(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
11より低いか、またはそれに等しいpHを有する水性組成物であって、
増粘量のポリマーの安定なエマルジョンであって
５〜80重量％のアクリル酸のＣ2−Ｃ6アルキルエステルおよびメタクリル酸のＣ1−Ｃ6アルキルエステルから成る群より選択されるアクリレートモノマー（ａ）、
５〜80重量％の少なくとも１つの窒素または硫黄原子を含有するビニル置換複素環式化合物、（メト）アクリルアミド、モノ−またはジ−（Ｃ1−Ｃ4）アルキルアミノ（Ｃ1−Ｃ4）アルキル（メト）アクリレート、モノ−またはジ−（Ｃ1−Ｃ4）アルキルアミノ（Ｃ1−Ｃ4）アルキル（メト）アクリルアミドから成る群より選択されるモノマー（ｂ）、
０〜２重量％の架橋モノマー（ｃ）、および
モノエチレン系不飽和イソシアネートと１，２−ブチレンオキシドおよび１，２−エチレンオキシドのＣ1−Ｃ4アルコキシ末端ブロックコポリマーからなる非イオン界面活性剤とのウレタン反応生成物、非イオン界面活性剤とメチレンコハク酸との縮合により得られたエチレン系不飽和共重合性界面活性剤のモノマー、モノエチレン系不飽和モノイソシアネートとアミン官能性を有する非イオン界面活性剤との尿素反応生成物から選択される界面活性剤のモノマー、および１価の非イオン界面活性剤とモノエチレン系不飽和モノイソシアネートとのウレタン反応生成物である非イオンウレタンモノマーから成る群より選択される、０〜30重量％の会合モノマー（ｄ）、
から成る群より選択されるモノマーの１段階乳化重合により製造され、すべての百分率はモノマーの合計重量に基づき、前記乳化重合は水、前記ポリマーを水中に乳化するために有効な量のポリマーのコロイド安定剤を含まない第１界面活性剤、遊離基開始剤、および前記エマルジョンの合計重量に基づいて0.5〜20重量％のＣ2−Ｃ12直鎖状または分枝鎖状の１価のアルコールおよびエチレングリコール、プロピレングリコールおよびグリセロールから成る非ポリマー多価アルコールから成る群より選択されるアルコールの存在下に実施され、前記１段階乳化重合はポリマーのコロイド安定剤の不存在下に実施される前記エマルジョン；並びに
酸および、前記エマルジョンが製造された後に前記水性組成物の中に配合またはブレンドされる第２界面活性剤から成る群より選択される最小有効量の活性成分；
を含んでなる前記水性組成物。
【請求項２】
前記エマルジョンが、前記エマルジョンの合計重量に基づいて、15〜40重量％の前記ポリマーを含んでなる、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記エマルジョンが、前記モノマーの合計重量に基づいて、0.1〜５重量％の前記第１界面活性剤を含んでなり、前記第１界面活性剤がアニオン、カチオン、非イオン、両性および双性イオンの界面活性剤から成る群より選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記架橋モノマーが多ビニル置換芳香族モノマー、シクロパラフィンおよびシクロオレフィンから成る群より選択される脂環式モノマー、フタル酸の二官能エステル、メタクリル酸の二官能エステル、アクリル酸の多官能エステル、ジエン、トリエン、テトラエン、およびＮ−メチレン−ビス−アクリルアミドから成る群より選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記エマルジョンが、モノマーの合計重量に基づいて、0.1〜１重量％の前記架橋モノマーを含んでなる、請求項４に記載の組成物。
【請求項６】
前記エマルジョンが、モノマーの合計重量に基づいて、0.1〜10重量％の前記会合モノマーを含んでなる、請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
