JP3368005B2 - 消泡剤組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は消泡剤組成物に関し、詳
しくは、強アルカリ性条件下での消泡性および消泡持続
性が優れる消泡剤組成物に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、ジオルガノポリシロキサンを主剤
とする消泡剤組成物は、アルコール，ポリエステル，鉱
油，植物油，合成油等の非シリコーン油を主剤とする消
泡剤組成物に比べて、少量の添加で優れた消泡性を発揮
するため、化学工業、食品工業、石油工業、繊維工業、
プラスチック工業、セメント工業、塗料・接着剤工業等
の分野で破泡剤、抑泡剤として広く利用されている。し
かし、ジオルガノポリシロキサンを主剤とする消泡剤組
成物といえども、強アルカリ性条件下ではその消泡性お
よび消泡持続性が非シリコーン系油を主剤とする消泡剤
組成物と同様低下してしまい、消泡剤組成物を連続的ま
たは断続的に添加しなければならないという問題があっ
た。 【０００３】従来かかる問題点を解決するため、数多く
の消泡剤組成物が提案されている。このような消泡剤組
成物としては、例えば、オルガノポリシロキサン、ポリ
オキシアルキレン基含有オルガノポリシロキサン、シリ
カ微粉末、界面活性剤および水からなる消泡剤組成物
（特開昭５６−４８２１１号公報参照）、オキシアルキ
レン基とアミノ基含有有機基を含有するオルガノポリシ
ロキサンを主剤とする消泡剤組成物（特開昭５９−６９
１１０号公報参照）、オルガノポリシロキサン、ジオル
ガノシロキサンオリゴマーにより表面処理されたシリカ
微粉末からなる消泡剤組成物（特公平４−４２０４２号
公報参照）、オルガノポリシロキサン、有機ケイ素化合
物で表面処理されたシリカ微粉末、無機質アンモニウム
塩化合物からなる消泡剤組成物（特公平４−４２０４３
号公報参照）、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で
封鎖されたジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端がビ
ニルジメチルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロ
キサン、ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシ
ロキサン共重合体、トリメチルシロキシシリケート、シ
リカ微粉末、白金系触媒からなる消泡剤組成物（特開平
５−１８４８１４号公報参照）が挙げられる。 【０００４】しかし、これら従来の消泡剤組成物は、強
アルカリ性条件下では、主剤として用いたオルガノポリ
シロキサンの主鎖がいずれも切断し、その消泡持続性が
低下し、またその消泡性も満足できるものではないとい
う問題があった。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明者は、上記問題
を解消するために鋭意研究した結果、本発明に到達し
た。 【０００６】すなわち本発明の目的は、強アルカリ性条
件下で消泡性および消泡持続性が優れる消泡剤組成物を
提供することにある。 【０００７】 【課題を解決するための手段およびその作用】本発明
は、 (Ａ)一般式： 【化２】 （式中、Ｒ¹はアルケニル基を除く一価炭化水素基であ
り、Ｒ²は一価炭化水素基、水素原子および水酸基から
なる群から選択される基であり、Ｒ³はアルキレン基で
あり、ｍは２以上の整数であり、ｎは０以上の整数であ
り、かつｍ≧ｎである。）で表される液状有機ケイ素重
合体 １００重量部および (Ｂ)比表面積が５０m²／g以上であるシリカ微粉末
１〜５０重量部からなる消泡剤組成物に関す
る。 【０００８】本発明の消泡剤組成物について詳細に説明
する。 【０００９】(Ａ)液状有機ケイ素重合体は本組成物の主
剤であり、一般式： 【化３】 で表される。上式中、Ｒ¹はアルケニル基を除く一価炭
化水素基であり、具体的には、メチル基，エチル基，プ
ロピル基，ブチル基等のアルキル基；フェニル基，トリ
ル基，キシリル基等のアリール基；ベンジル基，フェネ
チル基等のアラルキル基が例示され、好ましくはメチル
基、フェニル基である。また、上式中、Ｒ²は一価炭化
