JPH01225684A - パーティクルボード用撥水性付与組成物 - 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） 本発明はパーティクルボード用撥水性付与組成物に関し
、詳しくはホルムアルデヒド縮合系接着剤／硬化促進剤
との相溶性にすぐれ、しかも高度の撥水性を有するパー
ティクルボード用１Ｂ水性付与組成物に関する。

（従来技術および解決しようとする問題点）従来、１Ｇ
水性付与剤としては、一般に石油系ワックス、石油樹脂
、アスファルト、シリコン系樹脂、フッ素樹脂等が用い
られている。特にパラフィンワックス、マイクロクリス
タリンワックスに代表される石油系ワックスはその撥水
性と価格の面から様々な用途たとえば紙、繊維、木質ま
たは石こうボード、セメント、窯業製品、塗料、防錆剤
、肥料、インク、植物農薬等に塗布したり混合して使用
されている。この石油系ワックスを基材に少量均一分散
させるためには、乳化分散物として使用する場合が多く
、この乳化分散物は油状または粉状として用いられるも
のに比し、常温で液体であり、水で希釈して使用できる
ので、広く各分野に普及している。しかし、石油系ワッ
クスを乳化するに際しては、かなり多量の界面活性剤を
使用する必要があり、その親水性に起因して石油系ワッ
クスが本来有している１Ω水性を低下させてしまう欠点
があった。特に非イオン性界面活性剤の悪影響は著しく
、石油系ワックスの乳化分散剤として少量でも使用する
と、（Ω水性は掻端に低下し、したがって石油系ワック
スが本来有している撥水性を有効に発揮させているとは
いい難い。

これらの問題点を解決、するために、非イオン性界面活
性剤の使用量を減らそうとするもの（特公昭５３−３５
８１１号、同６２−５１１３３号公報）、スチレン−無
水マレイン酸共重合体の部分エステルのアルカリ塩を併
用するもの（特公昭６１−８１０５号公報）、スチレン
−無水マレイン酸共重合体のモノエステルを併用するも
の（特開昭５８−５８３０４号、同５５−９４９８３号
公報）、オレフィンの飽和脂肪酸付加物を併用するもの
（特開昭６０−１４９３２号公報）、不飽和多価カルボ
ン酸またはその無水物の付加反応ワックス生成物を併用
するもの（特開昭５６−１０４９６４号公報）、オレフ
ィン−無水マレイン酸誘導体を併用するもの（特開昭６
２−７０４７９号、同６２−８１４５２号。

同６２−１８１３８４号公報）、特殊な陰イオン性界面
活性剤を使用するもの（特開昭５８−１１８８７４号、
同６０−３０３０５号、同６０−２０９７９号公報）、
含酸素ワックスを併用するもの（特開昭５６−８２８４
３号公報）等が提案されている。これらに共通して言え
ることは、非イオン性界面活性剤を極力使用せずに、そ
の代替物として脂肪酸のアルカリ塩や特殊な陰イオン性
界面活性剤等を用い、石油系ワックスを陰イオン性乳化
分散物とすることである。

一方、パーティクルボード用の１８水性付与組成物とし
て用いられている乳化分散物は、ホルムアルデヒド縮合
系接着剤およびその硬化促進剤（塩化アンモニウム等）
との相溶性が問題となる。ホルムアルデヒド縮合系接着
剤の硬化促進原理は、接着剤中の遊離ホルムアルデヒド
と塩化アンモニウムが反応、ヘキサメチレンテトラミン
と塩酸とを生成し、系のｐＨがアルカリ性域から徐々に
酸性域に移行して、縮合反応が復活する。すなわち、撥
水性付与組成物としてはアルカリ、酸性両域において安
定な乳化分散物が要求され、従来公知の陰イオン性乳化
分散物では、酸性域においてその乳化分散状態が破壊さ
れてしまう欠点があった。

そこで、従来のパーティクルボード用溌水性付与組成物
として用いられている乳化分散物は、ホルムアルデヒド
縮合接着剤およびその硬化促進剤との相溶性を確保する
ため、撥水性付与効果を相当犠牲にし、非イオン性界面
活性剤もしくは水溶性高分子化合物を併用しているのが
実情である。

