JPH05220304A - 消泡剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【構成】 式（１）のフルオロアルキル基含有有機ケイ
素化合物含有消泡剤。 〔式中Ｒは、Ｃ１〜１０のアルキル基、アルコキシ基若
しくはアルキルカルボニルオキシ基を示し、ＲＦは、
（ＣＦ_２）ｎ_１Ｘ又は−ＣＦ（ＣＦ_３）−（ＯＣＦ_２Ｃ
Ｆ（ＣＦ_３）ｎ_２−ＯＣ_３Ｆ_７を示す（但しＸは、Ｈ、
Ｆ、Ｃｌを示し、ｎ_１は１〜１０の整数、ｎ_２は０〜８
の整数を示す）またａ及びｂは、０又は１を示す。但し
ａ＋ｂ≠０である〕 【効果】 上記消泡剤は化学的に不活性であり、種々の
悪条件下においても発泡物質と反応せず安定であり、食
品の製造工程、食器洗浄工程、排水処理等及び繊維の高
温染色工程、炭化水素の分解ガス脱硫工程等、発泡を伴
う各種産業工程に幅広く利用できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規なフルオロアルキ
ル基含有有機ケイ素化合物を有効成分として含有する消
泡剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機化合物中にフルオロアルキル基を含
有する化合物は、耐光性、撥水撥油性、更には生理活性
等の有用な性質を示す化合物として注目を集めている。
特に、有機ケイ素化合物中にフルオロアルキル基が導入
されたフルオロアルキル基含有有機ケイ素化合物は、低
表面張力性、低屈折性、耐熱性、耐寒性、耐油性、電気
絶縁性、撥水性、離型性、消泡性、耐薬品性等の優れた
特性を有するため種々の分野において、例えば、医薬、
農薬等の合成中間体、半導体デバイスの生産工程におけ
るレジスト等の密着性向上剤、光学レンズ、眼鏡用レン
ズ、ガラス器具等の表面における撥水撥油性及び防汚染
性等の付与のための表面処理剤、更には離型性を付与す
る材料等の分野において広く利用されている。前記フル
オロアルキル基含有有機ケイ素化合物としては、特開平
２−２１９８２９号及び特開平２−２１９８３０号公報
において、ポリシロキサン中にフルオロアルキル基が導
入された化合物がそれぞれ開示されている。一方、この
ようなシリコン系化合物を有効成分とする消泡剤も知ら
れている。しかしながら、従来消泡剤として使用されて
いるシリコン系化合物よりも微量の添加により優れた消
泡性を示す有効成分の開発が望まれているのが実状であ
る。また本発明に示されるような有機ケイ素化合物にフ
ルオロアルキル基が導入されたフルオロアルキル基含有
有機ケイ素化合物自体も知られていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、低表
面張力性を有し、優れた消泡性を示す新規なフルオロア
ルキル基含有有機ケイ素化合物を有効成分として含有す
る消泡剤を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記一
般式化２で表わされるフルオロアルキル基含有有機ケイ
素化合物（以下有機ケイ素化合物１と称す）を有効成分
として含有する消泡剤が提供される。

【０００５】

【化２】

【０００６】以下本発明を更に詳細に説明する。

【０００７】本発明の消泡剤は、前記一般式化２で表わ
される有機ケイ素化合物１を有効成分として含有する。
また前記有機ケイ素化合物１において、Ｒが炭素数１１
以上のアルキル基、アルコキシ基若しくはアルキルカル
ボニルオキシ基の場合には、製造が困難であり、またｎ
₁が１０を超える場合又はｎ₂が８を超える場合には、溶
媒に対する溶解性が低下するので使用できない。

