(57)【要約】【課題】ナフテン酸コバルトの安定的製造に適したナフテン酸を見い出すことにある。また本発明の別の目的は、優れたナフテン酸コバルトを提供する。【解決手段】ナフテン酸コバルト製造用ナフテン酸であって、ナフテン酸アルキルエステル化物につき特定条件下ガスクロマトグラフィー分析を行った際、特定リテンションタイム範囲に１つの山状ピークのみを有するチャート図を示すことを特徴とするナフテン酸コバルト製造用ナフテン酸、及びナフテン酸コバルトであって、ナフテン酸コバルトをナフテン酸とした後にアルキル化して得られるナフテン酸アルキルエステル化物につき特定条件下ガスクロマトグラフィー分析を行った際、特定リテンションタイム範囲に１つの山状ピークのみを有し、そのピーク以外にピークを有さないチャート図を示すことを特徴とするナフテン酸コバルト。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナフテン酸コバルト製造用ナフテン酸であって、そのナフテン酸をメチルエステル化して得られるナフテン酸メチルエステル化物について下記条件にてガスクロマトグラフィー分析を行った際、リテンションタイム２〜４０分の間に１つの山状ピークのみを有し、リテンションタイム２〜４０分以外にピークを有さないチャート図を示すことを特徴とするナフテン酸コバルト製造用ナフテン酸。
記
カラム・長さ：ガラス  ３．２φ×２ｍ
充填剤      ：Ｓｉｌｉｃｏｎ  ＯＶ−１  ２％
Ｕｎｉｐｏｒｔ  ＨＰ８０〜１００Ｍｅｓｈ
（ジーエルサイエンス株式会社製）
キャリアガス：Ｎ２
ガス流量    ：５０ｍｌ／分
カラム温度  ：１００℃×８分→１０℃／分昇温→２５０℃×２７分
注入温度    ：２７０℃
検出方法    ：水素炎イオン化検出器（Ｆｌａｍｅ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）
【請求項２】
リテンションタイム２〜４０分の間に発現する１つの山状ピークのピークトップが、リテンションタイム１０〜３０分にある請求項１記載のナフテン酸コバルト製造用ナフテン酸。
【請求項３】
ナフテン酸コバルトであって、それを構成するナフテン酸が、ナフテン酸をメチルエステル化して得られるナフテン酸メチルエステル化物につき下記条件にてガスクロマトグラフィー分析を行った際、リテンションタイム２〜４０分の間に１つの山状ピークのみを有し、リテンションタイム２〜４０分以外にピークを有さないチャート図を示すナフテン酸メチルエステル化物を与えるナフテン酸であることを特徴とするナフテン酸コバルト。
記
カラム・長さ：ガラス  ３．２φ×２ｍ
充填剤      ：Ｓｉｌｉｃｏｎ  ＯＶ−１  ２％
Ｕｎｉｐｏｒｔ  ＨＰ８０〜１００Ｍｅｓｈ
（ジーエルサイエンス株式会社製）
キャリアガス：Ｎ２
ガス流量    ：５０ｍｌ／分
カラム温度  ：１００℃×８分→１０℃／分昇温→２５０℃×２７分
注入温度    ：２７０℃
検出方法    ：水素炎イオン化検出器（Ｆｌａｍｅ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）
【請求項４】
リテンションタイム２〜４０分の間に発現する１つの山状ピークのピークトップが、リテンションタイム１０〜３０分にある請求項３記載のナフテン酸コバルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はナフテン酸コバルト製造用ナフテン酸及びナフテン酸コバルトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ナフテン酸コバルトは、典型的な金属石鹸であり、印刷インキや塗料に用いられる樹脂の硬化促進剤や、油溶性コバルト塩として液相酸化触媒等としてよく知られている。この様なナフテン酸コバルトは、ナフテン酸とコバルト化合物とを反応させて製造されている（非特許文献１参照）。
しかしながら、ナフテン酸コバルトは固体であって、同製品同品番であってもロット毎に品質が異なることが多かった。また、規格外のロットについて一旦製造されたナフテン酸コバルトを精製してロット間較差を無くすということ不可能である。しかも、固体であるが故に、ナフテン酸コバルトの成分分析は困難である。
