JPS6216712B2 - - Google Patents
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Description
本発明はゴム、皮革および重合体表面の外面を
保護し、新しくしまた補強する方法の改良に関す
るものである。
本発明の目的の１つは天然および合成重合体、
特にゴムの表面の外観を改善させる優れた保護剤
（Preservative）およびその適用方法を提供する
ことにある。本発明のもう１つの目的はゴムおよ
びプラステイツク類、さらにまた皮革を劣化させ
るオゾン、紫外線照射およびその他の環境上の原
因に対し、これらの表面に実質的な程度の防護を
与える保護剤を提供することにある。
これらに限定されないが、本発明の主要用途は
自動車のゴム製部品の外面を保護し且つ改善する
ことにある。自動車タイヤ、ゴム製密封ストリツ
プおよびビニール製トツプス（tops）は紫外線照
射、オゾン、ちり、水分およびグリースのごとき
周囲のストレスにさらされているために時間の経
過につれて変質する。このような周囲のストレス
にさらされた時に、ゴム分子はその表面が***を
受ける。その結果、ゴム表面に構造変化が生じ、
土およびその他の汚物の分子がその表面に多量に
付着できるようになり、それによりこの表面は変
色する。さらに、ゴム分子鎖の***は表面キ裂を
生じさせる。さらにまた、ゴム分子に化学的には
結合していないが懸垂状態で機械的に保持されて
いるブルーム（bloom）とも称されるゴム体の他
の構成部品の分離が生じ、またこの現象は変色を
もたらす。
本発明は鎖***を生じさせるオゾン、紫外線お
よびその他の環境上の原因に対し、ゴムを防護す
る物質を提供する。さらにまた、この物質は***
により損傷を受けた表面をさらに***しないよう
に封鎖し、表面を新しく再生させる。さらにま
た、この物質は汚物が接着しない比較的高度のな
めらかさを有する疎水性表面を与える。
同様に、本発明に従い作られる保護剤はプラス
テイツク、特にビニール類およびアクリル類の外
面をこれらのプラステイツクが塗料の成分である
場合でさえも、再生させ、防護しまた補強する。
本発明は特にゴム類、ビニール類およびアクリル
類さらにまた皮革および木材のどこでも見出され
る全ての種類を保護するのに有用である。さら
に、被覆材、工業用ベルト伝導装置、プラステイ
ツク製はば木は重要な用途の例であり、これらの
広範な用途について説明する。
従来技術において、ゴムの防護に使用されてい
た物質は油煙（lamp black）に基づくものであ
り、自動車類上に通常見出される塗装表面および
金属に対し高度に腐蝕性の物質を含有していた。
これらのゴム処理材はゴム表面に塗料として適用
されていた。この方法で処理されたゴムは不自然
な「塗装された」外観を有した。再適用には古い
被覆物を除去する必要があり、また再適用は困難
で、不自由であつた。このような物質は周囲のス
トレスにより生じた変質からゴム表面を防護する
のに効果がないばかりでなく、また取扱いが全く
きたなく、不自由であつた。さらに、腐蝕性成分
および毒性成分は隣接する表面に対し、また使用
者にとつても有害であつた。
これに対し、本発明による保護剤は使用者に対
し、並びに自動車のゴム部品に隣接する表面に対
し安全である非―毒性物質よりなるものである。
事実、本発明による保護剤はこれらの表面をも同
様に保護するだろう。さらにまた、本発明による
保護剤はゴムに似た性質を付与し、適用が容易で
あり、さらにまた特にゴムの表面をオゾン、紫外
線照射、水およびスモツグから防護するのに極め
て有効である。
本発明による好適な保護組成物はオルガノポリ
シロキサン流体（fluid）の水中エマルジヨンを
含有し、これに少なくとも１つのポリオール化合
物を加える。保護組成物中に含有させるのに最も
好適なポリオールはジエチレングリコールおよび
グリセリンである。
表面、特にゴム表面を防護し、再新するため
に、本発明による保護組成物を使用し、表面を十
分に湿らせる。表面を湿らせた後、次に保護剤が
被処理物の表面層中に十分に侵透するに十分な時
間を置く。侵透は毛管作用により生起し、保護組
成物の分子、特にオルガノポリシロキサン流体が
表面中に侵入するものと信じられる。ここで分子
が保護されるべき材料の分子を引き掛けるか或は
その周囲を取り巻き、それ自体がそこに物理的に
接着することができる。次に、少なくとも１つの
追加の表面再湿潤を行なわねばならず、続いて侵
透時間を置く。好ましくは保護されるべき表面に
この保護剤を少なくとも３回適用すべきである。
オルガノポリシロキサン流体の水中エマルジヨ
ンを使用することにより、ゴムおよびその他の重
合体表面に周囲のストレスに対する或る適度の防
護を付与しうることが見出された。ゴム表面に適
用した場合に、水はゴムの表面を膨潤させる作用
をし、ポリシロキサン流体がゴム或は重合体表面
に侵透する助けをする。
本発明の目的は実質的な期間にわたる実質的な
程度の保護および防護を付与することにある。こ
の目的のためには、オルガノポリシロキサンの水
中エマルジヨンに少なくとも１つのポリオール化
合物を加えた場合に、特に天然および合成重合体
表面に著しく高い保護をもたらしうることがまた
見出された。この組成物により、きわめて大きい
防護とその長い寿命が得られるばかりでなく、ま
たその外観を著しく改善する。これらの成分は化
学的に化合していないが、均質な混合物の形に機
械的に結合している。結合はシリコンを水中に乳
化させることにより、また次にこのエマルジヨン
にその他の成分を加えることにより促進される。
この混合物で処理することにより達成される結果
は、個々の成分により処理された場合に達成され
る結果と異なり、一層良好である。
これらの成分を或る割合で混合した場合に、そ
の混合物は最高に作用する。クリーナーとしてア
ルコールおよびいくつかの他の汚れ溶剤（soil
solvents）を有害な作用をともなわず加えること
ができるが、これらの物質で予め処理した場合に
も混合物中の成分として存在する場合と同様の結
果が達成される。しかしながら、これは水には当
てはまらない。適用後の表面の外観は混合物中の
水の量により影響を受ける。このことはゴムの場
合に特に現われる。外観の差異の程度は適用時の
表面の変質程度の函数である。
生じる光沢の度合は水が保護剤の沈着の媒質と
して働くことによる機械的作用に比べれば、表面
にどの位の他の成分が沈着しているかは問題度が
少ないように見える。従つて、水は混合物の重要
な成分であり、一方その他の成分は処理された表
面の１部として残るが、水の唯一の機能はその他
の成分を機械的に相互に関連ずけ且つまたその適
用を促進させるメカニズムで作用することにある
と思われる。
保護剤中のオルガノポリシロキサン流体或はシ
リコン液体はゴムの防水に対し責任を果たすこと
ができ、また***の進行を妨げるものと信じられ
る。***はオゾンおよび酸素の存在により促進さ
れるが、シリコンはこれらの物質を排除する助け
となるものと信じられる。
本発明の保護剤には少なくとも１つのオルガノ
ポリシロキサン流体が必要である。これらの流体
はまたシリコン流体とも称され、シリコンエラス
トマーおよびゴムとは区別される。これらは基体
的にジメチルポリシロキサン流体であり、本質的
には実質的に線状である。ジメチレンシリコン流
体の構造は次の一般式で示される：
（式中ｎは単位数である）。
メチル基のいくつかをビニル、フエニル、トリ
フルオルプロピルおよびアミノのごとき別の有機
或は有機作用性基で置換することにより、別のオ
ルガノポリシロキサンを作ることができる。次に
示す表は種々の非置換ジメチルシリコン流体並び
に10モル％ないし約35モル％のフエニル基置換を
有するジメチルシリコン流体の性質を示すもので
ある。
This invention relates to improvements in methods for protecting, renewing and reinforcing the exterior of rubber, leather and polymeric surfaces. One of the objects of the invention is natural and synthetic polymers,
In particular, the object of the present invention is to provide an excellent preservative that improves the appearance of rubber surfaces and a method for applying the same. Another object of the present invention is to provide a protectant that provides a substantial degree of protection to rubber and plastics surfaces, as well as against ozone, ultraviolet radiation and other environmental causes that degrade leather. There is a particular thing. Although not limited thereto, the primary application of the present invention is to protect and improve the exterior surfaces of automotive rubber components. Automotive tires, rubber sealing strips, and vinyl tops deteriorate over time due to exposure to environmental stresses such as ultraviolet radiation, ozone, dust, moisture, and grease. When exposed to such environmental stresses, rubber molecules undergo surface splitting. As a result, structural changes occur on the rubber surface,
Molecules of soil and other dirt become able to adhere to the surface in large quantities, thereby causing the surface to become discolored. Furthermore, the splitting of rubber molecular chains causes surface cracking. Furthermore, separation of other components of the rubber body, also called bloom, which are not chemically bonded to the rubber molecules but are held mechanically in suspension occurs, and this phenomenon also causes discoloration. bring about. The present invention provides materials that protect rubber against ozone, ultraviolet light, and other environmental sources that cause chain splitting. Furthermore, the material seals the surface damaged by fragmentation from further fragmentation and regenerates the surface. Furthermore, this material provides a hydrophobic surface with a relatively high degree of smoothness to which dirt will not adhere. Similarly, the protectants made according to the invention regenerate, protect and strengthen the exterior surfaces of plastics, especially vinyls and acrylics, even when these plastics are components of paints.
