JP2015117379A - シリコーン(メタ)アクリレート粒子、その製造方法およびその使用 - Google Patents

シリコーン(メタ)アクリレート粒子、その製造方法およびその使用 Download PDF

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Abstract

【課題】シリコーン(メタ)アクリレート粒子に関する。
【解決手段】本発明は、式(I):
−O−C(O)−CR=CH (I)
(式中、R=−Hまたは−CH
の(メタ)アクリレート基を少なくとも1つ有するシロキサンの重合によって得ることができる粒子であって、シロキサンにおける式(I)の基のSi原子に対する平均モル比が0.1未満であることを特徴とする粒子に関する。また本発明は、a)水相と有機相とのエマルジョンを、少なくとも1つの固体乳化剤を添加し、2相を混合して製造する工程であって、有機相が、式(I)の(メタ)アクリレート基を少なくとも1つ有する少なくとも1つのシロキサンを含んでおり、有機相がエマルジョンの内相を形成する工程と、b)水相よりも有機相によく溶解するラジカル開始剤の存在下で内相を完全に重合する工程とを含む方法であって、使用するシロキサンにおける式(I)の基のSi原子に対する平均モル比が0.1未満であることを特徴とする方法に関する。また本発明は、この方法に従って製造される粒子に関する。また本発明は、前記粒子の使用に関する。
【選択図】なし

Description

本発明は、式(I):
−O−C(O)−CR=CH (I)
(式中、R=−Hまたは−CH
の(メタ)アクリレート基を少なくとも1つ有するシロキサンの重合によって得ることができる粒子であって、シロキサンにおける式(I)の基のSi原子に対する平均モル比が0.1未満であることを特徴とする粒子に関する。また本発明は、a)水相と有機相とからエマルジョンを、少なくとも1つの乳化剤、好ましくは固体乳化剤(solid-body emulsifier)を添加し、2相を混合して製造する工程であって、有機相が、式(I)の(メタ)アクリレート基を少なくとも1つ有する少なくとも1つのシロキサンを含み、有機相がエマルジョンの内相を形成する工程と、b)水相よりも有機相によく溶解するラジカル開始剤の存在下で内相を完全に重合する工程とを含む方法であって、使用するシロキサンにおける式(I)の基のSi原子に対する平均モル比が0.1未満であることを特徴とする方法に関する。また本発明は、この方法に従って製造される粒子に関する。また本発明は、前記粒子の、好ましくは化粧用処方物における使用に関する。
化粧用処方物において、例えばマット化剤として、皮脂吸収剤として、または絹様皮膚感触を生じるために、疎水性もしくは疎水性化粒子またはシリコーン樹脂粒子を使用することは公知である。さらに、対応する粒子は、皮膚上のメーキャップの維持力を改善するためにメーキャップ処方物において使用されることが多い。シリコーン−ゴムパウダーまたはシリコーンエラストマーのパウダーがこの目的のためによく使用される。
対応する粒子を製造するためのいくつかの方法が知られている。原理的に、不規則な形態のシリコーンエラストマー粒子は個々の塊状エラストマーを粉砕処理することによって得ることができるものの、用途関連の利点、特に粒子添加物質または処方物の好ましい触感特性が所望される場合の利点は、球状または球形の粒子によって一般に提供される。通常そのような粒子は、出発原料液滴内の架橋反応、またはポリマーの粒子コア上の成長もしくはポリマーの粒子コアへの塗布によって製造される。ここでの架橋反応は、例えば、ヒドロシリル化反応、縮合反応、脱水素カップリング反応、またはフリーラジカル重合であり得る。
シリコーン粒子のヒドロシリル化は、例えばUS4,761,454、JP2003301047およびEP1074575に記載されており、シリコーン粒子を製造するための加水分解および縮合反応はEP1 130 046、WO2006/016968、JP2003002973、US6,753,399、EP0 765 896およびEP0 744 432に見出すことができ、一方でUS2004/0156808にはこの目的のための脱水素型カップリング反応が記載されている。最後に、DE10 2004 053 314には、フリーラジカル重合によって得ることができる少なくとも2つの異なるマクロモノマーのコポリマーが記載されている。
フリーラジカル的に架橋されたシリコーンアクリレート粒子の製造が2005年に初めて“Polydimethyl siloxane latexes and copolymers by polymerization and polyaddition in miniemulsion”(Katharina Landfester, Ute Pawelzik, Markus Antonietti, Polymer, 46 (2005), 9892-9898)で報告された。ここでは、従来の乳化剤および慣用の分子ラジカル開始剤、例えばAIBNを用いたシリコーンアクリレートのナノスケール粒子へのミニエマルション重合が詳細に記載されている。しかしながら、記載のプロセスでは、所望の用途関連特性を有するマイクロスケールの粒子が生成されず、つまりそのような粒子を用いてはパーソナルケア用途に所望される良好な皮膚感触を得ることができない。
固体安定化された水溶性エマルジョンが1907年にS.U.Pickeringにより記載され("Emulsions", Spencer Umfreville Pickering, Journal of the Chemical Society, Transactions (1907), 91, 2001 2021)、合着に対して特に安定と考えられている。例えばDE10 2004 014 704には、熱分解的に生成された粒子で安定化されたれエマルジョンの製造が記載されている。そのような安定化固体粒子の特性に関する適切な概説は、Bernard P. Binksによる“Particles as surfactants−similarities and differences”で見出すことができる(Current opinion in colloid & interface science, 7 (2002), 21-41)。先行技術には、例えばFR2 808 704に記載されるような、「ヤヌス粒子(Janus particle)」と呼ばれる半球形に改質された表面を有する両親媒性粒子も含まれる。エマルジョン安定化のための特に良好な適性を有する粒子は、ナノスケールの、主に無機の粒子、例えば「LUDOX(登録商標)」としてGrace Davisonから商業的に入手可能な、水溶性ゾルまたは分散物の形態のシリカ粒子である。US3,615,972(1967)は、メチルメタクリレートのエマルジョン安定化および続く重合のためにLUDOX(登録商標)粒子を使用することが初めて記載されている。この文献で議論されている安定化効果の機序は、粒子の凝集および水/油界面における凝集物の蓄積である("The mechanism of emulsion stabilization by small silica (LUDOX(登録商標)) particles", Helen Hassander, Beatrice Johansson, Bertil Tornell, Colloids and Surfaces, 40, (1989), 93-105)。
不溶性または貧溶性の出発原料のピッカーリングエマルションの懸濁重合は、油相にラジカル開始剤を溶解することによって通常開始される。例えばスチレンを単一モノマーとして、水溶性ラジカル開始剤を使用すると、不完全な変換と凝集につながる("Pickering stabilized miniemulsion polymerization: Preparation of clay armoured latexes", Severine Cauvin, Patrick J. Colver, and Stefan A.F. Bon, Macromolecules 2005, 38, 7887-7889)。
DE102007058713には、固体乳化剤および水溶性レドックスラジカル開始剤を使用した懸濁重合によるマイクロスケールのシリコーン(メタ)アクリレート粒子の製造方法が記載されている。
JP2006−070378には、シリコーン(メタ)アクリレート粒子を含む分散物の製造方法が記載されている。製造は、乳化剤および水溶性開始剤を使用して行われる。JP2000−063462には、親水性シロキサンラテックスエマルジョンの製造が記載されている。
この方法の1つの欠点は、粒子の十分な架橋を確実にするために高濃度の水溶性ラジカル開始剤が必要となることである。さらに、これらの高濃度のラジカル開始剤は、重合中のシステムのpHを一定に保つために大量のリン酸カルシウム緩衝剤の使用を必要とする。その結果、この方法は、生じる排水に生態学的に好ましくない高塩負荷をもたらす。さらに重合後の生成物からラジカル開始剤および緩衝剤を除去するために、複雑でコストのかかる洗浄サイクルが必要となる。
