JPH0753796B2 - アルキレンオキシドブロツクポリマ−およびその製法と用途 - Google Patents

アルキレンオキシドブロツクポリマ−およびその製法と用途

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JPH0753796B2
JPH0753796B2 JP61206668A JP20666886A JPH0753796B2 JP H0753796 B2 JPH0753796 B2 JP H0753796B2 JP 61206668 A JP61206668 A JP 61206668A JP 20666886 A JP20666886 A JP 20666886A JP H0753796 B2 JPH0753796 B2 JP H0753796B2
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    • Y10S516/92The compound contains repeating unsubstituted oxyalkylene

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、アルキレンオキシドブロックポリマーおよび
その製法と脱泡剤としての用途に関する。
[従来技術] グリセロールおよびポリグリセロールのポリプロピレン
オキシド付加物は既知である。西独特許第1261618号、
同第1280455号、同第2360020号および米国特許第307823
6号によると、これらは脱泡剤として洗剤溶液および清
浄製剤中に使用される。本発明者らは、抑泡性に優れ
た、このような化合物のアルキレンオキシドブロックポ
リマーを見出した。
[発明の構成] 本発明は、式: [式中、[R]xは、重合度x=1〜6のグリセロール
またはポリグリセロール基を表し、y=(x−z+
2)、z=0〜4、a=1〜15、b=20〜100、c=1
〜15、d=20〜150およびe=1〜15である。ただし、
(a+c+e)=3〜20、(b+d)=40〜250および
(c+e)=1〜15であり、yは少なくとも1であ
る。] で示されるブロックポリマーに関する。
yは少なくとも2、aは1〜5、bおよびdは30〜10
0、並びにcおよびeは1〜5であり、(a+c+e)
=3〜15であるブロックポリマーが好ましい。[R]x
がグリセロール基(すなわち、x=1)であるブロック
ポリマーが特に好ましい。グリセロールから誘導される
このようなブロックポリマーにおいては、通例、水酸基
2〜3個がエチレングリコールエーテル基で置換されて
いる(すなわち、y=2または3、z=0または1であ
る)。
ブロックポリマーの合成は、酸性またはアルカリ性触媒
の存在下、好ましくは加圧下で高温(例えば80〜200
℃、好ましくは100〜180℃)で既知の方法によって行
う。酸性触媒は、例えば、三フッ化ホウ素または塩化ア
ルミニウムのようなルイス酸である。好ましい触媒は、
アルカリ性触媒、例えばアルカリ金属またはアルカリ土
類金属のアルコラート、水酸化物、酸化物、炭酸塩、水
素化物またはアミドである。特に好ましい触媒は、ナト
リウムまたはカリウムのアルコラート(例えばメチラー
トまたはエチラート)および水酸化物である。触媒は、
通例、最終生成物に対して0.05〜3重量%、好ましくは
0.1〜1重量%の量で使用する。反応完了時に、中和に
よって触媒を不活性化し、生成した塩を物理的に除去し
得る。触媒が存在しても問題ない場合は、生成物中に残
留していても、通例、抑泡剤としてのブロックポリマー
の使用量は少量なので全く差し支えない。
使用する出発物質は、とりわけ、グリセロールおよびそ
のポリグリセロールとの混合物である。グリセロール市
販品中で、例えば蒸留残渣として蓄積する、平均重合度
が通例2〜6のポリグリセロールを、所望により多少大
量のグリセロール単量体と混合後に出発物質として使用
し得る。しかし、グリセロールを出発物質として使用す
ることが好ましい。とりわけ変色した工業用出発物質
