(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのアルコキシル化アルカノールアミドおよび少なくとも１つのイオン性界面活性剤を含む流体抵抗低減剤であって、前記アルコキシル化アルカノールアミドは以下の一般式であり、
0003701029.tif 000024
式中、Ｒは７個から２３個の炭素原子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２から１２であり、前記アルコキシル化アルカノールアミドと前記イオン性界面活性剤との重量比は１００：１から１：２の範囲であり、
前記流体抵抗低減剤は、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減少することを特徴とする、流体抵抗低減剤。
【請求項２】
前記アルコキシル化アルカノールアミドのアルキレンオキシ基の少なくとも半分がエチレンオキシ基であることを特徴とする、請求項１に記載の流体抵抗低減剤。
【請求項３】
Ａがエチレンオキシ基であることを特徴とする、請求項１または２に記載の流体抵抗低減剤。
【請求項４】
前記水ベースの液体系が、５００ｐｐｍのＣａＣＯ3までに相当する硬度を有するか、または１リットルにつき５ｇまでの塩を含有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の流体抵抗低減剤。
【請求項５】
前記水ベースの系が、３０℃よりも低い温度の冷却媒体であることを特徴とする、請求項４に記載の流体抵抗低減剤。
【請求項６】
前記イオン性界面活性剤が、脂肪酸セッケン、Ｒ1ＣＯＯ-Ｍｅ+、硫酸アルキルポリグリコールエーテルＲ1Ｏ（ＣxＨ2xＯ）nＳＯ3-Ｍｅ+、硫酸アルキルＲ1ＯＳＯ3-Ｍｅ+、スルホン酸アルキルＲ1ＳＯ3-Ｍｅ+、スルホン酸アルキルアレーンＲ1ＡｒＳＯ3-Ｍｅ+、カルボン酸アルキルポリグリコールエーテルＲ1Ｏ（ＣxＨ2xＯ）nＣＨ2ＣＯＯ-Ｍｅ+からなるグループから選択されるアニオン界面活性剤であって、Ｒ1は８個から２２個の炭素原子を有する炭化水素鎖を意味し、Ａｒは芳香族炭化水素基を意味し、Ｍｅ+は一価のカチオンを意味し、ｘは２から４の数であり、かつｎは１から４の数であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の流体抵抗低減剤。
【請求項７】
前記イオン性界面活性剤が、第一級アンモニウム塩Ｒ1+ＮＨ3Ａ-、第二級アンモニウム塩Ｒ1+ＮＨ2Ｒ’Ａ-および第三級アンモニウム塩Ｒ1+ＮＨ（Ｒ’）2Ａ-からなるグループから選択されるカチオン性界面活性剤であって、ここでＲ1は上述の意味と同じであり、Ｒ’はメチル基、エチル基、プロピル基またはヒドロキシエチル基であり、Ａ-は一価のアニオンであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の流体抵抗低減剤。
【請求項８】
前記イオン性界面活性剤が、両性または双性イオン界面活性剤であって、該両性または双性イオンが、以下のｉ）〜iii）：
ｉ）  １０個から３６個の炭素原子を含む疎水性部分を形成する、１つまたはそれ以上の一価の疎水基と、
ii）  １つまたはそれ以上の第一級、第二級または第三級アミン基か、または第四級アンモニウム基と、
iii）  １つまたはそれ以上のカルボキシル基と
を含み、
かつ、１４００より少ない分子量を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の流体抵抗低減剤。
【請求項９】
前記流体抵抗低減剤が、水ベースの系１ｍ3あたり０．１から１０ｋｇの量で添加されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の流体抵抗低減剤。
【請求項１０】
