JPS6334902B2

JPS6334902B2 -

Info

Publication number: JPS6334902B2
Application number: JP11320280A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Koshimo; Yasuo Chiba
Original assignee: Kindai Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Kindai Kagaku Kogyo KK
Priority date: 1980-08-18
Filing date: 1980-08-18
Publication date: 1988-07-12
Also published as: JPS5738838A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、防水剤として有用な炭化水素系エ
マルジヨン組成物に関し、特に紙および建材製品
例えばパルプ板、セメント板、石膏板、パーテイ
クルボード、インシユレーシヨンボード等の防水
剤用エマルジヨン組成物に関している。これら製品は、一般に抄造法または成形法で作
られている。最近廃水の流出による環境汚染等の
公害防止の面から、抄造工程での白水を循環使用
されている。この結果、循環白水中に各種添加剤
が蓄積し、PHの低下、塩類濃度の上昇、消泡剤濃
度の増大等により、水質の悪化をもたらしてい
る。このため、従来の耐水剤はその性能を充分に
発揮することができなかつた。従来用いられた防水剤は、パラフインワツク
ス、マイクロクリスタリンワツクス、α−オレフ
イン、モンタンロウ、カルナウバロウ、ポリエチ
レンワツクスのような炭化水素をアニオン活性
剤、ノニオン活性剤を用いて水中に分散させたエ
マルジヨンが一般に用いられていた。乳化剤とし
てカチオン活性剤を用いた製品も、一部用いられ
ていた。アニオン活性剤を用いた場合、用水の水
質が悪化しているとエマルジヨンの分散性が不良
で、所期の防水性を得ることが困難であり、また
ピツチトラブル等の原因ともなつた。ノニオン活
性剤は、劣悪な水に対しても安定性のあるエマル
ジヨンを製造できるが、循環水中に蓄積する傾向
があり、その親水性基のために製品の耐水性が低
下したり、またエマルジヨンを定着するために多
量のバンドを用いる必要がある。カチオン活性剤
としては、一般に高級脂肪酸アミン変性物が主と
して用いられる。しかし、この種のカチオン活性
剤水溶液は、極めて高粘度のためエマルジヨンの
粘度も高くなり、一般に20〜40％濃度の製品しか
得られなかつた。本発明者は、上記のような欠点のない炭化水素
を水中に分散させるのに有用な界面活性剤につい
て鋭意研究を行つた。その結果、ロジンまたは石
油樹脂のカチオン変性物が、優れた界面活性を有
することを見出し、この発明が完成された。この発明はパラフインワツクス、モンタンロ
ウ、カルナウバロウ、マイクロクリスタリンワツ
クス、α−オレフイン、ポリエチレンワツクスお
よび石油樹脂からなる群から選択される成分を、
カチオン変性ロジンおよびカチオン変性石油樹脂
からなる群から選択される界面活性剤10〜20重量
％（全固形分基準）の存在下に100〜500Kg／cm²の
圧力でピストン型高圧乳化機で水中に分散させた
粒子径3.0μｍ以下の水性エマルジヨン組成物を提
供する。この発明で使用するワツクス類および石油樹脂
は耐水性、揆水性である点で同等のものである。
α−オレフインは二重結合を有するものであり、
ワツクス類は通常二重結合は有しない。この発明で用いるカチオン活性剤は、ロジン、
変性ロジン、石油樹脂または変性石油樹脂とジア
ルキルポリアルキレンジアミンとを反応させ、得
られるアミン変性物を無機酸、有機酸または第４
級化剤で処理して製造される。ロジンとしては、ガムロジン、ウツドロジン、
トールロジンが用いられる。これと１〜23wt％
のα，β−不飽和多塩基酸、例えばマレイン酸、
無水マレイン酸、フマル酸またはイタコン酸と
を、170〜230℃で２〜６時間、加熱、反応させれ
ば変性ロジン（附加物）が得られる。石油樹脂
は、ナフサ分解時に副生される沸点−20〜250℃
の留分をフリーデルクラフツ反応で重合させたも
のである。変性石油樹脂は、２〜15wt％のα、
β−不飽和多塩基酸附加物である。ジアルキルポリアルキレンジアミンとしては、
１，１−ジアルキルポリアルキレンジアミン例え
ばジメチルアミノプロピレンジアミンまたはジエ
チルアミノプロピレンジアミンが用いられる。原
料に対し附加した多塩基酸と等モル量のジアミン
化合物を加え、170〜230℃で２〜６時間、加熱反
応させてアミン変性物を得る。アミン変性物のカチオン化には、遊離アミノ基
に当モル割合で、例えば塩酸、硫酸、リン酸など
の無機酸、例えばギ酸、酢酸、シユウ酸などの有
機酸およびエチレンクロルヒドリン、ベンジルク
ロライドなどのような第４級化剤が用いられ、両
者を90〜160℃の温度で混合する。引き続き、温
水を加えて30〜50％水溶液として、この発明で用
いるカチオン活性剤を得る。このカチオン活性剤は、原料としてロジン、変
性ロジン、石油樹脂および変性石油樹脂を用いて
いるので、疎水性部分の分子量が大きいため、親
水性部分も加熱したとき、一部分解する。したが
つて、このカチオン活性剤を用いたエマルジヨン
