JP3456734B2 - 泡沫の制御が可能な起泡剤 - Google Patents

泡沫の制御が可能な起泡剤

Info

Publication number
JP3456734B2
JP3456734B2 JP01747294A JP1747294A JP3456734B2 JP 3456734 B2 JP3456734 B2 JP 3456734B2 JP 01747294 A JP01747294 A JP 01747294A JP 1747294 A JP1747294 A JP 1747294A JP 3456734 B2 JP3456734 B2 JP 3456734B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
lcst
foaming agent
foam
polymer compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP01747294A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07222919A (ja
Inventor
浩 吉岡
森  有一
Original Assignee
森 有一
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 森 有一 filed Critical 森 有一
Priority to JP01747294A priority Critical patent/JP3456734B2/ja
Publication of JPH07222919A publication Critical patent/JPH07222919A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3456734B2 publication Critical patent/JP3456734B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一旦起泡させた泡を、
温度を上昇させることによって容易に消失させることが
可能な、制御可能な起泡剤に関するものである。更に、
本発明は、かかる起泡剤を用いることを特徴とする水系
における泡の制御方法に関する。
【0002】
【従来技術】水系における泡沫は、通常、空気などの気
体が、系中に含まれている界面活性剤の希薄水溶液の液
膜によって隔てられた泡の集合体中に分散することによ
って形成されるものである。この泡の集まりである泡沫
は、液体のように流れることもできるし、一方、固体の
ように応力に対して動かずにいることもできる。また、
このように界面活性剤を起泡剤として用いて泡沫を形成
させると、界面活性剤の働きによって、水溶性物質のみ
ならず疎水性の高い物質をも、水系中に溶解又は分散保
持することができるようになる。このような力学的又は
化学的特性により、水系における泡沫は、今日、鉱石の
浮選による精製や油井の採掘時に用いられたり、消化
剤、穀物の化学処理剤、放射性物質汚染に対する洗浄
剤、染料の分離剤等として広く利用されている。従来、
このような目的のために種々の界面活性剤を起泡剤とし
て使用して泡沫を形成させた系が用いられてきたが、泡
沫としての性質を利用した後にその泡沫の破壊が容易に
行えないということが大きな問題となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような問題点を解決し、一旦起泡させた泡沫を容易に
消失させることが可能な、泡沫の制御が可能な起泡剤を
提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明に
係るLCSTを有する温度感応性高分子化合物を含むこ
とを特徴とする起泡剤、又はLCSTを有する温度感応
性高分子化合物及び界面活性剤を含むことを特徴とする
起泡剤を用いることによって達成される。
【0005】本発明において用いられるLCSTを有す
る温度感応性高分子化合物とは、水に対する溶解度温度
係数が負を示す高分子化合物であり、低温にて生成する
高分子化合物と水分子との水素結合に依存する水和物
(オキソニウムヒドロキシド)が高温で分解し、脱水和
により高分子化合物同士が凝集し沈殿するという性質を
有するものである。LCST(Lower Critical Solutio
n Temperature)とは、このような温度感応性高分子化合
物の水和と脱水和の転移温度である(例えば、M.Haskin
sら、J. Macromol. Sci.-Chem., A2 (8), 1441 (1968)
を参照)。即ち、本発明に係る温度感応性高分子化合物
は、LCST以下の温度では親水性で水に溶解するが、
LCST以上の温度では疎水性となって沈殿するという
性質を示し、この変化は可逆的である。なお、本発明に
おいては、上記温度感応性高分子化合物のLCSTは、
0〜90℃、さらには10〜50℃であることが好まし
い。
【0006】本発明において用いることのできる温度感
応性高分子化合物としては、例えばポリN置換アクリル
アミド誘導体、ポリN置換メタアクリルアミド誘導体及
びこれらの共重合体、ポリビニルメチルエーテル、ポリ
ビニルアルコール部分酢化物、ポリアルキレンオキサイ
ド等が挙げられる。本発明において用いるのに好ましい
温度感応性高分子化合物を、以下にLCSTが低い順に
列挙する。
【0007】ポリ−N−アクリロイルピペリジン;ポリ
−N−n−プロピルメタアクリルアミド;ポリ−N−イ
ソプロピルアクリルアミド;ポリ−N,N−ジエチルア
クリルアミド;ポリ−N−イソプロピルメタアクリルア
ミド;ポリ−N−シクロプロピルアクリルアミド;ポリ
−N−アクリロイルピロリジン;ポリ−N,N−エチル
メチルアクリルアミド;ポリ−N−シクロプロピルメタ
アクリルアミド;ポリ−N−エチルアクリルアミド。
【0008】上記の温度感応性高分子化合物は、単独で
も、又は他の単量体と共重合させて得たものであってよ
い。共重合することのできる単量体としては、親水性単
