JP6469091B2 - Process for producing fatty acid alkyl ester alkoxylate - Google Patents
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Description
本発明は、脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートの製造方法に関する。
本願は、2014年4月24日に、日本に出願された特願2014−090579号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。The present invention relates to a method for producing a fatty acid alkyl ester alkoxylate.
This application claims priority on April 24, 2014 based on Japanese Patent Application No. 2014-090579 for which it applied to Japan, and uses the content here.
脂肪酸アルキルエステルにアルキレンオキシドが付加された脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートは、液体洗浄剤の洗浄成分として多用されている。
脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートは非イオン性界面活性剤として衣料用洗剤などに使用される。脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートは、高濃度配合してもゲル化領域が小さいために、界面活性剤を高濃度配合した濃縮液体洗剤に特に適するものとして活用されている(特許文献1参照)。
この脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートの製造方法としては、アルコキシル化触媒の存在下で、脂肪酸アルキルエステルにアルキレンオキシドを付加する方法が挙げられる。Fatty acid alkyl ester alkoxylates in which an alkylene oxide is added to a fatty acid alkyl ester are frequently used as a cleaning component of a liquid detergent.
Fatty acid alkyl ester alkoxylates are used as nonionic surfactants in clothing detergents and the like. Fatty acid alkyl ester alkoxylates are utilized as particularly suitable for concentrated liquid detergents containing a surfactant in a high concentration because the gelation region is small even when the concentration is high (see Patent Document 1).
Examples of the method for producing the fatty acid alkyl ester alkoxylate include a method of adding an alkylene oxide to the fatty acid alkyl ester in the presence of an alkoxylation catalyst.
一般に、水酸基中の水素などの活性水素を分子内に有する、アルコール、アミンなどのアルコキシル化反応には、アルコキシル化触媒として、酸やアルカリ等の均一系触媒及び/又は複合金属酸化物といった不均一系触媒が用いられている。しかし、分子内に活性水素を有しない脂肪酸アルキルエステルへのアルキレンオキシドの付加反応(アルコキシル化反応ともいう)は、均一系触媒である酸触媒や水酸化ナトリウム等のアルカリ触媒では進行しない。このため、前記アルコキシル化反応には、複合金属酸化物触媒などが用いられる。複合金属酸化物触媒としては、水酸化アルミニウム・マグネシウム焼成物などのアルミニウム−マグネシウム系複合金属酸化物等が挙げられる(特許文献2参照)。
前記のアルミニウム−マグネシウム系複合金属酸化物などの複合金属酸化物触媒を用いて脂肪酸アルキルエステルのアルコキシル化反応を行う場合、反応後、触媒の除去のためにろ過等の工程が必要となる。また、前記のアルミニウム−マグネシウム系複合金属酸化物などの複合金属酸化物触媒を使用すると反応中に高分子(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ法で測定される重量平均分子量が10000以上の分子)ポリアルキレングリコール等の副生物を生じ、かかる副生物が含まれた脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを液体洗浄剤に用いると、液体洗浄剤が濁りやすいという問題がある。したがって、このような高分子量のポリアルキレングリコール等の副生物も触媒と共に除去することが必要となる。しかしながら、この高分子量のポリアルキレングリコール等は濾布の目詰まりを起こしやすく、その結果、ろ過速度が遅くなるため、工業的には多大なろ過設備が必要となり、事業者の設備負担が大きくなるという問題がある。
そこで、脂肪酸アルキルエステルのアルコキシル化反応において、かかる副生物の生成量を低減する触媒として、カルボン酸のアルカリ土類金属塩、ヒドロキシカルボン酸のアルカリ土類金属塩、アルカリ土類金属の酸化物及びアルカリ土類金属の水酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種のアルカリ土類金属化合物と、硫酸と、が液体分散媒中で反応してなり、酸/アルカリ土類金属化合物で表されるモル比が0.8〜1である、アルコキシル化触媒が提案されている(特許文献3参照)。以下、このようなアルカリ土類金属化合物と酸とが液体分散媒中で反応してなる触媒を、酸/アルカリ土類金属化合物触媒という。In general, for alkoxylation reactions such as alcohols and amines that have active hydrogen such as hydrogen in the hydroxyl group in the molecule, as the alkoxylation catalyst, homogeneous catalysts such as acids and alkalis and / or heterogeneous metal oxides are used. System catalysts are used. However, addition reaction of alkylene oxide to fatty acid alkyl ester having no active hydrogen in the molecule (also referred to as alkoxylation reaction) does not proceed with an acid catalyst that is a homogeneous catalyst or an alkali catalyst such as sodium hydroxide. For this reason, a composite metal oxide catalyst or the like is used for the alkoxylation reaction. Examples of the composite metal oxide catalyst include aluminum-magnesium composite metal oxides such as an aluminum hydroxide / magnesium fired product (see Patent Document 2).
When the alkoxylation reaction of a fatty acid alkyl ester is performed using a composite metal oxide catalyst such as the above-described aluminum-magnesium composite metal oxide, a step such as filtration is required for removing the catalyst after the reaction. In addition, when a composite metal oxide catalyst such as the above-mentioned aluminum-magnesium composite metal oxide is used, a polymer (a molecule having a weight average molecular weight of 10,000 or more measured by gel permeation chromatography) during the reaction, polyalkylene glycol, etc. When the fatty acid alkyl ester alkoxylate containing such a by-product is used as a liquid detergent, there is a problem that the liquid detergent tends to become cloudy. Therefore, it is necessary to remove such by-products such as high molecular weight polyalkylene glycol together with the catalyst. However, this high molecular weight polyalkylene glycol or the like easily causes clogging of the filter cloth, resulting in a slow filtration speed. Therefore, a large amount of filtration equipment is required industrially, which increases the equipment burden on the operator. There is a problem.
Therefore, in the alkoxylation reaction of fatty acid alkyl ester, as a catalyst for reducing the amount of such by-products, alkaline earth metal salts of carboxylic acids, alkaline earth metal salts of hydroxycarboxylic acids, alkaline earth metal oxides and At least one alkaline earth metal compound selected from the group consisting of alkaline earth metal hydroxides and sulfuric acid react with each other in a liquid dispersion medium, and are represented by an acid / alkaline earth metal compound. An alkoxylation catalyst having a molar ratio of 0.8 to 1 has been proposed (see Patent Document 3). Hereinafter, a catalyst obtained by reacting such an alkaline earth metal compound and an acid in a liquid dispersion medium is referred to as an acid / alkaline earth metal compound catalyst.
しかしながら、本発明者らが検討した結果、特許文献3に記載の酸/アルカリ土類金属化合物触媒を用いて得られた脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを液体洗浄剤に用いると、0℃未満の低温条件下で、その液体洗浄剤は、固化を生じやすいという問題があることが見出された。液体洗浄剤は寒冷地での使用、保存のために低温で固化、沈殿などを生じることなく液状を保つことが望まれる。そのために例えば、−5℃、1ヶ月の保存試験で液状を保つように配合組成が組まれる。
ここで、液体洗浄剤に用いる脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートのエチレンオキサイドの付加モル数分布が、液体洗浄剤の粘度に影響を及ぼすことが知られている(特許文献4)。
一方、本発明者らの検討によれば、0℃未満の低温条件下において液体洗浄剤が固化を生じやすいという問題は、液体洗浄剤の製造に前記複合金属酸化物触媒を用いて製造した脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを使用した場合には生じない(本願比較例参照)。しかしながら、先に述べたように、複合金属酸化物触媒を用いた場合には、触媒及び副生物のろ過に負担がかかるという問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを製造するにあたり前記副生物の生成を低減させるため前記酸/アルカリ土類金属化合物触媒を用いて脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを製造し、かつ、0℃未満の低温条件下で固化を生じにくい液体洗浄剤の洗浄成分として有用である脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートの製造方法を提供することを課題とする。However, as a result of the study by the present inventors, when the fatty acid alkyl ester alkoxylate obtained using the acid / alkaline earth metal compound catalyst described in Patent Document 3 is used as a liquid detergent, a low temperature condition of less than 0 ° C. Below, it has been found that the liquid detergent has the problem of being prone to solidification. The liquid detergent is desired to be kept in a liquid state without causing solidification or precipitation at a low temperature for use and storage in a cold region. Therefore, for example, the blending composition is set so as to maintain a liquid state in a storage test at −5 ° C. for 1 month.
Here, it is known that the distribution of the number of moles of ethylene oxide of the fatty acid alkyl ester alkoxylate used in the liquid detergent affects the viscosity of the liquid detergent (Patent Document 4).
On the other hand, according to the study by the present inventors, the problem that the liquid detergent is likely to solidify under a low temperature condition of less than 0 ° C. is that the fatty acid produced using the composite metal oxide catalyst for the production of the liquid detergent. It does not occur when an alkyl ester alkoxylate is used (see Comparative Example of the present application). However, as described above, when a composite metal oxide catalyst is used, there is a problem that a burden is imposed on filtration of the catalyst and by-products.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in producing a fatty acid alkyl ester alkoxylate, a fatty acid alkyl ester alkoxylate using the acid / alkaline earth metal compound catalyst in order to reduce the production of the by-product. It is an object of the present invention to provide a method for producing a fatty acid alkyl ester alkoxylate that is useful as a cleaning component of a liquid detergent that hardly causes solidification under low temperature conditions of less than 0 ° C.
本発明者らは鋭意検討した結果、上記課題を解決するために以下の手段を提供する。
即ち、本発明の脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートの製造方法は、下記一般式(I)で表される脂肪酸アルキルエステルにアルキレンオキシドを付加する脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートの製造方法において、アルカリ土類金属化合物(B)並びに硫酸、塩酸及びリン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種の酸(C)が液体分散媒(A)中で反応してなるアルコキシル化触媒と、前記脂肪酸アルキルエステル1kgに対して0.05〜0.20モルの1価アルコール及び2価アルコールからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルコール(以下、1価/2価アルコールともいう)と、の存在下で、前記脂肪酸アルキルエステル1モルに対して前記アルキレンオキシド5〜25モルを付加する工程を有し、前記アルカリ土類金属化合物(B)に対する前記酸(C)のモル比(C/B比)が、0.8以上1未満であることを特徴とする。
R11COOR12 ・・・(I)
[式(I)中、R11は、炭素数7〜17の炭化水素基であり、R12は、炭素数1〜3の直鎖アルキル基である。]
なお、脂肪酸アルキルエステル、1価/2価アルコール、アルキレンオキシドの使用量は製造設備等によって調整でき、上記の比率であれば限定されない。
また、本発明の一つの側面は、アルカリ土類金属化合物(B)並びに硫酸、塩酸及びリン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種の酸(C)を液体分散媒(A)中で反応させてアルコキシル化触媒を製造する触媒製造工程と、
前記触媒と、前記一般式(I)で表される脂肪酸アルキルエステルとを混合する触媒分散工程と、
触媒分散工程で得られた反応液に更に前記脂肪酸アルキルエステル1モルに対して5〜25モルのアルキレンオキシドを添加する付加反応工程と、
前記付加アルキレンオキシドを添加するより前に脂肪酸アルキルエステル1kgに対して0.05〜0.20モルの1価/2価アルコールを前記反応液に混合することと、を含む脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートの製造方法である。As a result of intensive studies, the present inventors provide the following means in order to solve the above problems.
That is, the method for producing a fatty acid alkyl ester alkoxylate of the present invention is a method for producing a fatty acid alkyl ester alkoxylate in which an alkylene oxide is added to a fatty acid alkyl ester represented by the following general formula (I): B) and an alkoxylation catalyst obtained by reacting at least one acid (C) selected from the group consisting of sulfuric acid, hydrochloric acid and phosphoric acid in the liquid dispersion medium (A), and 0 per 1 kg of the fatty acid alkyl ester. 1 mol of the fatty acid alkyl ester in the presence of at least one alcohol selected from the group consisting of 0.05 to 0.20 mol of monohydric alcohol and dihydric alcohol (hereinafter also referred to as monohydric / dihydric alcohol). A step of adding 5 to 25 mol of the alkylene oxide to the alkaline earth, The molar ratio of metal compound wherein for (B) acid (C) is (C / B ratio), characterized in that it is a 1 less than 0.8 or more.
R 11 COOR 12 (I)
[In Formula (I), R 11 is a hydrocarbon group having 7 to 17 carbon atoms, and R 12 is a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. ]
In addition, the usage-amount of fatty-acid alkylester, monohydric / dihydric alcohol, and an alkylene oxide can be adjusted with manufacturing equipment etc., If it is said ratio, it will not be limited.
One aspect of the present invention is that the alkaline earth metal compound (B) and at least one acid (C) selected from the group consisting of sulfuric acid, hydrochloric acid and phosphoric acid are reacted in the liquid dispersion medium (A). A catalyst production process for producing an alkoxylation catalyst,
A catalyst dispersion step of mixing the catalyst and the fatty acid alkyl ester represented by the general formula (I);
An addition reaction step of adding 5 to 25 moles of alkylene oxide to 1 mole of the fatty acid alkyl ester to the reaction liquid obtained in the catalyst dispersion step;
The fatty acid alkyl ester alkoxylate comprising 0.05 to 0.20 moles of monohydric / dihydric alcohol to 1 kg of the fatty acid alkyl ester before the addition alkylene oxide is added. It is a manufacturing method.
本発明の脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートの製造方法によれば、反応系で特定量の1価/2価アルコールを使用することにより、低温条件下での固化が抑制された流動性の良好な液体洗浄剤の洗浄成分として有用な脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを製造できる。 According to the method for producing a fatty acid alkyl ester alkoxylate of the present invention, by using a specific amount of monohydric / dihydric alcohol in a reaction system, liquid washing with good fluidity in which solidification under low temperature conditions is suppressed. Fatty acid alkyl ester alkoxylate useful as a cleaning component of the agent can be produced.
(脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートの製造方法)
本発明の脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートの製造方法は、特定のアルコキシル化触媒と、特定量の1価/2価アルコールと、の存在下で、下記一般式(I)で表される脂肪酸アルキルエステルに特定量のアルキレンオキシドを付加する工程を有する。(Method for producing fatty acid alkyl ester alkoxylate)
The method for producing a fatty acid alkyl ester alkoxylate according to the present invention provides a fatty acid alkyl ester represented by the following general formula (I) in the presence of a specific alkoxylation catalyst and a specific amount of a monohydric / dihydric alcohol. Adding a specific amount of alkylene oxide.
<脂肪酸アルキルエステル>
R11COOR12 ・・・(I)
[式(I)中、R11は、炭素数7〜17の炭化水素基であり、R12は、炭素数1〜3の直鎖アルキル基である。]<Fatty acid alkyl ester>
R 11 COOR 12 (I)
[In Formula (I), R 11 is a hydrocarbon group having 7 to 17 carbon atoms, and R 12 is a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. ]
前記式(I)中、R11の炭素数は、下限値が7であり、9が好ましく、11がより好ましく、上限値が17であり、15が好ましく、13がより好ましい。前記式(I)中、R11の炭素数は、9〜15が好ましく、11〜13がより好ましい。
R11は、直鎖であってもよく、分岐鎖であってもよい。R11は、直鎖であることが好ましい。
R11は、飽和炭化水素基(アルキル基)であってもよいし、アルケニル基等の不飽和炭化水素基であってもよい。R11は、飽和炭化水素基であることが好ましい。
前記式(I)中、R12は、炭素数1〜3の直鎖アルキル基であり、炭素数1のメチル基が好ましい。In the formula (I), the lower limit of the carbon number of R 11 is 7, 9 is more preferable, 11 is more preferable, the upper limit is 17, 15 is preferable, and 13 is more preferable. In the above formula (I), the carbon number of R 11 is preferably 9 to 15, 11 to 13 is more preferable.
R 11 may be linear or branched. R 11 is preferably linear.
R 11 may be a saturated hydrocarbon group (alkyl group) or an unsaturated hydrocarbon group such as an alkenyl group. R 11 is preferably a saturated hydrocarbon group.
In said formula (I), R < 12 > is a C1-C3 linear alkyl group, and a C1-methyl group is preferable.
脂肪酸アルキルエステルとして具体的には、脂肪酸メチルエステル、又はこれらの混合物等が好ましく、ラウリン酸メチル、ミリスチン酸メチル、又はこれらの混合物等がより好ましい。
脂肪酸アルキルエステルは、1種単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わされて用いられてもよい。Specifically, fatty acid alkyl ester is preferably fatty acid methyl ester, or a mixture thereof, and more preferably methyl laurate, methyl myristate, or a mixture thereof.
Fatty acid alkyl ester may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be used in combination.
<アルキレンオキシド>
アルキレンオキシドは、目的とする製造物に応じて決定され、例えば、ノニオン界面活性剤を得るためには、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等が好ましく、これらの中でもエチレンオキシドがより好ましい。
アルキレンオキシドは、1種単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わされて用いられてもよい。<Alkylene oxide>
The alkylene oxide is determined according to the target product. For example, in order to obtain a nonionic surfactant, ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide and the like are preferable, and among these, ethylene oxide is more preferable.
An alkylene oxide may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
<特定量の1価/2価アルコール>
特定量の1価アルコール及び2価アルコールからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルコール(1価/2価アルコールともいう)は、飽和アルコールであってもよく、不飽和アルコールであってもよい。
特定量の1価/2価アルコールとしては、メタノール、エタノール、2−プロパノール等のプロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、n−オクタノール、2−エチルヘキサノール等のオクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、ペンタデシルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、オレイルアルコール等の1価アルコール;エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルキレングリコール;片末端がアルコキシ化されたアルコキシアルキレングリコール等が挙げられる。
これらの中でも、特定量の1価/2価アルコールとしては、1価アルコールが好ましく、炭素数1〜18の直鎖状又は分岐鎖状の1価アルコールがより好ましく、炭素数1〜8の直鎖状又は分岐鎖状の1価アルコールがさらに好ましく、2−プロパノール、2−エチルヘキサノールが特に好ましい。
特定量の1価/2価アルコールは、1種単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わされて用いられてもよい。<Specific amount of monohydric / dihydric alcohol>
The at least one alcohol selected from the group consisting of a specific amount of monohydric alcohol and dihydric alcohol (also referred to as monohydric / dihydric alcohol) may be a saturated alcohol or an unsaturated alcohol.
Specific amounts of monohydric / dihydric alcohols include propanols such as methanol, ethanol, 2-propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, n-octanol, octanol such as 2-ethylhexanol, nonanol, decanol, undecyl Monohydric alcohols such as alcohol, lauryl alcohol, tridecyl alcohol, myristyl alcohol, pentadecyl alcohol, stearyl alcohol, isostearyl alcohol and oleyl alcohol; alkylene glycols such as ethylene glycol and propylene glycol; alkoxyalkylenes whose one end is alkoxylated Glycol and the like.
Among these, as the specific amount of monohydric / dihydric alcohol, monohydric alcohol is preferable, linear or branched monohydric alcohol having 1 to 18 carbon atoms is more preferable, and straight chain having 1 to 8 carbon atoms. A linear or branched monohydric alcohol is more preferable, and 2-propanol and 2-ethylhexanol are particularly preferable.
The specific amount of monohydric / dihydric alcohol may be used singly or in combination of two or more.
<アルコキシル化触媒>
本発明におけるアルコキシル化触媒は、アルカリ土類金属化合物(B)(以下「(B)成分」ともいう)並びに硫酸、塩酸及びリン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種の酸(C)(以下「(C)成分」ともいう)が液体分散媒(A)(以下「(A)成分」ともいう)中で反応してなるもの(以下「触媒(α)」ともいう)である。即ち、前記触媒(α)は、(B)成分と(C)成分との反応物(主たる触媒活性成分であるアルカリ土類金属の塩)を含有する。
アルコキシル化触媒は、1種単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わされて用いられてもよい。<Alkoxylation catalyst>
The alkoxylation catalyst in the present invention is an alkaline earth metal compound (B) (hereinafter also referred to as “component (B)”) and at least one acid (C) selected from the group consisting of sulfuric acid, hydrochloric acid, and phosphoric acid (hereinafter referred to as “the component (B)”). “(C) component”) reacts in the liquid dispersion medium (A) (hereinafter also referred to as “(A) component”) (hereinafter also referred to as “catalyst (α)”). That is, the catalyst (α) contains a reaction product of the component (B) and the component (C) (alkaline earth metal salt which is a main catalytic active component).
An alkoxylation catalyst may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
前記触媒(α)は、(A)成分中で、(B)成分と(C)成分とを混合することにより製造できる。 The catalyst (α) can be produced by mixing the component (B) and the component (C) in the component (A).
・(A)成分:液体分散媒
(A)成分は、触媒(α)を製造する際に、ゲル化することなく反応液の流動性を維持できるものであり、かつ(A)成分中において(B)成分と(C)成分とが反応できるものであれば特に限定されない。
(A)成分における「液体」とは、後述する分散工程及び混合工程において、液体であることを意味する。
(A)成分としては、後述する触媒(α)の製造方法における生産性を高める観点から、30℃で液体のものが好ましい。-(A) component: liquid dispersion medium (A) component can maintain the fluidity | liquidity of a reaction liquid, without gelatinizing, when manufacturing a catalyst ((alpha)), and in (A) component ( It will not specifically limit if B) component and (C) component can react.
The “liquid” in the component (A) means a liquid in the dispersion step and the mixing step described later.
The component (A) is preferably a liquid at 30 ° C. from the viewpoint of increasing productivity in the method for producing the catalyst (α) described later.
(A)成分としては、例えば、下記一般式(1)で表されるアルコール、前記式(1)で表されるアルコールのアルキレンオキシド付加物、下記一般式(2)で表される脂肪酸アルキルエステル、前記式(2)で表される脂肪酸アルキルエステルのアルキレンオキシド付加物、下記一般式(3)で表される脂肪酸、及び前記式(3)で表される脂肪酸のアルキレンオキシド付加物からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。
ROH ・・・(1)
[式(1)中、Rは、炭素数3〜18の炭化水素基である。]
R1COOR2 ・・・(2)
[式(2)中、R1は、炭素数3〜18の炭化水素基であり、R2は、炭素数1〜3の直鎖アルキル基である。]
R3COOH ・・・(3)
[式(3)中、R3は、炭素数3〜18の炭化水素基である。]Examples of the component (A) include an alcohol represented by the following general formula (1), an alkylene oxide adduct of the alcohol represented by the above formula (1), and a fatty acid alkyl ester represented by the following general formula (2). , An alkylene oxide adduct of a fatty acid alkyl ester represented by the formula (2), a fatty acid represented by the following general formula (3), and an alkylene oxide adduct of a fatty acid represented by the formula (3) At least one selected from the above is preferred.
ROH (1)
[In Formula (1), R is a C3-C18 hydrocarbon group. ]
R 1 COOR 2 (2)
[In formula (2), R 1 is a hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, R 2 is a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. ]
R 3 COOH (3)
[In formula (3), R 3 is a hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms. ]
前記式(1)中、Rの炭素数は、下限値が3であり、上限値が18であり、12が好ましく、8がより好ましい。前記式(1)中、Rの炭素数は、3以上12以下が好ましく、3以上8以下がより好ましい。Rの炭素数が下限値未満では、触媒(α)を製造する際に(A)成分がゲル状に増粘して流動性を失い、(B)成分と(C)成分とが反応しにくい。Rの炭素数が上限値超では、融点が高くなり、分散媒として適さない。
Rは、直鎖であってもよく、分岐鎖であってもよい。
Rは、飽和炭化水素基(アルキル基)であってもよいし、アルケニル基等の不飽和炭化水素基であってもよい。
また、前記式(1)で表されるアルコールとしては、1価アルコールが好ましく、炭素数1〜18の直鎖状又は分岐鎖状の1価アルコールがより好ましく、炭素数1〜8の直鎖状又は分岐鎖状の1価アルコールがさらに好ましい。前記式(1)で表されるアルコールとしては、特定量の1価/2価アルコールと同じものを使用することが出来る。
なお、(A)成分として前記式(1)で表されるアルコールを用いる場合、脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートの製造における特定量の1価/2価アルコールには、(A)成分由来のアルコールが含まれるものとする。
前記式(1)で表されるアルコールとしては、1−ヘキサノール、n−オクタノール、2−エチルヘキサノール、n−デカノール、n−ドデカノール、n−テトラデカノール、n−ヘキサデカノール、n−オクタデカノール、オレイルアルコール、ノナノール、ウンデカノール、トリデカノール等の第1級アルコール;2−プロパノール、2−オクタノール、2−デカノール、2−ドデカノール等の第2級アルコール等が挙げられる。これらの中でも、高分子ポリエチレングリコール等の副生物の生成量をより低減させる観点から、2−プロパノール、2−エチルヘキサノールが好ましい。In the formula (1), the lower limit of the carbon number of R is 3, the upper limit is 18, 12 is preferable, and 8 is more preferable. In the formula (1), the carbon number of R is preferably 3 or more and 12 or less, and more preferably 3 or more and 8 or less. When the carbon number of R is less than the lower limit, the component (A) thickens in a gel state and loses fluidity when the catalyst (α) is produced, and the component (B) and the component (C) hardly react. . When the carbon number of R exceeds the upper limit value, the melting point becomes high and it is not suitable as a dispersion medium.
R may be a straight chain or a branched chain.
R may be a saturated hydrocarbon group (alkyl group) or an unsaturated hydrocarbon group such as an alkenyl group.
The alcohol represented by the formula (1) is preferably a monohydric alcohol, more preferably a linear or branched monohydric alcohol having 1 to 18 carbon atoms, and a linear chain having 1 to 8 carbon atoms. More preferred are linear or branched monohydric alcohols. As the alcohol represented by the formula (1), the same alcohol as the specific amount of monohydric / dihydric alcohol can be used.
When the alcohol represented by the formula (1) is used as the component (A), the specific amount of monovalent / divalent alcohol in the production of the fatty acid alkyl ester alkoxylate includes alcohol derived from the component (A). Shall be.
Examples of the alcohol represented by the formula (1) include 1-hexanol, n-octanol, 2-ethylhexanol, n-decanol, n-dodecanol, n-tetradecanol, n-hexadecanol, and n-octadecanol. Examples include primary alcohols such as norol, oleyl alcohol, nonanol, undecanol, and tridecanol; secondary alcohols such as 2-propanol, 2-octanol, 2-decanol, and 2-dodecanol. Among these, 2-propanol and 2-ethylhexanol are preferable from the viewpoint of further reducing the amount of by-products such as high molecular weight polyethylene glycol.
前記式(1)で表されるアルコールのアルキレンオキシド付加物、即ち、アルコールアルコキシレートにおいて、アルコールに付加されるアルキレンオキシドとしては、炭素数2〜3のアルキレンオキシドが挙げられる。
前記式(1)で表されるアルコールのアルキレンオキシド付加物のアルキレンオキシドの平均付加モル数は、例えば、1〜7が好ましい。In the alkylene oxide adduct of the alcohol represented by the formula (1), that is, the alcohol alkoxylate, the alkylene oxide added to the alcohol includes an alkylene oxide having 2 to 3 carbon atoms.
