JPH04234341A - 長鎖脂肪族カルボン酸の塩の精製方法およびこれをプラスチック添加剤として使用する方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、長鎖脂肪族カルボン酸
の塩類（技術級）を精製する方法およびこのようにして
精製された塩類をプラスチック添加剤として使用する方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】脂肪酸の元素の周期律表の第Ｉ、第ＩＩ
および第ＩＩＩ主族との塩類は、プラスチック添加剤と
して非常に重要である。かゝる塩類は、主として潤滑剤
および離型剤として使用されている。また、これらの塩
類は、鉱酸による中和能を有しているので、酸官能性プ
ラスチックにおける安定化剤としてそして部分的に結晶
性のプラスチックにおける核剤としても使用されている
（Ｔ．Ｒｉｅｄｅｌ“Ｇｌｅｉｔｍｉｔｔｅｌ”，Ｋｕ
ｎｓｔｓｔｏｆｆｅ　　７７，（１９８７年），１０，
第１０８１〜１０８４頁）。

【０００３】上記の場合のほとんどにおいては、自然に
生ずる脂肪酸の金属塩類が使用されており、高温で加工
されたプラスチックの場合には比較的に長い鎖長を有し
ているカルボン酸の金属塩類を使用するのが有利であろ
う。例えば、高分子量のポリエチレンから押出ブロー成
形によって非常に中空な物品を製造する場合においては
、遊離酸を蒸気化させて材料中に孔を残している。この
ために、ステアリン酸カルシウムが、モンタン酸カルシ
ウムに、置き換えられてきている。モンタン酸ナトリウ
ムおよびモンタン酸リチウムは、ポリエステル類および
ポリアミド類における核形成作用を有しており、そして
これらは、これらのプラスチックの加工を促進する。

【０００４】長鎖脂肪族カルボン酸の先に示した有利な
塩類はとして、元素の周期律表の第Ｉ、第ＩＩ、第ＩＩ
Ｉ主族並びに第ＩＩ、第ＶＩＩおよび第ＶＩＩＩ亜族の
元素と、飽和、直鎖または枝分かれ鎖（Ｃ２４〜Ｃ１０
）−モノカルボン酸またはジカルボン酸と、から形成さ
れたものであることが好ましい。塩混合物（すなわち、
異なる酸類および／または異なる金属類の混合物）を、
使用することも可能である。特に重要であるのは、元素
の周期律表の第Ｉおよび第ＩＩ主族並びに第ＩＩ亜族の
元素の塩類であり、特にリチウム、ナトリウム、カルシ
ウムおよび亜鉛塩である。

【０００５】想定されるカルボン酸は、通常、天然原料
から得られるが、このうち、入手が容易であるモンタン
酸と上記の金属塩、特にモンタン酸−リチウム、−ナト
リウム、−カルシウムまたは−亜鉛あるいはこれらの混
合物、とりわけモンタン酸カルシウムは、非常に重要で
ある。かゝる塩類は、通常の方法で、例えば相当するカ
ルボン酸を金属酸化物を用いて鹸化することによって製
造される。モンタン酸は、２４〜３６個の炭素原子の鎖
長を有している主として飽和カルボン酸の混合物であっ
て、これは粗製のモンタンワックスの中間段階を介して
ビチューメンリグナイトから単離されている。この混合
物の組成は、使用される加工の方法に依存している（Ｕ
ｌｌｍａｎｎｓ　　Ｅｎｃｙｋｌｏｐａｅｄｉｅ　　ｄ
ｅｒ　　ｔｅｃｈｎｉｓｃｈｅｎ　　Ｃｈｅｍｉｅ，第
４版、第２４巻、第１６〜２１頁を参照のこと）。従っ
て、モンタン酸カルシウムは、例えば塩混合物である（
異なる鎖長有している酸ラジカル）。

