JP6174722B2 - アニオン性界面活性剤組成物及びその使用 - Google Patents
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Description
R−O−(C3H6O)x(C2H4O)y−SO3M (I)
式中、xが、0.5〜4未満の範囲内の実数であり、yが、2〜15の範囲内の実数であり、Mが、カチオンであり、Rが、以下の通りのアルキル部分分布を持つ種子油系直鎖アルキル部分の混合物であり、各重量%は、分布中に存在する全てのアルキル部分の重量に基づき、各分布についての全ての重量%が、合計で100重量%になる。
アルキル部分中の炭素原子 量
C6 0重量%〜40重量%
C8 20重量%〜40重量%
C10 20重量%〜45重量%
C12 10重量%〜45重量%
C14 0重量%〜40重量%
C6−C18 0重量%〜15重量%
R−O−(C3H6O)x(C2H4O)y−H (II)
式中、xが、0.5〜4未満の範囲内の実数であり、yが、2〜15の範囲内の実数であり、Rが、以下の通りのアルキル部分分布を持つ種子油系直鎖アルキル部分の混合物であり、各重量%は、分布中に存在する全てのアルキル部分の重量に基づき、各分布についての全ての重量%が、合計で100重量%になる。
アルキル部分中の炭素原子 量
C6 0重量%〜40重量%
C8 20重量%〜40重量%
C10 20重量%〜45重量%
C12 10重量%〜45重量%
C14 0重量%〜40重量%
C16−C18 0重量%〜15重量%
さらなる態様において、エマルジョン製剤中の乳化剤として本明細書に記載の界面活性剤組成物を使用する方法が提供される。
R−O−(C3H6O)x(C2H4O)y−SO3M (I)
式Iにおいて、各C3H6O部分はまた、プロピレンオキシ(−CH2−CH(CH3)−O−)または、PO部分とも呼ばれ、各C2H4O部分はまた、エチレンオキシまたはEO部分とも呼ばれ得る。加えて、xが、0.5〜3の範囲内の実数であり、yが、2〜15の範囲内の実数であり、Mが、カチオンである。最終的に、Rは、以下の表1に示す範囲に従ったアルキル部分分布を持つ種子油系直鎖アルキル部分の混合物を表す。
R−O−(C3H6O)x(C2H4O)y−H (II)
式IIにおいて、xは、0.5〜3の範囲内の実数であり、yは、2〜15の範囲内の実数であり、Rは、以下の表3に示す範囲に従ったアルキル部分分布を持つ種子油系直鎖アルキル部分の混合物を表す。
「アルキルアルコキシレートサルフェート」とは、R−O−(C3H6O)x(C2H4O)y−SO3Mを意味し、式中、xが3であり、yが3であり、MがNH4またはNaであり、RがC6−16アルコール混和物に由来する。
「非イオン性アルキルアルコキシレート1」とは、R−O−(C3H6O)x(C2H4O)y−Hを意味し、式中、xが3であり、yが3であり、RがC6−16アルコール混和物に由来する。
「非イオン性アルキルアルコキシレート2」とは、R2−O−(C3H6O)x(C2H4)y−Hを意味し、式中、xが5.5であり、yが9であり、R2が2−エチルヘキサノール(発明の物質ではない)である。
「アルキルアルコキシレートサルフェート混和物」とは、上のアルキルアルコキシレートサルフェートと非イオン性アルキルアルコキシレート1との混和物を意味する。
「APEサルフェート」とは、RHODAPEX(登録商標)CO−436(比較物質)としてRhodiaから入手可能なノニルフェノール−(EO)4サルフェート(APE物質)を意味する。
「APEを含まないサルフェート」とは、DISPONIL(登録商標)FES−32(比較物質)としてCognisから入手可能なC12〜14アルコール(EO)4サルフェートを意味する。
Chemithon硫酸化プロセスに基づいて、アルキルアルコキシレートサルフェートの実験室規模の試料を調製する。
発明の組成物及び比較の組成物の様々な特性が試験される。試験は以下の通り実施される。
粘度測定。室温(20℃)、紡錘体#62及び60rpm、標準試験GB/T−5561−1994を使用。
スチレン−ブチルアクリレートエマルジョンの基本的配合:
モノマーには、ブチルアクリレート、スチレン、アクリルアミド、及びアクリル酸が含まれる。
