JPH09505616A - ベタイン界面活性剤の低粘度含水濃厚物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 液化剤の存在化に、脂肪酸アミノアミドとハロカルボン酸塩とを縮合することによって得られる、式(Ｉ)： [式中、Ｒ¹ＣＯは炭素原子数８〜２２の脂肪族アシル基であり、Ｒ²およびＲ³はそれぞれ、炭素原子数１〜４のアルキル基であり、nおよびmはそれぞれ、１〜５の数である。]で示されるベタイン界面活性剤の低粘度水性濃厚物であって、アルキレングリコール、工業用オリゴグリセロール混合物、メチロール化合物、低級アルキルグルコシド、糖アルコール、糖およびアミノ糖から成る群から選択するポリオール化合物を含有する濃厚物。

Description

【発明の詳細な説明】 ベタイン界面活性剤の低粘度含水濃厚物 発明の分野 本発明は、選択したポリオール化合物を含有する、ベタイン界面活性剤の低粘 度含水濃厚物、およびその製法に関する。 従来の技術 ベタインまたは両性界面活性剤は、皮膚適合性が高く、清浄性に優れている。 そのため、そのような界面活性剤は、多くの界面活性製剤の調製に特に適当であ る。そのような界面活性剤は、最も簡単な場合、第三級アミンとクロロ酢酸ナト リウムとの反応によって、アルキルベタインを生成することによって合成する。 脂肪酸アミノアミドまたはイミダゾリンと、クロロ酢酸ナトリウムとの反応を行 うと、グリシネート型の両性界面活性剤が生成する。アルキル化剤としてアクリ ル酸エステルを使用すると、アミノプロピオネートが生成する。上記のような化 合物は多くの文献に記載されている。文献の例として、パーフュム・コスメティ ク・アローム(Ｐarf．Ｃosm．Ａrom．)、７０、６７(１９８６年)、ＨＡＰＰＩ 、７０(１９８６年１１月)、およびソープ・コズメティクス・ケミカル・スペシ ャルテイーズ(Ｓoap Ｃosm．Ｃhem．Ｓpec．)、４６(１９９０年４月)が挙げら れる。 ベタインまたは両性界面活性剤の製造において特に関心が持たれているのは、 純粋で、それ故、皮膚科学的および毒物学的に安全な生成物を提供することであ る。例えば、遊離アミン、クロロ酢酸およびとりわけジクロロ酢酸が界面活性剤 中に残留しているのは、望ましくない。ベタインまたは両性界面活性剤を微生物 汚染から保護する目的で使用する防腐剤もしばしば望ましくないので、助剤を加 えなくても微生物汚染に対して安定な生成物が必要とされている。本発明の第三 の課題は、固体含量の高い(好ましくは４０〜５０重量％)、薄色の生成物を提供 することである。 上記のような多くの課題の部分的解決法を提案する文献が、従来技術において 既に種々知られている。 例えば、ドイツ連邦共和国特許出願公開ＤＥ−Ａ３９３９２６４[ヘンケル(Ｈ enkel)]には、両性界面活性剤中のクロロ酢酸含量を低下するために、その水溶 液を、アンモニア、アミノ酸またはオリゴペプチドで後処理する方法が提案され ている。ドイツ連邦共和国特許出願公開ＤＥ−ＯＳ２９２６４７９[テーハー・ ゴルトシュミット(Ｔh．Ｇoldschmidt)]には、第四級化をpＨ７．５〜１０．５ で行うことにより、遊離アルキル化剤の残留量を最少限にする方法が記載されて いる。ドイツ連邦共和国特許出願公開ＤＥ−Ａ２０６３４２４[レボ(Ｒewo)]に も、イミダゾリンのアルキル化においてpＨを調節するという、同種の方法が開 示されている。