JP2000504034A - ポリオールを含む同時粉砕混合物およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ポリオール脂肪酸ポリエステル製造用のポリオールと少なくとも１種の追加の反応成分の混合物を作成する方法は、ポリオールと追加の反応成分を同時粉砕することを含む。この同時粉砕により、ポリオールと追加の反応成分の粒度が縮小すると同時に、ポリオールと追加の反応成分の混合物を含む粒子が作成される。ポリオールと追加の反応成分のこの同時粉砕混合物は、たとえばポリオール脂肪酸ポリエステルを生成するためのポリオールのエステル交換反応のための供給ストリームとして使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 ポリオールを含む同時粉砕混合物およびその製造方法 技術分野 本発明は、ポリオール脂肪酸ポリエステルの製造に用いられるポリオールと、 １種または複数の他の反応成分の同時粉砕混合物に関する。さらに、本発明は、 ポリオールの微粉砕粒子と他の反応成分の微粉砕粒子の同時粉砕混合物の製法、 ならびにポリオールと他の成分が混合している微粉砕粒子に関する。本発明はさ らに、ポリオール、脂肪酸石鹸または他の反応成分の同時粉砕混合物がポリオー ル脂肪酸ポリエステルを生成する反応の原料として使用される、ポリオール脂肪 酸ポリエステルを製造する方法を対象とする。 発明の背景 ショ糖などのポリオールを粉砕する方法は当技術分野で知られている。ポリオ ールの結晶粒子、たとえばショ糖粒子のサイズを縮小し、ポリオールの取り扱い や保管および／またはポリオールと他の成分の混合を容易にするために、しばし ば粉砕が望ましい。 ポリオールを、追加成分、たとえばデン粉または穀粉の存在下で同時粉砕する 方法も知られている。たとえば、Cookeの米国特許第３，６９４，２３０号は、 料理用混合物を同時粉砕する方法を記載している。具体的には、Cookeの特許は 、穀粉と砂糖を同時粉砕して、ケーキ用混合物の主成分を作成する方法を記載し ている。砂糖と穀粉を同時粉砕してから、さらに均一な混合物を作成するために 追加のベーキング材料と混合すると、ケーキおよび上等のベーク製品の調製がよ り行いやすくなる。 さらに、ショ糖を粉砕して、より小さく微細な粒子、すなわち粉末糖を作成す る方法も周知である。ショ糖をデン粉と同時粉砕すると、複合糖、上等の粉末製 品が得られることが分かっている。デン粉はケーキング防止剤として働き、最終 的粉末製品の粘稠度をより均一にし、それによって粒度分布が比較的一定になり 、 粉末製品が固まらずにより容易かつ滑らかに流れるようになる。 同時粉砕したポリオールを形成する従来の多くの方法では、同時粉砕される成 分は一般に互いに相溶性があり、人間が消費するのに適している。しかし、ショ 糖などのポリオールは他の有用な製品用の反応物および／または前駆体として使 われることが多く、その一例はポリオール脂肪酸ポリエステルである。ポリオー ル脂肪酸ポリエステルは、様々な食物製品中で低カロリー脂肪として有用である 。ポリオールと脂肪酸低級アルキルエステルは触媒の存在下で反応して、ポリオ ール脂肪酸ポリエステルを生成する。しかし、ポリオールは通常親水性であり、 一方脂肪酸低級アルキルエステルは通常疎水性であり、そのため無溶媒のエステ ル交換反応でポリオールと脂肪酸低級アルキルエステルの混合物を形成するのは しばしば難しいことがある。ポリオールの所望のエステル交換を実施するには、 ポリオールと脂肪酸エステルを同じ相にすることがしばしば必要である。アルカ リ金属脂肪酸石鹸が、脂肪酸低級アルキルエステルを用いたポリオールのエステ ル交換反応用の通常の乳化剤であるが、他の乳化剤ポリオールが低級アルキルエ ステル中で可溶化するのを助けるために使用されてきた。 とりわけポリオールのエステル交換反応に使用される優れたポリオール供給ス トリームを形成するために、ポリオール脂肪酸ポリエステルを製造する方法を改 善することが引き続き必要である。 発明の概要 したがって本発明の目的は、ポリオール脂肪酸ポリエステルを製造するための 改善された方法を提供することであり、より詳細には、本発明の目的は、とりわ け、ポリオール脂肪酸ポリエステルを生成するためのポリオールのエステル交換 に使用される、改善されたポリオール供給ストリームを提供することである。