DE112007000315T5

DE112007000315T5 - Maskierungslösungen umfassend grenzflächenaktive Stoffe auf Siloxanbasis, welche bei Lackierungsverfahren eingesetzt werden

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Publication number: DE112007000315T5
Application number: DE112007000315T
Authority: DE
Inventors: Edward W. Los Altos Woodhall; Robert Louis Santa Clara Mesa
Original assignee: CALWEST SPECIALTY COATINGS Inc; Calwest Specialty Coatings Inc Sunnyvale
Current assignee: CALWEST SPECIALTY COATINGS Inc; Calwest Specialty Coatings Inc Sunnyvale
Priority date: 2006-02-06
Filing date: 2007-02-06
Publication date: 2008-12-11
Also published as: GB2448849A; WO2007092412A2; CN101415501A; WO2007092412A3; GB0815820D0

Abstract

Verfahren, um eine Oberfläche bei einem Beschichtungsverfahren temporär zu schützen, wobei das Verfahren umfasst:
a) Aufbringen eines Maskierungsmaterials auf die Oberfläche, wobei das Aufbringen zu einem trockenen, im Wesentlichen kontinuierlichen Film aus dem Maskierungsmaterial führt, wobei das Maskierungsmaterial, vor dem Trocknen, eine wässrige Mischung umfasst, aus:
i) einem Filmbildner, vorhanden in einer Menge in dem Bereich von ungefähr 0,15 bis ungefähr 25 Gewichtsprozent aktivem Bestandteil;
II) einem grenzflächenaktiven bzw. oberflächenaktiven Stoff auf Siloxanbasis in einer Konzentration, welche ausreichend ist, so dass das Maskierungsmaterial die Oberfläche benetzt; und
iii) einem anderen grenzflächenaktiven Stoff als Siloxan;
wobei das Maskierungsmaterial eine Lagerbeständigkeit bei Raumtemperatur von mehr als ungefähr 1 Jahr aufweist;
b) Beschichten der ganzen oder eines Bereichs der Oberfläche mit einer Überzugsverbindung, wobei das Maskierungsmaterial verhindert, dass die Beschichtungsverbindung die Oberfläche berührt; und
c) Entfernen des Maskierungsmaterials von der Oberfläche, wodurch die auf die...

