(57)【要約】 【課題】  白色に近い淡色のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩を提供すること； さらに好ましくは、スルホン化反応を安定的に運転する方法を提供すること。【解決手段】  予めα−スルホ脂肪酸アルキルエステルを添加した脂肪酸アルキルエステルを、槽型スルホン化反応装置を用いてスルホン化するスルホン化工程を含むα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の製造方法であって、反応液２の液面３よりも上部に破泡翼７を設置してスルホン化工程を行うことを特徴とするα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の製造方法。【選択図】  図１
2006069961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予めα−スルホ脂肪酸アルキルエステルを添加した脂肪酸アルキルエステルを、槽型スルホン化反応装置を用いてスルホン化するスルホン化工程を含むα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の製造方法であって、
反応液の液面よりも上部に破泡翼を設置してスルホン化工程を行うことを特徴とするα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の製造方法。
【請求項２】
スルホン化工程を、１価の金属塩の存在下において行う請求項１に記載のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の製造方法。
【請求項３】
α−スルホ脂肪酸アルキルエステルの添加量を、脂肪酸アルキルエステルに対して０．１〜２０質量％とする請求項１または２記載のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の製造方法。
【請求項４】
破泡翼の直径が槽型スルホン化反応装置の内径の０．２倍以上である請求項１〜３のいずれか一項に記載のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の製造方法。
【請求項５】
反応液の液面からの破泡翼の高さｈが、反応液深さＨに対して０．１〜１．５倍となる様に、反応液を仕込んでスルホン化工程を行う請求項１〜４のいずれか一項に記載のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の製造方法によって製造されるα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の製造方法及びα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩に関する。
【背景技術】
【０００２】
α−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩は、従来より界面活性剤として使用されているが、特に洗浄力が高く、また、生分解性が良好で、環境に対する影響が少ないことから洗浄剤材料としての性能が高く評価されている。
α−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩は、脂肪酸アルキルエステルをＳＯ3によりスルホン化してα−スルホ脂肪酸エステルを得た後に、アルカリによって中和することによって得られる。
【０００３】
α−スルホ脂肪酸アルキルエステルは、通常、著しく着色しており、このため、アルカリ中和後に得られるα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩も着色している。洗浄剤材料としての用途においては、このような着色は不都合であるために、通常、アルカリ中和工程の前又は後に、過酸化水素などによる過酷な条件下での漂白が行われている。 
すなわち、一般に、α−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩は、スルホン化ガス導入によるスルホン化工程、スルホン化反応における副生物を減ずるための熟成工程、アルカリによる中和工程及び漂白工程を経て製造されている。 
【０００４】
ところで、α−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩には、α−スルホ脂肪酸、α−スルホ脂肪酸ジアルカリ塩などの副生物が含まれることがある。これは、上記の各製造工程中において一部のエステル結合が切断されるために生成する。これらの副生物は洗浄剤活性成分としては洗浄力が小さく、水溶性も劣るので、その生成はできるだけ抑制することが望ましい。 
そこで、特に反応条件が過酷でエステル結合の加水分解を引き起こし易く、また、α−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の生成に直接的に関係しない漂白工程はできるだけ簡略化、または省略することが好ましい。 
【０００５】
漂白工程の簡略化又は省略のためには、漂白工程を経ていなくても、もともと白色に近い淡色のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩を製造するプロセスを用いることが好ましい。
