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タイトル:公開特許公報(A)_脂肪酸アルカノールアミドの製造方法
出願番号:2012067210
年次:2013
IPC分類:C07C 231/02,C11D 1/52,C11D 1/65,C07C 233/20,C07C 233/18,C07B 61/00


特許情報キャッシュ

青 真平 青木 貴之 川久保 秀樹 伊藤 誠 伊藤 茂樹 JP 2013199438 公開特許公報(A) 20131003 2012067210 20120323 脂肪酸アルカノールアミドの製造方法 松本油脂製薬株式会社 000188951 青 真平 青木 貴之 川久保 秀樹 伊藤 誠 伊藤 茂樹 C07C 231/02 20060101AFI20130906BHJP C11D 1/52 20060101ALI20130906BHJP C11D 1/65 20060101ALI20130906BHJP C07C 233/20 20060101ALI20130906BHJP C07C 233/18 20060101ALI20130906BHJP C07B 61/00 20060101ALN20130906BHJP JPC07C231/02C11D1/52C11D1/65C07C233/20C07C233/18C07B61/00 300 7 OL 15 4H003 4H006 4H039 4H003AB31 4H003AC13 4H003DA02 4H003DA05 4H003DA17 4H003FA18 4H003FA30 4H006AA02 4H006AC53 4H006BA02 4H006BA29 4H006BC10 4H006BC40 4H039CA71 4H039CD10 4H039CD40 4H039CE10 本発明は、脂肪酸アルカノールアミドの製造方法に関する。 脂肪酸アルカノールアミドは、主に洗浄剤等の分野に、水系の増粘剤や増泡剤として使用される(非特許文献1)。具体的には、脂肪酸アルカノールアミドは、水系でアニオン性界面活性剤と混合した際に、増粘性や増泡性を示す効果があるため、助剤としての利用価値が高い。この洗浄剤は、台所用洗浄剤等の製品や、シャンプーに代表される化粧品の分野をはじめとし、幅広い分野で利用されている。 脂肪酸アルカノールアミドの製造方法としては、たとえば、脂肪酸エステルとアルカノールアミンとを反応させる方法(特許文献1および2)や、脂肪酸とアルカノールアミンとを反応させる方法(特許文献3)等が挙げられる。 特許文献1には、加熱されたアルカノールアミンおよびアルカリ触媒に冷脂肪酸アルキルエステルを反応させて脂肪酸アルカノールアミドを製造する方法を開示されている。しかし、この方法で得られた脂肪酸アルカノールアミドを含む水系液状製品では、濁りが発生し外観不良となることが指摘されている。 特許文献1に開示される製造方法の改善として、特許文献2には、特定量の触媒を用いてアルカノールアミンおよび脂肪酸エステルから脂肪酸アルカノールアミドを製造する方法が開示されている。しかし、この方法で得られた脂肪酸アルカノールアミドを用いると、水系液状製品の外観向上を見込むことができるが、十分満足できるものには至っていない。 特許文献3には、脂肪酸に第1段階目の反応として当量以下のアルカノールアミンを反応させた後、第2段階目の反応として第1段階目の反応分と合わせて当量以上のアルカノールアミンを反応させることを特徴とする製造方法が開示されている。この方法で得られる脂肪酸アルカノールアミドは、経時的に着色するという問題がある。 また、特許文献1〜3の製造方法で得られる脂肪酸アルカノールアミドは、水系でアニオン性界面活性剤と混合した際に、濁りを生じたり、濁りを生じなくても増粘性や増泡性が低下したりすることがあるという問題があった。そのために、この問題は脂肪酸アルカノールアミドの幅広い分野での利用を阻害するものである。Journal of the American College of Toxicology,1996年,15巻,527〜542頁米国特許第2844609号明細書特開平9−143133号公報特開平9−157234号公報 本発明の目的は、水系でアニオン性界面活性剤と混合した際に増粘性や増泡性を損なうことなく、濁りのない良好な外観となる脂肪酸アルカノールアミドを簡便に製造する方法を提供することである。 本発明者らは鋭意検討した結果、脂肪酸エステルおよびアルカノールアミンの反応において、反応温度について特定の制御を行うことによって、上記課題を解決するという知見を得て、本発明に到達した。 