JP2012082357A - アルカリ洗浄剤用消泡剤 - Google Patents
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Abstract
【課題】高濃度のアルカリ洗浄剤に溶解させることができ、溶解安定性に優れたアルカリ洗浄剤用消泡剤を提供する。
【解決手段】一般式(1)で表される化合物(A)、及び一般式(2)で表されかつHLBが10〜16である化合物(B)を含有してなるアルカリ洗浄剤用消泡剤であって、前記化合物(A)と前記化合物(B)の重量比[(A)/(B)]が80/20〜5/95であることが好ましい。
【選択図】なし
【解決手段】一般式(1)で表される化合物(A)、及び一般式(2)で表されかつHLBが10〜16である化合物(B)を含有してなるアルカリ洗浄剤用消泡剤であって、前記化合物(A)と前記化合物(B)の重量比[(A)/(B)]が80/20〜5/95であることが好ましい。
【選択図】なし
Description
本発明はアルカリ洗浄剤用消泡剤に関する。更に詳しくは、高濃度のアルカリ洗浄剤水溶液に溶解可能なアルカリ洗浄剤用消泡剤に関する。
金属、ガラス、陶磁器、プラスチック等の硬質表面の洗浄には、一般に水酸化ナトリウム等のアルカリ剤水溶液を用いたアルカリ洗浄が行われており、工業的には高濃度のアルカリ洗浄剤を水で希釈したものが使用されている。
このような高濃度のアルカリ洗浄剤としては、汚れ(油脂、鉱物油、蛋白質等)由来の発泡を抑制するために、高濃度のアルカリ洗浄剤に消泡剤を配合し、更に界面活性剤等を併用して消泡剤を溶解させたものが提案されている(特許文献1〜3)。
しかしながら、上記の高濃度のアルカリ洗浄剤は、併用する界面活性剤自身が発泡したり、消泡剤が高濃度のアルカリ洗浄剤中に溶解し難く、配合量が制限されるため、抑泡効果が十分でないという課題があった。
このような高濃度のアルカリ洗浄剤としては、汚れ(油脂、鉱物油、蛋白質等)由来の発泡を抑制するために、高濃度のアルカリ洗浄剤に消泡剤を配合し、更に界面活性剤等を併用して消泡剤を溶解させたものが提案されている(特許文献1〜3)。
しかしながら、上記の高濃度のアルカリ洗浄剤は、併用する界面活性剤自身が発泡したり、消泡剤が高濃度のアルカリ洗浄剤中に溶解し難く、配合量が制限されるため、抑泡効果が十分でないという課題があった。
そこで、起泡性の高い界面活性剤を含有しない高濃度のアルカリ洗浄剤用消泡剤として、1級脂肪族アミンエトキシレート、アルカンジオールエトキシレート、アルキルグリセリルエーテルエトキシレートが提案されている(特許文献4、5)。しかしながら、1級脂肪族アミンエトキシレート、アルカンジオールエトキシレートを溶解させた高濃度のアルカリ洗浄剤は、低温で1級脂肪族アミンエトキシレートが析出して透明液状を保つことができないため、低温安定性が不十分であるという課題があった。また、アルキルグリセリルエーテルエトキシレートおいては、アルカリ洗剤としての外観安定性や消泡性についての記載が十分でない。
本発明は、高濃度のアルカリ洗浄剤に溶解させることができ、低温安定性に優れたアルカリ洗浄剤用消泡剤を提供することを目的とする。
本発明のアルカリ洗浄剤用消泡剤は、高濃度のアルカリ洗浄剤に溶解させることができ、低温安定性に優れるという効果を奏する。
本発明のアルカリ洗浄剤用消泡剤は、一般式(1)で表される化合物(A)、及び一般式(2)で表されかつHLBが10.0〜16.0である化合物(B)を含有してなる。
本発明における化合物(A)は、一般式(1)で表される化合物である。一般式(1)におけるR1は、炭素数6〜24のアルキル基又はアルケニル基であり、炭素数6〜24のアルキル基としては直鎖又は分岐鎖のアルキル基が挙げられ、具体的にはn−ヘキシル基、n−オクチル基、イソオクチル基、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基、イソノニル基、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−トリデシル基、イソトリデシル基、n−テトラデシル基、イソテトラデシル基、n−ヘキサデシル基、イソヘキサデシル基、n−ステアリル基、イソステアリル基、オレイル基、n−ノナデシル基、n−エイコシル基及びn−テトラコシル基等が挙げられる。
炭素数が6〜24のアルケニル基としては、直鎖又は分岐鎖のアルケニル基が挙げられ、具体的にはn−ヘキセニル基、n−オクテニル基、n−デセニル基、イソデセニル基、n−ウンデセニル基、n−ドデセニル基、n−テトラデセニル基、イソヘキサデセニル基、n−オクタデセニル基及びn−オクタデカジエニル基等が挙げられる。これらのうち、洗浄性の観点から好ましいのは炭素数8〜20のアルキル基及びアルケニル基であり、更に好ましいのは炭素数8〜18のアルキル基及びアルケニル基である。
