JP2004300387A - 光沢撥水付与組成物、その製造方法及び自動塗布方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】自動洗車機および液剤を自動希釈する塗布機器・塗布具を使用し、自動車車体表面に、光沢、撥水性、スベリ性を同時に付与することができる自動車用光沢撥水付与組成物を提供すること。
【解決手段】（ａ）ジメチルポリシロキサンのメチル基の一部にアミノアルキル基又は、アミノアルキル置換アミノアルキル基を導入したアミノ変性ポリシロキサンを、（ｂ）ＨＬＢが１１．０〜１４．０の非イオン系界面活性剤▲１▼を用いて乳化した乳化物（ｉ）、及び（ｃ）ジメチルポリシロキサンを、（ｄ）ＨＬＢが１０．０〜１３．０の非イオン系界面活性剤▲２▼を用いて乳化した乳化物（ｉｉ）を混合してなる光沢撥水付与組成物；乳化物（ｉ）を得る工程、乳化物（ｉｉ）を得る工程、及び乳化物（ｉ）及び（ｉｉ）を混合する工程を含む上記組成物の製造方法；及び上記組成物を自動塗布方法により自動車車体表面に塗布する自動車車体表面に光沢、撥水、スベリ性を付与する方法。
【解決手段】（ａ）ジメチルポリシロキサンのメチル基の一部にアミノアルキル基又は、アミノアルキル置換アミノアルキル基を導入したアミノ変性ポリシロキサンを、（ｂ）ＨＬＢが１１．０〜１４．０の非イオン系界面活性剤▲１▼を用いて乳化した乳化物（ｉ）、及び（ｃ）ジメチルポリシロキサンを、（ｄ）ＨＬＢが１０．０〜１３．０の非イオン系界面活性剤▲２▼を用いて乳化した乳化物（ｉｉ）を混合してなる光沢撥水付与組成物；乳化物（ｉ）を得る工程、乳化物（ｉｉ）を得る工程、及び乳化物（ｉ）及び（ｉｉ）を混合する工程を含む上記組成物の製造方法；及び上記組成物を自動塗布方法により自動車車体表面に塗布する自動車車体表面に光沢、撥水、スベリ性を付与する方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車体表面に光沢、撥水、スベリ性を付与するための光沢撥水付与組成物に関し、特に、自動洗車機及び液剤を自動希釈する塗布機器・塗布具を使用した自動塗布方法により、自動車等の車体表面に光沢、撥水性、スベリ性を付与するのに適した自動車用光沢撥水付与組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車等の車体表面に撥水性を有する皮膜を施す液剤としては、古くは、艶出しワックスとして、ロウを主体とした固形状のものが使用されていた。その後、シリコーンオイルを撥水皮膜成分として、これに種々の成分を配合した溶液、乳化液又は懸濁液形態のコーティング剤が使用されるようになっている。例えば、シリコーン化合物、ロウ及び陽イオン系界面活性剤を含む乳化液を用いた自動車の門型洗車機用コーティング剤（例えば、特許文献１参照）、シリコーンオイルに脂肪酸ビスアミド類を配合した液状の艶出し剤（例えば、特許文献２参照）等がある。また、自動車の車体表面に、シロキサン類ポリマーを主成分とするコーティング剤を塗布し、そのコーティング剤の塗布面を加熱して艶出しコーティングする方法（例えば、特許文献３参照）、非多孔性基質、例えばガラス、金属、セラミック、プラスチック等を保護し、これに撥水性を付与する処理剤として、アルキルポリシロキサンに硫酸、リン酸、芳香族スルホン酸、塩酸を加えた液剤（例えば、特許文献４参照）、アミノ変性ポリシロキサンを非イオン系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加えた自動塗布方法に用いる自動車用コーティング剤（例えば、特許文献５参照）等も知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６３−１１２４９号公報
【特許文献２】
特開平２−１８５５７９号公報
【特許文献３】
特開平４−１２２４７５号公報
【特許文献４】
特公昭５０−１５４７３号公報
【特許文献５】
特許第３３１３２５５号公報
【０００４】
しかし、上述の従来のコーティング剤は、自動車等の車体表面との付着性が悪く、これらのコーティング剤を塗布後、塗布面を手又は洗車ブラシ等でブラッシングをしなければ十分にコーティング皮膜を付着させることはできなかった。そして、コーティング剤の車体表面に対する付着性が悪いため、これらのコーティング剤を使用する場合は、一般に水又は洗剤を含んだ水により洗車し、さらに車体に付着した洗浄水を除去、乾燥してからコーティングする必要があり、コーティング剤の十分な効果を得るには極めて 煩雑な操作が必要であった。
また、近年は門型洗車機等を使用した拭き上げ不用の撥水コーティング剤が開発され、洗車と同時にコーティングできる液剤が上市されているが、車体に撥水性を付与する性能だけにとどまっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、車体表面に対する付着性に優れ、かつ車体に光沢、撥水性、スベリ性を付与することができる光沢撥水付与組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、上記光沢撥水付与組成物を製造する方法を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、上記光沢撥水付与組成物を使用した、自動車等の車体表面に光沢、撥水性、スベリ性を付与する方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の光沢撥水付与組成物、これを使用した、自動車等の車体表面に光沢、撥水性、スベリ性を付与する方法、及び上記光沢撥水付与組成物の製造方法を提供するものである。
１．（ａ）ジメチルポリシロキサンのメチル基の一部にアミノアルキル基又は、アミノアルキル置換アミノアルキル基を導入したアミノ変性ポリシロキサンを、（ｂ）ＨＬＢが１１．０〜１４．０の非イオン系界面活性剤▲１▼を用いて乳化した乳化物（ｉ）、及び（ｃ）ジメチルポリシロキサンを、（ｄ）ＨＬＢが１０．０〜１３．０の非イオン系界面活性剤▲２▼を用いて乳化した乳化物（ｉｉ）を混合してなる光沢撥水付与組成物。
２．成分（ａ）のアミノ変性ポリシロキサンの２５℃における粘度が１００〜１０，０００ｃＳｔであり、アミン当量が１００〜１０，０００である上記１記載の光沢撥水付与組成物。
３．成分（ｃ）のジメチルポリシロキサンの２５℃における粘度が１００〜１０，０００ｃＳｔである上記１又は２記載の光沢撥水付与組成物。
４．（ａ）アミノ変性ポリシロキサン１０〜３０質量％と、（ｂ）非イオン系界面活性剤▲１▼１〜１０質量％及び水６０〜９０質量％を含有する乳化物（ｉ）と、（ｃ）ジメチルポリシロキサン１０〜６０質量％及び（ｄ）非イオン系界面活性剤▲２▼１〜２０質量％及び水２０〜９０質量％を含有する乳化物（ｉｉ）を含み、乳化物（ｉ）の含有量が３〜５０質量％、乳化物（ｉｉ）の含有量が３〜５０質量％、乳化物（ｉ）及び（ｉｉ）に含まれる水以外の水の含有量が５〜９５質量％である、上記１〜３のいずれか１項記載の光沢撥水付与組成物。
５．自動車用である、上記１〜４のいずれか１項記載の光沢撥水付与組成物。
６．自動塗布方法に使用される、上記１〜５のいずれか１項記載の光沢撥水付与組成物。
７．（ａ）ジメチルポリシロキサンのメチル基の一部にアミノアルキル基又は、アミノアルキル置換アミノアルキル基を導入したアミノ変性ポリシロキサンを、（ｂ）ＨＬＢが１１．０〜１４．０の非イオン系界面活性剤▲１▼を用いて乳化して乳化物（ｉ）を得る工程、
（ｃ）ジメチルポリシロキサンを、（ｄ）ＨＬＢが１０．０〜１３．０の非イオン系界面活性剤▲２▼を用いて乳化して乳化物（ｉｉ）を得る工程、及び
乳化物（ｉ）及び（ｉｉ）を混合する工程を含む上記１〜６のいずれか１項記載の光沢撥水付与組成物の製造方法。
８．上記１〜６のいずれか１項記載の光沢撥水付与組成物を自動塗布方法により自動車車体表面に塗布することを特徴とする自動車車体表面に光沢、撥水、スベリ性を付与する方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、（ａ）ジメチルポリシロキサンのメチル基の一部にアミノアルキル基又は、アミノアルキル置換アミノアルキル基を導入したアミノ変性ポリシロキサンを、（ｂ）ＨＬＢが１１．０〜１４．０の非イオン系界面活性剤▲１▼を用いて乳化した乳化物（ｉ）、及び（ｃ）ジメチルポリシロキサンを、（ｄ）ＨＬＢが１０．０〜１３．０の非イオン系界面活性剤▲２▼を用いて乳化した乳化物（ｉｉ）を混合してなる光沢撥水付与組成物である。
【０００８】
成分（ａ）のアミノ変性ポリシロキサンは、２５℃における粘度が好ましくは１００〜１０，０００ｃＳｔ、さらに好ましくは３５０〜５，０００ｃＳｔの範囲のものが望ましい。粘度が高くなると乳化がしにくくなり、１０，０００ｃＳｔを超えると調合した際に安定性のある乳化物を得ることが困難となる。また、１００ｃＳｔより低いものを使用すると自動車車体表面に長期的な撥水性を付与することが困難となる。
