JP2001507064A - 水性目標塗膜組成物及びその目標塗膜組成物を用いるサンダー仕上方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 水性ゲル目標塗膜組成物及び使用方法を提供するものである。前記組成物は、最低薄膜形成温度が２２℃以下である結合剤を含む水性分散系、結合剤を含む水性エマルジョン、及び／またはそれらの組合せと、剪断時に前記組成物にビンガム塑性体特性を提供するのに十分な量及び種類の増粘剤と、任意に付加的な水と、水分散性無機顔料と、任意のpH調整剤と、を含み、前記組成物のpHは約６〜約９である。

Description

【発明の詳細な説明】 水性目標塗膜組成物及びその目標塗膜組成物を用いる サンダー仕上方法 技術分野 本発明は、表面の欠陥を検出するために用いることができる水性目標塗膜組成 物及び表面仕上プロセスにそれを使用することに関する。 背景技術 多くの表面仕上げプロセス、特に自動車塗換業界及び船舶業界での修理プロセ スは、表面の不完全部分に充填剤を適用し、その後に、所望の平滑な表面が得ら れるまでより粗い研磨材料からより細かい研磨材料を用いて漸進研磨することを 伴う。一連の防護塗料、例えば、下塗剤、ペイント塗料、ラッカーなどを適用し 、各層は通常、平滑なむらのない表面を確保するために次の塗膜を適用する前に 摩擦される。 オペレーターが修理プロセス中に研磨を必要とする範囲を特定し欠陥部分を目 立たせるのを補助するために、オペレーターは目標塗膜（guidecoat）を処理さ れる表面に適用する。目標塗膜を、交通手段(ボート、自動車、トラック、列車 、飛行機など)、シャワータブ、湯治場などのいろいろな物品の修繕部分に適用 する。ゲル塗料、パテ及びペイントなどの表面上の目標塗膜として用いられてい る物質の例は、吹付け用ペイント、粉体、皮膚鉛筆、及び米国、ミズーリ州、セ ントルイスのダイケムカンパニー製のダイケム青焼け化合物などの砲金青焼け化 合物である。これらの目標塗膜は、サンダー仕上中に高い及び低いスポットを視 覚化するのに役立つ。目標塗膜がサンダー仕上後に残っている領域が低スポット であり、目標塗膜がサンダー仕上によって取り除かれた領域が高スポットを示す 。従って、表面の不規則さはオペレーターにはっきりと見え、オペレーターが適 切な範囲を研磨及び充填 することができる。 目標塗膜はまた、塗被研磨剤のいろいろな銘柄でサンダー仕上をするときに用 いられる。これにより確実に、次のより細い銘柄の研磨紙に進む前に前の銘柄の 研摩紙の砂の引掻きを完全に除去する。目標塗膜が砂の引掻き領域から無くなっ ているとき、これは、すべての前のサンダー仕上あとが取り除かれたことを示す 。 ボートなどのサンダー仕上される物品の外層は通常は着色ポリエステル樹脂、 それよりは一般的ではないがエポキシまたはビニルエステルであるゲル塗膜であ ってもよい。目標塗膜をその表面に用いてもよい他の外層の例としては、アクリ ル、ポリウレタン、メラミン、エポキシなどのペイントを挙げることができる。 周知の目標塗膜は、多くの不便な点がある。例えば、皮膚鉛筆は場合によって はよごれ、不十分な有効範囲を提供し、サンダー仕上物品の切削特性を損ない、 容易に無効になったり、または置き誤ったりされることがある。 吹付け用ペイントもまた、目標塗膜として不利な場合がある。例えば、自動車 アフターマーケットは、ラッカー吹付け用ペイントを目標塗膜として用いる傾向 がある。これは、表面に吹付けられ乾燥させられるエアゾールである。環境上の 理由のためにエアゾールを敬遠する傾向がある。乾燥時間はいろいろ変わるが、 短時間、技術者はその領域をサンダー仕上をすることができない。次いで、サン ダー仕上が始まるとき、研摩紙は吹付け用ペイントで速く目詰まりする傾向があ り、技術者はより頻繁に研摩紙のシートを変えなくてはならなくなる。また、吹 付け用ペイントは車体工場（またはサンダー仕上が行なわれる他の場所）の周り に浮き、他の表面を汚染する傾向がある。ペイントがつく場所によってはそれは 取り除くことが非常に難しくなることがある。 砲金青焼け化合物もまた、目標塗膜として不利なことがある。船舶業界は砲金 青焼け化合物（ダイケム）を目標塗膜として用いる傾向があるが、それに関連し た多くの問題もある。前記の生成物は、用い る前に、（通常アセトンで）希釈されなければならない。アセトンは引火性であ り、規制があり、一般に作業環境の船舶相手先商標製造元（OEM）によって歓迎 されない。希釈された生成物は一般にぼろに適用され、サンダー仕上をされるボ ートの垂直表面で拭われ、生成物の多くが表面を垂れ落ちる。この青焼け化合物 はすぐに乾燥し、サンダー仕上が開始される。サンダー仕上をされる表面が多孔 性のゲル塗膜である場合、このような目標塗膜を取り除くには細孔の下部までサ ンダー仕上をしなければならず、従って最初に必要とされたものより粗い材料で 広範囲のサンダー仕上を必要とする。次に、その領域は、配合を始める前に、次 第により細い銘柄の材料でサンダー仕上をしなければならない。 １９８８年１月１９日公開の特開昭６３-１２３７８号には、一般に、黒色ペ イントである目標塗膜を用いた自動車の補修塗装法が開示されている。 発明の開示 以下の望ましい特徴を有する目標塗膜組成物に対する需要がある。