JPH09504013A

JPH09504013A - 分留による植物油脂からの脂肪アルコールの製法

Info

Publication number: JPH09504013A
Application number: JP7511277A
Authority: JP
Inventors: ケーラー、ミヒャエル; シュミット、カール−ハインツ; デンメリング、ギュンター; コムプ、ホルスト−ディーター; クーベルスキー、ハンス−ペーター
Original assignee: ヘンケル・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン
Priority date: 1993-10-20
Filing date: 1994-10-12
Publication date: 1997-04-22
Also published as: DE59405918D1; WO1995011210A1; ES2115261T3; CN1133032A; US5672781A; ATE165805T1; EP0724555A1; AU688387B2; DE4335781A1; EP0724555B1; AU7855294A; DE4335781C2; NZ274498A

Abstract

(57)【要約】本発明は、一般式（Ｉ）：［式中、Ｒ¹は炭素原子数８〜２２の飽和または不飽和の、直鎖または分枝状アルキル基である。］で示される実質的に不飽和の脂肪アルコールおよび飽和アルコールと不飽和アルコールとの混合物を含み、２０〜１１０のヨウ素価を有する脂肪アルコールの植物油脂からの製法であって、原料としての植物油脂中のトリグリセリドを、ａ）加圧加水分解によって、脂肪酸に加水分解し、次いで、要すれば、メタノールによりエステル化し、もしくは、ｂ）脂肪酸メチルエステルにエステル交換し、および、ｃ）脂肪酸または脂肪酸メチルエステルを水素化して脂肪アルコールにすることからなり、脂肪酸、脂肪酸メチルエステルおよび／または水素化生成物を、最終生成物のヨウ素価が２０〜１１０になるような量のヘッド画分を除去することにより分画することを特徴とする方法、植物油脂からの２０〜９５のヨウ素価の脂肪アルコール、および、その生成物の洗濯洗剤、食器洗い洗剤、掃除用製剤、髪用手入れ製剤、身体衛生品の製造のための使用に関する。

