JP3892077B2

JP3892077B2 - 油分散処理剤

Info

Publication number: JP3892077B2
Application number: JP11077396A
Authority: JP
Inventors: 宏祐大藏; 春夫白石; 多市黒田; 昭宏望月; 孝藤井
Original assignee: Taihokohzai Co Ltd
Current assignee: Taihokohzai Co Ltd
Priority date: 1996-05-01
Filing date: 1996-05-01
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2016-05-01
Also published as: JPH09296162A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は油分散処理剤に関し、さらに詳しくは、容易に量産することができ、毒性が低くて取扱いに便利であり、穏やかな撹拌かつ少量の使用で、低粘度油のみならず高粘度油をも短時間で効率よく分散させることができ、特に海洋に流出した高粘度油の分散処理に好適な油分散処理剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
タンカー事故等により海洋等に流出した原油、燃料油等の流出油は、海洋を汚染し、生態系を破壊するという深刻な環境問題を引き起こす。このような流出油の回収は、一般に、オイルフェンス等でその拡散を防ぎつつ、油回収装置や油吸着材等を用いて行われる。回収しきれない流出油については、流出油処理剤を用いて分散処理される。ところが、気象的及び地理的環境によっては油回収装置等を用いることができない場合もある。このような場合は、流出油処理剤のみを用いて流出油の分散処理が行われる。いずれにせよ、流出油の処理には、流出油処理剤が用いられている。
【０００３】
従来から各種の流出油処理剤が知られているが、アニオン性活性剤を主成分とする流出油処理剤が広く用いられていた。ところが、この流出油処理剤の場合、毒性が強いので、生態系破壊等の環境問題を招くおそれがあるという問題がある。そこで、近時、低毒性の非イオン系界面活性剤を主成分とする流出油処理剤が提案されている。
【０００４】
しかしながら、これら提案されている流出油処理剤の場合、流出油を分散処理する際に機械的攪拌等の強制的攪拌を必要とし、少量の使用かつ短時間での処理が困難であるという問題がある。さらに、３００ｃＳｔ／２０℃以上の高粘度流出油に対しては、処理効果が著しく低下するので大量の流出油処理剤の使用が必要になり、また、乳化力が十分でないので一旦乳化分散した流出油がすぐに再凝集してしまい、確実な分散処理を行うことができないという問題がある。
【０００５】
また、特開昭６１−９４８３号公報により、特定のポリオキシアルキレンソルビトール脂肪酸エステル（Ａ）と特定のポリオキシアルキレングリセロール脂肪酸エステル及びポリオキシアルキレングリセロール脂肪酸エステル及びソルビタンモノオレエートの以上３種のノニオン系界面活性剤又はそれにポリオキシエチレンソルビタントリオレエートを加えた以上４種のノニオン系界面活性剤をＨＬＢが１０〜１１の範囲にあるように配合することからなるノニオン系界面活性剤２０〜６０重量％と、水溶性溶剤２０〜６５重量％及び水０〜３０重量％からなるノニオン型水溶性流出油処理剤組成物が提案されている。
【０００６】
しかしながら、この公報に記載の組成物は、ソルビット系の界面活性剤を有効成分とし、低粘度油に対しては乳化分散等の効果が認められるが、高粘度油に対してはその分散効果が認められないという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、前記従来の問題を解決することを目的の一つとする。この発明は、容易に量産することができ、毒性が低くて取扱いに便利であり、穏やかな撹拌を行うことにより、少量の使用で、低粘度油のみならず高粘度油をも短時間で効率よく分散させることができ、特に海洋に流出した高粘度油の分散処理に好適な油分散処理剤を提供することを目的の一つとする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、アニオン界面活性剤及びカチオン界面活性剤を含まず、ＨＬＢが１０〜１３であるポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル（Ａ）と、ＨＬＢが２〜６である非イオン系界面活性剤（Ｂ）と、炭化水素系溶剤（Ｃ）とから成ることを特徴とする油分散処理剤であり、
請求項２は、非イオン系界面活性剤（Ｂ）が、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステルおよび脂肪酸エステルからなる群より選択される少なくとも一種である請求項１に記載の油分散処理剤であり、
請求項３は、非イオン系界面活性剤（Ｂ）が、ソルビタン脂肪酸エステルである請求項１に記載の油分散処理剤であり、
請求項４は、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル（Ａ）が、酸化エチレンの３〜６０モル付加物である請求項１から３までのいずれか一項に記載の油分散処理剤であり、
請求項５は、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル（Ａ）が、ソルビットに酸化エチレンを付加した後、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸およびパルミチン酸からなる群より選択される脂肪酸でエステル化してなる請求項１から４のいずれか一項に記載の油分散処理剤であり、
請求項６は、炭化水素系溶剤（Ｃ）が、パラフィン系溶剤、ナフテン系溶剤、スピンドル油、ｎ−デカン、灯油および軽油からなる群より選択される少なくとも一種である請求項１から５のいずれか一項に記載の油分散処理剤であり、
請求項７は、（Ａ）と（Ｂ）との重量比（（Ａ）：（Ｂ））が、６０：４０〜９０：１０である請求項１から６のいずれか一項に記載の油分散処理剤であり、
請求項８は、（Ａ）および（Ｂ）の合計２０〜６０重量％と、（Ｃ）の４０〜８０重量％とを含有してなる請求項１から７のいずれか一項に記載の油分散処理剤である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（高粘度油用処理剤）
この発明の油分散処理剤は、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル（Ａ）と、非イオン系界面活性剤（Ｂ）と、炭化水素系溶剤（Ｃ）とを含有してなり、後述する実施例及び比較例から明らかなようにアニオン界面活性剤及びカチオン界面活性剤を含まない。なお、以下においてはこの発明に係る油分散処理剤の特長を印象付けるために、この発明に係る油分散処理剤を高粘度油用処理剤と略称することとする。
【００１０】
−ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル（Ａ）−
この発明におけるポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステルは、化１に示す構造を有する。
【００１１】
【化１】

