JPH11501694A - アニオン界面活性剤と併用したベタイン界面活性剤の抵抗低減剤としての使用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 １０個から２４個の炭素原子、好ましくは１４個から２４個の炭素原子を有する飽和または不飽和のアルキル基またはアシル基を有する少なくとも１つのベタイン界面活性剤と、以下の一般構造を有するアニオン界面活性剤とを、ベタイン界面活性剤とアニオン界面活性剤との間の比率か２０：１から１：２、好ましくは１０：１から１：１になるよう組合わせたものは、流れる水ベースの液体系と固体表面との間の流体抵抗を低減する。Ｒ₁−Ｂ式中、Ｒ₁は１０個から２４個の炭素原子を有する炭化水素基であり、Ｂは基（ａ）または基（ｂ）であり、Ｍは水素またはカチオン、好ましくは一価の基である。

Description

【発明の詳細な説明】 アニオン界面活性剤と併用した ベタイン界面活性剤の抵抗低減剤としての使用 この発明は、固体表面と水ベースの液体系との間の流体抵抗を低減するために 、水ベースの系において、アニオン界面活性硫酸塩またはスルホン酸塩とともに ベタイン界面活性剤を使用することに関する。 極めて長い円筒状ミセルを形成することのできる界面活性剤は、近年、循環水 を備えた系、特に加熱または冷却の分配を目的とするものへの抵抗低減添加剤と して大きな興味を引いてきた。 この興味を引く大きな理由は、導管においては層流を維持しつつも、同時に、 熱交換器においては単位面積当たりの熱伝達率を高くするために乱流を有せしめ ることが所望されるからである。 容易に理解されるように、繊維または鎖状ポリマはこのような二重の機能を提 供することができない。しかしながら、糸状ミセルによってこのような二重の機 能を達成することができる。というのも、流速（レイノルズ数）は通常導管にお けるよりも熱交換器における方がはるかに高いからである。 糸状ミセルは、（１０⁴を下回る）低いレイノルズ数においてはかなり乱れた 態様で作用し、流体抵抗には全く影響を持たないかまたはごく少しの影響しか持 たないことを特徴とする。（１０⁴を上回る）より高いレイノルズ数になると、 ミセルは平行になり、理論的に可能な値に極めて近い抵抗の低減が起こる。（た とえば１０⁵を上回る）さらに高いレイノルズ数になると、液体の剪断力が極め て大きくなるためにミセルは裂け始め、レイノルズ数がこの値を超えるとともに 抵抗低減効果は急速に減少する。 界面活性剤が最大の抵抗低減効果を発揮するレイノルズ数の範囲は、濃度に大 きく依存しており、この範囲は濃度とともに増大する。 界面活性剤の適正な濃度ならびに配管および熱交換器内の適切な流速を選択す ることによって、チューブに層流をかつ熱交換器に乱流を確立することができる 。したがって、チューブおよび熱交換器のいずれの寸法も小さいレベルに留める ことができ、または、代替的に、チューブの寸法は同じままにしつつポンプステ ー ションの数、したがってポンプの仕事量を低減することができる。 加熱または冷却の分配のための循環水の系に対する抵抗低減添加剤として最も 一般的に使用されている界面活性剤は、サリチル酸アルキルトリメチルアンモニ ウムに代表されるタイプのものであり、そこにおいて、アルキル基は、１２個か ら２２個の炭素原子を有しかつ飽和でもよくまたは１つもしくは２つ以上の二重 結合を含有してもよい、長いアルキル鎖である。 このタイプの界面活性剤は、０．５から２ｋｇ／ｍ³の濃度において早くも満 足に機能するが、好気的および嫌気的のいずれにおいても極めてゆっくりとしか 分解せず、さらには海洋生物に対して毒性が高い。 小さな家の熱分配システムは一般に（１年の水の６０から１００％が漏れると 推定される）深刻な漏れに悩まされており、添加化学薬品は最終的には地下水お よびさまざまな淡水受容体に行き着いてしまう。