JPWO2020091003A1 - 水中油型エマルション消泡剤、これを含む樹脂水分散体及び水溶性樹脂水溶液 - Google Patents

水中油型エマルション消泡剤、これを含む樹脂水分散体及び水溶性樹脂水溶液 Download PDF

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Abstract

本発明の目的は、水性発泡液(樹脂水分散体、水溶性樹脂水溶液等)に適用しても、優れた消泡性能を示す消泡剤を提供することである。本発明は、式1で表される化合物、式2で表される化合物、式3で表される化合物及び式4で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種のポリエーテル化合物、水溶性高分子、核剤及び水を含むことを特徴とする水中油型エマルション消泡剤である。R1は活性水素化合物の反応残基、R2、R3は1価有機基、R4は2価有機基、AO、OAはオキシアルキレン又はグリシドール、アルキルグリシジルエーテル若しくはアルケニルグリシジルエーテルの反応残基、nは1〜100、sは1〜10、pは0〜10、qは0〜9、rは0〜9、mは0〜9、p+rは1〜10、p+q+rは1〜10、p+q+r+mは2〜10である。

Description

本発明は、水中油型エマルション消泡剤、これを含む樹脂水分散体及び水溶性樹脂水溶液に関する。
「2〜6価アルコールの脂肪酸部分エステル(A)、一般式(1)で表されるポリオキシアルキレン化合物(B)、乳化剤(C)、重量平均分子量(Mw)5,000〜5,000,000の合成水溶性高分子(D1)と天然水溶性高分子(D2)及び/又は半合成水溶性高分子(D3)とからなる増粘剤(D)、並びに水(E)からなるエマルション型消泡剤であって、
(1)(A)の水酸基価が50〜400mgKOH/g、
(2)(B)の25重量%ブチルジグリコール水溶液法による曇点が43〜70℃、
(3)(A)、(B)、(C)、(D)及び(E)の合計重量に基づいて、(A)の含有量が20〜30重量%、(B)の含有量が4〜10重量%、(C)の含有量が0.3〜5重量%、(D)の含有量が0.01〜5重量%、(E)の含有量が50〜75重量%、
(4)エマルション粒子の体積平均粒子径が0.1〜50μmであることを特徴とするエマルション型消泡剤。
R−O(CO)(XO)−H (1)
式中、Rは炭素数8〜28の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又はアルケニル基、XOは炭素数3〜4のオキシアルキレン基、mは3〜10の整数、nは5〜40の整数、m+nは8〜50の整数である。」が知られている(特許文献1)。
特開2004−305882号公報
従来の消泡剤を樹脂水分散体、水溶性樹脂水溶液等の水性発泡液に適用すると、消泡性能が不十分であるという問題がある。
本発明の目的は、水性発泡液(樹脂水分散体、水溶性樹脂水溶液等)に適用しても、優れた消泡性能を示す消泡剤を提供することである。
本発明の水中油型エマルション消泡剤の特徴は、式(1)で表される化合物(A1)、式(2)で表される化合物(A2)、式(3)で表される化合物(A3)及び式(4)で表される化合物(A4)からなる群より選ばれる少なくとも1種のポリエーテル化合物(A)、水溶性高分子(B)、核剤(C)及び水を含む点を要旨とする。
Figure 2020091003
は炭素数1〜25の活性水素化合物の反応残基、R及びRは炭素数1〜24の1価の有機基、Rは炭素数1〜24の2価の有機基、AO及びOAは炭素数2〜18のオキシアルキレン基、グリシドールの反応残基、炭素数4〜18のアルキルグリシジルエーテルの反応残基又は炭素数5〜18のアルケニルグリシジルエーテルの反応残基を表し、nは1〜100の整数で一分子中に複数のnが存在する場合、それぞれ同じでも異なっていてもよく、sは1〜10の整数、pは0〜10の整数、qは0〜9の整数、rは0〜9の整数、mは0〜9の整数、p+r(p及びrの和)は1〜10の整数、p+q+r(p、q及びrの和)は1〜10の整数、p+q+r+m(p、q、r及びmの和)は2〜10の整数である。
本発明の樹脂水分散体の特徴は、樹脂と、水と、上記の消泡剤とを含む点を要旨とする。
本発明の水溶性樹脂水溶液の特徴は、水溶性樹脂と、水と、上記の消泡剤とを含む点を要旨とする。
本発明の水中油型エマルション消泡剤は、水性発泡液(樹脂水分散体、水溶性樹脂水溶液等)に適用しても、優れた消泡性能を発揮する。
本発明の樹脂水分散体は、上記の消泡剤を含むので、優れた消泡性能を発揮する。
本発明の水溶性樹脂水溶液は、上記の消泡剤を含むので、優れた消泡性能を発揮する。
<ポリエーテル化合物(A)>
炭素数1〜25の活性水素化合物の反応残基(R)は、炭素数1〜25の活性水素化合物から活性水素を除いた反応残基を意味する。
炭素数1〜25の活性水素含有化合物としては、水酸基(−OH)、イミノ基(−NH−)、アミノ基(−NH)及び/又はカルボキシル基(−COOH)を少なくとも1個含む化合物が含まれ、アルコール、アミド、アミン、カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸及びアミノカルボン酸が含まれる。
アルコールとしては、モノオール(メタノール、ブタノール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール及びイソステアリルアルコール等)及びポリオール(エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、テトラグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ジヒドロキシアセトン、フルクトース、グルコース、マンノース、ガラクトース、スクロース、ラクトース及びトレハロース等)等が挙げられる。
アミドとしては、モノアミド(ギ酸アミド、プロピオン酸アミド及びステアリルアミド等)及びポリアミド(マロン酸ジアミド及びエチレンビスオクチルアミド等)等が挙げられる。
アミンとしては、モノアミン(ジメチルアミン、エチルアミン、アニリン及びステアリルアミン等)及びポリアミン(エチレンジアミン、ジエチレントリアミン及びトリエチレンテトラミン等)等が挙げられる。
カルボン酸としては、モノカルボン酸(酢酸、ステアリン酸、オレイン酸及び安息香酸等)及びポリカルボン酸(マレイン酸及びヘキサン二酸等)等が挙げられる。
ヒドロキシカルボン酸としては、ヒドロキシ酢酸、酒石酸、リンゴ酸及び12−ヒドロキシステアリン酸等が挙げられる。
アミノカルボン酸としては、グリシン、4−アミノ酪酸、6−アミノヘキサン酸及び12−アミノラウリン酸等が挙げられる。
炭素数1〜24の1価の有機基(R、R)としては、アルキル基(R)、アルケニル基(R’)、アシル基(−COR)、アロイル基(−COR’)、N−アルキルカルバモイル基(−CONHR)、N−アルケニルカルバモイル基(−CONHR’)、アルキルカルボニルアミノ基(−NHCOR)、アルケニルカルボニルアミノ基(−NHCOR’)、アルキルカルボキシアミノ基(アルキルカーバメート基、−NHCOOR)及びアルケニルカルボキシアミノ基(アルケニルカーバメート基、−NHCOOR’)が含まれる。
