JP4376497B2 - アルコキシトリメチルシラン流体の安定な水性エマルジョン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、限定するものではないが角質層及び毛髪を含む人体上の表面へとアルコキシトリメチルシランを送達するために用いることができるアルコキシトリメチルシランを含む水性エマルジョンに関するものである。更に詳しくは、本発明は、不連続相において測定可能な変化が無く、粒子の凝集が無く、及び化学的変質が無い普通の周囲条件下で、時間と共に損なわれないままであるアルコキシトリメチルシランを含む水性エマルジョンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
広範な長鎖脂肪族アルコールは、オクルシビティ（ｏｃｃｌｕｓｉｖｉｔｙ）、サブスタンティビティ（ｓｕｂｓｔａｎｔｉｖｉｔｙ）、撥水性、及び紫外線保護を含む固有の望ましい特性のいくつかの故に、スキンケア及びヘアケアの製品を含む化粧料で用いられている。これらの特性を有する長鎖脂肪族アルコールは、典型的には、２個から２０個を超える炭素原子を有する炭素鎖長を有する。純粋である場合には、これらのアルコールのすべては、室温で固体である。化粧品を配合する場合、より高い融点を有する成分は、しばしば、例えば熱室（ｈｏｔ ｒｏｏｍ）で溶かされ、次に、溶融状態のままで配合される。この溶融工程が必要であるので、化粧品を配合する場合、固体成分を使用することは著しく不都合となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
而して、固体長鎖脂肪族アルコールの有益な特性を提供するのに有用であり、且つ配合前に溶融させる必要があるという不都合も有していない組成物を作製できるならば、技術状態を有意に進歩させることになると考えられる。この点に関しては、室温で化粧品へと容易に配合することができる液体アルコキシトリメチルシラン、及び固体長鎖脂肪族アルコールのトリメチルシリル誘導体を開示している米国特許第５，８４７，１７９号を参照されたい。しかしながら、化粧品配合物の技術状態におけるはるかに大きな進歩とは、これらの液体長鎖脂肪族アルコキシトリメチルシランを水性エマルジョン中へと周囲条件下で配合し、且つ液体アルコキシトリメチルシラン構造を維持する能力であると考えられる。
【０００４】
撥水剤として有用なアルコキシシランを乳化するための、１３を超えるＨＬＢを有する非イオン性第一界面活性剤と、１１未満のＨＬＢを有する第二非イオン性補助界面活性剤とから実質的に成るノンシリコーン乳化システムを教示しているＦｉｓｈｅｒに与えられた米国特許第６，０７４，４７０号も参照されたい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、従来技術の問題に対処し、不連続油相中流体アルコキシトリメチルシランを含む安定な水性エマルジョンと、それらの調製法とを提供する。水性エマルジョンは、アルコキシトリメチルシラン、オルガノシリコーン疎水性乳化剤、オルガノシリコーン親水性乳化剤、及び水を含む。水性エマルジョンは、経時と共に、少なくとも３ヶ月間にわたって、不連続な粒子にはサイズの増大はなく、且つアルコキシトリメチルシランの加水分解の明らかな兆候も示さないという改良安定性を示す。
【０００６】
本発明の水性エマルジョンは、安定であり、相分離しない。この水性エマルジョンは、周囲条件下で、少なくとも３ヶ月間にわたって一定の粒子サイズを有する。固体アルコールから誘導される流体アルコキシトリメチルシランの場合、水性エマルジョンの安定性のもう一つの目安は、アルコキシトリメチルシランが加水分解していることを示す固体アルコールが時間が経過しても存在していないことである。
【０００７】
本発明は：
（ａ）水を含む連続相；
（ｂ）少なくとも１種類の液体アルコキシトリメチルシランを含む不連続相、その場合、該不連続相は、該連続相中に均一に分散される粒子を形成する；及び
（ｃ）オルガノシリコーン疎水性界面活性剤と、オルガノシリコーン親水性界面活性剤とから実質的に成る二種乳化剤システム（ｄｕａｌ ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒ ｓｙｓｔｅｍ）
を含む水性液体アルコキシトリメチルシラン含有エマルジョンを提供する。
【０００８】
発明者はいずれの理論にも束縛されたくないが、オルガノシリコーン疎水性乳化剤は、連続水性相中への液体有機及び／又はアルコキシトリメチルシラン粒子の拡散を妨げないと考えられる。これまた発明者はいずれの理論にも束縛されたくないが、オルガノシリコーン親水性乳化剤は、不連続の有機及び／又はアルコキシトリメチルシラン粒子の凝集を妨げないと考えられる。
【０００９】
液体アルコキシトリメチルシランが形成されるアルコールは、非環式、環式又はその両方であっても良く、且つ不飽和基を含んでいても良い１２個から２２個を超える炭素原子を有する脂肪族炭化水素構造を有する。
【００１０】
水性エマルジョンの不連続相における液体アルコキシトリメチルシランの量は、１％から１００％であることができる。アルコキシトリメチルシランに加えて、本発明は、エマルジョンの不連続相において、不活性有機希釈剤を含有すること、例えば、限定するものではないが、大豆油、鉱油又は他の植物油、又は有機エステル、例えばイソプロピルミリステートなど、又はそれらの混合物を含有することも企図している。水性エマルジョンにおける不連続相の量は、約５％から約５０％であることができる。
【００１１】
本発明の水性エマルジョン及び化粧品用途において有用な液体アルコキシトリメチルシランとしては、非環式、環式又はその両方であっても良く、且つ不飽和基を含んでいても良い１２個から２２個を超える炭素原子を有する脂肪族炭化水素構造を有するアルコキシ基を含むものが挙げられるが、これらに限定されない。適当な例としては、レチノキシトリメチルシラン、ステロキシトリメチルシラン、セトキシトリメチルシラン、セテアロキシトリメチルシラン、アラキドキシトリメチルシラン、ベーンオキシトリメチルシラン（ｂｅｈｎｅｏｘｙｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ）、パルミトレオオキシトリメチルシラン、オレオキシトリメチルシラン、リノレオキシトリメチルシラン、リノレノオキシトリメチルシラン、アラキドンオキシトリメチルシラン、エルコキシトリメチルシラン（ｅｒｕｃｏｘｙｔｒｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌａｎｅ）及び前記のいずれかから成る混合物が挙げられる。本発明の好ましい実施形態では、アルコキシトリメチルシラン流体は、ＬｅＧｒｏｗらに与えられた米国特許第５，８４７，１７９号において開示されている方法にしたがって調製することができる。
【００１２】
本発明の水性エマルジョンと共に用いるのに適するオルガノシリコーン疎水性界面活性剤は、アルキル・シリコーン・ポリオキシアルキレンのタイプである。アルキル・シリコーン・ポリオキシアルキレンコポリマーは、炭化水素及びシランの組成物の両方に親和性があるので、水性エマルジョン中に炭化水素及び／又はシランを封入するのに特に適している。エマルジョン中オルガノシリコーン疎水性界面活性剤の濃度は、不連続粒子の表面を連続して隠蔽するのに充分であるべきであり、典型的には、表面積１００平方オングストローム当たり１個から３個の分子を隠蔽するのに充分な濃度であるべきである。
【００１３】
本発明の実施において用いるのに適していて、且つ市販されているアルキル・シリコーン・ポリオキシアルキレンタイプのオルガノシリコーン疎水性界面活性剤としては、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって製造されているラウリルＰＥＧ／ＰＰＧ−１８／１８メチコーンコポリマー（Ｌａｕｒｙｌ ＰＥＧ／ＰＰＧ−１８／１８ ｍｅｔｈｉｃｏｎｅ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）であるＤＣ−５２００；Ｇｏｌｄｓｃｈｍｉｄｔ ＡＧによって製造されているセチルＰＥＧ／ＰＰＧ−１／１ジメチコーンコポリマー（Ｃｅｔｙｌ ＰＥＧ／ＰＰＧ−１／１ｄｉｍｅｔｈｉｃｏｎｅ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）であるＡｂｉｌ（登録商標）ＥＭ−９０及びＣｌａｒｉａｎｔによって製造されているＳｉｌＣａｒｅ（商標）１４０Ｍ３０ カプリルイルビス−（ＰＥＧ／ＰＰＧ−２０／２０）ジメチコーンコポリマー（ＳｉｌＣａｒｅＴＭ １４０Ｍ３０ Ｃａｐｒｙｌｙｌ Ｂｉｓ−（ＰＥＧ／ＰＰＧ−２０／２０）ｄｉｍｅｔｈｉｃｏｎｅ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）が挙げられるが、これらに限定されない。この後者の製品は、同じ発明者によって２０００年１１月１３日に出願された現在係属中の通常譲渡された米国特許出願第０９／５４９，３２５号（代理人整理番号５７７−１２４）において開示されている界面活性剤のクラスの一例である。
【００１４】
これらのエマルジョンにおいて適するオルガノシリコーン親水性界面活性剤は、一般式：
（Ｍｅ_３ＳｉＯ）_２ＭｅＳｉ（ＣＨ_２）_３Ｏ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）_ｘＭｅ
（式中、ｘは６から約２０であるべきである）で表される水溶性シリコーン・ポリオキシエチレンタイプである。水溶性シリコーン・ポリオキシエチレンコポリマーは、アルコキシトリメチルシランに関するそれらの親和力と、環境中において水の表面張力を低下させるそれらの能力とによって、不連続な有機及び／又はアルコキシトリメチルシラン粒子が凝集するのを防止するのに特に適している。本発明のエマルジョンにおける親水性界面活性剤の濃度は、疎水性界面活性剤で処理される不連続粒子の表面、典型的には、表面積１００平方Å当たり２個から６個の分子を隠蔽するのに充分であるべきである。本発明の水性エマルジョンと共に用いるのに適していて、且つ市販されているオルガノシリコーン親水性界面活性剤は、Ｃｌａｒｉａｎｔによって製造されているＳｉｌＣａｒｅ（商標）１４０Ｍ４０ Ｔｒｉｓｉｌｏｘａｎｅ ＰＥＧ−１０コポリマーであるが、それに限定されない。また、除草剤配合物に関連するものであるが、これらの材料に関する更なる説明及び本発明の実施において有用である商業的に利用可能な実例を提供するＮＩＩ， Ｒａｎｄａｌｌ Ｍ．， ｅｄ．，「Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓ」， Ｍａｒｃｅｌ Ｄｅｋｋｅｒ Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｓｅｒｉｅｓ， ｖｏｌ． ８６， １９９９， ｐｐ． ２４１−４８も参照されたい。
【００１５】
本発明の水性エマルジョンは、更に、以下の成分：
（ｄ）殺生物剤；
（ｅ）緩衝剤；
（ｆ）芳香剤；
（ｇ）着色剤；
（ｈ）発泡剤；
（ｉ）消泡剤；及び／又は
（ｊ）増粘剤
の１つ以上の成分を含むことができる。
【００１６】
