説明

微細水中油型エマルジョンの製造方法

【課題】微細水中油型エマルジョンの製造方法を提供する。
【解決手段】本発明は、油、水および少なくとも1種の乳化剤を含む微細水中油型エマルジョンの製造方法に関し、該方法は、
A)油、水、少なくとも1種の乳化剤および少なくとも1種のコスモトロピック物質を混合することによって、油、水、少なくとも1種の乳化剤および少なくとも1種のコスモトロピック物質を有する混合物2を製造するステップであって、この混合物の転相温度PIT2(ウィンザーIV系)が、コスモトロピック物質を含まないがその他の点では混合物2と同じ組成である混合物1の転相温度PIT1(ウィンザーIV系)よりも低いステップと、それに続く
B)混合物2に希釈剤を添加してこの混合物をエマルジョン3に転化させるステップであって、所与の温度で得られるエマルジョン3がウィンザーIV相領域内にないように、添加する希釈剤の量が選択されるステップと、
を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、微細(finely divided)水中油型エマルジョンの製造方法に関する。特に本発明は、コスモトロピック物質の添加によって特定の系の転相温度(PIT)が影響される方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特定の用途分野では、好ましくは、水中油(O/W)型エマルジョンは、化粧用、皮膚用および医薬用の製剤のために使用されると共に、家庭および産業分野のための水性製剤中でも使用される。
【0003】
従来法で製造されるエマルジョンはμm範囲の液滴サイズを有し、その結果、安定でないという欠点を有する。すなわち、さらなる安定剤を添加しないと相分離を起こす傾向がある。このため、従来の方法を用いると、特に、長期間の安定性および低粘度を有するエマルジョンは、非常にまれにしか製造することができない。
【0004】
1つの代替案は、熱力学的に安定なミクロエマルジョンである。これらは分離に対して安定であるが、狭い濃度および温度範囲でのみ存在し、全ての用途分野のために適切ではない。
【0005】
転相温度法(PIT法)(非特許文献1)によって製造されるエマルジョンは、同様に極めて微細である。すなわち、約20〜200nmの範囲であるその液滴サイズのために、広い温度および濃度範囲における優れた安定性が保証される。
【0006】
この方法では、現在のモデル概念によると以下の過程が生じる。
【0007】
室温では、油、水および乳化剤は、O/W型ミクロエマルジョンおよび油相を含む2相混合物(ウィンザー(Winsor)I型、WI)を形成する。
【0008】
単相領域(ウィンザーIV型、WIV)を達成するために、乳化剤濃度の増大はそれだけでは十分でなく、温度の上昇が必然的に必要とされる。系に依存する転相温度(PIT)の最低温度では、バイコンティニュアス(bicontinuous)な均一混合相(ウィンザーIV型)が形成され、O/WからW/Oへの転相が生じる。
【0009】
さらに温度を上昇させると、均一なウィンザーIV系は、W/O型ミクロエマルジョンが過剰の水相と平衡状態にある2相のウィンザーII系(WII)に転化する。
【0010】
当該技術分野では、現在、非常に急速に冷却するとWIV型のミクロエマルジョンの形成が可能であり、これは、O/Wへの転相の後、事実上「凍結(frozen)」される(WI型へのさらなる転化は生じないことを意味する)という事実が用いられている。
【0011】
従って、極めて安定な微細エマルジョン濃縮物が得られ、これは、水で無制限に希釈することができる。
【0012】
この方法は、これまでは、工業規模においても、このようなエマルジョンを製造する唯一の方法であった。
【0013】
この方法では、室温で存在するO/W型エマルジョンをW/O型エマルジョンに転化させ、続いて行われる冷却によって微細O/W型エマルジョンを製造するために、成分の混合物を転相温度よりも高温に加熱しなければならないことが不都合である。加熱および有効な冷却のために必要とされるエネルギー入力はかなりの量であり、非経済的である。
【0014】
【非特許文献1】K.シノダ(Shinoda)、H.クニエダ(Kunieda)、Encyclopedia of Emulsion Technology、第1巻(1983年)、337−367頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0015】
従って、広い温度および濃度範囲において優れた安定性を有する微細エマルジョンを製造する費用効果の高い方法が必要とされていた。
【課題を解決するための手段】
【0016】
この目的は、第1の段階で、コスモトロピック物質の使用によっていわゆる転相温度(PIT)を少なくとも室温または適用温度のレベルまで低下させ、第2の段階で希釈剤を添加することによって転相温度を好ましくは元のレベルまで再び上昇させる方法によって達成される。
【0017】
この方法では、コスモトロピック物質は、温度を上昇させるステップの代わりになる。
【0018】
