JP7177938B2 - Ｐｖｃ又はｃｐｖｃを含む組成物 - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、全開示内容が明白に参照により本明細書に援用される２０１８年１２月１０日に出願された「COMPOSITIONS INCLUDING PVC OR CPVC」と題する米国仮特許出願第６２／７７７，２８０号の利益を、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で主張するものである。
本開示は、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）又は塩素化ポリ塩化ビニル（ＣＰＶＣ）を有機溶剤中に含む組成物に関する。特に、本開示は、低ＶＯＣ溶剤を含みＰＶＣ又はＣＰＶＣを含んだ溶剤セメント組成物及びコーティング組成物を含む組成物に関する。
ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）又はＣＰＶＣ（塩素化ポリ塩化ビニル）及び１又は複数の有機溶剤を含む有機溶剤系組成物は、ＰＶＣ若しくはＣＰＶＣから作られた物体を接合するために、又は物体をＰＶＣ若しくはＣＰＶＣでコーティングするために、長年にわたって使用されてきた。ＰＶＣ又はＣＰＶＣ製の物体を接合するための溶剤セメントとして用いられる場合、１又は複数の溶剤の蒸発速度を制御する補助とするために、溶剤セメントを適切な粘度とするために、及び／又は接合される面間のギャップを埋めるための材料を提供するために、ＰＶＣ又はＣＰＶＣ樹脂が組成物中に溶解される。使用時、１又は複数の有機溶剤は、接合されるべき物体のＰＶＣ又はＣＰＶＣ面の中に拡散し、ＰＶＣ又はＣＰＶＣポリマー鎖の動きの自由度を高め、面のＰＶＣ又はＣＰＶＣを軟化させ、部分的に溶解する。接合されるべき面が一緒になって圧力下に置かれるに従って、軟化されたプラスチックが流動し、各物体からポリマー鎖が拡散して混ざり合い、面間に強い凝集力を作り出す。１又は複数の溶剤が蒸発するに従って、分子の交絡は適切な場所に有効に固定され、元の物体のＰＶＣ又はＣＰＶＣに近い強さの結合を形成する。
物体をＰＶＣ又はＣＰＶＣの層でコーティングするためのコーティング材料として用いられる場合は、ＰＶＣ又はＣＰＶＣ樹脂の一部は組成物中に溶解され、一部は組成物中に懸濁される。１又は複数の有機溶剤が散逸するに従って、樹脂は、物体上にＰＶＣ又はＣＰＶＣのコーティングを形成する。
そのようなＰＶＣ又はＣＰＶＣ組成物に典型的に用いられる有機溶剤としては、主として、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルプロピルケトン（ＭＰＫ）、又はシクロヘキサノンなどの１又は複数のケトンと組み合わせたテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）が挙げられる。ＴＨＦは、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）である。
ＶＯＣは、大気中に放出されると、太陽光の存在下、窒素酸化物との大気中での光化学反応に関与してオゾンを形成する有機化合物である。オゾンを吸入すると、特に喘息などの肺疾患を有する人の場合、様々な健康上の問題が引き起こされ得る。政府は、地表レベルでのオゾンの発生を制限するために、ＶＯＣを規制している。いくつかの管轄区域では、一部のＶＯＣは、光化学反応性が無視できる程度であることが特定されたために、政府の規制から免除されている。例えば、アセトンは、規制免除ＶＯＣである。
ＴＨＦは、規制免除ＶＯＣではない。ＴＨＦは、揮発性の高いＶＯＣであり、標準温度及び気圧で６６℃という低い沸点を有する。ＰＶＣ／ＣＰＶＣセメント及びコーティングの環境への影響を低減するために、揮発性のより低いＶＯＣを含むＰＶＣ／ＣＰＶＣセメント及びコーティングが求められている。
本開示は、ＰＶＣ又はＣＰＶＣ溶剤セメント、及びＰＶＣ又はＣＰＶＣコーティングを物体上に形成するための組成物を提供する。溶剤セメント及びコーティング組成物は、各々、カプロラクタム誘導溶剤と、ポリ塩化ビニル及び塩素化ポリ塩化ビニルの群より選択されるポリマーと、を含む。カプロラクタム誘導溶剤は、以下の一般式に従い：
Figure 0007177938000001
式中、Ｒは、１、２、若しくは４個の非置換炭素の直鎖状アルキル基、又は２若しくは３個の非置換炭素のアルコキシメチル基である。
その１つの形態では、本開示は、１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤とポリマーとを含む溶剤セメントを提供する。１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤は、以下の一般式に従い：
Figure 0007177938000002
式中、Ｒは、１、２、若しくは４個の非置換炭素の直鎖状アルキル基、又は２若しくは３個の非置換炭素のアルコキシメチル基である。ポリマーは、ポリ塩化ビニル及び塩素化ポリ塩化ビニルの群より選択される。ポリマーは、１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤と共に溶解した状態である。
ポリマーは、ポリ塩化ビニルから成っていてよい。ポリマーは、塩素化ポリ塩化ビニルから成っていてもよい。ポリマーは、溶剤セメントの１重量％～３０重量％であってよい。
１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤は、Ｎ－メチルカプロラクタム、Ｎ－エチルカプロラクタム、Ｎ－ブチルカプロラクタム、Ｎ－（メトキシメチル）カプロラクタム、及びＮ－（エトキシメチル）カプロラクタムの群より選択される少なくとも１つを含んでよい。１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤は、Ｎ－エチルカプロラクタムから成っていてよい。カプロラクタム誘導溶剤の濃度は、溶剤セメントの５重量％～９９重量％であってよい。
溶剤セメントは、１又は複数の共溶剤をさらに含んでもよい。共溶剤は、３～６個の炭素を有するケトンを含んでよい。ケトンは、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、及びシクロヘキサノンの群より選択される少なくとも１つを含んでよい。共溶剤は、極性の非プロトン性溶剤であってよい。カプロラクタム誘導溶剤の濃度は、溶剤セメントの５重量％～９４重量％であってよく、共溶剤の濃度は、溶剤セメントの５重量％～８５重量％であってよい。１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤は、Ｎ－エチルカプロラクタムから成っていてよく、１又は複数の共溶剤は、アセトン、メチルエチルケトン、及びシクロヘキサノンから成っていてよい。
