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JP2000230191A - 界面活性剤 - Google Patents

界面活性剤

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JP2000230191A
JP2000230191A JP11032913A JP3291399A JP2000230191A JP 2000230191 A JP2000230191 A JP 2000230191A JP 11032913 A JP11032913 A JP 11032913A JP 3291399 A JP3291399 A JP 3291399A JP 2000230191 A JP2000230191 A JP 2000230191A
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JP
Japan
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polyglycerin
carboxylic acid
acid
monovalent carboxylic
fid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11032913A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroaki Shirai
博明 白井
Jun Sasaya
潤 笹谷
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Adeka Corp
Original Assignee
Asahi Denka Kogyo KK
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Publication date
Application filed by Asahi Denka Kogyo KK filed Critical Asahi Denka Kogyo KK
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  • Cosmetics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の環状ポリグリセリンの含有率の多いポ
リグリセリンカルボン酸エステルと異なった界面活性能
を有するポリグリセリンエステル系界面活性剤を提供す
ること。 【解決手段】 本発明は、ポリグリセリンと1価カルボ
ン酸又は1価カルボン酸誘導体から得られるポリグリセ
リン1価カルボン酸部分エステルであって、該ポリグリ
セリン中に含まれる重合度2〜4の環状ポリグリセリン
の割合が、全ポリグリセリンに対して、0.1〜30F
ID%(但し、FID%とは、ポリグリセリンのトリメ
チルシリル化物をガスクロマトグラフ分析した場合のF
ID検出器における面積%を表わす。)であるポリグリ
セリン1価カルボン酸部分エステルからなる界面活性剤
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特定のポリグリセ
リン1価カルボン酸部分エステルからなる界面活性剤に
関する。
【0002】
【従来の技術】ポリグリセリンエステルは、優れた乳化
剤であり、同時に人体及び環境に対する安全性が高いた
め、食品、医薬品、化粧料等に使用されている。又、洗
浄剤としても有用で、やはり安全性が高いことから食器
用の洗浄剤として利用されている。更に、防曇性や帯電
防止性能もあるため、食品用ラップや農業用ビニールハ
ウスに使用される樹脂に添加される場合がある。ポリグ
リセリンエステルは、上記のように安全性が高いことに
加えて、ポリグリセリンの重合度、酸組成、エステル化
率等を適宜選択することにより様々な物性の製品が得ら
れることからも、今後使用範囲や使用量が伸びていくと
いわれている。
【0003】ポリグリセリン脂肪酸エステルは通常、ポ
リグリセリンと脂肪酸を常法により脱水縮合して得られ
るものである。このうち、ポリグリセリンは、グリセリ
ンの脱水縮合、グリシドールの重合、エピクロルヒドリ
ンの重合等の方法で得られる。このようにして製造され
たポリグリセリンは、その重合度によって数種類が市販
されているが、そこで示されている重合度は、製品の水
酸基価から逆算した値が用いられていることが多い。し
かし実際には、ポリグリセリンは様々に縮合したグリセ
リンの混合物であり、その中には、鎖状のポリグリセリ
ンばかりではなく環状に縮合したポリグリセリンも含ま
れている。そして一般に、重合度が高いポリグリセリン
