JP6391998B2

JP6391998B2 - 発泡剤

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Publication number: JP6391998B2
Application number: JP2014118465A
Authority: JP
Inventors: 将司泉田; 弘子中西; 恵広柳澤
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 2014-06-09
Filing date: 2014-06-09
Publication date: 2018-09-19
Anticipated expiration: 2034-06-09
Also published as: JP2015231590A

Description

本発明は、発泡特性に極めて優れる発泡剤、当該発泡剤を含む泡消火剤、洗剤、洗浄料、発泡潤滑剤および発泡木材防腐剤、並びに当該泡消火剤を含む消火器に関するものである。

バイオサーファクタントは微生物が産生する天然の界面活性剤であり、一般的に非常に優れた界面活性能を有する。また、天然由来の界面活性剤であるが故に生分解性を示すため、生体や環境に与える影響が少ないという利点もある。近年、消費者の安全志向の高まりから、バイオサーファクタントは、今後、生分解性を示さず環境に悪影響を与えるおそれがある上に、経皮毒性など生体に対する悪影響も疑われる合成界面活性剤にとって代わり得るものであるといえる。

例えば、消火剤には界面活性剤が配合されることがあるが、消火剤は小規模の火災のみならず、森林火災など大規模な火災にも適用されるので、消火剤に含まれる界面活性剤が環境に与える影響は重要である。そこで、特許文献１に記載の消火剤では、合成界面活性剤の代わりに、動植物由来の天然界面活性剤であるレシチン、サポニン、カゼインが用いられている。しかし、上記の天然界面活性剤を配合した消火剤の消火性能は決して満足できるものではなかった。そこで本発明者らは、微生物由来の天然界面活性剤であるバイオサーファクタントを配合することにより、環境や人体に安全なものでありながらも消火性能に優れた消火剤を開発した（特許文献２）。

しかし、バイオサーファクタントには発泡性能が標準的かやや劣る傾向があるので、発泡性が求められる用途には使い難いという問題がある。

例えば消火剤は、水消火剤、強化液消火剤、ガス消火剤、粉末消火剤、泡消火剤などに分類される。泡消火剤は窒息効果により消火するものであるため、泡消火剤にはより少ない量でより体積の大きな泡を生成する高い発泡倍率と、いったん生じた泡がより長時間持続する優れた泡安定性が求められる。しかしバイオサーファクタントの発泡性能は十分なものではないため、泡消火剤に配合される界面活性剤としては決して適するものではない。

また、洗剤や洗浄料には発泡性が高いほど汚れが除去されやすいというイメージが消費者にあるため、優れた発泡性能が要求される。その他の発泡製品でも、発泡倍率や泡安定性は重要である。

特開２００９−２９１２５７号公報国際公開第２０１３／０１５２４１号パンフレット

上述したように、バイオサーファクタントは界面活性剤として優れた特性を有するものであるが、その発泡性能は十分といえるものではない。よって、バイオサーファクタントを発泡製品の界面活性剤として積極的に用いることはできなかった。

そこで本発明は、バイオサーファクタントの環境や人体に対する安全性は保持しつつ、発泡倍率や泡安定性などの発泡性能が改善された発泡剤、並びに当該発泡剤を含む泡消火剤、洗剤、洗浄料、発泡潤滑剤および発泡木材防腐剤を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、バイオサーファクタントに加えて特定の１，３−プロピレングリコール誘導体を配合すれば、バイオサーファクタントの高い安全性を維持しつつ、発泡性能が大幅に改善されることを見出して、本発明を完成した。

以下、本発明を示す。

［１］バイオサーファクタント、および、下記式（Ｉ）で表される１，３−プロピレングリコール誘導体を含むことを特徴とする発泡剤。

［式中、Ｒ¹はＣ_1-4アルキル基を示し、Ｒ²〜Ｒ⁶はそれぞれ独立に水素原子またはＣ_1-4アルキル基を示す］
［２］上記バイオサーファクタントがリポペプチド化合物である上記［１］に記載の発泡剤。