【０００９】
また、成分（ａ）のアミノ変性ポリシロキサンのアミン当量は、好ましくは１００〜１０，０００、さらに好ましくは１，０００〜５，０００の範囲である。アミン当量が１００より低い場合は撥水性付与効果が弱くなり、また、アミン当量が１０，０００を超えると調合した際に安定性のある乳化物を得ることが困難となる。
【００１０】
成分（ａ）のアミノ変性ポリシロキサンのうち、アルキルアミノ基を有するものは、「反応性シリコーンオイル、製品名、Ｘ−２２−１６１Ａ、ＫＦ−８００８、ＫＦ−８６４等」（信越化学工業株式会社製）、「アミノ変性シリコーンタイプ、製品名、ＴＳＦ４７００等」（東芝シリコーン株式会社製）として市販されており、また、アミノアルキル置換アミノアルキル基を有するものは、「反応性シリコーンオイル、製品名、ＫＦ−３９３等」（信越化学工業株式会社製）、「アミノ変性シリコーンタイプ、製品名、ＴＳＦ４７０２等」（東芝シリコーン株式会社製）として市販されている。
本発明にはこれらのアミノ変性ポリシロキサンの何れも使用することができる。アミノアルキル置換アミノアルキル基を有するアミノ変性ポリシロキサンがより好ましい。これらのアミノ変性ポリシロキサンは２種以上を混合して使用してもかまわない。
【００１１】
（ｂ）非イオン系界面活性剤▲１▼及び（ｄ）非イオン系界面活性剤▲２▼としては、例えばポリオキシエチレン（以下「ＰＯＥ」という）アルキルエーテル、ＰＯＥアルキルフェニルエーテル、ＰＯＥアルキレンアルキルエーテル、ＰＯＥアルキルアミノエーテル、ＰＯＥアルキルアミドエーテル、ポリオキシアルキレングリコールエーテル、ＰＯＥ脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル、エチレングリコール／ポリエチレングリコールエステル、脂肪酸エステル、脂肪酸エチレンオキサイド付加物、ソルビタン脂肪酸エステル、ＰＯＥソルビタン脂肪酸エステル、ＰＯＥ硬化ヒマシ油、アルキルアミンオキサイド等が挙げられる。これらのうち、特にＰＯＥアルキルエーテルが好ましい。
【００１２】
成分（ａ）のアミノ変性ポリシロキサンの乳化剤としては、（ｂ）ＨＬＢが１１．０〜１４．０の非イオン系界面活性剤▲１▼を使用する。非イオン系界面活性剤▲１▼は２種以上を混合して使用してもかまわない。ＨＬＢが１１．０未満または１４．０超の非イオン系界面活性剤で乳化した場合、調合した際に安定な乳化物を得ることが困難となる。特に自動洗車機に使用される場合には、冬場は０℃以下の、夏場は４０℃以上の非常に厳しい使用条件に曝されるため、安定性が悪いと乳化物が分離し、本来の性能が発揮できなくなる。アミノ変性ポリシロキサンの安定な乳化物を得るためにはＨＬＢが１１．０〜１４．０の非イオン系界面活性剤▲１▼を使用することが重要なファクターとなる。
【００１３】
また、アミノ変性ポリシロキサンを乳化する際には、乳化助剤として有機酸又は無機酸、液剤の凍結防止剤であるアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリコールモノアルキルエーテル等の水混和性有機溶剤、その他硬水安定剤、防腐剤、防錆剤等を加えることができる。
【００１４】
成分（ｃ）のジメチルポリシロキサンは、２５℃における粘度が好ましくは１００〜１０，０００ｃＳｔ、さらに好ましくは３５０〜５，０００ｃＳｔの範囲のものが望ましい。成分（ｃ）のジメチルポリシロキサンも成分（ａ）のアミノ変性ポリシロキサンと同様に粘度が高くなると乳化がしにくくなり、１０，０００ｃＳｔを超えると調合した際に安定な乳化物を得ることが困難となる。また、１００ｃＳｔより低いものを使用した場合、自動車車体表面に光沢やスベリ性を付与することが困難となり、さらに光沢やスベリ性の持続性が劣るものとなる。成分（ｃ）のジメチルポリシロキサンは２種以上を混合して使用してもかまわない。
【００１５】
成分（ｃ）のジメチルポリシロキサンの乳化剤としては、（ｄ）ＨＬＢが１０．０〜１３．０の非イオン系界面活性剤▲２▼を使用する。非イオン系界面活性剤▲２▼は２種以上を混合して使用してもかまわない。ＨＬＢが１０．０未満または１３．０超のもので乳化した場合、アミノ変性ポリシロキサンを乳化する際と同様に調合した際に安定な乳化物を得ることが困難となる。
【００１６】
また、成分（ｃ）のジメチルポリシロキサンを乳化する際には液剤の凍結防止剤であるアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリコールモノアルキルエーテル等の水混和性有機溶剤、その他硬水安定剤、防腐剤、防錆剤等を加えることができる。
【００１７】
本発明の光沢撥水付与組成物は、成分（ａ）のアミノ変性ポリシロキサンと成分（ｃ）のジメチルポリシロキサンを別々に乳化した後、これを混合することにより製造される。
成分（ａ）のアミノ変性ポリシロキサンはアミノ基を有するため、弱いカチオン性を示し、一方成分（ｃ）のジメチルポリシロキサンはイオン性を示さない。このため成分（ａ）のアミノ変性ポリシロキサンと成分（ｃ）のジメチルポリシロキサンの乳化機構が若干異なり、成分（ａ）と成分（ｃ）を同時に乳化すると安定な乳化物が得られない。本発明は、成分（ａ）と成分（ｃ）を別々に乳化した後、混合することにより、安定性の良好な乳化物を得ることを特徴としている。
【００１８】
上記成分（ａ）のアミノ変性ポリシロキサンおよび成分（ｃ）のジメチルポリシロキサンの乳化物は、通常の方法により調製することができる。即ちアミノ変性ポリシロキサンもしくはジメチルポリシロキサンに対し、非イオン系界面活性剤を加え、水を添加しながら攪拌することにより調製する。
成分（ａ）の乳化に使用する非イオン系界面活性剤▲１▼と成分（ｃ）の乳化に使用する非イオン系界面活性剤▲２▼は、成分（ａ）と成分（ｃ）の乳化に最適なものが独立に選択される。従って、非イオン系界面活性剤▲１▼と▲２▼は同一でも異なるものでも良いが、成分（ａ）の乳化に使用される非イオン系界面活性剤▲１▼のＨＬＢの方が、成分（ｂ）の乳化に使用される非イオン系界面活性剤▲２▼のＨＬＢより高いことが多い。
【００１９】
本発明の光沢撥水付与組成物を自動車の車体に使用する場合、使用条件により薬剤濃度を適宣調整する。例えば、自動洗車機による塗布方法を用いる場合は、本発明の光沢撥水付与組成物を約１０〜１００倍に希釈して散布するため、希釈割合に応じてアミノ変性ポリシロキサンおよびジメチルポリシロキサンの配合量を適宣調整する。
本発明の組成物において、乳化物（ｉ）と乳化物（ｉｉ）の配合割合は、質量比で好ましくは１〜８０：１〜８０、さらに好ましくは１０〜５０：５〜４０である。
乳化物（ｉ）の割合がこの範囲より少ないと撥水性が低いという傾向があり、多いと光沢やスベリ性が低いという傾向がある。
【００２０】
本発明の光沢撥水付与組成物が車体表面のような塗装面に付着する作用機構は十分明らかではないが、以下のように推察される。
本発明の組成物を自動塗布方法により塗布する場合、車体表面には水で約１０〜１００倍に希釈された状態で塗布される。希釈された際にエマルションが破壊されやすいほど、アミノ変性ポリシロキサン及びジメチルポリシロキサンが直接車体表面に付着しやすくなるため、撥水性、光沢、スベリ性を効率良く付与することができる。これは、アミノ変性ポリシロキサンとジメチルポリシロキサンを別々に乳化しているため、使用する界面活性剤の種類や量を適宣調整することができ、希釈時にエマルション破壊を起こしやすくする工夫が可能となり、撥水性、光沢、スベリ性等の効果をより効率よく発揮させることができるためと推察される。
【００２１】
本発明の光沢撥水付与組成物は、門型洗車機、連続洗車機、スプレー洗車機、半自動のスプレー式、更に水道ホースに接続し水道水の吐出する圧力で自動的に液剤を希釈する（アスピレーター式）塗布具等を用いる自動塗布方法に極めて便利に使用することができる。本発明の光沢撥水付与組成物を、例えば門型洗車機に使用する場合は、洗車工程の最後の段階で光沢撥水処理を行なう。本発明の光沢撥水付与組成物はこの段階で約１０〜１００倍に希釈されて洗車機備え付けの供給機により車体表面に噴霧塗布される。この際、同時にリンス水を流すことにより、余剰の界面活性剤等を除去でき、光沢、撥水性、スベリ性を付与する成分のみを車体に付着させることが可能となる。特に界面活性剤は自動車塗装面に悪影響を及ぼす可能性があるため、塗布直後にリンス水で洗い流すことができる自動塗布方法による塗布は有効な手段である．
【００２２】
本発明の光沢撥水付与組成物は塗布のみの操作で十分車体に付着し、ブラシやスポンジ等で擦る必要がなく、また、本発明の組成物の撥水性により、自動洗車機を使用した場合には、自動洗車機の送風乾燥により、水が飛ばされるため、水を拭き取る必要もない。
