JP2008024636A

JP2008024636A - ハイドロゲル粒子

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Publication number: JP2008024636A
Application number: JP2006198288A
Authority: JP
Inventors: Kimitaka Tanaka; 公貴田中; Norifumi Ueno; 訓史上野; Koji Mine; 浩二峯
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 2006-07-20
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2026-07-20
Also published as: JP5154037B2; CN101489526A; CN101489526B

Abstract

【課題】高い洗浄力を有しつつ使用感が良好であり、洗浄後に眼や皮膚から容易に除去することができるハイドロゲル粒子の提供。
【解決手段】気泡を含有し、比重が０．７〜１．００、平均粒径が５０〜５００μｍであるハイドロゲル粒子、及びその製造法。
【選択図】なし

Description

本発明は、洗浄対象物に対し優れた洗浄力、マッサージ効果を有し、すすぎ水や涙で極めて洗い流し性の良好なハイドロゲル粒子に関する。

近年、粒子（スクラブ剤）を配合した洗い流しタイプの皮膚洗浄剤（全身洗浄料、洗顔料、マッサージクリーム等）が種々販売され、使用されている。その理由としては、その新しい使用感とともに、物理的効果による、余分な角質（垢）や毛穴に入り込んだ汚れ等の通常の皮膚洗浄剤では落とし難いものが落とせるという利点が挙げられる。

また、肌に対する刺激や肌荒れ等の問題を考慮して、粒径の大きさ及び硬度を制御することにより、高洗浄性及び低刺激性のスクラブ剤が得られることが知られている（特許文献１、特許文献２）。

しかしながら、粒径の大きさ及び硬度を制御したスクラブ剤を配合した洗浄剤は、マッサージ時に異物感がある、洗浄後洗い流し難い、眼に入ってしまった時には取り出しにくい等の使用上の課題が残されており、それらの改良を行った粒子のニーズが高まっている。特許文献３には、比重が１以下の、（メタ）アクリル酸エステル系モノマーの架橋型重合粒子を含有する、洗浄後における粒子の洗い流し性が良好な洗浄剤組成物が開示されている。しかし、ここに開示されている粒子は疎水性の架橋型重合粒子であり、水中では粒子間の付着、凝集を起こし易く、見かけの粒径が大きくなることが考えられる。

一方、特許文献４には、気泡を含有し、比重が１未満の水溶性高分子成形物が開示されており、特に入浴剤として用いると、水中に沈むことがなく、入浴剤として特異な性質を有することが記載されている。この高分子成形物は、水溶性高分子化合物及び気泡調整剤を含む水溶液を混合して、気泡を含有させた後に、シート状等に成形及び乾燥させることにより得られるもので、使用時において、それ自体が水（約４０℃の湯）に溶解するものである。
特開平２−１５１６９３号公報特開平９−３１４９２号公報特開平６−５７２９３号公報特開昭６２−８１４３２号公報

本発明の課題は、高い洗浄力を有しつつ使用感が良好であり、洗浄後に眼や皮膚から容易に除去することができるハイドロゲル粒子を提供することにある。

本発明者は、ハイドロゲル中に気泡を含有させ、比重を水や涙の比重以下とし、更に平均粒径が５０〜５００μｍの粒子とすることで、高い洗浄力を有し、使用感が良好で、水系での粒子間の付着、凝集が少なく、洗浄後に眼や皮膚から容易に除去することができるハイドロゲル粒子が得られることを見出した。

即ち、本発明は、気泡を含有し、比重が０．７〜１．００、平均粒径が５０〜５００μｍであるハイドロゲル粒子、及びその製造法を提供する。

本発明のハイドロゲル粒子は、物理的洗浄効果に優れ、しかも洗浄対象物の表面、例えば皮膚、頭皮等に対し、極めて低刺激、低損傷であり、洗浄時の感触も良好であり、更に、洗浄後は眼、皮膚等から容易に除去し得るより安全なハイドロゲル粒子である。

