JPH0780208A - シリコーン系エマルジョン型消泡剤および消泡方法 - Google Patents
シリコーン系エマルジョン型消泡剤および消泡方法Info
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- JPH0780208A JPH0780208A JP25094193A JP25094193A JPH0780208A JP H0780208 A JPH0780208 A JP H0780208A JP 25094193 A JP25094193 A JP 25094193A JP 25094193 A JP25094193 A JP 25094193A JP H0780208 A JPH0780208 A JP H0780208A
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Abstract
発揮することのできるシリコーン系エマルジョン型消泡
剤および消泡方法を提供する。 【構成】 シリコーン系消泡性組成物の100重量部
と、ポリオキシアルキレン変性シリコーンオイルの3〜
300重量部とよりなる主剤が相溶することなく水にエ
マルジョン化された、該主剤の含有割合が20重量%以
上70重量%以下であるシリコーン系エマルジョンであ
って、該シリコーン系エマルジョンは、液温が25℃以
上の発泡性液体に添加されることにより、エマルジョン
粒子の粒径が変化し、その変化の割合が下記の式(i)
に示す条件を満足するものである。 式(i) (b/a) ≧2 (但し、aは発泡性液体への添加前におけるエマルジョ
ン粒子の粒径を示し、bは発泡性液体への添加直後にお
けるエマルジョン粒子の粒径を示す。)
Description
に添加された直後における初期消泡効果およびその後の
消泡効果の持続性に優れたシリコーン系エマルジョン型
消泡剤およびそれを用いた消泡方法に関するものであ
る。
する消泡剤としては、オイル型、液体型、コンパウンド
型およびエマルジョン型の種々の剤型のものが知られて
いる。これらのうち、特に水系の発泡性液体のための消
泡剤としては、当該水系の発泡性液体に対して高い分散
性が得られることから、エマルジョン型の消泡剤組成物
が好適に用いられてきた。エマルジョン型のシリコーン
系消泡剤としては、シリコーンオイルとシリカを種々の
界面活性剤によって水にエマルジョン化して得られるも
のなどが知られている。
には水中油型のエマルジョンとして使用され、各種のエ
マルジョン型の消泡剤が広く用いられている。そして、
この種の消泡剤の使用において、発泡性液体などの発泡
系に対する分散性および通常微量とされる消泡剤の添加
量の管理を容易にし、しかも経済性を向上させる目的
で、消泡剤を数パーセント以下の希薄な濃度に希釈し、
発泡性液体に添加することが好適とされている。
エマルジョン型のシリコーン系消泡剤においては、一般
に発泡性液体に添加されるエマルジョンを水で希釈する
ことによりその濃度を低下させ、その発泡性液体に対す
る分散性を向上させることにより、初期消泡効果を改善
させる方法が実施されている。しかし、持続的に発揮さ
れる消泡効果(以下、単に「持続性消泡効果」とい
う。)そのものは、添加された消泡剤の有効成分の合計
の濃度によって支配されるため、希釈倍率を変えること
によっては、実用上、持続性消泡効果の改善を得ること
はできない。本発明は以上の如き事情に基づいてなされ
たものであって、特に水系の発泡性液体に対し、優れた
初期消泡効果および持続性消泡効果が発揮されるシリコ
ーン系エマルジョン型消泡剤および消泡方法を提供する
ことを目的とする。
マルジョン型消泡剤は、ポリオルガノシロキサンを主成
分とするシリコーン系消泡性組成物の100重量部と、
分子中にケイ素−炭素結合を介してポリオキシアルキレ
ン基が結合しているポリオキシアルキレン変性シリコー
ンオイルの3〜300重量部とよりなる主剤が、相溶す
ることなく水にエマルジョン化されてなり、該主剤の含
有割合が20重量%以上70重量%以下であるシリコー
