JPS60186598A - 脂肪酸混合物の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、脂肪酸混合物の製造方法に関４−ろ。

［１１Ｌ来の技術］ 天然脂肪酸と短鎖脂肪族アルコールとのエステル、特に
脂肪酸メチルエステルは、産業Ｊ゛非常重要であり、ど
りイっけ脂肪アルコ１−ルおよびその誘導体の製造にお
Ｃｊる原料として重要である。また、そのようなエステ
ルは、他の／１１１脂化学製品、ノことえは脂肪酸アル
カノールアミド類、スルポネーＪ、Ｊ−ステルおよび石
鹸の製造に６用いられろ。

最終製品に要求される性能、品質に鑑み、１２〜１８の
炭素原子を有４′る脂肪酸のアルキルエステル、特に混
合物が、−１−記の用途にｒシいて非常に重要であろ３
．このような脂肪酸エステル混合物は、脂肪酸トリクリ
セリトから成ろことが知られている天然の油脂を、対応
する短鎖）′ルコール、とりわ（Ｊメタノールにより接
触的にエステル交換づ′るご吉により主とじζ製造され
る。

直接接触」−ステル交換反応にイリした場合、多くの天
然油脂は、脂肪酸成分が炭素数１２〜１８の脂肪酸から
成る」、ステル混合物をりえろ。ヤシ油よたはパーム核
晶をエステル交換反応の原れ１として用いた場合、（−
すられるエステル混合物は、一般にｒ「。在４′ろと好
ましくない短鎖ＩＨ肋酸の」、ステルを高割合で含む。

この理由からヤシ油およびパーツ・核晶から得られる」
−ステル混合物は、蒸留により炭素数６〜１０の脂肪酸
のエステル（初留脂肪酸」４ステル、）を含む低／）１
；点留分および炭素数１２〜１８の脂肪酸のエステルを
含む高沸点留分に分離される。

ヤシ油およびパーツ・核ｉ＋ｌ＋脂肪酸エステルの１：
、留分（Ｊ、脂肪アルコールおよび脂肪酸アルカ、ノー
ルアミド′製ｉ萱の原本斗として不１）ＩＩＪされる。

分解されノこ初留脂肪酸エステルは、高１］」水素添加
に、１こり、炭素数６〜１０の脂肪酸アルコールにＩＪ
Ｉ目さイ１、ろ１゜残りは、炭素ｉ６〜１０の遊離脂肪
酸に加水分解され、初留脂肪酸として販売されろ、。

初留脂肪酸アルギルエステル（」、既知の方法で、アル
カリ加水分解し、次いても鹸を鉱酸により分解すること
１こより、あるいは酸触媒の（７，（Ｉ’、　ｌ’に加
水分解４′ろこきＺこ、ｌ：す、゛遊１々１＃　ＩＩ！
ｔ　＋ｖ］酸ζ、二変換し−ご乙よい。

アルカリ加水分解は、化学量論ｔ１にの水酸化アルカリ
および鉱酸を用いる必要があるので、薬品に１１１当な
費用がかかる。加えて、生成４−るアルカリ塩水溶液が
、非常な排出液公害を引き起ご４′。

脂肪酸エステルの酸触媒加水分解（ｊ、・１→ｆ反応゛
であるのて、水を大過剰に用いた！（６にのみｉ！ｕ足
しうろ転化率で反応を継続ケるごとができる。これに閂
連１．−ζ、反応さ０ろエステルは非常に容易に生成し
ノニ遊屡脂肪酸に溶解して加水分解反応が若しく近くム
′るという、顕善な問題が生しる。実際の条（ｌ　ｔ’
　ＩＪ　、加水分解の最後にのご−っているアルキル」
、スフ゛ル分を蒸気で除去した場合にのみ満足しうろ脂
肪酸が得られろ。また、分留により処理しね゛（ｊ、！
１はならないアル二Ｊ−ル水溶液が、脂肪酸」、スフ゛
ルのアルカリ加水分解の場合と間柱に形成されろ、。

１発明の１ｊ的Ｊ 本発明の１＝１的は、既知の方法におＩＪる不利益をｒ
”１コー）ごとなしくご、初留脂肪酸短鎖アルー１−ル
エステルから遊離脂肪酸を容易に得ろことかできる方法
をＩＪ＋！　（Ｒ４−ろごとにある。

