композиции для чистовой обработки с уменьшенным содержанием летучих органических соединений
| Классы МПК: | C09G1/02 содержащие абразивные или измельчающие агенты |
| Автор(ы): | СМИТ Ричард С. (US), ХОЛЛАНД Ловелл В. (US) |
| Патентообладатель(и): | 3М Инновейтив Пропертиз Компани (US) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2004-11-30 публикация патента:
10.12.2009 |
Изобретение относится к композициям для чистовой обработки поверхностей. Техническая задача - разработка композиции, характеризующейся низкими концентрациями летучих органических соединений и обладающей хорошими эксплуатационными характеристиками. Предложена композиция для чистовой обработки, состоящая из смеси абразивных частиц (10-60% вес.) и эмульсии, включающей воду (10-60% вес.), летучий силоксан, имеющий точку кипения от 250°С, и смазку (2-10% вес.). Летучий силоксан выбран из летучих циклических силоксанов, линейных метилзамещенных нециклических силоксанов и циклических метилзамещенных силоксанов, при этом летучий циклический силоксан имеет кинематическую вязкость 7 сантистокс или меньше, а летучий нециклический силоксан - менее 5 сантистокс при 25°С. Предложен также вариант композиции и способ чистовой обработки поверхности при помощи заявленной композиции. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 21 табл.
Формула изобретения
1. Композиция для чистовой обработки, состоящая из смеси абразивных частиц и эмульсии, причем эмульсия включает в себя от 10 до 60 вес.% воды; от 3 до 20 вес.% летучего силоксана, имеющего точку кипения менее 250°С и выбранного из летучих циклических силоксанов, линейных метилзамещенных нециклических силоксанов и циклических метилзамещенных силоксанов, при этом летучий циклический силоксан имеет кинематическую вязкость менее 5 сантистокс или меньше и летучий нециклический силоксан имеет кинематическую вязкость менее 5 сантистокс при 25°С; от 2 до 10% смазки и от 10 до 60 вес.% абразивных частиц; а также указанная композиция практически не содержит нелетучих силоксановых материалов.
2. Композиция для чистовой обработки по п.1, отличающаяся тем, что указанный летучий силоксан является летучим циклическим силоксаном.
3. Композиция для чистовой обработки, включающая от 3 до 20 вес.% летучего циклического силоксана, имеющего температуру кипения менее 250°С и кинематическую вязкость 7 сСт или меньше при 25°С; от 2 до 10 вес.% смазки, не основанной на силиконе; от 0,2 до 5 вес.% загустителя; от 5 до 17 вес.% летучего углеводородного растворителя; от 10 до 60 вес.% воды; от 0,1 до 10 вес.% эмульгатора, эффективного для получения стабильной эмульсии, содержащей летучий циклический силоксан; от 10 до 60 вес.% частиц оксида алюминия как абразивных частиц; при этом композиция практически не содержит нелетучих силоксановых материалов, имеющих точку кипения, по меньшей мере, 250°С.
4. Композиция для чистовой обработки по п.2 или 3, отличающаяся тем, что указанный летучий циклический силоксан выбирается из группы, состоящей из октаметилциклотетрасилоксана, декаметилциклопентасилоксана, додекаметилциклогексасилоксана и их комбинаций.
5. Способ чистовой обработки поверхности, включающий
нанесение композиции для чистовой обработки, указанной в п.1, на поверхность,
испарение значительной части указанного летучего силоксана с указанной поверхности и оставление на поверхности остающейся части указанной композиции для чистовой обработки, причем указанная остающаяся часть по сути не оставляет маслянистого осадка.
Описание изобретения к патенту
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к композициям для чистовой обработки. Более конкретно, предметом настоящего изобретения являются композиции для чистовой обработки, характеризующиеся низкими концентрациями летучих органических соединений и обладающие хорошими эксплуатационными характеристиками.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Композиции для чистовой обработки могут использоваться в качестве материалов для дополнительной обработки при лакокрасочных работах для удаления царапин, остающихся после операций зачистки при удалении дефектов окраски поверхности автомобилей. Обычно при удалении дефектов окраски на дефект наносится прозрачное покрытие, а затем дефект удаляется с помощью абразивного материала (например, абразивной бумаги). Однако при этом на поверхности автомобиля остаются заметные царапины. Эти царапины можно удалить путем нанесения композиции для чистовой обработки с помощью полировального тампона. Затем можно факультативно нанести защищающий поверхность герметик (грунтовочное покрытие).
Обычные композиции для чистовой обработки для улучшения эксплуатационных характеристик (таких как время обработки, отложение продукта на поверхности, сбор полировальным тампоном и чистка) содержат растворители. После нанесения композиции на поверхность эти растворители испаряются. Однако природоохранительное законодательство требует относительно низкого содержания (например, менее 17 процентов по весу) летучих органических соединений (ЛОС) в некоторых продуктах.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предметом настоящего изобретения являются композиции для чистовой обработки, обладающие хорошими эксплуатационными характеристиками и после использования практически не оставляющие маслянистого осадка. Композиции, являющиеся предметом настоящего изобретения, могут по рецептуре представлять собой компаунды, политуры или глазури для чистовой обработки таких поверхностей, как окрашенные поверхности, наружные отделочные поверхности морского использования, металлы и керамика. Такая композиция для чистовой обработки в сущности свободна от нелетучих силиконовых материалов и содержит смесь абразивных частиц и эмульсию, состоящую из воды, летучего силоксана и смазки. Понятие «нелетучий силиконовый материал» здесь используется для обозначения силикона, имеющего температуру кипения не ниже 250°С и выбранного из нециклического силиконсодержащего материала, обладающего кинематической вязкостью, превышающей 5 сантисток (сСт) (5.0×10-6 м 2/c) при 25°С; нециклического силиконсодержащего материала, обладающего кинематической вязкостью в 5 сантистокс (сСт) (5.0×10 -6 м2/c) при 25°С при условии, что концентрация такого нециклического силиконсодержащего материала в указанной композиции для чистовой обработки составляет по меньшей мере семь процентов по весу, и циклического силиконсодержащего материала, обладающего кинематической вязкостью, превышающей 7 сантистокс (сСт) (7.0×10-6 м2/c) при 25°C.
В композиции для чистовой обработки, являющейся предметом настоящего изобретения, используются экологические приемлемые растворители, причем при этом исключается использование высококипящих растворителей в количествах, которые могут оставлять маслянистый осадок на обрабатываемой поверхности, например на поверхности ремонтируемого автомобиля. Такой маслянистый осадок трудно удаляется с поверхности автомобиля и визуально маскирует подлежащие удалению царапины. При использовании таких высококипящих растворителей для осуществления надлежащего исправления дефектов покраски требуются дополнительное время и усилия. Композиция для чистовой обработки, являющаяся предметом настоящего изобретения, не содержащая нелетучих силиконовых материалов и не образующая маслянистого осадка, обеспечивает улучшение внешнего вида окрашенных поверхностей.
Предметом настоящего изобретения также является способ получения композиции. Указанный способ включает смешивание воды, летучего силоксана, не-силиконовой смазки и эмульгатора для получения эмульсии, причем указанный эмульгатор обеспечивает получение стабильной эмульсии. Для завершения приготовления композиции в указанную эмульсию замешиваются абразивные частицы.
Предметом настоящего изобретения также является способ обработки поверхности. Указанный способ включает нанесение композиции для чистовой обработки на поверхность, причем указанная композиция для чистовой обработки состоит из воды, абразивных частиц, летучего силоксана, не-силиконовой смазки и эмульгатора, обеспечивающего получение стабильной эмульсии. Указанный летучий силоксан в значительной части испаряется с поверхности и оставляет на поверхности остающуюся часть указанной композиции для чистовой обработки, причем указанная остающаяся часть по сути не оставляет маслянистого осадка.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Предметом настоящего изобретения является композиция для чистовой отделки, способная функционировать в качестве материала для дополнительной обработки при лакокрасочных работах или полировального состава и содержащая смесь абразивных частиц, диспергированных в эмульсии. Эта эмульсия может быть получена с помощью эмульгатора, и содержит воду, летучий силоксан и смазку. Указанная композиция для чистовой обработки обладает хорошими эксплуатационными характеристиками и после использования практически не оставляет маслянистого осадка.
