JP5708377B2 - 紫外線遮蔽ゲル状組成物及びその製造方法並びに化粧料 - Google Patents
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Description
従来、このようなゲル状化粧料を用いた化粧品に紫外線遮蔽機能を付与するために、有機系紫外線吸収剤や無機系紫外線遮蔽剤が使用され、用途に応じて使い分けられている。
これら無機系紫外線遮蔽剤と有機系紫外線吸収剤とは、それぞれの種類に応じて遮蔽することができる紫外線の波長が異なるので、これらを適宜組み合わせて化粧料を処方することが好ましい。
また、無機系紫外線遮蔽剤は、中でも、特にサンスクリーンに添加されて効果を発揮する酸化亜鉛は、両性酸化物であることから水に微量溶解する性質がある。そこで、この溶出した亜鉛イオンによる作用で体臭成分を吸収するデオドラント剤または収斂剤として利用されることもある一方、同時に溶出した亜鉛イオンが化粧品の他の成分である油剤、香料、色料、有機紫外線吸収剤、水溶性高分子等と反応して、粘度を変化させたり、異臭を発生させたり、あるいは変色、着色、ゲル化等を誘起する虞がある。そのために、化粧料中の水の含有率を高めることができず、したがって、化粧料としての処方の自由度を低下させるという問題点があった。
また、有機系紫外線吸収剤をマイクロカプセルとすることで、特定の溶媒に溶かす必要のない化粧料が提案されている(特許文献3)。
また、無理やり混合させた場合、得られた化粧料は、品質の低下を生じ易く、長期間に亘って安定化させることができないという問題点があった。
前記有機系紫外線吸収剤は、ジベンゾイルメタン系化合物、ベンゾフェノン誘導体、パラアミノ安息香酸誘導体、メトキシ桂皮酸誘導体、サリチル酸誘導体の群から選択される1種または2種以上であることが好ましい。
したがって、紫外線遮蔽機能及び使用感に優れ、品質安定性にも優れた紫外線遮蔽ゲル状組成物を提供することができる。
したがって、紫外線遮蔽機能及び使用感に優れ、品質安定性にも優れた紫外線遮蔽ゲル状組成物を容易に得ることができる。
なお、以下の実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
本実施形態の紫外線遮蔽ゲル状組成物は、ポリアクリル酸ポリマーを0.01質量%以上かつ5質量%以下、水を30質量%以上かつ80質量%以下、エマルジョン型シリコーンを0.1質量%以上かつ5質量%以下、紫外線遮蔽剤含有樹脂粒子を1質量%以上かつ50質量%以下、アルコールを1質量%以上かつ40質量%以下含有してなるゲル状組成物である。
この場合、ポリアクリル酸ポリマー、水、エマルジョン型シリコーン、紫外線遮蔽剤含有樹脂粒子、アルコール各々の成分の含有率の合計が100質量%を超えないように、各々の成分の含有率を調整する必要がある。
このゲル状組成物は、必要に応じて、pH調整剤、酸化防止剤、防腐剤等を適宜含有してもよい。
「ポリアクリル酸ポリマー」
このポリアクリル酸ポリマーは、下記の式(1)で表される構造を有しているもので、化粧料として使用可能であればよく、特に限定されない。
例えば、ペンタエリスチルアリルエーテル、スクロースアリルエーテルまたはプロピレンアリルエーテルにて架橋したアクリル酸の重合体であるカルボマーやアクリル酸、メタクリル酸またはこれらのエステルからなるモノマー1種以上とアクリル酸アルキル(C10−30)の共重合体をショ糖のアリルエーテルまたはペンタエリスリトールのアリルエーテルにて架橋した(アクリレーツ/アクリル酸アルキル(C10−30))クロスポリマーが挙げられる。
ここで、平均分子量が50万未満の場合には、粘性が不十分なものとなり、所望の粘性を有するゲルが得られないので好ましくなく、一方、平均分子量が1000万を超える場合には、水中にて凝集し沈降する場合があるので好ましくない。
このようなポリアクリル酸ポリマーとしては、例えば、B.F.Goodrich社製のCarbopol(登録商標)シリーズ(Carbopol 934、Carbopol 940、Carbopol 950、Carbopol 980、Carbopol 951、Carbopol 981、Carbopol Ultrez10、Carbopol ETD2020、Carbopol 1382、Carbopol 1342)を用いることができる。
ここで、ポリアクリル酸ポリマーの含有率が0.01質量%未満の場合には、ゲルとしての粘性が得られないので好ましくなく、また、含有率が5質量%を超えると、それ以上の増粘効果が無く、しかも凝集沈降が生じる虞があるので好ましくない。
この水の、紫外線遮蔽ゲル状組成物の全体量に対する含有率は、30質量%以上かつ80質量%以下が好ましい。
ここで、水の含有率が30質量%未満の場合には、ポリアクリル酸ポリマーの特徴であるさっぱり感やみずみずしさ、清涼感等の感触が失われてしまうので好ましくなく、また、含有率が80質量%を超えると、水以外の成分を処方することが困難となり、処方の自由度が低下してしまうので好ましくない。
この水としては、化粧料に一般的に使用される水であればよく、特に限定されず、純水、イオン交換水、蒸留水、精製水、超純水、天然水、アルカリイオン水、深層水等のいずれを用いてもよい。
エマルジョン型シリコーンは、シリコーン樹脂を非イオン性界面活性剤等にてO/W型に乳化したものであればよく、特に限定されない。
