JP2009227664A - 低起泡性カチオン界面活性剤組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】低起泡性で、かつ長期間保存しても分離沈降がなく消泡性に優れたカチオン界面活性剤組成物を提供する。
【解決手段】特定のカチオン界面活性剤(A)、一般式(2)で表され30℃での水100gへの溶解度が1g以下であるポリエーテル(B)及び炭素数3〜14の水溶性アルキレングリコールアルキルエーテル(C)、又は、前記(A)、前記(B)、2〜6価の多価アルコール(D)及び炭素数1〜5の1価アルコール(E)を含有してなる低起泡性カチオン界面活性剤組成物。R5O−(R6O)p−H(2)(式中、R5は脂肪族炭化水素基、R6は炭素数2〜4のアルキレン基、pは平均値であって5〜57の数を表す。)
【選択図】なし
【解決手段】特定のカチオン界面活性剤(A)、一般式(2)で表され30℃での水100gへの溶解度が1g以下であるポリエーテル(B)及び炭素数3〜14の水溶性アルキレングリコールアルキルエーテル(C)、又は、前記(A)、前記(B)、2〜6価の多価アルコール(D)及び炭素数1〜5の1価アルコール(E)を含有してなる低起泡性カチオン界面活性剤組成物。R5O−(R6O)p−H(2)(式中、R5は脂肪族炭化水素基、R6は炭素数2〜4のアルキレン基、pは平均値であって5〜57の数を表す。)
【選択図】なし
Description
本発明は低起泡性カチオン界面活性剤組成物に関する。更に詳しくは、第4級アンモニウム塩を含む低起泡性カチオン界面活性剤組成物に関する。
従来、カチオン界面活性剤は種々の用途に使用されているが、基本的に泡立ちやすく、用途によっては、激しく泡立つことにより容器内からカチオン界面活性剤が溢れ出たり、泡によってカチオン界面活性剤を添加した溶液の流動性が低下する等様々なトラブルが生じる場合がある。より具体的な例を挙げると、海水を冷却水として使用している発電所、製油所及び製鉄所等では、冷却水配管内にムラサキイガイやフジツボといった海生生物が付着するのを防止するため、海水冷却水に少量のカチオン界面活性剤を添加している。しかしカチオン界面活性剤は泡立ちが激しいため、冷却水配管内で泡が発生して冷却水の流れを低下させたり、ポンプのキャビテーションを起こして海水の汲み上げ効率を低下させたり、また冷却水を海に流す時に泡が立ち、海面上に長期間残るといった問題が発生している。
カチオン界面活性剤の泡立ちを抑えるために、カチオン界面活性剤に高級脂肪族アミン塩を添加する方法(特許文献1)や、シリコン系消泡剤を添加する方法(特許文献2)が提案されている。しかしながら、高級脂肪族アミンを添加したものは消泡性が十分でなく、またシリコン系消泡剤を添加したものは消泡剤成分がすぐに沈降してしまい、結果として消泡性が低下するという問題がある。
カチオン界面活性剤の泡立ちを抑えるために、カチオン界面活性剤に高級脂肪族アミン塩を添加する方法(特許文献1)や、シリコン系消泡剤を添加する方法(特許文献2)が提案されている。しかしながら、高級脂肪族アミンを添加したものは消泡性が十分でなく、またシリコン系消泡剤を添加したものは消泡剤成分がすぐに沈降してしまい、結果として消泡性が低下するという問題がある。
本発明の課題は、低起泡性で、かつ長期間保存しても分離沈降がなく消泡性に優れたカチオン界面活性剤組成物を提供することにある。
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、本発明に到達した。即ち、本発明は、一般式(1)で表されるカチオン界面活性剤(A)、一般式(2)で表され30℃での水100gへの溶解度が1g以下であるポリエーテル(B)及び炭素数3〜14の水溶性アルキレングリコールアルキルエーテル(C)、又は、前記(A)、前記(B)、2〜6価の多価アルコール(D)及び炭素数1〜5の1価アルコール(E)を含有してなる低起泡性カチオン界面活性剤組成物である。
[式中、R1、R2及びR3はそれぞれ同一若しくは異なる炭素数1〜24の直鎖若しくは分岐のアルキル基又は炭素数3〜24の直鎖若しくは分岐のアルケニル基;R4は炭素数6〜24の直鎖若しくは分岐のアルキル基若しくはアルケニル基又は炭素数7〜24のアリールアルキル基若しくはアリールアルケニル基;fは1〜10の整数、Xf-はf価の対イオンであり、ハロゲンイオン、ヒドロキシイオン、硫酸イオン、リン酸イオン、硝酸イオン、カルボン酸イオン、スルホン酸イオン、硫酸エステルイオン、リン酸エステルイオン及び超強酸イオンからなる群から選ばれる1種以上のイオンである。]
R5O−(R6O)p−H (2)
[式中、R5は炭素数1〜24の脂肪族炭化水素基、R6は炭素数2〜4のアルキレン基、pは平均値であって5〜57の数、p個のR6の内の5〜50個はプロピレン基であり、0〜2個はエチレン基であり、0〜5個はブチレン基であり、p個のR6が2種以上のアルキレン基から構成される場合は、p個のR6Oの結合形式はブロックでもランダムでもこれらの併用でもよい。]
R5O−(R6O)p−H (2)
[式中、R5は炭素数1〜24の脂肪族炭化水素基、R6は炭素数2〜4のアルキレン基、pは平均値であって5〜57の数、p個のR6の内の5〜50個はプロピレン基であり、0〜2個はエチレン基であり、0〜5個はブチレン基であり、p個のR6が2種以上のアルキレン基から構成される場合は、p個のR6Oの結合形式はブロックでもランダムでもこれらの併用でもよい。]
本発明の低起泡性カチオン界面活性剤組成物は、泡立ちが少なく、かつ長期間保存しても分離沈降がなく保存安定性に優れる。
また、本発明の低起泡性カチオン界面活性剤組成物は、海水を使用する用途(例えば海水を冷却水として使用する場合)等において、泡立ちを抑えつつ、使用設備(例えば海水冷却水配管)の海水接触面への海生生物の付着防止に優れた効果を発揮する。
また、本発明の低起泡性カチオン界面活性剤組成物は、海水を使用する用途(例えば海水を冷却水として使用する場合)等において、泡立ちを抑えつつ、使用設備(例えば海水冷却水配管)の海水接触面への海生生物の付着防止に優れた効果を発揮する。
本発明におけるカチオン界面活性剤(A)[以下において、単に(A)と表記する場合がある]は、一般式(1)で示される。
一般式(1)中、R1、R2及びR3は炭素数1〜24、好ましくは炭素数1〜18の直鎖若しくは分岐のアルキル基又は炭素数3〜24、好ましくは炭素数3〜18の直鎖若しくは分岐のアルケニル基である。
一般式(1)中、R1、R2及びR3は炭素数1〜24、好ましくは炭素数1〜18の直鎖若しくは分岐のアルキル基又は炭素数3〜24、好ましくは炭素数3〜18の直鎖若しくは分岐のアルケニル基である。
炭素数1〜24の直鎖若しくは分岐のアルキル基としてはメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、2−エチルヘキシル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、イソデシル基、n−ドデシル基、イソドデシル基、n−ミリスチル基、イソミリスチル基、n−セチル基、イソセチル基、n−オクタデシル基、イソオクタデシル基、n−ノナデシル基、イソノナデシル基、n−イコシル基、イソイコシル基、n−ヘンイコシル基、イソヘンイコシル基、n−ドコシル基、イソドコシル基、n−トリコシル基、イソトリコシル基、n−テトラコシル基及びイソテトラコシル基等が挙げられる。
炭素数3〜24の直鎖若しくは分岐のアルケニル基としてはアリル基、メタリル基、プロペニル基、ブテニル基、n−ペンテニル基、イソペンテニル基、n−ヘキセニル基、イソヘキセニル基、n−ヘプテニル基、イソヘプテニル基、n−オクテニル基、イソオクテニル基、n−ノネニル基、イソノネニル基、n−デセニル基、イソデセニル基、n−ウンデセニル基、イソウンデセニル基、n−ドデセニル基、イソドデセニル基、n−トリデセニル基、イソトリデセニル基、n−テトラデセニル基、イソテトラデセニル基、n−ペンタデセニル基、イソペンタデセニル基、n−ヘキサデセニル基、イソヘキサデセニル基、n−ヘプタデセニル基、n−オレイル基、イソオレイル基、n−ノナデセニル基、イソノナデセニル基、n−イコセニル基、イソイコセニル基、n−ヘンイコセニル基、イソへンイコセニル基、n−ドコセニル基、n−トリコセニル基及びn−テトラコセニル基等が挙げられる。
