JPH11244610A - 消泡剤組成物 - Google Patents

消泡剤組成物

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JPH11244610A
JPH11244610A JP7333298A JP7333298A JPH11244610A JP H11244610 A JPH11244610 A JP H11244610A JP 7333298 A JP7333298 A JP 7333298A JP 7333298 A JP7333298 A JP 7333298A JP H11244610 A JPH11244610 A JP H11244610A
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carbon atoms
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芳和 五藤
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SANNOPUKO KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種の発泡性水溶液を扱う産業、例えば紙パ
ルプ製造工業、建築工業、染料工業および染色工業、塗
料製造および塗装工業、合成樹脂製造工業、合成ゴム製
造工業および繊維加工工業などの各種工程で発生する気
泡に対し優れた消泡性を発揮し、かつ最終製品の耐水性
を低下させることがなく、製品の品質を向上できる消泡
剤組成物を提供すること。 【解決手段】 還元性糖類を炭素数8〜36、価数1〜
2のアルコールにより化学修飾することにより得られる
非還元性糖類に、炭素数2〜4のアルキレンオキシドを
平均3〜20モル付加重合させた化合物からなる消泡剤
組成物による。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は消泡剤に関する。さ
らに詳しくは発泡性の水溶液を取り扱う諸工業、例えば
紙パルプ製造工業、建築工業、染料工業および染色工
業、塗料製造および塗装工業、合成樹脂製造工業、合成
ゴム製造工業および繊維加工工業などの各種工程で発生
する気泡に対し優れた消泡性を発揮し、かつ最終製品の
耐水性を低下させることのない新規な消泡剤組成物に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来からこれらの工業用としては、水分
散性が良好で最終製品にオイルスポット、ピンホールや
はじき、油浮き等の弊害がなく、またスカムや沈殿物の
発生が殆ど見られないポリエーテル系の消泡剤が好んで
用いられている。
【0003】従来、ポリエーテル系消泡剤としては、1
〜8価のアルコール例えばステアリルアルコール、ジプ
ロピレングリコール、グリセリン、ソルビタンおよび蔗
糖などにアルキレンオキシドを付加したものや、その末
端を脂肪酸でエステル化したもの(特公昭45−301
89号、特公昭47−40394号、特公昭49−38
923号、特開昭50−22788号、特開昭54−1
33484号、特開昭54−135298号、特公昭6
1−7847号、特開平2−21905号および特開平
2−21907号各公報等)、ジヘキシルフェノールに
アルキレンオキシドを付加したもの(特開昭55−92
110号公報)、アルキルフェノールにアルキレンオキ
シドを付加したもの(特公昭47−32511号公
報)、またプロピレングリコール脂肪酸モノエステル、
ジエステル(特開昭52−97385号公報、特開昭5
6−48210号各公報等)などが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一般にポリエーテル系
消泡剤は水分散性は良好であるが、製造工程において本
消泡剤を使用した最終製品の耐水性を大幅に低下させる
という欠点があった。1〜8価のアルコールにアルキレ
ンオキシドを付加したものや、前述のジヘキシルフェノ
ールやアルキルフェノールのアルキレンオキシド付加物
は耐水性が十分でなく、またプロピレングリコール脂肪
酸モノエステルは耐水性の低下は比較的小さい反面、消
泡性が劣るという欠点があった。
【0005】このように、ポリエーテル系消泡剤では消
泡性と耐水性が両立しないという欠点があった。よって
本発明の目的は消泡性を示しながら耐水性に優れるポリ