そのためには、α−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の着色は、熟成工程中に進行することが確認されているので、例えば熟成工程を簡略化することにより、淡色のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩を得ることができると予測される。 
【０００６】
しかし、熟成工程を簡略化すると、副生成物の一つであるα−スルホ脂肪酸ジアルカリ塩の生成が誘引されるおそれがある。すなわち、熟成工程が不十分でSO3二分子付加体（以下、「二分子付加体」という）が残存していると、この後に行われる、例えば水酸化ナトリウムなどによるアルカリ中和工程において、洗浄力、水溶力の劣るα−スルホ脂肪酸ジソーダ（α−スルホ脂肪酸ジアルカリ塩）が生成する。上述したように、このような副生物は洗浄剤としての性能を低下させる。
【０００７】
そのため、熟成工程を充分に行った上で、なおかつ、漂白工程を経ていなくても、もともと白色に近い淡色のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩を製造することにより、漂白工程を簡略化又は省略して副生物の生成を抑制することを目的とした方法がいくつか提案されている。
【０００８】
例えば、特許文献１（特開昭５１−４３７１６号公報）には、飽和脂肪酸アルキルエステルのスルホン化反応において、無機硫酸塩を共存させることにより、α−スルホ脂肪酸ジソーダの生成率が低く、かつ、無機硫酸塩が存在しない場合に比べて淡色のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩が得られる製造方法が記載されている。
そして、特許文献２（特開平９−２１６８６３号公報）には、飽和脂肪酸アルキルエステルのスルホン化反応において、無機硫酸塩を共存させるにあたり、該無機硫酸塩として１価の金属イオンを有し、かつその粒径が２５０μｍ以下のものを採用することが記載されている。 
一方、特許文献３（特開２０００−１２８８５５公報）には、スルホン化反応の初期段階から１価の金属イオンと共にα−スルホ脂肪酸アルキルエステルを反応系に導入することにより、α−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の色調が改善され、また、その熟成が促進されることが記載されている。
【特許文献１】特開昭５１−４３７１６号公報
【特許文献２】特開平９−２１６８６３号公報
【特許文献３】特開２０００−１２８８５５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、これらの各文献に記載の製造方法については、α−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の色調改善効果が不十分である。
さらに、α−スルホ脂肪酸アルキルエステルを反応系に導入する方法では、特に槽型スルホン化反応装置を用いたときに、スルホン化反応中に発生した泡が反応装置上部に接触し、液が固着したり、運転が不安定になるなどの点でも必ずしも満足できるものではない。
【００１０】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、白色に近い淡色のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩を提供することにある。 
そして、さらに好ましくは、スルホン化反応を安定的に運転する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明においては、前記課題を解決するために以下の手段を提案する。
第１の発明は、予めα−スルホ脂肪酸アルキルエステルを添加した脂肪酸アルキルエステルを、槽型スルホン化反応装置を用いてスルホン化するスルホン化工程を含むα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の製造方法であって、
反応液の液面よりも上部に破泡翼を設置してスルホン化工程を行うことを特徴とするα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の製造方法である。
第２の発明は、スルホン化工程を、１価の金属塩の存在下において行う第１の発明のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の製造方法である。
第３の発明は、α−スルホ脂肪酸アルキルエステルの添加量を、脂肪酸アルキルエステルに対して０．１〜２０質量％とする第１または第２の発明のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の製造方法である。
第４の発明は、破泡翼の直径が槽型スルホン化反応装置の内径の０．２倍以上である第１〜３のいずれかの発明のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の製造方法である。
第５の発明は、反応液の液面からの破泡翼の高さｈが、反応液深さＨに対して０．１〜１．５倍となる様に、反応液を仕込んでスルホン化工程を行う第１〜４のいずれかの発明のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の製造方法である。
第６の発明は、第１〜５のいずれかの発明の製造方法によって製造されるα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、白色に近い淡色のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩が得られる。 
