KR101673275B1

KR101673275B1 - 알콕시화 2-프로필헵탄올을 포함하는 소포제 조성물

Info

Publication number: KR101673275B1
Application number: KR1020117015720A
Authority: KR
Inventors: 아드리안 랑; 마나즈 콤파니
Original assignee: 아크조 노벨 엔.브이.
Priority date: 2008-12-18
Filing date: 2009-12-14
Publication date: 2016-11-07
Also published as: EP2379479A1; CN102256920B; AU2009327174A1; US20110294899A1; CN102256920A; BRPI0917728A2; MX2011006618A; JP2012512734A; US9381450B2; BRPI0917728B1; EP2379479B1; WO2010069898A1; PL2379479T3; AU2009327174B2; JP5468617B2; KR20110095403A

Abstract

본 발명은, 식(I)으로 표시되는 화합물: C₅H₁₁CH(CH₂CH₂CH₃)CH₂O(CH₂CH(X)O)_nH (I)(식에서, X=(CH₂)_aCH₃이고, 여기서 a=0 또는 1, n은 0.5∼5임); 분지형 또는 직쇄형 C₄-C₁₀ 알킬 글리코사이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 하이드로트로프, 및 선택적으로, 아실기가 10∼22개의 탄소 원자를 함유하고, 포화형 또는 불포화형, 직쇄형 또는 분지형일 수 있는 지방산 비누로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 음이온성 하이드로트로프; 또는 큐멘 설포네이트 및 자일렌 설포네이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 설포네이트를 포함하는 조성물, 및 소포제 및/또는 발포 방지제로서의 상기 조성물의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 하기 성분을 포함하는 조성물에 관한 것이다: a) 식: C₅H₁₁CH(CH₂CH₂CH₃)CH₂O(CH₂CH(X)O)_nH (I)의 화합물, 식에서, X=(CH₂)_aCH₃이고, 여기서 a=0 또는 1이고 n=은 0.5∼5임, b) 분지형 또는 직쇄형 C₄-C₁₀-알킬 글리코사이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 하이드로트로프, c) 선택적으로, 아실기가 8∼22개, 바람직하게는 9∼18개의 탄소 원자를 함유하고, 포화형 또는 불포화형, 직쇄형 또는 분지형일 수 있는 지방산 비누로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 음이온성 하이드로트로프; 또는 큐멘 설포네이트 및 자일렌 설포네이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 설포네이트, 및 d) N,N-비스(3-아미노프로필)도데실아민.

Description

알콕시화 2-프로필헵탄올을 포함하는 소포제 조성물 {DEFOAMER COMPOSITION COMPRISING ALKOXYLATED 2-PROPYLHEPTANOL}

본 발명은 N,N-비스(3-아미노프로필)도데실아민을 포함하는 조성물용 소포제로서 2-프로필헵탄올 알콕실레이트와 하이드로트로프(hydrotrope)를 포함하는 조성물의 용도, 및 상기 2-프로필헵탄올과 하이드로트로프를 포함하는 소포성 조성물에 관한 것이다.

포말(foam)은 그것들의 존재가 바람직하지 않은 상황에서 종종 등장하며, 포말이 형성되는 것을 방지하거나 감소시키는 것이 많은 응용 분야에서 중요하다. 따라서, 다양한 포말 억제제 및 소포제가 개발되어 왔다.

포말은 예를 들면 계면활성제, 단백질, 지방 및 살생물제에 의해 발생될 수 있다. 각각의 물질 부류에 대해 효율적인 소포를 달성하기 위해서는 여러 가지 소포제가 일반적으로 필요하다. 소포하기에 특히 어려운 형태의 조성물은 살생물제인 N,N-비스(3-아미노프로필)도데실아민을 포함하는 조성물이다.

지방족 알코올의 프로폭실레이트는 오래전부터 소포제로서 사용되어 왔다.

특허 문헌 DE 3018173은 5∼15개의 PO 단위를 가진 분지형 C₁₂-C₂₂ 알코올계 세제를 포함하는, 고도로 알칼리성이고, 저장 안정성을 가지며, 발포성이 낮은 고체 세정 조성물에 관한 것이다. 특히 바람직한 생성물은 10몰의 프로필렌 옥사이드와 반응한 C₁₆ Guerbet 알코올이라고 기재되었다.

