JP4307735B2

JP4307735B2 - 身体保護製品

Info

Publication number: JP4307735B2
Application number: JP2000574498A
Authority: JP
Inventors: ペレイラ，エイベル，ジー．; バリノヴァ，ヘレナ，エス．
Original assignee: クローダ，インコーポレイテッド
Priority date: 1998-10-02
Filing date: 1999-10-01
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2019-10-01
Also published as: EP1117634A1; WO2000020380A1; DE69929811D1; US6500791B2; DE69929811T2; US6388111B1; EP1117634A4; US20020142924A1; EP1117634B1; JP2003523930A; AU6409899A

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、天然及び合成のオイル、脂肪酸及び／またはトリグリセリドの新規なジアルキル第四脂肪アンモニウム誘導体並びに身体保護(personal care)製品におけるかかる誘導体の使用に関する。
【０００２】
（背景技術）
比較的長鎖の脂肪酸のジアルキル第四アンモニウム誘導体は、公知である。例えば、ジベヘニルジメチルアンモニウムクアット(quat)が、ニュージャージー州０７０５４、パーシップパニー(Parsippany)、センチュリー・ドライブ７に所在するクロダ・インコーポレイテッド(Croda Inc.)から商品名インクロクアット(INCROQUAT)ＤＢＭ−９０が付されて販売されている。同様のアンモニウムベースのクアット化合物が、ベン・ジャンチッピアポンベジュ(Ben Janchipiaponvej)の米国特許第４，９５４，３３５号に記載されている。しかしながら、この’３３５特許には、このジアルキルクアットは、約１４乃至約２２個の炭素原子を含む１つまたは２つの長鎖アルキル群を有するアンモニウム化合物から選定されると記載されている。これらの化合物は、主としてヘアコンディショナのコンディショニング剤として使用されるものとされている。しかしながら、’３３５特許、更に、ノエ(Noe)の米国特許第４，９７６，９５６号には、コンディショニング剤の製造が開示されているだけで、シャンプーまたはコンディショニングシャンプーは記載されていない。更に、これらの化合物の溶解度、より正確には、これらの化合物の界面活性剤との適合性は、限界があることが認識されている。実際に、’３３５特許においては、コンディショニング化合物の場合でも、「可溶化」("solubilizing")陰イオン界面活性剤が必要とされている。これらの化合物は、当然にして、シャンプーにおいて使用することができるが、これらはまた有害作用も行う。これらの化合物は、シャンプーの作用及び感触にとって重要な役割を果たす発泡を低減させる。更に、これらは、別の成分を必要とするのでコストが上昇するとともに、別の配合障害を呈し、しかも不必要な界面活性剤をシャンプーに加えるので、刺激を高める可能性がある。獣脂(tallow)のような化合物のジアルキルクアットも公知である。しかしながら、これらの化合物は、一般に、より短い鎖の脂肪酸成分、即ち、Ｃ−１６及びＣ−１８脂肪酸からつくられている。従って、従来の複雑な配合処理を更に複雑にすることがない、シャンプーに適合することができるコンディショニング剤の製造が待望されている。
【０００３】
（発明の概要）
本発明は、少なくともＣ−２０脂肪酸成分の少なくとも３０重量％を有し、好ましくは約１００℃以下の、より好ましくは約８５℃以下の目標融点を有する脂肪酸材料のジアルキルクワットに関する。
【０００４】
本発明に係るクワットは、先行技術のジアルキルクワットとは異なり、脂肪酸のカルボン酸部と、例えば、ＤＥＴＡのような橋かけ(bridging)分子に含まれる窒素の少なくとも２つとの反応により得られるアミドアミン基を含む。
【式１】

