ゲル化剤
【課題】 常温で液状の有機溶媒や油脂類を加熱することなく十分な強度でゲル化することができるゲル化剤を提供すること。
【解決手段】 本発明のゲル化剤は、（Ａ）油性ゲル化剤と、（Ｂ）水酸基を有するテルペン系溶媒とを含み、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との質量比（Ａ）／（Ｂ）が１０／９０以上２５／７５以下であることを特徴とするものである。
【解決手段】 本発明のゲル化剤は、（Ａ）油性ゲル化剤と、（Ｂ）水酸基を有するテルペン系溶媒とを含み、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との質量比（Ａ）／（Ｂ）が１０／９０以上２５／７５以下であることを特徴とするものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、常温で液状の有機溶媒や油脂類をゲル化するために用いられるゲル化剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機溶媒や油脂類をゲル化或いは固化するために油性ゲル化剤が利用されている。油性ゲル化剤の用途は、塗料、インク、化粧品、医薬品などの粘度調整剤や固化剤や、廃食用油、廃潤滑油などの廃油の固形化処理剤など多岐にわたる。油性ゲル化剤としては、１２−ヒドロキシステアリン酸、ステアリン酸ナトリウムなどの長鎖脂肪酸の金属塩、ジベンジリデンソルビトール、アミノ酸誘導体等が知られている。
【０００３】
油性ゲル化剤はゲル化の対象物である有機溶媒や油脂類中に分子レベルで均一に分散し、水素結合などの分子間相互作用によりネットワーク構造を形成することでゲル化を生じさせる。そのため、有機溶媒や油脂類への添加後に油性ゲル化剤を均一分散させるための加熱が行われる。しかし、このような加熱を行うことは、例えば、ゲル化の対象物中の成分が変性する問題や、廃食用油などの廃油を固形化処理する場合には廃油の加熱による火災の問題がある。
【０００４】
上記事情から、液状の有機溶媒や油脂類を加熱することなくゲル化することができるゲル化剤が望まれている。廃食用油の固形化処理剤は家庭における廃油の廃棄手段として普及しており、廃油の加熱を必要としない処理方法や処理剤についてはこれまでにも種々検討がなされている。例えば、下記特許文献１には、１２−ヒドロキシステアリン酸の微粉末化物を用いる廃食用油の処理方法が開示されている。下記特許文献２には、１２−ヒドロキシステアリン酸をＮ−メチルピロリドンのようなアルキルピロリドン化合物からなる溶剤に溶解させた固形化処理剤が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２５３７９７号公報
【特許文献２】特開平６−８０９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の方法は、１２−ヒドロキシステアリン酸の微粉末化物をゲル化対象物中に均一に分散させるために、機械的な処理による分散、長時間の攪拌が必要である。そのうえ、攪拌後のゲル化対象物はペースト状になり固形物として取り扱うことができないという問題がある。
【０００７】
特許文献２に記載の処理剤は、ゲル化対象物にゲル化剤を加熱することなく容易に分散することができる点では優れている。しかし、ゲル化後の固形物の強度が低いという問題がある。そのうえ、Ｎ−メチルピロリドンなどの溶剤が含まれているため、皮膚に接触したときの安全性の問題や、固形化処理剤及びゲル化後の固形物が魚臭のような不快な臭いを有することの問題もある。
【０００８】
本発明は、上記従来技術が有する問題を鑑みてなされたものであり、常温で液状の有機溶媒や油脂類を加熱することなく十分な強度でゲル化することができるゲル化剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、油性ゲル化剤を、水酸基を有するテルペン系溶媒に特定の割合で溶解した液状のゲル化剤が、常温で液体の有機溶媒および油脂類を加熱することなく十分な強度でゲル化できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
本発明は、以下の［１］〜［２］に関する。
［１］ （Ａ）油性ゲル化剤と、（Ｂ）水酸基を有するテルペン系溶媒と、を含み、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との質量比（Ａ）／（Ｂ）が１０／９０以上２５／７５以下であるゲル化剤。
［２］ 上記（Ａ）油性ゲル化剤が１２−ヒドロキシステアリン酸である［１］に記載のゲル化剤。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、常温で液状の有機溶媒や油脂類を加熱することなく十分な強度でゲル化できるゲル化剤を提供することができる。本発明のゲル化剤によれば、廃食用油などの廃油の固形化処理剤として使用する場合、加熱や機械的な処理による分散、長時間の攪拌など煩雑な操作を必要とせず、より安全で容易に廃油の処理が可能であるとともに、不快な匂いが少ないという効果が得られる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明について具体的に説明する。まず、本発明に係るゲル化剤の実施形態について説明する。
