JPH05507913A - 変色した界面活性アルキルグリコシドの漂白および漂白した材料の処理方法 - 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】 変色した界面活性アルキルグリコシドの漂白および漂白した材料の処理方法界面 活性アルキルグリコシドは糖と比較的長鎖のアルコールとの、特に脂肪族第一ア ルコールで好ましくは８〜２２の炭素原子を有するものとの既知の反応生成物で ある。糖成分は、例えばグルコース、フルクトース、マンノース、ガラクトース 、グロース、グロース、アロース、アルドロース、イドース、アラビノース、キ シロース、リキソースおよびリボース等を含むアルドースまたは広義のケトース （以後グリコースと呼ぶ）から選択できる。アルドースは反応性が高まる為、特 に好ましくアルキルグリコシド合成に使用する。アルドースの中でも、グルコー スは入手し易く工業的大量に存在する為、特に適当である。従って、アルキルグ リコシド類の中でも実用に際して好まれるのは界面活性アルキルグルコシドであ る。これらのアルキル基は好ましくは合成脂肪族第一アルコールから、しかし特 に天然起源のものから誘導する。脂肪アルコール基は単環であるグルコ−、ス基 および／またはオリゴ糖または多糖基にアセタール結合によって結合している。

本発明の目的に関しては、これらの名前は相互間で同意義であるとみなす。

界面活性アルキルグリコシドは、比較的長鎖のアルコールまたはアルコール混合 物および糖または糖を生じる高分子化合物、特に澱粉からいわゆる直接合成法に よって、もしくは比較的短鎖のアルコール基をアセタール結合に有するアルキル グリコシド化合物を最初に得、それをアセタール交換することによって得られる 。アセタール化またはアセタール交換は、比較的長鎖のアルコールをかなり過剰 に存在させ、かつアセタール化酸触媒の存在下で行う。粗生成物から純粋なアル キルグリコンドを得る為に、最初に酸触媒を中和し、長鎖アルコールの過剰分を 除去する必要がある。アルコールの分離は一般に薄層蒸発器を用いてかなり高温 で行う。液溜めの温度は１６０〜２１０℃が通例である。反応生成物は一般に１ ００℃以上の温度で凝固し、室温において固体である暗色の塊になる。

これら最初の反応生成物は、濃い茶褐色であり、アルキルグリコシドとして実際 に使用するには、例えば家庭用および業務用の洗濯およびクリーニング用の配合 物中に効果の高い界面活性成分として使用するには不適当である。従って、合成 工程の通常の一部分は最初に得られた反応粗生成物を漂白する合成後の工程であ る。界面活性アルキルグリコシドの樗色反応生成物状態での製造および回収に関 する多くの先行文献がある。米国特許第３４５４６９０号および第３８３９’３ １８号、欧州特許第１０２５５８号および第１６５７２１号、特に国際特許ＷＯ ９０１０３９７７（“アルキルグリコシドの直接製造方法″）参照。これらの文 献によると暗色の反応生成物として最初に得られた粗アルキルグリコシド化合物 の酸化漂白が、一般的に全工程中の本質的段階として必要である。漂白剤として 特に過酸化水素および／または過酸化水素を産する化合物が最適であることが判 った。

特に、漂白工程は以下のように行う・ アセタール化またはアセタール交換終了後に高温の反応混合物を少し冷却し、例 えば約９０℃にし、その後有機または無機の塩基性アルカリ金属、アルカリ土類 金属および／またはアルミニウム化合物を酸触媒を中和するだけでなくｐＨ値が 少なくとも約８、好ましくは８〜１０の範囲になるような量で添加する。次いで 、過剰のアルコールを減圧下で、特に高減圧下で、標準的な蒸留装置、例えば薄 層蒸発器または流下フィルム式蒸発器において、遊離アルコールの残分が反応生 成物全体に対して約５重量％未満になるまで留去する。蒸留残渣を約１０５℃に 冷却し、水を添加し約３０〜６０％のペースト状にする。このペースト状配合物 のアルキルグリコシド化合物を漂白する。その為に、通例活性酸素化合物、好ま しくは過酸化水素を水性ペースト状の配合物に撹拌しながら約８０℃にて約０． １〜５時間かけて添加し、この漂白工程中ｐＨは、場合によりアルカリ、好まし くは水酸化ナトリウムを添加して８〜１０の範囲に保つ。従来行われていた製法 の特徴は、部分的に溶解しているアルキルグリコシドを含有する水が連続層を形 成し、不溶のアルキルグリコシド過剰分が分散層を形成している水性ペースト状 のアルキルグリコ、シトを酸化漂白することである。この既知の方法によっても 薄色の安定した製品が得られるが、アルキルグリコシドを乾燥固体として、また は乾燥した活性物質混合物の成分として回収するには、相当量の水の除去が必要 であり、その為に工程上経費がかさむ。

