(57)【要約】      （修正有）【課題】ポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法を提供する。【解決手段】複合金属酸化物触媒の存在下で、ワンステップアルコキシ化工程によって、アルキル脂肪酸エステル化合物をアルキルエポキシドと反応させ、モノエステルの含有量の高い式（ＩＩ）のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルを生成する。2013075897.tif 000013（Ｒ１は、炭素数３〜４０のアルキル基又はアルケニル基であり、Ｒ２は、炭素数２〜８のアルキル基であり、Ｒ３は、炭素数１〜４のアルキル基であり、ｎは１〜５０の正の整数である。）前記複合金属酸化物触媒は、複合金属塩基性炭酸塩水和物を、溶剤なしに、７００℃〜９００℃で焼成させ、焼成させた前後に表面改質処理を行わないで得られる。【選択図】図４
2013075897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワンステップアルコキシ化（ｏｎｅ−ｓｔｅｐ  ａｌｋｏｘｙｌａｔｉｏｎ）工程からなるポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法であって、
複合金属酸化物触媒（Ｂ）の存在下で、式（Ｉ）で示されるアルキル脂肪酸エステル化合物（Ａ）を、アルキルエポキシド（Ｃ）とワンステップアルコキシ化反応させることで、式（ＩＩ）で示されるポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル（Ｄ）を得て、
【化１】
2013075897.tif 000009
【化２】
2013075897.tif 000010
式（Ｉ）中、前記Ｒ１は、炭素数３〜４０のアルキル基又はアルケニル基であり、前記Ｒ３は、炭素数１〜４のアルキル基であり、
前記アルキルエポキシド（Ｃ）は、炭素数２〜８のアルコキシ化合物であり、
式（ＩＩ）中、前記ｎは１〜５０の正の整数であり、
前記複合金属酸化物触媒（Ｂ）は、式（ＩＩＩ）で示される複合金属塩基性炭酸塩水和物を、溶剤なしに、７００℃〜９００℃で焼成させ、焼成させた前後に表面改質処理が行わないで得られたものであり、
式（ＩＩＩ）中、Ｍ１は、アルカリ土類金属の何れか一つであり、Ｍ２は、ＩＩＩＡ族金属の何れか一つであり、ｙに対するｘの比率は、１〜５であり、ｍ、ｑ、ｚは、それぞれ０〜２０の整数であり、
Ｍ１ｘ・Ｍ２ｙ・（ＯＨ）ｍ・（ＣＯ３）ｑ・ｚＨ２Ｏ       （ＩＩＩ）
かつ、前記アルキル脂肪酸エステル化合物（Ａ）と前記アルキルエポキシド（Ｃ）との使用量の合計が１００．０重量百分率（重量％）であることに対して、前記複合金属酸化物触媒（Ｂ）の使用量は０．１重量％〜０．５重量％であることを特徴とするポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法。
【請求項２】
前記Ｒ１は、炭素数８〜１８のアルキル基又はアルケニル基である請求項１に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法。
【請求項３】
前記アルキルエポキシド（Ｃ）は、炭素数２〜４のアルキルエポキシドである請求項１に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法。
【請求項４】
前記アルキルエポキシド（Ｃ）は、エチレンオキシド又はプロピレンオキシドである請求項１に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法。
【請求項５】
前記複合金属酸化物触媒（Ｂ）は、式（ＩＶ）で示される構成を有し、
ｎＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３・ｐＨ２Ｏ     （ＩＶ）
式（ＩＶ）中、ｎは１〜２０の正の整数であり、ｐは０〜２０の整数である請求項１に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法。
【請求項６】
前記アルキル脂肪酸エステル化合物（Ａ）と前記アルキルエポキシド（Ｃ）は、１２０℃〜１９０℃の温度で反応する請求項１に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法。
【請求項７】
前記アルキル脂肪酸エステル化合物（Ａ）と前記アルキルエポキシド（Ｃ）は、窒素の存在下で、１大気圧〜５大気圧の圧力下で反応を行う請求項１に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法。
【請求項８】
