JP4256787B2 - 有益物質粒子を含む秩序液晶性洗浄組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、皮膚及び頭髪のようなヒトの身体を洗浄するための外用に適した洗浄組成物に関する。より特定的には本発明は、有益物質粒子を含有している秩序液晶相組成物に関する。
液体身体洗浄製品が消費者の支持を得るためには、これらの製品が優れた洗浄特性を示すこと、優れた泡立ち特性を示すこと、皮膚に刺激性でないこと(乾燥や炎症を生じさせない)、が必要であり、また、好ましくは、皮膚緩和剤のような皮膚に有益な物質を皮膚に供給することも必要である。
有益物質のカプセル化を含む安定な配合方法で高レベルの有益物質を供給し製品の使用に伴ってカプセルを破壊または溶解させるようにした幾つかの方法が使用されてきた。例えば、1999年8月3日付けでR.Glenn,Jr.らに発行された米国特許第5,932,528号は、カプセル化された親油性皮膚湿潤剤を含む湿潤相と界面活性剤及び安定剤を含む水性洗浄相とを含有する液体洗浄組成物を開示している。カプセル化親油性皮膚湿潤剤は、ポリカチオンとポリアニオンとを含む複合コアセルベートの内部に親油性皮膚湿潤剤がカプセル化されたものである。
マイクロカプセル、バブル、ビーズ、粉砕粒体、均一粒体のような別の材料粒子は、種々の洗浄用途及びコーティング用途で使用されており、内包または会合する種々の物質を内容物としてカプセル化または結合している。例えば、2001年8月7日付けでHolmanに発行された米国特許第6,270,836号は、ゲル、より詳細にはゾル−ゲルプロセスによって生成されたゲルによってコーティングされたマイクロカプセルを記載している。ゲルコーティングはマイクロカプセルにある程度の抵抗性を与え、その結果としてそれらの内容物の保護を強化する。ゼラチンのような、本発明の組成物中の成分として使用され得る様々な種類の材料を含有しているマイクロカプセルが公知である。
水に懸濁したタンパク質、炭水化物または合成ポリマーの小さい液滴で脂質をコーティングするコアセルベーションまたは架橋プロセスによってマイクロカプセルが形成され得ることは公知である。しかしながら、コアセルベーションプロセスはコントロールが難しく、温度、pH、材料の撹拌のような可変要素に左右され、また、天然のタンパク質または炭水化物に固有の多様性にも左右される。
2000年5月23日に発行されたL.Tsaurらの米国特許第6,066,613号は、水性媒体に懸濁した大きいヒドロゲル粒子、及び、この種のヒドロゲル粒子を製造するための連続押出/混合方法を記載している。ヒドロゲル粒子は2種類の異なる高分子量ポリマーを含む。一方は上記水性媒体に不溶性であり、ネットワーク形成及びゲル保全に使用される。他方は上記水性媒体に可溶性であり、ゲルの膨潤性及びゲルの強度のコントロールを助ける。水不溶性材料はこれらの2種類のポリマーによって形成されたネットワークの内部に捕捉されるかまたはカプセル化され、水性組成物(例えばヒドロゲル粒子を含有している液体クレンザー)からより効率的にデリバリーされ得る。しかしながら、オルガノゲル粒子を含有しており、該粒子が約75℃で液体である有益物質と約25℃で固体であるゲル化剤との会合によって形成されており、秩序液晶相組成物が25℃で約40,000−約300,000cpsの粘度を有しているような秩序液晶性洗浄組成物について従来技術には全く開示または示唆されていない。
本発明の1つの局面は、(a)アニオン性、両性、カチオン性及び非イオン性の界面活性剤及びそれらの混合物から選択された少なくとも1種類の界面活性剤を含み、少なくとも1つのアニオン性界面活性剤の存在が必須である約3−約30重量%の界面活性剤系と、
(b)秩序液晶相を誘発する約0.1−約15重量%の構造化剤と、
(c)約0.05−約10ミリメートルの粒径を有している約0.1−約25重量%のオルガノゲル粒子と、
を含み、該粒子が、約75℃で液体である有益物質と、約25℃で固体であるゲル化剤とを含み、ゲル化剤対有益物質の割合は、有益物質に対してゲル化剤が約0.05−約70重量%の範囲であり、混合物の凝固温度またはゲル化温度が約25℃以上であるような秩序液晶相洗浄組成物であって、
該秩序液晶相組成物が25℃で約40,000−約300,000cpsの粘度を有していることを特徴とする秩序液晶相洗浄組成物を提供することである。
本発明の別の局面は、秩序液晶相洗浄組成物によって有益物質を皮膚または頭髪に付着させる方法であって、該組成物が
(a)アニオン性、両性、カチオン性及び非イオン性の界面活性剤及びそれらの混合物から選択された少なくとも1種類の界面活性剤を含み、少なくとも1つのアニオン性界面活性剤の存在が必須である約3−約30重量%の界面活性剤系と、
(b)秩序液晶相を誘発する約0.1−約15重量%の構造化剤と、
(c)約0.05−約10ミリメートルの粒径を有している約0.1−約25重量%の粒子と、
を含み、該粒子が、約75℃で液体である有益物質と、約25℃で固体であるゲル化剤とを含み、ゲル化剤対有益物質の割合は、有益物質に対してゲル化剤が約0.05−約70重量%の範囲であり、混合物の凝固温度またはゲル化温度が約25℃以上であり、
該秩序液晶相組成物が25℃で約40,000−約300,000cpsの粘度を有していることを特徴とする方法を提案することである。
本発明の洗浄組成物に適したオルガノゲル粒子は、粒体形態の疎水性(親油性)相を含み、この相をカプセル化する剛性シェルは不要であり、通常はシェルが全く存在しない。粒子の親油性相はゲル化剤、好ましくはオルガノゲル化剤を含有している。このような粒子は長期安定性を有しており、簡単に製造できる。粒子の好ましい製造方法は、少なくとも親油性材料とゲル化剤との溶液をこれらのゲル化温度よりも高い温度で形成する段階と、溶液の液滴を形成する段階と、液滴を冷却して粒体を形成する段階とを含む。冷却は、諸成分がそれらの融点に関して適正に選択されているときは周囲条件(例えば、室温)に暴露して行ってもよく、または、粒子を形成するために実際の冷却用環境が必要なことも有り得る。
本発明の目的には、以下の定義が使用される。
“ゲル”は、溶媒と固体材料ネットワーク(例えば、粒子ネットワーク、フィブロイドネットワーク、網状ネットワーク、などの固体ネットワーク)との混合物を意味しており、固体材料(例えば、ワックス材料、高分子材料、焼結または溶融した粒子材料、または別の成分に対する物理的支持ネットワークを形成する他の任意の固体材料)は、何らかの連携手段による固体材料の物理的凝集によって形成されている。一般に、ゲルは液体またはペーストよりも粘性であり、撹乱されずに放置されるとその形状を保持する。即ち、自己支持性である。しかしながら、ゲルは典型的にはワックスほど硬質でもなく稠密でもない。ゲルはワックス様固体よりも容易に侵入され得る。この場合、“硬質”ゲルは相対的に“軟質”ゲルよりも侵入に抵抗性である。本文中に定義したような剛性ゲルは力が作用したときに変形に抵抗する。
“ヒドロゲル”は、溶媒(希釈剤)が水または水ベースの液体であるゲルを意味する。
“オルガノゲル”は、溶媒(希釈剤)が(水または水ベースの液体でなく)有機担体または有機溶媒であるゲルを意味する。
“熱可逆性オルガノゲル”は、“物理的オルガノゲル”と同義であり、そのネットワーク構造が(共有結合のような強い熱安定結合でなく)水素結合のような弱い熱不安定結合によって形成され、従って、加熱すると自由流動性の液体(溶融)状態になり得るオルガノゲルを意味する。特性温度(Tgel)よりも低温に冷却されると、結合が再び形成され、固体様ゲル構造が再び成立する。
“Tgel”は、何らかの物理的現象によって不連続形態(例えば、粒体、液滴、滴、ペレット、粒子、糸、フィブロイド、など)の成分混合物(例えば、油と該油に混合した有機材料との混合物)が流動性状態または液体状態から安定なゲルまたは半固体の状態に移行する温度を意味する。この移行は通常、液体材料の凝固、ゲル化、または、不連続形態に構造が付加されてより固体状の形態に編成されることによって生じる。
本発明の1つの局面は、
(a)アニオン性、両性、カチオン性及び非イオン性の界面活性剤及びそれらの混合物から選択された少なくとも1種類の界面活性剤を含み、少なくとも1つのアニオン性界面活性剤の存在が必須である約3−約30重量%の界面活性剤系と、
(b)秩序液晶相を誘発する約0.1−約15重量%の構造化剤と、
(c)約0.05−約10ミリメートルの粒径を有している約0.1−約25重量%のオルガノゲル粒子と、
を含み、該粒子が、約75℃で液体である好ましくは親油性物質である有益物質と、約25℃で固体であるゲル化剤とを含み、ゲル化剤対有益物質の割合は、有益物質に対してゲル化剤が約0.05−約70重量%の範囲であり、混合物の凝固温度またはゲル化温度が約25℃以上である秩序液晶相組成物であって、
該秩序液晶相組成物が25℃で約40,000−約300,000cpsの粘度を有していることを特徴とする秩序液晶相洗浄組成物である。