本発明によれば、十分な量の希釈剤、好ましくは水または水溶液、任意でアルコール溶液を添加することによって、転相温度を低下させるのに必要とされるコスモトロピック物質(CS)の最低濃度は達成されず、従って、元の温度が回復されることを意味する。ここで希釈は非常に急速に行われる(急速な温度低下と同様に)ので、エマルジョンのウィンザー型WIへの転化は生じない。
【0019】
このようにして、この方法は本質的にコスモトロピック物質の非活性化(「クエンチング」)に基づくので、温度制御されたPIT法に従って、この場合はPSQ法(クエンチングによる相シフト)について論じることが可能である。
【0020】
従って、本発明は、油、水および少なくとも1種の乳化剤を含み、好ましくは周囲温度、加工温度または使用温度において動力学的に安定である微細水中油型エマルジョンの製造方法と、該方法で得ることができる微細水中油型エマルジョンとを提供し、該方法は、
A)油、水、少なくとも1種の乳化剤および少なくとも1種のコスモトロピック物質を混合することによって、油、水、少なくとも1種の乳化剤および少なくとも1種のコスモトロピック物質を含有する混合物2を製造するステップであって、この混合物の転相温度PIT2(ウィンザーIV系)が、コスモトロピック物質を含まないがその他の点では混合物2と同じ組成である混合物1の転相温度PIT1(ウィンザーIV系)よりも低いステップと、それに続く
B)混合物2に希釈剤を添加してこの混合物をエマルジョン3に転化させるステップであって、所与の温度で得られるエマルジョン3がウィンザーIV相領域内にないように、添加する希釈剤の量が選択されるステップと、
を含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
本発明に従う方法では、1μm未満の平均粒径、好ましくは10〜500nm、特に好ましくは15〜300nm、そして非常に特に好ましくは60〜200nmの平均粒径を有する微細水中油型エマルジョン3を製造することが好ましい。
【0022】
混合物2として、好ましくは、本発明に従う方法では、ミクロエマルジョンが製造される。
【0023】
本発明に従う方法のステップB)では、好ましくは、少なくとも1、好ましくは少なくとも5、そして特に好ましくは少なくとも10質量部の希釈剤が1質量部の混合物2に添加される。
【0024】
本発明に従う方法において、ステップB)では、添加される希釈剤の量は、好ましくは、エマルジョン3がウィンザーIV相領域に転化する遷移温度が、周囲温度、加工温度または使用温度よりも少なくとも1K、好ましくは10K、特に好ましくは40K高いような量である。
【0025】
ステップB)で使用することができる希釈剤は、例えば、水または水溶液である。
【0026】
微細水中油型エマルジョンを製造するための本発明に従う方法の1つの変形は、エマルジョン3として、周囲温度、加工温度または使用温度において動力学的に安定なエマルジョンを製造することであり、ステップA)では、熱力学的に安定で、巨視的に均一である水、油、少なくとも1種の乳化剤および少なくとも1種のコスモトロピック物質の混合物が従来の方法で製造され、ステップA)は、コスモトロピック物質を添加しない混合物1の転相温度PIT1よりも低い温度で実行される。
【0027】
微細水中油型エマルジョンを製造するための本発明に従う方法のさらなる変形は、エマルジョン3として、周囲温度、加工温度または使用温度において動力学的に安定なエマルジョンを製造することであり、ステップA)は、油、水および少なくとも1種の乳化剤を含む、転相温度PIT1(ウィンザーIV系)を有する混合物1に、少なくとも、その転相温度(ウィンザーIV系)PIT2がPIT1よりも低い混合物2が得られるような量の少なくとも1種のコスモトロピック物質を混ぜ合わせることを含む。
【0028】
微細水中油型エマルジョンを製造するための本発明に従う方法のさらなる変形は、エマルジョン3として、周囲温度、加工温度または使用温度において動力学的に安定なエマルジョンを製造することであり、ステップA)では、水、油、少なくとも1種の乳化剤および少なくとも1種のコスモトロピック物質を用いて、従来の方法により、元の転相温度を超えることなく過剰な水相と平衡状態にあるW/O型ミクロエマルジョン相(WII型)が製造される。
【0029】
説明した通り、コスモトロピック物質は、転相温度の低下を引き起こす。低下の程度はコスモトロピック物質の性質および量に依存する。転相温度の低下は本質的に使用量に比例することが分かった。
【0030】
該方法の第2のステップでは、特に水による希釈によってコスモトロピック物質の影響は再び小さくなるので、個々の場合において、予備実験によって最適量を決定することが可能である。本発明によると、最適量は、PITを適切に低下させるために実際に適切な量か、あるいはコスモトロピック物質の急速で標的とされる非活性化によりPITを上昇させるために実際に適切な水の最少量のいずれかを意味する。
【0031】
