JP7390295B2 - 可撓性ワックス及びその製造方法 - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年１月１５日に出願された、米国特許仮出願第６２／６１７，３７８号に対する優先権の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、天然油系ワックス組成物及びその製造方法に関する。
蜜蝋は、先史時代から使用されてきた天然に生じるワックスである。蜜蝋は、現代でも依然として有用であるが、次第に高価かつ稀少になってきている。１９世紀におけるパラフィンワックスの出現は、石油精製の開発と並行して、蜜蝋の豊富かつ低コストの代替物を提供した。今日、パラフィンは、キャンドル及び他のワックス系製品を生産するために使用される主な工業用ワックスである。
パラフィンから生産される従来のキャンドルは、典型的には、燃焼時に煙、粒子、及び臭気を放出する。パラフィンの量が低減されているか又はパラフィンを全く含まないキャンドルが好ましい。現代のキャンドルメーカーはますます高度化し、増大する消費者の期待を満たす製品を提供すると同時に、製造効率を向上させる材料を求めている。
したがって、キャンドル及び他のワックス製品を製造するための改善された材料を有することが有利であろう。このような材料が生分解性であり、天然油などの再生可能な原材料に由来する場合、環境的かつ経済的に望ましい。
本開示は、約２０重量％～約４５重量％のモノアシルグリセリドと、約２８重量％～約４０重量％のジアシルグリセリドと、約１０重量％～約４５重量％のアシルグリセリドポリマーとを有する可撓性ワックス組成物であって、アシルグリセリドポリマーが、１つ以上のダイマー化脂肪酸残基及び複数のグリセロール部分を含有する化合物である、組成物を提供する。
本開示はまた、可撓性ワックス組成物であって、組成物の約４０重量％～約７５重量％が、約２００Ｄａ～約５８０Ｄａの重量平均分子量（Ｍｗ）を有するアシルグリセリドであり、組成物の少なくとも１０重量％が、約９００Ｄａ～約３０００Ｄａの重量平均分子量を有するアシルグリセリドである、組成物を提供する。
本開示は、更に、可撓性ワックス組成物の製造方法を提供する。この方法は、脂肪酸及び／又は油、脂肪酸ダイマー、並びにグリセリンを混合して反応混合物を形成することと、可撓性ワックス組成物を得るために、当該混合物が１．５未満の酸価（ａｃｉｄ ｖａｌｕｅ、ＡＶ）を達成するまで、当該混合物に苛性又は酵素触媒を添加してエステル交換反応を促進することと、を含む。
本明細書に記載の可撓性ワックス組成物は、キャンドル、コーティング、配向性ストランドボード（ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｓｔｒａｎｄ ｂｏａｒｄ、ＯＳＢ）のためのブロードサイジング（ｂｒｏａｄｓｉｚｉｎｇ）、タイヤ及びゴム用途、ポリ塩化ビニル（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ、ＰＶＣ）配管、クレヨン、並びにパーソナルケア製品に有用である。これらの用途の多くでは、材料を所望の製品に容易に成形することを可能にする、例えば、滴点、硬度、又は展性の観点で特定の物理的特徴を有するワックスが望ましい。具体的には、キャンドルの場合、ワックスは、魅力的な外観及び感触を有するワックスの製造を提供すると同時に、製造の容易さを改善することができる特性を有することが望ましい。
本開示の実施形態によって、利点（そのうちのいくつかは予想外である）が達成される。例えば、本明細書に記載の様々な組成物は、有利には、変形したとき又は低温に曝されたときに亀裂耐性がある。可撓性ワックス組成物は、約３０ＭＰａ未満、約２５ＭＰａ未満、約２０ＭＰａ未満、約１５ＭＰａ未満、又は約１０ＭＰａ未満の平均クリープ剛性（６０秒及び２２℃で測定）を有する。平均クリープ剛性の低下は、改善された亀裂耐性を反映している。本明細書の様々な組成物は、従来のワックス処方物と比較して、より低い平均クリープ剛性を示し、したがって、可撓性及び亀裂耐性が増大していることを示す。
本開示の可撓性ワックス組成物はまた、改善された製造特性を有する。例えば、様々な実施形態では、可撓性ワックス組成物は、従来のパラフィンワックスよりも速く冷却され、冷却中、当該組成物は、いくつかの従来のワックスに示される内部温度の上昇などの有害な内部温度の上昇を全く示さない。キャンドル形成中の一貫した冷却が重要であり、冷却中に内部温度を上昇させる結晶化熱を示す組成物を避けることが有利である。また、キャンドル製造には、キャンドルが形成されるガラス容器への付着量に関連する別の課題も存在する。ガラスに完全に付着するキャンドルは、ガラスに部分的に付着するキャンドルよりも良好な消費者訴求力を有する。更に、十分な付着を欠くキャンドルは、容器内でガタガタ揺れる場合がある。本開示の様々な可撓性ワックス組成物は、ガラス容器への付着を実質的に改善するという利点を有する。このような改善された付着特性は、また、様々なコーティングベースの用途のためのワックスの使用を改善することも期待される。
更なる利点として、本明細書に記載の様々な組成物は、天然油系ワックスであり、したがって、生分解性、再生可能、かつ環境に優しい成分を含むという利点を有する。例えば、本開示の可撓性ワックス組成物は、天然油から調製することができ、更に、亀裂耐性、より速い冷却、及び改善されたガラス付着の上記利点を提供することができる。
様々なワックス組成物の経時的な（秒）平均クリープ剛性（ＭＰａ）を示すプロットを示す。このプロットは、完全に精製されたパラフィンワックス、本明細書に記載の様々な例示的な可撓性ワックス組成物、及び脂肪酸ダイマーを用いずに調製した比較ワックス処方物のデータを示す。 様々な植物ワックス組成物の経時的な（秒）平均クリープ剛性（ＭＰａ）を示すプロットを示す。このプロットは、例示されたワックス組成物及び脂肪酸ダイマーを用いずに調製した比較処方物のデータを示す。 約６時間にわたって冷却したときの様々なワックス組成物の内部温度（°Ｆ）を示すプロットを示す。周囲空気温度もプロットする。
次に、開示される課題の特定の実施形態について詳細に言及する。開示される課題は、列挙される請求項と共に説明されるが、例示される課題は、当該請求項を開示される課題に限定することを意図するものではないことが理解されるであろう。
この文書全体を通して、範囲形式で表される値は、範囲の限度として明示的に列挙された数値を含むだけでなく、各数値及び部分範囲が明示的に列挙されているかのように、その範囲内に包含される全ての個々の数値又は部分範囲も含むように、柔軟に解釈されるべきである。例えば、「約０．１％～約５％」又は「約０．１％～５％」の範囲は、正確に約０．１％～約５％だけでなく、指定の範囲内の個々の値（例えば、１％、２％、３％及び４％）及び部分範囲（例えば、０．１％～０．５％、１．１％～２．２％、３．３％～４．４％）も含むと解釈されるべきである。別段の指示がない限り、「約Ｘ～Ｙ」という記述は、「約Ｘ～約Ｙ」と同じ意味を有する。同様に、「約Ｘ、Ｙ、又は約Ｚ」という記述は、別途記載のない限り、「約Ｘ、約Ｙ、又は約Ｚ」と同じ意味を有する。
本明細書で使用するとき、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈がそうでない旨を明確に指示しない限り、複数の指示対象を含む。例えば、「置換基（ａ ｓｕｂｓｔｉｔｕｅｎｔ）」への言及は、単一の置換基に加えて２つ以上の置換基などを包含する。単数形の任意の用語は、その複数の対応物を含み得、逆もまた同様であることが理解される。
用語「又は」は、別途記載のない限り、非排他的な「又は」を指すために使用される。「Ａ及びＢのうちの少なくとも１つ」という記述は、「Ａ、Ｂ、又はＡ及びＢ」と同じ意味を有する。
更に、本明細書で使用され、特に定義されない表現又は用語は、説明のみを目的とするものであり、限定を目的とするものではないことを理解されたい。なんらかのセクション見出しの使用は、文書の読解を支援することを意図しており、限定として解釈されるべきではない。セクション見出しに関連する情報は、その特定のセクション内に存在する場合もあり、当該セクション外に存在する場合もある。本文書で参照される任意の刊行物、特許、及び特許文献は、参照により個々に組み込まれているかのように、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。この文書とこのように参照により組み込まれる文書との間で使用が一貫していない場合、組み込まれる参考文献における使用は、この文書における使用を補足するものであると解釈されるべきである。相容れない矛盾の場合、この文書における使用を優先する。
本明細書で使用するとき、用語「例えば（ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ）」、「例えば（ｆｏｒ ｉｎｓｔａｎｃｅ）」、「など（ｓｕｃｈ ａｓ）」、又は「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、より全般的な課題を更に明確にする例を導入することを意味する。特に断らない限り、これらの例は、本開示において例証される用途を理解するための補助としてのみ提供され、いかなる方法でも限定することを意味するものではない。
