CN117203308A - 用于使界面具有活性的添加剂和使用添加剂的乳化组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于,提供一种乳化稳定性优异、新的用于使界面具有活性的添加剂和使用了所述添加剂的乳化组合物,进一步,本发明的课题还在于,提高在化妆品中的使用感、在润滑剂中的润滑性。本发明的用于使界面具有活性的添加剂为配合了以下成分(A)和成分(B)的添加剂。(A)是胺或铵化合物,该胺或铵化合物具有羟基脂肪族烃基,该羟基脂肪族烃基具有1个以上的羟基且除所述羟基之外还含有或不含有氧原子;(B)是碳原子数8~22的不饱和脂肪酸或支链状的脂肪酸或它们的盐。另外,本发明的乳化组合物为添加了上述添加剂的乳化组合物。
Description
技术领域
本发明涉及用于使界面具有活性的添加剂和使用添加剂的乳化组合物。
背景技术
乳化组合物被用于各种领域,但是,例如被用于化妆品、润滑油等中的乳化组合物需要乳化稳定性。通常界面活性剂被使用在乳化组合物中,界面活性剂的HLB(亲水-亲脂平衡:Hydrophilic-Lipophilic Balance)值被作为乳化的指标,根据水和油的比率去选择界面活性剂。作为通常使用的界面活性剂,可使用例如,司盘(Span)系、吐温系的非离子界面活性剂,但从使用感(例如,发粘)等方面考虑,作为化妆品、皮肤外用剂并不太优选。另外,人们还期待着润滑性更为优异、可广泛适用于各种水和油的比率的界面活性剂。
本申请人提出了在阳离子或阴离子中具有氢键性官能团的有机铵盐(离子液体)(专利文献1~3)。发现该有机铵盐为亲水性,在常温条件下为液体,并且保水/保湿性能优异。
现有技术文献
专利文献
专利文件1:日本特开2014-131974号公报。
专利文献2:日本特开2014-131975号公报。
专利文献3:日本特开2019-023185号公报。
发明内容
发明要解决的问题
但是,没有着眼于提高界面活性性能和由所述界面活性性能引起的乳化稳定性的研究,特别是没有着眼于成为适合于该课题的有机铵盐的阳离子的胺以及成为阴离子的脂肪酸的组合的研究。
本发明为鉴于以上的问题而提出的发明,其课题在于,提供一种乳化稳定性优异的、新的用于使界面具有活性的添加剂和使用所述添加剂的乳化组合物,进一步提高在化妆品中的使用感、在润滑剂中的润滑性能。
为了解决问题的手段
为了解决上述问题,本发明的用于使界面具有活性的添加剂,其特征在于,配合了以下的成分(A)和成分(B)。
(A)是胺或铵化合物,该胺或铵化合物具有羟基脂肪族烃基,该羟基脂肪族烃基具有1个以上的羟基且除所述羟基之外还含有或不含有氧原子。
(B)是碳原子数8~22的不饱和脂肪酸或支链状的脂肪酸或它们的盐。
本发明的添加剂优选为,含有由具有或不具有所述成分(B)的阳离子性残基的来自所述成分(A)的阳离子和来自所述成分(B)的阴离子性残基的阴离子形成的有机铵盐。
本发明的乳化组合物是添加了所述添加剂的乳化组合物。
本发明的化妆品是添加了所述添加剂的乳化组合物。
本发明的润滑剂是添加了所述添加剂的乳化组合物。
发明的效果
对于本发明的用于使界面具有活性的添加剂而言,添加了该添加剂的乳化组合物的乳化稳定性优异。
本发明的乳化组合物的乳化稳定性优异,在用作化妆品的情况下,用于皮肤时的使用感良好,并且作为润滑剂使用的情况下,其润滑性能也优异。
具体实施方式
以下,对本发明详细地进行说明。
(用于使界面具有活性的添加剂)
本发明的添加剂,在制造作为目标的组合物、特别是在制造乳化组合物时,将在其任意工序中配合的添加剂作为主要对象。本发明的添加剂为配合了成分(A)和成分(B)的添加剂。在本发明中,“配合”了成分(A)和成分(B)是指包含直至最终制备添加剂为止配合了成分(A)和成分(B),且包含在将成分(A)和成分(B)作为起始原料,合成由成分(A)和成分(B)所形成的盐,且将该盐作为添加剂的情况,以及根据需要将该盐与水等其他成分进行混合而作为添加剂的情况。本发明的添加剂可为仅由成分(A)和成分(B)构成的混合物(包含为成分(A)和成分(B)的盐的情况),也可为含有成分(A)和成分(B)或它们的盐以外的成分,例如含有水的组合物。
在本发明中,所说的添加剂“用于使界面具有活性”,包括添加剂具有作为界面活性剂的性能。
在本发明的添加剂中,对成分(A)中的胺化合物的骨架没有特别的限定,例如,对于胺(氨、伯胺、仲胺、叔胺),没有特别的限定,可列举出例如,以咪唑、吡啶、吡咯烷、哌啶、吡咯啉、吡嗪、三唑、异喹啉、恶唑啉、噻唑啉、吗啉、胍、嘧啶、哌嗪、三嗪、喹啉、吲哚、喹恶啉、异恶唑啉等为代表的环状胺;各种氨基酸(甘氨酸、L-丙氨酸、L-缬氨酸、L-亮氨酸、L-异亮氨酸、肌氨酸、L-丝氨酸、L-苏氨酸、L-半胱氨酸、L-蛋氨酸、L-胱硫醚、L-天冬酰胺、L-谷氨酰胺、瓜氨酸、L-脯氨酸、L-羟基脯氨酸、L-苯丙氨酸、L-酪氨酸、L-色氨酸、1-甲基组氨酸、3-甲基组氨酸、鹅肌肽、β-丙氨酰-L-组氨酸、β-丙氨酸、β-氨基异丁酸、γ-氨基丁酸、ε-氨基己酸、谷氨酸、天冬氨酸、α-氨基己二酸、精氨酸、赖氨酸、组氨酸、5-羟基赖氨酸、鸟氨酸(L-Omithine)等)等,其中,优选为胺、咪唑、吡啶、吡咯烷、哌啶、吗啉,更优选为胺。另外,其中也可包含后述的[取代基]一栏中记载的取代基等。
成分(A)中的铵化合物可列举出上述的胺化合物的盐或将胺化合物季铵化了的化合物。
成分(A)具有羟基脂肪族烃基,该羟基脂肪族烃基具有1个以上的羟基、且除所述羟基之外还含有或不含有氧原子。
该羟基脂肪族烃基可为直链状也可为支链状,优选为支链状的羟基脂肪族烃基,且可为饱和脂肪族烃基或不饱和脂肪族烃基,但更优选为饱和脂肪族烃基。作为脂肪族烃基,可列举出后述[烃基]一栏中记载的烃基。
直链状的羟基脂肪族烃基具有1个以上的羟基,烃部位优选为碳原子数为1~22、更优选为碳原子数为1~18、进一步优选为碳原子数为1~12、特别优选为碳原子数为1~6的直链状且该烃部位含有或不含有氧原子。
每一个直链状的羟基脂肪族烃基的羟基的数优选为1~8、更优选为1~6、进一步优选为1~3。
支链状的羟基脂肪族烃基具有1个以上羟基,烃部位优选为碳原子数3~22、更优选为碳原子数为3~12、进一步优选为碳原子数为3~8、特别优选为碳原子数为3~6、最优选为碳原子数为4的支链状且该烃部位含有或不含有氧原子。
每一个支链状的羟基脂肪族烃基的羟基的数优选为1~8、更优选为1~3、进一步优选为3。胺、铵化合物中的支链状的羟基脂肪族烃基的数优选为1~4、更优选为1~3、进一步优选为1~2、特别优选为1。
在此,在烃部位含有氧原子的情况下,该氧原子,例如,在烃部位形成醚键、羰基、酯键、酰胺键、脲键或氨基甲酸酯键。因此,在本发明中所说的“烃部位含有氧原子”是指包括,通过含有氧原子的原子团含有或不含有氮原子等杂原子的基团,使烃部位中断、在基端含有该基团、或者氢原子被用该基团取代的情况。
作为直链状的羟基脂肪族烃基,对其没有特别的限定,例如,作为具有1个羟基的基团,可列举出羟甲基、1-羟乙基、2-羟乙基、1-羟基丙烷-1-基、2-羟基丙烷-1-基、3-羟基丙烷-1-基、1-羟基丁烷-1-基、2-羟基丁烷-1-基、3-羟基丁烷-1-基、4-羟基丁烷-1-基、5-羟基戊烷-1-基、6-羟基己烷-1-基、7-羟基庚烷-1-基、8-羟基辛烷-1-基、9-羟基壬烷-1-基、10-羟基癸烷-1-基等;作为具有2个以上羟基的基团,可列举出1,2-二羟基乙基等二羟基乙基;1,2-二羟基丙烷-1-基、2,3-二羟基丙烷-1-基等二羟基丙烷-1-基;三羟基丙烷-1-基;1,2-二羟基丁烷-1-基、1,3-二羟基丁烷-1-基、1,4-二羟基丁烷-1-基、2,3-二羟基丁烷-1-基、2,4-二羟基丁烷-1-基、3,4-二羟基丁烷-1-基等二羟基丁烷-1-基;1,2,3三羟基丁烷-1-基、1,2,4三羟基丁烷-1-基、1,3,4三羟基丁烷-1-基、2,3,4三羟基丁烷-1-基等三羟基丁烷-1-基;四羟基丁烷-1-基;二羟基戊烷-1-基、三羟基戊烷-1-基、四羟基戊烷-1-基或五羟基戊烷-1-基;二羟基己烷-1-基、三羟基己烷-1-基、四羟基己烷-1-基、五羟基己烷-1-基或六羟基己烷-1-基;二羟基庚烷-1-基、三羟基庚烷-1-基、四羟基庚烷-1-基、五羟基庚烷-1-基、六羟基庚烷-1-基、或七羟基庚烷-1-基;二羟基辛烷-1-基、三羟基辛烷-1-基、四羟基辛烷-1-基、五羟基辛烷-1-基、六羟基辛烷-1-基、七羟基辛烷-1-基、或八羟基辛烷-1-基等,从安全性的观点考虑,优选为日本准药物原料标准收录的1-羟乙基、2-羟丙基。
作为支链状的羟基脂肪族烃基,对其没有特别的限定,例如,可列举出以下式(IV)表示的支链状的羟基脂肪族烃基。其中,优选为成分(A)中的R6和R7中的至少一个为碳原子数为1~4的羟烷基,更优选为成分(A)中的R6和R7为碳原子数为1~4的羟烷基。
[化学式1]
(在式中,R6表示为氢原子、碳原子数为1~8的直链状的烷基、或碳原子数为1~8的直链状的羟烷基。R7表示为碳原子数为1~4的直链状的烷基、或碳原子数为1~8的直链状的羟烷基。)
在上述式(IV)中,支链状的羟基脂肪族烃基,优选为碳原子数为3~6,更优选为碳原子数为3~4。每一个支链状的羟基脂肪族烃基的羟基的数优选为1~8,更优选为1~4,进一步优选为2~4,特别优选为2~3,最优选为3。
作为以式(IV)表示的羟基脂肪族烃基,对其没有特别的限定,可列举出例如,1,3-二羟基-2-羟甲基丙烷-2-基、1,3-二羟基丙烷-2-基、1,3-二羟基-2-乙基丙烷-2-基、1,3-二羟基-2-甲基丙烷-2-基、1-羟基-2-甲基丙烷-2-基、1-羟基-3-甲基丁烷-2-基、2-羟基-2-甲基丙烷-2-基、2-羟基-2-甲基丁烷-2-基、2-乙基-2-羟基丁烷-2-基、2-羟基-3-甲基戊烷-2-基、3-乙基-2-羟基戊烷-2-基、2-乙基-1-羟基-3-甲基丁烷-2-基、1-羟基-3-甲基-2-(1-甲基乙基)丁烷-2-基、2-乙基-1-羟基戊烷-2-基、1-羟基-2-丙基戊烷-2-基、4-乙基-3-羟基己烷-4-基、3-乙基-2-羟基-2-甲基戊烷-3-基、2-乙基-1-羟基己烷-2-基、1-羟基-2-丙基己烷-2-基、2-乙基-1-羟基庚烷-2-基、2-乙基-1-羟基-4-甲基戊烷-2-基、1-羟基-2-(1-甲基乙基)戊烷-2-基、3-乙基-4-羟基庚烷-3-基、1,1-二羟基丁烷-2-基、1,1-二羟基戊烷-2-基、1,1-二羟基-5-甲基己烷-2-基、1,1-二羟基丙烷-2-基、1,1-二羟基-4-(-4-羟基苯基)丁烷-2-基,从安全性的观点考虑,虽对其没有特别的限制,但优选为例如,在日本准药物原料标准(外原规),日本准药物添加剂标准、日本药典(日局)、日本药典外准药物标准(局外规)、日本药品添加剂标准(药添规)、日本食品添加剂公定书(食添)中记载的1,3-二羟基-2-羟基甲基丙烷-2-基、1,3-二羟基-2-甲基丙烷-2-基,1-羟基-2-甲基丙烷-2-基,1,3-二羟基-2-甲基丙烷-2-基。另一方面,从化妆品的使用感、润滑剂的润滑性能的效果的观点考虑,优选为1,3-二羟基-2-羟基甲基丙烷-2-基、1,3-二羟基丙烷-2-基、1,3-二羟基-2-乙基丙烷-2-基、1,3-二羟基-2-甲基丙烷-2-基、1-羟基-2-甲基丙烷-2-基。从乳化性能的观点考虑,更优选为1,3-二羟基-2-羟甲基丙烷-2-基、1,3-二羟基丙烷-2-基、1,3-二羟基-2-乙基丙烷-2-基,进一步优选为1,3-二羟基-2-羟甲基丙烷-2-基。
