JP5925627B2 - 保湿剤 - Google Patents
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Description
本発明は、保湿剤に関する。より詳細には、本発明は、メチルブタントリオールを保湿性有効成分として含む優れた保湿剤に関する。さらに詳細には、本発明は、３−メチルブタン−１,２,３−トリオールおよび/または２−メチルブタン−１,２,４−トリオールを保湿性有効成分として含む保湿剤に関する。
保湿剤は、化粧品および皮膚外用剤などの製品の水分蒸発を防ぐと共に、製品中の水分調整にも重要な働きを持つことが求められ、さらにこれら製品を皮膚に使用した際には皮膚の保湿効果も求められる。
保湿剤には様々な種類があるが、比較的低分子で保湿効果が高い化合物として、グリセリン、プロピレングリコール、ブタンジオールなどの多価アルコールが一般的に知られ、使用されている。
保湿剤には様々な種類があるが、比較的低分子で保湿効果が高い化合物として、グリセリン、プロピレングリコール、ブタンジオールなどの多価アルコールが一般的に知られ、使用されている。
この中でもグリセリンは、安価でまた分子内に３個の水酸基を持つため保湿効果が期待され、従来保湿剤として広く用いられている。しかしながら、グリセリンを化粧品または外用剤などの製品に保湿剤として十分な保湿効果を発現する量を配合すると、この製品を使用した場合にべたつき感やぬめり感の原因となり問題となっていた。
上記の問題を解決するために、以下の種々の方法が報告されている。例えば、１,４−ジブタンジオールまたは２−メチル−１,３−プロパンジオールなどのジオールとグリセリンとを併用することが提案されている（特許文献１）。また、タウリンと種々の保湿剤とを併用することが提案されている（特許文献２）。さらに、トリグリセリンとテトラグリセリンとを併用することが提案されている（特許文献３）。
しかしながら、上記の方法ではいずれも２成分以上を併用するものであるが、それらの配合比率の調整等製造工程が煩雑となり易い。
しかしながら、上記の方法ではいずれも２成分以上を併用するものであるが、それらの配合比率の調整等製造工程が煩雑となり易い。
本発明は、それ自体が高い保湿性を有し、べたつき感やぬめり感のない官能特性に優れた保湿剤を提供することを課題とする。
本発明者らは上記課題を解決するため鋭意研究を行った結果、特定の構造を有するトリオールが、それ自体高い保湿性を有し、べたつき感やぬめり感のない官能特性に優れた保湿剤であることを見出し、本発明を完成するに至った。
かくして、本発明によれば、以下の一般式（１）：
［式中、Ｒ1およびＲ2のいずれか１つは水素原子を表し、他方は水酸基を表す］
で示されるトリオールを保湿性有効成分として含む保湿剤が提供される。
かくして、本発明によれば、以下の一般式（１）：
で示されるトリオールを保湿性有効成分として含む保湿剤が提供される。
また、本発明によれば、前記トリオールが、３−メチルブタン−１,２,３−トリオールまたは２−メチルブタン−１,２,４−トリオールである前記の保湿剤が提供される。
また、本発明によれば、前記トリオールが、水性媒体中に０.１〜７０重量％の範囲で含有される外用保湿液が提供される。
本発明によれば、優れた保湿効果を有する保湿剤およびそれを含む外用保湿液が提供される。
以下、本発明を詳細に説明する。一般式（１）：
で示されるトリオールにおいて、Ｒ1が水素原子、Ｒ2が水酸基である化合物は３−メチルブタン−１,２,３−トリオールであり、またＲ1が水酸基、Ｒ2が水素原子である化合物は２−メチルブタン−１,２,４−トリオールである。
これらのトリオールは低分子である炭素数５のイソブタン誘導体であり、グリセリンと同様に３つの水酸基を持っている。しかしながらこれらのトリオールは、グリセリンより高粘性という物性を持ちながら、高い保湿性を持っていることが明らかとなった。
これらのトリオールは低分子である炭素数５のイソブタン誘導体であり、グリセリンと同様に３つの水酸基を持っている。しかしながらこれらのトリオールは、グリセリンより高粘性という物性を持ちながら、高い保湿性を持っていることが明らかとなった。
３−メチルブタン−１,２,３−トリオールは、プレノールあるいは２−メチル−３−ブテン−２−オールを原料として製造できる。
すなわち、３−メチルブタン−１,２,３−トリオールの製造中間体として、これらアルコールを、タングステン酸、酸化バナジウム、酸化モリブデンなどの酸化金属触媒の存在下に、過酸化水素と反応させてエポキシ体を得る方法；過ギ酸、過酢酸などの有機過酸を反応させてエポキシ体を得る方法；モリブデンヘキサカルボニル (Mo(CO)6)や酸化バナジウムacac錯体(VO(acac)2)などの触媒存在下に、tert-ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシドなどの有機ヒドロペルオキシドと反応させてエポキシ体を得る方法などがある。