１発明の構成） この目的を達成４ろノーめに、本発明は、１Ｊ留指肋酸
ｒ□、Ｉ鎖アルニｌ−ル」−スツールは、アルカリ触媒
の（Ｎ１：Ｉ・に容し１にグリセリンと上ステル交換反
応をｉｉ−＋て、女・ｊ応４゛るグリセリドを生成し、
初留脂肪酸グリセリドは、脂肪分解条件ドて天然油脂、
特にヤシ油およびパーツ・核晶との混合物中で加水分解
されて、高割合で炭素数６〜１（）の脂肪酸を含む脂肪
酸混合物を生成し、該混合物から炭素数０〜１０のＪＩ
Ｈ肋酸は蒸留により容易に回収−ごきろ、という知識か
ら出発している。

４′なイ′）ち、本発明の要旨（ｊ、１ｊ旧１ｊ酸クリ
セリトの加水分解により炭素数６〜１０り脂肪酸を、Ｈ
’、７°１割合て含イ〕４°ろ脂肪酸混合物を製逓ツ′
ろ方法゛ζｄう−て、７　Ｊｌ／　二ｌ＝　／ｌ／残ｊ
ｒｌ；　（コＩ　〜４　（１，’Ｊ　〕炭；＋１３ｉｉ
　１’−を（ｉ　’ｌ　２）炭素数６〜ＩＯの脂肪酸ア
ルキル」゛、スプルな」、ステル交換反応の（、：、（
＋；’Ｆにｌ　６０〜２５０　”Ｃ：の温１度でグリセ
リンに、Ｌす」、ステル交換反応にイ・Ｉ’　Ｉ＝、生
成し〕こグリセリドを、ヤンｄ１１および／↓メノー１
パーム（亥浦との混合物中で自体既知の方法によ’）　
Ｉｉｈ肪分解し、遊離した脂肪酸を分離４ろごとを特徴
と４°る脂肪酸混合物の製造方法に（ｆ！Ｉ−ろ。

先に述へたように、本発明においてＬ１１発物１［とじ
て用いられろ脂肪酸の炭素数１〜４のアルキルエステル
は、ヤシ油またはパームｊｋ　ｉｉｊから脂肪アルニ！
−ル４製造ｉ−ろ際に副産物として得られる。

これら」、ステルの酸成分は、カプリル、カブ〔ｌン、
カプリン酸から成っている。少量のラウリン酸か含よイ
１ていて乙よい１．初留脂肪酸」、スアル混合物中ζ）
ｌ（シる炭素数６〜１０の脂肪酸の槍的削合は、）ζ熱
縁１゛１の起徨および蒸留による分離に採用さイアに方
〃、に依（Ｈ’　ｌ−Ｃ１幅広く変化ずろ。次ぎに２ド
すのは、本発明においζ出発物ｌ＋１とじで１ψ用され
ろ初留脂肪酸」、ステルの酸成分の組成の典）（す的な
例′ζ【（・）・−ご、ごイ１に１（ＩＩ！ンＬ　ｊ”
ｆ’ｌろ乙のζはｌ上いヤノ／１１１からの初留−指肋
酸上スー７−ルカブ１１〕酸　痕跡 カプリル酸　８８　、５　ｉｌｒ、ｉ４ｉ％４リ′リン
酸　１１５市Ｉ１１％ パーツ、核−浦からの辺’；’、：Ｉ脂肪酔」−ス？２
ルカブｌ’７ン酸　１　、２　＋ｌｒ’＋ｉ％カプリル
酸　５リ　７ｉ［７１％ カプリン酸　３４　、６　ｉＴ（すｉ％フウリン酸　’
ｌ　５’、Ｉｊ　、ｌｔ４％初留脂肪酸アルギルエステ
ルのアルコール成分は、」−、タノール、ｎ−プロパノ
ール、イソプロパツール、ｎ−ブタノール、５ｅｃ−ブ
タノール、ｔ（！ｒＬ−ブタノールであり、好ましくは
メタノールて♂゛うる。

エステル交換反応には、工業用クリセリンを用いてムよ
い。脂肪分解から１ルＩられろ徂グリセリンが好ましく
用いられる。その中に（ｊ在４゛る水は、脂肪酸アルキ
ルユ、タノールお３１；ひ触媒が添加さイする＋ｉｉｊ
に、減圧１・、１４０〜Ｉ　６　（］　℃て加と１（２
で留去４′るのが好よしい。