Кроме того, указанная композиция для чистовой обработки практически не содержит нелетучих силиконовых материалов, т.е. менее чем 0.2% весовых указанной композиции для чистовой обработки, являющейся предметом настоящего изобретения. Предыдущие композиции для чистовой обработки содержали нелетучие силиконовые материалы для улучшения эксплутационных характеристик, блеска и водоотталкивающих свойств. Однако, в отличие от летучих силиконовых материалов, таких как летучий силоксан, нелетучие силиконовые материалы не испаряются после использования. Нелетучие силиконовые материалы образуют остаточные пленки, которые могут диффундировать в атмосферу (например, в виде капелек в воздухе авторемонтной мастерской) и загрязнять другие поверхности (например, другие подлежащие покраске автомобили). Использование нелетучих силиконовых материалов в композиции для чистовой отделки требует дополнительных мер по поддержанию чистоты в таких производственных помещениях, как авторемонтные мастерские.
Для улучшения эксплутационных характеристик композиция для чистовой обработки, являющаяся предметом настоящего изобретения, содержит один или несколько летучих силоксанов. Особенно важной эксплуатационной характеристикой, на которую влияет летучий силоксан(ы), является время обработки. Как правило, композиции для чистовой обработки должны иметь время обработки от 4 до примерно 5 минут для трехстадийного процесса (т.е. трехкратного нанесения и полировки композицией для чистовой обработки для удаления всех царапин). Указанное время обработки обычно определяется скоростью испарения летучих растворителей, входящих в состав такой композиции для чистовой обработки. Если растворитель испаряется слишком быстро, время обработки может оказаться слишком коротким для адекватного удаления всех царапин. В этом случае может потребоваться дополнительное нанесение материала для чистовой обработки. Если испарение происходит слишком медленно или вообще отсутствует, остается пленка. Указанная остаточная пленка или маслянистый осадок обычно состоит из нелетучих органических растворителей с высокой температурой кипения. Когда летучие силоксаны испаряются из нанесенной пленки композиции для чистовой обработки, являющейся предметом настоящего изобретения, остающаяся часть композиции для чистовой обработки является, по меньшей мере, в значительной степени свободной от маслянистого осадка.
Указанные летучие силоксаны, использованные в настоящем изобретении, могут включать линейные, циклические и разветвленные структуры и их комбинации, причем все такие силоксаны имеют температуру кипения ниже 250°С. Как правило, циклические силоксаны сохраняют летучесть при более высоких кинематических вязкостях, чем нециклические силоксаны. Подходящие кинематические вязкости для нециклических летучих силоксанов равняются менее чем 5 сантистокс (сСт) (5.0×10 -6 м2/с) при 25°С и могут далее включать величину в 5 сантистокс (сСт) (5.0×10-6 м 2/с) при 25°С, если содержание указанных нециклических летучих силоксанов в указанной композиции для чистовой обработки составляет менее чем 7% весовых. Для циклических летучих силоксанов подходящие кинематические вязкости равняются 7 сантистокс (сСт) (7.0×10-6 м2/c) или менее. Силоксаны с более высокими кинематическими вязкостями при 25°С обычно являются не очень летучими и могут приводить к возникновению нежелательного эффекта при дополнительной обработке существующих материалов (этот эффект маляры называют «рыбьим глазом»). Эффект рыбьего глаза является бисеринками краски на поверхности, искажающими требуемый внешний вид.
Летучие линейные силоксаны, подходящие для использования в настоящем изобретении, могут быть представлены общей формулой
(CH 3)2SiO{SiO(CH3)2} aSi(CH3)3,
где подходящие значения целого числа «а» составляют от 0 до 5. Соответственно, примеры подходящих летучих линейных силоксанов включают гексаметилдисилоксан, имеющий формулу (СН3)3SiOSi(СН3 )3; октаметилтрисилоксан, имеющий формулу (CH 3)3SiO(CH3)2Si(CH 3)3; декаметилтетрасилоксан, имеющий формулу (СН3)3SiO{SiO(СН3)2 }2Si(СН3)3; додекаметилпентасилокан, имеющий формулу (CH3)3SiO{SiO(CH3 )}3Si(CH3)3; тетрадекаметилгексасилоксан, имеющий формулу (CH3)3SiO{SiO(CH3 )2}4Si(CH3)3; гексадекаметилпентасилоксан, имеющий формулу (CH3)3SiO{SiO(CH3 )2}5Si(CH3)3, и их комбинации.
Летучие циклические силоксаны особенно подходят для использования в качестве летучих силоксанов и могут быть представлены формулой {SiO(СН3)2} b, где подходящими значениями целого числа «b» являются значения от 0 до 6. Примеры подходящих летучих циклических силоксанов включают октаметилциклотетрасилоксан, имеющий формулу {(CH3)2SiO}4 и серийно выпускаемый компанией Dow Corning Corp., г.Мидланд, шт. Мичиган, США, под торговым названием "Dow Corning 244 and 344 Fluids" (кинематические вязкости 0.25 сантистокс (сСт) (2.5×10 -7 м2/с при 25°С), декаметилциклопентасилоксан, имеющий формулу {(CH3)2SiO}5 и серийно выпускаемый компанией Dow Corning Corp. под торговым названием "Dow Corning 245 and 345 Fluids" (кинематические вязкости 4.2 сСт (4.2×10-6 м2/с) и 5 сСт (5.0×10-6 м2/с) при 25°С, соответственно, додекаметилциклогексасилоксан, имеющий формулу {(СН3)2SiO}6, и серийно выпускаемый компанией Dow Corning Corp. под торговым названием "Dow Corning 246 Fluid" (кинематическая вязкость 6.8 сСт (6.8×10 -6 м2/c) при 25°С), и их комбинации.
Летучие разветвленные силоксаны являются производными летучих линейных и циклических силоксанов. Примеры летучих разветвленных силоксанов, подходящих для использования в настоящем изобретении, включают гептаметил-3-{(триметилсил)окси}трисилоксан, имеющий формулу С10Н30О3Si4 , гексаметил-3,3,бис{(триметилсилил)окси}трисилоксан, имеющий формулу C12H36O4Si5 ,
петнаметил{(триметилсилил)окси}циклотрисилоксан, имеющий формулу C8H24O4Si 4,
гептаметил{(триметилсилил)окси}циклотетрасилоксан, имеющий формулу С10Н30O5Si 5, и их комбинации.
Подходящие летучие силоксаны, описанные в настоящей публикации, могут использоваться самостоятельно или в любых сочетаниях. Аналогичная информация относительно подходящих летучих силоксанов приведена в публикации Bahr et al., патент США № 5531814, который полностью включается в настоящую публикацию по ссылке.
Смазки, которые могут использоваться в указанной композиции для чистовой обработки включают практически не содержащие силикон материалы, которые улучшают смазывающие и эксплуатационные характеристики указанной композиции для чистовой обработки. Примеры подходящих смазок включают масла (например, минеральное, хвойное и парафиновое масла), олеиновую кислоту, глицерин, полипропиленгликоли, полибутиленгликоли и их комбинации.