その別の形態では、本開示は、溶剤セメントを製造する方法を提供する。方法は、ポリ塩化ビニル及び塩素化ポリ塩化ビニルから成る群より選択されるポリマーを提供すること；以下の一般式に従い：
Figure 0007177938000003
式中、Ｒは、１、２、若しくは４個の非置換炭素の直鎖状アルキル基、又は２若しくは３個の非置換炭素のアルコキシメチル基である、１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤を提供すること；並びにポリマーと１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤とを、ポリマーが１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤と共に溶解した状態となるまで混合して、溶剤セメントを製造すること、を含む。
方法は、ポリマー及び１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤と共に、１又は複数の共溶剤を混合することをさらに含んでよく、１又は複数の共溶剤は、３～６個の炭素を有するケトンを含む。ケトンは、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、及びシクロヘキサノンの群より選択される少なくとも１つを含んでよい。１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤は、Ｎ－エチルカプロラクタムから成っていてよく、１又は複数の共溶剤は、アセトン、メチルエチルケトン、及びシクロヘキサノンから成る。
本開示は、その別の形態では、物体上にポリマーコーティングを形成するための組成物を提供し、組成物は、ポリマーとカプロラクタム誘導溶剤とを含む。ポリマーは、ポリ塩化ビニル及び塩素化ポリ塩化ビニルの群より選択される。カプロラクタム誘導溶剤は、以下の一般式に従い：
Figure 0007177938000004
式中、Ｒは、１、２、若しくは４個の非置換炭素の直鎖状アルキル基、又は２若しくは３個の非置換炭素のアルコキシメチル基である。一部のポリマーは、カプロラクタム誘導溶剤中に懸濁される。
ポリマーは、ポリ塩化ビニルから成っていてよい。ポリマーは、塩素化ポリ塩化ビニルから成っていてもよい。ポリマーは、組成物の２５重量％～４５重量％であってよい。
カプロラクタム誘導溶剤は、Ｎ－メチルカプロラクタム、Ｎ－エチルカプロラクタム、及びＮ－ブチルカプロラクタムの群より選択される少なくとも１つを含んでよい。カプロラクタム誘導溶剤の濃度は、組成物の５５重量％～７５重量％であってよい。
組成物は、１又は複数の共溶剤をさらに含んでもよい。共溶剤は、３～６個の炭素を有するケトンを含んでよい。ケトンは、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、及びシクロヘキサノンの群より選択される少なくとも１つを含んでよい。共溶剤は、極性の非プロトン性溶剤であってよい。カプロラクタム誘導溶剤の濃度は、組成物の２０重量％～６５重量％であってよく、共溶剤の濃度は、組成物の１０重量％～５５重量％であってよい。
以下の記述を参照することにより、本発明の上述した特徴及び他の特徴、並びにそれらを実現する方法は、より明らかとなり、本発明自体も、より良く理解されるであろう。
図１は、本開示に従う、共溶剤を含んだポリ塩化ビニル溶剤セメントにおけるＰＶＣ濃度の関数としての粘度のグラフである。 図２は、本開示に従う、共溶剤を含まないポリ塩化ビニル溶剤セメントにおけるＰＶＣ濃度の関数としての粘度のグラフである。 図３は、本開示に従う、結合の７２時間後のＰＶＣ溶剤セメントにおける重ね合わせせん断強度の箱ひげ図である。 図４は、本開示に従う、結合の７２時間後のＣＰＶＣ溶剤セメントにおける重ね合わせせん断強度の箱ひげ図である。 図５は、本開示に従う、結合の７２時間後の、ヒュームドシリカを含んだＰＶＣ溶剤セメント及びＣＰＶＣ溶剤セメントにおける重ね合わせせん断強度の箱ひげ図である。 図６は、本開示に従う、結合の７２時間後の、Ａ６－３及び様々な濃度のシクロヘキサノンとアセトンとを含んだＰＶＣ溶剤セメント及びＣＰＶＣ溶剤セメントにおける重ね合わせせん断強度の箱ひげ図である。
本発明の実施形態の以下の記述を添付の図面と合わせて参照することにより、本発明の上述した特徴及び他の特徴、並びにそれらを実現する方法は、より明らかとなり、本発明自体も、より良く理解されるであろう。
本開示は、カプロラクタム誘導溶剤が、例えばＴＨＦの少なくとも一部など揮発性のより高い有機化合物の少なくとも一部を置き換える、ＰＶＣ又はＣＰＶＣ溶剤セメント、及びＰＶＣ又はＣＰＶＣのポリマーコーティングを形成するための組成物を提供する。ＴＨＦよりも沸点が非常に高いことにより、カプロラクタム誘導溶剤は、ＴＨＦよりも非常に低い揮発性を有することができ、一部はＶＯＣとして分類されない場合もある。カプロラクタム誘導溶剤は、驚くべきことに、ＰＶＣ及びＣＰＶＣなどの塩化ビニルポリマーを溶解するのに有効であることが見出された。
本開示は、ポリマーとカプロラクタム誘導溶剤とを含む溶剤セメント又はコーティング組成物を提供する。ポリマーは、ＰＶＣ及びＣＰＶＣの群より選択される。ポリマーは、ＰＶＣから成っていてよい。ポリマーは、ＣＰＶＣから成っていてよい。
Ｎ－メチルカプロラクタム、Ｎ－エチルカプロラクタム、Ｎ－ブチルカプロラクタム、Ｎ－（メトキシメチル）カプロラクタム、及び／又はＮ－（エトキシメチル）カプロラクタムを、ＴＨＦの一部又はすべての代わりに含むＰＶＣ及びＣＰＶＣ溶剤セメントが、広範囲にわたる粘度を提供可能であることが見出された。より低い粘度のＰＶＣ又はＣＰＶＣセメントは、接合部又は狭い空間へのより大きい流量性が必要とされる用途において有用であり得る。より高い粘度のＰＶＣ又はＣＰＶＣセメントは、コンポーネントが組み立てのために配置される間により低い流量性が所望される用途で、例えば接合部が縦方向の位置関係である用途で、有用であり得る。加えて、Ｎ－メチルカプロラクタム、Ｎ－エチルカプロラクタム、Ｎ－ブチルカプロラクタム、Ｎ－（メトキシメチル）カプロラクタム、及びＮ－（エトキシメチル）カプロラクタムは、ＴＨＦよりも高い沸点を有することから、ＶＯＣに関連する問題への寄与が低減されることになると思われる。例えば、Ｎ－エチルカプロラクタムを含むＰＶＣ又はＣＰＶＣセメントは、著しくＶＯＣを有し得るものであり、なぜなら、Ｎ－エチルカプロラクタムは、米国においてＶＯＣ規制除外溶剤であるからである。
