JPS6121271B2

JPS6121271B2 -

Info

Publication number: JPS6121271B2
Application number: JP5584879A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Uchida; Unenobu Yamada; Hideji Nishida; Tooru Tagawa; Sadao Kokubo
Original assignee: Mitsubishi Chemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1979-05-08
Filing date: 1979-05-08
Publication date: 1986-05-26
Also published as: JPS55147582A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は塩基性無機質材料及び有機繊維質材料
から選ばれた基材に防水性を付与する方法に関す
る。従来、防水性付与剤としては、一般にパラフイ
ンワツクス、ケイ素化合物、石油樹脂、油脂、ア
スフアルト、フツ素樹脂等が用いられているが。
例えばこのような防水剤を用いてセメントモルタ
ル等の耐水化を行なつても、十分な防水効果が得
られない。また、繊維、紙等にこのような防水剤
を用いた場合、高温加工処理を行なう必要があ
り、その結果、紙、繊維等に風合の変化、白度の
低下、黄変ぎ起こり易く種々のトラブルの原因と
なりがちであるため、防水加工に際しては低温処
理で充分な効果を奏しうる処理剤が必要である。
そのほか、安価であつても着色しているものは使
用範囲が限定されてくるなどの問題があるところ
から、安価で使用方法が簡易で無色の防水剤の開
発が当該業界で強く望まれている。また、このよ
うにして処理された紙、繊維等の上に処理に用い
られた防水剤中の界面活性剤が残存すると、防水
効果に対して逆に作用し予期した効果をあげるこ
とができない場がある。かかる現状に鑑みケイ素、フツ素系化合物等に
比し安価でかつ防水性を損なわず、また、白色で
しかも抄造等の内部添加法にも採用しうる防水剤
を開発すべく鋭意研究を進め、すぐれた防水性を
有するだけでなく上述の問題点を解消したパラフ
インエマルシヨン型防水剤を見出し先に提案し
た。（特開昭51−116188、特開昭51−115533）し
かしながら、当該防水剤は、ある程度の温度で乾
燥しないと十分な防水性が発現しないため、常温
で乾燥を要求される用途には使用しにくい面があ
つた。この点に鑑み本発明者らは更に研究を行なつた
ところ、特定のパラフインエマルシヨン型防水剤
と基材とを、アルカリ性条件下に接触させれば、
室温下の乾燥のみで基材に高度の防水性を付与す
ることができることを見出し本発明に到達した。すなわち本発明の要旨とするところは融点40〜
80℃のパラフイン系炭化水素及び前記炭化水素に
対し0.03〜1.0重量倍の酸価が10〜70の酸化パラ
フインを蔗糖脂肪酸エステルの存在下水中に乳化
してなるパラフインエマルシヨンと、塩基性無機
質材料及び有機繊維質材料から選ばれた基材と
を、アルカリ性条件下に接触させることを特徴と
する該基材に防水性を付与する方法に存する。以下本発明を詳細に説明するに、本発明方法に
おいては防水剤としてパラフイン系炭化水素及び
酸化パラフインを蔗糖脂肪酸エステルの存在下中
に乳化させたパラフインエマルシヨンを用いる。
パラフインエマルシヨンの原料として用いられる
パラフイン系炭化水素は融点が40〜80℃の範囲に
あることが必要である。融点が40℃より低い場合
には夏期に品質の劣化が起り、80℃より高い場合
には充分な防水性を示さない。また、酸化パラフ
インは酸価が10〜70、とくに20〜40の範囲にある
ことが必要であり、更に融点が30〜90℃とくに40
〜80℃の範囲にあることが好ましい。酸価が前記
範囲以下であると少量の乳化剤での乳化が困難と
なり、かつ得られるパラフインエマルシヨンの乳
化安定性が悪くなり、また、酸価が前記範囲以上
