JP6427546B2 - ケイ酸エステル組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、ケイ酸エステル組成物に関する。
近年、香りに対する意識の高まりから、衣料用洗浄剤、柔軟仕上げ剤等の繊維製品処理剤や、食器用洗剤、シャンプー・コンディショナー・スタイリング剤等の頭髪用製品等に、長期間香りを持続させる検討がなされている。一方、香料アルコールのケイ酸エステルを用いて、香料を発生させる技術も提案されている。
例えば、特許文献1には、ラズベリーケトンの徐放技術に関し、水系製品中での保存安定性に優れ、実使用系において長期に亘り安定に該香料を徐放できる香料放出剤を提供することを目的として、特定のケイ酸エステル化合物を含む香料放出剤が開示されている。
特許文献2には、水に敏感に反応して香料成分を速やかに放出するケイ酸エステルを提供することを目的として、特定のケイ酸エステルが開示されている。
特開2013−047326号公報 特開2011−144128号公報
特許文献1では、ラズベリーケトン(フェノール性化合物)のケイ酸エステルについて、加水分解速度を調節して水系製品中での保存安定性の向上を行っている。特許文献2では、ベンゼン環を含む特定の基を持つアルコールのケイ酸エステルについて、加水分解速度を上げて発香速度の向上を行っている。これらは、比較的酸性度の高い芳香族系の香料アルコールを用いる場合に適する技術ではあるが、一方で、多くの香料アルコールが芳香環もしくは環状構造すら有さないものであり、これらのケイ酸エステルについても水系製品中での分解抑制は十分ではない。そのため、優れた発香性と水系製品中での優れた保存安定性とを両立したケイ酸エステルが求められている。
本発明が解決しようとする課題は、優れた発香性と水系製品中での優れた保存安定性とを両立したケイ酸エステル組成物を提供することである。
本発明は、下記式(1)で表されるケイ酸エステル化合物を30質量%以上含むケイ酸エステル組成物及びその製造方法に関する。

(式中、R1、R2、R3及びR4は独立に、置換基を有していてもよい炭素数1以上30以下のアルキル基若しくはアリール基であり、R1、R2、R3及びR4のうち2つ又は3つは、1級アルコールから水酸基を除いた残基であり、R1、R2、R3及びR4のうち1つ又は2つは、環状構造を有さない2級若しくは3級アルコールから水酸基を除いた残基である。)
本発明のケイ酸エステル組成物は、優れた発香性と水系製品中での優れた保存安定性とを両立することができる。
[ケイ酸エステル組成物]
本発明のケイ酸エステル組成物は、下記式(1)で表されるケイ酸エステル化合物(以下、「ケイ酸エステル化合物(1)」という)を30質量%以上含む。

(式中、R1、R2、R3及びR4は独立に、置換基を有していてもよい炭素数1以上30以下のアルキル基若しくはアリール基であり、R1、R2、R3及びR4のうち2つ又は3つは、1級アルコールから水酸基を除いた残基であり、R1、R2、R3及びR4のうち1つ又は2つは、環状構造を有さない2級若しくは3級アルコールから水酸基を除いた残基である。)
本発明のケイ酸エステル組成物が優れた発香性と水系製品中での優れた保存安定性とを両立できる理由は明らかではないが、次のように考えられる。
1級アルコールのみで置換したケイ酸エステルは、ケイ素原子の電子がアルコール残基に求引され、電子が不足した状態になるため、一般に加水分解を受けやすく水系での安定性が悪くなる。一方、中心のケイ素原子を3つ以上の相対的に電子求引力の弱い2級もしくは3級アルコールで置換すると、水系での安定性が向上するが、加水分解を受けにくくなるため発香しなくなり、発香性を保てなくなる。
