JP2020014973A - 消泡剤組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
活性汚泥によって有機物を生物分解する工程で生じる微生物由来の水溶性高分子物質が発泡原因となり、それに対しポリエーテル系消泡剤が有効である。また、シリコーン系消泡剤やオイル系消泡剤は、分離した油分が生物処理の阻害要因となるため、排水処理には使用できないという事情もあり、ポリエーテル系消泡剤が使用される。更に、膜処理設備がある場合、シリコーン系消泡剤やオイル系消泡剤は分離した油分が水分離膜の細孔を塞いでしまうという問題があるため、ポリエーテル系消泡剤が使用される。
このため、排水処理に適したポリエーテル系消泡剤であって、かつ、消泡効果が高いポリエーテル系消泡剤が待ち望まれている。
特に、めっき処理、繊維処理、塗装等のシリコーン系消泡剤やオイル系消泡剤を使用できない工業分野において、本発明のポリエーテル系消泡剤は、十分な消泡効果を発揮することができる。
本発明のポリエーテル系消泡剤組成物が含有するポリエーテルアミンは、ポリエーテルの末端がアミノ基で封鎖されたものであり、一部の末端のみがアミノ基で封鎖されていてもよいし、全ての末端がアミノ基で封鎖されていてもよい。
本発明のポリエーテル系消泡剤組成物が含有するポリエーテルアミンは、ポリエーテル系化合物の一種である。
上記範囲内であると、界面活性剤に起因する発泡に対して、消泡効果を発揮しやすい。
数平均分子量が1000未満であると、アルキレンオキサイド単位をどのように組み合わせても消泡効果が弱くなってしまう場合がある。また、数平均分子量が10000よりも大きいと、著しく粘度が高くなり消泡剤として使用したときにスカムが発生する場合がある。
上記範囲内であると、界面活性剤に起因する発泡に対して、消泡効果を発揮しやすい。
本発明のポリエーテル系消泡剤組成物が含有するポリエーテルアミンの例としては、下記一般式(1)に示す化合物が挙げられる。
該重合体におけるEOとPOの比率に特に限定は無いが、界面活性剤による発泡に効果を示すようにするために、一般式(1)に示す化合物が水に不溶であるか、又は水に乳化分散するように設計する必要があるため、EOとPOの併用、又は、PO単独(全てのR1がメチル基)が好ましい。EO単独(全てのR1が水素原子)だと、水溶性が高くなりすぎるので好ましくない。
また、該EO/PO共重合体は、ブロック共重合体でもよいし、ランダム共重合体でもよい。
本発明のポリエーテル系消泡剤組成物が含有するポリエーテルアミンの別の例としては、下記一般式(2)に示す化合物が挙げられる。
一般式(2)に示す化合物は、前記した一般式(1)に示す化合物の場合と同様に、界面活性剤による発泡に効果を示すようにするべく、水に不溶であるか、又は水に乳化分散するように設計する必要がある。
前記した一般式(1)に示す化合物の場合と同様に、一般式(2)に示す化合物のアルキレンオキサイド単位が全てEO単位であるのは好ましくなく、EO単位とPO単位が共に存在するか、又は、全てがPO単位であるのが好ましい。
EO単位とPO単位が共に存在する場合、一般式(2)に示す化合物における3つの( )の中は、それぞれ、EO単位のみで構成されていてもよいし、PO単位のみで構成されていてもよいし、EO単位とPO単位が混在していてもよい。混在している場合、EO単位又はPO単位が連続していてもよいし、ランダムになっていてもよい。
本発明のポリエーテル系消泡剤組成物は、前記したポリエーテルアミンの他に、ポリエーテル系化合物(以下、「他のポリエーテル系化合物」という場合がある。)を含有していてもよい。他のポリエーテル系化合物について、以下に例示する。他のポリエーテル系化合物は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
