JPH1176703A

JPH1176703A - 水中油型エマルション型消泡剤組成物の安定化方法

Info

Publication number: JPH1176703A
Application number: JP23985997A
Authority: JP
Inventors: Susumu Okamoto; 岡本　　将; Setsuo Ando; 節夫安藤
Original assignee: Hakuto Co Ltd
Current assignee: Hakuto Co Ltd
Priority date: 1997-09-04
Filing date: 1997-09-04
Publication date: 1999-03-23
Anticipated expiration: 2017-09-04
Also published as: JP3964965B2

Abstract

(57)【要約】【課題】製紙工程、排水処理工程などの広い分野
で用いられる水中油型エマルション型消泡剤組成物の安
定化方法であって、エマルション粒子表面の湿潤性が損
なわれることがなく、従ってエマルション液体と空気が
接する面に固化を生じない安定化方法を提供する。【解決手段】（Ａ）炭素数１〜１８のアルコールと炭
素数１２〜２４の脂肪酸とからなる脂肪酸エステルと
（Ｂ）炭素数１２〜２６のアルコールを有効成分とする
水中油型エマルション型消泡剤組成物において、（Ｃ）
分子中にエーテル結合および／あるいは水酸基を有する
分子量２００〜５００００の水溶性化合物を加えること
を特徴とする水中油型エマルション型消泡剤組成物の安
定化方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製紙工程、排水処
理工程などの広い分野で用いられる水中油型エマルショ
ン型消泡剤組成物の安定化方法であり、エマルションの
湿潤性が損なわれることがなく、従ってエマルション液
体と空気が接する面に固化を生じない安定化方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来技術】水中油型エマルション消泡剤は、抄紙工程
をはじめとする各種製造工程や、排水処理工程において
消泡、発泡抑制を目的として広く使用されている。特に
高級アルコール成分を含有する水中油型エマルション消
泡剤は、優れた効果を示すものとしてよく知られている
〔特開昭４８−６２６８３号公報、特開昭６０−１５６
５１６号公報〕。しかし、この水中油型エマルション型
消泡剤の問題点として、製品貯蔵中に増粘し、あるいは
クリーム状に固化し、取扱い性が極めて悪いという欠点
があった。その改良方法として、例えばポリアクリル
酸、ポリアクリルアミド等の水溶性高分子化合物を配合
する方法〔特公平６−１０４１６５号公報〕、炭素数１
６〜２４のアルコール、及び一価〜三価の炭素数１〜１
８のアルコールと炭素数１２〜２２の脂肪酸とからなる
脂肪酸エステルを用いる方法〔特公平８−２４８０６号
公報〕等が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の改良方法をもってしてもエマルションの湿潤性の改善
は不充分であり、該エマルションを長期にわたって貯蔵
した際にはその表面の空気と接する面に固化を生じると
いう問題は依然改善されなかった。本発明の目的は、か
かる水中油型エマルション型消泡剤の優れた消泡性能を
有したまま、長期貯蔵した際にも、組成物表面の湿潤性
が失われず、固化を起こさず、取り扱い良好な水中油型
エマルション型消泡剤組成物の安定化方法を提供するこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、かかる水中
油型エマルション型消泡剤の表面湿潤性及びその解決方
法について鋭意研究を重ねた結果、脂肪酸エステルと、
高級アルコールを組合せた水中油型エマルション型消泡
剤組成物において、特定の水溶性化合物を配合すること
により、これらの問題を改善し得ることを見出し、その
知見に基づいて本研究をなすに至った。

【０００５】すなわち、本請求項１の発明は、（Ａ）炭
素数１〜１８のアルコールと炭素数１２〜２４の脂肪酸
とからなる脂肪酸エステルと、(Ｂ)炭素数１２〜２６の
アルコールを有効成分とする水中油型エマルション型消
泡剤組成物において、(Ｃ)分子中にエーテル結合および
／あるいは水酸基を有する分子量２００〜５００００の
水溶性化合物を加えることを特徴とする水中油型エマル
ション型消泡剤組成物の安定化方法であり、請求項２の
発明は（Ａ）成分の脂肪酸エステルを構成する炭素数１
〜１８のアルコール成分が、エリスリトール及びペンタ
エリスリトールからなる群より選ばれた１種以上である
請求項１記載の水中油型エマルション型消泡剤組成物の
安定化方法である。

【０００６】

【発明実施の形態】以下、本発明について説明する。

【０００７】本発明における水中油型エマルション型消
泡剤組成物は、(Ａ)炭素数１〜１８のアルコールと炭素
数１２〜２４の脂肪酸とからなる脂肪酸エステルと(Ｂ)
炭素数１２〜２６のアルコールを消泡活性成分としてい
る。

