JPH04504824A - 傷つき易い基板からコーティングを除去する方法、およびその方法に有用なブラスチング媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 傷つき易い基板からコーティングを除去する方法、およびその方法に有用なプラ スチング媒体 この発明は、傷つき易い（ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ）金属および複合体の表面または 類似の基板からコーティングを除去する方法とその方法に有用なプラスチング媒 体に関する。

発明の背景 建築物から産業用装置にわたる各種の構造物と設備の表面からコーティングを洗 浄または除去することが必要な場合が多い。

ペイント　シーラントもしくはラッカーなどのような表面コーティングを洗浄ま たは除去するための機械的研摩法から化学薬剤の利用法までを含む、上記の洗浄 ・除去を目的とする多数の方法が知られている。花こう岩の壁もしくは重い鋼板 のような硬質で耐久性の表面はサンドプラスチング法のような激しい研摩法で除 去したりもしくははがしたりすることができる。より繊細な表面は、あまり侵さ ない処理を行って基板の損傷を防止する必要がある。

商業航空路機関と軍当局は、ペイントなどのコーティングを最新式の航空機の外 表面から、定期的に、はがしたり研摩して除去したりするのに大金を使っている 。これらの表面は、軽重量のアルミニウムまたは他の金属合金または複合体で構 成され、比較的柔軟なので、ペイントなとのコーティングの除去は、過剰な研摩 または化学的損傷を避けるために慎重に行わねばならない。このような損傷は、 極端な場合、機械的故障に至る場合がある。

砂吹き法に類似する各種の改良剥離法が、傷つきやすい金属と複合体製の航空機 などの表面からコーティングを除くのに提案されている。このような目的に有用 なプラスチング媒体は好ましくは下記の基準を満たさねばならない。

１、　比較的非浸蝕性でなければならない（モース硬度が約２．０〜３．０） ２、種々の基板を処理するために、各種の粒度分布のものが入手できなければな らない。

３、　高湿度条件下、広範囲の空気圧と媒体流速を通じて自由に流動しなければ ならない。

４、　はがされた不溶性のペイントと樹脂から容易に分離して、廃棄物の処理が 容易であるように、水溶性でかつ非汚染性でなければならない。

１９８８年３月１５日に特許を付与されたＣａｒｒの米国特許第４、７３１．１ ２５号には、傷つきやすい金属と複合体の表面をブラスト洗浄するのにプラスチ ック媒体を使用することが開示されている。しかし、上記材料は比較的高価であ り、しかもそれを使用すると廃棄物処理の問題が加わる。

炭酸水素ナトリウムも、航空機の部品のような傷つき易い基板からコーティング を除くためのプラスチング媒体として提案されている。炭酸水素塩は、上記の基 準１．２及び４を容易に満たすので、媒体として理想的な選択である。従って、 それは、比較的、非浸蝕性であり（モース硬度約２．５）、各種の粒度のものが 入手可能であり、水溶性であり、下水処理施設を処置して、アルカリ度とｐＨを 制御するのに通常利用されている。炭酸水素ナトリウムの緩和な研摩特性は、例 えば歯を磨く媒体にすでに利用されている（例えば、米国特許第３．８８２．６ ３８号、同第３、９７２．１２３号、同第４．１７４．５７１号、同４．４１２ ．４０２号、同４、２１４．８７１号、同第４．４６２．８０３号、同第４．４ ８２．３２２号、同第４、４８７．５８２号、同４．４９２．５７５号、同第４ ．４９４．９３２号および同第４、５２２．５９７号参照）。

炭酸水素ナトリウムをプラスチング媒体として用いる際に起こる主な欠点は、圧 縮するか、または一層重要なことであるが、高湿度条件に暴露されると、ケーキ になる傾向がある。この傾向は商業的プラスチング法では特に著しく、そのプラ スチング法に用いられる圧縮空気流は、実質的に水分で飽和されすなわち、相対 湿度が９０％以上であり、しかも空気圧縮器からの油性汚染物を含有している。