低い生物分解性および高い毒性 の組合わせは、環境に有害な製品の基本的な判定基準である。 したがって、環境に対してより害が少ないが上述の第四級アンモニウム化合物 と同様に循環水系において流体抵抗を低減する優れた能力を有する、界面活性剤 が一般に必要とされている。 米国特許第５ ３３９ ８５５号において、次の一般式を有するアルコキシル 化アルカノールアミドが、水の中で長い円筒状ミセルを形成することができ、し たがって水ベースの系において抵抗を低減することが説明されている。 式中、Ｒは９個から２３個の炭素原子を有する炭化水素基であり、Ａは２個から ４個の炭素原子を有するアルキレンオキシ基であり、ｎは３から１２である。 これらの製品は容易に分解可能であり、特に低温で、脱イオン水において優れ た機能を果たす。しかしながら、硬水においておよび大量の電解質が存在すると 、この抵抗低減効果は妨げられる。さらに、これらの最適の抵抗低減効果を発揮 する温度範囲はかなり狭く、時には１０℃ぐらいしかない。 さて、ここで、流れる水ベースの液体系と固体表面との間の流体抵抗が低い水 ベースの液体系を製造するために、１０個から２４個、好ましくは１４個から２ ４個の炭素原子を有する飽和または不飽和のアルキルまたはアシル基を有する少 なくとも１つのベタイン界面活性剤を、次の一般構造を有するアニオン界面活性 剤と、ベタイン界面活性剤とアニオン界面活性剤との間の比率が２０：１から１ ：２、好ましくは１０：１から１：１の間にくるよう、組合わせて使用すること によって、驚くべきことに本質的な改善が達成されることを見出した。 Ｒ₁−Ｂ 式中、Ｒ₁は１０個から２４個の炭素原子を有する炭化水素基であり、Ｂは基 の基である。ベタイン界面活性剤は、好ましくは以下の一般式を有する。 式中、Ｒはアルキル基または基Ｒ′ＮＣ₃Ｈ₆−であり、式中Ｒ′はアシル基であ る。疎水基Ｒ₁は、脂肪族または芳香族、直鎖または枝分れ鎖、飽和または不飽 和であり得る。カチオン基Ｂはナトリウムまたはカリウムのようなアルカリ基で あることが適当である。「水ベース」という言葉は、水ベースの液体系の少なく とも５０重量％、好ましくは少なくとも９０重量％が水からなるということを意 味する。ベタイン界面活性剤およびアニオン界面活性剤はいずれも容易に分解可 能であり、それらの組合わせは広い温度範囲にわたって優れた抵抗低減効果を発 揮する。したがって、抵抗低減添加剤は、たとえばアルキル基またはアシル基が １４個から１６個の炭素原子を有するベタイン界面活性剤を使用するとき、３０ ℃を下回る温度の冷却媒体において使用することができ、たとえばアルキル基ま たはアシル基が１８個またはそれ以上の炭素原子を含有するベタイン界面活性剤 を使用するとき、５０℃から１２０℃の範囲の温度の熱伝達媒体において使用で きる。また、この発明による混合物は、たとえば腐食抑制剤として加えられ得る 電解質および硬水を許容できる。疎水基Ｒ、Ｒ′およびＲ₁の炭素数は、混合物 の有用な温度範囲を決定する。したがって、炭素数が多ければ、製品は高温に 適することになる。 さらに、ベタイン界面活性剤およびアニオン界面活性剤は、その組合わせの結 晶化温度が水ベースの系の意図される最低温度を適切に下回るような態様で適切 に選択される。 ベタイン界面活性剤およびアニオン界面活性剤の総量は条件に応じて広い範囲 で変えることができるが、通常、水ベースの系の０．１から１０ｋｇ／ｍ³であ る。 ベタインおよびアニオン界面活性剤の溶液は、特に、たとえば加熱および冷却 の分配のための循環水系などの、長い導管内を流れる水ベースの系において使用 するのに適している。 ベタイン界面活性剤は、低級アルコールまたは水の媒質中、９．