JP7006695B2 - 水中油型乳化組成物の製造方法及び化粧料の製造方法 - Google Patents
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Description
[1].下記(A)、(B)、(C)及び(D)成分を含有する組成物を撹拌して乳化した後に、30~300MPaの高せん断圧力で処理する工程を含む水中油型乳化組成物の製造方法。
(A)下記一般式で表される構成単位(1)及び(2)を含み、重量平均分子量が3,000~100,000であるアクリル-シリコーングラフト共重合体:5~35質量%
(B)揮発性油:5~35質量%
(C)エチレンオキサイド(EO)平均付加モル数が10以上で、かつHLBが11以上のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル:2~15質量%
(D)水:15~88質量%
[2].(C)成分が、モノラウリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン及びモノパルミチン酸ポリオキシエチレンソルビタンから選ばれる1種以上である[1]記載の水中油型乳化組成物の製造方法。
[3].水中油型乳化組成物中の乳化粒子の平均粒径が300nm以下である[1]又は[2]記載の水中油型乳化組成物の製造方法。
[4].(B)成分が、炭化水素油及び25℃において粘度が2mm2/s以下のシリコーン油から選ばれる揮発性油である[1]~[3]のいずれかに記載の水中油型乳化組成物の製造方法。
[5].さらに、(E)水溶性高分子化合物を配合する工程を含み、その配合量が、(A)成分及び(B)成分の合計量に対して、0.1~5質量%である[1]~[4]のいずれかに記載の水中油型乳化組成物の製造方法。
[6].[1]~[5]のいずれかに記載の製造方法で得られた水中油型乳化組成物を含む化粧料。
[(A)成分]
(A)成分は、下記一般式の構成単位(1)及び(2)を含み、分子量が3,000~100,000であるアクリル-シリコーングラフト共重合体である。具体的には、アクリルポリマー鎖にポリシロキサン鎖がグラフト結合してなるものである。(A)成分は1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
なお、R8としては上記R1と同様のものが例示され、炭素数1~10のアルキル基が好ましい。
揮発性油としては、化粧品用に使用できるものであり、常圧・25℃において沸点が260℃以下を示すものの中から適宜選択して用いることができる。その具体例としては、シリコーン油、炭化水素油、エステル油等を挙げることができる。これらは1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。中でも、汎用性の観点から、シリコーン油及び炭化水素油が好ましい。
エチレンオキサイド(EO)平均付加モル数が10以上で、かつHLBが11以上のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルとしては、1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。このようなソルビタン脂肪酸エステルを用いることで、苦みが少なく、刺激性が少なく、塗工性、造膜性及び保存安定性が良好な水中油型乳化組成物を達成することができる。
水は精製水等を適宜選択して使用することができる。
本発明の水中油型乳化組成物には、皮膜のべたつきを抑える、皮膜の強度を高くする、乳化性を高めるため、又は水中油型乳化組成物を増粘させ保存安定性を高めるために、(E)水溶性高分子化合物を配合することが好ましい。水溶性高分子化合物とは、分子内に極性基を有しており、水に分散可能な高分子化合物をいう。水溶性高分子化合物としては、天然高分子でも半合成品でも合成品でもよい。具体的には、デンプン、マンナン、海藻類であるガラクタン、アルギン酸塩、アラビアゴム、デキストラン、ゼラチン、カゼイン、コラーゲン、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、キサンタンガム、アクリル酸重合体等が挙げられる。
(A)成分の配合量は5~35質量%であり、10~30質量%が好ましく、10~25質量%がより好ましい。配合量が5質量%より少ないと、化粧料に配合した時に撥水性等の特性が得られにくい。一方で、35質量%より多いと、粒径が細かくなりにくく、本発明により製造した水中油型乳化組成物の安定性が悪く、経時で分離する。
本発明の方法により製造した水中油型乳化組成物には、界面活性剤やオキサゾリン系化合物や芳香族カルボン酸塩等の抗菌剤ないし防腐剤、香料、酸化防止剤、防錆剤、染料、充填剤、硬化触媒、有機粉体、無機粉体等を配合してもよい。これらは1種単独で又は2種以上を適宜組み合わせて、適量を配合することができる。