炭素数が6〜24のアルケニル基としては、直鎖又は分岐鎖のアルケニル基が挙げられ、具体的にはn−ヘキセニル基、n−オクテニル基、n−デセニル基、イソデセニル基、n−ウンデセニル基、n−ドデセニル基、n−テトラデセニル基、イソヘキサデセニル基、n−オクタデセニル基及びn−オクタデカジエニル基等が挙げられる。これらのうち、洗浄性の観点から好ましいのは炭素数8〜20のアルキル基及びアルケニル基であり、更に好ましいのは炭素数8〜18のアルキル基及びアルケニル基である。
一般式(1)におけるk及びmは、k+m=0〜6.0を満たす数である。k及びmは、好ましくはk+m=0〜5.0を満たす数であり、更に好ましくはk+m=0〜4.0を満たす数である。k+mが6.0を超えると、消泡性が低下するため好ましくない。なお、化合物(A)を、後述するアミンのエチレンオキサイド(以下、EOと略記する)の付加反応によって製造する場合には、k及びmはそれぞれオキシエチレン基の平均付加モル数を表すため、k+mは整数であるとは限らず、小数の場合もある。
本発明のアルカリ洗浄剤用消泡剤は、高濃度のアルカリ洗浄剤に溶解する。ここで、溶解するとは、10〜40重量%のアルカリ剤水溶液100重量部に、本発明のアルカリ洗浄剤用消泡剤を0.1〜10重量部添加した場合、アルカリ洗浄剤が透明な液状を保つことを意味する。ここで、アルカリ洗浄剤を構成するアルカリ剤としては、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物;オルソ珪酸ナトリウム及びメタ珪酸ナトリウム等の珪酸塩;炭酸二ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸二カリウム及び炭酸水素カリウム等の炭酸塩;ホウ酸ナトリウム等のホウ酸塩;等が挙げられ、2種以上のアルカリ剤を組み合わせてもよい。アルカリ剤のうち好ましいのは水酸化物であり、更に好ましいのは水酸化ナトリウム、水酸化カリウムである。
本発明における化合物(A)は、一般式(1)におけるk+mが0でない化合物の場合、公知の製造方法で製造することができるが、例えば以下の方法が挙げられる。
炭素数6〜24のアルキルグリセリルエーテル(a)を加圧反応容器に投入し、触媒の存在下に、EOを70〜200℃で付加反応させる。触媒としては、アルカリ触媒(水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム等)、アンモニウム塩触媒[低級アルキル(炭素数1〜4)の4級アンモニウム塩等]及びルイス酸触媒(三フッ化ホウ素及び四塩化錫等)等が挙げられる。触媒の使用量は、(A)の重量に基づき好ましくは0.01〜5質量%であり、更に好ましくは0.1〜0.5質量%である。反応終了後、触媒は(A)中にそのまま残しておいてもよいし、吸着剤を用いて吸着・ろ過し除去する方法、酸又はアルカリで中和して触媒を不活性化する方法及び加熱分解して減圧除去する方法等により処理することができる。
化合物(A)が一般式(1)におけるk+mが0である化合物の場合、炭素数6〜24のアルキルグリセリルエーテルそのものを使用すればよい。
炭素数6〜24のアルキルグリセリルエーテル(a)を加圧反応容器に投入し、触媒の存在下に、EOを70〜200℃で付加反応させる。触媒としては、アルカリ触媒(水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム等)、アンモニウム塩触媒[低級アルキル(炭素数1〜4)の4級アンモニウム塩等]及びルイス酸触媒(三フッ化ホウ素及び四塩化錫等)等が挙げられる。触媒の使用量は、(A)の重量に基づき好ましくは0.01〜5質量%であり、更に好ましくは0.1〜0.5質量%である。反応終了後、触媒は(A)中にそのまま残しておいてもよいし、吸着剤を用いて吸着・ろ過し除去する方法、酸又はアルカリで中和して触媒を不活性化する方法及び加熱分解して減圧除去する方法等により処理することができる。
化合物(A)が一般式(1)におけるk+mが0である化合物の場合、炭素数6〜24のアルキルグリセリルエーテルそのものを使用すればよい。
化合物(A)の具体例としては、ヘキシルグリセリルエーテル、n−オクチルグリセリルエーテル、2−エチルヘキシルグリセリルエーテル、デシルグリセリルエーテル、ウンデシルグリセリルエーテル、ドデシルグリセリルエーテル、トリデシルグリシジルエーテル、テトラデシルグリシジルエーテル、ペンタデシルグリシジルエーテル、ヘキサデシルグリシジルエーテル、ペンタデシルグリセリルエーテル、オクタデシルグリセリルエーテル、オレイルグリセリルエーテル、イソステアリルエーテル、ノナデシルグリセリルエーテル等の直鎖または分岐鎖アルキル基を有するグリセリルエーテル;ヘキシルグリセリルエーテルのEO1モル付加物、n−オクチルグリセリルエーテルEO1モル付加物、2−エチルヘキシルグリセリルエーテルEO1モル付加物、デシルグリセリルエーテルEO1モル付加物、ウンデシルグリセリルエーテルEO1モル付加物、ドデシルグリセリルエーテルEO1モル付加物、トリデシルグリシジルエーテルEO1モル付加物、テトラデシルグリシジルエーテルEO1モル付加物、ペンタデシルグリシジルエーテルEO2モル付加物、ヘキサデシルグリシジルエーテルEO2モル付加物、ペンタデシルグリセリルエーテルEO2モル付加物、オクタデシルグリセリルエーテルEO2モル付加物、オレイルグリセリルエーテルEO1モル付加物、イソステアリルエーテルEO3モル付加物及びノナデシルグリセリルエーテルEO5モル付加物等の直鎖または分岐鎖アルキル基を有するグリセリルエーテルEO付加物が挙げられる。
