JP2005533876A

JP2005533876A - 微細に粉砕されたワックスのワックス混合物

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Publication number: JP2005533876A
Application number: JP2004511394A
Authority: JP
Inventors: ハインリヒス・フランツ−レオ; クレントリンガー・エルンスト
Original assignee: クラリアント・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2003-05-30
Publication date: 2005-11-10
Anticipated expiration: 2023-05-30
Also published as: WO2003104330A1; US20050241526A1; EP1513898A1; JP4769457B2; DE10224845A1

Abstract

【解決手段】本発明は、２種類以上の成分Ａ、Ｂ、Ｃおよび／またはＤを含む微細に粉砕されたワックスのワックス混合物において、エステルワックスを成分Ａとして使用し、アミドワックスを成分Ｂとして使用し、炭化水素ワックスを成分Ｃとして使用しそして酸化された長鎖炭化水素を成分Ｄとして使用することを特徴とする、上記ワックス混合物に関する。

Description

本発明は、２種類以上の成分Ａ、Ｂ、Ｃおよび／またはＤを含む微細に粉砕されたワックスのワックス混合物およびその用途に関する。

合成樹脂の加工助剤として、合成樹脂中に顔料を分散するために、印刷インキおよび被覆剤の助剤として、粉末塗料の加工助剤としておよび他の多くの用途においてワックスを用いることは公知である。これらの用途の多くは粉砕された状態のワックスを必要としており、それによって少ないエネルギーでそしてそれ故に経済的に加工することが可能となりかつより良好な分散および僅かな添加量が可能となる。炭化水素ワックスまたはアミドワックスをベースとするこの種の生成物は公知である。これらは容易に粉砕することができそして色々な用途のために他の生成物、例えばＰＴＦＥ粉末と組合せられる。

これらの非極性ワックスと非極性媒体、例えば脂肪族または芳香族溶剤、ポリエチレン、ポリプロピレンおよび他の非極性物質との相容性は非常に良好である。しかしながらしばしば非相容であるのことから非極性ワックスは必ずしも使用できないので、極性系のためにも微細に粉砕されたワックスがますます求められている。

これの代替え物には酸化された炭化水素ワックスまたは極性の天然ワックスおよびそれらの誘導体、例えばモンタンワックス酸誘導体がある。

この種類の製品では例えば^（Ｒ）Ceridust 121 または^（Ｒ）Ceridust E/OP (Clariant GmbH)が公知であるが、それらの用途は、粉砕収率が低くそしてそれに伴い悪い不経済であるために制限されている。択一的に、ワックス粉末は噴霧乾燥によって製造できるが、その場合、熱負荷および粘性の点で並びに種々のワックスまたはワックス粉末との組合せの点で制限がある。

それ故に本発明の課題は、微細に粉砕された極性ワックスを技術的に簡単な方法で提供し、それと供に微細ワックスの用途特性的長所を極性媒体中で用いた場合にも利用できることである。

この課題は、２種類以上の成分Ａ、Ｂ、Ｃおよび／またはＤを含む微細に粉砕されたワックスのワックス混合物において、エステルワックスを成分Ａとして使用し、アミドワックスを成分Ｂとして使用し、炭化水素ワックスを成分Ｃとして使用しそして酸化された長鎖炭化水素を成分Ｄとして使用することを特徴とする、上記ワックス混合物によって達成される。

エステルワックスは好ましくは天然エステルワックスまたは合成エステルワックスである、
天然エステルワックスはモンタンワックス、カルナウバワックス、カンデリラワックスおよび／または砂糖きびワックスが有利である。

モンタンワックスはモンタンワックス酸、モンタンワックス酸の誘導体、例えばモンタンワックス酸のエステル、モンタンワックス酸のセッケン、モンタンワックス酸および／またはモンタンワックス酸の誘導体混合物と長鎖脂肪酸とのエステルアミド類であるのが有利である。

合成エステルワックスは飽和脂肪酸のソルビタンエステル、ポリオール、例えばペンタエリスリトール、グリセロール、トリメチロールプロパン、と長鎖脂肪酸とのエステルおよび／またはそれらの混合物が有利である。

