説明

消泡剤

【課題】
消泡性(初期消泡性及び消泡持続性)に優れ、消泡剤成分の凝集やスカムを生じない消泡剤を提供することである。
【解決手段】
合成樹脂微粒子(A)をポリエーテル化合物(B)中に分散して含有し、合成樹脂微粒子(A)及びポリエーテル化合物(B)の重量に基づいて、合成樹脂微粒子(A)の含有量が0.5〜10重量%、ポリエーテル化合物(B)の含有量が90〜99.5重量%であることを特徴とする消泡剤を用いる。合成樹脂微粒子(A)の体積平均粒子径は0.1〜17μmが好ましい。合成樹脂微粒子(A)を構成するモノマーのうち、少なくとも1種類がポリオキシアルキレン基含有モノマーであることが好ましい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は消泡剤に関する。
【背景技術】
【0002】
塗料(水性塗料等)用消泡剤及び各種製造工程(抄紙工程、発酵工程、排水処理工程、モノマーストリッピング工程及びポリマー重合工程等)用消泡剤として、ポリエーテル系の消泡剤(特許文献1)や、アルコールのアルキレンオキシド付加物にビスアミドを分散させた消泡剤(特許文献2)が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2003−265904号公報
【特許文献2】特開平1−99619号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載されたポリエーテル系の消泡剤では、十分な消泡性(初期消泡性、持続消泡性)が得られない。一方、特許文献2に記載された消泡剤では、発泡液中でビスアミドが凝集し(スカムの発生等を含む)、消泡剤を添加して製造される製品の製造工程や最終製品の品質に悪影響を与えるという問題がある。
本発明の目的は、上記のようなポリエーテル系消泡剤の問題を解決し、消泡性(初期消泡性及び消泡持続性)に優れ、かつ消泡剤成分の凝集やスカムを生じない消泡剤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明者は、前記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、合成樹脂微粒子をポリエーテル化合物中に分散させることで、著しく優れた消泡剤を得られることを見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明の消泡剤の特徴は、合成樹脂微粒子(A)をポリエーテル化合物(B)中に分散して含有し、
合成樹脂微粒子(A)及びポリエーテル化合物(B)の重量に基づいて、合成樹脂微粒子(A)の含有量が0.5〜10重量%、ポリエーテル化合物(B)の含有量が90〜99.5重量%である点を要旨とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明の消泡剤は、消泡性(初期消泡性及び消泡持続性)に優れ、発泡液中に投入しても消泡剤成分の凝集やスカムを発生しない。
【発明を実施するための形態】
【0007】
合成樹脂微粒子(A)としては、エチレン性不飽和モノマー(m1)を構成単位とする合成樹脂微粒子(A1)又は重縮合・重付加モノマー(m2)を構成単位とする合成樹脂微粒子(A2)が含まれる。
【0008】
エチレン性不飽和モノマー(m1)としては、公知のモノマー等が含まれ、(メタ)アクリル酸;(メタ)アクリル酸の炭素数1〜22のアルキルエステル{(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸(2−エチルヘキシル)、(メタ)アクリル酸ステアリル及び(メタ)アクリル酸ベヘニル等};炭素数1〜18のアルコールのアルキレンオキシド(炭素数2〜4)付加体の(メタ)アクリレート{メタノールのプロピレンオキシド30モル付加体の(メタ)アクリル酸エステル、2−エチルヘキサノールのプロピレンオキシド30モル付加体の(メタ)アクリル酸エステル及びステアリルアルコールのエチレンオキシド30付加体の(メタ)アクリル酸エステル等};(メタ)アクリロニトリル;スチレン{スチレン、メチルスチレン及びヒドロキシスチレン};(メタ)アクリル酸ジアミノエチル;多官能ビニルモノマー{ジビニルベンゼン、エチレンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート及びポリエチレングリコール(重合度14)ジ(メタ)アクリレート};アリルアルコール;アリルアルコールのアルキレンオキシド(炭素数2〜4)付加体{アリルアルコールのプロピレンオキシド2モル付加物等};2−ブテンー1−オール;(メタ)アクリル酸(2−ヒドロキシエチル);(メタ)アクリル酸(2−ヒドロキシエチル)のアルキレンオキシド(炭素数2〜4)付加体{(メタ)アクリル酸(2−ヒドロキシエチル)のプロピレンオキシド4モル付加体等};及び酢酸ビニル等が使用できる。
【0009】