そして、さらに好ましくは、スルホン化反応を安定的に運転する方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
［α−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の製造方法］
本発明のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の製造方法は、予めα−スルホ脂肪酸アルキルエステルを添加した脂肪酸アルキルエステルを、槽型スルホン化反応装置を用いてスルホン化するスルホン化工程を含むα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の製造方法であって、反応液の液面よりも上部に破泡翼を設置してスルホン化工程を行うことを特徴とする。
【００１４】
・槽型スルホン化反応装置
本発明においては、破泡翼を設置した槽型スルホン化反応装置を用いる。
破泡翼の作用により、α−スルホ脂肪酸アルキルエステルの着色を抑制することができる。
また、α−スルホ脂肪酸アルキルエステルを混合した脂肪酸アルキルエステルを用いると、発泡しやすくなる傾向があるが、その様な場合であっても、安定に運転を行うことができる。
【００１５】
図１は、槽型スルホン化反応装置の一例を示した模式図である。
符号１は反応槽であり、その内部に反応液２が仕込まれた状態が示されている。
槽型スルホン化反応装置は、反応槽１、反応液２を撹拌する撹拌機４、SO3ガスを導入するためのSO3ガス導入ライン８とガススパージャー９、及び排ガスを排出するための排ガスライン１０から概略構成されている。なお、反応槽１には撹拌効率向上の点から邪魔板１１が設けられている。
撹拌機４は、回転自在な撹拌軸５と、この撹拌軸５の先端付近に設けられた撹拌翼６、及び前記撹拌軸５の中間付近に、反応液２の液面３よりも上部に設置される様に設けられた破泡翼７とを有している。
一方、ガススパージャー９の先端部９ａは、例えば平らなリング状に形成されており、その下面には複数の孔が設けられている。そして、このリング状の先端部９ａは、撹拌翼６の上方に近接して設置されている。よって、SO3ガス導入ライン８から、これに接続されたガススパージャー９にSO3ガスが導入されると、先端部９ａに設けられた複数の孔からから下方に向かってSO3ガスが吹き出し、ガススパージャー９の下に配置された撹拌翼６の回転によって瞬時に撹拌され、反応液２と混合される。
【００１６】
破泡翼７は、泡に物理的な力を加え、破泡できる形状であれば特に限定されない。
具体的には、反応用の撹拌翼として一般的に用いられるものであればよい。例えばパドル翼、傾斜パドル翼、ディスクタービン翼、ファンタービン翼などの他に、断面（回転方向に沿って切断したときの断面）が円形、楕円形、三角形などの棒状のものでもよい。
【００１７】
破泡翼７の直径（回転軸を中心とした羽根の端部間の距離）は、反応槽１（槽型スルホン化反応装置）の内径に対して０．２倍以上であることが好ましく、特に０．４倍以上が好ましい。上限値は限定せず、破泡翼７が回転可能な範囲であればよい。実質的には０．９倍以下とされる。
０．２倍よりも小さいと破泡効果が少なくなり、破泡翼外側からの泡抜けが多くなるため、泡液を均一にすることが出来なくなる傾向にある。よって、着色抑制効果も低くなるおそれがある。また、安定に運転することも出来なくなるおそれがある。
【００１８】
破泡翼７を設置する位置は、反応液２よりも上部（破泡翼７が反応液２に接触しない位置）であればよく、図１に示した様に、反応液２の液面からの破泡翼７の高さｈと反応液の深さＨとの比によって好適に定めることができる。深さＨは、反応槽１の最下部から反応液２の液面までの距離である。高さｈは、反応液２の液面から、破泡翼７の高さ方向の下端までの距離である。
高さｈが、深さＨに対して、すなわちｈ／Ｈが０．１〜１．５であることが好ましく、０．２〜１．０がより好ましい。ｈ／Ｈが１．５を超えると、反応液量よりも泡量が多くなりすぎ、着色抑制効果が小さくなる。逆にｈ／Ｈが０．１よりも小さいと、反応中の液面の変動により破泡翼７が液面に入ってしまうことがあるため、破泡効果がなくなるおそれがある。
高さｈや深さＨの具体的な数値は反応槽１の大きさ等によって適宜変更可能である。
【００１９】
なお、破泡翼７を設置する軸は、図１に示した様に撹拌翼６と同じ撹拌軸５であってもよいし、撹拌翼６が設けられた撹拌軸とは別に、独立して設けられたものでもよい。
【００２０】
・仕込み
スルホン化工程を行うにおいては、まず、例えば反応槽１に予めα−スルホ脂肪酸アルキルエステルを添加した脂肪酸アルキルエステルを仕込む。
このとき、上述の様に破泡翼７が好ましい位置になる様に、反応液２の液面と破泡翼７の位置等を調整しながら仕込むことが好ましい。
【００２１】
・・脂肪酸アルキルエステル
脂肪酸アルキルエステルとしては、例えば下記の一般式（Ｉ）で表される化合物を用いることができる。
【００２２】
Ｒ1ＣＨ2ＣＯＯＲ2・・・（Ｉ）
【００２３】
但し、式中Ｒ1は炭素数６〜２４の直鎖ないし分岐アルキル基またはアルケニル基を表し、Ｒ2は炭素数１〜６の直鎖ないし分岐アルキル基を示す。 
【００２４】
前記脂肪酸アルキルエステルは、好ましくは飽和脂肪酸アルキルエステルである。飽和脂肪酸アルキルエステルとしては、牛脂、魚油、ラノリンなどから誘導される動物系油脂由来、ヤシ油、パーム油、パーム核油、大豆油などから誘導される植物系油脂由来、α−オレフィンのオキソ法から誘導される合成脂肪酸由来のアルキルエステルのいずれであってもよく、特に限定されない。 