前記アルキル脂肪酸エステル化合物（Ａ）と前記アルキルエポキシド（Ｃ）との使用量の合計が１００．０重量％であることに対して、前記複合金属酸化物触媒（Ｂ）の使用量は０．１重量％〜０．３重量％である請求項１に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法。
【請求項９】
前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル（Ｄ）は、モノエステルの含有量が９０．０％を超える請求項１に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法。
【請求項１０】
ワンステップアルコキシ化工程からなるポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法であって、
複合金属酸化物触媒（Ｂ）の存在下で、式（Ｉ）で示されるアルキル脂肪酸エステル化合物（Ａ）を、アルキルエポキシド（Ｃ）と反応させて、式（ＩＩ）の前記ポリエチレングリコールエーテル脂肪酸エステル（Ｄ）を得て、
【化３】
2013075897.tif 000011
【化４】
2013075897.tif 000012
式（Ｉ）中、前記Ｒ１は、炭素数３〜４０のアルキル基又はアルケニル基であり、前記Ｒ３は、炭素数１〜４のアルキル基であり、
前記アルキルエポキシド（Ｃ）は、エチレンオキシド又はプロピレンオキシドであり、
式（ＩＩ）中、前記ｎは１〜５０の正の整数であり、
前記複合金属酸化物触媒（Ｂ）は、式（ＩＩＩ’）で示される複合金属塩基性炭酸塩水和物が、溶剤なしに、７００℃〜９００℃の温度で焼成させ、焼成させた前後に表面改質処理を行わないで得られたものであり、式（ＩＩＩ’）中、ｙに対するｘの比率は、１〜５であり、ｍ、ｑ、ｚは、それぞれ０〜２０であり、
Ｍｇｘ・Ａｌｙ・（ＯＨ）ｍ・（ＣＯ３）ｑ・ｚＨ２Ｏ  （ＩＩＩ’）
かつ、前記アルキル脂肪酸エステル化合物（Ａ）と前記アルキルエポキシド（Ｃ）との使用量の合計が１００重量百分率であることに対して、前記複合金属酸化物触媒（Ｂ）の使用量は０．１重量百分率〜０．３重量百分率であることを特徴とするポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法。
【請求項１１】
前記Ｒ１は、炭素数８〜１８のアルキル基又はアルケニル基である請求項１０に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法。
【請求項１２】
前記複合金属酸化物触媒（Ｂ）は、式（ＩＶ）に示される構成を有し、
ｎＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３・ｐＨ２Ｏ     （ＩＶ）
但し、式（ＩＶ）中、ｎは１〜２０であり、ｐは０〜２０の正整数である請求項１０に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法。
【請求項１３】
前記アルキル脂肪酸エステル化合物（Ａ）と前記アルキルエポキシド（Ｃ）は、１２０℃〜１９０℃の温度で反応する請求項１０に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法。
【請求項１４】
前記アルキル脂肪酸エステル化合物（Ａ）と前記アルキルエポキシド（Ｃ）は、１６０℃〜１９０℃の温度で反応する請求項１０に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法。
【請求項１５】
前記アルキル脂肪酸エステル化合物（Ａ）と前記アルキルエポキシド（Ｃ）は、窒素の存在下で、１大気圧〜５大気圧の圧力下で反応を行う請求項１０に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法。
【請求項１６】
前記ポリエチレングリコールエーテル脂肪酸エステル（Ｄ）は、モノエステルの含有量が９０．０％を超える請求項１０に記載のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非イオン性界面活性剤の製造方法に関し、特に、複合金属酸化物触媒を用いて、ワンステップアルコキシ化（ｏｎｅ−ｓｔｅｐ  ａｌｋｏｘｙｌａｔｉｏｎ）工程によって、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