前記モノマー（ｂ）がＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ−ｔ−ブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ−ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルアクリルアミドおよびＮ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルメタクリルアミドから成る群より選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記第２界面活性剤がアニオン界面活性剤および非イオンの界面活性剤から成る群より選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
前記第２界面活性剤が、前記組成物の合計重量に基づいて、95重量％までの最小クレンジング量で存在する、請求項８に記載の組成物。
【請求項１０】
増粘された組成物の合計重量に基づいて、２〜95重量％の前記第２界面活性剤を含んでなる、請求項９に記載の組成物。
【請求項１１】
増粘された組成物の合計重量に基づいて、0.1〜95重量％の前記第２界面活性剤を含んでなる、請求項１に記載の組成物。
【請求項１２】
前記酸が、前記組成物の合計重量に基づいて、50重量％までの最小クレンジング量で存在する、請求項１に記載の組成物。
【請求項１３】
前記組成物の合計重量に基づいて、２〜50重量％の前記酸を含んでなる、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１４】
前記エマルジョンの増粘効率を改良するために有効な量で前記第２界面活性剤を含んでなる、請求項１２に記載の組成物。
【請求項１５】
前記組成物の合計重量に基づいて、0.1〜50重量％の前記酸を含んでなる、請求項１に記載の組成物。
【請求項１６】
前記組成物の合計重量に基づいて、0.5〜20乾燥重量％の前記ポリマーを含んでなる、請求項１に記載の組成物。
【請求項１７】
前記酸がクエン酸、硫酸、塩酸、リン酸、酢酸、ヒドロキシ酢酸およびスルファミン酸から成る群より選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項１８】
前記第２界面活性剤がラウリル硫酸ナトリウム、（ジ）アルキルスルホコハク酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキルエトキシレートおよびアルキルアリールエトキシレートから成る群より選択される、請求項１に記載の組成物。
【請求項１９】
11より低いか、またはそれに等しいpHを有する水性系中でレオロジー変性剤として使用するための組成物であって、前記エマルジョンは、ポリマーの安定なエマルジョンを含んでなり、前記エマルジョンは、
５〜80重量％のアクリル酸のＣ2−Ｃ6アルキルエステルおよびメタクリル酸のＣ1−Ｃ6アルキルエステルから成る群より選択されるアクリレートモノマー（ａ）、
５〜80重量％の少なくとも１つの窒素または硫黄原子を含有するビニル置換複素環式化合物、（メト）アクリルアミド、モノ−またはジ−（Ｃ1−Ｃ4）アルキルアミノ（Ｃ1−Ｃ4）アルキル（メト）アクリレート、モノ−またはジ−（Ｃ1−Ｃ4）アルキルアミノ（Ｃ1−Ｃ4）アルキル（メト）アクリルアミドから成る群より選択されるモノマー（ｂ）、
０〜２重量％の架橋モノマー（ｃ）、および
モノエチレン系不飽和イソシアネートと１，２−ブチレンオキシドおよび１，２−エチレンオキシドのＣ1−Ｃ4アルコキシ末端ブロックコポリマーからなる非イオン界面活性剤とのウレタン反応生成物、非イオン界面活性剤とメチレンコハク酸との縮合により得られたエチレン系不飽和共重合性界面活性剤のモノマー、モノエチレン系不飽和モノイソシアネートとアミン官能性を有する非イオン界面活性剤との尿素反応生成物から選択される界面活性剤のモノマー、および１価の非イオン界面活性剤とモノエチレン系不飽和イソシアネートとのウレタン反応生成物である非イオンウレタンモノマーから成る群より選択される、０〜30重量％の会合モノマー（ｄ）、
から成る群より選択されるモノマーの１段階乳化重合により製造され、すべての百分率はモノマーの合計重量に基づき、前記乳化重合は水、前記ポリマーを水中に乳化するために有効な量のポリマーのコロイド安定剤を含まない界面活性剤、遊離基開始剤、および前記エマルジョンの合計重量に基づいて0.5〜20重量％のＣ2−Ｃ12直鎖状または分枝鎖状の１価のアルコール並びにエチレングリコール、プロピレングリコールおよびグリセロールから成る非ポリマー多価アルコールから成る群より選択されるアルコールの存在下に実施され、前記乳化重合はポリマーコロイド安定剤の不存在下に実施されるものである、前記水性組成物。