【００１３】
本実施形態のゲル化剤は、（Ａ）油性ゲル化剤（以下、成分Ａと略称することがある。）と、（Ｂ）水酸基を有するテルペン系溶媒（以下、成分Ｂと略称することがある。）と、を含み、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との質量比（Ａ）／（Ｂ）が１０／９０以上２５／７５以下である液状のゲル化剤である。
【００１４】
本実施形態のゲル化剤は、常温（約２５℃）環境下にて液状であり、成分Ｂ中に成分Ａが均一に分子レベルで分散した状態であることが好ましい。このような状態は、例えば、成分Ａと成分Ｂとを混合し、この混合物を、成分Ａの融点以上で加熱して成分Ａを溶解した後、常温（約２５℃）に冷却或いは常温で静置することにより得ることができる。本実施形態のゲル化剤は、ゲル化対象物に混合することで、加熱することなく、また機械的な処理や長時間の攪拌を伴わずにゲル化対象物を十分な強度でゲル化することができる。
【００１５】
本実施形態において、ゲル化剤の２５℃における粘度が５５ｍＰａ・ｓ〜１０５ｍＰａ・ｓであると、ゲル化対象物へ混合した際に、機械的な処理や長時間の攪拌をしなくても、十分に分散されるので好ましい。ゲル化剤の粘度は、東機産業株式会社製ＴＶＥ−２２形粘度計・コーンプレートタイプ（Ｅ型粘度計）及び１°３４’×Ｒ２４の標準コーンロータ（ロータコード０１）を用い、温度２５℃、ずり速度７６．６ｓｅｃ−１にて測定される。
【００１６】
本実施形態のゲル化剤において、成分Ｂである水酸基を有するテルペン系溶媒は水素結合形成能を有しており、成分Ａがゲル化剤として機能するのに重要な分子間水素結合を阻害することができる。成分Ａと成分Ｂとが上記特定の質量比で混合されていることにより、本実施形態のゲル化剤は、成分Ａが分子間水素結合による会合体を形成することなく成分Ｂ中に分子レベルで分散した液状の状態を取ることができる。そして、このゲル化剤がゲル化対象物に混合されたときには、成分Ａがゲル化対象物中に十分分散され、成分Ｂによる上記阻害が低下することで、成分Ａによるゲル化能を十分に発現させることができる。
【００１７】
成分Ａとしては、例えば、３−ヒドロキシミリスチン酸、１０−ヒドロキシステアリン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、８，１０−ジヒドロキシオクタデカン酸などの炭素数１６〜３０のヒドロキシ脂肪酸及び１２−ヒドロキシステアリン酸のグリセライドであるヒマシ硬化油、ジベンジリデンソルビトール及びその誘導体、ラウロイルグルタミン酸ジブチルアミドやジカプロイルリジンラウリルアミドなどのＮ−アシルアミノ酸誘導体などが挙げられる。これらの中でも、１２−ヒドロキシステアリン酸が比較的融点が低く、成分Ｂへ加熱溶解する際に、低沸点の溶媒を選択することができることから、好ましく用いることができる。
【００１８】
成分Ｂとしては、例えば、ターピネオール、ジヒドロターピネオール、カルベオール、シトロネロール、ミルテノール、ペリリルアルコールなどが挙げられる。これらは、香料にも利用されている溶媒であり、有機溶剤特有の不快な臭いを有さず、柑橘系の臭いを有する。そのため、上記の溶媒をゲル化剤の成分として使用した場合、他の有機溶剤を用いた場合に比べて臭いの問題を低減することができる。特に、ターピネオール、ジヒドロターピネオールは、沸点が高く安全性が高いことから好ましく用いることができる。水酸基を有するテルペン系溶媒は、１種を単独で用いてもよく、あるいは２種類以上組み合わせて用いてもよい。
【００１９】
本実施形態のゲル化剤において、成分Ａと成分Ｂの質量比（（Ａ）／（Ｂ））は１０／９０以上２５／７５以下であり、より好ましくは１５／８５以上２３／７７以下である。質量比（Ａ）／（Ｂ）が１０／９０未満であると、ゲル化剤をゲル化対象物に混合した際に、成分Ｂのゲル化阻害効果が過剰に働くため、結果として十分なゲル強度を有するゲル化物が得られなくなる。一方、（Ａ）／（Ｂ）が２５／７５を超えると、成分Ｂの成分Ａに対する分子間水素結合の阻害効果が低くなるため、成分Ａと成分Ｂとを加熱混合した後にゲル化が生じやすくなり常温で液状のゲル化剤が得られなくなる。この場合、成分Ａのゲル化対象物への分散性が低下し、十分な強度のゲル化が困難となる。
【００２０】
本実施形態のゲル化剤における成分Ａの含有量は、十分なゲル化能を発現させる観点から、ゲル化剤全量を基準として１０〜２５質量％であることが好ましく、１５〜２３質量％であることがより好ましい。
【００２１】
本実施形態のゲル化剤は、成分Ａと成分Ｂに加えて、本発明の目的を損なわない範囲で、各種添加剤を配合することができる。添加剤としては、例えば、ゲル強度向上のための有機カルボン酸などの金属塩、石油樹脂系や天然樹脂系の粘着付与剤、ゲル化対象物への分散性向上や成分Ａと成分Ｂの相溶性を調整するための各種界面活性剤や溶剤、ゲル化剤の香りを調整するための各種香料、ゲル化剤の安定性向上のための酸化防止剤や各種保存剤などが挙げられる。これらの添加剤は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。添加剤の配合量は、Ａ成分とＢ成分の合計１００質量部に対して２質量％以下の割合が好ましい。添加剤の配合量が２質量％以下であれば、本実施形態のゲル化剤の粘度の増加やゲル化が生じにくく、液状のゲル化剤が得られやすい。
