【発明の詳細な説明】発明の名称：消泡剤/泡止め組成物 発明の分野
本発明は、エチレンオキシド/プロピレンオキシドブロックコポリマーと2〜30
の炭素原子の脂肪酸とのジエステルを含み、個々にあるいはポリエチレングリコ
ールと2〜30の炭素原子の脂肪酸とのジエステルとの混合物として使用される消
泡剤/泡止め組成物に関する。
泡は紙製品の製造でのパルプ加工において一貫して問題となっている。事実上
、紙製造工程のあらゆる段階で混入空気と表面泡が生成するが、これらは工程効
率と最終製品に悪影響を与えるので非常に好ましくない。関連技術の説明
種々の泡止め/消泡剤がそれぞれ異なる満足度で使用されている。多くの消泡
剤がステアリン酸或いは脂肪酸をベースとするエマルジョン製品である。エマル
ジョン製品の幾つかの例が以下のパテント、即ち、1972年12月12日に登録された
米国特許3,705,860号（Duvall）と3,337,595号、及び1984年5月29日に登録され
た米国特許4,451,390号（Flannigan）に記載されている。
泡止め製品は通常希釈した形で販売されるのでかさばり輸送費がかかる。また
、これらの消泡剤は好ましくない微粒子添加物を含み、これが製紙工程の間沈殿
してシステム中に好ましくない沈殿物が生成する場合がある。沈殿を生じ、製紙
システムのつまりを起こす微粒子添加物として、典型的には、ステアリン酸，脂
肪酸，シリコン，疎水性シリカ，ロウ又は他の有機粒子等が挙げられる。
別の消泡剤は、シリコン，炭化水素，又は他の有機粒子のような微粒子添加物
を含む。
グリコール又はグリセロールを泡阻害剤として使用することも知られている。
輸送費を本質的に削減し、前述の消泡剤と関連した沈殿形成の問題を克服した
新規消泡剤/泡止め組成物を提供することが求められている。更に、油，アミド
，疎水性シリカ又はシリコン添加物を含まない活性成分の濃縮液を作成して、従
来の泡止め製品関連の諸問題を回避することは有益なことである。
本発明は、従来の消泡剤と比べて多くの経費節減の長所を持ち、100％活性の
濃縮製品を提供する。本発明の組成物は、純粋な活性成分のみを含むので基剤又
は担体を含まず、その結果、輸送費と容器のコストが削減される。さらに、油を
ベースとする消泡剤ではないので、明るさ，のりつけ効率，強度等の紙シートの
性質が損なわれるのを防止するのに有効である。油やエチレンビスステアリン酸
アミド等のアミド，疎水性シリカ又はシリコン添加物を含まないので、沈殿やフ
ェルトのフィリングが防止される。
本発明の消泡剤組成物は、従来の消泡剤より混入空気を制御する際にはるかに
有利であることが解っている。本発明のその他の長所も以下の説明から明らかに
なるであろう。発明の要約
本発明は、エチレンオキシド/プロピレンオキシドブロックコポリマーと2〜30
の炭素原子の脂肪酸とのジエステルを含む消泡剤/泡止め組成物を提供する。他
の実施形態では、消泡剤/泡止め組成物は、前記ジエステルとポリエチレングリ
コール及び2〜30の炭素原子の脂肪酸のジエステルとの混合物を含んでもよい。
単独で使用されるエチレンオキシド/プロピレンオキシドジエステルは、ほとん
どすべての抄紙機水（paper machine water tested）（例えば、ティシュペーパ
ー，段ボール原紙，筆記用紙が作られる）で、長期効果に関し大抵の温度でより
有効であり、一方、エチレンオキシド/プロピレンオキシドジエステルとポリエ
チレングリコールジエステル混合物は単独で使用されるエチレンオキシド/プロ
ピレンオキシドジエステル製品よりも優れた泡消し効果を示すことが見出されて
いる。脂肪酸のエチレンオキシド/プロピレンオキシドブロックコポリマー−ジ
エステルと脂肪酸のポリエチレングリコールジエステルとの混合物の重量比は、
約10：90〜90：10、好ましくは約25：75〜75：25、さらに好ましくは約25：75〜
50：50である。
ジエステルの調製に使用されるエチレンオキシド/プロピレンオキシドブロッ
クコポリマーは、約1〜100モルのエチレンオキサイド、好ましくは約10〜60モル
のエチレンオキサイド、さらに約1〜100モルのプロピレンオキシド、好ま
しくは約10〜50モルのプロピレンオキシドを含んでもよい。脂肪酸とのジエステ
ルを調製する時は、脂肪酸は2〜30の炭素原子、好ましくは16〜24の炭素原子を
含んでもよい。ジエステルを調製するのに使用されるエチレンオキシド/プロピ
レンオキシドブロックコポリマーに対する脂肪酸のモル比は、約1：5〜5：1、好
ましくは約1：1〜1：3であってもよい。
脂肪酸のポリエチレングリコールージエステルを調製する時は、脂肪酸は2〜3
0の炭素原子、好ましくは16〜24の炭素原子を含んでいてもよく、ポリエチレン
グリコールに対する脂肪酸のモル比は約3：1〜1：3、好ましくは約2.5：1〜1.5
：1であってもよい。
本発明のもう一つの目的は、パルプスラリー，製紙材料，及び/又はパルプサ
スペンジョンに本発明の泡止め/消泡剤組成物を加えるステップを含む製紙工程
における泡の制御方法である。泡止め/消泡剤組成物は、約0.01〜10.0 lbs./ton
（生産される紙の重量）、好ましくは約0.10〜3.0 lbs./ton（生産される紙の重
量）の範囲の濃度で加えられる。本発明はその他多くの特徴を含み、それらは以
下にさらに記述されるであろう。図面の説明
図１は、２種の消泡剤組成物に対して、泡高さ（ｃｍ）対時間（分）をプロッ
トしたグラフである。図１において、消泡剤Ａは、重量比１対２で調製された脂
肪酸の多価アルコールエステル/ポリエーテルサーファクタント混合物を表す。
消泡剤Ｘは、25％/ｗｔのエトキシ化/プロポキシ化トール油脂肪酸ジエステルと
75％/ｗｔのエトキシ化トール油脂肪酸ジエステルの混合物を表す。図１に示す
ように、消泡剤Ａと消泡剤Ｘは、ミルｙの白水で100°Ｆ、0.1％/ｗｔの濃度で
評価されたものである。
図２は、本発明の２種の消泡剤に対し泡高さ（ｃｍ）対時間（分）をプロット
したグラフである。図２において、消泡剤Ｙは、100％のエトキシ化/プロポキシ
化トール油脂肪酸ジエステルである。消泡剤Ｘは、25％/ｗｔのエトキシ化/プロ
ポキシ化トール油脂肪酸ジエステルと75％/ｗｔのエトキシ化トール油脂肪酸ジ
