JP2013532046A - 溶剤組成物 - Google Patents

Abstract

（ａ）カルボン酸アミド、（ｂ）脂肪酸またはその塩、および（ｃ）エチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマーを含んでなる溶剤組成物を提案する。

Description

本発明は、環境に優しい、いわゆるグリーン溶剤の分野に関し、また硬水に対する改善された溶解性を有するカルボン酸アミド含有溶剤組成物に関する。

近年、環境に優しい、いわゆる「グリーン」溶剤に対する必要性が劇的に高まっている。特に、数十年間多くの技術分野で使用されてきたトルエン、クメン、ＮＭＰなどの溶剤は、毒性がなく、かつ改善された生分解性を示しながら少なくとも同程度の特性を示す代替物による置換を待っている。これらの溶剤の中でも、特に再生可能起源の脂肪酸から得られるカルボン酸アミド種は、その可溶化力およびその有利な環境毒性挙動の両面から非常に評判がよい。特に、脂肪酸アミドは農業における溶剤として、また金属表面の脱脂用や加工助剤などとして用いられている。

しかしながら、この溶剤群の大きな欠点は、最大で５００ｐｐｍのカルシウムおよび／またはマグネシウムイオンの水硬度を示す水道水に対する乏しい溶解性である。アルカリ土類金属イオンの不存在化、酸アミドは非常に良好な水溶性であるが、水が「硬水」になった場合その溶解性は著しく低下する。したがって、本発明の基本的な問題は、特定の乳化剤または分散剤を加えることにより、酸アミドの可溶化力を低下させることなくカルボン酸アミドの硬水溶解性を改善することである。

本発明は、
（ａ）カルボン酸アミド、
（ｂ）脂肪酸またはその塩、および
（ｃ）エチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマー
を含んでなる溶剤組成物に関する。

驚くべきことに、脂肪酸または脂肪酸石鹸および、場合によりアルキル基若しくはアルキルフェノール基で末端キャップされたポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール型の非イオン性ポリマーを含む少量の混合物が、最大５００ｐｐｍのカルシウムおよびマグネシウムイオン濃度を示す硬水に対するカルボン酸アミドの溶解性を著しく改善する能力を示すことが判明した。酸アミド、脂肪酸およびポリマーを含む化合物が、例えば農薬、脱脂剤、プロセス流体などの製造等の種々の目的において、環境に優しいグリーン溶剤として非常に有用であることがわかった。特に、本発明の化合物は、高い水硬度を示す水道水に基づく水性濃縮物（例えば水性バイオサイド濃縮物）を調製することもできる。

≪カルボン酸アミド≫
本発明の組成物を代表する成分であるカルボン酸アミドは、典型的に下記一般式（Ｉ）：
Ｒ^１ＣＯ−ＮＲ^２Ｒ^３ （Ｉ）
〔式中、Ｒ^１ＣＯは、任意にヒドロキシ置換された飽和若しくは不飽和、直鎖若しくは分枝の炭素数６〜２２、好ましくは８〜１２のアシル基を表し、Ｒ^２は、水素または炭素数１〜１２のアルキル基を表し、Ｒ^３は炭素数１〜１２のアルキル基を表す〕
で示される。第１の好ましい実施態様において、本発明はカルボン酸ジアルキルアミド、より好ましくはジメチルアミド、ジブチルアミド、ジオクチルアミド、またはジ−２−エチルへキシルアミドに言及する。以下の群から選択されるジアルキルアミドがより有用であることがわかった：カプリン酸ジメチルアミド、カプリン酸ジブチルアミド、カプリン酸ジオクチルアミド、カプリン酸ジ−２−エチルへキシルアミド、カプリル酸ジメチルアミド、カプリル酸ジブチルアミド、カプリル酸ジオクチルアミド、カプリル酸ジ−２−エチルへキシルアミド、カプロン酸ジメチルアミド、カプロン酸ジブチルアミド、カプロン酸ジ−２−エチルへキシルアミド、ラウリル酸ジメチルアミド、ラウリル酸ジブチルアミド、ラウリル酸ジ−２−エチルへキシルアミド、乳酸ジメチルアミド、乳酸ジブチルアミド、乳酸ジ−２−エチルへキシルアミドおよびそれらの混合物。

≪脂肪酸およびその塩≫
脂肪酸またはその塩（成分ｂ）は、カルボン酸アミドの硬水溶解性を改善するために加えられる主な乳化剤の代表である。典型的には、この成分（ｂ）の化合物は下記一般式（ＩＩ）：
Ｒ^４ＣＯ−ＯＸ （ＩＩ）
〔式中、Ｒ^４ＣＯは、飽和若しくは不飽和、直鎖若しくは分枝の炭素数６〜３６、好ましくは１２〜２２のアシル基を表し、Ｘは水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたはアルキルアンモニウムを表す〕
で示される。典型的な例は、ラウリル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノール酸、ベヘン酸、エルカ酸またはそれらの工業的混合物からなる群から選択される脂肪酸であって、例えばこれらは、ヤシ油、パーム油、パーム核油、オリーブ油、ベニバナ油、ヒマワリ油などから得られる。別の好ましい実施態様において、脂肪酸は平均１２〜１８の炭素数を有し、２０を超えるヨウ素価を示すトール油（「トール油脂肪酸」）に由来する。