【００２２】
次に、本発明に係るゲル化剤の製造方法の実施形態について説明する。
【００２３】
本実施形態の方法では、まず、成分Ａと成分Ｂとを上記の質量比で混合し、この混合物を、成分Ａの融点以上で加熱しながら成分Ａが完全に融解するまで攪拌する。このとき、成分Ａと成分Ｂとの混合割合が変化しないように成分Ｂの沸点以上の温度にならないように加熱することが好ましい。成分Ａが融解したことを確認後、混合物を常温（約２５℃）に冷却或いは常温で静置することで液状のゲル化剤が得られる。上記添加剤を配合する場合、添加剤を予め成分Ｂに配合しておき、成分Ａと一緒に加熱混合してもよく、また上記添加剤の加熱による蒸散や変質を防ぐ場合には、成分Ａの融解後の冷却過程において添加剤を配合し混合してもよい。
【００２４】
次に、本発明に係るゲル化剤の使用方法について説明する。
【００２５】
本実施形態の使用方法では、常温のゲル化対象物１００質量部に対して、本発明のゲル化剤を１０質量部以上３０質量部以下の割合で混合することが好ましい。混合は、ゲル化剤が均一に分散するように攪拌することが好ましい。攪拌方法としては、菜箸、へら等による人為的な攪拌方法が挙げられ、ゲル化対象物が、有機溶剤やパラフィン類に香料などの機能性成分を含有させた油性材料の場合、ホモミキサーやホモジナイザーなどによる攪拌が挙げられる。混合後は、常温にて３０分程度静置することで流動性のないゲル化物が得られる。
【００２６】
ゲル化剤が成分Ａを１０〜２５質量％含むものである場合、上記の混合割合ではゲル化剤とゲル化対象物の混合物中に含まれる成分Ａの割合は０．９質量％以上５．７質量％以下となる。成分Ａの割合が０．９質量％以上であれば、流動性もなく十分なゲル強度を有するゲル化物を得ることが容易となり、成分Ａの割合が５．７質量％以下であると、成分Ａを分散させる成分Ｂの配合量が適切であるため、結果的にゲル強度の高いゲル化物が得られやすくなる。固形物としての取り扱い性を向上させるなど、ゲル強度を更に高める場合には、ゲル化対象物中に含まれる成分Ａの割合が２質量％以上５質量％以下となるようにゲル化剤の混合割合を調整することが好ましい。
【００２７】
ゲル化対象物としては、有機溶媒や油脂類などが挙げられ、具体的には、トルエン、キシレン、ペンタン、ヘキサンなどの比較的極性が低い有機溶媒、大豆油、菜種油、サラダ油などの動植物油、ガソリン、重油、流動パラフィンなどの鉱油類、リモネン、α−ピネン、β−ピネン、テレピン油、オレンジ油、レモン油などの植物製油、ヒノキオイル、アリルイソチオシアネートなどの揮散性剤などが挙げられる。また、ゲル化対象物は、上記の油性成分を１種又は２種以上含有するものであってもよい。
【００２８】
本発明のゲル化剤はゲル化に加熱作業を必要としないため、アリルイソチオシアネートなどの揮散性機能成分を含有したゲル化物を製造する場合、揮散性機能成分の事前蒸散、変質、変色を防ぐことができる。本発明のゲル化剤は、揮散性機能成分を含有する芳香剤、消臭剤、害虫忌避剤などの製造に有用である。
【００２９】
本発明のゲル化剤に含有される水酸基を有するテルペン系溶媒は、揮散性の香料、消臭剤、害虫忌避剤などに利用されているものを用いることができる。このような溶媒を含有するゲル化剤によって得られるゲル化物は、上記の効果を有するゲル状薬剤としても使用することができる。
【００３０】
本発明のゲル化剤は、廃食用油や廃潤滑油などの廃油の固形化処理剤として有用である。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３２】
（実施例１）
油性ゲル化剤として１２−ヒドロキシステアリン酸（伊藤製油株式会社製）を２ｇ、および水酸基を有するテルペン系溶媒としてターピネオール（日本テルペン化学株式会社製、α−ターピネオール）８ｇを混合し、約８０℃にて加熱攪拌した。１２−ヒドロキシステアリン酸が完全に溶融したことを目視にて確認後、２５℃の環境下にて１日静置した溶液をゲル化剤として得た。ゲル化剤の状態は液体であった。
【００３３】
［有機溶媒及び油脂のゲル化及びその評価］
（１）トルエン、（２）流動パラフィン、（３）大豆油、（４）流動パラフィンとアリルイソチオシアネート（ＡＩＴＣ）との混合溶媒（流動パラフィン／ＡＩＴＣ＝８／２（質量比））の４種類の溶媒又は油脂１０ｇに対して、上記で得られたゲル化剤２ｇを、２５℃の温度条件下で混合し、スターラーにて１０秒攪拌した。１時間後の状態を観察した結果、いずれの溶媒及び油脂も流動性のないゲルが形成された。また、上記溶媒及び油脂のそれぞれから得られたゲルのゲル強度を測定し、以下に示す評価基準にしたがって評価した。結果を表１に示す。
【００３４】
［ゲル強度の測定］
形成されたゲルのゲル強度（ｇ／ｃｍ２）は、小型卓上試験機（日本電産シンポ株式会社製 ＦＧＳ−１０ＴＶ）とデジタルフォースゲージ（日本電産シンポ株式会社製 ＦＰＧ−５ プローブ：φ１２ 侵入速度３ｍｍ）を用いて測定した。
［ゲル化の評価］
「◎」：ゲル強度が２００ｇ／ｃｍ２より大きく、十分な形状保持性があり、固形物として取り扱える状態である。
