JP5209816B1 - O/w乳化組成物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明にかかるO/W乳化組成物の製造方法は、(A)炭素数12〜26の高級脂肪族アルコールと、(B)油分と、を含む油相と、(C)前記(A)と水中でα−ゲルを形成し得るアニオン性界面活性剤と、(D)特定のアルキレンオキシド誘導体と、(E)水と、を含む水相の一部(第1水相)とを、80℃以上の温度で乳化してO/W乳化パーツを調製する工程と、前記乳化パーツを10〜35℃の残りの水相(第2水相)と攪拌しながら混合することにより冷却する工程と、を含み、前記(D)アルキレンオキシド誘導体が前記乳化パーツ中1〜30質量%であることを特徴とする。
【選択図】 なし
Description
この方法は、全成分を加熱する必要がなく、オンレーター等の冷却装置を使用せずにO/W乳化組成物が製造できるので、簡便性、経済性、環境適合性に優れている。
そして、本発明者らが検討したところ、水中でα−ゲルを形成し得るアニオン性界面活性剤と高級脂肪族アルコール、油分、ならびに水相の一部を用いて高濃度のO/W乳化パーツを調製し、この乳化パーツに低温の残部水相を混合して冷却してO/W乳化組成物を得ようとした場合には、微細な乳化粒子径のO/W乳化組成物を得ることが非常に困難であることが判明した。
(A)炭素数12〜26の高級脂肪族アルコールと、
(B)油分と、
(C)前記(A)と水中でα−ゲルを形成し得るアニオン性界面活性剤と、
(D)下記一般式(1)で示されるアルキレンオキシド誘導体と、
(E)水と、
を含むO/W乳化組成物の製造方法であって、
(A)炭素数12〜26の高級脂肪族アルコールはO/W乳化組成物中0.05〜10質量%であり、
(B)油分は、炭化水素油、エステル油、シリコーン油から選ばれる1種以上を含有し、且つO/W乳化組成物中0.1〜20質量%であり、
(C)前記(A)と水中でα−ゲルを形成し得るアニオン性界面活性剤は、N−アシルスルホン酸塩型アニオン性界面活性剤及びN−アシルグルタミン酸塩型アニオン性界面活性剤から選ばれる1種以上で、且つO/W乳化組成物中0.01〜5質量%であり、
(A)炭素数12〜26の高級脂肪族アルコールと(C)アニオン性界面活性剤との合計量が、(B)油分10質量部に対して0.5〜10質量部であり、
(A)炭素数12〜26の高級脂肪族アルコールと、
(B)油分と、
を含む油相と、
(C)前記(A)と水中でα−ゲルを形成し得るアニオン性界面活性剤と、
(D)下記一般式(1)で示されるアルキレンオキシド誘導体と、
(E)水の一部と、
を含む第1水相とを、80℃以上の温度で乳化してO/W乳化パーツを調製する工程と、
前記乳化パーツを10〜35℃の残りの(E)水を含む第2水相と攪拌しながら混合することにより冷却する工程と、を含み、
前記(D)アルキレンオキシド誘導体が前記乳化パーツ中1〜30質量%であることを特徴とするO/W乳化組成物の製造方法である。
(式中、AOは炭素数3〜4のオキシアルキレン基、EOはオキシエチレン基、mおよびnはそれぞれ前記オキシアルキレン基、オキシエチレン基の平均付加モル数で、1≦m≦70、1≦n≦70である。炭素数3〜4のオキシアルキレン基とオキシエチレン基の合計に対するオキシアルキレン基の割合は、20〜80重量%である。炭素数3〜4のオキシアルキレン基とオキシエチレン基はランダム状に付加している。R1,R2は、同一もしくは異なってもよい炭素数1〜4のアルキル基である。)
(1)第1工程(高濃度乳化パーツ調製工程):
油相と、水相の一部(第1水相)とを80℃以上の温度で乳化してO/W乳化パーツを調製する工程。
(2)第2工程(冷却工程):
前記乳化パーツと10〜35℃の残部水相(第2水相)とを攪拌しながら混合することにより冷却する工程。
前記油相は、(A)炭素数12〜26の高級脂肪族アルコールと、(B)油分と、を含む。
前記第1水相には、(C)前記(A)と水中でα−ゲルを形成するアニオン性界面活性剤と、(D)アルキレンオキシド誘導体と、(E)水と、を含む。
