JP2003519086A - アルコキシル化非イオン界面活性剤の製造方法 - Google Patents
アルコキシル化非イオン界面活性剤の製造方法Info
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Abstract
Description
は、活性水素原子含有化合物またはカルボン酸エステルを、触媒として任意に変
性されていても良いハイドロタルサイトおよび任意に他の選択助触媒の存在下で
アルキレンオキシドと反応させ、得られた反応生成物を、酸を用いて後処理する
。
アルコラートの存在下での均一触媒作用により通常製造される、アルキレンオキ
シド、特にエチレンオキシドおよび/またはプロピレンオキシドと活性水素原子
含有化合物との付加生成物である。均一触媒法によれば、幅広い同族体の分布を
有する生成物が得られる。狭い同族体分布を有する生成物を、任意に変性されて
いても良いハイドロタルサイト存在下で反応を行うことにより得ることができる
(例えば、DE-A-38 33 076)。ハイドロタルサイト存在下でのカルボン酸エステ
ルのアルコキシル化行うことによっても良好な結果が得られ、その場合、アルキ
レンオキシドが、カルボニルエステル結合に挿入される(例えば、2つの特許、
EP-B1-0 339 425 および EP-B1-0 523 089)。
際のアルコキシル化の後、反応生成物から触媒を分離することは工業的に困難で
ある。なぜなら、任意に置換さていても良いハイドロタルサイトは一般に非常に
微細な粒子であるので、特別なキャンドルフィルターだけにより濾過できるから
である。残念ながら、触媒を最終反応生成物中に残すことはできない。さもなけ
れば、曇りまたは沈降のいずれかが生じ得るからである。
という欠点を全く有さないアルコキシル化非イオン界面活性剤の製造方法を提供
することであった。
を濾過により除去するのではなく、アルコキシル化後に酸の添加によりそれらを
分解することによって解決することができた。本発明は、酸による後処理が、ハ
イドロタルサイトおよび存在する助触媒を、後で曇りまたは沈降を全く生じさせ
ないで反応混合物中に残ることができる生成物に分解するという観察結果を含む
。
レンオキシドとを、触媒としての任意に置換されていても良いハイドロタルサイ
トおよび任意に助触媒の存在下で反応させることによるアルコキシル化非イオン
界面活性剤の製造方法に関し、その方法は、ハイドロタルサイトおよび任意の助
触媒を基準に少なくとも等モル量の酸をアルコキシル化後に添加することを特徴
とする。
: a1) 6〜22個の炭素原子を有するアルコール(いわゆる脂肪アルコール
)。例えば、カプロンアルコール、カプリルアルコール、カプリンアルコール、
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、リノリルアルコ
ール、リノレニルアルコール、リシノリルアルコール、エレオステアリルアルコ
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、天然物のメチルエステル留分または Roelen オ
キソ合成からのアルデヒドの水素化により得られるこれらの工業用混合物。12
〜18個の炭素原子を有する脂肪アルコール、例えば、工業用ココヤシまたは獣
脂脂肪アルコール留分が好ましい。 好適な脂肪アルコールの他の群は、2モルの脂肪アルコールのアルカリ触媒縮
合により製造され、12〜36個の炭素原子を有し得る、いわゆるゲルベアルコ
ールである。
ヒドロキシ脂肪酸。例えば、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸
、ミリスチン酸、パルミチン酸、パルミトレイン酸、ステアリン酸、イソステア
リン酸、オレイン酸、エライジン酸、ペトロセリン酸、リノール酸、リノレン酸
、リシノール酸、エレオステアリン酸、アラキン酸、ガドレイン酸、ベヘン酸、
エルカ酸および、例えば、天然油脂の加圧加水分解により得られるこれらの工業
用混合物。12〜18個の炭素原子を有する脂肪酸、例えば工業用ココヤシまた
