JP2858138B2

JP2858138B2 - 高濃度α―スルホ脂肪酸エステル塩水性スラリー

Info

Publication number: JP2858138B2
Application number: JP1242856A
Authority: JP
Inventors: 哲雄田野; 秀男安藤; 昌久吉屋; 房男近藤
Original assignee: Lion Corp
Current assignee: Lion Corp
Priority date: 1989-09-18
Filing date: 1989-09-18
Publication date: 1999-02-17
Anticipated expiration: 2014-02-17
Also published as: JPH03106436A; DE4100269A1

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、α−スルホ脂肪酸エステル塩を高濃度で含
有する水性スラリーに関する。

従来の技術 α−スルホ脂肪酸エステル塩は、洗浄力や耐硬水性等
に優れた界面活性剤であり、これを配合した洗剤組成物
も報告されている（特開昭62−597号公報）。

α−スルホ脂肪酸エステル塩は、一般に、原料脂肪酸
のエステル化（エステル交換）→スルホン化→中和の各
工程を経て製造されるが、最後に水酸化ナトリウム等の
アルカリ水溶液で中和されることから、水性溶液ないし
スラリーとして得られる。このスラリーの界面活性剤濃
度は、製造装置、輸送時および包装材料等の経済的見地
からできるだけ高濃度であることが望ましいが、高濃度
化すると粘度が高くなり、ハンドリング性の点で問題が
あった。

α−スルホ脂肪酸エステル塩水性スラリーの高濃度化
に関しては、下記のような種々の技術が報告されている
が、界面活性剤濃度が65〜80重量％領域の高濃度化技術
は、実質上開発されていない。

（１）特開昭62−186930号公報:C_２〜22の脂肪酸を10〜
30wt％共存させることにより、界面活性剤濃度（AI）を
50〜70wt％とする。

（２）特開昭62−116698号公報：無機硫酸塩0.2〜30wt
％、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、グリセリン等0.1〜15wt％を共存させ、AI35〜60wt
％とする。

（３）特開昭59−157199号公報：エチレンオキサイドの
平均付加モル数１〜20のノニオン界面活性剤を１〜15wt
％添加し、AI50wt％以上とする。

（４）特開昭61−162596号公報:C_11〜21のアルカンスル
ホン酸塩を0.5〜10wt％添加し、AI30％以上とする。

（５）特開昭59−74195号公報:C_１〜４のアルコールサ
ルフェート３〜8wt％共存せしめ、AI40〜65wt％とす
る。

（６）特開昭62−220597号公報：中和物を中性無機質
（NaCl）で塩析し、AI50〜70wt％とする。

（７）特開昭62−108853号公報：中和に先立って、スル
ホン化時に残った未反応SO₃とアルコール類を反応せし
め、対AI当たりのα−スルホ脂肪酸ジ塩量が10wt％以下
で、AI35wt％以上、好ましくは40〜65wt％のスラリーを
得る。

（８）特開昭61−280467号公報：無機硫酸塩を２〜30重
量％共存させ、AI30〜60wt％とする。

（９）特開昭61−276895号公報：α−スルホ脂肪酸エス
テル塩の炭素数分布を、Ｃ_16〜24/C_６〜15＝95/5〜50/50とし、AI30〜60wt％と
する。

（10）特開昭61−118355号：α−スルホ脂肪酸エステル
塩の炭素数をＣ_16〜18とし、 AI60wt％以上とする。

発明が解決しようとする課題本発明は、α−スルホ脂肪酸エステル塩を高濃度に含
み、粘度が低く流動性の良好な水性スラリーを提供する
ものである。

発明の構成本発明のα−スルホ脂肪酸エステル塩の高濃度水性ス
ラリーは、α−スルホ脂肪酸エステル塩を65〜80重量％
含有し、かつ、該エステル塩中の脂肪酸残基の炭素数分
布が（ａ）Ｃ_16〜24のものと（ｂ）Ｃ_６〜15のものと比
率（重量比）で（ａ）／（ｂ）＝8/2〜0/10の範囲にあ
り、しかもα−スルホ脂肪酸エステル塩とα−スルホ脂
肪酸ジ塩との含有比が重量比で96/4〜100/0の範囲にあ
ることを特徴とする。

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。

α−スルホ脂肪酸エステル塩は、脂肪酸低級アルキル
エステルのスルホン化物の塩であり、典型的に下記一般
式（Ｉ）で表わされる。

（R:アルキル基またはアルケニル基Ｒ′：低級アルキル基 M:対イオン）脂肪酸残基（Ｒ−CHCOO）の炭素数分布はＣ_16〜24/C
_６〜15＝8/2〜0/10、好ましくは7/3〜0/10の範囲にある
ことが必要であり、Ｒは直鎖でも分岐鎖でもよい。炭素
数分布が上記範囲を外れると、α−スルホ脂肪酸エステ
ル塩を65〜80重量％含む領域ではスラリーの粘度が上昇
し、流動性が劣化する。

