JP2009114330A - 着色有機シリコーン微粒子及び化粧品原料 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】下記の有機シリコーン微粒子の表面に水不溶性植物色素を付着させた。
有機シリコーン微粒子:ポリシロキサン架橋構造体から成る有機シリコーン微粒子であって、縦断面で見て内側小劣弧(11)とこれを覆う外側大劣弧(21)と双方の端部間に渡る稜線(31)とで形成された、全体としては中空半球状体様を呈し、内側小劣弧(11)の端部間の幅(W1)の平均値が0.01〜9.5μm、外側大劣弧(21)の端部間の幅(W2)の平均値が0.05〜10μm、且つ外側大劣弧(21)の高さ(H)の平均値が0.015〜9μmの範囲内にある有機シリコーン微粒子。
【選択図】図1
Description
R1:ケイ素原子に直結した炭素数1〜12の有機基
R2:ケイ素原子に直結した炭素数1〜12の有機基
X,Y:炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数1〜4のアルコキシ基を有するアルコキシエトキシ基、炭素数2〜4のアシロキシ基、炭素数1〜4のアルキル基を有するN,N−ジアルキルアミノ基、ヒドロキシル基、ハロゲン原子又は水素原子
第2工程:第1工程の分散液を30〜150℃で加熱処理し、有機シリコーン微粒子の表面に水不溶性植物色素を付着させる工程。
・合成例1{有機シリコーン微粒子(SB−1)の合成}
反応容器にイオン交換水700gを仕込み、48%水酸化ナトリウム水溶液0.3gを添加して水溶液とした。この水溶液にメチルトリメトキシシラン81.7g(0.6モル)及びテトラエトキシシラン83.2g(0.4モル)を添加し、温度を13〜15℃に保ちながら1時間加水分解反応を行ない、更に界面活性剤として10%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液3gを添加し、同温度で3時間加水分解反応を行なった。約4時間でシラノール化合物を含有する透明な反応物を得た。次いで得られた反応物の温度を30〜80℃に保ちながら5時間縮合反応を行なって、有機シリコーン微粒子を含有する水性懸濁液を得た。この水性懸濁液を遠心分離機に供し、白色微粒子を分離して有機シリコーン微粒子(SB−1)の含水物(固形分約40%)を得た。この有機シリコーン微粒子(SB−1)の含水物を150℃で5時間、熱風乾燥したところ60.1gであった。この熱風乾燥物について、走査型電子顕微鏡による観察、元素分析、ICP発光分光分析、FT−IRスペクトル分析を行なったところ、この有機シリコーン微粒子(SB−1)は、縦断面で見て内側小劣弧(11)とこれを覆う外側大劣弧(21)と双方の端部間に渡る稜線(31)とで形成された、全体として中空半球状体様を呈し、内側小劣弧(11)の端部間の幅(W1)の平均値が2.64μm、外側大劣弧(21)の端部間の幅(W2)の平均値が3.02μm、且つ外側大劣弧(21)の高さ(H)の平均値が1.53μmの有機シリコーン微粒子であって、化1のシロキサン単位/化2のシロキサン単位=40/60(モル比)の割合で有するポリシロキサン架橋構造体から成るものであった。
有機シリコーン微粒子(SB−1)と同様にして、有機シリコーン微粒子(SB−2)〜(SB−9)を合成し、測定及び分析等を行なった。