水ベースの液体系と固体表面との間の流体抵抗を低減しつつ水ベースの液体系を製造するための流体抵抗低減剤の使用方法であって、該流体抵抗低減剤を水ベースの系１ｍ3あたり０．１から１０ｋｇの量で該系に添加する工程を含み、
該流体抵抗低減剤は、アルコキシル化アルカノールアミドとイオン性界面活性剤とを１００：１から１：２の範囲の重量比で含み、前記アルコキシル化アルカノールアミドは以下の一般式であり、
0003701029.tif 000025
式中、Ｒは７個から２３個の炭素原子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２〜１２である、流体抵抗低減剤の使用方法。
【請求項１１】
前記イオン性界面活性剤が、
脂肪酸セッケン、Ｒ1ＣＯＯ-Ｍｅ+、硫酸アルキルポリグリコールエーテルＲ1Ｏ（ＣxＨ2xＯ）nＳＯ3-Ｍｅ+、硫酸アルキルＲ1ＯＳＯ3-Ｍｅ+、スルホン酸アルキルＲ1ＳＯ3-Ｍｅ+、スルホン酸アルキルアレーンＲ1ＡｒＳＯ3-Ｍｅ+、カルボン酸アルキルポリグリコールエーテルＲ1Ｏ（ＣxＨ2xＯ）nＣＨ2ＣＯＯ-Ｍｅ+からなるグループから選択されるアニオン界面活性剤であって、Ｒ1は８個から２２個の炭素原子を有する炭化水素鎖を意味し、Ａｒは６個の炭素原子を備えた芳香族炭化水素基を意味し、Ｍｅ+は一価のカチオンを意味し、ｘは２から４の数であり、かつｎは１から４の数である、アニオン性界面活性剤であるか、
第一級アンモニウム塩Ｒ1+ＮＨ3Ａ-、第二級アンモニウム塩Ｒ1+ＮＨ2Ｒ’Ａ-および第三級アンモニウム塩Ｒ1+ＮＨ（Ｒ’）2Ａ-からなるグループから選択されるカチオン界面活性剤であって、ここでＲ1は上述の意味と同じであり、Ｒ’はメチル基、エチル基、プロピル基またはヒドロキシエチル基であり、Ａ-は一価のアニオンである、カチオン性界面活性剤であるか、または
ｉ）  １０個から３６個の炭素原子を含む疎水性部分を形成する、１つまたはそれ以上の一価の疎水基と、
ii）  １つまたはそれ以上の第一級、第二級または第三級アミン基か、または第四級アンモニウム基と、
iii）  １つまたはそれ以上のカルボキシル基と
を含み、かつ、１４００より少ない分子量を有する、両性または双性イオンのいずれかであることを特徴とする、請求項１０に記載の流体抵抗低減剤の使用方法。
【発明の詳細な説明】
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、水ベースの系においてアルコキシル化アルカノールアミドをイオン性界面活性剤とともに使用することに関する。
近年、極度に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、循環水を有する系、特に加熱または冷却の分配の目的のものへの摩擦低減添加剤として大きな興味を引いている。このように興味を引いていることの重要な理由としては、導管が層流に維持されるのを所望する一方で、同時に熱交換器内を乱流にして、そこでの１単位面積当りの熱伝達率を高くしようとすることが挙げられる。
ロッド型ミセルは、流体抵抗に影響を及ぼさないか、または極僅かな影響しか及ぼさない（１０4より小さい）低レイノルズ数において、かなり乱れた態様で作用することを特徴とする。（１０4より大きい）高レイノルズ数ではミセルは平行になり、摩擦は理論的に可能な値に非常に近いところまで低減する。（たとえば１０5より大きい）さらに高いレイノルズ数では液体のせん断力が非常に大きくなるためミセルが裂け始め、レイノルズ数がこの値よりも大きくなると摩擦低減効果は急速に低下する。