Description

BEZUGNAHME AUF ZUGEHÖRIGE ANMELDUNGEN
Die Anmeldung beansprucht den Vorteil von und die Priorität der USSN 60/771,085, angemeldet am 06. Februar 2006, welche hier in ihrer Vollständigkeit für alle Verwendungen eingefügt wird.
ANGABE BEZÜGLICH DER RECHTE VON ERFINDUNGEN, WELCHE UNTER DURCH DEN BUND GEFÖRDERTER ENTWICKLUNG UND FORSCHUNG DURCHGEFÜHRT WURDEN
[Nicht anwendbar]
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von schützenden Beschichtungen bzw. Schutzüberzügen, welche während den Beschichtungs- bzw. Überzugsverfahren von verschiedenen Oberflächen verwendet werden, einschließlich der Oberflächen von Fahrzeugen oder Gebäuden. In bestimmten Ausführungsformen stellt die Erfindung ein verbessertes Verfahren und Zusammensetzung für das Maskieren ausgewählter Bereiche einer Oberfläche, insbesondere einer lackierten Fahrzeugoberfläche vor Farbe oder anderen Überzugsmaterialien bereit.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Es ist gut bekannt, dass das Anstreichen bzw. Lackieren, oder andere Überzugsverfahren häufig das Maskieren bestimmter Bereiche einer Oberfläche des zu lackierenden Gegenstandes umfasst, um ein Overspray bzw. Übersprühen durch das Beschichtungsmaterial (z. B. Farbe) zu verhindern. Es ist z. B. häufig notwendig, die Zierleiste, und/oder Fenster und/oder bestimmte bereits lackierte Bereiche an einem Fahrzeug (z. B. ein Motorfahrzeug) oder ein Bestandteil eines Fahrzeuges (z. B. eine Tür, eine Stoßstange, ein Rahmen etc.) vor Farb-Overspray zu maskieren.
Ähnlich ist es beim Anstreichen von Gebäudekomponenten (z. B. Fensterrahmen) häufig wünschenswert, bestimmte Bereiche (z. B. die Glasfenster) der Gebäudekomponenten vor Farb-Overspray zu schützen.
Gelegentlich ist es notwendig, lackierte bzw. angestrichene Bereiche eines Fahrzeuges oder Gebäudes vor dem Anstrich mit einer anderen Farbe oder vor dem Übersprühen der Lackierungen mit der gleichen Farbe zu maskieren. Zusätzlich ist es häufig gewünscht, die Oberfläche (z. B. Böden oder Wände) des Bereichs (z. B. Farbsprühraum) zu schützen, in welchem das Überzugs(z. B. Lackierungs- bzw. Anstreich-)verfahren durchgeführt wird.
In der Praxis sind Maskierungsverfahren häufig eines der zeitaufwändigsten, und daher teuersten Abschnitte des Lackierungs-/Überzugsverfahrens. Trotz Versuchen geeignete chemische Masken für die Lackierung von Fahrzeugen zu entwickeln, verwenden die Fahrzeuglackierer weiterhin in erster Linie Maskierungsband und -papier, um Bereiche eines Fahrzeuges zu bedecken, an welchen die Lackierung nicht gewünscht wird. Die Maskierung der Zierleiste eines Fahrzeuges erfordert z. B. häufig viele Stunden mühsamer Arbeit. Selbst wenn sie sorgfältig durchgeführt wurde, ermöglichen des Weiteren Fehler in diesen Lackierungs- bzw. Farbmasken, dass Farbe die Oberfläche berührt, welche geschützt werden sollen.
Chemische Maskierungslösungen wurden für das Problem vorgeschlagen, die Oberflächen während der Beschichtungsverarbeitungsverfahren zu schützen. Solche Verfahren werden jedoch nicht umfangreich eingesetzt. Einige der vorgeschlagenen chemischen Masken sind für Anwendungen an Bereichen eines Fahrzeuges oder Gebäudes ungeeignet, aufgrund der Beschädigung, die potenziell an den geschützten Bereichen des Fahrzeuges oder des Gebäudes auftreten könnte. Andere Zusammensetzungen sind nicht wasserlöslich, wodurch sich die Schwierigkeit und der Aufwand bei der Entfernung erhöht. Zusätzlich sind Masken, die Lösungsmittel zur Entfernung erfordern, problematisch im Hinblick auf die zunehmenden Bestimmungen zur Entfernung von Lösungsmitteln, da die Umweltanforderungen im Verlauf der Zeit strenger werden. Andere Zusammensetzungen sind schwierig aufzubringen, schwierig zu entfernen, übermäßig teuer oder dergleichen.
Aus dem Obigen wird deutlich, dass eine verbesserte Maskierung, welche einfach aufgebracht und entfernt werden kann, welche einen guten Oberflächenschutz bereitstellt, die wirtschaftlich ist, und deren Verwendung kaum einen oder keinen Umwelteinfluss verursacht, benötigt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt Verfahren und Zusammensetzungen zum Schutz eines Kraftfahrzeuges (z. B. Motorfahrzeuges) oder einer anderen Oberfläche, welche einem Beschichtungsverfahren unterworfen wird, wie einem Anstreichen bzw. Lackieren, oder zum Schutz einer Oberfläche der Herstellung eines Artikels während eines Fertigungsverfahrens zur Verfügung. In bestimmten Ausführungsformen umfassen die Zusammensetzungen ein Verdickungsmittel und ein Mittel zur Steuerung des pH-Wertes.
DEFINITIONEN
Der Ausdruck "wässrige Lösung" erfordert nicht, dass die Bestandteile, welche in der Lösung enthalten sind, tatsächlich in gelöster Phase vorhanden sind (d. h. vollständig in Wasser aufgelöst sind). Der Ausdruck "wässrige Lösung" umfasst daher wässrige Mischungen, wässrige Suspensionen, wässrige Dispersionen und dergleichen.
Die Ausdrücke "Maskierungsmaterial" und "Maskierungszusammensetzung" werden Synonym verwendet, um eine Zusammensetzung zu bezeichnen, welche auf einer Oberfläche aufgebracht werden kann, um die Oberfläche vor dem Überziehen bzw. Überbeschichten (z. B. mit Farbe) zu schützen und dann nachfolgend von der Oberfläche entfernt wird (z. B. durch Waschen/Spülen mit Wasser).
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[Nicht anwendbar]
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung stellt verbesserte Verfahren und Zusammensetzungen zum Schutz eines Fahrzeuges (z. B. eines Motorfahrzeuges) oder einer anderen Oberfläche zur Verfügung, welche einem Beschichtungsverfahren, wie Lackieren bzw. Anstreichen unterworfen wird. Die hier beschriebenen Zusammensetzungen sind insbesondere zur Verwendung auf lackierten Kraftfahrzeugoberflächen gut geeignet. Sie bieten einen guten Schutz dieser Oberfläche vor dem Overspray während der Beschichtungsverfahren (z. B. Lackierungsverfahren), werden einfach entfernt, z. B. durch Waschen mit Wasser, weisen extrem wenig VOCs auf, und beschädigen oder verunzieren die darunterliegende Oberfläche nicht auf irgendeine Weise.
Zum Beispiel können in einer Ausführungsform bestimmte Bereiche eines Fahrzeuges, oder einer anderen Oberfläche unter Verwendung der Maskierungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung maskiert werden, um diese Bereiche vor Farb-Overspray in einem Lackierungraum zu schützen. In einer anderen Ausführungsform kann ein herzustellender Artikel (z. B. eine Kraftfahrzeugplatte) vor mechanischem Aufprall und/oder Abnutzung durch Anwesenheit solch einer Überzugsbeschichtung geschützt werden.
Zusätzlich ist es häufig erwünscht, die Oberflächen des Bereichs zu schützen, in welchen ein Überzugsverfahren (z. B. Lackieren) durchgeführt wird. Insbesondere ist es erwünscht, die Wände, Böden und andere Oberfläche eines solchen Bereichs (z. B. eines Lackierungsraumes) vor Farb-Overspray und Lachen zu schützen. Zusätzlich ist es auch wünschenswert, den luftgetragenen Staub in diesen Bereichen während der Überzugsverfahren zu reduzieren.
Diese Erfindung stellt Zusammensetzungen und Verfahren bereit, welche diese Anforderungen erfüllen. In bevorzugten Ausführungsformen bedingen die Verfahren das Beschichten der zu schützenden Oberfläche (z. B. einer Oberfläche eines Fahrzeuges oder Lastwagens oder der Wände und/oder Böden eines Lackierungsraumes) mit einer temporärenden schützenden Maskierungszusammensetzung wie hier beschrieben. Ein oder mehrere Beschichtungs(z. B. Lackierungs-)verfahren, und/oder mechanische Verfahren/Handhabungsverfahren werden durchgeführt, und, sofern erwünscht, wird die schützende Zusammensetzung entfernt (z. B. durch einfaches Waschen mit Wasser).
Die Maskierungszusammensetzungen dieser Erfindung erzeugen, wenn sie auf einer Oberfläche aufgebracht werden (z. B. auf ein Kraftfahrzeug gestrichen bzw. gespritzt werden), typischerweise einen im Wesentlichen kontinuierlichen trockenen Film, welcher gut an der darunterliegenden Oberfläche haftet. Mit "im Wesentlichen kontinuierlicher Film" soll ein Film bezeichnet werden, der im Allgemeinen keine Löcher (pinholes) aufweist, durch welche Öl, Farbe, Staub oder andere Materialien die darunterliegende Oberfläche erreichen können. Des Weiteren kann das Material einfach nach der Verwendung von der zu schützenden Oberfläche entfernt werden, durch ein Waschen mit Wasser, oder durch mechanische Mittel, wie Bürsten oder Abblättern oder durch eine Kombination dieser Verfahren. Da das Material biologisch abbaubar ist, kann es zusätzlich einfach entsorgt werden (z. B. in einen Abwasserkanal gespült werden) ohne einen beträchtlichen Einfluss auf die Umwelt auszuüben.
Wenn wie hier beschrieben zusammengesetzt, stellen die Maskierungszusammensetzungen einen wirksamen Schutz einer darunterliegenden Oberfläche gegen Farbspritzer, mechanischen Aufprall und dergleichen zur Verfügung. Es war eine überraschende Entdeckung, dass, wenn wie hier beschrieben zusammengesetzt, grenzflächenaktive bzw. oberflächenaktive Siloxanbenetzungsstoffe wirksam verwendet werden können, um die Benetzungseigenschaften der Maskierungszusammensetzung zu verbessern (insbesondere auf lackierten Oberflächen von Kraftfahrzeugen) ohne die Lackierung, oder einen anderen Überzug, ein Verfahren zu stören bzw. mit dieser/m zu interferieren, und ohne die darunterliegende Oberfläche zu beschädigen oder auf andere Weise zu zerstören. Es war tatsächlich eine überraschende Entdeckung, dass die hier beschriebenen Beschichtungen vollständig mit lackierten Kraftfahrzeugoberflächen kompatibel sind.
Ein bevorzugtes Verfahren zum Schutz von Oberflächen gemäß dieser Erfindung umfasst die Schritte des Aufbringens der Maskierungszusammensetzungen auf die zu schützende Oberfläche als ein im Wesentlichen kontinuierlicher Film. Die Zusammensetzungen werden dann getrocknet um eine Beschichtung zu bilden, die die darunterliegende Oberfläche vor dem Beschichtungsverfahren schützt (z. B. Farb-Overspray bzw. -Übersprühen). Die Beschichtung kann dann nachfolgend durch einfaches Waschen mit Wasser von der Oberfläche entfernt werden, wenn sie nicht länger notwendig ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Beschichtungen der vorliegenden Erfindung verwendet, um Bestandteile von Motorfahrzeugen zu schützen (z. B. Kraftfahrzeugen oder Kraftfahrzeugoberflächenfarben), und die Wände und Böden von Spritzräumen oder anderen Bereichen oder Strukturen, welche mit Overspray bei einem Beschichtungs(bzw. Lackierungs-)verfahren in Kontakt kommen können.
In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen umfassen die Maskierungszusammensetzungen eine wässrige Lösung aus einem Filmbildner und einem grenzflächenaktiven Stoff auf Siloxanbasis, und gegebenenfalls, ein Mittel zur Steuerung des pH-Wertes (Einstellmittel des pH-Wertes). Die Zusammensetzungen können zusätzlich ein oder mehrere zusätzliche Bestandteile enthalten, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf, Cyclodextrin(e), zusätzliche grenzflächenaktive Stoffe (z. B. nicht ionische grenzflächenaktive Stoffe), Alkohol(e), Korrosionsschutzmittel, Weichmacher, Entschäumer bzw. Schaumverhüter, Pestizide, Färbemittel/Farbstoffe und dergleichen, wie hier beschrieben. Verschiedene Bestandteile und Bereiche veranschaulichender Zusammensetzungen sind in den Beispielen gezeigt.
Die wässrigen Maskierungszusammensetzungen werden durch das einfache Vermischen der verschiedenen Bestandteile zusammengesetzt. Es wird festgehalten, dass, wenn ein Bestandteil als "X Gewichtsprozent aktiver Bestandteil einer Maskierungszusammensetzung" bezeichnet wird, dies die Gewichtsprozente des aktiven Bestandteils der Komponente in der "fertigen" Maskierungszusammensetzung vor dem Trocknen bezeichnet. Daher besteht z. B. ein kommerzieller Ansatz des Verdickungsmittels EP-1 aus ungefähr 30 Gewichtsprozent aktivem Bestandteil. Wenn die Maskierungszusammensetzung 4 Gewichtsprozent dieser Zusammensetzung umfasst, betragen die Endgewichtsprozente des aktiven Bestandteils 1,2 Gewichtsprozent (0,3 × 0,04 = 0,012).
I. Filmbildner
Die Maskierungszusammensetzungen dieser Erfindung setzen typischerweise einen Filmbildner ein, um einen trockenen, im Wesentlichen kontinuierlichen Film auf der Oberfläche, welche während eines Beschichtungsverfahrens geschützt werden soll, zu formen. Der Filmbildner wird so ausgewählt, dass er vor Eindringen des Überzugsmaterials (z. B. Lackierung) beständig ist, einfach entfernt werden kann (z. B. durch Waschen mit Wasser), kompatibel mit der darunterliegenden Oberfläche ist (z. B. einer lackierten Kraftfahrzeugoberfläche), und vorzugsweise wenig VOCs aufweist. In bestimmten Ausführungsformen umfasst der Filmbildner ein aliphatisches Polyol, wie Polyvinylalkohol. Polyvinylalkohole sind Fachleuten auf dem Gebiet gut bekannt und umfassen z. B. DuPont Corporation's ELVANOL^TM 5105 mit einem Molekulargewicht von ungefähr 15000 bis ungefähr 27000 Dalton, DuPont Corporation's ELVANOL^TM 5042 mit einem Molekulargewicht von ungefähr 70000 bis 100000 Dalton, CELVOL^TM Polyvinylalkohole (von Celanese Chemicals, Inc.) und dergleichen. In bestimmten Ausführungsformen kann der aliphatische Polyolbestandteil zwei oder mehrere unterschiedliche Polyole mit unterschiedlichen Molekulargewichtbereichen umfassen. Zum Beispiel können DuPont Corporation's ELVANOL^TM 5105 (15000 bis 27000 Dalton) und ELVANOL^TM 5042 (70000 bis 100000 Dalton) zusammen in einigen Ansätzen verwendet werden. In bestimmten Ausführungsformen ist der Polyvinylalkohol CELVOL^TM 205.
In bestimmten Ausführungsformen werden andere Filmbildner zusätzlich oder als eine Alternative zu Polyvinylalkoholen genannt. Solche Filmbildner umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf Stärke, Cellulose, Carboxymethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Algin, Dextrin, Gummiarabicum, Alginsäure, Cellulosegummi und dergleichen.