本発明のケイ酸エステル組成物では、ケイ酸エステル化合物(1)の中心のケイ素原子が、2つ又は3つの1級アルコールで置換されていると共に、1つ又は2つの環状構造を有しない2級若しくは3級アルコールで置換されていることで、1級アルコール残基の電子求引性に対して、相対的に電子求引性の弱い2級又は3級アルコール残基からケイ素原子への電子の流れ込みが起こり、ケイ素原子の電子不足が解消され加水分解を受けにくくなると考えられる。さらに、本発明のケイ酸エステル組成物におけるケイ酸エステル化合物(1)は嵩高い環状構造を有しないため、中心のケイ素原子への水和が適度に起こりやすくなると考えられる。その結果、本発明のケイ酸エステル組成物は、優れた発香性と水系製品中での優れた保存安定性とを両立することができると考えられる。
<ケイ酸エステル化合物(1)>
ケイ酸エステル化合物(1)において、R1、R2、R3及びR4は独立に、置換基を有していてもよい炭素数1以上30以下のアルキル基若しくはアリール基であり、R1、R2、R3及びR4のうち2つ又は3つは、1級アルコールから水酸基を除いた残基であり、R1、R2、R3及びR4のうち1つ又は2つは、環状構造を有さない2級若しくは3級アルコールから水酸基を除いた残基である。環状構造を有さない2級若しくは3級アルコールから水酸基を除いた残基は、環状構造を有さない2級若しくは3級アリルアルコールから水酸基を除いた残基であることが好ましく、環状構造を有さない2級アリルアルコールから水酸基を除いた残基であることがより好ましい。
ケイ酸エステル化合物(1)には、i)R1、R2、R3及びR4のうち3つが1級アルコールから水酸基を除いた残基であり、残り1つが環状構造を有さない2級若しくは3級アルコールから水酸基を除いた残基である成分が包含される。また、ii)R1、R2、R3及びR4のうち2つが1級アルコールから水酸基を除いた残基であり、残り2つが環状構造を有さない2級若しくは3級アルコールから水酸基を除いた残基である成分も包含される。優れた発香性と水系製品中での優れた保存安定性とを両立させる観点から、好ましくはi)R1、R2、R3及びR4のうち3つが1級アルコールから水酸基を除いた残基であり、残り1つが環状構造を有さない2級若しくは3級アルコールから水酸基を除いた残基である成分である。
1級アルコールの具体例としては、エタノール、ブタノール等の低級アルコール、ラウリルアルコール、ステアリルアルコール等の高級アルコール、2−エチルヘキサノール、4−ブチルオクタノール等のゲルベアルコール、ゲラニオール、シトロネロール等の香料アルコール等が挙げられる。これらの中でも、優れた発香性の観点から、香料アルコールが好ましく、フローラルの香気を有する香料アルコールが好ましく、バラ様の香気を有する香料アルコールがより好ましい。
1級アルコールである香料アルコールの具体例としては、シス−3−ヘキセノール、トランス−2−ヘキセノール、9−デセノール(ロザルバ)、10−ウンデセノール、3,7−ジメチル−トランス−2,6−オクタジエン−1−オール(ゲラニオール)、3,7−ジメチル−シス−2,6−オクタジエン−1−オール(ネロール)、3,7−ジメチル−6−オクテン−1−オール(シトロネロール)、2−イソプロペニル−5−メチル−4−ヘキセン−1−オール(ラバンジュロール)、3,7−ジメチルオクタノール、3,7,11−トリメチル−2,6,10−ドデカトリエン−1−オール(ファルネソール)、6,6−ジメチル−ビシクロ−[3.1.1]−2−ヘプテン−2−エタノール(ノポール)、ベチベロール、2,4−ジメチル−3−シクロヘキセン−1−メタノール、4−イソプロピルシクロヘキサンメタノール、2,2−ジメチル−3−(3−メチルフェニル)−プロパノール(マジャントール)、ベンジルアルコール、フェニルエチルアルコール、フェノキシエチルアルコール、4−メトキシベンジルアルコール(アニスアルコール)、3−フェニル−2−プロペン−1−オール(シンナミックアルコール)、フェニルプロピルアルコール、3−メチル−5−フェニル−1−ペンタノール、サンタロール、2−エチル−4−(2,2,3−トリメチル−3−シクロペンテン−1−イル)−2−ブテン−1−オール(バクダノール)、2−メチル−4−(2,2,3−トリメチル−3−シクロペンテン−1−イル)−2−ブテン−1−オール(サンダルマイソルコア)、2−メチル−4−2,2,3−トリメチル−3−シクロペンテン−1−イル)−2−ブタン−1−オール(ブラマノール)等が挙げられる。これらの中でも、好ましくはゲラニオール又はシトロネロールであり、より好ましくはゲラニオールである。
