JP2011502032A - 容器の耐腐食性を向上させるためのケイ素を含有する組成物の使用 - Google Patents

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Abstract

クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物と接触することを意図される、機器をコーティングするための材料としてのまたは機器の構成材料としての、ケイ素、酸素およびカルシウムを含む組成物の使用。

Description

関連出願の相互参照
本特許出願は、その内容が参照により本明細書に援用される、２００７年１０月２日出願の米国仮特許出願第６０／９７６８４５号明細書の優先権を主張するものである。
本発明は、ケイ素（Ｓｉ）および酸素を含有する組成物の機器での使用に関する。より具体的には、本組成物は、クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物と接触することを意図される機器で使用される。
クロロヒドリンは、エポキシドの製造における反応中間体である。ジクロロプロパノールは、例えば、エピクロロヒドリンおよびエポキシ樹脂の製造の反応中間体である（（非特許文献１））。
公知の方法によれば、ジクロロプロパノールは、塩化アリルの次亜塩素酸化によって、アリルアルコールの塩素化によってまたはグリセロールの塩化水素処理によってとりわけ得ることができる。後者の方法は、ジクロロプロパノールを化石原料または再生可能な原料から出発して得ることができるという利点を示し、化石原料の起源である石油天然資源、例えば、地球上で利用可能な石油、天然ガスまたは石炭が限定されていることは知られている。後者の方法は、クロロヒドリン、水および塩化水素の混合物を生み出す。
ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際出願（特許文献１）および（特許文献２）と（特許文献３）とは、グリセロールと塩化水素との反応によるジクロロプロパノールの製造方法を記載している。幾つかの耐腐食性材料が、この方法に使用される機器の製造のために挙げられている。しかしながら、それらの材料の幾つかは、最適ではないプロセス条件において反応混合物による腐食に対して耐性を有する。これは、機器材料成分によるプロセス生成物の汚染のリスクをもたらし、それ故プロセスの経済性に負の影響を及ぼし得る機器の交換を必要とするであろう。
国際公開第２００５／０５４１６７号パンフレット 国際公開第２００６／１００３１７号パンフレット 国際公開第２００６／０２０２３４号パンフレット
Ｋｉｒｋ−Ｏｔｈｍｅｒ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（カーク−オスマー化学技術事典）、第４版、１９９２年、Ｖｏｌ．２、１５６ページ、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ ｓｏｎｓ Ｉｎｃ．
本発明は、この問題を解決することを目標としている。
第１実施形態では、本発明はそれ故、クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物と接触することを意図される、機器をコーティングするための材料としてのまたは機器の構成材料としての、ケイ素が組成物の１ｋｇ当たり２３５ｇ以上のＳｉの量で存在し、カルシウムが組成物の１ｋｇ当たり２５ｇ以下のＣａの量で存在する、ケイ素、酸素およびカルシウムを含む組成物の使用に関する。
第２実施形態では、本発明はそれ故、クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物と接触することを意図される、機器をコーティングするための材料としてのまたは機器の構成材料としての、ケイ素が組成物の１ｋｇ当たり２３５ｇ以上のＳｉの量で存在し、カリウムが組成物の１ｋｇ当たり４ｇ以上のＫの量で存在する、ケイ素、酸素およびカリウムを含む組成物の使用に関する。
第３実施形態では、本発明はそれ故、クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物と接触することを意図される、機器をコーティングするための材料としてのまたは機器の構成材料としての、ケイ素が組成物の１ｋｇ当たり２３５ｇ以上のＳｉの量で存在し、チタンが組成物の１ｋｇ当たり１０ｇ以下のＴｉの量で存在する、ケイ素、酸素およびチタンを含む組成物の使用に関する。
上の図は、実施例２の試験後のエナメル組成物６の機器部品の写真であり、下の図は、図１の上の図のエリア（ｃ）拡大図である。
本発明による使用において、組成物は、有機組成物であっても無機組成物であってもよい。組成物は好ましくは無機組成物である。
本発明による使用において、組成物は任意の物理的状態にあってもよい。それは好ましくはガラス状態にある。ガラス状態とは、剛性非結晶状態を意味することが意図される。幾つかのエナメルは、ガラス状態の無機組成物の例である。エナメルとは、主として酸化ケイ素を含有する溶融ガラス質表面コーティングを意味することが意図される。
本発明による使用において、組成物は好ましくはエナメルである。
本発明の第１実施形態の本質的な特性の一つは、クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物によって腐食する傾向を少なくする、組成物中のカルシウムの低い含有率にある。
本発明の第２実施形態の本質的な特性の一つは、クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物によって腐食する傾向を少なくする、組成物中のカリウムの高い含有率にある。
本発明の第３実施形態の本質的な特性の一つは、クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物によって腐食する傾向を少なくする、組成物中のチタンの低い含有率にある。
上記の組成物は、その腐食性が水およびクロロヒドリンのみを含有する混合物の腐食性より高いことが意外にも分かった、クロロヒドリン、水および塩化水素を含有する混合物による腐食に対して非常に耐性があることが本当に意外にも分かった。
本発明による使用の利点は、何よりも、
・機器の交換の頻度の減少
・機器破損および漏洩に関係するリスクの低下
・機器材料成分によるプロセス製品の汚染の減少
である。
本発明による使用の３つの実施形態では、組成物の１ｋｇ当たりの、組成物のケイ素含有率は、頻繁に２７５ｇ以上のＳｉ、しばしば３００ｇ以上のＳｉ、多くの場合３２０ｇ以上のＳｉである。当該ケイ素含有率は、一般に４００ｇ以下のＳｉ、頻繁に３５０ｇ以下のＳｉ、しばしば３３５ｇ以下のＳｉである。
本発明による使用の第１実施形態では、組成物の１ｋｇ当たりの、組成物のカルシウム含有率は、頻繁に２０ｇ以下のＣａ、しばしば１５ｇ以下のＣａである。当該含有率は、頻繁に０．１ｇ以上のＣａ、しばしば１ｇ以上のＣａ、多くの場合５ｇ以上のＣａ、とりわけ１０ｇ以上のＣａである。
本発明による使用の第１実施形態の第１変形では、組成物はカリウムをさらに含んでもよい。組成物の１ｋｇ当たりの、組成物のカリウム含有率は、一般に０．１ｇ以上のＫ、しばしば１ｇ以上のＫ、多くの場合４ｇ以上のＫ、頻繁に１０ｇ以上のＫである。当該カリウム含有率は、通常６０ｇ以下のＫ、しばしば５０ｇ以下のＫ、多くの場合３０ｇ以下のＫ、頻繁に２５ｇ以下のＫである。
本発明による使用の第１実施形態の第２変形では、組成物はチタンをさらに含んでもよい。組成物の１ｋｇ当たりの、組成物のチタン含有率は、一般に０．１ｇ以上のＴｉ、しばしば１ｇ以上のＴｉ、多くの場合４ｇ以上のＴｉ、頻繁に６ｇ以上のＴｉである。当該チタン含有率は、通常６０ｇ以下のＴｉ、一般に４０ｇ以下のＴｉ、しばしば２０ｇ以下のＴｉ、多くの場合１０ｇ以下のＴｉ、頻繁に８ｇ以下のＴｉである。
本発明による使用の第１実施形態の第３変形では、組成物はしばしば、組成物の１ｋｇ当たり、３００ｇ以上のＳの量でケイ素、２５ｇ以下のＣａの量でカルシウム、および４ｇ以上のＫの量でカリウムを含有する。
本発明による使用の第１実施形態の第４変形では、組成物は頻繁に、組成物の１ｋｇ当たり、３００ｇ以上のＳｉの量でケイ素、２５ｇ以下のＣａの量でカルシウム、および１０ｇ以下のＴｉの量でチタンを含有する。
本発明による使用の第１実施形態の第５変形では、組成物はしばしば、組成物の１ｋｇ当たり、３００ｇ以上のＳｉの量でケイ素、２５ｇ以下のＣａの量でカルシウム、４ｇ以上のＫの量でカリウム、および１０ｇ以下のＴｉの量でチタンを含有する。
本発明による使用の第２実施形態では、組成物の１ｋｇ当たりの、組成物のカリウム含有率は、しばしば６ｇ以上のＫ、多くの場合８ｇ以上のＫ、頻繁に１２ｇ以上のＫである。当該カリウム含有率は、通常６０ｇ以下のＫ、しばしば５０ｇ以下のＫ、多くの場合３０ｇ以下のＫ、頻繁に２５ｇ以下のＫである。
