(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水酸化コバルトと脂肪酸とを有機溶剤中で反応させるコバルト金属石鹸の製造方法において、水酸化コバルトとして、平均粒子径が１．２〜５μｍであり、かつ、ＢＥＴ法に基づく比表面積が７．５〜２０ｍ2／ｇである水酸化コバルトを用いることを特徴とするコバルト金属石鹸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は金属石鹸製造用水酸化コバルトに関するもので、水酸化コバルトと脂肪酸を用いて金属石鹸を製造する工程において、反応中の著しい発泡現象を抑制する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コバルト金属石鹸は、塗料及び印刷インキ用ドライヤー、ゴムとスチールコードの接着促進剤、不飽和ポリエステルの硬化促進剤などとして広く用いられている。このコバルト金属石鹸を製造する方法としては様々な方法が知られているが、水酸化コバルトと脂肪酸を有機溶剤中で加温攪拌し、反応により生成する水を有機溶剤との共沸現象により系外に留去しながら脂肪酸と水酸化コバルトを反応させる方法が一般的に用いられている。
【０００３】
しかしながらコバルト金属石鹸の製造過程において、水が生成し始めると、反応液の沸騰現象により発生する気泡が反応液表面で消えにくくなり、反応液の表面に気泡が蓄積する現象がみられることがあった。ついにはその発泡現象による気泡が反応液表面を完全に覆い隠すために、共沸現象が起こらなくなり、もはや系外に水を留去することができなくなり、反応が進行しなくなったり遅くなったりすることがあった。
【０００４】
またその状態で反応を進行させようとして、更に強く加温すると発泡現象はますます増大し、もはやその発泡のために反応槽内の内圧が高まり、高温の内容物が系外に吹き出す等の重大な事故を招くことがあった。
【０００５】
この発泡現象を回避するために、消泡剤を使用することは有効であるが、製品中に残存することにより、コバルト金属石鹸を劣化させたり、その性能を阻害させることがあり、好ましくなかった。特にコバルト金属石鹸の使用用途によっては不純物の混入を厳しく制限することもあり、それ故に消泡剤の添加が制限されることもある。
【０００６】
発泡現象はコバルト金属石鹸製造時の大きな障害になっており、コバルト金属石鹸を安全に効率的に製造するために、これを改善する技術が強く望まれていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような従来のコバルト金属石鹸製造時の発泡現象による合成反応の阻害を解決し、消泡剤等の不純物を含まない高純度のコバルト金属石鹸を安全に効率的に製造することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決しようとするための手段】
本発明者らは上記課題を鋭意検討した結果、コバルト金属石鹸の製造時の発泡現象は、原料である水酸化コバルトの特定の物理特性に由来することを発見し、ある特定の物理特性を有する水酸化コバルトを使用すれば、消泡剤を用いなくともコバルト金属石鹸製造時の発泡現象を抑制することが可能であることを見いだし、本発明を完成するに至った。
【０００９】
即ち、本発明は次の発明を提供する。
水酸化コバルトと脂肪酸とを有機溶剤中で反応させるコバルト金属石鹸の製造方法において、水酸化コバルトとして、平均粒子径が１．２〜５μｍであり、かつ、ＢＥＴ法に基づく比表面積が７．５〜２０ｍ2／ｇである水酸化コバルトを用いることを特徴とするコバルト金属石鹸の製造方法。
１．平均粒子径が５μｍ以下であることを特徴とするコバルト金属石鹸製造用水酸化コバルト。
【００１３】
【発明の実施形態】
水酸化コバルトの一次粒子は六角板状結晶であるが、結晶が非常に小さいため通常は凝集体として存在している。例えば、球形粒子が一次粒子で存在するような場合は、平均粒子径と比表面積に負の相関が見られるが、本発明者らのこの度の知見によれば、水酸化コバルトにはこのような相関は見られないことがわかった。即ち、水酸化コバルトは板状で凝集体で存在し、板状結晶の形状や凝集体の形状により必ずしも平均粒子径と比表面積は相関しない。本発明では、この知見に基づき平均粒子径と比表面積に対する発泡の抑制の関係をみいだした。
【００１４】
本発明のコバルト金属石鹸の製造時に用いられる水酸化コバルトは、まず第一に、従来より粒子径が小さい結果、金属石鹸製造時において頻発していた発泡現象を効果的抑制できる。
【００１５】
本発明における水酸化コバルトは、平均粒子径が平均粒子径が１．２〜５μｍの範囲である。
【００１６】
また、第二に、比表面積が比較的大きいものが好ましい。同一平均粒子径における対比において比表面積がより大きいことは、その表面がより凹凸に富んでいるか、多孔性の程度がより高いことを意味する。水酸化コバルトのＢＥＴ法に基づく比表面積は、７．５〜２０ｍ2／ｇの範囲であることが必要である。
