JPS6283345A - 撥水性石膏組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は従来にない優れた性能全方する撥水性石膏組成
物に関する。さらに詳しくは、耐水性及び作業性の改唇
された撥水性石ｆｔ組成物に関する。

〔従来の技術〕

石膏ボード、石膏プラスター等の石膏を用いる製品は、
有音の有する特性によシ、防火性、防音性、強度、廉価
等の著しい特徴にもかかわらず耐水性に問題があり使用
範囲が限定されているのが現状である。

このような石膏の欠点を補うために種々の方法が提案さ
れている。例えば、アスファルトやパラフィンを粉末の
まま添加し成型後溶融する方法、アスファルトとパラフ
ィンを乳化して添加する方法、シリコーン化合物や合成
樹脂エマルジョンを添加する方法等であるが、上記の方
法では撥水性に満足し得る性能のものが得られなかった
。上述の欠点？改良するためにＭ水注付与削としてパラ
フィンと酸化パラフィンとを使用するもの（特公昭！！
−５ｏｑｏｂ）、ワックスとカルボキシル基含有ワック
スと′ｆ、便用するもの（特開昭５！−ｊ７＋２３）％
パラフィンとオレフィンの飽和脂肪識付加物とを使用す
るもの（特開昭６０＝７弘９．７．２　）、ワックスと
スチレン−無水マレイン酸共重合体のモノエステルとを
使用するもの（特公昭ｊざ−ｒｇ３ｏｌＩ）、アルキル
又ハアルケニルコハク＃ｌ堪とアルミニウムの水浴性化
合物とを使用するもの（特開昭ｓｓ−／ｌＪＡ！ｒＯ）
等が提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、これ等の方法ではワックスやの安定性が
不十分であったシ、助剤もしくは撥水剤そのもののコス
トが高い等の問題点があった。

ｃ問題を解決するための手段〕 本発明者らはかかる間粗の解消法につき鋭意検討を行な
ったところ、ワックス類の乳化に際し、オレフィン−無
水マレインｔｆＭ導体音用いると驚くべきことにその使
用量が少址でも生成も良好であることを見い出し本発明
に到達した。

すなわち、本発明の要旨は（４）融点４１０−９０℃の
ワックス類、及び（ｆ３）オレフィン−無水マレイン酸
綺導体ｔ　（Ｃ）水溶性のアルカリ性化合物の存在下水
中に乳化してなるパラフィンエマルジ１７０−９０℃の
ワックス類とはパラフィン系あるいはオレフィン糸の炭
化水紫を意味する。具体的にはパラフィンワックス、モ
ンタンワックス、低融点のボリオレフインワンクス等が
おばらｆＬる。

ワックス類の融点が≠Ｏ℃よシ低ければ、夏季において
製品の品質劣化が起こ）、９０℃よシ尚ければ、良好な
撥水性を有する製品が侍られない。

インモジくはエチレン、プロピレン、インフ゛チレン、
インアミレン等の炭素数２〜５のα−オオレフイ°ンと
無水マレイン酸との付加物、これらのα−オレフィンと
無水マレイン酸とをラジカル開始？１１（によね北雷介
（−舟美吉を億−卦１γドこれらの有機モノヒドロキシ
化合物の部分エステルが使用される。部分エステルの合
成はオレフィンと無水マレイン酸の反応後に行なっても
、また、無水マレイン酸の部分エステルとオレフィンと
の反応によって行なっても＝い。オレフィンと無水マレ
イン酸もしくは七の部分エステｋ　（７）　％　／ｌ／
比は３：／〜／二二の範囲が好ましい。

モル比がこの範囲外となるとエマルジョンの安定性もし
くは石骨組成物の撥水性を損なうので好ましくない。

部分エステルを生成するのに用いられる有機モノヒドロ
キシ化合物としては、メタノール、チルセロンルプ、エ
チルセロソルブ等のセロソルブ類があげられる。有機モ
ノヒドロキシ化合物は無水マレイン酸１モルに対し７モ
ル以下の範囲で使用される。有機モノヒドロキシ化合物
と無水マレイン酸もしくはオレフィン−無水マレイン酸
誘導体との反応は常圧下または必要に応シオートクレー
プ中で加圧下、９０〜／、７０℃の温度で／〜ｉｏ時間
程度で行なわれる。

