JP3974845B2 - 消泡剤組成物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、消泡剤として有用なシリコーン系消泡剤に関する。
【0002】
【従来の技術】
シリコーン系消泡剤は他の消泡剤に比べて種々の優れた性質を有するので、化学工業、食品工業、石油工業、織物工業、製紙工業、紙パルプ工業および医薬品工業などの発泡を伴う製造工程において広く使用されている。これには、ジメチルポリシロキサンなどのシリコーンオイルを微粉末シリカと混合したオイルコンパウンド型消泡剤、ならびに、これらのオイルコンパウンドを界面活性剤と共に水中に分散してなるエマルジョン型消泡剤が汎用されている。
しかし、ジメチルポリシロキサンは本質的に疎水性であるため、これを含む消泡剤が水性塗料、ラテックス、水性インキ、染色工業、サイズ剤等の用途に使用されると、ハジキ、染色ムラ、フィッシュアイ、オイルスポット等が発生しやすいという問題があった。
【0003】
この問題の解決するために、ポリオキシアルキレン基で変性したオルガノポリシロキサン(ポリエーテル変性シリコーン)、ポリプロピレングリコール、および微粉末シリカからなる消泡剤(特公昭54−9145号)、アルキル基を導入したオルガノポリシロキサン、ポリエーテル変性シリコーン、およびシリカからなる消泡剤(特開昭54−149388号、特開昭56−129013号)、ならびに、ポリエーテル変性シリコーンに長鎖アルキル基を導入したアルキル・ポリエーテル共変性シリコーン、および微粉末シリカからなる消泡剤(特開昭57−180407号)が提案されている。これらは比較的ハジキを発生しにくいものの、ジメチルポリシロキサンを使用した消泡剤と比較すると、消泡性が著しく劣っている。また、シルカルベン単位を分子中に有するポリシルカルベンシロキサン、およびポリエーテル変性シリコーンからなる消泡剤(特開平8−108007号)も提案されているが、これはある程度ハジキ性は改善されているものの、ポリシルカルベンシロキサンの製造方法が特殊であるため、ジメチルポリシロキサンと比較して高価となり、一般工業用としては不向きである。
【0004】
以上の問題を解決するために、一般的には、オクチルフェニルエーテル、ノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等の、濡れ性、ハジキ性、内添安定性等に改善の見られるアルキルフェニルエーテル系活性剤が添加・使用されてきた。しかし、近年の研究により、アルキルフェニルエーテル系活性剤は、内分泌攪乱物質(いわゆる環境ホルモン)として作用する恐れのあることが報告されている。そのため、アルキルフェニルエーテル系活性剤の使用を制限したり中止する検討が進められているが、これらの活性剤を使用せずにジメチルポリシロキサン由来のハジキの問題を満足に解決できるものは得られておらず、早急の対策が求められている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記の問題点を克服し、水性塗料、ラテックス、水性インキ、染色工業、サイズ剤等の用途に使用された場合においても、ハジキ、染色ムラ、フィッシュアイ、オイルスポット等を生じない、消泡性に優れた消泡剤組成物を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、
を含有することを特徴とする消泡剤組成物を提供する。
【0007】
【発明の実施の形態】
〔(イ)オイルコンパウンド〕
本発明の消泡剤組成物を構成する成分(イ)のオイルコンパウンドは、この組成物に消泡性を付与するための主成分となるものであり、疎水性オルガノポリシロキサンと、疎水性シリカおよび親水性シリカを1/1〜1/3の重量比で含む微粉末シリカとを含む。
【0008】
−疎水性オルガノポリシロキサン−
この疎水性オルガノポリシロキサンは直鎖状、分岐状のいずれでもよく、例えば、一般式(I):
R1 aSiO( 4 − a )/ 2 (I)
[ここで、R1は水酸基、または置換もしくは非置換の1価炭化水素基であり、aは1.9≦a≦2.2の数である。]
で表される。
【0009】
上式中、R1で表される非置換の1価炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基などのアルキル基;シクロヘキシル基などのシクロアルキル基;ビニル基、アリル基などのアルケニル基;フェニル基、トリル基などのアリール基;ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基があげられ、置換の1価炭化水素としては、これらの例示した非置換の1価炭化水素基の水素原子の一部または全部を、例えば、ハロゲン原子、シアノ基、アミノ基などで置換したクロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、シアノエチル基、3−アミノプロピル基、N−β−アミノエチル−γ−アミノプロピル基等があげられる。消泡性および経済性の面から、80モル%以上がメチル基であることが好ましい。
【0010】
