JP2991775B2

JP2991775B2 - 相転移剤により助成されたグルカミド洗剤の製造法

Info

Publication number: JP2991775B2
Application number: JP3516775A
Authority: JP
Inventors: ステッドマンコンナー，ダニエル; ジョンシャイベル，ジェフリー; カオー，ジュ−ナン
Original assignee: Procter and Gamble Co
Current assignee: Procter and Gamble Co
Priority date: 1990-09-28
Filing date: 1991-09-25
Publication date: 1999-12-20
Anticipated expiration: 2014-12-20
Also published as: NO931025D0; MY107869A; CN1061241A; FI931355A0; DE69105520D1; AR244239A1; JPH06501474A; DK0550632T3; NO302615B1; TW222669B; DE69105520T2; EP0550632B1; CA2092183A1; CA2092183C; BR9106909A; WO1992006071A1; CN1034926C; NO931025L; HK90296A; EP0550632A1

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は洗剤分野に関するものであって、洗濯用洗剤
界面活性剤を製造するために、触媒の存在下で脂肪酸エ
ステルとＮ−アルキルグルカミンを縮合する改良された
方法に関する。

発明の背景本発明は天然資源の使用方法に対する社会情勢の変化
を背景として行われたものである。石油原料は再生不能
でありかつ国家の収支にさえかなりの影響を及ぼすまで
にますます高価になってきており、供給が不確実になる
ことも起こりうる。消費者用使い捨て商品の製造のこと
ような原料への依存をより少なくすることは、社会およ
び環境面での全般的利益のためになるという認識があ
り、次第に一般に受け入れられるようになってきてい
る。しかし、かかる考え方に真剣に対応するには、各地
方において、即ち地域内に入手できる再生可能な資源原
料を洗濯用洗剤等の望まれている消費財に変換するため
の効率的な方法が必要とされる。

米国ではグルコースやトウモロコシ、シロップ等の砂
糖および脂肪性物質が大量に生産されている。これらの
特定の再生可能な資源の伝統的な消費パターンは下降傾
向にある。すなわち国民は健康上の理由から砂糖摂取量
を減らし、また脂肪性食品、特に飽和脂肪の摂取も減ら
す傾向にある。このためその他の用途、例えば洗濯用洗
剤等の用途を開発することが、ますます関心を集めるよ
うになっている。

何年も前に、グルコースの還元アミノ化によって製造
されるＮ−アルキルグルカミンと組み合わせて脂肪酸ま
たはその誘導体から織物用助剤または洗剤を製造する方
法が探求された。グルコースの還元アミノ化法は、1935
年10月８日発行のFlint等による米国特許第2,016,962号
に詳しく開示されている。

1934年12月25日発行のPiggottによる米国特許第1,98
5,424号は、水素および水素化触媒の存在下、加圧下
で、グルコースとメチルアミン水との加熱生成物（ａ）
を、ステアリン酸またはオレイン酸などの有機カルボン
酸（ｂ）と反応させることによる「織物用助剤」の製造
が開示されている。約160℃で調製された縮合生成物
は、「全部ではないにしても大部分はアミド」であると
言われ、その構造式は明らかに −Ｒ−CO−NR₁−CH₂（CHOH）_４−CH₂OH である。ここでＲは少くとも炭素３原子を有するアルキ
ル基であり、R₁は水素またはアルキル基である。

1955年３月８日発行のSchwartzの米国特許第2,703,79
8号では脂肪酸または無水脂肪酸をＮ−アルキルグルカ
ミンと反応させて得られる組成物（恐らくPiggottによ
り教示を得た方法等による）は、着色性および洗浄性に
劣ると主張している。複数の化合物がPiggott法により
生成されることは化学的には全く正当である。Piggott
は自分が調製した化合物または混合物の構造を定量的に
証明する試みを行ってはいない。

Schwartz（'798）は脂肪族エステルを（脂肪酸または
無水脂肪酸とは明確に区別して）Ｎ−アルキルグルカミ
ンと反応させた結果として行われた改良を続けて報告し
ている。この方法はPiggott法のような技術の欠点のい
くつかを克服できるが、化合物の複雑な混合物がSchwar
tz法でさえも形成されることがあるために、Schwartz法
がなお欠点を有することが現在明らかにされている。そ
の反応は数時間を要することがあり、この方法では高品
質の生成物は得られない。Piggottの方法と、Schwartz
の方法はともに商業的な実用性においてはまだ完成して
いないと思われる、更に詳しくは、Ｎ−モノアルキルグルカミン類が脂肪
酸エステル即ち油脂と縮合された場合は、数種の可能な
化学反応のうちの一つのみが起きることをSchwartzは示
している。この反応は、例えば下記のようなアミドの構
造をもつ化合物を生じるという。

（式中、Ｒ′は脂肪アルキル、Ｒは短鎖アルキル、典型
的にはメチル基である）。この構造は明らかにPiggott
が提示した構造と同一である。Schwartzは彼が得たと信
じる単一生成物を、Ｎ−アルキルグルカミン類を酸と反
応させた時に実際に生成すると彼が主張する化合物と対
比している。この化合物はアミド（Ｉ）と一種類以上の
副生物との混合物であり、これに、彼はエステルアミド
およびエステルアミン構造を当てはめ、またこれは「不
活性でろう状」の化合物を含み、構造（Ｉ）のアミドの
「界面活性を悪化させる」と主張している。

Schwartzによれば、ほぼ等モル比のＮ−モルアルキル
グルカミン類を脂肪酸アルキルエステルと常圧、減圧下
または加圧下で「１時間を若干越える時間」140℃〜230
℃、好ましくは160℃〜180℃に加熱することにより反応
させることができ、その間に初めは不混和性であった二
相が混ざり合って有用な洗剤と言われる生成物を生じ
る。

適切なＮ−モノアルキルグルカミンは、Ｎ−メチルグ
ルカミン、Ｎ−エチルグルカミン、Ｎ−イソプロピルグ
ルカミン、Ｎ−ブチルグルカミンであると説明されてい
る。適当な脂肪酸アルキルエステルはC₆〜C₃₀の脂肪酸
と脂肪族アルコールとの反応生成物、例えばラウリン酸
のメチルエステルが例として挙げられる。マニラ油の混
合グリセリドまたはコーチンやし油の混合グリセリドも
明らかに脂肪酸エステルとして使用することができる。
グルカミンがＮ−メチルグルカミンの時は、これら脂肪
酸エステルとの対応する生成物は「Ｎ−メチルグルカミ
ンの脂肪酸アミド」と呼ばれ、有用な洗剤用界面活性剤
である。その他の報告された特定の組成物には「Ｎ−イ
ソプロピルグルカミンやし油脂肪酸アミド」があると主
張している。

1961年７月25日発行のZechの米国特許第2,993,887号
では脂肪物質のＮ−メチルグルカミンとの反応は更によ
り複雑であると述べている。特に、Schwartzが開示した
範囲での高温反応（180℃〜200℃）の生成物は環状構造
を有するとZechは主張している。４種類以上の可能な構
造が示されている。'887号特許明細書の第１欄、63行〜
第２欄、31行を参照。

Schwartzの脂肪酸エステル−Ｎ−アルキルグルカミン
法により実際に得られると考えられているものは、構造
式（Ｉ）の化合物と、かなりの比率（例えば約25％、し
ばしばそれ以上）の他の数種の組成物、特に環状グルカ
ミド副生物（Zechが提示した構造を含むがそれに限定さ
れない）、これに関連する誘導体、例えば式（Ｉ）と比
較するとき少くとも一つの−OH部分がエステル化されて
いるエステルアミド、との混合物を含む組成物である。

更に、Schwartzの再研究は、この方法にはそれ以外の
重大な工程上の未解決の問題、例えば、生成物に非常に
不満足な色調や臭気を与える微量の物質を生成する傾向
等のあることが示されている。