【０００６】これが原料から誘導されるため、技術級の
モンタン酸、従ってその二次生成物は、その精製の度合
いに比例して種々の量の望ましくない汚染物を含有して
おり、そしてその割合は、ある程度の級で約２０％であ
る。これらの汚染物は、主として塩を形成することので
きない有機物質、例えば天然エステル類または炭化水素
ワックス類の残渣である。これらの汚染物は、プラスチ
ック添加剤として使用される場合には、通常はモンタン
酸金属塩の予想される効果に対して、なんら寄与をもし
ないので、理想的には実際の塩類から完全に除去される
べきである。さらにまた、技術的級のモンタン酸の塩類
並びにその他の長鎖の技術級のカルボン酸の塩類は、し
ばしば着色性不純物を含有していることがある。これら
の不純物は、プラスチック添加剤として使用する場合に
は、モンタン酸塩の貧弱な着色特性に応答性である。す
なわち、製造されたプラスチック生成物は、着色される
（黄色）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】驚くべきことに、非常
に簡単な精製方法が、長鎖脂肪族カルボン酸の技術級の
塩類、特にモンタン酸の塩類から望ましくない汚染物を
、実質的範囲に除去することを見出した。

【０００８】

【課題を解決するための手段】従って、本発明は、長鎖
脂肪族カルボン酸の塩を精製する方法であって、粗製の
塩を有機溶剤で抽出することからなる方法を提供する。

【０００９】上記の粗製の塩を抽出するのに好適な溶剤
とは、非イオン性有機化合物を有意に溶解する全てのも
のを言う。かゝる溶剤として、（Ｃ１　〜Ｃ３　）−モ
ノアルコール類、エステル類、ケトン類、ハロゲン化さ
れた脂肪族炭化水素類、芳香族および脂肪族炭化水素類
およびこれらの混合物が挙げられる。低い沸点であるた
めに、残渣を残すことなしに抽出された塩類から容易に
除去できるような溶剤、例えばメタノール、エタノール
、エチルアセテート、アセトン、メチルエチルケトン、
塩化メチレン、クロロホルムまたは４０ないし１００℃
の沸点範囲内のハロゲンのない炭化水素類を使用するの
が有利である。好ましい抽出剤は、３０ないし１００℃
の沸点範囲内を有している。メチルエチルケトンを使用
すると特に好ましい。

【００１０】抽出は、通常の方法で連続的にだけでなく
回分式にでも行うことができる。連続抽出法、例えば微
粉砕された粗製の塩を溶剤でシャワーするベルトフィル
ター上での連続抽出が特に好ましい（Ｕｌｌｍａｎｎｓ
　　Ｅｎｃｙｋｌｏｐａｅｄｉｅ　　ｄｅｒ　　ｔｅｃ
ｈｎｉｓｃｈｅｎ　　Ｃｈｅｍｉｅ，第４版、第２巻、
第７２２〜７２９頁を参照のこと）。抽出は、加熱して
または加熱なしで行うことができる。抽出を加熱して行
うことが有利であり、そしてその際には好ましい粉砕さ
れた粗製塩と一緒にケーキ状にしないような方法で温度
を選択しなければならない。４０ないし７５℃の範囲の
温度が特に好ましい。

【００１１】このようにして精製された塩類は、より高
い金属含有量を示し（高い純度）、そしてそのために、
技術級の塩類に比較してプラスチック添加剤に使用され
る場合には、同一効果を得るために少量だけですむ。し
かしながら、抽出の後に得られる塩類の特別の利点は、
適用例１および２に特に記録されているとおりに、プラ
スチック添加剤として使用した際の粗製の塩類と比較し
てこれらの際立って改良された色である。

