JPH10195389A - 改質された水性被覆組成物 - Google Patents

改質された水性被覆組成物

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JPH10195389A
JPH10195389A JP9300059A JP30005997A JPH10195389A JP H10195389 A JPH10195389 A JP H10195389A JP 9300059 A JP9300059 A JP 9300059A JP 30005997 A JP30005997 A JP 30005997A JP H10195389 A JPH10195389 A JP H10195389A
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JP9300059A
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Michael Patrick Myers
マイケル・パトリック・マイヤーズ
Solomon Lemma
ソロモン・レンマ
Hal Ambuter
ハル・アムバター
Harinath B Bathina
ハリナス・ビー・バシィナ
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Original Assignee
BF Goodrich Corp
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Abstract

(57)【要約】 斑点、薄膜、ビーズおよびすじが減少した被覆を生じる
被覆組成物を提供すること。 【解決手段】 水中に溶解、懸濁もしくは乳化された活
性材料もしくは組成物例えば溶液もしくは水中油形エマ
ルジョン、レオロジー改質性ポリマー例えば架橋ポリア
クリル酸ポリマーの安定化量、および被覆組成物の流動
特性を改質して取引き可能な組成物の改善された湿潤ま
たは均一被覆を与えるための、シリコングリコールコポ
リマー超湿潤剤の如き、35dyne/cmよりも小さ
い表面張力を持つ動的表面張力改善剤を含有してなる水
性被覆組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、活性剤が水に溶
解、懸濁、あるいは乳化している水性被覆組成物の改善
に関するものである。特に、本発明は改善された組成物
を提供するためのレオロジー改質性ポリマーと超湿潤剤
の組み合わせの使用に関する。
【0002】
【従来の技術】環境および政府の規制が、より環境にや
さしい製品を要求し続けることにより、消費者および一
連の工業会社が、自身の製品を、減少されもしくは無溶
媒のシステムへと再調製している。あいにく、溶媒を基
本としたシステムを水性組成物で置換することは単純で
はなく、度々アプリケーション性能の減少、低性能を相
殺するための化学的費用の増加およびより高い複雑性の
加工装置という結果をしばしば招いている。これは、水
系システムが有機溶媒系システムと異なって乾燥するよ
うに乾燥特性が最終生成物の性能に影響するというアプ
リケーションに特性に関係する。
【0003】例えば、艶出しと被覆の市場においては、
様々な種類のオイル、ポリマー、および/またはワック
スが、コンクリート、木材、ゴム、革、金属、および様
々な高分子性表面の外見を保存、保護、更新、および強
化する目的で通常利用される。これらの製品は通常水中
油型の乳化剤として提供されており、通常様々な乳化界
面活性剤を組み合わせて用いることによって達成され
る。しかしながら、被覆中の残留界面活性剤の存在およ
び水または湿気に曝されたときに再乳化するという傾向
のため、これらの製品の性能は溶媒系システムと比べて
耐久性に劣る。界面活性剤系の選択は、オイルの種類、
負荷レベル、および様々な他の要因にも大きく依存す
る。これらの界面活性剤系乳化剤の耐久性は、様々な種
類の、アミノ官能性シリコーンのような添加剤の添加を
介して増加できる。しかしながら、これらの材料の添加
は、これらの生成物の化学的費用を大きく増加させる。
【0004】増粘剤として利用されるアクリル酸ポリマ
ーと界面活性剤の組み合わせは公知であるが、それらの
実行結果は必ずしも予測できるものではない。例えば、
米国特許第4686254号は、アクリル酸のホモポリ
マーと陰イオン界面活性剤は相溶性ではなく、さらにパ
ーソナルケア用製品の生産において、ある種の成分を効
果的に懸濁できないことを言及している。
【0005】架橋された親油的に改質されたポリアクリ
ル酸ポリマーは、水中油型の乳化物の性能および安定性
を向上させるために、界面活性剤の代わりに一次乳化剤
として度々利用される。水中油型乳化物製品のための一
次乳化剤としてのこれらのポリマーの用途はよく知られ
ており、またパーソナルケア、家庭、および工業市場に
おいて使用されている。米国特許第5004598号は
局所性美容肌用組成物のための乳化物を製造する方法を
教示している。チャンダラーナらに対する特許出願WO
94/05731は自動車研磨用の一次乳化剤としての
ポリマーの使用を教示しており、さらに摩擦やバフ磨き
のような重厚な機械動作を介する表面への乳化物の適用
を要求している。スカボロウらに対する米国特許第53
38345号は低粘性の水中油型乳化物における高分子
乳化剤の使用を教示しているが、100cPより低い乳
化物粘性と50ミクロンよりも小さい液滴の大きさを有
するオイルを形成する高剪断均質化の使用を要求してい
る。
【0006】他の家庭内洗浄および工業専門的な適用に
おいて、不溶物の懸濁または乳化、レオロジー改質、お
よび垂直粘着を提供するための高分子添加剤の用途は、
例えば、BFグッドリッチ社の洗剤および工業的専門応
用製品結合剤(BFGoodrich Deterge
nts and Industrial Specialties Applications Pro
duct Binders)に発表されている出発配合例などとして
公知である。しかしながら、たとえ高分子添加剤の添加
がこれらの製品の性能欠陥の一部を改善しても、さらな
る改善の余地はある。高分子添加剤の添加は、乏しい或
いは不完全な表面湿潤化と乾燥時における表面残留物に
なる。これは文献において斑点および薄膜として説明さ
れている。
【0007】被覆組成物において、界面活性剤または表
