JP2011078942A - 消泡剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
ワックス(A)をポリエーテル化合物(B)中に分散して含有し、ワックス(A)及びポリエーテル化合物(B)の重量に基づいて、ワックス(A)の含有量が0.5〜10重量%、ポリエーテル化合物(B)の含有量が90〜99.5重量%であることを特徴とする消泡剤を用いる。ワックス(A)は70〜160℃の温度範囲に融点を持ち、(A1)石油ワックス、(A2)合成ワックス、(A3)植物ワックス及び(A4)これらのワックスを変性した変性ワックスからなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。
【選択図】なし
Description
本発明の目的は、上記のような問題を解決し、消泡性(初期消泡性及び消泡持続性)に優れる消泡剤を提供することである。
すなわち、本発明の消泡剤の特徴は、ワックス(A)をポリエーテル化合物(B)中に分散して含有し、
ワックス(A)及びポリエーテル化合物(B)の重量に基づいて、ワックス(A)の含有量が0.5〜10重量%、ポリエーテル化合物(B)の含有量が90〜99.5重量%である点を要旨とする。
ワックス(A)とポリエーテル化合物(B)の一部とを加熱攪拌しながら、ワックス(A)を溶解させて溶解液を得る工程(1)、
ポリエーテル化合物(B)の残部を冷却攪拌しながら、この残部に得られた溶解液を投入してワックス(A)分散体を得る工程(2)、並びに
得られた分散体を均質化処理して消泡剤を得る工程(3)を含む点を要旨とする。
なお、ワックス(A)としては、ビスアミドを含まないが、後記の通り、本発明の効果を損なわない範囲で含有させてもよい。
(A2)合成ワックスとしては、フィッシャートロプシュワックス及びポリエチレンワックス等が挙げられる。
(A3)植物ワックスとしては、カルナウバワックス及び木蝋等が挙げられる。
(A4)これらのワックスを変性した変性ワックスとしては、マレイン酸変性酸化ポリエチレンワックス及び酸化ポリエチレンワックス等が挙げられる。
炭素数1〜25の活性水素含有化合物としては、水酸基(−OH)、イミノ基(−NH−)、アミノ基(−NH2)及び/又はカルボキシル基(−COOH)を少なくとも1個含む化合物が含まれ、アルコール、アミド、アミン、カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸及びアミノカルボン酸が含まれる。
ビスアミドとしては、炭素数1〜6のアルキレンジアミンと炭素数10〜22の脂肪酸との反応物が含まれ、エチレンビスステアリルアミド、エチレンビスパルミチルアミド、エチレンビスミリスチルアミド、エチレンビスラウリルアミド、エチレンビスオレイルアミド、メチレンビスステアリルアミド、ヘキサメチレンビスステアリルアミド、エチレン−ビス−12−ヒドロキシステアリルアミド及びヘキサメチレン−ビス−12−ヒドロキシステアリルアミド等が挙げられる。
市場から入手できる疎水性シリカとしては、商品名として、Nipsil SS−10、SS−40、SS−50及びSS−100(東ソー・シリカ株式会社、「Nipsil」は東ソー・シリカ株式会社 の登録商標である。)、AEROSIL R972、RX200及びRY200(日本アエロジル株式会社、「AEROSIL」はエボニック デグサ ゲーエムベーハーの登録商標である。 )、TS−530、TS−610、TS−720(キャボットカーボン社)、AEROSIL R202,R805及びR812(デグサジャパン株式会社)、REOLOSIL MT−10、DM−10及びDM−20S (株式会社トクヤマ、「REOLOSIL」は同社の登録商標である。)、並びにSYLOPHOBIC100、702、505及び603(富士シリシア化学株式会社、「SYLOPHOBIC」は同社の登録商標である。)等が挙げられる。