As for the average addition mole number of the alkylene oxide of the alkylene oxide addition product of alcohol represented by the said Formula (1), 1-7 are preferable, for example.
前記式(2)中、R1の炭素数は、3〜18であり、アルコキシル化触媒を製造する際の温度条件において、流動性のよいものであれば任意に選択できる。前記式(2)中、R1の炭素数は、7〜17が好ましく、9〜15がより好ましく、11〜13がさらに好ましい。
R1は、直鎖であってもよく、分岐鎖であってもよい。R1は、直鎖であることが好ましい。
R1は、飽和炭化水素基、即ちアルキル基であってもよいし、アルケニル基等の不飽和炭化水素基であってもよい。R1は、飽和炭化水素基であることが好ましい。
前記式(2)中、R2は、炭素数1〜3の直鎖アルキル基であり、炭素数1のメチル基が好ましい。R2が炭素数1〜3の直鎖アルキル基であれば、(A)成分の融点が低く、アルコキシル化触媒の製造時の温度条件において、流動性がよい。
前記式(2)で表される脂肪酸アルキルエステルとしては、デカン酸メチル、ラウリン酸メチル、ミリスチン酸メチル、オレイン酸メチル等の脂肪酸メチルエステル、又はこれらの混合物等が好ましく、ラウリン酸メチル、ミリスチン酸メチル、又はこれらの混合物がより好ましい。前記式(2)で表される脂肪酸アルキルエステルとしては、目的物以外の成分がより少なくなるため、一般式(I)で表される脂肪酸アルキルエステルと同じものを用いることが好ましい。In the formula (2), R 1 has 3 to 18 carbon atoms, and can be arbitrarily selected as long as it has good fluidity in the temperature conditions for producing the alkoxylation catalyst. In the formula (2), the number of carbon atoms in R 1 is preferably 7 to 17, more preferably 9 to 15, 11 to 13 is more preferable.
R 1 may be a straight chain or a branched chain. R 1 is preferably linear.
R 1 may be a saturated hydrocarbon group, that is, an alkyl group, or an unsaturated hydrocarbon group such as an alkenyl group. R 1 is preferably a saturated hydrocarbon group.
In the above formula (2), R 2 is a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, preferably a methyl group having one carbon atom. If R 2 is a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, (A) melting component is low, the temperature conditions during the production of the alkoxylation catalysts, good fluidity.
The fatty acid alkyl ester represented by the formula (2) is preferably a fatty acid methyl ester such as methyl decanoate, methyl laurate, methyl myristate, or methyl oleate, or a mixture thereof, such as methyl laurate, myristic acid. Methyl or a mixture thereof is more preferable. As the fatty acid alkyl ester represented by the formula (2), it is preferable to use the same fatty acid alkyl ester as represented by the general formula (I) because components other than the target product are reduced.
前記式(2)で表される脂肪酸アルキルエステルのアルキレンオキシド付加物、即ち、脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートにおいて、付加するアルキレンオキシドとしては、炭素数2〜3のアルキレンオキシドが挙げられる。
アルキレンオキシドの平均付加モル数は、例えば、1〜7が好ましい。In the alkylene oxide adduct of the fatty acid alkyl ester represented by the formula (2), that is, the fatty acid alkyl ester alkoxylate, the alkylene oxide to be added includes alkylene oxides having 2 to 3 carbon atoms.
As for the average addition mole number of alkylene oxide, 1-7 are preferable, for example.
前記式(3)中、R3の炭素数は、3〜18であり、好ましくは7〜17であり、より好ましくは11〜17である。前記式(3)中、R3の炭素数は、アルコキシル化触媒を製造する際の温度条件において、流動性のよいものであれば任意に選択できる。
R3は、直鎖であってもよく、分岐鎖であってもよい。
R3は、飽和炭化水素基(アルキル基)であってもよいし、アルケニル基等の不飽和炭化水素基であってもよい。
前記式(3)で表される脂肪酸としては、オクタン酸、デカン酸、ラウリン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等が挙げられ、中でも、オレイン酸が好ましい。In the formula (3), the number of carbon atoms of R 3 is 3 to 18, preferably from 7 to 17, more preferably from 11 to 17. In the formula (3), the carbon number of R 3 can be arbitrarily selected as long as it has good fluidity in the temperature condition for producing the alkoxylation catalyst.
R 3 may be linear or branched.
R 3 may be a saturated hydrocarbon group (alkyl group) or an unsaturated hydrocarbon group such as an alkenyl group.
Examples of the fatty acid represented by the formula (3) include octanoic acid, decanoic acid, lauric acid, palmitoleic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid, and the like, among which oleic acid is preferable.
前記式(3)で表される脂肪酸のアルキレンオキシド付加物において、付加するアルキレンオキシドとしては、炭素数2〜3のアルキレンオキシドが挙げられる。
アルキレンオキシドの平均付加モル数は、例えば、1〜7が好ましい。In the alkylene oxide adduct of the fatty acid represented by the formula (3), the alkylene oxide to be added includes an alkylene oxide having 2 to 3 carbon atoms.
As for the average addition mole number of alkylene oxide, 1-7 are preferable, for example.
(A)成分としては、副生物の生成量をより低減する観点から、一般式(1)で表されるアルコール、一般式(2)で表される脂肪酸アルキルエステルが好ましい。
(A)成分は、1種単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わされて用いられてもよい。The component (A) is preferably an alcohol represented by the general formula (1) or a fatty acid alkyl ester represented by the general formula (2) from the viewpoint of further reducing the amount of by-products generated.
(A) A component may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
・(B)成分:アルカリ土類金属化合物
(B)成分は、アルカリ土類金属を含む化合物であって(C)成分と反応するものであれば特に限定されない。
(B)成分における「アルカリ土類金属」は、カルシウム、ストロンチウム、バリウム及びラジウムに加えて、マグネシウム、ベリリウムを包含するものとする。
(B)成分としては、例えば、カルボン酸のアルカリ土類金属塩(以下「(b1)成分」ともいう)、ヒドロキシカルボン酸のアルカリ土類金属塩(以下「(b2)成分」ともいう)、アルカリ土類金属の酸化物(以下「(b3)成分」ともいう)、アルカリ土類金属の水酸化物(以下「(b4)成分」ともいう)及び炭酸のアルカリ土類金属塩(以下「(b5)成分)」ともいう)からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。-Component (B): Alkaline earth metal compound The component (B) is not particularly limited as long as it is a compound containing an alkaline earth metal and reacts with the component (C).
The “alkaline earth metal” in the component (B) includes magnesium and beryllium in addition to calcium, strontium, barium and radium.
As the component (B), for example, an alkaline earth metal salt of a carboxylic acid (hereinafter also referred to as “component (b1)”), an alkaline earth metal salt of a hydroxycarboxylic acid (hereinafter also referred to as “component (b2)”), Alkaline earth metal oxides (hereinafter also referred to as “component (b3)”), alkaline earth metal hydroxides (hereinafter also referred to as “component (b4)”) and carbonic acid alkaline earth metal salts (hereinafter referred to as “( At least one selected from the group consisting of b5) component))) is preferred.
(b1)成分としては、酢酸カルシウム(酢酸カルシウム無水和物、酢酸カルシウム一水和物等)、ギ酸カルシウム等のカルボン酸のカルシウム塩;酢酸バリウム、ギ酸バリウム等のカルボン酸のバリウム塩等が挙げられる。これらの中でも、触媒活性を高める観点から、カルボン酸のカルシウム塩が好ましく、酢酸カルシウムがより好ましい。 Examples of the component (b1) include calcium acetate (anhydrous calcium acetate, calcium acetate monohydrate, etc.), calcium salts of carboxylic acids such as calcium formate; barium salts of carboxylic acids such as barium acetate and barium formate. It is done. Among these, from the viewpoint of enhancing the catalytic activity, a calcium salt of carboxylic acid is preferable, and calcium acetate is more preferable.
(b2)成分としては、乳酸カルシウム、酒石酸カルシウム、クエン酸カルシウム、リンゴ酸カルシウム等のヒドロキシカルボン酸のカルシウム塩;乳酸バリウム、酒石酸バリウム、クエン酸バリウム、リンゴ酸バリウム等のヒドロキシカルボン酸のバリウム塩等が挙げられる。これらの中でも、触媒活性を高める観点から、ヒドロキシカルボン酸のカルシウム塩が好ましい。 (B2) As component, calcium salt of hydroxycarboxylic acid such as calcium lactate, calcium tartrate, calcium citrate, calcium malate; barium salt of hydroxycarboxylic acid such as barium lactate, barium tartrate, barium citrate, barium malate Etc. Among these, a calcium salt of hydroxycarboxylic acid is preferable from the viewpoint of enhancing the catalytic activity.
(b3)成分としては、酸化カルシウム、酸化バリウム等が挙げられ、中でも酸化カルシウムが好ましい。 Examples of the component (b3) include calcium oxide and barium oxide, and among these, calcium oxide is preferable.
(b4)成分としては、水酸化カルシウム、水酸化バリウム等が挙げられ、中でも、水酸化カルシウムが好ましい。 Examples of the component (b4) include calcium hydroxide and barium hydroxide, among which calcium hydroxide is preferable.
(b5)成分としては、例えば炭酸カルシウム、炭酸バリウムが挙げられ、中でも、炭酸カルシウムが好ましい。 Examples of the component (b5) include calcium carbonate and barium carbonate, among which calcium carbonate is preferable.
(B)成分としては、触媒活性を高め、かつ、副生物の生成量をより低減する観点から、(b1)及び(b3)成分が好ましく、カルボン酸のカルシウム塩及び酸化カルシウムがより好ましい。
(B)成分は、1種単独で用いられてもよいし、2種以上が組み合わされて用いられてもよい。As the component (B), the components (b1) and (b3) are preferable, and the calcium salt and calcium oxide of carboxylic acid are more preferable, from the viewpoint of increasing the catalytic activity and further reducing the amount of by-products generated.
(B) A component may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
・(C)成分:酸
本発明における(C)成分は、硫酸、塩酸及びリン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種の酸である。
(C)成分の中でも、触媒活性を安定して発現させる観点から、硫酸が好ましい。硫酸には、濃硫酸を用いてもよく、希硫酸を用いてもよい。-(C) component: acid (C) component in this invention is at least 1 sort (s) of acid chosen from the group which consists of a sulfuric acid, hydrochloric acid, and phosphoric acid.
Among the components (C), sulfuric acid is preferable from the viewpoint of stably expressing the catalytic activity. As sulfuric acid, concentrated sulfuric acid or dilute sulfuric acid may be used.
触媒(α)は、例えば、(A)成分として一般式(2)で表される脂肪酸アルキルエステルを、(B)成分としてカルボン酸のカルシウム塩又は酸化カルシウムを、(C)成分として硫酸を用いることができる。 The catalyst (α) uses, for example, a fatty acid alkyl ester represented by the general formula (2) as the component (A), a calcium salt or calcium oxide of carboxylic acid as the component (B), and sulfuric acid as the component (C). be able to.
[触媒(α)の製造方法]
触媒(α)の製造方法としては、例えば、(A)成分中に(B)成分を分散して分散物を得る分散工程と、前記分散物に(C)成分を添加して(A)成分中において(B)成分と(C)成分とを混合する混合工程と、を有する方法が挙げられる。[Production method of catalyst (α)]
Examples of the method for producing the catalyst (α) include a dispersion step of dispersing the component (B) in the component (A) to obtain a dispersion, and adding the component (C) to the dispersion (A) component. And a mixing step of mixing the component (B) and the component (C).
・・分散工程
分散工程では、例えば、ジャケットを備えた混合槽と、パドル撹拌翼が設けられた撹拌槽と、を備えた反応器を用いる。分散工程においては、撹拌槽内に(A)成分と(B)成分とを投入し、これらを撹拌する。
本工程における温度条件は、特に限定されないが、例えば、常温(5〜35℃)とされる。撹拌槽内の温度調整は、例えば、ジャケット内に任意の温度の熱媒体(例えば、水)を通流させて行われる。
本工程における撹拌時間は、特に限定されず、(A)成分中に(B)成分が略均一に分散される時間とされる。本工程における撹拌時間は、例えば、10〜60分である。略均一とは、目視において(B)成分の塊等がなく、(B)成分が均一に分散していると判断できる状態をいう。-Dispersion process In a dispersion process, the reactor provided with the mixing tank provided with the jacket and the stirring tank provided with the paddle stirring blade, for example is used. In a dispersion | distribution process, (A) component and (B) component are thrown in in a stirring tank, and these are stirred.
Although the temperature conditions in this process are not specifically limited, For example, it shall be normal temperature (5-35 degreeC). The temperature adjustment in the stirring tank is performed, for example, by passing a heat medium (for example, water) having an arbitrary temperature through the jacket.
The stirring time in this step is not particularly limited, and is a time during which the component (B) is dispersed substantially uniformly in the component (A). The stirring time in this step is, for example, 10 to 60 minutes. The term “substantially uniform” refers to a state in which it can be visually determined that the component (B) is free from lumps and the component (B) is uniformly dispersed.