アルキル基(R)としては、メチル、エチル、イソプロピル、t−ブチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル及びオクタデシル等が挙げられる。
アルケニル基(R’)としては、ビニル、プロペニル、ヘキセニル、イソオクテニル、ドデセニル及びオクタデセニル等が挙げられる。
炭素数1〜24の2価の有機基(R)としては、アルキレン基(T)、アルケニレン基(T’)、1−オキサアルキレン基(−OT−)、1−オキサアルケニレン基(−OT’−)、1−オキソアルキレン基(−COT−)、1−オキソアルケニレン基(−COT’−)、1−アザ−2−オキソアルキレン基(−NHCOT−)、1−アザ−2−オキソアルケニレン基(−NHCOT’−)、1−オキソ−2−アザアルキレン基(−CONHT−)、1−オキソ−2−アザアルケニレン基(−CONHT’−)、1−アザ−2−オキソ−3−オキサアルキレン基(−NHCOOT−)及び1−アザ−2−オキソ−3−オキサアルケニレン基(−NHCOOT’−)が含まれる。
アルキレン基(T)としては、メチレン、エチレン、イソブチレン、1,10−デシレン、1,2−デシレン、1,12−ドデシレン、1,2−ドデシレン及び1,11−ヘプタデシレン等が挙げられる。
アルケニレン基(T’)としては、エチニレン、イソブチニレン、1,10−デシニレン、1−オクチルエチニレン、1−オクテニルエチレン及び1,11−ヘプタデシレン−8−エン等が挙げられる。
炭素数2〜18のオキシアルキレン基、グリシドールの反応残基、炭素数4〜18のアルキルグリシジルエーテルの反応残基又は炭素数5〜18のアルケニルグリシジルエーテルの反応残基(AO、OA)のうち、炭素数2〜18のオキシアルキレン基としてはオキシエチレン、オキシプロピレン、オキシブチレン、オキシイソブチレン、オキシ−1,2−デシレン、オキシ−1,12−ドデシレン、オキシ−1,2−ドデシレン及びオキシ−1,2−オクタデシレン等が挙げられる。
また、(AO、OA)のうち、炭素数4〜18のアルキルグリシジルエーテルとしては、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、ドデシルグリシジルエーテル及びオクタデシルグリシジルエーテル等が挙げられる。
また、(AO、OA)のうち、炭素数5〜18のアルケニルグリシジルエーテルとしては、ビニルグリシジルエーテル、ブテニルグリシジルエーテル、2−エチルヘキセニルグリシジルエーテル、ドデセニルグリシジルエーテル及びオクタデセニルグリシジルエーテル等が挙げられる。
nは、1〜100の整数であり、好ましくは10〜90の整数、さらに好ましくは15〜80の整数である。
式(1)で表される化合物(A1)としては、ブタノールのプロピレンオキシド付加体、ブタノールのエチレンオキシド/プロピレンオキシドブロック付加体、ブタノールのエチレンオキシド/プロピレンオキシドランダム付加体、デシルアルコールのエチレンオキシド/プロピレンオキシドブロック付加体、ドデシルアルコールのプロピレンオキシド/エチレンオキシドブロック付加体、2−エチルヘキシルアルコールのエチレンオキシド/プロピレンオキシドブロック付加体、トリメチロールプロパンのプロピレンオキシド/エチレンオキシドブロック付加体、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール(ブロック付加)、グリセリンのプロピレンオキシド付加体、グリセリンのエチレンオキシド/2−エチルヘキシルグリシジルエーテルブロック付加体、モノドデシルアミンのエチレンオキシド/プロピレンオキシドブロック付加体及びペンタエリスリトールのエチレンオキシド/プロピレンオキシドブロック付加体等が挙げられる。
式(2)で表される化合物(A2)としては、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール(ブロック付加)のジオレート、グリセリンのエチレンオキシド/プロピレンオキシドブロック付加体のモノステアレート、マレイン酸とエチレンオキシド/プロピレンオキシドブロック付加体のモノメチルエーテルとのエステル化物等が挙げられる。
式(3)で表される化合物(A3)としては、エチレンビスステアリルアミドのエチレンオキシド付加体並びにトリメリット酸とポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレングリコールモノブチルエーテル及び2−エチルヘキサノールとのエステル化物等が挙げられる。
式(4)で表される化合物(A4)としては、ひまし油のエチレンオキシド付加体、グリセリンビス(12−ヒドロキシステアレート)のエチレンオキシド付加体及びひまし油のエチレンオキシド付加体のオレート等が挙げられる。
これらのうち、消泡性能の観点から、式(1)で表される化合物(A1)及び式(2)で表される化合物(A2)が好ましい。
ポリエーテル化合物(A)の1重量%イオン交換水溶液での曇点(℃)は、20以下が好ましく、さらに好ましくは19以下、特に好ましくは17以下、最も好ましくは15以下である。この範囲であると、さらに優れた消泡性能を発揮する。
1重量%イオン交換水溶液での曇点は、親水性の尺度となる物性値の一つであり、曇点が高いほど親水性が大きいことを意味し、以下のようにして測定される値である。
イオン交換水99g及び試料1gを均一溶解させ(溶解しない場合溶解するまで冷却する)、この試料水溶液約5ccをガラス製の試験管に採り、温度計を試料溶液に入れて攪拌しながら、昇温させて試料溶液を白濁させた後、攪拌しながら、ゆっくり冷却して試料溶液が完全に透明となる温度を読みとり、これを曇点とする。
ポリエーテル化合物(A)の重量に基づいて、オキシエチレン基の占める割合(重量%)が、50以下であることが好ましく、さらに好ましくは40以下、特に好ましくは32以下である。
<水溶性高分子(B)>
水溶性高分子(B)としては水に易溶解するポリマーが含まれ、25℃のイオン交換水100gに少なくとも1g溶解するポリマーが使用できる。
水溶性高分子(B)としては、ポリビニルアルコール、多糖類、(メタ)アクリル酸(塩)(共)重合体、(メタ)アクリルアミド(共)重合体、高分子量ポリエチレンオキシド及びセルロース変性体からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。
ポリビニルアルコールとしては、完全けん化ポリビニルアルコール(例えばクラレポバールPVA−117、株式会社クラレ)、部分けん化ポリビニルアルコール(例えばクラレポバールPVA−217及びPVA−424H、株式会社クラレ)、カチオン変性ポリビニルアルコール(ゴーセネックスK−434、日本合成化学工業株式会社、「ゴーセネックス」は日本合成化学工業株式会社の登録商標である)及びアニオン変性ポリビニルアルコール(例えばゴーセネックスL−3266、日本合成化学工業株式会社)等が使用できる。
