JPH08510169A - 非イオン乳化剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明では、糖または水性デンプン分解製品および第一級アルコールをモル比１：２〜１：８において既知の方法で酸触媒アセタール化に付し、理論値の６０〜９０％の範囲での転化率で反応を停止し、並びに反応生成物を中和して、濾液が透明になるまで、目の粗いフィルターを通して濾液を逆混合しながら精製する方法により、新しい非イオン乳化剤を製造することができる。製品は、特に化粧用分野における、界面活性な製剤を製造するのに適している。

Description

【発明の詳細な説明】 非イオン乳化剤 発明の分野 本発明は、糖を過剰の脂肪アルコールで酸触媒アセタール化し、転化率を理論 値の６０〜９０％に制限し、中和して、逆混合しながら濾過することにより得ら れる非イオン乳化剤、その製造方法、並びに界面活性な製剤を製造するためのそ の使用に関する。 先行技術 アルキルオリゴグリコシド、特にアルキルオリゴグルコシドは、その優れた洗 剤特性とその高いエコトキシコロジー的な適合性により重要性が高まってきてい る非イオン界面活性剤である。それは、通常、酸触媒の存在下でアセタール化さ れる、糖またはデンプン分解製品から製造される。質量作用の法則に関する理由 により、反応平衡から縮合水を連続的に除去することおよびある成分（通常、あ まり高価でない脂肪アルコール）を十分過剰に使用することが望ましい。反応完 了時に、酸触媒を、例えば水酸化ナトリウムおよび／または酸化マグネシウムで 中和して、過剰の脂肪アルコールを、通常、残留含有量１重量％未満まで留去す る。薄色の製品を得るために、未反応の糖の含有率を１重量％まで、好ましくは ０.５重量％までに制限するかまたは、換言すれば、実質上定量的な転化を目指 すことが、この点で必要であることが分かった。 アルキルオリゴグリコシドに加えて、第二成分として対応する脂肪アルコール を含有する界面活性剤コンパウンドが、特に化粧用分野において皮膚に適合し得 る乳化剤であることが分かっている。そのような混合物の調製は比較的簡単で、 一般に、製品中のアルキルオリゴグリコシドを製造している間に、過剰に存在す る脂肪アルコールを単に残しておくことを伴うだけである。 このように、エマルションを製造するために、Ｃ_12-22脂肪アルコール６０〜 ９０重量％、それと同じ鎖長のアルキルオリゴグリコシド１０〜９０重量％およ び場合によりグリコシド０.５〜５重量％を含有する混合物を使用することは、 例えば国際特許出願公開第９２／０６７７８号［ゼピック（Seppic）］から知ら れている。 さらに、非水溶性油５〜３０重量％、Ｃ_8-22アルキルオリゴグルコシド２〜１ ５重量％、脂肪酸部分グリセリド２〜２０重量％および場合により直鎖飽和脂肪 アルコールを含有するｏ/ｗ（水中油型）エマルションが、ドイツ特許出願公開 第４０３３９２８号［ヘンケル（Henkel）］の請求の範囲に記載されている。 「純」アルキルオリゴグリコシドが、過剰の脂肪アルコールを除去した後に激 しく変色し、漂白剤で処理しなければならないことは、その製造からも知られて いる。同様の課題は、アルキルおよび／またはアルケニルオリゴグリコシドに加 えて、第二成分として過剰の脂肪アルコールを含有するコンパウンドに（同程度 ではないにしても）影響を及ぼす。この場合にも、過酸化物による漂白が、一般 に、化粧用目的のために売買され得る薄色の製品を製造するのには必要である。 アルキルオリゴグリコシドの製造からも知られるもう一つの課題は、長い反応 時間とそれによりもたらされる同様に長い反応器保持時間である。先に述べたよ うに、反応混合物中の遊離した未反応グルコースは、蒸留工程中に分解すること があり、また発色成分のもととなり得るため、その含量を最小限にすることが必 要であることが見い出された。