・・混合工程
混合工程では、分散工程で得られた分散物に(C)成分を添加して混合し、(B)成分と(C)成分との反応物、即ち、主たる触媒活性成分であるアルカリ土類金属の塩を生成させ、(A)成分中に触媒活性成分が分散したアルコキシル化触媒を得る。
本工程における混合方法は、特に限定されないが、例えば、撹拌槽内の分散物を撹拌しながら、分散物中に(C)成分を滴下する方法が好ましい。
本工程における温度条件、即ち、反応温度は、10〜60℃が好ましく、20〜50℃がより好ましい。前記反応温度の下限値としては10℃が好ましく、20℃がより好ましく、上限値としては60℃が好ましく、50℃がより好ましい。前記の好ましい下限値未満では、(B)成分と(C)成分との反応が遅くなりすぎて、触媒(α)の生産効率が低くなるおそれがある。前記の好ましい上限値超では、得られる触媒(α)の触媒活性が低くなるおそれがある。
反応温度の調整は、例えば、ジャケット内に任意の温度の熱媒体(例えば、水)を通流させて行われる。
本工程における撹拌時間(即ち、反応時間)は、(B)成分と(C)成分とが充分に反応できる時間で、かつ、(C)成分の添加に伴う発熱を制御できる時間とされ、例えば、1〜2時間とされる。本工程における撹拌時間とは、(C)成分を添加し終えてからの時間をいう。..Mixing step In the mixing step, the component (C) is added to and mixed with the dispersion obtained in the dispersing step, and the reaction product of the component (B) and the component (C), that is, the main catalytically active component. An alkaline earth metal salt is produced to obtain an alkoxylation catalyst having a catalytically active component dispersed in component (A).
Although the mixing method in this process is not specifically limited, For example, the method of dripping (C) component in a dispersion is preferable, stirring the dispersion in a stirring tank.
10-60 degreeC is preferable and, as for the temperature conditions in this process, ie, reaction temperature, 20-50 degreeC is more preferable. The lower limit of the reaction temperature is preferably 10 ° C, more preferably 20 ° C, and the upper limit is preferably 60 ° C, more preferably 50 ° C. If it is less than the preferable lower limit, the reaction between the component (B) and the component (C) becomes too slow, and the production efficiency of the catalyst (α) may be lowered. If it exceeds the preferable upper limit, the catalytic activity of the resulting catalyst (α) may be lowered.
The reaction temperature is adjusted, for example, by passing a heat medium (for example, water) at an arbitrary temperature through the jacket.
The stirring time (that is, reaction time) in this step is a time during which the (B) component and the (C) component can sufficiently react and a time during which the exotherm accompanying the addition of the (C) component can be controlled. 1 to 2 hours. The stirring time in this step refers to the time after the addition of component (C).
前記混合工程における(C)成分/(B)成分で表されるモル比(以下「C/B比」ともいう)は、0.8以上1未満が好ましく、0.9〜0.98がより好ましい。前記C/B比は、下限値として0.8が好ましく、0.9がより好ましく、上限値として1未満が好ましく、0.98がより好ましい。
C/B比が前記の好ましい下限値以上であれば、得られる触媒(α)は、脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートの製造工程において、副生物の生成量を良好に低減できる。
C/B比が0.9以上であれば、脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートの製造方法において、得られる脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートのアルキレンオキシドの付加モル数の分布を広くしやすい。The molar ratio (hereinafter also referred to as “C / B ratio”) represented by the component (C) / component (B) in the mixing step is preferably 0.8 or more and less than 1, more preferably 0.9 to 0.98. preferable. The C / B ratio preferably has a lower limit of 0.8, more preferably 0.9, and an upper limit of less than 1, more preferably 0.98.
When the C / B ratio is not less than the preferable lower limit, the resulting catalyst (α) can favorably reduce the amount of by-products generated in the fatty acid alkyl ester alkoxylate production process.
If the C / B ratio is 0.9 or more, in the method for producing a fatty acid alkyl ester alkoxylate, the distribution of the number of added moles of alkylene oxide of the obtained fatty acid alkyl ester alkoxylate can be easily widened.
脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートのアルキレンオキシドの付加モル数の分布は、ガスクロマトグラフィー法(GC法ともいう)により求めることが可能である。脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートのアルキレンオキシドの付加モル数の分布は、例えば、脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートをガスクロマトグラフィー法(GC法ともいう)により測定し、得られた脂肪酸アルキルエステルアルコキシレート由来のピークの最大ピーク及びその前後の二つのピークの面積を合計して、全ピーク面積で割った値である。脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートが複数種類含まれる場合には、例えば、得られた脂肪酸アルキルエステルアルコキシレート由来のピークの最大ピーク及びその前後の二つのピークの面積の総和を、全ピーク面積で割った値とする。
アルキレンオキシドの付加モル数分布を広くするには、C/B比を0.93以上とすることがより好ましい。
C/B比が前記の好ましい上限値以下であれば、得られる触媒(α)の触媒活性が高まり、効率的に脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを製造できる。C/B比が1未満であれば、得られる触媒(α)の触媒活性を顕著に高められる。The distribution of the number of added moles of the alkylene oxide of the fatty acid alkyl ester alkoxylate can be determined by a gas chromatography method (also referred to as GC method). The distribution of the number of moles of alkylene oxide added to the fatty acid alkyl ester alkoxylate is measured, for example, by measuring the fatty acid alkyl ester alkoxylate by a gas chromatography method (also referred to as GC method). It is a value obtained by adding up the areas of the maximum peak and the two peaks before and after it and dividing by the total peak area. When multiple types of fatty acid alkyl ester alkoxylates are included, for example, the value obtained by dividing the maximum peak of the peak derived from the obtained fatty acid alkyl ester alkoxylate and the sum of the areas of the two peaks before and after that by the total peak area And
In order to broaden the addition mole number distribution of the alkylene oxide, it is more preferable that the C / B ratio is 0.93 or more.
When the C / B ratio is not more than the above preferable upper limit, the catalytic activity of the resulting catalyst (α) is enhanced, and the fatty acid alkyl ester alkoxylate can be produced efficiently. If the C / B ratio is less than 1, the catalytic activity of the resulting catalyst (α) can be significantly increased.
また、本工程における[(B)成分+(C)成分]/(A)成分で表される質量比(以下「(B+C)/A比」ともいう)は、1/3〜1が好ましく、1/2.5〜1以下がより好ましい。前記(B+C)/A比は、下限値として1/3が好ましく、1/2.5がより好ましく、上限値として1が好ましい。
(B+C)/A比が前記の好ましい上限値以下であれば、容易に撹拌でき、効率的に(B)成分と(C)成分とを混合できる。前記の好ましい下限値未満では、(A)成分中の触媒活性成分の含有量が少なくなり、脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを製造する際、触媒(α)の添加量が多くなりすぎて非効率的である。The mass ratio represented by [(B) component + (C) component] / (A) component in this step (hereinafter also referred to as “(B + C) / A ratio”) is preferably 1/3 to 1. More preferably, it is 1 / 2.5-1 or less. The (B + C) / A ratio is preferably 1/3 as the lower limit, more preferably 1 / 2.5, and 1 as the upper limit.
If the (B + C) / A ratio is equal to or less than the preferable upper limit value, stirring can be easily performed, and the component (B) and the component (C) can be efficiently mixed. If the amount is less than the preferable lower limit, the content of the catalytically active component in the component (A) decreases, and when the fatty acid alkyl ester alkoxylate is produced, the amount of addition of the catalyst (α) increases so that it is inefficient. is there.
・・他の工程
混合工程の後、触媒(α)を任意の温度で撹拌する触媒熟成工程を設けてもよい。触媒熟成工程の温度条件は、例えば、10〜60℃が好ましく、20〜50℃がより好ましい。前記温度条件の下限値としては10℃が好ましく、20℃がより好ましく、上限値としては60℃が好ましく、50℃がより好ましい。本工程を設けることで、未反応の(B)成分の量を低減できる。
本工程の撹拌時間は、例えば、0.5〜3時間とされる。.. Other steps After the mixing step, a catalyst aging step of stirring the catalyst (α) at an arbitrary temperature may be provided. The temperature condition in the catalyst aging step is, for example, preferably 10 to 60 ° C, and more preferably 20 to 50 ° C. The lower limit of the temperature condition is preferably 10 ° C, more preferably 20 ° C, and the upper limit is preferably 60 ° C, more preferably 50 ° C. By providing this step, the amount of the unreacted component (B) can be reduced.
The stirring time in this step is, for example, 0.5 to 3 hours.
さらに、触媒(α)をろ過、静置分離等して、触媒(α)中の触媒活性成分の濃度を高めてもよい。 Furthermore, you may raise the density | concentration of the catalyst active component in a catalyst ((alpha)) by filtering a catalyst ((alpha)), stationary separation, etc.
<脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートの製造方法>
以下、本発明の脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートの製造方法の一実施形態例について説明する。
本実施形態の脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートの製造方法は、特定のアルコキシル化触媒(触媒(α))と特定量の1価/2価アルコールとの存在下で、一般式(I)で表される脂肪酸アルキルエステル1モルに対してアルキレンオキシド5〜25モルを付加する方法であり、触媒分散工程と、付加反応工程と、熟成工程と、を有する製造方法が挙げられる。<Method for producing fatty acid alkyl ester alkoxylate>
Hereinafter, an embodiment of the method for producing a fatty acid alkyl ester alkoxylate of the present invention will be described.
The method for producing a fatty acid alkyl ester alkoxylate of the present embodiment is represented by the general formula (I) in the presence of a specific alkoxylation catalyst (catalyst (α)) and a specific amount of monohydric / dihydric alcohol. This is a method of adding 5 to 25 mol of alkylene oxide to 1 mol of fatty acid alkyl ester, and includes a production method having a catalyst dispersion step, an addition reaction step, and an aging step.
≪触媒分散工程≫
触媒分散工程は、出発原料の一般式(I)で表される脂肪酸アルキルエステルと、特定量の1価/2価アルコールと、の混合物に触媒(α)を分散する工程である。本工程では、脂肪酸アルキルエステルと、触媒(α)と、特定量の1価/2価アルコールとを混合する。
本工程では、例えば、撹拌槽式反応器を用いる。≪Catalyst dispersion process≫
The catalyst dispersion step is a step of dispersing the catalyst (α) in a mixture of the fatty acid alkyl ester represented by the general formula (I) as a starting material and a specific amount of monohydric / dihydric alcohol. In this step, the fatty acid alkyl ester, the catalyst (α), and a specific amount of monovalent / divalent alcohol are mixed.
In this step, for example, a stirred tank reactor is used.
触媒分散工程における、脂肪酸アルキルエステルと1価/2価アルコールとの混合比は、脂肪酸アルキルエステル1kgに対して、1価/2価アルコール量が0.05〜0.20モルであり、0.06モル以上0.10モル以下が好ましい。前記1価/2価アルコール量は、前記脂肪酸アルキルエステル1kgに対して、下限値が0.05モルであり、0.06モルが好ましく、上限値が0.20モルであり、0.10モルが好ましい。
脂肪酸アルキルエステル1kgに対する1価/2価アルコール量(モル)が、前記下限値以上であれば、低温条件下で流動性の良好な液体洗浄剤の洗浄成分として有用な脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを製造できる。かかる効果は、前記上限値を超えると、頭打ちとなる。前記上限値以下であれば、コスト抑制が図れる。また、前記上限値超では、アルキレンオキシドの付加モル数分布が狭くなりすぎる場合がある。In the catalyst dispersion step, the mixing ratio of the fatty acid alkyl ester to the monohydric / dihydric alcohol is such that the amount of monohydric / dihydric alcohol is 0.05 to 0.20 moles per 1 kg of the fatty acid alkyl ester. 06 mol or more and 0.10 mol or less are preferable. The lower limit of the amount of the monohydric / dihydric alcohol is 0.05 mol, preferably 0.06 mol, the upper limit is 0.20 mol, and 0.10 mol with respect to 1 kg of the fatty acid alkyl ester. Is preferred.
If the amount of monohydric / dihydric alcohol (mol) per 1 kg of fatty acid alkyl ester is not less than the above lower limit, fatty acid alkyl ester alkoxylates useful as a cleaning component of a liquid detergent having good fluidity under low temperature conditions are produced. it can. This effect reaches its peak when the upper limit is exceeded. If it is less than or equal to the upper limit, cost can be reduced. On the other hand, if it exceeds the upper limit value, the distribution of the number of added moles of alkylene oxide may become too narrow.
なお、触媒(α)を用いた際、触媒活性成分とともに(A)成分が持ち込まれる。
(A)成分が前記式(I)の脂肪酸アルキルエステルを含む場合、本工程における出発原料の脂肪酸アルキルエステル量には、(A)成分由来の前記式(I)に該当する脂肪酸アルキルエステルが含まれるものとする。すなわち、(A)成分由来の前記式(I)に該当する脂肪酸アルキルエステル量と、触媒分散工程であらたに加える前記式(I)に該当する脂肪酸アルキルエステル量と、の合計の脂肪酸アルキルエステル量が、出発原料の脂肪酸アルキルエステルの量である。
(A)成分が1価/2価アルコールを含む場合、本工程における特定量の1価/2価アルコールの量には、(A)成分由来の1価/2価アルコールが含まれるものとする。即ち、(A)成分由来の1価/2価アルコール量と、触媒分散工程であらたに加える1価/2価アルコール量と、の合計の1価/2価アルコール量が、脂肪酸アルキルエステル1kgに対して0.05〜0.20モルとなる。In addition, when using a catalyst ((alpha)), (A) component is brought in with a catalyst active component.
When the component (A) contains the fatty acid alkyl ester of the formula (I), the amount of the fatty acid alkyl ester of the starting material in this step includes the fatty acid alkyl ester corresponding to the formula (I) derived from the component (A). Shall be. That is, the total fatty acid alkyl ester amount of the fatty acid alkyl ester amount corresponding to the formula (I) derived from the component (A) and the fatty acid alkyl ester amount corresponding to the formula (I) newly added in the catalyst dispersion step. Is the amount of fatty acid alkyl ester starting material.