【００１２】
この発明におけるポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステルは、そのＨＬＢが１０〜１３であり、特に１０．５〜１２が好ましい。ＨＬＢが前記範囲内にあると、特に高粘度油に対して高い乳化性能を示す。
【００１３】
前記ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステルとしては、たとえば、ポリオキシエチレンソルビットオレエート、ポリオキシエチレンソルビットモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビットテトラオレエート、ポリオキシエチレンソルビットヘキサステアレート、ポリオキシエチレンソルビットテトラステアレート、ポリオキシエチレンソルビットイソステアレートなどが挙げられる。この発明においては、これらのポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステルを一種単独で使用してもよく、あるいは二種以上を併用してもよい。
【００１４】
前記ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステルは、たとえば、所定の条件下で、ソルビットに酸化エチレンを付加した後、脂肪酸でエステル化することにより合成することができる。なお、前記脂肪酸としては、特に制限はないが、たとえば、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸、ヤシ油脂肪酸などが挙げられるが、これらの脂肪酸の中でも、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸が好ましい。前記脂肪酸を使用すると、特に高粘度油に対しての処理能力が向上する。
【００１５】
この発明において、前記ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステルとしては、適宜に合成したものを使用してもよいし、あるいは市販品を使用してもよい。前記市販品は、たとえば、花王（株）、三洋化成（株）、第一工業製薬（株）、日本油脂（株）、東邦化学（株）、竹本油脂（株）、中京油脂（株）、東海製油（株）、日華化学（株）、日本エマルジョン（株）、日本サーファクタント（株）、ミヨシ油脂（株）等から提供されている。
【００１６】
前記ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステルは、通常、酸化エチレンの３〜６０モル付加物であり、好ましくは６〜５０モル付加物である。前記酸化エチレンのモル数が前記範囲内にあると、特に高粘度油に対して処理能力が向上する。
【００１７】
前記ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステルは、一般に、前記酸化エチレンのモル数によってその親水性が異なり、また、エステル化に供される脂肪酸の種類によってその親油性が異なる。
【００１８】
−非イオン系界面活性剤（Ｂ）−
この発明における非イオン系界面活性剤としては、たとえば、エーテル型非イオン系界面活性剤、エーテルエステル型非イオン系界面活性剤、エステル型非イオン系界面活性剤、ブロックポリマー型非イオン系界面活性剤、含窒素型非イオン系界面活性剤などが挙げられる。
【００１９】
前記エーテル型非イオン系界面活性剤としては、たとえば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、単一鎖長ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン２級アルコールエーテル、ポリオキシエチレン脂肪族アルコールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンラノリン誘導体、アルキルフェノールホルマリン縮合物の酸化エチレン誘導体などが挙げられる。
【００２０】
前記エーテルエステル型非イオン系界面活性剤としては、たとえば、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンプロピレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、天然油脂およびロウ類のポリオキシエチレン誘導体などが挙げられる。
【００２１】
前記エステル型非イオン系界面活性剤としては、たとえば、ポリグリセリン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル等の多価アルコールエステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸エステルなどが挙げられる。
【００２２】
前記ブロックポリマー型非イオン系界面活性剤としては、たとえば、プルロニック型の非イオン系界面活性剤、テトロニック型の非イオン系界面活性剤、アルキル基を含むブロックポリマーなどが挙げられる。
【００２３】
前記含窒素型非イオン系界面活性剤としては、たとえば、ポリオキシエチレン脂肪酸アミド、アルキロールアミド、ポリオキシアルキルアミンなどが挙げられる。
【００２４】
この発明においては、これらの非イオン系界面活性剤の中でも、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、脂肪酸エステルなどが好ましく、特にソルビタン脂肪酸エステルが好ましい。前記非イオン系界面活性剤が、これらの物質を採用すると、Ｏ／Ｗ型乳化が良好になり、特にソルビタン脂肪酸エステル又はソルビット脂肪酸エステルであると、高粘度油に対する浸透性が向上し、安定したＯ／Ｗ型エマルジョンを形成するのに好適である。この発明においては、これらの非イオン系界面活性剤を一種単独で使用してもよく、あるいは二種以上を併用してもよい。
【００２５】
前記ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステルとしては、たとえば、ポリオキシエチレンソルビットオレエート、ポリオキシエチレンソルビットモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビットテトラオレエート、ポリオキシエチレンソルビットヘキサステアレート、ポリオキシエチレンソルビットテトラステアレート、ポリオキシエチレンソルビットイソステアレートなどが挙げられる。
【００２６】