【０００５】
上記式Ｉにおいて、Ｒは脂肪酸成分の炭素鎖であり、ｍ及びｎは、本明細書において説明する通りである。
【０００６】
更に、本発明のジアルキルクアットは、２００以下、より好ましくは１５０以下、より一層好ましくは１００以下のヨウ素価を有する脂肪酸からつくられる。得られるクアットは、例えば、エルカ酸（二重結合を１つ有するＣ２２：１−２２炭素原子）あるいは高エルカラップシード油（erucic rapseed oil)（「ヒア油"HEAR oil"」）からもっぱらつくられる化合物を含む。ヒア油は、４６重量％のエルカ油（Ｃ２２：１）と、１．５％のベヘミン酸と、１１重量％のガドレイン酸（Ｃ２０：１）との脂肪酸含量を有している。ヒア油は、等級及び実際の脂肪酸含量により、約９０乃至約１２０の範囲のヨウ素価を有している。これに対して、エルカ酸は、約７４のヨウ素価を有している。ヒア油の主要部分を形成するエルカ酸は、約３３．５℃の目標融点を有している。
【０００７】
本発明におけるジアルキルクアットはまた、主要成分としてＣ３６：０脂肪酸を含むモンタン酸ワックス(montan acid wax)として、このような長鎖の脂肪酸成分を含むこともできる。驚くべきことに、本発明に係る化合物は、例えば、従来公知のような非アミドアミンベースのジアルキルベースのクアットと比較すると、優れた陰イオン界面活性剤適合性(compatibility)を有している。これにより、化合物は、例えば、シャンプーに存在する系のような界面活性剤系に、別の適合性剤(compatiblizer)を必要とすることなく、配合することができる。シャンプー、コンディショナ、液体石鹸、顔／身体洗浄剤またはヘアカラーのベースと、０．１−１０陽イオン活性度％の本発明のクアットとを備える身体保護製品もまた、提供されている。
【０００８】
（発明を実施する最良の形態）
本発明に係るオイルには、例えば、ヒア(HEAR)油、並びに、たら肝油、にしん油、メンヘーデン油、からし種油、ピルチャード(pilchard)油、ヒア(hear)油、さけ油、いわし油、メドウフォーム(meadowfoam)油、さめ肝油が含まれる。これらのオイルのうちの幾つかのオイルのＣ−２０＋成分（C-20+ components）は、次のとおりである。たら肝油は、８．８乃至１４．６％のエイコセン酸（Ｃ２０：１）、２．６乃至９％のエイコサペンタエン酸（Ｃ２０：５）、４．６乃至１３．３％のドコセン（エルカ）酸（Ｃ２２：１）、１乃至２％のドコサペンタエン酸（Ｃ２２：５）及び８．６乃至１９％のドコサヘキサエン酸（Ｃ２２：６）である。にしん油は、１．５乃至１９．２％のエイコセン酸（Ｃ２０：１）、４．６乃至１０．２％のエイコサペンタエン酸（Ｃ２０：５）、２．８乃至１９．９％のドコセン（エルカ）酸（Ｃ２２：１）、１乃至３．７％のドコサペンタエン酸（Ｃ２２：５）及び３．８乃至２４．１％のドコサヘキサエン酸（Ｃ２２：６）である。メンヘーデン油は、０．９乃至２．７％のエイコセン酸（Ｃ２０：１）、０．６乃至１．２％のエイコサテトラエン酸（Ｃ２０：４）、１０．２乃至１３．５％のエイコサペンタエン酸（Ｃ２０：５）、０．７乃至１．７％のドコセン（エルカ）酸（Ｃ２２：１）、１．１乃至２．３％のドコサペンタエン酸（Ｃ２２：５）及び３．３乃至１４％のドコサヘキサエン酸（Ｃ２２：６）である。ピルチャード（いわし）油は、３．２％のエイコセン酸（Ｃ２０：１）、１．６％のエイコサテトラエン酸（Ｃ２０：４）、１６．９％のエイコサペンタエン酸（Ｃ２０：５）、３．６％のドコセン（エルカ）酸（Ｃ２２：１）、２．５％のドコサペンタエン酸（Ｃ２２：５）及び１２．９％のドコサヘキサエン酸（Ｃ２２：６）である。ヒア油は、０．８乃至１３．５％のエイコセン酸（Ｃ２０：１）、２０．１乃至５９．４％のドコセン（エルカ）酸（Ｃ２２：１）、０．１乃至１．４％のテトラコサン酸（Ｃ２４：０）である。からし種油は、７％のエイコセン酸（Ｃ２０：１）、４４．２％のドコセン（エルカ）酸（Ｃ２２：１）である。遺伝的に変えられたヒア油のようなテトラコサエン（ネルボニック）酸（Ｃ２４：１）が豊富なオイルもまた、良好に作用する。当然にして、含量の変動が、生ずる可能性がある。「バイリーの産業油脂製品(Bailey's Industrial Oil and Fat Products)」（ダニエル・スワン(Daniel Swern)著、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ(John Wiley & Sons)発行、第４版、１９７９年)の第４１６、４１７、４４７、４４９、４５０及び４５２頁を参照されたい。本明細書においては、この文献を引用してその説明に代える。上記各オイルは、Ｃ−２０以上の成分の少なくとも３０％を含む（通常トリグリセリドの形態をなす）脂肪酸を有する。
