JP2002212547A - 硬表面用撥水コート剤 - Google Patents
硬表面用撥水コート剤Info
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Abstract
上げ処理を必要とせず、硬表面、中でも車両の表面、特
に自動車のボディに均一に塗布でき、塗布跡が残らず、
付着性に優れ、かつ撥水性に優れる塗膜を形成しうる硬
表面用撥水コート剤を提供する。 【解決手段】 該硬表面用撥水コート剤は、(A)アミ
ノ変性シリコーンオイル0.1〜10質量%、(B)非
イオン系界面活性剤及び両性界面活性剤の中から選ばれ
た少なくとも1種の界面活性剤0.1〜10質量%、
(C)イソプロピルアルコール1〜10質量%を含有
し、場合により(D)グリセリンを20質量%を超えな
い量で含有する。アミノ変性シリコーンオイルはアミノ
当量1,000〜2,000、そのベースシリコーンオ
イルの動粘度250〜2,000cStのものが好まし
い。
Description
質基材表面等に撥水性を付与するコート剤、中でも車
両、航空機又は船舶用、特に自動車等の車両用に好適で
あり、さらには門型洗車機等の洗車機による洗車に用い
て好適な硬表面用撥水コート剤に関するものである。
に撥水性を付与するコート剤としては、ジメチルポリシ
ロキサンのようなアルキルポリシロキサンに代表される
不活性なシリコーンオイルとカルナバロウや蜜ロウ等に
代表される不活性なエステル系ワックスとを組み合わせ
たワックス剤が多用されている。しかしながら、このも
のは、初期の撥水性や光沢性に優れているが、その効果
を十分に発揮させるには手作業による拭き上げなどの仕
上げ処理を要し、作業が煩雑になるのを免れなかった。
ては、シリコーン化合物、ロウ及びカチオン界面活性剤
を含有する乳化液からなるもの(特開昭63−1122
49号公報)や、ロウ、シリコーン化合物及びアニオン
界面活性剤を含有する乳化液からなるもの(特開昭63
−227680号公報)が知られているが、これらも車
両を洗車機に通した後乾燥行程を経てタオル等で拭き上
げる必要があった。
して、アミノ変性シリコーンオイルを非イオン界面活性
剤で乳化した乳化液にアルキルアンモニウム塩を含有さ
せたもの(特開平8−188745号)等が提案されて
いるが、このコート剤は、その車体面への付着性を重視
するあまり、車体面に塗布した場合、その車体の一部例
えばドア部等にその塗布跡が「カタ」となって筋状に残
り、タオル等を用いて拭き上げ処理を施しても、その部
分を均一に仕上げることが困難であり、作業性に劣るの
を免れなかった。
従来の撥水コート剤のもつ欠点を克服し、安定性に優れ
るとともに、拭き上げなどの仕上げ処理を必要とせず、
硬表面、中でも車両の表面、特に自動車のボディに均一
に塗布でき、塗布跡が残らず、付着性に優れ、かつ撥水
性に優れる塗膜を形成しうる硬表面用撥水コート剤を提
供することを目的としてなされたものである。
好ましい特性を有する硬表面用撥水コート剤を開発する
ために種々研究を重ねた結果、特定シリコーンオイル、
特定界面活性剤、特定溶剤を所定割合で含有する水性系
液からなる撥水コート剤がその目的に適合することを見
出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
変性シリコーンオイル0.1〜10質量%、(B)非イ
オン系界面活性剤及び両性界面活性剤の中から選ばれた
少なくとも1種の界面活性剤0.1〜10質量%、
(C)イソプロピルアルコール1〜10質量%を含有し
てなる水性系液であって、硬表面に塗布、水洗後に、塗
布跡が残らないことを特徴とする硬表面用撥水コート
剤、を提供するものである。
(2)アミノ変性シリコーンオイルとして、そのアミノ
当量が1,000〜2,000の範囲にあるとともに、
そのベースシリコーンオイルの動粘度が250〜2,0
00cStの範囲にあるものを用いる前記(1)記載の
硬表面用撥水コート剤、(3)さらに(D)グリセリン
を20質量%を超えない量で含有する前記(1)又は
(2)記載の硬表面用撥水コート剤、(4)グリセリン
の含有量が5〜20質量%である前記(3)記載の硬表
面用撥水コート剤、(5)車両、航空機又は船舶用であ
る前記(1)ないし(4)のいずれかに記載の硬表面用
撥水コート剤、(6)洗車機による洗車において用いら
れる前記(1)ないし(5)のいずれかに記載の硬表面
用撥水コート剤、(7)洗車機が門型洗車機、スプレー
洗車機である前記(6)記載の硬表面用撥水コート剤、
(8)門型洗車機が停車又は移動している車両を跨い