エステル交換反応かグリセリンによりｉＪすわ・１する
場合、脂肪酸アルキル」−ステルとグリセリンのモル比
は、１：１であるのが最乙灯ましいが、好ましくは脂肪
酸アルキルエステルは、グリセリンによりモル比２．１
〜３：■で」−ステル交換さイ１ろ。

グリセリンに、）；る」−ステル交換反応に適（７八触
媒は、実質的に、エステル化触媒ならい４′れでしよく
、酸触媒（たとえば、塩化水素、硫酸、リン酸、三フッ
化はう素、塩化アルミニウノ１、ｊ・リタロロ酢酸、ア
ルキルｉｉｉ酸および６機スルホン酸）、アルカリ触媒
（たとえば、アルカリ金属の水酸化物、２炭酸塩ならひ
にΔ′１酸塩、アルカリ土類金属の酸化物、水酸化物、
炭酸塩ならびに酢酸塩）、さらに炭素１に、　０〜２２
の脂肪酸の）２ルカリ金属塩およびアルカリ土類金属塩
か例示される。白゛機ヂタネートのよ−）ムヂタン化合
物、金属錫ならびに打曲錫化合物（たとえば、モノおｊ
；びノアルキル錫誘導体）ら」゛、ステル交換反応触媒
として適している。エステル交換反応は、好ましくはア
ルカリ触媒、１、＋１に水酸化リトリウノ・を用いて行
ノまわれる。

触媒（Ｊ、脂肪酸′λ′ルギル」、ステルのＪｌｋに対
して０（）５〜Ｉ　＋、Ｒ；’＋％の割合“Ｃ反１．Ｌ
：混合物中に加えられ」−スツール交換反応は、常用に
おいてｆＪ：　Ｉ　Ｇ　Ｏ〜２５０　”（”の温度で円
滑に進１Ｊ４゛る。本発明の力法を実施ｄろ場合、反応
の開始がＪ’＃Ｕしたモノアルニｌ−ルｃ〉留去により
示される温度まで、反応混合物を４′（Ｊやく加熱４゛
ろ。その後、反応混合物の？Ａ７Ｌ度は、生成しノーモ
ノ）′ルー１−ルを蒸留により均一に除去ｉろのに必要
な温度に保たれる。また、未だ残っていることかある脂
肪酸アルキル上スアルを反応混合物から除去するｌｂに
、反応の終点においで短時間減圧（約１５〜４０　ｍｂ
ａｒ）にｄろのか望ましい。この方法により得られたエ
ステル交換反応生成物は、方法の次の１［程へ直しに送
られて乙よい。

脂肪酸の分解をｔＪう為、得られた初留脂肪酸グリセリ
ドは、ヤシ浦および／またはパーム核油と混合される。

これら化合物は、ポロ１比１１９〜Ｉ　３の割合で用い
られるのか好ましい。天然浦および初留脂肪酸グリセリ
ド（ｊ、欠いて反応される脂肪酸グリセリドの合計量に
対してＩ　Ｏ（１〜３００重屯％、好ましく　ｉＪ：　
Ｉ　５０〜’２５０　ｉｆ？！Ｉｉ％＋］−）水と共に
、触媒の不仔在−１・、閉鎖容器中、１１１Ｉｌｉｇ下
、必要な分解が行なわれるまで、２００〜２５０℃で加
熱される。驚くへきことに、ヤン浦１月二びパーツ、核
油の分解は、初留脂肪酸グリセリドＵ）添加により著し
く促進される。たとえば、鈍ヤシ浦については、２２５
℃において、Ｍ離脂肪酸約９５％の分解平衡は２４０分
後に達成される、しかし、ヤシ浦９０重槍部および初留
脂肪酸り゛リセリトＩ［１ｉＲＣｉｔ部の混合物を用い
ると、分解平衡は、た・１に１８０分後に達成される。

