(57)【要約】【課題】取り扱いやすい顆粒状でかつ合成樹脂などの中に容易に分散するバリウム石ケンを提供すること。【解決手段】実質的に結合剤を含有しない中空状でない顆粒状脂肪酸バリウムであり、直径８インチ、表面温度１６０℃、ロール間隔０．３ｍｍの混練ロールに重合度約１１００の懸濁重合によって得られたポリ塩化ビニル１００ｇ、２−エチルヘキシルフタレート（ＤＯＰ）１００ｇ、ステアリン酸０．２ｇの混合物を３分間混練した後、該顆粒状脂肪酸バリウムを添加後さらに１分間混練して得られたシートにおける２０ｃｍ角の面積中の異物状物が５以下である脂肪酸バリウム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に結合剤を含有しない中空状でない顆粒状脂肪酸バリウムであり、直径８インチ、表面温度１６０℃、ロール間隔０．３ｍｍ、前ロール回転数２０ｒｐｍ、後ロール回転数２０ｒｐｍの混練ロールに重合度約１１００の懸濁重合によって得られたポリ塩化ビニル１００ｇ、２−エチルヘキシルフタレート（ＤＯＰ）１００ｇ、ステアリン酸０．２ｇの混合物を３分間混練した後、該顆粒状脂肪酸バリウムを添加後さらに１分間混練して得られたシートの異物状物が２０ｃｍ角の面積中に５個以下である脂肪酸バリウム。
【請求項２】
篩による分級において１００メッシュオン分の割合が５０重量％以上である請求項１記載の顆粒状脂肪酸バリウム。
【請求項３】
篩による分級において１００メッシュオン分の割合が８０重量％以上である請求項１記載の顆粒状脂肪酸バリウム。
【請求項４】
脂肪酸がステアリン酸を主成分とする脂肪酸である請求項１〜３いずれかに記載の顆粒状脂肪酸バリウム。
【請求項５】
脂肪酸と水酸化バリウムの混合物を密閉容器内に載置し、混合物が略水平に移動することにより混合する混合手段を用いて混合させながら反応させることを特徴とする顆粒状脂肪酸バリウムの製造方法。
【請求項６】
脂肪酸と水酸化バリウムを粉体あるいは顆粒状など固体状の状態で密閉容器内に載置して反応を開始する請求項５記載の顆粒状脂肪酸バリウムの製造方法。
【請求項７】
脂肪酸と水酸化バリウムを粉体あるいは顆粒状など固体状の状態で密閉容器内に載置して反応を実質的に粉体あるいは顆粒状で反応する請求項５〜６記載の顆粒状脂肪酸バリウムの製造方法。
【請求項８】
反応時に外部から加熱する請求項５〜７記載の顆粒状脂肪酸バリウムの製造方法。
【請求項９】
脂肪酸と水酸化バリウムの混合物にさらに水を存在させる請求項５〜８いずれかに記載の顆粒状脂肪酸バリウムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は新規なバリウム石ケン及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】バリウム石ケンはプラスチック産業界に広く用いられており、特に安定剤、潤滑剤および離型剤としてポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂等のような熱可塑性樹脂の加工に用いられている。
【０００３】
バリウム石ケンは脂肪酸のアルカリ塩などの水溶液にバリウム塩の水溶液を加えるいわゆる複分解反応によって得られる。また、溶融法といわれる方法によっても得られる。この方法は酸化バリウムまたは水酸化バリウムを溶融状、コロイド状、フレーク状または粉状の脂肪酸のいずれかと、必要に応じて触媒または湿潤剤を用い、混合することによつて、炭素原子８〜３０個を有する脂肪酸の、電解質を含まないバリウム塩が得られている。これらの方法によって得られたバリウム石ケンは微細で軽く、かさ高い粉末であり、微細なダストを非常に形成しやすく、製造時と取り扱い時に粉じん爆発の原因となる可能性がある。粉状の金属石ケンの他の欠点は、十分な流動性を有しないことである。このため輸送や貯蔵に問題があり、また自動化された配合装置内で使用することも困難である。
【０００４】