これらは単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよいが、少なくとも1種類のポリオキシアルキレン基を含有するモノマー{炭素数1〜18のアルコールのアルキレンオキシド(炭素数2〜4)付加体の(メタ)アクリレート;ポリエチレングリコール(重合度14)ジ(メタ)アクリレート;アリルアルコールのアルキレンオキシド(炭素数2〜4)付加体;及び(メタ)アクリル酸(2−ヒドロキシエチル)のアルキレンオキシド(炭素数2〜4)付加体等}を用いることが好ましい。
【0010】
なお、(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸及び/又はメタクリル酸を示し、(メタ)アクリロニトリルとは、アクリロニトリル及び/又はメタクリロニトリルを示し、(メタ)アクリレートとは、アクリレート及び/又はメタクリレートを示す。
【0011】
エチレン性不飽和モノマー(m1)を構成単位とする合成樹脂微粒子(A1)は、公知の方法で重合して得ることができる。
【0012】
重縮合・重付加モノマー(m2)としては、公知のモノマーが含まれ、ポリイソシアネート(m21)、ポリアミン(m22)、ポリオール(m23)及びポリカルボン酸(m24)が含まれる。
【0013】
ポリイソシアネート(m21)としては、炭素数8〜16のジイソシアネート{ヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート及び4−4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)等}及びこれらの変性体{ジイソシアネートのトリメチロールプロパンの付加体、ビウレット縮合物及びイソシアヌレート縮合物等}等が挙げられる。
【0014】
ポリアミン(m22)としては、炭素数2〜6のポリアミンが含まれ、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン及びトリエチレンテトラミン等が挙げられる。
【0015】
ポリオール(m23)としては、炭素数2〜6の多価アルコール{エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、グリセロール、ジグリセリン及びペンタエリスリトール等};及びこれらの多価アルコールに炭素数2〜4のアルキレンオキシドを水酸基1つ当たり1〜50モル付加した付加体{多価アルコールのエチレンオキシド付加体、プロピレンオキシド付加体、ブチレンオキシド付加体、エチレンオキシド/プロピレンオキシドブロック付加体及びプロピレンオキシド/ブチレンオキシドブロック付加体等}等が挙げられる。
【0016】
ポリカルボン酸(m24)としては、炭素数4〜14のポリカルボン酸が含まれ、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸及びダイマー酸等が挙げられる。
【0017】
重縮合・重付加モノマー(m2)を構成単位とする合成樹脂微粒子(A2)には、上記のモノマーを構成単位とするポリウレア、ポリウレタン及びポリエステル等が含まれ、公知の方法で重合して得ることができる。
【0018】
合成樹脂微粒子(A)は、上記のモノマーをポリエーテル化合物(B)中で乳化重合又は懸濁重合等によって得られた微粒子を用いてもよいし、溶液重合等によって得た粒子をスプレードライ等の方法で乾燥・微粒化させたものを(必要があればさらに粉砕して)用いてもよいし、バルク重合によって得たバルク樹脂を粉砕して得られた粉砕微粒子を用いてもよい。
また、これらの粒子の粒径を均一化するために分級を行い、得られた分級粒子を用いてもよい。
【0019】
粉砕する場合、粉砕には、ジェットミル、ビーズミル等を用いて粉砕してもよい。
【0020】
合成樹脂微粒子(A)の体積平均粒子径(μm)は、0.1〜17が好ましく、さらに好ましくは0.15〜9、特に好ましくは0.2〜8である。この範囲であると、消泡性(初期消泡性及び消泡持続性)がさらに良好となり、また消泡剤成分の凝集やスカムを生じにくい。
【0021】
なお、体積平均粒子径は、測定試料を適当な分散媒(たとえば、メタノール、ポリオキシプロピレングリコール)に分散させ、JIS Z8825−1−2001「粒子径解析−レーザー回折法−第1部」:測定原理に記載された測定原理を有するレーザー回折式粒度分布測定装置(たとえば、株式会社島津製作所製SALD−1100、株式会社堀場製作所製LA−950、日機装株式会社製マイクロトラック粒度分布測定装置UPA−ST150等、「マイクロトラック」はリーズ、アンド、ノースラップ、カンパニーの登録商標である。)等により測定される。
【0022】
合成樹脂微粒子(A)は、市場からも入手可能であり、たとえば、以下の商品等が使用できる。