本明細書において香料アルコールとは、香料として用いられるアルコールを意味する。具体的な香料アルコールとしては、「香料と調香の基礎知識」(産業図書株式会社、中島基貴編著、2010年12月31日第6刷)に記載される、脂肪族アルコール、テルペン又はセスキテルペンアルコール、脂環式アルコール、芳香族アルコール及び合成サンダル(サンダルウッド様の香りを有する合成された香料アルコール)から選ばれる1種以上の化合物が挙げられる。
前記香料アルコールの炭素数は、香りを長期間にわたり持続させる観点から6以上が好ましく、8以上がより好ましい。そして前記香料アルコールの炭素数は15以下が好ましく、12以下がより好ましい。また、炭素数10のテルペン系香料アルコールが更に好ましい。
環状構造を有さない2級若しくは3級アルコールは、環状構造を有さない2級若しくは3級アリルアルコールが好ましく、環状構造を有さない2級アリルアルコールがより好ましい。環状構造を有さない2級若しくは3級アルコールの具体例としては、3−オクタノール、2,6−ジメチル−2−ヘプタノール、1−オクテン−3−オール、4−メチル−3−デセン−5−オール(ウンデカベルトール)、3,7−ジメチル−1,6−オクタジエン−3−オール(リナロール)、2−メチル−6−メチレン−7−オクテン−2−オール(ミルセノール)、3,7−ジメチルオクタン−3−オール(テトラヒドロリナロール)、2,6−ジメチル−7−オクテン−2−オール(ジヒドロミルセノール)、3,7−ジメチル−4,6−オクタジエン−3−オール、p−メンタン−8−オール、1−p−メンテン−4−オール、p−メンタン−3−オール、p−メンス−8−エン−3−オール、3,7,11−トリメチル−1,6,10−ドデカトリエン−3−オール(ネロリドール)等が挙げられる。これらの中でも、炭素数9以上14以下の香料アルコールが好ましく、ウンデカベルトールがより好ましい。
本発明のケイ酸エステル組成物は、上記のケイ酸エステル化合物(1)を含む。本発明のケイ酸エステル組成物は、ケイ酸エステル化合物(1)以外に、このケイ酸エステル化合物の製造の際に副生する副生物や、このケイ酸エステル化合物の縮合物、あるいは製造原料を含んでいてもよい。
本発明のケイ酸エステル組成物中のケイ酸エステル化合物(1)の含有量は、優れた発香性と水系製品中での優れた保存安定性とを両立させる観点から、30質量%以上であり、好ましくは40質量%以上、より好ましくは50質量%以上であり、そして、製造容易性の観点から、好ましくは99質量%以下、より好ましくは95質量%以下である。
本発明のケイ酸エステル組成物中のケイ酸エステル化合物(1)において、R1、R2、R3及びR4のうち3つが1級アルコールから水酸基を除いた残基であり、残り1つが環状構造を有さない2級若しくは3級アルコールから水酸基を除いた残基である構造を持つ成分の含有量は、優れた発香性と水系製品中での優れた保存安定性とを両立させる観点から、好ましくは15質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上であり、そして、製造容易性の観点から、好ましくは85質量%以下、より好ましくは80質量%以下である。
本発明のケイ酸エステル組成物中のケイ酸エステル化合物(1)において、R1、R2、R3及びR4のうち2つが1級アルコールから水酸基を除いた残基であり、残り2つが環状構造を有さない2級若しくは3級アルコールから水酸基を除いた残基である構造を持つ成分の含有量は、優れた発香性と水系製品中での優れた保存安定性とを両立させる観点から、好ましくは14質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上であり、そして、製造容易性の観点から、好ましくは80質量%以下、より好ましくは80質量%以下である。
