JP7338885B2 - ゲル状組成物並びにそれを含む化粧料及び外用剤 - Google Patents
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Description
(測定方法)
(1段目の測定)
ゲル状組成物を常温で24時間静置し、次いで温度25℃の恒温槽に18時間静置した後、円錐平板型コーンプレート測定治具を使用して、測定治具の回転速度を0.1rpmから100rpmまで上昇させた後100rpmから0.1rpmまで降下させて粘度を測定する。
(2段目の測定)
1段目の測定後、ゲル状組成物を常温で24時間静置し、次いで温度25℃の恒温槽に18時間静置した後、1段目と同様にしてゲル状組成物の粘度を測定する。
(測定方法)
(1段目の測定)
ゲル状組成物を常温で24時間静置し、次いで温度25℃の恒温槽に18時間静置した後、円錐平板型コーンプレート測定治具を使用して、測定治具の回転速度を0.1rpmから100rpmまで上昇させた後100rpmから0.1rpmまで降下させて粘度を測定する。
(2段目の測定)
1段目の測定後、ゲル状組成物を常温で24時間静置し、次いで温度25℃の恒温槽に18時間静置した後、1段目と同様にしてゲル状組成物の粘度を測定する。
本発明で使用する水に特に限定はなく、イオン交換水、精製水、自然水、水道水、天然水、アルカリイオン水、電解質イオン水などを用いることができる。
本発明で使用する低級アルコールは、炭素数が1~3の水酸基数が1つのアルコールである。このような低級アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、n-プロピルアルコール、イソプロパノール等が挙げられる。これらの中でも特にエタノールが好適に使用される。
本発明で使用する多価アルコールは、炭素数が2~6で水酸基数が2~4のアルコールである。このような多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール(トリメチレングリコール)、1,2-ブチレングリコール、1,3-ブチレングリコール、2,3-ブチレングリコール、1,4-ブタンジオール(テトラメチレングリコール)、2-ブテン-1,4-ジオール、1,5-ペンタンジオール(ペンタメチレングリコール)、1,2-ペンタンジオール、イソプレングリコール(イソペンチルジオール)、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール、及びジプロピレングリコールなどの2価アルコール;グリセリン、濃グリセリン、化粧用濃グリセリン及びトリメチロールプロパンなどの3価アルコール;並びにジグリセリン、ペンタエリスリトール、及び1,2,6-ヘキサントリオールなどの4価アルコール、その他ではトレハロース、ソルビトール等が挙げられる。これらの中でも、1,3-ブチレングリコール、グリセリン、濃グリセリン、化粧用濃グリセリン、ジプロピレングリコール、プロピレングリコールが好適に使用される。
本発明において、水と低級アルコール及び/又は多価アルコールとの混合溶媒は次の3種類がある。これらの混合溶媒におけるアルコール成分の含有比率は質量基準で以下の範囲が好ましい。
(I)水と低級アルコールの混合溶媒の場合、低級アルコール/(水+低級アルコール)は0.15~0.55の範囲が好ましい。
(II)水と多価アルコールの混合溶媒の場合、多価アルコール/(水+多価アルコール)は0.5~1.0の範囲が好ましい。
(III)水と低級アルコールと多価アルコールの混合溶媒の場合、(低級アルコール+多価アルコール)/(水+低級アルコール+多価アルコール)は0.15~0.80の範囲が好ましい。