本発明の脂肪酸アルカノールアミドの製造方法は、脂肪酸エステルおよびアルカノールアミンを反応させる工程を含む脂肪酸アルカノールアミドの製造方法であって、前記脂肪酸エステル中の脂肪酸残基のモル数をX、前記アルカノールアミンのモル数をYとしたときに、下記数式(1)を満足し、前記アルカノールアミンの反応転化率が0.05の時の温度をT1(℃)とし、前記反応転化率が0.6〜0.8の範囲における最高温度をT2(℃)としたとき、下記数式(2)〜(4)を満足する。 0.8≦X/Y≦1.2 (1) 70≦T1≦100 (2) −5≦T2−T1≦30 (3) T2≦120 (4) 本発明の製造方法は、下記(A)〜(E)から選ばれる少なくとも1つの要件をさらに満足すると好ましい。(A)前記工程を塩基性触媒の存在下で行う。(B)前記アルカノールアミンが第2級アミンである。(C)前記脂肪酸エステルが下記一般式(1)および/または一般式(2)で示される脂肪酸エステルであり、前記アルカノールアミンが下記一般式(3)で示されるアルカノールアミンである。(但し、R1、R2およびR3は、炭素数1〜21のアルキル基、炭素数3〜21のアルケニル基、炭素数1〜21のヒドキシアルキル基、または、炭素数3〜21のヒドキシアルケニル基であり、互いに異なっていてもよく、同一であってもよい。)(但し、R4は、炭素数1〜21のアルキル基、炭素数3〜21のアルケニル基、炭素数1〜21のヒドキシアルキル基、または、炭素数3〜21のヒドキシアルケニル基である。R5は炭素数1〜6のアルキル基である。)(但し、R6およびR7は、炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに異なっていてもよく、同一であってもよい。)(D)75≦T1≦85である。(E)5≦T2−T1≦15である。 本発明の界面活性剤組成物は、上記製造方法で得られる脂肪酸アルカノールアミドと、アニオン性界面活性剤とを含む。 本発明の脂肪酸アルカノールアミドの製造方法では、水系でアニオン性界面活性剤と混合した際に増粘性や増泡性を損なうことなく、濁りのない良好な外観となる脂肪酸アルカノールアミドを簡便に製造することができる。 本発明の界面活性剤組成物は、上記製造方法で得られる脂肪酸アルカノールアミドを含むので、水系では増粘性や増泡性を損なうことなく、濁りのない良好な外観となる。 本発明の脂肪酸アルカノールアミドの製造方法は、脂肪酸エステルおよびアルカノールアミンを反応させる工程を含む。(反応原料) 脂肪酸エステルは、脂肪酸およびアルコールのエステルであれば特に限定はない。 このような脂肪酸としては、たとえば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、パルミオレイン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸、ノナデカン酸、ベヘニン酸、エルカ酸、12−ヒドロキシステアリン酸、リシノール酸、リシノレイン酸等や、ヤシ油脂肪酸、綿実油脂肪酸、トウモロコシ油脂肪酸、パーム核油脂肪酸、大豆油脂肪酸、あまに油脂肪酸、ひまし油脂肪酸、オリーブ油脂肪酸、鯨油脂肪酸、牛脂脂肪酸等の植物油または動物油から由来する脂肪酸等が挙げられ、水素添加されていてもよい。これらの脂肪酸は、1種または2種以上を混合して使用してもよい。 また、このようなアルコールとしては、特に限定はなく、その構造は直鎖または分岐鎖のいずれでもよく、1価アルコール、2価アルコールや3価アルコール等の多価アルコールのいずれでもよい。アルコールの炭素数についても特に限定はないが、好ましくは1〜6、さらに好ましくは1〜4、特に好ましくは1〜3である。 アルコールとしては、たとえば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ヘキサノール等の1価アルコール;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、ブチレングリコール等の2価アルコール;グリセリン、トリメチロールプロパン等の3価アルコール;ペンタエリスリトール等の4価アルコール;ソルビトール等の6価アルコール等が挙げられる。これらのアルコールは、1種または2種以上を混合して使用してもよい。これらのアルコールのうちでも、一般的な入手のしやすさからメタノールやグリセリンが好ましい。 脂肪酸エステルとしては、下記一般式(1)および/または一般式(2)で示される脂肪酸エステルが好ましい。(但し、R1、R2およびR3は、炭素数1〜21のアルキル基、炭素数3〜21のアルケニル基、炭素数1〜21のヒドキシアルキル基、または、炭素数3〜21のヒドキシアルケニル基であり、互いに異なっていてもよく、同一であってもよい。)