[发明专利]米糠蜡氧化产物

说明书

本发明涉及高度氧化的米糠蜡氧化产物，特别是具有高酸值的米糠蜡氧化产物，以及其制备方法。本发明还涉及所述米糠蜡氧化产物用于制备部分合成的蜡酯、部分皂化的蜡酯以及皂化的酸蜡的用途。

从20世纪初开始已知用铬硫酸氧化化石以及非化石天然蜡，并且在工业上从1927年开始(特别是在目前仍然在运行的“Gersthofen方法”中)借助于化石褐煤蜡进行所述氧化。除了化石褐煤蜡之外，借助于所述基于铬酸的方法还可以氧化可再生的天然蜡，例如巴西棕榈蜡、小烛树蜡等。用于巴西棕榈蜡的铬酸氧化的方法例如描述于DE-10231886中。天然状态的巴西棕榈蜡(腻灰色，4型；中黄色、原黄色和荧光的，3至1型)和特别是未加工的褐煤蜡(黑色)明显具有深色。用铬硫酸氧化导致明显更亮直至白色的蜡产物。此外，根据所使用的铬酸的量相比于所使用的蜡，用铬酸漂白已知的天然蜡导致一定的高酸值(通常：130至160mg KOH/g)。在用铬酸氧化时，实质上导致蜡酯的分解以及所产生的蜡醇原位氧化成蜡酸。酸值的大小为游离蜡酸的含量的量度。关于酯基，在此所述氧化的典型转化率在约50至90％的范围内。以这种方式漂白的天然蜡因此除了期望的亮度之外还具有更高的皂化值和酸值，所述更高的皂化值和酸值与额外的有利的加工性能相关。所获得的酸蜡特别适合例如通过用一元醇或多元醇(例如甲醇、乙醇、乙二醇、丁二醇或甘油)酯化或者通过皂化或者通过部分酯化结合部分皂化由其制备具有恒定产物品质的特定的次级产物。通过这种改性过程可从天然出现的蜡原料获得多种所谓的部分合成的蜡，所述部分合成的蜡可以有目的地以最佳方式适应各种应用需求。原始氧化产物中设定的游离酸的含量越高，由于酯化、皂化等导致的适应潜力当然越大。相应的制备过程例如描述于Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry，2000Waxes以及Vladimir Vcelák，Chemie und Technologie des Montanwachses，1959，B部分：Veredelung des Montanwachses，第458页及以后中。

即使在以化学计量比至超化学计量比提供铬酸时，米糠蜡(下文称为米蜡)的铬酸氧化以不同于上述天然蜡的情况的方式仅以较低的酯基转化率进行。基本上仅导致米蜡的发亮。

在专利申请JP-36005526中描述了含溶剂的抛光料的制备，其中包含基于米蜡的化学改性的蜡。所述改性通过用三氧化铬或铬酸盐在硫酸的存在下氧化未加工的米蜡并且任选随后酯化和/或皂化所形成的酸基团而进行。然而在此仅实现最大45mg KOH/g的酸值。

目前不能例如通过用铬硫酸氧化制备酸值大于50mg KOH/g的化学改性的米蜡。

在加工稻米(稻)时产生作为副产物的米蜡。在使成熟水稻脱粒时，在除去附着至谷粒的外稃并且分离其它外壳成分以及碾米机中的其它杂质之后，米粒还包含胚芽并且被所谓的银皮包裹。在另一个加工步骤中通过打磨除去胚芽和银皮并且除经打磨的米还提供米糠。米糠包含脂质部分，所述脂质部分大部分由脂肪油并且小百分比由蜡状组分组成。在通过挤压或溶剂萃取由米糠获得的油中发现蜡状组分，由于所述蜡状组分在低温下的难溶性，例如通过冷冻从所述油中分离蜡状组分。根据Journal of Scientific&Industrial Research，2005，第64卷，866–882，米蜡的经计算的潜在可用性使得人们利用全世界的米总产量从而获得除了米油之外的约300,000吨/年的米蜡。

根据Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry，第5版，1996，第A28卷，第117页，米蜡属于蜡的种类，其目前仅具有局部重要性或仅引起学术兴趣。描述了米蜡在化妆品中的用途(EP-B1-1343454，还参见Lexikon der kosmetischen Rohstoffe，Norderstedt 2010，第77页)，在塑料中作为加工助剂的用途(JP-10007862；JP-60011553；JP-49090739；JP-60011553)以及在印刷油墨和电子照相调色剂中的用途(JP-2010020304)。