JP4575390B2 - 揮発性有機化合物が低減された仕上げ組成物 - Google Patents
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Description
本発明は第二の態様として、上記第一の態様において、前記揮発性シロキサンが、仕上げ組成物の3〜20重量%を占める仕上げ組成物に関する。
本発明は第三の態様として、上記第一または第二の態様において、前記揮発性シロキサンが、揮発性環状シロキサンを含む、仕上げ組成物に関する。
本発明の仕上げ組成物には、修復される車両表面など、処理されるべき表面上に油性残留物を残し得る量で高沸点溶媒を使用することを避けると同時に、環境上許容できる溶媒が使用される。油性残留物は、車両表面から除去するのが難しく、除去すべき掻き傷を目に見えにくくする。かかる高沸点溶媒を使用すると、確実に塗装の欠陥を適切に修復するのに余分な時間と労力が必要である。不揮発性シリコーン材料および油性残留物を含有しない場合には、本発明の仕上げ組成物によって、塗面の外観が改善される。
(CH3)2SiO{SiO(CH3)2}aSi(CH3)3
(式中、「a」の適切な整数値は0〜5を含む)
によって表される。したがって、適切な揮発性直鎖状シロキサンの例としては、式(CH3)3SiOSi(CH3)3を有するヘキサメチルジシロキサン;式(CH3)3SiO(CH3)2Si(CH3)3を有するオクタメチルトリシロキサン;式(CH3)3SiO{SiO(CH3)2}2Si(CH3)3を有するデカメチルテトラシロキサン;式(CH3)3{SiO(CH3)}3Si(CH3)3を有するドデカメチルペンタシロキサン;式(CH3)3SiO{SiO(CH3)2}4Si(CH3)3を有するテトラデカメチルヘキサシロキサン;式(CH3)3SiO{SiO(CH3)2}5Si(CH3)3を有するヘキサデカメチルヘプタシロキサン;およびその組み合わせが挙げられる。
本発明の仕上げ組成物を特徴付けるために、種々の分析技術が利用可能である。分析技術のうちのいくつかが本明細書で用いられる。これらの分析技術の説明は以下のとおりである。
以下の試験法を用いて、種々の仕上げ組成物で処理された後の塗装パネルの表面エネルギーを定性的に評価した。各仕上げ組成物を直径5.1センチメートル(cm)の円で塗装パネル上に塗布し(バフ仕上げせず)、1分間放置した。その時間の後、残存する仕上げ組成物を拭き取った。次いで、オハイオ州クリーブランドのシャーウィン・ウイリアムズ社(Sherwin Williams,Cleveland,Ohio)から市販のKrylon Blackスプレー塗料を塗装パネル上に仕上げサイクル(finishinged circle)で吹付け塗装した。次いで、吹付け塗装をフィッシュアイビーディング(fisheye beading)(例えば、吹付け塗装の収縮および不均一性)について評価した。仕上げサイクルが低表面エネルギー残留物で汚染された場合には、塗装のフィッシュアイビーディングは、1分以内に目で確認できるだろう。
以下の試験法を用いて、種々の仕上げ組成物について、総作業時間および残存する油性残留物の量を定性的に評価した。各仕上げ組成物に関して、ミネソタ州セントポールの3M社(3M Company,St.Paul,Minnesota)から商品名「Perfect−it」,品番05723で市販されている20.3cmフォームバフパッドに仕上げ組成物8グラムを塗布した。メリーランド州ボルティモアのデウォルト・インダストリアル・ツール社(Dewalt Industrial tool Company,Baltimore,Maryland)から市販されているバフ仕上げ器具,型番DW849にバフパッドを取り付けた。次いで、ミシガン州ヒルズデール(Hillsdale,Michigan)のACT Laboratory社から市販の45.7×61.0×0.081cm未仕上げ黒色自動車用試験パネル上で角度0度にて1,500回転/分(rpm)でバフパッドを回転させた。試験パネルは、以下のコーティング:ED6060E−コート;764204プライマー;542AB921ベースコート;RK8010Aクリアコートを含む。