The present invention is particularly useful in protecting all types of rubbers, vinyls and acrylics, as well as leather and wood, found everywhere. Additionally, cladding, industrial belt transmissions, and plastic shingles are important application examples, and a wide variety of these applications will be discussed. In the prior art, the materials used to protect rubber were based on lamp black and contained substances that were highly corrosive to painted surfaces and metals commonly found on motor vehicles.
These rubber treatment materials were applied as paints to rubber surfaces. Rubber treated in this manner had an unnatural "painted" appearance. Reapplication required removal of the old coating, and reapplication was difficult and inconvenient. Not only were such materials ineffective in protecting the rubber surface from deterioration caused by environmental stress, they were also quite cumbersome and inconvenient to handle. Furthermore, the corrosive and toxic components were harmful to adjacent surfaces and also to the user. In contrast, the protective agent according to the invention consists of non-toxic substances that are safe for the user as well as for surfaces adjacent to the rubber parts of the motor vehicle.
In fact, the protective agent according to the invention will protect these surfaces as well. Furthermore, the protective agents according to the invention impart rubber-like properties, are easy to apply and are also particularly effective in protecting rubber surfaces from ozone, UV radiation, water and smog. A preferred protective composition according to the invention contains an emulsion of an organopolysiloxane fluid in water to which is added at least one polyol compound. The most preferred polyols for inclusion in the protective composition are diethylene glycol and glycerin. In order to protect and renew surfaces, in particular rubber surfaces, the protective composition according to the invention is used and the surfaces are thoroughly moistened. After wetting the surface, sufficient time is then allowed for the protective agent to fully penetrate into the surface layer of the workpiece. Penetration is believed to occur by capillary action, allowing molecules of the protective composition, particularly the organopolysiloxane fluid, to penetrate into the surface. Here the molecules hook or wrap around the molecules of the material to be protected and can themselves physically adhere thereto. At least one additional surface rewetting must then take place, followed by a penetration period. Preferably the protective agent should be applied at least three times to the surface to be protected. It has been discovered that the use of emulsions in water of organopolysiloxane fluids can provide rubber and other polymeric surfaces with some degree of protection against environmental stresses. When applied to a rubber surface, water acts to swell the rubber surface, helping the polysiloxane fluid penetrate the rubber or polymer surface. It is an object of the present invention to provide a substantial degree of protection and protection over a substantial period of time. To this end, it has also been found that when at least one polyol compound is added to the water emulsion of the organopolysiloxane, a significantly higher protection can be provided, especially for natural and synthetic polymer surfaces. This composition not only provides extremely great protection and its long service life, but also significantly improves its appearance. These components are not chemically combined, but are mechanically combined into a homogeneous mixture. Bonding is facilitated by emulsifying the silicone in water and then adding other ingredients to this emulsion.
The results achieved by treatment with this mixture are different and better than those achieved when treated with the individual components. The mixture works best when these components are mixed in certain proportions. Alcohol and some other soil solvents (soil
Solvents) can be added without deleterious effects, but similar results are achieved when pretreated with these substances as when they are present as components in the mixture. However, this is not the case with water. The appearance of the surface after application is influenced by the amount of water in the mixture. This is especially true in the case of rubber. The degree of appearance difference is a function of the degree of surface alteration during application. The degree of gloss produced appears to be less a matter of how much other components are deposited on the surface than by the mechanical effects of water acting as a medium for the deposition of the protective agent. Therefore, while water is an important component of the mixture, while the other components remain part of the treated surface, the only function of water is to mechanically interconnect and also control the other components. It is thought that it acts through a mechanism that promotes application. It is believed that the organopolysiloxane fluid or silicone liquid in the protectant can be responsible for waterproofing the rubber and also prevent the progression of splitting. Splitting is facilitated by the presence of ozone and oxygen, and it is believed that silicon helps eliminate these substances. The protectants of this invention require at least one organopolysiloxane fluid. These fluids are also referred to as silicone fluids to distinguish them from silicone elastomers and rubbers. These are essentially dimethylpolysiloxane fluids and are substantially linear in nature. The structure of dimethylene silicone fluid is given by the following general formula: (In the formula, n is the number of units). Other organopolysiloxanes can be made by replacing some of the methyl groups with other organic or organic functional groups such as vinyl, phenyl, trifluoropropyl and amino. The following table shows the properties of various unsubstituted dimethyl silicone fluids as well as dimethyl silicone fluids having from 10 mole percent to about 35 mole percent phenyl group substitution.