界面活性剤は、一般に、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤（ｎｏｎｉｏｎｉｃ  ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ）に分けられる。脂肪酸エステル（ｆａｔｔｙ  ａｃｉｄ  ｅｓｔｅｒ）は、エステル型（ｅｓｔｅｒ−ｔｙｐｅ）非イオン性界面活性剤の一種である。その内、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル（ｆａｔｔｙ  ａｃｉｄ  ｅｓｔｅｒ  ｏｆ  ｐｏｌｙｏｘｙａｌｋｙｌｅｎｅ  ａｌｋｙｌ  ｅｔｈｅｒ）非イオン界面活性剤は、高清浄度、低起泡性、希釈容易性を有し、生物分解性に優れる。そして、このような脂肪酸エステルは、原料の源として、天然のヤシ油又はパーム油を採用することができ、人体に対する毒性が低く、石油化学工業によるシントールの使用量を削減することができ、環境保全にも貢献する。
【０００３】
脂肪酸エステルは活性水素を有しないため、一般には、従来のアルカリ金属触媒又は酸触媒を用いて、アルキルエポキシドを脂肪酸エステルと直接に反応させることで、モノエステルの含有量の高いポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルを合成することは困難である。そして、従来のアルカリ金属触媒又は酸触媒は、反応に用いられた後、リサイクルすることが難しく、環境にも負担となる。
【０００４】
従来、共沈技術によって複合金属酸化物触媒を製造することがあるが、この方法で触媒を製造すれば、以下の問題がある。まず、共沈技術によって触媒を製造すれば、時間が長く、廃水量が多く、その品質を制御することが困難であるため、コストが高くなる。そして、共沈技術によって製造された複合金属酸化物触媒は、アルコキシ化工程に用いられる場合、使用量が多く、約１．０重量百分率（重量％）〜３．０重量％程度であり、反応した後で濾し難くなり、製造コストが高くなり発生した廃棄物の量も増加する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これに鑑みて、従来の工程の上述の欠点を克服するポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法を提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのため、本発明の一態様は、複合金属酸化物触媒（Ｂ）の存在下で、ワンステップアルコキシ化工程によって、モノエステルの含有量の高い非イオン性界面活性剤を調製することを特徴とするポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法を提供する。本発明の一態様によれば、モノエステルの収率を向上させ、触媒を繰り返し使用することが可能となり、更に、環境負荷を低減させることができる。
【０００７】
本発明の上記態様によれば、ワンステップアルコキシ化工程からなることを特徴とするポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法を提供する。一実施例において、ワンステップアルコキシ化工程では、複合金属酸化物触媒（Ｂ）の存在下で、式（Ｉ）で示されるアルキル脂肪酸エステル化合物（Ａ）をアルキルエポキシド（Ｃ）と前記ワンステップアルコキシ化反応させることで、式（ＩＩ）のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル（Ｄ）を得る。
【化１】
2013075897.tif 000003
【化２】
2013075897.tif 000004
【０００８】
一例示において、式（Ｉ）中、Ｒ１は、炭素数３〜４０のアルキル基又はアルケニル基であり、Ｒ３は、炭素数１〜４のアルキル基であり、前記アルキルエポキシド（Ｃ）は、炭素数２〜８のアルコキシ化合物である。式（ＩＩ）中、ｎは１〜５０の正整数である。別の例示において、複合金属酸化物触媒（Ｂ）は、式（ＩＩＩ）で示される複合金属塩基性炭酸塩水和物を、溶剤なしに、７００℃〜９００℃で焼成させ、焼成させた前後に表面改質処理が行わないで得る。式（ＩＩＩ）中、Ｍ１はアルカリ土類金属であり、Ｍ２はＩＩＩＡ族金属であり、ｙに対するｘの比率は、１〜５であり、ｍ、ｑ、ｚは、それぞれ０〜２０であり、
Ｍ１ｘ・Ｍ２ｙ・（ＯＨ）ｍ・（ＣＯ３）ｑ・ｚＨ２Ｏ    （ＩＩＩ）
前記アルキル脂肪酸エステル化合物（Ａ）とアルキルエポキシド（Ｃ）との使用量の合計が１００．０重量％であること対して、前記複合金属酸化物触媒（Ｂ）の使用量は０．１重量％〜０．５重量％である。
【０００９】
本発明の一実施例によると、前記複合金属酸化物触媒（Ｂ）は、式（ＩＶ）に示される構成を有し、
ｎＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３・ｐＨ２Ｏ   （ＩＶ）
但し、式（ＩＶ）中、ｎは１〜２０であり、ｐは０〜２０の正整数である。
【００１０】