本発明はさらに、化粧用、皮膚用、医薬用または農薬用の調製物の製造と、フェイスケアおよびボディケア、ベビーケア、日焼け防止、メイクアップリムーバー、制汗剤/デオドラントのための含浸ワイプまたは噴霧可能な調製物の製造と、家庭、スポーツ、レジャーおよび産業分野における用途のための水性製剤の製造と、繊維、革、プラスチック、金属および非金属表面のクリーニングおよびケアのための含浸ワイプまたは噴霧可能な調製物の製造と、油および任意でさらなる活性物質(農薬など)を含む農薬製剤の噴霧可能な調製物の製造とにおける、エマルジョンを製造するための本発明に従う方法の使用を提供する。
【0032】
本発明のさらなる主題は、特許請求の範囲によって定義される。
【0033】
本発明の目的のために、本発明に従って併用されるコスモトロピック物質は、定義によれば、ホフマイスターシリーズ(Hofmeister series)に従ってアニオン、カチオン、塩、もしくは親水基、特にヒドロキシルまたはカルボキシル基を有する有機化合物であり得る化合物である。
【0034】
アニオンは、例えば、SO2−、PO3−、シトレート、タルトレートまたはアセテートである。
【0035】
カチオンは、例えば、Al3+、Mg2+、Ca2+、Ba2+、Li、NaまたはKである。
【0036】
塩は、例えば、クエン酸ナトリウム、NaSO、(NHSO、NaClまたはNHSCNである。
【0037】
有機化合物は、例えば、一価または多価アルコール(ブタノール、グリセロール、ジグリセロール、トリグリセロールなど)、糖、糖アルコール、糖酸、ヒドロキシカルボン酸(乳酸、マレイン酸、酒石酸、クエン酸またはアスコルビン酸など)である。
【0038】
これらの化合物は、単独で、あるいは2つ以上のものを相互に組み合わせて併用することができる。
【0039】
転相温度を低下させるのに十分な量は、それぞれの場合に使用される油成分、乳化剤成分のタイプおよび量、ならびにコスモトロピック物質のタイプに依存する。通例、1〜50重量%の範囲の量、有利には20〜40重量%の範囲の量が適切である。それぞれの場合の最適量は、いくつかの簡単な予備実験によって確定することができる。
【0040】
本発明に従って使用することができる油は、原則として、クレンジングおよびケア用水性エマルジョン、またはこれらの混合物を製造するために化粧品において適切な全ての化合物であり、例えば、一般式(I)、(II)および(III)
−COOR (I)
−OOC−R−COOR (II)
−COO−R−OOC−R (III)
を有するモノカルボン酸/ジカルボン酸およびモノアルコール/ジアルコールのモノエステルおよびジエステルなどである。式中、
は、8〜22個の炭素原子を有するアルキル基であり、
は、3〜22個の炭素原子を有するアルキル基であり、
は、2〜16個の炭素原子を有するアルキレン基であるが、ただし、化合物(I)〜(III)中の炭素原子の総数は少なくとも11であるものとする。
【0041】
これらの化合物は、化粧用および医薬用の油成分として知られている。このタイプのモノエステルおよびジエステルの中で、室温(20℃)で液体の製品は最も重要である。油体として適切なモノエステル(I)は、例えば、12〜22個の炭素原子を有する脂肪酸のイソプロピルエステル、例えば、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、ステアリン酸イソプロピル、オレイン酸イソプロピルなどである。その他の適切なモノエステルは、例えば、ステアリン酸n−ブチル、ラウリン酸n−ヘキシル、オレイン酸n−デシル、ステアリン酸イソオクチル、パルミチン酸イソノニル、イソノナン酸イソノニル、パルミチン酸2−エチルヘキシル、ラウリン酸2−エチルヘキシル、ステアリン酸2−ヘキシルデシル、パルミチン酸2−オクチルドデシル、オレイン酸オレイル、エルカ酸オレイル、オレイン酸エルシル、ならびにテクニカルグレードの脂肪族アルコール混合物とテクニカルグレードの脂肪族カルボン酸とから得ることができるエステル、例えば、動物性および植物性脂肪から得ることができるような12〜22個の炭素原子を有する飽和および不飽和脂肪アルコールと12〜22個の炭素原子を有する飽和および不飽和脂肪酸とのエステルである。また、例えば、ホホバ油またはマッコウクジラ油中に存在するような、天然に存在するモノエステルおよびワックスエステル混合物も適切である。
【0042】
適切なジカルボン酸エステル(II)は、例えば、アジピン酸ジ−n−ブチル、セバシン酸ジ−n−ブチル、アジピン酸ジ(2−エチルヘキシル)、コハク酸ジ(2−ヘキシルデシル)およびアゼライン酸ジイソトリデシルである。適切なジオールエステル(III)は、例えば、エチレングリコールジオレエート、エチレングリコールジイソトリデカノエート、プロピレングリコールジ(2−エチルへキサノエート)、プロピレングリコールジイソステアレート、プロピレン−45グリコールジペラルゴネート、ブタンジオールジイソステアレートおよびネオペンチルグリコールジカプリレートである。
【0043】
また非常に適切な油体は、三価および多価アルコールのエステル、特に植物性トリグリセリド、例えば、オリーブ油、アーモンド油、ピーナッツ油、ひまわり油、あるいはペンタエリトリトールと、例えばペラルゴン酸またはオレイン酸とのエステルである。