また、Ｎ－メチルカプロラクタム、Ｎ－エチルカプロラクタム、Ｎ－ブチルカプロラクタム、Ｎ－（メトキシメチル）カプロラクタム、及び／又はＮ－（エトキシメチル）カプロラクタムを、ＴＨＦの一部又はすべての代わりに含むＰＶＣ及びＣＰＶＣ溶剤セメントでは、結合強度の構築の速度が低下することも見出された。このことは、より広い結合面積を有するより大きいコンポーネント同士を結合させる場合など、結合させるべきコンポーネントの組み立て及びコンポーネントの相対的な位置の調節のために、ＰＶＣ又はＣＰＶＣ溶剤セメントの適用後にさらなる時間があることが望ましい状況において有利であり得る。
カプロラクタム誘導溶剤は、以下の一般式に従ってよく：
式Ｉ
Figure 0007177938000005
式中、Ｒは、１、２、若しくは４個の非置換炭素の直鎖状アルキル基、又は２若しくは３個の非置換炭素のアルコキシメチル基である。式Ｉに示されるように、１、２、若しくは４個の非置換炭素の直鎖状アルキル基、又は２若しくは３個の非置換炭素のアルコキシメチル基は、窒素ヘテロ原子に結合している。例えば、Ｒがメチル基（－ＣＨ３）である場合、カプロラクタム誘導溶剤は、式ＩＩに従うＮ－メチルカプロラクタムである。
式ＩＩ：
Figure 0007177938000006
Ｒがエチル基（－ＣＨ２ＣＨ３）である場合、カプロラクタム誘導溶剤は、式ＩＩＩに従うＮ－エチルカプロラクタムである。
式ＩＩＩ：
Figure 0007177938000007
Ｒがブチル基（－ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３）である場合、カプロラクタム誘導溶剤は、式ＩＶに従うＮ－ブチルカプロラクタムである。
式ＩＶ：
Figure 0007177938000008
Ｒがメトキシメチル基（－ＣＨ２ＯＣＨ３）である場合、カプロラクタム誘導溶剤は、式Ｖに従うＮ－（メトキシメチル）カプロラクタムである。
式Ｖ：
Figure 0007177938000009
Ｒがエトキシメチル基（－ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ３）である場合、カプロラクタム誘導溶剤は、式ＶＩに従うＮ－（エトキシメチル）カプロラクタムである。
式ＶＩ：
Figure 0007177938000010
カプロラクタム誘導溶剤は、Ｎ－エチルカプロラクタム、Ｎ－ブチルカプロラクタム、Ｎ－（メトキシメチル）カプロラクタム、Ｎ－（エトキシメチル）カプロラクタム、又はこれらのいずれかの組み合わせを含んでよい。カプロラクタム誘導溶剤は、上記のカプロラクタム誘導溶剤のいずれか１つから成っていてもよい。
カプロラクタム誘導溶剤は、カプロラクタム誘導溶剤のいずれか２つを含んでいてもよい。例えば、カプロラクタム誘導溶剤は、Ｎ－メチルカプロラクタム及びＮ－エチルカプロラクタムを含んでよい。別の選択肢として、カプロラクタム誘導溶剤は、Ｎ－メチルカプロラクタム及びＮ－ブチルカプロラクタムを含んでよい。別の選択肢として、カプロラクタム誘導溶剤は、Ｎ－エチルカプロラクタム及びＮ－ブチルカプロラクタムを含んでよい。カプロラクタム誘導溶剤は、Ｎ－メチルカプロラクタム及びＮ－エチルカプロラクタムから成っていてもよい。カプロラクタム誘導溶剤は、Ｎ－メチルカプロラクタム及びＮ－ブチルカプロラクタムから成っていてもよい。カプロラクタム誘導溶剤は、Ｎ－エチルカプロラクタム及びＮ－ブチルカプロラクタムから成っていてもよい。
カプロラクタム誘導溶剤がカプロラクタム誘導溶剤のうちのいずれか２つを含む溶剤セメントにおいて、カプロラクタム誘導溶剤の各々は、溶剤セメントの総重量の少なくは２重量パーセント（重量％）、３重量％、４重量％、５重量％、６重量％、８重量％、１０重量％、１５重量％、２０重量％、２５重量％、３０重量％、３３重量％、３５重量％、４０重量％、４５重量％、若しくは４９重量％、又は多くは５１重量％、５５重量％、６０重量％、６５重量％、６７重量％、７０重量％、７５重量％、８０重量％、８５重量％、９０重量％、９２重量％、９３重量％、９４重量％、９５重量％、９６重量％、若しくは９７重量％であってよく、又は例えば２重量％～９７重量％、３重量％～９６重量％、５重量％～９５重量％、６重量％～９４重量％、８重量％～９２重量％、１０重量％～９０重量％、１５重量％～８５重量％、２０重量％～８０重量％、２５重量％～７５重量％、３０重量％～７０重量％、３３重量％～６７重量％、３５重量％～６５重量％、４０重量％～６０、４５重量％～５５重量％、重量％、若しくは４９重量％～５１重量％などの上記の値のいずれか２つの間で定められるいずれかの範囲内であってもよい。
溶剤セメント又はコーティング組成物は、カプロラクタム誘導溶剤のうちの３つを含んでいてもよい。溶剤セメント又はコーティング組成物において、カプロラクタム誘導溶剤は、Ｎ－メチルカプロラクタム、Ｎ－エチルカプロラクタム、及びＮ－ブチルカプロラクタムを含んでよい。溶剤セメント又はコーティング組成物において、カプロラクタム誘導溶剤は、Ｎ－メチルカプロラクタム、Ｎ－エチルカプロラクタム、及びＮ－ブチルカプロラクタムから成っていてもよい。
カプロラクタム誘導溶剤がカプロラクタム誘導溶剤のうちの３つを含む溶剤セメント又はコーティング組成物において、カプロラクタム誘導溶剤の各々は、溶剤セメントの総重量の少なくは２重量％、３重量％、４重量％、５重量％、６重量％、８重量％、１０重量％、１５重量％、２０重量％、２５重量％、３０重量％、３３重量％、３５重量％、４０重量％、４５重量％、若しくは４９重量％、又は多くは５０重量％、５５重量％、６０重量％、６５重量％、６７重量％、７０重量％、７５重量％、８０重量％、８４重量％、８８重量％、９０重量％、９３重量％、若しくは９５重量％であってよく、又は例えば２重量％～９５重量％、３重量％～９３重量％、５重量％～９０重量％、６重量％～８８重量％、８重量％～８４重量％、１０重量％～８０重量％、１５重量％～７０重量％、２０重量％～６０重量％、若しくは２５重量％～５０重量％などの上記の値のいずれか２つの間で定められるいずれかの範囲内であってもよい。
溶剤セメント又はコーティング組成物は、１又は複数の共溶剤をさらに含んでもよい。共溶剤は、極性の非プロトン性溶剤であってよい。共溶剤は、３～６個の炭素を有するケトンを含んでよい。共溶剤は、３～６個の炭素を有するケトンから成っていてもよい。ケトンは、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、シクロヘキサノン、又はこれらのいずれかの組み合わせを含んでよい。ケトンは、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、シクロヘキサノン、又はこれらのいずれかの組み合わせから成っていてもよい。ケトンは、アセトン、メチルエチルケトン、及びシクロヘキサノンから成っていてもよい。
