JP2012021082A - Aqueous wax composition - Google Patents

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Takasane Tsunoda
卓真 角田
Tatsuya Yokoyama
達也 横山
Satoshi Ishii
智 石井
Tamiji Kamakura
民次 鎌倉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous wax composition that has little adverse effect on environment, good storage stability, little nozzle clogging during spraying, and good wax performance, such as water repellency.SOLUTION: The aqueous wax composition includes as indispensable components: (A) natural wax having an ester group in the molecule; (B) a quaternary ammonium salt-type cationic surfactant having two 10C or more long chain hydrocarbon groups, in which at least one of the long chain hydrocarbon groups is bonded to the quaternized nitrogen atom through at least one of an ester bond, an amide bond, and an ether bond; (C) one or more surfactants selected from a nonionic surfactant having HLB of 10 or more, an amphoteric surfactant having only one 10C or more hydrocarbon group, an amino acid-type surfactant of the same manner, an peptide-type surfactant of the same manner, an amine oxide-type surfactant of the same manner, and an cationic surfactant of the same manner (provided that when the cationic surfactant is a quaternary salt, the long chain hydrocarbon group is bonded to the quaternized nitrogen atom through at least one of an ester bond, an amide bond, and an ether bond in the cationic surfactant); and (D) an alcohol-based water-soluble solvent.

Description

本発明は車体などの塗装面に撥水性や光沢性を付与する水性ワックス組成物に関する。   The present invention relates to an aqueous wax composition that imparts water repellency and gloss to a painted surface of a vehicle body or the like.

現在、自動洗車装置は広く普及しており、ほとんどのガソリンスタンドに門型自動洗車機が備えられている。この自動洗車機を使用した洗車は装置システムによって若干異なるが、基本は洗浄工程→ワックス工程→ブロー乾燥工程の順となっており、これに加えてワックス効果を高めるための下地剤処理工程、中間水洗工程、シリコーン系薬剤を使用するコート剤工程などが入るケースも多い。   At present, automatic car wash devices are widely used, and most gas stations are equipped with gate type automatic car wash machines. Car wash using this automatic car wash machine is slightly different depending on the equipment system, but the basic is the washing process → wax process → blow drying process, in addition to this, the base agent treatment process to enhance the wax effect, intermediate In many cases, a water washing process, a coating agent process using a silicone-based chemical, and the like are included.

この中のワックス工程は、あらかじめ希釈した水性ワックス組成物を自動的に吸い上げ車体噴霧する方法や、水性ワックス組成物の原液を吸い上げライン中で希釈して車体に噴霧する方法がとられているが、最近は後者が多くなっている。このためワックス工程に使用される水性ワックス組成物には、水に素早く、安定に溶解・分散し、ラインやノズルに固形物付着・詰まりを起こさないことが要求される。また、自動洗車機の設置場所はほとんどが屋外であり、夏季、冬季の過酷な高温安定性、低温安定性も要求される。加えて、水性ワックス組成物の使用目的である撥水性や光沢性付与で高い効果が求められることはいうまでもない。   In the wax process, a method of automatically sucking up a pre-diluted aqueous wax composition and spraying it on a vehicle body, or a method of diluting a stock solution of the aqueous wax composition in a suction line and spraying it on the vehicle body are taken. Recently, the latter has been increasing. For this reason, the aqueous wax composition used in the wax process is required to dissolve and disperse quickly and stably in water and not to cause solid matter adhesion or clogging in the line or nozzle. Also, most of the places where automatic car wash machines are installed are outdoors, and severe high temperature stability and low temperature stability are required in summer and winter. In addition, it goes without saying that a high effect is required for imparting water repellency and glossiness, which are the purpose of use of the aqueous wax composition.

現在、自動洗車機用水性ワックス組成物は固形ワックスをカチオン界面活性剤などでほぼ透明に可溶化させたものが一般的である。たとえば特許文献1には固形ワックス、ジ長鎖アルキル型第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を成分とする自動車用ワックス剤組成物が開示されている。特許文献2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を成分とする水性濃縮ワックス組成物が開示されている。特許文献3には直鎖α―オレフィン系炭化水素、グリコールエーテル類、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及びイソパラフィン系炭化水素を成分とする自動洗車機用ワックス組成物が開示されている。   Currently, an aqueous wax composition for automatic car wash machines is generally obtained by solubilizing a solid wax almost transparently with a cationic surfactant or the like. For example, Patent Document 1 discloses an automotive wax agent composition comprising a solid wax, a dilong chain alkyl quaternary ammonium salt, a polyoxyethylene alkyl ether and a polyhydric alcohol as components. Patent Document 2 discloses an aqueous concentrated wax composition containing a wax component, a cationic surfactant, an ester solvent, an alcohol solvent, and ethylene glycol as components. Patent Document 3 discloses an automatic component containing linear α-olefin hydrocarbons, glycol ethers, solid wax, dialkyl quaternary ammonium salts, polyoxyethylene alkylamines, long chain alkylamine acetates and isoparaffin hydrocarbons. A car wash machine wax composition is disclosed.

