JPH05500074A - アルカリに安定な消泡剤 - Google Patents
アルカリに安定な消泡剤Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
アルカリに安定な消泡剤
本発明は末端修飾および非末端修飾ポリエチレングリコールエーテルの低起泡性
洗浄剤中のアルカリに安定な消泡助剤として選択された混合物で、均質なアルカ
リ水性高濃度液に配合され得るものの使用に関する。本発明によった活性物質の
混合物はびんの洗浄並びにいわゆるクリーニング・イン・ブレイス[clean
ing in place(CIP)]の為の消泡剤としての使用に特に適して
いる。本発明は高い効果と生理学的に無害であり生分解可能であることを兼ね備
えた種類の助剤を提供しようとするものである。加えて、本発明は1つに助剤の
実用に際する機能的側面を最も効果的にするということと、また1つにこれらの
助剤の流通可能な濃度の状態において高い改良された配合可能性をもつ種類の選
択されたポリエチレングリコールエーテルを提供するという問題を扱うものであ
る。
業務用および工業用に使用する為の、とりわけ金属、ガラスおよびセラミックの
表面を洗浄する為の低起泡性洗浄剤は通例、好ましくない泡立ちを妨げることの
できる抑泡助剤を含む。抑泡助剤を通例使用しなければならない理由は、基質か
ら剥離した汚れの粒子が洗浄槽の中で集まり起泡促進剤として作用する為である
。しかし、洗浄剤自身が好ましくない泡立ちを特定の作業条件下で起こす成分を
含む場合がある。そのような成分の一例は広(使用されているアニオン性界面活
性剤である。
効果が高(、同時に、生分解可能な消泡剤の一群は、一般式■:R,O−(CH
,CH,0)−R。
[式中、R1は炭素原子を8〜18個含む直鎖または分枝状アルキルまたはアル
ケニル基、R,は炭素原子を4〜8個含むアルキル基およびnは7〜12の整数
である。]で示される末端修飾ポリエチレングリコールエーテルの使用に関スる
ドイツ特許公開第3315951号に記載されている。R,はCI!−+8の脂
肪アルコール基、R7はn−ブチル基およびnは10の数である、この種類の製
品は実用において特に好ましいことがわかった。
前述の脂肪アルコールポリエチレングリコールエーテルの構造の僅かな修飾によ
り、比較的低温、例えば室温もしくは少しだけ高い温度付近において改良された
作業の為に特に供給することが可能である。ドイツ特許公開第3800493号
(D8113)は、R。
が炭素原子を20〜28個含む直鎖または分枝状アルキルまたはアルケニル基、
R7が炭素原子を4〜8個含むアルキル基およびnが6〜2oの数である一般式
■によって示されるポリエチレングリコールエーテルの使用に関する。この場合
、重要な構造修飾は比較的長鎖のR1基の使用にある。これらの末端修飾ポリグ
リコールエーテルもやはり酸およびアルカリに対しての高い安定性により区別さ
れる。それらのアルカリおよび中性洗浄液中での消泡効果は前述の意味において
強められており、加えて生分解性に関して法的条件を満たしている。
ポリグリコールエーテル化合物を基剤とする非イオン性界面活性剤は水性強アル
カリ性配合に容易に混和され得ないことが知られている。それらは水相とは別の
相を形成しやすく、従って、可溶化剤の使用が必要である。既知の効果的な可溶
化剤は、特に強アルカリ性の洗浄剤配合の為の可溶化剤、アルキルモノ−および
/またはオリゴゲルコンドであり、また生態学的な理由により、とりわけ問題と
している分野において好ましい化合物の部類でなければならない。
そこで、欧州特許公開A2〜0202638には混合オリゴアルコント基を含む
末端修飾脂肪アルコールグリコールエーテル化合物を、強アルカリ性水性洗浄剤
中で均質な配合を達成するといわれている3種の可溶化剤と共に含んでいる強ア