本発明が解決しようとする問題は、薄色の、と（に白色の乾燥したアルキルグリ コシド化合物を製造し得る方法であって、漂白工程を包含するが、しかし水性ペ ースト状の中間生成物の形成は回避しうる方法を発見することであった。

本発明は、変色した界面活性アルキルグリコシド、特にアルキルグリコシド合成 からの反応粗生成物を基本的範囲について酸化漂白し、漂白した材料を更に処理 することによる漂白方法であって、過剰のアルコールを含有せず多くとも限られ た量の水を含有する材料を反応混合物が塑性加工処理に適したものとなるような 高温において酸化剤と共に混捏することを特徴とする方法に関する。本発明の方 法は、特に約５０〜１５０℃の範囲の温度において、好ましくは約８０〜１００ ℃の範囲の温度において行う。

本発明の教示の最重要点は、暗色アルキルグリコシド化合物の効果的な酸化漂白 に必要であると従来見なされていた、水性の連続層およびごく微細に分散した固 体のアルキルグリコンドから成る水性ペーストの調製が必要でなく、その代わり にアルキルグリコシド自身を被漂白物の均質な層として選択した反応条件下で効 果的に漂白処理に処すことができるという発見である。

本方法の重要点は、アルキルグリコシドの有する特性である、融解して流動層を 形成する以前の高温において望ましい漂白という形の化学反応が効果的にかつ可 塑性で柔らかな材料全体に渡って行える程度の高粘度の塊を形成する柔軟可塑性 の性質にある。製品温度は、可塑性の、すなわち高粘度の塊が形成され、その挙 動が実質上製パンで扱うパンのドウのようになる程度に上げることが適当である 。その後、可塑化した塊に酸化剤およびアルカリ化剤を必要少量混合し、その中 で均質に分散させてｐＨを少なくとも約８、特に約８〜１０の範囲の所望する値 になるように、かつ変色の原因となる夾雑物と酸化剤との全反応が確実に起こる ようにする。

原則的に、酸化剤は既知の代表的なもののいずれでもよく、すなわち特に過酸化 水素、過酸化化合物、例えばパーポレートおよびバーカルボン酸類であり、所望 により既知の種類の漂白活性化剤、例えば洗濯用洗剤に配合されているものと共 に使用してもよい。過酸化水素水の使用が特に問題が無く、最終的に漂白した製 品以外に反応副生成物として水が生じる。従って本発明の好ましい態様は、アル カリ化剤によって弱アルカリ化した過酸化水素の使用を特徴とする。

酸化剤、すなわち特に過酸化水素、および所望のｐＨを達成するのに必要なアル カリ化剤は、少量の液層と共に使用することができる。好ましい溶媒はこの場合 水であり、典型的な過酸化水素水または塩基性水溶液が本発明の方法の好ましい 態様における添加物である。過酸濃度が１０〜６０重量％である過酸化水素水お よびアルカリ水酸化物の水溶液、例えば相応する濃度範囲の水酸化ナトリウム水 溶液が、本発明による方法の目的に特に適した助剤と成り得る。酸化剤の水溶液 または分散体の好ましい使用量は、１０重量％以下、特に３〜８重量％の量であ る。好ましい態様において、酸化剤および水性塩基の使用量は、可塑化した反応 混合物における水分含有制限量が、多くとも約２０重量％未満、好ましくは５〜 １０重量％の範囲になるように制限する。これらの反応物または反応助剤は、可 塑化した反応混合物の表面が常時入れ替わるような強い混捏によって混入する。

前述の約１００℃の高温における反応時間は約１５分まで全く十分であり、粗製 のアルキルグリコシドの色は薄くなり、あるいは完全に脱色される。本発明の方 法による約１０分までの処理時間および、特に約３〜５分の混捏時間は、本発明 の範囲において好ましい要素である。本発明の方法による最終生成物は、漂白さ れた無水物状態の漂白されたアルキルグリコシドを必要とする応用に適当である 。