【請求項２０】
前記エマルジョン組成物が、前記エマルジョンの合計重量に基づいて、15〜40重量％の前記ポリマーを含んでなる、請求項19に記載の組成物。
【請求項２１】
前記エマルジョンが、モノマーの合計重量に基づいて、0.1〜５重量％の前記界面活性剤を含んでなり、前記界面活性剤がアニオン、カチオン、両性および双性イオンの界面活性剤から成る群より選択される、請求項19に記載の組成物。
【請求項２２】
前記架橋モノマーが多ビニル置換芳香族モノマー、シクロパラフィンおよびシクロオレフィンから成る群より選択される脂環式モノマー、フタル酸の二官能エステル、メタクリル酸の二官能エステル、アクリル酸の多官能エステル、ジエン、トリエン、テトラエン、およびＮ−メチレン−ビス−アクリルアミドから成る群より選択される、請求項19に記載の組成物。
【請求項２３】
前記エマルジョンが、モノマーの合計重量に基づいて、0.1〜１重量％の前記架橋モノマーを含んでなる、請求項22に記載の組成物。
【請求項２４】
前記エマルジョンが、モノマーの合計重量に基づいて、0.1〜10重量％の前記会合モノマーを含んでなる、請求項19に記載の組成物。
【請求項２５】
前記モノマー（ｂ）がＮ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ−ｔ−ブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ−ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルアクリルアミドおよびＮ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルメタクリルアミドから成る群より選択される、請求項19に記載の組成物。
【請求項２６】
前記安定なエマルジョンから本質的に成る請求項19に記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
本発明は、アクリレートに基づくポリマーのレオロジー変性剤で増粘された、約11より低いか、またはそれに等しい、特に約0.4〜約10.5のpHを有する酸および／または界面活性剤を含有する水性組成物に関する。
レオロジー変性剤は、一般に、水性組成物のレオロジー性質を調節または変性するために使用される。このような性質は、粘度、流速、経時的粘度変化に対する安定性、およびこのような水性組成物中に粒子を懸濁させる能力を包含するが、これらに限定されない。使用される変性剤の特定のタイプは、変性すべき特定の水性組成物およびその変性された水性組成物の特定の最終用途に依存するであろう。慣用のレオロジー変性剤の例は、増粘剤、例えば、セルロース誘導体、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、および他の水溶性高分子、および酸基をもつモノマーが主鎖の中に導入されたコポリマーのエマルジョンを包含する。このような増粘剤は、繊維の処理および接着剤において広く使用されている。
セルロース誘導体およびポリビニルアルコールのような増粘剤を水性エマルジョンと混合するとき、増粘されたエマルジョンは経時的粘度変化に対して劣った安定性を示す傾向があることが報告された。セルロースは経時的に粘度を実質的に低下させると言われている。また、水性エマルジョンを増粘するために、大量のポリビニルアルコールが要求されることが報告された。このような増粘された水性エマルジョンは、例えば、接着剤およびコーティングにおいて、使用されるとき、高いレベルのエマルジョンは接着性および／または凝着性を喪失させ、ならびにそれから形成された被膜の耐水性を喪失させる。