さらに最近では、Schwartzの研究にも拘らず、Hildre
thは構造式（Ｉ）の化合物は新規であると主張している
（Biochem.J.（1982年）207巻、363〜366ページ参
照）。

いずれにしても、これらの組成物は「Ｎ−Ｄ−グルコ
ール−Ｎ−メチルアルカンアミド洗剤」および略称「ME
GA」という新しい名称を与えられている。Hildrethは脂
肪酸エステルの代りに脂肪酸の反応物の使用に戻るとい
う点で、Schwartzとは根本的に異なる化合物を製造する
ために溶媒補助法を提供している。さらに、Hildrethは
溶媒、活性化剤として、ピリジン、エチルクロロホルメ
ートを使用している。この方法はオクタノイル−Ｎ−メ
チルグルカミド（「OMEGA」）、ノナノイル−Ｎ−メチ
ルグルカミド（「MEGA−９」）およびデカノイル−Ｎ−
メチルグルカミド（「MEGA−10」）について特に説明さ
れている。この方法は廉価で高収率であると言われる。
当然ながら「廉価」とは相対的なものであって、その著
者の関心である特定の生化学用途を意識して言及された
ものであるとみなければならない。洗剤の大量生産の場
合には、ピリジンやクロロ蟻酸エチルの使用は経済的な
方法あるいは環境的に魅力のある方法として受入れられ
るとは殆んど考えられない。従って、Hildreth法はここ
ではこれ以上検討しないこととする。

Hildrethやその他の研究者は、ある種の構造式（Ｉ）
の化合物を例えば再結晶によって精製し、式（Ｉ）の化
合物の一部の特性を記載している。再結晶は言うまでも
なくそれ自体は経費のコストのかかる潜在的に危険な
（引火性溶媒の）工程であり、洗剤の大量生産はこの工
程がなければより経済的かつより安全なものになるであ
ろう。

上記のSchwartzによれば、Schwartz法の生成物は硬い
表面の洗浄に使用することが出来る。Thomas Hedley ＆
Co.Ltd.（現在のProcter ＆ Gamble社）の1959年２月1
8日発行の英国特許第809,060号によれば、式（Ｉ）の化
合物は、例えば粒状の洗濯用洗剤の界面活性剤として有
用である。Hildreth（上記）は式（Ｉ）の化合物を原形
質隔膜を可溶化するための洗浄剤として生化学分野にお
ける使用を述べており、1988年12月10日発行のEP−Ａ−
第285,768号は式（Ｉ）の化合物を増粘剤として用途を
記載している。このように、これらの化合物またはこれ
らを含有する組成物は非常に好ましい界面活性剤となり
得る。

さらに、式（Ｉ）の化合物からなる組成物を製造する
ためのなお別の方法が上記の改良増粘剤の開示中に含ま
れている（EP−Ａ−第285,768号参照）。また、Ｎ−ア
ルキルグルカミンの製造法についてのさらに別の製法
は、H.Kelkenbergの“Tenside Surfactants Detergent
s"25（1988）８〜13を参照されたいが、これは上記の技
術開示されたＮ−アルキルグルカミン法と共に、グルコ
ースと脂肪原料を有用な界面活性剤組成物に全転化のた
めの簡便な製法と組み合わせることが出来る。

EP−Ａ−第285,768号の関連開示中には、「脂肪酸ま
たは脂肪酸エステルを多水酸基アルキルアミン（Ｎ−置
換してもよい）と溶融状態で、必要に応じてアルカリ触
媒の存在下に反応させることにより式（Ｉ）の化合物の
調製を行うことは公知である」という旨の短い記述が含
まれている。上に言及した技術は、この記述が全く単純
化されている、また、不正確であることを強く示唆して
いる。EP−Ａ−285,768号は引用した記述を裏付けるい
かなる文献も引用しておらず、また、EP−Ａ−285,768
号以外に、脂肪酸エステルまたは脂肪酸トリグリセリド
とＮ−アルキルグルカミンの触媒縮合を実際に開示して
いる文献は見出されていない。

この欧州特許出願明細書には「Ｎ−メチルやし油脂肪
酸グルカミドの調製」と表記した下記の実施例が含まれ
ており、その中では「Naメチラート」は「ナトリウム・
メトキシド」の同義語であると理解され、同出願はドイ
ツ語から翻訳されたものである。すなわち、「撹拌フラ
スコ中で、やし油脂肪酸メチルエステル669g（3.0mol）
とＮ−メチルグルカミン585g（3.0mol）にNaメチラート
3.3gを加え、135℃まで徐々に加熱した。反応中に生成
するメタノールは冷却した捕集器中で100から15mbarま
で減圧しながら凝縮した。メタノールの発生が終了した
後、反応混合物は加温したイソプロパノール1.5リット
ル中に溶解、濾過し、結晶化させた。濾過し、乾燥させ
た後、ろう状のＮ−メチルやし油脂肪酸グルカミド882g
（＝理論値の76％）を得た。軟化点は80〜84℃、アルカ
リ価＝4mg KOH/gであった。」 EP−Ａ−第285,768号は以下のように続けている。

この技術から得られるものの重要な点を要約すれば、
前記のSchwartzの特許は脂肪酸エステル、即ちトリグリ
セリドおよびＮ−アクリルグルカミンから式（Ｉ）の化
合物を製造する課題が、脂肪反応物として（脂肪酸の代
りに）脂肪酸エステルを選択し、また単純な無触媒縮合
を行うことによって解決されることを教示している。Hi
ldrethなどの以降の文献では、脂肪酸系の合成に方向を
転換しているがSchwartzの特許の教示に誤りのあるの
か、または、高純度の式（Ｉ）の化合物は別として、そ
のような界面活性剤を洗剤配合者の仕様に如何にして適
合させるのか、記述していない。

他方では、全く異なる技術分野において、ナトリウム
メトキシド触媒の反応による式（Ｉ）の化合物の合成に
ついての開示がなされている。前記のように、この方法
は135℃まで徐々に段階的に温度を上昇させ、生成物を
再結晶する工程を含んでいる。

前述の観察に従って、式（Ｉ）の化合物を含む界面活
性剤組成物を製造する方法を更に改善することが望まれ
ている。この様な方法は大量多生産に有用でありかつ再
結晶を必要とすることなく洗濯用洗剤配合者の仕様に合
致する組成物を直接得られるものでなければならない。

従って、本発明の目的は、脂肪酸エステルとＮ−アル
キルグルカミンとを相転移剤の存在下で反応させること
により、界面活性剤組成物を製造する改良方法を提供す
ることにある。

これらおよびその他の目的は、以下の開示から理解で
きるであろう。

発明の概要本発明は洗剤用界面活性剤、さらに詳しくは、高い比
率で式（Ｉ）の化合物を含む界面活性剤組成物を調製す
るための改良された方法に関する。式中Ｒ′は脂肪族ア
ルキル基であり、Ｒは短鎖の炭化水素、代表的にはメチ
ル基、エチル基等である。本発明による製品には洗剤用
界面活性剤、および、実質的に界面活性剤として一種類
以上の追加の洗濯用に有用な成分、特に、アルカリ性の
洗濯用洗剤ビルダーとの混合物より成る洗剤組成物とが
含まれる。

一般的には、この方法は特定の相転移剤の存在下での
脂肪酸エステルとＮ−アルキルグルカミンとの反応を含
んでなる。

本発明において使用する適当な相転移剤は、非イオン
界面活性剤から成る群から選ばれた構成要素である。非
イオン界面活性剤は一般には、「Nonionic Surfactants
（非イオン性界面活性剤）」（M.J.Schick,marcel Dekk
er編集、ニューヨーク、1966）およびその他の洗剤技術
における多数の文献により教示されている。

この方法での使用に好ましい相転移剤は、実質的には
飽和脂肪酸アルコールポリエトキシレート、アルキルポ
リグリコシド、線状ゲルカミド界面活性剤およびこれら
の混合物からなる群から選ばれる。

