TWI510250B - 用以提供超疏水薄膜之化妝組合物 - Google Patents

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Description

用以提供超疏水薄膜之化妝組合物
本發明係關於用以在表面上提供薄膜之方法及組合物。更具體而言，本發明係關於在皮膚或毛髮上形成超疏水薄膜之化妝組合物及方法。
蓮藕葉呈現顯著的拒水性及自清潔性質。雖然蓮藕喜歡在多泥的河及湖中生長，但葉及花仍保持清潔且實質上不可濕潤。蓮藕藉由產生具有極強疏水表面之葉及花達成此效果。當葉與水接觸時，水滴收縮為基本上球形珠粒，其自表面滾落，從而沖走其遇到之任何污垢顆粒。
在極強親水表面上，水滴可完全鋪展且提供實質上0°之有效接觸角。此對具有大的水親和力之表面而發生，其包括吸水之材料。在許多親水表面上，水滴可呈現約10°至約30°之接觸角。相反，在與水不相容的疏水表面上，可獲得通常範圍為約70°至約90°或以上之較大接觸角。某些極強疏水材料(例如，TeflonTM ，其被廣泛視為疏水表面之基準)提供高達120°-130°之水接觸角。
與此背景相比，引人注目的是，蓮葉可產生約160°之水接觸角，其實質上比TeflonTM 更具疏水性。因此，蓮葉係「超疏水」表面之實例。出於本發明目的，可將超疏水表面視為提供大於約140°之水接觸角者。據信此效果由於葉片之三維表面結構而出現，其中蠟晶體自組織以提供奈米或微米級之粗糙度。疏水表面凸起會降低與水之有效表面接觸面積且因此阻止水在葉上之附著及鋪展。
對蓮葉上述性質之發現及其機制之闡明已產生了各種工程化超疏水表面。該等超疏水表面具有範圍為140°至接近180°之水接觸角。該等表面極難以潤濕。在該等表面上，水滴僅僅位於表面上，而實際上未達到任何顯著程度之潤濕。人們已藉由各種方式獲得超疏水表面。在自然界中可發現該等極強疏水材料中的一些。其他超疏水材料係以合成方式製得，有時類似於天然材料。
美國專利第6,683,126闡述用於產生難以潤濕之表面的塗覆組合物，其包含精細粉末與成膜黏合劑，其中粉末中的顆粒係多孔的且具有疏水表面，且粉末與黏合劑之比係1：4。
美國專利第6,852,389號闡述製造用於自清潔應用之超疏水材料之方法。
美國專利第6,946,170號闡述自清潔顯示裝置。
美國專利第7,056,845號闡述施加終飾層之方法，該終飾層係用於對紡織品、織物及薄絹實施終飾之拒水劑。
美國專利第6,800,354號闡述製造自清潔玻璃、陶瓷、及塑料基板之方法。
美國專利第5,500,216號闡述藉由在薄膜上施用疏水金屬氧化物之粗糙顆粒降低水通過阻力之方法，其中顆粒具有兩個不同尺寸範圍分佈。
儘管上文已闡述疏水或超疏水材料，但在化妝組合物中仍需要疏水或超疏水材料以在諸如皮膚、毛髮、或指甲等表面上提供超疏水薄膜。習用防水或耐水化妝組合物一般由水包油或油包水乳液製得。油包水乳液往往具有油膩感，因此其使用受到限制。調配防水或耐水化妝組合物之習用方法依賴於形成耐水屏障所用的疏水成膜劑(例如，蠟)。與本發明之超疏水薄膜相比，該等習用化妝品最多也不過是疏水的。
習用防水或耐水外敷組合物不具有超疏水性，此主要因為其不具有奈米級或微米級之表面粗糙度。在不具有奈米或微米級之粗糙度之情形下，由當前習知疏水材料製得之平滑薄膜所呈現之接觸角並不在超疏水範圍內，即，其係小於140°。人們期望提供能提供超疏水薄膜以改良拒水性、自清潔性、及長時間保留性質之化妝品。
因此，本發明之目的係提供用於施加至皮膚、毛髮、或指甲以在其上形成超疏水薄膜之化妝組合物。本發明之又一目的係提供用於在皮膚、毛髮、及指甲上提供超疏水薄膜以達成耐水性、自清潔及/或長時間保留性質之方法
根據上述目的及其他內容，本發明提供在表面(較佳生物外皮，例如皮膚、指甲、或毛髮)上形成超疏水薄膜之組合物及方法。本發明之組合物係呈油包水或聚矽氧包水乳液形式。不期望可自含水組合物製造之彼超疏水薄膜，此乃因可預期水(其就定義而言為親水性)會降低表面之疏水性。然而，令人驚訝地，已發現若將某些其他成份維持於臨界範圍內，則水基乳液調配物能夠提供超疏水薄膜。因此，可調配各種呈乳液形式且具有無水基組合物無法達到之美觀及功能屬性之產品。
在本發明之一個態樣中，提供組合物以在表面上提供包含油包水乳液之疏水薄膜。油包水乳液包括：(i)連續油相；(ii)不連續(內部)水相；(iii)HLB值小於10、較佳小於8.5之乳化劑；(iv)一或多種疏水成膜劑，及(v)一或多種疏水微粒材料，其具有在約5nm與約1mm之間之中值粒徑。
在本發明之相關態樣中，提供用以在表面上提供疏水薄膜之組合物，其包含聚矽氧包水乳液。聚矽氧包水乳液包括：(i)連續聚矽氧油相；(ii)不連續水相；(iii)包含有機矽氧烷聚合物之乳化劑，該聚合物具有包含-(EO)m -及/或-(PO)n -基團之側鏈，其中n與m係從0至約25之整數且其中n與m之總和係至少1至約50或更小，側鏈經氫或低碳烷基封端；(iv)一或多種疏水成膜劑，及(v)一或多種疏水微粒材料，其具有約5nm與約1mm之間之中值粒徑。
在油包水及聚矽氧包水乳液二者中，一或多種疏水成膜劑與一或多種疏水微粒材料之重量比適當地為約1:5至約5:1，其中較高含量之微粒材料較佳；且一或多種疏水成膜劑及一或多種疏水微粒材料總共佔油包水或聚矽氧包水乳液之至少約1重量%、較佳至少約2重量%、更佳至少約5重量%。
為達成期望超疏水效果，乳液中所有不揮發性水溶性或水可分散性有機成份(即，不揮發性親水有機分子)之總重量百分比應小於15%、較佳低於5%、且理想地低於2%；且所有多元醇(包括潤濕劑甘油)佔乳液總重量之總重量百分比應低於5重量%、較佳低於2重量%、且理想地低於1重量%；此乃因該等組份往往會吸引水且塗佈薄膜之表面並因此降低其疏水性。
一或多種疏水微粒材料通常包含選自由以下組成之群之氧化物顆粒：二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁、二氧化鋯、二氧化錫、氧化鋅、氧化鐵及其組合，其中氧化物顆粒具有共價鍵結至其表面之疏水部分，例如烷基、含氟烷基、全氟烷基、矽氧烷、烷基矽氧烷、含氟烷基矽氧烷、及/或全氟烷基矽氧烷。較佳疏水顆粒係表面處理之煙霧狀(熱解)氧化矽顆粒或表面處理之煙霧狀(熱解)氧化鋁顆粒，其通常具有在約7nm至約40nm之間之中值粒徑。