【００２３】
本発明の成分の１つであるアミノ変性ポリシロキサンは、車体表面に極めて優れた付着性を示し、同時に自動車の車体表面に撥水性を付与することができ、従来の液状コーティング剤のように塗布後ブラッシング等をする必要がなく、また、送風乾燥により水を拭き取らなくても水は自動車車体表面から水滴になって飛ばされ除去される。
また、本発明のもう１つの成分であるジメチルポリシロキサンは、自動車車体表面に付着することにより、従来のコーティング剤にはない優れた光沢とスベリ性を付与することができる。特にスベリ性においては、洗車に用いた水をも滑らす効果があるため、洗車後の水滴残りも少なく、自動洗車機による送風乾燥により、ほとんどの水滴が除去できるため、従来の洗車よりも洗車作業を簡素化することが可能である。さらに自動車車体表面のスベリ性が非常に良好なため、砂や埃等が付着しても、風雨により簡単に付着した砂や汚れが落ちてしまう。このため、本発明の組成物でコーティングした車体表面は、従来のコーティング剤でコーティングした車体表面よりも汚れにくいという特徴がある。
【００２４】
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
【実施例１】
アミノ変性ポリシロキサン（２５℃における粘度：１，５００ｃＳｔ、アミン当量：３，８００）１５質量％に、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１２．０）５質量％、酢酸０．５質量％を添加したものに、水７９．５質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化し、乳化物ｉを調製した。
これとは別に、ジメチルポリシロキサン（２５℃における粘度：３５０ｃＳｔ）５０質量％に、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１１．５）１０質量％を添加したものに、水４０質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化し乳化物ｉｉを調製した。
調製した乳化物ｉ２０質量％に乳化物ｉｉ１５質量％、プロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％、水５４．９質量％を加え均一になるまで攪拌し、本発明の光沢撥水付与組成物を得た。
【００２５】
【実施例２】
アミノ変性ポリシロキサン（２５℃における粘度：１，５００ｃＳｔ、アミン当量：３，８００）１５質量％に、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１２．０）５質量％、酢酸０．５質量％を添加したものに、水７９．５質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化し、乳化物（ｉ）を調製した。
ジメチルポリシロキサン（２５℃における粘度：１，０００ｃＳｔ）５０質量％にＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１１．０）１０質量％を添加したものに、水４０質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化し乳化物（ｉｉ）を調製した。調製した乳化物（ｉ）２０質量％に、乳化物（ｉｉ）１５質量％、プロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％、水５４．９質量％を加え均一になるまで攪拌し、本発明の光沢撥水付与組成物を得た。
【００２６】
【実施例３】
アミノ変性ポリシロキサン（２５℃における粘度：１，８５０ｃＳｔ、アミン当量：２，０００）１５質量％に、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１１．５）５質量％、酢酸０．５質量％を添加したものに、水７９．５質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化し、乳化物（ｉ）を調製した。
ジメチルポリシロキサン（２５℃における粘度：１，０００ｃＳｔ）５０質量％にＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１１．０）１０質量％を添加したものに水４０質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化し、乳化物（ｉｉ）を調製した。
調製した乳化物（ｉ）２０質量％に、乳化物（ｉｉ）１５質量％、プロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％、水５４．９質量％を加え均一になるまで攪拌し、本発明の光沢撥水付与組成物を得た。
【００２７】
【実施例４】
アミノ変性ポリシロキサン（２５℃における粘度：１，８５０ｃＳｔ、アミン当量：２，０００）１５質量％に、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１１．５）５質量％、酢酸０．５質量％を添加したものに水７９．５質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化し、乳化物（ｉ）を調製した。
ジメチルポリシロキサン（２５℃における粘度：３５０ｃＳｔ）５０質量％にＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１１．５）１０質量％を添加したものに水４０質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化し、乳化物（ｉｉ）を調製した。
調製した乳化物（ｉ）２０質量％に乳化物（ｉｉ）１５質量％、プロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％、水５４．９質量％を加え均一になるまで攪拌し本発明の光沢撥水付与組成物を得た。
【００２８】
【比較例１】
実施例１と同様に調製した乳化物（ｉ）３５質量％に、プロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％、水５４．９質量％を加え均一になるまで攪拌し比較例１の組成物を得た。
【００２９】
【比較例２】
実施例３と同様に調製した乳化物（ｉ）３５質量％に、プロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％、水５４．９質量％を加え均一になるまで攪拌し比較例２の組成物を得た。
【００３０】
【比較例３】
実施例１と同様に調製した乳化物（ｉｉ）３５質量％にプロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％、水５４．９質量％を加え均一になるまで攪拌し比較例３の組成物を得た。
【００３１】
【比較例４】
実施例２と同様に調製した乳化物（ｉｉ）３５質量％にプロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％、水５４．９質量％を加え均一になるまで攪拌し比較例４の組成物を得た。
【００３２】
【比較例５】
アミノ変性ポリシロキサン（２５℃における粘度：１，５００ｃＳｔ、アミン当量：３，８００）３質量％に、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１２．０）１質量％、酢酸０．１質量％、ジメチルポリシロキサン（２５℃における粘度：３５０ｃＳｔ）７．５質量％、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１１．５）１．５質量％を添加したものに、水７６．８質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化した乳化物に、プロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％を加え均一になるまで攪拌し、比較例５の組成物を得た。
【００３３】
【比較例６】
アミノ変性ポリシロキサン（２５℃における粘度：１，５００ｃＳｔ、アミン当量：３，８００）３質量％に、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１２．０）１質量％、酢酸０．１質量％、ジメチルポリシロキサン（２５℃における粘度：１，０００ｃＳｔ）７．５質量％、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１１．０）１．５質量％を添加したものに、水７６．８質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化した乳化物に、プロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％を加え均一になるまで攪拌し、比較例６の組成物を得た。