このようなエマルジョン型シリコーンとしては、例えば、シリコーン樹脂に対して、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル及びショ糖脂肪酸エステル(油溶性ゲル化剤)を加えて乳化させたエマルジョン型シリコーンを用いることができる。
このようなエマルジョン型シリコーンの具体例としては、エマルジョン型シリコーン KM−72F(組成:シリコーン樹脂30質量%、ソルビタン脂肪酸エステル3質量%、グリセリン脂肪酸エステル1質量%、ショ糖脂肪酸エステル0.5質量%、水65.5質量%;粘度(25℃):1000〜3000mPa・s)が挙げられる。
ここで、このエマルジョン型シリコーンの含有率が0.1質量%未満では、消泡効果が得られないので好ましくなく、また、含有率が5.0質量%を超えると、それ以上の消泡効果を得られるわけではないので、過剰のエマルジョン型シリコーンが無駄となり、ポリアクリル酸ポリマーの特徴であるさっぱり感やみずみずしさ、清涼感といった感触が失われてしまうので好ましくない。
このエマルジョン型シリコーンを上記範囲で添加することにより、消泡効果が発揮され、混合時の撹拌による泡立ちが抑制されるとともに、紫外線遮蔽剤含有樹脂粒子の分散性を高め、ゲル化後の紫外線遮蔽ゲル状組成物の使用感を損ねないようにすることができる。
この紫外線遮蔽剤含有樹脂粒子は、樹脂粒子中に、有機系紫外線吸収剤、紫外線遮蔽能を有する金属酸化物粒子のうちいずれか一方または双方を含有してなる平均粒子径が0.05μm以上かつ5μm以下の粒子である。
次に、(1)有機系紫外線吸収剤を含有する紫外線遮蔽剤含有樹脂粒子(以下、有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子と略称する)、(2)紫外線遮蔽能を有する金属酸化物粒子を含有する紫外線遮蔽剤含有樹脂粒子(以下、金属酸化物粒子含有樹脂粒子と略称する)、(3)有機系紫外線吸収剤及び紫外線遮蔽能を有する金属酸化物粒子を含有する紫外線遮蔽剤含有樹脂粒子(以下、有機−無機紫外線吸収剤含有樹脂粒子と略称する)、それぞれについて説明する。
この有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子は、樹脂中に有機系紫外線吸収剤を含有してなる樹脂粒子である。
この有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子の平均粒子径は、0.05μm以上かつ5μm以下が好ましく、より好ましくは0.1μm以上かつ3μm以下、さらに好ましくは0.2μm以上かつ1μm以下である。
ここで、有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子の平均粒子径が0.05μm未満では、樹脂粒子同士が凝集し易くなり、したがって、この樹脂粒子を分散媒中に分散させた場合に分散性が低下し、紫外線遮蔽機能を十分に発現することができなくなるので好ましくない。一方、平均粒子径が5μmを超えると、化粧料として用いた場合に、肌における伸びや滑りが低下し、その結果、ざらつき感等が生じて肌触り等が悪化する等、使用感が悪くなるので好ましくない。
樹脂としては、有機系紫外線吸収剤を溶解させることができ、かつ、その重合体の透明度が高く、化粧料の原料として使用可能な樹脂モノマーであればよく、特に限定されない。
このような樹脂モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル樹脂、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリルスチレン共重合体、アクリルアミド共重合体、アクリルエポキシ共重合体、アクリルウレタン共重合体、アクリルポリエステル共重合体、シリコンアクリル共重合体、酢酸ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等のモノマーを用いることができる。これらの中でも(メタ)アクリル樹脂のモノマーが透明性に優れている点で好ましい。
これらの樹脂モノマーは、1種のみを単独で重合して用いてもよく、2種以上を組み合わせて重合して用いてもよい。例えば、(メタ)アクリル樹脂のモノマーとそれ以外の樹脂モノマーを組み合わせる場合には、透明性の観点から、樹脂モノマー中の(メタ)アクリル樹脂のモノマーの含有率が10質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましい。
この有機系紫外線吸収剤としては、上記の樹脂モノマーに溶解させることができるものであればよく、特に限定されず、例えば、ジベンゾイルメタン系化合物、ベンゾフェノン誘導体、パラアミノ安息香酸誘導体、メトキシ桂皮酸誘導体、サリチル酸誘導体等が挙げられる。これらの有機系紫外線吸収剤は、1種のみを単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
ここで、有機系紫外線吸収剤の有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子中における含有率が0.1質量%未満では、有機系紫外線吸収剤の量が少なすぎて、有機系紫外線吸収剤が有する紫外線遮蔽機能を十分に発現することができなくなり、その結果、紫外線遮蔽機能を十分に発現させようとすると、大量の有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子が必要となり、化粧料を作製する際の材料設計が極めて難しくなるので好ましくない。一方、含有率が80質量%を超えると、有機系紫外線吸収剤の量が樹脂に対して相対的に高くなり、その結果、樹脂中における有機系紫外線吸収剤の分散性が低下し、組成の均一性が損なわれるので、好ましくない。
