JP2004536937A - 自発的に形成された透明なシリコーンミクロエマルション - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は、有意な機械エネルギーを与えることなく自発的に形成する透明なシリコーンミクロエマルション、および特に、主要界面活性剤として、長鎖で、高分子量のシリコーンポリエーテル(SPE)の使用に関する。これらは、揮発性および不揮発性シリコーン油の混合物からなる油相を含む透明なシリコーンミクロエマルションを形成することに用いることができる。
【背景技術】
【0002】
ミクロエマルションは、可視光の波長より小さい、すなわち典型的には10−100ナノメートルの粒子を含むため、透明もしくは澄んでいる。これらは、水中に分散した油滴(O/W)、油中に分散した水滴(W/O)を含むか、あるいはその構造において二連続的(bicontinuous)であってもよい。これらは、油相と水相との間の超低界面張力によって特徴づけられる。
【0003】
米国特許第5705562号(1998年1月6日)は、自発的に形成される透明なシリコーンミクロエマルションの調製における短鎖または低分子量シリコーンポリエーテルの使用を教示するが、長鎖または高分子量シリコーンポリエーテルを用いて透明なシリコーンミクロエマルションを調製することについては教示していない。このことは、この発明以前には、長鎖または高分子量シリコーンポリエーテルを用いて透明なシリコーンミクロエマルションを調製することに関する情報が公開されていなかった点に鑑みて、驚くべきことではない。
【0004】
また、この米国特許第5705562号は、本発明とは違って、揮発性シリコーン油と不揮発性シリコーン油の両方の混合物から透明なミクロエマルションを調製することを教示していない。むしろ、米国特許第5705562号の透明なシリコーンミクロエマルションは、揮発性のシリコーン油のみを含有する油相に限定される。
【0005】
第三の相違として、米国特許第5705562号では、組成物が補助界面活性剤のような必須でない成分を含むべきではない。しかしながら、本発明によれば、組成物は、このような必須でない補助界面活性剤を含んでもよく、その場合であっても透明なシリコーンミクロエマルションの形成をもたらす。
【特許文献1】
米国特許第5705562号
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0006】
かくして、本発明は、構成成分として、(i)水;(ii)揮発性シロキサン;(iii)長鎖または高分子量シリコーンポリエーテル;および任意成分として(iv)モノヒドロキシアルコール、有機ジオール、有機トリオール、有機テトラオール、シリコーンジオール、シリコーントリオール、シリコーンテトラオール、および非イオン性有機界面活性剤のような補助界面活性剤を、単に混合することにより、ミクロエマルションを調製する際に用いられる成分を攪拌するための機械エネルギーを有意に付与することなく、透明なミクロエマルションを自発的に形成する方法に関する。
【0007】
この実施態様では、長鎖または高分子量シリコーンポリエーテルは、以下の式:
【化1】
[式中、R1は1−6の炭素原子を含有するアルキル基を示し;R2は-(CH2)aO(C2H4O)b(C3H6O)cR3基を示し;xは20−1000であり;yは2−500であり;zは2−500であり;aは3−6であり;bは4−20であり;cは0−5であり;かつR3は水素、メチル基、またはアシル基である]
を有するポリマーである。
【0008】
第二の実施態様では、本発明は、構成成分として、(i)水;(ii)揮発性シロキサン;(iii)不揮発性シロキサン;(iv)シリコーンポリエーテル;および任意成分として(v)モノヒドロキシアルコール、有機ジオール、有機トリオール、有機テトラオール、シリコーンジオール、シリコーントリオール、シリコーンテトラオール、および非イオン性有機界面活性剤のような補助界面活性剤を、単に混合することにより、ミクロエマルションを調製する際に用いられる成分を攪拌するための機械エネルギーを有意に付与することなく、透明なミクロエマルションを自発的に形成する方法に関する。
【0009】
長鎖または高分子量シリコーンポリエーテル、もしくは短鎖または低分子量シリコーンポリエーテルを、当該第二の実施態様で用いることができる。