本発明においては前述のワックス類及びオレフィン−無
水マレイン＆！導体にさらに、炭化水素樹脂を併用する
事によシ撥水性を向上させることができる。炭化水素樹
脂旨としでは、石油精製や石油化学工業の工程で得られ
る炭素数９の芳香族炭化水素または炭素数５の脂肪族炭
化水累留分を７リーデルクラフト触謀により重合して得
られる分子に！；００〜３ｏｏｏのクマロン−インデン
樹脂、テレピン油から得られる分子Ｉｋ２００〜３００
０のテルペン樹脂、ロジン、分子ｉｔ！ｆｏｏ〜３００
θで融点が２５℃以上のエチレン、プロピレン、ブテン
、インブチレン。

スチレンのオリゴマー、アスファルト等があげられる。

炭化水素樹脂はワックス類：炭化水素樹脂の重量比がｔ
ｏｏ：ｏ〜３ｏ：ｑｏの範囲で使用される。炭化水素樹
脂を極端に多く用いるとワックス類の有する撥水性を損
なう恐れがあシ、かつ原料のコストアップにもなる。

乳化に際し使用する水溶性のアルカリ性化合物の具体例
としては、水散化リデクム、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム、
炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩、アンモニア、水
酸化アンモニウム、ジメチルアミン、トリメチルアミン
。

トリエチルアミン等のアミン類、ト＋）エタ／−ルアミ
ン、ジェタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、
メチルジェタノールアミン等のエタノールアミン類があ
げられる。これらのアルカリ性化合物の添加量はオレフ
ィン−無水マレイン酸誘導体を中和するに必要な量の０
．３〜３倍量で十分である。

添加量をこの範囲外にするとエマルジョンの安定性が不
良になることがあるので好ましくない。

上記ワックス類、または、ワックス類と炭化水素樹脂と
の混合θとオレフィン−無水マレイン酸誘導体の組成比
はＭ量比で／　：　０．０／〜／：Ｏ８り、好ましくは
ｔ　：　ｏ、ｏコルｉ　：　ｏ、ｔｘの範囲から適宜選
択される。

さらに、前述のエマルジョンにポリビニルアルコールを
併用することにより、エマルジョンの安定性及び撥水性
をより向上させることがでキル。ポリビニルアルコール
としてはケン化度７０％以上のものが好ましく通常、ワ
ックス類（又はワックス類及び炭化水＞　８４　Ｂ’＋
’ｔ　）とオレフィン−無水マレイン咳訪専体の合計骨
：ボリビニルアルコールノＭ　量比７＞：　／　：θ、
θ／〜／　：　ｏ−４ｔの範囲で使用する。ポリビニル
アルコールはエマルジョンの生成後Ｖこ添加しても、或
は乳化時に添加してもよい。

また、必要に応じ、ポリアクリルアミド、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、ハイドロキシプロピルセルロース等の水
溶性高分子全共存させることもできる。

があげられ、これらの方法の単独または併用も可能であ
る。機械的乳化法としてはホモミキサー、バルプホモゲ
ナイザー、コロイドミル、超音波法等があるが均一なエ
マルジョンを製造できる方法であればいずれの方法でも
よい。

本発明組成物は以上の様にして調製された撥水Δす成分
と石膏とを含有する。石膏としては工業用に多用される
β−石膏やα−半水および一型無水石・ＫＯいずれも使
用することができる。

さらに必要に応じ、パーライト、バーミニキライト、等
の＠量骨材、各種発泡剤、石膏用減水剤、石背凝結速度
調節剤、補強繊維等を併用してもよい。

本発明組成物を製造するには、前述のごとくに調製した
エマルジョンを石膏を宮む水スラリー中に添加し硬化後
必要に応じて乾燥する。本部、好ましくは、０．７〜Ｉ
Ｑ重量部となるように添加される。固形分が上記範囲よ
シ少なければ十分な効果は達成されず、また、上記範囲
より多ければ石膏組成物の特色である防火性、経済性が
失なわれるので好ましくない。

