專利名稱：微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑以及含有該表面活性劑的洗滌劑。
背景技術(shù)：
近年來，正在廣泛進行直徑為微米級的微氣泡或納米級的納米氣泡等水中微小氣泡的相關(guān)研究，從其有用性出發(fā)，提出了活用這些微小氣泡(指的是直徑1mm以下的氣泡，以下相同)的各種應(yīng)用用途，例如機械部件的洗滌用途等。
為了穩(wěn)定地產(chǎn)生這些微小氣泡，提出了在水等中預(yù)先添加表面活性劑的方法(非專利文獻1)。
非專利文獻1日本機械學(xué)會論文集(B編)、69卷、686號、p.16～23(2003年、發(fā)行日本機械學(xué)會)發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的課題但是，上述非專利文獻1所記載的表面活性劑存在以下問題上述氣泡的微小化或所產(chǎn)生的氣泡不穩(wěn)定，難以維持長時間的效果；在微小氣泡產(chǎn)生裝置內(nèi)產(chǎn)生氣泡(比上述定義的微小氣泡大的氣泡，例如直徑超過1mm的氣泡。以下相同)，難以操縱裝置。
因此，本發(fā)明的目的在于提供能夠容易地獲得微小氣泡、且使所得微小氣泡長時間穩(wěn)定的高效表面活性劑。進而，提供當(dāng)在以往的微小氣泡產(chǎn)生裝置中使用表面活性劑時，不會發(fā)生由于劇烈的起泡而導(dǎo)致氣泡從裝置中溢出、難以操縱的不良情況，能夠僅獲得所需微小氣泡的表面活性劑。
解決課題的方法本發(fā)明人等為了獲得上述表面活性劑進行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過使用特定結(jié)構(gòu)的非離子型表面活性劑，可以解決上述問題點，進而完成本發(fā)明。
即，本發(fā)明為微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑，其特征在于，含有下述通式(1)所示的含有活性氫原子的化合物(a)的(聚)氧化烯加成物(A)，該(A)的0.02重量％水溶液在20℃下通過Ross-Miles(羅斯-邁爾斯)試驗測定的起泡力為50mm以下；本發(fā)明為含有該微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑的洗滌劑；含有使用該洗滌劑產(chǎn)生微小氣泡的工序的被洗滌物的洗滌方法；使用該微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑或該洗滌劑在水中產(chǎn)生微小氣泡的方法。
Z-[(AO)n-H]p(1)式中，Z為從p價的含有活性氫原子的化合物中除去活性氫原子后剩下的殘基；A為碳數(shù)1～8的亞烷基；n為1～400的整數(shù)；p為1～100的整數(shù)。
以下詳細(xì)地說明本發(fā)明。
本發(fā)明的微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑含有上述(聚)氧化烯加成物(A)，該(A)的0.02重量％水溶液通過Ross-Miles試驗(20℃)測定的起泡力為50mm以下。
(聚)氧化烯加成物(A)為在含有活性氫原子的化合物(a)上鍵合有1個或2～400個氧化烯基的化合物，(聚)氧化烯加成物(A)的“聚”對于通式(1)而言，表示n＝2～400的情況，n＝1時，為氫化-單(氧化烯)加成物。所謂的“(聚)氧化烯加成物”包括n＝1的氫化-單(氧化烯)加成物和n＝2～400的聚氧化烯加成物的任一種情況。
這里，本發(fā)明中所用的“通過Ross-Miles試驗(20℃)測定的起泡力”可以根據(jù)JIS K3362(1998)測定，是指通過使用本JIS規(guī)定的裝置、將使用離子交換水調(diào)整的表面活性劑的0.02重量％水溶液作為試驗液的試驗，目測觀察剛剛流出所有試驗液后氣泡的高度而測定的值。
本發(fā)明中“氣泡的穩(wěn)定度”是指在Ross-Miles試驗中，從試驗后所有試驗液剛剛流出開始到5分鐘后的氣泡的高度。氣泡的穩(wěn)定度也可以根據(jù)JIS K3362(1998)測定。
具體地說，例如可以如下地求出起泡力和氣泡的穩(wěn)定度。
1)將以往公知的Ross-Miles試驗用起泡力測定裝置的內(nèi)筒垂直立起，利用泵使規(guī)定的水在外筒循環(huán)，保持在一定溫度(20℃)。
2)一邊將試驗液(表面活性劑的0.02重量％水溶液)保持在同等溫度(20℃)下，一邊使其中50ml沿著內(nèi)筒的管壁緩慢地流入，使得潤濕整個側(cè)面。
3)用移液管取出200ml試驗液，打開Ross-Miles試驗用起泡力測定裝置的上端的活塞，用約30秒的時間流出試驗液，且按照液滴落在內(nèi)筒液面的中心使其流下。
4)全部液體流出后，立即通過目視測定氣泡的高度(mm)(起泡力)。
5)5分鐘后通過目視測定氣泡的高度(mm)(氣泡的穩(wěn)定度)。
6)重復(fù)多次該操作，求出各個測定值的平均值省略到整數(shù)位，作為起泡力和氣泡的穩(wěn)定度。
從抑制使用中的起泡的觀點出發(fā)，上述起泡力優(yōu)選為40mm以下、更優(yōu)選為30mm以下、特別優(yōu)選為20mm以下、最優(yōu)選為10mm以下。上述起泡力的下限值為0mm。
從上述同樣的觀點出發(fā)，上述氣泡的穩(wěn)定度優(yōu)選為35mm以下、更優(yōu)選為15mm以下、特別優(yōu)選為10mm以下、最優(yōu)選為5mm以下。上述氣泡的穩(wěn)定度的下限值為0mm。
從在使用時起泡少、所產(chǎn)生的氣泡迅速消失(破泡)、能夠穩(wěn)定使用的觀點出發(fā)，起泡力優(yōu)選為0mm，或者[氣泡的穩(wěn)定度(mm)/起泡力(mm)]所示的氣泡的穩(wěn)定度與起泡力之比優(yōu)選為0～0.70、特別優(yōu)選為0～0.5、最優(yōu)選為0～0.2。
當(dāng)起泡力為0mm時，氣泡的穩(wěn)定度也為0mm，上述計算式[氣泡的穩(wěn)定度(mm)/起泡力(mm)]的值無法計算，因此本計算式不適用。
在表示本發(fā)明的(聚)氧化烯加成物(A)的上述通式(1)中，Z為從p價的含有活性氫原子的化合物(a)中除去活性氫原子后的殘基。這里所謂的“活性氫原子”是指鍵合在碳原子以外的非金屬雜原子上的活性氫原子，優(yōu)選為鍵合在氧原子、氮原子、磷原子、硫原子上的活性氫原子。
本發(fā)明中，“p價的含有活性氫原子的化合物(a)”是指在分子內(nèi)具有p個上述鍵合在碳以外的非金屬雜原子上的活性氫原子的化合物。作為這種p價的含有活性氫原子的化合物(a)可以舉出含羥基的化合物(a1)、含氨基的化合物(a2)、含羧基的化合物(a3)、含巰基的化合物(a4)、磷酸化合物(a5)、分子內(nèi)具有2種以上含有活性氫原子的官能團的化合物(a6)以及它們的2種以上的混合物。