面活性剤としても知られる湿潤剤の使用は、それらが被
覆組成物における取り引き可能なものを乳化するのに使
用されるため、上記に言及されているように、公知であ
る。湿潤剤は、例えば米国特許第4345949号、第
4375533号、および第4419502号に記載さ
れているポリアクリルポリマーの製造の改良に利用され
ている。それらは、米国特許第5373044号および
第5468797号に掲載されるような、ポリマーを溶
液中に展開することに関する、ポリアクリル酸ポリマー
の湿潤特性を改良させるのに利用されている。この後者
の応用は、40 dynes/cmより小さい表面張力
を有する界面活性剤の使用を伴う。しかしながら、これ
らの界面活性剤はまた、立体的に安定化されたカルボン
酸ポリマーとの併用に限定され、さらに最終被覆組成物
における斑点および薄膜を除去も向上もしない。いわゆ
る「超湿潤」剤とは、表面張力を実質的に下げる能力で
知られる湿潤剤の亜類である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ポリマーの使用は減少
した溶媒系システムの形成に大きく貢献しているが、水
溶系被覆調合物の湿潤および最終乾燥性質を改善する必
要性がまだ存在する。均一被覆を残し、斑点や突起を残
さず、さらに/または摩擦工程を除去または最小限に抑
えるように処理される表面を湿潤または被覆する組成物
が望ましい。そのような被覆は、それが噴霧によって適
応されるために比較的低い粘性を要求される。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、35dyne
s/cmより小さい表面張力を持つ数パーセントの超湿
潤剤と水性組成物中のレオロジー改質性ポリマーとを併
用することによって有意に改善された表面湿潤および均
一表面被覆となるという発見の結果によるものである。
レオロジー改質性ポリマーは、架橋されたポリカルボン
酸ポリマーおよびそのコポリマーが好まれるが、天然
の、改質された天然の、または人工のポリマーでもよ
い。水性被覆組成物は、水相中に溶解、懸濁、または乳
化させられる活性材料である。組成物は希釈安定性があ
り、かつ低粘性を有し、これは幾つかのアプリケーショ
ンにおいては望ましい。
【0010】例えば、本発明の一つの実施態様において
は、活性材料は水中に溶解する溶媒である。超湿潤剤と
レオロジー改質性高分子添加剤の組合せは、組成物を、
例えばガラスのような垂直面上に噴霧させるのを可能と
しそして表面接触時間の増加となる垂直粘着(例えば、
流れ落ちることや滴下することがない、など)を示す。
超湿潤剤の添加は、乾燥中に発生する斑点や薄膜のポテ
ンシャルを減少させ、均一な薄膜の形成を可能とする。
本発明の他の実施態様においては、活性材料はレオロジ
ー改質剤の使用を介して乳化されるシリコーン油であ
る。超湿潤剤の添加は、この組成物を、例えばゴムタイ
ヤのような自動車の表面およびビニール性の室内部品上
に、均一な表面被覆を形成して噴霧または摩擦されるこ
とを可能とする。
【0011】本発明の組み合わせを用いた被覆組成物
は、噴霧、塗り付け、または注入によって適用され、さ
らに、さらなる塗り付けやバフ磨きに掛けられ、必要で
あれば、或いは被覆として残されてもよい、改善された
湿潤特性を有する均一な被覆を残す。それらの被覆組成
物は、スキンまたはヘアケア等の様々なパーソナルケア
の表面またはアプリケーションと同様に、ガラス、磁
器、グラスファイバー、コンクリート、革、プラスチッ
ク、金属、セラミック、木材、および他の工業あるいは
家庭内における表面などを含む、がそれらには限定され
ない、多様な表面に適用される。
【0012】本発明において、表面張力改質剤、レオロ
ジー改質性ポリマー、および水中に溶解、懸濁、または
乳化される活性材料の組み合わせは、改善された湿潤お
よび/または均一な被覆特性を有する水溶性被覆組成物
において用いられる。表面張力改質剤または超湿潤剤
は、非常に効率的で、低表面エネルギー界面活性剤であ
る。動的表面張力改質剤あるいは超湿潤剤の用語は、濃
度0.1%の水中においてディ・ニューイの方法によっ
て測定された時に、35dyne/cm以下、好ましく
は31dyne/cmまたは30dyne/cmよりも
小さい平衡表面張力を有するいかなる湿潤剤または界面
活性剤を意味することが意図されている。超湿潤剤の例
を以下に示す。
【0013】 超湿潤剤 0.1%濃度における 供給者名 化学的説明 平衡表面張力 (dyne/cm) ゾニール(R)FSO 19.0 E.I.テ゛ュホ゜ン社 エチレンク゛リコールを (Zonyl(R)FSO) 伴うフルオロケミカルフルオラット゛ (R)FC-171 20.0 3M社 弗素化アルキル (Fluorad(R)FC-171) アルコキサ゛レート DC Q2 5211 21.1 タ゛ウ コーニンク゛社 ホ゜リオキシエチレン改質 ホ゜リシ゛メチルシロキサンターシ゛トール (R)15-S-7 27.3 ユニオン カーハ゛イト゛社 エチレンオキサイト゛と (Tergitol(R)15-S-7) 反応された線状 第二アルコール類の 混合物サーフィノール (R)TG 30.4 エア・フ゜ロタ゛クト & 2,4,7,9-テトラメチル (Surfynol(R)TG) ケミカルス゛社 -5-テ゛シン-4,7-シ゛オールマコン (R)OP-9 30.8 ステハ゜ン ケミカル社 9molの酸化エチレン (Makon(R)OP-9) を有するオクチルフェノールフルオウエット OTN 19.2 ヘキスト セラニース゛社 フルオロ脂肪族 (Fluowet OTN) オキシエチレートフォラファック 1157N 18.9 アトケム社 ホ゜リフルオロアルキルヘ゛タイン (Forafac 1157N)フルオラット゛ FS-170C 21.2 3M社 弗素化アルキルホ゜リ (Fluorad FS-170C) オキシエチレンエタノールシルウェット L-77 21.3 ユニオン カーハ゛イト゛社 ホ゜リアルキレンオキサイト゛ (Silwet L-77) 改質ヘフ゜タメチル トリシロキサンフルオラット゛ FC-120 22.4 3M社 アンモニウムハ゜ーフルオロ (Fluorad FC-120) アルキルスルフォネートソ゛ニール FSP 24.4 E.I.テ゛ュホ゜ン社 アンモニウム化フォスフェート (Zonyl FSP) フルオロケミカルソ゛ニール FSN 24.4 E.I.テ゛ュホ゜ン社 末端ヒト゛ロキシル (Zonyl FSN) フルオロケミカルシルウェット L-7600 25.2 ユニオン カーハ゛イト゛社 ホ゜リアルキレンオキサイト゛ (Silwet L-7600) 改質ホ゜リシ゛メチル シロキサンシルウェット L-7604 24.8 ユニオン カーハ゛イト゛社 ホ゜リアルキレンオキサイト゛ (Silwet L-7604) 改質ホ゜リシ゛メチル シロキサン 表中、(R)は登録商標を示す。
