JPS587335B2

JPS587335B2 - シリコ−ンエマルジヨンの製造方法

Info

Publication number: JPS587335B2
Application number: JP50055118A
Authority: JP
Inventors: 利明桐野; 三雄石坂
Original assignee: Toshiba Silicone Co Ltd
Current assignee: Momentive Performance Materials Japan LLC
Priority date: 1975-05-07
Filing date: 1975-05-07
Publication date: 1983-02-09
Also published as: JPS51129884A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、水に対する分散性、稀釈安定性、保存安定性
及び加熱安定性にすぐれ、かつ衛生的に無害なシリコー
ンエマルジョンを製造する方法に関するものである。

また、本発明は、すぐれたシリコーン消泡エマルジョン
、特に食品に添加しつる安定なシリコーン消泡エマルジ
ョンを製造する方法に関するものである。

シリコーンエマルジョンは、オイル状のポリオルガノシ
ロキサン、即ちシリコーンオイル（一般的にはポリジメ
チルシロキサン）に乳化剤を配合し、水を媒体として乳
化して得られる。

この時、ポリオルガノシロキサンに無機微粉末を分散せ
しめることにより、消泡効果を高めうることは知られて
いる。

食品用シリコーン消泡エマルジョンとしては、特に粘度
１００ｃｓｔ以上のポリジメチルシロキサンと微粉末
シリカとからなる液状乃至ペースト状の混合系が、衛生
的に無害なものとして知られ、食品衛生法においても抽
出されたポリジメチルシロキサンの粘度が１００〜１１
００ｃｓｔ、シリカの含有量が前記シロキサンに対して
３〜１５重量％であるシリコーン消泡エマルジョンの使
用が認められている。

ポリオルガノシロキサンの乳化剤としては、グリセリン
脂肪酸エステル、蔗糖脂肪酸エステル、ソルピタン脂肪
酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステル、ポ
リオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン
グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビ
タン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪族アルコ
ールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテルなどの非イオン性界面活性剤、アルキルスルホン
酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチ
レンアルキルフェニルエーテルサルフエートなどの陰イ
オン性界面活性剤及び第４級アンモニウム塩などの陽イ
オン性界面活性剤が知られている。

このような乳化剤のうち、体内に摂取しても衛生的に安
全で、食品中に添加しても問題にならないものは、グリ
セリン脂肪酸エステル、蔗糖脂肪酸エステル、ソルビタ
ン脂肪酸エステル、プロピレングリコール脂肪酸エステ
ルに限られている。

しかしながら、これらを単独でポリオルガノシロキサン
と微粉末シリカの混合系を乳化し、安定な水中油型エマ
ルジョンを得ることは極めて困難であった。

また、これらを組合わせた例として、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を混合して乳化剤
としたものが知られているが、両者は何れも親油性の乳
化剤であるために、得られるエマルジョンは十分な安定
性を備えず、屡々保存中に粘度上昇をきたし、更に固化
などの現象を生じ、また水への分散性や稀釈安定性が悪
く消泡剤としての作業性が著しく阻害される。

更に、この問題の解決を目的として、前記混合物とポリ
オキシエチレン脂肪酸エステルまたはポリオキシエチレ
ンソルビタン脂肪酸エステルのような水溶性の乳化剤を
併用することが知られている。

しかしながら、これによれば安定な水中油型エマルジョ
ンが得られるが、このような水溶性の乳化剤は何れもポ
リオキシエチレンを分子中に含むために衛生的に好まし
くない影響を与え、食品添加用としては適さない。

一方、蔗糖脂肪酸エステルとグリセリン脂肪酸エステル
とを併用して、シリコーンオイルを乳化した例も知られ
ているが、これは安定性を阻害する要因である微粉未シ
リカを含んでいないにもかゝわらず、十分な安定性を与
えるには至っていない。

即ち、両乳化剤の配合比を色々変えた実験例によっても
、或いは３日間の放置後にエマルジョンの上部にクリー
ム状を呈する部分（シリコーンオイルの濃度が高くなる
ことにより生ずる）ができたり、シリコーンオイルの分
離が認められる。

シリコーンオイルと微粉末シリカの混合系について、同
様の乳化剤の組合わせで乳化を試みたところ、１５日以
内に粘度が上昇し、流動性を失うに至っている。

この発明は、以上のような従来の欠点を除き、食品に添
加し得る衛生上安全な乳化剤を用いて、ポリジメチルシ
ロキサンと微粉末シリカの混合系を乳化する方法を提供
する。