開始剤は、過硫酸アンモニウムである。
ガラス転移温度(Tg):23℃
アニオン性界面活性剤:0.51phm(100モノマー当たり)、非イオン性界面活性剤:0.54phm
純アクリレートエマルジョンの基本的な製剤:
モノマーには、アクリル酸、ブチルアクリレート、メタクリル酸が含まれる。
ガラス転移温度(Tg):10℃
アニオン性界面活性剤:1.0phm
アルキルアルコキシレートサルフェート組成物を、重炭酸ナトリウム、水、及び上述のモノマーで事前乳化させる。第2の部の界面活性剤組成物及び水を反応器に添加し、80〜90℃の範囲の温度まで加熱を開始し、その後、第1の部の過硫酸アンモニウムを添加する。3時間にわたる第2の部の過硫酸アンモニウムを有するプレエマルジョンの滴加を開始する。添加後、同一の温度で1時間保ち、エマルジョン重合を行う。室温まで冷却し、アンモニア水でpHを調節して、40℃で中性にした後、ポリマーエマルジョンを得る。
他のエマルジョン調製について、上述の手順に従う。乳化剤組成物が変化する。他のエマルジョンの乳化剤の詳細については、以下の表6を参照されたい。
エマルジョンでは低発泡性能が所望され、これは、下流エマルジョン用途における消泡剤の使用を低減することができ、生産効率を上昇させることもできる。高粘度エマルジョンにおいて、低発泡は、コーティング及び接着用途の両方における生成物の欠陥を低減するのに、特に所望される。
試験方法:CaCl2水溶液(5または10重量%の濃度)を20mLのエマルジョンに添加し、CaCl2含有エマルジョンを室温で48時間保管し、エマルジョンに存在するいずれの凝集または不均質性も不良なCa2+安定性の表れであり、その結果として、Ca2+安定性試験に不合格となる。試験結果が、表7に示される。
エマルジョン重合における重合安定性:洗浄し、周囲条件で乾燥させることによって反応の集合体を回収し、集合体の量を決定するためにはかりにかける。モノマーの総重量に対する集合体の重量パーセントは、重合安定性を指し示す。小さい値は、より良好な重合安定性を指し示す。
本開示は以下も包含する。
[1] 式Iのアルキルアルコキシレートサルフェートを含む界面活性剤組成物であって、
R−O−(C 3 H 6 O) x (C 2 H 4 O) y −SO 3 M (I)
式中、xが、0.5〜4未満の範囲内の実数であり、yが、2〜15の範囲内の実数であり、Mが、カチオンであり、Rが、以下の通りのアルキル部分分布を持つ種子油系直鎖アルキル部分の混合物であり、各重量%は、前記分布中に存在する全てのアルキル部分の重量に基づき、各分布についての全ての重量%が、合計で100重量%になる、前記界面活性剤組成物。
アルキル部分中の炭素原子 量
C 6 0重量%〜40重量%
C 8 20重量%〜40重量%
C 10 20重量%〜45重量%
C 12 10重量%〜45重量%
C 14 0重量%〜40重量%
C 16 −C 18 0重量%〜15重量%
[2] 式IIの非イオン性アルキルアルコキシレートをさらに含み、
R−O−(C 3 H 6 O) x (C 2 H 4 O) y −H (II)
式中、xが、0.5〜4未満の範囲内の実数であり、yが、2〜15の範囲内の実数であり、Rが、以下の通りのアルキル部分分布を持つ種子油系直鎖アルキル部分の混合物であり、各重量%は、前記分布中に存在する全てのアルキル部分の重量に基づき、各分布についての全ての重量%が、合計で100重量%になる、上記態様1に記載の前記界面活性剤組成物。
アルキル部分中の炭素原子 量
C 6 0重量%〜40重量%
C 8 20重量%〜40重量%
C 10 20重量%〜45重量%
C 12 10重量%〜45重量%
C 14 0重量%〜40重量%
C 16 −C 18 0重量%〜15重量%
[3] 水をさらに含み、式Iのアニオン性アルコキシレート、式IIの非イオン性アルキルアルコキシレート、及び前記水の総重量に基づいて、式Iのアルキルアルコキシレートサルフェートの量が20〜75重量%であり、式IIの非イオン性アルキルアルコキシレートの量が0.1〜30重量%であり、水の量が25〜75重量%である、上記態様2に記載の前記界面活性剤組成物。
[4] 式I及び式IIのxが、独立して、3以下の実数である、上記態様1〜3のいずれかに記載の前記界面活性剤組成物。