【００１２】本発明の方法によって精製された塩類のプ
ラスチック添加剤としての使用方法は、同様にして本発
明の内容を形成する。

【００１３】この目的のために、上記の金属塩類は、単
に所望とされるポリマーに均一に分散されるということ
が必要である。従って、上記成分の所望とされる均一な
分散を導くいかなる方法を使用することも可能である。 上記の方法の一つとして、固形分、粉砕ポリマーおよび
粉砕金属塩を更に別の添加剤および凝集剤、例えば光安
定化剤、加工安定化剤、潤滑剤および離型剤、静電防止
剤、防炎剤、染料または顔料、発泡剤、フィラー、強化
剤または抗酸化剤と一緒にバウンダリーまたはヘンシェ
ルミキサー内で攪拌することによって混合することが挙
げられる。別の方法によって、ポリマーおよび金属塩類
および別の添加剤を、加熱しながら押出機内で混練し、
次いで好適に作製する。また、好適なキャリヤー材料、
すなわち一般にポリマーおよび金属塩の濃縮物すること
も可能であり、後者についてはプラスチックの加工の際
に所望とされる目的濃度に添加する（マスターバッチ技
術）。

【００１４】以下の可能な使用方法が特に重要である。 ａ）潤滑剤および離型剤、特に熱可塑性または熱硬化性
成形用組成物の潤滑剤および離型剤としての使用方法で
あって、その際成形用組成物は、０．０１〜５重量％、
好ましくは０．１〜１重量％の塩を含有する。 ｂ）酸アクセプターとしての使用方法、特にモンタン酸
−カルシウムおよび／または−亜鉛のポリオレフィン類
における酸アクセプターとしての使用方法であって、そ
の際に、ポリオレフィン類は、０．１〜５重量％のモン
タン酸カルシウムを含有する。 ｃ）安定化剤としての使用方法、特にモンタン酸−カル
シウムおよび／または−亜鉛の塩化ビニルまたは塩化ビ
ニルと酢酸ビニルとの混合物の重合によって製造された
樹脂の安定化剤としての使用方法。

【００１５】より詳しくは、以下の適用方法が挙げられ
る。 ｄ）モンタン酸カルシウムをポリオキシメチレン（ＰＯ
Ｍ）の潤滑剤および酸アクセプターとして使用する方法
。 ｅ）モンタン酸−リチウムおよび／または−カルシウム
をポリアミド類における潤滑剤および核剤として使用す
る方法。そして最後に ｆ）モンタン酸ナトリウムを熱可塑性ポリエステル類に
おける潤滑剤および核剤として使用する方法（Ｕｌｌｍ
ａｎｎｓ　　Ｅｎｃｙｋｌｏｐａｅｄｉｅ　　ｄｅｒｔ
ｅｃｈｎｉｓｃｈｅｎ　　Ｃｈｅｍｉｅ，第４版、第１
５巻、第２５３〜２７２頁（１９７８年）および米国特
許第３，６１９，２６７号明細書を参照のこと）。

【００１６】

【実施例】以下の実施例は、本発明を説明するためのも
のである。

【００１７】実施例１１５５ｇの粉砕粗製のモンタン酸
ナトリウム（酸価：３．５ｍｇのＫＯＨ／ｇ；ナトリウ
ム含有量：５．０重量％）を、６２０ｇのメチルエチル
ケトンと一緒に４０℃で３０分間攪拌した。未溶解の部
分を濾別し、そして乾燥した。これにより、１３２ｇの
抽出されたモンタン酸ナトリウム（酸価：３．１ｍｇの
ＫＯＨ／ｇ；ナトリウム含有量：５．８重量％）が残っ
た。濾液上に得られた透明な溶液を濃縮した。これによ
り、２３．７ｇのワックス状の残渣（酸価：１６ｍｇの
ＫＯＨ／ｇ；鹸化価：３８ｍｇのＫＯＨ／ｇ）が残った
。

【００１８】実施例２ １７３．５の粉砕粗製モンタン酸カルシウムを、６９２
ｇのメチルエチルケトンと一緒に４０℃で３０分間攪拌
した。上記のとおり、不溶性の部分を濾別し、そして乾
燥し、そして濾液を、蒸留によって濃縮した。残渣（抽
出されたモンタン酸カルシウム）１６６．９ｇ（酸価：
１２ｍｇのＫＯＨ／ｇ；鹸化価：４２ｍｇのＫＯＨ／ｇ
）。 抽出物 ６．５ｇ（酸価：６８ｍｇのＫＯＨ／ｇ；鹸化価：１０
４ｍｇのＫＯＨ／ｇ）。

