JP6730433B2 - 乳化組成物及びそれを用いる化粧料 - Google Patents

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Description

本発明は、乳化特性に優れた乳化組成物、及び当該乳化組成物を含む化粧料に関するものである。
シリコーンは、主にポリシロキサンの側鎖を低級アルキル基で置換した構造を有するものであり、耐熱性等に優れる上に、人体に対する安全性も高く、分子量等に応じてオイル状、ゴム状、樹脂状等、多様な性状を示すため、様々な分野で広く利用されている。例えば、シリコーンオイルは優れた潤滑性や撥水性を示すことから、皮膚に対してはべたつきを抑えてさっぱりした使用感を与える目的で、また、毛髪に対しては指通りを向上させてさらさらとした感触を与える目的で、他の油性成分と共に化粧料に配合されている。
しかし、シリコーンは化学的に不活性であり、他の化合物に対する親和性が低い場合がある。そこで、側鎖にアミノ置換基を導入したアミノ変性シリコーンが開発されている。アミノ変性シリコーンは化学的に活性であることから、接着剤成分として利用されたり、塗装が可能なシリコーンシーラントにも利用されている。また、吸着性が改善されており、柔軟性や潤滑性を付与できることから、櫛通りを改善したりきしみを防止したりする毛髪化粧料成分としても利用されている。その他、吸着性や反応性からワックス等にも利用されている。
また、シリコーンオイルは、油性成分との相溶性が低く、乳化系の形成が困難であるという問題がある。そこで、シリコーンオイルを含む組成物には、一般的に界面活性剤を比較的多く配合する必要がある。
例えば特許文献1と特許文献2には、バイオサーファクタントとシリコーン類を含む毛髪化粧料が開示されており、シリコーン類の具体例の一つとしてアミノ変性シリコーンが用いられている。また、特許文献3には、リポペプチド構造を有する陰イオン性界面活性剤と油性成分を含む油性増粘ゲル状組成物が開示されており、当該陰イオン界面活性剤の具体例として、天然のバイオサーファクタントであるサーファクチンが用いられている。
特開2011−26280号公報 特開2011−26281号公報 特開2003−176211号公報
上述したように、シリコーンオイルを含む組成物には一般的に界面活性剤が用いられている。
しかし、かかる組成物は、調製直後には乳化状態にあっても、その乳化状態を安定に維持できないことがあった。よって、従来、シリコーンオイルを含む組成物の乳化状態を保つためには、界面活性剤の配合量を増やしたり、シリコーンオイルや油性成分の量を減らしたり、水相の粘度を上げたりするといった方法がとられてきた。しかしこの様な方法では、刺激性が増したり、組成物構成に制限が生じたりするといった問題があった。
そこで本発明は、乳化状態が安定的に維持されている乳化組成物、及び当該乳化組成物を含む化粧料を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、毛髪化粧料等の成分として有用なアミノ変性シリコーンオイルを含む組成物の乳化状態を安定に維持するには、バイオサーファクタントの一種であるサーファクチンが極めて適することを見出して、本発明を完成した。
以下、本発明を示す。
[1] アミノ変性シリコーンオイル、水系溶媒、及び、下記式(I)で表されるサーファクチンを含む乳化組成物。
[式中、
Xは、ロイシン残基、イソロイシン残基、及びバリン残基からなる群より選択されるアミノ酸残基を示し;
はC9−18アルキル基を示す]
[2] 更に油性成分を含む上記[1]に記載の乳化組成物。
[3] 上記乳化組成物全体に対する上記サーファクチンの濃度が0.1mM以上、50mM以下である上記[1]又は[2]に記載の乳化組成物。
[4] 上記[1]〜[3]のいずれかに記載の乳化組成物を含む化粧料。
