JPH07508995A - アルキルポリグリコシド類の連続漂白 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 アルキルポリグリコシド類の連続漂白 発明の分野 本発明は、アルキルポリグリコシドの漂白の改良方法、特に、過酸化水素のよう な過酸化物での連続漂白方法に関する。

関連分野の説明 アルキルグリコシドは、目的とするグリコシドの「アルキル」残基を形成させる のに必要な鎖長を有するアルコールを、糖質反応体（例えば、グルコース、キシ ロース、アラビノース、ガラクトースおよびフルクトース等のような単糖類、ま たはデンプン、ヘミセルロース、ラクトース、マルトースおよびメリビオース等 のような多糖類）、またはアグリコン残基が目的とする最終的なアルキルグリコ シド化合物に必要なアルキル置換基と異なるグリコンド出発物質と反応させるこ とにより都合よ（製造される。一般的には、上記の反応は高温で酸触媒の存在下 で行われる。種々のアルキルグリコシド生成物および該生成物の製造法が種々の 代表的な特許に開示されている。米国特許第４，９８７，２２５号はアルキルグ リコンド組成物の製造法の詳しい表を含む。ここに記載されたように、アルキル グリコンドの組成物の製造法は米国特許第３．２１９，６５６号（ベラトナー、 １９６５年１１月２３日発行）、同第３．５４７．８２８号（マンスフイールド 等、１９７０年１２月１５日発行）、同第３，５９８，８６５号（ルー、１９７ １年８月１０日発行）、同第３．７０７．５３５号（ルー、１９７２年１２月２ ６日発行）、同第３．７７２．２６９号（ルー、１９７３年１１月１３日発行） 、同第３．８３９．３１８号（マンスフイールド、１９７４年１０月１日発行） 、同第４．３４９．６６９号（フラール、１９８２年９月１４日発行）、同第４ ．３９３．２０３号（マオ等、１９８３年７月１２日発行）、同第４，４７２， １７０号（ヘイラー、１９８４年９月１８日発行）、同第４，５１０，３０６号 （ラントン、１９８５年４月９日発行）、同第４，５９７．７７０号（フオラン ド等、１９８６年７月１日発行）、同第４．７０４，４５３号（ロレンツ等、１ ９８７年１１月３日発行）、同第４．７１３．４４７号（レットン、１９８７年 １２月１５日発行）、欧州特許第８３３０２００２．７号（欧州特許公開第００ ９２３５５号、バング−、バーブ等、１９８３年１０月２６日公開）；欧州特許 出願第８３２００７７１．０号（欧州特許公開第００９６９１７号、ファリス、 １９８３年１２月２８日公開）および欧州特許第８４３０３８７４．６号（欧州 特許公開第０１３２０４３号；１９８５年１月２３日公開）。他の代表的な特許 は米国特許第２゜２３５．７８３号（ホワイト、１９４１年３月１８日発行）、 同第２．　３５６゜５６５号（チャワラ、１９４４年８月２２日発行）、同第２ ，３９０，５０７号（キャンター、１９４５年１２月１１日発行）、同第２，４ ４２．３２８号（ヤング、１９４７年６月１７日発行）、同第３，３７５，２４ ３号（ネビン等、１９６８年３月２６日発行）、同第３．４５０．６９０号（ギ ポンズ等、１９６９年６月１７日発行）、同第３．６４０．９９８号（マンスフ イールド等、１９７２年２月８日発行）、同第３，７２１．６３３号（ラナウト 、１９７３年３月２０発行）、同第３，７３７，４２６号（スロックモルトン等 、１９７３年６月５日発行）、同第３，９７４，１３８号（ルー、１９７６年８ 月１０日発行）、同第４．０１１，３８９号（ラントン、１９７７年３月８日発 行）および同第４゜２２３．１．２９号（ロス等、１９８０年９月１６日発行） である。

アルキルグリコシド生成物の製造においては、該生成物が、合成から分離過程に 至る間に望しくない暗色に変色することは珍しいことではない。このような暗色 に変色したグリコンド生成物の色を改良するために、種々の方法、例えば、過酸 化水素のような漂白剤で処理する方法、アリカリ条件下での加熱処理後、該処理 過程で生じた暗色不純物を（例えば、沈澱法や濾過法等により）除去することに よって目的とする色を形成させる方法および微粒状炭素材料のような脱色性吸着 剤で処理する方法等が提案されている。これに関して、例えば、アルカリ性条件 下での加熱処理および分離処理後、所望により、過酸化水素のような漂白剤で処 理するか、または脱色性炭素で処理する方法を開示するギボンズによる米国特許 第３，４５０．６９０号明細書を参照のこと。また、キャンターによる米国特許 第２．３９０．５０７号明細書、ホワイトによる同第２．　２３５．７８３号明 細書、スロックモルトン等による同第３，７３７，４２６号明細書の実施例１、 ラントンによる同第４．０１１．３８９号明細書の実施例５および実施例１０並 びに種々のアルキルグリフシト生成物を脱色させるための炭素吸着剤の使用に関 するヘルヤーによる同第４．４７２，１７０号（１９８４年９月１８日発行）明 細書の実施例１等も参照のこと。

