JPH07308561A - 低発泡性湿潤剤およびそれの使用 - Google Patents

低発泡性湿潤剤およびそれの使用

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 I)例えば式 【化1】 で表される1種以上の物質を30から90重量%、およ
び/または II)式 【化2】 で表される1種以上の物質を70から10重量%、およ
び III)式 【化3】 で表される1種以上の物質を0から30重量%含んでい
る新規な低発泡性湿潤剤。これらのパーセント、R1
2、R3、EO、PO、m、r、n、o、p、qおよび
sに関しては説明の中に示す。 【効果】 織物工程および作物保護剤調合などのための
水系液体の中でこれらの湿潤剤を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、一方ではアルコールもしくはフ
ェノールのエトキシ化物混合物または混合エトキシ化物
/プロポキシ化物を含んでおりそして他方ではアルコー
ルもしくはフェノールの純粋なプロポキシ化物を含んで
いる、低発泡性湿潤剤に関する。本発明は更に、織物工
程および作物保護剤調合などで用いられる水系液体の中
で上記湿潤剤を用いることにも関係している。
【0002】湿潤剤としては、アニオン系、カチオン系
およびノニオン系界面活性剤が個別にか或は互いの組み
合わせとして長い間用いられてきた。適切なノニオン系
界面活性剤は、主に、例えば脂肪化学由来の長鎖アルコ
ール類またはフェノール類のアルコキシ化物であり、こ
れらは、上記アルコール類またはフェノール類をエチレ
ンオキサイド(EO)またはエチレンオキサイド/プロ
ピレンオキサイド(EO/PO)と反応させることによ
って製造されている。エトキシ化物は高度に発泡するノ
ニオン系の湿潤剤であることが知られている。また、基
本的に知られている純粋なプロポキシ化物は、その疎水
性アルキル部分の鎖長が特定の長さを越えると、本質的
に水に不溶になることも知られている。このアルキル部
分内のC原子数が約5から6になるとこの限界に到達す
る。従って、このようなプロポキシ化物を湿潤剤として
水系内で用いるのは不可能である。
【0003】数多くの用途で望ましくない激しい発泡を
抑制する目的で、シリコン化合物、燐化合物などの如き
添加剤を用いてこのような発泡作用を抑制する試みが数
多く行われてきた。更に、特に長鎖アルコール類をエチ
レンオキサイドおよびプロピレンオキサイドといろいろ
な順で反応させる試みも行われた。これにより、低い発
泡性を示す生成物がもたらされたが、この方法は、その
残りの使用特性、例えば湿潤効果、アルカリに対する抵
抗力および発泡挙動などに悪影響を与えた。
【0004】ここに新規な低発泡性湿潤剤を見い出し、
これは、 I)式
【0005】
【化5】
【0006】および/または
【0007】
【化6】
【0008】で表される1種以上の物質を30から90
重量%、および/または II)式
【0009】
【化7】
【0010】で表される1種以上の物質を70から10
重量%、および III)式
【0011】
【化8】
【0012】で表される1種以上の物質を0から30重
量%含んでおり、ここで与える全てのパーセントはこの
湿潤剤の全重量を基準にしたパーセントであり、そして
ここで、R1およびR2は、互いに独立して、直鎖もしく
は分枝のC4−C20−アルキル、C4−C20−アルケニル
またはC5−C8−シクロアルキルを表すか、或はC1
12−アルキルで一置換から三置換されてもよいC6
12−アリールを表すか、或は芳香族部分がC1−C4
アルキルで一置換から三置換されてもよいC7−C10
アラルキルを表し、R3は、直鎖もしくは分枝のC12
22−アルキルまたはC12−C22−アルケニルを表す
か、或は全体で6から12個のC原子を有する1から3
個のアルキル基で置換されているフェニルを表し、EO
およびPOはそれぞれエチレンオキサイドおよびプロピ
