(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0007】
ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(A)としては、ポリオキシアルキレングリコールと高級脂肪酸とのモノエステルが含まれる。
【0008】
ポリオキシアルキレングリコールを構成するオキシアルキレン基としては、炭素数2〜4のオキシアルキレン基が含まれ、オキシエチレン、オキシプロピレン及びオキシブチレンが挙げられる。これらのうち、消泡性の観点から、オキシエチレン及びオキシプロピレンが好ましく、さらに好ましくはオキシエチレンである。
【0009】
ポリオキシアルキレン基には2種以上のオキシアルキレン基が含まれてもよい。2種以上のオキシアルキレン基が含まれる場合、ブロック状、ランダム状及びこれらの混合のいずれでもよいが、オキシエチレンとオキシプロピレンとのブロック状が好ましい。
【0010】
ポリオキシアルキレン基の重合度は、消泡性の観点から、2〜60の整数が好ましく、さらに好ましくは3〜45の整数、特に好ましくは4〜30の整数である。
【0011】
高級脂肪酸としては、炭素数12〜30の飽和脂肪酸及び不飽和脂肪酸が含まれる。
【0012】
飽和脂肪酸としては、直鎖飽和脂肪酸及び分岐鎖飽和脂肪酸が含まれる。
【0013】
直鎖飽和脂肪酸としては、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、セロチン酸及びメリシン酸等が挙げられ、分岐鎖飽和脂肪酸としては、イソステアリン酸等が挙げられる。
【0014】
不飽和脂肪酸としては、直鎖不飽和脂肪酸及び分岐鎖不飽和脂肪酸が使用できる。
【0015】
直鎖不飽和脂肪酸としては、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸及びトリアコンテン酸等が挙げられ、分岐鎖不飽和脂肪酸としては、イソミリストレイン酸及びイソオレイン酸等が挙げられる。
【0016】
これらのうち、消泡性の観点から、直鎖飽和脂肪酸及び直鎖不飽和脂肪酸が好ましく、さらに好ましくはラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、クロトン酸、ヘプテン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、エルシン酸、リノール酸及びリノレン酸、特に好ましくはミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、エルシン酸、リノール酸及びリノレン酸、最も好ましくはパルミチン酸、ステアリン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、エルシン酸、リノール酸及びリノレン酸である。
【0017】
これらの脂肪酸は単一成分であってもよいし、複数の脂肪酸を含有していてもよい。
【0018】
ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(A)としては、ポリオキシエチレングリコールモノパルミチン酸エステル、ポリオキシエチレングリコールモノステアリン酸エステル、ポリオキシエチレングリコールモノパルミトレイン酸エステル、ポリオキシエチレングリコールモノオレイン酸エステル、ポリオキシエチレングリコールモノリノール酸エステル及びポリオキシプロピレングリコールモノオレイン酸エステルが好ましく例示できる。
ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(A)は、市場から容易に入手できるか、公知の方法により製造できる。
【0019】
ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(A)の含有量(重量%)は、ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(A)、ポリオキシアルキレングリコールのジエステル(B)、ポリオキシアルキレンモノブチルエーテル(C)、高級脂肪酸(D)、脂肪酸アミド(E)及び25℃で液状の基油(F)の合計重量に基づいて、0.1〜20が好ましく、さらに好ましくは1〜15、特に好ましくは2〜12である。この範囲であると、さらに消泡性が良好となる。
【0020】
ポリオキシアルキレングリコールのジエステル(B)としては、ポリオキシアルキレングリコールと高級脂肪酸とのジエステルが含まれる。
【0021】
ポリオキシアルキレングリコールのジエステル(B)としては、ポリオキシエチレングリコールジパルミチン酸エステル、ポリオキシエチレングリコールジステアリン酸エステル、ポリオキシエチレングリコールジパルミトレイン酸エステル、ポリオキシエチレングリコールジオレイン酸エステル、ポリオキシエチレングリコールジリノール酸エステル及びポリオキシプロピレングリコールジオレイン酸エステルが好ましく例示できる。
