(57)【要約】【課題】  乳化粒子の安定性に優れた乳化物を形成することのできる反応性非イオン界面活性剤、さらには煩雑な操作を行なうことなく、容易に調製することのできるマイクロカプセル組成物を提供する。【解決手段】  下記一般式（１）で示される反応性非イオン界面活性剤。  Ｒ１ｎ−Ｓｉ−（ＯＲ２）ｍ（ＯＲ３）４−（ｍ＋ｎ）      （１）（式中、Ｒ１は炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ２は多価アルコール残基、Ｒ３は１価アルコール残基、ｎは１又は２、ｍは１〜３、２≦ｍ＋ｎ≦４であり、Ｒ１における炭素数の和は８〜３６である。）【選択図】      図２
2007069205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で示される反応性非イオン界面活性剤。
Ｒ１ｎ−Ｓｉ−（ＯＲ２）ｍ（ＯＲ３）４−（ｍ＋ｎ）      （１）
（式中、Ｒ１は炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ２は多価アルコール残基、Ｒ３は１価アルコール残基、ｎは１又は２、ｍは１〜３、２≦ｍ＋ｎ≦４であり、Ｒ１における炭素数の和は８〜３６である。）
【請求項２】
請求項１に記載の反応性非イオン界面活性剤において、下記数式（１）により示されるＨＬＢ値が３．０〜２０．０であることを特徴とする反応性非イオン界面活性剤。
ＨＬＢ＝（Σ無機性値／Σ有機性値）×１０        （１）
【請求項３】
請求項１又は２に記載の反応性非イオン界面活性剤において、前記Ｒ２が下記一般式（２）で示される官能基であることを特徴とする反応性非イオン界面活性剤。
−（Ｒ４（ＯＨ）ｘ−Ｏ）ｙ−Ｈ      （２）
（式中、Ｒ４は炭素数１〜６の炭化水素基、ｘは０〜５、ｙは１〜３０である。）
【請求項４】
請求項４に記載の反応性非イオン界面活性剤において、前記Ｒ２がエチレングリコール残基、プロピレングリコール残基、グリセリン残基、ブチレングリコール残基、ヘキサンジオール残基、ジエチレングリコール残基、ジプロピレングリコール残基、ジグリセリン残基、ジブチレングリコール残基、ジヘキサンジオール残基のいずれかであることを特徴とする反応性非イオン界面活性剤。
【請求項５】
請求項１から４に記載のいずれかの反応性非イオン界面活性剤を含有することを特徴とする乳化組成物。
【請求項６】
請求項１から４に記載のいずれかの反応性非イオン界面活性剤を含有することを特徴とするマイクロカプセル組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は反応性非イオン界面活性剤、特に乳化物における乳化粒子の安定性向上、さらにはマイクロカプセルにおける製造方法の簡易化に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、乳化に関する研究が数多く行なわれており、現在までに非常に多くの乳化剤が開発、報告されている。通常、使用される乳化剤の種類は、その目的に応じて適宜選択されるものであるが、特に化粧品として用いる場合には、人体への刺激性の点から、非イオン性界面活性剤が好適に用いられている。
【０００３】
乳化剤としては、通常、経時や高温による乳化粒子の合一やクリーミング等を抑える、所謂乳化安定性の向上が所望されているものの、必ずしも満足のいくものが得られていないのが現状である。このため、従来の乳化化粧料においては、例えば、高級アルコール等の乳化安定化剤を別途配合することで、乳化界面膜の強化を図り、乳化安定性を高めることが広く行なわれている。
【０００４】
また、例えば、高分子や固体油分を用いて乳化物の界面膜を固体化し、内相成分を安定化するマイクロカプセル化技術も多数報告されている（例えば、特許文献１参照）が、これらは製法が非常に煩雑であり、温度や共存成分に対する乳化膜の安定性も十分なものとは言えなかった。また、テトラエトキシシラン等のシランカップリング剤を用いて、乳化物の界面膜上にシリカ固体膜を形成する方法も知られている（例えば、特許文献２参照）ものの、これらのシランカップリング剤は水不溶性であることから製法がかなり限定されてしまい、さらには乳化剤を別途添加する必要があるため、使用する乳化剤の種類によってはシリカ膜の形成が困難であるという問題があった。
【０００５】