R1、R2及びR3は同一でも異なっていてもよい。
R1、R2及びR3の内、好ましい組み合わせは、全てが炭素数1又は2、特にメチル基である組み合わせ並びにR1及びR2が炭素数1又は2、特にメチル基で、R3が炭素数8〜18、特に炭素数12〜16のアルキル基である組み合わせである。
R1、R2及びR3の内、好ましい組み合わせは、全てが炭素数1又は2、特にメチル基である組み合わせ並びにR1及びR2が炭素数1又は2、特にメチル基で、R3が炭素数8〜18、特に炭素数12〜16のアルキル基である組み合わせである。
R4は炭素数6〜24の直鎖若しくは分岐のアルキル基若しくはアルケニル基又は炭素数7〜24のアリールアルキル基若しくはアリールアルケニル基である。
炭素数6〜24の直鎖若しくは分岐のアルキル基及びアルケニル基としては前述のアルキル基及びアルケニル基の内の炭素数6〜24のものが挙げられる。
炭素数7〜24のアリールアルキル基としてはベンジル基、フェニルエチル基及びフェニルブチル基等の炭素数1〜18のアルキル基を有するフェニルアルキル基が挙げられる。
炭素数7〜24のアリールアルケニル基としては、フェニルエテニル基及びフェニルプロペニル基等が挙げられる。
R4の内好ましいのは炭素数6〜24の直鎖若しくは分岐のアルキル基又は炭素数7〜24のアリールアルキル基であり、R1〜R3が全て炭素数1又は2の場合はR4 は炭素数10〜24のアルキル基が更に好ましく、R1及びR2が炭素数1又は2でR3が炭素数8〜18のアルキル基の場合はR4は炭素数8〜18のアルキル基及びアリールアルキル基が好ましい。
炭素数6〜24の直鎖若しくは分岐のアルキル基及びアルケニル基としては前述のアルキル基及びアルケニル基の内の炭素数6〜24のものが挙げられる。
炭素数7〜24のアリールアルキル基としてはベンジル基、フェニルエチル基及びフェニルブチル基等の炭素数1〜18のアルキル基を有するフェニルアルキル基が挙げられる。
炭素数7〜24のアリールアルケニル基としては、フェニルエテニル基及びフェニルプロペニル基等が挙げられる。
R4の内好ましいのは炭素数6〜24の直鎖若しくは分岐のアルキル基又は炭素数7〜24のアリールアルキル基であり、R1〜R3が全て炭素数1又は2の場合はR4 は炭素数10〜24のアルキル基が更に好ましく、R1及びR2が炭素数1又は2でR3が炭素数8〜18のアルキル基の場合はR4は炭素数8〜18のアルキル基及びアリールアルキル基が好ましい。
(A)を構成する第4級アンモニウムカチオンの好ましいものの具体例としては、
(1)R1〜R3が全て炭素数1又は2で、R4が炭素数10〜24のアルキル基のもの;
ドデシルトリメチルアンモニウム、テトラデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、トリメチルオクタデシルアンモニウム、トリメチルヤシ油アルキルアンモニウム(ヤシ油アルキルとはヤシ油由来のアルコールから水酸基を除いたアルキル基を意味し、以下同様である)、エチルドデシルジメチルアンモニウム、エチルジメチルテトラデシルアンモニウム、エチルヘキサデシルジメチルアンモニウム、エチルジメチルオクタデシルアンモニウム、エチルジメチルヤシ油アルキルアンモニウム、ジエチルドデシルメチルアンモニウム、ジエチルメチルテトラデシルアンモニウム、ジエチルヘキサデシルメチルアンモニウム、ジエチルオクタデシルメチルアンモニウム及びジエチルメチルヤシ油アルキルアンモニウムカチオン;
(2)R1及びR2が炭素数1又は2のアルキル基、R3が炭素数8〜18のアルキル基、R4がベンジル基のもの;
ベンジルデシルジメチルアンモニウム、ベンジルドデシルジメチルアンモニウム、ベンジルジメチルテトラデシルアンモニウム、ベンジルヘキサデシルジメチルアンモニウム及びベンジルジメチルヤシ油アルキルアンモニウムカチオン;
(3)R1及びR2が炭素数1又は2のアルキル基、R3及びR4が炭素数8〜14のアルキル基のもの;
ジメチルジオクチルアンモニウム、デシルジメチルオクチルアンモニウム、ジデシルジメチルアンモニウム、デシルドデシルジメチルアンモニウム、ジドデシルジメチルアンモニウム、ジメチルジテトラデシルアンモニウム、エチルジデシルメチルアンモニウム及びジデシルジエチルアンモニウムカチオン;
等が挙げられる。
(1)R1〜R3が全て炭素数1又は2で、R4が炭素数10〜24のアルキル基のもの;
ドデシルトリメチルアンモニウム、テトラデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、トリメチルオクタデシルアンモニウム、トリメチルヤシ油アルキルアンモニウム(ヤシ油アルキルとはヤシ油由来のアルコールから水酸基を除いたアルキル基を意味し、以下同様である)、エチルドデシルジメチルアンモニウム、エチルジメチルテトラデシルアンモニウム、エチルヘキサデシルジメチルアンモニウム、エチルジメチルオクタデシルアンモニウム、エチルジメチルヤシ油アルキルアンモニウム、ジエチルドデシルメチルアンモニウム、ジエチルメチルテトラデシルアンモニウム、ジエチルヘキサデシルメチルアンモニウム、ジエチルオクタデシルメチルアンモニウム及びジエチルメチルヤシ油アルキルアンモニウムカチオン;
(2)R1及びR2が炭素数1又は2のアルキル基、R3が炭素数8〜18のアルキル基、R4がベンジル基のもの;
ベンジルデシルジメチルアンモニウム、ベンジルドデシルジメチルアンモニウム、ベンジルジメチルテトラデシルアンモニウム、ベンジルヘキサデシルジメチルアンモニウム及びベンジルジメチルヤシ油アルキルアンモニウムカチオン;
(3)R1及びR2が炭素数1又は2のアルキル基、R3及びR4が炭素数8〜14のアルキル基のもの;
ジメチルジオクチルアンモニウム、デシルジメチルオクチルアンモニウム、ジデシルジメチルアンモニウム、デシルドデシルジメチルアンモニウム、ジドデシルジメチルアンモニウム、ジメチルジテトラデシルアンモニウム、エチルジデシルメチルアンモニウム及びジデシルジエチルアンモニウムカチオン;
等が挙げられる。
これらの内、海生生物付着防止効果の観点から更に好ましいのは、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム、ジデシルジメチルアンモニウム、ベンジルドデシルジメチルアンモニウム及びベンジルジメチルテトラデシルアンモニウムカチオンである。
一般式(1)におけるfは1〜10、好ましくは1〜3の整数であり、Xf-はf価の対イオンである。
Xf-としては、ハロゲンイオン(フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン及びヨウ素イオン)、ヒドロキシイオン、硫酸イオン、リン酸イオン、硝酸イオン、カルボン酸イオン、スルホン酸イオン、硫酸エステルイオン、リン酸エステルイオン及び超強酸イオンからなる群から選ばれる1種以上のイオンが挙げられる。
尚、本発明においては、硫酸イオンとして硫酸水素イオン(HSO4 -)、リン酸イオンとしてHPO4 2-及びH2PO4 -も含まれる。
Xf-としては、ハロゲンイオン(フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン及びヨウ素イオン)、ヒドロキシイオン、硫酸イオン、リン酸イオン、硝酸イオン、カルボン酸イオン、スルホン酸イオン、硫酸エステルイオン、リン酸エステルイオン及び超強酸イオンからなる群から選ばれる1種以上のイオンが挙げられる。
尚、本発明においては、硫酸イオンとして硫酸水素イオン(HSO4 -)、リン酸イオンとしてHPO4 2-及びH2PO4 -も含まれる。
カルボン酸イオンを形成するカルボン酸としては、1価又は2価〜10価のカルボン酸が挙げられる。
1価カルボン酸としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、カプリル酸、2−エチルヘキサン酸、ノナン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ステアリン酸及びオレイン酸等の炭素数1〜18の脂肪族1価カルボン酸並びに安息香酸、エチル安息香酸、桂皮酸及びt−ブチル安息香酸等の炭素数7〜18の芳香族1価カルボン酸が挙げられる。