別の利点は、本方法の最終生成物が残余の過酸化化合物をほとんど含有しないと いう点である。

可塑化したアルキルグリコンド化合物および本発明に従って少量使用する前記の 助剤は、バッチ式または連続式のどちらでも加工することができる。バッチ式加 工の場合は、例えば既知の種類の強力な混合混捏機、例えばパンのドウを混捏す る為のものを使用できる。しかしアルキルグリコシドの工業的生産および処理に おいて、本発明の提案の範囲における漂白は、連続工程段階として意図しており 、連続工程の中に組み入れる。これは混合−混捏押出機を使用すれば容易に行え 、本発明に従って、混合および漂白部でこれを使用する。前段階において出発物 質アルキルグリコシドの可塑化を最初に酸化剤およびアルカリ化剤を添加せずに 行うか、あるいはアルカリ化剤のみを添加することが適当である。押出機の連続 部分において多段階の導入が可能である場合は、過酸化水素水を次の工程で導入 する。ガス状の分解生成物は、押出機の後部に配置したガス抜き部において反応 塊から除去できる。少なくとも少量の水を含有している漂白されたアルキルグリ コノドが、押出機の出口から出て（る。これを種々の方法で処理するが、これに ついては以降に記載する。

本発明の漂白方法において好ましい出発物質は、アルキルグリコシドの製造から の反応粗生成物であり、通例使用される工程で過剰の脂肪アルコールの除去後に 得られる状態のものである。この反応粗生成物の特性値は、前記の国際特許Ｗ０ ９０１０３９７７に開示されている。本明細書の実施例３においてＣＩ　２／ｌ 　４アルキルグルコシドの工業的生産を説明するが、これに従って粗アルキルグ ルコシドは過剰の脂肪アルコールを除去した後に凝固した融解物の状態で得られ 、脂肪アルキルモノグルコシド約６３重量％、脂肪アルキルジグルコシド約１５ 重量％、脂肪アルキルトリグルコシド約６重量％、アルキルテトラグルコシド約 ３重量％、ポリグルコース約６重量％および残余の脂肪アルコール約２〜４重量 ％を含有する。本明細書の開示に従って、この生成物をバッチ式（９０Ｋｇ）で １５０℃の加圧容器中で融解した状態にし、そこへ室温の水約８８Ｋｇを加え、 約５０％のペーストを形成させる。３５％Ｈ２Ｏ２を極制限量（１，３Ｋｇ）と ＮａＯＨ５０％溶液を０．９Ｋｇ添加し、９０℃にて３時間撹拌し、望ましい漂 白効果を得る。

本発明は、水性ペースト調製の工程を不要とする。その代わりに、本発明の方法 においては、可塑性の柔らかくした材料を直接使用する。これについては以下の 実施例において詳細に記載する。

漂白に使用した押出機から出て来た漂白された反応生成物は、事実上任意の形状 に処理できる。３つの特徴的な可能性を以下に挙げる。

押出機から出て来たアルキルグリコシドは、冷却し小量化して、固体の、例えば 顆粒等のある特定の形状にすることができる。

また一方、アルキルグリコシドはその後に水性液と混合して水性ペーストにして もよく、そのペーストの固形分は任意であるが、例えば約４０〜６０重量％の範 囲である。

３番目の態様において、この態様は多（の適用において特に重要であるが、精製 したアルキルグリコシドを特に強い混合によって固体と結合させる。形成した混 合物を次いで、例えば顆粒化する。

上記の３つの可能性のうち、最後のものは本発明に従った操作の多くの態様に適 用できる。アルキルグリコシドに添加する物質は、広義の助剤であり、その次に 予定されるアルキルグリコシドの適用において効果を本来有する物、あるいはア ルキルグリコシドの工業的使用を改良しまたは簡単にする純粋な助剤である。

使用できる助剤は、例えば出願人の先願である国際特許ＷＯ９１１０２０４６［ パウダー−フオーム・プレパレーションズ・オン・サーフェス−アクティブ・ア ルキル・グリコシド（”Ｐｏｗｄｅｒ−ｆｏｒｍ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｓ　 ｏｆ　５ｕｒｆａｃｅ−ａｃｔｉｖｅ　ａｌｋｙｌｇｌｙｃｏｓｉｄｅｓ”）］ に見られ、そこでは、アルキルグリコシドが５〜６５重量％および不活性担体が 混合物の残部を成す、不活性無機担体との混合物である界面活性アルキルグリコ シドの粉末状の配合物を記載している。この無機担体は、例えばチョーク、ンリ カ、リン酸２カルシウム、ビロリン酸カルシウム、水溶性メタリン酸ナトリウム 、酸化アルミニウム、酸化アルミニウム水和物、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウ ムおよびこれらの物質の混合物である。この種の混合物は、特に化粧品分野、例 えば口腔および歯の衛生配合物に使用するに適当である。