Эмульгатор указанной композиции для чистовой обработки может являться любым эмульгатором, подходящим для получения стабильной эмульсии масла в воде или стабильной эмульсии воды в масле. Стабильной эмульсией является такая эмульсия, в которой диспергированная фаза остается в значительной степени диспергированной в виде однородной фазы в течение длительного времени и в которой разделение фаз со временем в значительно степени предотвращается (в течение времени, достаточного для хранения указанной композиции). Примеры подходящих эмульгаторов включают неионогенные эмульгаторы, анионогенные эмульгаторы, катионогенные эмульгаторы и их комбинации. Неионогенные эмульгаторы особенно подходят для использования с указанной композицией для чистовой обработки и включают спиртовые этоксидаты (например, "Neodol", серийно выпускаемый компанией Shell Chemical, г.Хьюстон, шт. Техас, США, "Tomadol", серийно выпускаемый компанией Tomah3 Products, Inc., г.Милтон, шт. Висконсин, США, и "Tergitol", серийно выпускаемый компанией Dow Corning Corp.), этоксилаты алкилфенолов (например, "Triton", серийно выпускаемый компанией Dow Corning Co.; и "Macol OP 10 SP", серийно выпускаемый компанией BASF Corp., г.Маунт Олив, шт. Нью-Джерси, США), блок-сополимеры полиоксипропилена/полиоксиэтилена (например, "Pluronic", серийно выпускаемый компанией BASF Corp.), эфиры сорбита и жирной кислоты (например, "Span", серийно выпускаемый компанией ICI Americas, г.Уилмингтон, шт. Делавар, США), касторовое масло (например, "Emulsion A Oil", серийно выпускаемый компанией CasChem, г.Байонна, шт. Нью-Джерси, США), эфиры полиоксиэтилена и жирных кислот, моностеараты полиоксиалкилена (например, "Tween", серийно выпускаемый компанией Uniquema, г.Нью-Касл, шт Делавар, США), алкинолы (например, "Surfynol", серийно выпускаемый компанией Air Products and Chemicals, Inc., г.Аллентаун, шт. Пенсильвания), полиоксиэтиленовые эфиры нонилфенола, полиоксиэтиленовые эфиры жирных спиртов и их комбинации. Подходящие анионогенные эмульгаторы включают алкил-арилсульфонаты. Подходящие катионогенные эмульгаторы включают полиоксиэтиленовые эфиры жирных аминов.
Примеры подходящих абразивных частиц включают оксиды алюминия, кремнезем, силикаты алюминия, карбиды кремния и их комбинации. Подходящие средние размеры частиц варьируют от примерно 0.1 до примерно 100 микрометров. Особенно подходящие средние размеры частиц варьируют от примерно 2 до примерно 50 микрометров. Тип наполнителя, использованного в указанной композиции для чистовой обработки, обычно отвечает за цвет указанной композиции для чистовой обработки. Например, при использовании кремнеземных абразивных частиц указанная композиция для чистовой обработки имеет желто-коричневый цвет. Альтернативно при использовании абразивных частиц оксида алюминия указанная композиция для чистовой обработки имеет белый цвет.
Если не оговорено иное, все приведенные в настоящей публикации концентрации выражены в весовых процентах. Кроме того, если не оговорено иное, все количества выражены на основе веса. Подходящие композиционные составы указанной композиции для чистовой обработки включают фактические количества от примерно 10% до примерно 60% воды, от примерно 3% до примерно 20% летучего силоксана, от примерно 0.1% до примерно 10% смазки, от примерно 0.1% до примерно 10% эмульгатора и от более чем 0% до примерно 60% абразивных частиц. Особенно подходящие композиционные составы включают от примерно 30.0% до примерно 50.0% воды, от примерно 5.0% до примерно 10.0% летучего силоксана, от примерно 1.0% до примерно 5.0% смазки, от примерно 0.1% до примерно 5.0% эмульгатора и от примерно 3.0% до примерно 50.0% абразивных частиц.
В дополнение к перечисленным выше компонентам указанная композиция для чистовой обработки может также содержать в соответствующих количествах другие обычно используемые в композициях для чистовой обработки добавки, такие как загустители, летучие углеводородные растворители, консерванты, диспергирующие добавки и ароматизаторы.
Для повышения вязкости и изменения реологических характеристик указанная композиция для чистовой обработки может содержать загустители в фактических количествах от примерно 0.2% до примерно 5.0%, более конкретно от примерно 0.5% до примерно 3.0%. Примеры подходящих загустителей включают карбоксивиниловые смолы (например, "Carbopol", серийно выпускаемый компанией Noveon Inc., г.Кливленд, шт. Огайо, США), акриловые волокна (например, "Acrysol", серийно выпускаемый компанией Rohm and Haas Co., г.Филадельфия, шт. Пенсильвания, США), глины (например, "Bentone", серийно выпускаемый компанией Elementis Specialties Rheox, г.Хайстаун, шт. Нью-Джерси, США) и их комбинации. Такие загустители, как акриловые волокна Acrysol, являются комплексными загустителями, требующими использования связанных основных химикатов. Указанная композиция для чистовой обработки может содержать основные химикаты в фактических количествах от примерно 0.05% до примерно 3.0%, более конкретно от примерно 0.1% до примерно 1.0%. Примеры подходящих основных химикатов включают моноэтаноламин, диэтаноламин, триэтаноламин, морфолин и их комбинации.
Для улучшения эксплуатационных характеристик указанная композиция для чистовой обработки может содержать летучие углеводородные растворители. Желательно, чтобы любой используемый углеводородный растворитель(и) практически не содержал силикон. Указанная композиция для чистовой обработки может содержать летучие углеводородные растворители в фактических количествах от примерно 5.0% до примерно 17.0%, более конкретно от примерно 10.0% до примерно 17.0%. Примеры подходящих летучих углеводородных растворителей включают продукты перегонки нефти (например, Stoddard Solvent" и "Mineral Spirits", серийно выпускаемые компанией ExxonMobil Chemical Co., г.Хьюстон, шт. Техас, США; "Unocal", серийно выпускаемый компанией Citgo Petroleum Corp., г.Роллинг Мидоус, шт. Иллинойс, США; и "Varsol", серийно выпускаемый компанией ExxonMobil Chemical Co.), изопарафиновые растворители (например, "Isopar", серийно выпускаемый компанией ExxonMobil Chemical Co.), насыщенные углеводородные растворители (например, "Drakesol", серийно выпускаемый компанией Реnrесо, г.Хьюстон, шт. Техас, США), алифатические углеводородные растворители (например, "Exxsol", серийно выпускаемый компанией ExxonMobil Chemical Co.), этоксилированные спирты, этоксилированные гликоли и их комбинации.
Примеры подходящих консервантов включают водные, нехлорированные, неметаллические консерванты (например, "Nuosept", серийно выпускаемый компанией International Specialty Products, г.Уэйн, шт. Нью-Джерси, США), бактерицидные консерванты (например, "Nuocide", серийно выпускаемый компанией International Specialty Products, г.Уэйн, шт. Нью-Джерси, США), консерванты для продуктов медицинского и косметического назначения (например, "Kathon", серийно выпускаемый компанией Rohm and Haas Co.) и их комбинации. Указанная композиция для чистовой обработки может содержать указанные консерванты в фактических количествах от примерно 0.1% до примерно 0.5%, более конкретно в фактических количествах от примерно 0.1% до примерно 0.3%.
В эмульсию указанной композиции для чистовой обработки могут добавляться диспергирующие добавки, способствующие диспергированию абразивных частиц. Примеры подходящих диспергирующих добавок включают анионогенные суспендирующие агенты (например, "Disperbyk", серийно выпускаемый компанией Byk-Chemie USA, г.Мелвилл, шт. Нью-Йорк, США), анионогенные смачивающие вещества (например, "Bykumen", серийно выпускаемый компанией Byk-Chemie USA) и их комбинации. Указанная композиция для чистовой обработки может содержать указанные диспергирующие добавки в фактических количествах от примерно 0.1% до примерно 5.0%, более конкретно в фактических количествах от примерно 0.2% до примерно 3.0%.
