JP5468617B2 - アルコキシル化2−プロピルヘプタノールを含む脱泡剤組成物 - Google Patents

アルコキシル化2−プロピルヘプタノールを含む脱泡剤組成物 Download PDF

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Description

本発明は、N,N−ビス(3−アミノプロピル)ドデシルアミンを含む組成物のための脱泡剤として2−プロピルヘプタノールアルコキシレート及びヒドロトロープ(hydrotropes)を含む組成物の使用、並びに前記2−プロピルヘプタノール及びヒドロトロープを含む脱泡組成物に関する。
気泡は、その存在が所望されない状況において発生することが多く、気泡形成の防止又は低減は多くの用途のために重要である。従って、種々の気泡阻害剤及び脱泡剤が開発されている。
気泡は、例えば界面活性剤、タンパク質、脂質及び殺生物剤により惹起され得る。種々の脱泡剤は通常、物質クラスのそれぞれについて有効な脱泡を得ることを要求される。脱泡が特に困難な組成物のタイプは、殺生物剤N,N−ビス(3−アミノプロピル)ドデシルアミンを含む組成物である。
脂肪族アルコールのプロポキシレートは、脱泡剤として早期から使用されている。
独国特許第3018173号は、5〜15のPO単位を有する分枝状C12−C22アルコールベースの洗剤を含む、高度にアルカリ性で貯蔵安定性の低起泡固体清浄組成物に関する。特に好ましい生成物は、10モルのプロピレンオキシドと反応させたC16Guerbetアルコールと記述された。
米国特許出願公開第2005/0215452号は、乳化剤、気泡調節剤及び湿潤剤としてのC10アルカノールアルコキシレート混合物の使用に関する。PO単位とEO単位の両方を含む生成物が好ましいが、具体的には最大1.71のPOを有する2−プロピルヘプタノールプロポキシレートが開示されている。
独国特許第3018173号 米国特許出願公開第2005/0215452号
目下驚くべきことに、式(I)
[式中、X=(CHCH(式中、a=0又は1、好ましくは0である)であり;nは少なくとも0.5、より好ましくは少なくとも1.0、いっそうより好ましくは少なくとも1.5、いっそうより好ましくは少なくとも1.8、いっそうより好ましくは少なくとも2.0、いっそうより好ましくは少なくとも2.5、いっそうより好ましくは少なくとも3、いっそうより好ましくは少なくとも3.2、最も好ましくは少なくとも3.5であり、多くとも5、好ましくは多くとも4.7、より好ましくは多くとも4.5、さらにより好ましくは多くとも4.3、最も好ましくは多くとも4である]を有する少なくとも1種の化合物及び分枝状又は線状C−C10−アルキルグリコシド、好ましくはC−C−アルキルグリコシド、より好ましくはC−C−アルキルグリコシド、さらにより好ましくはC−アルキルグリコシド、最も好ましくは分枝状C−アルキルグリコシドからなる群より選択される少なくとも1種のヒドロトロープを含む組成物が、N,N−ビス(3−アミノプロピル)ドデシルアミンを含有する溶液のための、及びその溶液中での優れた脱泡剤及び/又は消泡剤であることが見出された。
本明細書において使用される用語「消泡(anti-foaming)」は、気泡形成の(完全な、又は部分的な)防止に関する。従って、消泡剤(anti-foaming agent)又は消泡剤(anti-foamer)は典型的には、気泡の形成を防止するために組成物に添加される。本明細書において使用される用語「脱泡(defoaming)」は、気泡の容積の低減に関する。従って、脱泡剤(defoaming agent)又は脱泡剤(defoamer)は典型的には、既に存在する気泡の容積を低減させるために起泡した組成物に添加される。
以下、用語「消泡」及び「脱泡」は集合的に「脱泡」と呼ばれる。
式(I)の化合物及びヒドロトロープを含む組成物は好ましくは、少なくとも1種の式(I)を有する化合物及び少なくとも1種の分枝状又は線状C−C10−アルキルグリコシドを含む水性脱泡組成物である。
式(I)の化合物は、2−プロピルヘプタノールプロポキシレート及びブトキシレートである。これらのアルコキシレートは、当分野において周知の方法により、例えばアルカリ触媒、例えば水酸化カリウムの存在下で2−プロピルヘプタノールをプロピレンオキシド又はブチレンオキシドとそれぞれ反応させることにより生成される。
