JP2016013507A - 水中油型エマルション消泡剤組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】水中油型エマルション消泡剤組成物は、(A)炭素数12〜30の高級脂肪族アルコールを含む油相成分5〜50質量%と、(B)ステロール骨格を有するHLBが12〜19のノニオン性界面活性剤0.05〜5質量%と、(C)残量としての水を含有する。
ノニオン性界面活性剤(B)がポリオキシエチレンラノリンアルコール及び/又はポリオキシエチレンフィトステロールである。油相成分(A)における炭素数12〜30の高級脂肪族アルコールの含有量が50〜100質量%である。
【選択図】なし
Description
水中油型エマルション消泡剤の中で、比較的安価で優れた効果を示すものとして、高級アルコール成分を含有するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、高級アルコールを含む水中油型エマルション消泡剤は貯蔵期間中に激しく増粘し、取り扱い性が極めて悪くなるという欠点を有している。
しかし、この方法では、水中油型エマルション消泡剤が固化するのを抑制することはできるものの、本質的な問題である増粘を防止することはできない。
このようなシリコーン系の消泡剤は、一般に良好な破泡性を示すが、ジメチルポリシロキサン等が水に難溶性であるため、水性塗料、ラテックス、水性インキ、染色剤及びサイズ剤などの水系用途に使用されると、ハジキ、染色ムラ、フィッシュアイ、オイルスポットなどが発生し易い(例えば、特許文献5参照)。
(B)ステロール骨格を有するHLBが12〜19のノニオン性界面活性剤0.05〜5質量%と、
(C)残量としての水、を含有することを特徴とする。
上述のように、本発明の消泡剤組成物は、(A)炭素数12〜30の高級脂肪族アルコールを含む油相成分と、(B)ステロール骨格を有するHLBが12〜19のノニオン性界面活性剤と、(C)残分としての水、を含有する水中油型エマルション消泡剤組成物である。
油相成分(A)の含有量が5質量%未満であると、消泡効果が十分に発現しないおそれがある。また、油相成分(A)の含有量が50質量%を超えると、得られる水中油型エマルション消泡剤組成物の粘度が高くなりすぎて取り扱い性が低下するおそれがある。
(A)成分中の上記高級脂肪族アルコールの量が50質量%未満であると、消泡効果が低下するおそれがある。
かかる高級脂肪族アルコールは、その1種を単独で又は複数種を混合して用いることができる。高級脂肪族アルコールの炭素数が12未満では、得られる水中油型エマルション消泡剤組成物の消泡効果が低下するおそれがあり、30を超えると乳化を十分に行えない可能性がある。
高級脂肪族アルコールとしては、天然動植物油脂由来のアルコールを用いることができ、合成アルコールを用いることもでき、さらに、合成アルコールの残渣を用いることもできる。
油相成分中の高級脂肪族アルコール以外の成分の量は、0〜50質量%であることが好ましい。
なお、本発明組成物において、油相成分の融点は45℃以上とすることが好ましく、45℃未満では消泡効果が低下するおそれがある。
ノニオン性界面活性剤(B)の含有量が0.05質量%未満であると、微細な粒子径のエマルションを得ることが困難となるおそれがあり、5質量%を超えると、得られる水中油型エマルション消泡剤組成物が発泡しやすくなるとともに、経時的に増粘しやすくなるおそれがある。
なお、ノニオン性界面活性剤(B)は、ステロール骨格を有するアルコール、例えば、植物中に広く分布するフィトステロール、動物中に広く分布するコレステロール及びラノリンアルコールに、エチレンオキシドを付加することによって製造することができる。
ノニオン性界面活性剤(B)が油相成分(A)100重量部当たり0.5重量部未満では、適切な粒子径のエマルションを得ることが困難となるおそれがあり、10重量部を超えると、ノニオン性界面活性剤の添加量の割には効果の向上は認められず、むしろ得られるエマルション組成物が発泡しやすくなるとともに、貯蔵時に増粘しやすくなるおそれがある。