アルティフロー FS−7301(三洋化成工業(株)製、エチレン性不飽和モノマー共重合物のポリエーテル分散体、「アルティーフロー」は同社の登録商標である)、ダイミックビーズ UCN−8070CMクリヤー(大日精化工業(株)製、ポリウレタンビーズ、「ダイナミックビーズ」は同社の登録商標である)、タフチック F−120、F−167(東洋紡(株)製、エチレン性不飽和モノマー共重合物の水分散体;「タフチック」は同社の登録商標である)
【0023】
合成樹脂微粒子(A)の含有量(重量%)は、合成樹脂微粒子(A)及びポリエーテル化合物(B)の重量に基づいて、0.5〜10が好ましく、さらに好ましくは0.7〜9、特に好ましくは1〜8、最も好ましくは1.5〜7.5である。
【0024】
ポリエーテル化合物(B)としては、炭素数2〜18のオキシアルキレン基を単位とする重合体が含まれ、一般式(1)で表されるポリエーテル化合物(B1)、一般式(2)で表されるポリエーテル化合物(B2)、一般式(3)で表されるポリエーテル化合物(B3)、一般式(4)で表されるポリエーテル化合物(B4)及び一般式(5)で表されるポリエーテル化合物(B5)からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましく例示できる。
【0025】
【化1】



【0026】
は炭素数1〜25の活性水素化合物の反応残基、R及びRは炭素数1〜24の1価の有機基、Rは炭素数1〜24の2価の有機基、Rは水酸基又は炭素数1〜24の1価の有機基、AO及びOAは炭素数2〜18のオキシアルキレン基又は、グリシドール、炭素数4〜18のアルキルグリシジルエーテル若しくはアルケニルグリシジルエーテルの反応残基を表し、(AO)nのうち、オキシエチレン基の占める割合は0〜20重量%であり、nは1〜100の整数で一分子中に複数のnが存在する場合、それぞれ同じでも異なっていてもよく、sは1〜10の整数、pは0〜10の整数、qは0〜9の整数、rは0〜9の整数、mは0〜9の整数、p+rは1〜10の整数、p+q+rは1〜10の整数、p+q+r+mは2〜10である。
【0027】
炭素数1〜25の活性水素化合物の反応残基(R)は、炭素数1〜25の活性水素化合物から活性水素を除いた反応残基を意味する。
炭素数1〜25の活性水素含有化合物としては、水酸基(−OH)、イミノ基(−NH−)、アミノ基(−NH)及び/又はカルボキシル基(−COOH)を少なくとも1個含む化合物が含まれ、アルコール、アミド、アミン、カルボン酸、ヒドロキシカルボン酸及びアミノカルボン酸が含まれる。
【0028】
アルコールとしては、モノオール(メタノール、ブタノール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール及びイソステアリルアルコール等)及びポリオール(エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、テトラグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ジヒドロキシアセトン、フルクトース、グルコース、マンノース、ガラクトース、スクロース、ラクトース及びトレハロース等)等が挙げられる。
【0029】
アミドとしては、モノアミド(ギ酸アミド、プロピオン酸アミド及びステアリルアミド等)及びポリアミド(マロン酸ジアミド及びエチレンビスオクチルアミド等)等が挙げられる。
【0030】
アミンとしては、モノアミン(ジメチルアミン、エチルアミン、アニリン及びステアリルアミン等)及びポリアミン(エチレンジアミン、ジエチレントリアミン及びトリエチレンテトラミン等)等が挙げられる。
【0031】
カルボン酸としては、モノカルボン酸(酢酸、ステアリン酸、オレイン酸及び安息香酸等)及びポリカルボン酸(マレイン酸及びヘキサン二酸等)等が挙げられる。
【0032】
ヒドロキシカルボン酸としては、ヒドロキシ酢酸、酒石酸、リンゴ酸及び12−ヒドロキシステアリン酸等が挙げられる。
【0033】
アミノカルボン酸としては、グリシン、4−アミノ酪酸、6−アミノヘキサン酸及び12−アミノラウリン酸等が挙げられる。
【0034】
炭素数1〜24の1価の有機基(R、R)としては、アルキル基(R)、アルケニル基(R’)、アシル基(−COR)、アロイル基(−COR’)、N−アルキルカルバモイル基(−CONHR)、N−アルケニルカルバモイル基(−CONHR’)、アルキルカルボニルアミノ基(−NHCOR)、アルケニルカルボニルアミノ基(−NHCOR’)、アルキルカルボキシアミノ基(アルキルカーバメート基、−NHCOOR)及びアルケニルカルボキシアミノ基(アルケニルカーバメート基、−NHCOOR’)が含まれる。
【0035】
アルキル基(R)としては、メチル、エチル、イソプロピル、t−ブチル、オクチル、2−エチルヘキシル、ドデシル及びオクタデシル等が挙げられる。
【0036】
アルケニル基(R’)としては、ビニル、プロペニル、ヘキセニル、イソオクテニル、ドデセニル及びオクタデセニル等が挙げられる。
【0037】
水酸基又は炭素数1〜24の1価の有機基(R)のうち、炭素数1〜24の1価の有機基は、上記と同様の有機基が含まれる。
【0038】