Der bzw. die Filmbildner umfassen typischerweise zwischen ungefähr 1% bis ungefähr 50% (Gewichtsprozent des flüssigen Maskierungsmaterials), vorzugsweise zwischen ungefähr 3% bis ungefähr 25%, noch bevorzugter zwischen ungefähr 5% bis ungefähr 15% oder 20%, und besonders bevorzugt zwischen ungefähr 7% oder 10% bis ungefähr 12% oder 15%. In bestimmten Ausführungsformen umfasst der Filmbildner ungefähr 11% (Gewichtsprozent des aktiven Bestandteils) des flüssigen Maskierungsmaterials.
In bestimmten Ausführungsformen kann der bzw. die Filmbildner wahlweise zusätzlich ein oder mehrere Verdickungsmittel umfassen. Verdickungsmittel, insbesondere thixotrope (sich durch Scherung verdünnende) Verdickungsmittel können als Filmbildner wirken und sind, wenn sie als solche verwendet werden, in der Lage, das Eindringen eines Beschichtungsmaterials (z. B. Farbe) auf eine darunterliegende Oberfläche (z. B. die Oberfläche, wie ein Fahrzeug) zu verhindern.
Geeignete Verdickungsmittel umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf neutralisierte vernetzte Acrylatcopolymere, neutralisierte vernetzte Polyacrylsäuren, neutralisierte Polyacrylsäuren, Algine, Carboxymethylcellulose, neutralisierte Polymethacrylsäuren, neutralisierte Ethylen-Acrylsäurecopolymere, Methocel, Gummiarabicum, Cellulosegummi, neutralisierte Styrolacrylsäurecopolymere und deren Kombinationen.
In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen umfassen die Verdickungsmittel B. F. Goodrich EP-1^TM und/oder B. F. Goodrich Albucril ESP.
Sofern vorhanden umfasst das Verdickungsmittel typischerweise zwischen ungefähr 0,5 bis ungefähr 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen ungefähr 1 bis ungefähr 5 Gewichtsprozent, noch bevorzugter zwischen ungefähr 1 bis ungefähr 3 Gewichtsprozent und in einigen Ausführungsformen ungefähr 1,2 Gewichtsprozent aktiven Bestandteil des wässrigen Maskierungsmaterials.
II. Grenzflächenaktiver Stoff auf Siloxanbasis
Die Beschichtungszusammensetzungen dieser Erfindung umfassen zusätzlich einen grenzflächenaktiven (Silicon)Stoff auf Siloxanbasis. Es war eine überraschende Entdeckung, dass grenzflächenaktive Siliconstoffe, insbesondere grenzflächenaktive Polysiloxanstoffe für wässrige Systeme mit den Maskierungszusammensetzungen dieser Erfindung sehr kompatibel sind, ein wirksames Benetzen einer darunterliegenden Oberfläche erlauben (sogar einer lackierten Oberfläche eines Kraftfahrzeuges) und daher, im Gegensatz zu der vorherrschenden Annahme, die darunterliegende lackierte Oberfläche oder die aufgebrachten Überzugsmaterialien nicht beschädigen.
Es war auch eine überraschende Entdeckung, dass die Siloxanansätze, die hier offenbart sind, insbesondere, wenn sie in Kombination mit einem grenzflächenaktiven Stoff/Disbursant (z. B. ein Oleylalkoholethoxylat (wie z. B. Rhodasurf^TM)) verwendet werden, eine Lagerbeständigkeit bei Raumtemperatur (z. B. 65–70°F) von einem Jahr oder mehr aufweisen, vorzugsweise wenigstens zwei Jahren, noch bevorzugter wenigstens 3 Jahren und besonders bevorzugt wenigstens 4 oder 5, oder sogar 8 oder 10 Jahren.
Geeignete grenzflächenaktive Stoffe auf Siloxanbasis umfassen grenzflächenaktive Siliconstoffe, welche mit wässrigen Systemen kompatibel sind. Solche grenzflächenaktiven Stoffe umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf Siliconpolyoxyalkylencopolymere, grenzflächenaktive Organosilicon-Polyethercopolymerstoffe und dergleichen. In bestimmten Ausführungsformen umfassen bevorzugte grenzflächenaktive Stoffe auf Siloxanbasis grenzflächenaktive BYK^® Stoffe erhältlich von BYK Chemie GmbH (Westdeutschland). In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen umfassen die grenzflächenaktiven Stoffe auf Siloxanbasis BYK^® 347. Andere grenzflächenaktive Siliconstoffe können z. B. in Hill(1999) Silicon Surfactants, Marcel Decker, New York, ermittelt werden.
Das bzw. die Siloxan(e) sind vorzugsweise in einer ausreichenden Menge vorhanden, um zu ermöglichen, dass das Maskierungsmaterial die darunterliegende Oberfläche benetzt und einen im Wesentlichen kontinuierlichen Film bildet. In bestimmten Ausführungsformen liegt das wenigstens eine Siloxan in dem Bereich von ungefähr 0,01% bis ungefähr 1%, vorzugsweise zwischen ungefähr 0,05% bis ungefähr 0,5%, und besonders bevorzugt zwischen ungefähr 0,2% bis ungefähr 0,4 Gewichtsprozent des wässrigen Maskierungsmaterials.
III. Cyclodextrin
In bestimmten Ausführungsformen enthalten die Maskierungsmaterialien ein oder mehrere wasserlösliche Cyclodextrine. Ohne an eine bestimmte Theorie gebunden zu werden, nimmt man an, dass das bzw. die Cyclodextrin(e) das Siloxan einkapseln und so die Stabilität steigern und die Lagerungsbeständigkeit erhöhen.
Wenn sie vorhanden sind umfassen die Cyclodextrine typischerweise ungefähr 0,01 bis ungefähr 20 Gewichtsprozent der Maskierungszusammensetzung, vorzugsweise ungefähr 0,1 bis ungefähr 5 oder 10 der Maskierungszusammensetzung, besonders bevorzugt zwischen ungefähr 0,1 bis ungefähr 1 Gewichtsprozent der Maskierungszusammensetzung. In bestimmten Ausführungsformen umfasst das Cyclodextrin ungefähr 0,2 Gewichtsprozent der Maskierungszusammensetzung.
Cyclodextrine sind Fachleuten auf dem Gebiet gut bekannt und sind kommerziell erhältlich. Geeignete Cyclodextrine umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf alpha-, beta-, gamma-Cyclodextrine und verschiedene modifizierte Cyclodextrine, wobei alpha-Cyclodextrine bevorzugt sind. Geeignete Cyclodextrine umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf CAVITRON^TM 8000, CAVITRON^TM 8200 und dergleichen (siehe z. B. Cargill, USA).
IV. Entschäumer
In bestimmten Ausführungsformen umfassen die Maskierungsmaterialien dieser Erfindung zusätzlich ein oder mehrere Entschäumer. Das bzw. die Entschäumer zerstören Blasen und verhindern, dass Blasenmuster, die sonst in der Beschichtung auftreten würden, auf die darunterliegende (z. B. lackierte) Oberfläche übertragen werden. Zusätzlich erleichtern die Entschäumer die Beladung unter Druck gesetzter Aerosolsprühkanister, Pumpsprüher oder jedes anderen Behälters, in welchen die Beschichtungszusammensetzung gelagert und/oder transportiert wird. Die Schaumverringerung ermöglicht das vollständigere Auffüllen des Behälters mit der Beschichtungszusammensetzung und verringert den Zeitraum der gewartet werden muss, damit der Schaum während des Beladungsverfahrens verschwindet.
Bevorzugte Entschäumer sind mit wässrigen Systemen kompatibel und umfassen typischerweise ein primäres Antischaummittel, wie ein hydrophobes Siliciumdioxid, Fettamid, Kohlenwasserstoffwachs, Fettsäure oder Fettester. Bestimmte bevorzugte Entschäumer können kombinierte grenzflächenaktive Stoffe-Entschäumer umfassen, sind jedoch auf diese nicht beschränkt. Verschiedene Entschäumer umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf FORMMASTER^®, FOAMMAKER^®, BUBBLE BREAKER^® und 1 und 2 Octanol.
In verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen ist der Entschäumer ein auf Silicium basierender Entschäumer (z. B. BYK^®-024 von BYK Chemie GmbH (Westdeutschland)).
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Entschäumer, sofern vorhanden, einen Bereich von bis zu ungefähr 5% auf, vorzugsweise zwischen ungefähr 0,001% bis ungefähr 2%, noch bevorzugter zwischen ungefähr 0,001% bis ungefähr 1% und besonders bevorzugt ungefähr 0,3% ungefähr 0,3 Gewichtsprozent des wässrigen Maskierungsmaterials auf. In einer Ausführungsform ist der Entschäumer mit ungefähr 0,05 Gewichtsprozent des Maskierungsmaterials vorhanden.
V. Zusätzlicher grenzflächenaktiver Stoff
Um einen kontinuierlichen und ebenen Film bereitzustellen, benetzt die Maskierungszusammensetzung vorzugsweise geeignet die zu schützende Oberfläche. Viele Oberflächen, insbesondere das Finish des Fahrzeugkörpers, sind selbst stark hydrophob oder absichtlich behandelt (z. B. gewachst), um eine niedrige Oberflächenenergie bereitzustellen, so dass das Wasser abperlt.
In einer Vielzahl von Ausführungsformen ist kein zusätzlicher grenzflächenaktiver Stoff (zusätzlich zu dem Siloxan) notwendig, insbesondere, wenn die zu schützende/maskierende Oberfläche sauber/unberührt ist. Wenn die darunterliegende Oberfläche jedoch weniger sauber/unberührt ist, kann ein wirksames Maskieren durch das Einführen eines oder mehrerer zusätzlicher grenzflächenaktiver Stoffe in die Maskierungszusammensetzung vereinfacht werden.
Geeignete grenzflächenaktive Stoffe umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf anionische grenzflächenaktive Stoffe (z. B. Alkylsulfate (z. B. RHODAPON^TM), Ethersulfate (z. B. RHODAPEX^TM), Sulfonate (z. B. RHODACAL^TM), Dodecylbenzolsulfonate, alpha-Olefinsulfonate, Diphenyloxiddisulfonate, Phosphatester (z. B. Rhodafac^TM), Carboxylate (z. B. Miranate^TM), etc.), kationische grenzflächenaktive Stoffe (z. B. Imidazoline (z. B. Miramine^TM), ethoxylierte Amine (z. B. Rhodameen^TM, etc.), nicht ionische oberflächenaktive Stoffe (z. B. Nonylphenolethoxylate (z. B. Igepal CO-Reihe), Octylphenolethoxylate (z. B. Igepal CA-Reihe), nicht ionische Esther (z. B. Alkamuls^TM), Oleylalkoholethoxylate (z. B. Rhodasurf^TM), ethoxylierte Mercaptane (z. B. Alcodet^TM), geschützten (capped) Ethoxylate (z. B. Antarox^TM), blockierte Polymere etc.), und amphotere grenzflächenaktive Stoffe (z. B. Imidazolinderivate (Miranol^TM), Fettaminderivate (z. B. Miratain^TM), etc.). In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen umfasst die Maskierungszusammensetzung nicht ionische grenzflächenaktive Alkylaryl-Stoffe, wie Triton CF-10 und CF-12 (Rohur & Haas, Philadelphia, Pennsylvania, USA). Des Weiteren sind auch Triton X-100 und grenzflächenaktive Stoffe mit fluorinierten Alkylketten, wie "Fluorad"-Produkte vertrieben von Minnesota Mining and Manufacturing (St. Paul, Minnesota, USA) und "Zonyl"-Produkte, vertrieben von DuPont Company (Wilming ton, Delaware, USA), geeignet. Zusätzlich umfassen viele Ausführungsformen Polyethoxyaddukte oder modifizierte (Poly)Ethoxylate, wie Triton DF-12 und DF-16, vertrieben von Union Carbide (Danbury, Connecticut, USA). Andere grenzflächenaktive Stoffe umfassen Nonylphenoxypolyethanol (wie IGEPAL CO-660, hergestellt von GAF), Polyoxyalkylenglycol (wie Macol 18 und 19, hergestellt von Mazer Chemicals), grenzflächenaktive Stoffe auf der Basis von Alkindiol (wie Surfynol 104A, hergestellt von Air Prdoucts) und dergleichen.
Eine Rolle des grenzflächenaktiven Stoffs in der Maskierungszusammensetzung ist es, das Benetzen des Substrates (der darunterliegenden Oberfläche) durch die Maskierungszusammensetzung zu vereinfachen, und so zu der Bildung eines kontinuierlichen Films zu führen. In bestimmten Ausführungsformen konnte ein ausreichend kontinuierlicher Schutzfilm mit wenig oder ohne grenzflächenaktiven Stoff erhalten werden, solange die darunterliegende Oberfläche ausreichend sauber ist und/oder die Maskierungszusammensetzung einen sehr hohen Feststoffgehalt enthält (z. B. hohe Konzentration des Verdickungsmittels). Filme, welche hohe Feststoffkonzentrationen enthalten, sind häufig sehr viskos und daher schwierig aufzubringen, insbesondere durch Sprühen. Die Verwendung von grenzflächenaktiven Stoffen oder anderen Benetzungsmitteln ist bevorzugt, da Beschichtungen, welche grenzflächenaktive Stoffe enthalten, überragende filmbildende Eigenschaften in einer Vielzahl von Anwendungsverfahren zeigen, auch wenn der Feststoffgehalt sehr gering ist.
In bestimmten Ausführungsformen können die Benetzungseigenschaften der Maskierungszusammensetzungen verbessert werden, indem bestimmte grenzflächenaktive Stoffzusammensetzungen zugegeben werden, und/oder durch Zugabe verschiedener wasserlöslicher Alkohole, wie Propanol, Methanol oder Isopropylalkohol oder durch die Zugabe von aliphatischen Polyolen, wie wasserlöslichen Alkoholen bis zu Octanol. In besonders bevorzugten Ausführungsformen werden grenzflächenaktive Stoffe in den Maskierungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung verwendet.
Bestimmte bevorzugte grenzflächenaktive Stoffe zur Verwendung in den Maskierungszusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sollten die Oberflächenspannung der Maskierungszusammensetzung auf einen ausreichend niedrigen Wert reduzieren, so dass ein ebener Film, ohne Löcher, abgeschieden wird. In bestimmten Ausführungsformen reduziert der grenzflächenaktive Stoff die Oberflächenspannung der Maskierungszusammensetzung auf höchstens ungefähr 25 Dyn je Zentimeter, und noch bevorzugter auf höchstens ungefähr 20 Dyn/cm. Um die Bildung von Löchern zu vermeiden, sollte der grenzflächenaktive Stoff nicht schäumen.
Zusätzlich werden vorzugsweise grenzflächenaktive Stoffe ausgewählt, die mit einer Vielzahl von Oberflächen zusammenarbeiten, wie solche, die Silicone, Acrylwachse, TEFLON^®-Wachse, klare Beschichtungen, natürliche Wachse und Kohlenwasserstoffwachse etc. enthalten. Noch weitere bevorzugte grenzflächenaktive Stoffe sind relativ billig, und stellen ein Produkt zur Verfügung, das keine Flecken, keine Streifen oder einen Rahmen (d. h. an den Kanten schneller verdampft, wie Leisten und/oder Zierstreifen bzw. Verkleidungen) an der zu schützenden Oberfläche bildet. Schließlich ist der grenzflächenaktive Stoff vorzugsweise wasserlöslich und auf andere Weise mit den anderen Bestandteilen der Maskierungszusammensetzung kompatibel, so dass sich die Zusammensetzung nicht trennt oder Löcher zurücklässt, wenn sie trocknet.
Da viele Oberflächen, die geschützt werden sollen, normalerweise niedrige freie Oberflächenenergien aufweisen, werden in vielen Ausführungsformen die grenzflächenaktiven Stoffe so ausgewählt, dass sie in der Lage sind, die Oberflächen- und Zwischenflächenspannungen der Maskierungszusammensetzung dramatisch zu verringern. Zusammensetzungen mit sehr geringen Oberflächenspannungen tendieren auch dazu weniger Nadellöcher in der Beschichtung zu bilden. Daher ist jede der bekannten Klassen der grenzflächenaktiven Stoffe mit sehr niedriger Oberflächenspannung bei der Verwendung in bestimmten Ausführungsformen in dieser Erfindung bevorzugt.
