JPH09313807A

JPH09313807A - 消泡剤組成物

Info

Publication number: JPH09313807A
Application number: JP12852496A
Authority: JP
Inventors: Shutaro Yamamoto; 修太郎山本; Hideyuki Tomota; 英幸友田; Hiroshi Nakagawa; 博視中川; Yasuhiro Sugimoto; 泰宏杉本
Original assignee: Neos Co Ltd
Current assignee: Neos Co Ltd
Priority date: 1996-05-23
Filing date: 1996-05-23
Publication date: 1997-12-09
Anticipated expiration: 2016-05-23
Also published as: JP3624273B2

Abstract

(57)【要約】【課題】比較的、安価で、原液中に安定に存在し、且つ
消泡持続性に優れた消泡剤を提供する。【解決手段】以下のＡ成分とＢ成分を併用してなる消泡
剤組成物。Ａ成分：カルボキシル基を有する炭素原子数１４〜３０
の飽和炭化水素またはその塩；Ｂ成分：ヒドロキシ脂肪
酸重縮合物またはヒドロキシ脂肪酸と脂肪酸の重縮合
物、あるいはその塩。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は切削・研削油剤、洗
浄剤、離型剤等の消泡、泡抑制剤に関するものであり、
より詳しくは、破泡性、消泡持続性に優れているだけで
なく幅広い希釈倍率（５〜２００倍希釈）で消泡効果を
発揮する消泡剤に関する。本発明の消泡剤は、消泡作用
及び泡抑制作用を有する。

【０００２】本発明で提供する消泡剤は、鉱油等に任意
で溶解するため、原液中の安定性に優れる。さらには、
通常汎用されているシリコン系消泡剤に比べ非常に安価
である等様々な有利な点がある。

【０００３】本発明の切削・研削油剤組成物は、切削油
剤と研削油剤のいずれでも使用できる。

【０００４】

【従来の技術】水溶性切削・研削油剤、洗浄剤、離型剤
等の発泡を消泡、泡抑制する目的で、シリコンオイルを
微粉末シリカと混合したオイルコンパウンド型消泡剤、
これらのコンパウンドを界面活性剤と共に水中に分散し
てなるエマルション型消泡剤が汎用されている。

【０００５】しかし、これらのシリコーン系消泡剤は原
液に対する安定性が悪い、または希釈液に対する安定性
が悪い、消泡効果が経時で失われるため添加量を増大さ
せたり、連続的に投入する必要がある、高価である等、
様々な問題点を含んでいる。特に水溶性切削・研削油
剤、洗浄剤は界面活性剤と脂肪酸等のアルカリ金属塩ま
たはアミン塩等を主成分としているため一般的に発泡し
易く、生成する泡のため作業性が低下する問題点を抱え
ている。水溶性切削・研削油剤については、既に発泡の
問題点を解消する為の報告がされている。例えば、リシ
ノール酸重縮合物のアルカリ金属塩、またはアミン塩を
含有することを特徴とする水溶性切削研削油剤（特公平
２−５７９９号）、ジヒドロキシ脂肪酸を脱水縮合して
得られる縮合脂肪酸のアルカリ金属塩及びまたはアミン
塩を用いることを特徴とする水溶性切削油剤（特開平４
−２０２２９８号）、（Ａ）ヒドロキシ脂肪酸、または
ヒドロキシ脂肪酸を脱水縮合して得られる縮合ヒドロキ
シ脂肪酸と、（Ｂ）炭素数２〜２０の脂肪族カルボン
酸、及び脂環族族カルボン酸あるいは芳香族カルボン酸
との反応により得られるエステル化合物のアルカリ金属
塩、アンモニウム塩、またはアミン塩を含有することを
特徴とする水溶性加工油剤（特開平７−２８６１９
２）、原料成分をＡ：炭素数１８のモノ及び／又はジヒ
ドロキシ脂肪酸、Ｂ：２〜６価のポリオール、Ｃ：炭素
数４〜３６の脂肪族二塩基酸とするとき、Ａの重縮合物
（酸価：３０〜１５０）、Ａ及びＢのエステル化合物と
Ａの重縮合物（酸価：２０〜１２０）、ＡとＣの重縮合
物（酸価：３０〜１５０）、Ａ及びＢのエステル化合物
とＡとＣとの重縮合物（２０〜１２０）のいずれかのア
ルカリ金属塩またはアミン塩を含有してなる水溶性切削
研削油剤（特開平７−９７５９０）等が知られている。