を製造しようとすると、環状ポリグリセリンが増加して
いく傾向が見られる。そのため、製品ポリグリセリンの
水酸基価から逆算して得られる重合度は、その製品ポリ
グリセリンの本来の重合度を表わしているとは必ずしも
いえないのが現実である。特に、重合度の高いポリグリ
セリンにおいては、環状ポリグリセリンの副生等により
分子量分布が正規分布となりにくい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、特に重合度の
高いポリグリセリンを原料として脂肪酸エステルを製造
した場合、環状ポリグリセリンのエステルが製造される
が、これは鎖状のポリグリセリンエステルとは異なる物
性を有している。従って、本来的に期待した物性と異な
る物性を有していることがある。又、環状のポリグリセ
リンは人体に対する安全性に疑いがあるといわれてい
る。従って、本発明の目的は、環状ポリグリセリンを特
定の割合で含有し、且つその割合が小さいポリグリセリ
ンから得られたポリグリセリン1価カルボン酸部分エス
テルからなる界面活性剤を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、ポリグリ
セリンと1価カルボン酸又は1価カルボン酸誘導体から
得られるポリグリセリン1価カルボン酸部分エステルで
あって、該ポリグリセリン中に含まれる重合度2〜4の
環状ポリグリセリンの割合が、全ポリグリセリンに対し
て、0.1〜30FID%、好ましくは1〜20FID
%であるポリグリセリン1価カルボン酸部分エステルか
らなる界面活性剤である。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明のポリグリセリン1価カル
ボン酸部分エステルの原料であるポリグリセリンは、グ
リセリンの脱水縮合、グリシドール、エピクロロヒドリ
ン、プロピレンクロロヒドリン等の重合によって製造さ
れたものを使用することができる。このポリグリセリン
の平均重合度は2以上であり、2〜12が好ましい。上
記のような方法で製造された、通常のポリグリセリン
は、鎖状に重合したものの他、環状に重合するものが含
まれる。本発明においては、この環状ポリグリセリンの
うち、重合度2〜4の環状ポリグリセリンが、全ポリグ
リセリンに対して、0.1〜30FID%、好ましくは
1〜20FID%という範囲内のものでなければならな
い。但し、FID%とは、ポリグリセリンのトリメチル
シリル化物を水素炎イオン化検出器(FID)を用いて
ガスクロマトグラフ分析した場合のガスクロマトグラム
おける面積%である。従来一般に行われている方法でポ
リグリセリンを製造すると特に重合度の大きいポリグリ
セリンになるほど環状重合体の生成量が増加するが、反
応原料として特にグリシドール、エピクロロヒドリンを
使用し、反応条件等を選んで注意深く反応を行うことに
よって環状ポリグリセリンの少ないポリグリセリンが得
られる。このような特定の割合で環状ポリグリセリンを
含むポリグリセリンの1価カルボン酸部分エステルは、
環状ポリグリセリンを多く含むポリグリセリンの1価カ
ルボン酸部分エステル或いは鎖状のポリグリセリン1価
カルボン酸部分エステルとは異なった界面活性能を有す
る。
【0007】上記ポリグリセリンの分析方法は、一般的
には、ポリグリセリン1価カルボン酸部分エステルをア
ルカリ水溶液等で加水分解した後、ヘキサン等の炭化水
素系溶媒を加えて相分離させ、水層からポリグリセリン
を抽出した後、ポリグリセリンの水酸基を常法によって
トリメチルシリル化して封鎖し、ガスクロマトグラフを
行う方法である。この方法により、鎖状のポリグリセリ
ンと重合度2〜4の環状ポリグリセリンを分離して検出
することができる。
【0008】本発明のポリグリセリン1価カルボン酸部
分エステルの原料である1価カルボン酸としては、酢
酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリ
ル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリス
チン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、エ
ルカ酸、リノール酸、リノレン酸、アラキン酸、ガドレ
ン酸、ベヘニン酸、エルカ酸、リグノセリン酸、セラコ
レイン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸、セロ
プラスチン酸、リシノレイン酸、12−ヒドロキシステ
アリン酸等の脂肪酸、及び安息香酸等の芳香族1価カル
ボン酸が挙げられる。又、これらの脂肪酸を含有する天
然油脂由来の混合脂肪酸でもよい。天然油脂としては例
えば、アマニ油、エノ油、オイチシカ油、オリーブ油、