作為上述含有羥基的化合物(a1)，可以舉出下述一元醇(a11)、2～8元的多元醇(a12)、一元酚(a13)、多元酚(a14)和其他的多元醇(a15)等。
作為(a11)可以舉出甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇、1-戊醇、烯丙醇、合成或天然的高級醇[例如碳數(shù)14～15的合成醇(作為市售品有“ドバノ一ル45”三菱化學(xué)株式會社制)等]等碳數(shù)1～18、優(yōu)選碳數(shù)1～8的一元醇。
作為(a12)可以舉出乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、3-甲基戊二醇、二乙二醇、新戊二醇、1，4-雙(羥甲基)環(huán)己烷、1，4-雙(羥乙基)苯和2，2-雙(4，4’-羥基環(huán)己基)丙烷等碳數(shù)2～18的二元醇；甘油和三羥甲基丙烷等碳數(shù)3～18的三元醇；季戊四醇、雙甘油、二縮三甘油、α-甲基葡糖苷、山梨糖醇、木糖醇、甘露醇、二季戊四醇、葡萄糖、果糖和蔗糖等4～8元醇。
作為(a13)，可以舉出苯酚和具有碳數(shù)1～6烷基的烷基苯酚(例如甲酚和對乙基苯酚等)等一元酚。
作為(a14)，可以舉出焦培酚、兒茶酚、氫醌、雙酚(例如雙酚A、雙酚F、雙酚S等)和三酚(例如三酚PA等)等多元酚。
作為(a15)，可以舉出纖維素類化合物(例如甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素和它們的皂化物等)、明膠、淀粉、糊精、酚醛清漆樹脂(例如酚醛樹脂、甲階酚醛樹脂等)、多酚、聚丁二烯多元醇、蓖麻油類多元醇、羥烷基(甲基)丙烯酸酯的(共)聚合物和聚乙烯醇等多官能(2～100)多元醇等其他多元醇等。
作為含有氨基的化合物(a2)，可以舉出氨、單胺類(a21)、多胺類(a22)、氨基醇類(a23)和其他氨基化合物(a24)。
作為(a21)的具體例子，可以舉出碳數(shù)1～20的烷基單胺類(丁胺等)、碳數(shù)6～18的芳香族單胺(苯胺等)的單胺類等。
作為(a22)的具體例子，可以舉出乙二胺、三亞甲基二胺、六亞甲基二胺、二亞乙基三胺等脂肪族多胺；哌嗪和N-氨乙基哌嗪等雜環(huán)式多胺類；二環(huán)己基甲二胺、異佛爾酮二胺等脂環(huán)式多胺；苯二胺、甲苯二胺、二乙基甲苯二胺、苯二甲基二胺、二苯基甲烷二胺、二苯基醚二胺、多苯基甲烷多胺等芳香族多胺；通過二羧酸和過量多胺類的縮合得到的聚酰胺多胺；以及聚醚多胺等。
作為(a23)可以舉出單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和三異丙醇胺等氨基醇(此時，醇和胺兩者的總活性氫相當(dāng)于p價的價數(shù))。
作為(a24)可以舉出肼類(肼和單烷基肼等)、二酰肼類(琥珀酸二酰肼、己二酸二酰肼、間苯二甲酸二酰肼、對苯二甲酸二酰肼等)、胍類(丁基胍和1-氰基胍等)和雙氰胺等。
另外，還可以舉出上述化合物的2種以上的混合物。
作為含有羧基的化合物(a3)，例如可以舉出乙酸與丙酸等脂肪族單羧酸(a31)；苯甲酸等芳香族單羧酸(a32)；琥珀酸和己二酸等脂肪族多羧酸(a33)；鄰苯二甲酸、對苯二甲酸和偏苯三酸等芳香族多羧酸(a34)；丙烯酸的(共)聚合物等多羧酸聚合物(官能團數(shù)2～100)(a35)等。
作為含有巰基的化合物(a4)可以舉出2～8元的多元硫醇。具體可以舉出乙二硫醇、丙二硫醇、1，3-丁二硫醇、1，4-丁二硫醇、1，6-己二硫醇和3-甲基戊二硫醇等。
作為磷酸化合物(a5)可以舉出磷酸和膦酸等。
作為在分子內(nèi)具有2種以上活性氫原子的官能團的化合物(a6)，可以舉出具有選自羥基、氨基、羧基、巰基和磷酸基中至少2種以上官能團的化合物，例如可以舉出在上述含有羥基的化合物(a1)、含有氨基的化合物(a2)、含有羧基的化合物(a3)、含有巰基的化合物(a4)、磷酸化合物(a5)中含有活性氫原子的官能團的一部分被另外的含有活性氫原子的官能團取代的化合物。
這些含有活性氫原子的化合物(a)中，從氣泡穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，優(yōu)選的是含有羥基的化合物(a1)、含有氨基的化合物(a2)、含有羧基的化合物(a3)，更優(yōu)選的是(a1)中的一元醇(a11)和2～8元的多元醇(a12)、(a2)中的單胺類(a21)和多胺類(a22)以及烷醇胺類(a23)，特別優(yōu)選的是(a11)和(a12)，最優(yōu)選的是(a12)。
本發(fā)明中，式(1)中的p表示1～100的整數(shù)。p的值相當(dāng)于含有活性氫原子的化合物(a)所具有的活性氫原子數(shù)。相應(yīng)于作為上述含有活性氫原子的化合物(a)的優(yōu)選化合物的(a11)和(a12)，p的值沒有特別限定，優(yōu)選為1～8，更優(yōu)選為2～8。
通式(1)中的A為碳數(shù)1～8的烯基，例如亞乙基、1，2-亞丙基、1，2-亞丁基、2，3-亞丁基、1，4-亞丁基和1-苯基-1，2-亞乙基等。從氣泡穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，其中優(yōu)選的是選自亞乙基、1，2-亞丙基、1，4-亞丁基和1-苯基-1，2-亞乙基的至少1種。
式中的AO還可以為2種以上的共聚物，為共聚物時，可以是無規(guī)聚合也可以是嵌段聚合。
n為1～400的整數(shù)，從控制氣泡徑和抑制使用時的起泡的觀點出發(fā)，優(yōu)選為1～175、更優(yōu)選為1～60、特別優(yōu)選為1～30、最優(yōu)選為1～10。
(聚)氧化烯加成物(A)的溶解度參數(shù)(以下簡稱為SP值)優(yōu)選為9～16、特別優(yōu)選為9～14。SP值在該范圍內(nèi)時，則容易獲得微小氣泡。
另外(a)的SP值優(yōu)選為11～30，特別優(yōu)選為12～20。(a)的SP值在該范圍內(nèi)時，則使用時的起泡少，是優(yōu)選的。
這里所謂的SP值如下所示，用凝聚能量密度和分子容量之比的平方根表示。
＝(ΔE/V)1/2這里，ΔE表示凝聚能量密度。V表示分子容量。SP值是由RobertF.Fedors等計算的結(jié)果，例如《聚合物工程和科學(xué)》第14卷、147～154頁(1974)中有所記載。
(聚)氧化烯加成物(A)的制造方法沒有特別限定，例如可以利用使用了催化劑(例如硫酸等)的醚化反應(yīng)、使用了有機鹵化物的醚化反應(yīng)(例如Williamson反應(yīng)等)、環(huán)氧化物(b)的加成反應(yīng)等公知的方法。
在這些方法中，從在工業(yè)上易于制造的方面出發(fā)，優(yōu)選利用了環(huán)氧化物(b)的加成反應(yīng)的方法。