遊ｎｉｌ　Ｌ　／−脂肪酸は、分解１．稈において生し
た反応混合物から（１機層よして容易に分離でき、その
後洗浄により精製される。

ごのよ）にし′ζｉすらイ′１だ脂肪酸には、先の初留
脂肪酸タリセ１月・の添加に多少依行七ろが、炭素数６
〜１０の脂肪酸に富んでいる。一般に、脂肪酸分１１！
Ｉ′においτ初留脂肪酸グリセ１月・とヤシ浦またはパ
ーツ、核晶との混合比は、生成した脂肪酸混合物が炭素
！ｉ＆６〜１０（））脂肪酸１０〜４０ｉｌｔ量％、３
１、す↑１ｊ別にはカブ［１ン酸０〜Ｉ（ｌ吊％、カプ
リル酸５〜３５　ｔｌ’ｊ　ｊｊ’（％」５よびカプリ
ン酸５〜３５重’＋ｔ％をａ’＋゛ｊ、’　”ｌ　Ｌ、
）Ｗ　択す、ｉｔ　ロ。

初留脂＋９ｊ酸（Ｊ、炭素数〔ｉ〜１０の脂肪酸に富ん
ん脂１１１Ｊ酸混合物から、減圧蒸留により容易に分周
１（４′ろごとが′ζきろ。ごの方法により得られた初
留脂肪酸留分は、主として上ステル潤滑剤？Ｊ造の／ｂ
の出発物７１１として使用される。

次に実施例を示し、本発明を具体的に説明する。

実り Δ）グリセリンとの反応 出発物質として、ヤシ油脂肪酸メチルＳ、スナル混合物
から分離され、カプリル酸メヂルエスフ゛ル約８８．５
型組％、カプリン酸メ千ルユーステル約１１．５重量％
およびカブ［ノン酸メチルニステル痕跡爪を含む初留留
分を用いた。この出発物質は、０２の酸価および３４８
の鹸化価をａしていた。

撹拌機および分留カラムを備えた容器１１ドζ、脂肪分
解からの徂タリセリンＩ　、４４ｋｇ（１２，５モル）
（約８０重用％のグリセリン）を、水流減Ｈ］干、１５
０℃に加熱し、撹拌しながら脱水した。次いζ、出発物
質４．８３ｋｇ（３０モル）お、ノ：び水酸化ナトリウ
ノ、５ｇ（５０市【１％溶液、脂肪酸ステル」−ステル
に対して０．１重量％の水酸化すトリウムンを添加した
。１り（゛圧下に撹拌しなから、混合物の温度を徐々に
上昇ざＵｋ。１６０℃で、メタノールの蒸留によってエ
ステル交換反応ｐ）　１ｉ）Ｊ始かｉｌ認さ゛れだ。混
合物の温度を４時１ハＪ、　、、２２０℃にＪ、、）ｉ
’さＵた。最後に、短時間減圧（約２０　ｍｂａｒ）に
し−ζ、未反応ステルエステルを除去した。蒸留物中に
脂肪酸モノクリセリ１：か現れた時（より高い粘度から
分かる）、蒸留を停止１．ジノこ、。

ｊ！Ｉられへ初留脂１１／ｊ酸クリセリト混合物は、０
６の酸ｈｌｌｉ　ｊ；よび３（＋／１．９の１鍮化６１
１１をｒ丁しζＬ）だ。

１３）脂肪分解 １　）？’Ｒ＋ｔ　５リ−／　ｌ・ルｃ／）ＬＵｊｌ’
機Ｈ’ａ　オー　トンレープ中で、水２ｋｇを２２５℃
ｌこ加熱し、その後、ヤノｄ１１（脂ＲＩＪ酸１戊分の
重：１１％組ｌ戊コ　に、、０．７；　に、。

８、（１；　Ｃ，、ｌ、＋ｉ、２：　Ｃ１４１，４８，
ｌ　；　Ｇ、、、　Ｉ　７゜（ｉ：（ｚａ　、８．ｆｉ
：（ン＋ｓ、Ｉ　Ｏ、８；　＃ｆ１１１ｉ　５　、６　
口１り化１ｉ１ｂ　２５−４　、　（ｉ　）　（ン５１
７　：ｉｌん１．よひｊ・記初留脂肪酸タリセリト５弔
Ｊｉｉ１％の混合物１ｋｇをｆ）（給ポンプによ！ル１
−−トンレープに送−り込んノシ、、　ｔ！、ｊら）１
．た混合物を２２５℃ｌこ保ｌ′）ながら、酸１１ｉお
よび鹸化価を決定４゛ろΔに、　足間１？７＋でバルブ
からザンブルをｊｌＸり出した。分ｔ１７結果から、２
００分後に分解率は９５％（ご達してい）。ことか判−
、ノニ。