【0014】超湿潤剤は被覆組成物の改善された湿潤ま
たは均一性を提供する。単一あるいは複数の超湿潤剤
は、被覆組成物の10重量%よりも小さい量で存在す
る。好ましい範囲は、約0.01から約10重量%であ
り、このうち約0.05から5重量%、約0.1から5重
量%、そして約0.1から約2重量%がさらに好まし
い。DC Q2−5211はポリオキシエチレン改質さ
れたポリジメチルシロキサンを有するシリコングリコー
ルコポリマーであり、かつシリコーン油乳化物用に好ま
しい。ゾニール(Zonyl)FSP超湿潤剤は溶剤溶
液用に好ましい。
【0015】レオロジー改質剤は被覆組成物の約0.0
01から約10重量%の量で使用される。約0.01か
ら約5重量%の範囲が好ましく、約0.05から約1重
量%の範囲がさらに好ましい。レオロジー改質剤は、ガ
ム(例えばキサンタンガム)、セルロース系誘導体、改
質されたセルロース系誘導体、澱粉、他の多糖類等の天
然のまたは改質された天然のポリマー、或いは少なくと
も一つの活性化炭素−炭素オレフィン性二重結合および
少なくとも一つのカルボシキル基を含有するオレフィン
性不飽和なカルボン酸あるいは無水物モノマーのホモポ
リマーまたはコポリマーのような合成ポリマーでもよ
い。コポリマーはポリカルボン酸モノマーや疎水性モノ
マーのものが好ましい。好ましいカルボン酸はアクリル
酸である。ホモポリマーやコポリマーは好ましくは架橋
されている。架橋されたポリアクリル酸コポリマーは、
被覆組成物のレオロジーを改質するだけでなく、乳化ま
たは懸濁される活性剤のための一次乳化剤または懸濁剤
として機能できるので、さらに好ましい。
【0016】ポリアクリル酸のホモポリマーは、例えば
米国特許番号第2798053号に説明されている。有
用なホモポリマーの例としては、BFグッドリッチカン
パニー社から入手可能なカルボポル(登録商標)(Ca
rbopol(登録商標))934,940,941、ウ
ルテッツ(Ultrez)10、ETD2050、およ
び974Pポリマーなどが挙げられる。疎水的に改質さ
れたポリアクリル酸ポリマーは、例えば米国特許第39
15921号、第4421902号、第4509949
号、第4923940号、第4996274号、第50
04598号、および第5349030号に説明されて
いる。これらのポリマーは多量の親水性部分(ポリアク
リル酸の部分)と、それよりも少量の親油性部分(長い
炭素鎖のアクリレートエステルに由来する)を有する。
ポリマーは、水性組成物を濃縮するために水中に分散さ
れ且つ塩基で中和され、ゲルを形成し、あるいは取り引
き可能なものを乳化または懸濁させうる。有用なポリマ
ーとしては、BFグッドリッチカンパニー社から入手可
能なカルボポル(Carbopol(登録商標))13
42および1382、およびペミュレン(登録商標)
(Pemulen(登録商標))TR−1、TR−2、
1621、および1622が販売されている。利用され
うる他のポリカルボン酸ポリマー組成物には、例えば、
アクリレート、(メタ)アクリル酸、マレイン酸無水
物、およびそれらの様々な組み合わせの架橋されたコポ
リマーが包含される。市販されているポリマーとして
は、ニュージャージー、ハイストウンのレオックス社
(Rheox Inc.,)のレオレート(Rheola
te)5000ポリマー、イタリア、ベルガモの3Vシ
グマ社(3VSigma)のアクリル酸ビニルエステル
コポリマーであるスタビン(Stabyln)30ポリ
マーまたはアクリル酸ポリマーおよびそのコポリマーで
あるポリゲルポリマー(Polygel polyme
r)、BFグッドリッチ社(BFGoodrich)の
アクリル乳化増粘剤であるカルボポルEP−1(Car
bopol EP−1)増粘剤、あるいはローム・エン
ド・ハース社のアルカリ可溶性アクリルポリマー乳化物
であるアクリゾル(登録商標)(Acrysol(登録
商標))ICS−1 増粘剤が挙げられる。通常、好ま
しいものはカルボポル(登録商標)およびペミュレンポ
リマー(登録商標)である。利用される特定のポリマー
の選択は、取り引きされる活性剤の種類に依存する。カ
ルボキシルを含有するポリマーは、少なくとも一つの活
性化ビニル基およびカルボキシル基を含有するモノマー
から製造される。そのようなポリマーは、例えばアクリ
ル酸、メタアクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、無水
マレイン酸等の不飽和な重合性カルボン酸モノマーのホ
モポリマー、およびアクリル酸エステル、アクリルアミ
ド、アルキル化アクリルアミド、オレフィン、ビニルエ
ステル、ビニルエーテル、またはスチレン類との重合性
カルボン酸モノマーのコポリマーである。カルボキシル
含有ポリマーは、約500以上から数百万、通常約1
0,000から900,000またはそれ以上の分子量を
有する。
【0017】代表的な高級アルキルアクリル酸エステル
としては、アクリル酸デシル、アクリル酸ラウリル、ア
クリル酸ステアリル、アクリル酸ビヘニルおよびアクリ
ル酸メリシル、さらに対応するメタアクリル酸が挙げら
れる。これらのポリマーは、有機溶媒および炭化水素溶
媒をそれぞれ95/5から1/99の重量比で含有する
反応媒体中で製造され、その有機溶媒がケトン、エステ
ル、エーテルおよび溶解パラメーターが8から16の範
囲にあるアルコールから選択され、その炭化水素溶媒
は、炭素数が4から12である脂肪族または環式脂肪族
のアルカン、および炭素数が7から9である非ベンゼン
芳香族炭化水素から選択されることを特徴とする。カル
ボキシル酸モノマーおよびアクリル酸エステルまたはビ
ニールエステルまたはエーテルまたはスチレン類の量
は、両方の成分の重量の合計に基づいている。一種以上
のカルボン酸モノマーおよび一種以上のアクリル酸エス
テルまたはビニールエステルまたはエーテルまたはスチ
