JP2000189711A - 樹脂充填材を含有する泡抑制組成物 - Google Patents

樹脂充填材を含有する泡抑制組成物

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JP2000189711A JP11375454A JP37545499A JP2000189711A JP 2000189711 A JP2000189711 A JP 2000189711A JP 11375454 A JP11375454 A JP 11375454A JP 37545499 A JP37545499 A JP 37545499A JP 2000189711 A JP2000189711 A JP 2000189711A
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Ray Juan Donny
レイ ジュアン ドニイ
Zong Bianshiao
ビアンシアオ、ズオング
Diaz Mercedes
ディアズ メルセデス
Johnson Tessa
ジョンソン テッサ
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
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    • B01D19/04Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances
    • B01D19/0404Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances characterised by the nature of the chemical substance
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 泡立ち系に適用できる、優れた性能を有する
泡抑制組成物を提供する。 【解決手段】 本発明の泡抑制組成物は、ポリシロキサ
ンと少なくとも1個のポリオキシアルキレン基を有する
MQ樹脂からなる樹脂充填材を含有する。この泡抑制組
成物は、優れた消泡効果と持続的抑泡作用をもってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、泡立っている系に
おける使用に適した、ポリシロキサンと樹脂充填材を含
む泡抑制組成物を提供するものである。
【0002】
【従来の技術】消泡剤または抑泡剤は、泡立っている液
体に少ない濃度で添加したときに、泡を減少させる材料
である。加えて、このような材料は、見苦しい且つ厄介
な表面の泡を取り除き、ろ過、散水、洗浄を改善し、且
つ懸濁水、混合物やスラリーのような種々のタイプの廃
水を改善する。消泡剤は、パルプと製紙産業、ペイント
とラテックス、コーテイング作業、肥料産業、繊維産
業、醗酵工業、金属加工、接着工業、コーキングとポリ
マー製造、サトウダイコン産業、油井セメント、クリー
ニング薬剤、洗剤、冷却塔のような使用領域と、自治体
や産業界の一次および二次廃水処理のような種々の化学
工程で以前から応用されていた。
【0003】消泡剤は、不活性であるべきであり、使用
される製品または系と反応することがなく、また製品ま
たは系に悪影響を与えてはならない。シリコーン抑泡剤
は、化学的に安定であるから好ましく、処理工程にほと
んど影響を及ぼすことがなく、且つ少量でもかなり高い
消泡効果を著わす。
【0004】抑泡剤または消泡剤として、種々のシリコ
ーン含有組成物を使用することが知られている。しか
し、この技術は、予測がきわめて難しく、僅かな変性が
この組成物の性能を大きく変えることがある。この組成
物の多くは、シリコーン流体(通常、ジメチルポリシロ
キサン)を、しばしば少量のシリカ充填材と組み合わせ
て含有している。多くのシリコーン系泡抑制剤が、泡を
抑制するものとして知られている。
【0005】例えば、米国特許第3,383,327号
は、ポリジオルガノシロキサン流体、シリカ及び水酸化
ポリジメチルシロキサンより製造した抑泡剤を開示して
いる。米国特許第3,455,839号は、本質的にポ
リジメチルシロキサン流体、(CH33SiO1/2単位
とSiO2単位より成る樹脂、とシリカエーロゲルを含
有する水性消泡組成物を開示している。
【0006】米国特許第4,012,334号は、ジメ
チルポリシロキサン、とヘキサメチルジシラザンと反応
した沈降シリカを含む抑泡組成物とそれらの製造方法お
よび使用方法を開示している。米国特許第4,145,
308号は、ポリジメチルシロキサン、R3SiO1/2
位とSiO2単位[式中、Rは1価の炭化水素ラジカルで
ある]より成るシリコーン樹脂及びヒュームドまたは沈
降シリカから本質的に構成され、水性および炭化水素液
体中の両方で有効な抑泡性組成物を開示している。
【0007】米国特許第4,443,357号は、少な
くとも1個の末端アルコキシまたは水酸基をもつオルガ
ノポリシロキサン、一般式R2SiZ2[式中、Rは1価
の炭化水素、そしてZは窒素とシリカを含む加水分解基
である]で表される有機シリコーン化合物から本質的に
なる泡抑制組成物を開示している。米国特許第4,48
6,336号は、低粘度ポリジメチルシロキサン、高粘
度ポリジメチルシロキサン、(CH33SiO1/2単位
とSiO2単位より成るシリコーン樹脂、とシリカより
本質的に成る抑泡性組成物を開示している。
【0008】EP0217501は、或る粘度をもつ液
体シロキサン成分、およびトリオルガノシロキサン−末
端封鎖ポリジオルガノシロキサン、少なくとも1個の末
端シラノール基及びオルガノシロキサン樹脂から得られ