ルカリ洗浄処方の為の水性洗浄濃厚物が記述されている。これらの可溶化剤の1
つは、アルキル部分に8〜12の炭素原子をもちかつ1〜6のグルコース基をも
つアルキルモノグルコシドおよび/またはアルキルポリグリコシドである。米国
特許第4240921号においてもまたびん洗浄の為のアルカリ性濃厚洗浄剤と
して、アルカリ金属水酸化物10〜35重量%、ポリオキシプロピレン/ポリオ
キシエチレン縮合物とエーテル化エトキシル什アルコールとアルキルグルコシド
の混合物10〜50重量%を含む水性濃厚物について記述されている。これらの
製剤の欠点は、とりわけ最後に言及した点については、実用に際して、特にアル
キルグルコシドか存在しているにもかかわらず、泡立ちか激しすぎるということ
である。加えて、高濃度のアルカリにおいては相分離が生じる。
本発明が解決しようとする問題は、ポリエチレングリコールエーテル化合物の選
択において「良好な調整」を行い最適にすることによって、消泡剤として使用し
たときに特に良質な効果が得られることにより特徴付けられ、比較的低温、すな
わち例えば20’C付近の室温、および実用に際して一般に使用される高い温度
、例えば約60〜70℃の範囲の温度の両方においてそれらの最大の効果が得ら
るような混合物を得ることを可能にすることであった。本発明が解決しようとす
る別の問題は、これらの助剤を実用上重要な範囲の温度、すなわち例えば約20
〜70℃において常に単相であるように強アルカリ性高濃厚水溶液に配合するこ
とを可能にすることであった。
本発明の教示は2つの構造の類似した、しかし同一ではないポリエチレングリフ
ール化合物をアルキルグリコンドと共に使用することによって、同時に、特定の
種類のポリエチレングリコールエーテル化合物の合成に関して以下に規定した構
造的特徴が観察された場合に、好ましい最大の効果が得られるという観察に基づ
いている。
従って、本発明は、所望により限られた量の水を含む以下の活性物質の混合物(
混合物全体に対する重量%表示)の、低起泡性洗浄剤の為の安定なアルカリ水溶
液に配合可能な消泡活性物質の濃厚物としての使用に関する:
1)約1〜2のグルコース配糖をもつC6−4脂肪アルコール系アルキルグルコ
シド5〜30重量%
2)一般式I:
R,O−(C)(、CH,O) rl−R。
[式中、R,O−基は16〜2oの偶数の炭素原子をもつ2−分枝アルカノール
から誘導され、R7は4〜8の炭素原子をもつアルキル基であり、nは5〜9の
数である。]で示される末端を修飾されたポリエチレングリコールエーテル化合
物5〜70重量%
3)一般式■。
R,O−(CH,CH,○)よ−H
U式中、R,O−基は12〜20の偶数の炭素原子をもつ2−分枝アルカノール
から誘導され、2は2〜5の数である。コで示される非末端修飾ポリエチレング
リコールエーテル化合物5〜70重量%、所望により、
4)一般式■:
R30=(CH,CH,O)、−R。
[式中、R8は8〜18の炭素原子を含む直鎖アルキル基もしくは8〜14の炭
素原子を含む分枝状アルキル基、R4は4〜10の炭素原子を含むアルキルであ
り、mは5〜15の数である。]
で示される末端修飾ポリエチレングリコールエーテル化合物O〜70重量%
5)アルキル金属クメンスルホネートおよび/またはアルカリ金属キシレンスル
ホネート0〜5重量%および6)脱イオン水0〜70重量%。
(2)類のポリエチレングリコールエーテル化合物は、ここで問題としている種
類の末端修飾された活性物質の選択されたものの代表である。本発明の好ましい
様態の1つでは、一般式■で示される化合物はR10−基に関しては以下の種類
の少なくとも1つから誘導される。
(2a)2−へキシル−1−デカノール(2b)2−オクチル−1−ドデカノー
ル(2c)(2a)および(2C)の混合物で、好ましくは2−へキシル−1−
