JPH05184900A - 石油樹脂エマルジョン用乳化剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 （ａ）化１のα−スルホ脂肪酸エステル又は
塩、あるいは化２のスルホコハク酸ジアルキルエステル
又は塩、および（ｂ）水溶性高分子またはポリマーラテ
ックスを併用して、石油樹脂エマルジョン用乳化剤とす
る。 【効果】 低泡性で、石油樹脂エマルジョン製造時およ
び使用時の発泡がなく、石油樹脂エマルジョンの保存安
定性、機械的安定性に優れる。 【化１】 （Ｒ¹，Ｒ²：炭素数６〜２４のアルキル基またはアルケ
ニル基 Ｍ：水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原
子、アンモニウムまたは有機アンモニウム） 【化２】 （Ｒ³，Ｒ⁴：炭素数６〜２４のアルキル基またはアルケ
ニル基 Ｍ：水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原
子、アンモニウムまたは有機アンモニウム）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、石油樹脂を乳化して粘
着剤、接着剤等を製造する際に用いられる石油樹脂エマ
ルジョン用乳化剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、石油樹脂エマルジョン用乳化剤と
しては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエ
チレンアルキルフェニルエーテルのスルホコハク酸モノ
エステル塩などが知られている。しかしながら、これら
従来の石油樹脂エマルジョン用乳化剤は、乳化性能、乳
化物の保存安定性や機械的安定性の点でなお十分なもの
ではなく、また、乳化時および乳化後において発泡する
という問題点があった。

【０００３】このため、このような使用上の不利がな
く、低泡性で、乳化性能、保存安定性、機械的安定性に
優れた石油樹脂エマルジョン用乳化剤の開発が待たれて
いた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、低泡性で、
石油樹脂の乳化性能に優れ、しかも保存安定性および機
械的安定性が良好なエマルジョン用乳化剤を提供するも
のである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の石油樹脂エマル
ジョン用乳化剤は、下記の（ａ）および（ｂ）成分を併
用することを特徴とする。

【０００６】（ａ）化３で示されるα−スルホ脂肪酸エ
ステルまたはその塩、あるいは、化４で示されるスルホ
コハク酸ジアルキルエステルまたはその塩

【０００７】

【化３】 （Ｒ¹，Ｒ²：炭素数６〜２４のアルキル基またはアルケ
ニル基 Ｍ：水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原
子、アンモニウムまたは有機アンモニウム）

【０００８】

【化４】 （Ｒ³，Ｒ⁴：炭素数６〜２４のアルキル基またはアルケ
ニル基 Ｍ：水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原
子、アンモニウムまたは有機アンモニウム）

【０００９】

【発明の実施態様】本発明で（ａ）成分として用いるα
−スルホ脂肪酸エステルは、脂肪酸残基およびアルコー
ル残基が飽和でも不飽和でもよく、また、直鎖状でも分
岐を有していてもよく、前記化３においてＲ¹およびＲ²
は炭素数８〜２２のものが好ましくい。α−スルホ脂肪
酸エステルの具体例としては、以下のものが挙げられ
る。

【００１０】α−スルホミリスチン酸オクチル、α−ス
ルホパルミチン酸オクチル、α−スルホステアリン酸オ
クチル、α−スルホラウリン酸デシル、α−スルホミリ
スチン酸デシル、α−スルホパルミチン酸デシル、α−
スルホステアリン酸デシル、α−スルホラウリン酸ラウ
リル、α−スルホミリスチン酸ラウリル、α−スルホパ
リミチン酸ラウリル、α−スルホステアリン酸ラウリ
ル、α−スルホデカン酸ミリスチル、α−スルホラウリ
ン酸ミリスチルα−スルホミリスチン酸ミリスチル、α
−スルホパルミチン酸ミリスチルα−スルホデカン酸パ
ルミチル、α−スルホラウリン酸パルミチル、α−スル
ホミリスチン酸パルミチル。

【００１１】また、同じく（ａ）成分として用いるスル
ホコハク酸ジアルキルエステルは、アルコール残基が飽
和でも不飽和でもよく、また、直鎖状でも分岐を有して
いてもよく、前記化４においてＲ³およびＲ⁴は炭素数８
〜２２のものが好ましい。スルホコハク酸ジアルキルエ
ステルの具体例としては、以下のものが挙げられる。

