生命科学関連特許情報
| タイトル： | 公開特許公報(A)_動植物硬化油の水性乳化組成物 |
| 出願番号： | 2010001551 |
| 年次： | 2011 |
| IPC分類： | C08L 91/00,B01F 17/42,C08L 91/06,C08L 71/02,A61K 8/06,A61K 8/31,A61K 8/39,A61K 8/92 |
特許情報キャッシュ
永橋 達 近藤 秀明 安東 徹昭 川上 宗太郎 JP 2011140552 公開特許公報(A) 20110721 2010001551 20100106 動植物硬化油の水性乳化組成物 日本精蝋株式会社 000231604 西澤 利夫 100093230 永橋 達 近藤 秀明 安東 徹昭 川上 宗太郎 C08L 91/00 20060101AFI20110624BHJP B01F 17/42 20060101ALI20110624BHJP C08L 91/06 20060101ALI20110624BHJP C08L 71/02 20060101ALI20110624BHJP A61K 8/06 20060101ALN20110624BHJP A61K 8/31 20060101ALN20110624BHJP A61K 8/39 20060101ALN20110624BHJP A61K 8/92 20060101ALN20110624BHJP JPC08L91/00B01F17/42C08L91/06C08L71/02A61K8/06A61K8/31A61K8/39A61K8/92 1 ＯＬ 11 4C083 4D077 4J002 4C083AA081 4C083AA082 4C083AA121 4C083AA122 4C083AC011 4C083AC012 4C083AC181 4C083AC182 4C083BB04 4C083BB11 4C083DD31 4C083EE01 4C083FF01 4D077AB05 4D077AB06 4D077AB11 4D077AC01 4D077BA02 4D077BA04 4D077BA07 4D077BA15 4D077DD32X 4D077DE02X 4J002AE03X 4J002AE051 4J002CH02Y 4J002EA016 4J002EC066 4J002EF056 4J002EH036 4J002FD31Y 4J002GB00 4J002GH01 4J002HA06 本発明は、自然環境下において良好な乳化安定性を示す動植物硬化油を主成分とする水性乳化組成物に関するものである。 従来、動植物油脂の水性乳化組成物としては、常温にて液体である不飽和脂肪酸のトリグリセリドを主成分とする油脂の乳化物が一般的であり、様々に検討されてはいるものの、動植物硬化油を主材とする乳化物はこれまで市場に存在しなかった。 その理由として、動植物硬化油の主成分である飽和脂肪酸トリグリセリドは、自然環境の温度変化に対して結晶構造変化を起こしやすく、その結果、乳化形態が破壊され、最終的には流動性が失われることがある。その対策として、これら乳化物を低温環境下にて保管することが有効であると考えられるものの、完全な抑制は不可能であるばかりかコスト上の問題から、工業製品としての適用は困難とされてきた。 本発明は、以上のような背景から、自然環境下において、長期間に亘り安定な乳化状態を保つことができる動植物硬化油を主材とする水性乳化組成物を提供することを課題としている。 本発明の水性乳化組成物は、上記課題を解決するものとして、水に、動植物硬化油と共に、 （Ａ）融点が２６℃以上６０℃以下で、溶解度パラメーター値（ＳＰ値）が８．２以下のワックス状物、並びに（Ｂ）平均分子量が４００〜７００の脂肪族１級アルコールエチレンオキサイド付加重合物で、そのＨＬＢ値が１０〜１６の非イオン性界面活性剤を含有し、動植物油および前記（Ａ）成分と（Ｂ）成分の総和が全体量の３０〜４５質量％の範囲内であって、前記（Ａ）成分の配合率が１〜３質量％の範囲内で、前記（Ｂ）成分の配合率が１〜５質量％の範囲内である動植物硬化油の水性乳化組成物であることを特徴としている。 