これらのうち、高濃度のアルカリ洗浄剤に対する溶解性の観点から、炭素数8〜18の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を有するグリセリルエーテルのEO0〜2モル付加物が好ましい。なお、(A)としては、これらのうちの2種以上を併用してもよい。
これらのうち、高濃度のアルカリ洗浄剤に対する溶解性の観点から、炭素数8〜18の直鎖若しくは分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基を有するグリセリルエーテルのEO0〜2モル付加物が好ましい。なお、(A)としては、これらのうちの2種以上を併用してもよい。
本発明における化合物(B)は、一般式(2)で表され、かつHLBが10〜16である。
一般式(2)におけるZは、p個の活性水素を有するアミン(b)またはアンモニアから活性水素を除いた残基を表し、pは1〜5の整数である。
p個、すなわち1〜5個の活性水素を有するアミン(b)の具体例としては、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、2−アミノプロパノール、4−アミノブタノール及び3−メトキシプロピルアミン等の炭素数1〜6のモノアミン類;エチレンジアミン、1,2−ジアミノプロパン、ジアミノブタン、ジアミノペンタン、トリメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、N−シクロヘキシル−1,3−プロパンジアミン、ジメチルアミノエチルアミン、エチルアミノエチルアミン、メチルアミノプロミルアミン及び1,2−ビス(3−アミノプロポキシ)エタン等の脂肪族ジアミン;ビス(3−アミノプロピル)アミン、ジエチレントリアミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン及びメチルイミノビスプロピルアミン等の脂肪族ポリアミン;ジシクロヘキシルメタンジアミン及びイソホルンジアミン等の脂環式ジアミン;フェニレンジアミン、トリレンジアミン、ジエチルトリレンジアミン、キシリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン及びジフェニルエーテルジアミン等の芳香族ジアミンが挙げられる。なお、(b)としては、これらのうちの2種以上を併用してもよい。
アミン(b)のうち好ましいのは、炭素数1〜6のモノアミン類及び脂肪族又は芳香族ジアミン類である。
p個、すなわち1〜5個の活性水素を有するアミン(b)の具体例としては、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、2−アミノプロパノール、4−アミノブタノール及び3−メトキシプロピルアミン等の炭素数1〜6のモノアミン類;エチレンジアミン、1,2−ジアミノプロパン、ジアミノブタン、ジアミノペンタン、トリメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、N−シクロヘキシル−1,3−プロパンジアミン、ジメチルアミノエチルアミン、エチルアミノエチルアミン、メチルアミノプロミルアミン及び1,2−ビス(3−アミノプロポキシ)エタン等の脂肪族ジアミン;ビス(3−アミノプロピル)アミン、ジエチレントリアミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン及びメチルイミノビスプロピルアミン等の脂肪族ポリアミン;ジシクロヘキシルメタンジアミン及びイソホルンジアミン等の脂環式ジアミン;フェニレンジアミン、トリレンジアミン、ジエチルトリレンジアミン、キシリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン及びジフェニルエーテルジアミン等の芳香族ジアミンが挙げられる。なお、(b)としては、これらのうちの2種以上を併用してもよい。
アミン(b)のうち好ましいのは、炭素数1〜6のモノアミン類及び脂肪族又は芳香族ジアミン類である。
一般式(2)におけるpは、化合物(B)の活性水素の数を表し、1〜5の整数である。pは、高濃度アルカリ洗浄剤に対する溶解性の観点から、好ましくは2〜5であり、更に好ましくは3〜5である。なお、pが5を超えると泡を安定化させるため好ましくない。
一般式(2)におけるqは、0.5〜3.0の数であり、好ましくは0.5〜2.5であり、更に好ましくは0.5〜2.0である。qが0.5未満又は3.0を超えると、高濃度のアルカリ洗浄剤に対する溶解性が低下するため好ましくない。なお、化合物(B)を後述するアミンのEOの付加反応によって製造する場合には、qはオキシエチレン基の平均付加モル数を表す。