【００３４】
【比較例７】
アミノ変性ポリシロキサン（２５℃における粘度：１，８５０ｃＳｔ、アミン当量：２，０００）３質量％に、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１１．５）１質量％、酢酸０．１質量％、ジメチルポリシロキサン（２５℃における粘度：１，０００ｃＳｔ）７．５質量％、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１１．０）１．５質量％を添加したものに、水７６．８質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化した乳化物に、プロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％を加え均一になるまで攪拌し、比較例７の組成物を得た。
【００３５】
【比較例８】
アミノ変性ポリシロキサン（２５℃における粘度：１，８５０ｃＳｔ、アミン当量：２，０００）３質量％に、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１１．５）２．５質量％、酢酸０．１質量％、ジメチルポリシロキサン（２５℃における粘度：３５０ｃＳｔ）７．５質量％を添加したものに、水７６．８質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化した乳化物に、プロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％を加え均一になるまで攪拌し、比較例８の組成物を得た。
【００３６】
【試験例】
次に、上記光沢撥水付与組成物の試験方法及び結果を示す。
＜試験例１＞撥水性確認試験
試験方法
ＪＩＳ Ｋ ２３９６に規定するアミノアルキド樹脂塗料を焼き付けた塗装板の表面を、研磨剤と水を質量比１：１で混合分散した液を布に浸したもので軽く均一に研磨し、研磨剤等を水で洗い流したものを試験片とした。この調整した面をブランクとし、接触角を測定したところ、７２°であった。
実施例および比較例で調製した組成物を水で１００倍に希釈したものを上記試験片に塗布した後、水を噴霧して余分な界面活性剤を洗い流し、送風乾燥したものについて接触角を測定した。
また、実際の自動車を用いた撥水性試験として、自動車車体表面を、研磨剤と水を質量比１：１で混合分散した液を布に浸したもので軽く均一に擦り、水をかけた際に水がはじかないように調整した自動車車体表面に、水道ホースに接続し水道水の吐出圧力で自動的に液剤を希釈する（アスピレーター式）塗布具を用いて、各実施例及び比較例で調製した組成物を水で６４倍に希釈して塗布した後、水洗いし、水を切った後に、水を噴霧し、水玉のでき具合、水玉の残り具合を確認した。さらに、バケツに１０Ｌの水を入れ、その水を一気にかけて、水の引き具合の比較を目視にて行った。
【００３７】
試験結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】
水玉のでき、水玉残り及び水引具合の評価
◎：極めてよい、○：良い、△：やや良い、×：悪い
【００４０】
＜試験例２＞光沢増加度測定試験
試験方法
ＪＩＳ Ｋ ２３９６に規定するアミノアルキド樹脂塗料を焼き付けた塗装板を２０００番の耐水研磨紙を用いて軽く均一に研磨したものを試験片とし、この試験片についてあらかじめ光沢度を測定し、試験前のブランク光沢度とした。
さらに、上記のブランク光沢度を測定した試験片を用い、実施例および比較例で調製した組成物を水で１０倍に希釈したものを塗布した後、水を噴霧して余分な界面活性剤を洗い流し、送風乾燥したものについて光沢度を測定し、ブランク光沢度（５１．７°）との差より、光沢増加度を求めた。
また、実際の自動車を用いた光沢増加比較試験として、自動車車体表面を、研磨剤と水を質量比１：１で混合分散した液を布に浸したもので軽く均一に擦り、水をかけた際に水がはじかないように調整した自動車車体表面に、水道ホースに接続し水道水の吐出圧力で自動的に液剤を希釈する（アスピレーター式）塗布具を用いて、各実施例及び比較例で調製した組成物を６４倍に希釈して塗布した後に水洗いし、水を切り、組成物を塗布した自動車塗装表面と塗布していない自動車塗装表面について目視にて比較を行ない、光沢の有無を確認した。
【００４１】
試験結果を表２に示す。
【００４２】
【表２】
光沢の評価
◎：極めてよい、○：良い、△：やや良い、×：悪い
【００４３】
＜試験例３＞スベリ性試験
試験方法
ＪＩＳ Ｋ ２３９６に規定するアミノアルキド樹脂塗料を焼き付けた塗装板の表面を、研磨剤と水を質量比１：１で混合分散した液を布に浸したもので軽く均一に擦り、研磨剤等を水で洗い流したものを試験片とした。
この試験片上に、５００ｇの分銅をネル布で包んだものを置き試験片を傾斜させていき、ネル布に包んだ分銅が動いた時点の試験片の角度を測定し、試験前のブランクスベリ角度とした。
このブランクスベリ角度を測定した試験片の表面に、実施例および比較例で調製した組成物を水で５０倍に希釈したものを塗布した後、水を噴霧して余分な界面活性剤を洗い流し、送風乾燥したものについてスベリ角度を測定し、ブランクスベリ角度との差より、スベリ性増加度を求めた。
また、実際の自動車を用いたスベリ性試験として、自動車車体表面を、研磨剤と水を質量比１：１で混合分散した液を布に浸したもので軽く均一に擦り、水をかけた際に水がはじかないように調整した自動車車体表面に、水道ホースに接続し水道水の吐出圧力で自動的に液剤を希釈する（アスピレーター式）塗布具を用いて、各実施例及び比較例で調製した組成物を６４倍に希釈して塗布した後に水洗いし、水を切って、１ヶ月間その自動車を通常使用したものについて、自動車塗装表面の汚れ具合について目視にて比較を行ない、スベリ性付与による汚れ付着軽減効果を評価した。
さらにスベリ性を付与した自動車車体表面の水滴除去性を以下のようにして評価した。すなわち、自動車車体表面を、研磨剤と水を質量比１：１で混合分散した液を布に浸したもので軽く均一に擦り、水をかけた際に水がはじかないように調整した自動車車体表面に、自動洗車機を用いて各実施例及び比較例で調製した組成物を塗布した後、自動洗車機付属の送風乾燥機により水滴を飛ばし、水滴の残り具合を目視にて確認することにより、水滴除去性を評価した。
【００４４】
試験結果を表３に示す。
【表３】
スベリ性増加度＝実際のスベリ角度−ブランクスベリ角度
汚れ付着軽減及び水滴除去性の評価
◎：極めてよい、○：良い、△：やや良い、×：悪い
【００４５】
＜試験例４＞安定性試験
実施例１〜４及び比較例５〜８で調製した組成物を、プラスチックの容器に入れ密封したものを各２個ずつ用意する。１つは室温で静置し、もう１つは５０℃に調整した恒温槽に入れ静置する。室温及び５０℃恒温槽に静置した組成物について、目視にて外観の観察を行い、安定性の比較をした。
試験結果を表４に示す。
【００４６】
【表４】
○：変化なし、△：２層に若干分離する、×：２層に分離する
【００４７】
以上の結果より明らかな通り、本発明の光沢撥水付与組成物は、塗装表面に極めて良好な光沢、撥水性、スベリ性を付与することができ、特に、自動塗布方法を用いて自動車車体表面に塗布を行った場合、その効果は極めて顕著である。
また、本発明の組成物は、アミノ変性ポリシロキサンの乳化物と、ジメチルポリシロキサンの乳化物を別々に調製してから混合しているため、長期保存安定性が優れている。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の光沢撥水付与組成物は、自動車車体表面に塗布後、機械または手で塗布面を擦らなくても十分付着し、塗布後の洗浄等により剥落しにくく、優れた光沢、撥水性、スベリ性を有する皮膜を形成することができる。また、優れたスベリ性を付与できるため、自動車車体表面に汚れが付着しにくくなる。さらに組成物自体が、自然に液滴として流下する性質を有することから、車体表面に水滴除去性を付与することが可能となる。