量体、疎水性単量体のいずれも用いることができる。一
般的には、親水性単量体と共重合して温度感応性高分子
化合物を形成すると、生成物のLCSTは上昇し、一方
疎水性単量体と共重合して温度感応性高分子化合物を形
成すると、生成物のLCSTは下降する。したがって、
これらを選択することによっても所望のLCSTを有す
る高分子化合物を得ることができる。
【0009】このような目的で用いることのできる親水
性単量体としては、N−ビニルピロリドン、ビニルピリ
ジン、アクリルアミド、メタアクリルアミド、N−メチ
ルアクリルアミド、ヒドロキシエチルメタアクリレー
ト、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシメチル
メタアクリレート、ヒドロキシメチルアクリレート、酸
性基を有するアクリル酸、メタアクリル酸及びそれらの
塩、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸など、並び
に、塩基性基を有するN,N−ジメチルアミノエチルメ
タクリレート、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリ
レート、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミ
ドおよびそれらの塩などが挙げられるが、これらに限定
されるものではない。
【0010】また、上記のような目的で用いることので
きる疎水性単量体としては、エチルアクリレート、メチ
ルメタクリレート、グリシジルメタクリレート等のアク
リレート誘導体又はメタクリレート誘導体、N−n−ブ
チルメタアクリルアミドなどのN置換アルキルメタアク
リルアミド誘導体、塩化ビニル、アクリロニトリル、ス
チレン、酢酸ビニルなどが挙げられるが、これらに限定
されるものではない。
【0011】本発明に係る起泡剤において用いられる上
記のLCSTを有する温度感応性高分子化合物の分子量
には特に制限はないが、一般に分子量が大きいほど形成
される泡沫の安定性が高く、重量平均分子量10万以上
であることが好ましい。
【0012】本発明に係る起泡剤は、上記のLCSTを
有する温度感応性高分子化合物と種々の界面活性剤とか
ら構成されるものであってもよい。本発明において、L
CSTを有する温度感応性高分子化合物と併用すること
のできる界面活性剤としては、水系起泡剤として従来用
いられている陰イオン性界面活性剤、陽イオン性界面活
性剤、両イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤の
いずれであってもよく、例えば、陰イオン性界面活性剤
の例として、ドデシル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸
塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリ
オキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩、脂肪
酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホ
ン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルリ
ン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸
塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン
酸塩等を、陽イオン性界面活性剤の例として、ドデシル
トリメチルアンモニウムクロライド等の第四級アンモニ
ウム塩、第一〜第三脂肪アミン塩等を、両イオン性界面
活性剤の例として、N,N−ジメチル−N−ドデシル−
N−カルボキシメチルアンモニウムベタイン等のベタイ
ン類等を、非イオン性界面活性剤の例として、ポリオキ
シエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチ
レンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、
ポリオキシエチレン多価アルコール脂肪酸部分エステル
等を挙げることができる。
【0013】本発明に係る起泡剤が、LCSTを有する
温度感応性高分子化合物と種々の界面活性剤との両方を
含む場合には、両者の望ましい混合比は、温度感応性高
分子化合物及び界面活性剤の種類に依存するので一概に
はいえないが、通常、温度感応性高分子化合物1重量部
に対して界面活性剤0.1〜10重量部の範囲で調整す
ることができる。
【0014】本発明に係る起泡剤を水系に溶解する場合
には、系中における温度感応性高分子化合物の濃度が
0.001〜5重量%、より好ましくは0.01〜1重
量%となるように調整することが好ましい。
【0015】本発明に係るLCSTを有する温度感応性
高分子化合物は、親水性と疎水性とを合わせ持つ化学構
造を有しているので、それ自体高分子界面活性剤として
機能する。したがって、本発明に係るLCSTを有する
温度感応性高分子化合物を含む起泡剤をLCST以下の
温度で水系に溶解して起泡させると、安定な泡沫を形成
する。ここで、他の界面活性剤が併用されている場合に
は、泡沫の安定性が更に高まる。起泡方法としては、従
来周知の種々の方法を用いることができる。例えば、本
発明の起泡剤を含む水系中に、イソブタンや炭化フッ素
化合物のような気体発泡剤を高圧下で溶かし込んで容器
に密封し、LCST以下の温度で系の圧力を大気圧に戻
すことによって泡沫を形成させることができる。また、
本発明の起泡剤を含む水系を、LCST以下の温度にお
いて、ガラス玉やステンレス繊維を詰めた充填管を通し
て気体と共に強制的に流すことによっても、泡沫を形成
させることができる。あるいは、本発明の起泡剤を含む
水系を、LCST以下の温度において、単に機械的に撹
拌することによっても泡沫を形成させることができる。
また、低密度の泡沫は、穴をあけた金属スクリーンにフ