本発明の一実施例によると、前記ポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル（Ｄ）は、モノエステルの含有量が９０．０％を超える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法を応用すれば、それにより製造されるポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル（Ｄ）を、複合金属酸化物触媒（Ｂ）の存在下で、ワンステップアルコキシ化工程によって得ることができる。本発明により得られるポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル（Ｄ）は、非イオン性界面活性剤として、従来の工程の時間とコストを節約し、モノエステルの収率を向上させ、のみならず、触媒を繰り返し使用することが可能で、更に、環境負荷を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例のマグネシウムアルミニウムオキシド触媒のＸ線回折分析図である。
【図２】本発明の一実施例のＭｇ−Ａｌハイドロタルサイトの異なる焼成温度での熱重量分析を示すチャートである。
【図３】合成例１により得られたポリエチレングリコールラウリン酸メチルの異なる濃度で測定した表面張力を示す曲線図である。
【図４】合成例１により得られたポリエチレングリコールラウリン酸メチルと比較例１のポリエチレングリコールラウリルアルコールエーテルの発泡高さ及び消泡高さを示す棒グラフである。
【図５】合成例１により得られたポリエチレングリコールラウリン酸メチルと比較例１のポリエチレングリコールラウリルアルコールエーテルの０．１重量％水溶液で測定した浸透力を示す棒グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
上述のように、本発明は、ワンステップアルコキシ化工程によって、複合金属酸化物触媒（Ｂ）の存在下で、モノエステルの含有量の高い非イオン性界面活性剤を調製するポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル（Ｄ）の製造方法を提供する。以下、これについて詳しく説明する。
【００１４】
（ポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル）
本実施の形態のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル（Ｄ）は、ワンステップアルコキシ化工程によって、複合金属酸化物触媒（Ｂ）の存在下で、式（Ｉ）で示されるアルキル脂肪酸エステル化合物（Ａ）をアルキルエポキシド（Ｃ）とワンステップアルコキシ化反応させることで直接に得ることができる。一実施例において、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル（Ｄ）は、式（ＩＩ）で示される構成を有することができる。
【化３】
2013075897.tif 000005
【化４】
2013075897.tif 000006
【００１５】
式（Ｉ）中、Ｒ１は、炭素数３〜４０のアルキル基又はアルケニル基であり、Ｒ３は、炭素数１〜４のアルキル基である。ここで、「アルキル基」又は「アルケニル基」とは、直鎖又は分岐鎖の飽和又は不飽和炭化水素基を指す。別の例示において、Ｒ１は、炭素数８〜１８のアルキル基又はアルケニル基であり、アルキル脂肪酸エステル化合物（Ａ）の具体例としては、例えば、オクタン酸メチル、オクタン酸エチル、オクタン酸プロピル、オクタン酸ブチル、カプリン酸メチル、カプリン酸エチル、カプリン酸プロピル、カプリン酸ブチル、ラウリン酸メチル、ラウリン酸エチル、ラウリン酸プロピル、ラウリン酸ブチル、ミリスチン酸メチル、ミリスチン酸エチル、ミリスチン酸プロピル、ミリスチン酸ブチル、ヘキサデカン酸メチル、ヘキサデカン酸エチル、ヘキサデカン酸プロピル、ヘキサデカン酸ブチル、ステアリン酸メチル、ステアリン酸エチル、ステアリン酸プロピル、ステアリン酸ブチルなどが挙げることができる。
【００１６】
一実施例において、アルキルエポキシド（Ｃ）は、複合金属酸化物触媒（Ｂ）の触媒作用によって、アルキル脂肪酸エステル化合物（Ａ）末端のエステル基に挿入することで、モノエステルの含有量の高いポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル（Ｄ）を得ることができる。一例示において、前記アルキルエポキシド（Ｃ）は、炭素数２〜８のアルコキシ化合物である。別の例示において、アルキルエポキシド（Ｃ）は、炭素数２〜４のアルキルエポキシドであることが好ましく、その具体例としては、例えば、エチレンオキシド又はプロピレンオキシドを挙げることができる。
【００１７】