炭素数1〜24の2価の有機基(R)としては、アルキレン基(T)、アルケニレン基(T’)、1−オキサアルキレン基(−OT−)、1−オキサアルケニレン基(−OT’−)、1−オキソアルキレン基(−COT−)、1−オキソアルケニレン基(−COT’−)、1−アザ−2−オキソアルキレン基(−NHCOT−)、1−アザ−2−オキソアルケニレン基(−NHCOT’−)、1−オキソ−2−アザアルキレン基(−CONHT−)、1−オキソ−2−アザアルケニレン基(−CONHT’−)、1−アザ−2−オキソ−3−オキサアルキレン基(−NHCOOT−)及び1−アザ−2−オキソ−3−オキサアルケニレン基(−NHCOOT’−)が含まれる。
【0039】
アルキレン基(T)としては、メチレン、エチレン、イソブチレン、1,10−デシレン、1,2−デシレン、1,12−ドデシレン、1,2−ドデシレン及び1,2−オクタデシレン等が挙げられる。
【0040】
アルケニレン基(T’)としては、エチニレン、イソブチニレン、1,10−デシニレン、1−オクチルエチニレン、1−オクテニルエチレン、1,12−ドデシニレン及び1−オクタデセニルエチレン等が挙げられる。
【0041】
炭素数2〜18のオキシアルキレン基又は、グリシドール、炭素数4〜18のアルキルグリシジルエーテル若しくはアルケニルグリシジルエーテルの反応残基(AO、OA)のうち、炭素数2〜18のオキシアルキレン基としては、オキシエチレン、オキシプロピレン、オキシブチレン、オキシイソブチレン、オキシ−1,2−デシレン、オキシ−1,12−ドデシレン、オキシ−1,2−ドデシレン及びオキシ−1,2−オクタデシレンが挙げられる。
【0042】
また、(AO、OA)のうち、炭素数4〜18のアルキルグリシジルエーテルとしては、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、ドデシルグリシジルエーテル及びオクタデシルグリシジルエーテル等が挙げられる。
【0043】
また、(AO、OA)のうち、炭素数5〜18のアルケニルグリシジルエーテルとしては、ビニルグリシジルエーテル、ブテニルグリシジルエーテル、2−エチルヘキセニルグリシジルエーテル、ドデセニルグリシジルエーテル及びオクタデセニルグリシジルエーテル等が挙げられる。
【0044】
(AO)nのうち、オキシエチレン基の占める割合は、すべての(AO)nの重量に基づいて、0〜20重量%であり、好ましくは0〜18重量%、さらに好ましくは0〜15重量%である。なお、オキシエチレン基を含む場合、オキシエチレン基の占める割合の下限は、すべての(AO)nの重量に基づいて、3重量%が好ましく、さらに好ましくは5重量%、特に好ましくは8重量%である。
【0045】
nは、1〜100の整数であり、好ましくは2〜75の整数、さらに好ましくは3〜50の整数である。
【0046】
一般式(1)で表されるポリエーテル化合物(B1)としては、ポリオキシプロピレンモノブチルエーテル、テトラデシルアルコールのプロピレンオキシドエチレンオキシドブロック付加体、トリメチロールプロパンのプロピレンオキシドエチレンオキシドブロック付加体、ポリオキシプロピレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール(ブロック付加)、グリセリンのプロピレンオキシドオキシド付加体、グリセリンのエチレンオキシドプロピレンオキシドブロック付加体、モノドデシルアミンのプロピレンオキシド付加体、ポリオキシプロピレンモノオレート、グリセリンのプロピレンオキシド2−エチルヘキシルグリシジルブロック付加体、蔗糖のプロピレンオキシドブチレンオキシドブロック付加体及びペンタエリスリトールのエチレンオキシドプロピレンオキシドオキシドブロック付加体等が挙げられる。
【0047】
一般式(2)で表されるポリエーテル化合物(B2)としては、ポリオキシプロピレンモノブチルエーテルモノオレート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール(ブロック付加)のジステアレート、グリセリンのプロピレンオキシド付加体のモノステアレート、マレイン酸のエチレンオキシドプロピレンオキシドブロック付加体のモノメチルエーテル及び蔗糖のプロピレンオキシド付加体のモノN−ヘキシルカルバミン酸エステル等が挙げられる。
【0048】
一般式(3)で表されるポリエーテル化合物(B3)としては、エチレンビスステアリルアミドのプロピレンオキシド付加体、グリセリンモノステアリルエステルのプロピレンオキシド付加体及び蔗糖モノ(2−エチルヘキシルグリシジル)エーテルのプロピレンオキシド付加体のモノN−デシルカルバミン酸エステル等が挙げられる。
【0049】
一般式(4)で表されるポリエーテル化合物(B4)としては、ひまし油のプロピレンオキシド付加体のモノオレート及びグリセリンビス(12−ヒドロキシステアレート)のプロピレンオキシド付加体等が挙げられる。
【0050】