合成エステルワックスは５〜１８個の炭素原子を有する長鎖オレフィンと不飽和酸、例えばアクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、イタコン酸、および／またはこれらの酸の誘導体とよりなるコポリマーも有利に適している。

誘導体はアクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸および／またはイタコン酸のメチル−、エチル−、ブチル−および／または２−エチルヘキシルエステルが有利である。

コポリマーは、それのカルボキシル官能性が長鎖アルコール、ペルフルオロアルキルアルコール、短鎖アミンおよび／または長鎖アミンとの反応によって変性されているコポリマーであるのが有利である。

長鎖アルコールは獣脂アルコール、ヤシ油脂アルコールおよび／またはオキソアルコールであるのが有利である。

ペルフルオロアルキルアルコールはＣ_８〜Ｃ_１８−ペルフルオロアルキルプロパノールおよび／またはこれらのアルコールの狭い留分であるのが有利である。

これらのペルフルオロアルキルプロパノールの留分は例えばＣ_８〜Ｃ_１２−、Ｃ_１４〜Ｃ_１８−、Ｃ_８〜Ｃ_１４−、および色々な炭素原子数および分布を有する他のペルフルオロアルキルプロパノールがある。

短鎖アミンはブチルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノエタノール、テトラメチルピペリジノールおよび／またはジアセトンジアミンであるのが有利である。

長鎖アミンは獣脂アミン、オクチルアミン、パルミチルアミンおよび／またはステアリルアミンであるのが有利である。

アミドワックスはアミン成分と長鎖脂肪酸またはヒドロキシ脂肪酸との反応生成物および／またはそれらの混合物が有利である。

アミン成分はエチレンジアミンおよび／またはヘキサメチレンジアミンであるのが有利である。

アミドワックスはアンモニアと長鎖脂肪酸またはヒドロキシ脂肪酸および／またはそれらの混合物とよりなる反応生成物であるのが有利である。

アミドワックスは長鎖アミン類、例えば水素化獣脂アミン、ステアリルアミン、パルミチルアミン、ヤシ油脂アミン、と長鎖脂肪酸またはヒドロキシ脂肪酸および／またはそれらの混合物とよりなる反応生成物であるのが有利である。

炭化水素ワックスはポリエチレンワックスであるのが有利である。

ポリエチレンワックスは、チグラー法に従ってまたはメタロセン技術によって製造されたポリエチレンワックスであるのが有利である。

ポリエチレンワックスは場合によってはフィッシャートロプシュ・ワックスである。

本発明のワックス混合物は
５〜９９重量％の成分Ａ、
０〜９５重量％の成分Ｂ、
０〜９５重量％の成分Ｃ、
０〜９５重量％の成分Ｄ
の微細に粉砕されたワックスを含有し、各成分の合計が１００重量％であるのが殊に有利である。

本発明のワックス混合物は
４０〜９０重量％の成分Ａ、
０〜６０重量％の成分Ｂ、
０〜６０重量％の成分Ｃ、
０〜６０重量％の成分Ｄ
の微細に粉砕されたワックスを含有し、各成分の合計が１００重量％であるのが特に有利である。

本発明は微細に粉砕されたワックスの本発明のワックス混合物を印刷インキ、塗料または粉末塗料において添加物として用いることにも関する。

更に本発明は、合成樹脂中に顔料および添加物を分散させるために微細に粉砕されたワックスの本発明のワックス混合物を用いることにも関する。

本発明は、また、植物保護剤において疎水性化添加物として微細に粉砕されたワックスの本発明のワックス混合物を用いることにも関する。

加えて、本発明は種々の合成樹脂において滑剤として微細に粉砕されたワックスのワックス混合物を用いることにも関する。

純粋成分のための粉砕技術向上の研究は所望の結果をもたらしていなかった。最適化した技術にも係わらず、粉砕収率は純粋製品の場合よりも本発明のワックス組合せ物の方が良好である。