특허 문헌 US 2005/0215452는 유화제, 포말 조절제 및 습윤제로서 C₁₀ 알칸올 알콕실레이트 혼합물의 용도에 관한 것이다. 구체적으로, 1.71개 이하의 PO를 함유하는 2-프로필헵탄올 프로폭실레이트가 개시되어 있지만, PO와 EO 단위 모두를 포함하는 생성물이 바람직하다.

본 발명의 목적은, N,N-비스(3-아미노프로필)도데실아민을 포함하는 조성물용 소포제로서 2-프로필헵탄올 알콕실레이트와 하이드로트로프를 포함하는 조성물의 용도, 및 상기 2-프로필헵탄올과 하이드로트로프를 포함하는 소포성 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명자들은 놀랍게도, 하기 식(I)을 가지는 하나 이상의 화합물:

식에서 X=(CH₂)_aCH₃이고, 여기서 a=0 또는 1이며; n은 0.5 이상, 바람직하게는 1.0 이상, 보다 바람직하게는 1.5 이상, 더욱 바람직하게는 1.8 이상, 더 바람직하게는 2.0 이상, 더 바람직하게는 2.5 이상, 더 바람직하게는 3 이상, 더 바람직하게는 3.2 이상, 가장 바람직하게는 3.5 이상이고, 5 이하, 바람직하게는 4.7 이하, 보다 바람직하게는 4.5 이하, 더욱 바람직하게는 4.3 이하, 가장 바람직하게는 4 이하임; 및 분지형 또는 직쇄형 C₄-C₁₀-알킬 글리코사이드, 바람직하게는 C₄-C₈-알킬 글리코사이드, 보다 바람직하게는 C₆-C₈-알킬 글리코사이드, 더욱 바람직하게는 C₈-알킬 글리코사이드, 가장 바람직하게는 분지형 C₈-알킬 글리코사이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 하이드로트로프를 포함하는 조성물이, N,N-비스(3-아미노프로필)도데실아민에 대한, 그리고 그것을 함유하는 용액 중 우수한 소포제 및/또는 포말 방지제라는 사실을 발견했다

본 명세서에서 사용되는 "발포 방지(anti-foaming)"라는 용어는 포말의 형성을 (완전히 또는 부분적으로) 방지하는 것에 관한 것이다. 따라서, 발포 방지제는 전형적으로 포말의 형성을 방지하기 위해 조성물에 첨가된다. 본 명세서에서 사용되는 "소포(defoaming)"라는 용어는 포말의 체적의 감소에 관한 것이다. 따라서 소포제는 전형적으로 이미 존재하는 포말의 체적을 감소시키기 위해 발포된 조성물에 첨가된다.

이하에서, "발포 방지" 및 "소포"는 총체적으로 "소포"로 지칭하기로 한다.

식(I)의 화합물 및 하이드로트로프를 포함하는 조성물은 바람직하게는 식(I)을 가지는 하나 이상의 화합물과 하나 이상의 분지형 또는 직쇄형 C₄-C₁₀-알킬 글리코사이드를 포함하는 수성 소포 조성물이다.

식(I)의 화합물은 2-프로필헵탄올 프로폭실레이트 및 부톡실레이트이다. 이들 알콕실레이트는 해당 기술 분야에 잘 알려져 있는 방법, 예를 들면, 수산화칼륨과 같은 알칼리성 촉매의 존재 하에서 2-프로필헵탄올을 각각 프로필렌 옥사이드 또는 부틸렌 옥사이드와 반응시키는 방법에 의해 제조된다.

여기서 지칭되는 알킬 글리코사이드는 식 C_mH_2m+1OG_n의 화합물이고, 식에서 m은 4∼10의 수이고, G는 단당류 잔기이고 n은 1∼5의 수이다. 알킬 글리코사이드는 바람직하게는 헥실 글리코사이드 또는 옥틸 글리코사이드이고, 가장 바람직하게는 헥실 글루코사이드 또는 옥틸 글루코사이드이며, 여기서 헥실기는 바람직하게는 n-헥실이고, 옥틸기는 바람직하게는 2-에틸헥실이다.

소포 조성물은 선택적으로, 아실기가 8∼22개, 바람직하게는 9∼16개의 탄소 원자를 가지는 지방산 비누와 같은 음이온성이고, 포화형 또는 불포화형, 직쇄형 또는 분지형인 추가적 하이드로트로프; 및/또는 큐멘 설포네이트 및 자일렌 설포네이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 설포네이트를 함유할 수 있다. 추가적 하이드로트로프는 바람직하게는 지방산 비누이다.