本発明の水性エマルジョンは、皮膚又は毛髪の表面に対して液体アルコキシトリメチルシランを送達するための化粧品配合物において用いることができる。その場合、当業者には既知であるように、液体アルコキシトリメチルシランの塗布性及び浸透性は、皮膚又は毛髪へのより効率的な送達を提供するので、これらのエマルジョンはより効果的なものになる。
【００１７】
角質層の上層において、又は毛髪において、これらのエマルジョンは、遊離液体アルコキシトリメチルシランを放出し、次いで、水と接触することによって加水分解され、親固体アルコールを遊離する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、実施例を掲げて、本発明を説明する。これらの実施例は、いかなる場合においても、添付の請求の範囲を限定するものと解釈すべきではない。
【００１９】
比較実施例１
以下の方法によって、液体ステアロキシトリメチルシランの水性エマルジョンを調製した。ステアロキシトリメチルシラン４０ｇを、ＳｉｌＣａｒｅ（商標）１４０Ｍ３０カプリルイルビス−（ＰＥＧ／ＰＰＧ−２０／２０）ジメチコーンコポリマー１．４ｇ（０．１１７ミリモル）と混合して、混濁溶液（Ｉ）を作った。１０分間にわたって、溶液（Ｉ）を、４０００回転／分から８０００回転／分で動作するＴｉｓｓｕｅ−Ｔｅａｒｏｒホモジナイザーを用いて水１２ｇにゆっくりと加えた。加えた後、ホモジナイザーを更に２０分間動作させた。この混合物に、１０分間にわたって、ホモジナイザーを用いて、脱イオン水４６．６ｇを加えた。加えた後、更に２０分間、ホモジナイザーを動作させた。最後に、こうして得られた混合物に対して炭酸水素ナトリウム０．１ｇを加え、ホモジナイザーで１０分間ブレンドした。
【００２０】
上記水性エマルジョンのサンプルを、Ｆｉｓｈｅｒ光学顕微鏡を用いて倍率１０００倍（１単位目盛＝１マイクロメートル）で調べた。不連続「油相」粒子は、直径が約２００から約５００ナノメートルの範囲で様々に変化していることが観察された。１２時間以内に、このサンプルでは、大きな相分離及び固体結晶質ステアリルアルコールが形成され始めるのが観察された。２４時間以内には、サンプルは、有意に増粘した。
【００２１】
実施例１
以下の方法によって、液体ステアロキシトリメチルシランの水性エマルジョンを調製した。水１２ｇを、ＳｉｌＣａｒｅ（商標）１４０Ｍ４０トリシロキサンＰＥＧ−１０コポリマー０．５ｇ（０．６６５ミリモル）と混合して、明澄な溶液（Ｉ）を作った。ステアロキシトリメチルシラン４０ｇを、混濁混合物（ＩＩ）が形成されるまで、ＳｉｌＣａｒｅ（商標）１４０Ｍ３０カプリルイルビス−（ＰＥＧ／ＰＰＧ−２０／２０）ジメチコーンコポリマー２．８ｇ（０．２７２ミリモル）と混合した。１０分間にわたって、混合物（ＩＩ）を、４０００回転／分から８０００回転／分で動作するＴｉｓｓｕｅ−Ｔｅａｒｏｒホモジナイザーを用いて溶液（Ｉ）に対してゆっくりと加えた。加えた後、ホモジナイザーを更に２０分間動作させた。この混合物に対して、１０分間にわたって、ホモジナイザーを用いて、脱イオン水４４．７ｇを加えた。加えた後、更に２０分間、ホモジナイザーを動作させた。最後に、こうして得られた混合物に対して炭酸水素ナトリウム０．１ｇを加え、ホモジナイザーで１０分間ブレンドした。
【００２２】
上記水性エマルジョンのサンプルを、比較実施例１で説明したように、Ｆｉｓｈｅｒ光学顕微鏡で調べた。不連続「油相」粒子は、均一なサイズであって、直径が約２５０ナノメートルであることが観察された。このエマルジョンのサンプルを、連続３ヶ月にわたって顕微鏡で定期的に検査すると、それらの粒子サイズが維持されていることが認められた。
【００２３】
実施例２
