JP2000016999A

JP2000016999A - 多価アルコール脂肪酸エステル組成物

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Publication number: JP2000016999A
Application number: JP10181934A
Authority: JP
Inventors: Katsuichi Nishizaki; 勝一西崎; Tomoko Tanioku; 知子谷奥
Original assignee: Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
Current assignee: DKS Co Ltd
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1998-06-29
Publication date: 2000-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】多価アルコール脂肪酸エステルを製造した場
合に製品の性能がばらつきやすく、性能がばらついたば
あいには各製品の性能に適した用途に供しなければなら
ず、煩雑であるという問題を解決する。【解決手段】（Ａ）ＨＬＢ２〜１８の多価アルコール
脂肪酸エステル８０〜９９．９９％（重量％、以下同
様）、（Ｂ）グリセリン脂肪酸エステルとカルボキシル
基を２個有する化合物、その酸無水物またはそのアルカ
リ金属塩とからのエステル０．０１〜２０重量％および
（Ｃ）カルボキシル基１個を含有する化合物またはその
金属塩０．０１〜２０量％を含有することを特徴とする
多価アルコール脂肪酸エステル組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＨＬＢ２〜１８の
多価アルコール脂肪酸エステル組成物を製造し、使用す
る技術分野に属する。

【従来技術および発明が解決しようとする課題】従来よ
り、ショ糖脂肪酸エステルなどの多価アルコール脂肪酸
エステルが製造され、界面活性剤などとして使用されて
きている。製造される多価アルコール脂肪酸エステル
は、酸価、水酸基価などを一定の範囲にすることによっ
て、一定の性能の製品にするよう設計されているが、シ
ョ糖などの原料が天然物のばあい、原料ソースによって
性能がばらつくことがある。また、合成時または精製時
の加熱温度やｐＨのばらつきなどの製造条件によっても
性能がばらつくことがある。製造された多価アルコール
脂肪酸エステルの性能がばらつくばあい、用途によって
必要性能が異なることを利用して、えられた多価アルコ
ール脂肪酸エステルの性能に応じた用途に供される。し
たがって、各製品の性能を評価し、貯蔵し、それぞれに
応じた用途に供することが必要となり、煩雑である。

【課題を解決するための手段】本発明は、前記のごとき
多価アルコール脂肪酸エステルが製造されたばあいに製
品の性能がばらつきやすく、また性能がばらついたばあ
いには各製品の性能に適した用途に供しなければなら
ず、煩雑であるという問題を解決するためになされたも
のであり、（Ａ）ＨＬＢ２〜１８の多価アルコール脂肪
酸エステル８０〜９９．９９％（重量％、以下同様）、
（Ｂ）グリセリン脂肪酸エステルとカルボキシル基を２
個有する化合物、その酸無水物またはそのアルカリ金属
塩とからのエステル０．０１〜２０％および（Ｃ）カル
ボキシル基１個を含有する化合物またはそのアルカリ金
属塩０．０１〜２０％を含有するもので、かつ前記
（Ａ）多価アルコ−ル脂肪酸エステル、（Ｂ）グリセリ
ン脂肪酸エステルとカルボキシル基を２個有する化合
物、その酸無水物とからエステルおよび（Ｃ）カルボキ
シル基１個を含有する化合物の合計％が１００％である
ことを特徴とする多価アルコール脂肪酸エステル組成物
（請求項１）、多価アルコール脂肪酸エステルが糖アル
コールと脂肪酸またはその低級アルコールエステルとか
らのエステルである請求項１記載の組成物（請求項
２）、多価アルコール脂肪酸エステルがショ糖と脂肪酸
またはその低級アルコールエステルとからのエステルで
ある請求項１記載の組成物（請求項３）、グリセリン脂
肪酸エステルが、モノグリセリド、ジグリセリド、トリ
グリセリドまたはその混合物である請求項１記載の組成
物。（請求項４）、およびカルボキシル基２個を含有す
る化合物がマレイン酸、コハク酸、酒石酸、リンゴ酸、
ジアセチル酒石酸、それらの酸無水物またはそれらのア
ルカリ金属塩である請求項１記載の組成物。（請求項
５）カルボキシル基１個を有する化合物またはそのアル
カリ金属塩が炭素数８〜２４の脂肪酸またはそのアルカ
リ金属塩である請求項１記載の組成物。（請求項６）に
関する。