で処理すると、製品のサイズ性、耐水性の向上を
助長する。以上のようにして得たカチオン活性剤水溶液を
有効成分として被乳化物の1.0〜20wt％、好まし
くは２〜10wt％の割合で、少なくとも１種のパ
ラフインワツクス、モンタンロウ、カルナウバロ
ウ、マイクロクリスタリンワツクス、平均炭素数
約30のα−オレフイン、ポリエチレンワツクスお
よび石油樹脂溶融物と混合、撹拌し必要に応じ温
水で稀釈して50〜60wt％濃度の水性分散物を得
る。次いで、分散物を100〜500Kg／cm²、好ましく
は150〜300Kg／cm²の圧力下でピストン型高圧乳化
機を１回またはそれ以上通過させて乳化し、粒子
径3μｍ以下の極めて安定性に富む乳白色の微粒
子エマルジヨンを得る。この発明のエマルジヨン組成物は、表面サイズ
法により紙の耐水処理、および建材製品の耐水化
処理に用いられる。パルプ板、セメント板、イン
シユレーシヨンボードのように、原料をスラリー
状にして抄造する工程を含む場合は、スラリーに
エマルジヨン組成物を添加し、その後常法により
処理するのが便宜である。一方、石膏ボード、パ
ーテイクルボードでは、成形前に原料と混和する
のが普通である。この発明を、次の実施例によりさらに詳細に説
明する。実施例１ (A) 撹拌機付反応釜に石油樹脂900部を装入し加
熱、溶融後、無水マレイン酸100部を添加し、
180〜210℃で５時間、撹拌下に加熱、反応させ
て変性石油樹脂を得た。引き続きジエチルアミ
ノプロピレンジアミン133部を加え180〜210℃
で３時間、撹拌しながら加熱、反応させてアミ
ン変性石油樹脂を得た。 (B) 上記(A)で得たアミン変性石油樹脂100部を乳
化釜に装入し加熱、溶融後、系内の温度を100
℃に調節し氷酢酸６部を加え、引き続き80℃の
温水144部を加え、撹拌して乳化分散させて固
形分40％のカチオン活性剤水溶液を得た。実施例２実施例１(A)で得たアミン変性石油樹脂100部を
撹拌機付反応釜で加熱、溶融し、系内の温度を
150℃に調節し、エチレンクロルヒドリン８部を
添加し、撹拌下に150℃で５時間加熱反応させた。
次いで、系内の温度を90〜100℃まで低下させて
から、70℃の温水142部を加え撹拌下に乳化、分
散させて固形分40％のカチオン活性剤の水溶液を
得た。実施例３融点51〜52℃の末精製パラフインワツクス85部
および融点87℃のマイクロクリスタリンワツクス
10部を、乳化釜中で90℃で溶融し、実施例１で得
たカチオン活性剤水溶液12.5部、次いで90℃の温
水92.5部を加え、撹拌して分散物を得た。分散物
を90℃で、250Kg／cm²の圧力下にピストン型高圧
乳化機を１回通過させ、冷却して固形分50％、粒
径3μｍ以下の乳白色エマルジヨンを得た。実施例４融点72℃のパラフインワツクス70部および軟化
点90℃の石油樹脂20部を、乳化釜中で加熱、溶融
し、系内の温度を95℃に保ち実施例２で得たカチ
オン活性剤水溶液25部および90℃の温水85部を加
え、撹拌下に分散物を得た。分散物を90℃で300
Kg／cm²の圧力下にピストン型高圧乳化機を２回通
過させ、冷却して固形分50％の安定な乳白色エマ
ルジヨンを得た。実施例５実施例１(A)の処理法に準じて、ロジン100部お
よび無水マレイン酸10部を180〜210℃で３時間反
応させ、引き続きジエチルアミノプロピレンジア
ミン13部を180〜210℃で３時間反応させた。得ら
れるアミン変性ロジン100部およびエチレンクロ
ルヒドリン10.5部から、実施例２の処理法に準じ
てカチオン活性剤水溶液を得た。融点80℃のポリ
エチレンワツクス20部および融点78℃のα−オレ
フイン（平均炭素数30）60部を、乳化釜で加熱、
溶融し90℃に保ち、カチオン活性剤水溶液50部お
よび90℃の温水70部を加え、撹拌して分散物を得
た。分散物を、90℃で200Kg／cm²の圧力下にピスト
ン型高圧乳化機を２回通過させ、冷却して粒径
3μｍ以下の安定な乳白色エマルジヨンを得た。上記実施例で得たエマルジヨンおよび市販のエ
マルジヨンを用いて、紙にサイズを施してその性
能を比較した。パルプＬ／Ｎ（50／50）晒クラフトパルプ叩解度 350c.c.（CSF）坪量 60g／m² 添加量 0.2、0.4、0.6および0.8％（固形物）乾燥条件 90℃のドラムドライヤーで２分間抄紙温度 40℃ 抄紙温度パルプ離解５分間でサイズ剤添加、そ
の５分後に稀釈し、さらに１分後に抄紙。サイズ JIS−Ｐ−8122で測定

【表】ジヨン

Claims

【特許請求の範囲】１パラフインワツクス、モンタンロウ、カルナ
ウバロウ、マイクロクリスタリンワツクス、α−
オレフイン、ポリエチレンワツクスおよび石油樹
脂からなる群から選択される成分を、カチオン変
性ロジンおよびカチオン変性石油樹脂からなる群
から選択される界面活性剤1.0〜20重量％（全固
形分基準）の存在下に100〜500Kg／cm²の圧力でピ
ストン型高圧乳化機で水中に分散させた粒子径
3.0μｍ以下の水性エマルジヨン組成物。２前記界面活性剤がロジン、変性ロジン、石油
樹脂または変性石油樹脂とジアルキルアミノポリ
アルキレンジアミンとの反応生成物を無機酸、有
機酸または第４級化剤で処理して得たものである
特許請求の範囲第１項記載の水性エマルジヨン組
成物。３前記界面活性剤を全固形分の２〜10重量％の
割合で用いる特許請求の範囲第１項記載の水性エ
マルジヨン組成物。