JP6463365B2

JP6463365B2 - 水性コーティング組成物

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Publication number: JP6463365B2
Application number: JP2016543938A
Authority: JP
Inventors: ヴァレリー・パーディゴン; セオドア・タイサック
Original assignee: Rohm and Haas Co
Current assignee: Rohm and Haas Co
Priority date: 2013-09-18
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2019-01-30
Anticipated expiration: 2034-09-12
Also published as: MX2016002909A; JP2016532769A; WO2015041942A1; AU2014321557A1; CN105555862A; US20160194511A1; EP3013903B1; EP3013903A1

Description

本発明は、床仕上げとして特に有用な水性コーティング組成物に関する。

床及び他の表面上に使用される水性コーティング組成物は、架橋中に添加するための遷移金属イオン、例えば、亜鉛を従来使用しているか、または、シランカップリング剤を組み込んでいる。例えば、米国特許第７，８１２，０９０号は、ビニル基を含有するシランカップリング剤を用いた共重合によって形成されるラテックスポリマーを含有する組成物を開示する。しかしながら、この先行技術は、床コーティングの耐アルコール性の問題に対処しない。

本発明によって対処される問題は、アルコールに耐性のある改善された水性コーティング組成物を提供することである。
発明の記載

本発明は、（ａ）芳香族−アクリル系ポリマーと、（ｂ）エポキシシランと、（ｃ）Ｃ_１０−Ｃ_２０アルキル基及び２個〜４個のエチレンオキシドの重合単位を含む非イオン性界面活性剤と、を含む水性組成物であって、該組成物が、亜鉛、カルシウム、及びマグネシウムを実質的に含まず、該組成物のｐＨが、６．５〜８．０である、水性組成物を提供する。

本発明は、（ａ）芳香族−アクリル系ポリマーと、（ｂ）エポキシシランと、（ｃ）Ｃ_１０−Ｃ_２０アルキル基及び２個〜４個のエチレンオキシドの重合単位を含む非イオン性界面活性剤と、を含む成分を、水性媒体中で合わせて、水性組成物を形成することによって、コーティング組成物を生成するための方法であって、該水性組成物が、亜鉛、カルシウム、及びマグネシウムを実質的に含まず、６．５〜８．０のｐＨを有する、該方法をさらに対象とする。

本発明は、基材をコーティングするための方法をさらに対象とする。本方法は、（ａ）芳香族−アクリル系ポリマーと、（ｂ）エポキシシランと、（ｃ）Ｃ_１０−Ｃ_２０アルキル基及び２個〜４個のエチレンオキシドの重合単位を含む非イオン性界面活性剤と、を含む成分を合わせることによって形成される水性組成物を、基材に塗布することを含み、該水性組成物は、亜鉛、カルシウム、及びマグネシウムを実質的に含まず、６．５〜８．０のｐＨを有する。

別段の定めがない限り、百分率は重量百分率（重量％）であり、温度は℃を単位とし、結果は室温（２０〜２５℃）で得られたものである。モノマーの重量百分率は、重合混合物中のモノマーの総重量に基づく。配合物成分とともに列記される百分率は、水性乳剤または分散液の固形物率である。