このオルガノシロキサンとしては、ジアルキルアルコキシシラン化合物が挙げられ、中でも、オルガノポリシロキサン、あるいは、オルガノポリシロキサンをアルキル基、イソシアネート基、エポキシ基、アクリル基、アルキルケイ素化合物の群から選択された1種または2種以上により変性した変性オルガノポリシロキサンが好適に用いられ、特に、ジメチルポリシロキサン(シリコーンオイル)、このジメチルポリシロキサン(シリコーンオイル)を変性した変性ジメチルポリシロキサン(変性シリコーンオイル)が好適に用いられる。
この樹脂粒子の表面をオルガノシロキサンにより処理することにより、この有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子の成分である有機系紫外線吸収剤の純水等の溶媒中への溶出をさらに抑制することができる。
この有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子の製造方法は、上記の樹脂モノマーに上記の有機系紫外線吸収剤を、この有機系紫外線吸収剤の含有率が0.1質量%以上かつ80質量%以下となるように溶解させて樹脂モノマー溶解液とし、次いで、この樹脂モノマー溶解液を、この樹脂モノマー溶解液全質量に対して0.1質量%以上かつ10質量%以下の懸濁保護剤、及び0.1質量%以上かつ10質量%以下の架橋剤を含む純水中に懸濁または乳化させて懸濁液または乳化液とし、次いで、この懸濁液または乳化液に、この懸濁液または乳化液中の樹脂モノマーの全質量に対して0.01質量%以上かつ1質量%以下の重合開始剤を添加して懸濁重合または乳化重合を行い、有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子を生成する方法である。
まず、有機系紫外線吸収剤を樹脂モノマー中に溶解させ、樹脂モノマー溶解液とする。
なお、後述する懸濁液または乳化液のエマルジョン被膜強度を高めて懸濁重合または乳化重合の重合効率を高めるために、この樹脂モノマー溶解液の全質量に対して1質量%以上かつ50質量%以下の分散剤を添加してもよい。
分散剤としては、化粧料の原料として認められるものであり、樹脂モノマーとの親和性に富み、かつ疎水性の高いものがよい。
混合の程度としては、目視にて観察した場合に固形分の沈殿が認められなくなるまで混合すればよい。この混合工程に用いられる混合装置としては、例えば、マグネチックスターラー、撹拌機等が挙げられる。
以上により、有機系紫外線吸収剤を樹脂モノマー中に溶解させた樹脂モノマー溶解液を得ることができる。
懸濁保護剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等の非イオン性界面活性剤、あるいはアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルフェニル硫酸エステル塩等の陰イオン性界面活性剤等が挙げられ、これらの中でも、陰イオン性界面活性剤が好ましく、この陰イオン性界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩が好ましい。
懸濁保護剤の添加量は、上記の樹脂モノマー溶解液の全質量に対して0.1質量%以上かつ10質量%以下が好ましく、より好ましくは0.1質量%以上かつ2質量%以下である。
より具体的には、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、ジビニルナフタレン、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート等の(ポリ)アルキレングリコール系ジ(メタ)アクリレートが挙げられる。
これらの中でも特に(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレートが好ましい。
このシリコーン系消泡剤の添加量は、上記の樹脂モノマー溶解液の全質量に対して0.01質量%以上かつ5質量%以下が好ましく、より好ましくは0.1質量%以上かつ1質量%以下である。
したがって、より透明性にすぐれ、ざらつき感等がない使用感に優れた化粧料を提供することが可能である。
また、混合機、撹拌機、ホモミキサー、ホモジナイザー等の攪拌速度を大幅に上げることができ、その結果、有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子の製造効率及び収率を向上させることができるので、製造コストを大幅に削減することができる。
重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、過酸化水素、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物、アゾビスジイソブチロニトリル、2,2−アゾビス(2−アミジノプロパン)ジハイドロクロライド等のアゾ系開始剤等が挙げられるが、これらの中でも、集合を速やかに行うことができる点で過硫酸塩が好ましい。
重合開始剤の添加量は、上記の懸濁液または乳化液に対して0.01質量%以上かつ1質量%以下が好ましく、より好ましくは0.05質量%以上かつ0.5質量%以下である。
