(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）炭素数１２〜３０の高級脂肪族アルコールを含む油相成分及び（Ｂ）一般式［１］で表されるＨＬＢ１３〜１９のノニオン性界面活性剤０.０５〜１０重量％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。
【化１】
0003573199.tif 000007
（ただし、式中、ｍ及びｎは０〜１３、かつｍ＋ｎは７〜１３であり、ｐは１５〜５０である。）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消泡剤組成物に関する。さらに詳しくは、本発明は、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のない水中油型エマルション消泡剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、水中油型エマルション消泡剤は、抄紙工程を始めとする各種の製造工程や排水処理工程における発泡抑制剤などとして幅広く用いられている。水中油型エマルション消泡剤の中で、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（特開昭４８−６２６８３号公報）。しかしながら、これらの消泡剤は貯蔵期間中に激しく増粘してクリーム状に固化するために、取り扱い性が極めて悪くなるという欠点を有している。このような欠点を改良する方法として、例えば、ノニルフェノールのエチレンオキシド付加物からなるノニオン性界面活性剤を添加する方法が試みられている（特開昭６０−１５６５１６号公報）。しかし、この方法は、水中油型エマルション消泡剤が固化することを抑制することはできるが、本質的な問題である増粘を防止することはできない。
一般に、液体製品においては、長期間保存しても粘度などの物性が安定していて、貯蔵容器から速やかに取り出すことができ、簡便な薬注ポンプで安定した吐出量が得られるなど、簡便な取り扱い性が要求される。しかし、高級アルコールを油相成分に含む水中油型エマルション消泡剤組成物は、前記したように、ノニオン性界面活性剤を添加しても、一般の液体製品に要求される取り扱い性を付与することができない。このために、消泡性に優れるとともに、長期間保存しても増粘のない水中油型エマルション消泡剤組成物の開発が望まれていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、優れた消泡効果を有するとともに、長期間保存してもほとんど増粘することのない水中油型エマルション消泡剤組成物を提供することを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、炭素数１０〜１６の第二級アルコールにエチレンオキシドを付加して得られるノニオン性界面活性剤を用いて、高級脂肪族アルコールを含む油相成分を乳化した水中油型エマルション消泡剤は、消泡性に優れるとともに、長期間保存してもほとんど増粘しないことを見いだし、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
（１）（Ａ）炭素数１２〜３０の高級脂肪族アルコールを含む油相成分及び（Ｂ）一般式［１］で表されるＨＬＢ１３〜１９のノニオン性界面活性剤０.０５〜１０重量％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、
【化２】
0003573199.tif 000002
（ただし、式中、ｍ及びｎは０〜１３、かつｍ＋ｎは７〜１３であり、ｐは１５〜５０である。）、
を提供するものである。
さらに、本発明の好ましい様態として、
（２）炭素数１２〜３０の高級脂肪族アルコールを含む油相成分の含有量が５〜５０重量％である第(１)項記載の消泡剤組成物、
（３）油相成分中の炭素数１２〜３０の高級脂肪族アルコールの量が、４０〜８５重量％である第(１)項記載の消泡剤組成物、
（４）ノニオン性界面活性剤の含有量が、油相成分１００重量部あたり１〜１５重量部である第(１)項記載の消泡剤組成物、及び、
（５）水中油型エマルション中の油相成分の微粒子の平均粒径が、２〜１５μｍである第(１)項記載の消泡剤組成物、
を挙げることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
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及び（Ｂ）一般式［１］で表されるノニオン性界面活性剤０．０５〜１０重量％を含有する水中油型エマルション消泡剤組成物である。
【化３】
0003573199.tif 000003
ただし、一般式［１］において、ｍ及びｎは０〜１３、かつｍ＋ｎは７〜１３であり、ｐは１５〜５０である。
