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JP2018016667A - Temperature-sensitive phase separation fluid - Google Patents

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JP2018016667A
JP2018016667A JP2016145199A JP2016145199A JP2018016667A JP 2018016667 A JP2018016667 A JP 2018016667A JP 2016145199 A JP2016145199 A JP 2016145199A JP 2016145199 A JP2016145199 A JP 2016145199A JP 2018016667 A JP2018016667 A JP 2018016667A
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JP
Japan
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water
temperature
soluble
phase separation
sensitive phase
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Application number
JP2016145199A
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Japanese (ja)
Inventor
淳 丹羽
Atsushi Niwa
淳 丹羽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kansai Research Institute KRI Inc
Original Assignee
Kansai Research Institute KRI Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a temperature-sensitive phase separation liquid which can adjust lower limit critical solution temperature (LCST) optionally in conformity to process conditions and has low viscosity.SOLUTION: There is provided a temperature-sensitive phase separation liquid obtained by mixing a water soluble liquid without showing temperature-sensitive separation property from water soluble alcohols, glycols, glycol alkyl ethers, diethyleneglycol diesters and alkyl aliphatic acid amides, and a water insoluble liquid from water insoluble alcohols, glycols, glycol alkyl ethers, diethyleneglycol diesters and water insoluble alkyl aliphatic acid amides. There is provided a temperature-sensitive phase separation liquid obtained by mixing a water soluble liquid exhibiting no temperature-sensitive phase separation property from water soluble alcohols, glycols, glycol alkyl ethers, diethyleneglycol diesters and alkyl aliphatic acid amides, and a solution of a water soluble solid material consisting of an inorganic halogen compound and/or saccharides.SELECTED DRAWING: None

Description

感温相分離性を有しない物質同士を混合して得られる感温相分離性液体に関する。   The present invention relates to a temperature-sensitive phase separation liquid obtained by mixing substances having no temperature-sensitive phase separation.

室温あるいは低温では水に溶解し、高温で水と相分離する感温相分離物質、すなわち下限臨界溶液温度(LCST)を有する物質として、ポリN−イソプロピルアクリルアミドなどのポリマーが知られている(特許文献1)。
特許文献1に記載された技術では、ポリマーのモノマー組成比を変えることでLCSTを調節している。しかしながら、得られる溶液は高粘度のポリマー溶液で、相分離後はゲル状となり、液体−液体の分液による分離は困難であった。
Polymers such as poly-N-isopropylacrylamide are known as temperature-sensitive phase-separating substances that dissolve in water at room temperature or low temperature and phase-separate with water at high temperature, that is, substances having a lower critical solution temperature (LCST) (patent) Reference 1).
In the technique described in Patent Document 1, LCST is adjusted by changing the monomer composition ratio of the polymer. However, the resulting solution is a high-viscosity polymer solution that becomes a gel after phase separation, and separation by liquid-liquid separation was difficult.

本発明者は、LCSTを有する低分子水溶性液体化合物を正浸透ドロー溶液として用いる技術を出願しており(特許文献2)、感温相分離物質は低粘度高浸透圧の正浸透水処理法ドロー溶液、低粘度感温相分離抽出、容易に水分を分離できる低粘度吸収液などに用いられる。
特許文献2に記載された技術では、水溶液がLCST以上になると液体−液体の二層分離となり分液による分離は容易であるが、感温相分離物質と水との比率が決まればLCSTは一義的に定まり調節することはできなかった。また感温相分離物質と水との比率を変えればLCSTを変えることはできるが、感温相分離物質と水との比率が2:8〜8:2の範囲ではLCSTは大きく変化しない。また感温相分離物質と水との比率が大きく変化すると、その水溶液の浸透圧、水吸収力、抽出性などに大きな影響を及ぼし、期待する性能を発現できなくなる。
The present inventor has applied for a technique using a low-molecular water-soluble liquid compound having LCST as a forward osmotic draw solution (Patent Document 2), and a temperature-sensitive phase separation substance is a forward osmotic water treatment method having a low viscosity and a high osmotic pressure. Used for draw solutions, low-viscosity temperature-sensitive phase separation extraction, low-viscosity absorption liquids that can easily separate water.
In the technique described in Patent Document 2, when the aqueous solution becomes LCST or higher, liquid-liquid two-layer separation is performed and separation by liquid separation is easy. However, LCST is unambiguous if the ratio of the temperature-sensitive phase separation substance and water is determined. Could not be adjusted. In addition, the LCST can be changed by changing the ratio of the temperature-sensitive phase separation substance and water, but the LCST does not change greatly when the ratio of the temperature-sensitive phase separation substance and water is in the range of 2: 8 to 8: 2. In addition, if the ratio between the temperature-sensitive phase separation substance and water changes greatly, the osmotic pressure, water absorbability, extractability, etc. of the aqueous solution will be greatly affected, and the expected performance cannot be expressed.

感温相分離物質のLCSTをプロセス条件に合わせて所望の温度、粘度に設定することができれば、排熱利用、環境温度の影響などを考慮したプロセス設計に大きな利点があるが、従来技術では、LCSTを任意に調節することが、難しかった。   If the LCST of the temperature-sensitive phase separation material can be set to a desired temperature and viscosity according to the process conditions, there is a great advantage in the process design considering the use of exhaust heat, the influence of the environmental temperature, etc. It was difficult to adjust the LCST arbitrarily.

特開2008−179822号公報JP 2008-179822 A 特開2016−49500号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-49500

本発明の目的は、プロセス条件に合わせて任意に下限臨界溶液温度(LCST)を調節可能で、なおかつ低粘度でLCST以上では液体−液体の二層分離となり分液による分離が容易な感温相分離液体を提供することである。   The object of the present invention is to be able to arbitrarily adjust the lower critical solution temperature (LCST) according to the process conditions, and to achieve a temperature-sensitive phase that is low in viscosity and has a liquid-liquid two-layer separation above LCST and can be easily separated by liquid separation. Providing a separate liquid.