本発明で使用する合成珪酸塩は、化粧料原料や外用剤、各種工業用途として通常使用可能な合成珪酸塩であって層状構造を形成する。本発明で使用する合成珪酸塩に特に限定はないが、例えば、合成珪酸マグネシウム、合成珪酸ナトリウム・マグネシウム、合成珪酸リチウム・マグネシウム・ナトリウム、合成珪酸アルミニウム・マグネシウム等が挙げられる。好ましくは、合成珪酸ナトリウム・マグネシウム、合成珪酸リチウム・マグネシウム・ナトリウムである。これらから選択される1種単独、あるいは2種以上を組み合わせて用いることもできる。市販品としては、例えば、「LINKGEL SPIDERM」、「LINKGEL ZEN」、「LINKGEL TRILL」(以上、DESIGN京都社製)、「スメクトンSWN」(クニミネ工業社製)、「LAPONITE RD」、「LAPONITE XLG-XR」(以上、BYK社製)等が挙げられる。これらの中でも、アルコール成分と混ぜ合わさったとこの経時的安定性を考慮したチキソトロピー性が得られる点で、「LINKGEL SPIDERM」、「LINKGEL ZEN」、「LINKGEL TRILL」が好適に使用される。また、これら合成珪酸塩は粉体状であってもゲル状固形物であってもよい。
なお、合成珪酸塩がゲル状固形物の場合の合成珪酸塩の固形分含有率は次のようにして測定されたものである。
ゲル状固形物をアルミニウム製の皿に計り取り、設定温度130℃の恒温槽で1時間保持した後、恒温槽で保持される前の質量に対する保持された後の質量の割合を算出し固形分含有率とする。
本発明のゲル状組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲において必要により添加物を配合してもよい。添加物としては、例えば、合成高分子、界面活性剤、殺菌剤などが挙げられる。
合成高分子は、乳化及び可溶化を必要とする製剤などにおいて安定性をさらに向上させる働きをする。このような合成高分子としては、化粧料原料や外用剤として通常使用可能な高分子増粘剤であって、例えば、アラビアガム、トラガガントガム、ガラクタン、グアガム、カラギーナン、ペクチン、クインスシード抽出物、褐藻粉末およびカンテン等の植物系高分子、キサンタンガム、デキストランおよびプルラン、コラーゲン、カゼイン、アルブミンおよびゼラチン等の動物系高分子、デンプン、カルボキシメチルデンプンおよびメチルヒドロキシデンプン等のデンプン類、メチルセルロース、ニトロセルロース、エチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、セルロース硫酸塩、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、結晶セルロースおよびセルロース末等のセルロース類、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルピロリドンおよびカルボキシビニルポリマー等のビニル系高分子、ポリアクリル酸およびその塩およびポリアクリルイミド等のアクリル系高分子、アクリル酸・メタクリル酸アルキル共重合体、アクリレーツ/アクリル酸アルキルクロスポリマー、PEG-240/デシルテトラデセス-20/ヘキサメチレンジイソシアネート共重合体等の疎水変性ポリエーテルウレタン、グリチルリチン酸やアルギン酸およびその塩等が挙げられる。これらの成分として1種単独あるいは2種以上を組み合わせて用いることができ、本発明のゲル状組成物における合成高分子の配合量は、全体に対して1%以下とすることが好ましい。
界面活性剤は、乳化及び可溶化を必要とする製剤などにおいて安定性をさらに向上させる働きをする。界面活性剤としては、従来から乳化水中油型に使用されている非イオン性界面活性剤から選択される1種又は2種以上の組み合わせがよく、なかでもHLB(Hydrophile Lipophile Balance)が8以上、好ましくは10以上、より好ましくは12以上の非イオン性界面活性剤が好ましく用いられる。具体例にはPEG-10水添ヒマシ油、PEG-20水添ヒマシ油、PEG-25水添ヒマシ油、PEG-30水添ヒマシ油、PEG-40水添ヒマシ油、PEG-50水添ヒマシ油、PEG-60水添ヒマシ油、PEG-80水添ヒマシ油、PEG-100水添ヒマシ油等のポリオキシエチレン硬化ヒマシ油などが挙げられる。ただし、本発明のゲル状組成物における界面活性剤の配合量は、全体に対して1%以下とすることが好ましい。