本 発明の関連する目的は、ポリオールと、触媒または乳化剤またはポリオール脂肪 酸ポリエステルの製造に使用される他の反応成分の１つまたはいくつかとの同時 粉砕混合物を提供することである。 上記および追加の諸目的は本発明によって達成される。詳細には、本発明は、 一実施例においては、固体ポリオールと、触媒または乳化剤またはポリオール脂 肪酸ポリエステルの製造に使用される他の反応成分の１つまたはいくつかとの同 時粉砕混合物を対象とする。この同時粉砕製品は、ポリオールの微粉砕粒子と別 の反応成分の微粉砕粒子、ならびにポリオールと別の成分の混合物の微粉砕粒子 を含むことが好ましい。好ましい実施例では、ポリオールは、単糖類、二糖類、 糖アルコール、ポリエトキシ化グリセロール、ポリグリセロール、糖エーテルお よびそれらの混合物からなる群から選択される。別の好ましい実施例では、アル カリ金属脂肪酸石鹸は、約８個〜約１８個の炭素原子を有する飽和および不飽和 脂肪酸のアルカリ金属塩からなる群から選択される。 他の実施例では、本発明は、ポリオールと、触媒または乳化剤またはポリオー ル脂肪酸ポリエステルの製造に使用される他の反応成分の１つまたはいくつかを 同時粉砕する方法であって、同時粉砕にクラッシングミルまたはグラインディン グミルを使用する方法を対象とする。このクラッシングミルまたはグラインディ ングミルは、ガス掃引ハンマミル、ジェットミル、マルチインパクトスタッドミ ル、ビードミルなどでよい。特に好ましい方法では、回転ディスクを有するガス 掃引ハンマミルを使用する。本発明のさらに別の実施例では、ポリオールとアル カリ金属脂肪酸石鹸の同時粉砕混合物を使ってポリオール脂肪酸ポリエステルを 形成する。 ポリオールと、触媒、乳化剤、または本発明の他の反応成分の１つまたはいく つかの同時粉砕混合物は、自由に流動（free-flowing）し、かつ容易には凝集し ない点で、粉砕ポリオールに勝る利点をもたらす。本発明の同時粉砕混合物は、 ２種以上の基本成分、たとえばポリオール、石鹸、乳化剤または他の成分を併せ て含む、ポリオールのエステル変換反応用の単一原料を提供するというさらなる 利点をもたらす。本発明のもう１つの利点は、ポリオールの微粉砕粒子をもたら すように粉砕されたポリオールを提供することであり、ここで「微粉砕」とは、 平均粒度が約１００μ未満、好ましくは約５０μ未満、最も好ましくは約１０μ 未満であるとの意味である。平均粒度がこのように小さいと、ポリオールの表面 積が増大し、そのためエステル変換反応における質量移動速度が増大する。本発 明のもう１つの利点は、やはりポリオール脂肪酸ポリエステルを形成するための ポリオールの反応における反応成分である。ミリング助剤を加えることにより、 ポリオールを粉砕する優れた方法を提供することである。 上記および追加の諸目的および利点は以下の詳細な説明の観点よりさらに明ら かになる。 詳細な説明 本明細書において、「ポリオール」の語は、少なくとも２個の遊離水酸基を含 む任意の脂肪酸または芳香族化合物を含むものとする。液状ポリオールは同時粉 砕に適していず、したがって、固体または半固体状のポリオールだけが本明細書 に記載の同時粉砕混合物に適していると考えられることを理解されたい。たとえ ば、下記のクラス、すなわち飽和および不飽和の直鎖または分岐した線状脂肪酸 ；複素環式脂肪酸を含めて、飽和および不飽和の環状脂肪酸；あるいは複素環式 芳香族を含めて単環または多環式芳香族のうちから適切なポリオールを選択する ことができる。 本明細書に記載の同時粉砕混合物の生成に使用される好ましいポリオールには 、単糖類、二糖類、糖アルコールおよびその混合物が含まれる。したがって、こ こで使用するのに適した単糖類には、たとえば、ブドウ糖、マンノース、ガラク トース、アラビノース、キシロース、リボース、アビオース、ラムノース、プシ コース、果糖、ソルボース、タギントース、リブロース、キシルロース、エリス ルロースが含まれる。ここでは使用するのに適した二糖類には、それだけに限ら ないが、麦芽糖、セロビオース、乳糖、ショ糖が含まれる。自然界で最も広く分 布し使用に適した糖アルコールは、ソルビトール、マンニトールおよびガラクテ ィトールである。ここで使用される特に好ましいポリオールには、キシリトール 、ソルビトール、およびショ糖が含まれる。ポリエトキシ化グリセロール、ポリ グリセロールおよび糖エーテルもここで使用することができる。 