揮発性の有 機化合物を含まず、水性、及び速乾性であり、有機溶剤を必要とせずに室温（摂 氏２２度）以下で薄膜を形成し、使用直前に予混合を必要とせずに容易に使用で き、したたり落ちることなく容易に適用され、容易に目に見え、いろいろな表面 上で有用であり、均一に塗布され、水研ぎするために良好な耐水性を有し、研磨 剤を容易に目詰まりまたは詰まらせることがなく、その過剰な吹付けを取り除く のがより困難でなく、容易にサンダー仕上で除去され、サンダー仕上直後の表面 を汚す恐れがより少ない。 本発明はこのような目標塗膜組成物を提供する。水性であり(揮発性の有機化 合物を含まない)、使用しやすく、使用直前に予混合を必要とせず、容易に目に 見え、表面に容易に適用（例えば、吹付けによって）且つ均一に均され、垂直表 面に適用時に流れたりしたたり落ちたりせ ず、サンダー仕上される表面（例えば、ゲル塗膜被覆ボート表面）に埋没するこ とがなく、適用するとすぐにまたは瞬間的に乾燥し、室温で薄膜形成し、容易に サンダー仕上され、水研ぎするために良好な耐水性を有し、いろいろな表面上で 有用であり、サンダー仕上直後の表面を汚す恐れがより少なく、サンダー仕上作 業で用いられる塗被研磨物品の切削速度を増加させ、同塗被研磨物品の目詰まり を減少させるように調合される目標塗膜組成物が見い出されている。「切削速度 」は、研磨剤物品によって一定時間量にわたり取り除かれる（ペイントまたはゲ ル塗膜など）材料の量を指す。 本発明は、（ａ）結合剤を含む水性分散系、結合剤を含む水性エマルジョン、 及びそれらの組合せからなる群から選択される最低薄膜形成温度が２２℃以下で ある成分と、 （ｂ）ゲル組成物に剪断がかかるときにゲル組成物にビンガム塑性体 特性を提供するのに十分な量及び種類の増粘剤と、 （ｃ）任意に、（ａ）の成分が水性であるために存在している水より も多い付加的な水と、 （ｄ）水分散性無機顔料と、 （ｅ）任意にpH調整剤とを含む、pHが約６〜約９の範囲であるゲル組 成物を提供する。 実施例の一つにおいて、本発明のゲル組成物は、 （ａ）結合剤を含む水性分散系、結合剤を含む水性エマルジョン、及び それらの組合せからなる群から選択される、最低薄膜形成温度が２２℃以下であ ると共にゲル組成物の全重量に対して少なくとも約０．０３重量パーセントが結 合剤からなるように十分な量が存在している成分と、 （ｂ）ゲル組成物に剪断がかかるときにゲル組成物にビンガム塑性体特 性を提供するのに十分な量及び種類の増粘剤約０．５〜約２０重量パーセントと 、 （ｃ）任意に、（ａ）の成分が水性であるために存在している 水よりも多い付加的な水と、 （ｄ）少なくとも約０．１重量パーセントの水分散性無機顔料と、 （ｅ）任意にpH調整剤とを含むゲル組成物において、pHが約６〜約９の 範囲であると共に、存在している全体としての水の合計量が、その全重量に対し て約４０〜約９９．８２重量パーセントの範囲であるゲル組成物を含む。 ゲル組成物に関して実施例の一つにおいて、前記の組成物の全重量に対して少 なくとも約０．０３〜約１０重量パーセントが結合剤からなるように、結合剤を 含む水性分散系、結合剤を含む水性エマルジョン、及びそれらの組合せからなる 群から選択される成分の十分な量が、存在している。ゲル組成物に関する実施例 の一つにおいて、前記の組成物の全重量に対して約０．０３〜約５重量パーセン トが結合剤からなるように、結合剤を含む水性分散系、結合剤を含む水性エマル ジョン、及びそれらの組合せからなる群から選択される成分の十分な量が、存在 している。 ゲル組成物に関して実施例の一つにおいて、前記の組成物のpHは、約６．８〜 約８．５の範囲である。 ゲル組成物に関して実施例の一つにおいて、前記の組成物のpHは、約７〜８の 範囲である。 ゲル組成物に関して実施例の一つにおいて、前記の組成物中に存在している全 体としての水の合計量が、組成物の全重量に対して約８０〜約９８重量パーセン トの範囲である。 ゲル組成物に関して実施例の一つにおいて、前記の増粘剤は、ポリアルケニル ポリエーテルと架橋した活性化ポリアクリル酸及び活性化合成スメクタイト粘土 からなる群から選択される。 実施例の一つにおいて、前記のゲル組成物は、 （ａ）結合剤を含む水性分散系、結合剤を含む水性エマルジョン、及び それらの組合せからなる群から選択される、最低薄膜形成温 度が２２℃以下であると共にゲル組成物の全重量に対して少なくとも約０．０３ 〜約１０重量パーセントが結合剤からなるように十分な量が存在している成分と 、 （ｂ）ゲル組成物に剪断がかかるときにゲル組成物にビンガム塑性体特 性を提供するのに十分な量及び種類の増粘剤約０．５〜約２０重量パーセントと 、 （ｃ）任意に、（ａ）の成分が水性であるために存在している水よりも 多い付加的な水と、 （ｄ）水分散性無機顔料約０．１〜約５重量パーセントと、 （ｅ）任意にpH調整剤とを含むゲル組成物において、pHが約６．８〜約 ８．５の範囲であると共に、存在している全体としての水の合計量が、その全重 量に対して約８０〜約９８重量パーセントの範囲であるゲル組成物を含む。 ゲル組成物に関して実施例の一つにおいて、前記の組成物のpHは約７〜８の範 囲である。 実施例の一つにおいて、前記のゲル組成物は、 （ａ）結合剤を含む水性分散系、結合剤を含む水性エマルジョン、及 びそれらの組合せからなる群から選択される、最低薄膜形成温度が２２℃以下で あると共にゲル組成物の全重量に対して少なくとも約０．０３〜約５重量パーセ ントが結合剤からなるように十分な量が存在している成分と、 （ｂ）ゲル組成物に剪断がかかるときにゲル組成物にビンガム塑性体 特性を提供するのに十分な量及び種類の増粘剤約０．