このように生産されたシリコーン(メタ)アクリレート粒子のさらなる欠点は、重合粒子が、完全に反応せずにポリマーに共有結合している(メタ)アクリレート基を比較的高濃度で含むことである。これらは、エステル開裂またはエステル交換物質、例えば水またはアルコールなどの存在下で不快な知覚可能な臭気を生じさせることが多く、この臭気のために粒子は様々な用途、特に消費者と接触する用途に適さないものとなる。
さらに、このように製造された粒子は、レドックスラジカル開始剤の作用の結果として黄色−茶色の変色を帯びることが多く、このことは特に化粧品部門の用途にとって望ましくない。結果として粒子の製造に例えばHを用いたさらなる漂白工程が必要となるが、このことは生態学的および経済的観点の両方で好ましくない。
DE102007058713に従って製造される粒子のさらなる欠点は、不規則な非球形の構造を有していることであり、このことは粒子による皮膚感触に好ましくない影響を与える。
製造に加えて、種々様々なシリコーン系粒子の化粧用組成物における使用もいくつかの刊行物に記載されている。
例えば、EP0834305には、平均粒子径1〜15μmを有するオルガノポリシロキサンの球形パウダーを含むゲル様化粧用スキントリートメント組成物が記載されている。添加されるさらなる粒子は、特に疎水性化および/またはシリコーン処理された無機パウダーである。
EP0765656は、球形のエラストマー性有機ポリシロキサン粒子のパウダーを含む化粧用組成物としての化粧用油中水型エマルジョンが記載されている。エラストマー性(成型用)粒子に加えて、これらの組成物は疎水性化シリカ粒子を含む。
FR2682534には、2つの異なる粒子分画を有し、1つの分画が非成型性粒子、好ましくはガラスビーズからなり、他の分画が成型性、すなわち弾性の粒子からなる皮膚用化粧品が記載されている。
引用文献による一般的な特徴において、快適な(柔軟な)パウダー状の皮膚感触はエラストマー性粒子の使用を通じて達成される。
化粧用の用途での非エラストマー性シリコーンアクリレートおよびメタクリレート粒子の使用が、DE102007058713およびWO2012/100884A1で初めて報告された。WO2012/100884A1に述べられている粒子は皮膚感触が最適でない。さらに化粧用組成物におけるこれらのシリコーン(メタ)アクリレート粒子は、水溶性ラジカル開始剤に基づく製造方法に起因する上記の欠点を有し、特に粒子がへこみ(dimple)(圧痕)を有し、これが皮膚感触に不利に作用する。
本発明は、先行技術の粒子の1つ以上の欠点を有さず、特に皮膚感触が好ましいことによって特徴付けられるシリコーン(メタ)アクリレート粒子を提供することを課題とした。
驚いたことに、この課題は、少なくとも1つの(メタ)アクリレート基を有し、(メタ)アクリレート基のSi原子に対する平均モル比が0.1未満であるシロキサンの重合により得ることができる粒子によって達成されることが見出された。さらに、油溶性ラジカル開始剤を粒子の製造に使用する場合には、より均一な形状の粒子が生成されるため、特に好適な皮膚感触を奏する粒子を製造し得ることが見出された。
本発明は、a)水相と有機相とのエマルジョンを、少なくとも1つの乳化剤、好ましくは固体乳化剤を添加し、2相を混合して製造する工程であって、
有機相が、少なくとも1つのラジカル開始剤と、式(I)
−O−C(O)−CR=CH (I)
(式中、R=−Hまたは−CH
の(メタ)アクリレート基を少なくとも1つ有する少なくとも1つのシロキサンとを含んでおり、有機相がエマルジョンの内相を形成する、工程と、b)水相よりも有機相によく溶解するラジカル開始剤の存在下で内相を完全に重合する工程とを含む方法であって、使用するシロキサンにおける式(I)の基のSi原子に対する平均モル比が0.1未満であることを特徴とする方法を提供する。
本発明は、そのような方法によって得ることができる粒子もさらに提供する。
同様に、本発明は、式(I):
−O−C(O)−CR=CH (I)
(式中、R=−Hまたは−CH
の(メタ)アクリレート基を少なくとも1つ有するシロキサンの重合によって得ることができる粒子であって、シロキサンにおける式(I)の基のSi原子に対する平均モル比が0.1未満であることを特徴とする粒子を提供する。
同様に、本発明は、化粧用もしくは医薬製剤またはケア用組成物における、パウダーまたは分散物の形態での、本発明による粒子の、単独での、あるいはさらなる粒子、色素、および/またはさらなる慣用添加剤との混合物での使用を提供する。
さらに本発明は、本発明による粒子または本発明によって製造される粒子を含む組成物を提供する。
WO2012/100884A1に述べられているシリコーン(メタ)アクリレート粒子と比較して、本発明によるシリコーン(メタ)アクリレート粒子は、特に絹−ビロード様皮膚感触によって特徴付けられる利点を有する。これはおそらく油溶性ラジカル開始剤の使用によって粒子がより均一な球形形態となり、結果として改善された官能特性が得られることによると考えられ得る。
本発明によるシリコーン(メタ)アクリレート粒子のさらなる利点は、油溶性ラジカル開始剤に基づく製造方法の結果として、重合されずにポリマーに共有結合している(メタ)アクリレート基の含量が低くなり、結果として粒子の加水分解安定性、特にエステル開裂物質またはエステル交換物質(例えば水またはアルコールなど)の存在下による加水分解安定性が顕著に増加することである。このことは化粧品、食品包装、医薬品などの加水分解条件下での粒子と水およびアルコールとの接触が免れ得ない分野における適用において好都合である。結果として、対応する製品の品質と安定性の両方が向上する。
さらに、記述されたシリコーン(メタ)アクリレート粒子は、製造方法の結果として変色がなく、したがってその後の複雑な漂白工程が不要になるという利点を有する。さらに、シリコーン(メタ)アクリレート粒子の製造の間に油溶性ラジカル開始剤を使用することによって、形成される水溶性排出物が少なくなる。したがって、第1に、水溶性開始剤を使用するときよりも排水中に存在する塩濃度が少なくなる。さらにこのことは、製造の間の粒子の精製に必要な洗浄サイクルが少なくなることを意味している。これらの点は全て方法における生態学的利点および経済的利点を生み出す。
本発明による粒子ならびにその製造および使用を下記に例示として記述するが、本発明をこれらの例示的実施形態に限定することは何ら意図していない。
範囲、一般的な式または化合物の分類を以下に記述するとき、これらは単に明示的に記述された化合物に対応する範囲または群だけでなく、個々の値(範囲)または化合物を除くことによって得られる化合物の部分的範囲および部分的群も含む。本明細書の文脈で引用される文献は、それらの内容が本発明の開示内容の一部を完全に形成することが意図される。本発明の文脈において、化合物、例えば有機改質ポリシロキサンは、複数個の異なる単位を有し、それらの単位がこれらの化合物においてランダムに分布(ランダムオリゴマーまたはポリマー)されたものまたは配列(ブロックオリゴマーまたはブロックポリマー)されたものであってもよい化合物が記述されている。%は、別途明記されない限り、重量%である。以下に記載される平均値は、別途明記されない限り、数平均である。下記に示す材料特性、例えば粘度などは、別途明記しない限り、25℃での材料特性である。下記に示されるパラメータが測定により決定されるものである場合、別途明記しない限り、測定は25℃の温度および101.325Paの圧力で実施される。化学(実験)式が本発明で使用されるとき、報告される指標は、絶対数だけでなく平均値であってもよい。高分子化合物に関係する指標は好ましくは平均値である。
本発明による方法は、
a)水相と有機相とからエマルジョンを、少なくとも1つの固体乳化剤を添加し、2相を混合して製造する工程であって、
有機相が、少なくとも1つのラジカル開始剤と、式(I)
−O−C(O)−CR=CH (I)
(式中、R=−Hまたは−CH、好ましくは−CH
の(メタ)アクリレート基を少なくとも1つ有するシロキサンとを含んでおり、有機相がエマルジョンの内相を形成する、工程と、
b)水相よりも有機相によく溶解するラジカル開始剤の存在下で内相を完全に重合する工程と
を含み、シロキサンにおける式(I)の基のSi原子に対する平均モル比が0.1未満、好ましくは0.02〜0.08であることを特徴とする。
式(II)
Figure 2015117379
(式中、
=同一または異なる、アルキルラジカル、好ましくはメチルラジカル、
=同一または異なる、R’、RおよびRと同一でない、炭素原子を有するラジカル、
=同一または異なる、ラジカルRまたは式(I)の基を少なくとも1つ有するラジカル、