ダストのない金属石ケンを製造するため多くの検討がなされている。特開昭５２−８９６１２号公報や特開昭５７−９８２３６号公報には添加物を添加し顆粒状の金属石ケンを得る方法が記載されている。しかし、添加物は合成樹脂の特性に悪い影響を与えることが多く、添加物が含有される顆粒状の金属石ケンは好ましいものではない。特開昭５４−１５４７０９号公報には添加物が含有されない中空状の構造を有する金属石ケンが記載されているが粒子表面の密度が高いため分散性は良好なものではなく、製造方法もやや煩雑である。特開昭５５−１３６２４４号公報にも添加物が含有されない粒子状の金属石ケンの製法が記載されているが、外部からの加熱なしに反応を進行させるため反応の進行が十分でなく、また、分散性も満足できるものではない。また、特開平９−１００２５３号公報や特開平１０−１４７５５０号公報にも顆粒状の金属石ケンの製法が記載されており、これらの公報にはバリウム石ケンも製造できることが記載されているが、実施例にはバリウム石ケンの記載はなく、実施例の製造方法に従っても実用に供することができるバリウム石ケンを得ることはできない。またこれらに公報に記載された製造方法は非常に特殊なものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、結合剤などを含まずダストの発生がなくかつ合成樹脂中への分散性にすぐれたバリウム石ケン及びその簡便な製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、本発明に至った。すなわち本発明は、次の発明に関する。
【０００７】
（１）　実質的に結合剤を含有しない中空状でない顆粒状脂肪酸バリウムであり、直径８インチ、表面温度１６０℃、ロール間隔０．３ｍｍ、前ロール回転数２０ｒｐｍ、後ロール回転数２０ｒｐｍの混練ロールに重合度約１１００の懸濁重合によって得られたポリ塩化ビニル１００ｇ、２−エチルヘキシルフタレート（ＤＯＰ）１００ｇ、ステアリン酸０．２ｇの混合物を３分間混練した後、該顆粒状脂肪酸バリウムを添加後さらに１分間混練して得られたシートの異物状物が２０ｃｍ角の面積中に５個以下である脂肪酸バリウム。
（２）　篩による分級において１００メッシュオン分の割合が５０重量％以上である（１）記載の顆粒状脂肪酸バリウム。
（３）　篩による分級において１００メッシュオン分の割合が８０重量％以上である（１）記載の顆粒状脂肪酸バリウム。
（４）　脂肪酸がステアリン酸を主成分とする脂肪酸である（１）〜（３）いずれかに記載の顆粒状脂肪酸バリウム。
（５）　脂肪酸と水酸化バリウムの混合物を密閉容器内に載置し、混合物が略水平に移動することにより混合する混合手段を用いて混合させながら反応させることを特徴とする顆粒状脂肪酸バリウムの製造方法。
（６）　脂肪酸と水酸化バリウムを粉体あるいは顆粒状など固体状の状態で密閉容器内に載置して反応を開始する（５）記載の顆粒状脂肪酸バリウムの製造方法。
（７）　脂肪酸と水酸化バリウムを粉体あるいは顆粒状など固体状の状態で密閉容器内に載置して反応を実質的に粉体あるいは顆粒状で反応する（５）〜（６）記載の顆粒状脂肪酸バリウムの製造方法。
（８）　反応時に外部から加熱する（５）〜（７）記載の顆粒状脂肪酸バリウムの製造方法。
（９）　脂肪酸と水酸化バリウムの混合物にさらに水を存在させる（５）〜（８）いずれかに記載の顆粒状脂肪酸バリウムの製造方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の顆粒状脂肪酸バリウムの脂肪酸成分としては、炭素数６〜２２の脂肪酸、たとえばカプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸（融点：４４．２℃）、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸（融点：６９．６℃）、アラキジン酸、ベヘニン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノール酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、あるいはこれらの混合物等をあげることができる。これらの脂肪酸は、勿論牛脂脂肪酸、パーム油脂肪酸のように混合脂肪酸であってもよい。特に、ステアリン酸及びラウリン酸が好適なものである。