ポリビニルアルコールの重合度は、300〜4500が好ましく、さらに好ましくは700〜4000、特に好ましくは1200〜3700、最も好ましくは1700〜3500である。
部分けん化ポリビニルアルコールのけん化度(モル%)は50〜98が好ましく、さらに好ましくは60〜95、特に好ましくは70〜92、最も好ましくは80〜88である。
ポリビニルアルコールの重合度及びけん化度は、JIS K6726−1994に準拠して測定される。
多糖類としては、キサンタンガム、ローカストビーンガム、グァーガム、デンプン、カラギーナン、ヒアルロン酸、ペクチン、グルコマンナン、トラガントガム及び寒天等が使用できる。
多糖類の1重量%水溶液の粘度(mPa・s、25℃)は、10〜2万が好ましく、さらに好ましくは20〜1.5万、特に好ましくは30〜1万、最も好ましくは50〜0.6万である。
なお、粘度は、JIS K7117−1:1999の付属書1(SB型粘度計、25℃、30rpm、1分後の粘度を測定)に準拠して測定できる(以下、同様である。)。
(メタ)アクリル酸(塩)(共)重合体としては、アクリル酸、アクリル酸塩、メタクリル酸及び/又はメタクリル酸塩を必須構成単量体として含む(共)重合体が用いられ、これらの必須構成単量体からなる(共)重合体の他に、これらの必須構成単量体と他の共重合単量体{アルキル(メタ)アクリレート、ポリオキシアルキレン(メタ)アクリレート及びアルコキシポリオキシアルキレン(メタ)アクリレートからなる群より選ばれる少なくとも1種等}との共重合体が使用できる。
アクリル酸塩及びメタクリル酸塩において、塩としては、アルカリ金属(リチウム及びナトリウム等)塩、アルカリ土類金属(マグネシウム及びカルシウム等)、アンモニウム塩、炭素数3〜6のアミン(トリメチルアミン、イソプロピルアミン及びトリエチルアミン等)塩及び炭素数4〜8のアンモニウム(テトラメチルアンモニウム及びテトラエチルアンモニウム等)塩が含まれる。
アルキル(メタ)アクリレートとしては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、フェニルアクリレート及び2−エチルヘキシルアクリレート等が挙げられる。
ポリオキシアルキレン(メタ)アクリレートとしては、ポリオキシエチレンモノメタクリレート、ポリオキシプロピレンモノメタクリレート、ポリオキシエチレンモノアクリレート、ポリオキシプロピレンモノアクリレート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンモノアクリレート及びポリオキシエチレンジアクリレート等が挙げられる。
アルコキシポリオキシアルキレン(メタ)アクリレートとしては、メトキシポリオキシエチレンメタクリレート、メトキシポリオキシエチレンポリオキシプロピレンメタクリレート、メトキシポリオキシエチレンアクリレート、メトキシポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアクリレート、ノニルフェノキシポリオキシエチレンアクリレート及びノニルフェノキシポリオキシプロピレンアクリレート等が挙げられる。
(メタ)アクリル酸(塩)(共)重合体の重量平均分子量は、10万〜300万が好ましく、さらに好ましくは15万〜250万、特に好ましくは20万〜200万、最も好ましくは30万〜150万である。
(メタ)アクリル酸(塩)(共)重合体の重量平均分子量は、分子量既知のポリエチレングリコールを標準物質としてゲルパーミエーションクロマトグラフィ(G.P.C)を用いて測定でき、たとえば、東ソー株式会社の型式HLC−8120GPC(G.P.C)を用いて以下の条件で測定できる。
カラム:東ソー株式会社の型式G5000PWXLと型式G3000PWXL
カラム温度:40℃
検出器:RI検出器
溶離液:0.1−MPBのリン酸水素二ナトリウム、りん酸二水素質ナトリウム水溶液
流速:0.6ml/分
試料濃度:0.4重量%
試料注入量:50μl
データ処理機:東ソー株式会社の型式SC−8020
標準物質:東ソー株式会社のTSK標準ポリエチレンオキシド(SE−150:重量平均分子量885,000、SE−70:重量平均分子量510,000、SE−30:重量平均分子量340,000、SE−15:重量平均分子量170,000、SE−8:重量平均分子量95,000、SE−5:重量平均分子量46,000、SE−2:重量平均分子量26,000)、和光純薬工業株式会社の和光規格1級合格品ポリエチレングリコール6000(重量平均分子量7,500)及び和光純薬工業株式会社の試薬特級エチレングリコール(重量平均分子量62)
(メタ)アクリルアミド(共)重合体としては、アクリルアミド及び/又はメタクリルアミドを必須構成単量体として含む(共)重合体が用いられ、アクリルアミド及び/又はメタクリルアミドからなる(共)重合体の他に、アクリルアミド及び/又はメタクリルアミドと他の共重合単量体{アルキル(メタ)アクリレート等;(メタ)アクリル酸(塩)は含まない}との共重合体が使用できる。
(メタ)アクリルアミド(共)重合体の粘度平均分子量は、10万〜3000万が好ましく、さらに好ましくは15万〜2800万、特に好ましくは20万〜2500万、最も好ましくは30万〜2000万である。
高分子量ポリエチレンオキシドとしては、高重合度ポリエチレンオキシドとも呼ばれるポリエチレンオキシドが含まれる。
高分子量ポリエチレンオキシドとしては、PEO−15(住友精化株式会社、「PEO」は住友精化株式会社の登録商標である)、PEO−18、PEO−27及びアルコックスE−100(明成化学工業株式会社、「アルコックス」は明成化学工業株式会社の登録商標である)等が挙げられる。
高分子量ポリエチレンオキシドの粘度平均分子量は、60万〜950万が好ましく、さらに好ましくは70万〜900万、特に好ましくは90万〜850万、最も好ましくは110万〜800万である。
セルロース変性体としては、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース及びヒドロキシプロピルメチルセルロース等が使用できる。
セルロース変性体の1重量%水溶液の粘度(mPa・s、25℃)は、10〜2万が好ましく、さらに好ましくは20〜1.5万、特に好ましくは30〜1万、最も好ましくは50〜0.6万である。
これらのうち、消泡性能の観点から、ポリビニルアルコールが好ましく、特に好ましくは部分けん化ポリビニルアルコールである。
水溶性高分子(B)の含有量(重量部)は、ポリエーテル化合物(A)100重量部に対して、0.1〜50が好ましく、さらに好ましくは0.3〜30、特に好ましくは0.5〜25、最も好ましくは1〜20である。これらの範囲であると、消泡性能がさらに良好となる。
<核剤(C)>