一方、ナフテン酸コバルトの原料であるナフテン酸に着眼して、市販ナフテン酸自体の組成分析を行っても、製品間或いは品質が異なるロット間の成分組成の顕著な相違は観察されず、その素姓は定まらない。結局のところ、ナフテン酸コバルトの品質不安定の原因は、依然未解明のままであった。
【０００３】
【非特許文献１】
「１３７００の化学商品」，化学工業日報社，２０００年１月２６日，ｐ．６８２〜６８３．
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ナフテン酸コバルトの安定的製造に適したナフテン酸を見い出すことにある。また本発明の別の目的は、優れたナフテン酸コバルトを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決しようとする手段】
本発明者らは、上記実状に鑑みて鋭意検討したが、原料のナフテン酸自体や目的物のナフテン酸コバルト自体を分析することを諦めて、原料のナフテン酸を組成分析がより容易となる化学物質に変換しそれを組成分析することを検討することにした。その結果、ナフテン酸自体やナフテン酸コバルト自体に比べて組成分析がより容易となる化学物質としてはナフテン酸メチルエステル化物があることを見い出すに至り、市場で販売されているナフテン酸をメチルエステル化して、ナフテン酸メチルエステル化物として組成分析を行うことにより、ナフテン酸自体やナフテン酸コバルト自体の分析では困難であった原料のナフテン酸の製品間或いは同一製品のロット間の成分組成の相違の区別が、極めて容易に行えることを見い出した。
また、そこで一定の特性を持ったナフテン酸を選定しそれからナフテン酸コバルトを製造することで、優れた品質のナフテン酸コバルトを安定的に製造出来ることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
即ち本発明は、ナフテン酸コバルト製造用ナフテン酸であって、そのナフテン酸をメチルエステル化して得られるナフテン酸メチルエステル化物について下記条件にてガスクロマトグラフィー分析を行った際、リテンションタイム２〜４０分の間に１つの山状ピークのみを有し、リテンションタイム２〜４０分以外にピークを有さないチャート図を示すことを特徴とするナフテン酸コバルト製造用ナフテン酸を提供する。
記
カラム・長さ：ガラス  ３．２φ×２ｍ
充填剤      ：Ｓｉｌｉｃｏｎ  ＯＶ−１  ２％
Ｕｎｉｐｏｒｔ  ＨＰ８０〜１００Ｍｅｓｈ
（ジーエルサイエンス株式会社製）
キャリアガス：Ｎ２
ガス流量    ：５０ｍｌ／分
カラム温度  ：１００℃×８分→１０℃／分昇温→２５０℃×２７分
注入温度    ：２７０℃
検出方法    ：水素炎イオン化検出器（Ｆｌａｍｅ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）
【０００７】
また本発明は、ナフテン酸コバルトであって、それを構成するナフテン酸が、ナフテン酸をメチルエステル化して得られるナフテン酸メチルエステル化物につき下記条件にてガスクロマトグラフィー分析を行った際、リテンションタイム２〜４０分の間に１つの山状ピークのみを有し、リテンションタイム２〜４０分以外にピークを有さないチャート図を示すナフテン酸メチルエステル化物を与えるナフテン酸であることを特徴とするナフテン酸コバルトを提供する。
記
カラム・長さ：ガラス  ３．２φ×２ｍ
充填剤      ：Ｓｉｌｉｃｏｎ  ＯＶ−１  ２％
Ｕｎｉｐｏｒｔ  ＨＰ８０〜１００Ｍｅｓｈ
（ジーエルサイエンス株式会社製）
キャリアガス：Ｎ２
ガス流量    ：５０ｍｌ／分
カラム温度  ：１００℃×８分→１０℃／分昇温→２５０℃×２７分
注入温度    ：２７０℃
検出方法    ：水素炎イオン化検出器（Ｆｌａｍｅ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）
【０００８】
【発明の実施形態】
ナフテン酸は、石油酸の主成分でナフテン核をもつ飽和カルボン酸類を総称し、一般式ＣｎＨ２ｎ−２Ｏ２，ＣｎＨ２ｎ−４Ｏ２あるいはＣｎＨ２ｎ−６Ｏ２などに相当するポリメチレンカルボン酸である。
【０００９】
