JPH04224599A - アルキルグリコシドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアルキルグリコシドの製
造方法に関し、詳しくは未反応高級アルコールの含量の
少ない洗浄剤として有用なアルキルグリコシドの製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】糖誘導
体界面活性剤であるアルキルグリコシドは、低刺激性界
面活性剤であり、しかも非イオン性界面活性剤であるに
も拘わらず、それ自身、安定な泡を生成するだけでなく
、他の陰イオン性界面活性剤に対して泡安定化剤として
作用することが知られており近年注目されつつある。

【０００３】アルキルグリコシドは通常、糖類と等モル
以上の高級アルコールとの反応によって製造されるため
、反応生成物は未反応高級アルコールを多量に含有して
いる。従って、界面活性剤として実際に使用する前には
、アルキルグリコシドと未反応高級アルコールを分離す
る必要があり、反応生成物から極力、未反応高級アルコ
ールを除去することが望ましい。なぜならば、残存高級
アルコールそれ自体の匂いがアルキルグリコシドを配合
した製品の匂いの悪化につながるからである。

【０００４】未反応高級アルコールは公知の蒸留等の手
段により分離除去できるが、一般にアルキルグリコシド
の融点は高く、実際にポンプで輸送できるようにするた
めには、加熱により高温にする必要がある。他方、大部
分のアルキルグリコシドの熱安定性は限られており、若
干の熱履歴によっても、生成物の色相が悪化し、糖アル
コールが生成する傾向がある。

【０００５】そのため、従来より、アルキルグリコシド
の色相の悪化を起こさずに未反応高級アルコールを除去
する方法が研究されており、いくつかの方法が提案され
ている。例えば、未反応高級アルコールを含んだ反応生
成物の薄膜を形成し、比較的高温で短い滞留時間で過剰
のアルコールを蒸発させる方法（特開昭５９−５１９９
号、特開昭５８−１９４９０２号、特開昭５８−１９４
９０１号各公報）、あるいは、未反応高級アルコールの
留去を二工程で行い、第１の工程では薄相蒸発器内で、
アルコール含量を約４０〜２０重量％にし、第２の工程
では、短路蒸発器内でアルコール含量を３〜５重量％に
する方法（特開昭６４−４７７９６　号公報）、更には
、場合により少量の短鎖アルキルグリコシド（炭素数１
〜５）糖類を存在させ、より低温での流動性を改善し、
過剰の未反応高級アルコールを蒸発させる方法（特開昭
５８−１９４９０２号、特開昭５８−１９４９０１号各
公報）、又、更には　７６０ミリバールにおける沸点が
含有未反応高級アルコールよりも５０℃以上高く、洗浄
剤、乳化剤、洗浄促進剤等としての活性を有する一種又
は数種の粘度減少剤を添加し、アルキルグリコシドの分
解温度より少なくとも２０℃低い温度で、過剰の未反応
高級アルコールを蒸留除去する方法（特開昭６２−１９
２３９６号公報）等の提案がなされている。

【０００６】これらのいずれの方法も、アルキルグリコ
シドの融点が高いため、未反応高級アルコール蒸留時の
高温での着色を極力抑えるため、滞留時間が短く熱履歴
の小さい薄膜状にして処理する薄膜蒸発機、特には強制
的に薄膜状にするかきとり式蒸発機等を用いるのが望ま
しいとうたっている。

【０００７】更に、未反応高級アルコール留去時の圧力
は、該アルコールの蒸気圧が非常に低いこと及び熱履歴
によるアルキルグリコシドの着色を抑える必要があるこ
とにより、通常、数Ｔｏｒｒ以下の高真空下での操作と
なる。

【０００８】このような条件下で、未反応高級アルコー
ルの留去を行う場合、即ち、高真空下で薄膜蒸発機によ
りアルコールを蒸発する場合、薄膜蒸発機から真空ポン
プ迄、特にアルコール蒸発面から凝縮器迄の圧力損失を
できるだけ小さくするため、ベーパーの凝縮器を蒸発面
の近くにとった蒸発機内部に凝縮器を有する　Ｗｉｐｅ
ｄＦｉｌｍ　Ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ　（神鋼パンテック
（株））等が高真空下での薄膜蒸発機として用いられる
。