一或多種疏水成膜劑包括與人類外皮相容之任何疏水成膜劑，且可選自(例如)由以下組成之群：(烷基)丙烯酸酯、聚胺基甲酸酯、含氟聚合物、聚矽氧、及其共聚物。當前較佳為丙烯酸酯/二甲聚矽氧烷。
組合物能夠在表面上提供薄膜，在揮發性成份蒸發後，該表面之特徵在於與水之接觸角大於約140°、較佳大於約145°、且最佳大於約150°。
乳液可用於各種產品，其包括(僅列舉幾個例子)化妝產品(睫毛膏、粉底、等等)、護膚品、防曬劑、護髮品、及寵物護理產品。
亦提供在皮膚或毛髮上提供疏水薄膜之方法。該等方法一般包含將本發明乳液沈積於皮膚或毛髮上並使揮發性成份蒸發，藉此形成特徵在於與水滴之接觸角至少為140。之疏水薄膜。
彼等熟習此項技術者在閱讀下列本發明之實施方式(包括附圖及隨附申請專利範圍)後可明瞭本發明之該等及其他態樣。
本文所用術語「超疏水」一般意指產生大於140°之水接觸角之任何表面。超疏水性可藉由使用接觸角測角計或此項技術所熟知之其他類似方法量測與水之接觸角進行定量評價或可藉由目測及觀測拒水性(即觀測水珠自澆注薄膜之滾落)進行定性評價。
超疏水性提供表面拒水性且因此在化妝組合物投與皮膚、指甲、或毛髮後會產生長時間保留性質及自清潔性質。另外，人們認為本發明之組合物因表面能不相配而降低污染物、污垢、及諸如此類對皮膚、指甲、或毛髮之附著性。因此，可更容易地用水或不用水去除污染物、污垢、及諸如此類，從而產生自清潔性質。更重要地，此等組合物可提供防水屏障，以便皮膚或毛髮在接觸水時(例如，汗、雨等等)不變濕或僅可稍微潤濕。
用以提供超疏水薄膜之本發明化妝組合物大體上包含油包水乳液，其中包括一或多種化妝品成膜劑、一或多種中值粒徑為在約10nm與約1mm之間之疏水或經疏水修飾之微粒材料、及一或多種乳化劑。本文所用油包水乳液包括聚矽氧包水乳液。
組合物較佳能夠在揮發性溶劑蒸發後在表面上提供薄膜，其特徵在於與水滴之接觸角大於約140°、較佳大於約145°、且仍更佳大於約150°。接觸角係表面疏水性之量度且係液體/氣體介面與固體表面接觸處之角。接觸角適於使用接觸角測角計量測。
本發明組合物之第一必需組份係成膜劑。較佳地，成膜劑包含疏水材料。疏水成膜劑可為適用於化妝組合物之任何疏水成膜劑，其包括(但不限於)疏水成膜聚合物。術語成膜聚合物可理解為意指其本身或在至少一種輔助成膜劑存在下能夠形成連續薄膜之聚合物，該薄膜附著至表面且可用作微粒材料之黏合劑。術語「疏水」成膜聚合物將通常意指於25℃下在水中具有小於約1重量%之溶解度之聚合物、或聚合物之單體單元個別地於25℃下在水中具有小於約1重量%之溶解度者。或者，可認為「疏水」成膜聚合物為當等體積水及辛醇之混合物振蕩時主要分離成辛醇相者。「主要」意指大於50重量%、但較佳大於75重量%、更佳大於95重量%會分離成辛醇相。
成膜劑可為天然或合成、聚合或非聚合、具有低或高莫耳質量之樹脂、黏合劑。聚合成膜劑可為天然或合成、加成或縮合、均鏈或雜鏈、單分散或聚分散、有機或無機、均聚物或共聚物、直鏈或具支鏈或交聯、帶電或不帶電、熱塑性或熱固性、彈性、晶形或非晶形或二者、全同立構或間同立構或無規立構者。
聚合物成膜劑包括聚烯烴、聚乙烯、聚丙烯酸酯、聚胺基甲酸酯、聚矽氧、聚醯胺、聚酯、含氟聚合物、聚醚、聚乙酸酯、聚碳酸酯、聚醯亞胺、橡膠、環氧樹脂、甲醛樹脂、及上述之均聚物及共聚物。
適宜疏水(親脂性)成膜聚合物包括(但不限於)彼等闡述於以下中者：美國專利第7,037,515號(Kalafsky等人)、美國專利第6,685,952號(Ma等人)、美國專利第6,464,969號(e La Poterie等人)、美國專利第6,264,933號(Bodelin等人)、美國專利第6,683,126號(Keller等人)、及美國專利第5,911,980號(Samour等人)，該等案件之揭示內容以引用方式併入本文中。
尤其可提及聚伸烷基，且具體而言C2 -C20 烯烴共聚物，例如聚丁烯；具有直鏈或具支鏈、飽和或不飽和C1 -C8 烷基之烷基纖維素，例如乙基纖維素及丙基纖維素；乙烯基吡咯啶酮(VP)之共聚物且具體而言乙烯基吡咯啶酮及C2 至C40 、及仍更佳C3 至C20 烯烴之共聚物，包括乙烯基吡咯啶酮與二十碳烯或十二烷單體之共聚物，其以商品名Ganex V 220及Ganex V 216聚合物(ISP公司，Wayne,NJ)出售；聚矽氧聚合物及聚有機矽氧烷，包括(但不限於)聚烷基矽氧烷、聚芳基矽氧烷、或聚烷基芳基矽氧烷，尤其可提及聚二甲基矽氧烷；聚酐樹脂，例如彼等可以商品名PA-18自Chevron購得者；源自馬來酸酐及C3 至C40 烯烴(例如十八碳烯-1)之共聚物；聚胺基甲酸酯聚合物，例如Performa V 825(New Phase Technologies)及彼等揭示於美國專利第7,150,878號(Gonzalez等人)(以引用方式併入本文中)中者；及自乙烯酸單體之酯製得之聚合物及共聚物，包括(但不限於)(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylic acid esters)(亦稱作(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylates))，例如(甲基)丙烯酸烷基酯，其中烷基係選自直鏈、具支鏈及環狀(C1 -C30 )烷基，例如，(甲基)丙烯酸(C1 -C20 )烷基酯，及另外(甲基)丙烯酸(C6 -C10 )烷基酯。在(甲基)丙烯酸烷基酯中可提及者係彼等選自以下者：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸月桂酯、及諸如此類。在(甲基)丙烯酸芳基酯中可提及者係彼等選自丙烯酸苄基酯、丙烯酸苯基酯、及諸如此類者。上述酯之烷基可選自(例如)氟化及全氟化烷基，亦即烷基之某些或所有氫原子係經氟原子替代。