水素基、水酸基および水素原子からなる群から選択され
る基であり、一価炭化水素基として具体的には、メチル
基，エチル基，プロピル基，ブチル基等のアルキル基；
ビニル基，アリル基，ブテニル基，ペンテニル基，ヘキ
セニル基等のアルケニル基；フェニル基，トリル基，キ
シリル基等のアリール基；ベンジル基，フェネチル基等
のアラルキル基が例示される。また、上式中、Ｒ³はア
ルキレン基であり、具体的には、エチレン基，プロピレ
ン基，ブチレン基，ヘキシレン基が例示される。また、
上式中、ｍはシルアルキレンシロキサン単位の重合度を
示す２以上の整数であり、また、ｎはジオルガノシロキ
サン単位の重合度を示す０以上の整数である。また、ｍ
はｎ以上の数であることが必要である。 【００１０】(Ａ)成分の粘度は特に限定されず、常温で
液状であればよいが、本発明の組成物を調製しやすいこ
とから、２５℃における粘度が５〜５０,０００センチ
ストークスの範囲であることが好ましく、特に１００〜
１０，０００センチストークスの範囲であることが好ま
しい。このような(Ａ)成分として、具体的には、下式で
表される液状有機ケイ素重合体が例示される。 【００１１】 【化４】【化５】 【化６】 【化７】 【化８】 【化９】 【化１０】 【化１１】 【化１２】 【化１３】 【化１４】 【化１５】 【化１６】 【化１７】【化１８】 【化１９】 【化２０】 【化２１】 【化２２】 【化２３】 【化２４】 【化２５】 【化２６】 【化２７】（上式中、ｍおよびｎは前記と同様である。） 【００１２】このような(Ａ)成分を調製する方法は特に
限定されず、例えば、１，１，３，３−テトラメチルジ
シロキサン，１，３−ジメチル−１，３−ジフェニルジ
シロキサン等の１，３−ジハイドロジェンジシロキサン
と、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ジビニル
ジシロキサン，１，１，３，３−テトラメチル−１，３
−ジアリルジシロキサン，１，３−ジメチル−１，３−
ジフェニル−１，３−ジビニルジシロキサン等の１，３
−ジアルケニルジシロキサンとを白金系触媒の存在下で
付加反応する方法、分子鎖両末端にケイ素原子結合水素
原子を有するポリシルアルキレンシロキサンと分子鎖両
末端にビニル基を有するジメチルポリシロキサンとを白
金系触媒の存在下で付加反応する方法、分子鎖両末端に
ビニル基を有するポリシルアルキレンシロキサンと分子
鎖両末端にケイ素原子結合水素原子を有するジメチルポ
リシロキサンとを白金系触媒の存在下で付加反応する方
法、分子鎖両末端にシラノール基を有するポリシルアル
キレンシロキサンと分子鎖両末端にシラノール基または
ケイ素原子結合水素原子を有するジメチルポリシロキサ
ンとを縮合反応用触媒の存在下で縮合反応する方法、
１，１，３，３，５，５−ヘキサメチルトリシロキサ
ン，１，１，３，３，５，５，７，７−オクタメチルテ
トラシロキサン等のα，ω−ジハイドロジェンシロキサ
ンオリゴマーと１，１，３，３−テトラメチル−１，３
−ジビニルジシロキサン，１，１，３，３，５，５−ヘ
キサメチル−１，５−ジビニルトリシロキサン，１，
１，３，３，５，５，７，７−オクタメチル−１，７−
ジビニルテトラシロキサン等のα，ω−ジアルケニルシ
ロキサンオリゴマーを白金系触媒の存在下で付加反応す
る方法が例示される。 【００１３】(Ｂ)微粉末シリカは本組成物に強アルカリ
性条件下での優れた消泡性および消泡持続性を付与する
ための成分である。(Ｂ)成分の種類は特に限定されない
が、その比表面積は５０m²／g以上であることが必要で
あり、特に１００m²／g以上であることが好ましい。こ
れは、(Ｂ)成分の比表面積が５０m²／g未満であると、
(Ｂ)成分の(Ａ)成分中への分散性が著しく低下し、得ら
れた組成物の消泡性が低下するためである。このような
(Ｂ)成分として具体的には、ヒュ−ムドシリカ，焼成シ
リカ微粉末，沈澱シリカ微粉末，シリカアエロゲル，石
英微粉末，溶融シリカ微粉末が例示される。 【００１４】また、(Ｂ)成分を直接(Ａ)成分に配合する
ことができるが、あらかじめ(Ｂ)成分の表面を各種オル
ガノシラン化合物またはオルガノシロキサンオリゴマー
によって疎水化処理したものを配合してもよく、また
(Ｂ)成分を(Ａ)成分に配合する際に系中に各種オルガノ
シラン化合物またはオルガノシロキサンオリゴマーを配
