JPS60255868A - Esterification for rosin - Google Patents

Esterification for rosin

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JPS60255868A
JPS60255868A JP10364585A JP10364585A JPS60255868A JP S60255868 A JPS60255868 A JP S60255868A JP 10364585 A JP10364585 A JP 10364585A JP 10364585 A JP10364585 A JP 10364585A JP S60255868 A JPS60255868 A JP S60255868A
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JP
Japan
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rosin
tall oil
esterifying
reaction
pentaerythritol
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JP10364585A
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ドン・ピー・ダンカン
チモシー・ビー・キヤメロン
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Westvaco Corp
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明はロジンのペンタエリトリトールエステルの新
規な調製方法に関する。特に、この発明の特徴は触媒と
しての微量のホスフィン1ft(1−(3PO2)の存
在下で、ロジンとペンタエリトリトールとを反応させる
ことによって、ロジン/ペンタエリトリトールエステル
の生成のための反応時間を短縮することにある。また、
トール油ロジンをエステル化すると、生成するロジン/
ペンタエリトリトールの色特性も改善される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION TECHNICAL FIELD This invention relates to a novel process for the preparation of pentaerythritol esters of rosin. In particular, the present invention is characterized by reducing the reaction time for the production of rosin/pentaerythritol ester by reacting rosin with pentaerythritol in the presence of a trace amount of phosphine 1ft(1-(3PO2) as a catalyst). It is to do.Also,
When tall oil rosin is esterified, the rosin/
The color properties of pentaerythritol are also improved.

従来技術の説明 ロジンは主に炭素数20(C2o)の縮合環を有するモ
ノカルボン酸混合物である。このモノカルボン酸は、種
々の置換体を形成するレボピマル酸やアビエチン酸によ
って代表される。この発明において使用されるロジンは
ゴム質ロジン、ウッドロジンおよび1・−ル油ロジンで
ある。
Description of the Prior Art Rosin is a monocarboxylic acid mixture having primarily fused rings of 20 carbon atoms (C2o). This monocarboxylic acid is typified by levopimaric acid and abietic acid, which form various substituents. The rosins used in this invention are rubbery rosin, wood rosin and 1-l oil rosin.

樹液や木の形成層からの液体部分に含まれる親水成分は
、自然分離したり転化したりすることによって疎水性の
固形成分となるが、一般に、このような方法によって各
種のゴム質、11脂およびワックスが形成される。この
方法におけるオレオ樹脂中間体は、アメリカ合衆国南東
部、フランス等のサザン・イエロー・パイン(5out
hern yellowpine)の幹の切り口から流
れ出るバインゴムに代表されるものである。バインゴム
は約80%のくゴム質)ロジンと約20%のテレピン油
とを含有する。
The hydrophilic components contained in the liquid part from tree sap and wood formation layer become hydrophobic solid components by natural separation or conversion, but in general, various rubbery substances, 11 resins, etc. and wax is formed. The oleoresin intermediate in this method is made from southern yellow pine (5 out
This is typified by the vine rubber that flows out from the cut end of the trunk of the hern yellowpine tree. Vine gum contains about 80% rosin and about 20% turpentine.

オレオ樹脂からの樹脂化は、押出物からの油分の自然蒸
発もしくはダクト内での白人材および赤味材における徐
捕東によって起る。伐採してチップ化した後ヘキサンも
しくは高沸点パラフィンによって抽出し、分留によって
ウッドロジン、ウッドテレピン油およびテレベン化合物
を生成させるためには、マツ属の樹幹は有用である。ク
ラフト法、すなわち製紙におけるIa酸塩パルプ化法に
おいては、副産物としてクルードトール油およびクルー
ドテレピン油の硫酸塩を生じるアルカリと共に松を蒸解
している。クルードトール油の分留によってトール油ロ
ジンおよび脂肪酸が生成される。
Resinification from oleoresins occurs by natural evaporation of oil from the extrudate or by slowing down the white and red materials in ducts. Pine trunks are useful for cutting, chipping, extraction with hexane or high-boiling paraffin, and fractional distillation to produce wood rosin, wood turpentine, and turpentine compounds. In the Kraft process, the Ia-acid pulping process in papermaking, pine is digested with alkali producing crude tall oil and crude turpentine sulfates as by-products. Fractional distillation of crude tall oil produces tall oil rosin and fatty acids.

ゴム質ロジン、ウッドロジンおよびトール油□ジンの化
学変化は、この発明の方法においてはエステル化である
。ロジンのエステル化によって得られる生成物は有用な
特性を有していることがわかったため、多くのエステル
化方法、特に多価アルコールによるエステル化方法が開
発された。米l特許第2,369,125号、第2,5
90,910JL15 J: ヒ第2、572.086
@には、多価アルコールの存在下でロジンをグリセロー
ルおよびペンタエリトリトールでエステル化する方法に
ついて開示されている。
The chemical transformation of rubbery rosin, wood rosin and tall oil rosin is esterification in the process of this invention. Since the products obtained by esterification of rosin were found to have useful properties, a number of esterification methods, especially with polyhydric alcohols, were developed. US Patent No. 2,369,125, No. 2,5
90,910JL15 J: Hi No. 2, 572.086
@ discloses a method for esterifying rosin with glycerol and pentaerythritol in the presence of a polyhydric alcohol.