核剤(C)としては、親水性シリカ微粒子、疎水性シリカ微粒子、脂肪酸アミド微粒子及びワックス微粒子からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。
親水性シリカ微粒子は、市場から容易に入手でき、商品名として、AEROSILシリーズ(50、130、300等、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。以下、同様である。)、Nipsilシリーズ(VN3、AQ、LP、NA等、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。以下、同様である。)等が挙げられる。
親水性シリカ微粒子の個数基準のメジアン径(d50、μm)としては、0.01〜50が好ましく、さらに好ましくは0.02〜30、特に好ましくは0.03〜20、最も好ましくは0.2〜3である。この範囲であると消泡性能がより優れる。
個数基準のメジアン径(d50)は、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置を使用して測定される{たとえば、Partica LA−950V2(フローセル式、分散質の屈折率=1.45、分散媒の屈折率=1.33、反復回数15)、堀場製作所株式会社を使用して次のように測定される。}。
<測定法>
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。測定試料{親水性シリカ微粒子}をイオン交換水に加え、超音波分散機UP400S{Hielscher Ultrasonic GmbH製}にて、1分間、強度20で処理して分散液とする。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。
疎水性シリカ微粒子としては、親水性シリカ微粒子を疎水化剤で疎水化処理した疎水性シリカ微粒子が含まれる。
疎水化剤としては、シリコーンオイル、変性シリコーンオイル、シリコーン樹脂、ハロシラン及びアルコキシシランが含まれる。
疎水性シリカ微粒子は、市場からも容易に入手でき、たとえば、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)、AEROSIL R972、RX200及びRY200(日本アエロジル株式会社 )及びSIPERNAT D10、D13及びD17(エボニックジャパン株式会社、「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。)等が挙げられる。
疎水性シリカ微粒子のメタノール湿潤性(M値)は、30〜85が好ましく、さらに好ましくは35〜80、特に好ましくは40〜75、最も好ましくは45〜70である。この範囲であると、消泡性能がさらに良好となる。
M値は、疎水性の度合いを表す指標であり、濃度の相違するいくつかの水/メタノール混合溶液のうち、メタノール濃度が最も小さい均一分散液の容量%を意味し、以下のようにして測定される値である。この値が高い程、疎水性が高いといえる。
<メタノール湿潤性(M値)の測定方法>
メタノール濃度を5容量%の間隔で変化させた水/メタノール混合溶液を調製し、これを容積10mlの試験管に5ml入れる。次いで測定試料0.2gを入れ、試験管にふたをして、20回上下転倒してから1〜2分間静置した後、内容物を観察して、凝集物がなく、測定試料の全部が湿潤して均一分散した分散液のうち、メタノール濃度が最も小さい分散液のメタノールの濃度(容量%)をM値とする{M値の単位(容量%)は記載しないことが通例である。}。
疎水性シリカ微粒子の個数基準のメジアン径(d50、μm)としては、0.01〜50が好ましく、さらに好ましくは0.02〜30、特に好ましくは0.03〜20、最も好ましくは0.3〜7である。この範囲であると消泡性能がより優れる。
個数基準のメジアン径(d50)は、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置を使用して測定される{たとえば、Partica LA−950V2(バッチセル式、分散質の屈折率=1.45、分散媒の屈折率=1.33、反復回数15)、堀場製作所株式会社を使用して次のように測定される。}。
<測定法>
メタノールをフローセルに入れて、ブランク測定を行う。測定試料{疎水性シリカ微粒子}に少しずつメタノールを加えながら、測定試料の凝集体が無くなるように均一混合して分散液とする。凝集体が均一分散されにくい場合には、必要に応じて分散機を用いて均一分散させてもよい。この分散液をバッチセルに少しずつ加えて均一にし、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。
脂肪酸アミド微粒子としては、炭素数1〜6のアルキレンジアミン若しくはアルケニレンジアミンと炭素数10〜22の脂肪酸との反応物(脂肪酸ジアミド)の微粒子及び/又は炭素数1〜22のアルキルアミン、アルケニルアミン若しくはアンモニアと炭素数10〜22の脂肪酸との反応物(脂肪酸モノアミド)の微粒子が含まれる。
脂肪酸ジアミドとしては、エチレンビスステアリルアミド、エチレンビスパルミチルアミド、エチレンビスミリスチルアミド、エチレンビスラウリルアミド、エチレンビスオレイルアミド、プロピレンビスステアリルアミド、プロピレンビスパルミチルアミド、プロピレンビスミリスチルアミド、プロピレンビスラウリルアミド、プロピレンビスオレイルアミド、ブチレンビスステアリルアミド、ブチレンビスパルミチルアミド、ブチレンビスミリスチルアミド、ブチレンビスラウリルアミド、ブチレンビスオレイルアミド、メチレンビスラウリルアミド、メチレンビスステアリルアミド及びヘキサメチレンビスステアリルアミド等が挙げられる。
脂肪酸モノアミドとしては、N−ステアリルステアリルアミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド及びステアリルアミド等が挙げられる。
これらのうち脂肪酸ジアミドの微粒子が好ましく、さらに好ましくはエチレンビスステアリルアミドの微粒子である。これらのアミドは、2種以上の混合物であってもよく、混合物の場合、上記の好ましいものが主成分として含まれていることが好ましい。
なお、主成分とは、脂肪酸アミド微粒子の重量に基づいて、少なくとも50重量%を含まれる成分を意味する。
ワックス微粒子としては、石油精製から副生するワックス、化学合成により得られるワックス、及び/又は植物から抽出されるワックスの微粒子が含まれ、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、アルコール変性ワックス、マレイン酸変性ポリエチレンワックス、カルナウバワックス及び/又は木蝋等等の微粒子が挙げられる。
これらのうち、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワックス及び/又は酸化ポリエチレンワックスの微粒子が好ましい。