近年、環境や安全に対する対策も重要課題となっている。内分泌攪乱物質(環境ホルモン)の問題や労働衛生安全法、PRTR法への対策を施した水性ワックス組成物として、特許文献4にはワックス成分、カチオン界面活性剤、α−オレフィン系溶剤、カルボン酸エステル系溶剤及びグリコール系溶剤を成分とする洗車用水性ワックス剤が、特許文献5にはカチオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤、カルボン酸エステル及び高級アルコールを成分とする洗車用水性ワックス剤が開示されている。しかし、河川へ排出した場合の生分解性や生物に対する毒性、下水処理での分解のし易さについては全く考慮されていない。また、生分解性に言及した水性ワックス組成物として特許文献6には   In recent years, measures for the environment and safety have become important issues. Patent Document 4 discloses a wax component, a cationic surfactant, an α-olefin solvent, a carboxylic acid as an aqueous wax composition that has been addressed with problems of endocrine disruptors (environmental hormones), occupational health safety law, and PRTR law. An aqueous wax agent for car wash containing an ester solvent and a glycol solvent as an ingredient. Patent Document 5 discloses an aqueous wax agent for car wash containing a cationic surfactant, a nonionic surfactant, a carboxylic acid ester and a higher alcohol as ingredients. Has been. However, no consideration is given to biodegradability, toxicity to living organisms, and ease of decomposition in sewage treatment when discharged into rivers. Patent Document 6 discloses an aqueous wax composition referring to biodegradability.

Figure 2012021082
Figure 2012021082

(式中、Rは水素原子、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、R及びRはC1〜C4のアルキル基、C2〜C4のヒドロキシアルキル基又は−ROCORを表わし、Rは−ROCORを表わし、Rはアルキレン基を表わし、R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、及びそれを含む水性ワックス組成物が開示されている。しかし、水性ワックス組成物の外観透明性、高温安定性、低温安定性、希釈安定性、ノズル詰まり性、等、実使用性能については全く考慮されていない。 (Wherein R 1 represents a hydrogen atom, a C1-C4 alkyl group or a C2-C4 hydroxyalkyl group, R 2 and R 3 represent a C1-C4 alkyl group, a C2-C4 hydroxyalkyl group or —R 5 represents OCOR 6 ; R 4 represents —R 5 OCOR 6 ; R 5 represents an alkylene group; R 6 represents a residue obtained by removing a carboxyl group from a fatty acid; and X represents an anionic atom or an anionic group. An emulsifying or solubilizing agent for wax comprising the compound represented by the formula (1) and an aqueous wax composition containing the same are disclosed. However, practical use performance such as appearance transparency, high temperature stability, low temperature stability, dilution stability, nozzle clogging property, etc. of the aqueous wax composition is not considered at all.

特開平1−225682号公報JP-A-1-225682 特開平7−238261号公報JP 7-238261 A 特開平11−80673号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-80673 特開2004−352843号公報JP 2004-352843 A 特開2005−263934号公報JP 2005-263934 A 特開2001−164120号公報JP 2001-164120 A