上記課題を解決するために、本発明者は鋭意検討を行った結果、本発明を完成した。すなわち、本発明は、以下の技術的手段から構成される。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have intensively studied and as a result, completed the present invention. That is, the present invention comprises the following technical means.

〔1〕 水溶性アルコール類、水溶性グリコール類、水溶性グリコールアルキルエーテル類、水溶性グリコールアルキルエーテルエステル類、水溶性ジエチレングリコールジエステル類及び水溶性アルキル脂肪酸アミド類のうちの1つ以上から選ばれた感温相分離性を示さない水溶性液体と、非水溶性アルコール類、非水溶性グリコール類、非水溶性グリコールアルキルエーテル類、非水溶性グリコールアルキルエーテルエステル類及び非水溶性アルキル脂肪酸アミド類のうちの1つ以上から選ばれた体積比1:1で水と混和しない非水溶性液体、とを混合することにより得られる感温相分離液体。 [1] Selected from one or more of water-soluble alcohols, water-soluble glycols, water-soluble glycol alkyl ethers, water-soluble glycol alkyl ether esters, water-soluble diethylene glycol diesters and water-soluble alkyl fatty acid amides Water-soluble liquids that do not exhibit temperature-sensitive phase separation and water-insoluble alcohols, water-insoluble glycols, water-insoluble glycol alkyl ethers, water-insoluble glycol alkyl ether esters, and water-insoluble alkyl fatty acid amides A temperature-sensitive phase separation liquid obtained by mixing a water-insoluble liquid immiscible with water at a volume ratio of 1: 1 selected from one or more of them.

〔2〕 水溶性アルコール類、水溶性グリコール類、水溶性グリコールアルキルエーテル類、水溶性グリコールアルキルエーテルエステル類、水溶性ジエチレングリコールジエステル類及び水溶性アルキル脂肪酸アミド類のうちの1つ以上から選ばれた感温相分離性を示さない水溶性液体と、感温相分離性を示さない無機ハロゲン化合物及び/又は糖類からなる水溶性固体物質の水溶液、とを混合することにより得られる感温相分離液体。 [2] Selected from one or more of water-soluble alcohols, water-soluble glycols, water-soluble glycol alkyl ethers, water-soluble glycol alkyl ether esters, water-soluble diethylene glycol diesters and water-soluble alkyl fatty acid amides A temperature-sensitive phase separation liquid obtained by mixing a water-soluble liquid that does not exhibit temperature-sensitive phase separation and an aqueous solution of a water-soluble solid substance composed of an inorganic halogen compound and / or saccharide that does not exhibit temperature-sensitive phase separation. .

本発明によれば、プロセス条件に合わせて任意にLCSTを調節可能で、なおかつ低粘度で下限臨界溶液温度(LCST)以上では液体−液体の二層分離となり分液による分離が容易な感温相分離液体を提供することが可能である。   According to the present invention, the LCST can be arbitrarily adjusted in accordance with the process conditions, and a liquid-liquid two-layer separation is obtained at a low viscosity and above the lower critical solution temperature (LCST). It is possible to provide a separation liquid.

本発明の第1の感温相分離液体は、水溶性アルコール類、水溶性グリコール類、水溶性グリコールアルキルエーテル類、水溶性グリコールアルキルエーテルエステル類、水溶性ジエチレングリコールジエステル類及び水溶性アルキル脂肪酸アミド類のうちの1つ以上から選ばれた感温相分離性を示さない水溶性液体と、非水溶性アルコール類、非水溶性グリコール類、非水溶性グリコールアルキルエーテル類、非水溶性グリコールアルキルエーテルエステル類及び非水溶性アルキル脂肪酸アミド類のうちの1つ以上から選ばれた体積比1:1で水と混和しない非水溶性液体、とを混合することにより得られる感温相分離液体である。   The first temperature-sensitive phase separation liquid of the present invention comprises water-soluble alcohols, water-soluble glycols, water-soluble glycol alkyl ethers, water-soluble glycol alkyl ether esters, water-soluble diethylene glycol diesters, and water-soluble alkyl fatty acid amides. A water-soluble liquid that does not exhibit temperature-sensitive phase separation selected from one or more of the above, water-insoluble alcohols, water-insoluble glycols, water-insoluble glycol alkyl ethers, water-insoluble glycol alkyl ether esters And a water-insoluble liquid immiscible with water at a volume ratio of 1: 1 selected from one or more of water-insoluble alkyl fatty acid amides.

前記第1の感温相分離液体は、前記の感温相分離性を示さない水溶性液体と、前記の体積比1:1で水と混和しない非水溶性液体とを混合することにより得ることができる。混合は、常温で通常の混合方法で行えばよい。すなわち、容器に対象の感温相分離液体を入れて、撹拌機で撹拌して混合することができる。   The first temperature-sensitive phase separation liquid is obtained by mixing the water-soluble liquid that does not exhibit temperature-sensitive phase separation and the water-insoluble liquid that is not miscible with water at the volume ratio of 1: 1. Can do. Mixing may be performed by a normal mixing method at room temperature. That is, the target temperature-sensitive phase separation liquid can be placed in a container and mixed by stirring with a stirrer.