【０００９】しかしながら、この場合に、仮にミストセ
パレーター等を設置しても、アルキルグリコシドをはじ
めとする糖分等が飛沫同伴し、留出高級アルコール（以
下、留出アルコールと称す）への混入が避けられず、ま
た、特開昭６４−４７７９６　号公報に示されるように
アルコールの留去を二工程で行っても、第一の工程で未
反応高級アルコールを２０重量％迄除去すると、留出ア
ルコール中への糖分等の飛沫同伴等が生じ、留出アルコ
ールの品質は良いとは言えない。

【００１０】即ち、これらの不純物が留出アルコールに
存在すると、少量であっても、この留出アルコールを用
いてアルキルグリコシドを製造した場合、アルキルグリ
コシドの色相が悪化したり、アルキルグリコシドを生成
する反応速度の低下を招き、反応時間が長くなる等の好
ましからざる結果を引き起こす。かくして、留出アルコ
ールをアルキルグリコシド製造用の原料アルコールとし
て再使用するには、何らかの精製を行う必要が出てくる
。それにもかかわらず、先に挙げた従来技術は、いずれ
も、一般にアルキルグリコシドを製造する際、高級アル
コールの過剰系で行い、反応生成物中に多量の未反応高
級アルコールが残存するにもかかわらず、留出アルコー
ルの再使用はうたっておらず、フレッシュなアルコール
のみで製造している。

【００１１】一方、上述した薄膜蒸発機、即ち、強制的
に薄膜状にして蒸留する蒸発機は、他の蒸発機と比較し
て、伝熱面積当たりの装置コストが高価であり、該蒸発
機一段で未反応高級アルコールを除去するには、伝熱面
積の大きな大型の薄膜蒸発機が必要となったり、あるい
は、何基も必要となったりして、設備費が巨額になる傾
向にある。

【００１２】即ち、反応生成物からの過剰の未反応高級
アルコールの効率的な除去法及びその時得られる留出ア
ルコールがフレッシュな高級アルコールと同等の品質を
有し、未処理のままで再利用できるアルキルグリコシド
の製造法が望まれていた。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく鋭意研究の結果、アルキルグリコシド反応生
成物から、熱履歴を極力抑え、過剰の未反応高級アルコ
ールを効率的に蒸発除去し、しかもこの除去された高級
アルコールが、アルキルグリコシド製造の再使用に耐え
うる品質とし、更には、設備費を極力抑えることのでき
るアルキルグリコシドの製造方法を見出し、本発明を完
成するに到った。

【００１４】即ち、本発明は、糖と高級アルコールを用
いてアルキルグリコシドを製造するに際し、まず酸触媒
を使用して糖と高級アルコールを反応させた後、熟成反
応を行うと同時に反応混合物から未反応高級アルコール
を留去して高級アルコールの濃度を３０〜６０重量％に
し触媒を中和して反応を停止し（以下第１工程という）
、次いで未反応高級アルコールを留去し高級アルコール
の濃度を５重量％以下にする（以下第２工程という）こ
とを特徴とするアルキルグリコシドの製造方法を提供す
るものである。

【００１５】本発明の糖と高級アルコールとの反応に用
いられる酸触媒としては、パラトルエンスルホン酸、硫
酸、燐酸、強酸性イオン交換樹脂等が挙げられる。酸触
媒の使用量は糖１モル当たり０．００１　〜０．１０モ
ルが好ましく、この範囲未満では反応速度が著しく低下
し、この範囲を超えるとアルキルグリコシドの色相が良
好でなくなる。

【００１６】本発明の製造法の原料となる糖としては、
単糖類、オリゴ糖類、多糖類が用いられ、単糖類として
は、例えばアロース、アルトロース、グルコース、マン
ノース、グロース、イドース、ガラクトース、タロース
、リボース、アラビノース、キシロース、リキソース等
のアルドース類が挙げられ、オリゴ糖類としては、マル
トース、ラクトース、スクロース、マルトトリオース等
が挙げられ、多糖類としては、ヘミセルロース、イヌリ
ン、デキストリン、デキストラン、キシラン、デンプン
、加水分解デンプン等が挙げられる。これらのうち望ま
しいものは炭素数６以下の還元糖である。