上記の一般式(I)中のaは1.9≦a≦2.2の数であり、好ましくは、1.95≦a≦2.1の数である。a<1.9ではオルガノポリシロキサンの粘性が高くなり、作業性や乳化特性が低下する。一方、a>2.2では分子量が小さくなり、十分な消泡性を発揮しない。
このオルガノポリシロキサンの25℃における粘度は10〜100,000mm2/sであるが、消泡性、作業性の観点から、50〜50,000mm2/sであることが好ましい。また、1種単独でまたは2種以上の混合物として使用できる。
【0011】
−微粉末シリカ−
(イ)成分のオイルコンパウンドに含まれる微粉末シリカは、疎水性シリカと親水性シリカとからなり、これらの重量比が1/1〜1/3の範囲にあるものである。親水性シリカとしては、湿式シリカ、乾式シリカのいずれでもよく、例えば、沈降シリカ、シリカキセロゲル、ヒュームドシリカを未処理のまま使用することができる。疎水性シリカとしては、これらの親水性シリカの表面を有機シリル基で疎水化処理したものがあげられる。この親水性シリカの表面を有機シリル基で疎水化処理する方法は、従来から公知の方法であり、例えば、オルガノクロロシラン、オルガノアルコキシシラン、オルガノジシラザン、オルガノポリシロキサン、オルガノハイドロジェンポリシロキサン等の有機ケイ素化合物で親水性シリカを処理する。具体的には、「アエロジル(日本アエロジル社製)」、「ニプシル(日本シリカ社製)」、「サイリシア(富士シリシア社製)」等の商品名で入手することができるものがあげられる。特に、BET法による比表面積が100m2/g以上のものが好ましい。
【0012】
なお、この微粉末シリカの添加量は、疎水性オルガノポリシロキサン100重量部に対して2〜30重量部であり、好ましくは、3〜20重量部である。上記の疎水性オルガノポリシロキサン100重量部に対して、微粉末シリカの量が2重量部未満では消泡性能が劣り、30重量部を超えるとオイルコンパウンド組成物の粘度が増加して作業性が悪くなる。
【0013】
本発明において、疎水性シリカ/親水性シリカの割合は1/1〜1/3であり、好ましくは、1/1.5〜1/2.5である。疎水性シリカ/親水性シリカの割合が、1/1を超えるとハジキ発生の要因となり、1/3未満では消泡性が低下する。
【0014】
−オイルコンパウンドの製造−
この(イ)成分のシリコーンオイルコンパウンドは、例えば、上記の疎水性オルガノポリシロキサンと親水性シリカを所定量混合し、室温〜200℃の温度で熱処理した後、必要に応じて低沸点留分を除くことによって製造することができる。さらに必要に応じて、例えば、無機質アンモニウム塩、有機ケイ素化合物、シロキサン樹脂などを消泡持続性、高温特性、希釈安定性などの向上のために添加すること(特公平4−42043号、特開平5−261206号)を行ってもよい。
【0015】
なお、このシリコーンオイルコンパウンドは、疎水性オルガノポリシロキサンと微粉末シリカ(疎水性シリカ/親水性シリカの割合は1/1〜1/3である。)とを所定量配合することにより製造してもよい。また、疎水性オルガノポリシロキサンと疎水性シリカを含むオイルコンパウンド(A)と、疎水性オルガノポリシロキサンと親水性シリカを含むオイルコンパウンド(B)を製造した後、(A)、(B)を混合・併用してもよい(疎水性シリカ/親水性シリカの割合は1/1〜1/3になるようにする。)。
【0016】
〔(ロ)ポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン〕
消泡剤組成物の(ロ)成分であるポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサンは、(イ)成分のシリコーンオイルコンパウンドを水系に乳化分散させると同時にハジキを抑制するためのものであり、例えば、下記一般式(II):
R2 bR3 cSiO( 4 − b − c )/ 2 (II)
[ここで、R2は、同一または異なり、置換または非置換の、炭素原子数1〜18の1価炭化水素基であり、bはb>0の数であり、cはc>0の数であり、但し、1.9≦b+c≦2.2であり、R3は一般式(III):
−R4−O−(R5O)d−R6 (III)
(ここで、R4は炭素原子数2〜6の2価炭化水素基であり、R5はアルキレン基であり、R6は水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、アセチル基、またはイソシアノ基であり、dは正の整数である。)で表される。]
で表される。
【0017】
一般式(II)において、R2で表わされる非置換の炭素原子数1〜18の1価炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基などのアルキル基;シクロヘキシル基などのシクロアルキル基;ビニル基、アリル基などのアルケニル基;フェニル基、トリル基などのアリール基;ベンジル基、フェネチル基などのアラルキル基があげられ、置換の1価炭化水素基としては、これらの例示した非置換の1価炭化水素基の水素原子の一部または全部を、例えば、ハロゲン原子、シアノ基、アミノ基などで置換したクロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、シアノエチル基、3−アミノプロピル基、N−β−アミノエチル−γ−アミノプロピル基などがあげられる。中でも、R2全体の90モル%以上がメチル基であることが好ましい。