一方で、例えば、アルキルトリエトキシシランをポリエチレングリコールで置換した水溶性界面活性物質を用いた繊維の撥水処理剤に関する方法（例えば、特許文献３参照）も知られているものの、これは処理剤に作用させた繊維を１００〜１５０℃の加熱処理でポリエチレングリコール残基の加水分解とシリカの縮合を行うものであって、乳化物の安定化及びマイクロカプセルにおける製造方法の簡易化に関するものではない。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−９７８１８号公報
【特許文献２】特開２００１−３８１９３号公報
【特許文献３】米国特許２４７６３０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて行なわれたものであり、その目的は、乳化粒子の安定性に優れた乳化物を形成することのできる反応性非イオン界面活性剤、さらには煩雑な操作を行なうことなく、容易に調製することのできるマイクロカプセル組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来技術の課題に鑑み、本発明者らが鋭意検討を行なった結果、アルコキシシランと多価アルコールとの置換反応により得られた水溶性のシラン誘導体を反応性非イオン界面活性剤として用いることにより、乳化粒子の安定性が非常に優れた乳化物を形成することができることを見出した。さらに、この水溶性のシラン誘導体は、界面活性能を有するとともに、自身の加水分解・脱水縮合反応によりシリカネットワーク構造を形成するため、乳化物の界面膜上をシリカによって固体化したマイクロカプセル組成物を容易に調製できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明にかかる反応性非イオン界面活性剤は、下記一般式（１）で示されるものである。
Ｒ１ｎ−Ｓｉ−（ＯＲ２）ｍ（ＯＲ３）４−（ｍ＋ｎ）      （１）
（式中、Ｒ１は炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ２は多価アルコール残基、Ｒ３は１価アルコール残基、ｎは１又は２、ｍは１〜３、２≦ｍ＋ｎ≦４であり、Ｒ１における炭素数の和は８〜３６である。）
【００１０】
また、前記反応性非イオン界面活性剤において、下記数式（１）により示されるＨＬＢ値が３．０〜２０．０であることが好適である。
ＨＬＢ＝（Σ無機性値／Σ有機性値）×１０      （１）
また、前記反応性非イオン界面活性剤において、前記Ｒ２が下記一般式（２）で示される官能基であることが好適である。
−（Ｒ４（ＯＨ）ｘ−Ｏ）ｙ−Ｈ      （２）
（式中、Ｒ４は炭素数１〜６の炭化水素基、ｘは０〜５、ｙは１〜３０である。）
【００１１】
また、前記反応性非イオン界面活性剤において、前記Ｒ２がエチレングリコール残基、プロピレングリコール残基、グリセリン残基、ブチレングリコール残基、ヘキサンジオール残基、ジエチレングリコール残基、ジプロピレングリコール残基、ジグリセリン残基、ジブチレングリコール残基、ジヘキサンジオール残基のいずれかであることが好適である。
【００１２】
また、本発明にかかる乳化組成物は、前記反応性非イオン界面活性剤を含有することを特徴とするものである。
また、本発明にかかるマイクロカプセル組成物は、前記反応性非イオン界面活性剤を含有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる反応性非イオン界面活性剤によれば、乳化粒子の安定性に優れた乳化物を形成することができる。さらに、本発明にかかる反応性非イオン界面活性剤によれば、煩雑な操作を行なうことなく、容易にマイクロカプセルを調製することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明にかかる反応性非イオン界面活性剤は、下記一般式（１）で示されることを特徴とするものである
Ｒ１ｎ−Ｓｉ−（ＯＲ２）ｍ（ＯＲ３）４−（ｍ＋ｎ）      （１）
（式中、Ｒ１は炭素数１〜２０の炭化水素基、Ｒ２は多価アルコール残基、Ｒ３は１価アルコール残基、ｎは１又は２、ｍは１〜３、２≦ｍ＋ｎ≦４であり、Ｒ１における炭素数の和は８〜３６である。）
【００１５】