グリコンド生成物を、特定の用途に対しては許容される色特性を有するように製 造するか（またはそのようなグリコシド生成物を更に前記のいずれかの脱色処理 するとしても、このような生成物は比較的緩やかな貯蔵条件下（例えば、ｐＨが 中性または僅かに酸性で、周囲条件、即ち、２０℃〜３５℃）においてさえも経 時的に変色（即ち、暗色化）する傾向を示すのが一般的である。高温（例えば、 ３５℃〜１００℃またはそれ以上の温度）および／または比較的強いアルカリ水 性の含水環境（即ち、ｐＨが８〜１２）にさらされると、この変色の傾向は、変 色の強度と速度の点でさらに悪化する。一般的に言えば、変色度は、グリコシド 生成物がさらされるｐＨ／温度／時間の高低もしくは長短に関係している。米国 特許第４，５５７．７２９号明細書（マクダニエル等、１９８５年１２月１０日 発行）においては、グリコンド生成物の貯蔵時のグリコシド生成物の上記変色の 問題が論議されており、このような問題の解決策として、酸化剤、例えば、オゾ ン、過酸化水素または次亜塩素酸塩等を用いて目的のグリコシド生成物を漂白し た後、漂白されたグリコシド生成物を二酸化硫黄源（例えば、二酸化硫黄ガス、 亜硫酸ナトリウム、メタ重亜硫酸ナトリウムまたは次亜硫酸ナトリウム等）にさ らすことによって、該グリコシド生成物を退色に対して安定化させる方法が開示 されている。マクダニニル等著のもう１つの米国特許第４．９０４．７７４号に おいては、高温で過酸化水素のような過酸化物で漂白することにより脱色されて いるグリコシド類の変色傾向に注目し、ラネーニッケルまたは水素化ホウ素ナト リウムのような物質を使用して接触水素添加条件下で水素添加による脱色が提案 されている。米国特許第４，９９０，６０５号（リューダース、１９９１年２月 ５日発行）は活性炭素での処理後、蒸発および中性またはアルカリ性ｐＨ下で５ ０〜１００℃の温度で過酸化物、好ましくは過酸化水素での漂白による淡色のア ルキルオリゴグリコシド類の製造方法を開示している。実施例１および比較実施 例Ａは活性炭処理を付すおよび付さない方法を詳細に説明し、比較している。

淡色のアルキルポリグリコシド界面活性剤の全製造工程は酸触媒下でアルコール と糖質の反応後、酸触媒の中和、アルコールの除去およびその結果生じた実質的 にアルコール無含有アルキルポリグリコシド化合物を漂白し、続いて通常の安定 化処理をし、色の安定性を得ることからなる。従来、方法はバッチ法とし行われ ており、連続法が望ましいということが認識されていたが、非常に淡色のアルキ ルポリグリコンド界面活性剤を得るための実用的な連続法は開発されてはいない 。

図面の簡単な説明 図１は酸触媒下でアルコールと糖質の反応、その後の中和、蒸発によるアルコー ルの除去、本発明の漂白方法、それに続く安定化を示している淡色の安定なアル キルポリグリコンド化合物の製造の全工程のフローチャートである。

図２は淡色のアルキルポリグリコシド界面活性剤を得るための本発明の連続漂白 工程のよりいっそう詳細なフローチャートである。

本発明の簡単な概要 乾燥固体状粗製物のポンド当たり約２５０ｐｐｍ以上の（ＭｇＯ形態の）マグネ シウム存在下に漂白基材中へ粗製アルキルポリグリコシド供給材料（好ましくは 、実質的にアルコール無含有）、好ましくは（過酸化漂白剤として）過酸化水素 および苛性アルカリを計り入れることによりアルキルポリグリコシド類が混合能 力の優れた加圧容器中で連続的に漂白され得ることが発見された。苛性アルカリ の添加を調整し、過酸化物のモル当たり約１．０から約１．２モルの苛性アルカ リおよび乾燥固体状のポリグリコシドのボンド当たり約０，２５〜約２重量％過 酸化物を計量することにより、反応ｐＨを９以上、好ましくは１０以上に調整す る。反応混合物の圧力は、水の蒸気圧および過酸化水素の分解から生成した酸素 を含む液圧のために上昇し、高くて経済的なレベルに調整される。容器の圧力調 整に基づいて、漂白された生成物は泡状液体として排出され、次の加工、例えば 、安定化に付される。

本発明の連続法はバッチ法を含む上記のアプローチの欠点を避けている。本発明 の方法は約１２０℃以下、好ましくは１００℃以下および最も好ましくは発泡お よび沸騰のために大気圧漂白の公称温度限界である約り０℃〜約１００℃の範囲 内の変色および取り扱いの問題を最小にする温度で漂白が可能となる。操作温度 の選択はまず経済的に考慮をなされるが、それは操作コスト（過酸化水素のより 多くの消費、生成物のより多くの分解、より高い加熱および冷却効率および高温 なればなる程より小さくてすむ撹拌力）に対して投資資本（より小さい反応器、 より小さい撹拌器、より高圧の反応系およびより高温で反応器を加熱／冷却する 更なる装置）の均衡を保たねばならない。生成速度および装置の容量が固定され ている製造モードにおいては、反応器温度、反応器圧力および過酸化水素濃度の 組み合わせの調整により最終生成物の色は調整される。そのことは、以下で更に 詳細に論議する。

粗製原料、過酸化物、苛性アルカリおよびＭｇを含む漂白基材とともに連続槽反 応器を使用すれば、漂白効果が顕著に改良され、バッチ反応において可能な全漂 白効率以上にその効率を改良する。本発明の連続法のもう１つの利点は反復可能 な、操作上強力でない加工技術を提供することである。また、圧力容器を使用す れば、１００℃を上回る温度で漂白することが可能となり、漂白反応速度を速め ることにより加工時間を減少することができる。更に、圧力容器の使用は漂白工 程で生成する泡の容積を小さくし、それにより容器の必要な大きさおよび泡の見 掛は粘度を減少させる。泡粘度の減少は容器撹拌効率および泡状液体の熱伝達を 改良する。

詳細な説明および好ましい実施態様 実施例の操作以外または特に断らない限り、量を表す全ての数、または本明細書 において使用される反応条件はすべての場合に用語「約」により修飾されている ものとして理解されものである。

上記の要約の点からすると、本発明は糖質の淡色ポリグリコシドの改良された製 造方法を提供することを目的とするものであり、高温で酸触媒の存在下でアルコ ールと糖質の反応後、酸触媒は中和され、過剰のアルコールは除去され、実質的 にアルコール無含有アルキルポリグリコシド生成物を漂白し、安定化するもので あって、その改良は、上記のアルキルポリグリコシドは好ましくは酸化物、Ｍｇ Ｏの形態のマグネシウムの存在下でペルオキシ漂白剤でアルカリ性ｐＨおよび高 温で漂白される制御連続漂白工程からなるものである。

