(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グルコースと炭素数１〜１２の直鎖１価アルコールとをパラトルエンスルホン酸の存在下に反応させ、アルキルグリコシドを含む反応混合物を得る工程、および
この反応混合物を、グルコース、前記１価アルコールおよびその他水以外の成分の合計重量に対して０．５〜５０重量％の吸着剤と混合して脱色処理する工程
を有しており、
前記吸着剤が、酸化マグネシウム４０〜７０重量％かつ酸化アルミニウム２０〜５０重量％を含有する複合金属酸化物の焼成体からなることを特徴とする、アルキルグリコシドの製造方法。
【請求項２】
前記脱色処理を、水および吸着剤以外の成分の合計重量に対して1〜３００重量％の水の存在下で行なう、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記反応混合物を前記吸着剤と接触させた後、前記吸着剤を濾過または遠心分離によって除去することを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記直鎖１価アルコールが、メタノール、エタノール、ブタノール、ヘキサノール、オクタノールまたはデカノールであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つの請求項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、界面活性剤、化粧料基剤等として有用なアルキルグリコシドおよびアルキルグリコシドの製造方法に関し、色相およびその安定性の良好なアルキルグリコシドの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
界面活性剤として有用であるアルキルグリコシドは、興味ある物理特性、優れた生物学的分解性、人体に対する高い安全性のゆえになくてはならないものになってきている。これらのアルキルグリコシドは家庭内用品、特に化粧品分野において使用されるためには、色相および臭気の良好なものである必要がある。また、起泡性、浸透性など優れた性質に基づいて洗浄剤分野でも使用されているが、洗浄剤は大抵アルカリ性であるため、アルカリ性の洗浄剤としてアルキルグリコシドを配合すると強く着色する傾向があった。
従来のアルキルグリコシドの製造方法は、ＥＰ１３２０４６号公報に代表されるように、酸触媒の存在下、糖類とアルコールを直接反応させる方法と、特開昭６４−４７７９６号公報に代表されるように、ブタノールなどの低級アルコールと反応させて得られた低級アルキルグリコシドを高級アルコールとアセタール交換反応する方法とに大きく分けられる。しかし、これらいずれの方法で得られるアルキルグリコシドもその色相は、満足できるものではなかった。
【０００３】
このため、反応前後にさまざまな精製法を組み合わせることによって、色相の改善をはかってきた。特開昭６１−３３１９３号公報では、得られたアルキルグリコシドを過酸化水素などで漂白する方法、特開昭６４−７１８９５号公報では、得られたアルキルグリコシドに活性炭処理をする方法、特開平１−２９０６９２号公報では、得られたアルキルグリコシドを水素添加する方法、特開平２−８８５９３号公報では、得られたアルキルグリコシドから有機溶媒抽出により着色物質を除く方法、特開平４−１２４１９６号公報では、吸着剤の存在下にアルコールと糖類とを反応させる方法、などが開示されている。しかし、これらの方法のいずれも、色相改良が満足できなかったり、保存安定性に欠けていたり、工程が複雑であったり、大規模な専用設備が必要であったりなど問題があり、十分満足できるものではなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、界面活性剤、化粧料基剤として有用なアルキルグリコシドおよびアルキルグリコシの製造方法に関し、色相およびその安定性の良好なアルキルグリコシドを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、グルコースと炭素数１〜１２の直鎖１価アルコールとをパラトルエンスルホン酸の存在下に反応させ、アルキルグリコシドを含む反応混合物を得る工程、および
