JPH02215743A - カルボン酸塩水性分散液の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明はカルボン酸塩水性分散液の製造法に関する。

［従来の技術］ 従来、カルボン酸塩たとえば脂肪酸塩水性分散液の製造
法として、高級脂肪酸と第■族金属の水酸化物または塩
化物とを、高級脂肪酸塩１００重量部に対して１５０〜
２３２部の水の中で８０〜８５℃で反応させ、界面活性
剤の存在下に機械的撹拌により予備乳化し、更にピスト
ン型高圧乳化機で強制分散させる製造法が知られている
（例えば特公昭６３−５７４１４号公報）。

また、脂肪酸と金属化合物と１５％の水とを９０〜１１
０℃で反応させ撹拌することにより０．２〜２ｍｍの粒
子径の金属セッケンを得る方法（例えば特公昭５８−１
２２６７号公報）が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、微粒子のカルボン酸塩水性分散液を製造
するには、前記従来の方法は反応時間が長い、生産性が
悪い、あるいは生産コストが高いなどの問題点がある。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは反応時間が短く、容易にカルボン酸塩水性
分散液を製造でき、生産性が非常に高く生産コストの低
減も可能で、かつ微粒子化が向上し分散液の安定性も高
い、カルボン酸塩水性分散液の製造法について鋭意研究
を重ねた結果、本発明に到達した。

すなわち、本発明は炭素数８以上のカルボン酸［Ａ］と
、アンモニア、周期律表第■族金属もしくはアルミニウ
ム、またはそれらの酸化物もしくは水酸化物［Ｂ］とを
反応させてカルボン酸塩水性分散液を製造する方法にお
いて、カルボン酸塩１００重量部に対して４０〜９００
重量部の水、および乳化分散剤の存在下、１００〜２０
０℃にて高速撹拌下に反応させ、次いで１００℃未満に
冷却することを特徴とする微粒子化が向上したカルボン
酸塩水性分散液の製造法である。

［発明の構成・作用］ 本発明のカルボン酸塩水性分散液において、カルボン酸
［Ａ］としては、炭素数８以上の飽和または不飽和脂肪
酸（カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン
酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン
酸、およびモンタン酸等の飽和脂肪酸、オクテン酸、テ
トラデセン酸、ヘキサデセン酸、オレイン酸、リノール
酸、リルン酸等の不飽和脂肪酸など）、オキシカルボン
酸（１２−ヒドロキシステアリン酸、リシノール酸など
の水酸基を有する脂肪酸など）、二塩基酸くアゼライン
酸、セバシン酸、ダイマー酸など）などおよび、これら
の二種以上の混合物があげられる。［Ａ］のうち好まし
いものは、炭素数１２〜３６の脂肪酸、オキシカルボン
酸または二塩基酸であり、ラウリン酸、ミリスチン酸、
バルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、
オレイン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸およびダイ
マー酸である。

［Ｂ］において、周期律表第■族金属としてはマグネシ
ウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、亜鉛お
よびカドミウムなどがあげられる。

アンモニア、周期律表第■族金属またはアルミニウムの
酸化物もしくは水酸化物としては、酸化マグネシウム、
酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化
アルミニウム、水酸化アンモニウム、水酸化マグネシウ
ム、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化
バリウム、水酸化亜鉛、水酸化カドミウム、水酸化アル
ミニウムなどがあげられる。

［Ｂ］のうち好ましいものはアンモニウム重ネシウム、
カルシウム、亜鉛およびバリウム、またはそれらの酸化
物もしくは水酸化物であり、アンモニア、酸化マグネシ
ウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、水酸化アンモニウ
ム、水酸化マグネシウム、水酸化−カルシウム、水酸化
亜鉛、水酸化バリウムおよび水酸化アルミニウムである
。更に好ましいものは、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、
酸化アルミニウム、水酸化アンモニウム、水酸化マグネ
シウム、水酸化カルシウム右よび水酸化亜鉛である。

