JP2016513673A - パーソナルケア物品の形成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
パーソナルケア物品は、パーソナルケア物品の約10重量%〜約60重量%、あるいは約12重量%〜約50重量%、あるいは約15重量%〜約40重量%の、1つ以上のアニオン性界面活性剤を含んでもよい。1つ以上のアニオン性界面活性剤は、30℃未満、あるいは25℃未満、あるいは20℃未満、あるいは15℃未満、あるいは10℃未満のクラフト点を有してもよい。
a.約9〜約15個の炭素原子を含む置換アルキル系、
b.約9〜約15個の炭素原子を含む非置換アルキル系、
c.約9〜約15個の炭素原子を含む直鎖アルキル系、
d.約9〜約15個の炭素原子を含む分枝鎖アルキル系、及び
e.約9〜約15個の炭素原子を含む不飽和アルキル系からなる群から選択されるC結合一価置換基であり、
R2は、
a.約2〜約3個の炭素原子を含むC結合二価直鎖アルキル系、
b.約2〜約3個の炭素原子を含むC結合二価分枝鎖アルキル系、及び
c.これらの組み合わせからなる群から選択され、
M+は、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、プロトン化モノエタノールアミン、プロトン化ジエタノールアミン、及びプロトン化トリエタノールアミンからなる群から選択される一価の対イオンであり、xは平均で約0.5モル〜約3モル、あるいは約1モル〜約2モルである。一実施形態において、xは平均で約0.5モル〜約3モルのエチレンオキシド、あるいは約1モル〜約2モルのエチレンオキシドである。
パーソナルケア物品は、両性界面活性剤、双極性イオン界面活性剤、及びこれらの混合物からなる群から選択される、1つ以上の第2の界面活性剤を更に含んでもよい。1つ以上のアニオン性界面活性剤の1つ以上の第2の界面活性剤に対する比は、約15:1〜約1:2、あるいは約10:1〜約1:1であってもよい。
パーソナルケア物品は、構造化剤として機能し得る1つ以上の水溶性ポリマーを含んでもよい。パーソナルケア物品は、パーソナルケア物品の約10重量%〜約50重量%、あるいは約15重量%〜約45重量%、あるいは約20重量%〜約40重量%、あるいは約25重量%〜約35重量%の、1つ以上の水溶性ポリマーを含んでもよい。
パーソナルケア物品は、1つ以上の可塑剤を含んでもよい。パーソナルケア物品は、パーソナルケア物品の約1重量%〜約30重量%、あるいは約5重量%〜約25重量%、あるいは約10重量%〜約20重量%の、1つ以上の可塑剤を含んでもよい。可塑剤の非限定例は、ポリオール、コポリオール、ポリカルボン酸、ポリエステル、ジメチコーンコポリオール、及びこれらの混合物からなる群から選択されてもよい。
パーソナルケア物品は、パーソナルケア物品の約10重量%〜約50重量%、あるいは約15重量%〜約45重量%、あるいは約20重量%〜約40重量%の水を含んでもよい。
パーソナルケア物品は、約0.1%〜約15%の有益剤を含んでもよい。好適な有益剤の非限定例は、非イオン性界面活性剤、防腐剤、香料、着色剤、カチオン性ポリマー、コンディショニング剤、毛髪脱色剤、増粘剤、保湿剤、皮膚軟化剤、医薬有効成分、ビタミン、日焼け止め剤、防臭剤、感覚剤、植物抽出物、化粧品粒子、反応剤、美白剤、日焼け剤、フケ防止剤、剥離剤、酸、塩基、湿潤剤、酵素、懸濁化剤、pH調整剤、ヘアパーマ剤、抗ニキビ剤、抗菌剤、剥離粒子、育毛剤、防虫剤、キレート剤、溶解剤、ビルダー、酵素、移染防止剤、柔軟化剤、及びこれらの混合物からなる群から選択されてもよい。
コンディショニング剤の非限定例は、シリコーン、有機油、及びこれらの混合物からなる群から選択されてもよい。シリコーンの非限定例は、シリコーンオイル、高分子量ポリアルキル又はポリアリールシロキサン、アミノシリコーン、カチオン性シリコーン、シリコーンガム、高屈折率シリコーン、低分子量ポリジメチルシロキサン、シリコーン樹脂、及びこれらの混合物からなる群から選択されてもよい。有機油の非限定例は、炭化水素油、ポリオレフィン、脂肪族エステル、及びこれらの混合物からなる群から選択されてもよい。コンディショニング剤及び任意追加のシリコーン用懸濁化剤の更なる非限定例は、米国特許第5,104,646号及び同第5,106,609号に見出され、これらを参照により本願に援用する。