Eine solche Klasse sind die Alkoxylate von fluorinierten Alkylketten. Andere funktionelle Derivate (z. B. Ester, Sulfonate, Carboxylate, Ammoniumverbindungen etc.) fluorinierter Alkylketten neigen auch dazu wässrige Lösung mit niedriger Oberflächenspannung zu erzeugen. Im Allgemeinen führt der Ersatz von Wasserstoffen an einer Alkylgruppe durch Fluoratome zu grenzflächenaktiven Stoffen mit ungewöhnlich niedriger Oberflächenspannung. Die oben genannten "Fluorade" und "Zonyle" sind Beispiele von grenzflächenaktiven Stoffen mit fluorinierten Alkylketten.
Ein solcher grenzflächenaktiver Stoff umfasst ungefähr 0,06% FLUORAD^TM FC 171, ungefähr 0,04% Fluorad FC 430 und ungefähr 1,0% TRITON^TM DF-16 oder ACRYSOL^TM 75. Ein weiterer bevorzugter Ansatz umfasst ungefähr 0,5% sulfonierten grenzflächenaktiven Stoff (BIOSOFT^TM N-300), ungefähr 0,03% Fluorad FC 171 und ungefähr 0,02% FLUORADTM FC 430. In noch einer anderen besonders bevorzugten Ausführungsführung zur Verwendung an lackierten Kraftfahrzeugoberflächen, ist der grenzflächenaktive Stoff eine Kombination eines sulfonierten grenzflächenaktiven Stoffs (z. B. Stephan BIOSOFT^TM N300) und eines nicht ionischen grenzflächenaktiven Stoffs (z. B. einem Oleylalkoholethoxylat z. B. RHODASURF^TM DA630).
Es wurde entdeckt, dass in bestimmten bevorzugten Ausführungsformen die grenzflächenaktiven Stoffe ein oder mehrere nicht ionische grenzflächenaktive Stoffe umfassen. Bestimmte bevorzugte oberflächenaktive Stoffe umfassen Alkoholethoxylate (z. B. TOMADOL^TM 91-6. Ein bevorzugter grenzflächenaktiver Stoff umfasst TOMADOL^TM 91-6 und TRITON^TM DF-16. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der zusätzliche grenzflächenaktive Stoff DYNOL^TM 604, ein wenig schäumender nicht ionischer grenzflächenaktiver Stoff.
Der grenzflächenaktive Stoff ist typischerweise in einer Menge vorhanden, welche wirksam ist, um eine Beschichtung zu erzeugen, die sich glatt als ein im Wesentlichen kontinuierlicher Film auf die lackierte Oberfläche eines Fahrzeugs legt. In bestimmten Ausführungsformen umfassen bevorzugte Maskierungszusammensetzungen bis zu 5 Prozent grenzflächenaktiven Stoff, vorzugsweise bis ungefähr 3 Prozent grenzflächenaktiven Stoff, noch bevorzugter bis ungefähr 1 Prozent grenzflächenaktiven Stoff und besonders bevorzugt bis zu ungefähr 0,5 oder 0,3 Prozent grenzflächenaktiven Stoff.
VI. Weichmacher
In verschiedenen Ausführungsformen umfassen die Maskierungsmaterialien dieser Erfindung zusätzlich einen oder mehrere Weichmacher, um Zähigkeit und Flexibilität zu verleihen und insbesondere um das Reißen des Films während des Trocknens und der nachfolgenden Handhabung zu verhindern. Geeignete Weichmacher sind Fachleuten auf dem Gebiet gut bekannt und umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf, Glycerin, Sorbitol, Zucker (z. B. Glucose, Saccharose, Fruchtzucker, Dextrose, etc.), Harnstoff, Triethylenglycol, Polyethylenglycol und andere wasserlösliche Weichmacher. Diese Weichmacher können allein oder in Kombination miteinander verwendet werden. Eine bevorzugte Kombination von Weichmachern ist Harnstoff in Kombination mit Glycerin oder Glycerinderivaten, wie Glycerinmonostearat oder Glycerinmonooleat. Eine andere bevorzugte Kombination ist Glycerin in Kombination mit Sorbitol.
In bestimmten Ausführungsformen sind Sorbitol, Harnstoff und Glycerin als Weichmacher die bevorzugtesten. Wenn als Prozentanteil der gesamten Beschichtungszusammensetzung ausgedrückt, umfassen die Beschichtungen, welche Harnstoff als einen Weichmacher einsetzen, vorzugsweise ungefähr 4 Prozent bis ungefähr 12 Prozent Harnstoff, noch bevorzugter ungefähr 6 Prozent bis ungefähr 12 Prozent Harnstoff und besonders bevorzugt ungefähr 7 Prozent bis ungefähr 12 Prozent Harnstoff, während die Beschichtungen, welche Glycerin und/oder Sorbitol als Weichmacher verwenden, vorzugsweise ungefähr 0,8 Prozent bis ungefähr 30 Prozent Glycerin und/oder Sorbitol umfassen, noch bevorzugter ungefähr 4 bis ungefähr 16 Prozent Glycerin und/oder Sorbitol und besonders bevorzugt ungefähr 5 bis ungefähr 10% Glycerin und/oder Sorbitol.
Um das Reißen zu verhindern können die Beschichtungen der vorliegenden Erfindung, welche gezwungen getrocknet (force dried) werden, eine höhere Weichmacherkonzentration erfordern, als die Beschichtungen, welche einfach an Luft getrocknet werden. Daher können in Beschichtungen, die einfach an Luft getrocknet werden, Weichmacher in Konzentrationen in der Nähe des unteren Endes der Bereiche, welche oben bereitgestellt sind, vorhanden sein. Die luftgetrockneten Beschichtungen können daher ungefähr 4 Prozent (10 Gewichtsprozent des Dextrins) Harnstoff oder 0,8 Prozent (2 Gewichtsprozent des Dextrins) Glycerin enthalten. Im Gegensatz dazu enthalten die gezwungen getrockneten Beschichtungen vorzugsweise höhere Konzentrationen des Weichmachers. Daher können die gezwungen getrockneten Beschichtungen ungefähr 7,2 Prozent (18 Gewichtsprozent des Dextrins) Harnstoff oder ungefähr 2 Prozent (5 Gewichtsprozent des Dextrins) Glycerin enthalten. Natürlich können Beschichtungen, die höhere Mengen an Weichmachern enthalten, auch luftgetrocknet werden. Zusätzlich können Beschichtungen, die niedrigere Mengen an Weichmachern enthalten, häufig auch erfolgreich gezwungen getrocknet werden.
VII. Steuerung des pH-Wertes
In bestimmten Ausführungsformen können die Maskierungszusammensetzungen dieser Erfindung zusätzlich und gegebenenfalls ein Mittel zur Steuerung des pH-Wertes enthalten. Geeignete Mittel zur Steuerung des pH-Wertes schließen im Wesentlichen jedes Material ein, das verwendet werden kann, um den pH-Wert der Maskierungszusammensetzung einzustellen, ohne die Oberfläche, auf welche die Maskierungszusammensetzung aufgebracht wird, zu beschädigen. Das Mittel zur Steuerung des pH-Wertes kann als ein Puffer bereitgestellt werden und/oder als eine starke oder schwache Säure und/oder als eine starke oder schwache Base.
In bestimmten bevorzugten Ausführungsformen ist das Mittel zur Steuerung des pH-Wertes ein basisches Steuerungsmittel des pH-Wertes und wird verwendet, um den pH-Wert der Maskierungszusammensetzung in einem Bereich von ungefähr einem pH-Wert von 7 auf ungefähr einen pH-Wert von 9,8 einzustellen, vorzugsweise von ungefähr einem pH-Wert von 7,5 auf ungefähr einen pH-Wert von 9,5 und noch bevorzugter zwischen ungefähr einem pH-Wert von 8,5 bis ungefähr einem pH-Wert von 9,5. In bestimmten Ausführungsformen wird der pH-Wert auf einen pH-Wert von 9,5 eingestellt.
In bestimmten Ausführungsformen umfasst das Mittel zur Steuerung des pH-Wertes ein oder mehrere Basen einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Magnesiumhydroxid, einem Amin und Natriumbicarbonat.
VIII. Blitzkorrosionsschutzmittel
Die Maskierungszusammensetzungen dieser Erfindung können gegebenenfalls ein oder mehrere "Blitzkorrosionsschutzmittel" ("Blitzrostinhibitoren") enthalten. Blitzkorrosionsschutzmittel, welche mit wässrigen Systemen kompatibel sind, sind Fachleuten auf dem Gebiet gut bekannt. Solche Schutzmittel umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf Ammoniumbenzoat, ADD APT^® Ferrocor Blitzkorrosionsschutzmittel, M-435, M-240, Alkylalkanolamine (z. B. MORLEX^TM) und dergleichen. In bestimmten Ausführungsformen umfasst das Blitzkorrosionsschutzmittel Ammoniumbenzoat.
Wenn vorhanden, liegt das Blitzkorrosionsschutzmittel typischerweise in dem Bereich von ungefähr 0 bis ungefähr 0,5 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen ungefähr 0,1 Gewichtsprozent bis ungefähr 0,2 Gewichtsprozent aktivem Bestandteil in der Maskierungszusammensetzung.
IX. Konservierungsmittel/Biozid
Die Bestandteile der Maskierungszusammensetzung dieser Erfindung kann in bestimmten Fällen das Wachstum von Mikroorganismen wie Mikroben, Pilzen und dergleichen unterstützen. Daher ist es in bestimmten Ausführungsformen zur Erhöhung der Lagerbeständigkeit wünschenswert, das es ein Konservierungsmittel enthält. Der Ausdruck "Konservierungsmittel", wie hier verwendet, soll eine Substanz bezeichnen, welche antimikrobielle Eigenschaften zeigt, insbesondere bakterizide Eigenschaften und vorzugsweise auch antimykotische Eigenschaften. Konservierungsmittel sind Fachleuten auf dem Gebiet gut bekannt und umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf antibakterielle Mittel, Antipilzmittel, bakteriostatische Mittel, fungistatische Mittel und Enzymhemmer. Geeignete Konservierungsmittel umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf Benzoesäure, Sorbinsäure und deren Salze, Thimerosal (oder Merthiolat), Phenylquecksilberacetat, Phenylquecksilbernitrat, Detergenzien (z. B. Benzalkoniumchlorid) und Natriumazid. Bevorzugte Konservierungsmittel sind relativ oder vollständig nicht toxisch gegenüber höheren Tieren (z. B. Säugetieren) und daher sind Konservierungsmittel, die normalerweise in Nahrungsmitteln und medizinischen Erzeugnissen verwendet werden, geeignet. Solche Konservierungsmittel umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf Ethylalkohol, Chlorhexidingluconat, Sorbin- und Benzoesäure und deren Salze und dergleichen. Andere bevorzugte Konservierungsmittel umfassen KATHON^TM LX (Rohur Haas, Inc.) und BTC 2125 (Stephan Chemical Co., Inc.)
Die Konservierungsmittel liegen, sofern vorhanden, typischerweise in einem Bereich von ungefähr 0 Gewichtsprozent bis zu ungefähr 0,2 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen ungefähr 0,01 Gewichtsprozent bis zu ungefähr 0,005 Gewichtsprozent.
X. Färbemittel/Farbstoff
Die Zusammensetzung kann zusätzlich Färbemittel oder Farbstoffe, Düfte und dergleichen enthalten. In bestimmten Ausführungsformen können die Farbstoffe in einem Bereich von ungefähr 0 Gewichtsprozent bis zu ungefähr 0,05 Gewichtsprozent liegen, vorzugsweise zwischen ungefähr 0,001 bis ungefähr 0,02 Gewichtsprozent aktiver Bestandteil in der Maskierungszusammensetzung. In bestimmten Ausführungsformen ist der Farbstoff (Färbemittel) Azo Rubin mit ungefähr 0,0015 Gewichtsprozent des Maskierungsmaterials vorhanden.
XI. Steuerung der Viskosität
Die Maskierungszusammensetzungen dieser Erfindung können gegebenenfalls ein oder mehrere Mittel zur Steuerung der Viskosität enthalten. Die Mittel zur Steuerung der Viskosität werden typischerweise ausgewählt, um die Viskosität für bestimmte Anwendungsverfahren einzustellen (z. B. Bürsten, Doktor bar, Sprühen, etc.). Die Mittel zur Steuerung der Viskosität sind Fachleuten auf dem Gebiet gut bekannt.
In bestimmten Ausführungsformen stellen Salze wirksame Mittel zur Steuerung der Viskosität bereit und können wirksam verwendet werden, um die Verdickungsmittel, die in den Zusammensetzungen dieser Erfindung verwendet werden zu "verdünnen".
Geeignete Salze umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf Sulfate (z. B. Natriumsulfat, Kaliumsulfat etc.), Chloride (z. B. Natriumchlorid, Kaliumchlorid), Bromide (z. B. Natriumbro mid, Kaliumbromid) und dergleichen. In bestimmten Ausführungsformen ist das Salz Natriumsulfat.
Wenn vorhanden, liegt das Salz typischerweise in dem Bereich von ungefähr 0 bis ungefähr 2 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen ungefähr 0,1 bis ungefähr 1 Gewichtsprozent und noch bevorzugter zwischen ungefähr 0,1 bis ungefähr 0,5 Gewichtsprozent aktivem Bestandteil der Maskierungszusammensetzung.
XII. Befeuchtungsmittel
Die Maskierungszusammensetzungen dieser Erfindung können gegebenenfalls ein oder mehrere Befeuchtungsmittel enthalten. Befeuchtungsmittel sind Fachleuten auf dem Gebiet gut bekannt. Bestimmte bevorzugte Befeuchtungsmittel umfassen Glycole (z. B. Polyethylenglycol 400) und dergleichen.
Bestimmte andere Befeuchtungsmittel bieten umweltfreundlichere Alternativen gegenüber traditionellen Befeuchtungsmitteln. Zum Beispiel ist das Befeuchtungsmittel GRB2 eine 80%ige wässrige Lösung aus einem nicht ionischen Dispersionsmittel vermischt mit Polyolen mit niedrigerem Molekulargewicht, welche als eine strohfarbene Flüssigkeit zugeführt wird und wenig VOCs enthält.
Wenn vorhanden, liegt ein Befeuchtungsmittel in dem Bereich von ungefähr 0 Gewichtsprozent bis ungefähr 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen ungefähr 0,01 Gewichtsprozent bis ungefähr 1 oder 2 Gewichtsprozent, noch bevorzugter zwischen ungefähr 0,1 Gewichtsprozent bis ungefähr 0,5 Gewichtsprozent aktivem Bestandteil in der Maskierungszusammensetzung.
XII. Alkohol
In bestimmten Ausführungsformen können die Maskierungszusammensetzungen dieser Erfindung gegebenenfalls einen wasserlöslichen Alkohol enthalten. Der Alkohol kann als ein Trocknungsmittel dienen, um das Trocknen des Films zu beschleunigen, als ein Benetzungsmittel oder als ein Pestizid/Konservierungsmittel.
Geeignete Alkohole umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf verschiedene geradkettige Alkohole (z. B. Propanol, Methanol, Ethanol etc.) und/oder verschiedene aliphatische Polyole wie wasserlösliche Alkohole bis zu Octanol. Der Alkohol (die Alkohole), wenn vorhanden, sind typischerweise in einem Bereich von zwischen ungefähr 0 Gewichtsprozent bis unge fähr 20 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen ungefähr 0,1 Gewichtsprozent bis ungefähr 10 Gewichtsprozent, noch bevorzugter zwischen ungefähr 0,2 Gewichtsprozent bis ungefähr 5 Gewichtsprozent und besonders bevorzugt zwischen ungefähr 3 bis ungefähr 4 Gewichtsprozent aktivem Bestandteil der Maskierungszusammensetzung enthalten.
BEISPIELE
Die folgenden Beispiele werden bereitgestellt, um die beanspruchte Erfindung zu erläutern, jedoch nicht zu beschränken.
Beispiel 1