ガスク【Ｊマド２９フ４分析によれば、反応混合物から
分離された脂肪酸混合物は、次の組成を（ｉしでい）こ
（ｊｕｔ徂％）。

Ｇｏ、０．６；　Ｃ〕ｅ、Ｉ　１．９：　Ｃ＋ｏ、６．
６；　ＣＩ２゜４　５．９；　Ｃ＋４．　Ｉ　６．５；
　Ｃ１ａ、８．３；　Ｃ１１ｌ、ｌ　０２゜ ２）８４）と同様の手順て、ヤノＭｌ　９　ｏ重量％わ
よび初留脂肪酸グリセリド１０重３１１％の混合物を２
２５℃で脂肪分解にイリした。１６５分後、分解率は９
５％に達しノこゎ ガスクロマトグラフィ分析によれば、反応混合物から分
離された脂肪酸混合物は、次の組成を６していた（正Ｍ
％）： Ｇｏ、０．６；　ｃｓ、１　Ｇ、２；　Ｃ＋ｎ、６．７
；　Ｃ１ｔ。

３　５　；　（／　ＩＪ−１５、６：　（ン＋　１１　
＋　７　７；　ＣＩ　Ｒ＋　９７゜ ３）１３１）と同様の手順で、ヤン浦７５市屓％わ、及
び初留脂肪酸グリセリ）”　２５　ｉｔ？　：、ｉｔ％
の混合物を２２５℃で脂肪分解にト１した。１４０分後
、分解率は９５％に達した。

ガスクロマトグラフィ分析によ°れば、反応混合物から
分離された脂肪酸混合物は、次の組成を白し−こいた（
徂６１％） Ｇｏ、＋１．ｌｌ　：　Ｃｏ、２８．　Ｉ　：　ＣＩｏ
、７．７；　（ＥＩ２゜３　６．２：　Ｃ９，、，１３
，２：　（ン　、、、６　３　：　ＣＨ，８゜１゜ ／１）比較のへ、ＰＪＪ留脂肪酸クリりリドを添加しな
い以外は１．（＋　）と同し条イ１て、ヤソ４１１を脂
肪分解にイ・ｊした。１）５％の分解率Ｌｌ：　２４０
　’ｔ）後に得らイ１　八、。

特ｉ＋’ｌ出願人　ヘンケル・コマノデイツトゲゼルシ
ャフト・）７ウフ・アクヂ上ン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　脂肪酸グリセリドの加水分解により炭素数６〜１０
   の脂肪酸を高割合で含ｆｊｉ’　ｄ’る脂肪酸混合物を
   製造４°ろ方法てめ−・て、アルキル残括に１〜１、’
   ｒｌノ炭素原−ｒ・をｆＩ４″ル炭素ｋｌ　（ｉ　〜Ｉ
   　Ｏ（１）　脂肪酸アルキル」６スナルをエステル交換
   触媒の（ｒ　ｌＥ　下に１１ｉ　０〜２５０℃の温度で
   クリセリンにより」、ステル交換反応に（−１’　Ｌ、
   生成したグリセリドを、ヤン浦お、１；び／まノー（」
   パーＪ゛、核ＡＩ＋との混合物中−ζ自体既知の方法に
   より脂肪分解し、遊ば（した脂肪酸を分離４゛るごとを
   特徴と４−る脂肪酸混合物の製造方法、２ ２　炭素数６〜１０の脂肪酸ステル」”、ステルから本
   質的に成る混合物をグリセリンにより」−ステル交換４
   ゛ろ第１項記載の製造方法。 ３、脂肪酸アルキル」−ステルをグリセリンによζ）モ
   ル比２：１〜３８１て」゛、ステル交換４る第１項また
   は第２項記載の製造方法。 ４、グリセリンによるエステル交換反応をアルカリ触媒
   の存在−トに行う第１〜３項のい４゛゛れかに記載の製
   造方法。 ５、グリセリンによるエステル交換反応を水酸化ナトリ
   ウムの存（Ｅドに行う第１〜４項のい４°れかに記載の
   製造方法。 ６、生成したグリセリドを脂肪および／または浦との混
   合物によりモル比１・１９〜に３で脂肪分解に（Ｊず第
   １〜５項のいずれかに記載の製造方法。