なお、この場合、エステル化、は通常ロジンの不均化処
理に先立って行なわれる。
In this case, the esterification is usually carried out prior to the disproportionation treatment of the rosin.

よく知られているように、トール油ロジンをペンタ1リ
トリトールでエステル化する場合の欠点は、グリセロー
ルによるエステル化の場合に比べて角変の面で問題があ
るということである。ガードナー色数8のトール油0ジ
ンを出発原料として使用した場合、ペンタエリトリトー
ルエステルの色数は13ないし18であるのに対し、グ
リセロールエステルの色数は8ないし9である。また、
エステル生成に要する時間も長く、トール油ロジン/グ
リセロールエステルの生成時間が10ないし12時間で
あるのに対して、同一条件下でのトール油ロジン/ペン
タエリトリトールエステルの生成時間は30ないし48
時間もかかる。
As is well known, the disadvantage of esterifying tall oil rosin with penta-1 litritol is that there are problems with angular changes compared to esterification with glycerol. When tall oil 0 gin with a Gardner color number of 8 is used as a starting material, the color number of the pentaerythritol ester is 13 to 18, while the color number of the glycerol ester is 8 to 9. Also,
The time required for ester formation is also long; the formation time for tall oil rosin/glycerol ester is 10 to 12 hours, whereas the formation time for tall oil rosin/pentaerythritol ester under the same conditions is 30 to 48 hours.
It takes time too.

米国特許第3,780,012号および第3.780.
013号においては、トール油ロジンを使用して形成し
たペンタエリトリトールエステルは、ゴム質ロジンやウ
ッドロジンを使用した場合に比べて著しく暗い色となる
ことが示されている。米国特許第3.780.012号
では、]−ステル化に先立って、ロジンをパラホルムア
ルデヒドで処理した後これを蒸溜している。米国特許第
3,780,013号においては、エステル化時にフェ
ノールスルフィド化合物を添加している。このような方
法によって得られた生成物の色はU、S、D、Aスケー
ルのM(ガードナー色数で11ないし12に相当する)
である。また、この実施例においては20%過剰量のペ
ンタエリトリトールを使用している。
U.S. Patent Nos. 3,780,012 and 3.780.
No. 013 shows that pentaerythritol esters formed using tall oil rosin are significantly darker in color than when rubbery or wood rosin is used. In U.S. Pat. No. 3,780,012, the rosin is treated with paraformaldehyde and then distilled prior to ]-tellification. In US Pat. No. 3,780,013, a phenol sulfide compound is added during esterification. The color of the product obtained by such a method is M on the U, S, D, A scale (corresponding to 11 to 12 on the Gardner color number).
It is. Also, a 20% excess amount of pentaerythritol is used in this example.

米国特許第2,729,660号においては、エステル
化時に触媒として使用される強酸等が生成物の色を暗く
することが示されている。この特許においては、高級脂
肪酸、ロジン酸もしくはそれらの混合物のエステル化触
媒として、亜燐酸の脂肪族エステルもしくは芳香族エス
テルを0.5%ないし5%添加している。エステル化に
際して、生成物の色が明くなるのを防止することに加え
て、反応時間の短縮の点も注目されている。この方法に
固有の欠点は、エステル化工程において、仙燐酸エステ
ル触媒を形成するために使用されるアルコールが分解し
、悪臭を発することである。
In US Pat. No. 2,729,660 it is shown that strong acids, etc. used as catalysts during esterification darken the color of the product. In this patent, 0.5% to 5% of aliphatic ester or aromatic ester of phosphorous acid is added as an esterification catalyst for higher fatty acids, rosin acids, or mixtures thereof. In addition to preventing the color of the product from becoming light during esterification, attention has also been paid to shortening the reaction time. An inherent drawback of this method is that during the esterification step, the alcohol used to form the sacrophosphoric ester catalyst decomposes and produces a malodor.

米国特許第4,172,070号においては、酸化カル
シウム等の従来のエステル化触媒に代えてアリルスルホ
ン酸を使用することによって、トール油ロジンのペンタ
エリトリトールによるエステル化時間を短縮し、対酸素
安定性に優れるとともに色および軟化点も改善されたロ
ジンエステルを生成させる方法が開示されている。しか
し、この方法は大量のペンタエリトリトール(35%過
剰量)を使用するものであるため、1lllliiが署
しく低下覆る。
U.S. Pat. No. 4,172,070 shortens the esterification time of tall oil rosin with pentaerythritol and stabilizes it against oxygen by using allyl sulfonic acid in place of conventional esterification catalysts such as calcium oxide. A method is disclosed for producing rosin esters having excellent properties and improved color and softening point. However, since this method uses a large amount of pentaerythritol (35% excess), the amount of pentaerythritol is significantly reduced.