５〜約２０重量パーセント と、 （ｃ）任意に、（ａ）の成分が水性であるために存在している水より も多い付加的な水と、 （ｄ）水分散性無機顔料約０．１〜約２重量パーセントと、 （ｅ）任意にpH調整剤とを含み、前記ゲル組成物において、pHは約７ 〜約８の範囲であると共に、存在している全体としての水の 合計量は、その全重量に対して約８０〜約９８重量パーセントの範囲である。 本発明はまた、実施例において、基材上に塗布及び乾燥時に耐水性であるゲル組 成物を提供する。 本発明はまた、(I)（ａ）結合剤を含む水性分散系、結合剤を含む水性エマル ジョン、及びそれらの組合せからなる群から選択される最低薄膜形成温度が２２ ℃以下である成分と、（ｂ）ゲル組成物に剪断がかかるときにゲル組成物にビン ガム塑性体特性を提供するのに十分な量及び種類の増粘剤と、（ｃ）任意に、（ ａ）の成分が水性であるために存在している水よりも多い付加的な水と、（ｄ） 水分散性無機顔料と、（ｅ）任意にpH調整剤とを含む、pHが約６〜約９の範囲で あるゲル組成物を提供する工程と、 （II）応力を前記ゲル組成物に加えてその粘度を基材上に吹付け ることができる粘度に低減させる工程と、 （III）低減された粘度の組成物をサンダー仕上される基材上に 吹付ける工程と、 （IV）前記組成物を前記サンダー仕上される基材全体に均す工 程において、前記組成物が均し工程中に少なくとも部分的に乾燥すると共に、前 記組成物と前記サンダー仕上される基材との間に可視的な色対比が存在する工程 と、 （V）任意に前記組成物を更に乾燥させる工程と、 （VI）前記基材を前記組成物でサンダー仕上する工程と、 （VII）任意に工程（II）〜（VI）を一回以上繰り返す工程と、を 含む基材をサンダー仕上する方法を提供する。 前記方法に関して実施例の一つにおいて、工程（III）は非エアゾール噴霧器 の使用を伴う。 前記方法に関して実施例の一つにおいて、（VI）の工程は前記の基材を前記の 組成物（工程（VI）の組成物は耐水性である）で水研ぎする ことを伴う。 発明を実施するための最良の形態 結合剤を含む水性エマルジョン／分散系 本発明の組成物は、結合剤を含む水性分散系、結合剤を含む水性エマルジョン 、及びそれらの組合せからなる群から選択される成分を含む。 前記の成分は、２２℃以下の最低薄膜形成温度を有する。換言すれば、同成分 は２２℃以下で薄膜を形成する。 前記の成分中に存在している結合剤は、目標塗膜が適用される基材に顔料を結 合するのに役立つ。結合剤が存在しない場合、乾燥した目標塗膜は水で洗い落ち ることがあるが、水研ぎはサンダー仕上の普通の形であるので、不利である。従 って、本発明の乾燥した塗膜は耐水性である。例えば、乾燥した目標塗膜は、布 によって水を適用しただけでは洗い落ちない。 有用な結合剤は一般に、摂氏約１００度より低いガラス転移温度、約２００， ０００より小さい数平均分子量、１５０より小さい酸価(NV)、及び耐水性を有す る。好ましくは結合剤は、アクリルアミド及び他の毒性を有する恐れのある単量 体を含まない。 好適な結合剤の例は、アクリル、ウレタン、及びエポキシ重合体からなる群か ら選択される結合剤を含むがこれらに制限されない。アクリル重合が結合剤とし て好ましい。好ましいアクリル重合体の例は、ジョンソンワックス製の重合体の Joncrylシリーズからなる群から選択されるアクリル重合体などである。 本発明の組成物は、対象とされる基材に顔料の少なくとも一部、好ましくは顔 料のすべてを結合するために十分な量の結合剤を含有するべきである。一般に本 発明の組成物は、前記の組成物の全重量に対して少なくとも約０．０３重量パー セント、好ましくは約０．０３〜約１０重量パーセント、最も好ましくは約０． ０３〜約５重量パーセントが結 合剤からなるように、結合剤を含む水性分散系、結合剤を含む水性エマルジョン 、及びそれらの組合せからなる群から選択される成分の十分な量を含む。本発明 の結合剤を含む成分は好ましくは、粒度が小さいエマルジョンである。 増粘剤 本発明の組成物は、組成物に剪断がかかるときに組成物にビンガム塑性体特性 を提供する量及び種類の増粘剤を含む。用語「ビンガム塑性体」及び「ビンガム 流体」は、本明細書中で交換可能に用いられる。この増粘剤は、目標塗膜組成物 が垂直表面に吹付けられるときに垂れ落ちたりまたは流れたりしないように、前 記の組成物に十分高い粘度を提供する。一般にこれは、１０分間、垂直表面上に 吹付けられた組成物を目視することによって調べられる。この増粘剤を含有する 本発明の組成物は、一般的なトリガー噴霧器により剪断にかけられるとき、薄い 剪断変形を生じる。 このような増粘剤の例は、活性化Carbopol^TM樹脂からなる群から選択される増 粘剤を含むがこれらに制限されない。Carbopol^TM樹脂は、B.F.グッドリッチ製の 水溶性ビニル重合体である。それらは以下の製品紀 NUMBER ONE IN A SERIES(BFグッドリッチ、１９９５年４月)。Laponite樹脂は、 米国、テキサス州、ゴンザレス、７８６２９のサザンクレイプロダクツ製の合成 スメクタイト粘土物質である。 前記製造元B.F．グッドリッチによれば、Carbopol^TM樹脂は、ポリアルケニル ポリエーテルと架橋した、高分子量ポリアクリル酸である。Carbopol^TM樹脂の平 均当量は７６である。