このようなものとしては、例えば、ラウリン酸メチル、エチルまたはプロピル、ミリスチン酸メチル、エチルまたはプロピル、パルチミン酸メチル、エチルまたはプロピル、ステアリン酸メチル、エチルまたはプロピル、硬化牛脂脂肪酸メチル、エチルまたはプロピル、硬化魚油脂肪酸メチル、エチルまたはプロピル、ヤシ油脂肪酸メチル、エチルまたはプロピル、パーム油脂肪酸メチル、エチルまたはプロピル、パーム核油脂肪酸メチル、エチルまたはプロピルなどを挙げることができる。 
脂肪酸アルキルエステルは単独で、また、混合物として使用してもよい。
【００２５】
脂肪酸アルキルエステル、好ましくは飽和脂肪酸アルキルエステルのヨウ素価（ＩＶ）は０．５以下が好ましく、特に０．１以下がより好ましい。ヨウ素価が０．５以下であると、スルホン化工程における着色を効果的に低減することができる。 
【００２６】
・・α−スルホ脂肪酸アルキルエステル
脂肪酸アルキルエステルに予め添加するα−スルホ脂肪酸アルキルエステルは、脂肪酸アルキルエステルをスルホン化反応して得られるものであって、例えば下記の一般式（ＩＩ）で表される化合物である。具体的には、後述する（Ａ）スルホン化工程と、必要に応じて（Ｂ）エステル化工程を経て製造することができる。
【００２７】
Ｒ1ＣＨ（ＳＯ3Ｈ）ＣＯＯＲ2・・・（ＩＩ） 
【００２８】
式中Ｒ1は及びＲ2は上記と同様である。
【００２９】
α−スルホ脂肪酸アルキルエステルの、脂肪酸アルキルエステルに対する添加量は０．１〜２０質量％の範囲（脂肪酸アルキルエステル１００質量部に対して０．１〜２０質量部）であることが好ましく、１〜１０質量％の範囲がより好ましい。
添加量が０．１質量％未満では、製品として得られるα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の色調の改善がみられず、一方、２０質量％より多いと、発泡量が多くなり、破泡翼の効果がなくなり、運転が不安定になるおそれがある。
α−スルホ脂肪酸アルキルエステルは１種または２種以上混合して用いることができる。
【００３０】
α−スルホ脂肪酸アルキルエステルは、予め別の系で反応させて用意したものを、仕込みの際に脂肪酸アルキルエステルに混合して用いてもよい。
また、反応系内で（Ａ）スルホン化工程、と必要に応じて（Ｂ）エステル化工程を経て得られる粗α−スルホ脂肪酸アルキルエステル（反応生成物）を、反応槽１から取り出して次の工程に移るときに、反応槽１内に適当な量の反応生成物を残しておき、この反応槽１に次の仕込みの脂肪酸アルキルエステルを添加することにより、仕込むこともできる。この様に反応生成物を循環させると、製造効率の点から好ましい。
【００３１】
・・１価の金属塩
スルホン化工程は、１価の金属塩の存在下で行うことが、着色抑制の点から好ましい。
そこで、通常は仕込みの際に１価の金属塩を原料中に混合しておく。
仕込みにおいて、混合する順序等は特に限定するものではない。
例えば、脂肪酸アルキルエステルに１価の金属塩とα−スルホ脂肪酸アルキルエステルとを同時に混合してもよいし、１価の金属塩とα−スルホ脂肪酸アルキルエステルを、別個に脂肪酸アルキルエステルに添加してもよい。また、両者を予備混合した上で、脂肪酸アルキルエステルに混合してもよい。 
【００３２】
１価の金属塩の種類は特に限定されるものではないが、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸リチウムなどの無機硫酸塩が好ましい。無機硫酸塩は着色抑制効果が高く安価であり、また、洗浄剤に配合される成分であるので製品であるα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩から除去する必要がない。なお、無機硫酸塩は粉末状であることが好ましく、反応系との接触面積の充分な確保の点から、その粒径は２５０μｍ以下、特に１００μｍ以下であることが好ましい。
【００３３】
１価の金属塩の添加量は脂肪酸アルキルエステルに対して１〜３０質量％（脂肪酸アルキルエステル１００質量部に対して１〜３０質量部）、好ましくは３〜２０質量％の範囲とされる。金属塩の添加量が３０質量％より多い場合には生成物中の無機物組成が増大し、活性剤としての性能が劣化するおそれがある。一方、金属塩の添加量が１質量％より少ない場合は生成物の良好な色調の改善がみられないことがある。
１価の金属塩は１種または２種以上混合して用いることができる。
【００３４】
この様な仕込みを行った後に、以下に説明するスルホン化工程等を行ってα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩を製造する。
本発明の製造方法は、好ましくは、下記の（Ａ）〜（Ｄ）の工程を順次行ってα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩を得る。
【００３５】
（Ａ）脂肪酸アルキルエステルをスルホン化してα−スルホ脂肪酸アルキルエステルを得る工程である「スルホン化工程」
（Ｂ）副生物を抑制するために低級アルコールにてエステル化する「エステル化工程」
（Ｃ）アルカリで中和することによりα−スルホ脂肪酸アルキルエステルからα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩を得る「中和工程」
（Ｄ）得られたα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩を漂白する「漂白工程」
【００３６】
