JP7394981B2 - 部分ケン化米糠ワックス酸化物 - Google Patents
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Description
次のステップ:
i)多価アルコール及び炭素原子数が8~20の脂肪族カルボン酸から形成されたポリエステルを、米糠ワックス(R)の総重量を基準にして20重量%未満の量で含む米糠ワックス(R)を用意するステップ;
ii)三酸化クロムと硫酸との混合物(M)を用意するステップ;
iii)米糠ワックス(R)と混合物(M)とを、攪拌下に及び90~150℃の温度で攪拌下に、反応させることによって米糠ワックス(R)の酸化を実施して、米糠ワックス酸化物(O)を得るステップ;
iv)反応を終了し、そして水性相から有機相が分かれるまで、ステップiii)で得られた反応混合物を静置するステップ;
v)有機相を分離するステップ;
vi)任意選択的に、クロム化合物を含む残渣を有機相から除去して、米糠ワックス酸化物(O)を精製された形で得るステップ、
vii)任意選択的に、ステップii)からvi)の順序を繰り返し、この場合、米糠ワックス(R)の代わりに、米糠ワックス酸化物(O)を、場合により精製された形態で、使用するステップ、
viii)(場合により精製された形態の)米糠ワックス酸化物(O)を、塩基性塩、好ましくは塩基性金属塩、特にアルカリ金属水酸化物及びアルカリ土類金属水酸化物から選択される塩基性金属塩との反応によってケン化するステップ、
を含み、
ここで、ステップiii)からステップviii)において、とりわけ方法全体の全てのステップにおいて、反応混合物にアルコール成分を加えない、
方法である。
a)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして30~85重量%の、炭素原子数が42~64の真性エステル;
b)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~70重量%、好ましくは10~70重量%の、炭素原子数が8~36の脂肪族カルボン酸の塩;及び
c)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~5重量%、特に0~3重量%、就中特に好ましくは0~1重量%の、多価アルコールと炭素原子数が22~36の脂肪族カルボン酸とから形成されたポリエステル。
a)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして30~85重量%の、炭素原子数が42~64の真性エステル;
b)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして10~40重量%の、炭素原子数が8~36の脂肪族カルボン酸の塩;
c)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~5重量%、特に0~3重量%、就中特に好ましくは0~1重量%の、多価アルコールと炭素原子数が22~36の脂肪族カルボン酸とから形成されたポリエステル;
d)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして5~40重量%の、炭素原子数が8~36の遊離の脂肪族モノカルボン酸、但し、そのうち、部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして好ましくは最大10重量%はリグノセリン酸である;
e)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~10重量%、特に0.1~5重量%の、炭素原子数が24~36の遊離の脂肪族アルコール;
f)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~5重量%、特に0.1~5重量%の、炭素原子数が10~30の遊離の脂肪族ジカルボン酸;
g)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~15重量%、特に0.1~10重量%の、a)からf)とは異なる米糠ワックスの天然構成分。
a)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして40~85重量%の、炭素原子数が42~64の真性エステル;
b)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして10~30重量%の、炭素原子数が8~36の脂肪族カルボン酸の塩;
c)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~3重量%、特に0~1重量%の、多価アルコールと炭素原子数が22~36の脂肪族カルボン酸とから形成されたポリエステル;
d)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして5~35重量%の、炭素原子数が8~36の遊離の脂肪族モノカルボン酸、但し、そのうち、部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして好ましくは最大10重量%はリグノセリン酸である;
e)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~7重量%の、炭素原子数が24~36の遊離の脂肪族アルコール;
f)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~4重量%の、炭素原子数が10~30の遊離の脂肪族ジカルボン酸;
