JPH06246144A - 低刺激性界面活性剤 - Google Patents

低刺激性界面活性剤

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JPH06246144A
JPH06246144A JP5248622A JP24862293A JPH06246144A JP H06246144 A JPH06246144 A JP H06246144A JP 5248622 A JP5248622 A JP 5248622A JP 24862293 A JP24862293 A JP 24862293A JP H06246144 A JPH06246144 A JP H06246144A
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Akihiro Kuroda
章裕 黒田
Tomoyasu Ogawa
朋康 小川
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Kanebo Ltd
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Kanebo Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 低刺激性で安全性に優れた界面活性剤を提供
する。 【構成】 パーフルオロアルキル基、ポリオキシアルキ
レン基を側鎖として持つポリシロキサンからなる界面活
性剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、低刺激性で安全性に優
れた界面活性剤を提供することに関する。さらに詳しく
は、パーフルオロアルキル基およびポリオキシアルキレ
ン基を側鎖として持つシリコーンからなる、低刺激性の
界面活性剤を提供することに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
化粧料において、シリコーン主鎖に対しポリオキシアル
キレン基を側鎖に持つポリエーテル変性シリコーンが、
ノニオン型界面活性剤として汎用されてきた。ポリエー
テル変性シリコーンは高分子であり、従来のアニオン
型、カチオン型の界面活性剤と比べて皮膚刺激が比較的
少ない特徴を有している。しかしながら、ポリオキシア
ルキレン基に由来すると考えられる皮膚刺激性を有し、
より安全性の高い界面活性剤が望まれていた。
【0003】一方、パーフルオロアルキル鎖を側鎖とし
て導入したシリコーン系化合物の皮膚刺激性、感作性お
よび変異原性を試験したところ、極めて安全性が高いこ
とが判った。
【0004】そこで、本発明人らは、シリコーン主鎖に
対して、ポリオキシアルキレン基およびパーフルオロア
ルキル鎖を側鎖として導入した化合物を作製し、皮膚刺
激性、感作性および変異原性を試験したところ、皮膚刺
激性、感作性および変異原性を示さないことが判った。
【0005】また、この化合物は、一分子中に親水性の
ポリオキシアルキレン基と撥水撥油性のパーフルオロア
ルキル鎖を持つため、ノニオン型の界面活性剤としての
性質を示した。
【0006】すなわち、本発明は低刺激性で安全性に優
れた界面活性剤を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の低刺激性界面活性剤は一般式化2に示す構
造をとる。
【0008】
【化2】
【0009】(但し、l、m、nは整数であって、l=
0〜500、m=1〜500、n=1〜500であり、
1 は同種、異種の非置換若しくは置換の炭素数1〜2
0のアルキル基またはアリール基、R2 は炭素数1〜1
0のフッ素置換アルキル基であり、R3 は−Cp 2p
(C2 4 O)a (C3 6 O)b 5 で示されるポリ
オキシアルキレン基であり、R4 はR1 、R2 またはR
3 のいずれかであり、R5 は水素原子、炭素数1〜5の
アルキル基またはアセチル基であり、a、b、pは整数
であって、a=0〜100、b=0〜100、a+bは
1以上であり、p=2〜6である。)
【0010】以下に本発明の構成を詳説する。本発明の
低刺激性界面活性剤は、前記一般式化2に示す構造を有
している。
【0011】R1 基としては、例えば、メチル基、エチ
ル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル
基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の
アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の
シクロアルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール
基が挙げられ、さらに好ましくはメチル基が挙げられ
る。
【0012】R2 基としては、例えば、トリフルオロプ
ロピル基、ノナフルオロヘキシル基、ヘプタデカフルオ
ロデシル基が挙げられ、さらに好ましくはトリフルオロ
プロピル基が挙げられる。
【0013】R3 基としては、例えばエチレンオキサイ
ドのみからなる化合物として、−C3 6 O(C2 4
O)5 H、−C3 6 O(C2 4 O)10H、−C3
6 O(C2 4 O)20H、−C3 6 O(C2 4 O)
50H、−C3 6 O(C2 4 O)100 H、−C3 6
O(C2 4 O)5 CH3 、−C3 6 O(C2
4 O)102 5 、−C3 6 O(C2 4 O)203
7 、−C3 6 O(C2 4 O)504 9 、−C3
6 O(C2 4 O)100 5 11、−CH2 CH(C
3 )CH2 O(C2 4 O)3 H、−CH2 CH2
H(CH3 )O(C2 4 O)10CH3 、−CH2 CH
2 C(CH3 2 O(C2 4 O)204 9 、が挙げ
られる。また、プロピレンオキサイドのみからなる化合
物としては、例えば、−C3 6 O(C3 6 O)
5 H、−C3 6 O(C3 6 O)10H、−C3 6
(C3 6 O)20H、−C3 6 O(C3 6 O)
50H、−C3 6 O(C3 6 O)100 H、−C3 6
O(C3 6 O)5 CH3 、−C3 6 O(C3
6 O)102 5 、−C3 6 O(C3 6 O)203
7 、−C3 6 O(C3 6 O)504 9 、−C3
6 O(C3 6 O)100 5 11、−CH2 CH(C
3 )CH2 O(C3 6 O)3 H、−CH2 CH2
H(CH3 )O(C3 6 O)10CH3 、−CH2 CH
2 C(CH3 2 O(C3 6 O)204 9 、が挙げ
られる。エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドの
共重合体としては、例えば、−C3 6 O(C2
4 O)5 (C3 6 O)5 H、−C3 6 O(C2 4
O)20(C3 6 O)20H、−C3 6 O(C2
4 O)10(C3 6 O)20CH3 、−C3 6 O(C2
4 O)20(C3 6 O)10CH3 、−CH2 CH(C
3 )CH2 O(C2 4 O)50(C3 6 O)204
9 、−CH2 CH2 CH(CH3 )O(C2 4 O)
10(C3 6 O)100 H、−CH2 CH2 C(CH3
2 O(C2 4 O)100 (C3 6 O)10CH3 、が挙
げられる。ここで、エチレンオキサイド単位とプロピレ
ンオキサイド単位は、ブロック共重合体でもランダム共
重合体でも構わない。
【0014】R5 基としては、例えば、水素原子、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基等
のアルキル基または、アセチル基が挙げられる。また、
a、bの範囲については、a=0〜100、b=0〜1
00であるが、乳化性を容易にするため、a=5〜10
0であり、かつa/b≧1であることが好ましい。
【0015】また、パーフルオロアルキル基の結合した
ユニットとポリオキシアルキレン基の結合したユニット
は、任意の組み合わせで結合している。
【0016】本発明の低刺激性界面活性剤の合成方法と
しては、例えば、以下に挙げるような方法がある。
【0017】合成方法1 R1 3SiX、R1 2SiX2 、R1 2 SiX2 、R1
3 SiX2 、(R1 )(H)SiX2 、(H)(R1
2 SiX、R1 22 SiX及びR1 23 SiX(但し、
XはCl、Br、I等のハロゲンあるいはメトキシ、エ
トキシ、プロポキシ基等のアルコキシ基である。)から
なる群より選ばれ、(R1 )(H)SiX2 及び/また
は(H)(R1 2 SiXを必須とするようなオルガノ
シラン類を加水分解してオルガノハイドロジェンポリシ
ロキサンを得、これに Ce 2 e-1 O(C2 4 O)
f (C3 6 O)g 5 、(以下、Aと略)、で示され
るポリオキシアルキレンと、末端に二重結合を有するフ
ッ素置換アルキル化合物を付加反応させて合成すること
ができる。
【0018】尚、ここで上記オルガノシラン類を加水分
解してからフッ素置換アルキル基を有するオルガノハイ
ドロジェンシロキサンを得て、これに前記(A)式のポ
リオキシアルキレンを付加反応させて合成しても良い。
また、上記オルガノシラン類を加水分解してからポリオ
キシアルキレン基を有するオルガノハイドロジェンシロ
キサンを得、これに末端に二重結合を有するフッ素置換
アルキル化合物を付加反応させて合成しても良い。