（問題点を解決するための手段） 本発明のパーティクルボード用１Ｇ水性付与組成物は、
上記欠点の克服を目的として、鋭意検討を重ねた結果到
達したもので、非イオン性界面活性剤もしくは水溶性高
分子化合物を一切使用しない、耐水性付与効果が高度に
すぐれた陰イオン性乳化分散物でありながら、ホルムア
ルデヒド縮合系接着剤およびその硬化促進剤との相溶性
も良好であることを特徴とするものである。

すなわち、本発明の要旨は、ワックス頚、炭化水素樹脂
、エチレン−プロピレン共重合物の無水マレイン酸化物
を水溶性のアルカリ性化合物の存在下、水に乳化したパ
ーティクルボード用１Ｂ水性付与組成物に存する。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明の撥水性付与組成物の一成分であるワックス類と
は融点４０〜９５℃の石油から抽出したパラフィン系も
しくはオレフィン系の炭化水素、すなわち石油系ワック
スを意味する。具体的にはパラフィンワックス、マイク
ロクリスタリンワックス、スラソクワックス、スケール
ワックスおよびオレフィンワックス等があげられる。ま
た、石油系ワックスに合成ワックスを混合し、その軟化
点が４０〜９５℃である混合物も包含される。ここで合
成ワックスとはエチレンを出発原料とするポリエチレン
ワックス、炭酸ガスと水素から合成されたフィッシャー
・トロプシュワックスおよび低融点のポリオレフィン類
である。ワックス類の融点あるいは軟化点が４０〜９５
℃の範囲外にあると、良好な↑Ω水性付与効果が得られ
ない。

また、他の成分である炭化水素樹脂は、Ｃ１留分を原料
とする芳香族系石油樹脂を意味する。炭化水素樹脂の使
用量は、ワックス１１炭化水素樹脂の重量比が１００：
１〜１００：８０の範囲で使用される。炭化水素樹脂が
極端に多いと、得られた乳化分散物の保存安定性に問題
を生じる。

エチレン−プロピレン共重合物の無水マレイン酸化物は
酸価１２５〜２００■ＫＯ）ｌ／ｇ　、数平均分子量５
００〜６０００で、その使用量はワックス類および炭化
水素樹脂の合計量：エチレン−プロピレン共重合物の無
水マレイン酸化物の重量比が１００：１〜１００：５０
の範囲で使用される。

この範囲外で使用すると、良好な１ａ水性付与効果が得
られないことがあるばかりでなく、原料のコストアップ
になる。

前記したように、オレフィン−無水マレイン酸化物を併
用した撥水性組成物は、従来数多く提案されている（特
開昭５６−８２８４３号、同５６−１０４９６４号。

同６２−７０４７９号、同６２−８１４５２号、同６２
−１８１３８４号公報）。しかし、本発明のｔΩ水性付
与組成物の一成分であるエチレン−プロピレン共重合物
の無水マレイン酸化物は、それらと本質的に異なるもの
であり、特に酸価すなわち無水マレイン酸単位含存量（
約２０〜３５重量％）が従来のオレフィン−無水マレイ
ン酸化物に比べ高いことに特徴があり、不飽和結合の極
めて少ないエチレン−プロピレン共重合物を使用し、特
開昭５６−２６９１５号公報に開示されているマレイン
化条件を採用するとき得られるものである。

水溶性のアルカリ性化合物とは金属化合物でないアミン
類等である。具体例としては、モノエチルエタノールア
ミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノール
アミン、トリエタノールアミン、メチルジェタノールア
ミン等のアルカノールアミン類、ジメチルアミン、トリ
メチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等の
アルキルアミン類、モルホリン等の゛複素環式アミ・ン
類あるいは水酸化アンモニウム等が挙げられる。これら
水溶性のアルカリ性化合物はエチレン−プロピレン共重
合物の無水マレイン酸化物を中和するのに必要な量の１
０〜３００％で十分であり、これ以上使用すると良好な
撥水性付与効果が得られないばかりか、ホルムアルデヒ
ド縮合系接着剤の硬化時間が増大して好ましくない。

オレフィン−無水マレイン酸化物、酸化パラフィンおよ
び本発明の一成分であるエチレン−プロピレン共重合物
の無水マレイン酸化物等いわゆるカルボキシル基含有化
合物を中和する際、公知の事実として従来から上記アミ
ン類以外にアルカリ金属の水酸化物またはアルカリ金属
の炭酸塩等も使用されている。具体例としては、水酸化
カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カ
リウム等を挙げることができる。しかし、これら水溶性
のアルカリ性金属化合物を用いて本発明の一成分である
エチレン−プロピレン共重合物のマレイン酸化物を中和
した場合、パーティクルボード中に金属塩が残存してし
まい、アミン類等で中和するのにくらべ、良好な撥水性
付与効果が得られない。

