JP2007529589A - 水性系のための液体分散ポリマー増粘剤 - Google Patents

Abstract

開示されるのは、液体分散ポリマーを含む水性ラテックスエマルションコーティング組成物であって、液体分散ポリマーが、疎水性液体キャリヤーに分散されている親水性非イオン性又はアニオン性ホモポリマー又はコポリマーを含み、水中油型アクチベーター界面活性剤を含み、この液体分散ポリマーが微粒子の形状である組成物である。この親水性ホモポリマー又はコポリマーは、例えば、アクリル酸又はアクリル酸塩から誘導されるモノマー単位を含む。また開示されるのは、会合性液体分散ポリマーであって、液体分散ポリマーが、疎水性液体キャリヤーに分散されている親水性非イオン性又はアニオン性コポリマーを含み、水中油型アクチベーター界面活性剤を含み、この液体分散ポリマーが微粒子の形状であり、このコポリマーが、会合性モノマーよりなる群から選択されるエチレン不飽和モノマーから誘導される少量の会合性モノマー単位を含む、ポリマーである。この会合性液体分散ポリマーは、水性エマルション系用の増粘剤として有用である。

Description

本発明は、ラテックス塗料用の増粘剤としての液体分散ポリマーに関する。また、開示されるのは、会合性液体分散ポリマー、及び水性ラテックスエマルション系用の増粘剤としてのその使用である。

米国特許第4,395,524号は、水性系用の流れ調整剤としてのアクリルアミドとＮ−置換アクリルアミドの非イオン性及びアニオン性コポリマーを教示している。

米国特許第6,365,656号は、ジ−又はトリグリセリド油及び水中油型界面活性剤中に分散しているアクリル系ポリマーである、液体分散ポリマーを開示している。

米国特許第4,075,141号は、カルボン酸アミド共重合体の溶液又は分散液に不溶性架橋ポリマー微粒子を加えることにより調製されるコーティング組成物を開示している。

ビスカレックス（Viscalex）（登録商標）ＡＴ８８（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemicals）、2000年1月のデータシート）は、脂肪族炭化水素中に支持され、そしてキャリヤー溶媒を乳化する少量の界面活性剤を含むアクリルコポリマーとして記載されている。これは、例えば、０．５〜１．０％での接着剤及びラテックスにおける使用が記載されている。

本発明は、水性ラテックスエマルション塗料（即ち、コーティング配合物又は組成物）用の増粘剤としての、ある種の液体分散ポリマーの使用を目指している。本発明はまた、新しい会合性液体分散ポリマー、及び水性エマルション系、例えば、塗料、接着剤、インキ、顔料分散液、ラテックスなどでの増粘剤としてのその使用を目指している。本発明の増粘剤は、このような系におけるセルロース系増粘剤を完全に置換することができよう。

開示されるのは、液体分散ポリマーを含む水性ラテックスエマルションコーティング配合物であって、液体分散ポリマーが、疎水性液体キャリヤーに分散されている親水性非イオン性又はアニオン性ホモポリマー又はコポリマーを含み、水中油型アクチベーター界面活性剤を含み、この液体分散ポリマーが微粒子の形状である、配合物である。

また開示されるのは、液体分散ポリマーを含む水性ラテックスエマルションコーティング配合物であって、本質的にセルロース系増粘剤が存在しない配合物である。例えば、セルロース系増粘剤は、本発明の増粘剤によって完全に置換される。

更に開示されるのは、新しい会合性液体分散ポリマーであって、ポリマーが、疎水性液体キャリヤーに分散されている親水性非イオン性又はアニオン性コポリマーを含み、水中油型アクチベーター界面活性剤を含み、この液体分散ポリマーが微粒子の形状であり、ここでこのコポリマーは、会合性モノマーよりなる群から選択される少なくとも１種のモノマーから誘導される少量のモノマー単位を含む、ポリマーである。

この会合性液体分散ポリマーは、水性ラテックスエマルション系用の増粘剤として有用である。この会合性液体分散ポリマーはまた、このような系におけるセルロース系増粘剤を、本質的に全て置換するか、又は完全に置換することができる。

本発明の水性ラテックスエマルション系は、レオロジー特性が改善しており、流れと均展性に優れ、そして薄膜構築が良好である。このラテックスエマルション系はまた、優れた長期安定性を有する。

本発明の液体分散ポリマーは、親水性非イオン性又はアニオン性ホモポリマー又はコポリマー、キャリヤーとしての疎水性液体、及び水中油型アクチベーター界面活性剤を含む。

本発明の会合性液体分散ポリマーは、同じ三種類の成分を含み、ここで非イオン性又はアニオン性コポリマーは更に、会合性モノマーよりなる群から選択される少なくとも１種のモノマーから誘導されるモノマー単位を含む。本発明によれば、これらのコポリマーは、「非イオン性又はアニオン性会合性コポリマー」と称される。

本発明の会合性液体分散ポリマーは、親水性非イオン性又はアニオン性コポリマーを含み、このコポリマーは、非イオン性及びアニオン性モノマーよりなる群から選択されるモノマーの主要部から誘導され、会合性モノマーよりなる群から選択されるモノマーの非主要部から誘導される。

「から誘導されるモノマー単位」という用語は、これらがポリマー又はコポリマーの一部であるときの重合モノマーを意味する。同様に、「モノマーから誘導されるポリマー」という用語は、反応（重合）モノマーから作られたポリマーを意味する。

本発明の非イオン性又はアニオン性ホモポリマー又はコポリマーは、エチレン不飽和モノマーから調製される。非イオン性ポリマーは、非イオン性モノマーから調製（誘導）され、アニオン性ポリマーは、アニオン性モノマーから、又は非イオン性とアニオン性モノマーとの混合物から調製される。

親水性アニオン性ホモポリマー又はコポリマーは、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸又はメタクリル酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩、２−アクリルアミド−２−メチル−プロパンスルホン酸又はそのアルカリ金属塩若しくはアンモニウム塩、スチレンスルホン酸ナトリウムよりなる群から選択される、エチレン不飽和モノマーから誘導され、ここで親水性非イオン性ホモポリマー又はコポリマーは、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン及び水溶性ヒドロキシ置換アクリル酸又はメタクリル酸エステル類よりなる群から選択される、エチレン不飽和モノマーから誘導される。

親水性アニオン性ホモポリマー又はコポリマーは、好ましくは、アクリル酸、アクリル酸ナトリウム塩、アクリル酸アンモニウム塩、メタクリル酸、メタクリル酸ナトリウム塩、メタクリル酸アンモニウム塩よりなる群から選択され、親水性非イオン性ホモポリマーは、好ましくは、アクリルアミド及びメタクリルアミドから選択される。

アクリル酸は、最も好ましいアニオン性モノマーである。

本発明のポリマー又はコポリマーにおいて、カルボン酸基は、少なくとも約５０％、有利には約６５％〜約８５％がアルカリ金属塩又はアンモニウム塩、特にナトリウム塩又はアンモニウム塩の形態である。

本発明のコポリマーは、上記モノマーの２つ以上から誘導されるモノマー単位を含む。

アニオン性コポリマーを製造するためにブレンドモノマーを使用するならば、アニオン性モノマーの量は、好ましくはこのブレンドの６０重量％を超え、通常はブレンドの少なくとも８０重量％である。好ましいアニオン性ポリマーは、全部がアニオン性モノマーから形成される。

この会合性モノマーは、既知であり、そしてエチレン不飽和両親媒性モノマー、例えば、ステアリルエトキシ（２０）メタクリレート、ベヘニルエトキシ（２５）メタクリレート、ステアリルエトキシ（１０）アリルエーテル、ポリ（エチレングリコール）（メタ）アクリレート、ポリ（エチレングリコール）モノメチルエーテルモノ（メタ）アクリレート、ポリ（エチレングリコール）アクリレート及びポリ（エチレングリコール）モノメチルエーテルモノアクリレートである。括弧内の数は、反復エトキシ単位の数を意味する。

好ましくはこの会合性モノマーは、ステアリルエトキシ（２０）メタクリレート、ベヘニルエトキシ（２５）メタクリレート、ステアリルエトキシ（１０）アリルエーテルよりなる群から選択される。

この会合性モノマーは、コポリマーの重量に基づいて、コポリマー中に少量存在する。例えば、この会合性モノマーは、コポリマーの重量に基づいて、約５重量％未満存在する。例えば、この会合性モノマーは、コポリマーの重量に基づいて、約３重量％未満、約２重量％未満、約１重量％未満、又は約０．５重量％未満存在する。例えば、この会合性モノマーは、コポリマーの重量に基づいて、コポリマー中に約０．１％〜約０．５％存在する。この会合性モノマーは、コポリマーの重量に基づいて、例えば、約０．１％〜約１重量％、約０．１％〜約２重量％、約０．１％〜約３重量％、又は約０．１％〜約５重量％存在する。例えば、この会合性モノマーは、コポリマーの重量に基づいて、コポリマー中に約０．１％、０．２％、０．３％、０．４％又は約０．５重量％存在する。

「多量」及び「少量」という用語は、重量パーセントの多数派又は少数派を意味する。例えば、「多量」とは約９０重量％以上を意味し、そして「少量」とは約１０重量％以下を意味する。

疎水性液体は、水との充分に低い混和性を持つ液体であるため、逆相重合において非水相として使用することができる。この液体は、ポリマーが合成されそうな温度（例えば、約１５〜約１００℃）の範囲を通して、ポリマー、又はポリマーが誘導されるモノマーに対して実質的に溶媒和作用を持ってはならない。同様に、非イオン性及びアニオン性モノマーは、逆相重合が可能であるように水溶性である必要がある。この疎水性液体は、例えば、炭化水素油、例えば、鉱油（パラフィン油）である。

重合において使用される疎水性液相の量は、主として充分な逆相エマルション媒体を供給するニーズにより決定される。これは、一般に、親水性ポリマー又はコポリマー１重量部（乾燥重量）当たり、少なくとも約１重量部の疎水性液体であろう。

油中に多量の微粒子、例えば、疎水性キャリヤー中に約１．２〜約１．７重量部の親水性ポリマー又はコポリマー（乾燥重量）を有する液体分散ポリマー組成物を得るために、更には処理を促進するために、更なる揮発性不活性疎水性溶媒を利用するのが得策である。適切な不活性疎水性溶媒は、炭化水素及びハロゲン化炭化水素を含む。

好都合には、乾燥重量に基づいて、親水性ポリマー１部当たり、約１〜約２部、例えば、約１．３〜約１．９部の揮発性不活性疎水性溶媒が利用される。

水中油型アクチベーター界面活性剤は、例えば、約１０以上、例えば、約１２以上のＨＬＢを有する非イオン性水中油型乳化剤である（高ＨＬＢ界面活性剤）。適切な乳化剤は周知である。エトキシル化脂肪族アルコール、例えば、モノ−エトキシル化又はポリ−エトキシル化トリデシルアルコールが好ましい。ポリ−エトキシル化とは、例えば、約２〜約１０の反復エトキシレート単位を意味する。このアクチベーター界面活性剤は、適切な界面活性剤の混合物であってもよい。利用されるアクチベーター界面活性剤の量は、後述される。

本発明の液体分散ポリマー及び会合性液体分散ポリマーは、疎水性液体中での適切なモノマーの逆相エマルション重合により、約０．１〜約２ミクロンの範囲の平均粒度を有する微粒子の形状で得ることができる。

このポリマー又はコポリマーは、通常の逆相エマルション法により、即ち、約１重量部（乾燥重量）の少なくとも１種の水性エチレン不飽和モノマー（場合により金属イオン封鎖剤を含む）を、約９以下のＨＬＢ値を有する少なくとも１種の従来の油中水型乳化剤（低ＨＬＢ界面活性剤）約０．１〜約０．２部及び場合により高分子安定剤界面活性剤約０．１〜約０．２部を含む約１〜３重量部の疎水性液体中に、激しく撹拌しながら加える（これによって必要とされる微細な粒度の実質的に安定なエマルションが生成する）ことにより調製される。適切な油中水型乳化剤は、当業者には周知である。モノオレイン酸ソルビタン及びエトキシル化ソルビタンエステル類のようなソルビタンエステル類が好ましく、これらの混合物が特に好ましい。ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム塩は適切な金属イオン封鎖剤である。

この反応混合物は窒素でパージして、重合は通常のフリーラジカル源の添加により開始させる。適切な重合開始剤は、当業者には周知である。典型的なフリーラジカル形成触媒は、過硫酸ナトリウム、カリウム及びアンモニウム、過酸化カプリリル、過酸化ベンゾイル、過酸化水素、過酸化ペラルゴニル、クメンヒドロペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルジペルフタレート、過安息香酸ｔｅｒｔ−ブチル、過酢酸ナトリウム、ジ（２−エチルヘキシル）ペルオキシジカーボネートなどのような過酸素化合物、並びにアゾジイソブチロニトリルのようなアゾ触媒を含む。他の有用な触媒は、重金属活性化触媒系である。好ましいタイプの重合開始剤は、レドックス開始対である。開始後、ポリマーへのモノマーの変換が実質的に完了するまで、適正な温度及び撹拌条件が維持される。適正な条件は、当業者には周知である。

次に水及び任意の揮発性溶媒は、例えば、減圧下での蒸留により、逆相エマルションから除去されることにより、疎水性液体中に分散している、粒度が約２ミクロン未満のポリマー粒子の実質的に無水の安定な分散液が生成する。

組成物の重量に基づいて、約０．５％〜約１５重量％の、例えば、約１％〜約１２重量％のアクチベーター界面活性剤を、蒸留の完了後に加える。例えば、約２％〜約８重量％のアクチベーター界面活性剤を、蒸留の完了後に加える。最終液体分散ポリマー及び会合性液体分散ポリマー中の高ＨＬＢ界面活性剤対低ＨＬＢ界面活性剤の比は、例えば、約１：４〜約４：１、約１：３〜約３：１、約１：２〜約２：１、又は約１：１（重量比）である。

適切な両親媒性「安定剤」界面活性剤（高分子安定剤界面活性剤）は、場合により、蒸留工程を通してのエマルションの完全性を維持するために、及び最終の液体ポリマー分散液が水溶性又は水膨潤性の分散ポリマー又はコポリマーの高レベルの微粒子を含むときでも、これが自由流動液体になるように、処理補助剤として利用することができる。有利には、エチレン不飽和モノマー（又は複数のモノマー）１重量部（乾燥重量）当たり、約０．０２〜約０．３部、特に約０．１〜約０．２部のこの安定剤界面活性剤が利用される。

例えば、この両親媒性安定剤界面活性剤は、ポリ−１２−ヒドロキシステアリン酸、メタクリル酸グリシジル及びメタクリル酸の反応生成物であるポリマーである。例えば、６０〜８０重量％のポリ−１２−ヒドロキシステアリン酸、１０％〜２０重量％のメタクリル酸グリシジル及び５％〜２５重量％のメタクリル酸の反応生成物である。

ポリ−１２−ヒドロキシステアリン酸、メタクリル酸グリシジル及びメタクリル酸のポリマーは、米国特許第6,365,656号（その開示内容は引用例として本明細書に取り込まれる）に開示されるように調製することができる。

この両親媒性安定剤はまた、水溶性モノマーと水不溶性疎水性モノマーの低分子量コポリマー又はコオリゴマーであってもよい。水溶性モノマーは、例えば、アクリル酸及びメタクリル酸である。水不溶性モノマーは、例えば、モノマーの約０．２重量部未満しか１００重量部の水に溶解しないものである。具体例としての疎水性モノマーは、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸ドデシル、アクリル酸トリデシル、メタクリル酸トリデシル、アクリル酸テトラデシル、メタクリル酸テトラデシル、アクリル酸オクタデシル、メタクリル酸オクタデシル、メタクリル酸ステアリルのようなアルファ，ベータ−エチレン不飽和カルボン酸の高級アルキルエステル類、無水マレイン酸のエチル半エステル、マレイン酸ジエチル、並びに８〜２０個の炭素原子を有するアルカノールとエチレン不飽和カルボン酸（アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸及びアコニット酸など）との反応から誘導される他のアルキルエステル類、エチレン不飽和カルボン酸のアルキルアリールエステル類（アクリル酸ノニル−アルファ−フェニル、メタクリル酸ノニル−アルファ−フェニル、アクリル酸ドデシル−アルファ−フェニル及びメタクリル酸ドデシル−アルファ−フェニルなど）；Ｎ−アルキルエチレン不飽和アミド類（Ｎ−オクタデシルアクリルアミド、Ｎ−オクタデシルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジオクチルアクリルアミドなど）及びその類似誘導体；アルファ−オレフィン類（オクテン−１、デセン−１、ドデセン−１及びヘキサデセン−１など）；少なくとも８個の炭素を有するビニルアルキレート類（ラウリン酸ビニル及びステアリン酸ビニルなど）；ビニルアルキルエーテル類（ドデシルビニルエーテル及びヘキサデシルビニルエーテルなど）；Ｎ−ビニルアミド類（Ｎ−ビニルラウルアミド及びＮ−ビニルステアルアミドなど）；並びにアラルキルスチレン類（ｔ−ブチルスチレンなど）を含む。前述の疎水性モノマーの中で、アルキルが８〜２０個の炭素原子を有する、アクリル酸及びメタクリル酸のアルキルエステル類が好ましい。アルキルが１０〜２０個の炭素原子を有する、メタクリル酸アルキル類が更に好ましい。

この液体分散ポリマー組成物は、有利には少量の適切な架橋剤（多官能性ビニル付加モノマーなど）を重合混合物中に組み込むことにより架橋することができる。好ましくは水溶性架橋剤が使用される。

モノマー又はモノマーブレンドに可溶性である、任意の通常のポリエチレン不飽和架橋剤（ジ−、トリ−又はテトラエチレン不飽和である物質を含む）を使用することができる。好ましいのは、メチレンビスアクリルアミド、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジ（メタ）アクリルアミド、ビニルオキシエチルアクリレート又は−メタクリレートなどのような、ジエチレン不飽和化合物である。メチレンビスアクリルアミドが最も好ましい架橋剤である。

架橋剤の量は、一般にモノマー（又は複数のモノマー）１００万部（乾燥重量による）当たり、架橋剤約１００〜約１０，０００重量部の範囲である。最も好ましくは、およそ５００〜約２０００ppm、特に約５００〜約９００ppmである。最適量は、ルーチンの実験により決定することができる。

次に本発明の液体分散ポリマーは、
親水性非イオン性又はアニオン性ホモポリマー又はコポリマー、即ち、水溶性又は水膨潤性分散ポリマー又はコポリマー、
疎水性液体キャリヤー、
低ＨＬＢ界面活性剤と高ＨＬＢ界面活性剤（油中水型界面活性剤と水中油型界面活性剤）との混合物、及び
他の少量かつオプションの成分（例えば、残留水、残留揮発性炭化水素溶媒、及び高分子安定剤を含む）
を含む。

例えば、本発明の液体分散ポリマーが、全組成物の重量に基づいて、
３５％〜６５重量％の親水性非イオン性又はアニオン性ホモポリマー又はコポリマー、
１０％〜５０重量％の疎水性液体キャリヤー、及び
５％〜２５重量％の、低ＨＬＢ油中水型界面活性剤と高ＨＬＢ水中油型アクチベーター界面活性剤との界面活性剤混合物
を含む。

例えば、この液体分散ポリマーが、全組成物の重量に基づいて、
約４０％〜約６０重量％の非イオン性又はアニオン性ホモポリマー又はコポリマー、
約１５％〜約４５重量％の疎水性液体キャリヤー、及び
約８％〜約２０重量％の界面活性剤混合物
を含む。

具体的には、この液体分散ポリマーが、全組成物の重量に基づいて、
約４５％〜約５８重量％の非イオン性又はアニオン性ホモポリマー又はコポリマー、
約２０％〜約４０重量％の疎水性液体キャリヤー、及び
約１０％〜約１８重量％の界面活性剤混合物
を含む。

例えば、本発明の液体分散ポリマーが、全組成物の重量に基づいて、
約４５％〜約５８重量％の非イオン性又はアニオン性ホモポリマー又はコポリマー、
約２０％〜約４０重量％の疎水性液体キャリヤー、及び
約１０％〜約１８重量％の界面活性剤混合物
を含む。

例えば、本発明の液体分散ポリマーが、全組成物の重量に基づいて、
約４５％〜約５８重量％の、アクリル酸とアクリル酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩から誘導されるモノマー単位を含むアニオン性コポリマー、及び
約２２％〜約３８重量％の疎水性液体キャリヤー、及び
約１２％〜約１８重量％の、低ＨＬＢ油中水型界面活性剤と高ＨＬＢ水中油型アクチベーター界面活性剤との界面活性剤混合物
を含む。

例えば、アニオン性アクリル酸コポリマー中の酸基の約５０％を超えるか、又は約６５％〜約８５％は、塩、例えば、ナトリウム又はアンモニウム塩の形態である。

本発明の会合性液体分散ポリマーは、上記と同じ重量比を持ち、そしてここでは非イオン性又はアニオン性会合性コポリマーが、非イオン性又はアニオン性ホモポリマー又はコポリマーに置き換わる。

本発明の液体分散ポリマー及び会合性液体分散ポリマーは、全組成物の重量に基づいて約０．１％〜約８重量％のレベルでラテックスエマルション系における増粘剤として利用される。例えば、本発明の分散ポリマーは、全ラテックスエマルション系の重量に基づいて、約０．５％〜約７重量％、約１％〜約６重量％又は約２％〜約５重量％のレベルで利用される。

例えば、本発明の分散ポリマーは、全ラテックスエマルション系の重量に基づいて、約０．５％〜約８重量％、約０．５％〜約７重量％、約０．５％〜約６重量％、又は約０．５％〜約５重量％のレベルで利用される。

増粘剤としての本発明の液体分散ポリマー及び会合性液体分散ポリマーの量は、分子量及びホモポリマー又はコポリマーの選択を含む変数に依存してかなり変化しうる。

本発明の液体分散ポリマー及び会合性液体分散ポリマーは、ラテックスエマルション塗料における増粘剤として利用される。このような配合物は、周知であり、そして例えば、米国特許第4,395,524号、2,795,564号及び3,356,627号（その該当する開示内容は引用例として本明細書に取り込まれる）に記載されている。

したがって、有効量の本発明の液体分散ポリマーを加えることによる、水性ラテックスエマルションコーティング組成物を増粘するための、又はこれの粘度調整を可能にするための方法を提供することも本出願の主題である。

また、有効量の本発明の会合性液体分散ポリマーを加えることによる、水性エマルション系を増粘するための、又はこれの粘度調整を可能にするための方法を提供することも本発明の主題である。

本発明の方法により、本質的にセルロース系増粘剤を加える必要がなくなる。例えば、セルロース系増粘剤を加えない。

実施例
以下の液体分散ポリマー（ＬＤＰ）及び会合性液体分散ポリマー（ＡＬＤＰ）は、逆相エマルション重合により調製される。パーセントは、全組成物の重量パーセントである。

ＬＤＰ１：４０％ ２：１：１重量比のアクリル酸ナトリウム：アクリル酸：アクリルアミドのコポリマー
３０％ 鉱油
１０％ エトキシル化トリデシルアルコール
２０％ 水、残留揮発性有機物、高分子安定剤、モノオレイン酸ソルビタンの混合物

ＬＤＰ２：５５％ ３：１重量比のアクリル酸ナトリウム：アクリル酸のコポリマー
２５％ 鉱油
５％ エトキシル化トリデシルアルコール
１５％ 水、残留揮発性有機物、高分子安定剤、モノオレイン酸ソルビタンの混合物

ＬＤＰ３：５０％ ３：１重量比のアクリル酸アンモニウム：アクリル酸のコポリマー
２５％ 鉱油
５％ エトキシル化トリデシルアルコール
２０％ 水、残留揮発性有機物、高分子安定剤、モノオレイン酸ソルビタンの混合物

ＬＤＰ４：４５％ ４：１：１重量比のアクリル酸アンモニウム：アクリル酸：メタクリルアミドのコポリマー
３０％ 鉱油
１０％ エトキシル化トリデシルアルコール
１５％ 水、残留揮発性有機物、高分子安定剤、モノオレイン酸ソルビタンの混合物

ＬＤＰ５：５５％ ３：１：１重量比のアクリル酸アンモニウム：アクリル酸：アクリルアミドのコポリマー
２５％ 鉱油
５％ エトキシル化トリデシルアルコール
１５％ 水、残留揮発性有機物、高分子安定剤、モノオレイン酸ソルビタンの混合物

ＡＬＤＰ１：４０％ ２：１：１重量比のアクリル酸ナトリウム：アクリル酸：アクリルアミドのコポリマー；（コポリマーに基づいて１重量パーセントのステアリルエトキシ（１０）アリルエーテルを含む）
３０％ 鉱油
１０％ エトキシル化トリデシルアルコール
２０％ 水、残留揮発性有機物、高分子安定剤、モノオレイン酸ソルビタンの混合物

ＡＬＤＰ２：５５％ アクリル酸ナトリウム：アクリル酸の３：１混合物のコポリマー；（コポリマーに基づいて０．５重量パーセントのベヘニルエトキシ（２５）メタクリレートを含む）
２５％ 鉱油
５％ エトキシル化トリデシルアルコール
１５％ 水、残留揮発性有機物、高分子安定剤、モノオレイン酸ソルビタンの混合物

ＡＬＤＰ３：５０％ アクリル酸アンモニウム：アクリル酸の３：１混合物のコポリマー；（コポリマーに基づいて１重量％のステアリルエトキシ（２０）メタクリレートを含む）
２５％ 鉱油
５％ エトキシル化トリデシルアルコール
２０％ 水、残留揮発性有機物、高分子安定剤、モノオレイン酸ソルビタンの混合物

ＡＬＤＰ４：４５％ ４：１：１重量比のアクリル酸アンモニウム：アクリル酸：メタクリルアミドのコポリマー；（コポリマーに基づいて０．５重量％のステアリルエトキシ（１０）アリルエーテルを含む）
３０％ 鉱油
１０％ エトキシル化トリデシルアルコール
１５％ 水、残留揮発性有機物、高分子安定剤、モノオレイン酸ソルビタンの混合物

ＡＬＤＰ５：５５％ ３：１：１重量比のアクリル酸アンモニウム：アクリル酸：アクリルアミドのコポリマー；（コポリマーに基づいて１重量％のステアリルエトキシ（２０）メタクリレートを含む）
２５％ 鉱油
５％ エトキシル化トリデシルアルコール
１５％ 水、残留揮発性有機物、高分子安定剤、モノオレイン酸ソルビタンの混合物

実施例１
以下の標準的ラテックスエマルション塗料を調製した：
粉砕 ポンド/100ガロン
分散剤 １１
脱泡剤 ２
プロピレングリコール ６０
二酸化チタン ２７０

レットダウン
プロピレングリコール ５８
アクリルポリマー ５５６（固形分４６．５％）
保存料 １
凝集剤 １６
界面活性剤 ２
水 １５
脱泡剤 ３
セルロース増粘剤／水 ８０

セルロース増粘剤を上記の本発明の液体分散ポリマー及び会合性液体分散ポリマーである、ＬＤＰ１〜ＬＤＰ５及びＡＬＤＰ１〜ＡＬＤＰ５で置き換えて、この配合を繰り返した。優れた結果が得られた。本発明の配合物は、優れたレオロジー特性、優れた流れと均展性、良好な薄膜構築性、良好な長期安定性及び優れたスクラブ耐久性を示した。

実施例２
以下の８０％顔料容量濃度の標準的ラテックスエマルション塗料を調製した：
粉砕： 重量部
二酸化チタン ７．０
炭酸カルシウム ４１．０
水 ４１．１
アクリル分散剤 ０．４
泡消添加剤 ０．１

レットダウン：
ビニルアクリルラテックス ９．４
凝集溶剤 ０．５
アミン ０．５
１００部

種々の増粘剤をレットダウンに加えた。増粘剤のレベルは、塗料配合物に基づく重量パーセントとして下表に示した。粘度は、ラテックス塗料に適正であるように調整した。塗装のスクラブ耐久性は、シーン・ウェット・アブレイジョン・スクラブ・テスター（Sheen Wet Abrasion Scrub Tester）ＲＥＦ９０３で測定した。黒いレネタ（Leneta）スクラブ試験パネル／Ｐ１２１−１０Ｎ（２０ミル ウェット）への塗装。塗装を２４時間、４８時間及び１週間乾燥した後、塗料薄膜の劣化についてパネルを視覚的に検査した。「開始」は破損の最初の兆候である。「終了」は完全な破損である。

ＡＳＥは、アルカリ可溶性エマルションである。ＨＡＳＥは、疎水性修飾ＡＳＥである。それぞれ異なる市販の試料。

増粘剤として本発明の液体分散ポリマーを含むラテックス塗料は、優れたスクラブ耐久性を示した。

このスクラブ抵抗性実験は、本発明の液体分散ポリマー増粘剤を、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）及び会合性ＨＥＣ増粘剤の様々な市販の試料と比較して繰り返した。結果は下表に示した。

本発明の液体分散ポリマー増粘剤は、ＨＥＣ増粘剤に置き換えられると優れたスクラブ耐久性を提供した。

このスクラブ耐久性実験は、ラテックスを変化させて、本発明の液体分散ポリマー増粘剤をＨＥＣ増粘剤と比較して繰り返した。結果は下表に示した。

本発明の液体分散ポリマー増粘剤は、ラテックスの性質に関係なく、ＨＥＣ増粘剤に置き換えられると優れたスクラブ抵抗性を提供した。

Claims (30)

1. 液体分散ポリマーを含む水性ラテックスエマルションコーティング組成物であって、液体分散ポリマーが、疎水性液体キャリヤーに分散されている親水性非イオン性又はアニオン性ホモポリマー又はコポリマーを含み、水中油型アクチベーター界面活性剤を含み、液体分散ポリマーが微粒子の形状である組成物。
2. 本質的にセルロース系増粘剤を含まない、請求項１記載のコーティング組成物。
3. セルロース系増粘剤を含まない、請求項１記載のコーティング組成物。
4. 親水性アニオン性ホモポリマー又はコポリマーが、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸又はメタクリル酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩、２−アクリルアミド−２−メチル−プロパンスルホン酸又はそのアルカリ金属塩若しくはアンモニウム塩、スチレンスルホン酸ナトリウムよりなる群から選択されるエチレン不飽和モノマーから誘導され、親水性非イオン性ホモポリマー又はコポリマーが、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン及び水溶性ヒドロキシ置換アクリル酸又はメタクリル酸エステル類よりなる群から選択されるエチレン不飽和モノマーから誘導される、請求項１記載のコーティング組成物。
5. 親水性アニオン性ホモポリマー又はコポリマーが、アクリル酸、アクリル酸ナトリウム塩、アクリル酸アンモニウム塩、メタクリル酸、メタクリル酸ナトリウム塩、メタクリル酸アンモニウム塩よりなる群から選択されるエチレン不飽和モノマーから誘導され、親水性非イオン性ホモポリマー又はコポリマーが、アクリルアミド及びメタクリルアミドよりなる群から選択されるエチレン不飽和モノマーから誘導される、請求項１記載のコーティング組成物。
6. 液体分散ポリマーが、全組成物の重量に基づいて、
   約３５％〜約６５重量％の親水性非イオン性又はアニオン性ホモポリマー又はコポリマー、
   約１０％〜約５０重量％の疎水性液体キャリヤー、及び
   約５％〜約２５重量％の、低ＨＬＢ油中水型界面活性剤と高ＨＬＢ水中油型アクチベーター界面活性剤との界面活性剤混合物
   を含む、請求項１記載のコーティング組成物。
7. 液体分散ポリマーが、全組成物の重量に基づいて、
   約４５％〜約５８重量％の非イオン性又はアニオン性ホモポリマー又はコポリマー、
   約２０％〜約４０重量％の疎水性液体キャリヤー、及び
   約１０％〜約１８重量％の界面活性剤混合物
   を含む、請求項１記載のコーティング組成物。
8. 液体分散ポリマーが、全組成物の重量に基づいて、
   約４５％〜約５８重量％のアクリル酸とアクリル酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩から誘導されるモノマー単位を含むアニオン性コポリマー、及び
   約２２％〜約３８重量％の疎水性液体キャリヤー、及び
   約１２％〜約１８重量％の、低ＨＬＢ油中水型界面活性剤と高ＨＬＢ水中油型アクチベーター界面活性剤との界面活性剤混合物
   を含む、請求項１記載のコーティング組成物。
9. 液体分散ポリマーが、アクリル酸とアクリル酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩から誘導されるモノマー単位を含むアニオン性アクリル酸コポリマーを含み、このアニオン性アクリル酸コポリマー中の酸基の約５０％より多くが、塩の形態である、請求項１記載のコーティング組成物。
10. 液体分散ポリマーが、アクリル酸とアクリル酸のナトリウム塩又はアンモニウム塩から誘導されるモノマー単位を含むアニオン性アクリル酸コポリマーを含み、このアニオン性アクリル酸コポリマー中の酸基の約６５％〜約８５％が、そのナトリウム又はアンモニウム塩の形態である、請求項１記載のコーティング組成物。
11. 水中油型界面活性剤が、エトキシル化脂肪族アルコールである、請求項１記載のコーティング組成物。
12. 液体分散ポリマーが、全組成物の重量に基づいて、約０．５％〜約８重量％存在する、請求項１記載のコーティング組成物。
13. 会合性液体分散ポリマーであって、液体分散ポリマーが、疎水性液体キャリヤーに分散されている親水性非イオン性又はアニオン性コポリマーを含み、水中油型アクチベーター界面活性剤を含み、この液体分散ポリマーが微粒子の形状であり、このコポリマーが、会合性モノマーよりなる群から選択されるエチレン不飽和モノマーから誘導される少量の会合性モノマー単位を含む、ポリマー。
14. 会合性モノマーが、ステアリルエトキシ（２０）メタクリレート、ベヘニルエトキシ（２５）メタクリレート、ステアリルエトキシ（１０）アリルエーテル、ポリ（エチレングリコール）（メタ）アクリレート、ポリ（エチレングリコール）モノメチルエーテルモノ（メタ）アクリレート、ポリ（エチレングリコール）アクリレート及びポリ（エチレングリコール）モノメチルエーテルモノアクリレートよりなる群から選択される、請求項１３記載の会合性ポリマー。
15. 会合性モノマーが、ステアリルエトキシ（２０）メタクリレート、ベヘニルエトキシ（２５）メタクリレート及びステアリルエトキシ（１０）アリルエーテルよりなる群から選択される、請求項１３記載の会合性ポリマー。
16. 会合性モノマー単位が、コポリマーの重量に基づいて、コポリマー中に約５重量％未満存在する、請求項１３記載の会合性ポリマー。
17. 会合性モノマー単位が、コポリマーの重量に基づいて、コポリマー中に約２重量％未満存在する、請求項１３記載の会合性ポリマー。
18. 親水性非イオン性又はアニオン性コポリマーの主要部が、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸又はメタクリル酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩、２−アクリルアミド−２−メチル−プロパンスルホン酸又はそのアルカリ金属塩若しくはアンモニウム塩、スチレンスルホン酸ナトリウム、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン及び水溶性ヒドロキシ置換アクリル酸又はメタクリル酸エステル類よりなる群から選択される、エチレン不飽和モノマーから誘導される、請求項１３記載の会合性ポリマー。
19. 親水性非イオン性又はアニオン性コポリマーの主要部が、アクリル酸、アクリル酸ナトリウム塩、アクリル酸アンモニウム塩、メタクリル酸、メタクリル酸ナトリウム塩、メタクリル酸アンモニウム塩、アクリルアミド及びメタクリルアミドよりなる群から選択される、エチレン不飽和モノマーエチレン不飽和モノマーから誘導される、請求項１３記載の会合性ポリマー。
20. 全組成物の重量に基づいて、
    約３５％〜約６５重量％の親水性非イオン性又はアニオン性コポリマー、
    約１０％〜約５０重量％の疎水性液体キャリヤー、及び
    約５％〜約２５重量％の、低ＨＬＢ油中水型界面活性剤と高ＨＬＢ水中油型アクチベーター界面活性剤との界面活性剤混合物
    を含む、請求項１３記載の会合性ポリマー。
21. 全組成物の重量に基づいて、
    約４５％〜約５８重量％の非イオン性又はアニオン性コポリマー、
    約２０％〜約４０重量％の疎水性液体キャリヤー、及び
    約１０％〜約１８重量％の、低ＨＬＢ油中水型界面活性剤と高ＨＬＢ水中油型アクチベーター界面活性剤との界面活性剤混合物
    を含む、請求項１３記載の会合性ポリマー。
22. 全組成物の重量に基づいて、
    約４５％〜約５８重量％の、アクリル酸とアクリル酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩から誘導されるモノマー単位の主要部を含むアニオン性コポリマー、及び
    約２２％〜約３８重量％の疎水性液体キャリヤー、及び
    約１２％〜約１８重量％の、低ＨＬＢ油中水型界面活性剤と高ＨＬＢ水中油型アクチベーター界面活性剤との界面活性剤混合物
    を含む、請求項１３記載の会合性ポリマー。
23. アクリル酸とアクリル酸のアルカリ金属塩又はアンモニウム塩から誘導されるモノマー単位の主要部を含むアニオン性アクリル酸コポリマーを含み、このアニオン性アクリル酸コポリマー中の酸基の約５０％より多くが、塩の形態である、請求項１３記載の会合性ポリマー。
24. アクリル酸とアクリル酸のナトリウム塩又はアンモニウム塩から誘導されるモノマー単位の主要部を含むアニオン性アクリル酸コポリマーを含み、このアニオン性アクリル酸コポリマー中の酸基の約６５％〜約８５％が、そのナトリウム又はアンモニウム塩の形態である、請求項１３記載の会合性ポリマー。
25. 水中油型界面活性剤が、エトキシル化脂肪族アルコールである、請求項１３記載の会合性ポリマー。
26. 会合性液体分散ポリマーを含む水性エマルション系であって、
    液体分散ポリマーが、疎水性液体キャリヤーに分散されている親水性非イオン性又はアニオン性コポリマーを含み、水中油型アクチベーター界面活性剤を含み、この液体分散ポリマーが微粒子の形状であり、
    このコポリマーが、会合性モノマーよりなる群から選択されるエチレン不飽和モノマーから誘導される少量の会合性モノマー単位を含む、エマルション系。
27. 本質的にセルロース系増粘剤を含まない、請求項２６記載の水性エマルション系。
28. セルロース系増粘剤を含まない、請求項２６記載の水性エマルション系。
29. コーティング組成物、接着剤、インキ、顔料分散液及びラテックスよりなる群から選択される、請求項２６記載の水性エマルション系。
30. 液体分散ポリマーが、全組成物の重量に基づいて、約０．５％〜約８重量％存在する、請求項２６記載の水性エマルション系。