この重合を開始させる温度としては、50℃以上かつ80℃以下が好ましい。また、この温度における保持時間としては、1〜5時間程度が好ましく、未反応の残留モノマーが最小となる時間および重合状態、製造コストとの兼ね合いで適当な時間を選択すればよい。
その後、氷冷、水冷または自然冷却し、重合反応を停止させる。
アルコールは、純水に可溶なもので容易に洗い流せるものであればよく、例えば、エタノール、2−プロパノール等があげられ、洗浄効率の点では、特に2−プロパノールが好ましい。
洗浄方法は、残留モノマー等を除去できれば特に限定されないが、加圧ろ過、吸引ろ過、フィルタープレス、遠心分離、限外ろ過、デカンテーション等が好適である。
洗浄の程度は、アルコールが極少量残留している程度でよく、例えば、2−プロパノールを用いて洗浄した場合には、2−プロパノール濃度計で1%以下、導電率計で20μS/cm以下になる程度まで行う。
乾燥方法としては、アルコールや純水を除去することのできる方法であればよく、特に限定されないが、大気圧中の乾燥、真空乾燥等が挙げられる。
解砕方法としては、特に限定されず、ピンミル、ハンマーミル、ジェットミル、インペラーミル等を用いることができる。
特に、化粧料に配合した際により高い透明性を得るためには、得られた乾燥物を0.05μm以上かつ5μm以下の粒子に解砕することが好ましい。この解砕工程を経ることにより、乾燥により凝集した各粒子を解砕し、化粧料に使用した場合の使用感を向上させることができる。
以上により、有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子を作製することができる。
この金属酸化物粒子含有樹脂粒子は、樹脂中に紫外線遮蔽能を有する金属酸化物粒子を含有してなる樹脂粒子である。
ここで、金属酸化物粒子含有樹脂粒子の平均粒子径が0.05μm未満では、この金属酸化物粒子含有樹脂粒子同士が凝集し易くなり、したがって、この樹脂粒子を分散媒中に分散させた場合に分散性が低下し、紫外線遮蔽機能を十分に発現することができなくなるので好ましくない。一方、平均粒子径が5μmを超えると、化粧料として用いた場合に、肌における伸びや滑りが低下し、その結果、ざらつき感等が生じて肌触り等が悪化する等、使用感が悪くなるので好ましくない。
この樹脂粒子の表面をオルガノシロキサンにより処理することにより、この樹脂粒子の成分である金属酸化物粒子の純水等の溶媒中への溶出を、さらに抑制することができる。
樹脂としては、上述した(1)有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子にて用いた樹脂と同様、金属酸化物粒子を分散させることができ、かつ、その重合体の透明度が高く、化粧料の原料として使用可能な樹脂モノマーであればよい。
この樹脂モノマーについては、上述した(1)有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子の樹脂の欄にて既に説明しているので、説明を省略する。
金属酸化物粒子は、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム、酸化鉄の群から選択される1種または2種以上を含む紫外線遮蔽能を有する粒子であり、その平均粒子径は0.003μm以上かつ0.1μm以下が好ましく、より好ましくは0.01μm以上かつ0.05μm以下、さらに好ましくは0.02μm以上かつ0.04μm以下である。
ここで、金属酸化物粒子の平均粒子径が0.003μm未満では、結晶化度が低下して紫外線遮蔽機能を発現しなくなるので好ましくなく、一方、平均粒子径が0.1μmを超えると、金属酸化物粒子の可視光線に対する散乱係数が大きくなるので透明性が著しく低下し、その結果、可視光線に対する光透過性が低下し、透明性が悪くなるので、好ましくない。
このオルガノシロキサンとしては、ジアルキルアルコキシシラン化合物が挙げられ、中でも、オルガノポリシロキサン、あるいは、オルガノポリシロキサンをアルキル基、イソシアネート基、エポキシ基、アクリル基、アルキルケイ素化合物の群から選択された1種または2種以上により変性した変性オルガノポリシロキサンが好適に用いられ、特に、ジメチルポリシロキサン(シリコーンオイル)、このジメチルポリシロキサン(シリコーンオイル)を変性した変性ジメチルポリシロキサン(変性シリコーンオイル)が好適に用いられる。
この金属酸化物粒子の表面をオルガノシロキサンにより処理することにより、この金属酸化物粒子の成分である金属イオンの純水等の溶媒中への溶出をさらに抑制することができる。
ここで、金属酸化物粒子の樹脂粒子における含有率が1質量%未満では、金属酸化物粒子の量が少なすぎて、金属酸化物粒子が有する紫外線遮蔽機能を十分に発現することができなくなり、したがって、紫外線遮蔽機能を十分に発現させようとすると、大量の金属酸化物粒子含有樹脂粒子が必要となり、化粧料を作製する際の材料設計が極めて難しくなる。一方、含有率が80質量%を超えると、金属酸化物粒子の量が樹脂に対して相対的に高くなり過ぎてしまい、その結果、樹脂中における金属酸化物粒子の分散性が低下し、組成の均一性が損なわれるので、好ましくない。
すなわち、樹脂粒子中に分散した金属酸化物粒子が、この樹脂粒子中に完全に埋め込まれて内包状態となっており、しかも、この複合粒子の表面は、樹脂により完全に覆われた状態で金属酸化物粒子が全く露出していないことが好ましい。
例えば、金属酸化物として酸化亜鉛微粒子を用いる場合、酸化亜鉛微粒子は樹脂粒子中に完全に埋め込まれて内包状態となっているので、亜鉛が化粧料へ溶出するのを抑制することができ、水系化粧料の品質安定性を高めることができる。