多糖類、たとえば炭水化物やデン粉もポリオールであり、本明細書に記載の同 時粉砕混合物の製造に使用するのに適している。しかし、本発明の同時粉砕混合 物の特に好ましい用途は、ポリオール脂肪酸ポリエステルを生成するためのポリ オールのエステル交換反応用の原料としてであるので、前記に列挙した好ましい ポリオール、すなわち単糖類、二糖類および糖アルコールが、ポリオール脂肪酸 ポリエステルを生成するためのエステル交換用の好ましいポリオールである。た だし、これらのポリオールは、本発明に従ってポリオールと他の反応成分の同時 粉砕混合物を生成する目的で、必ずしも多糖類より勝っているわけではない。 本明細書において、「他の反応成分」の語は、ポリオール脂肪酸ポリエステル を生成するためのポリオールの反応において使用するのに適したあらゆる固形成 分を含むものとする。後で詳しく論じるように、固体ポリオールと固体の他の反 応成分は流体の存在下で同時粉砕することもできるが、同時粉砕は必ず固体成分 の間で生じなければならない。適切な反応成分には、それだけに限らないが、乳 化剤、触媒、およびその混合物が含まれる。ポリオール脂肪酸ポリエステルを形 成するためのポリオールの反応用の好ましい乳化剤にはアルカリ金属脂肪酸石鹸 が含まれる。 本明細書において、「アルカリ金属脂肪酸石鹸」の語は、約８〜約２４個の炭 素原子を有する飽和および不飽和脂肪酸のアルカリ金属塩を含むものとする。食 用のポリオールポリエステルを作るには、アルカリ金属は食用、すなわちナトリ ウムまたはカリウムでなければならない。したがって、適切なアルカリ金属脂肪 酸石鹸には、たとえば、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸 、リノール酸、オレイン酸、ステアリン酸などの脂肪酸のリチウム、ナトリウム 、カリウム、ルビジウム、およびセシウム塩、およびそれらの混合物が含まれる 。大豆油、ヒマワリ油、ベニバナ油、カノーラ油、エルシン酸高含有菜種油、ト ウモロコシ油から誘導した脂肪酸混合物がここで使用するのに好ましい。これら の脂肪酸は水添することができる。特に好ましいアルカリ金属脂肪酸石鹸には、 たとえば、ホルメチン酸とステアリン酸から作ったカリウム石鹸が含まれる。 アルカリ金属石鹸に加えて、ショ糖の脂肪酸モノ、ジ、トリエステルなど他の 固体乳化剤も使用できる。固体のモノおよびジグリセリドも使用できるが、それ ほど好ましくはない。ポリオールはまたエステル変換触媒、たとえばカリウムメ トキシドまたは炭酸カリウムと同時粉砕することができる。ポリオールとアルカ リ金属石鹸の同時粉砕は、本発明の例示として用いたものであり、限定するもの ではなく、前記で論じたように、他の反応成分、たとえば乳化剤や触媒もここで 述べる同時粉砕方法で使用するのに適している。 ポリオールと他の反応成分の同時粉砕は、既知の様々な粉砕方法、たとえばク ラッシングミル、グラインディングミルあるいはその組合せによって実施できる 。一般に粒度縮小、特にクラッシングミルとグラインディングミルの詳しい議論 については、「Perry'sChemicalEngineersHandbook」、第６版、ｐ．８−１０〜 ８−６０，McGrawandHill、NewYork、１９８４年を参照のこと。その開示を参照 することにより本明細書に組み入れられるものとする。ジョークラッシャ、ロー ルクラッシャ、インパクトブレーカ、タンブリングミル、ボールミルまたはビー ドミル、ハンマミル、ジェットミルあるいは上記の組合せはすべて、本明細書に 記載の同時粉砕混合物を生成するための適切な機械的方法である。 上記の機械的ミルは一般に４グループに分類することができる。第１のグルー プは、２つの硬い表面の間の粉砕力およびせん断力を利用するミルを含む。その 例はロールミルとボールミルである。第２のグループは、ふるい、グリッドまた はグレーティングを使用し、粉砕すべき材料を強制的にその間を通すミルである 。大部分のハンマミルがこのタイプのミルの例である。第３のグループは、粉砕 すべき材料を水や油などの液体中に懸濁させた懸濁液を利用するミルである。そ の例は「アトリタ（attritor）」およびいくつかのタイプのローラミルである。 第４のグループは硬い表面に打撃を加えることによって粉砕すべき材料の寸法を 縮小する衝撃ミルであり、その硬い表面は、装置の回転部材、装置の静止部材、 処理中の材料の他の粒子、および／またはこの３つのタイプの衝撃表面の混合物 とすることができる。