JPWO2013061700A1 - 消泡剤 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の目的は、消泡性(初期消泡性及び消泡持続性)及び安定性(エマルション安定性)に優れた水中油型エマルション消泡剤を提供することである。
すなわち、本発明の消泡剤の特徴は、親水性ヒュームドシリカ(C)を含有し、油相(A)を水相(B)に分散してなることを要旨とする。
水相(B)に、親水性ヒュームドシリカ(C)を分散・解砕しながら親水性ヒュームドシリカのメジアン径(d50、個数基準)が20〜300nmである分散液(BC1)を得る分散・解砕工程(i)と、
分散・解砕工程(i)で作成した分散液(BC1)と油相(A)とを乳化・分散して水中油型エマルション消泡剤を得る乳化・分散工程(ii)とを含むことを要旨とする。
油相(A)と水相(B)の残部とを混合・分散して混合分散液(AB)を得る混合・分散工程(iv)と、
混合分散液(AB)と分散液(BC2)とを乳化・分散して水中油型エマルション消泡剤を得る乳化・分散工程(v)とを含むことを要旨とする。
分散液(AC)と水相(B)とを乳化・分散して水中油型エマルション消泡剤を得る乳化・分散工程(vii)とを含むことを要旨とする。
親水性ヒュームドシリカ(C)は、市場から容易に入手でき、たとえば、アエロジルシリーズ(130、200、300等、日本アエロジル株式会社、「アエロジル」は登録商標である。)、乾式シリカHDKシリーズ(S13、V15、N20、T30等、旭化成ワッカ-シリコーン株式会社、「HDK」は登録商標である。)、レオロシールシリーズ(QS−10、QS−30、QS−40、QS−102、株式会社トクヤマ、「レオロシール」は登録商標である。)、CAB−O−SIL EH−5、CAB−O−SIL HS−5、CAB−O−SIL M−5(キャボット コーポレーション、「CAB−O−SIL」は登録商標である。)等が挙げられる。
シリコーンオイルとしては、動粘度10〜10000(mm2/s、25℃)のポリジメチルシロキサン等が挙げられ、シクロオクタメチルテトラシロキサン等も含まれる。
変性シリコーンとしては、上記のジメチルシロキサンのメチル基の一部を炭素数2〜6のアルキル基、炭素数2〜4のアルコキシル基、フェニル基、水素原子、ハロゲン(塩素及び臭素等)原子、アルコキシポリオキシアルキレンオキシプロピル基(アルコキシの炭素数1〜6、アルキレンの炭素数2〜3、重合度2〜50、オキシエチレン基の重量がオキシアルキレン基全体の重量の20重量%未満)、アルコキシポリオキシアルキレン基(アルコキシの炭素数1〜6、アルキレンの炭素数2〜3、重合度2〜50、オキシエチレン基の重量がオキシアルキレン基全体の20重量%未満)及び/又は炭素数2〜6のアミノアルキル基等に置き換えたもの等が含まれる。
核剤(D)としては、25℃で液状の基油(E)に溶解せず、この基油(E)に分散できるものが含まれ、疎水性シリカ(Da)、脂肪酸アミド(Db)、石油ワックス(Dc)、合成ワックス(Dd)、植物ワックス(De)及び合成樹脂微粒子(Df)からなる群から選ばれる1種以上を用いることができる。
市場から入手できる疎水性シリカとしては、商品名として、Nipsil SS−10、SS−40、SS−50及びSS−100(東ソー・シリカ株式会社、「Nipsil」は東ソー・シリカ株式会社 の登録商標である。)、AEROSIL R972、RX200及びRY200(日本アエロジル株式会社、「AEROSIL」はエボニック デグサ ゲーエムベーハーの登録商標である。 )、SIPERNAT D10、D13及びD17(デグサジャパン株式会社、「SIPERNAT」はエボニック デグサ ゲーエムベーハーの登録商標である。 )、TS−530、TS−610、TS−720(キャボットカーボン社)、AEROSIL R202,R805及びR812(デグサジャパン株式会社)、REOLOSIL MT−10、DM−10及びDM−20S (株式会社トクヤマ、「REOLOSIL」は同社の登録商標である。)、並びにSYLOPHOBIC100、702、505及び603(富士シリシア化学株式会社、「SYLOPHOBIC」は同社の登録商標である。)等が挙げられる。
アルティフロー FS−7301(三洋化成工業(株)製、エチレン性不飽和モノマー共重合物のポリエーテル分散体、「アルティーフロー」は同社の登録商標である)、ダイミックビーズ UCN−8070CMクリヤー(大日精化工業(株)製、ポリウレタンビーズ、「ダイナミックビーズ」は同社の登録商標である)、タフチック F−120、F−167(東洋紡(株)製、エチレン性不飽和モノマー共重合物の水分散体;「タフチック」は同社の登録商標である)