本発明では、市販の数あるナフテン酸から、そのナフテン酸をメチルエステル化して得たナフテン酸メチルエステル化物について特定の条件の下でガスクロマトグラフィー分析を行った際、１つの山状ピークのみを有するチャート図を示すもののみを選定する。前記した通り、ナフテン酸自身についてガスクロマトグラフィー分析を行っても、市販のナフテン酸は、どれも実質的に同様のピークを有するチャート図しか示さないからである。
【００１０】
この選定に当たっては、ナフテン酸の極少量をサンプリングして、ナフテン酸をメチルエステル化して、まずナフテン酸メチルエステル化物を得る。このメチルエステル化は、例えば、ナフテン酸と、ジアゾメタン、メタノール等のエステル化剤とを反応させることにより行うことが出来る。こうしてナフテン酸のカルボキシル基がカルボン酸エステル基に変換され、ナフテン酸メチルエステル化物が生成される。
【００１１】
この反応は平衡反応で、通常、酸触媒の存在下で平衡が達成される。収率よくナフテン酸メチルエステル化物とするにはこの平衡を生成系に偏らせることが好ましい。こうすることで、ナフテン酸全体のカルボキル基のほぼ全量を前記エステル基とすることが出来、カルボキシル基のままでは明確に把握出来なかった、ナフテン酸の素姓をガスクロマトグラフィー分析で、より明確に把握できる様になる。
【００１２】
ナフテン酸は、例えばエステル化剤としてジアゾメタンを用い、溶媒中、温度０〜５℃で０．２〜２時間反応を行うことで、このエステル化を達成でき、ナフテン酸メチルエステルとすることが出来る。反応の終点は窒素ガスの発生がなくなるか、ジアゾメタンの黄色が消えるかで判断できる。ナフテン酸とジアゾメタンの使用割合は、理論上は等モルとなる様に行えば良いが、反応率を考慮して、ナフテン酸１モル当たり、ジアゾメタン１〜３モルとなる様にする。
【００１３】
この際の溶媒としては、例えばジメチルエーテル等が挙げられる。ジアゾメタンは強力なメチルエステル化剤であるため、一般的なメチルエステル化剤ではメチルエステル化されない成分も全てメチルエステル化されるので好ましい。またジアゾメタンはエステル化時に窒素として系外に放出され、その断片が系内に残留しないので、分析時に悪影響を及ぼしにくいので好ましい。
【００１４】
こうして得られたナフテン酸メチルエステル化物についてガスクロマトグラフィー分析を行う。ガスクロマトグラフィーの原理に従えば、試料を構成する各成分が、一定のリテンションタイム位置に各々ピークとなって現れる。
【００１５】
本発明のナフテン酸は、それをメチルエステル化して得られるナフテン酸メチルエステル化物につき下記条件にてガスクロマトグラフィー分析を行った際、１つの山状ピークのみを有し、実質的に、そのピーク以外に顕著なピークを有さないチャート図を示す。
【００１６】
本発明のナフテン酸から得たナフテン酸メチルエステル化物は、下記条件にてリテンションタイム（ｒ．ｔ．）２〜４０分（ｍｉｎ）の間に１つの山状ピークのみを有し、リテンションタイム２〜４０分以外にピークを有さないチャート図を示す。本発明において好ましいのは、ナフテン酸メチルエステル化物として前記チャート図において１０〜３０分にピークトップを有するナフテン酸である。
【００１７】
カラム・長さ：ガラス  ３．２φ×２ｍ
充填剤      ：Ｓｉｌｉｃｏｎ  ＯＶ−１  ２％
Ｕｎｉｐｏｒｔ  ＨＰ８０〜１００Ｍｅｓｈ
（ジーエルサイエンス株式会社製）
キャリアガス：Ｎ２
ガス流量    ：５０ｍｌ／ｍｉｎ
カラム温度  ：１００℃×８ｍｉｎ→１０℃／ｍｉｎ昇温→２５０℃×２７ｍｉｎ
注入温度    ：２７０℃
検出方法    ：水素炎イオン化検出器（Ｆｌａｍｅ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）
【００１８】
このチャート図を示さないナフテン酸は、後記するナフテン酸コバルトの製造には適さない。従って、ナフテン酸コバルトの製造に当たっては、数ある市販のナフテン酸から、それぞれ極少量のサンプリングを行い、メチルエステル化を行ってみて、そのナフテン酸メチルエステル化物が前記したチャート図を示すナフテン酸のみをナフテン酸コバルトの製造のために選定する様にする。
【００１９】
尚、ナフテン酸コバルトの製造に適した本発明に該当するナフテン酸の選定には、各ピークの谷間と谷間を結ぶようにして、対応するナフテン酸メチルエステル化物のチャート図の軌跡をスムーズ化処理すると、この山状ピークをより容易に特定することが出来る。ナフテン酸は複数の化合物の混合物であるが、本発明に該当するナフテン酸からのメチルエステル化物は、前記した処理によりあたかも一つの化合物に基づくピークの様に、一つの山状ピークを示すことが容易に確認できる。