[5] 式I及び式IIのxが、独立して、2〜3の範囲内の実数である、上記態様1〜4のいずれかに記載の前記界面活性剤組成物。
[6] 式I及び式IIのyが、独立して、2〜10の範囲内の実数である、上記態様1〜5のいずれかに記載の前記界面活性剤組成物。
[7] 式I及び式IIのxが、独立して、2.5〜3であり、前記アルキル部分が、独立して、以下の通りである、上記態様1〜6のいずれかに記載の前記界面活性剤組成物。
アルキル部分中の炭素原子 量
C 6 0〜36%
C 8 22〜40%
C 10 27〜44%
C 12 14〜35%
C 14 5〜13%
C 16 −C 18 0〜5%
[8] エマルジョン重合製剤中に存在する、上記態様1〜7のいずれかに記載の前記界面活性剤組成物。
[9] エマルジョン重合用の乳化剤としての上記態様1〜7のいずれかに記載の前記界面活性剤組成物の使用。
Claims (7)
- 式I:
R−O−(C3H6O)x(C2H4O)y−SO3M (I)
式中、xが、0.5〜4未満の範囲内の実数であり、yが、2〜15の範囲内の実数であり、Mが、カチオンであり、Rが、以下の通りのアルキル部分分布を持つ種子油系直鎖アルキル部分の混合物であり、各重量%は、前記分布中に存在する全てのアルキル部分の重量に基づき、各分布についての全ての重量%が、合計で100重量%になる、
アルキル部分中の炭素原子 量
C6 0重量%〜40重量%
C8 20重量%〜40重量%
C10 20重量%〜45重量%
C12 10重量%〜45重量%
C14 0重量%〜40重量%
C16−C18 0重量%〜15重量%
のアルキルアルコキシレートサルフェート、
式II:
R−O−(C 3 H 6 O) x (C 2 H 4 O) y −H (II)
式中、xが、0.5〜4未満の範囲内の実数であり、yが、2〜15の範囲内の実数であり、Rが、以下の通りのアルキル部分分布を持つ種子油系直鎖アルキル部分の混合物であり、各重量%は、前記分布中に存在する全てのアルキル部分の重量に基づき、各分布についての全ての重量%が、合計で100重量%になる、
アルキル部分中の炭素原子 量
C 6 0重量%〜40重量%
C 8 20重量%〜40重量%
C 10 20重量%〜45重量%
C 12 10重量%〜45重量%
C 14 0重量%〜40重量%
C 16 −C 18 0重量%〜15重量%
の非イオン性アルキルアルコキシレート、及び
水
を含み、式Iのアニオン性アルコキシレート、式IIの非イオン性アルキルアルコキシレート、及び前記水の総重量に基づいて、式Iのアルキルアルコキシレートサルフェートの量が20〜75重量%であり、式IIの非イオン性アルキルアルコキシレートの量が0.1〜30重量%であり、水の量が25〜75重量%である、界面活性剤組成物。 - 式I及び式IIのxが、独立して、3以下の実数である、請求項1に記載の前記界面活性剤組成物。
- 式I及び式IIのxが、独立して、2〜3の範囲内の実数である、請求項1又は2に記載の前記界面活性剤組成物。
- 式I及び式IIのyが、独立して、2〜10の範囲内の実数である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の前記界面活性剤組成物。
- 式I及び式IIのxが、独立して、2.5〜3であり、前記アルキル部分が、独立して、以下の通りである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の前記界面活性剤組成物。
アルキル部分中の炭素原子 量
C6 0重量%〜36重量%
C8 22重量%〜40重量%
C10 27重量%〜44重量%
C12 14重量%〜35重量%
C14 5重量%〜13重量%
C16−C18 0重量%〜5重量% - エマルジョン重合製剤中に存在する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の前記界面活性剤組成物。
- エマルジョン重合用の乳化剤としての請求項1〜5のいずれか一項に記載の前記界面活性剤組成物の使用。
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