本発明による使用の第２実施形態の第１変形では、組成物は、カルシウムをさらに含んでもよい。組成物の１ｋｇ当たりの、組成物のカルシウム含有率は、通常５０ｇ以下のＣａ、しばしば２５ｇ以下のＣａ、多くの場合１５ｇ以下のＣａである。当該含有率は、頻繁に０．１ｇ以上のＣａ、しばしば１ｇ以上のＣａ、多くの場合５ｇ以上のＣａ、とりわけ１０ｇ以上のＣａである。
本発明による使用の第２実施形態の第２変形では、組成物は、チタンをさらに含んでもよい。組成物の１ｋｇ当たりの、組成物のチタン含有率は、一般に０．１ｇ以上のＴｉ、しばしば１ｇ以上のＴｉ、多くの場合４ｇ以上のＴｉ、頻繁に６ｇ以上のＴｉである。当該チタン含有率は、通常６０ｇ以下のＴｉ、一般に４０ｇ以下のＴｉ、しばしば２０ｇ以下のＴｉ、多くの場合１０ｇ以下のＴｉ、頻繁に８ｇ以下のＴｉである。
第１実施形態の第３変形と同一である本発明による使用の第２実施形態の第３変形では、組成物はしばしば、組成物の１ｋｇ当たり、３００ｇ以上のＳｉの量でケイ素、４ｇ以上のＫの量でカリウム、および２５ｇ以下のＣａの量でカルシウムを含有する。
本発明による使用の第２実施形態の第４変形では、組成物は頻繁に、組成物の１ｋｇ当たり、３００ｇ以上のＳｉの量でケイ素、４ｇ以上のＫの量でカリウム、および１０ｇ以下のＴｉの量でチタンを含有する。
第１実施形態の第５変形と同一である本発明による使用の第２実施形態の第５変形では、組成物はしばしば、組成物の１ｋｇ当たり、３００ｇ以上のＳｉの量でケイ素、４ｇ以上のＫの量でカリウム、２５ｇ以下のＣａの量でカルシウム、および１０ｇ以下のＴｉの量でチタンを含有する。
本発明による使用の第３実施形態では、組成物の１ｋｇ当たりの、組成物のチタン含有率は、一般に０．１ｇ以上のＴｉ、しばしば１ｇ以上のＴｉ、多くの場合４ｇ以上のＴｉ、頻繁に５ｇ以上のＴｉである。当該チタン含有率は、しばしば８ｇ以下のＴｉ、多くの場合６ｇ以下のＴｉである。
本発明による使用の第３実施形態の第１変形では、組成物はカリウムをさらに含んでもよい。組成物の１ｋｇ当たりの、組成物のカリウム含有率は、一般に０．１ｇ以上のＫ、しばしば１ｇ以上のＫ、多くの場合４ｇ以上のＫ、頻繁に１０ｇ以上のＫである。当該カリウム含有率は、通常６０ｇ以下のＫ、しばしば５０ｇ以下のＫ、多くの場合３０ｇ以下のＫ、頻繁に２５ｇ以下のＫである。
本発明による使用の第３実施形態の第２変形では、組成物はカルシウムをさらに含んでもよい。組成物の１ｋｇ当たりの、組成物のカルシウム含有率は、通常５０ｇ以下のＣａ、しばしば２５ｇ以下のＣａ、多くの場合１５ｇ以下のＣａである。当該含有率は、頻繁に０．１ｇ以上のＣａ、しばしば１ｇ以上のＣａ、多くの場合５ｇ以上のＣａ、とりわけ１０ｇ以上のＣａである。
第２実施形態の第４変形と同一である本発明による使用の第３実施形態の第３変形では、組成物はしばしば、組成物の１ｋｇ当たり、３００ｇ以上のＳｉの量でケイ素、１０ｇ以下のＴｉの量でチタン、および４ｇ以上のＫの量でカリウムを含有する。
第１実施形態の第４変形と同一である本発明による使用の第３実施形態の第４変形では、組成物は頻繁に、組成物の１ｋｇ当たり、３００ｇ以上のＳｉの量でケイ素、１０ｇ以下のＴｉの量でチタン、および２５ｇ以下のＣａの量でカルシウムを含有する。
第１実施形態の第５変形と同一である本発明による使用の第３実施形態の第５変形では、組成物はしばしば、組成物の１ｋｇ当たり、３００ｇ以上のＳｉの量でケイ素、１０ｇ以下のＴｉの量でチタン、４ｇ以上のＫの量でカリウム、および２５ｇ以下のＣａの量でカルシウムを含有する。
本発明による使用の第１の３つの実施形態では、組成物は、ナトリウム、アルミニウム、マグネシウム、コバルト、ジルコニウム、バリウム、鉄、ストロンチウムおよび亜鉛から選択される元素の少なくとも１種をさらに含んでもよい。
組成物の１ｋｇ当たりの、ナトリウムの含有率は、通常７０ｇ以上のＮａ、しばしば８０ｇ以上のＮａ、頻繁に９０ｇ以上のＮａである。当該ナトリウム含有率は、一般に１５０ｇ以下のＮａ、多くの場合１３０ｇ以下のＮａ、頻繁に１１０ｇ以下のＮａである。
組成物の１ｋｇ当たりの、アルミニウムの含有率は、通常０．１ｇ以上のＡｌ、しばしば１ｇ以上のＡｌ、頻繁に５ｇ以上のＡｌである。当該アルミニウム含有率は、一般に１５ｇ以下のＡｌ、多くの場合１０ｇ以下のＡｌ、頻繁に８ｇ以下のＡｌである。
組成物の１ｋｇ当たりの、マグネシウムの含有率は、通常０．１ｇ以上のＭｇ、しばしば１ｇ以上のＭｇ、頻繁に５ｇ以上のＭｇである。当該マグネシウム含有率は、一般に１０ｇ以下のＭｇ、多くの場合８ｇ以下のＭｇ、頻繁に６ｇ以下のＭｇである。
組成物の１ｋｇ当たりの、コバルトの含有率は、通常０．１ｇ以上のＣｏ、しばしば１ｇ以上のＣｏ、頻繁に５ｇ以上のＣｏである。当該コバルト含有率は、一般に１０ｇ以下のＣｏ、多くの場合８ｇ以下のＣｏである。
組成物の１ｋｇ当たりの、ジルコニウムの含有率は、通常２５ｇ以上のＺｒ、しばしば３５ｇ以上のＺｒ、頻繁に５０ｇ以上のＺｒである。当該ジルコニウム含有率は、一般に７０ｇ以下のＺｒ、多くの場合６０ｇ以下のＺｒである。
組成物の１ｋｇ当たりの、バリウムの含有率は、通常０．１ｇ以上のＢａ、しばしば１ｇ以上のＢａ、頻繁に５ｇ以上のＢａである。当該バリウム含有率は、一般に３０ｇ以下のＢａ、多くの場合２０ｇ以下のＢａ、頻繁に１０ｇ以下のＢａである。
組成物の１ｋｇ当たりの、鉄の含有率は、通常０．１ｇ以上のＦｅ、しばしば１ｇ以上のＦｅ、頻繁に５ｇ以上のＦｅである。当該鉄含有率は、一般に１０ｇ以下のＦｅ、多くの場合８ｇ以下のＦｅである。
組成物の１ｋｇ当たりの、ストロンチウムの含有率は、通常０．１ｇ以上のＳｒ、しばしば１ｇ以上のＳｒ、頻繁に５ｇ以上のＳｒである。当該ストロンチウム含有率は、一般に１５ｇ以下のＳｒ、多くの場合１０ｇ以下のＳｒ、頻繁に８ｇ以下のＳｒである。
組成物の１ｋｇ当たりの、亜鉛の含有率は、通常０．１ｇ以上のＺｎ、しばしば１ｇ以上のＺｎ、頻繁に５ｇ以上のＺｎである。当該亜鉛含有率は、一般に１５ｇ以下のＺｎ、多くの場合１０ｇ以下のＺｎ、頻繁に８ｇ以下のＺｎである。
本発明による使用の第１の３つの実施形態では、組成物は、微量の濃度で、すなわち、０．１ｇ以下の元素で、クロム、銅、マンガン、ニッケル、リンおよびバナジウムから選択される元素の少なくとも１種をさらに含んでもよい。
本発明による使用の第１の３つの実施形態では、電荷の当量で表されるカリウムとカルシウムとの比、すなわち、Ｃａのモル数の２倍で割られたＫのモル数は、通常０．０５以上、しばしば０．１以上、頻繁に０．２以上、多くの場合０．４以上、とりわけ０．６以上である。当該比は、一般に２以下、頻繁に１以下、しばしば０．８以下である。
本発明による使用の第１の３つの実施形態では、電荷の当量で表されるアルカリ金属とアルカリ土類金属との比、すなわち、アルカリ土類金属のモル数の合計の２倍で割られたアルカリ金属のモル数の合計は、通常２．８以上、しばしば３．０以上、頻繁に３．２以上、多くの場合３．４以上である。当該比は、一般に４以下、頻繁に３．８以下、しばしば３．７以下である。
本発明に使用される組成物において、それらの元素は一般に、組成物中に存在する酸素と結合して、好ましくは酸化物の形態で存在する。これらの酸化物は、程度の差はあるが水和していてもよい。酸化物は、単純酸化物または混合酸化物であることができる。単純酸化物は、例えば、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏなどのアルカリ金属酸化物、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯのようなアルカリ土類金属酸化物、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３のような周期表のＩＩＩａ族の酸化物、ＰｂＯおよびＳｂ２Ｏ３のような周期表のＩＶａおよびＶａ族の酸化物、ならびにＺｎＯ、ＣｏＯ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２およびＣｅＯ２のような周期表のＩＩｂ〜ＶＩＩｂおよびＶＩＩＩ族の酸化物である。混合酸化物の例はＫＮａ２Ｏである。これらの元素はまた、例えばＳｉＦ４、Ｎａ２Ｆ２およびＣａＦ２のようなフッ化物として存在してもよい。
本発明に使用される組成物において、それらの元素は好ましくは、酸素と結合して、好ましくは酸化物の形態で存在する。
本発明による使用におけるとりわけ好ましい一組成物は、酸素と組成物の１ｋｇ当たり、１００ｇのＮａ、３１５ｇのＳｉ、８．１ｇのＫ、１３ｇのＣａ、７．６ｇのＣｏ、６３ｇのＺｒおよび２２ｇのＢａとを含む。組成物は、さらに、それぞれ組成物の１ｋｇ当たり５ｇ未満の量で、アルミニウム、マグネシウム、チタン、鉄、ストロンチウムおよび亜鉛を含有する。当該組成は、会社ＤＥ ＤＩＥＴＲＩＣＨによって提供されるエナメル化棒鋼サンプルの外層の分析によって得られた。
本発明による使用における別のとりわけ好ましい組成物は、酸素と組成物の１ｋｇ当たり、７８ｇのＮａ、９．６ｇのＡｌ、３３０ｇのＳｉ、１９ｇのＫ、１４ｇのＣａ、６．２ｇのＣｏ、３４ｇのＺｒ、６．３ｇのＢａ、５．４ｇのＦｅ、１２ｇのＳｒおよび１１ｇのＺｎとを含む。組成物は、さらに、それぞれ組成物の１ｋｇ当たり５ｇ未満の量で、マグネシウムおよびチタンを含有する。当該組成は、会社ＰＦＡＵＤＬＥＲによって提供されるエナメル化棒鋼サンプルの外層の分析によって得られた。