【表】【table】
【表】
一般に、オルガノポリシロキサン流体は鎖長の
異なる重合体の混合物として入手できる。本発明
の目的には、シリコン流体の粘度が或る程度の影
響を与えることが見出された。約100000センチス
トークまでの粘度を有するシリコン流体を使用で
きる。好ましくは、使用されるシリコン流体の粘
度は約100センチストークから約10000センチスト
ークまでの範囲内にあるべきである。最適には、
この粘度は約300〜400センチストークの範囲であ
る。明らかなように、この粘度が大きくなりすぎ
ると、シリコン流体の防護されるべき表面への侵
透が困難になる。粘度が小さすぎる場合には、重
合体の平均鎖長が適度の防護を付与するには明ら
かに小さすぎる。
前記のごときオルガノポリシロキサン流体或は
流体混合物の正確な選択は防護されるべき表面の
状態に依存するだろう。大部分の用途に対して
は、標準の非置換ジメチルポリシロキサン流体の
選択が最適であり、特にゴムおよびビニールの表
面の処理に最適である。その他の場合には、商業
的に入手できるアミノ置換ジメチルポリシロキサ
ン流体をジメチルポリシロキサン流体の重量に基
づき約10重量％までの量で含有させると防護され
るべき表面への接着力が増加する。この組み合せ
は特に金属表面の処理に有利である。
フエニルおよび他の置換ジメチルポリシロキサ
ン流体の使用は処理される材料および（または）
その表面がさらされる周囲のストレスによる選択
の問題である。
シリコン流体或は流体混合物は水エマルジヨン
の形で使用する。使用できる水の量はシリコン流
体の重量に基づき約65ないし約660重量％が好ま
しい。しかしながら、水の量は所望により約5000
重量％のごとく高くてもよい。
エマルジヨン中のシリコンの小さい粒子寸法
（通常約1/2ミクロン以下）が防護される表面への
シリコンの侵透を著しく促進する。
シリコン流体の水中エマルジヨンはたとえばゼ
ネラルエレクトリツク社（General Electric
Company）；シリコンプロダクツデパートメン
トオブウオーターホード、ニユーヨーク
（Silicon Products Department of Waterford，
New York）；ユニオンカーバイド社（Union
Carbide Corporation）；シリコンズデイヴイジ
ヨンオブウエストバージニア（Silicones
Division of West Virginia）；およびダウコー
ニングコーポレーシヨンオブミツドランド、ミシ
ガン（Dow Corning Corporation of Midland，
Michigan）を包含するいくつかの大手化学会社
から入手できる。シリコンエマルジヨンは通常シ
リコン流体或は流体混合物の約35ないし約50重量
％を含有し、残りはほとんどが水であり、また少
量の乳化剤およびサビ止め剤のごとき助剤を含有
する。代表的なエマルジヨンはジメチルポリシロ
キサン35重量部、ノニルフエノールのごとき乳化
剤10重量部、亜硝酸ナトリウムのごときサビ止め
剤５重量部および水65重量部を含有する。
前記したように、製造会社から入手したシリコ
ンエマルジヨンを適用することにより或る程度の
防護を表面に附与することができる。しかしなが
ら、保護組成物中に少なくとも１つの水混和性或
は水溶性ポリオール化合物を含有させることによ
り防護を著しく大きく且つ長期間持続性にするこ
とができ、また外面を補強することができる。保
護組成物中に含有させるポリオール化合物の量は
ポリシロキサン流体の重量に基づき約15重量％な
いし約65重量％の範囲である。
本発明による保護組成物に使用できるポリオー
ルの例は特にグリセリン（１，２，３―プロパン
トリオール）；ジエチレングリコール；１，３―
プロピレングリコール；１，２―プロピレングリ
コール；１，４―ブチレングリコール；２，３―
ブチレングリコール；１，３―ブチレングリコー
ル；１，２，６―ヘキサントリオール；ジプロピ
レングリコール；テトラメチレングリコール；ペ
ンタエリスリトール；ジペンテングリコール；テ
トラエチレングリコール；ジメチルヘキサンジオ
ール；２，２―ジメチル―１，３―ブタンジオー
ル；ジメチロールジオキサン；テトラエチレング
リコール；エチレングリコール；液体ポリエチレ
ングリコール、および液状ポリプロピレングリコ
ール、マニトール、ソルビトール、（六価アルコ
ール）を包含する。
前記成分の中でジエチレングリコールおよびグ
リセリンが本発明による組成物に使用するために
最も好適である。使用されるこのような物質の好
適な量はポリシロキサン流体の重量に基づき、約
0.5ないし約10重量％のジエチレングリコールお
よび約60ないし約10重量％のグリセリンである。
ジエチレングリコールはシリコンおよびその他
の成分のゴムおよびプラステイツクのごとき重合
体物質への侵透の助けをする。これは水に溶解す
るが、一度ゴム表面上に適用されたならば、表面
を水に対して封鎖する働きをする。さらに、ジエ
チレングリコールは保護混合物に密度を与え且つ
また保護混合物の他の成分の表面への接着を改善
する働きをする。グリセリンはまた表面封鎖を助
け、侵透を助け且つまた混合物に密度を加え、そ
の粘度を増加させ、クリーム状の性状を付与す
る。シリコンとグリセリンとの組み合せは混合物
の適用により生成する表面の外観の改善に最も寄
与する。
混合物が水を含有する場合に、適用が容易にな
り、また前述したように光沢の度合を制御するこ
とができる。シリコン流体がシリコンの水中エマ
ルジヨンの形であるのが有利である。他の成分は
このようなエマルジヨンに溶解或は混和し、エマ
ルジヨン中に結合させる。ダウコーニングDC36
ジメチルシリコンエマルジヨンは容易に利用で
き、全く適当である。後記する第表の例では２
〜３の成分の組成および割合の１つとしてこの物
質を挙げ、DC36 100重量部を含有する混合物中
の成分の重量部の数値を記載するものである。
少なくとも本発明の１態様において、DC36ジ
メチルシリコンの当量を含有するエマルジヨンは
10重量部以下のノニルフエノールのごとき非イオ
ン性或は共有乳化剤、５重量部より多くない量の
亜硝酸ナトリウムのごときサビ止め剤および65重
量部より多くない量の水とともに、10000センチ
ストークの粘度を有するジメチルポリシロキサン
流体35重量％を含有する。もう１つの適当なサビ
止め剤は有機亜リン酸塩である。
上記組成は最終生成物が処理される表面に最高
の光沢を与えるものと思われる。水含有量はつや
消し外観が望まれる場合には増加させる。
また、古い或は老化した表面、特にゴムおよび
ビニールの表面はそれより新しい表面に比べ著し
く大量の水を吸収することが見出された。生成物
の保護品質を低下させることなく加えうる水の最
大量は、生成物を被処理表面上に単にこすり付け
る場合に約165重量部である。表面を生成物でご
しごし洗う場合には98％までの水分が満足な防護
と外観を与えるだろう。やや光沢のある或はつや
消しの外観を得るために水の割合を増す場合に
は、シリコン―水中エマルジヨン中の水の割合を
増すことにより水を加えることができる。
好適な比率範囲内の保護組成物のいくつかの特
別の例を後記の第表に示す。前記のシリコンエ
マルジヨン組成物では非置換ジメチルシリコンエ
マルジヨンの代りに、約350センチストークの粘
度および＜1/2ミクロンの平均粒子寸法を有する
ジメチルシリコン35重量％を含有するD.C.36を
使用することができる。このエマルジヨンの24℃
における比重は0.96であり、そのPHは8.5であ
る。使用されるD.C.36エマルジヨンはまた少
量、約10重量部のノニルフエノール乳化剤；約５
重量部の亜硝酸ナトリウムサビ止め剤および約65
重量部の水をまた含有する。Table: Organopolysiloxane fluids are generally available as mixtures of polymers with different chain lengths. For purposes of the present invention, it has been found that the viscosity of the silicone fluid has a certain influence. Silicone fluids with viscosities up to about 100,000 centistokes can be used. Preferably, the viscosity of the silicone fluid used should be within the range of about 100 centistokes to about 10,000 centistokes. Optimally,
This viscosity ranges from about 300 to 400 centistokes. Obviously, if this viscosity becomes too high, it becomes difficult for the silicone fluid to penetrate the surface to be protected. If the viscosity is too low, the average chain length of the polymer is clearly too small to provide adequate protection. The exact selection of the organopolysiloxane fluid or fluid mixture will depend on the condition of the surface to be protected. For most applications, standard unsubstituted dimethylpolysiloxane fluids are the best choice, especially for treating rubber and vinyl surfaces. In other cases, the inclusion of commercially available amino-substituted dimethylpolysiloxane fluids in amounts up to about 10% by weight, based on the weight of the dimethylpolysiloxane fluid, increases adhesion to the surface to be protected. This combination is particularly advantageous for treating metal surfaces. The use of phenyl and other substituted dimethylpolysiloxane fluids can be applied to the materials being processed and/or
It is a matter of selection depending on the surrounding stress to which the surface is exposed. The silicone fluid or fluid mixture is used in the form of a water emulsion. The amount of water that can be used is preferably from about 65 to about 660 weight percent based on the weight of the silicone fluid. However, the amount of water can be reduced to around 5000 if desired.