ン系エマルジョンであって、該シリコーン系エマルジョ
ンは、液温が25℃以上の発泡性液体に添加されること
により、そのエマルジョン粒子の粒径が変化し、その変
化の割合が下記の式(i)に示す条件を満足するもので
あることを特徴とする。 式(i) (b/a)≧2 (但し、aは発泡性液体への添加前におけるエマルジョ
ン粒子の粒径を表し、bは発泡性液体への添加直後にお
けるエマルジョン粒子の粒径を表す。)
よびリグニン系化合物から選ばれる少なくとも1種を含
有するものであることが好ましい。
ーン系エマルジョンよりなるシリコーン系エマルジョン
型消泡剤を、液温が25℃以上の発泡性液体に直接添加
することを特徴とする。
よびリグニン系化合物から選ばれる少なくとも1種を含
有するものであることが好ましい。
剤について「添加直後」とは、本発明に係るシリコーン
系エマルジョン型消泡剤を発泡性液体に添加した後、5
分間が経過するまでの間の或る時点をいい、また、「直
接添加する」とは、本発明に係るシリコーン系エマルジ
ョン型消泡剤を、更に水によって希釈することなく、発
泡性液体へ投入する方法をいう。ここに、本発明に係る
シリコーン系エマルジョン型消泡剤が高濃度のものであ
る場合において、当該シリコーン系エマルジョンを、そ
の主剤の含有割合が20重量%以上となるまでの範囲内
で水によって希釈したものを発泡性液体に投入する方法
も、「直接添加する」方法に含まれることは当然であ
る。
た持続性消泡効果を発揮するシリコーン系エマルジョン
型消泡剤について検討した結果、シリコーン系エマルジ
ョン型消泡剤を種々の発泡性液体に添加したとき、発泡
性液体に添加された状態における当該シリコーン系エマ
ルジョン型消泡剤の主剤であるエマルジョン粒子の粒径
の大きさが当該シリコーン系エマルジョン型消泡剤の主
剤の濃度と相関関係があること、並びに、ポリオキシア
ルキレン変性シリコーンオイルなどの分散剤(乳化剤)
を用いてシリコーン系コンパウンドをエマルジョン化し
た消泡剤であって、主剤の濃度が特定濃度以上であるも
のは、発泡性液体に直接添加されたときにエマルジョン
粒子の粒径が増大し、発泡性液体に対して改善された持
続性消泡効果を示すことを見出し、本発明を完成させ
た。
本発明のシリコーン系エマルジョン型消泡剤は、シリコ
ーン系消泡性組成物とポリオキシアルキレン変性シリコ
ーンオイルとを主剤とし、この主剤が、水中に20重量
%以上70重量%以下となる割合でエマルジョン化され
ることによって分散されたものであり、さらに、液温が
25℃以上の発泡性液体に添加されることにより、エマ
ルジョン粒子の粒径が変化し、その変化の割合が下記の
式(i)に示す条件を満足するものである。 式(i) (b/a) ≧2 (但し、aは発泡性液体への添加前におけるエマルジョ
ン粒子の粒径を表し、bは発泡性液体への添加直後にお
けるエマルジョン粒子の粒径を表す。) 即ち、本発明のシリコーン系エマルジョン型消泡剤を構
成するエマルジョン粒子の粒径は、当該消泡剤が液温2
5℃以上の水系の発泡性液体に添加されたときに増大
し、添加してから5分間を経過するまでの或る時点にお
いて、添加前の粒径の2倍以上となるものである。
ノシロキサンを主成分として含むものであり、例えば、
ポリオルガノシロキサンにシリカなどの充填成分を配合
して得られるシリコーンコンパウンド等が挙げられる。
号公報に記載されているようなポリジオルガノシロキサ
ンとシリカとよりなるもの、特公昭45−23613号
公報および特開昭60−251906号公報に記載され
ているようなポリジオルガノシロキサンと、シリカと、
更にポリシロキサン樹脂を含有してなるもの、特公昭5
2−19836号公報および特開昭63−147507
号公報に記載されているようなポリジオルガノシロキサ
ンと、シリカと、更にポリシロキサン樹脂およびポリオ
キシアルキレン−ポリシロキサン共重合体を含有してな
るもの、その他を挙げることができる。
剤を構成するポリオキシアルキレン変性シリコーンオイ
ルは、分子中にケイ素−炭素結合を介してポリオキシア