すなわち、３−メチルブタン−１,２,３−トリオールの製造中間体として、これらアルコールを、タングステン酸、酸化バナジウム、酸化モリブデンなどの酸化金属触媒の存在下に、過酸化水素と反応させてエポキシ体を得る方法；過ギ酸、過酢酸などの有機過酸を反応させてエポキシ体を得る方法；モリブデンヘキサカルボニル (Mo(CO)6)や酸化バナジウムacac錯体(VO(acac)2)などの触媒存在下に、tert-ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシドなどの有機ヒドロペルオキシドと反応させてエポキシ体を得る方法などがある。
これらの方法で得られたエポキシ体をさらに水と反応させて目的物であるトリオール体が得られる。
なお、上記のプレノールまたは２−メチル−３−ブテン―２−オールのエポキシ化反応において、エポキシ体を単離せずにエポキシ化反応と同じ条件下で水を存在させると、エポキシ体を単離することなく、トリオールを直接得ることができる。
なお、上記のプレノールまたは２−メチル−３−ブテン―２−オールのエポキシ化反応において、エポキシ体を単離せずにエポキシ化反応と同じ条件下で水を存在させると、エポキシ体を単離することなく、トリオールを直接得ることができる。
２−メチルブタン−１,２,４−トリオールは、イソプレノールを原料として製造できる。
すなわち、イソプレノールを出発原料として用い、上述した３−メチルブタン−１,２,３−トリオールの製造と同様な方法により、トリオールが得られる。
なお、イソプレノールはホルムアルデヒドとイソブテンより、プレノールはイソプレノールを異性化することで得られ、両者とも工業的に入手可能である。
すなわち、イソプレノールを出発原料として用い、上述した３−メチルブタン−１,２,３−トリオールの製造と同様な方法により、トリオールが得られる。
なお、イソプレノールはホルムアルデヒドとイソブテンより、プレノールはイソプレノールを異性化することで得られ、両者とも工業的に入手可能である。
前記の一般式（１）で示されるトリオールは通常、水に溶かして用いられる。
したがって、本発明で用いられる「水性媒体」とは、精製水、蒸留水、イオン交換蒸留水、ミリＱ水を意味する。
前記トリオールは、水に対して０.１％〜７０重量％、さらに０.５％〜５０重量％の割合で含有されるのが好ましい。
前記トリオールの含有量が０.１重量％より低いと、保湿効果は得られにくく、また含有量が７０重量％より高いと、べとつき感やぬめり感が強くなるため好ましくない。
したがって、本発明で用いられる「水性媒体」とは、精製水、蒸留水、イオン交換蒸留水、ミリＱ水を意味する。
前記トリオールは、水に対して０.１％〜７０重量％、さらに０.５％〜５０重量％の割合で含有されるのが好ましい。
前記トリオールの含有量が０.１重量％より低いと、保湿効果は得られにくく、また含有量が７０重量％より高いと、べとつき感やぬめり感が強くなるため好ましくない。
前記トリオールと水を調合する場合には、水にトリオールを加えても良いし、トリオールに水を加えても良い。この際の調合温度は１０〜９０℃が好ましく、より好ましくは３０〜６０℃である。
上記の調合温度が１０℃より低いと混合むらの原因となりまた９０℃より高すぎると水が蒸発することにより調合液の濃度や粘性がばらつく原因となるので好ましくない。
上記の調合温度が１０℃より低いと混合むらの原因となりまた９０℃より高すぎると水が蒸発することにより調合液の濃度や粘性がばらつく原因となるので好ましくない。
一般式（１）で示されるトリオールの水溶液には、化粧品、外用医薬品および外用医薬部外品に用いられる公知の様々な添加物を加えて製品としてもよい。
具体的には、保湿性でさっぱり感が求められる用途、例えば化粧品としてはハンドクリーム、洗顔クリーム、マッサージクリーム、日焼け止めクリーム、ローション、リンス、シャンプーが挙げられ、医薬品としては軟膏剤、クリーム剤、シップ剤、テープ剤などを挙げることができる。
具体的には、保湿性でさっぱり感が求められる用途、例えば化粧品としてはハンドクリーム、洗顔クリーム、マッサージクリーム、日焼け止めクリーム、ローション、リンス、シャンプーが挙げられ、医薬品としては軟膏剤、クリーム剤、シップ剤、テープ剤などを挙げることができる。
また工業製品としては、適宜含水率を保つことによって品質を維持向上できる保革クリーム、塗料およびインキが挙げられる。また、帯電性を嫌う製品、例えば繊維および複写紙などに添加あるいは浸透して用いることができる。