本発明における化合物(B)のHLB(2種以上を併用する場合はその加重平均値)は、グリフィンの方法[例えば、藤本武彦著「界面活性剤入門」三洋化成工業(株)発行P141〜145(2007年)に記載]で算出されたものであり、2種以上の化合物(B)を併用する場合は、それらの重量比に基づき、個々の化合物(B)のHLBの加重平均値が10〜16を満足すればよく、必ずしも使用する化合物(B)単独のHLBがこの範囲に限定されるわけではない。
本発明のアルカリ洗浄剤用消泡剤を高濃度のアルカリ洗浄剤中に溶解させるためには、化合物(B)のHLBは10以上であることが必要である。一方、化合物(B)のHLBが16を超えると、化合物(B)自身は高濃度のアルカリ洗浄剤に溶解するが、化合物(A)を高濃度のアルカリ洗浄剤に溶解させることができないため好ましくない。
本発明のアルカリ洗浄剤用消泡剤を高濃度のアルカリ洗浄剤中に溶解させるためには、化合物(B)のHLBは10以上であることが必要である。一方、化合物(B)のHLBが16を超えると、化合物(B)自身は高濃度のアルカリ洗浄剤に溶解するが、化合物(A)を高濃度のアルカリ洗浄剤に溶解させることができないため好ましくない。
本発明における化合物(B)は、公知の方法で製造することができるが、例えば(1)p個、すなわち1〜5個の活性水素を有するアミン(b)に、前記の化合物(A)の製造方法と同様の方法でEOを(q×p)モル付加反応させる方法、(2)エタノールアミン等に、前記の化合物(A)の製造方法と同様の方法でアルキレンオキサイド(例えばEO、プロピレンオキサイド及びブチレンオキサイド等)を付加反応させる方法等が挙げられる。
アミン(b)の具体例としては、モノエタノールアミン及びジエタノールアミン等のアルカノールアミン;N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、N−プロピルジエタノールアミン、N−ブチルジエタノールアミン、ペンチルアミンEO2モル付加物、ヘキシルアミンEO3モル付加物、2−アミノプロパノールEO2モル付加物、4−アミノブタノールEO2モル付加物及び3−メトキシプロピルアミンEO2モル付加物等の炭素数1〜6のモノアミン類のEO付加物;エチレンジアミンEO3モル付加物、1,2−ジアミノプロパンEO4モル付加物、ジアミノブタンEO4モル付加物、ジアミノペンタンEO4モル付加物、トリメチレンジアミンEO5モル付加物、ヘキサメチレンジアミンEO4モル付加物、N−シクロヘキシル−1,3−プロパンジアミンEO5モル付加物、エチルアミノエチルアミンEO3モル付加物、メチルアミノプロミルアミンEO3モル付加物、1,2−ビス(3−アミノプロポキシ)エタンEO4モル付加物及びジメチルアミノエチルアミンEO2モル付加物等の脂肪族ジアミンのEO付加物;ジエチレントリアミンEO5モル付加物、ビス(ヘキサメチレン)トリアミンEO6モル付加物、ビス(3−アミノプロピル)アミンEO5モル付加物及びメチルイミノビスプロピルアミンEO4モル付加物等の脂肪族ポリアミンのEO付加物;ビスアミノメチルシクロヘキサンEO4モル付加物、シクロヘキシルアミンEO3モル付加物及びジシクロヘキシルメタンジアミンEO6モル付加物等の脂環式ポリアミンのEO付加物;フェニレンジアミンEO4モル付加物、トリレンジアミンEO4モル付加物、ジエチルトリレンジアミンEO4モル付加物、キシリレンジアミンEO4モル付加物、ジフェニルメタンジアミンEO4モル付加物、ジフェニルメタンジアミンEO8モル付加物及びジフェニルエーテルジアミンEO5モル付加物等の芳香族ジアミンのEO付加物;アンモニアのエチレンオキサイド付加物が挙げられ、これらの2種以上を組み合わせてもよい。
アミン(b)のうち、化合物(A)を高濃度のアルカリ洗浄剤に溶解させやすいという観点から好ましいのは、一般式(2)におけるqが1であるモノアミン類のEO付加物及びジアミン類のEO付加物である。
アミン(b)のうち、化合物(A)を高濃度のアルカリ洗浄剤に溶解させやすいという観点から好ましいのは、一般式(2)におけるqが1であるモノアミン類のEO付加物及びジアミン類のEO付加物である。
本発明における化合物(A)と化合物(B)の重量比(A)/(B)は、好ましくは80/20〜5/95であり、更に好ましくは70/30〜20/80である。(A)/(B)が80/20以上であれば消泡性能が十分高く、5/95以下であれば高濃度のアルカリ洗浄剤に溶解しやすくなるため好ましい。
本発明のアルカリ洗浄剤用消泡剤には、化合物(A)及び化合物(B)以外に、一般式(3)で表される化合物(C1)、一般式(4)で表される化合物(C2)及び一般式(5)で表される化合物(C3)からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(C)を含有させてもよい。化合物(C)を含有させることにより消泡効果が向上する。