前記ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルとしては、たとえば、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝２０）モノヤシ油脂肪酸ソルビタン、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝２０）ソルビタンモノパルミレート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝２０）ソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝６）ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝６）ソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝２０）ソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝２０）ソルビタンモノイソステアレート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝２０）ソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝２０）ソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレン（ＥＯ＝２０）ソルビタントリステアレートなどが挙げられる。
【００２７】
前記ソルビタン脂肪酸エステルとしては、たとえば、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノパルミレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンセスキオレエート、ソルビタンセスキステアレート、ソルビタントリオレエート、ソルビタントリステアレート、ソルビタンモノイソステアレート、ヤシ油脂肪酸ソルビタンなどが挙げられる。
【００２８】
前記ポリグリセリン脂肪酸エステルとしては、たとえば、ステアリン酸ジグリセリル、ジイソステアリン酸ジ（トリ）グリセリル、イソパルミチン酸ジグリセリン、イソステアリン酸ジグリセリン、トリイソステアリン酸ジグリセリン、デカオレイン酸デカグリセリンなどが挙げられる。
【００２９】
前記グリセリン脂肪酸エステルとしては、たとえば、ヤシ油脂肪酸グリセリン、ミリスチン酸グリセリン、セスキオレイン酸グリセリン、イソステアリン酸グリセリン、リシノレイン酸グリセリン、リノール酸グリセリン、モノステアリン酸グリセリン、モノオレイン酸グリセリンなどが挙げられる。
【００３０】
前記プロピレングリコール脂肪酸エステルとしては、たとえば、プロピレングリコールモノステアレート、プロピレングリコールジオレエレート、プロピレングリコールラウレート、ステアリン酸プロピレングリコール、リシノレイン酸プロピレングリコールなどが挙げられる。
【００３１】
前記ポリオキシエチレン脂肪酸エステルは、脂肪酸に酸化エチレンを付加重合させたものであり、前記脂肪酸としては、たとえば、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸、トール油などが挙げられる。
【００３２】
前記脂肪酸エステルとしては、たとえば、ショ糖脂肪酸エステル、ジペンタエリスリット脂肪酸エステルなどが挙げられる。
【００３３】
この発明における非イオン系界面活性剤は、そのＨＬＢが２〜６であり、特に３〜５であるのが好ましい。ＨＬＢが前記範囲内にあると、高粘度油に対して浸透性が向上し、界面活性剤（Ａ）のみを使用するよりも乳化性能が向上する。
【００３４】
この発明における非イオン系界面活性剤としては、合成したものであってもよいし、あるいは市販品であってもよい。
【００３５】
−炭化水素系溶剤（Ｃ）−
この発明における炭化水素系溶剤としては、特に制限はないが、たとえば、パラフィン系溶剤、ナフテン系溶剤、スピンドル油、ｎ−デカン、灯油、軽油などが挙げられる。この発明においては、これらの中でも、パラフィン系溶剤が好ましい。これら炭化水素系溶剤を用いると、高粘度油の粘度低下に有効である。この発明においては、これらの炭化水素系溶剤を一種単独で使用してもよく、あるいは二種以上を併用してもよい。なお、この発明においては、前記炭化水素系溶剤として、市販品を好適に使用することができる。
【００３６】
（高粘度油用処理剤の組成）
この発明の高粘度油用処理剤においては、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル（Ａ）と非イオン系界面活性剤（Ｂ）との重量比（（Ａ）：（Ｂ））が、６０：４０〜９０：１０であるのが好ましく、特に７０：３０〜８０：２０であるのが好ましい。前記重量比が前記範囲内にあると、高粘度油の処理に特に有効である。
【００３７】
この発明の高粘度油用処理剤は、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル（Ａ）および非イオン系界面活性剤（Ｂ）の合計を通常２０〜６０重量％と、炭化水素系溶剤（Ｃ）を通常４０〜８０重量％とを含有してなる。高粘度油用処理剤が前記組成を有すると、高粘度油に対して、安定なＯ／Ｗからエマルジョンが長時間にわたり得られる。
【００３８】
（高粘度油用処理剤の製造）
この発明の高粘度油用処理剤は、たとえば、適宜に合成あるいは選択したポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル（Ａ）、非イオン系界面活性剤（Ｂ）および炭化水素系溶剤（Ｃ）の各所定量を分取し、混合等することにより製造することができる。
【００３９】
（高粘度油用処理剤の用途、用法）
この発明の高粘度油用処理剤は、油の分散処理に用いることができる。前記油としては、特に制限はないが、たとえば流出油が好ましい。前記流出油としては、たとえば、海洋、河川等に浮遊する原油、Ａ重油、Ｂ重油、Ｃ重油（燃料油）などが挙げられる。また、前記油としては、低粘度油であってもよく、３００ｃＳｔ／２０℃以上の高粘度油であってもよい。前記油の状態としては、特に制限はないが、たとえばムース状などであってもよい。
【００４０】
この発明の高粘度油用処理剤は、低粘度油のみならず、３００〜１００，０００ｃＳｔ／２０℃の高粘度油、特に２，０００〜１００，０００ｃＳｔ／２０℃である高粘度油の分散処理にも好適に用いることができる。
【００４１】
この発明の高粘度油用処理剤によると、緩やかな撹拌条件下でも、流出油等の油を効率よく乳化し、分散処理することができる。また、少量の使用でも、確実に高粘度油の乳化・分散処理を行うことができる。
【００４２】
【実施例】
以下、この発明の高粘度油用処理剤の実施例につき説明する。なお、この発明は、以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００４３】
（実施例１〜４、比較例１〜３）
表１に示される組成の高粘度油用処理剤を用いた。
【００４４】
【表１】