レンオキサイド単位を表し、mおよびrは、互いに独立
して、1から30、好適には1から20であり、n、
o、pおよびqは、互いに独立して、1から10であ
り、そしてsは、15から50である。
【0013】式(Ia)および/または(Ib)および
/または(Ic)で表されるアルコキシ化物と組み合わ
せて式(II)で表される水に不溶なプロポキシ化物を
用いると、低い発泡性を示すことによって特徴づけられ
る水分散性湿潤剤が得られることは、驚くべきことであ
る。純粋なプロポキシ化物(これらは、上で述べたよう
に水溶性が不充分なことを基にして、上述した目的では
使用不可能であると見られていた)を用いると、本発明
に従う湿潤剤の製造が有利になると共に簡潔になる。4
から20個のC原子または12から22個のC原子を有
する基R1、R2およびR3は本分野の技術者に知られて
いる。より長い鎖長の基は例えば脂肪化学から公知であ
り、これは特にC原子を偶数で有している基および直
鎖、即ち分枝していない基に適用される。これらとは別
に、基R1、R2およびR3が直鎖もしくは分枝していて
C原子を偶数もしくは奇数で含んでいる、(合成)アル
コール類が非常に重要である。
【0014】C4−C20−もしくはC12−C22−アルキ
ルの例は、ブチル、i−ブチル、ペンチル、i−ペンチ
ル、ネオペンチル、ヘキシル、i−ヘキシル、オクチ
ル、i−オクチル、2−エチル−ヘキシル、ノニル、i
−ノニル、デシル、ドデシル、i−ドデシル、ラウリ
ル、パルミチル、ステアリル、エイコシル、ヘンエイコ
シル、ドコシルなどである。同じ数でC原子を有するア
ルケニルがその相当するアルキルと異なっている点は、
それが二重結合を含んでいる点である。
【0015】C5−C8−シクロアルキルの例は、シクロ
ペンチル、シクロヘキシル、メチル−シクロペンチル、
シクロヘプチル、メチル−シクロヘキシル、ジメチル−
シクロペンチル、シクロオクチル、ジメチルシクロヘキ
シル、トリメチル−シクロペンチル、エチル−シクロヘ
キシルなどである。C6−C12−アリールはフェニル、
ナフチルまたはビフェニリルであり、好適にはフェニル
またはナフチル、特に好適にはフェニルであり、これは
1−C12−アルキルで一置換から三置換されていても
よい。
【0016】C7−C10−アラルキルの例はベンジル、
α−もしくはβ−フェニル−エチル、フェニル−プロピ
ルまたはフェニル−ブチルなどであり、これの芳香族部
分もまたC1−C4−アルキルで一置換から三置換されて
いてもよい。
【0017】グループI)およびII)由来の好適な物
質は、R1およびR2が互いに独立してC8−C16−アル
キルまたはC6−C12−アルキル−フェニルまたはベン
ジルを表しそしてこれらのベンゼン環がC1−C4−アル
キルで一置換から三置換されていてもよい物質である。
【0018】グループI)およびII)由来の特に好適
な物質は、R1およびR2が互いに独立してC10−C14
アルキルまたはC6−C12−アルキル−フェニルを表す
物質である。
【0019】グループIII)由来の好適な物質は、R
3がC14−C20−アルキルまたはC14−C20−アルケニ
ルを表す物質である。
【0020】式(Ia)および/または(Ib)および
/または(Ic)、(II)および(III)で表され
る化合物は、本分野の技術者に知られている様式で、エ
チレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドと脂肪族
アルコール類、シクロアルカノール類、フェノール類ま
たはアラルカノール類とを反応させることによって製造
可能である。この基礎となるアルコール類、シクロアル
カノール類、フェノール類またはアラルカノール類は、
天然または工業を源とするものであり、例えばブタノー
ル、i−ブタノール、ペンタノール、i−ペンタノー
ル、ヘキサノール、i−ヘキサノール、オクタノール、