水性エマルジョンを増粘することが知られているレオロジー変性剤の他のクラスは、典型的には会合変性剤と呼ばれるものである。このような会合変性剤は、米国特許第4,743,698号、米国特許第4,600,761号、再発行第33,156号、米国特許第4,792,343号、米国特許第4,384,096号、米国特許第3,657,175号、米国特許第5,102,936号および米国特許第5,294,692号明細書において報告されている。認められているように、これらの増粘剤は、塩基を添加するとき、有効となり、これにより増粘された組成物のpHをアルカリ性に上昇させるが、増粘剤は７より低いpHを有する水性組成物を増粘するように設計されていない。
変性剤を含有する水性組成物に酸を添加することによって「活性化」される他のレオロジー変性剤が、また、報告された。報告されているように、エマルジョンはコロイド安定剤を利用する遊離基乳化重合により製造される。エマルジョンを増粘すべき組成物と混合し、次いで酸を混合物に添加し、これにより系のpHを6.5〜0.5に低下させる。これらの増粘剤はある種の水性組成物の増粘において有効であると報告されているが、塩基性pHを有する水性組成物の増粘においては有効ではない。
経時的粘度変化および相分離に対して安定であり、被膜の性質、例えば、接着性／凝着性および耐水性に悪影響を及ぼさず、そして酸性および塩基性の双方の水性組成物を増粘するために好都合に使用することができるレオロジー変性剤を開発することは望ましいであろう。
本発明は、約11より低いか、またはそれに等しい、好ましくは約0.4〜約10.5のpHを有する増粘された水性組成物に関し、前記組成物は安定な、増粘量の、水性エマルジョンの形態の、アクリレートに基づくポリマーのレオロジー変性剤；並びに酸および界面活性剤から成る群より選択される活性成分を含んでなり、前記活性成分は前記増粘された組成物に特定の最終用途に要求される性能特性を提供するために有効な量で存在する。アクリレートに基づくポリマーのレオロジー変性剤の安定なエマルジョンは、約５〜約80重量％のアクリル酸のＣ2−Ｃ6アルキルエステルおよびメタクリル酸のＣ1−Ｃ6アルキルエステルから成る群より選択されるアクリレートモノマー（ａ）、約５〜約80重量％の少なくとも１つの窒素または硫黄原子を含有するビニル置換複素環式化合物、（メト）アクリルアミド、モノ−またはジ−（Ｃ1−Ｃ4）アルキルアミノ（Ｃ1−Ｃ4）アルキル（メト）アクリレート、モノ−またはジ−（Ｃ1−Ｃ4）アルキルアミノ（Ｃ1−Ｃ4）アルキル（メト）アクリルアミドから成る群より選択されるモノマー（ｂ）、０〜約２重量％の架橋モノマー（ｃ）、および０〜約30重量％の会合モノマー（ｄ）の１段階乳化重合により製造され、すべての百分率はモノマーの合計重量に基づく。この乳化重合は水、ポリマーを水中に乳化するために有効な量の第１界面活性剤、遊離基開始剤、および安定なエマルジョンの合計重量に基づいて約0.5〜約20重量％のＣ2−Ｃ12直鎖状または分枝鎖状の１価のアルコールおよび非ポリマー多価アルコール、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコールおよびグリセロールから成る群より選択されるアルコールの存在下に実施される。この乳化重合はポリマーのコロイド安定剤の本質的に不存在下に実施される。
本発明の典型的な増粘された水性組成物は、クレンザー、例えば、便器のクリーナー、硬質表面のクリーナーおよび液状ハンド皿洗浄洗浄剤、堀穿泥水添加剤、段ボール製造用含浸剤、接着剤、塗料、インク、染料および紙用静電防止剤を包含するが、これらに限定されない。このエマルジョンは安定であり、11より低いか、またはそれに等しいpHを有する水性組成物を増粘するためにこのエマルジョンを使用できないような感知可能な相分離または粘度変化が経時的に、例えば、標準的温度及び圧力において１〜５日間、認められないこと意味する。
アクリレートモノマー（ａ）は、アクリル酸およびＣ2−Ｃ6アルコール、例えば、エチルまたはプロピルアルコールからのエステル、およびメタクリル酸およびＣ1−Ｃ6アルコールからのエステルから成る群より選択される。（メト）アクリル酸は、本明細書において、アクリル酸およびメタクリル酸の双方を表示するために使用される。好ましいアクリレートモノマーはアクリル酸のＣ2−Ｃ6アルキルエステルを含んでなる。さらにより好ましくは、アクリレートモノマーはエチルアクリレートである。本発明の組成物の製造において、モノマーの合計重量に基づいて、約５〜約80重量％のアクリレートモノマーを使用する。好ましくは、モノマーの合計重量に基づいて、約15〜約70重量％のアクリレートモノマーを使用する。より好ましくは、約40〜約70重量％のアクリレートモノマーを使用する。