本発明の乳化組成物は、自然環境下での保管において安定な乳化状態を長期に亘って保つことができ、これまで保管時に必要であった低温保管装置を使用する必要が無い。これにより、製品保管・流通面での制約が大幅に緩和され、動植物硬化油の乳化組成物の利用分野が拡大される。 本発明の水性乳化組成物では、動植物硬化油を主材とし、（Ａ）融点が２６℃以上６０℃以下で、溶解度パラメーター値（ＳＰ値）が８．２以下のワックス状物と、（Ｂ）平均分子量が４００〜７００の脂肪族１級アルコールエチレンオキサイド付加重合物で、ＨＬＢ値が１０〜１６の非イオン性界面活性剤を必須成分として含有する。 本発明に使用される動植物硬化油としては、動物もしくは植物由来の各種のものであってよい。なお、「硬化油」は、従来と同様に脂肪油の二重結合の部分に水素を付加させることで固体となる脂肪油と定義されるものであるが、本発明の動植物硬化油は、このような一般的定義を踏まえつつ、さらには主成分として、つまり全体量のうちの９０質量％以上の飽和脂肪酸トリグリセリドを含むものであって、硬くて脆いという特徴をもつものを意味している。例えば、本発明での動植物硬物としては、パーム硬化油、大豆硬化油、ひまし硬化油、牛脂硬化油、菜種硬化油等が挙げられる。 これら硬化油は単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。 本発明に使用されるワックス状物（Ａ）としては、融点が２６℃以上６０℃以下のものである。融点２６℃未満のものでは、乳化組成物の不揮発分の硬度を低下させ、６０℃を超えるものでは、乳化組成物の保存安定性の改善効果が不十分であることから好ましくない。 また、本発明に使用されるワックス状物（Ａ）は、溶解度パラメーター値が８．２以下のものである。溶解度パラメーターが８．２を超えるものでは、乳化組成物の保存安定性の改善効果が不十分であることから好ましくない。 なお、溶解度パラメーター値の下限値については、一般的には、７．８が目安とされる。 ワックス状物（Ａ）の具体例としては、パラフィンワックス、ノルマルアルカン（オクタデカン、ノナデカン、エイコサン、ヘンエイコサン、ドコサン、トリコサン、テトラコサン、ペンタコサン、ヘキサコサン、ヘプタコサン）、ノルマルアルケン（１−エイコセン、１−ドコセン、１−トリコセン、１−テトラコセン、１−ペンタコセン、１−ヘキサコセン、１−ヘプタコセン、１−オクタコセン）、モノエステル（ミリスチン酸セチル、パルミチン酸セチル、ステアリン酸ステアリル）等が挙げられる。これらワックス状物は単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。 上記ワックス状物（Ａ）は、水性乳化組成物の全体量の１〜３質量％の範囲内で使用することが好ましい。配合量が１質量％未満では、乳化物の保存安定性の改善効果が不十分であり、３質量％を超えた場合では、乳化組成物の不揮発分の硬度を低下させることから好ましくない。 本発明に使用される非イオン性界面活性剤（Ｂ）は、平均分子量４００〜７００の脂肪族１級アルコールのエチレンオキサイド付加重合物であり、そのＨＬＢ値が１０〜１６のものである。平均分子量が４００未満のものでは、乳化後の冷却過程において凝集が発生、最終的には流動性を失うことから好ましくない。また、ＨＬＢ値が１０未満では、３０℃加熱虐待安定性、製造時の乳化性が不良であることから好ましくない。 非イオン性界面活性剤（Ｂ）の具体例としては、ペトロライト社製のユニトックスＴＭ４２０、４５０、４８０、５５０、７５０、青木油脂工業（株）製のブラウノンＵＮＡ−４５０、ブラウノンＵＮＡ−４８０等が挙げられ、単独もしくは２種以上の組合せにて用いることができる。 上記非イオン性界面活性剤（Ｂ）の配合量は、水性乳化組成物の全体量の１〜５質量％の範囲内で使用することが好ましい。配合量が１質量％未満では、動植物硬化油の乳化性が不十分であり、５質量％以上では、乳化組成物の不揮発分の硬度が低下することから好ましくない。 本発明の乳化組成物の不揮発分としての前記の動植物硬化油とワックス状物（Ａ）並びに非イオン性界面活性剤（Ｂ）の総和は、本発明の水性乳化組成物の全体量において、３０〜４５質量％の範囲内とすることが好適である。