前記混合により感温相分離性を示すようになるのは、以下の理由であると推察される。一般に感温相分離液体は水溶性ではあるが親水性が大きすぎることはなく程よい親水性である。感温相分離性を示さない水溶性液体は感温相分離液体よりも親水性である。体積比1:1で水と混和しない非水溶性液体は感温相分離液体よりも疎水性である。感温相分離性を示さない水溶性液体と体積比1:1で水と混和しない非水溶性液体とを混合することにより、程よい親水性となり感温相分離性を示すようになるものと推察される。   It is inferred that the temperature-sensitive phase separation is exhibited by the mixing because of the following reason. In general, the temperature-sensitive phase separation liquid is water-soluble, but it is not too hydrophilic and is moderately hydrophilic. Water-soluble liquids that do not exhibit temperature-sensitive phase separation are more hydrophilic than temperature-sensitive phase separation liquids. A water-insoluble liquid that is immiscible with water at a volume ratio of 1: 1 is more hydrophobic than a temperature-sensitive phase separation liquid. It is presumed that by mixing a water-soluble liquid that does not exhibit temperature-sensitive phase separation and a water-insoluble liquid that is not miscible with water at a volume ratio of 1: 1, it becomes moderately hydrophilic and exhibits temperature-sensitive phase separation. Is done.

前記第1の感温相分離液体の下限臨界溶液温度(LCST)を所望の調節する方法の一つとしては、感温相分離性を示さない水溶性液体の割合を大きくしてLCSTを高くする方法がある。また、体積比1:1で水と混和しない非水溶性液体の割合を大きくしてLCSTを低くする方法がある。   One of the methods for adjusting the lower critical solution temperature (LCST) of the first temperature-sensitive phase separation liquid as desired is to increase the LCST by increasing the proportion of a water-soluble liquid that does not exhibit temperature-sensitive phase separation. There is a way. Further, there is a method in which the LCST is lowered by increasing the ratio of a water-insoluble liquid that is immiscible with water at a volume ratio of 1: 1.

前記第1の感温相分離液体の一方の原料となる水溶性アルコール類、水溶性グリコール類、水溶性グリコールアルキルエーテル類、水溶性グリコールアルキルエーテルエステル類、水溶性ジエチレングリコールジエステル類及び水溶性アルキル脂肪酸アミド類のうちの1つ以上から選ばれた感温相分離性を示さない水溶性液体は、最も混和しづらいとされる体積比1:1で水と混和し均一な水溶液となり加熱しても相分離しない、なおかつ前記に記載の既知の感温相分離液体と室温で任意の割合で混和し均一な溶液となる物質であれば限定されない。   Water-soluble alcohols, water-soluble glycols, water-soluble glycol alkyl ethers, water-soluble glycol alkyl ether esters, water-soluble diethylene glycol diesters, and water-soluble alkyl fatty acids that are one raw material of the first temperature-sensitive phase separation liquid A water-soluble liquid that does not exhibit temperature-sensitive phase separation selected from one or more of amides can be mixed with water at a volume ratio of 1: 1, which is most difficult to mix, to form a uniform aqueous solution even when heated. The substance is not limited as long as it is a substance that does not undergo phase separation and is mixed with the known temperature-sensitive phase separation liquid described above at room temperature in an arbitrary ratio to form a uniform solution.

水溶性アルコール類の好ましい例としては、炭素数が1〜3のアルコール類、具体的にはメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、および炭素数が4の三級アルコール2‐メチル−2−プロパノールを例示することができる。   Preferable examples of water-soluble alcohols include alcohols having 1 to 3 carbon atoms, specifically, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, and tertiary alcohol 2-methyl-2 having 4 carbon atoms. -Propanol can be exemplified.

また、水溶性グリコール類の好ましい例としては、具体的にはエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3‐プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2−メチルー2,4−ペンタンジオール、平均分子量300以下のポリプロピレングリコール、を例示するすることができる。   Specific examples of water-soluble glycols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,3-butanediol, 1,2-butanediol, 2,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,2-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2-methyl-2,4-pentane Examples thereof include diol and polypropylene glycol having an average molecular weight of 300 or less.