上記の関連分野における記載のように、酸触媒存在下でのアルコールと糖質の初 期の反応はグリコンド生成物を生じる。生成物はアルコールのモノグリコシドお よび次第にそのモル百分率の量は減少するが種々の高重合度（ＤＰ）のポリグリ コンド類、即ち、ジグリコンド（ＤＰ２）、トリグリコシド（ＤＰ３）および高 級ポリグリコシド類（ＤＰ４以上）との混合物である。得られた種々のオリゴマ ーの典型的統計的分布はフローリー分布と称する。種々の画分の特定の分布は種 々の反応生成物によって多少変化し反応混合物の平均ＤＰはその種々の画分、即 ち、ＤＰｌ、ＤＰ２、ＤＰ３およびそれ以上のＤＰの画分の異なる分布により変 化するかも知れないけれど、全分布曲線は同じである。典型的に、過剰アルコー ルの除去後の反応生成物のフローり分布はグリコシド生成物の重量に対して約５ ０〜７０重量％の範囲でモノグリコシド含量を有する平均重合度１．２以上、即 ち、約１．４を有する。市販品は典型的に約１．３〜１．７の平均フローリーＤ Ｐを有する。

アルコールと糖質の反応のグリコンド生成物は式■：ＲＯＧ、　（１） （式中、Ｒはアルコール残基であり、Ｏは酸素原子であり、Ｇはグリコシド残基 であり、Ｘは生成物に存在するモノ−、ジー、トリーおよびそれ以上の種々のグ リコンド画分の秤量からの平均重合度（ＤＰ）であり、約１〜約３の数である） により表されてもよい。

従って、平均重合度はアルキルグリコシド中のＲ基に対する糖類環の比として定 義される。高級グリコシドになればそれに対応するより多くの環を有し、モノグ リコシド画分では１個の環、ジグリコシドでは２個、トリグリコシドでは３個を 有する。現在の市販品においてはその平均値は典型的に約１以上、一般には約１ ．２〜約１．７が平均値であり、好ましい混合物は約１．３〜約１．７である。

上記の式によって表されるアルキルグリコシド化合物は、親油基であるＲ基およ び親水基であるＯＧ、基を含む。洗剤または界面活性剤への使用適用においては 、生成物は約１０〜約１６、および好ましくは約１１〜約１４の親水−親油バラ ンス（ＨＬＢ）を有する。生成物のＨＬＢ値は、式：（式中、ＡＧＵは分子量１ ６２を有するＧにおける無水グルコースユニットであり、ＭＷ、は酸素原子の分 子量であり、ＭＷ、はＲ基の分子量であり、ＤＰはフローり定常処理により推定 された平均重合度である）により計算してもよい。

アルキルポリグリコシド類中の親油性Ｒ基は洗剤、界面活性剤への使用適用のア ルコール、好ましくは一価のアルコールから誘導され、洗剤、界面活性剤適用に 十分な長さのＲ基を供与するために、約８〜約２０、好ましくは約９〜約１８、 最も好ましくは平均して約１０〜約１３炭素原子を含む。

好ましいＲ基は飽和脂肪族またはアルキルであるが、数個の不飽和脂肪族炭化水 素基が存在してもよい。従って、好ましい基は天然起源の脂肪および油、例えば 、オクチル、デシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、 オレイルおよびリルイルから誘導されるが、Ｒ基は合成されたチーグラーアルコ ール類または９．１０．１１．１２．１３．１４または１５個の炭素原子を含む オキソアルコール類から誘導されてもよい。一般に天然起源の脂肪酸のアルコー ル類は偶数の炭素原子を含み、Ｃ８および曽。、ＣＩ２およびＣ１４の混合物等 のアルコール類の混合物のように市販される。合成アルコール類は、例えば、オ キソ法により製造されたものは奇数および偶数の炭素原子、例えば、Ｃ９、Ｃ１ ゜、Ｃ１１の混合物を含み、それらは市販されている。

本発明の処理に適したグリコシド生成物は上記の式Ｉの生成物の誘導体、例えば 、糖質残基Ｇの遊離（即ち、未反応）ヒドロキシ基の１個またはそれ以上がそれ に代わって１個またはそれ以上のアルコキシまたはポリアルコシキ側基が結合す るようにアルコキシル化、好ましくはエトキシル化またはプロポキシル化されて いる生成物を含む。アルコキシル化生成物と非エトキシル化生成物両方を包含さ せるために、上記の式（Ｉ）は、式ＩＩＲＯ（ＲＩＯ）、Ｇ、　（ＩＩ） （式中、Ｒ，ＯｌＧおよびＸは上記の定義と同様であり、Ｒ１はアルコキシル化 剤の２価の炭化水素基であり、典型的には２から４個の炭素原子を含み、ｙはＯ から約１２、より好ましくは０から約５の平均値を有する数である。ｙが０であ るとき、式は上記の式Ｉに還元され、生成物はアルコキシル化されていない。） に変更されてもよい。

上記のグリコシドの界面活性剤を製造するのに使用できる糖質反応体は５または ６個の炭素原子を含有する還元単輪類物質、例えば、グルコース、ガラクトース 、マンノース、キシロース、アラビノース、フルクトース等および加水分解して 単糖類を生成可能な物質、例えば、低級アルキルグリコシド類（例えば、メチル グリコノド、エチルグリコンド、プロピルグリコシド、ブチルグリコシド等）、 オリゴ糖類（例えば、スクロース、マルトース、マルトトリオース、ラクトース 、チロビオース（ｚｙｌｏｂｉｏｓｅ）　、メルビオース、セルビオース、ラフ ィノース、スタチオース等）および多糖類を含む。上記の糖質反応体は乾燥（例 えば、無水物）形態で使用されてもよく、または、所望により、固体状水和物ま たはそれらの水溶液の形態で使用されてもよい。溶液の形態で使用するのであれ ば、生じた反応混合物はほんの少量、即ち、約１重量％未満、好ましくは、約０ ．５重量％未満、即ち、０．２５または０．１％未満の水しか含まないことが好 ましい。