衝撃ミルはさらに、次の２つのサブタイプに分類すること ができる。（ａ）寸法が大きすぎる材料を再循環させ、また材料をいくつかの内 部ステージで粉砕させる内部装備がなく、かつ処理中の粒子間の相互作用がほと んどまたは全くない「ワンパス」衝撃ミル。（ｂ）寸法が大きすぎる材料をさら に粉砕するために戻す内部分離装置を使用し、あるいは材料にいくつかの内部ス テージで反復粉砕作用を施す、マルチパス衝撃ミル。これらのマルチインパクト ミルは処理中の材料の粒子間にかなりの相互作用を伴う。ふるい、グリッドまた はグレーティングを使用する上記第２のグループのミルおよびこのマルチパス衝 撃ミルが、本明細書に記載のポリオールと脂肪酸石鹸を同時粉砕するのに好まし い。 さらに具体的には、ガス掃引ハンマミルが、ポリオールと脂肪酸石鹸を同時粉 砕するのに特に好ましい。典型的なガス掃引ハンマミルは、水平に位置する回転 ディスクを有し、同時粉砕すべき粒子が回転ディスクの上方に導入され、ガスが 側部から導入される。ガスは通常は空気または窒素ガスであるが、他の気体も使 用でき、通常は約８００ＣＦＭ〜約１６００ＣＦＭの流量で導入される。厳密な 流量は所望の粒度に依存する。通常は乾燥空気または乾燥窒素ガスを華氏６０度 （１６℃）以下の温度でハンマミル中に供給する。容易に理解できるように、ク ラッシングおよび／またはグラインディング操作中に熱が発生し、この熱の一部 が空気または窒素ガスに伝わり、ガスがミルから出るときは一般に約華氏１００ 度（３８℃）以上の温度になっている。 下記で詳しく論じるが、同時粉砕された粒子のケーキング／凝集を避けるため 、同時粉砕混合物の水分含量は最小限に保つべきである。本発明の同時粉砕混合 物の好ましい水分含量は約２重量％未満である。したがって、空気または窒素は 、通常は使用前に水分含量約１重量％未満に乾燥しておく。本発明の好ましいポ リオールは一般に親水性であり、したがって粉砕工程に導入された水分は一般に 同時粉砕混合物によって吸収され、したがって得られる粒子状製品のケーキング と望ましくない流動特性が増進される。 すぐに理解できるように、水平ディスクの回転速度は一般にディスク直径に比 例する。ガス掃引ハンマミル内の粒子は通常は回転ディスクの先端付近で破砕さ れ、したがって同時粉砕混合物の粒度制御にとって重要なのは、回転ディスクの 「先端速度」、すなわちディスクの外周における速度である。すなわち、一定の 先端速度を維持するには、直径２０インチ（５０ｃｍ）の回転ディスクの毎分回 転数は直径４０インチ（１００ｃｍ）の回転ディスクの回転速度よりかなり高く なることになる。先端速度は、異なる装置間、異なるポリオール間で、他の反応 成分の性質と量、それらの比例関係、および所望の粒度と組成に応じて変わる。 しかし、一例を挙げると、２０インチ（５０ｃｍ）の水平回転ディスクを使用し て、毎分５０００〜６２５０回転の速度を用いて、本明細書に開示する適切な粒 度が得られた。同様に直径３８インチ（９５ｃｍ）の回転ディスクを使用すると 、速度を毎分１５００〜２５００回転に下げたが、同じ粒度分布が維持された。 粒度分布はさらに、ハンマミルへのガスの導入速度によっても制御される。ガ スは側部からミル中に送り込み、回転ディスクを通過し、上部でミルから出る。 ガスがミルを通過するとき、より小さく細かい粒子は気流に乗って運び出される 。通常は次に気流を濾過システム、たとえばバグハウスに送り、そこで粒子を気 流から分離し、粒子を含まないガスを排出するかあるいはミル工程に再循環させ る。明らかなように、ミルを通過するガスの流れが大きいほど、大きな粒子がガ スに乗ってミルから運び出され、濾過システムに入る。したがって、システムを 通過するガスの流れを増大させ、他のすべての変数を一定に保つことにより、収 集される粒子の平均直径も増大することになる。 ポリオールおよび他の反応成分の湿式粉砕は、粉砕工程に追加の成分、すなわ ち液体担体が必要となるので、一般により複雑である。しかし、湿式粉砕も、ポ リオールと他の反応成分の所望の同時粉砕製品を生成するのに同様に効果がある 。湿式粉砕を使用するときは、適切な液体担体を選ばなければならない。多くの ポリオール、たとえば、ショ糖、果糖、ソルビトールは水に容易に溶け、このた め水はミリング助剤として不適切である。本明細書に開示するポリオールおよび 脂肪酸石鹸と使用するための特に好ましい液体ミリング助剤は、脂肪酸の低級ア ルキルエステルまたはポリオールの低級アルキル脂肪酸エステルである。