５の一定のｐ Ｈ値で７０℃から８０℃において、Ｎ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミンまた はＮ′−アシル−Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３ジアミノプロパンをＮａ−クロロ酢 酸塩と反応させることによって製造できる。良好な抵抗低減効果を得るためには 、使用されるベタイン製品中のアミン反応物の量が少ないことが必要不可欠であ る。好ましくは、これはベタイン界面活性剤の５重量％よりも少なく、最も好ま しくは、その２重量％よりも少なくなるべきである。もし、製品中の塩化物含量 を少なくすることが必要ならば、好ましくは可能な限り水含量が最少にされたイ ソプロパノール中で反応を行なうことができる。この場合、反応において形成さ れる塩化ナトリウムは製品から晶出し、濾過または遠心分離によって除去するこ とができる。 塩化物を含まない製品を得るための別の方策は、アミン反応物をエチレンオキ シドおよび酸触媒で四級化し、得られた製品を脱水素化して所望のベタイン界面 活性剤にするものである。式Ｉの基ＲおよびＲ′は、適切には、テトラデシル、 ヘキサデシル、オクタデシル、オレイル、なたねアルキル、および獣脂アルキル 、または対応するアシル基であり得る。 この発明により使用するに適したアニオン界面活性剤は、周知の製品であり、 その製造方法も周知である。典型的な例としては、脂肪アルコールまたは合成ア ルコールから誘導される脂肪族アルキル硫酸塩、ならびに、アルキルアレーンス ルホン酸塩、たとえば、デシル硫酸塩、ドデシル硫酸塩、ココヤシアルキル硫酸 塩、オレイル硫酸塩、獣脂硫酸塩、およびそれらの対応するスルホン酸塩、なら びにドデシルベンゼンスルホン酸塩、およびヘキサデシルベンゼンスルホン酸塩 がある。 アニオン界面活性剤の選択は、水の硬度、塩含量、および温度による。硬水に おいては、アルキルベンゼンスルホン酸塩類はそれらのカルシウム塩がより良好 な溶解度を有するので適切である。 特定のタイプの水に対するベタイン界面活性剤とアニオン界面活性剤との適正 な比率を決定する便利な方法として、マグネチックスターラを備えたガラスビー カの中で適当な水の中にたとえば０．５００ｋｇ／ｍ³のベタイン界面活性剤の 溶液を作り、意図される系の温度範囲の中間に温度を維持する。次に、この溶液 に、脱イオン水中１０ｋｇ／ｍ³の濃度のアニオン界面活性剤溶液を、当初形成 された渦が消えるまで、滴下する。 この手法の詳細は、「スクリーニング試験」という見出しの下でより詳細に説 明される。 ベタインおよびアニオン界面活性剤とは別に、この水ベースの系は錆止め剤、 不凍剤、および殺菌剤などのいくつかの通常の成分を含有してもよい。 次に、この発明を以下の例の助けを借りてさらに詳しく説明する。 例 本組成物および先行技術による製品の抵抗低減特性が、２つの異なった方法に よって試験された。１つはかなり単純な手法であり、スクリーニング試験と呼ば れる。もう１つはより精巧な流れ試験であり、ループ試験と呼ばれる。 スクリーニング試験 テフロンで覆われた円筒形の磁石（２０×６ｍｍ）をそれぞれ含む同じ寸法（ ６５×３５ｍｍ）の一連の５０ｍｌガラスビーカがそれぞれ４０ｍｌの試験溶液 で満たされ、次にマグネチックスターラ上に置かれ、温度計が１５ｍｍの深さま で浸され、スターラは最大速度１４００ｒｐｍで始動され、さまざまな温度で溶 液中に形成された渦の深さが記録された。 渦が検出できなかった（０ｍｍと記録された）ときは、これは良好な抵抗低減 特性を示すことが経験的にわかる。 他方、効果的な添加剤が存在しない場合、たとえば純水の場合には、渦は底の 攪拌磁石に達し、結果は３５ｍｍと記録された。 