JPH08109331A - シロキサンゲル - Google Patents

シロキサンゲル

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JPH08109331A
JPH08109331A JP7242588A JP24258895A JPH08109331A JP H08109331 A JPH08109331 A JP H08109331A JP 7242588 A JP7242588 A JP 7242588A JP 24258895 A JP24258895 A JP 24258895A JP H08109331 A JPH08109331 A JP H08109331A
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gel
formula
siloxane
vms
hydroxystearic acid
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JP7242588A
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Dimitris E Katsoulis
エリアス カツォウリス ディミトリス
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Dow Corning Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】各種パーソナルケア製品用に適当なゲルを提供
することである。 【解決手段】該ゲルはアミドを含まないゲル化剤;ゲル
を強化しその堅固さ、剛性および基体への接着性を高め
るシロキサンポリエーテル;および揮発性メチルシロキ
サンを含有する。該ゲルは1〜98.9重量%のシロキ
サンポリエーテル;0.1〜20重量%の12−ヒドロ
キシステアリン酸または12−ヒドロキシステアリン酸
の金属塩;および250℃以下の沸点と0.65〜5.
0センチストークス(mm2 /s)の粘度を有する揮発
性メチルシロキサン1〜98.9重量%を含むことが望
ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、種々のパ−ソナル
ケア製品に使用するのに適した透明で堅固なゲルに関す
る。このゲルはアミドを含まないゲル化剤;該ゲルを強
化しその堅固さ、剛性および基体への接着性を高めるシ
ロキサンポリエーテル;およびメチルシロキサンを含
む。
【0002】
【従来の技術】消費者の最近の傾向として透明製品の要
求が非常に高まっている。これらの製品は自動車用燃料
から家庭用およびパーソナルケア製品、例えば皿洗いお
よび洗濯用洗剤並びにローション、溶液およびゲルの形
態のスキンケア、ヘヤケア品に及ぶ。透明シヤンプー、
透明日焼防止剤、透明バスオイル、透明脱臭剤、透明発
汗防止剤および歯みがきのような消費者の志向品はデパ
ートや小売店の棚に容易に見られる。消費者は透明性と
環境の友好性とを一致させる傾向にあるから、透明製品
に対する要求は続きそうである。
【0003】透明製品を製造することは困難である。ス
テイック型の製品について、適当な剛性をもった固体製
品を作ることも困難である。透明製品の配合に必要な成
分の全てが、特に満足な配合製品用の他の成分と混合し
たときに、透明性または堅固さに適するわけではない。
このことは、パーソナルケアの分野で見られる配合品に
おいて事実である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明によっ
て解決しようとする課題はパーソナルケア製品に基本成
分とし使用するのに適するゲル製品の製造である。この
課題は、ある基準を満たす配合物にある種の基本成分の
みを混合することによって解決される。