また、bはb>0の数であり、cはc>0の数であり、但し、1.9≦b+c≦2.2であり、好ましくは、1.95≦b+c≦2.1である。
【0018】
一般式(III)において、R4で表される炭素原子数2〜6の2価炭化水素基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基があげられ、R5で表されるアルキレン基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基があげられ、R6で表される炭素原子数1〜6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基があげられる。
また、dは正の整数であり、好ましくは、2≦d≦100の整数である。
【0019】
(ロ)成分のポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサンは、特に、下記の一般式(IV):
R7 2R9SiO−(R7 2SiO)e−(R7R8SiO)f−SiR7 2R9(IV)
[ここで、R7は、同一または異なり、置換または非置換の、炭素原子数1〜18の1価炭化水素基であり、R8は一般式(V):
−R10−O−(R11O)g−(R12O)h−R13 (V)
(ここで、R10は炭素原子数2〜6の2価炭化水素であり、R11はエチレン基であり、R12はプロピレン基であり、R13は炭素原子数1〜6のアルキル基、アセチル基、またはイソシアノ基であり、gはg>0の整数であり、hはh>0の整数であり、但し、2≦g+h≦80である。)
で表される有機基であり、R9はメチル基または一般式(V)で表される有機基であり、eは5≦e≦100の整数であり、fは1≦f≦20の整数である。]で表されるポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサンであることが好ましい。
【0020】
一般式(IV)において、R7で表される置換または非置換の炭素原子数1〜18の1価炭化水素基の具体例としては、一般式(II)に関してR2に例示したものがあげられる。中でも、R7全体の90モル%以上がメチル基であることが好ましい。
eは5≦e≦100の整数であり、好ましくは、10≦e≦70の整数である。e<5では乳化物の安定性が低下し、e>100では粘度が高くなり乳化分散が難しくなる。fは1≦f≦20の整数であり、好ましくは、3≦f≦15の整数である。f<1では乳化分散ができず、f>20では消泡性が低下する。
【0021】
一般式(V)において、R10で表される炭素原子数2〜6の2価炭化水素基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基があげられ、R1 3で表されるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基があげられる。
gはg>0の整数であり、hはh>0の整数であり、但し、2≦g+h≦80であり、好ましくは、10≦g+h≦60である。g+h<2ではシリコーンオイルコンパウンドの乳化分散が難しく、g+h>80では粘度が高くなり乳化が難しくなる。g/h比は、5/1〜1/1であり、好ましくは、4/1〜1.1/1である。g/h比が、5/1を超えると消泡性が低下し、1/1未満では乳化分散が難しくなる。
【0022】
(ロ)成分のオルガノポリシロキサンは、25℃における粘度は10〜10,000mm2/sであることが好ましく、より好ましくは、100〜6,000mm2/sである。
このポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサンは、上記のシリコーンオイルコンパウンドを水系に乳化分散させると同時にハジキを抑制するためのものである。配合量は、シリコーンオイルコンパウンド100重量部に対して、20〜500重量部であり、好ましくは、25〜400重量部である。20重量部未満では効果が十分でなく、500重量部を越えると消泡性が低下する。
【0023】
−(ロ)ポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサンの製造−
このポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサンは、Si−H基を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、分子鎖末端にアリル基などの不飽和基を有する以外は一般式(IV)に対応する構造を有するポリオキシアルキレン化合物を白金等の触媒の存在下、付加反応することにより得ることができる。
【0024】
本発明の消泡剤組成物は、上述した必須の(イ)成分および(ロ)成分のほかに、必要に応じて、
(ハ)一般式(VI):
[ここで、R14は独立に置換もしくは非置換の炭素原子数1〜18の1価炭化水素基であり、R15は一般式(IX):