ポリオキシアルキレングリコールのジエステル(B)は、市場から容易に入手できるか、公知の方法により製造できる。
【0022】
ポリオキシアルキレングリコールのジエステル(B)の含有量(重量%)は、ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(A)、ポリオキシアルキレングリコールのジエステル(B)、ポリオキシアルキレンモノブチルエーテル(C)、高級脂肪酸(D)、脂肪酸アミド(E)及び25℃で液状の基油(F)の合計重量に基づいて、0.1〜20が好ましく、さらに好ましくは1〜15、特に好ましくは2〜12である。
【0023】
ポリオキシアルキレンモノブチルエーテル(C)としては、ポリオキシアルキレングリコールとブチルアルコール(又はハロゲン化ブチル、ブチル硫酸、炭酸ジブチル等)とのモノエーテル(又はブチルアルコールのアルキレンオキシド付加体)が含まれる。
【0024】
ポリオキシアルキレンモノブチルエーテル(C)としては、ポリオキシエチレンモノブチルエーテル及びポリオキシプロピレンモノブチルエーテルが好ましく例示できる。
ポリオキシアルキレンモノブチルエーテル(C)は、市場から容易に入手できるか、公知の方法により製造できる。
【0025】
ポリオキシアルキレンモノブチルエーテル(C)の含有量(重量%)は、ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(A)、ポリオキシアルキレングリコールのジエステル(B)、ポリオキシアルキレンモノブチルエーテル(C)、高級脂肪酸(D)、脂肪酸アミド(E)及び25℃で液状の基油(F)の合計重量に基づいて、0.5〜20が好ましく、さらに好ましくは1〜15、特に好ましくは2〜12である。
【0026】
高級脂肪酸(D)は、上記の高級脂肪酸が使用でき、好ましい範囲も同様である。
【0027】
高級脂肪酸(D)の含有量(重量%)は、ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(A)、ポリオキシアルキレングリコールのジエステル(B)、ポリオキシアルキレンモノブチルエーテル(C)、高級脂肪酸(D)、脂肪酸アミド(E)及び25℃で液状の基油(F)の合計重量に基づいて、0.1〜3が好ましく、さらに好ましくは0.2〜2.5、特に好ましくは0.3〜2である。
【0028】
脂肪酸アミド(E)としては、炭素数1〜6のアルキレンジアミン若しくはアルケニレンジアミンと炭素数10〜22の脂肪酸との反応物(脂肪酸ジアミド)及び/又は炭素数1〜22のアルキルアミン、炭素数1〜22のアルケニルアミン若しくはアンモニアと炭素数10〜22の脂肪酸との反応物(脂肪酸モノアミド)が含まれる。
【0029】
脂肪酸ジアミドとしては、エチレンビスステアリルアミド、エチレンビスパルミチルアミド、エチレンビスミリスチルアミド、エチレンビスラウリルアミド、エチレンビスオレイルアミド、プロピレンビスステアリルアミド、プロピレンビスパルミチルアミド、プロピレンビスミリスチルアミド、プロピレンビスラウリルアミド、プロピレンビスオレイルアミド、ブチレンビスステアリルアミド、ブチレンビスパルミチルアミド、ブチレンビスミリスチルアミド、ブチレンビスラウリルアミド、ブチレンビスオレイルアミド、メチレンビスラウリルアミド、メチレンビスステアリルアミド及びヘキサメチレンビスステアリルアミド等が挙げられる。
【0030】
脂肪酸モノアミドとしては、N−ステアリルステアリルアミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド及びステアリルアミド等が挙げられる。
【0031】
これらのうち、消泡性の観点から、脂肪酸ジアミドが好ましく、さらに好ましくはエチレンビスステアリルアミド、エチレンビスパルミチルアミド、エチレンビスラウリルアミド、メチレンビスステアリルアミド及びヘキサメチレンビスステアリルアミド、特に好ましくはエチレンビスステアリルアミド、エチレンビスパルミチルアミド及びエチレンビスミリスチルアミドである。
【0032】
脂肪酸アミド(E)の含有量(重量%)は、ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(A)、ポリオキシアルキレングリコールのジエステル(B)、ポリオキシアルキレンモノブチルエーテル(C)、高級脂肪酸(D)、脂肪酸アミド(E)及び25℃で液状の基油(F)の合計重量に基づいて、0.1〜8が好ましく、さらに好ましくは0.5〜7、特に好ましくは1〜6である。
【0033】
25℃で液状の基油(F)としては、鉱油、油脂及びモノアルコール脂肪酸エステルが含まれる。
【0034】