本発明組成物において、（Ａ）炭素数１２〜３０の高級脂肪族アルコールを含む油相成分の含有量は５〜５０重量％であることが好ましく、１５〜４０重量％であることがより好ましい。炭素数１２〜３０の高級脂肪族アルコールを含む油相成分の含有量が５重量％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。炭素数１２〜３０の高級脂肪族アルコールを含む油相成分の含有量が５０重量％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って取り扱い性が低下するおそれがある。
【０００６】
本発明組成物において、油相成分中の炭素数１２〜３０の高級脂肪族アルコールの量は、４０〜８５重量％であることが好ましい。油相成分中の炭素数１２〜３０の高級脂肪族アルコールの量が４０重量％未満であると、消泡効果が低下するおそれがある。油相成分中の炭素数１２〜３０の高級脂肪族アルコールの量が８５重量％を超えると、水中油型エマルション消泡剤組成物が経時的に増粘しやすくなるおそれがある。
本発明組成物において、高級脂肪族アルコールの炭素数は１２〜３０であり、より好ましくは１６〜２４である。高級脂肪族アルコールは、１種を単独で用いることができ、あるいは、炭素数１２〜３０の高級脂肪族アルコールの混合物を用いることもできる。高級脂肪族アルコールの炭素数が１２未満又は３０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消泡性が低下するおそれがある。炭素数１２〜３０の高級脂肪族アルコールとしては、例えば、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、エイコシルアルコール、ベヘニルアルコール、オレイルアルコールなどを挙げることができる。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。
本発明組成物において、油相成分中の高級脂肪族アルコール以外の成分としては、例えば、炭素数１〜２２の１〜３価アルコールと炭素数１２〜２２の脂肪酸とのエステル、鉱物油などを挙げることができる。油相成分中の高級脂肪族アルコール以外の成分の量は、１５〜６０重量％であることが好ましい。
【０００７】
本発明組成物は、（Ｂ）一般式［１］で表されるノニオン性界面活性剤０．０５〜１０重量％を含有する。
【化４】
0003573199.tif 000004
ただし、一般式［１］において、ｍ及びｎは０〜１３、より好ましくは０〜１１であり、ｍ＋ｎは７〜１３、より好ましくは９〜１１であり、ｐは１５〜５０、より好ましくは２０〜４０である。本発明組成物において、一般式［１］で表されるノニオン性界面活性剤の含有量が０．０５重量％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る。一般式［１］で表されるノニオン性界面活性剤の含有量が１０重量％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。ｍ＋ｎが７未満であっても、１３を超えても、水中油型エマルション消泡剤組成物の経時的な粘度安定性が低下するおそれがある。ｐが１５未満である場合、あるいは５０を超えた場合、乳化力が低下し適切なエマルション製品が得られないおそれがある。
【０００８】
本発明組成物において、一般式［１］で表されるノニオン性界面活性剤は、ＨＬＢが１３〜１９であることが好ましく、１４〜１８であることがより好ましい。ノニオン性界面活性剤のＨＬＢが１３未満である場合、あるいは１９を超えた場合、乳化力が低下し適切なエマルション製品が得られないおそれがある。一般式［１］で表されるノニオン性界面活性剤は、炭素数１０〜１６の第二級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。一般式［１］で表されるノニオン性界面活性剤は、１種を単独で用いることができ、あるいは、２種以上を組み合わせて用いることもできる。
本発明組成物において、一般式［１］で表されるノニオン性界面活性剤の含有量は、油相成分１００重量部あたり１〜１５重量部であることが好ましく、２〜５重量部であることがより好ましい。一般式［１］で表されるノニオン性界面活性剤の含有量が油相成分１００重量部あたり１重量部未満であると、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る。一般式［１］で表されるノニオン性界面活性剤の含有量が油相成分１００重量部あたり１５重量部を超えると、ノニオン性界面活性剤の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。
【０００９】