即ち本発明は、（Ａ）ポリジメチルシロキサンと微粉末
シリカの混合物１００重量部に、（Ｂ）モノエステル分
が５０〜８０重量％であリジおよび／またはトリエステ
ル分が５０〜２０重量％である、炭素数１２〜１８の脂
肪酸の蔗糖エステル混成体１０〜７０重量％、炭素数１
２〜１８の脂肪酸のソルビタンエステル１０〜７０重量
％及び炭素数１２〜１８の脂肪酸のグリセリンエステル
５〜５０重量％からなる乳化剤１〜５０重量部を配合し
、水で乳化することを特徴とするシリコーンエマルジョ
ンの製造方法に関するものである。

この発明によって得られるシリコーンエマルジョンは、
食品に添加しても衛生的に無害であるばかりでなく、水
に対する分散性、稀釈安定性にすぐれている。

即ち、水で１０〜２０倍に稀釈したエマルジョンは、尚
均一なエマルジョンを安定に保ち、分離を起さない。

また、この稀釈したエマルジョンは、加熱された場合で
もエマルジョンが分離したり、破壊したりすることがな
い。

更に、この発明によって得られるシリコーンエマルジョ
ンは２〜３ケ月間保存しても粘度上昇は認められず、ま
た分離その他の状態変化もみられない。

本発明で用いられるポリジメチルシロキサンは、その粘
度が１００〜１０，０００ｃｓｔの範囲から選ばれ、
好ましくは１００〜１，０００ｃｓｔの範囲から選ばれ
る。

この範囲から選ばれる理由は、１００ｃｓｔより低けれ
ば、消泡効果が低下し、１０，０００より高ければエマ
ルジョンの安定性が悪くなり、かつ作業性も悪くなるか
らである。

また、食品衛生法では食品添加剤から抽出されたポリジ
メチルシロキサンの粘度を１００〜１．１００ｃｓｔに
限定している。

本発明で用いられる微粉末シリカとしては、シリコーン
エマルジョン製造の際用いられる公知のシリカ粉末を使
用することができるが、通常表面積１００〜４０
０ｍ２／ｇ粒径３〜５００ｍμの微末シリカを使用する
ことが好ましい。

又、その添加量は、ポリジメチルシロキサンの重量に対
して０．５〜２０％、好ましくは２〜１５％、更に好ま
しくは３〜８％である。

０．５％より少ないと消泡効果が低下し、２０％を越え
ると分散性がわるく乳化が、困難になり、結局消泡効果
が低下するからである。

本発明で用いられる蔗糖脂肪酸エステルは、分子中に炭
素数１２〜１８の脂肪酸基を有するもので、例えばラウ
リン酸、ミリスチン酸、パルミテン酸、ステアリン酸及
びオレイン酸などから選ばれる脂肪酸基を有するもので
あり、消泡効果および安定囲から、モノエステル分が５
０〜８０重量％、ジおよび／またはトリエステル分が５
０〜２０重量％の混成体であることが必要である。

蔗一脂肪酸エステルの全乳化剤量にしめる割合は１０〜
７０重量％であるが、これは１０重量％より少ないと粘
度上昇を防げないし、また７０重量％より多いとエマル
ジョンの層分離を招くからである。

本発明で用いられるソルビタン脂肪酸エステルは、分子
中に炭素数１２〜１８の脂肪酸基を有するもので、例え
ばラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチル酸、ステアリ
ン酸及びオレイン酸などから選ばれる脂肪酸基を有する
ものである。

ソルビタン脂肪酸エステルの全乳化剤量にしめる割合は
１０〜７０重量％であるが、これはこの範囲からはずれ
るとシリコーンオイルに対する乳化が困難になり、また
エマルジョンの安定性が悪くなり、その結果エマルジョ
ンが層分離を起したり、粘度が上昇したり、また固化す
ることがあるからである。

本発明で用いられるグリセリン脂肪酸エステルは、分子
中に炭素数１２〜１８の脂肪酸基を有するもので、例え
ばラウリン酸、ミリスチン酸、パルミテン酸、ステアリ
ン酸及びオレイン酸などから選ばれる脂肪酸基を有する
ものである。

グリセリン脂肪酸エステルの全乳化剤量にしめる割合は
５〜５０重量％であるが、これはこの範囲からはずれる
とシリコーシオイルに対する乳化が困難になり、またエ
マルジョンの安定性が悪くなり、その結果エマルジョン
が層分離を起したり、粘厚が上昇したり、また固化する
ことがあるからである。