−R23−O−(R24O)q−(R25O)r−R26 (IX)
(式中、R23は炭素原子数2〜6の2価炭化水素基であり、R24はエチレン基であり、R25はプロピレン基であり、R26は水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、アセチル基、またはイソシアノ基であり、qはq≧0の整数であり、rはr>0の整数であり、但し、2≦q+r≦80であり、q/r比は0/10≦q/r<5/5である。)で表される有機基であり、R16はメチル基または一般式(IX)で表される有機基であり、iは5≦i≦100の整数であり、jは1≦j≦20の整数である。]
で表されるポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン(以下、「ポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン(1)」という。)、
一般式(VII):
[ここで、R17は独立に置換または非置換の炭素原子数1〜18の1価炭化水素基であり、R18は一般式(X):
−R27−O−(R28O)s−(R29O)t−H (X)
(式中、R27は炭素原子数2〜6の2価炭化水素基であり、R28はエチレン基であり、R29はプロピレン基である。また、sはs>0の整数であり、tはt>0の整数であり、但し、2≦s+t≦80であり、s/t比は5/1〜1/1である。)で表される有機基であり、R19はメチル基または一般式(X)で表される有機基であり、kは5≦k≦100の整数であり、mは1≦m≦20の整数である。]
で表されるポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン(以下、「ポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン(2)」という。)、
および、下記一般式(VIII):
[ここで、R20は同一または異種の置換もしくは非置換の炭素原子数1〜18の1価炭化水素基であり、R21は一般式(XI):
−R30−O−(R31O)u−R32 (XI)
(式中、R30は炭素原子数2〜6の2価炭化水素基であり、R31はエチレン基であり、R32は水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、アセチル基、またはイソシアノ基であり、uは5≦u≦60の整数である。)で表される有機基であり、nはn>0の整数であり、pはp≧0の整数であり、R22はメチル基または一般式(XI)で表される有機基であるが、p=0のとき、R22は一般式(XI)で表される有機基である。]
で表されるポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン(以下、「ポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン(3)」という。)からなる群から選ばれる、少なくとも1種のポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン: 0〜300重量部、
(ニ)一般式(XII):
R33−O−(R34O)v−R33 (XII)
[ここで、R33は独立に、水素原子、炭素原子数1〜22のアルキル基、アセチル基、またはイソシアノ基であり、R34は2価炭化水素基であり、vは5≦v≦100の整数である。]
で表されるポリオキシアルキレン重合体: 1〜150重量部、
(ホ)非イオン性界面活性剤: 1〜50重量部、
(ヘ)水: (イ)〜(ホ)成分の合計量100重量部に対して、0〜1,000重量部、
を含有することができる。
この場合、(ロ)成分の量は、(イ)成分100重量部当り20〜100重量部がより好ましい。
【0025】
以下、(ハ)〜(ヘ)成分について説明する。
【0026】
〔(ハ)ポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン〕
上記の一般式(VI)〜(VIII)でそれぞれ表されるポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン(1)〜(3)は、(イ)成分のシリコーンオイルコンパウンドをより乳化分散し易くし、乳化物に安定性を付与する作用を有する。
【0027】
一般式(VI)〜(VIII)において、R14、R17およびR20で表される置換または非置換の炭素原子数1〜18の1価炭化水素基の具体例としては、一般式(II)に関してR2に例示したものがあげられる。中でも、R14、R17およびR20について、各々の全体の90モル%以上がメチル基であることが望ましい。
【0028】
以下、ポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン(1)、(2)および(3)について説明する。
【0029】
−ポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン(1)−
ポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン(1)は、前記一般式(VI)で表されるものであるが、一般式(VI)において、iは5≦i≦100、好ましくは、10≦i≦80の整数であり、jは1≦j≦20、好ましくは、2≦j≦10の整数である。
【0030】
一般式(IX)において、R23で表される炭素原子数2〜6の2価炭化水素基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基があげられ、R26で表される炭素原子数1〜6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基があげられる。
【0031】
qはq≧0の整数であり、rはr>0の整数であり、但し、2≦q+r≦80であり、好ましくは、10≦q+r≦60である。q+r<2では乳化分散性が悪く、q+r>80では粘度が高くなり乳化が難しくなる。q/r比は0/10≦q/r<5/5であり、好ましくは、0/10≦q/r≦4.9/5である。
−ポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン(2)−
ポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン(2)は、前記一般式(VII)で表されるものであるが、一般式(VII)において、kは5≦k≦100、好ましくは、10≦k≦80の整数であり、mは1≦j≦20、好ましくは、2≦m≦10の整数である。
【0032】
一般式(X)において、R27で表される炭素原子数2〜6の2価炭化水素基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基があげられる。また、sはs>0の整数であり、tはt>0の整数であり、但し、2≦s+t≦80であり、好ましくは、10≦s+t≦60である。s+t<2ではシリコーンオイルコンパウンドの乳化分散が難しく、s+t>80では粘度が高くなり乳化が難しくなる。s/t比は、5/1〜1/1であり、好ましくは、4.9/1〜1.1/1である。
【0033】
−ポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン(3)−
ポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン(3)は、前記一般式(VIII)で表されるものであるが、一般式(VIII)において、nはn>0の整数であり、pはp≧0の整数であり、但し、1≦n+p≦100、好ましくは、5≦n+p≦80である。また、n/p比は、10/0〜10/2であり、好ましくは、10/0〜10/1である。
【0034】
一般式(XI)において、R30で表される炭素原子数2〜6の2価炭化水素基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基があげられ、R32で表される炭素原子数1〜6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基があげられる。
uは5≦u≦60の整数であり、好ましくは、15≦u≦40の整数である。
【0035】
(ハ)成分の配合量は、(イ)成分のシリコーンオイルコンパウンド100重量部に対して、300重量部以下が好ましく、より好ましくは、5〜200重量部であり、特に好ましくは、10〜80重量部である。300重量部を越えると、ハジキ性・消泡性ともに低下する。
【0036】
〔(ニ)ポリオキシアルキレン重合体〕
前記の一般式(XII)
で表される(ニ)成分のポリオキシアルキレン重合体は、乳化助剤となるものである。
【0037】
一般式(XII)において、R33で表される炭素原子数1〜22のアルキル基、好ましくは、炭素原子数1〜6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基があげられ、R34で表される2価炭化水素基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基等の炭素原子数2〜4のアルキレン基があげられる。
【0038】
一般式(XII)において、vは5≦v≦100の整数であり、好ましくは、15≦v≦60の整数である。v<5では乳化安定性が低下し、v>100では粘度が高くなり作業性が低下する。
【0039】
(ニ)成分の添加量は、(イ)成分100重量部に対して、好ましくは、1〜150重量部であり、より好ましくは、50〜120重量部である。150重量部を超えると、消泡性が低下する。
【0040】
〔(ホ)非イオン性界面活性剤〕
次に(ホ)成分は、前述のシリコーンオイルコンパウンド成分を水に分散させるための非イオン性界面活性剤である。具体例としては、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、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オキシプロピ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ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンプロピレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンひまし油、ポリオキシエチレン硬化ひまし油等があげられる。この非イオン性界面活性剤は、1種単独でまたは2種以上の混合物として使用することができる。なお、2種以上を組み合わせて使用した方が乳化性が良好であり好ましい。