この生成物のリングおよびボール軟化点は77℃ないし
86.5℃である。なお、市販のペンタエリトリトール
エステルの軟化点は95℃ないし105℃である。
The ring and ball softening point of this product is 77°C to 86.5°C. Note that the softening point of commercially available pentaerythritol ester is 95°C to 105°C.

発明の目的 この発明の目的は、ロジンのペンタエリトリトールエス
テルの新規な調製方法を提供することである。
OBJECTS OF THE INVENTION It is an object of this invention to provide a new process for the preparation of pentaerythritol esters of rosin.

この発明の別の目的は、触媒を使用してロジン/ペンタ
エリトリトール反応を促進さけ、その反応時間を短縮づ
ることである。
Another object of this invention is to use a catalyst to accelerate the rosin/pentaerythritol reaction and to shorten the reaction time.

この発明の別の目的は、使用するペンタエリトリトール
のmを少なくし、製造コストを低下させるとともに軟化
点をi[(好ましくは95℃ないし105℃)すること
である。
Another object of the present invention is to reduce m of the pentaerythritol used, thereby lowering manufacturing costs and lowering the softening point i (preferably from 95°C to 105°C).

この発明のさらに別の目的は、トール油ロジンのグリセ
ロールエステルの色ど同等の色を有づるペンタエリトリ
トールエステルの調製方法を従供づることである。
Yet another object of this invention is to provide a method for preparing pentaerythritol esters having a color comparable to that of glycerol esters of tall oil rosin.

発明の概要 ホスフィン酸く次亜燐酸とも呼ばれる)を触媒として使
用すると、これは微量でも有効に作用してロジンとペン
タエリトリトールの反応を促進することがわかった。特
に、トール油ロジンを少なくとも等量のペンタエリトリ
トールと反応させる場合において、ロジンに対づる重量
比で0.05%ないし0.5%のホスフィン酸を添加し
、約180℃ないし約300℃の反応温度で反応さゼる
と、生成(るトール油ロジンエステルのガードナー色数
は原料ロジンのガードナー色数よりOないし2増加する
だけである。
SUMMARY OF THE INVENTION It has been found that when phosphinic acid (also called hypophosphorous acid) is used as a catalyst, it acts effectively even in trace amounts to promote the reaction between rosin and pentaerythritol. In particular, when tall oil rosin is reacted with at least an equal amount of pentaerythritol, 0.05% to 0.5% phosphinic acid is added by weight to rosin and the reaction is carried out at about 180°C to about 300°C. When reacted at high temperature, the Gardner color number of the tall oil rosin ester produced is only 0 to 2 higher than the Gardner color number of the raw rosin.

実施例の説明 ホスフィン酸は強還元剤であり、淡色脂肪酸く米国特許
第3.232.968号)、ポリ(オキシアルキレン)
化合物を有づるカルボン酸エステル(米国特許第979
.673号および米国特Fl第3.071.6011号
)、グリコールのアクリル酸エステルおよびメタクリル
酸エステル(日本国特許第7311084@ )もしく
は淡色アルキル樹脂(日本国特許第12997号)の調
製において酸化防止剤もしくは脱色剤として使用される
。また、ホスフィン酸はトール油の処理剤としても使用
される。この場合、トール油に含まれる不純物や色素(
color bodies)は、このホスフィン酸によ
って蒸溜不能な化合物に転換され、含有されるロジン酸
の脱カルボキシル化が促進される(米国特許第2,44
1.197@ )。
DESCRIPTION OF EXAMPLES Phosphinic acids are strong reducing agents and are useful for light-colored fatty acids (U.S. Pat. No. 3,232,968), poly(oxyalkylenes),
Carboxylic acid esters with compounds (U.S. Pat. No. 979
.. 673 and U.S. Pat. No. 3.071.6011), acrylic and methacrylic esters of glycols (Japanese Patent No. 7311084@) or light-colored alkyl resins (Japanese Patent No. 12997). Or used as a bleaching agent. Phosphinic acid is also used as a treatment agent for tall oil. In this case, impurities and pigments contained in tall oil (
The phosphinic acid converts color bodies into non-distillable compounds, promoting the decarboxylation of the rosin acids they contain (U.S. Pat. No. 2,444).
1.197@).

現在使用されている新規なロジンのエステル化工程にお
いては、掻く少量のホスフィン酸が唯一のエステル化触
媒として使用されている。
In the novel rosin esterification process currently in use, a small amount of phosphinic acid is used as the only esterification catalyst.

この発明の方法の対象となるゴム質ロジン、ウッドロジ
ンおよびトール油ロジンに対して、エステル化に先立っ
て、別の処理を加えても率い。例えば、分別抽出法にお
いて行なわれる蒸溜処理の外に不均化、水素化9重合、
もしくはこれらの処理を組み合せた処理等をIMすこと
ができる。
The rubbery rosin, wood rosin, and tall oil rosin that are the targets of the method of this invention may be subjected to another treatment prior to esterification. For example, in addition to the distillation treatment performed in the fractional extraction method, disproportionation, hydrogenation, polymerization,
Alternatively, processing that is a combination of these processes can be performed as IM.