本開示に従う溶剤セメント中のポリマーは、カプロラクタム誘導溶剤と共に溶解した状態である、又はカプロラクタム誘導溶剤中に溶解されている。ポリマーは、溶剤セメントの総重量の、少なくは１重量％、２重量％、４重量％、６重量％、８重量％、１０重量％、若しくは１２重量％、又は多くは１４重量％、１５重量％、１６重量％、１８重量％、２０重量％、２２重量％、２６重量％、若しくは３０重量％であってよく、又は例えば１重量％～３０重量％、２重量％～２６重量％、４重量％～２２重量％、６重量％～２０重量％、８重量％～１８重量％、１０重量％～１５重量％、若しくは１２重量％～１４重量％などの上記の値のいずれか２つの間で定められるいずれかの範囲内であってもよい。
本開示に従う溶剤セメントにおいて、カプロラクタム誘導溶剤は、溶剤セメントの総重量の、少なくは７０重量％、７４重量％、７８重量％、８０重量％、８２重量％、８４重量％、若しくは８６重量％、又は多くは８８重量％、９０重量％、９２重量％、９４重量％、９６重量％、９８重量％、若しくは９９重量％であってよく、又は例えば７０重量％～９９重量％、７４重量％～９８重量％、７８重量％～９６重量％、８０重量％～９４重量％、８２重量％～９２重量％、８４重量％～９０重量％、若しくは８６重量％～８８重量％などの上記の値のいずれか２つの間で定められるいずれかの範囲内であってもよい。
１又は複数の共溶剤をさらに含む本開示に従う溶剤セメントにおいて、カプロラクタム誘導溶剤は、溶剤セメントの総重量の、少なくは５重量％、８重量％、１０重量％、１５重量％、２０重量％、２５重量％、３５重量％、４０重量％、４５重量％、若しくは５０重量％、又は多くは５５重量％、６０重量％、若しくは６５重量％、７０重量％、７５重量％、８０重量％、８４重量％、８８重量％、９１重量％、若しくは９４重量％であってよく、又は例えば５重量％～９４重量％、８重量％～９１重量％、１５重量％～８８重量％、２０重量％～７０重量％、５重量％～１５重量％、１０重量％～２０重量％、１０重量％～１５重量％、３５重量％～９４重量％、４０重量％～９１重量％、４５重量％～８８重量％、５０重量％～８４重量％、５５重量％～８０重量％、６０重量％～４５重量％、若しくは６５重量％～７０重量％などの上記の値のいずれか２つの間で定められるいずれかの範囲内であってもよい。
１又は複数の共溶剤をさらに含む本開示に従う溶剤セメントにおいて、共溶剤は、溶剤セメントの総重量の、少なくは５重量％、６重量％、８重量％、１０重量％、１２重量％、１４重量％、若しくは１６重量％、１８重量％、２０重量％、２３重量％、２６重量％、２９重量％、又は多くは３２重量％、３５重量％、４０重量％、４５重量％、５０重量％、５５重量％、６０重量％、６５重量％ ７０重量％、７５重量％、８０重量％、若しくは８５重量％であってよく、又は例えば５重量％～８５重量％、６重量％～８０重量％、８重量％～７５重量％、１０重量％～７０重量％、１２重量％～６５重量％、１４重量％～６０重量％、５重量％～３５重量％、６重量％～３２重量％、８重量％～２９重量％、１０重量％～２６重量％、１２重量％～２３重量％、１４重量％～２０重量％、１６重量％～１８重量％、５０重量％～８０重量％、５５重量％～７５重量％、７０重量％～８０重量％、若しくは７５重量％～８０重量％などの上記の値のいずれか２つの間で定められるいずれかの範囲内であってもよい。
本開示に従うコーティング組成物中のポリマーの一部は、カプロラクタム誘導溶剤中に懸濁され、残りはカプロラクタム誘導溶剤と共に溶解した状態であってもよい。ポリマーは、コーティング組成物の総重量の、少なくは２５重量％、２６重量％、２７重量％、２８重量％、２９重量％、３０重量％、若しくは３１重量％、又は多くは３２重量％、３４重量％、３６重量％、３８重量％、４０重量％、４２重量％、若しくは４５重量％であってよく、又は例えば２５重量％～４５重量％、２６重量％～４２重量％、２７重量％～４０重量％、２８重量％～３８重量％、２９重量％～３６重量％、３０重量％～３４重量％、若しくは３１重量％～３２重量％などの上記の値のいずれか２つの間で定められるいずれかの範囲内であってもよい。
本開示に従うコーティング組成物において、カプロラクタム誘導溶剤は、コーティング組成物の総重量の、少なくは５５重量％、５６重量％、５７重量％、５８重量％、５９重量％、６０重量％、若しくは６１重量％、又は多くは６２重量％、６４重量％、６６重量％、６８重量％、７０重量％、７２重量％、若しくは７５重量％であってよく、又は例えば５５重量％～７５重量％、５６重量％～７２重量％、５７重量％～７０重量％、５８重量％～６８重量％、５９重量％～６６重量％、６０重量％～６４重量％、若しくは６１重量％～６２重量％などの上記の値のいずれか２つの間で定められるいずれかの範囲内であってもよい。
１又は複数の共溶剤をさらに含む本開示に従うコーティング組成物において、カプロラクタム誘導溶剤は、コーティング組成物の総重量の、少なくは２０重量％、２３重量％、２６重量％、２９重量％、３２重量％、３５重量％、若しくは３８重量％、又は多くは４１重量％、４４重量％、４８重量％、５２重量％、５６重量％、６０重量％、若しくは６５重量％であってよく、又は例えば２０重量％～６５重量％、２３重量％～６０重量％、２６重量％～５６重量％、２９重量％～５２重量％、３２重量％～４８重量％、３５重量％～４４重量％、若しくは３８重量％～４１重量％などの上記の値のいずれか２つの間で定められるいずれかの範囲内であってもよい。
１又は複数の共溶剤をさらに含む本開示に従うコーティング組成物において、共溶剤は、コーティング組成物の総重量の、少なくは１０重量％、１３重量％、１６重量％、１９重量％、２２重量％、２５重量％、若しくは２８重量％、又は多くは３１重量％、３４重量％、３８重量％、４２重量％、４６重量％、５０重量％、若しくは５５重量％であってよく、又は例えば１０重量％～５５重量％、１３重量％～５０重量％、１６重量％～４６重量％、１９重量％～４２重量％、２２重量％～３８重量％、２５重量％～３４重量％、若しくは２８重量％～３１重量％などの上記の値のいずれか２つの間で定められるいずれかの範囲内であってもよい。
本明細書で用いられる場合、「上記の値のいずれか２つの間で定められるいずれかの範囲内」の句は、文字通り、値が列挙の低い値の方にあるか、又は列挙の高い値の方にあるかに関わらず、その句の前に列挙された値のいずれか２つからのいずれの範囲が選択されてもよいことを意味する。例えば、値の対は、低い方の値２つ、高い方の値２つ、又は低い方の値及び高い方の値、から選択されてよい。
本発明を、例示的な設計に関連して記載してきたが、本発明は、本開示の趣旨及び範囲内で、さらに改変されてもよい。さらに、本出願は、本発明が属する技術分野における公知の又は慣習的な実践の範囲内に含まれるような本開示からの逸脱も包含することを意図している。
実施例
例１－共溶剤を含むポリ塩化ビニル溶剤セメントの粘度比較
