JP6505365B2 - 発泡性エアゾール製品 - Google Patents

Description

本発明は、発泡性エアゾール製品に関する。

ヘアスプレー、洗顔フォーム、整髪料等の化粧料にあっては、使い勝手の良さから原液を噴射剤と共に容器に充填し、容器からの噴射後に形成した泡を塗布する発泡性エアゾール製品が普及している。近年、二酸化炭素（炭酸ガス）による皮膚の血行促進効果が注目されており、上述のような発泡性エアゾール製品における噴射剤の一成分として二酸化炭素を容器に充填し、この容器からの噴射により発泡形成した泡を皮膚に作用させる技術が知られている（特開２０１３−２１３０６２号公報、特開２００９−２６９９１４号公報、特開２０１０−２４８０９８号公報参照）。

特開２０１３−２１３０６２号公報 特開２００９−２６９９１４号公報 特開２０１０−２４８０９８号公報

ところで、発泡性エアゾール製品のゲージ圧力（容器の内圧と大気圧との圧力差）は、安全性などの観点から、一般的に上限が設定される。
その圧力上限を一定にする場合、二酸化炭素に基づく皮膚への作用を高めたいとき、容器に充填する二酸化炭素の増量が望まれる。この増量は、二酸化炭素のみを充填ガスとすれば、達成されやすい。しかし、二酸化炭素のみであると発泡性が不十分となるため、充填するガスとして液化ガスを併用する必要がある。この併用の一方で、二酸化炭素の充填量の減少が予想される。

本発明は、上記事情に鑑み、安全性などの観点からゲージ圧力の上限を設けた上で、液化ガスと二酸化炭素を充填ガスとして併用する際に、容器内の二酸化炭素濃度を一定以上とした発泡性エアゾール製品の提供を目的とする。

本発明者が、二酸化炭素及び液化ガスの併用とゲージ圧力０．８０ＭＰａ以下の条件において鋭意検討を行った結果、原液に対する液化ガス及びイソペンタンの質量比率を高めれば上記二酸化炭素濃度が高まる傾向があり、容器内に充填された二酸化炭素濃度を１．２０質量％以上にできることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明に係る発泡性エアゾール製品は、下記［Ａ］、［Ｂ］及び［Ｃ］が容器に充填された発泡性エアゾール製品であって、前記容器の２５℃におけるゲージ圧力が０．８０ＭＰａ以下、前記［Ａ］に対する前記［Ｂ］の質量比［Ｂ］／［Ａ］が３．０／９７．０以上、前記容器内に充填された前記［Ｃ］の濃度が１．２０質量％以上であることを特徴とする。
［Ａ］アニオン界面活性剤を含む原液
［Ｂ］液化ガス、又は、液化ガス及びイソペンタン
［Ｃ］二酸化炭素

本発明に係る発泡性エアゾール製品は、例えば、シャンプーとして使用される。水が媒体である［Ａ］原液を構成とする泡の毛髪上での持続性は、酸化染毛処理などで受けた損傷を原因とする毛髪の親水性の高まりに伴って低下するが、本発明に係る発泡性エアゾール製品では上記の通り質量比［Ｂ］／［Ａ］が３．０／９７．０以上なので、その持続性の低下が抑えられる。

本発明に係る発泡性エアゾール製品の２５℃における前記ゲージ圧力は、例えば０．４５ＭＰａ以上である。

本発明に係る発泡性エアゾール製品の前記質量比［Ｂ］／［Ａ］は、例えば３０．０／７０．０以下である。

本発明に係る発泡性エアゾール製品の２０℃での前記［Ｂ］における液化ガスの圧力は、０．１０ＭＰａ以上０．４５ＭＰａ以下が良い。０．１０ＭＰａ以上であると、発泡性に好ましく、０．４５ＭＰａ以下であると、形成した泡の持続性に好ましい。

本発明に係る発泡性エアゾール製品の前記容器内における前記［Ｃ］の濃度は、例えば０．４５質量％以上３．００質量％以下である。

本発明によれば、原液に対する液化ガス及びイソペンタンの質量比を高めることで、容器内の二酸化炭素濃度も高くできるので、二酸化炭素及び液化ガスの併用とゲージ圧力０．８０ＭＰａ以下とを条件としても、二酸化炭素濃度を１．２０質量％以上にできる。