本明細書に記載の方法では、時間的又は動作的な順序が明示的に列挙されている場合を除いて、本開示の原理から逸脱することなくいかなる順序で行為を実行してもよい。更に、明示的な「特許請求の範囲」の文言によって別個に実行されことが記載されていない限り、特定の行為を並行して実行することができる。例えば、Ｘを行う請求された行為及びＹを行う請求された行為を単一の動作内で同時に実施することができ、結果として得られるプロセスは、請求されるプロセスの逐語的な範囲内に入る。
本明細書で使用するとき、用語「約」は、例えば、指定の値又は指定の範囲の限度の１０％以内、５％以内、又は１％以内の値又は範囲内のばらつきの程度を許容することができ、正確な指定の値又は範囲を含む。
本明細書で使用するとき、用語「実質的に」は、少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、９９．５％、９９．９％、９９．９９％、又は少なくとも約９９．９９９％若しくはそれ以上、又は１００％のような大部分又はほとんどの部分を指す。
本明細書で使用するとき、以下の用語は、そうではないことが明示的に記載されていない限り、以下の意味を有する。
本明細書で使用するとき、用語「天然油」は、植物又は動物資源に由来する油を指し得る。用語「天然油」は、別途記載のない限り、天然油誘導体を含む。天然油の例としては、植物油、藻油、動物脂、トール油、これらの油の誘導体、これらの油のいずれかの組み合わせなどが挙げられるが、これらに限定されない。植物油の代表的な非限定例としては、キャノーラ油、菜種油、ココナッツ油、コーン油、綿実油、オリーブ油、パーム油、ピーナッツ油、ベニバナ油、ゴマ油、大豆油、ヒマワリ油、亜麻仁油、パーム核油、桐油、ジャトロファ油、カラシ油、カメリナ油、ペニークレス油、大麻油、藻油、及びヒマシ油が挙げられる。動物脂の代表的な非限定例としては、ラード、タロー、家禽脂、黄色油脂、及び魚油が挙げられる。トール油は、木材パルプ製造の副産物である。いくつかの態様では、天然油は、精製、漂白、及び／又は脱臭されてもよい。いくつかの態様では、天然油は、部分的に又は完全に水素添加されてもよい。いくつかの態様では、天然油は、個々に又はこれらの混合物として存在する。
本明細書で使用するとき、用語「天然油誘導体」は、当該技術分野において既知の方法のいずれか１つ又は組み合わせを使用する天然油由来の化合物又は化合物の混合物を指し得る。このような方法としては、鹸化、エステル交換（ｔｒａｎｓｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、エステル化、エステル交換（ｉｎｔｅｒｅｓｔｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、水素添加（部分又は完全）、異性化、酸化、及び還元が挙げられる。天然油誘導体の代表的な非限定例としては、ガム、リン脂質、ソーダ油滓、ダーク油、留出物又は留出物スラッジ、脂肪酸及び脂肪酸アルキルエステル（例えば、２－エチルヘキシルエステルなどの非限定例）、天然油のこれらのヒドロキシ置換された異形が挙げられる。
本明細書で使用するとき、「天然油系」組成物とは、当該組成物が、主に、実質的に又は全体的に天然油及び天然油誘導体に由来する油及び脂肪酸を含有することを意味する。天然油系ワックスの例としては、植物油系ワックス及び動物油系ワックスが挙げられる。植物油系ワックスの例は、大豆油系ワックスである。天然油系ワックスは、様々な実施形態では、少なくとも５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９９％、９９．９％、９９．９９％、又は約１００％天然油である油を含有していてよい。様々な実施形態では、天然油系ワックスは、パラフィンを実質的に含んでいなくてよい。様々な更なる実施形態では、天然油系ワックスは、非蜜蝋天然油系ワックスであってよい。
「モノアシルグリセリド」は、エステル結合を介して連結された単一の脂肪酸残基を有するグリセロール部分を有する分子を指す。用語「モノアシルグリセロール」、「モノアシルグリセリド」、「モノグリセリド」、及び「ＭＡＧ」は、本明細書において互換的に使用される。モノアシルグリセリドとしては、２－アシルグリセリド及び１－アシルグリセリドが挙げられる。
「ジグリセリド」は、エステル結合を介して連結された２つの脂肪酸残基を有するグリセロール部分を有する分子を指す。用語「ジアシルグリセロール」、「ジアシルグリセリド」、「ジグリセリド」、及び「ＤＡＧ」は、本明細書において互換的に使用される。ジアシルグリセリドとしては、１，２－ジアシルグリセリド及び１，３－ジアシルグリセリドが挙げられる。
「トリアシルグリセリド」は、エステル結合を介して３つの脂肪酸残基に連結されたグリセロール部分を有する分子を指す。用語「トリアシルグリセロール」、「トリアシルグリセリド」、「トリグリセリド」、及び「ＴＡＧ」は、本明細書において互換的に使用される。
「アシルグリセリド」は、エステル結合を介して連結された少なくとも１つの脂肪酸残基を有する少なくとも１つのグリセロール部分を有する分子を指す。例えば、アシルグリセリドとしては、モノアシルグリセリド、ジアシルグリセリド、トリアシルグリセリド、及びアシルグリセリドポリマーを挙げることができる。アシルグリセリドという群は、更なる記述用語によって更に絞り込むことができ、特定の小集団のアシルグリセリドを明示的に除くか又は含むように修飾することができる。例えば、モノ－及びジ－アシルグリセリドという語句は、ＭＡＧ及びＤＡＧを指し、一方、非ＭＡＧ／非ＤＡＧアシルグリセリドという語句は、ＭＡＧ及びＤＡＧを除くアシルグリセリドの群を指す。別の例として、Ｃ３６ダイマー脂肪酸残基を含むアシルグリセリドは、特定の残基を有するアシルグリセリドのみを指す。
「アシルグリセリドポリマー」は、ダイマー化脂肪酸残基などの少なくとも１つの二酸連結残基によって一緒に連結された２つ以上のグリセロール部分を有する化合物を指す。例えば、アシルグリセリドポリマーは、式Ｉの構造を有する化合物を指し得る：
Ｘ１、Ｘ２、及びＸ３の各存在は、独立して、Ｈ、脂肪酸残基、ダイマー化脂肪酸残基、又は式ＩＩの構造を有する残基である。
式Ｉ中、Ｘ１、Ｘ２、及びＸ３のうちの少なくとも１つは、式ＩＩによる構造を有する残基である。
Ｇは、置換又は無置換のグリセロール単位である。Ｇは、モノアシルグリセリド、ジアシルグリセリド、又はトリアシルグリセリドであり得る。例えば、Ｇは、式Ｉの構造（式中、Ｘ１、Ｘ２、及びＸ３のうちの１つが、結合で置き換えられている）であってよい。したがって、式Ｉの更なる例では、Ｘ１、Ｘ２、及びＸ３の各存在は、独立して、Ｈ、非ダイマー化脂肪酸残基、ダイマー化脂肪酸残基、又は式ＩＩａ若しくは式ＩＩｂによる構造を有する残基であり、Ｘ１、Ｘ２、及びＸ３のうちの少なくとも１つは、式ＩＩａ又は式ＩＩｂによる構造を有する残基である。
Ａは、任意の好適な二価の基である。例えば、Ａは、－Ｒ１－Ｚ－Ｒ２－又は－Ｒ１－Ｒ２－であってよい。したがって、式Ｉの別の例では、Ｘ１、Ｘ２、及びＸ３の各存在は、独立して、Ｈ、非ダイマー化脂肪酸残基、ダイマー化脂肪酸残基、又は式ＩＩｃ、式ＩＩｄ、式ＩＩｅ若しくは式ＩＩｆによる構造を有する残基であり、Ｘ１、Ｘ２、及びＸ３のうちの少なくとも１つは、式ＩＩｃ、式ＩＩｄ、式ＩＩｅ又は式ＩＩｆによる構造を有する残基である。
Ｘ４及びＸ５の各存在は、独立して、Ｈ、非ダイマー化脂肪酸残基、ダイマー化脂肪酸残基、又は式ＩＩｃ、式ＩＩｄ、式ＩＩｅ、若しくは式ＩＩｆによる構造を有する残基である。
Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、置換又は無置換の脂肪族基である。脂肪族基は、飽和脂肪酸側鎖又は１つ、２つ、３つ、若しくはそれ以上の二重結合を有する不飽和脂肪酸側鎖に対応し得る。脂肪族基は、例えば、炭素数１～３０、炭素数５～２５、炭素数７～２１、炭素数１２～２１、炭素数１５～１９、又は炭素数１７であってよい。任意に、Ｒ１及びＲ２は置換されていてもよく、置換基の例としては、アルキル、アルコール、ハライド、及びエポキシド環を形成するための酸素が挙げられる。Ｒ１及びＲ２は、７、９、１１、１３、１５、１７、１９又は２１個の炭素を有する飽和又は不飽和直鎖脂肪族基であり得る。Ｒ１及びＲ２がそれぞれ炭素数１７の飽和又は不飽和基である場合、得られるダイマー化脂肪酸残基は３６個の炭素を有する。Ｒ１及びＲ２は、水素、炭素、酸素、及び窒素原子を含んでいてもよく、又はＲ１及びＲ２は、炭素、水素、及び酸素原子からなっていてもよく、又はＲ１及びＲ２は、炭素原子及び水素原子からなっていてもよい。連結基Ｚは、結合、酸素原子、又は任意の他の好適な連結基である。連結基Ｚは、任意の位置を介してＲ１及びＲ２に結合してよい。
別の例として、アシルグリセリドポリマーは、式ＩＩＩの構造を有する化合物を指し得る：
Ｇは、置換又は無置換のグリセロール単位である。Ｇは、モノアシルグリセリド、ジアシルグリセリド、又はトリアシルグリセリドであり得る。例えば、Ｇは、式Ｉの構造（式中、Ｘ１、Ｘ２、及びＸ３のうちの１つが、結合で置き換えられている）であってよい。