は獣脂脂肪酸が好ましい。
ルまたはカルボン酸を用いるエポキシド化合物の開環により得られる隣接ヒドロ
キシ/アルコキシ置換アルカンおよび第2級アルコール。 活性水素原子含有化合物の群の中で、6〜22個の炭素原子を有するアルコー
ルまたはカルボン酸が好ましい。
て使用する。基本的に、2種類のカルボン酸エステルがまた存在する、即ち: b1) 式(I)で表されるカルボン酸低級アルキルエステル:
、パルミチン酸、パルミトレイン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、オレイ
ン酸、エライジン酸、ペトロセリン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノール酸
、エレオステアリン酸、アラキン酸、ガドレイン酸、ベヘン酸、エルカ酸および
これらの工業用混合物とメタノール、エタノール、プロパノールまたはブタノー
ルとのエステルである。12〜18個の炭素原子を有する脂肪酸メチルエステル
、特に工業用ココヤシ油または獣脂脂肪酸メチルエステルを、好ましく使用する
。
肪族アシル基を表す。〕 そのような化合物の典型例は、合成トリグリセリド、好ましくは天然トリグリ
セリドであり、例えば、パーム油、パーム核油、ココヤシ油、ナタネ油、オリー
ブ油、ヒマワリ油、綿実油、落花生油、アマニ油、ラード油、牛脂およびラード
である。ヒマシ油または水素化ヒマシ油を、好ましく使用する。
に12〜18個の炭素原子を有する脂肪酸モノグリセリドで置換する。工業用コ
コヤシ油脂肪酸モノグリセリドが特に好ましい。カルボン酸エステルの群の中で
、カルボン酸低級アルキルエステル、特に6〜22個の炭素原子を有するカルボ
ン酸メチルエステルが好ましい。
独でまたは選択した助触媒との混合物の形態でアルコキシル化触媒として使用す
る。本発明の実施態様の1つにおいて、任意に変性されていても良いハイドロタ
ルサイトを、触媒として単独で使用する。例えば、ドイツ特許出願 DE-A1 38 43
713 および DE-A1 40 10 606(Henkel)から知られているような焼成または疎
水化ハイドロタルサイトを変性ハイドロタルサイトとして使用する。焼成ハイド
ロタルサイトが特に好ましい。
イトと選択助触媒とを一緒に、アルコキシル化触媒として使用する。好適な助触
媒は、アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の水酸化物、酸化物および
/またはアルコキシド、アルカリ金属塩および/またはアルカリ土類金属塩、ス
ズ塩並びに混合金属酸化物からなる群からの化合物である。
化リチウムおよび/または水酸化マグネシウムである。 アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の酸化物の群の中で、酸化マグ
ネシウムが好ましい。
鎖アルコール、例えば1〜8個の炭素原子を有するアルコール、特にメタノール
、エタノールおよび/または2-エチルヘキサノールから誘導されるアルコキシ
ドである。マグネシウム化合物および/またはバリウム化合物が特に好ましい。
塩およびバリウム塩、例えば、炭酸マグネシウムのような炭酸塩または酢酸マグ
ネシウムのような酢酸塩が、特に重要である。
。1つの金属は、好ましくはマグネシウムである。他の金属は、アルミニウム、
ガリウム、ジルコニウム、インジウム、タリウム、コバルト、スカンジウム、ラ
ンタンおよび/またはマンガンであり得る。マグネシウム/アルミニウム混合酸
化物が特に好ましい。混合酸化物を、1つまたはそれ以上の既述の助触媒を用い
て、特にアルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の水酸化物および/また
はアルコキシドを用いて表面変性することができる。これらのような混合金属酸
化物およびそれらの変性方法は、例えば DE-A-44 46 064 に記載されている。 酸化マグネシウムが、特に好ましい助触媒である。
合、出発化合物(活性水素含有化合物またはカルボン酸エステルおよびアルキレ