本実施形態の発泡性エアゾール製品に基づき、本発明を以下に説明する。本実施形態の発泡性エアゾール製品は、毛髪を洗浄するためのシャンプー用途に適するものであり、［Ａ］原液、［Ｂ］液化ガス、又は、液化ガス及びイソペンタン、並びに、［Ｃ］二酸化炭素が容器に充填され、ゲージ圧力を所定値以下に設定したものである。

（[Ａ]原液）
［Ａ］原液は、アニオン界面活性剤が水に配合されたものである（[Ａ]原液における水の配合量は、例えば７０質量％以上である。）。また、［Ａ］原液には、本発明の効果を損なわない範囲で、シャンプー原料として公知のものを任意に配合しても良い。

アニオン界面活性剤は、頭皮等の汚れを除去する成分であり、発泡性にも寄与する。一種又は二種以上のアニオン界面活性剤を、[Ａ]原液に配合する。

上記アニオン界面活性剤としては、例えば、Ｎ−アシルアミノ酸塩、アルキルエーテルカルボン酸塩などのカルボン酸系アニオン界面活性剤；Ｎ−アシルメチルタウリン塩などのスルホン酸系アニオン界面活性剤；アルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩などの硫酸系アニオン界面活性剤；ポリオキシエチレンスルホコハク酸アルキルなどのスルホサクシネート系アニオン界面活性剤；が挙げられる（アニオン界面活性剤の塩の形態としては、ナトリウム塩、カリウム塩、トリエタノール塩、モノエタノール塩などが挙げられる。）。Ｎ−アシルアミノ酸塩は、頭皮への刺激が低いアニオン界面活性剤といわれている。このＮ−アシルアミノ酸塩としては、例えば、Ｎ−アシルグルタミン酸塩、Ｎ−アシルアラニン塩、Ｎ−アシルサルコシン酸塩、Ｎ−アシルグリシン塩、Ｎ−アシルアスパラギン酸塩が挙げられる。

［Ａ］原液におけるアニオン界面活性剤の配合量は、汚れ除去及び発泡性を効果的とする観点から、３質量％以上３０質量％以下が好ましく、５質量％以上２５質量％以下がより好ましく、１０質量％以上２０質量％以下がさらに好ましい。

［Ａ］原液には、上記の通り、公知のシャンプー原料が任意に配合される。この任意原料としては、例えば、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤、カチオン性高分子、低級アルコール、多価アルコール、糖類、アミノ酸、動植物抽出物、無機化合物、香料、防腐剤が挙げられる。

ポリグリセリン脂肪酸エステルなどのノニオン界面活性剤の配合は、発泡性や泡の持続性に好適である。［Ａ］原液におけるノニオン界面活性剤の配合量は、例えば０．１質量％以上である。この配合量の上限は、発泡性に影響する［Ａ］原液の粘度を低くするために、５質量％が良く、４質量％が好ましく、３質量％がより好ましく、１質量％が更に好ましい。

酢酸ベタイン型両性界面活性剤などの両性界面活性剤の配合は、発泡性や泡の持続性に好適である。［Ａ］原液における配合量は、両性界面活性剤が例えば０．１質量％以上である。この配合量の上限は、発泡性に影響する［Ａ］原液の粘度を低くするために、８質量％が良く、６質量％が好ましく、４質量％がより好ましく、２質量％が更に好ましい。

また、カチオン性高分子の配合は、［Ａ］原液を髪から洗い流すときの指通り性を向上させる。このカチオン性高分子としては、カチオン化セルロース、カチオン化グアーガム、ビニルピロリドン・Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリル酸共重合体ジエチル硫酸塩、アクリルアミド・アクリル酸・塩化ジメチルジアリルアンモニウム共重合体、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリル酸ジエチル硫酸塩・Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド・ジメタクリル酸ポリエチレングリコール共重合体などが挙げられる。［Ａ］原液におけるカチオン性高分子の配合量は、例えば０．１質量％以上１質量％以下である。