低級アルキル基（Ｒ′）は直鎖でも分岐鎖でもよく、
炭素数は１〜４が好適である。

対イオン（Ｍ）としては、Na,K等のアルカリ金属など
の水溶性塩が用いられる。

α−スルホ脂肪酸エステル塩は、公知の方法で製造す
ることができる。例えば、天然油脂や合成樹脂酸由来の
所定炭素数の脂肪酸低級アルキルエステルをSO₃ガス等
を用いてスルホン化−熟成した後、アルカリ水溶液で中
和する方法；あるいは、スルホン化−熟成した後、エス
テル含有率を高めるためにメタノールを添加し、アルカ
リ水溶液で中和する方法が挙げられる。

上記特定の脂肪酸組成を有するα−スルホ脂肪酸エス
テル塩は、例えば、ヤシ脂肪酸エステル、パーム核油脂
肪酸エステル、パーム油脂肪酸エステル、獣脂脂肪エス
テル等を組み合わせて配合し、スルホン化以降の処理を
施すことによって得られる。また、α−スルホ脂肪酸エ
ステルを調製後に、蒸留等により炭素数分布の調整を行
なってもよい。

中和は、NaOH,KOH,Mg（OH）_２等の苛性アルカリや水
性アルカノールアミン、アンモニアなどを用いて行なう
ことができる。中和温度は50〜70℃が好ましく、また、
α−スルホ脂肪酸エステル塩のα−スルホ脂肪酸ジ塩へ
の加水分解を最小限に抑えるために、α−スルホ脂肪酸
エステル塩とアルカリ水溶液を同時に供給し、pH3〜７
で連続中和を行なうのがよい。

また、脂肪酸エステルをとりわけがガス状のSO₃でス
ルホン化すると非常に色調の劣化が厳しくなるので、漂
白処理が必要となる。漂白は、通常H₂O₂,NaClOなどを用
いて行ない。中和前に行なっても中和後に行なってもよ
い。

さらに必要に応じて、漂白処理で使用したメタノール
等をトッピングにより除去し、水性スラリー中のα−ス
ルホ脂肪酸エステル塩濃度を高めることもできる。

本発明の水性スラリーは、α−スルホ脂肪酸エステル
塩を65〜80重量％、好ましくは67〜78重量％の範囲で含
む。この量（AI）が65〜80重量％の範囲を外れると、脂
肪酸組成を調整しても、水性組成物の粘度が上昇し、流
動性が劣化する。

なお、本発明においてα−スルホ脂肪酸エステル塩と
は、α−スルホ脂肪酸ジ塩をも含む概念である。

α−スルホ脂肪酸ジ塩は、下記一般式で表わされ、α
−スルホ脂肪酸エステル塩をアルカリ加水分解すること
によって容易に得られ、また、α−スルホ脂肪酸エステ
ル塩の製造時に副生するので製造条件を制御することに
よっても所定量を含有せしめることができる。

（R,M:一般式（Ｉ）に同じ）（ａ）α−スルホ脂肪酸エステル塩と（ｂ）α−スルホ
脂肪酸ジ塩は、本発明の水性スラリー中に、重量比で
（ａ）／（ｂ）＝96/4〜100/0の範囲で含まれるのが好
適であり、好ましくは97/3〜100/0である。96/4を超え
てジ塩量が増大すると、AI65〜80wt％の領域では水性ス
ラリーが増粘し、流動性が劣化する傾向を示す。上述の
通り、α−スルホ脂肪酸エステル塩の製造時には、ジ塩
が副生する傾向があるので、反応条件の調整や精製によ
り、少なくともα−スルホ脂肪酸エステル塩中のジ塩量
を4wt％以下に抑えることが望ましい。

なお、従来α−スルホ脂肪酸エステル塩中のジ塩量の
測定は、α−スルホ脂肪酸エステル塩とジ塩量との含水
エタノールに対する溶解度の差を利用して分離後、メチ
レンブルー逆滴定法によって定量していたが、本発明で
は高速液体クロマトグラフ法によった。高速液体クロマ
トグラフ法は、メチレンブルー逆滴定法よりも検知精度
に優れており、微少含有量も検出できる。また、メチレ
ンブルー逆滴定法は、含水エタノール中に若干ジ塩が溶
解してロスとなるため、分析値としては低目に出る傾向
がある。高速液体クロマトグラフ法の詳細は後述する
が、アニオン交換モードのカラムを用い、NaClO₄を１％
含むメタノール／水混合液［4/1（vol/vol）］を移動相
とし、示差屈折計を用いて検量線法により定量する。

本発明の水性スラリー中には、α−スルホ脂肪酸エス
テル塩の他に、Na₂SO₄,K₂SO₄等の無機硫酸塩、脂肪酸
塩、脂肪酸エステル、メチル硫酸塩等のアルコール硫酸
塩、メタノール等のアルコール等が含まれる。