ルキレン基が結合しているシリコーンオイルであり、常
温、具体的には25℃において水溶性を示すものであっ
て、好ましくはノニオン系のものである。
オイルとしては、具体的には、例えば直鎖状または分岐
状のシロキサンよりなるシリコーンオイルとポリオキシ
アルキレンとの共重合体であり、種々のものがあるが、
特に下記の式で表わされるものが好ましい。 R2 3 SiO−(R1 2 SiO)r −(R1 ASiO)
S −SiR2 3 (式中、R1 は同一または異なる1価の炭化水素基を表
わすが、特にメチル基であることが好ましい。R2 は同
一または異なる1価の炭化水素基あるいはAであり、A
はR3 Gで表される基である。ここに、R3 は2価の炭
化水素基、Gはエチレンオキサイド、プロピレンオキサ
イドなどの炭素数2〜5のアルキレンオキサイドを少な
くとも1種含有してなるポリオキシアルキレン基を表
す。また、rは1〜500の整数、sは1〜50の整数
である。)
シアルキレン変性シリコーンオイルの具体例としては、
次の化1で表されるものを挙げることができるが、これ
に限定されるものではない。また、上記に示した範囲内
にあるもの2種以上を併用することも可能である。
り、x/yの値が50〜2である。Aは、例えば −(CH2 )3 O−(CH2 CH2 O)m −(CH2 C
H2 CH2 O)n −R4 であり、mは7〜40、nは0〜40、m+nの値は少
なくとも1であり、グラフト重合されたものでもランダ
ム重合されたものでもよい。R4 は水素原子または1価
の基を表す。好適には、mは7〜30、nは0〜30で
ある。
剤において、上述のシリコーン系消泡性組成物とポリオ
キシアルキレン変性シリコーンオイルとからなる主剤の
含有割合は、20重量%以上70重量%以下とされる。
主剤の含有割合が20重量%未満である場合は持続性消
泡効果が不十分となり、70重量%を超える場合は発泡
性液体への分散性が不十分となって、消泡剤としての実
用性に劣る。
ルキレン変性シリコーンオイルの配合割合は、シリコー
ン系消泡性組成物の100重量部に対して3〜300重
量部とされる。通常は、当該配合割合は、シリコーン系
消泡性組成物の100重量部に対して25〜300重量
部となる範囲であり、好ましくは50〜150重量部で
ある。
ョン型消泡剤のエマルジョン粒子を構成するものとし
て、主剤以外の添加成分を配合することができる。この
添加成分は、主剤と共に水中油型のエマルジョン粒子を
形成することができるものであればよく、特に限定され
るものではない。この添加成分の具体例としては、例え
ば以下のものを挙げることができる。
パウンド 例えば、テルペン油とシリカからなるコンパウンド、テ
ルペン油とエチレンビスステアリルアマイドからなるコ
ンパウンドである。 (ロ)合成有機オイルまたはそのコンパウンド 例えば、α−オレフィンとシリカからなるコンパウンド
である。 (ハ)鉱油またはそのコンパウンド 例えば、ミネラルオイルとシリカからなるコンパウンド
である。 (ニ)有機系ワックス 例えば、パラフィン系ワックスである。 (ホ)常温で水に難溶性または不溶性の変性シリコーン
複数のものを併用することもでき、シリコーン系エマル
ジョン型消泡剤に対し、好適には1〜50重量%の割合
で用いられる。
剤の製造方法は、上述のシリコーン系消泡性組成物およ
びポリオキシアルキレン変性シリコーンオイルを水中に
エマルジョン化する工程により構成される。基本的に
は、シリコーン系消泡性組成物にポリオキシアルキレン
変性シリコーンオイルと水を加えてエマルジョン化す
る。実際の手法としては、シリコーン系消泡性組成物と
ポリオキシアルキレン変性シリコーンオイルとを混合し
てから水を加えてもよいし、シリコーン系消泡性組成物
に、水とポリオキシアルキレン変性シリコーンオイルと
の混合物を加えてもよく、さらに、シリコーン系消泡性
組成物とポリオキシアルキレン変性シリコーンオイルと
水とを同時に加えて混合してもよい。
シアルキレン変性シリコーンオイルと水とをエマルジョ
