JP7454942B2 - カルボキシメチルセルロース粒子とその製造方法、および化粧料 - Google Patents
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Description
次に、CMC粒子の製造方法について説明する。はじめに、CMC塩の分散液と界面活性剤と非水系溶媒を混合して、乳化させる(乳化工程)。これにより乳化液滴を含む乳化液が得られる。この乳化液滴には、CMC塩が内包されている。次に、乳化液を脱水処理する(脱水工程)。これにより、乳化液滴中の分散媒が緩慢に除去される。次に、固液分離してCMC粒子を固形物として取り出す(固液分離工程)。この固形物を乾燥して解砕することにより、CMC粒子の粉体が得られる(乾燥工程)。このような製法によれば、凹凸がなく、平滑な表面のCMC粒子を得ることができる。乳化により液滴を形成するために、CMC塩の分散液には、水系分散媒を用いる。分散液の溶媒は水を含むことが好ましい。
まず、CMC塩の粉末を水に加えて、透明~半透明なCMC塩の分散液を調製する。CMCのアンモニウム塩を用いた場合、後の乾燥工程でアンモニアが揮発する。そこで、CMCの遊離カルボン酸基率を0.8以上にするためには、ナトリウム塩等のアルカリが残留しないようにする必要がある。
次に、乳化工程で得られた乳化液を脱水処理する。常圧または減圧下で加熱することにより、水を蒸発させる。これにより、乳化液滴から水が除去され、粒子径0.01~20μmのCMC粒子を含む非水系溶媒分散体が得られる。
固液分離工程では、従来公知の濾過、遠心分離等の方法で、脱水工程で得られた非水系溶媒分散体から固形分を分離する。これにより、CMC粒子のケーキ状物質が得られる。さらに、得られたケーキ状物質を洗浄することが好ましい。洗浄により、界面活性剤を低減できる。CMC粒子を乳化物等の液体製剤に配合する場合、界面活性剤が長期安定性を阻害するおそれがある。そのため、CMC粒子に含まれる界面活性剤を500ppm以下にすることが好ましい。界面活性剤を効率的に低減させるためには、有機溶媒を用いて洗浄すると良い。
乾燥工程では、常圧または減圧下での加熱により、固液分離工程で得られたケーキ状物質に含まれる非水系溶媒を蒸発させる。これにより、平均粒子径0.01~20μmのCMC粒子の乾燥粉体が得られる。この工程では、ケーキ状物質を60~200℃で30分間以上加熱して乾燥させてもよい。加熱により、CMCが架橋する。所望の架橋度となるように加熱時間を調整する。
上述のCMC粒子と各種化粧料成分を配合して化粧料を調製する。このような化粧料によれば、単一成分の無機粒子(シリカ粒子)と同様の転がり感、転がり感の持続性、および均一な延び広がり性、プラスチックビーズと同様のソフト感としっとり感を同時に得ることができる。すなわち、化粧料の感触改良材に求められる代表的な感触特性を満たすことができる。
はじめに、CMC塩の分散液を準備する。本実施例では、キッコレート(登録商標)NA-L(ニチリン化学工業社製)250gを純水4750gに加え、固形分濃度5重量%の分散液Aを調製した。この分散液A40gを純水160gで希釈し、固形分濃度を1重量%とした。
レーザー回折法を用いて、各粒子の粒度分布を測定した。この粒度分布からメジアン値を求め、平均粒子径d1とした。また、粒度分布で検出された最も大きい粒子径を最大粒子径dmとした。さらに、粒度分布(母集団)から標準偏差σと母平均μを求め、粒子変動係数(CV=σ/μ)を得た。表4では百分率で表している。ここでは、堀場製作所製のLA-950v2を用いて粒度分布を測定した。
前述の粒度分布測定装置(LA-950v2)で、分散条件を「超音波60分間」に設定し、分散させた。この超音波分散試験後、CMC粒子の粒度分布を測定した。この粒度分布におけるメジアン値を超音波分散後の平均粒子径d2とした。これから超音波分散試験前後の平均粒子径の比(d2/d1)を求めた。