「シロキサン1」:25℃で動粘度5cSt(5.0×10-6m2/s)を示し、かつミシガン州ミッドランドのダウ・コーニング社(Dow Corning Corp.,Midland,Michigan)から商品名「ダウ・コーニング(Dow Corning)345 Fluid」として市販されている、デカメチルシクロペンタシロキサンおよびドデカメチルシクロヘキサシロキサンの流体混合物;
「シロキサン2」:25℃で動粘度0.65cSt(6.5×10-7m2/s)を示し、かつミシガン州ミッドランドのダウ・コーニング社から商品名「ダウ・コーニング(Dow Corning)200 Fluid,0.65CST.」として市販されている、ヘキサメチルジシロキサン液体;
「シロキサン3」:25℃で動粘度5cSt(5.0×10-6m2/s)を示し、かつミシガン州ミッドランドのダウ・コーニング社から商品名「ダウ・コーニング(Dow Corning)200 Fluid,5CST.」として市販されている、ポリジメチルシロキサン液体;
「シロキサン4」:25℃で動粘度10cSt(1.0×10-5m2/s)を示し、かつミシガン州ミッドランドのダウ・コーニング社から商品名「ダウ・コーニング(Dow Corning)200 Fluid,10CST.」として市販されている、ポリジメチルシロキサン液体;
「潤滑剤1」:ペンシルバニア州フィラデルフィアのスノコ社(Sunoco,Inc.,Philadelphia,Pennsylvania)から商品名「Sunpar110」として市販されているパラフィン系オイル;
「潤滑剤2」:テネシー州メンフィスのウィトコ社(Witco Corporation,Memphis,Tennessee)から市販されているグリセロール;
「潤滑剤3」:テキサス州ヒューストンのペンレコ社(Penreco,Houston,Texas)から商品名「Parol 70」として市販されている鉱油;
「乳化剤1」:ウィスコンシン州ミルトン(Milton,Wisconsin)のTomah3 Products,Inc.から商品名「トマドール(Tomadol)1−5」として市販されている非イオン性界面活性剤;
「乳化剤2」:ペンシルバニア州アレンタウンのエアープロダクツ・アンド・ケミカルズ社(Air Products and Chemicals,Inc.,Allentown,Pennsylvania)から商品名「サーフィノール(Surfynol)465」として市販されているアセチレンジオールエチレンオキシド付加物界面活性剤;
「乳化剤3」:デラウェア州ニューキャッスルのユニケマ社(Uniquema,NewCastle,Delaware)から商品名「トゥウィーン(Tween)80」として市販されているポリ(オキシエチレン)(20)−ソルビタンモノオレエート非イオン性界面活性剤;
「乳化剤4」:ミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカル社(Dow Chemical Company)から商品名「トリトン(Triton)X−45」として市販されている4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェニル−ポリエチレングリコール非イオン性界面活性剤;
「乳化剤5」:ウィスコンシン州ミルトン(Milton,Wisconsin)のTomah3 Products,Inc.から商品名「トマドール(Tomadol)1−9」として市販されている非イオン性界面活性剤;
「乳化剤6」:ニュージャージー州マウントオリーブ(Mount Olive,New Jersey)のBASF社から商品名「Macol OP 10 SP」として市販されているポリオキシエチレン(10)オクチルフェノールエーテル非イオン性性界面活性剤;
「乳化剤7」:ニュージャージー州ベイヨン(Bayonne,New Jersey)のCasChem社から商品名「Emulsion A Oil」として市販されているヒマシ油;
「研磨材1」:オハイオ州クリーブランドのフェロ社(Ferro Corporation,Cleveland,Ohio)によって「784」と指定され、製造されている40重量%水性分散液の酸化アルミニウム研磨材;
「研磨材2」:ジョージア州ドライブランチのイメリス・パフォーマンス・ミネラルズ社(Imerys Performance Minerals,DryBranch,Georgia)から商品名「Kaopolite SF」として市販されているケイ酸アルミニウム;