本発明のケイ酸エステル組成物は、下記方法1又は2により製造することができる。
方法1:
下記式(2)で表されるアルコキシシラン〔以下、アルコキシシラン(2)という〕とアルコールとをエステル交換反応させる方法であって、アルコールが、1級アルコールと、環状構造を有さない2級アルコール及び3級アルコールの一方又は双方とを含む方法。

(式中、Raは炭素数1以上6以下のアルキル基を示し、複数個のRaは同一でも異なっていてもよい。)
方法2:
下記式(3)で表されるハロゲン化シラン〔以下、ハロゲン化シラン(3)という〕とアルコールとをエステル化反応させる方法であって、アルコールが、1級アルコールと、環状構造を有さない2級アルコール及び3級アルコールの一方又は双方とを含む方法。

(式中、Xはハロゲン原子を示す。)
方法1及び2に用いられる、1級アルコールと、環状構造を有さない2級アルコール及び3級アルコールの一方又は双方とを含むアルコール(以下単にアルコール類とも言う)における、1級アルコールに対する、環状構造を有さない2級アルコール及び3級アルコールのモル比率を変化させることにより、ケイ酸エステル化合物(1)の分子内に導入されるアルコールの組成を変化させることができる。
ケイ酸エステル化合物(1)の製造の容易性の観点から、方法1のエステル交換反応による製造が好ましい。
方法1で用いられるアルコキシシラン(2)において、Raは、入手性及びケイ酸エステルの製造容易性の観点から、メチル基、エチル基、n−プロピル基、又はイソプロピル基が好ましく、エチル基がより好ましい。
方法1に用いられるアルコール類は両者を混合して一度に反応させてもよいし、別々に加えてステップワイズに反応させてもよい。エステル交換反応は平衡化を伴うことから、いずれの方法によっても、ほぼ同様の組成分布のものが得られる。両者を混合して用いる方が簡便であり好ましい。
方法1において、アルコキシシラン(2)に対するアルコールのモル比は0.1以上が好ましく、0.5以上がより好ましく、1以上が更に好ましく、そして、10以下が好ましく、7以下がより好ましく、5以下が更に好ましい。
方法1におけるエステル交換反応の反応温度は、アルコキシシラン(2)並びにアルコール類の沸点以下が好ましい。具体的には、反応性の向上の観点から、室温(20℃)以上がより好ましく、50℃以上が更に好ましく、90℃以上がより更に好ましく、110℃以上がより更に好ましく、そして、生産性向上の観点から、200℃以下がより好ましく、180℃以下が更に好ましく、160℃以下がより更に好ましく、140℃以下がより更に好ましい。
方法1におけるエステル交換反応は、減圧下で行うことが、反応を速やかに進行させる観点から好ましい。減圧度は反応温度にもよるが、アルコキシシラン(2)並びにアルコール類の沸点以下となる圧力で行うことが好ましい。
また、エステル交換反応では、反応の進行と共に炭素数1以上6以下のアルコールが生成するが、収率の向上の観点から、生成する炭素数1以上6以下のアルコールを蒸留により除去しながら反応を行うことが好ましい。その際、アルコールの除去効率を向上させる観点からも、減圧下でエステル交換反応を行うことが好ましい。
具体的には、エステル交換反応時の圧力は、1.3Pa以上が好ましく、130Pa以上がより好ましく、1.3kPa以上が更に好ましく、そして、常圧(0.1MPa)以下が好ましく、40kPa以下がより好ましく、13kPa以下が更に好ましい。反応は反応初期から減圧下で行っても、途中から減圧下で行ってもよいが、当初は大気圧で行い、反応が進行した後に、途中から減圧下で行うことが好ましい。