ン化する手段としては、例えば特開昭63−44905
号、特開昭63−147507号などの実施例に示され
ているように、通常使用されてきているホモミキサー、
ホモジナイザー、コロイドミルなどを用いることができ
る。
通常のエマルジョン化(乳化)に使用される非イオン系
界面活性剤を使用することもできる。
ジョン化し、そのエマルジョンにおける主剤の含有割合
を20重量%以上70重量%以下とすることにより、改
善された持続性消泡効果が得られ、しかも発泡性液体へ
の分散性が十分であるシリコーン系エマルジョン型消泡
剤を得ることができる。
剤を用いた消泡方法においては、上述のポリオルガノシ
ロキサンを主成分とするシリコーン系消泡性組成物と、
ポリオキシアルキレン変性シリコーンオイルとよりなる
主剤と、水とを混合してエマルジョン化されたものを消
泡剤として、液温が25℃以上の発泡性液体に直接添加
する。このように液温が25℃以上の発泡性液体に直接
添加することにより、優れた初期消泡効果が発揮され、
また持続性消泡効果が優れ、安定な消泡状態を維持する
ことができる。
剤によって改善された持続性消泡効果が得られる理由は
詳細には解明されていないが、当該消泡剤が水系の発泡
性液体に添加されたときに、そのエマルジョン粒子の粒
子径が大きくなる大粒径化現象が生ずることが特徴的で
ある。
剤を構成するエマルジョン粒子の粒径は、製造時におい
て通常数μm〜数十μmであり、特殊品においては1μ
m以下であるが、当該消泡剤が液温25℃以上の水系の
発泡性液体に添加されたとき、シリコーン系エマルジョ
ンのエマルジョン粒子の粒径が増大し、添加してから5
分間を経過するまでの或る時点において2倍以上とな
る。このようなエマルジョン粒子の大粒径化現象は、既
述のポリオキシアルキレン変性シリコーンオイルを特定
の割合で用いた場合に特異的に得られる現象である。
らかなように、本発明のシリコーン系エマルジョン型消
泡剤が、液温が25℃以上の水系の発泡性液体に添加さ
れると、当該発泡性液体中において分散相を形成してい
るエマルジョン粒子の粒径が、ポリオキシアルキレン変
性シリコーンの作用によって大きくなり、特定の割合で
この大粒径化現象が見られるときに、優れた持続性消泡
効果が得られる。このような点から、主剤の水に対する
割合が既述の特定の範囲内にある本発明のシリコーン系
エマルジョン型消泡剤によれば、このエマルジョン粒子
の大粒径化現象が確実に生ずることにより、改良された
持続性消泡効果が発揮されるものと考えられる。
ルジョン型消泡剤において、エマルジョン化された主剤
の粒子の粒径の変化が持続性消泡効果に大きな影響を与
えることは非常に驚くべきことである。これは、従来に
おいて、消泡剤による持続性消泡効果は、発泡性液体に
対して添加される有効成分の合計量に依存するが、添加
される消泡剤の粒子の粒径の大きさそれ自体は、持続性
消泡効果の程度には殆ど無関係である、と考えられてい
たからである。然るに、本発明のように、シリコーン系
エマルジョン型消泡剤としてエマルジョン粒子の粒径状
態が特定の条件を満足するものを用いることにより、上
記のように優れた持続性消泡効果を得ることができるの
である。
ン型消泡剤は、当該消泡剤が比較的高い濃度で使用され
得るものであると共に水系の発泡性液体に対して良好な
分散性を有するものである。従って、上記シリコーン系
エマルジョン型消泡剤を用いた消泡方法においては、水
系の発泡性液体に適用されるに際して希釈することが不
要であり、通常必要とされる希釈操作が省略されるの
で、この点において非常に簡便に使用することのできる
利点がある。
消泡剤は、セルロース系化合物およびリグニン系化合物
から選ばれる少なくとも1種を含有する発泡性液体に対
して特に有効である。この発泡性液体は、具体的には、
セルロース系化合物およびリグニン系化合物から選ばれ
る少なくとも1種が水に溶解されたものである。この発
泡性液体に本発明に係るシリコーン系エマルジョン型消
泡剤を既述の方法に従って添加することにより、優れた
持続性消泡効果を得ることができる。