作为成分(A)和来自成分(A)的阳离子中的羟基脂肪族烃基以外的取代基,可列举出例如,有机基团。
[有机基团]
在本说明书中,有机基团必须含有碳原子,此外还可以含有选自氢原子、氧原子、氮原子、硫原子、磷原子和卤素原子中的至少一种。有机基团中所含有的原子团,对其没有特别的限定,可列举出例如,烃基、杂环基、以及后述的[取代基]一栏中记载的取代基等。例如,包含通过在后述的[取代基]一栏中记载的取代基去中断烃部位、或在基端含有取代基、或者氢原子被取代基取代的情况。
有机基团中的碳原子数,对其没有特别的限定,例如为1~22、1~18、1~12、1~8、或为1~6。
[烃基]
在本说明书中,作为烃基,对其没有特别的限定,可列举出例如,饱和脂肪族烃基或不饱和脂肪族烃基、饱和脂环式烃基或不饱和脂环式烃基、芳香族烃基、以及将它们组合了的烃基等。根据上下文,其可以为一价或多价,作为一价的饱和脂肪族烃基或不饱和脂肪族烃基,对其没有特别的限定,可列举出例如,直链状的烷基、直链状的烯基、直链状的炔基或支链状的烷基、支链状的烯基、支链状的炔基等。烷基包含直链状或支链状的烷基,对其没有特别的限定,可列举出例如,甲基、乙烷-1-基、丙烷-1-基、1-甲基乙烷-1-基、丁烷-1-基、丁烷-2-基、2-甲基丙烷-1-基、2-甲基丙烷-2-基、戊烷-1-基,戊烷-2-基、己烷-1-基、庚烷-1-基、辛烷-1-基、2-乙基己烷-1-基、1,1,3,3-四甲基丁烷-1-基、壬烷-1-基、癸烷-1-基、十一烷-1-基、十二烷-1-基、十三烷-1-基、十四烷-1-基、十五烷-1-基、十六烷-1-基、2-己基癸烷-1-基、十七烷-1-基、十八烷-1-基、十九烷-1-基、二十烷-1-基、二十一烷-1-基、二十二烷-1-基、4,8,12-三甲基十三烷-1-基等。烯基含有直链状或支链状的烯基,对其没有特别的限定,可列举出例如,乙烯基、1-丙烯-1-基、烯丙基、异丙烯基、1-丁烯-1-基、2-丁烯-1-基、3-丁烯-1-基、2-甲基-2-丙烯-1-基、1-甲基-2-丙烯-1-基、1-戊烯-1-基、2-戊烯-1-基、3-戊烯-1-基、4-戊烯-1-基、3-甲基-2-丁烯-1-基、3-甲基-3-丁烯-1-基、1-己烯-1-基、2-己烯-1-基、3-己烯-1-基、4-己烯-1-基、5-己烯-1-基、4-甲基-3-戊烯-1-基、4-甲基-3-戊烯-1-基、1-庚烯-1-基、6-庚烯-1-基、1-辛烯-1-基、7-辛烯-1-基、1-壬烯-1-基、8-壬烯-1-基、-1-癸烯-1-基、9-癸烯-1-基、1-十一烯-1-基、10-十一烯-1-基、1-十二烯-1-基、11-十二烯-1-基、1-十三烯-1-基、12-十三烯-1-基、1-十四烯-1-基、13-十四烯-1-基、1-十五烯-1-基、14-十五烯-1-基、1-十六烯-1-基、15-十六烯-1-基、1-十七烯-1-基、16-十七烯-1-基、1-十八烯-1-基、9-十八烯-1-基、17-十八烯-1-基、1-十九烯-1-基、1-二十烯-1-基、1-二十一烯-1-基、1-二十二烯-1-基等。炔基含有直链状或支链状的炔基,对其没有特别的限定,可列举出例如,乙炔基、1-丙炔-1-基、2-丙炔-1-基、1-丁炔-1-基、3-丁炔-1-基、1-甲基2-丙炔-1-基、1-戊炔-1-基、4-戊炔-1-基、1-己炔-1-基、5-己炔-1-基、1-庚炔-1-基、6-庚炔-1-基、1-辛炔-1-基、7-辛炔-1-基、1-壬炔-1-基、8-壬炔-1-基、1-癸炔-1-基、9-癸炔-1-基、1-十一炔-1-基、10-十一炔-1-基、1-十二炔-1-基、11-十二炔-1-基、1-十三炔-1-基、12-十三炔-1-基、1-十四炔-1-基、13-十四炔-1-基、1-十五炔-1-基、14-十五炔-1-基、1-十六炔-1-基、15-十六炔-1-基、1-十七炔-1-基、16-十七炔-1-基、1-十八炔-1-基、17-十八炔-1-基、1-十九炔-1-基、1-二十炔-1-基、1-二十一炔-1-基、1-二十二炔-1-基等。
作为饱和脂环式烃基或不饱和脂环式烃基,优选为饱和脂环式烃基,对其没有特别的限定,可列举出例如,作为一价基团的环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、以及它们的残基等含有脂环残基的基团。
作为芳香族烃基,对其没有特别的限定,可列举出例如,苯基、萘基、蒽基或它们的残基等含有芳香环残基的基团。也可以与在后述的[取代基]中记载的取代基等一起形成稠环。作为一价芳香族烃基,对其没有特别的限定,可列举出例如,苯基、2-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲基苯基、2,4-二甲基苯基、2,5-二甲基苯基、3,4-二甲基苯基、3,5-二甲基苯基、2,4,5-三甲基苯基、2,4,6-三甲基苯基、4-乙基苯基、4-丙基苯基、4-异丙基苯基、4-丁基苯基、4-叔丁基苯基、4-戊基苯基、4-叔戊基苯基、2,4-双(4-叔戊基)苯基、1,1,3,3-四甲基丁基苯基、2-甲基-5-叔丁基苯基、4-戊基苯基、4-己基苯基、4-庚基苯基、4-辛基苯基、4-壬基苯基、4-癸基苯基、4-十一烷基苯基、4-十二烷基苯基、4-十三烷基苯基、4-十四烷基苯基、4-十五烷基苯基、4-十六烷基苯基、4-十七烷基苯基、4-十八烷基苯基、苄基、α,α-二甲基苄基、4-联苯基、2-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、4-甲氧基苯基、2-乙氧基苯基、3-乙氧基苯基、4-乙氧基苯基、2-氯苯基、2-氟苯基、4-氟苯基、2-三氟甲基苯基、4-三氟甲基苯基、4-羟基苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基等。
作为二价烃基,可列举出从上述基团中除去1个氢原子的基团。
[取代基]
作为上述取代基,对其没有特别的限定,可列举出例如,烃基、含氧基团、含氮基团、含硫基团、含磷基团、卤素等。在取代基中还包含键合了这些取代基的基团。
作为烃基,可列举出在上述[烃基]中列举的烃基。
作为含氧基团,对其没有特别的限定,可列举出例如,羟基、烷氧基、乙酰氧基、乙酰基、醛基、羧基、羧酸酯基、脲基、氨基甲酸酯基(urethane group)、酰胺基、酰亚胺基、醚基、羰基、酯基、恶唑基、吗啉基、氨基甲酸酯基(carbamate group)、氨基甲酸基、氨基甲酰基、聚氧乙烯基、生育酚基、色满基、二氢吡喃基、甘油基、甘油醚基等。
作为含氮基团,对其没有特别的限定,可列举出例如,氨基、氰基、氰酰基、异氰酸酯基、硝基、硝基烷基、酰胺基、脲基、氨基甲酸酯基、酰亚胺基、碳二亚胺基、偶氮基、吡啶基、咪唑基、吡咯烷基、哌啶基、吡咯啉基、吡嗪基、三唑基、异喹啉基、恶唑啉基、噻唑啉基、吗啉基、胍基、嘧啶基、哌嗪基、三嗪基、喹啉基、吲哚基、喹喔啉基、异恶唑啉基、伯氨基、仲氨基、叔氨基、季铵基、氨基烷基等。
作为含硫基团,对其没有特别的限定,可列举出例如,硫酸基、磺酰基、磺酸基、巯基、硫代醚基、硫代羰基、硫代脲基、硫代羧基、硫代羧酸酯基、二硫代羧基、二硫代羧酸酯基、硫酸酯、噻吩基、噻唑基、硫醇基、磺基、硫化物基、二硫化物基、硫酯基、硫代酰胺基、硫代氨基甲酸酯基、二硫代氨基甲酸酯基以及它们的酯等。
作为含磷基团,对其没有特别的限定,可列举出例如,磷酸基、亚磷酸基、膦酸基、次膦酸基、亚膦酸基、次亚膦酸基、焦磷酸酯基、磷酸酯基、亚磷酸酯基、膦酸酯基、焦亚磷酸酯基以及它们的酯基等。
作为卤素,可列举出氟、氯、溴和碘。
所述有机基团,可列举出可具有取代基的在烃部位含有或不含有氧原子的烃基等。作为烃基,可参照在上述[烃基]一栏中记载的内容。烃基优选为脂肪族烃基、更优选为饱和脂肪族烃基(烷基)。从将界面活性化的观点考虑,烷基优选为碳原子数为1~22,更优选为碳原子数为4~22,进一步优选为碳原子数为8~22,特别优选为碳原子数为12~22,且可以为直链状或支链状的烷基。另外,从本发明的添加剂在25℃条件下容易成为液体的观点考虑,烷基优选为碳原子数为1~18、更优选为碳原子数为1~12、进一步优选为碳原子数为1~4,且可以为直链状或支链状的烷基。
上述烃基也可以具有取代基。在此作为取代基,对其没有特别的限定,可列举出例如,在上述[取代基]一栏中记载的取代基。优选为在取代基中具有含氧基团,其中,优选为羟基、羧基、羧酸酯基、酯基、醚基、烷氧基,在这些当中,更优选为羟基、羧基、羧酸酯基、醚基、烷氧基,进一步优选为羟基、羧基、羧酸酯基,特别优选为羟基、羧基。
上述烃部位含有或不含有氧原子。在这种情况下,在烃部位含有上述的含氧基团,例如,形成或含有醚键、羰基、羟基、羧酸酯基、酯键、酰胺键、脲键或氨基甲酸酯键。因此,在本发明中,所谓“烃部位含有氧原子”是指包含,通过作为含有氧原子的原子团中含有或不含有氮原子等杂原子的基团,中断烃部位、或者在基端含有该基团、或者用该基团取代氢原子的情况。
成分(A)在提高本发明的效果方面,成分(A)中的能够导入官能团的部位(氮部位或与氮一起构成环的碳部位等的成为基本骨架的化学结构中所含有的原子),优选为其1个以上被用羟基脂肪族烃基取代的同时,除此之外的部位分别独立地为氢原子或被具有氢键性官能团的有机基团所取代。作为成分(A),仅由羟基脂肪族烃基和与氮直接键合的氢原子构成的胺、仅由羟基脂肪族烃基构成的胺,是优选的方案。
在上述持有氢键性官能团的有机基团中,作为氢键性官能团,对其没有特别的限定,可列举出例如,上述的含氧基团、含氮基团、含硫基团、含磷基团、与氮直接键合了的氢原子等。