方法1におけるエステル交換反応は、触媒を添加することが、反応を速やかに進行させる観点から好ましい。触媒としては、反応性と得られるケイ酸エステル組成物の色調の観点から、塩基性物質が好ましく、反応性の観点から、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド等のアルカリ金属の炭素数1以上3以下のアルコキシド等のアルカリ触媒や、アルミニウムテトライソプロポキシド、チタンテトライソプロポキシド等のルイス酸触媒を用いることができ、反応性と得られるケイ酸エステル組成物の色調の観点から、アルカリ触媒を用いることが好ましく、アルカリ金属の炭素数1以上3以下のアルコキシドを用いることがより好ましく、ナトリウムメトキシド又はナトリウムエトキシドが更に好ましい。アルカリ触媒の使用量は前記アルコキシシラン(2)に対して0.05モル%以上が好ましく、0.1モル%以上がより好ましく、そして、1.0モル%以下が好ましく、0.5モル%以下がより好ましい。
方法1において、1級アルコールの量がアルコキシシラン(2)に対して0.5モル倍以上が好ましく、0.8モル倍以上がより好ましく、そして、2.5モル倍以下が好ましく、2.0モル倍以下がより好ましく、1.5モル倍以下が更に好ましい。
方法1のエステル交換反応、方法2のエステル化反応により得られる本発明のケイ酸エステル組成物は、ケイ酸エステル化合物(1)以外に置換度の異なるケイ酸エステル化合物を含有していてもよく、更にシロキサンが縮合した鎖状又は環状の重縮合物を含有していてもよい。
ケイ酸エステル化合物(1)を含む本発明のケイ酸エステル組成物は、水系製品に配合した場合にも香料の拙速な分解を抑制することができ、実使用系において、香料を長期に亘り徐放し、該香料由来の諸々の機能を持続的に発現させることができる。
本発明のケイ酸エステル組成物は、本発明のケイ酸エステル組成物に含まれる香料アルコールを加水分解により徐放する香料前駆体組成物であり、香料アルコールを加水分解により徐放する方法によって、前記効果を発現することが好ましい。
本発明のケイ酸エステル組成物によれば、優れた発香性と水系製品中での優れた保存安定性とを両立することができる。本発明のケイ酸エステル組成物は、香料放出剤として有用である。本発明のケイ酸エステル組成物を配合することができる製品としては、油系消臭芳香剤、粉末洗剤、固形石鹸、入浴剤、オムツ等の衛生品、エアゾール型等の消臭剤等、非水溶液系製品が挙げられる。さらに、水溶液系での保存安定性に優れるため、香水、コロン、水系消臭芳香剤をはじめ、洗浄剤組成物、柔軟剤組成物等の繊維処理剤組成物、食器用洗剤、液体石鹸・化粧水等の各種化粧用品、シャンプー・リンス・コンディショナー・スタイリング剤等の頭髪用製品、液体入浴剤等に使用することができる。
これら各製品における本発明のケイ酸エステル組成物の含有量は特に限定されず、その用途に応じて適宜変えることができる。本発明のケイ酸エステル組成物を用いて衣料用洗浄剤組成物や柔軟仕上げ剤組成物等の繊維処理剤組成物を構成する場合、組成物中のケイ酸エステル組成物の含有量はケイ酸エステル化合物(1)の量として、0.001質量%以上が好ましく、0.01質量%以上がより好ましく、そして、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましい。また、本発明のケイ酸エステル組成物を用いて芳香剤組成物を構成する場合、組成物中のケイ酸エステル組成物の含有量はケイ酸エステル化合物(1)の量として、0.001質量%以上が好ましく、0.01質量%以上がより好ましく、そして、90質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましい。さらに、消臭剤組成物を構成する場合には、組成物中のケイ酸エステル組成物の含有量はケイ酸エステル化合物(1)の量として、0.0001質量%以上が好ましく、0.001質量%以上がより好ましく、そして、10質量%以下が好ましく、5質量%以下がより好ましい。
以下の実施例及び比較例において行った測定法の詳細を以下に示す。
〔ケイ酸エステル組成物の組成〕
以下の実施例及び比較例に示したケイ酸エステル組成物の組成は、下記の分析条件でのガスクロマトグラフィー(GC)分析によって求めた。
<ガスクロマトグラフィーの装置及び分析条件>
GC装置:Agilent社製「7890A」
カラム:Agilent社製「DB−1HT」(15m×0.25mm×0.10μm)
キャリアガス:He(1mL/min.)
