(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式(1)
R1-O-CO-R2-X        (1)
〔式中、R1は炭素数12〜22の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、R2は炭素数１〜５の直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基を示し、X はハロゲン原子を示す。〕
で表されるモノハロゲンカルボン酸アルキルエステル〔以下、化合物(1)という〕と下記一般式(2)
【化１】
0003897923.tif 000009
〔式中、R3、R4、R5は同一もしくは異なってメチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基から選ばれる基を示す。〕
で表される第３級アミン〔以下、化合物(2)という〕とを、下記一般式(3)
R-OH        (3)
〔式中、R は平均炭素数14〜18の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基を示す。〕で表される長鎖アルコール〔以下、化合物(3)という〕を反応溶媒として、化合物(1)と化合物(2)の合計と化合物(3)の重量比が、〔化合物(1)と化合物(2)の合計〕：化合物(3)で20：80〜80：20となるように用いて反応させることにより、下記一般式(4)
【化２】
0003897923.tif 000010
〔式中、R1、R2、R3、R4、R5、X は前記の意味を示す。〕
で表されるベタインアルキルエステル〔以下、化合物(4)という〕と、前記一般式(3) で表される長鎖アルコールとを含有するベタインアルキルエステル含有混合物を製造する工程を含む、前記ベタインアルキルエステル含有混合物を含有し、化合物(4)の含有量が0.1〜20重量％である毛髪化粧料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グリシンベタインアルキルエステル含有混合物及びその製造法並びに該混合物を含有する毛髪化粧料に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
毛髪に対し良好な柔軟性や平滑性、更に油性感を付与する際、セタノール等の長鎖アルコールを界面活性剤でゲル状に乳化させた剤形が使用される。界面活性剤としてはカチオン界面活性剤が適しており、その中でもグリシンベタインアルキルエステルは、特に湿潤時に柔軟性、平滑性、更には油性感を付与できる界面活性剤である。
【０００３】
このグリシンベタインアルキルエステルの製造法としては特開昭49-76818号公報にグリシンベタインとアルコールを、トルエン等の脱水溶媒とスルホン酸系の酸触媒とを用いて反応させる製造方法が、特開昭58-157750 号公報にモノクロロ酢酸エステルとトリメチルアミンをジアルキルケトン溶媒で反応させる製造方法が報告されている。しかし、これらの方法は溶媒を除去する必要があるため、製造上のプロセスが長くなるという問題がある。溶媒を完全に除去しないと安全性に問題がある。
【０００４】
また、ハロゲン化合物とアミン化合物とを反応させて４級化反応を行い、反応終了物から溶媒を除去せずそのまま用いる際は、溶媒として水やエタノールが用いられる。しかし、これらを用いると加水分解やエタノールとのエステル交換等が起こり、反応終了物をそのまま用いた場合、長鎖アルコールをゲル状に乳化できず、毛髪に対する柔軟性、平滑性、更には油性感が得られないという問題がある。
【０００５】
本発明の課題は、反応終了物をそのまま用いても長鎖アルコールを乳化でき、毛髪に対して十分な柔軟性、平滑性、更には油性感を付与することができるグリシンベタインアルキルエステル混合物の製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記一般式(1)
R1-O-CO-R2-X            (1)
〔式中、R1は炭素数８〜40の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基もしくはアルケニル基、R2は炭素数１〜５の直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基を示し、X はハロゲン原子を示す。〕
で表されるモノハロゲンカルボン酸アルキルエステル〔以下化合物(1) という〕と下記一般式(2)
【０００７】
【化３】
0003897923.tif 000002
【０００８】
〔式中、R3、R4、R5は同一もしくは異なって炭素数１〜24の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基もしくはアルケニル基、ヒドロキシアルキル基を示す。〕
で表される第３級アミン〔以下化合物(2) という〕とを、下記一般式(3)
R-OH          (3)
〔式中、R は平均炭素数８〜40の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基もしくはアルケニル基を示す。〕
で表される長鎖アルコール〔以下化合物(3) という〕を反応溶媒として反応させることにより、下記一般式(4)
【０００９】
【化４】
0003897923.tif 000003
【００１０】