炭素数1〜20のアルキル基としては直鎖又は分岐鎖のアルキル基が挙げられ、具体的にはメチル基、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、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、2,2−ジメチルプロピル基、n−へキシル基、イソヘキシル基、n−ヘプチル基、イソヘプチル基、n−オクチル基、イソオクチル基、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基、イソノニル基、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−トリデシル基、イソトリデシル基、n−テトラデシル基、イソテトラデシル基、n−ヘキサデシル基、イソヘキサデシル基、n−ステアリル基、イソステアリル基、n−ノナデシル基及びn−エイコシル基等が挙げられる。
炭素数が2〜20のアルケニル基としては、直鎖又は分岐鎖のアルケニル基が挙げられ、具体的にはエテニル基、プロペニル基、アリル基、n−ブテニル基、n−ペンテニル基、イソヘキセニル基、n−へプテニル基、n−オクテニル基、n−デセニル基、イソデセニル基、n−ウンデセニル基、n−ドデセニル基、n−テトラデセニル基、イソヘキサデセニル基、n−オクタデセニル基、n−オクタデカジエニル基及びn−ドデセニル基等が挙げられる。これらのうち、消泡性の観点から好ましいのは炭素数8〜20のアルキル基及びアルケニル基である。
化合物(C1)の具体例としては、オクチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、デシルアミン、ウンデシルアミン、ドデシルアミン、トリデシルアミン、テトラデシルアミン、ペンタデシルアミン、ヘキサデシルアミン、ヘプタデシルアミン、オクタデシルアミン、ノナデシルアミン、オレイルアミン、これらの混合物であるココナッツアミン、パーム油アミン、牛脂アミン及び大豆アミン等の1級アミン類;ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジオクチルアミン、ジドデシルアミン及びジココアルキルアミン等の2級アミン類;ジメチルブチルアミン、ジメチルヘキシルアミン、ジメチルオクチルアミン、ジメチルラルリルアミン、ジメチルココナッツアミン、ジメチルミリスチルアミン、ジメチルパルミチルアミン、ジメチルステアリルアミン、ジメチルオレイルアミン、ジオクチルモノメチルアミン、ジデシルモノメチルアミン、ジドデシルモノメチルアミン及びジオレイルモノメチルアミン等の3級アミン類が挙げられる。
化合物(C1)のうち、取り扱い性の観点から好ましいのは3級アミン類であり、3級アミン類のうち、消泡性の観点から好ましいのは炭素数8〜20のアルキル基を2個有する3級アミン類である。なお、化合物(C1)としては、これらの2種以上を併用してもよい。
化合物(C1)のうち、取り扱い性の観点から好ましいのは3級アミン類であり、3級アミン類のうち、消泡性の観点から好ましいのは炭素数8〜20のアルキル基を2個有する3級アミン類である。なお、化合物(C1)としては、これらの2種以上を併用してもよい。
炭素数8〜22のアルキル基としては直鎖又は分岐鎖のアルキル基が挙げられ、具体的にはn−オクチル基、イソオクチル基、2−エチルヘキシル基、n−ノニル基、イソノニル基、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−トリデシル基、イソトリデシル基、n−テトラデシル基、イソテトラデシル基、n−ヘキサデシル基、イソヘキサデシル基、n−ステアリル基、イソステアリル基、n−ノナデシル基、n−エイコシル基及びn−ドコシル基等が挙げられる。
炭素数が8〜22のアルケニル基としては、直鎖又は分岐鎖のアルケニル基が挙げられ、具体的にはn−オクテニル基、n−デセニル基、イソデセニル基、n−ウンデセニル基、n−ドデセニル基、n−テトラデセニル基、イソヘキサデセニル基、n−オクタデセニル基、n−オクタデカジエニル基及びn−ドコセニル基等が挙げられる。これらのうち、消泡性の観点から好ましいのは炭素数12〜18のアルキル基及びアルケニル基である。
一般式(4)におけるrは0.5〜2.5の数であり、消泡性及び高濃度のアルカリ水溶液に対する溶解性の観点から好ましくは1.0〜2.0であり、更に好ましくは2.0である。
化合物(C2)の具体例としては、ジオクチルアミンEO1モル付加物、ジ(2−エチルヘキシル)アミンEO1モル付加物、ジデシルアミンEO1モル付加物、ジウンデシルアミンEO1モル付加物、ジドデシルアミンEO1.5モル付加物、ジトリデシルアミンEO1モル付加物、ジテトラデシルアミンEO1.5モル付加物、ジペンタデシルアミンEO1.5モル付加物、ジヘキサデシルアミンEO2モル付加物、ジヘプタデシルアミンEO2モル付加物、ジオクタデシルアミンEO2モル付加物、ジノナデシルアミンEO2.5モル付加物、ジオレイルアミンEO1モル付加物、ジココアルキルアミンEO1モル付加物、及びジ牛脂アルキルアミンEO1.5モル付加物等が挙げられる。なお、化合物(C2)としては、これらの2種以上を併用してもよい。
化合物(C2)のうち、高濃度のアルカリ水溶液に対する溶解性の観点から好ましいのは、2級脂肪族アミン類のEO1〜2モル付加物である。
化合物(C2)のうち、高濃度のアルカリ水溶液に対する溶解性の観点から好ましいのは、2級脂肪族アミン類のEO1〜2モル付加物である。