レン類がモノマー仕込みにおいて使用可能であることは
理解されるべきである。疎水的に改質されたモノマー、
および、少なくとも一種の親水性成分および少なくとも
一種の疎水性成分または線状ブロックまたはランダムく
し型配置またはそれらの両方を有する立体的安定性高分
子界面活性剤とのインターポリマーも有用である。使用
可能な立体的安定剤の例としては、インペリアルケミカ
ルインダストリー社(ImperialChemica
l Industries Inc.)から入手可能なポ
リ(12−ヒドロキシステアリン酸)ポリマーであるハ
イパーマー(登録商標)(Hypermer)や、ニュ
ージャージー、ソマーヴィルのフェニックスケミカル社
から入手可能なメチル−3−ポリエトキシプロピルシロ
キサン−Ω−フォスフェートポリマーであるペコシル
(登録商標)(Pecosil)が挙げられる。これら
は、本明細書にその開示が導入される、米国特許第42
03877号および第5349030号によって教示さ
れている。
【0018】ポリマーは、モノマー仕込みにおいて、適
当な架橋剤をカルボン酸モノマーとそのコモノマーの合
計重量の約0.1から4重量%、好ましくは0.2から1
重量%の量で包含することによって当業者に周知の方法
において架橋されることができる。架橋剤は重合性ビニ
ル基および少なくとも一種の他の重合性基を含有する重
合性モノマーから選択される。カルボキシル含有ポリマ
ーの重合は、当業者に周知のように、通常不活性な希釈
剤中で、触媒されたラジカル重合工程において実施され
る。レオロジー改質性ポリマーおよび超湿潤剤との組み
合わせは、活性成分を取り引きするための様々な水性被
覆組成物において用いられる。水性被覆組成物は、溶
液、水中油型乳化剤、または活性成分の水性懸濁液でも
よい。
【0019】活性成分の例としては、溶剤(ミネラルス
ピリット、鉱油、ナフサ、石油蒸留物、アルコール、グ
リコール、極性溶剤、非極性溶剤、d−リモネン)、界
面活性剤(陰イオン性、非イオン性、および双イオン性
界面活性剤)、低分子量アクリルポリマー、アルキド樹
脂およびウレタンのような様々のポリマー、油(天然ま
たは合成のもの)、ワックス、紫外線吸収剤、ビルダ
ー、分散剤、次亜塩素酸塩ナトリウムまたは過酸化水素
のような酸化剤、研磨剤、顔料、インキ、染料、香料、
酵素、および他の様々な活性剤か挙げられる。例とし
て、米国特許第5534198号を参照されたい。
【0020】被覆組成物が水を連続相としておよび不連
続な油相を有する水中油型乳化剤から成るとき、活性剤
は皮膜形成性有機シロキサン、ジメチコン、エステル、
天然のまたは合成のワックス、鉱油、ナフテン酸または
パラフィン系炭化水素、溶剤、不揮発性有機撥水性組成
物、低粘性シリコーン液体、反応性または非反応性アミ
ノ官能性ポリシロキサン、およびそれらの混合物のよう
な組成物の液滴である。油相は、被覆組成物の約0.0
01から約80重量%の量で存在する。約5から50重
量%および約10から40重量%の範囲が好ましい。
【0021】本発明の組成物における不揮発性有機撥水
性活性剤の使用は、米国特許第5462587号に記載
されているように、慣用の方法でなされる。自身が液体
である活性剤(例えば、アマニ油)が使用できる。加え
て、通常固形物である活性剤は、有機溶媒中に溶解させ
られたり、軟化点まで加熱されて、水と乳化剤を形成す
るのに必要な液体を形成することができる。
【0022】天然の、または合成のワックスは有用であ
り、パラフィン系ワックス、微結晶性ワックス、ミネラ
ルワックス、植物性ワックス、動物性ワックス、炭化水
素性ワックス、有機金属性ワックス(例えば、ステアリ
ン酸アルミニウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリ
ン酸亜鉛)、モノステアリン酸ポリオキソアルミニウ
ム、水素化油性ワックス、塩素化ワックス、およびそれ
らの混合ワックスでもよい。パラフィン系ワックスは通
常C1838からC3266の範囲に亘る14種の異なる直
鎖および枝分かれした炭化水素を含有し、約27℃から
約70℃の間(約80゜Fから約158゜Fの間)で凝
固する。本発明によれば、好ましいパラフィン系ワック
スとは、撥水性の長期耐久性のため、融点を約50℃か
ら約70℃、さらに好ましくは約55℃から約65℃の
範囲に有するものである。さらに、ワックスまたは他の
成分のための付加的な固形基材および結合剤を持つ被覆
組成物に供給するために不活性疎水性充填剤として炭化
水素樹脂が包含される。そのような炭化水素樹脂は被覆
組成物に長期耐久性を与える。本発明で使用できる炭化
水素樹脂の中では、芳香族炭化水素樹脂、脂肪族樹脂、
およびそれらの混合物が挙げられる。典型的な芳香族樹
脂には、インデン、スチレン、メチルインデンおよびメ
チルインデンおよびメチルスチレンが包含される。典型
的な脂肪族樹脂には、シス−およびトランス−ピペリレ
ンが包含される。高粘性炭化水素であるポリイソブチレ
ンは充填剤として使用でき、さらに本発明の組成物から
製造される被覆に長期耐久性と柔軟性を与える。好まし
い炭化水素には、公知の商業的に入手可能な組成物であ
る、約140℃の滴下温度を有する水素化C5炭化水素
樹脂が包含される。好ましいC5樹脂としては、エクソ
ンケミカル社(ExxonChemical)から入手
可能なエスカレズ(Escarez)(登録商標)53
40が挙げられる。他の有用なC5樹脂としては、イー
ストマンケミカルカンパニー社(Eastman Ch
emical Company)から入手可能なイース
トタック(Eastotac)(登録商標)樹脂やネヴ
ィル社(Neville)から入手可能なネヴレズ(N
evrez)(登録商標)樹脂が挙げられる。特に好ま
しいものは、水素化C5樹脂とポリイソブチレンの混合
物である。
【0023】使用できる他の不揮発性有機撥水性組成物
には、コーニングフルイド200(Corning F
luid 200)のようなシリコン樹脂、デュポンゾ
ニール(Zonyl)(登録商標)PHSのようなフル
オロアルキル樹脂、長油および短油アルキドを包含する
アルキド樹脂、およびアマニ油とキリ油のような乾燥油
が包含される。被覆組成物には、3−イオド−2−プロ
ペニルブチルカルバメート(トロイケミカル社[Tro
y Chemical Co.]から入手可能なポリファ
イズ[Polyphyse](登録商標)P100とし