本発明品の使用方法としては、自動洗車機および液剤を自動希釈する塗布機器・塗布具を使用し容易に塗布作業が行なえる。特に自動洗車機により、車体の洗浄操作と連続して使用することができ、自動洗車機の送風乾燥により、ほとんどの水滴が除去できるため、余滴を拭き取る必要がなく、拭き上げ作業がいらないという特性をもつ工業上極めて有用な発明である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車体表面に光沢、撥水、スベリ性を付与するための光沢撥水付与組成物に関し、特に、自動洗車機及び液剤を自動希釈する塗布機器・塗布具を使用した自動塗布方法により、自動車等の車体表面に光沢、撥水性、スベリ性を付与するのに適した自動車用光沢撥水付与組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車等の車体表面に撥水性を有する皮膜を施す液剤としては、古くは、艶出しワックスとして、ロウを主体とした固形状のものが使用されていた。その後、シリコーンオイルを撥水皮膜成分として、これに種々の成分を配合した溶液、乳化液又は懸濁液形態のコーティング剤が使用されるようになっている。例えば、シリコーン化合物、ロウ及び陽イオン系界面活性剤を含む乳化液を用いた自動車の門型洗車機用コーティング剤（例えば、特許文献１参照）、シリコーンオイルに脂肪酸ビスアミド類を配合した液状の艶出し剤（例えば、特許文献２参照）等がある。また、自動車の車体表面に、シロキサン類ポリマーを主成分とするコーティング剤を塗布し、そのコーティング剤の塗布面を加熱して艶出しコーティングする方法（例えば、特許文献３参照）、非多孔性基質、例えばガラス、金属、セラミック、プラスチック等を保護し、これに撥水性を付与する処理剤として、アルキルポリシロキサンに硫酸、リン酸、芳香族スルホン酸、塩酸を加えた液剤（例えば、特許文献４参照）、アミノ変性ポリシロキサンを非イオン系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加えた自動塗布方法に用いる自動車用コーティング剤（例えば、特許文献５参照）等も知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６３−１１２４９号公報
【特許文献２】
特開平２−１８５５７９号公報
【特許文献３】
特開平４−１２２４７５号公報
【特許文献４】
特公昭５０−１５４７３号公報
【特許文献５】
特許第３３１３２５５号公報
【０００４】
しかし、上述の従来のコーティング剤は、自動車等の車体表面との付着性が悪く、これらのコーティング剤を塗布後、塗布面を手又は洗車ブラシ等でブラッシングをしなければ十分にコーティング皮膜を付着させることはできなかった。そして、コーティング剤の車体表面に対する付着性が悪いため、これらのコーティング剤を使用する場合は、一般に水又は洗剤を含んだ水により洗車し、さらに車体に付着した洗浄水を除去、乾燥してからコーティングする必要があり、コーティング剤の十分な効果を得るには極めて 煩雑な操作が必要であった。
また、近年は門型洗車機等を使用した拭き上げ不用の撥水コーティング剤が開発され、洗車と同時にコーティングできる液剤が上市されているが、車体に撥水性を付与する性能だけにとどまっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、車体表面に対する付着性に優れ、かつ車体に光沢、撥水性、スベリ性を付与することができる光沢撥水付与組成物を提供することである。
本発明の他の目的は、上記光沢撥水付与組成物を製造する方法を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、上記光沢撥水付与組成物を使用した、自動車等の車体表面に光沢、撥水性、スベリ性を付与する方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の光沢撥水付与組成物、これを使用した、自動車等の車体表面に光沢、撥水性、スベリ性を付与する方法、及び上記光沢撥水付与組成物の製造方法を提供するものである。
１．（ａ）ジメチルポリシロキサンのメチル基の一部にアミノアルキル基又は、アミノアルキル置換アミノアルキル基を導入したアミノ変性ポリシロキサンを、（ｂ）ＨＬＢが１１．０〜１４．０の非イオン系界面活性剤▲１▼を用いて乳化した乳化物（ｉ）、及び（ｃ）ジメチルポリシロキサンを、（ｄ）ＨＬＢが１０．０〜１３．０の非イオン系界面活性剤▲２▼を用いて乳化した乳化物（ｉｉ）を混合してなる光沢撥水付与組成物。
２．成分（ａ）のアミノ変性ポリシロキサンの２５℃における粘度が１００〜１０，０００ｃＳｔであり、アミン当量が１００〜１０，０００である上記１記載の光沢撥水付与組成物。
３．成分（ｃ）のジメチルポリシロキサンの２５℃における粘度が１００〜１０，０００ｃＳｔである上記１又は２記載の光沢撥水付与組成物。
４．（ａ）アミノ変性ポリシロキサン１０〜３０質量％と、（ｂ）非イオン系界面活性剤▲１▼１〜１０質量％及び水６０〜９０質量％を含有する乳化物（ｉ）と、（ｃ）ジメチルポリシロキサン１０〜６０質量％及び（ｄ）非イオン系界面活性剤▲２▼１〜２０質量％及び水２０〜９０質量％を含有する乳化物（ｉｉ）を含み、乳化物（ｉ）の含有量が３〜５０質量％、乳化物（ｉｉ）の含有量が３〜５０質量％、乳化物（ｉ）及び（ｉｉ）に含まれる水以外の水の含有量が５〜９５質量％である、上記１〜３のいずれか１項記載の光沢撥水付与組成物。
５．自動車用である、上記１〜４のいずれか１項記載の光沢撥水付与組成物。
６．自動塗布方法に使用される、上記１〜５のいずれか１項記載の光沢撥水付与組成物。
７．（ａ）ジメチルポリシロキサンのメチル基の一部にアミノアルキル基又は、アミノアルキル置換アミノアルキル基を導入したアミノ変性ポリシロキサンを、（ｂ）ＨＬＢが１１．０〜１４．０の非イオン系界面活性剤▲１▼を用いて乳化して乳化物（ｉ）を得る工程、
（ｃ）ジメチルポリシロキサンを、（ｄ）ＨＬＢが１０．０〜１３．０の非イオン系界面活性剤▲２▼を用いて乳化して乳化物（ｉｉ）を得る工程、及び
乳化物（ｉ）及び（ｉｉ）を混合する工程を含む上記１〜６のいずれか１項記載の光沢撥水付与組成物の製造方法。
８．上記１〜６のいずれか１項記載の光沢撥水付与組成物を自動塗布方法により自動車車体表面に塗布することを特徴とする自動車車体表面に光沢、撥水、スベリ性を付与する方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、（ａ）ジメチルポリシロキサンのメチル基の一部にアミノアルキル基又は、アミノアルキル置換アミノアルキル基を導入したアミノ変性ポリシロキサンを、（ｂ）ＨＬＢが１１．０〜１４．０の非イオン系界面活性剤▲１▼を用いて乳化した乳化物（ｉ）、及び（ｃ）ジメチルポリシロキサンを、（ｄ）ＨＬＢが１０．０〜１３．０の非イオン系界面活性剤▲２▼を用いて乳化した乳化物（ｉｉ）を混合してなる光沢撥水付与組成物である。
【０００８】
成分（ａ）のアミノ変性ポリシロキサンは、２５℃における粘度が好ましくは１００〜１０，０００ｃＳｔ、さらに好ましくは３５０〜５，０００ｃＳｔの範囲のものが望ましい。粘度が高くなると乳化がしにくくなり、１０，０００ｃＳｔを超えると調合した際に安定性のある乳化物を得ることが困難となる。また、１００ｃＳｔより低いものを使用すると自動車車体表面に長期的な撥水性を付与することが困難となる。
【０００９】
また、成分（ａ）のアミノ変性ポリシロキサンのアミン当量は、好ましくは１００〜１０，０００、さらに好ましくは１，０００〜５，０００の範囲である。アミン当量が１００より低い場合は撥水性付与効果が弱くなり、また、アミン当量が１０，０００を超えると調合した際に安定性のある乳化物を得ることが困難となる。
【００１０】
成分（ａ）のアミノ変性ポリシロキサンのうち、アルキルアミノ基を有するものは、「反応性シリコーンオイル、製品名、Ｘ−２２−１６１Ａ、ＫＦ−８００８、ＫＦ−８６４等」（信越化学工業株式会社製）、「アミノ変性シリコーンタイプ、製品名、ＴＳＦ４７００等」（東芝シリコーン株式会社製）として市販されており、また、アミノアルキル置換アミノアルキル基を有するものは、「反応性シリコーンオイル、製品名、ＫＦ−３９３等」（信越化学工業株式会社製）、「アミノ変性シリコーンタイプ、製品名、ＴＳＦ４７０２等」（東芝シリコーン株式会社製）として市販されている。
本発明にはこれらのアミノ変性ポリシロキサンの何れも使用することができる。アミノアルキル置換アミノアルキル基を有するアミノ変性ポリシロキサンがより好ましい。これらのアミノ変性ポリシロキサンは２種以上を混合して使用してもかまわない。
【００１１】
（ｂ）非イオン系界面活性剤▲１▼及び（ｄ）非イオン系界面活性剤▲２▼としては、例えばポリオキシエチレン（以下「ＰＯＥ」という）アルキルエーテル、ＰＯＥアルキルフェニルエーテル、ＰＯＥアルキレンアルキルエーテル、ＰＯＥアルキルアミノエーテル、ＰＯＥアルキルアミドエーテル、ポリオキシアルキレングリコールエーテル、ＰＯＥ脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル、エチレングリコール／ポリエチレングリコールエステル、脂肪酸エステル、脂肪酸エチレンオキサイド付加物、ソルビタン脂肪酸エステル、ＰＯＥソルビタン脂肪酸エステル、ＰＯＥ硬化ヒマシ油、アルキルアミンオキサイド等が挙げられる。これらのうち、特にＰＯＥアルキルエーテルが好ましい。
