JP4146975B2

JP4146975B2 - 極微小二酸化チタンの有機分散体

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Publication number: JP4146975B2
Application number: JP32132799A
Authority: JP
Inventors: アール．ゼッキーノ，ジュリウス; メッシン，スティーブン; コルコラン，キャスリーン; ティー．チュン，ケネス
Original assignee: エスティーローダーインコーポレーテッド
Priority date: 1993-02-26
Filing date: 1999-11-11
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2023-09-10
Also published as: CA2156931C; US5468471A; ATE249196T1; WO1994018940A1; EP0686025A1; AU6442794A; EP0686025B1; CA2156931A1; AU697478B2; JPH08507081A; EP0686025A4; JP3050601B2; JP2000128755A; DE69433131T2; ES2201075T3; DE69433131D1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は日焼け止め製剤中の使用に適した二酸化チタン粒子の新規な有機分散液に関する。更に、本発明は前記二酸化チタン分散液の調製および化粧用日焼け止め組成物中に前記分散液を使用する方法に関する。最後に、本発明は前記二酸化チタン分散液を含む化粧用日焼け止め製剤を使用する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
日焼け止め剤はヒトの皮膚に局所適用されて太陽の有害な紫外線（一般に290-400 nmの範囲のUV-AおよびUV-B放射線）に対し保護を与える化粧品組成物である。通常の日焼け止め剤は化粧上許されるローション、オイル、クリーム、およびエマルション（水中油および油中水の両方）を使用して調製される。典型的には、有機薬剤が活性成分として日焼け止め組成物中に使用されていた。例えば、PABA（p-アミノ安息香酸）、ベンゾフェノン、サリチル酸エステルおよびジオキシベンゾンが使用されていた。最近、無機薬剤が日焼け止め組成物中に使用されていた。例えば、酸化亜鉛、二酸化チタン、およびカラミン。
【０００３】
二酸化チタンの如き無機薬剤は、凝集する傾向を有し、これが化粧用日焼け止め組成物中のUV遮蔽剤としてのそれらの効力を低下する。更に、二酸化チタンを含む日焼け止め組成物は、特に高濃度の二酸化チタンが使用される場合に、使用者の皮膚に不快感を有する。
【０００４】
更に、二酸化チタン日焼け止め剤は、皮膚上の白色度／青色度の増大、即ち、可視光不透過性(opacity)の増大をもたらすレベルの活性成分を通常含む。それ故、化粧品配合業者は二酸化チタンを使用する日焼け止め組成物を配合する時に幾つかの問題に直面する。
【０００５】
一般に、日焼け止め剤（および日光遮断剤）に関する、常に化粧品配合業者の目標である配合最適化は、高SPF(日光保護係数）、ここちよさ(mildness)および耐水性を目的とする。Ken Klein, DCIpp.22-30, 1989年８月を参照のこと。化粧品配合業者は、二酸化チタンが日焼け止め製剤中に使用につきFDA のOTC パネルにより認可された1978年の初期以来、二酸化チタンを活性日焼け止め成分として使用する選択肢を有していた。それにもかかわらず、上記の問題が残っていた。
【０００６】
化粧品中に、特に日焼け止め剤として使用される二酸化チタンの銘柄は、塗料、紙およびプラスチックの工業において顔料として使用される銘柄と異なる。最も明瞭な相違は粒子サイズの相違である。顔料として使用される二酸化チタンの粒子サイズは、化粧品中のその使用が皮膚の白色度の増大により制限されるようなものである。
【０００７】
SchwartzおよびPeckは1947年に多顔料入りの製剤（液体、クリームまたは粉末）が紫外線の通過を防止または低減するが、日焼けを防止するものの、このような製剤がまた健康色の日焼けを阻害することを報告していた。酸化亜鉛、カラミンおよび二酸化チタンがこれに関して最も有効なものである。Cosmetics ＆Derma-titis 1947, Paul B.Hocker,ニューヨーク, 145 を参照のこと。
【０００８】
再度、理想的な日焼け止め剤は、化学的に不活性、無毒性、非刺激性かつ非感受性であるとともに、UVA およびUVB 放射線の両方を減衰する能力を必要とする。
【０００９】