注意すべきなのは、一実施例において、前記複合金属酸化物触媒（Ｂ）は、式（ＩＩＩ）で示される複合金属塩基性炭酸塩水和物を、溶剤なしに、７００℃〜９００℃で焼成させ、焼成させた前後に表面改質処理を行わないで得られることである。式（ＩＩＩ）中、Ｍ１はアルカリ土類金属の何れか一つであり、Ｍ２はＩＩＩＡ族金属の何れか一つであり、ｙに対するｘの比率は、１〜５であり、ｍ、ｑ、ｚは、それぞれ０〜２０の整数であり、
Ｍ１ｘ・Ｍ２ｙ・（ＯＨ）ｍ・（ＣＯ３）ｑ・ｚＨ２Ｏ    （ＩＩＩ）
アルキル脂肪酸エステル化合物（Ａ）とアルキルエポキシド（Ｃ）との使用量の合計が１００．０重量％であることに対して、複合金属酸化物触媒（Ｂ）の使用量は０．１重量％〜０．５重量％である。好ましくは、０．１重量％〜０．３重量％である。この実施例において、得られた複合金属酸化物触媒（Ｂ）は、式（ＩＶ）に示される構成を有し、
ｎＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３・ｐＨ２Ｏ   （ＩＶ）
上記式（ＩＶ）中、好ましくは、ｎが１〜２０の正の整数、ｐが０〜２０の整数である複合金属酸化物触媒（Ｂ）である。
【００１８】
他の実施例において、前記複合金属酸化物触媒（Ｂ）は、式（ＩＩＩ’）で示される水酸化アルミニウムマグネシウム炭酸塩水和物（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ  Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ  Ｃａｒｂｏｎａｔｅ  Ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ  Ｈｙｄｒａｔｅ）を、溶剤なしに、７００℃〜９００℃の温度で焼成させ、焼成させた前後に表面改質処理が行わないで得る。式（ＩＩＩ’）中、ｙに対するｘの比率は、１〜５であり、ｍ、ｑ、ｚは、それぞれ０〜２０の整数であり、
Ｍｇｘ・Ａｌｙ・（ＯＨ）ｍ・（ＣＯ３）ｑ・ｚＨ２Ｏ  （ＩＩＩ’）
式（ＩＩＩ’）で示される水酸化アルミニウムマグネシウム炭酸塩水和物が焼成された後、得られた複合金属酸化物触媒（Ｂ）は、上記式（ＩＶ）で示される構成を有する。
【００１９】
注意すべきなのは、式（ＩＩＩ）で示される水酸化アルミニウムマグネシウム炭酸塩水和物を、溶剤あり、又は７００℃以下の温度で焼成させれば、得られたマグネシウムアルミニウムオキシド製造物には、依然として二酸化炭素（ＣＯ２）及び結晶水が残留しており、アルキル脂肪酸エステル化合物（Ａ）とアルキルエポキシド（Ｃ）を効果的に触媒してワンステップアルコキシ化反応させることで、式（ＩＩ）のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル（Ｄ）を製造することができなくなる。
【００２０】
ワンステップアルコキシ化反応を行う場合、本発明の複合金属酸化物触媒（Ｂ）は、従来の触媒の使用量よりかなり少ない量だけで、アルキルエポキシド（Ｃ）をアルキル脂肪酸エステル化合物（Ａ）末端のエステル基に効果的に挿入することができる。一実施例において、アルキル脂肪酸エステル化合物（Ａ）とアルキルエポキシド（Ｃ）との使用量の合計が１００．０重量％であることに対して、複合金属酸化物触媒（Ｂ）の使用量は０．１重量％〜０．５重量％であり、好ましくは、０．１重量％〜０．３重量％である。
【００２１】
一実施例において、アルキルエポキシド（Ｃ）とアルキル脂肪酸エステル化合物（Ａ）は、複合金属酸化物触媒（Ｂ）の触媒作用で、１２０℃〜１９０℃の温度及び窒素の存在下で、１大気圧〜５大気圧の圧力下で、ワンステップアルコキシ化反応を行う。別の実施例において、アルキルエポキシド（Ｃ）とアルキル脂肪酸エステル化合物（Ａ）は、複合金属酸化物触媒（Ｂ）の触媒作用で、１６０℃〜１９０℃の温度及び窒素の存在下で、また、約４大気圧の圧力下で、ワンステップアルコキシ化反応を行う。
【００２２】
一実施例において、これにより得られたポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル（Ｄ）は、モノエステルの含有量が９０．０％を超える。前記モノエステルの含有量は、ピーク面積パーセント（面積 ％）から算出して行った。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例を用いて本発明のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法を説明するが、それは本発明を限定するものではなく、当業者であれば、本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、多様な変更や修正を加えることができる。
【００２４】
（実施例１：複合金属酸化物触媒（Ｂ）の調製）