明らか なように、ポリオール脂肪酸ポリエステルを形成するためのポリオールのエステ ル変換においては、脂肪酸低級アルキルエステルがポリオール、脂肪酸石鹸、お よび触媒と並んで好ましい反応物である。したがって脂肪酸低級アルキルエステ ルをミリング助剤として使用すると、同時粉砕混合物中に不活性物質ではなく追 加の反応物が取り込まれるという追加的利益が得られる。脂肪酸低級アルキルエ ステルおよび他の反応成分の水分レベルは約１．０％未満とすべきである。 ポリオールと脂肪酸石鹸を同時粉砕すると、ポリオールのみを粉砕する場合に 比べてエネルギー消費量が低下するという予期しない付随的利益が得られること が判明した。特定の理論に拘泥したくはないが、石鹸がミリング助剤として働い ている、すなわち脂肪酸石鹸の存在下ではポリオールが粉砕されやすくなると考 えられる。ポリオール／石鹸混合物を粉砕するのに要するアンペア数は、同じミ ルを用いてポリオールのみを粉砕するときより著しく少なくなることが判明して いる。さらに、石鹸は同時粉砕混合物のより小さな粒子を生成するのに助けとな ることが観察された。さらに具体的に言うと、下記に再掲する表の形のテストデ ータから実証されるように、他のすべての処理パラメータを一定に保つた場合、 ポリオールのみの粉砕は、同じポリオールを石鹸の存在下で粉砕する場合と比べ てより大きな粒子の形成をもたらす。 さらに、脂肪酸石鹸の存在下でポリオールを同時粉砕すると、石鹸を含まない 粉砕ポリオールに比べて優れた流動特性をもつ混合物が得られる。すなわち、石 鹸はケーキング防止作用をもつ。どれか１つの理論に拘泥したくはないが、ポリ オールのケーキングは「液体ブリッジ」の形成による粒子の凝集によって生じる と考えられる。すなわちポリオール内部に取り込まれた水は個々のポリオール粒 子間にブリッジを形成する傾向がある。多数のブリッジが形成されると、ポリオ ール粒子の塊が形成され、これは一般に粉砕ポリオールの流動特性に悪影響を与 える。しかし、ポリオールを石鹸と同時粉砕するときは、ポリオール粒子が少な くとも部分的に石鹸で被覆されるので、液体ブリッジの形成が妨げられると考え られる。容易に理解できるように、石鹸は疎水性であり、水が付着して「液体ブ リッジ」を形成するのを妨げる働きをする。 自由に流動しケーキングのないポリオール製品を生成するために、デン粉や他 の多糖類などのケーキング防止剤が、ポリオール、たとえばショ糖と同時粉砕さ れていた。しかし、従来のケーキング防止剤は一般に不活性であり、製品の一部 分とは見なされなかったため、ごく少量加えられていた。ポリオール脂肪酸ポリ エステル生成の目的では、ポリオールとアルカリ金属脂肪酸石鹸が共に必要な反 応物である。したがって、本明細書に開示する同時粉砕混合物の両方の成分が、 ポリオールのエステル変換反応に対する所望の供給ストリームである。 ポリオールと石鹸の同時粉砕は、１種の活性成分と、反応プロセスに参与せず 除去しなければならない１種の不活性物質ではなく、２種の活性成分を混合する という追加的利益を有する。すなわち、ポリオールをデン粉などのケーキング防 止剤と同時粉砕するには、一般にデン粉またはその反応生成物もしくは分解生成 物を最終製品ストリームから除去する必要がある。さらに、最終製品ストリーム は一般に、最初の反応混合物中の反応に能動的に参与しない化合物の数と量を減 らしまたはなくす場合、より純粋になる。大抵の分離工程では製品ストリーム中 に少なくとも痕跡量の不純物が残るからである。最後に、エステル変換反応の目 的では、２つの供給ストリーム、たとえばポリオールとアルカリ金属脂肪酸石鹸 を１つの均質な供給ストリーム、すなわち本発明の同時粉砕混合物にすることが できる。その結果、ポリオール脂肪酸ポリエステルの製造において、著しい処理 および経済上の利点が得られる。 一般に、ポリオールのエステル交換は、熱力学または反応速度論による推定で 予想されるよりも進行が遅い。この理論に拘泥したくはないが、この反応は質量 移転の制限を受け、すなわちこの反応の速度は、ポリオール分子と脂肪酸低級ア ルキルエステル分子が化学的に反応するために物理的に一緒になる速さまでにし かならない。明らかなように、アルカリ金属脂肪酸石鹸は乳化剤として作用して 、ポリオールと脂肪酸低級アルキルエステルを同じ相にして、両者が物理的に接 触し、したがって化学的に反応できるようにする。