JPH02221142A - 撥水剤および撥水性石膏組成物 - 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漫れた性能を有する撥水剤に関する
。さらに詳しくは、耐水性及び作業性の改善された撥水
剤およびそれを用いた撥水性石膏組成物に関する。

〔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、
石膏の有する特性により、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ちシ使用
範囲が限定されていた。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。

上述の欠点を改良するために撥水性付与剤としてパラフ
ィンと酸化パラフィンとを使用するもの（特公昭３ｌ−
３０９０６）、ワックスとカルポキンル基含有ワックス
とを使用するもの（％開昭ｊｊ−３７弘２３）、パラフ
ィンとオレフィンの飽和脂肪酸付加物とを使用するもの
（％開昭６０−／４ｔり３コ）、ワックスとスチレン−
無水マレイン酸共重合体を使用するもの（特開昭！ター
タロ７７ｇ）、アルキル又はアルケニルコハク酸塩とア
ルミニウムの水溶性化合物とを使用するもの（％開昭！
！−／／３６６０）等が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

のために界面活性剤を添加する必要があった。

このため、せっかくの撥水性が阻害されてしまう欠点が
あった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らはかかる問題を解決する方法につき鋭意検討
を行々ったところ、ワックス類の乳化に際し、スチレン
無水マレイン酸共重合体と特定のポリビニルアルコール
を併用することにより、撥水性、石膏スラリーの流動性
を損なうことなく気泡安定性が良好となることを見い出
し本発明に到達した。

すなわち、本発明の要旨は（Ａ）融点＜１０〜９０℃の
ワックスＭ、（Ｂ）スチレン−無水マレイン酸共重合体
、（Ｃ）水溶性のアルカリ性化合物、（Ｄ）ケ／化度が
ｒＪ′モル係以上のポリビニルアルコールを水中に乳化
してなる撥水剤及び該撥水剤と石膏とを含有する撥水性
石膏組成物に存する。以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の撥水剤の一成分である（Ａ）融点ａＯ〜りＯ′
Ｃのワックス類とは、パラフィン系あるいはオレフィン
系の炭化水素を意味する。具体的にはパラフィンワック
ス、モンタンワックス、低融点のポリオレフィンワック
ス等があげられる。

ワックス類の融点が弘Ｏ℃よシ低ければ、夏季において
製品の品質劣化が起こり、９０℃より高ければ、良好な
撥水性を有する製品が得られない。

また、（Ｂ）スチレン−無水マレイン酸共重合体とは、
スチレンと無水マレイン酸をラジカル共重合することに
よって得られるもので、その分子量は通常♂００〜ｉｏ
ｏ、ｏｏｏ、好ましくは１０００　ＮｊｆＯ，０００の
ものがあげられる。

部分エステルの合成はスチレ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
とスチレンとの反応によって行なってもよい。スチレン
と無水マレイン酸もしくはその部分エステルのモル比は
／：／−１＝夕の範囲が好ましい。モル比がこの範囲外
となるとエマルジョ／の安定性もしくは石膏組成物の撥
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、エタノール、イング
ロパノール、ブタノール、コニチルヘキサノール等のア
ルコール類、ブチルセロソルブ、エチルセロソルブ等の
セロンルプ類があげられる。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１モル以下の範囲で使用
される。

本発明においては前述の（Ａ）ワックス類及び（Ｂ）ス
チレン−無水マレイン酸共重合体にさらに、（Ｅ）炭化
水素樹脂を併用することにより撥水性を向上させること
ができる。炭化水素樹脂としては、石油精製や石油化学
工業の工程で得られる炭素数２の芳香族炭化水素または
炭素数よの脂肪族炭化水素留分をフリーデルクラファ触
媒により重合して得られる分子量ｊＯＯ〜３０００のク
マロン−インデン樹脂、テレピン油から得られる分子量
Ｊ′ＯＯ〜３０００のテルペン樹脂、ロジン、分子量９
００〜３０００で融点が２ｊ℃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で
ｉｏｏ：ｏ〜３０ニア０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
損なう恐れがあり、かつ原料のコストアップにもなる。