（Ｂ）エステル化工程は必須ではないが、この工程を経ることによって副生物の一つであるα−スルホ脂肪酸ジアルカリ塩の生成量を抑制することができるので、（Ａ）スルホン化工程と（Ｃ）中和工程の中間において（Ｂ）エステル化工程を行うことが好ましい。また、（Ｄ）漂白工程は、（Ａ）スルホン化工程において得られたα−スルホ脂肪酸アルキルエステルの色調によっては簡略化乃至省略することができる。 
【００３７】
以下、各工程について詳細に説明する。
・「（Ａ）スルホン化工程」
スルホン化工程は、脂肪酸アルキルエステルとスルホン化ガスとを接触させてＳＯ３一分子付加体（以下、「一分子付加体」という）、ＳＯ３二分子付加体（以下、「ニ分子付加体」という）を得るスルホン化反応工程と、二分子付加体からＳＯ3を脱離させてα−スルホ脂肪酸アルキルエステルを得る熟成工程とからなる。
本発明においては、熟成工程を行っても着色抑制効果が得られる。そのため、副生物を抑制することができる。
なお、スルホン化反応においては、脂肪酸アルキルエステルにＳＯ３を反応させたとき、最初にアルコキシ基に挿入される様な反応が起こり、一分子付加体が生成する。そして、次の段階で、さらにＳＯ３と反応して、α位にスルホン基が導入され、二分子付加体が生成する。ついで、アルコキシ基に挿入されたＳＯ３が脱離してα−スルホ脂肪酸アルキルエステルが生成する。
【００３８】
まず、図１に示した槽型スルホン化反応装置において、撹拌機４にて撹拌を行いながら、SO3ガス導入ライン８からガススパージャー９にスルホン化ガスを導入する。
すると、ガススパージャー９から吹き出したスルホン化ガスが、撹拌翼６によって素早く撹拌され、反応液２内に行きわたり、脂肪酸アルキルエステルと接触してスルホン化反応が進行する。そして、ＳＯ３吹き込みや反応等に伴って反応液２の液面等に生じる泡は、破泡翼７の作用によってかき消される。その結果、安定な運転を行うことができる。また、着色抑制効果も向上する。破泡翼７の作用による着色抑制効果向上の理由は定かではないが、安定な運転が行われること、及び泡液を均一にすることができ、反応槽１内壁に付着する泡等の局所的な加熱を防ぐことができること等に起因するのではないかと推測される。  
また、反応液の均一性が向上することにより、予め原料に混合しておくα−スルホ脂肪酸アルキルエステルの効果や、好適に用いられる１価の金属塩の効果を向上させることができるのではないかと推測される。すなわち、破泡翼７を設けることにより、仕込み時のα−スルホ脂肪酸アルキルエステルの量を少なくしても着色抑制効果が得られる。また、必要に応じて用いられる１価の金属塩の使用量を少なくすることができる傾向もある。
【００３９】
スルホン化ガスとしては、ＳＯ3ガス、発煙硫酸などが挙げられるが、好ましくはＳＯ3ガスが用いられる。ＳＯ3ガスは、通常、脱湿空気または窒素などの不活性ガスで１〜３０容量％の濃度に希釈されて使用される。ＳＯ3はスルホン化される脂肪酸アルキルエステルの１．０モルに対して１．０〜２．０モルの割合、好ましくは１．０５〜１．５モルの割合で使用される。１．０倍モル未満ではスルホン化反応が十分に進行しないおそれがあり、また、２．０倍モルを越えると、スルホン化反応がより過激になるため局部熱に起因する着色が著しくなるおそれがあり、淡色の製品を得るという点で好ましくない。 
【００４０】
スルホン化反応工程における、反応温度は脂肪酸アルキルエステルが流動性を有する温度であればよい。一般には、脂肪酸アルキルエステルの融点以上かつ融点から１００℃高い温度範囲まで、好ましくは融点以上かつ融点から７０℃高い温度範囲とされる。 
スルホン化反応工程の反応時間は、１０〜１８０分程度である。 
【００４１】
熟成工程は、スルホン化反応工程の後、所定の温度で保持して反応を進行させる。
熟成工程の温度は７０〜１００℃が適当である。７０℃より低いと二分子付加体からのＳＯ３脱離反応が速やかに進行せず、１００℃より高いと着色が著しい。熟成工程に要する時間は、通常、１〜１２０分の範囲である。 
【００４２】
・「（Ｂ）エステル化工程」
エステル化工程では、熟成工程を経て得られたα−スルホ脂肪酸アルキルエステルに少量の低級アルコールを添加し、エステル反応を進行させる。 
低級アルコールとしては、例えば炭素数１〜６の直鎖、分岐鎖状のアルキル基を有するものがあげられる。低級アルコールとしては、通常、例えば一般式（Ｉ）で表される脂肪酸アルキルエステルのＲ2の炭素数と等しい炭素数を有するものが好ましいが、特に限定するものではない。
低級アルコールは、反応液中の二分子付加体に対して０．５〜５．０倍モル、好ましくは０．８〜２．０倍モル用いられる。
エステル化工程の反応温度は５０〜１００℃、好ましくは５０〜９０℃とされ、また、反応時間は５〜１２０分とされる。 
このエステル化工程においては、熟成工程後に残留している二分子付加体のアルコキシ基部分のエステル化が進行することにより、該部分に挿入されていたＳＯ3の脱離がさらに促進され、結果として副生物の生成が抑制されると考えられる。 
【００４３】
・「（Ｃ）中和工程」
中和工程は、アルカリとα−スルホ脂肪酸アルキルエステルとの反応混合液が酸性或いは弱いアルカリ性の範囲となるような条件（ｐＨ４〜９）で行うことが好ましい。反応混合液が強アルカリ性となる条件下で中和を行うと、エステル結合が切断されやすくなる可能性がある。
ここで使用されるアルカリとしては、例えばアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニア、エタノールアミンが挙げられる。これらのアルカリは通常、水溶液として用いられ、その濃度は２〜５０質量％程度とされる。また、前記反応混合液中のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の濃度は１０〜８０質量％とされる。なお、中和温度は、通常、３０〜１４０℃、中和時間は１０〜６０分である。