［３］上記バイオサーファクタントとして、下記式（ＩＩ）で表されるサーファクチンを用いる上記［１］に記載の発泡剤。

［式中、
Ｘは、ロイシン、イソロイシンおよびバリンから選択されるアミノ酸残基を示し；
Ｒ⁷はＣ_9-18アルキル基を示し；
Ｍ⁺はアルカリ金属イオンまたはアンモニウムイオンを示す］

［４］上記１，３−プロピレングリコール誘導体（Ｉ）がヘキシレングリコールである上記［１］〜［３］のいずれかに記載の発泡剤。

［５］さらに、クエン酸のアルカリ金属イオン塩を含む上記［１］〜［４］のいずれかに記載の発泡剤。

［６］上記［１］〜［５］のいずれかに記載の発泡剤を含むことを特徴とする泡消火剤。

［７］上記［６］に記載の泡消火剤を含むことを特徴とする消火器。

［８］上記［１］〜［５］のいずれかに記載の発泡剤を含むことを特徴とする洗剤。

［９］上記［１］〜［５］のいずれかに記載の発泡剤を含むことを特徴とする洗浄料。

［１０］上記［１］〜［５］のいずれかに記載の発泡剤を含むことを特徴とする発泡潤滑剤。

［１１］上記［１］〜［５］のいずれかに記載の発泡剤を含むことを特徴とする発泡木材防腐剤。

本発明に係る発泡剤で界面活性剤として用いるバイオサーファクタントは、環境負荷が小さい安全なものである。よって、本発明の発泡剤は、排水などに混入して環境中へ排出される可能性のある用途や、屋外で大規模に使用され得る用途にも適用することができる。また、バイオサーファクタントと特定の１，３−プロピレングリコール誘導体との組み合わせにより、本発明の発泡剤は、極めて高い発泡倍率と優れた泡安定性を示す。従って、本発明に係る発泡剤は、発泡製品に配合されるものとして、産業上非常に優れている。

本発明に係る発泡剤は、バイオサーファクタント、および、式（Ｉ）で表される１，３−プロピレングリコール誘導体を含むことを特徴とする。

本発明の発泡剤には、界面活性剤としてバイオサーファクタントを配合する。バイオサーファクタントは環境負荷が小さく安全であり、また、高い界面活性能を示す。

バイオサーファクタントとは、微生物により生産される天然の界面活性剤であり、生分解性が高く、人体に対する皮膚刺激性が低いため環境や人体への安全性が極めて高い化合物である。バイオサーファクタントの例としては、糖脂質のマンノシルエリスリトールリピッドやソホロリピッド、トレハロースリピッド、ラムノリピッドの他、脂肪酸であるスピクリスポール酸、ポリマーであるエマルザン、リポペプチド化合物などが挙げられるが、これらに限られるものではない。

本発明におけるバイオサーファクタントは、上記の中でも、特にリポペプチド化合物が好ましく、例えば、サーファクチン、アルスロファクチンなどが挙げられる。また、さらに具体的には、バチラス・ズブチリス（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ）等のバチルス属細菌により生産されるものが挙げられ、好ましい例としてサーファクチンが挙げられる。

ここで、サーファクチンは、下記式（ＩＩ）：

（以下、「サーファクチン（ＩＩ）」という）で表される。

式（ＩＩ）中、＊は光学活性点を表す。但し、本発明で用いるサーファクチン（ＩＩ）は、光学活性体であってもよいし、ラセミ体など光学活性体の混合物であってもよいものとする。