【０００６】しかし、これらの重縮合物またはその誘導
体のみを用いた場合には、実用上消泡効果が現れるまで
時間を要し、初期段階での発泡が問題となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来から、水溶性切削
・研削油剤、洗浄剤、離型剤等で使用されているシリコ
ン系の消泡剤は原液安定性が悪い、希釈液の安定性が悪
いため消泡効果に持続性がない、高価である等、多くの
問題点を抱えている。また、従来から知られている低起
泡性とされる水溶性切削・研削油剤は、実際の切削・研
削の作業現場では、消泡性においては不十分でありさら
に消泡効果が高く、持続性に優れた消泡、泡抑制剤が必
要とされている。

【０００８】本発明は比較的、安価で、原液中に安定に
存在し、且つ消泡持続性に優れた消泡剤を提供するため
になされたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、Ａ成
分：カルボキシル基を有する、炭素原子数１４〜３０の
飽和炭化水素とＢ成分：ヒドロキシ脂肪酸重縮合物また
はヒドロキシ脂肪酸と脂肪酸の重縮合物、あるいはその
塩を併用してなる消泡剤に関するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】

＜Ａ成分＞本発明に使用する消泡剤のＡ成分としては、
以下の一般式（Ｉ）が例示される。

【００１１】一般式（Ｉ）；

【００１２】

【化１】Ｒ−ＣＯＯＨ（Ｉ）（式中Ｒは炭素原子数１４〜３０からなる直鎖又は分枝
を有する飽和炭化水素、好ましくは炭素原子数１６〜２
２の直鎖又は分枝を有する飽和炭化水素）で表されるカ
ルボン酸である。

【００１３】Ｒが不飽和炭化水素、炭素数が１３以下の
飽和炭化水素では消泡効果を示さず、逆に発泡を促進す
る。また、Ｒが炭素原子数３１以上の飽和炭化水素では
原液安定性が悪くなる等の問題を生じる。

【００１４】＜Ｂ成分＞本発明に使用する消泡剤のＢ成
分としては、例えば以下の一般式（II）で表される化合
物が例示される。

【００１５】・一般式（II）；

【００１６】

【化２】

【００１７】（式中、Ｒ₀は１〜５個、好ましくは１〜
３個、より好ましくは１個の塩素原子または水酸基で置
換されていてもよい炭素数８〜５０の炭化水素基を示
す。Ｒ₁、Ｒ_1a、Ｒ₂、Ｒ_2aは、同一又は異なって、炭素
原子数１〜３０の炭化水素基、水素原子または塩素原子
を示す。Ｒ₃及びＲ_3aは、炭素原子数１〜３０の２価の
炭化水素基を示す。但し、Ｒ₁、Ｒ₂及びＲ₃の炭素数の
合計は８〜５０、好ましくは１０〜３０、より好ましく
は１４〜２２である。Ｒ_1a、Ｒ_2a及びＲ_3aの炭素数の合
計は８〜５０、好ましくは１０〜３０、より好ましくは
１４〜２２である。ｎは０〜９、好ましくは１〜７、さ
らに好ましくは、３〜５である。ｍは０または１であ
る。但し、ｍが０のとき、Ｒ₀−ＣＯは水素原子を示
す。）塩としては、例えば、ナトリウム、カリウム等のアルカ
リ金属塩、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類
金属塩、トリエチルアミン等のアミン塩等が挙げられ
る。

【００１８】Ｒ₀は１〜５個、好ましくは１〜３個、よ
り好ましくは１個の塩素原子または水酸基で置換されて
いてもよい炭素数８〜５０の炭化水素基を示し、塩素置
換されていない炭素数８〜５０の炭化水素基としては、
オクチル、ノニル、デシル、２−エチルヘキシル、ラウ
リル、ステアリル、２−メチルヘプタデシル、２−イソ
ブチル−５−メチルペンチル等が挙げられる。