反応容器にイオン交換水700gを仕込み、48%水酸化ナトリウム水溶液0.3gを添加して水溶液とした。この水溶液にメチルトリメトキシシラン74.9g(0.55モル)及びフェニルトリメトキシシラン9.9g(0.05モル)及びテトラエトキシシラン83.2g(0.4モル)を添加し、温度を13〜15℃に保ちながら1時間加水分解反応を行ない、更に界面活性剤として10%ラウリルスルホン酸ナトリウム水溶液3g及び20%α−ドデシル−ω−ヒドロキシポリ(オキシエチレン)(オキシエチレン単位の数が12)水溶液0.3gを添加し、同温度で3時間加水分解反応を行なった。約4時間でシラノール化合物を含有する透明な反応物を得た。次いで得られた反応物の温度を30〜80℃に保ちながら5時間縮合反応を行なって、有機シリコーン微粒子を含有する水性懸濁液を得た。この水性懸濁液を遠心分離機に供し、白色微粒子を分離して有機シリコーン微粒子(SB−10)の含水物(固形分約40%)を得た。この有機シリコーン微粒子(SB−10)の含水物を150℃で5時間、熱風乾燥したところ60.1gであった。この熱風乾燥物について、走査型電子顕微鏡による観察、元素分析、ICP発光分光分析、FT−IRスペクトル分析を行なったところ、この有機シリコーン微粒子(SB−10)は、縦断面で見て内側小劣弧(11)とこれを覆う外側大劣弧(21)と双方の端部間に渡る稜線(31)とで形成された、全体として中空半球状体様を呈し、内側小劣弧(11)の端部間の幅(W1)の平均値が7.55μm、外側大劣弧(21)の端部間の幅(W2)の平均値が8.22μm、且つ外側大劣弧(21)の高さ(H)の平均値が4.89μmの有機シリコーン微粒子であって、化1のシロキサン単位/化2のシロキサン単位=40/60(モル比)の割合で有するポリシロキサン架橋構造体から成るものであった。
有機シリコーン微粒子(SB−10)と同様にして、有機シリコーン微粒子(SB−11)及び(SB−12)を合成し、測定及び分析等を行なった。
反応容器にイオン交換水700gを仕込み、48%水酸化ナトリウム水溶液0.3gを添加して水溶液とした。この水溶液にメチルトリメトキシシラン40.8g(0.3モル)及び3−アミノプロピルトリメトキシシラン53.7g(0.3モル)及びテトラエトキシシラン83.2g(0.4モル)を添加し、温度を13〜15℃に保ちながら1時間加水分解反応を行ない、更に界面活性剤として10%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液3gを添加し、同温度で3時間加水分解反応を行なった。約4時間でシラノール化合物を含有する透明な反応物を得た。次いで得られた反応物の温度を30〜80℃に保ちながら5時間縮合反応を行なって、有機シリコーン微粒子を含有する水性懸濁液を得た。この水性懸濁液を遠心分離機に供し、白色微粒子を分離して有機シリコーン微粒子(SBR−1)の含水物(固形分約40%)を得た。この有機シリコーン微粒子(SBR−1)の含水物を150℃で5時間、熱風乾燥したところ60.1gであった。この熱風乾燥物について走査型電子顕微鏡による観察、元素分析、ICP発光分光分析、FT−IRスペクトル分析を行なったところ、この有機シリコーン微粒子(SBR−1)は、縦断面で見て内側小劣弧(11)とこれを覆う外側大劣弧(21)と双方の端部間に渡る稜線(31)とで形成された、全体として中空半球状体様を呈し、内側小劣弧(11)の端部間の幅(W1)の平均値が10.2μm、外側大劣弧(21)の端部間の幅(W2)の平均値が10.6μm、且つ外側大劣弧(21)の高さ(H)の平均値が8.07μmの有機シリコーン微粒子であって、化1のシロキサン単位/化2のシロキサン単位=40/60(モル比)の割合で有するポリシロキサン架橋構造体から成るものであった。