注入口温度:300℃
注入量:1μL
注入法:スプリット(スプリット比100:1)
オーブン温度条件:100℃→(10℃/min.)→340℃(20min.hold)
検出器:FID
検出器温度:300℃
調製例1
(ゲラニオールの脱水処理)
コンデンサーを装着した5000mLの四つ口フラスコにゲラニオール2700gを添加し、槽内を100〜110℃に加熱し、徐々に系内の圧力を低下させ、1.0kPaに到達した時点から2時間脱水処理を行った。
調製例2
(ウンデカベルトールの脱水処理)
コンデンサーを装着した1000mLの四つ口フラスコにウンデカベルトール600gを添加し、槽内を100〜110℃に加熱し、徐々に系内の圧力を低下させ、1.0kPaに到達した時点から2時間脱水処理を行った。
実施例1
(Si(OGer)3(OUnde)を主成分として含むケイ酸エステル組成物の製造)
200mLの四つ口フラスコにテトラエトキシシラン20.8g(0.10mol)、上記の脱水処理されたゲラニオール48.6g(0.315mol)、上記の脱水処理されたウンデカベルトール17.9g(0.105mol)、5.275質量%ナトリウムエトキシドエタノール溶液0.55gを入れ、窒素気流下エタノールを留出させながら150℃で2時間撹拌した。2時間後、槽内の圧力を徐々に4kPaまで下げ、エタノールを留出させながら150℃で更に3時間撹拌した。その後、冷却し、圧力を大気圧とした後、生成物を濾過し、ゲラニオールとウンデカベルトールとのモル比3:1のケイ酸エステル化合物を含む黄色油状物65.6gを得た。得られた油状物をガスクロマトグラフィーにより分析を行い、表1に示す組成のケイ酸エステル組成物を得た。
実施例2
(Si(OGer)2(OUnde)2を主成分として含むケイ酸エステル組成物の製造)
200mLの四つ口フラスコにテトラエトキシシラン20.8g(0.10mol)、上記の脱水処理されたゲラニオール32.4g(0.21mol)、上記の脱水処理されたウンデカベルトール35.8g(0.21mol)、5.275質量%ナトリウムエトキシドエタノール溶液0.49gを入れ、窒素気流下エタノールを留出させながら150℃で2時間撹拌した。2時間後、槽内の圧力を徐々に4kPaまで下げ、エタノールを留出させながら150℃で更に15時間撹拌した。その後、冷却し、圧力を大気圧とした後、生成物を濾過し、ゲラニオールとウンデカベルトールとのモル比2:2のケイ酸エステル化合物を含む黄色油状物67.3gを得た。得られた油状物をガスクロマトグラフィーにより分析を行い、表1に示す組成のケイ酸エステル組成物を得た。
実施例3
(Si(OGer)3(OUnde)を主成分として含むケイ酸エステル組成物の製造)
2Lの四つ口フラスコにテトラエトキシシラン208.3g(1.00mol)、上記の脱水処理されたゲラニオール485.9g(3.15mol)、上記の脱水処理されたウンデカベルトール178.8g(1.05mol)、5.275質量%ナトリウムエトキシドエタノール溶液1.50gを入れ、窒素気流下エタノールを留出させながら150℃で2時間撹拌した。2時間後、槽内の圧力を徐々に4kPaまで下げ、エタノールを留出させながら150℃で更に5時間撹拌した。さらに、槽内の圧力を徐々に0.4kPaまで下げ、170℃で2時間撹拌し、未反応のゲラニオールとウンデカベルトールを除去した。その後、冷却し、圧力を大気圧とした後、生成物を濾過し、ゲラニオールとウンデカベルトールとのモル比3:1のケイ酸エステル化合物を含む635.0gの黄色油状物を得た。得られた油状物をガスクロマトグラフィーにより分析を行い、表1に示す組成のケイ酸エステル組成物を得た。
比較例1
(Si(OGer)4を主成分として含むケイ酸エステル組成物の製造)
300mLの四つ口フラスコにテトラエトキシシラン50.0g(0.24mol)、上記の脱水処理されたゲラニオール155.4g(1.01mol)、5.275質量%ナトリウムエトキシドエタノール溶液0.62gを入れ、窒素気流下エタノールを留出させながら130℃で2時間撹拌した。2時間後、槽内の圧力を徐々に4kPaまで下げ、エタノールを留出させながら150℃で更に4時間撹拌した。その後、冷却し、圧力を大気圧とした後、生成物を濾過し、ゲラニオールのケイ酸エステル化合物を含む黄色油状物59.4gを得た。得られた油状物をガスクロマトグラフィーにより分析を行い、表1に示す組成のケイ酸エステル組成物を得た。
