JPH11286552A - エラストマ―分散液の加工処理 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】エラストマーの平均粒度を低下させることが望
まれる場合に、粉砕プロセスの結果をたとえ予測できる
までに至らなくても調節できる方法を提供する。 【解決手段】線状アルケニル官能化ポリオルガノシロキ
サンとＭ^HＱ樹脂とのヒドロシリル化付加生成物及び低
分子量シリコーンを含んでなる組成物を流動誘起剪断を
引き起こす新規粒度減少プロセスに付すと、ユニークな
粒度分布のため塗布性及び質の改善されたパーソナルケ
ア配合物用成分を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低分子量揮発性シ
リコーンの増粘剤として有用なシリコーン組成物に関す
る。本発明は、低分子量シリコーンをゲルと混合してそ
の混合物を加工処理することによりゲル含有シリコーン
に流動性を賦与する方法にも関する。

【０００２】

【従来の技術】シリコーンは様々な分野において数々の
用途を有している。シリコーンは、シーラント、シリコ
ーンゴム、接着剤及び化粧品など多岐にわたる製品に商
業的に広く応用されている。シリコーンオイルは、見掛
けの艶（もしくは光沢）を増すなどの長所をもつほか化
粧組成物にドライかつ滑らかで一様な感触を与える材料
であるので、化粧組成物の特に望ましい成分であること
が分かっている。低分子量シリコーンは組成物に望まし
い性質を与えるものの、揮発性で粘度が低く、また、こ
うした欠点の克服されたシリコーンは余りに粘稠すぎる
ことから、シリコーンを化粧品全般に広く使用するのは
幾分面倒である。

【０００３】例えば、化粧品用途に低粘度シリコーンオ
イルを利用することが望まれる場合、溶液粘度を増加さ
せるとともに揮発性低分子量シリコーンオイルの蒸発損
を遅らせるために増粘剤が使用されてきた。こうした処
置は、有効ではあるが、シリコーンオイルの塗布性（sp
readability）を減じて肌に重いべとついた感触を残す
という欠点をもつ。塗布性及びドライで滑らかな感触は
低粘度シリコーンに付随した性質であって、これを化粧
品として適用すると組成物に望ましい感触又は手触りを
与える。高い揮発性による蒸発損を低減しつつ化粧組成
物における低分子量シリコーンオイルの望ましい性質を
保持する試みに応用されている材料には、数ある中でも
特に、デキストリンの脂肪酸エステル、スクロースの脂
肪酸エステル、トリメチルシリル置換ポリビニルアルコ
ール、トリメチルシリル置換多糖類、脂肪酸エステル含
有セルロースエーテル、及び有機改質クレー鉱物があ
る。これらの材料は、低粘度シリコーンオイルの与える
軽い感触及び塗布性が変化するという欠点を有してお
り、こうした性質が組成物から失われるという結果を伴
うので、はなから低粘度シリコーンオイルを使用するの
が最もよいことを示唆している。これらの増粘剤もしく
は揮発防止剤のもう一つの短所は、その多くが水溶性で
あって、水分散液又は水溶液として使用しなければなら
ないことである。疎水性シリコーンオイルと共に水を導
入するには乳化剤及び相溶化剤の使用が必要であり、化
粧品の配合が複雑になるとともに、成分相の分離に関す
る配合物の安定性が概して低下する。

【０００４】最近、化粧組成物における低粘度シリコー
ンオイルの性質を保持するための別の方法が開発されて
おり、その方法では、低粘度シリコーンオイルをオルガ
ノハイドロジェンポリシロキサンとアルケニル官能化オ
ルガノポリシロキサンとの付加重合生成物と組み合わせ
る（米国特許第４９８７１６９号）。かかる配合物に利
用されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、Ｈ
ＳｉＯ_1.5 （Ｔ^H）基、ＲＳｉＯ_1.5 （Ｔ）基、ＲＨＳ
ｉＯ （Ｄ^H）基、Ｒ₂ＳｉＯ （Ｄ）基、Ｒ₂ＨＳｉＯ_0.5
（Ｍ^H）基及び Ｒ₃ＳｉＯ_1.5 （Ｍ）基を含んでいる。
利用される架橋用ハイドライド化合物はしたがって一般
式：Ｍ_aＭ^H _bＤ_cＤ^H _dＴ_eＴ^H _f の化合物である。この架橋
用化合物ではＴ基がハイドライドでもＲで置換されたも
のでもよいとされているが、この技術における優先順位
は付加重合がよりスムースに進行することから線状ハイ
ドライド材料のほうが高い。これらの式におけるＲ基は
当技術分野で公知の典型的な有機置換基である。次い
で、この架橋付加重合生成物に低分子量シリコーンオイ
ルを加え、剪断力を加えて混合物を処理する。この材料
はそれだけで化粧品成分として又は増粘剤として使用で
き、グリースの性質を有していて、化粧用途だけでなく
広範な工業用潤滑用途に使用することができる。このよ
うにして製造された材料は、揮発性低分子量シリコーン
オイルの溶解した低架橋度エラストマーとみなすことが
できる。前駆物質としての架橋用ハイドライドは好まし
くは線状であり、Ｔ基が組み込まれていたとしてもほど
ほどにしか枝分れしていないので、付加重合生成物は、
生成ポリマー中に密な架橋網状構造をもたない。線状で
低架橋度の網状構造は低分子量シリコーンの増粘効率が
低いという不利益を被る。製品のコストを上昇させるこ
とに加えて、高濃度の架橋シリコーンは使用中揮発性の
低分子量シリコーンが蒸発する際に多量の残留物を残し
ていくという結果を生じる。デオドラントや発汗抑制剤
のような幾つかの化粧用途では、残留物の量が増えるこ
とは衣服のしみの一因となるために甚だ不都合である。

【０００５】さらに、線状で低架橋度のシリコーンは、
より密に架橋したシリコーンのように簡単には膜を生じ
ない。膜形成の欠如は化粧用途において不利である。線
状シリコーンの重く余り望ましくない感触に比べて、膜
はソフトで滑らかな感触を与えるからである。固体につ
いては、粉砕（size reduction）プロセスは概して平均
粒度と粒度分布双方の変化をもたらす。大概の固体材料
では、粉砕技術は平均粒度を低下させ、ガウス分布の粒
度を生じるのが普通である。したがって、粉砕技術に関
する技術文献はガウス分布の幅（すなわち粒度分布がど
れくらい広いか狭いか）の制御に主眼をおいている。な
お、粒度分布の幅は通例最大頻度の粒度のピーク高さの
半分の高さにおける分布ピークの幅で測定される性質で
ある。これは一般に半値幅測定と呼ばれる。

【０００６】エマルジョンも粉砕プロセスに付すことが
でき、固体プロセスで得られる結果と同様の結果が得ら
れる。第二の液相中に分散した非混和性液体の初期粒度
及び粒度分布は平均粒度の小さなものへと変換される。
通例、エマルジョン中の不連続相の粒度分布は、粒度分
布を粉砕前に測定しようが粉砕後に測定しようが、ガウ
ス分布で最もよく表される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】固体や分散液に関して
知られる粉砕プロセスの予測可能性とは対照的に、ポリ
マーのような柔らかい固体は古典的様式での応答はしな
い。エマルジョンは異なる方法で剪断力を加えて平均粒
度を減少させても差を生じないが、軟質ポリマーは、そ
れとは異なり、無秩序に雑多な大きさと形状を生じるこ
とが多い。そこで、エラストマーの平均粒度を低下させ
ることが望まれる場合に、粉砕プロセスの結果をたとえ
予測できるまでに至らなくても調節することができれば
技術の進歩といえよう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】今回、化粧組成物に格好
のユニークな粒度分布をもつ成分を提供するには、アル
ケニルオルガノポリシロキサンとＭ^HＱ樹脂の付加重合
で製造した密に架橋したエラストマーを揮発性低分子量
シリコーンオイルと組合せて、流動誘起剪断(flow indu
ced shear)によって加工処理すればよいことを開示す
る。

【０００９】本発明は、 ａ）初期平均粒度及び粒度分布を有するエラストマーが
溶媒中に分散した分散液を圧力に付す段階、 ｂ）上記分散液をオリフィスを通しての圧力降下に付
し、もって分散液がオリフィスを通過して分散液の初期
平均粒度が低下する段階、 ｃ）段階ａ）と段階ｂ）を繰返し、もって粒度分布を調
節して粒度分布が ｄ）約２１〜約２６ミクロンの範囲内の極大、 ｅ）約３３〜約３８ミクロンの範囲内の極大、及び ｆ）約５０〜約６０ミクロンの範囲内の極大を含むよう
にする段階、を含んでなる方法を提供する。

