信越化学工業株式会社

【2021年版】シリコン消泡剤 メーカー13社一覧

シリコン消泡剤のメーカー13社を一覧でご紹介します。まずは使用用途や原理についてご説明します。


目次


シリコン消泡剤とは

シリコン消泡剤は極めて低い表面張力を有している液体で、主な成分はポリシロキサンです。あらゆる物質、溶剤に対して不溶性または難溶性を示し、水との界面張力も小さいので水系・非水系ともにごく少量で良好な消泡剤として機能します。

幅広い温度で液状を保ち、粘度以外は物性が大きく変化しないので、耐熱性・耐候性に優れており過酷な条件下でも使用可能です。また、化学的・生理的に不活性かつ無味無臭のため食品用途にも使用できます。

シリコン消泡剤の使用用途

用途は幅広く、化学、石油、発酵、印刷、製紙、繊維、排水処理等、あらゆる工業分野で発生する泡の消泡に使用されています。食品添加物としても使用されています。

水系で使用されるのは疎水性の高いシリコンオイルのエマルジョン型が大半です。非水系ではオイル型、溶液型、コンパウンド型に分類され、用途によっては各種有機基を導入した変性シリコンオイルを主成分とするものが使用され、含まれている不相溶性成分がごく少量であっても非常に高い効果を得られます。

シリコン消泡剤の原理

界面活性剤が吸着している泡の表面(ラメラと呼ばれる液層)には空気側には疎水基が、水中側に親水基が並び空気を囲んで安定している構造です。シリコン消泡剤はこの界面活性分子の秩序を壊す働きをします。

  • 泡の表面粘度を低下させます。
    泡表面の粘性は界面吸着物質がお互いの相互作用で擬似的な橋かけ構造を作っていることに由来します。シリコンの表面粘度は非常に低く、シリコンが吸着することによって表面張力は著しく低下し、消泡に至ります。
  • 表面弾性を低下させます。
    界面活性剤の吸着密度に偏りがあると表面張力に勾配が生じますが、薄くなった部分に再び界面活性剤が移動してくる弾性をマランゴニ効果と言い、泡の安定に寄与しています。このときに分子間力の小さなシリコンが界面活性剤層を置換することによって泡は弾性を失い、消泡に至ります。
  • 泡内部のガスを透過し拡散させます。
    内圧の高い小さい泡は、内圧の低い大きな泡に連続的に吸収されて行くことをガス拡散と呼びます。界面活性剤が存在していると、ラメラ層のガス拡散速度は低下して泡が安定してしまいます。シリコンはガス透過性が高いので、表面に吸着するとガス拡散を促して消泡させることができます。

化粧品にシリコン消泡剤を使用する目的

化粧品の製造において、化粧品には多くの界面活性剤が含まれます。そこに水を加えることで、大量の泡が発生します。泡立ちの良さは、製品としては魅力です。しかし、製造工程では、その泡が製造の不都合になります。その悩みを解決するために使用されるのが、シリコン消泡剤です。

シリコン消泡剤によって、発生する泡を打ち消します。界面活性剤と吸着し、その分子を収集する仕組みです。それ以外にも、消泡剤そのものが界面活性剤として機能するものもあり、工場で発生する大量の泡を効率よく消泡します。

化粧品は、特に泡が発生しやすいものです。製造工場では、その泡で作業効率が落ちてしまいます。そのため、泡の消泡を目的として、シリコン消泡剤が添加されます。

シリコン消泡剤の種類

シリコン消泡剤は水性、油性のほかにも、さまざまな種類があります。目的は同じ「消泡」ですが、それぞれがもつ特徴と欠点があります。

エマルジョンタイプは、汎用的な水性発泡液用消法剤です。取り扱いが用意であり、安全性が高く、品種も多くあります。そのため、食品添加用や排水処理用として使用されます。

欠点としては、貯蔵条件に制限があります。高温発泡液、耐アルカリ性、耐酸性に弱いことも弱点です。

溶液タイプはシリコンオイルを溶剤に溶かしているため、溶剤によりさまざまな機能性をもつことができます。主に、油性の発泡系の分散に使用されます。油性であれば、優れた効果を発揮しますが、水系発泡系に対しては効果が落ちることが欠点です。

オイルタイプは溶剤や添加物を含まない消泡剤です。ノンシリコンであるため、水や溶剤の混入に適しない油性の発泡液に使用できます。価格が安く、即効性や耐熱性ももちます。

油浮きを起こすほど、油性成分が強力です。そのため、河川などへの排水用途は問題となる可能性があり、取り扱いに注意が必要です。

オイルコンパウンドタイプは、シリコン樹脂のみで作られており、シリコン本来の特製を発揮します。油性、水性発泡液のどちらにも有効です。乳化剤が添加されていないため、そのままで水系発泡液に使用できません。

自己乳化タイプは酸性、アルカリ性に対して有効です。また、持続性も高く、幅広い用途に使用できます。万能であるため、他の消泡剤に比べて価格が高いことが欠点です。

粉末タイプは貯蔵安定が良く、取り扱いが容易なため、作業性に優れます。また、水系発泡液に良く分散する効果があります。しかし、水系以外の発泡液への使用が難しい消法剤です。

シリコン消泡剤は種類が豊富です。使用用途にあわせて、適切なものを使用しましょう。

参考文献
https://www.silicone.jp/products/type/defoaming/index.shtml
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jos1956/42/10/42_10_762/_pdf
https://www.tetsutani.co.jp/wp-content/uploads/2015/12/23.pdf
http://cosmeseibun.web.fc2.com/cosme/mokuteki/mokuteki_034.html
https://www.is-chemi.co.jp/products/paintink/antifoam

シリコン消泡剤のメーカー情報

シリコン消泡剤のメーカー13社一覧


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