【発明の実態の形態】本発明の多価アルコール脂肪酸エ
ステル組成物は、（Ａ）成分であるＨＬＢ２〜１８の多
価アルコール脂肪酸エステル（以下多価アルコール脂肪
酸エステル（Ａ）と称す）と、（Ｂ）成分であるグリセ
リン脂肪酸エステルとカルボキシル基を２個有する化合
物、その酸無水物またはそのアルカリ金属塩とからのエ
ステル（以下エステル（Ｂ）と称す）と（Ｃ）成分であ
るカルボキシル基１個を有する化合物またはそのアルカ
リ金属塩（以下カルボキシル基含有化合物（Ｃ）と称
す）とを含有する組成物である。（Ａ）成分である多価
アルコール脂肪酸エステル（Ａ）は、水酸基を２個以
上、好ましくは３個以上有する多価アルコールと、炭素
数８〜２２、好ましくは１２〜１８の脂肪酸またはその
低級アルコールエステルとからなるエステルであり、本
発明の組成物の主成分の界面活性剤として、可溶化性、
乳化性、分散性、洗浄性、起泡性などの性質を発現する
ために使用される成分である。前記多価アルコールとし
て高分子量化合物も使用しうるため、含まれる水酸基の
数にはとくに上限はないが、エステルにしたばあいにエ
ステル分子内に親水性の水酸基を残した構造であって、
水への溶解性または油脂への保水性をよくする点から２
〜１０、さらには３〜８のものが好ましく使用される。
前記多価アルコールに含まれる水酸基の数が２個未満の
ばあいには、多価アルコールでない。さらに、生成する
エステルは水系での界面活性能を示さず、水不溶性とな
る。また、前記脂肪酸の炭素数が８未満のばあいには、
疎水基が短かすぎるため界面活性能が不良となり、２２
をこえるものは工業的に入手するのが困難である。前記
多価アルコールの具体例としては、たとえばエチレング
リコール、プロピレングリコール、ブチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールな
どの水酸基を２個有する多価アルコール、グリセリン、
トリメチロールプロパン、トリエタノールアミンなどの
水酸基を３個有する多価アルコール、ペンタエリスリト
ール、ジグリセリン、キシロース、ソルビタンなどの水
酸基を４個有する多価アルコール、キシリトール、トリ
グリセリン、ブドウ糖、果糖などの水酸基を５個有する
多価アルコール、ソルビトール、マルビトール、テトラ
グリセリンなどの水酸基を６個有する多価アルコール、
水酸基を６個をこえて有するポリグリセリン、ショ糖、
トレハロース、ラクトースなどの２糖類、マルトトリオ
ースなどの３糖類などがあげられる。これらは単独で用
いてもよく２種以上を組み合わせて用いてもよい。これ
らのうちでは、いわゆる糖アルコールとよばれる水酸基
を５個以上持つ、キシリトール、ソルビトール、トレハ
ロース、ショ糖およびポリグリセリンなどが、特にショ
糖、トレハロースが、ＨＬＢの幅の広い製品を製造する
ことができる点から好ましい。とくに親水性の高い、高
ＨＬＢの製品を製造することができる点から好ましい。
前記多価アルコールとエステル化を行う脂肪酸の具体例
としては、たとえばカプリン酸、カプリル酸、ラウリン
酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘ
ニン酸などの飽和脂肪酸、オレイン酸、リノール酸、リ
ノレン酸、ウンデシレン酸などの不飽和脂肪酸、イソス
テアリン酸などの合成脂肪酸などがあげられる。これら
は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。これらのうちでは炭素数８〜２２の飽和脂肪酸が
製品の外観に影響する色相や臭気が少なく、商品価値が
高くなる点から好ましい。また、前記脂肪酸の低級アル
コールエステルとしては、前記脂肪酸と低級アルコー
ル、たとえばメチルアルコールなどの炭素数１〜３の脂
肪族アルコールとのエステルがあげられる。前記多価ア
ルコールおよび脂肪酸またはその低級アルコールエステ
ルからなる多価アルコール脂肪酸エステルは水酸基価
（ＫＯＨｍｇ／ｇ）が、１００〜９００であるのが使用
するときに水に溶解しやすいことや、使用したばあいの
性能が良好であるなどの点から好ましく、２００〜８０
０であるのがさらに好ましい。また、酸価（ＫＯＨｍｇ
／ｇ）は、１０以下、さらに望ましくは５以下である。
酸価５以下のものが純分が高く、使用したばあいの性能
に影響をおよぼすことが少なく品質面から好ましい。な
お、一価脂肪酸を使用してエステルを製造したばあいに
酸価が高くなるのは、エステル化反応が充分進んでいな
い、または脂肪酸の使用量が多すぎるためである。この
ばあいには製品純度が低下し、不純物が増加するため、
目的の性能がえられにくくなるなど問題となる。一方、
脂肪酸のエステル化が充分進んでも水酸基２個以上の多
価アルコールを使用することにより、水酸基が残存する
ようにすることができる。水酸基５個以上の多価アルコ
ールのばあいには大きな水酸基価を有するエステルが生
成しうる。このばあいの水酸基価は２００〜８００であ
るものが、水への溶解性が高く、透明性と乳化性の点か
ら好ましく、２００〜７００であるものがさらに好まし
い。前記多価アルコール脂肪酸エステル（Ａ）の具体例
としては、たとえばプロピレングリコール脂肪酸エステ
ル、グリセリン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エス
テル、キシリトール脂肪酸エステル、ソルビトール脂肪
酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、ショ糖脂
肪酸エステル、トレハロース脂肪酸エステルなどがあげ
られる。これらは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。これらのうちではとくにショ糖脂
肪酸エステルであるショ糖カプリン酸エステル、ショ糖
ラウリン酸エステル、ショ糖ミリスチン酸エステル、シ
ョ糖パルミチン酸エステル、ショ糖ステアリン酸エステ
ル、ショ糖オレイン酸エステルなどが優れた生分解性と
高い安全性を有し、広い範囲の乳化剤として使用できる
点から好ましい。前記多価アルコール脂肪酸エステル
（Ａ）の製法にはとくに限定はなく、常法にしたがって
製造すればよい。たとえば多価アルコールと脂肪酸との
エステル化反応、多価アルコールと牛脂や綿実油、パー
ム油、ヤシ油などとのエステル交換反応、多価アルコー
ルと脂肪族低級アルコール（たとえばメチルアルコール
などの炭素数１〜３の脂肪族アルコール）エステルとの
エステル交換反応などが具体的な方法としてあげられ
る。（Ｂ）成分であるグリセリン脂肪酸エステルとカル
ボキシル基を２個有する化合物、その酸無水物またはそ
のアルカリ金属塩とからのエステル（Ｂ）は、多価アル
コール脂肪酸エステル（Ａ）が、モノエステル、ジエス
テル、トリエステルなどの混合物であるため、水溶液で