25℃で液状である基油(E)の残部を攪拌しながら、この残部に溶解液を投入して混合物を得る混合工程(dii)、並びに
混合物を均質化処理して脂肪酸アミド(Db)、石油ワックス(Dc)、合成ワックス(Dd)及び/又は植物ワックス(De)の分散液を得る分散工程(diii)を含む方法。
非イオン型界面活性剤としては、HLB3.5〜20のものが使用でき、好ましくはHLB3.6〜19のもの、さらに好ましくはHLB3.7〜18のもの、最も好ましくはHLB4〜17のものである。
塩としては特に制限されないが、アルカリ金属(ナトリウム、カリウム等)塩、アルカリ土類金属(カルシウム、マグネシウム等)塩、アンモニウム塩及び炭素数1〜18のアミン塩(トリエタノールアミン、トリメチルアミン、プロピルアミン等)等が含まれる(以下同じ)。
<方法1>
金属石鹸(G)と25℃で液状である基油(E)の一部を加熱混合し、金属石鹸(G)を均一に溶解させた後、40℃以下に冷却した混合液を作成し、これと残りの基油(E)等と混合して油相(A)とする方法。
金属石鹸(G)と25℃で液状である基油(E)の一部と、界面活性剤(F)の一部又は全部とを加熱混合し、金属石鹸(G)を均一に溶解させた後、40℃以下に冷却した混合液を作成し、これと残りの基油(E)等と混合して油相(A)とする方法。
金属石鹸(G)と25℃で液状である基油(E)等とを加熱混合し、金属石鹸(G)を均一に溶解させた後、40℃以下に冷却して油相(A)とする方法。
イオン交換水をフローセルに入れて循環(循環強度5)しながら、ブランク測定を行う。100mLガラスビーカーにイオン交換水を約10mL入れ、測定試料(水中油型エマルション消泡剤)を数滴加えて均一になるまで混合して分散液を作成する。この分散液をフローセルに少しずつ加えて、適切な透過光強度(青色LEDの透過光強度が80〜90%又は赤色LEDの透過光強度が70〜90%)に調整して測定を行う。
なお、測定値はブランク測定の値が差し引かれて算出される。
<製造方法(1)>
水相(B)に、親水性ヒュームドシリカ(C)を分散・解砕しながら親水性ヒュームドシリカのメジアン径(d50、個数基準)が20〜300nmである分散液(BC1)を得る分散・解砕工程(i)と、
分散・解砕工程(i)で作成した分散液(BC1)と油相(A)とを乳化・分散して水中油型エマルション消泡剤を得る乳化・分散工程(ii)とを含む方法(1)。
水相(B)の一部に親水性ヒュームドシリカ(C)を分散・解砕しながら親水性ヒュームドシリカのメジアン径(d50、個数基準)が20〜300nmである分散液(BC2)を得る分散・解砕工程(iii)と、
油相(A)と水相(B)の残部とを混合・分散して混合分散液(AB)を得る混合・分散工程(iv)と、
混合分散液(AB)と分散液(BC2)とを乳化・分散して水中油型エマルション消泡剤を得る乳化・分散工程(v)とを含む方法(2)。
油相(A)に親水性ヒュームドシリカ(C)を分散・解砕しながら親水性ヒュームドシリカの分散液(AC)を得る分散・解砕工程(vi)と、
分散液(AC)と水相(B)とを乳化・分散して水中油型エマルション消泡剤を得る乳化・分散工程(vii)とを含む方法(3)。
これらのうち、塗料用消泡剤、排水処理用消泡剤として適しており、さらに水性塗料用消泡剤として好適であり、水性塗料(水性建築外装用塗料、建築内装用塗料、水性インキ及び紙塗工用塗料等)のうち、エマルション塗料用消泡剤として最適である。
ただし、フローセルに入れる測定試料{親水性ヒュームドシリカの分散液(BC1又はBC2)}の量は、青色LED光の透過率が88〜92%になるように調整し、測定試料の量が多いほど透過率が低くなるので、この範囲から外れている場合、測定試料又は分散媒の量により、範囲内に入るように調整した。
加熱、攪拌、冷却の可能な容器内で核剤(db1){アルフローH−50S、日油株式会社製、エチレンビスステアリルアミド}50部、基油(e1){鉱物油、コスモピュアスピン G、コスモ石油ルブリカンツ(株)}300部、及び界面活性剤(fa1){ドデシルベンゼンスルホン酸カルシウム70%メタノール溶液、テイカパワー BC−2070M、テイカ(株)、「テイカパワー」は同社の登録商標である。}10部を加熱攪拌しながら145℃まで昇温し、この温度にてさらに15分間加熱攪拌を続けて溶解液(1)を得た。