ガソリンスタンドは全国津々浦々に存在し自動洗車機もまた全国津々浦々に存在する。水性ワックス組成物が自動洗車機で使用された場合、自動車車体表面に残存して有効に生かされるのは極わずかであり、大部分が廃水として排出される。下水道が完備した都市部であっても生分解性の悪い製品の使用は大きな問題であり、また、希釈安定性が悪い場合、ワックス分が沈殿・固化し排水管を詰まらせるなどのトラブルを引き起こす。一方廃水が直接河川や農業用水などの自然環境に放流される場合、環境問題は非常に重要となる。放流される水性ワックス組成物にはすばやく生分解・消失することや水生生物に対し魚毒性などの悪影響が少ないことが望まれる。しかしながら、高温安定性、低温安定性、希釈安定性、撥水性、光沢性といった実使用性能と生分解性、魚毒性といった環境・安全性能の両立は非常に難しい技術課題である。環境を考慮した水性ワックス組成物の特許が出願され始めてから10年以上経過しているが、この課題は解決されておらず市場で満足される製品も出ていない。   Gas stations are present throughout the country, and automatic car wash machines are also present throughout the country. When an aqueous wax composition is used in an automatic car wash machine, it is very little that it remains on the surface of an automobile body and is effectively utilized, and most of it is discharged as waste water. The use of products with poor biodegradability is a big problem even in urban areas with complete sewerage. In addition, if the dilution stability is poor, the wax will precipitate and solidify, causing problems such as clogging the drain pipe. . On the other hand, when wastewater is discharged directly into the natural environment such as rivers and agricultural water, environmental issues become very important. It is desired that the aqueous wax composition to be released is rapidly biodegradable / disappearing and has little adverse effects such as fish toxicity on aquatic organisms. However, it is a very difficult technical problem to achieve compatibility between actual use performance such as high temperature stability, low temperature stability, dilution stability, water repellency, and gloss, and environmental and safety performance such as biodegradability and fish toxicity. Although more than 10 years have passed since the patent for the aqueous wax composition in consideration of the environment has been filed, this problem has not been solved, and no products that satisfy the market have been released.

本発明の目的は、実使用性能と環境性能の両立を充分満足できるレベルで実現した水性ワックス組成物を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a water-based wax composition that is realized at a level that can sufficiently satisfy both actual use performance and environmental performance.

上記の目的を達成する本発明は、
(1)(A)分子内にエステル基を含有する天然ワックス、(B)炭素数10以上の長鎖炭化水素基を2個有し、この長鎖炭化水素基の少なくとも1個と4級化された窒素原子が、エステル結合、アミド結合、エーテル結合の少なくとも1種を介して結合している第4級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤、(C)HLB10以上の非イオン界面活性剤、炭素数10以上の長鎖炭化水素基を1個のみ有するベタイン型界面活性剤、同型のアミノ酸型界面活性剤、同型のペプチド型界面活性剤、同型のカチオン界面活性剤(但しカチオン界面活性剤が4級塩の場合は、長鎖炭化水素基と4級化された窒素原子がエステル結合、アミド結合、エーテル結合の少なくとも1種を介して結合しているカチオン界面活性剤)から選択された1種以上の界面活性剤、および(D)アルコール系水溶性溶剤を必須成分とすることを特徴とする水性ワックス組成物、
(2)(A)成分がカルナバワックスである上記(1)に記載の水性ワックス組成物、
(3)(B)成分が炭化水素基と窒素原子がエステル結合を介して結合している第4級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤である上記(1)または(2)に記載の水性ワックス組成物、
(4)(C)成分が長鎖炭化水素基と窒素原子がエステル結合、アミド結合、エーテル結合の少なくとも1つを介して結合しているカチオン界面活性剤である上記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の水性ワックス組成物、
(5)(C)成分がエステル基を有する非イオン界面活性剤である上記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の水性ワックス組成物、
(6)さらに、(E)成分として非水溶性液状エステル化合物を含有する上記(1)〜(5)のいずれか1項に記載の水性ワックス組成物、
からなるものである。
The present invention for achieving the above object
(1) (A) Natural wax containing an ester group in the molecule, (B) Two long-chain hydrocarbon groups having 10 or more carbon atoms, and quaternization with at least one of these long-chain hydrocarbon groups Quaternary ammonium salt-type cationic surfactant in which the generated nitrogen atom is bonded through at least one of an ester bond, an amide bond, and an ether bond, (C) a nonionic surfactant of HLB 10 or more, carbon number Betaine type surfactant having only one long chain hydrocarbon group of 10 or more, amino acid type surfactant of the same type, peptide type surfactant of the same type, cationic surfactant of the same type (provided that the cationic surfactant is quaternary) In the case of a salt, one or more selected from a cationic surfactant in which a long-chain hydrocarbon group and a quaternized nitrogen atom are bonded via at least one of an ester bond, an amide bond, and an ether bond) of Surface active agent, and (D) an aqueous wax composition, characterized in that the alcohol-soluble solvent as essential components,
(2) The aqueous wax composition according to the above (1), wherein the component (A) is carnauba wax,
(3) The aqueous wax composition according to (1) or (2), wherein the component (B) is a quaternary ammonium salt type cationic surfactant in which a hydrocarbon group and a nitrogen atom are bonded via an ester bond. object,
(4) The above (1) to (3), wherein the component (C) is a cationic surfactant in which a long-chain hydrocarbon group and a nitrogen atom are bonded via at least one of an ester bond, an amide bond, and an ether bond. The aqueous wax composition according to any one of
(5) The aqueous wax composition according to any one of (1) to (3), wherein the component (C) is a nonionic surfactant having an ester group,
(6) The aqueous wax composition according to any one of (1) to (5) above, which further contains a water-insoluble liquid ester compound as component (E),
It consists of