本発明に係る乳化組成物では、アミノ変性シリコーンオイルを含みながらも、より少ない量の界面活性剤で乳化状態が安定的に持続する。また、本発明に係る乳化組成物に配合する界面活性剤であるサーファクチンは、天然のペプチド界面活性剤であることから、皮膚透過性が低く、汎用されている合成界面活性剤に比べて経皮毒性が低いと考えられる。また、環境中に放出されても微生物等により速やかに分解されるため、環境へ与える負荷が小さい。よって本発明に係る乳化組成物は、安全で製品価値が高く、化粧料等として好適に利用可能なものである。
図1は、水と様々なシリコーンオイルとを含む組成物に対するサーファクチンナトリウムの乳化状態維持作用を試験する実験の結果を示すグラフである。 図2は、水と様々なシリコーンオイルとを含む組成物に対するドデシル硫酸ナトリウムの乳化状態維持作用を試験する実験の結果を示すグラフである。 図3は、水と様々なシリコーンオイルとを含む組成物に対する低濃度のサーファクチンナトリウムの乳化状態維持作用を試験する実験の結果を示すグラフである。 図4は、水と様々なシリコーンオイルとを含む組成物に対する低濃度のドデシル硫酸ナトリウムの乳化状態維持作用を試験する実験の結果を示すグラフである。 図5は、水とアミノ変性シリコーンオイルとを含む組成物に対するサーファクチンナトリウム又はデシル硫酸ナトリウムの乳化状態維持作用を試験する実験の結果を示すグラフである。 図6は、水とアミノ変性シリコーンオイルとを含む組成物に対する低濃度のサーファクチンナトリウム又は低濃度のデシル硫酸ナトリウムの乳化状態維持作用を試験する実験の結果を示すグラフである。
本発明に係る乳化組成物は、アミノ変性シリコーンオイル、水系溶媒、及び、上記式(I)で表されるサーファクチンを含むことを特徴とする。
アミノ変性シリコーンオイルは、一般的に、C1−4アルキルポリシロキサンの一部のアルキル基をアミノ置換基で置換した常温で液体の化合物である。アミノ変性シリコーンオイルのアミノ置換基としては、アミノ基(−NH)、モノ(C1−4アルキル)アミノ基、ジ(C1−4アルキル)アミノ基、アミノ−C1−4アルキレン基、モノ(C1−4アルキル)アミノ−C1−4アルキレン基、ジ(C1−4アルキル)アミノ−C1−4アルキレン基、アミノ−C1−4アルキレン−アミノ−C1−4アルキレン基、モノ(C1−4アルキル)アミノ−C1−4アルキレン−アミノ−C1−4アルキレン基、ジ(C1−4アルキル)アミノ−C1−4アルキレン−アミノ−C1−4アルキレン基等を挙げることができる。また、アミノ置換基で置換されている限り、更に他の置換基で置換されていてもよい。他の置換基としては、C1−4アルキル−C2−4アルキレングリコール残基−C1−4アルキレン基を挙げることができる。ジ(C1−4アルキル)アミノ基やアミノ−C1−4アルキレン−アミノ−C1−4アルキレン基等において、複数のC1−4アルキル基及び複数のC1−4アルキレン基は、各々、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。C2−4アルキレングリコール残基についても同様であり、ポリエチレングリコール残基又はポリプロピレングリコール残基であってもよいし、エチレングリコール−プロピレングリコール共重合体残基であってもよい。なお、本明細書において、「グリコール残基」とは、グリコールが有する2個のアルコール性水酸基両方から水素原子を除いた残りの原子団をいい、「グリコール共重合体残基」とは、グリコール共重合体が有する2個のアルコール性水酸基両方から水素原子を除いた残りの原子団をいう。アミノ変性シリコーンオイルは、1種単独で使用しても、2種以上を使用してもよい。
本発明において「C1−4アルキル基」としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基等を挙げることができ、メチル基又はイソプロピル基が好ましく、メチル基がより好ましい。「C1−4アルキレン基」としては、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、n−ブチレン基等を挙げることができ、C1−2アルキレン基が好ましい。