核剤(C)の含有量(重量部)は、ポリエーテル化合物(A)100重量部に対して、0.1〜25が好ましく、さらに好ましくは0.3〜20、特に好ましくは0.5〜18、最も好ましくは1〜15である。これらの範囲であると、消泡性能がさらに良好となる。
<水(D)>
水(D)としては、水道水、工業用水、蒸留水、イオン交換水、蒸留水、地下水等が利用できる。これらのうち1種類を使用してもよいし、2種以上を混合して使用してもよい。
水(D)は防腐剤(防菌・防黴剤辞典、日本防菌防黴学会昭和61年第1版発行、1−32頁等)を含んでもよい。
水(D)の含有量(重量部)は、ポリエーテル化合物(A)100重量部に対して、50〜4000が好ましく、さらに好ましくは60〜3500、特に好ましくは70〜3000、最も好ましくは80〜2500である。これらの範囲であると、消泡性能がさらに良好となる。
<疎水性液体(E)>
本発明の水中油型エマルション消泡剤には、さらに脂肪酸、脂肪酸エステル、アルコール及び鉱油からなる群より選ばれる少なくとも1種の疎水性液体(E)を含むことが好ましい。
脂肪酸としては、炭素数12〜18の分岐鎖脂肪酸及び炭素数12〜18の不飽和脂肪酸が含まれ、イソステアリン酸、オレイン酸、リノール酸及びパルミトレイン酸等が挙げられる。
脂肪酸エステルとしては、炭素数8〜18の脂肪酸と炭素数1〜18のアルコールのエステルが含まれ、オレイン酸メチル、パルミチン酸イソプロピル、2−エチルヘキサン酸セチル、ステアリン酸2−エチルヘキシル、菜種油、ひまし油、ソルビタンモノオレート及びグリセリンモノオレート等が挙げられる。
アルコールとしては、炭素数6〜10の直鎖飽和アルコール、炭素数8〜18の分岐鎖飽和アルコール及び炭素数12〜18の不飽和アルコールが含まれ、ヘキサノール、2−エチルヘキサノール、イソステアリルアルコール及びオレイルアルコール等が挙げられる。
鉱油としては、減圧蒸留、油剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、硫酸洗浄、白土精製及び水素化精製等を適宜組み合わせて原油を精製したものが含まれる。
疎水性液体(E)の粘度(mPa・s;25℃)は、5000以下が好ましく、さらに好ましくは3000以下、特に好ましくは1000以下、最も好ましくは4〜60である。
疎水性液体(E)を含有する場合、疎水性液体(E)の含有量(重量部)は、ポリエーテル化合物(A)100重量部に対して、1〜50が好ましく、さらに好ましくは2〜45、特に好ましくは3〜40、最も好ましくは4〜35である。この範囲であると、さらに優れた消泡性能を発揮する。
<多価アルコール(F)>
本発明の水中油型エマルション消泡剤には、さらに多価アルコール(F)を含むことが好ましい。
多価アルコール(F)としては、炭素数2〜12の2〜10価アルコールが用いられ、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ヘキサンジオール、グリセリン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビタン、ソルビトール、マンニトール、ジペンタエリスリトール及びショ糖等が挙げられる。
多価アルコール(F)を含有する場合、多価アルコール(F)の含有量(重量部)は、ポリエーテル化合物(A)100重量部に対して、1〜1500が好ましく、さらに好ましくは5〜1200、特に好ましくは7〜1000、最も好ましくは10〜750である。この範囲であると、さらに優れた消泡性能を発揮する。
本発明の水中油型エマルション消泡剤の油相の体積基準のメジアン径(d50、μm)は、0.1〜100が好ましく、さらに好ましくは0.5〜60、特に好ましくは1〜40、最も好ましくは2〜20である。この範囲であると消泡性能がより優れる。
体積基準のメジアン径(d50)は、レーザ回折/散乱式粒子径分布測定装置を使用して測定される{たとえば、Partica LA−950V2(フローセル式、分散質の屈折率=1.40、分散媒の屈折率=1.33、反復回数15)、堀場製作所株式会社を使用して次のように測定される。}。
<測定法>
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。測定試料{水中油型エマルション}のイオン交換水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。
本発明の水中油型エマルション消泡剤は、公知の有機化学反応等を適用して製造でき、ポリエーテル化合物(A)及び核剤(C)並びに必要に応じて疎水性液体(E)を均一混合して油相を調製する工程(1);水溶性高分子(B)及び水(D)並びに必要に応じて多価アルコール(F)を均一混合して水相を調製する工程(2);並びに水相と油相とを混合及び乳化して水中油型エマルションを製造する工程(3)を含むことが好ましい。
工程(3)において、エマルションを得る方法としては特に限定されず、公知の乳化分散方法、乳化分散機を用いることができる。
本発明の水中油型エマルション消泡剤は、公知の乳化剤を本発明の効果を阻害しない範囲で使用してもよいが、公知の乳化剤を使用しないことが好ましい。
核剤(B)は油相全体に均一分散していることが好ましい。油相(B)を均一分散する方法としては、特に限定されず、公知の分散方法、分散機を用いることができる。
脂肪酸アミド微粒子及び/又はワックス微粒子を用いる場合、次の方法によって、脂肪酸アミド微粒子及び/又はワックス微粒子を油相全体に分散することが好ましい。
脂肪酸アミド及び/又はワックスと、ポリエーテル化合物(A)及び/又は必要により疎水性液体(E)の一部とを加熱攪拌しながら、脂肪酸アミド及び/又はワックスを溶解させて溶解液を得る溶解工程、
ポリエーテル化合物(A)及び/又は必要により疎水性液体(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、並びに
混合物を均質化処理して脂肪酸アミド微粒子及び/又はワックス微粒子の分散液を得る分散工程を含む方法。
加熱攪拌の温度(℃)としては、脂肪酸アミド及び/又はワックスが溶解できれば制限がないが、60〜180が好ましく、さらに好ましくは80〜160、特に好ましくは100〜150、最も好ましくは110〜145である。
加熱攪拌の時間としては、脂肪酸アミド及び/又はワックスが溶解できれば制限がないが、ポリエーテル化合物(A)及び疎水性液体の酸化、分解等を防ぐため、できるだけ短時間とすることが好ましい。
加熱攪拌は、密閉下で行ってもよいし(加圧下でもよい)、開放下で行ってもよい。
均質化処理は、脂肪酸アミド微粒子及び/又はワックス微粒子を均質化できれば制限はないが、乳化分散機(ビーズミル、ディスパーミル、ホモジナイザー又はゴーリンホモジナイザー、超音波乳化機等)を用いて均質化処理することが好ましい。
本発明の水中油型エマルション消泡剤は、各種水性発泡液に対して効果的であり、特に樹脂水分散体(乳化重合法で得られるゴム分散体等であり、接着剤、塗料、紙加工、繊維処理、ゴムホース、タイヤ、ゴムパッキン及びゴム手袋等に使用される。)及び水溶性樹脂水溶液(接着剤、塗料、サイズ剤、繊維用糊剤及び樹脂フィルム原料等に使用される。)の製造及び/又は使用時の泡の抑制に有効である(優れた消泡性能を発揮する)。
