JPH07114884B2 - 固形消泡剤及びそれを用いた消泡方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、固形消泡剤及びそれを用いた消泡方法に関す
るものであり、発泡性を有する水性被覆剤中に均一に混
合せしめるのではなく、当該被覆剤と接触状態下に維持
せしめることによって、発泡を防止又は抑制させるため
の固形消泡剤及びそれを用いた消泡方法を提供しようと
するものである。

〈従来の技術〉 従来、印刷インキ、コーティング剤等の各種被覆剤とし
ては、溶剤性、水性あるいは油溶性の各種タイプが使用
されているが、環境衛生上の問題あるいは作業性の問題
から水性タイプに移行して来ている。

とりわけ、紙器・紙袋等の印刷に於いては、そのほとん
どが、水性タイプの印刷インキにより行われている。ま
た各種タイプの印刷インキで印刷された印刷物において
も、美粧化・塗膜の耐性強化・後加工適性の向上等の目
的で、更に水性タイプのコーティング剤で被覆されるこ
とが増加して来ている。

水性インキあるいは、水性コーティング剤等の水性被覆
剤の基本的な構成は、水可溶型樹脂あるいは水分散型樹
脂及び水より成っており、必要に応じ水混和性溶剤、着
色剤、添加剤等を含むものである。

これら水性被覆剤の構成成分となる水可溶性樹脂は、水
溶化させる場合に、アンモニアあるいは有機アミンなど
のアルカリを用いて、樹脂中のカルボキシル基を中和・
イオン化させて水溶性ワニスとなしているものであり、
また水分散型樹脂については、乳化重合させる場合の乳
化剤として、界面活性剤あるいは、上記水可溶性樹脂の
水溶液を使用しているものである。

従って、これら水性被覆剤では、構成成分である水可溶
型樹脂からなるワニスまたは水分散型樹脂自体が界面活
性剤的な機能を保有しているため、結果として発泡しや
すい性質を有しているものである。

更にこれら水性被覆剤の使用すなわち、印刷又はコーテ
ィングにおいては、それらの容器から印刷機あるいは塗
工機に強制的にポンプ等で吸い上げられ、版胴、その他
の種々のローラー間での高い剪断力を受けるものであ
り、また被覆剤は循環使用されるため、その使用におけ
る各工程では、水性被覆剤の発泡をより助長させる結果
となるものであった。

かかる問題から、これら水性被覆剤中に消泡剤を、予じ
め添加混合したり、あるいは使用時に消泡剤を添加する
ことが一般に行なわれていた。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、従来の技術に於いては、水性被覆剤中に
消泡剤を添加するため、次に述べるような問題点を有す
るものであった。

まず、消泡剤の選択上の問題であるが、発泡を防止する
ためには、十分な消泡機能と継続的な抑泡機能が必要で
あるが、両者の性能を同時に満足させる消泡剤は少な
く、十分な消泡機能を有するものについては、抑泡機能
に欠け、抑泡機能を有するものについては、消泡機能が
十分でないという問題があった。

また、十分な消泡並びに抑泡機能を得るために、多量の
消泡剤を添加した場合、印刷面あるいは塗工面上にピン
ホールを発生し、品質低下をきたすため、おのずと添加
量に制限を有するものであり、更に、消泡剤の種類によ
っては、水性被覆剤への混合において、分散性が問題と
なり、経時で水性被覆剤の安定性が失われるという問題
も発生するものであった。

また、消泡並びに抑泡機能が十分でない場合には、印刷
機あるいは塗工機上で発泡することとなり、水性被覆剤
の安定供給が出来なくなる場合もあるため、常に発泡の
有無を監視する必要があった。発泡が生じた場合は、後
添加で、消泡剤を加える必要があるが、監視並びに消泡
剤の添加は作業効率の低下をきたすものであり、また消
泡剤の入れすぎによる前述のピンホールの発生、または
安定性の低下などの問題も生じるものであった。

また、使用残の被覆剤についても、消泡剤の後添加を行
ったものについては、安定性を損うなどの理由で、再使
用が出来ず、経済的でないという問題も有していた。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
あり、消泡剤を添加していないかあるいは、必要最低限
の消泡剤を添加した水性被覆剤中に、均一混合させるの
ではなく、水性被覆剤の貯蔵又は輸送中あるいは印刷又
は塗工等の使用中において、接触状態に維持させること
によって、消泡もしくは抑泡作用を呈する固形消泡剤及
びそれを用いた消泡方法を提供しようとするものであ
る。

〈問題点を解決するための手段〉 すなわち本発明は、粘度1.0〜1,000ポイズの範囲にある
オルガノポリシロキサン５〜50重量部と、水分散性樹
脂、溶剤可溶性樹脂及び油溶性樹脂の群から選ばれるい
ずれか１種の分散用樹脂（固形分として）50〜95重量部
から主として構成される固形消泡剤であって、水性被覆
剤中に、均一に混合せしめるのではなく、水性被覆剤と
の接触によって、消泡又は抑泡機能を発揮する固型消泡
剤及びそれによる消泡方法を提供しようとするものであ
る。

