乳化重合反応とポリマー分散液に用いるための、およびエマルションポリマーとポリマー分散液を安定化するための界面活性剤および方法
一般式（ＩＩＩ）：Ｒ１−Ｏ−［ＣＨ２−ＣＨ２Ｏ］ｎ−Ｈ、および一般式（ＩＶ）：
で示される化合物を含む界面活性剤濃縮物を提供する。水中で該界面活性剤濃縮物を含む液体界面活性剤組成物も提供する。界面活性剤濃縮物、および一般式（Ｖ）：Ｒ１−Ｏ−［ＣＨ２−ＣＨ２Ｏ］ｎ−Ａ、および一般式（ＶＩ）：
を含む液体界面活性剤組成物も提供する。エマルションポリマーまたはポリマー分散液を安定化するため、および乳化重合反応またはポリマー分散液に添加して、重合反応を実施するための方法も提供する。
で示される化合物を含む界面活性剤濃縮物を提供する。水中で該界面活性剤濃縮物を含む液体界面活性剤組成物も提供する。界面活性剤濃縮物、および一般式（Ｖ）：Ｒ１−Ｏ−［ＣＨ２−ＣＨ２Ｏ］ｎ−Ａ、および一般式（ＶＩ）：
を含む液体界面活性剤組成物も提供する。エマルションポリマーまたはポリマー分散液を安定化するため、および乳化重合反応またはポリマー分散液に添加して、重合反応を実施するための方法も提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、界面活性剤、より具体的には、乳化重合反応とポリマー分散液に界面活性剤を用いるための、およびエマルションポリマーとポリマー分散液を安定化するための界面活性剤および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エチレン性不飽和モノマーの乳化重合によって得られたエマルションポリマーは、建築用被覆物、接着剤、紙被覆物および繊維製品のために工業的に用いられる。アニオン性界面活性剤または非イオン性界面活性剤は、乳化重合反応用の乳化剤として用い得る。乳化剤は、例えばポリマーの粒径、粘度および発泡特性に影響を与えるだけでなく、機械的、化学的、凍結および貯蔵の安定性に影響を与え得る。さらに、乳化剤はまた、エマルションポリマーから形成されたポリマーフィルムの水、湿気および熱に対する耐性ならびに接着性にも影響を与え得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
乳化重合反応とポリマー分散液に界面活性剤を用いるための、およびエマルションポリマーとポリマー分散液を安定化するための界面活性剤および方法の必要性が依然として存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
簡潔に述べると、本発明の態様に従えば、界面活性剤濃縮物には、
（ａ）一般式（ＩＩＩ）：
【化１】
〔式中、Ｒ１は、基１個あたり約２〜約８個の平均分枝を有する、飽和または不飽和の分枝状Ｃ６〜２２基であり、ｎは０〜約１００の値を表す〕
で示される化合物、および
（ｂ）一般式（ＩＶ）：
【化２】
〔式中、Ｒ２は飽和または不飽和のＣ８〜１６基であり、ｘおよびｙはそれぞれ０〜１００の値を表し、ｘとｙの合計は少なくとも１〜１００の値を表す〕
で示される化合物
が含まれる。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
本発明の態様に従えば、水を界面活性剤濃縮物に添加して、液体界面活性剤組成物を形成し得る。該界面活性剤濃縮物または液体界面活性剤組成物を、乳化重合反応またはポリマー分散液の全重量を基準として約０．３重量％〜約１０重量％の量で乳化重合反応またはポリマー分散液に添加して、該重合反応を実施するか、またはポリマー分散液中においてポリマー粒子を安定化し得る。
【０００６】
本発明の他の態様に従えば、エマルションポリマーまたはポリマー分散液を安定化する方法には、一般式（Ｖ）：
【化３】
〔式中、Ｒ１は、基１個あたり約２〜約８個の平均分枝を有する、飽和または不飽和の分枝状Ｃ６〜２２基であり、ｎは０〜約１００の値を表し、また、Ａはメチル基、ブチル基およびベンジル基からなる群から選択される〕
で示される化合物、および一般式（ＶI）：
【化４】
〔式中、Ｒ２は飽和または不飽和のＣ８〜１６基であり、ｘおよびｙはそれぞれ０〜１００の値を表し、ｘとｙの合計は少なくとも１〜１００の値を表し、また、Ａはメチル基、ブチル基およびベンジル基からなる群から選択される〕
で示される化合物を含む、全重量を基準として約０．３重量％〜約１０重量％の反応生成物をエマルションポリマーまたはポリマー分散液に添加する工程が含まれる。
【０００７】
本明細書においては、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」またはそれらの任意の他の変形は、他の要素また成分を含み得ることを意味する。例えば、一連の要素を含む工程、方法、物品または装置は明確に列挙された要素に必ずしも限定されないが、明確に列挙されていない、またはこうした方法、プロセス、物品または装置に固有の他の要素を含み得る。さらに、そうでないと明白に記載されていない限り、用語「または」とは包括的な「または」のことであり、排他的な「または」ではない。例えば、条件Ａ「または」Ｂは、以下の任意の１つに当てはまる：Ａは真実（含まれる）であり、Ｂは虚偽（除外される）である；Ａは虚偽（除外される）であり、Ｂは真実（含まれる）である；および、ＡとＢはいずれも真実（両方含まれる）である。
【０００８】
用語「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」は、本発明の要素および成分を記載するために用いられる。これは、読者に対する便宜上のために、また、本発明の一般性を示すために行われる。「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」の使用は、１つまたは少なくとも１つを含むと理解されるべきである。さらに、そうでないと記載されていない限り、単数は複数をも含む。例えば「１つの化合物（ａ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）」を含有する組成物に対しては少なくとも１以上の化合物が含まれる。
【０００９】
本発明の態様に従えば、ある実施態様においては、界面活性剤濃縮物は、
（ａ）一般式（ＩＩＩ）：
【化５】
〔式中、Ｒ１は、基１個あたり約２〜約８個の平均分枝を有する、飽和または不飽和の分枝状Ｃ６〜２２基であり、ｎは０〜約１００の値を表す〕
で示される化合物、および
（ｂ）一般式（ＩＶ）：
【化６】
〔式中、Ｒ２は飽和または不飽和のＣ８〜１６基であり、ｘおよびｙはそれぞれ０〜１００の値を表し、ｘとｙの合計は少なくとも１〜１００の値を表す〕
で示される化合物
を含んでなる。
【００１０】
界面活性剤濃縮物においては、ｎは０〜約７５の値を表し得る。界面活性剤濃縮物においては、ｘおよびｙはそれぞれ０〜約７５の値を表し得、ｘとｙの合計は少なくとも１〜７５の値を表し得る。界面活性剤濃縮物においては、Ｒ２は約６〜約１４個の炭素原子を含有し得、および／またはＲ１は主に１３個の炭素原子を含有し得る。Ｒ１は主に１３個の炭素原子を含有し得るが、例えば、Ｃ９およびＣ１０のアルコール（約２％）とＣ１４アルコール（約１０％）を含む、異なった炭素鎖長を有するアルコールも存在し得ると理解されるべきである。界面活性剤濃縮物においては、Ｒ１は、飽和であって、かつ基１個あたり約２〜約４個の平均分枝を有するか、あるいはＲ１は、飽和であって、かつ基１個あたり約２．５〜約３．５個の平均分枝を有し得る。
【００１１】