When the component (A) contains a monohydric / dihydric alcohol, the specific amount of monohydric / dihydric alcohol in this step includes the monohydric / dihydric alcohol derived from the component (A). . That is, the total amount of monohydric / dihydric alcohol including the amount of monohydric / dihydric alcohol derived from component (A) and the amount of monohydric / dihydric alcohol newly added in the catalyst dispersion step is 1 kg of fatty acid alkyl ester. It becomes 0.05-0.20 mol with respect to.
原料への触媒添加量は、触媒(α)中の金属量から規定でき、原料の脂肪酸アルキルエステル1kgに対して、0.01〜0.25モルの金属量が好ましく、0.02モル〜0.10モルがより好ましい。 The amount of catalyst added to the raw material can be defined from the amount of metal in the catalyst (α), and the amount of metal is preferably 0.01 to 0.25 mol, relative to 1 kg of the fatty acid alkyl ester of the raw material, and 0.02 mol to 0. .10 mole is more preferred.
≪付加反応工程≫
付加反応工程は、特定のアルコキシル化触媒(触媒(α))と特定量の1価/2価アルコールとの存在下で、一般式(I)で表される脂肪酸アルキルエステル1モルに対してアルキレンオキシド5〜25モルを付加させて、脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを得る工程である。本工程は、付加反応のための任意の温度及び圧力条件に設定する操作(条件設定操作)を行う工程と、次いで脂肪酸アルキルエステルと触媒(α)と特定量の1価/2価アルコールとの混合物に、アルキレンオキシド(以下、AOと呼ぶことがある)を接触させる操作(AO接触操作)を行う工程と、を有する。≪Addition reaction process≫
The addition reaction step is carried out in the presence of a specific alkoxylation catalyst (catalyst (α)) and a specific amount of monohydric / dihydric alcohol with respect to 1 mol of the fatty acid alkyl ester represented by the general formula (I). In this step, 5 to 25 mol of an oxide is added to obtain a fatty acid alkyl ester alkoxylate. This step includes a step of performing an operation (condition setting operation) for setting an arbitrary temperature and pressure condition for the addition reaction, and then a fatty acid alkyl ester, a catalyst (α), and a specific amount of monohydric / dihydric alcohol. And a step of performing an operation (AO contact operation) of bringing the mixture into contact with an alkylene oxide (hereinafter sometimes referred to as AO).
条件設定操作を行う工程:
本工程では、付加反応のための適当な温度及び圧力条件に設定する。付加反応のための温度条件(付加反応温度)は、例えば150〜180℃が好ましく、160〜180℃がより好ましい。
付加反応のための圧力条件は、付加反応温度を勘案して適宜決定され、例えば、0.1〜1MPaが好ましく、0.1MPa〜0.6MPa以下がより好ましい。前記圧力条件の下限値としては0.1が好ましく、上限値としては1MPaが好ましく、0.6MPaがより好ましい。Process for setting conditions:
In this step, appropriate temperature and pressure conditions for the addition reaction are set. The temperature condition (addition reaction temperature) for the addition reaction is preferably, for example, 150 to 180 ° C, and more preferably 160 to 180 ° C.
The pressure condition for the addition reaction is appropriately determined in consideration of the addition reaction temperature. For example, 0.1 to 1 MPa is preferable, and 0.1 MPa to 0.6 MPa or less is more preferable. The lower limit of the pressure condition is preferably 0.1, and the upper limit is preferably 1 MPa, more preferably 0.6 MPa.
AO接触操作を行う工程:
本工程では、前記触媒分散工程で得られた脂肪酸アルキルエステルと触媒(α)と特定量の1価/2価アルコールとの混合物に、アルキレンオキシドを接触させる。AO接触操作における、一般式(I)で表される脂肪酸アルキルエステル1モルに対するAOの導入量は、5〜25モルであり、10〜20モルが好ましい。前記AOの導入量は、下限値が5モルであり、10モルが好ましく、上限値が25モルであり、20モルが好ましい。
AOの付加モル数が多いほど、即ち、AOの導入量を多くするほど、高分子ポリエチレングリコールの生成量が多くなる。Process for performing AO contact operation:
In this step, the alkylene oxide is brought into contact with the mixture of the fatty acid alkyl ester obtained in the catalyst dispersion step, the catalyst (α) and a specific amount of monohydric / dihydric alcohol. In the AO contact operation, the amount of AO introduced with respect to 1 mol of the fatty acid alkyl ester represented by the general formula (I) is 5 to 25 mol, and preferably 10 to 20 mol. The lower limit of the amount of AO introduced is 5 mol, preferably 10 mol, the upper limit is 25 mol, and preferably 20 mol.
The greater the number of moles of AO added, that is, the greater the amount of AO introduced, the greater the amount of polymer polyethylene glycol produced.
≪熟成工程≫
熟成工程は、付加反応工程の後、撹拌槽内、すなわち反応物を任意の温度で撹拌する工程である。本工程を設けることで、未反応の脂肪酸アルキルエステルの量、未反応のAOの量を低減できる。本工程の温度条件は、例えば、150〜180℃が好ましく、160〜180℃がより好ましく、付加反応温度と同様であることがより好ましい。熟成工程における撹拌時間は、10〜20分であることが好ましく、30〜60分であることがより好ましい。≪Aging process≫
The aging step is a step of stirring the reaction product at an arbitrary temperature in the stirring tank after the addition reaction step. By providing this step, the amount of unreacted fatty acid alkyl ester and the amount of unreacted AO can be reduced. The temperature condition in this step is, for example, preferably 150 to 180 ° C, more preferably 160 to 180 ° C, and more preferably the same as the addition reaction temperature. The stirring time in the aging step is preferably 10 to 20 minutes, and more preferably 30 to 60 minutes.
本実施形態の製造方法は、触媒分散工程、付加反応工程及び熟成工程に加えて、必要に応じて、脂肪酸アルキルエステルアルコキシレート中に残存する触媒活性成分等を除去する精製工程を有してもよい。触媒活性成分等を除去する方法としては、例えば、水洗浄、遠心分離、ろ過等による方法が挙げられる。
中でも、水洗浄及び遠心分離を行うことが好ましい。
精製工程においては、例えば、熟成工程において得られた反応物を70〜120℃に加温して溶解し、反応物100質量部に対して精製水5〜30質量部を加え、30〜120分撹拌する。次いで、50〜70℃まで冷却し、さらに30〜120分撹拌する。その後、遠心分離によって触媒活性成分などを除去する。In addition to the catalyst dispersion step, the addition reaction step, and the aging step, the production method of the present embodiment may include a purification step that removes the catalytically active component remaining in the fatty acid alkyl ester alkoxylate, if necessary. Good. Examples of the method for removing the catalytically active component include water washing, centrifugation, filtration, and the like.
Among these, it is preferable to perform water washing and centrifugation.
In the purification step, for example, the reaction product obtained in the aging step is dissolved by heating to 70 to 120 ° C., 5 to 30 parts by mass of purified water is added to 100 parts by mass of the reaction product, and 30 to 120 minutes. Stir. Subsequently, it cools to 50-70 degreeC, and also stirs for 30-120 minutes. Thereafter, the catalytically active component is removed by centrifugation.
上述した本実施形態の製造方法では、触媒分散工程で、特定量の1価/2価アルコールの全量が配合されているが、これに限定されず、付加反応工程における条件設定操作で、特定量の1価/2価アルコールの全量が配合されてもよく;特定量の1価/2価アルコールの一部が触媒分散工程で配合され、残りの1価/2価アルコールが付加反応工程における条件設定操作で配合されてもよい。
いずれにおいても、AO接触操作の前に、即ち、脂肪酸アルキルエステルにアルキレンオキシドを付加させる時点で、脂肪酸アルキルエステルと1価/2価アルコールとの混合比が、脂肪酸アルキルエステル1kgに対して、1価/2価アルコール量が0.05〜0.20モルとなるようにされる。In the production method of the present embodiment described above, the total amount of the specific amount of monohydric / dihydric alcohol is blended in the catalyst dispersion step. However, the present invention is not limited to this, and the specific amount is determined by the condition setting operation in the addition reaction step. The total amount of the monohydric / dihydric alcohol may be blended; a part of the specific monohydric / dihydric alcohol is blended in the catalyst dispersion step, and the remaining monohydric / dihydric alcohol is used in the conditions for the addition reaction You may mix | blend by setting operation.
In any case, before the AO contact operation, that is, when the alkylene oxide is added to the fatty acid alkyl ester, the mixing ratio of the fatty acid alkyl ester to the monohydric / dihydric alcohol is 1 with respect to 1 kg of the fatty acid alkyl ester. The amount of valence / 2 dihydric alcohol is adjusted to 0.05 to 0.20 mol.
本発明の脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートの製造方法においては、特定のアルコキシル化触媒と、一般式(I)で表される脂肪酸アルキルエステル1kgに対して0.05〜0.20モルの1価/2価アルコールとの存在下で、一般式(I)で表される脂肪酸アルキルエステル1モルに対してアルキレンオキシド5〜25モルが付加される。このように、かかる製造方法によれば、特定量の1価/2価アルコールの存在下で、付加反応工程を行うため、低温条件下で流動性の良好な液体洗浄剤の洗浄成分として有用な脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを製造できる。 In the method for producing a fatty acid alkyl ester alkoxylate of the present invention, 0.05 to 0.20 mol of monovalent / 2 with respect to 1 kg of the specific alkoxylation catalyst and the fatty acid alkyl ester represented by the general formula (I). In the presence of a monohydric alcohol, 5 to 25 mol of alkylene oxide is added to 1 mol of the fatty acid alkyl ester represented by the general formula (I). Thus, according to such a production method, the addition reaction step is performed in the presence of a specific amount of monohydric / dihydric alcohol, so that it is useful as a washing component of a liquid detergent having good fluidity under low temperature conditions. Fatty acid alkyl ester alkoxylates can be produced.
(脂肪酸アルキルエステルアルコキシレート)
本発明の製造方法により、下記一般式(II)で表される脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートが好適に製造される。
R11CO−(R13O)m−R12 ・・・(II)
[式(II)中、R11は、炭素数7〜17の炭化水素基である。R12は、炭素数1〜3の直鎖アルキル基である。R13Oは炭素数2〜4のオキシアルキレン基である。mは、R13Oの平均繰り返し数を表し、5〜25の数である。(Fatty acid alkyl ester alkoxylate)
The fatty acid alkyl ester alkoxylate represented by the following general formula (II) is preferably produced by the production method of the present invention.
R 11 CO- (R 13 O) m -R 12 ··· (II)
[In Formula (II), R 11 is a hydrocarbon group having 7 to 17 carbon atoms. R 12 is a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. R 13 O is an oxyalkylene group having 2 to 4 carbon atoms. m represents the average repeating number of R < 13 > O and is a number of 5-25.
前記式(II)中、R11及びR12は、それぞれ上記式(I)中のR11及びR12と同じである。
R13Oは、オキシエチレン基、オキシプロピレン基又はオキシブチレン基である。(R13O)mは、オキシエチレン基、オキシプロピレン基及びオキシブチレン基のうちの2種類以上のオキシアルキレン基が混在していてもよい。2種類以上のオキシアルキレン基が混在している場合、オキシアルキレン基はブロック状に混在していてもよく、ランダム状に混在していてもよい。オキシアルキレン基としては、中でも、オキシエチレン基が好ましい。
mは、5〜25の数であり、9〜20の数が好ましい。なお、mは、オキシアルキレン基の「平均」繰り返し数を表している。即ち、一般式(II)で表される化合物は、オキシアルキレン基の繰り返し数が異なる分子の集合体である。また、本発明の方法により製造される脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートは、R11の異なる分子の集合体であってもよい。前記分子の集合体を構成する各分子の各分子のR11又はR12はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。In the formula (II), R 11 and R 12 are the same as R 11 and R 12 in the formula (I), respectively.
R 13 O is an oxyethylene group, an oxypropylene group or an oxybutylene group. (R 13 O) m may be a mixture of two or more oxyalkylene groups among oxyethylene group, oxypropylene group and oxybutylene group. When two or more types of oxyalkylene groups are mixed, the oxyalkylene groups may be mixed in a block shape or may be mixed in a random shape. Among these, an oxyethylene group is preferable as the oxyalkylene group.
m is a number from 5 to 25, and a number from 9 to 20 is preferable. Note that m represents the “average” number of repetitions of the oxyalkylene group. That is, the compound represented by the general formula (II) is an aggregate of molecules having different oxyalkylene group repeating numbers. In addition, the fatty acid alkyl ester alkoxylate produced by the method of the present invention may be an assembly of different molecules of R 11 . R 11 or R 12 of each molecule of each molecule constituting the molecular assembly may be the same or different.
前記製造方法により製造される脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートは、液体洗浄剤の洗浄成分として有用なものであり、これを洗浄成分とする液体洗浄剤は、低温条件下で流動性が良好である。 The fatty acid alkyl ester alkoxylate produced by the above production method is useful as a cleaning component of a liquid cleaning agent, and a liquid cleaning agent containing this as a cleaning component has good fluidity under low temperature conditions.
(液体洗浄剤)
本発明の製造方法により製造される脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートは、液体洗浄剤に好適に用いられる。本発明の製造方法により製造される脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを含有する液体洗浄剤は、家庭用、工業用の用途として利用可能であり、衣料用液体洗剤として好適なものであり、界面活性剤濃度の高い濃縮タイプの衣料用液体洗剤として特に好適なものである。(Liquid cleaning agent)
The fatty acid alkyl ester alkoxylate produced by the production method of the present invention is suitably used for a liquid detergent. The liquid detergent containing the fatty acid alkyl ester alkoxylate produced by the production method of the present invention can be used for household and industrial uses, and is suitable as a liquid detergent for clothing, and has a surfactant concentration. It is particularly suitable as a high concentration type liquid detergent for clothing.