本発明の水性ワックス組成物について詳述する。
本発明において(A)成分として用いられる分子内にエステル基を有する天然ワックスとしては、高級脂肪酸の高級アルコールエステルや広義のワックスとなる高融点脂肪酸のトリグリセリドなど、常温固体の天然由来エステル化合物が使用できる。この例としては、カルナバワックス、蜜蝋、サトウキビ蝋、パーム蝋、鯨蝋、キャンデリラワックス、ライスワックス、ひまわりワックス、ハゼ蝋、ウルシ蝋、モンタンワックス、等が挙げられる。また、硬化ひまし油、硬化パーム油、硬化牛脂、等の油脂加工品も挙げられる。これらのワックスは単独または数種組み合わせで使用できるが、特にカルナバワックスを単独または数種組み合わせの1成分として使用したものが、撥水性、光沢性や製品の外観透明性で良好である。
The aqueous wax composition of the present invention will be described in detail.
As the natural wax having an ester group in the molecule used as the component (A) in the present invention, a naturally occurring ester compound that is solid at room temperature, such as a higher alcohol ester of a higher fatty acid or a triglyceride of a high melting point fatty acid that becomes a broad sense of wax it can. Examples thereof include carnauba wax, beeswax, sugar cane wax, palm wax, spermaceti wax, candelilla wax, rice wax, sunflower wax, goby wax, urushi wax, montan wax, and the like. Moreover, fats and oils processed products, such as hardened castor oil, hardened palm oil, hardened beef tallow, are mentioned. These waxes can be used singly or in combination of several kinds. Particularly, those using carnauba wax alone or as a component of several kinds of combination are excellent in water repellency, gloss and appearance transparency.

本発明において、(B)成分は、炭素数10以上の長鎖炭化水素基を2個有し、この長鎖炭化水素基の少なくとも1個と4級化された窒素原子がエステル結合、アミド結合、エーテル結合の少なくとも1種を介して結合している第4級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤である。   In the present invention, the component (B) has two long-chain hydrocarbon groups having 10 or more carbon atoms, and at least one of these long-chain hydrocarbon groups and a quaternized nitrogen atom are ester bonds or amide bonds. , A quaternary ammonium salt type cationic surfactant bonded through at least one ether bond.

この内、エステル結合を介して結合しているカチオン界面活性剤の例としては、N-長鎖アルカノイルオキシ短鎖アルキル-N-長鎖アルキルジ短鎖アルキルアンモニウム塩、N,N-ジ(長鎖アルカノイルオキシ短鎖アルキル)ジ短鎖アルキルアンモニウム塩、N,N-ジ(長鎖アルカノイルオキシ短鎖アルキル)-N-ヒドロキシ短鎖アルキルモノ短鎖アルキルアンモニウム塩、N,N,N-トリ(長鎖アルカノイルオキシ短鎖アルキル)モノ短鎖アルキルアンモニウム塩、N-長鎖アルケノイルオキシ短鎖アルキル-N-長鎖アルキルジ短鎖アルキルアンモニウム塩、N,N-ジ(長鎖アルケノイルオキシ短鎖アルキル)ジ短鎖アルキルアンモニウム塩、N,N-ジ(長鎖アルケノイルオキシ短鎖アルキル)-N-ヒドロキシ短鎖アルキルモノ短鎖アルキルアンモニウム塩、N,N,N-トリ(長鎖アルケノイルオキシ短鎖アルキル)モノ短鎖アルキルアンモニウム塩、等が挙げられる。   Among them, examples of cationic surfactants bonded through ester bonds include N-long chain alkanoyloxy short chain alkyl-N-long chain alkyldishort chain alkylammonium salt, N, N-di (long chain) Alkanoyloxy short chain alkyl) di short chain alkyl ammonium salt, N, N-di (long chain alkanoyloxy short chain alkyl) -N-hydroxy short chain alkyl monoshort chain alkyl ammonium salt, N, N, N-tri (long Chain alkanoyloxy short chain alkyl) mono short chain alkyl ammonium salt, N-long chain alkenoyloxy short chain alkyl-N-long chain alkyl dishort chain alkyl ammonium salt, N, N-di (long chain alkenoyloxy short chain alkyl) ) Di short chain alkyl ammonium salt, N, N-di (long chain alkenoyloxy short chain alkyl) -N-hydroxy short chain alkyl mono short chain alkyl ammonium salt, N, N, N-tri (long chain) Rukenoiruokishi short chain alkyl) mono short chain alkyl ammonium salts, and the like.