Ｘは、ロイシン、イソロイシンおよびバリンから選択されるいずれか１種のアミノ酸残基を表す。Ｘとしてのアミノ酸残基は、Ｌ体でもＤ体でもよいが、Ｌ体が好ましい。

Ｒ⁷は、Ｃ_9-18アルキル基を表す。ここで、「Ｃ_9-18アルキル基」は、炭素数が９以上、１８以下の直鎖状または分枝鎖状の一価飽和炭化水素基をいう。例えば、ｎ−ノニル、６−メチルオクチル、７−メチルオクチル、ｎ−デシル、８−メチルノニル、ｎ−ウンデシル、９−メチルデシル、ｎ−ドデシル、１０−メチルウンデシル、ｎ−トリデシル、１１−メチルドデシル、ｎ−テトラデシル、ｎ−ペンタデシル、ｎ−ヘキサデシル、ｎ−ヘプタデシル、ｎ−オクタデシルなどが挙げられる。

Ｍ⁺は、アルカリ金属イオンまたはアンモニウムイオンを示す。

上記サーファクチン（ＩＩ）の塩に使用できるアルカリ金属イオンは特に限定されないが、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオンなどを表す。また、２つのアルカリ金属イオンは、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。

アンモニウムイオンの置換基としては、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｔ−ブチルなどのＣ_1-6アルキル基；フェニル、トルイル、キシリル、ビフェニルなどのＣ_6-12アリール基；ベンジル、メチルベンジル、フェニルエチルなどのＣ_7-18アラルキル基；などの有機基が挙げられる。アンモニウムイオンとしては、例えば、テトラメチルアンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオン、ピリジニウムイオンなどが挙げられる。

なお、上記サーファクチン（ＩＩ）の塩中、二つのカウンターカチオンは互いに同一であってもよいし、異なっていてもよいものとする。また、一方の−ＣＯＯ^-Ｍ⁺基が−ＣＯＯＨまたは−ＣＯＯ^-の状態になっていてもよいものとする。

上記サーファクチン（ＩＩ）は、公知方法に従って、微生物、例えばバチルス・ズブチリスに属する菌株を培養し、その培養液から分離することができ、精製品であっても未精製品であっても使用できる。例えば培養液のまま使用することもできる。また、化学合成法によって得られるものでも同様に使用できる。

上記バイオサーファクタントは１種、または２種以上使用してもよい。例えば、Ｒ⁷のＣ_9-18アルキル基が異なる複数の上記サーファクチン（ＩＩ）を含むものであってもよい。

本発明の発泡剤には、界面活性剤であるバイオサーファクタントの発泡性能を顕著に向上せしめるために、上記１，３−プロピレングリコール誘導体（Ｉ）を配合する。

［式中、Ｒ¹〜Ｒ⁶は上記と同義を示す］

本発明において「Ｃ_1-4アルキル基」は、炭素数１以上、４以下の直鎖状または分枝鎖状の一価飽和脂肪族炭化水素基をいう。例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル基である。好ましくはＣ_1-3アルキル基であり、より好ましくはＣ_1-2アルキル基であり、最も好ましくはメチルである。

上記１，３−プロピレングリコール誘導体（Ｉ）は、必ずしも常温で液体である必要はない。しかし、常温で液体であることが好ましいので、Ｒ¹〜Ｒ⁶がアルキル基である場合、その炭素数は少ない方が好ましい。また、本発明者らによる実験的知見より、Ｒ²〜Ｒ⁴としては水素原子が好ましく、Ｒ¹、Ｒ⁵およびＲ⁶としてはＣ_1-4アルキル基が好ましい。

本発明の発泡剤に配合される１，３−プロピレングリコール誘導体（Ｉ）としては、ヘキシレングリコールが特に好適である。ヘキシレングリコールは、以下の化学構造を有する。