エステルの混合物である。図２に示すように、消泡剤Ｙと消泡剤Ｘは、ミルｚの
白水で100°Ｆ、0.1％/ｗｔの濃度で評価されたものである。
図３は２種の消泡剤組成物に対し泡高さ（ｃｍ）対時間（分）をプロットした
グラフである。図３に於いて、消泡剤Ｆは、重量比２対１で調製された脂肪酸の
多価アルコールエステル/ポリエーテルサーファクタント混合物を表す。消泡剤
Ｘは、25％/ｗｔのエトキシ化/プロポキシ化トール油脂肪酸ジエステルと75％/
ｗｔのエトキシ化トール油脂肪酸ジエステルの混合物である。図３に示すように
、消泡剤Ｆと消泡剤Ｘは、ミルｃの白水で100°Ｆ、0.1％/ｗｔの濃度で評価さ
れたものである。
図４は５種の消泡剤組成物に対し、0.1％/ｗｔの紙の大きさを含む抄紙機水で
45℃の温度で泡高さ（ｃｍ）対時間（分）をプロットしたグラフである。好ましい実施形態の説明
本発明は、従来の油又は水をベースとする消泡剤よりも優れた活性と性能対原
価比を持つ泡止め/消泡剤濃縮液を提供する。組成物は、多くのパルプや紙の加
工工程で混入空気や表面泡を削減するのに非常に有効である。さらに、本発明の
消泡剤組成物は、油，アミド，疎水性シリカ又はシリコン添加物を含まないので
、沈殿やフェルトフィリングの問題を回避できる。
この消泡剤組成物が特に良好な泡の制御と排水の亢進を示す紙製造への適用例
としては、普通のウェット-エンドの泡の制御，砕木パルプ/ＴＭＰシステム，二
次繊維システム，漂白工場/区切り部屋，流出流等が挙げられる。
本発明の泡止め/消泡剤組成物は、エチレンオキシド/プロピレンオキシドブロ
ックコポリマーと2〜30の炭素原子、好ましくは16〜24の炭素原子を含む脂肪酸
とのジエステルを含む。エチレンオキシド/プロピレンオキシドブロックコポリ
マーと約2,000の平均分子量を持つトール油脂肪酸とのジエステルにより最適の
結果が得られた。
別の実施形態では、本発明の泡止め/消泡剤組成物は、エチレンオキシド/プロ
ピレンオキシドブロックコポリマーと2〜30の炭素原子を含む脂肪酸とのジエス
テルと、ポリエチレングリコールと2〜30の炭素原子を含む脂肪酸とのジエステ
ルとの混合物を含む。
ポリエチレングリコールと約200〜800、好ましくは約400の平均分子量を持つ
トール油脂肪酸とのジエステルにより最適の結果が得られた。
脂肪酸のエチレンオキシド/プロピレンオキシドブロックコポリマー−ジエス
テルと脂肪酸のポリエチレングリコール−ジエステルとは約10：90〜90：10、好
ましくは約25：75〜75：25、さらに好ましくは約25：75〜50：50の重量比で混合
してもよろしい。
脂肪酸のエチレンオキシド/プロピレンオキシドブロックコポリマー−ジエス
テルと脂肪酸のポリエチレングリコール−ジエステルとの混合物は、ワン・ポッ
ト反応工程で調製することができる。実施例１
４種の泡止め/消泡剤組成物に対する実験室での評価が泡止め再循環テスター
を用いて実施された。テスト組成物は以下の通りであった。
１．脂肪酸の多価アルコールエステル／ポリエーテル界面活性剤（surfactant）
の重量比１対２の混合物の0.1％/ｗt溶液−消泡剤Ａ。
２．エトキシ化/プロポキシ化トール油脂肪酸ジエステルとエトキシ化トール油
脂肪酸ジエステルとの重量比で25対75の混合物の0.1％/ｗｔ溶液−消泡剤Ｘ。
３．脂肪酸の多価アルコールエステル/ポリエーテル界面活性剤の重量比で２対
１の混合物の0.1％/ｗｔ溶液−消泡剤Ｆ。
４．100％/ｗｔエトキシ化/プロポキシ化トール油脂肪酸ジエステルの0.1％/ｗ
ｔ溶液−消泡剤Ｙ。
上述の組成物の泡止め及び消泡特性を、図1,2,3に示す。消泡剤Ｘの組成物、
即ち25％/ｗｔのエトキシ化/プロポキシ化トール油脂肪酸ジエステルと75％/ｗ
ｔのエトキシ化トール油脂肪酸ジエステルとの混合物は、泡止め/消泡剤として
より有効に働くことが図からはっきり解る。
図４に示すような例では、消泡剤Ｙは最も有効な泡止め/消泡剤である。実施例２
５種の消泡剤組成物に対する実験室での評価が泡止め再循環テスターを用いて
実施された。テスト組成物は以下の如くであった。
１．消泡剤Ａ−ポリエーテル及び多価アルコールの脂肪酸エステル。
２．消泡剤Ｂ−ポリエーテル界面活性剤と鉱物油を含む油をベースとする消泡剤
。
３．消泡剤Ｃ−エトキシ化オレイン酸ジエステル。
４．消泡剤Ｘ−25％/ｗｔのエトキシ化/プロポキシ化トール油脂肪酸ジエステル
と75％/ｗｔのエトキシ化トール油脂肪酸ジエステル。
５．消泡剤Ｙ−エトキシ化/プロポキシ化トール油脂肪酸ジエステル。
上述の消泡剤の評価結果は図４に記載される。そこでは、0.1％/ｗｔのStayfo
r樹脂（Westvaco）サイズを含む600mlの抄紙機水に対し25mlの消泡剤組成物加え
た後、泡高さ（ｃｍ）が45℃の温度で時間（秒）に対し測定された。
図から消泡剤Ｙが時間とともに生成する泡量を制御するのに最も有効であったと
いうことが理解できる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION entitled defoamer / antifoam composition Field of the Invention The present invention comprises a diester of ethylene oxide / propylene oxide block copolymer and 2-30 fatty carbon atoms, or individually It relates to an antifoam / antifoam composition used as a mixture of polyethylene glycol and a diester of a fatty acid of 2 to 30 carbon atoms. Foam has consistently been a problem in pulp processing in the manufacture of paper products. Virtually every step of the papermaking process produces entrained air and surface bubbles, which are highly undesirable as they adversely affect process efficiency and the end product. 