溶解液(1)の成分及び使用量(部)を表1のように、受け液(1)の成分を表2のように変えた以外、油相の作成例(1)と同様にして、油相(2)〜(7)を得た。なお、油相(X)は、溶解液(X)と受け液(X)と{「X」は2〜7の数字であり、作成例、油相、溶解液、受け液のそれぞれが同じ数字となる}を用いて作成したものである。
核剤(da2):疎水性シリカ、AEROSIL R972、日本アエロジル株式会社製
核剤(da3):疎水性シリカ、SIPERNAT D10、デグサジャパン株式会社製
核剤(da4):疎水性シリカ、ニップシール G−0251、東ソー・シリカ株式会社製
核剤(db3):ステアリルアミド、アマイドAP−1、日本化成株式会社製
核剤(db4):ヘキサメチレンビスステアリルアミド、ITOHWAX J−630、伊藤製油株式会社製
核剤(dd2):酸化ポリエチレンワックス、エポレンE−10、イーストマンケミカル社製
核剤(dd3):アルコール変性ワックス、OX−3405、日本精鑞株式会社製
基油(e5):蔗糖ポリオキシプロピレン80モル付加物(HLB=1.4)。
基油(e6):グリセリンのプロピレンオキシド(43モル)付加体(HLB=0.3、サンニックスGP−3000、三洋化成工業株式会社製;「サンニックス」は同社の登録商標である。
基油(e7):トリメチロールプロパンのエチレンオキシド(10モル)/プロピレンオキシド(68モル)ブロック付加体(HLB=2.0)、ニューポールTL−4500N、三洋化成工業株式会社製
基油(e8):グリセリンのプロピレンオキシド(9モル)付加体(HLB=1.5)、ニューポールGP−600、三洋化成工業株式会社製
基油(e9):ブタノールポリオキシプロピレン(40モル)付加体(HLB=0.1、ニューポールLB−1715、三洋化成工業株式会社製
基油(e10):ブタノールポリオキシプロピレン(33モル)付加体(HLB=0.2、ニューポールLB−625、三洋化成工業株式会社製
基油(e11):ポリプロピレングリコール(34モル)(HLB=0.3)、ニューポールPP−2000、三洋化成工業株式会社製
基油(e12):ポリオキシプロピレン(40モル)グリコールモノブチルエーテルのオレイン酸エステル(HLB=0)
基油(e13):基油(e4)のステアリン酸ジエステル(HLB=1.8)
基油(e14):ひまし油のプロピレンオキシド(30モル)付加体のオレイン酸モノエステル(HLB=0.1)
基油(e15):グリセリンのエチレンオキシド(3モル)/2−エチルヘキシルグリシジルエーテル(6モル)ブロック付加体(HLB=3.4)
基油(e16):ポリオキシエチレン(3モル)ポリオキシプロピレン(14モル)ミリスチルエーテル(HLB=2.3)
基油(e17):ポリオキシプロピレン(34モル)グリコール200部と、ポリオキシプロピレン(14モル)ミリスチルエーテル231部と、ヘキサメチレンジイソシアネート16.8部とを反応させて得たポリエーテル化合物(HLB=0)
基油(e18):ペンタエリスリトールにプロピレンオキシド−エチレンオキシド(エチレンオキシドの割合12重量%)の順にアルキレンオキシドをブロック付加させた水酸基価32のポリオール(HLB=2.5)
基油(e19):特開2000−344881号公報{対応米国特許:US6,531,566B1(これに開示された開示内容を参照により本出願に取り込む。)}に準じて作成したグリセリンプロピレンオキシド付加体、水酸基価56(HLB=0.1)
基油(e20):食用菜種油、ニッコー製油株式会社製
基油(e21):オレイン酸メチル、エキセパール M−OL、花王株式会社製;「エキセパール」は同社の登録商標である。
基油(e22):ジメチルシリコーンオイル(動粘度50(mm2/s、25℃))、KF−96L−5CS、信越化学工業株式会社製
基油(e23):ジメチルシリコーンオイル、(動粘度3000(mm2/s、25℃))、KF−96−3,000CS、信越化学工業株式会社製
基油(e24):ジメチルシリコーン(数平均分子量1800)のメチル基のうち、平均して1分子あたり4つがポリオキシプロピレン(25モル)オキシプロピル基に置換されたシリコーン化合物。
基油(e25):シリコーンコンパウンド、PULPSIL245C、旭化成ワッカーシリコーン株式会社製。
界面活性剤(fn2):ポリオキシエチレンアルキレンエーテル(HLB=10.7、ナロアクティー CL−70、三洋化成工業株式会社製
界面活性剤(fn3):ソルビタンモノオレート(HLB=4.3)、イオネット S−80、三洋化成工業株式会社製