他のポリエーテル系化合物の例としては、下記一般式(3)に示す化合物(ポリオキシアルキレン)が挙げられる。
例えば、( )内の両端がEO単位で真中がPO単位である構造や、( )内の両端がPO単位で真中がEO単位である構造が挙げられる。
他のポリエーテル系化合物の例としては、下記一般式(4)に示す化合物(ポリオキシアルキレンのモノ脂肪酸エステル)が挙げられる。
例えば、( )内の両端がEO単位で真中がPO単位である構造や、( )内の両端がPO単位で真中がEO単位である構造が挙げられる。
これら脂肪酸の中から1種類を選んでもよく、複数の脂肪酸を組み合わせてもよい。
他のポリエーテル系化合物の例としては、下記一般式(5)に示す化合物(ポリオキシアルキレンのジ脂肪酸エステル)が挙げられる。
例えば、( )内の両端がEO単位で真中がPO単位である構造や、( )内の両端がPO単位で真中がEO単位である構造が挙げられる。
他のポリエーテル系化合物の例としては、下記一般式(6)に示す化合物(ポリオキシアルキレンアルキルエーテル)が挙げられる。
他のポリエーテル系化合物の例としては、下記一般式(7)に示す化合物(ポリオキシアルキレンアルキルエーテルのエステル化物)が挙げられる。
これら脂肪酸の中から1種類を選んでもよく、複数の脂肪酸を組み合わせてもよい。
ポリエーテルアミンの含有比率が1質量%未満であると、界面活性剤の発泡に対する消泡効果が不十分となる場合がある。また、ポリエーテルアミンの含有比率が70質量%を超えると、界面活性剤以外にも発泡成分が含まれる場合に消泡効果が低下してしまう場合がある。
本発明のポリエーテル系消泡剤組成物は、必要に応じて、ポリエーテルアミン、他のポリエーテル系化合物以外の成分を含有することができる。
また、本発明のポリエーテル系消泡剤組成物の形態について、特に限定は無く、例えば、各成分を混合した固形物であってもよいし、水を添加してエマルジョン化させてもよい。
本発明のポリエーテル系消泡剤組成物は、オイルスポット、スカム、沈殿物の発生といった問題が起こらず、また、界面活性剤の発泡に対して十分な消泡効果を示すので、シリコーン系消泡剤やオイル系消泡剤を使用できない分野や、界面活性剤が使用される分野における消泡剤として使用するのに特に適している。
具体的には、本発明のポリエーテル系消泡剤組成物は、繊維工業の糊抜き工程、精錬工程又は染色工程用;めっき工業の脱脂洗浄工程、電解洗浄工程又は化成処理工程用;塗装工程用;等の消泡剤組成物として使用することができる。本発明のポリエーテル系消泡剤組成物は、界面活性剤に起因する発泡に対しての消泡効果が、従来のポリエーテル系消泡剤組成物よりも優れるため、本発明のポリエーテル系消泡剤組成物は、これらの用途に使用する消泡剤組成物として特に適している。
また、本発明のポリエーテル系消泡剤組成物は、膜処理型排水処理工程用;等の消泡剤組成物として使用することができる。本発明のポリエーテル系消泡剤組成物では、膜の細孔の閉塞が発生しないため、本発明のポリエーテル系消泡剤組成物は、かかる用途に使用する消泡剤組成物として特に適している。
撹拌機、冷却管、水分定量受器及び温度計を取り付けた500mLの四つ口セパラブルフラスコに、アデカプルロニックL−101((株)ADEKA製、数平均分子量3550、以下「L−101」と記す)300g、カプリル酸(日油(株)製、NAA−82、分子量144.2)12.2g、及び、触媒としてp−トルエンスルホン酸0.31gを添加した。この時、L−101とカプリル酸のモル比は1/1である。また、触媒仕込み量は原料に対して0.1質量%である。
系内を窒素ガスで置換後、常圧で窒素ガス流通条件下、180℃まで昇温し、18時間反応させた。冷却後、生成物のL−101モノカプリル酸エステルを得た。
