JP2005154714A - ヘクトライト組成物を含有する改良された塗料調合品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(a)少なくとも0.1重量%のヘクトライト粘土、(b)前記ヘクトライト粘土の重量に基づいて約0.5〜15重量%の、一種以上のホスホネート、及び(c)水を有する塗料調合品。
【選択図】なし
Description
(a) 少なくとも0.1重量%の天然ヘクトライト、
(b) ヘクトライト粘土の重量に基づいて約0.5〜15重量%の、一種以上のホスホネート、及び
(c) 水
を有する塗料調合品である。
(a) 以下の構造を有する分子部分を少なくとも2つ有するホスホン酸、及びその塩。
(d) (a)及び(b)で記載した化合物のリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩又はマグネシウム塩。
a) 式R1R2C(PO(OH)2)2のジホスホン酸及びその塩、
b) 式R1-CR2(PO(OH)2)-R3-CR2PO(OH)2-R5のジホスホン酸及びその塩、
c) 一般式R1R4C=C(PO(OH)2)2のホスホン酸及びその塩、並びに
d) a), b)及びc)に記載した化合物のリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩及びマグネシウム塩。
ここにおいて、R1はH、炭素数1〜22の直鎖状もしくは分岐アルキル、アルケン、ヒドロキシアルキル、アミノアルキル、ヒドロキシアルケン、又は炭素数6〜22のアリール、ヒドロキシアリール、アミノアリールよりなる群から選択することができ、R2はR1及びOHよりなる群から選択することができ、R3は炭素数が0〜22のアルキルであり、R4とR5とは置換基R1を構成する要素より選択することができる。
ヘクター鉱山(カルフォルニア州、サン・ベルナルディーノのモジャブ砂漠の中央部に位置している)で採鉱されるヘクトライト粘土は、水晶とドロマイトとについては未精製の粘土鉱石中に少量しか含有しないものの、ヘクトライト粘土とカルサイトとの両方を大量に含んでいる。ヘクトライト粘土に伴うカルサイトの量は開坑内のどこで鉱石が採掘されているかに応じて変化する。興味深いことに、ヘクトライト粘土の組成自体は顕著に一定である。典型的なヘクトライト粘土単位セルの式は、M+ 0.66[Mg5.34Li0.66]Si8O20(OH)4であり、M+は交換カチオンを意味している。10を越える試料を分析した結果、採鉱されたままの未処理未精製の粘土は約91%のNa+カチオン、6%のCa2+カチオン、及び3%のK+カチオンを交換イオンとして含有していることがわかった。
この例は、水性金属粉ベースコート用の試験調合品の初期の開発を示している。ここでは、通常のASEアクリル増粘剤であるViscalex HV 30と、合成ヘクトライト(Laponite RD)、天然ヘクトライト組成物、及び本発明のヘクトライト組成物とをそれぞれ組み合わせて含有する塗料を用いた。この例で判明したことから、例3で示される結論に至った。例3はその後の結果を詳述している。
全ての調合品はエリクセン480型のスプレー装置(spraymation Erichsen type 480)でスプレー塗布された。吹き付け器はセイタ(Sata)から得られるP 90型のものであった。運転空気圧は4.0 barであり、スプレー空気圧は4.5 barであった。我々は、アルミニウムパネル上に2度のスプレーコートでベースコートを塗布した。1回目のコートの後に、パネルを約1 barの周囲温度の空気シャワーに、艶が消えた状態になるまで、短時間、具体的には180秒〜220秒曝した。2回目のスプレーを通過した後に、また、この処理は繰り返された。
Viscalex HV 30で増粘されたこのベースコートの初期段階の評価によると、すべての粘土について二種の比率(表3〜6参照)での金属制御において改良が見られた。ここで、AC-増粘剤:粘土=1:1の比率では、4日後に脱イオン水で粘度を調節しなければなかったことが注目に値する。これは、わずかな後増粘/増密効果があったことを示している。合成ヘクトライト(BU 29/7)を有するベースコートは、この期間の後に、実際にゲル状になった。
本発明の天然ヘクトライトで増粘されたベースコートにおいては、金属制御に関して粘土間の相違が顕著であった(表7〜10)。ここではっきりしているのは、塗膜の厚さが一定であるときには(表9〜10)、両比率においてヘクトライトが傑出した性能を見せていることである。金属制御が最も悪いのみならず(表9〜10)、貯蔵安定性にも劣る(表7)ので、合成ヘクトライトは最も低いグレードである。これは、4日後のゲル状になったという結果として観察された。1:1のブレンド物においてこの傾向は非常に強く、ベースコートは殆ど使い物にならなかった。比較可能なフィルム厚で、本発明のヘクトライトはその全体的な性能が合成ヘクトライトよりも優れていた。