【0041】
(ホ)成分の添加量は(イ)成分100重量部に対して1〜50重量部が好ましい。1重量部より少ないと(イ)成分のシリコーンオイルコンパウンド成分の乳化分散性が不良となり、50重量部を越えると消泡性の低下を引き起こす。より好ましくは、5〜30重量部である。
【0042】
また、上記の(イ)〜(ホ)成分を含む組成物を乳化するために必要に応じて水を(へ)成分として添加してもよい。この(ヘ)成分の添加量は、前記の(イ)〜(ホ)成分の合計100重量部に対して、1,000重量部以下が好ましく、より好ましくは、80〜300重量部である。1,000重量部を超えると有効成分濃度が低くなりすぎ、少なすぎると十分な効果が得られない。
【0043】
消泡剤組成物の乳化物は、上記の(イ)〜(へ)成分の所定量を混合し、ホモミキサー、ホモイジナイザー、コロイドミル等の混合・分散機により均一に撹拌することにより調製することができる。好ましくは、(イ)〜(ホ)成分の所定量を均一に混合分散させた後、(へ)成分の所定量の一部を添加し、撹拌・乳化を行い、(へ)成分の残部を加えて、均一に撹拌・混合することにより、消泡剤組成物を調製する方法である。
【0044】
〔その他の任意添加成分〕
さらに、必要に応じて、防腐の目的で少量の保存料・殺菌剤を添加することができる。この保存料・殺菌剤の具体例としては、次亜塩素酸ナトリウム、ソルビン酸、ソルビン酸カリウム、サリチル酸、サリチル酸ナトリウム、安息香酸、安息香酸ナトリウム、パラベン類、イソチアゾリン化合物等があげられる。この添加量は前述の消泡剤組成物100重量部に対して、0.005〜0.5重量部が好ましく、より好ましくは、0.01〜0.3重量部である。
【0045】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。実施例および比較例として、以下の(イ)〜(ホ)成分を表1に示す配合比で混合し、70℃に加熱しホモミキサーで均一に混合した後、(ヘ)成分の水を徐々に添加して、乳化剤組成物を調製した[但し、例中における粘度は25℃における測定値である。]。これらの組成物について、ハジキ性、消泡性、および保存安定性を下記の評価方法で評価した。
表1に各成分の配合比および評価結果を示す。
【0046】
〔(イ)成分〕
(1)オイルコンパウンドA
疎水性オルガノポリシロキサンとして、粘度が5,000mm2/sでCH3SiO3 / 2単位を0.01モル分率含有する分岐状のジメチルポリシロキサン100重量部、微粉末シリカとしてAEROSIL200[日本アエロジル(株)社製、比表面積200m2/g]をヘキサメチルジシラザンで表面処理した疎水性シリカ2重量部とNipsil HD−2[日本シリカ(株)社製、比表面積300m2/g]4重量部を用い、窒素ガス雰囲気下150℃で3時間混合してオイルコンパウンドAを得た。
【0047】
(2)オイルコンパウンドB
疎水性オルガノポリシロキサンとして、粘度が1,000mm2/sであるジメチルポリシロキサン100重量部、微粉末シリカとしてNipsil HD−2[日本シリカ(株)社製、比表面積300m2/g]10重量部を用い、窒素ガス雰囲気下150℃で3時間混合してオイルコンパウンドBを得た。
【0048】
(3)オイルコンパウンドC
疎水性オルガノポリシロキサンとして、粘度が5,000mm2/sでCH3SiO3/2単位を0.01モル分率含有する分岐状のジメチルポリシロキサン100重量部、微粉末シリカとしてAEROSIL200[日本アエロジル(株)社製、比表面積200m2/g]をヘキサメチルジシラザンで表面処理した疎水性シリカ5重量部を用い、窒素ガス雰囲気下150℃で3時間混合してオイルコンパウンドCを得た。
【0049】
(4)オイルコンパウンドD(比較例)
疎水性オルガノポリシロキサンとして、粘度が5,000mm2/sでCH3SiO3 / 2単位を0.01モル分率含有する分岐状のジメチルポリシロキサン100重量部、微粉末シリカとしてAEROSIL200[日本アエロジル(株)社製、比表面積200m2/g]をヘキサメチルジシラザンで表面処理した疎水性シリカ4重量部とNipsil HD−2[日本シリカ(株)社製、比表面積300m2/g]2重量部を用い、窒素ガス雰囲気下150℃で3時間混合してオイルコンパウンドDを得た。
【0050】
(5)オイルコンパウンドE(比較例)
疎水性オルガノポリシロキサンとして、粘度が1,000mm2/sであるジメチルポリシロキサン100重量部、微粉末シリカとしてAEROSIL200[日本アエロジル(株)社製、比表面積200m2/g]をヘキサメチルジシラザンで表面処理した疎水性シリカ2重量部とNipsil HD−2[日本シリカ(株)社製、比表面積300m2/g]8重量部を用い、窒素ガス雰囲気下150℃で3時間混合してオイルコンパウンドEを得た。