本発明は、上記(A)、(B)、(C)及び(D)成分を含有する組成物を撹拌して乳化(工程(I))した後に、30~300MPaの高せん断圧力で処理する(工程(II))を含むものであるが、以下、より好ましい例について、詳細に説明する。
(A)成分は固体であり乳化しにくいため、予め(B)成分に溶解してから乳化することが好ましい。得られた混合溶解液に、(C)成分の一部又は全量と(D)成分の一部又は全量とを加え、ホモミキサー、ホモディスパー等の撹拌機等により乳化し、必要に応じて、(C)成分、(D)成分の残部を加え、ホモミキサーやホモディスパー等の撹拌機により希釈し、乳化組成物(I)を得る。
続けて、得られた乳化組成物(I)を、高圧ホモジナイザーにより30~300MPaの高せん断圧力で処理して、水中油型乳化組成物(II)を得る。せん断圧力は30~300MPaであり、30~150MPaが好ましい。せん断圧力が30MPaより低いと、得られる水中油型乳化組成物の平均粒径を300nm以下とすることが困難であり、また、300MPaより高くしても、それ以上平均粒径を小さくする効果は期待できず、また装置に大きな負荷をかけることになる。また、高せん断圧力の処理が1回で目的の平均粒径にならない時は、2回以上処理をしてもよい。
本発明の製造方法で得られた水中油型乳化組成物の特性について説明する。本発明の製造方法により、乳化粒子が小粒径化する。本発明の製造方法による水中油型乳化組成物は保存安定性が良好であり、塗工性に優れ、かつ造膜性にも優れる。皮膜は耐水性、かつアクリル-シリコーングラフト共重合体特有の柔軟性がある。本発明の製造方法による水中油型乳化組成物を化粧品に用いた場合、皮膚に対する刺激性が弱く、苦みが少なく、柔軟な皮膜が得られる。
製造方法で得られた水中油型乳化組成物を化粧料に配合することができる。化粧料としては特に限定されず、皮膚化粧料、毛髪化粧料等に用いることができる。特に、本発明の特性から、メイクアップ化粧料、スキンケア用化粧料に配合することが好ましい。メイクアップ化粧料としては、ファンデーション(固形、液状全てを含む)、クリーム、化粧下地、乳液、シャドー、口紅、リップクリーム、チーク、アイブロウ、マスカラ、アイライン、クレンジング、パック等が挙げられる。中でも口紅が好ましい。化粧料の形態は特に制限されるものでない。例えば、液状、乳液状、クリーム状、固形状、ペースト状、ゲル状、多層状、ムース状、スプレー状、スティック状、及びペンシル状等、種々の形態を選択することができる。その配合量は1~70質量%が好ましく、より好ましくは3~50質量%である。この範囲で特に本発明の効果が得られやすく、配合量が多すぎると重い感触になるおそれがある。
下記式(10)の片末端メタクリレート置換ジメチルポリシロキサン100g、メチルメタクリレート80g、2-エチル-ヘキシルアクリレート20g、トルエン200gを混合し、続いてt-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキシルヘキサノエート(日本油脂製、パーブチルO)2gを添加、溶解した後、窒素雰囲気下、90~100℃の温度範囲内で10時間反応させ、下記構造式(11)で表される成分(A-1)アクリル-シリコーン共重合体のトルエン溶液を得た。GPC(トルエン)によるポリスチレン換算の重量平均分子量は約25,000であった。
合成例1で得られた(A)アクリル-シリコーン共重合体のトルエン溶液400gを130℃、10mmHg以下に減圧加熱することにより、トルエン及びアクリルモノマーを留去した後、イソドデカン200gを加え130℃、10mmHg以下に減圧加熱することによりイソドデカン及びアクリルモノマーを留去した後、(B-1)イソドデカン300gを加え、(A)アクリル-シリコーン共重合体を溶解し、混合溶解液(ii)を得た。(A-1)/(B-1)で表わされる比は約40/60であり、混合溶解液(ii)の粘度(25℃)は320mm2/sであった。また、メチルメタクリレート及び2-エチル-ヘキシルアクリレートの含有量はそれぞれ10ppm未満であった。
合成例1で得られた(A)アクリル-シリコーン共重合体のトルエン溶液400gを130℃、10mmHg以下に減圧加熱することにより、トルエン及びアクリルモノマーを留去した後、イソドデカン200gを加え130℃、10mmHg以下に減圧加熱することによりイソドデカン及びアクリルモノマーを留去した後、下記式(12)で表される成分(B-2)シリコーン化合物470gを加え、(A)アクリル-シリコーン共重合体を溶解し、混合溶解液(iii)を得た。(A-1)/(B-2)で表わされる比は約30/70であり、混合溶解液(iii)の粘度(25℃)は40mm2/sであった。また、メチルメタクリレート及び2-エチル-ヘキシルアクリレートの含有量はそれぞれ10ppm未満であった。