本明細書において使用される場合、「（メタ）アクリル系」という用語は、アクリル系及び／またはメタクリル系を指し、「（メタ）アクリレート」は、アクリレート及び／またはメタクリレートを指す。「（メタ）アクリルアミド」という用語は、アクリルアミド（ＡＭ）及び／またはメタクリルアミド（ＭＡＭ）を指す。「アクリル系モノマー」は、アクリル酸（ＡＡ）、メタクリル酸（ＭＡＡ）、ＡＡ及びＭＡＡのエステル、イタコン酸（ＩＡ）、クロトン酸（ＣＡ）、アクリルアミド（ＡＭ）、メタクリルアミド（ＭＡＭ）、ならびにＡＭ及びＭＡＭの誘導体、例えば、アルキル（メタ）アクリルアミドを含む。ＡＡ及びＭＡＡのエステルとしては、アルキル、ヒドロキシアルキル、ホスホアルキル、及びスルホアルキルエステル、例えば、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）、エチルメタクリレート（ＥＭＡ）、ブチルメタクリレート（ＢＭＡ）、イソブチルメタクリレート（ｉＢＭＡ）、ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）、メチルアクリレート（ＭＡ）、エチルアクリレート（ＥＡ）、ブチルアクリレート（ＢＡ）、エチルヘキシルアクリレート（ＥＨＡ）、及びホスホエチルメタクリレート（ＰＥＭ）が挙げられるが、これらに限定されない。「ビニルモノマー」という用語は、窒素または酸素などのヘテロ原子に結合している炭素−炭素二重結合を含有するモノマーを指す。ビニルモノマーの例としては、ビニルアセテート、ビニルホルムアミド、ビニルアセトアミド、ビニルピロリドン、ビニルカプロラクタム、ならびにビニルネオデカノエート及びビニルステアレートなどの長鎖ビニルアルカノエートが挙げられるが、これらに限定されない。「芳香族−アクリル系ポリマー」という用語は、アクリル系モノマーとビニル芳香族モノマーまたはビニルシクロヘキシルモノマーとのポリマーを指す。ビニル芳香族モノマーは、１分子当たり１個のエチレン性不飽和基を有する。ビニル芳香族モノマーの例としては、４−メチルスチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メトキシスチレン、２−ヒドロキシメチルスチレン、４−エチルスチレン、４−エトキシスチレン、３，４−ジメチルスチレン、２−クロロスチレン、３−クロロスチレン、４−クロロ−３−メチルスチレン、４−ｔ−ブチルスチレン、２，４−ジクロロスチレン、２，６−ジクロロスチレン、１−ビニルナプタレン、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、及びベンジルアクリレートが挙げられる。好ましいビニル芳香族モノマーとしては、ビニルピリジン、スチレン（Ｓｔｙ）、及び４−メチルスチレン（ビニルトルエン）が挙げられる。「スチレン−アクリル系ポリマー」という用語は、アクリル系モノマーと、少なくとも５０％のアクリル系モノマー、スチレン、及びビニルトルエンを含むコポリマーとのポリマーを指す。好ましくは、スチレン−アクリル系ポリマーは、少なくとも７５％、より好ましくは少なくとも８５％、最も好ましくは少なくとも９５％の、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリレート、またはスチレンに由来するモノマー残基を有する。好ましくは、いかなる残留モノマー単位も、ビニルモノマーに由来する。

本発明の目的のために、脂肪族化合物は、芳香環を含有しない化合物であり、すなわちそれらは、直鎖または分岐鎖及び非芳香環の両方を含み得る。アルキル基は、直鎖または分岐鎖の炭化水素基である。

芳香族−アクリル系ポリマーと、エポキシシランと、Ｃ_１０−Ｃ_２０アルキル基及び２個〜４個のエチレンオキシドの重合単位を含む非イオン性界面活性剤と、を含有する、本発明の水性組成物は、芳香族−アクリル系ポリマーと反応する遊離エポキシシランを、ほとんどまたは全く含有しない場合がある。遊離エポキシシランの量は、経時的に減少する。好ましくは、本水性組成物は、その形成の２４時間以内、好ましくは２０時間以内に基材に塗布される。好ましくは、本組成物は、形成の少なくとも１時間後、好ましくは少なくとも２時間後、好ましくは少なくとも６時間後、好ましくは少なくとも１２時間後に基材に塗布される。

本発明の水性組成物は、亜鉛、カルシウム、及びマグネシウムを実質的に含まず、例えばそれは、３つすべての金属を合計０．５％未満、あるいは０．２％未満、あるいは０．１％未満、あるいは０．０５％未満含有する。好ましくは、本組成物は、遷移金属イオンを実質的に含まず、例えばそれは、０．５％未満、あるいは０．２％未満、あるいは０．１％未満、あるいは０．０５％未満含有する。

架橋剤は、２個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーであり、例えば、ジビニル芳香族化合物、ジ、トリ、及びテトラ−（メタ）アクリレートエステル、ジ、トリ、及びテトラ−アリルエーテルまたはエステル化合物、ならびにアリル（メタ）アクリレートを含み得る。そのようなモノマーの好ましい例としては、ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、テトラアリルペンタエリスリトール、トリアリルペンタエリスリトール、ジアリルペンタエリスリトール、ジアリルフタレート、ジアリルマレート、トリアリルシアヌレート、ビスフェノールＡジアリルエーテル、アリルスクロース、メチレンビスアクリルアミド、トリメチロールプロパントリアクリレート、アリルメタクリレート（ＡＬＭＡ）、エチレングリコールジメタクリレート（ＥＧＤＭＡ）、ヘキサン−１，６−ジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）、及びブチレングリコールジメタクリレート（ＢＧＤＭＡ）が挙げられる。特に好ましい架橋剤としては、ＤＶＢ、ＡＬＭＡ、ＥＧＤＭＡ、ＨＤＤＡ、及びＢＧＤＭＡ、好ましくはＡＬＭＡが挙げられる。好ましくは、芳香族−アクリル系ポリマー中の重合架橋剤単位の量は、少なくとも０．２％、好ましくは少なくとも０．４％、好ましくは少なくとも０．５％、好ましくは少なくとも０．６％、好ましくは少なくとも０．７％である。好ましくは、ポリマー中の架橋剤残基の量は、２％以下、好ましくは１．８％以下、好ましくは１．５％以下、好ましくは１．２％以下、好ましくは１％以下、好ましくは０．９％以下である。好ましくは、架橋剤の分子量は、１８０〜３３０、あるいは２００〜３００である。好ましくは、架橋剤は、ジエチレン性不飽和、例えば、ＤＶＢ、ＡＬＭＡ、またはジオールのジ（メタ）アクリレートエステルである。好ましくは、架橋剤は、１００〜２５０、あるいは１１０〜２３０、あるいは１１０〜２００、あるいは１１５〜１６０の分子量を有するジエチレン性不飽和架橋剤である。