【０００８】また前記有機ケイ素化合物１において、適
用可能なＲF、すなわち −(ＣF₂)ｎ₁Ｘまたは下記一般式化３を具体的に列挙す
ると、Ｆ₃Ｃ−，Ｆ（ＣＦ₂）₂−，Ｆ（ＣＦ₂）₃−，Ｆ
（ＣＦ₂）₄−，Ｆ（ＣＦ₂）₅−，Ｆ（ＣＦ₂）₆−，Ｆ
（ＣＦ₂）₇−，Ｆ（ＣＦ₂）₈−，Ｆ（ＣＦ₂）₉−，Ｆ
（ＣＦ₂）₁₀−，ＨＣＦ₂−，Ｈ（ＣＦ₂）₂−，Ｈ（ＣＦ
₂）₃−，Ｈ（ＣＦ₂）₄−，Ｈ（ＣＦ₂）₅−，Ｈ（Ｃ
Ｆ₂）₆−，Ｈ（ＣＦ₂）₇−，Ｈ（ＣＦ₂）₈−，Ｈ（ＣＦ
₂）₉−，Ｈ（ＣＦ₂）₁₀−，ＣｌＣＦ₂−，Ｃｌ（Ｃ
Ｆ₂）₂−，Ｃｌ（ＣＦ₂）₃−，Ｃｌ（ＣＦ₂）₄−，Ｃｌ
（ＣＦ₂）₅−，Ｃｌ（ＣＦ₂）₆−，Ｃｌ（ＣＦ₂）₇−，
Ｃｌ（ＣＦ₂）₈−，Ｃｌ（ＣＦ₂）₉−，Ｃｌ（ＣＦ₂）
₁₀−，下記化学式化４、化５、化６、化７、化８、化
９、化１０、化１１、化１２である。

【０００９】

【化３】

【００１０】

【化４】

【００１１】

【化５】

【００１２】

【化６】

【００１３】

【化７】

【００１４】

【化８】

【００１５】

【化９】

【００１６】

【化１０】

【００１７】

【化１１】

【００１８】

【化１２】

【００１９】更に前記有機ケイ素化合物１としては、具
体的には例えば、下記一般式化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、化２
８、化２９、化３０、化３１、化３２、化３３、化３
４、化３５、化３６、化３７、化３８、化３９、化４
０、化４１、化４２等を好ましく挙げることができる
（尚、式中ベンゼン環に結合するＲF基の位置は、オル
ト、メタ、パラのいずれか任意である）。

【００２０】

【化１３】

【００２１】

【化１４】

【００２２】

【化１５】

【００２３】

【化１６】

【００２４】

【化１７】

【００２５】

【化１８】

【００２６】

【化１９】

【００２７】

【化２０】

【００２８】

【化２１】

【００２９】

【化２２】

【００３０】

【化２３】

【００３１】

【化２４】

【００３２】

【化２５】

【００３３】

【化２６】

【００３４】

【化２７】

【００３５】

【化２８】

【００３６】

【化２９】

【００３７】

【化３０】

【００３８】

【化３１】

【００３９】

【化３２】

【００４０】

【化３３】

【００４１】

【化３４】

【００４２】

【化３５】

【００４３】

【化３６】

【００４４】

【化３７】

【００４５】

【化３８】

【００４６】

【化３９】

【００４７】

【化４０】

【００４８】

【化４１】

【００４９】

【化４２】

【００５０】前記有機ケイ素化合物１は、特定の過酸化
ジフルオロアルカノイルと特定のフェニル基含有有機ケ
イ素化合物とを反応させることにより製造することがで
きる。

【００５１】前記特定の過酸化ジフルオロアルカノイル
としては、下記一般式化４３で表わされる過酸化ジフル
オロアルカノイル（以下ジフルオロアルカノイル２と称
す）を好ましく挙げることができる。前記ジフルオロア
ルカノイル２において、ｎ₁が１１以上の場合又はｎ₂が
９以上の場合には、溶媒の存在下において反応させる際
に前記ジフルオロアルカノイル２の溶解性が低下するの
で好ましくない。