i−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、ト
リメチルヘキサノール、異性体デカノール類、ウンデカ
ノール類、ドデカノール類、そしてエイコサノールおよ
びドコサノールに至るさらなる直鎖および分枝同族体、
シクロヘキサノール、フェノール、クレゾール、ノニル
−フェノール、オクテノール、並びに他の不飽和アルコ
ール類、ベンジルアルコール、トリ−イソプロピル−フ
ェノールなどである。
【0021】本発明に従う低発泡性湿潤剤は、好適には
I)を40から75重量%、II)を60から25重量
%およびIII)を0から25重量%、特に好適には
I)を40から70重量%、II)を30から60重量
%およびIII)を0から20重量%含んでいる。
【0022】更に、成分I)が式(Ia)で表される物
質1種以上のみから成る本発明に従う湿潤剤が好適であ
る。
【0023】更に好適な態様において、成分I)のC原
子数と指数mとの間の関係は、親水/親油バランスHL
Bが8から16、好適には9から15の範囲になるよう
な関係である。下記の方程式:
【0024】
【数1】
【0025】を用いてこのHLBの計算を行う。
【0026】例えば、デシルアルコールを平均で6個の
EO単位と反応させた場合、下記の値が得られる:
【0027】
【数2】
【0028】44.05=EOの分子量 158.28=C1021OHの分子量。
【0029】本分野の技術者に知られている様式で、m
からsの指数は平均値であり、従ってこれらの指数はま
た整数間の中間値であってもよい。従って、上の計算例
として、平均で6個のEO単位を有するエトキシ化物は
また、EO単位をより少ない数(例えば5または4個の
み)または多い数(例えば7または8個)で有するエト
キシ化物を少量含んでいる可能性がある。
【0030】上の記述に従い、本発明に従う低発泡性湿
潤剤は式(Ia、b、c)で表される物質および式(I
I)で表される物質を必ず含んでいる。しかしながら、
ある用途では、追加的に式(III)で表される物質を
含有させるのが好適であることを見い出した。このよう
な添加を行うことにより、成分I)およびII)を含ん
でいる本発明に従う低発泡性湿潤剤が示すアルカリに対
する抵抗力が向上し、そしてIII)を添加する量がそ
の与えた範囲内である場合、その低発泡性を望ましくな
い度合にまで悪化させることはない。例えば、本発明に
従う低発泡性湿潤剤をアルカリ漂白工程で用いる場合、
このようにアルカリに抵抗力を示すことが望まれ得る。
他の場合、成分III)の添加を排除することができ
る。本発明に従う低発泡性湿潤剤がアルカリに抵抗力を
示すようにするに適切な組成物は、I)を33から67
重量%、II)を67から33重量%およびIII)を
5から20重量%含有させた組成物である。
【0031】望ましいいずれかの順で成分I)、II)
およびIII)を一緒にした後、撹拌、混練りまたは同
じ効果を示す手段を用いてこれらを均一にすることによ
り、本発明に従う湿潤剤の製造を行う。次に、これらを
水で希釈することにより、以下に記述する使用形態を生
じさせる。輸送および貯蔵では、これらの湿潤剤をその
ままか或は水系濃縮物の形態で使用することができる。
また、I)、II)およびIII)の製造中に既に水が
加えられている場合、この均一化を行うことで使用形態
または濃縮物がもたらされる。
【0032】織物工程および作物保護剤調合などのため
の水系液体の中で、本発明に従う低発泡性湿潤剤を用い
る。織物工程における使用が特に重要である。このよう
な織物工程の例は、染色および染色に関連した前処理お
よび後処理、更に漂白過程および織物仕上げ過程、更に
織物のはっ水仕上げ、はっ油仕上げおよび帯電防止仕上
げである。好適には、織物の染色および織物染色の前処
理工程で本発明に従う低発泡性湿潤剤を用いる。使用濃
度はその水系液体中0.02から0.5重量%の湿潤剤
[I)+II)+III)の全体量]であり、輸送およ
び貯蔵形態(濃縮物)には例えばI)+II)+II