本発明のハイドロゲル粒子は、気泡を含有し、比重が０．７〜１．００、平均粒径が５０〜５００μｍのハイドロゲル粒子である。

本発明における「ハイドロゲル」とは、水を溶媒としてゲル形成剤によりゲル化されたゲルであって、ゲル化がイオン、例えば、カリウムイオンやカルシウムイオン等との反応によって生じるのではなく、ゲル形成剤が寒天である場合のようにゾル−ゲルの熱可逆性によって生じるものをいう。

本発明のハイドロゲル粒子の形状は特に限定されないが、好ましい粒子形状としては球状又は楕円状が挙げられる。また、本発明のハイドロゲル粒子の平均粒径は、スクラブ感を与える観点から５０μｍ以上であり、６０μｍ以上が好ましい。また眼中への混入の不安が低くなり、また違和感、皮膚刺激が発現しにくいことから５００μｍ以下であり、４００μｍ以下が好ましい。

なお、本発明において、ハイドロゲル粒子の平均粒径は、低倍率ズームレンズ（キーエンス社製ＶＨ−６３００（本体）、キーエンス社製ＶＨ−Ｚ０５（ＣＣＤカメラレンズ））で粒子を観察し、無作為に選択した粒子１０個の粒径をスケールと比較し比例計算することで求めた。

また、本発明のハイドロゲル粒子の比重は、洗い流し時に皮膚や眼等から除去し易く、また異物感を生じにくい観点から、１．００以下であり、１．００未満が好ましく、０．９９以下が更に好ましく、０．９８以下が特に好ましい。また適度なハイドロゲル粒子の強度を持たせる観点から、０．７以上であり、０．８以上が好ましく、０．８５以上が更に好ましい。

なお、本発明において、ハイドロゲル粒子の比重は、化学便覧（日本化学会編改訂４版 II−１２頁丸善株式会社）記載の、２５℃におけるエタノール水溶液を任意に調製し、各種異なるエタノール水溶液にハイドロゲル粒子を浮かせることで測定した。

本発明のハイドロゲル粒子は、天然系高分子化合物由来のゲル形成剤を含有する親水性ハイドロゲル粒子であることが好ましい。天然系高分子化合物由来のゲル形成剤としては、例えば、寒天、ゼラチン、アラビアガム、クインスシード粘液質、トラガントガム、グアガム、カラヤガム、ローカストビーンガム、グルコマンナン、ペクチン、ガラクタン、プルラン、キサンタンガム、カゼイン、カゼインカリウム塩、カゼインナトリウム塩、コンドロイチン硫酸ナトリウム塩、澱粉系半合成高分子化合物（例えば、カルボキシメチル澱粉、メチルヒドロキシプロピル澱粉、メチルヒドロキシメチル澱粉等）、デキストリン等が挙げられ、寒天、ゼラチンが好ましい。ゲル形成剤は、これらのうち１種又は２種以上を混合して用いることができるが、本発明の効果を得る観点から、寒天が特に好ましく、これを主成分としてハイドロゲル粒子を構成することがより好ましい。

なお、寒天のゼリー強度は、化粧品等に適用した場合の使用時の感触の観点から、１４７ｋＰａ（１５００ｇ／ｃｍ²）以下であることが好ましく、１９．６ｋＰａ（２００ｇ／ｃｍ²）〜１２７ｋＰａ（１３００ｇ／ｃｍ²）であることがより好ましい。ゼリー強度は、日寒水式法により求めることができる。具体的には、ゼリー強度は、ゲル形成剤の１．５質量％水溶液を製造し、その水溶液を２０℃で１５時間放置して凝固させたゲルに、日寒水式ゼリー強度測定器（（株）木屋製作所製）により荷重をかけ、２０℃においてゲルが２０秒間その荷重に耐えるときの表面積１ｃｍ²あたりの最大質量（ｇ）として求めることができる。

ハイドロゲルのゲル化温度は洗浄時及び化粧品等への配合時の溶解を防止するという観点から３０℃以上が好ましく、３５℃以上が更に好ましい。また洗い流しが容易な観点から４５℃以下が好ましく、４０℃以下が更に好ましい。例えば、寒天の場合、水への溶解温度が一般に７５℃以上、その主なものについては７５〜９０℃であり、水に溶解させた後に冷却したときのゲル化温度が３０〜４５℃である。