好ましくは洗浄組成物が更に、粒子に結合しない皮膚緩和剤(以後の記載では、“遊離皮膚緩和剤”と呼ぶ)を約1−約35重量%の量で含む。より好ましくは洗浄組成物が約10−約35重量%の遊離皮膚緩和剤を含み、組成物中の皮膚緩和剤のレベルが界面活性剤のレベルに等しいかまたは上回っている。
本発明の組成物は少なくとも約30重量%の水を含有するのが有利である。好ましくは、ゲル化剤が、固体有機化合物、ワックス及びポリマーから選択された有機化合物を含み、有益物質が約25℃で液体または固体である油を含む。より好ましくは洗浄組成物が約0.1−約10重量%のオルガノゲル粒子を含む。
粒子が約0.1−約3ミリメートルの範囲の平均粒径を有しているのが有利であり、ゲル化剤対有益物質の割合は、有益物質に対してゲル化剤が約0.5−約50重量%の範囲が有利である。これは、組成物中にゲル化剤が有益物質の存在量の約0.5−約50重量%の量で存在することを意味する。好ましくは、粒子が約0.1−約1.0ミリメートルの範囲の平均粒径を有しており、ゲル化剤対有益物質の割合は、有益物質に対してゲル化剤が約0.5−約40重量%の範囲である。より好ましくは、粒子が約0.1−約2ミリメートルの範囲の平均粒径を有しており、ゲル化剤対有益物質の割合は、有益物質に対してゲル化剤が約0.5−約30重量%の範囲である。
好ましくは、粒子が非球形であり、ゲル化剤は有益物質から形成された粒子の内部に固体ゲル化剤のネットワークを形成する。粒子がゲル化剤を勾配濃度で含んでおり、粒子の表面のゲル化剤の濃度が粒子のコアの該濃度よりも高いのが有利である。
界面活性剤系が少なくとも約7重量%の濃度レベルで存在し、アニオン性界面活性剤と両性界面活性剤との混合物を含むのが有利である。組成物が約10%−約25%の界面活性剤を含むのが有利である。好ましくは、アニオン性界面活性剤がアルカリ金属、C−C16エーテルスルフェートであり、両性界面活性剤がアムホアセテート及びアミドアルキルベタインから選択される。秩序液晶相を誘発する構造化剤が、C−C24アルケニルまたは分枝状アルキル脂肪酸またはそのエステル、C−C24アルケニルまたは分枝状アルキルアルコールまたはそのエーテル、C−C10線状アルキル脂肪酸、トリヒドロキシステアリン、及び、それらの混合物などから選択されるのが有利である。
好ましくは、有益物質が、植物油、エステル、動物性脂肪、鉱油、ペトロラタム、シリコーン油及びそれらの混合物などから選択される。より好ましくは、有益物質が、ヒマワリ種油、ダイズ油、ヒマシ油、アーモンド油、ベニバナ油、ゴマ油、ナタネ油、ホホバ油及びオリーブ油から選択される。本発明の組成物は、カチオン性多糖、糖と合成カチオン性モノマーとのカチオン性コポリマー、合成カチオン性ポリマー、ヒドロキシエチルセルロースの高分子第四アンモニウム塩、カチオン性タンパク質、並びに、それらの塩及び誘導体などから選択されたカチオン性ポリマー肌触り改良剤を約0.01−約3重量%の量で含むのが有利である。
秩序液晶相を誘発する構造化剤は好ましくは、ラウリン酸、オレイン酸、パーム核酸、パーム脂肪酸、ココヤシ酸、イソステアリン酸及びそれらの混合物から選択される。
本発明のもう1つの局面は、秩序液晶相洗浄組成物によって有益物質を皮膚または頭髪に付着させる方法である。ここで、該組成物は
(a)アニオン性、両性、カチオン性及び非イオン性の界面活性剤及びそれらの混合物から選択された少なくとも1種類の界面活性剤を含み、少なくとも1つのアニオン性界面活性剤の存在が必須である約3−約30重量%の界面活性剤系と、
(b)秩序液晶相を誘発する約0.1−約15重量%の構造化剤と、
(c)約0.05−約10ミリメートルの粒径を有している約0.1−約25重量%の粒子と、
を含み、該粒子が、約75℃で液体である有益物質と、約25℃で固体であるゲル化剤とを含み、ゲル化剤対有益物質の割合は、有益物質に対してゲル化剤が約0.05−約70重量%の範囲であり、混合物の凝固温度またはゲル化温度が約25℃以上である。
該秩序液晶相組成物は25℃で約40,000−約300,000cpsの粘度を有していることを特徴とする。
界面活性剤は本発明の洗浄組成物の必須成分である。界面活性剤は、それらが溶解している水溶液の表面張力を減少させるように作用する疎水性部分及び親水性部分をもつ化合物である。有用な界面活性剤には、アニオン性、非イオン性、両性及びカチオン性の界面活性剤及びそれらのブレンドが含まれ得る。
本発明の洗浄組成物は1種以上のアニオン性洗浄剤を含有する。使用し得るアニオン性洗浄剤の有効成分は、第一アルカン(例えばC−C22)スルホネート、第一アルカン(例えば、C−C22)ジスルホネート、C−C22アルケンスルホネート、C−C22ヒドロキシアルカンスルホネートまたはアルキルグリセリルエーテルスルホネート(AGS)のような脂肪族スルホネート類でもよく、または、アルキルベンゼンスルホン酸塩のような芳香族スルホネート類でもよい。
アニオン性界面活性剤はまた、アルキルスルフェート(例えば、C12−C18アルキルスルフェート)またはアルキルエーテルスルフェート(例えば、アルキルグリセリルエーテルスルフェート)でもよい。アルキルエーテルスルフェートには、式:
RO(CHCHO)SO
で示されるものがあり、式中のRは8−18個の炭素、好ましくは12−18個の炭素を有しているアルキルまたはアルケニル、nは1.0よりも大きい平均値、好ましくは3よりも大きい平均値を有しており、Mはナトリウム、カリウム、アンモニウムまたは置換アンモニウムのような可溶化カチオンである。ラウリルエーテル硫酸アンモニウム及びラウリルエーテル硫酸ナトリウムが好ましい。
アニオン性界面活性剤はまた、アルキルスルホスクシネート(例えばモノ−及びジアルキル、例えば、C−C22スルホスクシネート)、アルキル及びアシルタウレート、アルキル及びアシルサルコシネート、スルホアセテート、C−C22アルキルホスフェート及びホスフェート、アルキルホスフェートエステル及びアルコキシルアルキルホスフェートエステル、アシルラクテート、C−C22モノアルキルスクシネート及びマレエート、スルホアセテート、アルキルグルコシド及びアシルイセチオネートなどでもよい。
スルホスクシネートは、式:
CCHCH(SOM)CO
を有しているモノアルキルスルホスクシネート、及び、
式:
CONHCHCHCCHCH(SOM)CO
のアミド−MEAスルホスクシネートでよく、式中のRはC−C22の範囲のアルキルを表し、Mは可溶化カチオンを表す。
サルコシネートは一般に、式:
CON(CH)CHCO
で表され、式中のRはC−C20の範囲のアルキルを表し、Mは可溶化カチオンを表す。
タウレートは一般に、式:
CONRCHCHSO
によって表され、式中のRはC−C20の範囲のアルキル、RはC−Cの範囲のアルキルを表し、Mは可溶化カチオンを表す。
本発明の洗浄組成物はアニオン性界面活性剤、好ましくはC−C18アシルイセチオネートを含有する。これらのエステルは、アルカリ金属イセチオネートと6−18個の炭素原子及び20未満のヨウ素価を有している混合脂肪酸との反応によって調製される。混合脂肪酸の少なくとも75%が12−18個の炭素原子を有しており、25%までが6−10個の炭素原子を有している。
アシルイセチオネートは、1995年2月28日付けでIlardiらに発行された米国特許第5,393,466号“Fatty Acid Esters of Polyalkoxylated isethonic acid”に記載されているようなアルコキシル化イセチオネートでよい。該特許の記載内容は参照によって本発明に含まれるものとする。この化合物は一般式:
Figure 0004256787
を有しており、式中のRは8−18個の炭素原子を有しているアルキル基であり、mは1−4の整数であり、X及びYは水素を表すかまたは1−4個の炭素を有しているアルキル基を表し、Mは、ナトリウム、カリウムまたはアンモニウムのような一価のカチオンを表す。
1種以上の両性界面活性剤を本発明に使用してもよい。このような界面活性剤は少なくとも1つの酸基を含む。これはカルボン酸基でもスルホン酸基でもよい。これらは第四級窒素を含んでおり、従って第四級アミド酸である。これらは一般に、炭素原子数7−18のアルキルまたはアルケニル基を含んでいなければならない。これらは通常は全体構造式:
Figure 0004256787
で表され、
式中のRは炭素原子数7−18のアルキルまたはアルケニルであり、
及びRの各々は独立に炭素原子数1−3のアルキル、ヒドロキシアルキルまたはカルボキシアルキルを表し、
nは2−4であり、
mは0−1であり、
Xは場合によってヒドロキシル置換されている炭素原子数1−3のアルキレンであり、
Yは−CO−または−SO−である。
上記の一般式に包含される適当な両性界面活性剤としては、式:
Figure 0004256787
の単純ベタイン、及び、式:
Figure 0004256787
のアミドベタインがあり、式中のnは2または3を表す。
双方の式中の、R、R及びRは上記の定義と同義である。特にRは、基Rの少なくとも半量、好ましくは少なくとも3/4量が10−14個の炭素原子をもつようなココヤシ油に由来のC12アルキル基とC14アルキル基との混合物でよい。R及びRは好ましくはメチルである。
別の可能性として両性洗浄剤は、式:
Figure 0004256787