(但し、R4は、炭素数1〜21のアルキル基、炭素数3〜21のアルケニル基、炭素数1〜21のヒドキシアルキル基、または、炭素数3〜21のヒドキシアルケニル基である。R5は炭素数1〜6のアルキル基である。) R1、R2、R3およびR4としてのアルキル基やヒドキシアルキル基の炭素数は、好ましくは1〜19、さらに好ましくは3〜17、特に好ましくは7〜15である。アルキル基やヒドキシアルキル基の炭素数が21超であると、得られる脂肪酸アルカノールアミドの疎水性が高まり、水に不溶となって水系での濁りが発生することがある。 R1、R2、R3およびR4としてのアルケニル基やヒドキシアルケニル基の炭素数は、好ましくは3〜17、さらに好ましくは5〜15である。アルケニル基やヒドキシアルケニル基の炭素数が21超であると、得られる脂肪酸アルカノールアミドの疎水性が高まり、水に不溶となって水系での濁りが発生することがある。 R5としてのアルキル基の炭素数は、好ましくは1〜5、さらに好ましくは1〜4、特に好ましくは1〜3である。 脂肪酸エステルがヤシ油やパーム核油であると、一般的で汎用性が高いため好ましい。 アルカノールアミンは、モノアルカノールアミン、ジアルカノールアミンのいずれでもよいが、アルカノールアミンがジアルカノールアミンであると、得られる脂肪酸アルカノールアミドの水溶性が高く、好ましい。ジアルカノールアミンとしては、たとえば、ジエタノールアミン、ジn−プロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、ジブタノールアミン等が挙げられる。これらのジアルカノールアミンは、1種または2種以上を混合して使用してもよい。ジアルカノールアミンがジエタノールアミンであると、得られる脂肪酸アルカノールアミドを水系でアニオン性界面活性剤と混合した際に増粘性や増泡性に優れる。 アルカノールアミンとしては、たとえば、下記一般式(3)で表されるジアルカノールアミンが好ましい。(但し、R6およびR7は、炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに異なっていてもよく、同一であってもよい。 R6およびR7は、直鎖構造、分岐鎖構造や、環状構造等のいずれの構造であっても良く、二重結合や三重結合を含んでいても良い。 R6およびR7として炭化水素基の炭素数は、好ましくは2〜4である。R6およびR7としては、具体的には、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基が好ましく、エチレン基がさらに好ましい。(反応工程) 本発明の製造方法では、脂肪酸エステルおよびアルカノールアミンを反応させて、脂肪酸アルカノールアミドを得る工程(以下では、反応工程ということがある。)を行うが、その際、脂肪酸エステル中の脂肪酸残基のモル数をX、アルカノールアミンのモル数をYとしたときに、下記数式(1)を満足する。 0.8≦X/Y≦1.2 (1) ここで、脂肪酸エステル中の脂肪酸残基とは、脂肪酸中のカルボキシル基から水酸基を除いた残りの基を意味し、たとえば、脂肪酸をRCOOHと表現するとして、脂肪酸残基とはRCOと表現される基のことである。したがって、一般式(1)における脂肪酸残基は、R1COと表現される基、R2COと表現される基およびR3COと表現される基である。また、一般式(2)における脂肪酸残基はR4COと表現される基である。 反応工程において、数式(1)を満足するということは、簡単に言えば、脂肪酸エステルおよびアルカノールアミンを、ほぼ化学量論的に反応させることを意味する。したがって、未反応の原料が反応工程後において残存することは抑制される。 数式(1)は、好ましくは0.8≦X/Y≦1.1、さらに好ましくは0.85≦X/Y≦1.0、特に好ましくは0.9≦X/Y≦0.98である。 X/Yが0.8未満であると、未反応のアルカノールアミンが反応工程後に多く残存し、得られる脂肪酸アルカノールアミドを水系でアニオン性界面活性剤と混合した際に増粘性や増泡性が損なわれることがある。一方、X/Yが1.2超であると、未反応の脂肪酸エステルが反応工程後に多く残存し、水系での濁りが発生することがある。 反応工程では、アルカノールアミンの反応転化率(C)および反応温度(T)に基づいて反応を制御する。 アルカノールアミンの反応転化率Cは、反応容器に仕込んだアルカノールアミンのうちで反応によって消費されたアルカノールアミンの割合を意味する。