を、化学漂白剤または吸着漂白剤で予め処理し、例えば
減圧加熱によって反応前に脱水することが最も良い。
触媒添加後、第1の工程において、出発物質とエチレン
オキシド1〜15モル、好ましくは2〜10モルとを撹拌し
ながら反応させる。オートクレーブ内の圧力が低下して
から(通例0.5〜1.5時間後を要し、反応が終了したこと
がわかる)、プロピレンオキシド50〜250モル、好まし
くは80〜200モルを、加圧下に絶えず撹拌しながら導入
する。第2の反応工程完了後(圧力の低下によって知
る)、エチレンオキシド1〜15モル、好ましくは2〜10
モルと共に反応を続ける。第1および第3の工程におけ
るエチレンオキシドの全使用量は、2〜20モル、好まし
くは3〜15モルである。反応生成物の量は工程が進むに
連れて、特に第2の工程において増加するので、反応を
数回に分けて行うことが最も良い。
yとzの比に関するプロックポリマーの組成は、エチレ
ンオキシド基の数(a)にある程度依存する。エチレン
オキシドは、1級水酸基と優先的に反応することが知ら
れている。従って、第1の工程において主にグリセロー
ルまたはポリグリセロールの2個の1級水酸基がエチレ
ンオキシドと反応し、その後、生成したエチレングリコ
ールエーテル中間体が、エチレンオキシドと優先的に反
応する。プロピレンオキシドとの反応によって2級水酸
基が生成し、プロポキシ化の開始後まもなく、生成する
アルコキシ化生成物の水酸基およびこれまで未反応であ
った出発物質の水酸基が同程度にプロポキシ化される。
このことから、第1の工程においてエチレンオキシドが
少量であれば(例えばa=1〜3の場合)、zの値は比
較的高く、aの値が高いほどzの値は低い。
ブロックポリマーは、実質的にグリセロールと同程度に
粘稠な無色〜淡触の液体である。これを直接使用して
も、水に分散させて使用しても、有機溶媒(例えば低分
子量アルコール)に溶解させて使用してもよい。ブロッ
クポリマーを、希釈剤、分散剤または他の抑泡化合物と
混合し、その形で使用し得る。このような化合物の例と
しては、アルコールのポリグリコールエーテル誘導体ま
たは脂肪酸、脂肪酸エステルおよびパラフィンもしくは
パラフィン油がある。吸収性材料から成る担体粒子に担
持させ、その形で例えば注入し得る流動性吸着質として
用いることもできる。適当な担体材料は、例えばナトリ
ウムまたはマグネシウムの脆い塩、とりわけ噴霧乾燥塩
(例えば硫酸塩、炭酸塩、リン酸塩、ポリリン酸塩、ケ
イ酸塩およびホウ酸塩)、微粉化二酸化ケイ素(珪藻
土、アエロジル(Aerosil、商標))または酸化アルミ
ニウムおよび微粉化クレー、ベントナイトおよびアルミ
ノシリケート並びにこのような吸着質の混合物である。
本発明のブロックポリマーおよびその製剤は非常に効果
的な脱泡剤であり、多くの用途、とりわけ食品工業およ
び化学工業の分野において適当である。このような適用
の例としては、精糖工業(糖蜜の脱泡)、発酵工業(酵
母および酵素溶液の脱泡)、デンプン工業(ジャガイモ
デンプンの製造)および無機ホスフェートからのリン酸
の合成がある。他に、工業用清浄製剤および清浄工程
(特にボトルの噴霧清浄および洗浄)に、および低発泡
性湿潤剤または脱泡剤として重合反応にも適用される。
本発明のブロックポリマーの特に優れた点は、使用時に
抑泡作用を長時間保持することである。多くの工業的工
程において、処理溶液は、例えば溶液の激しい再循環を
伴う蒸発工程において、強い物理的応力および高温に長
時間さらされる。このような場合に自然に泡を破壊する
抑泡剤は多数知られているが、その抑泡効果は直ぐに弱
まり、再び泡が発生する。他の生成物は長時間抑泡作用
を有するが、泡の破壊が比較的ゆっくりである。本発明
の抑泡剤は、強力な自然な効果および長時間作用を特徴
とする。本発明の抑泡剤は、多くのシリコン系およびパ
ラフィン系抑泡剤とは異なって、基質を疎水化しないと
いう主な利点を有する。
[実施例] I.ブロックポリマーの合成 a)無水グリセロール444g(4.8モル)を、ナトリウム
メチラート(メタノール中30%溶液として使用した)8.