一般式(5)で表されるポリエーテル化合物(B5)としては、ポリオキシプロピレンモノラウリルエーテルとポリオキシプロピレングリコールとヘキサメチレンジイソシアネートとの反応体及びポリオキシプロピレンモノステアリルエーテルとポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール(ブロック付加)とキシレンジイソシアネートとの反応体等が挙げられる。
【0051】
これらのうち、消泡性等の観点から、一般式(1)で表されるポリエーテル化合物(B1)及び一般式(2)で表されるポリエーテル化合物(B2)が好ましい。すなわち、ポリエーテル化合物(B)が、一般式(1)で表されるポリエーテル化合物(B1)を含むもの、ポリエーテル化合物(B)が、一般式(2)で表されるポリエーテル化合物(B2)を含むもの、及びポリエーテル化合物(B)が、一般式(1)で表されるポリエーテル化合物(B1)及び一般式(2)で表されるポリエーテル化合物(B2)を含むものが好ましい。
【0052】
ポリエーテル化合物(B)の含有量(重量%)は、合成樹脂微粒子(A)及びポリエーテル化合物(B)の重量に基づいて、90〜99.5が好ましく、さらに好ましくは91〜99.3、特に好ましくは92〜99、最も好ましくは92.5〜98.5である。
【0053】
本発明の消泡剤には、さらに、金属石鹸(C)及び疎水性シリカ(D)からなる群より選ばれる少なくとも1種の分散質をポリエーテル化合物(B)中に分散して含有してもよい。
【0054】
これらの分散質を含有する場合、その含有量(重量%)は、合成樹脂微粒子(A)及びポリエーテル化合物(B)の重量に基づいて、0.1〜10が好ましく、さらに好ましくは0.15〜9、特に好ましくは0.2〜8、最も好ましくは0.3〜7.5である。
【0055】
金属石鹸(C)としては、炭素数12〜22の脂肪酸と金属(アルカリ土類金属、アルミニウム、マンガン、コバルト、鉛、クロム、銅、鉄及びニッケル等)との塩が含まれ、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸亜鉛及びベヘニン酸マグネシウム等が挙げられる。
【0056】
疎水性シリカ(D)としては、シリカ粉末を疎水化剤で疎水化処理した疎水性シリカが含まれ、市場から入手できる。
市場から入手できる疎水性シリカとしては、商品名として、Nipsil SS−10、SS−40、SS−50及びSS−100(東ソー・シリカ株式会社、「Nipsil」は東ソー・シリカ株式会社 の登録商標である。)、AEROSIL R972、RX200及びRY200(日本アエロジル株式会社、「AEROSIL」はエボニック デグサ ゲーエムベーハーの登録商標である。 )、TS−530、TS−610、TS−720(キャボットカーボン社)、AEROSIL R202,R805及びR812(デグサジャパン株式会社)、REOLOSIL MT−10、DM−10及びDM−20S (株式会社トクヤマ、「REOLOSIL」は同社の登録商標である。)、並びにSYLOPHOBIC100、702、505及び603(富士シリシア化学株式会社、「SYLOPHOBIC」は同社の登録商標である。)等が挙げられる。
【0057】
これらの分散質の体積平均粒子径は、合成樹脂微粒子(A)の体積平均粒子径と同様である。すなわち、金属石鹸(C)及び疎水性シリカ(D)からなる群より選ばれる少なくとも1種の分散質を含有する場合、これらの分散質と合成樹脂微粒子(A)とを併せた体積平均粒子径が上記の範囲であることが好ましい。
【0058】
本発明の消泡剤は、さらにポリエーテル化合物(B)と相溶する量の油(G)を含有してもよい。油(G)としては、油脂類(動物油、植物油)、鉱物油等が挙げられる。相溶する量としては、用いるポリエーテル化合物(B)及び油(G)の組成によって適宜決定される。
【0059】
本発明の消泡剤は、合成樹脂微粒子(A)、並びに必要により金属石鹸(C)、疎水性シリカ(D)及び/又は油(G)をポリエーテル化合物(B)に分散させることによって製造することができる。
【0060】
金属石鹸(C)を使用する場合、金属石鹸(C)を合成樹脂微粒子(A)とは別にポリエーテル化合物(B)に分散させてから、均一混合する事が好ましい。金属石鹸をポリエーテル化合物(B)中に分散させる手法としては特に制限はないが、ポリエーテル化合物(B)の一部と金属石鹸(C)を加熱混合して金属石鹸を溶解させ、ポリエーテル化合物(B)の残部に投入することで微細に析出させることが好ましい。
【0061】
本発明の消泡剤は、水性発泡液に対して効果的であり、例えば、塗料(水性塗料等)用消泡剤及び各種製造工程(抄紙工程、発酵工程、排水処理工程、モノマーストリッピング工程及びポリマー重合工程等)用消泡剤等として使用することができる。
これらのうち、各種製造工程用消泡剤として適しており、さらにモノマーストリッピング工程及びポリマー重合工程用消泡剤として好適である。
【0062】