从对水的亲和性、金属的配位等的亲和性的观点考虑,作为成分(A)中具有的氢键性官能团,优选为羟基、羧基、羧酸酯基、酯基、醚基、烷氧基、与氮直接键合的氢原子。其中,更优选为羟基、羧基、羧酸酯基、醚基、烷氧基、与氮直接键合的氢原子,进一步优选为羟基、羧基、羧酸酯基、与氮直接键合的氢原子,特别优选为羟基、羧基、与氮直接键合的氢原子,最优选为羟基、与氮直接键合的氢原子。作为具有氢键性官能团的有机基团的优选例子,可列举出具有氢键性官能团的烃基。作为具有氢键性官能团的有机基团,可列举出例如,含有羟基的烃基(羟基烃基)、含有羧基的烃基(羧基烃基)、含有羟基和羧基的烃基(羟基羧基烃基)、含有羧酸酯基的烃基、含有酯基的烃基、含有醚基的烃基、含有烷氧基的烃基等。
成分(A)其能够导入成分(A)中的官能团的部位(在氮部位或与氮一起构成环的碳部位等的成为基本骨架的化学结构中所含有的原子),其1个以上可被不具有氢键性官能团的有机基团所取代。作为这样的有机基团,可列举出例如,烃基。作为烃基,可列举出例如,烷基。烷基优选为碳原子数为1~22的直链状或支链状的烷基,更优选为碳原子数为1~18的直链状或支链状的烷基,进一步优选为碳原子数为1~12的直链状或支链状的烷基,特别优选为碳原子数为1~8的直链状或支链状的烷基,最优选为碳原子数为1~6的直链状或支链状的烷基。
作为成分(A)的优选方案,可列举出,在氮原子上键合1~3个具有1个羟基的直链状的单羟基脂肪族烃基,除此以外键合了氢原子的胺化合物。作为另一优选方案,可列举出,在氮原子上键合1~3个具有1个羟基的碳原子数为1~4的直链状的单羟基脂肪族烃基,除此以外键合了氢原子的胺化合物。
作为其它的优选方案,可以举出,在氮原子上键合1个具有1~3个羟基的支链状的脂肪族烃基,除此以外键合了氢原子的胺化合物。作为其它的另一优选方案,可列举出,在氮原子上键合1个具有1~3个羟基的碳原子数为3~5的支链状的脂肪族烃基,除此之外,键合了氢原子的胺化合物。
另外,作为另一优选方案,还可列举出,在1分子中具有3个羟基、在氮原子上具有1~3个羟基脂肪族烃基,除此之外,键合了氢原子的胺化合物。
在使用上,从乳化性能的角度考虑,成分(A)更优选为单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、2-氨基-2-羟甲基-1,3-丙二醇、2-氨基-1,3-丙二醇、2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇,2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇,进一步优选为2-氨基-2-羟甲基-1,3-丙二醇。进一步从安全性的观点考虑,更优选为二乙醇胺、三乙醇胺、2-氨基-2-羟甲基-1、3-丙二醇、2-氨基-1,3-丙二醇、2-氨基-2-乙基-1、3-丙二醇、2-氨基-2-甲基-1、3-丙二醇。
在成分(A)为铵化合物的情况下,作为阴离子,对其没有特别的限定,可列举出例如,氢氧根阴离子、卤素系阴离子、硫系阴离子、磷系阴离子、氰系阴离子、硼系阴离子、氟系阴离子、氮氧化物系阴离子、羧酸系阴离子等,其中优选为氢氧根阴离子。
在成分(A)的胺或铵化合物是胺化合物的情况下,所述成分(A)优选为以下述式(I)表示的胺化合物。
[化学式2]
N[R1]m[R2]3-m (I)
(在式中,R1分别独立地表示为具有1个以上羟基、烃部位的碳原子数为1~22且该烃部位含有或不含有氧原子的羟基脂肪族烃基,R2分别独立地为氢原子或碳原子数1~22的有机基团,m表示为1~3的整数。)
在所述式(I)中,优选为m为1~2的整数。
在所述式(I)中,优选为所有的R2均为氢原子。
在所述式(I)中,优选为羟基脂肪族烃基为烃部位的碳原子数为1~22且该烃部位含有或不含有氧原子的羟基饱和脂肪族烃基。
在所述式(I)中,优选为R1中的至少一个为具有1~3个羟基、烃部位的碳原子数为1~22且该烃部位含有或不含有氧原子的羟基饱和脂肪族烃基。
在所述式(I)中,优选为R1中的至少1个具有1个羟基、烃部位的碳原子数为1~22且该烃部位含有或不含有氧原子的羟基饱和脂肪族烃基。
在所述式(I)中,优选为R1中的至少一个为具有1个以上的羟基、且烃部位的碳原子数为3~12的支链状的羟基脂肪族烃基。
在式(I)中所示的上述优选的各个例子,它们中的至少任一种的组合能够成为更优选的方案。
作为式(I)中优选的方案,可列举出R1为具有1个羟基、烃部位为直链状且碳原子数为1~4的单羟基饱和脂肪族烃基、且所有R2为均氢原子、m为1~3的整数的方案。
另外,作为另一优选方案,可列举出R1为具有1~3个羟基、烃部位为支链状且碳原子数为3~5的羟基饱和脂肪族烃基、且所有的R2均为氢原子、m为1的整数的方案。
在成分(A)的胺或铵化合物是铵化合物的情况下,所述成分(A)优选为以下式(II)表示的铵化合物。
[化学式3]
N+[R3]n[R4]4-nX- (II)
(在式中,R3分别独立地表示为具有1个以上的羟基、烃部位的碳原子数为1~22的该烃部位含有或不含有氧原子的羟基脂肪族烃基,R4分别独立地为氢原子或碳原子数1~22的有机基团,n表示为1~4的整数。X-表示为阴离子。)
在所述式(II)中,优选为以X-表示的阴离子为氢氧根离子。
在所述式(II)中,优选为n为1~3的整数。
在所述式(II)中,优选为所有的R4均为氢原子。
在所述式(II)中,优选为羟基脂肪族烃基为烃部位的碳原子数为1~22、且该烃部位含有或不含有氧原子的羟基饱和脂肪族烃基。
在所述式(II)中,优选为R3中的至少1个为具有1~3个羟基、烃部位的碳原子数为1~22且该烃部位含有或不含有氧原子的羟基饱和脂肪族烃基。
在所述式(II)中,优选为R3中的至少1个为具有1个羟基、烃部位的碳原子数为1~22且该烃部位含有或不含有氧原子的羟基饱和脂肪族烃基。
在所述式(II)中,优选为R1中的至少一个为具有1个以上的羟基、且烃部位的碳原子数为3~12的支链状的羟基脂肪族烃基。
在式(II)所示的上述优选的各个例子,它们中的至少任一个的组合能够成为更优选的方案。
本发明的添加剂,其成分(A)和成分(B)形成的有机铵盐也为一种优选的方案。
本发明的添加剂优选为含有由具有或不具有所述成分(B)的阳离子性残基的来自所述成分(A)的阳离子和来自所述成分(B)的阴离子性残基的阴离子形成的有机铵盐。
所述阳离子优选为铵阳离子。
在本发明中,成分(B)中的残基是指不具有电荷的原子或原子团(基团),将具有电荷的成为阳离子的基团作为阳离子性残基,将具有电荷的成为阴离子的基团作为阴离子性残基。
在本发明中,成分(B)的碳原子数为8~22的不饱和脂肪酸或支链状的脂肪酸或它们的盐,具有阳离子性残基和阴离子性残基。阳离子性残基为氢原子或与成分(A)的氮原子键合而成为氢键性官能团或有机基团的基团(原子团)。优选为成分(B)的酸为由成为质子的氢和阴离子性残基所构成的化合物。
在本发明中的有机铵盐包含将氮原子作为离子中心的有机阳离子或NH4 +和有机阴离子,特别是包含有机阳离子和有机阴离子。在此的术语“有机”其含义为包含作为元素的碳和氢。
作为来自所述成分(A)的阳离子,可列举出铵阳离子(NH4 +、伯铵阳离子、仲铵阳离子、叔铵阳离子),虽不被特别的限定,可列举出例如,以咪唑鎓阳离子、吡啶鎓阳离子、吡咯烷鎓阳离子、哌啶鎓阳离子、吡咯鎓阳离子、吡嗪鎓阳离子、三唑鎓阳离子、异喹啉鎓阳离子、恶唑鎓阳离子、噻唑鎓阳离子、吗啉鎓阳离子、胍鎓阳离子、嘧啶鎓阳离子、哌嗪鎓阳离子、三嗪鎓阳离子、喹啉鎓阳离子、吲哚鎓阳离子、喹喔啉鎓阳离子、异恶唑鎓阳离子等为代表的来自环状胺的阳离子氨基酸、阳离子性氨基酸等。其中,优选为铵阳离子、咪唑鎓阳离子、吡啶鎓阳离子、吡咯烷鎓阳离子、哌啶鎓阳离子、吗啉鎓阳离子,更优选为铵阳离子。
由所述成分(A)和成分(B)形成的有机铵盐的阳离子,优选为以下式(III)表示的阳离子。另外,在成分(A)为铵化合物的情况下,其阳离子也优选为以下述式(III)表示的阳离子。
[化学式4]
N+[R5]o[R6]4-o (III)
(在式中,R5分别独立地表示为具有1个以上羟基、羟部位的碳原子数为1~22且该羟部位含有或不含有氧原子的羟基脂肪族烃基,R6分别独立地为氢原子或碳原子数为1~22的有机基团,o表示为1~4的整数。)
在所述式(III)中,优选为o为1~3的整数。
在所述式(III)中,优选为所有的R6均为氢原子。
在所述式(III)中,优选为羟基脂肪族烃基为烃部位的碳原子数为1~22、且该烃部位含有或不含有氧原子的羟基饱和脂肪族烃基。
在所述式(III)中,优选为R5中的至少1个为具有1~3个羟基、烃部位的碳原子数为1~22且该烃部位含有或不含有氧原子的羟基饱和脂肪族烃基。
在所述式(III)中,优选为R5中的至少1个为具有1个羟基、烃部位的碳原子数为1~22且该烃部位含有或不含有氧原子的羟基饱和脂肪族烃基。
在所述式(III)中,优选为R5中的至少一个为具有1个以上的羟基、且烃部位的碳原子数为3~12的支链状的羟基脂肪族烃基。
在以所述式(III)表示的阳离子的R6中的至少一个为氢原子的情况下,优选为与该氢原子对应的质子为来自所述成分(B)。
在式(III)中所示的上述优选的各个例子,它们中的至少任意一个的组合能够成为更优选的方案。
作为以所述式(III)表示的阳离子,对其没有特别的限定,可列举出例如,氢离子与以上述式(I)表示的胺键合了的阳离子,且可列举出单乙醇铵阳离子、二乙醇铵阳离子、三乙醇铵阳离子、2-氨基-2-羟甲基-1,3-丙二醇铵阳离子、2-氨基-1,3-丙二醇铵阳离子,2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇铵阳离子、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇铵阳离子、2-氨基-2-甲基-1-丙醇铵阳离子等。其中,在对水相的亲和性高、乳化稳定性高的方面,在用于乳脂状的组合物的情况下,在提高各种使用感的方面,在用于润滑剂组合物的情况下,在即使在动作时乳化稳定性也高,乳状液崩解而不成为二层,表达出润滑性方面,优选为2-氨基-2-羟甲基-1,3-丙二醇铵阳离子、2-氨基-1,3-丙二醇铵阳离子、2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇铵阳离子、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇铵阳离子、2-氨基-2-甲基-1-丙醇铵阳离子,更优选为能够使用2-氨基-2-羟甲基-1、3-丙二醇铵阳离子。
在本发明的添加剂中,成分(B)为碳原子8~22的不饱和脂肪酸或支链状的脂肪酸或它们的盐。在此,脂肪酸的碳原子数包含羧基的碳。脂肪酸可以具有1个或2个以上的羧基,也可以具有羟基。