乳化分散剤は、カルボン酸塩を水中に分散できるもので
あれば特に制限されず、非イオン界面活性剤、アニオン
界面活性剤、脂肪酸アルカリ金属塩および水溶性高分子
化合物が使用できる。具体例としては１．非イオン界面
活性剤（ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテ／
Ｌ／、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレ
ンアルケニルエーテル、ポリオキシエチレンモノアルキ
ルエステル、ポリオキシエチレンジアルキルエステル、
ポリオキシエチレンモノアルケニルエステル、ポリオキ
シエチレンジアルケニルエステルなど）、アニオン界面
活性剤（ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スル
ホコハク酸オクチルエステルナトリウム塩などのスルホ
ン酸塩、ラウリルアルコール硫酸エステルナトリウム塩
、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステルナ
トリウム塩、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテ
ル硫酸エステルナトリウム塩などの硫酸エステル塩、ポ
リオキシエチレンノニルフェニルエーテルリン酸エステ
ルナトリウム塩などのリン酸エステル塩、ステアリン酸
ナトリウトおよびオレイン酸カリウムなどの脂肪酸アル
カリ金属塩など）、水溶性高分子化合物（ポリビニルア
ルコール、カルボキシメチルセルローズナトリウム塩、
メチルセルローズ、ヒドロキシエチルセルローズ、ポリ
エチレンオキシドなど）およびこれらの二種以上の混合
物があげられる。これらのうち、好ましいものは、ポリ
オキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシ
エチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン
アルキルエーテル、ポリオキシエチレンモノアルケニル
エーテル、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ス
ルホコハク酸オクチルエステルナトリウム塩、ステアリ
ン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、ポリビニルアル
コール、カルボキシメチルセルローズナトリウム塩およ
びメチルセルローズである。

［Ａ］と［Ｂ］との使用割合は、［Ａ］１当量に対し［
Ｂ］のアンモニアあるいは金属が通常１゜０〜１．５当
量、好ましくは１．０５〜１．２５当量の比率である。

アンモニアあるいは金属の当量が１゜０未満の比率の場
合は得られるカルボン酸塩水性分散液の粘度が高く、ま
た粘度の経時増粘が大きくなる。ま、た、アンモニアあ
るいは金属の当量が１．５０を越える比率の場合は得ら
れるカルボン酸塩の離型、潤滑、増稠あるいは撥水など
の性能が低下する。

乳化分散剤の使用割合は、得られるカルボン酸塩１００
部（重量部、以下、部とは重量部を意味する。）に対し
通常０．５〜２０部、好ましくは１〜１０部、さらに好
ましくは１．５〜７部である。

０．５部未満の場合はカルボン酸塩水性分散液の粘度が
高くなり、また安定な微粒子分散液が得られない。２０
部を越える場合は得られるカルボン酸塩の離型、潤滑、
増稠あるいは撥水性などの性能が低下してしまう。

反応時に用いる水の量は、得られるカルボン酸塩１００
部に対し４０〜９００部であり、好ましくは５０〜５０
０部、更に好ましくは６５〜４００部である。水の量が
４０部未満の場合は反応中および反応後の系の粘度が高
くなり、混合、分散に劣り、得られるカルボン酸塩の粒
子も大きくなる。また９００部を越える場合は、得られ
るカルボン酸塩の濃度が低くなり過ぎ、生産性および生
産コストの点で不充分である。

高速撹拌において、撹拌速度は通常５００〜１０．００
０ｒｎ／分である。高速撹拌を行う撹拌機としては高剪
断翼の付いた高速撹拌機であれば特に使用を制限されず
、パドル型、タービン型、アンカー型、コーレス型、プ
ロペラ型などの撹拌翼を付けた高速撹拌機あるいはＴ、
　Ｋ、ホモミキサー（特殊機化工業製）型などの高速撹
拌機があげられる。また、上述した二種以上の撹拌翼を
組み合わせた高速撹拌機を使用してもよく、２基以上の
高速撹拌機を同時に使用することもできる。撹拌機のう
ち好ましいものはコーレス型、タービン型およびＴ、　
Ｋ、ホモミキサー型撹拌機である。

また反応に際し、高速撹拌機以外に反応容器内の内容物
全体を均一に混合できるパドル型あるいはアンカー型な
どの大型撹拌翼の付いた低速撹拌機を併用し、周速４０
０ｍ／分以下の撹拌速度で使用することが好ましい。

反応容器は耐圧容器であり、２００℃以上の加熱能力を
持たせることが好ましい ［Ａ］と［Ｂ］との反応温度は、１００〜２００℃、好
ましくは１１０〜１９０℃、更に好ましくは１３０〜１
６０℃である。１００℃未満では生産性の向上および微
粒子化ともに達成できず、２００℃を越えると該カルボ
ン酸塩の着色や酸化が発生してしまう。

該カルボン酸塩水性分散液の製造は、（１）反応容器に
［Ｂ］および水を投入し、低速および高速撹拌機による
撹拌下、１００〜２００℃に加熱し、予め融点以上２０
０℃以下の温度に加熱溶融した［Ａ］を該高圧容器に圧
入滴下反応させる方法、（２）該高圧容器に［Ａ］およ
び水を投入し、１００〜２００℃に加熱溶融し、低速お
よび高速撹拌機による撹拌下、３０〜２００℃に調整し
た［Ｂ］または［Ｂ］の水分散液を圧入滴下し反応せし
める方法による。この際、乳化分散剤は［Ｂ］の水分散
液あるいは［Ａ］のどちらか一方にプレミックスしてお
けばよく、また分割し両者のいずれにもプレミックスし
ておいてもよい。（３）また、反応容器に［Ａ］、［Ｂ
コ、乳化分散剤および水を投入加熱し、［Ａ］が溶融す
れば低速および高速撹拌機による撹拌下、１００〜２０
０℃に加熱し反応する方法でもよい。