本発明による使用において別のとりわけ好ましい組成物は、酸素と組成物の１ｋｇ当たり、８２ｇのＮａ、１２ｇのＡｌ、３４０ｇのＳｉ、１４ｇのＫ、１５ｇのＣａ、５．４ｇのＴｉ、７．８ｇのＣｏ、２２ｇのＺｒおよび４．３ｇのＳｒとを含む。組成物は、さらに、それぞれ５ｇ未満／ｋｇの量で、バリウム、鉄および亜鉛を含有する。当該組成は、会社ＴＨＡＬＥによって提供されるエナメル化棒鋼サンプルの外層の分析によって得られた。
組成物中の元素の含有率の値は±５％の相対誤差で示される。
かかる組成物はクロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物による腐食に対して優れた耐性を有することが分かった。とりわけ、コーティング材料として使用されるときに、それらは、前述の混合物による腐食に耐性がある機器のコストを大きく低減することを可能にさせる。
機器をコーティングするための材料の成分としてのまたは機器の構成材料としての本発明による組成物の使用は、機器の使用条件（温度および圧力）に、クロロヒドリンの性質（モノクロロヒドリン、ジクロロヒドリン、化学的性質）に、例えばカルボン酸などの別の化合物の存在に、塩化水素に、クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物の組成に、機器の性質および実装法にならびに保護されるべき機器の特性に関係する多くの因子に依存する。
塩化水素と関係がある因子は、例えば、その化学的純度およびその物理的状態（溶解した、分散した、ガス状）である。
機器と関係がある因子は、例えば、形状、サイズ、複雑さ、表面へのアクセス、保護されるべき機器の表面特性（温度のような）を制御することの容易さである。
本発明による組成物の使用において、クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物との接触は、一般に６０℃以上、好ましくは９０℃以上、より好ましくは１１０℃以上、最もとりわけ好ましくは１２５℃以上の温度で実施される。この温度は、一般に２００℃以下、好ましくは１８０℃以下、より好ましくは１６０℃以下、最もとりわけ好ましくは１４５℃以下である。
本発明による組成物の使用において、クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物との接触は、一般に０．０４バール絶対以上、好ましくは０．２バール絶対以上、より好ましくは０．５バール絶対以上、最もとりわけ好ましくは１．１バール絶対以上の圧力で実施される。この圧力は、一般に２０バール絶対以下、好ましくは１５バール絶対以下、より好ましくは５バール絶対以下、最もとりわけ好ましくは１．３バール絶対以下である。
クロロヒドリンはそのままで、すなわち化学結合しないで、および／または塩化水素、水およびクロロヒドリンの混合物中に任意選択的に存在するカルボン酸とのエステルの形態で存在してもよい。
混合物の１ｋｇ当たりのクロロヒドリンのモル単位で表される、本発明による使用における混合物の（そのままでおよび／またはエステルの形態での）クロロヒドリンの含有率は、一般に０．１以上、しばしば０．５以上、頻繁に１．０以上、より頻繁に２．０以上、より特に３．５以上である。このクロロヒドリン含有率は、一般に８モル以下／ｋｇ、しばしば７モル以下／ｋｇ、頻繁に５モル以下／ｋｇ、より特に４．０モル以下／ｋｇである。
クロロヒドリンは、好ましくはジクロロプロパノール、モノクロロプロパンジオール、およびそれらの混合物から選ばれる。
この場合には、混合物の１ｋｇ当たりのクロロヒドリンのｇ単位で表される、本発明による使用における混合物の（そのままでおよび／またはエステルの形態での）クロロヒドリンの含有率は、一般に５０以上、しばしば１００以上、頻繁に２００以上、より特に５００以上である。このクロロヒドリン含有率は、一般に９９４ｇ以下／ｋｇ、しばしば９５０ｇ以下／ｋｇ、頻繁に９００ｇ以下／ｋｇ、より特に８００ｇ以下／ｋｇである。
本発明による使用における混合物の塩化水素含有率は、一般に混合物の１ｋｇ当たり１ｇ以上、しばしば２ｇ以上／ｋｇ、頻繁に５ｇ以上／ｋｇ、より特に７ｇ以上／ｋｇである。この塩化水素含有率は、普通は７５０ｇ以下／ｋｇ、多くの場合６００ｇ以下／ｋｇ、通常４００ｇ以下／ｋｇ、一般に２５０ｇ以下／ｋｇ、しばしば２００ｇ以下／ｋｇ、頻繁に１００ｇ以下／ｋｇ、とりわけ５０ｇ以下／ｋｇ、より特に２０ｇ以下／ｋｇである。
本発明による使用における混合物の含水率は、一般に混合物の１ｋｇ当たり５ｇ以上、しばしば１０ｇ以上／ｋｇ、頻繁に２０ｇ以上／ｋｇ、より特に５０ｇ以上／ｋｇである。この含水率は、一般に９００ｇ以下／ｋｇ、通常８００ｇ以下／ｋｇ、普通６００ｇ以下／ｋｇ、多くの場合４００ｇ以下／ｋｇ、しばしば２００ｇ以下／ｋｇ、頻繁に１５０ｇ以下／ｋｇ、より特に１００ｇ以下／ｋｇである。
他の化合物が本発明による使用における混合物中に存在してもよい。これらの化合物は、例えば、クロロヒドリンおよび／または塩化水素の製造に由来してもおよび／または水に由来してもよい。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物は、任意の方法で、例えばポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素のエステルまたはこれら２種の混合物を、塩化水素を含有する塩素化剤と反応させることによって、またはクロロオレフィンの次亜塩素酸化反応中に、またはヒドロキシル化オレフィンの塩素化によって得ることができる。クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物を得るための方法は、例えば、連続モード、回分モードおよび供給−回分モードのような、任意のモードで実施されてもよい。
用語「オレフィン」は、少なくとも１個の炭素−炭素二重結合を含有する化合物を記載するために本明細書では用いられる。一般に、この化合物は、水素原子およびハロゲンなどの、炭素原子以外の原子を含有してもよい。好ましいオレフィンは、エチレン、プロピレン、塩化アリルおよびそれらの少なくとも２種の混合物である。
用語「ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素」は、２つの異なる飽和炭素原子に結合した少なくとも２個のヒドロキシル基を含有する塩化水素を意味する。ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素は、２〜６０個の炭素原子を含有してもよいが、それらに限定されない。
ヒドロキシル（ＯＨ）官能基を有するポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素の炭素のそれぞれは、２個以上のＯＨ基を持つことはできず、ｓｐ３混成のものでなければならない。ＯＨ基を有する炭素原子は第一級、第二級または第三級であってもよい。本発明に使用されるポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素は、ＯＨ基を有する少なくとも２個のｓｐ３混成炭素原子を含有しなければならない。ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素には、ビシナルであるかまたは近接している、高次のこれらの繰り返し単位を含む、ビシナルジオール（１，２−ジオール）またはビシナルトリオール（１，２，３−トリオール）を含有する任意の炭化水素が含まれる。ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素の定義にはまた、例えば、１個以上の１，３−、１，４−、１，５−および１，６−ジオール官能基が含まれる。ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素はまた、ポリビニルアルコールなどのポリマーであってもよい。例えば、ジェミナルジオールは、このクラスのポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素から除外される。
ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素は、芳香族部分または例えば、ハロゲン、硫黄、リン、窒素、酸素、ケイ素およびホウ素タイプ、ならびにそれらの混合物のヘテロ原子をはじめとするヘテロ原子を含有してもよい。
