JPH07163806A - 消泡剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 消泡性に優れるのみならず、保存安定性及び
水分散性が良好で、かつ抗菌性に優れた消泡剤組成物を
提供すること。 【構成】ａ）液状オルガノポリシロキサンと微粉末シリ
カとからなるシリコーン オイルコンパウンド： １００重量部 ｂ）乳化剤： １〜８０重量部 ｃ）カルボキシアルキルセルロースナトリウム： ０．０１〜２０重量部 ｄ）芳香族有機酸および不飽和有機酸の中から選択される少くとも１種の防腐剤 ：０．０１〜２０重量部 とを配合し、水中で乳化してなる消泡剤組成物であっ
て、前記乳化剤が、（イ）ソルビタンの炭素原子数１２
〜１８から成る高級脂肪酸によるエステル：３０〜９０
重量％及び（ロ）ポリエチレングリコールの炭素原子数
１２〜１８から成るの高級脂肪酸によるモノエステル：
１０〜７０重量％からなることを特徴とする消泡剤組成
物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は消泡剤組成物に関し、特
に、消泡性に優れるのみならず、保存安定性及び水分散
性が良好で、かつ抗菌性に優れた消泡剤組成物に関す
る。

【０００２】

【従来技術】消泡剤としてのシリコーンエマルジョン
が、シリコーンオイルに、シリカ、二酸化チタン、酸化
アルミニウムなどの微粉状無機質充填剤を分散させたシ
リコーンオイルコンパウンドを乳化することによって得
られることは公知である。これらシリコーン消泡剤は、
多くの産業分野で使用されているが、最近においては、
特に、食品や化粧品等の分野での使用が増加している。

【０００３】これらの用途に適するように、シリコーン
オイルコンパウンドを乳化せしめるための乳化剤として
は、人体に対して安全性の高いものが用いられており、
特に、ソルビタン脂肪酸エステルとグリセリン脂肪酸エ
ステルとの混合物が広く使用されている。しかしなが
ら、上記の乳化剤がいずれも親油性のものであるため
に、得られた乳化物は安定性が悪く、保存中に分離する
ことが多いという欠点があった。

【０００４】このような欠点を解決する方法として、ソ
ルビタン脂肪酸エステルとグリセリン脂肪酸エステルと
の組合せに、更にプロピレングリコールを併用するとい
う方法（特開昭５１−２６８８号公報）が知られている
が、未だ、満足すべき保存安定性と分散性を与えるもの
ではなかった。そこで、更に保存安定性を改良する方法
として、上記の消泡剤組成物に庶糖脂肪酸エステル化合
物を添加し、該庶糖脂肪酸エステル化合物を親水性保護
コロイドとして作用させる方法（特公昭５８−７３３５
号、特公平４−３０４１７号、同５−３３２７２号各公
報）が提案され、ほぼ満足できる保存安定性を得ること
が可能となった。

【０００５】しかしながら、これらの消泡剤組成物を、
食品や化粧品等の分野で使用するためには防腐性能を有
していることが必要とされ、そのために防腐剤を配合す
ることが試みられたが、防腐剤を配合することにより、
せっかく得られた消泡剤組成物の保存安定性が損なわれ
るということが判明した。例えば、防腐剤として、防腐
性能の低いパラオキシ安息香酸エステル類を添加する場
合には、十分な防腐性を得るために多量の添加が必要で
あるが、これにより組成物の保存安定性が低下する。一
方、防腐性の優れた有機酸類を配合する場合には、少量
の添加で防腐効果が得られる（特開平１−２９４７３９
号公報）が、庶糖脂肪酸エステルとの間で凝集が起こ
り、消泡剤組成物の保存安定性が乏しくなる。このよう
に、消泡性に優れるのみならず、保存安定性や水分散性
が良好で、かつ抗菌性に優れた消泡剤組成物は、現在に
至る迄得られていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、上記の欠点を解決するために鋭意検討した結果、液
状オルガノポリシロキサンと微粉末シリカとからなるシ
リコーンオイルコンパウンドと共に、ソルビタン脂肪酸
エステル及びポリエチレングリコールモノ脂肪酸エステ
ルからなる乳化剤、カルボキシアルキルセルロースナト
リウム、並びに芳香族有機酸および不飽和有機酸から選
択される防腐剤を特定量配合し、水中で乳化することに
より、良好な消泡剤組成物を得ることができるというこ
とを見出し本発明に到達した。従って、本発明の目的
は、消泡性に優れるのみならず、保存安定性や水分散性
が良好で、かつ抗菌性に優れた消泡剤組成物を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の上記の諸目的
は、ａ）液状オルガノポリシロキサンと微粉末シリカと
からなるシリコーンオイルコンパウンド：１００重量
部、ｂ）乳化剤：１〜８０重量部、ｃ）カルボキシアル
キルセルロースナトリウム：０．０１〜２０重量部ｄ）
芳香族有機酸および不飽和有機酸の中から選択される少
くとも１種の防腐剤：０．０１〜２０重量部とを配合
し、水中で乳化してなる消泡剤組成物であって、前記乳
化剤が、（イ）ソルビタンの炭素原子数１２〜１８から
成る高級肪酸によるエステル：３０〜９０重量％、及び
（ロ）ポリエチレングリコールの炭素原子数１２〜１８
から成る高級脂肪酸によるモノエステル：１０〜７０重
量％からなることを特徴とする消泡剤組成物によって達
成された。