このようにして得られたO/W乳化組成物の乳化粒子界面にはα−ゲルが形成されている。α−ゲルは、水との共存下において、界面活性剤が高級アルコールとともに形成する、ラメラ状の2分子膜からなる会合体のことをいう。
そして、本発明においては、(D)アルキレンオキシド誘導体を乳化パーツ中1〜30質量%、好ましくは3〜25質量%とすることで、得られたO/W乳化組成物の乳化粒子径を10μm以下、さらには5μm以下に微細化することができる。乳化パーツ中のアルキレンオキシド誘導体が少なすぎても多すぎても微細な乳化粒子径のO/W乳化組成物が得られない。また、アルキレンオキシド誘導体の代わりに他の水性溶媒を用いても、微細なO/W乳化組成物を得ることはできない。
以下、本発明で用いる成分について説明する。
本発明において、(A)成分である炭素数12〜26の高級脂肪族アルコールは、後述する(C)成分のアニオン性界面活性剤と、水中においてα−ゲルを形成する成分である。
なお、水中でα−ゲルを形成することは、DSC(示査走査型熱量測定)により確認することができる。すなわち、α−ゲルを形成する高級脂肪族アルコールとアニオン性界面活性剤を水と混合して得られる試料の吸熱ピークは、高級脂肪族アルコールとアニオン性界面活性剤をそれぞれを単独に水に溶解または分散させた試料で得られる吸熱ピークよりも高温側に単一のピークを示すことから、α−ゲルの形成を確認することができる。
本発明において、(A)高級脂肪族アルコールの配合量は、通常、O/W乳化組成物全量中、0.05〜10質量%、好ましくは0.1〜6質量%である。
本発明に用いる油分は特に限定されず、一般に化粧品、医薬品、医薬部外品などの外用組成物に用いられているものが好適に用いられる。例えば、炭化水素油、エステル油などの極性油、シリコーン油、液体油脂等が好ましいが、これらに限定されるものではない。
本発明において、油分の配合量としては特に限定されるものではないが、通常は、O/W乳化組成物全量中0.1〜20質量%、好ましくは0.2〜15質量%である。
本発明において、(C)成分のアニオン性界面活性剤は、上記(A)成分の高級脂肪族アルコールと、水中においてα−ゲルを形成する成分である。
R1CO−a−(CH2)nSO3M1 (I)
nは1〜3の整数を表す。
R2CO−NH−CH(COOM2)−CH2CH2−COOM2 (II)
代表例としては、例えば、N−ステアロイル−L−グルタミン酸ナトリウム、N−パルミトイル−L−グルタミン酸ナトリウム、N−ステアロイルグルタミン酸−L−トリエタノールアミンなどが挙げられる。
よって、O/W乳化組成物の高温安定性の点からは、α−ゲルの融点が高い方がよく、60℃以上、さらには65℃以上であるのが好ましい。
(D)成分のアルキレンオキシド誘導体としては、例えば、下記一般式(1)で示されるものが挙げられる。
本発明においては、炭素数3〜4のオキシアルキレン基とオキシエチレン基の合計中のオキシアルキレン基の比率が20〜80質量%、さらには30〜70質量%であることが好ましい。オキシアルキレン基の割合が小さすぎると微細化効果が低下し、また大きすぎると水に溶けずに使用が困難となる。
(D)アルキレンオキシド誘導体は、乳化パーツ中1〜30質量%である限り、第2水相中にも配合することができる。よって、本発明で得られるO/W乳化組成物中のアルキレンオキシド誘導体量はほとんど制限されない。
本発明において、水は少なくとも乳化パーツ調製に用いる第1水相に含まれる。第1水相中に含まれる水は乳化パーツが調整可能な量を用いればよく、通常は乳化パーツ中55〜90質量%、好ましくは60〜85質量%である。
また、乳化パーツを冷却するための第2水相中にも含まれることが好ましい。
本発明で得られるO/W乳化組成物における水の総配合量は、特に限定されるものではないが、通常はO/W乳化組成物全量中40〜95質量%である。
また、第2水相は、O/W乳化組成物全量中40〜75質量%が好ましく、45〜70質量%がより好ましい。第2水相が、40質量%未満であると十分な冷却効果が得られず、その分余計な冷却エネルギーを必要とするため、経済性に劣る。また、75質量%を超えるとO/W乳化パーツを調製する第1水相が少なくなるために、安定なO/W乳化組成物の調製が困難になる傾向にある。