「研磨材3」:ジョージア州ドライブランチのイメリス・パフォーマンス・ミネラルズ社から商品名「Kaopolite 1152」として市販されているケイ酸アルミニウム;
「研磨材4」:オハイオ州クリーブランドのフェロ社によって「783」と指定され、製造されている酸化アルミニウム研磨材;
「増粘剤」:ペンシルバニア州フィラデルフィアのローム・アンド・ハース社(Rohm and Haas Co.,Philadelphia,Pennsylvania)から商品名「Acrysol TT−615」として市販されているアルカリ膨潤性アクリル結合性増粘剤;
「ベース」:ミズーリ州セントルイスのシグマ・アルドリッチ・ケミカル社から市販されているトリエタノールアミン;
「溶媒1」:テキサス州ヒューストンのエクソンモービル・ケミカル社(ExxonMobil Chemical Co.,Houston,Texas)から商品名「アイソパー(Isopar)H」として市販されているイソパラフィン溶媒;
「溶媒2」:テキサス州ヒューストンのエクソンモービル・ケミカル社から商品名「アイソパー(Isopar)M」として市販されているイソパラフィン溶媒;
「溶媒3」:テキサス州ヒューストンのエクソンモービル・ケミカル社から商品名「エクソール(Exxsol)D80」として市販されている脱芳香族化(De−aromitized)脂肪族炭化水素溶媒;
「溶媒4」:テキサス州ヒューストンのペンレコ社から商品名「Drakesol 165AT」(以前は「ペンレコ(Penreco)2251」)として市販されている飽和炭化水素溶媒;
「溶媒5」:テキサス州ヒューストンのエクソンモービル・ケミカル社から商品名「ストッダード溶剤(Stoddard Solvent)」として市販されている石油蒸留物;
「溶媒6」:テキサス州ヒューストンのエクソンモービル・ケミカル社から商品名「ミネラルスピリット(Mineral Sprits)」として市販されている石油蒸留物;
「溶媒7」:テキサス州ヒューストンのエクソンモービル・ケミカル社から商品名「アイソパー(Isopar)G」として市販されているイソパラフィン溶媒;
「保存剤」:ニュージャージー州ウェインのインターナショナル・スペシャリティ・プロダクツ社(International Specialty Products,Wayne,New Jersey)から商品名「Nuosept 95」として市販されている水性非塩素化非金属保存剤;
「分散剤」:ニューヨーク州メルヴィルのビックケミーUSA社(Byk−Chemie USA,Melville,New York)から商品名「Disperbyk」として市販されているアニオン懸濁化剤。
実施例1−揮発性環状シロキサンである、デカメチルシクロペンタシロキサンとドデカメチルシクロヘキサシロキサンとの流体混合物約6%を含有する仕上げ組成物。この流体混合物は、25℃で動粘度5cSt(5.0×10-6m2/s)を示す。表2に、実施例1の仕上げ組成物についての成分濃度を示す。
実施例2−揮発性環状シロキサン流体約7%を含有する仕上げ組成物。表3に、実施例2の仕上げ組成物についての成分濃度を示す。
実施例3−25℃で動粘度0.65cSt(6.5×10-7m2/s)を示す揮発性直鎖状シロキサンである、ヘキサメチルジシロキサンを含有する仕上げ組成物。表4に、実施例3の仕上げ組成物についての成分濃度を示す。ヘキサメチルジシロキサンは、実施例1の仕上げ組成物において示される揮発性環状シロキサンとおよそ同じ濃度である。
実施例4−揮発性環状シロキサン流体約8%を含有する仕上げ組成物。表5に、実施例4の仕上げ組成物についての成分濃度を示す。
実施例5−揮発性環状シロキサン流体約8.5%を含有する仕上げ組成物。表6に、実施例5の仕上げ組成物についての成分濃度を示す。
実施例6−揮発性環状シロキサン流体約8.75%を含有する仕上げ組成物。表7に、実施例6の仕上げ組成物についての成分濃度を示す。
実施例7−25℃で動粘度5cSt(5.0×10-6m2/s)を示す、ポリジメチルシロキサン約3%を含有する仕上げ組成物。表8に、実施例7の仕上げ組成物についての成分濃度を示す。
比較例A−揮発性シロキサンを含有しないが、炭化水素溶媒総濃度19%を含む仕上げ組成物。表9に、比較例Aの仕上げ組成物についての成分濃度を示す。
比較例B−25℃で動粘度10cSt(1.0×10-5m2/s)を示す不揮発性直鎖状シロキサンである、ポリジメチルシロキサン約7%を含有する仕上げ組成物。比較例Bは、炭化水素溶媒総濃度15%も含む。表10に、比較例Bの仕上げ組成物についての成分濃度を示す。
