(57)【要約】【課題】一般に市販されているペンタエリスリトールを原材料として用い、アルカリ性物質および酸性物質を低減し、且つ経時的な変色を抑制したペンタエリスリトール脂肪酸エステルの製造方法を提供する。【解決手段】下記工程を含むことを特徴とするアルカリ性物質および酸性物質を低減したペンタエリスリトール脂肪酸エステルの製造方法。［工程１］ペンタエリスリトールと脂肪酸を、無触媒下で縮合反応してエステル化生成物を得る工程。［工程２］前記工程で得られたエステル化生成物をハイドロタルサイト系吸着剤および合成珪酸アルミニウム系吸着剤と接触処理する工程。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記工程を含むことを特徴とするアルカリ性物質および酸性物質を低減したペンタエリスリトール脂肪酸エステルの製造方法。
［工程１］ペンタエリスリトールと脂肪酸を、無触媒下で縮合反応してエステル化生成物を得る工程。
［工程２］前記工程で得られたエステル化生成物をハイドロタルサイト系吸着剤および合成珪酸アルミニウム系吸着剤と接触処理する工程。
【請求項２】
請求項１に記載のアルカリ性物質および酸性物質を低減したペンタエリスリトール脂肪酸エステルを含有することを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルカリ性物質および酸性物質を低減したペンタエリスリトール脂肪酸エステルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ペンタエリスリトール脂肪酸エステルは、機械用潤滑剤基油や、各種樹脂用の分散剤、滑剤および離型剤などとして用いられている。ペンタエリスリトール脂肪酸エステルを離型剤としてポリカーボネート樹脂に配合した場合、ポリカーボネート樹脂組成物は、経時的に物性が劣化して脆くなり、さらに変色などが発生するという問題があった。これらの問題は、ペンタエリスリトール脂肪酸エステルの原材料に含まれる酸性物質（ステロールなど）および製造工程で使用する触媒に含まれるアルカリ性物質（アルカリ金属塩、特にナトリウム元素）などが原因の１つであると考えられ、アルカリ性物質および酸性物質を低減したペンタエリスリトール脂肪酸エステルを製造する方法が求められていた。
【０００３】
ペンタエリスリトール脂肪酸エステルからアルカリ性物質または酸性物質を除去する従来技術としては、ナトリウムの含量を低減させたペンタエリスリトールを用いて得たペンタエリスリトール脂肪酸エステルに、活性白土、吸着剤（ハイドロタルサイト系吸着剤）、濾過助剤を加えた後に８０℃で２時間吸着処理して減圧濾過してペンタエリスリトール脂肪酸エステルを回収する方法（特許文献１）が開示されている。しかし上記方法であると、ペンタエリスリトール脂肪酸エステルを製造する際、工業用として一般に市販されているペンタエリスリトールを用いることができないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０７０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、一般に市販されているペンタエリスリトールを原材料として用い、アルカリ性物質および酸性物質を低減し、且つ経時的な変色を抑制したペンタエリスリトール脂肪酸エステルの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決する為に鋭意研究を重ねた結果、２種の吸着剤を用いてペンタエリスリトール脂肪酸エステルを処理することにより、上記課題を解決することを見出した。本発明者は、これらの知見に基づきさらに研究を重ね、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）下記工程を含むことを特徴とするアルカリ性物質および酸性物質を低減したペンタエリスリトール脂肪酸エステルの製造方法、
［工程１］ペンタエリスリトールと脂肪酸を、無触媒下で縮合反応してエステル化生成物を得る工程、
［工程２］前記工程で得られたエステル化生成物をハイドロタルサイト系吸着剤および合成珪酸アルミニウム系吸着剤と接触処理する工程、
（２）上記（１）に記載のアルカリ性物質および酸性物質を低減したペンタエリスリトール脂肪酸エステルを含有することを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物、