混合溶解液(i)500gに、(C-1)ノニオンOT-80(モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン(20E.O.):HLB15.7、日本油脂製)50g及び(D)イオン交換水150gを配合し、T.K.ホモミキサー(プライミクス社)5,000rpmで10分撹拌して乳化をし、さらに(D)イオン交換水300gを加え、T.K.ホモミキサー(プライミクス社)2,000rpmで3分撹拌し、乳化組成物(I-1)を得た。乳化組成物(I-1)をN4 PLUS(BECKMAN COULTER社)で測定した平均粒径は3,000nmであった。続いて、乳化組成物(I-1)をSUGINO HJP-25001(株式会社スギノマシン)により100MPaで2回処理し、水中油型乳化組成物(II-1)を得た。水中油型乳化組成物(II-1)の粘度は900mPa・sであり、N4 PLUS(BECKMAN COULTER社)による平均粒径は220nmであった。
混合溶解液(ii)500gに、(C-1)ノニオンOT-80(モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン(20E.O.):HLB15.7、日本油脂製)50g及び(D)イオン交換水150gを配合し、T.K.ホモミキサー5,000rpm(プライミクス社)で10分撹拌して乳化をし、さらに(D)イオン交換水300gを加え、T.K.ホモミキサー2,000rpm(プライミクス社)で3分撹拌し、乳化組成物(I-2)を得た。乳化組成物(I-2)をN4 PLUS(BECKMAN COULTER社)で測定した平均粒径は1,600nmであった。続いて、乳化組成物(I-2)をSUGINO HJP-25001(株式会社スギノマシン)により100MPaで2回処理し、水中油型乳化組成物(II-2)を得た。水中油型乳化組成物(II-2)の粘度は300mPa・sであり、N4 PLUS(BECKMAN COULTER社)による平均粒径は230nmであった。
混合溶解液(i)500gに、(C-2)ノニオンST-60(モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン(20E.O.):HLB15.7、日本油脂製)50g及び(D)イオン交換水150gを配合し、T.K.ホモミキサー(プライミクス社)5,000rpmで10分撹拌して乳化をし、さらに(D)イオン交換水300gを加え、T.K.ホモミキサー(プライミクス社)2,000rpmで3分撹拌し、乳化組成物(I-3)を得た。乳化組成物(I-3)をN4 PLUS(BECKMAN COULTER社)で測定した平均粒径は3,800nmであった。続いて、乳化組成物(I-3)をSUGINO HJP-25001(株式会社スギノマシン)により100MPaで2回処理し、水中油型乳化組成物(II-3)を得た。水中油型乳化組成物(II-3)の粘度は700mPa・sであり、N4 PLUS(BECKMAN COULTER社)による平均粒径は220nmであった。
混合溶解液(iii)500gに、(C-1)ノニオンOT-80(モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン(20E.O.):HLB15.7、日本油脂製)50g及び(D)イオン交換水150gを配合し、T.K.ホモミキサー(プライミクス社)5,000rpmで10分撹拌して乳化をし、さらに(D)イオン交換水300gを加え、T.K.ホモミキサー(プライミクス社)2,000rpmで3分撹拌し、乳化組成物(I-4)を得た。乳化組成物(I-4)をN4 PLUS(BECKMAN COULTER社)で測定した平均粒径は3,100nmであった。続いて、乳化組成物(I-4)をSUGINO HJP-25001(株式会社スギノマシン)により100MPaで2回処理し、水中油型乳化組成物(II-4)を得た。水中油型乳化組成物(II-4)の粘度は1,200mPa・sであり、N4 PLUS(BECKMAN COULTER社)による平均粒径は230nmであった。