一般に相転移剤の量は反応物の約0.5重量％〜約95重
量％である。

相転移剤はＮ−アルキルグルカミドと脂肪酸エステル
との混合が非常に困難なときに特に有効である。脂肪酸
エステルが、やし油またはより長鎖の油脂、オレイルメ
チルエステル、ステアリルメチルエステル等におけるよ
うに、非常に疎水性である場合に、問題は特に困難を極
める。本発明はこのような場合に特に有効となる。

好ましくは、この方法では触媒が用いられ、数多くの
適当な触媒が以下に説明される。特に、好ましい触媒に
は炭酸ナトリウム、および炭酸カリウムが含まれる。

本方法は、Ｎ−アルキルグルカミン類、例えばＮ−メ
チル−Ｄグルカミンを洗濯用洗剤配合用に適した品質の
直鎖グルカミド界面活性剤に再結晶化を必要とせずに効
率的に転化するものである。

好ましい実施態様においては、本発明に含まれている
回分（非連続法）では、相転移剤の量は約１重量％〜約
10重量％であり、触媒の量はＮ−アルキルグルカミンの
約0.5mol％〜約50mol％であり、一般式：（ただし、Ｒはグルカミンのアルキル残基であり、Ｒ′
は脂肪酸エステルの残基である）の線状構造を有する化合物へのＮ−アルキルグルカミン
の転化はＮ−アルキルグルカミンの約70mol％以上であ
り、環状グルカミドまたはエステルアミド副生成物への
Ｎ−アルキルグルカミンの転化は約15mol％以下であ
る。

連続法の実施態様もまた包含されており、その実施態
様では、相転移剤の比率を上記で確認された一般的な範
囲内で広く変動させることができる。

好ましい触媒は本方法で使用されるとき、所望のアミ
ド化反応の触媒作用と同時に、エステルアミドまたは環
状グルカミド等の副生成物の生成を触媒作用的に増加さ
せないという利点を有する。このことはエステルアミド
副生成物の生成がエステル化反応であり、炭酸ナトリウ
ムまたは炭酸カリウム等の触媒は従来エステル化反応の
触媒作用に使われていたので、これは驚くべきことであ
る。（例えば、サッカロースのサッカロース脂肪酸エス
テルへの転化が開示されている、1961年９月12日発行の
Curtisの米国特許第2,999,858号参照。また1971年１月2
6日発行のvon Brachel等の米国特許第3,558,597号参
照。）要約すれば、本発明は副生成物の生成を触媒作用的に
同時に増加することなく、選択的に特にエステル化によ
り式（Ｉ）の化合物を多く含む界面活性剤組成物を触媒
作用的に生成する能力において大いに優れる。

一般に、本方法はＮ−アルキルグルカミンで約70％以
上、さらに好ましくは約80mol％以上の転化で、Ｎ−ア
ルキルグルカミンを利用して式（Ｉ）の直鎖グルカミド
を得るものであって、環状グルカミドまたはエステルア
ミド構造の副生成物へのＮ−アルキルグルカミンの転化
は一般に約15mol％以下である。

出発原料のＮ−アルキルグルカミンは、上に引用した
文献の方法のいずれによっても調製可能であり、その例
としてＮ−メチルグルカミン、Ｎ−エチルグルカミン、
Ｎ−プロピルグルカミン、Ｎ−ブチルグルカミンが挙げ
られる。

非常に好ましい脂肪酸エステルは飽和脂肪酸メチルエ
ステルおよび脂肪酸トリグリセリドから選ばれる。

Ｎ−アルキルグルカミンおよび脂肪酸エステルは、好
ましくはＮ−アルキルグルカミン1mol当たりの脂肪酸エ
ステルの脂肪酸カルボニル部分のモル数に関して、ほぼ
等モル比で使用される。すぐれた成果はやや過剰の脂肪
酸エステル、例えばＮ−アルキルグルカミン1mol当たり
約1.05molが存在する場合に達成される。

本発明は洗濯用洗剤の配合を行う場合に、これ以上精
製する必要なしに有用な生成物を得る一般的に迅速かつ
効率的な方法を含め、多くの利点を有している。本方法
の生成物は一般に良好な色調を有し、不揮発性副生成物
（特に環状副生成物ならびにエステルアミド等）の含有
量はわずかでしかない。本発明のいくつかの態様によれ
ば、粒状の洗濯用洗剤の配合用の界面活性剤、ビルダー
中間体等の新規かつ有用な組成物も得られる。

ここでの「転化」百分率は、別段の指示のない限り、
通常モル百分率基準で示されている。

発明の具体的説明本発明は脂肪酸エステルおよびＮ−アルキルグルカミ
ンから線状グルカミド界面活性剤を製造する相転移剤に
助成された方法に関する。好ましい生成組成物では、高
率（典型的には70mol％以上、好ましくは80mol％以上）
のＮ−アルキルグルカミンが式（Ｉ）の化合物（ここで
Ｒ′は脂肪族アルキル基、Ｒは短鎖のハイドロカルビル
基、代表的にはメチル基、エチル基等である）に転化さ
れる。

ここで「転化」百分率と言う時の転化百分率はmol百
分率基準で表現される。

実質的に純粋な式（Ｉ）の化合物、または（Ｉ）を含
む他の最終の、高度に不純な組成物が新規なものではな
いことは認識されているが、「線状グルカミド界面活性
剤」の語は、ここでは、洗濯用洗剤の大規模生産用の界
面活性剤として直接有用となる方法の特徴的な生成物を
示すために用いる。

一般に、ここで生成される「線状グルカミド界面活性
剤」は出発原料のＮ−アルキルグルカミンの大部分が式
（Ｉ）の化合物に転化され、少量のみ、例えば15mol％
以下、が（望ましくは、２重量％〜0.5重量％程度）環
状グルカミドおよび／またはエステルアミドには転化さ
れる。

これに較べると、Schwartzの生成物のような従来技術
の教示する生成物は出発原料のポリヒドロキシ部分の環
状化（環状グルカミド）またはヒドロキシ部分のエステ
ル化（エステルアミド）により式（Ｉ）とは異なる化合
物へ、多量に（例えば25mol％以上）転化されと信じら
れている。

要約すると、この方法はＮ−アルキルグルカミンと脂
肪酸エステルの混合物を、相転移剤の存在下で、好まし
くは触媒と反応させることを含んでなる。

相転移剤Ｎ−アルキルグルカミンと脂肪酸エステルとはこの方
法では混合するのが難しいという問題を有しており、本
発明が特に指向するところはこの点にある。この問題点
は、脂肪酸エステルが比較的疎水性のとき、例えばやし
油脂肪酸トリグリセリドまたはC₁₆飽和脂肪酸のエチル
エステルのときに特に著じるしい。この問題を解決する
ために、予備生成した式（Ｉ）の化合物（式中Ｒ′はC
₁₁H₂₃、Ｒはメチル基）等の非イオン界面活性剤を相転
移剤、すなわち乳化剤として使用できることが見出され
た。この方法で使用する相転移剤は、一般に反応混合物
の約0.5重量％〜約95重量％の濃度にする。50％以上の
ような高濃度は、反応時間を非常に短く保つことのでき
る連続方法の実施態様の場合に最もよく用いられる。回
分（すなわち連続）法においては、好ましい濃度は約0.
5重量〜約20重量％、さらにより好ましくは１重量％〜
約10重量％である。このような濃度は連続方式の実施態
様での使用にも適している。連続方式の実施態様では、
無論触媒が存在するときには、その一部は同時にリサイ
クルされる。

更に一般には、本発明での使用に適する相転移剤の構
成要素は非イオン界面活性剤から成る群から選ばれる。
非イオン界面活性剤は一般には「Nonionic Surfactants
（非イオン界面活性剤）」（M.J.Schick編集、marcel D
ekker,ニューヨーク、1966）およびその他数多くの洗剤
技術の教科書で開示されている。