また、水溶性グリコールアルキルエーテル類の好ましい例としては、エーテル置換基の炭素数が1〜4のエチレングリコールモノアルキルエーテル類、具体的には2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、2−プロポキシエタノール、2−イソプロポキシエタノール、2−(2−メチル−2−プロポキシ)エタノール、また、エーテル置換基の炭素数が1〜4のジエチレングリコールモノアルキルエーテル類、具体的には2−(2−メトキシエトキシ)エタノール、2−(2−エトキシエトキシ)エタノール、2−(2−プロポキシエトキシ)エタノール、2−(2−イソプロポキシエトキシ)エタノール、2−(2−ブトキシエトキシ)エタノール、2−(2−イソブトキシエトキシ)エタノール、2−(2−((1−メチルプロポキシ)エトキシ)エタノール、2−(2−(2−メチル−2−プロポキシ)エトキシ)エタノール、また、エーテル置換基の炭素数が1〜4のトリエチレングリコールモノアルキルエーテル類、具体的には2−(2−(2−メトキシエトキシ)エトキシ)エタノール、2−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)エタノール、2−(2−(2−プロポキシエトキシ)エトキシ)エタノール、2−(2−(2−イソプロポキシエトキシ)エトキシ)エタノール、2−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)エタノール、2−(2−(2−イソブトキシエトキシ)エトキシ)エタノール、2−(2−(2−((1−メチルプロポキシ)エトキシ)エトキシ)エタノール、2−(2−(2−(2−メチル−2−プロポキシ)エトキシ)エトキシ)エタノール、また、エーテル置換基の炭素数の和が2〜4のエチレングリコールジアルキルエーテル類、具体的には1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、また、エーテル置換基の炭素数の和が2〜4のジエチレングリコールジアルキルエーテル類、具体的には1‐メトキシ‐2−(2‐メトキシエトキシ)エタン、1‐エトキシ‐2−(2‐メトキシエトキシ)エタンを例示することができる。また、エーテル置換基の炭素数の和が2〜4のトリエチレングリコールジアルキルエーテル類またはテトラエチレングリコールジアルキルエーテル類、具体的には1,2−ビス(2−メトキシエトキシ)エタン、1,2−ビス(2−エトキシエトキシ)エタン、ビス(2−(2−メトキシエトキシ)エチルエーテルを例示することができる。また、エーテル置換基の炭素数が1〜2のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類またはジプロピレングリコールモノアルキルエーテル類またはトリプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、具体的にはプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルを例示することができる。   Further, preferable examples of water-soluble glycol alkyl ethers include ethylene glycol monoalkyl ethers having 1 to 4 carbon atoms in the ether substituent, specifically 2-methoxyethanol, 2-ethoxyethanol, 2-propoxyethanol. , 2-isopropoxyethanol, 2- (2-methyl-2-propoxy) ethanol, and diethylene glycol monoalkyl ethers having 1 to 4 carbon atoms in the ether substituent, specifically 2- (2-methoxyethoxy ) Ethanol, 2- (2-ethoxyethoxy) ethanol, 2- (2-propoxyethoxy) ethanol, 2- (2-isopropoxyethoxy) ethanol, 2- (2-butoxyethoxy) ethanol, 2- (2-iso Butoxyethoxy) ethanol, 2- (2-((1-methylpropyl) Poxy) ethoxy) ethanol, 2- (2- (2-methyl-2-propoxy) ethoxy) ethanol, and triethylene glycol monoalkyl ethers having 1 to 4 carbon atoms in the ether substituent, specifically 2 -(2- (2-methoxyethoxy) ethoxy) ethanol, 2- (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) ethanol, 2- (2- (2-propoxyethoxy) ethoxy) ethanol, 2- (2- ( 2-isopropoxyethoxy) ethoxy) ethanol, 2- (2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) ethanol, 2- (2- (2-isobutoxyethoxy) ethoxy) ethanol, 2- (2- (2- (2- ( (1-Methylpropoxy) ethoxy) ethoxy) ethanol, 2- (2- (2- (2-methyl-2-propoxy) ethoxy) Toxi) ethanol, and ethylene glycol dialkyl ethers having 2 to 4 carbon atoms in the ether substituent, specifically 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, and ether substituents. Examples include diethylene glycol dialkyl ethers having 2 to 4 carbon atoms, specifically 1-methoxy-2- (2-methoxyethoxy) ethane and 1-ethoxy-2- (2-methoxyethoxy) ethane. In addition, triethylene glycol dialkyl ethers or tetraethylene glycol dialkyl ethers having 2 to 4 carbon atoms in the ether substituent, specifically 1,2-bis (2-methoxyethoxy) ethane, 1, Examples of 2-bis (2-ethoxyethoxy) ethane and bis (2- (2-methoxyethoxy) ethyl ether Rukoto can. Also, propylene glycol monoalkyl ethers or dipropylene glycol monoalkyl ethers or tripropylene glycol monoalkyl ethers having an ether substituent of 1 to 2 carbon atoms, specifically, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether And dipropylene glycol monomethyl ether and tripropylene glycol monomethyl ether.

また、水溶性グリコールアルキルエーテルエステル類の好ましい例としては、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルエステル類、具体的には1‐アセトキシ‐2−(2‐メトキシエトキシ)エタンを例示することができる。   In addition, preferred examples of the water-soluble glycol alkyl ether esters include diethylene glycol monoalkyl ether esters, specifically, 1-acetoxy-2- (2-methoxyethoxy) ethane.

また、水溶性ジエチレングリコールジエステル類の好ましい例としては、1‐アセトキシ‐2−(2‐アセトキシエトキシ)エタンを例示することができる。   Moreover, 1-acetoxy-2- (2-acetoxyethoxy) ethane can be illustrated as a preferable example of water-soluble diethylene glycol diesters.

また、水溶性アルキル脂肪酸アミド類の好ましい例としては、炭素数の和が7以下のN−アルキル脂肪酸アミド類またはN,N−ジアルキル脂肪酸アミド類、具体的にはN,N−ジエチルアセトアミド、N−プロピルアセトアミド、N−イソプロピルアセトアミド、N−ブチルアセトアミド、N,N−ジエチルプロパンアミド、N−メチルブタンアミド、N,N−ジメチルブタンアミドを例示することができる。   Preferred examples of the water-soluble alkyl fatty acid amides include N-alkyl fatty acid amides or N, N-dialkyl fatty acid amides having a sum of 7 or less carbon atoms, specifically N, N-diethylacetamide, N Examples thereof include -propylacetamide, N-isopropylacetamide, N-butylacetamide, N, N-diethylpropanamide, N-methylbutanamide, and N, N-dimethylbutanamide.

そして、前記に例示した物質のうちのいずれか1つの物質又は1つ以上の物質を混合して前記感温相分離性を示さない水溶性液体とすることができる。   Then, any one of the substances exemplified above or one or more substances can be mixed to form a water-soluble liquid that does not exhibit the temperature-sensitive phase separation property.

前記第1の感温相分離液体のもう一方の原料となる非水溶性アルコール類、非水溶性グリコール類、非水溶性グリコールアルキルエーテル類、非水溶性グリコールアルキルエーテルエステル類及び非水溶性アルキル脂肪酸アミド類のうちの1つ以上から選ばれた体積比1:1で水と混和しない非水溶性液体は、前記に記載の既知の感温相分離液体と室温で任意の割合で混和し均一な溶液となる物質であれば限定されない。   Water-insoluble alcohols, water-insoluble glycols, water-insoluble glycol alkyl ethers, water-insoluble glycol alkyl ether esters, and water-insoluble alkyl fatty acids that are the other raw materials of the first temperature-sensitive phase separation liquid A water-insoluble liquid that is not miscible with water at a volume ratio of 1: 1 selected from one or more of the amides is homogeneously mixed with the known temperature-sensitive phase separation liquid described above at any ratio at room temperature. There is no limitation as long as the substance is a solution.