からなっている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によって、従来の市販されているペンタエリスリトールを原材料として用い、アルカリ性物質および酸性物質を低減し、且つ経時的な変色を抑制したペンタエリスリトール脂肪酸エステルが得られる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明で用いられるペンタエリスリトールとしては、市販品を用いることができ、例えば、ペンタリット（商品名；広栄化学工業社製）、ペンタエリスリトール（商品名；三菱ガス化学社製）などが挙げられる。市販品のペンタエリスリトールには、不純物としてジペンタエリスリトールやトリペンタエリスリトールなどの縮合体を含む場合もあるが、本発明ではこのようなペンタエリスリトールを用いることもできる。
【０００９】
本発明で用いられる脂肪酸としては、例えば、直鎖、分岐またはヒドロキシ酸などの天然あるいは合成による飽和または不飽和脂肪酸が挙げられる。前記した脂肪酸の中でも、好ましくは直鎖脂肪酸であり、より好ましくは炭素数が８〜３０の直鎖飽和脂肪酸が挙げられる。炭素数が８〜３０の直鎖飽和脂肪酸としては、例えばカプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、べへン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸などが挙げられる。また、脂肪酸は１種または２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１０】
本発明は、下記工程１および２を順に行い、アルカリ性物質および酸性物質を低減したペンタエリスリトール脂肪酸エステルを製造する方法である。
［工程１］ペンタエリスリトールと脂肪酸を、無触媒下で縮合反応してエステル化生成物を得る工程。
［工程２］工程１で得られたエステル化生成物をアルカリ性物質吸着剤（合成珪酸アルミニウム系吸着剤）および酸性物質成分吸着剤（ハイドロタルサイト系吸着剤）と接触処理する工程。
【００１１】
工程１においてペンタエリスリトールと脂肪酸を無触媒下で縮合反応を行いエステル化生成物を得る工程において、縮合反応は、公知の方法で行うことができる。具体的には、例えば、ペンタエリスリトール約１モルと脂肪酸約３〜５モルを用いてエステル化反応を行う。反応は、無触媒下で、通常１２０〜２４０℃の温度で行なわれる。このようなエステル化反応により、エステル化生成物が得られる。
また、所望により分子蒸留法によって、該エステル化生成物中の過剰の脂肪酸、未反応のペンタエリスリトール、エステル反応で生成した水などを除去することもできる。上記分子蒸留法としては、例えば、流下薄膜式分子蒸留機や遠心式分子蒸留機を用い、まず通常約１００〜２００℃の温度、約２０〜１０Ｐａの真空条件下で水分などの低沸点化合物を除いたのち、続いて通常約２００℃〜３００℃の温度、約１０Ｐａ〜０．１Ｐａの高真空条件下で未反応である脂肪酸などを留分として除去しエステル化生成物を得ることができる。
【００１２】
工程１で得られたエステル化生成物は、酸性物質およびアルカリ性物質を含むため、工程２において酸性物質吸着剤であるハイドロサイト系吸着剤およびアルカリ性物質吸着剤である合成珪酸アルミニウム系吸着剤とエステル化生成物とを接触処理することにより酸性物質およびアルカリ性物質（ナトリウム元素など）を吸着除去してアルカリ性物質および酸性物質を低減したペンタエリスリトール脂肪酸エステルが得られる。
【００１３】
本発明での接触処理とは、ハイドロサイト系吸着剤および合成珪酸アルミニウム系吸着剤とエステル化生成物を混ぜ合わせ、またはカラムの様に固定されたハイドロサイト系吸着剤および合成珪酸アルミニウム系吸着剤にエステル化生成物を通過るなどの方法により、エステル化生成物中のアルカリ性物質（ナトリウム元素など）および酸性物質を除去することを意味する。
接触処理において、エステル化生成物を各吸着剤と接触させる順序は特に制限はなく、例えば、各吸着剤を混合して同時にステル化生成物に接触させる方法、ハイドロサイト系吸着剤または合成珪酸アルミニウム系吸着剤を別々にエステル化生成物に接触させる方法などが挙げられる。
【００１４】