【0044】
使用可能な脂肪酸トリグリセリドは、天然植物性油、例えば、オリーブ油、ひまわり油、大豆油、ピーナッツ油、菜種油、アーモンド油、ヤシ油や、さらにココナッツ油またはパーム核油の液体留分、ならびに動物性油、例えば牛脚油、牛脂の液体留分など、あるいはグリセロールと8〜22個の炭素原子を有する脂肪酸とのエステル化により得られるような合成トリグリセリド、例えば、カプリル酸/カプリン酸混合物のトリグリセリド、テクニカルグレードのオレイン酸またはパルミチン酸/オレイン酸混合物からのトリグリセリドである。
【0045】
好ましくは、本発明に従う方法のための油成分として、20℃の標準温度において液体であるモノエステルおよびジエステルおよびトリグリセリドが適切である。しかしながら、記載した式に相当する、より高い融点の脂肪およびエステルを、油成分の混合物が標準温度で液体であるような量で使用することも可能である。
【0046】
また、油成分は、油成分を基準として最大でも25重量%までの第2の量の炭化水素油を含むこともできる。適切な炭化水素は、特に、パラフィン油および合成的に製造された炭化水素、例えば液体ポリオレフィン、または確定された炭化水素、例えばアルキルシクロヘキサン(例えば1、3−ジイソオクチルシクロヘキサンなど)である。
【0047】
線状C〜C18−脂肪酸と線状または分枝状C〜C22−脂肪アルコールとのエステル、および分枝状C〜C13−カルボン酸と線状または分枝状C〜C22−脂肪アルコールとのエステル、例えば、ミリスチン酸ミリスチル、パルミチン酸ミリスチル、ステアリン酸ミリスチル、イソステアリン酸ミリスチル、オレイン酸ミリスチル、ベヘン酸ミリスチル、エルカ酸ミリスチル、ミリスチン酸セチル、パルミチン酸セチル、ステアリン酸セチル、イソステアリン酸セチル、オレイン酸セチル、ベヘン酸セチル、エルカ酸セチル、ミリスチン酸ステアリル、パルミチン酸ステアリル、ステアリン酸ステアリル、イソステアリン酸ステアリル、オレイン酸ステアリル、ベヘン酸ステアリル、エルカ酸ステアリル、ミリスチン酸イソステアリル、パルミチン酸イソステアリル、ステアリン酸イソステアリル、イソステアリン酸イソステアリル、オレイン酸イソステアリル、ベヘン酸イソステアリル、ミリスチン酸オレイル、パルミチン酸オレイル、ステアリン酸オレイル、イソステアリン酸オレイル、オレイン酸オレイル、ベヘン酸オレイル、エルカ酸オレイル、ミリスチン酸ベヘニル、パルミチン酸ベヘニル、ステアリン酸ベヘニル、イソステアリン酸ベヘニル、オレイン酸ベヘニル、ベヘン酸ベヘニル、エルカ酸ベヘニル、ミリスチン酸エルシル、パルミチン酸エルシル、ステアリン酸エルシル、イソステアリン酸エルシル、オレイン酸エルシル、ベヘン酸エルシルおよびエルカ酸エルシルなどが好ましい。
【0048】
また、線状C〜C22−脂肪酸と分枝状アルコール、特に2−エチルヘキサノールとのエステル、C18〜C36−アルキルヒドロキシカルボン酸と線状または分枝状C〜C22−脂肪アルコールとのエステル(特に、リンゴ酸ジオクチル)、線状および/または分枝状脂肪酸と多価アルコール(例えば、プロピレングリコール、ダイマージオールまたはトリマートリオールなど)および/またはゲルベ(Guerbet)アルコールとのエステル、C〜C18−脂肪酸に基づくトリグリセリド、C〜C18−脂肪酸に基づく液体モノ−/ジ−/トリグリセリド混合物、C〜C22−脂肪アルコールおよび/またはゲルベアルコールと芳香族カルボン酸、特に安息香酸とのエステル、C〜C12−ジカルボン酸と、1〜22個の炭素原子を有する線状または分枝状アルコールまたは2〜10個の炭素原子および2〜6個のヒドロキシル基を有するポリオールとのエステル、植物性油、分枝状第1級アルコール、置換シクロヘキサン、線状および分枝状C〜C22−脂肪アルコールカルボネート(例えば、炭酸ジカプリリルなど)、6〜18個、好ましくは8〜10個の炭素原子を有する脂肪アルコールに基づくゲルベ(Guerbet)カルボネート(例えば、炭酸ジエチルヘキシル(テゴソフト(Tegosoft)(登録商標)DEC、ゴールドシュミット社(Goldschmidt GmbH))など)、安息香酸と、線状および/または分枝状C〜C22−アルコールとのエステル、アルキル基あたり6〜22個の炭素原子を有する線状または分枝状の対称または非対称のジアルキルエーテル(例えばジカプリリルエーテルなど)、エポキシド化脂肪酸エステルとポリオールとの開環生成物、および/または脂肪族またはナフテン炭化水素(例えば、スクアラン、スクアレンまたはジアルキルシクロへキサンなど)、シリコーン油(シクロメチコンまたはジメチコンなど)、さらにプロポキシ化脂肪アルコール(PPG−15ステアリルエーテル、PPG−3−ミリスチルエーテルおよびPPG−14ブチルエーテルなど)も適切である。
【0049】
原則として、適切な乳化剤は、化粧用O/W型およびW/O型エマルジョンを製造するために従来技術で乳化剤として使用される全ての化合物である。ここでは、イオン性および非イオン性乳化剤の群から選択される少なくとも1種の乳化剤を使用することが好ましい。
【0050】