た液体シロキサン成分を有する泡抑制組成物を教示して
いる。GB1,505,655は、シリコーングリコー
ル分子を消泡剤として用いることを教示している。米国
特許第4,762,640号には、シリコーン系泡抑制
剤を用いて高酸性水性系で泡立ちを抑制する方法が開示
されている。この泡抑制剤は、(A)25℃で150,
00ポアズより大きい粘度をもつジメチルポリシロキサ
ン、(B)非イオン界面活性剤、(C)シロキサンコポ
リマー分散剤、と場合により(D)水、から本質的に構
成される。加えて、JP87318582には、その他
の抑泡剤が開示されている。
【0009】米国特許第4,554,331号は、反応
性液状樹脂とアシルオキシシラン、アルコキシシラン、
とオキシモシランより選ばれた化合物から製造可能なあ
る種の組成物を教示している。米国特許第5,091,
484号は水酸化、トリアルコキシまたはアルキレント
リアルコキシ末端−封鎖ポリジオルガノシロキサンおよ
び特殊MG樹脂の用途を教示している。
【0010】米国特許第4,639,489号と米国特
許第4,749,740号は、他の成分の反応を促進す
るために、ポリオルガノシロキサン、充填剤、樹脂状シ
ロキサンと触媒の複合混合物を50℃〜300℃に共に
加熱する、シリコーン系消泡剤組成物の製造方法を教示
している。
【0011】また、疎水化シリカ/ポリジメチルシロキ
サン系抑泡剤が、「消泡:理論と産業上の応用」;ギャ
レット、P.R.編纂;界面科学シリーズ45;メルセ
ルデッカー:ニューヨーク、1993、の特に246〜
249ページにおいて解説されている。
【0012】加えて、これらのシリコーン抑泡剤は、組
成物に改良された泡の抑制と安定性を付与するために、
種々の界面活性剤と分散剤を含有してもよい。米国特許
第4,076,648号は、非乳化ジオルガノポリシロ
キサン抑泡剤中に均一分散した親油性ノニオン界面活性
剤から本質的に成る、自己分散性抑泡性組成物を教示し
ている。この組み合わせは、乳化操作を必要とせずに水
に対する分散性を向上させると言われている。
【0013】米国特許第3,984,347号は、
(1)ポリオキシプロピレンポリマー、ポリオキシプロ
ピレン−ポリオキシエチレンコポリマーまたはシロキサ
ングリコールコポリマーのベースオイル、(2)液体ポ
リジメチルシロキサン、シリカ、と場合により、シロキ
サン樹脂を含む抑泡剤、および(3)シロキサンコポリ
マー分散剤を含む泡抑制組成物を開示している。この組
成物は、水性乳化液を作成する必要なく、希釈した抑泡
剤の導入を可能にしている。
【0014】欧州特許公報341,952は、(I)シ
リコーン消泡剤反応生成物と(II)シリコーングリコー
ルコポリマーを含む泡抑制組成物を開示しており、特に
高酸性または高塩基性系の消泡で効果的である。しか
し、シリコーン抑泡剤とシリコーングリコールコポリマ
ーを含む泡抑制組成物を使用するときには、この組成物
は、液体の形でまたは水で希釈した後に添加するので、
高濃度のシリコーンコポリマーを要する。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、優れた効果
を有する泡抑制組成物を提供するものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は、(I)ポリシ
ロキサンと(II)樹脂充填剤を含む泡抑制組成物を提供
する。さらに詳しくは、新規な下記の泡抑制組成物およ
び組成物に用いる樹脂充填材の製造方法を提供するもの
である。 1.(I)単位式:
【0017】
【化6】
【0018】[式中、Rはアルキル基、アリール基また
はアルキルとアリール基の混合から独立して選ばれ、そ
してqは20〜2,000の範囲の値をもつ]で表され
るシロキサンを含むポリシロキサン;と (II)(A)平均の一般単位式:
【0019】
【化7】
【0020】[式中、R1は水酸基であり、R2は、少な
くとも2個の隣接する炭素原子間に、ケイ素と結合した
水素原子と付加反応可能な少なくとも1個の不飽和結合
を有する1価の炭化水素基であり、各R3はアルキル
基、アリール基またはアリールアルキル基から独立して
選ばれ、aは0〜0.2の数、bは0.02〜1.50
の数、そしてcは0〜1.48の数であり、そして1≦
a+b+c≦1.5であることを条件とする]を有する
ビニル官能性MQ樹脂; (B)経験式:
【0021】
【化8】
【0022】[式中、各R4はアルキル基、アリール基
またはアリールアルキル基から独立して選ばれた1価の
基であり、pは0または1、xは0〜70の範囲であ
り,そしてyは0〜100の範囲であり、そしてケイ素
と結合した少なくとも2個の水素原子が各分子に存在す
ることを条件とする]で表される実質的にリニアーなポ
リジオルガノシロキサン;[そして、成分(A)と
(B)は、(A):(B)の重量比が1.4:1〜2
2:1の範囲になるような量で存在する]と、 (C)触媒;の反応生成物を含有する樹脂充填材;を含
む泡抑制組成物。 2.(I)(A)平均の一般単位式:
【0023】
【化9】
【0024】[式中、R1は水酸基であり、R2は、少な
くとも2個の隣接する炭素原子間に、ケイ素と結合した
水素原子と付加反応可能な少なくとも1個の不飽和結合
を有する1価の炭化水素基であり、各R3はアルキル
基、アリール基またはアリールアルキル基から独立して
選ばれ、aは0〜0.2の数、bは少なくとも0.02
〜1.50の数、そしてcは0〜1.48の数であり、
そして1≦a+b+c≦1.5であることを条件とす
る]で表されるビニル官能性MQ樹脂; (B)経験式:
【0025】
【化10】
【0026】[式中、各R4はアルキル基、アリール基
またはアリールアルキル基から独立して選ばれた1価の
基であり、pは0または1、xは0〜70の範囲であ