前記製造元によれば、それらは粒度３〜１０ミクロン、ガ ラス転移温度（Tg）１００〜１０５℃、酸価６７５〜７２５、７６（プラスマイ ナス４）当量、及び６．０（プラスマイナス０．５）pKaのアモルファス重合体 である。 Carbopol^TM樹脂は、水を吸収及び保持する能力を有し、従ってそれらの最初の 容積の２０００倍にまで膨潤する。膨潤Carbopol^TM樹脂は、離散的な重合体コロ イド凝集体またはミクロゲルの状態である。このようなミクロゲルの水性分散系 は、可塑性のレオロジー、すなわち、一定の降伏応力により剪断減粘性を示す。 これは非ニュートン挙動である。製造元によれば、Carbopol^TM樹脂が最も良く非 ニュートンビンガム塑性流動（例えば、エリス型）を有することを特徴とする。 ビンガム及びエリス塑性流動の場合、最小の剪断応力が流動を開始するために必 要とされる。この最小応力は、降伏応力として周知である。降伏値は、静止時に 剛い強ゲルであるが十分な力が適用されるときには容易に流動するCarbopol^TM樹 指の中和ゲルにおいては容易に見られる。同様な特性を有する他の物質は、有用 であることが予想される。 Laponite RDSは、無機ポリリン酸塩しゃく解剤を混和する合成層状シリケート であるレオロジー混合剤である。それは水中で水和及び膨潤して、濃度が１０パ ーセントまでの低粘度（ゾル）の透明な無色のコロイド分散系を生じる。それは 、少量の電解液を添加すると（すなわち、活性化時に）チキソトロピー透明ゲル を形成する。この生成物の一般的な化学分析は、SiO₂５４．５重量パーセント、 MgO２６.０重量パーセント、Li₂O０．８重量パーセント、Na₂O５．６重量パーセ ント、P₂O₅４．１重量パーセント、強熱減量８.０重量パーセントである。 Laponite物質は層状構造を有するケイ酸マグネシウムであり、粒状の易流動性 の白い粉体として販売されている。製造元によれば前記の粉体が水中に分散され るとき、それらはチキソトロピーゲルを形成し、または、ゾル形成銘柄が用いら れる場合、透明な安定ゾルを形成する。必要ならばこれらのゾルをチキソトロピ ーゲルに変えることができる。これらの生成物の層状構造は、天然ヘクトライト の層状構造と同じである。Laponite生成物を蒸留水または脱イオン水と混合する とき、交換可能なカチオン、主にナトリウムは解離し、得られた負に帯電したプ レートリットが互いに反発して、水のように見え且つ流動するコロ イド状分散系を生じる。これはゾルと呼ばれる。電解質を蒸留水または脱イオン 水中の分散系に添加するとき、粘土の表面上の負に帯電した層が低減され、最後 には、負に帯電したプレートリット表面間の反発がこれらの表面と弱く正に帯電 したプレートリット端との間に結合が形成されるのを妨げるには不十分になる。 前記の流体中の粘土粒子は、端面で互いに結合する。これにより、ゲルが形成さ れる。生じたゲル系は、ニュートン流体として挙動せずその代わりにビンガム流 体のように挙動するこれらの生成物の分散系を水中で形成する。ニュートン流体 は、流動が適用された剪断応力に正比例する流体である。ビンガム流体は、流動 が始まる前に測定可能な剪断応力が加えられなければならない流体であるが、一 旦流動が始まると同流体はニュートン流体と同じように作用する。Laponite^TM物 質は、以下の紀要に論じられている。General Laponite^TMBrochure、Laponite^TM Inorganic Colloid、Laponite^TMSynthetic Clays-General Information、Laponi te^TMProduct Bulletin、Laponite^TMRDS、Rheological Additive(米国、テキサス 州、ゴンザレスの７８６２９のサザンクレイプロダクツ刊)。同様な特性を有す る他の物質は有用であると考えられる。 水分散性顔料 有用な水分散性顔料は、有機及び無機顔料及びそれらの組合せの両方を含む。 好ましくは水分散性顔料は、揮発物有機化合物を含まず、良好な隠蔽力を有し、 ヘグマン粉砕値が小さい。顔料は、本発明の目標塗膜を表面に用いる基材とコン トラストが得られるように選択され、そのような量で用いられるべきである。 好ましい水分散性顔料の例は、Covan Phthalo Blue、Covan Calcium Red及びC ovan Aquasperse Blue（ハルスアメリカインコーポレーテッド製）からなる群か ら選択される顔料などであるがこれらに制限されない。本発明の組成物は、赤、 橙、黄色、緑、青色、インジゴ、紫及び黒からなる群から選択されるいろいろな 色を含むがこれらに制限され ない。 一般に本発明の組成物は、組成物の全重量に対して少なくとも約０．１重量パ ーセントの水分散性顔料、好ましくは約０．３〜約５重量パーセントの水分散性 顔料、最も好ましくは約０．４〜約２重量パーセントの水分散性顔料を含む。 水 本発明の組成物は任意に、結合剤を含む水性分散系、結合剤を含む水性エマル ジョン、及びそれらの組合せ、及び任意に水性の形で組成物に添加される他の一 切の成分（例えば、顔料）からなる群から選択される成分のために存在している 水の他に添加されてもよい水を含む。この付加的な水は一般に、より安定した組 成物を提供し微生物の成長を阻止するために一般に脱イオン化（DI）されている 。水は、本発明の組成物においてキャリヤとして作用する。 本発明の組成物は好ましくは、組成物を基材上に吹付けることができるように 、供給源に関係なく、好適な量の水を含むべきである。