特許請求の範囲を完全にすることはないが、既知の種類の適切な乳化剤成分から、さらに以下の代表例が言及され得る。
【0051】
ここで適切な非イオン性乳化剤は、特に、親油性ラジカルを含有する塩基性分子のオリゴアルコキシレートである。これらは、特に、親油性ラジカルを含有する以下の種類の塩基性分子:脂肪アルコール、脂肪酸、脂肪アミン、脂肪アミド、脂肪酸および/または脂肪アルコーエステルおよび/またはエーテル、アルカノールアミド、アルキルフェノールおよび/またはそのホルムアルデヒドとの反応生成物、そしてさらに、親油性ラジカルを含有するキャリヤ分子と低級アルコキシドとの反応生成物から選択される代表例から誘導することができる。記載されるように、それぞれの反応生成物は少なくとも比例してエンドキャップされることも可能である。多官能性アルコールの部分エステルおよび/または部分エーテルの例は、特に、例えばグリセロールモノ−および/またはジエステル型の脂肪酸との対応する部分エステル、グリコールモノエステル、オリゴマー化多官能性アルコールの対応する部分エステル、ソルビタン部分エステルなど、ならびにエーテル基を有する対応する化合物である。このような部分エステルおよび/またはエーテルも、特に、(オリゴ)アルコキシ化のための塩基性分子であり得る。
【0052】
アルコキシ化では、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドまたはスチレンオキシドを使用することが好ましい。
【0053】
特に好ましい非イオン性アルコキシ化乳化剤は、
8〜22個の炭素原子を有する線状脂肪アルコール、12〜22個の炭素原子を有する脂肪酸、およびアルキル基中に8〜15個の炭素原子を有するアルキルフェノールへの2〜30モルのエチレンオキシドおよび/または0〜5モルのプロピレンオキシドの付加生成物と、
6〜22個の炭素原子を有する飽和および不飽和脂肪酸のグリセロールモノ−およびジエステルならびにソルビタンモノ−およびジエステル、そしてそのエチレンオキシド付加生成物と、
アルキルラジカル中に8〜22個の炭素原子を有するアルキルモノ−およびオリゴグリコシド、そしてそのエトキシ化類似体と、
脂肪アルコール、脂肪酸、アルキルフェノール、グリセロールモノ−およびジエステル、ならびに脂肪酸のソルビタンモノ−およびジエステルへの、あるいはヒマシ油へのエチレンオキシドおよび/またはプロピレンオキシドの付加生成物(既知であり、市販されている。これらは、同族混合物(homolog mixture)であり、その平均アルコキシ化度は、エチレンオキシドおよび/またはプロピレンオキシドの量と、付加反応が実行される基質の量との比に相当する)と、
例えば、好ましくは2〜100モルのエチレンオキシドおよび/またはプロピレンオキシドを有するアルケン官能基化ポリエーテルの添加により既知の条件下でのヒドロシリル化反応によって入手可能な櫛状(comb−like)または末端変性シリコーンポリエーテル(このようなポリエーテルの末端ヒドロキシル基は、ここでは任意で、アルキル末端(特にメチル末端)でもよい)とである。
【0054】
さらに、使用され得る非イオン性乳化剤は、
ポリオールおよび特にポリグリセロールエステル、例えば、ポリリシノール酸ポリグリセロールまたはポリ−12−ヒドロキシステアリン酸ポリグリセロールなど(これらの種類の2つ以上からの化合物の混合物も同様に適切である)と、
線状、分枝状、不飽和または飽和C6/22−脂肪酸、リシノール酸、および12−ヒドロキシステアリン酸およびグリセロール、ポリグリセロール、ペンタエリトリトール、ジペンタエリトリトール、糖アルコール(例えば、ソルビトール)、アルキルグルコシド(例えば、メチルグルコシド、ブチルグルコシド、ラウリルグルコシド)、ならびにポリグルコシド(例えば、セルロース)に基づく部分エステルと、
ポリシロキサン−ポリアルキル−ポリエーテルコポリマーおよび対応する誘導体と、
8/18−アルキルモノ−およびオリゴグリコシド(その製造およびその界面活性物質としての使用は、例えば、米国特許第3,839,318号明細書、米国特許第3,707,535号明細書、米国特許第3,547,828号明細書、DE−A1943689号明細書、DE−A2036472号明細書およびDE−A13001064号明細書、ならびにEP−A0077167号明細書から知られている。その製造は、特に、グルコースまたはオリゴ糖と、8〜18個の炭素原子を有する第1級アルコールとを反応させることによって行われる)とである。
【0055】
イオン性を有する適切な乳化剤は、アニオン性、カチオン性および両性イオン性乳化剤である。アニオン性乳化剤は、水可溶化アニオン基、例えば、カルボキシレート、スルフェート、スルホネートまたはホスフェート基などと、親油性ラジカルとを含有する。皮膚に適合性のアニオン性界面活性剤は当業者には数多く知られており、市販されている。これらは、特に、アルキルスルフェートまたはアルキルホスフェート(そのアルカリ金属、アンモニウムまたはアルカノールアンモニウム塩の形態)、アルキルエーテルスルフェート、アルキルエーテルカルボキシレート、アシルサルコシネート、ならびにスルホサクシネートおよびアシルグルタメート(そのアルカリ金属またはアンモニウム塩の形態)である。ジ−およびトリアルキルホスフェート、ならびにモノ−、ジ−および/またはトリ−PEGアルキルホスフェートおよびその塩も使用することができる。