本発明に使用することができるポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素には、例えば、１，２−エタンジオール（エチレングリコール）、１，２−プロパンジオール（プロピレングリコール）、１，３−プロパンジオール、１−クロロ−２，３−プロパンジオール（クロロプロパンジオール）、２−クロロ−１，３−プロパンジオール（クロロプロパンジオール）、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、シクロヘキサンジオール、１，２−ブタンジオール、１，２−シクロヘキサンジメタノール、１，２，３−プロパントリオール（グリセロールまたはグリセリンとしても知られる）、およびそれらの混合物が含まれる。好ましくは本発明に使用されるポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素には、例えば、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、クロロプロパンジオールおよび１，２，３−プロパントリオール、ならびにそれらの少なくとも２種の混合物が含まれる。より好ましくは本発明に使用されるポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素には、例えば、１，２−エタンジオール、１，２−プロパンジオール、クロロプロパンジオールおよび１，２，３−プロパントリオールならびにそれらの少なくとも２種の混合物が含まれる。１，２，３−プロパントリオール、すなわちグリセロールが最も好ましい。
ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素のエステルは、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素中に存在してもよいおよび／またはクロロヒドリンの製造プロセス中に製造されてもよいおよび／またはクロロヒドリンの製造プロセスの前に製造されてもよい。ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素のエステルの例には、エチレングリコールモノアセテート、プロパンジオールモノアセテート、グリセロールモノアセテート、グリセロールモノステアレート、グリセロールジアセテートおよびそれらの混合物が挙げられる。
本発明による方法では、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素のエステルは、塩素化剤との反応に続く工程前、工程中にまたは工程内の、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素と有機酸との反応に由来してもよい。
用語「クロロヒドリン」は、異なる飽和炭素原子に結合している少なくとも１個のヒドロキシル基と少なくとも１個の塩素原子とを含有する化合物を記載するために本明細書では用いられる。少なくとも２個のヒドロキシル基を含有するクロロヒドリンはまた、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素である。だから、反応の出発原料および生成物はそれぞれクロロヒドリンであってもよい。当該場合には、「生成物」クロロヒドリンは、出発クロロヒドリンより多く塩素化されており；言い換えれば、それは、出発クロロヒドリンよりも多くの塩素原子および少ないヒドロキシル基を有する。好ましいクロロヒドリンは、クロロエタノール、クロロプロパノール、クロロプロパンジオール、ジクロロプロパノールおよびそれらの少なくとも２種の混合物である。ジクロロプロパノールがとりわけ好ましい。よりとりわけ好ましいクロロヒドリンは、２−クロロエタノール、１−クロロプロパン−２−オール、２−クロロプロパン−１−オール、１−クロロプロパン−２，３−ジオール、２−クロロプロパン−１，３−ジオール、１，３−ジクロロプロパン−２−オール、２，３−ジクロロプロパン−１−オールおよびそれらの少なくとも２種の混合物である。
ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素は好ましくはグリセロールである。クロロオレフィンは好ましくは塩化アリルである。ヒドロキシル化オレフィンは好ましくはアリルアルコールである。クロロヒドリンは好ましくはモノクロロプロパンジオール、ジクロロプロパノールおよびそれらの混合物から選ばれる。
本発明による使用において、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素は、化石原料から出発してまたは再生可能な原料から出発して、好ましくは、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００５／０５４１６７号パンフレット、特に１ページ、２６行から４ページ、２行の節に記載されているように、ならびにその内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００６／１００３１２号パンフレット、特に３ページ、２９行から５ページ、２４行の節に記載されているように、ならびにその内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡのＰＣＴ／ＥＰ／、特に１０ページ、１６〜２３行、および１１ページ４〜２５行の節に記載されているような、好ましくは再生可能な原料から出発して得ることができる。
本発明による使用において、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素は、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００６／１００３１５号パンフレット、特に７ページ、１１行から９ページ、１０行の節に記載されているようなアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属分を有してもよい。
本発明による使用において、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素は、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００６／１００３１９号パンフレット、特に２ページ、３〜８行、および６ページ、２０行から９ページ、１４行の節に記載されているようなアルカリ金属およびアルカリ土類金属以外の元素を含有してもよい。
本発明による使用において、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素は、その内容が参照により本明細書に援用されるＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００６／１００３１６号パンフレット、特に１５ページ、３２行から１７ページ、３３行の節に記載されているような、グリセロール以外の、および１バール絶対の圧力下でのその沸騰温度がジクロロプロパノールの沸騰温度より少なくとも１５℃高い、ある量の重質化合物を一般に含有する。
本発明による使用において、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素は、その内容が参照により本明細書に援用されるＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００７／１４４３３５号パンフレット、特に１ページ、２３行から３ページ、２５行の節に記載のような、ポリヒドロキシル化炭化水素のアルキル化エーテルを含有してもよい。
本発明による使用において、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素は、その内容が参照により本明細書に援用されるＳＯＬＶＡＹ ＳＡのＰＣＴ／ＥＰ２００８／０５７８７６号明細書、特に１ページ、３０行から３ページ、２１行、および４ページ、３行から６ページ、２行の節に記載のような、ジオール、モノアルコール、ケトン、アルデヒド、脂肪酸のアルキルエステル、グリセロールエステル、カルボン酸および塩を含有してもよい。
本発明による使用において、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素は、その内容が参照により本明細書に援用されるＳＯＬＶＡＹ ＳＡの仏国特許出願公開第０７／５９８９１号明細書、特に１ページ、２８行から３ページ、２０行の節に記載されているような、窒素含有化合物を含有してもよい。
本発明による使用において、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素は、その内容が参照により本明細書に援用されるＳＯＬＶＡＹ ＳＡの仏国特許出願公開第０８／５２２０６号明細書、特に１ページ、１９行から４ページ、１８行の節に記載されているような、グリセロールオリゴマーを含有してもよい。
