JPH1199303A - 水分散性消泡剤コンセントレート - Google Patents

水分散性消泡剤コンセントレート

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JPH1199303A
JPH1199303A JP10140986A JP14098698A JPH1199303A JP H1199303 A JPH1199303 A JP H1199303A JP 10140986 A JP10140986 A JP 10140986A JP 14098698 A JP14098698 A JP 14098698A JP H1199303 A JPH1199303 A JP H1199303A
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antifoam
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カルマン・コショ
Joan Kircher
ジョアン・カーチャー
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/02—Foam dispersion or prevention
    • B01D19/04—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances
    • B01D19/0404—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances characterised by the nature of the chemical substance
    • B01D19/0409—Foam dispersion or prevention by addition of chemical substances characterised by the nature of the chemical substance compounds containing Si-atoms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
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  • Dispersion Chemistry (AREA)
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水分散性、貯蔵安定性消泡剤コンセントレー
ト組成物を提供すること。 【解決手段】 ポリジオルガノシロキサン成分；表面上
にポリジオルガノシロキサン成分を担持している無機酸
化物の微細固体粒子；溶媒成分；ノニオン性乳化剤成
分；及び増粘剤成分；からなる水分散性貯蔵安定消泡剤
コンセントレートでり、このものは中程度の剪断を用い
て、予め定めた量の水で分散して、完全な貯蔵安定性、
低コストな消泡剤エマルジョンを与え、後者は農業、食
品、繊維、廃水、液体洗剤及び一般的工業用途において
利用されうる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水分散性消泡剤コン
セントレートに関する。
【０００２】
【従来の技術】当業において非常に効果的な消泡剤、い
わゆる消泡配合物は無極性油及び微細固体粒子（充填
剤）から製造できることが周知である。無極性油はしば
しばポリジメチルシロキサンであり、そして充填剤は、
アルカリシラノレートまたはアルカリ水酸化物のような
塩基性触媒を添加し、１００〜３００℃に数時間加熱す
ることにより疎水性とされるシリカ（例えば米国特許第
３，２３５，５０９号及び第３，５６０，４０１号明細
書参照）である。しかしながら水性用途において、それ
らの消泡配合物（すなわちオイルベースの配合物）は水
性の被消泡物中に均一に分散するのが非常にむずかしい
ので、使用が極めて困難である。
【０００３】この問題を解決するために、消泡配合物
は、乳化剤、分散剤、及び多様なその他の添加剤を用い
て油中水エマルジョンとして乳化されうる。長期間（典
型的には０．５〜２年）の貯蔵安定性を得るために、エ
マルジョンに増粘剤及び安定剤が添加される。エマルジ
ョン型の利点は、消泡剤エマルジョンが、わずかなまた
は中度の混合だけで水性相中へ均一に分散されうること
である。しかしながら、この型の欠点は、このような消
泡剤エマルジョンが典型的にはわずか１０〜４０％の固
型分（活性）を含み、その残部が、処理加工、包装及び
輸送に大きなコスト増をもたらす水であることである。
【０００４】消泡剤エマルジョンの高水分含量に伴なう
問題を避けるためには、ローゼン（米国特許第４，０７
６，６４８号）及び遅れてフーバー等（米国特許第４，
４７７，３２１号）は、ポリジオルガノシロキサン消泡
剤中に直接に分散させた親油性ノニオン性界面活性剤を
含む自己分散性非水性消泡剤組成物を開示している。類