[式中のmは2または3を表す]のスルホベタインであるか、または、上記の式中の−(CHSO が、
Figure 0004256787
によって置換された変異体である。
これらの式中の、R、R及びRは上記の定義と同義である。
例えば、ラウロアムホ酢酸ナトリウム、ココアムホ酢酸ナトリウム及びそれらのブレンドなどのようなアムホアセテート及びジアムホアセテートも使用が可能な双性イオン性及び/または両性の化合物に包含されると考えてよい。
1種以上の非イオン性界面活性剤もまた本発明の洗浄組成物に使用し得る。
使用し得る非イオン性界面活性剤としては特に、疎水性基を有している化合物と反応性水素原子との反応生成物、例えば、脂肪族アルコール、酸、アミドまたはアルキルフェノールとアルキレンオキシド特にエチレンオキシドとの反応生成物がある。エチレンオキシドは単独で反応に使用されるかまたはプロピレンオキシドと併用される。特定の非イオン性洗剤化合物は、アルキル(C−C22)フェノールエチレンオキシド縮合物、直鎖状または分枝状の脂肪族(C−C18)第一級または第二級アルコールとエチレンオキシドとの縮合生成物、及び、プロピレンオキシドとエチレンジアミンとの反応生成物とエチレンオキシドとの縮合によって得られる生成物である。
その他のいわゆる非イオン性洗剤化合物としては、長鎖第三級アミンオキシド、長鎖第三級ホスフィンオキシド及びジアルキルスルホキシドなどがある。
非イオン性界面活性剤はまた多糖アミドのような糖アミドでもよい。より特定的には、界面活性剤は、その記載内容が参照によって本発明に含まれる1995年2月14日付けで発行されたAuらの米国特許第5,389,279号“Compositions Comprising Nonionic Glycolipid Surfactants”に記載されたラクトビオンアミドの1つでもよく、または、その記載内容が参照によって本発明に含まれる1991年4月23日付けで発行されたKelkenbergの米国特許第5,009,814号“Use of N−Poly Hydroxyalkyl Fatty Acid Amides as Thickening Agents for Liquid Aqueous Surfactant Systems”に記載された糖アミドでもよい。
本発明の組成物中の任意成分はカチオン性の肌触り改良剤またはポリマー、例えばカチオン性セルロースである。カチオン性セルロースは、Amerchol Corp.(Edison,NJ,USA)からPolymer JR(商標)及びLR(商標)シリーズのポリマーとして入手できる。これらはトリメチルアンモニウム置換エポキシドと反応したヒドロキシエチルセルロースの塩であり、業界(CTFA)でポリクオタニウム10と呼ばれている。別の種類のカチオン性セルロースとしてはラウリルジメチルアンモニウム置換エポキシドと反応したヒドロキシエチルセルロースの高分子第四級アンモニウム塩があり、業界(CTFA)でポリクオタニウム24と呼ばれている。これらの材料はAmerchol Corp.(Edison,NJ,USA)から商標Polymer LM−200として入手し得る。
使用できる特に適当な種類のカチオン性多糖ポリマーは、グアーヒドロキシプロピルトリモニウムクロリド(Rhone−Poulencから商標JAGUARシリーズで市販されている)のようなカチオン性グアーガム誘導体である。具体例は、低置換度のカチオン性基及び高粘度をもつJAGUAR C13S、中位の置換度で低粘度をもつJAGUAR C15、JAGUAR C17(高置換度、高粘度)、低レベルの置換基とカチオン性第四級アンモニウム基とを含有するヒドロキシプロピル化カチオン性グアー誘導体であるJAGUAR C16、及び、高い透明度、中位の粘度、低置換度をもつグアーからなるJAGUAR 162である。
特に好ましいカチオン性ポリマーは、JAGUAR C13S、JAGUAR C15、JAGUAR C17及びJAGUAR C16及びJAGUAR C162、特にJaguar C13Sである。当業界で公知の他のカチオン性肌触り改良剤も、本発明の配合物に適合性であるという条件を満たすならば使用し得る。
1種以上のカチオン性界面活性剤も本発明の洗浄組成物に使用し得る。
カチオン性洗浄剤の例は、ハロゲン化アルキルジメチルアンモニウムのような第四級アンモニウム化合物である。
使用し得るその他の適当な界面活性剤は、1973年3月27日付けで発行されたParran Jr.の米国特許第3,723,325号“Detergent Compositions Cotaining Particle Deposition Enhancing Agents”、及び、Schwartz Perry & Berchによる“Surface Active Agent and Detergents”(Vol.I & II)に記載されている。これらの文献の双方が参照によって本発明に含まれるものとする。
更に、本発明の新規な洗浄組成物は、以下のような任意成分を0−15重量%の量で含有し得る:香料;0.01−1%、好ましくは0.01−0.05%の量で存在するエチレンジアミン四酢酸四ナトリウム(EDTA)、EHDPまたはそれらの混合物のような金属イオン封鎖剤;着色剤、乳白剤及び真珠光沢剤、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、TiO、EGMS(エチレングリコールモノステアレート)またはLytron 621(スチレン/アクリレートコポリマー)など。これらはいずれも製品の外観または化粧品特性を強化するために有用である。
組成物は更に、2−ヒドロキシ−4,2′,4′トリクロロジフェニルエーテル(DP300)のような抗菌剤、ジメチロールジメチルヒダントイン(Glydant XL1000)、パラベン、ソルビン酸などのような保存剤、などを含み得る。
組成物はまた、ココヤシアシルモノ−またはジエタノールアミドを増泡剤として含み、また、塩化ナトリウム及び硫酸ナトリウムのような強イオン化性塩も有利に使用し得る。
例えば、ブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)などのような抗酸化剤は約0.01%以上の量で適宜使用するのが有利であろう。
また保湿剤として、例えばグリセリン及びプロピレングリコールなどのような多価アルコール、以下に挙げるポリエチレングリコールのようなポリオールなども使用し得る:
Polyox WSR−205 PEG 14M、
Polyox WSR−N−60K PEG 45M、または、
Polyox WSR−N−750 PEG 7M。
有益物質と遊離皮膚緩和剤とが同じであっても違ってもよい。更に、有益物質または遊離皮膚緩和剤または双方が2種以上の化合物の混合物であってもよく、これらの化合物の1つまたは全部が有益性を有していてもよい。更に、有益物質と遊離皮膚緩和剤とが独立にまたは共働的に、洗浄組成物に添加することが望まれる別の成分の担体として作用してもよい。
疎水性皮膚緩和剤と親水性皮膚緩和剤とのブレンドを使用してもよい。本発明の洗浄組成物には疎水性皮膚緩和剤を親水性皮膚緩和剤よりも多い量で使用するのが好ましい。最も好ましくは1種類以上の疎水性皮膚緩和剤だけを使用する。疎水性皮膚緩和剤は好ましくは約10重量%を上回る濃度、より好ましくは約12重量%を上回る濃度で存在する。“皮膚緩和剤”という用語は、皮膚の水分を増加し、脂質及びその他の栄養分を追加または補充することによって皮膚を柔軟化したり、皮膚(角質層)の弾力性、外観及び若々しさを改善したり、または、双方の効果をもたらすことができ、また、皮膚の水分減少を遅らせることによって皮膚を柔軟に維持する物質であると定義される。
有用な皮膚緩和剤を以下に挙げる:
(a)シリコーン油及びその変種、例えば、線状及び環状のポリジメチルシロキサン;、アミノ、アルキル、アルキルアリール及びアリールシリコーン油;
(b)油脂類、例えば、ホホバ油、ダイズ油、ヒマワリ油、米ヌカ油、アボカド油、アーモンド油、オリーブ油、ゴマ油、タデ油、ヒマシ油、ココヤシ油、ミンク油;カカオ脂;牛脂、豚脂;上記油の水素化によって得られる硬化油;のような天然油脂;ミリスチン酸グリセリド及び2−エチルヘキサン酸グリセリドのような合成のモノ、ジ及びトリグリセリド;
(c)カルナバ蝋、鯨蝋、蜜蝋、ラノリン及びそれらの誘導体のようなワックス;
(d)疎水性及び親水性の植物エキス;
(e)流動パラフィン、ワセリン、マイクロクリスタリンワックス、セレシン、スクアレン、プリスタン及び鉱油のような炭化水素;
(f)高級脂肪酸類、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ラノリン酸、イソステアリン酸、アラキドン酸及びポリ不飽和脂肪酸(PUFA);
(g)高級アルコール類、例えば、ラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール、ベヘニルアルコール、コレステロール及び2−ヘキシデカノール;