【００１７】本発明の製造法の原料となる高級アルコー
ルとしては、直鎖もしくは分岐鎖の炭素数８〜１８の飽
和又は不飽和アルコール又はそのアルキレンオキサイド
付加物が好ましく用いられる。

【００１８】アルキルグリコシドは、通常、糖と等モル
以上の高級アルコールとの反応によって得るが、反応が
ほぼ終了した段階（反応率９５％以上）において、未反
応溶解糖が１０００〜３０００ｐｐｍ　残存している。 未反応溶解糖は着色の原因となるので、これを低減する
為に更に反応を続け未反応溶解糖の量を５００　ｐｐｍ
　以下にする必要がある。（これを熟成反応という）。 しかし、この段階ではもはや高級アルコールは糖に対し
て過剰である必要はない。反応は脱水反応であるから、
水を留去させるのと同時に未反応高級アルコールも留去
させれば後の未反応高級アルコール分離工程の負担が軽
減でき、設備費も抑えることが出来る。本発明の方法に
おいては、まずこの熟成反応を行うと同時に反応混合物
から未反応高級アルコールを留去して高級アルコールの
濃度を３０〜６０重量％にし触媒を中和して反応を停止
する（第１工程）。

【００１９】本発明の第１工程に用いられる熟成反応と
未反応高級アルコールの除去を同時に行う装置としては
、攪拌槽でも良いが熱履歴が少なく、着色が抑えられ、
且つ蒸発効率の良い薄膜反応器（流下液膜反応器、上昇
液膜式反応器、ワイプトフィルム蒸発器、ドラム蒸発器
等）を用いることが好ましい。膜厚みは５ｍｍ以下が好
ましく、更に好ましくは２ｍｍ以下である。

【００２０】本発明において、第１工程の温度は６０℃
〜１３０　℃が好ましく、更に好ましくは７０℃〜１２
０　℃である。反応温度が１３０　℃を超えると色相劣
化が大きいばかりではなく、アルキルグリコシドの平均
縮合度が増大し所望の品質のものを得ることが困難にな
る。一方、６０℃未満では、反応速度が遅くなるばかり
ではなく、反応液の粘度が大きくなり、伝熱効率が悪く
なり、未反応高級アルコールの蒸発速度が遅くなる。

【００２１】本発明における第１工程で、未反応高級ア
ルコールを留去して得られる反応液中の未反応高級アル
コールの濃度（（未反応高級アルコール重量）／｛（ア
ルキルグリコシド重量）＋（未反応高級アルコール重量
）｝×１００　）は、３０〜６０重量％である。未反応
高級アルコールの濃度が６０重量％を超えると、次の第
２工程での未反応高級アルコールの蒸発量は、熟成反応
時に未反応高級アルコールを留去してもしなくてもそれ
程変わらず、メリットは少ない。一方３０重量％未満で
あれば、触媒濃度が高くなり、色相が劣化し易くなる。

【００２２】本発明における第２工程では、更に未反応
高級アルコールを留去し、得られるアルキルグリコシド
中の未反応高級アルコールの濃度（（未反応高級アルコ
ール重量／｛（アルキルグリコシド重量）＋（未反応高
級アルコール重量）｝×１００）を、５重量％以下とす
る。未反応高級アルコールの濃度が５重量％を超えると
、未反応高級アルコール自体の匂いにより、配合して得
られる製品の品質が悪くなる。

【００２３】本発明の第２工程は薄膜状態で行うことが
好ましく、ここで用いられる装置としては、薄膜蒸発器
（流下液膜式、上昇液膜式、ワイプトフィルム式、ドラ
ム蒸発器等）等が挙げられる。

【００２４】この第２工程においては、アルコールの蒸
気圧にもよるが蒸留残渣（アルキルグリコシド）液温は
１００　〜２５０　℃、好ましくは１２０　〜１８０　
℃が良い。この範囲より高温で行えば、アルキルグリコ
シドの色相が劣化し、この温度以下では液の粘度が高く
なり伝熱効率が悪くなり、アルコールの蒸発速度が遅く
なる。

【００２５】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。尚、例中の％は特記しない限り重量基準である。