Указанная композиция для чистовой обработки, являющаяся предметом настоящего изобретения, может быть получена путем смешивания при комнатной температуре воды, указанного летучего силоксана, указанной смазки и факультативно других добавок, таких как летучий углеводородный растворитель, основный химикат и консервант. Стабильная эмульсия может быть получена путем объединения при комнатной температуре указанного эмульгатора и указанной смеси. После получения стабильной эмульсии в эту эмульсию можно замешать и диспергировать абразивные частицы. Затем факультативно в указанную эмульсию можно добавить указанную диспергирующую добавку, способствующую диспергированию абразивных частиц. Для повышения вязкости указанной композиции для чистовой обработки можно затем факультативно добавить соответствующие количества указанного загустителя, реагирующего с указанным факультативным основным химикатом. После добавления всех требуемых компонентов указанная композиция для чистовой обработки может перемешиваться при комнатной температуре в смесителе сильного сдвига в течение примерно 5 минут. Примером смесителя сильного сдвига может служить смеситель модели Premier, серийно выпускаемый компанией Dispersator Company, г.Темпл, шт. Пенсильвания, США).
После приготовления указанная композиция для чистовой обработки, являющаяся предметом настоящего изобретения, может быть использована для удаления дефектов краски с поверхности автомобиля. После нанесения на дефект прозрачного покрытия и его удаления с помощью абразивного материала на поверхности автомобиля могут оставаться царапины. Затем для удаления указанных царапин на поверхность автомобиля можно нанести указанную композицию для чистовой обработки, являющуюся предметом настоящего изобретения, и удалить царапины с помощью полировального тампона. Благодаря использованию летучего силоксана указанный материал для чистовой обработки обладает хорошими эксплуатационными характеристиками, в том числе приемлемым временем полировки.
После первоначального нанесения и завершения цикла полировки летучий силоксан испаряется из остающейся композиции для чистовой обработки. Остающаяся часть указанной композиции для чистовой обработки практически не содержит маслянистого осадка и обеспечивает прозрачное покрытие, через которое видны любые оставшиеся царапины.
Может также потребоваться использование дополнительных циклов нанесения указанной композиции для чистовой обработки и полировки поверхности полировальным тампоном. Предпочтительно это делается с использованием нескольких полировальных тампонов с уменьшающейся абразивностью для обеспечения более тонкой полировки поверхности автомобиля. Обычно для удаления царапин и получения гладкой поверхности достаточно примерно трех циклов с общей продолжительностью от примерно 4 до примерно 5 минут. Однако в конкретных случаях можно использовать дополнительные циклы нанесения композиции и полировки. После завершения полировки можно факультативно нанести на полированную поверхность защищающий поверхность герметик (грунтовочное покрытие).
Анализ характеристик и процедуры определения характеристик
Для определения характеристик указанных композиций для чистовой обработки, являющихся предметом настоящего изобретения, применяются различные аналитические методы. Некоторые такие аналитические методы использовались в настоящей работе. Ниже приводится описание этих методов анализа.
Определение поверхностной энергии
Для определения поверхностной энергии окрашенных панелей после их обработки различными композициями для чистовой обработки использовался нижеследующий способ. Каждая композиция для чистовой обработки наносилась (без полировки) на окрашенную панель в круг диаметром 5.1 сантиметра (см) и оставлялась на одну минуту. По истечении периода времени в одну минуту оставшаяся композиция для чистовой обработки стиралась. Затем на обработанный круг окрашенной панели распылялась аэрозольная краска Krylon Black, серийно выпускаемая компанией Sherwin Williams, г.Кливленд, шт. Огайо, США. Затем оценивалось образование бисеринок рыбьего глаза (например, скатывание и неравномерность распыленной краски). Если обработанный круг был загрязнен осадком с низкой поверхностной энергией, образование бисеринок рыбьего глаза краски становилось визуально заметным в течение минуты.
Определение времени обработки и количества маслянистого осадка
Для количественного определения общего времени обработки и количества остающегося маслянистого осадка для различных композиций для чистовой обработки использовался нижеследующий способ. Восемь граммов каждой композиции для чистовой обработки наносили на 20.3-см полировальный тампон из пеноматериала, серийно выпускаемый компанией 3М Company, г.Сент-Пол, шт. Миннесота, США, под торговым названием "Perfect-it", каталожный номер 05723. Этот полировальный тампон устанавливался на полировальный станок, модель номер DWS49, серийно выпускаемый компанией Dewalt Industrial Tool Company, г.Балтимор, шт. Мэриленд, США. Затем этим полировальным тампоном, вращающимся со скоростью 13500 оборотов в минуту (об/мин), под углом в ноль градусов обрабатывалась необработанная черная испытательная автомобильная панель размером 45.7×61.0×0,081, выпускаемая компанией ACT Laboratory, г.Хиллсдэйл, шт. Мичиган, США. Указанная испытательная панель имела следующие покрытия: ED6060 B-coat; 764204 Primer (грунтовка); 542АВ921 Basecoat (нижний слой); RICS010A Clearcoat (прозрачное покрытие).
Испытательная панель полировалась либо досуха, либо, если все еще оставалась остаточная пленка, в течение от примерно до примерно 2 минут, в зависимости от того, что наступало раньше. Ограничение в
- 2 минуты накладывалось на цикл полировки, поскольку примерно через
минуты летучее вещество, входящее в состав композиции для чистовой обработки, должно было в значительной степени испариться. Любой остающийся пленочный осадок было трудно удалить полировкой в течение разумного времени. После завершения цикла полировки количество остающегося маслянистого осадка определялось количественно.
Такой цикл полировки повторялся еще два раза на том же самом участке испытательной панели (т.е. всего использовалось три цикла полировки). После трех таких циклов полировки регистрировалось общее время обработки для этих трех циклов полировки. В таблице 1 приведена цифровая шкала оценок для общего времени обработки всех трех циклов полировки и количества маслянистого осадка, остающегося после каждого цикла полировки.
| ТАБЛИЦА 1 | ||
| Оценка | Общее время обработки (секунды) | Количество маслянистого осадка |
| 1 | 270-300 | Нет |
| 2 | 240-269 или 300-330 | Легкая пленка |
| 3 | 210-239 | Умеренная пленка |
| 4 | 180-209 | Толстая пленка |
| 5 | Менее чем 180 или более чем 330 | Очень толстая пленка |
Оценка в 4 или выше считалась неприемлемой для общего времени обработки и для количества маслянистого осадка.
Примеры
Настоящее изобретение более конкретно описывается в следующих примерах, которые являются исключительно иллюстративными, поскольку компетентным специалистам очевидны многочисленные изменения и отклонения, которые могут быть сделаны, не выходя за рамки настоящего изобретения. Если не оговорено иное, все части, процентные доли и отношения, приведенные в нижеследующих примерах, являются весовыми, а все реагенты, использованные в этих примерах, были получены или имеются у поставщиков химических реактивов общего назначения, таких как компания Sigma-Aldrich Chemical Company, г.Сент-Луис, шт. Миссури, США.