【００２０】
こうして選定された好適な一定の特性を有するナフテン酸は、金属や金属化合物と反応させることにより、ナフテン酸コバルトとすることが出来る。
【００２１】
本発明のナフテン酸コバルトは、それを構成するナフテン酸が、ナフテン酸をメチルエステル化して得られるナフテン酸メチルエステル化物につき前記条件にてガスクロマトグラフィー分析を行った際、リテンションタイム２〜４０分の間に１つの山状ピークのみを有し、リテンションタイム２〜４０分以外にピークを有さないチャート図を示すナフテン酸メチルエステル化物を与えるナフテン酸であることを特徴とする。
本発明では、原料のナフテン酸として、「ナフテン酸をメチルエステル化して得られるナフテン酸メチルエステル化物につき前記条件にてガスクロマトグラフィー分析を行った際、リテンションタイム２〜４０分の間に１つの山状ピークのみを有し、リテンションタイム２〜４０分以外にピークを有さないチャート図を示すナフテン酸メチルエステル化物を与えるナフテン酸」を選定して、それと金属や金属化合物と反応させることにより、ナフテン酸コバルトを製造することが出来る。
【００２２】
前記した様に選定されたナフテン酸を用いて製造した本発明のナフテン酸コバルトは、ナフテン酸コバルトをナフテン酸とした後にメチルエステル化して得られるナフテン酸メチルエステル化物につき前記条件にてガスクロマトグラフィー分析を行った際、前記と同様に、１つの山状ピークのみを有し、そのピーク以外にピークを有さないチャート図を示す。この場合においても、ナフテン酸メチルエステル化物として前記チャート図において１０〜３０分にピークトップを有することが好ましいことは勿論である。
【００２３】
ナフテン酸と反応させる金属や金属化合物としては、例えばコバルト、ニッケル、マンガン、鉛、カルシウム、亜鉛，ジルコニウムやそれらの水酸化物、塩化物、硫酸化物等が挙げられる。もちろんこれらの混合物でもよい。ナフテン酸と金属化合物との反応は、組み合わせる原料や溶媒の有無により種種異なるが、一般的には、例えば溶媒中、通常触媒を用いて、温度２０〜２５０℃で１〜７０時間で行うことが出来る。このとき常圧下でも加圧下でもよい。
【００２４】
尚、ナフテン酸コバルトは、アルカリ分解することで定量的にナフテン酸を生成する。従って、原料であるナフテン酸の素姓がわからなくとも、ナフテン酸コバルトだけがあれば、ナフテン酸コバルトをナフテン酸とした後にメチルエステル化して得られるナフテン酸メチルエステル化物について上記と同様な分析を行えば、目的物のナフテン酸コバルトから、その原料として用いたナフテン酸の素姓を知ることが出来る。
【００２５】
こうしてナフテン酸コバルトの製造に用いられたナフテン酸が、ナフテン酸メチルエステル化物とした際に、前記条件にてガスクロマトグラフィー分析で１つの山状ピークのみを有するチャート図を示す様であれば、そのナフテン酸コバルトの製造に用いられたナフテン酸は、本発明のナフテン酸であると同定出来る。
【００２６】
こうして得られたナフテン酸コバルトは、インキや塗料の樹脂の硬化促進剤、液相酸化触媒として使用できる。さらに、ゴム−スチールコード接着促進剤の様な金属接着促進剤としても使用することが出来、それは、さらに老化防止剤、亀裂防止剤、加硫促進剤等の各種添加剤と併用することもできる。
【００２７】
【実施例】
以下本発明を実施例と比較例で詳細に説明する。以下、特に断りのない限り、部及び％は質量基準である。
【００２８】
［実施例１］
ナフテン酸のメチルエステル化
ナフテン酸を試験管に８０ｍｇ量り取り、ジメチルエーテル０．５ｍｌを加え溶解後、１％ジアゾメタンエーテル溶液を約３ｍｌ加える。こうしてナフテン酸メチルエステル化物を得た。前記した条件での、このメチルエステル化物のガスクロマトグラフィーによるチャート図は、図１に示した通りであった（横軸はリテンションタイム、縦軸はピーク強度を示す。以下、同様。）。尚、各ピークの谷間と谷間を結ぶようにして、チャート図上の軌跡をスムーズ化処理する様にして、山状ピークを容易に認識できる様にした。
【００２９】