［Ａ］原液の剤型は、液状であると良い。液状である［Ａ］原液の粘度は、Ｂ型粘度計を使用して測定（温度：２５℃、ロータ：粘度に応じて適宜設定、ロータの回転速度：粘度に応じて適宜設定）した場合、粘度計測開始から６０秒後の値が１０ｍＰａ・ｓ以上１，０００ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、２０ｍＰａ・ｓ以上５００ｍＰａ・ｓ以下がより好ましく、３０ｍＰａ・ｓ以上４００ｍＰａ・ｓ以下がさらに好ましい。

［Ａ］原液のｐＨは、中性乃至弱酸性であるとよい。ｐＨを弱酸性に保つことで、二酸化炭素が炭酸塩になるのを抑制して血行促進効果を高めることができると共に、ｐＨ低下に伴う［Ａ］原液の粘度上昇による発泡性及び吐出性の悪化が抑えられる。［Ａ］原液のｐＨとしては、４．０以上７．５以下が良く、５．０以上７．０以下が好ましく、５．０以上６．８以下がより好ましく、５．０以上６．５以下が更に好ましい。

本実施形態の発泡性エアゾール製品において、容器内での［Ａ］原液の充填量は、適宜設定される。その充填量は、例えば、容器の容積１００ｍｌあたり、４０ｇ以上６５ｇ以下が良く、４５ｇ以上６０ｇ以下が好ましい。４０ｇ以上にすることで、製品の使用期間が長くなり、６５ｇ以下にすることで、容器に充填する［Ｃ］二酸化炭素の増量に好ましい。

（［Ｂ］液化ガス、又は、液化ガス及びイソペンタン）
本実施形態の発泡性エアゾール製品における容器には、［Ｂ］液化ガス、又は、液化ガス及びイソペンタンが充填される。充填された液化ガス、イソペンタンは、共に、［Ｃ］二酸化炭素の充填によって、気液平衡状態となる。また、液化ガス、イソペンタンは、共に、容器から噴出された［Ａ］原液を発泡させるものであり、イソペンタンの充填は、泡の持続性に適する。

上記液化ガスの圧力は、適宜設定すべきであるが、２０℃において０．１０ＭＰａ以上０．４５ＭＰａ以下が良く、０．１５ＭＰａ以上０．３５ＭＰａ以下が好ましく、０．１５ＭＰａ以上０．３０ＭＰａ以下がより好ましく、０．１５ＭＰａ以上０．２５ＭＰａ以下がさらに好ましい。その圧力を０．１５ＭＰａ以上にすることで、発泡性が良好となり、０．４５ＭＰａ以下にすることで、形成した泡の持続性が良好となると共に、容器に充填できる二酸化炭素を増量できる。

本実施形態における液化ガスは、液化石油ガス（ＬＰＧ）であり、プロパンとｎ−ブタン、プロパンとｉ−ブタン、又は、プロパンとｎ−ブタンとｉ−ブタンであると良い。また、液化ガス及びイソペンタンを容器に充填する場合には、プロパンとｎ−ブタンとイソペンタン、プロパンとｉ−ブタンとイソペンタン、又は、プロパンとｎ−ブタンとｉ−ブタンとイソペンタンであると良い。

容器に充填するときの［Ａ］（［Ａ］原液）に対する［Ｂ］（［Ｂ］液化ガス、又は、液化ガス及びイソペンタン）の質量比［Ｂ］／［Ａ］は、３．０／９７．０以上であり、５．０／９５．０以上が良く、１０．０／９０．０以上が好ましく、１５．０／８５．０以上がより好ましい。また、その質量比［Ｂ］／［Ａ］は、３０．０／７０．０以下が良く、２５．０／７５．０以下が好ましい。質量比［Ｂ］／［Ａ］が３．０／９７．０以上であると、容器内に充填する［Ｃ］二酸化炭素を増量でき、質量比［Ｂ］／［Ａ］が３０．０／７０．０以下であると、形成した泡におけるアニオン界面活性剤を増量できる。なお、上記質量比［Ｂ］／［Ａ］において、［Ｂ］が液化ガスの場合には、液化ガスの量で算出される質量比であり、［Ｂ］が液化ガス及びイソペンタンの場合には、液化ガス及びイソペンタンの総量で算出される質量比である。

