水性コーティング組成物
【課題】イオン性架橋剤としてカルシウムまたはマグネシウムを使用する水性コーティング組成物を提供する。
【解決手段】ポリマーを含む水性コーティング組成物であって；前記ポリマーが（ａ）カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンの少なくとも１種；並びに（ｂ）（ｉ）カルシウムまたはマグネシウムに対する対数安定度定数０．３〜４を有する少なくとも１種のモノマー０．５〜７重量％；（ｉｉ）メタクリル酸５〜１５重量％；および（ｉｉｉ）少なくとも１種の架橋剤０．２〜３重量％の重合残基を含み；前記ポリマーが５０〜１１０℃のＴｇを有する；水性コーティング組成物。
【解決手段】ポリマーを含む水性コーティング組成物であって；前記ポリマーが（ａ）カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンの少なくとも１種；並びに（ｂ）（ｉ）カルシウムまたはマグネシウムに対する対数安定度定数０．３〜４を有する少なくとも１種のモノマー０．５〜７重量％；（ｉｉ）メタクリル酸５〜１５重量％；および（ｉｉｉ）少なくとも１種の架橋剤０．２〜３重量％の重合残基を含み；前記ポリマーが５０〜１１０℃のＴｇを有する；水性コーティング組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に床用仕上げ剤として有用な水性コーティング組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
床および他の表面上に使用される水性コーティング組成物は伝統的に、架橋を付与するために遷移金属イオン、例えば、亜鉛を使用してきた。より最近の試みは、環境的により許容されうる金属イオン、例えば、カルシウムおよびマグネシウムをイオン性架橋剤として使用することに向けられてきた。例えば、米国特許出願公開第２００７／０２５４１０８号はカルシウムを使用する組成物を開示する。しかし、カルシウムまたはマグネシウムを使用するこの先行技術のどの組成物も商業的な必要性を満足するであろう特性の組み合わせを提供していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／０２５４１０８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明によって取り組まれる課題は、イオン性架橋剤としてカルシウムまたはマグネシウムを使用する水性コーティング組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ポリマーを含む水性コーティング組成物であって；当該ポリマーが（ａ）カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンの少なくとも１種；並びに（ｂ）（ｉ）カルシウムまたはマグネシウムに対する対数安定度定数０．３〜４を有する少なくとも１種のモノマー０．５〜７重量％；（ｉｉ）メタクリル酸５〜１５重量％；および（ｉｉｉ）少なくとも１種の架橋剤０．２〜３重量％の重合残基を含み；当該ポリマーが５０〜１１０℃のＴｇを有する；水性コーティング組成物を提供する。
本発明は、さらに、基体に当該水性コーティング組成物を適用することによって基体をコーティングする方法に関する。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
他に特定されない限りは、パーセンテージは重量パーセンテージ（重量％）であり、温度は℃単位であり、安定度定数は周囲温度（典型的には２０〜２５℃）で測定される。モノマーの重量パーセンテージは重合混合物中のモノマーの全重量を基準にする。全てのポリマーＴｇ値は、１分あたり１０℃の加熱割合を用いて示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定され、Ｔｇは遷移の中点を採用する。
【０００７】
本明細書において使用される場合、用語「（メタ）アクリル」とはアクリルまたはメタクリルをいい、「（メタ）アクリラート」とはアクリラートまたはメタクリラートをいう。用語「（メタ）アクリルアミド」とはアクリルアミド（ＡＭ）またはメタクリルアミド（ＭＡＭ）をいう。「アクリル系モノマー」には、アクリル酸（ＡＡ）、メタクリル酸（ＭＡＡ）、ＡＡおよび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）、並びにＡＭおよびＭＡＭの誘導体、例えば、アルキル（メタ）アクリルアミドが挙げられる。ＡＡおよびＭＡＡのエステルには、これに限定されないが、アルキル、ヒドロキシアルキル、ホスホアルキルおよびスルホアルキルエステル、例えば、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）、メタクリル酸エチル（ＥＭＡ）、メタクリル酸ブチル（ＢＭＡ）、メタクリル酸イソブチル（ｉＢＭＡ）、メタクリル酸ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）、アクリル酸ヒドロキシエチル（ＨＥＡ）、アクリル酸メチル（ＭＡ）、アクリル酸エチル（ＥＡ）、アクリル酸ブチル（ＢＡ）、アクリル酸エチルヘキシル（ＥＨＡ）およびメタクリル酸ホスホエチル（ＰＡＭ）が挙げられる。用語「ビニルモノマー」とは、窒素または酸素のようなヘテロ原子に結合されている炭素−炭素二重結合を含むモノマーをいう。ビニルモノマーの例には、これに限定されないが、酢酸ビニル、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、並びに長鎖アルカン酸ビニル、例えば、ネオデカン酸ビニルおよびステアリン酸ビニルが挙げられる。用語「芳香族−アクリル系ポリマー」とは、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いう。ビニル芳香族モノマーは１分子あたり１つ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には、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−ビニルナフタレン、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル、およびアクリル酸ベンジルが挙げられる。好ましいビニル芳香族モノマーには、ビニルピリジン、スチレン（Ｓｔｙ）および４−メチルスチレン（ビニルトルエン）が挙げられる。用語「スチレン−アクリル系ポリマー」とは、アクリル系モノマー、スチレンおよびビニルトルエンを少なくとも５０％含むコポリマー並びにアクリル系モノマーのポリマーをいう。好ましくは、スチレン−アクリル系ポリマーは、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリラートまたはスチレンに由来する少なくとも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％のモノマー残基を有する。好ましくは、残りのモノマー単位はビニルモノマーに由来する。
【０００８】
本発明の目的のために、アルキル基は直鎖もしくは分岐鎖アルキル基、アルアルキルもしくはアルキル炭素環式基、例えば、アルキルフェニル基である。本発明のある実施形態においては、アルキル基は合成物由来のものであり、ある範囲の鎖長を含むことができる。本発明のある実施形態においては、アルキル基は直鎖または分岐鎖非環式アルキル基である。
【０００９】
水性コーティング組成物はカルシウム、マグネシウムまたはこれらの組み合わせのイオンを含む。本発明のある実施形態においては、この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％未満しか含まない。本発明のある実施形態においては、この組成物は、ポリマー中の酸の当量あたり、少なくとも０．１当量、あるいは少なくとも０．１５当量、あるいは少なくとも０．２当量、あるいは少なくとも０．２３当量のカルシウムおよび／またはマグネシウムを含み；ある実施形態においては、この組成物はポリマー中の酸の当量あたり、０．７当量以下、あるいは０．６当量以下、あるいは０．５当量以下、あるいは０．４当量以下、あるいは０．３５当量以下のカルシウムおよび／またはマグネシウムを含む。ポリマー中の酸の当量は、カルボン酸基、ホスホナート基などを含むポリマーの合計酸含量から計算される。本発明のある実施形態においては、この組成物はカルシウムを含む。
【００１０】
本発明のある実施形態においては、ポリマーはさらに、（メタ）アクリル酸Ｃ１−Ｃ８アルキルのモノマー残基を含む。本発明のある実施形態においては、（メタ）アクリル酸Ｃ１−Ｃ８アルキルはメタクリル酸アルキルおよびアクリル酸アルキル、あるいはメタクリル酸Ｃ１−Ｃ２アルキル（ＭＭＡまたはＥＭＡ）およびアクリル酸Ｃ４−Ｃ８アルキル（例えば、ＢＡまたはＥＨＡ）、あるいはＭＭＡおよびアクリル酸Ｃ４−Ｃ８アルキル、あるいはＭＭＡおよびＢＡを含む。本発明のある実施形態においては、（メタ）アクリル酸Ｃ１−Ｃ８アルキルモノマー残基の合計量は３４％〜７０％である。ある実施形態においては、（メタ）アクリル酸Ｃ１−Ｃ８アルキルモノマー残基の合計量は少なくとも３６％、あるいは少なくとも３８％、あるいは少なくとも４０％、あるいは少なくとも４２％、あるいは少なくとも４４％、あるいは少なくとも４６％、あるいは少なくとも４８％である。ある実施形態においては、（メタ）アクリル酸Ｃ１−Ｃ８アルキルモノマー残基の合計量は、６８％以下、あるいは６６％以下、あるいは６４％以下、あるいは６２％以下、あるいは６０％以下である。本発明のある実施形態においては、ポリマーは少なくとも５５℃、あるいは少なくとも６０℃、あるいは少なくとも６５℃、あるいは少なくとも７０℃、あるいは少なくとも７５℃、あるいは少なくとも８０℃のＴｇを有し；ある実施形態においては、このＴｇは１０５℃以下、あるいは１００℃以下、あるいは９５℃以下、あるいは９０℃以下、あるいは８５℃以下である。当業者は所望のＴｇ値に到達するためにモノマーを選択することができる。Ｔｇが上記範囲にある限りは、個々のモノマーの種類および量は重要ではない。
【００１１】
本発明のある実施形態においては、ポリマーは、少なくとも０．４、あるいは少なくとも０．５のカルシウムまたはマグネシウムに対する対数安定度定数を有する少なくとも１種のモノマーを含む。本発明のある実施形態においては、カルシウムまたはマグネシウムに対する対数安定度定数は３．５以下、あるいは３以下、あるいは２．５以下、あるいは２以下、あるいは１．５以下である。本発明のある実施形態においては、モノマーは、上記限度内にある、カルシウムに対する対数安定度定数を有する。本発明のある実施形態においては、ポリマーは先に示した限度内のカルシウムまたはマグネシウムに対する対数安定度定数を有する少なくとも１種のモノマー（錯形成性モノマー）の重合残基を少なくとも０．７％、あるいは少なくとも０．９％、あるいは少なくとも１．１％、あるいは少なくとも１．３％、あるいは少なくとも１．５％、あるいは少なくとも１．６％、あるいは少なくとも１．７％含み；ある実施形態においては、ポリマーは、少なくとも１種の錯形成性モノマーの重合残基を６．５％以下、あるいは６％以下、あるいは５．５％以下、あるいは５％以下、あるいは４．５％以下、あるいは４％以下、あるいは３．５％以下、あるいは３％以下、あるいは２．５％以下含む。本発明のある実施形態においては、錯形成性モノマーはアクリル酸、イタコン酸またはこれらの組み合わせである。
【００１２】
本発明のある実施形態においては、ポリマーはメタクリル酸の重合残基を少なくとも６％、あるいは少なくとも７％、あるいは少なくとも８％、あるいは少なくとも９％含み；ある実施形態においては、ポリマーはメタクリル酸の重合残基を１４％以下、あるいは１３％以下、あるいは１２％以下含む。
【００１３】
本発明のある実施形態においては、ポリマーは少なくとも１種のビニル芳香族モノマーを２５〜５０重量％含む。ある実施形態においては、ポリマーは、少なくとも１種のビニル芳香族モノマーの重合残基を少なくとも２８％、あるいは少なくとも３０％、あるいは少なくとも３２％含み；ある実施形態においては、ポリマーは、少なくとも１種のビニル芳香族モノマーの重合残基を４５％以下、あるいは４２％以下、あるいは４０％以下、あるいは３８％以下含む。本発明のある実施形態においては、ポリマーはスチレンの残基を含む。
【００１４】