ループ試験 １つのチューブの内径は８ｍｍであり、他方のチューブの内径は１０ｍｍであ る、２つの真っ直ぐなステンレスチューブ（それぞれ３ｍ）からなる６ｍのチュ ーブループにおいて計測が行なわれた。水は遠心ポンプによってチューブループ を通って送り込まれた。遠心ポンプは流速を継続的に調整するため周波数制御モ ータによって駆動され、流速はロータメータによって測定された。 チューブループの真っ直ぐな部分は出口を有し、これはバルブの助けを借りて 、差圧計に接続することができ、差圧計の他方側は常にチューブループの基準点 に接続されていた。さらに、チューブループは断熱され、ポンプの吸引側は、サ ーモスタットで制御される容積が２０リットルの容器に接続され、この容器にチ ューブループから戻ってくる流れが向けられていた。 試験化合物が加えられ、水溶液がサーモスタットで制御された後、測定は、低 い流速で始められ、そして１０ｍｍチューブの２つの点および８ｍｍチューブの ３つの点からの圧力差が各流速に対して測定された。こうして測定された圧力差 は次に、ムーディの摩擦係数Ｙに変換され、例においてレイノルズ数Ｒｅの関数 として示される。 Ｙ＝２Ｄ・Ｐ_diff／Ｖ²・Ｌ・ｄ Ｒｅ＝Ｄ・Ｖ・ｄ／ｕ Ｄ＝チューブの直径 Ｖ＝流速 Ｌ＝圧力差Ｐ_diffが測定されたチューブの長さ ｄ＝液体の密度 ｕ＝液体の粘度 例においては、また、対応するプラントル数およびＶｉｒｋ数が記載されてい る。前者は乱流における水流の摩擦係数に対応し、後者は乱流のない流れすなわ ち層流に対応する。 例１ ８ｐｐｍのＣａ²⁺を含有する水道水１．００リットルに３８ｇのＮａＣｌ、５ ｇのＣａ（ＮＯ₃）₂４Ｈ₂Ｏおよび５ｇのＭｇＳＯ₄を溶解することによって人工 海水が調製された。 上述の水４０ｍｌの中に、 ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₅−Ｎ⁺（ＣＨ₃）₂−ＣＨ₂ＣＯＯ^- の構造を有するＮ−ヘキサデシルベタイン（以下ではＣ₁₆−ベタインと呼ぶ）の 有効物質４３ｍｇおよび Ｃ₁₂Ｈ₂₅−Ｃ₆Ｈ₄ＳＯ₃ ^-Ｎａ⁺ の構造を有する直鎖ドデシルベンゼンスルホン酸塩のナトリウム塩（以下ではＮ ａ−ＬＡＳと呼ぶ）の有効物質６．６ｍｇが溶解された。この試験溶液は、やは り２０ｍｍのマグネチックスターラを含有する５０ｍｌガラスビーカ内に入れら れ、冷蔵庫で＋５℃に冷却された後８℃から２４℃までのさまざまな温度で試験 された。１４００ｒ．ｐ．ｍ．のスターラ速度で形成された渦の深さがｍｍで測 定された。以下の結果が得られた。 この結果から、１６個の炭素原子の長さを有するアルキル鎖のベタイン、すな わちＣ₁₆−ベタインを、Ｃ₁₈−ベタインの代わりにアニオン界面活性剤と組合わ せて使用することが冷水での応用において可能であるということが明らかである 。 例２ 脱イオン水４０ｍｌ中に、Ｃ₁₈−ベタインの有効物質８０ｍｇおよびＮａ−Ｌ ＡＳの有効物質８ｍｇが溶解された。Ｃ₁₈−ベタインが全部で１８個の炭素原子 を含有するアルキル鎖を有しているという点以外、これらの化合物の構造は例１ のそれと同一であった。試験溶液は、３０℃から９０℃までのさまざまな温度に おいて例１と同様の態様で試験された。以下の結果が得られた。 溶液は全温度範囲にわたって透明であった。 例２のスクリーニング試験は、３０℃から８８℃の温度範囲においてＣ₁₈−ベ タインおよびＮａ−ＬＡＳの組成物が良好な抵抗低減効果を有しているというこ とを示している。 例３−５ ループ試験方法により試験が行なわれた。これらの試験では脱イオン水が用い られた。 抵抗低減剤の組成は、８５部がＣ₁₈−ベタイン、１５部がＮａ−ＬＡＳであり 、この混合物０．５ｋｇ／ｍ³が例３および４で添加され、２．０ｋｇ／ｍ³が例 ５で添加された。例３では温度は５０℃であり、例４では８５℃、例５では９８ ℃であった。