反応終了後、１００℃未満、好ましくは８０℃以下に冷
却することにより、微粒子のカルボン酸塩からなる、微
粒子化および安定化されたカルボン酸塩水性分散液を容
易かつ短時間で効率よく製造することができる。

本発明の製法によるカルボン酸塩水性分散液には、酸化
防止剤、紫外線吸収剤、耐水化剤、防腐防黴剤、殺虫殺
菌剤、消泡剤、香料、染料あるいは顔料を含有または混
合させ使用してもよい。

［実　施　例］ 以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明
はこれに限定されるものではない。

実施例１ パドル型低速撹拌機とコーレス型高速撹拌機各１基を有
する耐圧容器に水４８．５　ｋｇ、酸化亜鉛３゜１ｋｇ
、カルボキシメチルセルローズ（第１薬品工業製セロゲ
ン６　Ａ＞　０．６５ｋｇ、ポリオキシエチレンノニル
フェニルエーテル硫酸エステル（エチレンオキシド６モ
ル付加物＞０．３ｋｇを投入し、パドル型低速撹拌機を
周速１００ｍ／分で撹拌し、カルボキシメチルセルロー
ズを溶解後、液温を１４０℃に昇温し、更に高速撹拌機
を周速１５００〜３０００ｍ／分で撹拌しながら１００
℃のステアリン酸１５．１　ｋｇとダイマー酸３．０　
ｋｇとの混合物を６０分で圧入滴下し、滴下終了１０分
後、冷却を始め、３５分で６０℃に冷却し、濃度３０％
、粘度２２０ＣＰＳの白色液状のカルボン酸亜鉛水性分
散液を得た。

実施例２ アンカー型低速撹拌機１基とコーレス型高速撹拌機２基
とを有する耐圧容器に水３４．８　ｋｇ、水酸化カルシ
ウム４．３４ｋｇ、ポリオキシエチレンラウリルエーテ
ル（エチレンオキシド９モル付加物）０．８２ｋｇ、　
　ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２０　ｋ
ｇを投入して１７０℃に加熱し、高速撹拌機を周速１５
００〜３５００ｍ／分で、低速撹拌機を周速１００ｍ／
分で撹拌下、１２０℃に加熱したステアリン酸３０．３
　ｋｇを３０分かけて圧入滴下し、滴下終了１０分後、
冷却を始め、６０分で５５℃まで冷却し、濃度５０％、
粘度１６０ＣＰＳの白色液状の高級脂肪酸カルシウム水
性分散液を得た。

実施例３ 実施例２と同じ反応容器に、２５％アンモニア水５．３
４ｋｇ、オレイン酸カリウム０．５ｋｇ、オキシアルキ
レンオクチルフェニルエーテル（エチレンオキサイド７
モル付加物）０．８ｋｇ、ステアリン酸１８、１　ｋｇ
、オレイン酸０．５　ｋｇおよび水４４．８ｋｇを投入
後、１３０℃に加熱し、高速撹拌機を周速１５００〜２
５００ｍ／分、低速撹拌機を周速１００ｍ／分で３０分
撹拌後、４０分で５０℃まで冷却し、濃度３０％、粘度
２９０ＣＰＳの淡黄白色液状のステアリン酸アンモニウ
ム水性分散液を得た。

実施例４ アンカー型の低速撹拌機とコーレス型およびホモミキサ
ー型の高速撹拌機を有する耐圧容器に水２８、２　ｋｇ
、パルミチン酸３１．４　ｋｇ、オレイン酸カリウム０
．６　ｋｇ、スルホコハク酸オクチル半エステルナトリ
ウム０．８ｋｇ、ポリエチレンオキシドノニルフェニル
エーテル（エチレンオキシド４０モル付加物）０．５ｋ
ｇを投入し、１５０℃に加熱後、高速撹拌機を周速１５
００〜３０００ｍ／分、低速撹拌機を周速１００ｍ／分
で撹拌下、８０℃の酸化マグネシウム３０％水分散液８
．５　ｋｇを５０分かけて圧入滴下し、滴下終了５分後
、冷却を始め、５０分で５５℃まで冷却し、濃度５０％
、粘度１５０ＣＰＳの白色液状のパルミチン酸マグネシ
ウム水性分散液を得た。