本発明の発泡剤における上記１，３−プロピレングリコール誘導体（Ｉ）の使用量は、優れた発泡特性などが発揮される範囲で適宜調整すればよいが、例えば、バイオサーファクタントに対する質量比で１．５倍以上、５０倍以下とすることができる。当該質量比が１．５倍以上であれば、バイオサーファクタントの発泡性能をより確実に改善することができる。一方、当該割合が高過ぎるとバイオサーファクタントの界面活性能が十分に発揮できなくなるおそれがあり得るので、当該割合としては５０倍以下が好ましい。当該割合としては、２倍以上が好ましく、３倍以上がより好ましく、５倍以上がさらに好ましく、また、４５倍以下が好ましく、４０倍以下がより好ましい。

本発明の発泡剤は上記バイオサーファクタントと１，３−プロピレングリコール誘導体（Ｉ）のみからなるものであってもよいが、これら成分が溶媒に溶解しているものは発泡製品に配合する場合などにおいて利便性が高い。かかる溶媒としては水を挙げることができる。

本発明で用いる水の種類は特に制限されないが、例えば、超純水、純水、精製水、蒸留水、水道水、地下水、河川水、貯留水、湖水、井戸水などを挙げることができる。

特に井戸水などの天然水には、硬水といわれるものなど、カルシウムイオンやマグネシウムイオンを比較的高濃度で含むものがある。これら多価金属イオンは、上記バイオサーファクタントの界面活性剤の作用を阻害するおそれがあるため、多価金属イオンを含む水を溶媒として用いる場合には、後述するようにキレート剤を併用することが好ましい。

特に１，３−プロピレングリコール誘導体（Ｉ）が水のみに溶解しない場合には、バイオサーファクタントの界面活性作用が阻害されない範囲で水溶性有機溶媒を適量添加してもよい。かかる水溶性有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶媒；アセトンなどのケトン系溶媒；テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒；ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶媒；ジメチルホルムアミドやジメチルアセトアミドなどのアミド系溶媒などを挙げることができる。

上記溶媒における水溶性有機溶媒の濃度は適宜調整すればよいが、例えば、溶媒全体に対して２０ｖ／ｖ％以下が好ましく、１０ｖ／ｖ％以下がより好ましく、５ｖ／ｖ％以下がさらに好ましい。当該割合の下限は、１，３−プロピレングリコール誘導体（Ｉ）が十分に溶解できるように調整すればよいが、例えば、０．０１ｖ／ｖ％以上が好ましく、０．０５ｖ／ｖ％以上がより好ましく、０．１ｖ／ｖ％以上がさらに好ましい。

本発明の発泡剤には、上記バイオサーファクタント以外の界面活性剤を配合してもよい。界面活性剤は、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤および両性界面活性剤に分類される。

陰イオン界面活性剤は、親水性基として陰イオン性基を有する界面活性剤をいう。上記バイオサーファクタント以外の陰イオン界面活性剤としては、例えば、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩（ＬＡＳ）、アルファオレフィンスルホン酸塩（ＡＯＳ）、アルキル硫酸塩（ＡＳ）、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム（ＡＥＳ）、アルキルリン酸塩（ＭＡＰ）、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸塩を挙げることができる。

陽イオン界面活性剤は、親水性基として陽イオン性基を有する界面活性剤をいう。陽イオン界面活性剤としては、例えば、長鎖アルキル基置換アミン塩や長鎖アルキル基置換第四級アンモニウム塩を挙げることができる。

非イオン界面活性剤は、水に溶解したときイオン化しない親水性基を有する界面活性剤をいう。非イオン界面活性剤としては、例えば、エーテル型、エステルエーテル型、エステル型、アルカノールアミン型などのものがある。

両性界面活性剤は、分子内にアニオン性基とカチオン性基を両方有しており、水に溶解したときにアルカリ性領域ではアニオン界面活性剤の性質を、酸性領域ではカチオン界面活性剤の性質を示す界面活性剤である。両性界面活性剤としては、例えば、ベタイン型、スルホベタイン型、アルキルベタイン型、アミンオキサイド型などのものがある。