本明細書において呼ばれるアルキルグリコシドは、式C2m+1OG(式中、mは4〜10の数であり、Gは単糖残基であり、nは1から5である)の化合物である。アルキルグリコシドは、好ましくはヘキシルグリコシド又はオクチルグリコシド、最も好ましくはヘキシルグルコシド又はオクチルグルコシドであり、ヘキシル基は好ましくはn−ヘキシルであり、オクチル基は好ましくは2−エチルヘキシルである。
脱泡組成物は、アニオン性であるさらなるヒドロトロープ、例えばアシル基が8〜22個、好ましくは9〜16個の炭素原子を含有し、飽和若しくは不飽和であってよく、線状若しくは分枝状であってよい脂肪酸石鹸(fatty acid soap);並びに/又はクメンスルホネート及びキシレンスルホネートからなる群より選択されるスルホネートを場合により含有してよい。さらなるヒドロトロープは、好ましくは脂肪酸石鹸である。
上記のヒドロトロープ/ヒドロトロープ系は、本発明において使用される脱泡組成物に特に有効である。両性及びエトキシル化第4級アンモニウム化合物は、これに関する使用にそれほど有効ではない。
ヒドロトロープの総量と式(I)の化合物との重量比は、好適には1:1から7:1、通常は約5:1である。
第1の態様において、本発明は、本発明の組成物それ自体に関する。
第2の態様において、本発明は、N,N−ビス(3−アミノプロピル)ドデシルアミンを含む組成物のための脱泡剤としての本発明の組成物の使用に関する。脱泡剤としてのこのような使用のため、本発明の組成物は、好ましくはN,N−ビス(3−アミノプロピル)ドデシルアミンを実質的に含まず、又は0.01wt%未満含む。
本発明はまた、
a)化合物C11CH(CHCHCH)CHO(CHCH(X)O)H (I)
[式中、X=(CHCH(式中、a=0又は1、好ましくは0である)であり;nは少なくとも0.5、より好ましくは少なくとも1.0、いっそうより好ましくは少なくとも1.5、いっそうより好ましくは少なくとも1.8、いっそうより好ましくは少なくとも2.0、いっそうより好ましくは少なくとも2.5、いっそうより好ましくは少なくとも3、いっそうより好ましくは少なくとも3.2、最も好ましくは少なくとも3.5であり、多くとも5、好ましくは多くとも4.7、より好ましくは多くとも4.5、さらにより好ましくは多くとも4.3、最も好ましくは多くとも4、例えば1.8〜5である]、
b)分枝状又は線状C−C10−アルキルグリコシド、好ましくはC−C−アルキルグリコシド、より好ましくはC−C−アルキルグリコシド、さらにより好ましくはC−アルキルグリコシド、最も好ましくは分枝状C−アルキルグリコシドからなる群より選択される少なくとも1種のヒドロトロープ
c)場合により、アシル基が8〜22個、好ましくは9〜18個の炭素原子を含有し、飽和若しくは不飽和であってよく、線状若しくは分枝状であってよい脂肪酸石鹸;又はクメンスルホネート及びキシレンスルホネートからなる群より選択されるスルホネートからなる群より選択される1種若しくはそれ以上のアニオン性ヒドロトロープ、並びに
d)N,N−ビス(3−アミノプロピル)ドデシルアミン
を含む低起泡消毒組成物に関する。
上記の低起泡消毒組成物は通常、0.02〜1重量%、好ましくは0.1〜1重量%、より好ましくは0.15〜1重量%、最も好ましくは0.2〜1重量%の式(I)の化合物及び1〜5重量%のヒドロトロープを含む。ヒドロトロープの総量と式(I)の化合物との重量比は、好適には1:1から7:1、通常は約5:1である。N,N−ビス(3−アミノプロピル)ドデシルアミンの量は通常、脱泡すべき組成物の重量に基づき0.01〜2重量%の間で変動し、前記組成物はアルカリ水酸化物及び/又はアルカリ錯化剤を含有してもよい。
脱泡すべき組成物に式(I)の化合物それ自体を添加するのではなく、式(I)の化合物及び1種又はそれ以上のヒドロトロープを含有する脱泡組成物を添加することが有利である。式(I)の化合物の溶解度は、特にその化合物が多量の電解質、例えばアルカリ水酸化物及びアルカリ錯化剤を含有する場合に水溶液中で制限される。式(I)の化合物それ自体を添加することは実験スケールで可能であるが、このことは商業目的の大規模スケールについてはもはや当てはまらない。