界面活性剤の摩擦低減効果が最大であるレイノルズ数の範囲は濃度に大きく依存し、この範囲は濃度が上がると増大する。正しい濃度の界面活性剤を選び、チューブおよび熱交換器に適切な流体速度を選ぶと、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交換器の大きさはいずれも低レベルに保つことができ、またはこれに代えて、チューブの大きさを同じにしたままでポンプステーションの数、およびしたがってポンプの働き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系に摩擦低減剤として最もよく用いら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よって代表されるタイプのものであり、アルキル基は長いアルキル鎖であって、１６個から２２個の炭素原子を有し、かつ飽和であるか、または１つまたはそれ以上の二重結合を含むかのいずれかであり得るものである。このタイプの界面活性剤は０．５から１ｇ／リットルの濃度で既に十分に機能するが、好気的および嫌気的のいずれにおいても分解速度が非常に遅く、さらに海洋生物に対して非常に有毒である。
小さな家の熱分配システムは一般に深刻な漏れに悩まされている（１年で水の６０％から１００％が漏れ出ると推定されている）ことから、添加化学薬品は地下水およびさまざまな淡水受容体中に入りこんでしまう。このような低生分解性および高毒性の組合せは環境に有害である製品の基本的な特徴である。
米国特許第５  ３３９  ８５５号には、下記の一般式を有するアルコキシル化アルカノールアミドは水中で長い円筒状ミセルを形成し、これにより水ベースの系における摩擦を低減することができると記載されている。
0003701029.tif 000002
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、かつｎは３から１２である。これらの製品は容易に分解でき、特に低温の脱イオン水において優れた機能を発揮する。しかし摩擦低減効果は硬水において、かつ大量の電解質の存在によって妨げられる。さらにそれらの摩擦低減効果が最適になるような温度範囲はむしろ狭く、摂氏１０℃ほどの狭い範囲となることもある。
驚くべきことに、上述のアルコキシル化アルカノールアミドをイオン性界面活性剤と組合せた混合物は水ベースの液体系に硬水および塩水の両方に所望の摩擦低減特性をもたらし得て、さらに効果が最適になる温度範囲を実質的に、たとえば３０℃に増大し得ることが今回わかった。硬度が５００  ｐｐｍ  ＣａＣＯ3もの高さであり、かつ水ベースの液体系１リットルにつき５グラムの塩含量であるときでさえ十分な摩擦低減効果を得ることができる。
アルコキシル化アルカノールアミドとイオン性界面活性剤との重量比は１００：１と１：２との間、好ましくは５０：１と１：１との間で変化し得る。２つの界面活性成分の構造の他にも、重量比は水の硬度および塩含量ならびに水ベースの液体系の所望の温度作動範囲にさらに依存する。アルコキシル化アルカノールアミドおよびイオン性界面活性剤の合計量は状況に応じて広い範囲内で変えられてもよいが、一般には水ベースの系で１００ｇ／ｍ3から１００００ｇ／ｍ3である。「水ベース」という言葉は水ベースの流体系の重量の少なくとも５０％、好ましくは少なくとも９０％が水からなるということを意味する。アルコキシル化アルカノールアミドとイオン性界面活性剤との組合せは、長い導管を流れる水ベースの系、たとえば加熱または冷却分配のための循環水系における用途に特に適する。
好ましいアルコキシル化アルカノールアミドはＲが１３個から２３個の炭素原子を含み、Ａが２個の炭素原子を有し、ｎが３から６までの数であるものである。水温が３０℃より低いときの冷却水の用途では、炭化水素基Ｒの少なくとも一部分が１つまたはそれ以上の二重結合を有することが好ましい。
アルコキシル化アルカノールアミドは、ＲＣＯＯＨ（Ｒには上述の意味がある）の化学式を持つカルボン酸をＮＨ2ＡＨ（Ａには上述の意味がある）の化学式のアルカノールアミンでアミド化するか、または対応するトリグリセリドまたはメチルエステルを上記のアルカノールアミンでアミノリシスし、その後、得られたアミドをアルコキシル化することによって製造することができる。アルコキシル化は、１４０℃から１８０℃の温度においてアルカリ触媒の存在下で行なわれ得る。