本発明の水中油型エマルション消泡剤を樹脂水分散体に適用する場合、いずれのタイミングで添加してもよいが、樹脂製造における脱モノマー工程及び/又は樹脂製造後に添加することが好ましい。また、添加に際しては消泡剤を適当な希釈溶媒(たとえば水)で希釈してもよい。
本発明の樹脂水分散体は、樹脂と、水と、上記の消泡剤とを含んでいる。
樹脂としては、アクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、スチレンブタジエン共重合体、アクリロニトリルブタジエン共重合体、アクリロニトリルスチレンブタジエン及びポリ塩化ビニル等が含まれる。
消泡剤の含有量は発泡状態に応じて適宜決定できるが、樹脂水分散体に含まれる消泡剤の含有量は、樹脂水分散体の重量に基づいて、0.01〜1重量%程度である。
水の含有量は用途等に応じて適宜決定できるが、樹脂水分散体に含まれる水の含有量は、樹脂の重量に基づいて、50〜10000重量%程度である。
本発明の水溶性樹脂水溶液は、水溶性樹脂と、水と、上記の消泡剤とを含んでいる。
水溶性樹脂としては、ポリビニルアルコール、セルロース誘導体(メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース及びヒドロキシプロピルメチルセルロース等)、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、澱粉、澱粉誘導体(酸化澱粉及びカチオン化澱粉等)、ポリアクリルアミド、ポリエチレングリコール及び多糖類(キサンタンガム及びグアガム等)が含まれる。
なお、本発明の水溶性樹脂水溶液には、「水溶性樹脂」及び上記の消泡剤中に含まれる「水溶性高分子(B)」を含んでいる。これらの「水溶性樹脂」及び「水溶性高分子(B)」は重複し、水溶性樹脂、水及び上記の消泡剤から「水溶性高分子(B)」を除いた消泡剤を含む水溶性樹脂水溶液と、本発明の水溶性樹脂水溶液とは重複する。
しかし、上記の消泡剤から「水溶性高分子(B)」を除いた消泡剤では「水性発泡液(樹脂水分散体、水溶性樹脂水溶液等)に適用しても、優れた消泡性能を発揮する」という本発明の効果を奏しない。このため、上記の消泡剤から「水溶性高分子(B)」を除いた消泡剤を含む水溶性樹脂水溶液では「優れた消泡性能を発揮する」という本発明の効果を奏しない。
消泡剤の含有量は発泡状態に応じて適宜決定できるが、水溶性樹脂水溶液に含まれる消泡剤の含有量は、水溶性樹脂の重量に基づいて、0.01〜1重量%程度である。
水の含有量は用途等に応じて適宜決定できるが、水溶性樹脂水溶液に含まれる水の含有量は、水溶性樹脂の重量に基づいて、300〜10000重量%程度である。
以下、特記しない限り「部」は重量部を、「%」は重量%をそれぞれ意味し、また、「曇点」は1重量%イオン交換水溶液での曇点(℃)を意味する。
ポリエーテル化合物(A)として、以下のポリエーテル化合物(a1)〜(a9)を使用した。
ポリエーテル化合物(a1):ブタノールのプロピレンオキシド(40モル)付加体、曇点7℃、オキシエチレン基の占める割合は0%
ポリエーテル化合物(a2):ブタノールのプロピレンオキシド(18モル)付加体、曇点15℃、オキシエチレン基の占める割合は0%
ポリエーテル化合物(a3):2−エチルヘキシルアルコールのエチレンオキシド(31モル)プロピレンオキシド(48モル)ブロック付加体、曇点14℃、オキシエチレン基の占める割合は32%
ポリエーテル化合物(a4):グリセリンのプロピレンオキシド(50モル)付加体、曇点17℃、オキシエチレン基の占める割合は0%
ポリエーテル化合物(a5):トリメチロールプロパンのプロピレンオキシド(68モル)エチレンオキシド(10モル)ブロック付加体、曇点12℃、オキシエチレン基の占める割合は10%
ポリエーテル化合物(a6):ブタノールのプロピレンオキシド(25モル)付加体のオレート、曇点0℃以下、オキシエチレン基の占める割合は0%
ポリエーテル化合物(a7):プロピレングリコールのプロピレンオキシド(29モル)エチレンオキシド(6モル)ブロックコポリマーのジステアレート、曇点0℃以下、オキシエチレン基の占める割合は10%
ポリエーテル化合物(a8):プロピレングリコールのプロピレンオキシド(19モル)エチレンオキシド(5モル)ブロックコポリマーのモノステアレート、曇点0℃以下、オキシエチレン基の占める割合は13%
ポリエーテル化合物(a9):ひまし油のエチレンオキシド(6モル)付加体、曇点0℃以下、オキシエチレン基の占める割合は26%
水溶性高分子(B)として、以下の水溶性高分子(b1)〜(b7)を使用した。
水溶性高分子(b1):JL−25E(日本酢ビ・ポバール株式会社、部分けん化ポリビニルアルコール、重合度2500、けん化度80モル%)。
水溶性高分子(b2):PVA−235(株式会社クラレ、部分けん化ポリビニルアルコール、重合度3500、けん化度88モル%)。
水溶性高分子(b3):PVA−205(株式会社クラレ、部分けん化ポリビニルアルコール、重合度500、けん化度88モル%)。
水溶性高分子(b4):PVA−117(株式会社クラレ、完全けん化ポリビニルアルコール、重合度1700)。
水溶性高分子(b5):KELZAN(キサンタンガム、1%水溶液の粘度1000mPa・s(25℃)、三晶株式会社)。
水溶性高分子(b6):PEO−15(住友精化株式会社、高分子量ポリエチレングリコール、粘度平均分子量350万)。
水溶性高分子(b7):ポリアクリル酸ナトリウム塩(重量平均分子量130万)。
核剤(C)として、以下の核剤(c1)〜(c7)を使用した。
核剤(c1):NIPSIL SS−215(東ソー・シリカ株式会社、疎水性シリカ微粒子)、M値65、個数基準のメジアン径6μm。
核剤(c2):SIPERNAT D10(エボニックジャパン株式会社、疎水性シリカ微粒子)、M値70、個数基準のメジアン径7μm。
核剤(c3):AEROSIL 300(日本アエロジル株式会社、親水性ヒュームドシリカ微粒子)、個数基準のメジアン径0.2μm。
核剤(c4):AEROSIL R972(日本アエロジル株式会社、疎水性ヒュームドシリカ微粒子)、M値45、個数基準のメジアン径0.3μm。
核剤(c5):NIPSIL G−300(東ソー・シリカ株式会社、親水性シリカ微粒子)、個数基準のメジアン径3μm。
核剤(c6):エチレンビスステアリルアミド、融点145℃。
核剤(c7):SX−105(日本精蝋株式会社、フィッシャートロプシュワックス)、融点105℃
疎水性液体(E)として、以下の疎水性液体(e1)〜(e4)を使用した。
疎水性液体(e1):オレイン酸メチル、粘度5mPa・s
疎水性液体(e2):オレイン酸、粘度30mPa・s
疎水性液体(e3):菜種油、粘度60mPa・s
疎水性液体(e4):EXXSOL D110(エクソンモービルコーポレーション、鉱油)、粘度4mPa・s