2. Description of the Related Art Various defoamers / antifoams have been used with different degrees of satisfaction. Many antifoams are emulsion products based on stearic acid or fatty acids. Some examples of emulsion products are the following patents: U.S. Patents 3,705,860 (Duvall) and 3,337,595, issued December 12, 1972, and U.S. Patent 4,451,390, issued May 29, 1984. (Flannigan). Antifoam products are usually sold in diluted form, which results in bulk transportation costs. Also, these defoamers contain undesirable particulate additives, which can settle during the papermaking process to form unwanted precipitates in the system. Particulate additives that cause precipitation and cause clogging of the papermaking system typically include stearic acid, fatty acids, silicones, hydrophobic silica, wax or other organic particles, and the like. Other defoamers include particulate additives such as silicon, hydrocarbons, or other organic particles. It is also known to use glycols or glycerol as foam inhibitors. There is a need to provide new antifoam / antifoam compositions that substantially reduce shipping costs and overcome the problems of precipitate formation associated with the aforementioned antifoams. In addition, it would be beneficial to create a concentrate of the active ingredient that is free of oil, amide, hydrophobic silica or silicone additives to avoid the problems associated with conventional antifoam products. The present invention provides a 100% active concentrated product with many cost savings over conventional antifoams. The compositions of the present invention contain no base or carrier because they contain only the pure active ingredient, thereby reducing shipping and container costs. Furthermore, since it is not an oil-based defoaming agent, it is effective in preventing the properties of the paper sheet such as brightness, gluing efficiency, and strength from being impaired. The absence of oils, amides such as ethylene bisstearic acid amide, hydrophobic silica or silicon additives prevents precipitation and felt filling. The antifoam compositions of the present invention have been found to be much more advantageous in controlling entrained air than conventional antifoams. Other advantages of the present invention will become apparent from the following description. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an antifoam / antifoam composition comprising a diester of an ethylene oxide / propylene oxide block copolymer and a fatty acid of 2 to 30 carbon atoms. In another embodiment, the antifoam / foaming composition may comprise a mixture of the diester with a polyethylene glycol and a diester of a fatty acid of 2 to 30 carbon atoms. Ethylene oxide / propylene oxide diester used alone is more effective at most temperatures for long-term effects in almost all paper machine water tested (eg, tissue paper, corrugated board, writing paper). On the other hand, it has been found that a mixture of ethylene oxide / propylene oxide diester and polyethylene glycol diester exhibits a better defoaming effect than the ethylene oxide / propylene oxide diester product used alone. The weight ratio of the mixture of fatty acid ethylene oxide / propylene oxide block copolymer-diester and fatty acid polyethylene glycol diester is from about 10:90 to 90:10, preferably from about 25:75 to 75:25, more preferably about 25: 75 to 50:50. The ethylene oxide / propylene oxide block copolymer used in the preparation of the diester comprises about 1-100 moles of ethylene oxide, preferably about 10-60 moles of ethylene oxide, and about 1-100 moles of propylene oxide, preferably about 10-100 moles of propylene oxide. It may contain 50 moles of propylene oxide. When preparing diesters with fatty acids, the fatty acids may contain 2 to 30 carbon atoms, preferably 16 to 24 carbon atoms. The molar ratio of fatty acid to ethylene oxide / propylene oxide block copolymer used to prepare the diester may be from about 1: 5 to 5: 1, preferably about 1: 1 to 1: 3. When preparing a polyethylene glycol diester of a fatty acid, the fatty acid may contain from 2 to 30 carbon atoms, preferably from 16 to 24 carbon atoms, and the molar ratio of fatty acid to polyethylene glycol is from about 3: 1 to about 3: 1. It may be 1: 3, preferably about 2.5: 1 to 1.5: 1. Another object of the present invention is a method of controlling foam in a papermaking process comprising adding the antifoam / antifoam composition of the present invention to a pulp slurry, a papermaking material, and / or a pulp suspension. The defoamer / antifoam composition has a concentration in the range of about 0.01 to 10.0 lbs./ton (weight of paper produced), preferably about 0.10 to 3.0 lbs./ton (weight of paper produced). Added. The present invention includes many other features, which will be described further below. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a graph plotting foam height (cm) versus time (minutes) for two antifoam compositions. In FIG. 1, Antifoam A represents a polyhydric alcohol ester / polyether surfactant mixture of fatty acids prepared at a weight ratio of 1: 2. Antifoam X represents a mixture of 25% / wt ethoxylated / propoxylated tall oil fatty acid diester and 75% / wt ethoxylated tall oil fatty acid diester. As shown in FIG. 1, antifoaming agent A and antifoaming agent X were evaluated