で、その前後方向に往復走行するものである前記(7)
記載の硬表面用撥水コート剤、(9)門型走行フレーム
の往行又は復行時に、該走行フレームに設けた塗布装置
により塗布される前記(8)記載の硬表面用撥水コート
剤、が挙げられる。
として用いられるアミノ変性シリコーンオイルとして
は、そのアミノ当量が1,000〜2,000、中でも
1,200〜1,800の範囲にあるものが好ましく、
またそのベースシリコーンオイルの動粘度が250〜2
000cSt、中でも500〜1,500cStの範囲
にあるものが好ましく、特にそのアミノ当量が1,30
0〜1,700の範囲にあるとともに、そのベースシリ
コーンオイルの動粘度が800〜1,200cStの範
囲にあるものが好ましい。
はっ水性が得られにくいし、また2000cStを超え
てもその粘性のため均一に塗布しにくく、塗布跡がカタ
となって残りやすい。また、上記アミノ当量が1,00
0未満では水性系としての十分な安定性が得られにくい
し、また2,000を超えると車体等の硬表面への塗布
時の付着性が弱くなり、十分な撥水性が得られにくくな
る。
コーンオイルとしては、アルキルポリシロキサンが好ま
しく、アルキルポリシロキサンとしては、ジメチルポリ
シロキサン、ジエチルポリシロキサン、ジプロピルポリ
シロキサン、ジブチルポリシロキサンなどのジ低級アル
キルポリシロキサン、中でもジメチルポリシロキサンが
好ましい。
は、動粘度が250〜2000cSt、中でも500〜
1,500cStの範囲にあるものが好ましく、このよ
うなものの中でもジメチルポリシロキサン、ジエチルポ
リシロキサンなどのジ低級アルキルポリシロキサン、特
にジメチルポリシロキサンが好ましい。これらは1種用
いてもよいし、また2種以上を組み合わせて用いてもよ
い。
として用いられる非イオン系界面活性剤や両性界面活性
剤は、(A)成分のアミノ変性シリコーンオイルを水性
媒体中に分散あるいは可溶化させるとともに、コート剤
として塗布した際に塗面上に均一に広げるという作用を
示す。
制限されないが、好ましくは脂肪酸ジエタノールアミド
などのアルキロールアミド;ラウリルジメチルアミンオ
キシド、ジヒドロキシエチルラウリルアミンオキシドな
どのアルキルアミンオキシド;ポリオキシエチレンアル
キルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ
ーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタ
ン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪
酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミンなどが
挙げられる。
されないが、好ましくはラウリルジメチルアミノ酢酸ベ
タインなどのアルキルベタイン、脂肪酸アミドプロピル
ベタインなどのアミドプロピルベタインが挙げられる。
し、また2種以上を組み合わせて用いてもよい。これら
の界面活性剤の中でもアルキロールアミド、アルキルア
ミンオキシド、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、
アルキルベタイン、アミドプロピルベタイン、特にアル
キロールアミドが好ましい。
定界面活性剤の市販品としては、例えば川研ファインケ
ミカル社製のアミゾールCDEやアミゾールLDE、ラ
イオン社製のアロモックスDMC−W、アロモックスD
M12D−W、アロモックスDM14D−N、エナジコ
ールC30−B及びエナジコールL−30B、花王社製
のアンヒトール20BS、アンヒトール24Bなどが挙
げられる。
として用いられるイソプロピルアルコールは、上記界面
活性剤の作用を補助し、界面活性剤による泡立ちを抑え
てすみやかに撥水性を発現させるという作用を示す。
応じ、塗布、水洗後に塗布跡がカタとなって残り、仕上
げ作業が損なわれるという事態の防止を一層促進するた
めにグリセリンが(D)成分として用いられる。
の他、主に水を含有させる。溶媒は水のみでも、水と親
水性溶媒からなる水系溶媒でもよい。この水系溶媒にお
いて親水性溶媒は水に対し少量とするのがよい。
分の含有割合は、(A)成分のアミノ変性シリコーンオ
イルについては0.1〜10質量%、好ましくは0.5
〜5質量%の範囲で選ばれる。この割合が0.1質量%
未満では撥水効果が十分発揮されないし、また10質量
%を超えると水性系としての安定性が良好でなく、塗布