実施例として、複合金属酸化物触媒（Ｂ）を調製した。まず、構造式Ｍｇ６・Ａｌ２・（ＯＨ）１６・（ＣＯ３）・４Ｈ２ＯのＭｇ−Ａｌハイドロタルサイト（Ｍｇ−Ａｌ  ｈｙｄｒｏｔａｌｃｉｔｅ）８００ｇを匣鉢(箱サヤ)に入れた。続いて、Ｍｇ−Ａｌハイドロタルサイトを含有する匣鉢を高温炉に入れ、溶剤なしに、７００℃〜９００℃又は８００℃に昇温させ、温度を保って５時間焼成させた後、室温まで冷却して、マグネシウムアルミニウムオキシド触媒（Ｂ）を得た。
【００２５】
本発明の一実施例のマグネシウムアルミニウムオキシド触媒のＸ線回折（Ｘ−ｒａｙ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ；ＸＲＤ）分析図である図１を参照した。その結果は、市販のＸＲＤシステム、例えば、Ｘ線回折計（注：ＲＩＧＡＫＵ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製、機種番号：Ｄ／ＭＡＸ、日本）によって分析された。図１において、横軸は、ハイドロタルサイト又は触媒の回折角（ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ  ａｎｇｌｅ；２θ）であり、縦軸は、異なる焼成温度でのハイドロタルサイト又は触媒のＸ線回折の信号強度（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ；任意単位（ａｒｂｉｔｒａｒｙ  ｕｎｉｔｓ；ａ．ｕ．）である。図１の結果から、Ｍｇ−Ａｌハイドロタルサイトを７００℃〜９００℃で焼成させると、マグネシウムアルミニウムオキシド触媒が形成されることが判明した。
【００２６】
また、本発明の一実施例のＭｇ−Ａｌハイドロタルサイトの異なる焼成温度での熱重量分析（ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｙ  ａｎａｌｙｓｉｓ；ＴＧＡ）を示すチャートである図２を参照した。その結果は、市販の熱重量分析計、例えば、熱重量分析計（ＴＡ、機種番号Ｑ５０、アメリカ）によって分析された。図２において、横軸は温度（℃）であり、縦軸は、重量百分率（重量％）である。図２の結果から、Ｍｇ−Ａｌハイドロタルサイトを７００℃以下の温度で焼成させ、得られたマグネシウムアルミニウムオキシド製造物には、依然として二酸化炭素（ＣＯ２）及び結晶水が残留することが判明した。但し、Ｍｇ−Ａｌハイドロタルサイトを、溶剤なしに、７００℃〜９００℃の温度で焼成させると、二酸化炭素及び結晶水は残留しなかった。
【００２７】
（実施例２：ポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル（Ｄ）の調製）
［合成例１］
ラウリン酸メチルエステル（ｌａｕｒｙｌ  ｍｅｔｈｙｌ  ｅｓｔｅｒ；３５８ｇ、１．６２ｍｏｌｅ）、及び実施例１により得られたマグネシウムアルミニウムオキシド触媒（３ｇ）を反応槽に置いた。この反応槽は、高温高圧に耐えるステンレス製であってもよい。続いて、反応槽における空気を窒素に置換した後、昇温工程を行い、反応槽内の温度を１６０℃〜１９０℃にした。その後、圧力が約４大気圧に制御された反応槽に、エチレンオキシド（６４２ｇ、１４．５９ｍｏｌｅ）をゆっくりと導入し、エトキシ化（ｅｔｈｏｘｙｌａｔｉｏｎ）反応を行った。２時間熟成した後で降温させ、得られた製造物を濾過して触媒を濾した後、ポリエチレングリコールラウリン酸メチル[Ｄ−１、エチレンオキシド（ＥＯ）付加数が９であり、曇点（１．０重量％水溶液）が５３．４℃であり、収率＞９０．０％である。]を得た。その結果を表１に示す。
【００２８】
［合成例２〜３］
合成例２〜３においては、アルキル脂肪酸エステル化合物（Ａ）の種類及びエチレンオキシド付加数を変えた以外、合成例１のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの合成方法と同様にした。得られた製造物が濾過された後、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル（Ｄ）を得た。その結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
2013075897.tif 000007
【００３０】
化合物
Ａ−１：ヘキサン酸メチル
Ａ−２：オクタン酸メチル
Ａ−３：カプリン酸メチル
Ａ−４：ラウリン酸メチル
Ａ−５：ヘキサデカン酸メチル
Ｂ−１：マグネシウムアルミニウムオキシド触媒（６ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３・ｐＨ２Ｏ）
Ｃ−１：エチレンオキシド
*：曇点（１．０重量％  ｉｎ  ５ｖ／ｖ％  ＢＣ）（℃）
【００３１】