本発明にかかる反応性非イオン界面活性剤において、上記一般式（１）におけるＲ１は、炭素数1〜２０の炭化水素基であればよく、特に限定されるものではない。炭化水素基としては、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アリールアルキル基等が挙げられ、これらは直鎖状、分岐状いずれのものでもよい。また、これらの炭化水素基の一部が塩素原子、フッ素原子、アミノ基、メルカプト基等により置換されていてもよく、さらにカルボニル基、エポキシ基等の官能基を有していてもよい。なお、本発明にかかる反応性非イオン界面活性剤は、通常、炭化水素基を含有するアルコキシシランと多価アルコールとの置換反応により調製することができ、Ｒ１は、使用する炭化水素基含有アルコキシシランによって異なる。また、ケイ素原子上に結合するＲ１の数を表すｎは、１又は２である。ｎが２である場合、Ｒ１は同一であっても異なっていてもよい。なお、上記一般式（１）において、Ｒ１における炭素数の和は８〜３６である。すなわち、ｎが１である場合には、Ｒ１は炭素数８〜２０であり、ｎが２である場合、すなわち１分子中にＲ１が２つ存在する場合には、２つのＲ１における炭素数の和が８〜３６となるように調整する必要がある。炭素数の和が７以下であると、界面活性能が不十分である場合があり、炭素数の和が３７以上であると、水への溶解性に劣る場合がある。
【００１６】
上記一般式（１）におけるＲ１としては、例えば、ヘキシル基、２−エチルヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基等のアルキル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等のシクロアルキル基、ヘキセニル基、フェニル基、トリル基、ベンジル基、スチリル基、トリデカクロロヘキシル基、トリデカフルオロヘキシル基、アミノヘキシル基、アミノオクチル基、メルカプトオクチル基、メタクリロキシプロピル基等が挙げられる。また、ｎが２である場合、Ｒ１における炭素数の和は８〜３６の範囲であればよく、例えば、２つのヘキシル基、あるいはドデシル基とメチル基、オレイル基とデシル基等の組み合わせであってもよい。
【００１７】
本発明にかかる反応性非イオン界面活性剤において、上記一般式（１）におけるＲ２は、多価アルコールの残基であり、多価アルコールにおける１つの水酸基が除かれた形として示される。Ｒ２としては、縮合度２以下の多価アルコールであることが好ましい。なお、本発明にかかる反応性非イオン界面活性剤は、通常、炭化水素基を含有するアルコキシシランと多価アルコールとの置換反応により調製することができ、Ｒ２は、使用する多価アルコールの種類によって異なる。例えば、多価アルコールとしてエチレングリコールを用いた場合、Ｒ２は、−ＣＨ２−ＣＨ２−ＯＨとなる。本発明にかかる反応性非イオン性界面活性剤において、ケイ素原子上に結合する−ＯＲ２の数を表すｍは１から３である。ｍが２以上である場合、Ｒ２は同一であっても異なっていてもよい。また、上記一般式（１）において、１≦ｍ＋ｎ≦４である。
【００１８】
なお、上記一般式（１）におけるＲ２は、下記一般式（２）で示される官能基であることが好適である。
−（Ｒ４（ＯＨ）ｘ−Ｏ）ｙ−Ｈ      （２）
（式中、Ｒ４は炭素数１〜６の炭化水素基、ｘは０〜５、ｙは１〜３０である。）
ここで、前記したように、上記一般式（１）におけるＲ２は、使用する多価アルコールの種類によって異なるものである。すなわち、本発明にかかる反応性非イオン界面活性剤を製造するに当たって、使用する多価アルコールの種類が、炭素数１〜６の炭化水素基及びＯＨ基が１から６の多価アルコールであるか、あるいはその縮合体（縮合数は２から３０）であることが好適である。
【００１９】
上記一般式（１）におけるＲ２としては、例えば、エチレングリコール残基、ジエチレングリコール残基、プロピレングリコール残基、ジプロピレングリコール残基、ブチレングリコール残基、ヘキシレングリコール残基、グリセリン残基、ジグリセリン残基、ネオペンチルグリコール残基、トリメチロールプロパン残基、ペンタエリスリトール残基、マルチトール残基等が挙げられる。これらのうち、乳化あるいはカプセル化の観点から、Ｒ２がエチレングリコール残基、プロピレングリコール残基、グリセリン残基、ブチレングリコール残基、ヘキサンジオール残基、ジエチレングリコール残基、ジプロピレングリコール残基、ジグリセリン残基、ジブチレングリコール残基、ジヘキサンジオール残基のいずれかであることが好ましい。
【００２０】
本発明にかかる反応性非イオン界面活性剤において、上記一般式（１）におけるＲ３は、１価アルコールの残基であり、１価アルコールにおける水酸基が除かれた形、すなわち一般的な炭化水素基として示される。なお、本発明にかかる反応性非イオン界面活性剤は、通常、炭化水素基を含有するハロゲン化シランあるいはアルコキシシランと多価アルコールとの置換反応により調製するものであるが、部分的に多価アルコールが置換され、一部１価アルコール残基が残った化合物が生成する場合がある。すなわち、上記一般式（１）におけるＲ３は、原料アルコキシシランにおけるアルコキシ基、あるいは原料ハロゲン化シランのハロゲン基が溶媒として用いられる１価アルコールにより置換され生成したアルコキシ基に由来するものである。本発明にかかる反応性非イオン界面活性剤において、ケイ素原子上に結合する−ＯＲ３の数は、４−（ｍ＋ｎ）で表される。ここで、−ＯＲ３で示される１価アルコール残基は、本発明において必須の官能基ではなく、例えば、上記一般式（１）において、ｍ＋ｎが４となる場合には、化合物中に−ＯＲ３が存在していなくとも構わない。