碳原子数为8~22的不饱和脂肪酸为直链状或支链状的不饱和脂肪酸,碳原子数优选为8~18,更优选为12~18。具体而言,可列举出例如,辛烯酸、壬烯酸、癸烯酸、十一碳烯酸、10-十一碳烯酸、十二碳烯酸、十三碳烯酸、十四碳烯酸、9-十四碳烯酸、十五碳烯酸、十六碳烯酸、顺-9-十六碳烯酸、顺-6-十六碳烯酸、十七碳烯酸、十八碳烯酸、油酸、反油酸、异油酸、十九碳烯酸、二十碳烯酸、顺9-二十碳烯酸、二十一碳烯酸、二十二碳烯酸、顺13-二十二碳烯酸、辛二烯酸、壬二烯酸、癸二烯酸、十一碳二烯酸、十二碳二烯酸、十三碳二烯酸、十四碳二烯酸、十五碳二烯酸、十六碳二烯酸、十七碳二烯酸、十八碳二烯酸、亚油酸、十九碳二烯酸、二十碳二烯酸、二十一碳二烯酸、二十二碳二烯酸、辛三烯酸、壬三烯酸、癸三烯酸、十一碳三烯酸、十二碳三烯酸、十三碳三烯酸、十四碳三烯酸、十五碳三烯酸、十六碳三烯酸、十七碳三烯酸、十八碳三烯酸甲酯、亚麻酸、十八碳三烯酸、十九碳三烯酸、二十碳三烯酸、二十碳三烯酸、二高-γ-亚麻酸、二十一碳三烯酸、二十二碳三烯酸、癸四烯酸、十一碳四烯酸、十二碳四烯酸、十三碳四烯酸、十四碳四烯酸、十五碳四烯酸、十六碳四烯酸、十六碳四烯酸、十七碳四烯酸、十八碳四烯酸、硬脂四烯酸、十九碳四烯酸、二十碳四烯酸、花生四烯酸、二十一碳四烯酸、二十二碳四烯酸、7,10,13,16-二十二碳四烯酸、十一碳五烯酸、十二碳五烯酸、十三碳五烯酸、十四碳五烯酸、十五碳五烯酸、十六碳五烯酸、十七碳五烯酸、十八碳五烯酸、伯色五烯酸(boseopentaenoic acid)、十九碳五烯酸、二十碳五烯酸、二十一碳五烯酸、二十二碳五烯酸、鰶油酸、十三碳六烯酸、十四碳六烯酸、十五碳六烯酸、十六碳六烯酸、十七碳六烯酸、十八碳六烯酸、伯色六烯酸(boseohexaenoic acid)、十九碳六烯酸、二十碳六烯酸、二十一碳六烯酸、二十二碳六烯酸或它们的盐(碱金属阳离子、碱土类金属阳离子或铵阳离子等)等。它们可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。其中,从界面活性性能的观点考虑,优选为碳原子数为8~18的不饱和脂肪酸,从安全性、容易得到的观点考虑,更优选为油酸、亚油酸、亚麻酸、二十二碳六烯酸,进一步优选为油酸、亚油酸,特别优选为油酸。
碳原子数为8~22的支链状的脂肪酸可以为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸中的任意一种,碳原子数优选为8~18,更优选为12~18。具体而言,可列举出例如,乙基己酸、丙基戊酸、丁基丁酸、二甲基己酸、甲基庚酸、丙基戊酸、己基癸酸(异棕榈酸)、庚基十一碳酸(异硬脂酸)等。其中,优选为饱和脂肪酸,更优选为庚基十一碳酸(异硬脂酸)、己基癸酸(异棕榈酸),进一步优选为庚基十一碳酸(异硬脂酸)。
如果成分(B)为不饱和脂肪酸或支链状的脂肪酸,则与饱和直链脂肪酸相比,可形成膜粘弹性高(容易变形、不易破损)的界面活性剂层。由于膜粘弹性高,因此,例如在化妆品中使用时的延展性、亲肤性、湿润感等使用感优异。另外,在润滑剂用途中使用的情况下,即使在动作时乳化稳定性也高,乳液不会崩解而成为双层,在表达出润滑性方面可优选使用。
不饱和脂肪酸和支链状的脂肪酸可以与直链饱和脂肪酸形成混合物。在使用混合脂肪酸的情况下,优选为将不饱和脂肪酸、支链状的脂肪酸作为主要成分,不饱和脂肪酸、支链状的脂肪酸的含有率可以为10~100质量%、优选为20~100质量%、更优选为30~100质量%。
作为成分(B)的盐,可列举出质子从上述脂肪酸中脱离了的阴离子和阳离子(碱金属阳离子、碱土类金属阳离子、铵阳离子等)的盐。
作为成分(A)和成分(B)的组合,从乳化性能、乳化组合物的使用感、润滑组合物的润滑性能方面考虑,阳离子优选为直链羟基饱和脂肪族烃阳离子或支链状的羟基饱和脂肪族烃阳离子与不饱和脂肪酸阴离子或支链状的脂肪酸阴离子的组合,更优选为支链状的羟基饱和脂肪族烃铵阳离子与不饱和脂肪酸阴离子或支链状的脂肪酸阴离子的组合。
在乳化性能、乳化组合物的使用感方面,优选为例如,形成阳离子为单乙醇铵阳离子、三乙醇铵阳离子、2-氨基-2-羟甲基-1、3-丙二醇铵阳离子、2-氨基-1、3-丙二醇铵阳离子、2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇铵阳离子、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇铵阳离子、或2-氨基-2-甲基-1-丙醇铵阳离子且阴离子为油酸阴离子或异硬脂酸阴离子的有机铵盐的成分(A)和成分(B)的组合;更优选为形成为阳离子为2-氨基-2-羟甲基-1,3-丙二醇铵阳离子、2-氨基-1、3-丙二醇铵阳离子、2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇铵阳离子、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇铵阳离子、或2-氨基-2-甲基-1-丙醇铵阳离子且阴离子为油酸阴离子或异硬脂酸阴离子的有机铵盐的成分(A)和成分(B)的组合。在润滑组合物的润滑性能方面,优选为形成阳离子为三乙醇铵阳离子、2-氨基-2-羟甲基-1、3-丙二醇铵阳离子、2-氨基-1、3-丙二醇铵阳离子、或2-氨基-2-乙基-1、3-丙二醇铵阳离子且阴离子为油酸阴离子或异硬脂酸阴离子的有机铵盐的成分(A)和成分(B)的组合,更优选为形成阳离子为2-氨基-2-羟甲基-1、3-丙二醇铵阳离子、2-氨基-1,3-丙二醇铵阳离子、或2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇铵阳离子且阴离子为油酸阴离子或异硬脂酸阴离子的有机铵盐的成分(A)和成分(B)的组合。
本发明的添加剂,其成分(A)和成分(B)的混合物或(A)和(B)的盐,可为无水状态(无水物),也可为吸收了空气中的水分的水合物。所说的水合物是指在空气中且在25℃条件下放置化合物时进行吸水、其水分含量达到饱和状态的化合物。在空气中且在25℃条件下放置时,不吸水的化合物不是水合物,而为无水物。
本发明的添加剂,其成分(A)和成分(B)的混合物或(A)和(B)的盐,其无水物和/或水合物在25℃条件下可为液体、固体中的任一种,例如,从在蒸发了水等的溶剂后,如果从成分(A)和成分(B)的混合物或(A)和(B)的盐在室温附近为液体,则在整体使用范围中表达出效果方面考虑,无水物和/或水合物优选为在25℃条件下为液体,无水物和/或水合物的凝固点优选为低于25℃、更优选为低于-5℃,进一步优选为低于-10℃。
在本发明的添加剂中,成分(A)和成分(B)的配合摩尔比,对其没有特别的限定,可为1:99~99:1,优选为1:9~9:1,更优选为1:5~5:1,进一步优选为1:2~2:1,特别优选为1:1。
作为添加剂的方式,对其没有特别的限定,可列举出例如,仅由成分(A)和成分(B)构成的添加剂;已将成分(A)和成分(B)稀释到溶剂中的溶液;与其他成分的混合物;乳化组合物;将成分(A)和成分(B)作为分散剂使用的分散液等。
作为所述溶液的溶剂,对其没有特别的限定,可列举出例如,水、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、异戊二醇、己二醇、甘油、苄甲醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙基醚、丙酮、甲苯、己烷、庚烷、乙腈等,它们可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。
作为所述其他成分,可列举出例如,除了界面活性剂或油剂等以外,对其没有特别限定,可列举出例如,高分子化合物(阳离子性聚合物、水溶性高分子等)、粘度调节剂、树脂粒子、增光剂、高级醇、多元醇、高级脂肪酸、酰胺-胺类、烃、蜡、酯类、硅酮衍生物、生物活性成分,提取物类、防氧化剂、金属离子遮蔽剂、防腐剂,紫外线吸收剂(包含有机系、无机系)、香料、保湿剂、碳类、金属氧化物类、矿物类、盐类、中和剂、pH调节剂、清凉剂、驱虫剂、酶、染料、有机颜料、无机颜料、着色剂、珍珠箔、珠光剂、抗炎剂、抗氧化剂、美白剂、皱纹改善剂、维生素类、氨基酸、生发剂、抗菌剂、激素剂、植物提取物、海藻提取成分、生药成分、活化剂、血液循环促进剂、有机改性粘土矿物、极压剂、抗磨剂、清洁分散剂、粘度指数改进剂、防腐蚀剂、防锈剂、金属钝化剂、消泡剂、倾点下降剂、抗乳化剂、防霉剂等。它们可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。
对本发明的添加剂中的成分(A)和成分(B)的含量没有特别的限定,相对于添加剂总量,成分(A)和成分(B)的含量例如为0.1~100质量%、1~100质量%、1~99质量%、或10~90质量%。
本发明的添加剂可适宜作为乳化组合物的成分进行添加而使用。通过添加本发明的添加剂,可以使固体-液体、气体-液体、气体-固体、液体-液体、固体-固体等的界面具有活性。
以往,作为用于使界面具有活性的添加剂,大多使用界面活性剂,根据对象的乳化组合物的水和油剂的比率,适当选择界面活性剂的HLB,而被组合使用。本发明的添加剂可适用于水和油剂的范围广泛的比例,为包含为离子性化合物的成分(A)、成分(B)的添加剂,具有优异的乳化稳定性效果。
本发明的添加剂可用于以往的界面活性剂所适用的用途中,且在作为含有油剂的组合物的情况下,在获得稳定且均匀的组合物方面为优异。另外,在作为包含水、油剂的乳化组合物的情况下,乳化稳定性优异。本发明的添加剂,除此之外,还可以用于其它要求使界面具有活性的各种用途,对其没有特别的限定,可列举出例如,洗涤剂、可溶化剂、纸、布、毛发的柔软剂、亲水化剂、渗透剂、漂白剂、杀菌/抗菌剂、防虫/防霉剂、有机材料/无机材料的表面处理剂、分散剂、悬浮剂、润滑剂、消泡剂、发泡剂、粘度调节剂、抗静电剂、染色助剂、流动性改进剂、倾点下降剂、凝固点下降剂、脱模剂等。