架橋剤は２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−およびテトラ−（メタ）アクリラートエステル、ジ−、トリ−およびテトラ−アリルエーテルもしくはエステル化合物、並びに（メタ）アクリル酸アリルが挙げられうる。このようなモノマーの好ましい例には、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、フタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル、シアヌル酸トリアリル、ビスフェノールＡジアリルエーテル、アリルスクロール、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ラート、メタクリル酸アリル（ＡＬＭＡ）エチレングリコールジメタクリラート（ＥＧＤＭＡ）、ヘキサン−１，６−ジオールジアクリラート（ＨＤＤＡ）およびブチレングリコールジメタクリラート（ＢＧＤＭＡ）が挙げられる。特に好ましい架橋剤には、ＤＶＢ、ＡＬＭＡ、ＥＧＤＭＡ、ＨＤＤＡおよびＢＧＤＭＡが挙げられる。本発明のある実施形態においては、ポリマー中の架橋剤重合残基の量は、少なくとも０．３％、あるいは少なくとも０．４％、あるいは少なくとも０．５％、あるいは少なくとも０．６％、あるいは少なくとも０．７％、あるいは少なくとも０．８％、あるいは少なくとも０．９％、あるいは少なくとも１％、あるいは少なくとも１．１％である。本発明のある実施形態においては、ポリマー中の架橋剤残基の量は２．７％以下、あるいは２．４％以下、あるいは２．１％以下、あるいは１．８％以下、あるいは１．５％以下である。本発明のある実施形態においては、架橋剤残基の量は０．７％〜３％、あるいは０．９％〜２．８％、あるいは１．２％〜２．７％であり；これらの実施形態においては、架橋剤の分子量は１８０〜３３０、あるいは２００〜３００である。本発明のある実施形態においては、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）アクリラートエステルである。ある実施形態においては、ポリマーは、分子量が１００〜２５０、あるいは１１０〜２３０、あるいは１１０〜２００、あるいは１１５〜１６０のジエチレン性不飽和架橋剤を含む。本発明のある実施形態においては、架橋剤はトリエチレン性不飽和である。本発明のある実施形態においては、トリエチレン性不飽和架橋剤とジエチレン性不飽和架橋剤との双方が存在する。本発明のある実施形態においては、架橋剤の重量％は因子：（重量％×官能価／２）／（ＭＷ／１３０）が０．２に等しくなる値から、この因子が１．７に等しくなる値までを変動し、ここでの官能価はこの架橋剤におけるエチレン性不飽和単位の数であり、ＭＷはその分子量である。この因子は、（同じ官能価につき）より高いＭＷを有する架橋剤がより多い量で使用され、（同じＭＷにつき）２を超える官能価を有する架橋剤がより少ない量で使用されるという事実の説明となる。ある実施形態においては、この因子は少なくとも０．３、あるいは少なくとも０．４、あるいは少なくとも０．５、あるいは少なくとも０．６、あるいは少なくとも０．７、あるいは少なくとも０．８、あるいは少なくとも０．９、あるいは少なくとも１である。ある実施形態においては、この因子は１．６以下、あるいは１．５以下である。
【００１５】
本発明のある実施形態においては、水性コーティング組成物は１０％〜２５％、あるいは１１％〜２０％、あるいは１２％〜１８％、あるいは１３％〜１６％のポリマーを含む。パーセンテージは、コーティング組成物の全重量中のポリマー固形分の量に基づいて計算される。ある実施形態においては、本発明に従った１種より多いポリマーが存在することができ、ポリマーの合計量は上記特定された量の範囲内である。
【００１６】
本発明のある実施形態においては、本発明において使用されるポリマーは周知の乳化重合プロセス、および当該技術分野において知られている何らかの他の好適なプロセスを用いて、例えば、過酸素（ｐｅｒｏｘｙｇｅｎ）化合物もしくはジアゾ化合物のようなフリーラジカル開始剤、および場合によっては連鎖移動剤を用いて、モノマーを共重合することにより製造される。一次ポリマー鎖の長さは典型的には、架橋剤が除かれていた場合には、分子量（ＭＷ）が約５０，０００〜１０，０００，０００、あるいは１００，０００〜５，０００，０００、あるいは２００，０００〜２，０００，０００の範囲であるような長さである。
【００１７】
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であり、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、水性コーティング組成物は水を少なくとも４５％、あるいは少なくとも５０％、あるいは少なくとも５％、あるいは少なくとも６０％、あるいは少なくとも６５％有する。好ましくは、水性組成物は、有機溶媒を１０％以下、あるいは８％以下、あるいは６％以下含む。ある実施形態においては、組成物は有機溶媒を少なくとも２％、あるいは少なくとも４％、あるいは少なくとも４．５％含む。
【００１８】
本発明の組成物は、場合によっては、他の成分、例えば、ワックス、アルカリ可溶性樹脂、可塑剤、湿潤剤、消泡剤、可溶性もしくは分散された殺生物剤、ポリウレタン分散物、シリケートなどを含むことができる。本発明のアルカリ可溶性樹脂は、０％〜１０％、より好ましくは２％〜７％の範囲である。ワックスは、５％〜２０％、より好ましくは７％〜１５％の範囲で使用される。
【００１９】
本発明の方法において、水性組成物は表面、例えば、床、壁、カウンタートップ、屋根などに適用される。組成物が適用されうる物質には、石、コンクリート、アスファルト、屋根葺き物質、リノリウム、タイル、木材、パーティクルもしくはファイバーボード、ガラス、皮革、紙および厚紙が挙げられる。本発明のある実施形態においては、組成物は床に適用される。好ましくは、組成物は外部加熱、換気もしくは湿度制御を行うことなく（これらは必要な場合には使用されうるが）周囲条件下で硬化される。
【００２０】
フロアポリッシュコーティングの性能評価
ポリッシュビヒクルにおける使用が意図されるエマルションポリマーの性能を適切に評価するために、ポリマーがポリッシュとして配合されることが必要である。本発明のエマルションポリマーの配合は一般的でかつ当業者に充分に理解されている方法で行われる。使用される材料およびその特性並びに添加の方法は、従来技術のエマルションポリマーで一般的に行われているのと同じである。配合されたフロアポリッシュに使用される材料は、エマルションポリマー、ワックスエマルション、アルカリ可溶性樹脂（ＡＳＲ）、膜形成助剤、レベリング剤、および湿潤剤からなる。ポリッシュ配合物に使用される造膜溶媒、可塑化溶媒およびレベリング剤の量は、エマルションポリマー（ポリマーの全組成）と選択される溶媒および添加剤との適合性、並びにエマルションポリマーの最低造膜温度によって影響される。本明細書において列挙されている例のエマルションポリマーについては、造膜助剤、可塑剤および添加剤の量は配合物において詳細に示される通りであったが、それぞれのポリマー例が光沢ある明らかなコヒーレント膜を形成するのを確実にするのに適切であるようにわずかな調節がなされた。
【００２１】
試験方法：
本発明における除去可能なフロアポリッシュ（またはフロアコーティング）のようなエマルションポリマービヒクルの性能を評価するために様々な試験が使用された。表面コーティングは光沢、レベリング、タックフリー（ｔａｃｋ−ｆｒｅｅ）時間、光沢保持、土壌耐性、ブラックヒールマーク（ｂｌａｃｋ ｈｅｅｌ ｍａｒｋ）およびスカッフ耐性について評価された。本発明の表面コーティングの評価に使用される試験方法は当業者に十分に理解されている標準試験である。さらなる試験が加速摩耗試験器（ＡＷＴ）においても行われた。ＡＷＴは米国特許出願公開第２００８／００００２８５号に開示されている。ＡＷＴは、典型的なフロアコーティングが曝露される摩耗およびメンテナンスを、加速されたやり方で模倣する。試験方法は、典型的なフロアポリッシュがフィールドにおいて曝露される摩耗およびメンテナンス条件と相関するＡＷＴにおいて拡張された。ＡＷＴは光沢および色を測定し記録する装置を有する。本発明の主題であるエマルションポリマービヒクルの性能を評価するために以下の試験方法が使用された。
【００２２】
水性フロアコーティング組成物のベンチ特性を評価するためのコーティング適用：
試験目的でフロアポリッシュコーティングを基体に適用する方法は「Ａｎｎｕａｌ Ｂｏｏｋ ｏｆ ＡＳＴＭ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ（ＡＳＴＭ標準の年報）」セクション１５、第１５．０４巻、試験手順ＡＳＴＭ Ｄ１４３６（２００）試験方法Ｂに記載されている。フロアポリッシュは、表（６、１３、１７、２０、２３、２６、３２、３５、３８、４１、４６）中の配合に基づいて、以下で報告される試験によって特定されるようなポリッシュの２〜５つのコーティングとして、コンポジションビニルタイルまたはビニルタイルに適用された。フロアコーティングは、コーティングどうしが約３０〜６０分の乾燥時間で、または各試験において特定されるように適用され、コーティングされたパネルは周囲条件で２４時間、または試験によって特定されるように硬化させられた。
【００２３】
レイダウン（ｌａｙ ｄｏｗｎ）光沢試験方法：
この試験は黒色コンポジションビニルタイル（ＢＶＣＴ）上で行われる。光沢を決定するために使用された方法は「Ａｎｎｕａｌ Ｂｏｏｋ ｏｆ ＡＳＴＭ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ」セクション１５、第１５．０４巻、試験手順ＡＳＴＭ Ｄ１４５５に記載されている。２０度光沢および６０度光沢を記録するために、ガードナービクマイクロトリグロスメーター（Ｇａｒｄｎｅｒ Ｂｙｋ Ｍｉｃｒｏ−ｔｒｉＧｌｏｓｓ ｍｅｔｅｒ）が使用された。この測定された光沢は場合によっては、定量的光沢と称される。この光沢評価は４〜５つのコーティング仕上げ物について行われ、対照の仕上げ物と比較される。それぞれの適用されたコーティングが乾燥した後であって、かつフロアポリッシュの次のコーティングの適用前に、光沢が測定される。光沢は次の日（最後のコーティングが適用されてから１６〜２４時間後）においても測定される。光沢値は表形式で報告される。このコーティングされたタイルは、目視によっても評価され；これは場合によっては定性的光沢と称される。光沢は次の１〜５のスケールで評定された：
１＝劣悪；２＝良；３＝優；４＝かなり優；５＝秀。
【００２４】
レベリング試験方法：
この試験は黒色ビニルタイル（ＢＶＴ）および／または（ＢＶＣＴ）上で行われる。フロアポリッシュをタイル上に広げた直後に、試験領域の隅から隅へ対角線上にガーゼパッドアプリケータを引きずることにより「Ｘ」が湿潤ポリッシュ表面に描かれる。試験領域が床試験である場合には、これはモップを用いて行われることもできる。膜が乾燥させられた後で、コーティングは目視で検討され、「Ｘ」の消失の程度を決定する。レベリングは次の１〜５のスケールで評定された：
１＝劣悪、「Ｘ」の隆起輪郭および明らかなデウェッティング（ｄｅｗｅｔｔｉｎｇ）が存在する；２＝良、「Ｘ」の簡素な輪郭および隆起が検出可能；３＝優、「Ｘ」の簡素な輪郭が検出可能であるが、隆起はない；４＝かなり優、「Ｘ」のかすかな輪郭が検出可能であるが、隆起はない；５＝秀、検出可能な「Ｘ」がない。
【００２５】
タックフリー時間試験方法：
ザポン（Ｚａｐｏｎ）タック試験器を使用して表面コーティングタックフリー時間が決定される。タック試験器は、１／１６インチ（１．６ｍｍ）厚のアルミニウムシート金属の１インチ幅の湾曲片から造られた。それは、表面上に１インチ２（２．５４ｃｍ）の区域が平坦で残る様なサイズである。それは、アルミニウムストリップの中央に５グラムのおもりが配置される場合に、それが直立するような重さである。５グラム未満のおもりがアルミニウムストリップの中央に配置される場合には、それは倒れる。試験器の上に５００グラムのおもりが配置されているタック試験器が膜の表面上に配置される。このおもりは試験器の上に５秒間保持されて、次いで除かれる。試験器が５秒以内に倒れる場合には、コーティングはタックフリーであると見なされる。コーティングが適用された時点からタックフリー時間までに経過した時間が、次のように１〜５のスケールで評定された：
１＝劣悪、４５分を超えるザポンタックフリー時間；２＝良、３９〜４５分のザポンタックフリー時間；３＝優、３２〜３９分のザポンタックフリー時間；４＝かなり優、２５〜３２分のザポンタックフリー時間；５＝秀、１８〜２５分のザポンタックフリー時間。
【００２６】
１時間耐水性試験：
この試験は、少なくとも３つのコーティングの試験仕上げ物でコーティングされたＢＶＣＴ上で行われる。このコーティングはこの試験を行う前に１６〜２４時間乾燥させられる。チャイナマーカーを用いて乾燥コーティングに円（直径ほぼ１インチ（２．５４ｃｍ））が描かれる。３〜５つのコーティングの仕上げ物のいずれかに接触している円を、清浄な水のスポットが満たす。この水のスポットは周囲温度で６０分間そのままにさせられる。この６０分の終わりに、乾燥したティッシュペーパーによるこの領域での吸い取りにより、水のスポットは除去される。膜に対する何らかの変色または損傷についてその円を評価する。
１時間耐水性は次の１〜５のスケールで評定された：
１＝劣悪、膜の２５パーセント超が除去された；２＝良、膜の１６〜２５パーセントが除去された；３＝優、膜の６〜１５パーセントが除去された；４＝かなり優、わずかな光沢の低減および／または膜の５パーセント未満；５＝秀、水によるしるしまたは損傷なし。
【００２７】
翌日耐水性試験方法：
この試験は１時間耐水性試験に類似する。唯一の違いは、水のスポットがＢＶＣＴに適用される前に、フロアコーティングが１６〜２４時間乾燥させられることである。翌日耐水性は次の１〜５のスケールで評定された：
１＝劣悪、膜の１６パーセント超が除去された；２＝良、膜の１１〜１５パーセントが除去された；３＝優、膜の６〜１０パーセントが除去された；４＝かなり優、わずかな光沢の低減および／または膜の５パーセント未満；５＝秀、水によるしるしまたは損傷なし。
【００２８】
アルカリ性洗浄剤耐性試験方法：
ＢＶＣＴは少なくとも３つのコーティングの試験仕上げ物でコーティングされた。このコーティングは、この試験を行う前に、１６〜２４時間乾燥させられる。チャイナマーカーを用いて乾燥コーティングに円（直径ほぼ１インチ（２．５４ｃｍ））が描かれる。３〜５つのコーティングの仕上げ物のいずれかに接触している円を、希釈されたアルカリ性床クリーナー（ジョンソンダイバーシー（Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｄｉｖｅｒｓｅｙ）からのＧＰ ＦＯＲＷＡＲＤ）のスポットが満たす。この洗浄剤のスポットは周囲温度で３０分間そのままにさせられる。この３０分の終わりに、乾燥したティッシュペーパーによるこの領域での吸い取りにより、スポットは除去される。膜に対する何らかの変色または損傷についてその円を評価する。
アルカリ性洗浄剤耐性は次の１〜５のスケールで評定された：
１＝劣悪、膜の５０パーセント超が除去された；２＝良、膜の２５〜５０パーセントが除去された；３＝優、膜の１０〜２５パーセントが除去された；４＝かなり優、わずかな光沢の低減および／または膜の１０パーセント未満；５＝秀、水によるしるしまたは損傷なし。
【００２９】
１時間中性洗浄剤耐性試験方法：
