JP2001164120A - ワックス用乳化乃至可溶化剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生分解性が良好で環境に悪影響のないワック
ス用乳化乃至可溶化剤、及びそれを含有する水性ワック
ス組成物を提供すること。 【解決手段】 本発明は、下記の一般式（１） 【化１】 （式中、Ｒ¹はＨ、Ｃ１〜Ｃ４のアルキル基又はＣ２〜
Ｃ４のヒドロキシアルキル基を表わし、Ｒ²及びＲ³はＣ
１〜Ｃ４のアルキル基、Ｃ２〜Ｃ４のヒドロキシアルキ
ル基又は―Ｒ⁵ＯＣＯＲ⁶を表わし、Ｒ⁴は―Ｒ⁵ＯＣＯＲ
⁶を表わし、Ｒ⁵はアルキレン基を表わし、Ｒ⁶は脂肪酸
残基を表わし、Ｘはアニオン性原子又はアニオン性基を
表わす。）で表わされる化合物からなるワックス用乳化
乃至可溶化剤、及びそれを含む水性ワックス組成物を提
供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生分解性に優れた
ワックス用乳化乃至可溶化剤及びそれを含有する水性ワ
ックス組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、自家用車はほぼ全ての世帯に普及
したといってよく、その数は数千万台とも言われてい
る。日本人は自動車の外観を重視する傾向があり、ガソ
リンスタンドには自動車の自動洗車機が設置されてい
る。又、最近では自動車の洗車のみを行うサービスや、
オーナーが自分の手で洗車を行うセルフ洗車所等も増え
てきている。商用車はともかく、自家用車を洗車する場
合には、同時にワックス掛けを行うことが多い。そのた
め、ガソリンスタンドに設置されている自動洗車機にお
いては、ワックス掛けも自動で行うことができるタイプ
が一般的である。自動洗車機に使用されるワックスは、
一般的に自動車に吹き付けてワックス掛けを行う都合
上、水を媒体とする水性ワックスが使用されている。

【０００３】自動洗車機用の水性ワックスは、ワックス
成分を界面活性剤で乳化乃至可溶化させたものが一般的
である。例えば、特開平１−２２５６８２号公報には、
固形ワックス、ジ長鎖アルキル型４級アンモニウム塩、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル、及び多価アルコ
ールからなる水性ワックス剤組成物が開示されている。
特開平７−２３８２６１号公報には、ワックス成分、カ
チオン系界面活性剤、エステル系溶剤、アルコール系溶
剤、及びエチレングリコールからなる水性ワックス組成
物が開示されている。特開平１１−８０６７３号公報に
は、直鎖α−オレフィン系炭化水素、グリコールエーテ
ル、固形ワックス、ジアルキル第４級アンモニウム塩、
ポリオキシエチレンアルキルアミン、長鎖アルキルアミ
ン酢酸塩、イソパラフィン系炭化水素からなるワックス
剤組成物が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように多くの水性
ワックスは、乳化乃至可溶化剤として、ジアルキル４級
アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤を使用してい
る。しかし、このジアルキル４級アンモニウム塩型のカ
チオン性界面活性剤は、生分解性が非常に悪く、環境に
悪影響を与えることが知られている。特に、ガソリンス
タンド等の自動洗車機で使用される水性ワックスの廃液
は、そのまま下水に流されてしまうため、生分解性の悪
い成分を使用することは問題である。そこで本発明者等
は、生分解性の悪いジアルキル４級アンモニウム塩型カ
チオン性界面活性剤に代えて、生分解性の良好なカチオ
ン性界面活性剤を使用することで、このような問題点を
解決できることを発見して本発明を完成させた。従って
本発明の目的は、生分解性が良好で環境に悪影響を与え
ることがないワックス用乳化乃至可溶化剤、及びそれを
含有する水性ワックス組成物を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、下記の
一般式（１）

【０００６】

【化２】

【０００７】（式中、Ｒ¹は水素原子、炭素数１〜４の
アルキル基又は炭素数２〜４のヒドロキシアルキル基を
表わし、Ｒ²及びＲ³は炭素数１〜４のアルキル基、炭素
数２〜４のヒドロキシアルキル基又は―Ｒ⁵ＯＣＯＲ⁶で
表わされる基を表わし、Ｒ⁴は―Ｒ⁵ＯＣＯＲ⁶で表わさ
れる基を表わし、Ｒ⁵はアルキレン基を表わし、Ｒ⁶は脂
肪酸からカルボキシル基を除いた残基を表わし、Ｘはア
ニオン性原子又はアニオン性基を表わす。）で表わされ
る化合物からなるワックス用乳化乃至可溶化剤である。
又、本発明は、水、ワックス成分と共にその乳化剤乃至
可溶化剤として前記一般式(１)で表わされる化合物を含
有する水性ワックス組成物である。