デカノール 40〜70モル%2−才クチル−1−ドデカノール 60〜30モ
ル%を含む
(2d)2−へキシル−1−ドデカノールおよび2−オクチル−1−デカノール
の
等モル異性体混合物 10〜100モル%2−へキシル−1−デカノール O〜
90モル%2−オクチル−1−ドデカノール 0〜50モル%(2d)によっ
て規定される末端修飾ポリエチレングリコールエーテル混合物の中では、本発明
に従って以下の組成のアルコール混合物から誘導されるR、O−基をもつものを
使用することか好ましい:
2−へキンルー1−ドデカノールおよび2−オクチル−1−デカノールの
異性体混合物 45モル%以上
2−へキノルー1−デカノール 0〜55モル%2−オクチル−1−ドデカノー
ル 30モル%以下一般式■で示される非末端修飾ポリエチレングリコールエー
テル化合物、すなわち活性物質成分(3)はR,O−基に関して何らかのいく分
広い定義付けを妨げない。これらの場合の適当な出発物質は12〜2oの偶数の
炭素原子を含む2−分枝アルカノール、より好ましくは以下の化合物の1つまた
はそれ以上である。
C,、2−ブチル−1−オクタノール
C,、2−ブチル−I−デカ/−ルおよび2−へキンルー1−オクタツールの混
合物C162−へキシル−1−デカノール
C,,2−へキシル−】−ドデカノールおよび2−オクチル−1−デカノールの
混合物C,。 2−オクチル−1−ドデカノール脂肪アルコールに関してこれら
の成分から誘導された、一般式■で示される化合物は、特に選択された個々の化
合物もしくは互いの混合物として使用される。
とりわけ1つの様態として、一般式■のR,O−基に関連してR,O−基が上記
(2a)(2b)(2c)および/または(2d)の項目によって明示された種
類のアルカ/−ルまたはアルカノール混合物から誘導された一般式■で示される
化合物から活性物質成分(3)を選択することは有益である。しかし、2−ブチ
ル−1−オクタ/−ル、2−ブチル−1−デカノール、および/または2−ヘキ
シルー1−オクタツールから誘導されたR、、O−基をもつ一般式■で示される
化合物を使用することも可能である。
本発明の教示に従って、一般式■および■によって示される(2)および(3)
の活性物質もしくは活性物質の混合物はアルキルグルコシドと共存する。所望に
より、活性物質成分(4)、すなわち一般式mで示される末端修飾ポリエチレン
グリコールエーテル化合物、クメンスルホネートおよび/またはキシレンスルホ
ネートのアルカリ金属塩および脱イオン水もまた使用される。
本発明は活性物質(2)および(3)をアルキルグルコシドと共に使用すること
を特徴とする。以下の観察を、界面活性があり、同時に本発明に従って強い消泡
性のある助剤の選択に適用した:問題としている種類の抑泡助剤が満たすべき様
々な実用上の条件の「良好な調整」において、ゲルベアルコール型の分枝アルカ
ノールが基質である場合本発明によって明示された種類の混合物は特に価値があ
ることがわかった。この種類のアルコールは、アルカリ、例えば水酸化カリウム
またはカリウムアルコラードの存在下で比較的少ない数の炭素原子を含む脂肪ア
ルコールの縮合によって生成されることか知られている。この反応は、例えば、
200〜300°Cの温度でおこり、水酸基に対して2−位に分枝をもつ分枝ゲ
ルへアルコールを誘導する。特に好ましい態様の1つにおいて、本発明は2−分
枝ゲルベアルコールの製造の為に、最終的には一般式Iで示される化合物を合成
する為に、主として、好ましくは全(直鎖アルコールのみを用いようとするもの
である。天然起源の脂肪アルコールは偶数の鎖長をもつものが少なくとも優勢で
あるので、それらの二量化によって18の炭素原子をもつ2−分枝ゲルベアルコ
ールを単一の選ばれた脂肪アルコールの一定の縮合物として得ることは不可能で
