JPH10503506A - ポリヒドロキシ−脂肪酸アミドの良好な色品質を有する溶液の製造方法、及びそれの使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 良好な色品質を有するポリヒドロキシ- 脂肪酸アミドの溶液を製造する方法上記の方法においては、通常多かれ少なかれ褐色の粗製溶液に、亜二チオン酸類から選択される少なくとも一種の硫黄化合物を有効量で添加し、それによって、透明なポリヒドロキシ- 脂肪酸アミド製品が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】 ポリヒドロキシ- 脂肪酸アミドの良好な色品質を有する溶液の製造方法、及び それの使用方法 本発明は、N-アルキルポリヒドロキシアミンと脂肪酸アルキルエステルとの反 応によって得られるポリヒドロキシ脂肪酸アミドの改善された色を持つ溶液の製 造方法に関する。更に本発明はこの溶液の使用方法にも関する。 ポリヒドロキシ- 脂肪酸アミドは、多くの用途に使用できる価値の高い界面活 性化合物である。これは、例えば、それ自体で、または陰イオン性、陽イオン性 及び/ または非イオン性界面活性剤との混合物の形で、洗浄剤、洗剤、繊維処理 剤等として、及び特に固体品（例えば粉末、グレインまたはグラニュール）、溶 液、分散体、エマルション、ペースト等の形で使用できる。ポリヒドロキシ- 脂 肪酸アミドは、簡単に生分解する性質も持ちそして再生可能原料から製造するこ とができるので、これらは最近になって他と比べて非常に重要なものとなってき た。 問題のポリヒドロキシ- 脂肪酸アミドは、一般的に、式R-CO-NR'-Zで表される 化合物であり、この式中、Ｒは約５〜30個の炭素原子、好ましくは８〜18個の炭 素原子を有する炭化水素残基であり、R'はＨ、８個までの炭素原子を好ましくは 有するアルキルまたはヒドロキシアルキルであり、そしてＺは、アルコキシル化 されていてもよい、少なくとも３個のOHを有するポリヒドロキシ炭化水素残基、 好ましくは糖アルコール残基である。好ましいポリヒドロキシ- 脂肪酸アミドは 、以下の式： ［式中、 R¹は、C₁- 〜C₄- アルキル等の短鎖アルキル、または-CH₂CH₂OH 等のヒドロキ シアルキルであり、 R²は、脂肪アルキルであり、そして ｎは３または４である］ に相当する。特に好ましいｎが４の場合のこの化合物は、グリカミド(glycamide )と呼ばれ、そのヘキソース残基がグルコースの場合はグルカミド(glucamide)と 呼ばれる。脂肪酸アルキルエステルは、通常は脂肪酸 C₁-〜C₄- アルキルエステ ルであり、この際メチル、エチル、プロピルまたはイソプロピルが好ましい。脂 肪酸メチルエステルが特に好ましい。脂肪酸残基（アシル基）は、通常、６〜24 個の炭素原子、好ましくは８〜18個の炭素原子を有する。これは飽和であっても または不飽和（好ましくはモノ- 〜トリ- 不飽和）であってもよい。 ポリヒドロキシ- 脂肪酸アミドは、通常、N-アルキルポリヒドロキシアミン（ 例えばN-アルキルグルカミン）と脂肪酸アルキルエステルとを、塩基性触媒の存 在下に反応させることによって製造され、この際、この反応はそのものの溶融物 中でまたは溶剤の存在下で行われる。N-メチルグルカミンとラウリン酸メチルエ ステルとの以下の反応式は、これをより詳細に説明するためのものである。 この反応は、通常、溶剤の存在下に行うことが好ましい。 このような製造方法は、多くの刊行物に記載されており、その代表的なものと しては、ここではWO 92/06073 及びWO 94/10130 を挙げることができる。N-アル キルポリヒドロキシアミンと脂肪酸アルキルエステルは、実質的に等モル量で使 用される。この反応は約 135℃までの温度で行われる。使用される塩基性触媒は 、好ましくは、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩及び/ またはC₁〜C₄ アルカリ金属アルコキシド、例えばナトリウムメチラート及びカリウムメチラー トであり、そして使用される溶剤は、C₁- 〜C₄- アルコール、グリセロール及び / またはグリコール類、例えばエチレングリコール及びプロピレングリコール（ 1,2-プロピレングリコール及び1,3-プロピレングリコール）である。