【００４４】
・「（Ｄ）漂白工程」
漂白工程においては、中和工程を経て得られたα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩を漂白する。
漂白には、漂白剤として過酸化水素又は次亜塩素酸塩が用いられ、その添加量はα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩に対して純分で０．２〜１０質量％、好ましくは１〜５質量％である。漂白温度は５０〜１４０℃で、漂白時間は１時間から１週間であり、所望の色調に漂白されるまで行う。 
【００４５】
なお、必要に応じて漂白工程を（Ｃ）中和工程の前に行ってもよい。（Ｃ）中和工程前に漂白を行う場合は、アルコールの存在下、過酸化水素によって漂白することが好ましい。前記アルコールとしては炭素数１〜１２の低級アルコールが使用され、その添加量は、α−スルホ脂肪酸アルキルエステルに対して２〜３０質量％である。過酸化水素の添加量はα−スルホ脂肪酸アルキルエステルに対して純分で０．５〜１０質量％とされることが好ましい。また、漂白温度は１００℃以下、漂白時間は０．５〜５時間が好ましい。 
【００４６】
そして、漂白工程を（Ｃ）中和工程前に行った場合は、漂白されたα−スルホ脂肪酸アルキルエステルは前記アルコールと共に（Ｃ）中和工程に送られ、α−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩とされた後に、アルコール含有水溶液から分離されて製品とされる。 
【００４７】
なお、（Ｄ）漂白工程においては、過酸化水素又は次亜塩素酸塩などの漂白剤による処理のみならず、α−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の色調を白色に近い色に改善する処理ための他の処理を行ってもよい。 
【００４８】
この様に本発明のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩の製造方法においては、白色に近い淡色のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩が得られる。 
そして、さらに好ましくは、スルホン化反応を安定的に運転する方法を提供できる。
そのため、漂白工程を必要に応じて条件をマイルドにする等して簡略化したり、あるいは省略することが可能となる。その結果、副生物の抑制が充分に期待できる。また、熟成工程を行っても着色抑制効果が得られるので、この点からも副生物の抑制が充分に期待できる。
【００４９】
［α−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩］
本発明のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩は、本発明の製造方法によって製造されるα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩である。
本発明のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩においては、例えば漂白工程を経ていなくても従来得られていない淡色のα−スルホ脂肪酸アルキルエステル塩が得られる。
【実施例】
【００５０】
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００５１】
［比較例１］
ミリスチン酸メチルとパルミチン酸メチルの割合が質量比で２：８の混合脂肪酸メチルエステル［ＩＶ（ヨウ素価）＝０．０５］と無水硫酸ナトリウム５質量％（対混合脂肪酸メチルエステル）を混合し、撹拌器付き３００ｍＬガラス製反応器を用いて、８０℃に保ちながらＮ2ガスで８容量％に希釈したＳＯ3ガス１．２倍モル（対混合脂肪酸メチルエステル）を６０分間等速で導入し、全量導入後８０℃に保ちながら３０分間撹拌し熟成を行って、α−スルホ脂肪酸メチルエステルを製造した。
得られた金属塩含有α−スルホ脂肪酸メチルエステルを、別に準備した混合脂肪酸メチルエステルに対して１質量％添加し、さらに無水硫酸ナトリウム５質量％（対混合脂肪酸メチルエステル）加えて同条件でスルホン化反応を行い、さらに８０℃に保ちながら３０分間撹拌し熟成を行って、α−スルホ脂肪酸メチルエステルを製造した。 
【００５２】
［比較例２］
ミリスチン酸メチルとパルミチン酸メチルの割合が質量比で２：８の混合脂肪酸メチルエステル（ＩＶ＝０．０５）と無水硫酸ナトリウム５質量％（対混合脂肪酸メチルエステル）を混合し、図１に示した槽型スルホン化反応装置の様に、高さｈ／深さＨが０．７となる位置に、破泡翼（６枚ファンタービン翼、破泡翼径/反応器内径＝０．５）を取りつけた撹拌器付き３００ｍＬガラス製反応器（内径７５ｍｍ）を用いて、８０℃に保ちながらＮ2ガスで８容量％に希釈したＳＯ3ガス１．２倍モル（対混合脂肪酸メチルエステル）を６０分間等速で導入し、全量導入後８０℃に保ちながら３０分間撹拌し熟成を行って、α−スルホ脂肪酸メチルエステルを製造した。
【００５３】
［実施例１〜３］