液体洗浄剤中、脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートの含有量は、液体洗浄剤の総質量に対して10〜50質量%が好ましく、30〜50質量%がより好ましい。下限値としては10質量%が好ましく、30質量%がより好ましく、上限値としては50質量%が好ましい。
脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートの含有量が、前記の好ましい下限値以上であると、低温条件下での流動性が高まる。加えて、汚れに対する洗浄力が高まる。一方、前記の好ましい上限値以下であれば、低温条件下での液体洗浄剤の粘度増加がより抑制される。In the liquid detergent, the content of the fatty acid alkyl ester alkoxylate is preferably 10 to 50% by mass, and more preferably 30 to 50% by mass with respect to the total mass of the liquid detergent. The lower limit is preferably 10% by mass, more preferably 30% by mass, and the upper limit is preferably 50% by mass.
When the content of the fatty acid alkyl ester alkoxylate is not less than the preferable lower limit, fluidity under low temperature conditions is increased. In addition, the detergency against dirt increases. On the other hand, if it is below the said preferable upper limit, the viscosity increase of the liquid cleaning agent under low temperature conditions will be suppressed more.
液体洗浄剤に含まれるその他の成分としては、例えば、界面活性剤、キレート剤、アルカリ剤、酸化防止剤、酵素、酵素安定化剤、減粘剤又は可溶化剤、防腐剤、金属酸化物又は金属塩、風合い向上剤、蛍光増白剤、再汚染防止剤、ソイルリリース剤、パール剤、漂白剤、着香剤、着色剤、乳濁化剤、天然物などのエキス、pH調整剤などを用いることができる。 Other components contained in the liquid detergent include, for example, surfactants, chelating agents, alkaline agents, antioxidants, enzymes, enzyme stabilizers, thickeners or solubilizers, preservatives, metal oxides or Metal salts, texture improvers, optical brighteners, anti-staining agents, soil release agents, pearling agents, bleaching agents, flavoring agents, coloring agents, emulsifying agents, natural product extracts, pH adjusters, etc. Can be used.
本発明の製造方法により製造される脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを含有する液体洗浄剤は、低温条件下で固化を生じにくく、流動性が良好である。このため、かかる液体洗浄剤は、市場に上市される製品として、広い地域で販売・使用が可能である。 The liquid detergent containing the fatty acid alkyl ester alkoxylate produced by the production method of the present invention hardly causes solidification under low temperature conditions and has good fluidity. For this reason, such a liquid cleaning agent can be sold and used in a wide area as a product on the market.
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。なお、本実施例において、「%」は、特に断りがない限り「質量%」を示す。
本実施例において使用した原料は下記の通りである。EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to the following Example. In the examples, “%” means “% by mass” unless otherwise specified.
The raw materials used in this example are as follows.
・脂肪酸アルキルエステル
ラウリン酸メチル:商品名「パステルM12」、ライオンケミカル株式会社製。
ミリスチン酸メチル:商品名「パステルM14」、ライオンケミカル株式会社製。Fatty acid alkyl ester Methyl laurate: trade name “Pastel M12”, manufactured by Lion Chemical Co., Ltd.
Methyl myristate: trade name “Pastel M14”, manufactured by Lion Chemical Co., Ltd.
・アルキレンオキシド
エチレンオキシド:エア・ウォーター株式会社製。-Alkylene oxide Ethylene oxide: manufactured by Air Water Co., Ltd.
・アルコキシル化触媒
後述の製造方法により合成した触媒(α−1)(α−2)(α−3)(α−4)(β)。-Alkoxylation catalyst The catalyst ((alpha) -1) ((alpha) -2) ((alpha) -3) ((alpha) -4) ((beta)) synthesize | combined with the below-mentioned manufacturing method.
・1価/2価アルコール
2−EH:2−エチルヘキサノール、試薬、純正化学株式会社製。
2−PrOH:2−プロパノール、1級試薬、関東化学株式会社製。Monovalent / divalent alcohol 2-EH: 2-ethylhexanol, reagent, manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.
2-PrOH: 2-propanol, primary reagent, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.
・液体洗浄剤の配合成分
a−1−1〜a−1−12:実施例1〜7及び比較例1〜5の製造方法により製造された脂肪酸アルキルエステルアルコキシレート(脂肪酸メチルエステルエトキシレート(MEE)、EO平均付加モル数15)。上記一般式(II)中のR11が炭素数11のアルキル基のものと炭素数13のアルキル基のものとの混合物。式(II)中のR12がメチル基、R13Oがオキシエチレン基、mが15である化合物。-Blending component of liquid detergent a-1-1 to a-1-12: Fatty acid alkyl ester alkoxylate (fatty acid methyl ester ethoxylate (MEE) produced by the production methods of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 ), EO average added mole number 15). A mixture of R 11 in the general formula (II) having an alkyl group having 11 carbon atoms and an alkyl group having 13 carbon atoms. In the formula (II), compounds wherein R 12 is a methyl group, R 13 O is an oxyethylene group, and m is 15.
a−2:P&G社製の天然アルコールCO−1217(商品名)に対して平均15モル相当のエチレンオキシドを付加したもの。
[a−2の合成]
耐圧型反応容器内に、P&G社製の天然アルコールCO−1270を224.4gと、30質量%NaOH水溶液2.0gと、を採取し、前記反応容器内を窒素置換した。次に、温度100℃、圧力2.0kPa以下で30分間脱水してから、温度を160℃まで昇温した。次いで、撹拌しながら、エチレンオキシド(ガス状)760.4gを、吹き込み管を使って、反応温度が180℃を超えないように添加速度を調整しつつ、アルコール液中に徐々に加えた。エチレンオキシドの添加終了の後、温度180℃、圧力0.3MPa以下で30分間熟成した。その後、温度180℃、圧力6.0kPa以下で10分間未反応のエチレンオキシドを留去した。次に、温度100℃以下まで冷却した後、反応物の1質量%水溶液のpHが約7になるように、70質量%p−トルエンスルホン酸を加えて中和し、a−2を得た。a-2: A product obtained by adding an average of 15 moles of ethylene oxide to natural alcohol CO-1217 (trade name) manufactured by P & G.
[Synthesis of a-2]
In a pressure-resistant reaction vessel, 224.4 g of natural alcohol CO-1270 manufactured by P & G and 2.0 g of 30% by mass NaOH aqueous solution were collected, and the inside of the reaction vessel was purged with nitrogen. Next, after dehydrating for 30 minutes at a temperature of 100 ° C. and a pressure of 2.0 kPa or less, the temperature was raised to 160 ° C. Next, while stirring, 760.4 g of ethylene oxide (gaseous) was gradually added to the alcohol liquid while adjusting the addition rate so that the reaction temperature did not exceed 180 ° C. using a blowing tube. After completion of the addition of ethylene oxide, aging was performed at a temperature of 180 ° C. and a pressure of 0.3 MPa or less for 30 minutes. Thereafter, unreacted ethylene oxide was distilled off at a temperature of 180 ° C. and a pressure of 6.0 kPa or less for 10 minutes. Next, after cooling to a temperature of 100 ° C. or lower, neutralization was performed by adding 70% by mass p-toluenesulfonic acid so that the pH of the 1% by mass aqueous solution of the reaction product was about 7, thereby obtaining a-2. .
b−1:椰子脂肪酸、日油株式会社製。
e−1:メチルグリシン二酢酸三ナトリウム(MGDA)、商品名「トリロンM」、BASF社製。
プロテアーゼ:商品名「コロナーゼ48L」、ノボザイムズ社製。
SR剤:ソイルリリース剤、商品名「TexCare SRN−170C」、クラリアントジャパン社製。
LAS−H:直鎖アルキルベンゼンスルホン酸、商品名「ライポンLH−200」、ライオン株式会社製。
MEA:モノエタノールアミン、株式会社日本触媒製。
BHT:ジブチルヒドロキシトルエン、商品名「SUMILZER BHT−R」、住友化学株式会社製。
クエン酸:商品名「クエン酸」、関東化学株式会社製。
エタノール:商品名「特定アルコール95度合成」、日本アルコール販売株式会社製。
乳酸ナトリウム:商品名「乳酸ナトリウム」、関東化学株式会社製。
香料:特開2002−146399号公報の表11〜18に記載の香料組成物A。
色素:緑3号、商品名「緑色3号」、癸巳化成株式会社製。
pH調整剤:硫酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、モノエタノールアミン。b-1: Isogo fatty acid, manufactured by NOF Corporation.
e-1: Trisodium methylglycine diacetate (MGDA), trade name “Trilon M”, manufactured by BASF Corporation.
Protease: Trade name “Coronase 48L”, manufactured by Novozymes.
SR agent: Soil release agent, trade name “TexCare SRN-170C”, manufactured by Clariant Japan.
LAS-H: linear alkylbenzene sulfonic acid, trade name “Lypon LH-200”, manufactured by Lion Corporation.
MEA: Monoethanolamine, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.
BHT: dibutylhydroxytoluene, trade name “SUMILZER BHT-R”, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
Citric acid: trade name “citric acid”, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.
Ethanol: trade name “specific alcohol 95 degree synthesis”, manufactured by Nippon Alcohol Sales Co., Ltd.
Sodium lactate: trade name “sodium lactate”, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.
Fragrance | flavor: The fragrance | flavor composition A of Tables 11-18 of Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-146399.
Dye: Green No. 3, trade name “Green No. 3”, manufactured by Sakai Kasei Co., Ltd.
pH adjuster: sulfuric acid, sodium hydroxide, potassium hydroxide, monoethanolamine.
<アルコキシル化触媒の製造>
以下に示す原料(液体分散媒、アルカリ土類金属化合物、硫酸)を用いた。
液体分散媒:ラウリン酸メチルエステルとミリスチン酸メチルエステルとの脂肪酸メチルエステル混合液、商品名パステルM124、ライオンケミカル株式会社製。
アルカリ土類金属化合物:酢酸カルシウム一水和物、特級試薬、関東化学株式会社製。
酸化カルシウム、特級試薬、和光純薬株式会社
酸化バリウム、特級試薬、和光純薬株式会社
硫酸:特級試薬、濃度96質量%、関東化学株式会社製。<Manufacture of alkoxylation catalyst>
The following raw materials (liquid dispersion medium, alkaline earth metal compound, sulfuric acid) were used.
Liquid dispersion medium: fatty acid methyl ester mixed solution of lauric acid methyl ester and myristic acid methyl ester, trade name: Pastel M124, manufactured by Lion Chemical Co., Ltd.
Alkaline earth metal compound: calcium acetate monohydrate, special grade reagent, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.
Calcium oxide, special grade reagent, Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Barium oxide, special grade reagent, Wako Pure Chemical Industries, Ltd. sulfuric acid: special grade reagent, concentration 96 mass%, manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.
上記のアルカリ土類金属化合物と硫酸とを液体分散媒中で混合することにより、アルコキシル化触媒である触媒(α−1)、触媒(α−2)、触媒(α−3)、触媒(α−4)、触媒(β)を製造した。触媒(α−1)、触媒(α−2)、触媒(α−3)、触媒(α−4)、触媒(β)のC/B比はそれぞれ0.90、0.96、0.90、0.90、0.67であり、(B+C)/A比は0.46、0.47、0.41、0.40、0.42である。なお、下記の各成分の配合量は、純分換算値である。
触媒(α−1)、(α−2)、(β)の製造方法
具体的には、500mLビーカーに、脂肪酸メチルエステル混合液と酢酸カルシウム一水和物とを入れ、パドル撹拌翼により室温(25℃)で混合して分散物を得た(分散工程)。
この分散物を撹拌しながら、滴下ロートにより96質量%の硫酸を10分間かけて添加し混合した(混合工程)。混合工程では、硫酸の添加で発熱するため、ビーカーを水浴して冷却し、反応温度を20〜50℃に制御しつつ1時間撹拌した。
硫酸を添加した後、20〜50℃に保ちながら、さらに2時間撹拌することによりアルコキシル化触媒(触媒(α−1)、触媒(α−2)、触媒(β))を得た(触媒熟成工程)。
触媒(α−3)の製造方法
具体的には、500mLビーカーに、脂肪酸メチルエステル混合液と酸化カルシウムを入れ、パドル撹拌翼により室温(25℃)で混合して分散物を得た(分散工程)。
この分散物を撹拌しながら、滴下ロートにより76%に希釈した硫酸を10分間かけて添加し混合した(混合工程)。混合工程では、硫酸の添加で発熱するため、ビーカーを水浴して冷却し、反応温度を20〜50℃に制御しつつ1時間撹拌した。
硫酸を添加した後、20〜50℃に保ちながら、さらに2時間撹拌することによりアルコキシル化触媒(触媒(α−3))を得た(触媒熟成工程)。触媒(α−4)の製造方法
酸化カルシウムの代わりに酸化バリウムを用いる以外は、触媒(α−3)と同様の製造方法で触媒(α−4)を得た。
なお、用いた化合物の量は表1に記載の通りである。By mixing the alkaline earth metal compound and sulfuric acid in a liquid dispersion medium, the catalyst (α-1), the catalyst (α-2), the catalyst (α-3), the catalyst (α -4) and a catalyst (β) were produced. The C / B ratios of the catalyst (α-1), the catalyst (α-2), the catalyst (α-3), the catalyst (α-4), and the catalyst (β) are 0.90, 0.96, and 0.90, respectively. 0.90, 0.67, and the (B + C) / A ratio is 0.46, 0.47, 0.41, 0.40, 0.42. In addition, the compounding quantity of each following component is a pure conversion value.