ある。8と10の炭素原子をもつ2種類の脂肪アルコールの混合物の二重化が必
要であり、それらから2−ヘキシル−1−ドデカ/−ルと2−オクチル−1−デ
カノールからなるCIl+ゲルベアルコールの異性体混合物が誘導される。加え
て、使用した2つのアルコールの自己縮合物、すなわちオクタツールからは2−
へキシル−1−デカノール並びにデカノールからは2−オクチル−1−ドデカ/
−ルが生成される。天然起源の偶数炭素鎖の脂肪酸から製造されたC 14ケル
ベアルコールについても同様である。
一般式■および■で示される末端修飾および非修飾脂肪アルコールポリグリコー
ルエーテルはドイツ特許公開筒3315951号に従って製造される。それによ
ると、比較的大きな数の炭素原子を含む前述の脂肪アルコールはエチレンオキサ
イドとモル比1:5〜1:9もしくは1:2〜1:5で最も良く反応し、所望に
より、得られた反応物に存在する水酸基は次いてエーテル化される。既知のアル
コ牛シル化条件において、とりわけ適当なアルカリ性触媒の存在下においてエチ
レンオキサイドによる反応はおこる。遊離水酸基のエーテル化は既知のウィリア
ムソン(W i l I 1arAson)のエーテル合成の条件下で直鎖また
は分枝状C4−、アルキルハライドを用いて好ましくおこる。本発明では、一般
式I中の置換基R3としてn−ブチル基が特に重要である。従って、この最後の
エーテル化工程の例はn−ブチルハライド、例えばn−ブチル塩化物であるが、
本発明はこれに関して何の制限も受けない。前述の範囲において更なる例はアミ
ルハライド、ヘキシルハライドおよび高分子のアルキルハライドである。弐■で
示される化合物は同様に製造される。
エーテル化される水酸基に対し、例えば化学量論的に10〜50%過剰なアルキ
ルハライドとアルカリの使用は有益になりうる。本発明に従って末端を修飾され
たポリグリコールエーテルの混合物か用いられている洗浄剤は、そのような製品
に典型的に存在する成分、例えば湿潤剤、ビルターおよびアルカリまたは酸のキ
レート剤、腐食防止剤および所望により有機溶剤を含んでいてよい。適当な湿潤
剤はポリグリコールエーテル型の非イオン系界面活性化合物であり、アルコール
、とりわけ脂肪アルコール、アルキルフェノール、脂肪アミンおよびカルボン酸
アミドにエチレンオキサイドを付加することによって得られ、アニオン系湿潤剤
は同様に脂肪酸、硫酸アルキル、スルホン酸アルキル、およびベンゼンスルホン
酸アルキルのアルカリ金属、アミン、およびアルキロールアミン塩から得られる
。
洗浄剤中のビルグーおよびキレート剤には、特に、アルカリ金属オルトホスフェ
ート、ポリマーホスフェート、シリケート、ボレート、カーボネート、ポリアク
リレ−!・およびグルコネート、並びにクエン酸、ニトリロ三酢酸、エチレンシ
アミンテトラ、1−ヒドロキシアルカン−1,1−ジホスホン酸およびエチレン
シアミンテトラ(メチレンホスホン酸)、ホスホンアルカンポリカルホン酸、例
えばホスホンブタントリカルボン酸、およびこれらの酸のアルカリ金属塩がある
。強アルカリ洗浄剤、特にビン用洗浄剤は相当量の水酸化ナトリウムおよび/ま
たはカリウムの形の腐食性アルカリを含む。とりわけ洗浄効果が要求されている
場合、洗浄剤は有機溶剤、例えばアルコール、石油精製成分および塩化炭化水素
および遊離アルキロールアミンを含むことがある。
本発明の教示の非常に重要な部分は、好ましくは約20〜60’Cの範囲の温度
で清澄な液体であり、例えば、(1)〜(3)の成分の5〜30重量%の活性物
質の濃厚物を含み、所望により、(4)〜(6)の成分を70〜95重量%のア
ルカリ金属水酸化物の濃厚水溶液と共に含む、消泡性活性物質の混合物の保存可
能な水溶性アルカリ性調製液を製造することができるということである。これら