似の組成物は、グリスウオルド等（米国特許第４，５８
４，１２５号）によつて開示されている。液体洗剤中に
容易に分散性の消泡剤組成物は、米国特許第４，９８
３，３１６号及び欧州特許第６３８，３４６号、第６３
５，５６４号に記載されている。易水分散性の消泡剤組
成物は米国特許第４，０２４，０７２号及び第４，４０
５，４９０号に記載されている。ピルソン等（米国特許
第４，４３６，６４７号）は、ポリオルガノシロキサ
ン、充填剤、アニオン性分散剤及び水溶性セルロース誘
導体を含む自己乳化性消泡剤組成物を開示している。こ
れらの組成物を水で希釈することにより、改善された貯
蔵安定性をもつ消泡剤エマルジョンが得られる。
【０００５】これらの自己分散性配合物の欠点は、希釈
配合物が貯蔵安定性でないことであり、それは数時間ま
たは数日間でクリーム化しまたは沈降する。グリスウオ
ルド等（米国特許第４，５８４，１２５号）は、自己乳
化性配合物に対して種々の増粘剤の添加の可能性を推奨
している。しかしながら、これらの単純な混合物は、そ
の増粘剤が一日以内に混合物から沈降し、分離するの
で、貯蔵安定な配合物ではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、消泡
剤エマルジョンに必要な、消泡化合物、乳化剤、増粘剤
及び殺生物剤のような水以外のすべての成分を含む、水
分散性、貯蔵安定性消泡剤コンセントレートである。使
用者がこの消泡剤コンセントレートを水中に分散させる
と、完全な、効果的な、低コスト及び貯蔵安定性の消泡
剤エマルジョンが得られる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、主として水性
媒体中に発泡抑制を与えるための水分散性消泡剤組成物
を包含する。この組成物は、ポリジオルガノシロキサン
成分；表面ポリジオルガノシロキサン成分を担持してい
る微細固体粒子（充填剤）、好ましくはシリカ；ノニオ
ン性乳化剤、好ましくはシリコーンまたは有機ベースの
もの；増粘剤成分、好ましくはポリアクリレートまたは
ポリサッカライドベースのもの；溶媒としてのポリアル
キレンオキシド成分、好ましくはポリプロピレングリコ
ール；場合により、しかし好ましくは防腐剤または殺生
物剤；及び場合により、もし存在するとすれば、低含量
の水；を含む。
【０００８】本発明の別の形態は、第１工程において上
記のポリジオルガノポリシロキサン、充填剤及び塩基性
物質である触媒成分（好ましくはアルカリ水酸化物また
はアルカリシラノレート）をブレンド；次いでそれらを
５０〜３００℃の温度で数時間反応させて、ポリジオル
ガノシロキサンの幾分かが充填剤粒子表面に結合される
ようにし；次いでこの生成物をコンセントレートのその
他の成分とブレンドして当該分散性消泡剤コンセントレ
ートを得ることからなる水分散性、貯蔵安定性消泡剤を
製造する方法である。
【０００９】貯蔵安定性とは、当該組成物が周囲条件に
おいて３ケ月以内に相分離しないことを意味する。
【００１０】水分散性消泡剤コンセントレート処方は、
安定な消泡性エマルジョンを得るために、２〜３０倍で
ありうる所定の希釈のために設計されなければならな
い。もし使用者が所与のコンセントレートを、中度の剪
断のみを用いて、水で所定の比で希釈すれば、効果的な
低コストの貯蔵安定性消泡エマルジョンを得ることとな
り、増粘剤または防腐剤のようないずれの追加成分を添
加する必要がない。増粘剤は、分散された消泡剤エマル
ジョンを安定化するために添加される。増粘剤は消泡剤
コンセントレートを増粘しない。なんとなればそれが水
を非常にわずかに含むか、あるいは全く含まないからで
ある。増粘剤は、コンセントレートが使用者によって水
中に分散されたときにのみ作用するようになる。コンセ
ントレートの希釈比は、増粘剤及び防腐剤成分の濃度に
よって設定される。
【００１１】ここに開示される組成物は、農業、食品、
繊維、廃水、液体洗剤及び一般的工業上の用途を包含す
る（しかしこれらに限定されない）広範囲の用途におい
て使用できる。
【００１２】本発明に使用のポリジオルガノシロキサン
は、一般式：Ｒ1Ｒ2ＳｉＯ（ここにＲ1及びＲ2は有機ラ
ジカルを表わす。）の単位をもつ少なくとも１種のポリ
マー成分である。そのポリマーの末端基はヒドロキシル
基またはメチル基でありうる。メチル基は、Ｒ1及びＲ2
の両者として（従ってポリジオルガノシロキサンがポリ
ジメチルシロキサンである。）好ましいが、それらの有
機基は、エチル、プロピル、ブチルまたはアェニル基の
ような任意の他の有機ラジカル、ならびにそれらの組合
せであってもよい。ポリジオルガノシロキサン成分は、
普通はそのようなポリマー分子の混合物からなる。ポリ
ジオルガノシロキサン成分の動粘度は、５ないし２，０
００，０００センチストークスの範囲であるべきであ
り、好ましくは２００〜２００，０００センチストーク
スの範囲である。ポリジオルガノシロキサン成分の濃度
は好ましくはコンセントレートの約１０〜１８重量％で
ある。
【００１３】微細固体粒子成分（しばしば「充填剤」と