【００１９】実施例３ １７３．５の粉砕粗製モンタン酸カルシウムを、還流下
に３時間メチルエチルケトンを用いて抽出カラム（ソッ
クスレー）内で抽出した。不溶性の残渣を、乾燥し、そ
して溶離液を、濃縮した。残渣（抽出されたモンタン酸
カルシウム）１６２．５ｇ（酸価：１５ｍｇのＫＯＨ／
ｇ；鹸化価：５２ｍｇのＫＯＨ／ｇ）。 抽出物 １１．３ｇ（酸価：３３ｍｇのＫＯＨ／ｇ；鹸化価：８
１ｍｇのＫＯＨ／ｇ）。

【００２０】適用例１ １００部のＨＤＰＥ（ＭＦＩ　　１９０／２１．６約２
ｇ／１０分）、０．８部のジステアリル　　チオジプロ
ピオネートおよび８．０部のモンタン酸カルシウム（内
部試験材料）の混合物を２３０／２５０／２７５℃（供
給ノズル）の温度設定で実験室用押出機内で顆粒化した
。この顆粒を、比色計（Ｈｕｎｔｅｒｌａｂ社製）を用
いて黄変について評価した。

【００２１】抽出された構成成分が、黄変に対して応答
性であることを確実とするために、モンタン酸カルシウ
ムを、抽出された構成成分で置き換える比較試験を、行
った。 試験　　　　　　内部試験材料　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　黄変インデックスＡ　
　　　実施例２のモンタン酸カルシウム　　　　　　　
　　　　　＋３０．７Ｂ　　　　抽出されていないモン
タン酸カルシウム　　　　　　＋３６．２　　　　　　
（実施例２の粗製生成物）Ｃ　　　　実施例２の抽出物
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　＋５２．５適用例２以下の組成のポリ塩化ビニル、す
なわち懸濁ＰＶＣ、Ｋ値約５８　　　　　　　　　　１
００部液状亜鉛系安定化剤　　　　　　　　　　　　　
　　　　　０．１部ステアリン酸カルシウム　　　　　
　　　　　　　　　０．３部補助安定化剤（β−ジケト
ン）　　　　　　　　０．３部エポキシ化大豆油（ＥＳ
Ｏ）　　　　　　　　　　３．０部アクリレート−含有
加工助剤　　　　　　　　　　１．０部グリセロール　
　モノオレエート　　　　　　　　１．０部増白剤（青
色顔料）　　　　　　　　　　　　　　　　　　２．０
部内部試験材料（モンタン酸カルシウム）１．２部を、
ローラーミル上で１９０℃で５分間圧延した。次いで、
皮革のサンプルを、取り、そして比色計（Ｈｕｎｔｅｒ
ｌａｂ社製）を用いて黄変について評価した。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　長鎖脂肪族カルボン酸の塩を精製する
   方法であって、粗製の塩を有機溶剤で抽出することから
   なる方法。
2. 【請求項２】　　有機溶剤抽出剤の沸点が３０℃ないし
   １００℃である請求項１の方法。
3. 【請求項３】　　使用される抽出剤がメチルエチルケト
   ンである請求項１の方法。
4. 【請求項４】　　長鎖脂肪族カルボン酸の塩が元素の周
   期律表の第Ｉ、第ＩＩ、第ＩＩＩ主族または第ＩＩ、第
   ＶＩＩまたは第ＶＩＩＩ亜族の元素と技術級のモンタン
   酸との塩である請求項１の方法。
5. 【請求項５】　　塩がモンタン酸−リチウム、−ナトリ
   ウム、−カルシウムまたは−亜鉛あるいはこれらの混合
   物である請求項１の方法。
6. 【請求項６】　　塩がモンタン酸カルシウムである請求
   項１の方法。
7. 【請求項７】　　請求項１の方法で精製された塩をプラ
   スチック添加剤として使用する方法。