ＢＶＣＴは少なくとも３つのコーティングの試験仕上げ物でコーティングされた。仕上げ物の最後のコーティングが適用された後で１時間、このコーティングが乾燥させられたときに、この試験が行われる。チャイナマーカーを用いて乾燥コーティングに円（直径ほぼ１インチ（２．５４ｃｍ））が描かれる。２〜５つのコーティングの仕上げ物のいずれかに接触している円を、希釈された中性床クリーナー（ジョンソンダイバーシーからの ＳＴＲＩＤＥ）のスポットが満たす。この洗浄剤のスポットは周囲温度で３０分間そのままにさせられる。この時間の終わりに、乾燥したティッシュペーパーによるこの領域での吸い取りにより、スポットは除去される。膜に対する何らかの変色または損傷についてその円を評価する。
中性洗浄剤耐性は次の１〜５のスケールで評定された：
１＝劣悪、膜の５０パーセント超が除去された；２＝良、膜の２５〜５０パーセントが除去された；３＝優、膜の１０〜２５パーセントが除去された；４＝かなり優、わずかな光沢の低減および／または膜の１０パーセント未満；５＝秀、水によるしるしまたは損傷なし。
【００３０】
翌日中性洗浄剤耐性試験方法
この試験は、少なくとも３つのコーティングの試験仕上げ物でコーティングされたＢＶＣＴ上で行われる。この試験を行う前に、このコーティングは１６〜２４時間乾燥させられる。チャイナマーカーを用いて乾燥コーティングに円（直径ほぼ１インチ）が描かれる。３〜５つのコーティングの仕上げ物のいずれかに接触している円を、希釈された中性床クリーナー（ジョンソンダイバーシーからの ＳＴＲＩＤＥ）のスポットが満たす。この洗浄剤のスポットは周囲温度で３０分間そのままにさせられる。この３０分間の終わりに、乾燥したティッシュペーパーによるこの領域での吸い取りにより、スポットは除去される。膜に対する何らかの変色または損傷についてその円を評価する。
中性洗浄剤耐性は次の１〜５のスケールで評定された：
１＝劣悪、膜の５０パーセント超が除去された；２＝良、膜の２５〜５０パーセントが除去された；３＝優、膜の１０〜２５パーセントが除去された；４＝かなり優、わずかな光沢の低減および／または膜の１０パーセント未満；５＝秀、水によるしるしまたは損傷なし。
【００３１】
ブラックヒールマークおよびスカッフ耐性試験方法：
２つのコーティングの仕上げ物が、ＣＴＲ（７５°Ｆ（７７℃）、湿度５０％）中の１２”（３０．５ｃｍ）×１２”タイルに適用される。試験を行う前に、タイルはＣＴＲ中で２４時間老化させられる。各方向（前後）に１０分間、５０ｒｐｍで動かされる６つの黒色ゴムヒールを収容するスネルカプセル（Ｓｎｅｌｌ Ｃａｐｓｕｌｅ）においてマークが発生させられる。タイルは取りはずされ、対照タイル上の対照仕上げ物と比較される。目視でタイルを評価する。
ブラックヒールマークおよびスカッフ耐性は次の１〜５のスケールで評定された：
１＝劣悪、多くのマークの散在；２＝良、中程度から多くのマークの散在；３＝優、中程度のマークの散在；４＝かなり優、わずかから中程度のマークの散在；５＝秀、わずかなマークの散在。
【００３２】
マー（ｍａｒ）耐性試験方法：
この試験は、コーティングに浅い角度で固い物質を打ち付けることをベースにする；提供される実施例においては、この物質は試験の実施者の指の爪であった。この試験は、コーティングが傷つけにどの程度耐えるかの指標を与え、この傷つけはコーティングの光沢の低減を導く。コーティングが基体に適用され、硬化された後で、コーティングされた基体はテーブルトップのような固い表面上に置かれ、操作者の指の爪が打ちつけられる。操作者の指の爪は、コーティングされた表面に対して平行に保持され、衝突角は表面の法線から４５°より大きく、コーティングをマーキングする可能性を増大させる。コーティングを比較する場合に、同じ操作者が試験を行うことが重要である。この試験は相対的な差を区別するために設計された。マー耐性は次の１〜５のスケールで評定された：
１＝劣悪、目に見える非常に深いひっかき傷が存在する；３＝優、目に見えるひっかき傷が存在する；５＝秀、しるしはほとんど知覚できない。
【００３３】
加速摩耗試験器（ＡＷＴ）を使用する光沢保持試験方法：
試験目的のために基体にフロアポリッシュコーティングを適用する方法は「Ａｎｎｕａｌ Ｂｏｏｋ ｏｆ ＡＳＴＭ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ（ＡＳＴＭ標準の年報）」セクション１５、第１５．０４巻、試験手順ＡＳＴＭ Ｄ１４３６（２００）試験方法Ｂに記載されている。４つのコーティングの仕上げ物が基体に適用され、コーティング間の乾燥時間は約３０〜６０分であった。このコーティングは７５°Ｆ±５°Ｆおよび相対湿度５０％±５％に維持される恒温室中で適用された。光沢保持試験に好適な基体はＢＶＣＴであった。評価の鍵となる特性は光沢保持であった。第４番目のコーティングが適用された後で、ＡＷＴにおける何らかの試験の前に、このコーティングは約１６〜２４時間準備を整えられた。ＡＷＴルーチン測定の制御プログラムを通じて、コーティングされた基体の光沢を測定し記録する「ロボット」アームに前述の光沢計が取り付けられた。
【００３４】
米国特許出願公開第２００８／００００２８５号に開示されるようなＡＷＴセッティングが使用されて、試験されるコーティング上に摩耗を与えた。表１に報告される以下の工程のシークエンスが各サイクル順に行われた。工程１２の完了後に、このサイクルは完了した。次いで、このサイクルが繰り返され、一連の摩耗およびメンテナンス工程を構築した。当初光沢データは、何らかの処理またはメンテナンスの前の光沢測定値に対応する。光沢は典型的には５サイクルごとの測定であった。これは我々が、サイクル数（サイクル数は時間に相関する）に対する性能をプロットするのを可能にする。表１に示される以下の複数工程摩耗プロファイルが行われた。この実験は５０〜１５０サイクル行われた。少なくとも、最終サイクルが完了した後で、最終光沢測定が存在する。
【００３５】
【表１】
【００３６】
光沢測定：
測定され記録された光沢値は６〜８つの光沢測定値（２０°光沢および６０°光沢）の平均である。ＡＷＴは光沢値を測定しおよび記録する。摩耗工程が行われる前に、当初光沢測定値（サイクル０）がＡＷＴによって記録された。それは翌日光沢値と良く相関するべきである。この光沢保持は、当初光沢値と比較される、試験の終わりでの測定された定量的光沢値および目視定性的光沢を評価することにより決定される。これらの結果は、次いで、同じ高メンテナンス摩耗プロファイルの下で試験される対照の仕上げ物と比較される。
光沢保持は次の１〜５のスケールで評定された：
１＝劣悪、完全な膜除去、最終光沢は実質的に当初光沢未満；２＝良、中程度の膜除去、最終光沢は当初光沢より低い；３＝優、部分的な膜除去、最終光沢は当初光沢に類似する；４＝かなり優、無視できる膜除去、最終光沢は当初光沢より良好；５＝秀、留まっている膜、最終光沢は当初光沢よりも実質的に良好。
【００３７】
ＡＷＴ試験方法を使用する土壌耐性：
この試験は、白色コンポジションビニルタイル（ＷＶＣＴ）を使用して行われ、コーティング適用手順は上述されている。フロアコーティングの４つのコーティングがＣＴＲ（７５°Ｆ±５°Ｆおよび湿度５０％±５％）内で適用され、コーティングはＡＷＴを行う前に１６〜２４時間準備を整えられた。評価の鍵となる特性は色の変化であった。このＡＷＴ摩耗プロファイルにおいては、表２に示される一連の工程が順に行われる。このサイクルは工程１１の完了後に完了した。このサイクルは次いで繰り返され、一連の摩耗およびメンテナンス工程を構築する。色はサイクルごとに測定される。これは、時間に相関するサイクル数に対する性能を我々がプロットするのを可能にする。以下の表２に示される複数工程摩耗プロファイルが行われた。実験は１０〜４０サイクル行われた。
【００３８】
【表２】
【００３９】
色測定：
ＡＷＴ色の結果はＬ＊ａ＊ｂ＊色空間で報告される。色は、「ロボット」アームに取り付けられたＸ−ｒｉｔｅ ＩｎｃからのＶｅｒｉＣｏｌｏｒ Ｓｐｅｃｔｒｏ ＶＳ４１０非接触分光光度計を用いて測定された。非接触分光光度計および「ロボット」アームはＡＷＴ制御プログラムで制御される。それぞれのフロア仕上げ物の色は、コーティングされたＷＶＣタイル上の１２〜１６の異なる位置で、ＡＷＴによって測定され記録される。色の変化を決定するために、これらＬ＊ａ＊ｂ＊値の平均が使用される。デルタＥ＊色変化の結果は式１によって決定され、その式においては、最終測定色が当初測定色と比較される。サイクル０での測定色が当初色データであると定義される。この色は翌日の色と一致する。最終サイクル後の最終色測定値は、最終色測定値として定義される。
【数１】
【００４０】
食料品店での床試験におけるフロアポリッシュ性能：
床試験領域は、残っているポリッシュが剥ぎ取られ、次いで、以下の典型的な清掃業務手順で再ポリッシュされた：床はダストモップがけされて遊離のほこりを除去し、４リットルの水溶液あたり１リットルの市販の剥離剤溶液（ジョンソンダイバーシーＩｎｃからの ＦＲＥＥＤＯＭ）が、１ガロンあたり約１，０００平方フィートの割合で、ストリングモップによって適用され、５分間の浸透期間後、その床はプロパン剥離機（ＡＺＴＥＣ ＩｎｃからのＳＩＤＥＷＩＮＤＥＲ）を用いて磨かれ、その床は清浄な水を含んだモップがけによって完全にすすがれ、次いで、その床はブルークリーニングパッド（３ＭカンパニーからのＢｌｕｅ Ｃｌｅａｎｅｒ Ｐａｄ５３００）を使用するオートスクラバー（Ｐｉｏｎｅｅｒ Ｅｃｌｉｐｓｅ ｉｎｃからのＰＥ−１７００オートスクラバー）で洗浄され、次いで、その床はもう一回清浄な水ですすがれ、乾燥させられた。この剥ぎ取り処理された床は、床の交通の流れの正常な方向に対して垂直な区画に区分された。この区画のそれぞれに、試験される配合物の４つのコーティングが、１ガロンあたり約２，０００平方フィートの割合で仕上げモップを用いて適用された。それぞれのコーティングは、次のコーティングが適用される前に３０〜６０分間乾燥させられた。コーティング（４つのコーティング）は、均一なコンポジションビニルタイルからなる床に適用され、周囲温度で硬化させられた。
【００４１】
コーティングが周囲条件で硬化した後、その床は歩行者の往来に開放された。この床試験領域は歩行者の交通（１週間あたり約２５，０００人）並びにショッピングカート、メンテナンスカート、仕入れカート、サンプルトレイなどからの車輪の交通に曝露された。交通への充分な曝露の後で５〜１０日ごとに、２０および６０度光沢が測定され、中性床洗浄剤溶液を用いる機械式オートスクラビングおよびつや出しメンテナンスが、次のような典型的な清掃業務方式で、試験床上で行われた：床はダストモップがけされて遊離のほこりを除去し；その床は、３Ｍ Ｒｅｄ Ｃｌｅａｎｅｒ Ｐａｄ５２００を備えたＰｉｏｎｅｅｒ Ｅｃｌｉｐｓｅ ＰＥ−１７００オートマチックスクラバーで機械磨きされた。Ｐｉｏｎｅｅｒ Ｅｃｌｉｐｓｅ ＰＥ−１７００オートマチックスクラバーに装填された洗浄液は、ジョンソンダイバーシーからの、その推奨される希釈率でのＳｔｒｉｄｅ中性床洗浄剤であった。使用された２，０００ｒｐｍのプロパンつや出し機は、ノースカロライナ州、スパルタのＰｉｏｎｅｅｒ ＥｃｌｉｐｓｅからのＳｐｅｅｄＳｔａｒ Ｐｉｏｎｅｅｒ ＳＴ２１Ｋ ＷＡであった。このＳｐｅｅｄＳｔａｒプロパンつや出し機は２１インチの３Ｍ ３２００ ＴｏｐＬｉｎｅ Ｓｐｅｅｄ Ｂｕｒｎｉｓｈ Ｐａｄを備えていた。この試験床は、オートスクラバーおよびつや出し機の２回の通過に、１週間あたり３〜５回、１５週間の期間にわたってかけられた。
【実施例】
【００４２】
実施例１：ラテックスポリマーの製造
温度計、凝縮器および攪拌機を備えた好適な反応容器中で、２５．９０グラムの２３％ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（ＰＯＬＹＳＴＥＰ Ａ−１６−２２、Ｓｔｅｐａｎ Ｃｏｍｐａｎｙ）、１３．７４グラムのイタコン酸および７００．１グラムの脱イオン水の溶液が８５℃に加熱された。表３に記載されたモノマーエマルションの１４．４３グラムの部分が全て一度に反応容器に添加され、温度が８０〜８５℃に調節され、次いで、１４．００グラムの水に溶解された３．１５ｇの過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ）触媒溶液のケトルチャージを添加した。２分以内に、３℃〜５℃の温度上昇および反応混合物の外観（色および不透明性）の変化によって、重合の開始が示された。発熱がおさまったときに、残りのモノマー混合物およびコフィード触媒溶液（１００．００グラムの脱イオン水中０．６１ｇＡＰＳ）が、約８５℃の温度で、９０分間にわたって、徐々に反応容器に添加された。（９０〜１２０分の添加時間が好ましい）供給が完了してから１５分後に、このケトルは６０℃に冷却され、５ｇの水中の１．４８ｇの０．１５％硫酸鉄（ＩＩ）、８．６ｇの水に溶解された０．６１ｇの７０％ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、および８．６ｇの水に溶解された０．３０ｇのイソアスコルビン酸を添加することによりチェイスさせられた。１５分後の第２のチェイスは、８．６０ｇの水に溶解された０．６１ｇの７０％ｔ−ブチルヒドロペルオキシドおよび８．６ｇの水に溶解された０．３０ｇのイソアスコルビン酸からなっていた。２５分後に、このラテックスは３９℃に冷却された。このラテックスに３５．６ｇの水に溶解された１７．００ｇの７０％ポリオキシエチレンラウリルアルコール（Ｔｈｏｒｃｏｗｅｔ ＴＤＡ−４０、Ｔｈｏｒｎｌｅｙ Ｃｏｍｐａｎｙ）がラテックスに添加され、１０分間にわたって攪拌された。次いで、３０．０ｇの１０％水酸化アンモニウムが１５分間にわたって添加され、そのラテックスのｐＨを６．７に調節した。５分間保持した後で、２２．７ｇの水中の９．７３ｇの水酸化カルシウムのスラリー、および５ｇのすすぎ水がケトルに添加され、１時間、３９℃で攪拌され、０．２７０当量のカルシウムを得た。多価金属イオンの量は、ポリマーのカルボン酸官能基含量の関数である。ラテックスは次いで冷却されろ過され、０．２７当量のカルシウムで修飾されたラテックスを生じさせた。このラテックスは８３℃の測定Ｔｇを有する、２３．５ＢＡ／３０．１ＭＭＡ／３４．２スチレン／９．０ＭＡＡ／１．９ＩＡ／１．３ＤＶＢ／０．２７当量のＣａのポリマーを含んでいた。次いで、水が添加され、３８パーセントの固形分量とされた。
