JP6554796B2 - 消泡剤組成物 - Google Patents
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Description
〔1〕
(A)下記平均組成式(1)
RaSiO(4-a)/2 (1)
(式中、Rは、互いに独立に、非置換もしくは置換の1価炭化水素基であり、aは1.9〜2.2の数である。)
で表される25℃における粘度が10〜100,000mm2/sであり、環状3量体〜10量体の合計量が500ppm以下であるシリコーンオイル60〜99.9質量部と、BET法による比表面積が100m2/g以上の微粉末シリカ0.1〜40質量部よりなり、4量体及び/又は5量体の環状ジメチルポリシロキサンの含有量がそれぞれ500ppm以下、3量体〜10量体の環状ジメチルポリシロキサンの合計含有量が500ppm以下であるシリコーンオイルコンパウンド:100質量部、及び
(B)ソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル及び平均組成がHO−(C3H6O)35−Hで表されるポリオキシアルキレン重合体を含む非イオン性界面活性剤:2〜500質量部
を含有する、エマルジョン型又は自己乳化型消泡剤組成物。
〔2〕
(A)のシリコーンオイルコンパウンドの微粉末シリカが、未処理、又はトリメチルシリル基、ジメチルシリル基、モノメチルシリル基又はポリジメチルシロキシ基により修飾されたものである〔1〕に記載の消泡剤組成物。
[(A)シリコーンオイルコンパウンド]
シリコーン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、シリコーンオイル(a)と微粉末シリカ(b)からなるものである。シリコーンオイルコンパウンドは、1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
シリコーンオイルは、直鎖状、分岐状のいずれであってもよく、1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。該シリコーンオイルとしては、下記平均組成式(1):
RaSiO(4-a)/2 (1)
(式中、Rは、互いに独立に、非置換もしくは置換の1価炭化水素基であり、aは1.9〜2.2の数である。)
で表されるものが挙げられる。なお、上記式(1)で示されるシリコーンオイルは本質的に疎水性である。
微粉末シリカは公知のものであればよく、例えば、沈降シリカ等の湿式シリカ、シリカキセロゲル、ヒュームドシリカ等の乾式シリカが使用できる。上記シリカはいずれも親水性シリカである。本発明は、該親水性シリカをそのまま用いてもよいし、有機シリル基を有する化合物で表面処理して疎水性シリカとしたものを用いてもよい。微粉末シリカは1種を単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
シリコーンオイルコンパウンドの調製は公知の方法に従えばよいが、例えば、上記(a)シリコーンオイルと(b)微粉末シリカを混合し、80℃以上、特に80〜200℃の温度で加熱処理した後、必要に応じて中和及び/又は低沸点留分を除くことによって製造することができる。このシリコーンオイルコンパウンドには、特公平4−42043号公報、特開平5−261206号公報、及び特開2005−324140号公報等に記載される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、及びアルカリ触媒などを、消泡剤の消泡持続性、高温特性、希釈安定性、及び耐アルカリ性などの向上のために更に添加してもよい。
非イオン性界面活性剤は、上記シリコーンオイルコンパウンドを水に分散させるためのものであるが、一般に公知のものでよく、例えば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、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、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アルキルフェニルエーテル、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、ポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン等が挙げられる。