Production Method of Catalysts (α-1), (α-2), (β) Specifically, a fatty acid methyl ester mixed solution and calcium acetate monohydrate are placed in a 500 mL beaker, and room temperature ( 25 ° C.) to obtain a dispersion (dispersing step).
While stirring this dispersion, 96 mass% sulfuric acid was added over 10 minutes with a dropping funnel and mixed (mixing step). In the mixing step, heat was generated by the addition of sulfuric acid, so the beaker was cooled in a water bath and stirred for 1 hour while controlling the reaction temperature at 20 to 50 ° C.
After adding sulfuric acid, the mixture was further stirred for 2 hours while maintaining the temperature at 20 to 50 ° C. to obtain an alkoxylation catalyst (catalyst (α-1), catalyst (α-2), catalyst (β)) (catalyst aging). Process).
Method for producing catalyst (α-3)
Specifically, the fatty acid methyl ester mixed solution and calcium oxide were put into a 500 mL beaker and mixed at room temperature (25 ° C.) with a paddle stirring blade to obtain a dispersion (dispersing step).
While stirring this dispersion, sulfuric acid diluted to 76% with a dropping funnel was added over 10 minutes and mixed (mixing step). In the mixing step, heat was generated by the addition of sulfuric acid, so the beaker was cooled in a water bath and stirred for 1 hour while controlling the reaction temperature at 20 to 50 ° C.
After adding sulfuric acid, the mixture was further stirred for 2 hours while maintaining the temperature at 20 to 50 ° C. to obtain an alkoxylation catalyst (catalyst (α-3)) (catalyst aging step). Production method of catalyst (α-4) A catalyst (α-4) was obtained by the same production method as the catalyst (α-3) except that barium oxide was used instead of calcium oxide.
The amount of the compound used is as shown in Table 1.
<脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートの製造>
(実施例1〜7、比較例3〜5)
オートクレーブに、上記で得たアルコキシル化触媒(触媒(α−1)、触媒(α−2)、触媒(α−3)、触媒(α−4)、又は触媒(β))12.5gと、上記ラウリン酸メチル462gと、上記ミリスチン酸メチル166gと、を入れた後、表1に示す所定量の1価/2価アルコールを添加して、室温(20℃)で撹拌した(触媒分散工程)。
撹拌しながら、オートクレーブ内の窒素置換を行った。その後、エチレンオキシド(EO)付加反応温度(160℃)まで昇温し、圧力を0.1〜0.5MPaに調節した(条件設定操作)。次いで、かかる温度及び圧力の条件下、エチレンオキシド(EO)1876g(ラウリン酸メチルとミリスチン酸メチルとの合計の15倍モル)を導入し、撹拌しながら反応を進行させた(EO接触操作)(以上、付加反応工程)。
次いで、前記EO付加反応温度で0.5時間撹拌した(熟成工程)。その後、80℃に冷却して反応粗製物2516gを得た。
次いで、80℃に加温して溶解した反応粗製物250gに、精製水29.3gを加え、80℃を維持しつつ30分間撹拌した。次いで、50℃まで冷却し、さらに30分間撹拌を継続した。その後、遠心分離によって触媒と凝集物とを除去し、精製を行った(精製工程)。
以上の製造方法により、目的とする脂肪酸メチルエステルエトキシレート(MEE)のa−1−1〜a−1−7、a−1−10〜a−1−12をそれぞれ得た。<Production of fatty acid alkyl ester alkoxylate>
(Examples 1-7, Comparative Examples 3-5)
In an autoclave, 12.5 g of the alkoxylation catalyst (catalyst (α-1), catalyst (α-2), catalyst (α-3), catalyst (α-4), or catalyst (β)) obtained above, After adding 462 g of the methyl laurate and 166 g of the methyl myristate, a predetermined amount of monovalent / divalent alcohol shown in Table 1 was added and stirred at room temperature (20 ° C.) (catalyst dispersion step). .
While stirring, nitrogen substitution in the autoclave was performed. Then, it heated up to ethylene oxide (EO) addition reaction temperature (160 degreeC), and adjusted the pressure to 0.1-0.5 MPa (condition setting operation). Then, under such temperature and pressure conditions, 1876 g of ethylene oxide (EO) (15 times the total of methyl laurate and methyl myristate) was introduced, and the reaction was allowed to proceed with stirring (EO contact operation) (above) , Addition reaction step).
Subsequently, it stirred at the said EO addition reaction temperature for 0.5 hour (ripening process). Thereafter, the reaction mixture was cooled to 80 ° C. to obtain 2516 g of a crude reaction product.
Subsequently, 29.3 g of purified water was added to 250 g of the reaction crude product dissolved by heating to 80 ° C., and stirred for 30 minutes while maintaining 80 ° C. Subsequently, it cooled to 50 degreeC and stirring was further continued for 30 minutes. Thereafter, the catalyst and aggregates were removed by centrifugation, and purification was performed (purification step).
By the above manufacturing method, the target fatty acid methyl ester ethoxylate (MEE) a-1-1-1 to a-1-7 and a-1-10 to a-1-12 were obtained, respectively.
(比較例1)
1価/2価アルコールを添加しない他は、実施例1と同様にして、目的とする脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートのa−1−8を得た。(Comparative Example 1)
The target fatty acid alkyl ester alkoxylate a-1-8 was obtained in the same manner as in Example 1 except that no monohydric or dihydric alcohol was added.
(比較例2)
2−エチルヘキサノールに対して平均15モル相当のエチレンオキシドを付加したもの(2−EHの15EO付加物)を合成した。
上記で得たアルコキシル化触媒(α−1)をろ過して、アセトンで十分に洗浄後、固形分を50℃で乾燥させた。オートクレーブに、前記で得たアルコキシル化触媒の固形分2.0gと、2−エチルヘキサノール285gを入れた後、室温(20℃)で撹拌した。
撹拌しながら、オートクレーブ内の窒素置換を行った。その後、エチレンオキシド(EO)付加反応温度(160℃)まで昇温し、圧力を0.1〜0.5MPaに調節した(条件設定操作)。次いで、かかる温度及び圧力の条件下、エチレンオキシド(EO)1447g(2−エチルヘキサノールの15倍モル)を導入し、撹拌しながら反応を進行させた。
次いで、前記EO付加反応温度で0.5時間撹拌した。その後、80℃に冷却して反応粗製物1734gを得た。
次いで、50℃に加温して溶解した反応粗製物250gをろ過して、触媒を除去し、精製を行って2−EHの15EO付加物を得た。
次いで、比較例1の製造方法により製造された脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートと、この脂肪酸アルキルエステルアルコキシレート1kgに対して0.06モルの2−EHの15EO付加物と、を混合(2−EHの15EO付加物を後添加)して、a−1−9を得た。(Comparative Example 2)
An average of 15 moles of ethylene oxide added to 2-ethylhexanol (2-EO H15EO adduct) was synthesized.
The alkoxylation catalyst (α-1) obtained above was filtered and thoroughly washed with acetone, and then the solid content was dried at 50 ° C. In an autoclave, 2.0 g of the solid content of the alkoxylation catalyst obtained above and 285 g of 2-ethylhexanol were added, followed by stirring at room temperature (20 ° C.).
While stirring, nitrogen substitution in the autoclave was performed. Then, it heated up to ethylene oxide (EO) addition reaction temperature (160 degreeC), and adjusted the pressure to 0.1-0.5 MPa (condition setting operation). Subsequently, 1447 g of ethylene oxide (EO) (15-fold mol of 2-ethylhexanol) was introduced under such temperature and pressure conditions, and the reaction was allowed to proceed while stirring.
Subsequently, it stirred at the said EO addition reaction temperature for 0.5 hour. Thereafter, the reaction mixture was cooled to 80 ° C. to obtain 1734 g of a crude reaction product.
Next, 250 g of the reaction crude product dissolved by heating to 50 ° C. was filtered to remove the catalyst, and purification was performed to obtain a 15EO adduct of 2-EH.
Subsequently, the fatty acid alkyl ester alkoxylate produced by the production method of Comparative Example 1 was mixed with 0.06 mol of 2-EO H15EO adduct with respect to 1 kg of the fatty acid alkyl ester alkoxylate (of 2-EH). 15EO adduct was added later) to obtain a-1-9.
<液体洗浄剤の製造>
(試験例1)
表2に示す配合組成に従い、常法(未配合の成分がある場合、その成分は配合しない。)により液体洗浄剤1000gを製造した。<Manufacture of liquid detergent>
(Test Example 1)
According to the composition shown in Table 2, 1000 g of a liquid detergent was produced by a conventional method (when there is an unblended component, the component is not blended).
(試験例2〜12)
脂肪酸メチルエステルエトキシレート(MEE)を、a−1−1から、a−1−2〜a−1−12へそれぞれ変更した以外は、試験例1と同様にして液体洗浄剤1000gを製造した。(Test Examples 2 to 12)
A liquid detergent 1000 g was produced in the same manner as in Test Example 1 except that the fatty acid methyl ester ethoxylate (MEE) was changed from a-1-1 to a-1-2 to a-1-12.
表2中の配合量の単位は質量%であり、いずれの成分も純分換算量を示す。なお、各例の液体洗浄剤は、表に記載の各成分の合計が100質量%となるように、水の残部でバランスして調製した。
各例の液体洗浄剤において、それぞれpH調整剤を適量添加することにより、25℃におけるpHを7.0に調整した。液体洗浄剤のpHは、液体洗浄剤を25℃に調温し、ガラス電極式pHメーター(東亜ディーケーケー株式会社製、製品名HM−30G)を用い、ガラス電極を前記液体洗浄剤に直接に浸漬し、1分間経過後に示す値を測定した。The unit of the blending amount in Table 2 is mass%, and all the components indicate the amount equivalent to pure content. In addition, the liquid cleaning agent of each example was prepared by balancing with the remainder of water so that the total of each component described in the table was 100% by mass.
In the liquid cleaning agent of each example, the pH at 25 ° C. was adjusted to 7.0 by adding an appropriate amount of a pH adjusting agent. The pH of the liquid detergent is adjusted to 25 ° C., and a glass electrode type pH meter (product name HM-30G, manufactured by Toa DKK Corporation) is used to immerse the glass electrode directly in the liquid detergent. And the value shown after 1 minute passed was measured.
<評価>
各例の液体洗浄剤について、以下に示す評価方法により、液体洗浄剤の流動性を評価した。その結果を表2に示した。<Evaluation>
About the liquid detergent of each example, the fluidity | liquidity of the liquid detergent was evaluated by the evaluation method shown below. The results are shown in Table 2.
[液体洗浄剤の流動性についての評価]
各例の液体洗浄剤100mLを、それぞれ透明のガラス瓶(広口規格びんPS−NO.11)に取り、蓋を閉めて密封した。この状態で、密封されたガラス瓶を、−5℃の恒温槽中に静置して1ヶ月間保存した。
かかる保存の後、−5℃の恒温槽から前記ガラス瓶を取り出し、−5℃にて保存された前記ガラス瓶を水平に倒して、液面の変化を目視で観察し、下記の評価基準に基づいて液体洗浄剤の流動性を評価した。
評価基準
A:前記ガラス瓶を水平に倒してから10秒以内に、液面が水平になった。
B:前記ガラス瓶を水平に倒してから、液面が水平になるまでに10秒超を要した。
C:固化しているため、流動性が全く認められなかった。[Evaluation of fluidity of liquid detergent]
100 mL of the liquid cleaning agent of each example was taken in a transparent glass bottle (wide-mouth standard bottle PS-NO.11), and the lid was closed and sealed. In this state, the sealed glass bottle was allowed to stand in a thermostatic bath at −5 ° C. and stored for 1 month.
After such storage, the glass bottle is taken out from a -5 ° C constant temperature bath, the glass bottle stored at -5 ° C is tilted horizontally, the change in the liquid level is visually observed, and based on the following evaluation criteria. The fluidity of the liquid detergent was evaluated.
Evaluation criteria A: The liquid level became horizontal within 10 seconds after the glass bottle was tilted horizontally.
B: It took more than 10 seconds for the liquid level to become horizontal after the glass bottle was tilted horizontally.
C: No fluidity was observed at all because of solidification.
表2に示す結果から、本発明を適用した実施例1〜7の製造方法により製造された脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを含有する試験例1〜7の液体洗浄剤は、低温条件下で流動性が良好であることが確認できた。
加えて、本発明を適用した実施例1〜7の製造方法により製造された脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートは、液体洗浄剤の洗浄成分として有用であることも確認できた。From the results shown in Table 2, the liquid detergents of Test Examples 1 to 7 containing fatty acid alkyl ester alkoxylates produced by the production methods of Examples 1 to 7 to which the present invention is applied have fluidity under low temperature conditions. It was confirmed that it was good.
In addition, it was confirmed that the fatty acid alkyl ester alkoxylate produced by the production method of Examples 1 to 7 to which the present invention was applied was useful as a cleaning component of the liquid detergent.
以下、硫酸/アルカリ土類金属系触媒により製造した脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを用いた液体洗浄剤と、前記複合金属酸化物触媒により製造した脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを用いた液体洗浄剤との、低温での固化性を、実施例及び比較例を用いて説明する。 Hereinafter, a liquid detergent using a fatty acid alkyl ester alkoxylate produced with a sulfuric acid / alkaline earth metal catalyst and a liquid detergent using a fatty acid alkyl ester alkoxylate produced with the composite metal oxide catalyst at a low temperature The solidification property is described with reference to examples and comparative examples.