【００４３】
【表３】
【００４４】
例２−５
先行技術文献の米国特許第６５８６５１６号および米国特許出願公開第２００７／０２５４１０８Ａ１号は、本発明と類似のしかし同一ではないポリマー組成物を開示する。この先行技術はアクリル系ポリマー組成物中の共有およびイオン性架橋の使用を開示するが、それはカルシウムおよび／またはマグネシウムと共に許容できる性能をもたらす好適なポリマー配合物を開示していない。例１〜５は、米国特許第６５８６５１６号および米国特許出願公開第２００７／０２５４１０８Ａ１号に開示される先行技術と本発明との対比を示す。
【００４５】
一連のスチレン−アクリル系ポリマー分散物が、表４に示される比率のモノマーを含むモノマーエマルションから、実施例１に記載される従来の漸次添加方式で製造された。例２〜５のラテックス組成物は比較例であり、先行技術文献の米国特許第６５８６５１６号および米国特許出願公開第２００７／０２５４１０８Ａ１号に開示される手順に従って製造された。前述のようなＤＳＣによって測定される場合の、典型的なポリマーのＴｇが表５に報告される。先行技術からの比較例２〜４のＴｇは−３７℃〜７５℃の範囲である。実施例１の第１および第２の加熱の平均Ｔｇは８３℃である。
【００４６】
フロアコーティング組成物：
以下の全ての性能試験は配合されたコーティング組成物に対して行われた。コーティング組成物を配合するために使用された成分は表６に報告される。性能の結果は以下の表に示される。
【００４７】
【表４】
【００４８】
【表５】
【００４９】
【表６】
【００５０】
コーティング光沢の評価：
２０および６０度光沢測定値が表７に記録される。配合物１Ａは、２０度光沢および６０度光沢の双方について最も良い翌日光沢を有していた。
タックフリー時間：
タックフリー時間はザポン試験を用いて決定され、この試験方法はすでに記載されている。表７に記録される結果はザポン試験に合格するのに必要とされる分数である。実施例１、例４および５は許容できるタックフリー時間を有していた。例２および３は４８時間後であってさえ、タックフリーにはならなかった。
翌日耐水性試験：
上述の翌日耐水性試験を用いて、水に対する損傷に耐性の表面コーティングが決定された。この試験された結果は表７に報告される。
【００５１】
【表７】
【００５２】
ＡＷＴを使用する光沢保持：
表面コーティング光沢保持はＡＷＴを用いて決定された。２０度光沢保持の結果は表１０に含まれる。表面コーティングの６０度光沢保持の結果は表１１に報告される。配合物１Ａは、ＡＷＴでの試験の終わりにおいて非常に良好な光沢保持を有していたが、比較の対照配合物２Ａ、４Ａおよび５Ａはこの試験に不合格であった。
【００５３】
【表８】
【００５４】
【表９】
【００５５】
実施例１および例６
一連のスチレン−アクリル系ポリマー分散物が実施例１に記載されるような従来の漸次添加方式で、表１２に示される割合のモノマーを含むモノマーエマルションから製造された。例６はＤＶＢを含まない比較対照である。例６のコーティング組成物は光沢について試験され、実施例１のコーティング組成物と比較された。充分に配合されたフロアポリッシュにこのラテックスを配合するために使用された成分は表１３に記載される。
【００５６】
性能試験は充分に配合されたコーティング組成物について行われ、表１３に報告され、現実世界の条件下で、床が規則的な機械メンテナンスを受ける食料品店に適用された。この床においては、毎晩（一週間に７日）乾燥モップがけされ、中性床洗浄剤およびレッドクリーニングパッドを用いたオートスクラバーを用い、次いで３２００つや出しパッドでプロパンつや出しすることにより機械的に維持（一週間に４〜５回）された。光沢測定値は、表１４および１５に示されるポリッシュについて、１５週間定期的に記録された。
【００５７】
２０度光沢測定値の結果が表１４に報告される。フィールド試験からの６０度光沢値は表１５に報告される。比較の配合物１Ｂ〜配合物６Ａは改良された光沢保持を示し、これは共有結合性架橋剤であるＤＶＢがエマルションポリマー中に含まれていた場合に達成された。配合物１Ｂはフィールド試験中、その２０度光沢を維持したが、配合物６Ａは２０度光沢を減らした。このフィールド試験における双方の例は１５週間試験の期間にわたって、６０度光沢を減らした。配合物１Ｂは配合物６Ａよりも６０度光沢を少なく低下させたことに留意されたい。
【００５８】
【表１０】
【００５９】
【表１１】
【００６０】
【表１２】
【００６１】
【表１３】
【００６２】
【表１４】
【００６３】
例７および実施例８〜１０
一連のスチレン−アクリル系ポリマー分散物が、表１２に示される比率のモノマーを含むモノマーエマルションから、実施例１に記載されるような従来の漸次添加方法で製造された。この一連の例および実施例においては、メタクリル酸ホスホエチルが追加の錯形成性モノマーとして使用され、試験された具体的なモノマーはエチルメタクリラートホスファート（ＳＩＰＯＭＥＲ ＰＡＭ４０００（ＰＡＭ）、ＲＨＯＤＩＡ Ｉｎｃ，ニュージャージー州）であった。
【００６４】
充分に配合されたフロアポリッシュの成分は表１７に示される。フロアポリッシュ７Ａは比較対照であり、亜鉛架橋を含むエマルションポリマーである。配合物７Ａ、８Ａ、９Ａおよび１０Ａの性能が試験され、結果が表１８に報告される。充分に配合されたポリマーである配合物８Ａ、９Ａおよび１０Ａは、亜鉛を含む比較対照の配合物７Ａと本質的に同じ性能を有する。
【００６５】
【表１５】
【００６６】
【表１６】
【００６７】
実施例１１〜１３
一連のスチレン−アクリル系ポリマー分散物が、表１２に示される比率のモノマーを含むモノマーエマルションから、実施例１に記載されるような従来の漸次添加方法で製造された。例７は比較対照であり、亜鉛架橋されたエマルションポリマーである。
【００６８】
充分に配合されたフロアポリッシュについて性能試験が行われ、そのフロアポリッシュの成分は表２０に示され、結果は表２１に報告される。実施例１３をベースにするフロアポリッシュの性能は亜鉛含有対照例７よりも良好であった。実施例１３における共有架橋の量は１．７重量パーセントであった。他の２つの試験仕上げ物である実施例１１および１２は、亜鉛対照仕上げ物例７と本質的に匹敵する結果を有していた。
【００６９】
【表１７】
【００７０】
【表１８】
【００７１】
実施例１４〜２０
一連のスチレン−アクリル系ポリマー分散物が、表１２に示される比率のモノマーを含むモノマーエマルションから、実施例１に記載されるような従来の漸次添加方法で製造された。例７は比較対照であり、亜鉛架橋されたエマルションポリマーである。
【００７２】
充分に配合されたフロアポリッシュについて性能試験が行われ、フロアポリッシュ例の成分は表２３に示される。試験結果は表２４に示される。配合物１６Ａは最良の翌日光沢を有していたが、他の配合物よりも長いタックフリー時間を有していた。配合物１７Ａは、亜鉛含有対照配合物７Ａに本質的に匹敵する性能を有していた。
【００７３】
【表１９】
【００７４】
【表２０】
【００７５】
例２１〜２３および実施例２４〜２８
一連のスチレン−アクリル系ポリマー分散物が、表１２に示される比率のモノマーを含むモノマーエマルションから、実施例１に記載されるような従来の漸次添加方法で製造された。例２１、２２および２３は比較エマルションポリマーである。充分に配合されたフロアポリッシュについて性能試験が行われ、配合物の成分は表２６に示される。フロアポリッシュは標準ベンチテストに加えて、ＡＷＴにおいて試験された。ベンチおよびＡＷＴ試験の結果は表２７に報告される。配合物２６Ａ、２７Ａおよび２８ＡはＡＷＴによって決定される場合、本質的に匹敵する光沢保持を有していた。比較対照配合物２２Ｂは、ＡＷＴによって測定される場合、一連の最良の光沢保持を有していた。ＡＷＴ試験方法を用いる土壌耐性によって測定される土壌耐性について、配合物２５Ｂ、２６Ａ、２７Ａ、２８Ａはは比較配合物２１Ａ、２２Ｂおよび２３Ａより優れた性能を有していた。
【００７６】
【表２１】
【００７７】
【表２２】
【００７８】
実施例３２〜３６
一連のスチレン−アクリル系ポリマー分散物が、表１２に示される比率のモノマーを含むモノマーエマルションから、実施例１に記載されるような従来の漸次添加方法で製造された。比較対照ラテックスは例２９であり、それは亜鉛架橋されたエマルションポリマーである。充分に配合されたフロアポリッシュについて性能試験が行われ、フロアポリッシュ例の成分は表３２に示される。試験結果は表３３に報告される。実施例３２におけるエマルションポリマーは実施例３１および３０よりも良好な性能を有していた。一連の実験において評価される（可変の）因子はＣａの量である。カルシウム含量は、全ての酸性モノマー含量を基準にして０．２８当量〜０．５８当量まで変化させられる。カルシウム含量の増大は、架橋密度を増大させ、スクラッチ、マーおよびスカッフ耐性を向上させ、その耐久性を向上させる。
【００７９】
【表２３】
【００８０】
【表２４】
【００８１】
実施例３７〜４１
一連のスチレン−アクリル系ポリマー分散物が、表１２に示される比率のモノマーを含むモノマーエマルションから、実施例１に記載されるような従来の漸次添加方法で製造された。比較対照ラテックスは例２９であり、それは亜鉛架橋されたエマルションポリマーである。充分に配合されたフロアポリッシュについて性能試験が行われ、フロアポリッシュの成分は表３５に示される。試験結果は表３６に報告される。
【００８２】
【表２５】
【００８３】
【表２６】
【００８４】
実施例４２〜４４
一連のスチレン−アクリル系ポリマー分散物が、表１２に示される比率のモノマーを含むモノマーエマルションから、実施例１に記載されるような従来の漸次添加方法で製造された。比較対照ラテックスは例２９であり、それは亜鉛架橋されたエマルションポリマーである。充分に配合されたフロアポリッシュについて性能試験が行われ、フロアポリッシュの成分は表３８に示される。試験結果は表３９に報告される。
【００８５】
Ｃａの量は、全ての酸を基準にして０．５８当量Ｃａに設定された。このシリーズでの可変項目には：ポリマーのＴｇおよび酸性モノマー含量が挙げられる。このシリーズで評価される酸性モノマーには、ＭＡＡ、ＩＡおよびＡＡ（アクリル酸）が挙げられる。全てのアシディティーは１４重量％に維持された。ＭＡＡはＩＡ、ＡＡまたはＩＡとＡＡとのブレンドで置き換えられた。ポリマーのＴｇはポリマーのＢＡ／ＭＡＡ含量を変化させることにより調節された。
【００８６】
【表２７】
【００８７】
【表２８】
【００８８】
実施例４５
実施例４５についてのモノマーの種類および量が表１２に報告される。充分に配合されたフロアポリッシュについて性能試験が行われ、フロアポリッシュの成分は表４１に示される。試験結果は表４２に報告される。実施例４５の組成物はマグネシウム（全ての酸性モノマーを基準にして０．２８当量）を含む。
【００８９】
【表２９】
【００９０】
【表３０】
【００９１】
実施例４６
実施例４６についてのラテックスの製造手順は、モノマーの種類および量が表１２に報告されるのを除いて実施例１に記載された。比較対照ラテックスは例２９であり、それは亜鉛架橋されたエマルションポリマーである。充分に配合されたフロアポリッシュについて性能試験が行われ、フロアポリッシュ例の成分は表４３に示される。試験結果は表４４に報告される。実施例４６の組成物はＣａ（全ての酸性モノマーを基準にして０．２８当量）およびＢＧＤＭＡで架橋されている。
【００９２】
【表３１】
【００９３】
【表３２】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に床用仕上げ剤として有用な水性コーティング組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
床および他の表面上に使用される水性コーティング組成物は伝統的に、架橋を付与するために遷移金属イオン、例えば、亜鉛を使用してきた。より最近の試みは、環境的により許容されうる金属イオン、例えば、カルシウムおよびマグネシウムをイオン性架橋剤として使用することに向けられてきた。例えば、米国特許出願公開第２００７／０２５４１０８号はカルシウムを使用する組成物を開示する。しかし、カルシウムまたはマグネシウムを使用するこの先行技術のどの組成物も商業的な必要性を満足するであろう特性の組み合わせを提供していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／０２５４１０８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明によって取り組まれる課題は、イオン性架橋剤としてカルシウムまたはマグネシウムを使用する水性コーティング組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、ポリマーを含む水性コーティング組成物であって；当該ポリマーが（ａ）カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンの少なくとも１種；並びに（ｂ）（ｉ）カルシウムまたはマグネシウムに対する対数安定度定数０．３〜４を有する少なくとも１種のモノマー０．５〜７重量％；（ｉｉ）メタクリル酸５〜１５重量％；および（ｉｉｉ）少なくとも１種の架橋剤０．２〜３重量％の重合残基を含み；当該ポリマーが５０〜１１０℃のＴｇを有する；水性コーティング組成物を提供する。
本発明は、さらに、基体に当該水性コーティング組成物を適用することによって基体をコーティングする方法に関する。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
他に特定されない限りは、パーセンテージは重量パーセンテージ（重量％）であり、温度は℃単位であり、安定度定数は周囲温度（典型的には２０〜２５℃）で測定される。モノマーの重量パーセンテージは重合混合物中のモノマーの全重量を基準にする。全てのポリマーＴｇ値は、１分あたり１０℃の加熱割合を用いて示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定され、Ｔｇは遷移の中点を採用する。