本発明のハイドロゲル粒子中のゲル形成剤の含有量は、化粧品等に適用した場合の使用時の感触が良好であり、ハイドロゲル粒子の洗浄時及び化粧品等への配合時の崩壊を防止するという観点から、０．１〜８．０質量％が好ましく、０．３〜７．０質量％がより好ましく、０．４〜６．０質量％がさらに好ましく、０．５〜５．０質量％が特に好ましい。

一方、ゲル形成剤としてゼラチンを用いる際には、ハイドロゲル粒子中のゲル形成剤の含有量は、１５〜４０質量％が好ましく、２０〜３０質量％がより好ましい。

本発明のハイドロゲル粒子は気泡を含有するが、ハイドロゲル粒子に気泡を含有させるためには、ハイドロゲル粒子の製造時に気泡調整剤を用いることが好ましい。気泡調整剤として各種の界面活性剤を使用することができ、アニオン性界面活性剤及び非イオン性界面活性剤から選ばれる少なくとも１種が好ましい。アニオン性界面活性剤としては、脂肪酸塩類、燐酸エステル類、アシル化アミノ酸類、スルホコハク酸類等が挙げられる。非イオン性界面活性剤としては、アルキルサッカライド類、エチレンオキサイド付加型界面活性剤等が挙げられる。これらの界面活性剤は、１種又は２種以上を用いることができるが、特に気泡の安定性及び安全性、又は気泡のきめ細かさにおいて、アニオン性界面活性剤が好ましく、脂肪酸塩類、燐酸エステル類がより好ましく、脂肪酸塩類が更に好ましい。脂肪酸塩類としては、炭素数８〜２４の脂肪酸のアルカリ金属塩が好ましい。

本発明のハイドロゲル粒子中の気泡調整剤の含有量は、比重０．７〜１．００のハイドロゲル粒子を得る観点から、０．５〜５．０質量％が好ましく、１．０〜５．０質量％がより好ましい。

本発明のハイドロゲル粒子は、上記成分以外に、特開２０００−１２６５８６号公報に記載の糖類、多価アルコール、水溶性高分子化合物、水溶性香料等の水溶性有機化合物等を含有していてもよい。

本発明のハイドロゲル粒子は、ゲル形成剤及び気泡調整剤を含む水溶液を、撹拌混合して気泡を含有させたハイドロゲルを調製した後、粒子化することにより製造することができる。

ゲル形成剤及び気泡調整剤を含む水溶液の撹拌方法は特に限定されず、従来公知の攪拌方法によって、ハイドロゲル中に容易に気泡を含有させることができる。例えば、ゲル形成剤及び気泡調整剤を含む水溶液を通常の攪拌機や分散機等で処理する。気泡調整剤の量や攪拌又は分散機の処理条件を適当に選ぶことにより、ハイドロゲルの比重が１以下になるように気泡を含有させる。ここでの比重とは４℃の蒸留水の密度との比を言う。尚、ハイドロゲルに気泡を含有させる際の温度は、ハイドロゲルが固化しない温度で行い、例えば６０℃〜１００℃の間で行い、７０℃〜９０℃が特に好ましい。

こうして気泡を含有させたハイドロゲルを、従来公知の方法によって粒子化して本発明のハイドロゲル粒子を得ることができる。粒子化の方法としては、例えば、一般的な滴下法、噴霧法等が挙げられる。

滴下法は、孔から気泡を含有させたハイドロゲルを吐出させ、吐出されたハイドロゲルがその表面張力又は界面張力によって液滴になる性質を利用し、その液滴を空気等の気相中又は冷却オイル等の液相中で冷却固化させてハイドロゲル粒子を製造する方法である。なお、粒径の均一なハイドロゲル粒子を製造する観点から、孔から吐出されるハイドロゲルに振動を与えることが好ましい。

噴霧法は、噴霧ノズルを用い、噴霧ノズルから気泡を含有させたハイドロゲルを気相に噴霧させると共に、その表面張力によって液滴を形成させ、その液滴を気相で冷却させて固化させてハイドロゲル粒子を製造する方法である。