会合ミセル状に溶解したり凝集する傾向があるため、こ
れらの溶液性を改善するために使用される成分である。
前記グリセリン脂肪酸エステルの例としては、モノグリ
セリド、ジグリセリド、トリグリセリド、これらの２種
以上の混合物があげられる。これらのうちではモノグリ
セリド、ジグリセリド、これらの混合物がカルボキシル
基を２個有する化合物と容易に反応して純分が高いエス
テル（Ｂ）がえられやすいなどの点から好ましい。なお
前記グリセリン脂肪酸エステルを構成する脂肪酸の例と
しては、多価アルコール脂肪酸エステル（Ａ）を構成す
る脂肪酸と同じものがあげられる。前記カルボキシル基
２個有する化合物は、グリセリン脂肪酸エステルと反応
して分子中に１個のエステル結合と１個のカルボキシル
基を付加して、目的の性能を発現するために使用され
る。したがって、カルボキシル基を１個しか有さない化
合物のばあいには、グリセリン脂肪酸エステルと反応し
てもエステル結合の付加のみしか起きず、分子中にカル
ボキシル基が導入されないため、目的の性能がえられな
い。前記カルボキシル基２個有する化合物の具体例とし
ては、たとえばマレイン酸、コハク酸、酒石酸、リンゴ
酸、ジアセチル酒石酸などがあげられる。なお、前記カ
ルボキシル基を２個有する化合物は、酸無水物またはア
ルカリ金属塩、たとえばＮａ塩、Ｋ塩として使用しても
よい。これらは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。これらのうちでは、ジアセチル酒石
酸または酒石酸を使用したエステル（Ｂ）が、多価アル
コール脂肪酸エステルの水溶性、耐酸性、乳化性などの
能力を引きあげる効果が少量で高い点から好ましい。前
記グリセリン脂肪酸エステルとカルボキシル基を２個有
する化合物、その酸無水物またはそのアルカリ金属塩と
のエステル（Ｂ）において、酸価は５〜１６０のもの
が、本発明の組成物の水溶液の安定性をよくすることが
できる。好ましい酸価は３０〜１２０である。また、エ
ステル（Ｂ）の水酸基価としては、カルボキシル基を２
個有する化合物が水酸基を有さないばあい、１０〜２０
０であるが、８０〜２００であるのがさらに好ましい。
このときエステル（Ｂ）を製造するばあい、モノグリセ
リン脂肪酸エステル成分を多く用いた方が水溶性を高め
る点から好ましい。カルボキシル基を２個有する化合物
が水酸基を有するばあい、１００〜５００である。この
ばあい、水酸基が多くなり水溶性はさらに高まるが、多
価アルコール脂肪酸エステルの性能を引きあげる効果の
点から１００〜４００であるのがさらに好ましい。な
お、前記エステル（Ｂ）の酸価は中性エタノールに試料
を溶解して、遊離のカルボキシル基をフェノールフタレ
ン指示薬で、１／１０ＮＫＯＨアルカリ液で滴定する
方法により求められる。前記エステル（Ｂ）の具体例と
しては、たとえばモノ脂肪酸グリセリンエステルをモノ
グリセリンエステル、ジ脂肪酸グリセリンエステルをジ
グリセリンエステルと表示したばあい、リンゴ酸モノグ
リセリンエステル、コハク酸モノグリセリンエステル、
酒石酸モノグリセリンエステル、マレイン酸モノグリセ
リンエステル、ジアセチル酒石酸モノグリセリンエステ
ル、リンゴ酸ジグリセリンエステル、コハク酸ジグリセ
リンエステル、酒石酸ジグリセリンエステル、マレイン
酸ジグリセリンエステル、ジアセチル酒石酸ジグリセリ
ンエステルなどがあげられる。これらは単独で用いても
よく２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのう
ちでは、モノグリセリンまたはジグリセリンとジアセチ
ル酒石酸とのエステル、またはモノグリセリンまたはジ
グリセリンと酒石酸とのエステルが多価アルコール脂肪
酸エステルの性能を向上させる点から好ましい。（Ｃ）
成分であるカルボキシル基１個を含有化合物またはその
アルカリ金属塩であるカルボキシル基含有化合物（Ｃ）
は多価アルコール脂肪酸エステル（Ａ）の水溶性に食塩
などの無機塩類が混入すると、凝集して不溶性になる傾
向があるため、これらの溶液性を改善して耐塩性を高め
るため使用される成分である。前記カルボキシル基含有
化合物（Ｃ）の具体例としては、たとえばカプリン酸、
カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン
酸、ステアリン酸、ベヘニン酸などの飽和脂肪酸、オレ
イン酸、リノール酸、リノレン酸、ウンデシレン酸など
の不飽和脂肪酸、イソステアリン酸などの合成脂肪酸な
どがあげられる。これらはＮａ塩、Ｋ塩などの金属塩と
して使用してもよい。これらのうちではパルミチン酸又
はステアリン酸を４０％以上中和した金属塩が水溶液の
耐塩性を改善する点から好ましい。これらは単独で用い
てもよく２種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明
の組成物に含有される前記多価アルコール脂肪酸エステ
ル（Ａ）の割合は８０〜９９．９９％、好ましくは９５
〜９９．９９％、さらに好ましくは９７〜９９．８％で
あり、前記エステル（Ｂ）の割合は０．０１〜２０％好
ましくは０．０１％〜５％さらに好ましくは０．２〜３
％であり、前記カルボキシル基含有化合物（Ｃ）の割合
は０．０１％〜２０％、好ましくは０．０１〜５％、さ
らに好ましくは０．２〜３％である。ただし前記多価ア
ルコ−ル脂肪酸エステル（Ａ）、前記エステル（Ｂ）お
よび前記カルボキシル基含有化合物（Ｃ）の合計が１０
０％をこえないものとする。前記エステル（Ｂ）の割合
が０．０１％未満になると、組成物を水に溶解または分
散させたときの液の安定性、とくに酸性領域での不安定
なばあいが生じ、ＨＬＢ２〜１８の前記多価アルコール
脂肪酸エステルの水溶液性能を改善できなくなる。また
エステル（Ｂ）は品質向上剤のため少量の配合で効果が
あり、全組成中５％で効果が飽和状態になる。前記カル
ボキシル基含有化合物（Ｃ）の割合が０．０１％未満に
なると組成物を水に溶解または分散させたときの液の安
定性、とくに塩水領域での不安定なばあいが生じ、また
５％以上になると前記多価アルコール脂肪酸エステルの
水溶液粘度に差を生じる場合がある。またカルボキシル
基含有化合物（Ｃ）は品質向上剤のため少量の配合で効
果があり、全組成中５％で効果が飽和状態になる。本発
明の組成物が、たとえばＯ／Ｗエマルジョンのトリート
メントクリームの用途に使用されるばあいには、なめら
かでリッチな粘性をもち、皮膚になめらかでべとべとし
ない皮膜を残すなどの性能を有するため、前記のごとき
本発明の組成物は、たとえば化粧用乳化クリーム、ロー
ション、トリートメントクリーム、コンディショニング
シャンプーのごとき用途に好適に使用される。弱酸性で
含塩水系の水溶性を向上させ、均一なエマルジョン粒子
で乳化が安定するというような特性を有するものが好ま
しい。

