JP3985475B2

JP3985475B2 - コハク酸モノグリセリド塩を含有したマイクロエマルション及びこれを含有する化粧料及び食品

Info

Publication number: JP3985475B2
Application number: JP2001227004A
Authority: JP
Inventors: 博信國枝; 晃弘小川
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2021-07-27
Also published as: JP2003040732A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油性成分が可溶化されたコハク酸モノグリセリド塩を含有したマイクロエマルションに関する。詳しくは、化粧品、食品等の広い分野に使用される、油性成分が可溶化されたマイクロエマルションに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マイクロエマルションは水と油のような混じり合わない液体を含む透明な均一溶液であり、熱力学的に安定であることが知られている。このため、油性成分をマイクロエマルションとして化粧料、医薬、食品などに使用すると、少量の界面活性剤の使用で安定な系が得られ、透明な化粧水、浴用剤、油溶性ビタミン類や不飽和脂肪酸などが配合された食品への適用が可能である。これらのマイクロエマルションに使用される界面活性剤としては、ポリオキシエチレングリコールアルキルエーテル、ショ糖脂肪酸エステルなどの非イオン性界面活性剤やアルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩などのイオン性界面活性剤があるが、通常安全性の面から、非イオン性界面活性剤が使用されている。
【０００３】
しかし、これらの非イオン性界面活性剤を用いる場合、油性成分の種類が限定されるため汎用性に乏しく、用いる界面活性剤の添加量を増加する必要があった。
一方、イオン性界面活性剤の中でもコハク酸モノグリセリドは優れた生分解性を有し、環境にも優しい。更に、食品用乳化剤として認可されていることから、物性改良剤としてパン、麺類、ケーキなどの蛋白質、澱粉を主体とした食品に、さらにはミルクコーヒー、ミルクティーなどの乳飲料に対しても使用されている。また、口腔用洗浄剤組成物（特開平３−１４５４１６号公報、特開平３−１８１４１３号公報、特開平４−５９７３６号公報など）や育毛成分として頭髪化粧料にも使用されている（特開昭６１−１５８１６号公報、特開平４−３４２５１５号公報など）。しかし、コハク酸モノグリセリド塩による油性成分の可溶化については報告例が無かった。
【０００４】
また、一般に、水／界面活性剤／油系での可溶化容量を増加させるために、中鎖長のアルコール類、比較的親水基の短いポリオキシエチレン型界面活性剤、モノアシル化グリセロールなどのモノアシル化グリセロールなどの多価アルコール類を、界面活性助剤として用いることが知られている。例えば、特開２００１−１６３７２６には、Ａ）陰イオン系及び／または非イオン系界面活性剤から選ばれる界面活性剤一種以上、Ｂ）油分、Ｃ）多価アルコール、Ｄ）水を含有する成分に４００気圧以上の高圧ホモジナイザ−処理に相当する揃断力を与えることによって得られるＯ／Ｗ型マイクロエマルションタイプの化粧水が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