好ましくは、ポリマーは、多段ポリマーではない。好ましくは、ポリマーは、少なくとも１個のビニル芳香族モノマーの重合単位を２５〜５０重量％含む。好ましくは、ポリマーは、少なくとも１個のビニル芳香族モノマーの重合単位を、少なくとも２８％、好ましくは少なくとも３０％、好ましくは少なくとも３２％含み、好ましくは、ポリマーは、少なくとも１個のビニル芳香族モノマーの重合単位を、４５％以下、好ましくは４２％以下、あるいは４０％以下、好ましくは３８％以下含む。好ましくは、ビニル芳香族モノマーはスチレンである。好ましくは、ポリマーは、アクリル系モノマーの重合残基を４８〜７４重量％、好ましくは少なくとも５４重量％、好ましくは少なくとも５６重量％、好ましくは７１重量％以下、好ましくは６９重量％以下含む。

好ましくは、ポリマーは、Ｃ_１−Ｃ_８アルキル（メタ）アクリレート（複数可）のモノマー単位をさらに含む。好ましくは、Ｃ_１−Ｃ_８アルキル（メタ）アクリレート（複数可）は、アルキルメタクリレート及びアルキルアクリレート、好ましくはＣ_１−Ｃ_２アルキルメタクリレート（ＭＭＡまたはＥＭＡ）及びＣ_４−Ｃ_８アルキルアクリレート（例えば、ＢＡまたはＥＨＡ）、好ましくはＭＭＡ及びＣ_４−Ｃ_８アルキルアクリレート、好ましくはＭＭＡ及びＢＡを含む。好ましくは、Ｃ_１−Ｃ_８アルキル（メタ）アクリレートモノマー単位の総量は、３４％〜７０％である。好ましくは、Ｃ_１−Ｃ_８アルキル（メタ）アクリレートモノマー単位の総量は、少なくとも３６％、好ましくは少なくとも３８％、好ましくは少なくとも４０％、好ましくは少なくとも４２％、好ましくは少なくとも４４％、好ましくは少なくとも４６％、好ましくは少なくとも４８％である。好ましくは、Ｃ_１−Ｃ_８アルキル（メタ）アクリレートモノマー単位の総量は、６８％以下、好ましくは６６％以下、好ましくは６４％以下、好ましくは６２％以下、好ましくは６０％以下、好ましくは５８％以下である。

好ましくは、ポリマーは、メタクリル酸の重合単位を、少なくとも５％、好ましくは少なくとも８％、好ましくは少なくとも１０％、好ましくは少なくとも１２％、好ましくは少なくとも１４％含有し、好ましくは、ポリマーは、メタクリル酸の重合単位を、２２％以下、好ましくは２０％以下、好ましくは１８％以下、好ましくは１７％以下含有する。

好ましくは、エポキシシランは、１個のエポキシ基及び１個のシラン基を有する脂肪族化合物、好ましくは飽和脂肪族化合物である。好ましくは、エポキシシランは、８個〜１６個、好ましくは９個〜１４個の炭素原子を有する。好ましくは、エポキシシランは、式Ｒ^１（ＣＨ_２）_ｎＳｉＲ^２Ｒ^３Ｒ^４を有し、式中、Ｒ^１は、エポキシド環を含有するＣ_３−Ｃ_８脂肪族基であり、ｎは、１〜４の整数であり、Ｒ^２、Ｒ^３、及びＲ^４は、独立して、Ｃ_１−Ｃ_４アルキルまたはＣ_１−Ｃ_４アルコキシである。好ましくは、Ｒ^１は、グリシジルオキシまたは３，４−エポキシシクロヘキシルである。好ましくは、Ｒ^２、Ｒ^３、及びＲ^４のうちの少なくとも２つは、Ｃ_１−Ｃ_４アルコキシ、好ましくはメトキシまたはエトキシである。好ましくは、ｎは、２または３である。好ましくは、Ｒ^２、Ｒ^３、及びＲ^４は、独立して、メチル、エチル、メトキシ、またはエトキシである。