【0005】本発明によって得られた利点は、パーソナ
ルケア製品の成分として使用するのに有効な固体製品が
効果的に製造され、それが市場における透明性および剛
性に対する消費者の要求を満たすことである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、1〜98.9
重量%のシロキサンポリエーテル;12−ヒドロキシス
テアリン酸または12−ヒドロキシステアリン酸の金属
塩類であるアミドを含まないゲル化剤0.1〜20重量
%;および揮発性メチルシロキサン(VMS)の1〜9
8.9重量%を含有するゲルを提供する。このVMSは
250℃以下の沸点と0.65〜5.0センチストーク
ス(mm2 /s)の粘度を有する。
【0007】
【発明の実施の形態】特定の理論で束縛するものではな
いが、我々のゲルの強さの増大、並びに透明性および基
質への接着性の増加は、12−ヒドロキシステアリン酸
ゲル化剤とシロキサンポリエーテルとの相互作用のため
である。我々のゲル化剤はアミドを含まないので、この
相互作用は、関連出願である米国特許第0530671
号/EP0531337号/WO93−23008号に
教示の先行技術のもののようなアミド型コゲル化剤の存
在によって妨げられない。
【0008】WO93−23008号(公開)には、E
P0373424号/US4980156号を参照して
MDD′D″Mに対応する構造を有する長鎖アル
キル改質ポリシロキサン−ポリオキシアルキレン共重合
体の使用が示唆されている。驚くことに、本発明のシロ
キサンポリエーテルはMD″Mのみの構造を有し、分
子が著しく異なり、異なるラジカル構造を有し、性質も
異なる。さらに、我々のポリエーテルは、EP0373
424号/US4980156号に開示された分子と、
これらの文献がオキシプロピレン単位−(CO)
のみからなるオキシアルキレン・セグメントを有する
MD″M型シロキサンポリエーテルを示唆していない
点で異なる。
【0009】別の実施態様においては、QDzQ型のシ
ロキサンポリエーテルが用いられる[式中のQは結合基
を含むオキシアルキレンセグメントである]、そしてこ
の型の分子もEP0373424号およびUS4980
156号に示唆されていない。 従って、本発明におけ
るシロキサンポリエーテルは、VMSと12−ヒドロキ
システアリン酸ゲル化剤との間の分子間力を増し、形成
されるミクロ繊維のサイズと数を制御する作用をする、
そしてそれがゲルの強さと透明性を改善する。
【0010】さらに、本発明のシロキサンポリエーテル
はVMSにおけるアミドを含まない12−ヒドロキシス
テアリン酸ゲル化剤の溶解度を高める。その結果、再結
晶中に多数の核生成部位が生成され、これらの部位が多
数のミクロ繊維生成の可能性を有する。それによって高
い繊維密度が得られ、それがゲルを強くさせ高モジユラ
スを示す。これらのマクロ繊維は寸法が極めて小さいか
ら、光の散乱が小さくて我々のゲルは透明である。
【0011】本発明のゲルは1〜98.9重量%のシロ
キサンポリエーテル;0.1〜20重量%のアミドを含
まないゲル化剤;および1〜98.9重量%のVMSを
含有する。我々のゲルは1〜10重量%のシロキサンポ
リエーテル;0.1〜4重量%のアミドを含まないゲル
化剤;および1〜90重量%のVMSを含有することが
望ましい。
【0012】本発明のシロキサンポリエーテルは次式の
1つを有する化合物である。
【0013】
【化1】
【化2】
【化3】 または
【化4】 [式中のRは炭素原子数が1〜6のアルキル基であ
り;Rは結合基−cmH2m−であり;Rはヒドロ
キシルまたはアルコキシであり;mは2〜8の値を有
し;pおよびsはそれぞれ1〜30の間の値を有し;n
は1〜40の値を有する。] シロキサンポリエーテル化合物の製造法は技術的に既知
であって、次の刊行物に記載されている:“Chemi
stry and Technology Silic