乳化に際し使用する（Ｃ）水溶性のアルカリ性化合物の
具体例としては、水酸化リチウム、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、炭酸す）　
ＩＪ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、トリエタ
ノールアミン、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
量はスチレ／−無水マレイン酸共重合体を中和するに必
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Ｏ 上記ワックス類、または、ワックス類と炭化水素樹脂と
の混合物とスチレン−無水マレイン酸共重合体の組成比
は重量比でｔ：ｏ、ｏｔ−／：０，７、好ましくは／　
：　ｏ、ｏコルｔ　；　ｏ、≠の範囲から適宜選択され
る。

さらに、本発明では特定のポリビニルアルコール（Ｄ）
を併用することにより、撥水剤であるエマルジョンの撥
水性を損なうことなく、エマルジョンの安定性及び気泡
安定性を向上させることが特徴である。特定のポリビニ
ルアルコ−ものが好ましく、また、コＯ℃における≠幅
木溶液粘度がｌ−♂Ｏセンチボイズ、特に３〜３０セン
チポイズのものが好ましい。通常、ワックス類（又はワ
ックス類及び炭化水素樹脂）とスチレ／−無水マレイン
酸共重合体の合計量：ポリビニルアルコールの重量比は
ｔ　：　ｏ、ｏ　ｔ〜／：ｌ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に添加しても、
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、ハイドロキシプロビルセルロース等の水
溶性高分子を共存させることもできる。

本発明における撥水剤成分のエマルジョンを製造する方
法としては転相乳化法、機械的乳化法があげられ、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　パ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。

本発明撥水剤は以上の様にして調製されたエマルジョン
から成り、繊維、紙、木材、合成木材（パーティクルボ
ード）等に使用できるがその気泡安定性が良いため撥水
性石膏組成物として好適に用いられる。石膏としては工
業用に多用されるβ−石膏やα−半水およびコ型無水石
膏の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軽量骨材、各種発
泡剤、石膏用減水剤、石膏凝結速度調節剤、補強繊維等
を併用してもよい。

本発明に従い石膏組成物を製造するには、前述のごとく
に調製した撥水剤エマルジョンを石膏を含む水スラリー
中に添加し硬化後必要に応じて乾燥する。本発明におけ
る上記エマルシコンはその中の固形分が焼石膏ｉｏｏ部
に対して通常０．ｊ−９０重量部、好ましくは、０．７
〜ＩＯ重量部となるように添加される。固形分が上記範
囲より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。

〔実施例〕

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「部」及び「
係」はそれぞれ「重量部」及び「重量％」を意味する。

撥水剤の製造 製造例１ 融点６２．１℃のパラフィンワックス６０部、及び融点
９７℃、臭素価３１．２の石油樹脂３２部を１９０℃で
溶融し、ついで系の温度をりｒ℃に下げ、スチレン−無
水マレイン酸共重合体（酸価３６０１分子量／　ｔｏｏ
　）ａ部、９　ｒ　’Ｃの温水ｌココ部、水酸化カリウ
ム１．ｊ部、及びケン化度＋ｒｔモル係、コタ℃におけ
るグ係水溶液の粘度！センチボイズのポリビニルアルコ
ールを固形分でｊ部加え、ｌ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２ｚｏｔｃｙ／
ｃｒ／ｌの圧力で均質化後冷却し、固形分１１ｊ％のエ
マルジョンＡを得た。

製造例２ 融点、ｇ　２３　”Ｃ，のパラフィンワックス７６部及
び融点２７℃、臭素価３７．２の石油樹脂／り部を１９
０℃で溶融し、ついで系の温度を下げ、スチレ々無水ｌ
マレイン酸共重合体（酸価３６０゜分子量／　ｆ　００
　）　Ｊ、を部、９部℃の温水７２２部、水酸化カリウ
ム０３部及びケン化度♂♂モル係、２ｊ’Ｃにおける４
℃％水溶液の粘度が！センチボイズのポリビニルアルコ
ールを固形分で２、ｊ部加え製造例１と同様にして固形
分ｇｔ％のエマルジョンＢを得た。

製造例３ 製造例コにおいてケン化度り♂モル係、２５℃における
ａ％水溶液の粘度！センチポイズのポリビニルアルコー
ルを固形分で２．５部用いた以外は製造例コとまったく
同様にして固形分弘！係のエマルジョンＣを得た。