ハイドロサイト系吸着剤および合成珪酸アルミニウム系吸着剤をエステル化生成物と接触処理してペンタエリスリトール脂肪酸エステルを得る具体的な方法としては、以下の方法が挙げられる。すなわち、約５０〜１８０℃のエステル化生成物にハイドロサイト系吸着剤および合成珪酸アルミニウム系吸着剤を配合し、温度を保持しながら約３０〜６０分間撹拌し接触処理する。その後にろ過処理を行い、配合したハイドロサイト系吸着剤および合成珪酸アルミニウム系吸着剤を除去することによってアルカリ性物質および酸性物質を低減したペンタエリスリトール脂肪酸エステルが得られる。
【００１５】
上記ハイドロサイト系吸着剤の配合量としては、エステル化生成物に対し、好ましくは約０．１〜１．５質量％、より好ましくは約０．２〜１．０質量％である。合成珪酸アルミニウム系吸着剤の配合量は、エステル化生成物に対し、好ましくは約０．１〜１．５質量％、より好ましくは約０．２〜１．０質量％である。
【００１６】
得られたペンタエリスリトール脂肪酸エステルは、ナトリウムが低減され、ＩＣＰ発光分光分析によるナトリウム含有量が約１０ｐｐｍ以下、好ましくは約５ｐｐｍ以下となる。
ペンタエリスリトール脂肪酸エステル中のナトリウム含有量が上記範囲内であると、例えば、該ペンタエリスリトール脂肪酸エステルを配合したポリカーボネート樹脂組成物は、ナトリウムによるポリカーボネート樹脂分子内の加水分解（低分子化）が起こらず物性が維持される。
【００１７】
得られたペンタエリスリトール脂肪酸エステルは、酸性物質が低減されているので、ペンタエリスリトール脂肪酸エステルの経時的な変色を抑制することができる。ペンタエリスリトール脂肪酸エステルの経時的な変色の抑制は、ペンタエリスリトール脂肪酸エステルを加熱することによる加速試験によって確認することができる。
【００１８】
本発明によって得られたペンタエリスリトール脂肪酸エステル、特に構成成分である脂肪酸の炭素数が１４〜３０の直鎖飽和脂肪酸であるペンタエリスリトール脂肪酸エステルは、ポリカーボネート樹脂に配合することにより、離型性が改善され、物性の劣化が起こらず、経時的な着色を抑制されたポリカーボネート樹脂組成物を得ることができる。
【００１９】
上記ポリカーボネート樹脂としては、例えば、種々のジヒドロキシアリール化合物とホスゲンを反応させたホスゲン法、またはジヒドロキシアリール化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとを反応させるエステル交換法によって得られる重合体または共重合体であり、代表的なものとしては２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンから製造されたポリカーボネート樹脂が挙げられる。
【００２０】
ペンタエリスリトール脂肪酸エステルのポリカーボネート樹脂に対する配合量は、ポリカーボネート樹脂１００質量部に対し約０．００１〜０．５質量部が好ましく、約０．００１〜０．１質量部がより好ましい。
【００２１】
本発明で得られたペンタエリスリトール脂肪酸エステルを配合したポリカーボネート樹脂組成物は、押出し成形法、射出成型法などの方法により耐久性、安定性が良好な成形品を得ることができる。
【００２２】
上記ポリカーボネート樹脂組成物は、いかなる用途に使用してもよく、例えば電子・通信器材、ＯＡ機器、レンズ、プリズム、光ディスク基板、光ファイバーなどの光学部品、家庭電器、照明部材、重電部材などの電子・電機材料、車両内外装、精密機械、絶縁材などの機械材料、医療材料、保安・保護材料、スポーツレジャー用品、家庭用品などの雑貨材料、容器・包装材料、表示・装飾材料など、また他の樹脂や有機・無機材料との複合材料として好適に用いることができる。
【００２３】
以下に本発明を実施例で説明するが、これは本発明を単に説明するだけのものであって、本発明を限定するものではない。
【実施例】
【００２４】
＜ペンタエリスリトール脂肪酸エステルの作製＞
［実施例１］
温度計、窒素導入管、攪拌機および冷却管を取り付けた４つ口フラスコに、ペンタエリスリトール（商品名：ペンタリット；広栄化学工業社製）を１１７ｇ、およびステアリン酸（商品名：ステアリン酸４８；ミヨシ油脂社製）を８８３ｇとり、窒素還流下、２４５℃で反応水を留去しつつ、１７時間常圧で反応させた後に９０℃まで冷却して、９３６ｇのエステル化生成物を得た。このエステル化生成物を、ハイドロサイト系吸着剤（商品名：キョーワード５００ＰＬ；協和化学工業社製）を１．４１ｇ（エステル化生成物に対し０．１５質量％）、合成珪酸アルミニウム系吸着剤（商品名：キョーワード７００ＳＬ；協和化学工業社製）を１．４１ｇ（エステル化生成物０．１５質量％）加え、９０℃を保持して３０分間撹拌した。その後、ブフナーロート、吸引ビンおよびろ紙を用いて吸引ろ過を行い、吸着剤を取り除き、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル（実施例品１）を得た。
