(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）下記一般式（Ｉ）で表されるアミンオキシド、及び（ｂ）脂肪族アミンとを含有することを特徴とする水性媒体用摩擦抵抗低減剤。
【化１】
0003854686.tif 000008
（式中、Ｒ1 は、炭素数８〜２２の直鎖状あるいは分岐鎖状の飽和または不飽和脂肪族炭化水素基、Ｒ2 及びＲ3 は、メチル基、エチル基または下記一般式（II）で表される基である。）
【化２】
0003854686.tif 000009
（式中、ｎは１〜５、Ｙは水素又はメチル基である。）
【請求項２】
水性媒体に請求項１記載の摩擦抵抗低減剤を加えることを特徴とする水性媒体の摩擦抵抗低減方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乱流水性媒体の摩擦抵抗を減少させるための添加剤、特に、管内乱流の摩擦抵抗を低温から高温にわたる広い温度範囲で減少させることができる摩擦抵抗低減剤及び該摩擦抵抗低減剤を用いる摩擦抵抗の低減方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
管内乱流に少量の特定物質を添加すると摩擦抵抗が減少することは、抗力減少効果として一般に知られている。
このような抗力減少効果を発揮する物質、すなわち抗力減少剤として、高分子化合物を使用することが知られており、米国特許第３，９６１，６３９号公報にはポリエチレンオキサイドが開示されており、又特開昭５６−２８２６２号公報にはポリアクリルアミドなどの使用が開示されている。
しかしながら、高分子化合物はポンプや曲がった管内を流れる際に高分子鎖の切断が起こり、抗力減少効果を示さなくなる欠点がある。従って高分子化合物はその機械的劣化により抗力減少剤として長期間使用することができない。
これに対して、界面活性剤を添加することによる抗力減少方法が考えられている。界面活性剤は水性媒体中でミセルを形成して抗力減少効果を発揮すると考えられており機械的劣化を起こさないので抗力減少剤として長期間使用することが可能である。
特公平５−４７５３４号公報にはアルキルトリメチルアンモニウム塩、ピリジウム塩などの界面活性剤、特開昭６０−１５２４４８号公報にはアルキルジメチルポリオキシエチルアンモニウム塩などの界面活性剤を抗力減少剤として使用する方法が記載されている。これらの方法は、室温から高温域にかけて抗力減少効果が認められるもののその効果は十分ではなく、しかも低温域では、溶解性が著しく劣り結晶が析出し、抗力減少効果が著しく阻害されるといった問題がある。
さらに、特開昭６０−９９１９９号公報にはオレイルジ（ヒドロキシエチル）アミンオキシドなどの界面活性剤を抗力減少剤として使用する方法が記載されている。この方法では腐食性のハロゲンイオンを含有しない利点があるものの、添加量を多く必要とし、しかもその抗力減少効果は不十分であるという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、低温から高温にわたる広い温度範囲で水性媒体の摩擦抵抗を低減できる添加剤及び該添加剤を用いた水性媒体の摩擦抵抗低減方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、脂肪族炭化水素基を有するアミンオキシドと脂肪族アミンとを併用すると上記課題を効率的に解決できるとの知見に基づいてなされたのである。
すなわち、本発明は、（ａ）飽和または不飽和脂肪族炭化水素基を有する下記一般式（Ｉ）で表されるアミンオキシド、及び（ｂ）脂肪族アミンとを含有することを特徴とする水性媒体用摩擦抵抗低減剤を提供する。
【０００５】
【化３】
0003854686.tif 000002
（式中、Ｒ1 は、炭素数８〜２２の直鎖状あるいは分岐鎖状の飽和または不飽和脂肪族炭化水素基、Ｒ2 及びＲ3 は、メチル基、エチル基または下記一般式（II）で表される基である。）
【０００６】
【化４】
0003854686.tif 000003
（式中、ｎは１〜５、Ｙは水素又はメチル基である。）
本発明は、また、水性媒体に上記摩擦抵抗低減剤を加えることを特徴とする水性媒体の摩擦抵抗低減方法を提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
一般式（Ｉ）中、Ｒ2 及びＲ3 は同一の基であるのが好ましい。又、一般式（II）中、Ｙは水素が好ましく、ｎは１が好ましい。
本発明において、（ａ）成分のＲ1 は炭素数８〜２２、好ましくは１２〜２２の直鎖状あるいは分岐鎖状の飽和または不飽和脂肪族炭化水素基、特にアルキル、アルケニル基を表し、ラウリン酸残基、椰子脂肪酸残基、パルミチン酸残基、ステアリン酸残基、オレイン酸残基、牛脂脂肪酸残基、エルカ酸残基、リノール酸残基、リノレイン酸残基等が挙げられる。これらのうち、ステアリン酸残基、オレイン酸残基、牛脂脂肪酸残基が好ましい。
本発明で用いるアミンオキシドの具体例としては、ラウリルジメチルアミンオキシド、ココイルジメチルアミンオキシド、ミリストイルジメチルアミンオキシド、パルミチルジメチルアミンオキシド、ステアリルジメチルアミンオキシド、オレイルジメチルアミンオキシド、タロージメチルアミンオキシド、エルシルジメチルアミンオキシド、ラウリルジ（ヒドロキシエチル）アミンオキシド、ステアリルジ（ヒドロキシエチル）アミンオキシド、オレイルジ（ヒドロキシエチル）アミンオキシド、タロージ（ヒドロキシエチル）アミンオキシド、エルシルジ（ヒドロキシエチル）アミンオキシドなどの一種又は二種以上の混合物があげられる。これらのうち、オレイルジメチルアミンオキシド、タロージメチルアミンオキシド、ステアリルジ（ヒドロキシエチル）アミンオキシド、オレイルジ（ヒドロキシエチル）アミンオキシド、タロージ（ヒドロキシエチル）アミンオキシドが好ましく、ステアリルジ（ヒドロキシエチル）アミンオキシド、オレイルジ（ヒドロキシエチル）アミンオキシドが特に好ましい。
また（ｂ）成分の脂肪族アミンとしては、炭素数８〜２２のアルキル又はアルケニルアミン等であり、これらは各々単独あるいは二種以上混合して使用することもできる。本発明で用いられるアルキルまたはアルケニルアミンの具体例としてはタローアミン、オレイルアミン、ジタローアミン、ジステアリルアミン、ジオレイルアミン、ラウリルジメチルアミン、ステアリルジメチルアミン、オレイルジメチルアミン、タロージメチルアミン、エルシルジメチルアミン、ラウリルジ（ヒドロキシエチル）アミン、タロージ（ヒドロキシエチル）アミン、ステアリルジ（ヒドロキシエチル）アミン、オレイルジ（ヒドロキシエチル）アミン、エルシルジ（ヒドロキシエチル）アミン等があげられる。これらのうち、オレイルジメチルアミン、タロージメチルアミン、タロージ（ヒドロキシエチル）アミン、ステアリルジ（ヒドロキシエチル）アミン、オレイルジ（ヒドロキシエチル）アミンが好ましく、オレイルジメチルアミン、ステアリルジ（ヒドロキシエチル）アミン、オレイルジ（ヒドロキシエチル）アミンが特に好ましい。
【０００８】
（ａ）成分のアミンオキシドの添加量は水性媒体に対して０. ００１〜５重量％が好適であり、より好ましくは０. ０１〜１重量％である。（ｂ）成分の脂肪族アミンの添加量は（ａ）成分に対して０. ００１〜５重量％が好適であり、より好ましくは０. ０１〜２重量％である。
また、本発明の摩擦抵抗低減剤に有機酸及び／または有機酸塩を添加することにより、摩擦抵抗をさらに低減することができる。有機酸としては、有機スルホン酸、有機カルボン酸またはそれらの塩等の一種又は二種以上の混合物があげられる。有機スルホン酸、有機カルボン酸は、アルキルまたはアルケニルスルホン酸、芳香族スルホン酸、脂肪族カルボン酸または芳香族カルボン酸等であり、特に炭素数６〜１０の芳香族スルホン酸又は炭素数７〜１１の芳香族カルボン酸が望ましい。有機酸塩としては、上記有機酸のアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩等であり、特に芳香族のスルホン酸塩、カルボン酸塩が望ましい。これらのうち、炭素数７〜１１の芳香族カルボン酸またはその塩が好ましい。具体的には、サリチル酸、ナフトエ酸、メタ−クロロ安息香酸、サリチル酸ナトリウム、ナフトエ酸ナトリウムなどがあげられる。これらのうち、サリチル酸ナトリウムが特に好ましい。有機酸及び／または有機酸塩の添加量は（ａ）成分に対して０. ００１〜３倍モルが好適であり、より好ましくは０. ０１〜１倍モルである。
【０００９】
本発明の摩擦抵抗低減剤は、水性媒体の様々な目的に応じてさらに防錆剤、エチレングリコール等の溶剤、ポリオルガノシリコーン等の消泡剤などを含有させることができる。
本発明の摩擦抵抗低減剤は、上記成分の混合物として、又は水で希釈して上記成分を２０重量％以上含有する濃縮物とすることができる。又、本発明の摩擦抵抗低減方法を行うにあたって、本発明の摩擦抵抗低減剤をそのまま、又は所望の濃度に希釈して対象とする流体に添加するのがよい。又、対象とする流体に成分（ａ）と（ｂ）とを別々に添加することもできる。
【００１０】
【発明の効果】
本発明の摩擦抵抗低減剤及び低減方法は、流体輸送において配管設備費の低減、ポンプ所要動力の低減に有効である。特に、機械的劣化がなく、低温から高温の広い温度範囲で使用できることから、循環使用される流体中、例えば、各種工業プラントの加熱、冷却系、地域冷暖房システムに利用できる。
次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
【００１１】
【実施例】
実施例１〜７
表１に示した所定量のアミンオキシド及び表２に示した所定量の脂肪族アミンをスクリュー式ミキサー（スクリュー径：１０ｍｍ、撹拌条件：９５００ｒｐｍ×５ｍｉｎ）を用いて試料溶液を均一化し、ウォーターバスで所定の温度にした後、渦減少効果を評価した。結果を表３に示す。
尚、試料溶液の抗力減少効果の評価は、C.Blais,I.Harwigsson,M.Hellsten,J.Wollerstrand他  1996(CESIO in  Barcelona) に記載されている、抗力減少効果の簡便な評価法である渦減少効果を測定することにより行った。すなわち、２００ｍｌビーカーに試料溶液１７５ｍＬを入れて６ｍｍ×３０ｍｍのスターラーを撹拌し（９００ｒｐｍ）、発生する渦の深さ（Ｘｃｍ）により、以下の基準で判定を行った。Ｘはその値が小さい程、抗力減少が大きいことを意味する。
0003854686.tif 000004
【００１２】
【表１】
0003854686.tif 000005
【００１３】
【表２】
0003854686.tif 000006
【００１４】
比較例１
水性媒体用摩擦抵抗低減剤を用いないことを除き、実施例１と同様にして実験を行った。結果を表３に示す。
【００１５】
比較例２〜５
脂肪族アミンを用いないことを除き、実施例１〜７と同様にして実験を行った。結果を表３に示す。
【表３】
0003854686.tif 000007
【００１６】
実施例８
さらに、サリチル酸ナトリウムを３００ppm 添加して、実施例１と同様にして実験を行った。渦減少効果は◎で非常に良好であった。