【０００８】次に、本発明で使用する消泡剤を形成する
各成分について詳述する。ａ）成分としてのシリコーン
オイルコンパウンドは、液状オルガノポリシロキサンに
微粉末シリカを添加し、加熱処理して得られるペースト
状のものである。この成分は、シリコーン消泡剤の製造
に従来から使用されている公知のものであっても良い
が、特に、下記の条件を具備するものであることが好ま
しい。液状オルガノポリシロキサンの２５℃における粘
度については、１０〜１０，０００ｃｓの範囲であるこ
とが好ましく、１００〜１，０００ｃｓの範囲であるこ
とが特に好ましい。粘度が１０ｃｓよりも低いと消泡性
が低下し、１０，０００ｃｓ以上であると作業性が悪く
なり、乳化が困難となるので好ましくない。

【０００９】また、微粉末シリカについては、ＢＥＴ法
による比表面積が５０ｍ² ／ｇ以上のものが良く、配合
量は、前記液状オルガノポリシロキサン１００重量部に
対し、０．５〜４０重量部とすることが好ましく、２〜
２０重量部とすることが特に好ましい。配合量が、０．
５重量部以下ではその性能が十分に発揮されず、４０重
量部以上となると、基油の粘度が増大して作業性が悪く
なり、取扱いが困難となるので好ましくない。

【００１０】上記のシリコーンオイルコンパウンドを乳
化するために、本発明においては、乳化剤ｂ）として、
ソルビタンの炭素原子数１２〜１８から成る高級肪酸に
よるエステル（イ成分）、及びポリエチレングリコール
の炭素原子数１２〜１８から成る高級脂肪酸によるエス
テル（ロ成分）を混合して使用する。（イ）成分として
のソルビタン脂肪酸エステルは、その分子中にラウリン
酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレ
イン酸などから選ばれる炭素原子数１２〜１８の脂肪酸
残基を有するものであり、本発明おいては、ＨＬＢが３
〜１０のものを使用することが好ましく、特に４〜８の
ものを使用することが好ましい。

【００１１】上記ソルビタン脂肪酸エステルの具体例と
しては、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノ
ラウレート、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタン
モノオレエート、ソルビタンジパルミテート、ソルビタ
ンジラウレート、ソルビタンジステアレート、ソルビタ
ンジオレエート、ソルビタントリパルミテート、ソルビ
タントリラウレート、ソルビタントリオレエート、ソル
ビタントリステアレート等が挙げられる。

【００１２】なお、このソルビタン脂肪酸エステルの全
乳化剤中に占める割合は、３０〜９０重量％であること
が好ましく、特に５０〜８０重量％であることが好まし
い。全乳化剤中に占める割合が３０重量％以下では、乳
化剤が親油性乳化剤としての性能を十分に発揮すること
ができず、シリコーンオイルコンパウンドの乳化が困難
となる。また、９０重量％以上ではエマルジョンの安定
性が悪く、乳化剤が層分離を起こしたり、乳化剤の粘度
が上昇して固化することもあるので好ましくない。

【００１３】次に、（ロ）成分となるポリエチレングリ
コールモノ脂肪酸エステルも、その分子中にラウリン
酸、ステアリン酸、オレイン酸などから選ばれる炭素原
子数１２〜１８の脂肪酸残基を有するものである。上記
のポリエチレングリコールモノ脂肪酸エステルの具体例
としては、モノステアリン酸ポリエチレングリコール、
モノオレイン酸ポリエチレングリコール、モノラウリン
酸ポリエチレングリコール等が挙げられる。なお、この
ポリエチレングリコールモノ脂肪酸エステル分子中のエ
チレンオキサイドの付加モル数は２モル〜３００モルで
あることが必要であり、特に２０モル〜２００モルであ
ることが好ましい。また、ＨＬＢは５〜２０であること
が好ましく、特に１０〜２０であることが好ましい。

