JPH04108781A - ポリオキシアルキレンソルビタンエステルの安定化法 - 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〕 本発明は、ポリオキシアルキレンソルビタンエステルを
１００℃以上に加熱したときの着色を改善する安定化法
に関する。

〔従来の技術〕

ポリオキシアルキレンソルビタンエステルはソルビタン
エステルにエチレンオキシドまたはプロピレンオキシド
をアルカリ触媒の存在下で付加反応させて得られる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の方法で製造されるポリオキシアルキレンソルビタ
ンエステルは１００℃以上に加熱すると窒素ガス気流下
でも着色が進み、とくに１４０℃以上では着色が著しい
。たとえば、融点が１００℃以上のワックスをこのよう
なポリオキシアルキレンソルビタンエステルに溶融混合
すると、著しく着色して実用に耐えない。

脂肪族アルコールやアルキルフェノールなどの水酸基に
もアルカリ触媒下でアルキレンオキシドの付加反応が一
般に行なわれるが、これらの反応生成物を窒素気流下で
１００℃以上に加熱しても着色はほとんど進まない。す
なわち、ポリオキシアルキレンソルビタンエステルの場
合にのみ１００℃以上で著しく着色する。

本発明は、ポリオキシアルキレンソルビタンエステルを
１００℃以上に加熱してもほとんど着色しない方法を提
供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、ポリオキシアルキレンソルビタンエステ
ルに特定のリン酸化合物を添加すると加熱着色が改良さ
れることを見い出して、本発明を完成した。

すなわち本発明は、ポリオキシアルキレンソルビタンエ
ステル１００重量部に対してリン酸、亜リン酸、次亜リ
ン酸またはそれらの塩を０．０１〜５重量部含有させる
ことを特徴とするポリオキシアルキレンソルビタンエス
テルの安定化法である。

本発明で対象となるポリオキシアルキレンソルビタンエ
ステルは、ソルビタンエステルにアルキレンオキシドを
付加反応させたのち、特定のリン酸化合物を添加して得
られる。

ソルビタンエステルはソルビトールまたはソルビタンと
脂肪酸とを窒素ガス気流下で通常１６０〜２８０℃で生
成水を留去させながら合成される。

ソルビトールはエステル化反応時にソルビトール自身の
分子内脱水反応が起こり、水１分子の脱水でソルビタン
に、水２分子の脱水でソルバイトになる６したがって、
本発明で対象となるポリオキシアルキレンソルビタンエ
ステルはソルビトールエステル、ソルビタンエステル、
ンルバイトエステルの混合物にアルキレンオキシドを付
加反応させたものである。ソルビタンエステルの合成反
応は無触媒でもよいが、通常はパラトルエンスルホン酸
、リン酸、炭酸ナトリウム、水酸化カリウムなどの触媒
が全体に対して０，０１〜１重量％添加される。ソルビ
トールまたはソルビタン１モルに対する脂肪酸の反応モ
ル比は任意でよいが、通常１〜３モルである。脂肪酸の
炭素数は通常６〜２２である。

このようにして得られたソルビタンエステルには粘性の
アメ状の不純物が含まれていて、それが常温で分離沈降
する。この不純物の主成分はまったくエステル化されて
いないソルビトール、ソルビタンおよびソルバイトであ
る。この不純物は静置分離か遠心分離で除去されるが、
活性白土などに吸着したり、水洗で除去することもでき
る。ソルビタンエステルにアルキレンオキシドを付加反
応させる方法は、アルコールにアルキレンオキシドを付
加反応させる方法に準じて行なえばよい。

本発明で使用するアルキレンオキシドは、エチレンオキ
シド、プロピレンオキシドまたはそれらの混合物である
。エチレンオキシドの場合は１００℃〜１４０℃で、プ
ロピレンオキシドまたはエチレンオキシドとの混合物の
場合は１２０〜１５０℃で一般に付加反応させる。付加
反応の触媒として、炭酸ナトリウム、水酸化カリウム、
ナトリウムメチラート、トリエタノールアミンなどが反
応生成物の量を基準にして０．０１〜１重量％がソルビ
タンエステルに添加される。

アルキレンオキシドの付加反応後、前述のアメ状の不純
物が再度分離することがあるので、この場合は前述の方
法でこの不純物を分離することが望ましい、さらに、必
要であるならばアルカリ触媒を塩酸や炭酸ガスで中和す
る。