エーテル系消泡剤を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討を
重ねた結果、特定の糖類にアルキレンオキシドを付加重
合させた化合物が優れた消泡効果と耐水性を有すること
を見いだし本発明に達した。すなわち本発明は、還元性
糖類を炭素数8〜36、価数1〜2のアルコールにより
化学修飾することにより得られる非還元性糖類に、炭素
数2〜4のアルキレンオキシドを平均3〜20モル付加
重合させた化合物からなる消泡剤組成物である。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明において還元性糖類とは糖
類のうちヘミアセタール水酸基が分子内に残っている糖
類のことで、単糖類ではブドウ糖、果糖等が、二糖類で
は、麦芽糖、乳糖、ソホロース、セロビオースおよびゲ
ンチオビオース等が、三糖類ではゲンチアノース、ラフ
ィノース等が挙げられる。これらのうち好ましくは単糖
類、二糖類であり、特に好ましくはブドウ糖、麦芽糖で
ある。
【0008】本発明において炭素数が8〜36、価数1
〜2のアルコールとは分子内に1または2個の水酸基を
持ち、かつ炭素数が8〜36の有機化合物であり、例え
ば直鎖または分岐のアルキル基等を持つ脂肪族アルコー
ル、グリコール類、アルキルフェノール類やそのノボラ
ック型縮合物などのフェノール類等のアルコールであ
り、例えば脂肪族アルコールとしてはオクチルアルコー
ル、ラウリルアルコール、ドデシルアルコール、ステア
リルアルコール、エイコシルアルコール、セリルアルコ
ール、および油脂類を変成したダイマージオールである
ペスポールHP−1000(東亜合成株式会社製)等が
挙げられる。またグリコール類としては例えば1,9−
ノナンジオールが、フェノール類としてはオクチルフェ
ノール、オクタデシルフェノールおよびこれらのノボラ
ック型縮合物等が挙げられる。これらのうち好ましくは
脂肪族アルコール、フェノール類である。
【0009】本発明において化学修飾法とは還元性糖類
とアルコールを酸触媒の存在下で加熱するフイッシャー
法および特開昭63−84637号公報、特開平1−4
7796号公報、特開平1−71897号各公報等に見
られるフイッシャー法の改良法等が挙げられる。化学修
飾した非還元性糖類としては、例えば高級アルコールと
ブドウ糖、麦芽糖等からのアルキル変成糖類、各種二価
アルコールと上記糖類による縮合変成物等が挙げられ
る。これらは単独でまたは併用して本発明に使用でき
る。
【0010】本発明において炭素数2〜4のアルキレン
オキシドとしては、エチレンオキシド(以下、EOと略
記)、プロピレンオキシド(以下、POと略記)、イソ
ブチレンオキシド、1,2−ブチレンオキシド(以下、
BOと略記)およびテトラヒドロフラン(以下、THF
と略記)等が挙げられる。これらのうち好ましいのはE
O、POおよびBOであり、特に好ましいのはPOであ
る。
【0011】本発明において該糖類へのアルキレンオキ
シドの平均付加モル数は3〜20であり、好ましくは4
〜15である。3モルより低い場合は消泡性が得られな
い。また20モルを越える場合は耐水性が低下する。ま
た、アルキレンオキシド中に占めるPO割合は75モル
%以上、好ましくは80モル%以上である。75モル%
未満の場合、例えばBO、THF等の割合が大きくなる
と水に対する分散性が低下し、またEOの割合が大きく
なると消泡性、耐水性が低下する。アルキレンオキシド
の付加重合の順序は特に限定されず、また重合形式もブ
ロック、ランダム何れでもよい。
【0012】本発明において、アルキレンオキシドの付
加に用いられる重合形式としてはアニオン重合、カチオ
ン重合あるいは配位アニオン重合等が挙げられる。これ
らの重合形式は単独で用いられても、また重合度に応じ
て併用して用いられても構わない。また触媒としては、
アルカリあるいはアルカリ土類金属の水酸化物、アルコ
ラートまたは炭酸塩等、およびトリアルキルアミン等、
塩化第二錫、トリフッ化ホウ素等のルイス酸系触媒や鉱
酸等、特開昭63−277236号公報に見られる複合
金属シアノ錯体あるいは特公平5−14734号公報に
見られる有機アルミニゥムポルフィリン錯体等が用いら
れる。これらのうち好ましくは、水酸化カリウム、水酸
化セシウム、およびトリメチルアミン等である。触媒の
使用量は重合終了時の該化合物の重量に対して0.05
〜2.0重量%の範囲であり、好ましくは0.1〜1.