【００２１】
上記一般式（１）におけるＲ３としては、例えば、メタノール残基、エタノール残基、プロパノール残基、ブタノール残基等が挙げられる。
【００２２】
本発明にかかる反応性非イオン界面活性剤としては、より具体的には、Ｃ８Ｈ１７−Ｓｉ−（Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＯＨ）３、Ｃ８Ｈ１７−Ｓｉ−（Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＨ３）３、Ｃ１０Ｈ２１−Ｓｉ−（Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＯＨ）３、Ｃ１２Ｈ２５−Ｓｉ−（Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＨ３）３、Ｃ１２Ｈ２５−（ＣＨ３−）Ｓｉ−（Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＯＨ）２等が挙げられる。
【００２３】
本発明にかかる反応性非イオン界面活性剤は、例えば、炭素数１〜２０の炭化水素基を含有する炭化水素基含有アルコキシシランと、多価アルコールとを、固体触媒の共存下で反応させることによって調製することができる。なお、炭化水素基含有アルコキシシランと多価アルコールとの置換反応において、塩酸やｐ−トルエンスルホン酸等の均一系触媒（溶媒に溶解させて用いる触媒）を用いた場合には、生成物中に触媒が溶解して残存してしまい、生成物と触媒との分離が非常に困難となる。また、触媒を用いない場合、常温では置換反応が進行せず、１００℃以上の高温条件下で反応を行なう必要があるが、実用性に乏しく、また高沸点溶媒を用いた場合、その残存が懸念される。これに対して、固体触媒を用いた場合には、生成物からの触媒の分離が容易であり、さらに常温下で反応を行なうことができるため、実用性が高い。このため、本発明にかかる反応性非イオン界面活性剤は、固体触媒の共存下で反応を行なうことにより調製することが好適である。
【００２４】
本発明に用いられる炭化水素基含有アルコキシシランは、ケイ素原子上に、１つ又は２つの炭化水素基（炭素数１〜２０）、及び３つ又は２つのアルコキシ基が結合したものであればよく、特に限定されるものではない。なお、炭素数１〜２０の炭化水素基は、上記一般式（１）におけるＲ１と同一である。本発明に用いられる炭化水素基含有アルコキシシランとしては、例えば、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ジオクチルトリエトキシシラン、ドデシルメチルトリエトキシシラン等が挙げられる。
【００２５】
多価アルコールは、分子中に２つ以上の水酸基を有する化合物であればよく、特に限定されるものではないが、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、ポリグリセリン、ネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、マルチトール等が挙げられる。これらのうち、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジグリセリン、ジブチレングリコール、ジヘキサンジオールのいずれかを用いるのが好ましい。
【００２６】
固体触媒は、用いられる原料成分、反応溶媒、及び反応生成物に対して不溶な固体状の触媒であり、ケイ素原子上の置換基交換反応に対して活性を有する酸点及び／又は塩基点を有する固体であればよい。本発明に用いられる固体触媒としては、例えば、イオン交換樹脂、及び各種無機固体酸／塩基触媒が挙げられる。
【００２７】
固体触媒として用いられるイオン交換樹脂としては、例えば、酸性陽イオン交換樹脂及び塩基性陰イオン交換樹脂が挙げられる。これらのイオン交換樹脂の基体をなす樹脂としてはスチレン系、アクリル系、メタクリル系樹脂等が挙げられ、また、触媒活性を示す官能基としてはスルホン酸、アクリル酸、メタクリル酸、４級アンモニウム、３級アミン、１，２級ポリアミン等が挙げられる。また、イオン交換樹脂の基体構造としては、ゲル型、ポーラス型、バイポーラス型等から、目的に応じて選択することができる。
