JPH047260B2

JPH047260B2 -

Info

Publication number: JPH047260B2
Application number: JP58237519A
Authority: JP
Inventors: Tsugio Okita; Akio Nakajima; Masafumi Morya; Makoto Takai
Original assignee: Myoshi Oil and Fat Co Ltd
Current assignee: Myoshi Oil and Fat Co Ltd
Priority date: 1983-12-16
Filing date: 1983-12-16
Publication date: 1992-02-10
Also published as: JPS60129133A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は機械的衝撃に対する分散安定性、経日
分散安定性、凍結−解凍を繰返した場合の分散安
定性、高温領域での分散安定性等の優れた、撥水
性の良い、かつコーテイングした皮膜の接着強度
の強い金属石鹸の水分散体に関するものである。脂肪酸の金属石鹸、特に高級脂肪酸の金属石鹸
は撥水性が強いことを利用して建材分野では、セ
メント、モルタル、石膏、ケイ酸カルシウムを基
材とする建築材料の防水剤として、又、紙、パル
プ分野においてはコート紙製造時のダステイング
防止剤、潤滑剤、およびカラーコート液の粘度調
整剤として使用されている。しかし金属石鹸そのままでは撥水性が強く、水
に殆ど分散しないため従来から界面活性剤を用い
て水に分散し易くなる試みがなされている。最近では例えば特開昭57−84730に於いて界面
活性剤として無水マレイン酸共重合体の塩と液状
油を用いる方法、又特開昭57−77642号に於いて
は親油基がノニルフエノール又は高級アルコール
の残基であるノニオン性又はアニオン性界面活性
剤の存在下で機械的に粒子を小さくして分散性を
良好ならしめる方法等が特許出願されているが、
これらの方法で得られた金属石鹸の水分散体は物
理的、化学的安定性が未だ十分とはいえない。す
なわち、金属石鹸の水分散体をポンプ輸送した
り、あるいはポンプ等を使用して循環使用する場
合、分散系がこわれ分散又は凝集が起り、長期保
存中に粘度の上昇がみられる。また寒冷地におい
ては保存中凍結し、使用に際して解凍するが、こ
の操作を繰返している間に分散系がこわれ分離が
起こる等の欠点があり、作業性に支障をきたして
いた。これらの欠点を改良し、分散安定性を高め
るために、多量の界面活性剤を使用すると、金属
石鹸の特長である撥水性が低下してしまい、満足
いくものが得られていない。本発明者等はこのような従来の金属石鹸の水分
散体の欠点を改善したものについて特許出願をし
た（特願昭58−94407（特開昭59−219400号公報参
照））が、更に検討を続けた結果、金属石鹸の水
分散体組成物を100重量％として、金属石鹸38〜
60重量％、両性界面活性剤0.1〜2.0重量％、アニ
オン界面活性剤0.5〜3.0重量％、非イオン界面活
性剤0.5〜2.5重量％、水32.9〜60.9重量％からな
り、両性界面活性剤として () 一般式（ただし式中Ｒは炭素数10〜26のアルキル基、
ｐ＋ｇ＋ｒは５〜100の整数、Ｍはアルカリ金
属、アルカリ土類金属、または水素、ｘはＭの
原子価によつて定まる数）で表わされる両性界
面活性剤、 () ポリエチレンイミンのＮ置換基として少な
くとも１個のβ−ヒドロキシアルキル基（アル
キル基は炭素数12〜18）及び一般式(2) （R′はＨ又はCH₃、ＹはNa又はＫ）で表され
る基を有する両性界面活性剤又はそのエチレン
オキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モ
ル数５〜50）の（）、（）より選ばれたる少