この場合、アニオン性界面活性剤としては、モノアルキルスルホコハク酸エステル塩類、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩類、アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキル硫酸塩類、及びポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩類等を例示でき、非イオン性界面活性剤としては、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、及びポリオキシエチレンアルキルエーテル等が挙げられる。
例えば、炭素数12〜30の高級脂肪族アルコールを含む油相成分(A)と上記のノニオン性界面活性剤(B)を混合して加熱溶融し、撹拌しつつ熱水を添加することにより転相乳化して水中油型エマルション消泡剤組成物を得ることができる。
乳化する際には、市販のディスパーミキサー、ホモミキサー、マイルダーなど高能率乳化分散機及び高圧乳化機などを用いることができる。
また、多価アルコール、防腐剤などを必要に応じて本消泡剤の性能を損なわない範囲で添加することができる。
本発明の消泡剤組成物は、優れた消泡効果を有するとともに、製品貯蔵中にほとんど増粘することがないので、経時的な品質劣化に対して特別に配慮することなく安定して使用することができる。
なお、以下の実施例及び比較例において、消泡剤組成物の経時的粘度変化及び消泡効果は、下記の方法により測定した。
消泡剤組成物を、室温、5℃及び40℃の恒温槽中に30日間静置した後、B型粘度計を用いて、スピンドル回転数60rpm、1分間の条件で粘度を測定する。室温保存品は20℃に調節して、5℃及び40℃の恒温槽中で保存したものは恒温槽から取り出し直ちに粘度を測定した。
図1は、消泡効果の評価に用いる装置の概略図である。
各例の消泡剤組成物2mgを添加した下記組成の発泡試験水1000mLを、内径90mm、高さ700mmの目盛付き透明アクリル製円筒容器1に入れ、循環ポンプ2により流量計3を経由して1200ml/分の流量で循環させ、円筒容器1中の水面から500mmの高さから円筒容器1内に落下させる。試験は40℃で行い、循環開始後、1分ごとに5分後まで目盛付き透明アクリル製円筒容器内の発泡量(泡の高さ)を読み取る。
スチレンアクリルアミド系サイズ剤[近代化学工業株式会社 NS−18S]:0.2質量%
ポリアクリルアミド系紙力増強剤[荒川化学工業株式会社 ポリストロン117]:0.08質量%
10%硫酸アルミニウム水溶液:0.02質量%
水道水:99.7質量%
(B)成分のノニオン性界面活性剤としてラノリンアルコールのエチレンオキシド40モル付加物[日光ケミカルズ株式会社、NIKKOL BWA−40、HLB17.0]
、高級脂肪族アルコールとしてセトステアリルアルコール[日油株式会社、NAA−48]を用いた。
上記の高級脂肪族アルコール30重量部とノニオン性界面活性剤0.5重量部を混合し、加熱溶融した後、この溶融物を70℃にてディスパーミキサーで周速4.4m/sで撹拌しながら、70℃の熱水64.5重量部を添加して転相乳化を行った。
次いで、キサンタンガム[三昌株式会社、ケルザン]の1質量%水溶液を5重量部添加した後、約2時間かけて冷却し、20℃の粘度385mPa・sの水中油型エマルション消泡剤組成物を得た。
(B)成分のノニオン性界面活性剤として、フィトステロールのエチレンオキシド30モル付加物[日光ケミカルズ株式会社、NIKKOL BPS−30、HLB18.0]を用いた以外は、実施例1と同様の操作を繰り返して本例の消泡剤組成物を調製した。20℃の粘度は345mPa・sであった。
30日後の粘度は、5℃で静置したものが905mPa・s、室温に静置したものが1056mPa・s、40℃で静置したものが495mPa・sであった。発泡量は、1分後22mm、2分後24mm、3分後22mm、4分後25mm、5分後22mmであった。
(B)成分のノニオン性界面活性剤として、ラノリンアルコールのエチレンオキシド40モル付加物[日光ケミカルズ株式会社、NIKKOL BWA−40、HLB17.0]とフィトステロールのエチレンオキシド30モル付加物[日光ケミカルズ株式会社、NIKKOL BPS−30、HLB18.0]を用いた。
高級脂肪族アルコールとしてセトステアリルアルコール[日油株式会社 NAA−48]を18重量部と、高級脂肪族アルコール以外の成分としてトリグリセリド[日油株式会社、牛脂45°硬化油HO]を7重量部、及び上記のノニオン性界面活性剤のラノリンアルコールのエチレンオキシド40モル付加物0.15重量部とフィトステロールのエチレンオキシド30モル付加物0.1重量部を混合し、加熱溶融した後、この溶融物を70℃にしてディスパーミキサーで周速4.4m/sで撹拌しながら、70℃の熱水69.75重量部を添加して転相乳化を行った。