【0056】
カチオン性乳化剤を使用することも可能である。カチオン性乳化剤として、特に、第4級アンモニウム化合物、例えばアルキルトリメチルアンモニウムハロゲン化物(例えば、塩化または臭化セチルトリメチルアンモニウム、または塩化ベヘニルトリメチルアンモニウムなど)や、さらにジアルキルジメチルアンモニウムハロゲン化物(例えば、塩化ジステアリルジメチルアンモニウムなど)を使用することができる。さらに、モノアルキルアミドクアット(monoalkylamidoquat)、例えば、パルミトアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリドなど、または対応するジアルキルアミドクアットも使用することができる。さらに、モノ−、ジ−またはトリエタノールアミンに基づくほとんど4級化された脂肪酸エステルである容易に生分解可能な第4級エステル化合物を使用することが可能である。さらに、アルキルグアニジニウム塩もカチオン性乳化剤として使用することができる。
【0057】
さらに、両性イオン性(zwitterionic)界面活性剤を乳化剤として使用することができる。両性イオン性界面活性剤は、分子中に少なくとも1つの第4級アンモニウム基および少なくとも1つのカルボキシレート基および1つのスルホネート基を有する界面活性化合物を指すために使用される用語である。特に適切な両性イオン性界面活性剤はいわゆるベタインであり、N−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムグリシナート、例えばココアルキルジメチルアンモニウムグリシナート、N−アシルアミノプロピル−N,N−ジメチルアンモニウムグリシナート、例えばココアシル−アミノプロピルジメチルアンモニウムグリシナート、および2−アルキル−3−カルボキシメチル−3−ヒドロキシエチルイミダゾリン(それぞれの場合に、アルキルまたはアシル基中に8〜18個の炭素原子を有する)、ならびにココアシルアミノエチルヒドロキシエチルカルボキシメチルグリシナートなどである。CTFA名ココアミドプロピルベタインで知られる脂肪酸アミド誘導体が特に好ましい。同様に適切な乳化剤は両性(ampholytic)界面活性剤である。両性界面活性剤は、分子中のC8/18−アルキルまたは−アシル基は別として、少なくとも1つの遊離アミノ基および少なくとも1つの−COOHまたは−SOH基を含有し、内部塩を形成することができる界面活性化合物を意味すると理解される。適切な両性界面活性剤の例は、N−アルキルグリシン、N−アルキルプロピオン酸、N−アルキルアミノ酪酸、N−アルキルイミノジプロピオン酸、N−ヒドロキシエチル−N−アルキルアミドプロピルグリシン、N−アルキルタウリン、N−アルキルサルコシン、2−アルキルアミノプロピオン酸およびアルキルアミノ酢酸である(それぞれの場合に、アルキル基中に約8〜18個の炭素原子を有する)。特に好ましい両性界面活性剤は、N−ココアルキルアミノプロピオナート、ココアシルアミノエチルアミノプロピオナートおよびC12〜18−アシルサルコシンである。両性乳化剤に加えて、第4級乳化剤も適切であり、ここで、エステル4級化(ester quat)型のもの、好ましくはメチル−4級化二脂肪酸トリエタノールアミンエステル塩が特に好ましい。
【0058】
少なくとも1種のアルコキシ化非イオン性乳化剤の使用が特に好ましい。この非イオン性のベース乳化剤または2つ以上の非イオン性乳化剤の組み合わせは、本発明の特に好ましい実施形態では、イオン性乳化剤成分と組み合わせることができる。
【0059】
併用される油および乳化剤の量は本発明の方法にとって重要ではなく、関連の技術分野において使用される製剤と一致し、当業者には既知である。
【0060】
記載した油および乳化剤に加えて、これらのエマルジョンは、この点で、当業者には既知の従来の助剤および添加剤を含むことができる。これらには、例えば、粘稠度調節剤、増粘剤、ワックス、UV光保護フィルタ、酸化防止剤、ヒドロトロープ、デオドラントおよび制汗活性成分、防虫剤、セルフタンニング剤、防腐剤、香油、染料、ならびに生体または合成化粧用活性成分が含まれる(例えば、特許出願DE102005003164.1号明細書に記載される)。
【実施例】
【0061】
実施例1:噴霧可能な化粧用ローション
ステップ1:
36gのパルミチン酸オクチル(テゴソフト(TEGOSOFT(登録商標)OP、ゴールドシュミット社)、平均して8個のエチレンオキシド単位を有し、12〜14個の炭素原子を有する24gの多価アルコール混合物(C12/14)、10gの水および30gのグリセロールを混ぜ合わせて攪拌する。室温で単相である均一で透明なミクロエマルジョン相が形成され、その単相領域(ウィンザーIV系)は、19℃と31℃の間の温度範囲内である。
【0062】
ステップ2:
室温において1部のミクロエマルジョン相を5部の水中に攪拌する。均一な乳状の微細O/W型エマルジョンが形成される。このようにして得られるエマルジョンは、−15℃、−5℃、5℃、室温および40℃における3ヶ月間の貯蔵試験において安定であった。
【0063】
ステップ2で得られるO/W型エマルジョンの液滴サイズは、20倍量の水で0.5%の油/界面活性剤濃度に希釈した後、動的光散乱を用いて決定した。図1は、15nmと25nmの間に液滴半径の狭い分布が存在し、最大値は19nmであることを示す。
【0064】
実施例2a:化粧用ウェットワイプを製造するための含浸ローション
ステップ1:
36gのパルミチン酸オクチル(テゴソフト(TEGOSOFT(登録商標)OP、ゴールドシュミット社)、27gのC12/14、12gの水、18gのグリセロール、3gの防腐剤(ユーキシル(Euxyl)(登録商標)K300、シュールケ&マイヤ(Schuelke&Mayr)(フェノキシエタノール、メチル−、エチル−、ブチル−、プロピル−およびイソブチルパラベン))および3gのトリラウレス−4ホスフェート(ホスタファット(Hostaphat)(登録商標)KL340D、クラリアント(Clariant))を混ぜ合わせて攪拌する。室温で単相である均一で透明なミクロエマルジョン相が形成され、その単相領域(ウィンザーIV系)は、8℃と43℃の間の温度範囲内である。
【0065】
ステップ2:
室温においてミクロエマルジョン相を5倍の量の水中に攪拌する。均一な乳状の微細O/W型エマルジョンが形成される。
【0066】
ステップ2で得られるO/W型エマルジョンの液滴サイズは、20倍量の水で約0.5%の油/界面活性剤濃度に希釈した後、動的光散乱を用いて決定した。図2は、55nmと110nmの間に液滴半径の狭い分布が存在し、最大値は82nmであることを示す。過剰の乳化剤は、半径が15nmと20nmの間であるミセルを形成する。
【0067】
比較のために、以下のように、PIT法によりグリセロールを用いずに実施例2と同様にO/W型エマルジョンを製造した。
【0068】
実施例2b
ステップ1:
36gのパルミチン酸オクチル(テゴソフト(TEGOSOFT(登録商標)OP、ゴールドシュミット社)、27gのC12/14、12gの水、3gの防腐剤(ユーキシル(Euxyl)(登録商標)K300、シュールケ&マイヤ(フェノキシエタノール、メチル−、エチル−、ブチル−、プロピル−およびイソブチルパラベン))および3gのトリラウレス−4ホスフェート(ホスタファット(Hostaphat)(登録商標)KL340D、クラリアント)を混ぜ合わせて攪拌する。室温で濁ったエマルジョンが形成され、間もなく、ウィンザーI型の2相系に分離する。70℃より高温で加熱および攪拌すると、単相の均一で透明なミクロエマルジョン相が形成され、その単相領域(ウィンザーIV系)は、70℃および85℃の間の温度範囲内である。
【0069】
ステップ2(PIT法):
ミクロエマルジョン相を室温において水浴中でクエンチングする。均一で透明な微細O/W型エマルジョンが形成される。
【0070】
ステップ2で得られるO/W型エマルジョンを、実施例2aと同様に約0.5%の油/界面活性剤濃度に希釈し、動的光散乱を用いて液滴サイズを決定した。図2は、50nmと490nmの間に液滴半径の広い分布が存在し、最大値は110nmであることを示す。
【0071】
顕微鏡検査:
実施例1および2のステップ2で製造される微細O/W型エマルジョンを光学顕微鏡下で40×の倍率で見た。図3は、実施例2bのようにPIT法で製造されるエマルジョンが気泡に加えてマイクロメートル以下の範囲の液滴を含有し、実施例2aのようにPSQ法で製造されるエマルジョンの場合には、液滴サイズが顕微鏡の解像度よりも小さいので均一な画像が生じることを示す。
【図面の簡単な説明】
【0072】
【図1】動的光散乱で決定した実施例1のO/W型エマルジョンの半径分布を示す。
【図2】動的光散乱で決定した実施例2a(黒塗り記号、実線)および実施例2b(白抜き記号、点線)のO/W型エマルジョンの半径分布を示す。
【図3】実施例2a(右)および実施例2b(左)のステップ2で製造されたO/W型エマルジョンの光学顕微鏡写真を示す。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
油、水および少なくとも1種の乳化剤を含む微細水中油型エマルジョンの製造方法であって、
A)油、水、少なくとも1種の乳化剤および少なくとも1種のコスモトロピック物質を混合することによって、油、水、少なくとも1種の乳化剤および少なくとも1種のコスモトロピック物質を有する混合物2を製造するステップであって、この混合物の転相温度PIT2(ウィンザーIV系)が、コスモトロピック物質を含まないがその他の点では混合物2と同じ組成である混合物1の転相温度PIT1(ウィンザーIV系)よりも低いステップと、それに続く
B)混合物2に希釈剤を添加してこの混合物をエマルジョン3に転化させるステップであって、所与の温度で得られるエマルジョン3がウィンザーIV相領域内にないように、添加する希釈剤の量が選択されるステップと、
を含む方法。