R’=同一または異なる、式(I)の基を少なくとも1つ有するラジカル、
a=9〜250、
b=0〜20、好ましくは0または1、好ましくは0、
c=0〜20であり、
但し、c=0の場合、式(II)のシロキサン当たり、少なくとも1つの式(I)を有するラジカルRが少なくとも1つ存在する)
を満たすシロキサンを使用することが好ましい。a、bおよびcの数値は、好ましくは統計学的平均値である。
炭素原子に加えて、ラジカルRは1つ以上の水素、酸素およびシリコーン原子も有し得る。好ましくは、ラジカルRはケイ素原子を有しない。好ましいラジカルRは、アセテート基を有するラジカルである。特に好ましくは、ラジカルRは、式−(CH−O−CH−CH(OH)−CH−O−C(O)−CHを満たすラジカルである。
好ましくは、式(II)(式中、aの値は50〜220、好ましくは75〜180)のシロキサン少なくとも1つを、本発明による方法で使用する。
本発明による方法で使用するシロキサンは、好ましくは式(II)のシロキサン(式中、cの値は0または4〜12であり、全てのラジカルRが式(I)の基を有するラジカルである)である。
本発明による方法で使用することが好ましいシロキサンは、式(II)(式中、aの値が75〜180であり、cの値が4〜12であるか、またはaの値が50〜130であり、c=0で全てのラジカルRが式(I)の基を有するラジカルである)のシロキサンである。これらの好ましい実施形態において、bの値は好ましくは0である。
使用し得るシリコーン(メタ)アクリレートは、例えばEvonik Industries AGから入手可能な製品TEGO(登録商標)RC711、726、902およびそのメタクリレート変化形である。
本発明の方法で使用することが特に好ましい式(I)の(メタ)アクリレート基を少なくとも1つ有するシロキサンは、下記ラジカルの群:
Figure 2015117379
Figure 2015117379
(式中、Rは水素またはメチル基、好ましくはメチル基である)
からのラジカルの形態で式(I)の(メタ)アクリレート基を少なくとも1つ有するシロキサンである。特に好ましいシロキサンは、式(Ib)および(Ie)(式中、Rはメチル基である)を有するラジカルを含む基から選択されるラジカルの形態で式(I)の(メタ)アクリレート基を少なくとも1つ有するシロキサンである。
本発明による方法において、式(I)の(メタ)アクリレート基を少なくとも1つ含有するシロキサン、特に式(II)のシロキサンは、個々にまたは混合物として、特に統計学的混合物として、使用し得る。本発明による方法では、シロキサンの混合物、特に式(II)のシロキサンであって構造および/または分子量が異なるシロキサンの混合物、を使用することが好ましい。
(粒子状)固体乳化剤の使用に関して、本発明による方法は、粒子、特にコア/シェル型の粒子を生成し得る。これらはコアに重合性シロキサンを有し、シェルとして粒子状乳化剤を有する。
工程b)の前に、コモノマー、特にエチレン性またはビニル型の不飽和基を有するコモノマーを有機相に添加することが有利であり得る。そのようなコモノマーは、例えば、LAROMER(登録商標)(BASF AG)、EBECRYL(登録商標)(Cytec Surface Specialties)またはDESMOLUX(登録商標)(Bayer Material Science)のグループ名称で商業的に入手可能であるモノまたはポリ(メタ)アクリル化有機モノマーまたはオリゴマーなどであり得る。長鎖脂肪アルコールの(メタ)アクリレート、例えばメタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ミリスチル、メタクリル酸セチル(cetyl methyacrylate)、メタクリル酸ステアリルを使用することが好ましい。エチレン性モノまたはポリ不飽和有機モノマーまたはオリゴマーは、エチレン性不飽和、好ましくはビニル基を有するオルガノポリシロキサンも意味すると理解されるべきである。さらなるコモノマーの添加は工程a)の前に行うことが好ましい。
工程b)における重合が完了した後、有機コモノマーは共有結合反応によってポリシロキサン(メタ)アクリレートネットワークに組込まれてもよく、または別個のネットワークとして存在してもよい。これらの記述した限定的な例の混合形態も同様に可能であり、本発明の一部を形成する。
本発明による方法で使用する固体乳化剤は、好ましくは、(半)金属酸化物、混合酸化物、窒化物、水酸化物、炭酸塩またはケイ酸塩の群から選択される固体乳化剤である。好ましい固体乳化剤は金属酸化物および/または半金属酸化物を有し得る。特に好ましい固体乳化剤は、二酸化ケイ素をベースとする。
内相が有機相であるエマルジョンの形成を補助するために、水相/有機相界面での接触角が90°未満の固体乳化剤を本発明の方法で使用することが有利であり得る。接触角は、Bernard Paul Binks、Lucio Isa und Andrew Terhemen Tyowuaによる、dx.doi.org/10.1021/la4006899 Langmuir 2013,29,4923−4927における“Direct Measurement of Contact Angles of Silica Particles in Relation to Double Inversion of Pickering Emulsions”に記載の方法によって決定し得る。
疎水性化または部分的に疎水性化された固体乳化剤を使用することが有利であり得る。適切な疎水性化剤は、例えばシラン、シロキサン、第四級アンモニウム化合物、カチオン性ポリマーおよび脂肪酸もしくはそのアニオン型の群からの化合物である。部分的に疎水性化された固体乳化剤を使用する場合、ヤヌス粒子でない(が、疎水性化領域と非疎水性化領域が固体乳化剤の表面で均一に分布されている)、部分的に疎水性化された固体乳化剤を使用することが好ましい。特に好ましい固体乳化剤は、二酸化ケイ素を含み、少なくとも部分的に疎水性化されており、特にヤヌス粒子でない、部分的に疎水性化された粒子が好ましい。
本発明による方法で使用する固体乳化剤は、好ましくは平均(体積−平均)粒子径(一次粒子径)>100nm〜<200nmを有する。固体乳化剤の粒子径は既知の方法で決定し得る。平均一次粒子径は、好ましくは動的光散乱によって決定される。この決定のために、例えば、MalvernからのZetaSizer Nano ZSPを使用し得る。あるいは粒子径は、透過型電子顕微鏡によって作成された画像の目視評価によって決定し得る。
粒子状乳化剤(固体乳化剤)は、本発明の方法においてそのまま使用することができ、または分散物もしくはゾルの形態で、特に水性分散物もしくはゾルの形態で使用することができる。
使用する粒子状乳化剤の量は、式(I)の(メタ)アクリレート基を少なくとも1つ含有する使用するシロキサンに基づいて、好ましくは2〜30重量%、好ましくは5〜25重量%、特に好ましくは7.5〜20重量%である。本発明による方法の工程a)において、エマルジョンの製造は、1つ以上の共乳化剤を添加して実施することが有利であり得る。本発明による方法で使用し得る共乳化剤は、特に、固体乳化剤粒子と相互作用する化合物、好ましくは静電相互作用の結果、固体乳化剤粒子の表面に均一に付着し、これにより乳化剤粒子の(部分的)疎水性化を導く化合物である。本発明による方法において使用することができる共乳化剤は、特にカチオン性界面活性剤の群から選択される化合物である。使用し得るカチオン性共乳化剤は特にカチオン性アンモニウム化合物である。そのような化合物は、例えば、VARISOFT(登録商標)470P、VARISOFT(登録商標)TC−90、VARISOFT(登録商標)110、VARISOFT(登録商標)TA−100、ADOGEN(登録商標)442−100 P、ADOGEN(登録商標)432、ADOGEN(登録商標)470、ADOGEN(登録商標)471、ADOGEN(登録商標)464、VARIQUAT(登録商標)K 300、VARIQUAT(登録商標)B 343、VARIQUAT(登録商標)80 ME、REWOQUAT(登録商標)3690、REWOQUAT(登録商標)WE 15、REWOQUAT(登録商標)WE18、REWOQUAT(登録商標)WE 28またはREWOQUAT(登録商標)CR 3099の商品名でEvonik Industries AGから入手可能である。本発明による方法では、好ましくはVARISOFT(登録商標)TA−100またはVARISOFT(登録商標)PATC(いずれもEvonik Industries AGから入手可能)、特に好ましくはVARISOFT(登録商標)PATCが、カチオン性共乳化剤として使用される。本発明による方法では、セチルトリメチルアンモニウム臭化物または塩化物を使用せずに製造したシリコーン(メタ)アクリレート粒子は生成しないことが特に好ましい。