撹拌機、冷却管、水分定量受器及び温度計を取り付けた500mLの四つ口セパラブルフラスコに、アデカプルロニックL−61((株)ADEKA製、数平均分子量1960、以下「L−61」と記す)300g、オレイン酸(日油(株)製、NAA−35、分子量282.5)86.4g、及び、触媒としてp−トルエンスルホン酸0.39gを添加した。この時、L−61とオレイン酸のモル比は、1/2である。また、触媒仕込み量は、原料に対して0.1質量%である。
系内を窒素ガスで置換後、常圧で窒素ガス流通条件下、180℃まで昇温し、18時間反応させた。冷却後、生成物のL−61ジオレイン酸エステルを得た。
撹拌機、冷却管、水分定量受器及び温度計を取り付けた500mLの四つ口セパラブルフラスコに、ユニセーフ10P−8(日油(株)製、数平均分子量1120、以下「10P−8」と記す)300g、ラウリン酸(日油(株)製NAA−122、分子量200.3)53.7g、及び、触媒としてp−トルエンスルホン酸0.35gを添加した。このとき、10P−8とラウリン酸のモル比は、1/1である。また、触媒仕込み量は、原料に対して0.1質量%である。
系内を窒素ガスで置換後、常圧で窒素ガス流通条件下、180℃まで昇温し、18時間反応させた。冷却後、生成物の10P−8ラウリン酸エステルを得た。
実施例及び比較例の消泡剤組成物の配合を表1及び表2に示す(表1及び表2の数値の単位は「質量部」である)。
表1及び表2に記載の各原料をビーカーに採取し、薬さじで撹拌して消泡剤組成物を調製した。
・B:アデカプルロニックL−101((株)ADEKA製)のモノカプリル酸エステル(合成例1)
・C:アデカプルロニックL−61((株)ADEKA製)のジオレイン酸エステル(合成例2)
・D:ユニセーフ34S−23(日油(株)製、POE(34)POP(23)ステアリルエーテル)
・E:ユニセーフ10P−8(日油(株)製、POE(10)POP(8)セチルエーテル)のラウリン酸エステル
・D―2000:JEFFAMINE D―2000(HUNTSMAN社製)
・D−4000:JEFFAMINE D−4000(HUNTSMAN社製)
・T−3000:JEFFAMINE T−3000(HUNTSMAN社製)
・T―5000:JEFFAMINE T―5000(HUNTSMAN社製)
消泡試験装置を図1に示す。1Lメスシリンダーに、以下に示す組成の発泡液500gを入れ、各実施例又は比較例の消泡剤組成物5mgを添加した。このとき、消泡剤濃度は10ppmである。
ノニオン系界面活性剤(日本触媒(株)製、ソフタノール90)100ppmと、アニオン系界面活性剤(テイカ(株)製テイカパワーBN2060)100ppmの混合界面活性剤水溶液。
Claims (8)
- ポリエーテルの末端をアミノ基(−NH2)で封鎖したポリエーテルアミンを含有することを特徴とするポリエーテル系消泡剤組成物。
- 上記ポリエーテルアミンの他にポリエーテル系化合物を含有し、該ポリエーテル系化合物が、下記一般式(3)ないし下記一般式(7)に示す化合物の中から選ばれる1種類以上である請求項1又は請求項2に記載のポリエーテル系消泡剤組成物。
- 繊維工業の糊抜き工程、精錬工程又は染色工程用の消泡剤組成物である請求項1ないし請求項3の何れかの請求項に記載のポリエーテル系消泡剤組成物。
- めっき工業の脱脂洗浄工程、電解洗浄工程又は化成処理工程用の消泡剤組成物である請求項1ないし請求項3の何れかの請求項に記載のポリエーテル系消泡剤組成物。
- 塗装工程用の消泡剤組成物である請求項1ないし請求項3の何れかの請求項に記載のポリエーテル系消泡剤組成物。
- 膜処理型排水処理工程用の消泡剤組成物である請求項1ないし請求項3の何れかの請求項に記載のポリエーテル系消泡剤組成物。
- ポリジメチルシロキサンを含有しない請求項1ないし請求項7の何れかの請求項に記載のポリエーテル系消泡剤組成物。
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