以下、本発明に係る固形消泡剤、及びそれを用いた消泡
方法について、具体的に説明する。

本発明において使用する粘度1.0〜1,000ポイズのオルガ
ノポリシロキサンとは、下記一般式で代表して示される
ものである。

一般式 ここで、粘度が上記範囲外であると、分散用樹脂との分
散に問題が生じるものである。

これらオルガノポリシロキサンは、単独でも使用出来る
が、シリカ等の充填剤あるいは、界面活性剤を混合した
ものであっても良く、また、分散用樹脂を選択すること
によって、エマルジョンの形のものも使用出来る。

なお、市販されているオルガノポリシロキサン製品とし
ては、信越化学工業社製KF-96,KS-502,KS-506,KS-607
等、東芝シリコーン社製TSA-720,TSA-730,TSA-732,TSA-
750等、東レシリコーン社製SH-5540,SH-5570,SH-200,SH
-550等、ダウコーニング社製FSアンチフォーム DB-10
0,DB-31等が使用出来る。

また、分散用の樹脂としては、対象となる水性被覆剤と
の接触によって、容易に溶解することなく、また前記シ
リコーン化合物を分散させるものであれば、使用出来る
ものであり、水性分散型樹脂、溶剤可溶型樹脂、油溶性
樹脂等、種々のタイプの樹脂が使用可能である。

水性分散型樹脂としては、酢ビ系、エチレン／酢ビ系、
酢ビ／アクリル系、アクリル系、スチレン／アクリル
系、塩化ビニル系などが、使用出来る。

また、溶剤可溶型樹脂としては、マレイン酸系、アクリ
ル酸系、スチレン／アクリル系、スチレン／マレイン酸
系、ロジン変性フェノール、ポリアミド、塩酢ビ、メラ
ミン、ウレタン、エポキシ、ポリエステルなどが使用出
来る。

また、油溶性の樹脂としては、アルキッド系樹脂、ポリ
エステル樹脂、石油樹脂、フェノール樹脂等が使用出来
る。

上記オルガノポリシロキサンと分散用樹脂との割合は、
固形分として、前者が５から50wt％の範囲に対し、後者
は50から95wt％の範囲、より好ましくは、前者が10〜30
wt％の範囲が望ましいものである。

オルガノポリシロキサンが上記範囲より少ない場合につ
いては、消泡効果が期待出来ず、またオルガノポリシロ
キサンが上記範囲より多い場合については、樹脂に対す
る分散が困難であること、塗膜状の固形消泡剤として使
用する場合、塗工性、塗膜強度に問題が生じること、使
用中、オルガノポリシロキサンが分離するなどして、ピ
ンホールの発生、被覆剤の安定性の低下などの問題も生
じるものである。

その他、本発明に係る固形消泡剤においては、必要に応
じ、可塑剤、有色もしくは無色の顔料などの添加剤を加
えることは、可能である。

なお、本発明に係る固形消泡剤を製造する場合について
は、分散用樹脂が固形であれば、適切な溶媒を用いて、
あるいは加熱溶融して液状となし、当該液状の分散用樹
脂中にオルガノポリシロキサンを分散させることによっ
て、オルガノポリシロキサンの樹脂分散物を得ることが
出来る。

得られた樹脂分散物は、使用方法に従って、ペレット状
の固形消泡剤もしくは、塗膜状の固形消泡剤として適用
することが出来る。

ペレット状の固形消泡剤を得る場合は、前述の樹脂分散
物を適当な手段によって溶媒を除去し、あるいは冷却
後、固形化した樹脂分散物を1.0〜10.0mmの大きさ、よ
り好ましくは2.0〜5.0mmの大きさに粉砕させることによ
って得るものである。

このようなペレット状の固形消泡剤に関しては袋あるい
は、網状の容器中に収納し、水性被覆剤の貯蔵もしくは
輸送容器中にあるいは、印刷機もしくは、塗工機の水性
被覆剤の流通経路中に配置し、水性被覆剤と接触状態に
維持させることによって、消泡剤として使用することが
出来る。

また、塗膜状の固形消泡剤として適用させる場合には、
水性被覆剤の容器内部、あるいは、印刷機又は塗工機の
当該被覆剤の供給及び循環経路、例えば、配管、バット
等の内側に前記液状の樹脂分散物を塗布して、膜状に固
化して、水性被覆剤と接触させることによって塗膜状の
固形消泡剤として使用することが出来る。