亦可提及酸單體之醯胺，例如(甲基)丙烯醯胺，例如，N-烷基(甲基)丙烯醯胺，例如(C1 -C20 )烷基，包括但不限於，N-乙基丙烯醯胺、N-第三丁基丙烯醯胺、N-第三辛基丙烯醯胺、及N-十一烷基丙烯醯胺。用於疏水成膜聚合物之乙烯基聚合物亦可由至少一種選自以下之單體之均聚反應或共聚反應產生：乙烯基酯、烯烴(包括含氟烯烴)、乙烯基醚、及苯乙烯單體。舉例而言，該等單體可與至少一種酸單體、其酯、及其醯胺(例如彼等上述者)共聚合。可提及之乙烯基酯的非限制性實例係選自乙酸乙烯酯、新癸酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯及第三丁基苯甲酸乙烯酯。可提及之烯烴係彼等選自(例如)以下者：乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯、辛烯、十八碳烯，且多氟化烯烴選自(例如)四氟乙烯、二氟亞乙烯、六氟丙烯及氯三氟乙烯。可提及之苯乙烯單體係選自(例如)苯乙烯及α-甲基苯乙烯。所列舉之給定單體不具有限制性，且可使用熟習此項技術者所熟知屬於可形成疏水薄膜的丙烯酸及乙烯基單體(包括經聚矽氧鏈修飾之單體)範疇之任何單體。就此而言，尤其可提及市售成膜劑環五矽氧烷(及)丙烯酸酯/二甲聚矽氧烷共聚物(KP-545,Shinetsu Chemical有限公司)。
業內所熟知之其他成膜劑亦可有利地用於組合物中。該等包括丙烯酸酯共聚物、丙烯酸酯C12-22 甲基丙烯酸烷基酯共聚物、丙烯酸酯/辛基丙烯醯胺共聚物、丙烯酸酯/VA共聚物、胺基二甲聚矽氧烷、AMP/丙烯酸酯共聚物、山崳基/異硬脂基、丁基化PVP、PVM/MA共聚物之丁基酯、PVM/MA鈣/鈉之共聚物、二甲聚矽氧烷、二甲聚矽氧烷共聚物、二甲聚矽氧烷/巰基丙基矽酮共聚物、二甲聚矽氧烷丙基乙二胺山萮酸酯、二甲聚矽氧烷醇(dimethicolnol)乙基纖維素、乙烯/丙烯酸共聚物、乙烯/MA共聚物、乙烯/VA共聚物、含氟C2-8 烷基二甲聚矽氧烷、C30-38 烯烴/馬來酸異丙酯/MA共聚物、氫化苯乙烯/丁二烯共聚物、羥乙基乙基纖維素、異丁烯/MA共聚物、甲基丙烯酸甲酯交聯聚合物、甲基丙烯醯乙基甜菜鹼/丙烯酸酯共聚物、十八碳烯/MA共聚物、十八碳烯/馬來酸酐共聚物、辛基丙烯醯胺/丙烯酸酯/甲基丙烯酸丁基胺基乙酯共聚物、氧化聚乙烯、全氟聚甲基異丙醚、聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、PVM/MA癸二烯交聯聚合物、PVM/MA共聚物、PVP、PVP/癸烯共聚物、PVP/二十碳烯共聚物、PVP/十六碳烯共聚物、PVP/MA共聚物、PVP/VA共聚物、丙烯酸鈉/乙烯基醇共聚物、硬脂醯氧二甲聚矽氧烷、硬脂醯氧三甲基矽烷、硬脂醇、硬脂基乙烯醚/MA共聚物、苯乙烯/DVB共聚物、苯乙烯/MA共聚物、四甲基四苯基三矽氧烷、蜂花烷基PVP、三甲基五苯基三矽氧烷、三甲基矽烷氧基矽酸酯、VA/巴豆酸酯共聚物、VA/巴豆酸酯/丙酸乙烯酯共聚物、VA/馬來酸丁酯/丙烯酸異莰酯共聚物、乙烯基己內醯胺/PVP/甲基丙烯酸二甲胺基乙基酯共聚物、及乙烯基二甲聚矽氧烷。
疏水成膜聚合物之其他非限制性代表物包括至少一種選自以下之縮聚物：聚胺基甲酸酯、聚胺基甲酸酯-丙烯酸、聚胺基甲酸酯-聚乙烯基吡咯啶酮、聚酯-聚胺基甲酸酯、聚醚-聚胺基甲酸酯、聚脲及聚脲/聚胺基甲酸酯。聚胺基甲酸酯可為(例如)選自以下之至少一者：脂肪族、脂環族、及芳香族聚胺基甲酸酯、聚脲基胺基甲酸酯(polyurealurethane)、及聚脲共聚物，其包含以下之至少一者：來自至少一種脂肪族聚酯來源、脂環族聚酯來源、及芳香族聚酯來源之至少一種序列；至少一種具支鏈及無分支聚矽氧序列(例如，來自聚二甲基矽氧烷及聚甲基苯基矽氧烷)；及至少一種包含氟化基團之序列。縮聚物之其他非限制性代表物可選自聚酯、聚酯醯胺、脂肪鏈聚酯、聚醯胺樹脂、環氧酯樹脂、芳基磺醯胺-環氧樹脂、及自甲醛與芳基磺胺之縮合而產生之樹脂。
亦可藉由使用在施用至皮膚、指甲、或毛髮後固化之樹脂原位形成疏水薄膜，其包括(例如)藉由氫矽烷及經烯烴取代之矽氧烷之原位矽氫化作用或藉由烷氧基功能化矽氧烷之原位縮聚合作用形成之聚二甲基矽氧烷薄膜。
較佳聚合成膜劑包括丙烯酸酯、丙烯酸烷基酯、聚胺基甲酸酯、諸如Fluomer(聚全氟全氫菲)等含氟聚合物及聚矽氧聚合物。尤佳者係諸如丙烯酸酯/二甲聚矽氧烷共聚物等聚矽氧丙烯酸酯，其以商品名KP-545或KP 550(Shin-Etsu)出售。
可使用之其他成膜劑包括(但不限於)天然、礦物質及/或合成蠟。天然蠟係彼等動物來源者(包括但不限於蜂蠟、鯨蠟、羊毛脂、及蟲膠蠟)以及彼等植物來源者(包括但不限於巴西棕櫚蠟(carnauba)、堪地里拉蠟(candelilla)、楊梅蠟、及甘蔗蠟、及諸如此類)。預計，可使用的礦物質蠟包括但不限於地蠟、純地蠟、蒙旦蠟(montan)、石蠟、微晶蠟、石油蠟及礦脂蠟。合成蠟包括(例如)費希爾-特羅普希(Fischer Tropsch(FT))蠟及聚烯烴蠟，例如，乙烯均聚物、乙烯-丙烯共聚物、及乙烯-己烯共聚物。代表性乙烯均聚物蠟可以商品名POLYWAX聚乙烯(Baker Hughes公司)購得。市售乙烯-α-烯烴共聚物蠟包括彼等以商品名PETROLITE共聚物(Baker Hughes公司)出售者。另一適宜蠟係作為ULTRABEETM 二甲矽醇酯自Noveon購得之二甲矽醇蜂蠟。
在某些實施例中，可期望向組合物添加親水或水溶性成膜劑(例如，纖維素、多糖、聚四級銨等等)以改良鋪展性、乳液穩定性等等。儘管較不佳，但該等親水或水溶性成膜劑包括在本發明範疇內。不限制親水或水溶性成膜劑之量，但在高含量(例如，佔成膜劑總重量之大於20重量%)時，應需要提高疏水微粒與成膜劑之比以阻遏表面疏水性之降低。在某些實施例中，基於所有成膜劑之總重量，親水或水溶性成膜劑之總合重量百分比可小於約20重量%、較佳小於約15重量%、更佳小於約10重量%。且仍更佳小於約5重量%。在較佳實施例中，乳液中親水成膜劑佔成膜劑總重量之約2重量%以下。在一個實施例中，乳液基本上不含水溶性成膜劑，其意指與除不含水溶性成膜劑外其他皆相同之組合物相比，水溶性成膜劑存在之量不提供水接觸角之可量測差異。