この金属酸化物粒子含有樹脂粒子の製造方法は、紫外線遮蔽能を有する金属酸化物粒子を、この金属酸化物粒子に対して1質量%以上かつ50質量%以下の分散剤を含む樹脂モノマー中に分散させて樹脂モノマー分散液とし、次いで、この樹脂モノマー分散液を、この樹脂モノマー分散液全質量に対して0.1質量%以上かつ10質量%以下の懸濁保護剤、及び0.1質量%以上かつ10質量%以下の架橋剤を含む純水中に懸濁または乳化させて懸濁液または乳化液とし、次いで、この懸濁液または乳化液に、この懸濁液または乳化液中の樹脂モノマー全質量に対して0.01質量%以上かつ1質量%以下の重合開始剤を添加して懸濁重合または乳化重合を行い、金属酸化物粒子含有樹脂粒子を生成する方法である。
まず、平均粒子径が0.003μm以上かつ0.1μm以下の紫外線遮蔽能を有する金属酸化物粒子を、分散剤を含む樹脂モノマー中に分散させ、樹脂モノマー分散液とする。
分散剤としては、化粧料の原料として使用でき、樹脂モノマーとの親和性に富み、疎水性の高いものがよい。すなわち、分散剤は、金属酸化物粒子を被覆することで樹脂モノマーに対する分散を促し、同時に金属酸化物粒子は、比較的短時間のうちに、ほとんどが単分散状態となり、その平均分散粒子径は0.003μm以上かつ0.1μm以下となる。
また、分散剤は、金属酸化物粒子に疎水性を付与するので、金属酸化物粒子が重合体の外に出ず、水相に移行することなく樹脂中に取り込まれるのを助ける。
このような分散剤としては、上述した(1)有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子を作製する際に用いた分散剤と全く同様のものを用いることができる。
分散時間としては、30分〜3時間程度が好ましいが、分散状態と製造コストとの兼ね合いで適切な時間を選べばよい。
ここで、樹脂モノマー分散液中の金属酸化物粒子の分散粒子径が0.1μmを超えると、金属酸化物粒子含有樹脂粒子の可視光線に対する散乱係数が大きくなり、その結果、透明性が低下し、場合によっては失透する虞があるので、好ましくない。
以上により、金属酸化物粒子含有樹脂粒子を作製することができる。
この有機−無機紫外線吸収剤含有樹脂粒子は、樹脂中に、有機系紫外線吸収剤及び紫外線遮蔽能を有する金属酸化物粒子を含有してなる樹脂粒子である。
これら樹脂、有機系紫外線吸収剤及び紫外線遮蔽能を有する金属酸化物粒子については、上記(1)有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子及び(2)金属酸化物粒子含有樹脂粒子の欄にて詳述しているので、ここでは説明を省略する。
上記範囲とすることにより、化粧料を作製する際の材料設計が容易になり、組成の均一性を保つことができる。
ここで、有機−無機紫外線吸収剤含有樹脂粒子の平均粒子径が0.05μm未満では、紫外線遮蔽能を有する金属酸化物粒子の平均粒子径が0.003μm以上かつ0.1μm以下であるから、この金属酸化物粒子を樹脂粒子の表面に露出することなく樹脂粒子中に分散させることが困難となるので好ましくなく、一方、平均粒子径が5μmを超えると、化粧料として用いた場合に、肌における伸びや滑りが低下し、その結果、ざらつき感等が生じて肌触り等が悪化する等、使用感が悪化する場合があるので好ましくない。
この有機−無機紫外線吸収剤含有樹脂粒子の表面をオルガノシロキサンにより処理することにより、有機−無機紫外線吸収剤含有樹脂粒子の成分である金属酸化物粒子や有機系紫外線吸収剤の純水等の溶媒中への溶出をさらに抑制することができる。
例えば、酸化亜鉛はn型の金属酸化物半導体であり、そのバンド構造におけるバンドギャップエネルギーEgは3.2eVである。そこで、この酸化亜鉛に、そのバンドギャップエネルギーEg以上のエネルギーを有する光が照射されると、電子がその光エネルギーを吸収して価電子帯から伝導帯へ励起される。酸化亜鉛の吸収端は380nm付近であるから、酸化亜鉛は、長波長紫外線(UVA)から中波長紫外線(UVB)の波長帯域を吸収することができる。
したがって、長波長紫外線(UVA)から中波長紫外線(UVB)の波長帯域を吸収することができる酸化亜鉛に対しては、長波長紫外線(UVA)を遮蔽することができる有機系紫外線吸収剤や中波長紫外線(UVB)を遮蔽することができる有機系紫外線吸収剤と組み合わせて用いるのが好ましい。
これら酸化亜鉛及びジベンゾイルメタンを単純にモノマー中で混合した場合は、紫外線遮蔽機能が400nm付近から発現するので、好ましい。
すなわち、樹脂粒子中を光が透過する場合、光は樹脂粒子中の金属酸化物粒子により散乱または反射されながら進むので、金属酸化物粒子を含まない樹脂粒子を透過する場合と比べてより長い距離を進むことになる。したがって、金属酸化物粒子と有機系紫外線吸収剤とを組み合わせて混合させた場合には、有機系紫外線吸収剤を単独で混合させた場合と比べて、樹脂粒子中の有機系紫外線吸収剤が光と接触する時間が長くなり、その吸収効果も高くなると考えられる。
この有機−無機紫外線吸収剤含有樹脂粒子の製造方法は、紫外線遮蔽能を有する金属酸化物粒子を、この金属酸化物粒子に対して1質量%以上かつ50質量%以下の分散剤を含む樹脂モノマー中に分散させて樹脂モノマー分散液とし、次いで、この樹脂モノマー分散液に有機系紫外線吸収剤を0.1質量%以上かつ80質量%以下溶解させて樹脂モノマー溶解液とし、次いで、この樹脂モノマー溶解液を、この樹脂モノマー溶解液に対して0.1質量%以上かつ10質量%以下の懸濁保護剤及び0.1質量%以上かつ10質量%以下の架橋剤を含む純水中に懸濁または乳化させて懸濁液または乳化液とし、次いで、この懸濁液または乳化液に、この懸濁液または乳化液に対して0.01質量%以上かつ1質量%以下の重合開始剤を添加して懸濁重合または乳化重合を行い、有機−無機紫外線吸収剤含有樹脂粒子を生成する方法である。