この例では、様々な溶剤及び共溶剤で製造したＰＶＣ溶剤セメントの粘度比較を示す。１．５ｇのシクロヘキサノン、１．５ｇのアセトン、及び１．８ｇのメチルエチルケトンの量での共溶剤と、４．２ｇの比較するべき５つの溶剤：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ－メチルカプロラクタム（Ａ６－２）、Ｎ－エチルカプロラクタム（Ａ６－３）、及びＮ－ブチルカプロラクタム（Ａ６－５）、のうちの１つとを含む溶剤混合物に、１ｇのＰＶＣ樹脂を添加することによって、５つのＰＶＣ溶剤溶液を調製した。ＰＶＣ樹脂は、Ｒｏｎａｌｄ Ｍａｒｋ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｈｉｌｌｓｉｄｅ，ＮＪからのＲＭＡ ５７であった。ＰＶＣ樹脂は、固有粘度が０．６７（ＡＳＴＭ Ｄ１２４３－７９に従う）である易流動性粉末であった。
５つのＰＶＣ／溶剤混合物の各々を、すべてのＰＶＣ樹脂が溶解したと思われるまでチューブローラー上で混合し、各々が１０．０重量％のＰＶＣを含む５つのＰＶＣ溶液を調製した。１０．０重量％の各ＰＶＣ溶液の粘度を、およそ２５℃でブルックフィールド粘度計ＤＶ－１１＋を用い、少量サンプルアダプター及びスピンドル１８を用いて測定した。
１０．０重量％の各ＰＶＣ溶液の粘度を測定した後、追加のＰＶＣ樹脂を各々に添加し、すべての追加ＰＶＣ樹脂が溶解したと思われるまでチューブローラー上で混合して、各々が１２．０重量％のＰＶＣを含む５つのＰＶＣ溶液を調製した。１２．０重量％の各ＰＶＣ溶液の粘度を、１０．０重量％のＰＶＣ溶液の場合と同様にして測定した。５つのＰＶＣ溶液にＰＶＣ樹脂を添加し、混合し、粘度を測定するというプロセスを繰り返して、１３．０重量％、１４．０重量％、及び１５．０重量％のＰＶＣを有するＰＶＣ溶液に対する粘度測定値を得た。しかし、Ａ６－３又はＡ６－５を含む１５．０重量％のＰＶＣ溶液は、より低いＰＶＣ濃度の粘度に基づいて、粘度が高くなり過ぎて実用的ではないと予測されることから、作製しなかった。
５つの溶剤の各々に対する結果を図１に示す。図１に示されるように、Ａ６－２、Ａ６－３、及びＡ６－５を含むＰＶＣ溶液は、広範囲の粘度を提供することができる。より低い粘度のＰＶＣ溶液は、接合部又は狭い空間へのより大きい流量性が必要とされる用途でのＰＶＣ溶剤セメントとして有用であり得る。より高い粘度のＰＶＣ溶液は、コンポーネントが組み立てのために配置される間により低い流量性が所望される用途での、例えば接合部が縦方向の位置関係である用途でのＰＶＣ溶剤として有用であり得る。加えて、Ａ６－２、Ａ６－３、及びＡ６－５は、ＴＨＦ又はＮＭＰよりも高い沸点を有することから、ＶＯＣに関連する問題への寄与が低減されることになると思われる。
例２－共溶剤を含まないポリ塩化ビニル溶剤セメントの粘度比較
この例では、様々な溶剤で製造したＰＶＣ溶剤セメントの粘度比較を示す。９．５ｇの比較するべき５つの溶剤：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ－メチルカプロラクタム（Ａ６－２）、Ｎ－エチルカプロラクタム（Ａ６－３）、及びＮ－ブチルカプロラクタム（Ａ６－５）、のうちの１つに、０．５ｇのＰＶＣ樹脂を添加することによって、５つのＰＶＣ溶剤溶液を調製した。ＰＶＣ樹脂は、Ｒｏｎａｌｄ Ｍａｒｋ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｈｉｌｌｓｉｄｅ，ＮＪからのＲＭＡ ５７であった。ＰＶＣ樹脂は、固有粘度が０．６７（ＡＳＴＭ Ｄ１２４３－７９に従う）である易流動性粉末であった。
５つのＰＶＣ／溶剤混合物の各々を、すべてのＰＶＣ樹脂が溶解したと思われるまでチューブローラー上で混合し、各々が５．０重量％のＰＶＣを含む５つのＰＶＣ溶液を調製した。５．０重量％の各ＰＶＣ溶液の粘度を、およそ２５℃でブルックフィールド粘度計ＤＶ－１１＋を用い、少量サンプルアダプター及びスピンドル１８を用いて測定した。
５．０重量％の各ＰＶＣ溶液の粘度を測定した後、追加のＰＶＣ樹脂を各々に添加し、すべての追加ＰＶＣ樹脂が溶解したと思われるまでチューブローラー上で混合して、各々が１０．０重量％のＰＶＣを含む５つのＰＶＣ溶液を調製した。１２．０重量％の各ＰＶＣ溶液の粘度を、５．０重量％のＰＶＣ溶液の場合と同様にして測定した。５つのＰＶＣ溶液にＰＶＣ樹脂を添加し、混合し、粘度を測定するというプロセスをさらに３回繰り返して、１２．０重量％、１３．０重量％、及び１４．０重量％のＰＶＣを有するＰＶＣ溶液に対する粘度測定値を得た。しかし、Ａ６－２、Ａ６－３、又はＡ６－５を含む１４．０重量％のＰＶＣ溶液、並びにＡ６－５を含む１２．０重量％のＰＶＣ溶液は、より低いＰＶＣ濃度の粘度に基づいて、粘度が高くなり過ぎて実用的ではないと予測されることから、作製しなかった。
５つの溶剤の各々に対する結果を図２に示す。図２に示されるように、Ａ６－２、Ａ６－３、及びＡ６－５を含むＰＶＣ溶液は、広範囲の粘度を提供することができる。例１の溶液の場合と同様に、より低い粘度のＰＶＣ溶液は、接合部又は狭い空間へのより大きい流量性が必要とされる用途でのＰＶＣ溶剤セメントとして有用であり得る。より高い粘度のＰＶＣ溶液は、コンポーネントが組み立てのために配置される間により低い流量性が所望される用途での、例えば接合部が縦方向の位置関係である用途でのＰＶＣ溶剤として有用であり得る。加えて、Ａ６－２、Ａ６－３、及びＡ６－５は、ＴＨＦ又はＮＭＰよりも高い沸点を有することから、ＶＯＣに関連する問題への寄与が低減されることになると思われる。
例３－共溶剤を含むポリ塩化ビニル溶剤セメントの重ね合わせせん断強度の比較
この例では、様々な溶剤及び共溶剤で製造したＰＶＣ溶剤セメントの重ね合わせせん断強度の比較を示す。１．５ｇのシクロヘキサノン、１．５ｇのアセトン、及び１．８ｇのメチルエチルケトンの量での共溶剤と、４．０ｇの比較するべき５つの溶剤：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ－メチルカプロラクタム（Ａ６－２）、Ｎ－エチルカプロラクタム（Ａ６－３）、及びＮ－ブチルカプロラクタム（Ａ６－５）、のうちの１つとを含む溶剤混合物に、１．２ｇのＰＶＣ樹脂を添加することによって、５つのＰＶＣ溶剤溶液を調製した。ＰＶＣ樹脂は、Ｒｏｎａｌｄ Ｍａｒｋ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｈｉｌｌｓｉｄｅ，ＮＪからのＲＭＡ ５７であった。ＰＶＣ樹脂は、固有粘度が０．６７（ＡＳＴＭ Ｄ１２４３－７９に従う）である易流動性粉末であった。５つのＰＶＣ／溶剤混合物の各々を、すべてのＰＶＣ樹脂が溶解したと思われるまでチューブローラー上で混合し、各々が１２．０重量％のＰＶＣを含む５つのＰＶＣ溶液を調製した。各ＰＶＣ溶液の粘度を、およそ２５℃でブルックフィールド粘度計ＤＶ－１１＋を用い、少量サンプルアダプター及びスピンドル１８を用いて測定した。結果を以下の表１に示す。０
Figure 0007177938000011