本發明亦涵蓋，上述成膜劑之任何組合皆係適宜的，包括聚合成膜劑與非聚合成膜劑之組合。
本發明之第二基本組份係顆粒材料，其本質上係疏水的或藉由處理表面或諸如此類受到疏水性修飾。儘管不受限於理論，但人們認為此等微粒材料可在薄膜上提供奈米級(1nm至約1,000nm)或微米級(1μm至約200μm)之表面粗糙度或結構，其藉由提供可停留水滴之凸起而提供超疏水性，藉此充分最小化水與表面間之接觸，即，降低表面附著。可藉由AFM、SEM、及諸如此類獲得或量測表面粗糙度。在某些(但並非所有)實施例中，微粒材料並非多孔。
本發明之較佳微粒材料係經疏水修飾之氧化矽(SiO2 )粉末，其包括煙霧狀氧化矽或熱解氧化矽(例如，粒徑範圍為約7nm至約40nm)。其他顯著微粒材料係經疏水修飾之金屬氧化物，其包括但不限於二氧化鈦(TiO2 )、氧化鋁(Al2 O3 )、二氧化鋯(ZrO2 )、二氧化錫(SnO2 )、氧化鋅(ZnO)、及其組合。
有利地，微粒材料可為以下者：為組合物提供額外功能性，該等功能性對於(例如)二氧化鈦及氧化鋅微粒之情形包括(例如)紫外線(UV)光吸收或散射；或提供美觀特徵，例如彩色(例如，顏料)、珠光(例如雲母)、或諸如此類。微粒材料可基於(例如)有機或無機微粒顏料。有機微粒顏料之實例包括色澱，尤其鋁色澱、鍶色澱、鋇色澱、及諸如此類。無機微粒顏料之實例係氧化鐵(尤其紅色、黃色及黑色氧化鐵)、二氧化鈦、氧化鋅、鐵氰化鉀(K3 Fe(CN)6 )、亞鐵氰化鉀(K4 Fe(CN)6 )、亞鐵氰化鉀三水合物(K4 Fe(CN)6 ‧3H2 O)及其混合物。微粒材料亦可基於無機填充劑，例如滑石粉、雲母、氧化矽、及其混合物，或揭示於歐洲專利第1 640 419號中之任何黏土，該案件之揭示內容以引用方式併入本文中。
在一個實施例中，對微粒材料進行表面處理以在其上提供疏水塗層。經疏水修飾之微粒及製備經疏水修飾之微粒之方法為此項技術所熟知，如闡述於以下中者：例如美國專利第3,393,155號(Schutte等人)、美國專利第2,705,206號(Wagner等人)、美國專利第5,500,216號(Wagner等人)、美國專利第6,683,126號(Keller等人)、及美國專利第7,083,828號(Mller等人)、美國專利公開案第2006/0110541號(Russell 等人)、及美國專利公開案第2006/0110542號(Dietz等人)，該等案件之揭示內容以引用方式併入本文中。在一個實施例中，本發明實施例之疏水顆粒可由氧化物顆粒(例如，金屬氧化物、二氧化矽等等)製成，該氧化物顆粒之表面覆蓋有(例如，共價鍵結至)非極性基團，例如烷基、聚矽氧、矽氧烷、烷基矽氧烷、有機矽氧烷、氟化矽氧烷、全氟矽氧烷、有機矽烷、烷基矽烷、氟化矽烷、全氟化矽烷及/或二矽氮烷及諸如此類。美國專利第6,315,990號(Farer 等人)(該案件之揭示內容以引用方式併入本文中)闡述適宜經氟矽烷塗佈之微粒，其藉由使具有親核基團(例如氧或羥基)之微粒與含矽化合物(其具有經至少一個氟原子取代之烴基及能夠由親核試劑置換之反應性烴氧基)反應形成。此種化合物之實例係十三氟辛基三乙氧基矽烷，其可以商品名DYNASILANETM F 8261自Sivento,Piscataway,N.J.購得。預計，闡述於頒予Dietz等人之美國專利公開案第2006/0110542號中的經疏水修飾之氧化矽材料尤其適宜，該案以引用方式併入本文中。
預計闡述於美國專利第6,683,126號(Keller等人)中(其揭示內容以引用方式併入本文中)之任何經疏水修飾之微粒材料亦為有用的，其包括但不限於彼等可藉由處理氧化物材料(例如，SiO2 、TiO2 等等)與含(全氟)烷基化合物獲得者，該含(全氟)烷基化合物含有至少一個可經受與氧化物載體顆粒之近表面OH基團之化學反應之反應官能團，包括(例如)六甲基二矽氮烷、辛基三甲氧基矽烷、聚矽氧油、氯三甲基矽烷、及二氯二甲基矽烷。
適宜經疏水修飾之煙霧狀氧化矽顆粒包括(但不限於)Parsippany,N.J.，Degussa公司之AEROSILTM R 202、AEROSILTM R 805、AEROSILTM R 812、AEROSILTM R 812 S、AEROSILTM R 972、AEROSILTM R 974、AEROSILTM R 8200、AEROXIDETM LE-1、AEROXIDETM LE-2、及AEROXIDETM LE-3。其他適宜微粒包括以商品名TegotopTM 105(Degussa/Goldschmidt Chemical公司)出售之微粒矽蠟及以名稱MincorTM 300(BASF)出售之微粒乙烯基聚合物。儘管預計在某些實施例中氧化矽(SiO2 )及經疏水修飾之氧化矽尤其有用，但在其他實施例中，組合物基本上可不含氧化矽或經疏水修飾之氧化矽。基本上不含氧化矽或經疏水修飾之氧化矽意指該等組份佔一或多種微粒材料之小於約2重量%、較佳小於約1重量%、且更佳小於約0.5重量%。適宜經疏水修飾之氧化鋁微粒係Degussa之ALU C 805。
一或多種微粒材料亦可包含已形成為細粉末之微粒有機聚合物，例如聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、耐綸(nylon)、聚氯乙烯、及諸如此類。或者，微粒材料可為包含任何殼材料之微膠囊，其闡述於美國專利公開案第2005/0000531號中，該案件之揭示內容以引用方式併入本文中。
一或多種微粒材料通常可呈粉末形式，該粉末之中值粒徑為約1nm(奈米)與約1mm(毫米)之間、更通常約5nm與約500μm(微米)之間、較佳約7nm與約1μm、5μm、20μm、50μm或約100μm之間。當使用一或多種微粒材料(例如，經修飾之TiO2 及經修飾之SiO2 )時，每一種粉末之中值粒徑較佳在上述範圍內。
