本発明は、シャンプー、リンス、ヘアトニ� ��ク、ヘアトリートメント、染毛剤等の毛髪� ��粧料に有用なカチオン化トレハロース誘導� ��組成物を提供する。
 本発明において、「トレハロース誘導体」� ��は、二糖類のトレハロースおよび、トレハ� ��ースに1または複数の糖単位が結合したグリ コシルトレハロース類をいい、グリコシルト レハロース類には、グルコシルトレハロース 、マルトシルトレハロース、マルトトリオシ ルトレハロース等が含まれる。
 本発明において、「カチオン化トレハロー� ��誘導体」とは、カチオン化トレハロースお� ��びカチオン化グリコシルトレハロース類を� ��い、トレハロース誘導体を低分子量の4級ア ミン化合物などのカチオン化剤と反応させ、 トレハロース誘導体の水酸基の一部をカチオ ン化剤に由来するカチオン基にエーテル置換 したものである。
 本発明において、「カチオン化トレハロー� ��誘導体組成物」には、反応目的物質である� ��チオン化トレハロース誘導体のみならず、� ��チオン化反応において生成される副産物や� ��反応物等も含有する混合物が含まれる。

 まず、本発明による「カチオン化トレハロ� ��ス誘導体組成物」の第1の態様として、カチ オン化トレハロースを含有する組成物(以下� �「カチオン化トレハロース組成物」という� �)について説明する。
 このカチオン化トレハロース組成物は、下� ��:
で表されるトレハロースに、特定のカチオン 化剤を反応させて得られるものである。

 トレハロース(α,α-トレハロース)は、ミ� �ースまたはマッシュルーム糖とも呼ばれ、� �ドウ糖2分子からなる非還元性糖である。自� ��界では動植物・微生物にわたって広く遊離� ��状態で存在している。なかでもキノコには� ��量のトレハロースが含まれていることが知� ��れている。また、近年、デンプンから直接� ��レハロースを作る微生物と酵素が発見され� ��高純度トレハロースが工業的規模で安価に� ��造されるようになってきた。

 つぎに、本発明による「カチオン化トレハ� ��ース誘導体組成物」の第2の態様として、カ チオン化グリコシルトレハロース類を含有す る組成物(以下、「カチオン化グリコシルト� �ハロース組成物」という。)について説明す� ��。
 このカチオン化グリコシルトレハロース組� ��物は、グリコシルトレハロース類に、特定� ��カチオン化剤を反応させて得られるもので� ��る。
 グリコシルトレハロース類は、酵素(α-アミ ラーゼ、イソアミラーゼ、グリコシルトレハ ロース生成酵素)を用いて糊化デンプンを酵� �分解することによって得られる。グリコシ� �トレハロース生成酵素は、重合度が3以上の� ��を転移することができるため、糊化デンプ� ��の酵素反応により得られたグリコシルトレ� ��ロース類には、二糖類であるトレハロース� ��含まれず、グルコシルトレハロース、マル� ��シルトレハロース、マルトトリオシルトレ� ��ロースなどの三糖類以上のグリコシルトレ� ��ロース類が生成される(特許文献8を参照)。

 使用するカチオン化剤としては、下記一般� ��(III):
(式中、R ₁ 、R ₂ 、R ₃ は炭化水素基を表し、X ^- は無機性陰イオンまたは有機性陰イオンを表 す。)で示される2,3-エポキシプロピルトリア� ��キルアンモニウム塩(グリシジルトリアルキ ルアンモニウム塩)、または下記一般式(IV):
(式中、R ₁ 、R ₂ 、R ₃ は炭化水素基を表し、X ^- は無機性陰イオンまたは有機性陰イオンを表 し、Yはハロゲン原子を表す。)で表される3-� �ロゲノ-2-ヒドロキシトリアルキルアンモニ� �ム塩が単独でまたは混合して用いられる。

 一般式(III)および一般式(IV)の式中におけるR ₁ 、R ₂ 、R ₃ は、鎖状または分枝状のアルキル基であって もよく、また不飽和炭化水素基(アルケニル� �等)や芳香族基(フェニル基等)等であっても� �い。一般的には、R ₁ 、R ₂ 、R ₃ はアルキル基であるのが好ましく、特にR ₁ およびR ₃ が炭素数1~3のアルキル基であってR ₂ が炭素数1~18のアルキル基であるのが最も好� �しい。
 また、一般式(III)および一般式(IV)の式中に� ��けるX ^- は、陰イオンとなりうるものであれば無機性 のものであっても有機性のものであってもよ く、一般的にハロゲンイオンであるのが好ま しく、塩素イオン(Cl ^- )であるのが最も好ましい。なお、一般式(IV)� ��のYは、ハロゲン原子であって、一般的に塩 素原子であるのが好ましい。