【００１９】Ｒ₀で表される炭化水素基の塩素原子の置
換位置は特に限定されない。

【００２０】Ｒ₁、Ｒ_1a、Ｒ₂、Ｒ_2aで表される、炭素原
子数１〜３０の炭化水素基として； (1)直鎖又は分枝を有するアルキル基、例えば、メチ
ル、エチル、プロピル、ヘキシル、オクチル、ノニル、
デシル、２−エチルヘキシル、ラウリル、ステアリル、
イソプロピル、イソブチル、２−メチルヘプタデシル、
２−イソブチル−５−メチルペンチル基など； (2)直鎖又は分枝を有するアルケニル基、例えばプロペ
ニル、２−ブテニル、２−ヘキセニル、２−オクテニ
ル、９−デセニル、２−ヘキサデセニル基など、 (3)直鎖又は分枝を有する脂環式基、例えば、シクロペ
ンチル、シクロヘキシル、α−シクロヘキシル、α−シ
クロペンチル基など、 (4)直鎖又は分枝を有する芳香族６員環を有する基、例
えば、フェニル、トリル、ナフチル、ベンジル、フェネ
チル基などが例示される。

【００２１】Ｒ₃、Ｒ_3aで表される、炭素原子数１〜３
０の２価の炭化水素基として； (1)直鎖又は分枝を有するアルキレン基、例えば、オク
チレン、ノニレン、デシレン、２−エチルヘキシレン、
メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ヘキシレ
ン基など、(2)直鎖又は分枝を有するアルケニレン基、
例えば、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ＝ＣＨ
−、３−ヘキセニレン、２−オクテニレン、４−ドデセ
ニレン、７−ヘキサデセニレン基など、(3)直鎖又は分
枝を有する脂環式の２価の基、例えば、シクロペンチレ
ン、シクロヘキシレン、α−シクロヘキセニレン、α−
シクロペンチレニレン基など、(4)直鎖又は分枝を有す
る芳香族６員環を有する２価の基、例えば、フェニレ
ン、トルイレン、ナフチレン、ベンジレン基などが例示
される。

【００２２】好ましいＡ成分としては、ステアリン酸、
ミリスチン酸、ベヘン酸、パルミチン酸、マルガリン
酸、モンタン酸、２−メチルオクタデカン酸等が挙げら
れる。

【００２３】Ｂ成分は、(1)ヒドロキシ脂肪酸の重縮合
物、(2)ヒドロキシ脂肪酸の重縮合物と脂肪酸の重縮合
物である。

【００２４】(1)のヒドロキシ脂肪酸としては、飽和ヒ
ドロキシ直鎖炭化水素と不飽和ヒドロキシ直鎖炭化水素
が挙げられる。

【００２５】「飽和ヒドロキシ直鎖炭化水素」として
は、２−オキシミリスチン酸(C14)、２−オキシペンタ
デカン酸(C15)、２−オキシパルミチン酸(C16)、２−オ
キシマルガリン酸(C17)、２−オキシステアリン酸(C1
8)、１２−オキシステアリン酸(C18)、２−オキシノナ
デカン酸(C19)、２−オキシアラキン酸(C20)、２−オキ
シベヘン酸(C22)、２−オキシテトラコサン酸(C26)、２
−オキシトリアコンタン酸(C30)、２−オキシテトラト
リアコンタン酸(C34)等が挙げられる。

【００２６】「不飽和ヒドロキシ炭化水素（オキシアル
ケン酸）」としては、４−オキシ−１３−テトラデセン
酸(C14)、１６−オキシ−７−ヘキサデセン酸（アンブ
レットル酸）(C16)、１６−オキシ−６−ヘキサデセン
酸（イソアンブレットル酸）(C16)、９−オキシ−１２
−オクタデセン酸(C18)、リシノール酸(C18)、リシノエ
ライジン酸(C18)、４−オキシヘンエイコセン酸(C21)、
２−オキシ−１５−テトラコセン酸（オキシナーボン
酸）(C24)、１８−オキシ−９，１１，１３−オクタデ
カトリエン酸（カモレン酸）(C18)、９，１４−ジオキ
シ−１０，１２−オクタデカジエン酸(C18)等が挙げら
れる。特にオキシ酸型油脂脂肪酸としては、植物油全般
（ヒマシ油脂肪酸等）、脱水ヒマシ油脂肪酸、バッカク
油等が挙げられる。