Description

【発明の詳細な説明】分留による植物油脂からの脂肪アルコールの製法発明の分野本発明は、２０〜１１０のヨウ素価を有する脂肪アルコールの植物油脂からの製法、植物油脂からの２０〜９５未満のヨウ素価の脂肪アルコール、および、界面活性剤製造における脂肪アルコールの使用に関する。従来の技術脂肪化合物、特に、不飽和脂肪アルコールは、化学産業（例えば、界面活性剤および皮膚手入れ製剤の生産）における数多くの製品の重要な中間体である。中間体製品の概要は、ウー・プローグ（U．Ploog）らによって、ザイフェン−エー８２）に記載されている。例えば、クロムあるいは亜鉛を含む混合触媒の存在下で、水素化がおこりうる多少不飽和の脂肪酸メチルエステルから作り出される［ウルマンエンツィクロペディ・デァ・テヒニシュン・ヒェミー（Ullmann's En zyclopaedie der technischen Chemie）、フェァラーク・ヒェミー（Verlag Che mie）、ヴァインハイム（Weinheim）、第４版、第１１巻、第４３６項以降］。この分野での従来の技術は、出願人が実施しており、動物油脂を使用し、水素化後の不飽和脂肪酸を、例えば、下部の温度２２０〜２５０℃、カラムの頭部で測定した圧力が１〜２０mbarの減圧下で蒸留する工業的方法である。不飽和脂肪アルコールの生産は、高い費用を含むため、蒸留条件は、原料の損失を最小限にするように設定する。実際には、この方法では、理論値の９０％の収率（従って１０％損失）を得る。不運にも、この生成物は、はっきりとした匂いがあった。従来の技術の脂肪アルコールは、不十分な貯蔵や低温挙動を示すという他の欠点もあった。化粧品に使用するために、特に好ましい凝固点を持つという応用的な理由からヨウ素価２０〜９５を有する不飽和脂肪アルコールは特に好まれる。これまでは、上記の範囲のヨウ素価を有する不飽和脂肪アルコールは、動物油脂から得ていた。目的とするヨウ素価範囲は、異なるヨウ素価を有するさまざまな生成物を混合することにより得ていた。動物脂肪からの脂肪アルコールまたは脂肪酸のヨウ素価、またはヨウ素価範囲は、分画の間に、実質的に一定であるから、ヨウ素価範囲を蒸留に基づく方法によって決定することはできない。しかしながら、動物脂肪はきわめて不均一であるという欠点がある。例えば、動物脂肪は、アミドやステロイドのような窒素含有化合物や、直接または間接的に上記した生成物の好ましくない匂いの原因となる、例えばコレステロールを含む。窒素含有化合物は、生成物の安定性、特に酸化安定性に悪い影響し、変色した生成物を生み出すという２次的な反応を引きおこす。特に高品質のより純度の高い原料に対する強い要求、つまりさらに高価な工業的方法および付加的な精製段階によってのみ通常満たされる要求が化粧品市場にある。不飽和アルコールの場合、とりわけ改良した色、匂いや更に好ましい低温挙動を有する生成物に対する要求がある。加えて、近年、消費者は、純粋な植物製品にかなりの重要性を持ち出しているという事実がある。既知の植物脂肪アルコールは、２０以下のヨウ素価または１００以上のかなり高いヨウ素価を持つ。上記した２０〜９５の範囲の応用面で好まれるヨウ素価を有する脂肪アルコールは知られていない。極めて異なるヨウ素価を有する脂肪アルコールの混合では十分な生成物を得られない。本発明の課題は、応用的に好ましい範囲のヨウ素価を有し、同時に動物脂肪からの不飽和アルコールよりもかなり酸化に対して安定であり、同等か優れた低温挙動を有する脂肪アルコールを植物油脂から得ることである。発明の説明本発明は、一般式（Ｉ）：Ｒ¹ＯＨ（Ｉ）［式中、Ｒ¹は炭素原子数８〜２２の飽和または不飽和の、直鎖または分枝状アルキル基である。］で示される実質的に不飽和の脂肪アルコールおよび飽和アルコールと不飽和アルコールとの混合物を含み、２０〜１１０のヨウ素価を有する脂肪アルコールの植物油脂からの製法であって、原料としての植物油脂中のトリグリセリドを、ａ）加圧加水分解によって、脂肪酸に加水分解し、次いで、要すれば、メタノールによりエステル化し、もしくは、ｂ）脂肪酸メチルエステルにエステル交換し、および、ｃ）脂肪酸または脂肪酸メチルエステルを水素化して脂肪アルコールにすることからなり、脂肪酸、脂肪酸メチルエステルおよび／または水素化生成物を、最終生成物のヨウ素価が２０〜１１０になるような量のヘッド画分を除去することにより分画することを特徴とする方法に関する。驚くべきことに、動物脂肪からの生成物にくらべて、一般式（Ｉ）で示される実質的に不飽和脂肪アルコールおよび飽和アルコールと不飽和アルコールとの混合物を含み、上記した範囲のヨウ素価を有し、応用面からの要求に対応した単純な分画によって目的とする範囲のヨウ素価を有する脂肪アルコールの植物油脂からの製法が見い出された。この発明による方法より得た植物油脂からの生成物は動物脂肪からの生成物にくらべ、酸化に対する安定性に優れ、匂いが少ない。本発明は、一般式（Ｉ）：Ｒ¹ＯＨ（Ｉ）［式中、Ｒ¹は炭素原子数８〜２２の飽和または不飽和の、直鎖または分枝状アルキル基である。］で示される実質的に不飽和の脂肪アルコールおよび飽和アルコールと不飽和アルコールとの混合物を含み、２０〜９５未満のヨウ素価を有する植物油脂からの脂肪アルコールにも関係する。植物油脂からの発明による脂肪アルコールは４０〜８５のヨウ素価を有する。加えて、式中Ｒ¹が炭素原子数１２〜２０のアルキル基である式Ｉで示される化合物が好ましい。本発明による脂肪アルコールは、共役化合物のパーセントが低いときのみ、特に高い安定性を示す。植物油脂からの本発明による脂肪アルコールは、好ましくは６重量％未満、さらに好ましくは、４．５重量％未満の共役化合物含量を有する。本発明における方法での出発物質として、不飽和または部分不飽和の植物油脂を使用する。パーム油、パームステアリン油、パーム核オレイン油、ココナツ油、パーム核油、ひまわり油、新菜種油、大豆油、ピーナッツ油、菜種油、亜麻仁油、および、オリーブ油は特に好ましい。