また、アミド結合を介して結合しているカチオン界面活性剤の例としては、N-長鎖アルカノイルアミノ短鎖アルキル-N-長鎖アルキルジ短鎖アルキルアンモニウム塩、N,N-ジ(長鎖アルカノイルアミノ短鎖アルキル)ジ短鎖アルキルアンモニウム塩、N,N-ジ(長鎖アルカノイルアミノ短鎖アルキル)-N-ヒドロキシ短鎖アルキルモノ短鎖アルキルアンモニウム塩、N,N,N-トリ(長鎖アルカノイルアミノ短鎖アルキル)モノ短鎖アルキルアンモニウム塩、N-長鎖アルケノイルアミノ短鎖アルキル-N-長鎖アルキルジ短鎖アルキルアンモニウム塩、N,N-ジ(長鎖アルケノイルアミノ短鎖アルキル)ジ短鎖アルキルアンモニウム塩、N,N-ジ(長鎖アルケノイルアミノ短鎖アルキル)-N-ヒドロキシ短鎖アルキルモノ短鎖アルキルアンモニウム塩、N,N,N-トリ(長鎖アルカノイルアミノ短鎖アルキル)モノ短鎖アルキルアンモニウム塩、等が挙げられる。   Examples of cationic surfactants bonded via an amide bond include N-long chain alkanoylamino short chain alkyl-N-long chain alkyldishort chain alkylammonium salt, N, N-di (long chain alkanoyl) Amino short chain alkyl) di short chain alkyl ammonium salt, N, N-di (long chain alkanoylamino short chain alkyl) -N-hydroxy short chain alkyl mono short chain alkyl ammonium salt, N, N, N-tri (long chain) Alkanoylamino short chain alkyl) mono short chain alkyl ammonium salt, N-long chain alkenoylamino short chain alkyl-N-long chain alkyl dishort chain alkyl ammonium salt, N, N-di (long chain alkenoylamino short chain alkyl) Dishort chain alkyl ammonium salt, N, N-di (long chain alkenoylamino short chain alkyl) -N-hydroxy short chain alkyl mono short chain alkyl ammonium salt, N, N, N-tri (long chain al Noiruamino short chain alkyl) mono short chain alkyl ammonium salts, and the like.

また、エーテル結合を介して結合しているカチオン界面活性剤の例としては、N-長鎖アルコキシ(ヒドロキシ短鎖)アルキル長鎖アルキルジ短鎖アルキルアンモニウム塩などが挙げられる。ここで長鎖アルカノイルおよび長鎖アルケノイル基は天然油脂から得られる脂肪酸からヒドロキシ基を除いた残基であり二重結合を複数個持つものも含まれる。長鎖アルコキシは炭素数10〜30の高級アルコールから水素を除いた残基であり、長鎖アルキルは炭素数10〜30の炭化水素基であり、短鎖アルキルは炭素数1〜4の直鎖状または分岐状の炭化水素を表わす。   Examples of the cationic surfactant bonded through an ether bond include N-long chain alkoxy (hydroxy short chain) alkyl long chain alkyl dishort chain alkyl ammonium salts and the like. Here, the long-chain alkanoyl and long-chain alkenoyl groups are residues obtained by removing hydroxy groups from fatty acids obtained from natural fats and oils, and those having a plurality of double bonds are also included. Long chain alkoxy is a residue obtained by removing hydrogen from a higher alcohol having 10 to 30 carbon atoms, long chain alkyl is a hydrocarbon group having 10 to 30 carbon atoms, and short chain alkyl is a straight chain having 1 to 4 carbon atoms. Represents a branched or branched hydrocarbon.

また、これら第4級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤の対イオンの例として、メチル硫酸イオン、塩素イオン、臭素イオン、水酸イオン、等が挙げられる。   Examples of counter ions of these quaternary ammonium salt type cationic surfactants include methyl sulfate ion, chlorine ion, bromine ion, and hydroxide ion.