称される。）は、１種またはそれ以上の固体無機酸化物
である。シリカが好ましいけれども、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ
2、ＺｒＯ2またはそれら相互あるいはシリカとそれらの
組合せ、のようなその他の物質の微細粒子を使用するこ
ともできる。シリカはフュームドシリカまたは沈降シリ
カであってよく、また親水性または疎水性化された形で
あってよい。充填剤粒子は約５０〜３００ｍ2／ｇの比
表面積を有すべきである。充填剤は親水性（すなわち未
処理）であっても疎水性化されてもよい。本発明の消泡
剤コンセントレートにおける充填剤粒子の濃度は、その
コンセントレート中に存在するポリジオルガノシロキサ
ンの合計量：充填剤粒子の量の比が約１０：１ないし２
００：１であるように設定されるべきである。
【００１４】ポリジオルガノシロキサン成分と充填成分
とは、そのポリジオルガノシロキサンのうちの幾分かが
充填剤粒子の表面に結合されるように、一緒にされる。
ここに用語「結合」とは、ポリジオルガノシロキサン
が、本発明によるコンセントレートの製造中及びその後
に粒子表面上に存在し、残留していることを意味するも
のである。粒子表面上のポリジオルガノシロキサンの挙
動は、粒子表面に対してポリジオルガノシロキサンが共
有結合していることに一致するが、粒子表面に対するポ
リジオルガノシロキサンの実際の付着の性質は、付着が
実在する限り余り重要ではない。
【００１５】粒子表面に対するポリジオルガノシロキサ
ンの付着（結合）は、好ましくはそれらの両成分の反応
のための触媒の助力により行なうのが好ましい。反応触
媒として、少なくとも１種の塩基性物質を使用できる。
好ましい触媒は、ＫＯＨ、ＮａＯＨ等のアルカリ水酸化
物、またはカリウムシラノレートあるいはナトリウムシ
ラノレートのようなアルカリシラノレートである。アル
カリ土類金属の酸化物、水酸化物及びシラノレート；モ
ノアルキル−、ジアルキル−及びトリアルキル−アミ
ン；及びテトラアルキルアンモニウムのハイドロオキサ
イド及びシラノレート；のようなその他の塩基性物質も
触媒として使用できる。これらの触媒の典型的な例とし
ては、カルシウム、マグネシウムまたはストロンチウム
の酸化物、水酸化物もしくはシラノレートまたはそれら
の組合せが包含される。アミン触媒における各アルキル
基は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、デシル、ド
デシルまたはヘキサデシルのようなＣ1〜Ｃ16アルキル
基であってもよく、それらのアルキル基の１つがフエニ
ル基で置換されていてもよい。触媒は、存在するポリジ
オルガノシロキサン及び充填剤の合計量の０．１〜１０
重量％のオータニの有効量、好ましくは０．５〜５重量
％の量で使用されるのが好ましい。
【００１６】また本発明の組成物には、溶媒としてポリ
アルキレンオキシド成分（このものは好ましくはポリプ
ロピレングリコールである。）を含ませることが必要で
ある。この溶媒成分の濃度は最終組成の約５〜５０重量
％である。ポリプロピレングリコールの分子量は約５０
０〜１０，０００ダルトン、好ましくは約５００〜２０
００ダルトンである。この成分の役割は、消泡効率を増
強し、かつ消泡剤コンセントレートを分離しないように
安定化させることである。
【００１７】本発明の消泡剤組成物には、少なくとも１
種のノニオン性乳化剤成分も必要である。乳化剤の濃度
は最終の消泡剤組成の約１〜１５重量％であるべきであ
る。この成分の機能は消泡剤コンセントレートが水に分
散されるときに消泡剤成分を乳化させる助力をなし、そ
して消泡剤コンセントレート自体を安定化させることで
ある。この成分の別の機能は、分散された消泡剤エマル
ジョン滴が合体しないように安定化させることである。
シリコーンベースの乳化剤の別の可能な役割は、それが
他の成分の消泡作用を増強することである。
【００１８】ノニオン性乳化剤成分は１種またはそれ以
上のノニオン性乳化剤からなる。好ましくは、ノニオン
性乳化剤はシリコーンベース及び／または有機ベースの
界面活性剤からなる。
【００１９】本発明において使用することができるシリ
コーンベース乳化剤は、好ましくは、ポリジメチルシロ
キサンと、１種または数種のポリアルキレンオキシドの
組合せとの少なくとも１種のブロック共重合を含むのが
好ましい。このシリコーンベースのブロック共重合体の
ジメチルシロキサン部分の分子量は約３００〜１００，
０００ダルトンであるべきである。このシリコーンベー
スのブロック共重合体のポリアルキレンオキシド部分は
好ましくはポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキ
シドとを含む。このシリコーンベース乳化剤成分中のポ
リアルキレンオキシド部分の分子量は約１００〜４０，
０００ダルトンである。このノニオン性ブロック共重合
体中のポリエチレンオキシド及びポリプロピレンオキシ
ドからなるブロックの比率はそれぞれ約０〜６０％であ