次に本発明を実施例、比較例及び製造例によりさらに具
体的に説明する。なお、以下の例において「利及び「♂
」はそれぞれ「重量部」及び「重ｆＪｋ５Ａ」を意味す
る。

［Ａ］オレフィン−無水マレイン酸誘導体の製造製造例
Ａ−／ 炭素数３０〜６０のα−オレフィン（数平均炭素数ダｇ
；三菱化成工業昨製品、商品名ダイヤレン３θ）１２θ
Ｏｙをフラスコに仕込み、系内金窒素ガスで充分置換し
たのち１１３℃に加熱し、撹拌下にこれに無水マレｙの
オレフィン−無水マレイン酸共重金物（共重合物Ａ）を
得た。

製造例Ａ−コ 炭素数ｇのオレフィン（ジイソブチレン）！６θｙと無
水マレイン酸／９６９をフラスコに仕込み系内を窒素ガ
スで充分置換したのちｇｏ〜１００℃に加熱し、攪拌下
に℃−ブチルパーオクトエー）　’１３．３１を二時間
かけて供給して重合させた。さらに１時間熟成したのち
冷却し、これを濾過後得られた重合物を乾煙して無水マ
レインｔｉ含量−・６ミリモル／Ｉのオレフィン−無水
マレイン師共重合物（共重合物Ｂ）を得た。

製造例Ａ−３ 炭素数６のα−オレフィン（三菱化成工業■製品、商品
名ダイヤレンｂ）ｐ：ｔＯ，９とｍ水マレイン酸共重物
を得た。これにメタノール９Ａｆｉを添加し、６０℃で
３時間反応させ。

重合物Ｃ）と得た。

製造例Ａ−＋ 炭素数７２のオレフィン（主、ｆｆ１分、　−２４１４
−トリメチル−／−ノネン）ダざｌＩｙおよび無水マレ
インｍ、ｙ　／　／　、Ｉ／ｅオートクレーブに仕込み
、系内を容素ガスで充分置換したのち撹拌下２００℃に
加熱し、同温度にてＳ時間反応させた。ついで徐々に減
圧度を尚めながら未反応のオレフィンと無水マレイン酸
を留去し、無水マレイン酸含量／　−Ｊ　’Ｉ　ミリモ
ル／ｙのオレフィン−無水マレイン敞付加物（付加物Ｄ
）を得た。

［Ｂ］エマルジョンの製造 製造例Ｂ−／ 融点６ｇ、３℃のパラフィンワックス９５部共重合物Ａ
ｓ部及び温水ｌユニ、ユ部をｇｓ℃で加熱溶融し、水酸
化カリウム０．７部を添〃口し、ホモミキサーにより乳
化した。さらにピストン型高圧均質機にかけ２！Ｏｋｇ
／Ｃｎｆの圧力で均質化後冷却し、固形分亭３％のパッ
クインエマルジョンＡ　ヲ得＊。

製造例Ｂ　−１ 共重合物Ｂおよび水酸化カリウムｉ４部を用いた以外は
製造例Ｂ−／と同様にしてパラフィンエマルジョンＢヲ
得７’ｊ。

製造例Ｂ−３ 共重合物Ｃを用い、水酸化カリウム０．４部を用いた以
外は製造例Ｂ−／と同様にしてパラフィンエマルジョン
Ｏを得だ。

製造例Ｂ−Ｑ 付加物りを用い、水酸化カリウム０．７５部を用いた以
外は製造例Ｂ−／と同様にして、パラフィンエマルジョ
ンＤを得た。

製造列Ｂ−ｊ ４ｇ、Ｊ’ｃのパラフィンワックス６部及び融点９７℃
、臭素（ｉｔＩｉ３ハ二の石油樹脂７９部を１２０℃で
溶融し、ついで糸の偏度を９ｇ℃に下げ、共重合物８５
部、９ｇ℃の温水／ココ、２部及び水酸化カリウム八Ｓ
部を加え、製造例Ｂ−／と同様にしてパラフィンエマル
ジョンＫを得た。