2価カルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸等の炭素数2〜8の脂肪族2価飽和カルボン酸、マレイン酸及びイタコン酸等の炭素数4〜18の脂肪族2価不飽和カルボン酸並びにフタル酸、イソフタル酸及びテレフタル酸等の炭素数8〜20の芳香族2価カルボン酸が挙げられる。
3価〜10価のカルボン酸としては、ブタンテトラカルボン酸等の脂肪族4価カルボン酸、トリメリット酸及びピロメリット酸等の芳香族3価若しくは4価カルボン酸が挙げられる。
スルホン酸イオンを形成するスルホン酸としてはp−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸及びp−フェノールスルホン酸等の芳香族1価スルホン酸等が挙げられる。
硫酸エステルイオンを形成する硫酸エステルとしては、メチル硫酸エステル、エチル硫酸エステル、プロピル硫酸エステル、オクチル硫酸エステル、2−エチルヘキシル硫酸エステル、デシル硫酸エステル、ドデシル硫酸エステル、テトラデシル硫酸エステル、オクタデシル硫酸エステル及びオレイル硫酸エステル等の炭素数1〜24のモノアルキル若しくはモノアルケニル硫酸エステル並びにジメチル硫酸等が挙げられる。尚、ジメチル硫酸を使用する場合は、一般式(1)中のR1〜R3のいずれかはメチルとなり、対イオンはモノメチル硫酸イオンとなる。
リン酸エステルイオンを形成するリン酸エステルとしては、オクチルリン酸エステル、2−エチルヘキシルリン酸エステル、デシルリン酸エステル、ドデシルリン酸エステル、オクタデシルリン酸エステル及びオレイルリン酸エステル等の炭素数1〜24のモノ若しくはジアルキル又はモノ若しくはジアルケニルリン酸エステル挙げられる。
超強酸イオンを形成する超強酸としては、Hammettの酸度関数(H0)が−11.93(100%硫酸の値)未満のものであり、プロトン酸及びプロトン酸とルイス酸の組み合わせからなる酸が挙げられる。
プロトン酸の具体例としては、トリフルオロメタンスルホン酸(H0=−14.10)及びペンタフルオロエタンスルホン酸(H0=−14.00)等が挙げられる。
プロトン酸とルイス酸の組み合わせに用いられるプロトン酸としては、ハロゲン化水素(フッ化水素、塩化水素、臭化水素及びヨウ化水素等)が挙げられ、ルイス酸としては三フッ化硼素、五フッ化リン、五フッ化アンチモン及び五フッ化砒素等が挙げられる。
プロトン酸とルイス酸の組み合わせは任意であるが、具体例としては、四フッ化硼素酸、六フッ化リン酸、塩化フッ化硼素酸、六フッ化アンチモン酸及び六フッ化砒素酸等が挙げられる。
プロトン酸の具体例としては、トリフルオロメタンスルホン酸(H0=−14.10)及びペンタフルオロエタンスルホン酸(H0=−14.00)等が挙げられる。
プロトン酸とルイス酸の組み合わせに用いられるプロトン酸としては、ハロゲン化水素(フッ化水素、塩化水素、臭化水素及びヨウ化水素等)が挙げられ、ルイス酸としては三フッ化硼素、五フッ化リン、五フッ化アンチモン及び五フッ化砒素等が挙げられる。
プロトン酸とルイス酸の組み合わせは任意であるが、具体例としては、四フッ化硼素酸、六フッ化リン酸、塩化フッ化硼素酸、六フッ化アンチモン酸及び六フッ化砒素酸等が挙げられる。
尚、f価の対イオンには、f価の酸のf価のイオン及びf価より高い[(f+α)価の]酸のf価の対イオン(部分塩)が含まれる。例えば、酸が多価塩基酸(シュウ酸、マレイン酸、コハク酸及びアジピン酸等の炭素数2〜18の2塩基酸等)の場合、(A)にはモノ塩及び多価塩が含まれる。
f価の対イオンの内、海生生物付着防止効果の観点から好ましいのは、ハロゲンイオン、カルボン酸イオン、硫酸エステルイオン及び超強酸イオンであり、更に好ましいのはハロゲンイオン、カルボン酸イオン及び硫酸エステルイオン、特に好ましいのはハロゲンイオン及び硫酸エステルイオンであり、とりわけ好ましいのは塩素イオン、臭素イオン及び硫酸エステルイオン、最も好ましいのは硫酸エステルイオンである。
本発明におけるカチオン界面活性剤(A)の製造方法は特に限定されず、例えば以下の(1)〜(4)の公知の方法等が挙げられる。
(1)上記第4級アンモニウムカチオンからアルキルカチオンを1個除いた3級アミンに、溶媒[例えば後述の水溶性アルキレングリコールアルキルエーテル(C)及び水]の存在下、反応温度85℃〜95℃で撹拌しながら、ジメチル硫酸を滴下し、四級化することにより、対イオンがメチル硫酸イオンである(A)を得る方法。
(2)上記第4級アンモニウムカチオンからアルキルカチオンを1個除いた3級アミンに、溶媒[例えば後述の2〜6価の多価アルコール(D);溶媒の量は3級アミンの重量に基づいて10〜1,000重量%]の存在下、反応温度80〜120℃、圧力0.1〜0.5Mpaで0.5〜5時間かけてハロゲン化アルキル(3級アミン/ハロゲン化アルキルの当量比は1/1〜1/1.3)を加え、温度80〜120℃、圧力0.1〜0.5MPaで1〜5時間攪拌し、50〜80℃に冷却し、液中に窒素を0.1〜0.5L/分の流量で1〜3時間流して未反応のハロゲン化アルキルを除去することにより、対イオンがハロゲンイオンである(A)を得る方法。
(3)上記第4級アンモニウムカチオンからアルキルカチオンを1個除いた3級アミンと炭酸ジアルキルエステル(アルキル基の炭素数1〜5、3級アミン/炭酸ジアルキルエステルの当量比は1/1〜1/1.3)を、溶媒[例えば後述の2〜6価の多価アルコール(D);溶媒の量は3級アミンの重量に基づいて10〜1,000重量%]の存在下、反応温度80〜120℃、圧力0.1〜0.5Mpaで0.5〜5時間反応させて第4級アンモニウム塩を製造し、更に第4級アンモニウムの当量に基づいて1.0〜1.2当量のプロトン酸を添加し、10〜50℃で1時間撹拌して塩交換することにより、対イオンがプロトン酸イオンである(A)を得る方法。
(4)(1)〜(3)で得られた(A)にアルカリ(例えば水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム;第4級アンモニウム塩/アルカリの当量比は通常1/1〜1/1.1)を加え、10〜50℃で1時間撹拌して塩交換することにより、対イオンがヒドロキシイオンである(A)を得る方法。
(1)上記第4級アンモニウムカチオンからアルキルカチオンを1個除いた3級アミンに、溶媒[例えば後述の水溶性アルキレングリコールアルキルエーテル(C)及び水]の存在下、反応温度85℃〜95℃で撹拌しながら、ジメチル硫酸を滴下し、四級化することにより、対イオンがメチル硫酸イオンである(A)を得る方法。
(2)上記第4級アンモニウムカチオンからアルキルカチオンを1個除いた3級アミンに、溶媒[例えば後述の2〜6価の多価アルコール(D);溶媒の量は3級アミンの重量に基づいて10〜1,000重量%]の存在下、反応温度80〜120℃、圧力0.1〜0.5Mpaで0.5〜5時間かけてハロゲン化アルキル(3級アミン/ハロゲン化アルキルの当量比は1/1〜1/1.3)を加え、温度80〜120℃、圧力0.1〜0.5MPaで1〜5時間攪拌し、50〜80℃に冷却し、液中に窒素を0.1〜0.5L/分の流量で1〜3時間流して未反応のハロゲン化アルキルを除去することにより、対イオンがハロゲンイオンである(A)を得る方法。
(3)上記第4級アンモニウムカチオンからアルキルカチオンを1個除いた3級アミンと炭酸ジアルキルエステル(アルキル基の炭素数1〜5、3級アミン/炭酸ジアルキルエステルの当量比は1/1〜1/1.3)を、溶媒[例えば後述の2〜6価の多価アルコール(D);溶媒の量は3級アミンの重量に基づいて10〜1,000重量%]の存在下、反応温度80〜120℃、圧力0.1〜0.5Mpaで0.5〜5時間反応させて第4級アンモニウム塩を製造し、更に第4級アンモニウムの当量に基づいて1.0〜1.2当量のプロトン酸を添加し、10〜50℃で1時間撹拌して塩交換することにより、対イオンがプロトン酸イオンである(A)を得る方法。
(4)(1)〜(3)で得られた(A)にアルカリ(例えば水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム;第4級アンモニウム塩/アルカリの当量比は通常1/1〜1/1.1)を加え、10〜50℃で1時間撹拌して塩交換することにより、対イオンがヒドロキシイオンである(A)を得る方法。