るのが好ましい。
【００２０】少なくとも１種の有機、非シリコーンベー
ス乳化剤を、上記のシリコーンベース乳化剤の代りに、
またはそれに加えて使用することもできる。ポリオキシ
エチレンアルキルエーテル（アルコールエトキシレー
ト）、エチレンオキシド／プロピレンオキシド共重合
体、脂肪酸アルキルエステル、脂肪酸のグリセリル−ラ
クトエステル（例：グリセリルラクトオレエート）、グ
リセリル脂肪酸モノ−及びジ−エステル（例：グリセリ
ルモノオレエート、グリセリルモノラウレートまたはグ
リセリル５−ヒドロキシデカノエート）、グリセロール
及びプロピレングリコールのラクチル化脂肪酸エステル
類、脂肪酸のポリグリセロールエステル、脂肪酸モノグ
リセロールエステル、１０〜４０モルのエチレンオキシ
ドを有する脂肪酸ポリオキシエチレンエステル（例：ポ
リオキシエチレン４０モノステアレート、ポリオキシエ
チレンジオレエート、ポリソルベート２０、ポリソルベ
ート６０、ポリソルベート６５、ポリソルベート８
０）、脂肪酸のモノ−及びジ−エステル、脂肪酸ソルビ
タンモノ−及びジ−エステル（例：ソルビタンモノオレ
エートまたはソルビタンモノステアレート）、スクロー
ス脂肪酸エステル、モノグリセリドのジアセチル酒石酸
エステル、モノグリセリドの酢酸エステル、及びレシシ
ンが有機タイプの乳化剤として使用できる。
【００２１】一方が低ＨＬＢ価（２〜６）を有し、他方
が高ＨＬＢ価（６〜１６）を有する少なくとも２種の乳
化剤を一緒にして使用するのが本発明において好まし
い。低ＨＬＢ価乳化剤は、例えば、プロピレングリコー
ルモノステアレート、グリセリルモノオレエート、ソル
ビタンモノステアレート、ソルビタントリステアレー
ト、またはグリセリルラクトパルミテートである。高Ｈ
ＬＢ価乳化剤は、例えば、グリセリルモノラウレート、
ポリオキシエチレン（４０）モノステアレート、ポリソ
ルベート６０、ポリソルベート６５、ポリソルベート８
０またはデカグリセロールモノオレエートである。
【００２２】消泡剤コンセントレートから得られる消泡
剤エマルジョンを安定化させるために、少なくとも１種
の増粘剤成分が存在すべきである。本発明において有用
な増粘剤は、ポリアクリレートベースのもの、及び／ま
たはポリサッカライドベースのものであるのが好まし
い。ポリアクリレートベースの増粘剤は、アクリル酸及
びその誘導体の高分子量交差結合ポリマー樹脂である。
これらの物質は水または極性溶媒ベースの液体におい
て、親水性、水膨潤性かつ極めて効果的な増粘剤であ
る。本発明において有用な典型的な市販ポリアクリレー
トベースの増粘剤としては、Ｂ．Ｆ．グッドリッチの製
品である「ＣＡＲＢＯＰＯＬ」及びローム・アンド・ハ
ース社の「ＡＣＵＳＯＬＳ」がある。これらの製品は
「Ｃａｒｂｏｐｏｌ」９３４、９４０、９４１、９８
０、Ｃａｒｂｏｐｏｌ ＥＴＤ ２０２０、２０５０、
２６２５、及びＣａｒｂｏｐｏｌ ＥＺ−２のように粉
末の形で、あるいはＡＣＵＳＯＬ ８１０、８２０、８
３０、８２３もしくは８４２のように水ベースエマルジ
ョンの形で入手できる。ポリアクリル酸ベースの増粘剤
は、それらが塩基性物質で中和されたときのみ効果的に
機能する。もしも約ｐＨ６〜９に中和されると、ポリア
クリル酸ベース増粘剤は、水性または極性溶媒ベースの
液体に対して、エマルジョンを安定化させることができ
る高粘度及びゲル構造を与える。これらの要件に基き、
ポリアクリレートベース増粘剤が用いられるならば、中
和剤は、水分散性消泡剤コンセントレートに対して、中
性に近い（ｐＨ６〜９）の分散後消泡剤エマルジョンｐ
Ｈを設定するのに必要な濃度で添加されるべきである。
中和剤として、種々のタイプの塩基性物質を使用するこ
とができる。典型的な有用中和剤は、アルカリ水酸化
物、炭酸塩、酢酸塩、またはアクリル酸を中和できる任
意のその他アルカリまたはアルカリ土類塩である。モノ
アルキルアミン、ジアルキルアミン、トリアルキルアミ
ン、テトラアルキルアンモニウムハイドロオキサイド、
トリエタノールアミン（ＴＥＡ）、ジイソプロパノール
アミン（ＤＩＰＡ）、アミノメチルプロパノール、トリ
メタミン及びテトラヒドロキシプロピルエチレンジアミ
ン等の有機アミン塩基も中和剤として使用できる。中和
剤は、消泡剤コンセントレートに対して、濃厚（５〜５
０％）水性溶液として、または純粋な液体もしくは粉末
の形で添加されるべきである。増粘剤酸成分及び中和剤
成分は、消泡剤コンセントレートが水または極性溶媒を
全くまたはほとんど含まないので、消泡剤コンセントレ
ート中では反応しない。その反応は、使用者によってそ
のコンセントレートが水に分散されるときにその場では
じめて起こり、増粘剤が形成される。水に分散されると
きに、ポリアクリレートベースの増粘剤及び中和剤は水
和し、そして次に反応して、増大した粘度、従って高安
定性をもつエマルジョンが形成される。
【００２３】ポリサッカライドタイプの増粘剤も、本発
明の消泡剤組成物においてポリアクリレートタイプの増
粘剤の代りに、またはそれに加えて使用できる。いくつ