金属制御に関して天然のヘクトライト/ホスホネートは非常に優れた性能を示し、そして優れた塗料調合品を得ることができる。合成ヘクトライトを有するベースコートは、概して、4日後には既に貯蔵安定性が劣っており、ゲル状に見える。
(組成物系)
Daotan VTW 1262(溶媒のないポリウレタン分散液−表11)
(要約)
<標準評価>
全ての調合品(表11〜13)はエリクセン480型のスプレー装置(spraymation Erichsen type 480)でスプレー塗布された。吹き付け器はセイタ(Sata)から得られるP 90型のものであった。運転空気圧は4.0 barであり、スプレー空気圧は4.5 barであった。我々は、アルミニウムパネル上に2度のスプレーコートでベースコートを塗布した。1回目のコートの後に、パネルを約1 barの周囲温度の空気シャワーに、艶が消えた状態になるまで、短時間、具体的には180秒〜220秒曝した。2回目のスプレーを通過した後に、また、この処理は繰り返された。
粘土で増粘されたベースコートの使用に際しての挙動を、発振−回転−発振レオグラムを用意して評価した。これらから、真のチキソトロピー的挙動を評価し、垂れ/平準化挙動を試験することが可能である。まず、振幅掃引を行って、全ての組成物系に対して1.0%の変形を生じさせた(図1参照)。
粘土で増粘された全てのベースコートは、アクリル増粘剤であるViscalex HV 30で増粘された基準ベースコートよりも優れた金属制御を示した。ヘクトライト/ホスホネート組成物を含有するベースコートは、広範なフィルム構造における金属制御、増加した固形分、及び全体的な安定性という点から、傑出した性能を示した。
先に示した例とチャートとから、天然ヘクトライトをホスホネートと共に使用することによって、優れた流動学的挙動を有すると共に、アクリル増粘剤と合成ヘクトライトとで調合されたベースコートを凌ぐ金属制御を有するベースコートを調合することが可能であることがわかる。
(垂れ性評価パネルの作成)
垂れ性評価パネルは60cmx30cmであり、上部から下部迄穴が打ち抜かれていた。3μm〜40μmの塗料膜のウェッジを塗布した。これは、下から上へと14回、上から下へと14回スプレーし、次いで、下から上へと9回、上から下へと9回スプレーし、最後に下から上へと5回、上から下へと5回スプレーして行った。流量は2.1.0に調節された。噴霧空気と送出空気圧とは約5barに調節された。
KM44、45及び46を比較すると、本発明の使用によって、流動学的添加剤の量を維持し、垂れ耐性に著しい向上を与えることが可能であることがわかる。これは、粘度調節によって固形分量が低下するという不利益がない(表17参照)。
明らかである。このような変化は本発明の精神と範囲とから外れるものとは見なされず、したがって、このような変形の全ても請求項の範囲内に含まれることを意図する。
Claims (32)
- (a) 少なくとも0.1重量%のヘクトライト粘土、
(b) 前記ヘクトライト粘土の重量に基づいて約0.5〜15重量%の、一種以上のホスホネート、及び
(c) 水
を有することを特徴とする塗料調合品。 - 前記ヘクトライト粘土が、カルシウムヘクトライト及びナトリウムヘクトライトよりなる群から選択されることを特徴とする請求項1に記載の塗料調合品。
- 前記ヘクトライト粘土が、ナトリウムヘクトライトであることを特徴とする請求項1に記載の塗料調合品。
- 前記ヘクトライト粘土とホスホネート添加剤とが混合物として前記塗料調合品に添加されることを特徴とする請求項1に記載の塗料調合品。
- アルカリ膨潤性流動学的添加剤をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の塗料調合品。
- 前記ヘクトライト粘土がナトリウムヘクトライトであり、前記ホスホネート化合物が、
a) 式R1R2C(PO(OH)2)2のジホスホン酸及びその塩、
b) 式R1-CR2(PO(OH)2)-R3-CR2PO(OH)2-R5のジホスホン酸及びその塩、
c) 一般式R1R4C=C(PO(OH)2)2のホスホン酸及びその塩、並びに
d) a), b)及びc)に記載した化合物のリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩及びマグネシウム塩
(但し、R1はH、炭素数1〜22の直鎖状もしくは分岐アルキル、アルケン、ヒドロキシアルキル、アミノアルキル、ヒドロキシアルケン、又は炭素数6〜22のアリール、ヒドロキシアリール、アミノアリールよりなる群から選択することができ、R2はR1及びOHよりなる群から選択することができ、R3は炭素数が0〜22のアルキルであり、R4とR5とは置換基R1を構成する要素より選択することができる。)よりなる群から選択されることを特徴とする請求項1に記載の塗料調合品。 - 前記ホスホネート添加剤が、1-ヒドロキシエタン-1,1-ジホスホン酸のナトリウム塩又はそのエステルよりなる群から選択されることを特徴とする請求項1に記載の塗料調合品。