イオン性界面活性剤は電荷を有するため、トリグリセリドなどの極性油を可溶化するのに適しており、幅広い種類の油性成分を可溶化することができる。このため、人体に優しく、安全性が高い、イオン性界面活性剤を用いたマイクロエマルションの開発が望まれていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この様な問題点を解決すべく、本発明者らは鋭意検討した結果、コハク酸モノグリセリド塩とグリセリンのモノエステル又はモノエーテルを特定比率で界面活性剤として使用すると、安全性が高く、多種の油性成分を可溶化でき、広い温度範囲で安定なマイクロエマルションが形成されることを見出し、本発明に到達した。
【０００７】
すなわち、本発明の要旨は、（ａ）コハク酸モノグリセリド塩、（ｂ）グリセリンモノエステル及びグリセリンモノエーテルより成る群から選ばれたグリセリン誘導体、（ｃ）油性成分、及び（ｄ）水を含有してなり、且つ（ａ）成分と（ｂ）成分の合計が全体の５〜５０重量％を占め、（ａ）成分と（ｂ）成分の合計に対する（ｂ）成分の重量分率が０．４〜０．７の範囲にあり、（ｃ）成分と（ｄ）成分の合計に対する（ｃ）成分の重量分率が０．０５〜０．９５の範囲にあることを特徴とする化粧料用又は食品用のマイクロエマルションに存する。本発明の他の要旨は、上記のマイクロエマルションを含有する化粧料、食品に存する。本発明の更に他の要旨は、（ａ）コハク酸モノグリセリド塩、並びに（ｂ）グリセリンモノエステル及びグリセリンモノエーテルより成る群から選ばれたグリセリン誘導体から成り、（ａ）成分と（ｂ）成分の合計に対する（ｂ）成分の重量分率が０．４〜０．７の範囲にあることを特徴とするマイクロエマルション形成用界面活性剤混合物に存する。
【０００８】
第３の要旨は、（ａ）コハク酸モノグリセリド塩、並びに（ｂ）グリセリンモノエステル及びグリセリンモノエーテルより成る群から選ばれたグリセリン誘導体から成り、（ａ）成分と（ｂ）成分の合計に対する（ｂ）成分の重量分率が０．４〜０．７の範囲にあることを特徴とするマイクロエマルション形成用界面活性剤混合物に存する。
【０００９】
本発明の油性成分が可溶化されたマイクロエマルションは（ａ）成分としてのコハク酸モノグリセリド塩、（ｂ）成分としてのグリセリンモノエステル及びグリセリンモノエーテルより成る群から選ばれたグリセリン誘導体、（ｃ）成分としての油性成分及び（ｄ）成分としての水の４成分を必須成分として含有する。以下、各成分について説明する。
（ａ）成分：（ａ）成分はコハク酸モノグリセリド塩である。（ａ）成分は、（ｂ）成分とともに、（ｃ）成分を水相中へ可溶化させる機能を果たす。コハク酸モノグリセリド塩の構成脂肪酸は、通常炭素数８〜２４の飽和または不飽和脂肪酸から選ばれるが、炭素数が長くなるにつれて液晶が形成されやすく、マイクロエマルションの生成が困難となるため、好ましくは炭素数８〜１４であり、化粧料、食品に適用される場合を考慮すると、ラウリン酸またはミリスチン酸が好ましく、特にラウリン酸が好ましい。これらの脂肪酸は目的に応じて２種類以上の組み合わせで用いることもできる。コハク酸モノグリセリド塩は、通常、コハク酸モノグリセリドのアルカリ金属塩である。
【００１０】
本発明に用いられるコハク酸モノグリセリド塩は、一般的にはコハク酸の酸無水物とモノグリセリドを反応させることにより得られるコハク酸モノグリセリドをアルカリ金属塩などで処理することにより得られる。反応は通常、無溶媒条件下で行われ、温度１２０℃前後において９０分程度で反応が完了する。このとき、モノグリセリドが完全に融解してから無水コハク酸を添加するのが好ましい。また、無水コハク酸とモノグリセリドの比率は重量比で１／１〜２／１がよく、無水コハク酸が少ない場合は未反応のモノグリセリドが多量に存在し、一方無水コハク酸が多すぎるとモノグリセリドにコハク酸が２分子結合したものや他のエステル化など多数の副反応がおこることから好ましくない。さらに、反応中は生成物の着色、臭気を防止するために、反応器内を不活性ガスで置換する方が好ましい。かくして得られた無水コハク酸とモノグリセリドの反応混合物は、コハク酸モノグリセリドの他にコハク酸、未反応モノグリセリド、ジグリセリド、その他オリゴマーを有している。本発明においては、このような混合物をそのまま用いても構わないが、蒸留等の精製をしてから使用する方が好ましい。