アミノ変性シリコーンオイルの分子量や重合度は、アミノ変性シリコーンオイル自体や乳化組成物の所望の粘度等に応じて適宜選択すればよい。例えば、25℃における粘度が500mm/s以上、10000mm/s以下程度のアミノ変性シリコーンオイルを選択することができる。アミノ変性シリコーンオイルの入手可能性、得られる乳化組成物の取り扱い性等の観点から、前記粘度は、好ましくは500mm/s以上、2000mm/s以下、より好ましくは600mm/s以上、1500mm/s以下、更により好ましくは700mm/s以上、1000mm/s以下である。
アミノ変性シリコーンオイルの配合量は特に制限されず、適宜調整すればよいが、例えば、乳化組成物全体に対して0.1質量%以上、80質量%以下とすることができる。当該割合が0.1質量%以上であれば、乳化組成物においてアミノ変性シリコーンオイルの特性をより確実に発揮することができる。一方、当該割合が高過ぎなければ乳化が容易となりやすいため、当該割合としては80質量%以下が好ましい。当該割合としては、0.5質量%以上がより好ましく、1.0質量%以上がより更に好ましい。また、当該割合とをしては、60質量%以下又は50質量%以下がより好ましく、30質量%以下又は20質量%以下が更により好ましい。
水系溶媒は、水を主体とする溶媒であれば特に制限されず、水、水と水混和性有機溶媒との混合溶媒を挙げることができる。混合溶媒における水の割合は適宜調整すればよいが、例えば、60容量%以上又は70容量%以上とすることができ、80容量%以上又は90容量%以上がより好ましく、95容量%以上が更により好ましい。混合溶媒における水の割合の上限は、特に制限されず、100容量%未満でよく、99.5容量%でもよく、99容量%でもよい。なお、本明細書において、「容量%」で表される割合は、20℃における値である。
「水混和性有機溶媒」とは、有機溶媒のうち、例えば20℃において水100mLに対して5g以上均一に混合できるものをいう。水混和性有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶媒;ジエチルエーテルやテトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒;アセトン等のケトン系溶媒;アセトニトリル等のニトリル系溶媒;ジメチルホルムアミドやジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒;ギ酸や酢酸等のカルボン酸系溶媒を挙げることができる。好適には、水と任意の割合で混和できる水混和性有機溶媒を用いる。
水系溶媒の配合量は特に制限されず、適宜調整すればよいが、例えば、乳化組成物全体に対して50質量%以上、99質量%以下とすることができる。当該割合が50質量%以上であれば、サーファクチン(I)をはじめとする水溶性成分を好適に溶解することができる。一方、当該割合が高過ぎなければ乳化が容易となりやすいため、当該割合としては99質量%以下が好ましい。当該割合としては、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上が更により好ましく、また、95質量%以下がより好ましく、90質量%以下が更により好ましい。
本発明に係る乳化組成物は、下記式(I)で表されるサーファクチン(本発明では「サーファクチン(I)」と略記する場合がある)を含む。本発明に係る乳化組成物においては、特にサーファクチン(I)の配合によりアミノ変性シリコーンオイルの分散状態が顕著に改善され、乳化状態を安定的に維持することが可能になる。また、サーファクチン(I)は、ペプチド化合物であることから自然環境に与える負荷も小さく、人体に対しても安全である。
[式中、
Xは、ロイシン残基、イソロイシン残基、及びバリン残基からなる群より選択されるアミノ酸残基を示し;
はC9−18アルキル基を示す]
Xとしてのアミノ酸残基は、L体でもD体でもよいが、L体が好ましい。