【００１０】本発明は、また、 ａ）初期平均粒度及び粒度分布を有するエラストマーが
溶媒中に分散した分散液をオリフィスを用いての圧力降
下に付し、もって分散液がオリフィスを通過して分散液
の初期平均粒度が低下する段階、 ｂ）段階ａ）を繰返し、もって粒度分布を調節して粒度
分布が ｃ）約２１〜約２６ミクロンの範囲内の極大、 ｄ）約３３〜約３８ミクロンの範囲内の極大、及び ｅ）約５０〜約６０ミクロンの範囲内の極大を含むよう
にする段階、を含んでなる方法も提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明のある具体的な実施形態の
組成物は、 （１）次式： Ｍ^vi _aＤ_xＤ^vi _yＭ_2-a ［式中、符号ｘは５００を上回る数、好ましくは６００
を上回る数、さらに好ましくは７００を上回る数、最も
好ましくは８００を上回る数であり、ａ＋ｙが１〜約２
０、好ましくは１〜約１０、さらに好ましくは約１．５
〜約１０、最も好ましくは約１．５〜約６の範囲内にあ
るという限定条件の下で、符号ｙは０〜約２０、好まし
くは０〜約１０、さらに好ましくは０〜約５、最も好ま
しくは０〜約４の数であり、符号ａは０〜２の数であ
り、Ｍ^viは Ｒ¹Ｒ²Ｒ³ＳｉＯ_1/2 （Ｒ¹は炭素原子数２〜１０の一価不飽和炭化水素基で
あって、好ましくはスチリル、アリル及びビニル基、さ
らに好ましくはアリル及びビニル基、最も好ましくはビ
ニル基であり、Ｒ²及びＲ³は各々独立に炭素原子数１〜
４０の一価炭化水素基、好ましくは炭素原子数１〜２０
の一価炭化水素基、さらに好ましくはメチル、エチル、
プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓ
ｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシ
ル、ヘプチル、フェニル、ベンジル及びメシチル基から
なる群、最も好ましくはメチル及びフェニルからなる群
から選択されるものである）として定義され、Ｄは Ｒ⁴Ｒ⁵ＳｉＯ_2/2 （Ｒ⁴及びＲ⁵は各々独立に炭素原子数１〜４０の一価炭
化水素基、好ましくは炭素原子数１〜２０の一価炭化水
素基、さらに好ましくはメチル、エチル、プロピル、イ
ソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチ
ル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチ
ル、フェニル、ベンジル及びメシチル基からなる群、最
も好ましくはメチル及びフェニルからなる群から選択さ
れるものである）として定義され、Ｄ^viは Ｄ^vi＝Ｒ⁶Ｒ⁷ＳｉＯ_2/2 （Ｒ⁶は炭素原子数２〜１０の一価不飽和炭化水素基で
あって、好ましくはスチリル、アリル及びビニル基、さ
らに好ましくはアリル及びビニル基、最も好ましくはビ
ニル基であり、Ｒ⁷は独立に炭素原子数１〜４０の一価
炭化水素基、好ましくは炭素原子数１〜２０の一価炭化
水素基、さらに好ましくはメチル、エチル、プロピル、
イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチ
ル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチ
ル、フェニル、ベンジル及びメシチル基からなる群、最
も好ましくはメチル及びフェニルからなる群から選択さ
れるものである）として定義され、Ｍは Ｍ＝Ｒ⁸Ｒ⁹Ｒ¹⁰ＳｉＯ_1/2 （Ｒ⁸、Ｒ⁹及びＲ¹⁰は各々独立に炭素原子数１〜４０の
一価炭化水素基、好ましくは炭素原子数１〜２０の一価
炭化水素基、さらに好ましくはメチル、エチル、プロピ
ル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−
ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプ
チル、フェニル、ベンジル及びメシチル基からなる群、
最も好ましくはメチル及びフェニルからなる群から選択
されるものである）として定義される］の線状アルケニ
ル停止ポリオルガノシロキサンと （２）次式： (Ｍ^H _wＱ_z)_j ［式中、Ｑは式ＳｉＯ_4/2 を有するものであり、Ｍ^Hは
Ｈ_bＲ¹¹ _3-bＳｉＯ_1/2（符号ｂは１〜３の数であり、Ｒ
¹¹は炭素原子数１〜４０の一価炭化水素基、好ましくは
炭素原子数１〜２０の一価炭化水素基、さらに好ましく
はメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチ
ル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、
ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、フェニル、ベンジル及
びメシチル基からなる群、最も好ましくはメチル及びフ
ェニルからなる群から選択されるものである）として定
義され、符号ｗ及びｚは０．５〜４．０、好ましくは
０．６〜３．５、さらに好ましくは０．７５〜３．０、
最も好ましくは１．０〜３．０の比を有し、符号ｊは約
２．０〜約１００、好ましくは約２．０〜約３０、さら
に好ましくは約２．０〜約１０、最も好ましくは約３．
０〜約５．０の数である］の樹脂とのヒドロシリル化付
加生成物、及び （３）シリコーン を含んでなり、（１）と（２）の付加生成物と（３）と
の混合物を平均粒度分布に影響を与える剪断力に付した
もので、その分布はあるユニークな性質を有する。

【００１２】上記ヒドロシリル化反応は、ルテニウム、
オスミウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム及び白
金ヒドロシリル化触媒からなる群から選択されるヒドロ
シリル化触媒の存在下で実施される。かかる触媒の具体
例は、米国特許第２８２３２１８号、同第３１５９６０
１号、同第３１５９６６２号及び同第３７７５４５２号
に記載されているものである。

【００１３】成分（３）のシリコーンは２５℃で約１０
００センチストークス未満の粘度を有する有機ケイ素化
合物として定義されるが、好ましくは２５℃で約５００
センチストークス未満の粘度、さらに好ましくは２５℃
で約２５０センチストークス未満の粘度、最も好ましく
は２５℃で約１００センチストークス未満の粘度を有す
るものである。したがって、Ｄ₃、Ｄ₄、Ｄ₅及びＤ₆（す
なわち、符号ｆが３〜６の範囲にあるＤ_f、ただし、Ｄ
は上記で定義した通りであって、この場合のＲ⁴及びＲ⁵
は好ましくはメチルである）のような低分子量環状シリ
コーン、並びに次式： Ｍ′Ｄ′_iＭ′ ［式中、Ｄ′は、上記でＤに関して定義したのと同じ置
換基から独立に選択されるもので、Ｍ′は次式： Ｒ¹²Ｒ¹³Ｒ¹⁴ＳｉＯ_1/2 （Ｒ¹²、Ｒ¹³及びＲ¹⁴は各々独立に炭素原子数１〜４０
の一価炭化水素基、好ましくは炭素原子数１〜２０の一
価炭化水素基、さらに好ましくはメチル、エチル、プロ
ピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ
−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘ
プチル、フェニル、ベンジル及びメシチル基からなる
群、最も好ましくはメチル及びフェニルからなる群から
選択されるものである）を有するものであり、符号ｉは
０〜約３００、好ましくは０〜約１００、さらに好まし
くは０〜約５０、最も好ましくは０〜約２０である］の
低分子量線状シリコーンが、このような揮発性シリコー
ンである。好ましくは、成分（３）は揮発性低分子量シ
リコーンである。

【００１４】本発明のゲルの調製に用いられる材料を、
シリコーン化学の現場で一般に認められている定義に属
す構造要素Ｍ、Ｄ、Ｔ及びＱを用いた式で定義してき
た。個々の分子或いは純粋な化合物としては、上記の各
式の符号は整数値（適宜０を含む）しか取り得ない。複
数の化合物の複雑な化合物（その各々が上記の分子定義
を満足する）としては、混合物を表す符号は整数以外の
値（適宜０を含む）を取ることもある。ただし、ある符
号についてそのような整数以外の値を取るとしても、そ
の値は、その符号について整数値として規定されている
ときはその範囲の上限と下限の間にある。例えば、成分
（１）の純粋な化合物を表す場合、符号ａは０、１又は
２の値を取り得る。複数の化合物の混合物としては、成
分（１）は符号ａについての平均値であり、各々０、１
及び２に等しいａをもつ分子種の数に依存する。同じこ
とは成分（２）及び（３）についてもいえる。

【００１５】よって、成分（１）が具体的アルケニル官
能化としてビニル官能化シリコーンであって様々なビニ
ル含有化合物の混合物であるときには、定義通り、成分
（１）の平均した符号は、ビニル当量に換算して約１５
００〜約１５００００、好ましくは約４５００〜約１１
００００、さらに好ましくは約１００００〜約７０００
０、最も好ましくは約１５０００〜約４５０００の範囲
にわたる。なお、これらの当量はビニル置換基について
特異的な当量であって、別のオレフィン性置換基で置換
したときに生じる当量範囲は異なってはいるがほぼ同様
である。同様に、混合物としての成分（２）の平均した
符号は、定義通り、ハイドライド当量に換算して約８０
〜約１９０、好ましくは約８２〜約１７０、さらに好ま
しくは約８５〜約１５０、最も好ましくは約８７〜約１
３０の範囲にわたる。