Brown およびGalleyは適度のUV不透過性(opacity)が可視光不透過性を低下するとともに100nm 以下程度に小さい二酸化チタン粒子サイズ（極微小または超微粒) により維持でき、こうして二酸化チタンを化粧品上許容し得るようにすることを報告していた。Cosmetics ＆ Toiletries 105: 69-73 (1990年12月）を参照のこと。また、彼らは、許容し得る化粧品特性を有するように選択された二酸化チタン粒子サイズが一般にUVA およびUVB 特異性である有機日焼け止め剤と違って、依然として広いスペクトル活性を示し、UVB 波長およびUVA 波長の両方に対する保護を与えることができることを報告していた。上記の文献を参照のこと。
【００１０】
明らかに、二酸化チタンが超微粒形態（極微小）で製造された場合、皮膚に透明なフィルムを得ることが可能であることが発見された場合、化粧品技術に進歩があった。しかしながら、使用者に与えられる保護の程度は日焼け止め製剤中の超微粒二酸化チタンの濃度に依存するであろう。一般に、高いSPF(日光保護係数）値を得るために、高濃度の二酸化チタンが必要とされ、これが皮膚の色の白色化および不快感またはくすんだ感触の問題に戻す（UVA およびUVB 領域の両方においてSPF を試験するための系につき DiffeyおよびRobson, J.Soc.Cosm.Chem., 40: 127-133 (1989 年５月−６月）を参照のこと）。Philip Alexanderは、日焼け止め製品中の活性日焼け止め剤としての１％の超微粒二酸化チタンが２〜３のSPF を与えることを報告している。Manufacturing Chemist 62 (7): 21 (1991 年７月）を参照のこと。
【００１１】
二酸化チタンはその文献に明白色の無定形かつ無臭の粉末として記載されていた。それは性質が鉱物ルチルおよびアナターゼのようであることが知られている。Philip Alexanderは、二酸化チタンが水に不溶性であり、またそれが分散する脂肪酸エステルに不溶性であると報告していた。Manufacturing Chemist 62(7):21(1991 年７月）を参照のこと。
【００１２】
超微粒二酸化チタンは化粧品用に幾つかの販売会社から市販されている。二酸化チタンは無機被覆物または有機被覆物でもって入手し得る。ステアリン酸アルミニウム被覆物および酸化アルミニウム被覆物が普通の被覆物である。またラウリン酸アルミニウムおよび水酸化アルミニウムが二酸化チタンの被覆物として使用される。加えて、英国のチオキサイド・ケミカルズは、表面処理され、そして分散剤を使用して種々の有機物、例えば、鉱油／トリグリセリド、パルミチン酸オクチルおよびミリスチン酸イソプロピルに分散されている超微粒二酸化チタンの幾つかの銘柄を製造する。
【００１３】
極微小二酸化チタンの導入以来、日焼け止め剤としての二酸化チタンの使用が増大していた。二酸化チタンを用いる経験の増大により、付加的な問題、例えば、極微小二酸化チタンが大きな粒子に凝集する傾向を有するという観察が生じていた。幾つかの試みがこの問題および上記のその他の問題を軽減して、例えば、新しい粒子サイズの二酸化チタンを製造するためになされていた。
【００１４】
1990年６月14日に公開された国際公開番号WO 90/06103 は、100 nm未満のサイズの二酸化チタン粒子をリン脂質で被覆することが凝集するそれらの傾向を低減し、粒子を更に有効に分散させることを報告している。粒子の増進された分散性は安定な液体エマルションおよび分散液に混入するのに従来可能であったよりも高い濃度の二酸化チタンを可能にすることが報告されている。また、リン酸処理された被覆粒子の増進された分散性はUV遮蔽効率を改良すると主張されている。
【００１５】
1990年６月20日に公開された英国特許出願第2,226,018A号は20〜60重量％の固形分＋ポリカルボン酸分散助剤を含む針状微粒子サイズの二酸化チタン（最大寸法は0.01〜0.15ミクロンである）の水性分散体を記載している。その水性分散体は混練されて紫外線を吸収し、そして可視光を実質的に透過する製品を生じる。
【００１６】
米国特許第4,927,464 号は、形状がレンズ状(ocular)であり、8:1 〜2:1 の範囲内の最大寸法対最小寸法の比を有し、かつ最大寸法が0.01〜0.15ミクロンであり、粒子が酸化物として表して少なくとも1.5 で4.5 以下の重量比のアルミニウムおよびケイ素の含水酸化物の被覆物を有する二酸化チタンの形態を記載している。
【００１７】