一般に、ロジンのエステル化は、反応容器内にロジンを
導入し、この0ジンに対してそのIM比で最高18%過
剰ペンタエリトリトールおよび0.01%ないし0,5
%のホスフィン酸を添加することによって行なわれる。
Generally, esterification of rosin involves introducing the rosin into a reaction vessel, adding up to 18% excess pentaerythritol in its IM ratio relative to 0 gin, and 0.01% to 0.5% rosin.
% of phosphinic acid.

反応温度は約180’Cないし300℃であるが、望ま
しい温度域は約250℃ないし280℃である。また、
反応時間[よ約25時間もしくはロジンの酸価が約15
以下になるまでである。触媒としての小スフィン酸の好
ましい添加母は、ロジンに対する重量比で約01%ない
し約0.25%であり、このホスフィン酸を05%以上
添加しても効果はない。
The reaction temperature is about 180°C to 300°C, with a preferred temperature range of about 250°C to 280°C. Also,
Reaction time [approximately 25 hours or when the acid value of the rosin is approximately 15
Until the following. The preferred addition base of small sphinic acids as a catalyst is from about 0.1% to about 0.25% by weight relative to the rosin; addition of more than 0.5% of this phosphinic acid has no effect.

エステル化反応は不活性雰囲気内で行なうとよい。これ
は、反応体の添加前に反応容器内の窒素を排出し、反応
中は窒素を導入することによって達成できる。色が淡い
ことばロジンエステルの特徴であるが、その色は酸素ガ
スの影響を受番プやすいので、酸素との接触は極力週番
プる必要がある。
The esterification reaction is preferably carried out in an inert atmosphere. This can be accomplished by venting the nitrogen in the reaction vessel before addition of the reactants and introducing nitrogen during the reaction. A characteristic of rosin ester is that it is light in color, but its color is easily affected by oxygen gas, so it is necessary to minimize contact with oxygen as much as possible.

また、ホスフィン酸触媒の利点は、エステル化反応中の
退色効果が小さいことである。したがって、ロジンエス
テルの色は原料として使用されたロジンの色とあまり変
らない。トール油ロジンがエステル化される場合、この
発明の方法において使用される触媒が作用するため、生
成するエステルの色は暗くなるが、その程度を原料ロジ
ンの色に対するガードナー色数で表わせば、わずかに0
ないし2である。したがって、ガードナー色数が5のト
ール油ロジンを原料にした場合、生成するエステルのガ
ードナー色数は5ないし7であり、ガードナー色数が1
0のトール油ロジンを使用ずれば生成するエステルのガ
ードナー色数は10ないし12である。
Also, the advantage of phosphinic acid catalysts is that the discoloration effect during the esterification reaction is small. Therefore, the color of the rosin ester does not differ much from the color of the rosin used as a raw material. When tall oil rosin is esterified, the color of the resulting ester becomes darker due to the action of the catalyst used in the method of this invention, but the extent of this darkening is only slightly to 0
or 2. Therefore, when tall oil rosin with a Gardner color number of 5 is used as a raw material, the Gardner color number of the produced ester is 5 to 7, and the Gardner color number is 1.
If zero tall oil rosin is used, the resulting ester will have a Gardner color number of 10 to 12.

この発明の方法の好ましい実施例においては、出発原料
であるロジンを、反応容器内において、不活性雰囲気に
暴露した後、このロジンに対するflfi比で02%の
ホスフィン酸く活性小スフィン酸換算50%水溶液)お
よび15%ないし18%の過剰ペンタエリトリトールを
添加する。混合物を275℃まで加熱したら、窒素等の
不活性ガスをゆっくりと噴nする。なお、この温度は総
反応時間(18時間ないし24時間)にわたって保持さ
れる。反応開始後約18時間ないし20時局が経過した
ら、不活性ガスの噴霧から水蒸気の噴霧に切り換え、ロ
ジンに対するff1ffi比で約0053%の固体水酸
化ナトリウムを添加し、ホスフィン酸触媒を中和し、さ
らに生成した混合物を冷却覆る。
In a preferred embodiment of the process of the present invention, the starting material rosin is exposed to an inert atmosphere in a reaction vessel, and then the rosin has a flfi ratio of 0.02% phosphinic acid and an active small sulfinic acid equivalent of 50%. aqueous solution) and 15% to 18% excess pentaerythritol. Once the mixture is heated to 275° C., an inert gas such as nitrogen is slowly blown in. Note that this temperature is maintained for the total reaction time (18 to 24 hours). When about 18 hours to 20 o'clock have passed after the start of the reaction, the inert gas atomization was switched to the steam atomization, and solid sodium hydroxide was added at an ff1ffi ratio of about 0.053% to the rosin to neutralize the phosphinic acid catalyst. Cover and further cool the resulting mixture.