【００２７】(2)のヒドロキシ脂肪酸の重縮合物として
は、上記(1)のヒドロキシ脂肪酸の重縮合物が挙げられ
る。また、(2)の直鎖飽和脂肪酸としては、カプリン
酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステア
リン酸、ベヘン酸、モンタン酸、メリシン酸等が挙げら
れ；分岐脂肪酸としては２−メチルテトラデカン酸、２
−エチルトリデカン酸、２−プロピルドデカン酸、２−
メチルペンタデカン酸、２−エチルテトラデカン酸、２
−メチルヘプタデカン酸、２−メチルオクタデカン酸等
が挙げられる。

【００２８】好ましいＢ成分としては、ヒマシ油脂肪酸
重縮合物（２〜１０量体）、脱水ヒマシ油脂肪酸とヒマ
シ油脂肪酸重縮合物（２〜１０量体）の縮合物、リシノ
ール酸重縮合物（２〜１０量体）、１２−ヒドロキシス
テアリン酸重縮合物（２〜１０量体）等が挙げられる。

【００２９】本発明のＡ成分とＢ成分を併用してなる消
泡剤の配合量は、特に限定的ではないが、通常は、原液
にＡ成分；０．１〜５重量％、Ｂ成分；０．５〜５０重
量％である。希釈倍率は、５〜２００倍程度である。

【００３０】本発明の切削・研削油剤組成物の消泡剤以
外の成分は、従来慣用されている切削・研削油剤を任意
に用いることができる。

【００３１】本発明の提供する消泡、泡抑制性はエマル
ションタイプの水溶性切削・研削油剤、洗浄剤、離型剤
等の使用において、特に効果が期待できる。

【００３２】

【作用】本発明は、Ａ成分：カルボキシル基を有す、炭
素原子数１４〜３０の飽和炭化水素とＢ成分：ヒドロキ
シ脂肪酸またはヒドロキシ脂肪酸の重縮合物と脂肪酸の
重縮合物および／または、その塩を併用してなる消泡剤
は希釈水（水道水・地下水・工業用水）中の数ｐｐｍオ
ーダーの微量金属（特にはＣａ，Ｍｇ等）、あるいはア
ミン等と塩を形成し液面に粉末、微粉末，あるいはペー
スト状の浮遊物を発生することで、消泡効果を発揮す
る。この形成された塩は再分散し、継続的に消泡効果を
発揮する。また、過剰に発生した塩も混入油（摺動面油
等）に溶け込む等するため、油剤使用現場においては特
に問題とはならない。

【００３３】Ａ成分とＢ成分は共に単独でも消泡効果を
有するが、それぞれに以下に挙げるような長所と欠点が
存在する。

【００３４】＜Ａ成分＞長所；短時間でスカム（アルカ
リ金属塩、アミン塩等）を発生し、初期段階での発泡を
効果的に抑制する。

【００３５】短所；原液を低濃度（希釈倍率２０〜３０
倍以上）で使用する場合には消泡効果を発揮するが、高
濃度（希釈倍率１０〜２０倍以下）で使用する場合には
発生したスカムがエマルション内に取り込まれるため、
消泡効果が持続しない。

【００３６】＜Ｂ成分＞長所；生成したスカムが再乳
化、再分散を繰り返し易く、消泡持続性に優れる。ま
た、高濃度（希釈倍率１０〜２０倍以下）で使用する場
合にも、スカムを発生するので消泡効果が発揮される。

【００３７】短所；スカムを発生するまでに時間を要す
為、初期段階で発泡を起こし易い。（実際の使用現場で
は、初期段階の発泡も問題となる。）＜Ａ成分＞、＜Ｂ成分＞を併用することによって、消泡
効果を顕著に向上させることができる。また、＜Ａ成分
＞、＜Ｂ成分＞の併用によって、それぞれの長所を生か
し、短所を補うことで相乗効果をもたらし、使用倍率に
影響されることなく、消泡持続性を維持することが可能
となる。

【００３８】

【実施例】以下、本発明を実施例・比較例によって説明
する。

【００３９】実施例１〜３及び比較例１〜３消泡試験法１以下の表１〜表４に示す配合で調整した原液を水道水に
て２０倍希釈する。液量；５００ｍｌ、液温；２０℃、
においてジューサーミキサーで１分間攪拌した後、停止
した。ジューサーミキサー停止後の泡立ち量を体積換算
して経時変化を測定する。