Ａは、二価の基である。例えば、Ａは、－Ｒ１－Ｚ－Ｒ２－又は－Ｒ１－Ｒ２－（式中、Ｒ１及びＲ２のそれぞれが独立して、脂肪酸側鎖、例えば、炭素数１１～２１のアルキル又はアルケニル鎖に対応する二価脂肪族基であり、連結基Ｚは、結合又はＲ１及びＲ２の任意の位置に結合した酸素である）であってよい。
別の例として、アシルグリセリドポリマーは、式ＩＶａ、式ＩＶｂ、及び／又は式ＩＶｃの構造を有する化合物を指し得る：
Ｘの各存在は、Ｈ、非ダイマー化脂肪酸残基、ダイマー化脂肪酸残基、又は式ＩＩ、式ＩＩａ、式ＩＩｂ、式ＩＩｃ、式ＩＩｄ、式ＩＩｅ、式ＩＩｆ、若しくは式ＩＩｇの構造を有する残基である。
Ａは、二価の基である。例えば、Ａは、－Ｒ１－Ｚ－Ｒ２－又は－Ｒ１－Ｒ２－（式中、Ｒ１及びＲ２のそれぞれが独立して、脂肪酸側鎖、例えば、炭素数１１～２１のアルキル又はアルケニル鎖に対応する二価脂肪族基であり、連結基Ｚは、結合又はＲ１及びＲ２の任意の位置に結合した酸素である）であってよい。
別の例として、アシルグリセリドポリマーは、以下の構造によるモノマー残基を含むポリマーを指し得る：
モノマーＡの各例は、モノマーＢの１、２、又は３に直接連結される。モノマーＢに連結されていないモノマーＡの各位置は、終端する。モノマーＡは、Ｈ又は脂肪酸残基で終端する。
モノマーＢの各例は、モノマーＡの１又は２に連結される。モノマーＡに連結されていないモノマーＢの各位置は、終端する。モノマーＢは、－ＯＨで終端する。更なる例では、モノマーＢの実質的に全ての例は、モノマーＡの２に連結される。モノマーＢは、二酸連結残基であり、Ａは、二価の連結基である。例えば、モノマーＢは、ダイマー化脂肪酸残基であってよい。更なる実施形態では、Ａは、－Ｒ１－Ｚ－Ｒ２－又は－Ｒ１－Ｒ２－（式中、Ｒ１及びＲ２のそれぞれが独立して、脂肪酸側鎖、例えば、炭素数１１～２１のアルキル又はアルケニル鎖に対応する二価脂肪族基であり、連結基Ｚは、結合又はＲ１及びＲ２の任意の位置に結合した酸素である）であってよい。
したがって、アシルグリセリドポリマーは、複数のグリセロール部分及び複数の二酸連結残基を有する化合物を含む。アシルグリセリドポリマーは、直鎖ポリマー又は架橋ポリマーであってよい。別途記載のない限り、用語アシルグリセリドポリマーはまた、単一の二酸連結残基によって一緒に連結された２つのグリセロール部分のみを有する化合物も含む。同時に、用語アシルグリセリドポリマーは、例えば、２以上、１０以上、２０以上、３０以上、４０以上、５０以上、７５以上、１００以上、２５０以上、５００以上、若しくは１，０００以上のグリセロール単位を有する化合物、又は２以上、１０以上、２０以上、３０以上、４０以上、５０以上、７５以上、１００以上、２５０以上、５００以上、若しくは１，０００以上のダイマー化脂肪酸連結残基を有する化合物、又はこのような特徴の任意の組み合わせの、より大きな化合物を指し得る。
用語「二酸連結残基」は、以下の構造を有する残基を指す：
二酸連結残基は、分子の２つの別個の部分を連結するように機能し得る二価の基である。二酸連結残基は、２価の基Ａによって分離された２つの末端アシル基を含有する。二価の基Ａは、任意の好適な二価連結基であり得る。例えば、Ａは、二価アルキル基、二価アルケニル基、二価芳香族基、又はこれらの組み合わせなどの炭化水素であってよい。別の例として、Ａは、－Ｒ１－Ｚ－Ｒ２－又は－Ｒ１－Ｒ２－（式中、Ｒ１及びＲ２のそれぞれが独立して、脂肪酸側鎖、例えば、炭素数１１～２１のアルキル又はアルケニル鎖に対応する二価脂肪族基であり、連結基Ｚは、結合又はＲ１及びＲ２の任意の位置に結合した酸素である）であってよい。更なる例として、二酸連結残基は、ダイマー化脂肪酸残基である。
本明細書で使用するとき、用語「重量平均分子量」は、ΣＭｉ ２ｎｉ／ΣＭｉｎｉ（式中、ｎｉは、分子量Ｍｉの分子の数である）に等しいＭｗを指す。様々な例において、重量平均分子量は、光散乱、小角中性子散乱、Ｘ線散乱、及び沈降速度を使用して決定することができる。
本明細書で使用するとき、用語「脂肪酸」は、炭化水素鎖及び末端カルボン酸基を含む分子を指し得る。本明細書で使用するとき、脂肪酸のカルボン酸基は、例えば脂肪酸がグリセリド又は別の分子に組み込まれたときに生じるように修飾又はエステル化（例えば、ＣＯＯＲ（式中、Ｒは、例えば炭素原子を指す））されてもよい。あるいは、カルボン酸基は、遊離脂肪酸又は塩の形態（すなわち、ＣＯＯ”又はＣＯＯＨ）であってもよい。脂肪酸の「尾部」又は炭化水素鎖はまた、脂肪酸鎖、脂肪酸側鎖、又は脂肪鎖と呼ばれる場合もある。脂肪酸の炭化水素鎖は、典型的には、飽和又は不飽和脂肪族基である。Ｎ個の炭素数を有する脂肪酸は、典型的には、Ｎ－１個の炭素を有する脂肪酸側鎖を有する。しかしながら、本願はまた、脂肪酸の修飾形態、例えば、ダイマー化脂肪酸にも関し、したがって、脂肪酸という用語は、記載されるように脂肪酸が置換されているか、又は別の方法で修飾されている状況で使用されてもよい。例えば、様々な実施形態では、脂肪酸を別の脂肪酸とダイマー化してダイマー化脂肪酸を得ることができる。特に断らない限り、本明細書で使用するとき、脂肪酸という用語は、非ダイマー化脂肪酸を指し、他方、ダイマー化脂肪酸などの用語は、脂肪酸のダイマー形態を指す。
「脂肪酸残基」は、アシル又はエステル化形態の脂肪酸である。
特定の種類の脂肪酸の濃度は、本明細書では、油又はワックスの総脂肪酸含量のパーセントで提供され得る。特に断りのない限り、このようなパーセントは、実験的に計算された遊離脂肪酸及びエステル化脂肪酸を含む全脂肪酸に基づく重量パーセントである。
「飽和」脂肪酸は、炭化水素鎖に炭素－炭素二重結合を全く含有しない脂肪酸である。「不飽和」脂肪酸は、１つ以上の炭素－炭素二重結合を含有する。「多価不飽和」脂肪酸は、２つ以上のこのような炭素－炭素二重結合を含有し、他方、「一不飽和」脂肪酸は、１つの炭素－炭素二重結合のみを含有する。炭素－炭素二重結合は、シス及びトランスで示される２つの立体配置のうちの１つであってよい。天然に生じる不飽和脂肪酸は、概して「シス」形態である。
脂肪酸の非限定的な例としては、Ｃ８、Ｃ１０、Ｃ１２、Ｃ１４、Ｃ１６（例えば、Ｃ１６：０、Ｃ１６：１）、Ｃ１８（例えば、Ｃ１８：０、Ｃ１８：１、Ｃ１８：２、Ｃ１８：３、Ｃ１８：４）、Ｃ２０及びＣ２２脂肪酸が挙げられる。例えば、脂肪酸は、カプリル酸（８：０）、カプリン酸（１０：０）、ラウリン酸（１２：０）、ミリスチン酸（１４：０）、パルミチン酸（１６：０）、ステアリン酸（１８：０）、オレイン酸（１８：１）、リノール酸（１８：２）、及びリノレン（１８：３）酸であり得る。
油の脂肪酸組成は、当該技術分野において既知の方法によって決定することができる。米国油化学会（Ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｏｉｌ Ｃｈｅｍｉｓｔ’ｓ Ｓｏｃｉｅｔｙ、ＡＯＣＳ）は、植物油に対して実施される多種多様な試験のための分析方法を維持管理している。遊離脂肪酸を製造するための油成分の加水分解、遊離脂肪酸のメチルエステルへの変換、及び気液クロマトグラフィー（ｇａｓ－ｌｉｑｕｉｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ、ＧＬＣ）による分析が、油サンプルの脂肪酸組成を決定するための一般的に受け入れられている標準的な方法である。ＡＯＣＳ手順Ｃｅ １－６２に、使用される手順が記載されている。
用語「脂肪酸ダイマー」及び「ダイマー化脂肪酸」は、本明細書において互換的に使用され、全般的に、それぞれの脂肪酸側鎖が、例えば結合又は連結基を介して互いに共有結合している２つの脂肪酸サブユニットを含有する化合物を指す。したがって、本明細書に記載のように、脂肪酸ダイマーは、共有結合性脂肪ダイマーである。脂肪酸ダイマーは、ヘテロダイマー又はホモダイマーであり得る。本明細書で使用するとき、脂肪酸ダイマーのカルボン酸基は、例えば脂肪酸ダイマーがグリセリドに組み込まれたか、又は別の分子に結合したときに生じるように修飾又はエステル化されてもよい。好適な脂肪酸ダイマーは、市販されており、例えば、Ｒａｄｉａｃｉｄ ０９６０ Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｉｍｅｒ及びＲａｄｉａｃｉｄ ０９７０ Ｄｉｓｔｉｌｌｅｄ Ｄｉｍｅｒ Ａｃｉｄ（Ｏｌｅｏｎ Ｎ．Ｖ．，Ｂｅｌｇｉｕｍ）、並びにＵＮＩＤＹＭＥ １８ Ｄｉｍｅｒ Ａｃｉｄ（Ｋｒａｔｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）である。
本明細書で使用するとき、用語「脂肪酸ダイマー残基」又は「ダイマー化脂肪酸残基」は、全般的に、グリセロール又はアシルグリセリドなどの親化合物に少なくとも１つのエステル結合によって連結された脂肪酸ダイマーを指す。脂肪酸ダイマー残基は、１つ以上の末端カルボン酸がアシル基で置き換えられている脂肪酸ダイマーに相当する。脂肪酸ダイマー残基は、分子の２つの別個の部分を、エステル結合を介して連結させることができる一種の連結基又は連結残基である。好適な脂肪酸ダイマー残基としては、市販の脂肪酸ダイマーに由来するものが挙げられる。
一例として、ダイマー化脂肪酸残基は、以下の構造を有し得る：