本発明の発泡剤に配合する上記バイオサーファクタント以外の界面活性剤としては、陰イオン界面活性剤および非イオン界面活性剤から選択される少なくとも一方が好ましく、陰イオン界面活性剤がより好ましい。

上述したように、本発明の発泡剤や当該発泡剤を含む発泡製品に配合する水などに多価金属イオンが含まれていると、バイオサーファクタントやその他の界面活性剤の作用効果が損なわれるおそれがある。このような場合には、多価金属イオンの濃度が低い水を用いることの他、多価金属イオンを捕捉するためのキレート剤を配合してもよい。

キレート剤は特に制限されず、適宜選択すればよい。キレート剤としては、例えば、クエン酸、グルコン酸、酒石酸などのオキシカルボン酸キレート剤；シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタン酸、メチルマロン酸、２−カルボキシ酪酸などのポリカルボン酸キレート剤；エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、エチレンジアミンジメチレンホスホン酸、ニトリロトリスメチレンホスホン酸、１−ヒドロキシエチリデン−１，１−ジホスホン酸など、ホスホン酸基を有するキレート剤；フェノール、クレゾール、エチルフェノール、ｔ−ブチルフェノール、メトキシフェノール、カテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、４−メチルピロカテコール、２−メチルヒドロキノン、ピロガロール、３，４−ジヒドロキシ安息香酸、没食子酸、２，３，４−トリヒドロキシ安息香酸、２，４−ジヒドロキシ−６−メチル安息香酸、エチレンジアミンジオルトヒドロキシフェニル酢酸［ＥＤＤＨＡ］、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシベンジル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ−２酢酸［ＨＢＥＤ］、エチレンジアミンジヒドロキシメチルフェニル酢酸［ＥＤＤＨＭＡ］などのフェノールキレート剤；８−キノリノール、２−メチル−８−キノリノール、キノリンジオール、１−（２−ピリジルアゾ）−２−ナフトール、２−アミノ−４，６，７−プテリジントリオール、５，７，３’４’−テトラヒドロキシフラボン［ルテオリン］、３，３’−ビス〔Ｎ，Ｎ−ビス（カルボキシメチル）アミノメチル〕フルオレセイン［カルセイン］、２，３−ヒドロキシピリジンなどの複素環キレート剤；エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、トランス−１，２−シクロヘキサンジアミン四酢酸（ＣｙＤＴＡ）、ニトリロトリ酢酸（ＮＴＡ）、ジエチレントリアミンペンタ酢酸（ＤＴＰＡ）、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−トリ酢酸（ＥＤＴＡ−ＯＨ）などのアミノカルボン酸キレート剤を挙げることができる。キレート剤は、カリウム塩やナトリウム塩などのアルカリ金属塩や、アンモニウム塩を利用してもよい。

本発明に係る発泡剤の製造方法は特に制限されず、例えば、上記成分を単に混合するのみで容易に製造することができる。

本発明の発泡剤は、様々な発泡製品に配合して用いることができる。発泡製品としては、特に制限されないが、例えば泡消火剤、洗剤、洗浄料、発泡潤滑剤および発泡木材防腐剤を挙げることができる。

本発明に係る発泡剤の重要な構成成分であるバイオサーファクタントは、それ自体が優れた消火性能を有するので、本発明の発泡剤を配合する発泡製品としては泡消火剤が考えられる。また、当該泡消火剤は、高い発泡倍率からより少ない量でより大きな体積な泡を生成することができるため、運搬などの際に利便性が高い。さらに、泡安定性に優れ、例えば燃焼油を有効に被覆できることから、普通火災（Ａ火災）のみならず油火災（Ｂ火災）にも適用可能なものである。

本発明の泡消火剤は、貯蔵容器に充填し、消火器などとして利用することができる。

本発明に係る消火方法は、本発明に係る泡消火剤を泡状化する工程、および、上記泡状化消火剤を火災に適用する工程を含むことを特徴とする。

本発明に係る泡消火剤を泡状化する方法は特に制限されず、常法を用いることができる。例えば、泡発生用ノズルを取り付けた消火器に加圧充填して放出したり、消火剤を貯蔵容器からポンプ圧送し、先端に泡発生用ノズルを取り付けた放出管から放出すればよい。