Um verschiedene schützende Oberflächenbeschichtungen dieser Erfindung zu erzeugen, wurden Bestandteile (wie in den Tabellen 1 und 2 dargestellt) bei Raumtemperatur und bei Atmosphärendruck unter langsamen Rühren kombiniert, um die verschiedenen Maskierungszusammensetzungen zum Schutz der Oberfläche zu bilden. Die homogenen Maskierungszusammensetzungen wurden anschließend auf 8,5–9,5 durch die Zugabe von Natriumhydroxid eingestellt. Tabelle 1. Ein veranschaulichender Ansatz der Maskierungszusammensetzung

Bestandteil	Veranschaulichende Art	Prozentanteil Feststoffe Aktiver Bestandteil	Prozentanteil je Einheit
Wasser	Entionisiertes Wasser		87,2785%
Filmbildner	Celanese Chemicals Cevol 205 PVA	100,00	11,0000%
Weichmacher	Glycerin	100,00	1,0000%
Blitzkorrisionsschutzmittel	Ammoniumbenzoat	100,00	0,0100%
Grenzflächenaktiver Siloxanstoff für wässrige Systeme	BYK Chemie, BYK 347	100,00	0,2000%
Siliconentschäumer	BYK Chemie, BYK 024	96,00	0,2000%
Nicht ionisches Benetzungsmittel mit wenig Schaum (grenzflächenaktiver Stoff)	Air Products, Dynol 604	100,00	0,0500%
Pestizid	Rohm und Haas Kathon LX 14	14,00	0,0100%
Farbstoff	Azo Rubin	100,00	0,0015%
Einstellmittel des pH-Wertes	Ammoniumhydroxid	Ziel PH-Wert 9,5	0,2500%
	Gesamte Feststoffe	100,0000%

