JP2006045507A - 屋外塗装面用表面保護剤 - Google Patents

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Abstract

【課題】 長期にわたって、また洗浄後も、自動車の塗装面の保護、良好な艶および光沢、撥水性、さらには防汚性を維持することができる、屋外塗装面用表面保護剤を提供すること。
【解決手段】 湿気硬化性シリコーンレジン、硬化触媒、および、分子の末端に少なくとも1つのアルコキシ基を有する反応性シリコーンオイルとを含有し、反応性シリコーンオイルの配合割合が、湿気硬化性シリコーンレジン100重量部に対して、150重量部以下である屋外塗装面用表面保護剤を調製する。
【選択図】 なし

Description

本発明は、屋外塗装面用表面保護剤に関し、詳しくは、自動車の塗装面に艶および光沢、撥水性、さらには防汚性を与え、かつ、その表面を保護するための屋外塗装面用表面保護剤に関する。
従来より、自動車の塗装面には、表面保護剤などを塗布して、艶および光沢を与え、かつ、その表面を保護することが、よく実施されている。
このような自動車の塗装面の艶出し保護剤として、例えば、(1)湿気硬化性オルガノポリシロキサン0.1〜10.0重量部(2)被膜形成調整剤として有機錫化合物又は金属キレート又はこれらの混合物0.0005〜1.0重量部(3)キャリアーとして沸点100〜250℃の揮発性ジメチルポリシロキサン75.0〜99.0重量部(4)オルガノポリシロキサン油0.1〜20.0重量部を含有する自動車用劣化塗膜及び小傷修復兼つや出し剤が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平10−36771号公報
しかし、特許文献1に記載される自動車用劣化塗膜及び小傷修復兼つや出し剤では、揮発性ジメチルポリシロキサン、オルガノポリシロキサン油が経時的に消失するために、防汚性が低下する。そのため、塗布直後には良好な艶および光沢が得られるものの、その後に洗車した場合などには、顕著に艶および光沢が落ち、また、長期にわたって表面の防汚性を維持できないという不具合がある。
そこで、本発明の目的は、長期にわたって自動車の塗装面の保護、良好な艶および光沢、撥水性、さらには防汚性を維持し、また、洗浄しても良好な艶および光沢、撥水性、さらには防汚性を維持することができる、屋外塗装面用表面保護剤を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の屋外塗装面用表面保護剤は、湿気硬化性シリコーンレジン、硬化触媒、および、分子の末端に少なくとも1つのアルコキシ基を有する反応性シリコーンオイルを含有することを特徴としている。
さらに、本発明の屋外塗装面用表面保護剤は、湿気硬化性シリコーンレジンが下記平均組成式(1)で示されることが好適である。
Figure 2006045507
(式中、R1およびR2は、各々独立して、置換または非置換の1価の炭化水素基を、aはその平均値が0.40から1.70の範囲内にある値を、bは平均組成式(1)中におけるケイ素原子に結合したOR2基の比率が5重量部以上になる値をそれぞれ示す。)
また、本発明の屋外塗装面用表面保護剤は、反応性シリコーンオイルが下記一般式(2)で示されることが好適である。
Figure 2006045507
(式中、R3およびR4は、各々独立して、置換または非置換の1価の炭化水素基を、mは0〜2の整数、nは0〜400の整数をそれぞれ示す。)
また、本発明の屋外塗装面用表面保護剤は、反応性シリコーンオイルの配合割合が、湿気硬化性シリコーンレジン100重量部に対して、150重量部以下であることが好適である。
本発明の屋外塗装面用表面保護剤は、作業効率よく自動車の塗装面に塗布することができ、かつ、塗布直後、洗浄後、さらには、長期にわたる耐久後においても、自動車の塗装面に良好な艶および光沢、撥水性を与え、かつ、自動車の塗装面の表面の防汚性を維持することができる。