【0019】合成方法2 R1 3SiO1/2 、R1 2SiO、R1 2 SiO、R1
3 SiO、(R1 )(H)SiO、(H)(R1 2
iO1/2 、R1 22 SiO1/2 、R1 23 SiO1/2
シロキサン単位のうち、(R1 )(H)SiO及び/ま
たは(H)(R1 )SiO単位が必須になるようにした
シロキサンオリゴマー原料を組み合わせて再重合し、一
般式化3に示されるオルガノハイドロジェンポリシロキ
サンを得、これに前記(A)式のポリオキシアルキレン
と末端に二重結合を有するフッ素置換アルキル化合物を
付加反応させて合成することができる。
【0020】
【化3】
【0021】(但し、R6 は水素原子、R1 、R2 また
はR3 である。)
【0022】尚、ここで上記オルガノハイドロジェンシ
ロキサンの代わりに一般式化4で示すようなオルガノハ
イドロジェンシロキサンを得て、これに(A)式のポリ
オキシアルキレンを付加反応させて合成しても良いし、
一般式化5で示されるようなオルガノハイドロジェンポ
リシロキサンを得て、これに末端に二重結合を有するフ
ッ素置換アルキル化合物を付加反応させても良い。
【0023】
【化4】
【0024】
【化5】
【0025】本発明の低刺激性界面活性剤の特性は、パ
ーフルオロアルキル基の結合したユニットとポリオキシ
アルキレン基の結合したユニットの重合比と、パーフル
オロアルキル鎖長、そしてポリオキシアルキレン鎖の長
さによって決定される。パーフルオロアルキル鎖の量が
ポリオキシアルキレン鎖の量に比べて多すぎた場合、安
全性は高まるが、界面活性剤の特性は失われ、水、油剤
と分離してしまう問題がある。また、逆の場合では、フ
ッ素の特性が発揮できず、従来知られているポリエーテ
ル変性シリコーンとの差がなくなり、皮膚刺激が発生し
てしまう。
【0026】従って、パーフルオロアルキル基の結合し
たユニットの数は、全ユニット数のうち、10〜80%
であることが好ましく、さらに好ましくは20〜50%
である。
【0027】また、本発明の低刺激性界面活性剤は、一
分子中に親水基と撥水撥油基が共存するノニオン型の界
面活性剤であり、前記のごとく、パーフルオロアルキル
鎖とポリオキシアルキレン鎖のバランスによって親水親
油性バランスを変化させることができ、パーフルオロア
ルキル鎖の割合が多いものからポリオキシアルキレン鎖
の割合が多いものの順に、消泡剤、W/O型乳化剤、湿
潤剤、O/W型乳化剤、洗浄剤、可溶化剤として使用す
ることができる。
【0028】本発明の低刺激性界面活性剤の安全性試験
は、皮膚一次刺激、皮膚累積刺激、ヒトパッチテスト、
感作性、変異原性の各項目について行った。
【0029】(1)皮膚一次刺激試験 家兎3羽を用い、24時間閉塞貼付した。除去1時間
後、紅斑、浮腫、痂皮について肉眼観察し、軽度、中程
度、強度の3段階で評価した。
【0030】(2)皮膚累積刺激試験 家兎3羽を用い、1日1回、合計5回開放塗布した。毎
回、紅斑、浮腫、痂皮について肉眼観察し、反応が生じ
なかった場合「刺激なし」、反応を生じた場合「刺激あ
り」と評価した。
【0031】(3)ヒトパッチテスト 被験者20名で、試料を直接塗布する方法で試験を行っ
た。24時間後、紅斑、浮腫、痂皮について肉眼観察
し、反応を生じた人数で評価した。
【0032】(4)感作性試験 モルモット10匹を用い、マキシマイゼーション法(M
aximization TEST)により実施した。
反応が生じなかった場合「なし」、反応を生じた場合
「あり」と判定した。
【0033】(5)変異原性試験 エームズ法(Ames Test)により実施した。陰
性の場合「なし」、陽性の場合「あり」と判定した。
【0034】本発明の低刺激性界面活性剤は、化粧料、
食品、医薬品、塗料、樹脂、紙、繊維等に使用すること
ができる。
【0035】特に、化粧料に用いた場合では、シャンプ
ー、リンス、コンディショナー、ヘアートリートメント
等の頭髪化粧料、乳液、ローション、クリーム、クレン
ジング等の基礎化粧料、ファンデーション、口紅、ネイ
ルカラー等のメイクアップ化粧料、入浴剤、ボディシャ
ンプー、石鹸等に使用することができる。
【0036】本発明の低刺激性界面活性剤を化粧料に用
いた場合には、通常化粧料に用いられる粉体類、油剤、
界面活性剤、紫外線吸収剤、香料、防腐剤、殺菌剤、溶
剤、水等を同時に配合することができる。界面活性剤と
しては、アニオン型、カチオン型、ノニオン型が挙げら
れ、本発明の低刺激性界面活性剤と組み合わせて用いる
ことが可能である。特に、水系で本発明の低刺激性界面
活性剤を用いる場合に従来の界面活性剤と併用すると、
従来の界面活性剤の安全性を向上すると同時に、本発明
の低刺激性界面活性剤の溶解性が改善される利点があ
る。
【0037】
【実施例】以下、実施例及び比較例によって本発明を詳