非水溶性アルコール類の好ましい例としては、炭素数が4の一級または二級アルコール類、具体的には1−ブタノール、イソブタノール、2−ブタノール、および炭素数が5以上のアルコール類、具体的には1−ペンタノール、イソペンタノール、1,1−ジメチル−1−プロパノール、1−ヘキサノール、1−ヘプタノール、1−オクタノールが例示される。   Preferred examples of water-insoluble alcohols include primary or secondary alcohols having 4 carbon atoms, specifically 1-butanol, isobutanol, 2-butanol, and alcohols having 5 or more carbon atoms, specifically Examples of 1-pentanol, isopentanol, 1,1-dimethyl-1-propanol, 1-hexanol, 1-heptanol and 1-octanol.

また、非水溶性グリコール類、の好ましい例としては、具体的には1,8−オクタンジオール、2−エチルー1,3−ヘキサンジオール、平均分子量700以上のポリプロピレングリコールを例示することができる。   Specific examples of water-insoluble glycols include 1,8-octanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, and polypropylene glycol having an average molecular weight of 700 or more.

また、非水溶性グリコールアルキルエーテル類、の好ましい例としては、エーテル置換基の炭素数が6以上のエチレングリコールモノアルキルエーテル類またはエチレングリコールモノアラルキルエーテル類またはエチレングリコールモノアリールエーテル類、具体的には2−ヘキシルオキシエタノール、2−フェノキシエタノール、2−ベンジルオキシエタノール、2−(2−エチルヘキシルオキシ)エタノール、また、エーテル置換基の炭素数が6以上のジエチレングリコールモノアルキルエーテル類、またはエチレングリコールモノアリールエーテル類、具体的には2−(2−ヘキシルオキシエトキシ)エタノール、2−(2−フェノキシエトキシ)エタノール、2−((2−エチルヘキシルオキシ)エトキシ)エタノールを例示することができる。また、エーテル置換基の炭素数の和が5以上のジエチレングリコールジアルキルエーテル類、具体的には1‐ブトキシ‐2−(2‐メトキシエトキシ)エタン、1‐ブトキシ‐2−(2‐ブトキシエトキシ)エタンを例示することができる。また、エーテル置換基の炭素数が3以上のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類またはジプロピレングリコールモノアルキルエーテル類またはトリプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、具体的にはプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、を例示することができる。また、プロピレングリコールジアルキルエーテル類またはプロピレングリコールアルキルエーテルエステル類またはジプロピレングリコールジアルキルエーテル類またはトリプロピレングリコールジアルキルエーテル類、具体的にはプロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、を例示することができる。   Preferred examples of the water-insoluble glycol alkyl ethers include ethylene glycol monoalkyl ethers, ethylene glycol monoaralkyl ethers or ethylene glycol monoaryl ethers having an ether substituent having 6 or more carbon atoms, specifically, Is 2-hexyloxyethanol, 2-phenoxyethanol, 2-benzyloxyethanol, 2- (2-ethylhexyloxy) ethanol, diethylene glycol monoalkyl ethers having an ether substituent of 6 or more, or ethylene glycol monoaryl Examples of ethers, specifically 2- (2-hexyloxyethoxy) ethanol, 2- (2-phenoxyethoxy) ethanol, 2-((2-ethylhexyloxy) ethoxy) ethanol Door can be. Further, diethylene glycol dialkyl ethers having 5 or more carbon atoms in the ether substituent, specifically, 1-butoxy-2- (2-methoxyethoxy) ethane, 1-butoxy-2- (2-butoxyethoxy) ethane Can be illustrated. Also, propylene glycol monoalkyl ethers or dipropylene glycol monoalkyl ethers or tripropylene glycol monoalkyl ethers having an ether substituent of 3 or more, specifically propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether And tripropylene glycol monobutyl ether. Also, propylene glycol dialkyl ethers, propylene glycol alkyl ether esters, dipropylene glycol dialkyl ethers or tripropylene glycol dialkyl ethers, specifically propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol dimethyl ether, tripropylene Glycol dimethyl ether can be exemplified.

また、非水溶性グリコールアルキルエーテルエステル類の好ましい例としては、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルエステル類、具体的には1‐アセトキシ‐2−(2‐ブトキシエトキシ)エタンを例示することができる。   Further, preferred examples of the water-insoluble glycol alkyl ether esters include diethylene glycol monoalkyl ether esters, specifically 1-acetoxy-2- (2-butoxyethoxy) ethane.

また、非水溶性アルキル脂肪酸アミド類の好ましい例としては、炭素数の和が6以上のN−アルキル脂肪酸アミドまたはN,N−ジアルキル脂肪酸アミド、具体的にはN,N−ジブチルアセトアミド、N,N−ジプロピルプロパンアミド、N,N−ジイソプロピルプロパンアミド、N,N−ジプロピルブタンアミド、N,N−ジイソプロピルブタンアミド、N−エチルブタンアミド、N−エチルヘキサンアミド、N,N−ジエチルヘキサンアミドを例示することができる。   In addition, preferable examples of the water-insoluble alkyl fatty acid amides include N-alkyl fatty acid amides having a sum of 6 or more carbon atoms or N, N-dialkyl fatty acid amides, specifically N, N-dibutylacetamide, N, N-dipropylpropanamide, N, N-diisopropylpropanamide, N, N-dipropylbutanamide, N, N-diisopropylbutanamide, N-ethylbutanamide, N-ethylhexanamide, N, N-diethylhexane Amides can be exemplified.

そして、前記に例示した物質のうちのいずれか1つの物質又は1つ以上の物質を混合して体積比1:1で水と混和しない非水溶性液体とすることができる。   And any one substance in the substance illustrated above or one or more substances can be mixed, and it can be set as the water-insoluble liquid which is not miscible with water by volume ratio 1: 1.