エマルジョンの製造においてメチルアクリレートを使用すべきではなく、それは本発明の境界および範囲内に入らない。なぜなら、それは経時的粘度変化に関して不安定であるエマルジョンを生ずることが見出されたからである。メチルアクリレートを使用して製造されたエマルジョンが粘度変化に対して不安定であることが見出されたので、ポリマーのコロイド安定剤の不存在においてメチルアクリレートを使用して製造されたポリマーと比較したとき、ポリマーのコロイド安定剤の不存在においてエチルアクリレートを使用して製造されたポリマーが経時的粘度変化に対する安定性を提供したことは予期せざることである。
アクリレートエステル（ａ）に加えて、少なくとも１つの窒素または硫黄原子を含有するビニル置換複素環式化合物、（メト）アクリルアミド、モノ−またはジ−（Ｃ1−Ｃ4）アルキルアミノ（Ｃ1−Ｃ4）アルキル（メト）アクリレート、モノ−またはジ−（Ｃ1−Ｃ4）アルキルアミノ（Ｃ1−Ｃ4）アルキル（メト）アクリルアミドから成る群より選択されるモノマー（ｂ）をそれと重合させる。典型的なモノマーは、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ−ｔ−ブチルアミノエチルアクリレート、Ｎ−ｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルアクリルアミドおよびＮ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルメタクリルアミドを包含する。本発明の変性剤の製造において、モノマーの合計重量に基づいて、約５〜約80重量％のモノマーを使用する。好ましくは、モノマーの合計重量に基づいて、約10〜約70重量％のモノマーを使用する。より好ましくは、約20〜約60重量％のモノマーを使用する。
必要なモノマーに加えて、ポリマーを架橋するモノマーもモノマーの合計重量に基づいて、約３重量％までの低い量で使用することができる。使用するとき、モノマーの合計重量に基づいて、好ましくは約0.1〜約３重量％のレベルにおいて架橋モノマーを使用する。架橋モノマーは、多ビニル置換芳香族モノマー、シクロパラフィンおよびシクロオレフィンから成る群より選択される脂環式モノマー、フタル酸の二官能エステル、メタクリル酸の二官能エステル、アクリル酸の多官能エステル、ジエン、トリエン、テトラエン、およびＮ−メチレン−ビス−アクリルアミドを包含する。典型的な架橋モノマーは、ジビニレンベンゼン、トリビニルベンゼン、１，２，４−トリビニルシクロヘキサン、１，５−ヘキサジエン、１，５，９−デカトリエン、１，９−デカジエン、および１，５−ヘプタジエン、ジ−アリルフタレート、エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ペンタ−およびテトラ−アクリレート、並びにＮ−メチレン−ビス−アクリルアミドを包含する。ポリエチレングリコールジメタクリレートは濁りを最小にするので、酸性水性組成物の増粘のために特に好ましい。
ある好ましい態様において、会合モノマーを、モノマーの合計重量に基づいて、約30重量％までの量で使用してレオロジー変性剤を製造することができる。使用するとき、好ましくはモノマーの合計重量に基づいて約0.1〜約10重量％の範囲のレベルにおいて会合モノマーを使用する。このようなモノマーは、米国特許第3,657,175号、米国特許第4,384,096号、米国特許第4,616,074号、米国特許第4,743,698号、米国特許第4,792,343号、米国特許第5,011,978号、米国特許第5,102,936号、米国特許第5,294,692号、および再発行第33,156号明細書に開示されており、それらのすべての内容はその全体において引用することによって本明細書の一部とされる。好ましい会合モノマーは下記のものを包含する：モノエチレン系不飽和イソシアネートと１，２−ブチレンオキシドおよび１，２−エチレンオキシドのＣ1−Ｃ4アルコキシ末端ブロックコポリマーからなる非インク界面活性剤とのウレタン反応生成物｛米国特許第5,294,692号（Barron et al.）