本発明にかかるO/W乳化組成物には、上記必須成分の他に、通常、化粧品、医薬品等に用いられる成分を本発明の効果を損なわない範囲で配合することができる。かかる成分としては、例えば次のようなものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
エタノールなどの有機溶剤。
ブチルヒドロキシトルエン、トコフェロール、フィチン酸などの酸化防止剤。
安息香酸、サリチル酸、ソルビン酸、パラオキシ安息香酸エステル(エチルパラベン、ブチルパラベンなど)、ヘキサクロロフェンなどの抗菌防腐剤。
アシルサルコシン酸(例えばラウロイルサルコシンナトリウム)、グルタチオン、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、乳酸などの有機酸及びその塩。
ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、塩化ベンザルコニウム、ラウリルアミンオキサイドなどのカチオン界面活性剤。
各成分は、通常、親油性成分は油相に、親水性成分は第1水相及び/又は第2水相に配合される。
まず、本発明で用いた試験法について説明する。
調製直後のO/W乳化組成物の乳化粒子径を電子顕微鏡にて観察し、下記評価基準により評価した。
(評価基準)
○:5μmよりも大きい乳化粒子がない。
△:10μmよりも大きい乳化粒子がない。
×:10μmよりも大きい乳化粒子がある。
調製直後のO/W乳化組成物の粘度をB型粘度計(ローター番号3番、ローター回転数12rpm)を用いて30℃にて測定を行った。
水中でα−ゲルを形成する高級脂肪族アルコールとアニオン性界面活性剤とを用い、下記表1の組成でO/W乳化組成物を調製した。製造方法は次の通りである。
(1)第1水相(成分1〜6)を加熱混合し、80〜85℃で溶解させる。
(2)油相(成分7〜11)を加熱混合し、80〜85℃で溶解させる。
(3)第1水相及び油相を、ホモジナイザーで攪拌混合し、乳化パーツを調製する。
(4)乳化パーツをホモジナイザーで攪拌しながら室温(約20℃)の第2水相(成分12〜13)を乳化パーツ中に混合して、O/W乳化組成物を得る。
(1)水相(成分1〜6及び成分12〜13)を加熱混合し、80〜85℃で溶解させる。
(2)油相(成分7〜11)を加熱混合し、80〜85℃で溶解させる。
(3)水相及び油相を、ホモジナイザーで攪拌混合して乳化し、オンレーターにて40℃まで冷却して、O/W乳化組成物を得た。
試料1−2及び試料1−3は何れも、試料1−1と同じ組成のO/W乳化組成物を乳化パーツを第2水相で冷却する方法(製法a)で調製した場合である。
試料1−2のように乳化パーツ中に(D)アルキレンオキシド誘導体が存在していないと、例え冷却用の第2水相中に(D)アルキレンオキシド誘導体が存在していたとしても、乳化粒子径が微細なO/W乳化組成物を得ることができなかった。
また、試料1−4のように、α−ゲルを形成するアニオン性界面活性剤が異なる場合でも、乳化パーツ中に(D)アルキレンオキシド誘導体が存在する場合には、試料1−3と同様に乳化粒子径が微細なO/W乳化組成物を得ることができた。
表1の試料1−3において、乳化パーツ中の(D)アルキレンオキシド誘導体濃度を変えて検討を行なった。O/W乳化組成物の製造は製法aに準じて行った。
このようなことから、乳化パーツ中の(D)アルキレンオキシド誘導体の濃度が1〜30質量%、さらには3〜25質量%であることが好適であると考えられた。
下記表3の組成で製法aに準じてO/W乳化組成物を調製した。
また、試料3−4及び試料3−5は、水中でα−ゲルを形成するアニオン性界面活性剤と高級脂肪族アルコールを用いたO/W乳化組成物において、粘度安定化効果があることが知られている塩類やカチオン性界面活性剤を乳化パーツ中に配合した場合であるが、これら成分を用いても乳化粒子径を微細化することはできない。
従って、高濃度の乳化パーツを調製してこれに低温の残部水相を混合する方法(製法a)におけるO/W乳化組成物の乳化粒子径の微細化効果は、(D)アルキレンオキシド誘導体に特異的であることが理解される。