It may be as high as % by weight. The small particle size of the silicone in the emulsion (usually about 1/2 micron or less) significantly facilitates the penetration of the silicone into the surface to be protected. Emulsions of silicone fluids in water are produced, for example, by General Electric Co.
Silicon Products Department of Waterford, New York
New York); Union Carbide
Carbide Corporation; Silicones Corporation of West Virginia;
Division of West Virginia); and Dow Corning Corporation of Midland, Michigan.
Michigan). Silicone emulsions typically contain about 35 to about 50% by weight of a silicone fluid or fluid mixture, with the remainder being mostly water and small amounts of adjuvants such as emulsifiers and rust inhibitors. A typical emulsion contains 35 parts by weight of dimethylpolysiloxane, 10 parts by weight of an emulsifier such as nonylphenol, 5 parts by weight of a rust inhibitor such as sodium nitrite, and 65 parts by weight of water. As mentioned above, some protection can be imparted to the surface by applying a silicone emulsion obtained from the manufacturer. However, the protection can be made significantly greater and longer lasting by including at least one water-miscible or water-soluble polyol compound in the protective composition, and the outer surface can be reinforced. The amount of polyol compound included in the protective composition ranges from about 15% to about 65% by weight, based on the weight of the polysiloxane fluid. Examples of polyols which can be used in the protective compositions according to the invention are in particular glycerin (1,2,3-propanetriol); diethylene glycol;
Propylene glycol; 1,2-propylene glycol; 1,4-butylene glycol; 2,3-
Butylene glycol; 1,3-butylene glycol; 1,2,6-hexanetriol; dipropylene glycol; tetramethylene glycol; pentaerythritol; dipentene glycol; tetraethylene glycol; dimethylhexanediol; 2,2-dimethyl-1,3 -butanediol; dimethylol dioxane; tetraethylene glycol; ethylene glycol; liquid polyethylene glycol, and liquid polypropylene glycol, mannitol, sorbitol, (hexahydric alcohols). Among the components mentioned above, diethylene glycol and glycerin are most preferred for use in the composition according to the invention. The preferred amount of such material used is based on the weight of the polysiloxane fluid and is approximately
0.5 to about 10% by weight diethylene glycol and about 60 to about 10% by weight glycerin. Diethylene glycol aids in the penetration of silicone and other ingredients into polymeric materials such as rubber and plastics. It is soluble in water, but once applied onto a rubber surface it acts to seal the surface against water. Additionally, diethylene glycol serves to impart density to the protective mixture and also to improve the adhesion of other components of the protective mixture to the surface. Glycerin also aids in surface sealing, aids in penetration and also adds density to the mixture, increasing its viscosity and giving it a creamy character. The combination of silicone and glycerin contributes most to improving the appearance of the surfaces produced by application of the mixture. If the mixture contains water, it is easier to apply and the degree of gloss can be controlled as described above. Advantageously, the silicone fluid is in the form of a silicone-in-water emulsion. Other ingredients are dissolved or mixed into such emulsions and bound therein. Dow Corning DC36
Dimethyl silicone emulsions are readily available and quite suitable. In the example in the table below, 2
This substance is mentioned as one of the compositions and proportions of components 3 to 3, and the numerical values of parts by weight of the components in a mixture containing 100 parts by weight of DC36 are given. In at least one embodiment of the invention, the emulsion containing equivalents of DC36 dimethyl silicone is
A viscosity of 10,000 centistokes, with not more than 10 parts by weight of a nonionic or covalent emulsifier such as nonylphenol, not more than 5 parts by weight of a rust inhibitor such as sodium nitrite, and not more than 65 parts by weight of water. Contains 35% by weight dimethylpolysiloxane fluid with a Another suitable rust inhibitor is an organic phosphite. The above composition appears to give the highest gloss to the surface on which the final product is treated. Water content is increased if a matte appearance is desired. It has also been found that older or aged surfaces, particularly rubber and vinyl surfaces, absorb significantly more water than newer surfaces. The maximum amount of water that can be added without reducing the protective quality of the product is about 165 parts by weight when the product is simply rubbed onto the surface to be treated. When scrubbing surfaces with product, up to 98% moisture will provide satisfactory protection and appearance. If the proportion of water is increased to obtain a slightly glossy or matte appearance, water can be added by increasing the proportion of water in the silicone-in-water emulsion. Some specific examples of protective compositions within suitable ratio ranges are shown in the table below. DC36 containing 35% by weight dimethyl silicone having a viscosity of about 350 centistokes and an average particle size of <1/2 micron can be used in place of the unsubstituted dimethyl silicone emulsion in the silicone emulsion compositions described above. can. 24℃ of this emulsion
Its specific gravity is 0.96 and its PH is 8.5. The DC36 emulsion used also contains a small amount of nonylphenol emulsifier, about 10 parts by weight;
parts by weight of sodium nitrite rust inhibitor and approx.
Also contains parts by weight of water.