例如，在帶有攪拌和溫度調(diào)節(jié)功能的不銹鋼制高壓釜中加入含有活性氫的化合物(a)、催化劑(例如氫氧化鈉、氫氧化鉀等)、根據(jù)需要的在分子內(nèi)不合活性氫原子的溶劑(例如甲苯等)，根據(jù)需要將體系內(nèi)充分地脫水后，在規(guī)定的反應(yīng)溫度(例如80～150℃)、壓力(例如0.1～0.3MPa)下滴加環(huán)氧化物(b)進行反應(yīng)，從而可以制造。另外，在反應(yīng)后，還可以根據(jù)需要使用吸附劑等除去殘留的催化劑。
作為環(huán)氧化物(b)可以舉出碳數(shù)2～8的環(huán)氧化物，例如環(huán)氧乙烷(以下簡稱為EO)、1，2-環(huán)氧丙烷(以下簡稱為PO)、1，2-或2，3-環(huán)氧丁烷、四氫呋喃和苯基環(huán)氧乙烷等。
其中優(yōu)選EO、PO、四氫呋喃和苯基環(huán)氧乙烷，特別優(yōu)選EO和PO。(b)可以使用2種以上，使用2種以上時的加成形式可以是嵌段的還可以是無規(guī)的。
(b)的加成摩爾數(shù)與上述通式(1)中的n相同。優(yōu)選的加成摩爾數(shù)也相同。
本發(fā)明的微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑通常僅含有(A)。
本發(fā)明的微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑的形狀為液體狀或固體狀。
為固體狀時，是粉末狀、顆粒狀、塊狀或板狀等公知的任意形狀。
在本發(fā)明中，含有上述微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑的洗滌劑可以是僅含有上述表面活性劑的洗滌劑，還可以是上述表面活性劑的水性溶液，還可以含有其它成分。
水性溶液的場合，可以是用水稀釋過的水溶液、或用水乳化·分散過的乳液狀或混懸狀。為水溶液狀、乳液狀或混懸狀時，本發(fā)明的表面活性劑的濃度通常為10重量％以上、優(yōu)選為20～99.9重量％。
作為還可以含有在水性溶液中的水溶性有機溶劑，可以舉出亞砜類溶劑(二甲基亞砜等)；砜類溶劑(二甲砜、二乙砜和二(2-羥乙基)砜等)；酰胺類溶劑(N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基甲酰胺和N，N-二甲基乙酰胺等)；內(nèi)酰胺類溶劑(N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、N-羥甲基-2-吡咯烷酮等)；內(nèi)酯類溶劑{β-丙內(nèi)酯、γ-丁內(nèi)酯和γ-戊內(nèi)酯等}；醇類溶劑{例如上述示例過的溶劑等}；以及二醇類溶劑{例如上述示例過的溶劑等}。
從氣泡穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，這些水溶性有機溶劑的比例相對于100重量份的本發(fā)明的表面活性劑優(yōu)選為20重量份以下。優(yōu)選為水和水溶性有機溶劑總重量的30重量％以下。
在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi)，本發(fā)明的洗滌劑中還可以含有其它成分。
作為其它的成分，可以舉出其它的表面活性劑、消泡劑、抗氧化劑、螯合劑、防銹劑、pH調(diào)整劑和pH緩沖劑等。
作為其它的表面活性劑，可以舉出陰離子性表面活性劑、陽離子性表面活性劑和兩性表面活性劑等離子性表面活性劑，以及本發(fā)明(A)以外的非離子性表面活性劑等。這些物質(zhì)可以單獨使用，還可以使用2種以上的混合物。
作為陰離子性表面活性劑，例如可以舉出羧酸鹽[碳數(shù)8～22的飽和或不飽和脂肪酸鹽]；羧甲基化物的鹽[碳數(shù)8～16的脂肪醇或其EO(1～10摩爾)加成物的羧甲基化物的鹽]；硫酸酯鹽[碳數(shù)8～18的脂肪醇或其EO(1～10摩爾)加成物的硫酸酯鹽]；硫酸化油[將天然的不飽和油脂或不飽和蠟原樣地硫酸化后中和的鹽]；硫酸化脂肪酸酯[將不飽和脂肪酸的低級醇酯硫酸化后中和的鹽]；硫酸化烯烴[將碳數(shù)12～18的烯烴硫酸化后中和的鹽]；磺酸鹽[烷基苯磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、磺基琥珀酸二烷基酯鹽、α-烯烴(碳數(shù)12～18)磺酸鹽、イゲポン T(商品名，N-甲基-N-油烯基牛黃酸鈉)等]；磷酸酯鹽[高級醇(碳數(shù)8～60)或其EO(1～10摩爾)加成物的磷酸酯鹽、烷基(碳數(shù)4～60)苯酚EO加成物磷酸酯鹽等]。
作為上述鹽，可以舉出堿金屬(鈉、鉀等)鹽、堿土類金屬(鈣、鎂等)鹽、銨鹽、烷基胺(碳數(shù)1～20)鹽和烷醇胺(碳數(shù)2～12、例如單、二和三乙醇胺)鹽等。
還可以舉出在美國專利4,331,447號說明書的第4欄～7欄記載的陰離子性表面活性劑。
作為陽離子表面活性劑，可以舉出季銨鹽型陽離子性表面活性劑和胺鹽型陽離子性表面活性劑。
作為季銨鹽型，可以舉出四烷基(總碳數(shù)4～80)銨鹽[月桂基三甲基氯化銨和二癸基二甲基氯化銨等]；三烷基(總碳數(shù)3～80)芐銨鹽[月桂基二甲基芐基氯化銨＝氯化芐烷銨]；烷基(碳數(shù)2～60)吡啶鹽和聚氧化烯(碳數(shù)2～4)三烷基銨鹽等。
作為胺鹽，可以舉出脂肪族高級胺的鹽[碳數(shù)12～60的胺(月桂胺和硬脂胺等)的無機酸(鹽酸、硫酸和磷酸等)鹽或有機酸(醋酸、月桂酸、油酸和己二酸)鹽]；低級胺的高級脂肪酸鹽[碳數(shù)1～11的胺的高級脂肪酸(硬脂酸和油酸等)鹽]等。
還可以舉出在美國專利4,331,447號說明書的第7欄～9欄所記載的陽離子性表面活性劑。
作為兩性表面活性劑，可以舉出氨基酸型兩性表面活性劑[高級烷基胺(碳數(shù)12～18)的丙酸鈉等]；甜菜堿型表面活性劑[烷基(碳數(shù)12～18)二甲基甜菜堿、烷基(碳數(shù)12～18)二羥乙基甜菜堿、椰子油脂肪酰胺丙基甜菜堿等]；硫酸酯鹽型兩性表面活性劑[高級烷基(碳數(shù)8～18)胺的硫酸酯鈉鹽、羥乙基咪唑啉硫酸酯鈉鹽等]；磺酸鹽型兩性表面活性劑(十五烷基硫代?；撬?、咪唑啉磺酸等)；磷酸酯鹽型表面活性劑[甘油高級脂肪酸(碳數(shù)8～22)酯化物的磷酸酯胺鹽]等。
還可以舉出在美國專利4,331,447號說明書的第9欄～10欄所記載的兩性表面活性劑。
作為(A)以外的非離子性表面活性劑，可以舉出上述通式(1)所示的非離子性表面活性劑中Ross-Miles試驗的起泡力超過50mm的物質(zhì)[例如聚乙二醇單烷基(碳數(shù)10～18)醚{例如聚乙二醇單月桂醚、聚乙二醇單肉豆蔻醚、聚乙二醇單鯨蠟醚、聚乙二醇單硬脂醚、聚乙二醇單油醚等}、聚乙二醇單烷基(碳數(shù)8～18)苯基醚{例如聚乙二醇單辛基苯基醚、聚乙二醇單壬基苯基醚、聚乙二醇單對異辛基苯基醚(商品名“Triton(R)X-100”和光純藥工業(yè)株式會社制)等}等]、多元醇型非離子性表面活性劑[例如甘油脂肪酸酯、季戊四醇脂肪酸酯、山梨糖醇脂肪酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯和烷醇胺的脂肪酰胺等]。