カカオ脂、カポック油、白カラシ油、ゴマ油、コメヌカ
油、サフラワー油、シアナット油、シナキリ油、大豆
油、茶実油、ツバキ油、コーン油、ナタネ油、パーム
油、パーム核油、ひまし油、ひまわり油、綿実油、ヤシ
油、木ロウ、落花生油等の植物性油脂、馬脂、牛脂、牛
脚脂、牛酪脂、豚脂、山羊脂、羊脂、乳脂、魚油、鯨油
等の動物性油脂が挙げられる。上記の1価カルボン酸の
なかでも、界面活性能が発現し易いために好ましいのは
炭素数6〜22の脂肪酸又は炭素数6〜22の脂肪酸を
含有する油脂由来の混合脂肪酸である。
【0009】本発明のポリグリセリン1価カルボン酸部
分エステルは、上記ポリグリセリンと、上記1価カルボ
ン酸又はこれらの1価カルボン酸のメチルエステルやグ
リセリド等のエステル、酸無水物、酸塩化物等の誘導体
から常法によって製造することができる。この際、両者
の反応比によって、ポリグリセリン1価カルボン酸部分
エステルのエステル化率(エステル化される前のポリグ
リセリンの全水酸基数に対するエステル化された水酸基
の数)を制御することができる。ポリグリセリンの全て
の水酸基がエステル化されると、界面活性能が低下する
ため、本発明のポリグリセリン1価カルボン酸部分エス
テルは、分子中に水酸基が1つ以上残存していなければ
ならない。好ましいエステル化率は90%以下、より好
ましくは70%以下、最も好ましくは50%以下であ
る。又エステル化率の下限は、界面化性能を有する範囲
であれば良いが、好ましくは3%以上、より好ましくは
7%以上である。
【0010】本発明の界面活性剤の具体的用途として
は、例えば、消泡剤、乳化剤、洗浄剤、すすぎ助剤、分
散剤、脱墨剤、離型剤、繊維処理剤、接着剤用添加剤、
防曇剤、艶だし剤、ウレタンフォーム等の整泡剤、塗料
用添加剤、潤滑油添加剤、帯電防止剤、滑剤、樹脂の内
部潤滑剤、樹脂改質剤、化粧料添加剤、農薬用展着剤等
が挙げられる。
【0011】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明する。尚、以下の実施例中、部及び%は特に記載が無
い限り重量基準である。以下の試験で使用した本発明の
界面活性剤(実施例1〜10)及び比較品の界面活性剤
(比較例1〜10)を表1に示す。
【0012】
【表1】
【0013】*:ポリグリセリン1モルに対するカルボ
ン酸のモル比。表1の実施例1及び比較例8の界面活性
剤について、そのポリグリセリンのガスクロマトグラフ
分析の結果を図1及び図2に示す。又、これらの図から
求めた各重合度の成分のFID%を表2に示す。
【0014】<分析条件> カラム: OV−1(GLサイエンス製) カラム長:50cm カラム温度:80〜330℃(10℃/分で昇温)。そ
の後、330℃で15分間ホールド。 インジェクション温度:330℃ キャリアガス:窒素(圧力3.6kgf/cm2
【0015】
【表2】
【0016】※図及び表中の重合度のCは環状ポリグリ
セリンを表わす。 試験1:乳化安定性試験1 実施例又は比較例のポリグリセリン部分エステルの各1
部、酢酸0.5部、食塩2.0部を水66.5部に添加
し、40℃で攪拌溶解させた。次いで、ホモミキサーで
約4,000rpmで攪拌しながら、菜種白絞油30部
を添加した。その後、水冷しつつ回転数を6,000r
pmに上げて10分間攪拌して乳化物を得た。これらの
乳化物について、40℃で1週間静置したときの経時安
定性を調べた。安定性は外観を目視により、以下の基準
で評価した。 ◎:変化無し ○:若干量離水有り(5%以内) △:離水有り(5%以上) ×:相分離が発生する
【0017】試験2:乳化安定性試験2 試験1と同様にして調製した各乳化物について、遠心分
離器を用いて4,000rpm(平均重力加速度1,8
80G)にて15分間処理したときの乳化物の安定性を
調べた。安定性は外観を目視により、試験1と同様の基
準で評価した。
【0018】試験3:洗浄力試験 実施例又は比較例のポリグリセリン部分エステルの各2
0部、エタノール10部、ピロリン酸ナトリウム5部、
水65部からなる洗浄剤組成物を作製し、皿の洗浄力試
験を行った。まず、牛脂180g、卵黄粉末20g、水
100gを40〜50℃で混練し、汚れ物質とした。こ
れを1.0g採取し、指で皿の表面に均一に広げ、1昼
夜放置した。次に、上記の各洗浄剤組成物の濃度0.5
%の水溶液を6kg作製し、それぞれの洗浄剤水溶液中
に汚れの付着した皿を入れて表面をブラシで10回こす
り、汚れを完全に落とす操作を液面の泡が無くなるまで
行い、完全に洗浄できた皿の枚数を記録した。これを2
回行い平均を求めた。
【0019】試験4:すすぎ試験 試験3で用いた汚れの付着した皿を、市販のアルカリ性
洗浄剤を用いて、石川島播磨重工業(株)製自動食器洗
浄機JWD−6にて洗浄した後、実施例又は比較例のポ