明細書に開示されている｝、非イオン界面活性剤とメチレンコハク酸（イタコン酸としても知られている）との縮合により得られたエチレン系不飽和共重合性界面活性剤のモノマー｛米国特許第4,616,074号（Ruffner）明細書に開示されている｝、モノエチレン系不飽和モノイソシアネートとアミン官能性を有する非イオン界面活性剤との尿素反応生成物から選択される界面活性剤のモノマー｛米国特許第5,011,978号（Barron et al.）明細書に開示されている｝、および１価の非イオン界面活性剤とモノエチレン系不飽和イソシアネート、好ましくはエステル基を欠如するもの、例えば、アルファ、アルファ−ジメチル−ｍ−イソプロペニルベンジルイソシアネートとのウレタン反応生成物である非イオンウレタンモノマー｛米国再発行特許第33,156号（Shay et al.）明細書に開示されている｝。非イオン界面活性剤とメチレンコハク酸との縮合により得られたエチレン系不飽和共重合性界面活性剤のモノマーは特に好ましい。このようなモノマーを製造する方法は、引用することによって本明細書の一部とされた前述の種々の特許明細書に詳細に開示されている。
レオロジー変性剤は、まず、１段階乳化重合技術を利用してエマルジョンを形成することによって製造される。モノマー、水、遊離基開始剤、モノマーの重合のときポリマーを水中に分散させるために有効な量の第１界面活性剤、およびエマルジョンの合計重量に基づいて約0.5〜約20重量％のＣ2−Ｃ12直鎖状または分枝鎖状の１価のアルコールおよび非ポリマー多価アルコール、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコールおよびグリセロールから成る群より選択されるアルコールを重合反応器中で一緒にし、そして所望の温度に、モノマーを重合させるために有効である期間の間維持し、これによりモノマー（ａ）および（ｂ）のコポリマー、水、界面活性剤およびアルコールを含んでなるポリマーのエマルジョンを形成する。
好ましくは、重合反応器の内容物は、モノマーの重合を引き起こすために有効な温度にかつ時間の間維持する。好ましくは、重合反応は約30℃において開始し、重合反応器の内容物は約60℃に到達する。反応時間は約１〜約６時間であろう。前記条件は当業者の知識の範囲内であるから、乳化重合の当業者は必要な正確な温度および時間の条件を容易に確認することができるであろう。
エマルジョンの合計重量に基づいて、好ましくは約１〜約10重量％のアルコール、より好ましくは約１〜約５重量％のアルコールを使用する。エマルジョンの製造において、アルコールを使用しないか、または不十分な量のアルコールを使用するとき、生ずるエマルジョンは経時的粘度変化に対して安定ではないであろう。使用するアルコールのレベルを最小にすることが望ましい。使用するアルコールの最大量は、コスト、引火性および揮発性有機化合物の環境的問題のような因子により実際的に制限される。それらの因子以外において、20重量％を超える量のアルコールを使用できることが考えられる。
乳化重合によるエマルジョン製造の間において、エマルジョンの性質、特にエマルジョンの安定性を実質的に変更する量でポリマーのコロイド安定剤、例えば、ポリビニルアルコールを使用しないことが必須である。好ましくは、製造の間においてポリマーのコロイド安定剤をエマルジョンの間に使用しない。このようなポリマーのコロイド安定剤を使用すると、経時的粘度変化または相分離に対して安定ではないエマルジョンを生ずることが驚くべきことには発見された。したがって、エマルジョンおよびエマルジョンを含んでなるレオロジー変性剤は、ポリマーのコロイド安定剤を本質的に含まず、より好ましくは含まない。
本発明による増粘された水性組成物は、増粘量、すなわち、アクリレートに基づくエマルジョンを含有しない匹敵する組成物に比較して水性組成物を増粘するために有効な量、のアクリレートに基づく安定な水性エマルジョンを含有することに加えて、最小有効量の酸および第２界面活性剤から成る群より選択される活性成分も含むであろう。好ましくは、増粘された組成物は、増粘された組成物が、増粘された水性組成物の合計重量に基づいて乾燥重量で、約0.5乾燥重量％より多いエマルジョンポリマー、より好ましくは増粘された組成物の合計重量に基づいて、約0.5〜約20乾燥重量％のポリマーを含むように、十分なエマルジョンを含んでなるであろう。最も好ましくは、増粘された組成物は、増粘された組成物の合計重量に基づいて、約１〜約10乾燥重量％のエマルジョンポリマーを含んでなるであろう。