【００１６】さらに、成分（１）に存在するアルケニル
官能基は１分子当たり平均約１〜約２０個のアルケニル
基の範囲にあるのが望ましく、好ましくは１分子当たり
約１〜約１０個のアルケニル基、さらに好ましくは１分
子当たり約１．５〜約１０個のアルケニル基、最も好ま
しくは１分子当たり約１．５〜約６個のアルケニル基の
範囲内にある。加えて、成分（２）に存在するハイドラ
イド官能基は平均で１分子当たり約８〜約４００個のＳ
ｉＨ基の範囲にあるのが望ましく、好ましくは１分子当
たり約８〜約１００個のＳｉＨ基、さらに好ましくは１
分子当たり約８〜約５０個のＳｉＨ基、最も好ましくは
１分子当たり約８〜約２０個のＳｉＨ基の範囲内にあ
る。

【００１７】成分（１）と成分（２）（共に純粋な化合
物又は混合物として）は成分（３）の存在下で触媒反応
してあるポリマー含有量をもつゲルを生じるが、そのお
およそのポリマー含有量は架橋ポリマー約５〜約７５重
量％、好ましくは架橋ポリマー約１０〜約６０重量％、
さらに好ましくは架橋ポリマー約１５〜約４０重量％、
最も好ましくは架橋ポリマー約２０〜約３５重量％であ
り、残余は揮発性の低分子量シリコーンオイルである。
この初期生成ゲルが調製されたら、これを追加量の揮発
性低分子量シリコーン（すなわち、追加成分（３）、こ
れは初期生成ゲルの調製に使用される成分（２）と異な
っていてもよい）と混合し、混合もしくは剪断力に付し
て均一な液体ゲルを生じさせる。この均一な液体ゲル
は、架橋ポリマー約１〜約２５重量％、好ましくは架橋
ポリマー約２〜約２０重量％、さらに好ましくは架橋ポ
リマー約３〜約１５重量％、最も好ましくは架橋ポリマ
ー約３〜約１０重量％で、残余が揮発性の低分子量シリ
コーンオイルである成分（３）又は成分（３）の定義を
満たす各種化合物の混合物である。

【００１８】初期生成ゲルは十分に粘稠であって液体流
動は普通観察されない。架橋高分子物質として、最初に
生成する２５重量％の架橋高分子網状構造をもつゲル
は、５以上、好ましくは７以上、さらに好ましくは１０
以上、最も好ましくは１５以上のデュロメーター硬度
（ＡＳＴＭ Ｄ−２２４０−９１）を有する。デュロメ
ーター硬度試験についてのＡＳＴＭ試験値は、正に固体
として特徴付け得るほどの十分な流動抵抗を材料がもつ
ことの指標となる。

【００１９】近年、パーソナルケア産業で、非常に低分
子量から非常に高分子量までの各種シリコーンポリマー
を使用すると広範囲の用途において改善された製品流動
性と滑らかでべとつかない感触が得られることが見出だ
されている。例えば、シリコーンポリマーは、発汗抑制
剤／デオドラント、スキンローション、クリーム、ヘア
ケア製品、化粧品などの配合に用いられている。こうし
たシリコーンポリマーはパーソナルケア製品に所望の性
能特性を与えるが、これらは伝統的に非シリコーン系増
粘剤を含む送達系（delivery system）を必要としてい
た。かかる非シリコーン系増粘剤は、所期のシリコーン
感触に悪影響をもつので概して望ましくない。

【００２０】増粘剤に架橋シリコーンポリマーの使用を
教示する最近の技術は、滑らかでシルキーな感触や最適
増粘効果のための高粘度を始めとする優れた性能特性を
生み出す架橋シリコーンポリマー粒子のユニークで望ま
しい分布を生じさせる必要性についての認識を欠いてい
る。この技術はこれらの粒子の最も望ましい分布を生じ
させるための方法を的確に規定していない。さらに、こ
の技術で示唆されている加工処理法の幾つかは、本発明
で役立ち得る架橋シリコーンポリマーのほんのわずかな
範囲に限られている。そこで、ポリマー材料の望ましい
一段と効率的な使用をもたらすべく架橋シリコーンポリ
マーの種類が変わると、示唆されているような低レベル
の圧縮（コロイドミルなど）、機械的切断剪断（ロータ
ー／ステーターミル）又は破断（ハンマーミル）を用い
た剪断法は、必要とされる粒度及び分布をもつ所期の架
橋シリコーンポリマー粒子を与えない。さらに、架橋シ
リコーンポリマーを経済的に加工処理する方法も規定さ
れていない。

【００２１】今回、意外にも、シリコーン分散媒用の増
粘剤を提供するための、ユニークな粒度分布をもつシリ
コーン粒子の使用を含んでなる方法が見出された。架橋
シリコーンポリマーの経済的な加工処理法の提供に加え
て、高流動誘起剪断及び粒子伸長の使用によっても、高
粘度及び増粘性を保ちつつ所望の滑らかでシルキーな感
触をもたらすユニークで極めて望ましい粒度分布が生じ
ることが見出された。さらに、この加工処理法はあらゆ
る範囲の望ましい架橋シリコーンポリマーに応用可能で
ある。

【００２２】増粘剤の若干の物理的性質は架橋シリコー
ンポリマーの化学構造によって決まるが、粒度とその分
布は生成物の極めて望ましい増粘性（粘度）と感触性の
鍵を握る。有効な増粘挙動は、流体粘度を増す大きな粒
度の存在の所産である。大粒子の大きさは、使用時に視
認できるゲルの球を形成するほど大きな粒子は避ける必
要性があることで制限される。優れた感触は、皮膚に塗
り広げる際の滑らかさを改善する小さな粒子の発生の所
産である。架橋シリコーンポリマーが崩壊して余りに小
さな粒子又は均質流体になってしまうと、感触が重くな
ったりべとついて望ましくない。そこで、優れた感触を
もった効果的な増粘剤の調製には幅広い分布の粒子を生
じさせる能力が必要とされる。

【００２３】意外なことに、架橋シリコーンポリマーの
加工処理に際して、流動誘起剪断及び粒子伸長を殊に高
い応力レベルで用いるとユニークな粒度分布をもたら
す。応力を用いて粒子を破壊すると単峰性の分布或いは
場合によって双峰性分布が生ずるとの予測が普通である
が、特に高い流動誘起剪断及び粒子伸長は粒度の多峰性
分布を与えることが判明した。

【００２４】初期の実験では、本発明で調製した粒子は
エラストマー含量５％及び環状シロキサン９５％の薄い
物質で十分に膨潤しなかった。しかし、エラストマーを
さらに希釈してエラストマー含量約３％未満にすると粒
子は完全に膨潤する。そこで、本発明でいう粒度は十分
に希釈された粒子についてのものであるが、大半の用途
で用いられるものの実際の体積は利用可能な溶媒量に応
じて小さい。所定の粒子組成物については、追加溶媒を
どれだけ吸収し得るか測定可能であるので、十分に希釈
した粒子の大きさが分かれば、あらゆる濃度において粒
度を逆算することが可能である。さらに、比較的高いエ
ラストマー濃度で比較的小さな粒子を調製し、次いでそ
れを追加溶媒で膨潤させて大きな粒度とすることも本発
明の範囲に属する。

【００２５】本発明の生成物では、粒度分布は複数の往
々にして重複した個別の粒度集団を含んでいる。これら
が一体となって大粒子と小粒子の幅広い分布を与え、高
い効率と粘度並びに良好な感触と潤滑性をもたらす。個
々の粒度集団は概して対数正規粒度分布にフィットし、
平均約１０ミクロンから平均約６００ミクロンまでの全
範囲で測定される。特定の用途に対して粒子が完全には
膨潤していないとき、粒度の母集団、すなわち粒度分布
はそれに応じて小さな粒度を範囲とするようになり、小
さな粒度範囲へとシフトする。粒度分布は、膨潤時の約
１ミクロン未満から膨潤後の約６００ミクロンまでの範
囲の連続した複数の識別可能な粒子集団を含む。完全膨
潤状態で測定したときの平均粒度範囲が約１〜約５００
ミクロンをカバーしているのが好ましく、さらに好まし
くは溶媒膨潤後約１〜約４００ミクロン、最も好ましく
は約１〜約３００ミクロンを含む。