一般に本発明の組成物は 、組成物の全重量に対して、供給源に関係なく約４０〜約９９．８２パーセント 、好ましくは約８０〜約９８重量パーセントの水を含む。 任意の成分 本発明の組成物は任意に更に、pH調整剤、目詰まり防止剤、殺虫剤、殺菌剤、 活性化剤などからなる群から選択される一つ以上の添加剤を含む。 トリエタノールアミンなどの塩基などの活性化剤が任意に、必要ならば前記の 物質を活性化するために本発明の組成物に含まれ、増粘剤として作用する。Carb opol^TM樹脂の場合、塩基または界面活性剤などの活性化剤を用いて、酸を塩に変 換し静電反発力を生じることによって増粘剤を活性化する（解く）ことができる 。これは一般に、特定の樹指 に依存して、５〜８のpHで生じる。pH８の範囲を超えると粘度は減少する。Carb opol^TM樹指が活性化されない場合、それは強固に絡み付いたままであり、組成物 は非常に薄くなる。前記の物質が活性化を必要とする種類である場合、活性化剤 の十分な量が前記の物質を活性化するために含まれるべきである。 塩基などのpH調整剤の十分な量もまた、増粘剤を活性化させるのに実際に必要 とされない時でも、本発明の組成物のpHを約６〜約９、好ましくは約６．５〜約 ８．５、最も好ましくは約７〜約８にするために含めてもよい。中性のpH付近の 組成物は、それを用いてもよいペイント塗被表面を汚染または腐蝕する可能性が 低いため、都合がよい。 好適な目詰まり防止剤の例は、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、 ステアリン酸マグネシウム、及びそれらの混合物からなどの第一ステアリン酸塩 からなる群から選択される目詰まり防止剤などであるがこれらに制限されない。 これらの目詰まり防止剤は、サンダー仕上切屑（サンダー仕上粉塵）が本発明の 目標塗膜上でサンダー仕上するのに用いた塗被研磨物品（研磨ディスクなど）の 表面に付着するのを防ぐのに役立つ。塗被研磨物品に付着する切屑の量を最小に 抑えることによって、研磨剤粒子の鋭いエッジが基材に当たり、より長い時間、 切削することができる。 本発明の組成物は、組成物の全重量に対して、目詰まり防止剤約０〜約５０重 量パーセント(含まれる場合に一般に約０．１〜約５０重量パーセント)、好まし くは約１〜約１５重量パーセントを含む。 本発明の組成物は任意に更に、有機補助溶剤を含んでもよい。しかしながら、 有機補助溶剤を避けることが、環境上の理由から好ましい。 本発明の組成物の特徴 本発明の組成物は、非ニュートンビンガム塑性体流動を示す。これらは、静止 時に剛い強ゲルであるが十分な力が適用されるときには容易に流動して降伏値を 越える物質である。これにより、同組成物は容易 に撹拌、吸入排出、吹付け、塗布されることが可能になる。チキソトロピー材料 は、剪断減粘性を示すが、ゲルまたは粘度の増大が瞬間的にではなく、時間経過 とともに生じる。 本発明の組成物は、瞬間的に粘度を元の状態に戻す。本発明の組成物は、トリガ ーボトル噴霧器などの従来の噴霧器によって吹付け可能である。本発明の組成物 は好ましくは、下記のレオロジーの特性を有する。同組成物は好ましくは、高い 降伏値を有する。降伏値は、加えた応力下で流動するための初期抵抗として定義 される。 本発明の組成物を構成する成分及び同組成物それ自体は、好ましくは揮発性の 有機化合物を全く含まない。好ましくは本発明の組成物を構成する成分及び同組 成物それ自体は、アクリロニトリル及び他の何れの毒性を有する恐れのあるアク リルモノマーも含まない。 本発明の組成物は好ましくは、最低薄膜形成温度が２２℃以下である。換言す れば、それは好ましくは、２２℃以下で薄膜を形成する。 本発明の組成物は、良好な耐水特性を有する。すなわち、それは均され乾燥した 後、サンダー仕上される基材から水で洗い落とされない。 本発明の組成物は、好ましくは速乾性である。すなわち、それは、均し開始後 （例えば、拭うことによって）約２０秒以内に、より一般には約１０〜約２０秒 後に乾燥する。均し工程がその時間全体に及ばない場合でも、これは起こり得る 。例えば、均し工程が約５秒しか続かない場合でも、均し開始後それは一般に約 ２０秒以内に乾燥する。均しが２０秒の時間全体に及ぶ場合でも均し開始後、そ れは一般に約２０秒以内に乾燥する。しかしながら、表面に吹付けられるだけで 均されなければ、その時間量では乾燥しない。 本発明の組成物を、過剰に吹付けた場合3M SHARPSH00TER Extra Strength No Ri nse Cleaner（９０パーセントより多い水、−７パーセントの２-ブトキシエタノ ール、−５パーセントのエトキシ化第二アルコール、−５パーセントのエトキシ 化アルコール、−５パーセントのエタノールアミン、及び１パーセント未満の水 酸化カリウム）で取り除くこと ができる。 本発明の組成物の調製 本発明の組成物は何れの順序で成分を配合することによっても調製することが できる。一般に、本発明の組成物は、水を好適な容器に入れ、次に増粘剤、もし 含まれる場合、次にpH調整剤、次に残余の物質を入れることによって調製される 。撹拌は一般に、調製プロセスを通じて行なわれる。 本発明の組成物に有用な方法 本発明の目標塗膜組成物は一般に、それを所望の基材上に吹付け、タオルまた はスポンジまたは布または他の塗布装置で拭うことによって適用され、目標塗膜 組成物をサンダー仕上される領域全体に均す(好ましくは均一に均す)。