本発明による出願において、クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物は好ましくは、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素のエステルまたはこれら２種の混合物と、塩化水素を含有する塩素化剤との反応中に得られる。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物を得るための反応において、塩化水素は、ガス、任意選択的に無水の、または塩化水素の水溶液またはそれらの混合物であってもよい。塩化水素はしばしば、ガスまたはガスと塩化水素の水溶液との混合物である。塩化水素は、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００５／０５４１６７号パンフレット、特に４ページ、３２行から５ページ、３５行の節に記載されている方法、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００６／１０６１５３号パンフレット、特に２ページ、１０行から３ページ、２０行、および１１ページ、１行から１８ページ、２９行の節に記載されている方法、ならびにその内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００７／１４４３３５号パンフレット、特に１２ページ、１４行から１４ページ、２１行の節に記載されている方法などから少なくとも部分的に得ることができる。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物を得るための反応において、塩化水素は、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの仏国特許出願公開第０８／５６１３８号明細書、特に２ページ、３３行から１６ページ、２１行の節に記載されているように精製されてもよい。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物を得るための反応は、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００６／１０６１５４号パンフレット、特に１４ページ、１５行から１７ページ、１０行の節に記載のような反応媒体中で実施されてもよい。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物を得るための反応は、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００５／０５４１６７号パンフレット、特に６ページ、２４行から８ページ、１５行の節に記載のような、ならびにその内容が参照により本明細書に援用される、国際公開第２００６／０２０２３４号パンフレット、特に１２ページ、２０行から１８ページ、３行の節に記載のような、およびその内容が参照により本明細書に援用される、仏国特許出願公開第０７／５９８９１号明細書、特に８ページ、１８〜２１行の節に記載のような触媒の存在下に実施されてもよい。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物を得るための反応は、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００５／０５４１６７号パンフレット、特に８ページ、１行から１０ページ、１０行の節に記載のような触媒濃度について、温度で、圧力でおよび滞留時間で実施されてもよい。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物を得るための反応は、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００７／０５４５０５号パンフレット、特に１ページ、２４行から６ページ、１８行の節に記載されているように実施されてもよい。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物を得るための反応は、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００５／０５４１６７号パンフレット、特に１１ページ、１２〜３６行の節に記載のような溶媒の存在下に実施されてもよい。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物を得るための反応は、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００６／１００３１６号パンフレット、特に２ページ、１８〜２５行および１５ページ、３２行〜１７ページ、３３行の節に記載のようなグリセロール以外の重質化合物を含む液相の存在下に実施されてもよい。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物を得るための反応は、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡのＰＣＴ／ＥＰ２００８／０５６６８８号明細書、特に１ページ、３０行から２ページ、３３行、および６ページ、２２行から１４ページ、３１行の節に記載のような撹拌システムでの撹拌下に実施されてもよい。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物を得るための反応は、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００６／１０６１５４号パンフレット、特に１ページ、２９行から２ページ、６行、および１４ページ、１５行から１７ページ、１０行の節に記載のような液体反応媒体中で実施されてもよい。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物を得るための反応は、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡのＰＣＴ／ＥＰ２００８／０５２７１１号明細書、特に１ページ、２９行から４ページ、２７行、および５ページ、３４行から９ページ、１７行の節にその供給が記載されている反応器で実施されてもよい。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物を得るための方法において、反応混合物の他の化合物からのクロロヒドリンの分離は、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００５／０５４１６７号パンフレット、特に１２ページ、１行から１７ページ、２０行の節に記載されているように実施されてもよい。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物を得るための方法において、反応混合物の他の化合物からのクロロヒドリンの分離は、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００６／１００３１２号パンフレット、特に２ページ、３〜１０行、２０ページ、２８行から２８ページ、２０行の節に記載されているように実施されてもよい。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物を得るための方法において、反応混合物の他の化合物からのクロロヒドリンの分離は、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００６／１００３１３号パンフレット、特に２ページ、１〜２３行、および２１ページ、７行から２５ページ、２５行の節に記載のような方法に従って実施されてもよい。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物を得るための方法において、反応混合物の他の化合物からのクロロヒドリンの分離は、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００６／１００３１４号パンフレット、特に２ページ、６行から３ページ、４行、および１８ページ、３３行から２２ページ、２９行の節に記載のような方法に従って実施されてもよい。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物を得るための方法において、反応混合物の他の化合物からのクロロヒドリンの分離は、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００６／１００３２０号パンフレット、特に１ページ、３０行から２ページ、２３行、および６ページ、２５行から１０ページ、２８行の節に記載のような方法に従って実施されてもよい。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物を得るための方法において、反応混合物の他の化合物からのクロロヒドリンの分離は、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００６／１００３１５号パンフレット、特に２ページ、３〜２９行、および２３ページ、３行から２４ページ、１３行の節に記載のような方法に従って実施されてもよい。