本発明の第2の感温相分離液体は、水溶性アルコール類、水溶性グリコール類、水溶性グリコールアルキルエーテル類、水溶性グリコールアルキルエーテルエステル類、水溶性ジエチレングリコールジエステル類及び水溶性アルキル脂肪酸アミド類のうちの1つ以上から選ばれた感温相分離性を示さない水溶性液体と、感温相分離性を示さない無機ハロゲン化合物及び/又は糖類からなる水溶性固体物質の水溶液、とを混合することにより得られる感温相分離液体である。   The second temperature-sensitive phase separation liquid of the present invention comprises water-soluble alcohols, water-soluble glycols, water-soluble glycol alkyl ethers, water-soluble glycol alkyl ether esters, water-soluble diethylene glycol diesters and water-soluble alkyl fatty acid amides. A water-soluble liquid that does not exhibit temperature-sensitive phase separation selected from one or more of the above, and an aqueous solution of a water-soluble solid substance composed of an inorganic halogen compound and / or saccharide that does not exhibit temperature-sensitive phase separation This is a temperature-sensitive phase separation liquid obtained.

前記第2の感温相分離液体は、前記の感温相分離性を示さない水溶性液体と、前記の感温相分離性を示さない水溶性固体物質の水溶液とを混合することにより得ることができる。混合は、常温で通常の混合方法で行えばよい。すなわち、容器に対象の感温相分離液体を入れて、撹拌機で撹拌して混合することができる。   The second temperature-sensitive phase separation liquid is obtained by mixing the water-soluble liquid not exhibiting the temperature-sensitive phase separation and the aqueous solution of the water-soluble solid substance not exhibiting the temperature-sensitive phase separation. Can do. Mixing may be performed by a normal mixing method at room temperature. That is, the target temperature-sensitive phase separation liquid can be placed in a container and mixed by stirring with a stirrer.

前記混合により感温相分離性を示すようになるのは、以下の理由であると推察される。一般に感温相分離液体は水溶性ではあるが溶解性が大きすぎることはなく程よい溶解性である。感温相分離性を示さない水溶性液体は感温相分離液体よりも溶解性が大きい。また一般に水溶液に水溶性固体を溶解すると塩析効果により溶質の溶解性は小さくなる。感温相分離性を示さない水溶性液体が溶質である水溶液の場合、水溶性固体を溶解すると感温相分離性を示さない水溶性液体は低溶解性となる。感温相分離性を示さない水溶性液体に感温相分離性を示さない水溶性固体物質の水溶液を混合することは、感温相分離性を示さない水溶性液体の水溶液に水溶性固体物質を溶解することと同義であり、感温相分離性を示さない水溶性液体は程よい溶解性と感温相分離性を示すようになるものと推察される。   It is inferred that the temperature-sensitive phase separation is exhibited by the mixing because of the following reason. In general, a temperature-sensitive phase separation liquid is water-soluble, but it is not so soluble and has moderate solubility. A water-soluble liquid that does not exhibit temperature-sensitive phase separation is more soluble than a temperature-sensitive phase separation liquid. In general, when a water-soluble solid is dissolved in an aqueous solution, the solubility of the solute is reduced by the salting out effect. In the case of an aqueous solution in which a water-soluble liquid that does not exhibit temperature-sensitive phase separation is a solute, when the water-soluble solid is dissolved, the water-soluble liquid that does not exhibit temperature-sensitive phase separation becomes low solubility. Mixing an aqueous solution of a water-soluble solid substance that does not exhibit temperature-sensitive phase separation with an aqueous liquid that does not exhibit temperature-sensitive phase separation is an It is presumed that a water-soluble liquid that does not exhibit temperature-sensitive phase separation exhibits moderate solubility and temperature-sensitive phase separation.

前記第2の感温相分離液体のLCSTを所望の調節する方法の一つとしては、感温相分離性を示さない水溶性液体の割合を大きくしてLCSTを高くする方法がある。また、水溶性固体物質水溶液の割合を大きくしてLCSTを低くする方法がある。   One method for adjusting the LCST of the second temperature-sensitive phase separation liquid is to increase the LCST by increasing the proportion of a water-soluble liquid that does not exhibit temperature-sensitive phase separation. In addition, there is a method in which the LCST is lowered by increasing the ratio of the water-soluble solid substance aqueous solution.

前記第2の感温相分離液体の一方の原料となる前記感温相分離性を示さない水溶性液体感温相分離液体は、前記第1の感温相分離液体の原料として示した感温相分離性を示さない水溶性液体感温相分離液体のいずれかである。   The water-soluble liquid temperature-sensitive phase separation liquid that does not exhibit temperature-sensitive phase separation as one raw material of the second temperature-sensitive phase separation liquid is the temperature sensitivity indicated as the raw material of the first temperature-sensitive phase separation liquid. Any water-soluble liquid temperature-sensitive phase separation liquid that does not exhibit phase separation.

前記第2の感温相分離液体のもう一方の原料となる前記に記載の水溶液として感温相分離性を示さない水溶性固体物質は、1%以上の濃度で水に溶解し、なおかつその濃度の水溶液と前記に記載の既知の感温相分離液体とが体積比1:1で水と混和し均一な水溶液となる物質であれば限定されないが、無機ハロゲン化合物の好ましい例として、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化アンモニウム、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化アンモニウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、臭化リチウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化アンモニウム、臭化マグネシウム、臭化カルシウム、また、糖類の好ましい例として、グルコース、ガラクトース、フルクトース、マルトース、スクロース、トレハロースを例示することができる。   The water-soluble solid substance that does not show temperature-sensitive phase separation as the above-mentioned aqueous solution as the other raw material of the second temperature-sensitive phase separation liquid is dissolved in water at a concentration of 1% or more, and the concentration As a preferred example of the inorganic halogen compound, lithium fluoride is not limited as long as it is a substance that is mixed with water at a volume ratio of 1: 1 and the known temperature-sensitive phase separation liquid described above to form a uniform aqueous solution. , Sodium fluoride, potassium fluoride, ammonium fluoride, lithium chloride, sodium chloride, potassium chloride, ammonium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, lithium bromide, sodium bromide, potassium bromide, ammonium bromide, magnesium bromide , Calcium bromide, and preferred examples of sugars include glucose, galactose, fructose, maltose, sucrose, It can be exemplified Harosu.