本発明の消泡剤の添加方法は、塗料に適用する場合、(1)顔料分散時及び/又は(2)塗料作成後に添加する方法等が挙げられる。また、各種製造工程に適用する場合、(1)原料の供給と共に、(2)加熱及び/若しくは減圧処理前に、並びに/又は(3)最終仕上げ工程等に添加する方法のいずれでもよい。
【0063】
各種製造工程に適用する場合、本発明の消泡剤の添加量(重量%)は、水性発泡液の重量に基づいて、0.0001〜3が好ましく、さらに好ましくは0.001〜2.7、特に好ましくは0.005〜2.3、最も好ましくは0.01〜2である。また、塗料に適用する場合、本発明の消泡剤の添加量(重量%)は、塗料の重量に基づいて、0.05〜3が好ましく、さらに好ましくは0.1〜2.7、特に好ましくは0.2〜2.3、最も好ましくは0.3〜2.0である。
【実施例】
【0064】
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。なお、特記しない限り、部は重量部を、%は重量%を意味する。
<実施例1>
特開2009−7506号公報の実施例1に準じて作成したポリマーポリオール(p1)[合成樹脂微粒子(a1){(スチレン)/(アクリロニトリル)/(ジビニルベンゼン)/(グリセリンのプロピレンオキシド付加物と2−ヒドロキシエチルメタクリレートとをトリレンジイソシアネート(TDI)でジョイントして得られる反応性分散剤)/(アリルアルコールにプロピレンオキシド(PO)を付加させたポリオキシアルキレンエーテル)を構成単位とする共重合物(粒子径0.7μm)}75部、ポリエーテル化合物(b2){ペンタエリスリトールにプロピレンオキシド−エチレンオキシド(エチレンオキシドの割合12重量%)の順にアルキレンオキシドをブロック付加させた水酸基価32のポリオール}65部及びポリエーテル化合物(b3){特開2000−344881号公報に準じて作成したグリセリンプロピレンオキシド付加体、水酸基価56}3.4部の混合液]143.4部を、ポリエーテル化合物(b1){ニューポール LB−1715、三洋化成工業(株)製、ポリオキシプロピレン(40モル)グリコールモノブチルエーテル;ニューポールは同社の登録商標である}856.6部に加え、15分間攪拌を続けて、本発明の消泡剤(1)を得た。分散体の体積平均粒子径は0.7μmであった。
【0065】
<実施例2>
特開2009−7506号公報の実施例2に準じて作成したポリマーポリオール(p2)[合成樹脂微粒子(a2){(スチレン)/(アクリロニトリル)/(ジビニルベンゼン)/(ヒドロキシエチルメタクリレートのポリオキシプロピレン付加体)を構成単位とする共重合物(粒子径0.6μm)}45部、非反応性分散剤{アクリロニトリルとスチレンの重量比がアクリロニトリル:スチレン=70:30である重量平均分子量が600,000のアクリロニトリル−スチレン共重合オリゴマー型非反応性分散剤}0.4部、ポリエーテル化合物(b5){グリセリンにプロピレンオキシド−エチレンオキシド−プロピレンオキシドの順に付加させたブロック付加体、水酸基価=56、エチレンオキシド単位の含量=5%}3.4部及びポリエーテル化合物(b2)43.8部の混合液]92.6部を、ポリエーテル化合物(b4){サンニックスGP−3000、三洋化成工業(株)製、グリセリンのプロピレンオキシド(43モル)付加体}907.4部に加え、15分間攪拌を続けて、本発明の消泡剤(2)を得た。分散体の体積平均粒子径は0.6μmであった。
【0066】
<実施例3>
加熱、攪拌、冷却、減圧の可能な容器内で、ビスフェノールAのエチレンオキシド(2モル)付加体218部、ビスフェノールAのプロピレンオキシド(3モル)付加体537部、テレフタル酸217部、アジピン酸47部、ジブチルチンオキサイド2部を投入し、大気圧、230℃で5時間脱水反応を行なった後、666Paの減圧下で5時間脱水反応を行なった。さらに180℃に冷却し、無水トリメリット酸43部を投入し、大気圧で2時間反応を行い、約25℃に冷却して、合成樹脂(1)を得た。合成樹脂(1)は、Tg44℃、数平均分子量2700、重量平均分子量6500、酸価25であった。
【0067】
次いで、攪拌、窒素導入の可能な容器内で、水3000部、ジステアリルスルホサクシネート70部、ポリオキシエチレン(30モル)ソルビタンジオレート30部及び炭素数16と18の直鎖アルコールの混合物のエチレンオキシド(20モル)付加体25部を混合し、攪拌下、合成樹脂(1)のアセトン50%溶液400部を4時間で滴下して乳化させた後、30℃で窒素を導入するしながら、脱溶剤し、合成樹脂微粒子(a3)の水分散液を得た。分散体の体積平均粒子径は0.2μmだった。
【0068】
次いで、合成樹脂微粒子(a3)の水分散液を35℃、666Paで24時間静置して乾燥させ、得られた合成樹脂微粒子(a3)15部とポリエーテル化合物(b6){ニューポールPP−2000、三洋化成工業(株)製、ポリオキシプロピレン(34モル)グリコール}450部及びポリエーテル化合物(b7){ポリオキシエチレン(5モル)ポリオキシプロピレン(30モル)ブロックポリマーのジステアレート}535部を混合し、ゴーリンホモジナイザーを用いて3500psi(24.1MPa)にて均質化処理して、本発明の消泡剤(3)を得た。分散体の体積平均粒子径は0.2μmであった。