リグリセリン部分エステルの各80部、水20部からな
るすすぎ助剤をそれぞれ0.01%含有する80℃のす
すぎ液ですすいだ後の、食器の乾燥速度(秒)を求め、
乾燥後の表面の斑点の有無を以下の基準で観察した。 ◎:0〜3個 ○:3〜9個 △:10個以上 ×:不
【0020】試験5:熱安定性試験 実施例又は比較例のポリグリセリン部分エステルの各
0.5gを、それぞれ直径7cmのステンレス皿に均一
に塗布し、250℃の乾熱試験機中で8時間保持した。
処理後の塗布したポリグリセリン部分エステルの状態を
目視で観察し、以下の基準で評価した。 ◎:流動性を保持し、変色が少ない。 ○:流動性を保持するが、変色している。 △:タール状になり、変色が大きい。 ×:固化し、変色が大きい。
【0021】試験6:防曇性試験 直鎖低密度ポリエチレン樹脂(密度:0.92g/cm
3、Mw=51,200)100部、カルシウムステア
レート0.1部、テトラキス{3−(3,5−ジ−t−
ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ
メチル}メタン(旭電化工業(株)製、アデカスタブA
O−60)0.1部、トリス(2,4−ジ−t−ブチル
フェニル)ホスファイト(旭電化工業(株)製、アデカ
スタブ2112)0.1部、及び実施例又は比較例のポ
リグリセリン部分エステルの各3部をそれぞれ配合し、
230℃で押し出し加工してペレットとし、更にダイス
温度250℃にてTダイ法で厚さ20μmのフィルムを
作成した。これらのフィルムについてその防曇性を次の
方法で評価した。300mLの広口ビンに水を150m
L入れ、上記のそれぞれのフィルムで口を密封し、これ
らのビンを5℃の冷蔵庫内に1時間入れた後、ビンを取
り出し、これらのフィルムの曇りの状態を以下の評価基
準で調べた。 5:完全に透明で曇りが無い。 4:殆ど透明であるが、わずかに水滴が付く。 3:大きい水滴が付くが、透明感がある。 2:全面に大きな水滴が付き、不透明である。 1:全面に細かい水滴が付き、不透明である。 以上の各評価試験の結果を表3に示す。
【0022】
【表3】
【0023】これらの結果から、環状ポリグリセリンが
0.1〜30FID%の範囲内にある本発明の界面活性
剤は、乳化安定性、油脂洗浄力、すすぎ性、熱安定性及
び防曇性等の界面活性剤としての諸性能において環状ポ
リグリセリンが30FID%を超えるものに比べて優れ
た性質を有する。
【0024】
【発明の効果】本発明の効果は、特定の割合で環状ポリ
グリセリンを含有するポリグリセリンから得られたポリ
グリセリン1価カルボン酸部分エステルからなる界面活
性剤を提供したことにある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で使用したテトラグリセリンのガスク
ロマトグラムである。
【図2】比較例8で使用したデカグリセリンのガスクロ
マトグラムである。
フロントページの続き Fターム(参考) 4C083 AB282 AC102 AD111 AD112 BB04 4D077 AB08 AB10 AB11 AB12 AB20 AC01 BA15 CA12 DC02Y DC02Z DC07Y DC07Z DC12Y DC16Z DC19Y DC24Y DC36Y DD29Y DD36Y DE02Y DE07Y DE08Y DE09Y DE12Y 4H003 AC03 BA12 EA10 EB04 ED02 ED28

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリグリセリンと1価カルボン酸又は1
    価カルボン酸誘導体から得られるポリグリセリン1価カ
    ルボン酸部分エステルであって、該ポリグリセリン中に
    含まれる重合度2〜4の環状ポリグリセリンの割合が、
    全ポリグリセリンに対して、0.1〜30FID%(但
    し、FID%とは、ポリグリセリンのトリメチルシリル
    化物をガスクロマトグラフ分析した場合のFID検出器
    における面積%を表わす。)であるポリグリセリン1価
    カルボン酸部分エステルからなる界面活性剤。
  2. 【請求項2】 エステル化される前のポリグリセリンの
    全水酸基数に対するエステル化された水酸基の数が90
    %以下である請求項1に記載の界面活性剤。
  3. 【請求項3】 1価カルボン酸が、炭素数6〜22の脂
    肪酸である請求項1又は2に記載の界面活性剤。
JP11032913A 1999-02-10 1999-02-10 界面活性剤 Withdrawn JP2000230191A (ja)

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