て商業的に入手可能)、ナフテンサン銅、ナフテン酸亜
鉛、クロロタルニル(テトラクロロイソフタロニトリ
ル)および2−(チオシアノメチルチオ)ベンゾチアゾ
ールのような保存剤が挙げられる。有用な保存剤として
は、適用前に容器内の組成物を保護する制菌性保護剤と
同様に、例えばカビに対して被覆された組成物を保護す
るために供給される上記の保護剤も包含される。特に有
用な制菌性保護剤にはヒュルズアメリカ社(Huls
America Inc.)から入手可能なニュオセプト
(Nuosept)(登録商標)95として商業的に入
手可能な二環式オキサゾリジン溶液が挙げられる。この
活性剤にはレオロジー改質性ポリマーを中和する役割も
ある。組成物に添加できる、活性剤ではない他の材料と
しては、そのような組成物には共通していることだが、
芳香剤、染料、顔料、着色料、蛍光増白剤、中和剤、緩
衝剤、キレート化剤、およびアルカリ度調整剤が挙げら
れる。有用な顔料としては、赤色酸化鉄、黄色酸化鉄、
二酸化チタン、および褐色酸化鉄が挙げられる。これら
の他の材料は通常の量で存在する。
【0024】被覆組成物には、BFグッドリッチカンパ
ニー社から入手可能なグッドライト(Good−rit
e)(登録商標)K−702またはK−752ポリマー
のような線状カルボン酸ポリマー、グリコールや他の多
価アルコールのような湿潤機能強化剤、紫外線吸収剤、
パイン油、ベンズアルデヒドまたはレモン油のような芳
香剤、または他の代表的な被覆組成物改質剤が包含され
る。被覆組成物は、各成分を混合することによって製造
される。成分の導入される順番に臨界性は存在しない
が、ポリマーを水に加え、次に油相を加え、それから超
湿潤剤を加えることによって組成物を製造することがで
きる。もし紫外線吸収剤が導入されるならば、それは油
相成分に加えられてもよい。
【0025】油相を形成する液滴の粒径に臨界性は存在
しないが、粒径を小さくする傾向のある高圧力ホモジナ
イザー、微小流動化機、超音波発生器、およびコロイド
ミルなどの高運動エネルギー装置を利用して粒径を調整
することも可能である。そのような技術が米国特許第5
338345号に教示されている。
【0026】
【実施例】本発明を説明するために、水性被覆組成物の
実施例が作成および試験され、被覆の性質、特に被覆の
湿潤性および均一性を決定した。以下の実施例は、本発
明の範囲および精神から逸れることなく本発明の様々な
側面を示すために提供される。特に示されない限り、実
施例において用いられる全ての部および%は組成物の総
重量を基準にした重量によって示されている。実施例に
おいて、報告された粘性はB型粘度計RVT−DV−I
I+型上で、適切なスピンドルを用いて20rpmで2
0℃において測定されたものである。実施例において報
告された液滴の粒径は、光学顕微鏡、好ましくはリーヅ
・アンド・ノースロップFRA分析器(Leeds a
nd Northrop FRA analyzer)を
用いて慣用の方法で測定できる。実施例において報告さ
れた様々の超湿潤剤の表面張力は、クルスK−12張力
計(Kruss K−12 tensionmeter)
を用いて、0.1%の界面活性剤濃度においてディ・ニ
ューイ法によって測定された。最終組成物の表面張力も
ディ・ニューイ法によって測定された。実施例1この実
施例は、自動車のタイヤのようなゴム表面に使用するの
に特に有用なシリコーン乳化組成物における本発明の利
点を説明する。基本的な調合を以下に示す。
【0027】成分 重量% 水 合計が100%となる量 疎水性改質ポリアクリル酸 0.20 コポリマー 1 100センチストークス(cSt) 20.00 シリコーン油 2 超湿潤剤(表1参照) 0.50 トリエタノールアミン pH6まで Na2EDTA 0.20 100.00 1 BFグッドリッチ社のペミュレン1622(Pemulen 1622)2 ダウコーニング社のDC200フルイド(DC 200 Fluid)
【0028】組成物は、初めに疎水性改質ポリアクリル
酸コポリマーを水中に分散させることによって調整され
た。その後、シリコーン油と超湿潤剤をよく攪拌しなが
ら添加した。その後、組成物を目的のpH値までトリエ
タノールアミンで中和した。組成物の粘度は、Na2
DTAの添加を介して低下した。すべての規格が好適な
乳化特性を示した。その後、組成物は噴霧器を備えたビ
ンに移され、自動車のタイヤに噴霧された。組成物は、
摩擦にもバフ磨きにも掛けられなかった。組成物の表面
湿潤特性を視覚的に観察した。様々な種類の超湿潤剤を
含有する組成物についての結果を表1に示す。
【0029】
【表1】
【0030】実施例2 この実施例は、自動車の内装のビニール表面に使用する
のに有用であるだけでなく、他の表面にも使用可能なシ
リコーン乳化組成物における本発明の使用を説明する。
比較的低粘性を有する被覆組成物における本発明の使用
方法も合わせて説明する。基本的な調合を以下に示す。成分 重量% 水 合計が100%となる量 疎水性改質ポリアクリル酸 0.20 コポリマー 1 100センチストークス(cSt) 20.00 シリコーン油 2 超湿潤剤(表2参照) 0.50 トリエタノールアミン pH6まで グッドライトK−752 3 0.25 100.00 1 BFグッドリッチ社のペミュレン16222 ダウコーニング社のDC200フルイド3 BFグッドリッチ社
【0031】組成物は、初めに疎水性改質ポリアクリル
酸コポリマーを水中に分散させることによって調整され
た。その後、シリコーン油と超湿潤剤をよく攪拌しなが
ら添加した。その後、組成物を目的のpH値までトリエ
タノールアミンで中和した。3300cPであった組成
物の粘度は、グッドライトK−752ポリマーの添加を
介して750cPまで低下した。すべての規格が好適な
乳化特性を示した。その後、その組成物はゴム、ビニー
ル、およびカエデ木材のような様々な種類の表面に適応
された。その適応はゴムの表面に擦りつけられ、さらに
ビニール、およびカエデ木材の表面に0.01mmの厚
さの薄膜になるように塗り付けられた。組成物の表面湿
潤特性を視覚的に観察した。様々な種類の超湿潤剤を含
有する組成物についての結果を表2に示す。
【0032】
【表2】
【0033】実施例3 この実施例は、自動車の内装のビニール表面に使用する
のにも有用であり、実施例2におけるより高い粘性を有
するシリコーン油を使用するシリコーン乳化組成物にお