(h)エステル類、例えば、セチルオクタノエート、ミリスチルラクテート、セチルラクテート、イソプロピルミリステート、ミリスチルミリステート、イソプロピルパルミテート、イソプロピルアジペート、ブチルステアレート、デシルオレエート、コレステロールイソステアレート、グリセロールモノステアレート、グリセロールジステアレート、グリセロールトリステアレート、アルキルラクテート、アルキルシトレート及びアルキルタルトレート;
(i)精油及びそのエキス、例えば、シソ、ジャスミン、樟脳、ベイヒ、橙皮、竜脳、テルペンチン、シナモン、ベルガモット、温州ミカン、ショウブ、マツ、ラベンダー、ゲッケイジュ、クローブ、ヒバ、ユーカリ、レモン、スターフラワー、タイム、ペパーミント、バラ、セージ、ゴマ、ショウガ、バジル、ビャクシン、レモングラス、ローズマリー、シタン、アボカド、ブドウ、グレープシード、ミルラ、キュウリ、クレソン、キンセンカ、ニワトコの花、ゼラニウム、シナノキの花、アマランサス、海草、沈香、チョウセンニンジン、ニンジン、ガラナ、茶の木、ホホバ、コンフリー、オートミール、ココア、ネロリ、バニラ、緑茶、ペニロイルアハッカ、アロエベラ、メンソール、シネオール、オイゲノール、シトラール、シトロネル、ボルネオール、リナロール、ゲラニオール、オオマツヨイグサ、ショウノウ、チモール、スピラントール、ペネン、リモネン及びテルペノイド油;
(j)脂質、例えば、コレステロール、セラミド、ショ糖エステル、及び、欧州特許第556,957号に記載されているような擬似セラミド;
(k)ビタミン、ミネラル及び皮膚栄養素、例えば、ミルク、ビタミンA、E及びK;ビタミンCアルキルエステルのようなビタミンアルキルエステル;マグネシウム、カルシウム、銅、亜鉛及びその他の金属成分;
(l)オクチルメトキシシンナメート(パルソール MCX)及びブチルメトキシベンゾイルメタン(パルソール 1789)のような日光遮断剤;
(m)リン脂質;
(n)アルファヒドロキシ酸、ベータヒドロキシ酸のような老化防止化合物;及び
(o)上記成分の任意の混合物、など。
好ましい有益物質及び遊離皮膚緩和剤は、トリグリセリド油、鉱油、ペトロラタム及びそれらの混合物から選択される。別の好ましい有益物質及び遊離皮膚緩和剤はヒマワリ種油のようなトリグリセリドである。
本発明の洗浄組成物が有している構造は秩序液晶性微細構造、好ましくはラメラ微細構造である。液体洗剤溶液のような全ての界面活性剤溶液のレオロジー挙動は、微細構造、即ち、溶液中のミセルまたはその他の自己集合構造の形状及び濃度に大きく依存している。
ミセルを形成するために十分な(臨界ミセル濃度即ちCMCを上回る濃度の)界面活性剤が存在するとき、例えば、球状、円柱状(棒状または平円盤状)、球面円柱状(spherocylindrical)または楕円体状のミセルが形成されるであろう。界面活性剤の濃度の増加に伴って、ラメラ相、六方晶相、立方晶相またはL3スポンジ相のような秩序液晶相が形成されるであろう。ラメラ相は例えば、界面活性剤二層と水層との交互層から成る。これらの層は一般に平坦でなく、折り畳まれて小胞またはリポソームと呼ばれる構造のようなサブミクロンサイズの球形タマネギ様構造を形成する。他方、六方晶相は六角形格子に配列された長円柱状ミセルから成る。一般に、大抵の身体手入れ製品の微細構造は球状ミセル、棒状ミセルまたはラメラ分散液から成る。
上述のように、ミセルは球状または棒状でよい。球状ミセルを有している配合物は低粘度になり易く、ニュートン剪断挙動を示す(即ち、粘度が剪断速度の関数として一定に維持されている。従って、注ぎ出し易い製品が望まれる場合には溶液の粘性が低下し、その結果として溶液はまた懸濁しない)。これらの系において、粘度は界面活性剤濃度に伴って直線的に増加する。
棒状ミセルの溶液はもっと粘性である。その理由は、ミセルが長くなるほどミセルの運動が制限されるからである。臨界剪断速度で、ミセルは整列し、溶液は剪断減粘性になる。塩を添加すると棒状ミセルのサイズが拡大され、そのゼロ剪断粘度(即ち、ボトル内で静置しているときの粘度)が増加する。これは粒子の懸濁を助けるだけでなく、臨界剪断速度(即ち、製品が剪断減粘性になる点)を増加させる。臨界剪断速度が大きくなるほど、製品が注ぎ出し難くなる。
ラメラ分散液は球状ミセルとも棒状ミセルとも違っている。その理由は、ラメラ分散液が高いゼロ剪断粘度を有することができ(構成ラメラ液滴が密集配列するので)、しかもこれらの溶液が顕著な剪断減粘性を示す(分注が容易である)ことにある。即ち、溶液は適度の剪断速度では棒状ミセルの溶液よりも粘性が低い。
従って、液体洗浄組成物の配合においては、棒状ミセル溶液(そのゼロ剪断速度、例えば懸濁能力が極めてよいとはいえない及び/または顕著な剪断減粘性を示さない)を使用するか、あるいは、ラメラ分散液(より高いゼロ剪断粘度、例えばよりすぐれた懸濁性を有していながらも顕著な剪断減粘性を示す)を使用するかという選択肢がある。このようなラメラ組成物の特徴は、高いゼロ剪断粘度(懸濁化及び/または構造化に好適)を有していながらも同時に顕著に剪断減粘性であり、従って分注が容易なことである。このような組成物は、湿潤効果が強化されているというシグナルを伝える“盛り上がった(heaping)”ローション様の外観を有している。
棒状ミセル溶液を使用するときには、粘度を強化し粒子を懸濁させるために外的構造化剤を使用することもしばしば必要である(この理由もやはり、棒状ミセル溶液がラメラ相溶液よりも低いゼロ剪断粘度を有するからである)。このために、カーボマー及びクレーがしばしば使用される。剪断速度が高くなるとき(製品を取り出すとき、製品を身体に塗布するとき、または、手で擦り込むとき)、棒状ミセル溶液は剪断減粘性が低いので、溶液の粘度が高いままであり、製品が粘質で濃厚である。より高いゼロ剪断粘度を有しているラメラ分散液ベースの製品はもっと容易に皮膚緩和剤を懸濁させ、典型的にはもっとクリーム質である。一般に、ラメラ相組成物はそれらに特有の集束的円錐形状及び油性の縞状表面構造によって容易に同定され、六方晶相は角張った扇状表面構造を示す。対照的に、ミセル相は光学的に等方性である。
例えば1999年9月14日付けでPuvvadaらに発行された米国特許第5,952,286号に記載された多様な種類のラメラ相“インデューサー”を使用して多様な種類の界面活性剤系中にラメラ相を形成し得ることを理解されたい。一般に、ミセルからラメラ相への遷移は、界面活性剤のヘッド基の平均有効面積と、伸長したテールの長さと、テールの体積との関数である。分枝のある界面活性剤を使用することも、または小さいヘッド基もしくは嵩高いテールをもつ界面活性剤を使用することも棒状ミセルからラメラへの遷移を誘発するための有効な方法である。
秩序液晶性分散液を特性決定する1つの方法は、追加のインデューサー(例えば、オレイン酸またはイソステアリン酸)を使用するときに低剪断速度で粘度を(例えばStress Rheometerを使用して)測定する方法である。インデューサーの量が多いほど低剪断粘度が有意に増加するであろう。
秩序液晶性分散液を測定する別の方法では、凍結破壊電子顕微鏡法を使用する。顕微鏡写真は一般に秩序液晶性微細構造及びラメラ液滴(一般に約2ミクロンのサイズ範囲)の密集組織を示すであろう。
本発明の秩序液晶性−等方性組成物は好ましくは、後述の手順を用いT−barスピンドルAを使用して0.5RPMで測定したときに約40,000−約300,000センチポアズ(cps)の範囲の低い剪断粘度を有している。より好ましくは粘度範囲が約50,000−約150,000cpsである。
本発明の組成物に適した粒径0.05−2、5または10ミリメートルの安定な粒子は、25℃、50℃または75℃で親油性液体である有益物質とゲル化剤またはオルガノゲル化剤との混合物を含み、ゲル化剤対親油性液体の割合は、親油性液体に対してゲル化剤が0.05−70重量%、または0.05−50重量%、または0.05−30重量%であり、混合物のTgelは25℃よりも高温である。ゲル化剤はオルガノゲル化剤を含んでもよい。この用語は当業界で理解されており本文中でも定義する。粒子は親油性材料液体(または固体)を油、油混合物、油の分散液もしくは懸濁液または油溶液として提供し得る。粒子グループは0.05−10ミリメートル、0.08−10ミリメートル、0.08−5ミリメートル、0.1−5ミリメートル、0.1−2ミリメートル、及び、0.1−1ミリメートルの範囲の平均粒径を有しており、ゲル化剤対親油性液体の割合は例えば、親油性液体に対してゲル化剤が0.5−20重量%またはそれ以上の範囲であろう。
混合物のTgelまたはオルガノゲル粒子を形成する個別成分のTgelは、温度低下に伴って組成物が本質的に液体の状態からゲル化する温度、または、液体成分の温度が低下するときに個別成分がゲル化する温度を指す。
このような安定なオルガノゲル粒子の好ましい形成方法は、
(a)少なくとも親油性液体とゲル化剤とを合わせて混合する段階と、
(b)混合物を流体材料(液体特性または流動性を有している)として供給する、即ち、凝固温度を少なくとも5℃上回る温度、例えば混合物及び/またはゲル化剤のTgelを少なくとも5℃上回る温度で混合物を供給する段階と、
(c)材料(好ましくは流体材料)の液滴、ペレット、ストランド、粒子、形成体(shape)、または、その他の充実堆積物またはゲルのような不連続エレメントを形成する段階と、