任意にさらなる成分を工程a)の有機相に添加することができる。さらなる成分は工程a)の有機相または混合物に溶解または分散することができる。さらなる成分は、有機相に基づいて好ましくは0.01〜99重量%、好ましくは0.1〜80重量%、特に好ましくは1〜50重量%の濃度で存在し得る。そのようなさらなる成分は機能性成分または非機能性成分であり得る。使用可能なさらなる成分としては、特に分散性固体、例えば、無機粒子および/または繊維、例えば、金属酸化物、混合酸化物、窒化物、水酸化物、炭酸塩、ケイ酸塩、色素、カーボンブラック、元素またはアロイの無機粒子および/または繊維、あるいは有機粒子および/または繊維、例えばシリコーン樹脂、シリコーンまたは有機ポリマーもしくは生体高分子の有機粒子および/または繊維が挙げられるが、但し充填剤は使用する乳化剤と異なることが好ましい。分散性固体は、例えば、沈降シリカ、ケイ藻土(kieselgur)、ヒュームドシリカ、石英粉、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化鉄、カーボンブラック、黒鉛、カーボンナノチューブまたは繊維、アルミノケイ酸塩、アルカリ土類金属炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムまたは慣用および先行技術において公知の他の固体、ならびに下記有機ケイ素化合物、例えばトリメチルクロロシラン、ヘキサメチルジシラザン、(メタ)アクリルオキシプロピルトリアルコキシシラン、アミノプロピルトリアルコキシシラン、ポリジメチルシロキサン、Si−H基を有するポリシロキサンを用いた表面改質に従って特定される物質、または純粋なカルボン酸、キレート剤もしくはフッ素重合体であり得る。これらの固体は、例えば、一定の機械的特性を達成するための充填剤として、UV安定剤として、色素として、もしくは帯電防止剤として、または強磁特性を達成する目的のために役立ち得る。
本発明による方法において、有機相は、任意に粒子から放出可能な物質、好ましく長期間かけて放出可能な物質を含み得る。そのような物質は、例えば化粧用油および活性成分、香料、薬学的活性成分、化粧用活性物質、抗菌活性成分、さらに例えば、銀および銀含有化合物、ならびに染料および防腐剤であり得る。
本発明による方法の工程a)において、工程a)で生じるエマルジョンは、エマルジョンに基づいて10〜40重量%、特に好ましくは15〜35重量%の有機相を含むことが有利であり得る。
本発明による方法の工程a)では、その平均液滴径が0.01〜1000μm、好ましくは0.1〜500μm、特に好ましくは1〜100μmであるエマルジョンが生成されることが有利であり得る。
本発明による方法の工程a)において、工程a)で製造されるエマルジョンは、エマルジョンに基づいて10〜40重量%、特に15〜35重量%の有機相を含み、その平均液滴径が0.01〜1000μm、好ましくは0.1〜500μm、特に好ましくは1〜100μmであることが特に有利であり得る。
液滴径は、光学顕微鏡(下限が約1μmまで)を用いて、それぞれの視野の最小液滴径と最大液滴径を測定することにより評価することができる。この場合、視野には少なくとも10×10滴があるべきである。さらに、液滴径分布は当業者によく知られた統計学的および動的光散乱方法により決定し得る。例えば、Malvern製のMasterSizer3000をこの目的のために使用することができる。これは完全に重合された粒子の分散にもあてはまる。さらに、粒子径はSEMまたはTEMを介して電子顕微鏡写真によって決定することもでき、当業者にもよく知られている。
好ましくは、工程a)のエマルジョンは、有機相および水相を含む混合物を、好ましくは毛細管の厚み(内径)が50〜500μmの少なくとも1つの相互作用チャンバーに、好ましくは50〜1000bar、好ましくは100〜800bar、特に好ましくは200〜600barの圧力で通過させ、混合物を分散させて、その後、混合物を周囲圧力で例えば放出リザーバへと分解することによって製造し得る。これに関連して、上記で好ましいとした液滴径の1つに設定されていることが好ましい。2つ以上の連続的に接続された相互作用チャンバーを使用することが有利であり得る。このようにして所望の液滴径はより容易に調節し得る。相互作用チャンバーにおけるエマルジョンの製造は、明示的に参照がなされるUS2004−0063818およびDE100 11 564に詳細に記載されている。エマルジョンを製造するための適切な機器は、例えば、MicrofluidicsからMikrofluidizerの名称で供給されている。
好ましい範囲の液滴径を有し、好ましくはその液滴が球形形態を有するエマルジョンを得るために、共乳化剤の添加は、部分工程a1)でプレエマルジョンV1を製造した後にのみ共乳化剤を添加することが有利であり得る。このプレエマルジョンV1は、例えば、式(I)の(メタ)アクリレート基を有するシロキサンと、水と乳化剤、好ましくは粒状乳化剤、および特に好ましくはナノ粒子状SiO、さらに特に好ましくはEvonik Industries AG製のIDISIL Si5530との混合物を、強いせん断力をかけながら、可能なら例えば、回転子−回転子システムを用いて、乳化することによって得ることができる。適切な回転子−回転子システムは、例えばSymexによりCo−Twisterホモジナイザーとして供給されている。
プレエマルジョンV1を部分工程a0)で製造する前に、後の反応に必要となるラジカル開始剤を、式(I)の(メタ)アクリレート基を含有する使用するシロキサンに溶解しておくことが特に有利であり得る。適切な溶解度促進剤を、ここで任意に使用し得る。
プレエマルジョンV1を安定させるために、さらなる部分工程a2)において共乳化剤を添加する。共乳化剤は純物質としてまたは溶液(例えば、水溶液)の形態で添加し得る。共乳化剤をプレエマルジョンV1に添加することによって、プレエマルジョンV1に存在する液滴の液滴径は凍結されたことと同様になり得る。このように液滴径分布は、共界面活性剤の添加時に調節することができる。とりわけエマルジョンの液滴径分布は、乳化剤および共乳化剤の添加量を調節することによって予め調節することができる。好ましくは、粒子状乳化剤の共乳化剤に対する重量比は、100:1〜1:1、好ましくは50:1〜3:1である。
工程a2)で得られた安定化プレエマルジョンV2を、次いで、工程a3)において、相互作用チャンバーを備えたホモジナイザー中で分散させる。好ましくは、工程a)のエマルジョンは、有機相および水相を含む混合物を、好ましくは毛細管の厚み(内径)が50〜500μmの少なくとも1つの相互作用チャンバーに、好ましくは50〜1000bar、好ましくは100〜800bar、特に好ましくは200〜600barの圧力で通過させ、混合物を分散させて、その後、混合物を周囲圧力で例えば放出リザーバへと分解することによって製造し得る。これに関連して、上記で好ましいとした液滴径の1つに設定されていることが好ましい。2つ以上の連続的に接続した相互作用チャンバーを使用することが有利であり得る。このようにして所望の液滴径に特に容易に調節し得る。適切なホモジナイザーは、例えば、MicrofluidicsからMikrofluidizerの名称で供給されている。
本発明による方法の工程a3)において、使用する相互チャンバーは、少なくとも1つが毛細管の厚み(内径)が100〜300μmであることが好ましい。本発明による方法の工程a)においては、使用する相互作用チャンバーは、少なくとも1つ、好ましくは全てが少なくとも1つの迂回ベンドを有するものであることが特に好ましい。
部分工程a1)〜a3)を実施し、部分工程a3)で相互チャンバーを有するホモジナイザーを使用することで、所望の液滴径分布を有する球形液滴を生成することが特に容易である。
方法工程a)で製造したエマルジョンの重合は、工程b)で水相よりも有機相によく溶解することを特徴とするラジカル開始剤の1つをエマルジョンに添加することによって開始される。ラジカル開始剤は、好ましくは、内(有機)相に基づき、0.05〜2重量%、好ましくは0.1〜1重量%、特に好ましくは>0.15〜0.6重量%の濃度で添加される。上記のように、方法工程b)で使用するラジカル開始剤は、方法工程a)の前または間に有機相に添加することが有利であり得る。完全な重合は、好ましくは懸濁重合の形態で生じる。