次に、泡状化した消火剤を火炎に適用する。本発明に係る泡消火剤は、発泡倍率や泡安定性などの発泡特性に優れるためにより少ない量で燃焼物を効果的に被覆でき、主に窒息効果により火災を抑制することが可能である。また、泡状化した消火剤の適用対象は火炎自体に限られず、火炎の周辺の未燃焼物に適用することにより延焼を防止することも可能である。

本発明に係る消火方法の対象である火災としては、普通火災（Ａ火災）と油火災（Ｂ火災）を挙げることができる。

洗剤の洗浄対象としては、衣類や食器の他、浴室、台所、トイレ、窓ガラス、車などの家庭設備、機械などの工業設備を挙げることができる。また、洗浄料としては、シャンプー、リンスインシャンプー、ボディーシャンプー、ハンドソープ、洗顔フォーム、歯磨き剤などを挙げることができる。

これら洗剤や洗浄料は、通常、使用後に環境中へ廃棄されるため、従来の合成界面活性剤では特に水生生物に対する毒性が問題になっていた。しかし、本発明で用いるバイオサーファクタントは生分解性を有し、環境に与える負荷が小さいという利点がある。また、優れた発泡性能を有することから、使用感に優れている。

潤滑剤としては、用途によっては発泡すべきでないものがあるが、例えば自動車や産業用機械の回転部や摺動部などにおいては、使用条件によっては潤滑剤が飛散したり垂れ落ちる場合がある。このような場合には、発泡潤滑剤が用いられる。

本発明の発泡剤は発泡倍率や泡安定性などの発泡性能が良好であることから、発泡潤滑剤に配合すべき発泡剤として優れている。また、本発明の発泡剤を配合した発泡潤滑剤は、使用後に廃棄しても環境に与える影響が小さい。

木材防腐剤は、木材に有害なシロアリや腐朽菌を殺菌したり、これらの感染を予防するなどして、木材の保存性や耐久性を高めるものである。木材防腐剤としては、通常、液体が用いられ、木材に対して塗布されたり散布されたりするが、対象木材から垂れ落ちるといった問題がある。そこで、本発明の発泡剤を木材防腐剤に配合して発泡木材防腐剤とすれば、かかる問題は解決される。

本発明の発泡製品には、発泡製品に通常配合される一般的な添加成分を適宜配合してもよい。その他の添加成分としては、例えば、パルミチン酸やミリスチン酸などの高級脂肪酸とその誘導体；ラウリルアルコールやセチルアルコールなどの高級アルコールとその誘導体；メチルセルロース、ポリビニルアルコール、アルギン酸ナトリウムなどの水溶性高分子；コハク酸、グルコン酸、炭酸塩、炭酸水素酸塩などのｐＨ調整剤；ペクチンやキサンタンガムなどの増粘剤；エチレングリコールや不凍タンパク質などの不凍成分；苛性アルカリ塩やアミンなどの塩基；塩酸、硫酸、硝酸などの酸；メタノールやエタノールなどのＣ_1-4アルコールを挙げることができる。

本発明に係る発泡製品におけるバイオサーファクタントの濃度は、界面活性作用などが有効に発揮される範囲で適宜調整すればよいが、例えば、各製品の使用時における濃度として０．０００１質量％以上、２５質量％以下とすることができる。当該濃度が０．０００１質量％以上であれば、界面活性作用などバイオサーファクタントによる効果が各製品においてより確実に得られる。一方、上記濃度が高過ぎても効果が飽和し、コストアップに繋がるので、上記濃度としては２５質量％以下が好ましい。上記濃度としては、０．００１質量％以上が好ましく、０．０１質量％以上がより好ましく、０．０５質量％以上がさらに好ましく、０．１質量％以上が特に好ましく、また、１０質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましく、１質量％以下がさらに好ましい。