多価アルコール(F)として、以下の多価アルコール(f1)〜(f4)を使用した。
多価アルコール(f1):グリセリン
多価アルコール(f2):ソルビトール
多価アルコール(f3):エチレングリコール
多価アルコール(f4):プロピレングリコール
<製造例1>
攪拌の可能な容器内で、ポリエーテル化合物(a1)35部、ポリエーテル化合物(a2)35部、ポリエーテル化合物(a7)30部、シリカ微粒子(c1)5部及び疎水性液体(e1)4部を30分間攪拌混合した後、ゴーリンホモジナイザー(マントンゴーリン社)を用いて3500psi(24.1MPa)にて均質化処理して、油相(1)を得た。
<製造例2〜7>
製造例1で用いた成分を表2のように変えたこと以外、製造例1と同様に各成分を攪拌混合し、均質化処理して、油相(2)〜(7)を得た。
Figure 2020091003
なお、核剤含有ポリエーテル(1)及び(2)は以下のようにして調製したものを用いた。
<核剤含有ポリエーテル(1)>
核剤(c7)5部及びポリエーテル化合物(a6)30部を加熱攪拌しながら115℃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)を得た後、25℃に調節したポリエーテル化合物(a6)50部を攪拌しながら、これに溶解液(1)を投入し、攪拌しながら25℃まで冷却して核剤含有ポリエーテル(1)85部を得た。
<核剤含有ポリエーテル(2)>
核剤(c6)1部及びポリエーテル化合物(a1)30部を加熱攪拌しながら140℃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(2)を得た後、25℃に調節したポリエーテル化合物(a2)50部を攪拌しながら、これに溶解液(2)を投入し、攪拌しながら25℃まで冷却して核剤含有ポリエーテル(2)81部を得た。
<実施例1>
水(d1)(イオン交換水)80部を撹拌しながら、水溶性高分子(b1)7部を添加し、密閉下で撹拌を続けながら90℃まで加熱して、90℃で30分混合した後、撹拌しながら25℃まで冷却し、多価アルコール(f1)50部を加えて均一混合し、水相(1)137部を得た。
水相(1)137部を撹拌混合しながら容器内を0.1気圧に減圧した後、減圧下で撹拌を続けながら、製造例1で調製した油相(1)109部を少しずつ添加して乳化し、攪拌を停止してから大気圧に戻して、本発明の水中油型エマルション消泡剤(1)を得た。消泡剤(1)の油相の体積基準のメジアン径(d50)は6μmであった。
<実施例2>
水(d1)(イオン交換水)149部を撹拌しながら、水溶性高分子(b2)1部を添加し、密閉下で撹拌を続けながら90℃まで加熱して、90℃で30分混合した後、撹拌しながら25℃まで冷却し、多価アルコール(f2)10部を加えて均一混合し、水相(2)160部を得た。
水相(2)160部を撹拌混合しながら容器内を0.1気圧に減圧した後、減圧下で撹拌を続けながら、製造例3で調製した油相(3)125部を少しずつ添加して乳化し、攪拌を停止してから大気圧に戻して、本発明の水中油型エマルション消泡剤(2)を得た。消泡剤(2)の油相の体積基準のメジアン径(d50)は11μmであった。
<実施例3>
水(d1)(イオン交換水)2496.3部を撹拌しながら、水溶性高分子(b7)10.7部を添加し、密閉下で撹拌を続けながら90℃まで加熱して、90℃で30分混合した後、撹拌しながら25℃まで冷却し、多価アルコール(f3)375部及び多価アルコール(f4)375部を加えて均一混合し、水相(3)3257部を得た。
水相(3)3257部を撹拌混合しながら容器内を0.1気圧に減圧した後、減圧下で撹拌を続けながら、製造例4で調製した油相(4)141部を少しずつ添加して乳化し、攪拌を停止してから大気圧に戻して、本発明の水中油型エマルション消泡剤(3)を得た。消泡剤(3)の油相の体積基準のメジアン径(d50)は20μmであった。
<実施例4>
水(d1)(イオン交換水)131部を撹拌しながら、水溶性高分子(b1)6部及び水溶性高分子(b4)14部を添加し、密閉下で撹拌を続けながら90℃まで加熱して、90℃で30分混合した後、撹拌しながら25℃まで冷却し、多価アルコール(f1)38部を加えて均一混合し、水相(4)189部を得た。
水相(4)189部を撹拌混合しながら容器内を0.1気圧に減圧した後、減圧下で撹拌を続けながら、製造例2で調製した油相(2)101部を少しずつ添加して乳化し、攪拌を停止してから大気圧に戻して、本発明の水中油型エマルション消泡剤(4)を得た。消泡剤(4)の油相の体積基準のメジアン径(d50)は2μmであった。
<実施例5>
水(d1)(イオン交換水)221.7部を撹拌しながら、水溶性高分子(b5)0.64部及び水溶性高分子(b6)1.62部を添加し、密閉下で撹拌を続けながら90℃まで加熱して、90℃で30分混合した後、撹拌しながら25℃まで冷却し、多価アルコール(f1)16部を加えて均一混合し、水相(5)239.96部を得た。
水相(5)239.96部を撹拌混合しながら容器内を0.1気圧に減圧した後、減圧下で撹拌を続けながら、製造例5で調製した油相(5)130部を少しずつ添加して乳化し、攪拌を停止してから大気圧に戻して、本発明の水中油型エマルション消泡剤(5)を得た。消泡剤(5)の油相の体積基準のメジアン径(d50)は8μmであった。
<実施例6>
水(d1)(イオン交換水)175.9部を撹拌しながら、水溶性高分子(b1)11.5部及び水溶性高分子(b5)0.58部を添加し、密閉下で撹拌を続けながら90℃まで加熱して、90℃で30分混合した後、撹拌しながら25℃まで冷却して、水相(6)187.98部を得た。
水相(6)187.98部を撹拌混合しながら容器内を0.1気圧に減圧した後、減圧下で撹拌を続けながら、製造例6で調製した油相(6)115部を少しずつ添加して乳化し、攪拌を停止してから大気圧に戻して、本発明の水中油型エマルション消泡剤(6)を得た。消泡剤(6)の油相の体積基準のメジアン径(d50)は4μmであった。
<実施例7>
水(d1)(イオン交換水)126.6部を撹拌しながら、水溶性高分子(b1)5.7部及び水溶性高分子(b3)3.76部を添加し、密閉下で撹拌を続けながら90℃まで加熱して、90℃で30分混合した後、撹拌しながら25℃まで冷却し、多価アルコール(f2)35部を加えて均一混合し、水相(7)171.06部を得た。
水相(7)171.06部を撹拌混合しながら容器内を0.1気圧に減圧した後、減圧下で撹拌を続けながら、製造例7で調製した油相(7)106部を少しずつ添加して乳化し、攪拌を停止してから大気圧に戻して、本発明の水中油型エマルション消泡剤(7)を得た。消泡剤(7)の油相の体積基準のメジアン径(d50)は5μmであった。
<実施例8>
水(d1)(イオン交換水)134.2部を撹拌しながら、水溶性高分子(b1)7.8部を添加し、密閉下で撹拌を続けながら90℃まで加熱して、90℃で30分混合した後、撹拌しながら25℃まで冷却し、多価アルコール(f1)29部を加えて均一混合し、水相(8)171部を得た。