界面活性剤(fn4):ポリオキシエチレンアルキレンエーテル(HLB=8.9、ナロアクティー CL−40、三洋化成工業株式会社製
界面活性剤(fn5):ポリオキシエチレンモノオレート(HLB=11.8)、イオネット MO−400、三洋化成工業株式会社製
界面活性剤(fn6):グリセロールモノオレート(HLB=3.5)、エキセルO−95N、花王株式会社製
界面活性剤(fa2):ナトリウム石油スルホネート溶液(ナトリウム石油スルホネート62重量%、油分34重量%、水及び無機塩類4重量%)、スルホール430A、MORESCO株式会社製
界面活性剤(fa3):バリウム石油スルホネート溶液(バリウム石油スルホネート30重量%、油分69重量%、水及び不明分1重量%)、スルホールBA−30N、MORESCO株式会社製
界面活性剤(fa4):カルシウム石油スルホネート溶液(カルシウム石油スルホネート45重量%、油分54重量%、水及び不明分1重量%)、CA−45N、MORESCO株式会社製
水溶性界面活性剤(fs2):ラウリル硫酸ナトリウム水溶液(ラウリル硫酸ナトリウム31重量%、水及び無機塩69重量%)、サンデットLNM、三洋化成工業株式会社製
油溶性ポリマー(h2):石油樹脂、アルコンM−135、荒川化学工業株式会社製
油溶性ポリマー(h3):液状ゴム、クラプレンLIR30、株式会社クラレ製
油溶性ポリマー(h4):水添ポリジエンブロックとポリスチレンブロックとを含むブロックコポリマー、セプトン4033、株式会社クラレ製
油相(1)に、表3に記載した他の成分{核剤、基油、油溶性ポリマー}を加え{各使用量は、表3に記載した数字(部)である。}、60分間攪拌を続けて均一にして、油相(8)〜(11)を得た。
溶解液(1)の成分を表4に記載の成分{核剤、基油、界面活性剤}に変えたこと、受け液(1)の成分を表5に記載の成分{核剤、基油}に変えたこと以外、油相の作成例(1)と同様にして、油相(12)〜(16)を得た{各使用量は、表4又は5に記載した数字(部)である。}。なお、油相(X)は、溶解液(X)と受け液(X)と{「X」は12〜16の数字}を用いて作成したものである。
加熱、攪拌、冷却の可能な容器内で基油(e1)890部、基油(e16)60部、界面活性剤(fa1)30部、及び金属石鹸(g1)50部を加熱攪拌しながら145℃まで昇温し、この温度にてさらに15分間加熱攪拌を続けて均一に溶解させた後、30℃になるまで冷却攪拌して油相(17)を得た。
使用する原料を表6に記載したもの{核剤、基油、界面活性剤、金属石鹸、油溶性ポリマー}に変えたこと以外、油相の作成例(17)と同様にして、油相(18)〜(22)を得た{各使用量は、表6に記載した数字(部)である。}。
親水性ヒュームドシリカ(c1){AEROSIL 130(BET比表面積=130(m2/g)、日本アエロジル株式会社製}60部及び水(i1){上水}940部を容器に入れ、コーレス型羽根を装着したエクセルオートホモジナイザー{株式会社日本精機製作所製}にて4000rpmにて30分間攪拌し、親水性ヒュームドシリカ分散液(1)を得た。親水性ヒュームドシリカ分散液(1)中のシリカのメジアン径(d50、個数基準)は、83nmだった。
親水性ヒュームドシリカ(c2){AEROSIL 300(BET比表面積=300(m2/g)、日本アエロジル株式会社製}60部及び水(i1)920部を容器に入れ、超音波分散機UP400S{Hielscher Ultrasonic GmbH製}にて、1分間、強度20で処理し、親水性ヒュームドシリカ分散液(2)を得た。親水性ヒュームドシリカ分散液(2)中のシリカのメジアン径(d50、個数基準)は、71nmだった。
親水性ヒュームドシリカ(c3){CAB−O−SIL L−90(BET比表面積=90(m2/g)、キャボット コーポレーション製}80部及び水(i2){イオン交換水}920部を容器に入れ、超音波分散機UP400Sにて、2分間、強度20で処理し、親水性ヒュームドシリカ分散液(3)を得た。親水性ヒュームドシリカ分散液(3)中のシリカのメジアン径(d50、個数基準)は、91nmだった。
親水性ヒュームドシリカ(c4){アエロジル380(BET比表面積=380(m2/g)、日本アエロジル株式会社製}50部及び水(i1)950部を容器に入れ、超音波分散機UP400Sにて、10分間、温度が50℃以上にならないように冷却しながら、強度50で処理し、親水性ヒュームドシリカ分散液(4)を得た。親水性ヒュームドシリカ分散液(4)中のシリカのメジアン径(d50、個数基準)は、34nmだった。