中值粒徑為約1mm以上之微粒材料可能過大，除非顆粒本身含有適宜尺寸範圍內之表面粗糙度。舉例而言，具有聚合物鏈且在20nm範圍內之較大顆粒之表面處理可提供可接受之表面粗糙度。所得薄膜之粗糙度可由一級顆粒之粒徑、呈聚集體之團聚顆粒之粒徑、或粒徑分佈來表徵。
控制本發明組合物中各組份之比以產生具有期望超疏水效果之組合物。舉例而言，疏水成膜劑與微粒材料之重量比之範圍可為約1:2至約2:1，包括約1:2、約1:1.75、約1:1.5、約1:1.25、約1:1、約1.25:1、約1.5:1、約1.75:1、及約2:1之比。當疏水成膜劑與微粒材料之重量比係約1:1時可獲得尤佳結果。
疏水成膜劑及微粒材料可合起來佔乳液之不揮發性部分之至少約50重量%、至少約60重量%、至少約70重量%或至少約80重量%。通常，疏水成膜劑及微粒材料合起來可佔乳液之不揮發性部分之小於約95重量%、小於約90重量%、或小於約85重量%.在一個實施例中，疏水成膜劑及微粒材料合起來佔乳液之不揮發性部分之約80重量%(或大於80重量%)至約90重量%。
油包水乳液
較佳地，將本發明之組合物調配為油包水乳液。該等乳液包含含油連續相及不連續水相。
含油相通常可佔乳液總重量之約10重量%至約99重量%、較佳約20重量%至約85重量%、且更佳約30重量%至約70重量%；且水相通常可佔總乳液之約1重量%至約90重量%、較佳約5重量%至約70重量%、且更佳約20重量%至約60重量%。水相通常可包含約25重量%至約100重量%、更通常約50重量%至約95重量%之水。
含油相可由單一油或不同油之混合物構成。實質上，預計任何油均可用，但高度疏水油較佳。適宜非限制性實例包括植物油；諸如棕櫚酸辛酯、肉豆蔻酸異丙酯及棕櫚酸異丙酯等酯；諸如二辛醚等醚；諸如十六烷醇、硬脂醇及山萮醇等脂肪醇；諸如異辛烷、異十二烷及異十六烷等異鏈烷烴；諸如二甲聚矽氧烷、環狀聚矽氧、及聚矽氧烷等聚矽氧油；諸如礦物質油、礦脂、異二十烷及聚異丁烯等烴油；天然或合成蠟；及諸如此類。
適宜疏水性烴油可為飽和或不飽和，具有脂肪族特徵且為直鏈或具支鏈或含有環脂族或芳香族環。烴油包括彼等具有6-20個碳原子、更佳10-16個碳原子者。代表性烴包括癸烷、十二烷、十四烷、十三烷、及C8 -20 異鏈烷烴。石蠟烴可以商品名ISOPARS並自Permethyl公司購得。另外，預計，由Permethyl公司製造之商品名為Permethyl 99ATM 之C8 -20 石蠟烴(例如C12 異鏈烷烴(異十二烷))亦適宜。各種市售C16 異鏈烷烴(例如異十六烷(商品名為Permethyl RTM ))亦為適宜。較佳揮發性烴之實例包括聚癸烷，例如，異十二烷及異癸烷，其包括(例如)Permethyl-99A(Presperse公司)及C7 -C8 至C12 -C15 異鏈烷烴，例如，可自Exxon Chemicals購得之Isopar系列。代表性烴溶劑係異十二烷。
關鍵係乳液具有很少或無不揮發性親水成份，包括某些習用潤濕劑。應將諸如甘油及多元醇等組份(包括丙二醇、乙氧基二乙二醇、甘油、丁二醇、戊二醇、及己二醇)去除或應保持於使聚集體中之不揮發性親水成份不超過15重量%且較佳可小於10重量%、小於5重量%、小於2重量%、或小於1重量%之含量。發現甘油對達成超疏水性尤其有害且因此應維持於低於2重量%之含量、或完全去除。
已發現乳化劑之選擇及量對於獲得提供超疏水性質之薄膜係重要的。由於乳化劑本身可對超疏水薄膜之形成有害，故組合物較佳具有能夠製造穩定乳液之最低含量之乳化劑。基於組合物之總重量，乳化劑之量通常可為約0.001wt%至約10wt%，但較佳地，範圍為約0.01至約5wt%，且最佳約0.1wt%至約1wt%。
對於油包水乳液而言，乳化劑本身應為低HLB(較佳低於10、更佳低於8.5)者。儘管預計一種以上乳化劑之組合係在本發明範疇內，但每一此種乳化劑應各自為低HLB者。因此，較不期望使用高及低HLB乳化劑，此組合產生低HLB(例如，小於8.5)，此乃因即使系統之經組合HLB係低於8.5，但較高HLB乳化劑之貢獻將對超疏水薄膜之形成有害。若存在，HLB高於10之乳化劑之量可為小於1重量%、更佳小於0.5重量%、且仍更佳小於0.2重量%。
當乳化劑係包含式-(CH2 CH2 O)n -之鏈之聚乙氧基化類型(例如，聚氧乙烯醚或酯)時，n一般小於20、較佳小於10、更佳小於7、且最佳小於5。預計丙氧基化乳化劑亦為適宜。丙氧基化乳化劑通常具有小於20個、更佳小於10個、最佳小於5個環氧丙烷重複單元。
可用於本發明組合物之乳化劑包括(但不限於)下述之一或多種(僅列舉幾個例子)：去水山梨醇酯；聚甘油-3-二異硬脂酸酯；去水山梨醇單硬脂酸酯、去水山梨醇三硬脂酸酯、去水山梨醇倍半油酸酯、去水山梨醇單油酸酯；甘油酯，例如甘油單硬脂酸酯及甘油單油酸酯；聚氧乙烯苯酚，例如聚氧乙烯辛基苯酚及聚氧乙烯壬基苯酚；聚氧乙烯醚，例如聚氧乙烯十六烷基醚及聚氧乙烯硬脂基醚；聚氧乙烯甘油酯；聚氧乙烯去水山梨醇酯；二甲聚矽氧烷共聚醇；聚甘油酯，例如3-二異硬脂酸聚甘油酯；月桂酸甘油酯；硬脂醇聚氧乙烯醚-2及硬脂醇聚氧乙烯醚-6。額外乳化劑係提供於INCI成份詞典及手冊，第11版，2006中，其揭示內容以引用方式併入本文中。
預計，本發明適宜之極低HLB乳化劑之實例係Span 83，其係單油酸酯與二油酸酯之莫耳比為2:1之倍半酯，其HLB為3.7。去水山梨醇單硬脂酸酯(INCI)係另一適宜乳化劑，其HLB為4.7。
水相可包括一或多種額外溶劑(較佳揮發性溶劑)，其包括低碳醇，例如乙醇、異丙醇、及諸如此類。揮發性溶劑亦可為化妝品上可接收之酯(例如乙酸丁酯或乙酸乙酯)、酮(例如丙酮、或甲基乙酮)、或諸如此類。揮發性溶劑(當存在於水相中時)通常可佔水相之約0.1重量%至約75重量%、更通常高達約35重量%、且較佳高達約15重量%。預計水及可選揮發性溶劑可提高超疏水薄膜之形成，此乃因當溶劑蒸發時該等微粒往往被推至薄膜之表面。
聚矽氧包水乳液
已發現可用之一類油包水乳液係具有含聚矽氧油連續相及不連續水相之聚矽氧包水乳液。