目標塗膜 を短時間、乾燥させる(一般に均した後約１０〜約２０秒)。目標塗膜が適用され た領域を次いでサンダー仕上することができる。乾燥した目標塗膜をから研ぎ及 び／または水研ぎすることができる。それは、淡水または石鹸水で落ちない。し かしながら、それは、3M SHARPSH00TER Extra Strength No Rinse Cleanerなど の生成物で効果的に取り除くことができる。水研ぎを用いて、若干表面を滑らか にする(平らにする)。目標塗膜が水で取り除かれる場合、このサンダー仕上工程 はすべての目標塗膜を取り除き、従ってその使用目的を果たせない。本発明の組 成物は、乾燥したときに水だけまたは石鹸水のみでは落ちないため、水研ぎを乾 燥した塗膜全体にすることが可能である点で有利である。 目標塗膜組成物の性質は、上記の方法の間に変化する。目標塗膜組成物は初め はゲルの組成物である。それは、噴霧器のトリガーを引くときに液化される。こ れは、組成物の粘度を水の粘度にまで落としそれを吹付け可能にする噴霧器によ って組成物に加えられた応力のためである。組成物上の応力を解除する（ノズル を離すとすぐ）とき、その 粘度はゲルの粘度に戻る。従ってそれはゲル状態で対象とされた基材上に付着さ せられる。均し工程（拭い取りなど）中にそれは一般に液化される。これは、拭 い取りなどが、組成物にその粘度を水の粘度に下げるのに十分な応力を及ぼすこ とができるからである。乾燥時、前記の組成物はゲルまたは液体のいずれでもな く、固体の乾燥塗膜である。 産業上の利用可能性 本発明の実施例は更に、本発明を明らかにするが制限するものではない。実施 例のすべての部、パーセント、比率などは、特に指示しない限り、重量に基づい ている。 実施例１ 本発明のゲル目標塗膜組成物を以下の成分から調製した。脱イオン（DI）水(９ ６．４４重量パーセント)、Carbopol^TMEZ‐１アクリル重合体増粘剤(０．１９重 量パーセント)、トリエタノールアミン（TEA）塩基(０．７７重量パーセント)、 アクリル重合体結合剤成分を含有するJoncryl９５水性エマルジョン(０．１９重 量パーセント)、Covanフタロブルー水分散性顔料（１．９３重量パーセント）及 びCovanカルシウムレッド水分散性顔料(０．４８重量パーセント)。Covan顔料は 、米国、ニュージャージー州、ピスカタウェイのハルスアメリカインク製である 。重量パーセントは、前記の組成物の全重量に対する重量パーセントである。 成分を以下のように配合した。 脱イオン水を約１６オンス（０．４７３リットル）のジャー中に入れた。増粘 剤を前記の水に添加し、増粘剤が溶解するまで、約１５分間プロペラ（低剪断） 型ブレードを有する空気動カミキサで混合した。トリエタノールアミンをゆっく りとジャーに添加し、ジャーの内容物を更に１０分間混合した。次に、Joncryl ９５水性エマルジョンアクリ ル重合体結合剤成分をジャーに添加し、ジャーの内容物を５分間混合した。次い で、前記の顔料をジャーに添加し、その内容物を更に１５分間混合した。 実施例２ 本発明の組成物の使用方法 実施例１のゲル目標塗膜組成物を、３２オンス（０．９４６リットル）寸法の トリガー吹付けボトル内に置いた。前記の目標塗膜組成物を、サンダー仕上され る垂直に配置した表面から約８〜１２インチ（２０〜３０cm）に保持した。サン ダー仕上される表面は、白色のポリエステルゲル塗膜表面を有するガラス繊維パ ネルであった。目標塗膜組成物は、それを吹付けた表面を流れ落ちなかった。目 標塗膜組成物を何度か噴出させてゲル塗膜に適用した後、目標塗膜組成物をペー パータオルを用いてゲル塗膜全体に塗布した。約１０秒間乾燥させた後、塗被表 面の第１の半分を２５５L Ｐ６００研摩紙でサンダー仕上し、その後、目標塗膜 組成物を再び適用し前記のサンダー仕上した領域全体に上記のように均した。次 に、より細い研摩紙で同じ第１の半分全体をから研ぎした。上記のように先に目 標塗膜組成物を適用されたゲル塗膜の第２の半分を、４０１Q １２００研摩紙で 水研ぎした。水研ぎの後に、目標塗膜組成物を再び適用し上記のように第２の半 分全体に均した後、全てのサンダー仕上の引掻き跡が取り除かれるまで、１５０ ０WOD（湿式または乾式）研摩紙（より細い研摩紙）で更に水研ぎした。(用いら れた全ての研摩紙はミネソタマイニングアンドマニュファクチュアリングカンパ ニー製である)。 実施例３ａ〜３ｉ 結合剤成分Joncryl ９５の濃度の効果 以下に記載された成分及び量の変更を除き、実施例１の手続の通りに行なった 。Joncryl ９５アクリル重合体結合剤成分の濃度を以下に示すようにいろいろ変 えた。Joncryl ９５のさまざまな量（１０、８、６、４、２、１、０.５、０.２ ５、及び０．１０重量部）は、それぞれ、 実施例３ａ〜３ｉに対応した。 原材料 重量部 Carbopol^TMEZ-l 0.20 脱イオン水 40.00 TEA（50%） 0.40 Joncryl95 10，8，6，4，2，1，0.5，0.25，0.10 CovanフタロブルーR/S 水分散性顔料 1.00 組成物のそれぞれを別々に適用し、実施例２に記載したサンダー仕上方法によ って試験した。サンダー仕上の前に、乾燥した目標塗膜の区域を水及び紙タオル で拭き、目標塗膜の何れが水だけで除去可能であるか調べた。目標塗膜のいずれ も水で洗い落ちなかった。すべての組成物が、各々のサンダー仕上手続によって 効果的にサンダー仕上された。