以下に具体的な合成例、試験例および製造例により本発明を説明するが、本発明はこれらの合成例、試験例および製造例によりなんら制限されるものではない。
合成例１
３−メチルブタン−１,２,３−トリオールの製造
５００ｍｌのフラスコにタングステン酸０.５ｇ（０.００２モル）と水１００ｇを入れて、撹拌下、４０〜６０℃に加熱し、プレノール１７２ｇ（２モル）と３５%過酸化水素１９５ｇ（２モル）を７.５時間かけて滴下し、滴下終了後さらに２時間５０℃で攪拌した。
反応終了後、亜硫酸ナトリウムを加えて過酸化物を失活させた後、エバポレーターで濃縮し、３−メチルブタン−１,２,３−トリオールの粗生成物２５０.７ｇを得た。
３−メチルブタン−１,２,３−トリオールの製造
５００ｍｌのフラスコにタングステン酸０.５ｇ（０.００２モル）と水１００ｇを入れて、撹拌下、４０〜６０℃に加熱し、プレノール１７２ｇ（２モル）と３５%過酸化水素１９５ｇ（２モル）を７.５時間かけて滴下し、滴下終了後さらに２時間５０℃で攪拌した。
反応終了後、亜硫酸ナトリウムを加えて過酸化物を失活させた後、エバポレーターで濃縮し、３−メチルブタン−１,２,３−トリオールの粗生成物２５０.７ｇを得た。
この粗生成物をクライゼン式蒸留装置（減圧度０.６ｋＰａ、留出温度１１４〜１１８℃）で蒸留して本留分１７７.８ｇを得た。
この蒸留物をガスクロマトグラフィーで分析したところ、目的とする３−メチルブタン−１,２,３−トリオールの純度は９９.３％であった。得られた３−メチルブタン−１,２,３−トリオールは任意に水に溶解した。
この蒸留物をガスクロマトグラフィーで分析したところ、目的とする３−メチルブタン−１,２,３−トリオールの純度は９９.３％であった。得られた３−メチルブタン−１,２,３−トリオールは任意に水に溶解した。
ガスクロマトグラフィー分析条件：
カラム：ＯＶ−１７パックド ２ｍカラム；
キャリヤーガス：窒素ガス；
インジェクション温度；２２０℃；
検出器温度：２２０℃；
カラムオーブン温度：８０℃〜２００（１０℃／分の割合で昇温）。
なお、得られた３−メチルブタン−１,２,３−トリオールを冷蔵庫内に放置したところ、結晶化し、その融点は４７℃であった。結晶は針状で白色〜淡黄色であった。
カラム：ＯＶ−１７パックド ２ｍカラム；
キャリヤーガス：窒素ガス；
インジェクション温度；２２０℃；
検出器温度：２２０℃；
カラムオーブン温度：８０℃〜２００（１０℃／分の割合で昇温）。
なお、得られた３−メチルブタン−１,２,３−トリオールを冷蔵庫内に放置したところ、結晶化し、その融点は４７℃であった。結晶は針状で白色〜淡黄色であった。
合成例２
２−メチルブタン−１,２,４−トリオールの製造
イソプレノール１７２ｇ（２モル）、タングステン酸２.０ｇ（０.００８モル）、３５％過酸化水素水１９５ｇ（２モル）および水１００ｇを用いて上記の製造例１と同様に反応を行い、２−メチルブタン−１,２,４−トリオールの粗生成物２６７.０ｇを得た。
この粗生成物をクライゼン式蒸留装置（減圧度０.６ｋＰａ、留出温度１２８℃〜１３０℃）で蒸留して本留分１４３.７ｇを得た。
この蒸留物をガスクロマトグラフィーで分析したところ、目的とする２−メチルブタン−１,２,４−トリオールの純度は９９.３％であった。得られた２−メチルブタン−１,２,４−トリオールは任意に水に溶解した。
２−メチルブタン−１,２,４−トリオールの製造
イソプレノール１７２ｇ（２モル）、タングステン酸２.０ｇ（０.００８モル）、３５％過酸化水素水１９５ｇ（２モル）および水１００ｇを用いて上記の製造例１と同様に反応を行い、２−メチルブタン−１,２,４−トリオールの粗生成物２６７.０ｇを得た。
この粗生成物をクライゼン式蒸留装置（減圧度０.６ｋＰａ、留出温度１２８℃〜１３０℃）で蒸留して本留分１４３.７ｇを得た。
この蒸留物をガスクロマトグラフィーで分析したところ、目的とする２−メチルブタン−１,２,４−トリオールの純度は９９.３％であった。得られた２−メチルブタン−１,２,４−トリオールは任意に水に溶解した。
試験例１
実施例１、実施例２、比較例１、比較例２
粘度特性の測定
製造例１および２でそれぞれ得られた３−メチルブタン−１,２,３−トリオールおよび２−メチルブタン−１,２,４−トリオール、さらにグリセリンの各温度において測定した粘度を示す。
図１から明らかなように、本発明で得られたトリオールはいずれもグリセリンよりも高い粘性を示すことがわかる。
実施例１、実施例２、比較例１、比較例２
粘度特性の測定