合してもよい。(Ｂ)成分を処理するためのオルガノシラ
ン化合物またはオルガノシロキサンオリゴマーは周知の
化合物を用いることができ、オルガノシラン化合物とし
ては、例えば、ジメチルジクロロシラン，ヘキサメチル
ジシラザン，ジメチルジアルコキシシランが挙げられ、
オルガノシロキサンオリゴマーとしては、例えば、分子
鎖両末端がシラノール基で封鎖されたジメチルシロキサ
ンオリゴマー，分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で
封鎖されたメチルハイドロジェンシロキサンオリゴマ
ー，１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン，１，
３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサンが挙
げられる。 【００１５】本発明の組成物において、(Ｂ)成分の配合
量は、(Ａ)成分１００重量部に対して１〜５０重量部の
範囲である。これは、(Ｂ)成分の配合量が、(Ａ)成分１
００重量部に対して、１重量部未満であると、消泡性お
よび消泡持続性が低下するためであり、またこれが５０
重量部をこえると、均一な消泡剤組成物を調製すること
が困難となるためである。 【００１６】本発明の消泡剤組成物は、上記の(Ａ)成分
と(Ｂ)成分を均一に混合することにより調製することが
できる。本発明の組成物を調製する方法は特に限定され
ず、例えば、(Ａ)成分と(Ｂ)成分を均一になるまで混合
する方法、(Ａ)成分を攪拌しながら、(Ａ)成分中に所定
量まで(Ｂ)成分を配合していく方法、(Ａ)成分の一部に
(Ｂ)成分を均一に混合し、次いでこれに残りの(Ａ)成分
を配合して混合する方法、さらには(Ａ)成分と(Ｂ)成分
からなる均一な組成物を調製した後、この組成物を３０
℃〜２００℃、好ましくは５０〜１５０℃に加熱攪拌す
る方法が挙げられる。また、本発明の組成物を調製する
際に加熱処理を行なう場合には、系中に硫酸等の酸性触
媒を微量添加しておくことが好ましい。また、本発明の
組成物を調製する装置は、加熱と攪拌ができる装置であ
ることが好ましいがこれに限定されるものではなく、例
えば、ホモミキサー，ボールミル，コロイドミル，三本
ロールが挙げられる。 【００１７】本発明の消泡剤組成物には、上記(Ａ)成分
と(Ｂ)成分以外の成分として、本発明の目的を損なわな
い限り任意の成分として、例えば、オルガノアルコキシ
シラン，オルガノハロシラン，オルガノシラザン等のシ
ラン化合物；水酸化アルミニウム微粉末，水酸化カルシ
ウム微粉末，水酸化マグネシウム微粉末等の金属酸化物
微粉末；マイカ等のリン片状充填剤；ジオルガノポリシ
ロキサン，エポキシ基含有ジオルガノポリシロキサン，
アミノ基含有ジオルガノポリシロキサン等のジオルガノ
ポリシロキサン；その他顔料，染料等を配合することが
できる。 【００１８】また、本発明の消泡剤組成物は、対象とす
る起泡系の種類によって有機溶剤型、水系エマルジョン
型、固形状等の形態をとることができる。本発明の消泡
剤組成物の対象とする起泡系が油系または有機溶剤系で
ある場合には、本発明の消泡剤組成物を有機溶剤で希釈
して使用することが好ましい。希釈するための使用する
有機溶剤は本発明の組成物を均一に分散できるものであ
れば特に限定されず、例えば、ヘキサン，ヘプタン，オ
クタン，メチルシクロヘキサン，キシレン，石油ナフサ
等の炭化水素系有機溶剤；パークロルエチレン，ブロモ
クロルエタン，ジクロルブタン等のハロゲン化炭化水素
系有機溶剤；トリエチルアミン，ブチルアミン，トリブ
チルアミン等のアミン系有機溶剤；イソプロピルアルコ
ール，ブチルアルコール，アミルアルコール等のアルコ
ール系有機溶剤；ヘキシルエーテル，ブチルセロソル
ブ，ジオキサン等のエーテル系有機溶剤；メチルエチル
ケトン，ジエチルケトン，メチルブチルケトン等のケト
ン系有機溶剤；酢酸エチル，セロソルブアセテート，プ
ロピオン酸エチル等のエステル系有機溶剤；酢酸，プロ
ピオン酸等のカルボン酸系有機溶剤が挙げられる。ま
た、本発明の消泡剤組成物の対象とする起泡系が水系で
ある場合には、本発明の消泡剤組成物を、水、界面活性
剤および任意の成分として保護コロイド剤を配合して、
これを乳化して水系エマルジョン型とすることが好まし