非イオン性界面活性剤は、２個〜４個のエチレンオキシドの重合単位を含み、すなわち、エチレンオキシド単位の数平均は、２〜４、好ましくは２．５〜３．５、好ましくは約３である。好ましくは、非イオン性界面活性剤は、Ｃ_１２−Ｃ_１８アルキル基、好ましくはＣ_１２−Ｃ_１６アルキル基、好ましくはＣ_１２−Ｃ_１４アルキル基を含む。好ましくは、界面活性剤は、アルキル基の混合物を指示される範囲内で含有する。

好ましくは、本水性組成物のｐＨは、７．８以下、好ましくは７．６以下、好ましくは少なくとも６．８、好ましくは少なくとも７である。

好ましくは、本水性コーティング組成物は、１０％〜２５％、好ましくは１１％〜２０％、好ましくは１２％〜１８％、好ましくは１３％〜１６％のポリマーを含む。百分率は、本コーティング組成物の全重量中のポリマー固形物の量に基づいて算出される。ポリマーの総量が上に定められた量以内である、本発明による１つより多くのポリマーが存在し得る。

好ましくは、本発明に使用されるポリマーは、例えば、過酸素（ｐｅｒｏｘｙｇｅｎ）化合物またはジアゾ化合物などのフリーラジカル開始剤、そして任意に連鎖移動剤を使用する、周知の乳化重合方法及び当該技術分野で知られる任意の他の好適な方法を使用して、モノマーを共重合することによって調製される。例えば、米国第５５７４０９０号に記載される方法に、連鎖移動剤の添加を加えたものが好適である。ポリマー主鎖の長さは、典型的に、あらゆる架橋が除去された場合、分子量（Ｍ_ｗ）が少なくとも４０，０００、好ましくは少なくとも６０，０００、好ましくは少なくとも８０，０００、好ましくは少なくとも１００，０００、好ましくは少なくとも２００，０００、好ましくは少なくとも２５０，０００、好ましくは１，０００，０００以下、好ましくは７００，０００以下、好ましくは５００，０００以下、好ましくは３００，０００以下になるようなものである。

好ましくは、本発明のポリマーは、芳香族−アクリル系ポリマー、より好ましくはスチレン−アクリル系ポリマーである。好ましくは、本水性コーティング組成物は、少なくとも４５％、あるいは少なくとも５０％、あるいは少なくとも５５％、あるいは少なくとも６０％、あるいは少なくとも６５％の水を有する。好ましくは、本水性組成物は、１０％以下、あるいは８％以下、あるいは６％以下の有機溶媒を含有する。いくつかの実施形態では、本組成物は、少なくとも２％、あるいは少なくとも４％、あるいは少なくとも４．５％の有機溶媒を含有する。好ましい有機溶媒としては、例えば、脂肪族グリコールエーテル及びエステル、好ましくはジエチレングリコールまたはジプロピレングリコール及び２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレートのメチルもしくはエチルモノエーテルが挙げられる。

本発明の方法で使用される組成物の重要な特徴は、本発明の組成物から形成される膜の膨潤率である。未架橋の非晶質ポリマー、軽度に架橋されているポリマー、または十分な度合いの分子間及び分子内架橋を経ていないものは、適切な溶媒によって高度に溶媒和される。それらの低減した自由体積のため、十分に架橋されている本発明のポリマーに基づく組成物の膜の膨潤度はより低い。これらのより膨潤度の低いポリマー分子は、アルコールが接触したときに膜をあまり膨潤させず、ひいては保護コーティングとして使用される際により少ない損傷を示す。他の可変要因、例えばポリマー分子量、ポリマー組成、選択された溶媒の組成、ならびにポリマー及び溶媒の互いに対する親和性などが、膨潤率に影響する。

主要なモノマーとしてのアクリル系エステル及びスチレンに基づく組成物については、イソプロパノール及びエタノールなどのアルコールが、膨潤率の決定に適切な溶媒である。試験されるポリマーの組成物に適切なものとして他の溶媒が選択されてもよいが、このポリマーが水性乳剤から溶媒に添加されるため、溶媒は水と相溶性または混和性であることが好ましい。

乳剤ポリマー粒子の平均粒子直径は、典型的には４０ナノメートル〜１０００ナノメートル、好ましくは４０ナノメートル〜３００ナノメートルである。本明細書における粒径は、ＢｒｏｏｋｈａｖｅｎＢＩ−９０分析機で動的光散乱法によって測定されたものであった。ラテックス試料は、１ＮＫＣｌ（水溶液）で適切な濃度に希釈された。