【0051】
〔(ロ)成分〕
(1)ポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサンF
(CH3)3SiO−[(CH3)2SiO]30−[(CH3)RSiO]5−Si(CH3)3
[ここで、R:−C3H6O−(C2H4O)30−(C3H6O)10−C4H9]
粘度:1000mm2/s
(2)ポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサンG
(CH3)3SiO−[(CH3)2SiO]25−[(CH3)RSiO]6−Si(CH3)3
[ここで、R:−C3H6O−(C2H4O)10−(C3H6O)4−CH3]
粘度:500mm2/s
【0052】
〔(ハ)成分〕
(1)ポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサンH
(CH3)3SiO−[(CH3)2SiO]25−[(CH3)RSiO]6−Si(CH3)3
[ここで、R:−C3H6O−(C3H6O)20−H]
粘度:1000mm2/s
(2)ポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサンI
(CH3)3SiO−[(CH3)2SiO]30−[(CH3)RSiO]3−Si(CH3)3
[ここで、R:−C3H6O−(C2H4O)18−(C3H6O)20−C4H9]
粘度:2000mm2/s
(3)ポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサンJ
(CH3)2RSiO−[(CH3)2SiO]60−SiR(CH3)2
[ここで、R:−C3H6O−(C2H4O)35−CH3]
融点:40℃
(4)ポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサンK
(CH3)3SiO−[(CH3)2SiO]70−[(CH3)RSiO]3−Si(CH3)3
[ここで、R:−C3H6O−(C2H4O)8−(C3H6O)24−H]
粘度:800mm2/s
(5)ポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサンL
(CH3)3SiO−[(CH3)2SiO]30−[(CH3)RSiO]5−Si(CH3)3
[ここで、R:−C3H6O−(C2H4O)24−(C3H6O)16−H]
粘度:1500mm2/s
【0053】
〔(ニ)成分〕
(1)ポリオキシアルキレン重合体M
平均組成がHO−(C3H6O)35−Hで表されるもの
(2)ポリオキシアルキレン重合体N
平均組成がC3H6O−(C2H4O)20(C3H6O)20−C4H9で表されるもの
【0054】
〔(ホ)成分〕
(1)ソルビタンモノステアレート
(2)モノステアリン酸ポリエチレングリコール(EO付加モル数50)
(3)ポリオキシエチレンセチルエーテル(EO付加モル数20)
(4)(比較例)ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル(EO付加モル数20)
【0055】
〔ハジキ性試験〕
(1)5%酸化でんぷん溶液100重量部に対して、消泡剤組成物を有効成分で0.2重量部を添加する。
(2)水性染料(Direct Blue 86)を1重量部添加し混合する。
(3)ワイヤーバー(No.8)にて、表面処理のされていない感熱紙に塗布する。
(4)次の基準で評価を行う。
○:ハジキほとんどなし
△:少しハジキあり
×:全面にハジキあり
【0056】
〔消泡性試験〕
(1)市販の表面サイズ剤100重量部対して、消泡剤組成物を有効成分で0.3重量部添加する。
(2)1Lメスシリンダーに5%酸化でんぷん溶液300gを入れ、60℃に保温する。
(3)消泡剤を添加した表面サイズ剤を1.5g添加する。
(4)スクリュー型撹拌羽根を使用して、3,000rpmで5分間撹拌する。
(5)撹拌停止後、泡が消失するまでの時間を計測し、次の基準で評価を行う。
○:撹拌停止後、2分以内に泡が消失
△:撹拌停止後、2〜4分で泡が消失
×:撹拌停止後、泡が消失するまでに4分以上
【0057】
〔安定性試験〕
消泡剤組成物をガラスびんに入れ、50℃で1ヶ月間保管後の外観を目視観察し、次の基準で評価を行う。
○:オイル浮き、層分離、析出物なし
△:僅かな濃淡分離あるいは析出物あり
×:オイル浮き、2層分離あり
【0058】
【表1】
実施例及び比較例
【0059】
【発明の効果】
表1の結果より、本発明で得られた消泡剤組成物は、ペインタブル性であり、アルキルフェニルエーテル系の活性剤を使用しなくても、ハジキ性・消泡性・安定性に優れることが認められる。
Claims (2)
- (イ)25℃における粘度が10〜100,000mm2/sで、疎水性のオルガノポリシロキサン100重量部と、疎水性シリカおよび親水性シリカを1/1〜1/3の重量比で含む微粉末シリカ2〜30重量部とを主成分とするオイルコンパウンド:
100重量部、