反応容器にイオン交換水3950g及び28%アンモニア水50gを仕込み、室温下で10分間撹拌して均一なアンモニア水溶液とした。このアンモニア水溶液に、メチルトリメトキシシラン600g(4.41モル)をアンモニア水溶液中に混ざらないように加え、上層にメチルトリメトキシシラン層、下層にアンモニア水溶液層の2層状態となるようにした。次いで2層状態を保ちながらゆっくり撹拌し、メチルトリメトキシシランとアンモニア水溶液との界面において加水分解及び縮合反応を進行させた。反応の進行に伴い、反応物が徐々に沈降して下層は白濁し、上層のメチルトリメトキシシラン層は徐々に層が薄くなり、約3時間で消失した。更に温度を50〜60℃に保ち、同条件で3時間撹拌を行った後、25℃に冷却し、懸濁物を濾別して白色微粒子の含水物(SBR−2)を得た。この含水物を水洗し、150℃で3時間、熱風乾燥を行って得た乾燥物について実施例1と同様に測定及び分析等を行なったところ、平均粒子径が3.0μmの中実球状の有機シリコーン微粒子であった。
反応容器にイオン交換水700gを仕込み、市販の有機色素である黄色201号1gとα―(p―ノニルフェニル)―ω―ヒドロキシポリ(オキシエチレン)(オキシエチレン単位の数が10)0.3gを加えて良く混合した後、超音波分散機により撹拌・分散させ、均一な分散液を調製した。得られた分散液の温度を25℃に調整し、その水性液にメチルトリメトキシシラン81.7g(0.6モル)及びテトラエトキシシラン83.2g(0.4モル)を静かに1時間かけて滴下した。得られたシラノール溶液の温度を13〜15℃に保ちながら、48%水酸化ナトリウム水溶液0.3gを添加して水溶液とした。同温度で3時間加水分解反応を行なった。約4時間でシラノール化合物を含有する反応物を得た。次いで得られた反応物の温度を30〜80℃に保ちながら5時間縮合反応を行なって、着色有機シリコーン微粒子を含有する水性懸濁液を得た。この水性懸濁液を遠心分離機に供し、黄色微粒子を分離して着色有機シリコーン微粒子(SBR−3)の含水物(固形分約40%)を得た。この着色有機シリコーン微粒子(SBR−3)の含水物を150℃で5時間、熱風乾燥したところ60.1gであった。この熱風乾燥物について走査型電子顕微鏡による観察、元素分析、ICP発光分光分析、FT−IRスペクトル分析を行なったところ、この着色有機シリコーン微粒子(SBR−3)は、不定形状を呈し、化1のシロキサン単位/化2のシロキサン単位=40/60(モル比)の割合で有するポリシロキサン架橋構造体から成るものであった。以上で合成した各例の有機シリコーン微粒子の内容を表1及び表2にまとめて示した。
割合:モル%
A/B:化1で示されるシロキサン単位/化2で示されるシロキサン単位(モル比)
C/D:化3で示されるシラノール形成性化合物/化4で示されるシラノール形成性化合物(モル比)
S−1:無水ケイ酸単位
S−2:メチルシロキサン単位
S−3:フェニルシロキサン単位
S−4:3−アミノプロピルシロキサン単位
SM−1:テトラエトキシシラン
SM−2:メチルトリメトキシシラン
SM−3:フェニルトリメトキシシラン
SM−4:3−アミノプロピルトリメトキシシラン
A−1:ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム
A−2:ラウリルスルホン酸ナトリウム
N−1:α−ドデシル−ω−ヒドロキシポリ(オキシエチレン)(オキシエチレン単位の数が12)
濃度:加水分解反応系における界面活性剤の濃度(%)
W1,W2,H:単位はμm
範囲:最大値−最小値、単位はμm
形状:
A;粒子全体が中空半球状
B;粒子の1/2以上が中空半球状であり、一部粒子が変形又は凝集した異物がある
C;粒子全体が変形又は凝集しており、中空半球状微粒子が殆ど無い
D;粒子全体が中実球状
E;粒子全体が不定形状
・実施例1{着色有機シリコーン微粒子(P−1)の調製}