「○」：ゲル強度が１００〜２００ｇ／ｃｍ２であり、固形物として取り扱える状態である。
「×」：ゲル強度が１００ｇ／ｃｍ２未満であり、固形物として取り扱うことができない状態である。
【００３５】
（実施例２）
ターピネオールに代えて、水酸基を有するテルペン系溶媒としてジヒドロターピネオール（日本テルペン化学株式会社製）を用いた以外は実施例１と同様にして、ゲル化剤を得た。ゲル化剤の状態は液体であった。
【００３６】
上記で得られたゲル化剤を用いて実施例１と同様にして各溶媒及び油脂のゲル化を行い、その状態を評価した。いずれの溶媒及び油脂も流動性のないゲルが形成された。また、上記溶媒及び油脂のそれぞれから得られたゲルについて実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【００３７】
（実施例３）
１２−ヒドロキシステアリン酸を１．２ｇ及びターピネオールを８．８ｇ混合した以外は実施例１と同様にして、ゲル化剤を得た。ゲル化剤の状態は液体であった。
【００３８】
上記で得られたゲル化剤を用いて実施例１と同様にして各溶媒及び油脂のゲル化を行い、その状態を評価した。いずれの溶媒及び油脂も流動性のないゲルが形成された。また、上記溶媒及び油脂のそれぞれから得られたゲルについて実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【００３９】
（実施例４）
１２−ヒドロキシステアリン酸を２．３ｇ及びターピネオールを７．７ｇ混合した以外は実施例１と同様にして、ゲル化剤を得た。ゲル化剤の状態は液体であった。
【００４０】
上記で得られたゲル化剤を用いて実施例１と同様にして各溶媒及び油脂のゲル化を行い、その状態を評価した。いずれの溶媒及び油脂も流動性のないゲルが形成された。また、上記溶媒及び油脂のそれぞれから得られたゲルについて実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【００４１】
（実施例５）
１２−ヒドロキシステアリン酸に代えて、油性ゲル化剤としてヒマシ硬化油（伊藤製油株式会社製）を用いた以外は実施例１と同様にして、ゲル化剤を得た。ゲル化剤の状態は液体であった。
【００４２】
上記で得られたゲル化剤を用いて実施例１と同様にして各溶媒及び油脂のゲル化を行い、その状態を評価した。いずれの溶媒及び油脂も流動性のないゲルが形成された。また、上記溶媒及び油脂のそれぞれから得られたゲルについて実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【００４３】
（比較例１）
１２−ヒドロキシステアリン酸を０．５ｇ及びターピネオールを９．５ｇ混合した以外は実施例１と同様にして、ゲル化剤を得た。ゲル化剤の状態は液体であった。
【００４４】
上記で得られたゲル化剤を用いて実施例１と同様にして各溶媒及び油脂のゲル化を行い、その状態を評価した。その結果、いずれの溶媒及び油脂も流動性があり、固形物として取り扱うことができなかった。結果を表１に示す。
【００４５】
（比較例２）
１２−ヒドロキシステアリン酸を３ｇ及びターピネオールを７ｇ混合した以外は実施例１と同様にして、ゲル化剤を調製した。得られたゲル化剤は、固体の状態であった。
【００４６】
上記で得られたゲル化剤を用いて実施例１と同様にして各溶媒及び油脂のゲル化を行い、その状態を評価した。その結果、いずれの溶媒及び油脂も流動性があり、固形物として取り扱うことができなかった。結果を表１に示す。
【００４７】
（比較例３）
ターピネオールに代えて、水酸基を有していないテルペン系溶媒としてｄ−リモネン（日本テルペン化学株式会社製）を用いた以外は実施例１と同様にして、ゲル化剤を調製した。得られたゲル化剤は、固体の状態であった。
【００４８】
上記で得られたゲル化剤を用いて実施例１と同様にして各溶媒及び油脂のゲル化を行い、その状態を評価した。その結果、いずれの溶媒及び油脂も流動性があり、固形物として取り扱うことができなかった。結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明によれば、常温で液状の有機溶媒や油脂類を加熱することなく十分な強度でゲル化することができるゲル化剤を提供することができる。本発明のゲル化剤によれば、例えばトルエン、キシレン、ペンタン、ヘキサンなどの比較的極性が低い有機溶媒、大豆油、菜種油、サラダ油などの動植物油、ガソリン、重油、流動パラフィンなどの鉱油類、リモネン、α−ピネン、β−ピネン、テレピン油、オレンジ油、レモン油などの植物製油、ヒノキチオール、アリルチオイソシアネートなどの揮散性剤を、加熱することなく十分な強度を有するゲル化物或いは固化物にすることができる。また本発明のゲル化剤は、廃食用油や廃潤滑油などの廃油の固形化処理剤として有用である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、常温で液状の有機溶媒や油脂類をゲル化するために用いられるゲル化剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機溶媒や油脂類をゲル化或いは固化するために油性ゲル化剤が利用されている。油性ゲル化剤の用途は、塗料、インク、化粧品、医薬品などの粘度調整剤や固化剤や、廃食用油、廃潤滑油などの廃油の固形化処理剤など多岐にわたる。油性ゲル化剤としては、１２−ヒドロキシステアリン酸、ステアリン酸ナトリウムなどの長鎖脂肪酸の金属塩、ジベンジリデンソルビトール、アミノ酸誘導体等が知られている。