触媒の量は 、脂肪酸エステルを基準として、0.1 〜20 mol％である。溶剤は、生じるポリヒ ドロキシ- 脂肪酸アミドの溶液が、10〜80重量％濃度になるような量で使用する 。便宜上、溶剤を減圧下に除去する場合は、ポリヒドロキシ- 脂肪酸アミドは、 固形で、例えば粉末として得られる。生じるポリヒドロキシ- 脂肪酸アミド生成 物は、これが固形であれまたは溶液の形であれ、所望の色品質を持たず、むしろ これは淡い褐色乃至暗褐色を示すのが通常である。 ここで、従来技術となる刊行物としてWO 93/09215 も挙げることができ、この 刊行物には色安定化した液状洗剤配合物が記載されており、これにはとりわけポ リヒドロキシ- 脂肪酸アミドを含むものが包含される。新しい配合物の色変化に 対する安定化は、全配合物を基準として、0.001 〜10重量％の量の一種またはそ れ以上の色安定化化合物を配合物に添加することによって達成され、この色安定 化化合物は、スルフィット類、ヒドロジェンスルフィット類またはピロスルフィ ト類、二酸化硫黄、亜硫酸、α- ヒドロキシアルキルスルホン酸、メルカプトエ タノール、ナトリウムメルカプトアセテート、2-アミノエタンチオール、システ イン、ポリシステイン、グルタチオン及びホルムアミジンスルフィン酸から選択 される。 本発明の課題は、一般的にN-アルキルポリヒドロキシアミンと脂肪酸エステル とから公知の方法によって溶液の形で製造される多かれ少なかれ褐色化したポリ ヒドロキシ- 脂肪酸アミドの明度を上げること、すなわち、これを実質的に無色 の製品に変えることである。 驚くべきことに、亜二チオン酸及び/ またはこれらの誘導体を、脱色するべき 生成物（粗製生成物）に組み入れた場合に、良好な色品質を有するポリヒドロキ シ- 脂肪酸アミドが得られることが見出された。これは、下記の比較例が示すよ うに、この所望の効果は、同様に還元作用を持つ他の硫黄化合物、例えば上記の WO 93/09215 で推奨されるような硫黄化合物を用いては達成できないため、予期 できない結果である。実際に、ポリヒドロキシ- 脂肪酸アミドが、まさに亜二チ オン酸類の硫黄化合物だけでその色の点で高程度に改善できることは予期し得る ものではなかった。 それゆえ、N-アルキルポリヒドロキシアミンと脂肪酸アルキルエステルから、 色が改善されたポリヒドロキシ- 脂肪酸アミド溶液を製造する本発明の方法は、 亜二チオン酸類から選択される少なくとも一種の硫黄化合物を、有効量で粗製溶 液に混入することを特徴とする。 亜二チオン酸類から選択される好ましい化合物は、亜二チオン酸（H₂S₂O₄）そ のもの及びそれの塩であり、これは第一級（酸塩）または第二級であってもよい 。この塩には、例えば、アンモニウム塩、アルカノールアンモニウム塩及び金属 塩（好ましくは、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の塩）が包含される。特に 好ましい化合物は、亜二チオン酸アンモニウム及びアルカリ金属亜二チオン酸塩 、例えば亜二チオン酸カリウム及び亜二チオン酸ナトリウムである。これらの硫 黄化合物は、そのままでまたは溶液、但し好ましくは水性または水性/ アルコー ル性（C₁- 〜C₃- アルカノール）10〜50重量％濃度溶液の形で使用できる。 本発明に従い使用するべき硫黄化合物の量は、広い範囲で変化し得る。予期で きない程の高い活性のために、所望の漂白効果は、しばしば非常に少量の亜二チ オン酸塩化合物でさえ達成される。それゆえ、本発明に従い使用するべき化合物 の有効量は、通常 0.005〜１重量％、好ましくは 0.05 〜0.15重量％であり、こ の際、これらの重量百分率は、漂白するべき溶液を基準とする。 本発明に従い処理すべき溶液は、既に述べた通り、通常アルキルポリヒドロキ シアミンと脂肪酸エステルとの反応によるポリヒドロキシ- 脂肪酸アミドの製造 において得られたものであり、多かれ少なかれ褐色化している。不純な（色づい た）ポリヒドロキシ- 脂肪酸アミドを溶解することによって得られた溶液も本発 明に従い処理することができる。