なお、5μm以下の小さい樹脂粒子を作製する場合には、上記樹脂モノマー分散液にシリコーン系消泡剤を、上記樹脂モノマー分散液に対して0.01質量%以上かつ5質量%以下添加すればよい。
まず、平均粒子径が0.003μm以上かつ0.1μm以下の紫外線遮蔽能を有する金属酸化物粒子を分散剤を含む樹脂モノマー中に分散させ、樹脂モノマー分散液とする。
この樹脂モノマー分散液を作製する方法は、上述した(2)金属酸化物粒子含有樹脂粒子の欄の製造方法と全く同様であるので説明を省略する。
この工程は、上記の(1)有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子の欄の樹脂モノマー溶解液の替わりに、上記の樹脂モノマー分散液に有機系紫外線吸収剤を溶解させた樹脂モノマー溶解液を用いる以外は、上記の(1)有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子の製造方法の欄の記載と全く同様であるので説明を省略する。
以上により、有機−無機紫外線吸収剤含有樹脂粒子を生成することができる。
この有機−無機樹脂粒子のような2層構造にした場合にも、無機酸化物粒子と有機系紫外線吸収剤の相互作用により紫外線遮蔽機能が400nm付近から発現するので好ましい。
また、金属酸化物粒子や有機系紫外線吸収剤の水への溶出をさらに抑制させるために、樹脂だけの層を上記の樹脂粒子の最外層に被覆させてもよい。
アルコールとしては、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、グリセリン、1,3−ブチレングリコール、プロピレングリコール、ソルビトール等の炭素数1〜6の1価アルコールまたは多価アルコールが挙げられ、中でも1価アルコール、特にエタノールが好ましい。
このアルコールの紫外線遮蔽ゲル状組成物中における含有率は、1質量%以上かつ40質量%以下が好ましく、より好ましくは10質量%以上かつ30質量%以下である。
アルコールの含有率を上記範囲とすることで、紫外線遮蔽ゲル状組成物中における紫外線遮蔽剤含有樹脂粒子の分散性及び品質安定性を向上させることができる。
水溶性高分子は、分散剤及び粘度調整剤としての役割を有し、添加することにより紫外線遮蔽剤含有樹脂粒子のポリアクリル酸ポリマー中における分散性及び分散安定性も向上する。
ここで、本実施形態体の紫外線遮蔽ゲル状組成物が水溶性高分子を含む場合のアルコールの含有率を1質量%以上かつ40質量%以下とした理由は、含有率が1質量%未満では、アルコールの含有量が少なすぎてしまうために、水溶性高分子がアルコールに均一に浸潤できずに水分にて不均一に膨潤することとなり、その結果、紫外線遮蔽剤含有樹脂粒子の分散性が低下して取扱いが困難となり、さらには分散安定性が低下するので好ましくない。一方、含有率が40質量%を超えると、紫外線遮蔽ゲル状組成物全体の粘性が高くなり、紫外線遮蔽剤含有樹脂粒子の分散性が低下するとともに分散安定性も低下するので好ましくない。
本実施形態の紫外線遮蔽ゲル状組成物の製造方法は、ポリアクリル酸ポリマーが0.01質量%以上かつ5質量%以下、水が30質量%以上かつ80質量%以下、エマルジョン型シリコーンが0.1質量%以上かつ5質量%以下、紫外線遮蔽剤含有樹脂粒子が1質量%以上かつ50質量%以下、アルコールが1質量%以上かつ40質量%以下となるように、これらを混合して混合物とし、次いで、この混合物の水素イオン指数(pH)を6以上かつ8以下に調整する方法である。
この場合、ポリアクリル酸ポリマー、水、エマルジョン型シリコーン、紫外線遮蔽剤含有樹脂粒子、アルコールの各々の成分の含有率の合計が100質量%を超えないように、各々の成分の含有率を調整する必要がある。
アルカリ剤としては、例えば、水酸化ナトリウム水溶液等の無機アルカリ剤、トリエタノールアミン水溶液等の有機アルカリ剤が挙げられる。
この混合物の水素イオン指数(pH)を6以上かつ8以下にすることで、肌のpHと同等の紫外線遮蔽ゲル状組成物を得ることができる。
本実施形態の化粧料は、上述した紫外線遮蔽ゲル状組成物を含有してなる化粧料であり、紫外線遮蔽機能、使用感、品質安定性に優れたものである。
この化粧料は、上述した紫外線遮蔽ゲル状組成物を、従来では処方が困難であった化粧水や日焼け止めジェル等の水系化粧料に配合することにより、金属酸化物の溶出が抑制されるとともに、紫外線遮蔽能、透明感及び使用感に優れた水系化粧料を得ることができる。
また、ポリアクリル酸ポリマー以外の水溶性高分子を含有した場合には、紫外線遮蔽剤含有樹脂粒子の紫外線遮蔽ゲル状組成物中における分散性及び分散安定性をさらに向上させることができる。
紫外線遮蔽剤含有樹脂粒子が、樹脂粒子中に、有機系紫外線吸収剤、紫外線遮蔽能を有する金属酸化物粒子のうちいずれか一方または双方を含有している場合には、これら有機系紫外線吸収剤及び紫外線遮蔽能を有する金属酸化物粒子のうちいずれか一方または双方が樹脂中に固定化されることとなり、よって、水との接触により金属イオンや有機系紫外線吸収剤が水中に溶出する虞がなくなる。したがって、金属イオンや有機系紫外線吸収剤の溶出に起因する化粧料の変質、変色、使用感の低下を防止することができ、品質を安定化させることができる。