アルキルグリコシドを他の特徴的な適用、特に家庭用および業務用の洗濯用およ び／またはクリーニング用配合物を意図している場合は、他の興味ある混合物成 分も、本発明の範囲に包含される。この場合、アルキルグリコシドは、典型的な 、好ましくは微細な小片の洗濯用またはクリーニング用配合物の成分と混合し、 顆粒状に処理する。ソーダ等のアルカリ化剤、アルカリポリリン酸塩等のビルダ ー成分および、特に洗剤グレードのゼオライトＮａＡを例として挙げる。この場 合、アルキルグリコシドは実買上いずれの量で複成分混合物に混合してもよく、 数的には混合物成分９５〜５重量％に対してアルキルグリコシド５〜９５重量％ の使用であろう。

アルキルグリコシドを含有する複成分混合物の調製の興味ある可能性は特にこの 点について有効であり、以下の実施例において記載する。

複成分混合物中に存在する水を水の結合によって内部に結晶水を形成し固定させ ることができる固体を、混合物成分として漂白したアルキルグリコシドと共に少 なくとも部分的に使用した場合、複成分の顆粒の調製は可能となり、これは漂白 中に導入した水を実質土倉まず、あるいは完全に乾燥したものとなる。この古典 的な例は、無水炭酸ナトリウムもしくは無水または無水状態の硫酸ナトリウムと の混合である。

また一方、これらの中間的に形成した複成分顆粒を迅速な分散は、助剤、特にい わゆる分散剤および／または低温溶解剤の使用によって促進できる。分散剤の典 型例は、無機化合物、例えばベントナイト等の膨張性層状ケイ酸塩類、あるいは 相応する天然起源の有機材料またはその誘導体、特に澱粉、セルロースおよび／ またはそれらの誘導体、例えばＣＭＣ，ＭＣ，アルギナート化合物等である。

低温溶解剤は、易溶解性の塩、例えば酢酸ナトリウム、尿素および過炭酸塩並び に他の相応する低温溶解剤であり、予定する適用、例えば洗濯用およびクリーニ ング用配合物において効果を本来有するあるいは有さないもののどちらでもよい 。

既知の種類の純粋な合成助剤、例えば比較的低分子量のポリアクリレートまたは ポリメタクリレートのアルカリ塩状態のものは、この点いおいて特に重要である 。

平均分子量が約１０００〜５０００、特に１０００〜３０００の範囲であるこの 種類のポリマー成分は、少量であっても強い分散効果を特徴とする為、１０重量 ％以下、好ましくは１重量％以下の添加で顆粒の初期分散を実質上促進すること 実施例１ 過剰の脂肪アルコールを残分２〜３重量％まで除去した直後、アルキルグリコシ ド（ＣＩ　２／＋　４アルキル、重合度１．４）ＩＫｇを薄層エバポレーターか ら取り出し、加熱可能な実験用混捏機に導入した（融解温度約１２０℃）。約１ ００℃に冷却後、水酸化ナトリウム５０％水溶液を４０ｇ（アルキルグリコシド に対して水酸化ナトリウム２重量％）を混合しながら添加した。８０℃の可塑性 の塊が得られた。混捏を続けながら、Ｈ２Ｏ２３０％水溶液６７ｇを３０分かけ て添加し、その後８０℃にて１５分間徹底的に撹拌した。冷却後、可塑性の塊に 細分化しながら粉末炭酸カルシウムＩＫｇを添加し、その後材料を均質化し、白 色の流動性のある顆粒状にした。

実施例２ 加熱可能な実験用混捏機内で、実施例１のアルキルグリコシド５Ｋｇを水酸化ナ トリウム水溶液および過酸化水素水と９０℃にて混合した。水酸化ナトリウム５ ０％水溶液１００ｇを最初に添加し、温度が約９０℃になってから、Ｈ２０２３ ０％水溶液１６８ｇを３０分かけて導入した。９０℃における撹拌時間は１５分 であった。薄い黄色の反応生成物が得られ、細分化し、均質化した後、ゼオライ トＡ１０Ｋｇと混合し、白色の流動性のある顆粒を形成した。