アルキレンオキシドと反応するプロトンが欠乏する第三級アミンまたは第三級アミンのアルキレン−オキシド−四級化誘導体の存在下で、室温から１２０℃の範囲の温度でアルコキシル化を行なうのが特に適切であり、これにより所望の製品の収量が高くなる。適切な第三級アミンには、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジメチルアセチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ジメチルココヤシアミン、トリステアリルアミン、ジメチルピペラジンおよびジアザビジクロオクタンを含む。
アルコキシル化にはエトキシル化、プロポキシル化、プロピレンオキシドとエチレンとのブロック反応、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの同時反応、またはその組合せが含まれてもよい。エチレンオキシドの好都合な量は、付加されるアルキレンオキシドの、少なくとも５０モルパーセントになる。エトキシル化のみを用いることが好ましい。
ＲＣＯＯＨの化学式であってＲには上述の意味があるもののカルボン酸類は、脂肪族、芳香族およびシクロ−脂肪族であってもよい。適切なカルボン酸類には炭化水素部分が飽和または不飽和で、かつ直鎖または分岐鎖であり得る脂肪族カルボン酸類が含まれる。通常の脂肪酸類を用いることが特に好ましい。
適切なアルコキシル化アルカノールアミドには以下の特定的な例が含まれる。
0003701029.tif 000003
ここで
0003701029.tif 000004
は菜種油の脂肪酸から誘導されるものである。
0003701029.tif 000005
ここで
0003701029.tif 000006
は菜種油の脂肪酸から誘導されるものである。
0003701029.tif 000007
ここで
0003701029.tif 000008
はラウリン酸から誘導されるものである。
0003701029.tif 000009
ここで
0003701029.tif 000010
はラウリン酸から誘導されるものである。
0003701029.tif 000011
ここで
0003701029.tif 000012
はステアリン酸から誘導されるものである。さらに基Ａはエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドの等モル部からランダムに付加されたものである。
0003701029.tif 000013
ここで
0003701029.tif 000014
はリノレン酸から誘導されるものである。
鎖長および不飽和度の選択は、アルコキシル化アルカノールアミドが作用する温度範囲によって決まるが、混合物に含まれることとなるイオン性界面活性剤の種類および量ならびに用いられる水の硬度および塩含量によっても決まる。
この場合、一般的な原理は、疎水性アルコキシル化アルカノールアミド、すなわち大きな炭化水素基を備えかつアルコキシル化度が低いアルコキシル化アルカノールアミドは、むしろ親水性イオン性界面活性剤、すなわち短いものから適度な大きさの炭化水素基および１個の大きな親水基、または２個またはそれ以上もの親水基を備えるイオン性界面活性剤を必要とするということである。
硬水または塩水の使用には、アルコキシル化アルカノールアミドをより疎水性が高いものにするのと同じ効果があると考えられ、すなわちそれにより大量のイオン性界面活性剤か、または親水性がより高いイオン性界面活性剤かのいずれかに対する需要が生まれる。イオン性界面活性剤とアルコキシル化アルカノールアミドとの間の正しい割合を見出すための便利な方法は、計画された作用温度範囲における最も高い温度にした水の中にアルコキシル化アルカノールアミドを分散させて、その後引続き、分散したアルコキシル化アルカノールアミドがちょうど可溶化されるまでイオン性界面活性剤の溶液を加えることである。