【０００８】本発明における(Ａ)脂肪酸エステルを構成
している炭素数１〜１８のアルコール成分は、一価ない
し四価アルコールであり、その具体的な例を挙げると、
メタノール、イソプロパノール、ｎ−ブチルアルコー
ル、ｎ−オクチルアルコール、２−エチルヘキシルアル
コール、ラウリルアルコール、セチルアルコール、エチ
レングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、
エリスリトール、ペンタエリスリトールなどがある。こ
のうち、エマルション消泡剤のエマルション安定性の観
点から、四価アルコールであるエリスリトール、ペンタ
エリスリトールが特に好ましいことがある。これらアル
コールは二種以上の混合物であってもなんら差し支えな
い。

【０００９】(Ａ)成分の脂肪酸エステルにおける一方の
脂肪酸成分は、炭素数１２〜２４、好ましくは１４〜１
８の飽和脂肪酸あるいは不飽和脂肪酸である。しかし、
原料に炭素数１２〜２４の脂肪酸を用いたとき、一部炭
素数１１以下の脂肪酸、あるいは炭素数２５以上の脂肪
酸を含むことがあるが、消泡剤の性能、その他性状を損
なわない範囲で含有することを妨げるものではない。通
常、炭素数１２〜２４の脂肪酸成分が７０重量％以上含
有する混合脂肪酸であれば、本発明の目的が達成され
る。炭素数１２〜２４の具体的な例として、ラウリン
酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸、リグノ
セリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸があ
り、さらに牛脂油、トウモロコシ油、大豆油、パーム
油、オリーブ油など天然の油脂から得られ、且つ炭素数
１２〜２４の成分を多く含む脂肪酸等が挙げられる。

【００１０】本発明の（Ａ）成分である脂肪酸エステル
は、上記脂肪酸と炭素数１〜１８のアルコールとのエス
テル化反応により得られる。二価ないし四価アルコール
を用いてエステル化して得られた脂肪酸エステルの場合
には分子中の水酸基全てがエステル化されたものであっ
てもよいが、また部分的にエステル化され、一部水酸基
のまま残った構造のものでもよい。また２種以上の脂肪
酸エステルを混合して用いることも何ら差し支えない。
また脂肪酸エステルは、動植物の油脂やそれらの硬化油
を用いることもできる。

【００１１】本発明における(Ｂ)成分の炭素数１２〜２
６のアルコールとして、高級飽和脂肪族アルコールが用
いられ、好ましくは炭素数１６〜２２の合成アルコール
あるいは天然アルコールである。しかし、炭素数１２〜
２６の脂肪族アルコールを用いたとき、一部炭素数１１
以下のアルコール、あるいは炭素数２７以上のアルコー
ルを含むことがあるが、消泡剤の性能、その他性状を損
なわない範囲で含有することを妨げるものではない。通
常、炭素数１２〜２６のアルコール成分が７０重量％以
上含有する脂肪族アルコールであれば本発明の目的が達
成される。炭素数１２〜２６の単体アルコールの例とし
て、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチ
ルアルコール、ステアリルアルコール、エイコシルアル
コール、ベヘニルアルコール等が挙げられる。又合成ア
ルコールとしては、例えばトリアルキルアルミニウムを
触媒(チーグラー・ナッタ触媒)としてエチレンを重合
し、得られたポリエチレンに濃硫酸を反応させてモノア
ルキル硫酸を得、次いで加水分解した後、蒸留分離して
得られるチーグラー合成によるアルコールがある。この
チーグラー合成によるアルコールは偶数の炭素数を有
し、炭素数の異なる複数のアルコールを混在しているの
で、本発明の消泡剤の好ましいアルコール成分として挙
げられる。