親水性ヒュームドシリカ(c5){レオロシールQS−10(BET比表面積=140(m2/g)、株式会社トクヤマ製}50部及び水(i1)950部を容器に入れ、超音波分散機UP400Sにて、2分間、強度20で処理し、親水性ヒュームドシリカ分散液(5)を得た。親水性ヒュームドシリカ分散液(5)中のシリカのメジアン径(d50、個数基準)は、79nmだった。
親水性ヒュームドシリカ(c6){アエロジル50(BET比表面積=50(m2/g)、日本アエロジル株式会社製}60部及び水(i1)940部を容器に入れ、超音波分散機UP400Sにて、2分間、強度20で処理し、親水性ヒュームドシリカ分散液(6)を得た。親水性ヒュームドシリカ分散液(6)中のシリカのメジアン径(d50、個数基準)は、98nmだった。
攪拌のできる容器内に、増粘剤(1){キサンタンガム、ケルザン、三晶株式会社製}20部、防腐剤(1){バイオキラーLS、ケイ・アイ化成株式会社製}0.1部及び水(i1)980部を加え、均一になるまで攪拌して増粘剤水溶液(1)を得た。
攪拌のできる容器内に、増粘剤(2){ヒドロキシプロピルメチルセルロース、メトローズ65SH−15000、信越化学工業株式会社}15部、防腐剤(1)0.1部及び水(i1)985部を加え、均一になるまで攪拌して増粘剤水溶液(2)を得た。
容器に油相(1)300部を入れ、ガラス製の攪拌棒で攪拌しながら、増粘剤水溶液(1)180部を滴下し、5分攪拌して均一にして、混合液を得た。
容器に油相(2)300部を入れ、ガラス製の攪拌棒で攪拌しながら、界面活性剤(fn1)5部、界面活性剤(fn2)5部、及び界面活性剤(fn3)5部を加えて5分攪拌して均一にし、増粘剤水溶液(1)180部を滴下し、5分攪拌して均一にして、混合液を得た。
油相(2)を油相(3)に変更したこと以外、実施例2と同様にして、本発明の消泡剤(3)を得た。消泡剤(3)のエマルション粒子のメジアン径(d50、個数基準)(μm)は、1.0であった。
油相(1)を油相(4)〜(14)のいずれかに変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の消泡剤(4)〜(14)を得た{消泡剤の番号は油相の番号と対応する}。消泡剤(4)〜(14)のエマルション粒子のメジアン径(d50、個数基準)(μm)は、表10に記載した通りであった。
容器に油相(15)300部を入れ、ガラス製の攪拌棒で攪拌しながら、界面活性剤(fn7){ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール(HLB=8.0)、 ニューポールPE−74、三洋化成工業株式会社製}5部、界面活性剤(fn2)5部、及び界面活性剤(fn3)5部を加えて5分攪拌して均一にし、そこに増粘剤水溶液(1)180部を滴下し、5分攪拌して均一にして、混合液を得た。
油相(1)を油相(16)又は油相(17)に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の消泡剤(16)、(17)を得た{消泡剤の番号は油相の番号に対応する}。消泡剤(16)、(17)のエマルション粒子のメジアン径(d50、個数基準)(μm)は、順に、1.3、5.2であった。
加熱、攪拌、冷却の可能な容器内で油相(18)300部を90℃に加熱攪拌し、油相の温度が75℃〜90℃になるように加熱攪拌しながら、増粘剤水溶液(1)180部を滴下し、5分攪拌して均一にして、混合液を得た。
加熱、攪拌、冷却の可能な容器内で油相(19)300部を90℃に加熱攪拌し、界面活性剤(fn8){ポリオキシエチレンひまし油(HLB=6.4)、ブラウノンBR−410、青木油脂工業株式会社製}5部、界面活性剤(fn2)5部、及び界面活性剤(fn3)5部を加えて均一にした後、滴下中の温度が75℃〜90℃になるように加熱攪拌しながら、増粘剤水溶液(1)180部を滴下し、5分攪拌して均一にして、混合液を得た。
油相(19)を油相(20)〜油相(22)のいずれかに変更したこと以外、実施例19と同様にして、本発明の消泡剤(20)〜(22)を得た{消泡剤の番号は油相の番号と対応する}。消泡剤(20)〜(22)のエマルション粒子のメジアン径(d50、個数基準)(μm)は、表10に記載した通りであった。