一実施形態において、パーソナルケア物品は、フケ防止微粒子であってもよいフケ防止剤を含んでもよい。好適なフケ防止剤の非限定例は、ピリジンチオン塩、アゾール(例えば、ケトコナゾール、エコナゾール、及びエルビオール)、硫化セレン、粒子状硫黄、角質溶解剤(例えば、サリチル酸)、及びこれらの混合物からなる群から選択されてもよい。一実施形態において、フケ防止剤はピリジンチオン塩である。
一実施形態において、パーソナルケア物品は、カチオン性ポリマーを含んでもよい。本明細書において有用なカチオン性ポリマーとしては、米国特許第2007/0207109(A1)号及び同第2008/0206185(A1)号で論じられるものが挙げられ、例えば、本明細書に記載されるパーソナルケア物品のコンディショニング活性成分の付着を効果的に強化するための、十分に高い分子量の合成コポリマー等が挙げられる。また、カチオン性ポリマーの組み合わせが利用されてもよい。一般に合成コポリマーの平均分子量は、約10,000〜約10,000,000、好ましくは約100,000〜約3,000,000、更により好ましくは約200,000〜約2,000,000である。
パーソナルケア物品を形成するプロセスは、(a)1つ以上の水溶性ポリマーと1つ以上の可塑剤とを2軸押出機に添加してプレミックスを形成する工程と、(b)プレミックスを約150℃〜約400℃に加熱する工程と、(c)プレミックスを135℃未満に冷却する工程と、(d)1つ以上のアニオン性界面活性剤水をプレミックスと混合して混合物を形成する工程と、(e)混合物を2軸押出機から押出して押出品を製造する工程と、(f)押出品をパーソナルケア物品に成形する工程と、を含んでもよい。
ポリビニルアルコールは、水溶性ポリマーであってもよく、パーソナルケア物品のための構造的一体性を提供してもよい。PVOHを押出するためには可塑剤を使用してもよく、可塑剤を使用しなければ、PVOHの融解温度がその熱分解温度に非常に近いか、それよりも高いために、PVOHは容易に熱分解する。この目的のため、液状グリセリンを可塑剤として使用してもよい。しかしながら、PVOHの加工温度をその熱分解温度よりも低く抑えるのを助けるために、他の可塑剤も使用してよい。グリセリンは、この配合プロセスにおいて、できるだけ早く押出機バレルに注入されてもよい。
この第2押出配合プロセスは、PVOH/グリセリンマトリックスをアニオン性界面活性剤溶液混合物と有効に混合し得る。第1押出配合プロセスと同様に、第2押出配合は、単軸押出機、2軸押出機、又はタンデム押出ラインで実施されてもよい。タンデム押出ラインは2軸押出機及び単軸押出機からなり、2軸押出機からの十分な混合だけでなく、単軸押出機からの有効な冷却も提供し得る。更に、2軸押出機は、追加水及び界面活性剤溶液混合物がバレルに注入され得る多数の注入口を有してもよく、注入位置も最終的な押出品の混合品質に影響し得る。
第2押出配合プロセスでは、追加水の存在及びその含有量が、押出品の品質決定において重要な役割を果たし得る。追加水は、押出品の混合強化剤だけでなく、PVOH/グリセリンマトリックスの別の可塑剤としても機能する。アルキルエーテルサルフェート及びコカミドプロピルベタインのようないくつかの成分は、溶液状態で既にかなりの量の水を有することがあり、可塑化及び混合における水の関与は極めて少ない場合がある。したがって、所望の特性を有するパーソナルケア物品を製造するために、追加水が必要な場合がある。
実施例1:追加水を用いない押出
この実施例用に、PVOH/グリセリンのペレットを、上記の第1押出配合プロセスによって調製する。しかし、第2押出配合プロセスでは、追加水の最終的な溶解性固体複合材への影響を観察するため、追加水を使用しない。
この実施例では、20phr(フィーダーに添加されたポリマー樹脂材料100部当たりの部数)の追加水を、第2押出配合プロセスに使用する。追加水を使用することで、最終製品は、長い棒形においてその構造的一体性を維持することが可能となり得る。追加水は、2軸押出機のゾーン6に注入される。界面活性剤溶液混合物は、上記の実施例1と同様に、ゾーン3に注入される。残りの加工変数には、タンデム押出装置の温度プロファイルがあり、シート型押出ダイは実施例1と同じである。材料含有量を、下の表5に示す。
この実施例では、追加水の含有量が、実施例2の最小限の量から2倍に増大される。残りの製造条件は、実施例2と同じである。追加水含有量は2倍に増大されるが、最終製品の品質は、実施例2に極めて近くなり得る。含水量の増大により、最終製品は、実施例2の最終製品よりもわずかに透明になる。材料の含有量を表6に示す。