不揮発分３０質量％未満では、乳化物の粘度が低く、静置保存安定性が不良である。また、４５質量％を超える場合、製造時の乳化性に問題があることから好ましくない。 水性乳化組成物としては、残部を水とすることが好ましいが、本発明の乳化組成物には、上記必須成分に加え、本発明の目的を損なわない範囲内で界面活性剤(Ｂ)以外の非イオン性、陰イオン性界面活性剤を併用することができる。 非イオン性界面活性剤の具体例としては、ソルビタン脂肪酸エステル（モノラウリン酸ソルビタン、モノパルミチン酸ソルビタン、モノステアリン酸ソルビタン、セスキステアリン酸ソルビタン、トリステアリン酸ソルビタン、モノオレイン酸ソルビタン、セスキオオレイン酸ソルビタン、トリオレイン酸ソルビタン、モノイソステアリン酸ソルビタン、セスキイソステアリン酸ソルビタン、ヤシ油脂肪酸ソルビタン）、ポリオキシチレンソルビタン脂肪酸エステル（モノヤシ油脂肪酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノパルミチン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノステアリン酸ポリオキシエシレンソルビタン、トリステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン、トリオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン、モノイソステアリン酸ポリオキシエチレンソルビタン）、グリセリン脂肪酸エステル（モノミリスチン酸グリセリル、モノステアリン酸グリセリル、モノオレイン酸グリセリル、モノイソステアリン酸グリセリル、モノカプリン酸グリセリル）、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル（ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンベヘニルエーテル、ポリオキシプロピレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレン（Ｃ２０−４０）エーテル、ポリオキシエチレン（Ｃ３０−５０）エーテル）、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステル（モノオレイン酸ポリエチレングリコール、モノステアリン酸ポリエチレングリコール、モノラウリン酸ポリエチレングリコール、モノステアリン酸プロピレングリコール、モノラウリン酸プロピレングリコール、モノオレイン酸プロピレングリコール）、ポリオキシエチレンひまし油、ポリオキシエチレンラノリン、ポリオキシエチレン硬化ひまし油、ポリオキシエチレンアルキルアミン、アルキルアルカノールアミド等が挙げられる。 陰イオン界面活性剤の具体例としては、アルキル硫酸エステル塩（ラウリル硫酸ナトリウム、高級アルコール硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸エタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム）、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩（ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタノールアミン、アルキルベンゼンスルフォン酸塩（ドデシルベンゼンスルフォン酸、アルキルナフタレンスルフォン酸、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸）、脂肪酸塩（半硬化牛脂脂肪酸ソーダ石けん、ステアリン酸ソーダ石けん、半硬化牛脂脂肪酸カリ石けん、オレイン酸カリ石けん、ひまし油カリ石けん、パルミチン酸モルホリン塩、ステアリン酸モルホリン塩、オレイン酸モルホリン塩、ベヘニン酸モルホリン塩、モンタン酸モルホリン塩、高級脂肪酸アミン塩）、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸カリウム、アルケニルコハク酸ジカリウム、アルカンスルホン酸ナトリウム等を挙げることができる。 