ポリオールを相移転剤または 乳化剤と密に接触して導入すると、脂肪酸低級アルキルエステルとポリオールの 接触が増進し、したがってエステル変換反応も増進する。 同時粉砕ポリオールの粒度を縮小すると、脂肪酸低級アルキルエステルとの反 応に利用できるポリオールの表面積が著しく増大する。反応物粒子の寸法が小さ くなるほど、利用できる反応表面積が増大し、したがって異なる相、すなわちポ リオールと脂肪酸低級アルキルエステルからの粒子が互いに接触し化学的に反応 するのがより容易になる。したがって、同時粉砕粒子の寸法を小さくすると、著 しい処理上の利点が得られる。 本発明の同時粉砕混合物の平均粒度は、好ましくは約１００μ以下、より好ま しくは約５０μ以下、最も好ましくは約１０μ以下である。粒度は、市販の様々 な手段によって測定することができる。振動ふるいまたは真空ふるいが一般的な 分級装置である。同時粉砕後にポリオールおよび脂肪酸石鹸粒子の約９８％以上 が、有効開口約４４μである３２５メッシュを通過することが好ましい。市販の 装置、たとえばMalvern粒度分析機を用いてレーザ回折測定を実施することもで きる。レーザ回折は、気流中で粒子を流動化させ、次いでレーザビーム中を粒子 を通過させるものである。マイクロプロセッサを使用することによってレーザで 粒 子を分類し、結果を粒度分布および平均粒度として報告することができる。 ポリオールのエステル変換反応の完了時に、脂肪酸石鹸を通常はポリオール脂 肪酸ポリエステルの製品ストリームから除去する。前述のように、脂肪酸石鹸の 存在は、石鹸が乳化剤として働くため、エステル変換反応にとって重要である。 しかし、石鹸は一般に最終製品ストリーム中で望ましくない。したがって、乳化 剤の利益を保ちながら同時粉砕ストリーム中の石鹸の量を最小限に抑えることが 望ましい。ポリオールと脂肪酸石鹸を約２：１（ポリオール：脂肪酸石鹸）の重 量比で同時粉砕することが受け入れられることが判明しており、石鹸の量は低い ほど好ましく、ポリオール:石鹸の重量比が約４：１であることがより好ましい 。本明細書に記載の所望の結果は、ポリオールと石鹸を約１００：１〜約２：１ の重量比で、好ましくは約５０：１〜約４：１の重量比で同時粉砕することによ って実現できる。明らかなように、石鹸の粒度をより高くすることも物理的には 可能であり、また同時粉砕混合物はそれでもエステル変換反応に使用するのに適 していることがあるが、望ましくはない。石鹸の量が多いとすなわちそれを除去 するためにポリオール脂肪酸ポリエステルの製品ストリームを精製する際に、製 造コストが増大する。 以下の例は本発明の具体的実施例を実証するために示したものである。実施例 本明細書に記載の製品および工程の例として、ショ糖とステアリン酸カリウム 粒子を乾式同時粉砕し、得られた粒子直径を同時粉砕後に測定する。下記に報告 する６種のテストはすべて基本的に同じ条件で同一ミルで行ったものである。５ ０体積％の粒子がそれより大きな直径をもち、５０体積％の粒子がそれより小さ な直径をもつメディアン寸法を粒子直径として定義する。粒子直径は、Malvern instrumentsから市販のMalvern粒度分析装置で測定する。その動作については上 記で詳しく論じた。 ショ糖とステアリン酸塩の初期粒度は、ショ糖１００％、ステアリン酸塩０％ から、ショ糖６０％、ステアリン酸塩４０％まで変える。ステアリン酸カリウム の初期平均粒度は約１００μ以下である。この石鹸は、平均粒度が約２０μ以下 の微細粉末状物質として供給するのが好ましい。ショ糖は最初、顆粒状で、粒子 の約５０〜約１００体積％が約２５０μを超える直径をもつが、直径約１５０μ 未満の粒子がせいぜい１０体積％、直径約８４０μより大きい粒子がせいぜい４ 体積％であるという追加的制限がある。 下表からわかるように、粉砕の前にショ糖にステアリン酸塩をわずか０．３％ しか加えないと、最終粒度が１７．７７μから１３．２４μに２５％縮小する。 最後の３項目、すなわちショ糖が８５％、８１％および６０％の場合の平均メジ アン粒度は８．０μであり、ステアリン酸塩を１５％以上加えた場合に比べて粒 度が５５％縮小となる。明らかなように、粉砕条件、たとえば空気流量、粒子流 量または水分含量を変えると、あるいはミルの物理的パラメータ、たとえばミル のタイプやサイズを変えると、一般にショ糖とステアリン酸塩の所与の混合物の メジアン粒度に影響が及ぶ。