本発明におけるポリエーテル(B)[以下において、単に(B)と略記する場合がある]は、カチオン界面活性剤の起泡性を抑える機能を有する。
(B)を表す一般式(2)において、R5は炭素数1〜24の脂肪族炭化水素基である。
炭素数1〜24の脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜24の直鎖若しくは分岐のアルキル基、炭素数3〜24の直鎖若しくは分岐のアルケニル基及び炭素数4〜15の脂環基等が挙げられる。
炭素数1〜24の直鎖若しくは分岐のアルキル基及び炭素数3〜24の直鎖若しくは分岐のアルケニル基の具体例としては、前述のR1〜R3で例示したものと同様の基が挙げられる。また、炭素数4〜15の脂環基としては、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、エチルシクロヘキシル基、プロピルシクロヘキシル基、オクチルシクロヘキシル基及びノニルシクロヘキシル基等が挙げられる。
R5の内抑泡性の観点から好ましいのは炭素数1〜24の直鎖若しくは分岐のアルキル基であり、更に好ましいのは直鎖のアルキル基であり、特に好ましいのは、炭素数1〜12の直鎖のアルキル基である。
炭素数1〜24の脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜24の直鎖若しくは分岐のアルキル基、炭素数3〜24の直鎖若しくは分岐のアルケニル基及び炭素数4〜15の脂環基等が挙げられる。
炭素数1〜24の直鎖若しくは分岐のアルキル基及び炭素数3〜24の直鎖若しくは分岐のアルケニル基の具体例としては、前述のR1〜R3で例示したものと同様の基が挙げられる。また、炭素数4〜15の脂環基としては、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、メチルシクロヘキシル基、エチルシクロヘキシル基、プロピルシクロヘキシル基、オクチルシクロヘキシル基及びノニルシクロヘキシル基等が挙げられる。
R5の内抑泡性の観点から好ましいのは炭素数1〜24の直鎖若しくは分岐のアルキル基であり、更に好ましいのは直鎖のアルキル基であり、特に好ましいのは、炭素数1〜12の直鎖のアルキル基である。
一般式(2)におけるR6は炭素数2〜4のアルキレン基であり、例えばエチレン基、プロピレン基(1,2−プロピレン基及び1,3−プロピレン基)及びブチレン基(1,2−ブチレン基、1,3−ブチレン基及び1,4−ブチレン基等)が挙げられる。
一般式(2)におけるpは通常5〜57であって、抑泡性の観点から好ましくは10〜40である。(B)は通常アルキレンオキサイドの付加反応により製造されるものであって、通常はアルキレンオキサイドの付加モル数に分布を有するので、pはアルキレンオキサイドの付加モル数の平均値を表し、整数であるとは限らない。
また、p個のR6の内の通常5〜50個はプロピレン基であり、50個を超えると(A)との相溶性の観点から好ましくなく、5個未満では低泡性にならず好ましくない。R6の内のプロピレン基の個数は抑泡性の観点から好ましくは10〜40である。
p個のR6の内の通常0〜2個はエチレン基であり、2個を超えると低泡性にならず好ましくない。
p個のR6の内の通常0〜5個はブチレン基であり、5個を超えると(A)との相溶性が低下し好ましくない。尚、上記p個のR6の内のプロピレン基、エチレン基及びブチレン基の個数も平均値であり、整数であるとは限らない。
p個のR6Oの結合形式はブロックでもランダムでもこれらの併用でもよいが、抑泡性の観点から、好ましいのはブロックである。
(B)は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
また、p個のR6の内の通常5〜50個はプロピレン基であり、50個を超えると(A)との相溶性の観点から好ましくなく、5個未満では低泡性にならず好ましくない。R6の内のプロピレン基の個数は抑泡性の観点から好ましくは10〜40である。
p個のR6の内の通常0〜2個はエチレン基であり、2個を超えると低泡性にならず好ましくない。
p個のR6の内の通常0〜5個はブチレン基であり、5個を超えると(A)との相溶性が低下し好ましくない。尚、上記p個のR6の内のプロピレン基、エチレン基及びブチレン基の個数も平均値であり、整数であるとは限らない。
p個のR6Oの結合形式はブロックでもランダムでもこれらの併用でもよいが、抑泡性の観点から、好ましいのはブロックである。
(B)は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
(B)は、通常、触媒の存在下若しくは非存在下に、R5−OHで示される1価アルコールに炭素数2〜4のアルキレンオキシド[例えばエチレンオキシド(以下、EOと略記)、プロピレンオキシド(1,2−プロピレンオキシド及び1,3−プロピレンオキシドを表し、以下、POと略記)、ブチレンオキシド(1,2−ブチレンオキシド、1,3−ブチレンオキシド及び1,4−ブチレンオキシドを表し、以下、BOと略記)]を開環付加さることにより製造される。触媒としては公知のアルカリ性触媒(水酸化カリウム又は水酸化ナトリウム等)及び酸触媒(BF3等)が使用でき、反応温度は付加されるアルキレンオキシドの種類によって異なるが通常50〜180℃である。
(B)の製造に用いられるR5−OHは、天然アルコールでも合成アルコール(チーグラーアルコール及びオキソアルコール等)でもよく、具体的には前記R5として挙げられた炭化水素基に水酸基が結合したアルコールが挙げられる。
(B)の30℃での水100gへの溶解度は、通常1g以下、抑泡性の観点から好ましくは0.8g以下、更に好ましくは0.3g以下、特に0.01g以下である。尚、本発明における30℃での水への溶解度は、30℃のイオン交換水100gに完全に溶解する試料の最大のg数である。
本発明におけるポリエーテル(B)の好ましいものの具体例としては、n−ブタノールのPO19モル付加物(30℃での水100gへの溶解度=0.01g以下)、n−ドデシルアルコールのEO1モルPO5モルランダム付加物(30℃での水100gへの溶解度=0.01g以下)、エタノールのEO2モルとPO5モルのランダム付加物(30℃での水100gへの溶解度=1.0g)、メタノールのEO1モルPO10モルBO5モルランダム付加物(30℃での水100gへの溶解度=0.3g)及びオクタデシルアルコールのPO30モルBO5モルランダム付加物(30℃での水100gへの溶解度=0.01g以下)等が挙げられる。
本発明における炭素数3〜14の水溶性アルキレングリコールアルキルエーテル(C)[以下において、単に(C)と略記する場合がある]は、カチオン界面活性剤組成物を長期間保管したときの安定性を高める機能及びカチオン界面活性剤組成物の粘度を低減する機能を有する。また、(C)は(A)を製造する際の反応溶媒として使用することができる。
本発明において、水溶性とは30℃の水100gに100g以上溶解することをいう。
本発明において、水溶性とは30℃の水100gに100g以上溶解することをいう。
炭素数3〜14の水溶性アルキレングリコールアルキルエーテル(C)としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル及びトリエチレングリコールジブチルエーテル等が挙げられる。
これらの内、カチオン界面活性剤組成物を長期間保管したときの安定性及び低粘度化の観点から好ましいのは、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル及びトリエチレングリコールジブチルエーテルである。
(C)は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの内、カチオン界面活性剤組成物を長期間保管したときの安定性及び低粘度化の観点から好ましいのは、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル及びトリエチレングリコールジブチルエーテルである。