【0010】
いずれかの方法で調製された透明なミクロエマルションも、本発明の特徴である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
本発明の第一の実施態様では、透明なミクロエマルションは、構成成分として、(i)水;(ii)揮発性シロキサン;(iii)長鎖または高分子量シリコーンポリエーテル;および任意成分として(iv)モノヒドロキシアルコール、有機ジオール、有機トリオール、有機テトラオール、シリコーンジオール、シリコーントリオール、シリコーンテトラオール、および非イオン性有機界面活性剤のような補助界面活性剤を、単に混合することにより形成される。
【0012】
任意的な補助界面活性剤成分(iv)の一部の代表的な例は、メタノール、エタノール、および2-プロパノールのようなモノヒドロキシアルコール;エチレングリコールおよびプロピレングリコールのような有機ジオール;グリセロールのような有機トリオール;ペンタエリトリトールおよび1,2,3,6-ヘキサンテトラオールのような有機テトラオール;および以下に示すようなシリコーンテトラオールを含む。
【化2】
【0013】
非イオン性界面活性剤は、非ケイ素原子含有非イオン性乳化剤であるべきである。最も好ましくは、アルコールエトキシラートR4-(OCH2CH2)dOH、特に脂肪アルコールエトキシラートである。脂肪アルコールエトキシラートは、典型的には、ラウリル(C12)、セチル(C16)およびステアリル(C18)のような、約8から約20の炭素原子を含む脂肪炭化水素残基R4に結合した特徴基-(OCH2CH2)dOHを含む。“d”の値は1から約100の範囲とすることができるが、典型的には2から40の範囲である。適切な非イオン性界面活性剤の一部の例は、ポリオキシエチレン(4)ラウリルエーテル、ポリオキシエチレン(5)ラウリルエーテル、ポリオキシエチレン(23)ラウリルエーテル、ポリオキシエチレン(2)セチルエーテル、ポリオキシエチレン(10)セチルエーテル、ポリオキシエチレン(20)セチルエーテル、ポリオキシエチレン(2)ステアリルエーテル、ポリオキシエチレン(10)ステアリルエーテル、ポリオキシエチレン(20)ステアリルエーテル、ポリオキシエチレン(21)ステアリルエーテル、ポリオキシエチレン(100)ステアリルエーテル、ポリオキシエチレン(2)オレイルエーテル、およびポリオキシエチレン(10)オレイルエーテルである。これらのおよびこれら以外の脂肪アルコールエトキシラートは、ALFONIC(登録商標)、ARLACEL、BRIJ、GENAPOL(登録商標)、LUTENSOL、NEODOL(登録商標)、RENEX、SOFTANOL、SURFONIC(登録商標)、TERGITOL(登録商標)、TRYCOLおよびVOLPOのような商品名で商業的に入手可能である。
【0014】
本発明の当該実施態様に係る組成物は、5−90重量%、好ましくは15−50重量%の界面活性剤を含む。組成物の残部は、油および水であり、油と水の比率は一般に、それぞれ5:95から95:5の割合である。
【0015】
本発明の第二の実施態様では、構成成分として、(i)水;(ii)揮発性シロキサン;(iii)不揮発性シロキサン;(iv)シリコーンポリエーテル;および任意成分として(v)モノヒドロキシアルコール、有機ジオール、有機トリオール、有機テトラオール、シリコーンジオール、シリコーントリオール、シリコーンテトラオール、または非イオン性有機界面活性剤のような補助界面活性剤を、単に混合することにより、透明なミクロエマルションが形成される。
【0016】
本発明のこの実施態様に係る組成物は、5−90重量パーセント、好ましくは15−50重量%の界面活性剤を含む。組成物の残部は、油および水であり、油と水の比率は一般に、5:95から95:5の割合である。混合油相中の不揮発性シリコーン油は、油成分の1−30パーセントを構成する。
【0017】
長鎖または高分子量シリコーンポリエーテルは、以下の式:
【化3】
によって表される構造を有することができる。
【0018】
以下に示すタイプの環状ポリエーテルも用いることができる。
【化4】
【0019】