鉱油としては、減圧蒸留、油剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、硫酸洗浄、白土精製及び水素化精製等を適宜組み合わせて精製したものを用いることができ、商品名として、コスモピュアスピンG、コスモピュアスピンE、コスモSP−10、コスモSP−32及びコスモSC22(以上、コスモ石油株式会社、「コスモ」及び「ピュアスピン」は同社の登録商標である。)、MCオイル P−22、S−10S(以上、出光興産株式会社)、並びにスタノール40(エクソンモービルコーポレーション)等が挙げられる。
【0035】
油脂としては、炭素数6〜22の脂肪酸又はこの混合物とグリセリンとのエステルが含まれ、植物油(なたね油、商品名として、たとえば菜種油;日清オイリオグループ株式会社、大豆油、パーム油、ヤシ油、オリーブ油等)、中鎖脂肪酸グリセライド(商品名として、たとえば、パナセート875;日油株式会社、「パナセート」は同社の登録商標である。)、魚油等が挙げられる。
【0036】
モノアルコール脂肪酸エステルとしては、炭素数6〜22の脂肪酸又はこの混合物と炭素数1〜22のモノアルコールとのエステルのうち、25℃で液状であるものが含まれ、オレイン酸メチル、オレイン酸ブチル及びイソステアリン酸メチル等が挙げられる。
【0037】
25℃で液状の基油(F)のうち、消泡性の観点から、鉱油及び油脂が好ましく、さらに好ましくは油脂である。
【0038】
25℃で液状の基油(F)の含有量(重量%)は、ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(A)、ポリオキシアルキレングリコールのジエステル(B)、ポリオキシアルキレンモノブチルエーテル(C)、高級脂肪酸(D)、脂肪酸アミド(E)及び25℃で液状の基油(F)の合計重量に基づいて、40〜99が好ましく、さらに好ましくは50〜93、特に好ましくは60〜88である。
【0039】
本発明の消泡剤には、ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(A)、ポリオキシアルキレングリコールのジエステル(B)、ポリオキシアルキレンモノブチルエーテル(C)、高級脂肪酸(D)、脂肪酸アミド(E)及び25℃で液状の基油(F)以外に、水及び/又は製品安定剤{防黴剤、防腐剤、防錆剤及び酸化防止剤}を含有してもよい。
【0040】
水を含有する場合、この含有量(重量%)は、ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(A)、ポリオキシアルキレングリコールのジエステル(B)、ポリオキシアルキレンモノブチルエーテル(C)、高級脂肪酸(D)、脂肪酸アミド(E)及び25℃で液状の基油(F)の合計重量に基づいて、0.1〜55が好ましく、さらに好ましくは1〜50、特に好ましくは2〜40である。
【0041】
製品安定剤を含有する場合、この含有量(重量%)は、ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(A)、ポリオキシアルキレングリコールのジエステル(B)、ポリオキシアルキレンモノブチルエーテル(C)、高級脂肪酸(D)、脂肪酸アミド(E)及び25℃で液状の基油(F)の合計重量に基づいて、0.01〜20が好ましく、さらに好ましくは0.05〜15、特に好ましくは0.1〜10である。
【0042】
本発明の消泡剤は、ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(A)、ポリオキシアルキレングリコールのジエステル(B)、ポリオキシアルキレンモノブチルエーテル(C)、高級脂肪酸(D)、脂肪酸アミド(E)及び25℃で液状の基油(F)並びに必要に応じて水及び/若しくは製品安定剤を含有していれば製造方法に制限はないが、これらの構成成分が均一に混合されていることが好ましい。
【0043】
本発明の消泡剤の構成成分を均一に混合する場合、脂肪酸アミド(E)の融点以上の温度で、脂肪酸アミド(E)と脂肪酸アミド(E)以外の構成成分の全部又は一部とを混合する工程を含むことが好ましい。
【0044】
本発明の消泡剤は、水系の発泡液体{たとえば、排水、抄紙工程白水、水系塗料等}に対して効果的であるが、水系塗料に対して特に効果を発揮する。
【0045】
本発明の消泡剤の使用量は、発泡液体(被添加物)の組成、温度、濃度等により適宜増減することができるが、発泡液体(被添加物)の重量に基づいて、0.01〜10重量%が好ましく、さらに好ましくは0.05〜5重量%、特に好ましくは0.1〜2重量%である。
【実施例】
【0046】
以下、特記しない限り、「部」は重量部、「%」は重量%を意味する。
【0047】
<実施例1>