更に、ドイツ連邦共和国特許ＤＥ−Ｃ３７２６３２２(テーハー ・ゴルトシュミット)には、ベタインの後処理方法であって、該物質に、溶液のp Ｈを１〜４．５の範囲とする量で鉱酸を加える方法が記載されている。しかし、 上記のような方法は、ジクロロ酢酸含量には影響を及ぼさない。ドイツ連邦共和 国特許出願公開ＤＥ−Ａ１４２０５８８０(テーハー・ゴルトシュミット)による と、ベタイン化反応を、水溶液中で１１５〜１８０℃の温度およびそれ故高圧下 に行うことにより、塩素化不純物を最少限にし得る。ドイツ連邦共和国特許ＤＥ −Ｃ１４２０７３８６(テーハー・ゴルトシュミット)には、固体含量が４０重量 ％を越えるベタイン濃厚物であって、遊離脂肪酸１〜３重量％およびグリセロー ル０〜４重量％を含有し、遊離アミドアミン含量が１重量％未満で、pＨ５〜８ のベタイン濃厚物が記載されている。 前記既知の方法はいずれも、多くの問題を充分解決できないので、本発明の課 題は、流動性およびポンプ輸送可能で、長期間貯蔵してもゲル化せず、固体含量 が少なくとも４０重量％で、望ましくない成分(とりわけ、塩素化物質および遊 離アミン)の含量が最少限である新規水性ベタインを提供することであった。 発明の説明 本発明は、液化剤の存在化に、脂肪酸アミノアミドとハロカルボン酸塩とを縮 合することによって得られる、式(Ｉ)： [式中、Ｒ¹ＣＯは炭素原子数８〜２２の脂肪族アシル基であり、Ｒ²およびＲ³は それぞれ、炭素原子数１〜４のアルキル基であり、nおよびmはそれぞれ、１〜５ の数である。] で示されるベタイン界面活性剤の低粘度含水濃厚物であって、アルキレングリコ ール、工業用オリゴグリセロール混合物、メチロール化合物、低級アルキルグル コシド、糖アルコール、糖およびアミノ糖から成る群から選択するポリオール化 合物を含有する濃厚物に関する。 驚くべきことに、上記ポリオール化合物を加えると濃厚物の粘度が低下するの で、長期間貯蔵してもゲル化の傾向を示さない、固体含量４０〜５５重量％の流 動性でポンプ輸送可能な生成物を得ることが可能であるとわかった。しかも、本 発明の濃厚物は、薄色で、塩素化化合物含量が最少限である。確実に充分低粘度 とするために遊離脂肪酸をある程度含有するという必要は無く、遊離アミノアミ ドをある程度含有する必要もない。更に、本発明の濃厚物は、防腐剤不存在下に も、微生物汚染から充分保護されている。 ベタイン ベタイン(より正確には、脂肪酸アミドベタイン)は、既知の物質である。好ま しい態様においては、本発明は、Ｒ¹ＣＯが炭素原子数８〜１８のアシル基で、 Ｒ¹およびＲ²がいずれもメチル基で、nおよびmがそれぞれ２または３である式( Ｉ)で示されるベタイン界面活性剤の含水濃厚物に関する。 ポリオール化合物 液化性ポリオール化合物として使用するのに適当な化合物を次に挙げる： a）アルキレングリコール、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコー ル、プロピレングリコール； b）自己縮合度１．５〜１０の工業用オリゴグリセロール混合物、例えば、ジ グリセロール含量４０〜５０重量％の工業用ジグリセロール混合物； c）メチロール化合物、例えばとりわけトリメチロールエタン、トリメチロー ルプロパン、トリメチロールブタン、ペンタエリスリトールおよびジペンタエリ スリトール； d）低級アルキルグルコシド、とりわけアルキル鎖中の炭素原子数１〜８のも の、例えばメチルおよびブチルグルコシド； e）炭素原子数５〜１２の糖アルコール、例えばソルビトールまたはマンニト ール； f）炭素原子数５〜１２の糖、例えばグルコースまたはスクロース； g）アミノ糖、例えばグルカミン。 