以下の結果が得られた。 すべての値は８ｍｍチューブ内での測定から計算されている。これらの３つの ループ試験から、使用されたＮ−アルキルベタインおよびアニオン界面活性剤の 組成物は、少なくとも５０℃から８５℃の温度範囲において良好な抵抗低減効果 を有し、この効果は８５℃と９８℃の間のどこかでかなり減少すると結論付ける ことができる。この結果は、例２におけるスクリーニング試験の結果とよく一致 している。 例６ 試験溶液が、３０ｍｌの脱イオン水中にＣ₁₈−ベタインの有効物質６０ｍｇお よびラウリル硫酸ナトリウム１９ｍｇを溶解することによって調製された。この 溶液のｐＨ値は９．５であった。スクリーニング試験において、この溶液は３０ ℃から８７℃までは渦の形成を示さなかった。 例７ なたね酸とＮ，Ｎ−ジメチルプロピレンベタインとの以下の構造を有するアミ ドの有効物質１５ｍｇがドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの有効物質１． ２ｍｇとともに脱イオン水３０ｍｌ中に溶解された。 ＲＣＯＮＨＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｎ⁺（ＣＨ₃）₂ＣＨ₂ＣＯＯ^- 式中、ＲＣＯはなたね油の脂肪酸から誘導され、脂肪酸は６０重量％のオレイン 酸、２０重量％のリノール酸、９重量％のリノレン酸、３重量％のエルカ酸を含 有し、残りは主としてパルミチン酸およびステアリン酸である。この溶液のｐＨ はＮａＯＨにより９．８に調節され、マグネチックスターラの速度は１１００ｒ ．ｐ．ｍ．に調節された。この溶液は室温から８０℃にゆっくりと熱せられ、ス クリーニング試験に従って渦の深さが観察された。 以下の結果が得られた。 これらの結果は、この組成物が３０℃から７５℃までの間隔において抵抗低減 剤として良好に働くことを示している。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年１月２９日 【補正内容】 ションの数、したがってポンプの仕事量を低減することができる。 加熱または冷却の分配のための循環水の系に対する抵抗低減添加剤として最も 一般的に使用されている界面活性剤は、サリチル酸アルキルトリメチルアンモニ ウムに代表されるタイプのものであり、そこにおいて、アルキル基は、１２個か ら２２個の炭素原子を有しかつ飽和でもよくまたは１つもしくは２つ以上の二重 結合を含有してもよい、長いアルキル鎖である。 このタイプの界面活性剤は、０．５から２ｋｇ／ｍ³の濃度において早くも満 足に機能するが、好気的および嫌気的のいずれにおいても極めてゆっくりとしか 分解せず、さらには海洋生物に対して毒性が高い。 小さな家の熱分配システムは一般に（１年の水の６０から１００％が漏れると 推定される）深刻な漏れに悩まされており、添加化学薬品は最終的には地下水お よびさまざまな淡水受容体に行き着いてしまう。低い生物分解性および高い毒性 の組合せは、環境に有害な製品の基本的な判定基準である。 したがって、環境に対してより害が少ないが上述の第四級アンモニウム化合物 と同様に循環水系において流体抵抗を低減する優れた能力を有する、界面活性剤 が一般に必要とされている。 米国特許第５ ３３９ ８５５号において、次の一般式を有するアルコキシル 化アルカノールアミドが、水の中で長い円筒状ミセルを形成することができ、し たがって水ベースの系において抵抗を低減することが説明されている。 式中、Ｒは９個から２３個の炭素原子を有する炭化水素基であり、Ａは２個から ４個の炭素原子を有するアルキレンオキシ基であり、ｎは３から１２である。 これらの製品は容易に分解可能であり、特に低温で、脱イオン水において優れ た機能を果たす。