 一般式(III)で示される化合物のうち、本� �明において好適に使用しうるものを例示す� �ば、2,3-エポキシプロピルトリメチルアンモ� ��ウムクロライド、2,3-エポキシプロピルトリ エチルアンモニウムクロライド、2,3-エポキ� �プロピルトリプロピルアンモニウムクロラ� �ド、2,3-エポキシプロピルジメチルオクチル� ��ンモニウムクロライド、2,3-エポキシプロピ ルジメチルデシルアンモニウムクロライド、 2,3-エポキシプロピルジメチルラウリルアン� �ニウムクロライド、2,3-エポキシプロピルジ� ��チルミリスチルアンモニウムクロライド、2 ,3-エポキシプロピルジメチルパルミチルアン モニウムクロライド、2,3-エポキシプロピル� �メチルドデシルアンモニウムクロライド、2, 3-エポキシプロピルジメチルオクタデシルア� ��モニウムクロライド等を用いることができ� ��。

 一般式(IV)で示される化合物のうち、本発 明において好適に使用しうるものを例示すれ ば、3-ハロゲノ-2-ヒドロキシトリメチルアン� ��ニウムクロライド、3-ハロゲノ-2-ヒドロキ� �トリエチルアンモニウムクロライド、3-ハロ ゲノ-2-ヒドロキシトリプロピルアンモニウム クロライド、3-ハロゲノ-2-ヒドロキシジメチ� ��オクチルアンモニウムクロライド、3-ハロ� �ノ-2-ヒドロキシジメチルラウリルアンモニ� �ムクロライド、3-ハロゲノ-2-ヒドロキシジメ チルミリスチルアンモニウムクロライド、3-� ��ロゲノ-2-ヒドロキシジメチルパルミチルア� ��モニウムクロライド、3-ハロゲノ-2-ヒドロ� �シジメチルドデシルアンモニウムクロライ� �、3-ハロゲノ-2-ヒドロキシジメチルオクタデ シルアンモニウムクロライド等を用いること ができる。

 トレハロース誘導体と、一般式(III)また� �(IV)で示されるカチオン化剤との反応は、水� ��よびアルカリ性物質の存在下で行われる。� ��なわち、トレハロース誘導体に、カチオン� ��剤、水およびアルカリ性物質を添加して反� ��を進行させる。カチオン化剤、水およびア� ��カリ性物質の添加順序は任意である。また� ��反応温度は30~80℃程度が好ましい。トレハ� �ース誘導体とカチオン化剤との反応は、ト� �ハロース誘導体の主として6位、2位または3� �の炭素に結合している水酸基から水素原子� �引き抜いて、エーテル結合によってカチオ� �化剤の3位の炭素が結合すると考えられる。� ��こで、トレハロース誘導体の炭素に結合し� ��いる1または複数の水酸基を除去した基を「 トレハロース誘導体の残基」という。

 したがって、得られるカチオン化トレハロ� ��ス誘導体は、一般的に下記一般式(I):
(式中、Gはトレハロース誘導体の残基を表し� ��R ₁ 、R ₂ 、R ₃ は炭化水素基を表し、X ^- は無機性陰イオンまたは有機性陰イオンを表 す。)で表される構造式を持つものである。

 一方、トレハロース誘導体とカチオン化剤� ��反応については、反応効率が経験的に約40~6 0%であり、副産物としてカチオン化剤と水が� ��応した一般式(II):
(式中、R ₁ 、R ₂ 、R ₃ は炭化水素基を表し、X ^- は無機性陰イオンまたは有機性陰イオンを表 す。)で示されるカチオン化剤のジオール体� �生成される。
 また、カチオン化剤の量によっては、出発� ��質のトレハロース誘導体(すなわちカチオン 化剤が結合しなかった未反応物)も残存して� �る。