本発明で使用される初期アルキルグリコシド類反応混合物の製造法は本発明の直 接部分を形成しないが、その製造法の簡単な説明を続ける。反応混合物中のアル コール対単糖類のモル比は広（変更し得るが、典型的には約１．５：１〜約１０ ：１、好ましくは約２．０〜約６．０：１である。選択される特定のモル比は、 アルコールと反応する単糖類の所望の平均重合度（ＤＰ）に依存する。好ましく は、アルコール対単糖類の比は、約１．２〜約１．７、および更に好ましくは約 １゜３〜約１．６のＤＰを有するアルキルグリコシド生成物が製造できるように 選択される。

ｉＶｌに示されるように、グリコシド界面活性剤を形成するために疎水性アルコ ール反応体と糖質反応体の間の反応は、高温および酸触媒の存在下で典型的に行 われる。要するに、上記の反応は約８０°Ｃ〜１４０℃、好ましくは、約９０℃ 〜１２０℃、水除去を促進する圧力（約１０〜約１００ｍｍＨｇ絶対圧力）で、 所望の反応温度を維持しながら行う。

使用に適当な酸触媒は、強鉱酸、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、次リン酸 等：強有機酸、例えば、パラトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフル オロメタンスルホン酸、モノ−またはポリアルキル化アリールモノ−またはポリ スルホン酸（例えば、ドデシルベンゼンスオン酸等）、およびマクロレティキュ ラー酸性イオン交換樹脂、例えば、マクロレティキュラースルホン酸イオン交換 樹脂、ベルフルオリネートスルホン酸樹脂等を含む。典型的には、上記の酸触媒 は使用された糖質のモル当たり０．０００５〜約００３（好ましくは約０．００ ２〜約０．０１５）モルの範囲の量において使用する。

典型的には、上記の反応工程は約１〜約２０（好ましくは約２〜約１０）時間の 反応期間以上行われる。反応が完了すれば、化学量論に基づいて触媒を中和する ための必要な物質の量にほぼ等しい量を使用して、アルカリ性物質、好ましくは 水酸化ナトリウムのようなアルカリ金属水酸化物により図１に示されるように酸 触媒は典型的に中和される。本発明においては、最も好ましくはアルコールを除 去する前に、アルカリ金属水酸化物およびアルカリ土類金属酸化物（酸化マグネ ／ラム）で混合物を中和し、約９〜約１０の範囲にｐＨを調整する。

酸触媒を中和後、典型的に過剰の未反応アルコールは除去される。アルコール除 去は一般に蒸発、例えば、図１に示されるようにアルコールの蒸留が伴われる。

塗布膜または薄膜蒸発器の使用はこの目的においては特に便利であり、好ましく は約１５０〜２２０℃および圧力的０．１〜約５ＱｍｍＨｇで操作される。更に 一般的には約１〜約１００ｍｍＨｇの圧力および約１４０〜２３０℃の温度を使 用してもよい。約５％以下、更に好ましくは約２重量％以下０．５％の濃度まで アルコールを除去する条件下で蒸発技術および超臨界抽出等の他のアルコール除 去方法を使用してもよい。

この時点では、得られた市販品はアルコールを実質的に含まず、典型的にはアル キルグリコシド類の混合物であり、本発明の目的上は平均的なアルキル基は、約 ８〜約２０個、好ましくは約９〜約１８個、最も好ましくは、平均して約１０〜 約１３個の炭素原子を含み、上記で論議された典型的フローり分布を有する。

約５％および好ましくは約１重量％未満の濃度に過剰のアルコールを除去した後 、実質的にアルコール無含有生成物は本発明の連続漂白法により淡色に漂白され る。本発明は、分子蒸留し、さらに存在するモノグリコシドの部分を除去したグ リコシド生成物、特に、十分なモノグリコシドを除去し、２およびそれ以上の色 々な重合度を有するアルキルポリグリコシド類の混合物であるグリコシド生成物 にも適用され得、重合度２を有するポリグリコノド、またはそれと重合度３を有 するポリグリコノドとの混合物の量（重量）はモノグリコシドの量に優り、その 組成物は平均重合度約１８〜約３を有する。そのような組成物は、アルコールの 除去後、アルキルモノグリコンドとアルキルポリグリコシド類の最初の反応混合 物からモノグリコンドの分離により製造され得る。この分離は、アルキルモノグ リコシド類の約７０〜９５重量％の除去を通常もたらす分子蒸発により行っても よい。アルキルモノグリコンド類の除去後、得られた生成物中の種々の成分であ るモノ−およびポリ−グリコンド類の相対分布は変化し、モノグリコシドに対す るポリグリコシド類の生成物における濃度は、総量に対する個々のポリグリコン ド類、即ち、全ＤＰ画分の総量に対するＤＰ２およびＤＰ３画分の濃度と同様に 増大する。このような組成物は、米国特許出願第０７／８１０，５８８号（１９ ９１年１２月１９日出願）に記載され、全内容はここに組み込まれる。そこに記 載の分子蒸留は、短路（ｓｈｏｒｔ　ｐａｔｈ）高真空蒸留である。実験室規模 で、約０゜１ミリバールおよびそれより低い圧力は使用されてもよい。工業規模 で、圧力は０．０１ミリバール以下、好ましくは約０．００１ミリバール以下の 範囲が望ましい。分子蒸留においては、蒸発と凝縮面の間はかなり短い（できる だけ接近している）。実際には、正確な間隙は速度論により定義される蒸留分子 の平均自由工程の約０．１〜約１０倍までの範囲にとどめられる。滞留時間はア ルキルポリグリコシド類の熱分解を最小限にするためにできるだけ短くし、約２ 分未満、好ましくは約１５秒未満である。モノグリコンド類を少なくとも約５０ ％除去すれば、分子蒸留された生成物は少なくとも約１．８に平均ＤＰを有し、 分子蒸留器への初期供給物の平均ＤＰより少なくとも約０．２ユニット高い平均 ＤＰを有する。