比較例C−揮発性シロキサンを含有しないが、炭化水素溶媒総濃度15%を含む仕上げ組成物。表11に、比較例Cの仕上げ組成物についての成分濃度を示す。
比較例D−揮発性シロキサンを含有しないが、炭化水素溶媒総濃度22%を含む仕上げ組成物。表12に、比較例Dの仕上げ組成物についての成分濃度を示す。
比較例E−揮発性シロキサンを含有しないが、炭化水素溶媒総濃度約15%を含む仕上げ組成物。表13に、比較例Eの仕上げ組成物についての成分濃度を示す。
比較例F−揮発性シロキサンを含有しないが、炭化水素溶媒総濃度約21%を含む仕上げ組成物。表14に、比較例Fの仕上げ組成物についての成分濃度を示す。
比較例G−揮発性シロキサンを含有しないが、22%を超える炭化水素溶媒総濃度を含む仕上げ組成物。表15に、比較例Gの仕上げ組成物についての成分濃度を示す。
比較例H−揮発性シロキサンを含有しないが、炭化水素溶媒総濃度約15%を含む仕上げ組成物。表16に、比較例Hの仕上げ組成物についての成分濃度を示す。
比較例I−揮発性シロキサンを含有しないが、炭化水素溶媒総濃度約15%を含む仕上げ組成物。表17に、比較例Iの仕上げ組成物についての成分濃度を示す。
比較例J−揮発性シロキサンを含有しないが、炭化水素溶媒総濃度約23%を含む仕上げ組成物。表18に、比較例Jの仕上げ組成物についての成分濃度を示す。
比較例K−25℃で動粘度5cSt(5.0×10-6m2/s)を示す不揮発性直鎖状シロキサンである、ポリジメチルシロキサン約7%を含有する仕上げ組成物。比較例Kは、炭化水素溶媒総濃度約15%も含む。表19に、比較例Kの仕上げ組成物についての成分濃度を示す。
実施例2、3、7および比較例B、D、Kの仕上げ組成物を上述の「表面エネルギー試験」に従って試験した。表20には、実施例2、3、7および比較例B、D、Kの仕上げ組成物についての塗装の収縮および不均一性のレベル(すなわち、フィッシュアイビーディングのレベル)を示す。
上述の「作業時間および油性残留物の量の試験」に従って、実施例1〜7および比較例A〜Kの仕上げ組成物を試験した。表1に示される数値的尺度に従って、実施例1〜7および比較例A〜Kの仕上げ組成物についての総作業時間の評点および油性残留物量の評点を表21に示す。各仕上げ組成物に関して、総作業時間の評点の数値は、バフ仕上げサイクル3回すべての後の作業時間を表す。油性残留物量の評点の3つの数値は、各バフ仕上げサイクル後の油性残留物の量を表す。実施例1〜7および比較例A〜Kの仕上げ組成物によって生成される油性残留物の量の違いをさらに実証するために、各バフ仕上げサイクル後の油性残留物の量の値を表21に示す。
本発明に関連する発明の第一の態様として、研磨粒子とエマルジョンとの混合物を含有する仕上げ組成物であって、前記エマルジョンが、水、揮発性シロキサン、および潤滑剤を含み、前記仕上げ組成物が、不揮発性シリコーン材料を実質的に含有しない、仕上げ組成物に関する。
本発明に関連する発明の第二の態様として、前記第一の態様において、前記揮発性シロキサンが、仕上げ組成物の約3〜20重量%を占める仕上げ組成物に関する。
本発明に関連する発明の第三の態様として、前記第一の態様において、前記仕上げ組成物が、揮発性炭化水素溶媒をさらに含有する仕上げ組成物に関する。
本発明に関連する発明の第四の態様として、前記第一の態様において、前記研磨粒子が、約100マイクロメートル以下の平均粒径を有する仕上げ組成物に関する。
本発明に関連する発明の第五の態様として、前記第一の態様において、前記研磨粒子が、酸化アルミニウム、シリカ、ケイ酸アルミニウム、炭化ケイ素、およびその組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の仕上げ組成物に関する。
本発明に関連する発明の第六の態様として、前記第一の態様において、前記水が、仕上げ組成物の約10〜約60重量%を占め、前記揮発性シロキサンが、仕上げ組成物の約3〜約20重量%を占め、前記潤滑剤が、仕上げ組成物の約0.1〜約10重量%を占め、前記研磨粒子が、仕上げ組成物の約1〜約60重量%を占める仕上げ組成物に関する。