ダイマー化脂肪酸残基の例では、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、置換又は無置換の脂肪族基である。脂肪族基は、飽和脂肪酸側鎖又は１つ、２つ、３つ、若しくはそれ以上の二重結合を有する不飽和脂肪酸側鎖に対応し得る。脂肪族基は、例えば、炭素数１～３０、炭素数５～２５、炭素数７～２１、炭素数１２～２１、炭素数１５～１９、又は炭素数１７であってよい。任意に、Ｒ１及びＲ２は置換されていてもよく、置換基の例としては、アルキル、アルコール、ハライド、及びエポキシド環を形成するための酸素が挙げられる。Ｒ１及びＲ２は、７、９、１１、１３、１５、１７、１９又は２１個の炭素を有する飽和又は不飽和直鎖脂肪族基であり得る。Ｒ１及びＲ２がそれぞれ炭素数１７の飽和又は不飽和基である場合、得られるダイマー化脂肪酸残基は３６個の炭素を有する。Ｒ１及びＲ２は、水素、炭素、酸素、及び窒素原子を含んでいてもよく、又はＲ１及びＲ２は、炭素、水素、及び酸素原子からなっていてもよく、又はＲ１及びＲ２は、炭素原子及び水素原子からなっていてもよい。
連結基Ｚは、結合、酸素原子、又は任意の他の好適な連結基である。連結基Ｚは、任意の位置を介してＲ１及びＲ２に結合してよい。例えば、連結基Ｚは、末端炭素以外のＲ１及びＲ２の位置に結合してもよい。別の例として、Ｒ１及びＲ２は、脂肪酸側鎖に対応する直鎖脂肪族基であってもよく、連結基Ｚは、ω数２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７などで結合していてもよく、あるいは連結基Ｚは、末端（ω－１）炭素で連結されていてもよい。別の例では、Ｚ基は、Ｒ１及びＲ２がそれらの間に炭素環又は複素環を形成するために連結するように、複数の結合を表す。Ｚが結合である場合、ダイマー化脂肪酸残基は、以下の構造を有し得る：
「複数」は、２つ以上を指す。例えば、複数のグリセロール単位を有するポリマー化合物は、２以上のグリセロール単位、１０以上のグリセロール単位、１００以上のグリセロール単位、１，０００以上のグリセロール単位などを有することができる。
「滴点（ｄｒｏｐ ｐｏｉｎｔ又はｄｒｏｐｐｉｎｇ ｐｏｉｎｔ）」は、全般的に、所与の標準化試験の条件下で決定したとき、ワックスが軟化し、十分に流動する流体になる温度を指す。本明細書で使用するとき、滴点は、ＡＯＣＳ標準手順Ｃｃ １８－８０（Ｏｆｆｉｃｉａｌ Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ｒｅｃｏｍｓｉｄｅｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｏｉｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｓ’ Ｓｏｃｉｅｔｙ，７ｔｈ Ｅｄｉｔｉｏｎ）を介して決定される。滴点は、化合物の熱特性を反映するという点で融点と同様であるが、滴点は、明確な融点を有さない材料に有用であり得る。
ワックス組成物の「平均クリープ剛性」は、ベンディングビームレオメーター試験を使用してアスファルトバインダーの曲げクリープ剛性を決定するための標準的な試験方法、ＡＳＴＭ Ｍｅｔｈｏｄ Ｄ ６６４８－０８によって決定することができ、この方法で使用される通常の９５０Ｎよりも低いクリープ荷重である約５００Ｎのクリープ荷重を使用して、室温で又はおよそ室温（例えば、約２２℃～約２５℃）で実行される。本明細書で使用するとき、試験は、３回の試験の平均を報告するために、４９０±５０Ｎの一定荷重下で２２℃にて３反復で実施した。クリープ挙動は、基本的に、粘弾性の理論を通じた緩和特性に関連し得る。簡潔にするために、ベンディングビームレオメーター試験によって示されるようなワックスのクリープ及び緩和特性は、本明細書では「可撓性」と称される。
「酸価」（ＡＶ）は、試験サンプル１ｇ中に存在する有機酸を中和するために必要なＫＯＨの重量（ｍｇ）として定義され、組成物中に存在する遊離脂肪酸の尺度である。ＡＶは、ＡＯＣＳ Ｏｆｆｉｃｉａｌ Ｍｅｔｈｏｄ Ｃｄ ３ ｄ－６３によって決定することができる。
可撓性ワックス組成物
本明細書に記載の可撓性ワックス組成物は、従来の植物ワックス及びパラフィンワックスよりも可撓性であるワックスを提供する、固有の組成を有する。この可撓性ワックス組成物は、ダイマー脂肪酸と、グリセリンで化学的又は酵素的にエステル化された脂肪酸又はトリグリセリドのいずれかとを使用することによって達成される。ダイマー脂肪酸は、グリセリド間の架橋剤として作用する。典型的には、ワックス製造において、当業者は、ＤＡＧ及びＴＡＧなどのより大きな成分を除去することによって、アシルグリセリドの平均分子量を低減することを意図する。ここで、驚くべきことに、より高分子量の成分を使用すると、有利には亀裂耐性であり、かつより速い冷却及び改善されたガラス付着などの改善された製造特性を有する可撓性ワックス組成物が提供された。
本開示は、モノアシルグリセリド、ジアシルグリセリド、及びアシルグリセリドポリマーを含む可撓性ワックス組成物を提供する。組成物の約２０重量％～約４５重量％はモノアシルグリセリドであり、組成物の約２８重量％～約４０重量％はジアシルグリセリドであり、組成物の少なくとも１０重量％はアシルグリセリドポリマーである。アシルグリセリドポリマーは、１つ以上のダイマー化脂肪酸残基及び複数のグリセロール部分を含有する。
様々な実施形態では、アシルグリセリドポリマーは、本明細書に記載のアシルグリセリドポリマー構造のいずれかによる構造を有する。例えば、アシルグリセリドポリマーは、式Ｉ、式ＩＩ、式ＩＩａ、式ＩＩｂ、式ＩＩｃ、式ＩＩｄ、式ＩＩｅ、式ＩＩｆ、式ＩＩｇ、式ＩＩＩ、式ＩＶａ、式ＩＶｂ、若しくは式ＩＶｃのうちの１つ以上による構造、又はこれらの任意の組み合わせ若しくは配列を有することができる。更なる例として、アシルグリセリドポリマーは、モノマーＡ及びモノマーＢによるモノマーを有していてよい。
様々な実施形態では、アシルグリセリドポリマーは、組成物の約１０重量％～約４５重量％であり得る。例えば、組成物の約１０重量％～約３８重量％、約１０重量％～約３５重量％、約１０重量％～約３０重量％、約１０重量％～約２５重量％、約１０重量％～約２０重量％、約１４重量％～約３８重量％、約１４重量％～約３５重量％、約１４重量％～約３０重量％、約１４重量％～約２５重量％、又は約１４重量％～約２０重量％が、アシルグリセリドポリマーである。
組成物は、少なくとも１０重量％、１１重量％、１２重量％、１３重量％、１４重量％、１５重量％、２０重量％、２５重量％、３０重量％、３５重量％、若しくは４０重量％のアシルグリセリドポリマーを有してもよく、組成物は、最大１５重量％、２０重量％、２５重量％、３０重量％、３５重量％、４０重量％、若しくは４５重量％のアシルグリセリドポリマーを有してもよく、又はその両方であってもよい。
モノアシルグリセリドは、例えば、組成物の約２１重量％～約４５重量％、約２５重量％～４０重量％、又は２１重量％～約４０重量％で存在し得る。ジアシルグリセリドは、例えば、組成物の約２０重量％～約４０重量％、約２５重量％～４０重量％、又は３０重量％～約３９重量％で存在し得る。トリアシルグリセリドは、例えば、組成物の約１重量％～約１７重量％、約１重量％～約１０重量％、約３重量％～約８重量％、又は約１重量％～５重量％で存在し得る。様々な実施形態では、組成物の約４０重量％～約７５重量％は、モノアシルグリセリド及びジアシルグリセリドである。
組成物は、最小限の量の遊離脂肪酸及びグリセリンを含み得る。例えば、組成物は、約２重量％未満の遊離脂肪酸及び遊離グリセリンを含み得る。別の実施形態では、組成物は、約１重量％未満、約２．５重量％、約５重量％未満、又は約１０重量％未満の遊離脂肪酸、遊離グリセリン及びトリアシルグリセリドを含み得る。
一例の実施形態では、組成物の約２１重量％～約４０重量％はモノアシルグリセリドであり、組成物の約３０重量％～約３９重量％はジアシルグリセリドであり、組成物の約１４重量％～約３８重量％はアシルグリセリドポリマーである。更なる実施形態では、組成物は、約２重量％～約１７重量％のトリアシルグリセリドを含有する。
本発明の可撓性ワックス組成物は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ｇｅｌ ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ、ＧＰＣ）によって決定することができる平均分子量分布の観点で更に説明することができる。
例えば、様々な実施形態では、組成物の少なくとも１０重量％が、９００Ｄａ、１０００Ｄａ、１１００Ｄａ、１２００Ｄａ、１３００Ｄａ、１４００Ｄａ、１５００Ｄａ、１６００Ｄａ、１７００Ｄａ、１８００Ｄａ、１９００Ｄａ、２０００Ｄａ、又はそれ以上の重量平均分子量を有するアシルグリセリドである。様々な実施形態では、組成物の約１０重量％～約４５重量％は、９００Ｄａ、１０００Ｄａ、１１００Ｄａ、１２００Ｄａ、１３００Ｄａ、１４００Ｄａ、１５００Ｄａ、１６００Ｄａ、１７００Ｄａ、１８００Ｄａ、１９００Ｄａ、２０００Ｄａ、又はそれ以上の重量平均分子量を有するアシルグリセリドである。