その上に、炭酸水素ナトリウムの市販製品は、その粒度分布が正規分布であるこ ととその結晶形のために、本来、その流動特性が劣っている。

炭酸水素ナトリウムの流動性と抗ケーキ化特性を改善するために、流動助剤を添 加することが知られている。ベーキング配合物と歯科用エアジェツト予防媒体に 、リン酸トリカルシウム（ＴＣＰ）と炭酸水素ナトリウムを混合して用いること はすでに提案されている。このような物質を添加すると炭酸水素ナトリウムの流 動特性と抗ケーキ化特性を著しく改善する。しかしＴＣＰで処理した炭酸水素ナ トリウムは、周囲条件下での保存寿命が３〜６力月に限定されている。というの はＴＣＰが飽和するまで水分を吸収し、その後上記製品がケーキになるからであ る。

したがって、この発明の目的は、炭酸水素塩を含有するプラスチング媒体と、上 記媒体を利用して、傷つきやすい金属および複合体の表面からコーティングを除 去する方法を提供することである。このようにして利用される炭酸水素塩プラス チング媒体は、易流動性でありかつ不利な商業的プラスチング条件下で、長い貯 蔵寿命を有するので、高湿度下およびよく制御された広範囲の高流速下と高空気 圧下で、プラスチング媒体として利用できる。この発明のその外の目的と利点は この発明の好ましい態様の下記説明から明らかになるであろう。

発明の要約 この発明によれば、粒径が約１０〜５００ミクロンの範囲内にある水溶性炭酸水 素塩の粒子を、プラスチング媒体として、この炭酸水素塩に対して少なくとも約 ０．２重量％好ましくは約０．２〜３重量％の疎水性シリカの流動／抗ケーキ化 剤を混合して用い、約１０〜１５０　ｐｓｉの圧力下、実質的に飽和した圧縮空 気流で、表面をブラストをする、傷つきやすい基板からコーティングを除去する 方法が提供される。このような疎水性シリカを含有する媒体は、流動助剤を含有 しないか、またはＴＣＰもしくは親水性シリカのようなその外の通常の流動助剤 を含有する類似の媒体より著しく優れた流動特性を示す。さらに、この発明の疎 水性シリカの流動助剤を含有する炭酸水素塩プラスチング媒体は、著しく長く、 実質的に無限の保存寿命を有し、商業的圧縮空気流の高い相対湿度に対して優れ た抵抗性を示す。

この発明のプラスチング媒体に研磨剤としては炭酸水素ナトリウムを利用するこ とが好ましい。しかしその外の水溶性炭酸水素塩、例えば炭酸水素カリウムのよ うなアルカリ金属炭酸水素塩または炭酸水素アンモニウムも同様に利用できる。

したがって以下の説明では、好ましい炭酸水素ナトリウムを含有するプラスチン グ媒体を主として引用しているが、この発明には、その外の水溶性炭酸水素塩の 研磨剤を含有するプラスチング媒体が含まれることは理解されるであろう。

疎水性シリカは、歯科予防用の研磨剤に流動助剤として親水性シリカに混合して すでに利用されている。かような媒体は商業用プラスチング媒体とは著しく異な る条件下で利用される。

したがって歯科予防用媒体は、粒径が約６５〜７０ミクロンの炭酸水素塩粒子を 含有し、約５０−１００　ｐｓｉの圧力の清浄な実験室圧縮空気供給源の圧力下 、１７１６〜ｌ／３２インチのノズルを通って、約３　ｇ／ｍｉｎの速度で用い られる。最も重要なことは、上記の空気供給源は、水分で実質的に飽和されてお らず、飽和された圧縮空気ブラスト流中、高処理量で商業的プラスチング媒体を 使用する場合に固有の流動とケーキ化の問題とは全く異なる流動とケーキ化の問 題がある。

この発明のプラスチング媒体は、特に水溶性炭酸水素塩、例えば炭酸ナトリウム で構成され、疎水性シリカ粒子が添加されている。疎水性シリカは、公知の親水 性シリカと異なり、水素結合されていないシラノール基（ｎｏｎ−ｈｙｄｒｏｇ ｅｎ　ｂｏｎｄｅｄ　ｓｉｌａｎｏｌｇｒｏｕｐ）および吸着水を実質的にもっ ていない。

この発明のプラスチング媒体に用いられる好ましい疎水性シリカは、Ｄｅｇｕｓ ｓａ　ＡＧ社から入手できる製品のＡｅｒｏｓｉｌ　Ｒ９７２である。この物質 は純粋な凝析二酸化ケイ素のニー〇ゾルであり、この物質の表面上のシラノール 基の約７５％はジメチルジクロロシランと化学的に反応させてあり、得られた製 品は、表面の１００ｄ当り約０．７ｍｍｏｌの化学的に結合したメチル基を有し かつ約１％の炭素を含有している。この粒子は粒径が約ｌＯ〜４０ナノメートル で、比表面積が約１１０ｍ／ｇである。この製品は親水性シリカを火炎加水分解 （ｆｌａｍｅ　ｈｙｄｏｒｏｌｙｓｉｓ）することによって製造されるが、その 詳細はＡｎｇｅｗ　−Ｃｈｅｍ・７２巻、７４４頁、１９６０年；　Ｆ−ＰＳ　 １．３６８．７６５．およびＤＴ−ＡＳ　１．１６３．７８４に記載されている 。この物質についてのさらに詳細な事項は、“Ｂａ５ｉｃ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ａｐｐｌｏｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ＡＥＲＯ３ＩＬ”と いう表題の１９８６年８月に発行されたＤｅｇｕｓｓａ　ＡＧ社の技術社報に記 載されている。

疎水性シリカ粒子は、少なくとも約０．２重量％かつ約３重量％までの比率で、 炭酸水素ナトリウムプラスチング剤に混合されている。炭酸水素塩の粒子は所望 の粒径のものが用いられるが、約１０〜５００ミクロンの範囲にある。航空機の 外表面からペイントを除去するのにプラスチング媒体を用いる場合、平均粒径が 約２５０〜３００ミクロンの炭酸水素塩粒子を用いるのが好ましい。

上記のように構成されたプラスチング媒体は、例えば航空機の外表面に用いられ る、アルミニウムもしくはアルミニウム合金のような傷つきやすい金属または複 合体の基板を、磨耗もしくは損傷することなく、洗浄するかもしくはコーティン グを除去するのに有用である。この発明のプラスチング媒体で処理できる複合体 は、エポキシ樹脂のようなマトリ・ノクスで構成され、そのマトリックスは、補 強のために、ガラスストランド、グラファイトなどのような繊維を含有している 。

上記のように構成されたプラスチング媒体は、業務用圧縮空気流、すなわち水分 で実質的に飽和され（９０％以上の相対湿度）、圧縮機からの油汚染物を含有す る圧縮空気流に用１．％られる。炭酸水素塩／疎水性シリカのプラスチング媒体 （よ約１〜１０ボンド／分の流速、及び１７４インチ以上のプラスチングノズル から約ｌＯ〜１５０　ｐｓｉの空気圧で用いることができる。さき（＝述べたこ とを以下にさらに詳細に説明するが、この発明（こよれＩｆ。

上記のように構成され利用されるプラスチング媒体（よ、ケーキ化せず、貯蔵寿 命が優れ、易流動性（ｆｒｅｅ−ｆｌｏｗｉｎｇ）であることが分かった。した がってそのプラスチング媒体は、傷つき易い金属と複合体との表面からコーティ ングを除去する業務上のプラスチング操作に容易に利用できる。

好ましい態様の詳細な説明 以下の実施例はこの発明のプラスチング媒体の不ケーキ化性と易流動性を例示す る。この実施例において、特にことわりのないかぎり、部員およびパーセントは すべて重量で表されかつ温度はすべて　０Ｆで表される。