本発明に関連する発明の第七の態様として、前記第六の態様において、前記水が、仕上げ組成物の約30〜約50重量%を占め、前記揮発性シロキサンが、仕上げ組成物の約5〜約10重量%を占め、前記潤滑剤が、仕上げ組成物の約1〜約5重量%を占め、前記研磨粒子が、仕上げ組成物の約3〜約50重量%を占める仕上げ組成物に関する。
本発明に関連する発明の第八の態様として、前記第一、五、または七の態様において、前記揮発性シロキサンが、揮発性環状シロキサンを含む仕上げ組成物に関する。
本発明に関連する発明の第九の態様として、揮発性環状シロキサン;非シリコーンベースの潤滑剤;増粘剤;揮発性炭化水素溶媒;水;揮発性環状シロキサンを含有する安定なエマルジョンを生成するのに有効な乳化剤;酸化アルミニウム粒子;を含有する仕上げ組成物であって、ただし、不揮発性シリコーン材料を実質的に含有しないことを条件とする、仕上げ組成物に関する。
本発明に関連する発明の第十の態様として、前記第八または九の態様において、前記揮発性環状シロキサンが、オクタメチル環状テトラシロキサン、デカメチル環状ペンタシロキサン、ドデカメチル環状ヘキサシロキサン、およびその組み合わせからなる群から選択される仕上げ組成物に関する。
本発明に関連する発明の第十一の態様として、前記九の態様において、前記揮発性シロキサンが、仕上げ組成物の約3〜約20重量%を占め;前記潤滑剤が、仕上げ組成物の約0.1〜約10重量%を占め;前記増粘剤が、仕上げ組成物の約0.2〜約5重量%を占め;前記揮発性炭化水素溶媒が、仕上げ組成物の約5〜約17重量%を占め;水が、仕上げ組成物の約10〜約60重量%を占め;前記乳化剤が、仕上げ組成物の約0.1〜約10重量%を占め;研磨粒子が、仕上げ組成物の約1〜約60重量%を占める仕上げ組成物に関する。
本発明に関連する発明の第十二の態様として、水と、揮発性シロキサンと、非シリコーンベースの潤滑剤と、乳化剤との混合物を合わせて、エマルジョンを形成する工程であって、前記乳化剤が、安定なエマルジョンを生成するのに有効である工程と;前記エマルジョン中に研磨粒子を混合して、組成物を形成する工程と;を含む、組成物を製造する方法において、ただし、前記組成物の製造に使用される成分に不揮発性シリコーン材料が実質的に存在しないことを条件とする、方法に関する。
本発明に関連する発明の第十三の態様として、仕上げ組成物を表面上に塗布する工程であって、前記仕上げ組成物が、水と、研磨粒子と、揮発性シロキサンと、非シリコーンベースの潤滑剤と、安定なエマルジョンを生成するのに有効な乳化剤と、を含有する工程と;前記揮発性シロキサンを表面から実質的に蒸発させて、表面上に前記仕上げ組成物の残留分を残す工程であって、前記仕上げ組成物の残留分が油性残留物を実質的に含有しない工程と;を含む、表面を仕上げ塗りする方法において、ただし、前記仕上げ組成物が、不揮発性シリコーン材料を実質的に含有しないことを条件とする、方法に関する。
Claims (3)
- 研磨粒子とエマルジョンとの混合物を含有する仕上げ組成物であって、
前記エマルジョンが、水、250℃未満の沸点を有する揮発性シロキサンであって、 (CH 3 ) 2 SiO{SiO(CH 3 ) 2 } a Si(CH 3 ) 3 (式中、「a」は0〜5である。)によって表される揮発性直鎖状シロキサン、式{SiO(CH 3 ) 2 } b (式中、「b」は4〜6である。)によって表される揮発性環状シロキサン、及び揮発性直鎖状シロキサンおよび環状シロキサンの誘導体である揮発性分岐状シロキサンからなる群から選択される揮発性シロキサン、および非シリコーンベースの潤滑剤を含み、又、
25℃で5センチストークス(cSt)(5.0×10 -6 m 2 /s)を超える動粘度を示す非環状シリコーン含有材料;仕上げ組成物中のかかる非環状シリコーン含有材料の濃度が少なくとも7重量%であるという条件で、25℃で5cSt(5.0×10 -6 m 2 /s)の動粘度を示す非環状シリコーン含有材料;および25℃で7cSt(7.0×10 -6 m 2 /s)を超える動粘度を示す環状シリコーン含有材料;から選択される、少なくとも250℃の沸点を有するシリコーンとして規定される、不揮発性シリコーン材料を含有しない、仕上げ組成物。 - 前記揮発性シロキサンが、仕上げ組成物の3〜20重量%を占める、請求項1に記載の仕上げ組成物。
- 前記揮発性シロキサンが、揮発性環状シロキサンを含む、請求項1または2に記載の仕上げ組成物。
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