(実施例3、試験例3)
比較のため、硫酸/アルカリ土類金属系触媒により脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを製造した実施例3、及び実施例3で得られた脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートa−1−3を用いて製造した試験例3の液体洗浄剤について、表3、表4に記載した。脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートa−1−3の、下記GC法により測定したエチレンオキサイドの付加モル数分布は54%であった。(Example 3, Test Example 3)
For comparison, Example 3 in which a fatty acid alkyl ester alkoxylate was produced with a sulfuric acid / alkaline earth metal catalyst and a test example produced using the fatty acid alkyl ester alkoxylate a-1-3 obtained in Example 3 Table 3 and Table 4 show the three liquid cleaning agents. The addition mole number distribution of ethylene oxide measured by the following GC method of fatty acid alkyl ester alkoxylate a-1-3 was 54%.
(比較例6、試験例13)複合金属酸化物触媒により製造した脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを用いた液体洗浄剤
(比較例6)複合金属酸化物触媒により脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを製造した。
2.5MgO・Al2O3・mH2Oからなる化学組成の水酸化アルミニウム・マグネシウム(協和化学工業社製、キョーワード300)を900℃で3時間焼成してマグネシウム・アルミニウム複合金属酸化物触媒粉末(触媒γ)を得た。
2000kL攪拌反応槽にラウリン酸メチル(ライオンケミカル(株)製、パステルM12)184.1kg(859モル)、ミリスチン酸メチル(ライオンケミカル(株)製、パステルM14)66.0kg(272モル)、前記の複合金属触媒を1.00kg、多価アルコールとしてグリセリン 1.25kgを仕込んだ後、水酸化カリウム 0.05kgを加え、10分間攪拌をして、触媒のアルカリ変性処理をした。その後、攪拌混合しながら、反応槽内を窒素置換し、100℃まで加温して、1.3kPa以下の減圧条件で30分間、脱水を行った。次いで、180℃まで加温し、圧力上限値が0.49MPaの条件で、エチレンオキシド 747.6kg(16972モル、脂肪酸メチルエステルの15倍モル)を導入した。更に0.5時間の熟成反応を行った後、80℃まで冷却して抜き出し、アルキレンオキシド付加物を含む反応粗製物、すなわち脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートa−1−13として999kgを得た。脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートa−1−13は、エチレンオキシド平均付加モル数が15であり、下記GC法により測定したエチレンオキシドの付加モル数分布が54%であった。また、脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートa−1−13には、副生物であるポリエチレングリコールが0.9重量%含まれていた。
(試験例13)脂肪酸メチルエステルエトキシレート(MEE)を、a−1−1から、a−1−13へ変更した以外は、実施例1と同様にして液体洗浄剤1000gを製造した。(Comparative Example 6, Test Example 13) Liquid detergent using a fatty acid alkyl ester alkoxylate produced by a composite metal oxide catalyst (Comparative Example 6) A fatty acid alkyl ester alkoxylate was produced by a composite metal oxide catalyst.
Aluminum hydroxide-magnesium having a chemical composition consisting of 2.5MgO · Al 2 O 3 · mH 2 O ( manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., Kyowaad 300) to 900 ° C. for 3 hours calcined to magnesium aluminum composite metal oxide catalyst A powder (catalyst γ) was obtained.
In a 2000 kL stirred reaction vessel, methyl laurate (Lion Chemical Co., Ltd., Pastel M12) 184.1 kg (859 mol), methyl myristate (Lion Chemical Co., Ltd., Pastel M14) 66.0 kg (272 mol), After adding 1.00 kg of the composite metal catalyst and 1.25 kg of glycerin as a polyhydric alcohol, 0.05 kg of potassium hydroxide was added, and the mixture was stirred for 10 minutes to carry out alkali modification treatment of the catalyst. Thereafter, while stirring and mixing, the inside of the reaction vessel was purged with nitrogen, heated to 100 ° C., and dehydrated under reduced pressure conditions of 1.3 kPa or less for 30 minutes. Subsequently, it heated up to 180 degreeC and 747.6 kg (16972 mol, 15 times mole of fatty acid methyl ester) of ethylene oxide was introduce | transduced on the conditions whose pressure upper limit is 0.49 MPa. After further aging reaction for 0.5 hour, the reaction mixture was cooled to 80 ° C. and extracted, and 999 kg was obtained as a crude reaction product containing an alkylene oxide adduct, that is, fatty acid alkyl ester alkoxylate a-1-13. The fatty acid alkyl ester alkoxylate a-1-13 had an average ethylene oxide addition mole number of 15, and the ethylene oxide addition mole number distribution measured by the following GC method was 54%. Further, the fatty acid alkyl ester alkoxylate a-1-13 contained 0.9% by weight of polyethylene glycol as a by-product.
(Test Example 13) A liquid cleaning agent 1000 g was produced in the same manner as in Example 1 except that the fatty acid methyl ester ethoxylate (MEE) was changed from a-1-1 to a-1-13.
(比較例7、試験例14)特定量の1価/2価アルコールを添加せずに硫酸/アルカリ土類金属系触媒により製造した脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを用いた液体洗浄剤
(比較例7)脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートの製造において、特定量の1価/2価アルコールとして用いたイソプロパノールを添加せず、脂肪酸アルキルエステル1kgに対して0.06モルのグリセリンを添加したこと以外は、脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートa−1−3を製造した本願実施例3と同様に、脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートa−1−14を製造した。脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートa−1−14は、エチレンオキシド平均付加モル数が15であり、下記GC法により測定したエチレンオキサイドの付加モル数分布は54%であった。
(試験例14)脂肪酸メチルエステルエトキシレート(MEE)を、a−1−1から、a−1−14へ変更した以外は、実施例1と同様にして液体洗浄剤1000gを製造した。(Comparative Example 7, Test Example 14) Liquid detergent using a fatty acid alkyl ester alkoxylate produced by a sulfuric acid / alkaline earth metal catalyst without adding a specific amount of mono- or dihydric alcohol (Comparative Example 7) In the production of fatty acid alkyl ester alkoxylate, the fatty acid alkyl ester was used except that 0.06 mol of glycerin was added to 1 kg of fatty acid alkyl ester without adding isopropanol used as a specific amount of monohydric / dihydric alcohol. Fatty acid alkyl ester alkoxylate a-1-14 was produced in the same manner as Example 3 in which alkoxylate a-1-3 was produced. The fatty acid alkyl ester alkoxylate a-1-14 had an average ethylene oxide addition mole number of 15, and the ethylene oxide addition mole number distribution measured by the following GC method was 54%.
(Test Example 14) A liquid cleaning agent 1000 g was produced in the same manner as in Example 1 except that the fatty acid methyl ester ethoxylate (MEE) was changed from a-1-1 to a-1-14.
[ガスクロマトグラフィー法によるアルキレンオキシドの付加モル数分布の測定及び算出]
反応粗製物中におけるエチレンオキシドの付加モル数の分布(EO付加モル分布ともいう)は、ガスクロマトグラフィー法(GC法ともいう)により求めた。
反応サンプルは、脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートの濃度が1%溶液になるようにアセトンで希釈、調製して分析サンプルとした。
GC法の条件は、下記測定条件であり、EO付加モル数分布(GCエリア%ともいう)は、下記算出方法によって算出されたものである。EO付加モル数分布の値が小さいほど、EOの付加モル数の分布が広くなる。
(GC法の測定条件)
・ガスクロマトグラフ:島津製作所製 GC−2025
・カラム:Agilent社製 DB−1 HT、長さ30m、内径0.25mm、膜厚0.1μm
・移動相:ヘリウム
・検出器:水素炎イオン検出器(FID)、380℃
・注入口:スプリッ卜、380℃
・温度:100℃→380℃
(算出方法)
GC法により試料を測定して得られたピークのピーク面積から、下記の式よりEO付加モル分布を算出した。
{ (ラウリン酸メチルエステルアルコキシレート由来の最大ピーク(P1)の面積) + (最大ピークP1の前後の2つのピークの合計面積) + (ミリスチン酸メチルエステルアルコキシレート由来の最大ピーク(P2)の面積) + (最大ピークP2の前後の2つのピークの合計面積) }÷全ピーク面積[Measurement and calculation of added mole number distribution of alkylene oxide by gas chromatography]
The distribution of the number of moles of ethylene oxide added in the reaction crude product (also referred to as EO addition mole distribution) was determined by a gas chromatography method (also referred to as GC method).
The reaction sample was diluted with acetone so that the fatty acid alkyl ester alkoxylate concentration was 1% solution, and prepared as an analysis sample.
The conditions of the GC method are the following measurement conditions, and the EO addition mole number distribution (also referred to as GC area%) is calculated by the following calculation method. The smaller the value of the EO added mole number distribution, the wider the EO added mole number distribution.
(Measurement conditions for the GC method)
-Gas chromatograph: GC-2025 manufactured by Shimadzu Corporation
Column: Agilent DB-1HT, length 30 m, inner diameter 0.25 mm, film thickness 0.1 μm
-Mobile phase: Helium-Detector: Hydrogen flame ion detector (FID), 380 ° C
・ Inlet: Split, 380 ℃
・ Temperature: 100 ℃ → 380 ℃
(Calculation method)
From the peak area of the peak obtained by measuring the sample by the GC method, the EO addition molar distribution was calculated from the following formula.
{(Area of maximum peak (P1) derived from lauric acid methyl ester alkoxylate) + (total area of two peaks before and after maximum peak P1) + (area of maximum peak (P2) derived from myristic acid methyl ester alkoxylate) ) + (Total area of two peaks before and after the maximum peak P2)} ÷ total peak area
<評価>
各参考例の液体洗浄剤について、実施例と同様の評価方法により、液体洗浄剤の流動性を評価した。その結果を表4に示した。
About the liquid detergent of each reference example, the fluidity | liquidity of the liquid detergent was evaluated by the evaluation method similar to an Example. The results are shown in Table 4.
表3、4に示す結果から、0℃未満の低温条件下において液体洗浄剤が固化を生じやすいという問題は硫酸/アルカリ土類金属系触媒を用いて液体洗浄剤を製造した場合に生じる特有の問題であり、特定量の1価/2価アルコールを添加する本願発明によって本課題が解決されることが明らかとなった。
また、特定量の1価/2価アルコールを添加しない場合にも、アルキレンオキシド付加モル数分布が特定量の1価/2価アルコールを添加した場合と大きく変化しなかった。したがって、特定量の1価/2価アルコールを添加して製造した脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを用いた液体洗浄剤が固化しづらくなるのは、アルキレンオキシド付加モル数分布の変化によるものではないことが明らかとなった。From the results shown in Tables 3 and 4, the problem that the liquid detergent tends to solidify under a low temperature condition of less than 0 ° C. is a characteristic that occurs when the liquid detergent is produced using a sulfuric acid / alkaline earth metal catalyst. It has become a problem, and it has become clear that this problem is solved by the present invention in which a specific amount of monohydric / dihydric alcohol is added.
Further, even when a specific amount of monohydric / dihydric alcohol was not added, the distribution of the number of added alkylene oxides was not significantly different from that when a specific amount of monohydric / dihydric alcohol was added. Therefore, it is difficult to solidify the liquid detergent using the fatty acid alkyl ester alkoxylate prepared by adding a specific amount of monohydric / dihydric alcohol because it is not due to a change in the distribution of the number of added alkylene oxides. It became clear.
本発明によれば、酸/アルカリ土類金属化合物触媒を用い、特定量の1価/2価アルコールを含む反応系で、脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを製造することにより、低温条件下で固化しにくい液体洗浄剤の洗浄成分として有用な脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートを製造できる。 According to the present invention, fatty acid alkyl ester alkoxylate is produced in a reaction system containing an acid / alkaline earth metal compound catalyst and containing a specific amount of monohydric / dihydric alcohol, so that it is difficult to solidify under low temperature conditions. Fatty acid alkyl ester alkoxylates useful as cleaning components for liquid detergents can be produced.
Claims (3)
アルカリ土類金属化合物(B)並びに硫酸、塩酸及びリン酸からなる群より選ばれる少なくとも1種の酸(C)が液体分散媒(A)中で反応してなるアルコキシル化触媒と、前記脂肪酸アルキルエステル1kgに対して0.05〜0.20モルの1価アルコール及び2価アルコールからなる群より選ばれる少なくとも一種のアルコールと、の存在下で、前記脂肪酸アルキルエステル1モルに対して前記アルキレンオキシド5〜25モルを付加する工程を有し、
前記アルカリ土類金属化合物(B)に対する前記酸(C)のモル比(C/B比)が、0.9以上1未満である、脂肪酸アルキルエステルアルコキシレートの製造方法。
R11COOR12 ・・・(I)
[式(I)中、R11は、炭素数7〜17の炭化水素基であり、R12は、炭素数1〜3の直鎖アルキル基である。] In the method for producing a fatty acid alkyl ester alkoxylate in which an alkylene oxide is added to a fatty acid alkyl ester represented by the following general formula (I):
An alkoxylation catalyst obtained by reacting an alkaline earth metal compound (B) and at least one acid (C) selected from the group consisting of sulfuric acid, hydrochloric acid and phosphoric acid in the liquid dispersion medium (A); In the presence of at least one alcohol selected from the group consisting of 0.05 to 0.20 mol of monohydric alcohol and dihydric alcohol with respect to 1 kg of ester, the alkylene oxide with respect to 1 mol of the fatty acid alkyl ester. Adding 5 to 25 moles,
The manufacturing method of the fatty-acid alkylester alkoxylate whose molar ratio (C / B ratio) of the said acid (C) with respect to the said alkaline-earth metal compound (B) is 0.9 or more and less than 1.
R 11 COOR 12 (I)
[In Formula (I), R 11 is a hydrocarbon group having 7 to 17 carbon atoms, and R 12 is a linear alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. ]
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