これらカチオン界面活性剤の中で、エステル結合を介して結合しているカチオン界面活性剤が(A)成分および(C)成分との組み合わせにおいて、外観透明性、環境微生物への影響の点で特に優れている。   Among these cationic surfactants, the cationic surfactant bonded through an ester bond is particularly advantageous in terms of the appearance transparency and the influence on environmental microorganisms in combination with the component (A) and the component (C). Are better.

本発明において、(C)成分として用いられる界面活性剤の内、HLB10以上の非イオン界面活性剤の化合物例として、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系ブロックポリマー、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸蔗糖エステル、脂肪酸ポリグリセリンエステル、アルキルポリグルコシド、アルキルアミンアルキレンオキサイド付加物、N-アルキルアルキレンポリアミンアルキレンオキサイド付加物、アルキルアミドアルキレンオキサイド付加物、等が挙げられる。これら化合物例の非イオン界面活性剤であってもHLB10未満のものは除外される。また、これら非イオン界面活性剤のOH末端をアルキルエーテル化などで封鎖したものもHLB10以上であれば使用できる。   In the present invention, among the surfactants used as the component (C), examples of nonionic surfactants having an HLB of 10 or more include polyoxyalkylene alkyl ethers, polyoxyalkylene alkyl phenyl ethers, polyoxyalkylene block polymers, Polyoxyalkylene fatty acid ester, polyoxyalkylene sorbitan fatty acid ester, fatty acid sucrose ester, fatty acid polyglycerol ester, alkyl polyglucoside, alkylamine alkylene oxide adduct, N-alkylalkylene polyamine alkylene oxide adduct, alkylamide alkylene oxide adduct, Etc. Even nonionic surfactants of these compound examples are excluded from those having an HLB of less than 10. In addition, those nonionic surfactants having an OH terminal blocked by alkyl etherification or the like can be used as long as the HLB is 10 or more.

本発明において、(C)成分として用いられる界面活性剤の内、炭素数10以上の炭化水素基を1個のみ有する両性界面活性剤の例としては、アルキルアミノ酢酸ベタイン、アルキルジヒドロキシエチルアミノ酢酸ベタイン、アルキルアミドプロピルベタイン、アルキルイミダゾリニウムベタイン、アルキルスルホベタイン、等が挙げられる。   In the present invention, among the surfactants used as the component (C), examples of the amphoteric surfactants having only one hydrocarbon group having 10 or more carbon atoms include alkylaminoacetic acid betaines and alkyldihydroxyethylaminoacetic acid betaines. Alkylamidopropylbetaine, alkylimidazolinium betaine, alkylsulfobetaine, and the like.