本発明の消泡剤組成物の製造方法に特に制限はなく、水中油型エマルションの製造において慣用されている公知の方法を用いることができる。例えば、炭素数１２〜３０の高級飽和脂肪族アルコールを含む油相成分と一般式［１］で表されるノニオン性界面活性剤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。本発明の消泡剤組成物において、水中油型エマルション中の油相成分の微粒子の平均粒径は２〜１５μｍであることが好ましく、４〜８μｍであることがより好ましい。油相成分の微粒子の平均粒径が２μｍ未満であると、貯蔵時に増粘しやすくなるおそれがある。油相成分の微粒子の平均粒径が１５μｍを超えると、貯蔵時に層分離が発生するおそれがある。
本発明の消泡剤組成物には、必要に応じて微生物多糖類を含有させることができる。微生物多糖類としては、例えば、ウェランガム、ラムザンガム、ザンサンガム、サクシノグリカンなどを挙げることができる。微生物多糖類を含有させることにより、油相成分の微粒子の凝集を抑制して、消泡剤組成物を安定化することができる。
本発明の消泡剤組成物は、抄紙や塗工などの製紙工業を始めとする各種生産工程、活性汚泥や放流などの各種排水処理工程など、発泡が問題となるあらゆる工程に適用することができるが、特に、抄紙工程や、活性汚泥などの廃水処理工程における発泡抑制剤として好適に用いることができる。本発明の消泡剤組成物の添加量に特に制限はないが、通常は処理液に対し０．１〜１，０００ｍｇ／リットル添加することが好ましく、１〜１００ｍｇ／リットル添加することがより好ましい。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のないので、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。
【００１０】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限定されるものではない。
なお、実施例及び比較例において、消泡剤組成物の経時粘度変化及び消泡効果は、下記の方法により測定した。
（１）経時粘度変化
消泡剤組成物を、５℃、２０℃、３０℃及び４０℃の恒温槽中に３０日間静置したのち、Ｂ型粘度計を用いて、スピンドル回転数３０ｒｐｍ、２分間の条件で、２５℃で粘度を測定する。
（２）消泡効果
図１は、消泡効果の評価に用いる装置の概略図である。消泡剤組成物４ｍｇ／リットルを添加した新聞用紙の抄紙白水６００ｍｌを、容量１リットルのメスシリンダー（内径７０ｍｍ）１に入れ、循環ポンプ２により流量計３を経由して１，０００ｍｌ／分の流量で循環させ、メスシリンダー中の水面から５０ｃｍの高さからメスシリンダー内に落下させる。試験は３０℃で行い、循環開始後、１分、２分、３分、４分及び５分後のメスシリンダー内の発泡量を読み取る。
実施例１
一般式［１］で表されるノニオン性界面活性剤として、炭素数が１２〜１４で３〜７位の炭素にヒドロキシル基を有する第二級アルコールのエチレンオキシド２０モル付加物［（株）日本触媒、ソフタノール２００、ＨＬＢ１６．３］を用いて消泡剤組成物を調製した。
チーグラー合成をベースとした高級アルコール（７０重量％がアルコールで、その炭素数分布がＣ１６：Ｃ１８：Ｃ２０：Ｃ２２：Ｃ２４：Ｃ２６＝１：１７：２１：２７：３：１であり、３０重量％がモノカルボン酸エステル、炭素数２０〜４０のアルキルエーテル等）［ＣＯＮＤＥＡ社、ＮＡＦＯＬ２０＋Ａ］２６重量部及びノニオン性界面活性剤１重量部を混合し、溶融したのち、この溶融物を７０℃にてタービン翼で周速５．２ｍ／ｓで撹拌しながら、７０℃の熱水７３．２重量部を添加して転相乳化を行った。次いで、ラムザンガム［Ｍｏｎｓａｎｔｏ社、Ｋ１Ａ１１２］０．０５重量部を添加したのち、１８時間かけて７０℃から３０℃まで冷却し、微粒子の平均粒径６μｍ、粘度１２０センチポイズの水中油型エマルション消泡剤組成物を得た。
３０日後の粘度は、５℃で静置したものが１３５センチポイズ、２０℃で静置したものが２２５センチポイズ、３０℃で静置したものが１２０センチポイズ、４０℃で静置したものが１１５センチポイズであった。発泡量は、１分後１５ｍｌ、２分後２０ｍｌ、３分後２０ｍｌ、４分後２５ｍｌ、５分後２５ｍｌであった。
実施例２
一般式［１］で表されるノニオン性界面活性剤として、炭素数が１２〜１４で３〜７位の炭素にヒドロキシル基を有する第二級アルコールのエチレンオキシド３０モル付加物［（株）日本触媒、ソフタノール３００、ＨＬＢ１７．４］を用いた以外は、実施例１と同様にして消泡剤組成物を調製した。微粒子の平均粒径７μｍであり、粘度１１５センチポイズであった。
３０日後の粘度は、５℃で静置したものが１２５センチポイズ、２０℃で静置したものが１２５センチポイズ、３０℃で静置したものが１２５センチポイズ、４０℃で静置したものが１３０センチポイズであった。発泡量は、１分後１５ｍｌ、２分後２０ｍｌ、３分後２０ｍｌ、４分後２０ｍｌ、５分後２５ｍｌであった。