本質的にトリグリセリドから成る脂肪を既知の方法で加圧加水分解によって脂肪酸にし、要すればメタノールによりエステル化し、またメタノールでエステル交換する。次いで、脂肪酸または脂肪酸メチルエステルを既知の方法で水素化し、脂肪アルコールにする。飽和と不飽和成分のパーセント含量および鎖長分布は使用した植物油によって決定される。式（Ｉ）で示される上記の化合物では、Ｒ¹は、炭素原子数８〜２２、好ましくは、炭素原子数１２〜２０のアルキル基である。出発物質としての植物油脂の使用により、使用した脂肪酸／脂肪酸メチルエステルあるいは水素化物は、異なる鎖長を持つ脂肪酸、脂肪酸メチルエステル、および脂肪アルコールの混合物になる。本発明では、加圧加水分解によって得られた脂肪酸、トリグリセリドのエステル交換により得られた脂肪酸メチルエステル、脂肪酸または脂肪酸メチルエステルの水素化によって得られた水素化生成物を分画することによって、製造される脂肪アルコールのヨウ素価が調整される。分画前に、分画される生成物のヨウ素価は決定される。出発物質またはそのヨウ素価および目的とするヨウ素価に応じて、分画の際ある一定量のヘッド画分を除去する。ヘッド画分除去によって脂肪アルコールのヨウ素価は増加する。生成物のヨウ素価を調整する為に、蒸留する前の生成物のヨウ素価を分画の間モニターした。例えば、本発明によれば、ココナッツ油／パーム核油から重要成分として１６〜１８までの炭素原子の鎖長をもつ脂肪酸または脂肪酸メチルエステル、いわゆるＣ_16/18脂肪酸または脂肪酸メチルエステルの画分を得ることが可能である。必要とする鎖長分布もまた脂肪アルコールに対応した分画によって調整される。例えば、水素化段階から得られる不飽和脂肪アルコールの減圧下での分画条件は古くから知られている。分画は減圧下で１単位ずつまたは連続的に行われる。例えば、過熱水蒸気を加熱に使用し、例えば下部の温度を２２０〜２５０℃の範囲にする。低圧損失によって特徴づけられる付属品付き充填塔内で実際の分画は行われる。適当な付属品は、例えば、規則正しい金属充填物である。ほかの例についてはラーク、（Thieme Verlag）、シュトゥットガルト（Stuttgart）、第9版、第3巻、第2305項（１９９０）キーワード「カラム付属品」（Kolonnen-Einbauten）およびそこで引用された文献からわかる。例えば水式リングポンプや蒸気ジェットポンプによってカラムの頭部を必要な１〜２０mbarに減圧する。蒸留装置全体では、好ましくは２０mbarを越えない圧力降下すべきである。１０重量％まで、好ましくは２〜７重量％の残留物になるようにそのような方法で不飽和脂肪アルコールを蒸留することにより最終生成物は改良される。最終生成物の色値や匂いはこの方法によってあきらかに改善される。工業的応用本発明の方法により得られる植物油脂からの不飽和アルコールは、実質的に色がなく、匂いがなく、また、特に好ましい低温挙動を示す。その結果、洗濯洗剤、食器洗い洗剤、掃除用製剤、髪用手入れ製剤、身体衛生品に各々１〜５０重量％、好ましくは、５〜３０重量％含まれていて、その製造のための原料として適している。本発明を次の実施例により説明する。実施例脂肪酸メチルエステルをCuCrO₄触媒の存在下２７５〜３３０℃約２２５bar圧力下で、典型的な水素化反応器で水素化した。水素化生成物を蒸留し、対応するヘッドの画分を除去した。実施例１パーム核油のエステル交換から得たパーム核油メチルエステルと後の分画によりＣ_12/14とＣ_16/18メチルエステルに分別した。Ｃ_16/18メチルエステルを上記したように脂肪アルコールに水素化した。粗生成物を、３重量％のヘッド画分を除去し、３重量％の残渣が残るように、２段階減圧分画装置により蒸留した。下記の鎖長分布を有する脂肪アルコール（ＦＡ）と下記の特性データが得られた：ＦＡＣ１２０．２重量％ＦＡＣ１４４．５重量％ＦＡＣ１５０．３重量％ＦＡＣ１６２５．１重量％ＦＡＣ１６’ ０．４重量％ＦＡＣ１７０．３重量％ＦＡＣ１８８．９重量％ＦＡＣ１８’ ５２．５重量％ＦＡＣ１８’’ ２．９重量％ＦＡＣ１８’’共役３．２重量％ＦＡＣ１８’’’ ０．１重量％ＦＡＣ２００．６重量％酸価＝０．０２けん化価＝０．３５ＯＨ価＝２１３．２ヨウ素価＝６１．３Ｈ₂Ｏ含量＝０．０２軟化点＝２６．６℃ 炭化水素含量＝０．８７重量％ＣＯ価＝３６０ハーゼン単位＝＜１０実施例２実施例１において水素化から得られた生成物を、約１８重量％のヘッド画分を除去するように蒸留し、比較的高いヨウ素価７５を有する脂肪アルコールを得た。下記の鎖長分布を有する脂肪アルコール（ＦＡ）と下記の特性データが得られた：ＦＡＣ１２０．０重量％ＦＡＣ１４０．１重量％ＦＡＣ１５０．１重量％ＦＡＣ１６１２．１重量％ＦＡＣ１６’ ０．２重量％ＦＡＣ１７０．３重量％ＦＡＣ１８１１．５重量％ＦＡＣ１８’ ６６．５重量％ＦＡＣ１８’’ ３．７重量％ＦＡＣ１８’’共役４．３重量％ＦＡＣ１８’’’ ０．２重量％ＦＡＣ２００．４重量％酸価＝０．０２けん化価＝０．４０ＯＨ価＝２１０．５ヨウ素価＝７５Ｈ₂Ｏ含量＝０．０２軟化点＝２３．２℃ 炭化水素含量＝０．１３重量％ＣＯ価＝３０６ハーゼン単位＝５実施例３Ｃ_16/18パーム核油メチルエステル（７０重量％）と新菜種油からの菜種油メチルエステル（３０重量％）の混合物から出発し、下記の鎖長分布と下記の特性データを有する脂肪アルコール（ＦＡ）を実施例１で示したように得た：ＦＡＣ１２０．０重量％ＦＡＣ１４０．０重量％ＦＡＣ１５０．２重量％ＦＡＣ１６２３．１重量％ＦＡＣ１６’ ０．８重量％ＦＡＣ１７０．４重量％ＦＡＣ１８６．４重量％ＦＡＣ１８’ ６０．３重量％ＦＡＣ１８’’ ４．６重量％ＦＡＣ１８’’共役３．２重量％ＦＡＣ１８’’’ ０．１重量％ＦＡＣ２００．６重量％酸価＝０．０２けん化価＝０．３５ＯＨ価＝２１３ヨウ素価＝７３．９Ｈ₂Ｏ含量＝０．０３軟化点＝２２．９℃ 炭化水素含量＝０．２重量％ＣＯ価＝２７９ハーゼン単位＝＜１０