この実施例では、30%活性コカミドプロピルベタイン(CAPB)を、界面活性剤溶液混合物に導入する。したがって、この実施例の第2押出配合の前に、コカミドプロピルベタインを添加し、アルキルエーテルサルフェート及び香料と混合する。材料の含有量を表7に示す。コカミドプロピルベタインは70重量%の水を含有すると仮定し、この仮定を、残りの実施例に適用する。この実施例では、界面活性剤溶液は、アルキルエーテルサルフェート、コカミドプロピルベタイン、及び香料からなる。
この実施例は、実施例4の場合からの、追加水含有量の増大及び界面活性剤溶液混合物の増量を取り入れる。表8に示す材料の含有量に従い、実施例4から、追加水は約7.05重量%増大され、界面活性剤溶液混合物含有量は7.78重量%増大される。結果として、ポリビニルアルコールの含有量は9.88重量%低下する。
この実施例は、追加水含有量及び界面活性剤溶液混合物含有量の両方が実施例4から低減される例を示す。上記含有量は、それぞれ3.51重量%及び2.03重量%低減される。下の表9は、この実施例の材料の含有量を示し、実施例4及び5と同じ加工条件が適用される。最終製品は、冷却段階の間、その最終形状を維持し得る。硬度に関しては、実施例6の最終製品は、実施例4の最終製品よりもかなり硬い場合がある。
この実施例は、実施例4〜6と比較して、SLE1Sの量に対するコカミドプロピルベタインの量が多い。上記の3つの実施例では、SLE1SのCAPBに対する重量比は、それぞれ85対15である。この実施例では、SLE1SとCAPBとの重量比は、それぞれ75対25である。材料含有量は下の表10に示しており、実施例4〜6と同じ加工条件を用いる。最終製品は、その形状を適切に維持し、表面の粘着性は顕著ではない場合がある。更に、最終製品の硬度は許容可能となり得、実施例4の硬度に非常に近い。
この実施例では、SLE1Sに対するCAPBの含有量を、実施例7の場合と比べて更に増大する。実施例7では、SLE1SとCAPBとの重量比は、それぞれ75対25である。しかし、この実施例では、SLE1SとCAPBとの重量比は、それぞれ67対33である。下の表11に示す材料含有量及び実施例4〜7と同じ加工条件を、この実施例にも用いる。最終製品の表面上の粘着性は増大する場合がある。更に、サンプルは冷却段階の間に収縮する場合がある。
この実施例では、アミノシリコーン流体を、最終複合材の一部として初めて導入する。したがって、この実施例の界面活性剤溶液混合物は、アルキルエーテルサルフェート、コカミドプロピルベタイン、香料、及びアミノシリコーン流体からなる。SLE1SとCAPBとの重量比は、実施例7に記載の通り、それぞれ75対25である。材料の含有量を下の表12に示す。
この実施例では、実施例8と同様に、アルキルエーテルサルフェートの重量に対するコカミドプロピルベタインの重量比が増大される。実施例9における上記2物質間の重量比は75対25であるが、この実施例では67対33になる。更に、実施例9と同様に、アミノシリコーン流体を再度用いる。材料の含有量を下の表13に示し、残りの加工条件は、追加水及び界面活性剤溶液混合物の注入位置を含めて実施例9の加工条件と同じである。
この実施例は、特許請求される発明に含まれない比較例である。アルキルエーテルサルフェートを2軸押出機に注入し、より高い温度範囲で加工する。この実施例は、界面活性剤溶液混合物にアルキルエーテルサルフェートを使用する。この第2押出配合プロセスの間に、追加水は注入されない。材料の含有量を、下の表14に与える。
この実施例では、粉末形態のカチオン性グアーポリマーを、最終複合材の一部として初めて導入する。カチオン性グアーの影響を独立して調査するため、この実施例の界面活性剤溶液混合物は、アルコールエトキシサルフェート及び香料のみからなる。材料の含有量を下の表16に示す。
この実施例では、実施例12と同様に、ポリクアテルニウム76(Rhodia Inc.からのMirapol AT−1)が最終的な複合材に初めて導入される。この液体型のカチオン性ポリマーを秤量し、残りの界面活性剤溶液混合物成分(アルコールエトキシサルフェート及び香料)と混合する。この実施例の材料含有量を表17に示す。
この実施例では、ポリクアテルニウム76(Rhodia Inc.からのMirapol AT−1)を、コカミドプロピルベタイン及びアミノシリコーン流体と共に、最終処方に使用する。この実施例の界面活性剤溶液混合物は、アルコールエトキシサルフェート、コカミドプロピルベタイン、香料、及び液体型コアセルベートからなる。この実施例の材料含有量を表18に示す。
追加水の効果