界面活性剤濃縮物においては、該濃縮物の全重量を基準として、成分（ａ）は約１０重量％〜約９９重量％の量で存在し得、また、成分（ｂ）は約１重量％〜約９０重量％の量で存在し得る。あるいは、該濃縮物の全重量を基準として、成分（ａ）は約１５重量％〜約９５重量％の量で存在し得、また、成分（ｂ）は約５重量％〜約８５重量％の量で存在し得る。あるいは、該濃縮物の全重量を基準として、成分（ａ）は約２０重量％〜約９０重量％の量で存在し得、また、成分（ｂ）は約１０重量％〜約８０重量％の量で存在し得る。あるいは、該濃縮物の全重量を基準として、成分（ａ）は約２０重量％〜約８０重量％の量で存在し得、また、成分（ｂ）は約２０重量％〜約８０重量％の量で存在し得る。一般式ＩＩＩおよび一般式ＩＶで示されるそれぞれの化合物について少なくとも１以上の末端水素はまた、本発明の態様に従えば、メチル基、ブチル基およびベンジル基からなる群から選択されるアルキル基でキャップ（置換）し得る。界面活性剤濃縮物に水を添加して、注入可能な液体界面活性剤組成物を形成し得る。
【００１２】
界面活性剤濃縮物の製造方法は、
（ａ）一般式（Ｉ）：
【化７】
〔式中、Ｒ１は、基１個あたり約２〜約８個の平均分枝を有する、飽和または不飽和の分枝状Ｃ６〜２２基を表す〕
で示される少なくとも１つのアルコールを供給する工程：
（ｂ）一般式（ＩＩ）：
【化８】
〔式中、Ｒ２は飽和または不飽和のＣ８〜１６基を表す〕
で示される少なくとも１つのジオールを供給する工程：
（ｃ）化合物（Ｉ）および化合物（ＩＩ）を組み合わせて混合物を形成する工程：および（ｄ）前記混合物をエトキシル化して、一般式（ＩＩＩ）：
【化９】
〔式中、Ｒ１は先に定義したとおりであり、ｎは０〜約１００の値を表す〕
で示される化合物；および一般式（ＩＶ）：
【化１０】
〔式中、Ｒ２は先に定義したとおりであり、ｘおよびｙはそれぞれ０〜１００の値を表し、ｘとｙの合計は少なくとも１〜１００の値を表す〕
で示される化合物を含む反応生成物を得る工程
を含んでなる。工程（ｄ）は、約１００℃〜約１８０℃の温度で、かつ最大圧約７０ｐｓｉで実施し得る。アルカリ触媒を工程（ｄ）に添加し得る。
【００１３】
一般式（ＩＩＩ）で示される化合物および一般式（ＩＶ）で示される化合物を含む界面活性剤濃縮物は、一般式（Ｉ）および（ＩＩ）で示される化合物の混合物のコエトキシル化（同時のエトキシル化）によって製造される。エトキシル化工程における一般式（Ｉ）で示される少なくとも１つのアルコール化合物は分枝状である。分枝は、該アルコールの炭素鎖上の任意の位置で生じ得る。例えば、適当な平均分枝数は、基１個あたり約２〜約８個の間の範囲である。他の実施態様においては、平均分枝は約２〜約４個の間の範囲であり得、また、他の実施態様においては、平均分枝は基１個あたり約２．５〜約３．５個の間の範囲であり得る。一般式（Ｉ）で示される適当な化合物として、基１個あたり様々な量の分枝を有する１以上の分枝状アルコールを挙げ得ると理解されるべきである。
【００１４】
式（Ｉ）で示される適当な分枝状アルコールとして、トリデシルアルコール、オクチルフェノール、ノニルフェノールまたはドデシルフェノールが挙げられるが、これらに限定されない。適当なトリデシルアルコールは、商標ＥＸＸＡＬ（登録商標）（ＥＸＸＡＬ（登録商標） １３）としてＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている。他の適当な分枝アルコールは、商標ＥＸＸＡＬ（登録商標）としてＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌから、または商標ＳＡＦＯＬ（登録商標）（ＳＡＦＯＬ（登録商標 ２３）としてＳａｓｏｌから市販されている。オクチルフェノール、ノニルフェノールおよびドデシルフェノールを含む適当な分枝アルコールはまた、Ｓｃｈｅｎｅｃｔａｄｙ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．（ニューヨーク州）からも市販されている。一般式（Ｉ）で示される適当な分枝アルコールとして、Ｓｈｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（テキサス州）から商標ＮＥＯＤＯＬ（登録商標）として市販されている分枝アルコールも挙げられるが、これらに限定されない。
【００１５】
式（Ｉ）で示される少なくとも１つの分枝アルコールに加えて、一般式（ＩＩ）で示される化合物はコエトキシル化工程に含まれる。一般式（ＩＩ）で示される適当な化合物として、偶数または奇数の、第１級または第２級の、脂肪または合成の直鎖アルコールが挙げられる。一般式（ＩＩ）で示される適当な化合物は、例えばＣｏｇｎｉｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（オハイオ州）製の市販品が容易に入手できる。一般式（ＩＩ）で示される適当な第２級アルコールとして、β−２−ヒドロキシエチルアルコールが挙げられるが、これに限定されない。
【００１６】
一般式（Ｉ）および（ＩＩ）で示される化合物を、コエトキシル化前に適当な容器中で混合する。エトキシル化の間、該混合物を、最大圧約７０ｐｓｉで約１００℃〜約１８０℃の間の範囲の高温に曝す。コエトキシル化（同時のエトキシル化）工程は、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）または水酸化カリウム（ＫＯＨ）を含む適当な触媒の存在下に行う。ナトリウムエチラートまたはナトリウムメチラートを用い得るが、該反応はエタノールおよびメタノールを含む望ましくない副生成物が生じる。
【００１７】
本発明の他の態様に従えば、他の実施態様においては、注入可能な液体界面活性剤組成物は水中で界面活性剤濃縮物を含む。選択量の水を、撹拌下、約２５℃〜約８０℃の範囲の温度で該界面活性剤濃縮物に添加して、液体界面活性剤組成物を形成し得る。該液体界面活性剤組成物を冷却し、水を添加して変換中に失われた水を補充し得る。該界面活性剤濃縮物は、液体界面活性剤組成物の全重量を基準として約３０重量％〜約９０重量％の量で液体界面活性剤組成物中に存在させ得、該重量による量は合計で１００％となる。該界面活性剤濃縮物は、液体界面活性剤組成物の全重量を基準として約４０重量％〜約８５重量％の量で液体界面活性剤組成物中に存在させ得る。該界面活性剤濃縮物はまた、液体界面活性剤組成物の全重量を基準として約５０重量％〜約８０重量％の量で液体界面活性剤組成物中に存在させ得る。該液体界面活性剤組成物の凝固点は１５℃未満であり得る。該凝固点はまた、０℃未満であり得る。該液体界面活性剤組成物は２５℃での粘度が２０００ｃｐｓ未満であり得る。該液体界面活性剤組成物は２５℃での粘度が１０００ｃｐｓ未満であり得る。凝固点および粘度の違いは、ある態様においては、一般式（ＩＩＩ）および（ＩＶ）で示される化合物の選択割合によって決まる。
【００１８】
本発明の他の実施態様においては、一般式（ＩＩＩ）および（ＩＶ）で示される化合物を、適当な反応物質、例えば塩化メチル、塩化ブチルまたは塩化ベンジルと反応させて、その結果、一般式（ＩＩＩ）および（ＩＶ）で示されるそれぞれの化合物についての１以上の末端水素基をメチル基、ブチル基またはベンジル基でキャップする。
【００１９】
本発明の他の態様に従えば、エマルションポリマーまたはポリマー分散液を安定化させる方法には、
一般式（Ｖ）：
【化１１】
〔式中、Ｒ１は、基１個あたり約２〜約８個の平均分枝を有する、飽和または不飽和の分枝状Ｃ６〜２２基であり、ｎは０〜約１００の値を表し、およびＡはメチル基、ブチル基およびベンジル基からなる群から選択される〕
で示される化合物、および一般式（ＶＩ）：
【化１２】