【００４０】結果を、表１〜表４に対応する結果を表５
〜表８及び図１〜図４に各々示す。

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】

【表３】

【００４４】

【表４】

【００４５】

【表５】

【００４６】

【表６】

【００４７】

【表７】

【００４８】

【表８】

【００４９】実施例４及び比較例４消泡試験法２実際の使用現場により近い消泡試験を行うために以下の
方法を用いた。

【００５０】表９に示す配合で調整した原液を水道水に
て希釈する。油剤希釈液（水道水希釈、希釈倍率は１０
倍と５０倍）、液量５Ｌを深さ３３ｃｍ、直径３０ｃｍ
の円柱状容器に入れ、ポンプで循環し、ノズルから希釈
液を吐出させ、液面に当てて発泡させる。試験開始時の
液量５Ｌの液面は約８．５ｃｍであり、オーバーフロー
した時点で試験を中止する。オーバーフローしない場合
は、８時間で終了する。液温は３０℃一定に保ち、泡の
量を試験開始から３０分、１時間、以後は１時間毎に測
定した。以下に測定条件と試験装置の概略図を示す。

【００５１】１０倍希釈の結果を表１０及び図５に、５
０倍希釈の結果を表１１及び図６に各々示す。

【００５２】

【表９】

【００５３】

【表１０】

【００５４】

【表１１】

【００５５】なお、試験条件は、以下の通りである。

【００５６】・吐出圧：約１Ｋｇ／ｃｍ² ・吐出量：約１２Ｌ／分・ノズルから液面までの距離：３０ｃｍなお、装置の概略図を図７に示す。

【００５７】

【発明の効果】本発明は、Ａ成分：カルボキシル基を有
す、炭素原子数１４〜３０の飽和炭化水素とＢ成分：ヒ
ドロキシ脂肪酸またはヒドロキシ脂肪酸の重縮合物と脂
肪酸の重縮合物および／または、その塩を併用してなる
消泡剤に関するものである。

【００５８】これらは前記したように一般式（０）で表
されるカルボキシル基を有す、炭素原子数１４〜３０の
飽和炭化水素と一般式（１）〜（３）で示されるヒドロ
キシ脂肪酸またはヒドロキシ脂肪酸の重縮合物と脂肪酸
の重縮合物および／または、その塩を併用してなる消泡
剤を特徴とする。

【００５９】本発明で提供する消泡剤は、水溶性切削・
研削油剤等で汎用されているシリコン系消泡剤が抱えて
いる多くの問題（原液中の安定性、希釈液中の安定性
等）を解決する。また、本発明は、使用濃度の制限なく
消泡効果を発揮し、特に消泡効果の持続性に優れてい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】表１の各組成物の消泡剤としての結果を示す。

【図２】表２の各組成物の消泡剤としての結果を示す。

【図３】表３の各組成物の消泡剤としての結果を示す。

【図４】表４の各組成物の消泡剤としての結果を示す。

【図５】表９の各組成物の１０倍希釈物の消泡剤として
の結果を示す。

【図６】表９の各組成物の５０倍希釈物の消泡剤として
の結果を示す。

【図７】消泡性の測定装置の概略図を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉本泰宏滋賀県甲賀郡甲西町大池町１−１株式会社ネオス内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】以下のＡ成分とＢ成分を併用してなる消泡
剤組成物。Ａ成分：カルボキシル基を有する炭素原子数１４〜３０
の飽和炭化水素またはその塩；Ｂ成分：ヒドロキシ脂肪酸重縮合物またはヒドロキシ脂
肪酸と脂肪酸の重縮合物、あるいはその塩。
【請求項２】Ｂ成分が、ヒドロキシ脂肪酸の２量体から
１０量体までの重縮合物である請求項１記載の消泡剤。
【請求項３】Ｂ成分のヒドロキシ脂肪酸が、炭素原子数
８〜５０の塩素原子で置換されていてもよいヒドロキシ
脂肪酸である請求項１記載の消泡剤。
【請求項４】前記Ａ成分を０.１〜５重量部、前記Ｂ成
分を０.５〜５０重量部含有してなる切削・研削油剤組
成物。