【００１２】モノパルミチルモノオクチルスルホコハク
酸、モノステアリルモノオクチルスルホコハク酸、モノ
ミリスチルモノデシルスルホコハク酸、モノパルミチル
モノデシルスルホコハク酸、モノステアリルモノデシル
スルホコハク酸、ジラウリルスルホコハク酸、モノミリ
スチルモノラウリルスルホコハク酸、モノパルミチルモ
ノラウリルスルホコハク酸、モノステアリルモノラウリ
ルスルホコハク酸、ジミリスチルスルホコハク酸、モノ
パルミチルモノミリスチルスルホコハク酸、ジパルミチ
ルスルホコハク酸。

【００１３】これらの中でも、特に下記の化合物が好ま
しい。α−スルホステアリン酸オクチル、α−スルホミ
リスチン酸デシル、α−スルホパルミチン酸デシル、α
−スルホミリスチン酸ラウリル、α−スルホステアリン
酸デシル、モノミリスチルモノオクチルスルホコハク
酸、モノパルミチルモノデシルスルホコハク酸、モノス
テアリルモノデシルスルホコハク酸、モノミリスチルモ
ノラウリルスルホコハク酸、ジミリスチルスルホコハク
酸。

【００１４】また、これらの塩としては、ナトリウム
塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属
塩、アンモニウム塩、トリメチルアンモニウム塩、トリ
エタノールアンモニウム塩等の有機アンモニウム塩が用
いられ、中でもアルカリ金属塩、特にナトリウム塩が好
ましい。

【００１５】（ｂ）成分として用いる水溶性高分子また
はポリマーラテックスとしては、特に制限がないが、例
えばポリビニルアルコール、ポリ（メタ）アクリル酸ナ
トリウム、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリマレ
イン酸ナトリウム、メタクリル酸／アクリル酸共重合
体、ナフタレンスルホン酸ナトリウム・ホルマリン縮合
物などが挙げられ、特に好ましくはポリビニルアルコー
ルである。これら水溶性高分子およびポリマーラテック
スは１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わ
せて用いてもよい。なお、上記の記載中、（メタ）アク
リル酸とは、アクリル酸またはメタクリル酸を意味す
る。

【００１６】本発明の乳化剤は、上記（ａ）および
（ｂ）成分のそれぞれを１種または２種以上併用するも
のであるが、必要により、α−スルホ脂肪酸塩、高級ア
ルコール、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤等
を併用した乳化液として使用してもよい。この場合、乳
化液中に、本発明の乳化剤を３０重量％以上配合せしめ
ることが好ましく、より好ましくは４０重量％以上であ
る。

【００１７】（ａ）成分に対する（ｂ）成分の使用重量
比は、（ｂ）／（ａ）＝０．０２〜１が好ましい。使用
比率が０．０２未満の場合は、石油樹脂エマルジョンの
機械的安定性が十分に得られない場合があり、一方、１
より大きい場合には発泡することがある。

【００１８】本発明の乳化剤が使用される石油樹脂とし
ては、特に限定されないが、例えば、脂肪族のＣ₅系石
油樹脂のうち軟化点が４０〜１５０℃のもの、芳香族の
Ｃ₉系石油樹脂のうち軟化点が５０〜２００℃のもの、
これらを原料としたＣ₅・Ｃ₉共重合石油樹脂のうち軟化
点が５０〜１６０℃のもの等を挙げることができる。

【００１９】本発明の乳化剤の効果的な使用量は、石油
樹脂１００重量部に対し、０．５重量部以上が好適であ
り、好ましくは１重量部以上である。乳化剤の使用量が
０．５重量部未満であると、乳化剤分子の数が不足し、
石油樹脂エマルジョンが生成する際に、石油樹脂と水と
の界面に乳化剤が十分に配向できず、石油樹脂を十分に
乳化、安定化することができない場合がある。