≪エチレンオキシド−プロピレンオキシドポリマー≫
エチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマー（成分ｃ）は、本発明の組成物における共乳化剤成分の代表である。典型的には、このポリマーは下記一般式（ＩＩＩ）：
Ｒ^５Ｏ（ＥＯ）_ｘ（ＰＯ）_ｙＲ^６ （ＩＩＩ）
〔式中、Ｒ^５およびＲ^６は、互いに独立して、水素、炭素数１〜１８のアルキル基若しくはアルケニル基、またはアルキル部分に１〜１８個の炭素原子を有するアルキルフェノール基を表し、ＥＯはエチレンオキシド単位を表し、ＰＯはプロピレンオキシド単位を表し、ｘおよびｙは、互いに独立して、約１０〜約１００、好ましくは約２０〜約８０、より好ましくは約３０〜約５０の整数であって、ＥＯ単位とＰＯ単位が分子中でブロック型分布またはランダム型分布のいずれかを示す条件において（ｘ＋ｙ）の合計は約５０〜約１５０の整数である〕
で示される。本発明の別の好ましい実施態様において、前記エチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマーは、Ｒ^５がノニルフェノールであり、Ｒ^６が水素であり、ｘおよびｙが約２５〜約５０の整数である一般式（ＩＩＩ）で示される。ノニルフェノールへの約４０エチレンオキシド単位および約３０プロピレンオキシド単位の付加物である化合物が最も好ましい。

≪溶剤組成物≫
典型的に、本発明の溶剤組成物は、
（ａ）約９０〜約９５重量％のカルボン酸ジアルキルアミド、
（ｂ）約２〜約４重量％の脂肪酸またはその塩、および
（ｃ）約１〜約３重量％のエチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマー
を含む（ただし、合計で１００重量％になる）。

≪工業的適用≫
上述したとおり、本発明の組成物は、高い生分解性、優れた環境適合性および、特に、水性媒体と接触させた場合のアルカリ土類金属の高い耐性とともに強力な溶解力を示す。したがって、本発明の別の主題は、
（ａ）カルボン酸アミド、
（ｂ）脂肪酸またはその塩、および
（ｃ）エチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマー
を含んでなる組成物の溶剤として、特に農業用組成物（例えば水性バイオサイド濃縮物）、脱脂剤、プロセス流体用の溶剤としての使用に関する。さらに本発明は、脂肪酸またはその塩およびエチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマーを含む乳化剤混合物を、アミドに対して１〜５重量％加えることによる、最大５００ｐｐｍのアルカリ土類金属カチオンを含有する水に対するカルボン酸アミドの溶解性を改善する方法も包含する。好ましくは、前記乳化剤混合物は、一方で脂肪酸またはその塩を、他方でエチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマーを、約５０：５０〜約９５：５の重量比、特に約６０：４０〜約９０：１０の重量比、とりわけ約７０：３０〜約８０：２０の重量比で含む。

本発明の最後の実施態様は、最大５００ｐｐｍのアルカリ土類金属カチオンを含有する水に対するカルボン酸アミドの溶解性を改善するための、脂肪酸またはその塩およびエチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマーを含む混合物の乳化剤としての使用に関し、前記乳化剤混合物は、脂肪酸またはその塩とエチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマーを、典型的には、約５０：５０〜約９５：５の重量比、特に約６０：４０〜約９０：１０の重量比、とりわけ約７０：３０〜約８０：２０の重量比で含む。

実施例１、比較例Ｃ１〜Ｃ５
カプリル酸ジメチルアミド、乳化剤および共乳化剤に基づく溶剤組成物を調製し、５００ｐｐｍのカルシウムイオンおよびマグネシウムイオン（５０：５０）を含む水に希釈（５重量％）させた。エマルションを２０℃で１日貯蔵して、５時間後、１０時間後および２４時間後の安定性を確認した。結果を表１にまとめた。各符号は下記の意味を有する：
（＋＋＋）＝透明エマルション、（＋＋）＝わずかな濁り、（＋）＝濁り、（−）＝分離。

上記実施例および比較例は、脂肪酸およびＥＯ／ＰＯコポリマーのブレンドを添加した場合のみが透明で安定なエマルションを生じることを明確に示している。

実施例２、比較例Ｃ６〜Ｃ１０
乳酸ジメチルアミド、乳化剤および共乳化剤に基づく溶剤組成物を調製し、２００ｐｐｍのカルシウムイオンおよびマグネシウムイオン（５０：５０）を含む水に希釈（５重量％）させた。エマルションを２０℃で１日貯蔵して、５時間後、１０時間後および２４時間後の安定性を確認した。結果を表２にまとめた。各符号は下記の意味を有する：
（＋＋＋）＝透明エマルション、（＋＋）＝わずかな濁り、（＋）＝濁り、（−）＝分離。

上記実施例および比較例は、脂肪酸およびＥＯ／ＰＯコポリマーのブレンドを添加した場合のみが透明で安定なエマルションを生じることを明確に示している。

Claims (15)