そして、前記に例示した物質のうちのいずれか1つの物質又は1つ以上の物質により感温相分離性を示さない水溶性固体物質の水溶液とすることができる。   And it can be set as the aqueous solution of the water-soluble solid substance which does not show temperature-sensitive phase-separation property by any one substance in the substance illustrated above, or one or more substances.

[実施例1]
水溶性で50%水溶液が下限臨界溶液温度を有しない1‐メトキシ‐2−(2‐メトキシエトキシ)エタン7.5ml、体積比1:1で水と混和しない非水溶性の1‐ブトキシ‐2−(2‐メトキシエトキシ)エタン2.5ml、および水10mlを30mlのスクリュー管に入れ、20℃において手で振り混ぜ混合した。この混合液は流動がおさまった後も均一な外観を維持した。この混合液を加熱しながら外観の変化を観察した。混合溶液が均一な外観を示さなくなる下限臨界溶液温度は、51℃であった。
[Example 1]
7.5 ml of 1-methoxy-2- (2-methoxyethoxy) ethane, water-soluble 50% aqueous solution with no lower critical solution temperature, water-insoluble 1-butoxy-2 immiscible with water at a volume ratio of 1: 1 -2.5 ml of (2-methoxyethoxy) ethane and 10 ml of water were placed in a 30 ml screw tube and shaken and mixed by hand at 20 ° C. This mixed liquid maintained a uniform appearance even after the flow stopped. Changes in the appearance were observed while heating the mixture. The lower critical solution temperature at which the mixed solution did not exhibit a uniform appearance was 51 ° C.

[実施例2]
水溶性で50%水溶液が下限臨界溶液温度を有しない1‐メトキシ‐2−(2‐メトキシエトキシ)エタン8ml、体積比1:1で水と混和しない非水溶性の1‐ブトキシ‐2−(2‐メトキシエトキシ)エタン2ml、および水10mlを30mlのスクリュー管に入れ、20℃において手で振り混ぜ混合した。この混合液は流動がおさまった後も均一な外観を維持した。この混合液を加熱しながら外観の変化を観察した。混合溶液が均一な外観を示さなくなる下限臨界溶液温度は、62℃であった。
[Example 2]
8 ml of 1-methoxy-2- (2-methoxyethoxy) ethane, which is water-soluble and 50% aqueous solution has no lower critical solution temperature, water-insoluble 1-butoxy-2- (immiscible with water in a volume ratio of 1: 1) 2 ml of 2-methoxyethoxy) ethane and 10 ml of water were placed in a 30 ml screw tube and shaken and mixed by hand at 20 ° C. This mixed liquid maintained a uniform appearance even after the flow stopped. Changes in the appearance were observed while heating the mixture. The lower critical solution temperature at which the mixed solution did not show a uniform appearance was 62 ° C.

[実施例3]
水溶性で50%水溶液が下限臨界溶液温度を有しない、N−ブチルアセトアミド6ml、体積比1:1で水と混和しない非水溶性のN,N−ジブチルアセトアミド3ml、および水9mlを30mlのスクリュー管に入れ、10℃において手で振り混ぜ混合した。この混合液は流動がおさまった後も均一な外観を維持した。この混合液を加熱しながら外観の変化を観察した。混合溶液が均一な外観を示さなくなる下限臨界溶液温度は、15℃であった。
[Example 3]
A 30 ml screw containing 6 ml of N-butylacetamide, 3 ml of water-insoluble N, N-dibutylacetamide that is immiscible with water at a volume ratio of 1: 1, and 9 ml of water. Place in a tube and shake to mix by hand at 10 ° C. This mixed liquid maintained a uniform appearance even after the flow stopped. Changes in the appearance were observed while heating the mixture. The lower critical solution temperature at which the mixed solution did not exhibit a uniform appearance was 15 ° C.

[実施例4]
水溶性で50%水溶液が下限臨界溶液温度を有しない、N−ブチルアセトアミド5ml、体積比1:1で水と混和しない非水溶性のN,N−ジブチルアセトアミド2ml、および水7mlを30mlのスクリュー管に入れ、20℃において手で振り混ぜ混合した。この混合液は流動がおさまった後も均一な外観を維持した。この混合液を加熱しながら外観の変化を観察した。混合溶液が均一な外観を示さなくなる下限臨界溶液温度は、40℃であった。
[Example 4]
Water-soluble 50% aqueous solution with no lower critical solution temperature, 5 ml N-butylacetamide, 2 ml water-insoluble N, N-dibutylacetamide immiscible with water at 1: 1 volume ratio, and 7 ml water 30 ml screw Place in a tube and mix by shaking at 20 ° C by hand. This mixed liquid maintained a uniform appearance even after the flow stopped. Changes in the appearance were observed while heating the mixture. The lower critical solution temperature at which the mixed solution did not exhibit a uniform appearance was 40 ° C.

実施例1〜4に示すように、感温相分離性を示さない水溶性液体と、体積比1:1で水と混和しない非水溶性液体、とを混合することにより、感温相分離性を示す液体が得られた。また、その混合比に応じて任意の下限臨界溶液温度を示す感温相分離液体を得ることができた。またこのとき感温相分離液体と水との比率は同じにしたままであった。   As shown in Examples 1 to 4, by mixing a water-soluble liquid that does not exhibit temperature-sensitive phase separation and a water-insoluble liquid that is not miscible with water at a volume ratio of 1: 1, temperature-sensitive phase separation is achieved. A liquid showing was obtained. Moreover, the temperature-sensitive phase separation liquid which shows arbitrary lower critical solution temperatures according to the mixing ratio was able to be obtained. At this time, the ratio of the temperature-sensitive phase separation liquid and water remained the same.