時のムラが激しく、塗布後の均一な仕上げが困難とな
り、硬表面、中でも車両、特に自動車のボディに撥水コ
ート処理後白色跡が残るために拭き上げ作業を要するこ
とになる。
は、0.1〜10質量%、好ましくは0.5〜5質量%
の範囲で選ばれる。この割合が0.1質量%未満では水
性系への溶解・分散効果が十分発揮されないし、また1
0質量%を超えると濡れ性が大きくなって撥水効果を妨
げる傾向がみられる。
は、1〜10質量%、好ましくは2〜5質量%の範囲で
選ばれる。この割合が1質量%未満では溶解・分散性向
上効果が十分発揮されないし、また10質量%を超える
と安定性がそこなわれ、分離や分層を来すようになる。
の含有割合は20質量%を超えない量、好ましくは5〜
20質量%の範囲で選ばれる。この割合が5質量%未満
では塗布カタや塗布ムラの防止効果が十分発揮されない
し、また20質量%を超えると濡れ性が大きくなって撥
水効果を妨げる傾向がみられる。
分の含有割合について、(A)成分を基準にした場合に
は、その100質量部に対し、(B)成分は1〜100
質量部、中でも5〜50質量部、(C)成分は1〜10
0質量部、中でも10〜50質量部の範囲とするのが好
ましく、また必要に応じ用いられる(D)成分は10〜
200質量部、中でも50〜200質量部の範囲とする
のが好ましく、特に(A)成分100質量部に対し、
(B)成分5〜30質量部、(C)成分30〜50質量
部、(D)成分50〜150質量部の範囲とする4成分
を必須とするものが好ましい。
を損なわない範囲で、必要に応じ、希釈溶剤、安定化溶
剤、凍結防止剤、防錆剤、防腐剤、研磨剤、紫外線吸収
剤、色素などを配合することができる。防錆剤の例とし
ては、ベンゾトリアゾール、ジシクロヘキシルアンモニ
ウムニトラートなどが挙げられる。防腐剤の例として
は、5‐クロロ‐2‐メチル‐4‐イソチアゾリン‐3
‐オン、2‐メチル‐4‐イソチアゾリン‐3‐オンな
どが挙げられる。
成分を水系媒体中で混合すればよい。また、先ず、アミ
ノ変性シリコーンオイルと水を、イソプロパノール、必
要に応じさらにグリセリンの存在下、非イオン界面活性
剤を用いて乳化又はミクロエマルション化させたのち、
さらに水を加えて適当な濃度のものとしてもよい。この
乳化又はミクロエマルション化においては、アミノ変性
シリコーンオイルをそれと水の合計量に対し10〜50
質量%の割合で用い、撹拌等で機械的に乳化を行うのが
好ましい。
硬質基材表面等に適用するのが好ましい。硬表面として
は、例えばガラス、ステンレスや鋼材等の金属、プラス
チック、金属やプラスチックや木材の塗装物又はメッキ
物の表面等が挙げられ、具体的には、住居内・外の壁、
床、天井、屋根、台所のレンジ周り、換気扇、家具、各
種工業製品、その他汚れた硬表面全般、中でも自動車、
鉄道車両等の車両、航空機、船舶、特に自動車のボディ
が挙げられる。
表面の自動塗布方法、特に門型洗車機、連続式門型洗車
機、スプレー洗車機等の洗車機を用いた自動塗布方法に
用いられる。このような洗車機による車両撥水コート方
法において、本発明の撥水コート剤を有利に使用するに
は、その塗布前にあらかじめ車両にカチオン界面活性剤
を含有する水性ワックスを塗布しておくのがよい。
スについては、これまで慣用されているものが用いら
れ、このようなものとしては、例えばパラフィンワック
ス、モンタンワックス、カルナバワックス、ビーズワッ
クス、ライスワックス、流動パラフィン、石油系溶剤、
カチオン界面活性剤、水溶性溶剤等の配合成分を適宜組
み合わせて含有させて成るものが挙げられるが、好まし
くはパラフィンワックス、ジアルキルジメチルアンモニ
ウムクロライド、α‐オレフィン、エチレングリコー
ル、脂肪族アミン酢酸塩を含有させて成る水性ワック
ス、中でもパラフィンワックス、ジアルキルジメチルア
ンモニウムクロライド(ここでアルキル基は炭素数16
〜18のものである)、α‐オレフィン(炭素数16〜
18のもの)、エチレングリコール、脂肪族アミン酢酸
塩(ここで脂肪族基は炭素数16〜18のものである)
を含有させて成る水性ワックスであり、これら配合成分
の含有割合については、好ましくはパラフィンワックス
0.5〜8質量%、ジアルキルジメチルアンモニウムク
ロライド好ましくはそのアルキル基が炭素数16〜18
であるもの3〜15質量%、α‐オレフィン好ましくは
炭素数が16〜18のもの2〜10質量%、エチレング
リコール5〜15質量%、脂肪族アミン酢酸塩好ましく
はその脂肪族基が炭素数16〜18であるもの1〜10
質量%の範囲であり、これら配合成分の他は通常水が用
いられる。