本発明の屋外塗装面用表面保護剤は、湿気硬化性シリコーンレジン、硬化触媒、および、分子の末端に少なくとも1つのアルコキシ基を有する反応性シリコーンオイルを含有している。
本発明において、湿気硬化性シリコーンレジンは、例えば、分子末端にアルコキシシリル基を有する低分子量のシリコーンアルコキシオリゴマーであって、後述する硬化触媒の存在下で、アルコキシシリル基の架橋により、常温で硬化するものが挙げられる。
このような湿気硬化性シリコーンレジンは、例えば、下記平均組成式(1)で示される。
Figure 2006045507
(式中、R1およびR2は、各々独立して、置換または非置換の1価の炭化水素基を、aはその平均値が0.40から1.70の範囲内にある値を、bは平均組成式(1)中におけるケイ素原子に結合したOR2基の比率が5重量部以上になる値をそれぞれ示す。)
また、R1とR2とは同一であっても、それぞれ異なっていてもよい。R1およびR2としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、ブチル基、ヘキシル基、フェニル基などの置換または非置換の1価の炭化水素基が挙げられる。好ましくは、R1としてメチル基、R2としてメチル基またはエチル基が挙げられる。
湿気硬化性シリコーンレジンの粘度は、例えば、0.1〜200mm2/s〈25℃〉
であり、好ましくは、0.5〜100mm2/s〈25℃〉である。
また、湿気硬化性シリコーンレジンは、市販品として入手可能であり、例えば、KR−217(信越化学社製)、KR−500(信越化学社製)、X−40−2308(信越化学社製)、X−40−9238(信越化学社製)などが用いられる。これら湿気硬化性シリコーンレジンは、単独で用いてもよく、また、2種以上併用してもよい。
さらに、湿気硬化性シリコーンレジンの配合割合は、本発明の屋外塗装面用表面保護剤100重量部に対して、0.1〜30重量部、好ましくは、1〜10重量部である。本発明の屋外塗装面用表面保護剤100重量部に対して、湿気硬化性シリコーンレジンの配合割合が0.1重量部未満では、均一な皮膜を得ることができず、また、30重量部を超えると、皮膜形成においては何ら問題を生じないが、作業性、仕上がりに困難を生じる場合がある。
本発明において、硬化触媒は、湿気硬化性シリコーンレジンを硬化させ得る触媒であれば、特に制限されないが、例えば、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクチレート、ジブチル錫ジラウレートなどの有機錫化合物、例えば、アルミニウムトリス(アセチルアセトン)、アルミニウムトリス(アセトアセテートエチル)、アルミニウムジイソプロポキシ(アセトアセテートエチル)などの有機アルミニウム化合物、例えば、ジルコニウム(アセチルアセトン)、ジルコニウムトリス(アセチルアセトン)、ジルコニウムテトラキス(エチレングリコールモノメチルエーテル)、ジルコニウムテトラキス(エチレングリコールモノエチルエーテル)、ジルコニウムテトラキス(エチレングリコールモノブチルエーテル)などの有機ジルコニウム化合物、例えば、チタニウムテトラキス(エチレングリコールモノメチルエーテル)、チタニウムテトラキス(エチレングリコールモノエチルエーテル)、チタニウムテトラキス(エチレングリコールモノブチルエーテル)などの有機チタニウム化合物などの有機金属化合物、例えば、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸などの鉱酸類や、ギ酸、酢酸、シュウ酸、トリフルオロ酢酸などの有機酸類などの酸、例えば、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどの無機塩基や、エチレンジアミン、アルカノールアミンなどの有機塩基などのアルカリ、例えば、アミノ変性シリコーン、アミノシラン、シラザン、アミン類などのアミノ化合物などが挙げられる。これらのうち、好ましくは、有機錫化合物、有機アルミニウム化合物、有機チタニウム化合物、鉱酸類が挙げられる。