別の実施形態では、組成物は、９００Ｄａ～３０００の重量平均分子量を有するアシルグリセリドを少なくとも１１重量％、１２重量％、１３重量％、１４重量％、１５重量％、２０重量％、２５重量％、３０重量％、３５重量％、又は４０重量％有してよい。更なる実施形態では、組成物は、９００Ｄａ～３０００の重量平均分子量を有するアシルグリセリドを最大１５重量％、２０重量％、２５重量％、３０重量％、３５重量％、４０重量％、又は４５重量％有してよい。様々な実施形態では、組成物の約１０重量％～約４５重量％が、９００Ｄａ～３０００Ｄａ、１０００Ｄａ～３０００Ｄａ、１２００Ｄａ～３０００Ｄａ、又は１５００Ｄａ～３０００Ｄａの重量平均分子量を有するアシルグリセリドである。
更なる実施形態では、組成物の約１０重量％～約３８重量％、約１０重量％～約３５重量％、約１０重量％～約３０重量％、約１０重量％～約２５重量％、約１０重量％～約２０重量％、約１４重量％～約３８重量％、約１４重量％～約３５重量％、約１４重量％～約３０重量％、約１４重量％～約２５重量％、又は約１４重量％～約２０重量％が、９００Ｄａ～３０００Ｄａの重量平均分子量を有するアシルグリセリドである。
様々な更なる実施形態では、組成物の約２０重量％～約６０重量％が、５８０Ｄａ～３０００Ｄａの重量平均分子量を有するアシルグリセリドである。更なる実施形態では、組成物の約２０重量％～約５０重量％、約２０重量％～約４０重量％、約２０重量％～約３５重量％、約２０重量％～約３０重量％、約２５重量％～約５０重量％、約２５重量％～約４０重量％、約２５重量％～約３５重量％、又は約２５重量％～約３０重量％が、５８０Ｄａ～３０００Ｄａの重量平均分子量を有するアシルグリセリドである。例えば、組成物の約２５重量％、２６重量％、２７重量％、２８重量％、２９重量％、又は３０重量％が、５８０～９００Ｄａの重量平均分子量を有するアシルグリセリドであり得る。
組成物は、５８０以上の重量平均分子量を有するアシルグリセリドを少なくとも１５重量％、２０重量％、２５重量％、又は３０重量％有してもよく、又は５８０Ｄａ～３０００Ｄａの重量平均分子量を有するアシルグリセリドを少なくとも１５重量％、２０重量％、２５重量％、又は３０重量％有してもよい。様々な実施形態では、組成物は、５８０以上の重量平均分子量を有するアシルグリセリドを６０重量％未満、５５重量％未満、又は５０重量％未満有し、又は５８０Ｄａ～３０００Ｄａの重量平均分子量を有するアシルグリセリドを６０重量％、５５重量％、又は５０重量％未満有する。例えば、組成物の約１３重量％、１４重量％、又は１５重量％が、５８０～３０００Ｄａの重量平均分子量を有するアシルグリセリドであってよい。
様々な実施形態では、組成物は、５８０～９００Ｄａの重量平均分子量を有するアシルグリセリドを２５重量％、２４重量％、２３重量％、２２重量％、２１重量％、２０重量％、１９重量％、１８重量％、１７重量％、１６重量％、１５重量％、又は１４重量％未満有する。例えば、組成物の約１３重量％、１４重量％、又は１５重量％が、５８０～９００Ｄａの重量平均分子量を有するアシルグリセリドであってよい。
本明細書に記載の可撓性ワックス組成物は、約３０ＭＰａ未満、約２５ＭＰａ未満、約２０ＭＰａ未満、約１５ＭＰａ未満、及び約１０ＭＰａ未満の平均クリープ剛性（６０秒及び２２℃で測定）を有する。
可撓性ワックス組成物は、約５０～６０℃の範囲の滴点を有する。可撓性ワックス組成物は、天然油又は天然油誘導体に由来する。可撓性ワックス組成物は、キャンドル、紙コーティング、ボックスコーティング、フルーツコーティング、ＯＳＢのためのブロードサイジング、タイヤ及びゴム、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）配管、クレヨン、及びパーソナルケアにおいて使用することができる。
本開示はまた、ポリマー、ＭＡＧ、ＤＡＧ、及びＴＡＧの組み合わせによって特徴付けられる可撓性ワックス組成物についても記載する。一実施形態では、可撓性ワックス組成物は、約１０～４５重量％のポリマー、約２０～４５重量％のＭＡＧ、約２８～４０重量％のＤＡＧ、及び約１０～１７重量％のＴＡＧを含む。別の実施形態では、可撓性ワックス組成物は、約１４～３８重量％のポリマー、約２１～４０重量％のＭＡＧ、約３０～３９重量％のＤＡＧ、及び約１３～１７重量％のＴＡＧを含む。
本開示はまた、モノアシルグリセリド、ジアシルグリセリド、及び約９００Ｄａ～約３０００Ｄａの重量平均分子量を有する高分子量アシルグリセリドを含む可撓性ワックス組成物を提供する。組成物の約４０重量％～約７５重量％は、約２００Ｄａ～約５８０Ｄａの重量平均分子量を有するモノアシルグリセリド及びジアシルグリセリドであり、組成物の少なくとも１０重量％は、約９００Ｄａ～約３０００Ｄａの重量平均分子量を有するアシルグリセリドである。
ダイマー化脂肪酸残基
本開示の可撓性ワックス組成物は、例えば、可撓性ワックス組成物の少なくとも１０重量％、１５重量％、２０重量％、２５重量％、３０重量％、３５重量％、又は４０重量％のダイマー化脂肪酸残基を有するアシルグリセリドを含有してよい。１つ以上のダイマー化脂肪酸残基を含有するアシルグリセリドは、１つ、２つ、又はそれ以上のグリセロール単位を含有してよい。このようなアシルグリセリドの一例は、本明細書に記載のアシルグリセリドポリマーである。別の例は、単一のグリセロール及び１つ以上のダイマー化脂肪酸残基を有するアシルグリセリドである。
ダイマー化脂肪酸残基は、２０～６０個の炭素を有してよい。様々な実施形態では、ダイマー化脂肪酸残基は、３０～４０個の炭素を有する。ダイマー化脂肪酸残基は、炭素数３６の残基であってよい。例えば、ダイマー化脂肪酸残基は、リノール酸ダイマー残基、オレイン酸ダイマー残基、又はオレイン酸－リノール酸ヘテロダイマー残基であってよい。
脂肪酸ダイマー残基は、市販されている脂肪酸ダイマー、例えば、Ｒａｄｉａｃｉｄ ０９６０ Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｉｍｅｒ及びＲａｄｉａｃｉｄ ０９７０ Ｄｉｓｔｉｌｌｅｄ Ｄｉｍｅｒ Ａｃｉｄ（Ｏｌｅｏｎ Ｎ．Ｖ．，Ｂｅｌｇｉｕｍ）、並びにＵＮＩＤＹＭＥ １８ Ｄｉｍｅｒ Ａｃｉｄ（Ｋｒａｔｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）のエステル化形態であってよい。
一例として、ダイマー化脂肪酸残基は、以下の構造を有し得る：
Ｒ１及びＲ２は、Ｒ１及びＲ２が同じであっても異なっていてもよいように、それぞれ独立して定義された二価脂肪酸鎖である。Ｒ１及びＲ２が同じである場合、ダイマー化脂肪酸残基は、脂肪酸ホモダイマーを表す。Ｒ１及びＲ２が異なる場合、ダイマー化脂肪酸残基は、脂肪酸ヘテロダイマーを表す。様々な実施形態では、Ｒ１及びＲ２のそれぞれは、独立して、飽和脂肪酸側鎖又は１つ、２つ、３つ、若しくはそれ以上の二重結合を有する不飽和脂肪酸側鎖に対応する置換若しくは無置換のＣ７－Ｃ２１脂肪族基である。Ｒ１及びＲ２は、天然に生じる脂肪酸の側鎖の置換形態を表すことができる。例えば、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、７、９、１１、１３、１５、１７、１９又は２１個の炭素を有する飽和又は不飽和直鎖脂肪族基であってよい。Ｒ１及びＲ２がそれぞれ炭素数１７の飽和又は不飽和基である場合、得られるダイマー化脂肪酸残基は３６個の炭素を有する。Ｒ１及びＲ２は、水素、炭素、酸素、及び窒素原子を含んでいてもよく、又はＲ１及びＲ２は、炭素、水素、及び酸素原子からなっていてもよく、又はＲ１及びＲ２は、炭素原子及び水素原子からなっていてもよい。
連結基Ｚは、結合、酸素原子、又は任意の他の好適な連結基である。連結基Ｚは、任意の位置を介してＲ１及びＲ２に結合してよい。Ｚが結合である場合、ダイマー化脂肪酸残基は、以下の構造を有し得る：
ダイマー化脂肪酸残基の非限定的な例は、以下の構造を有する残基である：
Ｒ１及び／又はＲ２の非限定的な例は、以下である：
脂肪酸のダイマー化の結果、通常、ダイマー構造の混合物が形成され得る。したがって、本明細書に記載の組成物は、様々な実施形態では、ダイマー化脂肪酸残基に対応する複数の異なる構造を含有することができる。別途記載のない限り、ダイマー化脂肪酸残基の１つの構造の存在によって定義される組成物は、他の追加のダイマー化脂肪酸残基が存在しないことを意味するものではない。
可撓性ワックス組成物の調製方法
本開示は、また、可撓性ワックス組成物の製造方法を提供する。本方法は、１つ以上の脂肪酸及び／又は油、脂肪酸ダイマー、並びにグリセリンを混合することを含む。得られた混合物を、エステル化及びエステル交換を誘起するエステル化触媒で処理する。可撓性ワックス組成物を提供するために、反応混合物が１．５未満の酸価に達するまで反応を進行させる。
油は、植物油又は動物油を含む天然油であってよい。油の例としては、キャノーラ油、菜種油、ココナッツ油、コーン油、綿実油、オリーブ油、パーム油、ピーナッツ油、ベニバナ油、ゴマ油、大豆油、ヒマワリ油、亜麻仁油、パーム核油、桐油、ジャトロファ油、カラシ油、カメリナ油、ペニークレス油、大麻油、藻油、ヒマシ油、ラード、タロー、家禽脂、黄色油脂、魚油、又はこれらの混合物が挙げられる。脂肪酸はまた、混合物に直接添加してもよく、例えば、前述の油のいずれかに由来していてもよいが、得られるワックスの物理的特性をより良好に制御するために別々に添加してもよい。
様々な実施形態では、脂肪酸ダイマーは、以下の構造を有する。