【００２８】
酸性陽イオン交換樹脂としては、例えば、アンバーライト ＩＲＣ７６、ＦＰＣ３５００、ＩＲＣ７４８、ＩＲＢ１２０Ｂ Ｎａ、ＩＲ１２４ Ｎａ、２００ＣＴ Ｎａ（以上、ロームアンドハース社製）、ダイヤイオン ＳＫ１Ｂ、ＰＫ２０８（以上、三菱化学社製）、Ｄｏｗ ＥＸ モノスフィア６５０Ｃ、マラソンＣ、ＨＣＲ−Ｓ、マラソンＭＳＣ（以上、ダウ・ケミカル社製）等が挙げられる。また、塩基性陰イオン交換樹脂としては、例えば、アンバーライト ＩＲＡ４００Ｊ ＣＬ、ＩＲＡ４０２ＢＬ ＣＬ、ＩＲＡ４１０Ｊ ＣＬ、ＩＲＡ４１１ ＣＬ、ＩＲＡ４５８ＲＦ ＣＬ、ＩＲＡ９００Ｊ ＣＬ、ＩＲＡ９１０ＣＴ ＣＬ、ＩＲＡ６７、ＩＲＡ９６ＳＢ（以上、ロームアンドハース社製）、ダイヤイオン ＳＡ１０Ａ、ＳＡＦ１１ＡＬ、ＳＡＦ１２Ａ、ＰＡＦ３０８Ｌ（以上、三菱化学社製）、Ｄｏｗ ＥＸ モノスフィア５５０Ａ、マラソンＡ、マラソンＡ２、マラソンＭＳＡ（以上、ダウ・ケミカル社製）等が挙げられる。
【００２９】
固体触媒として用いられる無機固体酸／塩基触媒としては、特に限定されるものではない。無機固体酸触媒としては、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＭｇＯ、Ｃｒ２Ｏ３等の単元系金属酸化物、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２−ＴｉＯ２、ＳｉＯ２−ＺｒＯ２、ＴｉＯ２−ＺｒＯ２、ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２−ＭｇＯ、ＺｎＯ−ＳｉＯ２等の複合系金属酸化物、ＮｉＳＯ４、ＦｅＳＯ４等の金属硫酸塩、ＦｅＰＯ４等の金属リン酸塩、Ｈ２ＳＯ４／ＳｉＯ２等の固定化硫酸、Ｈ２ＰＯ４／ＳｉＯ２等の固定化リン酸、Ｈ３ＢＯ３／ＳｉＯ２等の固定化ホウ酸、活性白土、ゼオライト、カオリン、モンモリロナイト等の天然鉱物又は層状化合物、ＡｌＰＯ４−ゼオライト等の合成ゼオライト、Ｈ３ＰＷ１２Ｏ４０・５Ｈ２Ｏ、Ｈ３ＰＷ１２Ｏ４０等のヘテロポリ酸等が挙げられる。また、無機固体塩基触媒としては、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｒｂ２Ｏ、Ｃｓ２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｌａ２Ｏ３、ＺｒＯ３、ＴｈＯ３等の単元系金属酸化物、Ｎａ２ＣＯ３、Ｋ２ＣＯ３、ＫＨＣＯ３、ＫＮａＣＯ３、ＣａＣＯ３、ＳｒＣＯ３、ＢａＣＯ３、（ＮＨ４）２ＣＯ３、Ｎａ２ＷＯ４・２Ｈ２Ｏ、ＫＣＮ等の金属塩、Ｎａ−Ａｌ２Ｏ３、Ｋ−ＳｉＯ２等のアルカリ金属担持金属酸化物、Ｎａ−モルデナイト等のアルカリ金属担持ゼオライト、ＳｉＯ２−ＭｇＯ、ＳｉＯ２−ＣａＯ、ＳｉＯ２−ＳｒＯ、ＳｉＯ２−ＺｎＯ、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２−ＴｈＯ２、ＳｉＯ２−ＴｉＯ２、ＳｉＯ２−ＺｒＯ２、ＳｉＯ２−ＭｏＯ３、ＳｉＯ２−ＷＯ、Ａｌ２Ｏ３−ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３−ＴｈＯ２、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２、ＺｒＯ２−ＺｎＯ、ＺｒＯ２−ＴｉＯ２、ＴｉＯ２−ＭｇＯ、ＺｒＯ２−ＳｎＯ２等の複合系金属酸化物等が挙げられる。
【００３０】
固体触媒は、反応終了後にろ過あるいはデカンテーション等の処理を行なうことによって、容易に生成物と分離することができる。
【００３１】
また、反応の際の温度条件は特に限定されるものではないが、常温下あるいは冷却下で行なうことが好ましい。なお、常温下あるいは冷却下とは、加熱等の特別な温度調節操作を行なわない条件下であることを意味し、より具体的には、−５〜３５℃の温度範囲である。
【００３２】
反応時には溶媒を用いなくてもよいが、必要に応じて各種溶媒を用いても構わない。反応に用いる溶媒としては、特に限定されるものではなく、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、酢酸エチル、酢酸メチル、アセトン、メチルエチルケトン、セロソルブ、ジエチルエーテル、ジオキサン等のエステル、エーテル、ケトン系溶媒、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の極性溶媒、さらにはクロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン系溶媒が挙げられる。ここで、原料として用いるテトラアルコキシシランの加水分解縮合反応を抑制するため、溶媒は予め脱水しておくことが好ましい。また、これらのうちで、反応時に副生成するエタノール等のアルコールと共沸混合物を形成して系外へと除去することで反応を促進することのできるアセトニトリル、トルエン等を用いることが好ましい。