(d)充実堆積物(例えば、液滴、ストランド、粒子、形成体、など)を、ゲル化剤の凝固温度まで、または、混合物もしくはゲル化剤のTgelまで、または、ゲル化を生じさせる任意の別の温度まで、あるいは、それらの温度よりも5℃以上低い温度まで冷却して固体状の比較的安定な粒子を形成させる段階と
を含み得る。
オルガノゲル粒子の硬度は適格な洗浄組成物を配合するための重要なパラメーターである。典型的には、ユーザーに満足を与えるような硬度に調整するのが有利であり、これは、粒子破壊指数(Particle Breakage Index,PBI)、即ち、粒子の破壊または破断に必要な力の量(重量)であると定義される。PBIは1平方ミリメートルあたりのグラムとして簡便に表され、以下の等式に基づいて算出される:
PBI=粒子の破壊に必要な重量(g)/粒子の断面積(mm)。
粒子が、好ましくは約0.05−10、より好ましくは約0.5−約5、最も好ましくは約1.5−3.0のPBI値を有していなければならない。このような特性は、本発明の洗浄組成物の平均的なユーザーが極めて適格と見なす粒子硬度に相当する。
強度は、業界で承認されている技術に従って成分及び割合の妥当な判断及び選択を行うことによってコントロールできる。粘性剤、チキソトロープ剤、界面活性剤、固体結合剤、静電防止剤、架橋剤、カップリング剤、分散剤、乳化剤、希釈剤などが、サイズ、物理的強度、耐久性などのようなオルガノゲル粒子の特性のコントロールを助けるために疎水性(親油性)材料(例えば、油)の0.001−30重量%の量で添加できる添加剤の種類である。
粒子ゲルのレオロジーに関しては、典型的にはゲルが、より高い振動数(1−100ラジアン/秒のオーダ)で顕著なプラトーを示す貯蔵弾性率G′(w)を有し、また、プラトー領域に貯蔵弾性率よりもかなり小さい損失弾性率G″(w)を有している。厳密な意味で“ゲル”という用語は、低振動数でG″(w)の値よりも高いG′(w)の値を有している系に使用される。本発明の組成物の多くは上記の定義の一方または双方によるゲルである。ゲルはその降伏値が重力によって加えられる剪断応力よりも大きいという意味で自立性即ち自己支持性である。
貯蔵弾性率G′(w)のようなレオロジーパラメーターは、平行プレートレオメーターによって角振動数の関数として測定できる。例えば、このようなパラメーターは、Rheometrics Dynamic Analyzer Model 70を使用し、0.5cmのステンレススチールプレートと2.3mmのサンプルギャップとを使用し、温度掃引範囲25−85℃、1%歪及び6.3ラジアン/秒で得ることができる。本発明のゲル化本体(body)のレオロジー挙動の特性決定は、上記のRheometric計器及び上記の設定条件を使用して行うことができる。ゲルを加熱するとき、ゲルはそのTgel温度に到達するまでは有意なゲル様特性を維持している。室温の粒子の粘度は典型的には、10−数1000cPまたはより高い値まで変化し、更にゲルよりも固体のように見える特性に近くなる値までも変化し得る。
直接的に測定し得る別の特性は、ASTM D 2765−Procedure Aで測定されるような、例えば0.1rad/秒での剪断粘度である。ASTM D 2765−Procedure Aによって測定すると、剪断粘度は例えば、室温の油に比較して少なくとも約5%増の値から油の室温の剪断粘度を数桁も上回る値までの範囲になり得る。
粒子の形成に貢献する精密なプロセス及び現象並びに粒子の精密な構造は、材料の種々の組合せによって変わり、また、同じ材料の種々の割合によっても変わるであろう。本発明の実施中に以下の3つの系及びプロセスの少なくとも1つが生じると考えられるが、これらの記載及び/または仮説は、本発明の実施において提供される実際のプロセス及び構造の範囲を限定するものではない。
第一の方法では、2種類の有機材料(親油剤とゲル化剤)が、双方の材料が一緒に1つの流体(例えば、好ましくは真流体であるが、少なくとも流動性の形態で少なくとも2種類の成分が均質混合されている形態)となる温度で混合物として供給される。この温度は通常は、軟化温度及び/または流動温度または溶融温度(例えば、Tg1及び/またはTg2)を上回ることが必要である。流体及び相互混合成分をこの高温(例えば、25℃、40℃、50℃、60℃、75℃、85℃、100℃、120℃、150℃、175℃などよりも高温で個別成分の沸騰または分解が始まる温度よりも低温)で供給した後、組成物を冷却する。
冷却温度は、混合物の温度がどの程度まで低下したかに応じて、少なくとも2つの成分の少なくとも一方または双方を凝固させるであろう。この冷却は、混合物が粒体の形態であるうちに、あるいは、粒状化、ペレット化、噴霧乾燥(この場合にはまたは噴霧冷却)または他の何らかの粒子形成プロセスによって粒体の形態にするときに行う。少なくとも2種類の材料が相互混合するので、従来技術のマイクロカプセル化プロセスに見られるカプセル封入という関係とは違って、少なくとも2種類の材料(親油剤及びゲル化剤)の一方または双方が硬化または凝固するときに、材料が相互混合状態に維持される。
粒子形成現象の性質が選択的になり得るのは特にこの点にある。幾つかの場合にはゲル化剤が粒子材料の内部で(例えば、液滴の内部で)フィブロイド、テンドリル(巻きひげ)、繊維、網状構造、非球面形成体、細長いエレメント(例えば、少なくとも3のアスペクト比、少なくとも4または5及びそれ以上のアスペクト比のものから極めて高いアスペクト比をもつ連続フィラメント状エレメントまで)などを形成すると考えられている。これらの種々の構造要素は親油性材料の物理的サポートを形成し、固体への表面張力、固体への吸着、固体による部分的捕捉、固体による捕捉、固体による部分的吸収によって親油性材料を支持するか、または、固体材料を支持し少なくとも2つの材料の粒体形態を維持する他の何らかの物理的もしくは物理化学的手段によって支持する。
第二の方法では、構造要素が細長い構造をもたない粒体(例えば、アスペクト比が1−3または1−5の範囲)であるときにも安定な粒子または液滴の形成が生じるであろう。この場合には、粒子と親油剤との間の物理的な力が粒子構造または液滴構造を維持させる。粒子は互いに接触していても非接触でもよく、ゲル化プロセス中または凝固プロセス中に物理的または化学的な手段によって互いに結合されていても結合されていなくてもよいが、生成物が安定な粒子として存在するような粒子構造または液滴構造に対する実際のサポートを提供する。
第三の方法では、粒子の安定化またはゲル化が粒子内部の材料勾配の形成に伴って生じ、液滴の表面でゲル化剤が最大濃度であり、粒子の中心でゲル化剤が最小濃度である(しかしながら0.0よりは高い)。これは、シェル(固体)とコア(液体)との間に明らかな違い及び明確な分かれ目が存在する伝統的なカプセル化またはマイクロカプセル化ではない。勾配では、粒子の最も外側の表面を100%ゲル化材料(及び、捕捉された固体または所期の希釈剤または有効成分)としてもよいが、最も外側の表面のゲル化剤の濃度を99%、95%、90%、80%、75%、50%、40%、35%、30%などとしてもよく、粒子の本体内部ではもっと少ない量にする。濃度の残りの部分は親油性材料及びその会合成分として提供される。
本文中に上述及び後述するように、本発明の好ましい特徴は、流体状、流動性または液体状の親油性材料を安定化するために25℃で固体であるゲル化剤を使用することである。親油性材料はまた、25℃で固体であるかまたは難流動性材料でもよく、従って、粒子が固体支持エレメントまたはゲル化剤の固体マトリックスまたはネットワーク中の固体親油性材料であってもよい。ゲル化剤の固体ネットワークは、凝固プロセス中に親油性材料の構造用サポートを提供し、親油性材料が冷却されて固体になった後にネットワークとして維持される。
従って、最終安定粒子はゲル化剤と粒子形態の液体状または半固体状または固体状の親油性材料のサポート系となるであろう。粒子という用語が総称的に、ビーズ、ペレット、充実液滴、フィブロイド、球、直方体、フィラメント状物体、網状ネットワークまたは所要最大直径10mm以下のその他の固体形態を意味することに再び留意されたい。平均直径は数平均直径に基づいてもよくまたは他の何らかの望ましい基準に基づいてもよい。
本発明によれば、溶融(液体)オルガノゲルが、それらのゲル化温度(Tgel)よりも高温で提供される液体から、液滴、粒子、ペレット、ストランド、フィブロイドのような何らかの形態の材料の充実堆積物に形成される。業界で理解されているように、Tgelは、ゲル−ゾルの遷移が生じる温度である。本発明の粒子形成プロセスにおいて溶融組成物が充実堆積物を形成するために使用されるとき、そのTgelは約20℃−70℃の範囲であるのが好ましい。また、溶融したコーティング組成物は組成物のTgelを約5℃−25℃上回る温度でコーティングされるのが好ましい。