ＡＳＴＭ Ｄ２５６４に従って重ね合わせせん断試験サンプルを調製したが、但し、ＡＳＴＭ Ｄ３１６３－０１に従って重ね合わせせん断強度を測定するために用いたＩｎｓｔｒｏｎ（登録商標）万能材料試験システムの利用可能な設備に合わせるために、ＰＶＣシートは薄くした。重ね合わせせん断試験サンプルの各々は、１インチ×３インチ片にカットした１／１６インチ厚のグレーＰＶＣシートから調製した。ＰＶＣ溶剤セメントのうちの１つを１インチ×１インチの面に適用して、２枚のＰＶＣシートを一緒に結合した。結合したＰＶＣシートを、互いに手で軽く押し付けた後、２ｋｇ荷重で３分間にわたって互いに押し付けた。これを、各ＰＶＣ溶液に対して複数回繰り返して、５つのＰＶＣ溶液の各々に対して複数の試験サンプルを調製した。
重ね合わせせん断強度を、各ＰＶＣ溶液からの試験サンプルのいくつかに対しては結合の２時間後に、各ＰＶＣ溶液からの他の試験サンプルに対しては結合の１６時間後に測定した。ＰＶＣ溶剤と結合後の時間との各組み合わせについて、４～１０個のサンプルの測定を行った。サンプルの測定は、Ｉｎｓｔｒｏｎ（登録商標）万能材料試験システム上、０．１インチ／分の試験速度、５ｋＮの荷重セル、及び２インチのゲージ長さで行った。結果を以下の表２に示す。
Figure 0007177938000012
表２に示されるように、Ａ６－２、Ａ６－３、又はＡ６－５を含むＰＶＣ溶剤セメントの方が、結合強度の構築はゆっくりであった。このことは、より広い結合面積を有するより大きいコンポーネント同士を結合させる場合など、結合させるべきコンポーネントの組み立て及びコンポーネントの相対的な位置の調節のために、ＰＶＣ溶剤セメントの適用後にさらなる時間があることが望ましい場合のある状況において有利であり得る。
例４－共溶剤を含む塩素化ポリ塩化ビニル溶剤セメントの重ね合わせせん断強度の比較
この例では、様々な溶剤及び共溶剤で製造したＣＰＶＣ溶剤セメントの重ね合わせせん断強度の比較を示す。１．５ｇのシクロヘキサノン、１．５ｇのアセトン、及び１．８ｇのメチルエチルケトンの量での共溶剤と、４．０ｇの比較するべき５つの溶剤：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ－メチルカプロラクタム（Ａ６－２）、Ｎ－エチルカプロラクタム（Ａ６－３）、及びＮ－ブチルカプロラクタム（Ａ６－５）、のうちの１つとを含む溶剤混合物に、１．４ｇのＣＰＶＣ樹脂を添加することによって、５つのＣＰＶＣ溶剤溶液を調製した。ＣＰＶＣ樹脂は、ＶＩＡ－ＯＬＥ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．Ｌｔｄ．からのＪ－７００であった。ＣＰＶＣ樹脂は、６７．３％の塩素含有率である白色粉末であった。５つのＣＰＶＣ／溶剤混合物の各々を、すべてのＣＰＶＣ樹脂が溶解したと思われるまでチューブローラー上で混合し、各々が１４．０重量％のＣＰＶＣを含む５つのＣＰＶＣ溶液を調製した。各ＣＰＶＣ溶液の粘度を、およそ２５℃でブルックフィールド粘度計ＤＶ－１１＋を用い、少量サンプルアダプター及びスピンドル１８を用いて測定した。結果を以下の表３に示す。
Figure 0007177938000013
重ね合わせせん断試験サンプルを例３で上述したようにして調製して、５つのＣＰＶＣ溶液の各々に対する複数の試験サンプルを調製した。重ね合わせせん断強度を、各ＣＰＶＣ溶液からの試験サンプルのいくつかに対しては結合の２時間後に、各ＣＰＶＣ溶液からの他の試験サンプルに対しては結合の１９時間後に測定した。ＣＰＶＣ溶剤と結合後の時間との各組み合わせについて、３～５個のサンプルの測定を行った。サンプルは、例３で上述したようにしてＩｎｓｔｒｏｎ（登録商標）万能材料試験システム上で測定した。結果を以下の表４に示す。
Figure 0007177938000014
表４に示されるように、Ａ６－２、Ａ６－３、又はＡ６－５を含むＣＰＶＣ溶剤セメントの方が、結合強度の構築はゆっくりであった。上記で記載したように、このことは、より広い結合面積を有するより大きいコンポーネント同士を結合させる場合など、結合させるべきコンポーネントの組み立て及びコンポーネントの相対的な位置の調節のために、ＣＰＶＣ溶剤セメントの適用後にさらなる時間があることが望ましい場合のある状況において有利であり得る。
例５－共溶剤を含むポリ塩化ビニル溶剤セメントの性能比較
この例では、様々な濃度の溶剤及び共溶剤で製造したＰＶＣ溶剤セメントの相対的な性能を示す。上記の例３で評価した５つの溶剤に加えて、Ｎ－（メトキシメチル）カプロラクタム（Ａ６－１３）及びＮ－（エトキシメチル）カプロラクタム（Ａ６－１４）についても評価した。ＰＶＣ樹脂は、Ｒｏｎａｌｄ Ｍａｒｋ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ，Ｉｎｃ．，Ｈｉｌｌｓｉｄｅ，ＮＪからのＲＭＡ ５７であった。ＰＶＣ樹脂は、固有粘度が０．６７（ＡＳＴＭ Ｄ１２４３－７９に従う）である易流動性粉末であった。ＰＶＣ溶剤セメントを、溶剤又は溶剤混合物に１２．０重量％のＰＶＣ樹脂を添加し、すべてのＰＶＣ樹脂が溶解したと思われるまでチューブローラー上で混合することによって製造し、以下の表５に示す１６種類のＰＶＣ溶剤セメントを製造した。表５にはさらに、比較のために評価した２種類の市販ＰＶＣ溶剤セメントも含まれており、市販品－１及び市販品－２と称する。市販品－１は、Ｏａｔｅｙ（登録商標）低ＶＯＣ汎用溶剤セメントである。市販品－２は、Ｃａｒｌｏｎ（登録商標）低ＶＯＣグレーＰＶＣ溶剤セメントである。
各ＰＶＣ溶剤セメントの粘度を、およそ２５℃±０．２℃でブルックフィールド粘度計ＤＶ－１１＋を用い、少量サンプルアダプター及びスピンドル１８を用いて測定した。溶剤セメントの一部の揮発性有機物含有率（ＶＯＣ）を、式１に従って特定した：
式１
ＶＯＣ（ｇ／Ｌ）＝［１００－（ポリマー重量％）－（アセトン重量％）－（Ａ６－３重量％）－（シリカ重量％）］×（溶液密度（ｇ／ｍＬ）×１０
アセトンの重量パーセントを差し引いたのは、それがＶＯＣ規制免除溶剤だからである。Ａ６－３の重量パーセントを差し引いたのは、それがＶＯＣ規制除外溶剤だからである。ポリマー及びシリカ（例７を参照）の重量パーセントは、非揮発性含有物であることから差し引いた。粘度及びＶＯＣの結果を表５に示す。
表５に示されるように、すべての溶剤セメントは、妥当な粘度を有していた。妥当な粘度とは、通常溶剤セメントの場合の約９０ｃＰから高粘度溶剤セメント（heavy bodied solvent cement）の場合の約１６００ｃＰまでである。予想されるように、Ａ６－３の添加又はアセトンの濃度の上昇は、ＶＯＣを大きく低下させる。
Figure 0007177938000015