【００２６】本発明の組成物は、有機高分子エラストマ
ー（好ましくはシリコーンエラストマー）が適当な溶媒
中に分散した分散液であることを特徴とするとともに、
粒度分布に１）約２１〜約２６ミクロンの範囲内の極
大、２）約３３〜約３８ミクロンの範囲内の極大及び
３）約５０〜約６０ミクロンの範囲内の極大という３つ
の極大が存在することを特徴とする粒度分布をもつこと
を特徴とする。極大として、これらの３つの極大は個体
数と粒径の関係を示す図で識別可能なピークとして現れ
る。ここで強調しておくが、本発明の組成物は個体数と
粒度の関係を示す図においてこれら３つの極大の他に極
大をもつこともあるが、これら３つの極大は常に有して
いる。粒度分布のその他の特徴に応じて、組成物の主要
な性質は、分布が大粒径側に偏ったときのいわゆる堅い
クリーム状の感触から、分布がこれら３つの極大周辺に
中心をもつときの軽いクリーム状感触、そして分布が小
粒径側に偏ったときの重くべとついた感触へと変化す
る。これらの数値は粒度分布の分析機器法に特異的であ
り、具体的には３００ｍｍレンズを備えたマルヴァーン
マスターサイザー（Malvern Mastersizer）を用いる。

【００２７】本発明での使用に好適な架橋シリコーンポ
リマー粒子の製造プロセスでは、架橋シリコーンポリマ
ーを調製するが、これは往々にして低分子量シリコーン
流体中で行われる。この材料を次いで追加の溶媒でさら
に膨潤させてもよく、該溶剤は架橋シリコーンポリマー
の調製に使用したものと溶媒と同一でも異なるものでも
よい。次にこの架橋シリコーンポリマーを小粒子へと分
解するが、これは往々にして追加シリコーン流体中で行
われる。ポリマーを小粒子へと分解する卓越した方法が
高流動誘起剪断によるものであるということが本発明の
知見である。この方法では、最初に架橋シリコーンポリ
マーと所望の溶媒を含むスラリーを希釈し、次いで加圧
下でオリフィスに通して流動誘起剪断及び粒子伸長を生
じさせる。この方法では、材料がオリフィスを通過する
際だけでなくオリフィスへの入口領域でも流動誘起剪断
及び粒子伸長が起こる。若干の材料はオリフィスの縁に
当たって切断されることもあろうが、架橋シリコーンポ
リマーを最終的に引き裂いて小粒子を生じるのはこの流
動誘起剪断及び粒子伸長である。

【００２８】このプロセスにおける流動誘起剪断の大き
さ及びプロフィールは、圧力、オリフィスの幾何構造、
並びに流体の温度と流動性と剪断特性とをある程度反映
した流体粘度を始めとする幾つかのパラメーターで制御
される。圧力は、オリフィスを通しての圧力降下として
定義し得る。圧力降下が増すと流動誘起剪断も増大し
て、架橋シリコーンポリマーはより迅速に粉砕されて所
望の粒度及び一段と幅広いより望ましい分布を与える。
概して、ある所定のオリフィス幾何構造及び流体粘度に
ついて、高流動誘起剪断は高い圧力降下に付随する。

【００２９】ある所定の圧力降下においてオリフィスの
幾何構造も高流動誘起剪断の性状を決定する。オリフィ
スの幾何構造は非常に融通性の高い特性であって、種々
の形状及び大きさが可能である。例えば、オリフィスの
開口の形は丸形、卵形、矩形、環状のいずれでもよい。
かかるオリフィスは完全に開いたものでも、開口部にピ
ンその他の障害物をもつものでもよい。開口は一箇所で
も、同一又は異なる幾何構造のものが多数存在していて
もよい。概して、同じ圧力降下及び流体粘度においてオ
リフィスが大きいほど粒度の分布は幅広く望ましくな
る。同様に、流体の通過する流路の長さは長短いずれで
もよく、直線的でも曲がっていてもよい。概して、オリ
フィスの長さが短いほど、流動誘起剪断は増し、粒径が
小さく分布幅の広い粒子が生じる。オリフィスの大きさ
もオリフィスへの入口領域での流動誘起剪断に影響す
る。すなわち、口径の大きい管から小さいオリフィスへ
と材料が流れるように比を大きくするほど粒度分布は広
がる。

【００３０】流体粘度も流動誘起剪断を決定する。流体
の粘度が増すほど流動誘起剪断は増大し、それに伴って
望ましい結果が得られる。粘度は温度に影響されるが、
相対的に高い粘度を与える低くて一定の温度が望まし
い。同様に、剪断減粘性を示す材料（ある種のシリコー
ンがそうした挙動を示すことが知られている）はオリフ
ィスでの流動誘起剪断が低く、そのため粒度が増し、分
布が狭くなる。本プロセスに供されるエラストマーの初
期スラリーの粘度は測定が難しいこともあるが、加工処
理後は粘度が測定可能であり、最初に数回プロセスを経
るとエラストマー分散液の粘度が上昇する。加工処理さ
れる材料はエラストマー粒子が溶媒中に分散又は懸濁し
た分散液又は懸濁液であるから、粘度はいわゆる固形分
レベルの影響を受け得る。固形分レベルが上昇するほ
ど、すなわち溶媒の存在量が徐々に減少するにしたがっ
て、流れ抵抗が増し、これはときに粘度上昇として測定
できる。

【００３１】これらのパラメーターは全体として流動誘
起剪断を決定する際の主要因子である。個々の環境に応
じて、これら３つのパラメーターのいずれか１以上が実
際の流動誘起剪断を決定する際の主要な（すなわち最も
重要な）因子となり得る。高い動的剪断は架橋粒子を所
望の粒度及び分布に粉砕するのに十分なものである。場
合によっては、これはオリフィスを１回通すだけで達成
されることもあるし、、所望の粒度を得るのに数回又は
それ以上通過させる必要があることもある。概して、通
過回数を減らし粒度分布を広くするのが経済性及び性能
面で望ましく、高流動誘起剪断によって得ることができ
る。

【００３２】流動誘起粒子伸長は、架橋シリコーンポリ
マーが加圧下でオリフィスに向かって押し流されて大口
径の環境から小口径の開口へと流れて収束する際に起き
る。粒子はこの領域を通る際に伸長し、小さな粒子を生
じる。重要な因子には、圧力、流体粘度、及び供給チャ
ンバーとオリフィスの断面積比がある。圧力が増すと、
粒子の伸長度が増して、一段と効率的な粒度破壊が達成
される。同様に、流体の粘度が上昇すると粒子伸長度が
増す。供給チャンバーとオリフィスの断面積比が増す
と、粒子伸長度が増大する。概して、粒子伸長が増大す
ると、粒子の粉砕効率が増し、所要通過回数が減る。

【００３３】十分な流動誘起剪断及び粒子伸長のための
望ましい圧力範囲は５００ｐｓｉを超える。圧力範囲は
好ましくは１０００ｐｓｉを超え、さらに好ましくは１
５００ｐｓｉを超え、最も好ましくは２０００ｐｓｉを
超える。粘度は５００ｃｔｓｋを上回るべきである。粘
度は好ましくは７５０ｃｔｓｋを上回り、さらに好まし
くは１０００ｃｔｓｋを上回り、最も好ましくは５００
０ｃｔｓｋを上回るべきである。オリフィスの寸法は、
十分な圧力に維持する送液系の能力によって制限され
る。実際問題として、オリフィスの大きさは０．５平方
インチ未満であるのが望ましく、好ましくは０．１平方
インチ未満、さらに好ましくは０．０５平方インチ未
満、最も好ましくは０．０１平方インチ未満である。

【００３４】これらの作業変数すべての相互作用が一緒
になって、エラストマー分散液の平均粒度を減少させか
つユニークな粒度分布を生じるプロセスを与える。一般
に、非常に高い圧力降下でエラストマー分散液を加工処
理しないと、所望組成物への変換は１回の通過では達成
されない。そこで、加えた圧力降下と材料を所望組成物
に変換するためにエラストマー分散液を加工処理装置に
通さなければならない回数との間にはある相関関係が存
在する。このことは次の無次元の関係式に反映され、こ
の関係式によってある所定の圧力降下Ｐ_dについて条件
に適う材料を生じるのに必要な通過回数Ｎ_pが決定され
る。

【００３５】Ｎ_p＝８２７９９Ｐ_d ^(-1.1696) この等式はある程度恣意的であり、何をもって条件に適
う材料とみなすかの定義によって変わる。粒度分布にお
いて１）約２１〜約２６ミクロンの範囲内の極大、２）
約３３〜約３８ミクロンの範囲内の極大及び３）約５０
〜約６０ミクロンの範囲内の極大の３つのピーク（すな
わち３つの極大）で特徴付けられる粒度分布をもつ材料
は条件に適う材料とみなされる。

【００３６】さらに、得られる平均粒度Ｓ_p(avg)（マル
ヴァーンマスターサイザー（商標）で測定） と、圧力
降下Ｐ_d、オリフィス断面積Ｏ_a及び通過回数Ｎ_pとを関
連付ける無次元の関係式を作ることができる。 Ｓ_p(avg)＝Ｋ＋Ｃ₁Ｐ_d＋Ｃ₂Ｏ_a＋Ｃ₃Ｎ_p ここで、Ｋは切片であり、各Ｃ_iはそれぞれの変数に付
随する係数、すなわち、Ｃ₁は圧力降下係数、Ｃ₂はオリ
フィス断面積係数、Ｃ₃は通過回数係数である。各種作
業範囲を以下の表に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】