【００２０】本発明の乳化剤を用いて石油樹脂エマルジ
ョンを製造する方法としては、まず、乳化剤の（ａ）お
よび（ｂ）成分の所定量を予め水に溶解ないし乳化させ
ておき、これに石油樹脂の所定量を加え、５０〜２００
℃下で撹拌を行って予備乳化し、ついで、予備乳化より
大きな剪断力によって撹拌、混合を行い、本乳化を終了
する方法が好適に採用される。この場合、予備乳化にお
ける温度は、特に７０〜２００℃が好ましく、使用され
る石油樹脂の軟化点温度以上であることが望ましい。予
備乳化は、パドルミキサー、ホモジナイザー等で行うこ
とができ、また、本乳化はゴーリンホモジナイザー、マ
イクロフルイダイザー等を使用できるが、これらに限ら
れるものではない。

【００２１】また、溶融させた石油樹脂に本発明の乳化
剤を加えたのち、徐々に水を添加しながら乳化すること
によっても、石油樹脂エマルジョンを調製することがで
きる。この場合、得られる石油樹脂エマルジョンの粒
径、静置安定性は前述の方法と比べて大差がないが、乳
化時により大きな剪断力を与える必要がある。

【００２２】なお、本発明の乳化剤では、（ａ）成分と
（ｂ）成分とを予め混合して添加しても、あるいは乳化
に際して（ａ），（ｂ）両成分を別々に添加、配合して
もよい。例えば、（ａ）成分のみを用いて石油樹脂エマ
ルジョンを調製し、これに（ｂ）成分を所定量加え、パ
ドルミキサー、ホモジナイザー等を用いて、比較的小さ
な剪断力により撹拌、混合して最終的なエマルジョンを
調製することができる。

【００２３】

【発明の効果】本発明の乳化剤は、その化学構造に由来
する低泡性のため、石油樹脂エマルジョンの製造時およ
び製造後の発泡が極めて少なく、製造および使用上有利
であり、また、得られた石油樹脂エマルジョンは保存安
定性および機械的安定性に優れている。

【００２４】よって、本発明の乳化剤を用いて得られた
石油樹脂エマルジョンは、繊維処理剤、ワックス、粘着
剤、接着剤、塗料、可塑剤、インキ、ゴムタックファイ
ヤー、紙サイズ剤、自動車用ワックスなどの化学品分野
において広範囲に利用できる。

【００２５】

【実施例】実施例においては、本発明および比較例の乳
化剤を用いて調製された石油樹脂エマルジョンの性能
を、下記の方法により評価した。

【００２６】（１）保存安定性 エマルジョンから分離された分離層の占める割合を、そ
の容積率で示した。

【００２７】（２）起泡性 １００ｍｌのエプトン管にエマルジョン１ｍｌおよび水
９ｍｌを入れ、激しく２０回振盪した直後の泡高を、次
の基準により目視判定し、起泡性を評価した。

【００２８】○：ほとんど泡立たない △：少し泡立つ ×：かなり泡立つ

【００２９】（３）機械的安定性 ＪＩＳ Ｋ−６３９２（ＮＢＲ合成ラテックスの試験
法）の機械的安定度の試験方法に準じた。判定基準は、
以下の通りである。

【００３０】○：凝固率２％未満 △：凝固率２％以上、１０％未満 ×：凝固率１０％以上

【００３１】実施例１〜７および比較例１，２ 表１および表２に示した乳化剤１重量部を水４０重量部
に溶解したのち、軟化点７５℃のＣ₅系石油樹脂６０重
量部を加え、 パドルミキサーを用いて、１４０℃、１
５００ｒｐｍで１時間撹拌、混合した。

【００３２】ついで、得られた混合物をゴーリンホモジ
ナイザーにより、９０℃、７０００ｐｓｉで５分間処理
して均一に乳化させ、微細で安定な石油樹脂エマルジョ
ンを調製した。このエマルジョンを室温で１週間静置保
存したのち、その性能を評価し、結果を表１および表２
に示した。

【００３３】表１および表２の結果から、比較例の乳化
剤を用いて得られたエマルジョンは、いずれも保存安定
性に劣り、起泡性があり、また、機械的安定性が必ずし
も得られないのに対し、本発明の乳化剤によれば、安定
性が良く、泡立たず、機械的安定性にも優れ、全ての特
性を満足しうる石油樹脂エマルジョンが得られることが
判る。