作为油剂,对其没有特别的限定,可列举出例如,烃类、油脂类、酯类、脂肪酸类、高级醇类、硅油类、蜡类、类固醇类、单体、低聚物、具有流动性的聚合物(高分子化合物)、硅油、醇类、二醇类、乙二醇醚类、溶纤剂类等,它们在常温条件下可以是液体、凝胶、固体中的任一种。它们可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。作为烃类,对其没有特别的限定,可列举出例如,液体石蜡、石蜡、固体石蜡、轻质异石蜡、轻质液体异石蜡、流动异石蜡、地蜡、微晶蜡、凡士林、白色凡士林、矿油等矿物油、角鲨烷、烷基苯、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、氢化聚异丁烯、乙烯/α-烯烃/共低聚物、乙烯丙烯聚合物等合成油。在其它的合成油中,作为芳香族系油,对其没有特别的限定,可列举出例如,单烷基苯、二烷基苯等烷基苯,或者单烷基萘、二烷基萘、聚烷基萘等,作为脂肪族系油,对其没有特别的限定,可列举出例如,正链烷烃、异链烷烃、聚丁烯、聚异丁烯、聚α-烯烃(1-辛烯低聚物、1-癸烯低聚物、乙烯-丙烯低聚物等)及其氢化物、α-烯烃和乙烯的共低聚物等。作为酯系油,对其没有特别的限定,可列举出例如,二丁基癸二酸酯、二-2-乙基己基癸二酸酯、己二酸二辛酯、己二酸二异癸酯、己二酸二(十三烷基)酯、戊二酸二(十三烷基)酯、甲基-乙酰基蓖麻油酸酯等二酯油,或偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸十三烷酯、均苯四甲酸四辛酯等芳香族酯油,还有三羟甲基丙烷辛酸酯、三羟甲基丙烷壬酸酯、季戊四醇-2-己酸乙酯、季戊四醇壬酸酯等多元醇酯油,进一步,可列举出例如,作为多元醇和二元酸/一元酸的混合脂肪酸的低聚酯的复合酯油等。作为醚系油,对其没有特别的限定,可列举出例如,单烷基三苯基醚、烷基二苯基醚、二烷基二苯基醚、五苯基醚、四苯基醚、单烷基四苯基醚和二烷基四苯基醚等苯基醚油。作为油脂类,对其没有特别的限定,可列举出例如,鳄梨油、杏仁油、亚麻籽油、橄榄油、可可油、紫苏子油、山茶油、蓖麻油、芝麻油、小麦胚芽油、大米胚芽油、米糠油、茶梅油、红花油、大豆油、月见草油、山茶油、玉米油、菜籽油、桃仁油(Persic oil)、棕榈仁油、椰子油、棕榈油、牛脂、猪脂、马脂、羊脂、乳木果脂、可可脂、海龟油、水貂油、蛋黄油、鸭尾脂腺油(purcellin oil)、蓖麻油、葵花籽油、荷荷巴油、葡萄籽油、澳洲坚果油、棉籽油、白池花籽油(LIMNANTHES ALBA(MEADOWFOAM)SEED OIL)、椰子油、花生油、鳕鱼肝油、玫瑰果油、牛脂硬化油、牛脂极度硬化油、硬化蓖麻油、棕榈极度硬化油等。作为酯类,对其没有特别的限定,可列举出例如,乙基己酸烷基酯、硬脂酸烷基酯、棕榈酸烷基酯、肉豆蔻酸烷基酯、月桂酸烷基酯、山嵛酸烷基酯、油酸烷基酯、异硬脂酸烷基酯、12-羟基硬脂酸烷基酯、十一碳烯酸烷基酯、羊毛脂脂肪酸烷基酯、芥酸烷基酯、椰子油脂肪酸烷基酯、硬脂酰氧硬脂酸烷基酯、异壬酸烷基酯、二甲基辛酸烷基酯、辛酸烷基酯、乳酸烷基酯、乙基己酸烷基酯、新戊烷酸烷基酯、苹果酸烷基酯、邻苯二甲酸烷基酯、柠檬酸烷基酯、丙二酸烷基酯、己二酸烷基酯、乙二醇脂肪酸酯、丙二醇脂肪酸酯、丁二醇脂肪酸酯、三羟甲基丙烷脂肪酸酯、季戊四醇脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、海藻糖脂肪酸酯、戊二醇脂肪酸酯、偏苯三酸三(2-乙基己酯)等。作为脂肪酸类,对其没有特别的限定,可列举出例如,硬脂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂酸、山嵛酸、油酸、异硬脂酸、12-羟基硬脂酸、十一碳烯酸、羊毛脂脂肪酸、芥酸、硬脂酰氧硬脂酸等。作为高级醇类,对其没有特别的限定,可列举出例如,月桂醇、十六醇、十六十八醇、硬脂醇、油醇、山嵛醇、羊毛脂醇、己基癸醇、十四醇、二十醇、植物甾醇、异硬脂醇、辛基十二醇等。作为硅油类,对其没有特别的限定,可列举出例如,氨基改性硅油、环氧改性硅油、羧基改性硅油、聚醚改性硅油、聚甘油改性硅油、二甲基聚硅氧烷、二甲基硅酮、聚醚改性硅酮、甲基苯基硅酮、烷基改性硅酮、高级脂肪酸改性硅酮、甲基氢硅酮、氟改性硅酮、环氧改性硅酮、羧基改性硅酮、甲醇改性硅酮、氨基改性硅酮、甲基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷、硅酮树脂、二甲硅油、甲基氢聚硅氧烷、甲基环聚硅氧烷、八甲基三硅氧烷、四甲基六硅氧烷、高聚合甲基聚硅氧烷等。作为蜡类,对其没有特别的限定,可列举出例如,木蜡、蜂蜡、漆树蜡、漆蜡、甘蔗蜡、棕榈蜡、蒙丹蜡、巴西棕榈蜡、小烛树蜡、米糠蜡、羊毛脂、鲸蜡、还原羊毛脂、液态羊毛脂、硬质羊毛脂、纯地蜡、石蜡等。作为类固醇类,对其没有特别的限定,例如可列举出胆固醇、二氢胆固醇、胆固醇脂肪酸酯等。
(乳化组合物)
本发明的乳化组合物为添加了以上说明了的本发明的添加剂的乳化组合物。
本发明的乳化组合物在进行制造时,除了将预先配合了成分(A)和成分(B)的本发明的添加剂与水、油剂等混合之外,还包含在制造乳化组合物为止之前配合成分(A)和成分(B)。
对本发明的乳化组合物的性状没有特别的限定,例如,可为油包水型(W/O型)乳化组合物、水包油型(O/W型)乳化组合物、复合型乳液(W/O/W型、O/W/O型)等。对本发明的乳化组合物的外观没有特别的限定,可为液态、固态等性状,也可为并非具有流动性的性状,可以根据用途、目的进行适当的选择。
本发明的乳化组合物将本发明的添加剂、水和油剂作为必须成分,在不损害本发明效果的范围内,本发明的乳化组合物也可以添加其他成分。
作为油剂,可列举出例如,在上述例示出的油剂。
作为乳化组合物的优选例子,可列举出例如,化妆品和润滑剂。
在乳化组合物为化妆品的情况下,在本发明的添加剂中,除了配合成分(A)和成分(B)之外,对其没有特别的限定,还可以配合例如,溶剂、界面活性剂、油剂、高分子化合物(阳离子性聚合物、水溶性高分子等)、水溶性高分子、粘度调节剂、树脂粒子、增光剂、高级醇、多元醇、高级脂肪酸、酰胺-胺类、烃、蜡、酯类、硅酮衍生物、生物活性成分,提取物类、防氧化剂、金属离子遮蔽剂、防腐剂,紫外线吸收剂(包含有机系、无机系)、香料、保湿剂、碳类、金属氧化物类、矿物类、盐类、中和剂、pH调节剂、清凉剂、驱虫剂、酶、染料、有机颜料、无机颜料、着色剂、珍珠箔、珠光剂、抗炎剂、抗氧化剂、美白剂、皱纹改善剂、维生素类、氨基酸、生发剂、抗菌剂、激素剂、植物提取成分、海藻提取成分、生药成分、活化剂、血液循环促进剂、有机改性粘土矿物等。这些可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。
在乳化组合物为润滑剂的情况下,在本发明的添加剂中,除了配合成分(A)和成分(B)之外,对其没有特别的限定,可以配合例如,水、醇、有机溶剂等溶剂;其他润滑剂、或用于提高或附加性能的添加剂。对其没有特别的限定,还可以配合例如,界面活性剂、防氧化剂、油剂、极压剂、抗磨剂、清洁分散剂、粘度指数改进剂、防腐蚀剂、防锈剂、金属钝化剂、消泡剂、倾点下降剂、抗乳化剂、防霉剂等。它们可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。
作为界面活性剂,对其没有特别的限定,可列举出例如、阴离子界面活性剂、非离子界面活性剂、阳离子性界面活性剂、两性界面活性剂。作为阴离子界面活性剂,对其没有特别的限定,可列举出例如,脂肪酸皂、烷基醚羧酸盐、亚烷基烷基醚羧酸盐、脂肪酸酰胺醚羧酸盐、酰基乳酸盐、N-酰基谷氨酸盐(椰油酰基谷氨酸三乙醇胺、椰油酰基谷氨酸钠等)、N-酰基丙氨酸盐(月桂酰丙氨酸钠、椰油酰基丙氨酸钠等)、N-酰基甲基-β-丙氨酸盐(月桂酰甲基-β-丙氨酸钠等)、N-酰基肌氨酸盐(月桂酰肌氨酸钠、月桂酰基肌氨酸三乙醇胺等)、N-酰基苏氨酸盐、N-酰基甘氨酸盐、N-酰基天冬氨酸盐、N-酰基丝氨酸盐、N-酰基-ω-氨基酸盐、烷基磺基乙酸盐、烯基磺基乙酸盐等羧酸盐、烷烃磺酸盐、α-烯烃磺酸盐(十四碳烯磺酸钠等)、α-磺基脂肪酸甲酯盐、酰基羟乙基磺酸盐、烷基缩水甘油醚磺酸盐、烷基磺基琥珀酸盐、聚氧化亚烷基烷基磺基琥珀酸盐(月桂醇聚醚磺基琥珀酸酯二钠、链烷醇聚醚磺基琥珀酸酯二钠等)、烷基苯磺酸盐、烷基萘磺酸盐、N-酰基牛磺酸盐、N-酰基甲基牛磺酸盐(椰油酰基甲基牛磺酸钠等)、福尔马林缩合系磺酸盐、石蜡磺酸盐、烷基酰胺磺酸盐、烯基酰胺磺酸盐、烷基甘油醚磺酸盐等磺酸盐、烷基硫酸盐、烯基硫酸盐、烷基醚硫酸盐、烯基醚硫酸盐、聚氧化亚烷基烷基醚硫酸盐(聚氧乙烯月桂基醚硫酸钠等)、烷基芳基醚硫酸盐、脂肪酸烷醇酰胺硫酸盐、脂肪酸单酸甘油酯硫酸盐、聚氧化亚烷基脂肪族酰胺醚硫酸盐、烷基甘油醚硫酸盐等硫酸盐;聚氧化亚烷基烷基醚磷酸盐(聚氧化亚乙基月桂基醚磷酸钠、聚氧化亚乙基月桂基醚磷酸钾等)、烷基磷酸盐、烷基芳基醚磷酸盐、脂肪酸酰胺醚磷酸盐等磷酸盐等)等。作为非离子界面活性剂,对其没有特别的限定,可举出例如,甘油脂肪酸酯、聚氧化亚烷基脂肪酸酯、聚氧化亚烷基烷基醚、聚氧化亚烷基烷基苯基醚、聚氧化亚烷基(固化)蓖麻油酯、蔗糖脂肪酸酯、聚甘油烷基醚、聚甘油脂肪酸酯、烷基烷醇酰胺、聚氧化亚乙基烷基烷醇酰胺和聚氧化亚丙基烷基烷醇酰胺等脂肪酸烷醇酰胺、聚氧化亚烷基甘油脂肪酸(单/二/三)酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯(倍半异硬脂酸山梨糖醇酐等)、聚氧化亚烷基山梨糖醇酐脂肪酸酯、烷基聚糖苷等。作为阳离子性界面活性剂,对其没有特别的限定,可列举出例如,伯胺盐、仲胺盐、叔胺盐、脂肪族酰胺胺盐、脂肪族酰胺胍盐、季铵盐(硬脂基三甲基氯化铵、山嵛基三甲基氯化铵等)、烷基三亚烷基二醇铵盐、烷基醚铵盐等脂肪族胺盐及其季铵盐、苯甲烃铵鎓盐(benzalkonium salt)、苄索氯铵鎓盐、吡啶鎓盐、咪唑啉鎓盐等环式季铵盐等。作为两性界面活性剂,对其没有特别的限定,可列举出例如,烷基甜菜碱型两性界面活性剂、酰胺甜菜碱型两性界面活性剂(椰子油脂肪酸酰胺丙基甜菜碱、月桂酸酰胺丙基甜菜碱、肉豆蔻酸酰胺丙基甜菜碱、棕榈核油脂肪酸酰胺丙基甜菜碱等)、磺基甜菜碱型两性界面活性剂(月桂基羟基磺基甜菜碱等)、磷酸甜菜碱型两性界面活性剂、咪唑啉鎓甜菜碱型两性界面活性剂(2-烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉鎓甜菜碱等)、烷基胺氧化型两性界面活性剂、氨基酸型两性界面活性剂、磷酸酯型两性界面活性剂等)等。
在本发明的乳化组合物中,对本发明的添加剂的含量没有特别的限定,例如,相对于乳化组合物的总量,可为0.01~99.99质量%,优选为0.1~99.9质量%,更优选为0.1~99质量%,进一步优选为0.01~20质量%。除了本发明的添加剂之外,还可以并用界面活性剂。
在本发明的乳化组合物中,对水的含量没有特别的限定,例如,相对于乳化组合物的总量可为0.1~99.9质量%,优选为1~99质量%,更优选为10~90质量%,进一步优选为10~80质量%。
在本发明的乳化组合物中,对油剂的含量没有特别的限定,例如,相对于乳化组合物的总量可为0.1~99.9质量%,优选为1~99质量%,更优选为10~90质量%,进一步优选为10~80质量%。