【００１７】
本発明で定義する特定平均粒子径を有する水酸化コバルトは、通常の公知慣用の方法で製造することができる。水酸化コバルトは、例えばコバルト塩水溶液とアルカリ金属水酸化物水溶液をｐＨと温度を制御しながら製造する。具体的には、コバルト塩水溶液とアルカリ金属水酸化物水溶液の濃度と流量を調整しながら、両者を連続的にもしくは間欠的に供給しながら攪拌することにより得ることができる。
【００１８】
上記コバルト塩としては、公知慣用のものがいずれも使用できるが、例えば硫酸コバルト、塩化コバルト、硝酸コバルト、酢酸コバルトが好ましい。コバルト塩は極力高純度のものを用いることが好ましい。一方、アルカリ金属水酸化物としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられるが、中でも水酸化ナトリウムが好ましい。これらの反応により、副生物として硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、硝酸ナトリウム、酢酸ナトリウム等を生成する場合には、これらを除去し、高純度の水酸化コバルトとすることが好ましい。
【００１９】
水酸化コバルトの平均粒子径は、ｐＨが低い領域で製造するほど大きすることができる。これはｐＨが低いほどＯＨ−濃度が小さくなるために、新たな結晶核の発生より、既に生成している水酸化コバルトの結晶の成長が優先されるためである。逆に、ｐＨが高くなれば、系内のＯＨ−濃度が高くなるため、新たな結晶核の発生がより優先され、水酸化コバルトの粒子を小さくすることができる。
【００２０】
従って、ｐＨと温度を調整してコバルト塩水溶液とアルカリ金属水酸化物水溶液を供給すれば、目的とする平均粒子径の水酸化コバルトが容易に得られる。
【００２１】
本発明の水酸化コバルトは、脂肪酸と有機溶剤を用いてコバルト金属石鹸を製造するために用いられる。
【００２２】
コバルト金属石鹸を製造する際の脂肪酸は、公知慣用のものがいずれも使用でき、コバルト金属石鹸の使用用途によって様々なものがあるが、例えばナフテン酸、オクチル酸、ネオデカン酸（ネオデカン酸はＥＸＸＯＮ社製脂肪酸、同様のものとしてＳＨＥＬＬ社のバーサチック酸がある）、ステアリン酸、トール油などがある。
【００２３】
また有機溶剤としては、それらを溶解する公知慣用の有機溶剤がいずれも使用でき、例えばトルエン、キシレン、ミネラルスピリットなどの炭化水素系有機溶剤が好ましい。有機溶剤は、１種を単独で用いても混合して用いてもよい。
【００２４】
コバルト金属石鹸は慣用的に行われている方法で製造することができる。すなわち、有機溶剤中で、規定量の水酸化コバルトと脂肪酸とを、攪拌しながら共沸温度までゆっくり昇温する。反応により生成する水を有機溶剤との共沸現象により留去する。その後有機溶剤を留去して、コバルト金属石鹸を得ることができる。
【００２５】
コバルト金属石鹸を得る際の反応温度は、通常８０〜１５０℃、反応時間は３〜１５時間である。
【００２６】
こうして、例えばナフテン酸コバルト、オクチル酸コバルト、ネオデカン酸コバルト等のコバルト金属石鹸を得ることができる。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明をその実施例によりさらに詳しく説明する。
【００２８】
＜実施例１＞
平均粒子径１．２μｍ、ＢＥＴ法による比表面積１２．２ｍ2／ｇの水酸化コバルト６０ｇ、ネオデカン酸２２０ｇ、トルエン７５ｇを５００ｍｌ容積のセパラブルフラスコに入れ攪拌しながら、共沸開始温度（９５℃）までゆっくり昇温した。反応により生成する水を、トルエンとの共沸現象により留去した。水が留出しなくなった後、次いでトルエンを留去し、コバルト金属石鹸を得た。
【００２９】
＜実施例２＞
実施例１のに代えて、平均粒子径４．３μｍ、比表面積１０．８ｍ2／ｇの水酸化コバルトの同量を用いた以外は、実施例１と同様にして、コバルト金属石鹸を製造した。
【００３０】
＜比較例１＞
実施例１のに代えて、平均粒子径６．０μｍ、比表面積２．５ｍ2／ｇの水酸化コバルトの同量を用いた以外は、実施例１と同様にして、コバルト金属石鹸を製造した。
【００３１】
実施例及び参考例の金属石鹸の製造で、共沸現象が開始してからの発泡現象の有無を観察した。その結果を表１に示した。
【００３２】
【表１】
表  １
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【００３３】
【発明の効果】
本発明による金属石鹸製造用水酸化コバルトは、脂肪酸及び有機溶剤を用いてコバルト金属石鹸を製造する工程において、反応中の著しい発泡現象を抑制でき、コバルト金属石鹸を安全に効率的に製造することができる。