JPS6015381B2 - 透明性ワツクス乳化物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は無水マレィン酸で変性教質したポリオレフィン
ワツクスと石油系パラフィンワックスの混合物をポリオ
キシェチレンヱーテルを主体とするノニオン系界面活性
剤によって乳化することによって得られる透明性ワック
ス乳化物に関する。

更に詳しくは変性ポリオレフィンワツクスは酸価３０〜
１２０、分子量４００〜３０００の範囲のものを用し、
、石油系パラフィンワックスは融点範囲５グ〜６才℃（
１２ｙ〜１４５Ｔ）のものを用い、ノニオン系界面活性
剤はＣ，ｏ〜Ｃ２ｏの飽和または不飽和脂肪族炭化水素
基をもつポリオキシェチレンェーテルのうちＨＬＢが１
０〜１６のものを用いて、光の透過性を示す水性乳化物
に関する。パラフィンなどのワックスを水中に分散乳化
させた乳化物は各種つや出し剤、コーティング、塗料イ
ンキ、紙処理、繊維処理などの分野に古くから用いられ
、しかも近年ますますその重要性を増し、したがって需
要量が増大しつつある。

しかしパラフィンなどのワックスは乳化が困難であり、
使用する乳化剤も多量に必要とするため、極性基を含む
乳化性ワックスをこれに加えて、乳化することもいよい
よ行なわれる方法である。このような目的に用いられる
乳化性ワックスとしてはカルナウバワツクスなどの天然
ワックスや酸化パラフィン、酸化ポリエチレンなどの合
成ワックスなどがある。また、ワックス用乳化剤として
は脂肪酸石ケンなどのアニオン系乳化剤、モルフオリン
などのカチオン系乳化剤もあるが、近年は乳化剤自体の
熱安定性、生成する乳液の安定性に優れているなどの理
由からノニオン系乳化剤が好んで用いられている。この
ようにして得られるワックスの乳化物は当然分散するワ
ックス粒子の粒径の小さいものが要求され、粒径が小さ
くなるにつれて乳化物は白色から青味を帯び、蟹光を発
し、透明性を持つと表現されるものになるが、実際に透
明になるには粒径０．０５＃以下という極微小の乳液で
あり、通常の用途に用いる従釆のワックス乳化物には実
際に透光性をもつものはないといってもよい。

しかしこのようなワックスの乳化物は主用途が物の表面
を被覆する機能にあるので、できるだけ透明であるほう
が好ましいことは明瞭であり、この種の乳化物の開発は
その他のさまざまな性能を向上させると同時に、乳液の
透明性をどれだけ上げられるかを主目的のひとつとして
いる。

本発明者は良好なワックス乳化物を得る目的で種々のワ
ックスと乳化剤との組み合わせを検討した結果、無水マ
レィン酸で変性改質したポリオレフィンワックスはその
含有する遊離酸基のために顕著な親水性を示し、そのた
めに非親水性のパラフィンワックスと混合するときわめ
て特異な乳化性向を示すことを見出した。

すなわち酸価６０〜９０の変性ポリオレフィンワックス
は乳化ＨＬＢ値１７〜１９という極めて高い値を示し、
このためこのワックス単品を乳化すると低含有量でも粘
鋼な乳化物が生成するが、これにパラフィンを加えるこ
とによって粘度を低下させることができた。逆にパラフ
ィン単味の乳化は特殊技術を用いないと困難なものであ
るが、これに前記変性ポリオレフインワックスを加える
ことによって、適当な乳化剤さえ選べば初歩的な技術で
も容易に良好な乳化物が得られることが判った。一般に
ワックス用／ニオン乳化剤としてはソルビタン系のもの
が多く用いられるが、前記変性ポリオレフィンワックス
と、パラフィンの混合物に対し適する乳化剤は極めて限
られ、ノニオン系乳化剤としているいると試したものの
うち、ソルビタン系、脂肪酸ェステル系、アルキルフヱ
ニルエーテル系の乳化剤はすべて良好な乳化物が得られ
なかつた。

しかるに、脂肪族アルコールポリオキシェチレンェーテ
ル系乳化物（たとえば花王アトラスのェマルゲン）だけ
は上記のワックス混合物を良好に乳化し、乳液中のワッ
クス粒子径は０．１仏以下となり、この乳液を２００ｃ
ｃの小瓶に入れて、すかしてみると、窓外の風景をみる
ことができ、この乳液を通常の可視光線吸収測定器で測
定したところ、ワックス混合物１５重量部を含む乳液の
１伽厚みで、赤色光を３０％、緑色光を８％透過した。