【請求項2】
エマルジョン3として、周囲温度、加工温度または使用温度において動力学的に安定なエマルジョンが製造される請求項1に記載の方法。
【請求項3】
前記微細エマルジョン3が、1μm未満の平均粒径を有する請求項1または2に記載の方法。
【請求項4】
混合物2としてミクロエマルジョンが製造される請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
【請求項5】
ステップB)において、添加する希釈剤の量は、エマルジョン3がウィンザーIV相領域に転化する遷移温度が、周囲温度、加工温度または使用温度よりも少なくとも1K高いような量である請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
【請求項6】
ステップB)において、少なくとも1質量部の希釈剤が1質量部の混合物2に添加される請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
ステップB)で使用される希釈剤が、水または水溶液である請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
エマルジョン3として、周囲温度、加工温度または使用温度において動力学的に安定なエマルジョンが製造され、ステップA)では、熱力学的に安定で、巨視的に均一である水、油、少なくとも1種の乳化剤および少なくとも1種のコスモトロピック物質の混合物が従来の方法で製造され、ステップA)が、コスモトロピック物質を添加しない混合物1の転相温度PIT1よりも低い温度で実行される請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
エマルジョン3として、周囲温度、加工温度または使用温度において動力学的に安定なエマルジョンが製造され、ステップA)が、油、水および少なくとも1種の乳化剤を含む、転相温度PIT1(ウィンザーIV系)を有する混合物1に、少なくとも、その転相温度(ウィンザーIV系)PIT2がPIT1よりも低い混合物2が得られるような量の少なくとも1種のコスモトロピック物質を混ぜ合わせることを含む請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
エマルジョン3として、周囲温度、加工温度または使用温度において動力学的に安定なエマルジョンが製造され、ステップA)では、水、油、少なくとも1種の乳化剤および少なくとも1種のコスモトロピック物質を用いて、従来の方法により、元の転相温度を超えることなく過剰な水相と平衡状態にあるW/O型ミクロエマルジョン相(WII型)が製造される請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
化粧用、皮膚用、医薬用または農薬用の調製物の製造におけるエマルジョンを製造するための請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法の使用。
【請求項12】
フェイスケアおよびボディケア、ベビーケア、日焼け防止、メイクアップリムーバー、制汗剤/デオドラントのための含浸ワイプまたは噴霧可能な調製物の製造におけるエマルジョンを製造するための請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法の使用。
【請求項13】
家庭、スポーツ、レジャーおよび産業分野における用途のための水性製剤の製造におけるエマルジョンを製造するための請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法の使用。
【請求項14】
繊維、革、プラスチック、金属および非金属表面のクリーニングおよびケアのための含浸ワイプまたは噴霧可能な調製物の製造におけるエマルジョンを製造するための請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法の使用。
【請求項15】
油および任意でさらなる活性物質を含む農薬製剤の噴霧可能な調製物の製造におけるエマルジョンを製造するための請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法の使用。
【請求項16】
請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法によって得ることができる微細水中油型エマルジョン。
【請求項17】
1μm未満の粒径を有する請求項16に記載のエマルジョン。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2008−13554(P2008−13554A)
【公開日】平成20年1月24日(2008.1.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−166647(P2007−166647)
【出願日】平成19年6月25日(2007.6.25)
【出願人】(500442021)ゴールドシュミット ゲーエムベーハー (28)
【Fターム(参考)】