0重量%である。
【0013】本発明において、付加重合反応は通常の条
件下で実施されてよく、例えば温度は70〜150℃、
好ましくは80〜130℃である。また、重合中の最高
圧力(ゲージ圧)は8kg/cm2、好ましくは6kg
/cm2である。また反応に要する時間は通常4〜12
時間である。
【0014】本発明において、重合により得られる該重
合物からの触媒除去の方法としては、例えば特公昭47
−3745号公報に記載のように、酸性成分によりアル
カリ性触媒を中和し、生じた塩を濾過除去する方法、特
開昭53−123499号公報のアルカリ吸着剤を用い
る方法、特公昭49−14359号公報の溶媒に溶かし
て水洗する方法、特開昭51−23211号公報のイオ
ン交換樹脂を用いる方法、特公昭52−33000号公
報のアルカリ性触媒を炭酸ガスで中和して、生じた炭酸
塩を濾過する方法および各種有機酸、無機酸により中和
する方法、または酸性触媒の場合はいったんアルカリ成
分により弱アルカリ性とした後上記方法にて除去する場
合等があるが、そのいずれを用いても差し支えない。
【0015】本発明の消泡剤は予め適正な濃度に希釈し
た水溶液の状態で添加しても、またそのままで添加して
もよく、またその添加量は発泡性水溶液に対して通常、
1〜10,000ppmであり、好ましくは5〜5,0
00ppmである。
【0016】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。消
泡性および耐水性等の試験結果は表1〜4に記載した。
尚、実施例、試験方法などにおける部は重量部を意味す
る。
【0017】[消泡性試験方法1]ガラス製発泡管に発
泡性試験水(新聞用紙抄紙白水)500mlを入れ、3
5℃に温調した。次いでポンプを用いて発泡管の底部か
ら試験水を3000ml/分で循環しながら、発泡管上
部(高さは一定に設定)より約20cm下の試験液水面
に落下させることにより試験水を発泡させた。泡高さが
100mmに達したとき消泡剤5PPM(対試験水)を
添加し、最も泡面が低下するのに要した時間(秒、小さ
いほど分散性が良いことを表す)、その泡高さ(mm、
小さいほど初期破泡性が良いことを表す)および循環を
持続して5分間後の泡高さ(mm、小さいほど抑泡持続
性が良いことを表す)をもって消泡性を評価比較した。
評価結果は表1に記載。
【0018】[耐水性試験方法1]下記の試験紙作成条
件により得た紙を用いてのステキヒトサイズ度試験(J
IS P8122)にて全平均値(秒、値が大きいほど
耐水性が良いことを表す)をもって耐水性を評価比較し
た。評価結果は表1に記載。 [試験紙作成条件] 装 置:熊谷理機工業(株)角型シートマシーン 坪 量:50g/m2 使用薬剤:パルプ(DIP/GP/NBKP/LBKP=60/30/5/5 ) [100部] ロジンサイズ剤[1部] 硫酸バンド[3部] 消泡剤組成物[0.5部] 乾 燥:150℃×30分間
【0019】[消泡性試験方法2]下記組成のスラリー
を作成し、濾過機にて1平方センチ当たり固形分1.0
gのスレート板を抄造した。濾過工程は、減圧下(40
cmHg)スラリー温度25℃にて実施し、濾過の終点
はスレート板表面に水分が無くなる時点とした。この濾
過終点までの所要時間(濾過時間)と抄造スレート板の
含水率を測定し、消泡性を評価比較した。含水率(%)
は(水分重量/固形分重量)×100にて算出した。濾
過時間、含水率の小さいほど消泡性が良好であることを
示している。評価結果は表2に記載。 [スラリー組成] 固 形 分:ポルトランドセメント[100部] N−UKPパルプ [6部] ロックウール繊維 [3部] 水 :固形分濃度が7重量%となる量を加える。ただしスラリー作成/ 濾過を8回繰り返した後の水を使用する。 消 泡 剤:消泡性試験直前に対固形分100PPM量を添加、10秒間ミキ サーにて撹拌する。
【0020】[耐水性試験方法2]上記消泡性試験終了
後、乾燥、焼成したスレート板表面に水を1滴たらし、
完全に浸み込むまでの時間を測定し耐水性を評価比較し