ここまでは従来の方法で得られるポリオキシアルキレン
ソルビタンエステルである。本発明ではアルキレンオキ
シドの付加反応後に、リン酸、亜すン酸１次亜リン酸ま
たはそれらの塩をポリオキシアルキレンソルビタンエス
テルに添加する。塩としてはリン酸二水素ナトリウム、
リン酸−水素ナトリウム、リン酸カルシウム、リン酸−
水素カルシウム、リン酸二水素カリウム、リン酸−水素
カリウム、亜リン酸ナトリウム、亜リン酸カリウム、亜
リン酸カルシウム、次亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸
カリウムなどアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩であ
る。これらの含有率はポリオキシアルキレンソルビタン
エステルに対して０．０１〜５重量％である。０．０１
重量％未満では着色防止の効果が少なく、５重量％を越
えて添加しても着色防止の効果がそれほど向上しない。

本発明で使用するリン酸化合物は純度１００％のものを
直接添加してもよいが、均一に分散または溶解させるた
めにリン酸化合物の水溶液を添加してもよい。

本発明において、リン酸化合物を添加する時期はアルキ
レンオキシドの付加反応を終了した後であればいつでも
よい。すなわち、アメ状不純物の分離前、触媒の中和前
、活性炭などによる脱色前、ポリオキシアルキレンソル
ビタンエステルを１００℃以上に加熱する直前の添加で
もよい。

〔作　用〕

ソルビタンエステルに存在する何らかの不純物がアルキ
レンオキシドと反応して、加熱着色しやすい物質ができ
、それが従来のポリオキシアルキレンソルビタンエステ
ルを着色しているものと思われる。本発明において使用
する特定のリン酸化合物はこの物質を無害のものに変え
るか、着色の原因となる物質の作用を抑制するものと思
われる。

〔発明の効果〕

ポリオキシアルキレンソルビタンエステルにリン酸、亜
リン酸、次亜リン酸またはそれらの塩を添加すると１０
０°Ｃ以上に加熱してもほとんど着色しない。

〔実施例〕

実施例１ オレイン１５６１ｇ（２モル）と７ｏ％ソルビトール水
２６０ｇ　（１モル）、８５％リンＩ！２゜５ｇ（２２
ミリモル）を四つロフラスコにとり、窒素ガス気流下２
３５℃で６時間脱水反応を行ない、ソルビタンエステル
６７７ｇ０１モル）を得た。

このソルビタンエステル３３９ｇ　（０，５モル）と８
５％水酸化カリウム４．３ｇ　（６５ミリモル）をオー
トクレーブにとり、８０℃、５０ｍｍＨｇで脱水したの
ち、１２５°Ｃでエチレンオキシド４４０ｇ（１０モル
）を５Ｋｇ／ｃｉで圧入しながら、４時間で付加反応を
行なった。反応後、７０℃で２時間静置して、分離沈降
したアメ状不純物を除去した。

このポリオキシエチレンソルビタンエステル１００ｇを
かくはんしながら、５０％亜リン酸水溶液１ｇを添加し
て、本発明品Ａを得た。

本発明品Ａを窒素ガス気流下で１７０℃で５時間まで加
熱したときの色相の変化を表１に示す。

色相の測定は、日本油化学協会で制定した油脂試験法２
．３．１．３−７１ガードナーの方法で行なった。ガー
ドナーの数値が小さいほど淡色できれいである。

比較例１ 実施例１で合成した亜リン酸水溶液の添加前のポリオキ
シエチレンソルビタンエステルの加熱着色試験を実施例
１と同様に行なった結果を表１に示す。実施例１の本発
明品Ａは、亜リン酸水溶液を添加しない比較例１に比へ
て着色が大幅に改良されている。

表　　１ 実施例２ ステア１Ｊ：４１１１０　ｇ　（４−Ｔ：／Ｌ／）　ド
ア　０％ソルビトール水５２０ｇ（２モル）、亜リンｗ
ｉ５゜０ｇ（６０ミリモル）を四〇ロフラスコにとり、
窒素ガス気流下２３５°Ｃで６時間脱水反応を行ない、
ソルビタンエステル１３３２ｇ　（２モル）を得た。