本発明の粒子形成組成物は、いかなる種類のゲル形成にも使用し得るが、熱可逆性ゲルも形成し得る。一般に、熱可逆性オルガノゲルはTgelの観察によって特性決定される。Tgelは、例えば、(a)液体組成物が冷却されているときに、液体特性から固体特性への迅速で不連続な定性的変化が生じる温度;(b)液体組成物が冷却されているときに、動的光散乱法によって測定した流体力学的半径の急激な増加が生じる温度;(c)液体組成物が加温されているときに、1mmの水銀滴が組成物を通って流れる温度;(d)弾性モジュラスと粘性モジュラスとが等しくなる温度、のような複数の異なる基準によって決定され得る。
上記に指摘したように、粒子(この用語は、ビーズ、ストランド、粒子、形成体、フィブロイド、フィラメント状形成体、ペレットまたはその他の何らかの充実堆積物のいずれであるかにかかわりなく本発明の粒子を総称的に包含するために使用した)は、2つの異なる相として存在し得る2つの異なる材料から形成される。2つの異なる材料は、本発明の実施において、有機固体ネットワークと呼ばれるものを含み、他方の成分は親油性液体、親油性材料または包括的に親油性有機媒体と呼ばれている。材料の寸法(dimensions)及び関連性の問題もあるので種々の機能にどの材料が明らかに作用しているかを判別することがときには難しい。
例えば、二相系または多相系は一般に相互侵入ネットワークと呼ばれるものを形成するであろうが、このネットワーク中の材料の機能は、特に双方の材料が固体として存在する場合、支持相、担持相または被支持相として明確に定義または区別することができない。固体有機ネットワークが液体有機媒体を支持している場合であっても、液体有機媒体が凝固するように粒子を冷却することが本発明の実施から粒子を排除しない。
ゲル化剤または有機固体ネットワークは、冷却プロセス中に液体状態から固体状態に移行し、その固体構造で他方の有機媒体を支持するようないかなる有機材料でもよい。有機固体媒体は、冷却温度で固体である有機材料、有機または無機のワックス、ポリマー、コポリマー、オリゴマーなどを包含する。別の用語でなくゲル化という用語を使用した理由は、プロセスがゲル形成プロセスのように作用し、また、粒子の多くが固体粒子としてよりもむしろゲルとして作用するように見えるからである。
当業界の標準に従って熱可逆性ゲルと定義できるようなある種の組成物の性質は、明らかにゲル及びゲル化組成物である。室温でまたは室温に近い温度で熱可逆性オルガノゲルを形成する液体組成物の非限定例は、エチルアルコール中のニトロセルロースなどである。理論によって拘束されることは望んでいないが、出願人らは、本発明に使用するための適当な熱可逆性オルガノゲルがポリマーまたはコポリマーを含有し、このようなポリマーまたはコポリマーの鎖が2つ以上の異なる官能基または不連続領域、例えば、溶媒または溶媒混合物中で微結晶を形成し易いシンジオタクチック配列を含有していると仮定している。
水素結合し得るポリマーにアルコールを添加すると、アルコールベースの溶媒がポリマーの水素結合可能部位と水素結合するので、ゲル形成が阻止または逆転されると考えられる。溶媒ブレンドの要件は、溶媒ブレンドがポリマー鎖に沿ったポリマーの水素結合部位と相互作用してはならないこと、これによってこれらの部位を介してそれ自体の水素結合を遂行するポリマー結合剤の能力を妨害してはならないことであり、また、ポリマーを水素結合部位ではない部位で溶媒和しなければならないこと、及び、Tgelよりも高い温度でポリマーに対する全溶媒でなければならないことである。
別の要件は、Tgelよりも低い温度に冷却したときに、ポリマーが不透明な不均質素材を形成することなく、溶液中に維持されて均質、透明な固溶体であるゲルを形成することである。
溶融した熱可逆性オルガノゲル溶液を使用する場合、オルガノゲルのTgelよりも高い温度で粒子を形成することが必要である。他方、形成後のゲル化の迅速な開始を促進するためにはTgelよりも高い温度であって可能な最低温度で処理を行うのが望ましい。層間混合を阻止する急速ゲル化を開始させるために、“チルボックス”を配備するか、または、形成処理の直後に機能する同様の急冷機構を配備するのが有利であることが知見された。好ましくは、形成中の溶融オルガノゲル温度がTgelよりも5℃−25℃高い温度であろう。より好ましくは、コーティング中の溶融オルガノゲル温度がTgelよりも約10℃−約15℃高い温度であろう。
コーティング溶液または分散液は室温または室温近傍の温度では凝固オルガノゲルであり、適度の高温では液体である。溶液をTgelよりも5℃−25℃高い温度に加温すると液体になる。溶融した溶液を噴霧乾燥、粒状化、ペレット化、分散液凝固、滴下乾燥、噴霧押出で処理するか、または、平均的な当業者に公知の別の方法で処理することによって、ゲル温度よりも低温に冷却されて粒体または液滴の形態を維持する充実粒子に形成する。
“PLURONICTM”という用語は、ゲル化剤として有用なポロキサマー化合物を意味しており、PLURONICTMという共通の商標で販売されている(BASF,Parsippany,N.J.)。PLURONIC F−127(PL 127)は、ポロキサマー407に対応し、これはJournal of Biomedical Materials Research 6:571−582,1972にSchmolkaによって記載されたポリオキシプロピレン−ポリオキシエチレンブロックコポリマーである。その他のPLURONICTM化合物も本発明に使用し得る。本出願に使用したPLURONICTMオルガノゲル、ポロキサマーオルガノゲル、及び、ポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレンオルガノゲルという用語は同義語である。
ゲル化材料の別の非限定例は、ワックス(例えば、蜜蝋、パラフィン、水不溶性ワックス、炭素ベースのワックス、シリコーンワックス、マイクロクリスタリンワックス、など)、トリグリセリド、酸トリグリセリド、ポリマー、フルオロアルキル(メタ)アクリレートのポリマー及びコポリマー、アクリレートポリマー、エチレン/アクリレートコポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレンのポリマー及びコポリマー、脂肪酸、脂肪アルコール、脂肪酸エステル、脂肪酸エーテル、脂肪酸アミド、アルキレン多価アルコール、アルカノールアミンの脂肪酸アミド、グリセリルモノステアレート、(アリール−置換)糖、ジベンジルソルビトール(または、マンニトール、ラビトールなど)、低級一価アルコールの縮合物及び初期縮合物、三価アルコール、低級ポリグリコール、プロピレン/エチレン重縮合物、などである。
有益物質または親油性材料はいかなる親油性材料でもよく、単一の純化合物、溶液、組成物、混合物、エマルジョン(例えば、水中油型エマルジョンまたは好ましくは油中水型エマルジョン)、分散液などでよい。本発明の組成物に有用な多くの種類の親油性材料としては、油、精油、皮膚緩和剤(上述のような)、抗菌剤、医薬、皮膚剥脱剤、着香料、化粧料、収斂剤、色素、抗酸化剤、酵素、日光遮断剤または紫外線吸収組成物などがある。前述のように、二相を考察するとき、一般的な範囲はゲル化剤が約0.5−70重量%の範囲、液体親油性組成物が70−99.5重量%の範囲である。
ゲル化剤の選択可能な範囲は、粒子の総重量または疎水性液体の重量の1−60重量%、1−50重量%、1−30重量%、2−25重量%、5−25重量%、7−25重量%、10−25重量%及び12−20重量%の範囲である。ゲル化剤のレベルが高くなるほど(例えば、12−30重量%、15重量%を上回るレベル、15−30重量%)、粒子がより稠密にゲル化する傾向があり、また、極めて安定である。
有益物質は純物質、粗物質でもよく、分散した材料を含有してもよく、または、有益物質に加えられた材料を懸濁もしくは分散させていてもよい。例えば、研磨洗浄または皮膚剥脱の効果を与えるために、研摩材粒子、シリカ、チタニア、炭酸カルシウム、タルク、デンプン、顔料、導電性粒子、反射性粒子、脆砕性粒子、反応性材料、感湿性粒子(例えば、尿素粒子、ゼオライト、ガス発生粒子)などが懸濁していてもよい。別の形態の有効成分または補助成分については他の箇所で記載する。このような材料の濃度は疎水性成分の0%、0.001%から20%または40%までの範囲でよい。
幾つかについては前述したその他の種々の成分も液滴に形成される前の溶液に含有させ得る。このような追加成分の例を以下に挙げる:(a)ワックス、または、約0−約55の酸価を有している約1重量部または1%の鉱物エステルワックスと約10−約45の酸価を有している約4重量部または4%の部分ケン化鉱物エステルワックスと約0.2−約24の酸価を有している約1.5重量部または約1.5%の昆虫ワックスとのワックス混合物;(b)硬化性エマルジョンポリマー、硬化性樹脂、硬化性アミノ官能シリコーン及びそれらの混合物から成るグループから選択された硬化性材料である膜形成剤;(c)界面活性アミノ官能シリコーン、線状アリールアルキル改質ポリジアルキルシロキサン、ビニルピロリドンと長鎖(C12−C22)アルファオレフィンとの線状アルキル化コポリマー及びそれらの混合物から成るグループから選択された界面活性剤である膜改質剤;(d)例えば、油中水型エマルジョンを形成し得る疎水性脂肪酸の油溶性ポリグリセロールエステル、約5−約70の平均エチレンオキド単位数を有しているエチレンオキシドとの水溶性C−C18アルキルフェノールエーテル及びそれらの混合物から成るグループから選択された、約10−約15のHLB値を有している非イオン性乳化剤(HLBは親水親油バランス);(e)有効量のアニオン性親油性分散剤;(f)ポリマー、コロイド、アルカリ土類金属アルミニウムシリケート、非イオン性、カチオン性またはアニオン性のエステル、及びそれらの混合物から成るグループから選択された増粘剤;(g)液体脂肪族炭化水素、液体芳香族炭化水素、及び50を上回る平均カウリ(kauri)−ブタノール価を有している油樹脂液体、及びそれらの混合物から成るグループから選択された有機溶媒;(h)有効量の保存剤。