【００１２】本発明における（Ｃ）分子中にエーテル結
合および／あるいは水酸基を有する分子量２００〜５０
０００の水溶性化合物は、本発明のエマルション型消泡
剤組成物におけるエマルション液体と空気が接する面に
固化を生じない安定化を与えるものである。この水溶性
化合物は親水基 (あるいは極性基）のみから構成されて
いるもので、分子内に親水基と疎水基を有し、水中の油
滴を安定化させる乳化剤とは本質的に異なるものであ
る。好ましい水溶性化合物の例として、ポリエチレング
リコール、アルコール類のエチレンオキサイド付加体、
カルボン酸類のエチレンオキサイド付加体、ポリグリセ
リン、グリセリンあるいはポリグリセリンのエチレンオ
キサイド付加体等が挙げられる。尚、アルコール類のエ
チレンオキサイド付加体やカルボン酸類のエチレンオキ
サイド付加体においては、アルコール部分あるいはカル
ボン酸部分の炭素数が大きくなると水溶性が損なわるこ
とがあり、好ましくは炭素数５以下のアルコールあるい
は炭素数５以下のカルボン酸が用いられる。また、数モ
ルのプロピレンオキサイド付加体は親水基として作用す
るので、化合物の水溶性を損なわれない範囲において分
子中にプロピレンオキサイド付加体部分が含まれていて
もよい。本発明における水溶性は、該化合物を１０重量
％水溶液としたとき均一に溶解していることが目安とな
る。１０重量％水溶液が均一に溶解しない程の水溶性で
は、本発明の目的とする消泡剤の安定化効果が充分に期
待されない。本発明における水溶性化合物の分子量は２
００〜５００００、好ましくは１０００〜１００００、
さらに好ましくは２０００〜５０００である。分子量２
００未満では目的とする消泡剤安定化効果が充分でな
く、他方５００００より大きいものは効果はあるが、該
化合物の製造コストが高く不経済であり好ましくない。

【００１３】本発明における分子中にエーテル結合およ
び／あるいは水酸基を有する分子量２００〜５００００
の水溶性化合物の配合量は、完成された水中油型エマル
ション型消泡剤組成物中に、０．１〜１０重量％、好ま
しくは１〜５重量％、さらに好ましくは２〜４重量％で
ある。０．１重量％未満ではその効果が充分でなく、ま
た１０重量％より多いと消泡効果が悪くなることがあ
り、またエマルションの安定性を逆に悪くすることがあ
りいずれも好ましくない。

【００１４】本発明の水中油型エマルション型消泡剤の
製造方法は、特に限定するものではなく、従来の水中油
型エマルションの製造において慣用されている方法を用
いることができる。本発明における分子中にエーテル結
合および／あるいは水酸基を有する分子量２００〜５０
０００の水溶性化合物の添加時期は、該水中油型エマル
ション型消泡剤組成物の製造段階のいずれの時期でもよ
い。例えば、水中に界面活性剤及び(Ｃ)の水溶性化合物
を加え、これを激しく撹拌しながら(Ａ)成分及び(Ｂ)成
分の混合物を徐々に加えてエマルションとする方法があ
る。本発明における(Ａ)成分及び(Ｂ)成分は、その合計
量が水中に１０〜４０重量％、好ましくは２０〜３０重
量％含有するエマルションとして用いられる。

【００１５】本発明における水中油型エマルション型消
泡剤の有効成分は、（Ａ）成分の脂肪酸エステルと、
（Ｂ）成分のアルコールである。本発明の（Ｃ）水溶性
化合物は、該水中油型エマルション型消泡剤組成物に加
わることによりその消泡機能に本質的な劣化を与えるこ
となく、該エマルション粒子表面に湿潤性を与え、エマ
ルション液体と空気が接する面に固化を生じない安定化
に寄与することが認められた。

【００１６】水中油型エマルション型消泡剤組成物の製
造においては、乳化剤として非イオン性界面活性剤、ア
ニオン性界面活性剤が用いられるが、本発明はこれら乳
化剤の使用量、その化学構造についてなんら制限を加え
るものではない。

【００１７】本発明の水中油型エマルション型消泡剤組
成物においては、本発明の効果が失われない範囲におい
て、鉱油等を加えること、あるいはその他公知のエマル
ション安定化剤、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、
アクリルアミド、メタクリルアミドなどの重合物等の水
溶性高分子化合物及び天然から得られるキサンタンガ
ム、ラムザンガム、ウェランガム等の多糖類、セルロー
ス系等の添加について何ら制限するものではない。

【００１８】又、本発明の水中油型エマルション型消泡
剤組成物には長期貯蔵の際の腐敗を防止する目的で、必
要に応じた公知の水溶性防腐剤を含有させることが出来
るが、本発明はそれら防腐剤の添加に関して何ら制限を
加えるものではない。

