JP2012193189A

JP2012193189A - 脂肪アルコール及びａｐｇエーテルカルボキシレートを含む混合物

Info

Publication number: JP2012193189A
Application number: JP2012135044A
Authority: JP
Inventors: Ansgar Behler; アンスガー・ベーラー; Karl Heinz Schmid; カール・ハインツ・シュミット; Michael Neuss; ミヒャエル・ノイス; Rainer Eskuchen; ライナー・エスクーヘン
Original assignee: Cognis IP Management GmbH
Current assignee: Cognis IP Management GmbH
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2012-06-14
Publication date: 2012-10-11
Also published as: DE102004014013A1; US20050215454A1; EP1589022A1; JP2005272468A; JP5073175B2; US7405190B2; ES2531596T3; EP1589022B1

Abstract

【課題】有利な特性を有する界面活性剤混合物であるエーテルカルボン酸 APG 及び脂肪アルコールの混合物を提供する。
【解決手段】１つ以上の異なった脂肪アルコール及びエーテルカルボン酸 APG を含む混合物。この混合物は、エーテルカルボン酸 APG の基になる APG 及び１つ以上の異なった脂肪アルコールを含む出発混合物とω-ハロカルボン酸、ω-ハロカルボン酸の塩及びω-ハロカルボン酸のエステルからなる群から選ばれる化合物とを反応させることにより製造できる。
【選択図】なし

Description

本発明は、１つ以上の異なった脂肪アルコール及び APG エーテルカルボキシレートを含む混合物、この混合物の製造方法及びその使用に関する。本発明はまた、１つ以上の異なった脂肪アルコール及び APG エーテルカルボキシレートを含む本発明の混合物からの、APG エーテルカルボキシレートの製造方法に関する。

APG エーテルカルボキシレートは、既知の界面活性剤である。APG エーテルカルボキシレートは、アルキルポリグリコシドエーテルカルボキシレートまたはアルケニルポリグリコシドエーテルカルボキシレートに対する略語である。 APG エーテルカルボキシレートは、APG（APG は、アルキルポリグリコシドまたはアルケニルポリグリコシドを意味する）を、APG のポリグリコシド成分の１つ以上の OH 基において、これら１つ以上の OH 基各々とω-ハロカルボン酸またはその塩またはそのエステルの１分子とのエーテル形成のための反応、及びω-ハロカルボン酸のカルボン酸基のカルボキシレート基への転化によって誘導体化することにより得られる。

上記の方法で得られる APG エーテルカルボキシレートの APG は、「APG エーテルカルボキシレートの基になる APG」として知られる。ω-ハロカルボン酸から誘導された APG エーテルカルボキシレートの置換基は、「エーテルカルボキシル基」と称される。

APG エーテルカルボキシレートのあるサンプルにおいて、APG エーテルカルボキシレート１分子に存在するエーテルカルボキシル基の数は異なり、製造方法によって決まる。APG エーテルカルボキシレート１分子あたり、ある統計的平均値のエーテルカルボキシル基を含む APG エーテルカルボキシレートのサンプルにおいて、APG エーテルカルボキシレート１分子あたりのエーテルカルボキシル基の数は、分子によって異なる。

同一の試料中に、異なった脂肪アルコール残渣、異なった鎖長のポリグリコシド単位及び異なった置換度のエーテルカルボキシレート基が通常存在するので、APG エーテルカルボキシレートは、通常、純粋な物質ではない。APG エーテルカルボキシレートを単数で表現していても、これはその物質が純粋であるということを意味しない。

APG は、式（I）：
R¹O-[G]_p （I）
［式中、R¹ は 4〜22 個の炭素原子を含むアルキル基またはアルケニル基であり、G は 5〜6 個の炭素原子を好ましくは含む糖単位であり、p は好ましくは 1〜10 の数である。］
によって表され得る。APG は標準的な方法によって製造され得る。APG の製造は、例えば、Biermann ら、Starch/Staerke 45, 281 (1993)、B. Salka、Cosm. Toil. 108, 89 (1993) 及び J.Kahre ら、SOEFW-Journal, No. 8, 598 (1995) に記載されている。