た。値の大きいほど耐水性が良好であることを示してい
る。評価結果は表2に記載。
【0021】[消泡性試験方法3]消泡性試験方法1に
準じて下記の通り実施した。ガラス製発泡管に下記試験
液500mlを入れ、40℃に温調する。次いでポンプ
を用いて発泡管の底部から試験水を3000ml/分で
循環しながら、発泡管上部より約20cm下の試験液水
面に落下させることにより試験水を発泡させる。泡高さ
が100mmに達したとき消泡剤10PPMを添加し、
最も泡面が低下するのに要した時間、その泡高さおよび
循環を持続して5分間後の泡高さをもって消泡性を評価
比較した。評価結果は表3に記載。
【0022】 [試験液組成] 使用薬剤:カラヤス スプラブラックB−160[2部]日本化薬(株)製 ダイアニックス オレンジB−SE [2部]三菱化成(株)製 酢酸(80%品) [0.3部] 無水硫酸ソーダ [25部] 水 [970.7部]
【0023】[耐水性試験方法3]下記の条件にてポリ
エステル布を染色した後還元洗浄を行う。次いで乾燥後
上記試験布を用いて湿式摩擦堅牢度試験(JIS L0
849−1971に準拠)を実施し耐水性を評価比較し
た。(評価は5段階とし、5が最良)評価結果は表3に
記載。 [染色条件] 染 料:ダイアニックスレッドG−SE(4%o.w.f.) 消 泡 剤:[1.0部](対染浴1000部) P H:酢酸(80%品)にて5に調整 温度、時間:130℃×45分間
【0024】[還元洗浄条件] 温度、時間:80℃×10分間(浴比1:20) 後 処 理:水洗した後乾燥させ、アイロン掛けを実施
した。
【0025】[消泡性試験方法4]特開昭60−158
259号公報に記載されている方法に準拠して、下記組
成の水性塗料(ディスパーミルにて均一となす)を作成
し、塗料/水=4/1(重量比)の希釈塗料をディスパ
ーミルにて強制的に気泡を混入(4000rpm×3m
in)させた後比重測定により消泡性を比較評価した。
脱気処理により得た比重値を1.00とし、相対比較値
で表示、1.00に近いほど消泡性良好を意味する。ま
た、ガラス板上に厚さ約2mmの塗膜を作成し、乾燥後
の塗膜表面を肉眼にて評価した。評価は◎(塗膜表面に
泡、クレーターが殆ど無く、ツヤがある)から×(塗膜
表面に泡、クレーターが多く、ツヤが無い)とした。評
価結果は表4に記載。
【0026】 [試験水性塗料組成] アクリルポリマー分散液(50重量%水) 524部 プロピレングリコール 74部 ポリアクリル酸ソーダ 2部 二酸化チタン 250部 カーボンブラック 12部 ポリアクリル酸アンモニウム水溶液(98重量%) 81部 防腐剤 8部 2,2,4−トリメチルペンタン−1,2−ジオール −ジイソブチレート 17部 水 30部 消泡剤 2部
【0027】[耐水性試験方法4]上記試験で得た塗膜
表面に内径1.5cm、高さ約5cmのガラス管を立
て、水漏れのないようにシールした後ガラス管上部より
3ccのイオン交換水を投入、室温にて24時間放置し
た。次いでガラス管を取り除き塗膜表面の水を軽く拭き
取った後、1時間後に試験塗膜面の色具合を消泡剤無添
加の系と比較し評価した。殆ど変色していない場合を
◎、白っぽく変色している場合を×とし、◎、○、△、
×の四段階評価とした。評価結果は表4に記載。
【0028】実施例1 特開昭63−84637号公報記載の改良フィッシャー
法に準じてブドウ糖をステアリルアルコールにて変成さ
せたC18変成ブドウ糖(理論分子量432)を得た。
次いで撹拌、温度調節可能な耐圧容器に上記変成体43
2部、40%トリメチルアミン水溶液(以下、TMAと
略記)4.0部を加えた。次いで100〜110℃にて
290部のPOを付加重合させた。所要反応時間は約8
時間であった。次いで脱水処理して、C18変成ブドウ
糖/PO5モル付加物を得て消泡性試験等に供した。
【0029】実施例2 実施例1と同様にしてステアリルアルコールと麦芽糖か
らC18変成麦芽糖(理論分子量594)を得た。次い
で撹拌、温度調節可能な耐圧容器に上記変成体594