本発明に係る発泡製品における上記１，３−プロピレングリコール誘導体（Ｉ）の濃度は、バイオサーファクタントとの組み合わせで優れた発泡特性などが発揮される範囲で適宜調整すればよいが、例えば、各製品の使用時における濃度として０．００１質量％以上、８０質量％以下とすることができる。当該濃度が０．００１質量％以上であれば、優れた発泡特性など上記１，３−プロピレングリコール誘導体（Ｉ）による効果がより確実に得られる。一方、上記濃度が高過ぎても効果が飽和し、コストアップに繋がるので、上記濃度としては８０質量％以下が好ましい。上記濃度としては、０．０１質量％以上が好ましく、０．０５質量％以上がより好ましく、０．１質量％以上がさらに好ましく、０．５質量％以上が特に好ましく、また、５０質量％以下が好ましい。

本発明に係る発泡製品におけるバイオサーファクタント以外の界面活性剤の濃度は、界面活性作用などが有効に発揮される範囲で適宜調整すればよいが、例えば、各製品の使用時における濃度として０．１質量％以上、５０質量％以下とすることができる。当該濃度が０．５質量％以上であれば、界面活性効果がより確実に得られる。一方、上記濃度が高過ぎても効果が飽和し、コストアップに繋がるので、上記濃度としては２０質量％以下が好ましい。上記濃度としては、１質量％以上が好ましく、また、１０質量％以下が好ましい。

本発明に係る発泡製品における上記キレート剤の濃度は、発泡製品に含まれる多価金属イオンの濃度などに応じて適宜調整すればよいが、例えば、各製品の使用時における濃度として０．５質量％以上、１０質量％以下とすることができる。当該濃度が０．５質量％以上であれば、多価金属イオンの濃度が比較的高い水を用いた場合でも、バイオサーファクタントやその他の界面活性剤の作用効果が阻害されない程度に多価金属イオンを十分にキレートすることができる。一方、上記濃度が高過ぎても効果が飽和し、コストアップに繋がるので、上記濃度としては１０質量％以下が好ましい。上記濃度としては、１質量％以上が好ましく、２質量％以上がより好ましく、５質量％以上がさらに好ましく、また、８質量％以下が好ましく、６質量％以下がより好ましい。

なお、本発明に係る発泡剤や発泡製品は、必ずしも発泡した状態になければならないことはなく、例えば、通常は液体状態であるが使用時に発泡させて用いてもよい。

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。

実施例１：多価アルコールの発泡特性に対する効果
表１に示す割合で、サーファクチンナトリウム（ＳＦＮａ）を、水のみ、または水とプロピレングリコール（ＰＧ）および／またはヘキシレングリコール（ＨＧ）との混合溶媒に溶解した。なお、表１に示すパーセンテージは「質量％」を示す。得られた各溶液を水道水で１００倍に希釈し、その３Ｌを消火器に入れ、窒素ガスを導入して内圧を０．８ＭＰａに調整した。なお、使用した消火器は、全高：約５３０ｍｍ、全幅：約２００ｍｍ、充填量：３Ｌ、使用圧力：０．７〜９．８ＭＰａ、放射距離：６〜８ｍ、放射時間：約３５秒の仕様のものを用いた。当該消火器を１０分間静置した後、内径３８ｃｍ×高さ１００ｃｍのアクリル製円筒中へ、水平方向に対して６０°の角度から溶液を全量噴霧した。噴霧完了直後から３０秒後に泡の高さを測定し、下記式により発泡倍率を算出した。
発泡倍率＝［泡高さ（ｃｍ）×泡収集筒断面積（ｃｍ²）］／溶液体積（ｃｍ³）