(なお、水酸化ナトリウムとしては、50%水溶液を使
用してもよいが、その場合には水蒸気噴霧に先立って添
加する必要がある。)さらに好ましい実施例においては
、使用されるロジンはトール油ロジンであり、冷却によ
って、最終生成物の原料ロジンに対するガードナー色数
変化はOないし2であり、そのボールおよびリング(B
all and Ring)軟化点は約95℃ないし約
105℃である。
(Note that a 50% aqueous solution of sodium hydroxide may be used, but in that case it must be added prior to steam spraying.) In a more preferred embodiment, the rosin used is tall oil. rosin, and upon cooling, the Gardner color number change of the final product with respect to the raw material rosin is 0 to 2, and its balls and rings (B
All and Ring) The softening point is about 95°C to about 105°C.

次に実施例によれば、この発明9方沫によって調製され
たロジン−ペンタエリトリト−ルエステルtま、予想外
の色変化特性を示】ことがわかる。
Next, the examples show that the rosin-pentaerythritol ester prepared by the method of the present invention exhibits unexpected color change properties.

また、所要反応時間も短かくて演むことがわかる。It can also be seen that the required reaction time is short.

なお、以下の実施例中、特に指定しない限り、比率は重
量比で示すものとする。
In the following examples, unless otherwise specified, ratios are expressed by weight.

実施例1 適当な反応容器内に、ガードナー色数10のトール油D
ジン100部、ペンタエリトリトール115部および5
0%活性ホスフィン酸水溶液0.2部を投入する。こう
して得られた混合物を250℃ないし260℃に加熱し
、20時間保持すると酸価13.リングおよびボール軟
化点97℃およびガードナー色数11のエステルが得ら
れる。
Example 1 In a suitable reaction vessel, tall oil D with Gardner color number 10 was added.
100 parts of gin, 115 parts of pentaerythritol and 5
Add 0.2 parts of 0% active phosphinic acid aqueous solution. The mixture thus obtained was heated to 250°C to 260°C and maintained for 20 hours, resulting in an acid value of 13. An ester with a ring and ball softening point of 97° C. and a Gardner color number of 11 is obtained.

実施例2 ガ・−ドナー色数5のトール油ロジンを使用し、他の条
件は実施例1と同一にして反応させると、酸価15.軟
化点96℃、およびガードナー色数6+のエステルが得
られる。
Example 2 When a tall oil rosin with a Ga-donor color number of 5 was used and the other conditions were the same as in Example 1, the reaction was carried out, resulting in an acid value of 15. An ester with a softening point of 96° C. and a Gardner color number of 6+ is obtained.

実施例3 ホスフィン酸を添加せずに、他の条件は実施例1と同一
にして反応させた場合、酸価12に達するまでに45時
間を要し、最終ガードナー色数は18+である。第1お
よび第2の実施例と比較すればわかるように、この実施
例における反応から実証されることは、ホスフィン酸が
触媒作用を有するということである。
Example 3 When the reaction is carried out under the same conditions as in Example 1 without adding phosphinic acid, it takes 45 hours to reach an acid value of 12, and the final Gardner color number is 18+. As can be seen by comparing the first and second examples, the reaction in this example demonstrates that the phosphinic acid has catalytic activity.

実施例4 適当な反応容器内に、ガードナー色数6のトール油ロジ
ン100部、ペンタエリトリトール12.3部を投入し
、かつボスフィン酸の代わりに、触媒として使用される
100%活性水酸化カルシウム(米国特許第3.780
.013号に開示されている)を0.1重量%投入する
。こうして得られた混合物を270℃に加熱し、24時
間保持すると、酸価5゜リングおよびボール軟化点10
2℃およびガードナー色数13のエステルが得られる。
Example 4 Into a suitable reaction vessel, 100 parts of tall oil rosin with Gardner color number 6 and 12.3 parts of pentaerythritol were charged, and in place of bosphinic acid, 100% active calcium hydroxide (used as a catalyst) was added. U.S. Patent No. 3.780
.. 013) is added in an amount of 0.1% by weight. The mixture thus obtained was heated to 270°C and held for 24 hours, resulting in an acid value of 5° and a ball softening point of 10.
An ester with a temperature of 2° C. and a Gardner color number of 13 is obtained.

第1および第2の実施例と比較すればわかるように、こ
の実施例によって実証されることは、ボスフィン酸の触
媒効果は一般的なエステル化触媒よりも優れているとい
うことである。
As can be seen by comparing the first and second examples, this example demonstrates that the catalytic effect of bosphinic acid is superior to common esterification catalysts.

実施例5 触媒を使用せずに、他の条件を実施例4と同一にして反
応させた場合、酸価10.軟化点99℃およびガードナ
ー色数12のエステルが得られる。
Example 5 When the reaction was carried out without using a catalyst and under the same conditions as in Example 4, the acid value was 10. An ester with a softening point of 99° C. and a Gardner color number of 12 is obtained.