比較例2
(Si(OGer)3(OMen)を主成分として含むケイ酸エステル組成物の製造)
200mLの四つ口フラスコにテトラエトキシシラン20.8g(0.10mol)、上記の脱水処理されたゲラニオール48.6g(0.315mol)、メントール16.4g(0.105mol)、5.275質量%ナトリウムエトキシドエタノール溶液0.85gを入れ、窒素気流下エタノールを留出させながら150℃で2時間撹拌した。2時間後、槽内の圧力を徐々に4kPaまで下げ、エタノールを留出させながら150℃で更に11時間撹拌した。その後、冷却し、圧力を大気圧とした後、生成物を濾過し、ゲラニオールとメントールとのモル比3:1のケイ酸エステル化合物を含む黄色油状物64.6gを得た。得られた油状物をガスクロマトグラフィーにより分析を行い、表1に示す組成のケイ酸エステル組成物を得た。
比較例3
(Si(OGer)2(OMen)2を主成分として含むケイ酸エステル組成物の製造)
200mLの四つ口フラスコにテトラエトキシシラン20.8g(0.10mol)、上記の脱水処理されたゲラニオール32.4g(0.21mol)、メントール32.8g(0.21mol)、5.275質量%ナトリウムエトキシドエタノール溶液0.50gを入れ、窒素気流下エタノールを留出させながら150℃で2時間撹拌した。2時間後、槽内の圧力を徐々に4kPaまで下げ、エタノールを留出させながら150℃で更に31時間撹拌した。その後、冷却し、圧力を大気圧とした後、生成物を濾過し、ゲラニオールとメントールとのモル比2:2のケイ酸エステル化合物を含む黄色油状物64.1gを得た。得られた油状物をガスクロマトグラフィーにより分析を行い、表1に示す組成のケイ酸エステル組成物を得た。
比較例4
(Si(OGer)(OUnde)3を主成分として含むケイ酸エステル組成物の製造)
500mLの四つ口フラスコにテトラエトキシシラン52.1g(0.25mol)、上記の脱水処理されたゲラニオール40.5g(0.26mol)、上記の脱水処理されたウンデカベルトール134.1g(0.79mol)、5.275質量%ナトリウムエトキシドエタノール溶液0.85gを入れ、窒素気流下エタノールを留出させながら150℃で2時間撹拌した。2時間後、槽内の圧力を徐々に4kPaまで下げ、エタノールを留出させながら150℃で更に5時間撹拌した。その後、冷却し、圧力を大気圧とした後、生成物を濾過し、ゲラニオールとウンデカベルトールとのモル比1:3のケイ酸エステル化合物を含む黄色油状物178.2gを得た。得られた油状物をガスクロマトグラフィーにより分析を行い、表1に示す組成のケイ酸エステル組成物を得た。
実施例1〜3及び比較例1〜4で得られたケイ酸エステル組成物を含むヘアコンディショナーについて、以下の方法及び基準に従って保存安定性及びニオイの評価を行った。
<ヘアコンディショナーの製造>
500mLのビーカーを用い、55℃に加熱したイオン交換水にジプロピレングリコールを添加して水相を得た。別途、ベヘントリモニウムクロリド(58質量%)(花王(株)製、「Q2285E−E」)及びステアリルアルコール(花王(株)製、「カルコール8098」)を80℃で混合・溶解して油相を得た。上記水相を55℃に保ちながら上記油相を添加し、撹拌機(新東科学(株)製、「HEIDON スリーワンモーター BL600」、速度250r/min)を用いて約20分撹拌して乳化した後、シリコーンを撹拌しながら添加し、45〜50℃まで冷却して未賦香ヘアコンディショナーを得た。
得られた未賦香ヘアコンディショナーに、45℃でケイ酸エステル組成物及び香料(ゲラニオールとリモネンとの混合香料(質量比5:1))を撹拌しながら添加して30℃まで冷却撹拌し、ヘアコンディショナーを得た。調製したヘアコンディショナーの組成を表2に示す。
<保存安定性(ケイ酸エステルの残存率)>