この反応混合物を、糖類、１価アルコールおよびその他水以外の成分の合計重量に対して０．５〜５０重量％の吸着剤と混合して脱色処理する工程
を有しており、前記吸着剤が、酸化マグネシウム４０〜７０重量％かつ酸化アルミニウム２０〜５０重量％を含有する複合金属酸化物の焼成体からなることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の製造方法は、グルコース、炭素数１〜１２の直鎖１価アルコールおよびパラトルエンスルホン酸を反応槽に入れ、還流または減圧下で副生する水を除きながら反応を進行させた後、複合金属酸化物の焼成体を含有する吸着剤で処理を行いアルキルグリコシドを得るものである。
【０００７】
炭素数１〜１２の直鎖１価アルコールとしては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ヘキサノール、オクタノール、デカノール、ドデカノール、またこれらの混合物が挙げられる。反応におけるグルコースとアルコールの割合は、グルコース１モルに対してアルコール１〜２０モル、好ましくは２〜１０モルである。１モルより少ないと反応率が低下し、２０モルより大きいと製造が困難である。
【０００８】
酸触媒は、パラトルエンスルホン酸である。酸触媒の使用量は、グルコース１モルに対して１〜２００ミリモル、好ましくは５〜５０ミリモルである。１ミリモルより少ないと反応速度が遅く、２００ミリモルより多いと着色の原因にもなる。
【０００９】
反応温度は８０〜２００℃、好ましくは１００℃〜１５０℃である。８０℃より低いと反応速度が遅く、２００℃より高いと着色の原因にもなる。
一般にアルキルグリコシドの反応は、生成する水を前記温度で系外に除くことで進行するが、必要ならばアルコールが蒸発しない真空圧で水を系外に除き、反応をさらに進行させることもできる。
【００１０】
複合金属酸化物を含有する吸着剤は、酸化マグネシウム４０〜７０重量％、かつ酸化アルミニウム２０〜５０重量％含有する吸着剤であり、色相の改善に有効である。また、複合金属酸化物を含有する吸着剤は焼成活性化したものである。焼成活性化温度は、２００〜１０００℃で２〜６時間処理することが一般的である。複合金属酸化物を含有する吸着剤は、市販品として、例えば、協和化学工業（株）製のキョーワード２０００などが挙げられる。
【００１１】
複合金属酸化物を含有する吸着剤の使用量は糖類、１価アルコールおよびその他水以外の成分の合計重量に対して０．５〜５０重量％、好ましくは１〜２０重量％、より好ましくは２〜１０重量％である。０．５重量％より少ないと処理しても色相の改善は十分ではなく、５０重量％より多いと除去するのが困難になりコスト的に問題がある。
通常、処理温度は３０〜１００℃、好ましくは５０〜９０℃である。３０℃より低いと処理時間がかかりすぎ、１００℃より高いと着色の原因になる。
通常、処理時間は３０分〜２時間である。
また、当処理工程は水の存在下で行なうとより効果的である。水含有量は、水および吸着剤以外の成分の合計重量に対して1〜３００重量％、好ましくは１０〜１００重量％である。処理後、濾過および遠心分離などで吸着剤を除去することが好ましい。
水および吸着剤以外の成分は、糖類、１価アルコール、酸触媒、水以外の溶剤である。
【００１２】
また、アルキルグリコシド反応終了後の吸着剤処理前に酸触媒をアルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物、炭酸塩、アルコラートなどで中和したり、未反応アルコールや溶剤などを減圧下で除去することもできる。さらに吸着処理し吸着剤を分離した後、中和や未反応アルコールの除去を行うことも可能である。
【００１３】
本発明の製造方法においては、吸着剤処理はグルコースと１価アルコールをパラトルエンスルホン酸触媒の存在下に反応させた後に行うことが必要である。反応前処理では脱色効果はなく、吸着剤存在下の反応では触媒が失活して反応が進行しない。また、反応終了後、反応が停止せず継続する場合は副生物が生成しやすいことから、反応終了後に吸着剤処理を行うことによって、色相および安定性に優れたアルキルグリコシドが得られる。