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物を得るための方法において、反応混合物の他の化合物からのクロロヒドリンの分離は、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡのＰＣＴ／ＥＰ２００８／０５２９７２号明細書、特に１ページ、３１行から２７ページ、２５行の節に記載のような方法に従って実施されてもよい。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物を得るための方法において、クロロヒドリンがジクロロプロパノールであるとき、このジクロロプロパノールは、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００６／１００３１９号パンフレット、特に２３ページ、３４行から２４ページ、２９行の節に記載のような１，３−ジクロロプロパン−２−オールと２，３−ジクロロプロパン−１−オール異性体との混合物として一般に得られる。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物を得るための方法において、クロロヒドリンは、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの国際公開第２００６／１００３１１号パンフレット、特に２ページ、２２〜３４行、および２２ページ、８行から２３ページ、３５行の節に記載のようなハロゲン化ケトンを含有してもよい。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物を得るための方法において、機器壁と接触した水は、その内容が参照により本明細書に援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの仏国特許出願公開第０８／５６０５９号明細書、特に１ページ、７行から１６ページ、３４行の節に記載されているように処理されてもよい。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物が、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素のエステルまたはこれら２種の混合物と、塩化水素を含有する塩素化剤との反応中に得られるとき、クロロヒドリン製造プロセスに由来する可能性がある化合物の中に、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素のエステル、クロロヒドリンエステル、カルボン酸、部分的に塩素化されているおよび／またはエステル化されているポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素のオリゴマーを見いだすことが可能である。
本発明による使用において、クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物は好ましくは、カルボン酸の存在下に、グリセロール、グリセロールエステル、またはそれらの混合物と、塩化水素を含有する塩素化剤との反応によって得られる。
この場合、部分的に塩素化されていてもおよび／またはエステル化されていてもよいグリセロールオリゴマーは、本発明による使用における混合物中に存在してもよい化合物である。クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物の１ｋｇ当たりのこれらのグリセロールオリゴマーの含有率は、通常１ｇ以上、普通１０ｇ以上、しばしば３０ｇ以上、しばしば５０ｇ以上、頻繁に７５ｇ以上である。当該含有率は、通常４００ｇ以下／ｋｇ、一般に３００ｇ以下／ｋｇ、しばしば２００ｇ以下／ｋｇ、頻繁に１００ｇ以下／ｋｇである。
この場合、グリセロールおよびグリセロールエステルもまた、本発明による使用における混合物中に存在してもよい化合物である。クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物の１ｋｇ当たりの、（そのままでおよび／またはエステルの形態での）グリセロールの含有率は、通常１ｇ以上、普通５ｇ以上、しばしば１０ｇ以上、しばしば１５ｇ以上、頻繁に２０ｇ以上である。当該含有率は、通常７００ｇ以下／クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物の１ｋｇ、普通５００ｇ以下／ｋｇ、多くの場合４００ｇ以下／ｋｇ、一般に３００ｇ以下／ｋｇ、頻繁に１５０ｇ以下／ｋｇ、しばしば１００ｇ以下／ｋｇ、特に６０ｇ以下／ｋｇ、とりわけ３０ｇ以下／ｋｇである。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物は、単一相または多相であってもよい。この混合物は、例えば、任意選択的に懸濁液中に１つ以上の固体相と共におよび／または１つ以上の分散気相と共に１つ以上の液相を含有してもよい。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物はガス状であってもよい。
クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物は液体であってもよい。クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物はしばしば液体である。
好ましい、本発明による第１態様では、組成物は、機器をコーティングするための材料として使用される。この場合、機器の表面の少なくとも一部がコーティング材料で被覆される。被覆される機器の表面は好ましくは、クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物と接触することが意図されるものである。この表面は内面、外面または両方であってもよい。全体表面が材料で被覆されてもよい。この態様では、組成物はエナメルであってもよく、好ましくはエナメルである。エナメルとは、主に酸化ケイ素を含有する溶融無機ガラス質表面コーティングを意味することが意図される。
第１態様の１バージョンでは、機器をコーティングするための材料は、少なくとも２つの重畳層、内層および外層を含み、外層は、本発明による出願で使用される組成物を含む。この外層は好ましくは前記組成物から構成される。
このバージョンでは、走査電子顕微鏡法によって測定される、外層の厚さが、一般に０．２ｍｍ以上、しばしば０．４ｍｍ以上、頻繁に０．６ｍｍ以上、より特に０．８ｍｍ以上である。この厚さは、一般に２．５ｍｍ以下、しばしば２ｍｍ以下、頻繁に１．６ｍｍ以下、より特に１．４ｍｍ以下である。約１±０．１ｍｍの厚さがとりわけ好適である。この層は、単一沈積によってかまたは数回の逐次沈積によって得ることができる。
このバージョンでは、コーティングは、好ましくは機器の表面とコーティングの外層との間に中間層を含む。この中間層の目的は、被覆されるべき機器の表面への外層の接着を促進することである。この中間層は一般に外層と同じ元素を、しかし一般に異なる割合で含む。
このバージョンでは、機器を形成する材料は任意のタイプのものであってもよい。この材料は一般に金属または金属合金を含有する。鋼がとりわけ好ましい材料である。エナメル化されるために設けられる鋼は、機器の好都合な材料である。
第２態様では、本組成物は機器の構成材料として使用される、すなわち、本組成物は、機器がそれから製造される材料を構成する。
本発明による出願では、用語「機器」は、化合物が貯蔵される、化学反応および／または物理的操作が実施される容器（リング、支持格子および分配器プレート装備蒸留塔、反応器）、管材料、バルブ、撹拌およびカウンターかき混ぜ機、封管（またはサイホンパイプ）およびこれらの容器を連結する連結器、これらの連結器で気密を確実にする部品、容器間で化合物を移送するために必要とされる計器、化合物の貯蔵、移送を制御するために、ならびに化学反応および物理的操作の実施に必要とされる様々なパラメーターを測定するための計器および装置（例えば、ポケット温度プローブ）を意味すると理解される。
本発明はまた、本発明による使用を含む、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素のエステルまたはこれら２種の混合物が、塩化水素を含有する塩素化剤と反応させられる、幾つかの工程を含む、クロロヒドリンの製造方法に関する。
本発明によるクロロヒドリン製造方法では、工程は、クロロヒドリン製造方法で使用されるまたは生成する化合物の化学反応、貯蔵、供給、取り出し、移送、化学的処理または物理的処理の工程から選ばれる。
反応工程のうち、例えば、クロロヒドリンの形成中、および本方法の様々な工程中などのクロロヒドリン製造プロセス中に行われる反応全てに言及されてもよい。