【０００９】
本発明の顆粒状脂肪酸バリウムは実質的に結合剤を含有するものではない。結合材を全く含まないことが望ましいが、１．０重量％以下、好ましくは０．５重量％以下、さらに好ましく０．２重量％以下、特に好ましくは、０．１重量％以下を含有することを妨げるものではない。結合材を多く含有すると、合成樹脂の安定剤に用いたとき、生成する合成樹脂製品の機械特性などの物性に悪い影響を及ぼす場合がある。
【００１０】
本発明の脂肪酸バリウムは顆粒状であることが必要である。顆粒状にすることにより、粉体状のものに比較し、粉塵爆発の危険性がなくなり、空気中に飛散しにくく環境問題を生じることもなくなる。また、カサ比重が大きくなり運搬や保管が容易となり、押出機等の加工機器においても移送することが容易になる。本発明の顆粒状脂肪酸バリウムはカサ比重（振動などによる圧縮なし）が０．６〜０．９になる。好ましい範囲は０．６５〜０．８５である。
【００１１】
本発明の脂肪酸バリウムは、実質的に結合剤を含有しない中空状でない顆粒状脂肪酸バリウムであり、直径８インチ、表面温度１６０℃、ロール間隔０．３ｍｍ、前ロール回転数２０ｒｐｍ、後ロール回転数２０ｒｐｍの混練ロールに重合度約１１００の懸濁重合によって得られたポリ塩化ビニル１００ｇ、２−エチルヘキシルフタレート（ＤＯＰ）１００ｇ、ステアリン酸０．２ｇの混合物を３分間混練した後、該顆粒状脂肪酸バリウムを添加後さらに１分間混練して得られたシートの異物状物が２０ｃｍ角の面積中に５個以下であることが必要である。顆粒状の脂肪酸バリウムはカサ比重が大きく、合成樹脂の安定剤等に用いた場合、通常合成樹脂中への分散性が悪化し、合成樹脂製品の表面にぶつやフィッシュアイと呼ばれる異物が現れる。しかし、本発明の脂肪酸バリウムは安定剤として合成樹脂の成形加工に用いた場合、どのような合成樹脂であってもまた、通常の加工条件においては異物状物が生じることがない。
【００１２】
本発明の脂肪酸バリウムは粒状であれば特に限定はないが、１００メッシュオン分の割合が５０重量％以上、さらには８０重量％以上、であることが好ましい。
【００１３】
本発明の顆粒状脂肪酸バリウムの形状として粒子内部まで顆粒状脂肪酸バリウムが存在していることが望ましい。特に、中空状でないことが必要である。中空状とは１つの顆粒において、脂肪酸バリウムが表面に局在する状態をいい、この場合、合成樹脂中への分散が容易でないことが多い。
【００１４】
本発明の顆粒状脂肪酸バリウム中の遊離脂肪酸の量は１％以下、好ましくは０．５％以下である。
【００１５】
本発明の顆粒状脂肪酸バリウムにおいて用いる原料バリウム化合物としては、水酸化バリウムを挙げることができる。水酸化物の粉末は、９５重量％以上の純度を有することが望ましい。
【００１６】
本発明の顆粒状脂肪酸バリウムにおいて用いる原料高級脂肪酸としては、炭素数６〜２２の脂肪酸、たとえばカプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸（融点：４４．２℃）、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘニン酸、イソステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、リシノール酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、あるいはこれらの混合物等をあげることができる。これらの脂肪酸は、勿論牛脂脂肪酸、パーム油脂肪酸のように混合脂肪酸であってもよい。特に、ステアリン酸及びラウリン酸が好適なものである。ステアリン酸を用いる場合、ステアリン酸の純品を用いることは通常なく、ステアリン酸を主成分とする脂肪酸を用いることが普通である。ステアリン酸を主成分とする脂肪酸とはステアリン酸含量が最も多い脂肪酸をいう。ステアリン酸含量が６０〜７０重量％のものを用いることができ、４０重量％程度のものも使用することができる。反応機に投入する際、これらの脂肪酸を溶融状態あるいは液体状態でなく、粉体状あるいは顆粒状などの固体状態で投入することが重要である。溶融状態あるいは液体状態で投入すると本発明の顆粒状脂肪酸バリウムを得ることは非常に困難である。