【００３３】
また、本発明にかかる反応性非イオン界面活性剤において、下記数式（１）により示されるＨＬＢ値が３．０〜２０．０であることが好適である。
ＨＬＢ＝（Σ無機性値／Σ有機性値）×１０      （１）
反応性非イオン界面活性剤のＨＬＢ値が、上記数値の範囲を逸脱する場合には、界面活性剤として使用可能な範囲が狭くなり、処方設計が著しく制限される場合がある。
【００３４】
なお、上記数式（１）に示されるＨＬＢ値は、小田らによるＨＬＢ算出方法として、当業者において広く知られていられるものである（小田良平ほか、”界面活性剤の合成とその応用”、槇書店（１９６４））。ここで、反応性非イオン界面活性剤中の各置換基における上記「無機性値」、「有機性値」としては、下記表１に示す藤田らの提唱した有機概念図に基づいた値（甲田善生：”有機概念図―基礎と応用―”、三共出版（１９８５），桂博二：油化学、３６（１２）、９６１（１９８７）)を用い、小田らによる上記数式（１）によりＨＬＢ値を算出する。
【００３５】
【表１】
2007069205.tif 000003
【００３６】
さらに、本発明にかかる反応性非イオン界面活性剤において、無機性値が２００〜６５０、有機性値が１６０〜７００であることが望ましい。これをＨＬＢ値と合わせて表示したのが図１である。本発明における特に好適な反応性非イオン界面活性剤は、図１の破線内にて明示される。
【００３７】
本発明にかかる反応性非イオン界面活性剤は、界面活性能を有しているとともに、自身の加水分解・脱水縮合反応により、シリカネットワーク構造を形成するため、乳化界面膜上においてシリカ固体膜を形成することができる。このため、本発明にかかる反応性非イオン界面活性剤を用いて、任意の水相成分、油相成分を乳化することによって、乳化界面膜が強化され、内相成分が著しく安定化された乳化組成物が得られる。さらに、当該乳化組成物の界面膜をシリカにより完全に固体化することによって、内相成分がシリカ固体膜によりカプセル化される。このため、例えば、他の界面活性剤や有機溶媒の添加・除去等の煩雑な操作を行なうことなく、容易にマイクロカプセル組成物を調製することが可能となる。
【実施例１】
【００３８】
以下、具体的な実施例を挙げて、本発明についてさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００３９】
本発明者らは、まず最初に、オクチルトリエトキシシランとエチレングリコールを用い、エチレングリコールを置換したシラン誘導体の調製を試み、その物性についての評価を行った。
比較例１
オクチルトリエトキシシラン（特級：東京化成社製）１１．０６ｇ（０．０４ｍｍｏｌ）と、エチレングリコール（特級：和光純薬社製）７．４５ｍｇ（０．１２ｍｍｏｌ）とを混合攪拌したが、反応は全く起こらなかった。これを５質量％となるようにイオン交換水にて希釈したところ、完全に分離し、水に不溶であることが確認された。さらにこの混合液０．２５ｍｌを、イオン交換水２．５ｍｌと流動パラフィン２．５ｍｌとの混合溶媒中に添加し、３０秒間上下に振り、水／油の混合状態を観察したところ、水／油はすぐに分離し、乳化状態にはならなかった。
【００４０】
実施例１
オクチルトリエトキシシラン（特級：東京化成社製）１１．０６ｇ（０．０４ｍｍｏｌ）、エチレングリコール（特級：和光純薬社製）７．４５ｍｇ（０．１２ｍｍｏｌ）、及び酸性イオン交換樹脂（ＤｏｗＥＸ ５０Ｗ−Ｘ８：ダウ・ケミカル社製）１．０ｇをアセトニトリル８０ｍｌ中に加え、室温にて２４時間攪拌した。ろ過によりイオン交換樹脂を分離した後、溶媒をエバポレータにて除去し、透明な溶液を得た。これを５質量％となるようにイオン交換水にて希釈したところ、白濁し、分散していることが確認された。さらに得られた溶液０．２５ｍｌを、イオン交換水２．５ｍｌと流動パラフィン２．５ｍｌとの混合溶媒中に添加し、３０秒間上下に振り、水／油の混合状態を観察したところ、水／油は乳化状態となり、５分経過した後も安定であった。
【００４１】
上記比較例１より、触媒を用いない場合には、反応は全く起こらず、原料オクチルトリエトキシシランが水不溶性のまま残存していた。
これに対して、固体触媒としてイオン交換樹脂を用いた実施例１においては、水溶性のエチレングリコール置換シラン誘導体を得ることができた。さらに、得られた水溶性シラン誘導体は、優れた乳化能を示すことが確認された。