【実施例】つぎに本発明の組成物を実施例にもとづいて
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。なお、実施例における評価は、以下の方法により行
った。（乳化性）Ｏ／Ｗ型乳化液中の水の分離状態の識別を容
易にするために、食用色素（青色１号）を添加した蒸留
水４００ｇに所定量（２０ｇ）の本発明組成物を加熱溶
解後、６５℃でＴＫホモミキサーＭ型（特殊機化工業
（株）製）により８，０００ｒｐｍに攪拌しつつ大豆白
絞油を３０ｇ／min ．の速度で所定量（合計２６６ｇ）
滴下し、さらに５分間白絞油を完全乳化させるために攪
拌してＯ／Ｗ型乳化液を調製した。なお、調製した乳化
液の型の確認は稀釈法（乳化液に連続相と同じ液体を加
えると乳化液は一様に薄められる。Ｏ／Ｗ型とは乳化液
の一滴を水中に落したばあい、それが水で薄められて全
体に広がっていく、Ｗ／Ｏ型とは滴がそのまま水面にか
たまっている）により行った。一方、えられた乳化液を
１００ｍｌ容シリンダーに移し、室温で１〜７日間放置
したのちに分離した蒸留水の容量を測定し、次式にした
がって乳化系より分離した水の分離率を求め、本発明組
成物のＯ／Ｗ型乳化安定性を評価した。