Tabelle 2. Ein veranschaulichender Ansatz des Maskierungsmaterials umfassend ein Cyclodextrin

Bestandteil	Veranschaulichende Art	Prozentanteil Feststoffe Aktiver Bestandteil	Prozentanteil je Einheit
Wasser	Entionisiertes Wasser		87,2285%
Filmbildner	Celanese Chemicals Cevol 205 PVA	100,00	11,0000%
Weichmacher	Glycerin	100,00	1,0000%
Blitzkorrisionsschutzmittel	Ammoniumbenzoat	100,00	0,0100%
Cyclodextrin	Gargill, Cavitron 84000 Gamma Cyclodextrin	100,00	0,2000%
Grenzflächenaktiver Siliconstoffl für wässrige Systeme	BYK Chemie, BYK 347	100,00	0,2000%
Siliconentschäumer	BYK Chemie, BYK 024	96,00	0,0500%
Nicht ionisches Benetzungsmittel mit wenig Schaum (grenzflächenaktiver Stoff)	Air Products, Dynol 604	100,00	0,0500%
Pestizid	Rohm und Haas Kathon LX 14	14,00	0,0100%
Farbstoff	Azo Rubin	100,00	0,0015%
pH-Werteinsteller	Ammoniumhydroxid	Ziel pH-Wert 9,5	0,2500%
	Gesamte Charchengröße in Gallonen
	Gesamte Feststoffe	100,0000%