本発明における乳化組成物は、製造時の乳化性を損なわない範囲で上記した成分の他にアルコール類、防腐・殺菌剤、増粘剤、安定剤、水酸化カリウムなどの中和剤等を適宜、目的に応じて使用することができる。 本発明の乳化組成物は、公知の方法、例えばホモミキサー、高圧ホモジナイザーを用いた乳化方法により作製することができる。 以下に実施例および比較例を挙げ、本発明をさらに詳しく説明する。但し、本発明は、これら実施例によって何ら限定されるものではない。（乳化組成物の作製方法） 動植物硬化油、ワックス状組成物、界面活性剤を規定の比率にて配合し、攪拌下にて加熱溶融（９０〜１００℃）した。これに９０℃の温水を加え、ホモミキサーを用いてにて均一な乳化液とし、更に、高圧ホモジナイザーにて処理することで目的の乳化組成物を得た。（加熱虐待安定性の評価）＜評価方法＞ 乳化組成物を１００ｍｌ栓付試料ガラス管に５０ｍｌ入れ、３０℃恒温槽に２４時間放置後、２０℃環境下にて放冷した。試料ガラス管を９０度傾斜転倒させることで、内容物の液面移動状況を目視にて観察した。 評価基準は次のとおりとした。 ○：瞬時に液面の移動が起こるもの △：一定時間後に液面の移動が起こるもの ×：液面が全く移動しないもの（製造時の乳化性の評価）＜評価方法＞ レーザー回折式粒度分布計（堀場製作所製 ＬＡ−９２０）を用い、乳化組成物の粒子メジアン径を測定した。 評価基準は次のとおりとした。 ○：測定値メシ゛アン径が０．４０μｍ以下のもの △：測定値メシ゛アン径が０．４１以上〜０．９９μｍ以下のもの ×：測定値メシ゛アン径が１．０μｍ以上のもの（乳化組成物の経過時間に伴う粘度上昇の評価）＜評価方法＞ 乳化組成物を１００ｍｌ栓付サンプル管に５０ｍｌ入れ、３０℃恒温槽に２４時間放置した。その後、２０℃環境下にて放冷し、ブルックフィールド型回転粘度計にて粘度を測定した。 評価基準は次のとおりとした。 ○：作製直後の粘度との差が１０ｍＰａ・ｓ以下のもの △：作製直後の粘度との差が１１以上〜９９ｍＰａ・ｓ以下のもの ×：作製直後の粘度との差が１００ｍＰａ・ｓ以上のもの（乳化組成物の不揮発分の硬度の評価）＜評価方法＞ 石油ワックス試験方法 ＪＩＳ Ｋ ２２３５ ５．４の針入度試験法に基づき、乳化組成物の不揮発分の硬度を測定した。 評価基準としては、２５℃環境下における評価値をもって次のとおりとした。 ○：針入度値が１２以下のもの △：針入度値が１３〜２０以下のもの ×：針入度値が２１以上のもの（乳化組成物の静置安定性の評価）＜評価方法＞ 遠心安定度試験機（ＬＵＭＩ社製, ＬＵＭＩＦＵＧＥ１１６）を用い、乳化組成物の安定度を評価した。３５℃、回転数３０００ｒｐｍにおける分散粒子の分離速度を測定。 評価基準としては、３５℃環境下における評価値をもって次のとおりとした。 ○：透過光量減衰率が３以下のもの △：透過光量減衰率が３を超え１０以下のもの ×：透過光量減衰率が１０を超えるもの （ワックス状組成物の溶解度パラメーター値の算出方法） Ｏｋｉｔｓｕ’ｓ法により算出した。 （組成物の成分とその配合） 表１〜３に、配合割合（質量％）とともに示した実施例１〜１１および比較例１〜１６で用いた配合原料は以下のとおりのものとした。 動植物硬化油としては、パーム極度硬化油（横関油脂製）、極度牛脂硬化油（小倉合成工業製）を用いた。ワックス状物としては、ＰＡＲＡＦＦＩＮ ＷＡＸ−１１５、ＰＡＲＡＦＦＩＮ ＷＡＸ−１５５（日本精蝋社製，成分：石油パラフィン）、ユニスターＭ−９６７６（日油製，成分：ステアリン酸ステアリル）、エキセパールＭＳ（花王製，成分：ステアリン酸メチル）、ステアリン酸（関東化学製）、カルコール６０９８（花王製，成分：ステアリルアルコール）、及び試薬であるヘキサデカン、オクタデカン、ドトリアコンタン、１−エイコセン（東京化成工業製）を用いた。