【表３】

【００４０】

【表４】

【００４１】通過回数Ｎ_pは圧力降下Ｐ_dと相関している
ので、通過回数についての式を平均粒度式に代入するこ
とができる。この数学的代入はプロセスの強い圧力降下
依存性を強調する。簡単に述べると、（本発明の組成物
を得るための）本発明の方法は、エラストマー分散液を
圧力に付し、特定の圧力降下にてオリフィスに通し、平
均粒度を減少させ、粒度分布にある特定の極大を生じさ
せるプロセスである。圧力降下及びオリフィスによって
かかる変換を達成するプロセスはすべて本発明の方法で
ある。なお、本明細書中でいう圧力降下はポンド毎平方
インチ（ｐｓｉ）の次元を有し、オリフィス断面積は平
方インチ（ｉｎ²）という次元を有し、粒度もしくは平
均粒度はミクロンの次元を有する。オリフィス寸法が減
少すると、処理量を維持するため圧力を上げなければな
らない。そのため、上記の範囲では小さい方のオリフィ
ス寸法を「最大」との見出しを掲げた欄に記載した。小
さなオリフィス寸法と大きな圧力は包括的に同じ効果を
生じるからである。

【００４２】最後に強調しておくが、プロセス変数の等
式の切片と係数は使用する個々の機械に応じて変動し得
る。本明細書に挙げたデータは幾つかの特定の機械での
相関関係の結果を表すもので、定義もしくは限定をなす
ものではなく例示的なものである。そこで、プロセス変
数をかなり正確に規定したが、切片Ｋ及び係数Ｃ₁、
Ｃ₂、Ｃ₃は現実のプロセス変数であるよりも本明細書に
記載した値から外れる可能性の方が高い。実際に使用す
る機械及びプロセス条件並びにプロセス変数関係式の切
片及び係数の実際の値とは無関係に、粒度を本明細書に
規定したものに変換するプロセスはすべて特許請求の範
囲に属する。

【００４３】望ましい粒度の発生は、流動誘起剪断及び
粒子伸長を適用する前の粒子の膨潤度によってある程度
決定される。粒子が溶媒で膨潤すると、内部応力が発生
して、粒子を引き裂くのに必要な剪断及び粒子伸長のレ
ベルが下がる。そのため、加工処理するスラリー中の架
橋シリコーンポリマーの膨潤度が高いか濃度が低いと、
内部応力が増し、プロセスの効率は高くなる。架橋ポリ
マー濃度を固形分６０重量％未満に希釈するのが望まし
い。架橋シリコーンポリマーを固形分５０重量％未満に
膨潤又は希釈するのが好ましく、架橋ポリマーを固形分
４０重量％未満に膨潤するのがさらに好ましく、架橋ポ
リマーを固形分含量３０重量％未満に希釈するのが最も
好ましい。

【００４４】初期生成ゲルの流動抵抗は高速混合又は剪
断処理によって克服され、得られる組成物もしくは混合
物は均一な液体となって２５℃で約５００〜約１５００
００センチストークスの粘度を有するようになるが、さ
らに好ましくは得られる組成物もしくは混合物の粘度は
２５℃で約１０００〜約１０００００センチストークス
であり、最も好ましくは得られる組成物もしくは混合物
の粘度は２５℃で約１００００〜約６００００センチス
トークスである。剪断という用語は、組成物に対して力
を加えることを意味しており、混合物は二本ロールミ
ル、コロイドミル、ゴーリン（Gaulin）ホモジナイザ
ー、ソノレーター（Sonolator）、ロス（Ross（商
標））ミキサー、マイクロフルイダイザー（Microfluid
izer）などを用いて処理される。

【００４５】これらの組成物を剪断力に付すと、ユニー
クな粒度分布をもつ本発明の組成物の存在により、パー
ソナルケアもしくは化粧用に適した改善された塗布性及
び質もしくは感触をもつ成分を生じる。この性質が最も
望まれるパーソナルケア用途には、特に限定されない
が、デオドラント類、発汗抑制剤、スキンクリーム、フ
ェイシャルクリーム、ヘアケア製品、例えばシャンプ
ー、ムース、スタイリングジェル、保護クリーム、カラ
ー化粧品、例えば口紅、ファンデーション、頬紅、メー
クアップ、マスカラなど、さらにはシリコーン成分の添
加が従前行われてきたその他の化粧品におけるものがあ
る。本発明の方法で加工処理されるエラストマー分散液
はエラストマーゲルと低分子量シリコーンからなる。本
発明の組成物を得るために用いられる本発明の方法はエ
ラストマー分散液又はゲル分散液又はゲルに適用でき
る。

【００４６】本明細書で引用したすべての米国特許の開
示内容は文献の援用によって本明細書に取り込まれる。

【００４７】

【実施例】例１：揮発性低分子量シリコーンオイル中で
の架橋シリコーンポリマーの調製 反応容器内で所定のシリルハイドライド種、所定のビニ
ル種及び揮発性低分子量シリコーンオイルを混合するこ
とによって架橋シリコーンポリマーを調製した。かかる
混合物に、標準的なヒドロシリル化触媒を加えた。白金
触媒の存在下でのヒドロシリル化は米国特許第３１５９
６０１号、同第３１５９６６２号、同第３２２０９７２
号、同第３７１５３３４号、同第３７７５４５２号及び
同第３８１４７３０号に記載されており、その開示内容
は文献の援用によって本明細書に取り込まれる。ヒドロ
シリル化触媒を含んだ混合物を加熱して、所定の条件下
で反応させた。例えば、(Ｍ^H ₂Ｑ)₄ （ｗ＝２、ｚ＝１、
ｊ＝４）１．１１ｇ、３３７５０ｇ／当量ビニルの当量
のビニル末端シロキサン２５０ｇ、及びオクタメチルシ
クロテトラシロキサン６５０ｇをドウミキサーに入れて
撹拌した。オクタメチルシクロテトラシロキサン中０．
１１％の白金触媒１００ｇを加えた。反応系を撹拌し８
０℃に２時間加熱した。反応を冷却し、生成物を単離し
た。この一般的手順にしたがって組成物Ａ〜Ｔを調製し
た。これらの標品におけるビニルシロキサンは以下の通
り種々変えた。

【００４８】１）ジビニルシロキサン（Ａ）はＭ^viＤ_x
Ｍ^viであり、ここでＭ^viはＲ¹Ｒ²Ｒ³ＳｉＯ_1/2である
が、Ｒ¹は（ＣＨ₂＝ＣＨ）であってＲ²及びＲ³は各々独
立にＣＨ₃であり、かつＤはＲ⁴Ｒ⁵ＳｉＯ_2/2 である
が、Ｒ⁴及びＲ⁵は各々独立にＣＨ₃であり、ｘは約４５
０〜約１２５０である； ２）モノビニルシロキサン（Ｂ）はＭ^viＤ_yＭであり、
ここでＭ^viはＲ¹Ｒ²Ｒ³ＳｉＯ_1/2であるが、Ｒ¹は（Ｃ
Ｈ₂＝ＣＨ）であってＲ²及びＲ³は各々独立にＣＨ₃であ
り、かつＤはＲ⁴Ｒ⁵ＳｉＯ_2/2 であるが、Ｒ⁴及びＲ⁵は
各々独立にＣＨ₃であり、ｙはほぼ２００に等しく、Ｍ
はＲ⁸Ｒ⁹Ｒ¹⁰ＳｉＯ_1/2であるが、Ｒ⁸、Ｒ ⁹及びＲ¹⁰は
各々独立にＣＨ₃である； ３）ペンタビニルシロキサン（Ｃ）はＭＤ_iＤ^vi _kＭであ
り、ここでＭはＲ⁸Ｒ⁹Ｒ¹⁰ＳｉＯ_1/2であるが、Ｒ⁸、Ｒ
⁹及びＲ¹⁰は各々独立にＣＨ₃であり、ＤはＲ⁴Ｒ⁵ＳｉＯ
_2/2であるが、Ｒ⁴及びＲ⁵は各々独立にＣＨ₃であり、ｉ
はほぼ２００に等しく、Ｄ^viはＲ⁶Ｒ⁷ＳｉＯ_2/2である
が、Ｒ⁶は（ＣＨ₂＝ＣＨ）であってＲ⁷は独立にＣＨ₃で
あり、かつｋはほぼ５に等しい。

【００４９】

【表５】

【００５０】標品Ａ〜Ｇはヒドロシリル化反応のハイド
ライド対ビニル比の変化について調べたものである。標
品Ｅ、Ｈ及びＩは、ヒドロシリル化反応のビニル成分の
分子量の変化について調べたものである。標品Ｅ及びＪ
は揮発性低分子量シリコーンオイルの変化について調べ
たものである。ジビニルシロキサンＡというただ１種類
のビニルシロキサン化合物しか用いていない表１に示す
標品とは対照的に、以下の標品ではジビニルシロキサン
ＡとモノビニルシロキサンＢの２種類のビニルシロキサ
ン化合物の混合物を利用した。