のアルカリ金属水酸化物の水溶液はアルカリ金属水酸化物を30重量%以上、よ
り好ましくは、40重量%以上含む水酸化ナトリウムおよび/またはカリウム水
溶液である。例えば約50%水酸化すI・リウム水溶液は約70度までの温度で
の保存において安定である本発明に従った配合の主要成分に適しており均質で清
澄な水溶液を与える。
本発明に従って使用されるポリグリコールエーテルの混合物は低濃度であっても
高い効果がみられる。好ましくはそれらはすぐに使用できる溶液の濃度で約50
〜500ppmになるよう洗浄剤に加重下の実施例において、本発明に従って選
択した助剤の消泡効果を本発明の範囲に属さない構造的に類似した助剤を対照と
して以下に記載した試験によって測定した:
消泡効果の試験は以下の条件下で行った:2重構造の212メスシリンダー中に
て、水酸化ナトリウム1重量%水溶液300m1を20℃および65℃に加熱し
た。試験する消泡性界面活性剤0.]、mlを溶液に加えた。ペリスタポンプを
用いて、液体を4ρ/分の割合で循環させた。試験液は、長さ55cmのガラス
管(内径s、5mm、外径11mm)によってメスシリンダーの底から約51T
Im上部から取り出され、そのガラス管は長さ1.6mのシリコーンホース(内
径8mm、外径12mm)でポンプに接続されており、試験液はメスシリンダー
の2000m1の印の位置に配置した2番目のガラス管(長さ20cIll)を
通って自然落下により戻される。
テトラプロピレンベンゼンスルホネートのトリエタ7−ルアミン塩1重量%水溶
液を試験起泡剤として使用した。試験起泡剤は循環している液体に1分おきに1
1ずつ加えた。気泡と液体の総容量を測定した。特定の界面活性剤を使用したと
きの消泡効果がよい程、液体と気泡相の総容量がメスシリンダーの2000m1
の印に達するのが遅くなる。以下の実施例において、この試験に相応する表を時
間と試験起泡剤のmlで表した。
製剤A(本発明)
アルキルゲルコンド 15%
R,OH2−オクチル−■−ドデカノール 28%2−へキシル−1−ドデカノ
ール 25%2−オクチル−1−デカノール 25%2−へキシル−1−デカノ
ール 22%から誘導した
R、O(CH,CH,○)7−n−ブチルエーテル 10%2モルのエチレンオ
キサイドと反応させた2−へキンルー1−デカノール 10%クメンスルホネー
ト 2%
永く脱イオン水) 63%
〈配合〉
製剤A 10%
50%NaOH水溶液 90%
20〜60’Cの温度において清澄な液体である保存可能な製品となった。
製剤B(対照)
アルキルグルコシド 15%
2モルのエチレンオキサイドと反応させた2−ヘキシル−1〜デカノール 1o
%クメンスルホネート 2%
水(脱イオン水) 63%
く配合〉
製剤8 10%
50%NaOH水溶液 90%
25°Cにおいて数日後に懸濁した液体の製品となった。
製剤C(対照)
アルキルグルコシド 15%
RIO(CH,CH,0)t−n−ブチルエーテル(製剤A参照) 20%
クメンスルホネート 2%
水(脱イオン水) 63%
〈配合〉
製剤C10%
50%NaOH水溶液 90%
25°Cにおいて数日後にV、濁した液体の製品となった。
製剤D(対照)
アルキルグルコシド 15%
ヤシ油アルコール−10E○−n−ブチルエーテル 20%クメンスルホネート
2%
水(脱イオン水) 63%
〈配合〉
製剤D 10%
50%NaOH水溶i 90%
20°Cにおいて清澄な液体の製品となった。
消泡効果の試験
製剤A、B、C,およびDを0. 5mlずつ使用した(これらの製剤中の消泡
剤0. 1%に相応)。
試験起泡 製品A 製品B 製品C製品り促進剤ll1l 20°C65°C2
0°C65°C20°C65℃ 20℃ 65°C3380320560380
、3403208460360640480試験 1500 試験 4809