ける本発明の使用を説明する。基本的な調合を以下に示
す。
【0034】 組成物9成分 重量% 水 合計が100%となる量 架橋ポリアクリル酸ホモポリマー 1 0.40 350センチストークス(cSt) 20.00 シリコーン油 2 DC Q2−5211超湿潤剤 3 0.50 トリエタノールアミン pH6.78まで グッドライトK−752 4 2.50 100.00 1 BFグッドリッチ社のカルボポル9412 ダウコーニング社のDC200フルイド3 ダウコーニング社4 BFグッドリッチ社
【0035】組成物は、初めにポリアクリル酸ホモポリ
マーを水中に分散させることによって調整された。その
後、シリコーン油と超湿潤剤をよく攪拌しながら添加し
た。その後、組成物を目的のpH値までトリエタノール
アミンで中和した。組成物の粘度は、グッドライトK−
752ポリマーの添加を介して3600cPから420
cPまで低下した。すべての規格が好適な乳化特性を示
した。その生成物は50℃において4週間以上安定して
いただけでなく、5回の凍結融解周期にもパスした。
【0036】実施例4 この実施例は超湿潤剤を含有する高装填シリコンエマル
ジョンを説明するものである。この組成物は光沢剤とし
て高活性形態に有用である。それは水で希釈されて粘度
を低下しそして容易にスプレーしうる組成物とする。
【0037】 組成物10成分 重量% 水 合計が100%となる量 親油的に改質された 0.15 ポリアクリル酸共重合体 1 350cStシリコンオイル 2 60.00 DC Q2−5211 3 0.50 トリエタノールアミン pH6.7になる量 100.00 そのままの製品 pH 6.7 粘度 6200cP 1:2水希釈物 pH 6.9 粘度 75cP 表中 1 BFグッドリッチ社のペムレン1622 2 ダウコーニング社のDC200フルイド 3 ダウコーニング社
【0038】この組成物は、まず親油的に改質されたポ
リアクリル酸共重合体を水中に分散することによって調
製した。次いでシリコンオイルを添加し、続いて良く攪
拌しながらDC Q2−5211超湿潤剤を添加した。
この組成物は、トリエタノールアミンにより中和して目
標のpHにした。希釈のために、製品1部を水2部中に
ゆっくり混合しながら加えた。
【0039】実施例5 この実施例は、好ましい製品安定製を維持しながらエマ
ルジョンの粘度を低下させて、EDTAの効果を説明す
るものである。基本となる組成は下記のとおりである。
【0040】成分 重量% 水 合計が100%となる量 親油的に改質された 0.20 ポリアクリル酸共重合体 1 100cStシリコンオイル 2 20.00 DC Q2−5211 3 0.50 トリエタノールアミン pH6になる量 Na2EDTA(表3参照) 0.00〜0.60 100.00 表中 1 BFグッドリッチ社のペムレン1622 2 ダウコーニング社のDC200フルイド 3 ダウコーニング社
【0041】この組成物は、まず親油的に改質されたポ
リアクリル酸共重合体を水中に分散することによって調
製した。続いて、良く攪拌しながらシリコンオイルおよ
びDC Q2−5211超湿潤剤を添加した。次いでこ
の組成物は、トリエタノールアミンにより中和して目標
のpHとした。組成物の粘度は表3に示すようにEDT
Aの添加によって減少した。全組成物の表面湿潤性は大
変良好であり、組成物1と比較しうるものであった。ま
たこの組成物は、氷結/氷解安定試験により製品段階で
安定性有と判定された。この組成物を、0℃の冷凍庫に
24時間放置した。次いでその製品を冷凍庫から取り出
して室温(約20℃)に平衡化した。目視観察により製
品を調べた。
【0042】
【表3】
【0043】実施例6 この実施例は、良好な製品安定性を維持しながら、乳化
物の粘度を減少させて線状ポリアクリル酸重合体の効果
を説明するものである。基本となる組成は下記のとおり
である。
【0044】成分 重量% 水 合計が100%となる量 親油的に改質された 0.20 ポリアクリル酸共重合体 1 100cStシリコンオイル 2 20.00 DC Q2−5211 3 0.50 トリエタノールアミン pH6まで 線状ポリアクリレート 4,5 0.20および0.50 (表4参照) 100.00 表中 1 BFグッドリッチ社のペムレン1622 2 ダウコーニング社のDC200フルイド 3 ダウコーニング社 4 BFグッドリッチ社のグッドライトK−752(2,100MW) 5 BFグッドリッチ社のグッドライトK−702(240,000MW)
【0045】この組成物は、まず親油的に改質されたポ
リアクリル酸共重合体を水中に分散することにより調製
した。次いで良く攪拌しながらシリコンオイルおよびD
CQ2−5211超湿潤剤を添加した。次いでこの組成
物はエタノールアミンにより中和して目標のpHとし
た。組成物の粘度は表4に示すように線状ポリアクリル
酸重合体の添加により減少した。全組成物の表面湿潤性
は組成物1に比較して大変良好であった。
【0046】
【表4】
【0047】実施例7 この実施例はシリコン乳化物を説明するものである。こ
の組成物は低粘度適応のための製品粘度を減少させるた
めに均質化されている。
【0048】 組成物20成分 重量% 水 合計が100%となる量 親油的に改質された 0.30 ポリアクリル酸共重合体 1 1000cStシリコンオイル 2 30.00 DC Q2−5211 3 0.30 トリエタノールアミン 0.50 100.00 そのままの製品 pH 7.5 粘度 2,740cP 表中 1 BFグッドリッチ社のペムレン1622 2 ダウコーニング社のDC200フルイド 3 ダウコーニング社
【0049】この組成物は、まず親油的に改質されたポ
リアクリル酸共重合体を水中に分散することにより調製
した。次いでシリコンオイルを添加し、続いて良く攪拌
しながらDC Q2−5211超湿潤剤を添加した。こ
の組成物をトリエタノールアミンで中和し、目標のpH
とした。それから製品を高圧APVラニーラボラトリー
のホモジナイザーを用いて均質化した。均質化の圧力並
びにサイクル数の関数として製品粘度の効果を表5に示
した。
【0050】
【表5】
【0051】実施例8 この実施例は高濃度におけるシリコン乳化物を説明する
ものである。この組成物は光沢剤として有用であるかま
たは低粘度適応のために水で希釈することができる。