表５に示すＰＶＣ溶剤セメントを用いてＡＳＴＭ Ｄ２５６４に従って重ね合わせせん断試験サンプルを調製したが、但し、ＡＳＴＭ Ｄ３１６３－０１に従って重ね合わせせん断強度を測定するために用いたＩｎｓｔｒｏｎ（登録商標）万能材料試験システムの利用可能な設備に合わせるために、ＰＶＣシートは薄くした。重ね合わせせん断試験サンプルの各々は、１インチ×２インチ片にカットした１／４インチ厚の白色ＰＶＣシートから調製した。ＰＶＣ溶剤セメントのうちの１つを１インチ×１インチの面に適用して、２枚のＰＶＣシートを一緒に結合した。結合したＰＶＣシートを、互いに手で軽く押し付けた後、２ｋｇ荷重で３分間にわたって互いに押し付けた。これを、各ＰＶＣ溶剤セメントに対して複数回繰り返して、ＰＶＣ溶剤セメントの各々に対して２１個の試験サンプルを調製した。
重ね合わせせん断強度を、各ＰＶＣ溶剤セメントにおける７つの試験サンプルに対しては結合の２時間後に、各ＰＶＣ溶剤セメントにおける７つの試験サンプルに対しては結合の１６時間後に、そして各ＰＶＣ溶剤セメントにおける７つの試験サンプルに対しては結合の７２時間後に測定した。測定した７つの試験サンプルの各セットについて、最も高い測定値と最も低い測定値は廃棄し、残りの５つの測定値の数値平均を、対応するＰＶＣ溶剤セメントに対する重ね合わせせん断強度として報告した。試験サンプルの測定は、Ｉｎｓｔｒｏｎ（登録商標）万能材料試験システム上、０．１インチ／分の試験速度、５ｋＮの荷重セル、及び２インチのゲージ長さで行った。各ＰＶＣ溶剤セメントに対する結果を以下の表６に示す。
Figure 0007177938000016
重ね合わせせん断強度は、２時間後及び１６時間後のＰＶＣ溶剤セメントのすべてにおいて同等であった。しかし、図３に示されるように、７２時間後では明確な相違が観察された。具体的には、ＰＶＣ溶剤セメント８～１１の配合から調製した試験サンプルの重ね合わせせん断強度は、ＴＨＦ、ＮＭＰ、及び２つの市販ＰＶＣセメントで調製したサンプルの場合と同等である。
例６－共溶剤を含む塩素化ポリ塩化ビニル溶剤セメントの性能比較
この例では、様々な濃度の溶剤及び共溶剤で製造したＣＰＶＣ溶剤セメントの相対的な性能を示す。上記の例４で評価した５つの溶剤に加えて、Ｎ－（メトキシメチル）カプロラクタム（Ａ６－１３）及びＮ－（エトキシメチル）カプロラクタム（Ａ６－１４）についても評価した。ＣＰＶＣ樹脂は、ＶＩＡ－ＯＬＥ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．Ｌｔｄ．からのＪ－７００であった。ＣＰＶＣ樹脂は、６７．３％の塩素含有率である白色粉末であった。ＣＰＶＣ溶剤セメントを、溶剤混合物に１４．０重量％のＣＰＶＣ樹脂を添加し、すべてのＣＰＶＣ樹脂が溶解したと思われるまでチューブローラー上で混合することによって製造し、以下の表７に示す７種類のＣＰＶＣ溶剤セメントを製造した。
各ＣＰＶＣ溶剤セメントの粘度を、例５で上述したようにして測定した。各ＣＰＶＣ溶剤セメントに対する揮発性有機物含有率（ＶＯＣ）を、例５で上述したようにして特定した。粘度及びＶＯＣの結果を表７に示す。表７に示されるように、すべての溶剤セメントは、妥当な粘度を有していた。予想されるように、Ａ６－３の添加又はアセトンの濃度の上昇は、ＶＯＣを大きく低下させる。
Figure 0007177938000017
例５で上述したようにして重ね合わせせん断試験サンプルを調製し、試験した。各ＣＰＶＣ溶剤セメントに対する結果を以下の表８に示す。比較のために、市販品－１及び市販品－２の溶剤セメントを含める。
Figure 0007177938000018
例５のＰＶＣ溶剤セメントで観察されたように、重ね合わせせん断強度は、２時間後及び１６時間後のＣＰＶＣ溶剤セメントのすべてにおいて同等であった。しかし、図４に示されるように、７２時間後では明確な相違が観察された。具体的には、ＰＶＣ溶剤セメント３１及び３２の配合から調製した試験サンプルの重ね合わせせん断強度は、ＴＨＦ、ＮＭＰ、及び２つの市販ＰＶＣセメントで調製したサンプルの場合と同等である。
例７－共溶剤及びヒュームドシリカを含むポリ塩化ビニル溶剤セメント及び塩素化ポリ塩化ビニル溶剤セメントの性能比較
この例では、ＴＨＦ又はＡ６－３を用いて製造し、ヒュームドシリカを含むＰＶＣ溶剤セメント及びＣＰＶＣ溶剤セメントの相対的な性能を示す。シリカは、溶剤セメントの粘度範囲を調節するために添加されてよいチクソトロピー剤である。ＰＶＣ溶剤セメントを、例５に関して上述したように、ＴＨＦ又はＡ６－３を含む混合物に１２．０重量％のＰＶＣ樹脂及び１重量％のヒュームドシリカを添加することによって製造した。ＣＰＶＣ溶剤セメントを、例６に関して上述したように、ＴＨＦ又はＡ６－３を含む溶剤混合物に１４．０重量％のＣＰＶＣ樹脂及び１重量％のヒュームドシリカを添加することによって製造した。以下の表９に示されるように、合計で４種類の溶剤セメントを製造した。
各ＰＶＣ及びＣＰＶＣ溶剤セメントの粘度を、例５で上述したようにして測定した。各ＰＶＣ及びＣＰＶＣ溶剤セメントに対する揮発性有機物含有率（ＶＯＣ）を、例５で上述したようにして特定した。粘度及びＶＯＣの結果を表９に示す。表９に示されるように、Ａ６－３を含むＣＰＶＣ溶剤セメント以外のすべての溶剤セメントは、妥当な粘度を有していた。予想されるように、ＴＨＦに代わるＡ６－３の使用又はアセトンの濃度の上昇は、ＶＯＣを大きく低下させる。
Figure 0007177938000019
例５で上述したようにして重ね合わせせん断試験サンプルを調製し、試験した。各ＰＶＣ及びＣＰＶＣ溶剤セメントに対する結果を以下の表１０に示す。
Figure 0007177938000020
重ね合わせせん断強度は、２時間後及び１６時間後のＰＶＣ及びＣＰＶＣ溶剤セメントのすべてにおいて同等であった。重ね合わせせん断強度はまた、図５に示されるように、７２時間後のＰＶＣ及びＣＰＶＣ溶剤セメントのすべてにおいても同等であった。理論に束縛されるものではないが、ヒュームドシリカの添加によるＡ６－３溶剤セメントの強度の上昇は、溶剤の蒸発速度を低下させ得る溶剤セメントの粘度上昇に起因し得るものと考えられる。溶剤の蒸発速度が低下することで、溶剤セメントのＰＶＣシートへの浸透を高めるための充分な時間を得ることができ、その結果、結合がより強くなる。ＰＶＣ溶剤セメントと比較してＣＰＶＣ溶剤セメントの方が結合が強いことは、ＣＰＶＣ溶剤セメント中のポリマーの濃度がより高いことに起因し得る。
例８－様々な濃度の共溶剤を含むポリ塩化ビニル溶剤セメント及び塩素化ポリ塩化ビニル溶剤セメントの性能比較
この例では、Ａ６－３、並びに様々な濃度のシクロヘキサノン及びアセトンを含むＰＶＣ溶剤セメント及びＣＰＶＣ溶剤セメントの相対的な性能を示す。ＰＶＣ溶剤セメントを、例５に関して上述したように、ＴＨＦ又はＡ６－３を含む溶剤混合物に１２．０重量％のＰＶＣ樹脂を添加することによって製造した。ＣＰＶＣ溶剤セメントを、例６に関して上述したように、ＴＨＦ又はＡ６－３を含む溶剤混合物に１４．０重量％のＣＰＶＣ樹脂を添加することによって製造した。以下の表１１に示されるように、合計で４種類の溶剤セメントを製造した。例５及び６からの溶剤セメント１１及び２４を、それぞれ比較のために含める。