これらの製造方法のうち、消泡性及び消泡剤の経日安定性の観点から、製造方法(2)が好ましい。
ワックス(A)とポリエーテル化合物(B)とを加熱攪拌しながら、ワックス(A)を溶解させて溶解液を得る工程(1)、
得られた溶解液を冷却してワックス(A)分散体を得る工程(2)、並びに
得られた分散体を均質化処理して消泡剤を得る工程(3)を含む方法。
ワックス(A)とポリエーテル化合物(B)の一部とを加熱攪拌しながら、ワックス(A)を溶解させて溶解液を得る工程(1)、
ポリエーテル化合物(B)の残部を冷却攪拌しながら、この残部に得られた溶解液を投入してワックス(A)分散体を得る工程(2)、並びに
得られた分散体を均質化処理して消泡剤を得る工程(3)を含む方法。
これらのうち、塗料用消泡剤として適しており、さらに水性塗料用消泡剤として好適であり、水性塗料(水性建築外装用塗料、建築内装用塗料、水性インキ及び紙塗工用塗料等)のうち、エマルション塗料用消泡剤として最適である。
<実施例1>
加熱、攪拌、冷却の可能な容器内で、ワックス(a1){FT−105、日本精鑞(株)製、フィッシャートロプシュワックス}30部、ポリエーテル化合物(b1){ニューポールPE−61、三洋化成工業(株)製、ポリオキシエチレン(5モル)ポリオキシプロピレン(30モル)ブロックポリマー;「ニューポール」は同社の登録商標である。}150部及びポリエーテル化合物(b4){ニューポールTL−4500N、三洋化成工業(株)製、トリメチロールプロパンのエチレンオキシド(10モル)/プロピレンオキシド(68モル)ブロック付加体}150部を加熱攪拌しながら140℃まで昇温し、この温度にてさらに15分間加熱攪拌を続けてワックス溶解液(1)を得た。
加熱、攪拌、冷却の可能な容器内で、ワックス(a2){エポレンE−10、イーストマンケミカル社製、酸化ポリエチレンワックス}75部、ポリエーテル化合物(b7){ポリオキシプロピレン(40モル)グリコールモノブチルエーテルのオレイン酸エステル}300部及び疎水性シリカ(f1){ニップシール SS−100、東ソー・シリカ(株)製、疎水性シリカ}3部を加熱攪拌しながら130℃まで昇温し、この温度にてさらに15分間加熱攪拌を続けてワックス溶解液(2)を得た。
加熱、攪拌、冷却の可能な容器内で、ワックス(a3){Hi−Mic−2095、日本精鑞(株)製、マイクロクリスタリンワックス}30部、ポリエーテル化合物(b2){ニューポールLB−1715、三洋化成工業(株)製、ポリオキシプロピレン(40モル)モノブチルエーテル}300部及び金属石鹸(d1){SA−1500、堺化学工業(株)製、ステアリン酸アルミニウム}10部を加熱攪拌しながら140℃まで昇温し、この温度にてさらに15分間加熱攪拌を続けてワックス溶解液(3)を得た。
加熱、攪拌、冷却の可能な容器内で、ワックス(a4){OX−3405、日本精鑞(株)製、アルコール変性ワックス}15部、ポリエーテル化合物(b3){サンニックスGP−3000、三洋化成工業(株)製、グリセリンのプロピレンオキシド(43モル)付加体}935部、ポリエーテル化合物(b8){ひまし油のプロピレンオキシド(30モル)付加体のオレイン酸エステル}50部及びアミド(c2){アマイドAP−1、日本化成(株)製、ステアリルアミド}20部を加熱攪拌しながら140℃まで昇温し、この温度にてさらに15分間加熱攪拌を続けてワックス溶解液(4)を得た。