英国特許出願第2,206,339A号は、有機油、例えば、植物油、脂肪アルコール、飽和脂肪酸ジエステルおよびリノール酸グリセリド；およびヒドロキシカルボン酸とヒドロキシ基を含まないカルボン酸の一種以上のポリエステルまたは塩をベースとする分散助剤を使用するサイズ0.01〜0.15ミクロンの二酸化チタン粒子の分散体を記載している。その英国特許出願は、その他の好適な分散助剤が脂肪酸アルカノールアミドおよびカルボン酸のモノエステル並びに６-226の（不）飽和脂肪酸をベースとするそれらの塩であることを開示している。また、これらの型の分散体を含む日焼け止め製剤が調製されたことがその中に報告されている。その英国特許出願の発明者らは、12.5％w/w の二酸化チタン分散体（42％の固形分）が６の計量キャストSPF を与え、そして25％w/w の分散体（42％の固形分）が7.3 の計量キャストSPF を与えることを報告している。同様に、12.5％および25％w/w の二酸化チタン分散体（42％の固形分）を含むその他の日焼け止め製剤がそれぞれ9.3 および10.8の計量キャストSPF 、そして10.2および11.6の生体内SPF を与えた。
【００１８】
上記のように、活性日焼け止め剤として二酸化チタンを使用する多くの化粧品用日焼け止め製剤が調製されていた。例えば、米国特許第5,028,417 号は、増量媒体および10nm(mμ) 未満の粒子サイズを有する二酸化チタンを含む日焼け止め組成物を記載している。更に、その5,028,417 号特許は、パールミル[Dyno-Mill Type（ダイノ−ミル型)KDL]によりイソオクチルステアレート中に分散されたステアリン酸で被覆された二酸化チタンと硫酸バリウムの80/20 混合物（62％の二酸化チタン）を含む分散組成物を記載している。得られる分散体は 15.5％の二酸化チタンを含み、そして14.6のSPF を有することが報告されている。
【００１９】
英国特許出願第2,217,987A号は、100nm 未満の一次サイズを有し、ステアリン酸アルミニウムで被覆されている0.5 〜30重量％の二酸化チタン；５〜20重量％の油相；１〜15重量％の乳化剤；および少なくとも40重量％の水相を含む日焼け止め組成物を記載している。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
先の説明から、超微粒二酸化チタンのような無機日焼け止め剤は従来の有機日焼け止め剤より優れている（刺激潜在性が少なく、そして更に良好な／広いUV保護）ことが明らかであるべきである。その特異な性質のため、超微粒二酸化チタンは今日の化粧品用日焼け止め剤に次第に多く使用されつつある。それにもかかわらず、超微粒二酸化チタンの使用に関連する多くの問題が依然としてある。特に、適当な（かつ高い）SPF レベルを得るのに必要な超微粒二酸化チタン粉末のレベルが製品を美観上許容できなくし、即ち、重たく、かつ不快な感触（これはまた皮膚の刺激を生じ得る）および皮膚の上の白色／青色の残留がある。同様に、市販の超微粒二酸化チタンは極めて大きい粒子サイズの塊に凝集する傾向を有する。このような凝集物の使用は化粧品用日焼け止め剤には許容できない。
【００２１】
本発明の目的は、分散助剤を使用しないで、低レベルの二酸化チタンで高SPF レベルを得る二酸化チタンの新規な分散体を提供することである。
【００２２】
また、本発明の目的は、或るレベルの二酸化チタンと関連する許容できない重たい感触、残留の着色およびその他の望ましくない性質を排除するとともに適当なSPF レベルを有する化粧用日焼け止め組成物を提供することである。
【００２３】
更に、本発明の目的は、化粧品用日焼け止め剤中の使用の前に超微粒二酸化チタン粒子を分散させる方法を提供することである。
【００２４】
本発明の更に別の目的は、有機日焼け止め剤を使用せず、かつ良好な感触および透明性を維持するとともに高SPF を有する化粧用日焼け止め組成物を提供することである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
超微粒二酸化チタンの或る銘柄を或る枝分かれ鎖を有する有機化合物と組み合わせて、かなり低いレベルの二酸化チタンを使用してSPF の極めて高いレベルを達成する分散体を生成し得ることが発見された。本発明の新規な分散体は、従来達成し得ない優れた美観を有する化粧品用日焼け止め組成物を配合することを可能にする。
【００２６】
本発明は、分散助剤を含まず、凝集前の粒子サイズが、約10nm〜約100 nmの被覆または非被覆二酸化チタンを含む極微小二酸化チタン；および適当な枝分かれ鎖を有する有機化合物の有機分散体を含む。本発明の有機分散体は、極微小二酸化チタンおよび適当な枝分かれ鎖を有する有機化合物をボールミル、ロールミルまたは超音波混合にかけることにより調製される。一般に、二酸化チタンが適当な枝分かれ鎖を有する有機化合物に一旦分散されると、それは活性日焼け止め成分として化粧品用日焼け止め製剤中の使用に供される。
【００２７】
予期しないことに、本発明の新規な有機分散体は低レベルの乾燥重量の二酸化チタン粉末で高SPF 値を達成することが発見された。これは、極微小二酸化チタンの優れた日焼け止め特性を利用するとともに更に原価効率の良く、かつ刺激の少ない化粧品用日焼け止めを可能にする。
【００２８】
また、本発明は、活性成分として有効量の上記の有機分散体を含む化粧品用日焼け止め製剤を含む。これらの化粧用日焼け止め製剤は一般に約１％〜約50％の有機分散液を含み、前記日焼け止め製剤は約0.4 ％〜約25％の乾燥重量の極微小二酸化チタンを含む。