合成例1で得た中空半球状体様の有機シリコーン微粒子(SB−1)の含水物(固形分約40%)50質量部を5Lビーカーに計り込み、エタノール200質量部を加え、撹拌して分散液とした。次いで、クルクミン0.35質量部をエタノール70質量部に予め溶解しておいた水不溶性植物色素の溶液を静かに加え、更にpH調製剤としてクエン酸を加えてpHを4.0に調製した後、1時間撹拌した。次に、撹拌しながら30分かけてイオン交換水2430質量部を加えた後、更に1時間撹拌した。撹拌を止め、内容物を縦30cm、横20cm、高さ10cmのステンレス製の容器に移し、雰囲気温度70℃に調整した恒温機を使用して6時間加熱処理を行ない、着色有機シリコーン微粒子(P−1)を得た。乾燥前後の質量から計算した水不溶性植物色素の付着量は0.01%であった。
着色有機シリコーン微粒子(P−1)と同様にして、着色有機シリコーン微粒子(P−2)〜(P−12)を調製した。
合成例3で得た有機シリコーン微粒子(SB−3)を150℃で5時間、熱風乾燥し、熱風乾燥した有機シリコーン微粒子50質量部を5Lビーカーに計り込み、ノルマルヘキサン200質量部を加え分散させた。水不溶性植物色素としてクルクミン0.02質量部を静かに加え、1時間撹拌して分散液を得た。撹拌を止め、この分散液を縦30cm、横20cm、高さ10cmのステンレス製の容器に移し、雰囲気温度70℃に調整した定温恒温機を使用して6時間加熱処理を行ない、着色有機シリコーン微粒子(P−13)を得た。乾燥前後の質量から計算した水不溶性植物色素の付着量は0.008%であった。
着色有機シリコーン微粒子(P−13)と同様にして、着色有機シリコーン微粒子(P−14)及び(P−15)を調製した。
合成例13で得た有機シリコーン微粒子(SBR−1)を10質量部、エタノール20質量部、イオン交換水20質量部、青色染料(クラリアント社製の商品名サンドランブルーE−HRLN)0.03質量部を反応容器に仕込み、室温で10分間撹拌した後、10%酢酸水溶液0.05質量部を添加し、110℃で2時間加熱撹拌した。かくして得た着色有機シリコーン微粒子を分離し、イオン交換水150質量部で洗浄した。110℃で10時間乾燥し、青色に着色した比較用の着色有機シリコーン微粒子(R−1)を得た。
合成例13で得た有機シリコーン微粒子(SBR−1)を使用し、着色有機シリコーン微粒子(R−1)と同様にして、着色有機シリコーン微粒子(R−2)を調製した。
合成例14で得た有機シリコーン微粒子(SBR−2)を使用し、着色有機シリコーン微粒子(P−1)と同様にして、着色有機シリコーン微粒子(R−3)を調製した。
合成例15で得た着色有機シリコーン微粒子(SBR−3)を用いた。
合成例4で得た有機シリコーン微粒子(SB−4)を用いた。
以上の各例で調製した着色有機シリコーン微粒子(但し、比較例5は無着色)の内容を表3に示した。
分散液混合比:質量比
E−1:メタノール(水溶性有機溶媒)
E−2:エタノール(水溶性有機溶媒)
E−3:イソプロピルアルコール(水溶性有機溶媒)
F−1:ノルマルヘキサン(非水溶性有機溶媒)
F−2:ジエチルエーテル(非水溶性有機溶媒)
・着色性の評価
表3の着色有機シリコーン微粒子について、走査型電子顕微鏡により形状を観察し、また目視による着色度合いを観察して、以下の基準で評価した。結果を表4に示した。
着色性の評価基準:
A:粒子全体が均一に着色し、着色異物が無い
B:着色異物は無いが、粒子の一部に着色していない部分がある
C:粒子全体に着色斑があり、着色異物が多い。
D:粒子全体が白色であり、着色されていない。