泡安定性については、噴霧完了から３０秒後の泡高さを当初泡高さとし、泡高さが当初泡高さの７５％になるまでの時間を計測した。

発泡倍率と泡安定性の結果を表１に示す。

表１に示す結果のとおり、界面活性剤としてサーファクチンナトリウムを用いた場合には、溶液中のヘキシレングリコールの濃度が高いほど発泡特性が向上することが明らかとなった。

実施例２：多価アルコールの発泡特性に対する効果
表２に示す多価アルコールを用い、多価アルコール２１ｇ、サーファクチンナトリウム３ｇおよび水６ｇを混合して溶液とした。当該溶液を水道水で１００倍希釈したものを使った以外は上記実施例１と同様にして発泡特性を評価した。結果を表２に示す。

表２に示す結果のとおり、１，３−プロピレングリコール構造を有する多価アルコールを配合したサーファクチンナトリウム溶液が発泡特性に比較的優れるといえるが、ヘキシレングリコールを配合した溶液の発泡特性が飛び抜けて優れていた。よって、サーファクチンナトリウム溶液の発泡特性のためには、１，３−プロピレングリコール構造と枝分かれ構造が重要であることが示唆された。

実施例３：キレート剤の検討
発泡製品に使用する水には多価金属イオンが含まれていることがあり、多価金属イオンの存在により界面活性剤が不活性化するおそれがあるので、水を含む発泡製品にはキレート剤を配合することが好ましい。そこで、キレート剤につき検討した。

キレート剤としてクエン酸三ナトリウムを用い、表３に示す配合で溶液を調製した。得られた溶液を水道水で１００倍希釈したものを使った以外は上記実施例１と同様にして発泡特性を評価した。結果を表３に示す。

表３に示す結果のとおり、おそらく多価金属イオンが混入しており、当該多価金属イオンがキレートされることによると考えられるが、クエン酸三ナトリウムの配合によりサーファクチンナトリウム溶液の発泡特性が向上する傾向が見られた。しかし、おそらくは多価金属イオンの濃度に依存して、クエン酸三ナトリウムの効果は飽和した。

Claims

下記式（Ｉ）で表される１，３−プロピレングリコール誘導体、および、下記式（ＩＩ）で表されるサーファクチンを含むことを特徴とする発泡剤。
［式中、Ｒ¹ 、Ｒ ⁵ およびＲ ⁶ はそれぞれ独立にＣ_1-4アルキル基を示し、Ｒ²〜Ｒ⁴ は水素原子を示す］
［式中、
Ｘは、ロイシン、イソロイシンおよびバリンから選択されるアミノ酸残基を示し；
Ｒ ⁷ はＣ _9-18 アルキル基を示し；
Ｍ ⁺ はアルカリ金属イオンまたはアンモニウムイオンを示す］
上記１，３−プロピレングリコール誘導体（Ｉ）がヘキシレングリコールである請求項１に記載の発泡剤。
さらに、クエン酸のアルカリ金属イオン塩を含む請求項１または２に記載の発泡剤。
上記式（ＩＩ）で表されるサーファクチンに対する上記式（Ｉ）で表される１，３−プロピレングリコール誘導体の質量比が１．５倍以上、５０倍以下である請求項１〜３のいずれかに記載の発泡剤。
さらに溶媒を含む請求項１〜４のいずれかに記載の発泡剤。
請求項１〜５のいずれかに記載の発泡剤を含むことを特徴とする泡消火剤。
請求項６に記載の泡消火剤を含むことを特徴とする消火器。
請求項１〜５のいずれかに記載の発泡剤を含むことを特徴とする洗剤。
請求項１〜５のいずれかに記載の発泡剤を含むことを特徴とする洗浄料。
請求項１〜５のいずれかに記載の発泡剤を含むことを特徴とする発泡潤滑剤。
請求項１〜５のいずれかに記載の発泡剤を含むことを特徴とする発泡木材防腐剤。