【００２５】
［実施例２］
実施例１の作製において、ハイドロサイト系吸着剤（商品名：キョーワード５００ＰＬ；協和化学工業社製）１．４１ｇを２．８２ｇ（エステル化生成物に対し０．３０質量％）、合成珪酸アルミニウム系吸着剤（商品名：キョーワード７００ＳＬ；協和化学工業社製）１．４１ｇを２．８２ｇ（エステル化生成物０．３０質量％）に替えた以外は同じ操作を行い、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル（実施例品２）を得た。
【００２６】
［比較例１］
実施例１の作製において、ハイドロサイト系吸着剤（商品名：キョーワード５００ＰＬ；協和化学工業社製）１．４１ｇを２．８２ｇ（エステル化生成物に対し０．３０質量％）とし、合成珪酸アルミニウム系吸着剤を用いない以外は同じ操作を行い、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル（比較例品１）を得た。
【００２７】
［比較例２］
実施例１の作製において、ハイドロサイト系吸着剤を用いず、合成珪酸アルミニウム系吸着剤（商品名：キョーワード７００ＳＬ；協和化学工業社製）１．４１ｇを２．８２ｇ（エステル化生成物に対し０．３０質量％）にした以外は同じ操作を行い、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル（比較例品２）を得た。
【００２８】
［参考例１］
実施例１の作製において、ハイドロサイト系吸着剤および合成珪酸アルミニウム系吸着剤を用いない以外は同じ操作を行い、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル（参考例品１）を得た。
【００２９】
＜ペンタエリスリトール脂肪酸エステルの評価＞
（１）ナトリウム含有量について
得られたペンタエリスリトール脂肪酸エステル（実施例品１、２  比較例品１、２  参考例品１）に含まれるナトリウム含有量をＩＣＰ発光分析装置（型式：ＩＣＰＳ−７５００；島津製作所社製）を用いたＩＣＰ発光分光分析によって測定した。
ペンタエリスリトール脂肪酸エステル中のナトリウム含有量が約１０ｐｐｍを超えると、ペンタエリスリトール脂肪酸エステルを配合したポリカーボネート樹脂組成物は、ポリカーボネート樹脂分子内の加水分解を受けて脆くなり、耐久性が悪くなるため好ましくない。
ナトリウム含有量の結果を表１に示す。また、下記基準で記号化したナトリウム含有量の評価も合わせて表１に示す。
［記号化］
ナトリウム含有量が５ｐｐｍ以下                    ：◎
ナトリウム含有量が１０ｐｐｍ以下                  ：○
ナトリウム含有量が１０ｐｐｍを超えて２０ｐｐｍ以下：△
ナトリウム含有量が２０ｐｐｍを超える              ：×
【００３０】
（２）経時的な変色について
得られたペンタエリスリトール脂肪酸エステル（実施例品１、２  比較例品１、２  参考例品１）の経時的な変色を確認するため、加熱による加速試験を行った。すなわち、ペンタエリスリトール脂肪酸エステルをガードナー試験管に入れて２００℃に加熱し、０時間から２４時間までの色調の変化を観察した。変色の度合いは、日本油化学会  基準油脂分析試験法２００３年版  ２．２．１．３（ガードナー法）に準拠した。
ペンタエリスリトール脂肪酸エステルの色調の変化が速いと経時的な変色が起こりやすいと推定される。そして、ペンタエリスリトール脂肪酸エステルを配合したポリカーボネート樹脂組成物は、ペンタエリスリトール脂肪酸エステルが経時的に変色を起こし、結果的にポリカーボネート樹脂組成物の着色が発生し、十分な透明性が得られず好ましくない。観察結果（ガードナー色相）を表１に示す。
【００３１】
【表１】
2014189535.tif 000002
結果より、実施例品は、ナトリウム含有量が１０ｐｐｍ以下であり、且つ色相の変化が各吸着剤での接触処理を行わなかった参考例品より遅く、経時的な変色を抑制することができた。一方、比較例品１はナトリウム含有量が２０ｐｐｍ以上であり好ましくなかった。また、比較例品２の色相の変化は参考例品より遅いものの実施例品より速く、継時的な変色を抑制することができなかった。