比較例２で得られたα−スルホ脂肪酸メチルエステルを、別に準備した混合脂肪酸メチルエステル（ミリスチン酸メチルとパルミチン酸メチルの割合が質量比で２：８の混合脂肪酸メチルエステル、ＩＶ＝０．０５）に対して、それぞれ０．５質量％［実施例１］、３質量％［実施例２］、１０質量％［実施例３］添加し、さらに無水硫酸ナトリウム５質量％（対混合脂肪酸メチルエステル）加えて、高さｈ／深さＨが０．７となる位置に破泡翼（６枚ファンタービン翼、破泡翼径/反応器内径＝０．５）を取りつけた撹拌器付き３００ｍＬガラス製反応器を用いて、８０℃に保ちながらＮ2ガスで８容量％に希釈したＳＯ3ガス１．２倍モル（対混合脂肪酸メチルエステル）を６０分間等速で導入し、全量導入後８０℃に保ちながら３０分間撹拌し熟成を行って、α−スルホ脂肪酸メチルエステルを製造した。
なお、反応液の深さＨは４０ｍｍであった。
【００５４】
［実施例４］
破泡翼を６枚平羽根タービン翼、破泡翼径／反応器内径＝０．３、破泡翼の設置位置（ｈ／Ｈ）＝０．６に変更した以外は実施例２と同様の方法でα−スルホ脂肪酸メチルエステルを製造した。
【００５５】
［実施例５］
破泡翼を４枚４５度傾斜パドル翼、破泡翼径／反応器内径＝０．８、破泡翼の設置位置（ｈ／Ｈ）＝０．６に変更した以外は実施例３と同様の方法でα−スルホ脂肪酸メチルエステルを製造した。
【００５６】
実施例１〜５、比較例１、２の結果を表１に示す。
なお、表に示した「使用原料鎖長」とは、例えば「C14/16=2/8メチルエステル」と示されている場合は、脂肪酸アルキルエステルにおいて、脂肪酸由来のアルキル鎖がC14のメチルエステルと、脂肪酸由来のアルキル鎖がC16のメチルエステルの混合物であり、その質量比が2/8であることを意味する。
表１において色調の測定は、設定条件で反応した後のα−スルホ脂肪酸アルキルエステルの５質量％エタノール溶液を、４０ｍｍ光路長、Ｎｏ．４２ブルーフィルターを用い、クレット光電光度計で測定した。
【００５７】
破泡効果は、以下の基準で評価した。
◎：破泡翼よりも上部には全く泡が上がらない。
○：破泡翼の外側より泡が若干上がるが運転には支障がない。
×：破泡翼の効果が全くなく、泡が反応器上部まで上がる。
◎、○であれば安定して運転できることを示す。
【００５８】
また、表に示した「破泡翼種類」の対応は以下の通りである。
タービン１：６枚ファンタービン翼
タービン２：６枚平羽根タービン翼
パドル：４枚４５度傾斜パドル翼
【００５９】
表１の結果より、実施例１〜５においては比較例１に比べて、破泡効果により安定な運転を可能にしていることがわかった。
また、比較例２の発泡の状態は、表１に「−」で示した様に、発泡が少なく、羽根まで泡が届かないという結果になり、破泡効果は確認できなった。
また、比較例に比べ、実施例１〜５では、α−スルホ脂肪酸メチルエステルが淡色化されており、色調の改善効果が認められた。
【００６０】
【表１】
2006069961.tif 000003
【００６１】
［比較例３］
パルミチン酸メチルとステアリン酸メチルの割合が質量比で４５：５５の混合脂肪酸メチルエステル（ＩＶ＝０．１）と無水硫酸ナトリウム５質量％（対混合脂肪酸メチルエステル）を混合し、撹拌器付き２００Ｌ容ＳＵＳ３１６Ｌ製反応器（ジャケット付）を用いて、８０℃に保ちながらＮ2ガスで３容量％に希釈したＳＯ3ガス１．２倍モル（対混合脂肪酸メチルエステル）を１８０分間等速で導入し、全量導入後８０℃に保ちながら３０分間撹拌し熟成を行って、α−スルホ脂肪酸メチルエステルを製造した。得られた金属塩含有α−スルホ脂肪酸メチルエステルを、別に準備した混合脂肪酸メチルエステルに対して３質量％添加し、さらに無水硫酸ナトリウム５質量％（対混合脂肪酸メチルエステル）加えて同条件でスルホン化反応を行い、さらに８０℃に保ちながら３０分間撹拌し熟成を行って、α−スルホ脂肪酸メチルエステルを製造した。
【００６２】
［実施例６］
パルミチン酸メチルとステアリン酸メチルの割合が質量比で４５：５５の混合脂肪酸メチルエステル（ＩＶ＝０．１）と無水硫酸ナトリウム５質量％（対混合脂肪酸メチルエステル）を混合し、撹拌器付き２００Ｌ容ＳＵＳ３１６Ｌ製反応器（ジャケット付）を用いて、８０℃に保ちながらＮ2ガスで３容量％に希釈したＳＯ3ガス１．２倍モル（対混合脂肪酸メチルエステル）を１８０分間等速で導入し、全量導入後８０℃に保ちながら３０分間撹拌し熟成を行って、α−スルホ脂肪酸メチルエステルを製造した。得られた金属塩含有α−スルホ脂肪酸メチルエステルを、別に準備した混合脂肪酸メチルエステルに対して３質量％添加し、さらに無水硫酸ナトリウム５質量％（対混合脂肪酸メチルエステル）加えて、反応液面より上部（ｈ／Ｈ＝０．７）に破泡翼（４枚４５度傾斜パドル、翼破泡翼径/反応器内径＝０．３）を取りつけた撹拌器付き２００Ｌ容ＳＵＳ３１６Ｌ製反応器（ジャケット付）を用いて、同条件でスルホン化反応を行った後、８０℃に保ちながら３０分間撹拌し熟成を行って、α−スルホ脂肪酸メチルエステルを製造した。
【００６３】
［実施例７］
α−スルホ脂肪酸メチルエステルの添加量を混合脂肪酸メチルエステル（パルミチン酸メチルとステアリン酸メチルの割合が質量比で４５：５５の混合脂肪酸メチルエステル、ＩＶ＝０．１）に対して５質量％、破泡翼を６枚平羽根タービン翼、破泡翼径／反応器内径＝０．５、破泡翼の設置位置（ｈ／Ｈ）＝０．８に変更した以外は実施例６と同様の方法でα−スルホ脂肪酸メチルエステルを製造した。
【００６４】
［実施例８］
実施例７で得られたα−スルホ脂肪酸メチルエステルを次バッチのメチルエステル仕込み量に対し１５質量％を反応器内に残した。これに、混合脂肪酸メチルエステル（パルミチン酸メチルとステアリン酸メチルの割合が質量比で４５：５５の混合脂肪酸メチルエステル、ＩＶ＝０．１）を添加し、さらに無水硫酸ナトリウム５質量％（対混合脂肪酸メチルエステル）加えて、実施例７と同条件で、α−スルホ脂肪酸メチルエステルを製造した。