本発明において、(C)成分として用いられる界面活性剤の内、同型のアミノ酸型界面活性剤の例としてはアルキルジアミノエチルグリシン、N-アルキル-N-カルボキシエチル-β-アラニン塩、N-アルコキシヒドロキシプロピル-L-アルギニン塩酸塩、等が挙げられ、同型のペプチド型界面活性剤の例としてはコラーゲンなどから誘導されるアシル化加水分解蛋白質などが挙げられ、同型のアミンオキシド型界面活性剤の例としては、デシル、ラウリル、ミリスチル、等のアルキル基を持つアルキルジメチルアミンオキシドが挙げられる。同型のカチオン界面活性剤の例としては、ラウリルアミン酢酸塩、オレイルアミン塩酸塩、パルミチルアミン酢酸塩、ラウリルジ(ヒドロキシエチル)アミン酢酸塩、N-ステアリルプロピレンジアミン酢酸塩、等が挙げられる。また、4級塩で長鎖炭化水素基と窒素原子がエステル結合、アミド結合、エーテル結合の少なくとも1種を介して結合しているカチオン界面活性剤の例としては、N-長鎖アルカノイルオキシ短鎖アルキル-トリ短鎖アルキルアンモニウム塩、N-長鎖アルカノイルオキシ短鎖アルキルジヒドロキシ短鎖アルキルモノ短鎖アルキルアンモニウム塩、N-長鎖アルカノイルオキシ短鎖アルキル-N-ヒドロキシ短鎖アルキルジ短鎖アルキルアンモニウム塩、N-長鎖アルカノイルアミノ短鎖アルキル-トリ短鎖アルキルアンモニウム塩、N-長鎖アルカノイルアミノ短鎖アルキルジ(ヒドロキシ短鎖アルキル)モノ短鎖アルキルアンモニウム塩、N-長鎖アルカノイルアミノ短鎖アルキル-N-ヒドロキシ短鎖アルキルジ短鎖アルキルアンモニウム塩、N-(長鎖アルコキシヒドロキシ短鎖アルキル)トリ短鎖アルキルアンモニウム塩、等が挙げられる。   Among the surfactants used as component (C) in the present invention, examples of the same type of amino acid type surfactant include alkyldiaminoethylglycine, N-alkyl-N-carboxyethyl-β-alanine salt, N-alkoxy Hydroxypropyl-L-arginine hydrochloride, and the like. Examples of the same type peptide surfactants include acylated hydrolyzed proteins derived from collagen and the like, and the same type of amine oxide surfactants. Examples include alkyldimethylamine oxide having an alkyl group such as decyl, lauryl, myristyl, and the like. Examples of the same type of cationic surfactant include laurylamine acetate, oleylamine hydrochloride, palmitylamine acetate, lauryldi (hydroxyethyl) amine acetate, N-stearylpropylenediamine acetate, and the like. Examples of cationic surfactants in which a long chain hydrocarbon group and a nitrogen atom are bonded via at least one of an ester bond, an amide bond and an ether bond in a quaternary salt include N-long chain alkanoyloxy short Short chain alkyl-tri short chain alkyl ammonium salt, N-long chain alkanoyloxy short chain alkyl dihydroxy short chain alkyl mono short chain alkyl ammonium salt, N-long chain alkanoyloxy short chain alkyl-N-hydroxy short chain alkyl dishort chain alkyl ammonium Salt, N-long chain alkanoylamino short chain alkyl-tri short chain alkyl ammonium salt, N-long chain alkanoylamino short chain alkyl di (hydroxy short chain alkyl) mono short chain alkyl ammonium salt, N-long chain alkanoylamino short chain alkyl -N-Hydroxy short chain alkyl diShort chain alkyl ammonium salt, N- (Long chain alkoxy group) (Droxy short chain alkyl) tri-short chain alkyl ammonium salt, and the like.

これら(C)成分として使用される界面活性剤の中で、カチオン界面活性剤が(A)成分および(B)成分との組み合わせにおいて、外観透明性、撥水性の点で特に優れている。また、脂肪酸エステル型界面活性剤が(A)成分および(B)成分との組み合わせにおいて、外観透明性、環境微生物への影響の点で特に優れている。なお、これら界面活性剤は(C)成分として単独または複数組み合わせて使用できる。   Among the surfactants used as the component (C), the cationic surfactant is particularly excellent in terms of appearance transparency and water repellency in combination with the component (A) and the component (B). In addition, the fatty acid ester type surfactant is particularly excellent in terms of appearance transparency and influence on environmental microorganisms in combination with the component (A) and the component (B). These surfactants can be used alone or in combination as component (C).

本発明において、(D)成分として用いられるアルコール系水溶性溶剤の例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、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、等のグリコール類、グリセリン、ソルビトール、等の多価アルコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、等のグリコール2,3量体、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、トリ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ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、等のアルキルグリコールエーテルなどが挙げられる。   In the present invention, examples of the alcohol-based water-soluble solvent used as the component (D) include lower alcohols such as methanol, ethanol, propanol and isopropanol, glycols such as ethylene glycol, propylene glycol and butylene glycol, glycerin, Polyhydric alcohols such as sorbitol, glycol 2, trimers such as diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether , Diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol mono Chirueteru, dipropylene glycol monomethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monobutyl ether, and alkyl glycol ethers and the like.

本発明は(A)成分、(B)成分、(C)成分、(D)成分の4成分を必須成分とするものである。この4成分のそれぞれは単独でも複数組み合わせでも使用可能であるが、4成分中の1成分でも使用しない場合や、4成分中の1種以上の成分を他の物質で置き換えた場合、外観透明性、高温安定性、低温安定性、凍結安定性、希釈安定性、環境微生物への影響、魚毒性、撥水性、光沢性のいずれか1項目ないし複数項目で重大な欠陥が生ずる。   In the present invention, the four components of component (A), component (B), component (C), and component (D) are essential components. Each of these four components can be used alone or in combination. However, when one of the four components is not used, or when one or more of the four components are replaced with other substances, the appearance is transparent. , High-temperature stability, low-temperature stability, freezing stability, dilution stability, effects on environmental microorganisms, fish toxicity, water repellency, glossiness any one item or multiple items cause serious defects.