〔式中、Ｒ２は、飽和または不飽和のＣ８〜１６基であり、ｘおよびｙはそれぞれ０〜１００の値を表し、ｘとｙの合計は少なくとも１〜１００の値を表し、およびＡはメチル基、ブチル基およびベンジル基からなる群から選択される〕
で示される化合物を含む、全重量を基準として約０．３重量％〜約１０重量％の反応生成物をエマルションポリマーまたはポリマー分散液に添加する工程が含まれる。
【００２０】
本発明の他の態様に従えば、上記の成分（Ｖ）および（ＶＩ）は、界面活性剤濃縮物または注入可能な液体界面活性剤組成物の形態であり得る。あるいは、全重量を基準として約０．５重量％〜約５重量％の反応生成物を水性エマルションポリマーまたはポリマー分散液に添加し得る。あるいは、全重量を基準として約０．５重量％〜約１重量％の反応生成物を水性エマルションポリマーまたはポリマー分散液に添加し得る。
【００２１】
有利には、エチレン性不飽和モノマーの乳化重合反応において、界面活性剤濃縮物または液体界面活性剤組成物を乳化重合反応に添加して、該重合反応を実施し得る。乳化重合反応またはポリマー分散液においては、界面活性剤濃縮物または液体界面活性剤組成物を、乳化重合反応またはポリマー分散液中の全重量を基準として約０．３重量％〜約１０重量％の量で添加し得る。あるいは、乳化重合反応またはポリマー分散液中の全重量を基準として約０．５重量％〜約６重量％の界面活性剤濃縮物または液体界面活性剤組成物を添加し得る。あるいは、乳化重合反応またはポリマー分散液中の全重量を基準として約１重量％〜約３重量％の界面活性剤濃縮物または液体界面活性剤組成物を添加し得る。
【００２２】
適当なエチレン性不飽和モノマーとして、ｎ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレートおよびこれらの混合物を含むがこれらに限定されないＣ１〜１２アルキルアクリレート；エチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレートおよびこれらの混合物を含むがこれらに限定されないＣ１〜１２アルキルメタクリレート；スチレン、α−メチルスチレン、３−および４−ビニルトルエンおよびこれらの混合物を含むがこれらに限定されないビニル芳香族化合物；Ｃ３〜６α，β−モノエチレン性不飽和モノ−およびジカルボン酸エチレン性不飽和カルボン酸、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸およびこれらの混合物を含むがこれらに限定されないエチレン性不飽和カルボン酸；およびアクリルアミド、メタクリルアミド、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタ−アクリルアミドおよびこれらの混合物を含むがこれらに限定されない不飽和カルボキサミドが挙げられるが、これらに限定されない。エチレン性不飽和モノマーの他の例として、脂肪族ビニルエステル、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、吉草酸ビニル、カプリル酸ビニルおよびこれらの混合物が挙げられる。
【００２３】
エチレンオキシドの直鎖状脂肪アルコールによる付加物は、水混和性が限られ、粘度が極めて高く、そして凝固温度が高い。有利には、本発明の態様に従う注入可能な液体非イオン性界面活性剤は、水混和性が改善され、粘度が低く、凝固温度が低く、そして界面活性が改善されている。界面活性剤濃縮物および液体組成物は、有利には、例えば塗料製剤を含む水性被覆組成物に向上した溶解性および性能を付与する。
【００２４】
有利には、本発明の態様に従えば、界面活性剤濃縮物および液体組成物は凍結（凝固）点が低く、凍結防止剤を添加する必要がない。本発明のある態様においては、濃縮物は、凝固点（ＳＰ）が１５℃未満、他の態様においてはＳＰが５℃未満、他の態様においてはＳＰが０℃未満である。凝固点の差異は、ある態様において、一般式（ＩＩＩ）および（ＩＶ）で示される化合物の選択比率によって決まる。
【００２５】
界面活性剤濃縮物または液体界面活性剤組成物を含有する水性ポリマー組成物は、例えば塗料、インキ、シーラントおよび接着剤を含む様々な被覆用途に用い得る。該界面活性剤濃縮物および液体界面活性剤組成物はまた、被覆金属、木材、プラスチック、紙および繊維製品用の製剤に使用するのにも適している。該界面活性剤および液体界面活性剤組成物はまた、例えば、洗浄剤および清掃製剤を含む、家庭および個人用のケア用化学製品を含む、他の用途にも使用し得る。
【００２６】
液体界面活性剤組成物はまた、高い充填剤含量、例えば、路面塗料、紙被覆物および建築用被覆物に従来的に用いるカルシウム、マグネシウムおよび亜鉛を含む、二価金属イオンを含有する無機充填剤を有するラテックス製剤の後重合安定化に有利に用い得る。
【００２７】
界面活性剤濃縮物および液体界面活性剤組成物には、微生物増殖を防止する殺生物剤、および基礎特性および該組成物の効果にあまり影響しない他の成分を含ませ得る。
【００２８】
他に定義のない限り、本明細書に用いる全ての技術的および化学的な用語は、発明が属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本発明に記載のものと類似または等しい方法および物質は本発明の実施または試験に用いることができるが、適当な方法および物質を以下に記載する。本明細書に開示されている物質、方法および実施例は、例示にすぎず、限定を意図するものではない。
【実施例】
【００２９】
実施例１
界面活性剤混合物（濃縮物）の製造
成分Ａである主にＣ１３第一級飽和分枝状アルコールを、成分Ｂ（エポキシ含量を基準として当モル量のエチレングリコールでの末端エポキシ化Ｃ１２／Ｃ１４アルカン混合物（Ｃ１２６７重量％とＣ１４約３３重量％）の開環によって調製した）と混合した。成分Ａと成分Ｂの混合物を様々な量のエチレンオキシドと反応させた。
【００３０】
実施例２（比較例）
成分Ｃである、約０重量％〜約２重量％のｎ−デカノール、約７０重量％〜約７５重量％のラウリン酸アルコール（Ｃ１２）、約２４重量％〜約３０重量％のミリスチン酸アルコール（Ｃ１４）および約０重量％〜２重量％のセチルアルコール（Ｃ１６）を含有する直鎖状脂肪アルコール混合物を、実施例１の成分Ｂと混合した。成分Ｂおよび成分Ｃの混合物を様々なモル量のエチレンオキシドと反応させた。
【００３１】
実施例３
３．１ ノニルフェノール（成分Ｄ）を成分Ｂと混合した。成分Ｂと成分Ｄの混合物を様々なモル量のエチレンオキシドと反応させた。
３．２ オクチルフェノール（成分Ｅ）を成分Ｂと混合した。成分Ｂと成分Ｅの混合物を様々なモル量のエチレンオキシドと反応させた。
３．３ ６７重量％の第１級Ｃ１３アルコールと３３重量％のＣ１５アルコールを含有する合成アルコール混合物（成分Ｆ）を成分Ｂと混合した。成分Ｂと成分Ｆの混合物を様々なモル量のエチレンオキシドと反応させた。
【００３２】
かくして得られた界面活性剤混合物を、４０℃〜７０℃の温度で水によって、全界面活性剤含量および界面活性剤混合物の組成が異なる液体界面活性剤組成物に変換した。１００グラムの液体界面活性剤組成物を生じさせるのに十分な水を、選択量の界面活性剤濃縮物に添加した。室温まで冷却した後、変換中に消失した水を補充した。
【００３３】
表１は、異なった濃度のエチレンオキシドで反応させた、実施例１および実施例２の混合物のエトキシル化によって得られた界面活性剤濃縮物を示す。表記Ｍ／Ａ／Ｂ ：Ｘ℃においては、Ｍは水中での界面活性剤濃縮物（一般式（ＩＩＩ）で示される成分Ａの「Ａ」部および一般式（ＩＶ）で示される成分Ｂの「Ｂ」部からなる混合物、ＡとＢの合計は１００である）の重量部を表し、Ｘ℃は凝固温度である。例えば、値５０／９０／１０は、水中での５０％の界面活性剤濃縮物を表し（５０重量％）、９０／１０は混合物中の各成分（ＡとＢ）の量を表し、または、例えば、値６０／７０／３０は水中での界面活性剤濃縮物６０％を表し、全組成物の４０重量％が水である。
【００３４】
【表１】
【００３５】
表１に示すように、実施例２の脂肪アルコールは、本発明の態様に従う実施例１のものと比べて凝固点が著しく高かった。
【００３６】
実施例５
実施例４に従う種々の非イオン性界面活性剤（実施例１に従って調製した）は、乳化重合用の適当な乳化剤として評価した。評価した幾つかのモノマー組成物は、（１）５１％メチルメタクリレート／４９％ブチルアクリレート／１％メタクリル酸；（２）５０％スチレン／４９％ブチルアクリレート／１％メタクリル酸；および（３）８０％酢酸ビニル／１９％ブチルアクリレート／１％メタクリル酸であった。
【００３７】
形成した凝塊の量は、ラテックスの機械的安定度の尺度である。実施例４（実施例１に従って調製した）において列挙された界面活性剤を用いて形成した凝塊の量は、実施例４に示された同様のエトキシル化の濃度でアルキルフェノール界面活性剤（実施例２に従って調製した）を用いて製造したラテックス中で形成した凝塊の量と比べて同様であるかまたは著しく低い。この結果は、本発明による界面活性剤濃縮物が、アクリルコポリマー、酢酸ビニルコポリマー、ビニルネオネートコポリマーおよびスチレンコポリマーのための商業的な乳化重合に用いるのに適していることを示している。
【００３８】
実施例６
後重合安定化は、路面塗料、紙被覆物、建築用被覆物および一般に高処方被覆物中で従来的に用いる、高い充填剤含量（例えば、カルシウム、マグネシウムおよび亜鉛を含む、二価の金属イオンを含有する無機充填剤）を有するラテックス製剤にとって重要である。高度にエトキシル化（高い親水性−親油性バランス（ＨＬＢ）値）した、実施例２による水中での界面活性剤を含有する実施例４の界面活性剤は、アクリルコポリマー、スチレンコポリマー、酢酸ビニルコポリマーおよびスチレンブタジエンコポリマーを含むラテックスの電気的安定性を向上させるための後重合乳化剤として優れた性能を示した。従って、実施例１による界面活性剤混合物を含有する実施例４の界面活性剤は、向上していない場合には、性能特性が等しく類似している。
【００３９】
本発明を特定の実施態様について記載した。しかしながら、当業者には、特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱せずに種々の改良および変更を加えることができると理解される。さらに、典型的なモノマーを記載したが、本発明の態様に従って用いるのに適した多数のモノマー、ポリマー分散液およびエマルションポリマーが存在する。従って、本明細書は制限目的としてよりはむしろ例示的な方法とみなされるべきであり、このような改良は全て、本発明の範囲内に含まれることが意図される。
【００４０】
利点、有利な点および問題に対する解決策を特定の実施形態について記載した。利点、有利な点および問題に対する解決策、およびいかなる利点、有利な点、解決策を生じさせ、あるいはより明白とする要因は、いかなる請求項の重要な、必要な、または本質的な特性または要素として解釈されない。
【技術分野】
【０００１】
本発明は概して、界面活性剤、より具体的には、乳化重合反応とポリマー分散液に界面活性剤を用いるための、およびエマルションポリマーとポリマー分散液を安定化するための界面活性剤および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エチレン性不飽和モノマーの乳化重合によって得られたエマルションポリマーは、建築用被覆物、接着剤、紙被覆物および繊維製品のために工業的に用いられる。アニオン性界面活性剤または非イオン性界面活性剤は、乳化重合反応用の乳化剤として用い得る。乳化剤は、例えばポリマーの粒径、粘度および発泡特性に影響を与えるだけでなく、機械的、化学的、凍結および貯蔵の安定性に影響を与え得る。さらに、乳化剤はまた、エマルションポリマーから形成されたポリマーフィルムの水、湿気および熱に対する耐性ならびに接着性にも影響を与え得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
乳化重合反応とポリマー分散液に界面活性剤を用いるための、およびエマルションポリマーとポリマー分散液を安定化するための界面活性剤および方法の必要性が依然として存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
簡潔に述べると、本発明の態様に従えば、界面活性剤濃縮物には、
（ａ）一般式（ＩＩＩ）：
【化１】
〔式中、Ｒ１は、基１個あたり約２〜約８個の平均分枝を有する、飽和または不飽和の分枝状Ｃ６〜２２基であり、ｎは０〜約１００の値を表す〕
で示される化合物、および
（ｂ）一般式（ＩＶ）：
【化２】
〔式中、Ｒ２は飽和または不飽和のＣ８〜１６基であり、ｘおよびｙはそれぞれ０〜１００の値を表し、ｘとｙの合計は少なくとも１〜１００の値を表す〕
で示される化合物
が含まれる。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
本発明の態様に従えば、水を界面活性剤濃縮物に添加して、液体界面活性剤組成物を形成し得る。該界面活性剤濃縮物または液体界面活性剤組成物を、乳化重合反応またはポリマー分散液の全重量を基準として約０．３重量％〜約１０重量％の量で乳化重合反応またはポリマー分散液に添加して、該重合反応を実施するか、またはポリマー分散液中においてポリマー粒子を安定化し得る。
【０００６】
本発明の他の態様に従えば、エマルションポリマーまたはポリマー分散液を安定化する方法には、一般式（Ｖ）：
【化３】
〔式中、Ｒ１は、基１個あたり約２〜約８個の平均分枝を有する、飽和または不飽和の分枝状Ｃ６〜２２基であり、ｎは０〜約１００の値を表し、また、Ａはメチル基、ブチル基およびベンジル基からなる群から選択される〕
で示される化合物、および一般式（ＶI）：
【化４】
〔式中、Ｒ２は飽和または不飽和のＣ８〜１６基であり、ｘおよびｙはそれぞれ０〜１００の値を表し、ｘとｙの合計は少なくとも１〜１００の値を表し、また、Ａはメチル基、ブチル基およびベンジル基からなる群から選択される〕
で示される化合物を含む、全重量を基準として約０．３重量％〜約１０重量％の反応生成物をエマルションポリマーまたはポリマー分散液に添加する工程が含まれる。
【０００７】
本明細書においては、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」またはそれらの任意の他の変形は、他の要素また成分を含み得ることを意味する。例えば、一連の要素を含む工程、方法、物品または装置は明確に列挙された要素に必ずしも限定されないが、明確に列挙されていない、またはこうした方法、プロセス、物品または装置に固有の他の要素を含み得る。さらに、そうでないと明白に記載されていない限り、用語「または」とは包括的な「または」のことであり、排他的な「または」ではない。例えば、条件Ａ「または」Ｂは、以下の任意の１つに当てはまる：Ａは真実（含まれる）であり、Ｂは虚偽（除外される）である；Ａは虚偽（除外される）であり、Ｂは真実（含まれる）である；および、ＡとＢはいずれも真実（両方含まれる）である。
【０００８】
用語「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」は、本発明の要素および成分を記載するために用いられる。これは、読者に対する便宜上のために、また、本発明の一般性を示すために行われる。「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」の使用は、１つまたは少なくとも１つを含むと理解されるべきである。さらに、そうでないと記載されていない限り、単数は複数をも含む。例えば「１つの化合物（ａ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）」を含有する組成物に対しては少なくとも１以上の化合物が含まれる。
【０００９】
本発明の態様に従えば、ある実施態様においては、界面活性剤濃縮物は、
（ａ）一般式（ＩＩＩ）：
【化５】
〔式中、Ｒ１は、基１個あたり約２〜約８個の平均分枝を有する、飽和または不飽和の分枝状Ｃ６〜２２基であり、ｎは０〜約１００の値を表す〕
で示される化合物、および
（ｂ）一般式（ＩＶ）：
【化６】
〔式中、Ｒ２は飽和または不飽和のＣ８〜１６基であり、ｘおよびｙはそれぞれ０〜１００の値を表し、ｘとｙの合計は少なくとも１〜１００の値を表す〕
で示される化合物
を含んでなる。
【００１０】
界面活性剤濃縮物においては、ｎは０〜約７５の値を表し得る。界面活性剤濃縮物においては、ｘおよびｙはそれぞれ０〜約７５の値を表し得、ｘとｙの合計は少なくとも１〜７５の値を表し得る。界面活性剤濃縮物においては、Ｒ２は約６〜約１４個の炭素原子を含有し得、および／またはＲ１は主に１３個の炭素原子を含有し得る。Ｒ１は主に１３個の炭素原子を含有し得るが、例えば、Ｃ９およびＣ１０のアルコール（約２％）とＣ１４アルコール（約１０％）を含む、異なった炭素鎖長を有するアルコールも存在し得ると理解されるべきである。界面活性剤濃縮物においては、Ｒ１は、飽和であって、かつ基１個あたり約２〜約４個の平均分枝を有するか、あるいはＲ１は、飽和であって、かつ基１個あたり約２．５〜約３．５個の平均分枝を有し得る。
【００１１】
界面活性剤濃縮物においては、該濃縮物の全重量を基準として、成分（ａ）は約１０重量％〜約９９重量％の量で存在し得、また、成分（ｂ）は約１重量％〜約９０重量％の量で存在し得る。あるいは、該濃縮物の全重量を基準として、成分（ａ）は約１５重量％〜約９５重量％の量で存在し得、また、成分（ｂ）は約５重量％〜約８５重量％の量で存在し得る。あるいは、該濃縮物の全重量を基準として、成分（ａ）は約２０重量％〜約９０重量％の量で存在し得、また、成分（ｂ）は約１０重量％〜約８０重量％の量で存在し得る。あるいは、該濃縮物の全重量を基準として、成分（ａ）は約２０重量％〜約８０重量％の量で存在し得、また、成分（ｂ）は約２０重量％〜約８０重量％の量で存在し得る。一般式ＩＩＩおよび一般式ＩＶで示されるそれぞれの化合物について少なくとも１以上の末端水素はまた、本発明の態様に従えば、メチル基、ブチル基およびベンジル基からなる群から選択されるアルキル基でキャップ（置換）し得る。界面活性剤濃縮物に水を添加して、注入可能な液体界面活性剤組成物を形成し得る。
【００１２】
界面活性剤濃縮物の製造方法は、
（ａ）一般式（Ｉ）：
【化７】
〔式中、Ｒ１は、基１個あたり約２〜約８個の平均分枝を有する、飽和または不飽和の分枝状Ｃ６〜２２基を表す〕
で示される少なくとも１つのアルコールを供給する工程：
（ｂ）一般式（ＩＩ）：
【化８】
〔式中、Ｒ２は飽和または不飽和のＣ８〜１６基を表す〕
で示される少なくとも１つのジオールを供給する工程：
（ｃ）化合物（Ｉ）および化合物（ＩＩ）を組み合わせて混合物を形成する工程：および（ｄ）前記混合物をエトキシル化して、一般式（ＩＩＩ）：
【化９】
〔式中、Ｒ１は先に定義したとおりであり、ｎは０〜約１００の値を表す〕
で示される化合物；および一般式（ＩＶ）：
【化１０】
〔式中、Ｒ２は先に定義したとおりであり、ｘおよびｙはそれぞれ０〜１００の値を表し、ｘとｙの合計は少なくとも１〜１００の値を表す〕
で示される化合物を含む反応生成物を得る工程
を含んでなる。工程（ｄ）は、約１００℃〜約１８０℃の温度で、かつ最大圧約７０ｐｓｉで実施し得る。アルカリ触媒を工程（ｄ）に添加し得る。
【００１３】
一般式（ＩＩＩ）で示される化合物および一般式（ＩＶ）で示される化合物を含む界面活性剤濃縮物は、一般式（Ｉ）および（ＩＩ）で示される化合物の混合物のコエトキシル化（同時のエトキシル化）によって製造される。エトキシル化工程における一般式（Ｉ）で示される少なくとも１つのアルコール化合物は分枝状である。分枝は、該アルコールの炭素鎖上の任意の位置で生じ得る。例えば、適当な平均分枝数は、基１個あたり約２〜約８個の間の範囲である。他の実施態様においては、平均分枝は約２〜約４個の間の範囲であり得、また、他の実施態様においては、平均分枝は基１個あたり約２．５〜約３．５個の間の範囲であり得る。一般式（Ｉ）で示される適当な化合物として、基１個あたり様々な量の分枝を有する１以上の分枝状アルコールを挙げ得ると理解されるべきである。
【００１４】
式（Ｉ）で示される適当な分枝状アルコールとして、トリデシルアルコール、オクチルフェノール、ノニルフェノールまたはドデシルフェノールが挙げられるが、これらに限定されない。適当なトリデシルアルコールは、商標ＥＸＸＡＬ（登録商標）（ＥＸＸＡＬ（登録商標） １３）としてＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている。他の適当な分枝アルコールは、商標ＥＸＸＡＬ（登録商標）としてＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌから、または商標ＳＡＦＯＬ（登録商標）（ＳＡＦＯＬ（登録商標 ２３）としてＳａｓｏｌから市販されている。オクチルフェノール、ノニルフェノールおよびドデシルフェノールを含む適当な分枝アルコールはまた、Ｓｃｈｅｎｅｃｔａｄｙ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｉｎｃ．（ニューヨーク州）からも市販されている。一般式（Ｉ）で示される適当な分枝アルコールとして、Ｓｈｅｌｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（テキサス州）から商標ＮＥＯＤＯＬ（登録商標）として市販されている分枝アルコールも挙げられるが、これらに限定されない。
【００１５】
式（Ｉ）で示される少なくとも１つの分枝アルコールに加えて、一般式（ＩＩ）で示される化合物はコエトキシル化工程に含まれる。一般式（ＩＩ）で示される適当な化合物として、偶数または奇数の、第１級または第２級の、脂肪または合成の直鎖アルコールが挙げられる。一般式（ＩＩ）で示される適当な化合物は、例えばＣｏｇｎｉｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（オハイオ州）製の市販品が容易に入手できる。一般式（ＩＩ）で示される適当な第２級アルコールとして、β−２−ヒドロキシエチルアルコールが挙げられるが、これに限定されない。
【００１６】
一般式（Ｉ）および（ＩＩ）で示される化合物を、コエトキシル化前に適当な容器中で混合する。エトキシル化の間、該混合物を、最大圧約７０ｐｓｉで約１００℃〜約１８０℃の間の範囲の高温に曝す。コエトキシル化（同時のエトキシル化）工程は、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）または水酸化カリウム（ＫＯＨ）を含む適当な触媒の存在下に行う。ナトリウムエチラートまたはナトリウムメチラートを用い得るが、該反応はエタノールおよびメタノールを含む望ましくない副生成物が生じる。
【００１７】
本発明の他の態様に従えば、他の実施態様においては、注入可能な液体界面活性剤組成物は水中で界面活性剤濃縮物を含む。選択量の水を、撹拌下、約２５℃〜約８０℃の範囲の温度で該界面活性剤濃縮物に添加して、液体界面活性剤組成物を形成し得る。該液体界面活性剤組成物を冷却し、水を添加して変換中に失われた水を補充し得る。該界面活性剤濃縮物は、液体界面活性剤組成物の全重量を基準として約３０重量％〜約９０重量％の量で液体界面活性剤組成物中に存在させ得、該重量による量は合計で１００％となる。該界面活性剤濃縮物は、液体界面活性剤組成物の全重量を基準として約４０重量％〜約８５重量％の量で液体界面活性剤組成物中に存在させ得る。該界面活性剤濃縮物はまた、液体界面活性剤組成物の全重量を基準として約５０重量％〜約８０重量％の量で液体界面活性剤組成物中に存在させ得る。該液体界面活性剤組成物の凝固点は１５℃未満であり得る。該凝固点はまた、０℃未満であり得る。該液体界面活性剤組成物は２５℃での粘度が２０００ｃｐｓ未満であり得る。該液体界面活性剤組成物は２５℃での粘度が１０００ｃｐｓ未満であり得る。凝固点および粘度の違いは、ある態様においては、一般式（ＩＩＩ）および（ＩＶ）で示される化合物の選択割合によって決まる。
【００１８】
本発明の他の実施態様においては、一般式（ＩＩＩ）および（ＩＶ）で示される化合物を、適当な反応物質、例えば塩化メチル、塩化ブチルまたは塩化ベンジルと反応させて、その結果、一般式（ＩＩＩ）および（ＩＶ）で示されるそれぞれの化合物についての１以上の末端水素基をメチル基、ブチル基またはベンジル基でキャップする。
【００１９】
本発明の他の態様に従えば、エマルションポリマーまたはポリマー分散液を安定化させる方法には、
一般式（Ｖ）：
【化１１】
〔式中、Ｒ１は、基１個あたり約２〜約８個の平均分枝を有する、飽和または不飽和の分枝状Ｃ６〜２２基であり、ｎは０〜約１００の値を表し、およびＡはメチル基、ブチル基およびベンジル基からなる群から選択される〕
で示される化合物、および一般式（ＶＩ）：
【化１２】
〔式中、Ｒ２は、飽和または不飽和のＣ８〜１６基であり、ｘおよびｙはそれぞれ０〜１００の値を表し、ｘとｙの合計は少なくとも１〜１００の値を表し、およびＡはメチル基、ブチル基およびベンジル基からなる群から選択される〕
で示される化合物を含む、全重量を基準として約０．３重量％〜約１０重量％の反応生成物をエマルションポリマーまたはポリマー分散液に添加する工程が含まれる。
【００２０】
本発明の他の態様に従えば、上記の成分（Ｖ）および（ＶＩ）は、界面活性剤濃縮物または注入可能な液体界面活性剤組成物の形態であり得る。あるいは、全重量を基準として約０．５重量％〜約５重量％の反応生成物を水性エマルションポリマーまたはポリマー分散液に添加し得る。あるいは、全重量を基準として約０．５重量％〜約１重量％の反応生成物を水性エマルションポリマーまたはポリマー分散液に添加し得る。
【００２１】
有利には、エチレン性不飽和モノマーの乳化重合反応において、界面活性剤濃縮物または液体界面活性剤組成物を乳化重合反応に添加して、該重合反応を実施し得る。乳化重合反応またはポリマー分散液においては、界面活性剤濃縮物または液体界面活性剤組成物を、乳化重合反応またはポリマー分散液中の全重量を基準として約０．３重量％〜約１０重量％の量で添加し得る。あるいは、乳化重合反応またはポリマー分散液中の全重量を基準として約０．５重量％〜約６重量％の界面活性剤濃縮物または液体界面活性剤組成物を添加し得る。あるいは、乳化重合反応またはポリマー分散液中の全重量を基準として約１重量％〜約３重量％の界面活性剤濃縮物または液体界面活性剤組成物を添加し得る。
【００２２】
適当なエチレン性不飽和モノマーとして、ｎ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレートおよびこれらの混合物を含むがこれらに限定されないＣ１〜１２アルキルアクリレート；エチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレートおよびこれらの混合物を含むがこれらに限定されないＣ１〜１２アルキルメタクリレート；スチレン、α−メチルスチレン、３−および４−ビニルトルエンおよびこれらの混合物を含むがこれらに限定されないビニル芳香族化合物；Ｃ３〜６α，β−モノエチレン性不飽和モノ−およびジカルボン酸エチレン性不飽和カルボン酸、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸およびこれらの混合物を含むがこれらに限定されないエチレン性不飽和カルボン酸；およびアクリルアミド、メタクリルアミド、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタ−アクリルアミドおよびこれらの混合物を含むがこれらに限定されない不飽和カルボキサミドが挙げられるが、これらに限定されない。エチレン性不飽和モノマーの他の例として、脂肪族ビニルエステル、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、吉草酸ビニル、カプリル酸ビニルおよびこれらの混合物が挙げられる。
【００２３】
エチレンオキシドの直鎖状脂肪アルコールによる付加物は、水混和性が限られ、粘度が極めて高く、そして凝固温度が高い。有利には、本発明の態様に従う注入可能な液体非イオン性界面活性剤は、水混和性が改善され、粘度が低く、凝固温度が低く、そして界面活性が改善されている。界面活性剤濃縮物および液体組成物は、有利には、例えば塗料製剤を含む水性被覆組成物に向上した溶解性および性能を付与する。
【００２４】
有利には、本発明の態様に従えば、界面活性剤濃縮物および液体組成物は凍結（凝固）点が低く、凍結防止剤を添加する必要がない。本発明のある態様においては、濃縮物は、凝固点（ＳＰ）が１５℃未満、他の態様においてはＳＰが５℃未満、他の態様においてはＳＰが０℃未満である。凝固点の差異は、ある態様において、一般式（ＩＩＩ）および（ＩＶ）で示される化合物の選択比率によって決まる。
【００２５】
界面活性剤濃縮物または液体界面活性剤組成物を含有する水性ポリマー組成物は、例えば塗料、インキ、シーラントおよび接着剤を含む様々な被覆用途に用い得る。該界面活性剤濃縮物および液体界面活性剤組成物はまた、被覆金属、木材、プラスチック、紙および繊維製品用の製剤に使用するのにも適している。該界面活性剤および液体界面活性剤組成物はまた、例えば、洗浄剤および清掃製剤を含む、家庭および個人用のケア用化学製品を含む、他の用途にも使用し得る。
【００２６】
液体界面活性剤組成物はまた、高い充填剤含量、例えば、路面塗料、紙被覆物および建築用被覆物に従来的に用いるカルシウム、マグネシウムおよび亜鉛を含む、二価金属イオンを含有する無機充填剤を有するラテックス製剤の後重合安定化に有利に用い得る。
【００２７】
界面活性剤濃縮物および液体界面活性剤組成物には、微生物増殖を防止する殺生物剤、および基礎特性および該組成物の効果にあまり影響しない他の成分を含ませ得る。
【００２８】
他に定義のない限り、本明細書に用いる全ての技術的および化学的な用語は、発明が属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本発明に記載のものと類似または等しい方法および物質は本発明の実施または試験に用いることができるが、適当な方法および物質を以下に記載する。本明細書に開示されている物質、方法および実施例は、例示にすぎず、限定を意図するものではない。
【実施例】
【００２９】
実施例１
界面活性剤混合物（濃縮物）の製造
成分Ａである主にＣ１３第一級飽和分枝状アルコールを、成分Ｂ（エポキシ含量を基準として当モル量のエチレングリコールでの末端エポキシ化Ｃ１２／Ｃ１４アルカン混合物（Ｃ１２６７重量％とＣ１４約３３重量％）の開環によって調製した）と混合した。成分Ａと成分Ｂの混合物を様々な量のエチレンオキシドと反応させた。
【００３０】
実施例２（比較例）
成分Ｃである、約０重量％〜約２重量％のｎ−デカノール、約７０重量％〜約７５重量％のラウリン酸アルコール（Ｃ１２）、約２４重量％〜約３０重量％のミリスチン酸アルコール（Ｃ１４）および約０重量％〜２重量％のセチルアルコール（Ｃ１６）を含有する直鎖状脂肪アルコール混合物を、実施例１の成分Ｂと混合した。成分Ｂおよび成分Ｃの混合物を様々なモル量のエチレンオキシドと反応させた。
【００３１】
実施例３
３．１ ノニルフェノール（成分Ｄ）を成分Ｂと混合した。成分Ｂと成分Ｄの混合物を様々なモル量のエチレンオキシドと反応させた。
３．２ オクチルフェノール（成分Ｅ）を成分Ｂと混合した。成分Ｂと成分Ｅの混合物を様々なモル量のエチレンオキシドと反応させた。
３．３ ６７重量％の第１級Ｃ１３アルコールと３３重量％のＣ１５アルコールを含有する合成アルコール混合物（成分Ｆ）を成分Ｂと混合した。成分Ｂと成分Ｆの混合物を様々なモル量のエチレンオキシドと反応させた。
【００３２】
かくして得られた界面活性剤混合物を、４０℃〜７０℃の温度で水によって、全界面活性剤含量および界面活性剤混合物の組成が異なる液体界面活性剤組成物に変換した。１００グラムの液体界面活性剤組成物を生じさせるのに十分な水を、選択量の界面活性剤濃縮物に添加した。室温まで冷却した後、変換中に消失した水を補充した。
【００３３】
表１は、異なった濃度のエチレンオキシドで反応させた、実施例１および実施例２の混合物のエトキシル化によって得られた界面活性剤濃縮物を示す。表記Ｍ／Ａ／Ｂ ：Ｘ℃においては、Ｍは水中での界面活性剤濃縮物（一般式（ＩＩＩ）で示される成分Ａの「Ａ」部および一般式（ＩＶ）で示される成分Ｂの「Ｂ」部からなる混合物、ＡとＢの合計は１００である）の重量部を表し、Ｘ℃は凝固温度である。例えば、値５０／９０／１０は、水中での５０％の界面活性剤濃縮物を表し（５０重量％）、９０／１０は混合物中の各成分（ＡとＢ）の量を表し、または、例えば、値６０／７０／３０は水中での界面活性剤濃縮物６０％を表し、全組成物の４０重量％が水である。
【００３４】
【表１】
【００３５】
表１に示すように、実施例２の脂肪アルコールは、本発明の態様に従う実施例１のものと比べて凝固点が著しく高かった。
【００３６】
実施例５
実施例４に従う種々の非イオン性界面活性剤（実施例１に従って調製した）は、乳化重合用の適当な乳化剤として評価した。評価した幾つかのモノマー組成物は、（１）５１％メチルメタクリレート／４９％ブチルアクリレート／１％メタクリル酸；（２）５０％スチレン／４９％ブチルアクリレート／１％メタクリル酸；および（３）８０％酢酸ビニル／１９％ブチルアクリレート／１％メタクリル酸であった。
【００３７】
形成した凝塊の量は、ラテックスの機械的安定度の尺度である。実施例４（実施例１に従って調製した）において列挙された界面活性剤を用いて形成した凝塊の量は、実施例４に示された同様のエトキシル化の濃度でアルキルフェノール界面活性剤（実施例２に従って調製した）を用いて製造したラテックス中で形成した凝塊の量と比べて同様であるかまたは著しく低い。この結果は、本発明による界面活性剤濃縮物が、アクリルコポリマー、酢酸ビニルコポリマー、ビニルネオネートコポリマーおよびスチレンコポリマーのための商業的な乳化重合に用いるのに適していることを示している。
【００３８】
実施例６
後重合安定化は、路面塗料、紙被覆物、建築用被覆物および一般に高処方被覆物中で従来的に用いる、高い充填剤含量（例えば、カルシウム、マグネシウムおよび亜鉛を含む、二価の金属イオンを含有する無機充填剤）を有するラテックス製剤にとって重要である。高度にエトキシル化（高い親水性−親油性バランス（ＨＬＢ）値）した、実施例２による水中での界面活性剤を含有する実施例４の界面活性剤は、アクリルコポリマー、スチレンコポリマー、酢酸ビニルコポリマーおよびスチレンブタジエンコポリマーを含むラテックスの電気的安定性を向上させるための後重合乳化剤として優れた性能を示した。従って、実施例１による界面活性剤混合物を含有する実施例４の界面活性剤は、向上していない場合には、性能特性が等しく類似している。
【００３９】
本発明を特定の実施態様について記載した。しかしながら、当業者には、特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱せずに種々の改良および変更を加えることができると理解される。さらに、典型的なモノマーを記載したが、本発明の態様に従って用いるのに適した多数のモノマー、ポリマー分散液およびエマルションポリマーが存在する。従って、本明細書は制限目的としてよりはむしろ例示的な方法とみなされるべきであり、このような改良は全て、本発明の範囲内に含まれることが意図される。
【００４０】
利点、有利な点および問題に対する解決策を特定の実施形態について記載した。利点、有利な点および問題に対する解決策、およびいかなる利点、有利な点、解決策を生じさせ、あるいはより明白とする要因は、いかなる請求項の重要な、必要な、または本質的な特性または要素として解釈されない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）一般式（ＩＩＩ）：
【化１】
〔式中、Ｒ１は、基１個あたり約２〜約８個の平均分枝を有する、飽和または不飽和の分枝状Ｃ６〜２２基であり、ｎは０〜約１００の値を表す〕
で示される化合物、および
（ｂ）一般式（ＩＶ）：
【化２】
〔式中、Ｒ２は飽和または不飽和のＣ８〜１６基であり、ｘおよびｙはそれぞれ０〜１００の値を表し、ｘとｙの合計は少なくとも１〜１００の値を表す〕
で示される化合物
を含んでなる界面活性剤濃縮物。
【請求項２】
ｎは０〜約７５の値を表す、請求項１に記載の界面活性剤濃縮物。
【請求項３】
ｘおよびｙはそれぞれ０〜約７５の値を表し、ｘとｙの合計は少なくとも１〜７５の値を表す、請求項１に記載の界面活性剤濃縮物。
【請求項４】
Ｒ２は約６〜約１４個の炭素原子を含有する、請求項１に記載の界面活性剤濃縮物。
【請求項５】
Ｒ１は主に１３個の炭素原子を含有する、請求項１に記載の界面活性剤濃縮物。
【請求項６】
Ｒ１は、飽和であって、かつ基１個あたり約２〜約４個の平均分枝を有する、請求項１に記載の界面活性剤濃縮物。
【請求項７】
濃縮物の全重量を基準として、成分（ａ）は約１０重量％〜約９９重量％の量で存在し、および成分（ｂ）は約１重量％〜約９０重量％の量で存在する、請求項１に記載の界面活性剤濃縮物。
【請求項８】
一般式（ＩＩＩ）および一般式（ＩＶ）に記載の各化合物について少なくとも１つの末端水素は、メチル基、ブチル基およびベンジル基からなる群から選択されるアルキル基で置換されている、請求項１に記載の界面活性剤濃縮物。
【請求項９】
液体界面活性剤組成物を形成するために、水が添加されている、請求項１に記載の界面活性剤濃縮物。
【請求項１０】
界面活性剤濃縮物は、液体界面活性剤組成物の全重量を基準として約３０重量％〜約９０重量％の量で存在する、請求項９に記載の界面活性剤組成物。
【請求項１１】
凝固点は１５℃未満である 、請求項９に記載の界面活性剤組成物。
【請求項１２】
凝固点は０℃未満である、請求項９に記載の界面活性剤組成物。
【請求項１３】
２５℃での粘度は２０００ｃｐｓ未満である、請求項９に記載の界面活性剤組成物。
【請求項１４】
２５℃での粘度は１０００ｃｐｓ未満である、請求項９に記載の界面活性剤組成物。