非イオン界面活性剤としては、ブラウノンＵNＡ−４８０(青木油脂工業製)、Ｐａｒｆｏｒｍａｔｈｏｘ ４２０ Ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅ（ニューフェーズテクノロジー製）、ノニオンＳ−２１５（日油製）をそれぞれ用いた。 以下に、実施例及び比較例を評価結果とともに示す。 実施例１〜６および比較例１、２、３より次のことがわかる。ワックス状物は、融点１８〜６０℃のものを用いることで（実施例１〜６、比較例１）、加熱虐待安定性の改善が可能である。尚、６０℃を超えるもの（比較例２、３）は、加熱虐待安定性の改善効果が不十分であり、また、融点２６℃未満のもの（比較例１）では、乳化組成物の不揮発分の硬度低下の観点から好ましくない。 更に、比較例４〜６より次のことがわかる。融点６０℃以下であるにも拘わらず、ＳＰ値が８．２を超えるワックス状物（比較例４、６）では、加熱虐待安定性において効果が見られない。融点が６０℃を越え、ＳＰ値が８．２を超えるもの（比較例５）においても、加熱虐待安定性が不良である。 このことから、加熱虐待安定性に有効なワックス状物は、融点６０℃以下、かつ、ＳＰ値８．２以下のものである。 また、実施例１〜８および比較例７、８、９、１０より次のことがわかる。非イオン界面活性剤において、脂肪族１級アルコールの平均分子量が４００未満のもの（比較例７、８、９）では、加熱虐待安定性不良により不適である。更に、平均分子量が４００〜７００であっても、ＨＬＢ値が１０未満（比較例１０）では、製造時の乳化性が不十分である。 実施例1〜６および比較例１１、１２より次のことがわかる。 ワックス状物は、配合量１〜３質量％において良好な加熱虐待安定性を示す。配合量１質量％未満（比較例１２）では、加熱虐待安定性が不十分であり、配合量が３質量％を超える（比較例１１）と経過時間に伴う粘度上昇や乳化組成物不揮発分の硬度低下により好ましくない。 実施例1〜６、実施例１１および比較例１３、１４より次のことがわかる。非イオン性界面活性剤は、配合量１〜５質量％において良好な加熱虐待安定性を示す。配合量１質量％未満（比較例１４）では、製造時の乳化性および加熱虐待安定性が不十分であり、配合量が５質量％を超える（比較例１３）場合、不揮発分の硬度低下により好ましくない。 さらに、実施例1〜６、実施例９、１０および比較例１５、１６より次のことがわかる。 乳化組成物の不揮発分濃度は、加熱虐待安定性および静置安定性の観点から３０〜４５質量％が望ましい。不揮発分濃度３０質量％未満（比較例１５）では静置安定性が低下し、４５質量％を超える場合（比較例１６）は製造時の乳化性に問題があるため好ましくない。 従来、動植物硬化油の乳化組成物は、温度変化により乳化状態が破壊されやすく、低温保管以外に良好な乳化状態を維持するための有効な手段が無かった。本発明に例示される乳化組成物によれば、自然環境下での保管において安定な乳化状態を長期に亘って保つことができ、これまで保管時に必要であった低温保管装置を使用する必要が無くなった。これにより、製品保管・流通面での制約が大幅に緩和され、動植物硬化油の乳化組成物による利用分野が、例えばインキ・塗料、化粧品、各種離型剤等へと拡大することが期待できる。 水に、動植物硬化油と共に、（Ａ）融点２６℃以上６０℃以下で、かつ、溶解度パラメーター値が８．２以下のワックス状物、並びに（Ｂ）平均分子量が４００〜７００の脂肪族１級アルコールのエチレンオキサイド付加重合物で、ＨＬＢ値が１０〜１６の非イオン性界面活性剤を含有し、 動植物硬化油および前記（A）成分と（Ｂ）成分の総和が全体量の３０〜４５質量％の範囲であって、前記（Ａ）成分の配合率が１〜３質量％の範囲内で、前記（Ｂ）成分の配合率が１〜５質量％の範囲内であることを特徴とする動植物硬化油の水性乳化組成物。 【課題】自然環境下において、長期間に亘り安定な乳化状態を保つことができる動植物硬化油を主材とする水性乳化組成物を提供する。【解決手段】水に、動植物硬化油と共に（Ａ）融点が２６℃以上６０℃以下で、かつ、溶解度パラメーター値が８．２以下のワックス状物並びに（Ｂ）平均分子量が４００〜７００の脂肪族１級アルコールエチレンオキサイド付加重合物、かつ、ＨＬＢ値が１０〜１６の非イオン性界面活性剤を含有する水性乳化組成物とする。【選択図】なし