この図１から明らかな通り、リテンションタイム１０〜２０分の間に１つの山状ピークを有し、ピークトップの１０〜２０分の間にあり、リテンションタイム１０〜２０分以外にピークを有さないことが明らかである。
【００３０】
ナフテン酸コバルトの合成
１Ｌフラスコに前記（１）のナフテン酸  ３６０ｇ、２０％ＮａＯＨ  ２９４ｇ、水  約２００ｇを仕込み、９２℃で０．５時間以上攪拌した。次に７．３７％硫酸コバルト  ５８０ｇをそこに添加し、１．５時間反応させた。その後、溶剤添加、水洗、脱水、ろ過、脱溶媒を行い、ナフテン酸コバルト  ４１９ｇを得た。このときの収率は９９％であり、得られたナフテン酸コバルトは、激しい臭気を伴っていなかった。
【００３１】
［比較例１］
実施例１と同様にして、従来用いられていた市販ナフテン酸のメチルエステル化を行った。こうして得られたメチルエステル化物のガスクロマトグラフィーによるチャート図は、図２に示した通りであった。
【００３２】
尚、実施例１のナフテン酸メチルエステル化物と直接対比可能な様に、各ピークの谷間と谷間を結ぶようにして、チャート図上の軌跡をスムーズ化処理する様にした。この図２から明らかな通り、比較例１におけるナフテン酸は、実施例１のナフテン酸と異なり、メチルエステル化物とした際のリテンションタイム２〜４０分の間に複数のブロードなピークを有していた。
【００３３】
次にこのナフテン酸を用いてナフテン酸コバルトを合成し、生成物３５８ｇを得る。このときの収率は８５％であり、得られたナフテン酸コバルトは、激しい臭気を伴っていた。
【００３４】
上記の評価結果からわかる通り、本発明で規定する一定の特性を持ったナフテン酸を用いて得た金属石鹸は、従来の脂肪酸から同様に得られたものに比べて、収率や品質、特に臭気の点で格段に優れていることが、明白である。ゴム−金属接着促進剤に好適であった。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は、ナフテン酸コバルト製造用ナフテン酸であって、そのナフテン酸をメチルエステル化して得られるナフテン酸メチルエステル化物につき特定条件にてガスクロマトグラフィー分析を行った際、リテンションタイム２〜４０分の間に１つの山状ピークのみを有し、リテンションタイム２〜４０分以外にピークを有さないチャート図を示すことを特徴とするナフテン酸コバルト製造用ナフテン酸であるので、ナフテン酸コバルトの安定的製造に適するという格別顕著な効果を奏する。
【００３６】
また本発明は、ナフテン酸コバルトであって、それを構成するナフテン酸が、ナフテン酸をメチルエステル化して得られるナフテン酸メチルエステル化物につき下記条件にてガスクロマトグラフィー分析を行った際、リテンションタイム２〜４０分の間に１つの山状ピークのみを有し、リテンションタイム２〜４０分以外にピークを有さないチャート図を示すナフテン酸メチルエステル化物を与えるナフテン酸であることを特徴とするナフテン酸コバルトであるので、金属石鹸として従来より優れた特性を有するという格別顕著な効果を奏する。
【００３７】
従来は金属石鹸の製造に用いるナフテン酸の選定に何の手掛かりもなく、そのままナフテン酸コバルトを製造し、その品質から規格内の製品だけを出荷する形態であり、規格外の製品を廃棄する等、著しく歩留まりが悪かった。これに対して、本発明によれば、原料のナフテン酸或いは未知原料から得られたナフテン酸コバルトの分解から生じたナフテン酸をエステル化により修飾することで、ナフテン酸をそのまま分析したのでは明確に把握できなかった、収率や品質に悪影響を及ぼす成分の含有率を確認することもでき、悪影響を及ぼす成分が少ないナフテン酸のみを容易選定することが可能となった。その結果、常に、一定の特性の選定されたナフテン酸コバルトを製造することが可能となり、不可避的に規格外となったナフテン酸コバルトを廃棄することなく、常に安定した収率や品質を有するナフテン酸コバルト（金属石鹸）が得られるという格別顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いられるナフテン酸のメチルエステル化物のガスクロマトグラフィー分析によるチャート図。
【図２】従来用いられているナフテン酸のメチルエステル化物のガスクロマトグラフィー分析によるチャート図。
【図１】
2004231569.tif 000002
【図２】
2004231569.tif 000003