【００１７】
本発明の脂肪酸バリウムは水酸化バリウムと脂肪酸を反応させることによって得られる。反応温度は反応が進行すれば特に制限はないが９０℃〜１５０℃、好ましくは９５℃〜１３０℃、さらに好ましくは１００℃〜１１０℃である。反応は密閉容器の中で行うことが望ましい。反応中の反応物は溶融しておらず、粉状あるいは粒状の状態で反応しており、溶融状態にない。反応時の反応系の圧力は０．２気圧〜５気圧（ゲージ）さらには０．３気圧〜３気圧（ゲージ）、特には０．４気圧〜１．５気圧（ゲージ）が好ましい。反応温度を１００℃〜１２０℃とし、反応圧力を０．３気圧〜２気圧とするのが好ましい。反応系には脂肪酸とバリウム化合物合計量１００重量部に対して、水を０．１〜１０重量部、好ましくは１．０〜５重量部、共存させることが望ましい。水を存在させることにより本発明の脂肪酸バリウムを容易に得ることができるようになる。
【００１８】
本発明の脂肪酸バリウムを製造するには反応容器における反応物の混合方法が重要なポイントになる。通常の攪拌翼、すなわち、垂直方向に取り付けた回転軸を有する攪拌翼では本発明の顆粒状脂肪酸バリウムを製造することは不可能である。回転軸が略水平に取り付けられており、反応物が水平方向に移動することにより、反応物の混合がなされるような攪拌翼を有する反応器が必要である。このような反応機の１例を図１に示す。回転数は１００回転／分以下、好ましくは１０〜５０回転／分、さらに好ましくは１５〜３０回転／分の回転速度で回転し、反応物の移動はゆっくりなされることが好ましい。回転翼（攪拌翼）の形状はスキ型が好ましい。回転翼先端の線速度は０．５ｍ／ｓｅｃ〜３．０ｍ／ｓｅｃ、さらには１．０ｍ／ｓｅｃ〜２．０ｍ／ｓｅｃが望ましい。
【００１９】
【実施例】
次に本発明の方法を実施例に基づき具体的に説明する。
【００２０】
（分散度試験法）
直径８インチ、表面温度１６０℃、ロール間隔０．３ｍｍ、前ロール回転数２０ｒｐｍ、後ロール回転数２０ｒｐｍの混練ロールに、平均重合度約１１００の懸濁重合によって得られたポリ塩化ビニル１００ｇ、２−エチルヘキシルフタレート（ＤＯＰ）１００ｇ、ステアリン酸０．２ｇの混合物を３分間混練し、さらに脂肪酸バリウムを添加し１分間混練して取り出す。得られたロールシート２０ｃｍ角の面積における異物状物を目視で数える。
【００２１】
（実施例１）
図１と同種形状の２０リットルの反応槽に混合脂肪酸６ｋｇ（鹸化値２０８、２ｍｏｌ相当）、Ｂａ（ＯＨ）２・Ｈ２Ｏ　２．１６ｋｇ（純度換算１ｍｏｌ相当）を投入、水３００ｇを仕込んだ。２５回転／分で攪拌翼の回転軸を回転させ、１０５℃、０．５気圧になるように加熱し２０分間反応を進行させた。やや硬い顆粒状のバリウム石ケンを得た。１００メッシュオンの顆粒は６０重量％、異物状物の数は０個であった。また、遊離酸の量は０．５％以下であった。
このバリウム石ケンを安定剤として用い軟質塩化ビニルフィルムおよびＡＢＳ樹脂板を製造したが分散性は非常に良好で異物がまったくない製品が得られた。
【００２２】
【発明の効果】
本発明のバリウム石ケンは取り扱いやすい顆粒状でかつ合成樹脂などの中に容易に分散する。
【００２３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバリウム石ケンの製造に用いる反応機の１例である。
【００２４】
【符号の説明】
１モーターおよび変速機
２回転軸
３スキ型攪拌翼
【図１】
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