その溶剤は、好ましくは、水、C₁- 〜C₄- アル カノール等の低級アルコール、エチレングリコール及びプロピレングリコール等 の低級グリコール、またはグリセロール、あるいはこれらの混合物、例えば水と アルコールの混合物、水とグリコールの混合物、アルコールとグリコールの混合 物、または水、アルコール及びグリコールの混合物からなる。精製すべきこのよ うな溶液は、この溶液の重量を基準として、通常10〜80重量％、好ましくは20〜 60重量％の量のポリヒドロキシ- 脂肪酸アミドを含む。この溶液は一般的に中性 またはアルカリ性である。それゆえ、そのpHは通常約６〜12の範囲、好ましくは 約７〜11の範囲内にある。 上記の硫黄化合物は、本発明に従い、好都合には攪拌及び上記のpH値（好まし くは７〜11のpH）を維持しながら、脱色すべき溶液に添加する。この混入操作は 、室温でまたは高められた温度下に、すなわち約20〜100 ℃、好ましくは40〜80 ℃の温度下に、及び大気圧下または溶剤及び温度に依存して確立される圧力下に 行うことができる。硫黄化合物は、一度に全部、または幾つかに分けてあるいは 連続的に溶液に導入することができる。混入後にもし所望の脱色効果が未だ達成 されていない場合は、その混合物を、所望の色品質、すなわち所望の無色の溶液 が現れるまで、攪拌しながら上記の温度下に後反応させる。無色のポリヒドロキ シ- 脂肪酸アミドそれ自体が必要な場合は、これを、本発明に従い得られた溶液 から、例えば濾過または遠心分離操作と組み合わせて溶剤を蒸発または蒸留によ り除去することによって単離し得ることができる。この蒸発または蒸留による除 去操作は、好ましくは、減圧下に50〜100 ℃の温度下に行う。 本発明に従う脱色方法によって得られたポリヒドロキシ- 脂肪酸アミド溶液及 び必要に応じてこれから単離されたポリヒドロキシ- 脂肪酸アミド（粉末、ペー スト等）は、実質的に無色（透明）である。その良好な色品質は、この生成物の 貯蔵中にも保持される。更にこの生成物は中性臭(neutral odor)である。なぜな らば、推奨される亜二チオン酸塩化合物は非常に活性が高いために、所望の漂白 効果を達成するために必要とされるその量が通常非常に少ないからである。それ ゆえ、本発明による方法は、良好な色品質、中性臭及び着色または変色に対し長 期安定性を有するポリヒドロキシ- 脂肪酸アミド製品を与える。 本発明を、以下の実施例及び比較例によってより詳細に説明する。使用される 略語 NMG及びGAは、それぞれN-メチルグルカミン及びN-メチルグルカミドである 。 実施例１ １．従来技術の方法によるGA溶液の製造： 先ずNMG 97.6g(0.5mol)及びプロピレングリコール 22gを、攪拌機、温度計及 び還流冷却器を備えた反応容器中に導入し、そして125 ℃に加熱した。この温度 において、C₁₂-〜C₁₄-脂肪酸メチルエステル 115.5g(0.53mol)次いでナトリウム メチラート 7.0g（NMG を基準として８mol ％）を添加し、その後この混合物を 約100 ℃の温度に維持した。この反応によって生じたメタノールは、最初は系内 に残す。約70重量％のGA添加率が達成された後、60mbarの減圧を適用しそして反 応を、約70分後に溶液の固形含分を基準として92重量％のGAが生じるまで85〜88 ℃の温度で続行し、この際メタノールが留去される。圧力を開放した後、反応混 合物を水71.0g 及びエタノール33.0g に取込む。溶剤として水、プロピレングリ コール及びエタノールを含む得られたこのGA溶液は暗褐色である。これは10のpH を有しそしてGA濃度は55重量％である。この溶液からそれぞれ 130g の二つのサ ンプルを取出し、この二つサンプルのうちの一つを、クエン酸を用いてpH8.3に 調節する。こうして、10のpHを有する暗褐色GA溶液［粗製溶液a)］及び8.3 のpH を有する暗褐色GA溶液［粗製溶液b)］の二つのサンプルを得た。 ２．上記の褐色GA溶液a)及びb)の本発明による処理： 上で採取・調整したそれぞれ 130g であり、そして55重量％のGA濃度を有する 二つの粗製溶液を60℃に加熱し、そしてそれぞれ0.13g の固形の亜二チオン酸ナ トリウム（溶液の重量を基準として亜二チオン酸ナトリウム 0.1重量％）をこの 温度において攪拌しながら添加し、その後この混合物を30分間約60℃の温度で攪 拌しそして冷却する。ここで、溶液a)を同様にクエン酸を用いてpH 8.3に調節す る。 