〔式中、R1、R2、R3、R4、R5、X は前記の意味を示す。〕
で表されるグリシンベタインアルキルエステル〔以下化合物(4) という〕と化合物(3) とを含有するグリシンベタインアルキルエステル含有混合物を製造する方法を提供する。
【００１１】
また、本発明は、上記方法によって得られたグリシンベタインアルキルエステル含有混合物及び該混合物を含有する毛髪化粧料を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
化合物(1) の一般式(1) において、R1は炭素数10〜36、特に炭素数12〜22の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基もしくはアルケニル基が好ましく、R2はメチレン基、エチレン基、ｎ−プロピレン基が好ましい。X としては、塩素原子が特に好ましい。化合物(1) は、アルコールをモノハロゲンカルボン酸もしくはその低級アルコールエステル、酸クロライド、酸無水物等を用いてエステル化したもので、モノクロロ酢酸セチルエステル、モノクロロ酢酸ステアリルエステル、モノブロモ酢酸テトラデシルエステル、モノクロロプロピオン酸セチルエステル等が挙げられる。モノクロロ酢酸セチルエステルが好ましい。
【００１３】
化合物(2) の一般式(2) において、R3、R4、R5はメチル基、エチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基が好ましい。化合物(2) は、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、ジメチルプロパノールアミン、トリエタノールアミン等が挙げられる。トリメチルアミン、ジメチルエチルアミンが好ましい。
【００１４】
溶媒として用いられる化合物(3) の一般式(3) において、R の炭素数は８〜40であり、12〜20が好ましく、特に14〜18が好ましい。R の炭素数が８以上で臭いや生成物の乳化が良好となり、炭素数が40以下で生成物の融点が低くなり、取り扱いが容易となる。化合物(3) として、直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を有する長鎖アルコール類及びこれらの混合物が挙げられ、好ましくは炭素数12〜26の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を有する長鎖アルコール、更に好ましくはセタノール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、アラキルアルコール、ベヘニルアルコール、カラナービルアルコール、セリルアルコール等の長鎖アルコールが挙げられる。より好ましくはテトラデシルアルコール、セチルアルコール、セタノール、ステアリルアルコール及びこれらの混合物であり、特にセタノールが好ましい。本発明のセタノールは、セチルアルコールを主成分とし、ステアリルアルコール、オレイルアルコール等の高級アルコールを含有する。
【００１５】
４級化の際の化合物(1) と(2) のモル比は(1) ：(2) ＝１：１〜１：1.5 、好ましくは１：1.01〜１：1.2 である。また、化合物(1) 、(2) の合計(1) ＋(2) と化合物(3) の重量比〔(1) ＋(2) 〕：(3) は、好ましくは10：90〜90：10、より好ましくは20：80〜80：20であり、反応終了物の融点が 100℃以下になるよう設定することが好ましい。
【００１６】
また、反応溶媒である化合物(3) は４級化時に添加するか、化合物(1) を製造する際に、原料のアルコールをモノハロゲンカルボン酸に対して過剰に用いておき、そのまま４級化時の溶媒として用いることもできる。
【００１７】
本発明方法により化合物(4) を製造するには、例えば化合物(1) と化合物(3) との混合物中に、0.1 〜1.0MPaの加圧下、化合物(2) を全量添加後、40〜 100℃の反応温度で１〜５時間反応させる。また、化合物(2) を徐々に添加しながら反応させることもできる。
【００１８】
このようにして得られたグリシンベタインアルキルエステル含有混合物は、溶媒として用いた化合物(3) が油剤成分となるため、これを除去せず反応終了物をそのまま用いても、毛髪化粧料へ配合し、ゲル状に乳化させることが可能である。また、必要によっては過剰のアミンを除去した後、配合することもできる。更に配合にあたり更に低融点のものが必要とされる場合は、例えばプロピレングリコール等を添加して融点を低下させておき、配合に用いることも可能である。
【００１９】
なお、本発明のグリシンベタインアルキルエステル含有混合物から化合物(4) を分離して種々の用途に用いることもできるが、その際、化合物(3) はトルエン等のような安全面での問題がないので、少量の残存が許容できる場合には、高度の精製が不要となり効率的に化合物(4) を得ることができ、有利である。
【００２０】
本発明のグリシンベタインアルキルエステル含有混合物を用いた毛髪化粧料は、必要であれば更に長鎖アルコール、エステル油等の油剤やシリコーンを用いることができる。
【００２１】
長鎖アルコールとしては、化合物(3) で例示のものが用いられる。
エステル油としては、脂肪酸の低級アルコールエステル等が挙げられ、パルミチン酸イソプロピルが好ましい。
シリコーンとしては、例えば次の(A) 〜(K) が挙げられる。