これらの構造式において、R1は1−6の炭素原子を含有するアルキル基、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルおよびヘキシルを示し;R2は-(CH2)aO(C2H4O)b(C3H6O)cR3基を示し;xは20−1000の値を有し;yは2−500の値を有し;zは2−500の値を有し;mは3−5の値を有し;nは1であり;aは3−6の値を有し;bは4−20の値を有し;cは0−5の値を有し;かつR3は水素、メチル基、またはアセチルのようなアシル基である。好ましくは、R1はメチルであり;bは6−12であり;cはゼロであり;かつR3は水素である。
【0020】
本発明に係る透明なシリコーンミクロエマルションを調製する際の使用に適したシリコーン油は、揮発性および不揮発性の直鎖状および環状のメチル、高級アルキル、またはアリールシロキサンを含む。
【0021】
揮発性の直鎖状メチルシロキサンは、式(CH3)3SiO{(CH3)2SiO}kSi(CH3)3を有する。kの値は0−5である。揮発性環状メチルシロキサンは、式{(CH3)2SiO}tを有する。tの値は3−9である。好ましくは、これらの揮発性ポリジメチルシロキサンは、約250℃未満の沸点を有し、かつ約0.65−約5.0mm2/sの粘度を有する。
【0022】
一部の代表的な揮発性直鎖状メチルシロキサンは、100℃の沸点、0.65mm2/sの粘度、および式Me3SiOSiMe3を有するヘキサメチルジシロキサン(MM);152℃の沸点、1.04mm2/sの粘度、および式Me3SiOMe2SiOSiMe3を有するオクタメチルトリシロキサン(MDM);194℃の沸点、1.53mm2/sの粘度、および式Me3SiO(Me2SiO)2SiMe3を有するデカメチルテトラシロキサン(MD2M);229℃の沸点、2.06mm2/sの粘度、および式Me3SiO(Me2SiO)3SiMe3を有するドデカメチルペンタシロキサン(MD3M);245℃の沸点、2.63mm2/sの粘度、および式Me3SiO(Me2SiO)4SiMe3を有するテトラデカメチルヘキサシロキサン(MD4M);および270℃の沸点、3.24mm2/sの粘度、および式Me3SiO(Me2SiO)5SiMe3を有するヘキサデカメチルヘプタシロキサンである。
【0023】
一部の代表的な揮発性環状メチルシロキサンは、固体で、134℃の沸点、および式{(Me2)SiO}3を有するヘキサメチルシクロトリシロキサン(D3);176℃の沸点、2.3mm2/sの粘度、および式{(Me2)SiO}4を有するオクタメチルシクロテトラシロキサン(D4);210℃の沸点、3.87mm2/sの粘度、および式{(Me2)SiO}5を有するデカメチルシクロペンタシロキサン(D5);および245℃の沸点、6.62mm2/sの粘度、および式{(Me2)SiO}6を有するドデカメチルシクロヘキサシロキサン(D6)である。
【0024】
不揮発性の直鎖状および環状の高級アルキルおよびアリールシロキサンは、式Ra 3SiO(Ra 2SiO)pSiRa 3および(Ra 2SiO)rによってそれぞれ示される。Raは1−20の炭素原子を有するアルキル基、またはフェニルのようなアリール基である。Raは、水素、ベンジルのようなアラルキル(アリールアルキル)基、またはトリルのようなアルカリル(アルキルアリール)基とすることもできる。pの値は0−80、好ましくは5−20である。rの値は、3−9、好ましくは4−6である。これらのポリシロキサンは、一般に、約5−100mm2/sの範囲の粘度を有する。
【0025】
pが、約100−1000mm2/sの範囲の粘度を有するシロキサンポリマーを提供するのに十分な値を有する不揮発性ポリシロキサンも用いることができる。典型的に、pは約80−375とすることができる。係るポリシロキサンの例は、ポリジメチルシロキサン、ポリジエチルシロキサン、ポリメチルエチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン、およびポリメチルハイドロジェンシロキサンである。
【実施例】
【0026】
以下の実施例は、本発明をより詳細に例示するために記載されている。これらの実施例では、記号Mは、一官能基のポリオルガノシロキサン構造単位R3SiO1/2を示すために用いられており、記号Dは二官能基のポリオルガノシロキサン構造単位R2SiO2/2を示すために用いられている。
【0027】