本発明において、反応中のある時刻tにおけるアルカノールアミンの反応転化率Cは、脂肪酸エステルおよびアルカノールアミンを反応容器に仕込んだ直後の反応混合物のアミン価をA(単位:KOHmg/g)とし、反応中のある時刻tにおける反応混合物のアミン価をB(単位:KOHmg/g)としたとき、以下の計算式(i)で定義される。 アルカノールアミンの反応転化率C=(A−B)/A (i) 反応工程では、アルカノールアミンの反応転化率が0.05(C=0.05)の時の温度をT1(℃)とし、前記反応転化率が0.6〜0.8の範囲における最高温度をT2(℃)としたとき、下記数式(2)〜(4)を満足する。 70≦T1≦100 (2) −5≦T2−T1≦30 (3) T2≦120 (4) 数式(2)は、好ましくは70≦T1≦90、さらに好ましくは75≦T1≦85である。 T1が70未満であると、反応速度が著しく遅くなり実用的ではない。一方、T1が100超であると、得られる脂肪酸アルカノールアミドを水系でアニオン性界面活性剤と混合した際に濁りが発生することがある。 数式(3)は、好ましくは0≦T2−T1≦20、さらに好ましくは3≦T2−T1≦15、特に好ましくは5≦T2−T1≦10である。 T2−T1が−5未満であると、得られる脂肪酸アルカノールアミドを水系でアニオン性界面活性剤と混合した際、増粘性、増泡性が損なわれる。一方、T2−T1が30超であると、得られる脂肪酸アルカノールアミドを水系でアニオン性界面活性剤と混合した際に濁りを発生することがある。 数式(4)は、好ましくはT2≦110、さらに好ましくはT2≦100、特に好ましくはT2≦95である。 T2が120超であると、得られる脂肪酸アルカノールアミドを水系でアニオン性界面活性剤と混合した際に濁りを発生することがある。 一般に、脂肪酸エステルおよびアルカノールアミンの反応では、仕込み後に反応温度を徐々に高めると、ある時点から急激な発熱とともに反応が急激に進行するが、その後は除々に発熱が収まり温度が安定する。その結果得られる脂肪酸アルカノールアミドは、水系でアニオン性界面活性剤と混合すると、増粘性や増泡性が低下したり、濁りのある外観となったりするので好ましいものではなかった。しかし、本発明の製造方法では、数式(2)〜(4)を満足するように反応温度が制御されることにより極端に高い温度で反応工程が行われることが避けられ、結果として、極力、温和な条件で反応工程が行われる。このように反応温度を規定することによって、水系でアニオン性界面活性剤と混合した際に増粘性や増泡性を損なうことなく、濁りのない良好な外観となり、得られる界面活性剤組成物の商品価値を高めることができる。 数式(2)〜(4)を満足する反応温度の制御については、特に限定はなく、マニュアル操作やPID制御等の通常の手段で制御を行えばよい。反応温度を下げる場合は、冷却水や冷媒等による冷却や空冷等の手段で行えばよい。一方、反応温度を上げる場合は、スチームや熱媒等による加熱等の手段で行えばよい。 アルカノールアミンの反応転化率が0.8以上となって反応が終了するまでの反応温度をT3とした場合、70≦T3≦100の範囲で行うことが好ましい。 反応工程は、塩基性触媒の存在下で行うとよい。塩基性触媒としては特に限定はないが、たとえば、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属水酸化物;ナトリウムメトキサイド、カリウムメトキサイド、リチウムメトキサイド、ナトリウムエトキサイド等のアルカリ金属アルコキサイド;水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属水酸化物;カルシウムジメトキサイド等のアルカリ土類金属アルコキサイド等が挙げられる。これらの触媒は、1種または2種以上を混合して使用してもよい。 塩基性触媒の使用量については、特に限定はないが、好ましくはアルカノールアミンの0.05〜5重量%であり、より好ましくは0.3〜3重量%であり、最も好ましくは0.5〜2重量%である。塩基性触媒の使用量が0.05重量%未満であると、反応速度が極端に遅くなったり、反応が進行しなくなったりすることがある。一方、塩基性触媒の使用量が5重量%超であると、脂肪酸アルカノールアミドが着色しやすくなることがある。 塩基性触媒の添加時期については、特に限定はないが、脂肪酸エステルおよびアルカノールアミンの添加と共に行うことが好ましい。 塩基性触媒を用いた反応工程が終了すると、塩基性触媒は除去してもよいし、除去しなくてもよい。塩基性触媒の除去は、たとえば、塩基性触媒を吸着剤に吸着させた後、固液分離する方法が挙げられる。