APG の製造では、脂肪アルコールを一般的には過剰に使用し、反応後、脂肪アルコールを生成物から蒸留によって完全に除去し、或いは、生成混合物中のその含有量を蒸留によって減ずる。反応後で蒸留前に、「未精製 APG」は、約 50〜80 ％の脂肪アルコールを通常含む。

APG エーテルカルボキシレートは、APG とω-ハロカルボン酸とのアルカリ性媒体中での反応によって製造され得る。APG は溶融状態において非常に粘度が高いので、適当な溶媒を反応の間、通常添加する。有機非プロトン性溶媒を一般的に使用するので、ハロカルボン酸またはその塩またはそのエステルの加水分解が回避される。WO 97/42299 は、溶媒としてトルエンを用いた反応を記載している。

WO 02/090369 は、APG とω-ハロカルボン酸、その塩またはそのエステルとの水溶液中での反応による、APG エーテルカルボキシレートの製造方法を開示している。
WO 03/043725 は、APG 及び脂肪アルコールの混合物並びにその使用を開示している。
国際公開第９７／４２２９９号パンフレット特許国際公開第０２／０９０３６９号パンフレット特許国際公開第０３／０４３７２５号パンフレット特許 Starch/Staerke 45, 281 (1993) Cosm. Toil. 108, 89 (1993) SOEFW-Journal, No. 8, 598 (1995)

APG エーテルカルボキシレート及び脂肪アルコールの混合物は、従来技術で知られていない。
本発明が解決しようとする課題は、有利な特性を有する界面活性剤混合物を提供することである。

この課題は、
ａ）APG エーテルカルボキシレートアニオンの対イオンが、好ましくはアルカリ金属カチオン、より好ましくはナトリウムカチオンであるエーテルカルボン酸 APG、
ｂ）１つ以上の異なった脂肪アルコール
を含む混合物によって解決される。
この混合物が本発明の対象であり、本発明の混合物と称される。

本発明の１態様では、APG エーテルカルボキシレートが、混合物の 10〜90 重量％、好ましくは 20〜80 重量％、より好ましくは 20〜60 重量％を占める。

本発明のもう１つの態様では、脂肪アルコールが、混合物の 10〜90 重量％、好ましくは 20〜80 重量％、より好ましくは 40〜80 重量％を占める。

本発明のもう１つの態様では、APG エーテルカルボキシレートの基になる APG が、式（I）：
R¹O-[G]_p （I）
［式中、R¹ は 4〜22 個、好ましくは 8〜18 個の炭素原子を含むアルキル基またはアルケニル基であり（R¹ は、好ましくはヘキサデシル基及びオクタデシル基の混合物である。）、G は 5 または 6 個の炭素原子を含む糖単位であり（糖単位 G は、好ましくは 5〜6 個の炭素原子を含むアルドースまたはケトースから、より好ましくはグルコースから誘導される。）、p は 1〜10 の数である（好ましくは 1.1〜3 である。）。］
に相当する。一般式（I）の添え字 p は、オリゴマー度（DP）、即ちモノ-及びオリゴグリコシドの分布を示しており、1〜10 の数である。特定の化合物中の p は、常に整数でなくてはならず、とりわけ 1〜6 の値をとり得るのに対して、あるアルキルオリゴグリコシドの値 p は、一般的に整数でない分析的に決定された計算値である。平均オリゴマー度 p が 1.1〜3.0 である APG が好ましく使用される。オリゴマー度が 1.7 未満、より好ましくは 1.2〜1.4 である APG は、応用の観点から好ましい。

本発明のもう１つの態様では、脂肪アルコールが、C_8〜20 好ましくは C_14〜20 脂肪アルコールの混合物である。

本発明のもう１つの対象は、
ｃ）APG エーテルカルボキシレートの基になる APG 及び
ｄ）１つ以上の異なった脂肪アルコール
を含む出発混合物とω-ハロカルボン酸、ω-ハロカルボン酸の塩（好ましくはアルカリ金属塩、より好ましくはナトリウム塩）またはω-ハロカルボン酸のエステルからなる群から選ばれる化合物との反応からなる、本発明の混合物の製造方法である。
この方法を本発明の方法と称する。