【０００３】
油性ゲル化剤はゲル化の対象物である有機溶媒や油脂類中に分子レベルで均一に分散し、水素結合などの分子間相互作用によりネットワーク構造を形成することでゲル化を生じさせる。そのため、有機溶媒や油脂類への添加後に油性ゲル化剤を均一分散させるための加熱が行われる。しかし、このような加熱を行うことは、例えば、ゲル化の対象物中の成分が変性する問題や、廃食用油などの廃油を固形化処理する場合には廃油の加熱による火災の問題がある。
【０００４】
上記事情から、液状の有機溶媒や油脂類を加熱することなくゲル化することができるゲル化剤が望まれている。廃食用油の固形化処理剤は家庭における廃油の廃棄手段として普及しており、廃油の加熱を必要としない処理方法や処理剤についてはこれまでにも種々検討がなされている。例えば、下記特許文献１には、１２−ヒドロキシステアリン酸の微粉末化物を用いる廃食用油の処理方法が開示されている。下記特許文献２には、１２−ヒドロキシステアリン酸をＮ−メチルピロリドンのようなアルキルピロリドン化合物からなる溶剤に溶解させた固形化処理剤が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２５３７９７号公報
【特許文献２】特開平６−８０９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の方法は、１２−ヒドロキシステアリン酸の微粉末化物をゲル化対象物中に均一に分散させるために、機械的な処理による分散、長時間の攪拌が必要である。そのうえ、攪拌後のゲル化対象物はペースト状になり固形物として取り扱うことができないという問題がある。
【０００７】
特許文献２に記載の処理剤は、ゲル化対象物にゲル化剤を加熱することなく容易に分散することができる点では優れている。しかし、ゲル化後の固形物の強度が低いという問題がある。そのうえ、Ｎ−メチルピロリドンなどの溶剤が含まれているため、皮膚に接触したときの安全性の問題や、固形化処理剤及びゲル化後の固形物が魚臭のような不快な臭いを有することの問題もある。
【０００８】
本発明は、上記従来技術が有する問題を鑑みてなされたものであり、常温で液状の有機溶媒や油脂類を加熱することなく十分な強度でゲル化することができるゲル化剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、油性ゲル化剤を、水酸基を有するテルペン系溶媒に特定の割合で溶解した液状のゲル化剤が、常温で液体の有機溶媒および油脂類を加熱することなく十分な強度でゲル化できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
本発明は、以下の［１］〜［２］に関する。
［１］ （Ａ）油性ゲル化剤と、（Ｂ）水酸基を有するテルペン系溶媒と、を含み、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との質量比（Ａ）／（Ｂ）が１０／９０以上２５／７５以下であるゲル化剤。
［２］ 上記（Ａ）油性ゲル化剤が１２−ヒドロキシステアリン酸である［１］に記載のゲル化剤。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、常温で液状の有機溶媒や油脂類を加熱することなく十分な強度でゲル化できるゲル化剤を提供することができる。本発明のゲル化剤によれば、廃食用油などの廃油の固形化処理剤として使用する場合、加熱や機械的な処理による分散、長時間の攪拌など煩雑な操作を必要とせず、より安全で容易に廃油の処理が可能であるとともに、不快な匂いが少ないという効果が得られる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明について具体的に説明する。まず、本発明に係るゲル化剤の実施形態について説明する。
【００１３】
本実施形態のゲル化剤は、（Ａ）油性ゲル化剤（以下、成分Ａと略称することがある。）と、（Ｂ）水酸基を有するテルペン系溶媒（以下、成分Ｂと略称することがある。）と、を含み、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との質量比（Ａ）／（Ｂ）が１０／９０以上２５／７５以下である液状のゲル化剤である。
【００１４】
本実施形態のゲル化剤は、常温（約２５℃）環境下にて液状であり、成分Ｂ中に成分Ａが均一に分子レベルで分散した状態であることが好ましい。このような状態は、例えば、成分Ａと成分Ｂとを混合し、この混合物を、成分Ａの融点以上で加熱して成分Ａを溶解した後、常温（約２５℃）に冷却或いは常温で静置することにより得ることができる。本実施形態のゲル化剤は、ゲル化対象物に混合することで、加熱することなく、また機械的な処理や長時間の攪拌を伴わずにゲル化対象物を十分な強度でゲル化することができる。
【００１５】