透過型電子顕微鏡(日立製作所製、H-8000)により、2000倍から25万倍の倍率で撮影し、写真投影図を得る。この写真投影図から、任意の50個の粒子を選び、それぞれの最大径DLと、これに直交する短径DSを測定し、比(DS/DL)を求めた。それらの平均値を真球度とした。
CMCの遊離カルボン酸基率を求める方法の一つとして、ここでは中和滴定による算出方法を例示する。すなわち、中和滴定により硫酸水溶液の滴下量Aと水酸化ナトリウム水溶液の滴下量Bを測定し、次式により求めた。
ここで、fH2SO4は0.1Nの硫酸水溶液の力価、fNaOHは0.1Nの水酸化ナトリウム水溶液の力価を表す。
実施例1と同様に固形分濃度5重量%の分散液Aを調製し、この分散液200gを希釈せずにヘプタン3346gと界面活性剤(AO-10V)25gの混合溶液中に加えた。乳化分散機を用いてこの溶液を10000rpmで10分間撹拌し、乳化液を得た。この乳化液を、-5℃の恒温槽中に72時間静置し、乳化液滴中の水を凍結させた。その後、常温まで昇温し、解凍した。これを、実施例1と同様に濾過・洗浄し、界面活性剤を除去した。これ以降、実施例1と同様にして、CMC粒子を調整し、その粉体の物性を測定した。
実施例2と同様に乳化液を調製した。この乳化液を-25℃の冷凍庫中に72時間静置した。これ以降は実施例2と同様にして、CMC粒子を調製し、物性を測定した。
実施例1のキッコレートNA-Lの代わりに、カルボキシメチルナトリウム化セルロースナノファイバー(日本製紙社製:セレンピアCS-01C)を用い、実施例1と同様に固形分濃度5重量%の分散液Aを調製した。この分散液Aに、限外膜(旭化成社製MICROZA UF SIP-1013)を使用して、アンモニア水(濃度15重量%)50Lを連続的に添加した。これにより、ナトリウムがアンモニアで置換され、カルボキシメチルナトリウム化セルロースナノファイバーがカルボキシルメチルアンモニウム化する。
実施例1のキッコレートNA-Lの代わりにキッコレートNA-3L(ニチリン化学工業社製)を用いた。これ以外は実施例1と同様にしてCMC粒子を調製し、物性を測定した。
実施例4のセレンピアCS-01Cの代わりにFJ08HC(日本製紙社製)を用いた以外は、実施例4と同様にしてCMC粒子を調製し、物性を測定した。
実施例1と同様に、固形分濃度5重量%の分散液Aを調整し、この分散液200gを希釈せずに、ヘプタン3346gと界面活性剤(AO-10V)25gの混合溶液中に加えた。乳化分散機を使用してこの溶液を2000rpmで10分間撹拌し、乳化液を得た。これ以降は実施例1と同様にして、CMC粒子を調製し、物性を測定した。
本比較例では、実施例4で行ったアンモニア置換を行っていない。すなわち、実施例4と同様に、固形分濃度5重量%の分散液Aを調製した。この分散液A40gを純水160gで希釈し、固形分濃度を1重量%の分散液とした。次いで、この分散液200gを、ヘプタン(関東化学社製)3346gと界面活性剤AO-10V(花王社製)25gの混合溶液に加えた。これ以降は実施例1と同様にしてCMC粒子を調製し、物性を測定した。
乳化液の脱水条件を45℃で3時間に変更した以外は実施例1と同様に操作した。しかし、脱水後、濾過・洗浄を行って得られた物質はフィルム状であり、実施例1のようなケーキ状ではなかった。フィルム状物質を光学顕微鏡で観察しても、粒子は確認できなかった。脱水が不足だったため、液滴同士が合一して粒子が調製できなかったと考えられる。
本比較例では、実施例1で用いたキッコレートNA-L750gを純水3250gに懸濁して、固形分濃度15重量%の分散液を調製した。実施例7と同様に、この分散液200gを希釈せずに、ヘプタン3346gと界面活性剤25gの混合溶液に加えた。乳化分散機を使用してこの溶液を2000rpmで10分間撹拌し、乳化液を得た。この乳化液を60℃で72時間加熱し、乳化液滴を脱水した。これ以降は実施例1と同様にして、CMC粒子を調製し、物性を測定した。