25℃で液状の基油(f1){コーン油、日清オイリオグループ株式会社}88部と脂肪酸アミド(e1){エチレンビスステアリルアミド、アルフローH−50S、日油株式会社、「アルフロー」は同社の登録商標である。}1部とを150℃で均一混合した後、30℃まで撹拌しながら冷却して混合液を得た。この混合液をホモジナイザー(ハイフレックスディスパーサーHG−92G、タイテック株式会社)にて4000rpmで均質化処理して、脂肪酸アミド分散液を得た。この脂肪酸アミド分散液に、ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(a1){ポリオキシエチレン(重合度:35)グリコールとパルミチン酸とのモノエステル}2部、ポリオキシアルキレングリコールのジエステル(b1){ポリオキシエチレン(重合度:35)グリコールとパルミチン酸とのジエステル}6.7部、ポリオキシアルキレンモノブチルエーテル(c1){ポリオキシプロピレンモノブチルエーテル、シグマ アルドリッチ ジャパン合同会社}2部及び高級脂肪酸(d1){パルミチン酸、ミヨシ油脂株式会社}0.3部を加えて均一に撹拌混合し、本発明の消泡剤(1)を得た。
【0048】
なお、ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(a1)及びポリオキシアルキレングリコールのジエステル(b1)は公知のアルキレンオキシド付加反応及びエステル化反応により合成した。
【0049】
<実施例2>
「25℃で液状の基油(f1)88部」、「脂肪酸アミド(e1)1部」、「ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(a1)2部」、「ポリオキシアルキレングリコールのジエステル(b1)6.7部」、「ポリオキシアルキレンモノブチルエーテル(c1)2部」及び「高級脂肪酸(d1)0.3部」を、「25℃で液状の基油(f2){コスモピュアスピンG、コスモ石油株式会社、「ピュアスピン」は同社の登録商標である。}60部」、「脂肪酸アミド(e1)2部」、「ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(a2){ポリオキシエチレン(重合度:40)グリコールとステアリン酸とのモノエステル}12部」、「ポリオキシアルキレングリコールのジエステル(b2){ポリオキシエチレン(重合度:40)グリコールとステアリン酸とのジエステル}12部」、「ポリオキシアルキレンモノブチルエーテル(c1)12部」及び「高級脂肪酸(d2){ステアリン酸、ミヨシ油脂株式会社}2部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の消泡剤(2)を得た。
【0050】
なお、ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(a2)及びポリオキシアルキレングリコールのジエステル(b2)は公知のアルキレンオキシド付加反応及びエステル化反応により合成した。
【0051】
<実施例3>
「25℃で液状の基油(f1)88部」、「脂肪酸アミド(e1)1部」、「ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(a1)2部」、「ポリオキシアルキレングリコールのジエステル(b1)6.7部」、「ポリオキシアルキレンモノブチルエーテル(c1)2部」及び「高級脂肪酸(d1)0.3部」を、「25℃で液状の基油(f3){大豆油、日清オイリオグループ株式会社}79.7部」、「脂肪酸アミド(e2){エチレンビスステアリルアミド、日本化成株式会社}6部」、「ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(a3){ポリオキシエチレン(重合度:40)グリコールとオレイン酸とのモノエステル}2部」、「ポリオキシアルキレングリコールのジエステル(b3){ポリオキシエチレン(重合度:40)グリコールとオレイン酸とのジエステル}2部」、「ポリオキシアルキレンモノブチルエーテル(c1)10部」及び「高級脂肪酸(d3){オレイン酸、ミヨシ油脂株式会社}0.3部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の消泡剤(3)を得た。
【0052】
なお、ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(a3)及びポリオキシアルキレングリコールのジエステル(b3)は公知のアルキレンオキシド付加反応及びエステル化反応により合成した。
【0053】
<実施例4>