ァンで空気を吹き付けながら、本発明の起泡剤を含む水
系を噴霧することによって形成させることができる。
【0016】一方、本発明に係る起泡剤に含まれるLC
STを有する温度感応性高分子化合物は、LCST以上
の温度においては疎水性に転移して、相分離、析出して
くる。このため、本発明に係る起泡剤を含む水系におい
てLCST以下の温度で形成された泡沫は、このLCS
T以上の温度においては安定な泡沫を保持することがで
きず、容易に崩壊する。また、界面活性剤が共存する場
合においても、LCST以上の温度で疎水化、相分離し
た温度感応性高分子化合物に界面活性剤分子が疎水性相
互作用によって収着されるために、やはりLCST以上
の温度においては安定な泡沫を保持することができな
い。したがって、本発明に係る起泡剤を含む水系におい
ては、LCST以下の温度において泡沫を形成させ、次
に、かかる泡沫をLCST以上に昇温することによって
容易に消失させることができる。
【0017】以下に実施例を示して本発明をより具体的
に説明する。
【0018】
【実施例】N−イソプロピルアクリルアミド(NIPA
Am)50gを蒸留水650ml中に溶解した。氷冷
後、窒素気流下において過硫酸アンモニウム5g及び
N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン1
00μlを加え、氷冷下において5時間、更に室温にお
いて12時間撹拌して重合させた。反応液を約50℃に
加温して、析出した沈殿を回収し、冷水中に再溶解した
後、再び加温して、析出した沈殿を回収した。この操作
を2回繰り返して精製した後、真空乾燥して、本発明に
係る温度感応性高分子化合物であるポリ−N−イソプロ
ピルアクリルアミド(PNIPAAm)48gを得た。
得られたPNIPAAmを蒸留水中に溶解(PNIPA
Am濃度:1重量%)した水溶液を用いて濁度法によっ
てPNIPAAmのLCSTを測定したところ、33℃
であった。また、光散乱法によって高分子化合物の重量
平均分子量を測定したところ、約300万であった。
【0019】PNIPAAmを0.01重量%の濃度で
蒸留水に溶解して起泡性組成物Iとした。また、PNI
PAAmとドデシル硫酸ナトリウム(SDS)とを、そ
れぞれ0.01重量%の濃度で蒸留水に溶解して起泡性
組成物IIとした。更に、ドデシル硫酸ナトリウム(SD
S)を0.01重量%の濃度で蒸留水に溶解して比較例
とした。室温(25℃)において、50mlのスリ栓付
きメスシリンダーに各サンプルを25mlずつ入れ、手
で30秒間激しく振り混ぜることによって泡沫を形成さ
せた。これを25℃又は40℃において静置して、泡沫
層が消失するまでの時間を測定し、結果を表1にまとめ
た。
【0020】表1より、本発明に係る起泡剤を含む組成
物I及び組成物IIに関しては、PNIPAAmのLCS
T(33℃)より低い温度(25℃)において非常に安
定な泡沫が形成され、一方、これをPNIPAAmのL
CSTより高い温度(40℃)に加熱すると形成された
泡沫が速やかに破壊されることが分かった。一方、比較
例においては、25℃と40℃において泡沫の安定性に
大差はなかった。
【0021】
【表1】 表1:泡沫消失に要する時間(秒) サンプル 25℃ 40℃ 起泡性組成物I(本発明) 18,000 25 起泡性組成物II(本発明) 23,400 36 比較例 480 203
【0022】
【発明の効果】以上、詳しく述べたように、本発明に係
る起泡剤を用いることにより、特定の温度以下において
は安定な泡沫を形成し、該温度以上に昇温することによ
って容易に泡沫を消失させることのできる起泡性水系を
得ることができる。したがって、本発明に係る起泡剤を
用いれば、水系において安定な泡沫を形成させ、かかる
泡沫の性質を利用した後に、単に温度を上昇させること
によって、形成された泡沫を速やかにかつ容易に消失さ
せることが可能になる。本発明に係る起泡剤は、かかる
特徴を利用して種々の用途に用いることができ、その工
業的価値は大である。例えば、放射線物質の汚染浄化に
おいて、本発明に係る起泡剤を含む水系を用いて、温度
感応性高分子化合物のLCST以下の温度において低密
度の泡沫を形成させることによって少量の液体で広い面
積の汚染を覆い、次にLCST以上に昇温して泡沫を破
壊することによって、浄化によって生じる放射性汚染物
質の体積を著しく減じることが極めて容易になる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01F 17/52 C08F 20/54 C09K 3/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 LCST(下限共溶臨界温度)を有する
    温度感応性高分子化合物を少なくともみ、且つ該LC
    STより高温側で起泡性が低下することを特徴とする起
    泡剤。
  2. 【請求項2】 LCSTを有する温度感応性高分子化合
    物及び界面活性剤を少なくともみ、且つ該LCSTよ
    り高温側で起泡性が低下することを特徴とする起泡剤。
  3. 【請求項3】 LCSTを有する温度感応性高分子化合
    物を少なくとも含み、且つ該LCSTより高温側で起泡
    性が低下する起泡剤を水系中に溶解し、該LCST以
    の温度において起泡して泡沫を形成し、その後、該LC
    STより高い温度上昇させることによって形成された
    泡沫を消失させることを特徴とする水系における泡の制
    御方法。
  4. 【請求項4】 前記起泡剤が、更に界面活性剤を含む請
    求項3に記載の泡の制御方法。
JP01747294A 1994-02-14 1994-02-14 泡沫の制御が可能な起泡剤 Expired - Fee Related JP3456734B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP01747294A JP3456734B2 (ja) 1994-02-14 1994-02-14 泡沫の制御が可能な起泡剤