【００５１】

【表６】

【００５２】標品Ｋ〜Ｏは、一定のハイドライド対ビニ
ル比において、ジビニルシロキサンＡとモノビニルシロ
キサンＢの比を変化させたものである。標品Ｐ〜Ｒは、
標品Ｋ〜Ｏとは異なる一定のハイドライド対ビニル比に
おいて、ジビニルシロキサンＡとモノビニルシロキサン
Ｂの比を変化させたものである。ジビニルシロキサンＡ
というただ１種類のビニルシロキサン化合物しか用いて
いない表１に示す標品とは対照的に、以下の標品ではジ
ビニルシロキサンＡとペンタビニルシロキサンＣの２種
類のビニルシロキサン化合物の混合物を利用した。

【００５３】

【表７】

【００５４】表３に示す標品は、表２に示す標品とは、
架橋物の調製に使用したビニルシロキサンの混合物が異
なる。例２：揮発性低分子量シリコーンオイルでの架橋ゲルの
希釈 例１で製造した架橋ゲルをさらに揮発性低分子量シリコ
ーンオイルで希釈してスラリーとした。希釈に使用した
揮発性低分子量シリコーンオイルは架橋ゲルの調製に使
用したものと同一又は異なるものであった。スラリーを
ホモジナイザー内で剪断力に付して、特定の化粧用途に
望まれる粘度の透明生成物を生じさせた。剪断力に付し
たゲル揮発物スラリーの粘度は２５℃において約１００
センチストークスから約１０００００センチストークス
を超えるものまでであった。例えば、４００ｇの標品Ｅ
を１６００ｇのＤ₄（オクタメチルシクロテトラシロキ
サン）とブレンドした。標品Ｅは架橋ポリマーを２５重
量％、すなわち１００ｇ含んでおり、上記のＤ₄中のＥ
のスラリーはポリマー濃度５重量％である。このＤ₄中
５重量％架橋ポリマーの混合物を７０００ｐｓｉの圧で
ゴーリンホモジナイザーに通した。得られた物質は透明
で、２５℃で１２００００センチストークスの粘度を有
していた。この一般的手順による他の材料の調製を表４
に示す。

【００５５】

【表８】

【００５６】これらのデータは以下のことを示してい
る。 １）ハイドライド対アルケニル（ビニル）比がアルケニ
ル１．０に対しハイドライド０．７から１．６へと変化
するにしたがい、生成ゲル粘度が増大すること、 ２）アルケニル成分の分子量の増加に伴い、架橋部位間
の距離が広がって 揮発性シリコーン添加時の初期生成ポリマーゲルの膨
潤能力が高まり、かつ 粘度が増大すること、並びに ３）アルケニル前駆体の平均官能価を１．３から２．０
に高めると、架橋密度が増大して、かつ得られる生成物
の粘度が高まる。

【００５７】例３：低架橋密度ゲルと高架橋密度ゲルと
の比較 本発明の加工処理ゲルは、ビニル基についての当量がか
なり低いビニルシロキサンとＭ^HＱ樹脂の使用により、
高い架橋密度を有している。比較のため、低架橋密度の
ゲルを調製した。例１のゲルの調製について概略した手
順を、（平均）１分子当たり２当量のハイドライドしか
含まない線状ハイドライドシロキサン及び１分子当たり
２当量のビニル基しか含まないビニルシロキサンと共に
利用した。例えば、分子量約１８１８の水素末端シロキ
サン２．０２ｇ及び分子量６７５００のビニル末端シロ
キサン７５ｇを４２５ｇのオクタメチルシクロテトラシ
ロキサンと混合した。この混合物を前述の通り撹拌して
１０ｐｐｍの白金触媒を加えた。この混合物を８０℃に
５時間加熱した。生成物を冷却して単離した。粘度は２
５℃で８８．５センチストークスであった。この結果
は、低官能価成分で製造したシロキサンポリマーは架橋
度が低く、そのため揮発性シロキサンの粘度調節には効
率が低いことを実証している。

【００５８】エラストマー固形分含量 生成物中の固体エラストマーパーセントは、秤量試料を
１５０℃のオーブンに４５分間入れて重量損を観測する
ことで決定した。粘度 流動誘起剪断及び伸長下で加工処理した後のエラストマ
ー／揮発性シロキサン溶液の粘度を、該加工処理試料を
４ＲＰＭのＴ−Ｃスピンドル付きブルックフィールド
（Brookfield）ＲＶＴ粘度計に入れて２４時間後に測定
した。

【００５９】美容評価 少量の試料を皮膚に塗布し、溶媒が広がって蒸発するま
で塗り込むことによっり、「ゲル球」の存在についてエ
ラストマー／揮発性シロキサン試料を評価した。このプ
ロセスに際して、加工処理の不十分な材料において望ま
しくないシリコーン小球の存在が観察された。

【００６０】粒度 粒度分析は３００ｍｍレンズを備えたマルヴァーンマス
ターサイザー（商標）を用いて行った。なお、測定粒度
は、粒度の測定に用いた装置のタイプが異なればそれに
伴って変動する。粒度は本来無条件に決定できるものと
思われるが、実際には粒度の測定に用いた機械によって
左右される。したがって、本明細書に記載した粒度はマ
ルヴァーンマスターサイザー（Malvern Mastersizer）
で決定したものであり、他の実施者が別の機械を使用す
る場合にはそれらの機械をマルヴァーンマスターサイザ
ーで求めた粒度に対して参照又は較正しなければならな
い。概して環状シロキサン９０〜９５％にエラストマー
５〜１０％を膨潤させた所望の材料（１０ｇ）を、イソ
プロパノール（ＩＰＡ）とデカメチルシクロペンタシロ
キサン（Ｄ５）の５０／５０混合物（４０ｇ）に溶解し
た。この溶液を次いでマルヴァーンマスターサイザーの
液溜めに予め入れておいた５０／５０のＩＰＡ／Ｄ５約
５００ｇに加えた。得られた溶液を機器内で５分間循環
させ、測定を３度重複して行った。マルヴァーンマスタ
ーサイザーでの測定限界は３００ｍｍレンズで１から６
００ミクロンの範囲である。４５ｍｍレンズも使用して
さらに小さな粒子を探したが、有意の数では発見されな
かった。ゲル球を生じ得るような６００ミクロンを超え
る粒子は本方法では視認されなかった。

【００６１】初期の実験では、本発明で調製した粒子は
エラストマー含量５％及び環状シロキサン９５％のよう
な薄い物質中では十分に膨潤しなかった。しかし、エラ
ストマーをさらに希釈してエラストマー含量約３％未満
にすると粒子は完全に膨潤する。そこで、この実験で測
定した粒度は十分に希釈された粒子についてのものであ
るが、大半の用途で用いられるものの実際の体積は利用
可能な溶媒量に応じて小さくなる。所定の粒子組成物に
ついては、追加溶媒をどれだけ吸収し得るか測定可能で
あるので、十分に希釈した粒子の大きさが分かれば、あ
らゆる濃度において粒度を逆算することが可能である。
さらに、比較的高いエラストマー濃度で比較的小さな粒
子を調製し、次いでそれを追加溶媒で膨潤させて大きな
粒度とすることも本発明の範囲に属する。

【００６２】例４ エラストマー試料の調製 エラストマー試料の調製を、低分子量揮発性シロキサ
ン、ビニルシロキサン及びシリルハイドライドを混ぜ合
わせて混合することによって行った。続いて、白金触媒
を添加し、８０℃にゆっくりと加熱してエラストマーを
硬化させた。この作業は、得られるエラストマーが後の
加工処理段階に適合するように小片に分解されるのを促
すため、撹拌しながら実施した。

【００６３】例えば、典型的な例では、ハイドライド含
量０．９２％の[(ＨＭｅ₂ＳｉＯ)₂ＳｉＯ]₄ ７．２８
ｇ、ビニル含量０．０８９％のビニル末端ポリシロキサ
ン１５００ｇ及びデカメチルシクロペンタシロキサン４
５００ｇを１０リットルのドレイス（Drais）ミキサー
に入れて２０℃で混合した。次いで白金触媒を加え、温
度を８０℃にゆっくりと上げて２時間保温した。次いで
生成物をドレイスミキサーから取り出して、以下の例で
使用した。

【００６４】例５ 希釈 上記で製造した２５％エラストマー／揮発性シロキサン
を、高流動誘起剪断及び伸長に付す前に、同一又は異な
る低分子量シロキサンでさらに希釈した。一般に、加工
処理を容易にするとともに架橋ポリシロキサン粒子に追
加の応力を加えるべく、２５％エラストマー／揮発性シ
ロキサンを固体エラストマー含量約５〜７％に希釈し
た。