g)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~15重量%の、a)からf)とは異なる米糠ワックスの天然構成分。
a)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして50~85重量%の、炭素原子数が42~64の真性エステル;
b)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして10~20重量%の、炭素原子数が8~36の脂肪族カルボン酸の塩;
c)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~1重量%の、多価アルコールと炭素原子数が22~36の脂肪族カルボン酸とから形成されたポリエステル;
d)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして5~30重量%の、炭素原子数が8~36の遊離の脂肪族モノカルボン酸、但し、そのうち、部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして好ましくは最大10重量%はリグノセリン酸である;
e)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~5重量%の、炭素原子数が24~36の遊離の脂肪族アルコール;
f)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~3重量%の、炭素原子数が10~30の遊離の脂肪族ジカルボン酸;
g)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~15重量%、特に0.1~10重量%の、a)からf)とは異なる米糠ワックスの天然構成分。
モンタンワックス及びモンタンワックス誘導体の特徴付けにも使用される表1に記載の標準法を、米糠ワックス、米糠ワックス酸化物及び米糠ワックスの更に別の誘導体の特性値の決定のために使用する。
米糠ワックス酸化物の構成分の鎖長分布はガスクロマトグラフィにより決定した。比較物質として、炭素鎖長がC6及びC36の間のワックス酸及びワックスアルコールを使用した。C44~C58のワックスエステルはモデル物質の組み合わせによって調製した。米糠ワックスのガスクロマトグラフィのピークを確定するために、ワックス試料にそれぞれ規定量の個々の成分を加え、そして対応するピークの面積の大きな増加を観察した。測定条件を表2に示す。
塩[重量%]=(m(米糠ワックス酸化物中の酸)-m(ケン化された米糠ワックス酸化物中の酸)+m(金属))/m(混合物)
ここで、m(米糠ワックス酸化物中の酸)及びm(ケン化された米糠ワックス酸化物中の酸)は、ガスクロマトグラフィにより求め、
m(金属)はDGF M-IV4に従い求め、そして
m(混合物)は、全混合物の質量に相当する。
スターラ、温度センサ、滴下漏斗及び還流冷却器を備えた3L反応容器に、硫酸中の三酸化クロム(濃度:100gCrO3/L)を表4に記載した量で仕込み、そして100℃に加温した。次いで、粗製状態の溶融(90℃)した米糠ワックスを少しずつ加えた。反応混合物の温度を110℃に調節し、そしてKPGスターラを用いて8時間、約200回転/分で攪拌した。加熱及び攪拌を中止した。相が分かれたら直ぐに、水性相を分離して除いた。
1. 部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の製造方法であって、
次のステップ:
i)多価アルコール及び炭素原子数が8~20の脂肪族カルボン酸から形成されたポリエステルを、米糠ワックス(R)の総重量を基準にして20重量%未満の量で含む米糠ワックス(R)を用意するステップ;
ii)三酸化クロムと硫酸との混合物(M)を用意するステップ;
iii)米糠ワックス(R)と混合物(M)とを、攪拌下に及び90~150℃の温度で攪拌下に、反応させることによって米糠ワックス(R)の酸化を実施して、米糠ワックス酸化物(O)を得るステップ;
iv)反応を終了し、そして水性相から有機相が分かれるまで、ステップiii)で得られた反応混合物を静置するステップ;
v)有機相を分離するステップ;
vi)任意選択的に、クロム化合物を含む残渣を有機相から除去して、米糠ワックス酸化物(O)を精製された形で得るステップ、
vii)任意選択的に、ステップii)からvi)の順序を繰り返し、この場合、米糠ワックス(R)の代わりに、米糠ワックス酸化物(O)を、場合により精製された形態で、使用するステップ、
viii)(場合により精製された形態の)米糠ワックス酸化物(O)を、塩基性塩、好ましくは塩基性金属塩、特にアルカリ金属水酸化物及びアルカリ土類金属水酸化物から選択される塩基性金属塩との反応によってケン化するステップ、
を含み、
前記反応混合物には、ステップiii)からステップviii)において、好ましくは方法全体の全てのステップにおいて、アルコール成分が添加されない、
前記方法。
2. ステップiii)における酸化が、2~9時間の期間にわたって行われる、前記1.に記載の方法。
3. ステップii)からvi)の順序が一回乃至四回繰り返され、及び米糠ワックス(R)の代わりに、ステップvii)または場合によってはviii)で得られた米糠ワックス酸化物(O)を、場合により精製された形態で、加える、前記1.または2.に記載の方法。
4. 使用される全三酸化クロムと使用される米糠ワックス(R)の重量比が1:1~3:1、好ましくは1.1:1~3:1である、前記1.~3.のいずれか一つに記載の方法。