細に説明する。
【0038】実施例1 ヘキサメチルジシロキサン16.2重量部と1,3,5
−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−1,
3,5−トリメチルシクロトリシロキサン156重量部
と1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサ
ン30重量部を混合し、これにトリフルオロメタンスル
ホン酸0.1重量部を加え、室温下で12時間重合し
た。反応物を水洗して触媒を除去後、減圧下で未反応物
を加熱留去し、一般式化6の平均組成式で示されるオル
ガノポリシロキサンを得た。
【0039】
【化6】
【0040】このオルガノポリシロキサン100重量部
と下記の平均組成式で示されるポリオキシエチレン化合
物、CH2 =CHCH2 O(C2 4 O)10H、125
重量部及び2−プロパノール150重量部を混合し、こ
れに塩化白金酸2重量%の2−プロパノール液0.3重
量部を加え、溶剤の還流下に5時間反応させた。反応物
を減圧下で加熱し、溶剤を留去して一般式化7の平均組
成式で示される目的物を得た。
【0041】
【化7】
【0042】実施例2 反応器に水650重量部を入れ、この中に3,3,3−
トリフルオロプロピルメチルジクロロシラン211重量
部とメチルジクロロシラン115重量部とジメチルジク
ロロシラン129重量部とトリメチルクロロシラン2
1.7重量部の混合液を内温が30〜40℃を維持する
速度で滴下した。引き続き室温下で12時間撹拌後、反
応液を水層が中性になるまで水洗した。減圧下で未反応
物を除去し、一般式化8の平均組成式で示されるオルガ
ノポリシロキサンを得た。
【0043】
【化8】
【0044】このオルガノポリシロキサン100重量部
と下記の平均組成式で示されるポリオキシエチレン化合
物、CH2 =CHCH2 O(C2 4 O)8 CH3 、1
40重量部及び2−プロパノール160重量部を混合
し、これに塩化白金酸2重量%の2−プロパノール溶液
0.3重量部を加え、溶剤の還流下に5時間反応させ
た。反応物を減圧下に加熱し、溶剤を留去して一般式化
9の平均組成式で示される目的物を得た。
【0045】
【化9】
【0046】実施例3 一般式化10に示されるオルガノハイドロジェンポリシ
ロキサン100重量部と、
【0047】
【化10】
【0048】CH2 =CHC8 17の構造を有するパー
フルオロ化合物157重量部、下記の平均組成式で示さ
れるポリオキシアルキレン化合物385重量部、CH2
=C(CH3 )CH2 O(C2 4 O)10(C3
6 O)10H、及び1,3−ビス(トリフルオロメチル)
ベンゼン300重量部を混合し、これに塩化白金酸2重
量%の2−プロパノール溶液0.3重量部を加え、溶剤
の還流下に10時間反応させた。反応物を減圧下で加熱
し、溶剤を留去して一般式化11の平均組成式で示され
るオルガノポリシロキサンを得た。
【0049】
【化11】
【0050】(但し、R=−CH2 CH(CH 3)CH2O(C2H4O)
10(C3H6O)10H )
【0051】実施例4 反応器に水127重量部を入れ、この中に3,3,4,
4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシルメチル
ジクロロシラン200重量部と、ジメチルクロロシラン
10.5重量部の混合物を内温が30〜40℃を維持す
る速度で滴下した。引き続き室温下で12時間撹拌後、
反応液を水層が中性になるまで水洗した。減圧下で未反
応物を除去し、一般式化12の平均組成式で示されるオ
ルガノポリシロキサンを得た。
【0052】
【化12】
【0053】このオルガノポリシロキサン320重量部
と下記の平均組成式で示されるポリオキシエチレン化合
物、CH2 =CHCH2 O(C2 4 O)10H、100
重量部及び2−プロパノール280重量部を混合し、こ
れに塩化白金酸2重量%の2−プロパノール溶液0.3
部を加え、溶剤の還流下に5時間反応させた。反応物を
減圧下に加熱し、溶剤を留去して一般式化13の平均組
成式で示される目的物を得た。
【0054】
【化13】
【0055】(但し、R=C3 6 O(C2 4 O)10
H)
【0056】実施例5 ヘキサメチルジシロキサン1.62重量部と、1,3,
5−トリス(3,3,3−トリフルオロプロピル)−
1,3,5−トリメチルシクロトリシロキサン62.4
重量部、オクタメチルシクロテトラシロキサン296重
量部、1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロ
キサン6重量部を混合し、これにトリフルオロメタンス
ルホン酸0.2重量部を加え、室温で12時間重合を行