粒子の特性は望ましい種々の規律及び添加剤によってコントロールし得る。サイズは噴霧ヘッドのサイズ、剪断力の程度、出発ゲル溶液の温度、ゲル化速度、ゲル組成物の粘度及びその他の物理的メカニズムによってコントロールできる。
次に以下の非限定例によって本発明をより詳細に説明する。これらの実施例は例示目的で示しただけであり、本発明を限定するものではない。実施例を除いてまたは異なる明白な指示がある場合を除いて、材料の量または比、反応の条件、材料の物理的特性及び/または使用を指示するために使用した本明細書中のすべての数値は“約”という用語で修飾されると理解されたい。
本明細書に使用した“含む”という用語は、記述した特徴、整数、段階、成分の存在を包含するものとして使用されているが、1つまたは複数の特徴、整数、段階、成分またはそれらのグループの存在または付加を排除しない。
明細書及び実施例中のすべてのパーセンテージは異なる記述がない限り重量%を意味する。
本発明の洗浄組成物に適したオルガノゲル粒子を形成するために以下の成分を使用した。
ヒマワリ油 89.5%
Polywax(R)500 10.0%
顔料 0.5%
(Sun Chemical D&C Red #6 BA Lake)
この配合物をフラスコで合わせて溶融した。次いで単一流体ノズルを使用する水キャッチタンクで溶融組成物を粒状化した。約600−800ミクロン、800−1200ミクロン及び1000−1400ミクロンの粒子を形成するために3つの異なるサイズのノズルを使用した。
サイズ800−1200ミクロンの上記粒子を、水、SDアルコール40中のビタミンE、グリセリン、ポリソルベート20、aloe barbadensisゲル、カーボマー、トリエタノールアミン、メチルパラベン、イミダゾリジニルウレア、着香料、ビタミンAパルミテート、茶の木の油、色素から成るゲルに入れた。
本発明の洗浄組成物に使用するための適当なオルガノゲル粒子を形成するために以下の成分を使用した。
ヒマワリ油 80.9%
香油 9.3%
(Intercontinental Fragrances Cinnamon Concentrate FG#8673)
Polywax(R)500 9.8%
3つの成分を合わせて溶融し、ペースト状の材料液滴を剥離表面に載せ、液滴を乾燥させることによってペレットとした。
本発明の洗浄組成物に使用するための適当なオルガノゲル粒子を形成するために以下の成分を使用した。10%のPolywax(R)500でゲル化したヒマワリ油の稠密性(firmness)を10%蜜蝋でゲル化したヒマワリ油の稠密性に比較した。Polywax(R)500でゲル化したヒマワリ油は蜜蝋でゲル化したヒマワリ油よりも稠密であることが知見された。
本発明の洗浄組成物に使用するための適当な以下の種類のオルガノゲル粒子(a)−(f)を調製した。
(a)
ヒマワリ油 70%
蜜蝋 30%
(b)
ヒマワリ油 70%
カルナバ蝋 30%
(c)
Polywax(R)2000 10%
ヒマワリ油 90%
(d)
Koster Kuenen合成パラフィンワックス#201 5%
ヒマワリ油 95%
(e)
Polywax(R)500 10%
鉱油 90%
(f)
90% AC HumkoコットンシードフレークF05030
10% Polywax(R)1000
ブレンド(a)−(f)を別々に溶融しペレットを形成した。
本発明の種々のオルガノゲル粒子を使用したときに観察された柔軟度及び展着性を以下に記載の試験方法で評価し、結果を表1にまとめる。
Figure 0004256787
ラメラ洗浄組成物I、II及びIIIを表2に示すように配合し、オルガノゲル粒子の安定度及び粒子の硬度を評価した。
組成物Iは、ラウロアムホ酢酸ナトリウムとlaureth硫酸ナトリウムとを容器で合わせて、混合し、同時に、透明溶液が形成されるまで約80℃に加熱することによって調製した。次いで、上記界面活性剤溶液にココイルイセチオネートの粒状化を加えて完全に溶解するまで掻き混ぜ、次いで、乳白剤、ポリマー、クエン酸及び水を混合物に添加した。この時点でコカミドプロピルベタインを加えて混合物を反応停止させた。次にブレンドを冷却し、冷却プロセス中にジメチコーンと保存剤とを加えた。約40℃のときにイソステアリン酸を加えて、ミックスの構造化を完了させた。温度が約35℃になると、着香料をミックスに配合した。最後に、約30分間の撹拌後、オルガノゲル粒子を最終ブレンドに混合した。
組成物IIは、ジメチコーンの代わりにヒマワリ種油を使用し、ココイルイセチオン酸ナトリウムをコカミドMEAで代替した以外はIと同様に調製した。また、ヒマワリ種油をグリセリン及びイソステアリン酸と予め配合し、約40℃で加えた。
組成物IIIは組成物I及びIIとは若干異なる手順で調製した。最初に、ヒマワリ種油、PEG−30ジポリヒドロキシステアレート、ラノリンアルコール、コカミドMEA、ペトロラタム及びラウリン酸を約80℃の樹脂ケトルで合せて透明な均質ブレンドが形成されるまで掻き混ぜた。
次にグリセリンを加え、この時点でブレンドを冷却した。引き続いて、コカミドプロピルベタインとlaureth硫酸ナトリウムとを加えてブレンドが均一な粘稠度になるまで掻き混ぜた。その後、水、グアーヒドロキシプロピルトリモニウムクロリド、クエン酸、二酸化チタン、EDTA、EHDP及び保存剤を加えた。バッチが約35℃に冷えてから、香料を加え、最終ブレンドが均質になってから最後にオルガノゲル粒子を加えて混合した。得られた組成物の粘度は約90,000cpsであった。
オルガノゲル粒子の組成は、80:20の比のヒマワリ種油とPolywax500とのブレンドが約98%を構成し、残りの2%は顔料色素から構成されていた。平均粒度の測定値は約1200ミクロンであった。
組成物IIIに関する製品安定性の評価は、ベースと上方に分離する粒子との2相分離に基づく目視評価によって行った。製品安定性評価の結果は、製品分離の徴候もベース表面での粒子の堆積も全く観察されないことを示した。最終製品は見た目に安定であった。即ち、粒子は上方に浮上する徴候を全く示さず、ベース全体にわたって均一に分布していた。
Figure 0004256787
安定性に関する知見は以下の加速熟成条件下で保存した全製品で一致していた。
1.51.7℃で1カ月間
2.40.5℃で1カ月間
3.−9.5℃で23.5時間次いで25℃で更に23.5時間を1サイクルとする−9.5℃/25℃サイクルを3完全サイクル
4.40.5℃/25℃サイクルを3完全サイクル。
安定性評価は加速条件下で保存したサンプルと対照サンプル(25℃で保存)とを目視で比較することによって行う。
表3に与えた組成のオルガノゲル粒子を以下の手順で調製した。3つのサンプル全部を、圧力ポット及び単一流体ノズルを使用して噴霧冷却(粒状化)した。サンプルA及びBに使用したオリフィス口径は0.020インチであり、サンプルCに使用したノズルのオリフィス口径は0.028インチであった。材料を溶融し、材料が105℃よりも高温に維持されるようにポットを加熱した。サンプルA及びBの粒状化に使用した圧力は20psiであり、Cの粒状化に使用した圧力は40psiであった。
Figure 0004256787
方法
粒子破壊指数(PBI)
顕微鏡、顕微鏡スライド及び顕微鏡カバーガラスが必要である。カバーガラスをスライドにかぶせる。サンプルから単一粒子を採取しカバーガラスの上に置く。顕微鏡と10倍の対物レンズを使用し、粒子の直径を測定する。粒子の測定後、もう一枚のカバーガラスを粒子にかぶせる。粒子が破壊されるまで十分な重量をカバーガラスの上におく。粒子の破壊に必要な重量を記録する。粒子の断面積はA=πrとして算出され、rは粒子の半径である。
粒子の安定性
粒子の上方への上昇/浮上(“分離”)速度が極めて遅いときに粒子が安定性を示す。この速度はストークスの式:
Figure 0004256787
によって測定される。式中の、
r=粒子半径,m
g=重力加速度,9.807m/秒
σ=懸濁媒体の密度,kg/m
ρ=粒子の密度,kg/m
η=ゼロ剪断粘度,kg/m−秒
=“分離”速度,m/秒
である。
観察されたオルガノゲル粒子の柔軟度/硬度及び使用中の展着容易性
パネリストはオルガノゲル(約10−20)粒子を親指と人差し指及び/または中指との間に取り出し、両指の間で粒子を適度におさえて粒子を破壊する。次にパネリストは以下の格付け段階−極めて硬質、硬質、適正、軟質及び極めて軟質−に基づいて粒子の柔軟度/硬度を格付けする。次にパネリストは両指間の円運動で破壊粒子を絞り出す。