В приведенных ниже примерах используются нижеследующие обозначения компонентов.
| "Силоксан 1": | Жидкая смесь декаметилциклопентасилоксана и додекаметилциклогексасилоксана, обладающая кинематической вязкостью в 5 сСт (5.0×10-6 м2/c) при 25°С и серийно выпускаемая компанией Dow Corning Corp., г.Мидланд, шт. Мичиган, США, под торговым названием "Dow Corning 345 Fluid". |
| "Силоксан 2": | Жидкий гексаметилдисилоксан, обладающий кинематической вязкостью в 0.65 сСт (6,5×10-7 м2/c) при 25°С и серийно выпускаемый компанией Dow Corning Corp., г.Мидланд, шт. Мичиган, США, под торговым названием "Dow Corning 200 Fluid, 0.65 CST." |
| "Силоксан 3": | Жидкий полидиметилсилоксан, обладающий кинематической вязкостью в 5 сСт (5.0×10-6 м2/c) при 25°С и серийно выпускаемый компанией Dow Corning Corn., г.Мидланд, шт. Мичиган, США, под торговым названием "Dow Corning 200 Fluid, 5 CST." |
| "Силоксан 4": | Жидкий полидиметилсилоксан, обладающий кинематической вязкостью в 10 сСт (1,0×10-5 м2/c) при 25°С и серийно выпускаемый компанией Dow Corning Corp., г.Мидланд, шт. Мичиган, США, под торговым названием "Dow Corning 200, Fluid 10 CST." |
| "Смазка 1": | Парафиновое масло, серийно выпускаемое компанией Sunoco, Inc., г.Филадельфия, шт. Пенсильвания, США, под торговым названием "Sunpar 110". |
| "Смазка 2": | Глицерин, серийно выпускаемый компанией Witco Corporation, г. Мемфис, шт. Теннесси. |
| "Смазка 3": | Минеральное масло, серийно выпускаемое компанией Penreco, г.Хьюстон, шт. Техас, США, под торговым названием "Parol 70". |
| "Эмульгатор 1": | Неионогенное поверхностно-активное вещество, серийно выпускаемое компанией Tomah3 Products, Inc., г.Милтон, шт Висконсин, США, под торговым названием "Tomadol 1-5". |
| "Эмульгатор 2" | Продукт реакции ацетилендиола и этиленоксида - поверхностно-активное вещество, серийно выпускаемое компанией Air Products and Chemicals, Inc., г.Аллентаун, шт. Пенсильвания, США, под торговым названием "Surfynol 465". |
| "Эмульгатор 3": | Поли(оксиэтилен)(20)-сорбитмоноолеат - неионогенное поверхностно-активное вещество, серийно выпускаемое компанией Uniquema, г.Нью Касл, шт. Делавар, США, под торговым названием "Tween 80". |
| "Эмульгатор 4": | 4-(1,1,3,3-Тетраметилбутил)фенил-полиэтиленгликоль - неионогенное поверхностно-активное вещество, серийно выпускаемое компанией Dow Chemical Company, г.Мидланд, шт. Мичиган, США, под торговым названием "Triton X-45". |
| "Эмульгатор 5": | Неионогенное поверхностно-активное вещество, серийно выпускаемое компанией Tomah3 Products, Inc., г.Милтон, шт. Висконсин, США, под торговым названием "Tomadol 1-9". |
| "Эмульгатор 6": | Эфир полиоксиэтилена (10) и октилфенола - неионогенное поверхностно-активное вещество, серийно выпускаемое компанией BASF Corp., г.Маунт Олив, шт. Нью Джерси, США, под торговым названием "Macol OP 10 SP". |
| "Эмульгатор 7": | Касторовое масло, серийно выпускаемое компанией CasChem Inc., г.Байонна, шт. Нью-Джерси, США, под торговым названием "Emulsion A Oil". |
| "Абразив 1": | Оксид алюминия, 40-процентная водная дисперсия абразива, выпускается компанией Ferro Corporation, г.Кливленд, шт. Огайо, США, под торговым названием "784". |
| "Абразив 2": | Силикат алюминия, серийно выпускаемый компанией Imerys Performance Minerals, г.Драй Брэнч, шт. Джорджия, США, под торговым названием "Kaopolite SF". |
| "Абразив 3": | Силикат алюминия, серийно выпускаемый компанией Imerys Performance Minerals, г.Драй Брэнч, шт. Джорджия, США, под торговым названием "Kaopolite 1152". |
| "Абразив 4": | Оксид алюминия, абразив выпускается компанией Ferro Corporation, г.Кливленд, шт. Огайо, США, под торговым названием "783". |
| "Загуститель": | Разбухающий в щелочах акриловый ассоциативный загуститель, серийно выпускаемый компанией Rohm and Haas Co., г.Филадельфия, шт. Пенсильвания, США, под торговым названием "Acrysol TT-615". |
| "Основание": | Триэтаноламин, серийно выпускаемый компанией Sigma-Aldrich Chemical Company, г.Сент Луис, шт. Миссури, США. |
| "Растворитель 1": | Изопарафиновый растворитель, серийно выпускаемый компанией ExxonMobil Chemical Company, г.Хьюстон, шт. Техас, США, под торговым названием "Isopar Н". |
| "Растворитель 2": | Изопарафиновый растворитель, серийно выпускаемый компанией ExxonMobil Chemical Company, г.Хьюстон, шт. Техас, США, под торговым названием "Isopar М". |
| "Растворитель 3": | Дезодорированный алифатический углеводородный растворитель, серийно выпускаемый компанией ExxonMobil Chemical Company г.Хьюстон, шт. Техас, США, под торговым названием "Exxsol D80". |
| "Растворитель 4": | Насыщенный углеводородный растворитель, серийно выпускаемый компанией Penreco, г.Хьюстон, шт. Техас, США, под торговым названием "Drakesol 165 AT" (бывший " Penreco 2251"). |
| "Растворитель 5": | Продукт перегонки нефти, серийно выпускаемый компанией ExxonMobil Chemical Company, г.Хьюстон, шт. Техас, США, под торговым названием "Stoddard Solvent". |
| "Растворитель 6": | Продукт перегонки нефти, серийно выпускаемый компанией ExxonMobil Chemical Company, г.Хьюстон, шт. Техас, США, под торговым названием "Mineral spirits". |
| "Растворитель 7": | Изопарафиновый растворитель, серийно выпускаемый компанией ExxonMobil Chemical Company, г.Хьюстон, шт. Техас, США, под торговым названием "Isopar G". |
| "Консервант": | Водный, нехлорированный, неметаллический консервант, серийно выпускаемый компанией International Specialty Products, г.Уэйн, шт. Нью-Джерси, США, под торговым названием "Nuosept 95". |
| "Диспергирующая добавка": | Анионогенный суспендирующий агент, серийно выпускаемый компанией Byk-Chemie USA, г.Мелвилл, шт. Нью-Йорк, США, под торговым названием "Disperbyk". |
В табл.2-19 представлены концентрации компонентов для Примеров 1-7 и Сравнительных Примеров А-К в весовых процентах от общего веса данной композиции для чистовой обработки. Каждая композиция для чистовой обработки готовилась согласно следующей общей методике. Жидкие компоненты (например, деионизированная вода, силоксаны 1-4, смазки 1-3, растворители 1-7, основание и консервант) объединялись с эмульгирующим компонентом (компонентами) (например, с эмульгаторами 1-7) и смешивались в лабораторном смесителе при температуре 21°C в течение 15 минут для получения эмульсии. Затем в эту эмульсию добавлялись абразивные частицы (например, абразивы 1-3) и смесь перемешивалась в лабораторном смесителе при температуре 21°С в течение 15 минут для диспергирования абразивных частиц в указанной эмульсии. Затем вся смесь перемешивалась в смесителе сильного сдвига (смеситель модели Premier, серийно выпускаемый компанией Dispersator Company, г.Темпл, шт. Пенсильвания, США) при температуре 21°С в течение 15 минут. Во время перемешивания с сильным сдвигом постепенно добавлялся загуститель.
В случае композиций, содержащих диспергирующую добавку, указанная добавка добавлялась после добавления абразивных частиц и смесь перемешивалась перед перемешиванием сильного сдвига. Диспергирующая добавка добавлялась и перемешивалась в лабораторном смесителе при температуре 21°С в течение дополнительных 5 минут.