【００４２】
つづいて、本発明者らは、各種のアルキルアルコキシシランと多価アルコールを用いて水溶性シラン誘導体の調製を試み、その物性についての評価を行なった。
実施例２
オクチルトリエトキシシラン（特級：東京化成社製）１１．０６ｇ（０．０４モル）、１，３−ブチレングリコール１０．８２ｍｇ（０．１２モル）、及び酸性イオン交換樹脂（ＤｏｗＥＸ ５０Ｗ−Ｘ８：ダウ・ケミカル社製）１．０ｇをアセトニトリル８０ｍｌ中に加え、室温にて２４時間攪拌した。ろ過によりイオン交換樹脂を分離した後、溶媒をエバポレータにて除去し、透明な溶液を得た。これを５質量％となるようにイオン交換水にて希釈したところ、白濁し、分散していることが確認された。さらに得られた溶液０．２５ｍｌを、イオン交換水２．５ｍｌと流動パラフィン２．５ｍｌとの混合溶媒中に添加し、３０秒間上下に振り、水／油の混合状態を観察したところ、水／油は乳化状態となり、５分経過した後も安定であった。
【００４３】
実施例３
デシルトリエトキシシラン（ＬＳ５２５８：信越化学社製）１０．５０ｇ（０．０４モル）、１，３−ブチレングリコール１０．８２ｍｇ（０．１２モル）、及び酸性イオン交換樹脂（ＤｏｗＥＸ ５０Ｗ−Ｘ８：ダウ・ケミカル社製）１．０ｇをアセトニトリル８０ｍｌ中に加え、室温にて２４時間攪拌した。ろ過によりイオン交換樹脂を分離した後、溶媒をエバポレータにて除去し、透明な溶液を得た。これを５質量％となるようにイオン交換水にて希釈したところ、白濁し、分散していることが確認された。さらに得られた溶液０．２５ｍｌを、イオン交換水２．５ｍｌと流動パラフィン２．５ｍｌとの混合溶媒中に添加し、３０秒間上下に振り、水／油の混合状態を観察したところ、水／油は乳化状態となり、５分経過した後も安定であった。
【００４４】
実施例４
ドデシルトリエトキシシラン（ＬＳ６５７０：信越化学社製）１３．３０ｇ（０．０４モル）、１，３−ブチレングリコール１０．８２ｍｇ（０．１２モル）、及び酸性イオン交換樹脂（ＤｏｗＥＸ ５０Ｗ−Ｘ８：ダウ・ケミカル社製）１．０ｇをアセトニトリル８０ｍｌ中に加え、室温にて２４時間攪拌した。ろ過によりイオン交換樹脂を分離した後、溶媒をエバポレータにて除去し、透明な溶液を得た。これを５質量％となるようにイオン交換水にて希釈したところ、白濁し、分散していることが確認された。さらに得られた溶液０．２５ｍｌを、イオン交換水２．５ｍｌと流動パラフィン２．５ｍｌとの混合溶媒中に添加し、３０秒間上下に振り、水／油の混合状態を観察したところ、水／油は乳化状態となり、５分経過した後も安定であった。
【００４５】
実施例５
ドデシルメチルジエトキシシラン（ＬＳ６３６０：信越化学社製）１２．１０ｇ（０．０４モル）、１，３−ブチレングリコール１０．８２ｍｇ（０．１２モル）、及び酸性イオン交換樹脂（ＤｏｗＥＸ ５０Ｗ−Ｘ８：ダウ・ケミカル社製）１．０ｇをアセトニトリル８０ｍｌ中に加え、室温にて２４時間攪拌した。ろ過によりイオン交換樹脂を分離した後、溶媒をエバポレータにて除去し、透明な溶液を得た。これを５質量％となるようにイオン交換水にて希釈したところ、白濁し、分散していることが確認された。さらに得られた溶液０．２５ｍｌを、イオン交換水２．５ｍｌと流動パラフィン２．５ｍｌとの混合溶媒中に添加し、３０秒間上下に振り、水／油の混合状態を観察したところ、水／油は乳化状態となり、５分経過した後も安定であった。
【００４６】
実施例６
オクチルトリエトキシシラン（特級：東京化成社製）１２．１０ｇ（０．０４モル）、１，６−ヘキサンジオール（特級：和光純薬社製）１４．１８ｍｇ（０．１２モル）、及び酸性イオン交換樹脂（ＤｏｗＥＸ ５０Ｗ−Ｘ８：ダウ・ケミカル社製）１．０ｇをアセトニトリル８０ｍｌ中に加え、室温にて２４時間攪拌した。ろ過によりイオン交換樹脂を分離した後、溶媒をエバポレータにて除去し、透明な溶液を得た。これを５質量％となるようにイオン交換水にて希釈したところ、白濁し、分散していることが確認された。さらに得られた溶液０．２５ｍｌを、イオン交換水２．５ｍｌと流動パラフィン２．５ｍｌとの混合溶媒中に添加し、３０秒間上下に振り、水／油の混合状態を観察したところ、水／油は乳化状態となり、５分経過した後も安定であった。
【００４７】
実施例７
