Q. シリコーンは消泡剤として使われる一方、ウレタンフォームなどの整泡剤としても利用されています。このように相反する性質がシリコーンにあるのはなぜですか？
A. ●泡について
まずは泡について少し考えてみましょう。一般に泡とは、液体と気体（多くの場合空気）で構成されます。泡立ちの現象は「泡立ちやすさ」と「泡の消えにくさ」という2つの因子に分けて考えることができます。「泡立ちやすさ」とは、泡を形成する液体中に起泡性の第3物質が存在することにより促進され、泡立ちを起こします。これに対して「泡の消えにくさ」とは、発生した泡の界面の粘性や剛性の大きさに左右され、これらが大きいほど消えにくくなります。
ここでいう起泡性の物質とは泡を形成する液体に均一に溶解して、液体と気体の液膜に吸着し、表面張力を低下させるよう作用します。分子中に親水性部分と疎水性部分を持つことが構造上の特徴で、その代表的なものが石けんや中性洗剤などです。
したがって、「泡立ちやすさ」と「泡の消えにくさ」を助長するものが整泡削に、この2つの特性（特に「泡の消えにくさ」）を低減するものが消泡削として有効です。
では、なぜシリコーンはこの相反する2つの性質を持っているのかを以下に説明します。
* シリコーンの消泡性
シリコーン（特にジメチルシリコーンオイル）は表面張力が小さいので、泡立っている液に対して均一に拡がり、個々の泡の表面に接しやすくなります。また、シリコーンはいろいろな液体に対しての溶解性（親和性）が低いことから、シリコーンが触れた泡の表面は、その部分だけ局部的に表面張力が低下します。この部分がシリコーンの触れていない表面張力の大きい部分に強く引っ張られるので、結果として泡が破れることになります。その際、泡を形成している液体にシリコーンが溶解しないことが重要な点です。溶解してしまっては、液体の表面張力が均一に広がることになり、かえって泡立ちを促進することになりかねません。そのため、消泡削として以下などの条件が必要です。
1. 泡を形成している液体への溶解性が低いこと。ただし、泡表面へ近づくだけの親和性があること。
2. 表面張力が低いこと。
3. 泡表面への分散性が良好なこと。
ジメチルシリコーンオイルの消泡効果が優れているのは、上記の1）、2）の特性が他の消泡剤によりも高いためです。また、ジメチルシリコーンオイルにシリカ粉を配合したオイルコンパウンド型が消泡剤として一層適しているのは、3）の分散性が一段と向上しているからです。
* シリコーンの整泡性
Q. エマルジョンとはどういうものですか？
A. エマルジョンは乳濁液とも呼ばれ、液中に混じりあわない他の液体が微細粒子となって、分散、浮遊している混合物をいいます。乳濁液の分散粒子の粒径の多くは、0.1～10 μm（1 μm = 10～6 m）程度であり、可視光を乱反射するため、牛乳のように白濁しています。
Q. エマルジョンはどのようにして作るのですか？
A. 水と油の混合物を撹拌すると一時的に分散されますが、すぐに分離します。これに、微量の乳化剤を加えることにより、安定な混合物ができます。エマルジョンには、水の中に油を分散したO/W型、油の中に水を分散したW/O型があります。O/W型の例としては牛乳など、W/O型としてはマーガリンなどがあります。
Q. 「乳化剤」はどのようなものですか？
A. 乳化剤とはエマルジョンを作るための添加剤で、その多くは界面活性剤を使用します。界面活性剤とは、分子の形で見ると、親水基、疎水基の性質の異なる2つの部分を持つ化学物質をいいます。この親水基、疎水基を変えることにより、水に溶けやすいもの、水に溶けにくいものなどをつくることができます。
Q. エマルジョンの種類としてノニオン型、カチオン型、アニオン型がありますが、どういう意味ですか?
A. エマルジョンに使用されている乳化剤により、ノニオン型（非イオン）、カチオン型（陽イオン）、アニオン型（陰イオン）に分類されます。これらは用途により使い分けます。
Q. O/W型エマルジョンの構造はどうなっていますか？
A. 油脂分が界面活性剤に囲まれ、水の中に浮いていると考えられます。
Q. シリコーンエマルジョンが最近再び注目されているのはなぜですか？
A. まず、環境的な配慮から、有機溶剤の使用が減っています。エマルジョンタイプは水系であるため、有機溶剤を大幅に削減できます。次に、エマルジョンを使用すると、シリコーンを容易に分散ができます。この技術は化粧品などに応用されています。
Q. シリコーンエマルジョンはどのような用途に使用されていますか？
A. シリコーンエマルジョンは、化粧品用、繊維加工用、剥離紙用、消泡用、食品添加用など広く利用されています。
*The marks followed by an asterisk (*) are trademarks of Momentive Performance Materials Inc.