なお、この場合、反応温度における所要保持時間は24
時間である。
In this case, the required holding time at the reaction temperature is 24
It's time.

実施例6 適当なスケールのエステル化反応プラント内に、ガード
ナー色数7+のトール油ロジン100部。
Example 6 100 parts Gardner color 7+ tall oil rosin in a suitable scale esterification reaction plant.

ペンタエリトリトール122部および50%活性ホスフ
ィン酸水溶液0.2部を投入する。この混合物を280
℃に加熱し、17.5時間保持すると、酸価89、リン
グおよびボール軟化点96℃およびガードナー色数8の
エステルが得られる。
Charge 122 parts of pentaerythritol and 0.2 parts of 50% active phosphinic acid aqueous solution. Add this mixture to 280
C. and held for 17.5 hours, yielding an ester with an acid number of 89, a ring and ball softening point of 96.degree. C., and a Gardner color number of 8.

実施例7 適当な反応容器内に、市販の部分水素添加ウッドロジン
(ガードナー色数5+>100部、ペンクエリトリトー
ル12.3部および50%活性ボスフィン酸水溶液02
部を投入する。この混合物を270℃に加熱し、その温
度で17.5時間保持すると、酸価14.リングおよび
ボール軟化点94℃およびガードナー色数6.5のエス
テルが得られる。
Example 7 In a suitable reaction vessel, commercially available partially hydrogenated wood rosin (Gardner color number 5+>100 parts, Penn erythritol 12.3 parts and 50% active bosphinic acid aqueous solution 0.2
Input the department. This mixture was heated to 270°C and held at that temperature for 17.5 hours, resulting in an acid value of 14. An ester is obtained with a ring and ball softening point of 94° C. and a Gardner color number of 6.5.

実施例8 ガードナー色数4+の水素添加トール油ロジンを使用し
、他の条件は実施例7と同一にして反応させた場合、酸
価14.軟化点93℃およびガードナー色数8+のエス
テルが得られる。なお、この場合、反応温度における所
要保持時間は175時間である。
Example 8 When a hydrogenated tall oil rosin with a Gardner color number of 4+ was used and the other conditions were the same as in Example 7, the reaction was carried out with an acid value of 14. An ester with a softening point of 93° C. and a Gardner color number of 8+ is obtained. In this case, the required holding time at the reaction temperature is 175 hours.

実施例9 ガードブー色数4+の不均化トール油ロジンを使用する
とともに上限温度を250℃とし、他の条件は実施例7
と同一にして反応させた場合、酸価12.軟化点90℃
およびガードナー色数65のエステルが得られる。なお
、この場合、反応温度における所要保持時間は39時間
である。
Example 9 Disproportionated tall oil rosin with guard boo color number 4+ was used and the upper limit temperature was 250°C, other conditions were as in Example 7.
When the reaction is carried out at the same temperature as the acid value, the acid value is 12. Softening point 90℃
and an ester with a Gardner color number of 65 is obtained. In this case, the required holding time at the reaction temperature is 39 hours.

実施例10 適当な反応容器内に、ガードナー色数10のゴム質ロジ
ン100部、ペンタエリトリトール11.5部および5
0%活性ホスフィン酸水溶液02部を投入する。この混
合物を270℃に加熱して16時間保持すると、酸価1
2.リングおよびボール軟化点1025℃およびガード
ナー色数8−のエステルが得られる。
Example 10 In a suitable reaction vessel, 100 parts of Gardner color number 10 gummy rosin, 11.5 parts of pentaerythritol, and 5
Add 02 parts of 0% active phosphinic acid aqueous solution. When this mixture is heated to 270°C and held for 16 hours, the acid value is 1.
2. An ester is obtained with a ring and ball softening point of 1025 DEG C. and a Gardner color number of 8-.

実施例11 この発明の方法を使用1れば、不均化および蒸溜したト
ール油ロジン試料からペンタエリトリトールエステルが
得られる。一つのロジン試料は、蒸′溜後冷却前(試料
が熱い状態)にボスフィン酸触媒0.2%を添加し、こ
れを冷却前177℃で30分間撹拌したものである。な
お、両試料のガードナー色数は共に2−である。この結
果を表に示す。
Example 11 Using the method of this invention, pentaerythritol esters are obtained from a disproportionated and distilled tall oil rosin sample. One rosin sample was prepared by adding 0.2% of bosphinic acid catalyst after distillation and before cooling (while the sample was hot), and stirring this at 177° C. for 30 minutes before cooling. Note that the Gardner color number of both samples is 2-. The results are shown in the table.