最初の反応混合物から分離されたモノグリコシドの量が十分な量であり、得られ た生成物中に残留したモノグリコンドがＤ２およびＤ３両分の総量より少なくな れば、より好ましくは、ＤＰ２画分の量より少な（なれば、Ｄ２およびＤ３分布 は得られた生成物（この分子蒸留により製造された生成物中にはＤＰ４以上の両 分は残ったままである）中モノグリコシドの減少したまたはそれがない「ピーク 」分布を示す分布となることが容易にわかる。

従って、本発明の連続漂白法は、過剰のアルコールだけが除去されているアルキ ルポリグリコシド類または少な（とも一部分を除去するために処理されるアルキ ルポリグリコシド類に適用されるものであるが、モノグリコシドのかなりの部分 を除去する工程を含む。

更にもう１つの実施態様において、連続漂白法は、アルキルポリグリコシド類の 少なくとも２成分配合剤の２種またはそれ以上の混合物から成る組成物（各々２ 成分配合剤はその平均炭素鎖長に関して約９〜約１４個の平均炭素鎖長を有する 界面活性剤を得るために効果的な量で混合物中に存在し、そして少なくとも１種 または両方の２成分配合剤は、６〜２０個の炭素原子を含有する、アルコールと 適当な糖質の酸触媒反応から誘導され過剰のアルコールが分離されているポリグ リコシド類のフローリー分布からなる）にも適用され得る。このような組成物は １９９１年１０月１０日に出願された同時係属中の米国特許出願第０７／７’７ ４．４３０号に開示されている。その全内容をここに組み込む。ここに記載され たように、商業的実施においては、アルキルポリグリコシドは、アルコールの２ 成分または３成分混合物から製造され、アルキルポリグリコシド類の対応する混 合物（２成分または３成分）が提供される。従って、本出願は予め選択されたま たは予め決められた平均アルキル鎖長を有するアルキルポリグリコシド組成物の 製造、および市販の少なくとも２成分の混合物から製造された界面活性剤の特性 を記載している。アルキル残基の予め決定された平均炭素鎖長を選択した後、所 望の洗剤または界面活性剤特性を有する組成物は２種以上の少な（とも２成分配 合剤（各々の成分は混合されたとき、２成分配合剤量が予め決められ選択された 平均アルキル残基および界面活性剤性質を提供するに効果的な量となる平均アル キル鎖長を有する）を混合して製造される。従って、組成物はＣ８〜Ｃ３゜、Ｃ １゜〜Ｃ１２、Ｃ１□〜ＣＩ６、Ｃ１□〜ＣＩ６、Ｃ１□〜ＣＩ６、ＣＩ４〜ｃ ｐｓ、ＣＩ６〜ＣＩｉアルキルポリグリコノド混合物、およびＣｏ　Ｃ＋ｏ　Ｃ ＋□およびＣＩ２　ＣＩ４　ＣＩ６アルキルポリグリコノド混合物等を含み得る 。

従って、本発明の漂白法は、初期反応、中和、アルコール除去、脱色および安定 化（図１に示されるように）を含むアルキルポリグリコンドの製造における一工 程として有用であるが、アルキルポリグリコンド類の（ａ）単一アルキル基、（ ｂ）２種またはそれ以上の異なるアルキル基を有するアルキルポリグリコンド類 の混合物の市販品および（ｃ）ＤＰ２のピーク、またはＤＰ２およびＤＰ３配合 剤を有する蒸留生成物に適用され得る。

その最も広い実施態様において、本発明は以下の工程：（ａ）　アルキルポリグ リコンドの水溶液を供与すること、（ｂ）　ｍ白に適する高温に維持された漂白 領域に工Ｗ　（ａ）から上記の水溶液を連続して導入すること、 （ｃ）　上記の漂白領域中の水溶液のｐＨをアルカリ性ｐＨに調整し、維持する こと、 （ｄ）　アルキルポリグリコシドを漂白し、脱色するのに効果的な量でペルオキ シ漂泊剤とアルカリ性ｐＨの水溶液を接触すること、（ｅ）　約５０以下のクレ ッ１−（Ｋｌｅｔｔ）色および残留漂泊剤１度約１１０００ｐｐ以下、好ましく は約５００ｐｐｍ以下を有するアルキルポリグリコシドを上記漂白領域から連続 的に除去すること、を含むアルキルポリグリコシドを脱色する方法である。

上記の方法においては、すでに述べたようにアルキルポリグリコシドは高温で酸 触媒の存在下でアルコールと糖質の反応して得られるものであり、酸触媒を中和 し、実質的に過剰アルコールの全てが除去される。図２の容器中で、アルキルポ リグリコンドは水で希釈され、乾燥固体状（ｄ　ｓ）アルキルポリグリコシドを 約３０〜約８５重量％、好ましくは約５０〜約７５％、最も好ましくは約５３〜 約７３％を含む水溶液を形成する。アルコールを蒸発して得られたアルキルポリ グリコノド生成物はアルコールを約５％未満、好ましくは約２％未満、最も好ま しくは１％〜約０．５％未満を含み、従ってアルキルグリコシドを約９５〜約９ ９５％含む。実質的にアルコール無含有アルキルポリグリコシド生成物は約３９ ０°Ｆ±３０°Ｆの温度で蒸発領域から除去されるその温度はだいたい蒸発工程 で使用される温度である。本発明の漂泊法のアルキルポリグリコシドの水溶液を 供与するために使用される水は、図１の予熱器中で約７０〜約１５０°Ｆの温度 に予熱されてもよい。