【数１】なお、本発明組成物および単品の濃度（活性剤濃度）は
水と白絞油の総量に対する重量％で表示する。（水溶性）本発明組成物１．５ｇを８０ｍｌの蒸留水に
室温で均一に分散後、６５℃の温水中で３０分間攪拌
し、さらに攪拌を続けながら蒸留水を加えて５００ｍｌ
とする。この０．３％活性剤水溶液を２５℃で一夜放置
後、水をブランクとして、分光光度計を用いて７２０ｍ
μの波長における濁度を透光度（Ｔ％）で測定する。（耐酸性）前記水溶性の測定のために調製した液のｐＨ
をクエン酸を使用して調製した酸性の０．１５％活性剤
水溶液を調製し、７２０ｍμの波長における透光度（Ｔ
％）を測定し、評価した。（耐塩性）前記水溶性の測定のために調製した液の塩濃
度を食塩を使用して調製した塩水の０．１５％活性剤水
溶液を調製し、７２０ｍμの波長における透光率（Ｔ
％）を測定し、評価した。実施例１〜１０および比較例１〜１０多価アルコール脂肪酸エステル（Ａ）、エステル（Ｂ）
およびカルボキシル基含有化合物（Ｃ）を表１に記載の
割合（％）で含有する多価アルコール脂肪酸エステル組
成物を製造した。なお、比較のために、表1 記載の多価
アルコール脂肪酸エステル（Ａ）、エステル（Ｂ）およ
びカルボキシル基含有化合物（Ｃ）の単品計６種も準備
した。