する場合、このようなカチオン界面活性剤を含有する水
性ワックスを前以て塗布するとともに、洗車行程の最終
塗布行程の段階で該撥水コート剤処理を行うのが外観良
好で優れた撥水効果が得られるので好ましい。
クター吸い上げ又はポンプにて20〜200倍に希釈さ
れて塗装面にスプレー塗布される。本発明の撥水コート
剤は、スプレー塗布するだけで充分塗装面に付着、撥水
し、水滴は門型洗車機の送風機で飛散されるので水を拭
き取る必要もない。
用して洗車する方法の1例としては、停車又は移動して
いる車両を跨いでその前後方向に往復走行する門型走行
フレームを有する門型洗車機を用いた2往復洗車におい
て、1往行時に、門型走行フレームに設けたリンス装置
から清水を車体面に散布して車体面を洗浄し、1復行時
にフォーム剤を該フレームに設けた塗布装置により適当
に希釈して起泡状で車体面に塗布しながら、該フレーム
に設けた回転ブラシによりその車体面をポリッシング
し、2往行時に本発明の撥水コート剤を該フレームに設
けた塗布装置により車体面に掛け、それに続いてリンス
装置から清水をそれぞれ車体面に散布してその車体面の
余剰撥水コート剤を流し落としてリンスし、2復行時
に、送風機により乾燥する方法が挙げられる。
明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定される
ものではない。
サンをベースオイルとし、アミノ当量1800にアミノ
化したアミノ変性シリコーンオイル5質量部に、アミゾ
ールCDE(商品名、川研ファインケミカル社製、やし
油脂肪酸ジエタノールアミド)5質量部、イソプロパノ
ール5質量部、グリセリン10質量部、ベンゾトリアゾ
ール0.1質量部、5‐クロロ‐2‐メチル‐4‐イソ
チアゾリン‐3‐オン0.1質量部、水75質量部を加
えて撥水コート剤を調製した。
キサンをベースオイルとし、アミノ当量1700にアミ
ノ化したアミノ変性シリコーンオイル2.5質量部に、
アロモックスDMC−W(商品名、ライオン社製、やし
油アルキルジメチルアミンオキシド)7質量部、イソプ
ロパノール3質量部、グリセリン5質量部、ベンゾトリ
アゾール0.1質量部、5‐クロロ‐2‐メチル‐4‐
イソチアゾリン‐3‐オン0.1質量部、水82.5質
量部を加えて撥水コート剤を調製した。
サンをベースオイルとし、アミノ当量1500にアミノ
化したアミノ変性シリコーンオイル3質量部に、ポリオ
キシエチレンアルキル(C16〜C18)エーテル9質量
部、イソプロパノール8質量部、グリセリン15質量
部、ベンゾトリアゾール0.1質量部、2‐メチル‐4
‐イソチアゾリン‐3‐オン0.1質量部、水65質量
部を加えて撥水コート剤を調製した。
キサンをベースオイルとし、アミノ当量1600にアミ
ノ化したアミノ変性シリコーンオイル1質量部に、アミ
ゾールLDE(商品名、川研ファインケミカル社製、ラ
ウリン酸ジエタノールアミド)3質量部、イソプロパノ
ール5質量部、ベンゾトリアゾール0.1質量部、2‐
メチル‐4‐イソチアゾリン‐3‐オン0.1質量部、
水91質量部を加えて撥水コート剤を調製した。
サンをベースオイルとし、アミノ当量1500にアミノ
化したアミノ変性シリコーンオイル3質量部に、エナジ
コールC−30B(商品名、ライオン社製、やし油脂肪
酸アミドプロピルベタイン)10質量部、イソプロパノ
ール10質量部、グリセリン10質量部、ベンゾトリア
ゾール0.1質量部、2‐メチル‐4‐イソチアゾリン
‐3‐オン0.1質量部、水67質量部を加えて撥水コ
ート剤を調製した。
シロキサンをベースオイルとし、アミノ当量1800に
アミノ化したアミノ変性シリコーンオイル15質量部
に、アミゾールCDE5質量部、イソプロパノール5質
量部、グリセリン5質量部、ベンゾトリアゾール0.1
質量部、5‐クロロ‐2‐メチル‐4‐イソチアゾリン
‐3‐オン0.1質量部、水83質量部を加えて撥水コ
ート剤を調製した。
キサンをベースオイルとし、アミノ当量1700にアミ
ノ化したアミノ変性シリコーンオイル2.5質量部に、
ポリオキシエチレンアルキル(C16〜C18)エーテル1
5質量部、イソプロパノール5質量部、グリセリン10
質量部、ベンゾトリアゾール0.1質量部、5‐クロロ
‐2‐メチル‐4‐イソチアゾリン‐3‐オン0.1質
量部、水67.5質量部を加えて撥水コート剤を調製し
た。
サンをベースオイルとし、アミノ当量1,500にアミ
ノ化したアミノ変性シリコーンオイル3質量部に、エナ
ジコールC−30B1質量部、イソプロパノール25質
量部、グリセリン10質量部、ベンゾトリアゾール0.