アルキルポリグリコシドを形成するためのアルコールと糖質との反応の工程後、 酸は、好ましくは、水酸化ナトリウムのようなアルキル金属水酸化物で上記のよ うに中和される。最も好ましくは、水酸化ナトリウムおよび酸化マグネシウムの ようなアルカリ土類金属の混合物を使用して約９〜約１１または約１２のｐＨレ ベルに中和される。酸化マグネシウムは、蒸発およびアルコールの除去後に生成 物中に約２５０〜約１１０００ｐｐまたはそれ未満のマグネシウムを得るのに効 果的な量で使用される。実質的にアルコール無含有アル箪ルグリコシドと予熱さ れた水の水溶液は約５０〜約７０％の乾燥固体状（ｄ、　ｓ、）アルキルポリグ リコシド類を含む溶液に対して、好ましくは１１０００ｐｐ未満のマグネシウム 、より好ましくは約５００〜約７００ｐｐｍを含有する。

水溶液の温度は漂白工程が行われる温度近くに調整、維持され、ついで水溶液は 約８５〜約１０５℃、好ましくは約８８〜約９３℃（約１９０〜約２００°Ｆ） 、最も好ましくは約８８℃（１９０°Ｆ）の漂白温度に維持されている容器また は漂白反応器３に導入される。

図２に示されるように、水溶液は漂白反応器３に導入される。連続法の開始にお いて、苛性アルカリおよび漂白剤（好ましくはＮａＯＨおよびＨ２Ｏ２）が反応 器に導入される前に、反応器は容器３の撹拌機（表記なし）より上のレベルにま で満たされる。水溶液のｐＨは約１０〜約１１．５、好ましくは約１０．２〜約 １０．８、最も好ましくは１０．３〜１０．７のレベルに調整され、このｐＨは アルカリ金属水酸化物、好ましくは図２に示されるようにＮａＯＨを使用して漂 白工程中維持される。好ましい漂白剤は図２に示されるように過酸化水素、Ｈ２ Ｏ２である。ＮａＯＨおよびＨ２Ｏ２の量は調整され、所望のレベルにｐＨレベ ルを維持し、所望のレベルに色を薄（する効果的な量を容器３に計り入れる。３ ５％過酸化水素水溶液は、好ましくは乾燥固体状アルキルポリグリコシドの重量 当たり約０２５〜２重量％、より好ましくは０．６〜約１．２５重量％および最 も好ましくは約１重量％で使用される。水酸化ナトリウムはＨ３Ｏ，のモル当た り約０．９〜約１．２モル、好ましくはＨ２Ｏ２のモル当たり約１．１モルＮａ ＯＨの量で使用される。

アルキルグリコンドがアルコールおよび糖質から製造される反応後に酸触媒の中 和における使用の結果として適当な濃度でマグネシウムがすでに存在するなら、 それらは更に調整する必要はない。必要ならば、水溶液を製造中に、反応容器３ に導入に先立ってマグネシウム源、例えば、ＭｇＯ，またはＭｇＳＯ４水溶液を 加えてマグネシウム濃度の調整を行うことも好ましい。しかしながら、そうする ことが便利なら、酸化マグネシウムは漂白領域反応器３に直接導入することがで きる。ＭｇＯが低濃度であればある程、反応中に過酸化物がより多く分解するの で、同色への変換を完成するためにはより高濃度の過酸化水素用量および／また ゛　はより高いｐＨが必要となり、操作コストを引き上げる原因となる。２５０ １１Ｎ）ｍ以上１１０００ｐｐ未満で操作すれば最適のバランスをたもてる。

過酸化水素および水酸化ナトリウムは典型的に同時に注入され、その工程は過酸 化水素から酸素が発生しながら進行し、反応圧力の上昇を引き起こす。発泡が反 応器中に発生するが、反応器に自動的に大気圧を維持するガス抜きを設けないこ とにより発泡は最小限におさえられる。図２に示されたように、圧力抜き弁を含 む弁４は、反応器内の圧力を上昇させ、約４０ｐｓｉｇ、更に好ましくは約２Ｑ ｐｓｉｇに維持させる。このため泡を最小限にし、効率よ（漂白できる。

過酸化水素漂白の効率は残留過酸化水素の濃度、ｐＨおよび反応温度により影響 される。上記で論じられたｐＨレベルおよび温度で、残留過酸化物レベルは２０ ０ｐｐｍ〜約１５０　Ｑｐｐｍ、好ましくは１１０００ｐｐ以下および最も好ま しくは最大効力の約２００〜４００に維持される。

連続法において、滞留時間はアルコールが除去される蒸発器からの生成速度によ って広（定められる滞留時間は一般に約５〜約１５時間程度であり、上記の蒸発 から溶解した実質的アルコール無含有アルキルグリコシドの供給速度で、好まし くは温度約２００〜約２１０″′Ｆで約５〜約７．０時間、最も好ましくは、温 度２０５°Ｆで約６，０〜約６．５時間、温度約１９０〜約２００°Ｆで約１０ 〜約１２時間であり、上記したような好ましいｐＨ１ペルオキシ濃度では温度約 ９０゜Ｆで約１２時間である。温度は、好ましいレベルに制御、維持され、苛性 アルカリおよび過酸化物の供給量を制御、維持し、好ましいｐＨおよび過酸化物 レベルを得る。目標の定常状態値はｐＨ約１０．７〜約１１．０およびペルオキ シド濃度約２００〜約４ｏｏｐｐｍである。それらの条件により、所望の色に脱 色した生成物を得ることをでき、サンプリングおよび色を測定することによりそ の工程を監視できる。漂白容器に入れる水溶液は４７０ｎｍで吸光係数約１０〜 約１５、典型的に約１２．５〜約１３を有する暗色であろう。ｐＨ７での生成物 の吸光係数に対する目標の定常状態値は約０．０２５〜０．１５であり、５０以 下、好ましくは約５〜約３０の範囲のクレット（Ｋｌｅｔｔ）色を供与する。