製造例Ｂ−６ Ｆａ点ｂｇ、、ｙ　’ｃのパラフィンワックス７島弘部
及び融点９７℃、臭（化３ハ＝の石油樹脂７９．７部を
ｉｓｏ℃で溶融し、ついで糸の幅度↑ｑ　ｇ　’ｃに下
げ、共重合物Ｂ　／、９４部、ｑｇ℃の温水／２２部、
水酸化カリウム０．５２部、及びケン化Ｈｑｑｘ、、２
ｓｃにおけるＶ几水浴液の粘度Ｓセンチボイズのポリビ
ニルアルコール（１０９≦水浴液）を固形分テラ。ｊ部
加え、製造例Ｂ−／と同様にしてパラフィンエマルジョ
ンｌＥＬ□＆　得り。

製造例Ｂ−７ 製造例Ｂ−，？で得られたパラフィンエマルジョンＯＫ
、製造例Ｂ−Ａで用いたと同様のポリビニルアルコール
（−〇％水Ｃ欣）を、上記エマルジョン中のパラフィン
ワックス及び共重合物Ｃに対して重量比で０．２の割合
となるように添加して固形公約３７％のパラフィンエマ
ルジョン”　’ｋ　得ｆｃ。

比較製造例／ 特開昭４９−１’１９３λの実施例／に従い、以下の処
方によシ該実施例と同様にしてエマルジョンａを得た。

融点／３０°Ｆのパラフィン　　　　　　　　　　／１
９．！；部の酪酸付加物　（ｍｐ−’Ｉり℃　酸価１．
ｌ　　　　　　ＯＪ部苛性カリ　　　　　　　　　　　
　０．ＯＪ都（中和当１）温　　水　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　５０都比較去造例− 特公昭５ざ−５５３０ｔの実施例ダに従い、以下の処方
によシ該実施例と同様にしてエマルジョンｂを得た。

軟化点／ユＯ″Ｃ％臭素価３０の石油樹脂　　　　　７
７部融点／ｌＩｊ’°Ｆ′のパラフィン　　　　　　　
　　　−５部部ステアリン酸アルミニウム　　　　　　
　　　　　　ｑｏ部スチレン無水マレイン酸共重合体モ
ノメチルエステルのカリウム塩の６％水溶液　　　　　
　　　　　　ｂｑｔ部比較熊造例３ 特開昭５！−３７’ｌコ３記載の方法に準拠して融点６
０℃のパラフィン９５部と酸価６５゜軟化点ｌ／／℃の
無水マレイン酸変性ワックスＳ部ｆ７３０℃で溶融し、
これを加圧容器中で湛水／λコ、λ部、苛性力＋）Ｏ，
３部を加えて乳化し、同温度で製造例Ｂ−／と同様にし
てエマルジョンＣを得た。

実症例１ β半水石膏（桜印Ａ級、吉野石ｆｆＩｎＪ製）に製造例
Ｂ−／〜Ｂ−ダ、Ｂ−７、及び比ｆ＃９．製造例／及び
３で得られたパラフィンエマルジョンを固形分で石ｇ　
ｌ□　ｏ部に対しへ〇部および水ざ０部を添加してスラ
リーとし、これを石膏ボード川原トＪ（の間に流し込み
石・疑ボードとし、７０℃で約１．５時間乾燥した。

得られたボードの比重は約０．９！；であった。

これを、２０℃±／℃の水中に二弘時間浸漬後の吸水尤
（Ａｗ）を四１定した。

結果を衣／に示す。

表　　　／ 実施例− β半水石−＃（桜印Ａ級、百野石胃掬製）に製造例Ｂ−
ｊ％Ｂ−４及び比較製造例−で得られたパラフィンエマ
ルジョンを固形分で石１ｒｉｏ。

部に対しへ〇部添加し、更に凝結促進剤として二水石ｗ
＝部、水３０部及び得られる石膏ボードの比重が約０．
７！；　−０，１となるように起泡剤を０．０７〜０．
０コ％添加して実施例１と同様にして石膏ボードを得た
。