本実施形態において、ゲル化剤の２５℃における粘度が５５ｍＰａ・ｓ〜１０５ｍＰａ・ｓであると、ゲル化対象物へ混合した際に、機械的な処理や長時間の攪拌をしなくても、十分に分散されるので好ましい。ゲル化剤の粘度は、東機産業株式会社製ＴＶＥ−２２形粘度計・コーンプレートタイプ（Ｅ型粘度計）及び１°３４’×Ｒ２４の標準コーンロータ（ロータコード０１）を用い、温度２５℃、ずり速度７６．６ｓｅｃ−１にて測定される。
【００１６】
本実施形態のゲル化剤において、成分Ｂである水酸基を有するテルペン系溶媒は水素結合形成能を有しており、成分Ａがゲル化剤として機能するのに重要な分子間水素結合を阻害することができる。成分Ａと成分Ｂとが上記特定の質量比で混合されていることにより、本実施形態のゲル化剤は、成分Ａが分子間水素結合による会合体を形成することなく成分Ｂ中に分子レベルで分散した液状の状態を取ることができる。そして、このゲル化剤がゲル化対象物に混合されたときには、成分Ａがゲル化対象物中に十分分散され、成分Ｂによる上記阻害が低下することで、成分Ａによるゲル化能を十分に発現させることができる。
【００１７】
成分Ａとしては、例えば、３−ヒドロキシミリスチン酸、１０−ヒドロキシステアリン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、８，１０−ジヒドロキシオクタデカン酸などの炭素数１６〜３０のヒドロキシ脂肪酸及び１２−ヒドロキシステアリン酸のグリセライドであるヒマシ硬化油、ジベンジリデンソルビトール及びその誘導体、ラウロイルグルタミン酸ジブチルアミドやジカプロイルリジンラウリルアミドなどのＮ−アシルアミノ酸誘導体などが挙げられる。これらの中でも、１２−ヒドロキシステアリン酸が比較的融点が低く、成分Ｂへ加熱溶解する際に、低沸点の溶媒を選択することができることから、好ましく用いることができる。
【００１８】
成分Ｂとしては、例えば、ターピネオール、ジヒドロターピネオール、カルベオール、シトロネロール、ミルテノール、ペリリルアルコールなどが挙げられる。これらは、香料にも利用されている溶媒であり、有機溶剤特有の不快な臭いを有さず、柑橘系の臭いを有する。そのため、上記の溶媒をゲル化剤の成分として使用した場合、他の有機溶剤を用いた場合に比べて臭いの問題を低減することができる。特に、ターピネオール、ジヒドロターピネオールは、沸点が高く安全性が高いことから好ましく用いることができる。水酸基を有するテルペン系溶媒は、１種を単独で用いてもよく、あるいは２種類以上組み合わせて用いてもよい。
【００１９】
本実施形態のゲル化剤において、成分Ａと成分Ｂの質量比（（Ａ）／（Ｂ））は１０／９０以上２５／７５以下であり、より好ましくは１５／８５以上２３／７７以下である。質量比（Ａ）／（Ｂ）が１０／９０未満であると、ゲル化剤をゲル化対象物に混合した際に、成分Ｂのゲル化阻害効果が過剰に働くため、結果として十分なゲル強度を有するゲル化物が得られなくなる。一方、（Ａ）／（Ｂ）が２５／７５を超えると、成分Ｂの成分Ａに対する分子間水素結合の阻害効果が低くなるため、成分Ａと成分Ｂとを加熱混合した後にゲル化が生じやすくなり常温で液状のゲル化剤が得られなくなる。この場合、成分Ａのゲル化対象物への分散性が低下し、十分な強度のゲル化が困難となる。
【００２０】
本実施形態のゲル化剤における成分Ａの含有量は、十分なゲル化能を発現させる観点から、ゲル化剤全量を基準として１０〜２５質量％であることが好ましく、１５〜２３質量％であることがより好ましい。
【００２１】
本実施形態のゲル化剤は、成分Ａと成分Ｂに加えて、本発明の目的を損なわない範囲で、各種添加剤を配合することができる。添加剤としては、例えば、ゲル強度向上のための有機カルボン酸などの金属塩、石油樹脂系や天然樹脂系の粘着付与剤、ゲル化対象物への分散性向上や成分Ａと成分Ｂの相溶性を調整するための各種界面活性剤や溶剤、ゲル化剤の香りを調整するための各種香料、ゲル化剤の安定性向上のための酸化防止剤や各種保存剤などが挙げられる。これらの添加剤は、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。添加剤の配合量は、Ａ成分とＢ成分の合計１００質量部に対して２質量％以下の割合が好ましい。添加剤の配合量が２質量％以下であれば、本実施形態のゲル化剤の粘度の増加やゲル化が生じにくく、液状のゲル化剤が得られやすい。
【００２２】
次に、本発明に係るゲル化剤の製造方法の実施形態について説明する。
【００２３】
本実施形態の方法では、まず、成分Ａと成分Ｂとを上記の質量比で混合し、この混合物を、成分Ａの融点以上で加熱しながら成分Ａが完全に融解するまで攪拌する。このとき、成分Ａと成分Ｂとの混合割合が変化しないように成分Ｂの沸点以上の温度にならないように加熱することが好ましい。成分Ａが融解したことを確認後、混合物を常温（約２５℃）に冷却或いは常温で静置することで液状のゲル化剤が得られる。上記添加剤を配合する場合、添加剤を予め成分Ｂに配合しておき、成分Ａと一緒に加熱混合してもよく、また上記添加剤の加熱による蒸散や変質を防ぐ場合には、成分Ａの融解後の冷却過程において添加剤を配合し混合してもよい。
【００２４】
次に、本発明に係るゲル化剤の使用方法について説明する。
【００２５】