所望の漂白レベルの完成後、連続撹拌漂白反応器３から出て（る生成物は、暗色 に戻らないように色を安定化するために、安定化処理を含む最終工程の完了前に 約１５０６Ｆ（約６５℃）に冷却される。このような処理は、接触水素添加また はホウ素化水素アルカリ金属のような安定化剤での処理を典型的に含み、さらに 色を減少させ、長期保存に渡って耐変性をもたせ色を安定化する。最終工程の後 、ｐＨおよびアルキルグリコシド界面活性剤の濃度は調整され、商品として貯蔵 される。ホウ水素化物安定化においては、約５０〜約５５％活性濃度、ｐＨ約１ ０、残留過酸化物濃度約５０ｐｐｍ以下、好ましくは約２５ｐｐｍ以下を有する 過酸化物漂白化アルキルポリグリコシド溶液は硫酸でｐＨを約７に調節され、曇 りを除去し、その後生成物はｐＨ約１０に調整され、ホウ素化水素濃度が実質的 にＯになるまでホウ素化水素ナトリウムで処理される。

本発明はすべての部およびパーセントは特に断らない限り重量対である以下の実 施例により詳細に説明され得る。以下の記載において、吸光係数およびＫｌｅ１ １色として表される色測定に言及している。それらの色測定は以下の実施例Ａお よびＢで説明されるように行われる。

実施例Ａ 吸光係数法は吸収による色の測定である。この方法は４７０ｎｍでの吸収、乾燥 固体の画分、そのままの試料重量、希釈された試料重量、および吸光係数に到達 する濃度を使用する。

測定をボシュ・アンド・ロム社製の分光計であるスペクトロニック（Ｓｐｅｃｔ ｒｏｎｉｃ）２０（商品番号３３−３１−７２等）および１３Ｘ１００ｍｍの測 定用ディスポカルチャーチューブ（ＶＷＲ社製、商品番号６０８２５−５７１等 ）を使用して行う。そのままの試料の乾燥固体状重量画分を測定する。試料を３ ／１（容量／容量）イソプロパツール／水肥合物で希釈し、スペクトロニック２ ０で１５％〜８５％の透過率を与えるであろう透明な溶液を得る。そのままの試 料の重量および希釈された試料の重量を記録し、最終希釈試料の濃度（ｇ／ｍｌ ）を測定する。４７０ｎｍでの透明な希釈された試料の吸光をスペクトロニック ２０で測定する。吸光係数（ｅ　ｃ）を以下の式；により計算する。

この方法における手順は４００ｎｍ〜４５０ｎｍの青色フィルター製品番号Ｒ８ −４２およびクレットキュベツトテストセル（直方体、８ｘ４ｘ２ｃｍガラスキ ュベツト、クレット製品番号９０１、光路長、４ｃｍ）を使用する実験的色測定 （広いバンド吸収）である。試料のキュベツトの検定および調整後、吸収を５％ 活性およびｐＨ７で測定し、読みを「クレット色（４ｃｍ）Ｊとして報告した。

実施例１ この実施例は蒸発法によるアルコールの除去後に溶解する実質的にアルコール無 含有アルキルグリコシドの漂白連続定常状態法の詳細な説明である。軟水（２９ ００＃／時間）をＣ＋Ｚ〜Ｃｌ１ｌアルキルポリグリコンドメルト（３２５０＃ ／時間）の流れに注入する。０．２３％残留脂肪族アルコールを含む得られた６ １５０＃／時間配合物は暗色（吸光係数＠４７０ｎｍ＝１２．７）であり、イン ライン固定混合物に通し、そして浸漬チューブを通して温度調節器、撹拌器およ び浸漬チューブ化学添加ライン（５％荷性アルカリおよび３５％過酸化物）を装 備したジャケット付加圧容器の底部に送りこんだ。４時間後撹拌器をスタートさ せるに、十分な材料が存在した。温度制御を１９０°Ｆにセットし、オーバーフ ロー上部流出弁は２０ｐｓｊで開くように設定する。室温でそのままの状態で測 定した混合物のｐＨが約１０．８になるまで荷性アルカリを２００　＃／待時間 加え、５０％苛性アルカリ流量を７７＃／時間に減少し、過酸化物の流量を９０ ＃／時間で開始した。これらの流量を微調整して実施している間ずっと維持し、 色、ｐＨ１残留過酸化物（ｅ、ｃ、（＠ｐＨ＝７）＝０．０５〜０．１５、ｐＨ ＝１０．７〜１１．０および残留Ｈ２０ｚ＝２００〜４００ｐＩ）ｍ）を維持す る。約１．２５〜１゜５反応容量後にこれらの目的に到達し、連続撹拌漂白反応 器から取り出した材料を最終工程に送るため、約１５０°Ｆに冷却した。

上記の関連分野の説明および連続法の実施例を含む本発明から解るように、こげ 茶色（５０〜５５％活性水溶液については４７０ｎｍで約１０〜約１５の吸光係 数）からかなり肩い色または白色で僅かに曇った水溶液（約１０２５〜約０１５ の吸光係数色）へと予期しない脱色をもたらす非常に効率的漂白法が開発された 。クレット法で測定された色は約５０以下および約５〜約３０の範囲である。

アルコール流 アルキルポリグリ コノド生成物 アルコール蒸発 フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、　ＥＳ、　ＰＲ，ＧＢ、　ＧＲ，Ｉ　Ｅ、ＩＴ、　ＬＵ、　ＭＣ，ＮＬ、 ＰＴ、　ＳＥ）、０Ａ（ＢＰ、ＢＪ、ＣＦ、ＣＧ、　ＣＩ、　ＣＭ、　ＧＡ、　 ＧＮ、　ＭＬ、　ＭＲ，ＮＥ、　ＳＮ。

ＴＤ、ＴＧ）、ＡＴ、ＡＵ、ＢＢ、ＢＧ、ＢＲ，ＣＡ。

ＣＨ，ＣＺ、　ＤＥ、　ＤＫ、　ＥＳ、　ＦＩ、　ＧＢ、　ＨＵ、ＪＰ、ＫＰ、 ＫＲ，ＫＺ、ＬＫ、ＬＵ、ＭＧ、ＭＮ、ＭＷ、　ＮＬ、　Ｎｏ、　ＮＺ、　ＰＬ 、　ＰＴ、　ＲＯ，ＲＵ、　ＳＤ。

ＳＥ、ＳＫ、ＵＡ （７２）発明者　ギプソン、マイケル・ダブリューアメリカ合衆国４５０１４オ ハイオ、フェアフィールド、リスウィン・ドライブ５８７１番（７２）発明者　 ビュリュー、ジェームズ・ディーアメリカ合衆国４５０９６オハイオ、ウェスト ・チェスター、パインミル・ドライブ７０７５番 （７２）発明者　パルビル、ジャネット・アールアメリカ合衆国１８９１４ペン シルバニア、カルフォント、ストニーヒル・ドライブ３６７番