「C9−18アルキル基」は、炭素数が9以上、18以下の直鎖状又は分枝鎖状の一価飽和炭化水素基をいう。例えば、n−ノニル基、6−メチルオクチル基、7−メチルオクチル基、n−デシル基、8−メチルノニル基、n−ウンデシル基、9−メチルデシル基、n−ドデシル基、10−メチルウンデシル基、n−トリデシル基、11−メチルドデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基等が挙げられる。
上記サーファクチン(I)は、1種単独で使用しても、2種以上を使用してもよい。例えば、Rで示されるC9−18アルキル基が異なる複数のサーファクチン(I)を使用してもよい。
サーファクチン(I)は、公知方法に従って、微生物、例えばバチルス・ズブチリスに属する菌株を培養し、その培養液から分離することができ、粗精製品や精製品であってもよく、また、未精製品のまま、例えば培養液のまま使用することもできる。また、化学合成法によって得られるものでも同様に使用できる。
サーファクチン(I)の原料としては、サーファクチン(I)の塩を用いてもよい。サーファクチン(I)の塩を構成するカウンターカチオンMは特に制限されないが、例えばアルカリ金属イオンや第四級アンモニウムイオンが挙げられる。
サーファクチン(I)の塩に使用できるアルカリ金属イオンは特に限定されないが、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等が挙げられる。また、2種以上のアルカリ金属イオンを用いる場合、それらは互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。
第四級アンモニウムイオンの置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基等のC1−4アルキル基;ベンジル基、メチルベンジル基、フェニルエチル基等のC7−14アラルキル基;フェニル基、トルイル基、キシリル基等のC6−12アリール基等の有機基が挙げられる。第四級アンモニウムイオンとしては、例えば、テトラメチルアンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオン、ピリジニウムイオン等が挙げられる。
なお、サーファクチン(I)の塩中、二つのカウンターカチオンは互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、サーファクチン(I)中に存在する2つの−COOのうち、一方が−COOH又は−COOの状態になっており、他方が−COOの状態になっていてもよい。
サーファクチン(I)の配合量は特に制限されず、適宜調整すればよいが、例えば、乳化組成物全体に対するサーファクチン(I)の濃度は、0.1mM以上、50mM以下とすることができる。当該濃度が0.1mM以上であれば、サーファクチン(I)による乳化作用をより確実に発揮させることができる。一方、当該濃度が高過ぎなければ、サーファクチン(I)による効果が飽和しにくいので、当該濃度としては50mM以下が好ましい。当該濃度としては、0.5mM以上がより好ましく、1mM以上が更により好ましく、また、40mM以下がより好ましく、30mM以下が更により好ましい。
本発明に係る乳化組成物は、更に、油性成分を含んでもよい。本発明に係る乳化組成物においては、油性成分の配合によりアミノ変性シリコーンオイルの分散状態が更に改善される場合があり、乳化状態を安定的に維持することがより容易となりやすい。本発明で用いられる油性成分としては、水と任意の割合では混合しないものであれば、特に限定はされないが、スクワラン、流動パラフィン、軽質流動イソパラフィン、セレシン、ポリエチレン末、スクワレン、マイクロクリスタリンワックス、ワセリン、流動イソパラフィン、ポリブテン、ミネラル油等の炭化水素類、ミツロウ、カルナウバロウ、キャンデリラロウ、ホホバ油、ラノリン、鯨ロウ等のロウ類、マカデミアナッツ油、オリーブ油、綿実油、大豆油、アボガド油、コメヌカ油、米油、コメ胚芽油、パーム核油、ヒマシ油、ローズヒップ油、月見草油、ツバキ油、馬油、グレープシード油、ヤシ油、メドウホーム油、シアバター、コーン油、サフラワー油、ゴマ油等の油脂類、パルミチン酸エチルヘキシル、イソノナン酸イソノニル、ミリスチン酸イソプロピル、オレイン酸エチル、トリ(カプリル酸・カプリン酸)グリセリル、2−エチルヘキサン酸セチル、トリ2−エチルヘキサン酸グリセリル、セバシン酸ジイソプロピル、ヒドロキシステアリン酸コレステリル等のエステル類、ミリスチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の脂肪酸類、メチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、アミノ変性シリコーン等のシリコーン油類、セタノール、オレイルアルコール等の高級アルコール類、バチルアルコール、キミルアルコール等のアルキルグリセリルエーテル類が好ましく挙げられる。油性成分は、1種単独で使用しても、2種以上を使用してもよい。
本発明において、油性成分の濃度は、好ましくは0.5重量%〜99重量%であり、より好ましくは0.88重量%〜99重量%であり、更により好ましくは1重量%〜98.88重量%、特に好ましくは10重量%〜50重量%である。油性成分が上記の濃度範囲にあることにより、安定したエマルションを形成することが可能となる。
本発明に係る乳化組成物には、乳化組成物の使用目的等に応じてその他の添加成分を適宜配合してもよい。その他の添加成分は特に制限されないが、例えば、グアーガムやキサンタンガム等の増粘多糖類;ヒドロキシプロピルセルロースやカルボキシメチルセルロース等のセルロース類;アクリル酸重合体やアクリル酸共重合体等のカルボキシビニルポリマー;シリコーン化合物;着色剤;pH調整剤;植物エキス類;防腐剤;キレート剤;ビタミン剤;抗炎症剤等の薬効成分;香料;紫外線吸収剤;酸化防止剤等を挙げることができる。また、本発明に係る乳化組成物や製品においても、サーファクチン(I)に加えて従来の界面活性剤を併用してもよいが、乳化組成物又は製品における界面活性剤を全てサーファクチン(I)とすることが好ましい。
本発明に係る乳化組成物を含む製品は特に制限されないが、例えば、装飾用化粧用物品、クリーム、ジェル、ローション、デオドラント、日焼け止め等の化粧料;シャンプー、シャワーバス用製品、発汗抑制剤、液体歯磨剤、洗口剤等の化粧製品やトイレタリー製品;化粧料落としや乳幼児のお尻拭き等として利用されるウェットティッシュ等の湿潤ワイパー;医療用や家庭用の手指等の消毒用の消毒液;繊維製品;ゴム・プラスチック関連製品;土木・建築製品;紙・パルプ製品;機械・金属製品;クリーニング製品;飲料や食品;塗料・インキ製品;環境保全用製品;農業・肥料製品;情報産業製品;その他工業用洗浄剤等であって、アミノ変性シリコーンオイルを含むものを挙げることができる。
本発明に係る乳化組成物の製造方法は特に制限されず、上記各成分を混合するのみでもよいが、乳化状態を形成するためにミキサーや超音波等を用いて激しく攪拌することが好ましい。その際の温度は常温で十分であり、具体的には10℃以上、50℃以下程度にすればよい。撹拌時間は特に制限されないが、例えば10秒間以上、1時間以下程度とすればよい。
本発明に係る乳化組成物は、主にサーファクチン(I)の作用によりその乳化状態が安定的に維持されているので、アミノ変性シリコーンオイルを含む製品への適用に非常に適している。
以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、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1
表1に示すシリコーンオイルを試験管に2g入れ、更に、界面活性剤水溶液、具体的には、サーファクチンナトリウム水溶液又はドデシル硫酸ナトリウム水溶液を2g加え、試験管ミキサーを用いて常温で1分間攪拌して混合物を得た。なお、界面活性剤水溶液の濃度は、最終濃度が25mMになるように調整した。また、使用したシリコーンオイルは、いずれも信越シリコーン社製の製品である。
上記混合物を50℃で静置し、翌日(即ち、1日後)、1週間後、2週間後及び3週間後に、ハイトゲージを用い、全体の高さ(乳化相と水相の合計高さ)と、乳化相のみの高さを測定し、下記式により乳化指数を算出した。