であるとパラフインエマルシヨンの防水性付与効
果が低下するのでいずれも好ましくない。なお、
酸化パラフインとして上記融点のものが好ましい
のは、前記パラフイン系炭化水素と同様の理由に
よる。そして酸化パラフインはパラフイン系炭化
水素に対して0.03〜1.0重量倍、好ましくは0.05〜
0.45重量倍用いられる。酸化パラフインを前記範
囲より多く、あるいは少く用いる場合には、室温
付近の乾燥によつて基材に十分な防水性を付与す
ることがができない。前記パラフイン系炭化水素
及び酸化パラフインを水中に乳化させるにあたり
存在させる蔗糖脂肪酸エステルとしては一般に市
販されている蔗糖とパルミチル酸、ステアリン
酸、オレイン酸、ラウリン酸等の脂肪酸とから形
成されるモノエステル、ジエステル、トリエステ
ル（通常はこれらのエステルの混合物）が挙げら
れ、例えば、リヨートーシユガーエステル（菱糖
(株)製）、DKエステル（第一工業製薬(株)製）等の市
販品が使用される。蔗糖脂肪酸エステルはその構
造及びHLBにより適宜選択され、普通パラフイ
ン系炭化水素及び酸化パラフイン（以下この両者
を総称して総パラフインという）の総和に対して
１〜20重量％、好ましくは３〜10重量％用いられ
る。蔗糖脂肪酸エステルの使用量が前記の範囲よ
り少ないと、基材に対する防水性付与が不十分と
なる。一方、前記範囲より多く使用することは製
品のコストアツプの点から好ましくない。このようなパラフインエマルシヨンは常法に従
つて例えば、加熱下溶融した総パラフインを水と
共に蔗糖脂肪酸エステルの存在下強力に攬拌し乳
化させることにより、あるいは加熱下溶融した総
パラフインを蔗糖脂肪酸エステルの存在下強力に
攬拌しながらこれに水を滴下し転相乳化させるこ
とにより製造することができる。乳化にあたつて
はホモミキサー、バルブホモゲナイザー、コロイ
ドミル、超音波乳化装置等の種々の装置が用いら
れる。また、水は総パラフンに対し普通0.5〜10
重量倍用いられる。このパラフインエマルシヨンには酸化パラフイ
ンを中和する為に水溶性でアルカリ性のアルカリ
金属化合物、例えば水酸化リチウム、水酸化カル
シウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属水酸
化物；炭酸リチウム、炭酸ナトリウム等のアルカ
リ金属炭酸塩；水素化ナトリウム、あるいはアン
モニア水等を用いてよく、これらは乳化前に添加
しても、乳化後に添加してもよい。これらの化合
物は酸化パラフインの酸価の100％を中和するに
必要な量の３倍まで使用することができる。さらに、パラフインエマルシヨンの貯蔵安定性
向上の為に水溶性高分子化合物例えば、ポリビニ
ルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリ
ル酸等の合成高分子化合物、及びメチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロース、ハイドロキシ
エチルセルロース等のセルロース誘導体、カルボ
キシメチルデンプン、ハイドロキシエチルデンプ
ン等のデンプン誘導体を使用することも可能であ
る。このような水溶性高分子化物は基材への防水
性付与には何等関与しない。この水溶性高分子化
合物の添加時期はとくに制限されないが、パラフ
インエマルシヨン中に均一に分散させるには乳化
終了前がとくに好ましい。その使用量はパラフイ
ンエマルシヨンに対し0.01〜１重量％とくに0.01
〜６重量％である。さらに、パラフインエマルシヨンに防水助剤と
して各種のポリマーエマルシヨン、たとえば、ア
クリル酸エステル系及びビニルエステル系のポリ
マーエマルシヨン等を混合使用することも可能で
ある。また、必要に応じて他の添加物を添加して
もよい。。本発明の基材として使用する塩基性無機質材料
としては、水と接触させたときその水がアルカリ
性を呈するような、セメントモルタル、木片セメ
ント、パルプセメント、コンクリート、ケイ酸カ
ルシウム、ロツクウール、炭酸マグネシウム等が
挙げられる。また、有機繊維質材料としては、木
質繊維板、、木片板、合板、繊維布、紙等が挙げ