【００１１】
このようにして得られたコハク酸モノグリセリドをアルカリ金属塩、例えば炭酸水素カリウム、炭酸カリウムなどのようなカリウム塩、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウムのようなナトリウム塩と混合することにより、あるいは水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物と混合することによりコハク酸モノグリセリド塩が得られる。アルカリ金属塩、アルカリ金属水酸化物はコハク酸モノグリセリドに対して当量中和できる量だけ添加するのが好ましく、添加量が少なすぎる場合は、コハク酸モノグリセリドのカルボン酸部分のイオン化が不十分であるために、マイクロエマルションを形成しない可能性があり、一方、添加量が多すぎると、エステル部分の加水分解などが起こる可能性がある。
【００１２】
（ｂ）成分：（ｂ）成分はグリセリンモノエステル及びグリセリンモノエーテルより成る群から選ばれたグリセリン誘導体であり、これは界面活性助剤（ｃｏｓｕｒｆａｃｔａｎｔ）である。（ｂ）成分は（ａ）成分とともに、（ｃ）成分を水相中へ可溶化させる機能を果たす。すなわち、（ｂ）成分は（ａ）成分と混合ミセル、会合体を形成し、油性成分が可溶化されたマイクロエマルションを形成する。（ｂ）成分のグリセリン誘導体としてはグリセリンエーテルが好ましい。尚、通常よく使用される１−ヘキサノール、１−オクタノール、１−デカノールなどの１価のアルコール類を使用した場合には、これらが油相に分配されるため、マイクロエマルションが形成されない。また、ポリオキシエチレン型界面活性剤は安全性の面で使用するのは好ましくない。
【００１３】
（ａ）成分と（ｂ）成分は、（ａ）成分と（ｂ）成分の合計に対する（ｂ）成分の重量分率、すなわち、［［（ｂ）成分］／［（ａ）成分＋（ｂ）成分］］が、０．４〜０．７となるように組合せる。重量分率が０．５〜０．６となるように組合せるのがより好ましい。（ｂ）成分の重量分率が０．４未満あるいは０．７を超えると、マイクロエマルションは２相分離しやすくなり、いずれも好ましくない。また、（ａ）成分と（ｂ）成分の合計重量は、本発明マイクロエマルションに対して５重量％以上とするのが好ましい。（ａ）成分と（ｂ）成分の合計重量が５重量％未満の場合は、マイクロエマルションが形成されないことがある。（ａ）成分と（ｂ）成分の合計重量は、本発明マイクロエマルションに対して、通常５０重量％以下であり、５０重量％を越えるとゲル化などを生じる場合がある。
【００１４】
(c)成分：(c)成分は油性成分である。油性成分としては、炭化水素化合物から極性油を含む幅広い種類のものが使用できる。油性成分としては、液状の高級脂肪族炭化水素類、動植物性油脂類、高級アルコール、高級脂肪酸、合成エステル油、グリコール高級脂肪酸エステル、シリコン油などが挙げられる。例えば、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−デカン、ｎ−ヘキサデカン、流動パラフィン、スクワラン、菜種油、オリーブ油、ひまし油、ホホバ油、オクチルドデカノール、オクチルドデシルミリステート、２−エチルヘキサン酸トリグリセリド、カプリン酸トリグリセリド、オレインアルコール、オレイン酸等を挙げることができる。これらの油性成分は１種又は２種以上組み合わせて用いることもできる。
【００１５】
(d)成分：(d)成分は水である。水は、一般に化粧料や食品に使用されるものであり、例えば、イオン交換水、蒸留水等の精製水、水道水、天然水、アルカリイオン水等が挙げられる。