【０００８】

【発明の実施の形態】一般式（１）において、Ｒ¹は水
素原子、炭素数１〜４のアルキル基又は炭素数２〜４の
ヒドロキシアルキル基を表わす。炭素数１〜４のアルキ
ル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、ｓ
ｅｃ−プロピル、ブチル、ｓｅｃ−ブチル、イソブチ
ル、ｔｅｒｔ−ブチル等が挙げられる。炭素数２〜４の
ヒドロキシアルキル基としては、例えば、ヒドロキシエ
チル、ヒドロキシプロピル、ヒドロキシブチル等が挙げ
られる。尚、Ｒ¹が水素原子の場合は、一般式（１）で
表わされる化合物は、便宜上３級アミンの中和物を表わ
すものとする。

【０００９】又、一般式（１）において、Ｒ²及びＲ³は
炭素数１〜４のアルキル基、炭素数２〜４のヒドロキシ
アルキル基又は―Ｒ⁵ＯＣＯＲ⁶で表わされる基を表わ
す。Ｒ ²及びＲ³の炭素数１〜４のアルキル基、及び炭素
数２〜４のヒドロキシアルキル基は、具体的には前記の
Ｒ¹において例示したものと同一のものが挙げられる。
Ｒ⁴は―Ｒ⁵ＯＣＯＲ⁶で表わされる基を表わし、Ｒ⁵はア
ルキレン基を表わす。アルキレン基としては炭素数２〜
４のアルキレン基が好ましく、例えば、エチレン、プロ
ピレン等が挙げられる。一般式（１）における窒素原子
に結合するＲ¹〜Ｒ⁴で表わされる４つの基のうち、―Ｒ
⁵ＯＣＯＲ⁶で表わされる基は１個以上必要であり、平均
で１．５〜２．８個であることが好ましい。

【００１０】又、Ｒ⁶は、Ｒ⁶ＣＯＯＨで表わされる脂肪
酸からカルボキシル基を除いた残基である。脂肪酸とし
ては、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カ
プロン酸、カプリル酸、２−エチルヘキサン酸、ペラル
ゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パル
ミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、モン
タン酸、リグノセリン酸、ゾーマリン酸、オレイン酸、
リノール酸、リノレン酸、ガドレン酸、エルカ酸、セラ
コレイン酸、リシノレイン酸、ヒドロキシステアリン酸
等が挙げられる。又、天然油脂から得られる混合脂肪酸
であってもよい。天然油脂としては、例えば、アマニ
油、エノ油、オイチシカ油、オリーブ油、カカオ脂、カ
ポック油、白カラシ油、ゴマ油、コメヌカ油、サフラワ
ー油、シアナット油、シナキリ油、大豆油、茶実油、ツ
バキ油、コーン油、ナタネ油、パーム油、パーム核油、
ひまし油、ひまわり油、綿実油、ヤシ油、木ロウ、落花
生油等の植物性油脂；馬脂、牛脂、牛脚脂、牛酪脂、豚
脂、山羊脂、羊脂、乳脂、魚油、鯨油等の動物性油脂が
挙げられる。

【００１１】これらの中でもＲ⁶ＣＯＯＨで表わされる
脂肪酸としては、本発明のワックス用乳化乃至可溶化剤
に更に撥水効果を期待するためには、炭素数８〜２２の
脂肪酸又は炭素数８〜２２の脂肪酸を含有する混合脂肪
酸が好ましく、とりわけ、炭素数１６以上の脂肪酸を含
んでいることがより好ましい。

【００１２】又、一般式（１）において、Ｘはアニオン
性原子又はアニオン性基を表わす。アニオン性原子又は
アニオン性基としては、例えば、塩素原子、臭素原子、
よう素原子等のハロゲン原子、メチル硫酸基、エチル硫
酸基、水酸基等のアニオン性基が挙げられる。以上のよ
うに、本発明は、前記一般式(１)で表わされる、分子中
にアシルオキシ鎖、好ましくは炭素数８〜２２の長鎖ア
シルオキシ鎖を１つ以上、好ましくは２つ又は３つ有す
るアシルオキシ型のアミン塩又はアンモニウム塩からな
るワックス用乳化剤乃至可溶化剤、及びこれを含有する
水性ワックス組成物である。

【００１３】一般式（１）で表わされる化合物は、モノ
エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノー
ルアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ−メチルジ
エタノールアミン、Ｎ−エチルジエタノールアミン等の
アルカノールアミンと、Ｒ⁶ＣＯＯＨで表わされる脂肪
酸をエステル化反応させるか、適当な油脂とエステル交
換反応をさせた後に、４級化又は中和すれば得ることが
できる。