ン型消泡剤の発泡性液体に対する添加割合は、通常、発
泡性液体に対する当該消泡剤の主剤の割合が数ppm〜
数百ppm、好ましくは数ppm〜数十ppmとなる範
囲であるが、この範囲に特に限定されるものではなく、
発泡性液体の構成成分、当該消泡剤を添加する際の種々
の条件、あるいは添加する目的等に応じて適宜変更する
ことが可能である。
エマルジョン型消泡剤は、特に水系の発泡性液体に対し
良好な分散性を有し、しかも優れた初期消泡効果を示
し、しかも持続性消泡効果が大きく、安定した消泡状態
が維持されるものである。このシリコーン系エマルジョ
ン型消泡剤は、当該消泡剤を直接発泡性液体に添加する
ことができるので、当該消泡剤の輸送、貯蔵、調製ある
いは他の製品製造工程における当該消泡剤の投入等の各
局面において、経済性、作業能率等の点で優れた効果を
得ることができる。
ルシリル末端封鎖ポリジメチルシロキサン378gと、
水酸基末端封鎖ポリジメチルシロキサン180gと、エ
チルポリシリケート18gとを加熱混合し、これにシリ
カ30gと水酸基末端封鎖ポリジメチルシロキサン30
gをさらに配合して得られたシリコーン系消泡性組成物
5重量部と、既述の化1の構造式によって表され、化1
におけるAが (CH2 )3 O−(CH2 CH2 O)m −(CH2 CH
2 CH2 O)n −H であり、xが90〜105、yが7.5〜10.5、m
が10〜30、nが10〜30であるポリオキシアルキ
レン変性シリコーンオイル5重量部とを主剤として用
い、これを水15重量部中に5分間を要して徐々に添加
し、更にその後10分間撹拌を継続することにより、水
中に主剤を分散させてエマルジョン化し、シリコーン系
エマルジョン型消泡剤を調製した。
合物およびリグニン系化合物を水に溶解してなる発泡性
液体を調製した。この水系の発泡性液体におけるセルロ
ース系化合物とリグニン系化合物の合計の濃度は0.4
重量%である。
い、恒温槽20内に垂立させた50mmの内径を有する
目盛付ガラスシリンダー10内に上記の発泡性液体を3
00g採取し、この発泡性液体を温度70℃±1℃に保
った条件下において、循環経路管30を介して非接続型
マグネットポンプ40により発泡性液体を毎分2.0リ
ットルの流速で矢印の経路で移動循環させ、これによ
り、循環経路管30の出口35からの試験液を常時ガラ
スシリンダー10内の液相Lの表面に落下させる発泡操
作を行うことにより、ガラスシリンダー10内に発泡状
態を形成した。この発泡操作を10分間継続した後、マ
イクロピペットを用いて、調製されたシリコーン系エマ
ルジョン型消泡剤を、発泡性液体に対する主剤の合計添
加量が5ppmとなる量だけ添加した。さらに、シリコ
ーン系エマルジョン型消泡剤の添加後、所定の循環時間
に対する当該ガラスシリンダー10内の液相L上に安定
的に残留するよう形成された安定残留泡層(その上面を
鎖線で示す。)Bの量を当該ガラスシリンダー10の目
盛によって測定し、これによって初期消泡効果および持
続性消泡効果を評価した。
泡剤における主剤の粒子径および消泡効果試験実施中の
所定時間における発泡性液体中での主剤の粒子径を、マ
イクロトラック粒度分析計Model 7995−10
SRAを用いて測定した。結果は下記の表1に示すと
おりである。
してシリコーン系エマルジョン型消泡剤を調製し、これ
を実施例1と同様にして発泡性液体に添加して、消泡効
果試験を行った。結果を表1に示す。
様にしてシリコーン系エマルジョン型消泡剤を調製し、
これを実施例1と同様にして発泡性液体に添加して、消
泡効果試験を行った。結果を表1に示す。
してシリコーン系エマルジョン型消泡剤を調製し、これ
を実施例1と同様にして発泡性液体に添加して、消泡効
果試験を行った。結果を表1に示す。
下記の式 (CH2 CH2 O)A −(CH2 CH2 CH2 O)B −
(CH2 CH2 O)C (式中、A+Cの値は45以上55以下であり、Bは3
5以上45以下の整数である。)で示される乳化剤を用
いた他は比較例1と同様にしてシリコーン系エマルジョ