貯蔵工程のうち、使用前の、塩化水素を含有する塩素化剤の貯蔵およびポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素の貯蔵、処理前のパージ物の貯蔵、生成クロロヒドリンの貯蔵、触媒およびその配合物の貯蔵に言及されてもよい。化学的処理工程のうち、例えば、触媒を回収することを意図される加水分解処理および触媒を溶解させるための処理に言及されてもよい。物理的処理工程のうち、例えば、ストリッピング、蒸留、蒸発、抽出、沈降、および濾過による分離、熱交換、加熱ならびに冷却操作に言及されてもよい。
供給、取り出しまたは移送工程のうち、例えば、排出物のリサイクリング、パージングおよび排出の操作、化学反応、貯蔵ならびに化学的および物理的処理が行われる機器の様々な部分間の流体の移送に言及されてもよい。
本発明による方法で得られるクロロヒドリンは、エポキシドを製造するために脱塩化水素反応にかけられてもよい。
用語「エポキシド」は、炭素−炭素結合上に架橋した少なくとも１個の酸素を含有する化合物を記載するために本明細書では用いられる。一般に、この炭素−炭素結合の炭素原子は隣接しており、この化合物は、水素原子およびハロゲンなどの、炭素および酸素原子以外の原子を含有してもよい。好ましいエポキシドは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、グリシドールおよびエピクロロヒドリンである。
エポキシドは好ましくはエピクロロヒドリンであり、クロロヒドリンは好ましくはジクロロプロパノールである。
それ故、本発明はまた、本発明によるクロロヒドリンの製造方法、その後のクロロヒドリンの脱塩化水素方法を含むエポキシドの製造方法に関する。
クロロヒドリンの脱塩化水素方法は、その内容が参照により本明細書によって援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの名前での国際公開第２００５／０５４１６７号パンフレット、より具体的には１９ページ、１２行から２２ページ、３０行の節に記載されている方法、その内容が参照により本明細書によって援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの名前での国際公開第２００６／１００３１１号パンフレット、より具体的には２ページ、２２〜２５行、および２２ページ、２８行から２３ページ、３５行の節に記載されている方法、その内容が参照により本明細書によって援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの名前での国際公開第２００８／１０１８６６号パンフレット、より具体的には２ページ、１行から１３ページ、１６行の節に記載されている方法、その内容が参照により本明細書によって援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの名前でのＰＣＴ／ＥＰ２００８／０５７２４７号明細書、より具体的には９ページ、２２行から１３ページ、３１行の節に記載されている方法、その内容が参照により本明細書によって援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの名前でのＰＣＴ／ＥＰ２００８／０５７２４５号明細書、より具体的には６ページ、１６行から７ページ、２２行の節に記載されている方法、ならびにその内容が参照により本明細書によって援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの名前でのＰＣＴ／ＥＰ２００８／０５９８６２号明細書、より具体的には１ページ、１７行から１０ページ、２１行の節に記載されている方法などであってもよい。
エポキシドの製造方法は、その内容が参照により本明細書によって援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの名前での国際公開第２００６／１０６１５５号パンフレット、より具体的には２ページ、２６〜３１行、および２２ページ、１０行から２３ページ、１９行の節に記載のような、クロロヒドリンを製造するための世界的なスキームに統合されてもよい。
クロロヒドリンの脱塩化水素方法はまた、その内容が参照により本明細書によって援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの名前での国際公開第２００６／１００３１８号パンフレット、より具体的には２ページ、２３行から３ページ、２６行、および２４ページ、１７行から３１ページ、１８行の節に記載されているように実施されてもよい。
クロロヒドリンの脱塩化水素方法はまた、その内容が参照により本明細書によって援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの名前での欧州特許出願公開第０８１５０９２５．９号明細書、より具体的には１ページ、１８行から１２ページ、１０行の節に記載のような、水排出物の処理工程を含む。
本発明による方法で得られるエポキシド、好ましくはエピクロロヒドリンは、エポキシ樹脂またはグリシジルエーテルもしくはグリシジルエステルまたは凝固剤として使用できる製品または湿潤強力樹脂またはカチオン化剤または難燃剤または洗剤用の原料またはエピクロロヒドリンエラストマーを製造するために少なくとも１個の活性水素原子を含有する化合物との反応にかけられてもよい。
それ故、本発明はまた、エポキシドの製造方法、その後のエポキシドが少なくとも１個の活性水素原子を含有する化合物との反応にかけられる方法を含むエポキシ樹脂の製造方法に関する。
それ故、本発明はまた、エピクロロヒドリンが、モノアルコール、モノカルボン酸、ポリオール、ポリアミン、アミノアルコール、ポリイミド、ポリアミド、ポリカルボン酸、アンモニア、アミン、ポリアミノアミド、ポリイミン、アミン塩、リン酸、リン酸塩、オキシ塩化リン、リン酸エステル、ホスホン酸、ホスホン酸エステル、ホスホン酸塩、ホスフィン酸、ホスフィン酸エステル、ホスフィン酸塩、ホスフィンオキシド、ホスフィン、エトキシル化アルコール、アルキレンまたはフェニレンオキシド、およびそれらの少なくとも２種の混合物から選択される少なくとも１種の化合物との反応にかけられるか、またはエピクロロヒドリンがホモ重合にかけられる、エポキシ樹脂またはグリシジルエーテルもしくはグリシジルエステルまたは凝固剤として使用できる製品または湿潤強力樹脂またはカチオン化剤または難燃剤または洗剤用の原料またはエピクロロヒドリンエラストマーの製造方法に関する。
エピクロロヒドリンおよびエピクロロヒドリンの使用は、その内容が参照により本明細書によって援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの名前でのＰＣＴ／ＥＰ２００８／０５７２４７号明細書、より具体的には１ページ、１８行から９ページ、２１行、および３１ページ、３１行から６３ページ、４行の節に記載のような、ならびにその内容が参照により本明細書によって援用される、ＳＯＬＶＡＹ ＳＡの名前でのＰＣＴ／ＥＰ２００８／０５７２４６号明細書、より具体的には１ページ、２４行から１０ページ、１４行、および１３ページ、３行から４４ページ、８行の節に記載のようなものであってもよい。
次の組成物を試験した。それらは、エナメルで被覆された鋼製である。それらは次の製造業者から入手した。
Figure 2011502032
組成物中の元素の含有率は全て、組成物の１ｋｇ当たりの元素のｇ単位である。それらの含有率は、四ホウ酸リチウムパールズ法（ｌｉｔｈｉｕｍ ｔｅｔｒａｂｏｒａｔｅ ｐｅａｒｌｓ ｍｅｔｈｏｄ）を用いるＸ線蛍光分析によって得られた。
Figure 2011502032
実施例１（本発明による）
連続式プロセスで、グリセロール、塩化水素およびアジピン酸を、ジクロロプロパノール、モノクロロプロパンジオール、塩化水素および水を含有する混合物を生み出すようにエナメルで被覆された鋼反応器で約７２０時間反応させた。反応器のエナメル外層は、表２に開示される組成１を有する。
組成１のエナメルは、使用前に光り輝いていた。
反応媒体と接触する反応器のエナメルの組成物は、組成物の１ｋｇ当たり、７７．５ｇのＮａ、９．６ｇのＡｌ、３３０ｇのＳｉ、１９．２ｇのＫ、１４ｇのＣａ、６．２ｇのＣｏ、３３．７ｇのＺｒ、６．３ｇのＢａ、５．４ｇのＦｅ、１２．１ｇのＳｒおよび１０．８のＺｎを含んだ。本組成物は、それぞれ５ｇ未満／ｋｇの量で、マグネシウムおよびチタンをさらに含有した。
７２０時間の処理にわたって平均された反応媒体の組成物は、反応媒体の１ｋｇ当たり、１０．８ｇの塩化水素、２９２．５ｇのジクロロプロパノール、７３．８ｇの水、２０２．２ｇのモノクロロプロパンジオール、２１．１ｇのジクロロプロパノールエステル、８１．６ｇのモノクロロプロパンジオールエステルを含み、残りはアジピン酸、グリセロール、グリセロールエステルおよび部分的に塩素化されたおよび／またはエスエル化されたグリセロールオリゴマーからなった。
平均圧力は１．２２バール絶対であり、平均温度は１２３℃であった。
７２０時間（±３０日）の処理後に、エナメル組成物１は光り輝いたままであり（目視検査）、エナメルの腐食がないことを示唆する。
実施例２および３（本発明によらない）