(A) 下記式(I) で表されるジメチルポリシロキサン
【００２２】
【化５】
0003897923.tif 000004
【００２３】
（式中、ａは３〜20000 の数を示す。）
(B) メチルフェニルポリシロキサン
(C) アミノ変性シリコーン
特に好ましいアミノ変性シリコーンは一般式(II)で表されるものである。
【００２４】
【化６】
0003897923.tif 000005
【００２５】
〔式中、R6は
【００２６】
【化７】
0003897923.tif 000006
【００２７】
（式中、R7は２価の炭化水素基を示し、R8は  -OCH2CH2- 、
【００２８】
【化８】
0003897923.tif 000007
【００２９】
R9及びR10 は水素原子又は１価の炭化水素基を示し、ｄ及びｅは０〜６の整数を示し、Y-はハロゲンイオン又は有機アニオンを示す）で表されるアミノアルキル基を示す。ｂ及びｃは分子量に依存する整数を示す。〕
更に好ましいものは、R6が -(CH2)3-NH-(CH2)2-NH2で、平均分子量が3000〜100000のもの〔アモジメチコーン(Amodimethicone)〕である。
【００３０】
上記のアミノ変性シリコーンは水性乳濁液として用いることが好ましく、該水性乳濁液は、例えば特公昭56-38609号公報に記載されている方法に従って、環状ジオルガノポリシロキサンとオルガノジアルコキシシランとを、４級アンモニウム塩系界面活性剤及び水の存在下に乳化重合することにより得られる。
また、上記アミノ変性シリコーンを水性乳濁液として用いる場合、該水性乳濁液中に含有されるアミノ変性シリコーンの量は20〜60重量％が好ましく、30〜50重量％が更に好ましい。
好ましいアミノ変性シリコーン水性乳濁液としては、ＳＭ8704Ｃ（トーレ・シリコーン株式会社製）やＤＣ939 （ダウ・コーニング株式会社製）等が挙げられる。
【００３１】
(D) 脂肪酸変性ポリシロキサン、(E) アルコール変性シリコーン、(F) 脂肪族アルコール変性ポリシロキサン、(G) ポリエーテル変性シリコーン、(H) エポキシ変性シリコーン、(I) フッ素変性シリコーン、(J) 環状シリコーン、(K) アルキル変性シリコーン。
【００３２】
これらのシリコーン類において、リンス、コンディショナー等のすすぎ流すタイプの毛髪化粧料の場合には、上記(A) 〔尚、式(I) 中、ａは仕上がり感の目的に応じて、３〜20000 まで選択できるが、軽い仕上がりのタイプとしては100 〜1000が好ましい〕、(C) 、(F) 、(G) 及び(J) が好ましい。また、へアークリーム等のすすがないタイプの毛髪化粧料の場合には、上記(A) 〔尚、油性感の低減という目的のためには、式(I) 中、ａが2000〜8000のものが好ましい〕、(B) 、(C) 、(G) 及び(J) が好ましい。
【００３３】
本発明の毛髪化粧料中の化合物(4) の含有量は 0.1〜20重量％が好ましく、１〜10重量％がより好ましい。0.1 重量％以上で良好な感触が得られ、20重量％以下では保存時における沈殿、固化、分層等の製品の安定性上の問題がない。
【００３４】
本発明の毛髪化粧料には、上記成分以外に、必要に応じて、(a) 成分以外の陽イオン界面活性剤や陰イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤等の界面活性剤、炭化水素、ラノリン誘導体、高級脂肪酸類、油脂類、グリセリン、保湿剤、カチオン性ポリマー、多糖類、ポリベプタイド、パール化剤、溶剤、液晶形成基剤、芳香族スルホン酸類、色素、香料、噴射剤、キレート剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、抗フケ剤等を本発明の目的を損なわない範囲内で適宜配合することができる。これらの成分は、それぞれが有する性質を考慮して、１種以上を組合わせて配合することができる。
【００３５】
本発明の毛髪化粧料は、へアリンス、へアコンディショナー、へアトリートメント、へアパック、へアクリーム等に用いることができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の製造法により得られたグリシンベタインアルキルエステル含有混合物は、溶媒として用いた長鎖アルコールを除去することなく使用が可能であり、収率の低下もなく、また溶媒の除去や回収の必要性もない簡易な製造フローで製造が可能である。更に、本製造法によって製造された混合物を含有する毛髪化粧料は、長鎖アルコール等の乳化性がよく、毛髪に対しても良好な柔軟性や平滑性並びに油性感を付与することができる。
【００３７】
【実施例】
実施例１
モノクロロ酢酸のセチルエステル 150.0ｇとセチルアルコール 177.8ｇをオートクレーブに仕込み、トリメチルアミン33.4ｇを圧入して、80℃で３時間反応させた。反応終了後、過剰のトリメチルアミンを減圧下で留去し、グリシンベタインセチルエステル混合物（以下、混合物１という） 354.4ｇを得た。混合物１を液体クロマトグラフィーで分析したところ、モノクロロ酢酸のセチルエステルは残存していなかった。従って、混合物１の組成はグリシンベタインセチルエステル50重量％、セチルアルコール50重量％であった。以下の実施例、比較例の混合物の組成も同様にして求めた。
【００３８】
実施例２