ポリオール化合物は通例、濃厚物に対して１〜１０重量％、好ましくは１．５ 〜３．０重量％の量で使用する。液化性ポリオール化合物は、濃厚物に後から加 えてもよいが、実際の縮合反応中に加えることが有利であるとわかった。 ベタイン濃厚物 本発明のベタイン濃厚物の固体含量は、濃厚物に対して少なくとも４０重量％ 、好ましくは４０〜５５重量％、より好ましくは４２〜４８重量％である。活性 物質含量、すなわちベタイン含量は通例、８〜１２重量％低い。 生成物の貯蔵安定性を考慮すると、濃厚物をpＨ５〜８に調節することが有利 であるとわかった。 遊離脂肪酸アミノアミド含量は通例、１重量％未満、とりわけ０．５重量％未 満であり、モノクロロ酢酸またはジクロロ酢酸の含量は５ppm未満である(濃厚物 に対して)。濃厚物は好ましくはグリセロール不含有である。 縮合反応 本発明は、ベタイン界面活性剤の低粘度含水濃厚物の製法であって、式(II)： [式中、Ｒ¹ＣＯは炭素原子数８〜２２の脂肪族アシル基であり、Ｒ²およびＲ³は それぞれ、炭素原子数１〜４のアルキル基であり、nは１〜５の数である。] で示される脂肪族アミノアミドと、式(III)： Ｘ−(ＣＨ₂)_mＣＯＯＹ (III) [式中、Ｘはハロゲン原子であり、Ｙは水素またはアルカリ金属であり、mは１〜 ５の数である。] で示されるハロカルボン酸またはその塩とを縮合させることを含んで成り、該反 応は、アルキレングリコール、工業用オリゴグリセロール混合物、メチロール化 合物、低級アルキルグルコシド、糖アルコール、糖およびアミノ糖から成る群か ら選択する、液化剤としてのポリオール化合物の存在下に行う方法にも関する。 縮合反応は、既知の方法で行う：脂肪酸アミノアミド、好ましくはＣ_12/18ま たはＣ_8/18ヤシ油脂肪酸アミノアミドと、ハロカルボン酸またはその塩、好まし くはクロロ酢酸ナトリウムとを、pＨを７〜８の範囲に保って加熱し、遊離アミ ノアミド含量が０．５重量％未満に低下後、反応混合物を、加圧容器内で、１０ ０〜１３０℃およびpＨ１０〜１４で１〜２時間、後処理する。後反応の後、濃 厚物を中性pＨ値に再調節することが望ましい。 工業的適用 本発明の含水ベタインは、高濃度の形態でも液体で、貯蔵安定性であり、望ま しくない成分の含量が最少限である。本発明の含水ベタインは、界面活性製剤、 とりわけ清浄製剤、並びにヘアトリートメントおよびヘアケア製剤の製造に適当 で、そのような製剤中に、製剤に対して１〜３０重量％、好ましくは２〜１０重 量％の量で存在し得る。 以下の実施例は、本発明を制限することなく説明するものである。 実施例 一般手順 クロロ酢酸ナトリウム(１３０．７g、１．１モル)を、得られる濃厚物に対し て１．８〜２．５重量％のポリオールと共に、水(約５００ml)に溶解した。次い で脂肪酸アミノアミド(水素化ヤシ油脂肪酸を３−Ｎ−ジメチルアミノプロピル アミンでアミド化することによって調製したもので、滴定窒素含量が４．６重量 ％であった)(２１３g、０．７モル)を、４０℃で混ぜ込んだ。 混合物を９０℃に加熱し、透明な低粘度溶液が生成したら、更に脂肪酸アミノ アミド(９１．３g、０．３モル)を加えた。遊離アミノ官能基の含量が０．５ミ リモル／１００g未満、すなわち脂肪酸アミノアミドが＜０．