9gと混合し、オートクレーブ内で減圧加熱してメタノー
ルを除去した後、エチレンオキシド(EO)1550g(35.4
モル)と180℃で2時間撹拌しながら反応させた。圧力
が低下した後、反応混合物を30分間撹拌し、次いで冷却
した。
b)エトキシ化グリセロール(7.3EO)364g(0.89モ
ル)をKOH(メタノール中30%溶液)17.6gと混合し、オ
ートクレーブ内でメタノールを減圧除去した後、プロピ
レンオキシド(PO)1630g(28.2モル)と120℃で撹拌し
ながら反応させた。圧力が低下した後、混合物を120℃
で30分間撹拌した。冷却した生成物の組成は、R+7.3E
O+32POであった。
c)KOH(メタノール中30%溶液)12.8gを添加し、オー
トクレーブ内でメタノールを減圧除去した後、b)で得
られた反応生成物564g(0.24モル)を、更に1395g(24.
1モル)のプロピレンオキシドと、120℃で撹拌しながら
反応させた。圧力の低下後、混合物を120℃で30分間撹
拌した。次いで、エチレンオキシド59g(1.34モル)を
導入した。圧力の低下後、反応混合物を30分間撹拌して
から冷却した。得られた生成物は、本質的に無色で、理
論的に以下の組成式で表された: [式中、Rはグリセロール基を表す。]。
分析的に測定したヒドロキシル価(OH価)は30であっ
た。理論値との差は、アルコキシ化反応時に、少量のプ
ロピレンオキシドが異性化されてアリルアルコールにな
り、それが余分にプロピレンオキシドと反応して対応す
るプロピレングリコールエーテルを生成したことによる
ものと説明される。この副生成物は、生成物を使用する
のに差し支えない。
II.性能試験 以下のように発泡試験を行った: 試験溶液を量り取り、5目盛り付きシリンダーに移し
た。回転ポンプによって、シリンダーの底から溶液を導
出し、流出パイプに輸送した。流出パイプの出口は、シ
リンダーの上端の高さに位置していた。溶液は自由落下
してシリンダー内に戻り、液体表面に衝突して泡を生成
した。一定の泡高さ、すなわち後の測定に使用し得る初
期泡体積が短時間の後に達成される。
試験する抑泡剤を不活性溶媒に溶解し(ジオキサン中の
5%溶液)、マイクロピペットを用いて泡のカラムに滴
加した。循環ポンプを作動させながら、所定の時間間隔
で泡体積を測定した。表に示すこれらの測定値によっ
て、試験した抑泡剤の自然な泡の破壊および長時間作用
を評価し得る。
自然な泡破壊使用を有していても、短時間の後に泡を再
び発生させる抑泡剤は、使用不可能または不適当と見な
し得る。良好な長時間作用を有するが、自然な泡破壊が
非常に弱い抑泡剤にも同じことが当てはまる。
同様の目的のために適する化合物として既に使用され、
または記載されている以下の化合物を、比較のために試
験した(EOは付加したエチレンオキシド、POは付加した
プロピレンオキシドを表す)。
A)ポリグリセロール+22PO B)ポリプロピレングリコール(MW=2020) C)プルロニック(Pluronic、商標)L61 D)オレイン酸+1PO E)トール油脂肪酸+3EO F)ヒマシ油+11EO G)工業用オレイルアルコール+2EO H)オキソアルコール合成による蒸留残渣+7%EO +27%EO I)トリメチロールプロパン+22PO 市販の脱泡剤プルロニックL61は、EO−PO−EOの配列で
合成された10%EOおよび90%POのブロックポリマー(分
子量約2000)である。
以下の試験溶液を使用した: a)ジャガイモ原料から超微粒粉砕によって調製したジ
ャガイモパルプ100g(水400mlに分散させたもの) b)水400ml中の糖蜜100ml c)水400ml中のシュガービートジュース100ml d)粗リン酸 ジオキサン95g中の脱泡剤5g溶液0.05ml(脱泡剤5mg/
基質溶液に相当)を使用した。試験溶液の温度は25℃で
あった。
III.結果 1)溶液a、初期泡体積1640ml 本発明の抑泡剤は、全時間範囲で比較品よりも優れてい
た。
2)溶液b、初期泡体積2000ml 数種の比較抑泡剤(すなわちA、BおよびI)が自然に
作用したが、長時間作用は不充分であった。比較抑泡剤
D、EおよびHは長時間経過後も活性であったが、自然
な泡破壊力は非常に弱かった。抑泡剤Cはほとんど無効
であった。本発明の抑泡剤は、自然な作用および長時間
作用の両方に優れている。
3)溶液c、初期泡体積1700ml 他の比較抑泡剤は、比較抑泡剤Bよりもまだ不適当であ