在油包水型(W/O型)乳化组合物的情况下,对相对于水的本发明的添加剂的含量没有特别的限定,例如,相对于水的总量可为0.01~99.99质量%,优选为0.1~99.9质量%,更优选为0.1~99质量%,进一步优选为1~20质量%。
在水包油型(O/W型)乳化组合物的情况下,对相对于水的本发明的添加剂的含量没有特别的限定,例如,相对于水的总量可为0.01~99.99质量%,优选为0.1~99.9质量%,更优选为0.1~99质量%,进一步优选为1~20质量%。
对本发明的含有界面活性的乳化组合物的用途没有特别的限定,可列举出例如,用于皮肤的化妆品等、香妆品、润滑剂、清洗剂、纸、布、毛发的柔软剂、医药品、农药、涂料、食品、染色剂、造纸用药剂、膨润剂、墨印刷用药剂、湿润剂、有机材料/无机材料的表面处理剂、悬浮剂等。
在用于皮肤的情况下,其易铺展性、湿润感、亲肤性优异。在作为润滑剂的情况下,在降低金属之间的摩擦方面优异。
(化妆品)
本发明的化妆品为添加了本发明的添加剂的乳化组合物。对乳化组合物的方式没有特别的限定,可列举出例如,油包水型(W/O型)乳化组合物、水包油型(O/W型)乳化组合物、复合型乳液(W/O/W型、O/W/O型)等,且乳化组合物的稳定性优异,在化妆品用途中,在皮肤、毛发上的易铺展性、湿润感、亲肤性优异且为有用。特别是在W/O型和O/W型中,其效果好。
(润滑剂)
本发明的润滑剂为添加了本发明的添加剂的乳化组合物。对乳化组合物的方式没有特别的限定,可列举出例如,油包水型(W/O型)乳化组合物、水包油型(O/W型)乳化组合物、复合型乳液(W/O/W型、O/W/O型)等,且乳化组合物的稳定性优异,在润滑剂用途中,具有降低金属间的动态摩擦的效果。特别是在W/O型、O/W型中,在其中,在W/O型中,其效果好。
进一步,由于通过制成含有水的乳化组合物,可以抑制在金属加工过程中产生的发热、引燃和冒烟,且能够降低粘度,从而提高了可操作性。特别是本发明的添加剂,由于具有氢键性官能团,所以与单独水相比,其热传导性优异。另外,通过含有水,可以提高比热,特别是能够形成冷却效率优异的乳化组合物。另外,氢键性官能团,例如与金属的亲和性(配位性)良好,因此,有助于润滑性的提高。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不被限定于这些实施方式,在不脱离其主旨的范围内可进行各种变更。另外,在式(I)中所示的上述优选的各个例子、在式(II)中所示的上述优选的各个例子、在式(III)中所示的上述优选的各个例子,它们中的至少任一个的组合能够基于实施例的结果成为更优选的方式。在式(I)~式(III)中所示的上述优选的各个例子,在所有这些中的至少任一个的组合,能够基于实施例的结果成为更优选的方式。另外,基于实施例的结果,它们与阴离子中所示的上述优选的各个例子的组合和进一步它们与成分(A)和成分(B)的混合物或它们与(A)和(B)的盐的特性的组合,以及它们与高分子化合物的优选的各个例子的组合,能够成为更优选的方式。
实施例
以下,通过实施例对本发明更为详细地进行说明,但本发明并不被限定于这些实施例。
(添加剂)
以在表中所示的配合摩尔比,将表中所示的成分(A)和成分(B)混合到水或醇溶剂中,然后除去溶剂,从而制备在表1~28中所示的添加剂1~17、28、29、31、32,并且确认上述各添加剂在25℃条件下为液体。
成分(A):使用了日本关东化学株式会社制造的试剂(单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、三乙胺、2-氨基-2-羟甲基-1,3-丙二醇、2-氨基-1,3-丙二醇、2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇)。
成分(B):使用了日本东京化成工业株式会社制造的试剂(油酸、异硬脂酸、月桂酸、硬脂酸、山萮酸)。
添加剂18:使用了日本关东化学株式会社制造的试剂(油酸钠)。
添加剂19:使用了日本关东化学株式会社制造的试剂(十二烷基硫酸钠)。
添加剂20:使用了日本关东化学株式会社制造的试剂(吐温20)。
添加剂21:使用了日本关东化学株式会社制造的试剂(吐温40)。
添加剂22:使用了日本关东化学株式会社制造的试剂(吐温60)。
添加剂23:使用了日本关东化学株式会社制造的试剂(吐温85)。
添加剂24:使用了日本关东化学株式会社制造的试剂(司盘20)。
添加剂25:使用了日本日光化学株式会社制造的试剂(倍半异硬脂酸山梨糖醇酐NIKKOLSI-15RV)。
添加剂26:使用了日本关东化学株式会社制造的试剂(司盘80)。
添加剂27:使用了日本三吉油脂株式会社制造的试剂(聚氧化亚乙基烷基醚系非离子界面活性剂E-451D)。
添加剂30:使用了日本三吉油脂株式会社制的试剂(甘油脂肪酸酯)。
油剂:使用了日本富士胶片和光纯药公司制造的试剂(乙基己酸十六烷基酯)。使用了日本富士胶片和光纯药公司制造的试剂(凡士林)。使用了日本三吉油脂株式会社制造的酯油(OTMP-300)。
对使用这些添加剂的实施例、比较例进行以下的评价。将结果表示在表1~25所示。
1.对使用了赋予界面活性的添加剂的组合物的评价1
制备了实施例1-16和比较例1-11的组合物。以表1A、表1B、表2A、表2B、表3A、表3B所记载的组成比,将本发明的成分(A)、成分(B)、溶剂进行混合,并且在80℃条件下将蒸馏除去溶剂的添加剂、油剂进行混合、搅拌后,再添加水,加热搅拌5分钟,从而得到了乳化组合物。
另外,以成为在表1A、表1B、表2A、表2B、表3A、表3B中记载的组成比的方式,将成分(A)、成分(B)作为本发明的添加剂依次添加到油剂中,在80℃条件下进行混合、搅拌后,再添加水,加热搅拌5分钟,也得到了同样的乳化组合物。
根据所得到的乳化组合物的外观、有无流动性,确认了乳化状态。确认外观有无层分离,将未见有相分离的均匀的乳化组合物评价为○,将见有相分离的乳化组合物评价为×。另外,通过色素法,乳化状态判断为O/W型。
按照下面的评价1、2,对所得乳化组合物的稳定性进行评价。评价1(离心分离),按照下述评价标准,对进行(1)16000rpm/5分钟、(2)13500rpm/5分钟、(3)13500rpm/30分钟的离心分离后的稳定性进行了评价。
<评价标准>
◎:在(1)~(3)中均无相分离。
○:在(1)~(2)中无相分离,但在(3)中相分离。
△:在(1)中无相分离,但在(2)~(3)中相分离。
×:在(1)~(3)中均相分离。
评价2,按照下述评价标准,将得到的组合物在调整为50℃的恒温槽中静置14天,对乳化状态的变化进行了评价。
<评价标准>
○:乳化状态保持为良好。
×:乳化状态崩溃,产生相分离。
从表1A、表1B、表2A、表2B可以确认,与比较例1~4、7、8、10相比较,在本发明的实施例1~14中,能够得到乳化组合物。进一步,确认为乳化稳定性优于比较例5、6、9、11,由此启示出由成分(A)、成分(B)组成的本发明的添加剂在O/W型的乳化状态下显示出高的界面活性(乳化)效果。
在用具有相同支链状的羟基脂肪族烃基的成分(A)的实施例1、8与比较例1~3进行比较的情况下,与不具有成分(B)的比较例1~3相比,具有成分(B)的实施例1、8的情况下,乳化稳定性优异。由此启示出,成分(B)的碳原子数为8~22的不饱和脂肪酸或支链状的脂肪酸有助于界面活性(乳化)效果。
在用成分(A)的羟基为相同数量(3个),使用了相同成分(B)的实施例1和实施例6、实施例8和实施例13进行比较的情况下,与成分(A)中不具有支链状的羟基脂肪族烃基的实施例6、13相比,成分(A)中具有支链状的羟基脂肪族烃基的实施例1、8的情况下,乳化稳定性优异。由此启示出,成分(A)中的支链状的羟基脂肪族烃基有助于界面活性(乳化)效果。
在成分(A)中具有支链状的羟基脂肪族烃基的实施例中,与含有1个羟基的实施例5、12相比,支链状的羟基脂肪族烃基中含有2个以上羟基的实施例1~4、8~11的情况下,乳化稳定性优异。由此启示出,成分(A)中的支链状的羟基脂肪族烃基的羟基的数量有助于界面活性(乳化)效果,并且优选为含有2个以上的羟基。
在表3A、表3B中,对成分(A)和成分(B)的组成比进行了研究。由实施例15、16的结果启示出,即使添加剂的组成比比实施例1、8少的5质量%也能得到乳化组合物,本发明的添加剂显示出高的界面活性(乳化)效果。
[表1A]
[表1B]
[表2A]
[表2B]
[表3A]
[表3B]
2.并用了赋予界面活性的添加剂和界面活性剂的组合物的评价1
制备了实施例17-30、比较例12-27的组合物。以在表4A、表4B、表5A、表5B中记载的组成比,混合本发明的成分(A)、成分(B)和溶剂,并在80℃条件下混合、搅拌蒸馏除去了溶剂的添加剂、油剂、界面活性剂后,再添加水,并加热搅拌5分钟,从而得到了乳化组合物。
另外,以成为表4A、4B、5A、5B中记载的组成比的方式,将成分(A)、成分(B)作为本发明的添加剂分别添加到油剂、界面活性剂中,在80℃条件下进行混合、搅拌后,再添加水,加热搅拌5分钟,也得到了同样的乳化组合物。
与上述1.同样,对所得到的乳化组合物确认了乳化状态、乳化稳定性。
从表4A、4B、5A、5B的结果可以确认,与比较例12~16、18、20~24相比较,本发明的实施例17~30得到了乳化组合物,并且,与比较例17、19、23、23~25相比,其乳化稳定性优异。由此启示出,由成分(A)和成分(B)组成的本发明的添加剂显示出高的界面活性(乳化)效果。
另外,成分(A)、成分(B)的结构与界面活性(乳化)效果的相关性显示出与上述1.相同的倾向。
[表4A]
[表4B]
[表5A]
[表5B]
3.使用了赋予界面活性的添加剂的组合物的使用感1
将以表6、7记载的组成比、且以与上述1.相同的配方所得到的实施例31~44、比较例28~31的乳化组合物涂布在单位皮肤上,并对涂布时的铺展性、湿润感、亲肤性进行了评价。
分4个等级,对涂布时的铺展性进行评价,将乳化组合物充分铺展的评价为◎,将乳化组合物能够铺展的评价为○,将乳化组合物铺展不太好的评价为△,将乳化组合物铺展不好的评价为×。
涂布组合物,基于涂布展开时的皮肤的触感,分4个等级对涂布后的湿润感进行评价,将充分感觉到湿润感的评价为◎,将感觉到湿润感的评价为○,将不太感觉到湿润感的评价为△,将未感觉到湿润感的评价为×。
分4个等级,对亲肤性进行评价,将充分具有亲肤性的评价为◎,将具有亲肤性的评价为○,将不太具有亲肤性的评价为△,将亲肤性差的评价为×。
由表6、表7的结果可以确认,与比较例28~31相比,本发明的实施例31~44的使用感优异。