【０００９】
当然にして、本発明によれば、純粋な脂肪酸及び／または、例えば、アラギン酸（Ｃ２０：０）、ベヘミン酸(behemic)（Ｃ２２：０）、ガドレイン酸（Ｃ２０：１）、エルカ酸（Ｃ２２：１）、アラカドン酸(arachadonic)（Ｃ２０：４）及びカルポドン酸(calpodonic)（Ｃ２２：５）を含む人工的につくられた混合物を使用することができる。短い炭素鎖長の脂肪酸成分を含む脂肪酸の混合物もまた、可能である。脂肪酸は、オイル、トリグリセリドを含む脂肪酸から及び脂肪酸または塩から得ることができる。実際に、本発明に従ってジアルキルクワットを製造するのに有用な脂肪酸材料は、天然または合成の出所源から入手することができ、この物質には、純粋な脂肪酸、脂肪酸混合物、トリグリセリド、オイル及び、例えば、ジョジョバ(jojoba)オイル（脂肪酸及び脂肪アルコール）またはモンタンワックスのようなワックスが含まれる。
【００１０】
本明細書においては、少なくとも２０以上の炭素の鎖長を有する脂肪酸または脂肪酸を含む材料の使用について説明する。１００％のエルカ酸が使用される場合には、クワッツの脂肪酸成分の１００％は、Ｃ−２２である。ヒア油が使用される場合には、脂肪酸の少なくとも３０％、従って、得られるクワットの少なくとも３０％は、Ｃ−２０以上の鎖長成分を有する。当然のことであるが、これは、脂肪酸成分が、脂肪酸の少なくとも３０重量％を占めるＣ−２０以上の脂肪酸の一つ以上から構成することができる。
【００１１】
オイルまたはオイルに含まれる純粋な酸のいずれも、１００℃以下の融点、より好ましくは８５℃以下の融点を有するように構成するのが最も好ましいが、これは必ずしも必要ではない。
【００１２】
脂肪酸もまた、飽和の程度により制限されるべきである。脂肪酸材料の大部分は、完全に飽和またはモノ不飽和であることが好ましい。脂肪酸の飽和の程度を測定する一つの方法として、本技術分野において使用されている周知のヨウ素価がある。臭い及び色の問題は、製品がより酸化されやすいことから、脂肪酸または脂肪酸を含むオイルのヨウ素価が増加すると発生する可能性がある。臭いと非常に暗い色とが生じると、クワットは、化粧品成分として使用するのに許容することができないものとなる。臭いと非常に暗い色が生じると更に、化合物は、取り扱いが困難になるとともに、使用するのが困難になる。これは、例えば、コンディショニング、シャンプーにこれらの成分を含ませることが所望される場合には、特に云えるものである。従って、エステル、トリグリセリド、酸もしくはこれらの組み合わせ及び／または個々の脂肪酸は、２００以下のヨウ素価を有するようにするのが好ましく、１５０以下のヨウ素価がより好ましく、１００以下のヨウ素価がより一層好ましい。当然にして、個々の脂肪酸または脂肪酸の混合物が、所望の目標値よりも大きいヨウ素価を有する場合には、ヨウ素価が所望の限度内になるまで、材料を水素化または部分的に水素化することにより所望の目標値にすることができる。
【００１３】
本発明に係るジアルキルモノクワッツは、トリグリセリドのような上記の脂肪酸の一つを取り、これをジアルキルアミドアミンを形成することのできる化合物と反応させることによりつくることができる。例えば、トリグリセリドが使用される場合には、２モルのトリグリセリドを、例えば、３モルのジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）と反応させて３モルの脂肪アミドアミンを形成する。得られた第二アミドアミンを、次いで、例えば、酸化エチレンのような酸化アルキレンに対して反応させて、第二アミンを、アルコール基を含む第三アミンに変えることができる。次に、この材料は、例えば（ＣＨ_３）_２ＳＯ_４との反応により第四級化されて、クワットを形成する。第四級アミン化合物を形成するいずれの公知の技術も、使用することができる。このように形成されたクワットは、一般に、ハロゲン化物、硫酸塩、燐酸塩などのような対イオンを有する。
【００１４】
本発明に係るアミドアミン形成成分は、例えば、上記のようなＤＥＴＡとすることができる。アミドアミン形成成分は、式Ｎ１−（Ｃ）ｍ−Ｎ２−（Ｃ）ｎ−Ｎ３を有する。ｍ及びｎは、１乃至６、より好ましくは１乃至４、最も好ましくは１乃至３の整数とすることができる。１個よりも多い炭素原子が存在する場合には、炭素間の結合は、飽和または不飽和とすることができる。更に、存在するいずれの炭素原子も、例えば、１乃至４個の炭素の１つ以上のアルキル基、ヒドロキシルを含む基、アルコキシ基などと置換することができる。しかしながら、アミドアミン形成化合物もまた、含まれる。例えば、トリエチレンテトラアミン（ＴＥＴＡ）もまた、使用することができる。