Ｒ１及びＲ２は、Ｒ１及びＲ２が同じであっても異なっていてもよいように、それぞれ独立して定義された二価脂肪酸鎖である。Ｒ１及びＲ２が同じである場合、ダイマー化脂肪酸は、脂肪酸ホモダイマーを表す。Ｒ１及びＲ２が異なる場合、ダイマー化脂肪酸は、脂肪酸ヘテロダイマーを表す。様々な実施形態では、Ｒ１及びＲ２のそれぞれは、独立して、飽和鎖又は１つ、２つ、３つ、若しくはそれ以上の二重結合を有する不飽和脂肪酸側鎖に対応する置換若しくは無置換のＣ７－Ｃ２１脂肪族基である。Ｒ１及びＲ２は、天然に生じる脂肪酸の側鎖の置換形態を表すことができる。例えば、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、７、９、１１、１３、１５、１７、１９又は２１個の炭素を有する飽和又は不飽和直鎖脂肪族基であってよい。Ｒ１及びＲ２がそれぞれ炭素数１７の飽和又は不飽和基である場合、得られるダイマー化脂肪酸は３６個の炭素を有する。Ｒ１及びＲ２は、水素、炭素、酸素、及び窒素原子を含んでいてもよく、又はＲ１及びＲ２は、炭素、水素、及び酸素原子からなっていてもよく、又はＲ１及びＲ２は、炭素原子及び水素原子からなっていてもよい。
連結基Ｚは、結合、酸素原子、又は硫黄原子である。連結基Ｚは、任意の位置を介してＲ１及びＲ２に結合してよい。Ｚが結合である場合、ダイマー化脂肪酸は、以下の構造を有してよい：
ダイマー化脂肪酸の非限定的な例としては、Ｒａｄｉａｃｉｄ ０９６０ Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｉｍｅｒ及びＲａｄｉａｃｉｄ ０９７０ Ｄｉｓｔｉｌｌｅｄ Ｄｉｍｅｒ Ａｃｉｄ（Ｏｌｅｏｎ Ｎ．Ｖ．，Ｂｅｌｇｉｕｍ）、並びにＵＮＩＤＹＭＥ １８ Ｄｉｍｅｒ Ａｃｉｄ（Ｋｒａｔｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｈｏｕｓｔｏｎ，ＴＸ）として市販されているものが挙げられる。ダイマー化脂肪酸は、天然油に由来していてよい。別の例として、Ｔ１８ダイマー酸を使用することができる。
本明細書に記載の方法は、以下の工程を含み得る。天然油及び／又は天然誘導体から供給される脂肪酸及び／又は油は、反応容器に添加する前に予め融解され、６０～８０℃の範囲の温度まで加熱される。脂肪酸は、Ｃ８、Ｃ１０、Ｃ１２、Ｃ１４、Ｃ１６、Ｃ１８：０、Ｃ１８：１、Ｃ２０、又はＣ２２：０脂肪酸、及びこれらの組み合わせから構成され得るが、これらに限定されない。融解した脂肪酸及び／又は油は、酸化を防止するために窒素スパージと一緒に反応容器に添加される。ダイマー酸及びグリセリンの両方を脂肪酸及び／又は油に添加して、反応混合物を形成する。
反応混合物は、典型的には、約２０～３０重量％のグリセリン及び約１５～３０重量％のダイマーを含み、残りの残部は、脂肪酸及び／又は油で構成される。化学的又は酵素的なエステル交換及びエステル化を誘導するために、反応混合物を処理する。
化学エステル交換を行うために、反応混合物に対して約０．１重量％の量で触媒を添加してよい。触媒の例は、水酸化カリウム又は水酸化カルシウムであってよい。次いで、反応温度を約２００～２５０℃に上昇させてよい。１．５未満の酸価が達成されるまでこの反応温度を維持する。酸、例えばリン酸などの鉱酸を約０．２重量％の量で添加して、わずかに過剰の触媒を中和することができる。このような酸は、反応前又は反応後のいずれに添加してもよい。次いで、反応混合物を約６０～８０℃の範囲の温度に冷却してよい。濾材、例えば、酸活性化砂利粘土を、反応混合物に対して約２重量％の量で反応混合物に添加して、ワックスから不純物を除去してよい。次いで、最終生成物、すなわち可撓性ワックス組成物を濾過して、塩及び粘土混合物を除去する。
酵素エステル交換を行うために、酵素触媒を反応混合物に対して２重量％の量で添加してよい。酵素触媒の例は、Ｌｉｐａｓｅ Ｎｏｖｏｚｙｍｅ ４３５であってよい。反応が行われる際に、約５０トールの真空を使用して水を除去することができる。１．５未満の酸価が達成されるまで、約６０～８０℃の範囲の反応温度を維持する。次いで、適切なフィルター装置を用いて酵素触媒を濾別して、最終生成物、すなわち可撓性ワックス組成物を得ることができる。
いかなる特定の理論にも束縛されるものではないが、アシルグリセリドの脂肪酸ダイマーによるエステル化の結果、ポリマー及び架橋されたアシルグリセリドが形成されると考えられる。ダイマーが架橋した結果として、結晶構造がよりランダムに整列することにより、脆性の低い組成物が得られるように、固化したワックス生成物の物理的配列が変化し、それによって、破断ではなく屈曲することができる。
以下の化学エステル交換法を行って、図中のサンプル４０５－３、４０５Ｄ、４０５Ｅ、４０５Ｆ、１１２０－１、及び６０７－１を作製した。表２に記載の全ての脂肪酸（ダイマーを含む）又は油を、反応容器に添加する前に予め融解させ、７０℃に加熱した。次いで、融解した脂肪酸又は油を反応容器に添加し、反応中に生成物を酸化しないようにするために、窒素スパージを開始した。次いで、グリセリンを添加し、撹拌機をオンにして内容物を混合した。苛性触媒（水酸化カリウム（ＫＯＨ）又は水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２））を０．１％の投入量で添加した。全ての成分を添加し、十分に混合してから、温度を２００～２５０℃に上昇させた。反応温度を変化させて、反応時間が生成物の特性に対して有する影響を決定した。１．５以下の酸価が達成されるまで、この反応温度を維持した。酸、リン酸（８５％濃度）を０．２％で添加して、わずかに過剰の触媒を中和した。混合物を７０℃に冷却し、酸活性化漂白粘土Ｂ８０を２％で反応に添加し、触媒から塩を吸収させた。次いで、生成物を濾過して、塩及び粘土混合物並びに他の不純物を除去した。
サンプル４０５ Ｌｉｐｏを作製するために、以下の酵素エステル交換法を行った。表２に記載の全ての脂肪酸又は油を、反応容器に添加する前に予め融解させ、７０℃に加熱した。次いで、融解した脂肪酸又は油を反応容器に添加し、反応中に生成物を酸化しないようにするために、窒素スパージを開始した。次いで、グリセリンを添加し、撹拌機をオンにして内容物を混合した。２％の酵素触媒、Ｌｉｐａｓｅ Ｎｏｖｏｚｙｍｅ ４３５を反応に添加した。反応が行われた際に、サンプルを約５０トールの真空に引いて、水を全て除去した。１．５以下の酸価が達成されるまで、７０℃の温度を維持した。ブフナー漏斗及び濾紙を用いて酵素触媒を濾別した。
表２は、各試験サンプルの処方を提供する。４０５Ｆを除く表２中の全てのサンプルは、処方物中に存在するダイマーを有し、本明細書に記載のワックス組成物によって想到される。なお、パラフィンは表２には含まれていないが、部分水素添加大豆ワックスであるＳ－１３０に加えて、市販のパラフィン（基本的な工業規格パラメーターを満たす）が比較例として含まれていた。表３は、２ １に列挙される脂肪酸成分の脂肪酸構成を示す。
表４は、本明細書に記載のワックス組成物のゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）結果を提供する。表５は、ＧＰＣ法のパラメーターを提供する。エステル化／エステル交換反応中にダイマー架橋によって引き起こされるポリマー、ＭＡＧ、ＤＡＧ、及びＴＡＧの組み合わせは、他の市販のワックス組成物と識別可能である。
ピークＡは、最高分子量成分（９２２～２７５１のＭｗ範囲に対応する）に相当する。ピークＡは、アシルグリセリドポリマーを表す。ピークＢは、中～高分子量成分（５８２～８９１のＭｗ範囲に対応する）に相当する。ピークＢは、トリアシルグリセリド成分を含むばかりでなく、他の中～高分子量成分も含む分画を表す。ピークＣは、低分子量成分（４００～５６８のＭｗ範囲に対応する）に相当する。ピークＣは、ジアシルグリセリド成分を表す。ピークＤは、最低分子量成分（２１８～３５８のＭｗ範囲に対応する）に相当する。ピークＤは、モノアシルグリセリド成分を表す。
脂肪酸ダイマーの使用は、他の市販のワックス組成物が提供しないワックス組成物の滴点にわたって望ましい可撓性を提供する。表６、図１、及び図２は、平均クリープ剛性データ（ベンディングビームレオメーターを使用してアスファルトバインダーの曲げクリープ剛性を決定するための標準的な試験方法、ＡＳＴＭ Ｍｅｔｈｏｄ Ｄ ６６４８－０８によって決定したとき）を提供する。表６はまた、ＡＯＣＳ法Ｃｃ １８－８０によって測定したときの滴点（℃）も提供する。
図１は、具体的には、本明細書に記載のワックス組成物の可撓性を、市販のワックス、パラフィンワックス、及び部分水素添加大豆ワックス（Ｓ－１３０）と比較する。図１に示すように、パラフィン及びＳ－１３０ははるかに高いクリープ剛性値を有し、これは、本明細書に記載のワックス組成物よりも剛性が高いことを示す。図２は、具体的には、本明細書に記載の植物系ワックスの可撓性を比較し、ダイマー架橋サンプルにおける所望のワックスの可撓性を強調する。特に、ダイマー架橋を含有しない４０５－Ｆは、本明細書に記載の可撓性ワックス組成物の所望の可撓性特徴を達成しないが、パラフィン及び通常の植物系ワックスよりも更に可撓性である。