しかしながら、硬水においておよび大量の電解質が存在すると 、この抵抗低減効果は妨げられる。さらに、これらの最適の抵抗低減効果を発揮 する温度範囲はかなり狭く、時には１０℃ぐらいしかない。 ＳＥ−Ｃ２−５００ ９２３は、水ベースの系での摩擦低減剤としての両性界 面活性剤の使用を開示している。１つまたは２つ以上の第一級、第二級または第 三級のアミン基および１つまたは２つ以上のカルボキシル基を含有する両性化合 物が、水ベースの系のｐＨ値に対し高い依存性を示した。 さて、ここで、流れる水ベースの液体系と固体表面との間の流体抵抗が低い水 ベースの液体系を製造するために、１０個から２４個、好ましくは１４個から２ ４個の炭素原子を有する飽和または不飽和のアルキルまたはアシル基を有する少 なくとも１つのベタイン界面活性剤を、次の一般構造を有するアニオン界面活性 剤と、ベタイン界面活性剤とアニオン界面活性剤との間の比率が２０：１から１ ：２、好ましくは１０：１から１：１の間にくるよう、組合せて使用することに よって、驚くべきことに本質的な改善が達成されることを見出した。 Ｒ₁−Ｂ 式中、Ｒ₁は１０個から２４個の炭素原子を有する炭化水素基であり、Ｂは基 の基である。ベタイン界面活性剤は、好ましくは以下の一般式を有する。 式中、Ｒはアルキル基または基Ｒ′ＮＣ₃Ｈ₆−であり、式中Ｒ′はアシル基であ る。疎水基Ｒ₁は、脂肪族または芳香族、直鎖または枝分れ鎖、飽和または不飽 和であり得る。カチオン基Ｂはナトリウムまたはカリウムのようなアルカリ基で あることが適当である。「水ベース」という言葉は、水ベースの液体系の少なく とも５０重量％、好ましくは少なくとも９０重量％が水からなるということを意 味する。ベタイン界面活性剤およびアニオン界面活性剤はいずれも容易に分解可 能であり、それらの組合わせは広い温度範囲にわたって優れた抵抗低減効果を発 揮する。したがって、抵抗低減添加剤は、たとえばアルキル基またはアシル基が １４個から１６個の炭素原子を有するベタイン界面活性剤を使用するとき、３０ ℃を下回る温度の冷却媒体において使用することができ、たとえばアルキル基ま たはアシル基が１８個またはそれ以上、好ましくは１８個から２２個の炭素原子 および１つまたは２つの二重結合を含有するベタイン界面活性剤を使用するとき 、５０℃から１２０℃の範囲の温度の熱伝達媒体において使用できる。また、こ の発明による混合物は、たとえば腐食抑制剤として加えられ得る電解質および硬 水を許容できる。疎水基Ｒ、Ｒ′およびＲ₁の炭素数は、混合物の有用な温度 範囲を決定する。したがって、炭素数が多ければ、製品は高温に適 することになる。 さらに、ベタイン界面活性剤およびアニオン界面活性剤は、その組合わせの結 晶化温度が水ベースの系の意図される最低温度を適切に下回るような態様で適切 に選択される。 ベタイン界面活性剤およびアニオン界面活性剤の総量は条件に応じて広い範囲 で変えることができるが、通常、水ベースの系の０．１から１０ｋｇ／ｍ³であ る。 ベタインおよびアニオン界面活性剤の溶液は、特に、たとえば加熱および冷却 の分配のための循環水系などの、長い導管内を流れる水ベースの系において使用 するのに適している。 ベタイン界面活性剤は、低級アルコールまたは水の媒質中、９．５の一定のｐ Ｈ値で７０℃から８０℃において、Ｎ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミンまた はＮ′−アシル−Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３ジアミノプロパンをＮａ−クロロ酢 酸塩と反応させることによって製造できる。良好な抵抗低減効果を得るためには 、使用されるベタイン製品中のアミン反応物の量が少ないことが必要不可欠であ る。