粒子の展着容易性を評価するために、少量のサンプル(約10−20粒子)をパネリストの一方の手のひらの背面に取り出す。次に、この手の甲に他方の手の中指及び/または人差し指を当てて前後に動かしてこれらの粒子を適度に絞り出す。粒子が手の甲に完全に広がると、パネリストは以下の段階:不適格、やや適格、極めて適格−を使用して展着性を格付けする。
T−bar粘度測定
この方法は秩序液晶性洗浄組成物の粘度の測定を包含する。
装置
Helipath付属装置を備えたブルックフィールドRVT粘度計;
T−bar取り付け用のチャック、ウェイト及びクローザーアセンブリ;
T−barスピンドルA;
2.5インチよりも大きい直径のプラスチックカップ。
手順
1.計器の背面の水準器の泡を見ながら粘度計とHelipathスタンドとが水平であることを確認する。
2.チャック/クローザー/ウェイトアセンブリを粘度計に接続する(左接続ネジであることに注意)。
3.脱イオン水でスピンドルAを洗浄し、Kimwipeシートで叩いて乾かす。クローザー内でスピンドルをスライドさせ、しっかりと締める。
4.回転速度を0.5RPMに設定する。ディジタル粘度計(DV)の場合には、%モードを選択し、モータースイッチオンで自動ゼロを押す。
5.2.5インチよりも大きい内径のプラスチックカップに製品を入れる。カップ内の製品の高さは少なくとも3インチでなければならない。製品の温度は25℃でなければならない。
6.スピンドルを製品内に下ろす(1/4インチ以下)。Helipathスタンドの調製自在なストップを、スピンドルがプラスチックカップの底に接触しないかまたはサンプルから出ないように設定する。
7.粘度計を起動し、Helipathスタンドをターンオンする前にダイアルを1回転または2回転させる。Helipathスタンドがその下降行程の半分を過ぎたときにダイアルを読み取るように注意。
8.ダイアルの読み取り値に係数4,000を乗算し、粘度読み取り値をcpsで記録する。
本発明を特定実施態様に関して記載してきたが、本発明の多くの別の形態及び変形は当業者に明らかであろう。特許請求の範囲及び本発明全体は、本発明の真の要旨及び範囲内に含まれるこのような明らかな形態及び変形をすべて包含すると理解されるべきである。

Claims (24)

  1. (a)アニオン性、両性、カチオン性及び非イオン性界面活性剤及びそれらの混合物から選択された少なくとも1種類の界面活性剤を含み、少なくとも1つのアニオン性界面活性剤の存在が必須である3−30重量%の界面活性剤系と、
    (b)秩序液晶相を誘発する0.1−15重量%の構造化剤と、
    (c)0.05−10ミリメートルの粒径を有している0.1−25重量%のオルガノゲル粒子と、
    を含み、前記粒子が、75℃で液体である有益物質と25℃で固体であるゲル化剤とを含み、ゲル化剤対有益物質の割合は、有益物質に対してゲル化剤が0.05−70重量%の範囲であり、混合物の凝固温度またはゲル化温度が25℃以上である秩序液晶相洗浄組成物であって、
    前記秩序液晶相組成物が25℃で40,000−300,000cpsの粘度を有していることを特徴とする秩序液晶相洗浄組成物。
  2. 更に、1−35重量%の遊離皮膚緩和剤を含み、前記皮膚緩和剤のレベルが界面活性剤のレベルに等しいかまたは上回ることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
  3. 更に、30重量%を上回る量の水を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の組成物。
  4. ゲル化剤が、固体有機化合物、ワックス及びポリマー及びそれらの混合物から選択された有機化合物を含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の組成物。
  5. 有益物質が25℃で液体である油を含むことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の組成物。
  6. 有益物質が25℃で固体であることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の組成物。
  7. 秩序液晶相洗浄組成物がラメラ組成物であることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の組成物。
  8. 粒子が0.1−3ミリメートルの範囲の平均粒径を有しており、ゲル化剤対有益物質の割合は、有益物質に対してゲル化剤が0.5−50重量%の範囲であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の組成物。
  9. 粒子が0.1−1.0ミリメートルの範囲の平均粒径を有しており、ゲル化剤対有益物質の割合は、有益物質に対してゲル化剤が0.5−40重量%の範囲であることを特徴とする請求項8に記載の組成物。
  10. 粒子が0.1−2ミリメートルの範囲の平均粒径を有しており、ゲル化剤対有益物質の割合は、有益物質に対してゲル化剤が0.5−30重量%の範囲であることを特徴とする請求項8に記載の組成物。
  11. 粒子が非球形であることを特徴とする請求項1から10のいずれか一項に記載の組成物。
  12. ゲル化剤が有益物質から形成された粒子の内部で固体ゲル化剤のネットワークを形成することを特徴とする請求項1から11のいずれか一項に記載の組成物。
  13. 粒子がゲル化剤を勾配濃度で含んでおり、粒子の表面のゲル化剤の濃度が粒子のコアの該濃度よりも高いことを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載の組成物。
  14. 界面活性剤系が少なくとも7重量%の濃度レベルで存在することを特徴とする請求項1から13のいずれか一項に記載の組成物。
  15. 界面活性剤系がアニオン性界面活性剤と両性界面活性剤との混合物を含むことを特徴とする請求項1から14のいずれか一項に記載の組成物。
  16. アニオン性界面活性剤がアルカリ金属、C−C16エーテルスルフェートであり、両性界面活性剤がアムホアセテート及びアミドアルキルベタインから選択されることを特徴とする請求項3から15のいずれか一項に記載の組成物。
  17. 秩序液晶相を誘発する構造化剤が、C−C24アルケニルまたは分枝状アルキル脂肪酸またはそのエステル、C−C24アルケニルまたは分枝状アルキルアルコールまたはそのエーテル、C−C10線状アルキル脂肪酸、トリヒドロキシステアリン、及び、それらの混合物から選択されることを特徴とする請求項1から16のいずれか一項に記載の組成物。
  18. 有益物質が、植物油、エステル、動物性脂肪、鉱油、ペトロラタム、シリコーン油及びそれらの混合物から選択されることを特徴とする請求項1から17のいずれか一項に記載の組成物。
  19. 更に、カチオン性多糖、糖と合成カチオン性モノマーとのカチオン性コポリマー、合成カチオン性ポリマー、ヒドロキシエチルセルロースの高分子第四級アンモニウム塩、カチオン性タンパク質、並びに、それらの塩、誘導体及び混合物から選択されたカチオン性ポリマー肌触り改良剤を0.01−3重量%の量で含むことを特徴とする請求項1から18のいずれか一項に記載の組成物。
  20. 有益物質が、ヒマワリ種油、ダイズ油、ヒマシ油、アーモンド油、ベニバナ油、ゴマ油、ナタネ油、ホホバ油、オリーブ油及びそれらの混合物から選択されることを特徴とする請求項5から19のいずれか一項に記載の組成物。
  21. 秩序液晶相を誘発する構造化剤が、ラウリン酸、オレイン酸、パーム核酸、パーム脂肪酸、ココヤシ酸、イソステアリン酸及びそれらの混合物から選択されることを特徴とする請求項5から20のいずれか一項に記載の組成物。
  22. 10−25%の界面活性剤を含むことを特徴とする請求項1から21のいずれか一項に記載の組成物。
  23. 秩序液晶相洗浄組成物によって有益物質を皮膚または頭髪に付着させる方法であって、前記組成物が
    (a)アニオン性、両性、カチオン性及び非イオン性界面活性剤及びそれらの混合物から選択された少なくとも1種類の界面活性剤を含み、少なくとも1つのアニオン性界面活性剤の存在が必須である3−30重量%の界面活性剤系と、
    (b)秩序液晶相を誘発する0.1−15重量%の構造化剤と、
    (c)0.05−10ミリメートルの粒径を有している0.1−25重量%の粒子と、
    を含み、前記粒子が、75℃で液体である有益物質と、25℃で固体であるゲル化剤とを含み、ゲル化剤対有益物質の割合は、有益物質に対してゲル化剤が0.05−70重量%の範囲であり、混合物の凝固温度またはゲル化温度が25℃以上であり、
    前記秩序液晶相組成物が25℃で40,000−300,000cpsの粘度を有していることを特徴とする方法。
  24. 秩序液晶相洗浄組成物がラメラ組成物であることを特徴とする請求項23に記載の方法。
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