本発明のパーティクルボード用１Ｂ水性付与組成物は前
記のワックス類、炭化水素樹脂およびエチレン−プロピ
レン共重合物の無水マレイン酸化物を水溶性のアルカリ
性化合物の存在下水中に乳化することにより製造される
。乳化方法としては、ホモミキサー、バルブホモジナイ
ザー、コロイドミル、高速プロペラ攪拌さらには超音波
等の機械乳化法あるいは転相乳化法等種々あるが、これ
らいずれの方法でも、また２種以上の組合せでも良く、
均一で微細粒子である乳化分散物が製造できる方法であ
れば良い。

本発明の撥水性付与組成物はパーティクルボード用とし
て検討されたものであるが、他にパーティクルボード以
外の木質ボード、石こうボード、セメント、紙、繊維等
の！８水性付与剤として、さらには流動性改質剤、固結
防止剤、展着剤として広範な用途にも有効に利用できる
。その際、基材の特性に応じて乳化分散物の保存安定性
、機械安定性、凍結安定性等を下記添加剤等でさらに向
上させることもできる。たとえば、ポリビニルアルコー
ル、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、ハイドロキシプロピルセルロース
等の水溶性高分子化合物、またはメタノール、エタノー
ル、イソプロピルアルコール、グリセリン、エチレング
リコール等のアルコール類等の添加剤を共存させればよ
い。

さらに、本発明の（ｎ水性付与組成物と他のポリマーエ
マルジョン、樹脂エマルジョンヲ併用シ種々の用途に、
たとえば熱転写用インク、セラミックバインダー等に利
用することも可能である。

（実施例） 次に本発明を実施例、比較例によりさらに具体的に説明
する。以下説明中の「部」および「％」はそれぞれ「重
量部」　「重量％」を意味する。

Ｘ泪炭上 融点７５．３℃のマイクロクリスタリンワックス（日木
精蝋株式会社製＋１１−ＭＩＣ−２０６５）　５３部、
軟化点９７℃、臭素価２３．４の芳香族系石油樹脂（東
ソー株式会社製ベトコールＬＸ）１８部、および軟化点
１０５℃、酸価１５０　ｒＮＩＫＯ［Ｉ／ｇのエチレン
−プロピレン共重合物の無水マレイン酸化物（三井石油
化学工業株式会社製ハイワックスｌｌｌ０Ａ　ＩＩ　）
５部を１１０℃で溶融する。この溶融物をアンモニア水
（２８％）１部を含む９０℃の温水１１４部に添加して
ホモミキサーにより予備乳化を行った。次いで、高圧乳
化機を用い２００ｋｇ／ｃｒＡの圧力下乳化後、常温ま
で急冷し、固形公約４０％の１８水性付与乳化分散物Ａ
を得た。

ス１１建ｌ 実施例１のマイクロクリスタリンワックスのかわりに融
点６３．１℃のパラフィンワックス（日木精蝋株式会社
製５Ｐ−３０４０）　３３部および融点５０．８℃、油
分１．２％のスケールワックス３８部を用いた以外は実
施例１とまったく同様にして固形公約４０％のｔａ水性
付与乳化分散物Ｂを得た。

去施斑ユ 融点４３．９℃のパラフィンワックス（日本精蝋株式会
社製５Ｐ−０１１０）　４２部、軟化点１０６℃の低分
子量ポリエチレン（アライドケミカル社製Ａ−Ｃ＃６）
７部、軟化点９５℃、臭素価２０の芳香族系石油樹脂（
日本石油株式会社製ネオポリマー５）２４部および軟化
点１０５℃、酸価１５０ｍｇＫｏ）Ｉ　／　ｇのエチレ
ン−プロピレン共重合物の無水マレイン酸化物３部を１
２０℃で溶融し、次にこの溶融物の温度を９７℃に下げ
、モルホリン０．５部を含む同温度の温水９３部を添加
してホモミキサーにより予備乳化を行った。次いで高圧
乳化機を用い３００ｋｇ／ａａの圧力下乳化後、常温ま
で急冷し、固形公約４５％の１８水性付与乳化分散物Ｃ
を得た。