この段階での溶液a)及びb)は、肉眼で既に認識できる通り、実質的に無色であ る。更に、これらは硫黄化合物特有の臭いを持たない。本発明によって漂白され たこの二つの溶液の際立った色品質を数字で表すために、それらの光透過率を測 定し、そして同じ方法で測定した褐色の出発溶液の光透過率と比較する。光透過 率を測定するために、GAを25重量％の量で含む溶液を、50容量％濃度水性メタノ ールを用いて調製しそして１cmセル中で420nm において測定する。これによって 得られた値を、次いで、50重量％濃度GA溶液に換算する。その結果を以下にまと める。 光透過率： 未漂白溶液：65.1 ％ 本発明による処理後： 溶液a)：79.8％ 溶液b)：77.6％ 実施例２ １．従来技術の方法によるC₁₂-N-メチルグルカミドの製造： 先ずC₁₂- 脂肪酸メチルエステル 219g(1.0mol)を反応溶液に導入しそして 100 ℃に加熱する。NMG 溶融物(130 ℃)195g(1.0mol)及びナトリウムメチラートの30 重量％濃度メタノール溶液(0.1mol含有)18g を、約0.1bar及び100 ℃において１ 時間のうちに同時に添加する。反応混合物中に次々と生成するメタノールを減圧 下に連続的に除去し、この際この混合物の粘度は徐々に高まる。蒸留による溶剤 の除去が完了したら、クエン酸 9.4g を加え、こうして最終的に褐色のワックス 様生成物が得られる。 ２．得られたグルカミドの本発明による処理： 得られた生成物からGA 55 重量％、プロピレングリコール20重量％及び水25重 量％を含む溶液を60℃において調製し、そしてこの溶液からサンプル溶液を取っ て、これをこの溶液を基準として0.05または0.2 重量％の量の亜二チオン酸ナト リウムで同じ温度において１時間処理した。冷却した混合物［(1):未漂白; (2): 亜二チオン酸塩 0.05 重量％; (3):亜二チオン酸塩 0.2重量％］は以下の光透過 率を有する（実施例１と同様に測定）。 (1)：50.4 ％ (2)：71.4 ％ (3)：78.7 ％ この光透過率は、40℃で２週間貯蔵することによって更に著しく上昇させるこ とさえでき、これに対し未処理のサンプルはより暗色化する。 (1)：48.5 ％ (2)：75.9 ％ (3)：89.5 ％ 比較例 例えば、亜二チオン酸ナトリウムと他の還元性硫黄化合物の漂白作用を比較す るために、50.4％の光透過率を持つ実施例２に記載の暗褐色の粗製溶液に、この 溶液を基準としてそれぞれ 0.1重量％の量の亜二チオン酸ナトリウム(1)、亜硫 酸ナトリウム(2)及びピロ亜硫酸ナトリウム(3)を攪拌しながら60℃で添加し、そ の後、この混台物を約60℃の温度で１時間攪拌し次いで冷却する。これらの３つ の漂白された溶液(1)、(2)及び(3)の光透過率（実施例１と同様に測定）は以下 の通りである： (1)：75.9 ％ (2)：63.1 ％ (3)：62.8 ％ これらの実施例及び比較例は、本発明で推奨される硫黄化合物が、非常に少量 でしか使用されていない場合でも予期できないほどの高い漂白作用を示すことを 表している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．N-アルキルポリヒドロキシアミンと脂肪酸アルキルエステルからポリヒドロ キシ- 脂肪酸アミドの改善された色を持つ溶液を製造する方法であって、亜二チ オン酸類から選択される少なくとも一種の硫黄化合物を、有効量で粗製溶液に混 入することを特徴とする上記方法。 ２．亜二チオン酸またはこれの塩を有効量で混入する請求の範囲第１項に記載の 方法。 ３．亜二チオン酸のアンモニウム塩またはアルカリ金属塩を有効量で混入する請 求の範囲第１項に記載の方法。 ４．粗製溶液中のポリヒドロキシ- 脂肪酸アミド含分を基準とした重量％で表し て、0.005〜１重量％の量で硫黄化合物を混入する請求の範囲第１項〜第３項の いずれか一つに記載の方法。 ５．混入操作を、20〜100℃の温度において行う請求の範囲第１項〜第４項の一 つまたはそれ以上に記載の方法。 ６．請求の範囲第１項〜第５項の一つまたはそれ以上に記載のように得られる溶 液を、この溶液からポリヒドロキシ- 脂肪酸アミドを単離することによって、改 善された色のポリヒドロキシ- 脂肪酸アミドを得るために使用する方法。