また、液化ガスと共にイソペンタンを充填する場合には、液化ガスの量がイソペンタンよりも多いと良い。これにより、発泡性が良好となる。

（［Ｃ］二酸化炭素）
本実施形態の発泡性エアゾール製品において、容器内に充填された［Ｃ］二酸化炭素の濃度は、１．２０質量％以上であり、１．３０質量％以上が良く、１．４０質量％以上が好ましく、１．５０質量％以上がより好ましく、１．６０質量％以上が更に好ましく、１．７０質量％以上がより更に好ましい。一方で、容器内に充填された［Ｃ］二酸化炭素の濃度上限は、例えば３．００質量％であり、上記の質量比［Ｂ］／［Ａ］と容器のゲージ圧力を共に高めることで設定できる濃度である。ここで、容器内に充填された［Ｃ］二酸化炭素の濃度は、「（容器に充填された［Ｃ］二酸化炭素）／（容器に充填された［Ａ］原液、［Ｂ］液化ガス、イソペンタン、及び［Ｃ］二酸化炭素）×１００」により算出される。

容器内に充填された［Ｃ］二酸化炭素の一部は、充填された［Ａ］原液、［Ｂ］液化ガス、イソペンタンを構成とする液相部に含まれる。このときに液相部に含まれた［Ｃ］二酸化炭素の濃度は、０．４５質量％以上が良く、０．６０質量％以上が好ましく、０．７５質量％以上がより好ましく、０．９０質量％以上が更に好ましく、１．００質量％以上がより更に好ましい。一方で、液相部に含まれた［Ｃ］二酸化炭素の濃度上限は、容器のゲージ圧力を高めることで設定できる濃度であり、例えば２．５０質量％である。

上記の液相部に含まれた［Ｃ］二酸化炭素の濃度は、以下の通り、気体の状態方程式等から算出される値を採用する。
ＰＶ＝ｗ/Ｍ・ＲＴ
液相部に含まれた[Ｃ]の濃度＝([Ｃ]の充填量−ｗ)／([Ａ]及び[Ｂ]の充填量＋[Ｃ]の充填量−ｗ)×１００
ｗ（ｇ）：容器内の気相部の炭酸ガス量
Ｐ（ａｔｍ）：２５℃での容器のゲージ圧力(ＭＰａ)×９．８７＋１ａｔｍ
Ｖ（Ｌ）：容器内気相部の体積算出値（容器の容量−充填質量／比重）
Ｍ：４４（二酸化炭素の分子量）
Ｒ(ａｔｍ・Ｌ/Ｋ・ｍｏｌ)：０．０８２
Ｔ（Ｋ）：２７３＋２５℃
［Ａ］（ｇ）：原液
［Ｂ］（ｇ）：液化ガス及びイソペンタン
［Ｃ］（ｇ）：二酸化炭素

[Ｃ]二酸化炭素の一部が液相部に含まれるのは上記の通りであり、この液相部に含まれる［Ｃ］二酸化炭素の全部が［Ａ］原液に含まれているとした場合、［Ａ］原液に含まれた［Ｃ］二酸化炭素の濃度は、「([Ｃ]の充填量−ｗ)／([Ａ]の充填量＋[Ｃ]の充填量−ｗ)×１００」により算出される。［Ａ］原液に含まれた［Ｃ］二酸化炭素の濃度は、０．５０質量％以上が良く、０．７０質量％以上が好ましく、０．８５質量％以上がより好ましく、１．００質量％以上が更に好ましく、１．１０質量％以上がより更に好ましい。一方で、［Ａ］原液に含まれた［Ｃ］二酸化炭素の濃度上限は、例えば２．８０質量％である。

（容器）
本実施形態の発泡性エアゾール製品における容器は、公知の耐圧性容器であると良く、その材質は、例えばアルミニウム、アルミニウム合金、ブリキ、鋼などの金属製のものである。この容器は、内面に樹脂層が積層されているもの、内部に内袋を有するものであってもよい。