(C)は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明における2〜6価の多価アルコール(D)[以下において、単に(D)と略記する場合がある]は、カチオン界面活性剤組成物を長期間保管したときの安定性を高める機能を有する。また、(D)は(A)を製造する際の反応溶媒として使用することができる。
(D)としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、2−メチルグリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール及びソルビトール等が挙げられる。これらの内、カチオン界面活性剤組成物を長期間保管したときの安定性の観点のから好ましいのは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール及び1,4−ブタンジオール、更に好ましいのはエチレングリコール及びプロピレングリコールである。
(D)は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
(D)は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
本発明における炭素数1〜5の1価アルコール(E)[以下において、単に(E)と略記する場合がある]は、カチオン界面活性剤組成物の粘度を低減する機能を有する。
(E)としては、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、1,2−ジメチルプロパノール、1,1−ジメチルプロパノール、2,2−ジメチルプロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、イソブタノール、tert−ブタノール、2−メチル−1−ブタノール、n−ペンチルアルコール、sec−ペンチルアルコール、イソペンチルアルコール及び3−ペンチルアルコール等が挙げられる。
(E)は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
(E)は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
上述の通り、炭素数3〜14の水溶性アルキレングリコールアルキルエーテル(C)を用いるか、2〜6価の多価アルコール(D)及び炭素数1〜5の1価アルコール(E)を併用することにより、カチオン界面活性剤組成物の保存安定性を良好なものとなり、かつ低粘度化できることから、本発明の構成としては、カチオン界面活性剤(A)、ポリエーテル(B)及び(C)を必須構成成分として含有するものと、(A)、(B)、(D)及び(E)を必須構成成分として含有するものの2形態がある。
本発明の低起泡性カチオン界面活性剤組成物は、水を含有することができる。水の種類は特に限定されず、工業用水、水道水、井戸水、イオン交換水及び蒸留水等を使用することが可能である。
本発明の低起泡性カチオン界面活性剤組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で、必要によりその他の添加剤を添加することも可能である。添加剤としては、消泡剤、pH調整剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、防藻剤及び腐食防止剤等が挙げられ、消泡剤としてはシリコーン系(ジメチルポリシロキサン等)、鉱物油及び金属石鹸等;pH調整剤としては苛性アルカリ(苛性ソーダ等)、アミン(モノ−、ジ−又はトリエタノールアミン等)、酸化防止剤としては、フェノール系[2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(BHT)及び2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)等]、硫黄系[ジラウリル3,3’−チオジプロピオネート(DLTDP)及びジオクタデシル3,3’−チオジプロピオネート(DSTDP)等]、リン系[トリフェニルホスファイト(TPP)及びトリイソデシルホスファイト(TDP)等]、アミン系[オクチル化ジフェニルアミン、N−n−ブチル−p−アミノフェノール及びN,N−ジイソプロピル−p−フェニレンジアミン等]等;紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系(2−ヒドロキシベンゾフェノン及び2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン等)、サリチレート系(フェニルサリチレート及び2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート等)、ベンゾトリアゾール系[(2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール及び(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール等]、アクリル系[エチル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート及びメチル−2−カルボメトキシ−3−(パラメトキシベンジル)アクリレート等]等;抗菌剤としては、イソチアゾロン系化合物、ハロゲン化脂肪族ニトロ化合物(2−ブロモ−2−ニトロ−1,3−プロパンジオール及び2,2−ジブロモ−2−ニトロエタノール等)及びこれらのエステル、ジブロモニトリルプロピオンアミド、アルキレンビスチオシアネート(メチレンビスチオシアネート等)、1,4−ビスブロモアセトキシ−2−ブテン、ヘキサブロモジメチルスルホン、イソフタロニトリル化合物(5−クロロ−2,4,6−トリフルオロイソフタロニトリル及びテトラクロロイソフタロニトリル等)、ジメチルジチオカルバメート、4,5−ジクロロ−1,2−ジオール−3−オン、3,3,4,4−テトラクロロテトラヒドロチオフェン−1,1−ジオキシド、トリヨードアリルアルコール、ブロモニトロスチレン、アルデヒド化合物(グルタルアルデヒド、フタルアルデヒド、イソフタルアルデヒド及びテレフタルアルデヒド等)、ジクロログリオキシム、ベンズアルドキシム化合物(α−クロロベンズアルドキシム及びα−クロロベンズアルドキシムアセテート等)並びにハロゲン化ヒダントイン化合物(1,3−ジクロロ−5,5−ジメチルヒダントイン及び1,3−ジブロモ−5,5−ジメチルヒダントイン等)等;防藻剤としてはアメリントン等;腐蝕防止剤としては、トリアゾール化合物(トリルトリアゾール、ベンゾトリアゾール及びメチルベンゾトリアゾール等)、モリブデン酸、タングステン酸、珪酸、亜硝酸及びこれらの塩、塩化亜鉛、塩酸酸性塩化亜鉛、硫酸亜鉛、リグニンスルホン酸亜鉛並びにヒドラジン等;が挙げられる。
本発明の低起泡性カチオン界面活性剤組成物の25℃での粘度は、取り扱い易さの観点から好ましくは10〜500mPa・s、更に好ましくは10〜300mPa・s、特に好ましくは10〜200mPa・sである。
本発明の低起泡性カチオン界面活性剤組成物における(A)の含有量は低起泡性カチオン界面活性剤組成物の重量に基づき、低起泡性及び海生生物付着防止性の観点から、3〜40重量%が好ましく、更に好ましくは5〜30重量%、特に好ましくは7〜25重量%である。
(B)の含有量は、低起泡性カチオン界面活性剤組成物の重量に基づき、低起泡性及び製品安定性の観点から、2〜50重量%が好ましく、更に好ましくは4〜45重量%、特に好ましくは6〜40重量%である。
(C)の含有量は、低起泡性カチオン界面活性剤組成物の重量に基づき、低起泡性、製品安定性及び粘度低減の観点から、5〜60重量%が好ましく、更に好ましくは10〜55重量%、特に好ましくは20〜50重量%である。
(D)の含有量は、低起泡性カチオン界面活性剤組成物の重量に基づき、低起泡性及び製品安定性の観点から、20〜60重量%が好ましく、更に好ましくは25〜55重量%、特に好ましくは30〜50重量%である。
(E)の含有量は、低起泡性カチオン界面活性剤組成物の重量に基づき、粘度低減及び低起泡性の観点から、3〜20重量%が好ましく、更に好ましくは5〜18重量%、特に好ましくは7〜15重量%である。