い。また、本発明の消泡剤を固形粉末消泡剤として使用
することができる。 【００１９】 【実施例】本発明の消泡剤組成物を実施例により詳細に
説明する。なお、実施例中、粘度の値は２５℃において
測定した値であり、消泡性および消泡持続性の評価は次
の様にしておこなった。 【００２０】＜消泡性および消泡持続性の評価＞１００
ミリリットルメスフラスコに消泡剤組成物０．５０gを
正確にはかりとり、これに第３級ブタノールを添加して
１００ミリリットルとして、消泡剤組成物の第３級ブタ
ノール溶液を調製した。また、１．５重量％−ポリオキ
シエチレンオクチルフェニルエーテル系界面活性剤［三
洋化成工業(株)製；オクタポール１００］の水溶液に、
水酸化カリウムのペレットを溶解して、ｐＨ１３のアル
カリ性水溶液を調製した。このアルカリ性水溶液１００
ミリリットルを３００ミリリットルふた付きガラス瓶に
投入し、これを振とう機にセットし、１０秒間振とうし
て起泡させた。直ちに、先に調製した消泡剤組成物の第
３級ブタノールをピペットを１．０ミリリットルを添加
して、泡が消えるまでの時間を測定した。泡が消える時
間が１０秒以下である場合を○、１１秒〜２０秒である
場合を△、２１秒をこえる場合を×として評価した。さ
らに、このものを振とう機にセットし、１０秒間振とう
して起泡させた後、泡が消えるまでの時間を測定した。
この操作を繰り返し行ない、破泡するまでの時間が２分
以上となった時点での繰り返し回数を求め、これを消泡
持続性として評価した。 【００２１】［実施例１］ 式： 【化２８】 （式中、ｘは２以上の整数である。）で表される、粘度
３０００センチポイズの液状有機ケイ素重合体１００重
量部と比表面積が３００m²／gである沈降性シリカ微粉
末１０重量部とを、室温で１時間混合した。この混合物
に硫酸０．０１重量部を加えて、６０℃で２時間混合し
て、本発明の消泡剤組成物を調製した。この組成物につ
いて、消泡性および消泡持続性を評価した。その結果を
表１に示した。 【００２２】［実施例２］ 式： 【化２９】 （式中、ｘは２以上の整数であり、ｙは１以上の整数で
あり、かつｘ：ｙ＝３：１である。）で表される、粘度
２００センチポイズの液状有機ケイ素重合体１００重量
部、比表面積が３００m²／gである沈降性シリカ微粉末
１０重量部を室温で１時間混合した。この混合物を６０
℃で２時間混合することにより、本発明の消泡剤組成物
を調製した。この組成物について、消泡性および消泡持
続性を評価した。その結果を表１に示した。 【００２３】［実施例３］ 式： 【化３０】 （式中、ｘは２以上の整数である。）で表される、粘度
３０００センチポイズの液状有機ケイ素重合体１００重
量部とヘキサメチルジシラザンで疎水化処理された比表
面積が２００m²／gであるヒュームドシリカ微粉末１０
重量部を混合し、これに硫酸０．０１重量部を加えて６
０℃で２時間攪拌した。冷却後、添加した硫酸と当量の
重曹を組成物に添加して、本発明の消泡剤組成物を調製
した。この組成物について、消泡性および消泡持続性を
評価した。その結果を表１に示した。 【００２４】［比較例１］実施例１において、液状有機
ケイ素重合体の代わりに、粘度３０００センチポイズの
ポリジメチルシロキサンを用いた以外は実施例１と同様
にして消泡剤組成物を調製した。その組成物について、
消泡性および消泡持続性を評価した。その結果を表１に
示した。 【００２５】 【表１】 【００２６】 【発明の効果】本発明の消泡剤組成物は、(Ａ)成分と
(Ｂ)成分からなり、特に(Ａ)成分としてシルアルキレン
シロキサン単位を有する液状有機ケイ素重合体を配合し
ているので、強アルカリ性条件下での消泡性および消泡
持続性が優れるという特徴を有する。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 (Ａ)一般式： 【化１】 （式中、Ｒ¹はアルケニル基を除く一価炭化水素基であ
   り、Ｒ²は一価炭化水素基、水素原子および水酸基から
   なる群から選択される基であり、Ｒ³はアルキレン基で
   あり、ｍは２以上の整数であり、ｎは０以上の整数であ
   り、かつｍ≧ｎである。）で表される液状有機ケイ素重
   合体 １００重量部および (Ｂ)比表面積が５０m²／g以上であるシリカ微粉末
   １〜５０重量部からなる消泡剤組成物。