各ＰＶＣ及びＣＰＶＣ溶剤セメントの粘度を、例５で上述したようにして測定した。各ＰＶＣ及びＣＰＶＣ溶剤セメントに対する揮発性有機物含有率（ＶＯＣ）を、例５で上述したようにして特定した。粘度及びＶＯＣの結果を表１１に示す。表１１に示されるように、溶剤セメントの粘度は、シクロヘキサノンの濃度の上昇及びＶＯＣの上昇と共に低下した。
Figure 0007177938000021
例５で上述したようにして重ね合わせせん断試験サンプルを調製し、試験した。各ＰＶＣ及びＣＰＶＣ溶剤セメントに対する結果を以下の表１２に示す。驚くべきことに、図６に示されるように、シクロヘキサノンの濃度の上昇は、７２時間後の重ね合わせせん断強度を低下させる傾向にあった。
Figure 0007177938000022

Claims (19)

  1. 以下の一般式
    Figure 0007177938000023
     （式中、Ｒは、１、２、又は４個の非置換炭素の直鎖状アルキル基、又は、２又は３個の非置換炭素のアルコキシメチル基である）に従う、１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤、及び
    前記１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤と共に溶解した状態である、ポリ塩化ビニル及び塩素化ポリ塩化ビニルの群より選択されるポリマー、
    を含み、
    前記１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤が、Ｎ－エチルカプロラクタムを含む、溶剤セメント。
  2. 前記ポリマーが、ポリ塩化ビニルから成る、請求項１に記載の溶剤セメント。
  3. 前記ポリマーが、塩素化ポリ塩化ビニルから成る、請求項１に記載の溶剤セメント。
  4. 前記ポリマーが、前記溶剤セメントの１重量％～３０重量％である、請求項１～３のいずれか一項に記載の溶剤セメント。
  5. 前記１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤の濃度が、前記溶剤セメントの７０重量％～９９重量％である、請求項１～４のいずれか一項に記載の溶剤セメント。
  6. １又は複数の共溶剤をさらに含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の溶剤セメント。
  7. 前記１又は複数の共溶剤が、極性の非プロトン性溶剤を含む、請求項６に記載の溶剤セメント。
  8. 前記１又は複数の共溶剤が、３～６個の炭素を有するケトンを含む、請求項６又は７に記載の溶剤セメント。
  9. 前記ケトンが、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、及びシクロヘキサノンの群より選択される少なくとも１つを含む、請求項８に記載の溶剤セメント。
  10. 前記１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤の濃度が、前記溶剤セメントの５重量％～９４重量％であり、前記１又は複数の共溶剤の濃度が、前記溶剤セメントの５重量％～８５重量％である、請求項６～９のいずれか一項に記載の溶剤セメント。
  11. 前記１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤が、Ｎ－エチルカプロラクタムから成り、前記１又は複数の共溶剤が、アセトン、メチルエチルケトン、及びシクロヘキサノンから成る、請求項１０に記載の溶剤セメント。
  12. 溶剤セメントの製造方法であって、
    ポリ塩化ビニル及び塩素化ポリ塩化ビニルから成る群より選択されるポリマーを提供すること、
    以下の一般式
    Figure 0007177938000024
     （式中、Ｒは、１、２、又は４個の非置換炭素の直鎖状アルキル基、又は、２又は３個の非置換炭素のアルコキシメチル基である）に従う、１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤を提供すること、及び
    前記ポリマーと前記１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤とを、前記ポリマーが前記１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤と共に溶解した状態となるまで混合して、前記溶剤セメントを製造すること、
    を含み、
    前記１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤が、Ｎ－エチルカプロラクタムを含む、
    方法。
  13. 前記ポリマー及び前記１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤と共に、１又は複数の共溶剤を混合することをさらに含み、前記１又は複数の共溶剤は、３～６個の炭素を有するケトンを含む、請求項１２に記載の方法。
  14. 前記ケトンが、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、及びシクロヘキサノンの群より選択される少なくとも１つを含む、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤が、Ｎ－エチルカプロラクタムから成り、前記１又は複数の共溶剤が、アセトン、メチルエチルケトン、及びシクロヘキサノンから成る、請求項１４に記載の方法。
  16. ポリ塩化ビニル及び塩素化ポリ塩化ビニルの群より選択されるポリマー、及び
    以下の一般式
    Figure 0007177938000025
     （式中、Ｒは、１、２、又は４個の非置換炭素の直鎖状アルキル基、又は、２又は３個の非置換炭素のアルコキシメチル基である）に従う、１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤、
    を含み、
    前記ポリマーの一部は、前記１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤中に懸濁されていて、
    前記１又は複数のカプロラクタム誘導溶剤が、Ｎ－エチルカプロラクタムを含む、
    物体上にポリマーコーティングを形成するための組成物。
  17. 前記ポリマーが、前記組成物の２５重量％～４５重量％である、請求項１６に記載の組成物。
  18. １又は複数の共溶剤をさらに含む、請求項１６又は１７に記載の組成物。
  19. 前記１又は複数の共溶剤が、極性の非プロトン性溶剤を含む、請求項１８に記載の組成物。
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