含聚矽氧相通常佔總乳液之約20重量%至約95重量%、較佳約25重量%至約85重量%、且更佳約35重量%至約70重量%，水相通常佔總乳液之約5重量%至約90重量%、較佳約10重量%至約70重量%、且更佳約20重量%至約60重量%。水相通常包含約25重量%至約100重量%、更通常約50重量%至約95重量%之水。
聚矽氧油相可包括揮發性聚矽氧油、不揮發性聚矽氧油、及其組合。揮發性聚矽氧油意指油在環境溫度下易於蒸發。通常，揮發性聚矽氧油於25℃下可呈現範圍為約1Pa至約2kPa之蒸氣壓力；於25℃下可較佳具有約0.1至約10厘斯托克斯(centistoke)、較佳約5厘斯托克斯或更小、更佳約2厘斯托克斯或更小之黏度；且在大氣壓下於約35℃至約250℃下沸騰。
揮發性聚矽氧包含環狀或直鏈揮發性二甲基矽氧烷聚矽氧。在某些實施例中，揮發性聚矽氧可包括環二甲聚矽氧烷，其包括四聚物(D4)、五聚物(D5)、及六聚物(D6)環矽酮、或其混合物。尤其可提及揮發性環矽酮-六甲基環三矽氧烷、八甲基-環四矽氧烷、及十甲基-環五矽氧烷。適宜二甲聚矽氧烷可以名稱Dow Corning 200Fluid自Dow Corning購得且具有範圍為0.65至600,000厘斯托克斯或更高之黏度。適宜非極性揮發性液體聚矽氧油揭示於美國專利第4,781,917號中，該案件之全文以引用方式併入本文中。額外揮發性聚矽氧材料闡述於Todd等人，「Volatile Silicone Fluids for Cosmetics」，Cosmetics and Toiletries,91:27-32(1976)中，該文件之全文以引用方式併入本文中。直鏈揮發性聚矽氧在25℃下一般具有小於約5厘斯托克斯之黏度，而環狀聚矽氧在25℃下具有小於約10厘斯托克斯之黏度。各種黏度之揮發性聚矽氧的實例包括Dow Corning 200、Dow Corning 244、Dow Corning 245、Dow Corning 344、及Dow Corning 345(Dow Corning公司)；SF-1204及SF-1202 Silicone Fluids(G.E. Silicones)、GE 7207及7158(General Electric公司)；及SWS-03314(SWS Silicones公司)。直鏈揮發性聚矽氧包括低分子量聚二甲基矽氧烷化合物，例如(僅列舉幾個例子)六甲基二矽氧烷、八甲基三矽氧烷、十甲基四矽氧烷、及十二甲基五矽氧烷。
不揮發性聚矽氧油通常可包含聚烷基矽氧烷、聚芳基矽氧烷、聚烷基芳基矽氧烷、或其混合物。聚二甲基矽氧烷較佳不揮發性聚矽氧油。不揮發性聚矽氧油在25℃下通常可具有約10至約60,000厘斯托克斯、較佳約10至約10,000厘斯托克斯之間、且仍更佳約10至約500厘斯托克斯之間之黏度；及於大氣壓下大於250℃之沸點。非限制性實例包括二甲基聚矽氧烷(二甲聚矽氧烷)、苯基三甲矽酮、及二苯基二甲聚矽氧烷。
揮發性及不揮發性聚矽氧油可視情況經各種官能團取代，例如(僅列舉幾個例子)烷基、芳基、胺基團、乙烯基、羥基、鹵代烷基、烷基芳基、及丙烯酸酯基團。
聚矽氧包水乳液係經非離子型表面活性劑(乳化劑)乳化。適宜乳化劑包括聚二有機矽氧烷-聚氧基伸烷基嵌段共聚物，其包括彼等闡述於美國專利第4,122,029號中者，該案件之揭示內容以引用方式併入本文中。該等乳化劑一般包含聚二有機矽氧烷骨架，通常聚二甲基矽氧烷，其具有包含-(EO)m -及/或-(PO)n -基團之側鏈，其中EO係伸乙氧基且PO係1,2-伸丙氧基，該等側鏈通常經氫或低碳烷基(例如，C1-6 ，通常C1-3 )封端或以其作為末端。該等側鏈可較佳包含50個EO及/或PO單元或更小(例如，m+n=<50)，較佳20個或更小、且更佳10個或更小。除烷氧基化側鏈外，聚矽氧乳化劑亦可包含側接於聚矽氧骨架之烷基鏈。其他適宜聚矽氧包水乳化劑揭示於美國專利第6,685,952號中，該案件之揭示內容以引用方式併入本文中。市售聚矽氧包水乳化劑包括彼等可以商品名3225C及5225C FORMULATION AID自Dow Corning購得者、自General Electric購得之SILICONE SF-1528、自Goldschmidt Chemical 公司(Hopewell,VA)購得之ABIL EM 90及EM 97、及藉由OSI Specialties(Danbury,CT)出售之SILWETTM 系列乳化劑。
聚矽氧包水乳化劑之實例包括(但不限於)二甲聚矽氧烷PEG 10/15交聯聚合物、二甲聚矽氧烷共聚醇、十六烷基二甲聚矽氧烷共聚醇、PEG-15月桂基二甲聚矽氧烷交聯聚合物、月桂基矽酮交聯聚合物、環矽酮及二甲聚矽氧烷共聚醇、二甲聚矽氧烷共聚醇(及)辛酸/癸酸甘油三酸酯、聚甘油-4異硬脂酸酯(及)十六烷基二甲聚矽氧烷共聚醇(及)月桂己酯、及二甲聚矽氧烷共聚醇(及)環五矽氧烷。
聚矽氧包水乳化劑之較佳實例包括(但不限於)PEG/PPG-18/18二甲聚矽氧烷(商品名5225C，Dow Corning)、PEG/PPG-19/19二甲聚矽氧烷(商品名BY25-337，Dow Corning)、十六烷基PEG/PPG-10/1二甲聚矽氧烷(商品名Abil EM-90，Goldschmidt Chemical公司)、PEG-12二甲聚矽氧烷(商品名SF 1288，General Electric)、月桂基PEG/PPG-18/18矽酮(商品名5200 FORMULATION AID，Dow Corning)、PEG-12二甲聚矽氧烷交聯聚合物(商品名9010及9011聚矽氧彈性體摻合物，Dow Corning)、PEG-10二甲聚矽氧烷交聯聚合物(商品名KSG-20，Shin-Etsu)、及二甲聚矽氧烷PEG-10/15交聯聚合物(商品名KSG-210，Shin-Etsu)。
聚矽氧包水乳化劑通常可以約0.001重量%至約10重量%之量、尤其以約0.01重量%至約5重量%、且更佳低於1重量%之量存在於組合物中。