吸着剤としては、たとえば、珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム等の珪酸塩、活性白土、酸性白土、シリカゲル、イオン交換樹脂等が挙げられる。市販の吸着剤としては、たとえば、キョーワード600、700(協和化学社製)、ミズカライフP−1、P−1S、P−1G、F−1G(水澤化学社製)、トミタ−AD600、700(富田製薬社製)等の珪酸塩;アンバーリスト(ローム・アンド・ハース社製)やアンバーライト(ローム・アンド・ハース社製)、ダイヤイオン(三菱化学社製)、ダウエックス(ダウケミカル社製)等のイオン交換樹脂等が挙げられる。これらの吸着剤は、1種または2種以上を併用してもよい。 吸着剤の使用量は、たとえば、塩基性触媒100重量部に対して、好ましくは100〜5000重量部、より好ましくは300〜3000重量部である。 塩基性触媒の除去条件としては、特に限定はないが、たとえば、減圧、常圧または加圧のいずれかの圧力条件下において、吸着剤を温度20〜100℃で5〜120分間攪拌混合した後、塩基性触媒が吸着された吸着剤を上記固液分離方法により分離する方法や、予めカラム等に吸着剤を充填しておいて、温度20℃〜100℃で反応混合物を通過させてアルカリ触媒を吸着させて、塩基性触媒を除去する方法等が挙げられる。この際、さらに必要により、反応混合物100重量部に対して、水やエタノールに代表される低級アルコール等の水溶性溶剤を1〜20重量部添加してもよい。 反応工程は、無溶媒で行っても良く、溶媒中で行っても良い。溶媒を用いる場合、溶媒としては、脂肪酸エステルおよびアルカノールアミンと反応しないものであれば特に限定はなく、たとえば、トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル;ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン等が挙げられる。これらの溶媒は1種または2種以上を併用してもよい。 溶媒は、脂肪酸エステルおよびアルカノールアミンに予め溶媒を添加しておいてもよく、反応工程中に溶媒を添加してもよい。また、反応工程後には溶媒を蒸留等により除去することが望ましい。 反応工程では、原料である脂肪酸エステルに由来するアルコールが副生成物として生成する。アルコールは反応工程の終了時に除去しても良いし、除去しなくても良い。アルコールの除去方法としては、特に限定はないが、減圧留去や水洗等が挙げられる。 このようにして得られた脂肪酸アルカノールアミドは、主に洗浄剤等の分野で、水系の増粘剤や増泡剤として使用される。 脂肪酸アルカノールアミドは、水系でアニオン性界面活性剤と混合した際に、増粘性や、増泡性を示す効果があるため、助剤としての利用価値が高い。この洗浄剤は、洗剤としては、洗濯用合成洗剤、台所用合成洗剤、トイレ用洗剤、その他にもシャンプー、リンス、ボディソープ、ハンドソープ、洗顔フォーム、化粧品、ハミガキ、口中洗浄剤をはじめとし、増粘性や増泡性が求められる商品を中心として幅広い分野で利用されている。(界面活性剤組成物) 本発明の界面活性剤組成物は、上記製造方法で得られた脂肪酸アルカノールアミドとアニオン性界面活性剤とを含む組成物である。 アニオン性界面活性剤としては、特に限定はないが、たとえば、オレイン酸ナトリウム、パルミチン酸カリウム、オレイン酸トリエタノールアミン等の脂肪酸塩;ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ステアリル硫酸ナトリウム、セチル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸エステル塩;ポリオキシエチレントリデシルエーテル酢酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸エステルナトリウム等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル酢酸塩;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩;ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩;ステアロイルメチルタウリンNa、ラウロイルメチルタウリンNa、ミリストイルメチルタウリンNa、パルミトイルメチルタウリンNa等の高級脂肪酸アミドスルホン酸塩;ラウロイルサルコシンナトリウム等のN−アシルサルコシン塩;モノラウリルリン酸ナトリウム等のアルキルリン酸塩;ポリオキシエチレンオレイルエーテルリン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンステアリルエーテルリン酸ナトリウム等のポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸エステル塩;ジ−2−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム等の長鎖スルホコハク酸塩、N−ラウロイルグルタミン酸ナトリウムモノナトリウム、N−ステアロイル−L−グルタミン酸ジナトリウム等の長鎖N−アシルグルタミン酸塩;ポリアクリル酸、ポリメタアクリル酸、ポリマレイン酸、ポリ無水マレイン酸、マレイン酸とイソブチレンとの共重合物、無水マレイン酸とイソブチレンとの共重合物、マレイン酸とジイソブチレンとの共重合物、無水マレイン酸とジイソブチレンとの共重合物、アクリル酸とイタコン酸との共重合物、メタアクリル酸とイタコン酸との共重合物、マレイン酸とスチレンとの共重合物、無水マレイン酸とスチレンとの共重合物、アクリル酸とメタアクリル酸との共重合物、アクリル酸とアクリル酸メチルエステルとの共重合物、アクリル酸と酢酸ビニルとの共重合物、アクリル酸とマレイン酸との共重合物、アクリル酸と無水マレイン酸との共重合物のアルカリ金属塩(リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等)、アルカリ土類金属塩(マグネシウム塩、カルシウム塩等)、アンモニウム塩およびアミン塩等のポリカルボン酸塩;ナフタレンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物、アルキルナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物、および、これらのアルカリ金属塩(リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等)、アルカリ土類金属塩(マグネシウム塩、カルシウム塩等)、アンモニウム塩およびアミン塩等のナフタレンスルホン酸塩;メラミンスルホン酸、アルキルメラミンスルホン酸、メラミンスルホン酸のホルマリン縮合物、アルキルメラミンスルホン酸のホルマリン縮合物、および、これらのアルカリ金属塩(リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等)、アルカリ土類金属塩(マグネシウム塩、カルシウム塩等)、アンモニウム塩およびアミン塩等のメラミンスルホン酸塩等;リグニンスルホン酸、および、これらのアルカリ金属塩(リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等)、アルカリ土類金属塩(マグネシウム塩、カルシウム塩等)、アンモニウム塩およびアミン塩等のリグニンスルホン酸塩等が挙げられ、1種または2種以上を併用してもよい。 脂肪酸アルカノールアミド(以下、AA)およびアニオン性界面活性剤(以下、AS)の重量比率(AA/AS)に特に限定はないが、好ましくは1/99〜99/1、さらに好ましくは10/90〜90/10、特に好ましくは50/50〜85/15である。 本発明の界面活性剤組成物は、脂肪酸アルカノールアミドおよびアニオン性界面活性剤を必須成分とするが、界面活性剤組成物は一般にシャンプー等の水系製品で用いられることが多いため、水をさらに含んでいてもよい。 水は、蒸留水、イオン交換水、水道水、井戸水のいずれでもよい。脂肪酸アルカノールアミドおよびアニオン性界面活性剤を以下では界面活性剤成分ということがある。 界面活性剤組成物が水を含む場合、界面活性剤成分の濃度については特に限定はないが、好ましくは5〜60重量%、さらに好ましくは10〜40重量%、特に好ましくは15〜30重量%である。 界面活性剤組成物には水以外の成分を含んでいてもよい。水以外の成分として、特に限定はないが、たとえば、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤、保湿剤、紫外線吸収剤、アルコール類、キレート剤、pH調整剤、パール化剤、酸化防止剤、防腐剤、ふけ防止剤、色素、香料、シリコーン誘導体等が挙げられる。 以下に、本発明の実施例および比較例について具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。(反応混合物のアミン価) 反応混合物アミン価の測定および計算は、医薬部外品原料規格(2006年版)に基づいて行う。(アルカノールアミンの反応転化率) 反応工程の時刻tにおけるアルカノールアミンの反応転化率Cは、反応混合物のアミン価から以下の計算式で計算される。 