〈実施例〉 実施例1. 粘度、2.5ポイズのポリジメチルシロキサン（信越化学K
S-607A）10重量部と酢酸ビニル／アクリル共重合体エマ
ルジョン（商品名サイビノール,DB-153サイデン化学
製，固型分49％）90重量部を、ホモミキサーでもって攪
拌混合し、均一な分散物１を得た。

この分散物を乾燥固化し、平均約3mm粒経になるよう粉
砕し、ペレット状の固型消泡剤１−ａを得た。

実施例2. 粘度10ポイズのオルガノポリシロキサン（信越化学社製
KF-96）20重量部を、アクリル樹脂（ダイヤナールBR-10
6,三菱レイヨン製）40重量部及びトルエン60重量部から
なる樹脂溶液中に混合し、均一な分散物２を得た。

この分散物を乾燥固化し、平均3mmの粒経になるよう粉
砕し、ペレット状の固型消泡剤２−ａを得た。

実施例3. 実施例２で得た分散物２をフレキソ印刷機のインキバッ
トの内壁に約1mmの厚さに塗布し、乾燥固化せしめ、膜
状の固形消泡剤をインキバットに設けた。

水性インキ調整例 水性被覆剤として、以下の配合からなる水性フレキソイ
ンキを調整する。

顔料（フタロシャニンブルー） 15重量部 水溶液ワニス（ジョンクリル678の25％アクリル水溶
液） 65重量部 水 20 〃 上記組成よりなるインキをインキ1,とし、インキ１にシ
リコン系消泡剤（TSA 730,東芝シリコーン社製）を0.05
重量％添加したものをインキ2,0.2％添加したものをイ
ンキ3,1.0％添加したものをインキ４とする。

評価試験１〜２及び比較評価試験１〜４ 実施例１及び２で得たペレット状の固型消泡剤をそれぞ
れ使用し、網状の袋に入れ、段ボールフレキソ印刷機の
インキタンク中に浸漬出来る様準備する。

インキ１〜４をそのまま用いた場合（比較評価試験１〜
４）並びにインキ１のインキタンク中に上記固形消泡剤
を袋のまま浸漬した場合（評価試験１〜２）についてそ
れぞれ5,000枚の段ボール印刷を行い、発泡の有無その
他について表−１に従い評価した。結果は表−１に示
す。

評価方法 （１）発泡の有無……インキタンク中での発泡の有無を
調べ、発泡の程度が、印刷に全く支障がない場合は○、
消泡剤の後添加を必要とするものを△、消泡剤の添加に
よっても発泡がはげしく、インキ缶よりあふれるものを
×として評価した。

（２）ピンホール発生の有無……印刷物を評価し、ピン
ホール発生の有無を目視で判断する。ピンホールの発生
がないものを○、わずかにピンホールが認められるもの
を△、ピンホールによって印刷品質の低下が著しいもの
を×として評価する。

（３）残インキの安定性……印刷終了後の残インキをイ
ンキ缶に取り、40℃,1週間放置し、インキの粘度変化を
調べ、粘度上昇が120％以内のものを○、200％未満のも
のを△、200％以上あるいはゲル化あるいは成分の分離
現象が生じるものを×として評価した。

評価試験３〜４及び比較評価試験５〜８ 実施例３に従い、バット内壁に設けた膜状固型消泡剤を
使用し、発泡の有無等を評価する。

インキ１及び２のインキを用い、膜状固形消泡剤を設け
たバットを取り付けたフレキソ印刷機で段ボール印刷
（5,000枚）を行った場合を評価試験3,4とした。

また、インキ１〜４を用い、膜状固形消泡剤を設けてい
ないバットを取り付けたフレキソ印刷機で段ボール印刷
（5,000枚）を行った場合を比較評価試験５〜８とす
る。

評価結果は表−２に示す。なお、評価方法は前述の方法
を使用した。

〈発明の効果〉 本発明に係る固形消泡剤は、水性被覆剤中に均一分散さ
せるのではなく、水性被覆剤と接触状態に維持させるこ
とによって発泡を防止させるものであり、消泡剤の多量
添加によるピンホールの発生あるいは、インキの安定性
の低下という問題も生じないものであり、優れた消泡機
能を発揮するものと言える。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粘度1.0〜1,000ポイズの範囲にあるオルガ
   ノポリシロキサン５〜50重量部と、水分散性樹脂、溶剤
   可溶性樹脂及び油溶性樹脂の群から選ばれるいずれか１
   種の分散用樹脂（固形分として）50〜95重量部から主と
   して構成されることを特徴とする固形消泡剤。
2. 【請求項２】粘度1.0〜1,000ポイズの範囲にあるオルガ
   ノポリシロキサン５〜50重量部と、水分散性樹脂、溶剤
   可溶性樹脂、及び油溶性樹脂の群から選ばれる１種の分
   散用樹脂（固形分として）50〜95重量部から主として構
   成される固形消泡剤を水性被覆剤と接触状態に配置せし
   める事を特徴とする固形消泡剤による消泡方法。