この方法で使用する好ましい相転移剤は、実質的に
は、飽和脂肪酸アルコールポリエトキシレート、アルキ
ルポリグリコシド、線状グルカミド界面活性剤およびそ
れらの混合物からなる群から選ばれる。

更に詳しくは、相転移剤として有用な適当な非イオン
界面活性剤は1975年12月30日発行、Laughlin等の米国特
許第3,929,678号の第13欄、14行から第16欄、６行にお
いて一般に開示されており、本明細書の開示の一部とし
て引用する。有用な非イオン界面活性剤の種類を以下に
例示するが、これに限定するものではない。

1. アルキルフェノール類のポリエチレンオキシド縮合
物。これら化合物には、エチレンオキシド（エチレンオ
キシドはアルキルフェノール1mol当たり約5mol〜約25mo
lのエチレンオキサイドに等しい量で存在する）を有す
る直鎖状または分岐鎖状のいずれかの構成で、約６〜約
12の炭素原子を含むアルキル基を有するアルキルフェノ
ールの縮合生成物が含まれる。この種の化合物の例に
は、ノニルフェノール1mol当たりエチレン酸化合物約9.
5molと縮合したノニルフェノール、ドデシルフェノール
1mol当たりエチレンオキシド約12molと縮合されたドデ
シルフェノール、ジノニルフェノール1mol当たりエチレ
ンオキシド約15molと縮合されたジノニルフェノール、
およびジイソオクチルフェノール1mol当たりチレンオキ
シド約15molと縮合されたジイソオクチルフェノールが
含まれる。市販されているこの種の非イオン界面活性剤
には、GAF社から市販されているIGEPAL CO−630、Rohm
＆ Hass社から市販されているTRITON Ｘ−45、Ｘ−
114、Ｘ−100およびＸ−102がある。

2. 脂肪族アルコールとエチレンオキシド約1mol〜約25
molとの縮合生成物。脂肪族アルコールのアルキル鎖は
直鎖状または分岐鎖状、第一または第二のいずれでもよ
く、一般に約８個〜約22個の炭素原子を含む。特に好ま
しくは約10〜約20の炭素原子を含むアルキル基を有する
アルコールと、アルコール1mol当たりエチレンオキシド
約4mol〜約10molとの縮合生成物である。このようなエ
トキシレートアルコールの例には、ミリスチルアルコー
ルとアルコール1mol当たりエチレンオキシド約10molと
の縮合生成物、やし油アルコール（炭素原子約10から14
まで変動するアルキル鎖を有する脂肪族アルコールの混
合物）と、エチレンオキシド9molとの縮合生成物が含ま
れる。市販されているこの種の非イオン界面活性剤の例
には、TERGITOL15−Ｓ−９（C₁₁〜C₁₅線状アルコール
と、エチレンオキシド9molとの縮合生成物）、TERGITOL
24−Ｌ−６ NMW（C₁₂〜C₁₄の第１アルコールとエチ
レンオキシド6molとの狭い分子量分布を有する縮合生成
物）（共にUnion Carbide社から市販されている）、お
よびNEODOL 45−９（C₁₄〜C₁₅の線状アルコールのエチ
レンオキシド9molとの縮合生成物）、NEODOL 23−6.5
（C₁₂〜C₁₃の線状アルコールのエチレンオキシド6.5mol
との縮合生成物）、NEODOL 45−７（C₁₄〜C₁₅の線状ア
ルコールのエチレンオキシド7molとの縮合生成物）、NE
ODOL 45−４（C₁₄〜C₁₅の線状アルコールのエチレンオ
キシド4molとの縮合生成物）（Shell Chemical社から
市販されている）およびKYRO EOB（C₁₃〜C₁₅アルコー
ルとエチレンオキシド9molとの縮合生成物）（Procter
＆ Gamble社から市販されている）が含まれる。

3. プロピレンオキシドのプロピレングリコールとの縮
合により生成する疎水性基部とのエチレンオキシドの縮
合生成物。これらの化合物の疎水性の部分は好ましくは
約1500〜約1800の分子量を有し、水に対し不溶性を示
す。この疎水性の部分にポリオキシエチレン部分を付加
すると、全体として分子の水溶性は増加する傾向にあ
り、またこの生成物はポリオキシエチレン含有量が全縮
合生成物の約50重量％である点まで液状であり、これは
エチレンオキシド約40molとの縮合に対応する。この種
の化合物の例としては、Wyandotte Chemical社から市
販されているPLURONIC界面活性剤中に含まれている。

4. プロピレンオキシドとエチレンジアミンとの反応か
ら生ずる生成物との、エチレンオキシドの縮合生成物。
この生成物の疎水性成分はエチレンジアミンと過剰のプ
ロピレンオキシドとの反応生成物からなり、一般には分
子量は約2500〜約3000である。この疎水性部分は、縮合
生成物が分子量約5000〜約11,000であり、ポリオキシエ
チレンを約40重量％〜約80重量％含む程度にエチレンオ
キシドと縮合されている。この種の非イオン界面活性剤
の例として、Wyandotte Chemical社より市販されてい
るTETRONIC化合物中に含まれているものが挙げられる。

5. 約６〜約30の炭素原子、好ましくは約10〜約16の炭
素原子を含む疎水基と、多糖類例えばアルキルポリグリ
コシド、すなわち約1.5〜約10、好ましくは約1.5〜約
３、最も好ましくは約1.6〜約2.7の糖単位を含む親水基
とを有し、1986年１月21日発行のLlenadoの米国特許第
4,565,647号に開示されているアルキルポリサッカライ
ド。５または６個の炭素原子を含む還元性糖類はすべて
使用可能である。例えば、グルコース、ガラクトースお
よびガラクトシル残基は、グルコシル残基と置換可能で
ある。（場合によって、疎水基は２−,3−,4−等の場所
に付加されて、グルコシドまたはガラクトシドとは全く
異なってグルコースまたはガラストースを与える）糖間
結合は、例えば付加される糖類単位の１位置と、先の糖
類単位の２−,3−,4−、および／または６−位置との間
にあることができる。

場合によってあまり好ましくはないが、疎水性部分と
ポリサッカライド部分とを結合するポリアルキレンオキ
シド鎖があってもよい。好ましいアルキレンオキシドは
エチレンオキシドである。典型的な疎水基には約８〜約
18、好ましくは約10〜約16の炭素原子を有する飽和また
は不飽和の、分岐鎖のまたは分岐のないアルキル基があ
る。好ましくは、このアルキル基は直鎖飽和アルキル基
である。アルキル基は約３までのヒドロキシ基を有する
ことができ、および／または、ポリアルキレンオキシド
鎖は約10まで、好ましくは５未満のアルキレンオキシド
部を有することができる。適当なアルキルサッカライド
は、オクチル、ノニルデシル、ウンデシルドデシル、ト
リデシル、テトラデシル、ペンタデシル、ヘキサデシ
ル、ヘプタデシルおよびオクタデシル、ならびに、ジ
−、トリ−、テトラ−、ペンタ−、およびヘキサグルコ
シド、ならびに、ガラクトシド、ラクトシド、グルコー
ス、フルクトシド、フルクトース、および／またはガラ
スクトーである。適当な混合物には、やし油アルキル、
ジ−、トリ−、テトラ−およびペンタグルコシド、なら
びに、牛脂アルキル、テトラ−、ペンタ−、およびヘキ
サ−グルコシドが含まれる。