好ましくは、これはベタイン界面活性剤の５重量％よりも少なく、最も好ま しくは、その２重量％よりも少なくなるべきである。もし、製品中の塩化物含量 を少なくすることが必要ならば、好ましくは可能な限り水含量が最少にされたイ ソプロパノール中で反応を行なうことができる。この場合、反応において形成さ れる塩化ナトリウムは製品から晶出し、濾過または遠心分離によって除去するこ とができる。 塩化物を含まない製品を得るための別の方策は、アミン反応物をエチレンオキ シドおよび酸触媒で四級化し、得られた製品を脱水素化して所望のベタイン界面 活性剤にするものである。式Ｉの基ＲおよびＲ′は、適切には、テトラデシル、 ヘキサデシル、オクタデシル、オレイル、なたねアルキル、および獣脂アルキル 、または対応するアシル基であり得る。 この発明により使用するに適したアニオン界面活性剤は、周知の製品であり、 その製造方法も周知である。典型的な例としては、脂肪アルコールまたは合成ア ルコールから誘導されるアルキル硫酸塩、ならびに、アルキルアレーンス 例１ ８ｐｐｍのＣａ²⁺を含有する水道水１．００リットルに３８ｇのＮａＣｌ、５ ｇのＣａ（ＮＯ₃）₂４Ｈ₂Ｏおよび５ｇのＭｇＳＯ₄を溶解することによって人工 海水が調製された。 上述の水４０ｍｌの中に、 ＣＨ₃（ＣＨ₂）₁₅−Ｎ⁺（ＣＨ₃）₂−ＣＨ₂ＣＯＯ^- の構造を有するＮ−ヘキサデシルベタイン（以下ではＣ₁₆−ベタインと呼ぶ）の 有効物質４３ｍｇおよび Ｃ₁₂Ｈ₂₅−Ｃ₆Ｈ₄ＳＯ₃−Ｎａ⁺ の構造を有する直鎖ドデシルベンゼンスルホン酸塩のナトリウム塩（以下ではＮ ａ−ＬＡＳと呼ぶ）の有効物質６．６ｍｇが溶解された。この試験溶液は、やは り２０ｍｍのマグネチックスターラを含有する５０ｍｌガラスビーカ内に入れら れ、冷蔵庫で＋５℃に冷却された後８℃から２４℃までのさまざまな温度で試験 された。１４００ｒ．ｐ．ｍ．のスターラ速度で形成された渦の深さがｍｍで測 定された。以下の結果が得られた。 この結果から、１６個の炭素原子の長さを有するアルキル鎖を、アニオン界面 活性剤と組合せて使用することが冷水での応用において可能であるということが 明らかである。 請求の範囲 １．流れる水ベースの液体系と固体表面との流体抵抗が低減された水ベースの液 体系を製造するため、一般構造 Ｒ₁−Ｂ （式中、Ｒ₁は１０個から２４個の炭素原子を有する炭化水素基であり、かつ Ｂは の基であり、Ｍは水素またはカチオンの、好ましくは一価の基である） を有する少なくとも１つのアニオン界面活性剤との組合せにおける、１０個から ２４個好ましくは１４個から２４個の炭素原子を有する飽和もしくは不飽和のア ルキル基またはアシル基を有する少なくとも１つのベタイン界面活性剤の、前記 ベタイン界面活性剤と前記アニオン界面活性剤との重量比が２０：１から１：２ 好ましくは１０：１から１：１の範囲である、使用。 ２．ベタイン界面活性剤は、一般式 （式中、Ｒはアルキル基または基Ｒ′ＮＣ₃Ｈ₆−であり、Ｒ′はアシル基である ） を有することを特徴とする、請求項１に記載の使用。 ３．前記混合物の結晶化温度が、前記水ベースの系の意図される最低温度を下回 ることを特徴とする、請求項２に記載の使用。 ４．前記水ベースの系は、温度が５０℃から１２０℃の範囲の熱伝達媒体である ことを特徴とする、請求項１、２または３に記載の使用。 ５．前記水ベースの系は、温度が３０℃を下回る冷却媒体であることを特徴とす る、請求項１、２または３に記載の使用。 ６．ベタイン界面活性剤とアニオン界面活性剤との前記混合物は、前記水ベース の系に０．１から１０ｋｇ／ｍ³の量で添加されることを特徴とする、請求項１ から５のいずれか１項に記載の使用。 ７．前記アルキル基は１８個から２４個の炭素原子を含有することを特徴とする 、請求項１から４および６のいずれか１項に記載の使用。 ８．