本発明のマイクロエマルションにおいて、(c)成分と(d)成分の合計に対する(c)成分の重量分率は、任意であるが、マイクロエマルションの安定性の面から、(c)成分と(d)成分の合計に対する(c)成分の重量分率、すなわち、[[(c)成分]／[(c)成分＋(d)成分]]は、０．０５〜０．９５とするのが好ましい。(c)成分と(d)成分の合計重量の特に好ましい範囲は、可溶化組成物全量に対して、９５重量％以下である。
【００１６】
可溶化容量をさらに増加するために、親水鎖に対して塩析効果をもつ無機塩などを加えるのが好ましい。無機塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウムなどが挙げられる。無機塩の含有量は、好ましくは３〜１０重量％である。
本発明のマイクロエマルションは(a)成分、(b)成分、(c)成分、(d)成分を混合して得られる。各成分を一度に混合しても製造できるが、予め、(a)成分と(b)成分を含む界面活性剤混合物を製造し、これを(c)成分と(d)成分の混合物に添加して製造することもできる。この場合の界面活性剤混合物は、均一性を向上させる観点から、(a)成分と(b)成分を含む界面活性剤混合物を有機溶媒に溶解した後に溶媒を留去する方法や、これら２成分を融点以上の温度で混合する方法で製造することが好ましい。
【００１７】
本発明によるマイクロエマルションは、化粧料としては、洗浄剤、シャンプー、リンス、ヘアートニック、ヘアーオイル、ヘアーローション、アフターシェーブローション、ボディーローション、エモリエントオイル、化粧ローション、クレンジングオイル、エアゾール製品、消臭剤、芳香剤、脱臭剤、入浴剤などに使用することができる。食品用途としては、アイスクリーム、コーヒーホワイトナー、ホイップクリーム、チーズ、マヨネーズ、ドレッシング、ソース、たれ、可溶化油性香料などに使用することができる。これらの用途に用いる場合、(a)成分及び(b)成分を含む界面活性剤混合物量は、化粧料、食品に対して一般に１〜３０重量％含まれる。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。また、比、％および部はいずれも重量比、重量％および重量部を表す。
［製造例１］コハク酸ラウリン酸モノグリセリドナトリウム塩の合成
反応器に攪拌棒および還流管を取り付け、ラウリン酸モノグリセリド（ポエムＭ−３００理研ビタミン製）５９．５重量部を入れ、攪拌しながらオイルバスにより徐々に温度を上昇させた。ラウリン酸モノグリセリドが溶解し始めた時に、無水コハク酸４０．５重量部を投入し、１２０℃で９０分間反応させ、室温まで冷却してコハク酸ラウリン酸モノグリセリド反応混合物を得た。このうち、１３重量部を脱塩水４３．５重量部に溶解し、１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液でｐＨを７に調製した。これに酢酸エチル４３．５重量部を加え振とう後、放置すると酢酸エチル相と水相に分離した。水相を分液し、３Ｎ塩酸を加え、水溶液のｐＨを２に調整した。この時点で油状物が分離してきたので、この水溶液１重量部に対して０．７７重量部の酢酸エチルを加え、振とうすることで逆抽出を行い、酢酸エチル相と水相の２相を得た後、酢酸エチル相を分液した。この酢酸エチル相１重量部に対して脱塩水０．５重量部を加えて洗浄後、酢酸エチルを減圧留去し、さらに減圧乾燥することにより、白色粉末としてコハク酸ラウリン酸モノグリセリドを得た。この白色粉末を脱塩水に分散し、１Ｎ水酸化ナトリウム水溶液で当量中和することでコハク酸ラウリン酸モノグリセリドナトリウム塩を合成した。
［実施例１］