【００１４】４級化剤としては、例えば、塩化メチル、
塩化エチル、塩化プロピル、臭化メチル、臭化エチル、
臭化プロピル、硫酸ジメチル、硫酸ジエチル、エチレン
オキサイド等が挙げられ、中和剤としては、例えば、塩
酸、硫酸、リン酸等の無機酸が挙げられる。このような
製造方法により一般式（１）で表わされる化合物を製造
する場合は、４級化剤又は中和剤の種類によってＸが定
まる。

【００１５】本発明のワックス用乳化乃至可溶化剤は、
一般式（１）で表わされる構造中にエステル結合を含有
しているため、従来使用されていたジアルキル型４級ア
ンモニウム塩と比較して生分解性に優れており、排水中
に放出されたとしても環境に悪影響を与えることが殆ど
ない。

【００１６】本発明のワックス用乳化乃至可溶化剤を用
いて乳化乃至可溶化させるワックスとしては、例えば、
ミツロウ、ゲイロウ、中国ロウ、羊毛ロウ、キャンデリ
ラワックス、カルナバワックス、木ロウ、オリキュリー
ワックス、モンタンロウ、オゾケライト、セレシン、リ
グナイトワックス、パラフィンワックス、マイクロワッ
クス等の天然ワックス；フィッシャートロプシュワック
ス、ポリエチレンワックス、変性モンタンワックス、変
性パラフィンワックス、変性マイクロワックス、セタノ
ール、ステアリン酸、グリセリンモノステアレート、ポ
リエチレングリコールステアレート、オパールワック
ス、カスターワックス、アーマーワックス、アクラワッ
クス、α―オレフィンワックス等の合成ワックスが挙げ
られる。

【００１７】本発明のワックス用乳化乃至可溶化剤は、
更にワックス及び水を含有する水性ワックス組成物の１
成分として使用されることが好ましい。水性ワックス組
成物に対する本発明のワックス用乳化乃至可溶化剤の量
は、１〜１５重量％が好ましく、３〜１０重量％がより
好ましい。又、ワックスの量としては、水性ワックス組
成物に対して５〜３０重量％が好ましく、１０〜２５重
量％がより好ましい。ワックスの量があまりにも多い
と、水に乳化乃至可溶化させることが難しく水性ワック
ス組成物が層分離を起こしてしまう。あまりにも少ない
と、ワックス処理面に対する撥水性及び光沢が不十分と
なる。尚、このようにして得られた水性ワックス組成物
は、原液状態であり、原液をそのままワックス処理に使
用してもよいが、通常はこの原液を５〜５００倍程度に
水で希釈して使用される。

【００１８】本発明の水性ワックス組成物は、その他の
成分として、例えば、非イオン性界面活性剤、一般式
（１）で表わされるもの以外のその他のカチオン性界面
活性剤、シリコーン、被膜形成剤としての樹脂、溶剤、
着色料、香料等を含有することができる。

【００１９】非イオン性界面活性剤としては、例えば、
ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシア
ルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキ
レン脂肪酸エステル、脂肪酸ジエタノールアミド、アル
キルアミンアルキレンオキサイド付加物等が挙げられ
る。その他のカチオン性界面活性剤としては、例えば、
ジアルキルジメチルアンモニウムクロライド等が挙げら
れる。シリコーンとしては、例えば、メチルシリコーン
樹脂、フェニルシリコーン樹脂、ポリエーテル変性シリ
コーン樹脂、アクリル変性シリコーン樹脂、エポキシ変
性シリコーン樹脂、ウレタン変性シリコーン樹脂、ポリ
エステル変性シリコーン樹脂、シリコーンオイル、ジメ
チルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイ
ル、メチルハイドロシリコーンオイル、エーテル変性シ
リコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、カルボ
キシル変性シリコーンオイル等が挙げられる。被膜形成
剤としての樹脂としては、例えば、ポリエーテル樹脂、
エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アク
リル樹脂、ポリオレフィン樹脂、フェノール樹脂、アル
キド樹脂、ウレア樹脂等が挙げられる。

【００２０】溶剤としては、例えば、メタノール、エタ
ノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等の低級
アルコール；エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ブチレングリコール、ヘキサンジオール等のグリコ
ール類；エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエ
チレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレング
リコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノ
ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエー
テル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、プ
ロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレン
グリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール
モノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチ
ルエーテル等のアルキルエーテル類；ジオキサン、テト
ラヒドロフラン等の環状エーテル類；酢酸メチル、酢酸
エチル、酢酸ブチル等のエステル類；アセトン、メチル
イソブチルケトン等のケトン系溶剤等が挙げられる。