本発明のゲル状組成物には殺菌成分を含有させてもよい。殺菌成分に特に限定はないが、例えば、イソプロピルメチルフェノールが好適に使用される。またデオドラント化粧料には、必要により、消臭剤(亜鉛華など)、香料、冷感物質(L-メントール、DL-メントール)及びその誘導体、カンファー、ユーカリ油等、粉末、酸化防止剤、各種薬剤、防腐剤等が添加される。
本発明のゲル状組成物には、本発明の効果を損なわない範囲内で他の成分、例えば、粉末成分、紫外線防御剤(吸収剤、散乱剤)、各種水性溶媒、油溶性薬剤、精油、保湿剤、酸化防止剤、金属封鎖剤、pH調整剤、香料、防腐剤等が必要に応じて適宜配合されてもよい。
ゲル状組成物の粘弾性はレオメーターまたはE型粘度計によって測定される。具体的には、レオメータ又はE型粘度計に測定サンプルをマウントし、サンプルに定常剪断または振動剪断を与えて時間依存性挙動のチキソトロピー性有無を測定する。
測定治具としては、平行平板間に測定サンプルを配置するパラレルプレート型(平行円盤)と、円錐形のコーンプレートと平板との間に測定サンプルを配置するコーンプレート型(円錐平板)などを用いることができるが、パラレルプレート型(平行円盤)は測定サンプル内における剪断速度分布が不均一になりやすく、これを避けることは難しいため、コーンプレート型(円錐平板)が好適に使用される。コーンプレート型(円錐平板)では、非線形挙動を解析するのに適している多点測定(より広いズリ速度範囲)が可能である。
以下、コーンプレート型(円錐平板)の測定治具を用いた測定サンプルのセット方法について説明する。
以上のようにして、一定の割合で剪断速度を上昇させて、最高値に達した後に降下させてゲル状組成物の粘度(上部円錐型回転プレートの回転トルク)を測定すると、同じ剪断速度でも上昇させるときと、降下させるときで異なった粘度を示す。すなわち、縦軸を剪断応力(S)とし、横軸を剪断速度(D)として描いた流動曲線はヒステリシスループを描く。なお、剪断応力(S)および剪断速度(D)は下記式(1)及び下記式(2)から算出される。
剪断応力(S)=3T/2πR3 ・・・・・・(1)
(T:上部円錐型回転プレートの回転トルク,R:上部円錐型回転プレートの半径)
剪断速度(D)=0.1047N/φ ・・・(2)
(φ:上部円錐型回転プレートの角度(rad)、N:上部円錐型回転プレートの回転数(rpm))
一般的にチキソトロピー性がある流体物の粘度回復過程を評価する方法として二段階剪断評価方法とヒステリシスループ評価方法とが知られている。二段階剪断評価方法とヒステリシスループ評価方法は、主にそれ以前に影響を受けた剪断履歴における粘度の影響をゼロにした状態の粘度を対象としている。特に二段階剪断評価方法では静置状態でそれ以後どのように粘度回復するかのメカニズムやプロセス確認に重要な情報が得られる。以下、二段階剪断評価方法について説明する。
本発明では、上部円錐型回転プレートの回転速度を0.1rpmから100rpmまで上昇させた後100rpmから0.1rpmまで下降させてゲル状組成物の粘度を測定し、回転速度が50rpmのときの回転上昇時の2段目の粘度に対する1段目の粘度の比および回転下降時の2段目の粘度に対する1段目の粘度の比をそれぞれ算出する。本発明のゲル状組成物はこの粘度比がいずれも0.75~1.55の範囲であるのが好ましいとした。
本発明に係るゲル状組成物の用途に特に限定はないが、化粧料や外用剤などの基材として好適に使用される。例えば、クリーム、ローション、クレンジングジェル、クレンジングクリーム等の基礎化粧料;ファンデーション、アイシャドウ、リップカラー、リップグロス等のメーキャップ化粧料;ヘアクリーム、スタイリングジェル、ヘアワックス等の頭髪用化粧料;シャンプー、リンス、ハンドソープ、ボディーソープ、洗顔フォーム等の洗浄料;無機顔料を配合したUVケア化粧品;保湿化粧料等の基材として好適に使用されるがこの限りではない。