また、硬化触媒は、市販品として入手可能であり、例えば、D−20(信越化学社製)、DX−9740(信越化学社製)、DX−175(信越化学社製)などが用いられる。これら硬化触媒は、単独で用いてもよく、また、2種以上併用してもよい。
また、硬化触媒の配合割合は、本発明における湿気硬化性シリコーンレジン100重量部に対して、0.1〜15重量部、好ましくは、3〜10重量部である。
また、本発明において、湿気硬化性シリコーンレジンは、予め硬化触媒が含有されている湿気硬化性シリコーンレジンの市販品を用いてもよい。そのような市販品としては、例えば、KR−400(硬化触媒DX−9740;10重量%含有、信越化学社製)、X−40−175(硬化触媒DX−175;5重量%含有、信越化学社製)などが用いられる。これらの硬化触媒を予め含有した湿気硬化性シリコーンレジンは、単独で用いてもよく、また、2種以上併用してもよい。
本発明において、反応性シリコーンオイルは、分子の末端に少なくとも1つのアルコキシ基を有し、例えば、下記一般式(2)で示される。
Figure 2006045507
(式中、R3およびR4は、各々独立して、置換または非置換の1価の炭化水素基を、mは0〜2の整数、nは0〜400の整数をそれぞれ示す。)
上記一般式(2)において、R3およびR4とは同一であっても、それぞれ異なっていてもよい。R3およびR4としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、ブチル基、ヘキシル基、フェニル基などの置換または非置換の1価の炭化水素基が挙げられる。好ましくは、R3としてメチル基、R4としてメチル基またはエチル基が挙げられる。
またnは、例えば、0〜400、好ましくは、5〜250である。
また、反応性シリコーンオイルは、市販品として入手可能であり、例えば、X−24−9377(信越化学社製)、X−24−9011(信越化学社製)などが用いられる。これら反応性シリコーンオイルは、単独で用いてもよく、また、2種以上併用してもよい。
また、本発明において、反応性シリコーンオイルの粘度は、例えば、1〜1000mm2/s〈25℃〉、好ましくは、2〜500mm2/s〈25℃〉である。
また、反応性シリコーンオイルの配合割合は、本発明の屋外塗装面用表面保護剤100重量部に対して、0.1〜45重量部、好ましくは、0.3〜15重量部である。本発明の屋外塗装面用表面保護剤100重量部に対して、反応性シリコーンオイルの配合割合が0.1重量部未満では、良好な撥水性および防汚性を得ることができず、45重量部を超えると、撥水性および防汚性を維持することが困難となる場合がある。
また、本発明の屋外塗装面用表面保護剤は、反応性シリコーンオイルの配合割合が、湿気硬化性シリコーンレジン100重量部に対して、150重量部以下、好ましくは、50重量部以下である。反応性シリコーンオイルの配合割合が、150重量部を超えると、撥水性および防汚性を維持することが困難となる場合がある。
そして、本発明の屋外塗装面用表面保護剤は、上記した成分を溶剤などに配合することにより、適宜調製することができる。
溶剤としては、湿気硬化性シリコーンレジン、硬化触媒および反応性シリコーンオイルを溶解または分散できるものであれば、特に制限されないが、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、s−ブタノール、t−ブタノールなどのアルコール系溶剤、例えば、ミネラルスピリットなどの石油系溶剤、例えば、ヘキサン、ヘプタン、n−オクタン、i−オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカンなどの脂肪族炭化水素系溶剤、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶剤などが挙げられる。これら溶剤は、単独で用いてもよく、また、2種以上併用してもよい。
