜21)を80〜85℃で溶解させる。
(4)第1水相及び油相をホモジナイザーで攪拌混合して、乳化パーツを調製する。
(5)乳化パーツをホモジナイザーで攪拌しながら第2水相を添加して混合し、O/W乳液を得る。
実施例4において、乳化パーツ(成分10〜21)中の成分14の濃度は4.4質量%、得られた乳液の粘度は4,470mPa・s/30℃、乳化粒子径は1〜5μmの範囲であった。

Claims (2)

  1. (A)炭素数12〜26の高級脂肪族アルコールと、
    (B)油分と、
    (C)前記(A)と水中でα−ゲルを形成し得るアニオン性界面活性剤と、
    (D)下記一般式(1)で示されるアルキレンオキシド誘導体と、
    (E)水と、
    を含むO/W乳化組成物の製造方法であって、
    (A)炭素数12〜26の高級脂肪族アルコールはO/W乳化組成物中0.05〜10質量%であり、
    (B)油分は、炭化水素油、エステル油、シリコーン油から選ばれる1種以上を含有し、且つO/W乳化組成物中0.1〜20質量%であり、
    (C)前記(A)と水中でα−ゲルを形成し得るアニオン性界面活性剤は、N−アシルスルホン酸塩型アニオン性界面活性剤及びN−アシルグルタミン酸塩型アニオン性界面活性剤から選ばれる1種以上で、且つO/W乳化組成物中0.01〜5質量%であり、
    (A)炭素数12〜26の高級脂肪族アルコールと(C)アニオン性界面活性剤との合計量が、(B)油分10質量部に対して0.5〜10質量部であり、
    (A)炭素数12〜26の高級脂肪族アルコールと、
    (B)油分と、
    を含む油相と、
    (C)前記(A)と水中でα−ゲルを形成し得るアニオン性界面活性剤と、
    (D)下記一般式(1)で示されるアルキレンオキシド誘導体と、
    (E)水の一部と、
    を含む第1水相とを、80℃以上の温度で乳化してO/W乳化パーツを調製する工程と、
    前記乳化パーツを10〜35℃の残りの(E)を含む第2水相と攪拌しながら混合することにより冷却する工程と、を含み、
    前記(D)アルキレンオキシド誘導体が前記乳化パーツ中1〜30質量%であることを特徴とするO/W乳化組成物の製造方法。
    O−[(AO)(EO)]−R (1)
    (式中、AOは炭素数3〜4のオキシアルキレン基、EOはオキシエチレン基、mおよびnはそれぞれ前記オキシアルキレン基、オキシエチレン基の平均付加モル数で、1≦m≦70、1≦n≦70である。炭素数3〜4のオキシアルキレン基とオキシエチレン基の合計に対するオキシアルキレン基の割合は、20〜80重量%である。炭素数3〜4のオキシアルキレン基とオキシエチレン基はランダム状に付加している。R,Rは、同一もしくは異なってもよい炭素数1〜4のアルキル基である。)
  2. 請求項記載の方法において、前記第2水相がO/W乳化組成物全量中40〜75質量%であることを特徴とするO/W乳化組成物の製造方法。
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