【００２９】
最後に、本発明は、高SPF 値が低レベルの乾燥重量の極微小二酸化チタンで得られるように、分散剤を使用しないで、極微小二酸化チタンおよび適当な分岐鎖有機化合物を分散させる方法を含む。
【００３０】
【発明の実施の形態】
超微粒（極微小）二酸化チタンの或る銘柄は、湿潤剤または分散剤を使用しないで適当な分岐鎖有機化合物と組み合わされて、かなり低いレベルの二酸化チタンを使用してSPF の極めて高いレベルを達成する新規な分散液を生成し得る。超微粒または極微小（これらの用語は本明細書で同義語として使用される）のこれらの銘柄は、約10nm〜約100nm の粒子サイズの未被覆二酸化チタンおよび被覆二酸化チタンの両方を含む。粒子サイズは凝集（これは貯蔵または輸送中に起こり得る）の前の二酸化チタンの粒子サイズを表す。二酸化チタンは、例えば、ラウリン酸アルミニウムおよび水酸化アルミニウムの如き無機被覆物で被覆されることが好ましい。しかしながら、当業者に知られている無機および有機の両方のその他の被覆物がまた使用し得る。また、二酸化チタンの粒子サイズは約10nm〜約50nmであることが好ましく、約15nm〜約25nmであることが最も好ましい。
【００３１】
本発明の有機分散液は、上記の極微小二酸化チタン、および適当な分岐鎖有機化合物から調製される。本発明の適当な分岐鎖有機化合物は分散剤を使用しないで極微小二酸化チタンと分散液を生成することが発見された。更に、新規な分散液は化粧用日焼け止め製剤に極めて有益である。何となれば、それらは低レベルの二酸化チタンを使用して高レベルのSPF を達成するからである。これが下記の実施例５および６に見られる。これらの実施例は、20％以下の極微小二酸化チタンを含む有機分散液が分散されていない極微小二酸化チタン組成物のSPF 値に匹敵するSPF 値を生じることを実証する。同様に、本発明の極微小二酸化チタン有機分散液がチオベイル・フィン（商標)(チオキシド）のそれと比較された。チオベイル・フィン（商標）は分散剤を使用する予備生成された極微小二酸化チタン分散液である。等量のこの分散液および本発明の分散液が、Federal Register, 43巻, 166 号（1978年８月25日）に公表された日焼け止め試験に提案された規則のFDA モノグラフに概説された方法に基く操作を使用してSPF 値につき試験された。実施例に見られるように、本発明の分散液は高レベルのSPF を与えた。
【００３２】
低レベルの極微小二酸化チタンで高レベルのSPF を達成する能力は、すすけてなく、またドラッギィではなく、こうして更に美観上許容できる化粧用日焼け止め製剤を配合することを可能にする。加えて、高SPF では、配合業者が高濃度の二酸化チタン粉末からの皮膚の残留の白色度または青色度の問題を有しないであろう。
【００３３】
本発明の範囲内の適当な分岐鎖有機化合物として、化粧上許される高度に分岐鎖のエステル、脂肪および油、脂肪酸、エーテルグリセリルエステル、炭化水素、ラノリンおよびラノリン誘導体並びにシリコーンまたはシラン、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。本明細書で使用される“高度に分岐鎖”という用語は、その化合物が10個の炭素原子の最小炭素骨格を有することを意味し、その骨格は幾つかの炭化水素置換基を含む。適当な分岐鎖有機化合物として、エステル、例えば、イソノナン酸セテアリールイソステアリン酸デシル、チオジプロピオン酸ジセチル、ステアリン酸マレイン酸ジグリセリル、オクチルデカン酸ジヒドロコレステリル、ジリノール酸ジイソプロピル、ネオペンタン酸イソデシル、イソステアリン酸イソプロピル、イソステアリン酸イソステアリル、ステアリン酸イソステアリルステアロイル、イソノナン酸イソトリデシル、イソステアリン酸ミリスチル、ネオペンタン酸ミリスチル、ジイソノナン酸プロピレングリコール、トリイソプロピルトリリノレートおよびネオペンタン酸オクチルドデシルが挙げられる。好ましい適当な分岐鎖有機化合物はネオペンタン酸オクチルドデシルである。
【００３４】
極微小二酸化チタンの市販銘柄は150nm より大きい粒子サイズに凝集する傾向を有する。本発明に従って、これらの粒子を混練または超音波混合により適当な分岐鎖有機化合物に分散させることは、粒子サイズを減少し、即ち、二酸化チタンを解凝集する。加えて、生成された有機分散液は特異なSPF 特性および化粧上の許容度を有する。
【００３５】