【００１４】
本発明の製造方法で得られたアルキルグリコシドは、界面活性剤、化粧品用基剤等に使用することができる。好ましくは、界面活性剤として使用することができる。
その中でも、ｐＨ１２〜１４のアルキルグリコシド３０重量％水溶液、２５℃で３日経過後、色相がガードナー５以下であるアルキルグリコシドからなる界面活性剤が特に好ましく、色相安定性に優れた界面活性剤として有用である。
アルカリ水溶液中での保存安定性の評価方法としては、アルキルグリコシド３０重量％水溶液を作成し、水酸化ナトリウムを５ｇ加えて、２５℃で３日間放置し、その後の色相を測定する。そのときのｐＨは１２〜１４である。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の製造方法で製造されたアルキルグリコシドは、製造直後の色相および、アルカリ溶液中でも長期にわたって色相安定性が優れているため、界面活性剤、化粧料基剤として好適に使用できる。
【００１６】
【実施例】
次に実施例および比較例を挙げて本発明を説明する。
実施例１  ブチルグルコシドの合成
ｎ−ブタノール５１８ｇ（７モル）、グルコース１８０ｇ（１モル）、パラトルエンスルホン酸１水和物２．８５ｇ（１５ミリモル）を四ツ口フラスコに仕込み、窒素を吹き込みながら攪拌し、１２０℃に昇温した。常圧で上記温度を保ち、副生する水を系外に除去しながら還流し４時間反応を行なった。
反応終了後、協和化学工業（株）製キョーワード２０００（含有量：酸化マグネシウム５９．２重量％、酸化アルミニウム３３．０重量％）を２０ｇ（糖類、一価アルコールおよびその他水以外の成分の合計重量に対して２．８５重量％）添加し、８０℃、１時間処理後濾過し吸着剤を除去した。その後、含有するｎ−ブタノールを除去するため減圧−０．０９２ＭＰａ（５０ｍｍＨｇ）、１２０℃で１時間処理し、残った固形分を水に溶解し、３０％ブチルグルコシド水溶液を得た。
【００１７】
実施例２  ブチルグルコシドの合成
実施例１の条件でブチルグルコシドを反応した後、水１４０ｇ（水および吸着剤以外の成分の合計重量に対して２０．０重量％）と協和化学工業（株）製キョーワード２０００を２０ｇ（糖類、一価アルコールおよびその他水以外の成分の合計重量に対して２．８５重量％）添加し、８０℃、１時間処理後濾過し吸着剤を除去した。その後、含有するｎ−ブタノールを除去するため減圧
−０．０９２ＭＰａ（５０ｍｍＨｇ）、１２０℃で１時間処理し、残った固形分を水に溶解し、３０％ブチルグルコシド水溶液を得た。
【００１８】
実施例３  デシルグルコシドの合成
ｎ−デカノール１１０６ｇ（７モル）、グルコース１８０ｇ（１モル）、パラトルエンスルホン酸１水和物３．８ｇ（２０ミリモル）を四ツ口フラスコに仕込み、窒素を吹き込みながら攪拌し、１２０℃に昇温した。減圧−０．０７ＭＰａ（２００ｍｍＨｇ）で上記温度を保ち、副生する水を系外に除去しながら還流し６時間反応を行なった。
反応終了後、水２００ｇ（水および吸着剤以外の成分の合計重量に対して１５．５重量％）と協和化学工業（株）製キョーワード２０００を３５ｇ（糖類、一価アルコールおよびその他水以外の成分の合計重量に対して２．７１重量％）添加し、８０℃、１時間処理後濾過し吸着剤を除去した。その後、含有するｎ−デカノールを除去するため減圧−０．９９ＭＰａ（１０ｍｍＨｇ）、１５０℃で１時間処理し、残った固形分を水に溶解し、３０％デシルグルコシド水溶液を得た。
【００１９】
実施例４  デシルグルコシドの合成
ｎ−デカノール１１０６ｇ（７モル）、実施例１で得られたブチルグルコシド水溶液７８７ｇ（１モル）、パラトルエンスルホン酸１水和物３．８ｇ（２０ミリモル）を四ツ口フラスコに仕込み、窒素を吹き込みながら攪拌し、１２０℃に昇温した。減圧−０．０７ＭＰａ（２００ｍｍＨｇ）で上記温度を保ち、水やブタノールを系外に除去しながら還流し６時間反応を行なった。