ならびに、
(ロ)一般式(IV):
R 7 2 R 9 SiO−(R 7 2 SiO) e −(R 7 R 8 SiO) f −SiR 7 2 R 9 (IV)
[ここで、R 7 は独立に置換または非置換の炭素原子数1〜18の1価炭化水素基であり、R 8 は一般式(V):
−R 10 −O−(R 11 O) g −(R 12 O) h −R 13 (V)
(式中、R 10 は炭素原子数2〜6の2価炭化水素基であり、R 11 はエチレン基であり、R 12 はプロピレン基であり、R 13 は炭素原子数1〜6のアルキル基、アセチル基、またはイソシアノ基であり、gはg>0の整数であり、hはh>0の整数であり、但し、2≦g+h≦80であり、g/h比は5/1〜1/1である。)で表される有機基であり、R 9 はメチル基または前記一般式(V)で表される有機基であり、eは5≦e≦100の整数であり、fは1≦f≦20の整数である。]
で示され、25℃における粘度が10〜10 , 000mm 2 /sであるポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン: 20〜500重量部、
を含有することを特徴とする消泡剤組成物。 - さらに、
(ハ)一般式(VI):
R14 2R16SiO−(R14 2SiO)i−(R14R15SiO)j−SiR14 2R16
(VI)
[ここで、R14は独立に置換もしくは非置換の炭素原子数1〜18の1価炭化水素基であり、R15は一般式(IX):
−R23−O−(R24O)q−(R25O)r−R26 (IX)
(式中、R23は炭素原子数2〜6の2価炭化水素基であり、R24はエチレン基であり、R25はプロピレン基であり、R26は水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、アセチル基、またはイソシアノ基であり、qはq≧0の整数であり、rはr>0の整数であり、但し、2≦q+r≦80であり、q/r比は0/10≦q/r<5/5である。)で表される有機基であり、R16はメチル基または一般式(IX)で表される有機基であり、iは5≦i≦100の整数であり、jは1≦j≦20の整数である。]
で表されるポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン、
一般式(VII):
R17 2R19SiO−(R17 2SiO)k−(R17R18SiO)m−SiR17 2R19
(VII)
[ここで、R17は独立に置換または非置換の炭素原子数1〜18の1価炭化水素基であり、R18は一般式(X):
−R27−O−(R28O)s−(R29O)t−H (X)
(式中、R27は炭素原子数2〜6の2価炭化水素基であり、R28はエチレン基であり、R29はプロピレン基である。また、sはs>0の整数であり、tはt>0の整数であり、但し、2≦s+t≦80であり、s/t比は5/1〜1/1である。)で表される有機基であり、R19はメチル基または一般式(X)で表される有機基であり、kは5≦k≦100の整数であり、mは1≦m≦20の整数である。]
で表されるポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン、
および、下記一般式(VIII):
R20 2R22SiO−(R20 2SiO)n−(R20R21SiO)p−SiR20 2R22
(VIII)
[ここで、R20は同一または異種の置換もしくは非置換の炭素原子数1〜18の1価炭化水素基であり、R21は一般式(XI):
−R30−O−(R31O)u−R32 (XI)
(式中、R30は炭素原子数2〜6の2価炭化水素基であり、R31はエチレン基であり、R32は水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、アセチル基、またはイソシアノ基であり、uは5≦u≦60の整数である。)で表される有機基であり、nはn>0の整数であり、pはp≧0の整数であり、R22はメチル基または一般式(XI)で表される有機基であるが、p=0のとき、R22は一般式(XI)で表される有機基である。]
で表されるポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサンからなる群から選ばれる、少なくとも1種のポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン:
5〜300重量部、
(ニ)一般式(XII):
R33−O−(R34O)v−R33 (XII)
[ここで、R33は独立に、水素原子、炭素原子数1〜22のアルキル基、アセチル基、またはイソシアノ基であり、R34は2価炭化水素基であり、vは5≦v≦100の整数である。]
で表されるポリオキシアルキレン重合体: 1〜150重量部、
(ホ)非イオン性界面活性剤: 1〜50重量部、
(ヘ)水: (イ)〜(ホ)成分の合計量100重量部に対して、
80〜1,000重量部、
を含有することを特徴とする請求項1に記載の消泡剤組成物。
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