Пример 1
Пример 1 - композиция для чистовой обработки, содержащая примерно 6% жидкой смеси декаметилциклопентасилоксана и додекаметилциклогексасилоксана, которые являются летучими циклическими силоксанами. Данная жидкая смесь имеет кинематическую вязкость, равную 5 сСт (5.0×10-6 м2/c) при 25°С. Состав рецептурной смеси (концентрации компонентов) для композиции для чистовой обработки Примера 1 приведен в таблице 2.
| ТАБЛИЦА 2 | |
| Компонент | Весовые проценты |
| Деионизированная вода | 40.59 |
| Силоксан 1 | 5.99 |
| Смазка 1 | 1,90 |
| Смазка 2 | 1.20 |
| Эмульгатор 4 | 0.25 |
| Абразив 1 | 29.96 |
| Абразив 3 | 3.00 |
| Загуститель | 1.55 |
| Основание | 0.40 |
| Растворитель 1 | 9.99 |
| Растворитель 4 | 4.99 |
| Консервант | 0.19 |
Пример 2
Пример 2 - композиция для чистовой обработки, содержащая примерно 7% жидкого летучего циклического силоксана. Состав рецептурной смеси (концентрации компонентов) для композиции для чистовой обработки Примера 2 приведен в таблице 3.
| ТАБЛИЦА 3 | |
| Компонент | Весовые проценты |
| Деионизированная вода | 31.75 |
| Силоксан 1 | 7.00 |
| Смазка 1 | 2.00 |
| Смазка 2 | 1.00 |
| Смазка 4 | 0.25 |
| Эмульгатор 1 | 0.10 |
| Абразив 1 | 37.50 |
| Абразив 2 | 4.00 |
| Загуститель | 0.91 |
| Основание | 0.30 |
| Растворитель 1 | 10.00 |
| Растворитель 3 | 5.00 |
| Консервант | 0.19 |
Пример 3
Пример 3 - композиция для чистовой обработки, содержащая гексаметилдисилоксан, являющийся летучим линейным силоксаном с кинематической вязкостью, равной 0.65 сСт (6.5×10 -7 м2/c) при 25°С. Состав рецептурной смеси (концентрации компонентов) для композиции для чистовой обработки Примера 3 приведен в таблице 4. Концентрация гексаметилдисилоксана примерно соответствует концентрации летучего циклического силоксана в композиции для чистовой обработки Примера 1.
| ТАБЛИЦА 4 | |
| Компонент | Весовые проценты |
| Деионизированная вода | 31.75 |
| Силоксан 2 | 7.00 |
| Смазка 1 | 2.00 |
| Смазка 2 | 1.00 |
| Смазка 4 | 0.25 |
| Эмульгатор 1 | 0.10 |
| Абразив 1 | 37.50 |
| Абразив 2 | 3.00 |
| Загуститель | 1.91 |
| Основание | 0.30 |
| Растворитель 1 | 10.00 |
| Растворитель 3 | 5.00 |
| Консервант | 0.19 |
Пример 4
Пример 4 - композиция для чистовой обработки, содержащая примерно 8% жидкого летучего циклического силоксана. Состав рецептурной смеси (концентрации компонентов) для композиции для чистовой обработки Примера 4 приведен в таблице 5.
| ТАБЛИЦА 5 | |
| Компонент | Весовые проценты |
| Деионизированная вода | 40.01 |
| Силоксан 1 | 7.95 |
| Смазка 3 | 2.98 |
| Эмульгатор 2 | 5.72 |
| Абразив 4 | 24.85 |
| Загуститель | 1.39 |
| Растворитель 3 | 4.97 |
| Растворитель 5 | 9.94 |
| Консервант | 0.19 |
| Диспергирующая добавка | 1.99 |
Пример 5
Пример 5 - композиция для чистовой обработки, содержащая примерно 8,5% жидкого летучего циклического силоксана. Состав рецептурной смеси (концентрации компонентов) для композиции для чистовой обработки Примера 5 приведен в таблице 6.
| ТАБЛИЦА 6 | |
| Компонент | Весовые проценты |
| Деионизированная вода | 39.49 |
| Силоксан 1 | 8.41 |
| Смазка 1 | 7.01 |
| Смазка 2 | 0.93 |
| Эмульгатор 3 | 0.23 |
| Абразив 1 | 23.37 |
| Абразив 3 | 4.67 |
| Загуститель | 1.31 |
| Основание | 0.37 |
| Растворитель 4 | 5.61 |
| Растворитель 6 | 8.41 |
| Консервант | 0.18 |
Пример 6
Пример 6 - композиция для чистовой обработки, содержащая примерно 8,75% жидкого летучего циклического силоксана. Состав рецептурной смеси (концентрации компонентов) для композиции для чистовой обработки Примера 6 приведен в таблице 7.
| ТАБЛИЦА 7 | |
| Компонент | Весовые проценты |
| Деионизированная вода | 25.38 |
| Силоксан 1 | 8.79 |
| Смазка 1 | 1.95 |
| Смазка 2 | 0.78 |
| Смазка 3 | 1.95 |
| Эмульгатор 5 | 0.24 |
| Абразив 1 | 41.49 |
| Абразив 2 | 2.93 |
| Загуститель | 1.37 |
| Основание | 0.29 |
| Растворитель 3 | 5.86 |
| Растворитель 7 | 8.79 |
| Консервант | 0.19 |
Пример 7
Пример 7 - композиция для чистовой обработки, содержащая примерно 3% полидеметилсилоксана, имеющего кинематическую вязкость, равную 5 сСт (5.0×10-6 м2 /c) при 25°С. Состав рецептурной смеси (концентрации компонентов) для композиции для чистовой обработки Примера 7 приведен в таблице 8.
| ТАБЛИЦА 8 | |
| Компонент | Весовые проценты |
| Деионизированная вода | 43.59 |
| Силоксан 3 | 3.00 |
| Смазка 1 | 1.90 |
| Смазка 2 | 1.20 |
| Эмульгатор 4 | 0.25 |
| Абразив 1 | 29.96 |
| Абразив 3 | 3.00 |
| Загуститель | 1.55 |
| Основание | 0.40 |
| Растворитель 1 | 9.99 |
| Растворитель 4 | 4.99 |
| Консервант | 0.19 |
Сравнительный пример А
Сравнительный пример А - композиция для чистовой обработки, не содержащая летучий силоксан, однако содержащая углеводородный растворитель в общем количестве в 19% весовых. Состав рецептурной смеси (концентрации компонентов) для композиции для чистовой обработки Сравнительного примера А приведен в таблице 9.
| ТАБЛИЦА 9 | |
| Компонент | Весовые проценты |
| Деионизированная вода | 36.00 |
| Смазка 2 | 2.00 |
| Смазка 3 | 1.75 |
| Эмульгатор 6 | 0.75 |
| Абразив 1 | 37.50 |
| Загуститель | 1.90 |
| Основание | 0.90 |
| Растворитель 2 | 5.00 |
| Растворитель 4 | 14.00 |
| Консервант | 0.19 |
Сравнительный пример В
Сравнительный пример В - композиция для чистовой обработки, содержащая примерно 7% полидиметилсилоксана, являющегося нелетучим линейным силоксаном с кинематической вязкостью, равной 10 сСт (1,0×10 -5 м2/c) при 25°С. Сравнительный пример В содержит также углеводородные растворители в общей концентрации, равной 15%. Состав рецептурной смеси (концентрации компонентов) для композиции для чистовой обработки Сравнительного примера В приведен в таблице 10.
| ТАБЛИЦА 10 | |
| Компонент | Весовые проценты |
| Деионизированная вода | 31.75 |
| Силоксан 4 | 7.00 |
| Смазка 1 | 2.00 |
| Смазка 2 | 1.00 |
| Смазка 4 | 0.25 |
| Эмульгатор 1 | 0.10 |
| Абразив 1 | 37.50 |
| Абразив 2 | 3.00 |
| Загуститель | 1.90 |
| Основание | 0.30 |
| Растворитель 1 | 10.00 |
| Растворитель 3 | 5.00 |
| Консервант | 0.19 |
Сравнительный пример С
Сравнительный пример С - композиция для чистовой обработки, не содержащая летучий силоксан, однако содержащая углеводородный растворитель в общем количестве в 15% весовых. Состав рецептурной смеси (концентрации компонентов) для композиции для чистовой обработки Сравнительного примера С приведен в таблице 11.