【００１２】
成分（ａ）のアミノ変性ポリシロキサンの乳化剤としては、（ｂ）ＨＬＢが１１．０〜１４．０の非イオン系界面活性剤▲１▼を使用する。非イオン系界面活性剤▲１▼は２種以上を混合して使用してもかまわない。ＨＬＢが１１．０未満または１４．０超の非イオン系界面活性剤で乳化した場合、調合した際に安定な乳化物を得ることが困難となる。特に自動洗車機に使用される場合には、冬場は０℃以下の、夏場は４０℃以上の非常に厳しい使用条件に曝されるため、安定性が悪いと乳化物が分離し、本来の性能が発揮できなくなる。アミノ変性ポリシロキサンの安定な乳化物を得るためにはＨＬＢが１１．０〜１４．０の非イオン系界面活性剤▲１▼を使用することが重要なファクターとなる。
【００１３】
また、アミノ変性ポリシロキサンを乳化する際には、乳化助剤として有機酸又は無機酸、液剤の凍結防止剤であるアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリコールモノアルキルエーテル等の水混和性有機溶剤、その他硬水安定剤、防腐剤、防錆剤等を加えることができる。
【００１４】
成分（ｃ）のジメチルポリシロキサンは、２５℃における粘度が好ましくは１００〜１０，０００ｃＳｔ、さらに好ましくは３５０〜５，０００ｃＳｔの範囲のものが望ましい。成分（ｃ）のジメチルポリシロキサンも成分（ａ）のアミノ変性ポリシロキサンと同様に粘度が高くなると乳化がしにくくなり、１０，０００ｃＳｔを超えると調合した際に安定な乳化物を得ることが困難となる。また、１００ｃＳｔより低いものを使用した場合、自動車車体表面に光沢やスベリ性を付与することが困難となり、さらに光沢やスベリ性の持続性が劣るものとなる。成分（ｃ）のジメチルポリシロキサンは２種以上を混合して使用してもかまわない。
【００１５】
成分（ｃ）のジメチルポリシロキサンの乳化剤としては、（ｄ）ＨＬＢが１０．０〜１３．０の非イオン系界面活性剤▲２▼を使用する。非イオン系界面活性剤▲２▼は２種以上を混合して使用してもかまわない。ＨＬＢが１０．０未満または１３．０超のもので乳化した場合、アミノ変性ポリシロキサンを乳化する際と同様に調合した際に安定な乳化物を得ることが困難となる。
【００１６】
また、成分（ｃ）のジメチルポリシロキサンを乳化する際には液剤の凍結防止剤であるアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、グリコールモノアルキルエーテル等の水混和性有機溶剤、その他硬水安定剤、防腐剤、防錆剤等を加えることができる。
【００１７】
本発明の光沢撥水付与組成物は、成分（ａ）のアミノ変性ポリシロキサンと成分（ｃ）のジメチルポリシロキサンを別々に乳化した後、これを混合することにより製造される。
成分（ａ）のアミノ変性ポリシロキサンはアミノ基を有するため、弱いカチオン性を示し、一方成分（ｃ）のジメチルポリシロキサンはイオン性を示さない。このため成分（ａ）のアミノ変性ポリシロキサンと成分（ｃ）のジメチルポリシロキサンの乳化機構が若干異なり、成分（ａ）と成分（ｃ）を同時に乳化すると安定な乳化物が得られない。本発明は、成分（ａ）と成分（ｃ）を別々に乳化した後、混合することにより、安定性の良好な乳化物を得ることを特徴としている。
【００１８】
上記成分（ａ）のアミノ変性ポリシロキサンおよび成分（ｃ）のジメチルポリシロキサンの乳化物は、通常の方法により調製することができる。即ちアミノ変性ポリシロキサンもしくはジメチルポリシロキサンに対し、非イオン系界面活性剤を加え、水を添加しながら攪拌することにより調製する。
成分（ａ）の乳化に使用する非イオン系界面活性剤▲１▼と成分（ｃ）の乳化に使用する非イオン系界面活性剤▲２▼は、成分（ａ）と成分（ｃ）の乳化に最適なものが独立に選択される。従って、非イオン系界面活性剤▲１▼と▲２▼は同一でも異なるものでも良いが、成分（ａ）の乳化に使用される非イオン系界面活性剤▲１▼のＨＬＢの方が、成分（ｂ）の乳化に使用される非イオン系界面活性剤▲２▼のＨＬＢより高いことが多い。
【００１９】
本発明の光沢撥水付与組成物を自動車の車体に使用する場合、使用条件により薬剤濃度を適宣調整する。例えば、自動洗車機による塗布方法を用いる場合は、本発明の光沢撥水付与組成物を約１０〜１００倍に希釈して散布するため、希釈割合に応じてアミノ変性ポリシロキサンおよびジメチルポリシロキサンの配合量を適宣調整する。
本発明の組成物において、乳化物（ｉ）と乳化物（ｉｉ）の配合割合は、質量比で好ましくは１〜８０：１〜８０、さらに好ましくは１０〜５０：５〜４０である。
乳化物（ｉ）の割合がこの範囲より少ないと撥水性が低いという傾向があり、多いと光沢やスベリ性が低いという傾向がある。
【００２０】
本発明の光沢撥水付与組成物が車体表面のような塗装面に付着する作用機構は十分明らかではないが、以下のように推察される。
本発明の組成物を自動塗布方法により塗布する場合、車体表面には水で約１０〜１００倍に希釈された状態で塗布される。希釈された際にエマルションが破壊されやすいほど、アミノ変性ポリシロキサン及びジメチルポリシロキサンが直接車体表面に付着しやすくなるため、撥水性、光沢、スベリ性を効率良く付与することができる。これは、アミノ変性ポリシロキサンとジメチルポリシロキサンを別々に乳化しているため、使用する界面活性剤の種類や量を適宣調整することができ、希釈時にエマルション破壊を起こしやすくする工夫が可能となり、撥水性、光沢、スベリ性等の効果をより効率よく発揮させることができるためと推察される。
【００２１】
本発明の光沢撥水付与組成物は、門型洗車機、連続洗車機、スプレー洗車機、半自動のスプレー式、更に水道ホースに接続し水道水の吐出する圧力で自動的に液剤を希釈する（アスピレーター式）塗布具等を用いる自動塗布方法に極めて便利に使用することができる。本発明の光沢撥水付与組成物を、例えば門型洗車機に使用する場合は、洗車工程の最後の段階で光沢撥水処理を行なう。本発明の光沢撥水付与組成物はこの段階で約１０〜１００倍に希釈されて洗車機備え付けの供給機により車体表面に噴霧塗布される。この際、同時にリンス水を流すことにより、余剰の界面活性剤等を除去でき、光沢、撥水性、スベリ性を付与する成分のみを車体に付着させることが可能となる。特に界面活性剤は自動車塗装面に悪影響を及ぼす可能性があるため、塗布直後にリンス水で洗い流すことができる自動塗布方法による塗布は有効な手段である．
【００２２】
本発明の光沢撥水付与組成物は塗布のみの操作で十分車体に付着し、ブラシやスポンジ等で擦る必要がなく、また、本発明の組成物の撥水性により、自動洗車機を使用した場合には、自動洗車機の送風乾燥により、水が飛ばされるため、水を拭き取る必要もない。
【００２３】
本発明の成分の１つであるアミノ変性ポリシロキサンは、車体表面に極めて優れた付着性を示し、同時に自動車の車体表面に撥水性を付与することができ、従来の液状コーティング剤のように塗布後ブラッシング等をする必要がなく、また、送風乾燥により水を拭き取らなくても水は自動車車体表面から水滴になって飛ばされ除去される。
また、本発明のもう１つの成分であるジメチルポリシロキサンは、自動車車体表面に付着することにより、従来のコーティング剤にはない優れた光沢とスベリ性を付与することができる。特にスベリ性においては、洗車に用いた水をも滑らす効果があるため、洗車後の水滴残りも少なく、自動洗車機による送風乾燥により、ほとんどの水滴が除去できるため、従来の洗車よりも洗車作業を簡素化することが可能である。さらに自動車車体表面のスベリ性が非常に良好なため、砂や埃等が付着しても、風雨により簡単に付着した砂や汚れが落ちてしまう。このため、本発明の組成物でコーティングした車体表面は、従来のコーティング剤でコーティングした車体表面よりも汚れにくいという特徴がある。
【００２４】
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
【実施例１】
アミノ変性ポリシロキサン（２５℃における粘度：１，５００ｃＳｔ、アミン当量：３，８００）１５質量％に、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１２．０）５質量％、酢酸０．５質量％を添加したものに、水７９．５質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化し、乳化物ｉを調製した。