本発明の水性スラリーでは、Na₂SO₄,K₂SO₄などの無機
硫酸塩の含有量を2wt％以下とするのが好適である。2wt
％を超えて無機硫酸塩が共存すると、水性スラリーが増
粘して、流動性が劣化する傾向がある。

α−スルホ脂肪酸エステル塩の製造に際しては、スル
ホン化剤としてSO₃などを用い、また中和時に水酸化ナ
トリウムなどのアルカリを用いるので、硫酸ナトリウム
等の硫酸塩が副生する傾向がある。そこで、反応条件の
調整や精製により、水性スラリー中の硫酸塩量を少なく
とも2wt％以下に抑えることが望ましい。

発明の効果本発明によれば、α−スルホ脂肪酸エステル塩の脂肪
酸組成を特定範囲として65〜80wt％含有せしめることに
より、α−スルホ脂肪酸エステル塩水性スラリーの粘度
を低下せしめ流動性を改善することができ、ポンピング
等のハンドリングが容易となり、また、噴霧乾燥等の際
には負荷が軽減される。

実施例試薬特級のカプリン酸メチル、ラウリン酸メチル、ミ
リスチン酸メチル、パルミチン酸メチル、ステアリン酸
メチルを、それぞれ単独に公知の方法でスルホン化にし
た後。漂白、再エステル化、中和を行ない、また必要に
応じ、再結晶などの精製処理をし、各種のα−スルホ脂
肪酸エステル塩を得た。これらα−スルホ脂肪酸エステ
ル塩および水を混合し、種々の組成物を調製し、粘度挙
動を測定した。結果を表−１に示す。なお、α−スルホ
脂肪酸エステル塩は、このエステル塩が分解してα−ス
ルホ脂肪酸ジ塩となったものも一部含有している。

ここで、測定は以下のように行なった。

（１）粘度の測定ブルックフィールド型粘度計VSH typeにて測定した。

（２）ジ塩の測定 Proceedings on ISF−JOCS world congress,1988,vo
l,II,721〜725頁（The Japan Oil Chemist's society）に記載の方法に
準拠して、高速液体クロマドグラフ（HPLC）を用い、検
量線法により行なった。

（ｉ） HPLC条件カラム:nucleosil 5SB（I.D＝4.6mm,L＝125mm）［ガ
スクロ工業（株）製のアニオン交換分離モードのカラ
ム］移動層:1％（vol/vol）NaClO₄を含むメタノール／水
［4/1（vol/vol））混合液、流速0.8ml/min 検出器：示差屈折計（RI）実施例２下記脂肪酸組成からなる脂肪酸メチルエステルを調製
し、連続スルホン化装置にて、脂肪酸メチルエステル6
3.3kg/hr（＝250モル/hr）を、乾燥空気で６容量％に希
釈したSO₃24.0kg/hr（＝300モル/hr）により常法でスル
ホン化した後、80℃、１時間熟成を行なってα−スルホ
脂肪酸メチルを得た。

表−2:脂肪酸メチルエステル脂肪酸組成重量％ C₆ 0.5 C₈ 1.0 C₁₀ 1.0 C₁₂ 2.0 C₁₄ 43.5 C₁₆ 48.0 C₁₈ 2.0 C₂₀ 1.0 C₂₂ 0.5 C₂₄ 0.5 これにメタノールを13.1kg/hr（15重量％対スルホン
酸）を導入した後、H₂O₂を2.6kg/hr（３重量％対スルホ
ン酸）導入し、80℃で１時間漂白した。

この漂白されたスルホン酸混合物を、連続中和工程に
送った。これと同時に、30％水酸化ナトリウム水溶液を
導入してpH5〜７とした。中和温度は50〜70℃で、この
温度で容易にポンプ移送が可能であった。次いで過剰の
メタノールを除去する為に、薄膜蒸発機を用いて、メタ
ノールトッピング濃縮を行なった。

こうして得られたα−スルホ脂肪酸エステル塩は、有
効分濃度71.9重量％、エステル塩／ジ塩＝98.5/1.5、Na
₂SO₄1.1重量％で、40〜70℃の温度で容易にポンプ送流
できた。70℃での粘度は52ポイズであった。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者近藤房男東京都墨田区本所１丁目３番７号ライオン株式会社内 (56)参考文献特開昭61−276895（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−118355（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C11D 1/28 B01J 13/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）脂肪酸残基の炭素数が16〜24のα−
スルホ脂肪酸エステル塩と、（ｂ）脂肪酸残基の炭素数
が６〜15のα−スルホ脂肪酸エステル塩とを重量比で
（ａ）／（ｂ）＝8/2〜0/10、（ａ）＋（ｂ）＝65〜80
重量％の範囲で含み、かつ、α−スルホ脂肪酸エステル
塩とのジ塩とα−スルホ脂肪酸含有比が重量比で96/4〜
100/0の範囲にあることを特徴とする高濃度α−スルホ
脂肪酸エステル塩水性スラリー。