アルカノールアミンの反応転化率C=(A−B)/A A:脂肪酸エステルおよびアルカノールアミンを反応容器に混合直後の反応混合物のアミン価 B:時刻tにおける反応混合物のアミン価(アルカノールアミドの物性) アルカノールアミド(AA)とアニオン性界面活性剤(AS)とを、AA/AS=12/3(重量比)で配合し、界面活性剤成分(AA+AS)の濃度が15重量%になるようにイオン交換水を加えて界面活性剤組成物を調製した。なお、ここで用いたアニオン性界面活性剤は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム(AES)であり、そのオキシエチレンの平均付加モル数は3であり、アルキル基の炭素数は12または13であった。界面活性剤組成物中の界面活性剤成分の濃度は、以下に示す計算式で計算される。 界面活性剤成分の濃度(重量%)= 100×{(AA(g)+AS(g))/(AA(g)+AS(g)+イオン交換水(g))} 上記界面活性剤組成物の外観を下記に示す評価基準で評価した。〔外観の評価基準〕○:濁りがなく透明△:やや濁りがある×:明らかな濁りがある 次いで、上記界面活性剤組成物の粘度を、B型粘度計(温度20℃、ローター No,2、回転速度30rpm)を用いて測定した。粘度が500mPa・s以上であれば合格である。 上記界面活性剤組成物をさらにイオン交換水で希釈して界面活性剤成分が0.1重量%の界面活性剤組成物を調製した。希釈して得られた界面活性剤組成物の起泡性を、ロスマイルス法(温度25℃)により直後の起泡度(mm)を測定して評価した。起泡度が200mm以上であれば合格である。 物性の総合判定は、外観の評価が○で粘度および起泡度は合格であるものを合格(○)と判定し、それ以外は不合格(×)と判定する。〔実施例1〕 攪拌装置、温度計、窒素導入管および滴下漏斗を装備した500mlの四つ口フラスコに、精製ヤシ油236g(鹸化価258;脂肪酸残基のモル数1.085モル)、ジエタノールアミン120g(分子量105.14;1.141モル)および触媒としての水酸化カリウム1.8gを添加し、窒素気流下で撹拌しながら、80℃で反応を開始させた。 ジエタノールアミンの反応転化率を反応混合物のアミン価から計算し、反応転化率が0.05のときの温度T1は80℃であった。次いで、温度を制御して、その結果、反応転化率が0.6〜0.8の範囲における最高温度T2は90℃であった。その後、反応転化率0.8以上では、温度が80℃になるように制御して、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミドを得た。 得られたヤシ油脂肪酸ジエタノールアミドの物性を上記評価方法にしたがって評価し、その結果を表1に示した。〔実施例2〜4〕 実施例2〜4では、実施例1において、精製ヤシ油、ジエタノールアミンの添加量、また、T1およびT2をそれぞれ表1に示すものに変更する以外は、実施例1と同様に反応を行い、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミドをそれぞれ得た。得られたヤシ油脂肪酸ジエタノールアミドの物性を実施例1と同様にして評価し、その結果を表1に示した。〔実施例5〕 実施例1において、精製ヤシ油236gの代わりにヤシ油脂肪酸メチル216g(脂肪酸残基のモル数0.981モル)を用い、ジエタノールアミンの量を105.14g(1.000モル)に変更する以外は、実施例1と同様にして四つ口フラスコに原料を添加し、75℃で反応を開始させた。 ジエタノールアミンの反応転化率が0.05のときの温度T1は75℃であった。次いで、温度を制御して、その結果、反応転化率が0.6〜0.8の範囲における最高温度T2は85℃であった。その後、反応転化率0.8以上では、温度が80℃になるように制御して、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミドを得た。得られたヤシ油脂肪酸ジエタノールアミドの物性を実施例1と同様にして評価し、その結果を表1に示した。〔実施例6〕 実施例1において、精製ヤシ油236gの代わりにパーム核油を236g(鹸化価258;脂肪酸残基のモル数1.085モル)を用い、ジエタノールアミン120g(分子量105.14;1.141モル)に変更する以外は、実施例1と同様にして四つ口フラスコに原料を添加し、90℃で反応を開始させた。 ジエタノールアミンの反応転化率が0.05のときの温度T1は90℃であった。次いで、温度を制御して、その結果、反応転化率が0.6〜0.8の範囲における最高温度T2は95℃であった。その後、反応転化率0.8以上では、温度が90℃になるように制御して、パーム核油脂肪酸ジエタノールアミドを得た。