水相(8)171部を撹拌混合しながら容器内を0.1気圧に減圧した後、減圧下で撹拌を続けながら、製造例1で調製した油相(1)109部を少しずつ添加して乳化し、攪拌を停止してから大気圧に戻して、本発明の水中油型エマルション消泡剤(8)を得た。消泡剤(8)の油相の体積基準のメジアン径(d50)は5μmであった。
<比較例1>
特許文献1の実施例1と同様にして比較用の消泡剤(H1)を得た。
消泡剤(H1)の油相の体積基準のメジアン径(d50)は5μmであった。
消泡剤(1)〜(8)及び(H1)を用いて、以下のようにして消泡性能を評価した。
<消泡性能の評価1>
1.消泡試験液の調製
樹脂水分散体{アクリロニトリル−ブタジエンラテックス(BST101、バンコク・シンセティックス社、水分55%)}150g及び評価試料(消泡剤)30mgを均一混合し、評価用の消泡試験液(X1〜X8、XH1)を調製した。なお、消泡剤(1)〜(8)は、ポリエーテル化合物(A)、核剤(B)及び疎水性液体(E)の重量が30mgとなるように加え、消泡剤(H1)は「オクタデカン酸エチレングリコール部分エステル(a1)、ポリオキシアルキレン化合物(b3)、オレイルアルコールエチレンオキシド20モル付加物(c1)」の重量が30mgとなるように加えた。
また、評価試料(消泡剤)を使用しないこと以外上記と同様にして消泡試験液(ブランク)を調製した。
2.消泡性能試験
ガラス製500mLメスシリンダー(以下、発泡管と称する。)を立てた状態で60℃に温度調節したウォーターバスに発泡管の100mlの目盛りまで浸漬させて、この発泡管に、60℃に温度調節した消泡試験液50mlを入れ、ディフューザ(JIS K2518:2017)を発泡管の底部まで挿入し0.2L/分で窒素ガスをバブリングすることによって消泡試験液を泡立てながら、変化する泡及び消泡試験液の合計容量を試験開始15分後に読み取った。数値の小さい方が消泡性能が高いことを意味し好ましい。消泡試験液の評価結果を表2に示す。表中、「−」は15分以内に500mlを越えたため評価を中止したことを示す。
Figure 2020091003
<消泡性能の評価2>
1.消泡試験液の調製
水溶性樹脂{部分けん化ポリビニルアルコール(JL−25E、日本酢ビ・ポバール株式会社)}3%水溶液40g及び評価試料(消泡剤)を均一混合し、評価用の消泡試験液(Y1〜Y8、YH1)を調製した。なお、消泡剤(1)〜(8)は、ポリエーテル化合物(A)、核剤(B)及び疎水性液体(E)の重量が2.4mgとなるように加え、消泡剤(H1)は「オクタデカン酸エチレングリコール部分エステル(a1)、ポリオキシアルキレン化合物(b3)、オレイルアルコールエチレンオキシド20モル付加物(c1)」の重量が2.4mgとなるように加えた。
また、評価試料(消泡剤)を使用しないこと以外上記と同様にして消泡試験液(ブランク)を調製した。
2.消泡性能試験
25℃に温度調節した栓付ガラス製100mLメスシリンダーに25℃に温度調節した消泡試験液30mlを入れ、栓をして100回振とうすることによって消泡試験液を泡立て、変化する泡及び消泡試験液の合計容量を試験開始1分後に読み取った。数値の小さい方が消泡性能が高いことを意味し好ましい。消泡試験液の評価結果を表3に示す。
Figure 2020091003
本発明の水中油型エマルション消泡剤は、比較用の消泡剤に比べて、水性発泡液(樹脂水分散体、水溶性樹脂水溶液等)に適用しても、優れた消泡性能を発揮した。

Claims (11)

  1. 式(1)で表される化合物(A1)、式(2)で表される化合物(A2)、式(3)で表される化合物(A3)及び式(4)で表される化合物(A4)からなる群より選ばれる少なくとも1種のポリエーテル化合物(A)、水溶性高分子(B)、核剤(C)及び水(D)を含むことを特徴とする水中油型エマルション消泡剤。
    Figure 2020091003
    は炭素数1〜25の活性水素化合物の反応残基、R及びRは炭素数1〜24の1価の有機基、Rは炭素数1〜24の2価の有機基、AO及びOAは炭素数2〜18のオキシアルキレン基、グリシドールの反応残基、炭素数4〜18のアルキルグリシジルエーテルの反応残基又は炭素数5〜18のアルケニルグリシジルエーテルの反応残基を表し、nは1〜100の整数で一分子中に複数のnが存在する場合、それぞれ同じでも異なっていてもよく、sは1〜10の整数、pは0〜10の整数、qは0〜9の整数、rは0〜9の整数、mは0〜9の整数、p及びrの和(p+r)は1〜10の整数、p、q及びrの和(p+q+r)は1〜10の整数、p、q、r及びmの和(p+q+r+m)は2〜10の整数である。
  2. 水溶性高分子(B)が、ポリビニルアルコール、多糖類、(メタ)アクリル酸(塩)(共)重合体、(メタ)アクリルアミド(共)重合体、高分子量ポリエチレンオキシド及びセルロース変性体からなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載の水中油型エマルション消泡剤。
  3. 核剤(C)が、親水性シリカ微粒子、疎水性シリカ微粒子、脂肪酸アミド微粒子及びワックス微粒子からなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項1又は2に記載の水中油型エマルション消泡剤。
  4. ポリエーテル化合物(A)100重量部に対して、水溶性高分子(B)の含有量が0.1〜50重量部、水(D)の含有量が50〜4000重量部である請求項1〜3のいずれかに記載の水中油型エマルション消泡剤。
  5. ポリエーテル化合物(A)100重量部に対して、核剤(C)の含有量が0.1〜25重量部である請求項1〜4のいずれかに記載の水中油型エマルション消泡剤。
  6. さらに脂肪酸、脂肪酸エステル、アルコール及び鉱油からなる群より選ばれる少なくとも1種の疎水性液体(E)を含み、疎水性液体の25℃での粘度が5000mPa・s以下である請求項1〜5のいずれかに記載の水中油型エマルション消泡剤。
  7. 疎水性液体(E)の含有量が、ポリエーテル化合物(A)100重量部に対して、1〜50重量部である請求項6に記載の水中油型エマルション消泡剤。
  8. ポリエーテル化合物(A)の1重量%イオン交換水溶液での曇点が20℃以下である請求項1〜7のいずれかに記載の水中油型エマルション消泡剤。
  9. さらに2〜6価の多価アルコール(F)を含み、ポリエーテル化合物(A)100重量部に対して、多価アルコール(F)の含有量が1〜1500重量部である請求項1〜8のいずれかに記載の水中油型エマルション消泡剤。
  10. 樹脂と、水と、請求項1〜9のいずれかに記載の消泡剤を含むことを特徴とする樹脂水分散体。
  11. 水溶性樹脂と、水と、請求項1〜9のいずれかに記載の消泡剤を含むことを特徴とする水溶性樹脂水溶液。
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