本発明の消泡剤組成物には、上記成分以外に、本発明の目的を損なわない限り必要に応じ、その他の成分を配合してもよい。例えば、メチルセルロース、ポリビニルアルコール、乳糖、デキストリン、親水性微粉末シリカ、澱粉などの微粉末担体に吸着させた粉末型消泡剤組成物として、又は室温で固体の界面活性剤、水溶性ワックスなどを配合し成形した固形型消泡剤組成物として、更には水、増粘剤、防腐剤により乳濁液としたエマルジョン型消泡剤組成物として使用することも可能である。
(A)シリコーンオイルコンパウンド
(A−1)
粘度1,000mm2/sを有するジメチルポリシロキサン[信越化学工業(株)製、KF96(1,000cs)]90質量部、微粉末シリカとしてニプシル(Nipsil)HD−2[東ソー・シリカ(株)製、比表面積300m2/g]10質量部を、窒素ガス雰囲気下で150℃、3時間混合してシリコーンオイルコンパウンド(A−1)を得た。
得られたシリコーンオイルコンパウンド1g及びアセトン10mLをガラス瓶に量り取り、封をして16時間振とうし、ガスクロマトグラフィーを用いて、アセトン中の「−Me2SiO−」で示されるジメチルシロキシ単位の環状3量体〜10量体を定量した。オイルコンパウンド中のジメチルシロキシ単位において環状4量体(D4)と環状5量体(D5)はそれぞれ100ppm未満であり、環状3量体〜10量体の合計量は100ppm未満であった。
粘度1,000mm2/sを有するジメチルポリシロキサン[信越化学工業(株)製、KF96(1,000cs)]90質量部、微粉末シリカとしてヘキサメチルジシラザンで表面処理した表面疎水化シリカAerosil R812[日本アエロジル(株)製、比表面積250m2/g]5質量部、及び水酸化カリウムを3質量%含有するカリウムシリコネート(信越化学工業(株)製)5質量部を、窒素ガス雰囲気下で150℃、3時間混合した後、2−クロロエタノールで中和し、次いで低沸点留分を除去してシリコーンオイルコンパウンド(A−2)を得た。
得られたシリコーンオイルコンパウンド1g及びアセトン10mLをガラス瓶に量り取り、封をして16時間振とうし、ガスクロマトグラフィーを用いて、アセトン中の「−Me2SiO−」で示されるジメチルシロキシ単位において環状4量体(D4)と環状5量体(D5)はそれぞれ100ppm未満であり、環状3量体〜10量体の合計量は100ppm未満であった。
粘度1,000mm2/s、「−Me2SiO−」で示されるジメチルシロキシ単位の環状3量体〜10量体の含有量が2,000ppmを有するジメチルポリシロキサン[信越化学工業(株)製、KF96(1,000cs)]90質量部、微粉末シリカとしてニプシル(Nipsil)HD−2[東ソー・シリカ(株)製、比表面積300m2/g]10質量部を、窒素ガス雰囲気下で150℃、3時間混合してシリコーンオイルコンパウンド(A−3)を得た。
得られたシリコーンオイルコンパウンド1g及びアセトン10mLをガラス瓶に量り取り、封をして16時間振とうし、ガスクロマトグラフィーを用いて、アセトン中の「−Me2SiO−」で示されるジメチルシロキシ単位の環状3量体〜10量体を定量した。オイルコンパウンド中のジメチルシロキシ単位において環状4量体(D4)の量は1,220ppm、環状5量体(D5)の量は310ppmであり、環状3量体〜10量体の合計量は1,700ppmであった。
(B−1)
平均組成が下記式(2)で表され、かつ粘度が1,640mm2/sのポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン。
R2 2R3SiO−(R2 2SiO)m−(R2R4SiO)n−SiR2 2R3 (2)
(式中、R2及びR3は−CH3、R4は−C3H6O(CH2CH2O)23(CH2CH(CH3)O)23C4H9、mは27、nは3である。)
(B−2)
平均組成が下記式(3)で表され、かつ粘度が1,100mm2/sのポリオキシアルキレン変性オルガノポリシロキサン。
R5 2R6SiO−(R5 2SiO)x−(R5R7SiO)y−SiR5 2R6 (3)
(式中、R5は−CH3、R6は−C13H27、R7は−C3H6O(C2H4O)6(C3H6O)24CH3、xは80、yは2である。)
(B−3)
平均組成が下記式(4)で表されるポリオキシアルキレン重合体。
HO−(C3H6O)35−H (4)
(B−4)
ソルビタンモノステアレート
(B−5)
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)