【０００７】
本明細書において使用される場合、用語「（メタ）アクリル」とはアクリルまたはメタクリルをいい、「（メタ）アクリラート」とはアクリラートまたはメタクリラートをいう。用語「（メタ）アクリルアミド」とはアクリルアミド（ＡＭ）またはメタクリルアミド（ＭＡＭ）をいう。「アクリル系モノマー」には、アクリル酸（ＡＡ）、メタクリル酸（ＭＡＡ）、ＡＡおよび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）、並びにＡＭおよびＭＡＭの誘導体、例えば、アルキル（メタ）アクリルアミドが挙げられる。ＡＡおよびＭＡＡのエステルには、これに限定されないが、アルキル、ヒドロキシアルキル、ホスホアルキルおよびスルホアルキルエステル、例えば、メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）、メタクリル酸エチル（ＥＭＡ）、メタクリル酸ブチル（ＢＭＡ）、メタクリル酸イソブチル（ｉＢＭＡ）、メタクリル酸ヒドロキシエチル（ＨＥＭＡ）、アクリル酸ヒドロキシエチル（ＨＥＡ）、アクリル酸メチル（ＭＡ）、アクリル酸エチル（ＥＡ）、アクリル酸ブチル（ＢＡ）、アクリル酸エチルヘキシル（ＥＨＡ）およびメタクリル酸ホスホエチル（ＰＡＭ）が挙げられる。用語「ビニルモノマー」とは、窒素または酸素のようなヘテロ原子に結合されている炭素−炭素二重結合を含むモノマーをいう。ビニルモノマーの例には、これに限定されないが、酢酸ビニル、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、並びに長鎖アルカン酸ビニル、例えば、ネオデカン酸ビニルおよびステアリン酸ビニルが挙げられる。用語「芳香族−アクリル系ポリマー」とは、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いう。ビニル芳香族モノマーは１分子あたり１つ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には、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−ビニルナフタレン、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ベンジル、およびアクリル酸ベンジルが挙げられる。好ましいビニル芳香族モノマーには、ビニルピリジン、スチレン（Ｓｔｙ）および４−メチルスチレン（ビニルトルエン）が挙げられる。用語「スチレン−アクリル系ポリマー」とは、アクリル系モノマー、スチレンおよびビニルトルエンを少なくとも５０％含むコポリマー並びにアクリル系モノマーのポリマーをいう。好ましくは、スチレン−アクリル系ポリマーは、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリラートまたはスチレンに由来する少なくとも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％のモノマー残基を有する。好ましくは、残りのモノマー単位はビニルモノマーに由来する。
【０００８】
本発明の目的のために、アルキル基は直鎖もしくは分岐鎖アルキル基、アルアルキルもしくはアルキル炭素環式基、例えば、アルキルフェニル基である。本発明のある実施形態においては、アルキル基は合成物由来のものであり、ある範囲の鎖長を含むことができる。本発明のある実施形態においては、アルキル基は直鎖または分岐鎖非環式アルキル基である。
【０００９】
水性コーティング組成物はカルシウム、マグネシウムまたはこれらの組み合わせのイオンを含む。本発明のある実施形態においては、この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％未満しか含まない。本発明のある実施形態においては、この組成物は、ポリマー中の酸の当量あたり、少なくとも０．１当量、あるいは少なくとも０．１５当量、あるいは少なくとも０．２当量、あるいは少なくとも０．２３当量のカルシウムおよび／またはマグネシウムを含み；ある実施形態においては、この組成物はポリマー中の酸の当量あたり、０．７当量以下、あるいは０．６当量以下、あるいは０．５当量以下、あるいは０．４当量以下、あるいは０．３５当量以下のカルシウムおよび／またはマグネシウムを含む。ポリマー中の酸の当量は、カルボン酸基、ホスホナート基などを含むポリマーの合計酸含量から計算される。本発明のある実施形態においては、この組成物はカルシウムを含む。
【００１０】
本発明のある実施形態においては、ポリマーはさらに、（メタ）アクリル酸Ｃ１−Ｃ８アルキルのモノマー残基を含む。本発明のある実施形態においては、（メタ）アクリル酸Ｃ１−Ｃ８アルキルはメタクリル酸アルキルおよびアクリル酸アルキル、あるいはメタクリル酸Ｃ１−Ｃ２アルキル（ＭＭＡまたはＥＭＡ）およびアクリル酸Ｃ４−Ｃ８アルキル（例えば、ＢＡまたはＥＨＡ）、あるいはＭＭＡおよびアクリル酸Ｃ４−Ｃ８アルキル、あるいはＭＭＡおよびＢＡを含む。本発明のある実施形態においては、（メタ）アクリル酸Ｃ１−Ｃ８アルキルモノマー残基の合計量は３４％〜７０％である。ある実施形態においては、（メタ）アクリル酸Ｃ１−Ｃ８アルキルモノマー残基の合計量は少なくとも３６％、あるいは少なくとも３８％、あるいは少なくとも４０％、あるいは少なくとも４２％、あるいは少なくとも４４％、あるいは少なくとも４６％、あるいは少なくとも４８％である。ある実施形態においては、（メタ）アクリル酸Ｃ１−Ｃ８アルキルモノマー残基の合計量は、６８％以下、あるいは６６％以下、あるいは６４％以下、あるいは６２％以下、あるいは６０％以下である。本発明のある実施形態においては、ポリマーは少なくとも５５℃、あるいは少なくとも６０℃、あるいは少なくとも６５℃、あるいは少なくとも７０℃、あるいは少なくとも７５℃、あるいは少なくとも８０℃のＴｇを有し；ある実施形態においては、このＴｇは１０５℃以下、あるいは１００℃以下、あるいは９５℃以下、あるいは９０℃以下、あるいは８５℃以下である。当業者は所望のＴｇ値に到達するためにモノマーを選択することができる。Ｔｇが上記範囲にある限りは、個々のモノマーの種類および量は重要ではない。
【００１１】
本発明のある実施形態においては、ポリマーは、少なくとも０．４、あるいは少なくとも０．５のカルシウムまたはマグネシウムに対する対数安定度定数を有する少なくとも１種のモノマーを含む。本発明のある実施形態においては、カルシウムまたはマグネシウムに対する対数安定度定数は３．５以下、あるいは３以下、あるいは２．５以下、あるいは２以下、あるいは１．５以下である。本発明のある実施形態においては、モノマーは、上記限度内にある、カルシウムに対する対数安定度定数を有する。本発明のある実施形態においては、ポリマーは先に示した限度内のカルシウムまたはマグネシウムに対する対数安定度定数を有する少なくとも１種のモノマー（錯形成性モノマー）の重合残基を少なくとも０．７％、あるいは少なくとも０．９％、あるいは少なくとも１．１％、あるいは少なくとも１．３％、あるいは少なくとも１．５％、あるいは少なくとも１．６％、あるいは少なくとも１．７％含み；ある実施形態においては、ポリマーは、少なくとも１種の錯形成性モノマーの重合残基を６．５％以下、あるいは６％以下、あるいは５．５％以下、あるいは５％以下、あるいは４．５％以下、あるいは４％以下、あるいは３．５％以下、あるいは３％以下、あるいは２．５％以下含む。本発明のある実施形態においては、錯形成性モノマーはアクリル酸、イタコン酸またはこれらの組み合わせである。
【００１２】
本発明のある実施形態においては、ポリマーはメタクリル酸の重合残基を少なくとも６％、あるいは少なくとも７％、あるいは少なくとも８％、あるいは少なくとも９％含み；ある実施形態においては、ポリマーはメタクリル酸の重合残基を１４％以下、あるいは１３％以下、あるいは１２％以下含む。
【００１３】
本発明のある実施形態においては、ポリマーは少なくとも１種のビニル芳香族モノマーを２５〜５０重量％含む。ある実施形態においては、ポリマーは、少なくとも１種のビニル芳香族モノマーの重合残基を少なくとも２８％、あるいは少なくとも３０％、あるいは少なくとも３２％含み；ある実施形態においては、ポリマーは、少なくとも１種のビニル芳香族モノマーの重合残基を４５％以下、あるいは４２％以下、あるいは４０％以下、あるいは３８％以下含む。本発明のある実施形態においては、ポリマーはスチレンの残基を含む。
【００１４】
架橋剤は２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−およびテトラ−（メタ）アクリラートエステル、ジ−、トリ−およびテトラ−アリルエーテルもしくはエステル化合物、並びに（メタ）アクリル酸アリルが挙げられうる。このようなモノマーの好ましい例には、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、フタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル、シアヌル酸トリアリル、ビスフェノールＡジアリルエーテル、アリルスクロール、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ラート、メタクリル酸アリル（ＡＬＭＡ）エチレングリコールジメタクリラート（ＥＧＤＭＡ）、ヘキサン−１，６−ジオールジアクリラート（ＨＤＤＡ）およびブチレングリコールジメタクリラート（ＢＧＤＭＡ）が挙げられる。特に好ましい架橋剤には、ＤＶＢ、ＡＬＭＡ、ＥＧＤＭＡ、ＨＤＤＡおよびＢＧＤＭＡが挙げられる。本発明のある実施形態においては、ポリマー中の架橋剤重合残基の量は、少なくとも０．３％、あるいは少なくとも０．４％、あるいは少なくとも０．５％、あるいは少なくとも０．６％、あるいは少なくとも０．７％、あるいは少なくとも０．８％、あるいは少なくとも０．９％、あるいは少なくとも１％、あるいは少なくとも１．１％である。本発明のある実施形態においては、ポリマー中の架橋剤残基の量は２．７％以下、あるいは２．４％以下、あるいは２．１％以下、あるいは１．８％以下、あるいは１．５％以下である。本発明のある実施形態においては、架橋剤残基の量は０．７％〜３％、あるいは０．９％〜２．８％、あるいは１．２％〜２．７％であり；これらの実施形態においては、架橋剤の分子量は１８０〜３３０、あるいは２００〜３００である。本発明のある実施形態においては、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）アクリラートエステルである。ある実施形態においては、ポリマーは、分子量が１００〜２５０、あるいは１１０〜２３０、あるいは１１０〜２００、あるいは１１５〜１６０のジエチレン性不飽和架橋剤を含む。本発明のある実施形態においては、架橋剤はトリエチレン性不飽和である。本発明のある実施形態においては、トリエチレン性不飽和架橋剤とジエチレン性不飽和架橋剤との双方が存在する。本発明のある実施形態においては、架橋剤の重量％は因子：（重量％×官能価／２）／（ＭＷ／１３０）が０．２に等しくなる値から、この因子が１．７に等しくなる値までを変動し、ここでの官能価はこの架橋剤におけるエチレン性不飽和単位の数であり、ＭＷはその分子量である。この因子は、（同じ官能価につき）より高いＭＷを有する架橋剤がより多い量で使用され、（同じＭＷにつき）２を超える官能価を有する架橋剤がより少ない量で使用されるという事実の説明となる。ある実施形態においては、この因子は少なくとも０．３、あるいは少なくとも０．４、あるいは少なくとも０．５、あるいは少なくとも０．６、あるいは少なくとも０．７、あるいは少なくとも０．８、あるいは少なくとも０．９、あるいは少なくとも１である。ある実施形態においては、この因子は１．６以下、あるいは１．５以下である。
【００１５】
本発明のある実施形態においては、水性コーティング組成物は１０％〜２５％、あるいは１１％〜２０％、あるいは１２％〜１８％、あるいは１３％〜１６％のポリマーを含む。パーセンテージは、コーティング組成物の全重量中のポリマー固形分の量に基づいて計算される。ある実施形態においては、本発明に従った１種より多いポリマーが存在することができ、ポリマーの合計量は上記特定された量の範囲内である。
【００１６】
本発明のある実施形態においては、本発明において使用されるポリマーは周知の乳化重合プロセス、および当該技術分野において知られている何らかの他の好適なプロセスを用いて、例えば、過酸素（ｐｅｒｏｘｙｇｅｎ）化合物もしくはジアゾ化合物のようなフリーラジカル開始剤、および場合によっては連鎖移動剤を用いて、モノマーを共重合することにより製造される。一次ポリマー鎖の長さは典型的には、架橋剤が除かれていた場合には、分子量（ＭＷ）が約５０，０００〜１０，０００，０００、あるいは１００，０００〜５，０００，０００、あるいは２００，０００〜２，０００，０００の範囲であるような長さである。
【００１７】
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であり、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、水性コーティング組成物は水を少なくとも４５％、あるいは少なくとも５０％、あるいは少なくとも５％、あるいは少なくとも６０％、あるいは少なくとも６５％有する。好ましくは、水性組成物は、有機溶媒を１０％以下、あるいは８％以下、あるいは６％以下含む。ある実施形態においては、組成物は有機溶媒を少なくとも２％、あるいは少なくとも４％、あるいは少なくとも４．５％含む。
【００１８】
本発明の組成物は、場合によっては、他の成分、例えば、ワックス、アルカリ可溶性樹脂、可塑剤、湿潤剤、消泡剤、可溶性もしくは分散された殺生物剤、ポリウレタン分散物、シリケートなどを含むことができる。本発明のアルカリ可溶性樹脂は、０％〜１０％、より好ましくは２％〜７％の範囲である。ワックスは、５％〜２０％、より好ましくは７％〜１５％の範囲で使用される。