| ТАБЛИЦА 11 | |
| Компонент | Весовые проценты |
| Деионизированная вода | 38.75 |
| Смазка 1 | 2,00 |
| Смазка 2 | 1.00 |
| Смазка 4 | 0.25 |
| Эмульгатор 1 | 0.10 |
| Абразив 1 | 37.50 |
| Абразив 2 | 3.00 |
| Загуститель | 1.90 |
| Основание | 0.30 |
| Растворитель 1 | 10.00 |
| Растворитель 3 | 5.00 |
| Консервант | 0.19 |
Сравнительный пример D
Сравнительный пример D - композиция для чистовой обработки, не содержащая летучий силоксан, однако содержащая углеводородный растворитель в общем количестве в 22% весовых. Состав рецептурной смеси (концентрации компонентов) для композиции для чистовой обработки Сравнительного примера D приведен в таблице 12.
| ТАБЛИЦА 12 | |
| Компонент | Весовые проценты |
| Деионизированная вода | 31.75 |
| Смазка 1 | 2.00 |
| Смазка 2 | 1.00 |
| Смазка 4 | 0.25 |
| Эмульгатор 1 | 0.10 |
| Абразив 1 | 37.50 |
| Абразив 2 | 3.00 |
| Загуститель | 1.90 |
| Основание | 0.30 |
| Растворитель 1 | 10.00 |
| Растворитель 2 | 7.00 |
| Растворитель 3 | 5.00 |
| Консервант | 0.19 |
Сравнительный пример Е
Сравнительный пример Е - композиция для чистовой обработки, не содержащая летучий силоксан, однако содержащая углеводородный растворитель в общем количестве, равном примерно 15% весовых.
Состав рецептурной смеси (концентрации компонентов) для композиции для чистовой обработки Сравнительного примера Е приведен в таблице 13.
| ТАБЛИЦА 13 | |
| Компонент | Весовые проценты |
| Деионизированная вода | 46.46 |
| Смазка 1 | 1.89 |
| Смазка 2 | 1.20 |
| Эмульгатор 4 | 0.25 |
| Абразив 1 | 29.87 |
| Абразив 2 | 2.99 |
| Загуститель | 1.77 |
| Основание | 0.40 |
| Растворитель 1 | 9.99 |
| Растворитель 4 | 5.00 |
| Консервант | 0.19 |
Сравнительный пример F
Сравнительный пример F - композиция для чистовой обработки, не содержащая летучий силоксан, однако содержащая углеводородный растворитель в общем количестве, равном примерно 21% весовых. Состав рецептурной смеси (концентрации компонентов) для композиции для чистовой обработки Сравнительного примера F приведен в таблице 14.
| ТАБЛИЦА 14 | |
| Компонент | Весовые проценты |
| Деионизированная вода | 40.46 |
| Смазка 1 | 1.89 |
| Смазка 2 | 1.20 |
| Эмульгатор 4 | 0.25 |
| Абразив 1 | 29.87 |
| Абразив 2 | 2.99 |
| Загуститель | 1.77 |
| Основание | 0.40 |
| Растворитель 1 | 9.99 |
| Растворитель 2 | 5.99 |
| Растворитель 4 | 5.00 |
| Консервант | 0.19 |
Сравнительный пример G
Сравнительный пример G - композиция для чистовой обработки, не содержащая летучий силоксан, однако содержащая углеводородный растворитель в общем количестве, превышающем 22% весовых. Состав рецептурной смеси (концентрации компонентов) для композиции для чистовой обработки Сравнительного примера G приведен в таблице 15.
| ТАБЛИЦА 15 | |
| Компонент | Весовые проценты |
| Деионизированная вода | 39.84 |
| Смазка 3 | 2.97 |
| Эмульгатор 2 | 5.69 |
| Абразив 4 | 24.74 |
| Загуститель | 1.53 |
| Основание | 0.30 |
| Растворитель 2 | 7.92 |
| Растворитель 3 | 4.95 |
| Растворитель 5 | 9.90 |
| Консервант | 0.19 |
| Диспергирующая добавка | 1.98 |
Сравнительный пример Н
Сравнительный пример Н - композиция для чистовой обработки, не содержащая летучий силоксан, однако содержащая углеводородный растворитель в общем количестве, равном примерно 15% весовых. Состав рецептурной смеси (концентрации компонентов) для композиции для чистовой обработки Сравнительного примера Н приведен в таблице 16.
| ТАБЛИЦА 16 | |
| Компонент | Весовые проценты |
| Деионизированная вода | 47.75 |
| Смазка 3 | 2.97 |
| Эмульгатор 2 | 5.69 |
| Абразив 4 | 24.74 |
| Загуститель | 1.53 |
| Основание | 0.30 |
| Растворитель 3 | 4.95 |
| Растворитель 5 | 9.90 |
| Консервант | 0.19 |
| Диспергирующая добавка | 1.98 |
Сравнительный пример I
Сравнительный пример I - композиция для чистовой обработки, не содержащая летучий силоксан, однако содержащая углеводородный растворитель в общем количестве, равном примерно 15% весовых. Состав рецептурной смеси (концентрации компонентов) для композиции для чистовой обработки Сравнительного примера I приведен в таблице 17.
| ТАБЛИЦА 17 | |
| Компонент | Весовые проценты |
| Деионизированная вода | 49.51 |
| Смазка 1 | 1.99 |
| Смазка 2 | 1.00 |
| Эмульгатор 3 | 0.25 |
| Абразив 1 | 24.93 |
| Абразив 2 | 4.99 |
| Загуститель | 1,79 |
| Основание | 0.40 |
| Растворитель 4 | 4,99 |
| Растворитель 6 | 9.97 |
| Консервант | 0.19 |
Сравнительный пример J
Сравнительный пример J - композиция для чистовой обработки, не содержащая летучий силоксан, однако содержащая углеводородный растворитель в общем количестве, равном примерно 23% весовых. Состав рецептурной смеси (концентрации компонентов) для композиции для чистовой обработки Сравнительного примера J приведен в таблице 18.
| ТАБЛИЦА 18 | |
| Компонент | Весовые проценты |
| Деионизированная вода | 41.68 |
| Смазка 1 | 2.01 |
| Смазка 2 | 1.01 |
| Эмульгатор 3 | 0.25 |
| Абразив 1 | 25.17 |
| Абразив 2 | 5.03 |
| Загуститель | 1.61 |
| Основание | 0.40 |
| Растворитель 2 | 7.55 |
| Растворитель 4 | 5.03 |
| Растворитель 6 | 10.07 |
| Консервант | 0.19 |
Сравнительный пример К
Сравнительный пример К - композиция для чистовой обработки, содержащая примерно 7% полидиметилсилоксана, являющегося нелетучим линейным силоксаном с кинематической вязкостью, равной 5 сСт (5,0×10 -6 м2/c) при 25°С. Сравнительный пример К содержит также углеводородные растворители в общей концентрации, равной примерно 15%. Состав рецептурной смеси (концентрации компонентов) для композиции для чистовой обработки Сравнительного примера К приведен в таблице 19.
| ТАБЛИЦА 19 | |
| Компонент | Весовые проценты |
| Деионизированная вода | 31.74 |
| Силоксан 3 | 7.00 |
| Смазка 1 | 2.00 |
| Смазка 2 | 1.00 |
| Смазка 4 | 0.25 |
| Эмульгатор 1 | 0.10 |
| Абразив 1 | 37.49 |
| Абразив 2 | 3.00 |
| Загуститель | 1.95 |
| Основание | 0.30 |
| Растворитель 1 | 10.00 |
| Растворитель 3 | 5.00 |
| Консервант | 0.19 |
Определение поверхностной энергии для Примеров 2, 3 и 7 и Сравнительных Примеров В, D и К
Композиции для чистовой обработки Примеров 2, 3 и 7 и Сравнительных Примеров В, D и К испытывались в соответствии с описанной выше процедурой «Определение поверхностной энергии». В таблице 20 приведен уровень скатывания и неравномерности краски (т.е. уровень бисеринок рыбьего глаза) для композиций для чистовой обработки Примеров 2, 3 и 7 и Сравнительных Примеров В, D и К.