【００１５】
更に、第１、第２または第３の位置にある窒素もまた、第四級化する（quaternize）ことができるのである（アミン窒素）。残る２つの窒素は、アルキル鎖に結合される（アミド窒素）。従って、第二の窒素クワットを中心に対称なジアルキルクワットをつくることができ、あるいは、末端窒素の一つは、アルキル基と結合した残る２つの窒素で第四級化することができる。
【００１６】
更にまた、第四級化された窒素即ち第四化窒素は、本技術分野において公知のように多数の第四化を行う基を有することができる。例えば、上記のように、第四化された窒素即ち第四級窒素は、その置換基として、エトキシ基及びメトキシ基を有することができる。式Ｉを参照されたい。２つのエトキシ基もまた、使用することができる。例えば、得られた材料を、コンディショナとは異なるシャンプーに使用する場合のように、得られたクワットを、陰イオン界面活性剤と適合させることが重要である場合には、成分の少なくとも一つは、第四級窒素即ちアミン窒素に結合される、例えば、ヒドロキシ、アルデヒド、酸、その他の一般に電気的に陰性の(electro-negative)基を含むことが重要である。これらには、エトキシ基、プロポキシ基、アルデヒド、酸、ポリエチオキシ基（ポリアルコキシ基）などが含まれる。実際に、式Iについて説明すると、エトキシ基は、２乃至２０エトキシ単位のポリエチオキシ基と置換することができる。陰イオン性界面活性剤の適合性は、クワットを界面活性剤と混合したときに、沈殿または濁りのない清澄溶液により測定することができる。当然にして、陰イオン性界面活性剤の適合性が必要とされない場合には、例えば、２つのメチル基、１つのメチル及び１つのエチル基などのような２つのアルキル基を、代わりに使用することができる。
【００１７】
一般に、本発明に係るクワットは、個々の化合物としては販売されていない。代わりに、クワットは、溶媒または溶媒の混合物に溶解または分散される。一般に、溶媒には、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、ジプロピレングリコール、エタノール、イソプロピルアルコールのようなアルコールなどが含まれる。一般に、本発明に係るクワットは、溶媒の量に対して約２５乃至９０重量％の量が提供される。より好ましくは、約２５乃至８０重量％であり、より一層好ましくは、２５乃至６５重量％である。更に、脂肪酸または脂肪アルコールを使用して、フレーク状材料を得ることもできる。
【００１８】
本発明に係る配合物は、溶媒と混合した場合には、ある量の陽イオン活性度を含むものと、しばしば云われている。従って、２５％の陽イオン活性度を有する配合物は、特に、７５重量％の溶媒に入れた２５重量％の陽イオンクワットからなる。一般に、本発明のクワットは、陽イオン性活性度の量に対して約０．１乃至約１０％の量がシャンプーに配合される。従って、例えば、１％の活性度即ち１％の陽イオン性活性度を有するシャンプーを配合する場合には、シャンプーの２重量％の５０／５０のクワット／溶媒の配合物が、配合に必要である。活性度の量は、約０．１％乃至約５％、より好ましくは約０．５％乃至約３％の範囲であることがより好ましい。活性度を基準にすると、略同じ量を、コンディショナ、シャンプー、着色剤、液体のハンドまたはボディーソープ、顔またはボディー洗浄剤などに使用することができる。
【００１９】
合成の実施例
これらのクワットは、一般に、窒素源、真空源、加熱及び冷却装置を備えた撹拌圧力容器において、１モル等量の特許請求の範囲に記載の酸と１．５モル等量のジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）とを加えることにより、つくることができる。次いで、容器を、１３０乃至２００℃の温度に、３乃至６時間加熱する。試料を、反応の進行の際に取り出し、当業者に公知であるようにして、エステルピークの消滅に関してＦＴＩＲを介してチェックを行う。無視しうるエステルのピークが得られたときに、製品を、９０乃至１３０℃の温度に冷却するとともに、１モル等量以上の酸化エチレンを加える。酸化エチレンは、容器の圧力が初期の値に下がるまで、反応に供するようにすべきである。酸化エチレンの添加後の製品は、９０乃至１００％の、最も好ましくは９５乃至１００％の第３アミン含量を有するようにすべきである。バッチは、５０乃至１００℃に冷却し、次いで、プロピレングリコール、ブチレングリコール、イソプロピルアルコールなどの存在下において、硫酸ジメチル、塩化メチル、塩化ベンゼンなど、あるいは当業者に広く知られているその他の第四級化剤を用いて第四級化に供するようにすべきである。
【００２０】
シャンプー