前記アルキル基は、１８個から２２個の炭素原子および１つまたは２つの二 重結合を含有することを特徴とする、請求項７に記載の使用。 ９．前記アシル基は、１８個から２４個の炭素原子を含有することを特徴とする 、請求項１から４および６のいずれか１項に記載の使用。 １０．前記アシル基は１８個から２２個の炭素原子および１つまたは２つの二重 結合を含有することを特徴とする、請求項９に記載の使用。 １１．前記アルキル基は１４個から１６個の炭素原子を含有することを特徴とす る、請求項１から３および５から６のいずれか１項に記載の使用。 １２．前記アシル基は１４個から１６個の炭素原子を含有することを特徴とする 、請求項１から３および５から６に記載の使用。 １３．前記Ｒ₁はアルキルベンゼン基であり、前記Ｂはスルホン酸塩の基である ことを特徴とする、請求項１から１２のいずれか１項に記載の使用。 １４．前記Ｒ₁はアルキル基であり、前記Ｂは硫酸塩の基であることを特徴とす る、請求項１から１２のいずれか１項に記載の使用。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．流れる水ベースの液体系と固体表面との流体抵抗が低減された水ベースの液 体系を製造するため、一般構造 Ｒ₁−Ｂ （式中、Ｒ₁は１０個から２４個の炭素原子を有する炭化水素基であり、かつ Ｂは の基であり、Ｍは水素またはカチオンの、好ましくは一価の基である） を有する少なくとも１つのアニオン界面活性剤との組合わせにおける、１０個か ら２４個好ましくは１４個から２４個の炭素原子を有する飽和もしくは不飽和の アルキル基またはアシル基を有する少なくとも１つのベタイン界面活性剤の、前 記ベタイン界面活性剤と前記アニオン界面活性剤との比率が２０：１から１：２ 好ましくは１０：１から１：１の範囲である、使用。 ２．一般式 （式中、Ｒはアルキル基または基Ｒ′ＮＣ₃Ｈ₆−であり、Ｒ′はアシル基である ） の少なくとも１つのベタイン界面活性剤の使用。 ３．前記混合物の結晶化温度が、前記水ベースの系の意図される最低温度を下回 ることを特徴とする、請求項２に記載の使用。 ４．前記水ベースの系は、温度が５０℃から１２０℃の範囲の熱伝達媒体である ことを特徴とする、請求項１、２または３に記載の使用。 ５．前記水ベースの系は、温度が３０℃を下回る冷却媒体であることを特徴とす る、請求項１、２または３に記載の使用。 ６．ベタイン界面活性剤とアニオン界面活性剤との前記混合物は、前記水ベース の系に０．１から１０ｋｇ／ｍ³の量で添加されることを特徴とする、請求項１ から５のいずれか１項に記載の使用。 ７．前記アルキル基は１８個から２４個の炭素原子を含有することを特徴とする 、請求項１から４および６のいずれか１項に記載の使用。 ８．前記アルキル基は、１８個から２２個の炭素原子および１つまたは２つの二 重結合を含有することを特徴とする、請求項７に記載の使用。 ９．前記アシル基は、１８個から２４個の炭素原子を含有することを特徴とする 、請求項１から４および６のいずれか１項に記載の使用。 １０．前記アシル基は１８個から２２個の炭素原子および１つまたは２つの二重 結合を含有することを特徴とする、請求項９に記載の使用。 １１．前記アルキル基は１４個から１６個の炭素原子を含有することを特徴とす る、請求項１から３および５から６のいずれか１項に記載の使用。 １２．前記アシル基は１４個から１６個の炭素原子を含有することを特徴とする 、請求項１から３および５から６に記載の使用。 １３．前記Ｒ₁はアルキルベンゼン基であり、前記Ｂはスルホン酸塩の基である ことを特徴とする、請求項１から１２のいずれか１項に記載の使用。 １４．前記Ｒ₁はアルキル基であり、前記Ｂは硫酸塩の基であることを特徴とす る、請求項１から１２のいずれか１項に記載の使用。