さらに、かなりの量の、多糖に至るおよび多糖を 包含する望ましくない高級オリゴマー（縮合度＞２）を形成することがある。 しかしながら、遊離した脂肪アルコールを混合物中に残存させようとする上記 の発明の非イオン乳化剤の製造には、蒸留による脂肪アルコールの除去を明確に は包含していないため、出願人らは、転化を制限して、ある一定の時間後に反応 を停止することを試みた。より少量の高級オリゴマーを有する比較的薄色の製品 がこの方法では得られるが、それは、化粧用出発材料が満足するように望まれる 高品質の要求を未だ満たしていない。 したがって、本発明の解決すべき課題は、優れた色品質と多糖の低含有率を特 徴とする、アルキルおよび／またはアルケニルオリゴグリコシドと脂肪アルコー ルを含有する非イオン乳化剤を提供することであった。同時に、反応時間が著し く短縮されよう。 発明の説明 本発明は、 ａ）糖または含水デンプン分解製品と第一級アルコールをモル比１：２〜１：８ 、好ましくは１：２.５〜１：４において既知の方法で酸触媒アセタール化に付 すこと、 ｂ）理論値の６０〜９０％の範囲の転化率で反応を停止すること、 ｃ）反応生成物を中和し、それを、濾液が透明になるまで、目の粗いフィルター を通して濾液を逆混合させながら精製すること により得られる非イオン乳化剤に関する。 驚くべきことに、反応時間およびそれ故の転化率を上述のように制限し、かつ 生成物を中和後に逆混合しながら加熱濾過すれば、高級オリゴマーおよび多糖の 含有率の少ない、アルキルおよび／またはアルケニルオリゴグリコシドと対応す る脂肪アルコールとの薄色混合物を、短縮された反応時間内に得ることができる ことが見い出された。本発明は、発色成分とオリゴマーの両者が、未反応グルコ ース（濾過ケークの主要成分）上に吸着しているため、逆混合を繰り返した後で 、高級オリゴマーまたは多糖を減量した無色透明の濾液が得られるという知見を 包含している。 本発明は、 ａ）糖または含水デンプン分解製品および第一級アルコールをモル比１：２〜１ ：８、好ましくは１：２.５〜１：４において既知の方法で酸触媒アセタール化 に付し、 ｂ）理論上の６０〜９０％の範囲の転化率で反応を停止し、 ｃ）反応生成物を中和し、濾液が透明になるまで、目の粗いフィルターを通して 濾液を逆混合しながら精製する 非イオン乳化剤の製造方法にも関する。 出発材料 アセタール化に使用する出発材料としては、５または６個の炭素原子を有する 糖、好ましくはグルコースが挙げられる。例えば固体含量７０〜９０重量％およ びモノグルコース含量（ＤＰＩ度）９０〜９９重量％のグルコースシロップのよ うな含水デンプン分解製品も適している。 適する第一級アルコールは、式（Ｉ）： Ｒ¹-ＯＨ （Ｉ） （式中、Ｒ¹は、１２ないし２２個の炭素原子を有する直鎖または分枝のアルキ ルおよび／またはアルケニル基である。） で表される脂肪アルコールである。典型的な例は、ラウリルアルコール、ミリス チルアルコール、セチルアルコール、パルミトレイルアルコール、ステアリルア ルコール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコール、エライジルアルコ ール、ペトロセリニルアルコール、アラキルアルコール、ガドレイルアルコール 、ベヘニルアルコール、エルシルアルコール、および、例えば工業用メチルエス テル留分またはレーレン（Roelen）オキソ合成からのアルデヒドの高圧水素添加 において形成されるようなそれらの工業用混合物である。１６ないし１８個の炭 素原子を有する脂肪アルコールが、利用上の観点から好ましい。アルキル基中に １６個の炭素原子を有するアルキルオリゴグルコシド、および１８個の炭素原子 を有する脂肪アルコールは、乳化力の観点から特に有益である。