かのポリサッカライド類が増粘剤として使用されうる。
本発明において、もしポリサッカライドタイプの増粘剤
が使用されるならば、少なくとも１種の天然または人工
ポリサッカライドゴムを用いるのが好ましい。使用しう
る典型的なポリサッカライドゴムは、アラビアゴム、寒
天、アルギン酸塩、キャラジーナン及びそれらの塩、グ
アゴム、グアラン、イナゴ豆ゴム、トラガカンスゴム、
ゲランゴム、ラムサンゴム、デキストランまたはキサン
タンゴム及びそれらの組合せである。
【００２４】しかし、本発明の消泡剤コンセントレート
は、ポリサッカライドゴムの使用に限定されるものでは
ない。デンプンまたはセルロース誘導体のようなその他
のポリサッカライドタイプの増粘剤も以下説明のように
使用できる。種々の源からのデンプン及びデンプン誘導
体、例えばヒドロキシエチルデンプン、デンプンホスフ
ェートエステルまたはデンプンアセテートもポリサッカ
ライドタイプ増粘剤として使用できる。セルロース誘導
体、例えばカルボキシメチルセルロース及びそのナトリ
ウム塩、メチル−、エチル−ヒドロキシエチル−、ヒド
ロキシプロピル−、ヒドロキシプロピルメチル−または
ヒドロキシエチルメチル−セルロース、または酢酸セル
ロースも、本発明の組成物において使用できる。ポリサ
ッカライドのみが用いられポリアクリレートベースの増
粘剤が用いられない場合には、中和剤は必要とされな
い。
【００２５】分散された消泡剤エマルジョンの粘度は、
約３００〜４０００センチストークスであるべきであ
る。エマルジョンの粘度は、分散された消泡剤エマルジ
ョン中の増粘剤の濃度、すなわち消泡剤コンセントレー
ト中の増粘剤の濃度によって、また消泡剤コンセントレ
ートを分散させるのに用いた水の量によって、大きく左
右される。希釈比が余りにも高いと（すなわち余りにも
多くの水が使用されると）、エマルジョンの粘度は非常
に低くなり、エマルジョンは不安定となる。また希釈比
が余りにも低いと（すなわち充分でない水が添加される
と）、エマルジョンは余りにも粘稠となり、取り扱いが
困難となる。この理由により、水分散性消泡剤コンセン
トレート処方は、最適粘度を有する安定消泡剤エマルジ
ョンを得るために、２〜３０倍（２倍、３倍、１０倍、
等）であってよい所与の希釈のために設計されなければ
ならない。ここに「Ｎ倍」とは、消泡剤コンセントレー
トの１重量部がＮ−１重量部の水に分散されて、Ｎ重量
部の消泡剤エマルジョンを与えることを意味する。所与
の希釈についての増粘剤濃度は実験によって決定するこ
とができる。予備実験において、もし所要粘度を与える
増粘剤濃度がｘ％であるならば、ｙ倍希釈のためには、
消泡剤コンセントレートの増粘剤濃度は約（ｘ×ｙ）％
であるべきである。従って、例えば、実験によって、安
定なエマルジョンが０．０８％の増粘剤濃度で得られる
ことが示されたとすれば、５倍の分散性（度）を有する
水分散性消泡剤コンセントレートは約５×０．０８＝４
％の増粘剤及び当量の中和剤を含むべきである。本発明
のコンセントレートにおける増粘剤の濃度は、典型的に
は約０．１〜１５％である。
【００２６】防腐剤も、貯蔵中の消泡剤コンセントレー
ト及び分散された消泡剤エマルジョン中の微生物の繁殖
を防ぐために、本発明組成物中に存在させうる。市販の
防腐剤または殺菌剤製品のほとんどは、消泡剤コンセン
トレートの製造のために使用できる。そのような薬剤製
品の例は、ユニオン・カーバイド社のＵＣＡＲＣＩＤＥ
２５０（グルタルアルデヒド）、ローム・アンド・ハ
ース社のＫＡＴＨＯＮＣＧ／ＩＣＰである。消泡剤コン
セントレートが食品用途に使用されるべきであるなら
ば、酢酸、ソルビン酸、乳酸、プロピオン酸、安息香酸
及びそれらの塩、またパラベン類及びそれらの組合せの
ような任意の食品防腐剤を、それぞれの食品規制に従っ
て、使用できる。
【００２７】防腐剤（殺生物剤）の濃度は、上記の増粘
剤濃度と同様に消泡剤コンセントレートの希釈度によっ
て左右される。消泡剤コンセントレートがｘ倍の希釈度
のために設計され、そしてｚ％の殺生物剤が消泡剤エマ
ルジョン中の微生物増殖を停止させるのに必要であると
すれば、（ｘ×ｚ）％の殺生物剤が消泡剤コンセントレ
ートに配合されなければならない。
【００２８】水が本発明のコンセントレートから排除さ
れるか、または水が例えば中和剤塩基の溶媒として（ポ
リアクリレートベースの増粘剤の場合）、あるいは防腐
剤の溶媒として水分散性消泡剤コンセントレート組成物
にわずか低濃度で添加されることは、本発明の重要な特
徴である。完全コンセントレートの水分濃度は、約５％
を越えるべきではない。低水分濃度の理由は、材料の加
工処理及び取扱いのコスト及び時間をできる限り少なく
し、また増粘剤の過度の作用を防ぐためである。
【００２９】水分散性消泡剤コンセントレートの製造は
二工程プロセスである。製造の第１工程において、消泡
剤化合物がポリジオルガノシロキサン、粒子及び触媒の
各成分の配合及び反応によって作られる。可能な添加の
方法は、ポリジオルガノシロキサンで始め、次いで固体