從氣泡穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，含有這些表面活性劑時的比例相對于100重量份的本發(fā)明表面活性劑優(yōu)選為10重量份以下。
作為抗氧化劑，例如可以舉出苯酚類抗氧化劑(2，6-二叔丁基苯酚、2-叔丁基-4-甲氧基苯酚和2，4-二甲基-6-叔丁基苯酚等)；胺類抗氧化劑(單辛基二苯胺和單壬基二苯胺等單烷基二苯胺類、4，4’-二丁基二苯胺和4，4’-二戊基二苯胺等二烷基二苯胺類、四丁基二苯胺和四己基二苯胺等多烷基二苯胺類，α-萘胺和苯基-α-萘胺等萘胺類等)；硫類化合物{吩噻嗪、季戊四醇-四(3-月桂基硫代丙酸酯)和雙(3，5-叔丁基-4-羥芐基)硫醚等}；磷類抗氧化劑{雙(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二磷酸酯、苯基二異癸基磷酸酯、二苯基二異辛基磷酸酯和三苯基磷酸酯等}等。
從氣泡穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，含有這些抗氧化劑時的比例相對于100重量份的本發(fā)明表面活性劑優(yōu)選為5重量份以下。
作為螯合劑，例如可以舉出氨基多羧酸{(乙二胺四乙酸(EDTA)、羥乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)、二羥乙基乙二胺四乙酸(DHEDDA)、次氮基三乙酸(NTA)和羥乙基亞氨基二乙酸(HIDA)等)和它們的銨鹽或有機堿金屬鹽等；膦酸(甲基二膦酸、氨基三亞甲基膦酸、亞乙基二膦酸、乙基氨基二亞甲基膦酸和乙二胺二亞甲基膦酸等)和它們的無機堿金屬鹽(鋰鹽、鈉鹽和鉀鹽等)、銨鹽和有機堿金屬鹽(三乙醇胺等烷醇胺鹽等)等。
從氣泡穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，含有這些螯合劑時的比例相對于100重量份的本發(fā)明表面活性劑優(yōu)選為10重量份以下。
作為防銹劑，例如可以舉出苯并三唑、甲基苯并三唑、具有碳數(shù)2～10的烴基的苯并三唑衍生物、苯并咪唑、具有碳數(shù)2～20的烴基的咪唑衍生物、具有碳數(shù)2～20的烴基的噻唑衍生物和2-巰基苯并噻唑等含氮有機防銹劑；十二碳烯琥珀酸半酯、十八碳烯琥珀酸酐和十二碳烯琥珀酰胺等烷基或烯基琥珀酸衍生物；山梨糖醇酐單油酸酯、甘油單油酸酯和季戊四醇單油酸酯等多元醇部分酯。
從氣泡穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，含有這些防銹劑時的比例相對于100重量份的本發(fā)明表面活性劑優(yōu)選為10重量份以下。
作為pH調(diào)整劑，例如可以舉出檸檬酸、草酸、葡糖酸、乳酸、酒石酸、馬來酸、乙酸和甲酸等有機酸；鹽酸、硫酸和磷酸等無機酸；氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀和氨等無機堿；烷醇胺(三乙醇胺等)等有機堿。
從氣泡穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，含有這些pH調(diào)整劑時的比例相對于100重量份的本發(fā)明表面活性劑優(yōu)選為10重量份以下。
作為緩沖劑，例如可以使用具有pH緩沖作用的有機酸、無機酸和它們的鹽。
作為有機酸，例如可以舉出檸檬酸、乙醇酸、琥珀酸、酒石酸、乳酸、富馬酸、蘋果酸、乙酰丙酸、丁酸、纈草酸、草酸、馬來酸、杏仁酸等，作為無機酸可以舉出磷酸、硼酸、硫酸和硝酸等。作為這些酸的鹽，例如可以舉出上述示例過的無機堿或有機堿等的鹽。
從氣泡穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，含有這些緩沖劑時的比例相對于100重量份的本發(fā)明表面活性劑優(yōu)選為10重量份以下。
作為消泡劑，可以舉出醇類(例如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、月桂醇和硬脂醇等)和有機硅類化合物(例如二甲基有機硅、氟代有機硅和聚醚有機硅等)等。
從氣泡穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，含有這些消泡劑時的比例相對于100重量份的本發(fā)明表面活性劑優(yōu)選為1重量份以下。
本發(fā)明的洗滌劑中，含有上述其他成分時的其他成分總量從氣泡穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，相對于100重量份的本發(fā)明表面活性劑優(yōu)選為30重量份以下、更優(yōu)選為20重量份以下。
含有上述其他成分時，還可以將本發(fā)明的表面活性劑和其他成分分別添加到后述的微小氣泡產(chǎn)生裝置中。
含有本發(fā)明的微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑的洗滌劑可用于利用水中所產(chǎn)生的微小氣泡進行的被洗滌物的洗滌。
本發(fā)明的被洗滌物的洗滌方法包含使用本發(fā)明的洗滌劑產(chǎn)生微小氣泡的工序。
作為產(chǎn)生用于洗滌的微小氣泡的方法，可以利用將本發(fā)明的洗滌劑添加到產(chǎn)生微小氣泡的水中，根據(jù)需要攪拌、溶解后，使用公知的微小氣泡產(chǎn)生機(例如狹縫式、多孔板式、排列多孔板式、極細(xì)針式、膜式、加壓溶解式、文丘里管等)的方法。作為能夠使用的水，例如可以舉出自來水、工業(yè)用水、地下水、離子交換水、超純水、海水和湖水等。
作為形成微小氣泡的氣體，沒有特別限定，可以使用所有氣體，例如可以舉出空氣、氧氣、氮氣、二氧化碳、氫氣、臭氧、氦氣、氬氣和它們中2種以上的混合氣體等。其中，從可以廉價、容易地獲得的觀點出發(fā)，優(yōu)選空氣。另外，這些氣體還可以一部分溶解在水中。
作為被洗滌物，只要是有污漬的物質(zhì)則沒有特別限定。
作為污漬，可以舉出油分(機械油、油脂等)、指紋、皮脂、汗、樹脂、有機顆粒等有機物、無機顆粒(玻璃粉、沙粒、陶瓷粉、金屬粉等)等無機物、灰塵、塵埃、花粉、泥、番茄醬、調(diào)味料、咖啡、口紅和豬油等在日常生活環(huán)境中附著的污漬。
作為被洗滌物優(yōu)選的是機械部件、電氣·電子器件、家用電器或其部件、衣料、餐具、烹調(diào)工具、食品和人體等。
被洗滌物中，作為機械部件，可以舉出鋼板、拉絲、金屬(鐵、銅、鋁等)部件、陶瓷部件、機械加工部件(汽車部件、軸承、時鐘)、金屬加工部件(螺絲、螺栓、軸、環(huán)等)電鍍部件、導(dǎo)管、熱交換器等。
作為電氣·電子器件，例如可以舉出半導(dǎo)體元件、硅片、彩色濾光片、電子設(shè)備用基板(液晶面板、等離子體、有機EL等平板顯示器、光·磁盤、CCD)、光學(xué)透鏡、印刷布線基板、光通信用光纜、LED、磁頭、連接器、絲網(wǎng)版等。