乳化指数(%)=[(乳化相の高さ)/(全体の高さ)]×100
サーファクチンナトリウムを用いた結果を図1に示し、ドデシル硫酸ナトリウムを用いた結果を図2に示す。なお、図1中、「SF」はサーファクチンナトリウムを示し、図2中、「SDS」はドデシル硫酸ナトリウムを示す。
図1及び2に示す結果の通り、サーファクチンナトリウムとドデシル硫酸ナトリウムの乳化効果はほとんど変わらない。
しかし、アミノ変性シリコーンオイル(製品名「KF−8004」)に限っては、ドデシル硫酸ナトリウムでも当初は乳化可能であっても、静置により直ぐに分液してしまうのに対して、サーファクチンナトリウムを用いれば、乳化状態が比較的安定的に持続することが明らかとなった。このように、アミノ変性シリコーンオイルの乳化には、サーファクチンナトリウムが適する傾向が認められた。
実施例2
上記実施例1において、各界面活性剤の最終濃度を1/50である0.5mMに変更した以外は同様にして、実験を行った。サーファクチンナトリウムを用いた結果を図3に示し、ドデシル硫酸ナトリウムを用いた結果を図4に示す。
図3及び4に示す結果の通り、サーファクチンナトリウムとドデシル硫酸ナトリウムの両方で押し並べて乳化効果が低下する傾向があり、ドデシル硫酸ナトリウムでは、シリコーンオイルの種類によってはまったく乳化効果が認められなかった。
アミノ変性シリコーンオイル(製品名「KF−8004」)の場合、当初はドデシル硫酸ナトリウムでも乳化効果が認められたが、乳化状態は安定ではなく、経時的に分離してしまった。
一方、サーファクチンナトリウムを配合した場合には、乳化状態が徐々に解消されていく傾向は認められたものの、その程度はドデシル硫酸ナトリウムに比べると明らかに低かった。以上の通り、界面活性剤濃度を低減した場合においても、アミノ変性シリコーンオイルの乳化には、サーファクチンナトリウムが適する傾向が認められた。
実施例3
表2に示すアミノ変性シリコーンオイルを使用した以外は実施例1と同様にして、実験を行った。結果を図5に示す。
図5に示す結果の通り、別のアミノ変性シリコーンオイル(製品名「KF−8004」及び「KF−867S」)の場合でも、ドデシル硫酸ナトリウムにより混合直後では乳化作用が認められるものの、乳化状態が持続しないことが示されたが、一方、サーファクチンナトリウムにより乳化状態が比較的安定的に持続することが明らかとなった。
実施例4
更に、上記実施例3において、混合物全体に対する界面活性剤の濃度を0.5mMに低減した以外は同様にして実験を行った。結果を図6に示す。
図6に示す結果の通り、製品名「KF−867S」のアミノ変性シリコーンオイルの場合では、ドデシル硫酸ナトリウムではやはり乳化状態が維持できないのに対して、サーファクチンナトリウムによる乳化効果は低下したものの、乳化状態が維持されていた。また、製品名「KF−8004」のアミノ変性シリコーンオイルの場合でも、サーファクチンナトリウムにより乳化状態が比較的維持されていた。
以上の実験により、サーファクチンナトリウムは、水系溶媒とアミノ変性シリコーンオイルとの混合物を好適に乳化できるのみならず、その乳化状態を安定的に維持可能であることが証明された。

Claims (4)

  1. アミノ変性シリコーンオイル、水系溶媒、及び、下記式(I)で表されるサーファクチンを含む乳化組成物であって、前記乳化組成物において界面活性剤は全て、下記式(I)で表されるサーファクチンである乳化組成物。
    [式中、
    Xは、ロイシン残基、イソロイシン残基、及びバリン残基からなる群より選択されるアミノ酸残基を示し;
    はC9−18アルキル基を示す]
  2. 更に油性成分を含む請求項1に記載の乳化組成物。
  3. 前記乳化組成物全体に対する前記サーファクチンの濃度が0.1mM以上、50mM以下である請求項1又は2に記載の乳化組成物。
  4. 請求項1〜3のいずれかに記載の乳化組成物のみからなる化粧料。
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