I)を20から100重量%含有させる(残りは水であ
る)。
【0033】
【実施例】産業で通常の方法により、KOH触媒を用
い、140から150℃/1から2バールで、以下に上
げるグループI内の湿潤剤(ポリグリコールアルキルエ
ーテル類、アルキルポリエチレンオキサイド/ポリプロ
ピレンオキサイド付加体またはアルキルポリプロピレン
オキサイド/ポリエチレンオキサイド付加体)およびグ
ループII内に記述する消泡相乗性アルキルポリプロピ
レンオキサイド類の製造を行った。使用した出発材料は
商業的に入手可能なアルコール類、例えば分枝もしくは
未分枝のC8−C16−アルコール類であった。
【0034】グループI:良好な湿潤作用を示すが通常
高い発泡性を示すことで乱流液比(turbulent
liquor ratios)下では使用不可能な湿
潤剤:(EO=エチレンオキサイドのモル、PO=プロ
ピレンオキサイドのモル) A)イソ−デカノール+4EO B)イソ−デカノール+6EO C)イソ−デカノール+8EO D)n−デカノール+5EO E)n−デカノール+5EO+4PO F)n−デカノール+7EO+4PO G)イソ−ウンデカノール+5EO H)イソ−ドデカノール+6EO I)イソ−トリデカノール+6EO J)2−エチルヘキサノール+8PO+6EO K)オレイルアルコール+20EO グループII:アルキルポリプロピレンオキサイド(相
乗性を示す消泡剤) a)2−エチルヘキサノール+2PO b)2−エチルヘキサノール+6PO c)2−エチルヘキサノール+10PO d)イソ−オクタノール+6PO e)イソ−ノナノール+6PO f)イソ−デカノール+6PO g)イソ−ウンデカノール+6PO h)イソ−ドデカノール+6PO i)シクロヘキサノール+8PO j)ベンジルアルコール+8PO k)(比較の目的:石油またはなたね油を基とする消泡
剤)。
【0035】グループIの化合物を、それらが示す湿潤
作用、発泡挙動、および特にアルカリ性媒体内における
液体安定性に関して試験したが、ここでは、試験を最初
添加剤なしで行った後、グループIIの物質と組み合わ
せて行った。その結果を表1)から4)に示し、これら
は、本発明に従って組み合わせた湿潤剤の有利さを明ら
かに示している。
【0036】DIN 53901(浸漬−湿潤方法)で
湿潤作用を試験した、即ち標準の試験用小型綿スカーフ
を試験溶液の中に浸けた後それが沈む間の時間を秒で測
定する(使用量:1リットルのH2O当たり1gの活性
物質)。迅速湿潤剤の範囲は0から10秒であり、そし
て良好な湿潤剤の範囲は10から20秒である。
【0037】穴−盤方法(Schlachter an
d Dierkesの方法)で発泡挙動を試験し、これ
は、金属プランジャーの末端に取り付けた穴開き金属盤
を、ガラス製シリンダーの中に入れた試験溶液の中で一
定のリズムで上下に動かした後、その結果として生じる
泡の等級付けを行うことにある。[50ストローク後の
泡体積をmLで0時間そして1/2、1、2および3分
後に測定する。使用量:1リットルの試験溶液当たり1
gの活性物質;アルカリ性の範囲では、試験溶液1リッ
トル当たりに1gの炭酸ナトリウムを加える。] 液乱流下における実施(例えばJET装置)で許容され
得るようにするには、泡量を50から100mL以下に
すべきであるが、他の装置では、500mL以下でも許
容され得る。更に重要なことは、その結果として生じる
泡ができるだけ短期間に崩壊することである。
【0038】表1)から4)で用いる省略形は下記の通
りである: N1 秒で表す、中性範囲(蒸留H2O)における湿潤時
間 N2 秒で表す、アルカリ性範囲(32重量%濃度のN
aOHが15mL/L)における湿潤時間 N3 秒で表す、試験溶液1リットルに水酸化ナトリウ
ムを40g添加した時の湿潤時間 S1 mLで表す、中性範囲で50ストローク後の泡体
積 S2 mLで表す、アルカリ性範囲で50ストローク後