このボードにつき実施例１と同様にして１時間後の吸水
率を測定した。結果を表２に示す。

また、石膏の流動性を調べるために、上記の石膏１００
部にエマルジョンを固型分でハ５部及び水ＩＯ部を添加
して得られたスラリーを、ガラス版上に設置した底のな
い円錐台型の容器（下部内径！；Ｏｒｔｍ、上部内径Ｊ
　３　ｍｍ　、高さ３０簡）に直ちに投入し、上部にあ
ふれた余分のスラリーを金属製のへうで掻き取ｌ）、次
いで該容器を徐々に垂直に上方に引き上げて取υ外し、
ガラス板上に拡がった石膏スラリーの最大径を測定し、
７０−値とした。結果を表−コに併記衣　　　一 実施例３ 日本において石膏ボードに便用される石膏は排脱石＄ｔ
、！ｊン散副生石１を件、スラリーが酸性になるものが
多い。そこで、これ等に対する撥水剤の安定性を調べる
ために各パラフィンエマルジョンー滴を、ｐＨ５の飽和
石膏水浴液中に滴下し、その安定性を目視によシ賎祭し
、一様に分散するものを○、分散するが凝集物が生じる
ものΔ１として結果を衣／およびコに示した。

〔発明の効果〕

本発明の石膏組成物は。

（１）　　従来の撥水剤を使用したものよりも篩い耐水
性を有し、 （２）　　従来の撥水剤を使用した場合と比較して、酸
性の石膏を用いたときにより良好な作業性を示し、さら
に （３）　　従来の撥水剤を使用した場合よシもスラリー
の流動性が優れ、従って混水量の減少、ラインスピード
の増大が可能となる。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）融点４０〜９０℃のワックス類及び（Ｂ）
   オレフィン−無水マレイン酸誘導体を（Ｃ）水溶性のア
   ルカリ性化合物の存在下、水中に乳化してなるエマルジ
   ョンと（Ｄ）石膏とを含有する撥水性石膏組成物。
2. （２）エマルジョンが（Ａ）融点４０〜９０℃のワック
   ス類、（Ｂ）オレフィン−無水マレイン酸誘導体及び（
   Ｅ）炭化水素樹脂を（Ｃ）水溶性のアルカリ性化合物の
   存在下、水中に乳化したものである特許請求の範囲第１
   項記載の組成物。
3. （３）エマルジョンが（Ａ）融点４０〜９０℃のワック
   ス類及び（Ｂ）オレフィン−無水マレイン酸を（Ｃ）水
   浴性のアルカリ性化合物の存在下、水中に乳化してなる
   エマルジョンに（Ｆ）ポリビニルアルコールを含有させ
   たものである特許請求の範囲第１項記載の組成物。
4. （４）エマルジョンが（Ａ）融点４０〜９０℃のワック
   ス類、（Ｂ）オレフィン−無水マレイン酸誘導体及び（
   Ｅ）炭化水素樹脂を（Ｃ）水溶性のアルカリ性化合物の
   存在下、水中に乳化してなるエマルジョンに（Ｆ）ポリ
   ビニルアルコールを含有させたものである特許請求の範
   囲第１項記載の組成物。
5. （５）オレフィン−無水マレイン酸誘導体が炭素数４〜
   ６０のα−オレフィンと無水マレイン酸の付加物もしく
   は共重合物、及びこれらの部分エステルである特許請求
   の範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の組成物。
6. （６）炭化水素樹脂が石油樹脂、クマロン−インデン樹
   脂、テルペン樹脂、ロジン、低分子量ポリオレフィン類
   及びアスファルトである特許請求の範囲第２項又は第４
   項記載の組成物。
7. （７）（Ａ）と（Ｂ）との重量比が１：０．０１〜１：
   ０．７である特許請求の範囲第１項ないし第４項のいず
   れかに記載の組成物。
8. （８）（Ａ）及び（Ｅ）の合計量と（Ｂ）との重量比が
   １：０．０１〜１：０．７である特許請求の範囲第２項
   又は第４項記載の組成物。
9. （９）（Ａ）及び（Ｂ）の合計量と（Ｆ）との重量比が
   １：０．０１〜１：０．４である特許請求の範囲第３項
   記載の組成物。
10. （１０）（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｅ）の合計量と（Ｆ）と
    の重量比が１：０．０１〜１：０．４である特許請求の
    範囲第４項記載の組成物。