【0052】 組成物21成分 重量% 水 合計が100%となる量 親油的に改質された 0.35 ポリアクリル酸共重合体 1 1000cStシリコンオイル 2 60.00 グリセリン 2.00 ジエチレングリコール 2.75 DC Q2−5211 3 2.00 トリエタノールアミン pH6.6になる量 グッドライトK−752 4 1.00 100.00 そのままの製品 pH 6.6 粘度 6,000cP 1:2水希釈物 pH 7.4 粘度 50cP 表中 1 BFグッドリッチ社のペムレン1622 2 ダウコーニング社のDC200フルイド 3 ダウコーニング社 4 BFグッドリッチ社
【0053】この組成物は、まず親油的に改質されたポ
リアクリル酸共重合体を水中に分散することにより調製
した。次いでシリコンオイルを添加し、続いて良く混合
しながら、グリセリンおよびジエチレングリコールを添
加した。そしてDC Q2−5211超湿潤剤を良く攪
拌しながら添加した。その組成物をエタノールアミンに
より中和して目標のpHとし、続いてグッドライトK−
752を添加した。次いで製品を高圧APVラニーラボ
ラトリーのホモジナイザーを使用して1サイクル600
0PSIの圧力で均質化した。希釈のために、製品を水
で1:2の割合で希釈した(シリコン濃度は20%に減
少した)。濃縮化および希釈した製品の両方とも、50
℃で4週間および5氷結/氷解サイクル経過後安定であ
った。ゴム表面に両製品を適用した結果、ともに平滑で
均一なフィルムが得られた。
【0054】実施例9 この実施例はUV吸収剤を含有するシリコン乳化物を説
明するものである。この組成物はUV劣化からの保護が
有益である内装自動車のビニル表面に特に有用である。
【0055】 組成物22成分 重量% 水 合計が100%となる量 親油的に改質された 0.15 ポリアクリル酸共重合体 1 C2−0563発水剤 2 1.80 チヌビン328 3 0.20 1000cStシリコンオイル 4 20.00 DC Q2−5211 5 0.50 トリエタノールアミン pH6.2になる量 線状ポリアクリレート 6 0.25 100.00 表中 1 BFグッドリッチ社のペムレン1622 2 ダウコーニング社 3 チバガイギー社 4 ダウコーニング社のDC200フルイド 5 ダウコーニング社 6 BFグッドリッチ社のグッドライトK−752(2,100MW)
【0056】この組成物は、まず親油的に改質されたポ
リアクリル酸共重合体を水中に分散することにより調製
した。そしてUV吸収剤、チヌビン328をC2−05
63発水剤中に溶解した。このプレミックスをシリコン
オイル中に添加した。シリコンオイル−UV吸収剤混合
物を水−ポリマー混合物中に添加し、続いて良く攪拌し
ながらDC Q2−5211超湿潤剤を添加した。この
組成物をエタノールアミンで中和して目標のpHとし
た。組成物の粘度は、線状ポリアクリレートの添加によ
り減少した。全組成物の表面湿潤性は組成物1と比較し
て大変良好であった。粘度は300cP以下であった。
製品は1氷結/氷解安定サイクルをパスした。
【0057】実施例10 この組成物は、全用途洗浄クリナー、特にガラスおよび
窓に使用するために有用な組成物を説明するものであ
る。
【0058】成分 重量% 水 合計が100%となる量 親油的に改質された 0.10 ポリアクリル酸共重合体 1 イソプロパノール 5.00 水酸化アンモニウム pH9.5になる量 湿潤化剤(表6参照) 0.25 プロピレングリコール 2.00 メチルエーテル 2 100.00 表中 1 BFグッドリッチ社のカルボポルETD2623 2 ダウケミカル社のダワノールPM
【0059】この組成物は、まず親油的に改質されたポ
リアクリル酸共重合体を水中に分散して調製した。続い
て、イソプロパノール、水酸化アンモニウム、超湿潤剤
およびプロピレングリコールメチルエーテルを添加し
た。この組成物を縦型のガラス窓にスプレーした。表面
フィルム特性(湿潤性、均質性、組織、透明性など)を
観察し記録した。湿潤化フィルムを最不良から最良の順
序で以下のとおり順序化して表示した(組成物23は最
不良表面を有し、また組成物33は最良表面を有してい
た)。なお、組成物24は湿潤剤およびポリマーを含有
していないものである。
【0060】
【表6】
【0061】実施例11 この実施例は、ポリマー添加剤の異なる種類を変えて本
発明の改良された湿潤化特性を説明するものである。
【0062】成分 重量% 水 合計が100%となる量 ポリマー添加剤(表7参照) 以下参照 イソプロパノール 5.00 水酸化アンモニウム pH9.5になる量 湿潤剤(表7参照) 0.25 プロピレングリコール 2.00 メチルエーテル 1 100.00 表中 1 ダウケミカル社のダワノールPM
【0063】この組成物は、まずポリマー添加物を水中
に分散して調製した。続いてイソプロパノールを添加し
た。次いで組成物を水酸化アンモニウムでpH10とな
るまで中和した。そして湿潤剤およびプロピレングリコ
ールメチルエーテルを添加した。組成物を縦型ガラス窓
にスプレーした。その表面フィルム特性(湿潤性、均質
性、組織、透明性など)を観察し記録した。
【0064】
【表7】
【0065】前記実施例は、本発明が溶液、懸濁物およ
び乳化物の形態で種々の粘度で取り引き物に使用するこ
とができることを示している。また前記実施例は本発明
が縦型の固着を発現するコーティングを、改善されたコ
ーティングおよびフィルム特性と同様に、作るのに使用
することができることを示している。本発明の前述の態
様は、説明および記載の目的のために表示したものであ
る。これらの記述および態様は、記載されたそのままの
形態に本発明を制限することを意図せず、前記記載に徹
して多くの修正および変更は可能である。発明を種々の
態様でかつ種々の改変での最良の利用のために、その態
様は発明の原理の最良の説明およびそれによって当業者
に実用化のために選択し記述されたものであり、予想さ
れる特別の用途にも適している。以下の特許請求の範囲
によって定義される発明を意図している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ソロモン・レンマ アメリカ合衆国 オハイオ44122、シェイ カー・ハイツ、スタンドヒル・ロード、 3683 (72)発明者 ハル・アムバター アメリカ合衆国 オハイオ44256、メディ ナ、リッジ・ロード、3887 (72)発明者 ハリナス・ビー・バシィナ アメリカ合衆国 オハイオ44236、ハドソ ン、サセックス・ロード、61