作為家用電器及其部件，可以舉出吸塵器、干燥機、洗衣機和空調(diào)等過濾器、照明具、餐具洗滌機、熱水器、通風(fēng)扇、換氣罩、浴缸、便器和美容儀等。
作為衣料，可以舉出下衣、上衣、襪子和手套等。作為衣料的材料，可以舉出棉、尼龍、聚酯、維尼綸和它們的混紡、以及天然皮革和人工皮革等。
作為餐具，可以舉出家用或業(yè)務(wù)用的皿、杯子、缽、茶碗、勺子和叉子等。
作為烹調(diào)工具，可以舉出鍋、炒鍋、電飯鍋、電壺、咖啡機、榨汁機、攪拌機、電動食物加工機和加熱板等。
作為食品，可以舉出水果(蘋果、桔子、梨等)、蔬菜(馬鈴薯、紅薯、胡蘿卜等)和谷物(米、麥等)等。
食品的場合，可以除去附著在水果或蔬菜上的土等污漬、或者附著的農(nóng)藥或果樹用保護劑(碳酸鈣等)等。
作為上述機械部件、電氣·電子器件、家用電器或其部件、衣料、餐具、烹調(diào)工具、食品的洗滌方法，例如可以舉出在能充分浸漬被洗滌物大小的洗滌槽的下部安裝上述示例的氣泡產(chǎn)生機，一邊產(chǎn)生微小氣泡，一邊在洗滌槽中浸漬成為洗滌對象的被洗滌物，在浸漬狀態(tài)下在槽內(nèi)保持一定時間(例如10～1,000秒鐘)后取出的方法等。
予以說明，作為衣料的洗滌方法，還可以并用一邊產(chǎn)生微小氣泡、一邊根據(jù)需要進行攪拌或旋轉(zhuǎn)等的方法。
被洗滌物中，作為人體可以舉出手、臉和腳等人體的所有部分。作為手或腳的洗滌方法，可以舉出在能充分浸漬手或腳的大小的洗滌槽下部安裝上述示例的氣泡產(chǎn)生機，一邊產(chǎn)生微小氣泡，一邊將手浸漬在洗滌槽中一定時間(例如10～300秒)后取出的方法。
作為人體的洗滌方法，可以舉出在以往的噴射浴缸之類的浴缸中安裝上述示例的氣泡產(chǎn)生機，一邊產(chǎn)生微小氣泡，一邊在浴缸中洗滌人體的方法等。
作為本發(fā)明的洗滌劑相對于水的添加量(重量份)，相對于100重量份的產(chǎn)生微小氣泡的水的重量，換算為本發(fā)明的表面活性劑通常為0.00001～5重量份，從易于獲得微小氣泡的觀點和氣泡穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，優(yōu)選為0.0001～3重量份、特別優(yōu)選為0.01～1重量份。
使用本發(fā)明的洗滌劑產(chǎn)生微小氣泡時的水溫(℃)沒有特別限定，通常為5～90℃、優(yōu)選為10～70℃、特別優(yōu)選為15～60℃。
本發(fā)明的微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑或洗滌劑所能夠產(chǎn)生的微小氣泡的平均氣泡徑通常為1mm以下、優(yōu)選為100μm以下、更優(yōu)選為80μm以下、特別優(yōu)選為50μm以下。如果為100μm以下，則從洗滌性的觀點出發(fā)優(yōu)選。
這里，平均氣泡徑是指面積平均氣泡徑，可以通過下述方法求得。
(1)一邊使用后述的微氣泡產(chǎn)生試驗裝置產(chǎn)生微氣泡，一邊使用數(shù)碼相機(佳能株式會社制、型號EOS Kiss Digital N)，以3倍的倍率拍攝。予以說明，為了拍攝靜止?fàn)顟B(tài)下的氣泡的圖像，照射1/4000秒以下發(fā)光的閃光燈。
(2)在與氣泡相同的位置上放置坐標(biāo)紙，與上述同樣地拍攝，在以下步驟中，將其作為標(biāo)尺。
(3)將拍攝的圖像和標(biāo)尺輸入電腦中，根據(jù)需要以相同的倍率放大，計算每個氣泡的氣泡徑和氣泡數(shù)量。
(4)制作如圖1所示的以氣泡徑和頻率為軸的氣泡徑分布圖。
(5)使用下式計算平均氣泡徑。
(平均氣泡徑)＝∑nixi3/∑nixi2這里，xi表示氣泡徑，計算時將各氣泡徑范圍的中心值、例如圖1中60～80μm時的70μm用作xi值。ni表示具有氣泡徑xi的氣泡的數(shù)量。
本發(fā)明的被洗滌物的洗滌方法還包括在產(chǎn)生微小氣泡的洗滌工序中組合其他洗滌方法進行洗滌的方法。
作為其他的洗滌方法，可以舉出利用超聲波洗滌、淋浴洗滌、噴洗、刷洗、浸漬、浸漬振搖、單張式洗滌和它們的組合的洗滌方法等，從洗滌力的觀點出發(fā)，優(yōu)選與利用超聲波的洗滌方法的組合。
作為在其他洗滌方法中使用的洗滌劑，可以舉出水性洗滌劑、非水性洗滌劑和類水性洗滌劑。
作為水性洗滌劑，可以舉出堿性洗滌劑(例如堿助洗劑、含有表面活性劑和防銹劑等的洗滌劑等)；中性洗滌劑(例如含有表面活性劑和防銹劑等的洗滌劑等)；酸性洗滌劑{例如無機酸(硫酸、鹽酸、磷酸等)、有機酸(檸檬酸、氨基磺酸等)、含有表面活性劑和抑制劑等的洗滌劑}。
作為非水性洗滌劑，可以舉出烴系洗滌劑(例如正鏈烷烴類洗滌劑、異鏈烷烴類洗滌劑、環(huán)烷烴類洗滌劑和芳香族類洗滌劑等)；醇類洗滌劑(例如異丙醇類洗滌劑和乙醇類洗滌劑)；二醇醚類洗滌劑；氟類洗滌劑(例如全氟碳(PFC)、氫氯氟烴(HCFC)、氫氟烴(HFC)、氫氟醚(HFE)和脂環(huán)式氫氟烴等)；氯類洗滌劑(例如二氯甲烷、三氯乙烷和四氯乙烷等)；其它的非水性洗滌劑(例如有機硅類洗滌劑、酯類洗滌劑、正甲基吡咯烷酮類洗滌劑和萜烯類洗滌劑等)。
作為類水性洗滌劑，可以舉出有機溶劑(醇、烴、正甲基吡咯烷酮和二醇醚等)、含水和表面活性劑等的洗滌劑等。
作為洗滌方法的組合例，可以是在產(chǎn)生微小氣泡的洗滌工序后進行利用其他洗滌方法的洗滌工序的方法、也可以是相反順序的方法，還可以同時進行這些洗滌工序，而且還可以在整個工序的過程中進行產(chǎn)生微小氣泡的洗滌工序。
本發(fā)明的洗滌方法還可以根據(jù)需要在洗滌工序后含有漂洗工序和/或干燥工序。
利用微小氣泡進行洗滌的方法由于利用了氣泡的氣液表面，因此不使用以往高濃度的有機物或堿成分，因而是在環(huán)境和安全方面均優(yōu)異的洗滌方法。因此，通過將使用以往溶劑系洗滌劑(烴系洗滌劑、鹵化碳代替洗滌劑或二醇醚類洗滌劑等)、堿性洗滌劑的洗滌工藝變更成利用由本發(fā)明微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑產(chǎn)生的微小氣泡的洗滌工藝，可以發(fā)揮減輕環(huán)境負(fù)荷、降低運作成本的效果。本發(fā)明的方法還具有洗滌時不傷害被洗滌物的優(yōu)異效果。
本發(fā)明的產(chǎn)生微小氣泡的方法是使用本發(fā)明的微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑或本發(fā)明的洗滌劑在水中產(chǎn)生微小氣泡的方法，該方法具體與產(chǎn)生用于上述洗滌的微小氣泡的方法相同。
通過本發(fā)明的產(chǎn)生微小氣泡的方法產(chǎn)生的微小氣泡不僅限于洗滌用途，還可以優(yōu)選用于環(huán)境的凈化(水處理和廢液處理等)、分離(油水分離和固液分離)、催化劑(化學(xué)反應(yīng)用催化劑)、生物體的疲勞恢復(fù)(洗澡等)、化學(xué)反應(yīng)用催化劑、殺菌、水棲生物的養(yǎng)殖、降低船體的摩擦、醫(yī)療(超聲波造影、破壞結(jié)石、藥物傳遞等)等用途中。