本発明は或る銘柄の二酸化チタン、適当な分岐鎖有機化合物および或る処理技術を必要とする。本発明の分散液はロール混練、ボール混練および超音波混合により調製し得る。これらのミル粉砕技術およびそれに必要とされる装置は当業者に公知である。例えば、Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology 第３編,John Wiley＆Sons, Inc. 1984 を参照のこと。適当な分枝鎖を有する有機化合物中の二酸化チタンの粉砕を行うのに使用されるミルは、粒状粉砕媒体を使用してその製品を粉砕するミルである。このようなミルは一つ以上の攪拌機を備え、そして粒状粉砕媒体として砂、ガラスもしくはセラミックビーズまたはその他の粒子を使用する種々の型のミルである。また、分散体は、ミル粉砕の前に高速攪拌機を使用して予備混合し得る。加えて、超音波混合装置、例えば、Sonicator Instruments Corp. Model(ソニケーター・インストルメンツコープ型式)UPP400 が使用し得る。適当なボールミルとして、Premier SuperMill(プレミール・スーパーミル)HM45 が挙げられる。適当なロールミルとして、Keith 、RossおよびDay ブランドが挙げられる。
【００３６】
極微小二酸化チタンおよび適当な枝分かれ鎖を有する有機化合物の有機分散体が一旦調製されると、それは多種の化粧品製剤中に使用し得る。特に、有機分散体は活性日焼け止め剤として化粧品用日焼け止め製剤に大きな実用性を有する。有機分散体はエマルション系（水中油および油中水の両方）、クリーム、ローションおよびオイル中に使用し得る。同様に、有機分散体は、二次日焼け止め剤として使用でき、例えば、その他のカテゴリー１日焼け止め剤と組み合わせて使用し得るが、本発明の分散体の特異な性質はこのようなその他の日焼け止めを不必要にする。化粧用日焼け止め製剤中の新規な分散体の使用の例が下記の実施例に示される。
【００３７】
一般に、本発明の有機分散液は約１０％から約８０％の極微小二酸化チタンを含有する。超音波ミキサーを用いて調製した有機分散液では、約０．５％から約８０％の極微小二酸化チタンを含有できる。より好ましい態様では、有機分散液は約１５％から約５０％の極微小二酸化チタンを含有する。最も好ましい態様では、有機分散液は約４０％の極微小二酸化チタンを含有する。化粧料で用いられる分散液の量は、必要とされるＳＰＦ値に依存するであろう。一般に、約３０のＳＰＦ値を得るためには、組成物のおよそ３０重量％が有機分散液になる。本発明の有機分散液を３０％含有する組成物では、乾燥重量で１２％の極微小二酸化チタンを含有できる（例えば４０％の極微小ＴｉＯ₂を３０％として）。本発明の範囲内にある化粧用組成物は、乾燥重量で０．４％から２５％の二酸化チタンを含有する。
【００３８】
本発明には、更に該有機分散液を有効量含有する化粧用日焼け止め剤が含まれる。上記のように、有効量は必要とされるＳＰＦレベルに依存する。
【００３９】
本発明にはまた、本明細書に記載する有機二酸化チタン分散液を含有する化粧用日焼け止め剤の有効量を保護すべき皮膚に適用することからなる、ヒトの皮膚を有害なＵＶ照射から保護するための方法が含まれる。
【００４０】
【実施例】
以下の実施例は本発明の範囲を説明するために提示する。これらの実施例は説明するという目的のためにのみ提示されるものであり、本発明がこれらの実施例に限定されることを意味するものではない。
実施例１
ボールミルを用いた４０／６０極微小二酸化チタン有機分散液の調製
適当なサイズのステンレススチールの混合容器にオクチルドデシルネオペンタノエート（Elefac I-205(登録商標)(Bernel)）を添加する（６０％）。Hockmeyer分散機（Disperser）または同様のものを挿入する。極微小二酸化チタンとオクチルドデシルネオペンタノエートを完全に分散させるために必要なだけHockmeyer分散機の速度を上げながら、オクチルドデシルネオペンタノエート中に極微小二酸化チタン（Micro LA-20(登録商標)）をゆっくり添加する（４０％）。“ドーナツ”型の混合が観察された時に適当な撹拌ができていることに留意する。容器中のオクチルドデシルネオペンタノエートの量は、最大混合速度で許容し得る容器の容積の半分から４分の３までにするべきである。層が完全に均一になったところで、空気に曝し、ジャケットに冷却水をかけながら、最初のボールミル（Ball Mill（登録商標））を設置する。ミルロードは平均の大きさが１．５ｍｍのガラスビーズ８０％である。ミルホッパーに均一になった層を添加し、３５０ＲＰＭの設定で供給ポンプをつける。ミルを５秒間隔で揺らす。生成物がミルから出始めた場合は、再度入れて行う。ミルへの原料添加を続け、ミルをつける。ディスク周辺の速度を２０００ｆｐｍにする。生成物がミルから出始める時間を記録する。Hegmanゲージで粉砕物（分散液）をチェックする。値は７またはそれ以上でなければならない。粉砕物（分散液）が満足すべき状態になると、層の粉砕を続けながら適当な貯蔵容器に移す。使用前に分散した粒子サイズを決定しなければならない。粒子の大きさは１０ミクロンより小さくすべきである。
【００４１】
実施例２
極微小二酸化チタン分散液含有身体用化粧用日焼け止め剤（ＳＰＦ１５）
【００４２】
【表１】

【００４３】