1質量部、2‐メチル‐4‐イソチアゾリン‐3‐オン
0.1質量部、水62質量部を加えて撥水コート剤を調
製した。
〜50℃、2サイクル/日のサイクリング試験器中に入
れ、2週間サイクリング試験を行ったのち、各撥水コー
ト剤試料の安定性を以下の判定基準で評価した。 ○:試験前と変化なし △:液面に油分が析出している ×:油分を上層として2層に分離している
倍に希釈し、この希釈液を塗布液として、その5mlを
ハンドスプレーでJIS K2236に準拠して黒色塗
装板上に均一に塗布し、水洗し、自然乾燥して撥水コー
ト板を調製した。この撥水コート板におけるコート剤の
塗布痕の有無について目視観察し、以下の判定基準で評
価した。 ○:塗布痕が認められない △:塗布痕がある程度認められる ×:塗布痕が白くなってはっきり確認される
た水滴について、その接触角を接触角計(協和界面科学
社製、CA−Z型)で測定し、以下の判定基準で評価し
た。接触角は5回測定の平均値をとった。 ○:105°より大 △:95〜105° ×:95°未満
塗布性に難があったり、撥水性に劣ったり、安定性に劣
るなどの欠点を有しているのに対し、実施例の撥水コー
ト剤試料は、均一塗布性や安定性に優れ、撥水性も良好
で、これら特性の総合的バランスもよいことが分る。
るとともに、拭き上げなどの仕上げ処理を必要とせず、
硬表面、中でも車両の表面、特に自動車のボディに均一
に塗布でき、塗布跡が残らず、付着性に優れ、かつ撥水
性に優れる塗膜を形成することができ、特に自動塗布方
法、中でも門型洗車機等の自動式洗車機を使用した撥水
コート処理に好適に用いられる。
Claims (7)
- 【請求項1】 (A)アミノ変性シリコーンオイル0.
1〜10質量%、(B)非イオン系界面活性剤及び両性
界面活性剤の中から選ばれた少なくとも1種の界面活性
剤0.1〜10質量%、(C)イソプロピルアルコール
1〜10質量%を含有してなる水性系液であって、硬表
面に塗布、水洗後に、塗布跡が残らないことを特徴とす
る硬表面用撥水コート剤。 - 【請求項2】 アミノ変性シリコーンオイルとして、そ
のアミノ当量が1,000〜2,000の範囲にあると
ともに、そのベースシリコーンオイルの動粘度が250
〜2,000cStの範囲にあるものを用いる請求項1
記載の硬表面用撥水コート剤。 - 【請求項3】 さらに(D)グリセリンを20質量%を
超えない量で含有する請求項1又は2記載の硬表面用撥
水コート剤。 - 【請求項4】 グリセリンの含有量が5〜20質量%で
ある請求項3記載の硬表面用撥水コート剤。 - 【請求項5】 車両、航空機又は船舶用である請求項1
ないし4のいずれかに記載の硬表面用撥水コート剤。 - 【請求項6】 洗車機による洗車において用いられる請
求項1ないし5のいずれかに記載の硬表面用撥水コート
剤。 - 【請求項7】 洗車機が門型洗車機、スプレー洗車機で
ある請求項6記載の硬表面用撥水コート剤。
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