滴下法、噴霧法のいずれの場合も、吐出時、噴霧時の気泡を含有させたハイドロゲルの温度を、ゲル化温度以上で且つ１００℃以下の温度とすることが好ましい。また、美観に優れた球状の粒子を容易に製造することができるという観点から、その気泡を含有させたハイドロゲルの温度を、ゲル化温度＋１０℃以上とすることが好ましく、ゲル化温度＋２０℃以上とすることがより好ましい。なお、この温度の上限は、水の沸点である１００℃である。一方、ハイドロゲルを冷却し粒子化する際の温度は、０〜３０℃の間で行うことが好ましく、０〜２０℃の間で行うことがより好ましい。

また、冷却する際のハイドロゲル粒子の落下距離は１〜１０ｍで行うことが好ましく、１〜５ｍで行うことがより好ましい。

本発明のハイドロゲル粒子には、その用途に応じて種々の他の成分を含有させることができる。例えば、保湿剤、洗浄剤、香料、色素、酸化防止剤、防腐剤等を配合させることができる。その他、紫外線吸収剤、抗菌剤等を配合させることもできる。

本発明のハイドロゲル粒子は、洗顔料、全身洗浄料、固形石鹸等の皮膚洗浄料、シャンプー、頭皮洗浄剤、食器洗浄剤、コンタクトレンズ用洗浄剤、歯磨き、育毛剤などのほかマッサージ剤等にも幅広く用いることができる。

以下の例中、％及び部は特記しない限り、質量％及び質量部である。

実施例１
１０００ｍＬセパラブルフラスコに、天然系高分子化合物からなるゲル形成剤である寒天粉末（伊那食品工業製；ＡＸ−２００）３０．０ｇを秤量し、イオン交換水を８７０．０ｇ仕込み、アンカー式攪拌機で攪拌しながら８０〜９０℃にてゲル形成剤を加熱溶解し、次いでその溶液に気泡調整剤であるラウリン酸カリウム１０％水溶液を９６．６ｇ、ステアリン酸カリウム１０％水溶液を３．４ｇ添加し、全質量を１０００ｇとした。

次に、この混合液を乳化機〔特殊機化（株）製、商品名：Ｔ．Ｋ．ホモミクサーＭＡＲＫII２．５型〕を用いて回転数１００００ｒ／ｍｉｎで２分間攪拌して気泡入りハイドロゲルを調製した。

その気泡入りハイドロゲルを、１２ｋｇ／ｈｒの流量でスプレーノズル（（株）いけうち製空円錐ノズル；Ｋ−００８）から３．４ｍの高さにおいて、２５℃の気相中に噴霧し、気相中を沈降した粒子を回収することで、ハイドロゲル粒子を得た。得られたハイドロゲル粒子の平均粒径は２３４μｍであり、比重は０．９６であった。

実施例２〜４
気泡調整剤の種類を、表１に示すように変更した以外は実施例１に示す調製方法にてハイドロゲル粒子を得た。

比較例１
気泡調整剤の種類と量を変更した以外は実施例１に示す調製方法にてハイドロゲル粒子を得た。

比較例２
気泡調整剤の添加を行わなかった以外は実施例１に示す調製方法にてハイドロゲル粒子を得た。

実施例１〜４及び比較例１〜２で得られたハイドロゲル粒子の平均粒径及び粒子比重を前記の方法で測定した。また洗浄性及び洗い流し性を下記方法で評価した。これらの結果を表１に示す。

＜洗浄性の評価法＞
（１）洗浄液の調製
ラウリン酸カリウム（和光純薬工業）１０％、実施例１〜４又は比較例１〜２で得られたハイドロゲル粒子各２０％、イオン交換水７０％を室温で均一に溶解・分散させる。