増粘剤水溶液(1)180部を表7に記載した内容{増粘剤水溶液又はこれと水との混合物;各使用量は表7に記載した数字(部)である。}に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の消泡剤(23)〜(27)を得た。消泡剤(23)〜(27)のエマルション粒子のメジアン径(d50、個数基準)(μm)は、表10に記載した通りであった。
親水性ヒュームドシリカ分散液(1)を親水性ヒュームドシリカ分散液(2)〜(6)のいずれかに変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の消泡剤(28)〜(32)を得た{消泡剤の番号は親水性ヒュームドシリカ分散液の番号に26を加算した数値に対応する}。消泡剤(28)〜(32)のエマルション粒子のメジアン径(d50、個数基準)(μm)は、表10に記載した通りであった。
油相(1)、増粘剤水溶液(1)、親水性ヒュームドシリカ(1)及び水(i1)の量を、表8に記載した量(部)に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の消泡剤(33)〜(40)を得た。消泡剤(33)〜(40)のエマルション粒子のメジアン径(d50、個数基準)(μm)は、表10に記載した通りであった。
油相(1)を油相(14)に変更したこと、ガラス製の攪拌棒による攪拌をコーレス型羽根を装着したエクセルオートホモジナイザー1,000rpmによる攪拌に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の消泡剤(41)を得た。消泡剤(41)のエマルション粒子のメジアン径(d50、個数基準)(μm)は、0.5であった。
油相(1)を油相(14)に変更したこと、ガラス製の攪拌棒による攪拌をコーレス型羽根を装着したエクセルオートホモジナイザー4,000rpmによる攪拌に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の消泡剤(42)を得た。消泡剤(42)のエマルション粒子のメジアン径(d50、個数基準)(μm)は、0.3であった。
油相(1)300部に表9に記載した界面活性剤を混合してから{各使用量は表9に記載した数字(部)である。}、この混合物を油相として用いたこと以外、実施例1と同様にして、本発明の消泡剤(43)〜(47)を得た。消泡剤(43)〜(47)のエマルション粒子のメジアン径(d50、個数基準)(μm)は、表10に記載した通りであった。
容器に水(i1)150部、親水性ヒュームドシリカ分散液(4)300部、及び増粘剤水溶液(1)150部を入れ、ガラス製の攪拌棒で攪拌しながら、油相(2)を滴下して、本発明の水中油型消泡剤(48)を得た。消泡剤(48)のエマルション粒子のメジアン径(d50、個数基準)(μm)は、10.3であった。
油相(2)を油相(6)、(12)又は(16)に変更したこと以外、実施例48と同様にして、本発明の消泡剤(49)〜(51)を得た{消泡剤(49)は油相(6)、消泡剤(50)は油相(12)、消泡剤(51)は油相(16)を用いたものである}。消泡剤(49)〜(51)のエマルション粒子のメジアン径(d50、個数基準)(μm)は、表10に記載した通りであった。
容器に油相(1)300部、界面活性剤(fn1)3部、界面活性剤(fn2)4部、及び界面活性剤(fn3)3部、を入れ、コーレス型羽根を装着したエクセルオートホモジナイザーにて3,000rpmで攪拌しつつ、親水性ヒュームドシリカ(c1)40部を少しずつ加え、さらに5分攪拌して均一にして、親水性シリカ分散油相(ac1)を得た。
容器に水(i1)340部、及び増粘剤水溶液(1)340部を入れ、コーレス型羽根を装着したエクセルオートホモジナイザーにて3,000rpmで攪拌しながら、親水性シリカ分散油相(ac1)を滴下して、本発明の水中油型消泡剤(53)を得た。消泡剤(53)のエマルション粒子のメジアン径(d50、個数基準)(μm)は、3.1であった。
容器に親水性シリカ分散油相(ac1)300部を入れ、ガラス製の攪拌棒で攪拌しながら、増粘剤水溶液(1)340部を入れて均一に混合した後、水(i1)340部を加えて5分間攪拌して、本発明の水中油型消泡剤(54)を得た。消泡剤(54)のエマルション粒子のメジアン径(d50、個数基準)(μm)は、3.8であった。
容器に基油(e25)250部を入れ、ガラス製の攪拌棒で攪拌しながら、水(i1)185部、増粘剤水溶液(1)50部及び親水性ヒュームドシリカ(c2)15部を入れて均一に混合した後、水(i1)450部及び増粘剤水溶液(1)50部を加えて5分間攪拌して、本発明の水中油型消泡剤(55)を得た。消泡剤(55)のエマルション粒子のメジアン径(d50、個数基準)(μm)は、5.7であった