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．以下の工程： （ａ）アルキルポリグリコシドの水溶液を供与すること、（ｂ）約８５〜約１０ ５℃の温度に維持される漂白領域に工程（ａ）からの水溶波を連続的に導入する こと、 （ｃ）上記の漂白領域中の水溶液をｐＨ約１０〜１１．５に調整および連続的に 維持すること、 （ｄ）アルキルグリコシドの色を漂白および薄くするのに効果的な量において上 記水溶液をペルオキシ漂白剤と接触すること、および、（ｅ）上記の漂白領域か らアルキルポリグリコシド（約５０以下のクレット色を呈し、約１０００ｐｐｍ 以下の残余漂白剤濃度である）を連続除去すること、 を含むアルキルグリコシドの減色方法。 ２．工程（ａ）におけるアルキルポリグリコシドは酸触媒の存在下でアルコール と糖質の反応生成物であり、吸光係数色約１０〜約１５を有し、工程（ｅ）にお いて除去されたアルキルポリグリコシドは約０．０２５〜約０．１５の吸光係数 色を有する請求項１に記載の方法。 ３．工程（ａ）における上記のアルキルポリグリコシドはアルコールと糖質の反 応からのアルコールを約５重量％未満含む請求項２に記載の方法。 ４．工程（ａ）におけるアルキルポリグリコシドはアルコールを約１重量％未満 含む請求項３に記載の方法。 ５．工程（ａ）における水溶液が約３０〜約８５重量％のアルキルグリコシドを 含む、請求項３に記載の方法。 ６．水溶液が約５０〜約７５％アルキルグリコシドを含む請求項５に記載の方法 。 ７．水溶液が約５５重量％のアルキルグリコシドを含む請求項６に記載の方法。 ８．上記の漂白領域における温度が約８８〜９３℃に維持される請求項１に記載 の方法。 ９．温度が約８８℃に維持される請求項８に記載の方法。 １０．漂白領域における水溶液のｐＨが約１０．２〜約１０．８に維持される請 求項１に記載の方法。 １１．ｐＨが約１０．５に維持される請求項１０に記載の方法。 １２．漂白領域における水溶液がＭｇＯの形態でＭｇを約２５０〜約１０００ｐ ｐｍの量含む請求項１０に記載の方法。 １３．漂白剤が過酸化水素である請求項１に記載の方法。 １４．漂白領域におけるｐＨが水酸化ナトリウムを用いて維持される請求項１３ に記載の方法。 １５．乾燥固体状アルキルグリコシドに対して約０．２５〜約２重量％になる量 において過酸化水素が使用され、水酸化ナトリウムは過酸化水素のモル当たり約 ０．９〜約１．２モル使用される請求項１４に記載の方法。 １６．過酸化水素は約１％で、水酸化ナトリウムは過酸化水素のモル当たり約１ ．１モルで使用される請求項１５に記載の方法。 １７．漂白領域中の水溶液がＭｇＯの形態でＭｇを約２５０〜約１０００ｐｐｍ 量含む請求項１５に記載の方法。 １８．漂白領域における圧力が約４０ｐｓｉｇまでで維持され、漂白領域におけ るアルキルグリコシドの滞留時間は約５〜約１５時間である請求項１に記載の方 法。 １９．漂白領域における圧力が約２０ｐｓｉｇに維持され、滞留時間が約６〜約 ６．５時間である請求項１８に記載の方法。 ２０． （１）工程（ａ）におけるアルキルグリコシドが約１０〜約１５の吸光係数色を 有し、アルキルグリコシドを製造したアルコールを約５％未満含み、そのアルキ ルグリコシドが約３０〜約８５重量％の量で工程（ａ）の水溶液中に含有され、 （２）漂白領域中の温度が約８８〜約９３℃に維持され、（３）漂白領域中の水 溶液のｐＨが水酸化ナトリウムを用いて約１０．２〜約１０．８に維持され、 （４）漂白剤が過酸化水素であり、乾燥固体状アルキルグリコシドに対して約０ ．２５〜約２重量％の量で使用され、工程（３）における水酸化ナトリウムが過 酸化水素のモル当たり約０．９〜約１．２モルの量で使用され、（５）漂白領域 中の水溶液がＭｇＯの形態でＭｇを約２５０〜約１０００ｐｐｍ含み、 （６）漂白領域における圧力が約４０ｐｓｉｇまでに維持され、漂白領域におけ る滞留時間が約１０〜１５時間であり、 （７）工程（ｅ）において除去されたアルキルグリコシドが約０．０５〜約０． １５の吸光係数色を有する、 請求項１に記載の方法。 ２１．（１）におけるアルコールが約１重量％未満であり、（１）における水溶 液が約５５重量％のアルキルグリコシドを含み、温度は約８８℃に維持され、圧 力は約２０ｐｓｉｇに維持され、滞留時間は約１２時間であり、過酸化水素はア ルキルグリコシドに対して約１重量％使用され、水酸化ナトリウムは過酸化水素 のモル当たり約１．１モルを使用され、ｐＨは約１０．５に維持される請求項２ ０に記載の方法。 ２２．請求項１の方法により製造された約０．０２５〜約０．１５の吸光係数を 有するアルキルグリコシド。 ２３．請求項２０の方法により製造された約０．０２５〜約０．１５の吸光係数 色を有するアルキルグリコシド。 ２４．約１０〜約１５の吸光係数色から約０．０２５〜約０．１５の吸光係数色 に減色された色を有するアルキルポリグリコシド。