【表】
例１番に記載の物質は古いものと新しいものの
両方のゴム表面の外面の増強の問題に対し、また
その防護性の問題に対し最良であるように見え
る。例２番のものはあまり良好ではないが、外面
を増強させ且つ防護を与える作用を良く果たす生
成物であると考えられるものを記載するものであ
る。例３番のものは加えられる水の量が１ないし
100重量部のいずれかの範囲で満足な結果を与え
る組成物を示すものである。
例４，５および６番のものはジエチレングリコ
ールの最適量がどの位にあるかを考えるものであ
る。グリセリン21部を含有する例４番の組成物は
グリセリン20部を含有する例３番の組成物より顕
著に望ましくない。従つて好適な組成物は21重量
部より少ないグリセリンを含有するものであると
結論できる。グリセリン５部を含有する例５番の
組成物は満足すべきものであるのに対し、グリセ
リン４部を含有する例６番の組成物は利益が少な
いように見える。従つて、約５部のグリセリンが
好適な物質中に必要であると結論できる。
例７および８番のものはジエチレングリコール
含有量の限度を見出そうとするものである。例２
番では0.5部のジエチレングリコールが十分であ
るように見えるが、例７番ではグリセリンの量が
最適であると考えられる10重量部であるにもかか
わらず、僅か1/4部のジエチレングリコール含有
量では完全に満足すべき結果におよばないことを
立証している。同様に例３番で３重量部のジエチ
レングリコールを含有する物質が満足な結果をも
たらすのに対し、例８番ではジエチレングリコー
ルの量が多すぎることが明らかになる。
望ましさは小さいが、依然良好である安価な且
つ容易に適用される生成物がシリコンエマルジヨ
ンにグリセリンのみを混合することにより提供さ
れる。この混合物は好適な割合ではグリセリンに
比べ大量のエマルジヨンを含有する。この形は主
してタイヤ洗浄に使用されるイソプロピルアルコ
ール或は洗浄水に添加物として使用する意図を有
する。この使用法は不経済ではあるが、これを稀
釈せずに使用してもタイヤ或はまた自動車部品或
は塗料に対し有害ではない。グリセリンの割合は
生成物が信頼を示唆するに十分な且つまた稀釈を
助長するに十分な「密度」（body）を有するよう
に比較的多くする。
本発明のシリコンエマルジヨンはミルク状外観
を有する。商品性を高めるために所望により着色
することができる。本発明の利点の１つは被処理
表面を実質的に着色することなく、その生成物の
外観を変えるに十分な小量で水溶性染料を加える
ことができる点にある。
サビ止め剤および染料の他に、たとえば紫外線
吸収剤のごとき補助物質を本発明による保護組成
物に加えることができる。これらの物質は有益に
使用しうるが、この組成物にとつて必須ではな
い。たとえば、或る場合に保護剤のビン詰めを助
けるために少量の抗発泡剤を含有することが望ま
しいことがある。さらに、保護剤の貯蔵寿命を増
すために且つまた処理された表面にこのような耐
性を与える助けをさせるために抗菌剤を加えるこ
ともできる。しかしながら、このような補助物質
は水溶性或は水混和性であるべきである。種々の
その他の補助物質が公知であり、その使用は当業
者にとつて明白であろう。
ゴム処理用に好適な混合物は一般にまた上記の
ように重合体の処理にも好適であり、そして主に
ゴム処理に関する試みは合成ゴム、ビニール類、
アクリル類、その他のプラスチイツク、塗装表
面、木材、皮革等の処理に同等に適用できる。
本発明の方法の実施に際し、水単独の中に乳化
したシリコンを使用するか或は本発明の好適な保
護組成物を使用するかにかかわらず、取られるべ
き２〜３の重要な工程があることが見出された。
第１に、被処理表面を保護組成物により十分に
湿潤させねばならない。これはこすり付け、噴
霧、塗布、浸漬等のごときいずれか慣用のやり方
で達成することができる。
表面を湿らせた後に、保護組成物が表面に浸透
するに十分な時間そのままにしておくことが重要
である。この時間の間に、保護組成物は毛管作用
により表面の孔の中に固定される。最良の結果を
うるためには、少なくとも約24時間の間侵透させ
ておくべきである。この時間がこれより短かい場
合には最適の結果は得られないであろう。所望に
より、侵透期間の後に過剰物質を軽くふき取るこ
とにより除去することができる。
保護剤は第１の処理工程と同じやり方で表面に
少なくとももう１度適用すべきである。さらに24
時間待つた後に、所望により表面を柔かい布で軽
くみがき、光沢を増すことができる。しかしなが
ら、保護剤を少なくとも３回、各適用の間に侵透
のため24時間の時間を経て適用することが好まし
い。
これらの工程により、処理された表面の最高の
保護が最長の期間にわたり得られる。所望によ
り、追加の塗装を適用することができる。しか
し、大部分の場合に、３回の適用が適当であると
信じられる。
前記の利点に加えて、本発明の保護組成物で処
理された表面は水および汚物をはね返し、また静
電気を切断する。さらにまた、形成される保護性
の内部分子表面層は表面をオゾン、紫外線、酸素
および窒素酸化物、亜硝酸蒸気および硫黄酸化物
のごときスモツグの成分に対し防護する。
さらにまた、処理後の表面の外観は非常に自然
で、ゴム製タイヤのごとき苛酷な損傷を受けた表
面にさえ、柔らかな光沢を与える。
本発明は主としてゴム、ビニールおよび同等の
重合体物質に対する用途を意図しているけれど
も、例えば皮革、木材、塗料およびその他の種々
の物質を包含する多くの他の表面に対しても同等
に良く作用することが見出された。
次の例は本発明を例示する目的のために示すも
のであつて、本発明を制限するものではない。
例 １
本発明による保護剤をA.S.T.M. Ｄ―518、方
法Ｂ、アウトドアースサウザーン45゜エクスポジ
ヤーテステイング（Outdoore Southern 45゜
Exposure Testing）に概略された方法に従い、
処理物質として非―ブラツクゴム物質（non―
black rubber material）の天然ゴムスイムフイ
ンストツク（Swim fin Stock）を使用し試験し
た。
使用された保護組成物は非置換ジメチルポリシ
ロキサン流体35重量部、ノニルフエノール乳化剤
10重量部、亜硝酸ナトリウムサビ止め剤５重量部
および水65重量部を含有する水性エマルジヨン
100重量部よりなるものである。このジメチルポ
リシロキサン流体は約300センチストークの粘度
および1/2ミクロンより小さい粒子寸法を有す
る。この水性エマルジヨンの77℃における比重は
0.99であり、そのPHは8.5であつた。
上記水性シリコンエマルジヨンに、水50重量
部、グリセリン８重量部およびジエチレングリコ
ール２重量部を撹拌しながら加えた。十分に混合
し、生成する保護組成物を次の方法で記載のごと
く使用した。
天然ゴムタイプのスイムフインストツクの10個
の曲りループ試料を木製試験取付台上に順に並べ
て配置し、１ないし10の番号をつけた。
試料１は試験を通じ非処理のままにおき、試料
６ないし10は保護物質の適用に先立ちイソプロピ
ルアルコールで洗浄した。
試料２は保護組成物で湿潤し、次に１時間乾燥
させた。この時間の終りに、表面をかるくこす
り、次に24時間の乾燥時間をおき、最後に軽くみ
がいた。
試料３は保護組成物で湿らせ、次に１時間乾燥
させた。次に第２回目の保護組成物の適用を行な
い、１時間乾燥させ、次にかるくみがいた。24時
間後に、保護組成物を再び適用し、１時間の乾燥
時間の後に表面をかるくこすり、次にみがいた。
試料４は保護組成物で湿らせ、次に１時間の乾
燥時間の後に、軽くこすつた。24時間後に、試料
をかるくみがき、さらに48時間後に、保護組成物
の第２回目の適用を行なつた。これを１時間乾燥
させた後、かるくこすり、次にさらに24時間の乾
燥時間の後、かるくみがいた。
試料５は７日後に追加の適用を行なう以外は試
料３と同じやり方で処理した。１時間乾燥させた
後、表面をかるくこすり、次にかるくみがいた。
試料６ないし10は最初のイソプロピルアルコー
ルによる洗浄以外は例１ないし５にそれぞれ対応
する処理を行なつた。
保護物質の実際の適用および柔かい木綿布によ
るかるいふき取り或はみがきを行なつた後、試料
を戸外に保持した。実験に用いられたゴム製スイ
ムフインストツクが耐水性材料より作られてお
り、平均的ゴム組成物の場合と同様に浸透時間が
幾分遅くなることに注意すべきである。
この試料の表面の評価に際しては、A.S.T.M.