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP01747294A JP3456734B2 (ja) 1994-02-14 1994-02-14 泡沫の制御が可能な起泡剤

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07222919A JPH07222919A (ja) 1995-08-22
JP3456734B2 true JP3456734B2 (ja) 2003-10-14

Family

ID=11944963

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP01747294A Expired - Fee Related JP3456734B2 (ja) 1994-02-14 1994-02-14 泡沫の制御が可能な起泡剤

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3456734B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2819429B1 (fr) 2001-01-15 2003-03-07 Oreal Emulsions et compositions moussantes contenant un polymere comprenant des unites hydrosolubles et des unites a lcst, notamment pour des applications cosmetiques
US8915374B2 (en) 2008-01-14 2014-12-23 The University Of Melbourne Flotation aids and processes for using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07222919A (ja) 1995-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104558350B (zh) 一种亲水性超大孔聚合物微球及其制备方法
EP3770232A1 (en) Composition for oil and gas recovery
JPH0250122B2 (ja)
JPS61500796A (ja) 水溶性モノマ−および水溶性および水不溶性の両性質を有するモノマ−のポリマ−を含む疎水的に会合し得る組成物
EP3604351B1 (en) Method of treating a portion of a subterranean formation with improved water in oil emulsion
US5733964A (en) Surfactants for heterogeneous processes in liquid or supercritical CO2
JPH07304805A (ja) 多孔性ポリマー粒子を調製するための重合方法
JP3456734B2 (ja) 泡沫の制御が可能な起泡剤
Hofman et al. Permeability reduction of porous media on transport of emulsions through them
JPS604501A (ja) ポリマ−ラテツクスの製造方法
FI90431C (fi) Menetelmä huokoisten, kuorettomien, agglomeroitujen PVC-hartsihiukkasten valmistamiseksi
JPS6055009A (ja) 球状多孔性の親水性架橋重合体粒子の製造方法
JP2008185530A (ja) 分離回収用ゲル組成物及びこれを用いた分離回収方法
JP4286448B2 (ja) 重合方法および生成物ならびに生成物の使用
CN111393557A (zh) 高温油基钻井液用有机硅类成膜剂及其制备方法、应用
JPH04233914A (ja) ビニルアセテート/エチレンコポリマーとポリ(ビニルクロライド)の現場重合ブレンド
JPH0925382A (ja) カルボキシル基含有重合体組成物
US4500649A (en) Process for producing aqueous suspension containing organic azo compound as polymerization initiator
WO1990004610A1 (en) Process for producing particulate polymer
JPH0653779B2 (ja) 樹脂水性エマルジヨンの製造方法
JP3627873B2 (ja) (メタ)アクリルアミド系重合体水分散液の製造方法
JP3180659B2 (ja) 除湿剤用非流動化剤および除湿剤組成物
JP3213821B2 (ja) ハイドロタルサイト水性乳化液の製造方法
Pletnev et al. STUDY OF HIGHLY STABLE AQUEOUS FOAMS CONTAINING BIOPOLYMER AND BENTONITE PARTICLES
JPH02196806A (ja) 粒子状重合体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees