JP7382566B2 - 噴霧剤、噴霧装置、噴霧剤の使用方法、及び噴霧剤の製造方法 - Google Patents
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Description
再生セルロースを含む多孔質構造を有し、前記多孔質構造に接触している生体に有効な有効成分を含む多孔質材料と、
前記多孔質材料を分散させる分散媒と、を含有し、
前記多孔質材料は、200μm以下の体積平均径を有し、
前記多孔質構造において100nm以下の細孔径を有する細孔の容積が0.5cm3/g以上であり、かつ、前記多孔質構造における前記細孔の比表面積が10m2/g以上であり、
前記多孔質材料における前記有効成分の含有量は、重量基準で30%以上である、
噴霧剤を提供する。
生体に有効な成分を含む材料を生体に向かって噴霧でき、その材料を視認しにくい状態で生体に長期間付着させることができる技術を提供できれば、ユーザの利便性が高まる。加えて、その材料から所望のタイミングで有効成分が放出されれば、有効成分によって得られる効果を高めることができる。例えば、圧力などの所定の物理的刺激をその材料に付与することによって有効成分の放出を促すことができれば、有効成分によって得られる効果が所望のタイミングで発揮される。特許文献1から3にはこのような技術は記載されていない。そこで、本発明者らは、このような技術を開発すべく鋭意検討を重ねた。その結果、本発明者らは、再生セルロースを含む特定の多孔質構造に有効成分を接触させた多孔質材料を使用すること及び多孔質材料の体積平均径を所定の範囲に調整することが有利であることを新たに見出し、本開示の噴霧剤を案出した。
以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は包括的又は具体的な例示である。以下の実施形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置、及び接続形態、並びに、ステップ及びステップの順序などの事項は、一例であり、本開示を限定する主旨で記載されたものではない。以下の種々の実施形態は、矛盾が生じない限り互いに組み合わせることが可能である。また、以下の実施形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、必須の構成要素と理解されるべきではない。以下の説明において、実質的に同じ機能を有する構成要素は共通の参照符号で示し、説明を省略することがある。また、図面が過度に複雑になることを避けるために、一部の要素の図示を省略することがある。
δ2=δD2+δP2+δH2 (2)
(I)再生セルロースを含む多孔質構造11を有し、多孔質構造11に接触している生体に有効な有効成分を含む多孔質材料10を作製する。
(II)多孔質材料10を細断又は微細化して200μm以下の体積平均径を付与する。
(III)細断又は微細化された多孔質材料10を分散媒25に分散させる。
(i)噴霧器3から噴霧された噴霧剤20の流速
(ii)噴霧器3から噴霧された噴霧剤20の温度
(iii)噴霧器3における噴霧剤20の噴霧間隔
(iv)噴霧器3によって噴霧される噴霧剤20の量
(v)噴霧器3によって噴霧される噴霧剤20の流れの方向
(vi)噴霧器3によって噴霧された噴霧剤20の帯電状態
以下の手順により、多孔質材料の多孔質構造をなす再生セルロース膜を作製した。まず、純度が80%以上の、木材を原料とした漂白パルプ由来のセルロースを用意した。漂白パルプ由来のセルロースをイオン液体に溶解させることにより、セルロース溶液を調製した。イオン液体としては、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムジエチルフォスフェイトを用いた。ギャップコーティングを適用して基板の表面にセルロース溶液を付与することにより、基板上に液膜を形成した。このとき、ギャップの大きさを調整することで、再生セルロース膜の厚さを調整した。
下記の点以外は実施例1と同様にして実施例2に係る噴霧剤を調製した。セルロース溶液の調製において、純度が80%以上の、木材を原料とした漂白パルプ由来のセルロースの代わりに、純度が90%以上のαセルロース(Sigma-Aldrichから入手)を用いた。加えて、αセルロースの重量の3倍の重量のキトサンをαセルロースとともにイオン液体に溶解させた。イオン液体としては、1-エチルー3-メチルイミダゾリウムアセテートを用いた。実施例2に係る噴霧剤の多孔質材料における有効成分としての椿オイルの含有量は、89重量%であった。多孔質構造は、再生セルロース及びカチオン性ポリマーであるキトサンによって構成されていた。多孔質構造における再生セルロースの含有量に対するキトサンの含有量の比は、重量基準で3倍であった。実施例2に係る噴霧剤における多孔質構造をなす材料の濃度は、0.14重量%であった。実施例1と同様にして、実施例2に係る噴霧剤における多孔質材料の粒度分布を測定した。その結果、実施例2に係る噴霧剤における多孔質材料は、約13μmの体積平均径を有していた。粒度分布のピーク分離から確認した、多孔質材料の厚み(A)は約6μmであり、多孔質材料の厚み(A)に対する、多孔質材料の厚み方向に垂直な方向における多孔質材料の寸法(B)の比(B/A)は、約3であった。実施例2に係る噴霧剤における多孔質材料の多孔質構造において、100nm以下の細孔径を有する細孔の容積が1.9cm3/gであり、その細孔の比表面積が231m2/g以上であった。
実施例1に係る噴霧剤及びtert-ブタノールを同じ体積で混合し、実施例3に係る噴霧剤を得た。tert-ブタノールの、ハンセン溶解度パラメータにおける水素結合項δHは、14.7MPa1/2である。
比較例1に係る噴霧剤として椿オイルを用意した。
ポリエチレンテレフタレート(PET)を主な材料とする不織布(旭化成社製、製品名:エルタス)を椿オイルに浸漬させ、BRANSON社製の超音波ホモジナイザーSONIFIER 450を用いて、出力:30Wから50W及びデューティーサイクル:0.5パルス/秒の条件で不織布を細断した。このようにして、PET等を含む多孔質構造を有し、かつ、椿オイルを有効成分として含む多孔質材料と、分散媒としての椿オイルとを含有する比較例2に係る噴霧剤を得た。多孔質材料における椿オイルの含有量は約54%であった。多孔質材料の厚み(A)は約170μmであり、多孔質材料の厚み方向に垂直な方向における多孔質材料の最小寸法(B)は約500μmであった。厚み(A)は、マイクロメータで測定し、最小寸法(B)は顕微鏡観察によって決定した。
ポリプロピレン(PP)を主な材料とするメッシュを微細にカットした。その後、カットしたメッシュを椿オイルに浸漬させ、PP等を含む多孔質構造を有し、かつ、椿オイルを有効成分として含む多孔質材料と、分散媒としての椿オイルとを含有する比較例3に係る噴霧剤を得た。比較例3に係る噴霧剤の多孔質材料における椿オイルの含有量は14重量%であった。多孔質材料の厚み(A)は832μmであり、多孔質材料の厚み方向に垂直な方向における多孔質材料の最小寸法(B)は約1mmであった。厚み(A)は、マイクロメータで測定し、最小寸法(B)は顕微鏡観察によって決定した。
(試験A-1)
タンク、ポンプ、及び噴霧器を有し、空気の圧力を有する噴霧装置を準備した。実施例1に係る噴霧剤をタンクに入れ、約0.4m/sの流速で100μLの噴霧剤を被験者の髪に向かって噴霧した。噴霧剤に含まれる多孔質材料は、違和感なく10時間以上髪に装着された。装着後の被験者の髪を5名の観察者が観察したところ、いずれの観察者も多孔質材料が髪に装着されていることに気付かなかった。噴霧剤の噴霧から4時間経過後に手ぐしで髪に圧力を加えた。その結果、髪がしっとりとして髪のまとまりが良くなり、美容効果を実感できた。地肌に近い髪の内側では少ししっとりしていることを感じた。試験結果を表1に示す。表1の装着感の欄において、「A」は違和感がなかったことを意味し、「X」はザラツキを感じたことを意味する。表1の視認性の欄において、「A」は5名の観察者が視認できなかったことを意味し、「X」は5名の観察者が視認できたことを意味する。表1の4時間後の美容効果の欄において、「A」は美容効果をとても感じたことを意味し、「B」は美容効果を少し感じることを意味し、「X」は美容効果を感じなかったことを意味する。
ヘアドライヤーを用いて約5m/sの流速かつ40℃以上の温度に調整された温風に乗るように100μLの実施例1に係る噴霧剤を被験者の髪に向かって噴霧した。噴霧剤に含まれる多孔質材料は、違和感なく10時間以上髪に装着された。装着後の被験者の髪を5名の観察者が観察したところ、いずれの観察者も多孔質材料が髪に装着されていることに気付かなかった。噴霧剤の噴霧から4時間経過後に手ぐしで髪に圧力を加えた。その結果、髪がしっとりとして髪のまとまりが良くなり、美容効果を実感できた。美容効果は、地肌に近い髪の内側でも十分に実感された。結果を表1に示す。
実施例1に係る噴霧剤の代わりに、比較例1に係る噴霧剤を用いた以外は、試験A-1と同様にして試験A-3を実施した。噴霧剤の噴霧から4時間経過後に手ぐしで髪に圧力を加えたが、美容効果は得られなかった。結果を表1に示す。
実施例1に係る噴霧剤の代わりに、比較例2に係る噴霧剤を用いた以外は、試験A-1と同様にして試験A-4を実施した。比較例2に係る噴霧剤の多孔質材料が装着された髪はザラツキを感じた。また、その多孔質材料は視認性が高く、5名の観察者の全員が多孔質材料の装着に気付いた。噴霧剤の噴霧から4時間経過後に手ぐしで髪に圧力を加えたが、手ぐしによる美容効果は得られなかった。結果を表1に示す。
実施例1に係る噴霧剤の代わりに、比較例3に係る噴霧剤を用いた以外は、試験A-1と同様にして試験A-5を実施した。比較例3に係る噴霧剤の多孔質材料が装着された髪は非常にザラツキを感じた。また、その多孔質材料は視認性が高く、5名の観察者の全員が多孔質材料の装着に気付いた。噴霧剤の噴霧から4時間経過後に手ぐしで髪に圧力を加えたが、手ぐしによる美容効果は得られなかった。結果を表1に示す。
(試験B-1)
2つの市販の髪束を重ねてクリップで挟み試験用髪束を準備した。髪束をなす毛はヒトの毛髪であった。2つの髪束の一方に向かって噴霧装置を配置し、約0.4m/sの流速で試験用髪束に向かって100μLの実施例1に係る噴霧剤を噴霧した。その後、試験用髪束の全体に付着した噴霧剤の重量Wtと、試験用髪束をなす2つの髪束のうち噴霧装置から遠くに配置された髪束に付着した噴霧剤の重量Wbとを決定した。これらの重量は、噴霧剤の噴霧の前後における髪束の重量を測定することにより決定した。重量Wtに対する重量Wbの比を図6に示す。
噴霧剤の噴霧における流速を約0.8m/sに調整した以外は、試験B-1と同様にして、試験B-2を実施し、噴霧剤の重量Wt及び噴霧剤の重量Wbを決定した。重量Wtに対する重量Wbの比を図6に示す。
100μLの実施例1に係る噴霧剤を噴霧せずに手によって2つの髪束の一方に塗布した。その後、試験用髪束の全体に付着した噴霧剤の重量Wtと、試験用髪束をなす2つの髪束のうち噴霧剤を塗布した側から遠くに配置された髪束に付着した噴霧剤の重量Wbとを決定した。これらの重量は、噴霧剤の噴霧の前後における髪束の重量を測定することにより決定した。重量Wtに対する重量Wbの比を図6に示す。
(評価1)
2つの市販の髪束を重ねてクリップで挟み評価用髪束を準備した。髪束をなす毛はヒトの毛髪であった。評価用髪束を洗浄し、ヘアドライヤーで乾かした後、ヘアアイロンで形状を整え、評価用髪束の最も広い幅を測定して、評価用髪束の幅の初期値Viを決定した。その後、噴霧装置を用いて、約0.4m/sの流速で評価用髪束に向かって100μLの実施例1に係る噴霧剤を噴霧し、噴霧剤の多孔質材料を評価用髪束に装着した。その後、評価用髪束の環境を、20℃及び相対湿度50%RHの条件に4時間保った。その後、評価用髪束の最も広い幅を測定し、評価用髪束の幅の値Vrを決定した。その後、評価用髪束に手ぐしを5回かけ、髪を握って圧力を加える作業を10回繰り返した。その後、評価用髪束の最も広い幅を測定し、評価用髪束の幅の値Vpを決定した。初期値Viに対する値Vrの比(Vr/Vi)及び初期値Viに対する値Vpの比(Vp/Vi)の値をそれぞれ図7及び図8に示す。
実施例1に係る噴霧剤の代わりに実施例2に係る噴霧剤を用いたこと以外は、評価1と同様にして評価2を実施した。初期値Viに対する値Vrの比(Vr/Vi)及び初期値Viに対する値Vpの比(Vp/Vi)の値をそれぞれ図7及び図8に示す。
実施例1に係る噴霧剤の代わりに実施例3に係る噴霧剤を用いたこと以外は、評価1と同様にして評価2を実施した。初期値Viに対する値Vrの比(Vr/Vi)及び初期値Viに対する値Vpの比(Vp/Vi)の値をそれぞれ図7及び図8に示す。
ヘアドライヤーを用いて約5m/sの流速かつ40℃以上の温度に調整された温風に乗るように100μLの実施例1に係る噴霧剤を評価用髪束に噴霧したこと以外は、評価1と同様にして評価4を実施した。初期値Viに対する値Vrの比(Vr/Vi)及び初期値Viに対する値Vpの比(Vp/Vi)の値をそれぞれ図7及び図8に示す。
噴霧剤の噴霧を行わなかったこと以外は、評価1と同様にして評価5を実施した。初期値Viに対する値Vrの比(Vr/Vi)及び初期値Viに対する値Vpの比(Vp/Vi)の値をそれぞれ図7及び図8に示す。
実施例1に係る噴霧剤の代わりに椿オイルを用いたこと以外は、評価1と同様にして評価6を実施した。初期値Viに対する値Vrの比(Vr/Vi)及び初期値Viに対する値Vpの比(Vp/Vi)の値をそれぞれ図7及び図8に示す。
2 タンク
3 噴霧器
5 制御器
6 センサ
7 発熱体
10 多孔質材料
11 多孔質構造
12 有効成分
20 噴霧剤
25 分散媒
35 帯電器
Claims (19)
- 再生セルロースを含む多孔質構造を有し、前記多孔質構造に接触している生体に有効な有効成分を含む多孔質材料と、
前記多孔質材料を分散させる分散媒と、を含有し、
前記多孔質材料は、1μm以上50μm以下の体積平均径を有し、
前記多孔質構造において100nm以下の細孔径を有する細孔の容積が1cm3/g以上10cm 3 /g以下であり、かつ、前記多孔質構造における前記細孔の比表面積が50m2/g以上1000m 2 /g以下であり、
前記多孔質材料における前記有効成分の含有量は、重量基準で30%以上99.9%以下であり、
前記再生セルロースは、100,000以上1,000,000以上の重量平均分子量を有する、
噴霧剤。 - 前記多孔質材料の厚みに対する、前記多孔質材料の厚み方向と垂直な方向における前記多孔質材料の寸法の比が2以上である、請求項1に記載の噴霧剤。
- 前記多孔質構造は、1GPa以下の弾性率を有する、請求項1又は2に記載の噴霧剤。
- 前記多孔質構造は、カチオン性物質をさらに含んでいる、請求項1から3のいずれか1項に記載の噴霧剤。
- 25℃において1mS/cm以下の導電率を有する、請求項1から4のいずれか1項に記載の噴霧剤。
- 25℃において10Pa・s以下の粘度を有する、請求項1から5のいずれか1項に記載の噴霧剤。
- カチオン性物質をさらに含有している、請求項1から6のいずれか1項に記載の噴霧剤。
- 前記分散媒は、ハンセン溶解度パラメータにおける水素結合項δHが10MPa1/2以上である液体物質を含む、請求項1から7のいずれか1項に記載の噴霧剤。
- 請求項1から8のいずれか1項に記載の噴霧剤を貯蔵するタンクと、
前記噴霧剤を噴霧する噴霧器と、を備えた、
噴霧装置。 - 前記噴霧器は、0.1m/s以上の流速で前記噴霧剤を噴霧する、請求項9に記載の噴霧装置。
- 40℃以上に発熱可能な発熱体をさらに備えた、請求項9又は10に記載の噴霧装置。
- 前記噴霧剤の前記多孔質材料及び前記分散媒の少なくとも1つを帯電させる帯電器をさらに備えた、請求項9から11のいずれか1項に記載の噴霧装置。
- 前記噴霧器から噴霧された前記噴霧剤の流速、前記噴霧器から噴霧された前記噴霧剤の温度、前記噴霧器における前記噴霧剤の噴霧間隔、前記噴霧器によって噴霧される前記噴霧剤の量、前記噴霧器によって噴霧される前記噴霧剤の流れの方向、及び前記噴霧器によって噴霧された前記噴霧剤の帯電状態からなる群より選ばれる少なくとも1つの項目を調節する制御器をさらに備えた、請求項12に記載の噴霧装置。
- 生体の状態を検出するセンサを備え、
前記制御器は、前記センサの検出結果に基づいて前記項目を調節する、請求項13に記載の噴霧装置。 - 前記センサは、生体に含まれる水分量を検出し、
前記制御器は、前記センサによって検出された前記水分量に基づいて、前記噴霧器によって噴霧される前記噴霧剤の量を調節する、請求項14に記載の噴霧装置。 - 生体が水に濡れているときに、請求項1から8のいずれか1項に記載の噴霧剤を前記生体に向かって噴霧することを含む、噴霧剤の使用方法。
- 請求項1から8のいずれか1項に記載の噴霧剤を前記生体に向かって噴霧した後に、前記生体の環境の温度を40℃以上に調整することを含む、噴霧剤の使用方法。
- 再生セルロースを含む多孔質構造を有し、前記多孔質構造に接触している生体に有効な有効成分を含む多孔質材料を作製することと、
前記多孔質材料を細断又は微細化して1μm以上50μm以下の体積平均径を付与することと、
細断又は微細化された前記多孔質材料を分散媒に分散させることと、を含み、
前記多孔質構造において100nm以下の細孔径を有する細孔の容積が1cm3/g以上10cm 3 /g以下であり、かつ、前記多孔質構造における前記細孔の比表面積が50m2/g以上1000m 2 /g以下であり、
前記多孔質材料における前記有効成分の含有量は、重量基準で30%以上99.9%以下であり、
前記再生セルロースは、100,000以上1,000,000以上の重量平均分子量を有する、
噴霧剤の製造方法。 - 前記多孔質構造は、1GPa以下の弾性率を有する、請求項18に記載の噴霧剤の製造方法。
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