混合物例２

混合物例３

粉砕のためにＡＦＧ１００向流式流動床ミル（Hosokawa Alpine社製）を使用する。粒子の目標粒度は１０〜１２μｍ（Ｄ_５０）である。

表に記載の各例は、微細に粉砕されたワックスの本発明のワックス混合物が粉砕工程の間に著しい向上をもたらすことを実証している。

用途例：
粉末塗料中の顔料分散物:
顔料の分散性がモンタンワックスを使用することによって改善され得ることは公知である。高水準の効果を達成するために、生成物を粉末または微小粉末の状態で使用する必要がある。本発明者は、本発明のワックス混合物を使用することが顔料の改善された分散性を達成するだけでなく、押出成形の際の押出量の増加も達成することが判った。同時に、本発明のワックス組合せ物の生産費用が純粋なモンタンワックスと比較して著しく低減され、それ故に本発明のワックス混合物を用いて更に非常に経済的に加工できる。

粉末塗料の調製例（全てのデータは重量部である）：
粉末塗料Ａ:
70.0 部のバインダー
9.0 部のBlanc Fixe N
20.0 部の^（Ｒ）Kronos 2310 （二酸化チタン）
1.0 部の^（Ｒ）Hostaperm Blue A4R
0.5/1.0/2.0 部のモンタン酸誘導体(^（Ｒ）Ceridust 5551；製造元：Clariant GmbH)
粉末塗料Ｂ：
70.0 部のバインダー
9.0 部のBlanc Fixe N
0.0 部の^（Ｒ）Kronos 2310 （二酸化チタン）
1.0 部の^（Ｒ）Red Violet ER 02
0.5/1.0/2.0 部のモンタン酸誘導体(^（Ｒ）Ceridust 5551；製造元： Clariant GmbH)
粉末塗料Ｃ:
70.0 部のバインダー
9.0 部のBlanc Fixe N
20.0 部の^（Ｒ）Kronos 2310 （二酸化チタン）
1.0 部の^（Ｒ）Hostaperm Blue A4R
1.0 部の例４／例２／例３のワックス
粉末塗料Ｄ：
70.0 部のバインダー
9.0 部のBlanc Fixe N
20.0 部の^（Ｒ）Kronos 2310 （二酸化チタン）
1.0 部の^（Ｒ）Red Violet ER 02
1.0 部の例４／例２／例３のワックス
を以下の方法段階によって製造する：
- Mixaco ミキサー中で全ての成分を予備混合する；
- 二軸スクリュー式 APV Baker 実験室用押出成形機で１１０℃で押出成形する；
- Retsch ピン付きディスクミル中で粉砕する；
- １２５μｍより小さい粒度のものを分級する。

バインダーの組成は以下の通りである：
90.13% ^（Ｒ）Alftalat AN 989 (Vianova Resins)
4.74% ^（Ｒ）Primid XL 552 (EMS Chemie)
4.37% ^（Ｒ）Additol XL 9824 (Vianova Resins)
0.29% ^（Ｒ）Benzoin
0.47% ^（Ｒ）Hostanox M 101 (Clariant GmbH)
押出成形加工後の平均粒度は９μｍである。

粉末をWagner社の静電気噴霧装置によって金属製基体上に適用しそして１８０℃に１０分間焼き付ける。塗膜の色強度を DIN 55986に従って Minolta社の CM 3600d 分光光度計で測定する。相対的色強度を算出するためには、測定された値を対照試験体(分散剤を使用していない；対照試験体＝１００％)についての測定値をベースとする。１００より大きい値は対照試験体よりも高い色強度を意味しそして１００より小さい値は低い色強度を意味する。