の泡体積(1リットルにNa2CO3を1g添加)。
【0039】表1 グループI由来の界面活性剤(高い
発泡性を示す公知ノニオン系湿潤剤)単独が示す湿潤作
用および発泡挙動
【0040】
【表1】
【0041】* 第一値:初期泡量 第二値:1/2分後の泡体積表2 グループIおよびグループII由来のものを50
/50(重量%)の比で混合した時の本発明に従う湿潤
剤組み合わせ
【0042】
【表2】
【0043】(* エッジフォーム(edge foa
m)) 本発明に従う湿潤剤組み合わせは、それらが示す湿潤力
の点で表1の化合物に完全に相当しているが、それらが
示す発泡挙動の点では、それらよりも有意に優れている
ことが、表2に明らかに示されている。
【0044】混合物A/b、B/bおよびJ/bはJE
T装置で使用可能であり、そして組み合わせK/bは、
湿潤作用ばかりでなくまた発泡挙動の点で、K自身に比
較した時の最も有意な改良を示す。
【0045】表3 製品グループIおよびII由来の化
合物A/bが示す混合比(90/10から20/80)
の関数として本発明の従う湿潤剤が示す湿潤作用および
発泡挙動
【0046】
【表3】
【0047】表3には、A/b混合比を90/10の如
く低くすると望ましい効果が観察される、即ち湿潤作用
が悪化することなく湿潤剤溶液の泡量が少なくなること
を明らかに示している。
【0048】アルキルポリプロピレンオキサイド成分b
の比率を高くすると、良好な湿潤時間を維持しながら優
れた発泡挙動を示す溶液が得られる(JET装置用湿潤
剤として適切である)。不安定な液が観察され、その結
果として湿潤作用の悪化が観察されたのは、例えばA/
b比を20/80にした時のみである。
【0049】表4 グループIIの物質が有する炭化水
素鎖およびPO単位数の関数として本発明の従う湿潤剤
組み合わせが示す湿潤作用および発泡挙動(実施例:グ
ループII由来の物質と混合した時の物質B;混合比5
0/50)
【0050】
【表4】
【0051】1) 石油を基とした市販消泡剤2) なたね油を基とした市販消泡剤 表4には、鎖長がC8からC10であるアルコール類のP
O誘導体を用いると非常に良好な結果が得られ、そして
また、PO単位を幅広い範囲に渡って変化させることが
できることも示されている(B/a、B/b、B/cを
参照)。市販消泡剤(例えば炭化水素または脂肪酸エス
テルを基とする)を混合した場合、発泡度合の低下が達
成されたとしても実質的に湿潤作用が悪化する。
【0052】表5 表2に挙げる湿潤剤組み合わせ(表
2由来の実施例2)に製品グループIII由来の物質を
添加することによる、強アルカリ性媒体内における湿潤
作用の改良
【0053】
【表5】
【0054】Kを30%以上添加しても湿潤作用の追加
的改良は得られず、実質的な発泡挙動の悪化がもたらさ
れる。
【0055】本発明の特徴および態様は以下のとうりで
ある。
【0056】1. I)式
【0057】
【化9】
【0058】および/または
【0059】
【化10】
【0060】で表される1種以上の物質を30から90
重量%、および/または II)式
【0061】
【化11】
【0062】で表される1種以上の物質を70から10
重量%、および III)式
【0063】
【化12】
【0064】で表される1種以上の物質を0から30重
量%含んでいる低発泡性湿潤剤であって、ここで与える
全てのパーセントはこの湿潤剤の全重量を基準にしたパ
ーセントであり、そしてここで、R1およびR2が、互い
に独立して、直鎖もしくは分枝のC4−C20−アルキ
ル、C4−C20−アルケニルまたはC5−C8−シクロア
ルキルを表すか、或はC1−C12−アルキルで一置換か
ら三置換されてもよいC6−C12−アリールを表すか、
或は芳香族部分がC1−C4−アルキルで一置換から三置
換されてもよいC7−C10−アラルキルを表し、R3が、
直鎖もしくは分枝のC12−C22−アルキルまたはC12
22−アルケニルを表すか、或は全体で6から12個の