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水中に溶解、懸濁もしくは乳化された活
    性剤、有効量のレオロジー改質性ポリマーおよび流動特
    性を改質して被覆組成物の改善された湿潤もしくは均一
    な被覆を与えるための、35dyne/cmよりも小さ
    い表面張力を有する表面張力改質剤を含有してなる、水
    性被覆組成物。
  2. 【請求項2】 該レオロジー改質性ポリマーが架橋ポリ
    アクリル酸ホモポリマーである請求項1の被覆組成物。
  3. 【請求項3】 該レオロジー改質性ポリマーが架橋ポリ
    アクリル酸コポリマーである請求項1の被覆組成物。
  4. 【請求項4】 該レオロジー改質性ポリマーが親油性改
    質されたポリアクリル酸ポリマーからなる請求項1の被
    覆組成物。
  5. 【請求項5】 該表面張力改質剤がシリコングリコール
    共重合体超湿潤剤からなる請求項1の被覆組成物。
  6. 【請求項6】 線状ポリアクリル酸ポリマーをさらに含
    有する請求項1による組成物。
  7. 【請求項7】 高い運動エネルギーに付されて組成物の
    粘度および油相の油滴の粒径を低下させる請求項1によ
    る組成物。
  8. 【請求項8】 表面張力改質剤が被覆組成物の重量に基
    づいて約0.01と約10重量%の間の量で存在する、
    請求項1による組成物。
  9. 【請求項9】 表面張力改質剤が被覆組成物の重量に基
    づいて約0.05と約5重量%の間の量で存在する、請
    求項1による組成物。
  10. 【請求項10】 表面張力改質剤が被覆組成物の重量に
    基づいて約0.1と約5重量%の間の量で存在する、請
    求項1による組成物。
  11. 【請求項11】 表面張力改質剤が被覆組成物の重量に
    基づいて約0.05と約2重量%の間の量で存在する、
    請求項1による組成物。
  12. 【請求項12】 該レオロジー改質性ポリマーが被覆組
    成物の重量に基づいて約0.001と約10重量%の間
    の量で存在する、請求項1による組成物。
  13. 【請求項13】 該レオロジー改質性ポリマーが被覆組
    成物の重量に基づいて約0.01と約5重量%の間の量
    で存在する、請求項1による組成物。
  14. 【請求項14】 該レオロジー改質性ポリマーが被覆組
    成物の重量に基づいて約0.05と約1重量%の間の量
    で存在する、請求項1による組成物。
  15. 【請求項15】 該活性剤が被覆組成物に基づいて約
    0.001と80重量%の間の量で存在する、請求項1
    による組成物。
  16. 【請求項16】 該活性剤が被覆組成物に基づいて約5
    と50重量%の間の量で存在する、請求項1による組成
    物。
  17. 【請求項17】 該活性剤が被覆組成物に基づいて約1
    0と40重量%の間の量で存在する、請求項1による組
    成物。
  18. 【請求項18】 該レオロジー改質性ポリマーがC10
    30アルキルアクリレート架橋ポリマーである、請求項
    1による組成物。
  19. 【請求項19】 紫外線吸収剤をさらに含有する、請求
    項1による組成物。
  20. 【請求項20】 レオロジー改質性ポリマーが引き渡し
    可能な組成物を懸濁もしくは乳化させるようにも機能す
    る、請求項1による組成物。
  21. 【請求項21】 該レオロジー改質性ポリアーがアクリ
    ル酸とドデカン酸ビニルの架橋コポリマーである、請求
    項1による組成物。
  22. 【請求項22】 約800〜約250,000の分子量
    を持つ線状ポリアクリレートコポリマーをさらに含有す
    る、請求項1による組成物。
  23. 【請求項23】 分子量が約800〜約2500であ
    る、請求項22による組成物。
  24. 【請求項24】 該表面張力改質剤が0.1%濃度で、
    31dyne/cmよりも小さい表面張力を持つ、請求
    項1による組成物。
  25. 【請求項25】 該表面張力改質剤が0.1%濃度で、
    30dyne/cmよりも小さい表面張力を持つ、請求
    項1による組成物。
  26. 【請求項26】 該レオロジー改質性ポリマーがアルカ
    リ可溶性アクリルポリマーエマルジョンからなる、請求
    項1による組成物。
  27. 【請求項27】 該レオロジー改質性ポリマーがアクリ
    ル酸エチルとメタクリル酸の架橋コポリマーからなる、
    請求項1による組成物。
  28. 【請求項28】 該活性剤が溶媒、表面活性剤、フィル
    ム形成剤、調製剤、酸化剤およびそれらの混合物よりな
    る群から選ばれる、請求項1による被覆組成物。
  29. 【請求項29】 該活性剤が水中に懸濁した固体からな
    る、請求項1による被覆組成物。
  30. 【請求項30】 該活性剤が水を連続相として有する水
    中油形エマルジョンの不連続油相からなり、該活性剤が
    シリコン、ジメチコン、エステル、ワックス、鉱油、ナ
    フテン性もしくはパラフィン性炭化水素、溶媒およびそ
    れらの混合物よりなる群から選ばれる、請求項1の被覆
    組成物。
JP9300059A 1996-10-31 1997-10-31 改質された水性被覆組成物 Withdrawn JPH10195389A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017061605A (ja) * 2015-09-24 2017-03-30 富士ゼロックス株式会社 熱硬化性粉体塗料、塗装品、及び塗装品の製造方法

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JP2017061605A (ja) * 2015-09-24 2017-03-30 富士ゼロックス株式会社 熱硬化性粉体塗料、塗装品、及び塗装品の製造方法

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