なくとも１種を用いて製造した金属石鹸の水分
散体が、前記した物理的、化学的安定性に優
れ、実用的に撥水性が良く、なおかつ、建築材
料、紙等の素材との親和力が向上し、さらに紙
の表面にコーテイングした皮膜の接着強度が強
い等の特性を有することを見出し、ここに本発
明を完成した。本発明で用いられる金属石鹸としては炭素数７
〜21のアルキル、アルケニル、ヒドロキシアルキ
ル、ヒドロキシアルケニル基を有する脂肪酸の
Ca、Mg、Zn、Fe、Al、Ag塩であり、その配合
量は全体に対し38〜60重量％である。脂肪酸とし
てはカプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、オレ
イン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリ
ン酸、ベヘン酸、リシノール酸、12−ヒドロキシ
ステアリン酸等であり、これらの脂肪酸は単独で
もまた２種以上併用しても良い。又金属塩を得る
方法としては、複分解法および直接反応法等公知
を方法で得ることが出来る。本発明で使用される両性界面活性剤のうち、
（）の一般式(1)で示される化合物は、例れば次
のような方法で製造する。すなわち、ジエタノー
ルアミンのＮに結合する活性水素に炭素数10〜26
の1.2エポキシアルカンを付加反応してβ−ヒド
ロキシアルキル基を導入し、ついで一級及び二級
の水酸基に常法に従い、合計で少なくとも５モ
ル、好ましくは10〜60モルの酸化エチレンを付加
する。得られた酸化エチレン付加物をモノクロル
酢酸アルカリ金属塩で両性化して、両性界面活性
剤のアルカリ金属塩または、それをアルカリ土類
金属塩化物等を用い複分解反応を行い、アルカリ
土類金属塩として得られる。又、（）で示される両性界面活性剤は特開昭
57−185322で公知であり、次のような方法で製造
できる。すなわち、平均分子量200〜1000を有す
るポリエチレンイミンのＮに結合する少なくとも
１個の活性水素に炭素数12〜18の1.2エポキシア
ルカンを付加反応し、さらにその反応生成物に、
アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル等のエチ
レン性不飽和単量体をミハエル付加反応し、得ら
れた反応生成物を水酸化ナトリウム又は水酸化カ
リウムでケン化し、或いはさらにそれに５〜50モ
ルの酸化エチレンを付加して（）で示す両性界
面活性剤を得る。本発明で使用するアニオン界面活性剤としては
公知のものが使用できるが、特にアルキル基がブ
チル、オクチル、ラウリルであるジアルキルスル
フオコハク酸のアルカリ金属塩類、オクチルアル
コール、ラウリルアルコール、オレイルアルコー
ル、ステアリルアルコール等の高級アルコールの
硫酸化物のアルカリ金属塩類、上記高級アルコー
ルの酸化エチレン付加体（付加モル数３〜10）の
硫酸化物のアルカリ金属塩、ノニルフエノールの
酸化エチレン付加体（付加モル数３〜10）の硫酸
化物のアルカリ金属塩、AOS（C_12〜18アルフアオ
レフインスルホン酸塩）、ABS（C_12〜14アルキルベ
ンゼンスルホン酸塩）及びカプリル酸、カプリン
酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、
ステアリン酸、オレイン酸、リシノール酸等の脂
肪酸のアルカリ金属塩があり、これらは単独又は
２種以上混合して使用できる。上記塩またはアル
カリ金属塩としてはNa塩、Ｋ塩が挙げられる。本発明で使用する非イオン界面活性剤としては
ノニルフエノール、ドデシルフエノール又はオク
チルフエノール等のアルキルフエノールの酸化エ
チレン付加体（付加モル数３〜20モル）、オクチ
ルアルコール、ラウリルアルコール、オレイルア
ルコール、ミリスチルアルコール、ステアリルア
ルコール等の高級アルコールの酸化エチレン付加
体（付加モル数５〜20）、