好ましいアルキルポリグリコシドは次の式で表わされ
る。

R²O（CnH_2nO）_ｔ（グルコシル）_ｘ（式中、R²はアルキル、アルキルフェニル、ヒドロキシ
アルキル、ヒドロキシアルキルフェニルおよびそれらの
混合物から選ばれる。ここでこのアルキル基は約10〜1
8、好ましくは約12〜約14の炭素原子を有し、ｎは２ま
たは３、好ましくは２であり、ｔは０〜約10、好ましく
は０であり、またｘは約1.3〜約10、好ましくは約1.3〜
約３、最も好ましくは約1.3〜約2.7である。）グルコシ
ルは好ましくはグルコースより誘導される。これらの化
合物を調製するには、まずアルコールまたはアルキルポ
リエトキシアルコールを生成し、次にこれをグルコース
またはグルコース源と反応させて、グルコシド（１−位
に付着）を生成する。追加のグルコシル単位を、次に１
−位と、先のグルコシル単位２−、３−、４−、および
／または６−位との間、好ましくは主として２−位に付
加させることが出来る。

6. 次式を有する脂肪酸アミド界面活性剤。

式中、R⁶は約７〜約21（好ましくは約９〜約17）の炭
素原子を有するアルキル基であり、R⁷は水素、C₁〜C₄ア
ルキル基、C₁〜C₄ヒドロキシアルキル基、および−（C₂
H₄O）_xH（ｘは約１から約３まで変化する）から成る群
から選ばれる。

好ましいアミドはC₈〜C₂₀アンモニアアミド、モノエ
タノールアミド、ジエタノールアミドおよびイソプロパ
ノールアミドである。

触媒既に言及した様に、この方法は触媒を使用することが
好ましい。この方法での使用に適する好ましい触媒はリ
ン酸三リチウム、リン酸三ナトリウム、リン酸三カリウ
ム、ピロリン酸四ナトリウム、ピロリン酸四カリウム、
トリポリリン酸五ナトリウム、トリポリリン酸五カリウ
ム、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化カルシウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウ
ム、炭酸カリウム、酒石酸二ナトリウム、酒石酸二カリ
ウム、酒石酸ナトリウムカリウム、クエン酸三ナトリウ
ム、クエン酸三カリウム、塩基性ケイ酸ナトリウム、塩
基性ケイ酸カリウム、塩基性アルミノケイ酸ナトリウ
ム、塩基性アルミノケイ酸カリウム、ナトリウムメトキ
シド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムｎ−プロポキ
シド、ナトリウムイソプロポキシド、ナトリウムｔ−ブ
トキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、
カリウムｎ−プロポキシド、カリウムイソプロポキシ
ド、カリウムｔ−ブトキシドおよびこれらの混合物から
成る群から選ばれる。

本発明に適するより好ましい触媒は、リン酸三ナトリ
ウム、リン酸三カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリ
ウムおよびこれらの混合物から成る群から選ぶことが出
来る。この群からの最も好ましい触媒は炭酸ナトリウ
ム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、およびそれらの混合物からなる群から選ばれる。

適当なアルミノケイ酸塩の好ましい例は、ゼオライ
ト、特にゼオライトNa−Ａである。この様なケイ酸質触
媒は、すべて好ましくは小粒径、例えば約１〜10ミクロ
ンである。

更に一般的に、本発明の文脈中での「触媒」とは、Ｎ
−アルキルグルカミンおよび脂肪酸エステルからの式
（Ｉ）の化合物の生成速度を著しく高める化合物または
混合物を指す。Ｎ−アルキルグルカミン中にはまたこの
潜在的に反応性のエステル化、または環状化可能なヒド
ロキシル基であるので、上記の反応は独特なアミド化反
応である。特に触媒によって達成される改善の中には、
この方法の好ましい温度の低温端では、他の方法におい
て可能であるよりも急速に所要の式（Ｉ）の化合物を生
成し、またこの方法の好ましい温度の高温端では極めて
迅速に、例えばおよぞ数分以内に（Ｉ）を生成する。こ
こでの触媒は環状化およびエステルアミドの生成等の望
ましくない副反応に対して同時に触媒作用を示すことな
く、アミド化を反応条件下でかなりの程度助ける。すな
わち、これらの触媒は選択的である。

触媒は工業的の主反応物を用いて、反応を行うときの
水、石けん、または脂肪酸等の処理に固有な不純物化合
物とは異なる。従って「触媒」は本方法に必須の物質で
あると断言でき、本発明が機能するために、Ｎ−アルキ
ルグルカミンおよび脂肪酸エステルに添加することが必
要とされる物質である。

「触媒」は実用上は完成した安定な化学物質またはそ
れらの混合物として定義される。個々の触媒化合物また
は混合物は市販されているか、または文献の方法で製造
できる。これらは計量して簡単な方法で他の反応物に加
えることができる。従って本発明における触媒は化学者
が機械論的な論調で「活性種」として定義するようなも
のではない。このような種は本方法の反応混合物中で実
際に直ちに生成されることもあり、また生成されないこ
ともあり得る。本発明はこのようないかなる触媒作用の
理論によっても制限されないものと考えるべきである。

ここで言う触媒は一般に、本方法と適合性を有するも
のである。これらの触媒には通常の技量を有する化学者
が、この種の高温アミド化反応にとって望ましくないと
一般に認める種類の著しく反応性であって全く不満足
な、たとえばパーオキシ、クロロ、ヨード、ケテン、等
の官能基は含まれていない。

本発明の触媒は好ましくは微粒状であって、典型的に
は一般に市販されているような粉末の形状をとる。微細
に分割された粉末が一般には好ましい。

小粒径、例えば50ミクロン未満または１〜10ミクロン
の粒径が非常に有用なことがある。

本発明での触媒は好ましくは実質的には無水の形態を
有する。水和塩も使用可能ではあるが、無水触媒に比べ
ると遥かに好ましくない。触媒水溶液は、後に水酸化物
触媒の箇所で説明するように、水を除去しない限り除外
される。水が存在すると、本発明において最小にするこ
とが好ましい脂肪酸を生成する恐れがある。

本発明において極めて好ましい触媒は一般に１価の陽
イオンを有する水に可溶な触媒である。このような好ま
しい触媒をさらに特定して例示すれば、炭酸リチウム、
炭酸ナトリウム、および炭酸カリウムである。

アルカリ金属水酸化物触媒は完全に使用可能ではある
が、炭酸塩と比べると、少くとも操作が比較的に困難で
あるという点で好ましくない。水酸化物触媒を処理する
好ましい一連の工程中には、水酸化物触媒の水溶液また
はメタノール溶液、好ましくは水溶液をＮ−アルキルグ
ルカミンにしみ込ませる段階が含まれる。さらに詳しく
は、このような簡単な工程で水酸化ナトリウムまたは水
酸化カリウムを触媒として使用する方法では、Ｎ−アル
キルグルカミンに水酸化物を水溶液として、一般には常
温で加え、その結果生じるＮ−アルキルグルカミンと水
酸化物触媒の均質混合物を穏やかな条件、例えば真空中
60℃〜130℃で乾燥し、次にこの乾燥した均質混合物を
脂肪エステルと反応させる。

一般に、本方法で用いる触媒の濃度は約0.5mol％以
上、例えばＮ−アルキルグルカミンに対して、約0.5mol
％から約50mol％である。好ましい濃度は約1mol％から
約20mol％であり、更に好ましくは、約2mol％から約10m
ol％である。

本方法の特に好ましい態様においては、触媒は無水の
炭酸カリウム粉末であって、Ｎ−アルキルグルカミンに
対して約2mol％から約5mol％の濃度にする。

混合触媒もまた、その例として炭酸ナトリウムと炭酸
カリウムの混合物を比率で変えて説明するように本発明
にとって有用である。

ここで触媒としては、特に多孔性の粒状無水炭酸カリ
ウムが有用であるが、触媒を微粉末状とするときには多
孔性は不可欠ではない。

この方法は改良された直鎖グルカミド界面活性剤を生
成するためのナトリウムメトキシドより温和でかつ便利
な触媒を見出した点において注目に値することが直ちに
明らかとなるであろう。