混合溶解液(i)500gに、(C-1)ノニオンOT-80(モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン(20E.O.):HLB15.7、日本油脂製)50g及び(E)ゴーセノールEG-40C(ポリビニルアルコール)の15%水溶液(ポバール、日本酢ビポバール製)33g、(D)イオン交換水122gを配合し、T.K.ホモミキサー(プライミクス社)5,000rpmで10分撹拌して乳化をし、さらに(D)イオン交換水295gを加え、T.K.ホモミキサー(プライミクス社)2,000rpmで3分撹拌し、乳化組成物(I-5)を得た。乳化組成物(I-5)をN4 PLUS(BECKMAN COULTER社)で測定した平均粒径は3,600nmであった。続いて、乳化組成物(I-5)をSUGINO HJP-25001により100MPaで2回処理し、水中油型乳化組成物(II-5)を得た。水中油型乳化組成物(II-5)の粘度は5,000mPa・sであり、N4 PLUS(BECKMAN COULTER社)による平均粒径は280nmであった。
混合溶解液(i)500gに、(C-2)ノニオンST-60(モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン(20E.O.):HLB15.7、日本油脂製)50g及び(D)イオン交換水150gを配合し、T.K.ホモミキサー(プライミクス社)5,000rpmで10分撹拌して乳化をし、さらに(D)イオン交換水300gを加え、T.K.ホモミキサー(プライミクス社)2,000rpmで3分撹拌し、乳化組成物(I-6)を得た。乳化組成物(I-6)をN4 PLUS(BECKMAN COULTER社)で測定した平均粒径は1,400nmであった。続いて、乳化組成物(I-6)をSUGINO HJP-25001(株式会社スギノマシン)により70MPaで1回処理し、水中油型乳化組成物(II-6)を得た。水中油型乳化組成物(II-6)の粘度は350mPa・sであり、N4 PLUS(BECKMAN COULTER社)による平均粒径は270nmであった。
混合溶解液(i)500gに、(C-1)ノニオンOT-80(モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン(20E.O.):HLB15.7、日本油脂製)50g及び(D)イオン交換水150gを配合し、T.K.ホモミキサー(プライミクス社)5,000rpmで10分撹拌して乳化をし、続いて(D)イオン交換水300gを加え、T.K.ホモミキサー(プライミクス社)2,000rpmで3分撹拌し、乳化組成物(I-7)を得た。乳化組成物(I-7)の粘度は300mPa・sであり、N4 PLUS(BECKMAN COULTER社)で測定した平均粒径は1,600nmであった。
混合溶解液(i)500gに、(C-1)ノニオンOT-80(モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン(20E.O.):HLB15.7、日本油脂製)50g及び(D)イオン交換水60gを配合し、T.K.ホモディスパー(プライミクス社)2,000rpmで45分撹拌して乳化をし、続いて(D)イオン交換水390gを加え、T.K.ホモミキサー(プライミクス社)2,000rpmで3分撹拌し、乳化組成物(I-8)を得た。乳化組成物(I-8)の粘度は700mPa・sであり、N4 PLUS(BECKMAN COULTER社)で測定した平均粒径は550nmであった。
混合溶解液(i)500gに、(C-3)エマルゲン104P(ポリオキシエチレン(4)ラウリルエーテル、花王製)30g、(C-4)エマルゲン123P(ポリオキシエチレン(23)ラウリルエーテル、花王製)20g、及び(D)イオン交換水150gを配合し、T.K.ホモミキサー(プライミクス社)5,000rpmで10分撹拌して乳化をし、さらに(D)イオン交換水300gを加え、T.K.ホモミキサー(プライミクス社)2,000rpmで3分撹拌し、乳化組成物(I-9)を得た。乳化組成物(I-9)をN4 PLUS(BECKMAN COULTER社)で測定した平均粒径は700nmであった。続いて、乳化組成物(I-9)をSUGINO HJP-25001(株式会社スギノマシン)により100MPaで2回処理し、水中油型乳化組成物(II-8)を得た。水中油型乳化組成物(II-8)の粘度は1,100mPa・sであり、N4 PLUS(BECKMAN COULTER社)による平均粒径は230nmであった。
混合溶解液(i)500gに、(C-5)NIKKOL Decaglyn 1-LV EX(モノラウリン酸ポリグリセリル、日光ケミカル製)28g、(C-6)NIKKOL Decaglyn 1-ISV EX(モノイソステアリン酸ポリグリセリル、日光ケミカル製)22g、(D)イオン交換水150gを配合し、T.K.ホモミキサー(プライミクス社)5,000rpmで10分撹拌し、成分(D)イオン交換水300gを加え、T.K.ホモミキサー(プライミクス社)2,000rpmで1分撹拌して乳化をし、乳化組成物(I-10)を得た。乳化組成物(I-10)をN4 PLUS(BECKMAN COULTER社)で測定した平均粒径は4,200nmであった。続いて、乳化組成物(I-10)をSUGINO HJP-25001(株式会社スギノマシン)により100MPaで2回処理し、水中油型乳化組成物(II-10)を得た。水中油型乳化組成物(II-10)の粘度は500mPa・sであり、N4 PLUS(BECKMAN COULTER社)による平均粒径は240nmであった。