ones Walter Noll,Academic
PressInc.,1968,pages 373
−376。
【0014】シロキサンポリエーテルのオキアルキレン
・セグメントはオキシエチレン単位−(CO)
−のみ、またはオキシプロピレン単位−(CO)
−のみから成る。しかし、本発明のためにはオキシプ
ロピレン単位が最適のオキシアルキレン・セグメントで
ある。
【0015】アミドを含まないゲル化剤は12−ヒドロ
キシステアリン酸または12−ヒドロキシステアリン酸
の金属塩である。この酸は式CH(CHCH
(OH)(CH10COOHを有する。12−ヒド
ロキシステアリン酸の金属塩類もゲル化剤として使用す
ることができる。該塩類は式〔C13−CH(O
H)−(CH10−COO〕M〔式中のMはLi
、Na、K、Rb、Cs、Mg(2+)、C
a(2+)、Sr(2+)、Ba(2+)、Mn(2
+)、Ni(2+)、Cu(2+)、Z(2+)、Cd
(2+)、Hg(2+)、Co(2+)およびPb(2
+)のような金属を示す;nの値は一価の陽イオンでは
1そして二価の陽イオンでは2である〕を有する。本発
明の適当な金属塩の例はカルシウム12−ヒドロキシス
テアラートおよびリチウム12−ヒドロキシステアラー
トである。これらの金属塩類は、12−ヒドロキシステ
アリン酸を水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムで直
接中和さすことによって調製する。その金属塩類は、1
2−ヒドロキシステアリン酸ナトリウムのような単純な
金属塩と、塩化亜鉛や硫酸銅のような金属の硫酸塩や金
属の塩化物塩とのメタセシス反応によっても調製され
る。
【0016】第3の成分は、平均単位式(CH
iO(4−a)/2〔式中のaは2または3の平均値を
有する〕に対応する低粘度流体であるVMSである。そ
の流体はSi−O−Si結合によって結合されたシロキ
サン単位を有する。その流体分子における代表的単位は
一官能性単位(CHSiO1/2および二官能性
単位(CHSiO2/2である。三官能性単位C
SiO3/2の存在は一般に分枝環状VMSを生じ
る。これらの単位は、流体中のケイ素原子当り平均2〜
3個のメチル基が提供されるようなモル量で存在する。
【0017】これらの流体は一般に10センチストーク
ス(mm2 /s)以下の粘度を有する。代表的なVMS
は式〔(CHSiO〕のシクロポリシロキサン
および式(CHSiO〔(CHSiO〕
Si(CHの線状シロキサン〔式中のxは3〜6
の値を有しyは0〜5の値を有する〕である。これらの
VMSは一般に250℃以下の沸点を有し、その粘度は
0.65〜5.0センチストークス(mm2 /s)を有
する。
【0018】VMSの代表的な構造のいくつかを以下に
示す。
【0019】
【化5】
【化6】
【化7】 または
【化8】 化5の構造は線状VMSを示す。化6の構造は環状VM
Sを示す。化7の構造は分枝線状VMSを示す。化8の
構造は分枝環状VMSを示す。化5および化6の構造に
おけるxとyの値は前述のように同一である。環状VM
S(II)はCTFAによって国際命名法による化粧成
分(INCI)名「シクロメチコン(CYCLOMET
HICONE)」が与えられている。
【0020】それらの環状および線状メチルシロキサン
は透明流体であって、本質的に無臭、無毒、非油脂性お
よび非刺激性である。
【0021】化粧品用として該流体は皮膚を刺激せず、
皮膚に塗ったときに容易に広がり、塗布すると蒸発して
殘渣を後に残さない。
【0022】VMSは、直径が185mmで開放室雰囲
気中で外周部で支持したNo.1の円形濾紙の中心部に
その流体1gを室温で30分間置いた後実質的に殘渣を
残さない。
【0023】いくつかの代表的な線状VMSは、沸点が
100℃で式MeSiOSiMeを有するヘキサメ
チルジシロキサン;沸点が152℃で式MeSiOM