【００５２】

【化４３】

【００５３】また前記ジフルオロアルカノイル２中のＲ
Fは、前記有機ケイ素化合物１において具体的に列挙し
たＲFと同様であり、前記ジフルオロアルカノイル２と
しては、具体的には例えば過酸化ジペルフルオロ−２−
メチル−３−オキサヘキサノイル、過酸化ジペルフルオ
ロ−２，５−ジメチル−３，６−ジオキサノナノイル、
過酸化ジペルフルオロブチリル、過酸化ジペルフルオロ
ヘプタノイル等を好ましく挙げることができる。

【００５４】また前記特定のフェニル基含有有機ケイ素
化合物としては、下記一般式化４４で表わされるフェニ
ル基含有有機ケイ素化合物（以下有機ケイ素化合物３と
称す）を好ましく挙げることができる。前記有機ケイ素
化合物３において、Ｒが炭素数１１以上のアルキル基、
アルコキシ基若しくはアルキルカルボニルオキシ基の場
合には、製造が困難であり好ましくない。

【００５５】

【化４４】

【００５６】前記有機ケイ素化合物３としては、具体的
には例えば、３，３−ジフェニルヘキサメチルトリシロ
キサン、３，３−ジフェニルヘキサエチルトリシロキサ
ン、３，３−ジフェニルヘキサプロピルトリシロキサ
ン、３，３−ジフェニルヘキサブチルトリシロキサン、
３，３−ジフェニルヘキサメトキシトリシロキサン、
３，３−ジフェニルヘキサエトキシトリシロキサン、
３，３−ジフェニルヘキサプロポキシトリシロキサン、
３，３−ジフェニルヘキサブトキシトリシロキサン等を
好ましく挙げることができる。

【００５７】更に、前記ジフルオロアルカノイル２と前
記有機ケイ素化合物３とを反応させる際における、仕込
みモル比は、１：０．１〜１０．０の範囲であるのが好
ましく、特に、１：０．３〜５．０の範囲とするのが好
ましい。前記有機ケイ素化合物３の仕込みモル比が０．
１未満の場合には、過酸化物の自己分解に起因する生成
物が多量に生成し、また１０を超える場合には、目的と
するフルオロアルキル基含有有機ケイ素化合物の収率が
低下するので好ましくない。また前記有機ケイ素化合物
１のａ、ｂともに１とする場合には、前記ジフルオロア
ルカノイル２に対する有機ケイ素化合物３の仕込みモル
比を２以上とするのが好ましい。更に前記反応は常圧で
行なうことが可能であり、且つ反応温度は好ましくは−
２０〜＋１５０℃、特に好ましくは０〜１００℃の範囲
である。前記反応温度が−２０℃未満の場合には反応に
長時間を要し、＋１５０℃を超える場合には反応時の圧
力が高くなり、反応操作が困難となるので好ましくな
い。更にまた反応時間は３０分〜２０時間の範囲が好ま
しく、工業的には１〜１０時間の範囲にて行なうことが
特に好ましい。

【００５８】本発明の消泡剤において、前記有機ケイ素
化合物１の含有割合は、対象物により種々選択すること
ができるが、好ましくは０．０１〜１００重量％、特に
好ましくは０．１〜５０重量％とするのが好ましい。

【００５９】本発明の消泡剤は、前記有機ケイ素化合物
１をそのまま消泡剤として用いることができる他、例え
ば非水溶液へ添加する場合には、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒又は１，１，
２−トリクロロトリフルオロエタン等のハロゲン系有機
溶剤等に有機ケイ素化合物１を溶解させて調製すること
もでき、更には水溶液に有機ケイ素化合物１を例えばホ
モミキサー等により乳化し、エマルジョン化して調製す
ることもできる。該エマルジョン粒径は０．１〜１００
μｍの範囲が好ましく、特に１〜１０μｍが好ましい。
また該エマルジョンを安定化させるために、例えばポリ
ビニルアルコール等の公知の増粘剤等を含有させること
もできる。更にまた本発明の消泡剤には、泡膜への侵入
を容易にし、より強い消泡効果を発揮する等のために、
必要に応じて公知の酸化防止剤、シリカ、アルミナ、二
酸化チタン等の充填剤等を含有させることもできる。