さらに、(D)アルキレンオキシド誘導体を変えて検討を行なった。O/W乳化組成物の製造は製法aに準じて行った。
このようなことから、オキシエチレン基とオキシアルキレン基の合計に占めるオキシアルキレン基の比率は20〜80質量%、さらには30〜70質量%であることが好ましいと考えられた。
下記表5の処方を用いて、製法aに準じてO/W乳化組成物を製造した。何れの場合にも、乳化粒子径が5μm以下の微細なO/W乳化組成物を得ることができた。
<第2水相>
1.精製水 to 100 質量%
2.ジプロピレングリコール 7.0
3.キサンタンガム 0.1
<第1水相>
4.精製水 42.0
5.EDTA−2Na・2H2O 0.1
6.クエン酸 0.01
7.クエン酸ナトリウム 0.09
8.N−ステアロイル−N−メチルタウリンナトリウム 0.2
9.POE(14)POP(7)ジメチルエーテル(ランダム) 3.0
<油相>
10.塩化ジステアリルジメチルアンモニウム 0.07
11.ステアリルアルコール 0.3
12.ベヘニルアルコール 1.1
13.テトラエチルヘキサン酸ペンタエリスリチル 1.0
14.ジメチコン 3.0
15.水添ポリデセン 1.0
(1)第2水相(成分1〜3)を室温下で混合し、溶解させる。
(2)第1水相(成分4〜9)を80〜85℃で溶解させる。
(3)油相(成分10〜15)を80〜85℃で溶解させる。
(4)第1水相及び油相をホモジナイザーで攪拌混合して、乳化パーツを調製する。
(5)乳化パーツをホモジナイザーで攪拌しながら第2水相を添加して混合し、O/W乳液を得る。
<第2水相>
1.精製水 to 100 質量%
2.キシリトール 1.0
3.ジプロピレングリコール 3.0
4.グリセリン 5.0
5.ブチレングリコール 3.0
6.キサンタンガム 0.1
7.グリチルリチン酸ジカリウム 0.05
8.エタノール 4.0
9.フェノキシエタノール 0.5
<第1水相>
10.精製水 30.0
11.EDTA−2Na・2H2O 0.1
12.クエン酸 0.01
13.クエン酸ナトリウム 0.09
14.N−ステアロイル−N−メチルタウリンナトリウム 0.2
15.POE(14)POP(7)ジメチルエーテル(ランダム) 1.0
<油相>
16.ステアリルアルコール 0.3
17.ベヘニルアルコール 1.1
18.テトラエチルヘキサン酸ペンタエリスリチル 1.0
19.ジメチコン 3.0
20.水添ポリデセン 1.0
21.酢酸トコフェロール 0.05
(1)第2水相(成分1〜9)を室温下で混合し、溶解させる。
(2)第1水相(成分10〜15)を80〜85℃で溶解させる。
(3)油相(成分16〜21)を80〜85℃で溶解させる。
(4)第1水相及び油相をホモジナイザーで攪拌混合し、乳化パーツを調製する。
(5)乳化パーツをホモジナイザーで攪拌しながら第2水相を添加して混合し、O/W乳液を得る。
<第2水相>
1.精製水 to 100 質量%
2.グリセリン 7.0
3.ジプロピレングリコール 5.0
4.ブチレングリコール 5.0
5.カルボキシビニルポリマー 0.14
6.水酸化カリウム 0.07
7.エタノール 3.0
8.フェノキシエタノール 0.5
<第1水相>
9.精製水 34.0
10.EDTA−2Na・2H2O 0.01
11.N−ステアロイル−N−メチルタウリンナトリウム 0.28
12.POE(14)POP(7)ジメチルエーテル(ランダム) 3.0
<油相>
13.ステアリルアルコール 0.42
14.ベヘニルアルコール 1.54
15.ワセリン 0.2
16.パーム油 0.5
17.マカデミアナッツ油脂肪酸フィトステリル 0.1
18.テトラエチルヘキサン酸ペンタエリスリチル 4.0
19.ジイソステアリン酸グリセリル 0.6
20.水添ポリデセン 2.0
21.ジメチコン 1.0
(1)第2水相(成分1〜8)を室温下で混合し、溶解させる。
(2)第1水相(成分9〜12)を80〜85℃で溶解させる。
(3)油相(成分13〜21)を80〜85℃で溶解させる。