本発明の床コーティング組成物は、他の成分、例えば、ワックス、アルカリ可溶性樹脂、可塑剤、合体剤（ｃｏａｌｅｓｃｅｎｔ）、湿潤助剤、消泡剤、可溶性または分散性殺生物剤、ポリウレタン分散液、シリケートなどを任意に含み得る。本発明のアルカリ可溶性樹脂は、ポリマー固形物に基づいて、０％〜１０％、より好ましくは２％〜７％の範囲内である。ワックスは、ワックス固形物に基づいて、２％〜１０％、より好ましい２．５％〜６％の範囲内で使用される。好ましくは、本水性組成物中の合体剤、平滑剤（ｌｅｖｅｌｉｎｇａｇｅｎｔ）、及び可塑剤の総量は、２０重量％以下、好ましくは１５重量％以下、好ましくは１３重量％以下、好ましくは少なくとも５重量％、好ましくは少なくとも７重量％である。合体剤及び可塑剤は、典型的には有機溶媒である。好ましくは、本水性組成物中の水の量は、少なくとも５０重量％、好ましくは少なくとも５５重量％、好ましくは少なくとも６０重量％、好ましくは少なくとも６５重量％、好ましくは少なくとも６８重量％、好ましくは８５重量％以下、好ましくは８０重量％以下、好ましくは７８重量％以下である。

本発明の方法では、本水性組成物は、表面、例えば、床、壁、カウンター甲板、屋根などに塗布される。本組成物が塗布され得る材料としては、石、コンクリート、アスファルト、屋根基材、リノリウム、タイル、木材、削片板または繊維板、ガラス、革、紙、及びボール紙が挙げられる。好ましくは、本組成物は、床に塗布される。好ましくは、本組成物は、外部加熱、換気、または湿度制御を伴わずに周囲条件下で硬化されるが、これらは必要に応じて使用されてもよい。

様々なポリマー配合物を基材上にコーティングし、アルコール：イソプロパノール（ＩＰＡ）及びエタノール（ＥｔＯＨ）への耐性について評価した。百分率は、指示されるアルコールの水中での体積率を指す。

評価したポリマー：
ポリマー１：３２．８％のＢＡ／１５．９％のＭＭＡ／３４．７％のＳＴＹ／１５．９％のＭＡＡ／０．７％のＡＬＭＡ（約１７０，０００ダルトンの平均分子量をもたらすようにｎ−ドデシルメルカプタンを使用したことを除いて、米国第５，５７４，０９０号に従って作製した）及びＣＡＳ番号６８４３９−５０−９を有するおよそ３モルのＥＯを含む脂肪アルコールＣ_１２−Ｃ_１４を、２重量％で添加し、乳剤の最終固形物を３８％に調整し、乳剤の最終ｐＨは７．５であった。

ポリマー２：２５．２％のＢＡ／３３．５％のＭＭＡ／２５．２％のＳＴＹ／１６％のＭＡＡ／０．７のＡＬＭＡ（米国第５，５７４，０９０号に従って、かつ約３５０，０００ダルトンの平均Ｍ_ｗをもたらすようにラウリル硫酸ナトリウムを使用して作製した）、７．４のｐＨ及び約３８％の総固形物を有する。

ポリマー３：６２％のＭＭＡ／２８％のＢＡ／１０％のＭＡＡ＋１．８％の亜鉛（ｐＨ＝８．０、Ｔ．Ｓ．＝３８％）を、カリウム化合物を組成物に添加しなかったことを除いて、米国第４，５１７，３３０号に従って調製した。

ポリマー４：２５．２％のＢＡ／３３．５％のＭＭＡ／２５．２％のＳＴＹ／１６．１％のＭＡＡ／０．７６％のＡＬＭＡを、ＣＡＳ番号６８４３９−５０−９を有するおよそ３モルのＥＯを含む２重量％の脂肪アルコールＣ_１２−Ｃ_１４を添加したことを除いて、米国第５，５７４，０９０号に従って調製し、乳剤固形物を固形物３８％に調整し、乳剤の最終ｐＨは７．８であった。乳剤のＭ_ｗは約４００，０００ダルトンのものであり、乳剤の粒径は約９０ナノメートルであった。

ポリマー５：２９．５％のＢＡ／５２．５％のＭＭＡ／１８％のＭＡＡを、３０，０００ダルトンのＭ_ｗをもたらすように２重量％の３−メルカプトプロプリオン酸を使用したことを除いて、米国第５，５７４０，０９０号に従って調製し、乳剤は、５の最終ｐＨ、３８％の最終固形物、及び１１０ナノメートルの粒径を有した。

試験法
硬質表面基材上の耐アルコール性及び性能特性を試験するために、以下の表に提供される詳細に従って試料組成物を調製した。（３０分間）完全に混合した後、組成物を周囲条件で一晩静置させ、その後、エポキシシラン及びポリマーを含有する組成物を、ＬａｂｏｒａｔｏｉｒｅｓＬｏｈｍａｎｎ＆ＲａｕｓｃｈｅｒＳＡＳ（フランス国ルミルモン所在）によって供給された綿ガーゼパッド（１２重、糸数１３、５ｃｍ×５ｃｍ）を使用して、ＦｏｒｂｏＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳＡ（スイス国バール所在）製のビニル基材［１２インチ（３０５ｍｍ）×１２インチ（３０５ｍｍ）×１／８インチ（３．２ｍｍ）（黒色）（ＣｏｌｏｖｉｎｙｌＵ３Ｐ３Ｅ２Ｃ２）に塗布した。このコーティングを１時間乾燥させた。次の層を塗布して、コーティングの性能特性を試験した。