また、溶剤の配合割合は、本発明の屋外塗装面用表面保護剤の全重量に対して、各成分が配合された残余の重量部でよく、例えば、25〜99重量部、好ましくは、75〜98重量部である。
また、本発明の屋外塗装面用表面保護剤には、その他に、本発明の優れた効果を阻害しない範囲において、艶出し剤または保護剤として一般に慣用されている、例えば、粘度調整剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、一般の顔料または染料および蛍光顔料などの着色剤、香料、界面活性剤などの添加剤を、必要に応じて適宜、配合することができる。添加剤として、例えば、シリコーンパウダーを用いると、屋外塗装面用表面保護剤の塗布後の拭き取りを効率よく行なうことができる。
そして、このようにして得られた本発明の屋外塗装面用表面保護剤の用途は、特に制限されないが、例えば、樹脂製品などの塗装面のコーティング剤として用いられる。本発明の屋外塗装面用表面保護剤は、例えば、自動車の塗装面に、作業効率よく塗布することができる。塗装面に対する塗布は、特に制限されず、例えば、本発明の屋外塗装面用表面保護剤をスポンジに含浸させて、そのスポンジで、塗装面を擦るなど、適宜公知の方法が用いられる。なお、塗布方法は、例えば、刷毛塗り、スプレーコーティングなど、その目的および用途により適宜選択することができる。なお、塗布後は所定時間後に、必要により拭き取ればよい。
このようにして、塗装面に塗布された屋外塗装面用表面保護剤は、溶剤成分が揮発するに伴なって、硬化触媒および空気中の水分が作用して湿気硬化性シリコーンレジンが硬化し、塗装面に皮膜が形成される。そして、この皮膜が、塗装面に、良好な艶および光沢を付与するコーティングの役割を果たす。しかも、湿気硬化性シリコーンレジンが塗装面において硬化することで皮膜を形成しつつ、その湿気硬化性シリコーンレジンのアルコキシ基と反応性シリコーンオイルのアルコキシ基とが結合するために、反応性シリコーンオイルが経時的に消失することなく、反応性シリコーンオイルが湿気硬化性シリコーンレジンを介して、塗装面に定着し、塗装面に良好な撥水性および防汚性を与える。そのため、この皮膜は、塗布直後、洗浄後、さらには、長期にわたる耐久後においても、塗装面に良好な艶および光沢、撥水性を与えることができ、かつ、その塗装面を保護することができる。また、本発明の屋外塗装面用表面保護剤は、塗装面の皮膜の防汚性も良好で、長期にわたる塗装面の防汚性を維持することができる。
なお、本発明の屋外塗装面用表面保護剤は、自動車部品のみならず、家庭用または産業用の各種製品について、広く用いることができる。
以下に実施例および比較例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例1
湿気硬化性シリコーンレジン 3.00重量部(粘度:8mm2/s〈25℃〉、低硬度タイプ、有機置換基:フェニルタイプ)
(商品名:KR−217、信越化学社製)
反応性シリコーンオイル 1.00重量部(粘度:6mm2/s〈25℃〉、メトキシタイプ)
(商品名:X−24−9377、信越化学社製)
硬化触媒(有機チタニウム化合物タイプ) 0.15重量部(商品名:D−20、信越化学社製)
上記の成分を、95.85重量部のイソプロパノールに順次添加し、攪拌しながら完全に溶解させて、屋外塗装面用表面保護剤を得た。
実施例2
湿気硬化性シリコーンレジン 3.00重量部(粘度:1.2mm2/s〈25℃〉、高硬度タイプ、有機置換基:メチルタイプ)
(硬化触媒DX−9740(有機アルミニウム化合物タイプ)10重量%含有)
(商品名:KR−400、信越化学社製)
反応性シリコーンオイル 1.00重量部(粘度:6mm2/s〈25℃〉、メトキシタイプ)
(商品名:X−24−9377、信越化学社製)
上記の成分を、96.00重量部のエタノールに順次添加し、攪拌しながら完全に溶解させて、屋外塗装面用表面保護剤を得た。