最適な性能特性 を有する化合物を得るために、脂肪アルコール成分としてセトステアリルアルコ ールを使用するのが適していることが分かった。 アセタール化 アセタール化は、既知の方法、例えば最初に糖を導入し、その中に存在する水 を除去し、計算上過剰の脂肪アルコールを添加し、約７０〜８０℃に加熱し、好 ましくはさらに少量の脂肪アルコールに溶解させた酸触媒を連続して導入するこ とにより行われてよい。アセタール化は、通常、１００〜１１０℃の範囲の温度 および減圧下（一般に２０ミリバール）で行われる。反応を望ましい製品の方へ 移行するために、平衡系から縮合水を連続的に除去することも有益である。反応 の終点（すなわち望ましい転化率）を、除去した縮合水の量と理論上生じ得る量 との間の比によって算出することができる。本発明では、理論値の６０〜９０％ の転化率が求められており、理論値の７０〜８０％、好ましくは約７５％の値が 最適であることが分かっている。界面活性剤コンパウンドのための予め決められ たアルキルおよび／またはアルケニルオリゴグリコシド含量を、脂肪アルコール 過多と転化の両者により確認できることが、この点で明白である。コンパウンド 中のアセタール化生成物の限定された含量は、大過剰の脂肪アルコールを含む方 がその逆の場合よりも、比較的高い転化率で達成される。しかしながら、この２ つのパラメーターのバランスを取ることは、ルーチン的な最適化操作の範囲内で あり、当業者か独創的な活動を全く要することなく実施することができる。 例えば、Ｃ_16/18アルキルおよび／またはアルケニルオリゴグリコシド含量が 約２２重量％の非イオン乳化剤を、グルコースとＣ_16/18脂肪アルコールのモル 比１：２.８において、理論上の７５％の転化率で使用する本発明により得るこ とができる。 精製 （反応器を冷却することおよび／または真空を破ることによって）アセタール 化を停止した後、酸性反応混合物に塩基（例えば水酸化ナトリウムおよび／また は酸化マグネシウム）を添加して中和し、ｐＨ６〜７に調節する。次いで、未反 応のグルコースを、通常、汎用の加圧フィルターを用いて、７０〜９５℃の範囲 の温度、好ましくは８０〜９０℃の範囲の温度で濾別する。本発明の方法では、 発色成分、高級オリゴマーおよび多糖をその上に吸着する濾過ケークが堆積し得 るように、濾液を循環させて、十分な逆混合を確実にしなければならない。本発 明の一つの特別な態様では、濾液を様々なフィルターユニット間で循環させるこ ともできる。適するフィルターは、例えばポアーサイズが１０〜１，０００μｍ であるザイツ（Seitz）製の中間フィルターである。 濾液が透明になると濾過サイクルの終点に達し、色品質のそれ以上の改良を観 察することはできない。 産業上の利用 本発明の非イオン乳化剤は、アルキルおよび／またはアルケニルオリゴグリコ シド２５〜４０重量％と脂肪アルコール７５〜６０重量％を含有し得る。グルコ シド成分の平均重合度は、１〜１０、好ましくは１〜３、特に１.１〜１.９であ っ てよい。 非イオン乳化剤は、薄色で、皮膚と良く適合し、互いに混和しない異なった相 の混合を促進する。高級オリゴマーおよび多糖の低い含量は、この点で、既知の 製品を超える特別の長所である。 したがって、本発明は、非イオン乳化剤が特定の製剤に対して１〜５０重量％ の量、好ましくは３〜２５重量％の量で存在し得る界面活性な製剤（例えば洗濯 用洗剤、食器洗浄用洗剤および清浄製品、特に髪の手入れ用および個人の衛生用 製品）を製造するためのその使用にも関する。これに関する典型的な例は、髪用 シャンプー、バスオイル並びにボディーローションおよびクリームである。 以下に、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない 。 実施例実施例１ １．