コンディショナ

【００２１】
ジアルキルクワットは、クワット／溶媒混合物の陽イオン活性に対して３％として提供される.

【００２２】
（産業上の利用可能性）
本発明は、化学化粧品及び身体保護製品に関するものであり、シャンプー、コンディショナ、液体石鹸などのような身体保護製品に対して所望の特性を付与する添加剤を提供することができる。

Claims

シャンプー、コンディショナ、液体ソープ、顔またはボディー洗浄剤及びヘア着色料よりなる群から選ばれる基体と、０．１乃至１０活性度％の第四級ジアルキルアミドアミンを備える身体保護製品であって、前記第四級ジアルキルアミドアミンは、アミドアミン基と、対イオンとから成り、前記アミドアミン基が、脂肪酸のカルボン酸部と、ジエチレントリアミン（ＤＥＴＡ）とトリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）とから成るグループから選択された橋かけ分子に含まれる２つの窒素との反応により得られ、少なくともＣ−２０脂肪酸成分を少なくとも３０重量％含むアルキル基を２つ有することを特徴とする身体保護製品。
前記アルキル基は、２００以下のヨウ素価を有することを特徴とする請求項１に記載の身体保護製品。
前記アルキル基は、トリグリセリド、ワックスまたはヒア油、たら肝油、にしん油、メンヘーデン油、からし種油、ピルチャード油、ヒア油、さけ油、いわし油、メドウフォーム油及びさめ肝油よりなる群から選ばれるオイルを含む脂肪酸から誘導されることを特徴とする請求項１に記載の身体保護製品。
前記アルキル基は、エイコセン酸、エイコサペンタエン酸、エルカ酸、ドコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、エイコサテトラエン酸、テトラコサン酸、アラキジン酸、ベヘミン酸、ガドレイン酸、アラカドン酸よりなる群から選ばれる脂肪酸から得られることを特徴とする請求項１に記載の身体保護製品。
前記第四級ジアルキルアミドアミンは、少なくとも１つのアミン窒素に結合する一般に電気的に陰性の基を有することを特徴とする請求項１に記載の身体保護製品。
前記少なくとも１つの一般に電気的に陰性の基は、ヒドロキシ、アルデヒド、酸、アルコキシ及びポリアルコキシ基よりなる群から選ばれることを特徴とする請求項５に記載の身体保護製品。