【００２６】実施例１ （ａ）　ｎ−デシルアルコールを無水グルコースに対し
て５モル倍、またパラトルエンスルホン酸１水和物を無
水グルコースに対して０．００３５モル倍使用し、温度
１１０　℃、圧力４０ｍｍＨｇで攪拌槽で反応を行い、
５．０　時間後にグルコースの反応率が９７％に達した
。反応生成物の未反応溶解グルコースの量は２０００ｐ
ｐｍ　、色相はガードナー１であった。

【００２７】（ｂ）　上記反応生成物を流下式薄膜反応
器（伝熱面積０．０７９ｍ２）に導入し、９０℃、１ｍ
ｍＨｇで３０分間熟成反応を行った。反応生成物の未反
応溶解グルコースの量は４０ｐｐｍ　、未反応ｎ−デシ
ルアルコールの濃度は５３．７％であった。また、未反
応ｎ−デシルアルコールの濃度を留去前の濃度（７２．
０％）に調製したものの色相はガードナー１であった。 反応生成物に水酸化ナトリウムを加えて中和した。

【００２８】（ｃ）　（ｂ）　で得られたアルキルグル
コシドをスミス薄膜蒸発機（神鋼パンテック（株）　製
、伝熱面積０．０３４ｍ２）に　３００ｍｌ／ｍｉｎ　
で導入し、１６０　℃、０．３ｍｍＨｇ　で処理した。 得られたアルキルグルコシドの未反応アルコール濃度は
０．７　％であった。その３５％水溶液の色相はガード
ナー２〜３であった。

【００２９】比較例１ （ａ）　ｎ−デシルアルコールを無水グルコースに対し
て５モル倍、またパラトルエンスルホン酸１水和物を無
水グルコースに対して０．００３５モル倍使用し、実施
例１（ａ）　と同様な方法で反応を行い、その後、水酸
化ナトリウムにて触媒を中和した。反応には５．０　時
間かかりグルコースの反応率は９７％、未反応溶解グル
コースの量は２０００ｐｐｍ　、色相はガードナー１で
あった。

【００３０】（ｂ）　（ａ）　で得られたアルキルグル
コシドを、実施例１（ｃ）　と同様な方法で処理した結
果、得られたアルキルグルコシドの未反応ｎ−デシルア
ルコール濃度は、７．０　％であった。その３５％水溶
液の色相はガードナー５であった。

【００３１】実施例２ 実施例１の（ａ）　及び（ｂ）　と同様な方法で得たア
ルキルグルコシドを０．０８ｍ２の流下式薄膜蒸発器に
て循環流量２．０　ｌ／ｍｉｎ　，１４０℃，　０．２
　ｍｍＨｇで２０分間処理した。得られたアルキルグル
コシドの未反応アルコール濃度は０．７　％であった。 その３５％水溶液の色相はガードナー２〜３であった。

【００３２】実施例１〜２及び比較例１における反応条
件及び反応結果をまとめて表１に示す。

【００３３】

【表１】

【００３４】注）＊１：　未反応ｎ−デシルアルコール
の濃度を第１工程実施前の濃度（７２％）に調製し、色
相を測定した。

【００３５】表１から明らかなように、本発明により、
従来法にくらべ、色、匂いとも良好なアルキルグルコシ
ドを得ることが出来た。

【００３６】

【発明の効果】本発明においては、熟成反応と未反応高
級アルコールの一部除去を同時に行うことにより、第２
工程である、未反応高級アルコールの完全留去工程の負
担が軽減され、設備費が低減できる。更に、熟成反応に
おいて、脱水と同時に未反応高級アルコールを留去させ
ることは、脱水効率が高まり、反応速度が速くなる。即
ち、本発明の方法は着色の原因となる未反応溶解糖をす
ばやく低減できるという効果も有する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　糖と高級アルコールを用いてアルキル
   グリコシドを製造するに際し、まず酸触媒を使用して糖
   と高級アルコールを反応させた後、熟成反応を行うと同
   時に反応混合物から未反応高級アルコールを留去して高
   級アルコールの濃度を３０〜６０重量％にし触媒を中和
   して反応を停止し（以下第１工程という）、次いで未反
   応高級アルコールを留去し高級アルコールの濃度を５重
   量％以下にする（以下第２工程という）ことを特徴とす
   るアルキルグリコシドの製造方法。
2. 【請求項２】　　第２工程を薄膜状態にて行うことを特
   徴とする請求項１記載の製造方法。