使用し得るラジカル開始剤は、ラジカル開始剤に適した慣用の化合物、好ましくは有機ラジカル開始剤である。使用することが好ましいラジカル開始剤は、熱エネルギーを供給することによってラジカルを形成するラジカル開始剤である。使用するラジカル開始剤は、ラジカル開始後に化粧品に認容される化合物になるもの、例えば8〜30の炭素原子を有する炭化水素、アルコールもしくは酸であることが特に好ましい。使用し得るラジカル開始剤は、特に有機酸、特に脂肪酸から生じるペルオキシドである。ジアシル過酸化物としても知られるこれらの化合物の中でも、ラウロイル過酸化物(ジラウロイル過酸化物)、デカノイル過酸化物およびイソノナノイル過酸化物が好ましい。特に好ましくはラジカル開始剤としてジラウロイルペルオキシドが使用される。開始は、好ましくは温度を上げることにより生じる。使用するラジカル開始剤はレドックス系でないことが好ましい。任意に、ラジカル開始剤は、ラジカル移動剤と組み合わせて使用することが有利であり得る。好ましいラジカル移動剤は、例えばアセチルアセトン、アセトンなどであり得る。そのようなシステムはラジカル開始剤として周知であり、エマルジョン重合の分野における従来技術である。
方法工程b)は、好ましくは高温で実施される。好ましくは、方法工程b)は撹拌しながら実施され、好ましくは保護気体/不活性下で実施される。もしくは、工程b)における重合は、先行技術に記載の慣用的手法で実施することができる。
重合工程b)を実施した後、得られた粒子を懸濁物から分離することが有利であり得る。このために、例えば水を、慣用の方法、例えば濾過または遠心分離によって取り出してもよい。乾燥操作の速度を増加させるために、洗浄サイクルの1つで、例えばエタノールを用いて粒子を洗浄することが有利であり得る。
合成後、粒子を表面改質することが有利であり得る。表面改質は慣用の方法で実施し得る。表面改質は、有機および/または無機物質を用いてならびに荷電および/または非荷電物質を用いて実施し得る。
改質剤が、改質される表面が有する共有、イオン、配位結合、または水素架橋結合に組込まれ得る少なくとも1つの官能基を有することが特に有利であり得る。
コア/シェルシリコーン粒子の表面が有する結合に組込まれ得る少なくとも1つの官能基に加えて、改質剤は、粒子の特性を改変するさらなるラジカルを追加的に有することができる。そのようなラジカルまたはその部分は、例えば疎水性また親水性であり得、またはシリコーン粒子を周囲の媒体に適合可能にするための1つ以上の官能基を有し得る。
式(I):
−O−C(O)−CR=CH (I)
(式中、R=−Hまたは−CH
の(メタ)アクリレート基を少なくとも1つ有するシロキサンの重合によって得ることができる本発明による粒子は、(使用する)シロキサンにおける式(I)の基のSi原子に対する平均モル比が0.1未満であることを特徴とする。好ましくは、本発明による粒子は上記方法によって得ることができる。
好ましくは、本発明による粒子は、
水相と有機相とからエマルジョンを、少なくとも1つの固体乳化剤を添加し、2相を混合して製造する工程であって、
有機相が、式(I)
−O−C(O)−CR=CH (I)
(式中、R=−Hまたは−CH
の(メタ)アクリレート基を少なくとも1つ有する少なくとも1つのシロキサンを含んでおり、有機相がエマルジョンの内相を形成する工程と、
水相よりも有機相によく溶解するラジカル開始剤の存在下で内相を完全に重合する工程と
を含む方法であって、シロキサンにおける式(I)の基のSi原子に対する平均モル比が0.1未満であることを特徴とする方法によって得ることができる。
好ましくは本発明による粒子は、式(I)の(メタ)アクリレート基を少なくとも1つ有するシロキサンおよび任意に他のモノマーを、任意に例えば充填剤、助剤、または活性物質などのさらなる成分の存在下、ラジカル開始剤、特に有機ラジカル開始剤の存在下、重合することによって得られたポリマーを有することが好ましい。
本発明による粒子は、平均粒子径d50が1〜40μm、好ましくは3〜20μm、特に好ましくは5〜15μmである。好ましくは、粒子は、粒子径d90が10〜100μm、好ましくは15〜80μm、特に好ましくは40〜70μmである。本発明による粒子の粒子径d10は好ましくは0.5〜15μm、好ましくは1〜10μm、特に好ましくは2〜7.5μmである。本発明による特に好ましい粒子は、上記でd10、d50およびd90について示した値を全て満たすもの、特に最も好ましいとして示した値を満たすものである。値d10、d50およびd90の決定は、好ましくは当業者によく知られた統計学的レーザー回折方法により行われる。この決定のために、例えば、Malvern製のAero S付属乾燥分散ユニットを備えたMasterSizer3000を使用することができる。
本発明による粒子は、完全に反応せずにポリマーに共有結合している(メタ)アクリレート化合物(式(I)の遊離基を有する化合物)を、粒子に基づき、好ましくは5000質量ppm(wppm)未満、好ましくは3000質量ppm未満、特に好ましくは1500質量ppm未満の濃度で有し得る。完全に反応していない(メタ)アクリレート化合物の割合は、例えばエタノール性水酸化カリウム溶液中で粒子を加水分解し、続いて放出された(メタ)アクリル酸をHPLCにより測定することにより決定し得る。
本発明による好ましい粒子は、コア/シェル構造を有する粒子(いわゆるシリコーン(メタ)アクリレート複合粒子)である。これらにおいて、シェル、好ましくは粒子状乳化剤によって形成されたシェルは、重合シリコーン(メタ)アクリレートを含む内部コアを包囲している。特に好ましいシリコーン(メタ)アクリレート粒子は、シェルの表面が好ましくは改質されている前記無機粒子から形成されているシリコーン(メタ)アクリレート粒子である。
好ましい粒子はシェルが改質されたものであり得る。そのような改質は、例えばカチオン性物質、例えば、有機アンモニウムイオンまたはカチオン性ポリマー、カチオン性シロキサン、有機ポリマー、例えばポリアクリレート、カルボン酸またはカルボン酸アニオン、キレート剤、ジケトン、シロキサンまたは本明細書に記載の縮合シランを用いて実施し得る。ここで、表面改質は、物理的にまたは化学的にポリマー粒子に結合したものであり得る。さらに表面改質剤は、例えば官能性シランを使用する場合など、官能基を有するものであり得る。表面改質剤は、別個の分子で構成されるものであってもよいが、架橋されたものであってもよい。
シリコーン(メタ)アクリレートに加えて、粒子は、重合中に使用するコモノマーを含んでもよい。これらのコモノマーは、ポリシロキサン(メタ)アクリレートネットワークなどへの反応により完全にまたは部分的に組込まれていてもよく、または独立したネットワークの形態であってもよい。これらの記述した限定的な例の混合形態も同様に可能であり、本発明の一部を形成する。
粒子は、乳化剤、モノマーあるいはコモノマー由来ではないさらなる成分を含むことが有利であり得る。ポリシロキサン(メタ)アクリレートポリマーに基づいて、粒子は、これらのさらなる成分を、好ましくは0.01〜99重量%、好ましくは0.1〜80重量%、特に好ましくは1〜50重量%の濃度で有する。そのようなさらなる成分は機能性成分または非機能性成分であり得る。粒子中に存在し得るさらなる成分としては、特に固体、例えば、無機粒子および/または繊維、例えば、金属酸化物、混合酸化物、窒化物、水酸化物、炭酸塩、ケイ酸塩、色素、カーボンブラック、元素またはアロイの無機粒子および/または繊維、あるいは有機粒子および/または繊維、例えばシリコーン樹脂、シリコーンまたは有機ポリマーもしくは生体高分子の有機粒子および/または繊維が挙げられるが、但し使用する乳化剤の充填剤とは異なることが好ましい。さらなる成分は、特に、沈降シリカ、ケイ藻土(kieselgur)、ヒュームドシリカ、石英粉、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、酸化鉄、カーボンブラック、黒鉛、カーボンナノチューブまたは繊維、アルミノケイ酸塩、アルカリ土類金属炭酸塩、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムまたは慣用および先行技術において公知の他の固体、ならびに下記有機ケイ素化合物、例えばトリメチルクロロシラン、ヘキサメチルジシラザン、(メタ)アクリロキシプロピルトリアルコキシシラン、アミノプロピルトリアルコキシシラン、ポリジメチルシロキサン、Si−H基を有するポリシロキサンを用いた表面改質に従って特定される物質、または純粋なカルボン酸、キレート剤もしくはフッ素重合体であり得る。これらの固体は、例えば、一定の機械的特性を達成するための充填剤として、UV安定剤として、色素として、もしくは帯電防止剤として、または強磁特性を達成する目的のために役立ち得る。
さらなる成分は、既に重合された粒子に膨張および拡散により後で添加することもできる。この添加は、溶剤により補助しながら行い、溶剤を後で再び取り出すことによって、行うこともできる。しかしながら、製造方法の間にさらなる成分を加えることもできる(上記参照)。特に本発明による方法の工程a)でのさらなる成分は、有機相に加えてもよい。さらなる成分は、ポリマーマトリックスに溶解させて存在させてもよく、場合により不安定な共有結合によりマトリックスに結合させて存在させてもよい。