イオン性界面活性剤は公知の種類のもの、すなわちアニオン、カチオン、両性または双性イオンのいずれから選択されてもよい。
この発明による適切なアニオン界面活性剤は、脂肪酸セッケン、Ｒ1ＣＯＯ-Ｍｅ+、硫酸アルキルポリグリコールエーテルＲ1Ｏ（ＣxＨ2xＯ）nＳＯ3-Ｍｅ+、硫酸アルキルＲ1ＯＳＯ3-Ｍｅ+、スルホン酸アルキルＲ1−ＳＯ3-Ｍｅ+、スルホン酸アルキルアレーンＲ1−Ａｒ−ＳＯ3-Ｍｅ+、カルボン酸アルキルポリグリコールエーテルＲ1Ｏ（ＣxＨ2xＯ）nＣＨ2ＣＯＯ-Ｍｅ+であり、Ｒ1は８個から２２個の炭素原子を備えた炭化水素鎖を意味し、Ａｒは好ましくは６個の炭素原子を備えた芳香族の炭化水素基を意味し、Ｍｅ+は一価のカチオンを意味し、ｘは２から４の数であり、ｎは１から４の数である。
この発明による適切なカチオン界面活性剤は、第一級アンモニウム塩Ｒ1+ＮＨ3Ａ-、第二級アンモニウム塩Ｒ1+ＮＨ2Ｒ′Ａ-および第三級アンモニウム塩Ｒ1+ＮＨ（Ｒ′）2Ａ-であり、Ｒ1の意味は先に述べたことと同じであり、Ｒ′はメチル基、エチル基、プロピル基またはヒドロキシエチル基であり、Ａ-は一価のアニオンである。
第四級アルキルアンモニウム化合物、たとえばラウリル−またはミリスチルトリアルキルアンモニウムハロゲン化物をさらに用いることもできるが、それらの生分解は遅く、海洋生物に対する毒性が比較的高いため、一般的には、推奨できない。
適切な両性界面活性剤および双性イオン界面活性剤とは以下のものを含むものであり、
ｉ）  １０個から３６個の炭素原子を含む疎水性部分を形成する、１つまたはそれ以上の、好ましくは１つまたは２つの、一価の疎水基、好ましくは炭化水素基、
ii）  １つまたはそれ以上の、好ましくは１つまたは２つの第一級、第二級または第三級アミン基または第四級アンモニウム基、
iii）  １つまたはそれ以上の、好ましくは１つまたは２つのカルボキシル基、かつ１４００より少ない分子量を有するものである。両性界面活性剤または双性イオン界面活性剤は１つまたはそれ以上の非イオン性親水基、たとえばヒドロキシル基およびエーテル基を含んでもよい。それらの環境への影響は特に以前用いられていた四価カチオン摩擦低減剤と比較すると少ない。
適切な両性界面活性剤および双性イオン界面活性剤の例は以下の化学式（Ｉ）〜（Ｖ）を有するものである。
0003701029.tif 000015
式中、Ｒ3は７個から２４個の炭素原子を有する炭化水素基であり、ｎは０または１であり、Ａはカルボニル基［Ｃ（Ｏ）］、基（ＯＣＨ2ＣＨ2）zまたは基（ＯＣ3Ｈ6）zであり、ｚは１から５の整数であり、Ｒ1は２個から３個の炭素基を有する低級アルキル基であり、ｙは０から４の整数であり、Ｑは基−Ｒ2ＣＯＯＭであり、Ｒ2は１個から６個の炭素原子を有するアルキレン基であり、Ｍは水素であるか、またはアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムおよび置換アンモニウムからなるグループから選択されたイオンであり、Ｂは水素、２個から４個の炭素原子を有するヒドロキシアルキル基、または先に規定した基Ｑである。
0003701029.tif 000016
式中、Ｒ4は７個から２４個の炭素原子を備えた直鎖または分岐鎖アルキル基またはアルケニル基であり、Ｍには化学式（Ｉ）のところで述べた意味があり、ｎは１から４までの整数であり、Ｒ′およびＲ″は互いに独立して水素、１個から３個の炭素原子を有するアルキルまたはヒドロキシアルキル基、またはヒドロキシル基であり、ｍは０または１であり、Ａ′は、エステル基またはアミド官能基を含む基であり、以下の基である。
1)  -(O-CH2-CHR''')p-O-C(O)-(CH2)q-
2)  -C(O)O-CHR'''-CH2-(O-CHR'''-CH2)p-
3)  -(O-CH2-CHR''')p-O-C(O)-O-CHR'''-CH2-(O-CHR'''-CH2)p-