【００６５】典型的な例では、加工処理前に、２５％エ
ラストマー／揮発性シロキサン４５０ｇをデカメチルシ
クロペンタシロキサン１５５０ｇに加えて膨潤させた。
加工処理後、この溶液の固体エラストマー含量を上記の
方法でチェックしたところ５．６２％であった。例６ ソノレーター加工処理材料 エラストマー／揮発性シロキサンの上記希釈溶液を、オ
リフィスが一定圧力に維持されるようにポンプでソノレ
ーターユニットに供給した。複数の実験でオリフィスの
大きさを変えた。次いで流量を求めるために処理量を測
定した。加工処理は回分式通過又は供給チャンバーに再
循環することで行い、後者の場合処理量と加工処理時間
から通過回数を求めた。試料は所望の時間間隔で試料ル
ープの端から直接採取した。

【００６６】ゴーレン（Gaullen）ホモジナイザー ゴーレンホモジナイザーは、稀釈試料に対して、供給原
料、回分式通過及び経時通過回数に関してソノレーター
と同様に操作した。圧力の測定値は、オリフィスピン上
の圧力設定によって調節された供給チャンバー内で測定
した圧力からとった。

【００６７】マイクロフルイダイザー マイクロフルイダイザーには、一般に、予め希釈してあ
り、ローター／ステーターミキサーで１ｍｍを優に超え
る粒度から平均約１０００ミクロンへと粒度を低下させ
てある材料を供給した。次に材料を回分式通過でマイク
ロフルイダイザーに送液した。マイクロフルイダイザー
は２つのチャンバーを用いて操作した。すべてのケース
で、最初はＨ３０Ｚチャンバーであり、二番目はＪ３０
Ｙチャンバー又はそれより小型のＪ２０Ｙチャンバーの
いずれかであった。

【００６８】圧力関連実験 Ａ）上記で製造した２５％エラストマー／揮発性シロキ
サン生成物をペンタメチルシクロペンタシロキサンで固
体エラストマー含量約５．５％に希釈した。この材料を
ソノレーターに３００ｐｓｉで循環し、次の通りサンプ
リングした。 通過回数 １１．２５ ３３．７５ ５６ １１２ 粘度 ２３１５０ ２３４５０ ２２４５０ ２０１００ 美容 ゲル球 ゲル球 ゲル球 ゲル球 この実験は、低い圧力では、サイクル数を非常に多く増
やしても材料が十分に小さな粒子に分解されず、美容基
準に適う高粘度の材料を形成しなかったことを示してい
る。

【００６９】Ｂ）同様に、デカメチルシクロペンタシロ
キサンを用いて２５％エラストマー／揮発性シロキサン
を５．６２％に希釈した。この材料をソノレーターで１
０００ｐｓｉにて加工処理し、次の通りサンプリングし
た。 通過回数 １８ ３０ 粘度 ４００００ ３３０００ 美容 僅かなゲル球 ゲル球なし 粒度 ピークの中心及び体積面積％ ２３．５μｍ ０．５０％ ２．５４％ ３６．５ ８．０４ １９．２３ ５３．０ ２４．２３ ３１．９３ ６５．１ ４６．３０ ７１．７ ６６．５２ Ｃ）上記の通り製造した２５％エラストマー／揮発性シ
ロキサンをデカメチルシクロペンタシロキサンで５．５
％に希釈した。この材料をソノレーターで４５００ｐｓ
ｉにて加工処理し、次の通りサンプリングした。

【００７０】 通過回数 ３ ４ 粘度 美容 ゲル球なし ゲル球なし 粒度 ピークの中心及び体積％ １３．４μｍ ０．０８％ ０．２８％ ２３．３ ３．７０ ９．１１ ３６．２ ９．３７ ９．１４ ５２．０ １２．４６ １８．３１ ７１．５ ７４．４０ ７５．０ ６３．１６ 例６のＡ、Ｂ及びＣは、圧力の増加による流動誘起剪断
及び伸長の増大で、架橋ポリシロキサンを加工処理する
ための格段に迅速かつ経済的な（少ない通過回数で許容
し得る美容基準に達する）方法が提供されることを示し
ている。同時に、生成物の粘度は高流動誘起剪断・伸長
試料において劇的に高く、高粘度クリームの維持が重要
であるような配合製品で架橋ポリシロキサンの必要量が
少なくてすむという点においても顕著な利点である。例
６のＢとＣの粒度の対比から、高流動誘起剪断・伸長に
て３回の通過で製造された材料は、低い流動誘起剪断・
伸長で製造された同等の試料よりも粒度分布が広い（大
粒子及び小粒子共に多い）ことが分かる。この結果は、
高流動誘起剪断・伸長試料が大きな粒度による高粘度と
小さな粒度による皮膚塗布時の滑らかな感触を共に有す
るという利点をもっているということである。

【００７１】例７ Ａ）上記の通り調製した２５％エラストマー／揮発性シ
ロキサン試料をオクタメチルシクロテトラシロキサンと
デカメチルシクロペンタシロキサンの８５／１５ブレン
ドで５％に希釈した。材料を上記のゴーリンホモジナイ
ザーで４０００ｐｓｉにて加工処理し、次の通りサンプ
リングした。

【００７２】 通過回数 １１ ４５ 粘度 ２６４０ ２０３００ 美容 ゲル球 少数のゲル球 粒度 ピークの中心及び体積％ ２３．３ ４．３２ ３６．２ １１．８８ ５４．３ ２８．５６ ８８．３ ５５．２３ Ｂ）上記の通り調製した２５％エラストマー／揮発性シ
ロキサン試料をオクタメチルシクロテトラシロキサンと
デカメチルシクロペンタシロキサンの８５／１５ブレン
ドで５％に希釈した。材料を上記のゴーリンホモジナイ
ザーで７０００ｐｓｉにて加工処理し、次の通りサンプ
リングした。

【００７３】 通過回数 ５ 粘度 ７８１００ 美容 ゲル球なし 粒度 ピークの中心及び体積％ ２３．３ ５．７３ ３６．２ ７．４８ ５２．０ ２０．２６ ８８．４ ６６．５２ 例７のＡとＢの対比から、圧力の増加によって流動誘起
剪断及び伸長が増大すると、ゲル球のない許容し得る生
成物を製造するのに必要な通過回数が格段に減ることが
分かる。加えて、流動誘起剪断及び伸長が高いと高い粘
度が得られる。高流動誘起剪断・伸長にて５回通過させ
た後の粒度は、低い流動誘起剪断・伸長にて４５回通過
させた後の粒度よりも幅が広い。この結果は、大きな粒
子による高い粘度と小さな粒度による優れた感触及び流
動特性をもたらす点で有利である。

【００７４】例８ Ａ）上記の通り調製した２５％エラストマー／揮発性シ
ロキサン試料をオクタメチルシクロテトラシロキサンと
デカメチルシクロペンタシロキサンの８５／１５ブレン
ドで５％に希釈した。材料をマイクロフルイダイザーで
６０００ｐｓｉにて加工処理し、次の通りサンプリング
した。

【００７５】 通過回数 １ 粘度 ＜１００００ 美容 ゲル球 Ｂ）上記の通り調製した２５％エラストマー／揮発性シ
ロキサン試料をオクタメチルシクロテトラシロキサンと
デカメチルシクロペンタシロキサンの８５／１５ブレン
ドで５％に希釈した。材料をマイクロフルイダイザーで
１８０００ｐｓｉにて加工処理し、次の通りサンプリン
グした。

【００７６】 通過回数 １ 粘度 ＞６００００ 美容 ゲル球なし Ｃ）上記の通り調製した２５％エラストマー／揮発性シ
ロキサン試料をオクタメチルシクロテトラシロキサンと
デカメチルシクロペンタシロキサンの８５／１５ブレン
ドで５％に希釈した。材料を大きなＪ３０Ｙチャンバー
を用いたマイクロフルイダイザーで１６０００ｐｓｉに
て加工処理し、次の通りサンプリングした。

【００７７】 通過回数 １ 粘度 ８４４００ 美容 ゲル球なし 粒度 ピークの中心及び体積％ ２４．３ １．４９ ３６．１ ３．９１ ５１．３ ６．９８ ７１．２ ３４．５８ １１７．７ ５３．０３ 例８のＡ、Ｂ及びＣは、マイクロフルイダイザーにおけ
る圧力を増加して流動誘起剪断及び伸長を増大させる
と、生成物が所望の高粘度を有する美容基準を満たす材
料へと効率的に加工処理されることを示している。高流
動誘起剪断・伸長は幅広い粒度分布ももたらす。

【００７８】オリフィス寸法関連実験 例９ Ａ）上記の通り調製した２５％エラストマー／揮発性シ
ロキサン試料をオクタメチルシクロテトラシロキサンと
デカメチルシクロペンタシロキサンの８５／１５ブレン
ドで５％に希釈した。材料を小型のＪ２０Ｙチャンバー
を用いたマイクロフルイダイザーで１６０００ｐｓｉに
て加工処理し、次の通りサンプリングした。