本発明によるシリコーン(メタ)アクリレート粒子は、粒子から放出され得る1つ以上の物質、特に上記さらなる成分から選択される物質を含み得る。この放出は、対応する用途において長期間にわたり行うことができる。放出は、例えば拡散によって、または加水分解反応とその後の拡散によって、行われ得る。
粒子中に存在し得る放出される物質は、例えば、化粧用油および活性成分、香料、薬学的活性成分、抗菌活性成分、さらに例えば銀化合物および銀含有化合物、ならびに染料および防腐剤である。これらの物質は、シリコーン(メタ)アクリレートマトリックスに溶解もしくは包埋されて、または不安定な化学結合によりシリコーン(メタ)アクリレートマトリックスに結合されて存在してもよい。
本発明による粒子または本発明に従って製造される粒子は、化粧用もしくは医薬製剤またはケア用組成物において、パウダーまたは分散物の形態で、単独で、あるいはさらなる粒子、色素、および/またはさらなる慣用添加剤との混合物で使用し得る。
本発明による粒子を用いた分散物の製造は、従来技術に対応する慣用の方法で行うことができるが、本発明による方法の工程b)による重合後に生じる粒子をさらに処理して、事前の乾燥なくアルコールまたは水で洗浄して、例えば水性分散物を得ることが好ましい。さらに、例えば所望の表面改質を水相またはアルコール相から直接行うこともでき、これにより方法に経済的に好ましい効果を与えることも可能である。
本発明によるシリコーン(メタ)アクリレート粒子および/またはこれらを含む分散物は、化粧品およびトイレタリー用品の添加剤として、例えばマット化剤として、皮脂吸収剤として、快適なベルベット−絹様皮膚感触を生じさせるためとして、洗浄およびケア用処方物における穏やかな研磨剤として、および長期間にわたり活性成分または助剤を放出する処方物の構成成分またはキャリア材料として使用し得る。
本発明による組成物は、好ましくは化粧用もしくは医薬製剤またはケア用組成物、特に皮膚および/または毛髪のための、好ましくはヒトの皮膚および/または毛髪のためのケア用組成物である。
したがって、本発明は、本発明の粒子を含むケアおよび清浄用処方物、特に皮膚および皮膚付属器官のためのならびに家庭用および産業用の処方物、特に化粧用処方物を提供し、これらは好ましくは皮膚および毛髪処理用組成物、例えば、スキンケアまたは装飾用化粧品、コンディショナー効果を有するかまたは有しないシャンプー、液体せっけん、およびシャワーゲルの群から選択される。
本発明による好ましい処方物は、本発明による粒子を、処方物全体を基準にする重量%で0.1重量%〜99重量%、好ましくは0.5重量%〜50重量%、特に好ましくは1.0重量%〜20重量%含む。
本発明による化粧用ケアおよび清浄用処方物は、例えば、下記の群から選択される少なくとも1種のさらなる成分を含み得る:
界面活性剤、
皮膚軟化剤、
乳化剤、
共乳化剤、
増粘剤/粘度調節剤/安定剤、
酸化防止剤、
ヒドロトロープ(または多価アルコール)、
固形物および充填剤、
真珠光沢添加剤、
脱臭および制汗活性有効成分、
昆虫忌避剤、
セルフタンニング剤、
防腐剤、
コンディショニング剤、
香料、
染料、
化粧用活性成分、
ケア用添加剤、
過脂剤、
溶剤、
UV遮蔽剤、
電解質、
多機能性添加剤、
保湿物質。
個々の群の典型的な代表例として使用し得る物質は当業者に公知であり、例えば、EP2273966A1において見出し得る。この特許出願は、参照により組込まれ、本開示の一部を形成する。
さらなる任意成分およびこれらの成分の使用量に関して、当業者に公知の関連ハンドブック、例えば、K. Schraderによる“Grundlagen und Rezepturen der Kosmetika [Fundamentals and Formulations of Cosmetics]”、2nd edition、329〜341頁、Huthig Buch Verlag Heidelbergが明示的に参照される。
詳細な添加物の量は、意図する使用によって支配される。
それぞれの用途のための典型的な基準となる処方物は、従来技術で公知であり、例えば、特定の基本材料および活性成分の製造業者のパンフレットに含まれている。これらの既存の処方は通常変更せずに採用することができる。しかしながら必要であれば、複雑でない簡単な実験により、適応および最適化のために所望の改質を試みることができる。
本発明による好ましい処方物は、水性の表面活性処方物であり、これらは少なくとも50重量%、好ましくは70重量%の水および少なくとも1種の界面活性剤を含む。
本発明による粒子に加えて、特に、グリセロールモノおよびジエステル、飽和および不飽和脂肪酸のモノおよびジソルビタンエステル、アルキルモノおよびオリゴグリコシド、直鎖、分岐鎖、不飽和もしくは飽和脂肪酸の部分エステル、リシノレイン酸、12−ヒドロキシステアリン酸、グリセロール、ポリグリセロール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、糖アルコール(例えばソルビトール)、アルキルグルコシド(例えばメチルグルコシド、ブチルグルコシド、ラウリルグルコシド、ココグルコシド)およびポリグルコシド(例えばセルロース)、モノ−、ジ−およびトリアルキルホスフェートおよびその塩、クエン酸エステル、例えばクエン酸ステアリン酸グリセリル、クエン酸オレイン酸グリセリルおよびクエン酸ジラウリル、カプリル酸グリセリル、カプリル酸ポリグリセリル、カプリン酸ポリグリセリルからなる群から選択される成分の非イオン界面活性剤およびこれらの界面活性剤の混合物を、本発明による処方物に存在させる。
家庭用および産業用の本発明による清浄およびケア用処方物は、繊維柔軟化処方物および繊維ケア洗浄または清浄用組成物、食器用洗浄剤、家庭用クリーナー、消毒剤、消毒用クリーナー、泡状クリーナー、床用クリーナー、カーペット用クリーナー、室内装飾品用クリーナー、床手入れ用製品、大理石用クリーナー、平土間用クリーナー、石および陶器製床用クリーナー、拭き手入れ用組成物、ステンレス鋼製品用クリーナー、ガラス用クリーナー、プラスチック用クリーナー、衛生設備用クリーナー、木工品用クリーナー、皮革用クリーナー、洗浄剤、洗濯物手入れ用組成物、消毒用洗浄剤、標準洗浄剤、作用の穏やかな洗浄剤、羊毛用洗剤、布柔軟仕上げ剤、および含浸用組成物として好ましく、特に食器用洗浄剤および家庭用クリーナー、特に手洗い食器用洗浄剤として好適である。
家庭用および産業用の本発明による清浄およびケア用処方物は、界面活性剤、ビルダー、漂白剤、漂白活性化剤、酵素、香料、芳香キャリア、蛍光剤、染料、抑泡剤、シリコーンオイル、抗再沈着剤、蛍光増白剤、くすみ防止剤、縮み防止剤、折しわ防止剤、色移り防止剤、抗菌活性成分、殺菌剤、殺真菌剤、酸化防止剤、防腐剤、防蝕剤、静電気防止剤、苦味剤、アイロン掛け助剤、疎水性化剤および含浸剤、腫脹および滑り防止剤、中性充填塩(neutral filling salt)およびUV吸収剤の群からの1つ以上の物質をさらに含むことが特に好ましい。
特に家庭用および産業用の本発明による清浄およびケア用処方物は、本明細書に記載の1つ以上のさらなる成分を、全処方物に対する重量%で0.001〜90重量%、特に好ましくは0.01〜45重量%で含み得る。
使用し得る界面活性剤の例は、WO2007/115872第17頁第28行〜第21頁第24行に記載されている。
ビルダー物質、ビルダー、漂白剤、漂白活性化剤、漂白触媒および酵素の例は、WO2007/115872第22頁第7行〜第25頁第26行に記載されている。
抗再沈着剤、蛍光増白剤、くすみ防止剤、移り防止剤は、WO2007/115872第26頁第15行〜第28頁第2行に例が記載されている。
折しわ防止剤、抗菌活性成分、殺菌剤、殺真菌剤、酸化防止剤、防腐剤、防蝕剤、アイロン掛け助剤、UV吸収剤の例は、WO2007/115872第28頁第14行〜第30頁第22行に記載されている。この点に関するそれらの明示的開示内容は、参照により本開示の一部を形成する。
下記に示す実施例は、例として本発明を説明するものであり、明細書の記載全体および特許請求の範囲から明らかな本出願の範囲つまり本発明を、実施例に詳述される実施形態に限定することを意図しない。
比較例1
メタクリレート基のSi原子に対する平均モル比0.055を有するシリコーンメタクリレート粒子;レドックスラジカル開始剤を使用
脱塩水163.25gおよびIDISIL SI−5530、62.50gを混合し、塩酸を用いてpH7に調節した。混合物をビーカーに入れ、撹拌しながら、式(I)のシリコーンメタクリレート(式中、a=170、b=0、c=8、R=CH、R=R’=−C12−O−C(O)−C(CH)=CH)125gを添加した。混合物は、Dispermatを使用して5000rpmで30分間せん断した。次いで5重量%濃度のVARISOFT(登録商標)PATC溶液2.25gを滴加し、混合物を5000rpmでさらに30分間せん断した。安定化したプレエマルジョンを、脱塩水27.0gに溶解したリン酸水素二カリウム45gと混合し、5000rpmで30分間再びせん断した。得られたエマルジョンを200μmの直径を有する相互作用チャンバーを備えたホモジナイザー(各事例の実施例ではMicrofluidicsのmicrofluidizerを使用した)に800バールの圧力で通して均質化した。