480 380 660 540 せず 1800 せず 50010 500
400 700 600 2000 5g013 560 580 1060
B20 ’ 90021 1.260
結果
製剤Aのみが20°C〜65℃において配合を組むことができ良好な消泡効果を
示した。
Claims (5)
- 1.所望により限られた量の水を含む、以下の活性物質の混合物(混合物全体に 対する重量%表示)の低起泡性洗浄剤の為の安定なアルカリ水溶液に配合可能な 消泡活性物質濃厚物としての使用:1)C6−12脂肪アルコールを基とし約1 〜2のグルコース配糖をもつアルキルグルコシド5〜30重量% 2)一般式I: R1O−(CH2CH2O)n−R2 〔式中、R1O−基は16〜20の偶数の炭素原子をもつ2−分枝アルカノール から誘導され、R2は4〜8の炭素原子をもつアルキル基であり、nは5〜9の 数である。]で示される末端修飾ポリエチレングリコールエーテル化合物5〜7 0重量% 3)一般式II: R5O−(CHzCH2O)z−H [式中、R5O−基は12〜20の偶数の炭素原子をもつ2−分枝アルカノール から誘導され、zは2〜5の数である。]で示される非末端修飾ポリエチレング リコールエーテル化合物5〜70重量%、所望により、 4)一般式III: R3O−(CH2CH2O)m−R4 [式中、R3は8〜18の炭素原子を含む直鎖アルキル基もしくは8〜14の炭 素原子を含む分枝状アルキル基、R4は4〜10の炭素原子を含むアルキル基で あり、mは5〜15の数である。] で示される末端修飾ポリエチレングリコールエーテル化合物0〜70重量% 5)アルキル金属クメンスルホネートおよび/またはアルカリ金属キシレンスル ホネート0〜5重量%および6)脱イオン水0〜70重量%
- 2.以下のアルコール混合物(a)または(b)a)2−ヘキシル−1−ドデカ ノールおよび2−オクチル−1−デカノールの 等モル異性体混合物 10〜100モル%2−ヘキシル−1−デカノール 0〜 90モル%2−オクチル−1−ドデカノール 0〜50モル%または b)2−ヘキシル−1−デカノール 40〜70モル%2−オクチル−1−ドデ カノール 60〜30モル%から誘導された官能基R1O−をもち、nの数が5 〜9である−般式Iで示されるポリエチレングリコールエーテルの化合物を使用 することを特徴とする、請求項1に記載の使用。
- 3.以下の組成のアルコール混合物 2−ヘキシル−1−ドデカノールおよび2−オクチル−1−デカノールの 異性体混合物 45モル%以上 2−ヘキシル−1−デカノール 0〜55モル%2−オクチルドデカノール 3 0モル%以下から誘導された官能基R1O−をもつ一般式Iで示されるポリエチ レングリコールエーテルの混合物を使用することを特徴とする請求項1および2 に記載の使用。
- 4.以下のアルカノール: 2−プブチル−1−オクタノール、2−ブチル−1−デカノール、2−ヘキシル −1−オクタノール、2−ヘキシル−1−デカノール、2−ヘキシル−1−ドデ カノール、2−オクチル−1−デカノールおよび/または2−オクチル−1−ド デカノールのいずれかから誘導されたR5O−基をもつ一般式IIで示されるポ リエチレングリコールエーテル化合物を使用することを特徴とする請求項1〜3 に記載の使用。
- 5.請求項1〜4に記載の活性物質の濃縮物を5〜30重量%および、MeOH (Me=ナトリウムおよび/またはカリウム)成分が好ましくは30重量%以上 、より好ましくは40重量%以上含まれる濃縮アルカリ金属水酸化物水溶液を7 0〜95重量%含む、好ましくは約20〜60℃の温度において清澄な液体であ る消泡活性物の混合物の保存可能なアルカリ水溶調製液。
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