發(fā)明效果本發(fā)明的微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑具有以下的優(yōu)異效果使用以往的微小氣泡產(chǎn)生裝置可以容易地獲得微小氣泡，還可以使所得的微小氣泡長時間地穩(wěn)定。另外還具有使用時產(chǎn)生的氣泡少、裝置的操縱上不會產(chǎn)生由于氣泡所導(dǎo)致的不良的優(yōu)異效果。
使用含有本發(fā)明微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑的洗滌劑產(chǎn)生的微小氣泡對于油分等污漬的洗滌效果優(yōu)異。


圖1為表示氣泡徑分布的圖。
圖2為表示微氣泡產(chǎn)生裝置的圖。
符號說明1水槽2噴射器3氣體導(dǎo)入部4氣泵5液體導(dǎo)入部
6送液泵具體實施方式
以下通過實施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于此。只要是沒有特別限定，以下的“％”均表示重量％、“份”均表示重量份。
在下述實施例和比較例中，起泡力和氣泡的穩(wěn)定度根據(jù)上述Ross-Miles試驗(20℃)實施。也就是按照下述的JIS K3362(1998)的步驟求得的值。
1)將市售的Ross-Miles試驗用起泡力測定裝置的內(nèi)筒垂直立起，利用泵使規(guī)定的水在外筒循環(huán)，保持在一定溫度(20℃)。
2)一邊將試驗液(表面活性劑的0.02重量％水溶液)保持在同一溫度(20℃)，一邊使其中50ml沿著內(nèi)筒的管壁緩慢地流入，使得潤濕整個側(cè)面。
3)用移液管取出200ml試驗液，打開Ross-Miles試驗用起泡力測定裝置的上端的活塞，用約30秒的時間流出試驗液，且按照液滴落在內(nèi)筒液面的中心使其流下。
4)全部液體流出后，立即通過目視測定氣泡的高度(mm)(起泡力)。
5)5分鐘后通過目視測定氣泡的高度(mm)(氣泡的穩(wěn)定度)。
6)重復(fù)該操作2次，求出各個測定值的平均值省略到整數(shù)位，作為起泡力和氣泡的穩(wěn)定度。
實施例和比較例所示的SP值是根據(jù)上述的《聚合物工程和科學(xué)》第14卷、147～154頁(1974)中所記載的值求得的值。
在帶有攪拌器和具有溫度調(diào)節(jié)功能的1升不銹鋼制高壓釜中加入172份的正丙醇、1.2份的氫氧化鉀，在攪拌下于室溫(20℃)用氮氣置換混合體系內(nèi)。之后，在減壓下(-0.05MPa)、反應(yīng)溫度120℃下導(dǎo)入126份EO和499份PO的混合物，使得表壓達(dá)到0.1～0.3MPa，使其反應(yīng)直至體系內(nèi)的壓力不再變化，從而獲得正丙醇的(EO)1摩爾和(PO)3摩爾的無規(guī)加成物790份。將其作為本發(fā)明的表面活性劑(A-1)。
在帶有攪拌器和具有溫度調(diào)節(jié)功能的1升不銹鋼制高壓釜中加入500份的山梨糖醇的70％水溶液和1.6份的氫氧化鉀，在攪拌下于室溫(20℃)用氮氣置換混合體系內(nèi)，升溫至120℃，在減壓下(-0.08MPa)用2小時的時間將反應(yīng)槽內(nèi)脫水(此時體系內(nèi)的水分含量為100ppm)。之后，在減壓下(-0.05MPa)、反應(yīng)溫度120℃下導(dǎo)入446份PO，使得表壓達(dá)到0.1～0.3MPa，使其反應(yīng)直至體系內(nèi)的壓力不再變化，從而獲得山梨糖醇的(PO)4摩爾加成物785份。將其作為本發(fā)明的表面活性劑(A-2)。
在帶有攪拌器和具有溫度調(diào)節(jié)功能的1升不銹鋼制高壓釜中加入120份正丙醇和1.6份的氫氧化鉀，在攪拌下于室溫(20℃)用氮氣置換混合體系內(nèi)。之后，在減壓下(-0.05MPa)、反應(yīng)溫度120℃下導(dǎo)入714份EO，使得表壓達(dá)到0.1～0.3MPa，使其反應(yīng)直至體系內(nèi)的壓力不再變化，從而獲得正丁醇的(EO)10摩爾加成物826份。將其作為本發(fā)明的表面活性劑(A-3)。
在帶有攪拌器和具有溫度調(diào)節(jié)功能的1升不銹鋼制高壓釜中加入175份烯丙醇和0.8份的氫氧化鉀，在攪拌下于室溫(20℃)用氮氣置換混合體系內(nèi)。之后，在大氣壓下、反應(yīng)溫度110℃下導(dǎo)入266份EO和350份PO的混合物，使得表壓達(dá)到0.1～0.3MPa，使其反應(yīng)直至體系內(nèi)的壓力不再變化，從而獲得烯丙醇的(EO)2摩爾和(PO)2摩爾的無規(guī)加成物783份。將其作為本發(fā)明的表面活性劑(A-4)。
在帶有攪拌器和具有溫度調(diào)節(jié)功能的1升不銹鋼制高壓釜中加入250份1，6-己二醇和0.8份的氫氧化鉀，在攪拌下于室溫(20℃)用氮氣置換混合體系內(nèi)。之后，在減壓下(-0.05MPa)、反應(yīng)溫度130℃下導(dǎo)入186份EO和369份PO的混合物，使得表壓達(dá)到0.1～0.3MPa，使其反應(yīng)直至體系內(nèi)的壓力不再變化，從而獲得1，6-己二醇的(EO)2摩爾和(PO)3摩爾的無規(guī)加成物797份。將其作為本發(fā)明的表面活性劑(A-5)。
在帶有攪拌器和具有溫度調(diào)節(jié)功能的1升不銹鋼制高壓釜中加入125份異丙醇和0.8份的氫氧化鉀，在攪拌下于室溫(20℃)用氮氣置換混合體系內(nèi)。之后，在大氣壓下、反應(yīng)溫度110℃下導(dǎo)入183份EO和483份PO的混合物，使得表壓達(dá)到0.1～0.3MPa，使其反應(yīng)直至體系內(nèi)的壓力不再變化，從而獲得異丙醇的(EO)2摩爾和(PO)4摩爾的無規(guī)加成物785份。將其作為本發(fā)明的表面活性劑(A-6)。
在帶有攪拌器和具有溫度調(diào)節(jié)功能的1升不銹鋼制高壓釜中加入200份乙二醇和0.8份的氫氧化鉀，在攪拌下于室溫(20℃)用氮氣置換混合體系內(nèi)。之后，在減壓下(-0.05MPa)、反應(yīng)溫度130℃下導(dǎo)入639份EO，使得表壓達(dá)到0.1～0.3MPa，使其反應(yīng)直至體系內(nèi)的壓力不再變化，從而獲得乙二醇的(EO)4.5摩爾加成物830份。將其作為本發(fā)明的表面活性劑(A-7)。
在帶有攪拌器和具有溫度調(diào)節(jié)功能的1升不銹鋼制高壓釜中加入90份乙二胺和0.5份的氫氧化鉀，在攪拌下于室溫(20℃)用氮氣置換混合體系內(nèi)。之后，在減壓下(-0.05MPa)、反應(yīng)溫度120℃下導(dǎo)入462份EO和261份PO的混合物，使得表壓達(dá)到0.1～0.3MPa，使其反應(yīng)直至體系內(nèi)的壓力不再變化，從而獲得乙二胺的(EO)7摩爾和(PO)3摩爾的無規(guī)加成物805份。將其作為本發(fā)明的表面活性劑(A-8)。