 カチオン化トレハロース誘導体組成物の� ��素含有率(カチオン化トレハロース誘導体組 成物の固形分重量中に占める、窒素原子の重 量の割合)は、1.0~4.0質量%であるのが好ましい 。窒素含有率が1.0質量%未満の場合には、カ� �オン化の程度が低すぎて、毛髪へのイオン� �着性が低下するおそれがある。また、窒素� �有率が4.0質量%を超えても、更なるイオン吸� ��性の向上や更なる性能の向上が望めず、性� ��的に飽和状態になると考えられる。なお、� ��素含有率の測定方法は、「第十二改正日本� ��局方」(財団法人日本公定書協会・第一法規 出版株式会社発行)の第43~44頁に記載された窒 素定量法(セミミクロケルダール法)に基づい� ��行われる。

 トレハロース誘導体とカチオン化剤とを� ��応させる際に使用する水の量は、トレハロ� ��ス誘導体を溶解させるのに必要最低限の水� ��反応触媒であるアルカリ性物質等を溶解す� ��のに必要な量でよい。

 反応触媒であるアルカリ性物質としては� ��水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のア� ��カリ金属水酸化物、水酸化カルシウム、水� ��化マグネシウム等のアルカリ土類金属水酸� ��物、エチレンジアミン、ジエチレントリア� ��ン、トリメチルアミン、トリエチルアミン� ��モノエタノールアミン、ジエタノールアミ� ��、トリエタノールアミン等の有機アミン等� ��用いることができる。また、アンモニア、� ��トラメチルアンモニウムヒドロキシド、テ� ��ラエチルアンモニウムヒドロキシド等も用� ��ることができる。このうち、本発明におい� ��使用するのに最も好ましいアルカリ性物質� ��、水酸化ナトリウムである。

 アルカリ性物質の添加量は、トレハロー� ��誘導体の無水グルコース単位の1モルに対し て、0.001~1.0モルであるのが好ましい。アルカ リ性物質の量が0.001モル以下であると、反応� ��媒としての効果が不十分になる。また、ア� ��カリ性物質の量が1.0モルを超えると、副反� ��が進行したり、トレハロース誘導体に解重� ��が生じるおそれがある。

 トレハロース誘導体とカチオン化剤との� ��応が終了した後、使用した触媒であるアル� ��リ性物質を鉱酸あるいは有機酸等により中� ��することにより、塩類(すなわち中和塩)が� �じる。

 以上のことより、カチオン化トレハロース� ��導体組成物は、一般式(I):
(式中、Gはトレハロース誘導体の残基を表し� ��R ₁ 、R ₂ 、R ₃ は炭化水素基を表し、X ^- は無機性陰イオンまたは有機性陰イオンを表 す。)で示されるトレハロース誘導体一分子� �対してカチオン化剤が1個以上結合している� ��チオン化トレハロース誘導体と、副産物と� ��て一般式(II):

(式中、R ₁ 、R ₂ 、R ₃ は炭化水素基を表し、X ^- は無機性陰イオンまたは有機性陰イオンを表 す。)で示されるカチオン化剤のジオール体� �よび残存するトレハロース誘導体(すなわち� ��チオン化剤が結合していなかった未反応物) 、塩類および水を含有する混合物であり、特 に特許文献4および5に記載されているように� ��とりわけ副産物や塩類を除去しなくても、� ��粧品や医薬部外品等に充分使用できるもの� ��ある。

 また、その組成比は製造時の添加量およ� ��反応効率から、カチオン化トレハロース誘� ��体およびトレハロース誘導体の合計が50~60� �量%であり、かつ、カチオン化トレハロース� ��導体とトレハロース誘導体との質量比が1:4~ 4:1、カチオン化剤のジオール体が5~10質量%、� ��類が1~2質量%、水が28~44質量%となることが好 ましい。

 本発明に係るカチオン化トレハロース誘導� ��組成物は、トレハロース誘導体を含有する� ��溶液にカチオン化剤を添加して反応させて� ��容易に製造することができるが、このよう� ��方法以外の方法を使用して、本発明に係る� ��チオン化トレハロース誘導体組成物を製造� ��てもよい。
 このようにして製造されたカチオン化トレ� ��ロース誘導体組成物を、他の種々の成分に� ��加することによって、種々のタイプの毛髪� ��粧料として用いることができる。つまり、� ��発明の毛髪化粧料は、上記した必須成分の� ��に、通常、化粧品や医薬部外品等に配合さ� ��る成分を必要に応じて適宜配合することが� ��きる。