【００７９】 通過回数 １ 粘度 １７２７５０ 美容 ゲル球なし 粒度 ピークの中心及び体積％ ２３．５ ０．１２ ３５．８ ０．６２ ５１．９ ２．８３ ７２．７ ５．１０ １３２．７ ９１．３３ 例９と例８Ｃの対比から、圧力を維持したままオリフィ
ス寸法を減少させると粒度分布の幅が狭くなることが分
かる。

【００８０】例１０ Ａ）上記の通り製造した２５％エラストマー／揮発性シ
ロキサンをデカメチルシクロペンタシロキサンで５．５
％に希釈した。材料をオリフィス寸法０．００２１のソ
ノレーターで４５００ｐｓｉにて加工処理し、次の通り
サンプリングした。

【００８１】 通過回数 １ 粘度 ＮＡ 美容 ゲル球 粒度 ピークの中心及び体積％ ２３．４ ０．６９ ３５．８ ２．１６ ５６．７ １５．７２ １１１．５ ８１．４３ Ｂ）上記の通り製造した２５％エラストマー／揮発性シ
ロキサンをデカメチルシクロペンタシロキサンで５．５
％に希釈した。材料をオリフィス寸法０．０００８のソ
ノレーターで４５００ｐｓｉにて加工処理し、次の通り
サンプリングした。

【００８２】 通過回数 １ 粘度 ＮＡ 美容 ゲル球 粒度 ピークの中心及び体積％ ２３．４ ０．３９ ３５．８ １．６３ ６０．７ ２２．２１ １１１．５ ７５．７７例１１ Ａ）上記の通り製造した２５％エラストマー／揮発性シ
ロキサンをデカメチルシクロペンタシロキサンで５．５
％に希釈した。材料をオリフィス寸法０．００２１のソ
ノレーターで４５００ｐｓｉにて加工処理し、次の通り
サンプリングした。

【００８３】 通過回数 ２ 粒度 ピークの中心及び体積％ ２３．５ １．３２ ３６．４ ４．３５ ５１．８ ７．９０ ７１．５ ２０．０６ １１８．９ ６６．３６ Ｂ）上記の通り製造した２５％エラストマー／揮発性シ
ロキサンをデカメチルシクロペンタシロキサンで５．５
％に希釈した。材料をオリフィス寸法０．０００８のソ
ノレーターで４５００ｐｓｉにて加工処理し、次の通り
サンプリングした。

【００８４】 通過回数 ２ 粒度 ピークの中心及び体積％ ２３．４ １．３９ ３６．４ ４．６２ ５２．０ ７．８４ ７１．４ ２１．０９ １２０．０ ６５．０５ 例１０のＡとＢは、広いオリフィス寸法で粒度分布の幅
が広がったことを実証している。これらの例では、架橋
エラストマーは、ゲル球のない所望の美容基準に達する
のに十分な剪断に付さず、さらに何回か通過させた。例
８のＡとＢでさらに何回か通過させたところ、各々のオ
リフィス寸法での粒度分布は粒子がオリフィスを通過す
る際の粒子の位置のランダム化の結果として類似したも
のになった。概して、オリフィス寸法の粒度分布に対す
る影響は、ソノレーターの方がオリフィスの通路長が短
いことを反映してマイクロフルイダイザーほど顕著でな
い。ソノレーターでは通路長が短いため、材料がオリフ
ィスに入る前に圧縮されるので大きな流動誘起剪断及び
粒子伸長が生じる。これはいずれのオリフィス寸法につ
いても同様であるので、オリフィス寸法に伴う変化が少
ない。

【００８５】粘度関連実験 例１２ 上記の通り製造した２５％エラストマー／揮発性シロキ
サンをデカメチルシクロペンタシロキサンで５．５％に
希釈した。これに粘度３５０ｃｐｓのポリジメチルシロ
キサンを１０重量％添加混合した。このポリジメチルシ
ロキサン油は架橋ポリシロキサンエラストマーに完全に
は浸透せず、むしろその表面をコートして粘度の劇的な
低下を引き起こすことが観察された。この粘度低下は全
加工処理段階を通じて観察された。

【００８６】上記材料をオリフィス寸法０．０００８の
ソノレーターで１０００ｐｓｉにて加工処理し、次の通
りサンプリングした。 通過回数 １１ ２２ ３４ ４５ ５６ 粘度 ４００ ４００ ４００ ４００ ４００ 美容 ゲル球 ゲル球 ゲル球なし 粒度 ピークの中心及び体積％ 通過回数 １１ ２２ ３４ ４５ ５６ １２．８ ０ ０ ０ ０ ０ ２３ ０．０５ ０．１８ ０．４０ ０．３３ ０．２２ ３６ ０．５８ １．８３ ３．５２ ４．０３ ４．５０ ５６ ２２．７９ １８．１１ １０．０３ ７．２７ ６４ １４．５８ ７５ ８５．６０ ８８．０１ ９０ ７７．９８ ９９ ７５．２０ １４０ ８４．７９ 同一圧力で実施した例１２と例６Ｂを対比すると、粘度
が粒度範囲の生成に臨界的重要性をもつことが分かる。
例えば、粘度を約４００ｃｔｋｓに下げると、粒度はさ
らにサイクル数を増やしても大きすぎるまま残り、小粒
子は極めてゆっくりとしか生じない。低粘度では、粒子
を分解するための流動誘起剪断及び伸長が低い。

【００８７】粒度分布特性実験 本発明の方法で本発明の材料を製造する際、所定圧力で
の通過回数に応じて、本発明の組成物に必要な３つの粒
度範囲を、それらの粒度範囲の割合が異なっていて感触
に主観的な差を与えるような割合で、有する材料を製造
することができる。

【００８８】

【表９】

【００８９】１００〜６００ミクロンの大きな平均粒度
を有する物質は市販ゼラチン食品に似た濃厚なコンシス
テンシーを有する。皮膚に塗布する際、この物質は皮膚
に塗り込むのが困難で、皮膚に広がるというよりはむし
ろ粘着して、容易には皮膚に潤いを与えず、薄膜も形成
しない。

【００９０】

【表１０】

【００９１】５０〜１５０ミクロンの範囲の中程度の平
均粒度を有する物質は滑らかでクリーミーなプディング
様コンシステンシーを有する。皮膚に塗布する際、この
物質は皮膚に塗り込むときに若干の抵抗を示し、クッシ
ョン又はスポンジ様の感触を生じて主観的な充足感をも
たらす。

【００９２】

【表１１】

【００９３】小さな平均粒度を有する物質は薄い流体様
コンシステンシーを有する。皮膚に塗布する際、この物
質は全く或いはほとんど抵抗なく容易に皮膚に広がっ
て、当初は重い又はべとついた感触を生じる。しかし、
いったん皮膚に塗布すると、この物質は皮膚に滑らかで
シルキーな感触をもたらす。なお、本発明の組成物の３
つの例はすべて本発明に特徴的な特定粒度を有してい
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドナルド・スコット・ジョンソン アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スコテ ィア、セイント・スティーブンス・レー ン・ウェスト、91番 (72)発明者 ジョン・アルフレッド・キルゴー アメリカ合衆国、ニューヨーク州、クリフ トン・パーク、ロイヤル・オーク・ドライ ブ、18番 (72)発明者 リチャード・ディー・ワング アメリカ合衆国、ニューヨーク州、レック スフォード、リヴァークレスト・ドライ ブ、14番

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ａ）初期平均粒度及び粒度分布を有する
   エラストマーが溶媒中に分散した分散液を圧力に付す段
   階、 ｂ）上記分散液をオリフィスを通しての圧力降下に付
   し、もって分散液がオリフィスを通過して分散液の初期
   平均粒度が低下する段階、 ｃ）段階ａ）と段階ｂ）を繰返し、もって粒度分布を調
   節して粒度分布が ｄ）約２１〜約２６ミクロンの範囲内の極大、 ｅ）約３３〜約３８ミクロンの範囲内の極大、及び ｆ）約５０〜約６０ミクロンの範囲内の極大を含むよう
   にする段階、を含んでなる方法。
2. 【請求項２】 ａ）初期平均粒度及び粒度分布を有する
   エラストマーが溶媒中に分散した分散液をオリフィスを
   用いての圧力降下に付し、もって分散液がオリフィスを
   通過して分散液の初期平均粒度が低下する段階、 ｂ）段階ａ）を繰返し、もって粒度分布を調節して粒度
   分布が ｃ）約２１〜約２６ミクロンの範囲内の極大、 ｄ）約３３〜約３８ミクロンの範囲内の極大、及び ｅ）約５０〜約６０ミクロンの範囲内の極大を含むよう
   にする段階、を含んでなる方法。