ル較拠上 実施例１において芳香族系石油樹脂を使用しない以外は
、実施例１とまったく同様にして固形公約４０％の乳化
分散物りを得た。

ル較±１ 実施例１においてアンモニア水を使用しない以外は実施
例１とまったく同様にして乳化分散物Ｅを製造したが、
得られた乳化分散物Ｅは常温に冷却すると増粘し流動性
を失った。

止較炭ユ 実施例１においてアンモニア水を使用せず、そのかわり
として水酸化カリウムを用いた以外は実施例１とまった
く同様にして固形公約４０％の乳化分散物Ｆを得た。

ル較炭↓ 実施例１において酸価１５０ｍｇＫＯｌ−１／　ｇであ
るエチレン−プロピレン共重合物の無水マレイン酸化物
を使用せず、そのかわりとして酸価６０ｍｇＫＯＨ７ｇ
のエチレン−プロピレン共重合物の無水マレイン酸化物
（三井石油化学株式会社製ハイワックス１１０５Ａ）を
用いた以外は実施例１とまったく同様にして固形公約４
０％の乳化分散物Ｇを得た。

比較例５ 実施例Ｉにおいてエチレン−プロピレン共重合物の無水
マレイン酸化物を使用せず、そのかわりとして融点８２
℃、酸価１５０　ｍｇＫＯＨ／　ｇのモンタンワックス
酸化物（ヘキスト社製Ｈｏｅｃｈｓｔ　ＷａｘＳ）を用
いた以外は実施例１とまったく同様にして固形公約４０
％の乳化分散物Ｈを得た。

坦交例６ 実施例Ｉにおいてエチレン−プロピレン共重合物の無水
マレイン酸化物４部、アンモニア水０．８部を用い、さ
らにポリオキシエチレンオレイルエーテル０．５部、ソ
ルビタンモノステアレート０．５部を加えた以外は実施
例１とまったく同様にして固形公約４０％の乳化分散物
Ｊを得た。

ル較桝１ 実施例１においてエチレン−プロピレン共重合物の無水
マレイン酸化物４部、アンモニア水０．８部を用い、さ
らに、ケン化度８１．５％のポリビニルアルコール（株
式会社クラレ製ＰＶＡ−４０５）を固形分で１部加えた
以外は実施例１とまったく同様にして固形公約４０％の
乳化分散物Ｋを得た。

比較例日 特公昭６２−５１１３３号公報の実施例１に従い、以下
の処方により実施例１と同様にして乳化分散物りを得た
。

融点５２．３℃のパラフィン系炭化水素　　７８部融点
９０℃の石油樹脂　　　　　　　　　１２部酸価２８．
融点６７℃の酸化パラフィン　１０部（日本精螺株式会
社製ＮＦＳ　−９１２５）水酸化ナトリウム　　　　　
　　　　　　　０．２部ポリオキシエチレンオレイルエ
ーテル　０．７５部ソルビタンモノステアレート０．２
　ｓ　部脱イオン水　　　　　　　　　　　　　１２４
部比較例９ 特開昭６２−７０４７９号公報の実施例１に従い、以下
の処方により該実施例と同様にして乳化分散物Ｍを得た
。

融点６８．３℃のパラフィンワックス　　　９５部オレ
フィン−無水マレイン酸誘導体　　　　５部（三菱化成
工業株式会社製ダイヤカルナ３０）水酸化カリウム　　
　　　　　　　　　　０．４部温水　　　　　　　　　
　　　　　　１２２．２部ル較用上度 特開昭６２−８１４５号公報の実施例１に従い、以下の
処方により該実施例と同様にして乳化分散物Ｎを得た。

融点５２．７℃のパラフィンワックス　　　９６部オレ
フィン−無水マレイン酸誘導体　　　　２部（三菱化成
工業株式会社製ダイヤカルナ３０）水酸化カリウム　　
　　　　　　　　　０．０８部ポリビニルアルコール（
ケン化度約９７％）３部温水　　　　　　　　　　　　
　　　１１４．２部比較例１１ 特開昭５６−８２８４３号公報の実施例１に従い、以下
の処方により、該実施例と同様にして乳化分散物Ｐを得
た。

融点５１．７℃のパラフィンワックス　　３１５部含酸
素ワックス　　　　　　　　　　　　３５部（日本石油
株式会社製ＰＯワックスＨ−１０）オレイン酸　　　　
　　　　　　　　　　　　４部モルホリン　　　　　　
　　　　　　　　１０部温水　　　　　　　　　　　　
　　　　６５０部几較廻１１ 特開昭５５−９４９８３号公報の実施例２に従い、以下
の処方により、該実施例と同様にして乳化分散物Ｑを得
た。