したがって下表に示す粒度は限定的なものではなく 、粉砕工程の前にショ糖にステアリン酸塩を加えたときに得られる粒度の著しい 減少を例示するためのものである。 本発明の好ましい実施例を示し説明してきたが、ポリオール脂肪酸ポリエステ ル製造のためのポリオールと他の反応成分の同時粉砕混合物ならびにその製造方 法のさらなる適合は、本発明の範囲から逸脱することなく当業者によって適当な 修正を加えて実施することができる。いくつかの代替例および修正例については 本明細書で説明したが、他のものは当業者には明らかであろう。たとえば、ポリ オールと石鹸を同時粉砕する具体的方法について述べたが、他の製造方法を使っ て所望の同時粉砕混合物を生成することもできる。同様に、同時粉砕混合物用の 多数のポリオールと他の反応成分を本発明の好ましい実施例として開示したが、 その諸成分を所望の通りに変えて、本発明の同時粉砕混合物の他の好ましい実施 例を生成することもできる。したがって、本発明の範囲は、下記の請求の範囲に よって考慮すべきであり、明細書に示し説明した組成および方法の詳細に限定さ れるものではない。

【手続補正書】 【提出日】１９９９年４月１６日（１９９９．４．１６） 【補正内容】 請求の範囲 １．ポリオール脂肪酸ポリエステル製造用の固体ポリオールと少なくとも１種の 追加の固体反応成分の同時粉砕混合物を含む粒子状組成物であって、この組成物 が、ポリオールと少なくとも１種の追加の反応成分の混合した微粉砕粒子の同時 粉砕混合物を含み、より好ましくは前記少なくとも１種の追加の反応成分が、乳 化剤、触媒、およびその混合物からなる群から選択され、さらに好ましくは前記 少なくとも１種の追加の反応成分がアルカリ金属脂肪酸石鹸を含む乳化剤である ことを特徴とする粒子状組成物。 ２．前記微粉砕粒子が１００ミクロン以下の平均粒子直径をもつことを特徴とす る請求項１に記載の粒子状組成物。 ３．前記同時粉砕混合物の水分含量が２重量％以下であることを特徴とする前記 請求項のいずれかに記載の粒子状組成物。 ４．ポリオールが、単糖類、二糖類、糖アルコール、ポリエトキシ化グリセロー ル、ポリグリセロール、糖エーテル、およびそれらの混合物からなる群から選択 され、好ましくはポリオールがショ糖、キシリトール、ソルビトールおよびその 混合物からなる群から選択されることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載 の粒子状組成物。 ５．脂肪酸石鹸が、８〜２４個の炭素原子を有する飽和および不飽和脂肪酸のア ルカリ金属塩からなる群から選択され、好ましくは脂肪酸石鹸がカプリン酸、ラ ウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、リノール酸、オレイン酸およびステア リン酸のリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビシウムおよびセシウム塩ならび にそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする前記請求項のいず れかに記載の粒子状組成物。 ６．ポリオール脂肪酸ポリエステル製造用の固体ポリオールと少なくとも１種の 追加の固体反応成分の混合物を含む、前記請求項のいずれかに記載の粒子状組成 物を作成する方法であって、前記ポリオールを前記少なくとも１種の追加の固体 反応成分と同時粉砕して、同時粉砕した混合物を形成することを含み、 ポリオール脂肪酸ポリエステル製造用の固体ポリオールと少なくとも１種の追 加の固体反応成分を同時粉砕して、同時粉砕した混合物を形成する工程、および 同時粉砕した混合物を触媒の存在下で脂肪酸低級アルキルエステルと組み合わ せて、ポリオールと脂肪酸低級アルキルエステルを反応させ、ポリオール脂肪酸 ポリエステルを生成する工程 を含むことを特徴とする方法。 ７．前記同時粉砕が、クラッシングミル、グライディングミルまたはそれらの組 合せにより行われることを特徴とする請求項６に記載の方法。 ８．前記クラッシングミルまたはグライディングミルが、ガス掃引ハンマミル、 ジエットミル、マルチインパクトミルまたはビードミルであり、好ましくはクラ ッシングミルまたはグラインディングミルが回転ディスクを有するガス掃引ハン マミルであり、乾燥空気または乾燥窒素ガスが８００ＣＦＭ〜１６００ＣＦＭの 流量でハンマミルに送り込まれ、より好ましくは、乾燥空気または乾燥窒素ガス が華氏６０度（１６℃）以下の温度でハンマミルに送られ、前記空気または窒素 ガスが華氏１００度（３８℃）以上の温度でハンマミルから出ることを特徴とす る請求項７に記載の方法。 ９．前記ポリオールと前記少なくとも１種の追加の反応成分が、ポリオールと少 なくとも１種の追加の反応成分の重量比２：１〜１００：１でクラッシングミル またはグラインディングミルに送り込まれることを特徴とする請求項７または８ に記載の方法。 １０．前記ポリオールと前記少なくとも１種の追加の反応成分が、脂肪酸低級ア ルキルエステルの存在下で湿式粉砕されることを特徴とする請求項６，７，８ま たは９のいずれかに記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ポリオール脂肪酸ポリエステル製造用の固体ポリオールと少なくとも１種の 追加の固体反応成分の同時粉砕混合物を含む粒子状組成物であって、この組成物 が、ポリオールと少なくとも１種の追加の反応成分の混合した微粉砕粒子の同時 粉砕混合物を含み、より好ましくは前記少なくとも１種の追加の反応成分が、乳 化剤、触媒、およびその混合物からなる群から選択され、さらに好ましくは前記 少なくとも１種の追加の反応成分がアルカリ金属脂肪酸石鹸を含む乳化剤である ことを特徴とする粒子状組成物。 ２．前記微粉砕粒子が１００ミクロン以下の平均粒子直径をもつことを特徴とす る請求項１に記載の粒子状組成物。 ３．前記同時粉砕混合物の水分含量が２重量％以下であることを特徴とする前記 請求項のいずれかに記載の粒子状組成物。 ４．ポリオールが、単糖類、二糖類、糖アルコール、ポリエトキシ化グリセロー ル、ポリグリセロール、糖エーテル、およびそれらの混合物からなる群から選択 され、好ましくはポリオールがショ糖、キシリトール、ソルビトールおよびその 混合物からなる群から選択されることを特徴とする前記請求項のいずれかに記載 の粒子状組成物。 ５．脂肪酸石鹸が、８〜２４個の炭素原子を有する飽和および不飽和脂肪酸のア ルカリ金属塩からなる群から選択され、好ましくは脂肪酸石鹸がカプリン酸、ラ ウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、リノール酸、オレイン酸およびステア リン酸のリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビシウムおよびセシウム塩ならび にそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする前記請求項のいず れかに記載の粒子状組成物。 ６．ポリオール脂肪酸ポリエステル製造用の固体ポリオールと少なくとも１種の 追加の固体反応成分の混合物を含む、前記請求項のいずれかに記載の粒子状組成 物を作成する方法であって、前記ポリオールを前記少なくとも１種の追加の固体 反応成分と同時粉砕して、同時粉砕した混合物を形成することを含み、 ポリオール脂肪酸ポリエステル製造用の固体ポリオールと少なくとも１種の追 加の固体反応成分を同時粉砕して、同時粉砕した混合物を形成する工程、および 同時粉砕した混合物を触媒の存在下で脂肪酸低級アルキルエステルと組み合わ せて、ポリオールと脂肪酸低級アルキルエステルを反応させ、ポリオール脂肪酸 ポリエステルを生成する工程 を含むことを特徴とする方法。 ７．クラッシングミルまたはグライディングミルが、ガス掃引ハンマミル、ジェ ットミル、マルチインパクトミルまたはビードミルであり、好ましくはクラッシ ングミルまたはグラインディングミルが回転ディスクを有するガス掃引ハンマミ ルであり、乾燥空気または乾燥窒素ガスが８００ＣＦＭ〜１６００ＣＦＭの流量 でハンマミルに送り込まれ、より好ましくは、乾燥空気または乾燥窒素ガスが華 氏６０度（１６℃）以下の温度でハンマミルに送られ、前記空気または窒素ガス が華氏１００度（３８℃）以上の温度でハンマミルから出ることを特徴とする請 求項６に記載の方法。 ８．前記ポリオールと前記少なくとも１種の追加の反応成分が、ポリオールと少 なくとも１種の追加の反応成分の重量比２：１〜１００：１でクラッシングミル またはグラインディングミルに送り込まれることを特徴とする請求項１に記載の 方法。 ９．前記ポリオールと前記少なくとも１種の追加の反応成分が、脂肪酸低級アル キルエステルの存在下で湿式粉砕されることを特徴とする請求項６，７または８ のいずれかに記載の方法。