1. （ａ）カルボン酸ジアルキルアミド、
   （ｂ）脂肪酸またはその塩、および
   （ｃ）エチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマー
   を含んでなる溶剤組成物。
2. カルボン酸アミド［成分（ａ）］が一般式（Ｉ）：
   Ｒ^１ＣＯ−ＮＲ^２Ｒ^３ （Ｉ）
   〔式中、Ｒ^１ＣＯは、任意にヒドロキシ置換された飽和若しくは不飽和、直鎖若しくは分枝の炭素数６〜２２のアシル基を表し、Ｒ^２は、水素または炭素数１〜１２のアルキル基を表し、Ｒ^３は炭素数１〜１２のアルキル基を表す〕
   で示されることを特徴とする、請求項１に記載の溶剤組成物。
3. カルボン酸アミド［成分（ａ）］が、ジメチルアミド、ジブチルアミド、ジオクチルアミドまたはジー２−エチルヘキシルアミドである、請求項１または２に記載の溶剤組成物。
4. カルボン酸アミドが、カプリン酸ジメチルアミド、カプリン酸ジブチルアミド、カプリン酸ジオクチルアミド、カプリン酸ジ−２−エチルへキシルアミド、カプリル酸ジメチルアミド、カプリル酸ジブチルアミド、カプリル酸ジオクチルアミド、カプリル酸ジ−２−エチルへキシルアミド、カプロン酸ジメチルアミド、カプロン酸ジブチルアミド、カプロン酸ジオクチルアミド、カプロン酸ジ−２−エチルへキシルアミド、ラウリル酸ジメチルアミド、ラウリル酸ジブチルアミド、ラウリル酸ジ−２−エチルへキシルアミド、乳酸ジメチルアミド、乳酸ジブチルアミド、乳酸ジ−２−エチルへキシルアミドおよびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の溶剤組成物。
5. 脂肪酸またはその塩［成分（ｂ）］が一般式（ＩＩ）：
   Ｒ^４ＣＯ−ＯＸ （ＩＩ）
   〔式中、Ｒ^４ＣＯは、飽和若しくは不飽和、直鎖若しくは分枝の炭素数６〜３６のアシル基を表し、Ｘは水素、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムまたはアルキルアンモニウムを表す〕
   で示されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の溶剤組成物。
6. 脂肪酸［成分（ｂ）］が、ラウリル酸, ミリスチン酸, パルミチン酸, ステアリン酸, オレイン酸, リノール酸, リノール酸, ベヘン酸, エルカ酸またはそれらの工業的混合物からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の溶剤組成物。
7. 脂肪酸［成分（ｂ）］が、トール油脂肪酸であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の溶剤組成物。
8. エチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマーが一般式（ＩＩＩ）：
   Ｒ^５Ｏ（ＥＯ）_ｘ（ＰＯ）_ｙＲ^６ （ＩＩＩ）
   〔式中、Ｒ^５およびＲ^６は、互いに独立して、水素、炭素数１〜１８のアルキル基若しくはアルケニル基、またはアルキル部分に１〜１８個の炭素原子を有するアルキルフェノール基を表し、ＥＯはエチレンオキシド単位を表し、ＰＯはプロピレンオキシド単位を表し、ｘおよびｙは、互いに独立して、１０〜１００の整数であって、ＥＯ単位とＰＯ単位が分子中でブロック型分布またはランダム型分布のいずれかを示す条件において、（ｘ＋ｙ）の合計は５０〜１５０の整数である〕
   で示されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の溶剤組成物。
9. エチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマーが、Ｒ^５がノニルフェノールであり、Ｒ^６が水素であり、ｘおよびｙが２５〜５０の整数である一般式（ＩＩＩ）で示されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の溶剤組成物。
10. （ａ）９０〜９５重量％のカルボン酸ジアルキルアミド、
    （ｂ）２〜４重量％の脂肪酸またはその塩、および
    （ｃ）１〜３重量％のエチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマー
    を含む（合計で１００重量％になる）ことを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の溶剤組成物。
11. （ａ）カルボン酸アミド、
    （ｂ）脂肪酸またはその塩、および
    （ｃ）エチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマー
    を含んでなる組成物の溶剤としての使用。
12. 脂肪酸またはその塩およびエチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマーを含む乳化剤混合物を、アミドに対して１〜５重量％加えることによる、最大５００ｐｐｍのアルカリ土類金属カチオンを含有する水に対するカルボン酸アミドの溶解性を改善する方法。
13. 乳化剤混合物が、脂肪酸またはその塩とエチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマーを５０：５０〜９５：５の重量比で含むことを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
14. 最大５００ｐｐｍのアルカリ土類金属カチオンを含有する水に対するカルボン酸アミドの溶解性を改善するための、脂肪酸またはその塩およびエチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマーを含む混合物の乳化剤としての使用。
15. 乳化剤混合物が、脂肪酸またはその塩とエチレンオキシド−プロピレンオキシドコポリマーを５０：５０〜９５：５の重量比で含むことを特徴とする、請求項１４に記載の使用。