（実施例３：ポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル（Ｄ）の評価）
この実施例は、実施例２により得られたポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル（Ｄ）を用いて、非イオン界面活性剤としての効果を評価した。
【００３２】
１．表面張力の評価
この実施例では、市販の表面張力測定システム、例えば、表面張力測定器（ｓｕｒｆａｃｅ  ｔｅｎｓｉｏｍｅｔｅｒ）（協和界面科学株式会社製（Ｋｙｏｗａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．）、機種番号：ＣＢＶＰ−Ａ３、日本）によって、合成例１〜３により得られたポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの表面張力（γ；ｄｙｎｅ／ｃｍ）及び臨界ミセル濃度（ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｍｉｃｅｌｌｅ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ；ＣＭＣ）を測定した。得られた結果は、表１及び図３に示す。
【００３３】
合成例１により得られたポリエチレングリコールラウリン酸メチル（Ｄ−１、ＥＯ付加数が９である。）の異なる濃度で測定した表面張力を示す曲線図である図３を参照した。横軸は、重量百分率（重量％）であり、縦軸は、表面張力（γ；ｄｙｎｅ／ｃｍ）である。図３の結果から、合成例１により得られたポリエチレングリコールラウリン酸メチルの表面張力（γ、０．０１重量％水溶液）は、約３０ｄｙｎｅ／ｃｍであることが判明した。合成例１により得られたポリエチレングリコールラウリン酸メチルは、水の表面張力を低下する特性に優れることが明らかになった。
【００３４】
２．消泡力の評価
この実施例では、ロスマイルス法（Ｒｏｓｓ−Ｍｉｌｅ  ｔｅｓｔ；ＩＳＯ−６９６−１９７５）によって消泡力を測定した。簡単に言えば、合成例１により得られたポリエチレングリコールラウリン酸メチル（Ｄ−１、ＥＯ付加数が９である。）を、濃度０．１重量％の供試水溶液に調製し、例えば、１０００ｍＬを取って、２５℃の恒温槽に３０分置いた。続いて、恒温処理された供試水溶液を２００ｍＬ取り、Ｒｏｓｓ−Ｍｉｌｅ管柱を洗浄して潤してから排出し、また、供試水溶液を５０ｍＬ取り、泡なしに、Ｒｏｓｓ−Ｍｉｌｅ管柱に入れた。その後、恒温処理された供試水溶液を２００ｍＬ取り、Ｒｏｓｓ−Ｍｉｌｅ管柱の上端から注入して、２０秒〜２５秒以内で注入を完了し、注入された溶液の泡高（即ち、発泡高さ）を記録して、時間を計り始め、５分後、泡高（即ち、消泡高さ）をもう一度観察して記録した。溶液を注入して発泡高さと消泡高さを記録する工程を、少なくとも３回繰り返して、その平均値を計算し、得られた結果は表１と図４に示す通りである。全ての結果は、ｐ＜０．０５で統計的有意性を有することを示す。
【００３５】
合成例１により得られたポリエチレングリコールラウリン酸メチルの発泡高さと消泡高さを示す棒グラフである図４を参照する。横軸は、異なるグループであり、縦軸は、発泡高さと消泡高さ（センチメートル）である。図４の結果から、合成例１により得られたポリエチレングリコールラウリン酸メチルは、発泡高さ（約１０センチメートル）が比較例１の発泡高さ（約１１センチメートル）に接近するが、合成例１の消泡高さ（約３センチメートル）が比較例１の消泡高さ（約１０センチメートル）より遥かに低いため、合成例１により得られたポリエチレングリコールラウリン酸メチルが、良好な消泡力を提供することが明らかになった。
【００３６】
３．水への溶解度の評価
まず、合成例１により得られたポリエチレングリコールラウリン酸メチル（Ｄ−１、ＥＯ付加数が９である。）を、２５℃で異なる濃度の供試水溶液（例えば１０．０重量％〜９０．０重量％）に調製して、水への溶解度を観察した。得られた結果を表２に示す。
【００３７】
【表２】
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【００３８】
表２の結果から、比較例１に比べ、合成例１により得られたポリエチレングリコールラウリン酸メチルは、水への溶解度が約９０．０重量％に達することができることが判明した。合成例１により得られたポリエチレングリコールラウリン酸メチルは、水への良好な溶解度を提供することが明らかになった。
【００３９】
４．浸透力の評価