親水性ヒュームドシリカ分散液(1)を水(i1)に変更したこと以外、実施例1〜19と同様にして、比較用の消泡剤(H1)〜(H19)を得た{比較用の消泡剤の番号は実施例の番号に対応する}。比較用の消泡剤(H1)〜(H19)のエマルション粒子のメジアン径(d50、個数基準)(μm)は、表11に記載した通りであった。
容器に油相(1)300部を入れ、コーレス型羽根を装着したエクセルオートホモジナイザーにて3,000rpmで攪拌しながら、界面活性剤(fn1)4.8部、界面活性剤(fn2)6.4部、及び界面活性剤(fn3)4.8部を加えて1分攪拌して均一にし、攪拌しながら増粘剤水溶液(1)180部を滴下し、1分攪拌して均一にして、混合液を得た。
親水性沈降法シリカ(1){ニップシールNA、東ソー・シリカ株式会社製}50部及び水(i1)950部を容器に入れ、超音波分散機UP400Sにて、2分間、強度20で処理し、親水性沈降シリカ分散液(1)を得た。親水性沈降法シリカ分散液(1)中のシリカのメジアン径(d50、個数基準)は、13.5μmだった。
親水性ゲル法シリカ(1){ニップゲルAZ−600、東ソー・シリカ株式会社製}50部及び水(i1)950部を容器に入れ、超音波分散機UP400Sにて、2分間、強度20で処理し、親水性ゲル法シリカ分散液(1)を得た。親水性ゲル法シリカ分散液(1)中のシリカのメジアン径(d50、個数基準)は、4.2μmだった。
親水性ヒュームドシリカ分散液(1)を親水性沈降法シリカ分散液(1)に変更したこと以外、実施例1と同様にして、水中油型エマルションの作成を試みたが、油相が正常に乳化されず、水中油型エマルションは得られなかった。
親水性ヒュームドシリカ分散液(1)を親水性ゲル法シリカ分散液(1)に変更したこと以外、実施例1と同様にして、水中油型エマルションの作成を試みたが、油相が正常に乳化されず、水中油型エマルションは得られなかった。
実施例1〜55及び比較例1〜22で得た消泡剤(1)〜(55)及び(H2)、(H3)、(H6)、(H12)、(H13)及び(H20)を用いて、以下のようにして調製したエマルション塗料に対する消泡性を評価し、評価結果を表13〜14に示した。
また、油相(1)〜(3)、(18)及び(19)を用いて、同様にエマルション塗料を調製し、消泡性を評価し、評価結果を表14に示した。
以下の原料組成にて、インペラー型羽根を装着したエクセルオートホモジナイザー(日本精器株式会社製、モデルED)を用いて、グラインディング及びレットダウンして塗料化した。得られた塗料を、ストマー粘度計(JIS K5600−2−2)で80KU(25℃)になるように水(i1)で希釈してエマルションベース塗料を得た。
注2:サンノプコ(株)製増粘剤
注3:竹原化学工業(株)製炭酸カルシウム
注4:石原産業(株)製二酸化チタン
注5:BASF社製アクリルエマルション、「ACRONAL」は、ビ−エ−エスエフ アクチエンゲゼルシヤフトの登録商標である。
注6:サンノプコ(株)製防腐剤
注7:イーストマンケミカル社製造膜調整剤、「テキサノール」は吉村油化学株式会社の登録商標である。
注8:サンノプコ(株)製増粘剤
エマルションベース塗料に、評価試料(消泡剤)を対エマルションベース塗料で消泡剤の油相(A)の添加量が、0.3重量%となるように加えて、インペラー型羽根を装着したエクセルオートホモジナイザーにて25℃、2000rpm、5分間攪拌混合し、さらに5重量%(エマルション塗料に対して)の水(i1)を加えて均一に混合して、エマルション塗料(1)〜(66)を得た。また、ブランク用として消泡剤を加えないこと以外、上記と同様にして、エマルション塗料(67)を得た。
25℃、60%相対湿度に調整したコントロールルームにて、ブリキ板{厚さ0.5mm、10×15cmにカット}をアセトン/布にて脱脂した後、ウェット膜厚250μmとなるようにエマルション塗料(1)〜(67)をローラー塗装して塗装1分後の泡量と、1日間乾燥させた(コントロールルームに放置)後の泡跡の量を評価した。
25℃、60%相対湿度に調整したコントロールルームにて、ブリキ板{厚さ0.5mm、10×15cmにカット}をアセトン/布にて脱脂した後、ウェット膜厚250μmとなるようにエマルション塗料(1)〜(67)をローラー塗装して、1日間乾燥させた(コントロールルームに放置)後、塗膜表面を観察して、ハジキの個数を評価した。