光沢
膜を１時間乾燥させた後に、光沢測定を行った。光沢を判定するための方法は、“ＡｎｎｕａｌＢｏｏｋｏｆＡＳＴＭＳｔａｎｄａｒｄｓ，”Ｓｅｃｔｉｏｎ１５，Ｖｏｌｕｍｅ１５．０４，ＴｅｓｔＰｒｏｃｅｄｕｒｅＡＳＴＭＤ１４５５（２０００）に記載されている。ＧａｒｄｎｅｒＢｙｋのＭｉｃｒｏ−Ｔｒｉ−Ｇｌｏｓｓ計器（カタログ番号４５２０）を使用して、６０°及び２０°の光沢を記録した。

平滑化：
第２の層を塗布した後に、黒色のビニル基材上でこの試験を行った。塗布されたコーティングの量は、ビニル基材切片内で２グラムであった。延展させた直後、ガーゼパッド塗布器で試験領域の角から角まで対角線を描くことによって、湿ったコーティングに「Ｘ」をつけた。残留物が乾燥した後、目視検査して「Ｘ」の消失の程度を判定した。平滑化は、以下の基準で等級付けした。
５：「Ｘ」検知不可
４：「Ｘ」のかすかな輪郭があるが、残留物に隆線なし
３：「Ｘ」のはっきりした輪郭があり、検知可能な隆線なし
２：「Ｘ」のはっきりした輪郭があり、隆線もあり、コーティングされた領域全体にわたって明らかな脱濡れ（ｄｅ−ｗｅｔｔｉｎｇ）または隆起あり
１：「Ｘ」の輪郭があり、隆線もあり、コーティングされた領域全体にわたって明らかな脱濡れまたは隆起あり

耐ブラックヒールマーク（ＢＨＭ）性及び耐擦り性：推奨される２インチのゴムキューブの代わりに市販のゴムの靴の踵を使用したことを除いて、ＳｎｅｌｌＣａｐｓｕｌｅを使用して耐ブラックヒール性及び耐擦り性を判定するための方法は、ＣｈｅｍｉｃａｌＳｐｅｃｉａｌｔｙＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒｓＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＢｕｌｌｅｔｉｎＮｏ．９−７３に記載されている。ブラックヒールマークは、コーティングの上または中へのゴムの実際の沈着である。それに対して擦り傷は、コーティングの物理的なずれに起因し、光沢が低減された領域として現れる。擦り傷及びブラックヒールマークは、踵が基材にぶつかる点において同時に生じ得、すなわち、ブラックヒールマークを除去すると、擦り傷が存在する場合がある。ブラックヒールマークを白色のビニル組成物タイル上で判定し、擦り傷を黒色のビニル組成物タイル上で判定した。コーティング表面への損傷の度合いは、次の通り等級付けした。

耐洗剤性：耐洗剤性試験は、２層の試験用仕上げでコーティングされた黒色のビニル組成物タイル上で行う。この試験を行う前に、コーティングを１６〜２０時間乾燥させる。次に、コーティングされたタイルを、ブタ毛剛毛ブラシを備えたＧａｒｄｎｅｒＳｃｒｕｂＭａｃｈｉｎｅを使用して、１０ｍＬの洗剤溶液を用いて５０回擦り洗う。使用する洗剤溶液は、水中１：２０のＧＰＦＯＲＷＡＲＤ（商標）洗浄剤（ＤｉｖｅｒｓｅｙＩｎｃ／ＳｅａｌｅｄＡｉｒ，Ｓｔｕｒｔｅｖａｎｔ，Ｗｉｓ．５３１７７ＵＳＡ）の希釈液である。この試験の終わりに、タイルを空気乾燥させる。このタイルを、コーティングのあらゆる変色または損傷について評価する。耐洗剤性は、次の通り１〜５の基準で等級付けした（１＝不良、膜の２０パーセント超が除去された；２＝まずまず、膜の１１〜２０パーセントが除去された；３＝良好、膜の６〜１０パーセントが除去された；４＝非常に良好、光沢がわずかに低減、かつ／または膜の５パーセント未満が除去された；５＝優良、膜への水痕または認知可能な損傷なし）。