SiOSiMeを有するオクタメチルトリシロキ
サン;沸点が194℃で式MeSiO(MeSi
O)SiMeを有するデカメチルテトラシロキサ
ン;沸点が229℃で式MeSiO(MeSiO)
SiMeを有するドデカメチルペンタシロキサン;
沸点が184℃で式MeSiO(MeSiO)
iMeを有するテトラデカメチルヘキサシロキサン;
沸点が184℃で式MeSiO(MeSiO)
iMeを有するヘキサデカメチルヘプタシロキサン、
等がある。
【0024】いくつかの代表的な環状VMSは沸点が1
33℃で式〔(Me)SiO〕を有するヘキサメチ
ルシクロトリシロキサン;沸点が171℃で式〔(Me
)SiO〕を有するオクタメチルシクロテトラシロ
キサン;沸点が205℃で式〔(Me)SiO〕
有するデカメチルシクロペンタシロキサン;および沸点
が245℃で式〔(Me)SiO〕を有するドデカ
メチルシクロヘキサシロキサン、等がある。
【0025】一般にVMSは単独または一緒に混合して
使用する。流体の混合体は個々の流体と異なる蒸発挙動
をもった揮発性物質を生じる。
【0026】1992年の終りに近い頃に出願した米国
環境保護局への申請は、これらVMSを揮発性有機炭素
(VOC)としての規制から免除を求めて係争中であ
る。その申請の根拠は、VMSが対流圏のオゾンの生成
に寄与せず、場合によっては実際に抑制するということ
である。従って、VMSは、「申請」VOCのリストの
最も反応性化合物であるエタンよりも低いオゾン生成の
可能性を有する。
【0027】その上、これらのVMSは10〜30日の
大気中の寿命を有すので、VMS化合物は地球の温暖化
に寄与しない。これらのVMSは大気中の寿命が短いた
めに成層圏オゾンを消耗させる可能性がなく、従ってそ
れらは上昇して成層圏に蓄積しない。VMS化合物は塩
素も臭素原子も含まない。
【0028】VMS化合物はオゾン層も破壊せず、対流
圏のオゾン生成(スモッグ)に寄与せず、かつ地球温暖
化の可能性が最小である。従ってVMS化合物はこれら
3つの特質を同時に有する点でユニ−クである。
【0029】これらのVMSは予想外に、パーソナルケ
ア製品の成分としてこれまで広く使用されてきた「禁
止」化学薬品の適当な代用を見出す課題に実行可能な溶
液を提供する。
【0030】本発明による発明で剛いゲルの製造法は単
純に3成分を一緒に混合するだけである。その混合物を
加熱してゲル化剤を溶解させる。混合物が冷却されるま
たは冷えるとゲルが形成される。
【0031】
【実施例】実施例1 29.6mlのガラスびん内で、75重量%のデカメチ
ルシクロペンタシロキサンと25重量%のドデカメチル
シクロヘキサンシロキサン(以下VMSと記す)を含有
する混合体3.1gと式MeSiO−〔MeSi−
(CHO−(CHCHCHO)OMe〕−
OSiMeを有するシロキサンポリエーテル1gを混
合した。この特定のシロキサンポリエーテルは以後シロ
キサンポリエーテル(イ)と呼ぶ。得られた透明溶液に
0.2gの12−ヒドロキシステアリン酸を添加し、そ
の混合物を熱板上でゆっくり加熱した。12−ヒドロキ
システアリン酸はその融点80−81℃に達する前に溶
解した。熱板から透明溶液を除去した。冷却時および環
境温度に達する前に固くて不透明なゲルが生成した。ゲ
ル化速度は迅速であった。そのゲルは再加熱して透明溶
液に戻した。冷却時に剛い不透明ゲルが再び生成した。
そのゲルにさらに追加量のVMSを添加して、その混合
物を加熱した。冷却時に半透明のゲルが得られた。この
ゲルの12−ヒドロステアリン酸の濃度は1.4重量%
であった。この低濃度において、ゲルはなお十分剛く、
ミキサ(Thermolyne(商標)Maxi Mi
x2型)で激しく旋回させても、手で激しく振とうさせ
てもこわれなかった。
【0032】実施例2 20gのVMS、0.88gのシロキサンポリエーテル
(イ)および0.2gの12−ヒドロキシステアリン酸