化合物(C2)は、公知の方法で製造することができるが、例えば炭素数8〜22のアルキル基を有する2級脂肪族アミン類(c2)1モルに、前記の化合物(A)の製造方法と同様の方法でEOを平均rモル付加させる方法等が挙げられる。
炭素数8〜34のアルキル基としては、直鎖又は分岐のアルキル基が挙げられ、具体的にはn−オクチル基、2−エチルヘキシル基、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−テトラデシル基、イソテトラデシル基、n−ヘキサデシル基、n−オクタデシル基、n−イコシル基、n−ドコシル基、n−テトラコシル基、n−オクタコシル基、n−トリアコンチル基、ドトリアコンチル基及びテトラトリアコンチル基等が挙げられる。
炭素数が8〜34のアルケニル基としては、直鎖又は分岐鎖のアルケニル基が挙げられ、具体的にはn−オクテニル基、n−デセニル基、イソデセニル基、n−ウンデセニル基、n−ドデセニル基、n−テトラデセニル基、イソヘキサデセニル基、n−オクタデセニル基、n−オクタデカジエニル基、n−イコセニル基、n−ドコセニル基、n−テトラコセニル基、n−オクタコセニル基、n−トリアコンテニル基、ドトリアコンテニル基及びテトラトリアコンテニル基等が挙げられる。これらのうち、消泡性の観点から好ましいのは炭素数12〜24のアルキル基及びアルケニル基である。
一般式(5)におけるsは0〜5.0の数であり、消泡性及び高濃度のアルカリ水溶液に対する溶解性の観点から好ましくは0〜3.0である。
化合物(C3)の具体例としては、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ペンタデカノール、ヘキサデカノール、ヘプタデカノール、オクタデカノール、ノナデカノール、エイコサノール、ドコサノール、トリコサノール、テトラコサノール、ペンタコサノール、ヘキサコサノール、ヘプタコサノール、オクタコサノール、トリアコンタノール、ドトリアコンタノール及びテトラトリアコンタノール等の直鎖又は分岐鎖脂肪族アルコール;オクタノールEO1モル付加物、ノナノールEO1モル付加物、デカノールEO1モル付加物、ウンデカノールEO1モル付加物、ドデカノールEO2モル付加物、トリデカノールEO2モル付加物、テトラデカノールEO3モル付加物、ペンタデカノールEO3モル付加物、ヘキサデカノールEO3モル付加物、ヘプタデカノールEO3モル付加物、オクタデカノールEO4モル付加物、ノナデカノールEO3モル付加物、エイコサノールEO3モル付加物、ドコサノールEO2モル付加物、トリコサノールEO3モル付加物、テトラコサノールEO3モル付加物、ペンタコサノールEO4モル付加物、ヘキサコサノールEO4モル付加物、ヘプタコサノールEO4モル付加物、オクタコサノールEO4モル付加物、トリアコンタノールEO4モル付加物、ドトリアコンタノールEO4モル付加物及びテトラトリアコンタノールEO4.5モル付加物等の1価の直鎖又は分岐鎖脂肪族アルコールのEO付加物等が挙げられる。なお、化合物(C3)としては、これらの2種以上を併用してもよい。
化合物(C3)のうち、消泡性及び高濃度のアルカリ水溶液に対する溶解性の観点から好ましいのは、炭素数12〜28の1価の脂肪族アルコールEO付加物であり、更に好ましいのはEOの平均付加モル数rが3以下である炭素数12〜28の分岐鎖を有する1価の脂肪族アルコール及び脂肪族アルコールEO付加物である。
化合物(C3)のうち、消泡性及び高濃度のアルカリ水溶液に対する溶解性の観点から好ましいのは、炭素数12〜28の1価の脂肪族アルコールEO付加物であり、更に好ましいのはEOの平均付加モル数rが3以下である炭素数12〜28の分岐鎖を有する1価の脂肪族アルコール及び脂肪族アルコールEO付加物である。
化合物(C3)は、公知の方法で製造することができるが、例えば化合物(C3)が一般式(5)におけるsが0でない化合物の場合、炭素数8〜34の1価の脂肪族アルコール1モルに前記の化合物(A)の製造方法と同様の方法でEOを平均sモル付加反応させる方法が挙げられる。
化合物(C3)が一般式(5)におけるsが0である化合物の場合、炭素数8〜34の1価の脂肪族アルコールそのものを使用すればよい。
化合物(C3)が一般式(5)におけるsが0である化合物の場合、炭素数8〜34の1価の脂肪族アルコールそのものを使用すればよい。
本発明における化合物(A)及び(B)の総重量に基づく化合物(C)の重量比(C)/[(A)+(B)]は、消泡性及び外観安定性の観点から、好ましくは0/100〜15/85であり、更に好ましくは5/95〜10/85である。
以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下、特に定めない限り、%は重量%、部は重量部を示す。
<製造例1>[オレイルグリセリルエーテルEO2モル付加物(A−4)の合成]