（ゲージ圧力）
本実施形態の発泡性エアゾール製品における容器のゲージ圧力は、安全性の観点から、２５℃の温度条件で０．８０ＭＰａ以下であり、０．６５ＭＰａ以下が良い。一方、２５℃でのゲージ圧力の下限は、容器内への［Ｃ］二酸化炭素の充填量を増加させるためには、０．４５ＭＰａが良く、０．５０ＭＰａが好ましく、０．５５ＭＰａがより好ましく、０．６０ＭＰａが更に好ましい。

（用途）
本実施形態の発泡性エアゾール製品は、［Ａ］原液にアニオン界面活性剤が配合されているから、毛髪などを洗浄するためのシャンプーとして使用できるものである。洗浄対象となる毛髪が損傷に伴って親水性が高まったものであったとしても、上記質量比［Ｂ］／［Ａ］を３．０／９７．０以上にすることで、泡の持続性が向上する。これは、質量比［Ｂ］／［Ａ］を高めた泡においては、親水性である［Ａ］原液の濃度が低くなっているから、泡の毛髪への吸収性が抑えられるからと考えられる。

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。

実施例、比較例及び参考例の発泡性エアゾール製品を製造した。その詳細は、以下の通りである。
（［Ａ］原液）
水と他の原料を配合し、クエン酸でｐＨ５．６０に調整したものを、実施例、比較例及び参考例で使用した［Ａ］原液とした。その原料と配合濃度は、次の通りとした。ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸ナトリウム（表示名称：ラウレス−４カルボン酸Ｎａ）９質量％、ポリオキシエチレンスルホコハク酸ラウリル二ナトリウム７質量％、モノラウリン酸ポリグリセリル（表示名称：ラウリン酸ポリグリセリル−１０）０．５質量％、ポリオキシプロピレン（１）ヤシ油脂肪酸モノイソプロパノールアミド（表示名称：ＰＰＧ−２コカミド）３質量％、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリル酸ジエチル硫酸塩・Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド・ジメタクリル酸ポリエチレングリコール共重合体（表示名称：ポリクオタニウム−５２）０．２質量％、ポリエチレングリコール１５４０（表示名称：ＰＥＧ−３２）０．４質量％、カチオン化セルロース（表示名称：ポリクオタニウム−１０）０．２質量％、ｌ−メントール０．６質量％、ＰＣＡメンチル０．１質量％、エタノール０．１質量％、１，３−ブチレングリコール０．２質量％、香料０．５質量％

（発泡性エアゾール製品）
容器に、［Ａ］原液、［Ｂ］液化ガスであるＬＰＧ、イソペンタンを充填し、最後に［Ｃ］二酸化炭素を充填することで、実施例、比較例及び参考例の発泡性エアゾール製品を製造した。下記表１には、容器に充填した［Ａ］、［Ｂ］、［Ｃ］の充填量等の製品の詳細を示す。

なお、表１において、「［Ａ］原液の体積（ｍｌ）」は、「［Ａ］原液（ｇ）」／「［Ａ］原液の比重」により算出される値であり、「［Ｂ］ＬＰＧ及びイソペンタンの総体積（ｍｌ）」は、「［Ｂ］ＬＰＧ及びイソペンタンの総量（ｇ）」／「［Ｂ］ＬＰＧ及びイソペンタンの混合比重」により算出される値であり、「液相部の体積（ｍｌ）」は、「［Ａ］原液の体積（ｍｌ）」＋「［Ｂ］ＬＰＧ及びイソペンタンの総体積（ｍｌ）」により算出される値であり、「気相部の体積（ｍｌ）」は、「容器の容量（ｍｌ）」−「液相部の体積（ｍｌ）」により算出される値である。