られる。特に、セメントモルタル、木片セメン
ト、パルプセメント、コンクリート、ケイ酸カル
シウム及びロツクウールが好ましい。これら基材には、更に、補強材、混和剤等の公
知の各種添加剤を併用してもよい。本発明においては、パラフインエマルシヨンと
基材とをアルカリ性条件下に接触させる。本発明におけるアルカリ性条件下とは、防水加
工に際し基材をエマルシヨンと接触させたとき
に、そのエマルシヨンがアルカリ性を呈する状態
にあることを意味する。このような状態は防水加
工時に基材をエマルシヨンと接触させる際に、そ
こに通常、周期律表第〜族元素の化合物を添
加することによりもたらされるが、セメントモル
タル等の塩基性無機質材料を使用する場合には、
該基材がエマルシヨンと接触することにより該エ
マルシヨンがアルカリ性を呈するので上記の化合
物を添加しなくともよい。周期律表第〜族元素の化合物を添加する方
法としては、例えば、基材を含むスラリー中に添
加する方法、該化合物を含む水溶液に基材を浸漬
する方法、該化合物を含む水溶液を基材に噴霧す
る方法等が挙げられる。基材として有機繊維質材
料を使用する場合は、後二者の方法により、有機
繊維質材料100重量部に対して通常、0.01〜50重
量部の周期律表第〜族元素の化合物を添加す
るのが好ましい。周期律表第〜族元素の化合物としては、周
期律表第〜族元素の水酸化物、あるいは炭酸
塩のようなアルカリ性の塩が挙げられる。より具
体的には水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の
アルカリ金属化合物、水酸化カルシウム、水酸化
バリウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム等のアルカリ土類金属化合
物、水酸化亜鉛、水酸化アルミニウム等が挙げら
れるが、この中でとくに好ましいのはナトリウム
化合物、カリウム化合物及びカルシウム化合物で
ある。防水性を付与する基材と前記パラフインエマル
シヨン型防水剤とをアルカリ性条件下で接触させ
ることにより、詳細な機構は不明であるが、通常
必要な加熱処理を施すことなく室温付近の乾燥に
より該基材に防水性を付与することができる。基材とパラフインエマルシヨン型防水剤とを接
触させる方法としては公知の防水加工法をいずれ
も採用することができ、基材の種類または用途に
応じ適宜選択される。例えば、基材と防水剤とを
混練する方法、基材を含むスラリー中に防水剤を
添加する方法、防水剤中に基材を浸漬する方法、
基材に防水剤を噴霧または塗布する方法等が採用
される。以上本発明方法につき詳細に説明したが、本発
明方法に従い、基材と特定の防水剤とをアルカリ
性条件下で接触させれば、室温又は比較的低温で
乾燥するのみで、高度の防水性を有する基材を容
易に得ることができる。以下本発明を実施例により更に具体的に説明す
るが、本発明はその要旨をこえない限り以下の実
施例に限定されるものではない。なお、以下にお
いて「部」及び「％」は夫々「重量部」及び「重
量％」を示す。〔パラフインエマルシヨンの製造〕例１融点57.3℃のパラフイン系炭化水素 90部酸価28、融点67℃の酸化パラフイン 10部水酸化ナトリウム 0.2部サツカロースパルミテート 7.5部（モノ、ジ及びトリエステル混合物、モノエステル70％以上、HLB＝15）サツカロースステアレート 2.5部（モノ、ジ及びトリエステル混合物、ジエステル70％以上、HLB＝5.7）ハイドロキシエチルセルロース 1.5部（置換度≒1.0、置換モル数≒2.0、２％水溶液
粘度（125℃／60rpm）＝800cps）上記成分を上記割合で乳化容器に仕込み、80℃
に加温し、ホモミキサーで攬拌しながら脱イオン
水を200部滴下し転相乳化させた。全所要時間30
分で固形分含量36％のパラフインエマルシヨンａ
を得た。例２例１において、融点57.3℃のパラフイン系炭化
水素90部及び酸価28、融点67℃の酸価パラフイン
10部を使用するかわりに融点57.3℃のパラフイン
系炭化水素100部を用いた以外は例１と全く同様
にして固形分含有量34％のパラフインエマルシヨ