触媒の調製 ５００Ｌの撹拌式反応器において、セトステアリルアルコール［ラネッテ（La -nette、登録商標）Ｏ、ヘンケル・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・ア クチエン（Henke1 KGaA）、デュッセルドルフ、ドイツ］２０８ｋｇ（８１２モ ル）を７０℃に加熱し、その後、７０重量％水溶液の形態でのスルホコハク酸７ .１２ｋｇ（３６モル）を撹拌しながら添加した。初めのうちは均質な混合物を 、スルホコハク酸が完全に溶解するまで（約１０分）、７０℃で撹拌した。 ２．アセタール化 液体供給管、撹拌機および蒸留塔を装備した１０ｍ³の反応器において、セト ステアリルアルコール（薄片状の製品）６１８４ｋｇ（２４.１５６モル）を約 ７０℃で溶融し、得られた溶融物に無水グルコース１６００ｋｇ（８８８８モル ）を添加した。２０ミリバールの真空とした後、温度を１０５℃に上げた。その 後、（１）からの触媒溶液を、３０分間かけて連続的に添加し、反応水を受器へ 留去した。約７５％の転化率（理論上生じ得る量の縮合水によって決定される。 ）に達した５〜６時間後、反応器を８５℃まで冷却し、真空を破って、反応を停 止した。 ３．精製 酸性アセタール化製品に酸化マグネシウム０.６４ｋｇを添加することにより 、２時間かけて中和し、ｐＨ６.５に調節した。その後、混合物を、目の粗いフ ィルター（ポアーサイズ１０μｍ）を通して、約９０℃の温度において、２バー ルの圧力下で濾過した。逆混合を確実にするために、濾液を反応混合物へ連続的 にポンプで送って戻した。濾過ケーク３６８ｋｇと濾液６８２４ｋｇが得られた 。結果を表１にまとめる。比較例Ｖ１： 実施例１を繰り返した。アセタール化生成物を中和し、逆混合せずに目の粗い フィルターを通して濾過した。結果を表１にまとめる。比較例Ｖ２： 反応を約９９％の転化で８時間後に停止したこと以外は、実施例１を繰り返し た。アセタール化生成物を中和し、逆混合しながら目の粗いフィルターを通して 濾過した。結果を表１にまとめる。比較例Ｖ３： 反応を約９９％の転化で８時間後に停止したこと以外は、実施例１を繰り返し た。アセタール化生成物を中和し、逆混合せずに目の粗いフィルターを通して濾 過した。結果を表１にまとめる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハルテル、イルムガルト ドイツ連邦共和国デー‐40589デュッセル ドルフ、ケルナー・ラントシュトラアセ 364番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ａ）糖または含水デンプン分解製品と第一級アルコールをモル比１：２〜 １：８において既知の方法で酸触媒アセタール化に付すこと、 ｂ）理論値の６０〜９０％の範囲の転化率で反応を停止すること、 ｃ）反応生成物を中和し、それを、濾液が透明になるまで、濾液を目の粗いフィ ルターを通して逆混合させながら精製すること により得られる非イオン乳化剤。 ２．ａ）糖または含水デンプン分解製品および第一級アルコールをモル比１： ２〜１：８において既知の方法で酸触媒アセタール化に付し、 ｂ）理論値の６０〜９０％の範囲の転化率で反応を停止し、 ｃ）反応生成物を中和し、濾液が透明になるまで、濾液を目の粗いフィルターを 通して逆混合しながら精製する 非イオン乳化剤の製造方法。 ３．糖としてグルコースを使用する請求項２に記載の方法。 ４．式（Ｉ）： Ｒ¹-ＯＨ （Ｉ） （式中、Ｒ¹は１２ないし２２個の炭素原子を有する直鎖または分枝のアルキル および／またはアルケニル基である。） で表される第一級アルコールを使用する請求項２または３のいずれかに記載の方 法。 ５．濾過工程を７０〜９５℃で行う請求項２ないし４のいずれかに記載の方法 。 ６．界面活性製剤を製造するための請求項１に記載の非イオン乳化剤の使用。