Ｎ−アルキルグルカミン本発明を実施する場合には、各種のＮ−アルキルグル
カミンが有用である。この種のＮ−アルキルグルカミン
の例をより特定して挙げると、Ｎ−メチルグルカミン、
Ｎ−エチルグルカミン、Ｎ−プロピルグルカミン、Ｎ−
ブチルグルカミンである。好ましいＮ−アルキルグルカ
ミンはＤ−グルコース、例えばＮ−メチル−Ｄ−グルカ
ミンから誘導される。

Ｎ−アルキルグルカミンは、ある規格に準拠するなら
ば、精製品でもよく、また工業用でもよい。従って工業
用のＮ−アルキルグルカミンは、糖類、例えばグルコー
ス、ソルビトールまたはその他のＮ−アルキルグルカミ
ンの製造における比較的不活性な副生成物等を含有して
いることがある（典型的には０〜５重量％）。しかし、
本方法用の工業用のＮ−アルキルグルカミンは、有色物
の生成その他の不利な効果を最小にしようとするときに
は、ニッケル等の遷移金属をppm単位の微量、即ち無視
できる程度の量（例えば０〜20ppm、好ましくは０〜2pp
m）にしなければならない。工業用のＮ−アルキルグル
カミンは、グルコースまたはコーンシロップの遷移金属
の触媒作用による還元的アミノ化により製造されるため
に、通常この様な遷移金属を含有している。

本発明で使用するＮ−アルキルグルカミンは一般には
良好な色調のものであり、好ましくは微量の有色不純物
をも含まず、純白色である。また、Ｎ−アルキルグルカ
ミンは好ましくは実質的に無水である。

Ｎ−アルキルグルカミンの品質の便利な検査の一つ
に、試料を単に本方法の温度、たとえば140℃に加熱す
る方法がある。工業用のＮ−アルキルグルカミンが、こ
の温度で直ちに黒変する場合には、許容できない濃度の
不純物を含む可能性が高い。

初期品質検査で不合格となった工業用のＮ−アルキル
グルカミンは、通常メタノールもしくは水で洗浄する
か、または再結晶するかのいずれかにより不純物を除去
することが可能である。ニッケルの濃度を下げる有用な
方法としては、Ｎ−アルキルグルカミンの溶液を塩基性
シリカゲルまたは漂白土により濾過することが挙げられ
る。

脂肪酸エステル本発明で用いられる脂肪酸エステルは、好ましくは脂
肪酸（例えばC₁₂〜C₂₀）のメチルエステル、または極め
て飽和度の高いトリグリセリドであるが、その他の飽和
脂肪酸および飽和、不飽和の脂肪酸のエチルエステル、
脂肪酸のモノグリセリドまたは脂肪酸のジグリセリド等
のエステムも使用できる。適当な脂肪酸エステルには、
前記のSchwartzが例示したものが含まれる。好ましい脂
肪酸エステルの例としては、ラウリン酸メチルエステ
ル、パルミチン酸メチルエステルが、または複数の鎖長
の混合物を用いるときは、やし油脂肪酸のメチルエステ
ルがある。工業用の脂肪酸エステルを用いるときは、以
下により優れた結果が得られる。

Procter ＆ Gamble社のCE−1270メチルエステル：酸価： 0.2 ヨウ素価： 0 水分（％,K.F） 0.03 色調（460nmにおける透過率％） 97 鎖長（GC,重量％） C10 0.4 C12 73.0 C14 25.9 C16 0.2 Procter ＆ Gamble社のCE−1218メチルエステル：酸価:0.6 けん化価： 242 ヨウ素価 9.4 水分（％,K.F） 0.04 色調（460nmにおける透過率％） 97 鎖長（GC,重量％） C10 0.5 C12 57.4 C14 20.7 C16 10.0 C18 1.9 C18,一不飽和 7.3 C18,二不飽和 1.5 C20 0 実質的に純粋なラウリン酸メチルエスエルおよびパル
ミシン酸メチルエステルもまた使用可能である。本方法
で使用するに好ましい工業用の脂肪酸エステルは典型的
には重金属10ppm以下で0ppmの方がよく、また遊離の脂
肪酸含有量は５重量％以下、好ましくは１重量％以下で
ある。

反応条件一般にこれらの二種の主反応物の温度、時間および割
合は次の通りである。すなわち、この方法における温度
は通常約120℃から約200℃、好ましくは約138℃以上で
ある。本方法の反応時間は通常約0.5分から約５時間で
ある。

しかし、本発明では好ましい温度と反応時間とを、こ
の方法を連続方式で実施するか、非連続方式で実施する
かにより区別している。この場合、非連続方式では、好
ましい温度は約138℃〜約170℃で、これに対応する時間
は約20分〜約90分である。連続方式においては、好まし
い温度は約160℃〜約200℃で、これに対応する時間は約
0.5分〜約10分である。一般に温度が高い程、時間は短
くなる。さらに、触媒濃度が高いと処理速度が上昇し、
最短時間は触媒濃度が高いときに得られる。

この技術に関しては、Schwartzは約170℃の高温を支
持しているが、これは彼が適当な触媒を有していなかっ
たためであると考えざるを得ない。かかる温度では、特
に比較的反応時間が長く、例えば１時間以上の時には、
副生成物の生成、特に環状化がかなり増加する。

EP−Ａ−第285,769号では、比較的低温で具体的には1
35℃に穏やかに加熱している。これはナトリウムメトキ
シド触媒については炭化を避ける必要があることによる
ものであって、比較的不経済である。

本方法は空気または酸素の存在しない状態で行なうこ
とが好ましい。反応混合物上に窒素またはアルゴンの不
活性雰囲気を維持するか、または真空にすることにより
簡便に実施でき、後者は特に処理の終段において便利で
ある。

非触媒法、例えばSchwartz法を使用するなどして、こ
の様な温和な温度で処理を行う場合は、著しく長い反応
時間（典型的には数時間）を必要とし、従って反応装置
の滞留時間が長くなり、このような温度での非触媒処理
は魅力のないものになる。例えば、約150℃ではSchwart
z法は一般には約７〜８時間を必要とする。

これに対して、上に示した好ましい温度、例えば、代
表的な2mol％の触媒濃度での回分方式では約150℃で、
本触媒使用、相転移剤助成の方法に従って実施する場合
には、反応時間はわずか90分を要するにすぎない。また
さらに反応時間の短い連続処理も無論可能である。

本発明によれば、適当な手法、例えば、メタノール発
生の終点を監視したり、薄層クロマトグラフィー（後
述）またはガスクロマトグラフィーにより反応の完了を
確認し、完了次第直ちに冷却によって、反応を停止でき
ることが強く望まれる。

本方法は、反応物を適切に混合するために一般には撹
拌を使用して行われる。この簡便法の開始時点で反応混
合物は三相であって、液状の脂肪酸エステル相、溶融Ｎ
−アルキルグルカミン相および固体触媒相から成る。従
って、反応物を適切に混合することがいかに重要かが理
解できる。最良の結果は一般には熱伝達および物質移動
が効果的に行なえる様に設計された反応器において達成
される。反応器中でバッフルプレートを使用すると有利
である。

Ｎ−アルキルグルカミンと脂肪酸エステルとの相対比
率は一般には本明細書に引用されるSchwartzの米国特許
第,2,703,798号に開示されている通りである。典型的な
比率はほぼ等モルであり、最良の結果を得る。

本発明の方法は、一般に溶媒を必要とせず、また好ま
しくは溶媒を加えることなく行われ、従って一般には公
知の前記Hildrethの方法とは異なる。しかし簡便法では
種々の量のメタノール、エタノール、グリセリンが存在
していてもよく、これらが役に立つことさえもある。こ
れらは実際には工程の副生成物である。エチレングリコ
ール、1,2−プロピレングリコール、グリセリン等のグ
リコール類は工程の初期に、溶媒量ではなく、比較的少
量を活性化剤として加えることができる。