本実施形態の使用方法では、常温のゲル化対象物１００質量部に対して、本発明のゲル化剤を１０質量部以上３０質量部以下の割合で混合することが好ましい。混合は、ゲル化剤が均一に分散するように攪拌することが好ましい。攪拌方法としては、菜箸、へら等による人為的な攪拌方法が挙げられ、ゲル化対象物が、有機溶剤やパラフィン類に香料などの機能性成分を含有させた油性材料の場合、ホモミキサーやホモジナイザーなどによる攪拌が挙げられる。混合後は、常温にて３０分程度静置することで流動性のないゲル化物が得られる。
【００２６】
ゲル化剤が成分Ａを１０〜２５質量％含むものである場合、上記の混合割合ではゲル化剤とゲル化対象物の混合物中に含まれる成分Ａの割合は０．９質量％以上５．７質量％以下となる。成分Ａの割合が０．９質量％以上であれば、流動性もなく十分なゲル強度を有するゲル化物を得ることが容易となり、成分Ａの割合が５．７質量％以下であると、成分Ａを分散させる成分Ｂの配合量が適切であるため、結果的にゲル強度の高いゲル化物が得られやすくなる。固形物としての取り扱い性を向上させるなど、ゲル強度を更に高める場合には、ゲル化対象物中に含まれる成分Ａの割合が２質量％以上５質量％以下となるようにゲル化剤の混合割合を調整することが好ましい。
【００２７】
ゲル化対象物としては、有機溶媒や油脂類などが挙げられ、具体的には、トルエン、キシレン、ペンタン、ヘキサンなどの比較的極性が低い有機溶媒、大豆油、菜種油、サラダ油などの動植物油、ガソリン、重油、流動パラフィンなどの鉱油類、リモネン、α−ピネン、β−ピネン、テレピン油、オレンジ油、レモン油などの植物製油、ヒノキオイル、アリルイソチオシアネートなどの揮散性剤などが挙げられる。また、ゲル化対象物は、上記の油性成分を１種又は２種以上含有するものであってもよい。
【００２８】
本発明のゲル化剤はゲル化に加熱作業を必要としないため、アリルイソチオシアネートなどの揮散性機能成分を含有したゲル化物を製造する場合、揮散性機能成分の事前蒸散、変質、変色を防ぐことができる。本発明のゲル化剤は、揮散性機能成分を含有する芳香剤、消臭剤、害虫忌避剤などの製造に有用である。
【００２９】
本発明のゲル化剤に含有される水酸基を有するテルペン系溶媒は、揮散性の香料、消臭剤、害虫忌避剤などに利用されているものを用いることができる。このような溶媒を含有するゲル化剤によって得られるゲル化物は、上記の効果を有するゲル状薬剤としても使用することができる。
【００３０】
本発明のゲル化剤は、廃食用油や廃潤滑油などの廃油の固形化処理剤として有用である。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３２】
（実施例１）
油性ゲル化剤として１２−ヒドロキシステアリン酸（伊藤製油株式会社製）を２ｇ、および水酸基を有するテルペン系溶媒としてターピネオール（日本テルペン化学株式会社製、α−ターピネオール）８ｇを混合し、約８０℃にて加熱攪拌した。１２−ヒドロキシステアリン酸が完全に溶融したことを目視にて確認後、２５℃の環境下にて１日静置した溶液をゲル化剤として得た。ゲル化剤の状態は液体であった。
【００３３】
［有機溶媒及び油脂のゲル化及びその評価］
（１）トルエン、（２）流動パラフィン、（３）大豆油、（４）流動パラフィンとアリルイソチオシアネート（ＡＩＴＣ）との混合溶媒（流動パラフィン／ＡＩＴＣ＝８／２（質量比））の４種類の溶媒又は油脂１０ｇに対して、上記で得られたゲル化剤２ｇを、２５℃の温度条件下で混合し、スターラーにて１０秒攪拌した。１時間後の状態を観察した結果、いずれの溶媒及び油脂も流動性のないゲルが形成された。また、上記溶媒及び油脂のそれぞれから得られたゲルのゲル強度を測定し、以下に示す評価基準にしたがって評価した。結果を表１に示す。
【００３４】
［ゲル強度の測定］
形成されたゲルのゲル強度（ｇ／ｃｍ２）は、小型卓上試験機（日本電産シンポ株式会社製 ＦＧＳ−１０ＴＶ）とデジタルフォースゲージ（日本電産シンポ株式会社製 ＦＰＧ−５ プローブ：φ１２ 侵入速度３ｍｍ）を用いて測定した。
［ゲル化の評価］
「◎」：ゲル強度が２００ｇ／ｃｍ２より大きく、十分な形状保持性があり、固形物として取り扱える状態である。
「○」：ゲル強度が１００〜２００ｇ／ｃｍ２であり、固形物として取り扱える状態である。
「×」：ゲル強度が１００ｇ／ｃｍ２未満であり、固形物として取り扱うことができない状態である。
【００３５】
（実施例２）
ターピネオールに代えて、水酸基を有するテルペン系溶媒としてジヒドロターピネオール（日本テルペン化学株式会社製）を用いた以外は実施例１と同様にして、ゲル化剤を得た。ゲル化剤の状態は液体であった。
【００３６】
上記で得られたゲル化剤を用いて実施例１と同様にして各溶媒及び油脂のゲル化を行い、その状態を評価した。いずれの溶媒及び油脂も流動性のないゲルが形成された。また、上記溶媒及び油脂のそれぞれから得られたゲルについて実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【００３７】
（実施例３）
１２−ヒドロキシステアリン酸を１．２ｇ及びターピネオールを８．８ｇ混合した以外は実施例１と同様にして、ゲル化剤を得た。ゲル化剤の状態は液体であった。
【００３８】