 本発明の毛髪化粧料に使用できる両性高� ��子としては、ジアルキルアミノエチルアク� ��レート、ジアルキルアミノエチルメタクリ� ��ートの他、ダイアセトンアクリルアミド等� ��アクリル酸、アクリル酸アルキルエステル� ��メタクリル酸、メタクリル酸アルキルエス� ��ル等とを共重合し、ハロゲン化酢酸等で両� ��化したアクリル系両性樹脂等が挙げられる� ��その具体例としては、N-メタクリロイルエ� �ルN,N-ジメチルアンモニウム・α-N-メチルカ� �ボキシベタイン・メタクリル酸ブチル共重� �体およびオクチルアクリルアミドブチルア� �ノエチルメタクリレート(メタ)アクリル酸/� �タアクリル酸エステル共重合体、塩化ジメ� �ルジアリルアンモニウム・アクリル酸共重� �体等が挙げられ、ユカフォーマー(三菱化学� ��製)、Amphomer(National Starch社製)、マーコート( CALGON社製)として市販されている。

 本発明の毛髪化粧料に使用できる界面活� ��剤としては、モノステアリン酸グリセリン� ��モノステアリン酸プロピレングリコール、� ��ルビタンモノステアレート等の親油性非イ� ��ン界面活性剤、モノステアリン酸デカグリ� ��リル、POE-グリセリンモノイソステアレート 、POE-ソルビタンテトラオレエート、POE-ベヘ� ��ルエーテル、ヤシ油脂肪酸モノエタノール� ��ミド等の親水性非イオン界面活性剤、ステ� ��リン酸ナトリウム、N-ステアロイル-L-グル� �ミン酸ナトリウム、POE-オレイルエーテルリ� ��酸ナトリウム、ラウロイルサルコシンナト� ��ウム、ラウロイルメチルアラニンナトリウ� ��、アシルメチルタウリン、オクテニルコハ� ��酸トレハロース等の陰イオン界面活性剤、� ��化ステアリルトリメチルアンモニウム、ス� ��アリン酸ジメチルアミノプロピルアミド、� ��化ベンザルコニウム等の陽イオン界面活性� ��、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタイン、� ��ウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン等の両� ��界面活性剤が挙げられる。

 その他に配合可能な成分の例としては、� ��脂類としてスクワラン、流動パラフィン、� ��セリン等の炭化水素、オリーブ油、マカデ� ��アナッツ油、ヒマシ油等の液体油脂、ヤシ� ��、パーム油、シア脂等の固体油脂、ミツロ� ��、カルナウバロウ、ラノリン等のロウ類、� ��テアリルアルコール、ベヘニルアルコール� ��イソステアリルアルコール等の高級アルコ� ��ル、オクタン酸セチル、パルミチン酸イソ� ��ロピル、トリ-2-エチルヘキサン酸グリセリ� ��等の合成エステル油、ジメチルポリシロキ� ��ン、デカメチルシクロペンタシロキサン、� ��リコーン樹脂、アミノ変性ポリシロキサン� ��のシリコーン油が挙げられる。

 その他の毛髪化粧品用の成分としては、� ��タノール、イソプロパノール等の低級アル� ��ール、エチレングリコール、グリセリン、� ��ルビトール、1,3-ブチレングリコール、1,2-� �ンタンジオール等の多価アルコール、キサ� �タンガム、ヒドロキシエチルセルロース、� �ルボキシビニルポリマー等の水溶性高分子� �ヒドロキシエチルセルロースヒドロキシプ� �ピルトリメチルアンモニウムクロリドエー� �ル、あるいはグアーガムヒドロキシプロピ� �トリメチルアンモニウムクロリドエーテル� �のカチオン化ポリマー、クエン酸-クエン酸� ��トリウム、乳酸-乳酸ナトリウム等のpH調整� ��、エデト酸二ナトリウム、クエン酸ナトリ� ��ム等の金属イオン封鎖剤、その他に粉末成� ��、紫外線吸収剤、酸化防止剤、有機アミン� ��防腐剤、殺菌剤、消炎剤、収れん剤、美白� ��、ビタミン類、アミノ酸、血行促進剤、賦� ��剤、清涼剤、各種抽出物、香料、水等が挙� ��られる。しかしながら、本発明はもちろん� ��れらの例に限定されるものではない。

 また、本発明における毛髪化粧料の剤型� ��、任意に調製されたものであってよく、溶� ��系、乳化系、可溶化系、分散系等、様々な� ��求物性に合わせた剤型形態をとることがで� ��る。その具体例としては、ヘアシャンプー� ��ヘアリンス、ヘアトリートメント、ヘアト� ��ック、ヘアセット剤等の洗髪もしくは整髪� ��、ヘアクリーム、パーマネント剤等の頭髪� ��粧料、毛染め剤が挙げられる。