上記した３種類の乳化剤は、その何れが欠けても本発明
の目的を達成することができない。

これら乳化剤の添加量は、ポリジメチルシロキサンと微
粉末シリカの混合物１００重量部に対して１〜５０重量
部である。

この範囲から選ばれる理由は、１重量部より少なければ
安定なエマルジョンが得られず、５０重量部より多くな
ると粘度が高くなったり、分散性が悪くなり、かつ十分
な消泡効果が得られないからである。

本発明においては、前記したような成分のほか＊に、エ
マルジョンに安定性を与える目的で、天然糊料もしくは
合成糊料を添加することができる。

天然糊料としては、例えばローカストビーガム、グアガ
ム、澱粉類、タマリンド種子多糖類及びカラゲーナンな
どがあげられる。

合成糊料としては、例えばアルギン酸ナトリウム、アル
ギン酸プロピレングリコールエステル、繊維素グリコー
ル酸ナトリウム、澱粉グリコール酸ナトリウム、ポリア
クリル酸ナトリウム及びメチルセルロースがあげられる
。

本発明により、体内に摂取しても衛生的に安全である組
成物の範囲内で、すぐれた消泡効果をもち、水に対する
分散性、稀釈安定性、保存安定性および加熱安定性にす
ぐれたシリコーンエマルジョンを得ることが可能になっ
た。

本発明の消泡エマルジョンは、一般工業用消泡剤として
広く用いられるが、特に食品添加用消泡剤としての有用
性は大きい。

次に本発明の実施例をあげる。

尚、例中における部は重量部を示したものである。

実施例１粘度５００ｃｓｔのジメチルポリシロキサン９５重量部
に微粉末シリカ５重量部を配合し、シリコーンオイルペ
ーストを調製した。

これに蔗糖脂肪酸エステル（エステル構成がモノエステ
ル分＝７０重量％、ジトリエステル分＝３０重量％で、
パルミチン酸７０％、ステアリン酸３０％からなる脂肪
酸エステル）、ソルビタンモノラウレート、グリセリン
モノステアレートを夫々表１のような割合で添加した。

次いで水を加えて均一に攪拌した後、この混合物を乳化
機で乳化し、試料Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ及びＦを得た。

尚、Ａ，Ｂは本発明の方法によったもので、Ｃ，Ｄ，Ｅ
及びＦは比較例である。

栓し、２５℃及び４０℃の恒温槽中に静置し、エマルジ
ョンの経時変化を観察した。

その結果を表２に示す。

分散性及び加熱安定性３００ｃｃのビーカーに２０ｇの各試料と１８０ｇの水
を入れ、マグネテイソクスターラーで３分間一定回転し
た後、１０分間静置した後分散状態を観察した（分散性
）。

次いでこれらのビーカーを１００℃の水浴中に２０分間
静置した後、水浴から取出し、室温まで冷却して状態を
観察した（加熱安定性）。

次にこれらの試料を５０メツシユの金網で炉過を行い、
苓網及びビーカーに残ったゲル状のエマルジョン破壊物
を秤量して、エマルジョンの加熱炉過残分を測定した（
加熱ろ過残分）。

これらの結果を表３に示す。消泡試験試験液としてオレイン酸ソーダ０．１％の水溶液を１０
０ｃｃのメスシリンダーに入れ、これに前記の各試料を
夫々０．２０ｍｌ添加した。

これを恒温槽中に静置し、３０℃で保持した状態で、多
孔質ガラスでできている発泡管を通じて毎分１４００ｃ
ｃの速度で１５分間２１ｌの窒素を通過させ、そのとき
の泡の容積を測定した。

その結果を表４に示す。

表４試料泡の容積（ｃｃ）Ａ４８Ｂ４０試料泡の容積（ｃｃ）Ｃ６８Ｄ７８Ｅ６０Ｆ７３実施例２蔗糖脂肪酸エステルのエステル構成を変えて、表５のよ
うな割合で実施例１と同様に試料Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｋ
及びＬを得た。

尚、Ｇ，Ｈ，Ｉ及びＪは本発明の方法によったもので、
Ｋ，Ｌ，Ｍ及びＮは比較例である。

またＡは実施例１で得た試料Ａと同じもので比較のため
に併記した。

用いた蔗糖脂肪酸エステルは、（１）蔗糖ステアリン酸
エステルα（エステル構成がモノエステル分：７０％、
ジトリエステル分：３０％）、（２）蔗糖ステアリン酸
エステルβ（エステル構成がモノエステル分：６０％、
ジトリエステル分４０％）及び（３）蔗糖ステアリン酸
エステルγ（エステル構成がモノエステル分、５０％、
ジトリエステル分：５０％）の３種類である。