この紫外線遮蔽剤含有樹脂粒子の平均粒子径が0.05μm以上かつ5μm以下であるので、肌に塗布したときの透明性が優れ、ざらつき感等がなく使用感に優れている。
特に、酸化亜鉛等の紫外線遮蔽能を有する金属酸化物粒子と、長波長紫外線(UVA)を遮蔽することができる有機系紫外線吸収剤とを組み合わせて有機−無機紫外線吸収剤含有樹脂粒子とした場合、有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子と金属酸化物粒子含有樹脂粒子とを単に混合した場合と比べて、長波長側から紫外線(UV)を遮蔽することができる。
また、紫外線遮蔽剤含有樹脂粒子の紫外線遮蔽ゲル状組成物中への分散性を高めることができるので、ゲル化後の使用感に優れたものを得ることができる。
特に、紫外線遮蔽能が必要とされるスキンケア化粧品のホワイトニング、メイクアップ化粧品のベースメイク、ボディケア化粧品のサンスクリーン等に用いた場合には、紫外線遮蔽能、透明感、使用感及び安全性に優れた化粧品を提供することができる。
「樹脂モノマー溶解液の作製」
メタクリル酸メチル108質量部にジベンゾイルメタン(アボベンゾン、パルソール(登録商標)1789)12質量部を加え、完全に溶解させて、樹脂モノマー溶解液Aを作製した。
上記の樹脂モノマー溶解液A105質量部に、純水229.5質量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5質量部、エチレングリコールジメタクリレート14.0質量部、シリコーン系消泡剤1.0質量部を混合し、ホモジナイザーを用いて攪拌し、エマルジョンを作製した。
上記のエマルジョン320.0質量部と、純水79.856質量部と、過硫酸カリウム0.144質量部とを混合し、攪拌機および温度計を備えた反応装置に移して窒素置換を1時間行った。
次いで、窒素置換後の反応溶液を加熱して65℃に昇温させ、この65℃にて3時間保持し、重合反応を行った。その後、氷冷して重合反応を停止させた。
得られた重合物を2−プロパノール及び純水で洗浄した後、90℃にて乾燥させ、ジベンゾイルメタンを10質量%含むポリメチルメタクリレート(PMMA)からなる有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子を作製した。
エマルジョン型シリコーンKM-72F(信越化学工業株式会社製)を1質量部と、純水を68.6質量部と、上記の有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子を10質量部と、ポリアクリル酸ポリマー Carbopol Ultrez10(B.F Goodrich社製)を0.4質量部と、エタノールを20質量部とを混合し、ホモジナイザーを用いて10,000回転で10分攪拌し、ポリアクリル酸ポリマー分散液を得た。
次いで、得られたポリアクリル酸ポリマー分散液を10質量%水酸化ナトリウム水溶液にてpH7に調整し、実施例1の紫外線遮蔽ゲル状組成物を得た。
この紫外線遮蔽ゲル状組成物を肌に塗布したところ、べたつき感がなく、さっぱりとした使用感が得られた。
紫外線遮蔽ゲル状組成物を作製する際に、純水を68.6質量部から77.6質量部に、有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子を10質量部から1質量部に、それぞれ変更した以外は、実施例1に準じて実施例2の紫外線遮蔽ゲル状組成物を作製した。
次いで、この紫外線遮蔽ゲル状組成物の分光透過率を実施例1に準じて測定した。この紫外線遮蔽ゲル状組成物の分光透過率を図1に示す。
この紫外線遮蔽ゲル状組成物を肌に塗布したところ、べたつき感がなく、さっぱりとした使用感が得られた。
紫外線遮蔽ゲル状組成物を作製する際に、純水を68.6質量部から73.6質量部に、有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子を10質量部から5質量部に、それぞれ変更した以外は、実施例1に準じて実施例3の紫外線遮蔽ゲル状組成物を作製した。
次いで、この紫外線遮蔽ゲル状組成物の分光透過率を実施例1に準じて測定した。この紫外線遮蔽ゲル状組成物の分光透過率を図1に示す。
この紫外線遮蔽ゲル状組成物を肌に塗布したところ、べたつき感がなく、さっぱりとした使用感が得られた。
紫外線遮蔽ゲル状組成物を作製する際に、純水を68.6質量部から63.6質量部に、有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子を10質量部から15質量部に、それぞれ変更した以外は、実施例1に準じて実施例4の紫外線遮蔽ゲル状組成物を作製した。
次いで、この紫外線遮蔽ゲル状組成物の分光透過率を実施例1に準じて測定した。この紫外線遮蔽ゲル状組成物の分光透過率を図1に示す。
この紫外線遮蔽ゲル状組成物を肌に塗布したところ、べたつき感がなく、さっぱりとした使用感が得られた。
紫外線遮蔽ゲル状組成物を作製する際に、純水を68.6質量部から58.6質量部に、有機系紫外線吸収剤含有樹脂粒子を10質量部から20質量部に、それぞれ変更した以外は、実施例1に準じて実施例5の紫外線遮蔽ゲル状組成物を作製した。
次いで、この紫外線遮蔽ゲル状組成物の分光透過率を実施例1に準じて測定した。この紫外線遮蔽ゲル状組成物の分光透過率を図1に示す。
この紫外線遮蔽ゲル状組成物を肌に塗布したところ、べたつき感がなく、さっぱりとした使用感が得られた。