【0069】
<実施例4>
ポリエーテル化合物(b8){グリセリンのエチレンオキシド(3モル)/2−エチルヘキシルグリシジルエーテル(6モル)ブロック付加体}500部、ポリエーテル化合物(b9){ポリオキシプロピレン(40モル)グリコールモノブチルエーテルのオレイン酸エステル}370部及びポリエーテル化合物(b10){ニューポールGP−600、三洋化成工業(株)製、グリセリンのプロピレンオキシド9モル付加体}100部に、合成樹脂微粒子(a4){ダイミックビーズ UCN−8070CMクリヤー、大日精化工業(株)製、ポリウレタンビーズ}30部及び油(g1){食用菜種油、ニッコー製油(株)製、菜種油}30部を加えて、さらに15分間攪拌を続けて、本発明の消泡剤(4)を得た。分散体の体積平均粒子径は7.0μmであった。
【0070】
<実施例5>
ポリエーテル化合物(b1)900部及びポリエーテル化合物(b11){ひまし油のプロピレンオキシド(30モル)付加体のオレイン酸エステル}75部に、合成樹脂微粒子(a5){ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量2000)350部、ポリテトラメチレングリコール(数平均分子量1000)34736部及び1,4−ブタンジオール48部を混合した後、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート269部を加えて高速攪拌混合してバットに流延し、160℃で1時間反応させた反応物を粉砕したもの、体積平均粒子径16.9μm}25部及び疎水性シリカ(d1){ニップシール SS−100、東ソー・シリカ(株)製、疎水性シリカ}3部を加え、さらに15分間攪拌を続けて、本発明の消泡剤(5)を得た。分散体の体積平均粒子径は16.7μmであった。
【0071】
<実施例6>
加熱、攪拌、冷却の可能な容器内で、金属石鹸(c1){SA−1500、堺化学工業(株)製、ステアリン酸アルミニウム}10部及びポリエーテル化合物(b12){サンニックスGP−3000、三洋化成工業(株)製、グリセリンのプロピレンオキシド(43モル)付加体}300部を加熱攪拌しながら140℃まで昇温し、この温度にてさらに15分間加熱攪拌を続けて金属石鹸溶解液(1)を得た。
【0072】
次いで、25℃に調節したポリエーテル化合物(b12)600部及びポリエーテル化合物(b13){ポリオキシプロピレン(34モル)グリコール200部及びポリオキシエチレン(3モル)ポリオキシプロピレン(14モル)ミリスチルエーテル231部と、ヘキサメチレンジイソシアネート16.8部とを反応させて得たポリエーテル化合物}80部を冷却攪拌しながら、これに、約140℃の金属石鹸溶解液(1)を投入し、15分間攪拌して金属石鹸分散液(1)を得た。
【0073】
金属石鹸分散液(1)に、合成樹脂微粒子(a6)[タフチック F−120{東洋紡(株)製、ポリアクリロニトリルの水分散体(樹脂含量=20重量%)}を遠心分離(1677G、15分)して上澄みを除去し、800Pa、50℃で24時間乾燥させた粉体、体積平均粒子径1.7μm]20部を加えて15分間攪拌し、ゴーリンホモジナイザーを用いて3500psi(24.1MPa)にて均質化処理して、本発明の消泡剤(6)を得た。分散体の体積平均粒子径は1.7μmであった。
【0074】
<実施例7>
ポリエーテル化合物(b7)450部、ポリエーテル化合物(b9)300部及びポリエーテル化合物(b10)220部に、合成樹脂微粒子(a7){タフチック FH−S008、東洋紡(株)製、ポリメタクリル酸メチル}30部を加えて15分間攪拌し、ゴーリンホモジナイザーを用いて3500psi(24.1MPa)にて均質化処理して、本発明の消泡剤(7)を得た。分散体の体積平均粒子径は8.0μmであった。
【0075】
<比較例1〜5>
合成樹脂微粒子を用いないこと以外、実施例1〜5と同様にして、比較用の消泡剤(H1)〜(H5)を作成した。
【0076】
<比較例6>
加熱、攪拌、冷却の可能な容器内でエチレンビスステアリルアミド30部及びポリエーテル化合物(b4)970部を加熱攪拌しながら140℃まで昇温し、この温度にてさらに15分間加熱攪拌を続けてビスアミド溶解液(h16)を得た。
【0077】
次いで、ビスアミド溶解液(h1)を90分かけて25℃まで冷却し、ビスアミド分散液(h1)を得た。
【0078】
ビスアミド分散液(h1)をインペラー型羽根を装着したエクセルオートホモジナイザー(株式会社日本精機製作所製)にて10000rpmにて10分間攪拌して均質化して、比較用の消泡剤(H6)を得た。分散体の体積平均粒子径は20.9μmであった。
【0079】
実施例1〜7及び比較例1〜6で得た消泡剤(1)〜(7)及び(H1)〜(H6)を用いて、以下のようにして消泡性を評価し、評価結果を表1に示した。