【００４５】
＜評価＞
（乳化率の測定１、各高粘度油に対する乳化率）
Ｃ重油（５００ｃＳｔ／２５℃、２，５００ｃＳｔ／２５℃、１０，０００ｃＳｔ／２５℃、５０，０００ｃＳｔ／２５℃、１００，０００ｃＳｔ／２５℃）１０ｇと上記組成の高粘度油用処理剤２ｇ（Ｃ重油に対して２０％）とを混合して試験油を調製した。
【００４６】
分液ロート（１００ｍｌ）の中に海水を５０ｍｌ入れ、これに上記調製の試験油２ｇを浮遊させた。
【００４７】
前記分液ロートを５分間振とう（振幅４ｃｍ、３００往復／分）した後、静置して分液ロートの下部から試料液を２５ｍｌ採取した。この試料液につき、油処理性能試験基準舶査第５２号（昭和５９年２月１日）に定める方法に従って乳化率を測定した。測定結果を表２に示した。
【００４８】
なお、前記測定は、前記静置を１０分間とした場合について行った。又、９９％以上及び１％未満の測定値についてはそれぞれ＞９９及び＜１と表２に記した。
【００４９】
【表２】

【００５０】
（乳化率の測定２、各処理剤添加量による乳化率）
Ｃ重油（１０，０００ｃＳｔ／２５℃）１０ｇと上記組成の高粘度油用処理剤２ｇ（Ｃ重油に対して２０％）、１ｇ（Ｃ重油に対して１０％）、０．４ｇ（Ｃ重油に対して４％）とを混合して試験油を調製した。
【００５１】
分液ロート（１００ｍｌ）の中に海水を５０ｍｌ入れ、これに上記調製の試験油２ｇを浮遊させた。
【００５２】
前記分液ロートを５分間振とう（振幅４ｃｍ、３００往復／分）した後、静置して分液ロートの下部から試料液を２５ｍｌ採取した。この試料液につき、油処理性能試験基準舶査第５２号（昭和５９年２月１日）に定める方法に従って乳化率を測定した。なお、前記測定は、前記静置を１０分間とした場合について行った。測定結果を表３に示した。
【００５３】
又、９９％以上及び１％未満の測定値についてはそれぞれ＞９９及び＜１と表２に記した。
【００５４】
【表３】