Tabelle 3. Ein veranschaulichender Ansatz für lange Lagerbeständigkeit

Funktion	Bestandteil	Prozentanteil Feststoffe Aktiver Bestandteil	Prozentanteil je Einheit
Filmbildner	Celanese, Celvol 205 Polyvinylalkoholfilmbildner	100,00	5,0000%
Verdickungsmittel	Xanthan-Verdickungsmittel CP Kelco, Kelzan	100,00	0,4000%
Pestizid	Arch Biocides, Proxel GXL	14,00	0,0300%
Befeuchtungsmittel	Glycerin	100,00	0,7500%
Grenzflächenaktiver Stoff	BYK Chemie, BYK 347	100,00	0,2000%
Grenzflächenaktiver Stoff	Rhodia, Rhodasurf TDA 8,5 (Tridecylalkoholethoxylat)	100,00	0,3000%
Farbe	Pigment, Azo Rubin	100,00	0,0015%
Konservierungsmittel	Ammoniumbenzoat	100,00	0,0100%
Einstellmittel des pH-Wertes	Ammoniumhydroxid	30,00	0,1200%
Lösungsmittel	Entionisiertes Wasser	0,00	93,1885%

	Gesamte Feststoffe	100,0000%

Es sollte verstanden werden, dass die Beispiele und Ausführungsformen, die hier beschrieben sind, nur zu erläuternden Zwecken dienen und dass verschiedene Modifikationen oder Änderungen im Lichte dieser von Fachleuten auf dem Gebiet vorgeschlagen werden und in dem Geist und in dem Bereich der Anmeldung und dem Umfang der beigefügten Ansprüche enthalten sein sollen. Alle Veröffentlichungen, Patente und Patentanmeldungen, die hier genannt sind, werden durch Bezugnahme in ihrer Vollständigkeit für alle Verwendungen aufgenommen.
Zusammenfassung
MASKIERUNGSLÖSUNGEN UMFASSEND GRENZFLÄCHENAKTIVE STOFFE AUF SILOXANBASIS, WELCHE BEI LACKIERUNGSVORGÄNGEN EINGESETZT WERDEN
Die Erfindung betrifft ein Maskierungsmaterial, welches zum Schutz einer Barunterliegenden Oberfläche (z. B. einer Kraftfahrzeugoberfläche) während eines Beschichtungs(z. B. Lackierungs-)verfahrens verwendet werden kann. Das Maskierungsmaterial umfasst in einer Ausführungsform ein Verdickungsmittel und ein Mittel zur Steuerung des pH-Wertes und Wasser. Das Maskierungsmaterial kann auf einer Oberfläche aufgebracht werden, welche vor Farb-Overspray bzw -überspritzern oder anderen Beschichtungsverfahren geschützt werden soll, getrocknet werden, und die Oberfläche wird anschließend beschichtet (z. B. mit Farbe). Nach dem Trocknen der Farbe, oder der anderen Beschichtung, kann das Maskierungsmaterial durch Waschen mit Wasser entfernt werden.