撹拌機、加熱冷却装置及び滴下ボンベを備えた耐圧反応容器に、オレイルグリセリルエーテル342部(1モル部)及び過塩素酸アルミニウム9水塩0.5部を投入し、窒素置換後密閉し、減圧下(−0.097MPa)、95℃に昇温し、1時間脱水を行った。次いで、EO88部(2モル部)を圧力が0.5MPaを超えないように調整しながら、95℃で3時間かけて滴下した。滴下終了後、95℃で1時間熟成し、反応物にキョーワード500[協和化学工業(株)社製]5部を投入し、70℃で触媒を吸着処理後、ろ過をしてオレイルグリセリルエーテルEO2モル付加物(A−4)を得た[(A−4)は、一般式(1)におけるR1がオレイル基、k+mが2である化合物]。
撹拌機、加熱冷却装置及び滴下ボンベを備えた耐圧反応容器に、オレイルグリセリルエーテル342部(1モル部)及び過塩素酸アルミニウム9水塩0.5部を投入し、窒素置換後密閉し、減圧下(−0.097MPa)、95℃に昇温し、1時間脱水を行った。次いで、EO88部(2モル部)を圧力が0.5MPaを超えないように調整しながら、95℃で3時間かけて滴下した。滴下終了後、95℃で1時間熟成し、反応物にキョーワード500[協和化学工業(株)社製]5部を投入し、70℃で触媒を吸着処理後、ろ過をしてオレイルグリセリルエーテルEO2モル付加物(A−4)を得た[(A−4)は、一般式(1)におけるR1がオレイル基、k+mが2である化合物]。
<製造例2>[1,2−ドデカンジオールEO1モル付加物(A‘−2)の合成]
オレイルグリセリルエーテル342部(1モル部)を1,2−ドデカンジオール202部(1モル部)に、EOの部数88部を44部(1モル部)に変更した以外は製造例1と同様にして、1,2−ドデカンジオールEO1モル付加物(A‘−2)を得た。
オレイルグリセリルエーテル342部(1モル部)を1,2−ドデカンジオール202部(1モル部)に、EOの部数88部を44部(1モル部)に変更した以外は製造例1と同様にして、1,2−ドデカンジオールEO1モル付加物(A‘−2)を得た。
<製造例3>[ジアミノトルエンEO4モル付加物(B−1)の合成]
製造例1と同様の耐圧反応容器に、ジアミノトルエン122部(1モル部)を投入し、窒素置換後密閉し、減圧下(−0.097MPa)、95℃に昇温した。次いで、EO176部(4モル部)を圧力が0.3MPaを超えないように調整しながら、95℃で3時間かけて滴下した。滴下終了後、95℃で2時間熟成し、ジアミノトルエンEO4モル付加物(B−1)を得た[(B−1)は、一般式(2)におけるZがジアミノトルエンから活性水素を除いた残基、qが1、pが4である化合物]。
製造例1と同様の耐圧反応容器に、ジアミノトルエン122部(1モル部)を投入し、窒素置換後密閉し、減圧下(−0.097MPa)、95℃に昇温した。次いで、EO176部(4モル部)を圧力が0.3MPaを超えないように調整しながら、95℃で3時間かけて滴下した。滴下終了後、95℃で2時間熟成し、ジアミノトルエンEO4モル付加物(B−1)を得た[(B−1)は、一般式(2)におけるZがジアミノトルエンから活性水素を除いた残基、qが1、pが4である化合物]。
<製造例4>[ジヤシ油アルキルアミンEO1モル付加物(C2)の合成]
製造例1と同様の耐圧反応容器に、ジヤシ油アルキルアミン376部(1モル部)、p−トルエンスルホン酸一水和物4部を投入し、窒素置換後密閉し、減圧下(−0.097MPa)、100℃に昇温し、1時間脱水を行った。次いで、EO44部(1モル部)を圧力が0.3MPaを超えないように調整しながら、100℃で5時間かけて滴下した。滴下終了後、100℃で1時間熟成し、ジヤシ油アルキルアミンEO1モル付加物(C2)を得た[(C2)は、一般式(4)におけるR5およびR6がヤシ油アルキル基、rが1である化合物]。
製造例1と同様の耐圧反応容器に、ジヤシ油アルキルアミン376部(1モル部)、p−トルエンスルホン酸一水和物4部を投入し、窒素置換後密閉し、減圧下(−0.097MPa)、100℃に昇温し、1時間脱水を行った。次いで、EO44部(1モル部)を圧力が0.3MPaを超えないように調整しながら、100℃で5時間かけて滴下した。滴下終了後、100℃で1時間熟成し、ジヤシ油アルキルアミンEO1モル付加物(C2)を得た[(C2)は、一般式(4)におけるR5およびR6がヤシ油アルキル基、rが1である化合物]。
<製造例5>[2−デシルテトラデカノールEO1モル付加物(C3−2)の合成]
製造例1と同様の耐圧反応容器に、2−デシルテトラデカノール354部(1モル部)、水酸化カリウム0.1部を投入し、窒素置換後密閉し、減圧下(−0.097MPa)、100℃に昇温し、1時間脱水を行った。ついで、EO44部(1モル部)を圧力が0.5MPaを超えないように調整しながら、160℃で3時間かけて滴下した。滴下終了後、160℃で1時間熟成し、2−デシルテトラデカノールEO1モル付加物(C3−2)を得た[(C3−2)は、一般式(5)におけるR7が2−デシルテトラデシル基、sが1である化合物]。