本発明の方法を連続混捏装置としての押出機内で行う場合、混捏時間は実験用混 捏機に比較して１５分以下に短縮できる。

実施例３ 実験用反応器において、Ｃ８アルキルポリグルコシド（重合度１．７）１５０ｇ １ニーＮａＯＨ（５０％）１．５ｇ、続いてＨ２Ｏ２（３０％）２．５ｇを９０ ℃にて添加した。３０分後、温度を１１０℃に上げ２時間保った。その内最後の ３０分間は減圧（約１〜ｌ　Ｑｍｂａｒ）にし、水を除去した。その後、約１０ ０℃においてＮａ２５Ｏ４（無水物）７５ｇを添加した。完全に撹拌した後、得 られた混合物を室温で粉砕した（実験用ミキサー）。クレット色香（イソプロパ ツール／水中、３％）＝１１゜過酸価：１以下。

実施例４ 実験用混捏機において、ＣＩ　２／＋　４アルキルポリグルコシド（重合度１． ４）１５０ｇに内部温度９０℃にてＮａ０Ｈ（５０％）３．０ｇ、次Ｌ’でＨｌ ｏｚ　（３０％）５．０ｇを添加した。３０分後、温度を１１０℃に上げ２時間 保った。その内最後の３０分間は減圧（約１〜１　Ｑｍｂａｒ）にし、水を除去 した。その後、約１００℃においてＮａ２５Ｏ４（無水物）７５ｇを添加した。

生成物を室温で粉砕した（実験用ミキサー）。クレット色香（イソプロパツール ／水中、５％）：１７゜過酸価：ｌ以下。

実施例５ ＣＩ６フルキルポリグルコシド（重合度１．４）１５０ｇを実施例４と同様にＮ ａ０Ｈ（５０％）１．５ｇおよびＨ２Ｏ２（３０％）２．５ｇで処理した。クレ ット色香（トルエン中、５％）２５を有するかなり薄色の粉末が得られた。過酸 価：１以下。

要約書 アルキルグリコシドの合成からの反応粗生成物を、過剰の脂肪アルコールを実質 上含有せず、多くとも制限量の水を含有する材料を酸化剤と共に、反応混合物自 身が可塑的な加工に適する温度において混捏することによって漂白する。温度は 約５０〜１５０℃が特に適当であり、約８０〜１００℃の範囲が最良であり、酸 化剤として過酸化水素水を用いる。漂白は、所望により水酸化ナトリウム５０％ 溶液等のアルカリ化合物を添加して、塩基性状態下で行う。漂白した製品は固体 状態で得られる。これを典型的な適合性固体、特に洗濯用およびクリーニング用 配合物の典型的成分と共に混合し、固体、好ましくは流動性のあるアルキルグリ コシド化合物を形成する。

国際調査報告 ＳＡ　４７８６３

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．変色した界面活性アルキルグリコシド、特にアルキルグリコシド合成からの 反応粗生成物を基本的範囲について酸化漂白し、漂白した材料を更に処理するこ とによる漂白方法であって、過剰のアルコールを含有せず多くとも限られた量の 水を含有する材料を反応混合物が塑性加工処理に適したものとなるような高温に おいて酸化剤と共に混捏することを特徴とする方法。
2. ２．５０〜１５０℃、好ましくは約８０〜１００℃において行うことを特徴とす る請求項１に記載の方法。
3. ３．弱アルカリ性にした過酸化氷素水を酸化剤として使用し、可塑化した反応混 合物の水分を２０重量％以下、好ましくは５〜１０重量％とすることを特徴とす る請求項１または２に記載の方法。
4. ４．可塑化した反応混合物を表面が常に新しくなるよう強く混捏し、その混捏時 間は１５分以下、好ましくは約３〜５分と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。
5. ５．強力な混合混捏機においてバッチ式で、好ましくは混合部および漂白部とし て押出機を用いて連続式で、バッチ式または連続式の両方において適酸およびア ルカリ化剤を直接押出機に導入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。
6. ６．漂白したアルキルグリコシド製品を顆粒等の固形にし、好ましくは微細な小 片の固体と混合し所望により顆粒に加工し、または液体の担体層、特に水を用い て処理しペースト状の粘稠物に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。
7. ７．漂白したアルキルグリコシドを微細な小片の可溶性および／または不溶性の 助剤、特に洗濯用および／またはクリーニング用配合物の成分と共に混捏し、成 形された固体、特に顆粒に処理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。