【００５５】
表２及び表３の結果から明らかなようにこの発明による高粘度油用処理剤は、従来の油処理剤に比べ高粘度油に対して有効であり、又油に対しての少量の使用でも高い乳化分散効果を示す。
【００５６】
【発明の効果】
この発明によると、前記従来の問題を解決することができる。この発明によると、容易に量産することができる高粘度油用処理剤を提供することができる。この発明によると、毒性が低く取扱いに便利な高粘度油用処理剤を提供することができる。この発明によると、緩やかな撹拌を行うのみで、少量の使用でありながら、低粘度油のみならず高粘度油をも短時間で効率よく分散させることができる高粘度油用処理剤を提供することができる。この発明によると、高粘度油がムース状化等していても確実に分散処理可能な高粘度油用処理剤を提供することができる。この発明によると、特に海洋に流出した高粘度油の分散処理に好適な高粘度油用処理剤を提供することができる。

Claims

アニオン界面活性剤及びカチオン界面活性剤を含まず、ＨＬＢが１０〜１３であるポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル（Ａ）と、ＨＬＢが２〜６である非イオン系界面活性剤（Ｂ）と、炭化水素系溶剤（Ｃ）とから成ることを特徴とする油分散処理剤。
非イオン系界面活性剤（Ｂ）が、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステルおよび脂肪酸エステルからなる群より選択される少なくとも一種である請求項１に記載の油分散処理剤。
非イオン系界面活性剤（Ｂ）が、ソルビタン脂肪酸エステルである請求項１に記載の油分散処理剤。
ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル（Ａ）が、酸化エチレンの３〜６０モル付加物である請求項１から３までのいずれか一項に記載の油分散処理剤。
ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル（Ａ）が、ソルビットに酸化エチレンを付加した後、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸およびパルミチン酸からなる群より選択される脂肪酸でエステル化してなる請求項１から４のいずれか一項に記載の油分散処理剤。
炭化水素系溶剤（Ｃ）が、パラフィン系溶剤、ナフテン系溶剤、スピンドル油、ｎ−デカン、灯油および軽油からなる群より選択される少なくとも一種である請求項１から５のいずれか一項に記載の油分散処理剤。
（Ａ）と（Ｂ）との重量比（（Ａ）：（Ｂ））が、６０：４０〜９０：１０である請求項１から６のいずれか一項に記載の油分散処理剤。
（Ａ）および（Ｂ）の合計２０〜６０重量％と、（Ｃ）の４０〜８０重量％とを含有してなる請求項１から７のいずれか一項に記載の油分散処理剤。