以下の方法によって、液体ステアロキシトリメチルシランの水性エマルジョンを調製した。水１２ｇを、ＳｉｌＣａｒｅ（商標）１４０Ｍ４０トリシロキサンＰＥＧ−１０コポリマー１．０ｇ（１．３３０ミリモル）と混合して、明澄な溶液（Ｉ）を作った。ステアロキシトリメチルシラン４０ｇを、混濁混合物（ＩＩ）が形成されるまで、ＳｉｌＣａｒｅ（商標）１４０Ｍ３０カプリルイルビス−（ＰＥＧ／ＰＰＧ−２０／２０）ジメチコーンコポリマー２．８ｇ（０．２７２ミリモル）と混合した。１０分間にわたって、混合物（ＩＩ）を、４０００回転／分から８０００回転／分で動作するＴｉｓｓｕｅ−Ｔｅａｒｏｒホモジナイザーを用いて溶液（Ｉ）にゆっくりと加えた。加えた後、ホモジナイザーを更に２０分間動作させた。この混合物に対して、１０分間にわたって、ホモジナイザーを用いて、脱イオン水４５．１ｇを加えた。加えた後、更に２０分間、ホモジナイザーを動作させた。最後に、こうして得られた混合物に炭酸水素ナトリウム０．１ｇを加え、ホモジナイザーで１０分間ブレンドした。
【００２４】
上記水性エマルジョンのサンプルを、比較実施例１で説明したように、Ｆｉｓｈｅｒ光学顕微鏡で調べた。不連続「油相」粒子は、均一なサイズであって、直径が約２５０ナノメートルであることが観察された。このエマルジョンのサンプルを、連続３ヶ月間にわたって顕微鏡で定期的に検査すると、それらの粒子サイズが維持されていることが認められた。
【００２５】
実施例３
以下の方法によって、液体ステアロキシトリメチルシランの水性エマルジョンを調製した。水１２ｇを、ＳｉｌＣａｒｅ（商標）１４０Ｍ４０ トリシロキサンＰＥＧ−１０コポリマー１．０ｇ（１．３３０ミリモル）と混合して、明澄な溶液（Ｉ）を作った。ステアロキシトリメチルシラン４０ｇを、混濁混合液（ＩＩ）が形成されるまで、ＳｉｌＣａｒｅ（商標）１４０Ｍ３０ カプリルイルビス−（ＰＥＧ／ＰＰＧ−２０／２０）ジメチコーンコポリマー１．４ｇ（０．１３６ミリモル）と混合した。１０分間にわたって、混合物（ＩＩ）を、４０００回転／分から８０００回転／分で動作するＴｉｓｓｕｅ−Ｔｅａｒｏｒホモジナイザーを用いて溶液（Ｉ）にゆっくりと加えた。加えた後、ホモジナイザーを更に２０分間動作させた。この混合物に、１０分間にわたって、ホモジナイザーを用いて、脱イオン水４５．６ｇを加えた。加えた後、更に２０分間、ホモジナイザーを動作させた。最後に、こうして得られた混合物に炭酸水素ナトリウム０．１ｇを加え、ホモジナイザーで１０分間ブレンドした。
【００２６】
上記水性エマルジョンのサンプルを、比較実施例１で説明したように、Ｆｉｓｈｅｒ光学顕微鏡で調べた。不連続「油相」粒子は、均一なサイズであって、直径が約２５０ナノメートルであることが観察された。このエマルジョンのサンプルを、連続３ヶ月間にわたって顕微鏡で定期的に検査すると、それらの粒子サイズが維持されていることが認められた。
【００２７】
実施例４
以下の方法によって、大豆油中液体ステアロキシトリメチルシランの水性エマルジョンを調製した。水１２ｇを、ＳｉｌＣａｒｅ（商標）１４０Ｍ４０ トリシロキサンＰＥＧ−１０コポリマー０．５ｇ（０．６６５ミリモル）と混合して、明澄な溶液（Ｉ）を作った。大豆油３５．０ｇ中ステアロキシトリメチルシラン５．０ｇ溶液を、ＳｉｌＣａｒｅ（商標）１４０Ｍ３０ カプリルイルビス−（ＰＥＧ／ＰＰＧ−２０／２０）ジメチコーンコポリマー２．８ｇ（０．２７２ミリモル）と混合して、混濁混合液（ＩＩ）を作った。１０分間にわたって、混合物（ＩＩ）を、４０００回転／分から８０００回転／分で動作するＴｉｓｓｕｅ−Ｔｅａｒｏｒホモジナイザーを用いて溶液（Ｉ）にゆっくりと加えた。加えた後、ホモジナイザーを更に２０分間動作させた。この混合物に、１０分間にわたって、ホモジナイザーを用いて、脱イオン水４４．７ｇを加えた。加えた後、更に２０分間、ホモジナイザーを動作させた。最後に、こうして得られた混合物に対して炭酸水素ナトリウム０．１ｇを加え、ホモジナイザーで１０分間ブレンドした。