ンｂを得た。例３例１において、サツカロースパルミテート7.5
部及びサツカロースステアレート2.5部の代り
に、ポリオキシエチレンオレイルエーテル
（HLB14.7）7.5部及びソルビタンモノステアレー
ト2.5部を用いた以外は、例１と同様にして固形
分含有量34％のパラフインエマルシヨンｃを得
た。実施例１パラフインエマルシヨンａを所定の濃度に希釈
した。希釈液に石綿ケイ酸カルシウム板（10cm×
10cm×１cm厚、比重：0.7）を浸漬後、室温で２
日間乾燥した。この試料を20±１℃の水中に所定
時間浸漬し、吸水率（Aw）を測定した。 Aw＝浸漬後の重量（ｇ）−浸漬前の重量（ｇ）／浸漬前の重量（ｇ）×100（％）〔Aw〕₂を２時間、〔Aw〕₄を４時間、〔Aw〕₆を
６時間、試料を水中に浸漬した時の吸水率とす
る。（以下の実施例においても吸水率は同様にし
て測定した。）結果を表１に示す。なお、比較のためにパラフ
インエマルシヨンａを使用しない場合の結果も表
１に併記する。（以下の実施例においても同様）実施例２パラフインエマルシヨンａをJIS A1404に準じ
てJIS R5202に規定するポルトランドセメントを
用いて製造したセメントモルタル中に個形分でセ
メント、標準砂の合計量に対して1.5％となるよ
うに添加し、供試体を作製した。これをJIS
A1404に準じて20℃±３℃、湿度80％以上の湿気
箱中で19日間養生した。さらに、これを室温で恒
量になるまで乾燥し、20℃±３℃、湿度80％以上
の恒温器内で吸水率を測定した。結果を表１に示
す。比較例１パラフインエマルシヨンａのかわりにパラフイ
ンエマルシヨンｂを用いた以外は実施例２とまつ
たく同様にしてサンプルを調整し、その吸水率を
測定した。結果を表−１に示す。比較例２パラフインエマルシヨンａのかわりに実施例１
で用いたのと同様のサツカロースパルミテートを
用いた以外は実施例２とまつたく同様にしてサン
プルを調整し、その吸水率を測定した。結果を表
１に示す。実施例３水酸化マグネシウム（試薬一級）の６％スラリ
ーに系が中性になるまで炭酸ガスを吹込み得られ
た中性の炭酸マグネシウムの９％スラリーにパラ
フインエマルシヨンａを固形分として炭酸マグネ
シウムに対して１％、石綿（クリソタイル、6D
−１）を18％、Mg（OH）₂を18％混合分散し、
水プレスにより10cm×10cm×2.5cm厚の成型体と
した。これを室温で恒量になるまで乾燥して、20
℃±３℃の水中に浸漬し吸水率を測定した。結果
を表１に示す。実施例４市販の普通合板（JAS ２類合板５層、10cm
×10cm×0.9cm厚）をCa（OH）₂上澄液中に10分間
浸漬し、さらに、パラフインエマルシヨンａを１
％に希釈した希釈液に10分間浸漬した後、室温で
恒量になるまで乾燥した。この試料を20℃±３℃
の水水中に浸漬して吸水率を求めた。結果を表１
に示す。比較例３パラフインエマルシヨンａの代りにパラフイン
エマルシヨンｃを用いた以外は実施例２と全く同
様にしてサンプルを調し、その吸水率を測定し
た。結果を表１に示す。

【表】実施例５、比較例４坪量0.39Kg／m²の無サイズ紙（定性分析用
紙）を２％のKOH水溶液に浸漬後、ロールで絞
り、室温にて５時間乾燥後パラフインエマルシヨ
ンａを１％若しくは２％に希釈した希釈液に浸漬
し、ロールで絞り余分のエマルシヨンを除去した
後、室温で恒量になるまで乾燥した。このものの
サイズ度KRKテスター（熊谷理機工業(株)製に
て）測定した。結果を表２に示す。比較のために
試料をKOH水溶液に浸漬せず、パラフインエマ
ルシヨンａの希釈液のみで処理した場合の結果を
併せて表２に示す。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１融点40〜80℃のパラフイン系炭化水素及び前
記炭化水素に対し0.03〜1.0重量倍の酸価が10〜
70の酸化パラフインを蔗糖脂肪酸エステルの存在
下水中に乳化してなるパラフインエマルシヨン
と、塩基性無機質材料及び有機繊維質材料から選
ばれた基材とを、アルカリ性条件下に接触させる
ことを特徴とする該基材に防水性を付与する方
法。