本発明において粘度を測定する機器としては、従来公知の測定機器を用いることができ、例えば、TV-30型、TV-33型、TVE-25型、TVE-35型のE型粘度計(いづれも東機産業社製)、Rheosol G-3000(UBM社製)、MCR300、MCR301(いずれもAnton Paar社製)、ARES-G2、DHR―2(いずれもティー・エイ・インスツルメント社製)などを使用することができる。
精製水(60%)、合成珪酸塩(DESIGN京都社製「LINKGEL ZEN」,ゲル状固形物(固形分含有量15%))(15%)、1,3-ブチレングリコール(ダイセル社製)(14%)をホモディスパー(撹拌機)に順に投入し回転数2500rpmで10分間撹拌し、その後95%濃度エタノール(富士フィルム和光純薬工業社製)(10%)、ポリエチレングリコール(青木油脂社製「PEG-200))(0.1%)、香料(0.1%)、1%濃度ヒアルロン酸水溶液(スペラネクサス社製「ヒアルロン酸IW」)(0.8%)をホモディスパーに順に投入し回転数2500rpmで30分間撹拌を行い実施例1のゲル状組成物を得た。
得られたゲル状組成物の1段目および2段目の粘度を後述の測定方法で測定した。以下の実施例および比較例でも同様である。図1及び図2に、得られたゲル状組成物の1段目および2段目の粘度曲線を示す。
水道水(60%)、合成珪酸塩(DESIGN京都社製「LINKGEL SPIDERM」,ゲル状固形物(固形分含有量15%))(20%)をホモディスパーに順に投入し回転数2500rpmで10分間撹拌し、その後グリセリン(阪本薬品工業社製)(20%)をホモディスパーに投入し回転数2500rpmで60分間撹拌を行い実施例2のゲル状組成物を得た。
精製水(55%)、合成珪酸塩(DESIGN京都社製「LINKGEL ZEN」,ゲル状固形物(固形分含有量15%))(25%)をホモディスパーに順に投入し回転数2500rpmで10分間撹拌し、その後濃グリセリン(阪本薬品工業社製)(20%)をホモディスパーに投入し回転数2500rpmで60分間撹拌を行い実施例3のゲル状組成物を得た。
濃グリセリン(90%)、合成珪酸塩(DESIGN京都社製「LINKGEL ZEN」,ゲル状固形物(固形分含有量15%))(9.9%)をホモディスパーに順に投入し回転数2500rpmで90分間撹拌し、その後1%濃度ヒアルロン酸水溶液(0.1%)をホモディスパーに投入し回転数2500rpmで60分間撹拌を行い実施例4のゲル状組成物を得た。
濃グリセリン(80%)、合成珪酸塩(DESIGN京都社製「LINKGEL ZEN」,ゲル状固形物(固形分含有量15%))(17%)をホモディスパーに順に投入し回転数2500rpmで90分間撹拌し、その後1,3-ブチレングリコール(2.7%)、ポリエチレングリコール(青木油脂社製「PEG-400」)(0.05%)、EDTA-2Na(0.05%)をホモディスパーに投入し回転数2500pmで60分間撹拌し、更にヒアルロン酸ナトリウム1%水溶液(0.2%)をホモディスパーに投入し5分間撹拌を行い実施例5のゲル状組成物を得た。
精製水(28%)、合成珪酸塩(DESIGN京都社製「LINKGEL TRILL」,ゲル状固形物(固形分含有量15%))(11%)をホモディスパーに順に投入し回転数2500rpmで10分間撹拌し、その後エタノール(60%)、PEG-400(0.1%)、香料(0.1%)、ヒアルロン酸ナトリウム1%水溶液(0.8%)をホモディスパーに順に投入し回転数2500rpmで90分間撹拌を行い実施例6のゲル状組成物を得た。
pH12.5のアルカリ水溶液(80%)、合成珪酸塩(DESIGN京都社製「LINKGEL SPIDERM」,ゲル状固形物(固形分含有量15%))(10%)をホモディスパーに順に投入し回転数2500rpmで10分間撹拌し、その後エタノール(10%)をホモディスパーに投入し回転数2500rpmで60分間撹拌を行い実施例7のゲル状組成物を得た。