【００２１】本発明の水性ワックス組成物を使用してワ
ックス掛け処理することができる基材は、自動車等の車
両の表面のような金属表面や塗装面、床や外壁等のよう
な樹脂表面の何れにも使用することができる。

【００２２】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明する。尚、以下の実施例中、％は特に記載が無い限り
重量基準である。試験には以下の表１に示すワックス用
乳化乃至可溶化剤を使用した。

【００２３】

【表１】

【００２４】（実施例１）カルナバワックス５ｇ、パラ
フィンワックス１０ｇ、及び表１に記載の本発明品又は
比較品の各ワックス用乳化乃至可溶化剤８ｇをそれぞれ
２００ｍＬビーカーに計り取り、９０℃まで昇温し均一
に溶解した後、エチレングリコール１０ｇを加え、更
に、９０℃に熱したイオン交換水を加えて全量を１００
ｇとし、これらを攪拌して水性ワックス組成物を得た。
次いで、自動車の塗装面にラウリル硫酸ナトリウムの
０．１５％水溶液をスプレーし、スポンジにて擦り付け
た。次いで、上記のようにして調製したそれぞれの水性
ワックス組成物を１．５％水溶液としてスプレーし、ス
ポンジにて擦り付けた。この時の撥水性、乾燥後の塗装
面の光沢及び本発明品及び比較品の乳化乃至可溶化剤の
生分解性を以下の方法によって評価した。

【００２５】＜撥水性の評価＞ワックス処理面を１回水
で濯いだ後、水をスプレーし、水滴の状態を肉眼で観察
し、以下の基準で撥水性を評価した。 ５：水滴が略球形 ４：水滴がやや歪んだ球形 ３：水滴が不定形 ２：水滴に僅かに膨らみが見られる １：撥水性がない

【００２６】＜光沢の評価＞ワックスを塗布した面の光
沢を肉眼で観察し、以下の基準で評価した。 ５：極めて良好 ４：ワックス掛け前に比べて明らかに良好 ３：ワックス掛け前より僅かに優れる ２：ワックス掛け前と同等 １：ワックス掛け前より悪い

【００２７】＜生分解性＞本発明品及び比較品の乳化乃
至可溶化剤の生分解性について、以下の試験を行った。
即ち、ＪＩＳ−Ｋ−０１０２−２１に準拠して、それぞ
れの試料を２０℃で５日間放置して、消費された溶存酸
素量を測定した。これらの結果を表２に示す。

【００２８】

【表２】

【００２９】本発明のワックス用乳化乃至可溶化剤を使
用した水性ワックス組成物は、乳化乃至可溶化剤として
従来のカチオン性界面活性剤を使用したものに比べて、
撥水性及び光沢においてはほぼ同等であり、生分解性に
は明らかに優れていることがわかる。

【００３０】

【発明の効果】本発明の効果は、生分解性が良好で環境
に悪影響を与えることがないワックス用乳化乃至可溶化
剤、及びそれを含有する水性ワックス組成物を提供した
ことにある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 笹谷 潤 東京都荒川区東尾久７丁目２番35号 旭電 化工業株式会社内 (72)発明者 小宮 薫 東京都荒川区東尾久７丁目２番35号 旭電 化工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4D077 AA10 AB10 AC01 BA07 BA14 CA03 CA13 DC38X 4H003 AE06 DA11 EB20 FA03 4J002 AE031 AE051 BB031 EF056 EH046 EN137 FD310 FD317 HA07

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の一般式（１） 【化１】 （式中、Ｒ¹は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基又
   は炭素数２〜４のヒドロキシアルキル基を表わし、Ｒ²
   及びＲ³は炭素数１〜４のアルキル基、炭素数２〜４の
   ヒドロキシアルキル基又は―Ｒ⁵ＯＣＯＲ⁶で表わされる
   基を表わし、Ｒ⁴は―Ｒ⁵ＯＣＯＲ⁶で表わされる基を表
   わし、Ｒ⁵はアルキレン基を表わし、Ｒ⁶は脂肪酸からカ
   ルボキシル基を除いた残基を表わし、Ｘはアニオン性原
   子又はアニオン性基を表わす。）で表わされる化合物か
   らなるワックス用乳化乃至可溶化剤。
2. 【請求項２】 Ｒ⁶が、炭素数８〜２２の脂肪酸からカ
   ルボキシル基を除いた残基である請求項１に記載のワッ
   クス用乳化乃至可溶化剤。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のワックス用乳化
   乃至可溶化剤、ワックス及び水からなる水性ワックス組
   成物。