試験で使用される７倍率レンズ（power
magnification）の代りに10倍率レンズを使用し
た。試験を30日後に止め、この期間にわたり10，
20および30日目後毎に試料をかるくみがき、集積
した汚物およびちりを除去した。
保護物質で処理しなかつた対照の試料１は２日
後にひび割れを示した。ひび割れは最初に表面上
に僅かなチヨークで描いたような傷（chalking）
として現われ、日々の経過につれて一層苛酷にな
り、平衡状態になつた７日後には苛酷な且つ深い
ひび割れを形成した。
試料２は総面積のほぼ５％に３日間後にひび割
れを示した。このひび割れは４日目、５日目およ
び６日目にわたり次第に大きく且つ深くなり、最
終的に総面積の約25％を覆つた。７日後に平衡状
態を確立した。
試料３は３日後に面積の約１％に非常に小量の
ひび割れを示した。このひび割れは４日から７日
間にわたり一層苛酷になり、表面積の約25％に次
第に増加し、その後平衡状態になつた。
試料４は40日後でさえもひび割れを示さなかつ
た。この時点で試験をやめた。
試料５は４日後に表面積の約１％に極小のひび
割れを示した。７日目にもう１度保護物質の適用
を行つた場合に、それ以上変化しなかつた。この
ひび割れは10日後に僅かに広がり且つ僅かに深く
なり、この時点で平衡状態になつた。
対照試料６は約２日後に表面積の約50％の小さ
いひび割れを示した。これらのひび割れは４日間
後に表面積の約70％がひび割れるまで次第にひど
くなつた。さらに、まだらのチヨークで描いたよ
うな傷があり、このひび割れは10日間まで漸進的
に一層深くなり、この時点で平衡状態になつた。
試料７は３日後にその表面積の約１％に少々の
ごく小さく短かいひび割れを示した。このひび割
れは10日間で表面積の約35％が影響を受けるまで
漸進的に一層ひどくなり、この時点で平衡状態に
なつた。
試料８は約４日後にその表面積の％より少ない
部分に少々の小さいひび割れを示した。これらの
ひび割れは10日目まで一層ひどくなり、少々の追
加のひび割れを示し、この時点で平衡状態が確立
した。
試料９は試験を通じてひび割れを示さなかつ
た。
試料10は試験を通じてひび割れを示さなかつ
た。
試料に２ないし３回保護物質の適用を行ない、
各適用の間に侵透のために24時間をおいた場合、
ゴムに対し保護物質により与えられる防護は顕著
な程度であることがわかつた。これは試料４，
５，９および10においてはひび割れがないことに
より立証された。24時間の侵透時間をおかない試
料でも、その防護は非処理試料に比べればまだ良
好であつた。
例 ２
例１で使用した保護剤を通常の自動車タイヤの
外側壁上にスポンジで付けた。反対側の内側は対
照のために処理しないでおいた。24時間後に、処
理した側を柔かな布で軽くみがき、全体にもう１
度保護剤をスポンジで適用した。この適用の後24
時間侵透時間をおき、次にかるくみがき、もう１
度被覆を適用した。さらに24時間後に、処理され
た表面をかるくみがいた。
次に、このタイヤを正常の運転状態で20000マ
イル運転した。この時間の終りに、保護剤で処理
された外側壁は新しいタイヤに似た滑めらかさ、
黒色および強度を示した。非処理の内側壁は予期
された表面ひび割れを示し、20000マイルの使用
後にタイヤに正常に見出されるゴム劣化を示し
た。
例 ３
保護組成物が例１の非置換ジメチルポリシロキ
サンエマルジヨンの代りにアミン置換ジメチルポ
リシロキサンに基づくエマルジヨンを含有する以
外は例２の方法を実質的に繰返した。
前記のごとくゴム製タイヤに適用した後、この
タイヤを夏のさばく状態で10000マイル運転し
た。処理された外側壁は滑めらかで且つ強いまま
であつたのに対し、非処理の内側壁はひどいひび
割れとゴム劣化を示す。
例 ４
ポリオール添加剤を使用しない例１のジメチル
シリコンエマルジヨンを使用し、例２に実質的に
記載したとおりにタイヤの外側壁を処理した。
20000マイル使用した時点で、非処理の内側壁は
表面ひび割れとひどいゴム劣化を示すことが見出
された。処理された側の壁は表面積の１部分に表
面ひび割れを示すことが見出された。
従つて、シリコンエマルジヨン単独を使用して
も或る程度の防護を付与するが、例２および３に
示したようなジエチレングリコールおよびグリセ
リンを含有する本発明の好適な組成物によつて
は、実質的に一層高い防護が与えられる。
例 ５
例１のやり方に従い保護組成物を製造する。生
成する組成物に、約400センチストークの粘度を
有するアミノ―置換ジメチルポリシロキサンの35
重量％水性エマルジヨンの10重量部を撹拌しなが
ら加える。十分に混合した後、この保護組成物を
使用し、ビニール製織物のシートを有する新し
い、塗装したアルミニウム製戸外用パテオ家具を
処理する。
保護剤を１個のパテオ椅子のペンキを塗つてあ
ある表面およびビニールプラスチイツク織物上に
スポンジで付け、一方もう１つのものは対照用に
処理しない。24時間の侵透時間後に、表面を前の
ように再び湿らせる。24時間後にこの表面をもう
１度湿らせ、次に24時間の侵透時間後に、最後に
表面をかるくみがく。
12ケ月間戸外にさらした後、処理された椅子を
調べ、同じ材料の非処理の椅子と比較する。この
時点で、非処理の椅子は塗装された表面に曇りと
僅かなチヨークで描いたような傷を示すと共に、
僅かなひび割れと或る区域に色あせを示す。ビニ
ール織物は曇りを生じたように見える。
これに対し、処理された椅子は柔らかなつやと
曇り、ひび割れ或はチヨーク描き様傷のない外観
を保有する塗装されている表面にその新しい外観
を保持しているように見える。処理された椅子の
ビニール製織物はまた新しいように見える。
このように記載された本発明はジメチルポリシ
ロキサンの水性エマルジヨンを使用し、天然およ
び合成重合体、塗装した表面、磁器、皮革および
木材を保護する方法を提供する。而してこのジメ
チルポリシロキサンはたとえばビニル、トリフル
オルプロピル、フエニルおよびアミノ基で部分的
に置換されていてもよい。
水混和性或は水溶性ポリオール化合物をシリコ
ン流体の重量に基づき15重量％ないし約65重量％
の量で含有させることにより、ユニークな保護組
成物が提供される。
本発明の方法は防護されるべき表面をシリコン
エマルジヨン或は保護組成物で湿らせること、次
に好ましくは24時間の浸透時間をおくことを包含
する。表面を次に少なくとももう１回、好ましく
はさらに２回同じやり方で再湿潤を行ない、侵透
時間をおく。
シリコンエマルジヨン単独を使用しても、或る
程度の防護を表面に付与しうるが、本発明による
ユニークな保護剤を使用することにより、優れた
表面外観とともに著しく高度の防護を一層長期間
にわたり付与する。
特許請求の範囲に規定する本発明の精神および
範囲から逸脱することなく、種々の修正が意図さ
れることは当業者にとつて明白であり、またこれ
を実施することもできる。TABLE The material described in Example No. 1 appears to be the best for the problem of strengthening the outer surface of both old and new rubber surfaces and for its protection. Example No. 2 is not as good, but describes what is believed to be a product that performs well in its external enhancement and protection role. In example number 3, the amount of water added is 1 or less.