可添加各種填充劑及額外組份。適宜填充劑包括但不限於氧化矽、經處理氧化矽、滑石粉、硬脂酸鋅、雲母、高嶺土(kaolin)、耐綸粉末(例如，OrgasolTM )、聚乙烯粉末、TeflonTM 、澱粉、氮化硼、共聚物微球體(例如，ExpancelTM (Nobel Industries)、PolytrapTM (Dow Corning)及聚矽氧樹脂微珠粒(來自Toshiba之TospearlTM ))、及諸如此類。
額外顏料/粉末填充劑包括(但不限於)無機粉末，例如，樹膠、白堊、漂白土(Fuller’s earth)、高嶺土、絹雲母、白雲母、金雲母、合成雲母、鱗雲母、黑雲母、鋰雲母、蛭石、矽酸鋁、澱粉、蒙脫石黏土、烷基及/或三烷基芳基銨蒙脫石、經化學改質之矽酸鎂鋁、經有機改質之蒙脫石黏土、水合矽酸鋁、澱粉辛烯基琥珀酸鋁、矽酸鋇、矽酸鈣、矽酸鎂、矽酸鍶、金屬鎢酸鹽、鎂、矽鋁氧化物、沸石、硫酸鋇、燒製硫酸鈣(燒製石膏)、磷酸鈣、氟磷灰石、羥基磷灰石、陶瓷粉末、金屬皂(硬脂酸鋅、硬脂酸鎂、豆蔻酸鋅、棕櫚酸鈣、及硬脂酸鋁)、膠體二氧化矽、及氮化硼；有機粉末，例如，聚醯胺樹脂粉末(耐綸粉末)、環糊精、聚甲基丙烯酸甲酯粉末、苯乙烯與丙烯酸之共聚物粉末、苯胍樹脂粉末、聚(四氟乙烯)粉末及羧乙烯基聚合物、纖維素粉末(例如，羥乙基纖維素及羧甲基纖維素鈉)、乙二醇單硬脂酸酯；無機白色顏料，例如，氧化鎂；及穩定劑/流變性改良劑，例如，Bentone凝膠及Rheopearl TT2。其他有用的粉末揭示於美國專利第5,688,831號中，該案件之揭示內容以引用方式併入本文中。
本發明之組合物視情況可包含通常與化妝品及個人護理產品相關之其他活性及非活性成份，包括(但不限於)賦形劑、填充劑、乳化劑、抗氧化劑、表面活性劑、成膜劑、螯合劑、膠凝劑、增稠劑、潤膚劑、潤濕劑、保濕劑、維他命、礦物質、黏度及/或流變性改良劑、防曬劑、去角質劑、去顏料劑、類視色素、激素化合物、α-羥基酸、α-酮基酸、抗分枝桿菌劑、抗真菌劑、抗微生物劑、抗病毒劑、鎮痛劑、脂質化合物、抗過敏劑、H1或H2抗組胺劑、消炎劑、抗刺激劑、抗腫瘤劑、免疫系統加強劑、免疫系統抑制劑、祛痘劑、麻醉劑、防腐劑、驅蟲劑、皮膚清涼化合物、護膚劑、皮膚滲透增強劑、磨砂劑、潤滑劑、芳香劑、著色劑、染色劑、去顏料劑、顏料減退劑、防腐劑、穩定劑、醫藥劑、光穩定劑、及其混合物。若存在，應謹慎地選擇該等額外組份之含量以使其不會不利地影響乳液形成超疏水薄膜之能力。概言之，所有該等額外組份應較佳佔總組合物之小於5重量%、更佳小於2重量%、且仍更佳小於1重量%。
本發明之化妝組合物包括(但不限於)彩妝化妝品、護膚品、護髮品、及個人護理產品。彩妝化妝品包括(例如)粉底及睫毛膏。護膚品包括(但不限於)防曬劑、曬後修復產品、護膚液、及乳霜。額外應用包括用於護髮品、驅蟲劑、除臭劑、止汗劑、唇膏、耳道產品、嬰兒濕巾、嬰兒乳霜或護膚液、為先前施用之化妝產品提供防水性或耐水性之表面塗層、個人護理產品、護髮品、或急救產品。舉例而言，本發明之組合物可作為表面塗層施用以用作先前施用至皮膚之防曬劑或防曬霜/驅蟲劑護膚液以改良防水性或耐水性。或者，該組合物可用作急救產品上之表面塗層，例如抗生素軟膏或噴霧劑、繃帶、或傷口敷料。
在一個實施例中，將組合物調配為包含經疏水修飾(即，表面經處理)二氧化鈦之防曬劑。經疏水修飾之二氧化鈦可佔一或多種微粒材料之總重量之至少約50%、更通常至少約75%、較佳至少約85%、且更佳至少約95%。在一個實施例中，微粒材料可由經疏水修飾之二氧化鈦組成或實質上由其組成。防曬劑視情況可包含一或多種有機UVA及/或UVB過濾劑(疏水或親水)，但乳液中親水有機防曬劑之含量不應過高而不利地影響形成超疏水表面之能力且該等有機防曬劑之合計量可較佳低於約10重量%、更佳低於約5重量%。與習用乳液基防曬劑相比，本發明之防曬劑可呈現經改良耐水性。
本發明組合物可具有一或多種活性防曬劑。該等活性防曬劑可為有機物或無機物且具有水溶性或油溶性。該等活性劑包括彼等用於UVA及UVB防護(290至400奈米太陽光輻射)者。該等活性防曬劑包括(但不限於)下述之一或多種：二苯甲醯甲烷、羥苯甲酮、舒利苯酮(Sulisobenzone)、二羥苯甲酮、鄰胺基苯甲酸薄荷酯、對胺基苯甲酸(PABA)、甲氧基肉桂酸辛酯、DEA甲氧基肉桂酸酯、氰雙苯丙烯酸辛酯、甲酚曲唑三矽氧烷、水楊酸辛酯、水楊酸三甲環己酯、辛基二甲基PABA、TEA水楊酸酯、4-甲基亞苄基樟腦、辛基三嗪酮、對苯二亞甲基二樟腦磺酸、苯基苯并咪唑磺酸、乙基PABA、羥基甲基苯基苯并咪唑、亞甲基雙-苯并三唑四甲基丁基苯酚、雙-乙基己氧基苯酚甲氧基苯酚三嗪、二氧化鈦、氧化鋅、或其任何衍生物或任何組合。其他有用活性防曬劑包括彼等揭示於美國專利第5,000,937號中者，其以引用方式併入本文中。較佳防曬劑包括甲氧基肉桂酸辛酯、水楊酸辛酯、氰雙苯丙烯酸辛酯、阿伏苯宗(Avobenzone)、二苯甲酮-3、及多晶矽-15(Parsol slx)。
在一個實施例中，將組合物施用至皮膚、較佳面部皮膚上。可將該等組合物調配成粉底、腮紅等等。在另一實施例中，將組合物提供作為耐水、不脫色唇部產品(例如，唇膏或唇彩)。彩妝化妝品視情況將包含一或多種著色劑，包括染劑、色澱、顏料、或其組合。
在另一實施例中，將組合物施用至毛髮且提供耐潤濕性。因此，舉例而言，可在游泳前將組合物施用至毛髮以便在浸沒於水中後毛髮不變濕，或僅最低程度地變濕。最低程度潤濕意指浸沒後毛髮之重量與浸沒水中之前之毛髮重量相比提高100%或更小、較佳50%或更小、更佳25%或更小、且仍更佳10%或更小。此外，在毛髮劇烈甩動一或兩次後，毛髮基本上是乾燥的。實質上乾燥意指毛髮重量與浸沒前之毛髮重量相比提高小於約5%或小於約2.5%。可使用經本發明組合物處理之毛髮樣品測定上述者。同樣，可在寵物(例如狗)游泳前將組合物施用至其毛髮以便寵物游泳後不需用毛巾擦即可基本上立刻乾燥等等，或施用至家畜以使其不受到雪、雨或泥之潤濕。
可納入額外組份作為填充劑或達成化妝品業內之各種慣常功能目的。然而，儘管調配上述化妝組合物可包括相容之額外組份，但額外成份之納入應限於不干擾超疏水薄膜形成之彼等成份。
實例 實例1