実施例１および２：この発明のプラスチング媒体の抗ケーキ化特性の実験室試験 平均粒径が約７０ミクロンの炭酸水素ナトリウム粒子を含有する以下の配合品に ついて、相対的なケーキ生成特性を評価した。

実施例１　：　ＮａＨＣＯ，＋０．２％疎水性シリカ（Ａｅｒｏｓｉｌ　Ｒ９７ ２）対　照Ａ　：　ＮａＨＣＯ＊＋０．２％親水性シリカ（Ｓｙｌｏｘ　１５） 対　照Ｂ　：　ＮａＨＣＯｓ＋０．２％ＴＣＰ実施例２　：　ＮａＨＣＯｓ＋０ ．５％疎水性シリカ（Ａｅｒｏｓｉｌ　Ｒ９７２）対　照Ｃ：　ＮａＨＣＯ，＋ ０．５％親水性シリカ（Ｓｙｌｏｘ　１５）対　照Ｄ　：　ＮａＨＣＯｓ＋０． ５％ＴＣＰ対　照Ｅ　：　ＮａＨＣＯｓ　（流動助剤を含有していない）これら の配合品について、そのケーキ生成に対する抵抗性を、３日の試験期間、密閉厚 紙容器中１００％相対湿度にて評価した。

各被検配合品を、２０メツシユのＵＳＡ基準試験ふるいにそそぎ入れ、軽くたた いて全製品（ケーキ化した製品を除く）を通過させた。次いでふるいにかけた製 品をからの箱にそそぎ入れ、１インチの高さから５回しつかりたたいた。次いで その箱を密閉した。

各配合品の試料３つづつを、それぞれの試料間は少なくとも１／２インチの間隔 をあけて、１００％相対湿度と、室温に保持したＩＩ境チャンバー内に無作為に 配置した。試料を環境チャンバー内で３Ｈ間二一ジンゲした後、取出して、さら に２４時間室室内塵と室内温度に平衡化させてからケーキの形成について評価し た。

Ｘ−−ジンクと平衡化の後、試料箱を開き、炭酸水素塩量と残留したケーキ化部 分の重量を（軽く振盪した後）測定した２９次に各試料のケーキ化しｔこ比率を 測定し、各配合品の３つづつの試料の平均パーセントとして測定し報告した。以 下の結果が得実施例１０．２％Ａｅｒｏｓｉｌ　Ｒ９７２１２，３％対　照Ａ　 Ｏ７２％５ｙＬｏｘ　Ｒ５３９，７％対　照ＢＯ１２％ＴＣＰ　３５．８％ 実施例２　Ｃ１，５％Ａａｒｏｓｉｌ　Ｒ９７２０，６Ｑｆｉ対　照Ｃ００５％ ５Ｙｌｏｘ　１５　２２．０％ｎ　Ｗｉ、Ｄ　Ｏ７５％ＴＣＰ　３１．７％対　 照Ｅ　流動助剤なし　３２，１％ トＥのことから、７＠水性シリカの抗ケーキ化助剤（Ａｅｒｏｓ目Ｒ９７２）を 混合した配合品（実施例１と２）は、他の流動助剤を混合Ｉ、た配合品（対照Ａ −Ｄ）または流動助剤を混合しなか−１だ配合品（：（ｉ照Ｅ）に比べて著しく 優ねた抗ケーキ化性を示した。

実施例３．炭酸水素ナトリウムを含有するプラスチング媒体の平均粒径が約２５ ０〜３００ミクロンの２つの炭酸水素ナトリウム試料の一方に０．５％Ａｅｒｏ ｓｉｌ　Ｒ９７２疎水性シリカを添加し、標準のサンドプラスチング装置内で媒 体として使用した。その装置は、５ｃｈａ＋ｉｄｔ　Ａｃｅｕｓｔｒｉｐ　ｓｙ Ｓｔｅｍ　（米国、テキサス州、ヒユーズｉ・ンのＳｅｂｍｉｄｔ　Ｍａｎｕｆ ａｃｔｕｒｉｎｇ　ｆｎｅ、社製）であり、０．５ｒンチ直径のノズルと、６　 ｆｔ”のプラストポットに接続されたトンプソンバルブと、８００ｃ畑の圧縮機 とを備えているうプラス！・ポットは尺度に取付けられているので媒体の流速を 測定することができた。