また、この紫外線遮蔽ゲル状組成物の粘度をB型粘度計(東機産業株式会社製)を用いて測定したところ、40,000mPa・sであった。さらに、この紫外線遮蔽ゲル状組成物を25℃にて2週間静置した後、その粘度をB型粘度計(東機産業株式会社製)を用いて測定したところ、40,000mPa・sであり、室温中に放置しても粘度が変化せず、かつ分散安定性に優れていることが確認された。
紫外線遮蔽ゲル状組成物を作製する際に、エマルジョン型シリコーンKM-72Fをオイルコンパウンド型シリコーンKS−66(信越化学工業株式会社製)に変更した以外は、実施例1に準じて比較例1の紫外線遮蔽ゲル状組成物を作製した。
この紫外線遮蔽ゲル状組成物は、攪拌中に泡立ちが始まり、回転数10,000rpmで撹拌したところ、5分しか撹拌することができなかったが、外観は均一であった。
この紫外線遮蔽ゲル状組成物を肌に塗布したところ、肌に少しべたつき、オイル感が残るためにさっぱり感は得られなかった。
また、10質量%水酸化ナトリウム水溶液でpH7に調整する前の有機系紫外線吸収剤含有ポリアクリル酸ポリマー分散液を3時間室温で静置させたところ、水成分と樹脂粒子が分離した。
紫外線遮蔽ゲル状組成物を作製する際に、エマルジョン型シリコーンKM-72Fをオイル型シリコーンKF−96(信越化学工業株式会社製)に変更した以外は、実施例1に準じて比較例2の紫外線遮蔽ゲル状組成物を作製した。
この紫外線遮蔽ゲル状組成物は、攪拌中に泡立ちが始まり、回転数10,000rpmで撹拌したところ、5分しか撹拌することができなかったが、外観は均一であった。
この紫外線遮蔽ゲル状組成物を肌に塗布したところ、肌に少しべたつき、オイル感が残るためにさっぱり感は得られなかった。
また、10質量%水酸化ナトリウム水溶液でpH7に調整する前の有機系紫外線吸収剤含有ポリアクリル酸ポリマー分散液を3時間室温で静置させたところ、水成分と樹脂粒子が分離した。
紫外線遮蔽ゲル状組成物を作製する際に、エマルジョン型シリコーンKM-72Fを1質量部及び純水を68.6質量部用いる替わりに純水を69.6質量部用いた以外は、実施例1に準じて比較例3の紫外線遮蔽ゲル状組成物を作製しようとしたところ、攪拌直後に泡立ち、均一に混合することはできなかった。
紫外線遮蔽ゲル状組成物を作製する際に、エマルジョン型シリコーンKM-72Fを1質量部及び純水を68.6質量部用いる替わりに、純水68.6質量部にリン酸エステル型分散剤フォスファノール RS−610(東邦化学工業株式会社製)を1質部混合した混合物を用いた以外は、実施例1に準じて比較例4の紫外線遮蔽ゲル状組成物を作製しようとしたところ、攪拌直後に泡立ち、均一に混合することはできなかった。
Claims (6)
- ポリアクリル酸ポリマーを0.01質量%以上かつ5質量%以下、水を30質量%以上かつ80質量%以下、エマルジョン型シリコーンを0.1質量%以上かつ5質量%以下、紫外線遮蔽剤含有樹脂粒子を1質量%以上かつ50質量%以下、アルコールを1質量%以上かつ40質量%以下含有してなり、
前記エマルジョン型シリコーンは、シリコーン樹脂を10質量%以上かつ50質量%以下、ソルビタン脂肪酸エステルを0.5質量%以上かつ5質量%以下、グリセリン脂肪酸エステルを0.5質量%以上かつ5質量%以下、ショ糖脂肪酸エステルを0.1質量%以上かつ1質量%以下含有していることを特徴とする紫外線遮蔽ゲル状組成物。 - さらに、前記ポリアクリル酸ポリマー以外の水溶性高分子を0.01質量%以上かつ5質量%以下含有してなることを特徴とする請求項1記載の紫外線遮蔽ゲル状組成物。
- 前記紫外線遮蔽剤含有樹脂粒子は、樹脂粒子中に、有機系紫外線吸収剤、紫外線遮蔽能を有する金属酸化物粒子のうちいずれか一方または双方を含有してなる平均粒子径が0.05μm以上かつ5μm以下の粒子であり、
前記金属酸化物粒子は、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム、酸化鉄の群から選択される1種または2種以上を含有してなる平均粒子径が0.003μm以上かつ0.1μm以下の粒子であり、
前記紫外線遮蔽剤含有樹脂粒子は、前記有機系紫外線吸収剤の含有率が0.1質量%以上かつ80質量%以下、前記金属酸化物粒子の含有率が1質量%以上かつ80質量%以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の紫外線遮蔽ゲル状組成物。 - 前記有機系紫外線吸収剤は、ジベンゾイルメタン系化合物、ベンゾフェノン誘導体、パラアミノ安息香酸誘導体、メトキシ桂皮酸誘導体、サリチル酸誘導体の群から選択される1種または2種以上であることを特徴とする請求項3記載の紫外線遮蔽ゲル状組成物。
- 請求項1ないし4のいずれか1項記載の紫外線遮蔽ゲル状組成物の製造方法であって、
ポリアクリル酸ポリマーが0.01質量%以上かつ5質量%以下、水が30質量%以上かつ80質量%以下、エマルジョン型シリコーンが0.1質量%以上かつ5質量%以下、紫外線遮蔽剤含有樹脂粒子が1質量%以上かつ50質量%以下、アルコールが1質量%以上かつ40質量%以下となるように、これらを混合して混合物とし、次いで、この混合物の水素イオン指数を6以上かつ8以下に調整することを特徴とする紫外線遮蔽ゲル状組成物の製造方法。 - 請求項1ないし4のいずれか1項記載の紫外線遮蔽ゲル状組成物を含有してなることを特徴とする化粧料。
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