除去可能性
黒色のビニル基材タイル上でこの試験を行う。コーティングされたタイルは、周囲温度で７日間ねかせ、次にＧａｒｄｎｅｒＳｃｒｕｂＭａｃｈｉｎｅ及びブタ毛剛毛ブラシを用いて７５回擦り洗いし、次に水道水で濯ぎ、紙タオルで乾燥させる必要がある。使用する剥離／除去可能性溶液は、１％のＮＨ_４ＯＨを添加したＤｉｖｅｒｓｅｙのＧＰＦＯＲＷＡＲＤ（商標）洗浄剤の１：２０希釈液である。タイル表面を検査し、光沢剤がどれくらい除去されているかの評価を行う。等級付けは次の通りである。
優良（優良（Ｅｘｃ））−膜の９０〜１００パーセントが除去されている。
非常に良好（非常に良好（Ｖ．Ｇ．））−膜の７０〜９０パーセントが除去されている。
良好−膜の５０〜７０パーセントが除去されている。
まずまず−膜の３０〜５０パーセントが除去されている。
不良−膜の０〜３０パーセントが除去されている。

耐滑り性：
１２インチ（３０５ｍｍ）×１２インチ（３０５ｍｍ）×１／８インチ（３．２ｍｍ）のタイルを床光沢剤（２層）でコーティングする。タイルをすべて床に置き、タイルの一方の側面を、壁に対して同一平面にする。一片の無地白色で汚れのない紙（例えば印刷機／コピー機用紙など）を、試験するタイルのそれぞれの上に置く。コーティングされたタイルのうちの１つは、以前の試験からその耐滑り性がすでに判定されている対照光沢剤である必要がある。わずかな重み及び圧力をかけて紙上に足を置くことによって光沢剤の耐滑り性を試験し、紙がタイルの表面を横切って移動する容易さを判定する。対照と比較したときの、各試験光沢剤の滑りへの耐性を比較する。以下の等級基準を使用する。
５＝対照よりも大幅に良好な耐滑り性。
４＝対照よりも良好な耐滑り性。
３＝対照と同等の耐滑り性。
２＝対照よりも低い耐滑り性。
１＝対照よりも大幅に低い耐滑り性。

耐アルコール性試験法
床手入れの配合は、以下に提供される詳細な配合に従って行った。（少なくとも３０分間）混合した後、配合物を少なくとも２日間平衡化し、次に塗布方法に従って塗布した。このコーティングを１時間乾燥させ、第２の層を塗布した。１層の上及び２層の上で耐アルコール性を調べた。１時間の乾燥及び２４時間の乾燥後、２滴のアルコールを膜上に置き、アルコールの液滴が蒸発した後に査定を行った。使用したアルコールは、７０％エタノール、７０％イソプロパノール、５０％エタノール、及び５０％イソプロパノールであった。蒸発後の染みの等級付けは、以下の絶対数（０〜１０）基準を使用して行った。
１０−染みなし、白味なし
９−わずかな染み
７−白味のある染み
５−重度の白味
３−重度の白味、かつ膜の一部が除去されている
０−コーティングのすべてが除去されている

フィルムの膨潤率を測定するための実験手順：
・全量ピペットを使用して、試験する１０グラムのラテックスまたはコーティングをポリメチルペンテンペトリ皿に置く。
・５５％の相対湿度及び２２℃で、１６時間試料を乾燥させる。
・乾燥手順に従い、コーティングを含むペトリ皿を、４０℃のオーブンに２時間入れる。
・４０℃のオーブンに２時間曝露させた後、皿を取り出し、室温に冷ます。
・鋭いナイフを使用して、コーティングを縁から剥離することによって、乾燥した膜を皿から除去する。
・膜を好適な硬質表面上に置き、定規及びナイフを使用して、膜の１０×１０ｍｍの切片を切断する。
・精密秤で膜を秤量して、初期重量（Ｗ_ｉ）を得る。
・コーティングの１０×１０ｍｍの切片をガラスバイアル（４０ｍＬ）に入れ、全量ピペットを使用してバイアルにアルコール溶液を充填する。アルコールのレベルは各バイアル内で同じである必要があり、コーティングの１０×１０ｍｍの切片は、常に溶媒中に完全に浸漬されている必要がある。
１０×１０ｍｍの切片を溶媒中に入れた後、１時間、３時間、６時間、及び２４時間の間隔（Ｗ_ｔ）で、膜を除去し、膜の重量を判定する。試験する各試料について手順を繰り返す。

各時間間隔で、コーティングの切片の重量を記録する。以下の等式によって、各時間間隔で膜の膨潤率を判定する：
膨潤％＝（時間間隔における重量、Ｗ_ｔ−初期重量、Ｗ_ｉ）／初期重量、Ｗ_ｉ×１００

貯蔵安定性：
１００グラムの光沢剤を含む密栓された４オンスのガラスジャーを５０℃に設定した恒温オーブンに入れ、それらをオーブンに３０日間保持することによって、貯蔵安定性を試験する。試験光沢剤をオーブンに入れる前に、ＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄＤＶ−Ｅ粘度計を用い、１番スピンドルを６０ｒｐｍで使用して、光沢剤の粘度を測定する。試験光沢剤を３０日間ねかせた後、オーブンから取り出し、試料を自然に室温に戻す。光沢剤の粘度を再度測定する。

以下の実施例は、本発明のいくつかの実施形態を例示するために提供される。それらは、本明細書及び特許請求の範囲においてより十分に説明される本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

別段の指示がない限り、百分率は、全固形物に基づく重量によるものである。

光沢剤溶剤における使用が意図される乳剤ポリマーの性能を適切に評価するために、ポリマーが光沢剤として配合されることが必要である。本発明の乳剤ポリマーの配合は、当業者にとって一般的かつ十分に理解されている様式で行われる。使用される成分、ならびにそれらの割合及び添加の様式は、従来技術の乳剤ポリマーで一般的に実践されているものと同じである。

概して、エポキシシランは、配合物に直接添加され得る。本発明の実施例では、供給されたエポキシシランを、実施例において提供される指示される重量パーセントでの撹拌とともに、配合物に添加した。あるいは、エポキシシランは、光沢剤調製物の配合前に、ポリマー乳剤調製物に添加されてもよい。

エポキシシラン：
ＥＳ−１−ベータ−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン（Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ（商標）からＣｏａｔＯｓｉｌ１７７０として入手可能）
ＥＳ−２−ガンマ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン（Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ（商標）からＳｉｌｑｕｅｓｔ１８７１として入手可能）
ＥＳ−３−３−グリシジル−オキシプロピル−トリメトキシ−シラン（Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ（商標）からＣｏａｔＯｓｉｌＭＰ−２００として入手可能）

Claims

（ａ）少なくとも８５重量％の、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリレート、及びスチレンの重合単位を含む芳香族−アクリル系ポリマーと、（ｂ）エポキシシランと、（ｃ）Ｃ_１０−Ｃ_２０アルキル基及び２個〜４個のエチレンオキシドの重合単位を含む非イオン性界面活性剤と、を含む水性組成物であって、前記芳香族−アクリル系ポリマーが、０．４〜１．８重量％の重合架橋剤単位を含み、前記組成物が、亜鉛、カルシウム、及びマグネシウムを合計で０．５％未満含み、前記組成物のｐＨが、６．５〜８．０である、前記水性組成物。
前記エポキシシランが、１個のエポキシ基及び１個のシラン基を有する脂肪族化合物であり、前記エポキシシランが、８個〜１６個の炭素原子を有する、請求項１に記載の組成物。
前記非イオン性界面活性剤が、Ｃ_１２−Ｃ_１６アルキル基を含む、請求項１または２に記載の組成物。
前記芳香族−アクリル系ポリマーが、３０〜４２重量％のスチレンの重合単位、４２〜６２重量％のＣ_１−Ｃ_８アルキル（メタ）アクリレートの重合単位、及び８〜２２重量％のメタクリル酸の重合単位を含み、前記芳香族アクリル系ポリマーが、多段ポリマーではない、請求項１〜３のいずれか１項に記載の組成物。
（ａ）少なくとも８５重量％の、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリレート、及びスチレンの重合単位を含む芳香族−アクリル系ポリマーと、（ｂ）エポキシシランと、（ｃ）Ｃ_１０−Ｃ_２０アルキル基及び２個〜４個のエチレンオキシドの重合単位を含む非イオン性界面活性剤と、を含む成分を、水性媒体中で合わせて、水性組成物を形成することによって、コーティング組成物を生成するための方法であって、前記芳香族−アクリル系ポリマーが、０．４〜１．８重量％の重合架橋剤単位を含み、前記水性組成物が、亜鉛、カルシウム、及びマグネシウムを合計で０．５％未満含み、６．５〜８．０のｐＨを有する、前記方法。
前記エポキシシランが、１個のエポキシ基及び１個のシラン基を有する脂肪族化合物であり、前記エポキシシランが、８個〜１６個の炭素原子を有し、前記非イオン性界面活性剤が、Ｃ_１２−Ｃ_１６アルキル基を含む、請求項５に記載の方法。
前記芳香族−アクリル系ポリマーが、３０〜４２重量％のスチレンの重合単位、４２〜６２重量％のＣ_１−Ｃ_８アルキル（メタ）アクリレートの重合単位、及び８〜２２重量％のメタクリル酸の重合単位を含む、請求項５または６に記載の方法。
前記芳香族アクリル系ポリマーが、多段ポリマーではない、請求項５〜７のいずれか１項に記載の方法。
架橋が除去された芳香族−アクリル系ポリマーの分子量（Ｍ_ｗ）が少なくとも１００，０００である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の組成物。