精製水(60%)、合成珪酸塩(BYK社製「LAPONITE XLG-XR」,粉状)(3%)をホモディスパーに順に投入し回転数2500rpmで10分間撹拌し、その後調整精製水(17%)、濃グリセリン(20%)をホモディスパーに順に投入し回転数3000rpmで60分間撹拌を行い比較例1のゲル状組成物を得た。図3及び図4に、得られたゲル状組成物の1段目および2段目の粘度曲線を示す。
精製水(60%)、合成珪酸塩(クニミネ工業社製「スメクトンSWF」,粉状)(2.25%)をホモディスパーに順に投入し回転数2500rpmで10分間撹拌し、その後調整精製水(12.57%)、1,3-ブチレングリコール(14%)、エタノール(10%)、香料(0.1%)、ヒアルロン酸ナトリウム1%水溶液(0.9%)をホモディスパーに順に投入し回転数3000rpmで60分間撹拌を行い比較例2のゲル状組成物を得た。図5及び図6に、得られたゲル状組成物の1段目および2段目の粘度曲線を示す。
濃グリセリン(80%)、合成珪酸塩(クニミネ工業社製「スメクトンSWF」,粉状)(2.55%)をホモディスパーに順に投入し回転数2500rpmで10分間撹拌し、その後調整精製水(14.45%)、1,3-ブチレングリコール(2.7%)、エタノール(10%)、香料(0.1%)、ヒアルロン酸ナトリウム1%水溶液(0.9%)をホモディスパーに順に投入し回転数3000rpmで150分間撹拌を行い比較例3のゲル状組成物を得た。
精製水(60%)、合成珪酸塩(BYK社製「LAPONITE XLG-XR」,粉状)(2.55%)をホモディスパーに順に投入し回転数2500rpmで10分間撹拌し、その後調整精製水(12.57%)、1,3-ブチレングリコール(14%)、エタノール(10%)、香料(0.1%)、ヒアルロン酸ナトリウム1%水溶液(0.9%)をホモディスパーに順に投入し回転数3000rpmで150分間撹拌を行い比較例4のゲル状組成物を得た。
比較として、99%純度の化粧用濃グリセリン(100%)の粘度を測定した。
比較として、1,3-ブチレングリコール(100%)の粘度を測定した。
(1段目の測定)
実施例および比較例で得られたゲル状組成物を常温で24時間静置し、次いで温度25℃の恒温槽に18時間静置した後、東機産業社製のE型粘度計「TVE-35型」を用いてゲル状組成物の粘度を測定した。治具は円錐平板のコーンプレート型を用いた。粘度測定中ゲル状組成物は循環冷却機付きサーキュレーター(ユラボ社製「CORIO(登録商標)CD-200T」)を用いて温度25℃に保持するようにした。
なお、E型粘度計はJIS Z8809「粘度計校正用標準液」に準じた機器管理の校正を測定前に実施し、E型粘度計の仕様精度について、トレーサビリティが保証された校正を確保した後に実施例および比較例のゲル状組成物の粘度測定を実施した。また、コーンローターによるギャップ調整(測定位置合わせ)も測定前に実施した。
(2段目の測定)
1段目の測定後、ゲル状組成物を常温で24時間静置し、次いで温度25℃の恒温槽に18時間静置した後、1段目と同様にしてゲル状組成物の粘度を測定した。
・最大容量1.1mLのインジェクタシリンダでシリンダ内部に気泡の入らないように注意をしながら1.0mL~1.1mLの範囲でサンプルを採取する。
・測定サンプルカップに気泡・ごみなどの異物が混入していない状態で測定サンプルカップにサンプルをセットする。
・サンプルカップ内でサンプルを3分間の静置し、サンプルの粘度と温度とを安定させる。
・サンプルの粘度を測定開始する。
・次に、測定プログラムはビスカスヒーティングの影響を受けない範囲として0.1rpm×180秒、0.5rpm×120秒、1rpm×60秒、5rpm×60秒、10rpm×30秒、50rpm×30秒、100rpm×15秒に設定し、0.1rpm~100rpm~0.1rpmの上昇降下の順で連続的に粘度を測定する。
・縦軸を剪断応力とし、横軸を剪断速度として測定データをプロットして線画グラフを作成する。
Claims (9)
- チキソトロピー性を発現するゲル状組成物であって、
水と、