低起泡性カチオン界面活性剤組成物が水を含有する場合の水の含有量は、低起泡性カチオン界面活性剤組成物の重量に基づき、カチオン界面活性剤組成物を長期間保管したときの安定性の観点から、1〜70重量%が好ましく、更に好ましくは5〜65重量%、特に好ましくは10〜60重量%である。
(B)の含有量は、低起泡性カチオン界面活性剤組成物の重量に基づき、低起泡性及び製品安定性の観点から、2〜50重量%が好ましく、更に好ましくは4〜45重量%、特に好ましくは6〜40重量%である。
(C)の含有量は、低起泡性カチオン界面活性剤組成物の重量に基づき、低起泡性、製品安定性及び粘度低減の観点から、5〜60重量%が好ましく、更に好ましくは10〜55重量%、特に好ましくは20〜50重量%である。
(D)の含有量は、低起泡性カチオン界面活性剤組成物の重量に基づき、低起泡性及び製品安定性の観点から、20〜60重量%が好ましく、更に好ましくは25〜55重量%、特に好ましくは30〜50重量%である。
(E)の含有量は、低起泡性カチオン界面活性剤組成物の重量に基づき、粘度低減及び低起泡性の観点から、3〜20重量%が好ましく、更に好ましくは5〜18重量%、特に好ましくは7〜15重量%である。
低起泡性カチオン界面活性剤組成物が水を含有する場合の水の含有量は、低起泡性カチオン界面活性剤組成物の重量に基づき、カチオン界面活性剤組成物を長期間保管したときの安定性の観点から、1〜70重量%が好ましく、更に好ましくは5〜65重量%、特に好ましくは10〜60重量%である。
その他の添加剤を使用する場合のその使用量は、本発明の低起泡性カチオン界面活性剤組成物の重量に基づき、消泡剤は通常0.01〜1重量%、好ましくは0.01〜0.1重量%、pH調整剤は通常0.1〜5重量%、好ましくは0.2〜2.5重量%、酸化防止剤及び紫外線吸収剤は通常それぞれ0.01〜2重量%、好ましくは0.02〜1重量%、抗菌剤、防藻剤及び腐蝕防止剤は通常それぞれ0.2〜2重量%、好ましくは0.5〜1重量%である。
本発明の低起泡性カチオン界面活性剤組成物を海水に添加して使用する場合、濃度が0.05〜1ppmになるように海水で希釈して使用することが好ましく、更に好ましい濃度は0.07〜0.5ppm、特に好ましくは0.1〜0.3ppmである。濃度がこの範囲にあると低起泡性で海生生物付着防止効果も良好であり、ムラサキイガイやフジツボ等の付着防止の対象となるもの以外の海生生物への影響も少ない。
以下実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下において部は重量部を示す。
製造例1
加熱冷却装置、攪拌機及び耐圧ボンベを備えた耐圧SUSオートクレーブに、n−ブタノール44.0部及び水酸化カリウム0.4部を仕込み、オートクレーブ内を0.2MPaの窒素で3回窒素置換後、100〜130℃に昇温し、耐圧ボンベに入れた1,2−プロピレンオキシド655.6部を約3時間かけて圧入し、更に同温度で反応を2時間続け、n−ブタノールの1,2−プロピレンオキシド19モル付加物(B−1)700部を得た。
加熱冷却装置、攪拌機及び耐圧ボンベを備えた耐圧SUSオートクレーブに、n−ブタノール44.0部及び水酸化カリウム0.4部を仕込み、オートクレーブ内を0.2MPaの窒素で3回窒素置換後、100〜130℃に昇温し、耐圧ボンベに入れた1,2−プロピレンオキシド655.6部を約3時間かけて圧入し、更に同温度で反応を2時間続け、n−ブタノールの1,2−プロピレンオキシド19モル付加物(B−1)700部を得た。
製造例2
加熱冷却装置、攪拌機及び耐圧ボンベを備えた耐圧SUSオートクレーブに、n−ドデシルアルコール250.1部及び水酸化カリウム0.8部を仕込み、オートクレーブ内を0.2MPaの窒素で3回窒素置換後、100〜130℃に昇温し、耐圧ボンベに入れたエチレンオキシド59.2部及び1,2−プロピレンオキシド389.9部の混合物を約2時間かけて圧入し、更に同温度で反応を2時間続け、n−ドデシルアルコールのエチレンオキシド1モル1,2−プロピレンオキシド5モルランダム付加物(B−2)700部を得た。
加熱冷却装置、攪拌機及び耐圧ボンベを備えた耐圧SUSオートクレーブに、n−ドデシルアルコール250.1部及び水酸化カリウム0.8部を仕込み、オートクレーブ内を0.2MPaの窒素で3回窒素置換後、100〜130℃に昇温し、耐圧ボンベに入れたエチレンオキシド59.2部及び1,2−プロピレンオキシド389.9部の混合物を約2時間かけて圧入し、更に同温度で反応を2時間続け、n−ドデシルアルコールのエチレンオキシド1モル1,2−プロピレンオキシド5モルランダム付加物(B−2)700部を得た。
製造例3
加熱冷却装置、攪拌機及び耐圧ボンベを備えた耐圧SUSオートクレーブに、メタノール22.0部及び水酸化カリウム0.4部を仕込み、オートクレーブ内を0.2MPaの窒素で3回窒素置換後、100〜130℃に昇温し、耐圧ボンベに入れたエチレンオキシド30.3部、1,2−プロピレンオキシド399.4部及び1,2−ブチレンオキシド247.9部の混合物を約4時間かけて圧入し、更に同温度で反応を2時間続け、メタノールのエチレンオキシド1モル1,2−プロピレンオキシド10モル1,2−ブチレンオキシド5モルランダム付加物(B−3)700部を得た。
加熱冷却装置、攪拌機及び耐圧ボンベを備えた耐圧SUSオートクレーブに、メタノール22.0部及び水酸化カリウム0.4部を仕込み、オートクレーブ内を0.2MPaの窒素で3回窒素置換後、100〜130℃に昇温し、耐圧ボンベに入れたエチレンオキシド30.3部、1,2−プロピレンオキシド399.4部及び1,2−ブチレンオキシド247.9部の混合物を約4時間かけて圧入し、更に同温度で反応を2時間続け、メタノールのエチレンオキシド1モル1,2−プロピレンオキシド10モル1,2−ブチレンオキシド5モルランダム付加物(B−3)700部を得た。
製造例4
加熱冷却装置、攪拌機及び滴下ロートを備えたガラス製反応容器に、ジメチルオレイルアミン295.0部及び水263.7部を仕込み、20〜40℃に温調し、撹拌下、滴下ロートに入れた35%塩酸104.3部を1時間かけて滴下後更に30分間撹拌し、ジメチルオレイルアミン塩酸塩の50%水溶液663部を得た。
加熱冷却装置、攪拌機及び滴下ロートを備えたガラス製反応容器に、ジメチルオレイルアミン295.0部及び水263.7部を仕込み、20〜40℃に温調し、撹拌下、滴下ロートに入れた35%塩酸104.3部を1時間かけて滴下後更に30分間撹拌し、ジメチルオレイルアミン塩酸塩の50%水溶液663部を得た。
実施例1
加熱冷却装置、攪拌機及び耐圧ボンベを備えた耐圧製ガラスオートクレーブに、ヘキサデシルジメチルアミン121.5部及びプロピレングリコール309.6部を仕込み、オートクレーブ内を0.2MPaの窒素で3回窒素置換し90〜95℃に昇温後、メチルクロライド23.6部を耐圧ボンベから30分かけて滴下し、更に同温で2時間撹拌した後、70〜75℃まで冷却し、窒素を0.5L/分の流量で液中に1時間流して未反応のメチルクロライドを除去した。更に30℃まで冷却後、製造例1で得た(B−1)85.0部、n−ブタノール49.0部及び水112.5部を加えて30分間攪拌して、25℃での粘度が90mPa・sのカチオン界面活性剤組成物700部を得た。
加熱冷却装置、攪拌機及び耐圧ボンベを備えた耐圧製ガラスオートクレーブに、ヘキサデシルジメチルアミン121.5部及びプロピレングリコール309.6部を仕込み、オートクレーブ内を0.2MPaの窒素で3回窒素置換し90〜95℃に昇温後、メチルクロライド23.6部を耐圧ボンベから30分かけて滴下し、更に同温で2時間撹拌した後、70〜75℃まで冷却し、窒素を0.5L/分の流量で液中に1時間流して未反応のメチルクロライドを除去した。更に30℃まで冷却後、製造例1で得た(B−1)85.0部、n−ブタノール49.0部及び水112.5部を加えて30分間攪拌して、25℃での粘度が90mPa・sのカチオン界面活性剤組成物700部を得た。
実施例2