【００１９】
本発明の方法において、水性組成物は表面、例えば、床、壁、カウンタートップ、屋根などに適用される。組成物が適用されうる物質には、石、コンクリート、アスファルト、屋根葺き物質、リノリウム、タイル、木材、パーティクルもしくはファイバーボード、ガラス、皮革、紙および厚紙が挙げられる。本発明のある実施形態においては、組成物は床に適用される。好ましくは、組成物は外部加熱、換気もしくは湿度制御を行うことなく（これらは必要な場合には使用されうるが）周囲条件下で硬化される。
【００２０】
フロアポリッシュコーティングの性能評価
ポリッシュビヒクルにおける使用が意図されるエマルションポリマーの性能を適切に評価するために、ポリマーがポリッシュとして配合されることが必要である。本発明のエマルションポリマーの配合は一般的でかつ当業者に充分に理解されている方法で行われる。使用される材料およびその特性並びに添加の方法は、従来技術のエマルションポリマーで一般的に行われているのと同じである。配合されたフロアポリッシュに使用される材料は、エマルションポリマー、ワックスエマルション、アルカリ可溶性樹脂（ＡＳＲ）、膜形成助剤、レベリング剤、および湿潤剤からなる。ポリッシュ配合物に使用される造膜溶媒、可塑化溶媒およびレベリング剤の量は、エマルションポリマー（ポリマーの全組成）と選択される溶媒および添加剤との適合性、並びにエマルションポリマーの最低造膜温度によって影響される。本明細書において列挙されている例のエマルションポリマーについては、造膜助剤、可塑剤および添加剤の量は配合物において詳細に示される通りであったが、それぞれのポリマー例が光沢ある明らかなコヒーレント膜を形成するのを確実にするのに適切であるようにわずかな調節がなされた。
【００２１】
試験方法：
本発明における除去可能なフロアポリッシュ（またはフロアコーティング）のようなエマルションポリマービヒクルの性能を評価するために様々な試験が使用された。表面コーティングは光沢、レベリング、タックフリー（ｔａｃｋ−ｆｒｅｅ）時間、光沢保持、土壌耐性、ブラックヒールマーク（ｂｌａｃｋ ｈｅｅｌ ｍａｒｋ）およびスカッフ耐性について評価された。本発明の表面コーティングの評価に使用される試験方法は当業者に十分に理解されている標準試験である。さらなる試験が加速摩耗試験器（ＡＷＴ）においても行われた。ＡＷＴは米国特許出願公開第２００８／００００２８５号に開示されている。ＡＷＴは、典型的なフロアコーティングが曝露される摩耗およびメンテナンスを、加速されたやり方で模倣する。試験方法は、典型的なフロアポリッシュがフィールドにおいて曝露される摩耗およびメンテナンス条件と相関するＡＷＴにおいて拡張された。ＡＷＴは光沢および色を測定し記録する装置を有する。本発明の主題であるエマルションポリマービヒクルの性能を評価するために以下の試験方法が使用された。
【００２２】
水性フロアコーティング組成物のベンチ特性を評価するためのコーティング適用：
試験目的でフロアポリッシュコーティングを基体に適用する方法は「Ａｎｎｕａｌ Ｂｏｏｋ ｏｆ ＡＳＴＭ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ（ＡＳＴＭ標準の年報）」セクション１５、第１５．０４巻、試験手順ＡＳＴＭ Ｄ１４３６（２００）試験方法Ｂに記載されている。フロアポリッシュは、表（６、１３、１７、２０、２３、２６、３２、３５、３８、４１、４６）中の配合に基づいて、以下で報告される試験によって特定されるようなポリッシュの２〜５つのコーティングとして、コンポジションビニルタイルまたはビニルタイルに適用された。フロアコーティングは、コーティングどうしが約３０〜６０分の乾燥時間で、または各試験において特定されるように適用され、コーティングされたパネルは周囲条件で２４時間、または試験によって特定されるように硬化させられた。
【００２３】
レイダウン（ｌａｙ ｄｏｗｎ）光沢試験方法：
この試験は黒色コンポジションビニルタイル（ＢＶＣＴ）上で行われる。光沢を決定するために使用された方法は「Ａｎｎｕａｌ Ｂｏｏｋ ｏｆ ＡＳＴＭ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ」セクション１５、第１５．０４巻、試験手順ＡＳＴＭ Ｄ１４５５に記載されている。２０度光沢および６０度光沢を記録するために、ガードナービクマイクロトリグロスメーター（Ｇａｒｄｎｅｒ Ｂｙｋ Ｍｉｃｒｏ−ｔｒｉＧｌｏｓｓ ｍｅｔｅｒ）が使用された。この測定された光沢は場合によっては、定量的光沢と称される。この光沢評価は４〜５つのコーティング仕上げ物について行われ、対照の仕上げ物と比較される。それぞれの適用されたコーティングが乾燥した後であって、かつフロアポリッシュの次のコーティングの適用前に、光沢が測定される。光沢は次の日（最後のコーティングが適用されてから１６〜２４時間後）においても測定される。光沢値は表形式で報告される。このコーティングされたタイルは、目視によっても評価され；これは場合によっては定性的光沢と称される。光沢は次の１〜５のスケールで評定された：
１＝劣悪；２＝良；３＝優；４＝かなり優；５＝秀。
【００２４】
レベリング試験方法：
この試験は黒色ビニルタイル（ＢＶＴ）および／または（ＢＶＣＴ）上で行われる。フロアポリッシュをタイル上に広げた直後に、試験領域の隅から隅へ対角線上にガーゼパッドアプリケータを引きずることにより「Ｘ」が湿潤ポリッシュ表面に描かれる。試験領域が床試験である場合には、これはモップを用いて行われることもできる。膜が乾燥させられた後で、コーティングは目視で検討され、「Ｘ」の消失の程度を決定する。レベリングは次の１〜５のスケールで評定された：
１＝劣悪、「Ｘ」の隆起輪郭および明らかなデウェッティング（ｄｅｗｅｔｔｉｎｇ）が存在する；２＝良、「Ｘ」の簡素な輪郭および隆起が検出可能；３＝優、「Ｘ」の簡素な輪郭が検出可能であるが、隆起はない；４＝かなり優、「Ｘ」のかすかな輪郭が検出可能であるが、隆起はない；５＝秀、検出可能な「Ｘ」がない。
【００２５】
タックフリー時間試験方法：
ザポン（Ｚａｐｏｎ）タック試験器を使用して表面コーティングタックフリー時間が決定される。タック試験器は、１／１６インチ（１．６ｍｍ）厚のアルミニウムシート金属の１インチ幅の湾曲片から造られた。それは、表面上に１インチ２（２．５４ｃｍ）の区域が平坦で残る様なサイズである。それは、アルミニウムストリップの中央に５グラムのおもりが配置される場合に、それが直立するような重さである。５グラム未満のおもりがアルミニウムストリップの中央に配置される場合には、それは倒れる。試験器の上に５００グラムのおもりが配置されているタック試験器が膜の表面上に配置される。このおもりは試験器の上に５秒間保持されて、次いで除かれる。試験器が５秒以内に倒れる場合には、コーティングはタックフリーであると見なされる。コーティングが適用された時点からタックフリー時間までに経過した時間が、次のように１〜５のスケールで評定された：
１＝劣悪、４５分を超えるザポンタックフリー時間；２＝良、３９〜４５分のザポンタックフリー時間；３＝優、３２〜３９分のザポンタックフリー時間；４＝かなり優、２５〜３２分のザポンタックフリー時間；５＝秀、１８〜２５分のザポンタックフリー時間。
【００２６】
１時間耐水性試験：
この試験は、少なくとも３つのコーティングの試験仕上げ物でコーティングされたＢＶＣＴ上で行われる。このコーティングはこの試験を行う前に１６〜２４時間乾燥させられる。チャイナマーカーを用いて乾燥コーティングに円（直径ほぼ１インチ（２．５４ｃｍ））が描かれる。３〜５つのコーティングの仕上げ物のいずれかに接触している円を、清浄な水のスポットが満たす。この水のスポットは周囲温度で６０分間そのままにさせられる。この６０分の終わりに、乾燥したティッシュペーパーによるこの領域での吸い取りにより、水のスポットは除去される。膜に対する何らかの変色または損傷についてその円を評価する。
１時間耐水性は次の１〜５のスケールで評定された：
１＝劣悪、膜の２５パーセント超が除去された；２＝良、膜の１６〜２５パーセントが除去された；３＝優、膜の６〜１５パーセントが除去された；４＝かなり優、わずかな光沢の低減および／または膜の５パーセント未満；５＝秀、水によるしるしまたは損傷なし。
【００２７】
翌日耐水性試験方法：
この試験は１時間耐水性試験に類似する。唯一の違いは、水のスポットがＢＶＣＴに適用される前に、フロアコーティングが１６〜２４時間乾燥させられることである。翌日耐水性は次の１〜５のスケールで評定された：
１＝劣悪、膜の１６パーセント超が除去された；２＝良、膜の１１〜１５パーセントが除去された；３＝優、膜の６〜１０パーセントが除去された；４＝かなり優、わずかな光沢の低減および／または膜の５パーセント未満；５＝秀、水によるしるしまたは損傷なし。
【００２８】
アルカリ性洗浄剤耐性試験方法：
ＢＶＣＴは少なくとも３つのコーティングの試験仕上げ物でコーティングされた。このコーティングは、この試験を行う前に、１６〜２４時間乾燥させられる。チャイナマーカーを用いて乾燥コーティングに円（直径ほぼ１インチ（２．５４ｃｍ））が描かれる。３〜５つのコーティングの仕上げ物のいずれかに接触している円を、希釈されたアルカリ性床クリーナー（ジョンソンダイバーシー（Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｄｉｖｅｒｓｅｙ）からのＧＰ ＦＯＲＷＡＲＤ）のスポットが満たす。この洗浄剤のスポットは周囲温度で３０分間そのままにさせられる。この３０分の終わりに、乾燥したティッシュペーパーによるこの領域での吸い取りにより、スポットは除去される。膜に対する何らかの変色または損傷についてその円を評価する。
アルカリ性洗浄剤耐性は次の１〜５のスケールで評定された：
１＝劣悪、膜の５０パーセント超が除去された；２＝良、膜の２５〜５０パーセントが除去された；３＝優、膜の１０〜２５パーセントが除去された；４＝かなり優、わずかな光沢の低減および／または膜の１０パーセント未満；５＝秀、水によるしるしまたは損傷なし。
【００２９】
１時間中性洗浄剤耐性試験方法：
ＢＶＣＴは少なくとも３つのコーティングの試験仕上げ物でコーティングされた。仕上げ物の最後のコーティングが適用された後で１時間、このコーティングが乾燥させられたときに、この試験が行われる。チャイナマーカーを用いて乾燥コーティングに円（直径ほぼ１インチ（２．５４ｃｍ））が描かれる。２〜５つのコーティングの仕上げ物のいずれかに接触している円を、希釈された中性床クリーナー（ジョンソンダイバーシーからの ＳＴＲＩＤＥ）のスポットが満たす。この洗浄剤のスポットは周囲温度で３０分間そのままにさせられる。この時間の終わりに、乾燥したティッシュペーパーによるこの領域での吸い取りにより、スポットは除去される。膜に対する何らかの変色または損傷についてその円を評価する。
中性洗浄剤耐性は次の１〜５のスケールで評定された：
１＝劣悪、膜の５０パーセント超が除去された；２＝良、膜の２５〜５０パーセントが除去された；３＝優、膜の１０〜２５パーセントが除去された；４＝かなり優、わずかな光沢の低減および／または膜の１０パーセント未満；５＝秀、水によるしるしまたは損傷なし。
【００３０】
翌日中性洗浄剤耐性試験方法
この試験は、少なくとも３つのコーティングの試験仕上げ物でコーティングされたＢＶＣＴ上で行われる。この試験を行う前に、このコーティングは１６〜２４時間乾燥させられる。チャイナマーカーを用いて乾燥コーティングに円（直径ほぼ１インチ）が描かれる。３〜５つのコーティングの仕上げ物のいずれかに接触している円を、希釈された中性床クリーナー（ジョンソンダイバーシーからの ＳＴＲＩＤＥ）のスポットが満たす。この洗浄剤のスポットは周囲温度で３０分間そのままにさせられる。この３０分間の終わりに、乾燥したティッシュペーパーによるこの領域での吸い取りにより、スポットは除去される。膜に対する何らかの変色または損傷についてその円を評価する。
中性洗浄剤耐性は次の１〜５のスケールで評定された：
１＝劣悪、膜の５０パーセント超が除去された；２＝良、膜の２５〜５０パーセントが除去された；３＝優、膜の１０〜２５パーセントが除去された；４＝かなり優、わずかな光沢の低減および／または膜の１０パーセント未満；５＝秀、水によるしるしまたは損傷なし。
【００３１】
ブラックヒールマークおよびスカッフ耐性試験方法：
２つのコーティングの仕上げ物が、ＣＴＲ（７５°Ｆ（７７℃）、湿度５０％）中の１２”（３０．５ｃｍ）×１２”タイルに適用される。試験を行う前に、タイルはＣＴＲ中で２４時間老化させられる。各方向（前後）に１０分間、５０ｒｐｍで動かされる６つの黒色ゴムヒールを収容するスネルカプセル（Ｓｎｅｌｌ Ｃａｐｓｕｌｅ）においてマークが発生させられる。タイルは取りはずされ、対照タイル上の対照仕上げ物と比較される。目視でタイルを評価する。
ブラックヒールマークおよびスカッフ耐性は次の１〜５のスケールで評定された：
１＝劣悪、多くのマークの散在；２＝良、中程度から多くのマークの散在；３＝優、中程度のマークの散在；４＝かなり優、わずかから中程度のマークの散在；５＝秀、わずかなマークの散在。
【００３２】
マー（ｍａｒ）耐性試験方法：
この試験は、コーティングに浅い角度で固い物質を打ち付けることをベースにする；提供される実施例においては、この物質は試験の実施者の指の爪であった。この試験は、コーティングが傷つけにどの程度耐えるかの指標を与え、この傷つけはコーティングの光沢の低減を導く。コーティングが基体に適用され、硬化された後で、コーティングされた基体はテーブルトップのような固い表面上に置かれ、操作者の指の爪が打ちつけられる。操作者の指の爪は、コーティングされた表面に対して平行に保持され、衝突角は表面の法線から４５°より大きく、コーティングをマーキングする可能性を増大させる。コーティングを比較する場合に、同じ操作者が試験を行うことが重要である。この試験は相対的な差を区別するために設計された。マー耐性は次の１〜５のスケールで評定された：
１＝劣悪、目に見える非常に深いひっかき傷が存在する；３＝優、目に見えるひっかき傷が存在する；５＝秀、しるしはほとんど知覚できない。
【００３３】