ンオキシド)を基準に、通常0.1〜5質量%、好ましくは0.5〜1.5質量%
の量でそれらを使用する。
る場合、出発化合物を基準に、通常0.05〜2.5質量%、特に0.1〜0.5質
量%の量でそれらを使用する。助触媒を、出発化合物を基準に、0.05〜5質
量%、好ましくは0.1〜0.5質量%、特に0.1〜0.3質量%の量で使用する
ことができる。
おける相乗効果により、本発明によって、ハイドロタルサイトと助触媒との合計
量が出発化合物を基準に0.5質量%未満、好ましくは0.1〜0.4質量%の量
、特に0.2〜0.3質量%の量でさえ、非常に良好な結果を得ることができる。
は幅広い範囲にわたることができ、好ましくは5:1〜1:5の間、より好まし
くは3:1〜1:3の間、特に2:1〜1:2である。
反応を、既知の方法により120〜200℃、好ましくは150〜180℃の温
度および1〜5barの圧力下で行うことができる。添加するアルキレンオキシ
ドの量は重要ではない。その量は、例えば、水素活性化合物またはカルボン酸エ
ステル1モルあたり1〜100モルの間、好ましくは2〜50モルの間、特に2
〜20モルの間のアルキレンオキシドであり得る。 エチレンオキシド、プロピレンオキシドおよび/またはブチレンオキシドをア
ルキレンオキシドとして使用することができ、エチレンオキシドが好ましい。
の形態での任意に変性されていても良いハイドロタルサイトを、得られた反応混
合物中で酸の添加により完全に分解することが、本発明にとって重要である。
は、特に鉱酸(例えば、硫酸、塩酸および/またはリン酸)である。好適な有機
酸は、6〜22個の炭素原子を有するいわゆる脂肪酸および1〜4個の炭素原子
を有する低級カルボン酸(炭化水素鎖の炭素原子だけを数に入れ、カルボキシル
基の炭素原子は数に入れない。)の両方であり、これらは任意にヒドロキシル基
によりさらに変性されていても良い。好ましい有機酸は、低級カルボン酸(例え
ば、乳酸、酢酸および/またはクエン酸)である。 酸を、一般に水溶液として、好ましくは10〜90質量%の溶液として添加す
る。
くとも等モル量で使用する。添加する酸の実際量は、その酸の強度に当然依存す
る。酸:ハイドロタルサイトおよび存在する助触媒のモル比は、一般に1:1〜
10:1、特に1:1〜4:1が推奨される。
の融点を超える温度、好ましくは70〜95℃の温度で添加する。実施において
、酸の添加を最良には、アルコキシル化後に得られた反応混合物をその温度で維
持し、酸を添加することにより行う。酸添加の効果は、ハイドロタルサイトが分
解することである。ハイドロタルサイトの分解混合物は水溶性であり、アルコキ
シル化非イオン界面活性剤物の曇りまたは沈降には全くつながらない。従って、
本発明の方法では、任意に変性されていても良いハイドロタルサイトの手の込ん
だ濾過をする必要が無い。所望により、本発明による酸処理を行い、例えば有機
相から水相を分離することにより、ハイドロタルサイトの水溶性分解生成物を当
然に回収できる。
在する任意に変性されていても良いハイドロタルサイトと助触媒を分解するため
の酸の使用にも関する。
濾過をしなくとも使用することができる。長期の貯蔵後でさえ、沈殿または沈降
は起こらない。従って、該界面活性剤は、洗濯用洗剤、食器洗い用洗剤およびク
リーナーの製造のため、および化粧用クレンジング、特に液状製品(例えば、液
状洗濯用洗剤、ヘアシャンプーなど)の製造のための非イオン界面活性剤として
好適である。
.0g(出発化合物を基準に0.5質量%)と一緒に、耐圧反応器に導入した。反
応器を100℃で30分間排気し、次いで窒素で通気した。エチレンオキシド7
11.4g(=12モル)を最大180℃および最大5barの圧力で分割して
添加した。反応時間は150分であった。アルコキシル化後、反応混合物を12
0℃で1時間、後反応させ、反応器を120℃でさらに30分間排気した。 10質量%のクエン酸100gを、この反応混合物に90℃で攪拌しながら添
加した。 焼成ハイドロタルサイトは、10分の攪拌後に溶解していた。反応混合物は、
溶融状態で透明であった。
ステル(脂肪酸鎖に12〜18個の炭素原子を有する。)261.3g(=1.1