り、そしてyは0〜100の範囲であり、そしてケイ素
と結合した少なくとも2個の水素原子が各分子に存在す
ることを条件とする]で表される実質的にリニアーなポ
リジオルガノシロキサン;[そして、成分(A)と
(B)は、(A):(B)の重量比が1.4:1〜2
2:1の範囲になるような量で存在する]と、 (D)ポリシロキサン;を混合して、そして(II)付加
反応触媒(C)を加えることを含む樹脂充填材の製造方
法。
【0027】
【発明の実施の形態】ポリシロキサン(I)として、こ
こで用いる化合物または組成物は、数種のアルキル化ポ
リシロキサンであることができ、単独またはシリカエー
ロゲル、キセロゲルまたは各種タイプの疎水性シリカの
ような種々の固体材料と組み合わせて使用できる。ポリ
シロキサンは、単位式:
【0028】
【化11】
【0029】[式中、qは20〜2,000の範囲の値
をもち、Rはアルキル基とアリール基から独立して選ば
れる]で表されるシロキサンである。好適なアルキル基
には、メチル、エチル、プロピルとブチルなどがあり、
好適なアリール基はフェニル基を含む。2,000〜2
00,000の範囲の分子量またはそれ以上の分子量を
もつポリジメチルシロキサン(Rは共にメチル)は、本
発明の抑泡剤として全て有用である。このようなシリコ
ーン化合物は、ダウ コーニング社から、登録商標Dow
Corning 200 Fluidとして市場で入手できる。
【0030】また、当業界でよく知られる、枝分れポリ
シロキサンも、本発明の実施に有効である。特に、好適
な枝分れポリマーは米国特許第4,639,489号に
開示されている。これらの枝分れポリマーは、シラノー
ル−末端ポリシロキサンをシラノール−官能性MQ樹脂
の縮合反応により枝分かれさせることにより製造され
る。
【0031】加えて、側鎖基Rがアルキル、アリールま
たはそれらの混合物から独立して選ばれる他のシリコー
ン化合物は、有用な泡抑制特性を示す。これらの化合物
は、適切なアルキル、アリールまたはアルキルアリール
シリコーンジクロライドの混合物を業界周知の方法で
水を用いて加水分解することにより容易に作成できる。
(I)として有用なポリシロキサンの特定な例として
は、ジエチルポリシロキサン、ジプロピルポリシロキサ
ン、ジブチルポリシロキサン、メチルエチルポリシロキ
サンとフェニルメチルポリシロキサンが挙げられる。そ
して、低コストと入手容易なことから、ここではジメチ
ルポリシロキサンが特に有用である。
【0032】好ましくは、本発明のポリシロキサンは非
官能性であるが、しかし、OH、アルケニルとSi−H
官能基をもつ官能性ポリシロキサンは良好に機能を果た
すことが予期される。
【0033】本発明の泡抑制組成物の成分(II)は樹脂
充填材である。樹脂充填材は、成分(A)、ビニル官能
性MQ樹脂と成分(B)の反応生成物から成り、ケイ素
に結合した水素原子をもつ実質的にリニアーなポリジオ
ルガノシロキサンである。
【0034】成分(A)は、平均の一般単位式:
【0035】
【化12】
【0036】[式中、R1は水酸基であり、R2は、少な
くとも2個の隣接する炭素原子(例えば、ビニル基)間
に、ケイ素と結合した水素原子と付加反応可能な少なく
とも1個の不飽和結合を有する1価の炭化水素基であ
り、各R3はアルキル、アリールまたはアリールアルキ
ル基であり、R3基は同一または異なるものでもよく、
aは0〜0.2の数、bは0.02〜1.50の数、そ
してcは0〜1.48の数であり、そして1≦a+b+
c≦1.5であることを条件とする]で表される固体ビ
ニル官能性MQ樹脂である。R2は、好適にはビニル基
である。R3は好適にはメチル基である。
【0037】a+b+cが1より小であるならば、成分
(A)は希釈剤に溶解しない。a+b+cが1.5より
大であるならば、成分(A)は固体ではなく、むしろ粘
ちような液体である。bが0.02より小であるなら
ば、揮発性希釈剤を系から除去した後には、樹脂充填材
は不溶性の固体にはならず、あるいは、樹脂充填材は、
それが分散する不揮発性希釈剤の粘度を大きく増加させ
ることはないであろう。好ましくは、aは0.03〜
0.1、bは0.04〜0.1、cは1.18〜1.3
3であり、a+b+cの大きさは1.25〜1.45で
ある。
【0038】成分(B)は、経験式:
【0039】
【化13】
【0040】[式中、各R4はアルキル基、アリール基
またはアリールアルキル基から独立して選ばれた1価の
基であり、pは0または1、xは0〜70の範囲であ
り、そしてyは0〜100の範囲であり、そしてケイ素
と結合した少なくとも2個の水素原子が各分子に存在す
ることを条件とする]で表される実質的にリニアーなポ
リジオルガノシロキサンである。R4は好適にはメチル
であり、pは好適には0、xは好適には0〜1、そして
yは好適には6〜15である。
【0041】本発明の成分(A)と(B)は、溶剤また
はシリコーンポリマーのいずれにも溶解する。好ましい
範囲の凝集体サイズをもった樹脂充填材は、(A)と
(B)を管理した手法で反応させることにより製造でき
る。
【0042】本発明は、さらに、希釈剤中インシチュー
で(in-situ)樹脂充填材を調製する方法を提供する。
その方法は、前記した成分(A)と(B)を含む反応混
合物を、成分(C):触媒、及び成分(D):希釈剤の
存在下で加熱することを含んでいる。成分(A)、
(B)と(C)は成分(D)に溶解する。また、成分
(E):場合により触媒反応抑制剤を反応混合物に添加
してもよい。
【0043】典型的に、成分(A)と(B)は、
(A):(B)が1.4:1〜22:1の重量比で反応
させる。好適には、(A):(B)は2.6:1〜9.
0:1であり、そしてより好適には、2.6:1〜6.