（２）洗浄性評価
カーボンブラックを分散した下記に示す組成のモデル皮脂を調製し、その２０ｍｇを人工皮革上Φ２５ｍｍの円内に塗布し、その塗布部分に上記洗浄液を２００ｍｇ滴下し、２０回マッサージ洗浄を行い、水道水ですすぎ風乾した。
・モデル皮脂組成
（モデル皮脂）
スクアラン（和光純薬工業（株）製） 9.0部
ミリスチルミリステート（商品名エキセパールＭＹ−Ｍ、花王（株）製） 24.0部
コットンシードオイル（関東化学（株）製） 47.0部
コレステロール（和光純薬工業（株）製） 2.0部
コレステロールパルミテート（東京化成工業（株）製） 2.0部
ラウリン酸（商品名ルナックＬ−９８、花王（株）製） 0.2部
ミリスチン酸（商品名ルナックＭＹ−９８、花王（株）製） 2.5部
パルミチン酸（商品名ルナックＰ−９５、花王（株）製） 6.0部
ステアリン酸（商品名ルナックＳ−９８、花王（株）製） 0.9部
オレイン酸（和光純薬工業（株）製） 6.4部
合計 100 部
（マーカー）
カーボンブラック（三菱化学（株）製） 5 部。

上記洗浄手順の処理前（モデル皮脂塗布前）、洗浄前（モデル皮脂塗布後）及び、洗浄後（すすぎ・風乾後）の各時点における腕の色度（Ｌａｂ）を色彩色差計ＣＲ−２００（ミノルタ製）を用い測定し、処理前の色度を基準値とし、洗浄前及び洗浄後の各々の色差を色差計により測定表示させた。
そして処理前と洗浄前の色差と、処理前と洗浄後の色差より、次式に従ってモデル皮脂の洗浄率を算出し、ラウリン酸カリウム１０％水溶液（ハイドロゲル粒子無し）の洗浄率を１とした相対値で、下記基準に照らして評価した。

洗浄率（％）＝（１−（洗浄後の色差／洗浄前の色差））×１００
・洗浄性の評価基準
×：洗浄率＜ハイドロゲル粒子無しの洗浄率
△：ハイドロゲル粒子無しの洗浄率≦洗浄率＜［ハイドロゲル粒子無しの洗浄率×１．１］
○：［ハイドロゲル粒子無しの洗浄率×１．１］≦洗浄率
＜洗い流し性の評価法＞
黒色人工皮革上に２０％水溶液に調製したハイドロゲル粒子水溶液を０．１ｇ静置した。上記黒色人工皮革を１０°に傾けた後、スポイトで２ｇのイオン交換水を滴下した。滴下の様子をニコン製実体顕微鏡（ＳＭ２−２Ｔ）で観察し、滴下１０秒後に視野内（約１ｃｍ）に残存するハイドロゲル粒子の数を数え以下の基準で洗い流し性を判定した。
×：視野内に１０個以上のハイドロゲル粒子を認めた
△：視野内に１〜９個のハイドロゲル粒子を認めた
○：視野内にハイドロゲル粒子を認めなかった

*1 ＭＡＰ−１１５Ｋ：アルキル基の組成がＣ11／Ｃ13／Ｃ15＝４８／３１／２１（質量比）のアルキル鎖長を有するモノアルキル燐酸カリウム塩の３０％水溶液
*2 ハイドロゲル粒子全量に対する質量％

本発明のハイドロゲル粒子は、物理的な洗浄力に優れ、ハイドロゲル粒子の比重を水や涙の比重以下とすることで、すすぎ水や涙で極めて洗い流し性が良好であり、洗浄剤組成物等に有用である。

Claims

気泡を含有し、比重が０．７〜１．００、平均粒径が５０〜５００μｍであるハイドロゲル粒子。
天然系高分子化合物由来のゲル形成剤を含有する親水性ハイドロゲル粒子である、請求項１記載のハイドロゲル粒子。
アニオン性界面活性剤及び非イオン性界面活性剤から選ばれる少なくとも１種の気泡調整剤を含有する請求項１又は２記載のハイドロゲル粒子。
ハイドロゲルのゲル化温度が３０℃以上である請求項１〜３いずれかに記載のハイドロゲル粒子。
球状又は楕円状である請求項１〜４いずれかに記載のハイドロゲル粒子。
ゲル形成剤及び気泡調整剤を含む水溶液を、撹拌混合して気泡を含有させたハイドロゲルを調製した後、粒子化する、請求項１〜５いずれかに記載のハイドロゲル粒子の製造法。