「25℃で液状の基油(f1)88部」、「脂肪酸アミド(e1)1部」、「ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(a1)2部」、「ポリオキシアルキレングリコールのジエステル(b1)6.7部」、「ポリオキシアルキレンモノブチルエーテル(c1)2部」及び「高級脂肪酸(d1)0.3部」を、「25℃で液状の基油(f4){菜種油、日清オイリオグループ株式会社}84.5部」、「脂肪酸アミド(e1)4部」、「ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(a4){ポリオキシエチレン(重合度:13)グリコールとオレイン酸とのモノエステル}2部」、「ポリオキシアルキレングリコールのジエステル(b4){ポリオキシエチレン(重合度:13)グリコールとオレイン酸とのジエステル}5部」、「ポリオキシアルキレンモノブチルエーテル(c1)4部」及び「高級脂肪酸(d3)0.5部」に変更したこと以外、実施例1と同様にして、本発明の消泡剤(4)を得た。
【0054】
なお、ポリオキシアルキレングリコールのモノエステル(a4)及びポリオキシアルキレングリコールのジエステル(b4)は公知のアルキレンオキシド付加反応及びエステル化反応により合成した。
【0055】
<比較例1>
特許文献1の実施例1に準拠して、ジステアリン酸マグネシウム(オーラブライトMA−76、日油株式会社、「オーラブライト」は同社の登録商標である。)0.1部と、ポリオキシエチレン(重合度:20)グリコールジオレイン酸エステル(イオネットDO−1000、三洋化成工業株式会社、「イオネット」は同社の登録商標である。)50部と、グリセリンモノステアリン酸エステル(レオドールMS−50、花王株式会社、「レオドール」は同社の登録商標である。)49.9部とを、ホモジナイザー(ハイフレックスディスパーサーHG−92G、タイテック株式会社)にて4000rpm、150℃で3時間攪拌した後、攪拌しながら、30℃まで冷却して、比較用の消泡剤(H1)を得た。
【0056】
実施例1〜4及び比較例で得た消泡剤を用いて、以下の方法によりエマルション塗料を調製し、これらのエマルション塗料について、以下の方法により、消泡性及びハジキについて評価した。
【0057】
1.エマルションベース塗料の調製
表1に示した原料組成にて、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(日本精機株式会社、モデルED)を用いて、グラインディング及びレットダウンして塗料化した。得られた塗料は分散度試験[JIS K5600−2−5:1999(ISO 1524:1983に対応)]により、5ミクロン以上の粒のないことを確認した。
次いでこの塗料を、ストーマー粘度計[JIS K5600−2−2:1999(ISO 2431:1993に対応)]で77KU(25℃)になるように、水で希釈してエマルションベース塗料を得た。
【0058】
【表1】
「タイペーク」、「ボンコート」、「テキサノール」は登録商標である。
【0059】
2.エマルション塗料の調製
エマルションベース塗料100部に、試料(すなわち消泡剤)1部を加え、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にて15〜25℃、2000rpm、3分間撹拌混合して、評価用エマルション塗料を得た。
また、試料(すなわち消泡剤)を加えないこと以外、上記と同様にして評価用エマルション塗料(ブランク)を得た。
【0060】
<消泡性及びハジキの評価1>
ブリキ板(厚さ0.5mm、20×30cm)をアセトン/布にて脱脂した後、ウェット膜厚200ミクロンとなるように評価用エマルション塗料をローラーで塗装した後、25℃、60%相対湿度に調整したコントロールルームにて1日間乾燥させ、塗膜表面を観察し、以下の基準により消泡性及びハジキを評価した(調製直後)。
また、評価用エマルション塗料を密閉容器にて40℃にて1か月静置保管(エイジング)した後、改めて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にて、15〜25℃、2000rpm3分間撹拌混合してエイジング評価用のエマルション塗料を得、同様に消泡性及びハジキを評価した(エイジング後)。評価結果は表2に示した。
【0061】
消泡性:目視にて泡痕の個数を確認した。(数値の小さい方が消泡性が高いことを意味し、好ましい)
ハジキ:目視にて、ハジキ又はクレータリング痕の個数を確認した。(数値の小さい方がハジキが少ないことを意味し、好ましい)
【0062】
【表2】
【0063】
本発明の消泡剤を用いると、比較用の消泡剤を用いた塗料に比べ、優れた消泡性を発揮した。また、ハジキの発生も少なかった。
【0064】
<消泡性の評価2>
評価用エマルションベース塗料100部に、試料(すなわち消泡剤)0.5部を加え、卓上ディスパーミルを用いて3,000rpm×5分の条件で攪拌した後、直ちに比重カップ(50mL)で評価用エマルションベース塗料の比重を測定した。評価試料(消泡剤)を混合しないこと以外、上記と同様にして評価用エマルションベース塗料(ブランク)を調製し、比重を測定した。比重が大きい程、消泡性能が優れていることを意味する。評価結果を表3に示した。
【0065】
【表3】
【0066】
本発明の消泡剤を用いると、比較用の消泡剤を用いた塗料に比べ、優れた消泡性を発揮した。