このような透明乳液を得る乳化方法を例示すると、例え
ば、９０℃以上の熱水に乳化剤を全量入れてホモジナィ
ザーで激しく櫨梓しつつ、１００〜１２ぴ０に溶融した
ワックス混合物を徐々に添加するいわゆる逆乳化法でも
、溶融ワックスに乳化剤の全量を加え、手でむしろゆっ
くりと縄拝しながら９０ｑＣ以上の熱水を徐々に加え、
転相させて作る正乳化法によっても同性状の乳化物を得
ることができた、かくして本発明に到達したのである。
本発明の目的は、炭素数が好ましくは２〜４のオレフイ
ンを重合して得たポリオレフインと無水マレィン酸とを
反応させて得られる変性ポリオレフインワックス２．５
〜２２．５重量部、石油系パラフィンワックス２．５〜
２２．５重量部、および一般式ＲＣＨ２０（Ｃ２日４０
）ｎＨ（上式中、ＲはＣ，ｏ〜Ｃ２ｏの飽和または不飽
和脂肪族炭化水素基、ｎは１０〜３０の整数である）で
表わされるポリオキシェチレンェーテル系界面活性剤２
．５〜１２．５重量部からなることを特徴とする透明性
ワックス乳化物を提供することである。

前にものべたが、本発明で好ましく使用される変性ポリ
オレフィンワックスは酸価３０〜１２０、分子量４００
〜３０００を有するものであり、また好ましい石油系パ
ラフィンワックスは融点範囲５〆〜６３℃（１２５ｏ〜
１４？Ｆ）のものであり、かつ好ましいポリオキシェチ
レンェーテル系界面活性剤はＣ，ｏ〜Ｃ２ｏの飽和また
は不飽和脂肪族炭化水素基を有しかつＨＬＢが１０〜１
６のものである。

なお、ＨＬＢが１０〜１６の範囲にあるポリオキシェチ
レンェーナル系界面活性剤は、上記の式中において、ｎ
が１０〜３０の整数を示す。本発明における一般的原料
配合割合は、重量比でワックス（パラフィンを含む）１
に対し乳化剤命。

〜芸および水４〜１５である。加える乳化剤はワックス
混合物に対して重量比１／２〜１／８が好ましく、乳化
剤量が多いほど乳液の透明性は高くなる。

乳化剤は脂肪族アルコールポリオキシェチレンエーテル
を主体とし、たとえばステアリルエーテルとオレイルエ
ーテルの等量混合物（たとえば花王アトラスのェマルゲ
ン３２肥と４２０の等量混合物など）が好適であるが、
変性ポリオレフィンワックスとパラフィンの混合比によ
って要求されるＨＬＢ値が変動し、好適な乳化剤の種類
は上記の制約範囲内で実験的に決めなければならない。
なお乳化剤の一部をたとえば脂肪酸ェステル系乳化剤な
どでおき換えても同等の乳化物を得られることもあるが
、基本的には大部分が脂肪族アルコールポリオキシェチ
レンェーテルであることが必要である。以下に実施例を
示して本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら
の実施例に限定されるものでないことはいうまでもない
。

実施例 １ 下記処方のワックス乳化物を調製した。

Ｚ変性ポリヱチレンワックス ７．５
重量部パラフイン ７
．５ 〃乳化剤混合物 ５．０
〃水 ８０ 〃変性
ポリエチレンワックスは分子量６００のエチレン重合物
１０値重量部に無水マレイン酸１の重量部を加え、オー
トクレープ中で２５０℃、６時間加熱縄梓後、自然放冷
しながら減圧蒸留で未反応無水マレィン酸を除去して作
った。生成物はケン化価８５酸化８０の黄褐色ワックス
である。パラフィンは石油系の１４０ｏパラフィンを用
いた。

乳化剤は花王アトラスのェマルゲン４２０（ポリオキシ
ェチレンオレイルェーテル：Ｃ．７日３３Ｃ弦○（Ｃ２
比０）町、ｎ＝２０）と３２解（ポリオキシェチレ ン
ステアリルェーテル；Ｃ，７日３５Ｃ弦○（Ｃ２日４
０）ｎＨ、ｎニ２０）の等量混合物（ＨＬＢ＝１３．８
）を用いた。

ビーカーに上記組成の水として９５ｏｏの熱水と乳化剤
全量を入れ、油格で保温しながらホモジナイザーで激し
く縄拝しつつ、変性ワックスとパラフィンの溶融混合物
（１２０００）を５分間かけてゆっくりと添加した。