化粧用日焼け止め剤は実施例１で調製した有機二酸化チタン分散液を用いて調製した。標準的な化粧用処方技術に基づいて、有機分散液（１７．５重量％）を上記の成分と混合した。組成物はＳＰＦ値１５を有することがわかった。
【００４４】
上記の実施例の化粧用日焼け止め剤は以下のように調製した。シーケンス１の成分を支持釜（support kettle）に秤量し、プロペラ撹拌を開始する（１００−１５０ｒｐｍ）。４０℃に加熱する。全ての固体が溶解して相が透明になるまで混合する。加熱を中止する。渦を形成するようにプロペラ撹拌を強くし、渦の中心にシーケンス２を直接入れる。ポータブルホモジナイザーを支持釜の中に入れ、１８００−２２００ｒｐｍの撹拌を始める。全ての固体が分散するまで混合する（１５分以上）。シーケンス１及び２を主釜（main kettle）に移し、低速度のターボシェアー（turbo-sheer）撹拌（５００−８００ｒｐｍ）とつながった６−１０ｒｐｍの横揺れ撹拌（sidesweep agitation）を始める。曝気は避ける。良好なバッチのターンオーバーを維持するのに必要な程度にターボシェアー撹拌を強めながら、曝気なしにシーケンス３の粉砕物をゆっくり添加する。２０分間、または均一になるまで混合する。試料をスライドガラスにとって非分散物をチェックすることによって、シーケンス１−３の混合物が均一であり、かつよく分散していることを確かめる。支持釜にシーケンス５（水相）を添加し、固体が溶解して相が均一になるまで、１５０−２００ＲＰＭのプロペラ撹拌と１５００−２０００ｒｐｍのホモジナイゼーションを同時に行って混合する。プロペラミキサーを備えた補助容器にシーケンス６を秤量する。固体がブチレングリコールに完全に溶解するまで混合する。シーケンス５の固体が完全に溶解したところで、シーケンス６のプレミックスしたものを添加し、均一になるまで１５０−２００ＲＰＭのプロペラ撹拌及び１５００−２０００ｒｐｍのホモミキサー撹拌で混合する。シーケンス５−６の混合物にシーケンス７を添加し、均一になるまで混合する。シーケンス１−３の混合物のホモジナイゼーションを２０分間行った後、相が均一に分散しているかどうかを上記のようにしてチェックする。均一になるまでホモジナイゼーションを続け、その後ターボシェアーホモジナイザーを止める。横揺れ撹拌（side-wiper agitation）は８−１０ｒｐｍで続ける。主釜にシーケンス４を添加し、横揺れ撹拌しながら１５分間、またはシーケンス１−４の混合物が均一になるまで混合する。
注：横揺れ撹拌速度の範囲はバッチのサイズに依存する。
【００４５】
【表２】

【００４６】
シーケンス１−４が均一になったところで、シーケンス５−７の混合物を主釜に非常にゆっくり移す。上記の注に示した横揺れ撹拌の速度を維持する。適度に行えば、この作業は１時間以上、２時間程度かかるであろう。移し終えたところで、上記の注のように横揺れ撹拌を維持し、バッチ内に水相が残存しないようにするためにへらを用いる。バッチが均一になった後、横揺れ撹拌下で１５分間混合する。釜の底の出口から釜の上部にバッチを戻して再循環させるように設置する。１５分間の撹拌の後、プラネタリー式横揺れ撹拌を２−４ＲＰＭ強くする。バッチの再循環を始め、ターボシェアーホモジナイザーを２５００−２７００ＲＰＭで開始する。粘度を出すためにバッチを５分間ホモジナイズする。ホモジナイザーを止め、再循環を続けて１５分間横揺れ混合する。バッチの上部（top）と下部（bottom）からサンプルを取り、それぞれの粘度をチェックする。上部と下部のサンプルが共に１００，０００ＣＰＳを超えるまでホモジナイゼーションを続ける。再循環を続け、上部と下部の値の差が１５，０００ＣＰＳ以内になるまでバッチを横揺れ混合する。目的の粘度が得られたところで、混合を中止し、輸送ポンプによって釜から複数個並べた貯蔵容器にバッチを移す。ナイロンフィルターバッグは使用しない。
実施例３
極微小二酸化チタン分散液含有顔用化粧用日焼け止め剤（ＳＰＦ１５）
【００４７】
【表３】

【００４８】
顔に使用する化粧用日焼け止め剤は、実施例１の有機二酸化チタン分散液を用いて調製した。標準的な化粧用処方技術に基づいて、有機分散液（１８．７５重量％）を上記の成分と混合した。組成物はＳＰＦ値１５であることがわかった。
【００４９】
組成物は以下のように調製した。シーケンス１を支持釜に秤量する。８３℃に加熱し、ワックスが十分に溶解したらすぐにプロペラミキサーを稼働させる。ミキサーを１７０−２２０ｒｐｍに調整する。シーケンス１が完全に液状になったところで、ホモジナイザーを挿入して１８００−２２００ｒｐｍでホモジナイゼーションを開始する。シーケンス２の粉体を、これらが十分に濡れ、分散するようによく撹拌しながら支持釜に添加する。シーケンス１及び２が８３℃になったところで、シーケンス３の粉砕物を添加し、少なくとも２０分間、または相が均一になるまで１７０−２２０ＲＰＭのプロペラ撹拌及び１８００−２２００Ｒｐｍのホモジナイザー撹拌をしながらホモジナイズする。８３℃の温度を維持する。