粒子を強い混合下に添加し、最後に触媒（もし使用する
ならば）を混入する。しかしながら、この添加順序は要
件ではない。均質な混合物が得られた後に、それを５０
〜３００℃に数時間加熱する。加熱中に配合物を混合し
てよい。加熱工程において、充填剤粒子は、ポリジオル
ガノシロキサンを反応する（おそらく触媒の助力の下
に）。そして消泡剤化合物が生成する。その結果とし
て、粒子の表面は疎水性となり、それが混合物の消泡能
力を著しく増強する。反応後に、その消泡剤化合物を室
温にまで冷却し、次に使用されるまで貯蔵する。
【００３０】消泡剤コンセントレート製造の第２工程に
おいて、第１工程で作られた消泡剤化合物を２０〜１０
０℃の温度において、強い撹拌下にその他の成分と混合
する。種々の成分の添加順序は下記のようにしうる。
【００３１】１） 消泡剤化合物で始め、ポリアルキレ
ンオキシド、乳化剤、中和剤（もし使用するならば）、
及び防腐剤を、この順序で添加する。
【００３２】２） 消泡剤化合物、次いで乳化剤、増粘
剤、中和剤（もし使用するならば）、ポリアルキレンオ
キシド及び防腐剤を、この順序で、添加する。
【００３３】３） 上記２）と同じであるが増粘剤及び
中和剤（もし使用するならば）を、混合物に添加する前
に別の容器内のポリアルキレンオキシド中へ分散させ
る。
【００３４】４） ポリアルキレンオキシドで開始し、
増粘剤、中和剤（もし使用するならば）、乳化剤、消泡
剤化合物そして最後に防腐剤を、この順序で、添加す
る。
【００３５】それぞれの添加毎に次の成分が添加される
前に混合物を良く混合して安定な消泡剤コンセントレー
トを確保することが重要である。
【００３６】本発明の消泡剤コンセントレートは、農
業、食品、繊維、廃水、液体洗剤及び一般的工業用途を
含む広範囲の応用（ただしこれらに限定されない）にお
いて使用されうる。
【００３７】
【実施例】
試験操作 水分散性消泡剤コンセントレートの品質を検査するため
に種々の実験試験を用いた。コンセントレートの水分散
性は、４００ｍｌビーカー及びカウルタイプ翼付きライ
トニン（Ｌｉｇｈｔｎｉｎ）ミキサーを用いて実験室規
模で試験した。コンセントレートをそれについて設計し
た所与の比で水に徐々に添加した。例えば５倍希釈性コ
ンセントレートは、４部の水に１部の消泡剤コンセント
レートを添加することにより試験した。希釈用水とし
て、３６ｐｐｍのＣａＳＯ4・２Ｈ2Ｏ、３２．３ｐｐｍ
のＭｇＣｌ2及び１０６ｐｐｍのＮａＣｌを含む標準化
水道水として用いた。水及び希釈エマルジョンを中度の
速度（８００ｒｐｍ）で３０分間混合した。
【００３８】同様な試験を、７００〜８００ｒｐｍで運
転のスイング式ブレンダー（最大径４インチ＝１０．２
ｃｍ）付きドラムミキサーを用いて３０ガロン（約１１
５ｌ）容器中で大規模に実施した。これらの試験で作ら
れたエマルジョンの量は、実験室規模の場合には２００
〜５００ｇ、そして大規模試験では８ガロン（約３０．
７ｌ）であった。希釈後、エマルジョンの均質性、安定
性及び粘度を試験した。
【００３９】希釈された消泡剤エマルジョンの均質性は
目視によって試験した。エマルジョンを３０ｍｌガラス
バイアル中で水道水で約１％固形分にまでさらに希釈
し、この希釈されたエマルジョンを透光中で観察した。
調製品の品質は、１ｍｍの１０分の１の数倍より大きな
粒子や粒子凝集体が認められなければ許容できた。
【００４０】コンセントレート及び希釈されたエマルジ
ョンの安定性は、常温及び昇温においてそれぞれ試験し
た。２オンス（約６０ｃｃ）ジャー中のエマルジョン試
料をそれぞれ室温において、及び５０℃の炉中で貯蔵
し、それらの均質性を定期的に観察した。水の離液、油
分離またはクリーム化のような相分離が少なくとも１ケ
月間認められないならば、その試料は貯蔵安定性として
許容された。
【００４１】消泡剤コンセントレート製品から得られた
希釈された消泡剤エマルジョン試料の粘度はスピンドル
♯３及び３０ｒｐｍの速度を用いてブルックフィールド
ＬＶ粘度計で測定した。ある試料が、その粘度が５００
〜４０００センチポイズの範囲内、好ましくは８００〜
２５００センチポイズの範囲内であれば、許容された。
【００４２】以下のすべての実施例は、１０倍希釈度の
ために設計された水分散性消泡剤コンセントレートの調
製及び試験結果を説明するものである。「部」与えられ
た濃度（量）は重量部を意味する。以下記載の調製規模
は２００〜５００ｇであった。
【００４３】以下のすべての実施例において、乳化剤
は、約５０，０００ダルトンの分子量のポリジメチルシ
ロキサンとのポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオ
キシドのブロック共重合体であり、２０％のポリエチレ
ンオキシド含量及び３０％のポリプロピレン含量であっ
た。すべての実施例において、シリコーンベースの乳化
剤は約７００ダルトンの分子量及び各端部にブチル及び
水素末端基を有するポリプロピレンオキシドで希釈され
た。混合物はこの希釈剤を２０％含有した。