このソルビタンエステル３３３ｇ　（０，５モル）と８
５％水酸化カリウム３．２ｇ　（４９ミリモル）をオー
トクレーブにとり、８０°Ｃ１５０Ｃ１５Ｏで脱水し、
１２５℃でエチレンオキシド８８ｇ（２モル）を５　ｋ
ｇ／ｄで圧入しながら、２時間付加反応を行なった。反
応後、７０℃で２時間静置して、分離沈降したアメ状不
純物を除去した。

このポリオキシエチレンソルビタンエステル１００ｇを
かくはんしながら、５０％次亜リン酸水溶液１ｇを添加
して１本発明品Ｂを得た。

実施例１と同様に加熱着色試験を行なった結果を表２に
示す。

比較例２ 実施例２で合成した次亜リン酸水溶液の添加前のポリオ
キシエチレンソルビタンエステルの加熱着色試験を実施
例２と同様に行なった結果を表２に示す。実施例２の本
発明品Ｂは、次亜リン酸水溶液を添加しない比較例２に
比べて着色が大幅に改良されている。

表　　２ 実施例３ ラウｌＪンｉ！４８０ｇ　（２，４−Ｆ：／ｌ／）　と
１０％フルビトール水５２０ｇ　（２モル）、炭酸ナト
リウム２ｇ（１９ミリモル）、リン酸ナトリウム２ｇ（
１２ミリモル）を四つロフラスコにとり、窒素ガスの気
流下で２３５℃で６時間脱水反応を行ない、ソルビタン
エステル７４２ｇ　（２モル）を得た。沈降分離するア
メ状不純物を除去した。

このソルビタンエステル３７１ｇ（１モル）と２８％ナ
トリウムメチラート５．ｏｇ　（２６ミリモル）をオー
トクレーブにとり、８０℃、５０ｎ。

Ｈｇで脱水したのち、１２５℃でエチレンオキシド８８
０ｇ　（２０モル）を５ｋｇ／ａｌで圧入しながら、６
時間で付加反応を行なった。反応後、７０’Ｃで２時間
静置して１分離沈降したアメ状不純物を除去した３ 二のポリオキシアルレンソルビタンエステルし１００ｇ
をかくはんしながら、５０％次亜リン酸ナトリウム水溶
液０．２ｇを添加して１本発明品Ｃを得た。

実施例１同様に加熱着色試験を行なった結果を表３に示
す。

比較例３ 実施例３で合成した次亜リン酸ナトリウム水溶液の添加
前のポリオキシエチレンソルビタンエステルの加熱着色
試験を実施例３と同様に行なった結果を表３に示す。

実施例３の本発明品Ｃは、次亜リン酸ナトリウム水溶液
を添加しない比較例３にくらべて着色が大幅に改良され
ている。

表　　３ 実施例４ 実施例２で得たソルビタンエステル３３３ｇ（０，５モ
ル）と８５％水酸化カリウム３．７ｇ（５６ミリモル）
をオートクレーブにとり、８０℃、５０ａ＋Ｈｇで脱水
り、１４０’Ｃｔ’プロピレンオキシド１１６ｇ（２モ
ル）を５ｋｇ／ａＪで圧入しながら、２時間で付加重合
反応を行ない、つづいて１２０℃でエチレンオキシド８
８ｇ（２モル）を５　ｋｇ／ａＪで圧入しながら２時間
で付加重合反応を行なった。反応後、７０’Ｃで２時間
静置して、分離沈降したアメ状不純物を除去した。

このポリオキシアルキレンソルビタンエステル１００ｇ
をかくはんしながら、８５％リン酸水溶液０．４ｇを添
加して、本発明品りを得た。

実施例１と同様に加熱着色試験を行なった結果を表４に
示す。

比較例４ 実施例４で合成したリン酸水溶液の添加前のポリオキシ
アルキレンソルビタンエステルの加熱着色試験を実施例
４と同様に行なった結果を表４に示す。実施例４の本発
明品りは、リン酸水溶液を添加しない比較例４に比べて
着色が大幅に改良されている。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ポリオキシアルキレンソルビタンエステル１００重
   量部に対してリン酸、亜リン酸、次亜リン酸またはそれ
   らの塩を０．０１〜５重量部含有させることを特徴とす
   るポリオキシアルキレンソルビタンエステルの安定化法
   。