実施例3
湿気硬化性シリコーンレジン 3.00重量部(粘度:25mm2/s〈25℃〉、中重合体タイプ、有機置換基:メチルタイプ)
(商品名:KR−500、信越化学社製)
反応性シリコーンオイル 1.00重量部(粘度:20mm2/s〈25℃〉、メトキシタイプ)
(商品名:X−24−9011、信越化学社製)
硬化触媒(有機チタニウム化合物タイプ) 0.15重量部(商品名:DX−175、信越化学社製)
上記の成分を、95.85重量部のn−オクタンに順次添加し、攪拌しながら完全に溶解させて、屋外塗装面用表面保護剤を得た。
実施例4
湿気硬化性シリコーンレジン 3.00重量部(粘度:25mm2/s〈25℃〉、中重合体タイプ、有機置換基:メチルタイプ)
(商品名:KR−500、信越化学社製)
反応性シリコーンオイル 6.00重量部(粘度:6mm2/s〈25℃〉、メトキシタイプ)
(商品名:X−24−9377、信越化学社製)
硬化触媒(有機チタニウム化合物タイプ) 0.15重量部(商品名:DX−175、信越化学社製)
上記の成分を、90.85重量部のn−オクタンに順次添加し、攪拌しながら完全に溶解させて、屋外塗装面用表面保護剤を得た。
実施例5
湿気硬化性シリコーンレジン 3.00重量部(粘度:22mm2/s〈25℃〉、耐曲げ、耐衝撃性タイプ、有機置換基:メチルフェ
ニルタイプ)
(硬化触媒DX−175(有機チタニウム化合物タイプ)5重量%含有)
(商品名:X−40−175、信越化学社製)
反応性シリコーンオイル 1.00重量部(粘度:20mm2/s〈25℃〉、メトキシタイプ)
(商品名:X−24−9011、信越化学社製)
シリコーンパウダー 2.00重量部(商品名:KMP590、信越化学社製)
上記の成分を、94.00重量部のミネラルスピリットに順次添加し、攪拌しながら完全に溶解させて、屋外塗装面用表面保護剤を得た。
実施例6
湿気硬化性シリコーンレジン 5.00重量部(粘度:4mm2/s〈25℃〉、超高硬度タイプ、有機置換基:なし)
(商品名:X−40−2308、信越化学社製)
反応性シリコーンオイル 2.00重量部(粘度:20mm2/s〈25℃〉、メトキシタイプ)
(商品名:X−24−9011、信越化学社製)
硬化触媒:硫酸 0.30重量部
上記の成分を、92.70重量部のイソプロパノールに順次添加し、攪拌しながら完全に溶解させて、屋外塗装面用表面保護剤を得た。
実施例7
湿気硬化性シリコーンレジン 2.00重量部(粘度:4mm2/s〈25℃〉、超高硬度タイプ、有機置換基:なし)
(商品名:X−40−2308、信越化学社製)
湿気硬化性シリコーンレジン 3.00重量部(粘度:13mm2/s〈25℃〉、超高硬度タイプ、有機置換基:なし)
(商品名:X−40−9238、信越化学社製)
反応性シリコーンオイル 4.00重量部(粘度:20mm2/s〈25℃〉、メトキシタイプ)
(商品名:X−24−9011、信越化学社製)
硬化触媒:35%塩酸 0.30重量部
上記の成分を、90.70重量部のエタノールに順次添加し、攪拌しながら完全に溶解させて、屋外塗装面用表面保護剤を得た。
比較例1
湿気硬化性シリコーンレジン 3.00重量部(粘度:25mm2/s〈25℃〉、中重合体タイプ、有機置換基:メチルタイプ)
(商品名:KR−500、信越化学社製)
ジメチルシリコーンオイル 1.00重量部(粘度:10mm2/s〈25℃〉)
硬化触媒(有機チタニウム化合物タイプ) 0.15重量部(商品名:DX−175、信越化学社製)
上記の成分を、95.85重量部のn−オクタンに順次添加し、攪拌しながら完全に溶解させて、屋外塗装面用表面保護剤を得た。
比較例2
メチルトリメトキシシランの部分加水分解縮合物 3.83重量部(粘度:5mm2/s〈25℃〉、メトキシ残基/Si=2.5)
(商品名:MS51、三菱化学社製)
ポリジメチルシロキサン 19.16重量部(平均分子式:(MeO)3SiO(Me2SiO)300Si(OMe)3
(粘度:30mm2/s〈25℃〉、両末端反応タイプ)