在帶有攪拌器和具有溫度調(diào)節(jié)功能的1升不銹鋼制高壓釜中加入250份碳數(shù)14～15的合成醇(三菱化學(xué)株式會社制“ドバノ一ル45”)和0.5份的氫氧化鉀，在攪拌下于室溫(20℃)用氮氣置換混合體系內(nèi)。之后，在減壓下(-0.05MPa)、反應(yīng)溫度120℃下導(dǎo)入350份EO和198份PO的混合物，使得表壓達(dá)到0.1～0.3MPa，使其反應(yīng)直至體系內(nèi)的壓力不再變化，從而獲得碳數(shù)14～15的合成醇的(EO)7摩爾和(PO)3摩爾的無規(guī)加成物790份。將其作為本發(fā)明的表面活性劑(A-9)。
在帶有攪拌器和具有溫度調(diào)節(jié)功能的1升不銹鋼制高壓釜中加入40份1，2-丙二醇和0.8份的氫氧化鉀，在攪拌下于室溫(20℃)用氮氣置換混合體系內(nèi)。之后，在減壓下(-0.05MPa)、反應(yīng)溫度120℃下導(dǎo)入885份PO，使得表壓達(dá)到0.1～0.3MPa，使其反應(yīng)直至體系內(nèi)的壓力不再變化，從而得到1，2-丙二醇的(PO)29摩爾的加成物(a-10)920份。
將486份上述化合物(a-10)裝入在同樣的反應(yīng)裝置中，同樣地將體系內(nèi)置換為氮氣后，在減壓下(-0.05MPa)、反應(yīng)溫度140℃下導(dǎo)入340份EO，使得表壓達(dá)到0.1～0.3MPa，使其反應(yīng)直至體系內(nèi)的壓力不再變化，從而得到1，2-丙二醇的(PO)29摩爾和(EO)28摩爾的嵌段加成物820份。將其作為本發(fā)明的表面活性劑(A-10)。
在帶有攪拌器和具有溫度調(diào)節(jié)功能的1升不銹鋼制高壓釜中加入174份在實施例10中獲得的化合物(a-10)，在攪拌下于室溫(20℃)用氮氣置換混合體系內(nèi)。之后，在減壓下(-0.05MPa)、反應(yīng)溫度140℃下導(dǎo)入625份EO，使得表壓達(dá)到0.1～0.3MPa，使其反應(yīng)直至體系內(nèi)的壓力不再變化，從而獲得1，2-丙二醇的(PO)29摩爾和(EO)144摩爾的嵌段加成物794份。將其作為本發(fā)明的表面活性劑(A-11)。
將上述非專利文獻1記載的公知表面活性劑的1-戊醇(B-1)(和光純藥工業(yè)株式會社制)作為比較例1的表面活性劑(B-1)。
將上述非專利文獻1記載的公知表面活性劑的Triton(R)X-100(聚乙二醇單對異辛基苯基醚、和光純藥工業(yè)株式會社制)作為比較例2的表面活性劑(B-2)。
對于上述實施例1～11和比較例1～2的表面活性劑分別求出SP值的計算值、起泡力和氣泡的穩(wěn)定度、氣泡的穩(wěn)定度/起泡力的計算值。結(jié)果示于表1中。
表1
使用上述各種表面活性劑進行以下的微氣泡產(chǎn)生試驗和洗滌試驗。
<微氣泡產(chǎn)生試驗>
使用圖2所示的微氣泡產(chǎn)生裝置進行微氣泡產(chǎn)生試驗。
在上面開口的由丙烯酸板制成的水槽1(長20cm×寬20cm×高45cm)的側(cè)面下部(距離底面10cm)上安裝噴射器2(Mazze iniectorcorp.公司制、型號No.484)，在噴射器2的氣體導(dǎo)入部3上安裝氣泵4(IWAKI公司制、型號APN215CV-1)、在液體導(dǎo)入部5上安裝送液泵6(IWAKI公司制、型號MD70RM)。連接水槽1下部的排水口和送液泵6，成為可以循環(huán)水槽內(nèi)液體的結(jié)構(gòu)。
在本裝置中添加15L離子交換水、15g實施例1～11的表面活性劑(A-1)～(A-11)或比較例1～2的表面活性劑(B-1)～(B-2)中任一種的情況(分別相當(dāng)于實施例12～22、或比較例3～4)或者僅添加離子交換水的情況(相當(dāng)于比較例5)，在水溫30℃、氣流量15L/min、送液流量6.5L/min下產(chǎn)生1分鐘的微氣泡，通過目視按以下指標(biāo)判定工作時的白濁度。之后，同樣地判定從剛停止裝置至放置3分鐘后的白濁度。結(jié)果示于表2中。
◎氣泡徑極小。(幾乎看不到水槽的相對側(cè))
○氣泡徑小。(稍稍能看到相對側(cè))△氣泡徑比較大。(能夠一定程度地看到相對側(cè))×氣泡徑大，下層的氣泡消失。
××氣泡基本消失。
在上述微氣泡產(chǎn)生試驗中，對于氣泡的破泡性，按以下指標(biāo)進行判定。結(jié)果示于表2中。
◎在水面上，氣泡迅速地消失，氣泡沒有從槽上部泄漏。
○發(fā)生起泡直至槽上部，但氣泡沒有從槽上部泄漏。
×氣泡大量地產(chǎn)生，氣泡從槽上部泄漏。
<平均氣泡徑的測定>
使用上述方法、即以下方法測定平均氣泡徑。
(1)一邊通過上述微氣泡產(chǎn)生試驗裝置產(chǎn)生微氣泡，一邊使用數(shù)碼相機(佳能株式會社制、型號EOS kiss Digital N)，以3倍的倍率拍攝。予以說明，為了拍攝靜止?fàn)顟B(tài)下的氣泡的圖像，照射1/4000秒以下發(fā)光的閃光燈。
(2)在與氣泡相同的位置上放置坐標(biāo)紙，與上述同樣地拍攝，在以下步驟中，將其作為標(biāo)尺。
(3)將拍攝的圖像和標(biāo)尺輸入電腦中，計算每個氣泡的氣泡徑和氣泡數(shù)量。
(4)制作如圖1所示的以氣泡徑和頻率為軸的氣泡徑分布圖。
(5)使用下式計算平均氣泡徑。
(平均氣泡徑)＝∑nixi3/∑nixi2這里，xi表示氣泡徑，計算時將各氣泡徑范圍的中心值用作xi的值。ni表示氣泡徑xi的氣泡的數(shù)量。結(jié)果示于表2中。
<洗滌試驗-1>
在1L的玻璃制燒杯中加入18g液體石蠟(三光化學(xué)工業(yè)株式會社制)、加入582g正己烷溶解，在該溶液中浸漬2cm×5cm的試驗板(材質(zhì)SUS304)。浸漬60秒鐘后用鑷子取出基板，在室溫下(約20℃)使正己烷揮發(fā)，從而制成在試驗板表面上附著有液體石蠟的污染試驗板。
對于使用上述微氣泡產(chǎn)生試驗裝置，添加15g表面活性劑(A-1)～(A-11)、(B-1)或(B-2)的任意一種的情況，或者僅添加離子交換水的情況，與上述微氣泡產(chǎn)生試驗相同，在水溫30℃下開始產(chǎn)生微小氣泡。在產(chǎn)生微小氣泡的過程中，在槽內(nèi)中央部的距離水面高約15cm的位置使用鑷子浸漬上述制作的污染試驗板。一邊產(chǎn)生微小氣泡，一邊浸漬180秒鐘后，將試驗板從槽內(nèi)取出，在室溫下通過吹入氮氣來干燥表面的水分，使用20ml油分萃取溶劑(旭硝子株式會社制、H-997)萃取殘留在洗滌后的試驗板表面上的液體石蠟后，使用油分濃度計(株式會社崛場制作所制、OCMA-355)測定油分濃度。此時，當(dāng)超過該油分濃度計的測定范圍(1～200mg/L)時，利用上述萃取溶劑進行稀釋，使其進入測定范圍，進行測定。由所得測定值(mg/L)通過下式計算試驗板表面的殘油量(μg/cm2)。式中的x為利用萃取溶劑稀釋時的稀釋倍率。
予以說明，洗滌前的污染試驗板的殘油量為1,450μg/cm2。
試驗結(jié)果示于表2中。