全量添加した後、油浴を取り去り自然放冷し、８ぴ０以
下に下ってからは縄梓速度を落してゆっくりと温度降下
させた。生成乳液は青い蟹光を帯びた半透明液で、２０
０ｃｃ程度のビーカーまたは小瓶に入れて窓外にすかし
てみると、風景がはっきりとみえた。

この乳液をガラス板上に塗って自然乾燥させると、ガラ
スと同等の透明度をもつ強靭な被膜が形成された。

またこの乳液を通常の比色計にかけたところ１狐の光路
長で赤色光（７０００Ａ）３０％、緑色光（５３００Ａ
）８％の透過率を示した。この乳液の粘度は５センチポ
ィズだった。更にまたこの乳液をガラスの４・片上に薄
く塗って自然乾燥させ、電子顕微鏡で観察したが、１万
倍まで倍率をあげても明瞭な粒子は認められなかった。
通常この観察方法は１ムの粒径までは粒子の形状までも
明瞭に識別可能であり、かつ０．１山までの粒子の存在
も確認可能であるから、この乳液の粒子は０．１ｒ以下
であることが確認されたわけである。実施例 ２ 実施例１と同処方の乳化物を正乳化法で調製した。

すなわち変性ワックス、パラフィン、乳化剤を混合して
、約１１ぴＣで溶融し、手で蝿梓棒を持ってゆっくり鷹
拝しながら、前記組成中の水を９５ｑｏの熱水として徐
々に加えた。

加え終った後燈梓を続けながら自然放冷した。生成した
乳化物は実施例１と同等のものだった。

比較例 １ １４００パラフィン１０〜２０重量部を下記のごとく種
々の乳化剤を用いて実施例１と同方法で乳化しようとこ
ころみたが、すべて白色不透明の乳液しかできなかった
。

受けヒ剤にはソルビタン系、エーテル系、ェステル系な
ど各種のノニオン系乳化剤およびその混合物を用い、総
合ＨＬＢ８〜１３の範囲で多数回試みた。

比較例 ２ 実施例１で用いたのと同じ変性ポリエチレンワックス１
０〜２の重量部を下記の各種乳化剤を使用して実施例１
と同じ逆乳化法、および実施例２と同じ正乳化法によっ
て乳化しようとこころみたが、すべて乳化物は白色不透
明の乳液ないし粘糠クリームしかできなかった。

髪Ｌイヒ剤にはソルピタン系、エーテル系、ェステル系
など各種のノニオン系乳化剤およびその混合物（総合Ｈ
ＬＢ８〜１９の範囲）を用い多数回試みたが、ＨＬＢ１
２以下ではまったく分散せず、水とワックス層ないしク
リーム層に分離した。

比較的低粘度の、分散性のよい乳化物は脂肪族０アルコ
ールポリオキシエチレンエーテルで、ＨＬＢ１４〜１９
のものを、ワックスの１／２〜１／４重量比用いること
によって得られた。

実施例 ３ 実施例１と同じ材料を用い、同じ方法で下記処方の乳化
物を調製した。

変性ポリエチレンワックス ５重量部パラフ
イン ５ 〃乳化剤混合物
５ 〃水
８５ 〃得られた乳液１仇光路長で赤色光（７０
００Ａ）７０％、緑色光（球００Ａ）１５％の透過率を
示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マレイン酸変性ポリオレフインワツクスに、石油系
   パラフインワツクスと次の一般式ＲＣＨ＿２Ｏ（Ｃ＿２
   Ｈ＿４Ｏ）ｎＨ （式中ＲはＣ＿１＿０〜Ｃ＿２＿０の飽和または不飽和
   脂肪族炭化水素基、ｎは１０〜３０の整数である）で表
   わされるポリオキシエチレンエーテル系界面活性剤とを
   添加したことを特徴とする透明性ワツクス乳化物。 ２ 前記の変性ポリオレフインワツクス２．５〜２２．
   ５重量部、石油系パラフインワツクス２．５〜２２．５
   重量部およびポリオキシエチレンエーテル系界面活性剤
   ２．５〜１２．５重量部が使用される、前記特許請求の
   範囲第１項記載の透明性ワツクス乳化物３ 前記の変性
   ポリオレフインワツクスが酸価３０〜１２０および分子
   量４００〜３０００を有し、石油系パラフインワツクス
   が融点範囲５２〜６３℃を有し、またポリオキシエチレ
   ンエーテル系界面活性剤がＨＬＢ１０〜１６を有するも
   のである、前記特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の透明性ワツクス乳化物。