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者デンメリング、ギュンタードイツ連邦共和国デー―42653 ゾーリンゲン、フォン―ガーレン―シュトラアセ 40番 (72)発明者コムプ、ホルスト−ディータードイツ連邦共和国デー―40764 ランゲンフェルト、コルピングシュトラアセ 33 番 (72)発明者クーベルスキー、ハンス−ペータードイツ連邦共和国デー―42651 ゾーリンゲン、ハッセルシュトラアセ 60番

Claims

【特許請求の範囲】１．一般式（Ｉ）：Ｒ¹ＯＨ（Ｉ）［式中、Ｒ¹は炭素原子数８〜２２の飽和または不飽和の、直鎖または分枝状アルキル基である。］で示される実質的に不飽和の脂肪アルコールおよび飽和アルコールと不飽和アルコールとの混合物を含み、２０〜１１０のヨウ素価を有する脂肪アルコールの植物油脂からの製法であって、原料としての植物油脂中のトリグリセリドを、ａ）加圧加水分解によって、脂肪酸に加水分解し、次いで、要すれば、メタノールによりエステル化し、もしくは、ｂ）脂肪酸メチルエステルにエステル交換し、および、ｃ）脂肪酸または脂肪酸メチルエステルを水素化して脂肪アルコールにすることからなり、脂肪酸、脂肪酸メチルエステルおよび／または水素化生成物を、最終生成物のヨウ素価が２０〜１１０になるような量のヘッド画分を除去することにより分画することを特徴とする方法。２．一般式（Ｉ）：Ｒ¹ＯＨ（Ｉ）［式中、Ｒ¹は炭素原子数８〜２２の飽和または不飽和の、直鎖または分枝状アルキル基である。］で示される実質的に不飽和の脂肪アルコールおよび飽和アルコールと不飽和アルコールとの混合物を含み、２０〜９５のヨウ素価を有する植物油脂からの脂肪アルコール。３．４０〜８５のヨウ素価を特徴とする請求項２記載の脂肪アルコール。４．６重量％未満、好ましくは、４．５％重量未満の共役化合物含量を特徴とする請求項２または３に記載の脂肪アルコール。５．Ｒ¹は、炭素数１２〜２０の、飽和または不飽和の、直鎖または分枝状アルキル基であることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の脂肪アルコール。６．請求項２に記載の植物油脂からの脂肪アルコールの洗濯洗剤、食器洗い洗剤、掃除用製剤、髪用手入れ製剤、身体衛生品の製造のための使用。