を実施例1と同じ方法で混合することによって別のゲル
を調製した。その混合物を加熱して透明溶液を得た。冷
却時に半透明の固いゲルが生成した。激しい旋回でもそ
のゲルはこわれなかった。その混合物に無水エタノール
1gを添加して、少し加熱することによってそのゲルは
透明ゲルに変った。冷却そして2時間後に、その溶液の
少部のみが痕跡量の弱いゲルを生成した。その混合物の
大部分が液状のままで透明であったが、若干の濁った斑
点部が沈殿した12−ヒドロキシステアリン酸と考えら
れる。これは、ゲル化剤がアルコール中で極めて可溶性
であることを示し、アルコールの存在がゲル化プロセス
を妨げることを示す。
【0033】実施例3 10gのVMS、1gのシロキサンポリエーテル(イ)
(50重量%の未反応プロピレンオキシドを含有)およ
び0.2gの12−ヒドロキシステアリン酸を混合する
ことによって別のゲルを調製した。そして実施例1の方
法に従った。そのゲルは半透明で固く旋回させてもこわ
れなかった。そのゲルに無水エタノール0.44gを添
加し、加熱し、かくはんさせることによって半透明の液
体が得られた。冷却したとき、その混合物は再びゲル化
した。このゲルは旋回によって破壊できたが、室温に放
置することにより1時間以内にリホームした。
【0034】実施例4 次のゲル配合物を実施例1の方法に従って88重量%の
VMS、10重量%のシロキサンポリエーテル(イ)お
よび2重量%の12−ヒドロキシステアリン酸を混合す
ることによって調製した。得られたゲルは剛く半透明で
あった。そのゲルは旋回、手による振とうまたは最大に
設定した機械的振とう機(Brinkman,商標)に
よってもこわなれなかった。
【0035】実施例5 以下に示したシロキサンポリエーテルを使用して実施例
4のゲルに類似の6種類のゲルを調製した。これらの式
における「Me」はメチル基−CMを示す。シロキサ
ンポリエーテル(イ)で生成したゲルは実施例4で記載
した。
【0036】
【表1】 各ゲルの配合物は加熱してゲル化剤を溶解させた。それ
らの混合物は全て濁った溶液を生成した。冷却に伴いゲ
ルが形成された。
【0037】実施例5A 89.5重量%のVMS、10重量%のシロキサンポリ
エーテル(イ)および0.5重量%の12−ヒドロキシ
ステアリン酸を含む別の配合物は半透明のゲルを生成し
た。このゲルはブリンクマン(Brinkman,商
標)振とう機を目盛100にセットして数秒間振とうす
ることによってこわれた。
【0038】実施例6(比較) シロキサンポリエーテル(A)および(B)を使用して
実施例4の方法によって作ったゲルに類似の2種類のゲ
ルを調製した。これら2種類のシロキサンポリエーテル
の式は実施例5に示す。シロキサンポリエーテル(A)
および(B)は、実施例5に示したMDMおよびQDQ
タイプに対応する本発明のシロキサンポリエーテル
(イ)〜(ニ)と比較して、MDDMタイプである。シ
ロキサンポリエーテル(A)および(B)を含有する濁
った混合物は熱板上80℃以上の温度で加熱した。シロ
キサンポリエーテル(B)で生成させたゲル(B)は相
分離したので、均一なゲルを得るためにはゲル点に達す
る前に混合を必要とした。ゲル(A)および(B)はそ
れぞれブリックマン(商標)のリスト・シエーカーで最
高速度によって振とうさせた。ゲル(B)が最初にこわ
れた。ゲル(A)は一定の時間後に薄くなり始めたが破
壊に対してより抵抗した。室温に1時間放置したら、ゲ
ル(A)および(B)は部分的に再生したが、ゲル
(A)はびんを逆さまにしたら再びこわれた、ゲル
(B)は若干量の非ゲル化流体を含有した。
【0039】実施例7(比較) 実施例1の方法によって2種類のゲルを調製した。ゲル
(A)は9.8gのVMSと0.2gの12−ヒドロキ
システアリン酸を含有し、シロキサンポリエーテルを含
有せず、従って本発明に従わない。ゲル(B)は15.