2モル)との混合物を、焼成ハイドロタルサイト1.0g(出発化合物を基準に
0.1質量%)および酸化マグネシウム2.0g(出発化合物を基準に0.2質量
%)と一緒に、耐圧反応器に導入した。反応器を100℃で30分間排気し、次
いで窒素で通気した。エチレンオキシド673.4g(=10モル)を最大18
0℃および最大5barの圧力で分割して添加した。反応時間は160分であっ
た。アルコキシル化後、反応混合物を120℃で1時間、後反応させ、反応器を
120℃でさらに30分間排気した。 20質量%の酢酸68.4gを、この反応混合物に90℃で攪拌しながら添加
した。 ハイドロタルサイトと酸化マグネシウムとの触媒混合物は、3分間で完全に溶
解した。
コール約30質量%)638.3g(=3.3モル)を、焼成ハイドロタルサイト
1.0g(=出発化合物を基準に0.1質量%)および酸化マグネシウム2.0g
(=出発化合物を基準に0.2質量%)と一緒に耐圧反応器に導入した。反応器
を100℃で30分間排気し、次いで窒素を通じた。エチレンオキシド361.
7g(=8.2モル)を最大180℃および最大5barの圧力で分割して添加
した。反応時間は70分であった。アルコキシル化後、反応混合物を120℃で
1時間、後反応させ、反応器を120℃でさらに30分間排気した。 エトキシル化C12/14脂肪アルコール(ヒドロキシル価179)が得られた。 20質量%の酢酸11.4gを、得られた反応混合物に90℃で攪拌しながら
添加した。ハイドロタルサイトと酸化マグネシウムは、15分後に完全に溶解し
ていた。
Claims (10)
- 【請求項1】 活性水素原子含有化合物またはカルボン酸エステルとアルキ
レンオキシドとを、触媒としての任意に置換されていても良いハイドロタルサイ
トおよび任意に助触媒の存在下で反応させることによるアルコキシル化非イオン
界面活性剤の製造方法であって、ハイドロタルサイトおよび任意の助触媒を基準
に少なくとも等モル量の酸をアルコキシル化後に添加することを特徴とする方法
。 - 【請求項2】 鉱酸を添加することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 【請求項3】 1〜4個の炭素原子を有する有機酸を添加することを特徴と
する請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 酸を、ハイドロタルサイトおよび存在する助触媒に対して1
:1〜1:10、好ましくは1:1〜4:1のモル比で添加することを特徴とす
る請求項1〜3のいずれかに記載の方法。 - 【請求項5】 酸を、アルコキシル化非イオン界面活性剤の融点を超える温
度、好ましくは70〜95℃の間で添加することを特徴とする請求項1〜4のい
ずれかに記載の方法。 - 【請求項6】 酸を、水溶液の形態、好ましくは10〜90質量%の溶液の
形態で添加することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の方法。 - 【請求項7】 6〜22個の炭素原子を有するアルコールまたはカルボン酸
を、活性水素原子含有化合物として使用することを特徴とする請求項1〜6のい
ずれかに記載の方法。 - 【請求項8】 6〜22個の炭素原子を有するカルボン酸メチルエステルを
、カルボン酸エステルとして使用することを特徴とする請求項1〜6のいずれか
に記載の方法。 - 【請求項9】 アルカリ金属および/またはアルカリ土類金属の水酸化物、
酸化物および/またはアルコキシド、アルカリ金属塩および/またはアルカリ土
類金属塩、スズ塩並びに混合金属酸化物からなる群から選ばれる助触媒を使用す
ることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の方法。 - 【請求項10】 アルコキシル化非イオン界面活性剤の反応混合物中に触媒
として存在する任意に置換されていても良いハイドロタルサイトおよび助触媒を
分解するための酸の使用。
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