在将具有相同碳原子数为8~22的不饱和脂肪酸或支链状的脂肪酸的成分(B)的实施例31~35和实施例36、37、实施例38~42和实施例43、44进行比较的情况下,与在成分(A)中不具有支链状的羟基脂肪族烃基的实施例36、37、43、44相比,在成分(A)中具有支链状的羟基脂肪族烃基的实施例31~35、38~42的情况下,使用感优异。由此启示出,在成分(A)中的支链状的羟基脂肪族烃基发挥着作用。
在成分(A)中具有支链状的羟基脂肪族烃基的实施例中,与含有1个羟基的实施例35、42相比,在成分(A)中的支链状的羟基脂肪族烃基中含有2个以上羟基的实施例31~34、38~41的情况下,使用感优异。由此启示出,成分(A)中的支链状的羟基脂肪族烃基的羟基发挥着作用,且如果羟基为2个以上时,则使用感优异。
在表8中,对成分(A)和成分(B)的组成比进行了研究。由实施例45、46的结果可以确认,即使为组成比比实施例31、38少的5质量%,也能得到与10质量%同等的使用感。
[表6]
[表7]
[表8]
4.并用了用于使界面具有活性的添加剂和界面活性剂的组合物的使用感1
用与上述3.相同的标准,对与上述1.同样制备了的实施例47~60、比较例32~36的乳化组合物的使用感进行了评价。
由表9、表10的结果可以确认,与比较例32~36相比,在本发明的实施例47~60中的乳化组合物使用感优异。
另外,成分(A)、成分(B)的结构与使用感的相关性显示出与上述3.相同的倾向。
[表9]
[表10]
5.使用了赋予界面活性的添加剂的组合物的评价2
制备了实施例61-74、比较例37-40的组合物。以在表11、12中记载的组成比,混合本发明的成分(A)、成分(B)和溶剂,在80℃条件下混合、搅拌蒸馏除去了溶剂的添加剂、油剂后,再添加水,加热搅拌5分钟,从而得到了乳化组合物。通过色素法,所得到的乳化组合物的乳化状态被判断为W/O型。
另外,以成为在表11、12中记载的组成比的方式,将成分(A)、成分(B)作为本发明的添加剂分别添加到油剂中,在80℃条件下混合、搅拌后,再添加水,加热搅拌5分钟,也得到了同样的乳化组合物。
依其所得到的乳化组合物的外观、有无流动性,以与上述1.相同的标准,对乳化状态和乳化组合物的稳定性进行了评价。
从表11、表12的结果可以确认,在本发明的实施例61~74中,得到了乳化组合物,与比较例37~40相比,本发明的实施例61~74的乳化稳定性优异。由此启示出,由成分(A)、成分(B)组成的本发明的添加剂即使在W/O型的乳化状态下也显示出高的界面活性(乳化)效果。
[表11]
/>
[表12]
6.并用了赋予界面活性的添加剂和界面活性剂的组合物的评价2
制备了实施例75-88、比较例41-44的组合物。以在表13、14中记载的组成比,混合本发明的成分(A)、成分(B)和溶剂,在80℃条件下混合、搅拌了蒸馏除去了溶剂的添加剂、油剂和界面活性剂后,再添加水,加热搅拌5分钟,从而得到了乳化组合物。通过色素法,所得到的乳化组合物的乳化状态被判断为W/O型。
另外,以成为在表13、14中所记载的组成比的方式,将成分(A)、成分(B)作为本发明的添加剂分别添加到油剂、界面活性剂中,在80℃条件下进行混合、搅拌后,再添加水,加热搅拌5分钟,也得到了同样的乳化组合物。
由表13、14的结果可以确认,在本发明的实施例75~88中,得到了乳化组合物,与比较例41~44相比,本发明的实施例75~88乳化稳定性优异。由此启示出,由成分(A)、成分(B)组成的本发明的添加剂即使在W/O型的乳化状态下也显示出了高的界面活性(乳化)效果。
[表13]
/>
[表14]
7.使用了赋予界面活性的添加剂的组合物的使用感2
以与上述3.相同的标准,对以在表15、表16中记载的组成比、且以与上述5相同的配方制备了的实施例89~102、比较例45~48的组合物的使用感进行了评价。
由表15、表16的结果可以确认,与比较例45~48相比,本发明的实施例89~102,其铺展性、非粘腻性、亲肤性的评价均为○以上,由成分(A)、成分(B)组成的本发明的添加剂即使在W/O型的乳化状态下,其使用感也优异。
[表15]
[表16]
8.并用了赋予界面活性的添加剂和界面活性剂的组合物的使用感2
以与上述3.相同的标准,对以在表17、表18中记载的组成比、用与上述6同样的配方制备了的实施例103~116、比较例49~52的组合物的使用感进行了评价。
由表17、表18的结果可以确认,与比较例49~52相比,在本发明的实施例103~116中的铺展性、非粘腻性、亲肤性的评价均为○以上,且由成分(A)、成分(B)组成的添加剂具有优越性。
[表17]
[表18]
9.使用了赋予界面活性的添加剂的组合物评价和润滑性评价
9-1.组合物评价
制备了实施例117~124、141~148、比较例53、55~58的组合物。以在表19A、19B、19C、20A、20B、20C中记载的乳化组合物组成比(1)~(3),混合成分(A)、成分(B)和溶剂,并将蒸馏除去了溶剂的本发明的添加剂、水和油剂进行混合,在室温条件下搅拌3小时,从而得到了乳化组合物。
另外,以成为在表19A、表19B、表20A、表20B中记载的组成比的方式,即使将成分(A)、成分(B)作为本发明的添加剂分别与水、油剂混合,并在室温条件下搅拌3小时,也得到了同样的乳化组合物。
对得到的乳化组合物进行电导率测定,其结果为电导率低,连续相为油相,所得到的乳化组合物被判定为W/O型乳化物。
将所得到的组合物静置在调整为25℃的恒温槽中,按照下述标准,依据经时的乳化状态的变化,对所得到的乳化组合物的稳定性进行了评价。
<评价标准>
◎:在30天内无相分离。
○:在14天内相分离。
×:在7天内相分离。
由表19A、表19B、表19C、表20A、表20B、表21C的结果可以确认,与比较例53、55~58相比,在本发明的实施例117~124、141~148中得到了乳化组合物,且与比较例53、55~58相比,其乳化稳定性优异。由此启示出,由成分(A)、成分(B)组成的本发明的添加剂显示出高的界面活性(乳化)效果。
即使在实施例中,与含有2个羟基的实施例118、119、122、123、141、145和含有1个羟基的实施例142、146相比,成分(A)中的在支链状的羟基脂肪族烃基中含有3个羟基的实施例117、121的情况下,乳化稳定性优异。由此启示出,成分(A)中的支链状的羟基脂肪族烃基的羟基有助于界面活性(乳化)效果,且优选为羟基为3个以上。
9-2.润滑性评价
使用振子型油性摩擦试验机(日本神钢造机株式会社),对在上述9-1.中制备了的实施例117~124、141~148、比较例53、55~58的组合物的动摩擦系数进行了测定。
由表19A、19B、19C、20A、20B、20C的结果可知,在各自的乳化组合物(组成比(1)~(3))中,与比较例53、55~58相比较,在本发明的实施例117~124、141~148中,动摩擦系数变小。由此启示出,由成分(A)、成分(B)组成的本发明的添加剂有助于形成稳定性高的乳化组合物,且该乳化组合物通过提高与摩擦对象材料的亲和性,显示出高的润滑效果。
另外,被确认为即使在成分(A)中,与实施例120、143、144相比,实施例117~119、141、142的动摩擦系数低,与实施例124、147、148相比,实施例121~123、145、146的动摩擦系数低,成分(A)具有支链状的羟基脂肪族烃基的添加剂的润滑效果好。另外,即使在其中,还被确认为实施例117、121的动摩擦系数相对低,支链状的羟基脂肪族烃基中的羟基优选为3个以上。
另外,与具有碳原子数为8~22的直链脂肪酸的比较例55相比,成分(A)为在支链状的羟基脂肪族烃基中的羟基为3个以上的化合物,成分(B)具有碳原子数为8~22的不饱和脂肪酸或碳原子数为8~22的支链状的脂肪酸的实施例117、121的情况下,动摩擦系数低。由此可以确认,成分(B)具有碳原子数为8~22的不饱和脂肪酸或碳原子数为8~22的支链状的脂肪酸的添加剂的润滑效果好。
与成分(A)不含有羟基脂肪族烃基的比较例56、58相比,成分(A)含有羟基脂肪族烃基的实施例117~124、141~148的情况下,动摩擦系数低。由此可以确认,成分(A)具有羟基脂肪族烃基的添加剂的润滑效果好。
[表19A]
[表19B]
[表19C]
[表20A]
[表20B]
[表20C]
10.并用了赋予界面活性的添加剂和界面活性剂的组合物评价和润滑性评价1
10-1.组合物评价
制备了实施例125~132、比较例54的组合物。以在表21A、表21B、表22A、表22B中记载的乳化组合物组成比(1)~(3),混合成分(A)、成分(B)和溶剂,再将蒸馏除去了溶剂的本发明的添加剂、水、油剂和界面活性剂进行混合,并在室温条件下搅拌3小时,从而得到了乳化组合物。
另外,以成为在表21A、表21B、表22A、表22B中记载的组成比的方式,将成分(A)、成分(B)作为本发明的添加剂分别混合到水、油剂中,在室温条件下搅拌3小时,得到了同样的乳化组合物。
对得到的乳化组合物进行电导率测定,其结果为电导率低,连续相为油相,所得到的乳化组合物判定为W/O型乳化物。
另外,以与上述9-1.同样的标准对所得到的乳化组合物的稳定性进行了评价。
由表21A、表21B、表22A、表22B的结果可以确认,与比较例54相比,在本发明的实施例125~132中,能够得到乳化组合物。
另外,成分(A)、成分(B)的结构和界面活性(乳化)效果的相关性与上述9.组合物评价的成分(A)、成分(B)的结构和界面活性(乳化)效果的相关性显示出同样的倾向。
10-2.润滑性评价
使用振子型油性摩擦试验机(日本神钢造机株式会社),对在上述组合物评价中制备了的实施例125~132、比较例54的组合物的动摩擦系数进行了测定。
由表21A、表21B、表22A、表22B的结果可知,在各个乳化组合物(1)~(3)中,与比较例54相比较,在本发明的实施例125~132中,动摩擦系数变小。由此启示出,由成分(A)、成分(B)组成的本发明的添加剂有助于形成稳定性高的乳化组合物,且该乳化组合物通过提高与摩擦对象材料的亲和性,显示出高的润滑效果。
另外,成分(A)、成分(B)的结构和动摩擦系数的相关性显示出与上述9-2.的成分(A)、成分(B)的结构和界面活性(乳化)效果的相关性同样的倾向。
另一方面,在用相同的成分(A)和成分(B)的添加剂进行比较的情况下(实施例117和实施例125、实施例121和实施例129)、以及实施例117、121(本发明添加剂:10wt%)与实施例125、129(本发明添加剂:8wt%+界面活性剂:2wt%=计10wt%)进行比较的情况下,分别为仅用本发明的添加剂进行乳化了的实施例117、121的乳化稳定性良好,且动摩擦系数低,由此启示出本发明的添加剂的乳化性能(界面活性性能)、润滑效果优异。