内部温度を監視しながら、いくつかのワックス組成物を加熱し、冷却した。試験したワックス組成物は、Ｓ－１３０ワックス（従来の部分水素添加大豆ワックス）、従来のパラフィンワックス、Ｓ－１３０とパラフィンワックスとのブレンド、及び実施例４０５－３であった。約６時間にわたって冷却を測定した。
図３に示されるように、従来の大豆ワックスは、速い速度の初期冷却を有するが、その後、約４５分間の冷却後に著しい温度上昇を示す。従来のパラフィンワックスは、最も遅い冷却速度を示す。従来の大豆ワックスと従来のパラフィンワックスとのブレンドは、低速の冷却を示すが、３０分～３時間の期間中に平坦化する冷却速度も示す。対照的に、実施例４０５－３は、Ｓ－１３０ワックスに匹敵する速度を有する速い冷却速度を示すが、Ｓ－１３０ワックスが示す温度上昇期間の問題を有しない。
従来の大豆ワックスによって生じる温度スパイクは、冷却プロセスを妨害し、悪影響を及ぼす。また、温度上昇の出現は、この種の内部結晶構造の生成熱に起因している可能性があり、これによってワックスに亀裂が入りやすくなる可能性がある。対照的に、本開示によるワックスは、温度上昇を全く示さない。理論に限定されるものではないが、上述の改善、例えば、亀裂耐性についての１つの可能な説明は、ワックスの結晶構造が破壊され、それによって、冷却時に剛性パターンではなくランダムパターンで結晶を整列させるためというものであり得る。この異なる内部構造によって、ワックスが、破断ではなく、屈曲及び伸張することが可能になると考えられる。
列挙される実施形態
以下の例示的な実施形態が提供され、その付番は、重要度のレベルを指定するものと解釈されるべきではない。
実施形態１は、約１０～４５重量％のポリマー、２０～４５重量％のＭＡＧ、２８～４０重量％のＤＡＧ、及び１０～１７重量％のＴＡＧを含む可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態２は、約３０ＭＰａ未満の平均クリープ剛性を有する、実施形態１に記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態３は、約２５ＭＰａ未満の平均クリープ剛性を有する、実施形態１に記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態４は、約２０ＭＰａ未満の平均クリープ剛性を有する、実施形態１に記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態５は、約１５ＭＰａ未満の平均クリープ剛性を有する、実施形態１の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態６は、約１０ＭＰａ未満の平均クリープ剛性を有する、実施形態１に記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態７は、約５０～６０℃の範囲の滴点を有する、実施形態１～６のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態８は、天然油又は天然油誘導体に由来する、実施形態１～７のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態９は、キャンドルにおける実施形態１～８のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物の使用を提供する。
実施形態１０は、紙コーティング、ボックスコーティング、フルーツコーティング、ＯＳＢのためのブロードサイジング、タイヤ及びゴム、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）配管、クレヨン、並びにパーソナルケアにおける実施形態１～８のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物の使用を提供する。
実施形態１１は、可撓性ワックス組成物を製造する方法であって、
脂肪酸及び／又は油、ダイマー、並びにグリセリンを混合して反応混合物を形成することと、
苛性又は酵素触媒を添加して、反応が１．５未満の酸価を達成するまでエステル交換反応を促進して、約１０～４５重量％のポリマー、２０～４５重量％のＭＡＧ、２８～４０重量％のＤＡＧ、及び１０～１７重量％のＴＡＧを含む可撓性ワックス組成物を得ることと、を含む、方法を提供する。
実施形態１２は、可撓性ワックス組成物が、約３０ＭＰａ未満の平均クリープ剛性を有する、実施形態１１に記載の方法を提供する。
実施形態１３は、可撓性ワックス組成物が、約２５ＭＰａ未満の平均クリープ剛性を有する、実施形態１１に記載の方法を提供する。
実施形態１４は、可撓性ワックス組成物が、約２０ＭＰａ未満の平均クリープ剛性を有する、実施形態１１に記載の方法を提供する。
実施形態１５は、可撓性ワックス組成物が、約１５ＭＰａ未満の平均クリープ剛性を有する、実施形態１１に記載の方法を提供する。
実施形態１６は、可撓性ワックス組成物が、約１０ＭＰａ未満の平均クリープ剛性を有する、実施形態１１に記載の方法を提供する。
実施形態１７は、可撓性ワックス組成物が、約５０～６０℃の範囲の滴点を有する、実施形態１１～１６のいずれか１つに記載の方法を提供する。
実施形態１８は、可撓性ワックス組成物が天然油又は天然油誘導体に由来する、実施形態１１～１７のいずれか１つに記載の方法を提供する。
実施形態１９は、可撓性ワックス組成物であって、
約４０重量％～約７５重量％の約２００Ｄａ～約５８０Ｄａの重量平均分子量を有するモノアシルグリセリド及びジアシルグリセリドと、
少なくとも１０重量％の約９００Ｄａ～約３０００Ｄａの重量平均分子量（Ｍｗ）を有するアシルグリセリドと、を含む、可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態２０は、可撓性ワックス組成物であって、
約２０重量％～約４５重量％のモノアシルグリセリドと、
約２８重量％～約４０重量％のジアシルグリセリドと、
少なくとも１０重量％の約９００Ｄａ～約３０００Ｄａの重量平均分子量（Ｍｗ）を有するアシルグリセリドと、を含む、可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態２１は、可撓性ワックス組成物であって、
約２０重量％～約４５重量％のモノアシルグリセリドと、
約２８重量％～約４０重量％のジアシルグリセリドと、
約１０重量％～約４５重量％の、１つ以上のダイマー化脂肪酸残基及び複数のグリセロール部分を含有する化合物であるアシルグリセリドポリマーと、を含む、可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態２２は、ダイマー化脂肪酸残基が以下の構造を有する、実施形態２１に記載の可撓性ワックス組成物を提供する：
（式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、二価のＣ７－Ｃ２１脂肪族基であり、Ｚは、結合又は酸素原子である）。
実施形態２３は、Ｒ１及びＲ２がそれぞれ二価のＣ１８脂肪族基であり、Ｚが結合である、実施形態２１又は２２に記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態２４は、約１重量％～約１７重量％のトリアシルグリセリドを含む、実施形態１９～２３のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態２５は、組成物の約４０重量％～約７５重量％がモノアシルグリセリド及びジアシルグリセリドである、実施形態１９～２４のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態２６は、約２重量％未満の遊離脂肪酸及び遊離グリセリンを含む、実施形態１９～２５のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態２７は、組成物の約２０重量％～約４５重量％が、約２００Ｄａ～約３８０Ｄａの重量平均分子量（Ｍｗ）を有するアシルグリセリドである、実施形態１９～２６のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態２８は、組成物の約２８重量％～約４０重量％が、約３８０Ｄａ～約５８０Ｄａの重量平均分子量（Ｍｗ）を有するアシルグリセリドである、実施形態１９～２７のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態２９は、組成物の約１０重量％～約１７重量％が、約５８０Ｄａ～約９００Ｄａの重量平均分子量（Ｍｗ）を有するアシルグリセリドである、実施形態１９～２８のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態３０は、組成物の約１０重量％～約４５重量％が、９００Ｄａ～約３０００Ｄａの重量平均分子量（Ｍｗ）を有するアシルグリセリドである、実施形態１９～２９のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態３１は、組成物の少なくとも２０重量％が、約５８０Ｄａ～約３０００Ｄａの重量平均分子量（Ｍｗ）を有するアシルグリセリドである、実施形態１９～３０のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態