低級アルコール及び/又は多価アルコールと、
ゲル状固形物からなる合成珪酸塩と
を有し、
前記合成珪酸塩の含有量が10質量%~25質量%であり、
下記測定方法で得られた、円錐平板型コーンプレート測定治具の回転上昇時の回転速度が50rpmのときの2段目の粘度に対する1段目の粘度の比および回転下降時の回転速度が50rpmのときの2段目の粘度に対する1段目の粘度の比がいずれも0.75~1.55の範囲であることを特徴とするゲル状組成物。
(測定方法)
(1段目の測定)
ゲル状組成物を常温で24時間静置し、次いで温度25℃の恒温槽に18時間静置した後、円錐平板型コーンプレート測定治具を使用して、測定治具の回転速度を0.1rpmから100rpmまで上昇させた後100rpmから0.1rpmまで降下させて粘度を測定する。
(2段目の測定)
1段目の測定後、ゲル状組成物を常温で24時間静置し、次いで温度25℃の恒温槽に18時間静置した後、1段目と同様にしてゲル状組成物の粘度を測定する。 - 前記測定方法で得られた、2段目の粘度測定における円錐平板型コーンプレート測定治具の回転上昇時の50rpmの粘度に対する5rpmの粘度の比および回転下降時の50rpmの粘度に対する5rpmの粘度の比のいずれもが1.0~9.0の範囲である請求項1に記載のゲル状組成物。
- チキソトロピー性を発現するゲル状組成物であって、
水と、
低級アルコール及び/又は多価アルコールと、
ゲル状固形物からなる合成珪酸塩と
を有し、
前記合成珪酸塩の含有量が10質量%~25質量%であり、
下記測定方法で得られた、2段目の粘度測定における円錐平板型コーンプレート測定治具の回転上昇時の50rpmの粘度に対する5rpmの粘度の比および回転下降時の50rpmの粘度に対する5rpmの粘度の比のいずれもが1.0~9.0の範囲であることを特徴とするゲル状組成物。
(測定方法)
(1段目の測定)
ゲル状組成物を常温で24時間静置し、次いで温度25℃の恒温槽に18時間静置した後、円錐平板型コーンプレート測定治具を使用して、測定治具の回転速度を0.1rpmから100rpmまで上昇させた後100rpmから0.1rpmまで降下させて粘度を測定する。
(2段目の測定)
1段目の測定後、ゲル状組成物を常温で24時間静置し、次いで温度25℃の恒温槽に18時間静置した後、1段目と同様にしてゲル状組成物の粘度を測定する。 - 前記低級アルコールがエチルアルコールである請求項1から請求項3のいずれかに記載のゲル状組成物。
- 前記多価アルコールが、1,3-ブチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、グリセリン、濃グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリンからなる群から選択される少なくとも1つである請求項1から請求項4のいずれかに記載のゲル状組成物。
- 前記合成珪酸塩が、合成珪酸マグネシウム、合成珪酸ナトリウム・マグネシウム、合成珪酸リチウム・マグネシウム・ナトリウム、合成珪酸アルミニウム・マグネシウムの群から選択される少なくとも1つである請求項1から請求項5のいずれかに記載のゲル状組成物。
- 水とアルコールの混合溶媒が、
(I)水と低級アルコールの混合溶媒の場合、低級アルコール/(水+低級アルコール)は0.15~0.55の範囲であり、
(II)水と多価アルコールの混合溶媒の場合、多価アルコール/(水+多価アルコール)は0.5~1.0の範囲であり、
(III)水と低級アルコールと多価アルコールの混合溶媒の場合、(低級アルコール+多価アルコール)/(水+低級アルコール+多価アルコール)は0.15~0.80の範囲である請求項1から請求項6のいずれかに記載のゲル状組成物。 - 請求項1~7のいずれかに記載のゲル状組成物を含有することを特徴とする化粧料。
- 請求項1~7のいずれかに記載のゲル状組成物を含有することを特徴とする外用剤。
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