【0080】
<評価液の作成>
ACRONAL 295DN(BASF社製アクリルエマルション、「ACRONAL」は、ビ−エ−エスエフ アクチエンゲゼルシヤフトの登録商標である)25gを100mlの共栓付きメスシリンダーに加え、上水で2倍に希釈して均一に混合した後、消泡剤を0.075g添加してエマルションを作成した。
なお、消泡剤を添加しないこと以外、上記と同様にして、ブランク用のエマルションを調製した。
【0081】
<消泡性の評価>
メスシリンダーの栓を閉じて、エマルションを1分間で200回振とうし、振とうして1分間静置した後の液面高さ(mm)を読み取り、初期消泡性の値とした。液面高さが低いほど泡が破壊されており消泡性に優れているといえる(泡無しの状態で液面高さは50mm、泡でメスシリンダー内が充満した時の液面高さは100mm)。
続いて同様に1分間で200回振とうして1分間静置のサイクルを4回繰り返し、5回目(合計で1000回振とう後)の静置後の液面高さを読み取って持続消泡性の値とした。
【0082】
<スカムの評価>
消泡性の試験において、合計1000回振とう後に液面に浮遊しているスカムの量を目視で確認し、次の基準で判定した。
○:スカム無し
×:スカム有り
【0083】
【表1】



【0084】
本発明の消泡剤を用いたエマルションは、比較用の消泡剤を用いたものに比べて、消泡性(初期消泡性及び消泡持続性)が極めて良好であり、かつスカムや凝集物も生じなかった。
【産業上の利用可能性】
【0085】
本発明の消泡剤は従来のポリエーテル系消泡剤の消泡性を改良し、スカムや凝集物の発生を抑えた消泡剤であるため、従来のポリエーテル系消泡剤の用いられてきた用途であれば、あらゆる用途に用いることができるが、水性発泡液に対して効果的であり、例えば、紙パルプ製造工業(パルプ化工程、抄紙工程及び塗工工程等)、建築工業(抄造工程等)、染料工業、染色工業、発酵工業、合成樹脂製造工業、合成ゴム製造工業、インキ、塗料工業、繊維加工工業及び廃水処理等の各種工程で発生する気泡に対して適用することができる。これらのうち、合成樹脂製造工業用の消泡剤として好適である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
合成樹脂微粒子(A)をポリエーテル化合物(B)中に分散して含有し、
合成樹脂微粒子(A)及びポリエーテル化合物(B)の重量に基づいて、合成樹脂微粒子(A)の含有量が0.5〜10重量%、ポリエーテル化合物(B)の含有量が90〜99.5重量%であることを特徴とする消泡剤。
【請求項2】
ポリエーテル化合物(B)が、一般式(1)で表されるポリエーテル化合物(B1)、一般式(2)で表されるポリエーテル化合物(B2)、一般式(3)で表されるポリエーテル化合物(B3)、一般式(4)で表されるポリエーテル化合物(B4)及び一般式(5)で表されるポリエーテル化合物(B5)からなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載の消泡剤。
【化1】



は炭素数1〜25の活性水素化合物の反応残基、R及びRは炭素数1〜24の1価の有機基、Rは炭素数1〜24の2価の有機基、Rは水酸基又は炭素数1〜24の1価の有機基、AO及びOAは炭素数2〜18のオキシアルキレン基又は、グリシドール、炭素数4〜18のアルキルグリシジルエーテル若しくはアルケニルグリシジルエーテルの反応残基を表し、(AO)nのうち、オキシエチレン基の占める割合は0〜20重量%であり、nは1〜100の整数で一分子中に複数のnが存在する場合、それぞれ同じでも異なっていてもよく、sは1〜10の整数、pは0〜10の整数、qは0〜9の整数、rは0〜9の整数、mは0〜9の整数、p+rは1〜10の整数、p+q+rは1〜10の整数、p+q+r+mは2〜10である。
【請求項3】
さらに、金属石鹸(C)及び疎水性シリカ(D)からなる群より選ばれる少なくとも1種の分散質をポリエーテル化合物(B)中に分散して含有し、
この分散質の含有量が、合成樹脂微粒子(A)及びポリエーテル化合物(B)の重量に基づいて、0.1〜10重量%である請求項1又は2に記載の消泡剤。
【請求項4】
合成樹脂微粒子(A)の体積平均粒子径が、0.1〜17μmである請求項1〜3のいずれかに記載の消泡剤。
【請求項5】
合成樹脂微粒子(A)を構成するモノマーのうち、少なくとも一種類がポリオキシアルキレン基含有モノマーである請求項1〜4のいずれかに記載の消泡剤。

【公開番号】特開2011−101849(P2011−101849A)
【公開日】平成23年5月26日(2011.5.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−257675(P2009−257675)
【出願日】平成21年11月11日(2009.11.11)
【出願人】(000106438)サンノプコ株式会社 (124)
【Fターム(参考)】