The compositions are shown to give satisfactory results in any range of 100 parts by weight. Examples 4, 5 and 6 consider what is the optimal amount of diethylene glycol. The composition of Example No. 4 containing 21 parts of glycerin is significantly less desirable than the composition of Example No. 3 containing 20 parts of glycerin. It can therefore be concluded that preferred compositions are those containing less than 21 parts by weight of glycerin. The composition of Example No. 5 containing 5 parts of glycerin is satisfactory, whereas the composition of Example No. 6 containing 4 parts of glycerin appears to be less beneficial. It can therefore be concluded that about 5 parts of glycerin are required in a suitable material. Examples 7 and 8 attempt to find the limit of diethylene glycol content. Example 2
In Example No. 0.5 part of diethylene glycol appears to be sufficient, but in Example No. 7, even though the amount of glycerin is 10 parts by weight, which is considered to be optimal, only 1/4 part of diethylene glycol content is sufficient. It has been proven that the results are not satisfactory. Similarly, in example no. 3 a material containing 3 parts by weight of diethylene glycol gives satisfactory results, whereas in example no. 8 it becomes clear that the amount of diethylene glycol is too high. A less desirable, but still good, inexpensive and easily applied product is provided by mixing only glycerin into a silicone emulsion. This mixture contains a large amount of emulsion compared to glycerin in suitable proportions. This form is primarily intended for use as an additive in isopropyl alcohol or wash water used for tire cleaning. Although this method of use is uneconomical, its undiluted use is not harmful to tires or also to automotive parts or paints. The proportion of glycerin is relatively high so that the product has sufficient "body" to suggest reliability and also to facilitate dilution. The silicone emulsion of the present invention has a milky appearance. It can be colored if desired to improve marketability. One of the advantages of the present invention is that water-soluble dyes can be added in small amounts sufficient to alter the appearance of the product without substantially coloring the surface being treated. In addition to rust inhibitors and dyes, auxiliary substances such as UV absorbers can be added to the protective compositions according to the invention. These materials may be used advantageously, but are not essential to the composition. For example, in some cases it may be desirable to include a small amount of an anti-foaming agent to aid in bottling the protectant. Additionally, antimicrobial agents may be added to increase the shelf life of the protectant and also to help provide such resistance to the treated surface. However, such auxiliary substances should be water-soluble or water-miscible. Various other auxiliary substances are known and their use will be apparent to those skilled in the art. Mixtures suitable for rubber processing are generally also suitable for processing polymers, as mentioned above, and attempts primarily at rubber processing have been made with synthetic rubbers, vinyls,
It is equally applicable to the treatment of acrylics, other plastics, painted surfaces, wood, leather, etc. In carrying out the method of the present invention, whether using silicone emulsified in water alone or the preferred protective composition of the present invention, there are a few important steps that must be taken. It was discovered that First, the surface to be treated must be thoroughly wetted with the protective composition. This can be accomplished in any conventional manner such as rubbing, spraying, painting, dipping, etc. After wetting the surface, it is important to leave it in place long enough for the protective composition to penetrate the surface. During this time, the protective composition is fixed in the pores of the surface by capillary action. For best results, it should be allowed to penetrate for at least about 24 hours. If this time is shorter than this, optimal results will not be obtained. If desired, excess material can be removed by wiping after the infiltration period. The protective agent should be applied to the surface at least once more in the same manner as the first treatment step. 24 more
After waiting for some time, the surface can be lightly buffed with a soft cloth to increase the shine, if desired. However, it is preferred that the protectant be applied at least three times, with a period of 24 hours for penetration between each application. These steps provide the best protection of the treated surface for the longest period of time. Additional coatings can be applied if desired. However, in most cases three applications are believed to be adequate. In addition to the aforementioned benefits, surfaces treated with the protective compositions of the present invention repel water and dirt and also dissipate static electricity. Furthermore, the protective internal molecular surface layer formed protects the surface against ozone, ultraviolet light, oxygen and components of smog such as nitrogen oxides, nitrite vapors and sulfur oxides. Furthermore, the appearance of the surface after treatment is very natural, giving even severely damaged surfaces, such as rubber tires, a soft shine. Although the present invention is primarily intended for use on rubber, vinyl and similar polymeric materials, it works equally well on many other surfaces including, for example, leather, wood, paint, and a variety of other materials. It was found that The following examples are presented for the purpose of illustrating the invention and are not intended to limit it. Example 1 A protective agent according to the present invention was tested according to ASTM D-518, Method B, Outdoor Southern 45° Exposure Testing.
Following the method outlined in Exposure Testing)
Non-black rubber substances (non-
A natural rubber swim fin stock (black rubber material) was used for testing. The protective composition used was 35 parts by weight of unsubstituted dimethylpolysiloxane fluid, nonylphenol emulsifier.
An aqueous emulsion containing 10 parts by weight, 5 parts by weight of sodium nitrite rust inhibitor and 65 parts by weight of water.
It consists of 100 parts by weight. This dimethylpolysiloxane fluid has a viscosity of about 300 centistokes and a particle size of less than 1/2 micron. The specific gravity of this aqueous emulsion at 77℃ is
0.99, and its pH was 8.5. 50 parts by weight of water, 8 parts by weight of glycerin and 2 parts by weight of diethylene glycol were added to the above aqueous silicone emulsion with stirring. Mix thoroughly and use the resulting protective composition in the following manner as described. Ten curved loop specimens of natural rubber type swim fin stocks were placed in sequential order on a wooden test mount and numbered 1 through 10. Sample 1 was left untreated throughout the test and samples 6-10 were cleaned with isopropyl alcohol prior to application of the protectant. Sample 2 was wetted with the protective composition and then allowed to dry for 1 hour. At the end of this period, the surface was lightly scrubbed, followed by a 24 hour drying period and finally lightly polished. Sample 3 was moistened with the protective composition and then allowed to dry for 1 hour. A second application of the protective composition was then applied, allowed to dry for one hour, and then coated. After 24 hours, the protective composition was reapplied, and after one hour of drying time the surface was lightly rubbed and then polished. Sample 4 was moistened with the protective composition and then rubbed lightly after a one hour drying time. After 24 hours, the samples were buffed and a second application of the protective composition was applied after a further 48 hours. After drying this for 1 hour, it was lightly rubbed and then after an additional 24 hours drying time, it was lightly rubbed. Sample 5 was treated in the same manner as Sample 3, except for an additional application after 7 days. After drying for 1 hour, the surface was lightly rubbed and then there was a slight scratch. Samples 6 to 10 were processed corresponding to Examples 1 to 5, respectively, except for the initial isopropyl alcohol wash. After the actual application of the protective substance and a light wiping or brushing with a soft cotton cloth, the samples were kept outdoors. It should be noted that the rubber swim stocks used in the experiments were made from a water resistant material, which slowed the penetration time somewhat as would the average rubber composition. When evaluating the surface of this sample, ASTM
The 7x magnification lens (power
magnification) instead, a 10x lens was used. The study was stopped after 30 days and 10,
After every 20 and 30 days, the samples were lightly scrubbed to remove accumulated dirt and dust. Control sample 1, which was not treated with a protective substance, showed cracking after two days. Cracks first appear as slight chalking marks on the surface.