３２は、組成物の少なくとも４０重量％が大豆油である、実施形態１９～３１のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態３３は、約５０～６０℃の範囲の滴点を有する、実施形態１９～３２のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態３４は、天然油系ワックスである、実施形態１９～３３のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態３５は、約３０ＭＰａ未満の平均クリープ剛性を有する、実施形態１９～３４のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態３６は、約２５ＭＰａ未満の平均クリープ剛性を有する、実施形態１９～３４のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態３７は、約２０ＭＰａ未満の平均クリープ剛性を有する、実施形態１９～３４のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態３８は、約１５ＭＰａ未満の平均クリープ剛性を有する、実施形態１９～３４のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態３９は、約１０ＭＰａ未満の平均クリープ剛性を有する、実施形態１９～３４のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物を提供する。
実施形態４０は、キャンドルにおける、実施形態１～３９のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物の使用を提供する。
実施形態４１は、紙コーティング、ボックスコーティング、フルーツコーティング、ＯＳＢのためのブロードサイジング、タイヤ及びゴム、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）配管、クレヨン、並びにパーソナルケアにおける、実施形態１～３９のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物の使用を提供する。
実施形態４２は、実施形態１～３９のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物の製造方法であって、
脂肪酸及び／又は油、脂肪酸ダイマー、並びにグリセリンを混合して反応混合物を形成することと、
可撓性ワックス組成物を得るために、エステル化及びエステル交換を促進する苛性触媒又は酵素触媒を添加し、当該混合物が１．５未満の酸価を達成するまで反応を進行させることと、を含む、方法を提供する。
実施形態４３は、可撓性ワックス組成物を製造する方法であって、
脂肪酸及び／又は油、脂肪酸ダイマー、並びにグリセリンを混合して反応混合物を形成することと、
可撓性ワックス組成物を得るために、エステル化及びエステル交換を促進する苛性触媒又は酵素触媒を添加し、当該混合物が１．５未満の酸価を達成するまで反応を進行させることと、を含む、方法を提供する。
実施形態４４は、１つ以上の脂肪酸と１つ以上の油とを混合して反応混合物を形成することを含む、実施形態４２又は４３に記載の方法を提供する。
実施形態４５は、脂肪酸ダイマーが以下の構造を有する、実施形態４２～４４のいずれか１つに記載の方法を提供する：
（式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、二価のＣ７－Ｃ２１脂肪族基であり、Ｚは、結合又は酸素原子である）。
実施形態４６は、触媒が、Ｌｉｐａｓｅ Ｎｏｖｏｚｙｍｅ ４３５、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、又は水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）２）である、実施形態４２～４５のいずれか１つに記載の方法を提供する。
実施形態４７は、脂肪酸が、Ｃ８遊離脂肪酸、Ｃ１０遊離脂肪酸、Ｃ１２遊離脂肪酸、Ｃ１４遊離脂肪酸、Ｃ１６遊離脂肪酸、Ｃ１８：０遊離脂肪酸、Ｃ１８：１遊離脂肪酸、又はキャノーラ油、菜種油、ココナッツ油、コーン油、綿実油、オリーブ油、パーム油、ピーナッツ油、ベニバナ油、ゴマ油、大豆油、ヒマワリ油、亜麻仁油、パーム核油、桐油、ジャトロファ油、カラシ油、カメリナ油、ペニークレス油、大麻油、藻油、ひまし油、ラード、タロー、家禽脂、黄色油脂、若しくは魚油由来の遊離脂肪酸、又はこれらの混合物である、実施形態４２～４６のいずれか１つに記載の方法を提供する。
実施形態４８は、油が、キャノーラ油、菜種油、ココナッツ油、コーン油、綿実油、オリーブ油、パーム油、ピーナッツ油、ベニバナ油、ゴマ油、大豆油、ヒマワリ油、亜麻仁油、パーム核油、桐油、ジャトロファ油、カラシ油、カメリナ油、ペニークレス油、大麻油、藻油、ひまし油、ラード、タロー、家禽脂、黄色油脂、魚油、又はこれらの混合物である、実施形態４２～４７のいずれか１つに記載の方法を提供する。
実施形態４９は、油が、大豆油である、実施形態４２～４８のいずれか１つに記載の方法を提供する。
実施形態５０は、実施形態１～８及び１９～４１のいずれか１つに記載の可撓性ワックス組成物から調製された、又は実施形態１１～１８及び４２～４９のいずれか１つに記載の方法を介して調製されたキャンドルを提供する。
実施形態５１は、所望により、列挙された全ての要素又は選択肢が、使用又は選択するために利用可能であるように構成された、実施形態１～５０のいずれかの組み合わせの組成物、方法又は使用を提供する。

Claims (19)

  1. ２０重量％～４５重量％のモノアシルグリセリドと、
    ２８重量％～４０重量％のジアシルグリセリドと、
    １０重量％～４５重量％の、１つ以上のダイマー化脂肪酸残基及び複数のグリセロール部分を含有する化合物であるアシルグリセリドポリマーと、
    を含む、可撓性ワックス組成物。
  2. 前記ダイマー化脂肪酸残基が、構造：
    Figure 0007390295000026
     （式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立して、二価のＣ７～Ｃ２１脂肪族基であり、Ｚは、結合又は酸素原子である）
    を有する、請求項１に記載の可撓性ワックス組成物。
  3. Ｒ１及びＲ２がそれぞれ二価のＣ１８脂肪族基であり、Ｚが結合である、請求項２に記載の可撓性ワックス組成物。
  4. １重量％～１７重量％のトリアシルグリセリドを含む、請求項１に記載の可撓性ワックス組成物。
  5. 前記組成物の４８重量％～７５重量％が、モノアシルグリセリド及びジアシルグリセリドである、請求項１に記載の可撓性ワックス組成物。
  6. ２重量％未満の遊離脂肪酸及び遊離グリセリンを含む、請求項１に記載の可撓性ワックス組成物。
  7. 前記組成物の２０重量％～４５重量％が、２００Ｄａ～３８０Ｄａの重量平均分子量を有するアシルグリセリドである、請求項１に記載の可撓性ワックス組成物。
  8. 前記組成物の２８重量％～４０重量％が、３８０Ｄａ～５８０Ｄａの重量平均分子量を有するアシルグリセリドである、請求項１に記載の可撓性ワックス組成物。
  9. 前記組成物の１０重量％～１７重量％が、５８０Ｄａ～９００Ｄａの重量平均分子量を有するアシルグリセリドである、請求項１に記載の可撓性ワックス組成物。
  10. 前記組成物の１０重量％～４５重量％が、９００Ｄａ～３０００Ｄａの重量平均分子量を有するアシルグリセリドである、請求項１に記載の可撓性ワックス組成物。
  11. 前記組成物の少なくとも２０重量％が、５８０Ｄａ～３０００Ｄａの重量平均分子量を有するアシルグリセリドである、請求項１に記載の可撓性ワックス組成物。
  12. 前記組成物の少なくとも４０重量％が大豆油である、請求項１に記載の可撓性ワックス組成物。
  13. ５０～６０℃の範囲の滴点を有する、請求項１に記載の可撓性ワックス組成物。
  14. 天然油系ワックスである、請求項１に記載の可撓性ワックス組成物。
  15. ３０ＭＰａ未満の平均クリープ剛性を有する、請求項１に記載の可撓性ワックス組成物。
  16. １５ＭＰａ未満の平均クリープ剛性を有する、請求項１に記載の可撓性ワックス組成物。
  17. キャンドルにおける、請求項１に記載の可撓性ワックス組成物の使用。
  18. 紙コーティング、ボックスコーティング、フルーツコーティング、ＯＳＢのためのブロードサイジング、タイヤ及びゴム、ポリ塩化ビニルの配管、クレヨン、並びにパーソナルケアにおける、請求項１に記載の可撓性ワックス組成物の使用。
  19. 可撓性ワックス組成物の製造方法であって、
    脂肪酸及び／又は油、脂肪酸ダイマー、並びにグリセリンを混合して混合物を形成することと、
    可撓性ワックス組成物を得るために、前記混合物が１．５未満の酸価を達成するまで、苛性又は酵素触媒を前記混合物に添加してエステル化及びエステル交換反応を促進することと、
    を含む、方法。
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