in white water of mill y at a temperature of 100 ° F. and a concentration of 0.1% / wt. FIG. 2 is a graph plotting foam height (cm) versus time (minutes) for two antifoam agents of the present invention. In FIG. 2, defoamer Y is a 100% ethoxylated / propoxylated tall oil fatty acid diester. Antifoam X is a mixture of 25% / wt ethoxylated / propoxylated tall oil fatty acid diester and 75% / wt ethoxylated tall oil fatty acid diester. As shown in FIG. 2, defoamer Y and defoamer X were evaluated in white water in a mill z at 100 ° F. and a concentration of 0.1% / wt. FIG. 3 is a graph plotting foam height (cm) versus time (minutes) for two antifoam compositions. In FIG. 3, antifoam F represents a polyhydric alcohol ester / polyether surfactant mixture of fatty acids prepared at a weight ratio of 2: 1. Antifoam X is a mixture of 25% / wt ethoxylated / propoxylated tall oil fatty acid diester and 75% / wt ethoxylated tall oil fatty acid diester. As shown in FIG. 3, defoamer F and defoamer X were evaluated in white water of mill c at 100 ° F. and a concentration of 0.1% / wt. FIG. 4 is a graph plotting foam height (cm) versus time (minutes) at a temperature of 45 ° C. with paper machine water containing 0.1% / wt paper size for the five antifoam compositions. is there. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention provides an antifoam / antifoam concentrate having superior activity and performance to cost ratios over conventional oil or water based antifoams. The compositions are very effective in reducing air entrainment and surface foam in many pulp and paper processing steps. Furthermore, the antifoam composition of the present invention does not contain oil, amide, hydrophobic silica or silicon additives, thus avoiding precipitation and felt filling problems. Examples of application of this defoamer composition to papermaking which show particularly good foam control and enhanced drainage include ordinary wet-end foam control, groundwood pulp / TMP systems, secondary fiber systems, bleaching Factories / separation rooms, effluents, etc. The antifoam / antifoam compositions of the present invention comprise a diester of an ethylene oxide / propylene oxide block copolymer and a fatty acid containing 2 to 30 carbon atoms, preferably 16 to 24 carbon atoms. Optimum results were obtained with diesters of ethylene oxide / propylene oxide block copolymers and tall oil fatty acids having an average molecular weight of about 2,000. In another embodiment, the antifoam / antifoam composition of the present invention comprises a diester of an ethylene oxide / propylene oxide block copolymer with a fatty acid containing 2 to 30 carbon atoms, polyethylene glycol and 2 to 30 carbon atoms. And mixtures