7:1である。しかし、用いる実際の比率は、成分
(B)の各分子のSi−H基の数および成分(B)の重
合度に依存する。成分(A)と(B)の量は、その反応
生成物が溶剤に不溶性になるように選ぶ。
【0044】好ましくは、成分(A)と(B)の量は、
組成物中にその10重量%反応生成物が存在するとき
に、それらの反応生成物がシリコーンポリマー組成物の
粘度を少なくとも1,000%増大させるように選ぶ。
【0045】出願人は、当業者であれば、以下の指針に
従って過度の実験によることなく、適切な(A):
(B)の比率を選ぶことができるものと考える。一般的
に、成分(A)に対する所定のMQ樹脂および成分
(B)に対する所定の連鎖要素(linker;リンカー)に
関しては、成分(B)の量が増加するに従い、(A)と
(B)間の共重合度は最大点に到達し、その後成分
(B)の量が増加しつづけるに従い、共重合度は低下す
る。
【0046】従って、成分(B)の量が前記最大点に向
けて増加するとき、樹脂充填材を含有するシリコーンポ
リマー希釈剤の粘度は増加して最大点に達し、そしてそ
の後成分(B)の量が増加しつづけるに従い、粘度が低
下する。過剰の(A)が存在し、一次粒子が形成し始め
るとき、(B)の量が成分(A)の量に比較して増大す
るにしたがい粒子は凝集し始め、終には最大凝集粒子サ
イズに到達する。最大サイズに達した後も、成分(B)
の量が増加しつづけると、過剰の(B)は、成分(A)
の2分子を連鎖させることに代わって、成分(A)の末
端封鎖を始める。これは、凝集粒子のサイズを縮小させ
る。
【0047】成分(A)の量が高すぎる(例えば、
(A):(B)>22:1)場合、樹脂充填材は溶剤に
可溶性であるか、またはポリマーの粘度を劇的に増大さ
せることがなく、またはその両方であろう。成分(B)
の量が高すぎる(例えば、(A):(B)<1.4:
1)場合には、樹脂充填材は脆くはなく、溶剤に可溶性
があり、またはポリマーの粘度を劇的に増加させること
はなく、またはそれらの組み合わせたものとなろう。
【0048】成分(A)に対する所定のMQ樹脂および
末端に2個のSi−H官能基をもつ所定の連鎖要素に関
しては、成分(B)の重合度(DP(B))が低下(しか
し5より小さくない)するとき、共重合反応の重合度は
高くなり、そして反応生成物は、揮発性液体に対して溶
解しにくくなり、また(A)と(B)の共重合反応生成
物を含むシリコーンポリマー組成物の粘度は増大する。
【0049】成分(A)と(B)は、付加反応を行う。
希釈剤(D)がポリマーである場合は、成分(A)と
(B)は攪拌またはせん断混合操作により(D)に分散
される。触媒(C)と所望成分の反応抑制剤(E)を、
攪拌またはせん断混合により混合物に分散させた後、通
常は組成物を20〜200℃の温度、好適には100〜
120℃の温度で1〜4時間加熱して、付加反応を完了
させる。もし、反応が200℃より高い温度で行われる
ならば、ポリマーは分解する。触媒である成分(C)は
反応を促進するために必要である。
【0050】成分(C)は、付加反応触媒であり、好適
には白金触媒が用いられる。適切な付加反応触媒は、米
国特許第3,419,593号に記載されている。成分
(C)を例示すれば、クロロ白金酸、クロロ白金酸のア
ルコール溶液、白金化合物とオレフィンのような不飽和
有機化合物との錯体および白金化合物と不飽和炭化水素
基を含むオルガノシロキサンとの錯体が挙げられ、これ
らの白金とオルガノシロキサンとの錯体はオルガノシロ
キサン樹脂中に埋め込まれることができる。
【0051】成分(C)は、好適には白金とオルガノシ
ロキサンの錯体である。成分(C)は、最適には、白金
と1,3−ジテニル−1,1,3,3−テトラメチルジ
シロキサンとの錯体であり、またはメチルとフェニル官
能基をもったオルガノシロキサン樹脂に埋め込まれた前
記錯体である。典型的に、成分(C)は、反応混合物が
0.2〜40重量ppmの白金、好適には1〜10pp
mの白金を含有するような量で添加される。
【0052】成分(A)、(B)と(C)を、揮発性ま
たは不揮発性液体から選んだ希釈剤、成分(D)に溶解
し、反応混合物を形成する。揮発性液体は、有機溶剤ま
たは低粘度のポリオルガノシロキサンであることができ
る。適切な有機溶剤の例としては、ヘキサンとヘプタン
のようなアルカン;トルエン、キシレンとベンゼンのよ
うな芳香族溶剤;とケトンがある。
【0053】低粘度ポリオルガノシロキサンは、典型的
に100mPa・sより小さい粘度をもち、それらを例
示すれば、オクタメチルシクロテトラシロキサンとデカ
メチルシクロペンタシロキサンがある。成分(D)が揮
発性液体である場合には、成分(A)と(B)が反応後
に、成分(D)を反応混合物から除去できる。揮発性液
体を反応混合物から除去した後には、得られた樹脂充填
材は溶剤に不溶性になろう。樹脂充填材が生成後、不揮
発性液体を加えて、揮発性液体を除去することにより、
揮発性液体をポリシロキサンなどの不揮発性液体で置換
することもできる。
【0054】あるいは、成分(D)は、不揮発性シリコ
ーンポリマーの如き不揮発性液体でもよく、その例とし
て高粘度ポリジオルガノシロキサンが挙げられる。ま
た、特に、成分(D)はポリシロキサン(I)でもよ
い。通常、高分子量のポリジオルガノシロキサンは、1
00〜10,000,000mPa・sの範囲またはそ
れ以上の粘度をもち、そして好適には1,000〜3
0,000mPa・sの粘度である。
【0055】高分子量ポリジオルガノシロキサンは、リ
ニアーまたは枝分れ構造をもっていてもよい。成分
(D)が不揮発性液体であるとき、MQ樹脂成分(A)
は、純粋な粉末または溶液としてポリマー(D)に添加
されることができ、成分(A)と(B)の反応により樹