その結果は、Joncryl ９５の結合剤成分の量を減 少させることはアクリル結合剤の結合力に全く影響を及ぼさないことを示した。 実施例４ａ及び４ｂの目的は、顔料濃度が本発明の組成物に及ぼす影響を調べ ることであった。 実施例４a 顔料濃度の効果 実施例１の手続に従ったが、ただし、用いられた成分及び量は以下の通りであ った。脱イオン水(９７．６６重量パーセント)、Carbopol^TMEZ‐１アクリル重合 体増粘剤(０．１９５重量パーセント)、トリエタノールアミン（TEA）塩基(０． ７８重量パーセント)、アクリル重合体結合剤成分を含有するJoncryl ９５の水 性エマルジョン(０．３９重量パーセント)、及びCovan水分散性顔料(０．５重量 パーセント)。 実施例４ｂ 顔料濃度の効果 実施例１の手続に従ったが、ただし、用いられた成分及び量は以下の通りであ った。脱イオン水(９８．４３重量パーセント)、Carbopol^TMEZ‐１アクリル重合 体増粘剤(０．１９７重量パーセント)、トリエタノールアミン（TEA）塩基(０． ７８７重量パーセント)、アクリル重合体を含有するJoncryl ９５の水性エマル ジョン(０．３９４重量パーセント)、及びCovan水分散性顔料(０．１重量パーセ ント)。 実施例４ａ及び４ｂの両方を、実施例２の手続に従って実施例２に記載したよ うにそれぞれ別々に基材上に適用した。適用時に実施例４ａの組成物が、目標塗 膜組成物が肉眼に見えるように白い基材との十分なコントラストを提供するよう に好適な色の顔料の好適な量を含有した。実施例４ｂの組成物は、肉眼で見られ るときに白い基材と視覚的にコントラストを生じる色の顔料の十分な量を含有し なかった。 実施例４ａ及び４ｂは、対象とされた基材の色が目標塗膜組成物中に含まれる 顔料の種類及び量を決定するとき考慮に入れる必要があることを示す。一つの基 材上で十分な可視的なコントラストを提供することができる顔料は、異なった色 をした基材上で十分に可視的なコントラストを提供しないことがある。 実施例５ 実施例１の手続に従ったが、以下の成分及び量に代えた。 脱イオン水（９８．６２重量部） Carbopol^TMEZ‐１増粘剤（０．１９７重量部） TEA（０．７８９重量部） Joncryl ９５結合剤成分（０．１９７重量部） Covanアクアスパースブルー水分散性顔料(１．９７２)。 前記の目標塗膜組成物を適用し、乾燥させ、実施例３ａ〜３ｉに記載したように 、水で洗い落とされるその能力について評価した。前記の目標塗膜組成物は洗い 落ちなかった。 比較例６ａ〜６ｂ及び実施例６ｃ〜６ｄ 増粘剤の効果 ４つの異なった組成物を調製した。各々の組成物に用いた増粘剤は異なってい た。用いられた増粘剤を表２に示す。用いられた成分及びそれらの量は以下の通 りである。脱イオン（DI）水(５０重量部)、増粘剤(０．１重量部)、トリエタノ ールアミン（TEA）塩基(０．４重量部)、アクリル重合体結合剤成分を含有するJ oncryl ９５水性エマルジョン(１.０重量部)、Covan水分散性顔料（１.５重量部 ）Covan顔料は、米国、ニュージャージー州、ピスカタウェイのハルスアメリカ インク製である。 成分を以下のように配合した。 脱イオン水を約１６オンス（０．４７３リットル）のジャー中に入れた。増粘 剤を前記の水に添加し、増粘剤が溶解するまで、約１５分間プロペラ（低剪断） 型ブレードを有する空気動カミキサで混合した。トリエタノールアミンをゆっく りとジャーに添加し、ジャーの内容物を更に１０分間混合した。次に、Joncryl ９５水性エマルジョンアクリル重合体結合剤成分をジャーに添加し、ジャーの内 容物を５分間混合した。次いで、前記の顔料をジャーに添加し、その内容物を更 に１５分間混合した。 表２ 実施例 増粘剤 結果 比較例6a セロサイズQP440H¹ 吹付け後、流れた 比較例6b セロサイズQP30,000H² 吹付け後、流れた 実施例6c カルボポールEZ‐1³ 表面上に残った 実施例6d カルボポールEZ‐2⁴ 表面上に残った¹ 米国コネチカット州、ダンバリーのユニオンカーバイド製の増粘剤のために用 いたエトキシ化セルロース材料² 米国コネチカット州、ダンバリーのユニオンカーバイド製の増粘剤の ために用いたエトキシ化セルロース材料³ B.F．グッドリッチ製のアクリル重合体増粘剤⁴ B.F．グッドリッチ製のアクリル重合体増粘剤 各々の組成物を、実施例２と同じ手順に従って実施例２に記載された基材上に 別々に吹付けた。前記の組成物を、吹付け後に観察した。組成物を塗り拡げなか った。基材上に吹付け後にすぐに流れ始めた組成物は、「吹付け後、流れる」と 明記した。吹付け後１０分間観察してまったく流れなかった組成物は、「表面上 に残った」と明記した。 これらの実施例は、組成物にビンガム塑性体特性を提供することができる増粘 剤の使用が、本発明に重要であることを明らかにする。 実施例７ａ及び７ｂ 異なった結合剤成分の使用 実施例１の手続に従ったが、ただし、用いられた成分及び量は、表１に記載し た通りである。 表１^* 成分 実施例７ａ 実施例７ｂ オハイオ州、クリーブランドのB.F．グッ １．０ ０ ドリッチスペシャルティ・ケミカルズ製の カルボキュアFF‐5¹ ジョンクリル95² ０ １．０ カルボポールEZ‐１（増粘剤） ０．１ ０．１ 脱イオン水 ５０ ５０ TEA ０．４ ０．４ コーバン水分散性顔料 １．５１ １．５^* 記載された成分は重量部による¹ 華氏−５度（摂氏−２０．