5. クロム化合物を含む残渣を除去するステップがステップvi)で実施され、そしてシュウ酸及び/または硫酸の水溶液を用いた有機相の洗浄を含む、前記1.~4.のいずれか一つに記載の方法。
6. クロム化合物を含む残渣を除去するステップがステップvi)で実施され、そして水を用いた有機相の洗浄を含む、前記1.~5.のいずれか一つに記載の方法。
7. クロム化合物を含む残渣を除去するステップがステップvi)で実施され、そして有機相の遠心分離を含む、前記1.~6.のいずれか一つに記載の方法。
8. 混合物(M)中の三酸化クロムの濃度が、50~200g/Lである、前記1.~7.のいずれか一つに記載の方法。
9. ステップiii)における攪拌速度が100回転/分と500回転/分との間である、前記1.~8.のいずれか一つに記載の方法。
10. ステップviii)におけるケン化が、0.5~10時間の期間にわたって、好ましくは90~150℃の温度で実施される、前記1.~9.のいずれか一つに記載の方法。
11. 前記ステップのいずれにおいても、追加的な酸化促進剤が反応混合物に添加されない、前記1.~10.のいずれか一つに記載の方法。
12. 次の成分:
a)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして30~85重量%の、炭素原子数が42~64の真性エステル;
b)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~70重量%、好ましくは10~70重量%の、炭素原子数が8~36の脂肪族カルボン酸の塩;及び
c)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~5重量%、特に0~3重量%の、多価アルコールと炭素原子数が22~36の脂肪族カルボン酸とから形成されたポリエステル;
を含む、部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)。
13. 次の成分:
a)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして30~85重量%の、炭素原子数が42~64の真性エステル;
b)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして10~40重量%の、炭素原子数が8~36の脂肪族カルボン酸の塩;
c)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~5重量%、特に0~3重量%の、多価アルコールと炭素原子数が22~36の脂肪族カルボン酸とから形成されたポリエステル;
d)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして5~40重量%の、炭素原子数が8~36の遊離の脂肪族モノカルボン酸、但し、好ましくは、そのうち、部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして最大10重量%はリグノセリン酸である;
e)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~10重量%、特に0.1~5重量%の、炭素原子数が24~36の遊離の脂肪族アルコール;
f)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~5重量%、特に0.1~5重量%の、炭素原子数が10~30の遊離の脂肪族ジカルボン酸;
g)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~15重量%、特に0.1~10重量%の、a)からf)とは異なる米糠ワックスの天然構成分;
を含む、前記12.に記載の部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)。
14. 前記1.~11.のいずれか一つに記載の方法に従い製造される、前記12.または13.に記載の部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)。
15. 農業または林業の目的のための、あるいはプラスチック加工、ケア用品、印刷インキ及び/またはコーティングにおける添加剤としての、前記12.~14.のいずれか一つに記載の部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の使用。
Claims (18)
- 部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の製造方法であって、
次のステップ:
i)多価アルコール及び炭素原子数が8~20の脂肪族カルボン酸から形成されたポリエステルを、米糠ワックス(R)の総重量を基準にして20重量%未満の量で含む米糠ワックス(R)を用意するステップ;
ii)三酸化クロムと硫酸との混合物(M)を用意するステップ;
iii)米糠ワックス(R)と混合物(M)とを、攪拌下に及び90~150℃の温度で攪拌下に、反応させることによって米糠ワックス(R)の酸化を実施して、米糠ワックス酸化物(O)を得るステップ;
iv)反応を終了し、そして水性相から有機相が分かれるまで、ステップiii)で得られた反応混合物を静置するステップ;
v)有機相を分離するステップ;
vi)任意選択的に、クロム化合物を含む残渣を有機相から除去して、米糠ワックス酸化物(O)を精製された形で得るステップ、
vii)任意選択的に、ステップii)からvi)の順序を繰り返し、この場合、米糠ワックス(R)の代わりに、米糠ワックス酸化物(O)を、場合により精製された形態で、使用するステップ、