【００６０】本発明の消泡剤を使用するには、例えば発
泡性の水溶液又は非水溶液に添加することにより優れた
効果を得ることができる。この際、水溶液又は非水溶液
に対する本発明の消泡剤の添加量は、有機ケイ素化合物
１の量を基準として重量比で好ましくは０．０１ppm〜
１０００ppm、特に好ましくは０．１ppm〜１００ppmの
範囲となるように添加すればよい。添加量が０．０１pp
m未満の場合には前記有機ケイ素化合物１に起因する表
面張力の低下が十分でなく、水溶液又は非水溶液への溶
解性が大きくなり、抑泡効果が不十分となり、添加量が
１０００ppmを超えると、水溶液又は非水溶液への分散
性、泡への拡張性が低下し、消泡効果、特に破泡性、速
効性が不十分となるので好ましくない。

【００６１】

【発明の効果】本発明の消泡剤は、低表面張力性、低屈
折性、耐熱性、耐寒性、耐油性、電気絶縁性、撥水性、
離型性、消泡性、耐薬品性等の特性を有する新規な化合
物であるフルオロアルキル基含有有機ケイ素化合物を有
効成分とするため、化学的に不活性であり、種々の悪条
件下においても発泡物質と反応せず安定である。故に、
食品の製造工程あるいは食器洗浄工程、更には排水処理
等に利用することができる。また繊維の高温染色工程や
炭化水素の分解ガス脱硫工程及び接着性、ペインタブル
性（塗装性）、はじき等の問題により公知の消泡剤の使
用が不可能であった塗料、インキ、ラテックス等への使
用が可能となり、発泡を伴う各種産業工程に広く利用す
ることが可能である。

【００６２】

【実施例】以下本発明を合成例、実施例及び比較例によ
り更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定される
ものではない。

【００６３】

【合成例１】３，３−ジフェニルヘキサメチルトリシロ
キサン（１０．９ｇ，３０mmol）に、過酸化ジペルフル
オロ−２，５−ジメチル−３，６−ジオキサノナノイル
（２４．８ｇ，２５mmol）を含む１，１，２−トリクロ
ロトリフルオロエタン溶液３００ｇを加え、窒素雰囲気
下、４０℃にて５時間反応を行なった。反応終了後、反
応溶媒を除去し、次いで蒸留を行ない、下記化学式化４
５で表わされるフルオロアルキル基含有有機ケイ素化合
物を収率９１％（収量２２．８ｇ）で得た。

【００６４】

【化４５】

【００６５】

【合成例２】３，３−ジフェニルヘキサメチルトリシロ
キサンの仕込み量を１２．５mmol（４．５ｇ）とした以
外は、合成例１と同様にして反応を行ない、下記化学式
化４６で表わされるフルオロアルキル基含有有機ケイ素
化合物を収率６３％（収量９．９ｇ）で得た。

【００６６】

【化４６】

【００６７】

【合成例３】過酸化ジペルフルオロ−２，５−ジメチル
−３，６−ジオキサノナノイルを、過酸化ジペルフルオ
ロ−２−メチル−３−オキサヘキサノイルに代えた以外
は合成例１と同様に反応を行ない、下記化学式化４７で
表わされるフルオロアルキル基含有有機ケイ素化合物を
収率８８％（収量１７．０ｇ）で得た。

【００６８】

【化４７】

【００６９】

【合成例４】過酸化ジペルフルオロ−２，５−ジメチル
−３，６−ジオキサノナノイルを、過酸化ジペルフルオ
ロ−２−メチル−３−オキサヘキサノイルに、また３，
３−ジフェニルヘキサメチルトリシロキサンの仕込み量
を１２．５mmol（４．５ｇ）とした以外は合成例１と同
様に反応を行ない、下記化学式化４８で表わされるフル
オロアルキル基含有有機ケイ素化合物を収率６７％（収
量７．８ｇ）で得た。