【００１４】このポリエチレングリコールモノ脂肪酸エ
ステルの全乳化剤中に占める割合は、１０〜７０重量％
であることが好ましく、特に２０〜５０重量％であるこ
とが好ましい。１０重量％以下では、乳化剤が親水性乳
化剤としての性能を十分に発揮することができず、７０
重量％以上ではエマルジョンの乳化が困難となる上、乳
化剤の安定性が悪くなり層分離を起こすこともある。特
に、ＨＬＢが高いポリエチレングリコールモノ脂肪酸エ
ステルを７０重量％以上使用することは、使用する防腐
剤の量を増やさなければ十分な防腐性を得ることができ
ないので好ましくない。

【００１５】本発明の乳化剤を形成する前記ｂ）成分の
配合量は、ａ）成分１００重量部に対して１〜８０重量
部であることが好ましく、特に３〜６０重量部であるこ
とが好ましい。１重量部以下であると、乳化が困難で安
定したエマルジョンを得ることができない。一方、８０
重量部以上であると、エマルジョンは安定化するが粘度
が高くなり、十分な消泡効果が得られなくなるのみなら
ず微生物にも汚染されやすくなり、製品の劣化をもたら
すので好ましくない。

【００１６】本発明の消泡剤組成物を形成するｃ）成分
としてのカルボキシアルキルセルロースナトリウムは、
防腐剤を添加した場合におけるエマルジョンの安定性を
向上させるものであり、その平均重合度が１００〜２，
０００、平均分子量が２５，０００〜４００，０００、
エーテル化度が０．５〜２．５のものであることが好ま
しい。

【００１７】また、上記のｃ）成分の配合量は、ａ）成
分１００重量部に対して０．０１〜２０重量部であるこ
とが好ましく、特に０．１〜１０重量部であることが好
ましい。０．０１重量部より少ないとエマルジョンの分
散性を保てなくなり、２０重量部以上であると粘度が上
昇し、流動性がなくなって作業性が悪くなる上に、消泡
効果が低下するので好ましくない。

【００１８】本発明の消泡剤組成物を形成する、ｄ）成
分としての芳香族有機酸及び不飽和有機酸の中から選択
される防腐剤は、黴、酵母、細菌等による汚染から製品
を長期間保護するためのものである。これらの防腐剤は
２種以上併用しても良い。なお、芳香族有機酸および不
飽和有機酸から選択される防腐剤は、一般に他の抗菌性
のある防腐剤と比べて、少量の添加でも微生物による汚
染を防止することができる。また、汚染した場合でも微
生物の増殖を抑制し、経時とともに死滅させて製品の劣
化を防ぐことができる。

【００１９】上記の防腐剤の具体例としては、安息香
酸、サリチル酸などの芳香族カルボン酸類、石炭酸、パ
ラクロルメタクレゾール、レゾルシンなどのようなフェ
ノール類、ソルビン酸などのような不飽和有機酸類化合
物等が挙げられる。本発明においては、これらのなかで
も、特に安息香酸、サリチル酸、ソルビン酸等が好まし
い。

【００２０】また、ｄ）成分の配合量は、ａ）成分１０
０重量部に対して、０．０１〜２０重量部であることが
好ましく、特に、０．１〜１０重量部であることが好ま
しい。０．０１重量部より少ないと微生物による汚染を
防ぐことが困難となり、２０重量部以上であると、抗菌
性は向上するものの、エマルジョンの安定性が悪くなる
ので好ましくない。本発明の消泡剤組成物の乳化は、消
泡剤組成物におけるａ）、ｂ）、ｃ）、ｄ）の各成分を
所定量配合した後、これに水を加えて、ホモミキサー、
ホモジナイザー、コロイドミルなどの微粉砕機によって
行えばよい。これによって得られた均一な混合物は、さ
らに水が加えられて、目的の濃度をもつエマルジョンと
される。

【００２１】

【発明の効果】本発明の消泡剤組成物は、エマルジョン
の保存安定性、水分散性及び消泡性に優れると共に、
黴、酵母、細菌などの微生物の汚染に対しても高い抗菌
性を有するので、一般工業用、排水処理工程用消泡剤と
して広く用いられることはもとより、化粧品用、食品用
消泡剤として特に有用な消泡剤組成物である。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例に従って更に詳述する
が、本発明はこれによって限定されるものではない。

【００２３】実施例１〜５及び比較例１〜５． 下記表１に表示した各種成分を表１に示した割合で配合
し、ホモミキサーで均一に分散させたのち、徐々に水を
加え、乳化分散して消泡剤組成物を作製した。