with diesters with fatty acids. Optimum results have been obtained with diesters of polyethylene glycol with tall oil fatty acids having an average molecular weight of about 200 to 800, preferably about 400. The ethylene oxide / propylene oxide block copolymer-diester of fatty acid and the polyethylene glycol-diester of fatty acid are about 10: 90-90: 10, preferably about 25: 75-75: 25, more preferably about 25: 75-50: 50. May be mixed at a weight ratio of Mixtures of fatty acid ethylene oxide / propylene oxide block copolymer-diesters and fatty acid polyethylene glycol-diesters can be prepared in a one-pot reaction step. Example 1 Laboratory evaluations of four antifoam / antifoam compositions were performed using an antifoam recirculation tester. The test composition was as follows: 1. 0.1% / wt solution of a 1: 2 mixture by weight of polyhydric alcohol ester of fatty acid / polyether surfactant-antifoam A. 2. 0.1% / wt solution of a 25:75 mixture of ethoxylated / propoxylated tall oil fatty acid diester and ethoxylated tall oil fatty acid diester by weight-defoamer X. 3. 0.1% / wt solution of a 2: 1 mixture by weight of polyhydric alcohol ester of fatty acid / polyether surfactant-Antifoam F. 4. 100% / wt ethoxylated / propoxylated tall oil fatty acid diester 0.1% / wt solution-defoamer Y. The defoaming and defoaming properties of the composition described above are shown in FIGS. The composition of antifoam X, ie a mixture of 25% / wt ethoxylated / propoxylated tall oil fatty acid diester and 75% / wt ethoxylated tall oil fatty acid diester, is more effective as an antifoam / antifoam It is clear from the figure that it works. In the example as shown in FIG. 4, antifoam Y is the most effective antifoam / antifoam. Example 2 Laboratory evaluation of five antifoam compositions was performed using an antifoam recirculation tester. The test composition was as follows. 1. Antifoam A-fatty acid esters of polyethers and polyhydric alcohols. 2. Antifoam B-An antifoam based on an oil containing a polyether surfactant and mineral oil. 3. Antifoam C-ethoxylated oleic diester. 4. Defoamer X-25% / wt ethoxylated / propoxylated tall oil fatty acid diester and 75% / wt ethoxylated tall oil fatty acid diester. 5. Antifoam Y-ethoxylated / propoxylated tall oil fatty acid diester. FIG. 4 shows the evaluation results of the above-described antifoaming agent. There, 25 ml of an antifoaming composition was added to 600 ml of paper machine water containing 0.1% / wt of Stayfor resin (Westvaco) size, and then the foam height (cm) was measured at a temperature of 45 ° C. for a time (sec.). ). It can be seen from the figure that antifoam Y was most effective in controlling the amount of foam generated over time.