【００２８】
上記水性エマルジョンのサンプルを、比較実施例１で説明したように、Ｆｉｓｈｅｒ光学顕微鏡で調べた。不連続「油相」粒子は、均一なサイズであって、直径が約２５０ナノメートルであることが観察された。このエマルジョンのサンプルを、連続３ヶ月間にわたって顕微鏡で定期的に検査すると、それらの粒子サイズが維持されていることが認められた。
【００２９】
上記の特許、特許出願及び出版物は、引例として本明細書に取り入れられる。
【００３０】
上記の詳細な説明から、本発明の多くの変法が当業者に示唆されるであろう。すべてのそのような明白な変法は、本明細書の特許請求の範囲から完全に意図される範囲内にある。

Claims (13)

1. （ａ）水を含む連続相；
   （ｂ）該連続相中に均一に分散される粒子を形成する、少なくとも１種類の液体アルコキシトリメチルシランを含む不連続相；及び
   （ｃ）カプリルイルビス−（ＰＥＧ／ＰＰＧ−２０／２０）ジメチコーンコポリマーであるオルガノシリコーン疎水性界面活性剤（式中、ＰＥＧはポリオキシエチレンであり、ＰＰＧはポリオキシプロピレンである）と、（Ｍｅ _３ ＳｉＯ） _２ ＭｅＳｉ（ＣＨ _２ ） _３ Ｏ（ＣＨ _２ ＣＨ _２ Ｏ） _ｘ Ｍｅ（式中、ｘは６から２０であり、Ｍｅはメチルである）で表されるオルガノシリコーン親水性界面活性剤とから実質的に成る二種乳化剤システムを含む水性エマルジョン。
2. 該液体アルコキシトリメチルシランが、１重量％から５０重量％の量で該エマルジョン中に存在する請求項１に記載の水性エマルジョン。
3. 該液体アルコキシトリメチルシランが、１重量％から１００重量％の量で該エマルジョンの該不連続相中に存在する請求項２に記載の水性エマルジョン。
4. 該液体アルコキシトリメチルシランが、一般式ＲＯＳｉＲ’_３（前記式中、Ｒは、１２個から２２個の炭素原子を有する脂肪族炭化水素置換基であって、非環式、環式、又は両方の構造を有していても良く、且つ１つ又は複数の不飽和を含んでいても良く、及びＲ’はメチル基である）を有する請求項１から３に記載の水性エマルジョン。
5. Ｒが、ステアリル基又はレチニル基である請求項４に記載の水性エマルジョン。
6. 該アルコキシトリメチルシランが、ステアロキシトリメチルシラン又はレチノキシトリメチルシランである請求項１から５に記載の水性エマルジョン。
7. 該オルガノシリコーン疎水性界面活性剤が、該アルコキシトリメチルシラン粒子の表面積１００平方オングストローム当たり１個から３個の分子の濃度で、該エマルジョン中に存在している請求項１から６に記載の水性エマルジョン。
8. 該オルガノシリコーン親水性界面活性剤が、該オルガノシリコーン疎水性界面活性剤で処理された粒子の表面積１００平方オングストローム当たり２個から６個の分子の濃度で、該エマルジョン中に存在している請求項１から７に記載の水性エマルジョン。
9. 該オルガノシリコーン親水性界面活性剤が、トリシロキサンＰＥＧ−１０コポリマーである請求項１から８に記載の水性エマルジョン。
10. 該不連続相が、約５００ナノメートル未満の直径を有する粒子から実質的に成る請求項１から９に記載の水性エマルジョン。
11. 緩衝剤、殺生物剤、発泡剤、消泡剤、芳香剤、着色剤、増粘剤及び前記薬剤のいずれかの混合物から成る群より選択される化粧品成分を更に含む請求項１から１０に記載の水性エマルジョン。
12. 該不連続相が、該アルコキシトリメチルシランのための不活性有機希釈剤を更に含む請求項１から１１に記載の水性エマルジョン。
13. 該組成物が、上記請求項のいずれかで規定されている水性エマルジョンを含む、皮膚又は毛髪を処理するための化粧品配合物。