脂充填材がインシチューで製造されよう。
【0056】また、所望成分の反応抑制剤、成分(E)
を、反応混合物に加えてもよい。成分(E)は、いかな
る付加反応触媒反応抑制剤でもよい。適切な反応抑制剤
は、米国特許第3,445,420号に開示されてい
る。成分(E)は、トリアルキルアミンのようなアミ
ン、オキシム、過酸化水素のような過酸化物、またはジ
アルキルアセチレンのようなアセチレン性化合物、ジカ
ルボキシレート、とメチルブチノールまたはエチニルシ
クロヘキサノールのようなアセチレン性アルコールがあ
る。成分(E)は、好適にはエチニルシクロヘキサノー
ルである。成分(E)は、組成物の0〜0.05重量%
で用いられる。
【0057】樹脂充填材とそれらの製造方法は、米国出
願番号09/224,515号明細書に十分に開示され
ている。本発明の泡抑制組成物は、ポリシロキサン
(I)中インシチューで樹脂充填材(II)を調製して製
造できる。このような組成物は、100重量部のポリシ
ロキサン(I)と共に、0.5〜30重量部の樹脂充填
材(II)、好適には2〜15重量部の樹脂充填材(I
I)、そしてより好適には3〜10重量部の樹脂充填材
(II)を含有してもよい。
【0058】本発明の泡抑制組成物は、本発明の目的を
損なわない限り、場合によりその他の成分、例えば石英
のような無機充填材、水を用いるときには生物殺傷剤、
疎水性処理したシリカを含むシリカ、水酸化アルミニウ
ム微粉末、水酸化カルシウム微粉末、水酸化マグネシウ
ム微粉末のような金属水酸化微粉末、雲母のようなフレ
ーク状充填材とエポキシ官能性ジオルガノポリシロキサ
ンならびに顔料、腐食防止剤、シリコーンポリエーテル
と染料を含有できる。
【0059】本発明の泡抑制組成物は、希釈せずに液体
の形態でまたは水あるいは他の適切な溶剤で希釈した後
に、泡立ち性の液体に添加する。また、これに代わっ
て、本発明の泡抑制組成物は、界面活性剤と水で乳化し
たのちに乳化液として、またはゼオライトあるいは他の
固体を用いてカプセルに内包して粉末として加えてもよ
い。泡立ち性の液体は、濃縮液あるいは最終用途の水準
のものでもよい。
【0060】本発明の組成物は、あらゆる種類の泡抑制
剤、即ち消泡剤および/または抑泡剤として使用でき
る。消泡剤(defoaming agent)は、業界では通常、泡
減少薬(foam reducer)と考えられ、一方抑泡剤(anti
foam agent)は、通常、泡防止薬(foam prerentor)と
考えられている。本発明の組成物は、インキ、コーテイ
ング、ペイント、洗剤(洗浄性ビルダーの有無を問わ
ず、界面活性剤を含有する組成物)、例えば液体洗剤、
ヘビーデューテイ液体洗剤および精錬剤、黒液、パルプ
と製紙廃液のような種々の媒体と泡立ち性液体に対し
て、泡抑制組成物として有効であることが判った。
【0061】下記の表と実施例から、本発明の泡抑制組
成物は、初期消泡効果に優れるばかりでなく抑泡効果の
持続性を有することが明らかである。実施例中の部数と
%は全て重量基準であり、実施例中の測定は、特にこと
わりのない限り全て25℃で実施した。
【0062】
【実施例】実施例1 63%の成分(A)の溶液、即ち式:
【0063】
【化14】
【0064】で表されるビニル官能性MQ樹脂のキシレ
ン溶液と、1000mPa・sの粘度をもつMe3Si
O−末端封鎖したポリジメチルシロキサンを混合して透
明溶液を作成した。回転式蒸発器を用いて減圧下90℃
でキシレンを除去した。得られた組成物は、50重量部
のビニル官能性MQ樹脂と50部のポリオルガノシロキ
サンであった。ビニル官能性MQ樹脂のビニル含有量は
2.3重量%であった。
【0065】77gの前記MQ樹脂/ポリジメチルシロ
キサン混合物;13.9gの成分(B)、即ち式:
【0066】
【化15】
【0067】で表されるメチルハイドロジェンシロキサ
ン;0.9gの(C)、即ち白金と1,3−ジエテニル
−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンとの錯体
の1.5重量%ジメチルビニルシロキシ−末端ポリジメ
チルシロキサン(450mPa・s)溶液;と433g
の(D)、即ち米国特許第4,639,489号に記載
した方法に従って調製した、17,000mPa・sの
粘度をもつ枝分れポリジメチルシロキサン;を、2リッ
トルのビーカー中でシルバーソン(Silverson)高せん
断ミキサーを用いて15分間混合した。この間に混合物
は温かくなり、粘ちようになった。その後、さらに52
4gの(D)を加え、混合物をシルバーソン高せん断ミ
キサーで25分間混合した。最終の材料を100℃で1
時間加熱した。得られた抑泡性組成物は、5%の樹脂充
填材を含有する枝分れポリシロキサンであった。
【0068】実施例2 63%の成分(A)の溶液、即ち式:
【0069】
【化16】
【0070】で表されるビニル官能性MQ樹脂のキシレ
ン溶液と、1000mPa・sの粘度をもつMe3Si
O−末端封鎖したポリジメチルシロキサンとを混合して
透明溶液を調製した。回転式蒸発器を用いて減圧下90
℃でキシレンを除去した。得られた組成物は、50重量
部のビニル官能性MQ樹脂と50部のポリオルガノシロ
キサンであった。ビニル官能性MQ樹脂のビニル含有量
は2.3重量%であった。
【0071】141.6gの前記MQ樹脂/ポリジメチ
ルシロキサン混合物;25.2gの成分(B)、即ち
式:
【0072】
【化17】
【0073】で表されるメチルハイドロジェンシロキサ
ン;2.1gの(C)、即ち白金と1,3−ジエテニル
−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンとの錯体
の1.5重量%ジメチルビニルシロキシ−末端ポリジメ