脱泡組成物は、広範な気泡発生剤、例えばタンパク質、脂質及び一般界面活性剤、例えば非イオン性、アニオン性、カチオン性又は両性界面活性剤、並びに殺生物剤のための脱泡剤としても機能するが、N,N−ビス(3−アミノプロピル)ドデシルアミンのための脱泡剤として特に好適である。さらに、脱泡組成物は中性組成物と高アルカリ性組成物の両方において使用することができる。
本発明の脱泡組成物は、アルカリCIP(定置洗浄(Cleaning In Place))用途、例えば食品産業又は任意の他の産業における容器の清浄及び消毒において、硬質表面の清浄、例えば機械皿洗浄及び瓶清浄のための配合物中で、金属工作用配合物中で、洗濯、家庭用及び他の清浄配合物中で、殺生物剤配合物中で、ペイント及び塗料の調製並びにそれらの塗布において、並びに液体冷却及びプロセス系において使用することができる。
本発明を以下の非限定的な実施例により目下説明する。
一般的実験
気泡試験1〜4を、方法EN 14371:2004,「Surface active agents - Determination of foamability and degree of foamability - Circulation test method」(以下、「循環法」と呼ぶ)に従って実施した。
手順
循環法をアルカリ、界面活性剤及び脱泡剤を含有する配合物を起泡させるために使用し、これは起泡性の試験を可能とした。
500mlを再循環用円筒に添加し、配合物を200l/時間において21℃で10分間循環させた。気泡高さの計測は、実験を通して1分毎に行った。以下の実験においては、気泡高さをmmで計測する。これらの実験に使用される再循環用円筒内で、mmで計測された気泡高さはmlの同一の値に対応する(1mmは1mlに対応する)。全ての百分率は重量による。
循環法による起泡性試験
本試験において、流体の循環が始まる前に、いかなるヒドロトロープも有しないアルコールアルコキシレートを溶液中に添加した。
1% NaOH、0.033% Triameen Y12D(起泡剤)、及び0.05% アルコールアルコキシレートを水中で含有する500mlの配合物を調製し、次いで循環を開始した。
参照は、いかなるアルコールアルコキシレートも用いないものであり、気泡高さをmmで計測する。
循環法による起泡性試験
本試験において、気泡が蓄積した後に、いかなるヒドロトロープも有しないアルコールアルコキシレートを添加した。1% NaOH及び0.033% Triameen Y12Dを水中で含有する500mlの配合物を調製した。配合物を円筒に添加し、再循環を開始した。気泡高さが310mmであるとき、0.25gのアルコールアルコキシレートを気泡頂部から添加した(溶液中のアルコールアルコキシレートの濃度=0.05%)。
表3のブレンドA〜Hを調製した。全てのアルコールアルコキシレートを、ヒドロトロープとしてのAG6202とブレンドする。成分の量を重量%として挙げる。

水性組成物1
7%のブレンドA〜H(表3A参照)
12.5% NaOH
12.5% NaEDTA
68% 水
水性組成物2
4%の水性組成物1
96% 水
溶液は、1% アルカリ及び0.05% 脱泡剤を目下含有している。
Triameen Y12Dを、溶液中で0.033%の濃度を生じさせる量で再循環前に溶液中に混合する。
組成物2を循環させ、生じた気泡の量を提示の時点において全ての組成物についてmmで挙げる(表3B参照)。
表3Bから、本発明による脱泡組成物(A〜C)は、より大きいプロピレンオキシ単位を有する生成物又はエトキシル化生成物を含む比較組成物(D〜H)よりも有効であることが明白である。
以下の組成物を調製した:
アルコールアルコキシレート及びヒドロトロープの全てのブレンドは澄明であるが、D及びD1を、アルカリ及びTriameen Y12Dを含有する配合物に添加することにより混濁配合物が生成したので、アルコールアルコキシレートの相対量を低減させて澄明な配合物(D2)を得た。Cを添加することによって混濁配合物は生成しなかったが、ヒドロトロープとアルコールアルコキシレートとの同一の重量比を有する配合物(C2)を比較のために調製した。
組成物1
28% D2又はC2
12.% NaOH
12.% EDTA
47% 水
組成物2
4%の組成物1
0.033%(活性含有率)Triameen Y12D
(配合物は1% アルカリ、1.1% ヒドロトロープ及び0.05% アルコールアルコキシレートを含有する)
組成物2を循環させた。
より多量のヒドロトロープは、C2に対していかなる有害作用も有しなかった。
低起泡殺生物剤配合物を調製した:
2.4% AG6202
0.64% イソノナン酸
1% 2−プロピルヘプタノール+3.5EO
1% Triameen Y12D
16% NaOH
14% EDTA
残部水
3%の上記殺生物剤配合物を含有する溶液を調製し、この溶液を200l/時間の流速において60℃の温度で循環させた。
本発明によるアルキルグリコシド及びアニオン性ヒドロトロープの混合物の存在下での2−プロピルヘプタノール+3.5POは、20分の時間の間、気泡高さを出発値に維持することができた。
以下に、本願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]
式(I);
11 CH(CH CH CH )CH O(CH CH(X)O) H (I)
[式中、X=(CH CH (式中、a=0又は1である)であり、n=0.5〜5である]の化合物;及び分枝状又は線状C4−C10アルキルグリコシドからなる群より選択される1種又はそれ以上のヒドロトロープを含む組成物。
[2]
前記ヒドロトロープがn−ヘキシルグルコシド又は2−エチルヘキシルグルコシドである、[1]に記載の組成物。
[3]
アシル基が8〜22個、好ましくは9〜18個の炭素原子を含有し、飽和若しくは不飽和であってよく、線状若しくは分枝状であってよい脂肪酸石鹸;又はクメンスルホネート及びキシレンスルホネートの群から選択されるスルホネートからなる群より選択される1種若しくはそれ以上のアニオン性ヒドロトロープをさらに含む、[1]又は[2]に記載の組成物。
[4]
N,N−ビス(3−アミノプロピル)ドデシルアミンを実質的に含まず、又は0.01wt%未満含有する、[1]から[3]のいずれか一に記載の組成物。
[5]
低起泡消毒組成物として使用される、N,N−ビス(3−アミノプロピル)ドデシルアミンをさらに含む、[1]から[3]のいずれか一に記載の組成物。
[6]
N,N−ビス(3−アミノプロピル)ドデシルアミンを含む組成物のための脱泡剤及び/又は消泡剤としての、[1]から[4]のいずれか一に記載の組成物の使用。
[7]
アルカリCIP用途における、硬質表面の清浄のための配合物中での、殺生物剤配合物中での、洗濯、家庭用及び他の清浄配合物中での、金属工作用配合物中での、ペイント及び塗料の調製並びにそれらの塗布における、並びに液体冷却及びプロセス系における、[6]に記載の使用。
[8]
N,N−ビス(3−アミノプロピル)ドデシルアミンを含む組成物中で気泡形成を防止する方法であって、[1]から[4]に記載の組成物の気泡形成防止量を、N,N−ビス(3−アミノプロピル)ドデシルアミンを含む前記組成物に添加する工程を含む方法。

Claims (6)

  1. 式(I);
    11CH(CHCHCH)CHO(CHCH(X)O)H (I)
    [式中、X=(CHCH(式中、a=0又は1である)であり、n=0.5〜5である]の化合物;及び分枝状又は線状C4−C10アルキルグリコシドからなる群より選択される1種又はそれ以上のヒドロトロープを含む脱泡及び/又は消泡剤
  2. 前記ヒドロトロープがn−ヘキシルグルコシド又は2−エチルヘキシルグルコシドである、請求項1に記載の脱泡及び/又は消泡剤
  3. アシル基が8〜22個の炭素原子を含有し、飽和若しくは不飽和であってよく、線状若しくは分枝状であってよい脂肪酸石鹸;又はクメンスルホネート及びキシレンスルホネートの群から選択されるスルホネートからなる群より選択される1種若しくはそれ以上のアニオン性ヒドロトロープをさらに含む、請求項1又は2に記載の脱泡及び/又は消泡剤
  4. N,N−ビス(3−アミノプロピル)ドデシルアミンを含む組成物中で気泡形成を防止するための、請求項1〜3のいずれか1項に記載の脱泡及び/又は消泡剤。
  5. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の脱泡及び/又は消泡剤と、N,N−ビス(3−アミノプロピル)ドデシルアミンとを含む組成物。
  6. N,N−ビス(3−アミノプロピル)ドデシルアミンを含む組成物中で気泡形成を防止する方法であって、請求項1から4のいずれか1項に記載の脱泡及び/又は消泡剤の気泡形成防止量を、N,N−ビス(3−アミノプロピル)ドデシルアミンを含む前記組成物に添加する工程を含む方法。
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