【請求項１５】
界面活性剤濃縮物は、乳化重合反応またはポリマー分散液の全重量を基準として約０．３重量％〜約１０重量％の量で乳化重合反応またはポリマー分散液に添加されている、請求項１に記載の界面活性剤濃縮物。
【請求項１６】
液体界面活性剤組成物は、乳化重合反応またはポリマー分散液の全重量を基準として約０．３重量％〜約１０重量％の量で乳化重合反応またはポリマー分散液に添加されている、請求項９に記載の界面活性剤組成物。
【請求項１７】
一般式（Ｖ）：
【化３】
〔式中、Ｒ１は、基１個あたり約２〜約８個の平均分枝を有する、飽和または不飽和の分枝状Ｃ６〜２２基であり、ｎは０〜約１００の値を表し、また、Ａはメチル基、ブチル基およびベンジル基からなる群から選択される〕
で示される化合物、および一般式（ＶI）：
【化４】
〔式中、Ｒ２は飽和または不飽和のＣ８〜１６基であり、ｘおよびｙはそれぞれ０〜１００の値を表し、ｘとｙの合計は少なくとも１〜１００の値を表し、また、Ａはメチル基、ブチル基およびベンジル基からなる群から選択される〕
で示される化合物を含む、全重量を基準として約０．３重量％〜約１０重量％の反応生成物をエマルションポリマーまたはポリマー分散液に添加する工程
を含んでなる、エマルションポリマーまたはポリマー分散液の安定化方法。
【請求項１８】
全重量を基準として約０．５重量％〜約５重量％の反応生成物を添加する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
全重量を基準として約０．５重量％〜約１重量％の反応生成物を添加する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１】
（ａ）一般式（ＩＩＩ）：
【化１】
〔式中、Ｒ１は、基１個あたり約２〜約８個の平均分枝を有する、飽和または不飽和の分枝状Ｃ６〜２２基であり、ｎは０〜約１００の値を表す〕
で示される化合物、および
（ｂ）一般式（ＩＶ）：
【化２】
〔式中、Ｒ２は飽和または不飽和のＣ８〜１６基であり、ｘおよびｙはそれぞれ０〜１００の値を表し、ｘとｙの合計は少なくとも１〜１００の値を表す〕
で示される化合物
を含んでなる界面活性剤濃縮物。
【請求項２】
ｎは０〜約７５の値を表す、請求項１に記載の界面活性剤濃縮物。
【請求項３】
ｘおよびｙはそれぞれ０〜約７５の値を表し、ｘとｙの合計は少なくとも１〜７５の値を表す、請求項１に記載の界面活性剤濃縮物。
【請求項４】
Ｒ２は約６〜約１４個の炭素原子を含有する、請求項１に記載の界面活性剤濃縮物。
【請求項５】
Ｒ１は主に１３個の炭素原子を含有する、請求項１に記載の界面活性剤濃縮物。
【請求項６】
Ｒ１は、飽和であって、かつ基１個あたり約２〜約４個の平均分枝を有する、請求項１に記載の界面活性剤濃縮物。
【請求項７】
濃縮物の全重量を基準として、成分（ａ）は約１０重量％〜約９９重量％の量で存在し、および成分（ｂ）は約１重量％〜約９０重量％の量で存在する、請求項１に記載の界面活性剤濃縮物。
【請求項８】
一般式（ＩＩＩ）および一般式（ＩＶ）に記載の各化合物について少なくとも１つの末端水素は、メチル基、ブチル基およびベンジル基からなる群から選択されるアルキル基で置換されている、請求項１に記載の界面活性剤濃縮物。
【請求項９】
液体界面活性剤組成物を形成するために、水が添加されている、請求項１に記載の界面活性剤濃縮物。
【請求項１０】
界面活性剤濃縮物は、液体界面活性剤組成物の全重量を基準として約３０重量％〜約９０重量％の量で存在する、請求項９に記載の界面活性剤組成物。
【請求項１１】
凝固点は１５℃未満である 、請求項９に記載の界面活性剤組成物。
【請求項１２】
凝固点は０℃未満である、請求項９に記載の界面活性剤組成物。
【請求項１３】
２５℃での粘度は２０００ｃｐｓ未満である、請求項９に記載の界面活性剤組成物。
【請求項１４】
２５℃での粘度は１０００ｃｐｓ未満である、請求項９に記載の界面活性剤組成物。
【請求項１５】
界面活性剤濃縮物は、乳化重合反応またはポリマー分散液の全重量を基準として約０．３重量％〜約１０重量％の量で乳化重合反応またはポリマー分散液に添加されている、請求項１に記載の界面活性剤濃縮物。
【請求項１６】
液体界面活性剤組成物は、乳化重合反応またはポリマー分散液の全重量を基準として約０．３重量％〜約１０重量％の量で乳化重合反応またはポリマー分散液に添加されている、請求項９に記載の界面活性剤組成物。
【請求項１７】
一般式（Ｖ）：
【化３】
〔式中、Ｒ１は、基１個あたり約２〜約８個の平均分枝を有する、飽和または不飽和の分枝状Ｃ６〜２２基であり、ｎは０〜約１００の値を表し、また、Ａはメチル基、ブチル基およびベンジル基からなる群から選択される〕
で示される化合物、および一般式（ＶI）：
【化４】
〔式中、Ｒ２は飽和または不飽和のＣ８〜１６基であり、ｘおよびｙはそれぞれ０〜１００の値を表し、ｘとｙの合計は少なくとも１〜１００の値を表し、また、Ａはメチル基、ブチル基およびベンジル基からなる群から選択される〕
で示される化合物を含む、全重量を基準として約０．３重量％〜約１０重量％の反応生成物をエマルションポリマーまたはポリマー分散液に添加する工程
を含んでなる、エマルションポリマーまたはポリマー分散液の安定化方法。
【請求項１８】
全重量を基準として約０．５重量％〜約５重量％の反応生成物を添加する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
全重量を基準として約０．５重量％〜約１重量％の反応生成物を添加する、請求項１７に記載の方法。
【公表番号】特表２０１０−５０６７２０（Ｐ２０１０−５０６７２０Ａ）
【公表日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５３３３２７（Ｐ２００９−５３３３２７）
【出願日】平成１９年１０月１５日（２００７．１０．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２１９５９
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０５１３８９
【国際公開日】平成２０年５月２日（２００８．５．２）
【出願人】（５０５０６６７１８）コグニス・アイピー・マネージメント・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング (191)
【氏名又は名称原語表記】Ｃｏｇｎｉｓ ＩＰ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ＧｍｂＨ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１５日（２００７．１０．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２１９５９
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０５１３８９
【国際公開日】平成２０年５月２日（２００８．５．２）
【出願人】（５０５０６６７１８）コグニス・アイピー・マネージメント・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング (191)
【氏名又は名称原語表記】Ｃｏｇｎｉｓ ＩＰ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ＧｍｂＨ
【Ｆターム（参考）】
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