【式】（Ｒ＝C_10〜16）で示されるアルキルグリコールの酸化
エチレン付加体（付加モル数10〜40モル）及びヒ
マシ油酸化エチレン付加体（付加モル数５〜25モ
ル）でありこれらは単独で又は２種以上混合した
ものが使用できる。各組成物の主要な配合量は金属石鹸の水分散体
組成物を100重量％として、金属石鹸：38〜60重量％両性界面活性剤：0.1〜2.0重量％アニオン界面活性剤：0.5〜3.0重量％非イオン界面活性剤：0.5〜2.5重量％水：32.9〜60.9重量％のような比率で配合する。上記界面活性剤の合計量は金属石鹸の水分散体
100重量％中に1.1〜7.5重量％であり、界面活性
剤の合計量が1.1％以下では金属石鹸の水分散体
が得られ難く、実用性は殆どなく、また7.5％以
上加えても本発明者らが目的としている金属石鹸
の水分散体の物理的、化学的安定性が得られず、
返つて撥水性の低下や、泡立ち易くなる等の欠点
が出て来る。界面活性剤全量中の各界面活性剤の量は、アニ
オン界面活性剤が0.5％以下の場合は得られた金
属石鹸の水分散体の物理的、化学的安定性が満足
されず、0.3％以上の場合は金属石鹸の水分散体
の泡立ちが激しくなり、撥水性が低下し、水分散
体中の金属石鹸の粒子をコーテイングしている皮
膜が乾燥後その強度が低下し、ひびわれ等の現象
が起こり、好ましくない。また、非イオン界面活性剤の量が0.5％以下の
場合は金属石鹸の水分散体の物理的、化学的安定
性が悪くなり、2.5％以上では泡立ちが激しくな
り、撥水性が低下してくる。つぎに、両性界面活性剤は0.1〜2.0重量％添加
することにより、物理的、化学的安定性および実
用時に撥水性の良好な金属石鹸の水分散体が得ら
れ、特にアニオン界面活性剤および／または非イ
オン界面活性剤からなる金属石鹸の水分散体と比
較して、接着強度が高くなり皮膜の強度が著しく
向上している。両性界面活性剤の量を2.5重量％
以上添加しても接着強度はそれほど向上せず逆に
泡立ちが大きくなり、撥水性が低下してくる。本発明の金属石鹸の水分散体に含有される水分
量は32.9〜60.9％であり、32.9％以下では得られ
た水分散体の粘度が高く、殆ど流動性がなく製造
上、使用上取扱い難くなり、好ましくない。又
60.9％以上では水分散体の性能、性質は目的とし
たものが得られるが、運送費がかさみ、コスト高
になる。又紙の加工薬剤として使用する場合に水
分が多いと、乾燥工程等でのエネルギー消費量が
多くなる。工程時間の短縮化から乾燥を早める為加工薬剤
調整浴の水分濃度を低下させる傾向にあるので、
使用目的から見ても多量に水を含有してなる金属
石鹸の水分散体は好ましくない。本発明の金属石鹸の水分散体を得るには脂肪酸
のNa塩と金属塩化物又は金属水酸化物とを公知
の方法で複分解して得られる金属石鹸の含水ケー
キ、又はそのものを乾燥した金属石鹸粉末、ある
いは脂肪酸と金属水酸化物又は金属塩化物とから
公知の方法で直接反応して得られる金属石鹸の粉
末を界面活性剤を溶解させた水溶液の中に撹拌し
ながら加えていく方法と、脂肪酸と界面活性剤と
水とを入れ加温して溶解させた後撹拌しながら金
属水酸化物又は塩化物を添加する方法があり、い
ずれの方法でも10μ以下の粒子をもつ金属石鹸の
水分散体を得ることが出来るが、必要に応じ粒子
を更に微小にする場合にはホモノジナイザー等を
利用することは何らかまわない。ホモジナイザー
としてはTKホモミキサー、TKパイプ、ライン
ホモミキサー、スーパーマイコロイダー、高圧ホ
モジナイザー等が挙げられる。本発明の金属石鹸水分散体は、次の製造法によ
り得たものであり、その製造法を以下に述べる。 (A)：脂肪族ナトリウム塩と金属塩化物とから複分
解法により得られた脂肪酸の金属塩を十分に水
洗した後、遠心脱水して含水率35〜40％の脂肪
酸金属塩を得た。別に水と両性界面活性剤、アニオン界面活性
剤、非イオン界面活性剤群の各々より選ばれた
る界面活性剤の混合水溶液を撹拌しながら、上
で得た脂肪酸の金属塩の含水物を徐々に添加し
て金属石鹸の水分散体を得る。 (B)：水と両性界面活性剤、アニオン界面活性剤、
非イオン界面活性剤群の各々より選ばれたる界
面活性剤の混合水溶液を反応器に入れ、80〜85
℃で撹拌しながら脂肪酸を加える。これに金属