【００４４】
【実施例１】消泡剤化合物１の製造：５００センチスト
ークスの粘度を有するポリジメチルシロキサン（９４
部）を、高速度で試験室用ミキサーを用いガラスフラス
コ中で、５部の疎水性ヒュームドシリカ（約２６０ｍ2
／ｇの表面積）と混合した。次いで１部のカリウムシラ
ノレートを混入した。混合物を１５０°に加熱し、この
温度に２時間保持した。反応混合物を室温にまで冷却
し、さらに使用するまで保存した。
【００４５】約２０００ダルトンの分子量を有するポリ
プロピレングリコール３０部を、実験室用ミキサーを備
えたビーカーに入れ、その液体を直径２インチのカウル
型翼で混合した。２部のＣＡＲＢＯＰＯＬ ＥＴＤ−２
６２３及び２．１部の炭酸カリウム粉末（−３２５メッ
シュ）を、高回転速度（１０００ｒｐｍ）で約２０分で
ポリプロピレングリコール中に分散させた。約０．５部
のＫＡＴＨＯＮ ＣＧ／ＩＣＰ（ローム・アンド・ハー
ス社）を連続撹拌下に添加した。次いで５部の乳化剤混
合物を徐々に添加し、その混合物をさらに１０分間撹拌
した。消泡剤化合物１（２０．１部）２０．１部のポリ
ジメチルシロキサン（５００センチストークスの粘度を
有する）、次いで１００，０００センチストークスの粘
度を有する８部のポリジメチルシロキサンを、この順序
で、高速混合速度（１０００ｒｐｍ）で徐々に添加し、
その混合物をさらに１５分間撹拌した。
【００４６】
【実施例２】消泡剤化合物２の調製：消泡剤化合物１
（上記）１部を、試験室用ミキサーを１０００ｒｐｍの
速度で用いてポリジメチルシロキサン（粘度５００セン
チストークス）２部を約３０分間混合した。
【００４７】
【実施例２．１】上記の消泡剤化合物２（５９．３部）
を実施例１のように撹拌されたビーカーに入れた。５部
の乳化剤（上記）をその化合物に混合した。その混合物
を約１０分間混合した後、２．４部の炭酸カリウム粉末
を徐々に加え、さらに１０分間混合した。次いで、約２
０００ダルトンの分子量を有するポリプロピレングリコ
ール４１．６部を滴状に添加した。２０部のＣＡＲＢＯ
ＰＯＬ ＥＴＤ−２６２３を別のビーカー中で高混合速
度で約３０分間にわたり８０部のポリプロピレングリコ
ール（約２０００ダルトンの分子量）に分散させた。こ
の分散物を上記のブレンドに対して滴状に添加（１１．
５部）した。最後に１部のグルタルアルデヒド殺微物剤
（ユニオンカーバイド社のＵＣＡＲＣＩＤＥ ２５０）
をコンセントレート中へ配合し、その混合物をさらに１
５分間混合した。
【００４８】
【実施例２．２】約２０００ダルトンの分子量を有する
ポリプロピレングリコール３０部を実施例１のようにま
ず添加し、カウル翼で混合した。２部のＣＡＲＢＯＰＯ
Ｌ ＥＴＤ−２６２３及び２．１部の炭酸カリウム粉末
（−３２５メッシュ）を高回転速度（１０００ｒｐｍ）
を用い約２０分でポリプロピレングリコール中に分散さ
せた。ＫＡＴＨＯＮ ＣＧ／ＩＣＰ（約０．５部；ロー
ム・アンド・ハース社）を連続撹拌下に添加した。次い
で５部の乳化剤混合物を徐々に加え、その混合物をさら
に１０分間撹拌した。消泡剤化合物２（５２．４部）、
次いで８部のポリジメチルシロキサン（１００，０００
センチストークスの粘度）を高混合速度（１５００ｒｐ
ｍ）で徐々に添加し、その混合物をさらに１５分間撹拌
した。
【００４９】
【実施例２．４】約２０００ダルトンの分子量を有する
ポリプロピレングリコールをまず加え実施例１のような
カウル型翼で混合した。ＣＡＲＢＯＰＯＬ ＥＺ−２
（０．６部）を、高回転速度（１０００ｒｐｍ）を用い
て約１５分で、ポリプロピレングリコール中に分散させ
た。約０．７５部の２０％、ＮａＯＨ及び０．５部のＫ
ＡＴＨＯＮ ＣＧ／ＩＣＰ（ローム・アンド・ハース
社）を連続撹拌下に添加した。次いで５部の乳化剤混合
物を徐々に添加し、その混合物をさらに１０分間撹拌し
た。上記の消泡剤化合物２（７３．１５部）を撹拌下に
徐々に添加した。
【００５０】
【実施例２．５】約２０００ダルトンの分子量を有する
２０部のポリプロピレングリコールをまず添加し、実施
例１のようにカウル型翼を用いて混合した。ＣＡＲＢＯ
ＰＯＬＥＺ−２（０．６部）を、高回転速度（１０００
ｒｐｍ）を用い約１５分でポリプロピレングリコール中
に分散させた。モルホリン（２．５部）及び０．５部の
ＫＡＴＨＯＮ ＣＧ／ＩＣＰ（ローム・アンド・ハース
社）を連続撹拌下に添加した。次いで乳化剤混合物を徐
々に添加し、その混合物をさらに１０分間撹拌した。消
泡剤化合物２（７１．４ｇ）を撹拌下に徐々に添加し
た。
【００５１】
【試験結果】粘稠、流動性、均質、白色液体がすべての
実施例で作られた、これらは少なくとも３ケ月間安定で
あった。コンセントレートの１部を標準化水道水の９部
中に前記方法で混入した。分散されたエマルジョンは均
一であり、塊状物または凝集体は認められなかった。す
べてのエマルジョンは高い消泡効率を有し、分離は少な
くとも３ケ月いずれのものにおいても観察できなかっ
た。実施例２．１から２.５の組成物は、すべてポリア