【表１】 なお、表中のシリコーンオイルコンパウンドＡ及びＢは
下記のようにして製造されたものである。

【００２４】シリコーンオイルコンパウンドＡの製造方
法 液状オルガノポリシロキサンとして、２５℃での粘度が
１，０００ｃｓの末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチ
ルポリシロキサン９０重量部及び微粉末シリカとしてア
エロジル３００〔日本アエロジル（株）製の商品名、比
表面積３００ｍ² ／ｇ〕１０重量部を１５０℃で３時間
混合し、シリコーンオイルコンパウンドＡを製造した。

【００２５】シリコーンオイルコンパウンドＢの製造方
法 液状オルガノポリシロキサンとして、２５℃での粘度が
１，０００ｃｓの両末端末トリメチルシロキシ基封鎖メ
チルフェニルポリシロキサン９０重量部、及び微粉末シ
リカとして、ニプシルＬＰ〔日本シリカ（株）製の商品
名〕１０重量部をシリコーンオイルコンパウンドＡの場
合と同様に混合して、シリコーンオイルコンパウンドＢ
を製造した。以上のようにして作製した消泡剤組成物の
それぞれについて、下記に示す評価方法で評価を行っ
た。

【００２６】（保存安定性試験）消泡剤組成物を２５℃
で静置し、エマルジョンの経時変化を下記の基準で評価
した。 ○・・・１５日以上安定。 △・・・１５日以内に分離。 ×・・・３日以内に分離。

【００２７】（水に対する分散性試験）消泡剤組成物１
０ｇを水９０ｇ中に滴下して、その分散状態を下記の基
準で評価した。 ○・・・容易に分散。 △・・・分散するがわずかにオイル浮きが有る。 ×・・・分散しない、又は分散するが多量にオイル浮き
が有る。

【００２８】（ノニオン発泡液による消泡試験）エマル
ゲン９０９（花王株式会社製の商品名）の０．３重量％
水溶液１００ｍｌを、内容積１０００ｍｌのメスシリン
ダーに秤取したのち、これに消泡剤組成物を０．１ｍｌ
添加し、更に、上記メスシリンダー中に、ガラスディフ
ューザーストーンを通して１リットル／分の割合で空気
を連続的に導入し、５分後の泡体積を測定した。

【００２９】（抗菌性試験：繰り返しチャレンジテス
ト）複数回の細菌汚染による、エマルジョン中の抗菌物
質の消費に伴う抗菌力の低下を、下記の３種の細菌につ
いて評価した。 １）使用菌株 イ）黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus ＩＡＭ
１２０８２） ロ）緑膿菌 （Pseudomonas aeruginosa ＩＡＭ
１５１１４） ハ）真菌 （Aspergillus niga ＩＡＭ ２０
２０）

【００３０】２）試験菌液の調製 黄色ブトウ球菌の試験菌液の調製 細菌をトリプトブイヨン培地に接種し、２４時間・３７
℃で培養したものを懸濁液とし、得られた懸濁液を再度
トリプトブイヨン培地に０．１ｍｌ接種し、２４時間・
３７℃で培養を行ない、試験菌液とした。 緑膿菌の試験菌液の調製 細菌を上記と全く同様に培養して、試験菌液とした。 真菌の試験菌液の調製 細菌をブドウ糖ペプトン培地で１０日間培養した菌液を
用いて、これを試験菌液とした。

【００３１】３）試験方法 各消泡剤組成物を約２０ｍｌずつ、滅菌シャーレに無菌
的に分注し、これに上記の各試験菌液を０．１ｍｌずつ
接種し、よく混合した。更に、それぞれのシャーレを、
室温（約２０℃）で２４時間放置した後に、その細菌数
を測定した。以上の手順を１ターンとして細菌が検出さ
れるまで繰り返し、その検出されたときの繰り返しの回
数を抗菌性の指標とした。例えば、７回以上とは、７回
繰り返しても、細菌が検出されなかったことをいい、１
回とは、１回目に細菌が検出されたことをいう。以上の
結果は表２にまとめた通りである。

【００３２】

【表２】 表２の結果は、本発明の有効性を実証するものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ａ）液状オルガノポリシロキサンと微粉
   末シリカとからなる シリコーンオイルコンパウンド： １００重量部 ｂ）乳化剤： １〜８０重量部 ｃ）カルボキシアルキルセルロースナトリウム： ０．０１〜２０重量部 ｄ）芳香族有機酸および不飽和有機酸の中から選択される少くとも１種の防腐剤 ：０．０１〜２０重量部 とを配合し、水中で乳化してなる消泡剤組成物であっ
   て、前記乳化剤が、（イ）ソルビタンの炭素原子数１２
   〜１８から成る高級脂肪酸によるエステル：３０〜９０
   重量％、及び（ロ）ポリエチレングリコールの炭素原子
   数１２〜１８から成る高級脂肪酸によるモノエステル：
   １０〜７０重量％からなることを特徴とする消泡剤組成
   物。