전술한 하이드로트로프/하이드로트로프 시스템은 본 발명에서 사용되는 소포 조성물용으로 특히 효과적이다. 양쪽성 및 에톡시화 4차 암모늄 화합물은 이와 관련하여 사용하기에 그다지 효과적이 아니다.

하이드로트로프와 식(I)의 화합물의 총량간의 중량비는 1:1 내지 7:1이 적합하고, 정상적으로는 약 5:1이다.

제1 측면에서, 본 발명은 본 발명의 조성물 자체에 관한 것이다.

제2 측면에서, 본 발명은 N,N-비스(3-아미노프로필)도데실아민을 포함하는 조성물용 소포제로서의 본 발명의 조성물의 용도에 관한 것이다. 소포제로서의 그러한 용도에 있어서, 본 발명의 소포 조성물은 소포 조성물의 중량을 기준으로 바람직하게는 N,N-비스(3-아미노프로필)도데실아민을 본질적으로 포함하지 않거나, 0.01중량% 미만의 양으로 포함한다.

본 발명은 또한 하기 성분을 포함하는, 저발포성 소독용(disinfection) 조성물에 관한 것이다:

a) 식: C₅H₁₁CH(CH₂CH₂CH₃)CH₂O(CH₂CH(X)O)_nH (I)의 화합물,

식에서, X=(CH₂)_aCH₃이고, 여기서 a=0 또는 1, 바람직하게는 0이며; n은 0.5 이상, 바람직하게는 1.0 이상, 보다 바람직하게는 1.5 이상, 더욱 바람직하게는 1.8 이상, 더 바람직하게는 2.0 이상, 더 바람직하게는 2.5 이상, 더 바람직하게는 3 이상, 더 바람직하게는 3.2 이상, 가장 바람직하게는 3.5 이상이고, 5 이하, 바람직하게는 4.7 이하, 보다 바람직하게는 4.5 이하, 더욱 바람직하게는 4.3 이하, 가장 바람직하게는 4 이하, 예를 들면 1.8∼5임,

b) 분지형 또는 직쇄형 C₄-C₁₀-알킬 글리코사이드, 바람직하게는 C₄-C₈-알킬 글리코사이드, 보다 바람직하게는 C₆-C₈-알킬 글리코사이드, 더욱 바람직하게는 C₈-알킬 글리코사이드, 가장 바람직하게는 분지형 C₈-알킬 글리코사이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 하이드로트로프,

c) 선택적으로, 아실기가 8∼22개, 바람직하게는 9∼18개의 탄소 원자를 함유하고, 포화형 또는 불포화형, 직쇄형 또는 분지형일 수 있는 지방산 비누로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 음이온성 하이드로트로프; 또는 큐멘 설포네이트 및 자일렌 설포네이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 설포네이트, 및

d) N,N-비스(3-아미노프로필)도데실아민.

전술한 저발포성 소독용 조성물은 정상적으로는 0.02∼1중량%, 바람직하게는 0.1∼1중량%, 보다 바람직하게는 0.15∼1중량%, 가장 바람직하게는 0.2∼1중량%의 식(I)의 화합물 및 1∼5중량%의 하이드로트로프를 포함한다. 하이드로트로프 대 식(I)의 화합물의 중량비는 적합하게는 1:1 내지 7:1, 정상적으로는 약 5:1이다. N,N-비스(3-아미노프로필)도데실아민의 양은 정상적으로는 소포시킬 조성물의 중량 기준으로 0.01∼2중량% 범위에서 변동되고, 상기 조성물은 또한 알칼리 수산화물 및/또는 알칼리성 착화제를 함유할 수 있다.

식(I)의 화합물 자체를 첨가하는 대신에, 식(I)의 화합물 및 하나 이상의 하이드로트로프를 함유하는 소포 조성물을 소포시킬 조성물에 첨가하는 것이 유리하다. 식(I)의 화합물의 용해도는, 특히 이것들이 알칼리 수산화물 및 알칼리성 착화제와 같은 전해질을 많은 함량으로 함유할 때, 수용액에 제한된다. 식(I)의 화합물 자체를 실험적 규모로 첨가할 수 있지만, 이것은 상업적 목적에서 대규모로 실시할 때에는 다를 수 있다.