表2に示す処方のヘアコンディショナーを脱泡し、110mLのガラス瓶に入れ、50℃の恒温槽で保存し、3週間後に取り出した。HPLC(外部標準法)を用いて、保存前・保存後の各サンプル1g中に存在するケイ酸エステルを定量した。
なお、スクリュー管(マルエム社製、「No.5」)にサンプルを精密天秤で1.00g量り取り、そこにホールピペットを用いてエタノール(HPLC用)10mLを入れ、超音波で10分間分散させた。その後、フィルターユニット(アドバンテック東洋(株)製、「DISMIC−13CP(13HP020AN)」)でろ過してHPLC用サンプルとした。
<HPLC条件>
・カラム:L−Column ODS(4.6×150mm、5μm、12nm)
・カラム温度:40℃
・溶離液:アセトニトリル(HPLC用)
・流速:1.000mL/min
・検出器:UV=210nm
・注入量:30μm
・保持時間:25min
上記方法による定量結果から、保存前後の各サンプル中に存在するケイ酸エステル量を求め、下記式に基づいて残存率を算出した。結果を表3に示す。
残存率=(保存後のケイ酸エステル量)/(保存前のケイ酸エステル量)
<ニオイの評価(官能評価)>
前述の保存前・保存後の各サンプルについて、におい強度を評価した。におい強度は、以下の手順で、7名の専門パネラーがヘアトレスのにおいを直接嗅ぎ、官能評価を行った。
中国人毛ヘアトレス(化学処理なし)20gを表4に示す処方の未賦香シャンプーで1分間洗浄した後、1分間40℃の水道水ですすいだ。このトレスを表2に示す処方のヘアコンディショナー1.5gを塗布後1分間髪になじませ続けた。その後、トレスを1分間40℃の水道水ですすぎ、タオルドライの後、ドライヤーにて乾燥させ、34℃30%RH環境下にて24時間放置し、におい強度を評価した。結果を表3に示す。
(評価基準)
5:非常ににおいが強い
4:かなりにおいが強い
3:においが強い
2:においがする(認知閾値)
1:微かににおいがする(検知閾値)
0:においがしない
表3から、本発明のケイ酸エステル組成物は比較例の組成物に比べ、優れた発香性と水系製品中での優れた保存安定性とを両立できることがわかる。

Claims (8)

  1. 式(1)で表されるケイ酸エステル化合物を30質量%以上含むケイ酸エステル組成物。

    (式中、R1、R2、R3及びR4は独立に、置換基を有していてもよい炭素数1以上30以下のアルキル基若しくはアリール基であり、R1、R2、R3及びR4のうち2つ又は3つは、1級アルコールから水酸基を除いた残基であり、R1、R2、R3及びR4のうち1つ又は2つは、環状構造を有さない2級若しくは3級アルコールから水酸基を除いた残基である。)
  2. 1、R2、R3及びR4のうち1つ又は2つが、環状構造を有さない2級若しくは3級アリルアルコールから水酸基を除いた残基である、請求項1に記載のケイ酸エステル組成物。
  3. 1、R2、R3及びR4のうち1つ又は2つが、環状構造を有さない2級アリルアルコールから水酸基を除いた残基である、請求項1又は2に記載のケイ酸エステル組成物。
  4. 2級アルコールが炭素数9以上14以下の香料アルコールである、請求項1〜3のいずれか1項に記載のケイ酸エステル組成物。
  5. 2級アルコールがウンデカベルトールである、請求項1〜4のいずれか1項に記載のケイ酸エステル組成物。
  6. 1級アルコールが香料アルコールである、請求項1〜5のいずれか1項に記載のケイ酸エステル組成物。
  7. 1級アルコールがゲラニオールである、請求項1〜6のいずれか1項に記載のケイ酸エステル組成物。
  8. 式(2)で表されるアルコキシシランとアルコールとをエステル交換反応させる請求項1〜5のいずれか1項に記載のケイ酸エステル組成物の製造方法であって、アルコールが、1級アルコールと、環状構造を有さない2級アルコール及び3級アルコールの一方又は双方とを含む、ケイ酸エステル組成物の製造方法。

    (式中、Raは炭素数1以上6以下のアルキル基を示し、複数個のRaは同一でも異なっていてもよい。)
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