(4)第1水相及び油相をホモジナイザーで攪拌混合して、乳化パーツを調製する。
(5)乳化パーツをホモジナイザーで攪拌しながら第2水相を添加して混合し、O/W乳液を得る。
<第2水相>
1.精製水 to 100 質量%
2.グリセリン 5.0
3.ブチレングリコール 7.0
4.ポリエチレングリコール1500 1.0
5.エタノール 5.0
6.フェノキシエタノール 0.5
7.クエン酸 0.02
8.クエン酸ナトリウム 0.18
9.アスコルビン酸グルコシド 1.0
<第1水相>
10.精製水 35.0
11.サクシノグルカン 0.07
12.メタリン酸ナトリウム 0.03
13.N−ステアロイル−N−メチルタウリンナトリウム 0.2
14.POE(14)POP(7)ジメチルエーテル(ランダム) 2.0
<油相>
15.セチルアルコール 0.3
16.ステアリルアルコール 1.0
17.モノステアリン酸グリセリル 0.45
18.モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン 0.6
19.水添ポリデセン 2.0
20.ジメチコン 3.0
21.メチルフェニルポリシロキサン 1.0
(1)第2水相(成分1〜9)を室温下で混合し、溶解させる。
(2)第1水相(成分10〜14)を80〜85℃で溶解させる。
(3)油相(成分15〜21)を80〜85℃で溶解させる。
(4)第1水相及び油相をホモジナイザーで攪拌混合して、乳化パーツを調製する。
(5)乳化パーツをホモジナイザーで攪拌しながら第2水相を添加して混合し、O/W乳液を得る。
Claims (2)
- (A)炭素数12〜26の高級脂肪族アルコールと、
(B)油分と、
(C)前記(A)と水中でα−ゲルを形成し得るアニオン性界面活性剤と、
(D)下記一般式(1)で示されるアルキレンオキシド誘導体と、
(E)水と、
を含むO/W乳化組成物の製造方法であって、
(A)炭素数12〜26の高級脂肪族アルコールはO/W乳化組成物中0.05〜10質量%であり、
(B)油分は、炭化水素油、エステル油、シリコーン油から選ばれる1種以上を含有し、且つO/W乳化組成物中0.1〜20質量%であり、
(C)前記(A)と水中でα−ゲルを形成し得るアニオン性界面活性剤は、N−アシルスルホン酸塩型アニオン性界面活性剤及びN−アシルグルタミン酸塩型アニオン性界面活性剤から選ばれる1種以上で、且つO/W乳化組成物中0.01〜5質量%であり、
(A)炭素数12〜26の高級脂肪族アルコールと(C)アニオン性界面活性剤との合計量が、(B)油分10質量部に対して0.5〜10質量部であり、
(A)炭素数12〜26の高級脂肪族アルコールと、
(B)油分と、
を含む油相と、
(C)前記(A)と水中でα−ゲルを形成し得るアニオン性界面活性剤と、
(D)下記一般式(1)で示されるアルキレンオキシド誘導体と、
(E)水の一部と、
を含む第1水相とを、80℃以上の温度で乳化してO/W乳化パーツを調製する工程と、
前記乳化パーツを10〜35℃の残りの(E)水を含む第2水相と攪拌しながら混合することにより冷却する工程と、を含み、
前記(D)アルキレンオキシド誘導体が前記乳化パーツ中1〜30質量%であることを特徴とするO/W乳化組成物の製造方法。
R1O−[(AO)m(EO)n]−R2 (1)
(式中、AOは炭素数3〜4のオキシアルキレン基、EOはオキシエチレン基、mおよびnはそれぞれ前記オキシアルキレン基、オキシエチレン基の平均付加モル数で、1≦m≦70、1≦n≦70である。炭素数3〜4のオキシアルキレン基とオキシエチレン基の合計に対するオキシアルキレン基の割合は、20〜80重量%である。炭素数3〜4のオキシアルキレン基とオキシエチレン基はランダム状に付加している。R1,R2は、同一もしくは異なってもよい炭素数1〜4のアルキル基である。) - 請求項1記載の方法において、前記第2水相がO/W乳化組成物全量中40〜75質量%であることを特徴とするO/W乳化組成物の製造方法。
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