オクチルトリエトキシシラン（特級：東京化成社製）１２．１０ｇ（０．０４モル）、１，３−ブチレングリコール１０．８２ｍｇ（０．１２モル）、及び酸性イオン交換樹脂（ＤｏｗＥＸ ５０Ｗ−Ｘ８：ダウ・ケミカル社製）１．０ｇをアセトニトリル８０ｍｌ中に加え、７０℃にて２４時間還流攪拌した。ろ過によりイオン交換樹脂を分離した後、溶媒をエバポレータにて除去し、透明な溶液を得た。これを５質量％となるようにイオン交換水にて希釈したところ、白濁し、分散していることが確認された。さらに得られた溶液０．２５ｍｌを、イオン交換水２．５ｍｌと流動パラフィン２．５ｍｌとの混合溶媒中に添加し、３０秒間上下に振り、水／油の混合状態を観察したところ、水／油は乳化状態となり、５分経過した後も安定であった。
【００４８】
実施例８
オクタデシルトリエトキシシラン（ＬＳ６９７０：信越化学社製）１６．６７ｇ（０．０４モル）、１，３−ブチレングリコール１０．８２ｍｇ（０．１２モル）、及び酸性イオン交換樹脂（ＤｏｗＥＸ ５０Ｗ−Ｘ８：ダウ・ケミカル社製）１．０ｇをアセトニトリル８０ｍｌ中に加え、７０℃にて２４時間還流攪拌した。ろ過によりイオン交換樹脂を分離した後、溶媒をエバポレータにて除去し、透明な溶液を得た。これを５質量％となるようにイオン交換水にて希釈したところ、完全に分離し、水に不溶であることが確認された。さらに得られた溶液０．２５ｍｌを、イオン交換水２．５ｍｌと流動パラフィン２．５ｍｌとの混合溶媒中に添加し、３０秒間上下に振り、水／油の混合状態を観察したところ、水／油は乳化状態となり、５分経過した後も安定であった。
【００４９】
上記実施例２〜８において得られた水溶性の多価アルコール置換シラン誘導体は、優れた乳化能を有していることが確認された。
上記実施例及び比較例についてまとめたものを下記表２に示す。
【表２】
2007069205.tif 000004
【００５０】
上記表１に示されるように、炭素数１〜１８の炭化水素基を含有する炭化水素基含有アルコキシシランと、多価アルコールとを、固体触媒の共存下で反応させることによって、得られた水溶性のシラン誘導体は、優れた界面活性能を有することが確認された。
【００５１】
実施例９
オクチルトリエトキシシラン１６５．９ｇ（０．６モル）と、エチレングリコール１４９ｇ（２．４モル）とを混合し、無溶媒下、固体触媒として強酸性イオン交換樹脂（アンバーリスト１５ＤＲＹ：ロームアンドハース社製）２．９２ｇを添加した後、１１０℃で混合攪拌した。７時間反応を続け、反応中に還流加熱によりエタノールを４２．３４ｇ（０．９２モル）留去した。固体触媒をろ過分離し、室温で冷却すると透明二相の液体を得た。どちらの相の化合物もオクチルトリエトキシシランよりも親水性が高く、界面活性能を示したが、下相の化合物の方がより界面活性能が高かった。二相どちらもオクチルトリエトキシシランのエチレングリコール置換体であるが置換度が違うため二相に分離したものと考えられる。
【００５２】
図２〜４に、上記実施例９により得られた上相の化合物０．２ｇを、水１ｇと油１ｇの混合液に加え３０回振とう後、１分静置したものの写真図を示す（図２：シリコーン油（ジメチルポリシロキサン），図３：流動パラフィン，図４：エステル油（トリ２−エチルヘキサン酸グリセリル））。図２〜４より、実施例９のエチレングリコール置換体を用いた場合には、いずれの種類の油においても水−油が均一に分散して白濁しており、優れた界面活性能が得られていることがわかった。
【００５３】
また、この水溶性シラン誘導体は、自身の加水分解・脱水縮合反応によりシリカネットワーク構造を形成し、これにより乳化界面膜が強化され、乳化安定性に優れた乳化組成物を得ることができる。さらに、この乳化物の界面膜をシリカによって完全に固体化することによって、内相成分がシリカ固体膜によりカプセル化したマイクロカプセル組成物を容易に調製できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明にかかる反応性非イオン界面活性剤における好適な範囲（ＨＬＢが３〜２０、無機性値が２００〜６５０、有機性値が１６０〜７００）を無機性−有機性プロットにより図示したものである。
【図２】水／シリコーン油（ジメチルポリシロキサン）中に（Ａ：無添加，Ｂ：オクチルトリエトキシシラン，Ｃ：実施例９のエチレングリコール置換体）を添加した混合溶液の写真図である。
【図３】水／流動パラフィン中に（Ａ：無添加，Ｂ：オクチルトリエトキシシラン，Ｃ：実施例９のエチレングリコール置換体）を添加した混合溶液の写真図である。
【図４】水／エステル油（トリ２−エチルヘキサン酸グリセリル）中に（Ａ：無添加，Ｂ：オクチルトリエトキシシラン，Ｃ：実施例９のエチレングリコール置換体）を添加した混合溶液の写真図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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