製造例1と同様の耐圧反応容器に、2−デシルテトラデカノール354部(1モル部)、水酸化カリウム0.1部を投入し、窒素置換後密閉し、減圧下(−0.097MPa)、100℃に昇温し、1時間脱水を行った。ついで、EO44部(1モル部)を圧力が0.5MPaを超えないように調整しながら、160℃で3時間かけて滴下した。滴下終了後、160℃で1時間熟成し、2−デシルテトラデカノールEO1モル付加物(C3−2)を得た[(C3−2)は、一般式(5)におけるR7が2−デシルテトラデシル基、sが1である化合物]。
<実施例1〜7及び比較例1、2>
表1に記載の部数のアルカリ洗浄剤用消泡剤の各原料を配合し、更にアルカリ剤、水を配合してアルカリ洗浄剤組成物(実施例1〜7及び比較例1、2)を作製した。
実施例1〜7及び比較例1、2のアルカリ洗浄剤組成物について外観安定性及び消泡性を以下の方法で評価した。結果を表1に示す。
表1に記載の部数のアルカリ洗浄剤用消泡剤の各原料を配合し、更にアルカリ剤、水を配合してアルカリ洗浄剤組成物(実施例1〜7及び比較例1、2)を作製した。
実施例1〜7及び比較例1、2のアルカリ洗浄剤組成物について外観安定性及び消泡性を以下の方法で評価した。結果を表1に示す。
<外観安定性の評価方法>
アルカリ洗浄剤組成物を、それぞれ−5℃、25℃で24時間静置した時の外観を目視にて観察し、以下の基準で判定した。
○:全体が透明
×:一部に沈殿又は分離が認められる
アルカリ洗浄剤組成物を、それぞれ−5℃、25℃で24時間静置した時の外観を目視にて観察し、以下の基準で判定した。
○:全体が透明
×:一部に沈殿又は分離が認められる
<消泡性の評価方法>
5gのアルカリ洗浄剤組成物と45gのイオン交換水及び0.015gオレイン酸ナトリウムを100mlの共栓付きメスシリンダーに入れて、80℃に温調後、3秒間に10回、10cm幅で垂直方向に振り、1分間静置した後の泡立ち量(ml)を測定する。
◎:泡の体積が15ml未満
○:泡の体積が15ml以上20ml未満
△:泡の体積が20ml以上30ml未満
×:泡の体積が30ml以上
5gのアルカリ洗浄剤組成物と45gのイオン交換水及び0.015gオレイン酸ナトリウムを100mlの共栓付きメスシリンダーに入れて、80℃に温調後、3秒間に10回、10cm幅で垂直方向に振り、1分間静置した後の泡立ち量(ml)を測定する。
◎:泡の体積が15ml未満
○:泡の体積が15ml以上20ml未満
△:泡の体積が20ml以上30ml未満
×:泡の体積が30ml以上
表1に記載のアルカリ洗浄剤組成物の各原料は以下の通りである。
(A−1):2−エチルヘキシルグリセリルエーテル[和光純薬工業(株)製]
(A−2):ドデシルグリセリルエーテル
(A−3):オレイルグリセリルエーテル「NIKKOLセラキルアルコール」[日光ケミカルズ(株)製]
(A‘−2):アルキルポリグリコシド「マイドール12」[花王(株)製]
(C1):ジデシルメチルアミン「アーミンM210D」[ライオン(株)製]
(C3−1):2−デシルテトラデカノール「Isofol24」[サソール社製]
(A−1):2−エチルヘキシルグリセリルエーテル[和光純薬工業(株)製]
(A−2):ドデシルグリセリルエーテル
(A−3):オレイルグリセリルエーテル「NIKKOLセラキルアルコール」[日光ケミカルズ(株)製]
(A‘−2):アルキルポリグリコシド「マイドール12」[花王(株)製]
(C1):ジデシルメチルアミン「アーミンM210D」[ライオン(株)製]
(C3−1):2−デシルテトラデカノール「Isofol24」[サソール社製]
表1の結果から、実施例1〜7のアルカリ洗浄剤組成物は、比較例1、2のアルカリ洗浄剤組成物と比較して外観安定性又は消泡性が高いことがわかる。
本発明のアルカリ洗浄剤用消泡剤は、高濃度のアルカリ洗浄剤に対する溶解性が良好であるため、固体表面を洗浄する際のアルカリ洗浄において、特に高濃度アルカリ洗浄剤を使用する洗浄工程の消泡剤として好適である。また本発明のアルカリ洗浄剤用消泡剤は、食品、医薬品、石油化学、繊維、紙パルプ、塗料、金属加工、電子部品及び土木・建築等の分野において、加工工程用及び排水処理工程用消泡剤としても好適である。
Claims (4)
- 前記化合物(A)と前記化合物(B)の重量比[(A)/(B)]が80/20〜5/95である請求項1記載のアルカリ洗浄剤用消泡剤。
- 更に、下記一般化学式(3)で表される化合物(C1)、下記一般化学式(4)で表される化合物(C2)及び下記一般化学式(5)で表される化合物(C3)からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物(C)を含有する請求項1又は2記載のアルカリ洗浄剤用消泡剤。
- (A)及び(B)の総重量に基づく(C)の重量比(C)/[(A)+(B)]が0/100〜40/60である請求項1〜3いずれかに記載のアルカリ洗浄剤用消泡剤。
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JP2021516543A (ja) * | 2018-03-16 | 2021-07-08 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 泡制御 |
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