【００６５】
表２に比較例３、実施例６〜８の結果を示す。
これらの結果より、比較例に比べ、実施例６〜８では発泡を抑制でき、安定な運転を可能にしていることがわかった。また、α−スルホ脂肪酸メチルエステルが淡色化されており、色調の改善効果が認められた。
また、反応器内にα−スルホ脂肪酸アルキルエステルを一部残留させた状態で脂肪酸メチルエステルを反応器に導入し、これをスルホン化してもα−スルホ脂肪酸アルキルエステルの色調は改善され、製造効率も向上することが確認できた。
【００６６】
【表２】
2006069961.tif 000004
【００６７】
また、脂肪酸メチルエステルに添加されるα−スルホ脂肪酸メチルエステルをエステル化処理した場合であっても、以下の実施例９、１０のように、反応時の発泡が抑制され、脂肪酸メチルエステルをスルホン化して得られるα−スルホ脂肪酸メチルエステルの色調は改善されることを確認した。
【００６８】
［実施例９］
比較例２で得られたα−スルホ脂肪酸メチルエステルにメタノールを３質量％（対α−スルホ脂肪酸メチルエステル）添加し、８０℃で３０分間混合してエステル化反応を行った。このα−スルホ脂肪酸メチルエステルを、別に準備した混合脂肪酸メチルエステル（ミリスチン酸メチルとパルミチン酸メチルの割合が質量比で２：８の混合脂肪酸メチルエステル、ＩＶ＝０．０５）に対して５質量％添加し、さらに無水硫酸ナトリウム５質量％（対混合脂肪酸メチルエステル）加えて、比較例２と同条件で反応・熟成を行い、α−スルホ脂肪酸メチルエステルを製造した。
【００６９】
［実施例１０］
実施例７で得られたα−スルホ脂肪酸メチルエステルにメタノールを３質量％（対α−スルホ脂肪酸メチルエステル）添加し、８０℃で３０分間混合してエステル化反応を行った。このα−スルホ脂肪酸メチルエステルを次バッチのメチルエステル仕込み量に対し１０質量％残した。これに、混合脂肪酸メチルエステル（パルミチン酸メチルとステアリン酸メチルの割合が質量比で４５：５５の混合脂肪酸メチルエステル、ＩＶ＝０．１）を添加し、さらに無水硫酸ナトリウム５質量％（対混合脂肪酸メチルエステル）加えて、実施例７と同条件で、α−スルホ脂肪酸メチルエステルを製造した。
【００７０】
表３に実施例９および１０の結果を示す。
【００７１】
【表３】
2006069961.tif 000005
【００７２】
また、熟成を行っていないα−スルホ脂肪酸メチルエステルを脂肪酸メチルエステルに添加してスルホン化反応を行う場合であっても、以下の実施例１１、１２のように、反応時の発泡が抑制され、得られるα−スルホ脂肪酸メチルエステルの色調も改善されることを確認した。
【００７３】
［実施例１１］
ミリスチン酸メチルとパルミチン酸メチルの割合が質量比で２：８の混合脂肪酸メチルエステル（ＩＶ＝０．０５）と無水硫酸ナトリウム５質量％（対混合脂肪酸メチルエステル）を混合し、撹拌器付き３００ｍＬガラス製反応器を用いて、８０℃に保ちながらＮ2ガスで８容量％に希釈したＳＯ3ガス１．２倍モル（対混合脂肪酸メチルエステル）を６０分間等速で導入し、α−スルホ脂肪酸メチルエステルを製造した。得られた金属塩含有α−スルホ脂肪酸メチルエステルを、別に準備した混合脂肪酸メチルエステルに対して５質量％添加し、さらに無水硫酸ナトリウム５質量％（対混合脂肪酸メチルエステル）加えて、反応液面より上部（ｈ／Ｈ＝０．７）に破泡翼（６枚ファンタービン翼、破泡翼径/反応器内径＝０．８）を取りつけた撹拌器付き３００ｍＬガラス製反応器を用いて、同条件でスルホン化反応を行った後、全量導入後８０℃に保ちながら２０分間撹拌し熟成を行って、α−スルホ脂肪酸メチルエステルを製造した。
【００７４】
［実施例１２］
パルミチン酸メチルとステアリン酸メチルの割合が質量比で４５：５５の混合脂肪酸メチルエステル（ＩＶ＝０．１）と無水硫酸ナトリウム５質量％（対混合脂肪酸メチルエステル）を混合し、反応液面より上部（ｈ／Ｈ＝０．７）に破泡翼（４枚４５度傾斜パドル、翼破泡翼径/反応器内径＝０．５）を取りつけた撹拌器付き２００Ｌ容ＳＵＳ３１６Ｌ製反応器（ジャケット付）を用いて、８０℃に保ちながらＮ2ガスで３容量％に希釈したＳＯ3ガス１．２倍モル（対混合脂肪酸メチルエステル）を１８０分間等速で導入し、α−スルホ脂肪酸メチルエステルを製造した。得られた金属塩含有α−スルホ脂肪酸メチルエステルを次バッチのメチルエステル仕込み量に対し１０質量％を反応器内に残した。これに混合脂肪酸メチルエステルを添加し、さらに無水硫酸ナトリウム５質量％（対混合脂肪酸メチルエステル）加えて、同条件でスルホン化反応を行った後、８０℃に保ちながら２０分間撹拌し熟成を行って、α−スルホ脂肪酸メチルエステルを製造した。
【００７５】
表４に実施例１１および１２の結果を示す。
【００７６】
【表４】
2006069961.tif 000006
【００７７】
なお、本実施例において製造されたα−スルホ脂肪酸メチルエステルは、エステル化工程、中和工程、漂白工程などを経てα−スルホ脂肪酸メチルエステル塩とすることができる。そして、淡色に近いものであるほど、漂白工程をマイルドな条件で行う等簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】槽型スルホン化反応装置の一例を示した模式図である。
【符号の説明】
【００７９】
１…反応槽、２…反応液、３…反応液面、４…撹拌機、５…撹拌軸、６…撹拌翼、７…破泡翼、８…SO3ガス導入ライン、９…ガススパージャー、１０…排ガスライン、１１…邪魔板、H…反応液の深さ、ｈ…液面からの破泡翼の高さ
【図１】
2006069961.tif 000007