4)  -C(O)-O-CH2-C(OH)H-CH2-  or
5)  -C(O)-NH-(CH2)z-
式中、Ｒ″′は水素またはメチル基であり、ｐは０から５であり、ｑは１または２であり、ｚは２または３であり、Ｒ5は１個から４個の炭素原子を有するアルキル基またはヒドロキシアルキル基である。
0003701029.tif 000017
式中、Ｒ6は疎水性の長い炭化水素基であって、７個から２４個の炭素原子を有する飽和または不飽和の、直鎖または分岐鎖の脂肪族炭化水素基から適切に構成されるものであり、好ましくは１１個から１７個の炭素原子を有するアルキル基またはアルケニル基である。Ｒ7は１個から４個の炭素原子を有するアルキルまたはヒドロキシアルキル基であり、好ましくはメチル基であり、ｐは１または２である。
アルコキシル化アルカノールアミドおよびイオン性界面活性剤はさておき、水ベースの系には多くの通常の成分、たとえば錆止め剤、不凍液および殺菌剤が含まれてもよい。系は、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどの可溶化剤であって、水ベースの系の界面活性剤混合物の曇り点にかなりの影響を及ぼし得るものをさらに含んでもよい。
次に、以下の例によってこの発明をさらに例示する。
試験方法
この発明の製品の摩擦低減特性と、先行技術による製品の摩擦低減特性とが２つの異なった方法によって試験され、これらの２つの方法のうち一方はスクリーニング試験と呼ばれることとなる、むしろ簡単な方法であり、他方はループ試験と呼ばれることとなる、より緻密な流動試験である。
スクリーニング試験
（６５ｘ３５  ｍｍの）同じ大きさの一連の５０ｍｌのガラスビーカーであって、その各々が、テフロンで被覆された（２０ｘ６  ｍｍの）円筒形マグネットを含むものが各々４０ｍｌの試験溶液で満たされ、その後３℃で少なくとも４ｈ冷蔵庫に保たれた。その後ビーカーが１個ずつ取出され、直ちにマグネティックスターラ上に置かれ、温度計が１５ｍｍの深さまで浸され、スターラが１４００ｒｐｍのフルスピードで起動され、溶液に形成された渦の深さがさまざまな温度において記録され、溶液の温度が１５分間で室温まで上げられた。
渦が検出できなかった（０ｍｍと記録された）場合には、これは高い摩擦低減特性を示しているということが経験によって公知である。
この一方で、もし効率のよい添加剤がなければ、たとえば純水については渦はかき混ぜているマグネットにまで到達し、この結果は３５ｍｍと記録された。
ループ試験
測定は（各々３ｍである）２本の真っ直ぐなステンレスチューブからなる６ｍのチューブループで行なわれ、一方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であった。周波数調整モータによって駆動する遠心ポンプによって管状ループを通して水が汲み上げられ、ロータメータによって定められた流速を続けて調節するようにした。
チューブループの真っ直ぐな部分には出口があり、この出口はバルブを介して差圧計に接続することができ、この差圧計のもう一方の側はチューブループの基準点に常に接続されていた。さらにチューブループは断熱されており、ポンプの吸引側はサーモスタットで調節された、２０リットル容積の容器に接続され、この容器にはチューブループから戻る流れが導かれた。
試験化合物が加えられて水溶液がサーモスタットで調節されると、低流速で測定が始まり、１０ｍｍのチューブ上の２つの点および８ｍｍのチューブ上の３つの点の圧力差が各流速に対して測定された。このように測定された圧力差はその後ムーディの摩擦係数Ｙに変換され、レイノルズ数Ｒｅの関数として以下の例に示される。
Ｙ＝２Ｄ．Ｐdiff／Ｖ2．Ｌ．ｄ
Ｒｅ＝Ｄ．Ｖ．ｄ／ｕ
Ｄ＝チューブの直径
Ｖ＝流速
Ｌ＝圧力差Ｐdiff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