【表１】表１記載の組成物および単品を用いてＯ／Ｗ型乳化液を
製造し、１日後および７日後の水の分離率を求め結果を
表２に示した。また、水溶性、耐酸性および耐塩性を求
め、この結果を表３に示す。

【表２】

【表３】

【発明の効果】本発明では、多価アルコール脂肪酸エス
テル（Ａ）とともに少量の水酸基１個およびカルボキシ
ル基１個を有する化合物またはその金属塩とカルボキシ
ル基１個を有する化合物またはその金属塩とのエステル
（Ｂ）およびカルボキシル基１個を含有する化合物
（Ｃ）を使用することにより、使用したばあいの酸性に
おける凝集、分離と塩水における凝集、分離が改善され
水溶液性が向上する。この結果、多価アルコール脂肪酸
エステル（Ａ）の性能がばらついたばあいでも広い用途
に使用することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）ＨＬＢ２〜１８の多価アルコール脂
肪酸エステル８０〜９９．９９重量％、（Ｂ）グリセリ
ン脂肪酸エステルとカルボキシル基を２個有する化合
物、その酸無水物またはそのアルカリ金属塩とからのエ
ステル０．０１〜２０重量％および（Ｃ）カルボキシル
基１個を含有する化合物またはその金属塩０．０１〜２
０重量％を含有するもので、かつ前記（Ａ）多価アルコ
−ル脂肪酸エステル、（Ｂ）グリセリン脂肪酸エステル
とカルボキシル基を２個有する化合物、その酸無水物と
からのエステルおよび（Ｃ）カルボキシル基１個を含有
する化合物の合計重量％が１００重量％であることを特
徴とする多価アルコール脂肪酸エステル組成物。
【請求項２】多価アルコール脂肪酸エステルが糖アル
コールと脂肪酸またはその低級アルコールエステルとか
らのエステルである請求項１記載の組成物。
【請求項３】多価アルコール脂肪酸エステルがショ糖
と脂肪酸またはその低級アルコールエステルとからのエ
ステルである請求項１記載の組成物。
【請求項４】グリセリン脂肪酸エステルが、モノグリ
セリド、ジグリセリド、トリグリセリドまたはその混合
物である請求項１記載の組成物。
【請求項５】カルボキシル基２個を含有する化合物が
マレイン酸、コハク酸、酒石酸、リンゴ酸、ジアセチル
酒石酸、それらの酸無水物またはそれらのアルカリ金属
塩である請求項１記載の組成物。
【請求項６】カルボキシル基１個を含有する化合物ま
たはそのアルカリ金属塩が炭素数８〜２４の脂肪酸また
はその金属塩である請求項１記載の組成物。