まず、合成例１により得られたポリエチレングリコールラウリン酸メチル（Ｄ−１、ＥＯ付加数が９である。）を、濃度０．１重量％の供試水溶液に調製し、例えば、８０ｍＬを取って、１００ｍＬのビーカーに入れ、２５℃で３０分静置した。続いて、ピンセットで一枚の書道毛布（例えば、直径が約２．５センチメートルで、厚みが約０．３センチメートルで、角欠けのない円形の書道毛布）を挟み、上述の供試水溶液の表面に泡なしに、その上に軽く置いた。その後、浸透時間として、書道毛布が異なる濃度の供試水溶液において、液面からビーカーの底まで降下した時間を記録した。各濃度の供試水溶液の時間は、少なくとも３つのサンプルを得て、その平均値を算出した。得られた結果を、表１と図５に示す。全ての結果は、ｐ＜０．０５で統計的有意性を有することを示す。
【００４０】
合成例１により得られたポリエチレングリコールラウリン酸メチル（Ｄ−１、ＥＯ付加数が９である。）と比較例１のポリエチレングリコールラウリルアルコールエーテル（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ  ｌａｕｒｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ  ｅｔｈｅｒ）の０．１重量％水溶液で測定した浸透力を示す棒グラフである図５を参照した。横軸は、異なるグループであり、縦軸は、書道毛布の浸透時間（秒）である。図５の結果から、合成例１により得られたポリエチレングリコールラウリン酸メチルの浸透時間（約７．５秒）と比較例１の浸透時間（約５．０秒）とは、統計学的に顕著な相違はないことが判明した。
【００４１】
（比較例１）
また、ポリエチレングリコールラウリルアルコールエーテル（ＥＯ付加数が７であり、曇点（１.０重量％水溶液）が５３.０℃である。）を比較例として、上述の各評価方式によって評価したところ、得られた浸透時間は約５.０秒であり、発泡高さは約１１センチメートルであり、消泡高さは約１０センチメートルであった。上述の実施例に比べ、比較例１のポリエチレングリコールラウリルアルコールエーテルの消泡力及び水への溶解度は、何れも本発明の合成例１により得られたポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル（ポリエチレングリコールラウリン酸メチル）に及ばなかった。
【００４２】
上述の実験例により得られたデータは、何れも市販の統計ソフトウェアによって統計分析されたものである。各グループのデータは、少なくとも３つのサンプルによって得られた平均値である。全ての結果は、ｐ＜０．０５で統計的有意性を有することを示す。
【００４３】
以上をまとめて言えば、本発明は、複合金属酸化物触媒（Ｂ）の存在下で、ワンステップアルコキシ化工程によって、非イオン性界面活性剤又はその他の応用として利用することが可能な、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル（Ｄ）を得るためのポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法を提供する。ここで補足すべきことは、本発明は、特定の組成物、特定の分析方式、特定の試験、特定の反応条件、又は特定の設備等を例示することによって、本発明のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法を説明したが、当業者であれば分かるように、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の精神と領域から逸脱しない限り、本発明のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル之製造方法は、他の組成物、他の分析方式、他の試験、他の反応条件、相当する等級の他の材料又は他の設備等を用いて行うことも可能である。
【００４４】
本発明の上述実施例から分かるように、本発明のポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルの製造方法の長所の１つは、複合金属酸化物触媒（Ｂ）の存在下で、ワンステップアルコキシ化工程によって、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステルを得られることにある。得られたポリオキシアルキレンアルキルエーテル脂肪酸エステル（Ｄ）は、非イオン性界面活性剤に適し、従来の製造工程の時間とコストを節約し、モノエステルの収率を向上させ、のみならず、触媒を繰り返し使用することが可能で、更に、環境負荷を低減させることができる。
【００４５】
本発明では実施例を前述の通りに開示したが、これは本発明を限定するものではなく、当業者であれば、本発明の精神と領域から逸脱しない限り、多様な変更や修正を加えることができる。従って、本発明の保護範囲は、下記特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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