viii)(場合により精製された形態の)米糠ワックス酸化物(O)を、塩基性塩との反応によってケン化するステップ、
を含み、
前記反応混合物には、ステップiii)からステップviii)においてまたは方法全体の全てのステップにおいて、アルコール成分が添加されない、
前記方法。 - ステップviii)におけるケン化が、アルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水酸化物を用いて行われる、請求項1に記載の方法。
- ステップiii)における酸化が、2~9時間の期間にわたって行われる、請求項1または2に記載の方法。
- ステップii)からvi)の順序が一回乃至四回繰り返され、及び米糠ワックス(R)の代わりに、ステップvii)または場合によってはviii)で得られた米糠ワックス酸化物(O)を、場合により精製された形態で、加える、請求項1~3のいずれか一つに記載の方法。
- 使用される全三酸化クロムと使用される米糠ワックス(R)の重量比が1:1~3:1である、請求項1~4のいずれか一つに記載の方法。
- 使用される全三酸化クロムと使用される米糠ワックス(R)の重量比が1.1:1~3:1である、請求項5に記載の方法。
- クロム化合物を含む残渣を除去するステップがステップvi)で実施され、そしてシュウ酸及び/または硫酸の水溶液を用いた有機相の洗浄を含む、請求項1~6のいずれか一つに記載の方法。
- クロム化合物を含む残渣を除去するステップがステップvi)で実施され、そして水を用いた有機相の洗浄を含む、請求項1~7のいずれか一つに記載の方法。
- クロム化合物を含む残渣を除去するステップがステップvi)で実施され、そして有機相の遠心分離を含む、請求項1~8のいずれか一つに記載の方法。
- 混合物(M)中の三酸化クロムの濃度が、50~200g/Lである、請求項1~9のいずれか一つに記載の方法。
- ステップiii)における攪拌速度が100回転/分と500回転/分との間である、請求項1~10のいずれか一つに記載の方法。
- ステップviii)におけるケン化が、0.5~10時間の期間にわたって実施される、請求項1~11のいずれか一つに記載の方法。
- ステップviii)におけるケン化が、90~150℃の温度で実施される、請求項12に記載の方法。
- 前記ステップのいずれにおいても、追加的な酸化促進剤が反応混合物に添加されない、請求項1~13のいずれか一つに記載の方法。
- 次の成分:
a)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして30~85重量%の、炭素原子数が42~64の真性エステル;
b)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~70重量%の、炭素原子数が8~36の脂肪族カルボン酸の塩;及び
c)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~5重量%の、多価アルコールと炭素原子数が22~36の脂肪族カルボン酸とから形成されたポリエステル;
を含む、部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)。 - 次の成分:
a)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして30~85重量%の、炭素原子数が42~64の真性エステル;
b)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして10~40重量%の、炭素原子数が8~36の脂肪族カルボン酸の塩;
c)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~5重量%の、多価アルコールと炭素原子数が22~36の脂肪族カルボン酸とから形成されたポリエステル;
d)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして5~40重量%の、炭素原子数が8~36の遊離の脂肪族モノカルボン酸;
e)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~10重量%の、炭素原子数が24~36の遊離の脂肪族アルコール;
f)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~5重量%の、炭素原子数が10~30の遊離の脂肪族ジカルボン酸;
g)部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~15重量%の、a)からf)とは異なる米糠ワックスの天然構成分;
を含む、請求項15に記載の部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)。 - 部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の総重量を基準にして0~3重量%の、多価アルコールと炭素原子数が22~36の脂肪族カルボン酸とから形成されたポリエステルを含む、請求項16に記載の部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)。
- 農業または林業の目的のための、あるいはプラスチック加工、ケア用品、印刷インキ及び/またはコーティングにおける添加剤としての、請求項15~17のいずれか一つに記載の部分ケン化された米糠ワックス酸化物(V)の使用。
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