ルキレンオキシドを含んでおり、少なくとも半年間安定
であった（すなわち静置しても分離しなかった）。
【００５２】下表１は上記の実施例の消泡剤コンセント
レートについて得られた消泡剤エマルジョンの粘度を示
す。
【表１】
【００５３】（実施例３−比較）自己分散性消泡剤及び
セルロース誘導体を一緒にして、それらのブレンドの安
定性を測定した。消泡剤化合物は実施例２のようにして
調製した。界面活性剤濃度は５％であった。シリコーン
界面活性剤の一般式は下記の通りであった。
【化１】
【００５４】下表２は♯Ｄ、♯Ｄ”、♯ＥＯ、♯ＰＯ及
びＲの値を示す。
【表２】 アクアロン社からのセルロースベースの増粘剤であるカ
ルボキシメチルセルロースＣＭＣ−９９−９Ｈ４Ｆを用
いた。
【００５５】配合の方法は下記の通りであった。２イン
チ（５．１ｃｍ）直径のカウル型分散機翼を有するミキ
サーを備えた４００ｍｌビーカーを用いて２００ｇのブ
レンド（配合物）を作った。第１に実施例２の消泡剤化
合物を加えた。次いでシリコーン界面活性剤を、連続強
力撹拌（１００ｒｐｍ）下で徐々に添加した。界面活性
剤を仕込んだ後、混合物を１２００ｒｐｍでさらに２０
分間撹拌して、均質な自己分散性配合物を得た。次いで
増粘剤粉末をスパチュラを用いて混入し、次いで、１２
００ｒｐｍの２０分間の強力撹拌を行なった。
【００５６】下表３は得られたブレンドの組成を示す。
【表３】
【００５７】製造後の新鮮なブレンドはすべて均質であ
ったが、すべてこれらの生成物（１〜４）において増粘
剤粒子が１〜２時間以内に容器の底に沈降した。これら
の実験は、自己分散性配合物の単純な組合せによっては
貯蔵安定性混合物が生じないことを明らかに示してい
る。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 水分散性、貯蔵安定性消泡剤コンセント
    レートであって：（ａ） ポリジオルガノシロキサン成
    分；（ｂ） 表面上にポリジオルガノシロキサン成分を
    担持している無機酸化物の微細固体粒子；ここに成分
    （ａ）及び（ｂ）中に存在するポリジオルガノシロキサ
    ンの合計量は該コンセントレートの１０重量％ないし８
    ０重量％をなし、そして成分（ａ）及び（ｂ）中に存在
    するポリジオルガノシロキサンの合計量と該無機酸化物
    の量との重量比が１０：１ないし２００：１であり；
    （ｃ） 少なくとも１種のポリアルキレンオキシドを含
    み、かつ該コンセントレートの５重量％ないし５０重量
    ％をなす溶媒成分；（ｄ） 該コンセントレートの０．
    １重量％ないし１５重量％をなすノニオン性乳化剤成
    分；（ｅ） 該コンセントレートの０．１重量％ないし
    １５重量％をなす増粘剤成分；そして（ｆ） 場合によ
    り、もし存在するならば該コンセントレートの５重量％
    までの水；を含み、水に分散されて貯蔵安定な消泡剤エ
    マルジョンを形成しうる、上記水分散性、貯蔵安定消泡
    剤コンセントレート。
  2. 【請求項２】 ポリジオルガノシロキサン成分が５０〜
    ２，０００，０００センチストークスの粘度をもつ少な
    くとも１種のポリジメチルシロキサンを含む請求項１の
    消泡剤組成物。
  3. 【請求項３】 該無機酸化物粒子が５０〜３００ｍ2／
    ｇの比表面積を有するシリカである請求項１の消泡剤組
    成物。
  4. 【請求項４】 乳化剤成分がポリジメチルシロキサンと
    ポリアルキレンオキシドとの少なくとも１種の共重合体
    を含む請求項１の消泡剤組成物。
  5. 【請求項５】 乳化剤が３００〜１００，０００ダルト
    ンの分子量をもつポリジメチルシロキサンと、ポリアル
    キレンオキシドとの少なくとも１種の共重合体を含む請
    求項４の消泡剤組成物。
  6. 【請求項６】 ポリアルキレンオキシドが該共重合体中
    に１００〜４０，０００ダルトンの分子量を有するポリ
    エチレンオキシドブロック及びポリプロピレンオキシド
    ブロックとして存在し、ポリエチレンオキシドブロック
    とポリプロピレンオキシドブロックの重量比率が６０％
    以下である請求項５の消泡剤組成物。
  7. 【請求項７】 乳化剤成分が３〜６のＨＬＢ価の乳化剤
    及び６〜１６のＨＬＢ価の乳化剤を含む請求項１の消泡
    剤組成物。
  8. 【請求項８】 増粘剤成分が少なくとも１種のポリサッ
    カライドゴムを含む請求項１の消泡剤組成物。
  9. 【請求項９】 増粘剤成分が少なくとも１種のポリアク
    リレートベースの成分及び少なくとも１種の中和剤を含
    む請求項１の消泡剤組成物。
  10. 【請求項１０】 ポリアルキレンオキシドが５００〜１
    ０，０００ダルトンの分子量をもつポリプロピレンオキ
    シドである請求項１の消泡剤組成物。
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