表3の着色有機シリコーン微粒子(P−1)0.5gと水50gとを500mlビーカーで混合し、撹拌羽根を使用して200rpmで30分間撹拌した。撹拌を停止してそのまま放置し、液体と着色有機シリコーン微粒子とを分離させ、液体への水不溶性植物色素の移行の程度を目視により確認し、以下の基準で評価した。また、水を化粧用油剤であるイソノナン酸イソノニルに換えて同様に実施し、評価した。結果を表4に示した。
着色維持性の評価基準:
A:液体への色素の移行が認められない。
B:液体が色素で僅かに着色している。
C:液体が色素で明らかに着色している。
・吸油量の測定
精製あまに油の代わりに油剤としてイソノナン酸イソノニルを使用したこと以外はJIS K 5101−13−1:2004と同様にして吸油量を測定した。結果を表4に示した。吸油量はその数値が大きいほど、化粧落ちし難いことを示す。
吸油量:ml/100g
X:イソノナン酸イソノニル
・皮膚外用剤であるファンデーション原料としての評価
表3の着色有機シリコーン微粒子5.0部、酸化チタン15.0部、カオリン35.0部、タルク20.0部、流動パラフィン5.0部、オクタメチルシクロテトラシロキサン5.0部、パルミチン酸イソプロピル3.0部、イソノナン酸イソノニル3.0部及びグリセリン3.0部を均一混合し、プレス成型してファンデーションを調製した。無着色の有機シリコーン微粒子を使用した比較例10のみクルクミンを0.0005部加えて混合した。30人のパネラーの官能試験に供し、密着性等を以下の基準で評価した。結果を表5に示した。
AA:密着性に優れ、肌への乗りが大変よい。
A:密着性が良く、肌への乗りがよい。
B:密着性がやや悪く、肌への乗りがやや悪い。
C:密着性が悪く、肌に乗らない。
A:肌への刺激性が感じられない。
B:肌への刺激性が僅かに感じられ、1日後に肌が赤くなる。
C:肌への刺激性を感じ、赤い発疹が発生する。
AA:滑り性に優れ、肌上での伸びが大変良い。
A:滑り性が良く、肌上での伸びが良い。
B:滑り性がやや悪く、肌上での伸びが悪い。
C:滑り性が悪く、化粧が塗れない。
密着性の評価に供した試料にイソノナン酸イソノニルを更に6.0部追加し、60℃で加熱して流動化させ、これをその塗布量が15g/m2となるようマイヤーバーを用いて、ガラス板上に置いたJIS K 5101−4:2004に規定する隠ぺい率試験紙に均一に塗り、目視により隠ぺい力を判定した。
隠ぺい力評価基準
AA:優れている
A:良好である。
B:やや悪い。
C:悪い。
使用量:化粧料100質量部に対する有機シリコーン微粒子の質量部
21 外側大劣弧
31 稜線
W1 小劣弧の端部間の幅
W2 外側大劣弧の端部間の幅
H 外側大劣弧の高さ
Claims (17)
- 下記の有機シリコーン微粒子の表面に水不溶性植物色素を付着させて成ることを特徴とする着色有機シリコーン微粒子。
有機シリコーン微粒子:ポリシロキサン架橋構造体から成る有機シリコーン微粒子であって、縦断面で見て内側小劣弧(11)とこれを覆う外側大劣弧(21)と双方の端部間に渡る稜線(31)とで形成された、全体としては中空半球状体様を呈し、内側小劣弧(11)の端部間の幅(W1)の平均値が0.01〜9.5μm、外側大劣弧(21)の端部間の幅(W2)の平均値が0.05〜10μm、且つ外側大劣弧(21)の高さ(H)の平均値が0.015〜9μmの範囲内にある有機シリコーン微粒子。 - 有機シリコーン微粒子が、内側小劣弧(11)の端部間の幅(W1)の平均値が0.02〜6μm、外側大劣弧(21)の端部間の幅(W2)の平均値が0.06〜8μm、且つ外側大劣弧(21)の高さ(H)の平均値が0.03〜6μmの範囲内のものである請求項1記載の着色有機シリコーン微粒子。