本発明の方法の１態様では、反応を塩基（好ましくは水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム、より好ましくは水酸化ナトリウム）の存在下行う。

本発明の方法のもう１つの態様では、ω-ハロカルボン酸、ω-ハロカルボン酸の塩またはω-ハロカルボン酸のエステルが、2〜10 個、好ましくは 2〜6 個、より好ましくは 2 個の炭素原子を含む化合物（モノクロロ酢酸ナトリウムが特に好ましい。）である。

本発明の方法のもう１つの態様では、脂肪アルコール（d）の含有率が、（c）及び（d）の合計量に基づいて、10〜80 重量％、好ましくは 40〜80 重量％である。

本発明の方法のもう１つの態様では、ω-ハロカルボン酸、ω-ハロカルボン酸の塩及びω-ハロカルボン酸のエステルからなる群から選ばれる化合物の、APG エーテルカルボキシレートの基になる APG に対するモル比が、0.5：1〜3.5：1、好ましくは 1：1〜2.5：1 である。

本発明の方法のもう１つの態様では、反応を 50〜130 ℃、好ましくは 80〜110 ℃で行う。

本発明の方法のもう１つの態様では、反応を（存在する脂肪アルコール（d）は別にして）溶媒の不存在下に行う。

本発明のもう１つの対象は、化粧品または医薬品製剤の製造のための本発明の混合物の使用である。

本発明のもう１つの対象は、
ａ）本発明の上記製造方法及び
ｂ）混合物からの脂肪アルコールの除去
を含む APG エーテルカルボキシレートの製造方法であり、脂肪アルコールは好ましくは蒸留によって混合物から除去される。

APG とω-ハロカルボン酸、ω-ハロカルボン酸の塩及びω-ハロカルボン酸のエステルからなる群から選ばれる化合物との反応は、APG 及び１つ以上の異なった脂肪アルコールを含む混合物として APG を使用する場合には、水または他の溶媒の不存在下に行われ得ることが、意外にも見出された。脂肪アルコールを蒸留により除去する前に APG の製造中に得られ、好ましくは 50〜80 重量％の脂肪アルコールを含む、いわゆる「未精製 APG」を好ましく使用する。これに関して、APG は、ω-ハロカルボン酸、ω-ハロカルボン酸の塩またはω-ハロカルボン酸のエステルからなる群から選ばれる化合物とほぼ独占的に反応して、APG エーテルカルボキシレートを形成し、脂肪アルコールは、反応物をほぼまたは完全に変化させないことが見出された。

本発明の APG エーテルカルボキシレートの製造方法の利点は、事前に脂肪アルコールを除去することなく、APG 製造から未精製 APG を使用できることである。更に、溶剤を必要としない。

本発明の混合物は、界面活性剤として、例えば、洗濯用及び食器洗浄用洗剤、家庭用洗浄剤並びに化粧品及び／または医薬品製剤のような、界面活性製剤に使用され得る。これらの界面活性製剤は、パール光沢ワックス、粘稠要素、増粘剤、過脂肪剤、安定剤、シリコーン化合物、脂肪、ワックス、レシチン、リン脂質、抗酸化剤、防臭剤、制汗剤、フケ防止剤、膨潤剤、チロシン抑制剤、ヒドロトロープ、可溶化剤、防腐剤、香油、染料、他の界面活性剤などを更なる助剤及び添加剤として含み得る。化粧品及び／または医薬品製剤は、例えば、口腔衛生用及び歯の手入れ用製剤、ヘアシャンプー、ヘアローション、フォームバス、シャワーバス、クリーム、ジェル、ローション、アルコール性及び水性／アルコール性の溶液、並びにエマルジョンである。

APG エーテルカルボキシレート及び１つ以上の異なった脂肪アルコールを含む本発明の混合物は、WO 03/043725 に開示された応用及び混合物に適している。特に、これらの応用は、化粧品または医薬品組成物向けである。