【００１９】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。

【００２０】Ａ成分：脂肪酸エステルＡ−１：チーグラー合成による天然アルコール（成分比
率：炭素数１０＝２重量％、炭素数１２＝４０重量％、
炭素数１４＝３０重量％、炭素数１６＝１８重量％、炭
素数１８＝１０重量％）とステアリン酸とからのエステ
ル化合物Ａ−２：メタノールとステアリン酸からのエステル化合
物Ａ−３：プロピレングリコールとステアリン酸からのエ
ステル化合物（エステル化率＝５０％）Ａ−４：グリセリとオレイン酸からのエステル化合物
(エステル化率＝３５％) Ａ−５：ペンタエリスリトールとステアリン酸とからの
エステル（エステル化率＝５０％）Ａ−６：ペンタエリスリトールとベヘニン酸とからのエ
ステル（エステル化率＝６５％）Ａ−７：エリスリトールとステアリン酸とからのエステ
ル（エステル化率＝６２％）

【００２１】Ｂ成分：アルコールＢ−１：チーグラー合成による天然アルコール（成分比
率：炭素数１０＝２重量％、炭素数１２＝４０重量％、
炭素数１４＝３０重量％、炭素数１６＝１８重量％、炭
素数１８＝１０重量％）Ｂ−２：チーグラー合成によるアルコール（炭素数１６
＝６３重量％、炭素数１８＝３３重量％、炭素数２０＝
３重量％）Ｂ−３：ナタネ油から得られたアルコール（炭素数１８
＝４３重量％、炭素数２０＝１１重量％、炭素数２２＝
４４重量％）

【００２２】Ｃ成分：水溶性化合物Ｃ−１：ポリエチレングリコール（平均分子量４，００
０）［ＢＡＳＦ製、ＰｌｕｒｉｏｌＥ４０００（商品
名）］Ｃ−２：ポリエチレングリコール（平均分子量２００）
［ＢＡＳＦ製、ＰｌｕｒｉｏｌＥ２００（商品名）］Ｃ−３：ポリエチレングリコール（平均分子量３５，０
００）[関東化学(株)製、ポリエチレングリコール＃３
５，０００(商品名)] Ｃ−４：ペンタグリセリンＣ−５：エチレングリコールＣ−６：エタノール

【００２３】〔エマルションの製造〕水の所定重量部を
８０℃に加温し、界面活性剤［ポリオキシエチレンポリ
オキシプロピレンブロックポリマー、ＨＬＢ＝５．７、
旭電化工業(株)製、プルロニックＬ−６１（商品名）］
を１重量部、本発明（あるいは比較）の分子中にエーテ
ル結合および／あるいは水酸基を有する水溶性化合物を
所定重量部加えた。この際水と水溶性化合物の合計を７
９重量部として調整した。この水溶液をタービン羽根で
激しく攪拌しながら、脂肪酸エステル１０重量部とアル
コールを１０重量部を８０℃に加温した溶液と加え水中
油型エマルションを調製した。

【００２４】〔エマルシションの湿潤性評価〕本発明の
水中油型エマルション型消泡組成物あるいは比較の水中
油型エマルション型消泡剤組成物を５.０ｇを内径３１.
６ｍｍのシャーレに秤取り、温度２０℃、湿度６５％の
恒温恒湿室で７２時間静置させた。次いで内容物を１０
０メッシュワイヤーで濾過しワイヤー上の残査を計量し
た。以上の結果を表１に示した。表１の乾燥状態の評価
は、１００メッシュワイヤーで濾過する前のエマルショ
ン表面の状態であり、○は流動性があるもの、△は流動
性がほとんどなくなくなっているもの、×は表面がペー
スト化あるいは固化しているものを示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明により水中
油型エマルション型消泡剤の優れた消泡性能を確保した
まま、長期貯蔵時においても、エマルション粒子表面の
湿潤性が失われず、エマルション液体と空気が接する面
に固化を起こさない、取り扱い良好な水中油型エマルシ
ョン型消泡剤組成物を提供することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）炭素数１〜１８のアルコールと炭
素数１２〜２４の脂肪酸とからなる脂肪酸エステルと、
（Ｂ）炭素数１２〜２６のアルコールを有効成分とする
水中油型エマルション型消泡剤組成物において、（Ｃ）
分子中にエーテル結合および／あるいは水酸基を有する
分子量２００〜５００００の水溶性化合物を加えること
を特徴とする水中油型エマルション型消泡剤組成物の安
定化方法。
【請求項２】（Ａ）成分の脂肪酸エステルを構成する
炭素数１〜１８のアルコール成分が、エリスリトール及
びペンタエリスリトールからなる群より選ばれた１種以
上である請求項１記載の水中油型エマルション型消泡剤
組成物の安定化方法。
【請求項３】（Ｃ）成分の分子中にエーテル結合およ
び／あるいは水酸基を有する分子量２００〜５００００
の水溶性化合物が、ポリエチレングリコールである請求
項１または請求項２記載の水中油型エマルション型消泡
剤組成物の安定化方法。