った。得られた反応物を水洗し触媒を除去した後、減圧
下で未反応物を加熱留去し、一般式化14の平均組成式
で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンを得
た。
【0057】
【化14】
【0058】このオルガノハイドロジェンポリシロキサ
ン100重量部と、CH2 =CHCH2 O(C2
4 O)50(C3 6 O)50H、の平均組成式で示される
ポリオキシアルキレン化合物170重量部、および2−
プロパノール400重量部を混合し、これに塩化白金酸
2重量%の2−プロパノール溶液0.3部を加え、溶剤
の還流下に10時間反応させた。得られた反応物を減圧
下で加熱し、溶剤を留去して一般式化15の平均組成式
で示される目的物を得た。
【0059】
【化15】
【0060】(但し、R=C3 6 O(C2 4 O)50
(C3 6 O)50H)
【0061】比較例1 一般式化16に示す構造を持ったポリエーテル変性シリ
コーン(信越化学工業製)。
【0062】
【化16】
【0063】〔但し、c=20〜40、d=1〜5、R
=C3 6 O(C2 4 O)10-30 (C3 6 O)
10-30 Bu、(Bu:ブチル基)〕
【0064】比較例2 一般式化17に示す構造を持ったポリエーテル変性シリ
コーン(信越化学工業製)。
【0065】
【化17】
【0066】(但し、c=50〜70、d=1〜5、R
=C3 6 O(C2 4 O)5-15CH3
【0067】実施例1〜5及び比較例について安全性試
験を実施した。結果を表1に示す。
【0068】
【表1】
【0069】表1の結果より、比較例は皮膚累積刺激試
験およびヒトパッチテストにおいて刺激性が認められた
が、実施例は各試験項目とも異常は認められなかった。
したがって、実施例の界面活性剤は極めて安全性が高い
ことが判る。
【0070】
【発明の効果】以上のことから、本発明は、低刺激性で
安全性に優れた界面活性剤を提供することは明かであ
る。
【手続補正書】
【提出日】平成5年11月26日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0036
【補正方法】変更
【補正内容】
【0036】本発明の低刺激性界面活性剤を化粧料に用
いた場合には、通常化粧料に用いられる粉体類、油剤、
界面活性剤、紫外線吸収剤、香料、防腐剤、殺菌剤、溶
剤、水等を同時に配合することができる。界面活性剤と
しては、アニオン型、カチオン型、ノニオン型が挙げら
れ、本発明の低刺激性界面活性剤と組み合わせて用いる
ことが可能である。特に、水系で本発明の低刺激性界面
活性剤を用いる場合に従来の界面活性剤と併用すると、
従来の界面活性剤の安全性を向上すると同時に、本発明
の低刺激性界面活性剤の溶解性が改善される利点があ
る。また、粉体類を用いる化粧料に本発明の低刺激性界
面活性剤を適用する場合では、たとえば事前に粉体類と
本発明の低刺激性界面活性剤を混合、被覆しておくこと
も可能である。被覆方法としては、ミキサーやボールミ
ル等の装置を用いて、粉体類と本発明の低刺激性界面活
性剤を混合する方法や、水、有機溶剤等の溶媒に本発明
の低刺激性界面活性剤を溶解、または分散させ、粉体類
と混合してから、溶媒を除去する方法等が挙げられる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式化1の構造を有する低刺激性界面
    活性剤。 【化1】 (但し、l、m、nは整数であって、l=0〜500、
    m=1〜500、n=1〜500であり、R1 は同種、
    異種の非置換若しくは置換の炭素数1〜20のアルキル
    基またはアリール基、R2 は炭素数1〜10のフッ素置
    換アルキル基であり、R3 は−Cp 2pO(C2
    4 O)a (C3 6 O)b 5 で示されるポリオキシア
    ルキレン基であり、R4 はR1 、R2 またはR3 のいず
    れかであり、R5 は水素原子、炭素数1〜5のアルキル
    基またはアセチル基であり、a、b、pは整数であっ
    て、a=0〜100、b=0〜100、a+bは1以上
    であり、p=2〜6である。)
JP24862293A 1992-12-28 1993-09-08 皮膚に適用される界面活性剤 Expired - Lifetime JP3238807B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002226784A (ja) * 2001-01-31 2002-08-14 Asahi Glass Co Ltd 水性塗料用組成物

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