これとは別に、ジメチルポリシロキサン（２５℃における粘度：３５０ｃＳｔ）５０質量％に、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１１．５）１０質量％を添加したものに、水４０質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化し乳化物ｉｉを調製した。
調製した乳化物ｉ２０質量％に乳化物ｉｉ１５質量％、プロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％、水５４．９質量％を加え均一になるまで攪拌し、本発明の光沢撥水付与組成物を得た。
【００２５】
【実施例２】
アミノ変性ポリシロキサン（２５℃における粘度：１，５００ｃＳｔ、アミン当量：３，８００）１５質量％に、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１２．０）５質量％、酢酸０．５質量％を添加したものに、水７９．５質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化し、乳化物（ｉ）を調製した。
ジメチルポリシロキサン（２５℃における粘度：１，０００ｃＳｔ）５０質量％にＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１１．０）１０質量％を添加したものに、水４０質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化し乳化物（ｉｉ）を調製した。調製した乳化物（ｉ）２０質量％に、乳化物（ｉｉ）１５質量％、プロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％、水５４．９質量％を加え均一になるまで攪拌し、本発明の光沢撥水付与組成物を得た。
【００２６】
【実施例３】
アミノ変性ポリシロキサン（２５℃における粘度：１，８５０ｃＳｔ、アミン当量：２，０００）１５質量％に、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１１．５）５質量％、酢酸０．５質量％を添加したものに、水７９．５質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化し、乳化物（ｉ）を調製した。
ジメチルポリシロキサン（２５℃における粘度：１，０００ｃＳｔ）５０質量％にＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１１．０）１０質量％を添加したものに水４０質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化し、乳化物（ｉｉ）を調製した。
調製した乳化物（ｉ）２０質量％に、乳化物（ｉｉ）１５質量％、プロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％、水５４．９質量％を加え均一になるまで攪拌し、本発明の光沢撥水付与組成物を得た。
【００２７】
【実施例４】
アミノ変性ポリシロキサン（２５℃における粘度：１，８５０ｃＳｔ、アミン当量：２，０００）１５質量％に、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１１．５）５質量％、酢酸０．５質量％を添加したものに水７９．５質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化し、乳化物（ｉ）を調製した。
ジメチルポリシロキサン（２５℃における粘度：３５０ｃＳｔ）５０質量％にＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１１．５）１０質量％を添加したものに水４０質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化し、乳化物（ｉｉ）を調製した。
調製した乳化物（ｉ）２０質量％に乳化物（ｉｉ）１５質量％、プロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％、水５４．９質量％を加え均一になるまで攪拌し本発明の光沢撥水付与組成物を得た。
【００２８】
【比較例１】
実施例１と同様に調製した乳化物（ｉ）３５質量％に、プロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％、水５４．９質量％を加え均一になるまで攪拌し比較例１の組成物を得た。
【００２９】
【比較例２】
実施例３と同様に調製した乳化物（ｉ）３５質量％に、プロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％、水５４．９質量％を加え均一になるまで攪拌し比較例２の組成物を得た。
【００３０】
【比較例３】
実施例１と同様に調製した乳化物（ｉｉ）３５質量％にプロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％、水５４．９質量％を加え均一になるまで攪拌し比較例３の組成物を得た。
【００３１】
【比較例４】
実施例２と同様に調製した乳化物（ｉｉ）３５質量％にプロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％、水５４．９質量％を加え均一になるまで攪拌し比較例４の組成物を得た。
【００３２】
【比較例５】
アミノ変性ポリシロキサン（２５℃における粘度：１，５００ｃＳｔ、アミン当量：３，８００）３質量％に、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１２．０）１質量％、酢酸０．１質量％、ジメチルポリシロキサン（２５℃における粘度：３５０ｃＳｔ）７．５質量％、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１１．５）１．５質量％を添加したものに、水７６．８質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化した乳化物に、プロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％を加え均一になるまで攪拌し、比較例５の組成物を得た。
【００３３】
【比較例６】
アミノ変性ポリシロキサン（２５℃における粘度：１，５００ｃＳｔ、アミン当量：３，８００）３質量％に、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１２．０）１質量％、酢酸０．１質量％、ジメチルポリシロキサン（２５℃における粘度：１，０００ｃＳｔ）７．５質量％、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１１．０）１．５質量％を添加したものに、水７６．８質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化した乳化物に、プロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％を加え均一になるまで攪拌し、比較例６の組成物を得た。
【００３４】
【比較例７】
アミノ変性ポリシロキサン（２５℃における粘度：１，８５０ｃＳｔ、アミン当量：２，０００）３質量％に、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１１．５）１質量％、酢酸０．１質量％、ジメチルポリシロキサン（２５℃における粘度：１，０００ｃＳｔ）７．５質量％、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１１．０）１．５質量％を添加したものに、水７６．８質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化した乳化物に、プロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％を加え均一になるまで攪拌し、比較例７の組成物を得た。
【００３５】
【比較例８】
アミノ変性ポリシロキサン（２５℃における粘度：１，８５０ｃＳｔ、アミン当量：２，０００）３質量％に、ＰＯＥアルキルエーテル（ＨＬＢ：１１．５）２．５質量％、酢酸０．１質量％、ジメチルポリシロキサン（２５℃における粘度：３５０ｃＳｔ）７．５質量％を添加したものに、水７６．８質量％を加えながらホモジナイザーにより乳化した乳化物に、プロピレングリコール１０質量％、防腐剤０．１質量％を加え均一になるまで攪拌し、比較例８の組成物を得た。
【００３６】
【試験例】
次に、上記光沢撥水付与組成物の試験方法及び結果を示す。
＜試験例１＞撥水性確認試験
試験方法