次に、各実施例と比較例で得られた粉体の感触特性を評価した。各粉体について、20名の専門パネラーによる官能テストを行い、転がり感、転がり感の持続、均一な延び広がり、しっとり感、ソフト感、滑らかさ感、およびベタつきのなさ、の7つの評価項目に関して聞き取り調査を行った。評価点基準(a)に基づく各人の評価点を合計し、評価基準(b)に基づいて感触特性を評価した。その結果を表5に示す。各実施例の粉体は、化粧料の感触改良材として極めて優れているが、比較例の粉体は、感触改良材として適していないことが分かった。
評価点基準(a)
5点:非常に優れている。
4点:優れている。
3点:普通。
2点:劣る。
1点:非常に劣る。
評価基準(b)
◎:合計点が80点以上
○:合計点が60点以上80点未満
△:合計点が40点以上60点未満
▲:合計点が20点以上40点未満
×:合計点が20点未満
CMC粒子の粉体を用いて表6に示す配合比率となるようにパウダーファンデーションを作製した。すなわち、各実施例の粉体を成分(1)として、成分(2)~(9)とともにミキサーに入れて撹拌し、均一に混合した。次に、化粧料成分(10)~(12)をこのミキサーに入れて再び撹拌し、均一に混合した。得られたケーキ状物質を解砕処理した後、その中から約12gを取り出し、46mm×54mm×4mmの角金皿に入れてプレス成型した。この様にして得られたパウダーファンデーションについて、20名の専門パネラーによる官能テストを行った。肌に塗布中の均一な延び、しっとり感、滑らかさ感、および、肌に塗布後の化粧膜の均一性、ソフト感、ベタつきのなさ、の6つの評価項目に関して聞き取り調査を行った。前述の評価点基準(a)に基づく各人の評価点を合計し、前述の評価基準(b)に基づいてファンデーションの使用感を評価した。その結果を表7に示す。実施例による化粧料A~Gは、塗布中でも塗布後でも使用感が優れている。しかし、比較例の化粧料a、cは、使用感がよくない。
Claims (7)
- カルボキシメチルセルロースを含む粒子であって、
真球度が0.85以上、平均粒子径d1が0.01~20μm、最大粒子径dmが30μm未満であり、
「塩を形成していない遊離カルボン酸基」/(「塩を形成したカルボン酸基」+「塩を形成していない遊離カルボン酸基」)で表されるカルボキシメチルセルロースの遊離カルボン酸基率が0.8以上であるカルボキシメチルセルロース粒子。 - 当該カルボキシメチルセルロース粒子の水分散液を、超音波分散機を用いて80℃で60分間超音波を印加したとき、印加後の平均粒子径d2と、印加前の平均粒子径d1との比(d2/d1)が、0.95~1.05であることを特徴とする請求項1に記載のカルボキシメチルセルロース粒子。
- 前記カルボキシメチルセルロース粒子は、外殻の内側に空洞を有する中空粒子であることを特徴とする請求項1または2に記載のカルボキシメチルセルロース粒子。
- 遊離カルボン酸基率が0.8以上のカルボキシメチルセルロースの水系分散液と界面活性剤と非水系溶媒を混合して、乳化液滴を含む乳化液を調製する乳化工程と、
前記乳化液滴を脱水処理し、水分量が10重量%以下の非水系溶媒分散体を調製する脱水工程と、
前記脱水工程により得られた非水系溶媒分散体を固液分離してカルボキシメチルセルロース粒子を固形物として得る固液分離工程と、を備えることを特徴とするカルボキシメチルセルロース粒子の製造方法。 - 前記乳化工程で得られた乳化液を-50℃~0℃の範囲で冷却し、前記乳化液滴中の水を凍結させた凍結乳化液を作製し、前記凍結乳化液を常温に戻してから前記脱水工程を行うことを特徴とする請求項4に記載のカルボキシメチルセルロース粒子の製造方法。
- 前記固液分離工程後に、前記カルボキシメチルセルロース粒子を60~200℃で加熱する工程を備えることを特徴とする請求項4または5に記載のカルボキシメチルセルロース粒子の製造方法。
- 請求項1~3のいずれか一項に記載のカルボキシメチルセルロース粒子が配合された化粧料。
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