部、TMA3.0部を加えた。次いで100〜110℃
にて232部のPOを付加重合させた。所要反応時間は
約7時間であった。次いで水酸化カリウム(試薬特級、
以下同じ)1.0部を加え、130℃にて減圧下脱水の
後、232部のPOを、次いで144部のBOを100
〜110℃にて付加重合させた。所要反応時間は約8時
間であった。次いで実施例1と同様にして触媒除去、脱
水処理して、C18変成麦芽糖/PO8モル/BO2モ
ル付加物を得て消泡性試験等に供した。
【0030】実施例3 実施例1と同様にしてノニルフェノールと麦芽糖からN
P変成麦芽糖(理論分子量544)を得た。次いで撹
拌、温度調節可能な耐圧容器に上記変成体544部、T
MA3.0部を加えた。次いで100〜110℃にて2
32部のPOを付加重合させた。所要反応時間は約7時
間であった。次いで水酸化カリウム1.5部を加え、1
30℃にて減圧下脱水の後、348部のPOを100〜
110℃にて付加重合させた。所要反応時間は約10時
間であった。次いで実施例1と同様にして触媒除去、脱
水処理して、NP変成麦芽糖/PO10モル付加物を得
て消泡性試験等に供した。
【0031】実施例4 実施例1と同様にして2モルのブドウ糖と1モルのペス
ポールHP−1000(東亜合成株式会社製、炭素数3
6、分子量536の二価アルコール)を反応させ2個の
ピラノース環がエーテル結合を介してHP−1000残
基で繋がったHP変成ブドウ糖(理論分子量860)を
得た。次いで撹拌、温度調節可能な耐圧容器に上記変成
体860部、TMA3.5部を加えた。次いで100〜
110℃にて132部のEOと174部のPOの混合ア
ルキレンオキシドを付加重合させた。所要反応時間は約
5時間であった。次いで水酸化カリウム3.5部を加
え、130℃にて減圧下脱水の後、696部のPOを1
00〜110℃にて付加重合させた。所要反応時間は約
12時間であった。次いで実施例1と同様にして触媒除
去、脱水処理して、HP変成麦芽糖/EO3モル/PO
15モル付加物を得て消泡性試験等に供した。
【0032】実施例5 実施例1と同様にして2モルのブドウ糖と1モルのブチ
ルフェノールノボラック樹脂(炭素数21、分子量32
8の二価アルコール)を反応させ2個のピラノース環が
エーテル結合を介してフェノールノボラック残基で繋が
ったBPN変成ブドウ糖(理論分子量652)を得た。
次いで撹拌、温度調節可能な耐圧容器に上記変成体65
2部、TMA3.5部を加えた。次いで100〜110
℃にて290部のPOを付加重合させた。所要反応時間
は約8時間であった。次いで水酸化カリウム3.0部を
加え、130℃にて減圧下脱水の後、754部のPOを
100〜110℃にて付加重合させた。所要反応時間は
約12時間であった。次いで実施例1と同様にして触媒
除去、脱水処理して、BPN変成麦芽糖/PO18モル
付加物を得て消泡性試験等に供した。
【0033】比較例1 消泡剤無添加で消泡性試験等を実施した。
【0034】比較例2 撹拌、温度調節可能な耐圧容器にオレイルアルコール2
68部、水酸化カリウム5.0部を加え、120℃にて
減圧下脱水の後、1740部のPOを100〜110℃
にて付加重合させた。次いで220部のEOを120〜
130℃にて付加重合させた。所要反応時間は約17時
間であった。次いで実施例1と同様にして触媒除去、脱
水処理して、オレイルアルコール/PO30モル/EO
5モル付加物を得て消泡性試験等に供した。
【0035】比較例3 撹拌、温度調節可能な耐圧容器にオレイルアルコール2
68部、水酸化カリウム3.5部を加え、120℃にて
減圧下脱水の後、880部のEOを100〜110℃に
て付加重合させた。次いで290部のPOを100〜1
10℃にて付加重合させた。所要反応時間は約11時間
であった。次いで空気冷却管を取り付けた後アジピン酸
73gを加え、液中に窒素を少量通気させながら次第に
昇温し150℃とする。その後次第に減圧とし、徐々に
230℃まで昇温、水の留出が観察されなくなるまで同
温度に保った。冷却後実施例1と同様にして触媒除去、