製造例１および２でそれぞれ得られた３−メチルブタン−１,２,３−トリオールおよび２−メチルブタン−１,２,４−トリオール、さらにグリセリンの各温度において測定した粘度を示す。
図１から明らかなように、本発明で得られたトリオールはいずれもグリセリンよりも高い粘性を示すことがわかる。
保湿性評価方法
直径８ｍｍのペーパーディスクＮｏ.５Ｃ（桐山製作所製、重量０.００６ｇ）に試料１０重量％濃度の水溶液１０μＬを滴下し、２５℃、湿度２０％に保たれた試験室内に放置した。滴下した後、３分後、６分後、これ以降は１分毎に２０分間の重量を測定した。滴下開始直後の重量を基準に各時間の重量で水分残存率（%）を求めた。
実施例１は３−メチルブタン−１,２,３−トリオールを試料として用いた結果で、実施例２は２−メチルブタン−１,２,４−トリオールを試料として用いた結果である。なお、比較例１としてイオン交換水のみの場合、比較例２としてグリセリンを試料として用いた結果で、各結果を表１および図２にまとめた。
直径８ｍｍのペーパーディスクＮｏ.５Ｃ（桐山製作所製、重量０.００６ｇ）に試料１０重量％濃度の水溶液１０μＬを滴下し、２５℃、湿度２０％に保たれた試験室内に放置した。滴下した後、３分後、６分後、これ以降は１分毎に２０分間の重量を測定した。滴下開始直後の重量を基準に各時間の重量で水分残存率（%）を求めた。
実施例１は３−メチルブタン−１,２,３−トリオールを試料として用いた結果で、実施例２は２−メチルブタン−１,２,４−トリオールを試料として用いた結果である。なお、比較例１としてイオン交換水のみの場合、比較例２としてグリセリンを試料として用いた結果で、各結果を表１および図２にまとめた。
試験例２
実施例４、実施例５、比較例３
保湿性水溶液（化粧水、外用保湿液）の調合を試みた。すなわち、５０℃でイオン交換水に、実施例３として３−メチルブタン−１,２,３−トリオール、実施例４として２−メチルブタン−１,２,４−トリオール、および比較例３としてグリセリンを、以下の表２に示した重量比で添加して溶解させた。その後室温に冷却し、香料として柚子油を添加して混ぜた。
実施例４、実施例５、比較例３
保湿性水溶液（化粧水、外用保湿液）の調合を試みた。すなわち、５０℃でイオン交換水に、実施例３として３−メチルブタン−１,２,３−トリオール、実施例４として２−メチルブタン−１,２,４−トリオール、および比較例３としてグリセリンを、以下の表２に示した重量比で添加して溶解させた。その後室温に冷却し、香料として柚子油を添加して混ぜた。
製造例
化粧品および皮膚外用剤としては、例えば以下の処方に従って公知ので化粧料を製造することが可能である。
化粧品および皮膚外用剤としては、例えば以下の処方に従って公知ので化粧料を製造することが可能である。
本発明によれば、優れた保湿性を有する保湿剤を提供することができる。
Claims (3)
- 以下の一般式（１）：
で示されるトリオールを保湿性有効成分として含む保湿剤。 - 前記トリオールが、３−メチルブタン−１,２,３−トリオールまたは２−メチルブタン−１,２,４−トリオールである請求項１に記載の保湿剤。
- 請求項１または２に記載のトリオールが、水性媒体中に０.１〜７０重量％の範囲で含有される外用保湿液。
Priority Applications (1)
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| JP2012166057A JP5925627B2 (ja) | 2012-07-26 | 2012-07-26 | 保湿剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012166057A JP5925627B2 (ja) | 2012-07-26 | 2012-07-26 | 保湿剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2014024790A JP2014024790A (ja) | 2014-02-06 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11158026A (ja) * | 1997-12-01 | 1999-06-15 | Shiseido Co Ltd | 保湿剤及び皮膚外用剤 |
| JPH11193225A (ja) * | 1997-12-26 | 1999-07-21 | Shiseido Co Ltd | 保湿剤及び皮膚外用剤 |
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2012
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