チルシロキサン(450mPa・s)溶液;と1033
gの(D)、即ち米国特許第4,639,489号に記
載した方法に従って調製した、17,000mPa・s
の粘度をもつ枝分れポリジメチルシロキサン;を、3リ
ットルのビーカー中でシルバーソン高せん断ミキサーを
用いて15分間混合した。この間に混合物は温かくな
り、粘ちようになった。得られた材料を100℃で1時
間加熱し、そして再びシルバーソン高せん断ミキサーで
25分間混合した。得られた抑泡性組成物は、8%の樹
脂充填材を含有する枝分れシロキサンであった。
【0074】実施例3 63%の成分(A)の溶液、即ち式:
【0075】
【化18】
【0076】で表されるビニル官能性MQ樹脂のキシレ
ン溶液と、1000mPa・sの粘度をもつMe3Si
O−末端封鎖したポリジメチルシロキサンを混合して透
明溶液を調製した。回転式蒸発器を用いて減圧下90℃
でキシレンを除去した。得られた組成物は、50重量部
のビニル官能性MQ樹脂と50部のポリオルガノシロキ
サンであった。ビニル官能性MQ樹脂のビニル含有量は
2.3重量%であった。
【0077】82.6gの前記MQ樹脂/ポリジメチル
シロキサン混合物;14.7gの成分(B)、即ち式:
【0078】
【化19】
【0079】で表されるメチルハイドロジェンシロキサ
ン;1.2gの(C)、即ち白金と1,3−ジエテニル
−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンとの錯体
の1.5重量%ジメチルビニルシロキシ−末端ポリジメ
チルシロキサン(450mPa・s)溶液;と603g
の(D)、即ちトリメチルシロキシ−末端封鎖したポリ
ジメチルシロキサン(12,500mPa・s);を、
2リットルのビーカー中でシルバーソン高せん断ミキサ
ーを用いて10分間混合した。この間に混合物は温かく
なり、粘ちようになった。得られた材料を100℃で1
時間加熱し、そして再びシルバーソン高せん断ミキサー
で25分間混合した。得られた抑泡性組成物は、8%の
樹脂充填材を含有するリニアーなシロキサンであった。
【0080】参照例1は、0.7重量%の水、92.0
重量%のジメチルシロキサン、トリメチルシロキシ−末
端ジメチルシロキサン、8.0%のジメチルシロキサン
とシリカの反応物および0.3重量%のヒドロキシ−末
端ジメチルシロキサンを含む抑泡性組成物である。
【0081】紙パルプに対する抑泡特性を試験する方法 前記したように調製したそれぞれの抑泡性組成物とそれ
ぞれの参照組成物を、界面活性剤プレミックスを用いて
水中に乳化して10%乳化液を作成した。プレミックス
は、下記の処方に従って製造した。
【0082】
【表1】
【0083】36.8部のプレミックス、試験の対象で
ある10部の抑泡性組成物、と53.2部の水をウルト
ラ トウラックス ミキサーを用いて8000rpmで
混合して、乳化液を調製した。
【0084】ホットポンプ試験法を採用した。フランス
のモド アリス製紙工場またはベルギーのバーガ セラ
ーデンから入手した天然の硬材(カンバ/樫)の水溶液
を泡立ち溶液として用いた。1リットルの泡立ち溶液と
1mlのトール油酸を2リットルのビーカー(ガラスま
たは金属製)に加え、90℃に加熱した。泡の水準が1
800mlに達するまで、循環ポンプを用いて溶液を循
環した。10%の抑泡組成物を含有する乳化液を添加し
て、泡立ち溶液中の抑泡性組成物の濃度を2ppmにし
た(実施例1〜3または参照例またはワッカー パルプ
ジル160Cのサンプル)。
【0085】実施例1〜3のサンプルは樹脂充填材を含
有し、参照例のサンプルは慣用のシリカ充填材を含有し
ていた。乳化液を添加すると、泡高さは直ちに最低(消
泡の水準)に減少した。各サンプルについて消泡水準に
達する時間を、表IIの各欄の最上段にその数値として記
録した。連続して循環する間に、泡が各水準に達するに
要した時間を表IIに示してある。1800mlに達する
時間が、抑泡持続性を表している。全試験は600秒で
終了させた。なお、泡の水準は1000mlの泡立ち溶
液を含んでいるので、1000mlの測定値は実際の泡
量0mlを意味することに注意すべきである。
【0086】実施例3のサンプルは、2種の参照例のサ
ンプルほどではないが、ある程度の消泡と抑泡の効果を
示した。しかし、実施例1と2のサンプルは、2種の参
照例のサンプルより優れた抑泡持続性を示した。実施例
1と2のサンプルでは、実験600秒で終了したとき、
泡の水準は最高値に達していなかった。また、実施例2
のサンプルは、優れた消泡能力を示した。
【0087】
【表2】
【0088】洗濯機に対する抑泡特性を試験する方法 実施例1〜3と参照例の各抑泡性組成物を、以下の処方
に従いカプセルに内包させた:12部の抑泡性組成物、
1.5部のシリコーン グリコールと21.5部のソコ
ランCP5(40%)を800rpmで10分間攪拌し
て乳化液を得た。この乳化液に65部のウエサリスPゼ
オライトを加え、この混合物を食品攪拌器中で2回、計
30秒間ブレンドした。得られた粉末を流動床中60℃
で乾燥した。
【0089】全ての試験は、ミエル934前方装填式洗
濯機を用いて実施した。総重量3kgの23枚の白色タ
オルと72.5gのP&G社アリエール(商標)フュー
ターアウト97洗剤粉末を洗濯機に装填し、5.24g
のCaCl2・H2Oと0.72gのMgCl2・6H2
(硬度調節のため)を含有する脱イオン水17リットル
を加え、そして8gのカプセル化した抑泡性組成物を加
えた。洗濯のサイクルを95℃で60分間行い、泡の高
さをビデオカメラで5分ごとに記録した(窓の高さの%
として表し、即ち0は泡の高さ0を表わし、50は50
%窓高さの泡の高さを表わし、100は全窓を表わ