C原子を有する1から3個のアルキル基で置換されてい
るフェニルを表し、EOおよびPOがそれぞれエチレン
オキサイドおよびプロピレンオキサイド単位を表し、m
およびrが、互いに独立して、1から30、好適には1
から20であり、n、o、pおよびqが、互いに独立し
て、1から10であり、そしてsが、15から50であ
る、湿潤剤。
【0065】2. I)を40から75重量%、II)
を60から25重量%およびIII)を0から25重量
%、好適にはI)を40から70重量%、II)を30
から60重量%およびIII)を0から20重量%含ん
でいる第1項記載の湿潤剤。
【0066】3. R1およびR2が、互いに独立して、
8−C16−アルキルまたはC6−C12−アルキル−フェ
ニルまたはベンジルを表し、これらのベンゼン環がC1
−C4−アルキルで一置換から三置換されてもよい第1
項記載の湿潤剤。
【0067】4. R1およびR2が、互いに独立して、
10−C14−アルキルまたはC6−C12−アルキル−フ
ェニルを表す第3項記載の湿潤剤。
【0068】5. R3が、C14−C20−アルキルまた
はC14−C20−アルケニルを表す第1項記載の湿潤剤。
【0069】6. 成分I)が式(Ia)で表される物
質を1種以上含んでいる第1項記載の湿潤剤。
【0070】7. 成分I)が8から16、好適には1
0から15の範囲の親水/親油バランスHLBを示す第
6項記載の湿潤剤。
【0071】8. I)を33から67重量%、II)
を67から33重量%およびIII)を5から20重量
%含んでいる第1項記載の湿潤剤。
【0072】9. 織物の染色過程、染色に関連した前
処理および後処理、漂白過程、仕上げ過程に関連して、
はっ水仕上げ、はっ油仕上げおよび帯電防止仕上げで使
用される水系液体の中で第1項記載の湿潤剤を用いる使
用。
【0073】10. 織物の染色および織物染色の前処
理および後処理における第9項記載の使用。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 I)式 【化1】 および/または 【化2】 で表される1種以上の物質を30から90重量%、およ
    び/または II)式 【化3】 で表される1種以上の物質を70から10重量%、およ
    び III)式 【化4】 で表される1種以上の物質を0から30重量%含んでい
    る低発泡性湿潤剤であって、ここで与える全てのパーセ
    ントはこの湿潤剤の全重量を基準にしたパーセントであ
    り、そしてここで、R1およびR2が、互いに独立して、
    直鎖もしくは分枝のC4−C20−アルキル、C4−C20
    アルケニルまたはC5−C8−シクロアルキルを表すか、
    或はC1−C12−アルキルで一置換から三置換されても
    よいC6−C12−アリールを表すか、或は芳香族部分が
    1−C4−アルキルで一置換から三置換されてもよいC
    7−C10−アラルキルを表し、R3が、直鎖もしくは分枝
    のC12−C22−アルキルまたはC12−C22−アルケニル
    を表すか、或は全体で6から12個のC原子を有する1
    から3個のアルキル基で置換されているフェニルを表
    し、EOおよびPOがそれぞれエチレンオキサイドおよ
    びプロピレンオキサイド単位を表し、mおよびrが、互
    いに独立して、1から30、好適には1から20であ
    り、n、o、pおよびqが、互いに独立して、1から1
    0であり、そしてsが、15から50である、湿潤剤。
  2. 【請求項2】 織物の染色過程、染色に関連した前処理
    および後処理、漂白過程、仕上げ過程に関連して、はっ
    水仕上げ、はっ油仕上げおよび帯電防止仕上げで使用さ
    れる水系液体の中で第1項記載の湿潤剤を用いる使用。
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