った。
4)溶液d、初期泡体積1000ml この比較によっても、本発明の抑泡剤の優れていること
が分かる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アドルフ・アスベック ドイツ連邦共和国 4000 デュッセルドル フ、アム・ランゲン・ヴァイヤー 51番 (72)発明者 クラウス・ヘルマン ドイツ連邦共和国 4019 モンハイム、ケ ペニッカー・シュトラアセ 33番 (56)参考文献 特開 昭60−71634(JP,A) 特開 昭60−223820(JP,A) 特開 昭51−89598(JP,A) 特開 昭62−250917(JP,A) 特開 昭62−501005(JP,A) 米国特許4510067(US,A)

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】式: [式中、[R]xは、重合度x=1〜6のグリセロール
    またはポリグリセロール基を表し、y=(x−z+
    2)、z=0〜4、a=1〜15、b=20〜100、c=1
    〜15、d=20〜150およびe=1〜15である。ただし、
    (a+c+e)=3〜20、(b+d)=40〜250および
    (c+e)=1〜15であり、yは少なくとも1であ
    る。] で示されるブロックポリマー。
  2. 【請求項2】yは少なくとも2、aは1〜5、bおよび
    dは30〜100、cおよびeは1〜5、並びに(a+c+
    e)=3〜15である第1項記載のブロックポリマー。
  3. 【請求項3】[R]xがグリセロール基(x=1)を表
    し、yは2または3、およびzは0または1である第1
    項または第2項記載のブロックポリマー。
  4. 【請求項4】式: [式中、[R]xは、重合度x=1〜6のグリセロール
    またはポリグリセロール基を表し、y=(x−z+
    2)、z=0〜4、a=1〜15、b=20〜100、c=1
    〜15、d=20〜150およびe=1〜15である。ただし、
    (a+c+e)=3〜20、(b+d)=40〜250および
    (c+e)=1〜15であり、yは少なくとも1であ
    る。] で示されるブロックポリマーの製法であって、重合度x
    =1〜6のグリセロールおよび/またはポリグリセロー
    ル1モルを、第1の工程でエチレンオキシド1〜15モル
    と、第2の工程でプロピレンオキシド50〜250モルと、
    第3の工程でエチレンオキシド1〜15モルと反応させる
    ことを含んで成り、酸性またはアルカリ性アルコキシ化
    触媒の存在下に反応を行い、エチレンオキシドの全使用
    量は2〜20モルである製法。
  5. 【請求項5】yは少なくとも2、aは1〜5、bおよび
    dは30〜100、cおよびeは1〜5、並びに(a+c+
    e)=3〜15である第4項記載の製法。
  6. 【請求項6】[R]xがグリセロール基(x=1)を表
    し、yは2または3、およびzは0または1である第4
    項または第5項記載の製法。
  7. 【請求項7】式: [式中、「R」xは、重合度x=1〜6のグリセロール
    またはポリグリセロール基を表し、y=(x−z+
    2)、z=0〜4、a=1〜15、b=20〜100、c=1
    〜15、d=20〜150およびe=1〜15である。ただし、
    (a+c+e)=3〜20、(b+d)=40〜250および
    (c+e)=1〜15であり、yは少なくとも1であ
    る。] で示されるブロックポリマーを含んで成る脱泡剤。
  8. 【請求項8】yは少なくとも2、aは1〜5、bおよび
    dは30〜100、cおよびeは1〜5、並びに(a+c+
    e)=3〜15である第7項記載の脱泡剤。
  9. 【請求項9】[R]xがグリセロール基(x=1)を表
    し、yは2または3、およびzは0または1である第7
    項または第8項記載の脱泡剤。
JP61206668A 1985-08-31 1986-09-01 アルキレンオキシドブロツクポリマ−およびその製法と用途 Expired - Lifetime JPH0753796B2 (ja)

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