実施例1:ポリマーシリコーン界面活性剤を用いた単相油および水組成物の調製
シリコーンポリエーテル(SPE)と1,2-ヘキサンジオールとの60/40、70/30および80/20混合物を、電子レンジで45分間SPEを加熱し、次いで、1,2-ヘキサンジオールを加えることによりそれぞれ調製した。この混合物を振って、Model 7637-01 Roto-Torque装置の回転式ホイールで30分間回転させた。これらの混合物は、全て室温で用いた。
【0028】
各サンプルについて、使用すべき3つの成分のそれぞれの所望のパーセントを調べるために三角グラフを用いた。Mettler AG204分析バランスを用いて、3グラムの全体量を有するサンプルを調製した。例えば、1.65gの界面活性剤(60/40)を最初に13x100mm Pyrexチューブバイアルに秤量し、1.215gの脱イオン水を加え、最後に、0.135gの揮発性シロキサンD5を加えた。調製した別のサンプルは、(i)1.5gの界面活性剤(70/30)、1.35gの脱イオン水、および0.15gのD5流体を含み;また(ii)1.5gの界面活性剤(80/20)、1.35gの脱イオン水、および0.15gのD5流体を含む。サンプルチューブバイアルをそれぞれラベルし、回転式ホイールで10分間回転させた。形成されたものは全て、透明なマイクロエマルションであった。
【0029】
また、SPE、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、D5流体、および脱イオン水を用いてマイクロエマルションを調製した。最も良い結果は、(i)1.5gの50/50界面活性剤、0.15gのD5流体、および1.35gの水;(ii)0.6gの50/50界面活性剤、0.24gのD5流体、および2.16gの水;および(ii)1.8gの50/50界面活性剤、0.6gのD5流体、および0.6gの水を含む組成物を用いて得られた。
【0030】
【表1】
【0031】
この実施例および表1では、SPEはMD22D'(EO12)2Mに対応する構造を有する長鎖または高分子量シリコーンポリエーテル(SPE)を示す。C6E2は、非イオン性補助界面活性剤ジエチレングリコールモノヘキシルエーテルを示す。D5は揮発性シロキサンデカメチルシクロペンタシロキサンである。
【0032】
実施例2〜4:低分子量シリコーン油および高分子量シリコーン油を含む混合物を用いた単相油および水組成物の調製
これらの実施例では、短鎖または低分子量SPE界面活性剤MD'(EO7)Mおよび以下の表2〜4に示すその他の成分を用いてマイクロエマルションを調製した。
【0033】
【表2】
【0034】
【表3】
【0035】
実施例3で使用され、かつ表3に示されているポリメチルハイドロジェンシロキサン油は、不揮発性シロキサンであり、約7センチストークの粘度を有するトリメチルシロキシ末端ブロック化ジメチルメチルハイドロジェンシロキサンポリマーからなる。一般に、MD8.7DH 3.7Mで示される構造を有する。
【0036】
【表4】
【0037】
実施例5:ABA型SPEを用いたミクロエマルションの調製
式M'D50M'の6グラムの非架橋かつ長鎖または高分子量シリコーンポリエーテル[ここでM'は(CH3)2[(CH2)30(CH2CH2O)7H]SiO-を示し、Dは(CH3)2SiO=である];2.0グラムの揮発性シリコーン油D5、すなわちデカメチルシクロペンタシロキサンを、プラスチック容器に入れ、デンタルミキサーで20秒間混合した。2グラムの脱イオン水を加え、デンタルミキサーで20秒間混合して、透明ゲルを得た。
【0038】
実施例6:Rake型SPE1を用いたミクロエマルションの調製
式MD22D'2Mの5.05グラムの非架橋かつ長鎖または高分子量シリコーンポリエーテル[ここでMは(CH3)3SiO-を示し、Dは(CH3)2SiO=であり、D'は(CH3)[(CH2)30(CH2CH2O)7H]SiO=を示す];および2.83グラムの揮発性シリコーン油D5をプラスチック容器に入れ、デンタルミキサーで20秒間混合した。2.11グラムの脱イオン水を加え、デンタルミキサーで20秒間混合して、透明ゲルを得た。
【0039】
実施例7:Rake型SPE2を用いたミクロエマルションの調製
式MD196.6D'63.4Mの4.02グラムの非架橋かつ長鎖または高分子量シリコーンポリエーテル[ここでMは(CH3)3SiO-を示し、Dは(CH3)2SiO=であり、D'は(CH3)[(CH2)30(CH2CH2O)7H]SiO=を示す];および2.4グラムの揮発性シリコーン油D5をプラスチック容器に入れ、デンタルミキサーで20秒間混合した。3.61グラムの脱イオン水を加え、デンタルミキサーで20秒間混合して、透明ゲルを得た。
【0040】
本発明に従って調製したミクロエマルションは、種々のOTCパーソナルケア製品に用いることができる。かくして、これらは、発汗抑制剤、脱臭剤、スキンクリーム、スキンケアローション、保湿剤、ニキビや皺の除去剤のような顔用トリートメント剤、個人用および顔用洗浄剤、入浴用オイル、香料、オーデコロン、サシェ剤、サンスクリーン剤、プレシェーブおよびアフターシェーブローション、液状石けん、シェービングソープ、シェービングレザー、ヘアシャンプー、ヘアコンディショナー、ヘアスプレー、ムース、パーマ剤、脱毛剤、キューティクルコート剤、メイクアップ剤、色彩化粧品、ファンデーション、ほお紅、リップスティック、リップクリーム、アイライナー、マスカラ、油除去剤、色彩化粧品除去剤、およびパウダーに用いることができる。これらのミクロエマルション組成物は、薬剤、殺生物剤、除草剤、殺虫剤用のキャリアーとして、および疎水性の系に水および水溶性物質を導入するために使用することもできる。
Claims (8)
- 構成成分として、(i)水;(ii)揮発性シロキサン;(iii)長鎖または高分子量シリコーンポリエーテル;および任意成分として(iv)モノヒドロキシアルコール、有機ジオール、有機トリオール、有機テトラオール、シリコーンジオール、シリコーントリオール、シリコーンテトラオール、および非イオン性有機界面活性剤からなる群から選択される補助界面活性剤を混合することにより、透明なミクロエマルションを自発的に形成することを含む方法であって、前記長鎖または高分子量シリコーンポリエーテル(iii)が以下の式:
を有する方法。 - 前記揮発性シロキサン(ii)が、式(CH3)3SiO{(CH3)2SiO}kSi(CH3)3の揮発性の直鎖状メチルシロキサン[ここでkは0−5である];または式{(CH3)2SiO}tの環状メチルシロキサン[ここでtは3−9である]であり、約250℃未満の沸点を有し、かつ0.65−5.0mm2/sの粘度を有する、請求項1記載の方法。
- 請求項1記載の方法により調製された透明なミクロエマルション。
- 構成成分として、(i)水;(ii)揮発性シロキサン;(iii)不揮発性シロキサン;(iv)長鎖または高分子量シリコーンポリエーテル、もしくは短鎖または低分子量シリコーンポリエーテル;および任意成分として(v)モノヒドロキシアルコール、有機ジオール、有機トリオール、有機テトラオール、シリコーンジオール、シリコーントリオール、シリコーンテトラオール、および非イオン性有機界面活性剤からなる群から選択される補助界面活性剤を混合することにより、透明なミクロエマルションを自発的に形成することを含む方法。
- 前記揮発性シロキサン(ii)が、式(CH3)3SiO{(CH3)2SiO}kSi(CH3)3の揮発性の直鎖状メチルシロキサン[ここでkは0−5である];または式{(CH3)2SiO}tの環状メチルシロキサン[ここでtは3−9である]であり、約250℃未満の沸点を有し、かつ0.65−5.0mm2/sの粘度を有する、請求項4記載の方法。
- 不揮発性シロキサン(iii)が、式Ra 3SiO(Ra 2SiO)pSiRa 3または(Ra 2SiO)r[ここでRaは1−20の炭素原子を有するアルキル基またはアリール基、水素、アラルキル(アリールアルキル)基、またはアルカリル(アルキルアリール)基であり;pは0−375であり;rは3−9であり;かつ不揮発性シロキサンが5mm2/sより大きく1000mm2/sまでの粘度を有する]の不揮発性の直鎖状または環状高分子アルキルまたはアリールシロキサンである、請求項6記載の方法。
- 請求項4記載の方法により調製された透明なミクロエマルション。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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