(a)成分として製造例１で得られたコハク酸ラウリン酸モノグリセリドナトリウム塩を４．８重量部、(b)成分としてグリセリンモノ２−エチルヘキシルエーテルを５．２重量部、(c)成分としてオクタンを４５重量部、(d)成分として３％食塩水を４５重量部の割合で混合し、加熱攪拌を行って均質化し、２５℃の恒温槽に保持したところ、１相の透明なマイクロエマルションが得られた。このマイクロエマルションを５℃、１５℃、３０℃、４０℃、６０℃、７５℃の恒温槽で数日保持したが、透明なマイクロエマルションの状態を維持した。この結果から、５〜７５℃の温度範囲で、マイクロエマルションが安定であることがわかった。
［実施例２］
(a)成分として製造例１で得られたコハク酸ラウリン酸モノグリセリドナトリウム塩を１２．２重量部、(b)成分としてグリセロールモノ２−エチルヘキシルエーテルを２３．８重量部、(c)成分として中鎖トリグリセリドであるグリセロールトリ（２−エチルヘキサン酸）エーテル（日清製油（株））を３２重量部、(d)成分として３％食塩水を３２重量部の割合で混合し、加熱攪拌を行って均質化し、２５℃の恒温槽に保持したところ、１相の透明なマイクロエマルションが得られた。この実験結果から、極性油も可溶化できることがわかった。
［比較例１］
(a)成分として製造例１で得られたコハク酸ラウリン酸モノグリセリドナトリウム塩を４．８重量部、(b)成分として１−ヘキサノールを５．２重量部、(c)成分としてオクタンを４５重量部、(d)成分として３％食塩水を４５重量部の割合で混合し、加熱攪拌を行って均質化し、２５℃の恒温槽に保持したところ、２相分離が観察された。
【００１９】
【発明の効果】
本発明のコハク酸モノグリセリド塩とグリセリン誘導体よりなる界面活性剤混合物を用いて製造されたマイクロエマルションは、安全性に優れ、広い温度範囲で安定で、多種の油性成分を可溶化することが可能であり、製造も容易であることから、化粧料、食品用途に適している。

Claims

（ａ）コハク酸モノグリセリド塩、（ｂ）グリセリンモノエステル及びグリセリンモノエーテルより成る群から選ばれたグリセリン誘導体、（ｃ）油性成分、及び（ｄ）水を含有してなり、
且つ（ａ）成分と（ｂ）成分の合計が全体の５〜５０重量％を占め、（ａ）成分と（ｂ）成分の合計に対する（ｂ）成分の重量分率が０．４〜０．７の範囲にあり、（ｃ）成分と（ｄ）成分の合計に対する（ｃ）成分の重量分率が０．０５〜０．９５の範囲にあることを特徴とする化粧料用マイクロエマルション。
（ａ）成分の構成脂肪酸が炭素数８〜２４のものであることを特徴とする請求項１記載の化粧料用マイクロエマルション。
無機塩を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の化粧料用マイクロエマルション。
請求項１ないし３のいずれかに記載の化粧料用マイクロエマルションを含有する化粧料。
（ａ）コハク酸モノグリセリド塩、（ｂ）グリセリンモノエステル及びグリセリンモノエーテルより成る群から選ばれたグリセリン誘導体、（ｃ）油性成分、及び（ｄ）水を含有してなり、
且つ（ａ）成分と（ｂ）成分の合計が全体の５〜５０重量％を占め、（ａ）成分と（ｂ）成分の合計に対する（ｂ）成分の重量分率が０．４〜０．７の範囲にあり、（ｃ）成分と（ｄ）成分の合計に対する（ｃ）成分の重量分率が０．０５〜０．９５の範囲にあることを特徴とする食品用マイクロエマルション。
（ａ）成分の構成脂肪酸が炭素数８〜２４のものであることを特徴とする請求項５に記載の食品用マイクロエマルション。
無機塩を含有することを特徴とする請求項５または６に記載の食品用マイクロエマルション。
請求項５ないし７のいずれかに記載の食品用マイクロエマルションを含有する食品。
（ａ）コハク酸モノグリセリド塩、並びに（ｂ）グリセリンモノエステル及びグリセリンモノエーテルより成る群から選ばれたグリセリン誘導体から成り、（ａ）成分と（ｂ）成分の合計に対する（ｂ）成分の重量分率が０．４〜０．７の範囲にあることを特徴とするマイクロエマルション形成用界面活性剤混合物。