揮発性の物質（特にメタノール）が工程中に発生する
時は、それを効率よく除去するために、本工程中に特に
工程が完了に近づく時点で、場合によって、真空を使用
することがある。真空を使用すると製品の臭気をも改善
できる。脂肪酸エステルがトリグリセリドの場合は、メ
タノールの代りにグリセリンが工程中で生成する。グリ
セリンは最終生成物またはその誘導体（代表的な例は本
発明の生成物から打ち抜いた固形石けん）中で有用なこ
とがあるため、すべての場合に工程の生成物から除去す
る必要はない。

触媒を触媒作用とその他の望ましい機能の両目的に使
用して、最終生成物の構成の一部とすることも可能であ
る。従って本方法は、製法の単純化に有利であり、また
触媒が洗濯用洗剤としての機能に有用であることが知ら
れている時には、特に有益である。後になって生成物中
で線状グルカミドを含有する粒子の水分散性等の望まし
い特性を修正するように機能することの出来る材料を、
線状グルカミド生成用の触媒として、使用することは、
これまで知られていなかったところである。触媒または
相転移剤が極めて水溶性であるか、またはグルカミドの
クラフト点を下げる能力のある場合には、水分散性を特
に向上させることができる。これは低温用または全温度
用洗剤の製造には極めて望ましい。

従って本発明の新しい方法により、特異な粒状洗剤中
間体、例えば線状グルカミド界面活性剤と触媒活性また
は相転移活性の材料との均質混合物を含む粒子を作ると
いう経済的に魅力的な選択を行なうことができる。この
様な粒子は容易に水中に分散され、追加の混合前処理工
程を必要とせずに、他の洗剤成分と直接乾燥混合出来る
ので、洗剤配合業者には有利となる。

本発明の方法は簡単であるために、国内においても、
また海外においても、例えば産業経済が発展途上にある
地域においても非常に有用である。

本発明の方法は多くの別の実施態様を有する。従って
多数の追加逐次工程を利用することも出来る、この様な
逐次工程の１つにおいてはある処理は次のような順序の
逐次工程からなる：（ａ）脂肪酸エステルを上記温度に
予熱する。（ｂ）上記温度でＮ−アルキルグルカミンを
加え、二相の液体／液体混合物を形成するのに必要な程
度に混合する。（ｃ）予備生成した反応生成物を撹拌し
ながら添加する。（ｄ）触媒と混合する。（ｅ）前記温
度で、上記反応時間の終了点まで撹拌する。

さらに別の逐次工程では、下記の工程を実施する。
（ａ）Ｎ−アルキルグルカミンと脂肪酸エステルの固体
／液体混合物を上記温度に混合しながら予熱し、Ｎ−ア
ルキルグルカミンを溶融し、同時に最短時間で脂肪酸エ
ステルと混合する。（ｂ）上記温度で撹拌しながら予備
生成した生成物を加える。予備生成した生成物は相転移
剤として線状グルカミド界面活性剤を供給し、同時に触
媒の一部を供給する。

相転移剤および触媒の結合として加えられた上記の予
熱生成した生成物の全量は反応物の約２重量％から約20
重量％である。（ｃ）前記温度で上に示した触媒濃度を
得るために充分な量の追加触媒を加える。（ｄ）反応時
間の終了まで撹拌しながら反応を続ける。この逐次工程
に（ｅ）として、溶融状態の工程（ｄ）の生成物を前記
触媒の大過剰量と混合して、線状グルカミド界面活性剤
／アルカリ性洗剤用ビルダー混合物を生成する工程を加
えることができる。

実施例Ｉ熟練した化学者ならば、装置の構成を変えることが出
来るが、ここでの使用に適切な装置の構成の一つは、３
リットルの四口フラスコに電動パドル撹拌器および反応
中間物に充分接触するだけの長さの温度計を備えたもの
である。フラスコの残り２つの口は窒素掃引口と、大口
径の側管（注意：大口径の側管はメタノール発生が非常
に迅速な場合に重要である）用であって、これに効率の
良い捕集凝縮器と真空差込み口とを接続する。後者は窒
素排気装置および真空ゲージに接続され、さらに吸引器
および排出管に接続される。反応の加熱に使用する変圧
温度制御器（「バリアック」）付きの500ワット加熱用
マントルをラボジャッキ上に置き、これを上下して反応
時に温度の制御を更に容易にできるようにする。

Ｎ−メチルグルカミン（195g、1.0mol、Aldrich社、M
4700−０）およびラウリン酸メチル（Procter ＆ Gam
ble社のCE 1270、220.9g、1.0mol）をフラスコに入れ
る。この固体／液体混合物が溶解するまで（約25分）、
窒素気流中で撹拌しながら加熱する。溶解温度が1.45℃
に達した時、予備生成した生成物（40g）および触媒
（無水の粉末状炭酸ナトリウム、10.5g、0.1mol、J.T.B
aker社）を添加する。窒素気流を止め、アスピレータお
よび窒素排気装置を真空度５インチHg（5/31気圧）に調
節する。以後は、バリアックを調節し、および／または
マントルを上下することにより反応温度を150℃に維持
する。

７分以内に、最初のメタノール気泡が反応混合物のメ
ニスカスに見え始める。間もなく烈しい反応が起きる。
その反応速度が低下するまで、メタノールを蒸留する。
次に真空を調節して真空度を約10インチHg（10/31気
圧）とする。大よそ以下に示す速度で圧力を上げる。３
分で10インチHg、７分で20インチHg、10分で25インチH
g。メタノール発生開始から11分で加熱および撹拌を発
泡に合わせて止める。TLC（後記）による分析によっ
て、この時点で工程が完了することが分る。生成物を冷
却、凝固させる。

実施例II バッフルのあるステンレス鋼製のジャケット付き反応
装置を準備する。反応装置は加圧可能な蒸気ジャケット
を有し、実施例Ｉと同様の電動撹拌器、温度測定装置、
窒素／真空導入／排気口および効率のよいメタノール捕
集用の凝縮器およびトラップに接続された大口径の側管
を備えている。反応装置には密閉可能な覗きガラス口お
よび反応物を加えるための玉形弁用の閉塞可能な口があ
り、基部の第三口を通して排液が可能である。蒸気は15
0psiまたはそれよりも高い温度まで制御可能な圧力でジ
ャケットを流通し、150℃未満またはそれ以上の制御温
度に反応装置を迅速に加熱することができる。

脂肪酸メチルエステル（41.5ポンド、18.85kg、85.68
グラムmol、Procter ＆ Gamble社のGE−1270メチルエ
ステル）を覗きガラス口から窒素でパージした清浄な反
応装置中に充填する。撹拌器を回転し、50psiの蒸気を
用いて撹拌中のメチルエステルを100℃（212゜F）に加
熱する。ここでＮ−メチルグルカミン（36.8ポンド、1
6.71kg、85.68グラムmol、純度99％以上に、重金属含有
量＜2ppm、Aldrich社またはMerck社）を覗きガラス口か
ら添加する。ガラス口を閉じ、窒素気流中で撹拌しなが
ら70psiの蒸気を使用して加熱し、温度を130℃（226゜
F）に達するようにして、実質上すべてのＮ−メチルグ
ルカミンを溶解または溶融させる。

ここで真空度を46cmHgまで減圧する。

実質的に純粋なCH₃（CH₂）₁₀C（Ｏ）Ｎ（CH₃）CH₂（C
HOH）₄CH₂OH、7.8ポンド（3548g）を相転移剤として加
え、反応装置の内部温度が約138℃（280゜F）に達した
時、玉形弁の口から触媒（無水炭酸カリウムの粉末、50
ミクロン、236g、1.71グラムmol、LCP Chemicals社）
を窒素雰囲気下に加える。

約90分間撹拌しながら、40〜60cmHgの範囲に真空を保
持して発泡を制御するのに必要な程度に真空を調節しな
がら反応を継続する。

蒸気圧を下げ、反応装置の内容物を溶融状態のまま平
らな鋼面上に排出して凝固させる。破けやすくなるまで
の充分な時間、例えば18時間、約20℃に保持した後、生
成物を薄辺に破砕し、さらに粉末に粉砕する。