加速摩耗試験器（ＡＷＴ）を使用する光沢保持試験方法：
試験目的のために基体にフロアポリッシュコーティングを適用する方法は「Ａｎｎｕａｌ Ｂｏｏｋ ｏｆ ＡＳＴＭ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ（ＡＳＴＭ標準の年報）」セクション１５、第１５．０４巻、試験手順ＡＳＴＭ Ｄ１４３６（２００）試験方法Ｂに記載されている。４つのコーティングの仕上げ物が基体に適用され、コーティング間の乾燥時間は約３０〜６０分であった。このコーティングは７５°Ｆ±５°Ｆおよび相対湿度５０％±５％に維持される恒温室中で適用された。光沢保持試験に好適な基体はＢＶＣＴであった。評価の鍵となる特性は光沢保持であった。第４番目のコーティングが適用された後で、ＡＷＴにおける何らかの試験の前に、このコーティングは約１６〜２４時間準備を整えられた。ＡＷＴルーチン測定の制御プログラムを通じて、コーティングされた基体の光沢を測定し記録する「ロボット」アームに前述の光沢計が取り付けられた。
【００３４】
米国特許出願公開第２００８／００００２８５号に開示されるようなＡＷＴセッティングが使用されて、試験されるコーティング上に摩耗を与えた。表１に報告される以下の工程のシークエンスが各サイクル順に行われた。工程１２の完了後に、このサイクルは完了した。次いで、このサイクルが繰り返され、一連の摩耗およびメンテナンス工程を構築した。当初光沢データは、何らかの処理またはメンテナンスの前の光沢測定値に対応する。光沢は典型的には５サイクルごとの測定であった。これは我々が、サイクル数（サイクル数は時間に相関する）に対する性能をプロットするのを可能にする。表１に示される以下の複数工程摩耗プロファイルが行われた。この実験は５０〜１５０サイクル行われた。少なくとも、最終サイクルが完了した後で、最終光沢測定が存在する。
【００３５】
【表１】
【００３６】
光沢測定：
測定され記録された光沢値は６〜８つの光沢測定値（２０°光沢および６０°光沢）の平均である。ＡＷＴは光沢値を測定しおよび記録する。摩耗工程が行われる前に、当初光沢測定値（サイクル０）がＡＷＴによって記録された。それは翌日光沢値と良く相関するべきである。この光沢保持は、当初光沢値と比較される、試験の終わりでの測定された定量的光沢値および目視定性的光沢を評価することにより決定される。これらの結果は、次いで、同じ高メンテナンス摩耗プロファイルの下で試験される対照の仕上げ物と比較される。
光沢保持は次の１〜５のスケールで評定された：
１＝劣悪、完全な膜除去、最終光沢は実質的に当初光沢未満；２＝良、中程度の膜除去、最終光沢は当初光沢より低い；３＝優、部分的な膜除去、最終光沢は当初光沢に類似する；４＝かなり優、無視できる膜除去、最終光沢は当初光沢より良好；５＝秀、留まっている膜、最終光沢は当初光沢よりも実質的に良好。
【００３７】
ＡＷＴ試験方法を使用する土壌耐性：
この試験は、白色コンポジションビニルタイル（ＷＶＣＴ）を使用して行われ、コーティング適用手順は上述されている。フロアコーティングの４つのコーティングがＣＴＲ（７５°Ｆ±５°Ｆおよび湿度５０％±５％）内で適用され、コーティングはＡＷＴを行う前に１６〜２４時間準備を整えられた。評価の鍵となる特性は色の変化であった。このＡＷＴ摩耗プロファイルにおいては、表２に示される一連の工程が順に行われる。このサイクルは工程１１の完了後に完了した。このサイクルは次いで繰り返され、一連の摩耗およびメンテナンス工程を構築する。色はサイクルごとに測定される。これは、時間に相関するサイクル数に対する性能を我々がプロットするのを可能にする。以下の表２に示される複数工程摩耗プロファイルが行われた。実験は１０〜４０サイクル行われた。
【００３８】
【表２】
【００３９】
色測定：
ＡＷＴ色の結果はＬ＊ａ＊ｂ＊色空間で報告される。色は、「ロボット」アームに取り付けられたＸ−ｒｉｔｅ ＩｎｃからのＶｅｒｉＣｏｌｏｒ Ｓｐｅｃｔｒｏ ＶＳ４１０非接触分光光度計を用いて測定された。非接触分光光度計および「ロボット」アームはＡＷＴ制御プログラムで制御される。それぞれのフロア仕上げ物の色は、コーティングされたＷＶＣタイル上の１２〜１６の異なる位置で、ＡＷＴによって測定され記録される。色の変化を決定するために、これらＬ＊ａ＊ｂ＊値の平均が使用される。デルタＥ＊色変化の結果は式１によって決定され、その式においては、最終測定色が当初測定色と比較される。サイクル０での測定色が当初色データであると定義される。この色は翌日の色と一致する。最終サイクル後の最終色測定値は、最終色測定値として定義される。
【数１】
【００４０】
食料品店での床試験におけるフロアポリッシュ性能：
床試験領域は、残っているポリッシュが剥ぎ取られ、次いで、以下の典型的な清掃業務手順で再ポリッシュされた：床はダストモップがけされて遊離のほこりを除去し、４リットルの水溶液あたり１リットルの市販の剥離剤溶液（ジョンソンダイバーシーＩｎｃからの ＦＲＥＥＤＯＭ）が、１ガロンあたり約１，０００平方フィートの割合で、ストリングモップによって適用され、５分間の浸透期間後、その床はプロパン剥離機（ＡＺＴＥＣ ＩｎｃからのＳＩＤＥＷＩＮＤＥＲ）を用いて磨かれ、その床は清浄な水を含んだモップがけによって完全にすすがれ、次いで、その床はブルークリーニングパッド（３ＭカンパニーからのＢｌｕｅ Ｃｌｅａｎｅｒ Ｐａｄ５３００）を使用するオートスクラバー（Ｐｉｏｎｅｅｒ Ｅｃｌｉｐｓｅ ｉｎｃからのＰＥ−１７００オートスクラバー）で洗浄され、次いで、その床はもう一回清浄な水ですすがれ、乾燥させられた。この剥ぎ取り処理された床は、床の交通の流れの正常な方向に対して垂直な区画に区分された。この区画のそれぞれに、試験される配合物の４つのコーティングが、１ガロンあたり約２，０００平方フィートの割合で仕上げモップを用いて適用された。それぞれのコーティングは、次のコーティングが適用される前に３０〜６０分間乾燥させられた。コーティング（４つのコーティング）は、均一なコンポジションビニルタイルからなる床に適用され、周囲温度で硬化させられた。
【００４１】
コーティングが周囲条件で硬化した後、その床は歩行者の往来に開放された。この床試験領域は歩行者の交通（１週間あたり約２５，０００人）並びにショッピングカート、メンテナンスカート、仕入れカート、サンプルトレイなどからの車輪の交通に曝露された。交通への充分な曝露の後で５〜１０日ごとに、２０および６０度光沢が測定され、中性床洗浄剤溶液を用いる機械式オートスクラビングおよびつや出しメンテナンスが、次のような典型的な清掃業務方式で、試験床上で行われた：床はダストモップがけされて遊離のほこりを除去し；その床は、３Ｍ Ｒｅｄ Ｃｌｅａｎｅｒ Ｐａｄ５２００を備えたＰｉｏｎｅｅｒ Ｅｃｌｉｐｓｅ ＰＥ−１７００オートマチックスクラバーで機械磨きされた。Ｐｉｏｎｅｅｒ Ｅｃｌｉｐｓｅ ＰＥ−１７００オートマチックスクラバーに装填された洗浄液は、ジョンソンダイバーシーからの、その推奨される希釈率でのＳｔｒｉｄｅ中性床洗浄剤であった。使用された２，０００ｒｐｍのプロパンつや出し機は、ノースカロライナ州、スパルタのＰｉｏｎｅｅｒ ＥｃｌｉｐｓｅからのＳｐｅｅｄＳｔａｒ Ｐｉｏｎｅｅｒ ＳＴ２１Ｋ ＷＡであった。このＳｐｅｅｄＳｔａｒプロパンつや出し機は２１インチの３Ｍ ３２００ ＴｏｐＬｉｎｅ Ｓｐｅｅｄ Ｂｕｒｎｉｓｈ Ｐａｄを備えていた。この試験床は、オートスクラバーおよびつや出し機の２回の通過に、１週間あたり３〜５回、１５週間の期間にわたってかけられた。
【実施例】
【００４２】
実施例１：ラテックスポリマーの製造
温度計、凝縮器および攪拌機を備えた好適な反応容器中で、２５．９０グラムの２３％ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム（ＰＯＬＹＳＴＥＰ Ａ−１６−２２、Ｓｔｅｐａｎ Ｃｏｍｐａｎｙ）、１３．７４グラムのイタコン酸および７００．１グラムの脱イオン水の溶液が８５℃に加熱された。表３に記載されたモノマーエマルションの１４．４３グラムの部分が全て一度に反応容器に添加され、温度が８０〜８５℃に調節され、次いで、１４．００グラムの水に溶解された３．１５ｇの過硫酸アンモニウム（ＡＰＳ）触媒溶液のケトルチャージを添加した。２分以内に、３℃〜５℃の温度上昇および反応混合物の外観（色および不透明性）の変化によって、重合の開始が示された。発熱がおさまったときに、残りのモノマー混合物およびコフィード触媒溶液（１００．００グラムの脱イオン水中０．６１ｇＡＰＳ）が、約８５℃の温度で、９０分間にわたって、徐々に反応容器に添加された。（９０〜１２０分の添加時間が好ましい）供給が完了してから１５分後に、このケトルは６０℃に冷却され、５ｇの水中の１．４８ｇの０．１５％硫酸鉄（ＩＩ）、８．６ｇの水に溶解された０．６１ｇの７０％ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、および８．６ｇの水に溶解された０．３０ｇのイソアスコルビン酸を添加することによりチェイスさせられた。１５分後の第２のチェイスは、８．６０ｇの水に溶解された０．６１ｇの７０％ｔ−ブチルヒドロペルオキシドおよび８．６ｇの水に溶解された０．３０ｇのイソアスコルビン酸からなっていた。２５分後に、このラテックスは３９℃に冷却された。このラテックスに３５．６ｇの水に溶解された１７．００ｇの７０％ポリオキシエチレンラウリルアルコール（Ｔｈｏｒｃｏｗｅｔ ＴＤＡ−４０、Ｔｈｏｒｎｌｅｙ Ｃｏｍｐａｎｙ）がラテックスに添加され、１０分間にわたって攪拌された。次いで、３０．０ｇの１０％水酸化アンモニウムが１５分間にわたって添加され、そのラテックスのｐＨを６．７に調節した。５分間保持した後で、２２．７ｇの水中の９．７３ｇの水酸化カルシウムのスラリー、および５ｇのすすぎ水がケトルに添加され、１時間、３９℃で攪拌され、０．２７０当量のカルシウムを得た。多価金属イオンの量は、ポリマーのカルボン酸官能基含量の関数である。ラテックスは次いで冷却されろ過され、０．２７当量のカルシウムで修飾されたラテックスを生じさせた。このラテックスは８３℃の測定Ｔｇを有する、２３．５ＢＡ／３０．１ＭＭＡ／３４．２スチレン／９．０ＭＡＡ／１．９ＩＡ／１．３ＤＶＢ／０．２７当量のＣａのポリマーを含んでいた。次いで、水が添加され、３８パーセントの固形分量とされた。
【００４３】
【表３】
【００４４】
例２−５
先行技術文献の米国特許第６５８６５１６号および米国特許出願公開第２００７／０２５４１０８Ａ１号は、本発明と類似のしかし同一ではないポリマー組成物を開示する。この先行技術はアクリル系ポリマー組成物中の共有およびイオン性架橋の使用を開示するが、それはカルシウムおよび／またはマグネシウムと共に許容できる性能をもたらす好適なポリマー配合物を開示していない。例１〜５は、米国特許第６５８６５１６号および米国特許出願公開第２００７／０２５４１０８Ａ１号に開示される先行技術と本発明との対比を示す。
【００４５】
一連のスチレン−アクリル系ポリマー分散物が、表４に示される比率のモノマーを含むモノマーエマルションから、実施例１に記載される従来の漸次添加方式で製造された。例２〜５のラテックス組成物は比較例であり、先行技術文献の米国特許第６５８６５１６号および米国特許出願公開第２００７／０２５４１０８Ａ１号に開示される手順に従って製造された。前述のようなＤＳＣによって測定される場合の、典型的なポリマーのＴｇが表５に報告される。先行技術からの比較例２〜４のＴｇは−３７℃〜７５℃の範囲である。実施例１の第１および第２の加熱の平均Ｔｇは８３℃である。
【００４６】
フロアコーティング組成物：
以下の全ての性能試験は配合されたコーティング組成物に対して行われた。コーティング組成物を配合するために使用された成分は表６に報告される。性能の結果は以下の表に示される。
【００４７】
【表４】
【００４８】
【表５】
【００４９】
【表６】
【００５０】
コーティング光沢の評価：
２０および６０度光沢測定値が表７に記録される。配合物１Ａは、２０度光沢および６０度光沢の双方について最も良い翌日光沢を有していた。
タックフリー時間：
タックフリー時間はザポン試験を用いて決定され、この試験方法はすでに記載されている。表７に記録される結果はザポン試験に合格するのに必要とされる分数である。実施例１、例４および５は許容できるタックフリー時間を有していた。例２および３は４８時間後であってさえ、タックフリーにはならなかった。
翌日耐水性試験：
上述の翌日耐水性試験を用いて、水に対する損傷に耐性の表面コーティングが決定された。この試験された結果は表７に報告される。
【００５１】
【表７】
【００５２】
ＡＷＴを使用する光沢保持：
表面コーティング光沢保持はＡＷＴを用いて決定された。２０度光沢保持の結果は表１０に含まれる。表面コーティングの６０度光沢保持の結果は表１１に報告される。配合物１Ａは、ＡＷＴでの試験の終わりにおいて非常に良好な光沢保持を有していたが、比較の対照配合物２Ａ、４Ａおよび５Ａはこの試験に不合格であった。
【００５３】
【表８】
【００５４】
【表９】
【００５５】
実施例１および例６
一連のスチレン−アクリル系ポリマー分散物が実施例１に記載されるような従来の漸次添加方式で、表１２に示される割合のモノマーを含むモノマーエマルションから製造された。例６はＤＶＢを含まない比較対照である。例６のコーティング組成物は光沢について試験され、実施例１のコーティング組成物と比較された。充分に配合されたフロアポリッシュにこのラテックスを配合するために使用された成分は表１３に記載される。
【００５６】
性能試験は充分に配合されたコーティング組成物について行われ、表１３に報告され、現実世界の条件下で、床が規則的な機械メンテナンスを受ける食料品店に適用された。この床においては、毎晩（一週間に７日）乾燥モップがけされ、中性床洗浄剤およびレッドクリーニングパッドを用いたオートスクラバーを用い、次いで３２００つや出しパッドでプロパンつや出しすることにより機械的に維持（一週間に４〜５回）された。光沢測定値は、表１４および１５に示されるポリッシュについて、１５週間定期的に記録された。
【００５７】