モノクロロ酢酸のセチルエステル 150.0ｇとセタノール（花王株式会社、カルコール6870） 569.5ｇをオートクレーブに仕込み、ジメチルエチルアミン41.3ｇを圧入して、60℃で５時間反応させた。反応終了後、過剰のジメチルエチルアミンを減圧下で留去し、グリシンベタインセチルエステル混合物（以下、混合物２という） 732.4ｇを得た。混合物２の組成はグリシンベタインセチルエステル20重量％、セタノール80重量％であった。
【００３９】
実施例３
テトラデシルアルコールを過剰に用いて反応した反応生成物 215ｇ（テトラデシルアルコール65ｇ、モノクロロ酢酸テトラデシルエステル 150.0ｇを含有する。）をオートクレーブに仕込み、トリメチルアミン33.4ｇを圧入して、80℃で３時間反応させた。反応終了後、過剰のトリメチルアミンを減圧下で留去し、グリシンベタインテトラデシルエステル混合物（以下、混合物３という） 236.2ｇを得た。混合物３の組成はグリシンベタインテトラデシルエステル71重量％、テトラデシルアルコール29重量％であった。
【００４０】
比較例１
セチルアルコールの代わりにエタノール177.8 ｇを用い、反応温度を50℃とした以外は、実施例１と同様にしてグリシンベタインセチルエステル混合物（以下、比較混合物１という）を得た。比較混合物１の組成がグリシンベタインセチルエステル50重量％、エタノール50重量％となる仕込みであったが、エタノールによるエステル交換のため、グリシンベタインセチルエステルは50重量％に達しなかった。
【００４１】
比較例２
セタノールの代わりにエタノール79.0ｇを用い、反応温度を50℃とした以外は、実施例２と同様にしてグリシンベタインセチルエステル混合物（以下、比較混合物２という）を得た。比較混合物２の組成がグリシンベタインセチルエステル71重量％、エタノール29重量％となる仕込みであったが、エタノールによるエステル交換のため、グリシンベタインセチルエステルは71重量％に達しなかった。
【００４２】
〔性能評価〕
表１の組成で、混合物１〜３及び比較混合物１〜２を含有する実施例４〜６及び比較例３〜４のヘアリンス剤を常法により製造した。これらのヘアリンス剤について、目視で乳化状態を観察し、更に下記の方法により柔軟性等を官能評価した。結果を表１に示す。
【００４３】
＜評価方法＞
コールドパーマ等の化学処理をしたことのない日本人女性の毛髪20ｇ（長さ20cm、平均直径60μｍ）を束ね、シャンプー５ｇを用いて洗浄した。このシャンプーの組成は、ポリオキシエチレンアルキル（炭素数12）エーテル硫酸ナトリウム（エチレンオキシド平均付加モル数2.5 ）15重量％、ジエタノールアミド３重量％、残部の水である。その後上記で調製したヘアリンス剤 2.0ｇを均一に塗布し、30秒間40℃の流水ですすいだ。このすすぎ時の毛髪の柔軟性、平滑性、油性感について下記の基準に従って評価した。
◎：非常に良好、○：良好、×：不良
【００４４】
【表１】
0003897923.tif 000008
【００４５】
実施例７（ヘアリンス剤）
下記組成のヘアリンスを製造した。
混合物２                                          5.0 重量％
パルミチン酸イソプロピル                          0.5 重量％
ジメチルポリシロキサン（平均分子量9000）          1.5 重量％
ポリエーテル変性シリコーン                        0.5 重量％
プロピレングリコール                              2.0 重量％
50％クエン酸水溶液                                0.06重量％
香料、メチルパラベン                                  適量
精製水                                              バランス
このリンスは、ゲル状に乳化し、すすぎ時の毛髪の柔軟性、平滑性、油性感が非常に良好であった。
【００４６】
実施例８（ヘアトリートメント）
下記組成のヘアトリートメントを製造した。
混合物１                                         15.0 重量％
セタノール                                        1.0 重量％
ジメチルポリシロキサン（平均分子量9000）          5.0 重量％
モノステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン      0.5 重量％
（エチレンオキサイド平均付加モル数20）
ベヘン酸                                          1.0 重量％
ジプロピレングリコール                            6.0 重量％
グリセリン                                       10.0 重量％
50％クエン酸水溶液                                0.6 重量％
香料、メチルパラベン                                  適量
精製水                                              バランス
このヘアトリートメントは、ゲル状に乳化し、すすぎ時の毛髪の柔軟性、平滑性、油性感が非常に良好であった。