[表21A]
[表21B]
[表22A]
[表22B]
11.使用赋予界面活性的添加剂的组合物的评价3
在表23中,对表19A、表19B~22A、表22B中使用的组合物中的成分(A)和成分(B)的组成比进行了研究。从实施例133、134的结果可以确认,即使为配合量比实施例117、121少的5质量%,也能得到乳化组合物,由此启示出,本发明的添加剂即使在表23的体系中也能显示出好的界面活性(乳化)效果。
[表23]
/>
12.添加剂的金属腐蚀性评价
按照切削油剂(JIS K2241)中记载的试验方法评价了腐蚀性。将JIS G3141规定的SPCC钢板(10mm×10mm×1mm)、JIS H 3100规定的C1100P铜板(10mm×10mm×1mm)、JIS H4000规定的A1050P的铝板(10mm×10mm×1mm)分别放入到10mL试管中,并向各试管中添加3g配置了与上述9-1.同样制备了的添加剂1~3、8~10的组合物(实施例135~140),用以浸渍金属片,并在室温(25℃)条件下放置了48小时。然后,用JIS规定的方法清洗金属片,通过目视,与未试验的各金属片进行比较,评价其有无变色。
从表24、25的结果可以确认,与未浸渍的各金属片进行比较,实施例135~140的钢、铜、铝中的任一种金属片均无变色,未显示出金属腐蚀性。
13.添加剂的热稳定性评价
参照石油制品-润滑油-热稳定度试验方法(JIS K 2540)记载的试验方法进行了添加剂的热稳定性评价。将20g与上述9-1.相同的样品(实施例135~140)分别加入到30mL的试管中,在170℃的恒温槽中放置了12小时。然后,通过目视确认有无析出物,从而进行了热稳定性的评价(表24、25)。
由表24、25的结果可以确认,实施例135~140在加热后均未见有析出物,热稳定性优异。即,由此暗示出本发明的添加剂、组合物的热稳定性、腐蚀性优异,在以润滑剂为代表的各种领域中实用性高。
[表24]
[表25]
14.并用了赋予界面活性的添加剂和界面活性剂的组合物评价和润滑性评价2
14-1.组合物评价
制备了实施例149-154、比较例58-61的组合物。以在表26A、表26B、表26C、表27A、表27B、表27C、表28A、表28B、表28C中记载的乳化组合物组成比(1)~(3),混合成分(A)、成分(B)和溶剂,将蒸馏除去溶剂的本发明的添加剂、水、油剂和界面活性剂进行混合,并在室温条件下搅拌3小时,从而得到了乳化组合物。
另外,以成为在表26A、表26B、表26C、表27A、表27B、表27C、表28A、表28B、表28C中记载的组成比的方式,将作为本发明的添加剂的成分(A)、成分(B)分别混合到水、油剂中,并在室温条件下搅拌3小时,从而得到了同样的乳化组合物。
对得到的乳化组合物进行电导率测定,其结果为电导率低,连续相为油相,所得到的乳化组合物判定为W/O型乳化物。
以与上述9-1.同样的标准,对所得到乳化组合物的稳定性进行了评价。
由表26A、表26B、表26C、表27A、表27B、表27C、表28A、表28B、表28C的结果可以确认,与比较例58~61相比,在本发明的实施例149~154中,能够得到乳化组合物。
另外,成分(A)、成分(B)的结构和界面活性(乳化)效果的相关性显示出与上述9.组合物评价的成分(A)、成分(B)的结构和界面活性(乳化)效果的相关性同样的倾向。
14-2.润滑性评价
使用振子型油性摩擦试验机(日本神钢造机株式会社),对在上述组合物评价中制备了的实施例149~154、比较例58~61的组合物的动摩擦系数进行了测定。
由表26A、表26B、表26C、表27A、表27B、表27C、表28A、表28B、表28C的结果可知,在各个乳化组合物(1)~(3)中,与比较例58~61相比较,在本发明的实施例149~154中,动摩擦系数变小,由此启示出,由成分(A)、成分(B)组成的本发明的添加剂有助于稳定性高的乳化组合物的形成,且通过提高该乳化组合物与摩擦对象材料的亲和性,显示出好的润滑效果。
另外,成分(A)、成分(B)的结构和动摩擦系数的相关性显示出与上述9-2.的成分(A)、成分(B)的结构和界面活性(乳化)效果的相关性同样的倾向。
[表26A]
[表26B]
[表26C]
[表27A]
[表27B]
[表27C]
[表28A]
[表28B]
[表28C]
/>
Claims (25)
1.一种用于使界面具有活性的添加剂,其中,
所述添加剂配合了以下的成分(A)和成分(B),
(A)是胺或铵化合物,该胺或铵化合物具有羟基脂肪族烃基,该羟基脂肪族烃基具有1个以上的羟基且除所述羟基之外还含有或不含有氧原子;
(B)是碳原子数8~22的不饱和脂肪酸或支链状的脂肪酸或它们的盐。
2.如权利要求1所述的用于使界面具有活性的添加剂,其中,
所述成分(A)是胺或铵化合物,该胺或铵化合物具有支链状的羟基脂肪族烃基,该支链状的羟基脂肪族烃基具有1个以上的羟基且除所述羟基之外还含有或不含有氧原子。
3.如权利要求1或权利要求2所述的用于使界面具有活性的添加剂,其中,
所述成分(A)以下述式(I)或下述式(II)表示,
[化学式1]
N[R1]m[R2]3-m (I)
在式(I)中,R1分别独立地表示为具有1个以上的羟基、烃部位的碳原子数为1~22的该烃部位含有或不含有氧原子的羟基脂肪族烃基,R2分别独立地为氢原子或碳原子数1~22的有机基团,m表示1~3的整数,
[化学式2]
N+[R3]n[R4]4-nX- (II)
在式(II)中,R3分别独立地表示为具有1个以上的羟基、烃部位的碳原子数为1~22且该烃部位含有或不含有氧原子的羟基脂肪族烃基,R4分别独立地为氢原子或碳原子数1~22的有机基团,n表示1~4的整数,X—表示阴离子。
4.如权利要求3所述的用于使界面具有活性的添加剂,其中,
在所述式(I)中,所有的R2均为氢原子,在所述式(II)中,所有的R4均为氢原子。
5.如权利要求3或权利要求4所述的用于使界面具有活性的添加剂,其中,
在所述式(I)和所述(II)中,羟基脂肪族烃基是烃部位的碳原子数为1~22且该烃部位含有或不含有氧原子的羟基饱和脂肪族烃基。
6.如权利要求3~5中的任意一项所述的用于使界面具有活性的添加剂,其中,
在所述式(I)中,R1中的至少1个为具有1~3个羟基、烃部位的碳原子数为1~22且该烃部位含有或不含有氧原子的羟基饱和脂肪族烃基,
在所述式(II)中,R3中的至少1个为具有1~3个羟基、烃部位的碳原子数为1~22且该烃部位含有或不含有氧原子的羟基饱和脂肪族烃基。
7.如权利要求3~6中的任意一项所述的用于使界面具有活性的添加剂,其中,
在所述式(I)中,R1中的至少1个为具有1个羟基、烃部位的碳原子数为1~22的直链状的羟基饱和脂肪族烃基,
在所述式(II)中,R3中的至少1个为具有1个羟基、烃部位的碳原子数为1~22的直链状的羟基饱和脂肪族烃基。
8.如权利要求3~6中的任意一项所述的用于使界面具有活性的添加剂,其中,
在所述式(I)中,R1中的至少1个为具有1个以上的羟基、烃部位的碳原子数为3~12的支链状的羟基脂肪族烃基,
在所述式(II)中,R3中的至少1个为具有1个以上的羟基、烃部位的碳原子数为3~12的支链状的羟基脂肪族烃基。
9.如权利要求3~8中的任意一项所述的用于使界面具有活性的添加剂,其中,
在所述式(II)中,X—是氢氧根离子。
10.如权利要求3~9中的任意一项所述的用于使界面具有活性的添加剂,其中,
所述成分(A)以所述式(I)表示。
11.一种用于使界面具有活性的添加剂,其中,
所述添加剂包含有机铵盐,所述有机铵盐由具有或不具有权利要求1-10中的任意一项所述的成分(B)的阳离子性残基的来自权利要求1-10中的任意一项所述的成分(A)的阳离子和来自所述成分(B)的阴离子性残基的阴离子形成。
12.如权利要求11所述的用于使界面具有活性的添加剂,其中,
所述阳离子是铵阳离子。
13.如权利要求11或权利要求12所述的用于使界面具有活性的添加剂,其中,
由所述成分(A)和成分(B)形成的有机铵盐的阳离子以下述式(III)表示,
[化学式3]
N+[R5]o[R6]4-o (III)
在式(III)中,R5分别独立地表示为具有1个以上羟基、烃部位的碳原子数为1~22且该烃部位含有或不含有氧原子的羟基脂肪族烃基,R6分别独立地为氢原子或碳原子数1~22的有机基团,o表示1~4的整数。
14.如权利要求13所述的用于使界面具有活性的添加剂,其中,
在所述式(III)中,所有的R6均是氢原子。
15.如权利要求13或权利要求14所述的用于使界面具有活性的添加剂,其中,
在所述式(III)中,羟基脂肪族烃基是烃部位的碳原子数为1~22且该烃部位含有或不含有氧原子的羟基饱和脂肪族烃基。
16.如权利要求13~15中的任意一项所述的用于使界面具有活性的添加剂,其中,
在所述式(III)中,R5中的至少1个为具有1~3个羟基、烃部位的碳原子数为1~22且该烃部位含有或不含有氧原子的羟基饱和脂肪族烃基。
17.如权利要求13~16中的任意一项所述的用于使界面具有活性的添加剂,其中,
在所述式(III)中,R5中的至少1个为具有1个羟基、烃部位的碳原子数为1~22的直链状的羟基饱和脂肪族烃基。
18.如权利要求13~16中的任意一项所述的用于使界面具有活性的添加剂,其中,
在所述式(III)中,R5中的至少1个为具有1个以上的羟基、烃部位的碳原子数为3~12的支链状的羟基脂肪族烃基。
19.如权利要求13~18中的任意一项所述的用于使界面具有活性的添加剂,其中,
在以所述式(III)表示的阳离子的R6中的至少一个为氢原子的情况下,与该氢原子对应的质子来自所述成分(B)。
20.如权利要求1~19中的任意一项所述的用于使界面具有活性的添加剂,其中,
所述成分(B)是碳原子数8~22的不饱和脂肪酸或它的盐。
21.如权利要求1~19中的任意一项所述的用于使界面具有活性的添加剂,其中,
所述成分(B)是碳原子数8~22的支链状的饱和脂肪酸或它的盐。
22.如权利要求1~21中的任意一项所述的用于使界面具有活性的添加剂,其中,
所述成分(A)和成分(B)的混合物或(A)和(B)的盐,它们的无水物和/或水合物在25℃条件下为液体。
23.一种乳化组合物,其中,
所述乳化组合物是添加了权利要求1~22中的任意一项所述的添加剂的乳化组合物。
24.一种化妆品,其中,
所述化妆品是添加了权利要求1~23中的任意一项所述的添加剂的乳化组合物。
25.一种润滑剂,其中,
所述润滑剂是添加了权利要求1~23中的任意一项所述的添加剂的乳化组合物。
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