２０度光沢測定値の結果が表１４に報告される。フィールド試験からの６０度光沢値は表１５に報告される。比較の配合物１Ｂ〜配合物６Ａは改良された光沢保持を示し、これは共有結合性架橋剤であるＤＶＢがエマルションポリマー中に含まれていた場合に達成された。配合物１Ｂはフィールド試験中、その２０度光沢を維持したが、配合物６Ａは２０度光沢を減らした。このフィールド試験における双方の例は１５週間試験の期間にわたって、６０度光沢を減らした。配合物１Ｂは配合物６Ａよりも６０度光沢を少なく低下させたことに留意されたい。
【００５８】
【表１０】
【００５９】
【表１１】
【００６０】
【表１２】
【００６１】
【表１３】
【００６２】
【表１４】
【００６３】
例７および実施例８〜１０
一連のスチレン−アクリル系ポリマー分散物が、表１２に示される比率のモノマーを含むモノマーエマルションから、実施例１に記載されるような従来の漸次添加方法で製造された。この一連の例および実施例においては、メタクリル酸ホスホエチルが追加の錯形成性モノマーとして使用され、試験された具体的なモノマーはエチルメタクリラートホスファート（ＳＩＰＯＭＥＲ ＰＡＭ４０００（ＰＡＭ）、ＲＨＯＤＩＡ Ｉｎｃ，ニュージャージー州）であった。
【００６４】
充分に配合されたフロアポリッシュの成分は表１７に示される。フロアポリッシュ７Ａは比較対照であり、亜鉛架橋を含むエマルションポリマーである。配合物７Ａ、８Ａ、９Ａおよび１０Ａの性能が試験され、結果が表１８に報告される。充分に配合されたポリマーである配合物８Ａ、９Ａおよび１０Ａは、亜鉛を含む比較対照の配合物７Ａと本質的に同じ性能を有する。
【００６５】
【表１５】
【００６６】
【表１６】
【００６７】
実施例１１〜１３
一連のスチレン−アクリル系ポリマー分散物が、表１２に示される比率のモノマーを含むモノマーエマルションから、実施例１に記載されるような従来の漸次添加方法で製造された。例７は比較対照であり、亜鉛架橋されたエマルションポリマーである。
【００６８】
充分に配合されたフロアポリッシュについて性能試験が行われ、そのフロアポリッシュの成分は表２０に示され、結果は表２１に報告される。実施例１３をベースにするフロアポリッシュの性能は亜鉛含有対照例７よりも良好であった。実施例１３における共有架橋の量は１．７重量パーセントであった。他の２つの試験仕上げ物である実施例１１および１２は、亜鉛対照仕上げ物例７と本質的に匹敵する結果を有していた。
【００６９】
【表１７】
【００７０】
【表１８】
【００７１】
実施例１４〜２０
一連のスチレン−アクリル系ポリマー分散物が、表１２に示される比率のモノマーを含むモノマーエマルションから、実施例１に記載されるような従来の漸次添加方法で製造された。例７は比較対照であり、亜鉛架橋されたエマルションポリマーである。
【００７２】
充分に配合されたフロアポリッシュについて性能試験が行われ、フロアポリッシュ例の成分は表２３に示される。試験結果は表２４に示される。配合物１６Ａは最良の翌日光沢を有していたが、他の配合物よりも長いタックフリー時間を有していた。配合物１７Ａは、亜鉛含有対照配合物７Ａに本質的に匹敵する性能を有していた。
【００７３】
【表１９】
【００７４】
【表２０】
【００７５】
例２１〜２３および実施例２４〜２８
一連のスチレン−アクリル系ポリマー分散物が、表１２に示される比率のモノマーを含むモノマーエマルションから、実施例１に記載されるような従来の漸次添加方法で製造された。例２１、２２および２３は比較エマルションポリマーである。充分に配合されたフロアポリッシュについて性能試験が行われ、配合物の成分は表２６に示される。フロアポリッシュは標準ベンチテストに加えて、ＡＷＴにおいて試験された。ベンチおよびＡＷＴ試験の結果は表２７に報告される。配合物２６Ａ、２７Ａおよび２８ＡはＡＷＴによって決定される場合、本質的に匹敵する光沢保持を有していた。比較対照配合物２２Ｂは、ＡＷＴによって測定される場合、一連の最良の光沢保持を有していた。ＡＷＴ試験方法を用いる土壌耐性によって測定される土壌耐性について、配合物２５Ｂ、２６Ａ、２７Ａ、２８Ａはは比較配合物２１Ａ、２２Ｂおよび２３Ａより優れた性能を有していた。
【００７６】
【表２１】
【００７７】
【表２２】
【００７８】
実施例３２〜３６
一連のスチレン−アクリル系ポリマー分散物が、表１２に示される比率のモノマーを含むモノマーエマルションから、実施例１に記載されるような従来の漸次添加方法で製造された。比較対照ラテックスは例２９であり、それは亜鉛架橋されたエマルションポリマーである。充分に配合されたフロアポリッシュについて性能試験が行われ、フロアポリッシュ例の成分は表３２に示される。試験結果は表３３に報告される。実施例３２におけるエマルションポリマーは実施例３１および３０よりも良好な性能を有していた。一連の実験において評価される（可変の）因子はＣａの量である。カルシウム含量は、全ての酸性モノマー含量を基準にして０．２８当量〜０．５８当量まで変化させられる。カルシウム含量の増大は、架橋密度を増大させ、スクラッチ、マーおよびスカッフ耐性を向上させ、その耐久性を向上させる。
【００７９】
【表２３】
【００８０】
【表２４】
【００８１】
実施例３７〜４１
一連のスチレン−アクリル系ポリマー分散物が、表１２に示される比率のモノマーを含むモノマーエマルションから、実施例１に記載されるような従来の漸次添加方法で製造された。比較対照ラテックスは例２９であり、それは亜鉛架橋されたエマルションポリマーである。充分に配合されたフロアポリッシュについて性能試験が行われ、フロアポリッシュの成分は表３５に示される。試験結果は表３６に報告される。
【００８２】
【表２５】
【００８３】
【表２６】
【００８４】
実施例４２〜４４
一連のスチレン−アクリル系ポリマー分散物が、表１２に示される比率のモノマーを含むモノマーエマルションから、実施例１に記載されるような従来の漸次添加方法で製造された。比較対照ラテックスは例２９であり、それは亜鉛架橋されたエマルションポリマーである。充分に配合されたフロアポリッシュについて性能試験が行われ、フロアポリッシュの成分は表３８に示される。試験結果は表３９に報告される。
【００８５】
Ｃａの量は、全ての酸を基準にして０．５８当量Ｃａに設定された。このシリーズでの可変項目には：ポリマーのＴｇおよび酸性モノマー含量が挙げられる。このシリーズで評価される酸性モノマーには、ＭＡＡ、ＩＡおよびＡＡ（アクリル酸）が挙げられる。全てのアシディティーは１４重量％に維持された。ＭＡＡはＩＡ、ＡＡまたはＩＡとＡＡとのブレンドで置き換えられた。ポリマーのＴｇはポリマーのＢＡ／ＭＡＡ含量を変化させることにより調節された。
【００８６】
【表２７】
【００８７】
【表２８】
【００８８】
実施例４５
実施例４５についてのモノマーの種類および量が表１２に報告される。充分に配合されたフロアポリッシュについて性能試験が行われ、フロアポリッシュの成分は表４１に示される。試験結果は表４２に報告される。実施例４５の組成物はマグネシウム（全ての酸性モノマーを基準にして０．２８当量）を含む。
【００８９】
【表２９】
【００９０】
【表３０】
【００９１】
実施例４６
実施例４６についてのラテックスの製造手順は、モノマーの種類および量が表１２に報告されるのを除いて実施例１に記載された。比較対照ラテックスは例２９であり、それは亜鉛架橋されたエマルションポリマーである。充分に配合されたフロアポリッシュについて性能試験が行われ、フロアポリッシュ例の成分は表４３に示される。試験結果は表４４に報告される。実施例４６の組成物はＣａ（全ての酸性モノマーを基準にして０．２８当量）およびＢＧＤＭＡで架橋されている。
【００９２】
【表３１】
【００９３】
【表３２】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマーを含む水性コーティング組成物であって；
前記ポリマーが（ａ）カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンの少なくとも１種；並びに（ｂ）（ｉ）カルシウムまたはマグネシウムに対する対数安定度定数０．３〜４を有する少なくとも１種のモノマー０．５〜７重量％；（ｉｉ）メタクリル酸５〜１５重量％；および（ｉｉｉ）少なくとも１種の架橋剤０．２〜３重量％の重合残基を含み；
前記ポリマーが５０〜１１０℃のＴｇを有する；
水性コーティング組成物。
【請求項２】
カルシウムイオンを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記ポリマーが（ｉ）アクリル酸、イタコン酸およびメタクリル酸ホスホエチルからなる群から選択される少なくとも１種のモノマー１〜６重量％；（ｉｉ）メタクリル酸６〜１３重量％；（ｉｉｉ）少なくとも１種の架橋剤０．５〜２．７重量％；および（ｉｖ）少なくとも１種のビニル芳香族モノマー２５〜４５重量％の重合残基を含み；
前記ポリマーが６０〜１００℃のＴｇを有する；
請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
前記ポリマーがジエチレン性不飽和架橋剤の重合残基を含む、請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
錯形成性モノマーがアクリル酸およびイタコン酸からなる群から選択され、前記少なくとも１種のビニル芳香族モノマーがスチレンを含む、請求項４に記載の組成物。
【請求項６】
前記ポリマーが（メタ）アクリル酸Ｃ１−Ｃ８アルキルの重合残基３８〜６４重量％をさらに含む、請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
ジエチレン性不飽和架橋剤が１００〜２５０の分子量を有する、請求項５に記載の組成物。
【請求項８】
前記ポリマーがジエチレン性不飽和架橋剤の重合残基を０．８〜１．８重量％含む、請求項６に記載の組成物。
【請求項９】
前記ポリマーが酸モノマーの当量あたり０．２〜０．６当量のカルシウムを含み；かつ
前記ポリマーが、（ｉ）アクリル酸およびイタコン酸からなる群から選択される少なくとも１種のモノマー１．３〜４重量％；（ｉｉ）メタクリル酸７〜１２重量％；（ｉｉｉ）ジエチレン性不飽和架橋剤０．８〜２．４重量％；（ｉｖ）スチレン３０〜４０重量％；および（ｖ）（メタ）アクリル酸Ｃ１−Ｃ８アルキル４４〜６２重量％の重合残基を含む；
請求項８に記載の組成物。
【請求項１０】
（メタ）アクリル酸Ｃ１−Ｃ８アルキルがメタクリル酸メチルおよびアクリル酸ブチルを含む、請求項９に記載の組成物。
【請求項１】
ポリマーを含む水性コーティング組成物であって；
前記ポリマーが（ａ）カルシウムイオンおよびマグネシウムイオンの少なくとも１種；並びに（ｂ）（ｉ）カルシウムまたはマグネシウムに対する対数安定度定数０．３〜４を有する少なくとも１種のモノマー０．５〜７重量％；（ｉｉ）メタクリル酸５〜１５重量％；および（ｉｉｉ）少なくとも１種の架橋剤０．２〜３重量％の重合残基を含み；
前記ポリマーが５０〜１１０℃のＴｇを有する；
水性コーティング組成物。
【請求項２】
カルシウムイオンを含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記ポリマーが（ｉ）アクリル酸、イタコン酸およびメタクリル酸ホスホエチルからなる群から選択される少なくとも１種のモノマー１〜６重量％；（ｉｉ）メタクリル酸６〜１３重量％；（ｉｉｉ）少なくとも１種の架橋剤０．５〜２．７重量％；および（ｉｖ）少なくとも１種のビニル芳香族モノマー２５〜４５重量％の重合残基を含み；
前記ポリマーが６０〜１００℃のＴｇを有する；
請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
前記ポリマーがジエチレン性不飽和架橋剤の重合残基を含む、請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
錯形成性モノマーがアクリル酸およびイタコン酸からなる群から選択され、前記少なくとも１種のビニル芳香族モノマーがスチレンを含む、請求項４に記載の組成物。
【請求項６】
前記ポリマーが（メタ）アクリル酸Ｃ１−Ｃ８アルキルの重合残基３８〜６４重量％をさらに含む、請求項５に記載の組成物。
【請求項７】
ジエチレン性不飽和架橋剤が１００〜２５０の分子量を有する、請求項５に記載の組成物。
【請求項８】
前記ポリマーがジエチレン性不飽和架橋剤の重合残基を０．８〜１．８重量％含む、請求項６に記載の組成物。
【請求項９】
前記ポリマーが酸モノマーの当量あたり０．２〜０．６当量のカルシウムを含み；かつ
前記ポリマーが、（ｉ）アクリル酸およびイタコン酸からなる群から選択される少なくとも１種のモノマー１．３〜４重量％；（ｉｉ）メタクリル酸７〜１２重量％；（ｉｉｉ）ジエチレン性不飽和架橋剤０．８〜２．４重量％；（ｉｖ）スチレン３０〜４０重量％；および（ｖ）（メタ）アクリル酸Ｃ１−Ｃ８アルキル４４〜６２重量％の重合残基を含む；
請求項８に記載の組成物。
【請求項１０】
（メタ）アクリル酸Ｃ１−Ｃ８アルキルがメタクリル酸メチルおよびアクリル酸ブチルを含む、請求項９に記載の組成物。
【公開番号】特開２０１１−１０５９３０（Ｐ２０１１−１０５９３０Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１０−２３０６２６（Ｐ２０１０−２３０６２６）
【出願日】平成２２年１０月１３日（２０１０．１０．１３）
【出願人】（５９０００２０３５）ローム アンド ハース カンパニー (524)
【氏名又は名称原語表記】ＲＯＨＭ ＡＮＤ ＨＡＡＳ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３０６２６（Ｐ２０１０−２３０６２６）
【出願日】平成２２年１０月１３日（２０１０．１０．１３）
【出願人】（５９０００２０３５）ローム アンド ハース カンパニー (524)
【氏名又は名称原語表記】ＲＯＨＭ ＡＮＤ ＨＡＡＳ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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