加熱冷却装置、攪拌機及び耐圧ボンベを備えた耐圧製ガラスオートクレーブに、ヘキサデシルジメチルアミン60.8部及びプロピレングリコール179.6部を仕込み、オートクレーブ内を0.2MPaの窒素で3回窒素置換し90〜95℃に昇温後、メチルクロライド11.8部を耐圧ボンベから30分かけて滴下し、更に同温で2時間撹拌した後、70〜75℃まで冷却し、窒素を0.5L/分の流量で液中に1時間流して未反応のメチルクロライドを除去した。更に30℃まで冷却後、製造例1で得た(B−1)288.4部、n−ブタノール49.0部及び水111.0部を加えて30分間攪拌して、25℃での粘度が170mPa・sのカチオン界面活性剤組成物700部を得た。
加熱冷却装置、攪拌機及び耐圧ボンベを備えた耐圧製ガラスオートクレーブに、ヘキサデシルジメチルアミン60.8部及びプロピレングリコール179.6部を仕込み、オートクレーブ内を0.2MPaの窒素で3回窒素置換し90〜95℃に昇温後、メチルクロライド11.8部を耐圧ボンベから30分かけて滴下し、更に同温で2時間撹拌した後、70〜75℃まで冷却し、窒素を0.5L/分の流量で液中に1時間流して未反応のメチルクロライドを除去した。更に30℃まで冷却後、製造例1で得た(B−1)288.4部、n−ブタノール49.0部及び水111.0部を加えて30分間攪拌して、25℃での粘度が170mPa・sのカチオン界面活性剤組成物700部を得た。
実施例3
加熱冷却装置、攪拌機及び耐圧ボンベを備えた耐圧製ガラスオートクレーブに、ジデシルメチルアミン207.6部及びエチレングリコール182.8部を仕込み、オートクレーブ内を0.2MPaの窒素で3回窒素置換し90〜95℃に昇温後、メチルクロライド35.4部を耐圧ボンベから30分かけて滴下し、更に同温で2時間撹拌した後、70〜75℃まで冷却し、窒素を0.5L/分の流量で液中に1時間流して未反応のメチルクロライドを除去した。更に30℃まで冷却後、製造例2で得た(B−2)221.5部、メタノール50.0部及び水4.5部を加えて30分間攪拌して、25℃での粘度が120mPa・sのカチオン界面活性剤組成物700部を得た。
加熱冷却装置、攪拌機及び耐圧ボンベを備えた耐圧製ガラスオートクレーブに、ジデシルメチルアミン207.6部及びエチレングリコール182.8部を仕込み、オートクレーブ内を0.2MPaの窒素で3回窒素置換し90〜95℃に昇温後、メチルクロライド35.4部を耐圧ボンベから30分かけて滴下し、更に同温で2時間撹拌した後、70〜75℃まで冷却し、窒素を0.5L/分の流量で液中に1時間流して未反応のメチルクロライドを除去した。更に30℃まで冷却後、製造例2で得た(B−2)221.5部、メタノール50.0部及び水4.5部を加えて30分間攪拌して、25℃での粘度が120mPa・sのカチオン界面活性剤組成物700部を得た。
実施例4
製造例2で得た(B−2)を製造例3で得た(B−3)に代えた以外は実施例3と同様にして、25℃での粘度が100mPa・sのカチオン界面活性剤組成物700部を得た。
製造例2で得た(B−2)を製造例3で得た(B−3)に代えた以外は実施例3と同様にして、25℃での粘度が100mPa・sのカチオン界面活性剤組成物700部を得た。
実施例5
加熱冷却装置、攪拌機及び耐圧ボンベを備えた耐圧製ガラスオートクレーブに、ベンジルドデシルメチルアミン128.5部及びジエチレングリコール184.3部を仕込み、オートクレーブ内を0.2MPaの窒素で3回窒素置換し90〜95℃に昇温後、メチルクロライド23.6部を耐圧ボンベから30分かけて滴下し、更に同温で2時間撹拌した後、70〜75℃まで冷却し、窒素を0.5L/分の流量で液中に1時間流して未反応のメチルクロライドを除去した。更に30℃まで冷却後、製造例1で得た(B−1)144.2部、n−ペンチルアルコール60.0部及び水160.6部を加えて30分間攪拌して、25℃での粘度が110mPa・sのカチオン界面活性剤組成物700部を得た。
加熱冷却装置、攪拌機及び耐圧ボンベを備えた耐圧製ガラスオートクレーブに、ベンジルドデシルメチルアミン128.5部及びジエチレングリコール184.3部を仕込み、オートクレーブ内を0.2MPaの窒素で3回窒素置換し90〜95℃に昇温後、メチルクロライド23.6部を耐圧ボンベから30分かけて滴下し、更に同温で2時間撹拌した後、70〜75℃まで冷却し、窒素を0.5L/分の流量で液中に1時間流して未反応のメチルクロライドを除去した。更に30℃まで冷却後、製造例1で得た(B−1)144.2部、n−ペンチルアルコール60.0部及び水160.6部を加えて30分間攪拌して、25℃での粘度が110mPa・sのカチオン界面活性剤組成物700部を得た。
実施例6
製造例1で得た(B−1)を製造例2で得た(B−2)に代えた以外は実施例5と同様にして、25℃での粘度が80mPa・sのカチオン界面活性剤組成物700部を得た。
製造例1で得た(B−1)を製造例2で得た(B−2)に代えた以外は実施例5と同様にして、25℃での粘度が80mPa・sのカチオン界面活性剤組成物700部を得た。
実施例7
加熱冷却装置、攪拌機及び耐圧ボンベを備えた耐圧製ガラスオートクレーブに、ジメチルオクタデシルアミン132.1部及びジプロピレングリコール233.5部を仕込み、オートクレーブ内を0.2MPaの窒素で3回窒素置換し90〜95℃に昇温後、メチルクロライド23.6部を耐圧ボンベから30分かけて滴下し、更に同温で2時間撹拌した後、70〜75℃まで冷却し、窒素を0.5L/分の流量で液中に1時間流して未反応のメチルクロライドを除去した。更に30℃まで冷却後、製造例3で得た(B−3)94.0部、イソプロピルアルコール55.0部及び水163.0部を加えて30分間攪拌して、25℃での粘度が60mPa・sのカチオン界面活性剤組成物700部を得た。
加熱冷却装置、攪拌機及び耐圧ボンベを備えた耐圧製ガラスオートクレーブに、ジメチルオクタデシルアミン132.1部及びジプロピレングリコール233.5部を仕込み、オートクレーブ内を0.2MPaの窒素で3回窒素置換し90〜95℃に昇温後、メチルクロライド23.6部を耐圧ボンベから30分かけて滴下し、更に同温で2時間撹拌した後、70〜75℃まで冷却し、窒素を0.5L/分の流量で液中に1時間流して未反応のメチルクロライドを除去した。更に30℃まで冷却後、製造例3で得た(B−3)94.0部、イソプロピルアルコール55.0部及び水163.0部を加えて30分間攪拌して、25℃での粘度が60mPa・sのカチオン界面活性剤組成物700部を得た。
実施例8
加熱冷却装置、攪拌機及び耐圧ボンベを備えた耐圧製ガラスオートクレーブに、ジメチルオクタデシルアミン66.1部及びプロピレングリコール190.5部を仕込み、オートクレーブ内を0.2MPaの窒素で3回窒素置換し90〜95℃に昇温後、メチルクロライド11.8部を耐圧ボンベから30分かけて滴下し、更に同温で2時間撹拌した後、70〜75℃まで冷却し、窒素を0.5L/分の流量で液中に1時間流して未反応のメチルクロライドを除去した。更に30℃まで冷却後、製造例3で得た(B−3)288.4部、イソプロピルアルコール40.0部及び水103.8部を加えて30分間攪拌して、25℃での粘度が140mPa・sのカチオン界面活性剤組成物700部を得た。
加熱冷却装置、攪拌機及び耐圧ボンベを備えた耐圧製ガラスオートクレーブに、ジメチルオクタデシルアミン66.1部及びプロピレングリコール190.5部を仕込み、オートクレーブ内を0.2MPaの窒素で3回窒素置換し90〜95℃に昇温後、メチルクロライド11.8部を耐圧ボンベから30分かけて滴下し、更に同温で2時間撹拌した後、70〜75℃まで冷却し、窒素を0.5L/分の流量で液中に1時間流して未反応のメチルクロライドを除去した。更に30℃まで冷却後、製造例3で得た(B−3)288.4部、イソプロピルアルコール40.0部及び水103.8部を加えて30分間攪拌して、25℃での粘度が140mPa・sのカチオン界面活性剤組成物700部を得た。
実施例9
加熱冷却装置、攪拌機及び滴下ロートを備えたガラス製反応容器に、ヘキサデシルジメチルアミン36.5部、トリエチレングリコールモノブチルエーテル190部及び水386.6部を仕込み、60〜80℃に温調し、撹拌下、滴下ロートに入れたジメチル硫酸16.9部を1時間かけて滴下後更に30分間撹拌した。更に30℃まで冷却後、製造例1で得た(B−1)70部を加えて30分間撹拌して、25℃での粘度が50mPa・sのカチオン界面活性剤組成物700部を得た。