상기 소포 조성물은 단백질, 지방 및 비이온성, 임이온성, 양이온성 및 양쪽성 계변활성제 및 살생물제와 같은 정상적 계면활성제와 같은 매우 다양한 포말 발전제용 소포제로서 작용하지만, 그것은 N,N-비스(3-아미노프로필)도데실아민용 소포제로서 특히 적합하다. 또한, 이것은 중성 및 고도로 알칼리성인 조성물 모두에서 사용될 수 있다.

본 발명의 소포 조성물은 식품 공업 또는 다른 공업에서 용기의 세정 및 소독과 같은 알칼리성 CIP(Clean In Place)에서, 기계 접시세척 및 병 세정과 같은 경질 표면의 세정용 조제물에서, 금속 가공 조제물에서, 세탁에서, 가정용 또는 다른 세정 조제물에서, 살생물제 조제에서, 페인트 및 코팅의 제조 및 그의 적용에서, 및 액체 냉각 및 공정 시스템에서 사용될 수 있다.

본 발명은 이하의 비제한적 실시예에 의해 예시된다.

일반 실험

포말 테스트 1∼4는 EN 14371:2004, "표면 활성제 - 발포성(foamability) 및 발포성의 정도에 대한 판정 - 순환 테스트 방법"에 따라 실행되었고, 상기 방법을 이하에서 "순환법(circulation method)"이라 지칭한다.

공정

순환법을 이용하여 알칼리, 계면활성제 및 소포제를 함유하는 조제물(formulation)을 발포시켰다 - 이로써 발포성을 테스트할 수 있었다.

재순환 실린더에 500ml를 가하고, 조제물을 21℃에서 10분간 200 l/h의 유량으로 순환시켰다. 실험 기간 내내 1분마다 포말의 높이를 측정했다. 이하의 실험에서, 포말 높이를 mm 단위로 측정한다. 이 실험에 사용된 재순환 실린더에서, mm를 단위로 하여 측정된 포말 높이는 ml 단위의 동일한 값에 대응한다(1mm는 1ml에 대응함). 모든 퍼센트는 중량 기준이다.

실시예 1

순환법에 의한 발포성 테스트

이 테스트에서, 하이드로트로프를 함유하지 않은 알코올 알콕실레이트를 유체의 순환을 시작하기 전에 용액에 첨가했다.

1% NaOH, 0.033% Triameen Y12D(발포제) 및 0.05% 알코올 알콕실레이트를 수중에 함유하는 조제물 500ml를 제조한 다음, 순환을 시작했다.

기준은 알코올 알콕실레이트를 포함하지 않는 것이고, 포말 높이는 mm를 단위로 측정된다.

[표 1]

실시예 2

순환법에 의한 발포성 테스트

이 테스트에서, 하이드로트로프를 함유하지 않은 알코올 알콕실레이트를 포말이 발생된 후에 첨가했다. 1% NaOH 및 0.033% Triameen Y12D를 수중에 함유하는 조제물 500ml를 제조했다. 조제물을 실린더에 가하고, 재순환을 시작했다. 포말 높이가 310mm에 도달했을 때, 알코올 알콕실레이트 0.25g을 포말의 상부로부터 가했다(용액 중 알코올 알콕실레이트의 농도 = 0.05%).

[표 2]

실시예 3

표 3의 블렌드 A∼H를 제조했다. 모든 알코올 알콕실레이트를 하이드로트로프로서 AG 6202와 블렌딩했다. 성분들의 양은 중량%로 나타낸다.

[표 3A]

수성 조성물 1

블렌드 A∼H(표 3A 참조): 7%

NaOH: 12.5%

Na₄EDTA: 12.5%

물: 68%

수성 조성물 2

수성 조성물 1: 4%

물: 96%

이제 용액은 알칼리성 물질 1%와 소포제 0.05%를 함유한다.

재순환을 실행하기 전에 용액 중의 농도 0.033%가 얻어지는 양으로 Triameen Y12D를 용액에 혼합시킨다.

조성물 2를 순환시키고, 표시된 시점에서 모든 조성물에 있어서 발생된 포말의 양을 mm 단위로 기재한다(표 3B 참조).

[표 3B]

^a Comp = 비교예

^b A∼H는 전술한 바와 같이, 표 3A에 정의된 블렌드 A∼H를 함유하는 수성 조성물 2를 나타냄

* 360mm = 실린더 총량

표 3B로부터, 본 발명에 따른 소포 조성물(A∼C)은 더 많은 프로필렌옥시 단위를 함유하는 생성물 또는 에톡시화 생성물을 포함하는 비교 조성물(D∼H)보다 더 효과적인 것이 명백하다.