加熱、攪拌、冷却の可能な容器内で、ワックス(a1)15部、ポリエーテル化合物(b6){グリセリンのエチレンオキシド(3モル)/2−エチルヘキシルグリシジルエーテル(6モル)ブロック付加体}935部、ポリエーテル化合物(b9){ポリオキシプロピレン(34モル)グリコール200部と、ポリオキシエチレン(3モル)ポリオキシプロピレン(14モル)ミリスチルエーテル231部と、ヘキサメチレンジイソシアネート16.8部とを反応させて得たポリエーテル化合物}50部及びアミド(c1){アルフローH−50S、日油(株)製、エチレンビスステアリルアミド}15部を加熱攪拌しながら140℃まで昇温し、この温度にてさらに15分間加熱攪拌を続けてワックス溶解液(5)を得た。
加熱、攪拌、冷却の可能な容器内で、ワックス(a1)20部及びポリエーテル化合物(b5){蔗糖ポリオキシプロピレン50モル付加物}300部を加熱攪拌しながら140℃まで昇温し、この温度にてさらに15分間加熱攪拌を続けてワックス溶解液(6)を得た。
加熱、攪拌、冷却の可能な容器内で、ワックス(a1)45部及びポリエーテル化合物(b2)300部を加熱攪拌しながら130℃まで昇温し、この温度にてさらに15分間加熱攪拌を続けてワックス溶解液(7)を得た。
加熱、攪拌、冷却の可能な容器内で、ワックス(a4)75部及びポリエーテル化合物(b12){ポリエーテル化合物(b1)のジステアレート}300部を加熱攪拌しながら130℃まで昇温し、この温度にてさらに15分間加熱攪拌を続けてワックス溶解液(8)を得た。
加熱、攪拌、冷却の可能な容器内で、ワックス(a1)30部及びポリエーテル化合物(b13){ポリオキシプロピレン(50モル)モノブチルエーテル}300部を加熱攪拌しながら130℃まで昇温し、この温度にてさらに15分間加熱攪拌を続けてワックス溶解液(9)を得た。
ワックス(a1)〜(a4)を用いないこと以外、実施例1〜9と同様にして、比較用の消泡剤(H1)〜(H9)を作成した。分散体の体積平均粒子径は、それぞれ、以下の通りであった。なお、(H1)、(H7)〜(H9)は分散質が存在しない。
(H2)7.1μm、(H3)1.4μm、(H4)20.3μm、(H5)19.1μm、(H6)0.6μm
加熱、攪拌、冷却の可能な容器内で、アミド(c1){アルフローH50S、日油(株)製、エチレンビスステアリルアミド}50部、ポリエーテル化合物(b3)950部を加熱攪拌しながら140℃まで昇温し、この温度にてさらに15分間加熱攪拌を続けてアミド溶解液(h10)を得た。
加熱、攪拌、冷却の可能な容器内で、疎水性シリカ(f1)30部及びポリエーテル化合物(b4)970部を均一に混合し、シリカ分散液(h11)を得た。
ACRONAL 295DN(BASF社製アクリルエマルション、「ACRONAL」は、ビ−エ−エスエフ アクチエンゲゼルシヤフトの登録商標である)25gを100mlの共栓付きメスシリンダーに加え、上水で2倍に希釈して均一に混合した後、消泡剤を0.075g添加してエマルションを作成した。
なお、消泡剤を添加しないこと以外、上記と同様にして、ブランク用のエマルションを調製した。
メスシリンダーの栓を閉じて、エマルションを1分間で200回振とうし、振とうして1分間静置した後の液面高さ(mm)を読み取り、初期消泡性の値とした。液面高さが低いほど泡が破壊されており消泡性に優れているといえる(泡無しの状態で液面高さは50mm、泡でメスシリンダー内が充満した時の液面高さは100mm)。
続いて同様に1分間で200回振とうして1分間静置のサイクルを4回繰り返し、5回目(合計で1000回振とう後)の静置後の液面高さを読み取って持続消泡性の値とした。
注2:サンノプコ(株)製増粘剤
注3:石原産業(株)製二酸化チタン
注4:BASF社製アクリルエマルション、「ACRONAL」は、ビ−エ−エスエフ アクチエンゲゼルシヤフトの登録商標である。
注5:サンノプコ(株)製防腐剤
注6:イーストマンケミカル社製造膜調整剤、「テキサノール」は吉村化学株式会社の登録商標である。
注7:サンノプコ(株)製増粘剤