次いで、キサンタンガム[三昌株式会社、ケルザン]の1質量%水溶液を5重量部添加した後、約2時間かけて冷却し、20℃の粘度278mPa・sの本例の水中油型エマルション消泡剤組成物を得た。
(B)成分のノニオン性界面活性剤として、ラノリンアルコールのエチレンオキシド40モル付加物[日光ケミカルズ株式会社、NIKKOL BWA−40、HLB17.0]を用いた。
高級脂肪族アルコールとしてセトステアリルアルコール[日油株式会社、NAA−48]を33重量部とベヘニルアルコール[日油株式会社、NAA−422]を2重量部、及び上記のノニオン性界面活性剤0.4重量部を混合し、加熱溶融した後、この溶融物を70℃にてディスパーミキサーで周速4.4m/sで撹拌しながら、70℃の熱水59.6重量部を添加して転相乳化を行った。次いで、キサンタンガム[三昌株式会社、ケルザン]の1質量%水溶液を5重量部添加し均一に混合した後、高能率乳化分散機(太平洋機工株式会社、マイルダーMDN303V)で処理した。この処理液をディスパーミキサーで攪拌しながら冷却し、20℃の粘度223mPa・sの本例の水中油型エマルション消泡剤組成物を得た。
(B)成分のノニオン性界面活性剤の代わりに、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート[第一工業製薬株式会社、ソルゲンTW−80、HLB15.0]を使用した以外は、実施例1と同様の操作を繰り返して本例の消泡剤組成物を調製した。20℃の粘度は439mPa・sであった。
30日後の粘度は、5℃で静置したものが522mPa・s、室温に静置したものが952mPa.s、40℃で静置したものが1560mPa・sであった。発泡量は、1分後24mm、2分後30mm、3分後30mm、4分後30mm、5分後30mmであった。
(B)のノニオン性界面活性剤の代わりに、ポリオキシエチレンアルキルエーテル[花王株式会社、エマルゲン1135S−70、HLB17.9、濃度70質量%]を使用した以外は、実施例1と同様の操作を繰り返して本例の消泡剤組成物を調製した。20℃の粘度は793mPa・sであった。
30日後の粘度は、5℃で静置したものが3430mPa・s、室温に静置したものが8030mPa・s、40℃で静置したものが3640mPa・sであった。発泡量は、1分後25mm、2分後30mm、3分後30mm、4分後30mm、5分後32mmであった。
発泡試験水に消泡剤組成物を添加することなく、消泡効果の試験を行った。
発泡量は、1分後33mm、2分後35mm、3分後35mm、4分後35mm、5分後35mmであった。
また、表2に示すように、実施例1〜4の消泡剤組成物は十分な消泡を発揮し、その効果が持続する。比較例1〜2の消泡剤組成物は、実施例1〜4の消泡剤組成物より発泡量が多く、消泡効果に劣るという結果となった。
2 循環ポンプ
3 流量計
Claims (5)
- (A)炭素数12〜30の高級脂肪族アルコールを含む油相成分5〜50質量%と、
(B)ステロール骨格を有するHLBが12〜19のノニオン性界面活性剤0.05〜5質量%と、
(C)残量としての水、を含有することを特徴とする水中油型エマルション消泡剤組成物。 - 上記ノニオン性界面活性剤(B)がポリオキシエチレンラノリンアルコール及び/又はポリオキシエチレンフィトステロールである請求項1に記載の水中油型エマルション消泡剤組成物。
- 上記油相成分(A)における炭素数12〜30の高級脂肪族アルコールの含有量が50〜100質量%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の水中油型エマルション消泡剤組成物。
- 上記ノニオン性界面活性剤(B)のHLBが15〜18であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つの項に記載の水中油型エマルション消泡剤組成物。
- 上記ノニオン性界面活性剤(B)の含有量が、上記油相成分100重量部当たり0.5〜10重量部であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つの項に記載の水中油型エマルション消泡剤組成物。
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