実施例において、％は重量％である。
実施例では、C16/18 APG を使用した。これは、グルコースと C14/20 脂肪アルコールとの反応によって得られる APG である。C14/20 脂肪アルコールは、様々な脂肪アルコールの混合物であり、以下の組成を有する：
C14 脂肪アルコール：最大 3 ％
C16 脂肪アルコール：45〜55 ％
C18 脂肪アルコール：45〜55 ％
C20 脂肪アルコール：最大 3 ％。
C16/18 APG 中に含まれる残渣脂肪アルコールは、59.5 ％であった。

C16/18 APG エーテルカルボキシレートの製造
反応容器内で、（上記の）残渣脂肪アルコール含有率 78 ％の C16/18 APG 749.1 g（0.33 mol）及び水酸化ナトリウム微粒 22.4 g（0.56 mol）を、85 ℃の温度で加熱した。続いて、クロロ酢酸ナトリウム 65.3 g（0.56 mol）を撹拌しながら 4 時間かけて滴加した。3 時間の反応時間後、理論量の塩化物（2.32 ％ Cl）が遊離され、反応を終了した。
以下の分析結果を得た：
・APG エーテルカルボキシレート中の脂肪アルコール含有率：64.5 ％
・NaCl 含有率：3.6 ％
・生成混合物中の未反応 APG：5.50 ％（これは転化率 72.1 ％に相当する。）。

C16/18 APG エーテルカルボキシレートの製造
反応容器内で、（上記の）脂肪アルコール含有率 64.1 ％の C16/18 APG 500.0 g（0.37 mol）及び水酸化ナトリウム微粒 19.1 g（0.48 mol）を、115 ℃の温度で加熱した。続いて、クロロ酢酸ナトリウム 55.7 g（0.48 mol）を撹拌しながら添加した。4 時間の反応時間後、理論量の塩化物（2.94 ％ Cl）が遊離され、反応を終了した。
以下の分析結果を得た：
・APG エーテルカルボキシレート中の脂肪アルコール含有率：53.0 ％
・NaCl 含有率：4.8 ％
・生成混合物中の未反応 APG：6.6 ％（これは転化率 78.8 ％に相当する。）。

C16/18 APG エーテルカルボキシレートの製造
反応容器内で、脂肪アルコール含有率 59.5 ％の C16/18 APG 493.4 g（0.4 mol）及び水酸化ナトリウム微粒 27.2 g（0.68 mol）を、100 ℃の温度で加熱した。続いて、クロロ酢酸ナトリウム 79.2 g（0.68 mol）を撹拌しながら 4 時間かけて少量ずつ添加した。3 時間の反応時間後、理論量の塩化物（3.95 ％ Cl）が遊離され、反応を終了した。
以下の分析結果を得た：
・APG エーテルカルボキシレート中の脂肪アルコール含有率：52.2 ％
・NaCl 含有率：6.5 ％
・生成混合物中の未反応 APG：5.0 ％（これは転化率 85 ％に相当する。）。

Claims

ａ）アルキルポリグリコシドエーテルカルボキシレートまたはアルケニルポリグリコシドエーテルカルボキシレート及び
ｂ）１つ以上の異なった脂肪アルコール
を含む界面活性剤混合物。
アルキルポリグリコシドエーテルカルボキシレートまたはアルケニルポリグリコシドエーテルカルボボキシレートの基になるアルキルポリグリコシドまたはアルケニルポリグリコシドが、式（I）：
R¹O-[G]_p （I）
［式中、R¹ は 4〜22 個の炭素原子を含むアルキル基またはアルケニル基であり、G は 5〜6 個の炭素原子を含む糖単位であり、p は 1〜10 の数である。］
に相当することを特徴とする、請求項１に記載の界面活性剤混合物。
ａ）アルキルポリグリコシドエーテルカルボキシレートまたはアルケニルポリグリコシドエーテルカルボキシレートは、混合物の10〜90重量％を占め、ｂ）脂肪アルコールは、混合物の90〜10重量％を占めることを特徴とする、請求項１または２に記載の界面活性剤混合物。
脂肪アルコールが、C_8〜20脂肪アルコールの混合物であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の界面活性剤混合物。
請求項１〜４のいずれかに記載の界面活性剤混合物を含有する化粧品または医薬品製剤。