- 有機シリコーン微粒子が、下記の化3で示されるシラノール基形成性ケイ素化合物と下記の化4で示されるシラノール基形成性ケイ素化合物とを、化3で示されるシラノール基形成性ケイ素化合物/化4で示されるシラノール基形成性ケイ素化合物=30/70〜70/30(モル比)の割合で用い、これらを触媒を存在させた条件下で水と接触させて加水分解することによりシラノール化合物を生成させ、引き続き生成させたシラノール化合物を縮合反応させることによって製造されるものである請求項1〜3のいずれか一つの項記載の着色有機シリコーン微粒子。
R2:ケイ素原子に直結した炭素数1〜12の有機基
X,Y:炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数1〜4のアルコキシ基を有するアルコキシエトキシ基、炭素数2〜4のアシロキシ基、炭素数1〜4のアルキル基を有するN,N−ジアルキルアミノ基、ヒドロキシル基、ハロゲン原子又は水素原子) - 有機シリコーン微粒子が、化3で示されるシラノール基形成性ケイ素化合物と化4で示されるシラノール基形成性ケイ素化合物とを、触媒の他に、更にノニオン性界面活性剤及び/又はアニオン性界面活性剤を存在させた条件下で水と接触させて製造されるものである請求項4記載の着色有機シリコーン微粒子。
- ノニオン性界面活性剤及びアニオン性界面活性剤が、オキシアルキレン基としてオキシエチレン基及び/又はオキシプロピレン基を有するα―アルキル−ω−ヒドロキシ(ポリオキシアルキレン)及び炭素数8〜30の有機スルホン酸塩から選ばれる一つ又は二つ以上である請求項5記載の着色有機シリコーン微粒子。
- 有機シリコーン微粒子が、シラノール化合物を縮合反応させた後、pHを8〜10の範囲に調整した水性懸濁液から得られるものである請求項4〜6のいずれか一つの項記載の着色有機シリコーン微粒子。
- 有機シリコーン微粒子が、シラノール化合物を縮合反応させた後、生成した有機シリコーン微粒子を2〜12質量%の濃度で含有することとなる水性懸濁液から得られるものである請求項4〜7のいずれか一つの項記載の着色有機シリコーン微粒子。
- 着色有機シリコーン微粒子が、下記の第1工程及び第2工程を経て得られるものである請求項1〜8のいずれか一つの項記載の着色有機シリコーン微粒子。
第1工程:有機溶媒又は有機溶媒と水との混合溶媒中に有機シリコーン微粒子又は含水状態の該有機シリコーン微粒子を分散させると共に水不溶性植物色素を溶解させた状態の分散液を調製する工程。
第2工程:第1工程の分散液を30〜150℃で加熱処理し、有機シリコーン微粒子の表面に水不溶性植物色素を付着させる工程。 - 有機溶媒が水溶性有機溶媒である請求項9記載の着色有機シリコーン微粒子。
- 有機溶媒と水との混合溶媒が、30〜150℃の範囲内で均一溶解状態となるものである請求項9又は10記載の着色有機シリコーン微粒子。
- 有機溶媒と水との混合溶媒が、水/有機溶媒=50/50〜10/90(質量比)の範囲内のものである請求項9〜11のいずれか一つの項記載の着色有機シリコーン微粒子。
- 第1工程の分散液を、pH1〜5の酸性領域のものとする請求項9〜12のいずれか一つの項記載の着色有機シリコーン微粒子。
- 第1工程の分散液を、水/有機溶媒=95/5〜70/30(質量比)の範囲内で有するものとする請求項9〜13のいずれか一つの項記載の着色有機シリコーン微粒子。
- 有機溶媒がエタノールである請求項9〜14のいずれか一つの項記載の着色有機シリコーン微粒子。
- 有機シリコーン微粒子100質量部に対し、水不溶性植物色素を0.0001〜1質量部の割合で付着させた請求項1〜15のいずれか一つの項記載の着色有機シリコーン微粒子。
- 請求項1〜16のいずれか一つの項記載の着色有機シリコーン微粒子を含有する化粧品原料。
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