それぞれの炭酸水素塩配合品は、プラストポット中のプラスチング媒体を通過ｒ るときには水分で飽和されている室内圧縮空気を用いて、６０ｐｓｉｇの圧力で ノズルを通じてプラスト（９射）された。

疎水性シリカの流動助剤を含ｑしていない炭酸ナトリウム粒モはシステムを間欠 的に流れ、急速にノズルを詰まらせ、それ以上流動できなくなった３、連続的な 流動は維持できなかった。

炭酸水素塩−疎水性シ１１力の配合品は、１ボンド／分〜５ボンド／分まで変化 する制御可能な流速で６５時間以上、システムを通じて連続的に流動した。流動 の問題点は全く起こらなかった。

上記の開示から、この発明か傷つき易い基板の表面からペイントなどのコーティ ングを洗浄もしくは除去する改良方法ど、この方法に有用な炭酸水素ナトリウム 含有プラスチング媒体を提供することは分かるであろう。本願じ゛記載された好 まし几・聾様に例示されたプラスチング方法とプラスチング媒体は１、二の発明 の範囲から逸脱する、−二となく、種々、変化させることかできることは理解さ れるであろう。したかって、上記の記載事項；よ本願発明の例示てあ−って本願 発明を隔室するものではないと解すべきである。

国際調査報告

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．ブラスチング媒体として、炭酸水素アルカリ金属塩および炭酸水素アンモニ ウムからなる群から選択される水溶性炭酸水素塩粒子を含有し、前記炭酸水素塩 粒子が、１０〜５００ミクロンの範囲の粒径を有し、疎水性シリカの流動／抗ケ ーキ化剤を炭酸水素塩に対して少なくとも０．２重量％混合してなる、１０〜１ ５０ｐｓｉの圧力の実質的に飽和した圧縮空気流で、傷つき易い金属および複合 体の表面をブラストすることからなる、上記表面からコーティングを除去する方 法。
2. ２．炭酸水素塩が炭酸水素ナトリウムであり、疎水性シリカが、水素結合されて いないシラノール基と吸着水とを実質的に含有していない請求項１記載の方法。
3. ３．ブラスト流が１分間当り１〜１０ポンドの流速の炭酸水素ナトリウム粒子で 処理される表面に当てられる請求項１記載の方法。
4. ４．ブラスト媒体が、炭酸水素塩に対して０．２〜３重量％の疎水性シリカを含 有している請求項１記載の方法。
5. ５．炭酸水素塩が２５０〜３００ミクロンの範囲の粒径を有する請求項１記載の 方法。
6. ６．炭酸水素アルカリ金属塩および炭酸水素アンモニウムからなる群から選択さ れる水溶性炭酸水素塩粒子からなり、その炭酸水素塩粒子が１０〜５００ミクロ ンの範囲内の粒径を有し、炭酸水素塩に対して少なくとも０．２重量％の疎水性 シリカの流動／抗ケーキ化剤を含有している、傷つき易い金属および複合体の表 面からコーティングを除去するのに用いるブラスチング媒体。
7. ７．炭酸水素塩が炭酸水素ナトリウムであり、疎水性シリカが、水素結合されて いないシラノール基と吸着水とを実質的に含有していない請求項６記載のブラス チング媒体。
8. ８．ブラスチング媒体が０．２〜３％の疎水性シリカを含有している請求項６記 載のブラスチング媒体。
9. ９．炭酸水素塩が２５０〜３００ミクロンの範囲内の粒径を有する請求項６記載 のブラスチング媒体。