比較例１ パドル型低速撹拌機付き容器に水３４．８　ｋｇ、水酸
化カルシウム４．３４ｋｇ、ポリオキシエチレンラウリ
ルエーテル（エチレンオキサイド９モル付加物＞０．８
２ｋｇ、　　ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０
．２０　ｋｇを投入し、８０℃に加熱後、低速撹拌機を
１２０ｍ／分の周速で撹拌下、７０℃に加熱したステア
リン酸３０．３　ｋｇを滴下した。系の増粘が大きく混
合可能な条件を維持すると滴下に４．５時間を要した。

反応完結までに１．５時間の熟成時間を要し、その後５
５分で６０℃に冷却し、濃度５０％、粘度６３０ＣＰＳ
の白色液状ステアリン酸カルシウム水性分散液を得た。

比較例２ 実施例２の条件中、高圧容器内の温度を２２０℃、ステ
アリン酸の温度を１５０℃とした他は、実施例２と同一
条件で反応を行い、濃度５０％、粘度１４０ＣＰＳの褐
色液状のステアリン酸カルシウム水分散液を得た。高温
のためステアリン酸カルシウムが褐色に着色し不適切な
結果となった。

試験例１ 上記本発明の方法で製造したカルボン酸塩水性分散液（
実施例１〜４）および比較例１で製造したものについて
、日機装■製粒度分布測定機マイクロトラックＳＰＡを
用いた粒径１％水希釈液の分離安定性、ＳＢＲラテック
スにＳＢＲ固形分に対しカルボン酸塩固形分を１０重量
％配合した乾燥フィルムを水中に浸漬した場合の白化時
間（耐水性）の測定を行った。また紙塗被塗料に添加し
塗被紙を作成しスーパーカレンダー掛は処理した場合の
スーパーカレンダーの汚れを１０点法（良１０〜１不良
）で評価した。塗被塗料の処方は固形分換算でクレー９
０部、軽質炭酸カルシウム１０部、水酸化ナトリウム０
．０５部、ポリアクリル酸ソーダ（ＳＮデイスパーサン
ト５０４０）０．２部、アルカリ増粘型ラテックス６部
、カルボン酸塩１部であり、市販中質紙にバーコーター
Ｎα６で塗工後、１３０℃にて１５秒乾燥し、スーパー
カレンダー温度８０℃、線圧１５０キロ／ｃＩＩｌでス
ーパーカレンダーに通紙し、チルドロール面の汚れを１
０点法で評価した。結果を表−１に示す。

表−１ ［発明の効果］ 本発明の製造法は下記の効果を奏する。

（１）微粒子化されたカルボン酸塩水性分散液の製造が
可能である。

（２）反応時間、処理時間が短時間で済み高い生産性が
得らる。

（３）高価で、大がかりな粉砕処理が不要であり、かつ
生産性が高いことから生産コストの低減が可能となる。

（４）微粒子化されることにより、水性分０敗液の安定
性向上、耐水性付与効果の向上、離型性、潤滑性あるい
はダスティング防止性の向上など、得られる諸性能も向
上する。

上記効果を奏することから、本発明で製造されたカルボ
ン酸塩水性分散液はエマルジョン・ラテックス用の撥水
剤、紙塗被塗料用の潤滑剤、ダスティング防止剤として
、塗料用の増稠剤、平滑化剤および撥水剤とじて、ある
いはセメント・建材用の離型剤、潤滑剤、増稠剤および
撥水剤あるいは整泡剤などとして有用である。これらの
用途におけるカルボン酸塩水性分散液は被添加対象物固
湿分に対しカルボン酸塩固形分で通常０．０１〜５重量
％の添加量で充分な効果を特徴する特許出願人　サンノ
ブコ株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、炭素数８以上のカルボン酸［Ａ］と、アンモニア、
   周期律表第II族金属もしくはアルミニウム、またはそれ
   らの酸化物もしくは水酸化物［Ｂ］とを反応させてカル
   ボン酸塩水性分散液を製造する方法において、カルボン
   酸塩１００重量部に対して４０〜９００重量部の水、お
   よび乳化分散剤の存在下、１００〜２００℃にて高速撹
   拌下に反応させ、次いで１００℃未満に冷却することを
   特徴とする微粒子化が向上したカルボン酸塩水性分散液
   の製造法。 ２、撹拌を周速５００〜１０，０００ｍ／分の高速撹拌
   で行う請求項１記載の製造法。 ３、［Ａ］が炭素数１２〜３６の脂肪酸、オキシカルボ
   ン酸または二塩基酸である請求項１または２記載の製造
   法。 ４、［Ｂ］がアンモニア、マグネシウム、カルシウム、
   亜鉛およびバリウム、またはそれらの酸化物もしくは水
   酸化物である請求項１、２または３記載の製造法。