実施例III 反応時間を約30分とし、また溶融温度よりやや高い温
度で開始し、反応装置中で高速撹拌されている生成物に
水を徐々に加えて、生成物を濃縮された水性混合物とし
て得る以外は、実施例IIと同様の手順を繰り返した。

実施例IV CE−1270エステルの代りにProcter ＆ Gamble社の
メチルエステルCE1295の等モル量を使用することを除い
て、実施例IIと同様の手順を繰り返す。

実施例Ｖ脂肪酸メチルエステルの代りに等モル量のやし油を用
いることを除いて、実施例Ｉと同様の手順を繰り返す。

実施例VI 溶融状態の生成物を、150℃に予備加熱した無水炭酸
ナトリウムの粉末1000グラム上に注ぎ、約25℃に徐冷し
ながらケーキビーターで完全に混合することを除き、実
施例Ｉと同様の手順を繰り返す。この生成物は粉末状の
洗濯用洗剤に配合するための中間体として有用な粉末で
ある。また水洗槽中での布の水洗に直接使用することも
出来、優れた結果が得られる。

薄層クロマトグラフィー（TLC）による分析本発明の方法は、シリカゲルGFプレート（Analtech
社）と容積比80:23:3のCHCl₃:MeOH:NH₄OHからなる溶剤
形を用いるTLCにより監視することが可能である。溶剤
フロントにおける変色をなくすために、プレートは使用
前に2:1のCHCl₃:MeOHで予備調整しておく。

分析の典型的手順としては、工程から採取した試料の
５〜10重量％メタノール溶液を準備する。プレートに溶
液をスポットし、乾燥させ、さらに前記80:23:3溶剤溶
液で約10〜15分間処理する。プレートを処理箱から取り
出し、加熱乾燥する。冷却しながらプレートをリンモリ
ブデン酸10重量％溶液に浸した後乾燥する。次にスポッ
トが明白になるまで５〜10分間プレートを穏やかに加熱
したホットプレート上におく。過熱するとプレートの変
色、スポットの退色の原因となる。リンモリブデン酸浸
漬の代りに、ヨウ素室処理を用いることも出来るが、ス
ポットの永続性が劣る。代表的なRF値は下記の通りであ
る。

化合物 RF値未反応Ｎ−メチルＤ−グルカミン 0.0 脂肪酸不純物 0.2 一般式（Ｉ）の化合物 0.3 一般式（Ｉ）の化合物の脱水による環状副生成物 0.5 エステルアミド副生成物 0.7 未反応脂肪酸エステル 0.9 以上の開示は一般にはグルカミン誘導体界面活性剤を
調製するための無溶剤法に関するが、本発明の精神およ
び目的から逸脱せずに変更を行うことができることが理
解されるべきである。従って、糖類、特に果糖、ガラク
トース、マンノース、麦芽糖おおよび乳糖等の還元糖類
ならびに、高濃度のグルコースコーンシロップ、高濃度
の果糖コーンシロップおよび高濃度の麦芽糖コーンシロ
ップ糖の糖源を反応のポリヒドロキシアミン成分（すな
わち、グルカミンと置き替える）の調製に使用すること
ができる。同時に、各種の油脂類（トリグリセリド）
を、上に例示したやし油に加えて、ここで用いることが
出来る。例えば、大豆油、綿実油、ひまわり油、牛脂、
豚脂、サフラワー油、とうもろこし油、カノラ油、落花
生油、魚油、なたね油等の油脂またはそれらの硬化（水
素化）油を本方法で使用するためのトリグリセリド源と
して使用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者カオー，ジュ−ナンアメリカ合衆国オハイオ州、シンシナチ、ホープウェル、ロード、9505 (56)参考文献米国特許2703798（ＵＳ，Ａ) 国際公開83／4412（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C07C 231/02 C07C 233/18 C07C 233/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｎ−アルキルグルカミンを相転移剤の存在
下で脂肪酸エステルと反応させることを特徴とする、線
状グルカミド界面活性剤の製造法。
【請求項２】前記相転移剤が、非イオン界面活性剤から
なる群から選択される請求項１記載の方法。
【請求項３】更に触媒を存在させ、前記Ｎ−アルキルグ
ルカミンがＮ−メチルグルカミン、Ｎ−エチルグルカミ
ン、Ｎ−プロピルグルカミンおよびＮ−ブチルグルカミ
ンから選択され、前記脂肪酸エステルが脂肪酸メチルエ
ステル、脂肪酸エチルエステルおよび脂肪酸トリグリセ
リドから選択される、請求項２記載の方法。
【請求項４】前記触媒が炭酸ナトリウム、炭酸カリウム
およびそれらの混合物からなる群から選択され、前記触
媒の量がＮ−アルキルグルカミンを基準として0.5mol％
〜50mol％であり、式（式中、Ｒはグルカミンのアルキル残基、Ｒ′は脂肪酸
エステルの残基を表わす）の線状構造を有する化合物へ
のＮ−アルキルグルカミンの転化がＮ−アルキルグルカ
ミンの70mol％以上であり、環状グルカミドまたはエス
テルアミド副生成物へのＮ−アルキルグルカミンの転化
が15mol％以下である、請求項３記載の方法。
【請求項５】前記Ｎ−アルキルグルカミンがＮ−メチル
−Ｄ−グルカミンであり、前記脂肪酸エステルが飽和脂
肪酸メチルエステルおよび脂肪酸トリグリセリドから選
択され、Ｎ−アルキルグルカミンと脂肪酸エステルとが
Ｎ−アルキルグルカミン１モル当りの脂肪酸エステルの
脂肪酸カルボニル部分のモル数によって決定されると
き、ほぼ等モル比であり、かつ、前記触媒が炭酸ナトリ
ウムである、請求項４記載の方法。
【請求項６】前記Ｎ−アルキルグルカミンが、重金属含
有量が20ppm以下、遊離糖含有量５重量％以下の工業用
のＮ−アルキルグルカミンである、請求項５記載の方
法。
【請求項７】前記脂肪酸エステルが、重金属含有量が10
ppm以下、遊離脂肪酸含有量５重量％以下の工業用の脂
肪酸エスエルである、請求項６記載の方法。
【請求項８】前記Ｎ−アルキルグルカミン、脂肪酸エス
テルおよび触媒を20分〜90分の間、138℃〜170℃の温度
で混合物として非連続方式において反応させる、請求項
７記載の方法。
【請求項９】前記相転移剤の量が、触媒を含む全反応物
の0.5重量％〜20重量％である、請求項８記載の方法。
【請求項１０】請求項９記載の方法であって、次の順序
の逐次工程：（ａ）前記Ｎ−アルキルグルカミンと脂肪酸エステル
の固体／液体混合物を混合しながら前記温度に予熱する
ことにより前記Ｎ−アルキルグルカミンを溶融し、同時
に実用上の最短時間で前記脂肪酸エステルと混合する工
程と、（ｂ）前記温度において撹拌しながら予備生成した線
状アルキルグルカミドを加える工程であって、前記予備
生成した生成物が相転移剤として前記線状グルカミドを
供給し、同時に前記触媒の一部を供給し、かつ、前記予
備生成した生成物の全量が反応物の２重量％〜20重量％
である工程と、（ｃ）前記温度において、前記触媒濃度を得るために
十分な量の追加触媒を加える工程と（ｄ）上記反応時間の終了まで、撹拌しながら反応を
継続する工程と、を含んでなる、方法。
【請求項１１】工程（ｄ）における温度が、0.5分〜10
分間、160℃〜180℃である、請求項10記載の方法。
【請求項１２】前記非イオン界面活性剤が、飽和脂肪酸
アルコールポリエトキシレート、アルキルポリグリコシ
ド、線状グルカミド界面活性剤およびそれらの混合物か
ら選択される一個以上の非イオン界面活性剤からなる、
請求項２記載の方法。