실시예 4

다음과 같은 조성물을 제조했다:

[표 4A]

알코올 알콕실레이트와 하이드로트로프의 블렌드는 모두 투명하지만, 알칼리 및 Triameen Y12D를 함유하는 조제물에 D와 D1을 첨가하면 불투명한 조제물이 제조되므로, 투명한 조제물을 얻기 위해서 알코올 알콕실레이트의 상대적 양을 감소시켰다(D2). C를 첨가했을 때 불투명한 조제물이 생성되지 않았지만, 비교를 위해 하이드로트로프와 알코올 알콕실레이트의 중량비가 동일한 조제물(C2)을 제조했다.

조성물 1

D2 또는 C2: 28%

NaOH: 12%

EDTA: 12%

물: 47%

조성물 2

조성물 1: 4%

Triameen Y12D: 0.033%(활성 함량)

(상기 조제물은 알칼리성 물질 1%, 하이드로트로프 1.1%, 및 알코올 알콕실레이트 0.05%를 함유한다).

조성물 2를 순환시켰다.

[표 4B]

* D2와 C2는 앞에 기재된 바와 같이, 표 4A에 정의된 블렌드 D2와 C2를 각각 함유하는 수성 조성물 2를 나타낸다.

하이드로트로프의 양이 증가되어도 C2에 대해 전혀 악영향이 없었다.

실시예 5

저발포성 살생물제 조제물을 제조했다:

AG6202: 2.4%

이소노난산: 0.64%

2-프로필헵탄올 + 3.5EO: 1%

Triameen Y12D: 1%

나머지: 물

상기 살생물제 조제물 3%를 함유하는 용액을 제조하였고, 이 용액을 60℃의 온도에서 200 l/h의 유량으로 순환시켰다.

[표 5]

시간 포말 높이

0분 3cm

20분 3cm

본 발명에 따른 알킬 글리코사이드와 음이온성 하이드로트로프의 혼합물이 존재하는 상태에서 2-프로필헵탄올 + 3.5PO는 20분 동안 포말 높이를 시작 시점의 값으로 유지시킬 수 있었다.

Claims

하기 식(I)의 화합물, 및 분지형 또는 직쇄형 C₄-C₁₀ 알킬 글리코사이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 하이드로트로프(hydrotrope)를 포함하는, 조성물:
C₅H₁₁CH(CH₂CH₂CH₃)CH₂O(CH₂CH(X)O)_nH (I)
식에서, X=(CH₂)_aCH₃이고, 여기서 a=0 또는 1, n은 0.5∼5임.
제1항에 있어서,
상기 하이드로트로프가 n-헥실 글루코사이드 또는 2-에틸헥실 글루코사이드인, 조성물.
제1항에 있어서,
아실기가 8∼22개의 탄소 원자를 함유하고, 포화형 또는 불포화형, 직쇄형 또는 분지형일 수 있는 지방산 비누로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 음이온성 하이드로트로프; 또는 큐멘 설포네이트 및 자일렌 설포네이트로 이루어지는 군으로부터 선택되는 설포네이트를 추가로 포함하는, 조성물.
제1항에 있어서,
N,N-비스(3-아미노프로필)도데실아민을 0.01중량% 미만의 양으로 함유하는, 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
저발포성 소독용 조성물로서 사용하기 위해 N,N-비스(3-아미노프로필)도데실아민을 추가로 포함하는, 조성물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
N,N-비스(3-아미노프로필)도데실아민을 포함하는 조성물용 소포제 및/또는 발포 방지제로서 사용되는, 조성물.
제6항에 있어서,
알칼리성 CIP 용도, 경질 표면의 세정용 조제물, 살생물제 조제물, 세탁, 가정용 또는 다른 세정 조제물, 금속 가공 조제물, 페인트 및 코팅의 제조와 그것들의 도포, 및 액체 냉각과 프로세스 시스템에서 사용되는, 조성물.
N,N-비스(3-아미노프로필)도데실아민을 포함하는 조성물에서 포말 형성을 방지하는 방법으로서,
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 조성물을 포말 형성 방지량으로 N,N-비스(3-아미노프로필)도데실아민을 포함하는 상기 조성물에 첨가하는 단계를 포함하는, 포말 형성의 방지 방법.