【００３４】

【表１】表１：添加量：（ａ）成分；０．９重量部，（ｂ）成分；０．１重量部 評 価 試料Ｎｏ． 乳 化 剤 保存安定性 起泡性 機械的安定性 実施例１ (a)α−スルホミリスチン酸 ０％ ○ ○ デシルナトリウム (b)ポリビニルアルコール*¹ 実施例２ (a)α−スルホミリスチン酸 ０％ ○ ○ デシルナトリウム (b)ポリアクリル酸ナトリウム*² 実施例３ (a)α−スルホミリスチン酸 ０％ ○ ○ デシルナトリウム (b)メタクリル酸／アクリル酸 共重合体*³ 実施例４ (a)α−スルホミリスチン酸 ０％ ○ ○ デシルナトリウム (b)ポリカルボン酸 アンモニウム*⁴ 実施例５ (a)α−スルホミリスチン酸 ０％ ○ ○ デシルナトリウム (b)ナフタレンスルホン酸ナト リウム・ホルマリン縮合物*⁵ 実施例６ (a)モノステアリルモノオクチル ０％ ○ ○ スルホコハク酸ナトリウム (b)ポリビニルアルコール*¹ 実施例７ (a)モノステアリルモノオクチル ０％ ○ ○ スルホコハク酸ナトリウム (b)ポリアクリル酸ナトリウム*² ＊１）ポリビニルアルコール；ゴーセノールＮＨ−２０
（日本合成化学工業（株）製），重合度１５００以上，
けん化度９８．５〜９９．４ ＊２）ポリアクリル酸ナトリウム；アクアリックＯＰ−
２０３（日本触媒化学工業（株）製，分子量３０００ ＊３）メタクリル酸／アクリル酸共重合体；共重合比が
メタクリル酸／アクリル酸エチル／アクリル酸ブチル＝
３４／５９／７の三元共重合体，分子量５００００ ＊４）ポリカルボン酸アンモニウム；ディスコートＮ−
１４（第一工業製薬（株）製） ＊５）ナフタレンスルホン酸ナトリウム・ホルマリン縮
合物

【００３５】

【表２】表２：添加量：（ａ）成分；０．９重量部，（ｂ）成分；０．１重量部 評 価 試料Ｎｏ． 乳 化 剤 保存安定性 起泡性 機械的安定性 比較例１ (a)α−スルホ酪酸 30％ △ △ ヘキシルナトリウム (b)ポリビニルアルコール*¹ 比較例２ (a)ドデシルベンゼン 10％ × ○ スルホン酸ナトリウム (b)ポリビニルアルコール*¹ ＊１）ポリビニルアルコール；ゴーセノールＮＨ−２６
（日本合成化学工業（株）製），重合度１５００以上，
けん化度９９．４

【００３６】実施例８〜１５および比較例３ 表３および表４に示した乳化剤４重量部を水４０重量部
に溶解したのち、軟化点１４０℃のＣ₅−Ｃ₉系石油樹脂
６０重量部を加え、ホモジナイザーを用いて、２００
℃、１５００ｒｐｍで３０分撹拌、混合した。

【００３７】ついで、得られた混合物をマイクロフルイ
ダイザーにより、２００℃、１５００ｐｓｉで１０分間
処理して均一に乳化させ、微細で安定な石油樹脂エマル
ジョンを調製した。このエマルジョンを室温で１週間静
置保存したのち、その性能を評価し、結果を表３および
表４に示した。

【００３８】表３および表４の結果から、比較例の乳化
剤を用いて得られたエマルジョンは、保存安定性に劣
り、起泡性があるのに対し、本発明の乳化剤によれば、
安定性が良く、泡立たず、機械的安定性にも優れ、全て
の特性を満足しうる石油樹脂エマルジョンが得られるこ
とが判る。