重合のために、エマルジョン325gを、1Lの丸底フラスコに入れ、窒素雰囲気下80℃で加熱した。一定に撹拌しながら、脱塩水40mL中の過酸化二硫酸アンモニウム溶液12.5gを、加熱溶液にゆっくりと滴加した。次いで、39重量%濃度の硫酸水素ナトリウム溶液7.5gを添加した。反応混合物を80℃でさらに2時間、撹拌した。重合後、反応混合物にかなり茶色の着色が観察された。
硬化した分散物を漂白するために、30%濃度の過酸化水素15gを80℃で連続的に撹拌しながら添加し、その間に反応混合物は相当明るくなった。次いで粒子分散物をゆっくりと室温に冷却して濾過した。得られた粒子をそれぞれ水150mLで5回洗浄し、真空乾燥キャビネット中、50℃で一定の質量になるまで乾燥させた。粒子を電子顕微鏡で観察することによって平均粒子径がおよそ10μmであることを確認することができた。粒子に圧痕(「へこみ」)があることが顕著に確認された。
反応せずに粒子に共有結合したメタクリレート基の割合を決定するために、これらをアルカリ性エステル開裂により加水分解し、この間に放出されたメタクリル酸をHPLCにより定量した。この粒子0.5gを、1時間、還流下で、1規定のエタノール性水酸化カリウム溶液25mL、HO5mLおよびジエチレングリコールモノエチルエーテル1mL中で煮沸した。加水分解物を少量のエタノールで50mLのメスフラスコに移し、上部を覆った。次いで、サンプルを水で比率1:10に希釈し、同時に濃硫酸でpH2に調節した。続いてクロマトグラフィーによるサンプル分離を、UV検出器を備えたRP HPLCの手段によって達成した(HPLCシステム:Agilent 1100、カラム:Macchery & Nagel Pyramid C18)。ここで、残余のメタクリレート含量11000ppmが確認された。
本発明による実施例1:
メタクリレート基のSi原子に対する平均モル比0.055を有するシリコーンメタクリレート粒子;油溶性ラジカル開始剤を使用
脱塩水228.5gおよびIDISIL SI 5530、50.0gを混合し、塩酸を用いてpHを7に調節した。混合物をビーカーに入れ、撹拌しながら、式(I)のシリコーンメタクリレート(式中、a=170、b=0、c=8、R=CH、R=R’=−C12−O−C(O)−C(CH)=CH)100gを、予めラウリルペルオキシド0.3gに溶解させて添加した。次いで、Dispermatを使用して混合物を5000rpmで30分間せん断した。次いで1重量%濃度のVARISOFT(登録商標)PATC溶液5.5gをゆっくりと滴加し、混合物を5000rpmでさらに30分間せん断した。得られたプレエマルジョンを、直径200μmの相互作用チャンバーを備えたホモジナイザーに800バールの圧力で通過させて均質化した。
重合については、エマルジョンを500mLの丸底フラスコに移し、次いで、窒素流を45分間、撹拌しながら導入した。次いで、反応混合物を80℃に加熱し、この温度で穏やかに撹拌しながら3時間維持した。冷却後、このように硬化した粒子分散物を濾過した。得られた粒子を水で2回洗浄し、真空乾燥キャビネット中、50℃で一定の質量になるまで乾燥させた。粒子を電子顕微鏡で観察することによって平均粒子径がおよそ10μmであることを確認することができた。比較例V1で述べられた粒子とは対照的に、粒子は「より球形の」形態を有し、粒子上にへこみは見られなかった。
反応せずに粒子に共有結合しているメタクリレート基の割合を決定するために、比較例V1に記載されている分析法を使用した。ここで、残余のメタクリレート含量は1040ppmと確認された。これは、比較例1で記述された粒子について確認された残留メタクリレート含量の10分の1未満である。
比較例V1
メタクリレート基のSi原子に対する平均モル比0.25を有するシリコーンメタクリレート粒子;油溶性ラジカル開始剤を使用
脱塩水228.5gおよびIDISIL SI 5530、50.0gを混合し、塩酸を用いてpHを7に調節した。混合物をビーカーに入れ、撹拌しながら、式(I)(式中、a=15、b=0、c=5、R=R=CH、R’=(CH−O−CH−CH(OH)−CH−O−C(O)−C(CH)=CH)のシリコーンメタクリレート100gをラウリルペルオキシド0.3gに予め溶解させて添加した。次いで、Dispermatを使用して混合物を5000rpmで30分間せん断した。次いで1重量%濃度のVARISOFT(登録商標)PATC溶液5.5gをゆっくりと滴加し、混合物を5000rpmでさらに30分間せん断した。得られたプレエマルジョンを、直径200μmの相互チャンバーを備えたホモジナイザーに800バールの圧力で通過させて均質化した。
重合については、エマルジョンを500mLの丸底フラスコに移し、次いで、窒素流を45分間、撹拌しながら導入した。次いで、反応混合物を80℃に加熱し、この温度で穏やかに撹拌しながら3時間維持した。冷却後、このように硬化した粒子分散物を濾過した。得られた粒子を水で2回洗浄し、真空乾燥キャビネット中、50℃で一定の質量になるまで乾燥させた。
本発明による実施例2:
メタクリレート基のSi原子に対する平均モル比0.047を有するシリコーンメタクリレート粒子;油溶性ラジカル開始剤を使用
脱塩水228.5gおよびIDISIL SI 5530、50.0gを混合し、塩酸を用いてpHを7に調節した。混合物をビーカーに入れ、撹拌しながら、式(I)(式中、a=83、b=0、c=0、R=CH、R=(CH−O−CH−C(CH−O−C(O)−C(CH)=CH−CH−CH)のシリコーンメタクリレート100gをラウリルペルオキシド0.3gに予め溶解させて添加した。次いで、Dispermatを使用して混合物を5000rpmで30分間せん断した。次いで1重量%濃度のVARISOFT(登録商標)PATC溶液5.5gをゆっくりと滴加し、混合物を5000rpmでさらに30分間せん断した。得られたプレエマルジョンを、直径200μmを有する相互作用チャンバーを備えたホモジナイザーに800バールの圧力で通過させて均質化した。
重合については、エマルジョンを500mLの丸底フラスコに移し、次いで、窒素流を45分間、撹拌しながら導入した。次いで、反応混合物を80℃に加熱し、この温度で穏やかに撹拌しながら3時間維持した。冷却後、このように硬化した粒子分散物を濾過した。得られた粒子を水で2回洗浄し、真空乾燥キャビネット中、50℃で一定の質量になるまで乾燥させた。
下記に列挙した処方例の大半は、水中油(O/W)型または油中水(W/O)型のエマルジョンである。これらは典型的な撹拌ユニットを使用して、当業者に公知の慣習的方法によって生成することができる。W/Oエマルジョンは、好ましくは水相を油相へとゆっくりと混合し、続いて均質化することにより生成される。記述されたO/Wエマルジョンの場合には、油相および水相は好ましくは撹拌せずに混合し、次いで均質化する。これは、冷−冷プロセスまたは熱−熱プロセスによって行い得るが、均質化は約70℃で行う。本発明によるシリコーン(メタ)アクリレートは原則としてプロセスの任意の段階で処理し得る。実施例の処方物のほとんどでは、完成したエマルジョンへの組込みを<60℃で実施するか、またはシリコーン(メタ)アクリレート粒子をエマルジョン製造の開始時に油相に直接導入した。
エマルジョン比較例の評価に使用した題目の「組込み性(incorporability)」という用語は、以下の要件に基づくものである。シリコーン(メタ)アクリレート粒子の添加時間ならびにせん断ユニットの利用および速度に関して同一の条件下、組込みが容易とは、処方物の生成に通常を超える労力がいらず、厄介な凝集物のないシリコーン(メタ)アクリレート粒子の均一な分布が得られることを説明する。組込みが困難とは、同じせん断ユニットおよび同じせん断速度を使用するとき、凝集物のない処方物に達成するためにより長いせん断投入が必要となるか、または官能特性に影響を与える凝集物なしには粒子凝集物を組込むことができない。
エマルジョン比較例の評価に使用した題目の「安定性」という用語は、以下の要件に基づくものである。安定性が「良好」と評価される場合、そのエマルジョンが、室温、−5℃および40℃で少なくとも1か月間安定であることを意味する。「安定している」とは、油または水の分離が全く生じず、エマルジョンの外観が均質であり、粘性、色または香りのいかなる著しい変化もエマルジョンに生じないことを意味する。
以下の例に記載の化粧用処方物の皮膚感触は、パネルによって判定した。少なくとも5人が、化粧用処方物とそれぞれの比較処方物との官能特性を、組成を知らされずに比較した。大多数の人々が好ましいと記述した特性を列挙している。
実施例3および比較例V3:
表1aに示す処方物を製造した。処方物の評価をそれらの組込み性、安定性、外観および皮膚感触に関して実施した。評価結果を表1bに示す。
Figure 2015117379
Figure 2015117379
実施例4および比較例V4:油中水型ファンデーション
表2aに示す処方物を製造した。処方物の評価をそれらの安定性、外観および皮膚感触に関して実施した。評価結果を表2bに示す。
Figure 2015117379
Figure 2015117379
さらなる処方例:
実施例5:表3による化粧用活性成分を含むO/Wセラム
Figure 2015117379
実施例6:表4によるO/Wクリーム
Figure 2015117379
実施例7:表5による湿式ワイプ用含浸液
Figure 2015117379
含浸溶液は、慣用の含浸または噴霧プロセスを用いて、化粧用湿式ワイプ(例えば、乳児ケア用、メーキャップ除去用、クレンジングワイプ用)を製造するために使用し得る。このワイプ製造のために、一般的にはポリオレフィン、ポリエステル、セルロース、レーヨン、ポリアミド、ポリエステルアミドまたはポリビニルアルコールの繊維を有するかもしくはこれらからなるかまたはこれらの成分の混合繊維を含んで構成される不織布が典型的に使用される。
実施例8:表6によるメーキャップパウダーファンデーション
Figure 2015117379
実施例9:表7によるメーキャップファンデーション
Figure 2015117379
実施例10:表8によるアイシャドウ処方物
Figure 2015117379
実施例11:表9によるO/W日焼け止めローション
Figure 2015117379
実施例12:表10によるAP/デオロールオン
Figure 2015117379
実施例13:表11によるリップスティック処方物
Figure 2015117379
実施例14:表12によるマスカラ処方物
Figure 2015117379
実施例15:表13によるメーキャップファンデーション
Figure 2015117379
実施例16:表14によるSPF15を有するブレミッシュ・バーム処方物
Figure 2015117379
実施例17:表15によるシャワーゲル処方物
Figure 2015117379
実施例18:表16によるコンディショナー処方物
Figure 2015117379
実施例19:表17による2イン1シャンプー処方物
Figure 2015117379
実施例20:表18によるスタイリングワックス処方物
Figure 2015117379
実施例21:表19によるリーブインコンディショナー処方物
Figure 2015117379
実施例22:表20によるW/Oライトクリーム
Figure 2015117379
実施例23:表21によるW/O保湿クリーム:
Figure 2015117379
実施例24:表22によるカチオン性O/W処方物
Figure 2015117379

Claims (21)

  1. a)水相と有機相とのエマルジョンを、少なくとも1つの固体乳化剤を添加し、2相を混合して製造する工程であって、
    有機相が、少なくとも1つのラジカル開始剤と、式(I)
    −O−C(O)−CR=CH (I)
    (式中、R=−Hまたは−CH
    の(メタ)アクリレート基を少なくとも1つ有する少なくとも1つのシロキサンと、を含み、
    有機相がエマルジョンの内相を形成する、工程と、
    b)水相よりも有機相によく溶解するラジカル開始剤の存在下で内相を完全に重合する工程と
    を含む方法であって、
    シロキサンにおける式(I)の基のSi原子に対する平均モル比が0.1未満であることを特徴とする、方法。
  2. シロキサンが式(II)
    Figure 2015117379
    (式中、
    =同一または異なる、アルキルラジカル、好ましくはメチルラジカル、
    =RおよびRと同一でない、炭素原子を有するラジカル、
    =同一または異なる、ラジカルRまたは式(I)の基を有するラジカル、
    R’=同一または異なる、式(I)の基を有するラジカル、
    a=9〜250、
    b=0〜20、
    c=0〜20であり、
    但し、c=0の場合、式(II)のシロキサン当たり、式(I)の基を有するラジカルRが少なくとも1つ存在する)
    を満たすことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. ラジカル開始剤が、内相に基づき0.05〜2重量%の濃度で添加されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
  4. 固体乳化剤が、>100nm〜200nmの平均粒子径d50を有することを特徴とする、請求項1〜3の少なくとも1項に記載の方法。
  5. 使用する固体乳化剤が、シラン、シロキサン、第四級アンモニウム化合物、カチオン性ポリマーおよび脂肪酸またはそのアニオンの群からの少なくとも1つの化合物で少なくとも(部分的に)疎水性化された、金属酸化物、混合酸化物、窒化物、水酸化物、炭酸塩およびケイ酸塩の群から選択されることを特徴とする、請求項1〜3の少なくとも1項に記載の方法。
  6. 式(I)の(メタ)アクリレート基を少なくとも1つ有するシロキサンが、下記ラジカルの群:
    Figure 2015117379
    Figure 2015117379
    (式中、Rは水素またはメチル基、好ましくは水素である)
    からのラジカルの形態で式(I)の(メタ)アクリレート基を有するシロキサンであることを特徴とする、請求項1〜5の少なくとも1項に記載の方法。
  7. 式(I)の(メタ)アクリレート基を少なくとも1つ有するシロキサンが、式(Ib)および(Ie)のラジカルを含む群から選択されるラジカルの形態で式(I)の(メタ)アクリレート基を有することを特徴とする、請求項6に記載の方法。
  8. 少なくとも1つの式(II)のシロキサン(式中、aの値は50〜220である)を使用することを特徴とする、請求項2〜7の少なくとも1項に記載の方法。
  9. 少なくとも1つの式(II)のシロキサン(式中、cの値は4〜12であるか、またはc=0で全てのラジカルRは式(I)の基を有するラジカルである)を使用することを特徴とする、請求項2〜8の少なくとも1項に記載の方法。
  10. 有機相が、粒子から放出され得る物質を含有することを特徴とする、請求項1〜9の少なくとも1項に記載の方法。
  11. 式(I):
    −O−C(O)−CR=CH (I)
    (式中、R=−Hまたは−CH
    の(メタ)アクリレート基を少なくとも1つ有するシロキサンの重合によって得ることができる粒子であって、シロキサンにおける式(I)の基のSi原子に対する平均モル比が0.1未満であることを特徴とする、粒子。
  12. 請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法によって得ることができる請求項11に記載の粒子。
  13. 平均粒子径d50が1〜40μm、好ましくは3〜20μm、特に好ましくは5〜15であることを特徴とする、請求項11または12に記載の粒子。
  14. 粒子径d90が10〜100μm、好ましくは15〜80μm、特に好ましくは40〜70μmであることを特徴とする、請求項11〜13のいずれか1項に記載の粒子。
  15. 粒子径d10が0.5〜15μm、好ましくは1〜10μm、特に好ましくは2〜7.5μmであることを特徴とする、請求項11〜14の少なくとも1項に記載の粒子。
  16. コア/シェル構造を有し、シェルが粒子状乳化剤によって形成され、シリコーン(メタ)アクリレートの内部コアを包囲していることを特徴とする、請求項11〜15の少なくとも1項に記載の粒子。
  17. (メタ)アクリレートモノマー化合物(式(I)の遊離基を有する化合物)を1500質量ppm未満の濃度で有することを特徴とする、請求項11〜16の少なくとも1項に記載の粒子。
  18. 化粧用もしくは医薬製剤またはケア用組成物における、パウダーまたは分散物の形態での、請求項11〜17の少なくとも1項に記載の粒子または請求項1〜10の少なくとも1項に従って製造される粒子の、単独での、あるいはさらなる粒子、色素および/またはさらなる慣用添加剤との混合物での、使用。
  19. 請求項11〜17に記載の粒子または請求項1〜10のいずれかに従って製造される粒子を含む組成物。
  20. 水性媒体または有機媒体中の粒子の分散物であり、任意に分散助剤、界面活性剤および/または増粘剤が分散物を添加し得ることを特徴とする、請求項19に記載の組成物。
  21. 化粧用もしくは医薬製剤またはケア用組成物であることを特徴とする、請求項19または20に記載の組成物。
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