融点５１．７℃のパラフィンワックス　　１００部試験
例１　（保存安定性試験） 乳化分散物Ａ−Ｇを容器に入れ、２５℃の恒温槽中に静
置し、保存安定性を測定した。結果を表１に示す。表中
の表示は次のとおりである。

０１ケ月以上放置しても粘度、外観などになんら変化が
認められない。

△１ケ月の放置で多少変化が認められるが、実用上支障
ないと判断される範囲内である。

×１ケ月の放置で分離や増粘等の異常が発生し、保存安
定性に明らかに問題がある。

試験例２（相溶性試験） 尿素樹脂１００部、乳化分散物Ａ−Ｃ，Ｈ，Ｌ。

Ｍ、Ｐ、Ｑ１０部を容器に入れ、そこへ塩化アンモニウ
ム２部を添加し、マグネテインクスターラーにて３０分
間撹拌した後、接着剤／乳化分散物／塩化アンモニウム
の相溶性を観察した。結果を表２に示す。表中の表示は
次のとおりである。

○粘度、外観などになんら変化が見られない。

△粘度、外観などに多少の変化が見られる。

×増粘や凝固物等の異常が見られ、相溶性に明らかに問
題がある。

試験例３　（吸水性試験） パーティクルボード（Ｕ−１５０タイプ、厚さ２０ｍｍ
）を５０Ｘ５０龍に切断、１３０℃の空気乾燥品中で乾
燥し、その試験片を乳化分散物Ａ〜Ｄ、Ｆ、Ｊ、に、Ｌ
、Ｎに浸漬させた後１３０℃の空気乾燥品中で乾燥して
撥水処理パーティクルボードを得た。

これを２５±１℃の水中にしずめ、２４時間後の吸水率
を次式により算出した。

（浸漬後型量−浸漬前重量） 吸水率（％）　＝　　　　　　　　　　　　　　Ｘ　１
００浸漬前重量 （発明の効果） 本発明の撥水性付与組成物は、非イオン性界面活性剤も
しくは水溶性高分子化合物を一切使用しない、陰イオン
性乳化分散物でありながら、ホルムアルデヒド縮合系接
着剤およびその硬化促進剤との相溶性が良好で、高度に
すぐれたｔａ水性をパーティクルボードに付与すること
ができる。また、本発明の撥水性付与組成物は安定な乳
化分散物で、しかも少量ですぐれた１Ω水性付与効果を
示す。

代理人　弁理士　　１）代　蒸　治

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワックス類（Ａ）、炭化水素樹脂（Ｂ）、エチレ
   ン−プロピレン共重合物の無水マレイン酸化物（Ｃ）を
   水溶性のアルカリ性化合物（Ｄ）の存在下、水中に乳化
   したパーティクルボード用撥水性付与組成物。
2. （２）（Ａ）と（Ｂ）が１００：１〜１００：８０の重
   量比である請求項１記載の組成物。
3. （３）（Ａ）および（Ｂ）の合計量と（Ｃ）が１００：
   １〜１００：５０の重量比である請求項１記載の組成物
   。
4. （４）ワックス類（Ａ）が融点４０〜９５℃の石油系ワ
   ックスである請求項１記載の組成物。
5. （５）ワックス類（Ａ）が石油系ワックスと合成ワック
   スとの混合物であり、その軟化点が４０〜９５℃である
   請求項１記載の組成物。
6. （６）合成ワックスがポリエチレンワックス、フィッシ
   ャー・トロプシュワックスおよび低分子量ポリオレフィ
   ン類である請求項５記載の組成物。
7. （７）炭化水素樹脂（Ｂ）が芳香族系石油樹脂である請
   求項１記載の組成物。
8. （８）エチレン−プロピレン共重合物の無水マレイン酸
   化物（Ｃ）が酸価１２５〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇ、数平
   均分子量５００〜６０００である請求項１記載の組成物
   。
9. （９）水溶性のアルカリ性化合物（Ｄ）が金属化合物で
   ない請求項１記載の組成物。
10. （１０）（Ｄ）が（Ｃ）を中和するのに必要な量の０．
    １〜３倍量である請求項１記載の組成物。