ＪＩＳ Ｋ ２３９６に規定するアミノアルキド樹脂塗料を焼き付けた塗装板の表面を、研磨剤と水を質量比１：１で混合分散した液を布に浸したもので軽く均一に研磨し、研磨剤等を水で洗い流したものを試験片とした。この調整した面をブランクとし、接触角を測定したところ、７２°であった。
実施例および比較例で調製した組成物を水で１００倍に希釈したものを上記試験片に塗布した後、水を噴霧して余分な界面活性剤を洗い流し、送風乾燥したものについて接触角を測定した。
また、実際の自動車を用いた撥水性試験として、自動車車体表面を、研磨剤と水を質量比１：１で混合分散した液を布に浸したもので軽く均一に擦り、水をかけた際に水がはじかないように調整した自動車車体表面に、水道ホースに接続し水道水の吐出圧力で自動的に液剤を希釈する（アスピレーター式）塗布具を用いて、各実施例及び比較例で調製した組成物を水で６４倍に希釈して塗布した後、水洗いし、水を切った後に、水を噴霧し、水玉のでき具合、水玉の残り具合を確認した。さらに、バケツに１０Ｌの水を入れ、その水を一気にかけて、水の引き具合の比較を目視にて行った。
【００３７】
試験結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
水玉のでき、水玉残り及び水引具合の評価
◎：極めてよい、○：良い、△：やや良い、×：悪い
【００４０】
＜試験例２＞光沢増加度測定試験
試験方法
ＪＩＳ Ｋ ２３９６に規定するアミノアルキド樹脂塗料を焼き付けた塗装板を２０００番の耐水研磨紙を用いて軽く均一に研磨したものを試験片とし、この試験片についてあらかじめ光沢度を測定し、試験前のブランク光沢度とした。
さらに、上記のブランク光沢度を測定した試験片を用い、実施例および比較例で調製した組成物を水で１０倍に希釈したものを塗布した後、水を噴霧して余分な界面活性剤を洗い流し、送風乾燥したものについて光沢度を測定し、ブランク光沢度（５１．７°）との差より、光沢増加度を求めた。
また、実際の自動車を用いた光沢増加比較試験として、自動車車体表面を、研磨剤と水を質量比１：１で混合分散した液を布に浸したもので軽く均一に擦り、水をかけた際に水がはじかないように調整した自動車車体表面に、水道ホースに接続し水道水の吐出圧力で自動的に液剤を希釈する（アスピレーター式）塗布具を用いて、各実施例及び比較例で調製した組成物を６４倍に希釈して塗布した後に水洗いし、水を切り、組成物を塗布した自動車塗装表面と塗布していない自動車塗装表面について目視にて比較を行ない、光沢の有無を確認した。
【００４１】
試験結果を表２に示す。
【００４２】
【表２】
◎：極めてよい、○：良い、△：やや良い、×：悪い
【００４３】
＜試験例３＞スベリ性試験
試験方法
ＪＩＳ Ｋ ２３９６に規定するアミノアルキド樹脂塗料を焼き付けた塗装板の表面を、研磨剤と水を質量比１：１で混合分散した液を布に浸したもので軽く均一に擦り、研磨剤等を水で洗い流したものを試験片とした。
この試験片上に、５００ｇの分銅をネル布で包んだものを置き試験片を傾斜させていき、ネル布に包んだ分銅が動いた時点の試験片の角度を測定し、試験前のブランクスベリ角度とした。
このブランクスベリ角度を測定した試験片の表面に、実施例および比較例で調製した組成物を水で５０倍に希釈したものを塗布した後、水を噴霧して余分な界面活性剤を洗い流し、送風乾燥したものについてスベリ角度を測定し、ブランクスベリ角度との差より、スベリ性増加度を求めた。
また、実際の自動車を用いたスベリ性試験として、自動車車体表面を、研磨剤と水を質量比１：１で混合分散した液を布に浸したもので軽く均一に擦り、水をかけた際に水がはじかないように調整した自動車車体表面に、水道ホースに接続し水道水の吐出圧力で自動的に液剤を希釈する（アスピレーター式）塗布具を用いて、各実施例及び比較例で調製した組成物を６４倍に希釈して塗布した後に水洗いし、水を切って、１ヶ月間その自動車を通常使用したものについて、自動車塗装表面の汚れ具合について目視にて比較を行ない、スベリ性付与による汚れ付着軽減効果を評価した。
さらにスベリ性を付与した自動車車体表面の水滴除去性を以下のようにして評価した。すなわち、自動車車体表面を、研磨剤と水を質量比１：１で混合分散した液を布に浸したもので軽く均一に擦り、水をかけた際に水がはじかないように調整した自動車車体表面に、自動洗車機を用いて各実施例及び比較例で調製した組成物を塗布した後、自動洗車機付属の送風乾燥機により水滴を飛ばし、水滴の残り具合を目視にて確認することにより、水滴除去性を評価した。
【００４４】
試験結果を表３に示す。
【表３】
汚れ付着軽減及び水滴除去性の評価
◎：極めてよい、○：良い、△：やや良い、×：悪い
【００４５】
＜試験例４＞安定性試験
実施例１〜４及び比較例５〜８で調製した組成物を、プラスチックの容器に入れ密封したものを各２個ずつ用意する。１つは室温で静置し、もう１つは５０℃に調整した恒温槽に入れ静置する。室温及び５０℃恒温槽に静置した組成物について、目視にて外観の観察を行い、安定性の比較をした。
試験結果を表４に示す。
【００４６】
【表４】
【００４７】
以上の結果より明らかな通り、本発明の光沢撥水付与組成物は、塗装表面に極めて良好な光沢、撥水性、スベリ性を付与することができ、特に、自動塗布方法を用いて自動車車体表面に塗布を行った場合、その効果は極めて顕著である。
また、本発明の組成物は、アミノ変性ポリシロキサンの乳化物と、ジメチルポリシロキサンの乳化物を別々に調製してから混合しているため、長期保存安定性が優れている。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の光沢撥水付与組成物は、自動車車体表面に塗布後、機械または手で塗布面を擦らなくても十分付着し、塗布後の洗浄等により剥落しにくく、優れた光沢、撥水性、スベリ性を有する皮膜を形成することができる。また、優れたスベリ性を付与できるため、自動車車体表面に汚れが付着しにくくなる。さらに組成物自体が、自然に液滴として流下する性質を有することから、車体表面に水滴除去性を付与することが可能となる。
本発明品の使用方法としては、自動洗車機および液剤を自動希釈する塗布機器・塗布具を使用し容易に塗布作業が行なえる。特に自動洗車機により、車体の洗浄操作と連続して使用することができ、自動洗車機の送風乾燥により、ほとんどの水滴が除去できるため、余滴を拭き取る必要がなく、拭き上げ作業がいらないという特性をもつ工業上極めて有用な発明である。
Claims (8)
- （ａ）ジメチルポリシロキサンのメチル基の一部にアミノアルキル基又は、アミノアルキル置換アミノアルキル基を導入したアミノ変性ポリシロキサンを、（ｂ）ＨＬＢが１１．０〜１４．０の非イオン系界面活性剤▲１▼を用いて乳化した乳化物（ｉ）、及び（ｃ）ジメチルポリシロキサンを、（ｄ）ＨＬＢが１０．０〜１３．０の非イオン系界面活性剤▲２▼を用いて乳化した乳化物（ｉｉ）を混合してなる光沢撥水付与組成物。
- 成分（ａ）のアミノ変性ポリシロキサンの２５℃における粘度が１００〜１０，０００ｃＳｔであり、アミン当量が１００〜１０，０００である請求項１記載の光沢撥水付与組成物。
- 成分（ｃ）のジメチルポリシロキサンの２５℃における粘度が１００〜１０，０００ｃＳｔである請求項１又は２記載の光沢撥水付与組成物。
- （ａ）アミノ変性ポリシロキサン１０〜３０質量％と、（ｂ）非イオン系界面活性剤▲１▼１〜１０質量％及び水６０〜９０質量％を含有する乳化物（ｉ）と、（ｃ）ジメチルポリシロキサン１０〜６０質量％及び（ｄ）非イオン系界面活性剤▲２▼１〜２０質量％及び水２０〜９０質量％を含有する乳化物（ｉｉ）を含み、乳化物（ｉ）の含有量が１〜８０質量％、乳化物（ｉｉ）の含有量が１〜８０質量％、乳化物（ｉ）及び（ｉｉ）に含まれる水以外の水の含有量が０〜９８質量％である、請求項１〜３のいずれか１項記載の光沢撥水付与組成物。
- 自動車用である、請求項１〜４のいずれか１項記載の光沢撥水付与組成物。
- 自動塗布方法に使用される、請求項１〜５のいずれか１項記載の光沢撥水付与組成物。
- （ａ）ジメチルポリシロキサンのメチル基の一部にアミノアルキル基又は、アミノアルキル置換アミノアルキル基を導入したアミノ変性ポリシロキサンを、（ｂ）ＨＬＢが１１．０〜１４．０の非イオン系界面活性剤▲１▼を用いて乳化して乳化物（ｉ）を得る工程、
（ｃ）ジメチルポリシロキサンを、（ｄ）ＨＬＢが１０．０〜１３．０の非イオン系界面活性剤▲２▼を用いて乳化して乳化物（ｉｉ）を得る工程、及び
乳化物（ｉ）及び（ｉｉ）を混合する工程を含む請求項１〜６のいずれか１項記載の光沢撥水付与組成物の製造方法。 - 請求項１〜６のいずれか１項記載の光沢撥水付与組成物を自動塗布方法により自動車車体表面に塗布することを特徴とする自動車車体表面に光沢、撥水、スベリ性を付与する方法。
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