本発明のワックス混合物を分散剤として添加することによって顔料の分散性が改善されそしてそれ故に色強度が向上することが判る。

Claims

２種類以上の成分Ａ、Ｂ、Ｃおよび／またはＤを含む微細に粉砕されたワックスのワックス混合物において、エステルワックスを成分Ａとして使用し、アミドワックスを成分Ｂとして使用し、炭化水素ワックスを成分Ｃとして使用しそして酸化された長鎖炭化水素を成分Ｄとして使用することを特徴とする、上記ワックス混合物。
エステルワックスが天然エステルワックスまたは合成エステルワックスである、請求項１に記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物。
天然エステルワックスがモンタンワックス、カルナウバワックス、カンデリラワックスおよび／または砂糖きびワックスである、請求項１または２に記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物。
モンタンワックスがモンタンワックス酸、モンタンワックス酸の誘導体、例えばモンタンワックス酸のエステル、モンタンワックス酸のセッケン、モンタンワックス酸および／またはモンタンワックス酸の誘導体混合物と長鎖脂肪酸とのエステルアミド類である、請求項１〜３のいずれか一つに記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物。
合成エステルワックスが飽和脂肪酸のソルビタンエステル、ポリオール、例えばペンタエリスリトール、グリセロール、トリメチロールプロパンと長鎖脂肪酸とのエステルおよび／またはそれらの混合物である、請求項１〜３のいずれか一つに記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物。
合成エステルワックスが５〜１８個の炭素原子を有する長鎖オレフィンと不飽和酸、例えばアクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、イタコン酸および／またはこれらの酸の誘導体とよりなるコポリマーである、請求項１〜５のいずれか一つに記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物。
誘導体がアクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸および／またはイタコン酸のメチル−、エチル−、ブチル−および／または２−エチルヘキシルエステルである、請求項１〜６のいずれか一つに記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物。
コポリマーが、それのカルボキシル官能性が長鎖アルコール、ペルフルオロアルキルアルコール、短鎖アミンおよび／または長鎖アミンとの反応によって変性されているコポリマーである、請求項１〜７のいずれか一つに記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物。
長鎖アルコールが獣脂アルコール、ヤシ油脂アルコールおよび／またはオキソアルコールである、請求項１〜８のいずれか一つに記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物。
ペルフルオロアルキルアルコールがＣ_８〜Ｃ_１８−ペルフルオロアルキルプロパノールおよび／またはこれらのアルコールの狭い留分である、請求項１〜９のいずれか一つに記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物。
短鎖アミンがブチルアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、ジエチルアミノエタノール、テトラメチルピペリジノールおよび／またはジアセトンジアミンである、請求項１〜１０のいずれか一つに記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物。
長鎖アミンが獣脂アミン、オクチルアミン、パルミチルアミンおよび／またはステアリルアミンである、請求項１〜１１のいずれか一つに記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物。
アミドワックスがアミン成分と長鎖脂肪酸またはヒドロキシ脂肪酸との反応生成物および／またはそれらの混合物である、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物。
アミン成分がエチレンジアミンおよび／またはヘキサメチレンジアミンである、請求項１〜１３のいずれか一つに記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物。
アミドワックスがアンモニアと長鎖脂肪酸またはヒドロキシ脂肪酸および／またはそれらの混合物とよりなる反応生成物である、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物。
アミドワックスが長鎖アミン類、例えば水素化獣脂アミン、ステアリルアミン、パルミチルアミン、ヤシ油脂アミン、と長鎖脂肪酸またはヒドロキシ脂肪酸および／またはそれらの混合物とよりなる反応生成物である、請求項１〜１２のいずれか一つに記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物。
炭化水素ワックスがポリエチレンワックスである、請求項１〜１６のいずれか一つに記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物。
ポリエチレンワックスが、チグラー法に従ってまたはメタロセン技術によって製造されたポリエチレンワックスである、請求項１〜１７のいずれか一つに記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物。
ポリエチレンワックスがフィッシャートロプシュ・ワックスである、請求項１〜１７のいずれか一つに記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物。
混合物が
５〜９９重量％の成分Ａ、
０〜９５重量％の成分Ｂ、
０〜９５重量％の成分Ｃ、
０〜９５重量％の成分Ｄ
を含有し、各成分の合計が１００重量％である、請求項１〜１９のいずれか一つに記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物。
混合物が
４０〜９０重量％の成分Ａ、
０〜６０重量％の成分Ｂ、
０〜６０重量％の成分Ｃ、
０〜６０重量％の成分Ｄ
を含有し、各成分の合計が１００重量％である、請求項１〜２０のいずれか一つに記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物。
印刷インキ、粉末塗料または他の被覆剤においての添加物としての、請求項１〜２１のいずれか一つに記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物の用途。
顔料をおよび合成樹脂における添加物を分散させるための、請求項１〜２１のいずれか一つに記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物の用途。
植物保護剤においての疎水性化添加物としての、請求項１〜２１のいずれか一つに記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物の用途。
合成樹脂における滑剤としての、請求項１〜２１のいずれか一つに記載の微細に粉砕されたワックスのワックス混合物の用途。