此實例提供在毛髮上提供超疏水薄膜之乳液。根據表1製備乳液調配物1A、1B、及1C。
流體，4 Shin-Etsu之KP 545聚矽氧丙烯酸聚合物，5 Degussa之Aeroxide Alu C 805煙霧狀氧化鋁，6 Degussa之Aeroxide LE 3，7 Kobo之黑色氧化鐵NF 11S2，8 Dow Corning 5225C，9 以重量百分比給出之所有量。
將乳液1A、1B、及1C呈薄膜施用至載玻片並使揮發性物質蒸發。與水滴之接觸角量測為141.7°(1A)、145°(1B)、及143.3°(1C)。在此及下述實例中，使用Kruss滴形分析系統DSA 10 MK2量測接觸角。經由儀器軟體使用圓擬合法計算接觸角。將水體積(即，水滴尺寸)設定為5μl。
實例2
此實例提供用於在眼睫毛上提供超疏水薄膜之乳液基睫毛膏。根據表2中所提供之配方製備乳液。
LE 3來自Degussa；5 黑色氧化鐵NF11S2來自Kobo，6 Dow Corning BY 25-337。
藉由將乳液沈積於載玻片上並使揮發性物質蒸發製備薄膜。與水滴之接觸角量測為142.7°±1.97°。
實例3
此實例提供用於在臉部皮膚上提供超疏水薄膜之乳液基粉底。根據表3中所提供之配方製備該乳液。
Kobo之纖維素珠粒(Cellulobead)；9 來自Tayca之經處理Tayca MT100SAS TiO2 AS；10 來自Cardre之經處理TiO2 AS；11 來自Kobo之黑色氧化鐵NF 11S2；12 來自Ciba之紅色氧化鐵；13 來自Ciba之黃色氧化鐵；14 來自Barnet之Sebustop。
藉由將乳液沈積於載玻片上並允許揮發性物質蒸發製備薄膜。與水滴之接觸角量測為146.8°。
實例4
此實例提供用於在皮膚上提供超疏水薄膜之乳液基防曬劑。根據表4中所提供之配方製備該乳液。亦可將有機防曬劑(包括彼等本文所列舉者)、或驅蟲劑(例如，DEET、IR3535、或Picaridin)添加至此配方中。
如上述量測與水之接觸角且發現為144.9°。
實例5
此實例提供用於在皮膚上提供超疏水薄膜之護膚乳液。根據表5中所提供之配方製備該乳液。
如上述量測與水之接觸角且發現配方5A為140.6°且配方5B為143.7°。
當將上述組合物施用至皮膚或毛髮時，其使皮膚及毛髮不可潤濕，但仍具有滿意的美觀性。
本文所闡述及所主張之本發明並不受限於本文所揭示特定實施例之範疇，此乃因該等實施例係意欲闡述本發明之若干態樣。任何等效實施例皆意欲屬於本發明之範疇。實際上，除彼等本文所展示及所闡述者外，根據以上說明本發明之各種修改對彼等熟習該項技術者將顯而易見。該等修改亦意欲屬於隨附申請專利範圍之範疇內。本文所引用所有公開案之內容皆以引用方式併入本文中。
圖1係顯示位於載玻片上之水滴的照片，藉由在該載玻片上施用本發明之乳液來沈積超疏水薄膜。
(無元件符號說明)

Claims (14)

  1. 一種在毛髮上提供疏水薄膜之方法，其包含將聚矽氧包水乳液形式之組合物沈積於毛髮上並使揮發性成份蒸發，其中該組合物包含：(i)連續聚矽氧油相；(ii)不連續水相；及(iii)包含有機矽氧烷聚合物之乳化劑，該聚合物具有包含-(EO)m -及/或-(PO)n -基團之側鏈，其中n與m之總和係約50或更小，該等側鏈係經氫或低碳烷基封端，且其中存在於該組合物中之所有乳化劑小於8.5之HLB值；(iv)一或多種疏水成膜劑；(v)一或多種疏水微粒材料，其具有在約5nm與約1mm之間之中值粒徑；該一或多種疏水微粒材料包含表面經烷基矽烷部分基團修飾之煙霧狀氧化鋁；該一或多種疏水成膜劑與該一或多種疏水微粒材料之重量比為約1：5至約5：1；且該一或多種疏水成膜劑與該一或多種疏水微粒材料總共佔該油包水乳液之至少約2重量%；且其中基於該乳液之總重量，該聚矽氧包水乳液中所有不揮發性水溶性或水可分散性有機成份之總重量百分比小於15%；且其中在浸沒水中後，已沈積於毛髮上之該薄膜展現出小於25%之重量增加。
  2. 如請求項1之方法，其中該氧化鋁粒子表面係藉由與三 甲氧基辛基矽烷或三乙氧基辛基矽烷之反應修飾。
  3. 如請求項1之方法，其中該一或多種疏水成膜劑與該一或多種疏水微粒材料之該重量比係約1：5至約2：1。
  4. 如請求項1之方法，其中該一或多種疏水微粒材料之至少一者具有在約7nm與約40nm之間之中值粒徑。
  5. 如請求項2之方法，其中該一或多種疏水微粒材料之至少一者具有在約7nm與約40nm之間之中值粒徑。
  6. 如請求項1之方法，其中該油包水乳液中所有不揮發性水溶性或水可分散性有機成份之該總重量百分比小於5%，且其中所有多元醇之總重量百分比低於1%。
  7. 如請求項1之方法，其中該一或多種疏水成膜劑係選自由(烷基)丙烯酸酯、聚胺基甲酸酯、含氟聚合物、聚矽氧、及其共聚物組成之群。
  8. 如請求項7之方法，其中該一或多種疏水成膜劑包含丙烯酸酯/二甲聚矽氧烷共聚物。
  9. 如請求項1之方法，其中該n與m之總和係20或更小。
  10. 如請求項1之方法，其中該n與m之總和係10或更小。
  11. 如請求項1之方法，其中該乳化劑係選自由下列所組成之群：二甲聚矽氧烷PEG 10/15交聯聚合物、二甲聚矽氧烷共聚醇、十六烷基二甲聚矽氧烷共聚醇、PEG-15月桂基二甲聚矽氧烷交聯聚合物、月桂基矽酮交聯聚合物、PEG/PPG-18/18二甲聚矽氧烷、PEG/PPG-19/19二甲聚矽氧烷、十六烷基PEG/PPG-10/1二甲聚矽氧烷、PEG-12二甲聚矽氧烷、月桂基PEG/PPG-18/18矽酮、PEG-12二甲 聚矽氧烷交聯聚合物及PEG-10二甲聚矽氧烷交聯聚合物。
  12. 如請求項1之方法，其中基於組合物之總重量，該乳化劑係以約0.001wt%至約5wt%之量存在。
  13. 如請求項11之方法，其中基於組合物之總重量，該乳化劑係以約0.001wt%至約5wt%之量存在。
  14. 如請求項1之方法，其中該組合物不含戊二醇。
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