試料をスライドガラスにとって非分散物をチェックすることによって、シーケンス１−３の混合物が均一であり、かつ、よく分散していることを確かめる。シーケンス４を秤量して主釜に入れ、２００−２４０ＲＰＭのプロペラ撹拌をしながら８０℃までゆっくり加熱し始める。シーケンス４を、スチームバルブを調節するか、または主釜のジャケットにかかる蒸気圧を減少させることでゆっくり加熱する。シーケンス１−３の混合物が均一に分散したところで、ホモミキサーを止めて混合物を主釜に移す。主釜中でシーケンス４を２９００−３６００ｒｐｍでホモジナイズし始める。釜の側面に付着するビーガムの量を最小限にするためにへらで側壁をこする。シーケンス１−３の添加前にバッチに塊がないことを確かめる。ビーガムがそれ以上側壁に焼き付くことのないように釜のジャケットから蒸気を除去する。２５０−３００ｒｐｍのプロペラ撹拌及び２９００−３６００ｒｐｍのホモジナイザー撹拌下、８３℃のシーケンス１−３の混合物を８０℃のシーケンス４中に１２から１８分間かけてゆっくり移す（ナイロンバッグを使用しないこと）。バッチが均一になったところで、ホモジナイザーを止めて取り除く。良好な回転作用（３５０−４００ｒｐｍ）を維持するためにプロペラ撹拌を強くし、バッチを１分間に約１／２℃の割合で７０℃まで冷却する。７０℃で、シーケンス５をバッチに添加する。良好な回転作用（４３０−４７０ｒｐｍ）を維持するために必要な程度にプロペラ撹拌を強くし、４５℃まで冷却を続ける。バッチが濃厚になってプロペラが動けなくなったところ（これは５４−６２℃で生じる）で、プロペラ混合をやめ、プロペラを取り除く。プラネタリーミキサーを入れてバッチを４５℃まで冷却しながら８−１０ｒｐｍで撹拌を開始する。４５℃に温度を維持し、８−１０ｒｐｍの横揺れ撹拌をしながらバッチにシーケンス６を添加する。再度２７℃まで冷却する。バッチを冷却している間、シーケンス７のゲルマール（Germall）溶液をプロペラ撹拌下で予備混合容器に準備する。シーケンス７のプレミックスが完全に均一になったところで、３５℃のバッチに添加する。２７℃まで冷却を続けながら８−１０ｒｐｍの横揺れ撹拌下、少なくとも１５分間混合する。バッチが均一になり、２７℃になったところで、冷却及び混合をやめる。ポンプを使い、１５０メッシュのナイロンバッグ（または同様のもの）を通して、バッチを釜から複数個並べた貯蔵容器にゆっくり取り出す。詰まった場合はナイロンバッグを交換する。
【００５０】
実施例４
二酸化チタン分散液を含有する、唇及び眼領域用の化粧用日焼け止め組成物（ＳＰＦ−２５）
【００５１】
【表４】

【００５２】
化粧用日焼け止め剤は、実施例１の有機二酸化チタン分散液を用いて調製した。標準的な化粧用処方技術に基づいて、有機分散液（３０．０重量％）を上記の成分と混合した（実施例２参照）。組成物はＳＰＦ値２５と評価された。
【００５３】
実施例５
極微小二酸化チタン有機分散液及び非−分散液で得られるＳＰＦ値の比較
【００５４】
【表５】

【００５５】
１５％のＴｉＯ₂ （Micro LA-20(登録商標)）または実施例２の方法に従って調製した３０％の４０／６０有機分散液（１２％のＴｉＯ₂ ）を含有する数種の化粧用組成物を調製した。これらの化粧用組成物それぞれについてのＳＰＦ値を以下に概略する試験法によって決定した。
Ａ．方法
基準に合った５人または２０人のパネリストをこの研究に参加させるために選んだ。
【００５６】
光源−紫外線の光源としてキセノンアークソーラーシミュレーター（１５０ｗ）を用いた。（Solar Light Company, Philadelphia, PA）。この機械はＵＶ−Ｂ領域（２９０−３２０ナノメーター）で持続的な放出スペクトルを生成する。
【００５７】
最小紅斑線量（ＭＥＤ）の決定−ＭＥＤは、未処理の皮膚に最小の、認知し得る紅斑を作るのに十分な紫外線照射の時間または量として定義される。試験に先立ち、照射する紫外線への露出時間を段階的に変え、それぞれの照射量がその前の照射量より２５％ずつ多くなるように段階的に増加させるようにした紫外線照射によって、それぞれの被験者のＭＥＤ値を決定した。照射から１６〜２４時間後、下記の評価系に従って照射部位の紅斑を評価した。
【００５８】
０＝陰性、目に見える反応なし
± ＝最小の紅斑
１＋＝明らかな紅斑
２＋＝中程度の紅斑
３＋＝重篤な紅斑
静的ＳＰＦ値の決定− 被験者の背中の肩甲骨からベルトの位置まで、側部から中心線までに外科用マーキングペンで５×１０ｃｍの範囲の試験領域を十分な数だけ描く。この領域を試験物質用または対照用として用い、隣接した領域は同時にＭＥＤを決定するのに利用する（非保護コントロール）。生成物の塗布後、それぞれの試験領域を更に分けて決められた紫外線照射に用いた。
【００５９】
試験物質または標準物質の０．１ｍｌまたは０．１ｇを適当な試験部位に塗布し、指サックを用いて部位に均一にのばした。部位の照射は塗布後１５分以上３０分以内の後に始めた。
【００６０】