上記(A)、(B)成分を表1に示した量で用い、80℃でホモミキサーにて加熱混合した。エマルジョン型の場合は水を徐々に添加して再度ホモミキサーで乳化分散させることで消泡剤組成物を調製した。これらの組成物の消泡性、水分散性、希釈安定性、電気接点障害防止性、染色性、及びオイルスポットを評価した。
発泡液として家庭用台所用合成洗剤「ママレモン」(ライオン(株)製)の0.2質量%水溶液150mLを、自動循環式消泡試験装置(Teclis社製、MiniJet)へ充填、発泡液温度25℃、発泡液循環流量500mL/minにて循環を開始し、泡体積が100mLに達した瞬間に、表1に従って調製した消泡剤組成物を、水を除いた固形分換算で50ppm添加した。該希釈消泡剤組成物を添加してから1分後、2分後、3分後、5分後の泡体積を測定し、消泡性を評価した。結果を表2に示す。
表1に従って調製した消泡剤組成物5gを、150mLの透明ガラス瓶(広口規格ガラス瓶PS−No.12)にイオン交換水95gと共に充填した。これを振とう器で250rpm×1分間撹拌し、撹拌停止直後の消泡剤組成物の状態を目視で観察し、水分散性を下記の基準で評価した。結果を表3に示す。
○:消泡剤組成物が完全に分散し、未分散物が確認されない
△:消泡剤組成物の大部分の分散が認められるものの、未分散物が確認された
×:分散が認められず、消泡剤組成物の大部分が溶け残り、スカムが確認された
表1に従って調製した消泡剤組成物10gとイオン交換水10gを、スパチュラを用いて撹拌し乳化物とし、続いて80gのイオン交換水で希釈し、10倍希釈液とした。希釈後の該消泡剤組成物を25℃で1日間保存した後の状態を目視で観察し、希釈安定性を下記の基準で評価した。結果を表3に示す。
○:油層と水層の分離/スカムの発生は認められなかった
△:油層と水層の濃淡分離が認められた/スカムの発生は認められなかった
×:油層と水層の分離、あるいはスカムの発生が認められた
表1に従って調製した消泡剤組成物100gを体積5Lの容器に入れ、密閉後、熱風循環型乾燥機中80℃の条件でマイクロモーター加速耐久寿命試験を実施した。測定はモーター電流波形をオシロスコープにより追跡し、波形の乱れが確認された時点で電気接点障害が発生したものとして下記の基準で電気接点障害防止性を評価した。結果を表3に示す。
○:240時間を超えても波形に乱れがない(接点障害なし)
×:240時間以内に波形に乱れが発生した(接点障害あり)
染料(S−BGU、HOECHST社製)0.1g、染色助剤(エマ−ルNC−35、花王(株)製)4g、酢酸4g、表1に従って調製した消泡剤組成物10gを添加した水溶液2Lを用いて、マチス社製高温染色機(JF型)にてポリエステル布10gを135℃×10分で染色し、染色ムラを目視により下記の基準で評価した。結果を表3に示す。
◎:全く染色ムラがない
○:若干染色ムラがあるが、ブランク(消泡剤組成物を添加しない場合)と同等
△:少し濃色又は白ぬけがある
×:濃色又は白ぬけが目立つ
ポリエステル布10gに表1に従って調製した消泡剤組成物を2滴滴下し、150℃×10分加熱後、上記染色試験の消泡剤組成物を添加せずに同様に染色し、染色ムラを目視により上記と同様に評価した。結果を表3に示す。
Claims (2)
- (A)下記平均組成式(1)
RaSiO(4-a)/2 (1)
(式中、Rは、互いに独立に、非置換もしくは置換の1価炭化水素基であり、aは1.9〜2.2の数である。)
で表される25℃における粘度が10〜100,000mm2/sであり、環状3量体〜10量体の合計含有量が500ppm以下であるシリコーンオイル60〜99.9質量部と、BET法による比表面積が100m2/g以上の微粉末シリカ0.1〜40質量部よりなり、4量体及び/又は5量体の環状ジメチルポリシロキサンの含有量がそれぞれ500ppm以下、3量体〜10量体の環状ジメチルポリシロキサンの合計含有量が500ppm以下であるシリコーンオイルコンパウンド:100質量部、及び
(B)ソルビタン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル及び平均組成がHO−(C3H6O)35−Hで表されるポリオキシアルキレン重合体を含む非イオン性界面活性剤:2〜500質量部
を含有する、エマルジョン型又は自己乳化型消泡剤組成物。 - (A)のシリコーンオイルコンパウンドの微粉末シリカが、未処理、又はトリメチルシリル基、ジメチルシリル基、モノメチルシリル基もしくはポリジメチルシロキシ基により修飾されたものである請求項1に記載の消泡剤組成物。
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