最小有効量とは、増粘された組成物の特定の最終用途に要求される特定の性能特性を有する増粘された水性組成物を提供するために有効な最小量で、増粘された水性組成物中に、活性成分が存在することを意味する。例えば、増粘された組成物がクレンザーである場合、後述するように、組成物はクリーニングの性能を提供しなくてはならない。ある場合において、界面活性剤を使用して、例えば、インクペーストの基剤または酸を含有するクレンザーにおいて、アクリレートに基づくエマルジョンの増粘効率を増強することができる。したがって、増粘された組成物は、増粘された組成物組成物の合計重量に基づいて、約0.1〜約95活性重量％の界面活性剤および／または約0.1〜約50活性重量％の酸を含んでなることができ、残部はポリマーおよび水、ならびに本明細書において開示する増粘された組成物において利用される可能な他の任意の慣用の成分である。
実際の活性成分および実際の最小有効量は、増粘された組成物をその中に使用すべき、実際の生成物／用途により決定されるであろう。例えば、最終用途がクリーニング組成物、例えば、便器のクリーナー、硬質表面のクリーナーまたは液状ハンド皿洗浄洗浄剤である場合、活性成分は酸および界面活性剤から成る群より選択され、最小クレンジング性能を達成するために有効な最小量で存在する。最小クレンジング性能とは、増粘された水性組成物が適用された支持体の表面から沈着物を清浄または除去するために有効な最小量で、活性成分が存在することを意味する。例えば、組成物を便器に適用する場合、水に対する連続的および／または反復した暴露により引き起こされる塩および汚れ、例えば、錆のような鉄塩およびその他を除去するために有効な最小量で、酸が存在することを意味する。この場合において、増粘された組成物は、増粘された組成物の合計重量に基づいて、約0.1〜約50活性重量％、より好ましくは約２〜約50活性重量％の酸を含んでなることができる。
組成物を液状ハンド皿洗浄洗浄剤の形態で、例えば、皿またはプレートに適用する場合、食物製品から生ずる油および脂肪の物質、乾燥食物製品それら自体、汚れ、およびその他のような沈着物を除去するために有効な最小量で、第２界面活性剤は存在するであろう。好ましくは、このようなクリーニング組成物は、増粘された水性組成物の合計重量に基づいて、約２〜約95活性重量％、より好ましくは約５〜約95活性重量％の酸を含んでなるであろう。
本発明の組成物において使用する典型的な酸は、クエン酸、硫酸、塩酸、リン酸、酢酸、ヒドロキシ酢酸、およびスルホン酸を包含するが、これらに限定されない。非イオン界面活性剤およびアニオン界面活性剤から成る群より選択される第２界面活性剤を組成物に添加するとき、驚くべきことには所望の性能に要求される量の酸を含んでなる組成物の相乗的増粘が認められた。それらの場合において、第２界面活性剤の添加は、酸を含んでなる水性組成物に添加される界面活性剤の量に依存して、80倍程度まで増粘効率を改良することが見出された。これらの場合において、酸は主要な適用機能を実行しそして第２界面活性剤はアクリレートに基づくエマルジョンの増粘効率を改良する働きをするので、第２界面活性剤は組成物の相乗的増粘を付与するために必要であるよりも大きいレベルで存在する必要はない。
本発明による増粘された水性組成物は、第２界面活性剤を最小クレンジング量で含んでなる組成物を包含する。このような増粘された組成物は、例えば、液状ハンド皿洗浄洗浄剤を包含する。増粘された水性組成物において使用することができる典型的な第２界面活性剤は、ラウリル硫酸ナトリウム、（ジ）アルキルスルホコハク酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルリン酸塩、アルキルエトキシレートおよびアルキルアリールエトキシレートを包含するが、これらに限定されない。第２界面活性剤は、アクリレートに基づくエマルジョン中に存在するために水性組成物中に存在するであろう第１界面活性剤に加えて、存在することに注意すべきである。したがって、第２界面活性剤は、エマルジョンが製造された後に、水性組成物の中に配合またはブレンドすることができ、そして第１界面活性剤と混同すべきではない。第２界面活性剤は第１界面活性剤と同一であることができるが、第２界面活性剤はアニオン界面活性剤および非イオン界面活性剤から成る群より選択されることが好ましく、こうしてエマルジョンの製造に使用される第１界面活性剤と異なることがある。