得られたパーム核油脂肪酸ジエタノールアミドの物性を実施例1と同様にして評価し、その結果を表1に示した。〔比較例1〜3〕 比較例1〜3では、実施例1において、T1およびT2をそれぞれ表1に示す温度に変更する以外は、実施例1と同様に反応を行い、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミドをそれぞれ得た。得られたヤシ油脂肪酸ジエタノールアミドの物性を実施例1と同様にして評価し、その結果を表1に示した。〔比較例4〕 比較例4では、実施例2において、T1およびT2をそれぞれ表1に示す温度に変更する以外は、実施例2と同様に反応を行い、ヤシ油脂肪酸ジエタノールアミドをそれぞれ得た。得られたヤシ油脂肪酸ジエタノールアミドの物性を実施例1と同様にして評価し、その結果を表1に示した。〔比較例5〕 比較例5では、実施例1と同様にして四つ口フラスコに原料を仕込み、50℃で、反応を開始させた。反応開始5時間後のジエタノールアミンの反応転化率は0.03であった。その後、2時間反応を続けたが、反応転化率に変化がなかったため、反応を取り止めた。 実施例1および2では、水系でアニオン性界面活性剤と混合した際に増粘性や増泡性を損なうことなく、濁りのない良好な外観となる脂肪酸アルカノールアミドを簡便に製造できることがわかる。 それに対して、比較例1、2および4では、水系でアニオン性界面活性剤と混合した際に濁りが生じた。比較例3では増泡性および起粘性が低かった。また、比較例5では反応温度が低すぎて反応工程が進行しなかった。 脂肪酸エステルおよびアルカノールアミンを反応させる工程を含む脂肪酸アルカノールアミドの製造方法であって、 前記脂肪酸エステル中の脂肪酸残基のモル数をX、前記アルカノールアミンのモル数をYとしたときに、下記数式(1)を満足し、 前記アルカノールアミンの反応転化率が0.05の時の温度をT1(℃)とし、前記反応転化率が0.6〜0.8の範囲における最高温度をT2(℃)としたとき、下記数式(2)〜(4)を満足する、脂肪酸アルカノールアミドの製造方法。 0.8≦X/Y≦1.2 (1) 70≦T1≦100 (2) −5≦T2−T1≦30 (3) T2≦120 (4) 前記工程を塩基性触媒の存在下で行う、請求項1に記載の脂肪酸アルカノールアミドの製造方法。 前記アルカノールアミンが第2級アミンである、請求項1または2に記載の脂肪酸アルカノールアミドの製造方法。 前記脂肪酸エステルが下記一般式(1)および/または一般式(2)で示される脂肪酸エステルであり、前記アルカノールアミンが下記一般式(3)で示されるアルカノールアミンである、請求項1〜3のいずれかに記載の脂肪酸アルカノールアミドの製造方法。(但し、R1、R2およびR3は、炭素数1〜21のアルキル基、炭素数3〜21のアルケニル基、炭素数1〜21のヒドキシアルキル基、または、炭素数3〜21のヒドキシアルケニル基であり、互いに異なっていてもよく、同一であってもよい。)(但し、R4は、炭素数1〜21のアルキル基、炭素数3〜21のアルケニル基、炭素数1〜21のヒドキシアルキル基、または、炭素数3〜21のヒドキシアルケニル基である。R5は炭素数1〜6のアルキル基である。)(但し、R6およびR7は、炭素数1〜6の炭化水素基であり、互いに異なっていてもよく、同一であってもよい。) 75≦T1≦85である、請求項1〜4のいずれかに記載の脂肪酸アルカノールアミドの製造方法。 5≦T2−T1≦15である、請求項1〜5のいずれかに記載の脂肪酸アルカノールアミドの製造方法。 請求項1〜6のいずれかに記載の製造方法で得られる脂肪酸アルカノールアミドと、アニオン性界面活性剤とを含む、界面活性剤組成物。 【課題】 水系でアニオン性界面活性剤と混合した際に増粘性や増泡性を損なうことなく、濁りのない良好な外観となる脂肪酸アルカノールアミドを簡便に製造する方法を提供することである。【解決手段】 脂肪酸アルカノールアミドの製造方法は、脂肪酸エステルおよびアルカノールアミンを反応させる工程を含み、前記脂肪酸エステル中の脂肪酸残基のモル数をX、前記アルカノールアミンのモル数をYとしたときに、下記数式(1)を満足し、前記アルカノールアミンの反応転化率が0.05の時の温度をT1(℃)とし、前記反応転化率が0.6〜0.8の範囲における最高温度をT2(℃)としたとき、下記数式(2)〜(4)を満足する。 0.8≦X/Y≦1.2 (1) 70≦T1≦100 (2) −5≦T2−T1≦30 (3) T2≦120 (4)【選択図】 なし


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