上記の実施例で考察したように、追加水は、別の可塑剤及び混合強化剤として使用されてもよい。追加水が存在しないと、PVOH/グリセリンマトリックスとアルキルエーテルサルフェート/香料溶液相との間の混合が不十分になる場合がある。追加水が存在しないとき、PVOH/グリセリンマトリックスは、アルキルエーテルサルフェート/香料溶液相と有効に混合されるほど可塑化されない場合がある。不十分な可塑化により、PVOH/グリセリンマトリックスは、界面活性剤溶液相内で固体粒子の粒塊を形成し得る。実施例1では、溶液混合物は既に13.47重量%の水を含有するが、実施例1の結果によると、この水はPVOH/グリセリンの可塑化又は混合に関与しない。
コカミドプロピルベタイン(CAPB)は、最終製品の溶解挙動を改良し得る。しかし、CAPBは、製品表面上での粘着性等のマイナスの特性を最終製品に付与する場合がある。CAPBの含有量が増大すると、最終製品の粘着性がより大きくなる場合があり、それは製造プロセスの成形段階に別の問題を呈する。活性アルコールエトキシサルフェートと活性コカミドプロピルベタインとの間の重量比が93:7に維持されたとき、押出品は表面粘着性のいかなる徴候も示さない。粘着性は、重量比が87.5:12.5及び82.6:17.4になったときに、より顕著になる。更に、CAPB含有量の増大は、PVOH/グリセリンマトリックスと界面活性剤溶液相との間の良好な混合を達成するために大量の追加水を必要とする場合がある。一実施形態において、CAPB含有量は、SLE1S含有量以下であってもよい。
コカミドプロピルベタインは主に水と相互作用し、水がPVOHの可塑化に積極的に関与するのを防ぐことから、コカミドプロピルベタインの含有量が高いほど、配合プロセス中に複合材の均一相を得ることがより困難になり得る。これは、押出品の不均一な混合を生じ得る。この困難を克服し、PVOHと溶液混合物との間で均一混合を得るための試みとして、大量の水を使用してもよいが、これはPVOH含有量の低減を余儀なくさせる。結果として、これは全体的な硬度の低下及び粘着性表面等のマイナスの特性を生じ得る。より有効で簡便な戦略は、追加水と溶液混合物の注入位置の交換である。この技法は、水がPVOHの可塑剤及びPVOHと溶液混合物との間の混合強化剤として上手く機能するように、水をコカミドプロピルベタインの前にPVOHと相互作用させ得る。したがって、所望の全体硬度レベルは、含水量を増大することなく達成され得る。
加工温度の制約は、アルコールエトキシサルフェートの熱分解である。加工温度がアルコールエトキシサルフェートの熱分解点よりも高い場合、熱分解したアルコールエトキシサルフェートはその色を変え、大量のガスを発生し得る。ガスが発生するとき、アルコールエトキシサルフェート溶液は相分離を生じ、その粘度を大幅に失う場合がある。結果的に、この配合プロセスの終わりに、複合材は構造的一体性を維持することができず、暗褐色となり、非常に強力な不快臭をもたらす場合がある。したがって、界面活性剤溶液混合物の注入位置から押出プロセスの終わりまで、加工温度を120℃以下に維持する必要がある。
界面活性剤含有量が増大するにつれて、既に冷却されている溶解性固体棒状サンプルが材料相分離の徴候を示し始める場合がある。更に、サンプルは、パーソナルケア物品が冷却された後、室温環境で数日以上保管されたときに、材料相分離を示し得る。これらのサンプルは、界面活性剤溶液(すなわち、アルコールエトキシサルフェート溶液及びコカミドプロピルベタイン溶液)の追加水に対する比の値が1.907を超え得る。相分離のない材料は、界面活性剤溶液の追加水に対する重量比が約1.413となり得る。材料相分離を生じることなく最大量の界面活性剤を使用する取組みとして、1.613という比を試みる。この試みは、まだ一貫性のない結果を与える。1.413が材料相分離を生じない最大比であることを検証するため、1.255という比を試験した結果、溶解性棒状サンプルは、材料相分離のいかなる徴候も示さない。結果として、界面活性剤溶液の追加水含有量に対する比は、1.413未満に維持される。
Claims (15)
- パーソナルケア物品を形成する方法であって、
a.2軸押出機から押出品を製造する工程と、
b.前記押出品をパーソナルケア物品に成形する工程と、を含み、該パーソナルケア物品が、
i.前記パーソナルケア物品の10重量%〜60重量%、好ましくは15重量%〜50重量%、より好ましくは20重量%〜40重量%の1つ以上のアニオン性界面活性剤であって、前記1つ以上のアニオン性界面活性剤が30℃未満のクラフト点を有する、アニオン性界面活性剤と、