実施例１のジクロロプロパノール、モノクロロプロパンジオール、塩化水素および水を含有する混合物を、実施例１の連続プロセス全ての間ずっと、エナメルで被覆された鋼製の機器部品を通して循環させ、かかる部品のエナメル外層は表２に開示される組成６および７を有した。
エナメル組成物６および７は、使用前に光り輝いていた（目視検査）。
７２０時間（±３０日）の運転後に、エナメル組成物６および７は光沢がない状態になり（目視検査）、エナメルの腐食を示唆する。
図１のエリア（ａ）は、ジクロロプロパノール、モノクロロプロパンジオール、塩化水素および水を含有する混合物との接触からガスケットによって保護された機器部品のエリアである。
図１のエリア（ｂ）は、ジクロロプロパノール、モノクロロプロパンジオール、塩化水素および水を含有する混合物と接触した機器部品のエリアである。
しわの多さ測定は、干渉分光法顕微鏡を用いてエナメル組成物６の機器部品の光沢のないおよび光り輝くエリアについて行った。この顕微鏡は分析される表面の３Ｄ画像を与え、３Ｄ画像からしわの多さパラメーターをＭｅｔｈｏｄ ＸＰ Ｅ０５−０３０−１（ＡＦＮＯＲ、Ｆｒｅｎｃｈ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ（仏国標準化協会）、２００３年１２月）に従って得た。分析された表面積は、７３６×４８０ピクセルに相当する２２４×２９５μｍおよび７３６×４８０ピクセルに相当する１１２×１４７μｍである。しわの多さパラメーターを表３に示す。
Figure 2011502032
実施例４〜８（本発明による）
エナメル外層が表２に開示される組成１〜５を有する、エナメルで被覆された棒鋼を保持するポリテトラフルオロエチレン棒をオートクレーブ中：
・反応媒体の１ｋｇ当たり、２０ｇの塩化水素、２５３ｇのジクロロプロパノール、１００ｇの水、２９４ｇのモノクロロプロパンジオール、５ｇのジクロロプロパノールエステル、８０ｇのモノクロロプロパンジオールエステルを含み、残りがアジピン酸、グリセロール、グリセロールエステルおよび部分的に塩素化されたおよび／またはエステル化されたグリセロールオリゴマーからなる液体混合物中に、ならびに
・上記液体混合物の上方の気相中に
置いた。
１３０℃の温度でおよび１．２５バール絶対の圧力で７４１．５時間、すなわち約３１日後に、サンプルをオートクレーブから取り出した。
腐食速度は、試験前後に棒を秤量することによって得た。それらの速度を表４にまとめる。
Figure 2011502032
ａ，ｂ，ｃ エリア

Claims (20)

  1. クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物と接触することを意図される、機器をコーティングするための材料としてのまたは機器の構成材料としての、ケイ素が組成物の１ｋｇ当たり２３５ｇ以上のＳｉの量で存在し、カルシウムが組成物の１ｋｇ当たり２５ｇ以下のＣａの量で存在する、ケイ素、酸素およびカルシウムを含む組成物の使用。
  2. 前記組成物が組成物の１ｋｇ当たり４ｇ以上のＫの量でカリウムをさらに含む請求項１に記載の使用。
  3. 前記組成物が組成物の１ｋｇ当たり１０ｇ以下のＴｉの量でチタンをさらに含む請求項１または２に記載の使用。
  4. クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物と接触することを意図される、機器をコーティングするための材料としてのまたは機器の構成材料としての、ケイ素が組成物の１ｋｇ当たり２３５ｇ以上のＳｉの量で存在し、カリウムが組成物の１ｋｇ当たり４ｇ以上のＫの量で存在する、ケイ素、酸素およびカリウムを含む組成物の使用。
  5. 前記組成物が組成物の１ｋｇ当たり１０ｇ以下のＴｉの量でチタンをさらに含む請求項４に記載の使用。
  6. クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物と接触することを意図される、機器をコーティングするための材料としてのまたは機器の構成材料としての、ケイ素が組成物の１ｋｇ当たり２３５ｇ以上のＳｉの量で存在し、チタンが組成物の１ｋｇ当たり１０ｇ以下のＴｉの量で存在する、ケイ素、酸素およびチタンを含む組成物の使用。
  7. 前記組成物が、ナトリウム、アルミニウム、マグネシウム、コバルト、ジルコニウム、バリウム、鉄、ストロンチウムおよび亜鉛から選択される元素の少なくとも１種をさらに含む請求項１〜６のいずれか一項に記載の使用。
  8. 電荷の当量単位で表されるカリウムとカルシウムとの比が０．０５以上および２以下である、請求項２または３に記載の使用。
  9. 前記組成物がエナメルである請求項１〜８のいずれか一項に記載の使用。
  10. 前記組成物が機器をコーティングするための材料であり、前記機器が金属または金属合金を含有する材料で形成されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の使用。
  11. 前記機器の材料が鋼である請求項１０に記載の使用。
  12. 前記機器をコーティングするための材料が少なくとも２つの重畳層、内層および外層を含み、前記外層が前記組成物を含む請求項１０または１１に記載の使用。
  13. 走査電子顕微鏡法によって測定される、前記外層の厚さが、０．２ｍｍ以上および２ｍｍ以下である請求項１２に記載の使用。
  14. クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物との前記接触が、
    ・６０℃以上および２００℃以下の温度、
    ・０．０４バール絶対以上および２０バール絶対以下の圧力、
    のうちの少なくとも１つの条件下で実施され、
    前記混合物中のクロロヒドリンがそのままでおよび／またはエステルの形態で存在し、前記混合物が、
    ・混合物の１ｋｇ当たりのクロロヒドリンのモル単位で表される量で０．１以上および８以下のクロロヒドリンおよび／または
    ・混合物の１ｋｇ当たり１ｇ以上および混合物の１ｋｇ当たり７５０ｇ以下の量の塩化水素、および／または
    ・混合物の１ｋｇ当たり５ｇ以上および混合物の１ｋｇ当たり９００ｇ以下の量の水
    を含有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の使用。
  15. 前記機器が、化合物が貯蔵される、化学反応および／または物理的操作が実施される容器、管材料、バルブ、およびこれらの容器を連結する連結器、これらの連結器で気密を確実にする部品、容器間で化合物を移送するために必要とされる計器、化合物の貯蔵、移送を制御するために、または化学反応および物理的操作を実施するために必要とされる様々なパラメーターを測定するための計器および装置から選択される請求項１〜１４のいずれか一項に記載の使用。
  16. 前記クロロヒドリン、塩化水素および水を含有する混合物がポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素のエステルまたはこれら２種の混合物を、塩化水素を含有する塩素化剤と反応させることによって得られる請求項１〜１５のいずれか一項に記載の使用。
  17. 前記クロロヒドリンが、モノクロロプロパンジオール、ジクロロプロパノールおよびそれらの混合物から選ばれ、前記ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素がグリセロールである請求項１６に記載の使用。
  18. 請求項１〜１７のいずれか一項に記載の使用を含む、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素、ポリヒドロキシル化脂肪族炭化水素のエステルまたはこれら２種の混合物が塩化水素を含有する塩素化剤と反応させられる、幾つかの工程を含むクロロヒドリンの製造方法。
  19. 請求項１８に記載のクロロヒドリンの製造方法、その後の前記クロロヒドリンの脱塩化水素方法を含むエポキシドの製造方法。
  20. 前記エポキシドがエピクロロヒドリンであり、エピクロロヒドリンがモノアルコール、モノカルボン酸、ポリオール、ポリアミン、アミノアルコール、ポリイミド、ポリアミド、ポリカルボン酸、アンモニア、アミン、ポリアミノアミド、ポリイミン、アミン塩、リン酸、リン酸塩、オキシ塩化リン、リン酸エステル、ホスホン酸、ホスホン酸エステル、ホスホン酸塩、ホスフィン酸、ホスフィン酸エステル、ホスフィン酸塩、ホスフィンオキシド、ホスフィン、エトキシル化アルコール、アルキレンまたはフェニレンオキシド、およびそれらの少なくとも２種の混合物から選択される少なくとも１種の化合物との反応にかけられるか、またはエピクロロヒドリンがホモ重合の反応にかけられる、請求項１９の方法を含む、エポキシ樹脂またはグリシジルエーテルもしくはグリシジルエステルまたは凝固剤として使用できる製品または湿潤強力樹脂またはカチオン化剤または難燃剤または洗剤用の原料またはエピクロロヒドリンエラストマーの製造方法。
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