反応終了後、水２００ｇ（水および吸着剤以外の成分の合計重量に対して１４．４重量％）と協和化学工業（株）製キョーワード２０００を３５ｇ（糖類、一価アルコールおよびその他水以外の成分の合計重量に対して２．６０重量％）添加し、８０℃、１時間処理後濾過し吸着剤を除去した。その後、含有するｎ−デカノールを除去するため減圧−０．９９ＭＰａ（１０ｍｍＨｇ）、１５０℃で１時間処理し、残った固形分を水に溶解し、３０％デシルグルコシド水溶液を得た。
【００２０】
参考例
実施例４の条件でデシルグルコシドを反応した後、水２００ｇ（水および吸着剤以外の成分の合計重量に対して１４．９重量％）と富田製薬（株）製トミックスＡＤ３００（含有量：酸化マグネシウム１３．２重量％、酸化アルミニウム３１重量％、ニ酸化ケイ素３０．５重量％）を３５ｇ（糖類、一価アルコールおよびその他水以外の成分の合計重量に対して２．６０重量％）添加し、８０℃、１時間処理後濾過し吸着剤を除去した。その後、含有するｎ−デカノールを除去するため減圧−０．０９９ＭＰａ（１０ｍｍＨｇ）、１５０℃で１時間処理し、残った固形分を水に溶解し、３０％デシルグルコシド水溶液を得た。
【００２１】
比較例１
実施例１の条件でブチルグルコシドを反応した後、適量の１モル／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液で中和し、反応容器中にある固形物を濾過した。濾液について含有するｎ−ブタノールを除去するため減圧−０．０９２ＭＰａ（５０ｍｍＨｇ）、１２０℃で１時間処理し、残った固形分を水に溶解し、３０％ブチルグルコシド水溶液を得た。
【００２２】
比較例２
実施例１の条件でブチルグルコシドを反応した後、適量の１モル／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液で中和し、活性炭２０ｇ添加し、８０℃、１時間処理後濾過し活性炭を除去した。その後、濾液について含有するｎ−ブタノールを除去するため減圧−０．０９２ＭＰａ（５０ｍｍＨｇ）、１２０℃で１時間処理し、残った固形分を水に溶解し、３０％ブチルグルコシド水溶液を得た。
【００２３】
比較例３
ｎ−ブタノール５１８ｇ（７モル）、グルコース１８０ｇ（１モル）、パラトルエンスルホン酸１水和物２．８５ｇ（１５ミリモル）、活性炭２０ｇを四ツ口フラスコに仕込み、攪拌、窒素を吹き込みながら１２０℃に昇温した。常圧で上記温度を保ち、副生する水を系外に除去しながら還流し４時間反応を行なった。その後、活性炭を濾過して除去し、適量の１モル／Ｌ水酸化ナトリウム水溶液で中和した。含有するｎ−ブタノールを除去するため減圧−０．０９２ＭＰａ（５０ｍｍＨｇ）、１２０℃で１時間処理し、残った固形分を水に溶解し、３０％ブチルグルコシド水溶液を得た。
【００２４】
比較例４
実施例３の条件でデシルグルコシドを反応した後、高活性酸化マグネシウム（協和化学工業（株）製キョーワマグ１５０）を３５ｇ（糖類、一価アルコールおよびその他水以外の成分の合計重量に対して２．７１重量％）添加し、８０℃、１時間処理後濾過し吸着剤を除去した。その後、含有するｎ−デカノールを除去するため減圧−０．０９９ＭＰａ（１０ｍｍＨｇ）、１５０℃で１時間処理し、残った固形分を水に溶解し、３０％デシルグルコシド水溶液を得た。
【００２５】
【表１】
0004737704.tif 000002
【００２６】
実施例１〜４、参考例、比較例１〜４の製造直後のアルキルグルコシド水溶液の色相と、各アルキルグルコシド水溶液１００ｇに、水酸化ナトリウム０．５ｇを溶解させ、ｐＨ１２〜１４で、２５℃、３日間放置後の色相を比較観察した。色相は、ＡＰＨＡ：ＪＩＳＫ−１５５７ ６．２、ガードナー：ＪＩＳ Ｋ−６９０１ ４．２に準じて測定を行った実施例１〜４と比較例を比較すると、本発明の製造方法で製造したアルキルグリコシドである実施例１〜４は比較例３を除いて、製造直後、３日後の色相ともに優れている。比較例３は製造直後では実施例と同レベルであったが、アルカリ水溶液中での色相安定性では劣っており、本発明の製造方法で製造したアルキルグリコシドは製造直後の色相、アルカリ水溶液保存安定性ともに優れていることがわかる。