製造例弘 製造例２において石油樹脂のかわりに軟化点弘り℃、針
入度１ＯＮ♂Ｏのストレートアスファルトｌり部ヲ用い
、かつポリビニルアルコールを添加しない以外は製造例
コと同様にして固形分４ｔｊ％のエマルジョンを得、次
いで、このエマルジョンにケン化度りｒモル％　、２ｊ
’ＣＫおけるｌＡ％水溶液の粘度ｊセンチボイズのポリ
ビニルアルコールを固形分で３０部添加して固形分３２
％のエマルジョンＤを得た。

比較製造例／ 融点４２．２℃のパラフィンワックス６０部及び融点９
７°Ｃ１臭素価３７．２の石油樹脂３２部を１９０℃で
溶融し、ついで系の温度を２ｒ″Ｇに下げ、スチレン−
無水マレイン酸共重合体（酸９ｉｆＪ３ｔ０１分子量／
１００）１部、９　、ｒ　℃の温水ｌ−２部、水酸化カ
リウム２．９部を加え製造例１と同様にして固形分グｊ
係のエマルジョンａを得た。

比較製造例λ 融点ａＸ、ｒ℃のパラフィンワックス７６部及び軟化点
弘り℃、針入度６０−♂Ｏのストレートアスファルトｌ
り部を１９０℃で溶融し、ついで糸の温度をり２℃に下
げ、スチレン−無水マレイン酸共重合体（酸価３６０、
分子量／♂００）ｊ部、り２℃の温水／２２部、水酸化
カリウム１．１部を添加し製造例／と同様にして固形分
り！係のエマルジョンｂを得た。

比較製造例３ 製造例λにおいてケン化度ｌｒ♂モル％１．！ｊ°Ｃに
おけるｐ％水溶液の粘度！センチポイズのポリビニルア
ルコールのかわりにケン化度♂０モル係、２　ｊ　’Ｃ
，における≠保水溶液の粘度！センチボイズのポリビニ
ルアルコールＣｉＯ％水溶液）を固形分でＪ、ｊ部を用
いた以外は製造例コとまったく同様にして固形分≠５係
のエマルジョンＣを得た。

応用例１ β半水石膏（桜印Ａ級、吉野石膏■製）に製造例１−≠
及び比較製造例／〜３で得られた各の かイマルジョンを、それぞれ固形分で石膏ｉｏ。

部に対し／、！部添加し、更に起泡剤としてラウリル硫
酸ソーダを０，０／！〜０．０３０ｔｌ）添加して混合
した。

このスラリーをメスシリンダーに注入しその時の体積を
測定し起泡安定性として表１に示したＯ 表１ 々のエマルジョンをそれぞれ固形分で石膏ｉｏ。

部に対しへ〇部添加し、更に凝結促進剤として二本石膏
２部、硫酸カリウム０．１部及び水１０部及び得られた
石膏ボードの比重が０．７　ｆｆｉ　、りθ、Ｊ’　ｏ
となる様に起泡剤を添加して、これを石膏ボード用原紙
の間に流し込み石膏ボードとし、７０℃でＪ、７時間乾
燥した。

この様にして得られた石膏ボードを９０℃士／”Ｃの水
中に、水面下、２（１）１１１１のところに２時間浸漬
し、吸水率（Ａｗ）を次式によシ求めた。その結果を表
２に示した。

応用例λ β半水石膏（桜印Ａ級、吉野石膏■製）に製造例／〜μ
及び比較製造例１〜３で得られた各表２ 手続辛甫正書帽発） 平成１年３月−２日Ａ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）融点４０〜９０℃のワックス類（Ｂ）スチ
   レン−無水マレイン酸共重合体 （Ｃ）水溶性のアルカリ性化合物 （Ｄ）ケン化度が８５モル％以上のポリビ ニルアルコール を水中に乳化してなる撥水剤。
2. （２）（Ａ）融点４０〜９０℃のワックス類（Ｂ）スチ
   レン−無水マレイン酸共重合体 （Ｃ）水溶性のアルカリ性化合物 （Ｄ）ケン化度が８５モル％以上のポリビ ニルアルコール を水中に乳化してなる撥水剤と石膏とか ら成る撥水性石膏組成物。
3. （３）（Ａ）融点４０〜９０℃のワックス類（Ｂ）スチ
   レン−無水マレイン酸共重合体 （Ｃ）水溶性のアルカリ性化合物 （Ｄ）ケン化度が８５モル％以上のポリビニルアルコー
   ル （Ｅ）炭化水素樹脂 を水中に乳化してなる撥水剤と石膏とから成る撥水性石
   膏組成物。