実施例３
一般式［１］で表されるノニオン性界面活性剤として、炭素数が１２〜１４で３〜７位の炭素にヒドロキシル基を有する第二級アルコールのエチレンオキシド４０モル付加物［（株）日本触媒、ソフタノール４００、ＨＬＢ１８．０］を用いた以外は、実施例１と同様にして消泡剤組成物を調製した。微粒子の平均粒径８μｍであり、粘度１１０センチポイズであった。
３０日後の粘度は、５℃で静置したものが１２５センチポイズ、２０℃で静置したものが１２５センチポイズ、３０℃で静置したものが１４５センチポイズ、４０℃で静置したものが１４０センチポイズであった。発泡量は、１分後１５ｍｌ、２分後２０ｍｌ、３分後２０ｍｌ、４分後２５ｍｌ、５分後３０ｍｌであった。
実施例４
一般式［１］で表されるノニオン性界面活性剤として、炭素数が１２〜１４で３〜７位の炭素にヒドロキシル基を有する第二級アルコールのエチレンオキシド１５モル付加物［（株）日本触媒、ソフタノール１５０、ＨＬＢ１５．３］を用いた以外は、実施例１と同様にして消泡剤組成物を調製した。微粒子の平均粒径６μｍであり、粘度１６０センチポイズであった。
３０日後の粘度は、５℃で静置したものが１７０センチポイズ、２０℃で静置したものが２６０センチポイズ、３０℃で静置したものが１８０センチポイズ、４０℃で静置したものが１７０センチポイズであった。発泡量は、１分後１５ｍｌ、２分後２０ｍｌ、３分後２５ｍｌ、４分後２５ｍｌ、５分後３０ｍｌであった。
【００１１】
比較例１
一般式［１］で表されるノニオン性界面活性剤の代わりに、ポリオキシエチレン（２０モル）ノニルフェニルエーテル［ＨＬＢ１６］を使用した以外は、実施例１と同様にして消泡剤組成物を調製した。微粒子の平均粒径８μｍであり、粘度１６０センチポイズであった。
３０日後の粘度は、５℃で静置したものが８５０センチポイズ、２０℃で静置したものが９００センチポイズ、３０℃で静置したものが７００センチポイズ、４０℃で静置したものが７００センチポイズであった。発泡量は、１分後１５ｍｌ、２分後２０ｍｌ、３分後２５ｍｌ、４分後３０ｍｌ、５分後３０ｍｌであった。
比較例２
一般式［１］で表されるノニオン性界面活性剤の代わりに、ポリオキシエチレン（１７モル）ラウリルルエーテル［ＨＬＢ１６］を使用した以外は、実施例１と同様にして消泡剤組成物を調製した。微粒子の平均粒径１０μｍであり、粘度２００センチポイズであった。
５℃で静置したものから４０℃で静置したものまで、すべてが５日後に４，０００センチポイズ以上となった。発泡量は、１分後１５ｍｌ、２分後２０ｍｌ、３分後２０ｍｌ、４分後２５ｍｌ、５分後３０ｍｌであった。
比較例３
新聞用紙の抄紙白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７０ｍｌ、２分後７５ｍｌ、３分後８０ｍｌ、４分後８０ｍｌ、５分後８５ｍｌであった。
実施例１〜４及び比較例１〜２の経時粘度変化の結果を第１表に、実施例１〜４及び比較例１〜３の消泡効果試験の結果を第２表に示す。
【００１２】
【表１】
0003573199.tif 000005
【００１３】
【表２】
0003573199.tif 000006
【００１４】
第１表に見られるように、一般式［１］で表される直鎖型第二級アルコールにエチレンオキシドを付加したノニオン性界面活性剤［（株）日本触媒、ソフタノール］を乳化剤として用いた実施例１〜４の消泡剤組成物は、各静置温度で増粘が抑制され、３０日後も実用上取り扱いに問題のない粘度を示す。特にエチレンオキシド付加モル数（一般式［１］におけるｐ）が２０以上であるものを用いた場合に、増粘防止効果が高い。これに対して、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルを乳化剤として用いた比較例１の消泡剤組成物は、３０日後には増粘して調製直後の粘度の４倍以上になり、ポリオキシエチレンラウリルエーテルを乳化剤として用いた比較例２の消泡剤組成物は、５日後には粘度が４，０００センチポイズ以上となり、流動性が極めて小さいペースト状となる。また、第２表に見られるように、消泡効果については、実施例１〜４の消泡剤組成物、比較例１〜２の消泡剤組成物ともに良好な性能を示す。
【００１５】
【発明の効果】
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、製品貯蔵時にほとんど増粘することがなく、経時安定性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、消泡効果の評価に用いる装置の概略図である。
【符号の説明】
１  メスシリンダー
２  循環ポンプ
３  流量計
【図１】
0003573199.tif 000008