す)。
【0090】参照例3の抑泡性組成物は、8部のCab
−O−Sil TS530処理フュームドシリカと米国
特許第4,639,489号に記載する方法に従い調製
した17,000mPa・Sの粘度を有する92部の枝
分れポリジメチルシロキサンを、シルバーソン ミキサ
ーを用いて10分間混合して調製した。
【0091】参照例4の抑泡性組成物は、8部のCab
−O−Sil TS530処理フュームドシリカと92
部のトリメチルシロキシ−末端封鎖ポリジメチルシロキ
サン(12,500mPa・S)をシルバーソン ミキ
サーを用いて10分間混合して調製した。
【0092】参照例5は粉末状抑泡剤であり、下記の成
分、即ち59.0重量%のゼオライト、15.0重量%
の水、0.2重量%のポリエーテルポリオールのアセテ
ート、12.0重量%のアクリル酸/マレイン酸コポリ
マーのナトリウム塩、0.7重量%のα−アリル−ω−
アセテート ポリ((EO)(PO))、8.0重量%
のジメチルシロキサン、トリメチルシロキシ−末端、
2.0重量%のジメチル、メチル(プロピル(ポリ(E
O)(PO))アセテート)シロキサン、トリメチルシ
ロキシ−末端、2.0重量%のジメチルシロキサン、ヒ
ドロキシ−末端MQ樹脂、0.3重量%のヘキサメチル
ジシラザン処理シリカ、と1.0重量%のジメチルシロ
キサン ヒドロキシ−末端を含んでいる。参照例5は既
にカプセル化されていて、試験液に直接加えた(8
g)。
【0093】実施例1〜3の全てのサンプルは、市販の
充填材及び同一のシロキサンを含む参照例のサンプルと
比較したとき、優れた抑泡特性を示した。実施例3のサ
ンプルは、市販の抑泡製品と比較したときでも、優れた
抑泡特性を示し、この試験で30分まで全く泡が認めら
れなかった。
【0094】
【表3】
【0095】上記の表は、樹脂充填材を用いた抑泡剤
が、シリカ充填材を用いた参照例に比較して、泡立ちを
よく抑制することを示している。例えば、実施例3にお
いて、30分まで泡立ちが起きないことは、参照例に比
べて重要な改善がなされたことを示している。
【0096】実施例4−抑泡剤の調製 [本発明の抑泡剤]実施例1に記載した抑泡性組成物と
実施例2に記載した抑泡性組成物のプレミックスの分散
液を作成し、紙パルプのホット黒液ポンプ試験を実施し
た。抑泡性組成物を濃厚化液に分散させる前に、5gの
抑泡性組成物と、1.67gの第1シリコーン ポリエ
ーテル、0.83gの第2シリコーン ポリエーテルと
0.23gのSipernet D13処理シリカとを
混合して、プレミックスを作成した。第1シリコーン
ポリエーテルは、OH末端封鎖したもので、3132の
分子量と2ポリエーテル単位当たり22個のジメチルシ
ロキサン単位をもち;ポリエーテル基中でEO/PO比
は12/0.12であった。第2シリコーンポリエーテ
ルは、OH末端封鎖したもので、26,347の分子量
と10ポリエーテル単位当たり108個のジメチルシロ
キサン単位をもち;ポリエーテル基中でEO/PO比は
18/18であった。
【0097】これらの混合物を均一になるまでスパチュ
ラを用いて手で攪拌した。1.5gのプレミックスを
8.5gの5%キサンタンガム水溶液に加え攪拌するこ
とにより、プレミックスを濃厚化水溶液に分散させた。
各水性分散液に対してポンプ試験を行った。
【0098】[対照組成物]参照例6:78.7gの水
と10gのa、0.3gのKathon LX1.5%
と0.5gのキサンタン ガムを混合した。ジメチルシ
ロキサン、ヒドロキシ末端及びポリエチルシリケートの
加水分解生成物で処理した40部のシリカ、0.5部の
水、と59部のジメチルシロキサン、トリメチルシロキ
シ末端から、枝分れシロキサン流体を調製した。全ての
キサンタン ガムを加えて30分後、1gのSiper
nat D13シリカ、2gのシリコーングリコール界
面活性剤と7gのダウ コーニング(商標)5329パ
フォーマンス モデファイヤー(ダウ コーニング社、
ミッドランド、ミネソタ州から入手)の混合物を攪拌を
続けながら加えた。このブレンドを1時間混合し、必要
に応じて粉砕して粘ちょう度を保証した。
【0099】参照例7:12,500mPa・sの粘度
を有する91.2gのトリメチル末端封鎖リニアーシロ
キサン流体に、1g増量して5gの10μmのシリカを
加えた。この混合物に、25℃で40mm2/sの粘度
を有する、3gのヒドロキシ末端封鎖ポリジメチルシロ
キサン流体(HO(Me2Si)XH、平均的にx>1
0;−OH含有量は約4.2重量%)を加えた。組成物
を4分間混合した。このブレンドに0.83gの20%
KOH/水を加え、そして得られた組成物を80℃で1
時間混合した。混入した空気を組成物から真空除去し
た。
【0100】[試験]合成黒液を用いてポンプ試験を
し、化合物を含むプレミックスを100μlのシリンジ
を用いて45μl注入した。合成黒液は、脱イオン水8
9.97%;NaOHペレット1.32%;Na2CO3
粉末1.98%;オレイン酸0.16%;Induli
n C3.94%及び砂糖2.63%を混合して調製し
た。
【0101】黒液を、6.9KPaの圧力下、78〜7
9ccの空気流の下で80.5℃の温度に加熱した。黒
液(対照)、参照例6、参照例7、実施例1と実施例2
についての結果を表IVに示す。
【0102】
【表4】
【0103】10分間の間隔の泡高さ平均値から、ポン
プ試験における異なる材料の性能を測定して、その結果
を比較した。本発明の組成物である実施例1と実施例2
を対照と比較すると以下のとおりである。
【0104】
【表5】
【0105】実施例4は、ポリシロキサン中で作成した
樹脂充填材が、シリカ充填材およびシリコーンポリエー
テルと共に使用できることを示し、そしてこの混合組成