ン型消泡剤を調製し、これを実施例1と同様にして発泡
性液体に添加して、消泡効果試験を行った。結果を表1
に示す。
様にしてシリコーン系エマルジョン型消泡剤を調製し、
これを実施例1と同様にして発泡性液体に添加して、消
泡効果試験を行った。結果を表1に示す。
してシリコーン系エマルジョン型消泡剤を調製し、これ
を実施例1と同様にして発泡性液体に添加して、消泡効
果試験を行った。結果を表1に示す。
してシリコーン系エマルジョン型消泡剤を調製し、これ
を実施例1と同様にして発泡性液体に添加して、消泡効
果試験を行った。結果を表1に示す。
1分間の時点における安定残留泡層体積の数値から、本
発明のシリコーン系エマルジョン型消泡剤を用いること
によって優れた初期消泡効果を得ることができ、しかも
その持続性消泡効果が大きくて安定した消泡状態を維持
できることが明らかである。さらに、当該消泡剤のエマ
ルジョン粒子の粒径は、発泡性液体への添加前に比して
増大することにより、一層優れた初期消泡効果および優
れた持続性消泡効果が得られることが理解される。
を調べるために用いた試験装置の構成の概略を示す説明
図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 ポリオルガノシロキサンを主成分とする
シリコーン系消泡性組成物の100重量部と、分子中に
ケイ素−炭素結合を介してポリオキシアルキレン基が結
合しているポリオキシアルキレン変性シリコーンオイル
の3〜300重量部とよりなる主剤が、相溶することな
く水にエマルジョン化されてなり、該主剤の含有割合が
20重量%以上70重量%以下であるシリコーン系エマ
ルジョンであって、 該シリコーン系エマルジョンは、液温が25℃以上の発
泡性液体に添加されることにより、そのエマルジョン粒
子の粒径が変化し、その変化の割合が下記の式(i)に
示す条件を満足するものであることを特徴とするシリコ
ーン系エマルジョン型消泡剤。 式(i) (b/a)≧2 (但し、aは発泡性液体への添加前におけるエマルジョ
ン粒子の粒径を表し、bは発泡性液体への添加直後にお
けるエマルジョン粒子の粒径を表す。) - 【請求項2】 発泡性液体が、セルロース系化合物およ
びリグニン系化合物から選ばれる少なくとも1種を含有
するものである、請求項1に記載のシリコーン系エマル
ジョン型消泡剤。 - 【請求項3】 請求項1に記載のシリコーン系エマルジ
ョンよりなるシリコーン系エマルジョン型消泡剤を、液
温が25℃以上の発泡性液体に直接添加することを特徴
とする消泡方法。 - 【請求項4】 発泡性液体が、セルロース系化合物およ
びリグニン系化合物から選ばれる少なくとも1種を含有
するものである、請求項3に記載の消泡方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP25094193A JP3426298B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | シリコーン系エマルジョン型消泡剤および消泡方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH0780208A true JPH0780208A (ja) | 1995-03-28 |
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ID=17215290
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JP (1) | JP3426298B2 (ja) |
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JPH11229291A (ja) * | 1997-11-14 | 1999-08-24 | Dow Corning Sa | 製紙工程における空気閉込めの制限方法 |
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