Claims

Verfahren, um eine Oberfläche bei einem Beschichtungsverfahren temporär zu schützen, wobei das Verfahren umfasst: a) Aufbringen eines Maskierungsmaterials auf die Oberfläche, wobei das Aufbringen zu einem trockenen, im Wesentlichen kontinuierlichen Film aus dem Maskierungsmaterial führt, wobei das Maskierungsmaterial, vor dem Trocknen, eine wässrige Mischung umfasst, aus: i) einem Filmbildner, vorhanden in einer Menge in dem Bereich von ungefähr 0,15 bis ungefähr 25 Gewichtsprozent aktivem Bestandteil; II) einem grenzflächenaktiven bzw. oberflächenaktiven Stoff auf Siloxanbasis in einer Konzentration, welche ausreichend ist, so dass das Maskierungsmaterial die Oberfläche benetzt; und iii) einem anderen grenzflächenaktiven Stoff als Siloxan; wobei das Maskierungsmaterial eine Lagerbeständigkeit bei Raumtemperatur von mehr als ungefähr 1 Jahr aufweist; b) Beschichten der ganzen oder eines Bereichs der Oberfläche mit einer Überzugsverbindung, wobei das Maskierungsmaterial verhindert, dass die Beschichtungsverbindung die Oberfläche berührt; und c) Entfernen des Maskierungsmaterials von der Oberfläche, wodurch die auf die Oberfläche, welche mit dem Maskierungsmaterial bedeckt ist, aufgebrachte Überzugs- bzw. Beschichtungsverbindung zusammen mit dem Maskierungsmaterial entfernt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Maskierungsmaterial eine Lagerbeständigkeit von mehr als zwei Jahren aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Filmbildner ein aliphatischer Polyol ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Filmbildner ein Polyvinylalkohol ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Filmbildner in dem Bereich von ungefähr 1% bis ungefähr 25 Gewichtsprozent des Maskierungsmaterials liegt.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Filmbildner in dem Bereich von ungefähr 3% bis ungefähr 10 Gewichtsprozent des Maskierungsmaterials liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der andere grenzflächenaktive Stoff als Siloxan ein Alkoholethoxylat umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der andere grenzflächenaktive Stoff als Siloxan ein Oleylalkoholethoxylat umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Maskierungsmaterial des Weiteren ein Verdickungsmittel umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Verdickungsmittel ein Xanthan-Verdickungsmittel ist.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Verdickungsmittel in dem Bereich von ungefähr 0,1 bis ungefähr 1 Gewichtsprozent aktivem Bestandteil liegt.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Verdickungsmittel mit ungefähr 0,4 Gewichtsprozent vorhanden ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 9, wobei das Maskierungsmaterial des Weiteren einen Weichmacher oder ein Befeuchtungsmittel umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Weichmacher ein einfacher Zucker ist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Weichmacher gewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Glucose, Saccharose und Fructose.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Weichmacher gewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Sorbitol, Glycerin, Saccharose, Harnstoff, Polyethylenglycol, Polypropylenglycol, Polyglycerol und Glycerol.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei der Weichmacher in einer Menge in dem Bereich von ungefähr 0,2 bis ungefähr 12 Gewichtsprozent des Maskierungsmaterials vorhanden ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 9, wobei das Maskierungsmaterial des Weiteren einen nicht ionischen grenzflächenaktiven Stoff umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der nicht ionische grenzflächenaktive Stoff ein Alkoholethoxylat ist.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der nicht ionische grenzflächenaktive Stoff ein Tridecylalkoholethoxylat ist.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei der nicht ionische grenzflächenaktive Stoff in einer Menge in dem Bereich von ungefähr 0,01% bis ungefähr 3 Gewichtsprozent des Maskierungsmaterials vorhanden ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 9, wobei das Maskierungsmaterial des Weiteren einen ein Einstellmittel des pH-Wertes umfasst.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Einstellmittel des pH-Wertes den pH-Wert der Zusammensetzung auf einen basischen pH-Wert einstellt.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Einstellmittel des pH-Wertes den pH-Wert der Zusammensetzung auf einen pH-Wert von ungefähr 9,5 einstellt.
Verfahren nach Anspruch 22, wobei das Einstellmittel des pH-Wertes eine Base umfasst, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Magnesiumhydroxid, einem Amin und Natriumbicarbonat.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 9, wobei das Maskierungsmaterial des Weiteren einen Farbstoff und/oder ein Pestizid umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei: der Filmbildner ein Polyvinylalkohol (PVA) ist; und der andere grenzflächenaktive Stoff als Siloxan ein Alkoholethoxylat umfasst.
Verfahren nach Anspruch 27, wobei der andere grenzflächenaktive Stoff als Siloxan ein Tridecylalkoholethoxylat umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Filmbildner ein Polyvinylalkohol (PVA) ist; das Maskierungsmaterial des Weiteren ein Verdickungsmittel umfasst; das Maskierungsmaterial des Weiteren ein Befeuchtungsmittel umfasst; das Maskierungsmaterial des Weiteren ein Einstellmittel des pH-Wertes umfasst; und das Maskierungsmaterial des Weiteren einen anderen grenzflächenaktiven Stoff als Siloxan umfasst.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei das Maskierungsmaterial des Weiteren umfasst: ein Pestizid; und einen Farbstoff.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei: der Filmbildner mit ungefähr 5 Gewichtsprozent des Maskierungsmaterials vorhanden ist; das Verdickungsmittel mit ungefähr 0,4 Gewichtsprozent des Maskierungsmaterials vorhanden ist; das Befeuchtungsmittel mit ungefähr 0,75 Gewichtsprozent des Maskierungsmaterials vorhanden ist; und das Einstellmittel des pH-Wertes eine Base ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Überzugsverbindung eine Farbe bzw. ein Anstrichmittel ist.
Verfahren nach Anspruchs 1, wobei die Oberfläche eine Oberfläche eines Fahrzeuges ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Oberfläche eine Oberfläche eines Kraftfahrzeuges ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Oberfläche eine lackierte Oberfläche eines Fahrzeuges umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Oberfläche eine lackierte Oberfläche eines Kraftfahrzeuges umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Oberfläche einen Stoßdämpfer oder eine Zierleiste eines Fahrzeuges umfasst.
Maskierungszusammensetzung zum temporären Schutz einer Oberfläche während eines Beschichtungsverfahrens, wobei die Maskierungszusammensetzung eine wässrige Lösung umfasst, aus: einem Filmbildner vorhanden in einer Menge in dem Bereich von ungefähr 0,15 bis ungefähr 25 Gewichtsprozent aktivem Bestandteil; einem grenzflächenaktiven Stoff auf Siloxanbasis in einer Konzentration, welche ausreichend ist, dass das Maskierungsmaterial eine lackierte Oberfläche eines Kraftfahrzeuges benetzt; und einem anderen grenzflächenaktiven Stoff als Siloxan; wobei das Maskierungsmaterial eine Lagerbeständigkeit bei Raumtemperatur von mehr als ungefähr 1 Jahr aufweist.
Maskierungszusammensetzung nach Anspruch 38, wobei die Maskierungszusammensetzung eine Lagerbeständigkeit bei Raumtemperatur von mehr als ungefähr zwei Jahren aufweist.
Maskierungszusammensetzung nach Anspruch 38, wobei der andere grenzflächenaktive Stoff als Siloxan ein Alkoholethoxylat umfasst.
Maskierungszusammensetzung nach Anspruch 40, wobei der andere grenzflächenaktive Stoff als Siloxan ein Oleylalkoholethoxylat umfasst.
Maskierungszusammensetzung nach Anspruch 38, wobei der Filmbildner ein aliphatischer Polyol ist.
Maskierungszusammensetzung nach Anspruch 38, wobei der Filmbildner ein Polyvinylalkohol ist.
Maskierungszusammensetzung nach Anspruch 43, wobei der Filmbildner in dem Bereich von ungefähr 1% bis ungefähr 25 Gewichtsprozent des Maskierungsmaterials liegt.
Maskierungszusammensetzung nach Anspruch 43, wobei der Filmbildner in dem Bereich von ungefähr 3% bis ungefähr 10 Gewichtsprozent des Maskierungsmaterials liegt.
Maskierungszusammensetzung nach Anspruch 38, wobei das Maskierungsmaterial des Weiteren ein Verdickungsmittel umfasst.
Maskierungszusammensetzung nach Anspruch 46, wobei das Verdickungsmittel ein Xanthan-Verdickungsmittel ist.
Maskierungszusammensetzung nach Anspruch 46, wobei das Verdickungsmittel in dem Bereich von ungefähr 0,1 bis ungefähr 1 Gewichtsprozent aktiven Bestandteil liegt.
Maskierungszusammensetzung nach Anspruch 46, wobei das Verdickungsmittel mit ungefähr 0,4 Gewichtsprozent vorhanden ist.
Maskierungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 38 oder 46, wobei das Maskierungsmaterial des Weiteren einen Weichmacher oder ein Befeuchtungsmittel umfasst.
Maskierungszusammensetzung nach Anspruch 50, wobei der Weichmacher ein einfacher Zucker ist.
Maskierungszusammensetzung nach Anspruch 50, wobei der Weichmacher gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Glucose, Saccharose und Fructose.
Maskierungszusammensetzung nach Anspruch 50, wobei der Weichmacher gewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Sorbitol, Glycerin, Saccharose, Harnstoff, Polyethylenglycol, Polypropylenglycol, Polyglycerol und Glycerol.
Maskierungszusammensetzung nach Anspruch 53, wobei der Weichmacher in einer Menge in dem Bereich von ungefähr 0,2 bis ungefähr 12 Gewichtsprozent des Maskierungsmaterials vorhanden ist.
Maskierungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 38 oder 46, wobei der andere grenzflächenaktive Stoff als Siloxan ein nicht ionischer grenzflächenaktiver Stoff ist.
Maskierungszusammensetzung nach Anspruch 55, wobei der nicht ionische grenzflächenaktive Stoff in einer Menge vorhanden ist, welche in dem Bereich von ungefähr 0,01% bis ungefähr 3 Gewichtsprozent des Maskierungsmaterials liegt.
Maskierungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 38 oder 46, wobei das Maskierungsmaterial des Weiteren ein Einstellmittel des pH-Wertes umfasst.
Maskierungszusammensetzung nach Anspruch 57, wobei das Einstellmittel des pH-Wertes den pH-Wert der Zusammensetzung auf einen basischen pH-Wert einstellt.
Maskierungszusammensetzung nach Anspruch 57, wobei das Einstellmittel des pH-Wertes den pH-Wert der Zusammensetzung auf einen pH-Wert von 9,5 einstellt.
Maskierungszusammensetzung nach Anspruch 57, wobei das Einstellmittel des pH-Wertes eine Base umfasst, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Magnesiumhydroxid, einem Amin und Natriumbicarbonat.
Maskierungszusammensetzung nach einem der Ansprüche 38 oder 46, wobei das Maskierungsmaterial des Weiteren einen Farbstoff und/oder ein Pestizid umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Filmbildner ein Polyvinylalkohol (PVA) ist; und der andere grenzflächenaktive Stoff als Siloxan einen nicht ionischen grenzflächenaktiven Mittel umfasst.
Verfahren nach Anspruch 27, wobei der andere grenzflächenaktive Stoff als Siloxan ein Alkoholethoxylat umfasst.
Verfahren nach Anspruch 27, wobei der andere grenzflächenaktive Stoff als Siloxan ein Tridecylalkoholethoxylat umfasst.
Maskierungszusammensetzung nach Anspruch 38, wobei: der Filmbildner ein Polyvinylalkohol (PVA) ist; das Maskierungsmaterial des Weiteren ein Verdickungsmittel umfasst; das Maskierungsmaterial des Weiteren ein Befeuchtungsmittel umfasst; das Maskierungsmaterial des Weiteren ein Einstellmittel des pH-Wertes umfasst; und das Maskierungsmaterial des Weiteren einen anderen grenzflächenaktiven Stoff als Siloxan umfasst.
Maskierungszusammensetzung nach Anspruch 65, wobei das Maskierungsmaterial des Weiteren umfasst: ein Pestizid; und ein Farbstoff.
Maskierungszusammensetzung nach Anspruch 65, wobei: der Filmbildner mit ungefähr 5 Gewichtsprozent des Maskierungsmaterials vorhanden ist; das Verdickungsmittel mit ungefähr 0,4 Gewichtsprozent des Maskierungsmaterials vorhanden ist; das Befeuchtungsmittel mit ungefähr 0,75 Gewichtsprozent des Maskierungsmaterials vorhanden ist; und das Einstellmittel des pH-Wertes den pH-Wert der Zusammensetzung auf einen basischen pH-Wert einstellt.
Zusammensetzung nach Anspruch 67, wobei das Einstellmittel des pH-Wertes den pH-Wert der Zusammensetzung auf einen pH-Wert von ungefähr 9,5 einstellt.
Zusammensetzung nach Anspruch 67, wobei das Einstellmittel des pH-Wertes eine Base umfasst, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Magnesiumhydroxid, einem Amin und Natriumbicarbonat.
Baukasten zum temporären Schutz einer Oberfläche, wobei der Baukasten umfasst: einen Behälter, enthaltend ein Maskierungsmaterial gemäß einem der Ansprüche 38 bis 69; und Instruktionsmaterialien, welche die Verwendung der Maskierungszusammensetzung zum temporären Schutz einer Oberfläche während eines Beschichtungsverfahrens oder während mechanischer Handhabung lehrt.
Werbematerialien, umfassend eine audio- oder audiovisuelle Präsentation, welche die Verwendung eines Behälters enthaltend ein Maskierungsmaterial gemäß einem der Ansprüche 38 bis 69 bei einem Lackierungs- bzw. Anstreichverfahren lehrt.
Werbematerialien nach Anspruch 71, wobei die audio- oder audiovisuelle Präsentation ein Medium umfasst, gewählt aus der Gruppe bestehend aus
Herzustellender Artikel umfassend ein oder mehrere Oberflächen, beschichtet mit einer Maskierungszusammensetzung, wobei die Zusammensetzung vor dem Trocknen einer Maskierungszusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 38 bis 69 ist.
Herzustellender Artikel nach Anspruch 73, wobei der Gegenstand zur Herstellung ein Kraftfahrzeug oder ein Bestandteil eines Kraftfahrzeuges ist.