(次頁に続く) 5559−7B 12.3 97 6− c5559−
8^c12.396 12 dlo、 4 96 7.
5 e a、いずれのエステルも上限温度260’Crニー調製
されCいるす、ホスフィン酸0.2%含有 C,ホスフィン酸0.5%添加 d、触媒添加なし e、ホスフィン酸0.3%添加 02%の触媒を予め含有するロジンから調製されたエス
テルは、一般に、後に触媒を添加して調製したエステル
よりも、色の面で劣っている。0.3%の触媒を後に添
加した場合でも、その生成物はより暗いものである。
(continued on next page) 5559-7B 12.3 97 6- c5559-
8^c12.396 12 dlo, 4 96 7.
5 e a, All esters were prepared with an upper limit temperature of 260'Cr, C containing 0.2% phosphinic acid, 0.5% phosphinic acid added d, no catalyst added e, 0.3% phosphinic acid added Esters prepared from rosins pre-containing 0.2% catalyst are generally inferior in color to esters prepared with subsequent addition of catalyst. Even if 0.3% of catalyst is added later, the product is darker.

実施例7.a; 9.10.11は、トール油ロジン以
外のロジンおよび前処理を施したロジンのエステル化に
対するホスフィン酸の触媒活性をシ[明するものである
Example 7. a; 9.10.11 demonstrates the catalytic activity of phosphinic acids for the esterification of rosins other than tall oil rosins and pretreated rosins.

以上、いろいろな実施例に基づいてこの発明を説明した
が、この発明は上記実施例によって制限されるものでは
なく、当業名が様々に変更して実施することができるも
のである。
Although the present invention has been described above based on various embodiments, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be implemented with various changes according to those skilled in the art.

出願人 ウェスドパ]・]−ボレーシ」ン代理人 弁理
士 岡田英彦(外2名)
Applicant Wesdopa] - Boreshin Agent Patent attorney Hidehiko Okada (2 others)