[実施例5]
水溶性で50%水溶液が下限臨界溶液温度を有しない2‐メチル−2−プロパノール10ml、塩化ナトリウム0.5gを水10mlに溶解した溶液を30mlのスクリュー管に入れ、20℃において手で振り混ぜ混合した。この混合液には沈澱は見られずまた、流動がおさまった後も均一な外観を維持した。この混合液を加熱しながら外観の変化を観察した。混合溶液が均一な外観を示さなくなる下限臨界溶液温度は、32℃であった。
[Example 5]
A solution of 10% 2-methyl-2-propanol and 0.5g sodium chloride dissolved in 10ml water is placed in a 30ml screw tube and shaken by hand at 20 ° C. Mixed. No precipitate was observed in this mixed solution, and a uniform appearance was maintained after the flow stopped. Changes in the appearance were observed while heating the mixture. The lower critical solution temperature at which the mixed solution did not exhibit a uniform appearance was 32 ° C.

[実施例6]
水溶性で50%水溶液が下限臨界溶液温度を有しない2‐メチル−2−プロパノール10ml、塩化ナトリウム0.3gを水10mlに溶解した溶液を30mlのスクリュー管に入れ、20℃において手で振り混ぜ混合した。この混合液には沈澱は見られずまた、流動がおさまった後も均一な外観を維持した。この混合液を加熱しながら外観の変化を観察した。混合溶液が均一な外観を示さなくなる下限臨界溶液温度は、51℃であった。
[Example 6]
A solution of 10 ml of 2-methyl-2-propanol and 0.3 g of sodium chloride dissolved in 10 ml of water is added to a 30 ml screw tube and shaken by hand at 20 ° C. Mixed. No precipitate was observed in this mixed solution, and a uniform appearance was maintained after the flow stopped. Changes in the appearance were observed while heating the mixture. The lower critical solution temperature at which the mixed solution did not exhibit a uniform appearance was 51 ° C.

実施例5、6に示すように、感温相分離性を示さない水溶性液体と、感温相分離性を示さない水溶性固体物質の水溶液、とを混合することにより、感温相分離性を示す液体が得られた。また、感温相分離性を示さない水溶性固体物質の濃度に応じて任意の下限臨界溶液温度を示す感温相分離液体を得ることができた。またこのとき感温相分離液体と水との比率は同じにしたままであった。   As shown in Examples 5 and 6, by mixing a water-soluble liquid that does not exhibit temperature-sensitive phase separation and an aqueous solution of a water-soluble solid substance that does not exhibit temperature-sensitive phase separation, temperature-sensitive phase separation is achieved. A liquid showing was obtained. Moreover, the temperature-sensitive phase separation liquid which shows arbitrary lower critical solution temperatures according to the density | concentration of the water-soluble solid substance which does not show temperature-sensitive phase-separation property was able to be obtained. At this time, the ratio of the temperature-sensitive phase separation liquid and water remained the same.

本発明により任意に下限臨界溶液温度を調節できる感温相分離液体は、低粘度高浸透圧の正浸透水処理法ドロー溶液、低粘度感温相分離抽出、容易に水分を分離できる低粘度吸収液などに用いられる。


The temperature-sensitive phase separation liquid that can arbitrarily adjust the lower critical solution temperature according to the present invention is a low viscosity high osmotic pressure forward osmosis water treatment draw solution, low viscosity temperature sensitive phase separation extraction, low viscosity absorption that can easily separate water Used for liquids.


Claims (2)

水溶性アルコール類、水溶性グリコール類、水溶性グリコールアルキルエーテル類、水溶性グリコールアルキルエーテルエステル類、水溶性ジエチレングリコールジエステル類及び水溶性アルキル脂肪酸アミド類のうちの1つ以上から選ばれた感温相分離性を示さない水溶性液体と、非水溶性アルコール類、非水溶性グリコール類、非水溶性グリコールアルキルエーテル類、非水溶性グリコールアルキルエーテルエステル類及び非水溶性アルキル脂肪酸アミド類のうちの1つ以上から選ばれた体積比1:1で水と混和しない非水溶性液体、とを混合することにより得られる感温相分離液体。   Temperature-sensitive phase selected from one or more of water-soluble alcohols, water-soluble glycols, water-soluble glycol alkyl ethers, water-soluble glycol alkyl ether esters, water-soluble diethylene glycol diesters and water-soluble alkyl fatty acid amides A water-soluble liquid that does not exhibit separation and one of water-insoluble alcohols, water-insoluble glycols, water-insoluble glycol alkyl ethers, water-insoluble glycol alkyl ether esters, and water-insoluble alkyl fatty acid amides A temperature-sensitive phase separation liquid obtained by mixing a water-insoluble liquid that is immiscible with water at a volume ratio of 1: 1 selected from one or more. 水溶性アルコール類、水溶性グリコール類、水溶性グリコールアルキルエーテル類、水溶性グリコールアルキルエーテルエステル類、水溶性ジエチレングリコールジエステル類及び水溶性アルキル脂肪酸アミド類のうちの1つ以上から選ばれた感温相分離性を示さない水溶性液体と、感温相分離性を示さない無機ハロゲン化合物及び/又は糖類からなる水溶性固体物質の水溶液、とを混合することにより得られる感温相分離液体。


Temperature-sensitive phase selected from one or more of water-soluble alcohols, water-soluble glycols, water-soluble glycol alkyl ethers, water-soluble glycol alkyl ether esters, water-soluble diethylene glycol diesters and water-soluble alkyl fatty acid amides A temperature-sensitive phase separation liquid obtained by mixing a water-soluble liquid that does not exhibit separability and an aqueous solution of a water-soluble solid substance composed of an inorganic halogen compound and / or a saccharide that does not exhibit temperature-sensitive phase separation.


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