の水酸化物を徐々に加えて反応させる。添加
後、12時間撹拌を続け反応を終了し金属石鹸の
水分散体を得る。 (C)：市販されている脂肪酸金属塩を(A)の方法の含
水した脂肪族金属に置き換え、以下は(A)と同じ
方法により、金属石鹸の水分散体を得る。上記(A)、(B)、(C)の方法により、金属石鹸の水分
散体が得られるが、その際必要に応じてホモナジ
イザーを使用する。以下、実施例により本発明を説明する。実施例上記の方法で得られた金属石鹸の水分散体を用
いて次に述べるような物理的、化学的安定性、接
着強度、泡立ち性及び撥水性の試験を行なつた。 (1) 機械的衝撃に対する分散安定性金属石鹸の水分散体３を１／minの流量
でギヤーポンプを使用して20℃で60分間循環さ
せたのちＢ型粘度計を用いて粘度を測定した。 (2) 経日分散安定性 25℃の恒温槽中に60日間放置した時の金属石
鹸水分散体の粘度をＢ型粘度計を用いて測定し
た。 (3) 凍結と解凍を繰返した場合の分散安定性金属石鹸の水分散体を−15℃に30時間置き凍
結させた後、それを取り出して25℃の雰囲気に
静置し解凍する。これを１回とし、これを５回
繰返した時の粘度をＢ型粘度計を用いて測定し
た。 (4) 高温安定性金属石鹸の水分散体を冷却器、温度計、撹拌
装置を備えた２のフラスコに入れ、80℃、
300rpmで４時間撹拌、25℃まで放冷したもの
の粘度をＢ型粘度計を用いて測定した。 (5) 接着強度金属石鹸の水分散体（固型分濃度30％）を５
×20cmのガラス及び板紙に0.0125mmの厚さにア
プリケーターを用いてコーテイングし110℃で
60分間乾燥し、さらに20℃で40％RHの条件下
に24時間放置した後、試験に供した。接着強度試験は試験片のコーテイング面上に
200ｇの荷重をかけ、一定速度（10回往復／分）
で往復運動をさせた後の膜が剥離する時間
（Sec）を測定した。 (6) 泡立ち試験金属石鹸の水分散体に水を加え、金属石鹸濃
度２％の分散液を作る。この液50mlを250mlの
有栓メスシリンダーに入れ振盪機
（YAMATO Shaker Model SA−31）にて３
分間振盪し、その泡の量を測定した。 (7) 撥水性試験金属石鹸の水分散体（固形分濃度30％）を20
cm×20cmのガラス板に0.25mm厚さにコーテイン
グし、110℃で60分間乾燥した後、20℃で40％
RHの条件下に24時間放置後、コーテイングし
た表面にマイクロシリンジを用いて0.01mlの水
滴を５ケ所たらしその水滴の拡がり状態を肉眼
判定した。撥水性の判定基準は次の通り。Ｏ：水滴はほとんど広がらない △：水滴は若干ひろがる ×：水滴はすぐに広がる以下に測定例（実施例、参考例、比較例）によ
り本発明を説明する。測定例に用いた金属石鹸の水分散体の組成及び
それに用いた金属石鹸の種類、界面活性剤の種類
を表１〜４に示す。表５に、試験前及び次の各試験後（機械的衝撃
に対する分散安定性、凍結解凍を繰返した場合の
分散安定性、高温安定性、経日分散安定性）の粘
度（25℃、cps）及び接着強度（Sec）、泡立試験
（c.c.）、撥水性につき測定した結果を示す。

【表】

【表】＊＊は比較例

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１金属石鹸の水分散体組成物を100重量％とし
て、金属石鹸38〜60重量％、両性界面活性剤0.1
〜2.0重量％、アニオン界面活性剤0.5〜3.0重量
％、非イオン界面活性剤0.5〜2.5重量％、水32.9
〜60.9重量％からなり、両性界面活性剤として下
記(イ)、(ロ)より選ばれたる少なくとも１種を用いる
ことを特徴とする金属石鹸の水分散体。 (イ)：一般式(1) （ただし式中Ｒは炭素数10〜26のアルキル基、
ｐ＋ｇ＋ｒは５〜100の整数、Ｍはアルカリ金
属、アルカリ土類金属、または水素、ｘはＭの
原子価によつて定まる数）で表わされる両性界
面活性剤。 (ロ)：ポリエチレンイミンのＮ置換基として少なく
とも１個のβ−ヒドロキシアルキル基（アルキ
ル基は炭素数12〜18）及び一般式(2) （R′はＨ又はCH₃、ＹはNa又はＫ）で表され
る基を有する両性界面活性剤又はそのエチレン
オキサイド付加物（エチレンオキサイド付加モ
ル数５〜50モル）。