2gのVMS、4.4gのシロキサンポリエーテル
(I)および0.4gのゲル化剤12−ヒドロキシステ
アリン酸を含有した、従って本発明に従った。ゲル
(B)の調製に使用した混合物は溶液が熱いときは透明
であった。一方ゲル(A)の調製に使用した溶液は、加
熱したとき溶融した12−ヒドロキシステアリン酸の可
視小滴を含有した。その熱溶液は、それぞれゲルの強さ
を測定するためにレオメータ−(Rreometric
TM社製)に使用した丸いステンレス鋼の型に注入し
た。ゲル(B)はゲル(A)よりも金属およびテフロン
基体によく接着することがわかった。
【0040】ゲル(A)および(B)の各々の歪走査曲
線を測定した。図1は5ラジアン/秒(48回転/分)
で測定したこれら歪走査曲線のグラフを示す。曲線Aは
調製したゲル(A)を示し、曲線Bは同じく実施例7で
調製したゲル(B)を示す。ゲル(B)は本発明を示す
が、ゲル(A)は、本発明を示さない。
【0041】図1は、ゲル(B)の貯蔵弾性率G′がゲ
ル(A)の値より高いことを示す。これは、ゲル(B)
の稠度がゲル(A)の稠度より剛いことを示す。
【0042】従って、本発明のゲル(B)の調製に使用
したシロキサンポリエーテルが加熱時にVMSと12−
ヒドロキシステアリン酸ゲル化剤との相溶性を高める作
用をする。それによって冷却時に、多数の核生成部位が
形成され、それが高密度のミクロ繊維を生成し、従っ
て、剛いゲル(B)を生成する。比較のゲル(A)は本
発明によるシロキサンポリエーテルを含有せず、劣るも
のであった。
【0043】この改善は、MDMおよびQDQタイプの
シロキサンポリエーテルがゲル化剤とVMSとの相溶性
をその溶液が熱いときに高めるためと考えられる。
【0044】実施例7A(比較) 4重量%の12−ヒドロキシステアリン酸と96重量%
のVMSを混合して別のゲルを調製した。ゲルの調製に
はシロキサンポリエーテルを使用しなかった。振とう
時、比較用ゲルは容易にこわれた。
【0045】実施例8 実施例1の方法に従ってVMS、シロキサンポリエーテ
ル(イ)および12−ヒドロキシステアリン酸ゲル化剤
を混合することによって5種類のゲルを調製した。これ
ら5種類のゲルの調製に使用した3成分の量を下記に示
す。
【0046】 VMS (イ) 12−OHステアリン酸ゲル 重量% 重量% 重量% 所 見 A 79 20 1 弱いゲル B 84 15 1 Aより剛い C 89 10 1 完全なゲル D 88.5 10 1.5 ゲル化 E 88.25 10 1.75 ゲル化 ゲル(D)と(E)は機械的に破壊できたが、約1日間
の放置で再生した。
【0047】以上記載した実施例は、MDDMまたはM
DDDMタイプのエーテルのような先行技術の長鎖エー
テルと比較して、MDMおよびQDQタイプのエーテル
である本発明のシロキサンポリエーテルを使用すること
によって良好なゲルが得られる示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】貯蔵弾性率(G′)と振動歪(γ)との関係を
示す歪走査曲線を示し、本発明によるゲル(B)と本発
明の範囲外のゲル(A)の比較曲線を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記の(A)、(B)および(C)成分か
    ら成ることを特徴とするゲル; (A)次の群から選んだ式を有するシロキサンポリエー
    テル1〜98.9重量%: および [式中のRは炭素原子数が1〜6のアルキル基であ
    り;Rは結合基−C2m−であり;Rはヒドロ
    キシルまたはアルコキシであり;mは2〜8の値を有
    し;pおよびsはそれぞれ1〜30の間の値を有し;n
    は1〜40の値を有する]; (B)12−ヒドロキシステアリン酸または12−ヒド
    ロキシステアリン酸の金属塩から選んだアミドを含まな
    いゲル化剤0.1〜20重量%;および (C)沸点が250℃以下で、粘度が0.65〜5.0
    センチストークス(mm2 /s)そして次の群から選ん
    だ式を有する揮発性メチルシロキサン1〜98.9重量
    %: および [式中のxは3〜6の値を有し、yは0〜5の値を有す
    る]。
  2. 【請求項2】シロキサンポリエーテルが次式を有し; 揮発性メチルシロキサンが次の式Iまたは式II または を有することを特徴とする請求項1のゲル。
JP7242588A 1994-09-23 1995-09-21 シロキサンゲル Withdrawn JPH08109331A (ja)

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