脱水処理して、オレイルアルコール/EO20モル/P
O5モル付加物のアジピン酸ジエステル化物を得て消泡
性試験等に供した。
【0036】比較例4 撹拌、温度調節可能な耐圧容器にサンニックスポリオー
ルSP−750[三洋化成工業(株)製、ソルビトール
/PO8.5モル付加物、平均水酸基価500]675
部に水酸化カリウム4.0部を加え、130℃にて減圧
下脱水の後、957部のPOを100〜110℃にて付
加重合させた。所要反応時間は約8時間であった。次い
で実施例1と同様にして触媒除去、脱水処理して、ソル
ビトール/PO25モル付加物を得て消泡性試験等に供
した。
【0037】比較例5 実施例1と同様にしてn−ブチルアルコールと麦芽糖か
らC4変成麦芽糖(理論分子量398)を得た。次いで
撹拌、温度調節可能な耐圧容器に上記変成体398部、
TMA3.0部を加えた。次いで100〜110℃にて
232部のPOを付加重合させた。所要反応時間は約7
時間であった。次いで水酸化カリウム3.0部を加え、
130℃にて減圧下脱水の後、638部のPOを100
〜110℃にて付加重合させた。所要反応時間は約6時
間であった。次いで実施例1と同様にして触媒除去、脱
水処理して、C4変成麦芽糖/PO15モル付加物を得
て消泡性試験等に供した。
【0038】比較例6 撹拌、温度調節可能な耐圧容器にC18変成麦芽糖(理
論分子量594)594部、TMA3.0部を加えた。
次いで100〜110℃にて220部のEOを付加重合
させた。所要反応時間は約4時間であった。次いで水酸
化カリウム2.5部を加え、130℃にて減圧下脱水の
後、580部のPOを100〜110℃にて付加重合さ
せた。所要反応時間は約12時間であった。次いで実施
例1と同様にして触媒除去、脱水処理して、C18変成
麦芽糖/EO5モル/PO10モル付加物を得て消泡性
試験等に供した。
【0039】
【表1】
【0040】
【表2】
【0041】
【表3】
【0042】
【表4】
【0043】
【発明の効果】本発明による消泡剤は各種の発泡性水溶
液を扱う産業、例えば紙パルプ製造工業、建築工業、染
料工業および染色工業、塗料製造および塗装工業、合成
樹脂製造工業、合成ゴム製造工業および繊維加工工業な
どの各種工程で発生する気泡に対し優れた消泡性を発揮
し、かつ最終製品の耐水性を低下させることがないの
で、品質の向上に有用である。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 還元性糖類を炭素数8〜36、価数1〜
    2のアルコールにより化学修飾することにより得られる
    非還元性糖類に、炭素数2〜4のアルキレンオキシドを
    平均3〜20モル付加重合させた化合物からなる消泡剤
    組成物。
  2. 【請求項2】 還元性糖類が単糖類および/または二糖
    類である請求項1記載の消泡剤組成物。
  3. 【請求項3】 炭素数8〜36、価数1〜2のアルコー
    ルが脂肪族飽和アルコールおよび/またはフェノール類
    である請求項1または2のいずれか記載の消泡剤組成
    物。
  4. 【請求項4】 アルキレンオキシド中のプロピレンオキ
    シドの占める割合が、75モル%以上である請求項1〜
    3のいずれか記載の消泡剤組成物。
  5. 【請求項5】 紙パルプ製造工程用消泡剤である請求項
    1〜4のいずれか記載の消泡剤組成物。
  6. 【請求項6】 水硬性無機質板製造工程用消泡剤である
    請求項1〜4のいずれか記載の消泡剤組成物。
  7. 【請求項7】 染色工程用消泡剤である請求項1〜4の
    いずれか記載の消泡剤組成物。
  8. 【請求項8】 塗料製造工程用消泡剤である請求項1〜
    4のいずれか記載の消泡剤組成物。
  9. 【請求項9】 塗装工程用消泡剤である請求項1〜4の
    いずれか記載の消泡剤組成物。
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