曝露時間は、非保護皮膚で予め決定されたＭＥＤ値及び試験物質または標準物質のＳＰＦの予想値に基づいて処理領域のそれぞれの部位について選択した。
【００６１】
すべての試験部位を暴露後１６〜２４時間に評価して最小紅斑反応を測定した。
【００６２】
ＳＰＦの算出−各被検者につき試験品および標準品のＳＰＦを以下の式に従って算出した。
【００６３】
ＳＰＦ＝ＭＥＤ試験品または標準品
ＭＥＤ非保護コントロール
配合物Ａは以下の成分を含有していた。Abil WE09 、Finsolv TN、elefac I-205、hetester PHA、protachem ISP 、 Abil EM-90 、TiO₂ LA-20、ビタミン Eアセテート、ステアリン酸Mg、BHT、Finsolv TN、脱イオン水、NaCl、Na₂ EDTA、アルミナ水和物、ブチレングリコール、Nayad およびP-エタノール。配合物Ｂは以下の成分を含有していた。BHT 、Finsolv-TN、elefac I-205、hetester PHA、protachem ISP 、ビタミン Eアセテート、ステアリン酸マグネシウム、TiO₂ LA-20Ｒ、化粧品着色剤、Abil Em90 、脱イオン水、NaCl、Na₂ EDTA、アルミナ水和物、ブチレングリコール、emeressence 、および Nayad。配合物Ｄは以下の成分を含有していた。protachem ISP 、ビタミン Eアセテート、ステアリン酸マグネシウム、BHT、シリコーン 556、Finsolv TN、実施例１のTiO₂有機分散体、化粧品着色剤、 Abil EM-90 、脱イオン水、NaCl、Na₂ EDTA、アルミナ水和物、ブチレングリコール、P-エタノールおよび Nayad。
Ｂ．結果
上記の表中の結果は、本発明の新規な分散体がより少量の乾量二酸化チタンでより高いＳＰＦを達成することを実証している。特に、これらのデータは、分散体に使用された１２％乾量二酸化チタンが、分散体に使用されない１５％乾量二酸化チタンに匹敵するＳＰＦを達成することを示している。
実施例６
本発明の極微小二酸化チタン有機分散体により得られたＳＰＦ値と Tioveil FinＲ (Tioxide, UK)分散体のＳＰＦ値の比較
【００６４】
【表６】

【００６５】
２つの化粧品組成物を作製した。各々は、使用した分散体以外は、同じ成分を有していた。１つの組成物、配合物Ａは、実施例３に従って調製され、40% 二酸化チタンおよび60% オクチドデシルネオペンタノエートを含有し、従って、乾量二酸化チタンが10% TiO₂である25% の二酸化チタン有機分散体を使用した。配合物Ｂは、25% Tioveil FinＲ (Tioxide Chemicals, U.K.)、C_12-15アルコールベンゾエートを用いて調製された40/60 分散体および分散助剤を含有する。本実施例からわかるように、本発明の分散体は、Tioveil FIN Ｒより良好なＳＰＦ値を与える。
本発明の改良および変更が上記の開示に照らして可能であることが当業者にとって明らかであろう。そのような改良は、添付の請求の範囲によってのみ制約され定義される本発明の精神および範囲内であることが理解されよう。

Claims

更なる分散助剤の非存在下、凝集前の粒子サイズが10nm〜100nmの、無機被覆二酸化チタン、有機被覆二酸化チタンおよび非被覆二酸化チタンから成る群より選択される二酸化チタン、および化粧品に許容される枝分かれ鎖を有する有機化合物を含む、極微小二酸化チタンの有機分散体であって、前記有機分散体が、前記二酸化チタンを前記有機化合物に効果的に分散させるように、前記二酸化チタンおよび前記有機化合物の混合物を混合することにより形成されるものであり、前記化粧品に許容される枝分かれ鎖を有する有機化合物が、セテアリールイソノナノエート、デシルイソステアレート、ジセチルチオジプロピオネート、ジグリセリルステアレートマレート、ジヒドロコレステリルオクチルデカノエート、ジイソプロピルジリノレエート、イソデシルネオペンタノエート、イソプロピルイソステアレート、イソステアリルイソステアレート、イソステアリルステアロイルステアレート、イソトリデシルイソノナノエート、ミリスチルイソステアレート、ミリスチルネオペンタノエート、プロピレングリコールジイソノナノエート、トリイソプロピルトリリノレエートおよびオクチルドデシルネオペンタノエートから成る群より選択されるエステルである前記有機分散体。
二酸化チタンが分散体の10重量％〜80重量％である請求項１に記載の有機分散体。
二酸化チタンが分散体の15重量％〜50重量％である請求項２に記載の有機分散体。
二酸化チタンが分散体の40重量％である請求項３に記載の有機分散体。
被覆または非被覆二酸化チタンの凝集前の粒子サイズが10nm〜50nmである請求項１に記載の有機分散体。
被覆または非被覆二酸化チタンの凝集前の粒子サイズが15nm〜25nmである請求項５に記載の有機分散体。
混合が、ロールミル粉砕、ボールミル粉砕および超音波混合から成る群より選択される請求項１に記載の有機分散体。