加熱冷却装置、攪拌機及び滴下ロートを備えたガラス製反応容器に、ヘキサデシルジメチルアミン36.5部、トリエチレングリコールモノブチルエーテル190部及び水386.6部を仕込み、60〜80℃に温調し、撹拌下、滴下ロートに入れたジメチル硫酸16.9部を1時間かけて滴下後更に30分間撹拌した。更に30℃まで冷却後、製造例1で得た(B−1)70部を加えて30分間撹拌して、25℃での粘度が50mPa・sのカチオン界面活性剤組成物700部を得た。
比較例1
加熱冷却装置、攪拌機及び耐圧ボンベを備えた耐圧製ガラスオートクレーブに、ヘキサデシルジメチルアミン121.5部及び水460.0部を仕込み、オートクレーブ内を0.2MPaの窒素で3回窒素置換し90〜95℃に昇温後、メチルクロライド23.6部を耐圧ボンベから30分間かけて滴下し、更に同温で2時間撹拌した後、70〜75℃まで冷却し、窒素を0.5L/分の流量で液中に1時間流して未反応のメチルクロライドを除去した。更に30℃まで冷却後、製造例1で得たオレイルジメチルアミン塩酸塩の50%水溶液96.1部を加えて30分間攪拌して、カチオン界面活性剤組成物700部を得た。
加熱冷却装置、攪拌機及び耐圧ボンベを備えた耐圧製ガラスオートクレーブに、ヘキサデシルジメチルアミン121.5部及び水460.0部を仕込み、オートクレーブ内を0.2MPaの窒素で3回窒素置換し90〜95℃に昇温後、メチルクロライド23.6部を耐圧ボンベから30分間かけて滴下し、更に同温で2時間撹拌した後、70〜75℃まで冷却し、窒素を0.5L/分の流量で液中に1時間流して未反応のメチルクロライドを除去した。更に30℃まで冷却後、製造例1で得たオレイルジメチルアミン塩酸塩の50%水溶液96.1部を加えて30分間攪拌して、カチオン界面活性剤組成物700部を得た。
比較例2
加熱冷却装置、攪拌機及び耐圧ボンベを備えた耐圧製ガラスオートクレーブに、ヘキサデシルジメチルアミン121.5部、水555.4部を仕込み、オートクレーブ内を0.2MPaの窒素で3回窒素置換し90〜95℃に昇温後、メチルクロライド23.6部を耐圧ボンベから30分間かけて滴下し、更に同温で2時間撹拌した後、70〜75℃まで冷却し、窒素を0.5L/分の流量で液中に1時間流して未反応のメチルクロライドを除去した。更に30℃まで冷却後、シリコン系消泡剤SN−500E[サンノプコ(株)製]0.7部を加えて30分間攪拌して、カチオン界面活性剤組成物700部を得た。
加熱冷却装置、攪拌機及び耐圧ボンベを備えた耐圧製ガラスオートクレーブに、ヘキサデシルジメチルアミン121.5部、水555.4部を仕込み、オートクレーブ内を0.2MPaの窒素で3回窒素置換し90〜95℃に昇温後、メチルクロライド23.6部を耐圧ボンベから30分間かけて滴下し、更に同温で2時間撹拌した後、70〜75℃まで冷却し、窒素を0.5L/分の流量で液中に1時間流して未反応のメチルクロライドを除去した。更に30℃まで冷却後、シリコン系消泡剤SN−500E[サンノプコ(株)製]0.7部を加えて30分間攪拌して、カチオン界面活性剤組成物700部を得た。
実施例1〜9、比較例1及び2のカチオン界面活性剤組成物を用いて、以下の方法で、製品安定性、起泡性及び海生生物付着防止性を評価した結果を表1に示す。
<製品安定性の評価方法>
カチオン界面活性剤組成物50gをガラス瓶に入れて蓋をし、−5℃、25℃及び50℃で6ヶ月間静置後外観の変化を観察し、製品安定性を以下の基準で評価した。
○:均一透明で分離・沈降がない
×:分離・沈降が生じている
カチオン界面活性剤組成物50gをガラス瓶に入れて蓋をし、−5℃、25℃及び50℃で6ヶ月間静置後外観の変化を観察し、製品安定性を以下の基準で評価した。
○:均一透明で分離・沈降がない
×:分離・沈降が生じている
<起泡性の評価方法>
25℃で6ヶ月間静置したカチオン界面活性剤組成物をカチオン界面活性剤組成物の濃度が0.09%となるように海水で希釈した試験液30gを100ml栓つきメスシリンダーに入れて栓をし、メスシリンダーを手振りで10回振った後、1分後及び5分後の泡の容量を測定した。泡の容量が少ない程低起泡性であることを表す。
25℃で6ヶ月間静置したカチオン界面活性剤組成物をカチオン界面活性剤組成物の濃度が0.09%となるように海水で希釈した試験液30gを100ml栓つきメスシリンダーに入れて栓をし、メスシリンダーを手振りで10回振った後、1分後及び5分後の泡の容量を測定した。泡の容量が少ない程低起泡性であることを表す。
<海生生物付着防止性の評価方法>
海岸から海水を汲み上げ、実施例1〜9、比較例1及び2のカチオン界面活性剤組成物をカチオン界面活性剤組成物の濃度が0.1ppmになるように添加し、内径74mm、長さ2mの塩ビパイプに3トン/時の流量で40日間通水し、塩ビパイプ内に付着したムラサキイガイ及びフジツボの付着数を測定した。
海岸から海水を汲み上げ、実施例1〜9、比較例1及び2のカチオン界面活性剤組成物をカチオン界面活性剤組成物の濃度が0.1ppmになるように添加し、内径74mm、長さ2mの塩ビパイプに3トン/時の流量で40日間通水し、塩ビパイプ内に付着したムラサキイガイ及びフジツボの付着数を測定した。
本発明の低起泡性カチオン界面活性剤組成物は、泡立ちが少なく、かつ長期間保存しても分離沈降がなく保存安定性に優れているため、従来のカチオン界面活性剤の用途はもちろんのこと、これまでその起泡性が問題となり用いることができなかった用途にも使用範囲を拡大することができる。
また、本発明の低起泡性カチオン界面活性剤組成物を海水冷却水に添加することにより、冷却水配管内へのムラサキイガイやフジツボといった海生生物の付着を防止することができ、かつ、低起泡性であるため、配管内やポンプ内での泡立ちによる冷却水の流動性低下や、海に冷却水を流す時の泡立ちにより海面上に泡が長期間残るといった従来の界面活性剤の問題点を解決することが可能である。
また、本発明の低起泡性カチオン界面活性剤組成物を海水冷却水に添加することにより、冷却水配管内へのムラサキイガイやフジツボといった海生生物の付着を防止することができ、かつ、低起泡性であるため、配管内やポンプ内での泡立ちによる冷却水の流動性低下や、海に冷却水を流す時の泡立ちにより海面上に泡が長期間残るといった従来の界面活性剤の問題点を解決することが可能である。
Claims (5)
- 一般式(1)で表されるカチオン界面活性剤(A)、一般式(2)で表され30℃での水100gへの溶解度が1g以下であるポリエーテル(B)及び炭素数3〜14の水溶性アルキレングリコールアルキルエーテル(C)、又は、前記(A)、前記(B)、2〜6価の多価アルコール(D)及び炭素数1〜5の1価アルコール(E)を含有してなる低起泡性カチオン界面活性剤組成物。
R5O−(R6O)p−H (2)
[式中、R5は炭素数1〜24の脂肪族炭化水素基、R6は炭素数2〜4のアルキレン基、pは平均値であって5〜57の数、p個のR6の内の5〜50個はプロピレン基であり、0〜2個はエチレン基であり、0〜5個はブチレン基であり、p個のR6が2種以上のアルキレン基から構成される場合は、p個のR6Oの結合形式はブロックでもランダムでもこれらの併用でもよい。] - 低起泡性カチオン界面活性剤組成物の重量に基づく、前記(A)の含有量が3〜40重量%、前記(B)の含有量が2〜50重量%、前記(C)の含有量が5〜60重量%、前記(D)の含有量が20〜60重量%、前記(E)の含有量が3〜20重量%である請求項1記載の低起泡性カチオン界面活性剤組成物。
- 前記(C)が、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル及びトリエチレングリコールジブチルエーテルからなる群から選ばれる1種以上の水溶性アルキレングリコールアルキルエーテルである請求項1又は2記載の低起泡性カチオン界面活性剤組成物。
- 前記(D)が、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール及び1,4−ブタンジオールからなる群から選ばれる1種以上の2価アルコールである請求項1又は2記載の低起泡性カチオン界面活性剤組成物。
- 海生生物付着防止用である請求項1〜4のいずれか記載の低起泡性カチオン界面活性剤組成物。
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