実施例１と同様の方法で、得られた試料について安定性
試験、分散性及び加熱安定性試験及び消泡試験を行った
。

試料Ｇ，Ｈ，Ｉ及びＪの場合、エマルジョンの経時変化
は少なく、分散性及び加熱安定性は良好であり、消泡効
果も試料Ａと大差なかった。

一方、Ｋ，Ｌ，Ｍ及びＮの場合、エマルジョンの経時変
化が大きく、２５℃保持、４０℃保持の何れの場合にも
３０日以内に粘度が上昇し、流動性がなくなった。

実施例３ポリジメチルシロキサンの粘度を１６０ｃｓｔから８０
０ｃｓｔの間で変化させ、これ９５重量部に対して、微
粉末シリカ５重量部を配合し３種類のシリコーンオイル
ペーストを得た。

これらシリコーンオイルペーストに表６のような割合で
各成分を配合し、実施例１と同様の方法で試科Ｏ，Ｐ及
びＱを得た。

用いたシリコーンオイルペースト■は、１６０ｃｓｔの
ポリジメチルシロキサンに微粉末シリカを配合したもの
、■は３００ｃｓｔのポリジメチルシロキサンに微粉
末シリカを配合したもの、■は５００ｃｓｔのポリジメ
チルシロキサンに微粉末シリカを配合したもの、そして
■は８００ｃｓｔのポリジメチルシロキサンに微粉末シ
リカを配合したものである。

尚、Ａは実施例１で得た試料Ａと同じもので、比較のた
めに併記した。

実施例１と同様の方法で、得られた試料について安定性
試験、分散性及び加熱安定性試験及び消泡試験を行なっ
た。

試験Ｏ，Ｐ及びＱのエマルジョンは経時変化が少なく、
分散性及び加熱安定性は良好であった。

消泡試験においては、粘度の高いポリジメチルシロキサ
ンを用いたエマルジョンの方がすぐれた効果を有してい
た。

表７試料泡の容積（ｃｃ）Ａ４８Ｏ６３Ｐ５６Ｑ４１実施例４異なった量の微粉末シリカを粘度５００ｃｓｔのポリ
ジメチルシロキサンに配合して、シリコーンオイルペー
スト■及び■を得た。

夫々のシリコーンオイルペーストは、■は前記ポリジメ
チルシロキサン９７重量部に対して微粉末シリカ３重量
部添加したもの、■は前記ポリジメチルシロキサン９３
重量部に対して微粉末シリカ７重量部添加したものであ
る。

これら２種類のシリコーンオイルペーストに表８のよう
な割合で各成分を添加して、試料Ｒ及びＳを得た。

尚、Ａは実施例１及び実施例３の試料Ａと同じもので、
比較のために併記し実施例１と同様の方法で、得られた
試料について安定性試験、分散性及び加熱安定性試験及
び消泡試験を行った。

その結果、両試料とも経時変化は少なく、分散性及び加
熱安定性は良好であった。

また、消泡試験においては試験Ａと大差がなかつた。

実施例５粘度３５０ｃｓｔのジメチルポリシロキサン９５．５重
量部に微粉末シリカ４．５重量部を配合し、シリコーン
オイルペースト■を調製した。

これを表９に示すように各種の乳化剤を用いて乳化を行
った。

実施例１と同様な方法で、得られた試料についての安定
性試験、分散性及び加熱安定性試験を行ったところ、何
れも良好であり、３０日以上４０℃で放置しても、試料
Ｕ，Ｘにわずかな粘度の上昇が認めらたほかは、ほとん
ど状態の変化が認められなかった。

また、実施例１と同様の方法で消泡試験を行ったところ
、表１０のような結果を得た。

Claims

【特許請求の範囲】

１（Ａ）ポリジメチルシロキサンと微粉末シリカの混合
物１００重量部に、（Ｂ）モノエステル分が５０〜８０
重量％であり、ジおよび／またはトリエステル分が５０
〜２０重量％である、炭素数１２〜１８の脂肪酸の蔗糖
エステル混成体１０〜７０重量％、炭素数１２〜１８の
脂肪酸のソルビタンエステル１０〜７０重量％及び炭素
数１２〜１８の脂肪酸のグリセリンエステル５〜５０重
量％からなる乳化剤１〜５０重量部を配合し、水で乳化
することを特徴とするシリコーンエマルジョンの製造方
法。