上記で得られたゲル化剤を用いて実施例１と同様にして各溶媒及び油脂のゲル化を行い、その状態を評価した。いずれの溶媒及び油脂も流動性のないゲルが形成された。また、上記溶媒及び油脂のそれぞれから得られたゲルについて実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【００３９】
（実施例４）
１２−ヒドロキシステアリン酸を２．３ｇ及びターピネオールを７．７ｇ混合した以外は実施例１と同様にして、ゲル化剤を得た。ゲル化剤の状態は液体であった。
【００４０】
上記で得られたゲル化剤を用いて実施例１と同様にして各溶媒及び油脂のゲル化を行い、その状態を評価した。いずれの溶媒及び油脂も流動性のないゲルが形成された。また、上記溶媒及び油脂のそれぞれから得られたゲルについて実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【００４１】
（実施例５）
１２−ヒドロキシステアリン酸に代えて、油性ゲル化剤としてヒマシ硬化油（伊藤製油株式会社製）を用いた以外は実施例１と同様にして、ゲル化剤を得た。ゲル化剤の状態は液体であった。
【００４２】
上記で得られたゲル化剤を用いて実施例１と同様にして各溶媒及び油脂のゲル化を行い、その状態を評価した。いずれの溶媒及び油脂も流動性のないゲルが形成された。また、上記溶媒及び油脂のそれぞれから得られたゲルについて実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【００４３】
（比較例１）
１２−ヒドロキシステアリン酸を０．５ｇ及びターピネオールを９．５ｇ混合した以外は実施例１と同様にして、ゲル化剤を得た。ゲル化剤の状態は液体であった。
【００４４】
上記で得られたゲル化剤を用いて実施例１と同様にして各溶媒及び油脂のゲル化を行い、その状態を評価した。その結果、いずれの溶媒及び油脂も流動性があり、固形物として取り扱うことができなかった。結果を表１に示す。
【００４５】
（比較例２）
１２−ヒドロキシステアリン酸を３ｇ及びターピネオールを７ｇ混合した以外は実施例１と同様にして、ゲル化剤を調製した。得られたゲル化剤は、固体の状態であった。
【００４６】
上記で得られたゲル化剤を用いて実施例１と同様にして各溶媒及び油脂のゲル化を行い、その状態を評価した。その結果、いずれの溶媒及び油脂も流動性があり、固形物として取り扱うことができなかった。結果を表１に示す。
【００４７】
（比較例３）
ターピネオールに代えて、水酸基を有していないテルペン系溶媒としてｄ−リモネン（日本テルペン化学株式会社製）を用いた以外は実施例１と同様にして、ゲル化剤を調製した。得られたゲル化剤は、固体の状態であった。
【００４８】
上記で得られたゲル化剤を用いて実施例１と同様にして各溶媒及び油脂のゲル化を行い、その状態を評価した。その結果、いずれの溶媒及び油脂も流動性があり、固形物として取り扱うことができなかった。結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明によれば、常温で液状の有機溶媒や油脂類を加熱することなく十分な強度でゲル化することができるゲル化剤を提供することができる。本発明のゲル化剤によれば、例えばトルエン、キシレン、ペンタン、ヘキサンなどの比較的極性が低い有機溶媒、大豆油、菜種油、サラダ油などの動植物油、ガソリン、重油、流動パラフィンなどの鉱油類、リモネン、α−ピネン、β−ピネン、テレピン油、オレンジ油、レモン油などの植物製油、ヒノキチオール、アリルチオイソシアネートなどの揮散性剤を、加熱することなく十分な強度を有するゲル化物或いは固化物にすることができる。また本発明のゲル化剤は、廃食用油や廃潤滑油などの廃油の固形化処理剤として有用である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）油性ゲル化剤と、（Ｂ）水酸基を有するテルペン系溶媒と、を含み、
前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との質量比（Ａ）／（Ｂ）が１０／９０以上２５／７５以下である、ゲル化剤。
【請求項２】
前記（Ａ）油性ゲル化剤が１２−ヒドロキシステアリン酸である、請求項１に記載のゲル化剤。
【請求項１】
（Ａ）油性ゲル化剤と、（Ｂ）水酸基を有するテルペン系溶媒と、を含み、
前記（Ａ）成分と前記（Ｂ）成分との質量比（Ａ）／（Ｂ）が１０／９０以上２５／７５以下である、ゲル化剤。
【請求項２】
前記（Ａ）油性ゲル化剤が１２−ヒドロキシステアリン酸である、請求項１に記載のゲル化剤。
【公開番号】特開２０１２−７７１１３（Ｐ２０１２−７７１１３Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２１０３４（Ｐ２０１０−２２１０３４）
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（３９００１７９４９）旭化成ホームプロダクツ株式会社 (56)
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（３９００１７９４９）旭化成ホームプロダクツ株式会社 (56)
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