乳化組成物100gをガラス瓶(容量125mL)に入れ、1ヶ月静置をした後に上層部と下層部の不揮発分(105℃、3時間)を測定した。結果を上層部の不揮発分を下層部の不揮発分で割った値で示す。この値が1から離れた値であるほど分離していることを示す。
苦みは5人の被験者が乳化組成物0.1gを手の甲に広げて室温で乾燥させた後、これをなめて下記評価基準で評価した。結果を5人の平均値により、下記「○」、「×」で示す。
<苦味評価基準>
5:ほとんど又は全く苦みなし
1:苦みあり
<苦味判定基準>
○:平均値が3以上
×:平均値が3未満
表面コートされていない板紙(10cm×14cm)に、膜厚100μmのバーコーターにて乳化組成物100g/m2を塗工し、ハジキを評価した。
<苦味判定基準>
○:ハジキなし~塗工面全体の3割未満ハジキあり
△:塗工面全体の3~5割未満ハジキあり
×:塗工面全体の5割以上ハジキあり
「△」又は「〇」を合格とする。
直径6cmのアルミシャーレーに乳化組成物2gを入れて、室温で24時間乾燥し、皮膜の状態を観察した。
<造膜性判定基準>
○:連続膜の皮膜が形成
×:アルミシャーレーから膜が剥がれず、連続膜にならない
直径6cmのアルミシャーレーに乳化組成物2gを入れて、室温で24時間乾燥し、形成した皮膜にスポイトで1滴の水を滴下し、10秒後水を軽く拭き取った後の皮膜の状態を観察する。
<耐水性判定基準>
○:皮膜に変化なし
×:表面が白化し又は一部の皮膜が剥がれる
<調製方法>
A:成分(2)の一部に、成分(8)を混合しローラーミルにて分散後、得られた分散物を成分(1)~(4)と共に加熱混合した。
B:成分(5)~(7)を加熱し、Aで得られた混合物に加えて乳化後冷却した。
C:成分(9)をBで得られた乳化組成物に添加し、クリーム状口紅を得た。
成分(%)
(1)パルミチン酸/エチルヘキサン酸デキストリン(注1) 9
(2)トリエチルヘキサノイン 5
(3)アルキル変性分岐型ポリグリセリン変性シリコーン(注2) 2
(4)デカメチルシクロペンタシロキサン 40
(5)1,3-ブチレングリコール 5
(6)実施例3の乳化組成物(II-3) 15
(7)精製水 16
(8)着色剤 適量
(9)マイカ 適量
合計 100
(注1)千葉製粉(株)製:レオパールTT
(注2)信越化学工業(株)製:KF-6105
得られたクリーム状口紅は、のびが軽く、べたつきや油っぽさがなく、持ちのよい膜を唇上に形成した。また、塗布したときの苦みや違和感もなく、使用しやすいものであった。
Claims (6)
- 下記(A)、(B)、(C)及び(D)成分を含有する組成物を撹拌して乳化した後に、30~300MPaの高せん断圧力で処理する工程を含む水中油型乳化組成物の製造方法。
(A)下記一般式で表される構成単位(1)及び(2)を含み、重量平均分子量が3,000~100,000であるアクリル-シリコーングラフト共重合体:5~35質量%
(B)揮発性油:5~35質量%
(C)エチレンオキサイド(EO)平均付加モル数が10以上で、かつHLBが11以上のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル:3~15質量%
(D)水:15~75質量% - (C)成分が、モノラウリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン及びモノパルミチン酸ポリオキシエチレンソルビタンから選ばれる1種以上である請求項1記載の水中油型乳化組成物の製造方法。
- 水中油型乳化組成物中の乳化粒子の平均粒径が300nm以下である請求項1又は2記載の水中油型乳化組成物の製造方法。
- (B)成分が、炭化水素油及び25℃において粘度が2mm2/s以下のシリコーン油から選ばれる揮発性油である請求項1~3のいずれか1項記載の水中油型乳化組成物の製造方法。
- さらに、(E)水溶性高分子化合物を配合する工程を含み、その配合量が、(A)成分及び(B)成分の合計量に対して、0.1~5質量%である請求項1~4のいずれか1項記載の水中油型乳化組成物の製造方法。
- 請求項1~5のいずれか1項記載の製造方法で得られた水中油型乳化組成物を配合する工程を含む、化粧料の製造方法。
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