The cracks became more severe as the days passed, and severe and deep cracks were formed 7 days after reaching an equilibrium state. Sample 2 showed cracks after 3 days on approximately 5% of the total area. The cracks became progressively larger and deeper over the fourth, fifth, and sixth days, eventually covering about 25% of the total area. Equilibrium was established after 7 days. Sample 3 showed a very small amount of cracking in about 1% of the area after 3 days. The cracking became more severe over a period of 4 to 7 days, gradually increasing to about 25% of the surface area and then reaching equilibrium. Sample 4 showed no cracking even after 40 days. I stopped testing at this point. Sample 5 showed minimal cracking on about 1% of the surface area after 4 days. A second application of the protective substance on day 7 resulted in no further changes. The crack widened and deepened slightly after 10 days, at which point it reached equilibrium. Control Sample 6 showed small cracks of about 50% of the surface area after about 2 days. These cracks became progressively more severe until approximately 70% of the surface area was cracked after 4 days. Additionally, there was a mottled crack, which became progressively deeper for up to 10 days, at which point an equilibrium state was reached. Sample 7 exhibited a few very small short cracks over about 1% of its surface area after three days. The cracking became progressively more severe over 10 days until about 35% of the surface area was affected, at which point an equilibrium state was reached. Sample 8 exhibited some small cracks over less than % of its surface area after about 4 days. These cracks became more severe until day 10, showing some additional cracking, at which point equilibrium was established. Sample 9 showed no cracking throughout the test. Sample 10 showed no cracking throughout the test. applying the protective substance to the sample two or three times;
If you allow 24 hours for penetration between each application,
It has been found that the protection afforded by the protective substance to rubber is of significant degree. This is sample 4,
No. 5, 9, and 10 were verified by the absence of cracks. Even for samples without a 24 hour penetration time, the protection was still better than the untreated samples. Example 2 The protectant used in Example 1 was sponged onto the outer wall of a conventional automobile tire. The contralateral medial side was left untreated for control. After 24 hours, lightly brush the treated side with a soft cloth and apply another coat to the entire surface.
The protectant was applied with a sponge. After this application 24
After a time penetration time, then a light brushing, and another one.
A degree coating was applied. After a further 24 hours, the treated surface was scratched. The tire was then driven for 20,000 miles under normal driving conditions. At the end of this time, the outer wall treated with the protectant will be as smooth and smooth as a new tire.
It showed black color and intensity. The untreated inner wall exhibited the expected surface cracking and rubber deterioration normally found in tires after 20,000 miles of use. Example 3 The process of Example 2 was substantially repeated except that the protective composition contained an emulsion based on an amine-substituted dimethylpolysiloxane in place of the unsubstituted dimethylpolysiloxane emulsion of Example 1. After application to a rubber tire as described above, the tire was driven 10,000 miles in summer conditions. The treated outer wall remained smooth and strong, whereas the untreated inner wall showed severe cracking and rubber deterioration. Example 4 The dimethyl silicone emulsion of Example 1 without the polyol additive was used to treat the outer wall of a tire substantially as described in Example 2.
After 20,000 miles of use, the untreated interior walls were found to exhibit surface cracking and severe rubber deterioration. The walls on the treated side were found to exhibit surface cracks over a portion of the surface area. Thus, while the use of silicone emulsion alone provides some protection, the preferred compositions of the invention containing diethylene glycol and glycerin as shown in Examples 2 and 3 provide virtually no protection. provides greater protection. Example 5 A protective composition is prepared according to the procedure of Example 1. The resulting composition contains 35% of an amino-substituted dimethylpolysiloxane having a viscosity of about 400 centistokes.
Add 10 parts by weight of a wt% aqueous emulsion with stirring. After thorough mixing, this protective composition is used to treat new, painted aluminum outdoor patio furniture with sheets of woven vinyl. The protectant was sponged onto the painted surface and vinyl plastic fabric of one patio chair, while the other was left untreated as a control. After 24 hours of penetration time, rewet the surface as before. After 24 hours, the surface is moistened once more and then, after a penetration period of 24 hours, the surface is finally lightly scrubbed. After 12 months of outdoor exposure, the treated chairs are examined and compared to untreated chairs of the same material. At this point, the untreated chair exhibits cloudiness and slight scratches on the painted surface, as well as
Shows slight cracking and fading in some areas. The vinyl fabric appears cloudy. In contrast, the treated chair appears to retain its new appearance with the painted surface retaining a soft gloss and appearance without clouding, cracking or scratches. The treated vinyl fabric on the chair also looks new. The invention thus described provides a method for protecting natural and synthetic polymers, painted surfaces, porcelain, leather and wood using aqueous emulsions of dimethylpolysiloxane. The dimethylpolysiloxanes may thus be partially substituted, for example with vinyl, trifluoropropyl, phenyl and amino groups. 15% to about 65% by weight of a water-miscible or water-soluble polyol compound based on the weight of the silicone fluid
provides a unique protective composition. The method of the present invention involves wetting the surface to be protected with a silicone emulsion or protective composition, followed by a penetration period of preferably 24 hours. The surface is then rewetted in the same manner at least one more time, preferably two more times, to allow penetration time. While silicone emulsion alone can provide some protection to a surface, the use of the unique protectant of the present invention provides a significantly higher degree of protection for an even longer period of time with superior surface appearance. Give. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made and may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the claims.
Claims (1)
体とオルガノポリシロキサン流体の重量に基づき
65重量％〜5000重量％の水とのエマルジヨンより
なる組成物により表面を湿らせ；この組成物をこ
の表面に侵透させ：次に少なくとも１回この湿潤
と侵透の工程を繰返すことよりなる表面、特に天
然および合成重合体、木材、皮革、金属および磁
器の表面を保護し且つ新しくする方法。 ２ 表面を再湿潤させるに先立ち、侵透のために
少なくとも24時間を経過させ、また湿潤と侵透と
の工程の繰返しを少なくとも２回行なう特許請求
の範囲第１項に記載の方法。 ３ 表面の再湿潤に先立ち、各侵透時間の終りに
その表面をかるくみがく特許請求の範囲第１或は
２項に記載の方法。 ４ 組成物がオルガノポリシロキサン流体の重量
に基づき15重量％〜65重量％の少なくとも１つの
水混和性ポリオール化合物をさらに含有する特許
請求の範囲第１，２或は３項に記載の方法。 ５ ポリオール化合物がポリシロキサン流体の重
量に基づき、0.5重量％〜10重量％のジエチレン
グリコールと60重量％〜10重量％のグリセリンよ
りなるものである特許請求の範囲第４項に記載の
方法。 ６ オルガノポリシロキサン流体が10000センチ
ストークスより低い粘度を有するジメチルポリシ
ロキサン流体である特許請求の範囲第４或は５項
に記載の方法。[Scope of Claims] 1 Based on the weight of at least one organopolysiloxane fluid and the organopolysiloxane fluid.
Wetting the surface with a composition consisting of an emulsion with 65% to 5000% by weight of water; impregnating the surface with this composition; then repeating this wetting and impregnation step at least once. A method of protecting and renewing surfaces, especially those of natural and synthetic polymers, wood, leather, metal and porcelain. 2. The method of claim 1, wherein at least 24 hours are allowed to pass for penetration prior to rewetting the surface, and the wetting and penetration steps are repeated at least twice. 3. A method according to claim 1 or 2, wherein the surface is lightly scrubbed at the end of each penetration period prior to rewetting the surface. 4. The method of claim 1, 2 or 3, wherein the composition further contains from 15% to 65% by weight, based on the weight of the organopolysiloxane fluid, of at least one water-miscible polyol compound. 5. The method of claim 4, wherein the polyol compound comprises 0.5% to 10% diethylene glycol and 60% to 10% glycerin, based on the weight of the polysiloxane fluid. 6. The method of claim 4 or 5, wherein the organopolysiloxane fluid is a dimethylpolysiloxane fluid having a viscosity of less than 10,000 centistokes.
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Also Published As
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|---|---|
| JPS59193176A (en) | 1984-11-01 |
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