下記表２〜５には、実施例、比較例、参考例の質量比[Ｂ]／[Ａ]等を示す。これら表中において、「容器内に充填された［Ｃ］二酸化炭素濃度（％）」は、表１における値により算出される値であって、「［Ｃ］炭酸ガス（ｇ）」／「［Ａ］原液、［Ｂ］ＬＰＧ、イソペンタン及び［Ｃ］二酸化炭素の総量（ｇ）」×１００により算出される。「容器内気相部における［Ｃ］二酸化炭素質量（ｇ）」は、上記の状態方程式に基づいて算出される「ｗ」である。「容器内液相部に含まれた［Ｃ］二酸化炭素質量（ｇ）」は、表１の「［Ｃ］二酸化炭素」−「ｗ」により算出される。「［Ａ］原液に含まれた［Ｃ］二酸化炭素濃度（％）」は、液相部に含まれる［Ｃ］二酸化炭素が全て［Ａ］原液に含まれるとしたものであって、「容器内液相部に含まれた［Ｃ］二酸化炭素質量（ｇ）」／「『［Ａ］原液（ｇ）』＋『容器内液相部に含まれた［Ｃ］二酸化炭素質量（ｇ）』」×１００により算出される。「容器内液相部に含まれた［Ｃ］二酸化炭素濃度（％）」は、「容器内液相部に含まれた［Ｃ］二酸化炭素質量（ｇ）」／「『［Ａ］原液、［Ｂ］ＬＰＧ及びイソペンタンの総量（ｇ）』＋『容器内液相部に含まれた［Ｃ］二酸化炭素質量（ｇ）』」×１００により算出される。

下記表２において、「質量比［Ｂ］／［Ａ］」の値が大きいほど、「容器内に充填された［Ｃ］二酸化炭素濃度（％）」、「［Ａ］原液に含まれた［Ｃ］二酸化炭素濃度（％）」及び「容器内液相部に含まれた［Ｃ］二酸化炭素濃度（％）」の値が大きくなったことを確認できる。また、酸化染毛処理の履歴がある毛髪に塗布したところ、「質量比［Ｂ］／［Ａ］」の値が大きいほど、泡の持続性が高い傾向があった。

下記表３において、質量比［Ｂ］/［Ａ］が相対的に低くても、ゲージ圧力を高めれば、「容器内に充填された［Ｃ］二酸化炭素濃度（％）」、「［Ａ］原液に含まれた［Ｃ］二酸化炭素濃度（％）」及び「容器内液相部に含まれた［Ｃ］二酸化炭素濃度（％）」が高まったことを確認できる。

下記表４において、表２と同じ傾向を確認できる。また、泡の持続性傾向も同様であった。

Claims (8)

1. 下記［Ａ］、［Ｂ］及び［Ｃ］が容器に充填された発泡性エアゾール製品であって、
   前記容器の２５℃におけるゲージ圧力が０．５０ＭＰａ以上０．６５ＭＰａ以下、
   前記［Ａ］に対する前記［Ｂ］の質量比［Ｂ］／［Ａ］が１０．０／９０．０以上、
   前記容器内に充填された前記［Ｃ］の濃度が１．２０質量％以上であり、
   シャンプーとして用いられることを特徴とする発泡性エアゾール製品。
   ［Ａ］アニオン界面活性剤を含む原液
   ［Ｂ］液化石油ガス、又は、液化石油ガス及びイソペンタン
   ［Ｃ］二酸化炭素
2. 前記［Ａ］に対する前記［Ｂ］の質量比［Ｂ］／［Ａ］が１０．０／９０．０以上（但し、質量比［Ｂ］／［Ａ］が１０／９０を除く。）である請求項１に記載の発泡性エアゾール製品。
3. ２５℃における前記ゲージ圧力が０．５５ＭＰａ以上である請求項１又は２に記載の発泡性エアゾール製品。
4. 前記質量比［Ｂ］／［Ａ］が３０．０／７０．０以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の発泡性エアゾール製品。
5. ２０℃での前記［Ｂ］における液化石油ガスの圧力が０．１０ＭＰａ以上である請求項１〜４のいずれか１項に記載の発泡性エアゾール製品。
6. ２０℃での前記［Ｂ］における液化石油ガスの圧力が０．４５ＭＰａ以下である請求項１〜５のいずれか１項に記載の発泡性エアゾール製品。
7. 前記容器内の液相部に含まれた前記［Ｃ］の濃度が０．４５質量％以上である請求項１〜６のいずれか１項に記載の発泡性エアゾール製品。
8. 前記容器内における前記［Ｃ］の濃度が３．００質量％以下である請求項１〜７のいずれか１項に記載の発泡性エアゾール製品。