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)少なくとも等量のペンタエリトリトールによるロ
ジンのエステル化方法において、エステル化反応がロジ
ンとペンタエリトリトールとをホスフィン酸触媒の存在
下で加熱することによって行なわれることを特徴とする
ロジンのエステル化方法。
(1) A method for esterifying rosin with at least an equal amount of pentaerythritol, wherein the esterification reaction is carried out by heating the rosin and pentaerythritol in the presence of a phosphinic acid catalyst. .
(2)前記小スフィン酸が001%ないし05%含有さ
れ、前記反応が不活性雰囲気内で行なわれるとともに、
その反応温度および反応時間がそれぞれ180℃ないし
300℃および18時間ないし20時間であり、かつ反
応終了後水蒸気噴霧がされるとともにホスフィン酸を中
和しうる吊の水酸化ナトリウムが添加されることを特徴
とする特許請求の範囲第1項に記載のロジンのエステル
化方法。
(2) the small sulfinic acid is contained in an amount of 0.001% to 0.05%, and the reaction is carried out in an inert atmosphere;
The reaction temperature and reaction time are 180°C to 300°C and 18 to 20 hours, respectively, and after the reaction is completed, steam is sprayed and sodium hydroxide capable of neutralizing phosphinic acid is added. A method for esterifying rosin according to claim 1.
(3)前記ロジンが250℃ないし280℃において1
5%ないし18%過剰量ペンタエリトリトールによって
エステル化されることを特徴とする特許請求の範囲第1
項に記載のロジンのエステル化方法。
(3) The rosin is 1 at 250°C to 280°C.
Claim 1 characterized in that it is esterified with a 5% to 18% excess of pentaerythritol.
The rosin esterification method described in Section 1.
(4)前記ロジンが1・−ル油ロジン、ゴム質ロジンも
しくはウッドロジンであることを特徴とする特許請求の
範囲第1項、第2項もしくは第3項のいずれか1項の記
載のロジンのエステル化方法。
(4) The rosin according to any one of claims 1, 2, or 3, characterized in that the rosin is 1-oil rosin, rubbery rosin, or wood rosin. Esterification method.
(5)前記ロジンが不均化ロジン、水素添加ロジンもし
くは重合ロジンであることを特徴とする特許請求の範囲
第4項に記載のロジンのエステル化方法。
(5) The method for esterifying rosin according to claim 4, wherein the rosin is a disproportionated rosin, a hydrogenated rosin, or a polymerized rosin.
(6)前記トール油ロジンエステルのガードブー色数が
トール油ロジンのガードナー色数よりOないし2大きく
、かつそのエステルのボールおよびリング軟化点が95
℃ないし105℃であることを特徴とする特許請求の範
囲第4項に記載のロジンのエステル化方法。
(6) The Gardner color number of the tall oil rosin ester is O to 2 larger than the Gardner color number of the tall oil rosin, and the ball and ring softening points of the ester are 95.
5. The method for esterifying rosin according to claim 4, wherein the temperature is 105°C to 105°C.
(7)ペンタエリトリトールによるロジンのlスプル化
方法において、エステル化反応がロジンに対する重量比
で001%ないし0゜5%リホスフィン酸の存在下で不
活性雰囲気内で進行され、その反応温度および反応時間
がそれぞれ約180℃ないし約300℃およびJl高2
0時間であり、かつホスフィン酸が水酸化ナトリウムで
中和されることを特徴とするロジンのエステル化方法。
(7) In the method for sprucing rosin with pentaerythritol, the esterification reaction is carried out in an inert atmosphere in the presence of 0.001% to 0.5% liphosphinic acid based on the weight ratio of the rosin, and the reaction temperature and The time is about 180℃ to about 300℃ and Jl high 2, respectively.
A method for esterifying rosin, characterized in that the time is 0 hours, and the phosphinic acid is neutralized with sodium hydroxide.
(8)前記ロジンが0,1%ないし0.25%のホスフ
ィン酸の存在下において15%ないし18%過剰量ペン
タエリトリトールによってエステル化され、かつ前記反
応が不活性ガスの噴霧下で進行さ。 れることを特徴とする特許請求の範囲第7項に記載のロ
ジンのエステル化方法。
(8) The rosin is esterified with a 15% to 18% excess of pentaerythritol in the presence of 0.1% to 0.25% phosphinic acid, and the reaction proceeds under atomization of inert gas. 8. The method for esterifying rosin according to claim 7.
(9)前記エステル化反応が250℃ないし280℃に
おいて、進行されることを特徴とする特許請求の範囲第
7項に記載のロジンのエステル化方法。
(9) The method for esterifying rosin according to claim 7, wherein the esterification reaction is carried out at 250°C to 280°C.
(10)前記不活性雰囲気を構成するガスが窒素ガスで
あることを特徴とする特許請求の範囲第7項に記載のロ
ジンのエステル化方法。
(10) The rosin esterification method according to claim 7, wherein the gas constituting the inert atmosphere is nitrogen gas.
(11)前記ロジンがトール油ロジン、ゴム質ロジンも
しくはウッドロジンであることを特徴とする特許請求の
範囲第7項、第8項もしくは第9項に記載のロジンのエ
ステル化方法。
(11) The method for esterifying rosin according to claim 7, 8 or 9, wherein the rosin is tall oil rosin, rubbery rosin or wood rosin.
(12)前記ロジンが不均化ロジン、水素添加ロジンも
しくは重合0ジンであることを特徴とする特許請求の範
囲第10項に記載のロジンのエステル化方法。
(12) The rosin esterification method according to claim 10, wherein the rosin is a disproportionated rosin, a hydrogenated rosin, or a polymerized rosin.
(13)前記トール油ロジンエステルのガードナー色数
がトール油ロジンのガードナー色数よりOないし2大き
く、かつそのエステルのボールおよびリング軟化点が9
5℃ないし105℃であることを特徴とする特許請求の
範囲第11項に記載のロジンのエステル化方法。
(13) The Gardner color number of the tall oil rosin ester is O to 2 larger than the Gardner color number of the tall oil rosin, and the ball and ring softening points of the ester are 9.
The method for esterifying rosin according to claim 11, characterized in that the temperature is 5°C to 105°C.
(14)トール油ロジンのエステル化方法であって、1
80℃ないし300℃の温度域において、前記トール油
ロジンに対する重量比で0.01%ないし0.5%のボ
スフィン酸の存在下で、前記トール油ロジンがその日ジ
ンの等価重量に対する重量比で最818%過剰量ペンタ
エリトリトールと反応され、生成するトール油ロジン/
ベン久エリトリトールエステルのガードナー色数が前記
トール油ロジンのガードナー色数より0ないし2大きく
、かつそのエステルのボールおよびリング軟化点が95
℃ないし105℃であることを特徴とするトール油ロジ
ンのエステル化方法。
(14) A method for esterifying tall oil rosin, comprising:
In the temperature range of 80° C. to 300° C., in the presence of bosphinic acid of 0.01% to 0.5% by weight relative to the tall oil rosin, the tall oil rosin is Tall oil rosin produced by reacting with 818% excess amount of pentaerythritol/
The Gardner color number of the Benkyu erythritol ester is 0 to 2 larger than the Gardner color number of the tall oil rosin, and the ball and ring softening points of the ester are 95.
A method for esterifying tall oil rosin at a temperature of 105°C to 105°C.
(15)存在するホスフィン酸が0.1%ないし025
%であり、前記反応が不活性ガスの噴霧下で進行される
ことを特徴とする特許請求の範囲第14項に記載のトー
ル油ロジンのエステル化方法。
(15) The phosphinic acid present is between 0.1% and 0.025%.
%, and the reaction proceeds under spraying of an inert gas. 15. The method for esterifying tall oil rosin according to claim 14.
(16)前記反応温度が250℃ないし280℃である
ことを特徴とする特許請求の範囲第14項に記載のトー
ル油ロジンのエステル化方法。
(16) The method for esterifying tall oil rosin according to claim 14, wherein the reaction temperature is 250°C to 280°C.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63156874A (en) * 1985-05-09 1988-06-29 ウエストバコ・コ−ポレ−シヨン Esterification of rosin
WO2015064536A1 (en) * 2013-10-29 2015-05-07 荒川化学工業株式会社 Method for manufacturing light-colored refined tall oil rosin and tall oil rosin ester, and light-colored refined tall oil rosin and tall oil rosin ester obtained via said method

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