エマルションベース塗料に、評価試料(消泡剤)を0.3重量%(対エマルションベース塗料)となるように加えて、インペラー型羽根を装着したエクセルオートホモジナイザーにて25℃、4000rpm、3分間攪拌混合してエマルション塗料(1)〜(20)を得た。また、ブランク用として消泡剤を加えないこと以外、上記と同様にして、エマルション塗料(21)を得た。
エマルション塗料(1)〜(21)を攪拌混合して作成した15秒後に、泡を巻き込んだエマルション塗料(1)〜(21)の比重を50mlの比重カップにて測定した。比重が大きいほど巻き込んだ泡が破壊されており消泡性に優れているといえる。
エマルション塗料(1)〜(22)をそれぞれ密閉サンプル容器にて、40℃にて1ケ月静置保管した後、改めてインペラー型羽根を装着したエクセルオートホモジナイザーにて、25℃、4000rpm、3分間攪拌混合してエイジング評価用のエマルション塗料を得、同様に消泡性(消泡持続性)を評価した。
Claims (5)
- ワックス(A)をポリエーテル化合物(B)中に分散して含有し、
ワックス(A)及びポリエーテル化合物(B)の重量に基づいて、ワックス(A)の含有量が0.5〜10重量%、ポリエーテル化合物(B)の含有量が90〜99.5重量%であることを特徴とする消泡剤。 - ワックス(A)が、70〜160℃の温度範囲に融点を持ち、(A1)石油ワックス、(A2)合成ワックス、(A3)植物ワックス及び(A4)これらのワックスを変性した変性ワックスからなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載の消泡剤。
- ポリエーテル化合物(B)が、一般式(1)で表されるポリエーテル化合物(B1)、一般式(2)で表されるポリエーテル化合物(B2)、一般式(3)で表されるポリエーテル化合物(B3)、一般式(4)で表されるポリエーテル化合物(B4)及び一般式(5)で表されるポリエーテル化合物(B5)からなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項1又は2に記載の消泡剤。
R1は炭素数1〜25の活性水素化合物の反応残基、R2及びR3は炭素数1〜24の1価の有機基、R4は炭素数1〜24の2価の有機基、R5は水酸基又は炭素数1〜24の1価の有機基、AO及びOAは炭素数2〜18のオキシアルキレン基又は、グリシドール、炭素数4〜18のアルキルグリシジルエーテル若しくはアルケニルグリシジルエーテルの反応残基を表し、(AO)nのうち、オキシエチレン基の占める割合は0〜20重量%であり、nは1〜100の整数で一分子中に複数のnが存在する場合、それぞれ同じでも異なっていてもよく、sは1〜10の整数、pは0〜10の整数、qは0〜9の整数、rは0〜9の整数、mは0〜9の整数、p+rは1〜10の整数、p+q+rは1〜10の整数、p+q+r+mは2〜10である。 - さらにアミド(C)、金属石鹸(D)、合成樹脂(E)及び疎水性シリカ(F)からなる群より選ばれる少なくとも1種の分散質をポリエーテル化合物(B)中に分散して含有し、
この分散質の含有量が、ワックス(A)及びポリエーテル化合物(B)の重量に基づいて、0.1〜10重量%である請求項1〜3のいずれかに記載の消泡剤。 - 請求項1〜4のいずれかに記載された消泡剤を製造する方法であって、
ワックス(A)とポリエーテル化合物(B)の一部とを加熱攪拌しながら、ワックス(A)を溶解させて溶解液を得る工程(1)、
ポリエーテル化合物(B)の残部を冷却攪拌しながら、この残部に得られた溶解液を投入してワックス(A)分散体を得る工程(2)、並びに
得られた分散体を均質化処理して消泡剤を得る工程(3)を含むことを特徴とする製造方法。
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