【００７０】

【化４８】

【００７１】

【合成例５】過酸化ジペルフルオロ−２，５−ジメチル
−３，６−ジオキサノナノイルを、過酸化ジペルフルオ
ロヘプタノイルとした以外は合成例１と同様に反応を行
ない、下記化学式化４９で表わされるフルオロアルキル
基含有有機ケイ素化合物を収率８３％（収量１６．９
ｇ）で得た。

【００７２】

【化４９】

【００７３】

【合成例６】過酸化ジペルフルオロ−２，５−ジメチル
−３，６−ジオキサノナノイルを、過酸化ジペルフルオ
ロヘプタノイルに、また３，３−ジフェニルヘキサメチ
ルトリシロキサンの仕込み量を１２．５mmol（４．５
ｇ）とした以外は合成例１と同様に反応を行ない、下記
化学式化５０で表わされるフルオロアルキル基含有有機
ケイ素化合物を収率６０％（収量７．５ｇ）で得た。

【００７４】

【化５０】

【００７５】

【合成例７】過酸化ジペルフルオロ−２，５−ジメチル
−３，６−ジオキサノナノイルを、過酸化ジペルフルオ
ロブチリルとした以外は合成例１と同様に反応を行な
い、下記化学式化５１で表わされるフルオロアルキル基
含有有機ケイ素化合物を収率７９％（収量１２．５ｇ）
で得た。

【００７６】

【化５１】

【００７７】

【合成例８】過酸化ジペルフルオロ−２，５−ジメチル
−３，６−ジオキサノナノイルを、過酸化ジペルフルオ
ロブチリルに、また３，３−ジフェニルヘキサメチルト
リシロキサンの仕込み量を１２．５mmol（４．５ｇ）と
した以外は合成例１と同様に反応を行ない、下記化学式
化５２で表わされるフルオロアルキル基含有有機ケイ素
化合物を収率５５％（収量４．８ｇ）で得た。

【００７８】

【化５２】

【００７９】

【実施例１】０．０１mol／lドデシル硫酸ナトリウム水
溶液を発泡液として、該水溶液１００ml中に合成例１で
合成したフルオロアルキル基含有有機ケイ素化合物５７
０ppmを加えた後、該混合物をガラス製発泡管に入れ、
２５℃にて空気吹き込み速度３００ml／分で通気した際
の発泡量を、表１に示すように５分後から４０分後まで
５分ごとに測定した。結果を表１に示す。

【００８０】

【実施例２】フルオロアルキル基含有有機ケイ素化合物
を３８０ppmに代えた以外は実施例１と同様に行ない、
発泡量を測定した。結果を表１に示す。

【００８１】

【実施例３〜９】フルオロアルキル基含有有機ケイ素化
合物を合成例２〜８で合成した化合物に代えた以外は実
施例１と同様に行ない、発泡量を測定した。結果を表１
に示す。

【００８２】

【比較例１】フルオロアルキル基含有有機ケイ素化合物
を３，３−ジフェニルヘキサメチルトリシロキサンに代
えた以外は実施例１と同様に行ない、発泡量を測定し
た。結果を表１に示す。

【００８３】

【比較例２】フルオロアルキル基含有有機ケイ素化合物
を３，３−ジフェニルヘキサメチルトリシロキサン２８
５０ppmに代えた以外は実施例１と同様に行ない、発泡
量を測定した。結果を表１に示す。

【００８４】

【表１】

【００８５】以上実施例及び比較例に示すように、本発
明のフルオロアルキル基含有有機ケイ素化合物を有効成
分とする消泡剤は、通常のシリコン化合物に比較して抑
泡性が極めて高いことが明らかである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式化１で表わされるフルオロア
   ルキル基含有有機ケイ素化合物を有効成分として含有す
   る消泡剤。 【化１】