[发明专利]铁皂、其制备方法及含有该铁皂的热塑性树脂组合物

说明书

本发明提供一种铁皂，其特征在于，游离脂肪酸的含量A(％)为0.01≤A≤8.0，水溶性盐的含量B(％)为0.01≤B≤0.5，以下(1)式中示出的粒度描述值C为0.1≤C≤5.0，所述铁皂为碳原子数为12～22的直链饱和脂肪酸与铁的盐。粒度描述值C＝(D90‑D10)/D50(其中，1.0≤D50≤40.0)...(1)式D10：脂肪酸金属盐颗粒基于体积的10％累积粒径(μm)D50：脂肪酸金属盐颗粒基于体积的50％累积粒径(μm)D90：脂肪酸金属盐颗粒基于体积的90％累积粒径(μm)。

技术领域

本发明涉及铁皂、其制备方法及含有该铁皂的热塑性树脂组合物，具体而言，涉及对热塑性树脂具有高的相容性及分散性，并可适宜地用作光解催化剂、或者无机粉末等的分散剂的铁皂，可高效生成铁皂的制备方法，以及含有该铁皂的热塑性树脂组合物。

背景技术

金属皂广泛应用于树脂加工领域、电子印刷领域、粉末冶金领域、化妆品领域、涂料领域、粘合剂(cement)领域等多种领域。作为目前盛行的具代表性的金属皂的制备方法，可列举使脂肪酸与无机金属氧化物或无机金属氢氧化物反应的方法(直接法)，或者在水体系中使脂肪酸的碱金属盐或铵盐的溶液与无机金属盐类反应的方法(复分解法)等。

在金属皂中，铁皂作为光解催化剂、或者无机粉末等的分散剂而用于树脂加工领域、粉末冶金领域。通常，铁皂在工业上利用在水体系中使脂肪酸的碱金属盐或铵盐的溶液与无机铁盐反应的复分解法、或者使脂肪酸与铁醇盐反应的交换法进行制备。特别是在树脂加工领域和粉末冶金领域中需要高分散性，从这个角度考虑，适宜使用利用复分解法得到的铁皂。

例如，在专利文献1的“本发明要解决的技术问题”部分记载了，由于复分解法不能将硬脂酸完全转化为硬脂酸铁，产物中残留了7-10％未反应的硬脂酸钠。另外，存在如下问题：铁(III)皂由于结构不稳定而在复分解反应中发生水解，生成游离脂肪酸。当生成脂肪酸盐或游离脂肪酸时，产生铁(III)皂的纯度降低的问题。

因此，专利文献1中公开了一种脂肪酸铁盐类的制备方法，该制备方法为通过使脂肪酸与碱金属氢氧化物进行皂化反应后、使所得到的脂肪酸碱金属盐与酸性铁盐反应的复分解反应制备脂肪酸铁盐类的制备方法，其特征在于，以减少未反应脂肪酸的方式，多次交替地向反应体系中添加相对于脂肪酸大量过剩的所述碱金属氢氧化物和酸性铁盐，在90℃的温度下多次交替地进行所述皂化反应和复分解反应，并公开了获得了在色调良好、粉末微细的同时纯度高的脂肪酸铁盐类。

然而，在本制备方法中，由于添加了相对于脂肪酸大量过剩的碱金属氢氧化物和酸性铁盐，在所得到的脂肪酸铁盐中，生成了过量的水溶性盐。具体而言，在反应体系中，残留有相对于脂肪酸过量添加的氢氧化钠、氯化铁、复分解反应中生成的氯化钠，未反应的氢氧化钠和氯化铁进一步反应，生成碱性铁盐。对于这些未反应的原料和副产物，例如存在在被分散于热塑性树脂中时，由于聚集性高而成为分散不良的重要因素的问题，还存在无法实现铁皂的高纯度的问题。

另一方面，专利文献2中公开了一种三酸皂型的长链脂肪酸铁的制备方法，其特征在于，在非活性气体气氛下，使三烷氧基铁和长链脂肪酸在非质子极性溶剂的存在下通过交换法进行反应。

然而，在本制备方法中，使用了大量的四氢呋喃、二噁烷、乙醚等非质子极性溶剂进行反应。此外，出于提高三酸皂型的长链脂肪酸铁的纯度的目的，每1摩尔份三烷氧基铁中添加大量过剩的3-300摩尔份、优选为6-100摩尔份的长链脂肪酸进行反应，因此在脂肪酸铁盐中残留了大量游离脂肪酸，为了清洗掉大量的游离脂肪酸，使用了大量的非质子极性溶剂。因此存在如下问题，由于使用了大量非质子极性溶剂，对环境造成很大的负担。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开平6-271499号公报

专利文献2：特开昭62-120339号公报

发明内容