物は優れた抑泡効果を証明した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ビアンシアオ、ズオング アメリカ合衆国 ミシガン、ミッドラン ド、リンデン ドライブ 4402 (72)発明者 メルセデス ディアズ ルクセンブルグ国 メルシュ、リュ ダル ロン 66 (72)発明者 テッサ ジョンソン ベルギー国 ギュツェゲム、ヴァテルシュ トラート 24

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 泡抑制組成物であって、 (I)単位式: 【化1】 [式中、Rはアルキル基、アリール基またはアルキルと
    アリール基の混合から独立して選ばれ、そしてqは20
    〜2,000の範囲の値をもつ]で表されるシロキサン
    を含むポリシロキサン;と (II)(A)平均の一般単位式: 【化2】 [式中、R1は水酸基であり、R2は、少なくとも2個の
    隣接する炭素原子間に、ケイ素と結合した水素原子と付
    加反応可能な少なくとも1個の不飽和結合を有する1価
    の炭化水素基であり、各R3はアルキル基、アリール基
    またはアリールアルキル基から独立して選ばれ、aは0
    〜0.2の数、bは0.02〜1.50の数、そしてc
    は0〜1.48の数であり、そして1≦a+b+c≦
    1.5であることを条件とする]を有するビニル官能性
    MQ樹脂; (B)経験式: 【化3】 [式中、各R4はアルキル基、アリール基またはアリー
    ルアルキル基から独立して選ばれた1価の基であり、p
    は0または1、xは0〜70の範囲であり、そしてyは
    0〜100の範囲であり、そしてケイ素と結合した少な
    くとも2個の水素原子が各分子に存在することを条件と
    する]で表される実質的にリニアーなポリジオルガノシ
    ロキサン;[そして、成分(A)と(B)は、(A):
    (B)の重量比が1.4:1〜22:1の範囲になるよ
    うな量で存在する]と、 (C)触媒;の反応生成物を含有する樹脂充填材;を含
    む前記組成物。
  2. 【請求項2】 組成物が、無機充填材、生物殺傷剤、金
    属水酸化物、カルシウム水酸化物、マグネシウム水酸化
    物、フレーク状充填材、エポキシ官能性ジオルガノポリ
    シロキサン、顔料、腐食防止剤及び染料から選ばれる化
    合物をさらに含む、請求項1に記載する組成物。
  3. 【請求項3】 組成物が、水、エチレングリコール、プ
    ロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ
    エチレングリコール、エチレンとプロピレングリコール
    のコポリマー、ポリプロピレングリコールとポリオール
    の縮合物、ポリエチレングリコールとポリオールの縮合
    物、エチレン及びプロピレングリコールのコポリマーと
    ポリオールとの縮合物、アルコール アルコキシレー
    ト、アルキルフェノール アルコキシレート、シリコー
    ンポリエーテル、及びそれらの混合物より成る群から選
    ばれる液体連続相をさらに含む、請求項1に記載する組
    成物。
  4. 【請求項4】 組成物が、少なくとも1種の界面活性剤
    をさらに含む、請求項1に記載する組成物。
  5. 【請求項5】 泡立っている媒体に抑泡性組成物を添加
    することを含む泡を抑制する改良された方法であって、
    前記泡立っている媒体に請求項1に記載する組成物を添
    加することを含む前記方法。
  6. 【請求項6】 樹脂充填材の製造方法であって、 (I)(A)平均の一般単位式: 【化4】 [式中、R1は水酸基であり、R2は、少なくとも2個の
    隣接する炭素原子間に、ケイ素と結合した水素原子と付
    加反応可能な少なくとも1個の不飽和結合を有する1価
    の炭化水素基であり、各R3はアルキル基、アリール基
    またはアリールアルキル基から独立して選ばれ、aは0
    〜0.2の数、bは少なくとも0.02〜1.50の
    数、そしてcは0〜1.48の数であり、そして1≦a
    +b+c≦1.5であることを条件とする]で表される
    ビニル官能性MQ樹脂; (B)経験式: 【化5】 [式中、各R4はアルキル基、アリール基またはアリー
    ルアルキル基から独立して選ばれた1価の基であり、p
    は0または1、xは0〜70の範囲であり,そしてyは
    0〜100の範囲であり、そしてケイ素と結合した少な
    くとも2個の水素原子が各分子に存在することを条件と
    する]で表される実質的にリニアーなポリジオルガノシ
    ロキサン;[そして、成分(A)と(B)は、(A):
    (B)の重量比が1.4:1〜22:1の範囲になるよ
    うな量で存在する]と、 (D)ポリシロキサン;を混合して、そして(II)付加
    反応触媒(C)を加えることを含む前記製造方法。
  7. 【請求項7】 希釈剤が、有機溶剤と低粘度ポリオルガ
    ノシロキサンから選ばれる、請求項6に記載する方法。
  8. 【請求項8】 (I)を添加し、そして成分(A)と
    (B)が反応した後に有機溶剤を除去する工程をさらに
    含む、請求項7に記載する方法。
  9. 【請求項9】 請求項6に記載する方法により製造した
    シリコーンポリマー組成物。
  10. 【請求項10】 反応混合物が、(E)付加反応触媒の
    反応抑制剤をさらに含む、請求項6に記載する方法。
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