本発明の必須要素に加えて、増粘された水性組成物はその中に使用されることが知られている慣用の成分をさらに含むことができる。
下記の実施例により、本発明を単に例示する。これらの実施例は本明細書に添付される請求の範囲に記載される本発明の範囲を限定しない。
実施例１：酸の増粘
２つのエマルジョンを本明細書において前述した手順に従い製造し、それぞれ、実施例１Ａおよび１Ｂと表示した。エマルジョンの合計重量に基づいて20重量％のポリマー固形分において、アクリレート−エステルおよびアルキルアミノ（メト）アクリレートモノマーを用いて、各エマルジョンを製造した。増粘された組成物の合計重量に基づいたポリマー固形分が表１に記載されている通りであるようなレベルにおいて、酸を含有する溶液の中に各エマルジョンを混入した。
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実施例２：界面活性剤の増粘
安定なエマルジョン１Ａを、記載したポリマー固形分において、商業的に入手可能な液状ハンド皿洗浄洗浄剤に典型的なアニオン界面活性剤および非イオン界面活性剤のブレンド（２（ａ））に添加した。安定なエマルジョンの添加の前および後の双方において、界面活性剤のブレンドのpHおよびブルックフィールド粘度を記録した。次いで、界面活性剤の組成物のpHを50％の水酸化ナトリウム溶液の添加によりpH10に調節し、生ずるブルックフィールド粘度を再び記録した。安定なエマルジョンの生成物は、予期せざることには、pH8.4およびpH10において、界面活性剤のブレンドの粘度を有意に増加させた。
活性成分として第２界面活性剤を含んでなる水性組成物を増粘する、本発明の代表的な安定エマルジョンの安定剤の能力を研究するために、アニオン界面活性剤および非イオン界面活性剤の追加の試料を選択した。この実施例の組成物は酸性物質を含有せず、そして中和剤、相溶化剤、安定剤、またはその他として、酸性物質を添加しないことに注目することは意味がある。表２に含まれるデータは、アニオン界面活性剤（ラウリル硫酸ナトリウム（２（ｄ））、および非イオン界面活性剤（ノニルフェノール４モルのエトキシレート（２（ｆ））についてのそのままの粘度およびpHの測定値を含む。また、その表２は、本発明の安定なエマルジョン増粘剤の記載したレベルの添加後において、言及する界面活性剤の試料の生じた粘度およびpHを提供し、アルカリ性pHにおいて界面活性剤の粘度の予期せざる実質的な増加を提供する、安定なエマルジョンの増粘剤の能力を証明する。
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実施例３：酸系を含有する界面活性剤の増粘
酸性系を含有する界面活性剤中の安定なエマルジョン生成物の相互作用の評価は、下記表３中のデータを提供した。５活性重量％のクエン酸を含有する溶液を調製した。合計の溶液重量に基づいて２％の乾燥ポリマーのレベルにおける安定なエマルジョン生成物の添加は、クエン酸溶液のブルックフィールド粘度を有意に増加させた。増粘された酸溶液に、２ｇの増分で、エトキシル化アルキル化フェノール界面活性剤（HLB 8.8）を添加した。非イオン界面活性剤の増分的添加に対する粘度の応答を記録し、そしてこれは双方の界面活性剤を含有する系を増粘する安定なエマルジョン生成物の能力を証明する。表３において言及する界面活性剤を越えた添加した界面活性剤のHLBの増加は、言及した表３の粘度のデータに対して界面活性剤の連続した添加とともに、いっそう容易に減少する系の粘度の初期増加を提供することが期待される。
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