１５重量％(ＨＰＬ Ｃ分析により測定)となるまで、pＨ７．５〜８．０(３７重量％水酸化ナトリウ ム消費量：１０．７g)で反応を続けた(約２時間を要した)。 次いで、３７重量％水酸化ナトリウム溶液(４３．２g)を混合物に加え(１０重 量％生成物溶液のpＨ１２．５に相当)、生成物を加圧反応器内で１２０℃で１時 間撹拌した。冷却後、２４重量％塩酸(５３．８g)で、生成物をpＨ７．０に調節 した。この室温で透明の低粘度溶液の特性データを、第１表に示す。 実施例の考察 本発明の実施例１〜７のベタイン濃厚物は、固体含量が４０重量％を越え、低 粘度の、易流動性でポンプ輸送可能な透明液体として存在し、貯蔵安定性が高か った。液化剤としてグリセロールを用いた場合(比較例Ｃ１)も、固体含量が４０ 重量％を越える生成物が得られたが、この生成物は加圧下の後処理中にゲル化し 、その後は流動性でもポンプ輸送可能でもなかった。 本発明に従って使用するポリオールの不存在下には、いずれの生成物も縮合反 応開始時、または遅くとも加圧下の後処理中にゲル化し、固体含量約３５重量％ のベタインが得られただけであった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．液化剤の存在化に、脂肪酸アミノアミドとハロカルボン酸塩とを縮合する ことによって得られる、式(Ｉ)： [式中、Ｒ¹ＣＯは炭素原子数８〜２２の脂肪族アシル基であり、Ｒ²およびＲ³は それぞれ、炭素原子数１〜４のアルキル基であり、nおよびmはそれぞれ、１〜５ の数である。] で示されるベタイン界面活性剤の低粘度含水濃厚物であって、アルキレングリコ ール、工業用オリゴグリセロール混合物、メチロール化合物、低級アルキルグル コシド、糖アルコール、糖およびアミノ糖から成る群から選択するポリオール化 合物を含有する濃厚物。 ２．ベタイン界面活性剤は、Ｒ¹ＣＯが炭素原子数８〜１８のアシル基であり 、Ｒ¹およびＲ²がいずれもメチル基であり、nおよびmがそれぞれ２または３の数 である式(Ｉ)で示される請求項１記載の濃厚物。 ３．ポリオール化合物含量が、濃厚物に対して１〜１０重量％である請求項１ または２記載の濃厚物。 ４．固体含量が、濃厚物に対して４０〜５５重量％である請求項１〜３のいず れかに記載の濃厚物。 ５．pＨ５〜８である請求項１〜４のいずれかに記載の濃厚物。 ６．遊離脂肪酸アミノアミド含量が、濃厚物に対して１重量％未満である請求 項１〜５のいずれかに記載の濃厚物。 ７．モノクロロ酢酸またはジクロロ酢酸の含量が、濃厚物に対して５ppm未満 である請求項１〜６のいずれかに記載の濃厚物。 ８．生成物はグリセロール不含有である請求項１〜７のいずれかに記載の濃厚 物。 ９．ベタイン界面活性剤の低粘度含水濃厚物の製法であって、式(II)： [式中、Ｒ¹ＣＯは炭素原子数８〜２２の脂肪族アシル基であり、Ｒ²およびＲ³は それぞれ、炭素原子数１〜４のアルキル基であり、nは１〜５の数である。] で示される脂肪族アミノアミドと、式(III)： Ｘ−(ＣＨ₂)_mＣＯＯＹ (III) [式中、Ｘはハロゲン原子であり、Ｙは水素またはアルカリ金属であり、mは１〜 ５の数である。] で示されるハロカルボン酸またはその塩とを縮合させることを含んで成り、該反 応は、アルキレングリコール、工業用オリゴグリセロール混合物、メチロール化 合物、低級アルキルグルコシド、糖アルコール、糖およびアミノ糖から成る群か ら選択する、液化剤としてのポリオール化合物の存在下に行う方法。