【００３９】

【表３】表３：添加量：（ａ）成分；３．６重量部，（ｂ）成分；０．４重量部 評 価 試料Ｎｏ． 乳 化 剤 保存安定性 起泡性 機械的安定性 実施例８ (a)α−スルホステアリン酸 ０％ ○ ○ オクチルナトリウム (b)ポリビニルアルコール*¹ 実施例９ (a)α−スルホパルミチン酸 ０％ ○ ○ デシルナトリウム (b)ポリビニルアルコール 実施例10 (a)α−スルホミリスチン酸 ０％ ○ ○ ラウリルナトリウム (b)ポリビニルアルコール*¹ 実施例11 (a)α−スルホステアリン酸 ０％ ○ ○ デシルナトリウム (b)ポリビニルアルコール 実施例12 (a)モノミリスチルモノデシル ０％ ○ ○ スルホコハク酸ナトリウム (b)ポリビニルアルコール*¹ 実施例13 (a)モノパルミチルモノデシル ０％ ○ ○ スルホコハク酸ナトリウム (b)ポリビニルアルコール*¹ 実施例14 (a)モノミリスチルモノラウリル ０％ ○ ○ スルホコハク酸ナトリウム (b)ポリビニルアルコール*¹ ＊１）ポリビニルアルコール；ゴーセノールＮＨ−２６
（日本合成化学工業（株）製），重合度１５００以上，
けん化度９９．４

【００４０】

【表４】表４：添加量：（ａ）成分；３．６重量部，（ｂ）成分；０．４重量部 評 価 試料Ｎｏ． 乳 化 剤 保存安定性 起泡性 機械的安定性 実施例15 (a)モノステアリルモノデシル ０％ ○ ○ スルホコハク酸ナトリウム ＋α−スルホステアリン酸 オクチルナトリウム （等量混合物） (b)ポリビニルアルコール*¹ 比較例３ (a)ドデシルベンゼン 10％ × ○ スルホン酸ナトリウム (b)ポリビニルアルコール*¹ ＊１）ポリビニルアルコール；ゴーセノールＮＨ−２６
（日本合成化学工業（株）製），重合度１５００以上，
けん化度９９．４

【００４１】実施例１６〜２０および比較例４，５ 乳化剤として、 （ａ）成分：α−スルホミリスチン酸デシルナトリウ
ム、 （ｂ）成分：ポリビニルアルコールを用い、その使用量
および配合重量比を表５に示すように変化させた以外
は、実施例８と同様にして石油樹脂エマルジョンを調製
した。これらのエマルジョンについて、前述の通り諸物
性を評価し、結果を表５に示した。

【００４２】表５の結果から、比較例４では機械的安定
性が悪く、比較例５では乳化しなかったのに対し、本発
明の各実施例の乳化剤によれば、安定性が良く、泡立た
ず、機械的安定性にも優れ、全ての特性を満足しうる石
油樹脂エマルジョンが得られることが判る。

【００４３】

【表５】表５： 添加剤の添加量（重量部） 評 価 試料Ｎｏ． （ａ）成分 （ｂ）成分 保存安定性 起泡性 機械的安定性 実施例16 ３ ０．３ ０％ ○ ○ 実施例17 １ １ ０％ ○ ○ 実施例18 １ ０．１ ０％ ○ ○ 実施例19 １ ０．０２ ０％ ○ ○ 実施例20 ０．５ ０．０５ １％ ○ ○ 比較例４ １ ０ ０％ ○ × 比較例５ ０ １ 乳化せず − − （ａ）成分：α−スルホミリスチン酸デシルナトリウム （ｂ）成分：ポリビニルアルコール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）化１で示されるα−スルホ脂肪酸エ
   ステルまたはその塩 【化１】 （Ｒ¹，Ｒ²：炭素数６〜２４のアルキル基またはアルケ
   ニル基 Ｍ：水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原
   子、アンモニウムまたは有機アンモニウム） もしくは化２で示されるスルホコハク酸ジアルキルエス
   テルまたはその塩 【化２】 （Ｒ³，Ｒ⁴：炭素数６〜２４のアルキル基またはアルケ
   ニル基 Ｍ：水素原子、アルカリ金属原子、アルカリ土類金属原
   子、アンモニウムまたは有機アンモニウム） および（ｂ）少なくとも一種以上の水溶性高分子または
   ポリマーラテックスからなることを特徴とする石油樹脂
   エマルジョン用乳化剤。