- 前記ヘクトライト粘土がナトリウムヘクトライトであることを特徴とする請求項8に記載の塗料調合品。
- (a) 約0.1〜10重量%のヘクトライト粘土、
(b) 前記ヘクトライト粘土の重量に基づいて約0.5〜6重量%の、一種以上のホスホネート、及び
(c) 水
を有することを特徴とする塗料調合品。 - 前記ヘクトライト粘土が、カルシウムヘクトライト及びナトリウムヘクトライトよりなる群から選択され、前記塗料調合品が流動学的添加剤を含有することを特徴とする請求項10に記載の塗料調合品。
- 前記ホスホネート添加剤が、1-ヒドロキシエタン-1,1-ジホスホン酸、そのナトリウム塩、及びそのエステルよりなる群から選択されることを特徴とする請求項10に記載の塗料調合品。
- a) 水とヘクトライトとの混合物を一種以上のホスホネート添加剤で処理し、及び
b) 前記処理された混合物を塗料調合品に添加する
ことを特徴とする、塗料調合品の製造方法。 - a) 水とヘクトライトとの混合物を一種以上のホスホネート添加剤で処理して粘土スラリーを形成し、
b) 処理された混合物を乾燥し、及び
c) 前記処理された混合物を塗料調合品に添加する
ことを特徴とする、塗料調合品の製造方法。 - 前記ヘクトライトがナトリウムヘクトライトであり、前記ヘクトライト粘土とホスホネート添加剤とが混合物として添加されることを特徴とする請求項14に記載の方法。
- a) 水とヘクトライトとの混合物を一種以上のホスホネート添加剤で処理して粘土スラリーを形成し、
b) 処理された混合物を乾燥し、及び
c) 前記処理された混合物を水中でプレゲルとして塗料調合品に添加する
ことを特徴とする、塗料調合品の製造方法。 - 前記ホスホネート添加剤が1-ヒドロキシエタン-1,1-ジホスホン酸四ナトリウム塩であることを特徴とする請求項16に記載の方法。
- (a) 少なくとも0.1重量%の、ヘクトライト粘土及び合成ヘクトライト粘土よりなる群から選択される薬品、
(b) 前記粘土の重量に基づいて約0.5〜15重量%の、一種以上のホスホネート、並びに
(c) 水
を有することを特徴とする自動車用塗料調合品。 - 前記粘土、ホスホネート、及び水がバッチ製造工程中にプレゲルとして添加されることを特徴とする請求項18に記載の自動車用塗料調合品。
- 前記粘土、ホスホネート、及び水がバッチ製造工程中にプレゲル又は後修正用添加剤として添加されることを特徴とする請求項18に記載の自動車用塗料調合品。
- 前記粘土と前記ホスホネート添加剤とが混合物として前記自動車用塗料調合品に添加されることを特徴とする請求項18に記載の自動車用塗料調合品。
- さらにアルカリ膨潤性流動学的添加剤を有することを特徴とする請求項18に記載の自動車用塗料調合品。
- (a) 少なくとも0.1重量%の、ヘクトライト粘土及び合成ヘクトライト粘土よりなる群から選択される薬品、
(b) 前記粘土の重量に基づいて約0.5〜15重量%の、一種以上のホスホネート、
(c) アルミニウム、銅、マイカ、又は干渉性顔料、及びそれらの混合物よりなる群から選択される金属泊、並びに
(d) 水
を有することを特徴とする自動車用金属粉塗料調合品。 - 前記粘土、ホスホネート、及び水がバッチ製造工程中にプレゲルとして添加されることを特徴とする請求項23に記載の自動車用金属粉塗料調合品。
- 前記粘土、ホスホネート、及び水がプレゲル又は後修正用添加剤として添加されることを特徴とする請求項23に記載の自動車用金属粉塗料調合品。
- さらにアルカリ膨潤性薬剤を有することを特徴とする請求項23に記載の自動車用金属粉塗料調合品。
- 前記粘土と前記ホスホネート添加剤とが混合物として前記調合品に添加されることを特徴とする請求項23に記載の自動車用金属粉塗料調合品。
- (a) 少なくとも0.1重量%の、ヘクトライト粘土及び合成ヘクトライト粘土よりなる群から選択される薬品、
(b) 前記粘土の重量に基づいて約0.5〜15重量%の、一種以上のホスホネート、
(c) アルミニウム、銅、マイカ、又は干渉性顔料、及びそれらの混合物よりなる群から選択される金属泊、並びに
(d) 水
を有することを特徴とするスプレー用金属粉塗料調合品。 - 前記粘土、ホスホネート、及び水がバッチ製造工程中にプレゲルとして添加されることを特徴とする請求項28に記載のスプレー用金属粉塗料調合品。
- 前記粘土、ホスホネート、及び水がプレゲル又は後修正用添加剤として添加されることを特徴とする請求項28に記載のスプレー用金属粉塗料調合品。
- さらにアルカリ膨潤性薬剤を有することを特徴とする請求項28に記載のスプレー用金属粉塗料調合品。
- 前記粘土と前記ホスホネート添加剤とが混合物として前記調合品に添加されることを特徴とする請求項28に記載のスプレー用金属粉塗料調合品。
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