５５度）より低い薄膜形成温度を有するホルムアル デヒトを含まないアクリル分散系結合剤成分² 摂氏２２度で薄膜形成特性を有する結合剤成分 前記の目標塗膜組成物のそれぞれを、実施例２の手続に従って実施例１に記載 された基材上に別々に適用し、乾燥させた。各々の乾燥した塗膜を水及び紙タオ ルで拭き、それが水だけで除去可能であるか調べた。両方の組成物が十分な耐水 性を示し、どちらのの組成物でも水研ぎを行なうことができた。しかしながら、 Joncryl ９５の成分は、よりすぐれた耐水性の特性を提供した。 この発明の種々の修正及び変更がこの発明の精神から外れることなく可能であ ることは、当業者には明白であろう。そしてこの発明は、本明細書に示した具体 的な実施例に不当に限定されるものではないと理解されるべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，Ｍ Ｗ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ， ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，Ｅ Ｓ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（ａ）結合剤を含む水性分散系、結合剤を含む水性エマルジョン、及びそ れらの組合せからなる群から選択される最低薄膜形成温度が２２℃以下である成 分と、 （ｂ）ゲル組成物に剪断がかかるときにゲル組成物にビンガム塑性体特性を 提供するのに十分な量及び種類の増粘剤と、 （ｃ）任意に、（ａ）の成分が水性であるために存在している水よりも多い 付加的な水と、 （ｄ）水分散性無機顔料と、 （ｅ）任意にpH調整剤とを含む、pHが約６〜約９の範囲であるゲル組成物。 ２．目詰まり防止剤を更に含む請求項１に記載の組成物。 ３．（ａ）結合剤を含む水性分散系、結合剤を含む水性エマルジョン、及びそ れらの組合せからなる群から選択される、最低薄膜形成温度が２２℃以下である と共にゲル組成物の全重量に対して少なくとも約０．０３重量パーセントが結合 剤からなるように十分な量が存在している成分と、 （ｂ）ゲル組成物に剪断がかかるときにゲル組成物にビンガム塑性体特性を 提供するのに十分な量及び種類の増粘剤約０．５〜約２０重量パーセントと、 （ｃ）任意に、（ａ）の成分が水性であるために存在している水よりも多い 付加的な水と、 （ｄ）少なくとも約０．１重量パーセントの水分散性無機顔料と、 （ｅ）任意にpH調整剤とを含むゲル組成物において、pHが約６〜約９の範囲 であると共に、存在している全体としての水の合計量が、その全重量に対して約 ４０〜約９９．８２重量パーセントの範囲であるゲル組成物。 ４．前記増粘剤が、ポリアルケニルポリエーテルと架橋した活性化ポ リアクリル酸及び活性化合成スメクタイト粘土からなる群から選択される請求項 ３に記載の組成物。 ５．前記結合剤が、約１００℃より低いガラス転移温度、約２００，０００よ り小さい数平均分子量、１５０より小さい酸価を有する請求項３に記載の組成物 。 ６．（ａ）結合剤を含む水性分散系、結合剤を含む水性エマルジョン、及びそ れらの組合せからなる群から選択される、最低薄膜形成温度が２２℃以下である と共にゲル組成物の全重量に対して少なくとも約０．０３〜約１０重量パーセン トが結合剤からなるように十分な量が存在している成分と、 （ｂ）ゲル組成物に剪断がかかるときにゲル組成物にビンガム塑性体特性 を提供するのに十分な量及び種類の増粘剤約０．５〜約２０重量パーセントと、 （ｃ）任意に、（ａ）の成分が水性であるために存在している水よりも多 い付加的な水と、 （ｄ）水分散性無機顔料約０．１〜約５重量パーセントと、 （ｅ）任意にpH調整剤とを含むゲル組成物において、pHが約６．８〜約８ ．５の範囲であると共に、存在している全体としての水の合計量が、その全重量 に対して約８０〜約９８重量パーセントの範囲であるゲル組成物。 ７．前記組成物のpHが約７〜８の範囲である請求項６に記載の組成物。 ８．（ｉ）（ａ）結合剤を含む水性分散系、結合剤を含む水性エマルジョン、 及びそれらの組合せからなる群から選択される最低薄膜形成温度が２２℃以下で ある成分と、 （ｂ）ゲル組成物に剪断がかかるときにゲル組成物にビンガム塑性体 特性を提供するのに十分な量及び種類の増粘剤と、 （ｃ）任意に、（ａ）の成分が水性であるために存在している水より も多い付加的な水と、 （ｄ）水分散性無機顔料と、 （ｅ）任意にpH調整剤とを含む、pHが約６〜約９の範囲であるゲル組 成物を提供する工程と、 （II）応力を該ゲル組成物に加えてその粘度を基材上に吹付けることができ る粘度に低減させる工程と、 （III）低減された粘度の組成物をサンダー仕上される基材上に吹付ける工程 と、 （IV）該組成物を該サンダー仕上される基材全体に均す工程において、該組 成物が均し工程中に少なくとも部分的に乾燥すると共に、該組成物と該サンダー 仕上される基材との間に可視的な色対比が存在する工程と、 （V）任意に該組成物を更に乾燥させる工程と、 （VI）該基材を該組成物でサンダー仕上する工程と、 （VII）任意に工程（II）〜（VI）を一回以上繰り返す工程とを含む、基材を サンダー仕上する方法。 ９．工程（III）が非エアゾール噴霧器の使用を伴う請求項８に記載の方法。 １０．基材上に塗布及び乾燥時に耐水性である請求項１に記載の組成物。