| ТАБЛИЦА 20 | |
| Образец | Уровень скатывания и неравномерности краски |
| Пример 2 | Нет |
| Пример 3 | Нет |
| Сравнительный пример Е | Значительный |
| Сравнительный пример D | Нет |
| Сравнительный пример К | Незначительный |
Данные, представленные в таблице 20, иллюстрируют преимущества использования летучих силоксанов в композиции для чистовой обработки, являющейся предметом настоящего изобретения. Композиции для чистовой обработки примеров 2 и 3 не проявляли сколько-нибудь заметного образования бисеринок рыбьего глаза. Композиция для чистовой обработки Примера 2 содержала 7% полидеметилсилоксана, имеющего кинематическую вязкость, равную 0,65 сСт (6,5×10-6 м2/c) при 25°С. Аналогичным образом композиция для чистовой обработки Примера 3 содержала 7% жидкой смеси декаметилциклопентасилоксана и додекаметилциклогексасилоксана с кинематической вязкостью, равной 5 сСт (5.0×10-6 м2/c) при 25°С. Это летучие силоксаны, которые испаряются после нанесения. Композиция для чистовой обработки Сравнительного Примера D также не проявляла сколько-нибудь заметного образования бисеринок рыбьего глаза, поскольку эта композиция практически не содержала силоксанового материала.
В отличие от этого композиции для чистовой обработки Сравнительных Примеров В и К характеризовались наличием бисеринок рыбьего глаза. Причиной этого являлись нелетучие силоксаны, содержащиеся в этих композициях для чистовой обработки. Композиция для чистовой обработки Сравнительного Примера В содержала 7% полидиметилсилоксана, имеющего кинематическую вязкость, равную 10 сСт (1,0×10-7 м2/c) при 25°С. Композиция для чистовой обработки Сравнительного Примера К содержала 7% полидиметилсилоксана, имеющего кинематическую вязкость, равную 5 сСт (5,0×10-6 м2/c) при 25°С. Указанные полидиметилсилоксаны являются нелетучими силоксанами и практически не испаряются при использовании. Наоборот, они остаются в композиции, что уменьшает поверхностную энергию испытательной панели и приводит к образованию бусинок рыбьего глаза.
Дальнейшее сравнение показывает, что композиция для чистовой обработки Примера 2, которая содержала 7% летучего циклического силоксана с кинематической вязкостью, равной 5 сСт (5.0×10-6 м2/c) при 25°С, характеризовалась менее заметными бисеринками рыбьего глаза, чем композиции для чистовой обработки Примера 7 и Сравнительного Примера К.
Определение времени обработки и количества маслянистого осадка для Примеров 1-7 и Сравнительных Примеров А-К
Композиции для чистовой обработки Примеров 1-7 и Сравнительных Примеров А-К испытывались в соответствии с описанной выше процедурой «Определение времени обработки и количества маслянистого осадка». В таблицах 21-19 представлены оценки для общего времени обработки и количества маслянистого осадка для Примеров 1-7 и Сравнительных Примеров А-К в соответствии с цифровой шкалой оценок, приведенной в таблице 1. Для каждой композиции для чистовой обработки численное значение оценки общего времени обработки представляет время обработки для всех трех циклов полировки. Три численных значения оценки количества маслянистого осадка представляют оценку количества маслянистого осадка после каждого цикла полировки. Представленные в таблице 21 оценки количества маслянистого осадка после каждого цикла полировки далее демонстрируют разницу в количестве маслянистого осадка, оставляемого композициями для чистовой обработки Примеров 1-7 и Сравнительных Примеров А-К.
| ТАБЛИЦА 21 | ||
| Образец | Общее время обработки, оценка | Количество маслянистого осадка, оценки |
| Пример 1 | 1 | 2, 2, 3 |
| Пример 2 | 1 | 1, 2, 2 |
| Пример 3 | 3 | 1, 2, 2 |
| Пример 4 | 1 | 2, 3, 3 |
| Пример 5 | 1 | 2, 2, 3 |
| Пример 6 | 1 | 2, 3, 3 |
| Пример 7 | 1 | 2, 3, 3 |
| Сравнительный пример А | 2 | 3, 5, 5 |
| Сравнительный пример С | 5 | 1, 1, 2 |
| Сравнительный пример D | 2 | 3, 4, 5 |
| Сравнительный пример Е | 5 | 1, 1, 1 |
| Сравнительный пример F | 2 | 3, 4, 5 |
| Сравнительный пример G | 1 | 5, 5, 5 |
| Сравнительный пример Н | 5 | 2, 3, 3 |
| Сравнительный пример I | 5 | 1, 1, 1 |
| Сравнительный пример J | 2 | 3, 5, 5 |
| Сравнительный пример К | 1 | 4, 5, 5 |
Данные, представленные в таблице 20, дополнительно иллюстрируют преимущества использования летучих силоксанов в композиции для чистовой обработки, являющейся предметом настоящего изобретения. Композиции для чистовой обработки Примеров 1-7 характеризовались как приемлемым общим временем обработки, так и приемлемыми количествами маслянистого осадка. Композиции для чистовой обработки Примеров 1-7 содержали летучие силоксаны, которые обеспечивая достаточное для полировки царапин время обработки, испарялись достаточно быстро, позволяя быструю и эффективную полировку. Более того, после испарения эти летучие силоксаны не оставляли после себя нежелательного маслянистого осадка.
Напротив, композиции для чистовой обработки Сравнительных Примеров А-К характеризовались либо неприемлемым общим временем обработки, либо неприемлемыми количествами маслянистого осадка. Как правило, композиции для чистовой обработки, не содержащие силоксановые материалы и содержащие высокие концентрации летучих углеводородных растворителей (т.е. Сравнительные примеры A, D, F, G и J) характеризовались приемлемыми общими временами обработки и неприемлемыми количествами маслянистого осадка. Композиции для чистовой обработки, не содержащие силоксановые материалы и содержащие низкие концентрации летучих углеводородных растворителей (т.е. Сравнительные примеры С, Е, Н, I и К) характеризовались приемлемыми количествами маслянистого осадка и неприемлемыми общими временами обработки.
Композиция для чистовой обработки Сравнительного Примера В не испытывалась из-за значительного количества бусинок рыбьего глаза. Это делает композицию для чистовой обработки Сравнительного Примера В фактически неработоспособной.
Что же касается композиций для чистовой обработки Примера 7 и Сравнительного Примера К, данные таблицы 21 отражают разницу в вязкости между летучими и нелетучими силоксанами. Композиция для чистовой обработки Сравнительного Примера К характеризуется большим количеством маслянистого осадка в сравнении с композицией для чистовой обработки Примера 7. Этот результат имеет место, несмотря на незначительную разницу концентраций и несмотря на то, что обе эти композиции содержат полидиметилсилоксаны с кинематической вязкостью, равной 5 сСт (5.0×10-6 м2 /c) при 25°С.
Для сравнения композиции для чистовой обработки Примеров 1, 2 и 4-6, которые содержали от примерно 6% до примерно 8.75% жидкого циклического силоксана с кинематической вязкостью, равной 5 сСт (5.0×10-6 м2/c) при 25°С, характеризовались приемлемыми общими временами обработки и количествами маслянистого осадка. В дополнение композиция для чистовой обработки Примера 3, которая содержала 7% полидиметилсилоксана с кинематической вязкостью, равной 0.65 сСт (5.0×10-7 м2/c) при 25°С, также характеризовалась приемлемыми общими временами обработки и количествами маслянистого осадка.
Хотя настоящее изобретение описано со ссылкой на предпочтительные варианты его реализации, компетентным специалистам понятно, что в форму и подробности его реализации можно внести изменения, не отходя от духа и не выходя за рамки настоящего изобретения.
Класс C09G1/02 содержащие абразивные или измельчающие агенты