硬化触媒(ビスイソプロポキシチタンビス(アセチルアセトナート))0.38重量部
上記の成分を、74.71重量部のイソパラフィン溶剤(商品名:アイソゾール300、日本石油化学社製)と1.92重量部のイソプロパノールとの混合液に順次添加し、攪拌しながら完全に溶解させて、屋外塗装面用表面保護剤を得た。
比較例3
湿気硬化性シリコーンレジン 10.00重量部(粘度:15mm2/s〈25℃〉、中重合体タイプ、有機置換基:メチルタイプ)
(商品名:SR2406、東レ・ダウコーニングシリコーン社製、有効成分50重量%)
ジメチルシリコーンオイル 10.00重量部(粘度:5mm2/s〈25℃〉)
アルキル変性シリコーンオイル 1.00重量部(粘度:100mm2/s〈25℃〉)
硬化触媒(有機錫化合物タイプ) 0.01重量部(商品名:SH3170K、東レ・ダウコーニングシリコーン社製)
上記の成分を、50.00重量部の揮発性線状ジメチルポリシロキサン(商品名:KF96L−1.5、信越化学社製)と28.99重量部の揮発性環状ジメチルポリシロキサン(商品名:KF994、信越化学社製)との混合液に順次添加し、攪拌しながら完全に溶解させて、屋外塗装面用表面保護剤を得た。
試験例
5×5cmにカットしたウレタンスポンジに、各実施例および各比較例で得られた屋外塗装面用表面保護剤を3.0gとり、ボンネット部分(平成10年式トヨタ自動車、カローラバン白色塗装車および平成11年式トヨタ自動車、クラウン黒色塗装車)を9等分した各区画(1区画:約50cm×50cm)に均一に塗布した。
塗布してから10分間乾燥させた後、清浄なタオルを用いて、表面を拭き取った。
その後、さらに2日間乾燥させた後、ボンネット表面の艶および撥水性を目視にて確認し、初期の皮膜の艶および撥水性を評価した。その結果を表1に示す。
なお、上記の処理後、1ヶ月、3ヶ月、6ヶ月間、1年間、屋外に放置し、1ヶ月毎に洗車用スポンジで水洗後、ボンネット表面の艶および撥水の持続性、皮膜の防汚性を目視にて評価した。その結果を表1に示す。
なお、皮膜の艶は、下記の通り評価した。
◎:深みのある艶がある。
○:艶がある。
△:わずかに艶がある。
×:艶がない。
撥水性は、下記の通り、処理面に水をかけたときの水玉の状態で評価した。
◎:水玉になってはじく
○:はじきはあるが、水玉が変形する。
△:はじきが弱い。
×:ほとんどはじかない。
皮膜の防汚性は、下記の通り評価した。
◎:汚れていない。
○:ほとんど汚れていない。
△:少し汚れている。
×:汚れている。
Figure 2006045507

Claims (4)

  1. 湿気硬化性シリコーンレジン、硬化触媒、および、分子の末端に少なくとも1つのアルコキシ基を有する反応性シリコーンオイルを含有することを特徴とする、屋外塗装面用表面保護剤。
  2. 前記湿気硬化性シリコーンレジンが下記平均組成式(1)で示されることを特徴とする、請求項1に記載の屋外塗装面用表面保護剤。
    Figure 2006045507
    (式中、R1およびR2は、各々独立して、置換または非置換の1価の炭化水素基を、aはその平均値が0.40から1.70の範囲内にある値を、bは平均組成式(1)中におけるケイ素原子に結合したOR2基の比率が5重量部以上になる値をそれぞれ示す。)
  3. 前記反応性シリコーンオイルが下記一般式(2)で示されることを特徴とする、請求項1または2に記載の屋外塗装面用表面保護剤。
    Figure 2006045507
    (式中、R3およびR4は、各々独立して、置換または非置換の1価の炭化水素基を、mは0〜2の整数、nは0〜400の整数をそれぞれ示す。)
  4. 前記反応性シリコーンオイルの配合割合が、湿気硬化性シリコーンレジン100重量部に対して、150重量部以下であることを特徴とする、請求項1〜3に記載の屋外塗装面用表面保護剤。
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