ii.前記パーソナルケア物品の10重量%〜50重量%の1つ以上の水溶性ポリマーと、
iii.前記パーソナルケア物品の1重量%〜30重量%の1つ以上の可塑剤と、
iv.前記パーソナルケア物品の10重量%〜50重量%の水と、を含む、パーソナルケア物品を形成する方法。 - 前記1つ以上のアニオン性界面活性剤が、25℃未満のクラフト点を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記1つ以上のアニオン性界面活性剤が、以下の構造に従う1つ以上のアルキルエーテルサルフェートを含み、
a.9〜15個の炭素原子を含む置換アルキル系、
b.9〜15個の炭素原子を含む非置換アルキル系、
c.9〜15個の炭素原子を含む直鎖アルキル系、
d.9〜15個の炭素原子を含む分枝鎖アルキル系、及び
e.9〜15個の炭素原子を含む不飽和アルキル系からなる群から選択されるC結合一価置換基であり、
R2は、
a.2〜3個の炭素原子を含むC結合二価直鎖アルキル系、
b.2〜3個の炭素原子を含むC結合二価分枝鎖アルキル系、及び
c.これらの組み合わせからなる群から選択され、
M+は、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、プロトン化モノエタノールアミン、プロトン化ジエタノールアミン、及びプロトン化トリエタノールアミンからなる群から選択される一価の対イオンであり、
xは平均で0.5モル〜3モルである、請求項1又は2に記載の方法。 - xが平均で0.5モル〜3.0モルのエチレンオキシド、好ましくは1.0モル〜2.0モルのエチレンオキシドである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記アルキルエーテルサルフェートがラウレス硫酸ナトリウムである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記パーソナルケア物品が、前記パーソナルケア物品の15重量%〜45重量%の水を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記パーソナルケア物品が前記パーソナルケア物品の20重量%〜40重量%の水を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ以上の水溶性ポリマーが、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレンオキシド、デンプン、デンプン誘導体、プルラン、ゼラチン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ以上の水溶性ポリマーがポリビニルアルコールである、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ以上の可塑剤が、グリセリン、プロピレングリコール、ポリオール、コポリオール、ポリカルボン酸、ポリエステル、ジメチコーンコポリオール、及びこれらの混合物からなる群から選択される、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記パーソナルケア物品が、両性界面活性剤、双極性イオン界面活性剤、及びこれらの混合物からなる群から選択される第2の界面活性剤を更に含み、前記1つ以上のアニオン性界面活性剤の前記第2の界面活性剤に対する比が10:1〜1:2である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 前記パーソナルケア物品が、0.1%〜15%の1つ以上の有益剤を更に含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記1つ以上の有益剤が、フケ防止剤、コンディショニング剤、保湿剤、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記コンディショニング剤が、シリコーン、アミノシリコーン、四級化シリコーン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 前記パーソナルケア物品が、カチオン性ポリマーを更に含む、請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法。
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