以下の例はさらに、対応するプラントル数およびＶｉｒｋ数を記述する。プラントル数は水のみの、すなわち乱流の摩擦係数に対応し、Ｖｉｒｋ数は乱流のない流れ、すなわち層流に対応する。
例１−４
これらの例は先に述べたスクリーニング試験に従って行なわれた。
これらの例に用いられたアルコキシル化アルカノールアミドは、工業オレイン酸のモノエタノールアミドであって、それぞれ３モルおよび４モルのエチレンオキシドが付加されたものである。これらの製品は以下においてそれぞれＯＭＡ−３、ＯＭＡ−４と呼ばれることとなる。工業オレイン酸は６０％のオレイン酸、２０％のリノール酸および１０％のリノレン酸を含み、残りは主にパルミチン酸およびステアリン酸である。
アニオン界面活性剤として、工業硫酸ラウリルポリグリコールエーテルおよび工業硫酸ラウリルが用いられた。いずれの場合においても工業ラウリルアルコールから発するアルキル基は６０％のラウリルアルコールおよび３０％のミリスチルアルコールを含み、残りは主にデシルアルコールおよびセチルアルコールである。
硫酸ポリグリコールエーテルの場合には、工業ラウリルアルコールは三酸化イオウによって硫酸化される前に２．８モルのエチレンオキシドによってエトキシル化され、その後水酸化ナトリウムで中和された。以下、２つの製品はＬＥＳ（硫酸ラウリルエーテル）およびＦＡＳ（硫酸脂肪アルコール）と呼ばれることになる。これらの例に用いられた水は、１ｍ3につき２．２モルのＣａ2+および１．４モルのＭｇ2+を含み、さらに腐蝕抑制剤として１ｍ3につき１．３ｋｇのＮａＮＯ2と、０．３５ｋｇのＮａＮＯ3と、０．３５ｋｇのＮａＢＯ2・４Ｈ2Ｏとを含む硬水であった。
試験溶液の組成物は以下の表に示される。
0003701029.tif 000018
試験結果は、１４００ｒ．ｐ．ｍ．の攪拌速度で形成したｍｍ単位での渦の深さとして与えられる。
0003701029.tif 000019
これらの試験の結果は、この発明による組成物が乱流ゾーンのすぐ近くの水位にかなりの安定化効果を及ぼし、したがってチューブを流れる水への高い摩擦低減能力が期待できることを示す。
例５
この例はスクリーニング試験によって行なわれたが、用いられた水は１ｍ3につき３．０モルのＣａ（ＮＯ3）2が加えられた脱イオン化水であった。
この硬水には１ｍ3につき３．０ｋｇのＯＭＡ−３と０．１１ｋｇのＦＡＳとが溶解された。
試験の結果は以下に示される。
0003701029.tif 000020
この例における水の硬度は例１−４のものとほぼ同じであるが、塩含量の合計ははるかに少なかった。これは、腐蝕抑制剤の塩を欠いているためである。
加えられるイオン性界面活性剤の量を実質的に低減することによってさらに、この発明による組成物が水位に、十分な安定化効果をもたらすようにすることができる。
例６
これらの例はループ試験によって行なわれた。用いられた水は、脱イオン水に１ｍ3につき１２５ｇ（１モル）のＭｇＳＯ4が加えられ、かつｐＨが約８に調製されたものであった。
被テスト組成物は、１ｍ3につき１．５ｋｇのＯＭＡ−５と、０．４ｋｇのＯＭＡ−３と、０．１０ｋｇのオレイン酸Ｎａとからなり、ここでＯＭＡ−５の意味はＯＭＡ−３について述べたものと同じであるが、３モルの代わりに５モルのエチレンオキシドがオレイン酸モノエタノールアミドに付加されている点で異なる。
オレイン酸Ｎａのオレイン酸はモノエタノールアミドが作られたオレイン酸と同じ脂肪酸組成を有する。
以下の結果が得られた。
水温７℃、ｐＨ８．３
0003701029.tif 000021
水温１２．５℃、ｐＨ８．０
0003701029.tif 000022
水温２１℃、ｐＨ８．３５
0003701029.tif 000023
この発明による組成物を用いたこれらの３つのループ試験から、７℃から２１℃の温度範囲にあり、並の硬度を有する水において用量が１ｍ3につき２．０ｋｇであると、かなり大きな摩擦低減効果を達成することができることが明らかにわかる。