殘油量(μg/cm2)＝利用油分濃度計得到的測定值(mg/L)×2×x<洗滌試驗-2>
將液體石蠟改變?yōu)榕Ｓ?日本精化株式會社制)，除此之外通過與洗滌試驗1同樣的方法進行試驗，求出試驗板表面的殘油量(μg/cm2)。予以說明，洗滌前的污染試驗板的殘油量為1,800μg/cm2。試驗結(jié)果示于表2中。
<洗滌試驗-3>
以罐裝咖喱∶米飯∶水＝1∶1∶1混合，用混合器混合制成糊劑，將5g所得糊劑涂抹在直徑15cm的瓷器制的皿中，在室溫下放置24小時，制成污染皿。將水溫調(diào)整到60℃，除此之外與上述洗滌試驗-1同樣地操作，開始產(chǎn)生微小氣泡。在產(chǎn)生微小氣泡的過程中浸漬上述制成的污染皿，洗滌300秒鐘后，將污染皿從槽內(nèi)取出。將洗滌后的皿放在室溫下24小時干燥后，測定皿的重量。由洗滌前的皿的重量通過下式求出洗滌率。
洗滌率(％)＝{(S1-S2)/(S1-S0)}×100式中，S0表示弄臟前的皿的重量、S1表示涂抹污垢進而干燥后的皿的重量、S2表示洗滌進而干燥后的皿的重量。
結(jié)果示于表2。
<洗滌試驗-4>
與上述洗滌試驗-1相同地操作，開始產(chǎn)生微小氣泡后，在產(chǎn)生微小氣泡的過程中于槽內(nèi)中央部的距離水面高約15cm的位置上使用鑷子浸漬具有下述表3所示污垢組成的濕式人工污染布(財團法人洗滌科學(xué)協(xié)會制、540nm的反射率為40±5％)。一邊產(chǎn)生微小氣泡，一邊浸漬600秒鐘后，將污染布從槽內(nèi)取出，通過下式計算洗滌力，進行評價。
洗滌力(％)＝{(RW-RS)/(RI-RS)}×100予以說明，RI表示干凈布的反射率、RW表示洗滌布的反射率、RS表示污染布的反射率，使用多光源分光測色計(Suga試驗機制)測定540nm的反射率。
作為評價標(biāo)準(zhǔn)，將洗滌力為40％以上者評價為◎、洗滌力為32％以上且小于40％者評價為○、為20％以上且小于32％者評價為△、小于20％者評價為×。
結(jié)果示于表2中。
表2

表3

由表1和表2的結(jié)果可知，本發(fā)明的表面活性劑可以容易地獲得微小氣泡，具有穩(wěn)定所產(chǎn)生的微小氣泡的效果。另外還具有使用時氣泡的產(chǎn)生很少的效果。通過本發(fā)明的表面活性劑所產(chǎn)生的微小氣泡具有洗滌效果。
由此可以期待本發(fā)明的表面活性劑最大限度地發(fā)揮所產(chǎn)生的微小氣泡的效果，且裝置的操縱上不會產(chǎn)生由于氣泡導(dǎo)致的不良情況，因此可以優(yōu)選用作微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑或洗滌劑。
產(chǎn)業(yè)實用性本發(fā)明的微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑可以作為洗滌、凈化、分離、催化劑、生物體疲勞恢復(fù)、化學(xué)反應(yīng)用催化劑、殺菌、水棲生物的養(yǎng)殖、降低船體的摩擦、醫(yī)療(超聲波造影、破壞結(jié)石、藥物傳遞等)等利用了微小氣泡的用途中所使用的表面活性劑而使用。
權(quán)利要求
1.微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑，其特征在于，含有下述通式(1)所示的含有活性氫原子的化合物(a)的(聚)氧化烯加成物(A)，該(A)的0.02重量％水溶液在20℃下通過Ross-Miles試驗測定的起泡力為50mm以下，Z-[(AO)n-H]p(1)式中，Z為從p價的含有活性氫原子的化合物(a)中除去活性氫原子而剩下的殘基；A為碳數(shù)為1～8的亞烷基；n為1～400的整數(shù)；p為1～100的整數(shù)。
2.權(quán)利要求1的微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑，其特征在于，通式(1)中的A為選自亞乙基、1，2-亞丙基、1，2-亞丁基、1，4-亞丁基和1-苯基-1，2-亞乙基中的至少1種。
3.權(quán)利要求1或2的微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑，其特征在于，含有活性氫原子的化合物(a)為2～8元的多元醇。
4.權(quán)利要求1～3中任一項所述的微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑，其特征在于，通式(1)中的n為1～175。
5.權(quán)利要求1～4中任一項所述的微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑，在Ross-Miles試驗中，以試驗后剛流出全部試驗液至5分鐘后的氣泡的高度來表示的氣泡的穩(wěn)定度為35mm以下。
6.權(quán)利要求5的微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑，其起泡力為0mm，或者起泡力為1～50mm，以“氣泡的穩(wěn)定度(mm)/起泡力(mm)”表示的氣泡的穩(wěn)定度和起泡力之比為0～0.70。
7.洗滌劑，含有權(quán)利要求1～6中任一項所述的微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑。
8.應(yīng)用于機械部件、電氣·電子器件、家用電器或其部件、衣料、食品、餐具、烹調(diào)工具或人體洗滌中的權(quán)利要求7的洗滌劑，。
9.被洗滌物的洗滌方法，包含使用權(quán)利要求7所述的洗滌劑產(chǎn)生微小氣泡的工序。
10.權(quán)利要求9的洗滌方法，其中被洗滌物為機械部件、電氣·電子器件、家用電器或其部件、衣料、食品、餐具、烹調(diào)工具或人體。
11.使用權(quán)利要求1～7中任一項所述的微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑或洗滌劑在水中產(chǎn)生微小氣泡的方法。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供可以容易地獲得微小氣泡、且使所得微小氣泡長時間穩(wěn)定的效果高的表面活性劑。本發(fā)明涉及微小氣泡產(chǎn)生用表面活性劑，其特征在于，含有下述通式(1)所示的含有活性氫原子的化合物(a)的(聚)氧化烯加成物(A)，該(A)的0.02重量％水溶液在20℃下通過Ross－Miles試驗測定的起泡力為50mm以下。Z－[(AO)
文檔編號C11D1/722GK101072858SQ20058004124
公開日2007年11月14日 申請日期2005年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者鈴木一充, 松岡正弘, 上山智嗣, 宮本誠 申請人:三洋化成工業(yè)株式會社, 三菱電機株式會社