エマルション塗料(1)〜(67)をそれぞれ密閉サンプル容器にて、40℃にて1ケ月静置保管した後、25℃に冷却し消泡持続性評価用のエマルション塗料を得、同様に消泡持続性(消泡性)を評価した。
5:泡がない
4:泡が4個以下ある
3:泡が5〜10個ある
2:泡が11〜20個ある
1:泡が21個以上ある
5:泡痕がない
4:泡痕が2個以下ある
3:泡痕が3〜5個ある
2:泡痕が6〜10個ある
1:泡痕が11個以上ある
実施例及び比較例で得た消泡剤(1)〜(55)及び(H2)、(H3)、(H6)、(H12)、(H13)及び(H20)を、密閉ガラス容器に入れて40℃の雰囲気下に1週間、静置した後、サンプルの外観を確認し、以下の基準で評価した。評価結果を表15及び16に示した。
△:分離が発生しているがエマルション状態は維持しており、瓶の蓋をして手で上下に20回振とうすると均一状態に戻る。
×:分離が発生し、エマルション状態が破壊されているため、上下に振とうしても元に戻らない。
Claims (12)
- 親水性ヒュームドシリカ(C)を含有し、油相(A)を水相(B)に乳化・分散してなることを特徴とする水中油型エマルション消泡剤。
- 油相(A)、親水性ヒュームドシリカ(C)、水相(B)の重量に基づいて、油相(A)の含有量が10〜60重量%、親水性ヒュームドシリカ(C)の含有量が0.1〜6重量%、水相(B)の含有量が34〜89.9重量%である請求項1に記載の水中油型エマルション消泡剤。
- 油相(A)と親水性ヒュームドシリカ(C)との重量の比(A/C)が、2〜100である請求項1又は2に記載の水中油型エマルション消泡剤。
- 親水性ヒュームドシリカ(C)のBET比表面積(m2/g)が20〜450である請求項1〜3のいずれかに記載の水中油型エマルション消泡剤。
- 油相(A)が、25℃で液状である基油(E)を必須構成成分としてなる請求項1〜4のいずれかに記載の水中油型エマルション消泡剤。
- 油相(A)が、疎水性シリカ(Da)、脂肪酸アミド(Db)、石油ワックス(Dc)、合成ワックス(Dd)、植物ワックス(De)及び合成樹脂微粒子(Df)からなる群より選ばれる少なくとも1種の核剤(D)を含んでなる請求項1〜5のいずれかに記載の水中油型エマルション消泡剤。
- 核剤(D)及び25℃で液状である基油(E)の重量に基づいて、核剤(D)の含有量が0.01〜20重量%、25℃で液状である基油(E)の含有量が80〜99.99重量%である請求項6に記載の水中油型エマルション消泡剤。
- 界面活性剤(F)を含有してなり、界面活性剤(F)の含有量が、油相(A)の重量に基づいて、0.01〜20重量%である請求項1〜7のいずれかに記載の水中油型エマルション消泡剤。
- 油相(A)及び親水性ヒュームドシリカ(C)からなるエマルション粒子のメジアン径(d50、個数基準)が、0.3〜25μmである請求項1〜8のいずれかに記載の水中油型エマルション消泡剤。
- 請求項1〜9のいずれかに記載された水中油型エマルション消泡剤を製造する方法であって、
水相(B)に、親水性ヒュームドシリカ(C)を分散・解砕しながら親水性ヒュームドシリカのメジアン径(d50、個数基準)が20〜300nmである分散液(BC1)を得る分散・解砕工程(i)と、
分散・解砕工程(i)で作成した分散液(BC1)と油相(A)とを乳化・分散して水中油型エマルション消泡剤を得る乳化・分散工程(ii)とを含むことを特徴とする製造方法。 - 請求項1〜9のいずれかに記載された水中油型エマルション消泡剤を製造する方法であって、
水相(B)の一部に親水性ヒュームドシリカ(C)を分散・解砕しながら親水性ヒュームドシリカのメジアン径(d50、個数基準)が20〜300nmである分散液(BC2)を得る分散・解砕工程(iii)と、
油相(A)と水相(B)の残部とを混合・分散して混合分散液(AB)を得る混合・分散工程(iv)と、
混合分散液(AB)と分散液(BC2)とを乳化・分散して水中油型エマルション消泡剤を得る乳化・分散工程(v)と
を含むことを特徴とする製造方法。 - 請求項1〜9のいずれかに記載された水中油型エマルション消泡剤を製造する方法であって、
油相(A)に親水性ヒュームドシリカ(C)を分散・解砕しながら親水性ヒュームドシリカの分散液(AC)を得る分散・解砕工程(vi)と、
分散液(AC)と水相(B)とを乳化・分散して水中油型エマルション消泡剤を得る乳化・分散工程(vii)とを含むことを特徴とする製造方法。
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