本発明において各成分の配合量に言及することはあまり意味がない。なぜなら本発明品は数十倍から数百倍に希釈して使用されるものであり、希釈倍率でいくらでも調節可能であるからである。本発明が(A)〜(D)成分の比率でなんら制約を受けるものではないが、各成分の相対比率は重要である。(A)成分に対する(B)成分の比率(B)/(A)は10/1〜1/5が望ましい。より望ましくは3/1〜1/5である。(B)成分がこの範囲より少ないと外観透明性や撥水性で性能悪化する。多すぎても各種性能はほとんど向上せず、環境への負荷が大きくなる。(C)成分は(B)成分に対する比率が重要である。(B)成分に対する(C)成分の比率(C)/(B)は4/1〜1/5が望ましい。より望ましくは2/1〜1/3である。(C)成分の比率がこの範囲より小さいと外観透明性や希釈安定性で性能悪化する。この範囲より大きいと撥水性、光沢性で劣るものとなる。(D)成分は(A)〜(C)成分とは関係なく2〜20%配合するのが望ましい。より望ましくは5〜15%である。この範囲より多くても、少なくても、高温安定性、低温安定性、凍結安定性、希釈安定性のいずれかまたは複数で性能悪化する。   In the present invention, it is meaningless to refer to the blending amount of each component. This is because the product of the present invention is used after being diluted by several tens to several hundreds, and can be adjusted by the dilution factor. Although the present invention is not limited by the ratio of the components (A) to (D), the relative ratio of each component is important. The ratio (B) / (A) of the component (B) to the component (A) is preferably 10/1 to 1/5. More desirably, the ratio is 3/1 to 1/5. When the component (B) is less than this range, the performance deteriorates due to the appearance transparency and water repellency. If the amount is too large, various performances are hardly improved and the load on the environment is increased. The ratio of the component (C) to the component (B) is important. The ratio (C) / (B) of component (C) to component (B) is preferably 4/1 to 1/5. More desirably, the ratio is 2/1 to 1/3. When the ratio of the component (C) is smaller than this range, performance deteriorates due to appearance transparency and dilution stability. If it is larger than this range, the water repellency and gloss will be inferior. (D) It is desirable to mix 2 to 20% regardless of the components (A) to (C). More desirably, it is 5 to 15%. If it is more or less than this range, performance deteriorates at one or more of high temperature stability, low temperature stability, freezing stability, and dilution stability.

本発明においては、上記(A)〜(D)成分とともに、(E)成分として非水溶性液状エステル化合物を添加することができる。   In the present invention, a water-insoluble liquid ester compound can be added as the component (E) together with the components (A) to (D).

(E)成分として使用される非水溶性液状エステル化合物は特に制限されないが、融点が低いものがより望ましい。(E)成分のエステルは酸とアルコールから合成されるが、(E)成分のエステルを構成する酸の例を挙げると、ラウリン酸、オレイン酸、等の単体脂肪酸、ヤシ油脂肪酸、パーム油脂肪酸、米ぬか油脂肪酸、等の植物油脂肪酸、牛脂脂肪酸、豚脂脂肪酸、等の動物油脂肪酸などが挙げられる。   The water-insoluble liquid ester compound used as the component (E) is not particularly limited, but more preferably has a low melting point. (E) The ester of the component is synthesized from an acid and an alcohol. Examples of the acid constituting the ester of the (E) component include simple fatty acids such as lauric acid and oleic acid, coconut oil fatty acid, and palm oil fatty acid. Vegetable oil fatty acids such as rice bran oil fatty acid, animal oil fatty acids such as beef tallow fatty acid, pork tallow fatty acid and the like.

(E)成分のエステルを構成するアルコールの例を挙げると、メチルアルコール、エチルアルコール、ブチルアルコール、オクチルアルコール、ラウリルアルコール、オレイルアルコール、等の一価アルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ソルビトール、等の多価アルコールなどが挙げられる。また、脂肪酸のグリセリンエステルであるオリーブ油、菜種油、米ぬか油、ひまわり油、サフラワー油、等の天然油脂や回収てんぷら油などのリサイクル油もそのまま使用できる。   Examples of the alcohol constituting the ester of component (E) include monohydric alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, butyl alcohol, octyl alcohol, lauryl alcohol, oleyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, sorbitol, And other polyhydric alcohols. In addition, natural oils such as olive oil, rapeseed oil, rice bran oil, sunflower oil, safflower oil, etc., which are glycerin esters of fatty acids, and recycled oils such as recovered tempura oil can be used as they are.

以下に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、実施例中の%は特に断りがない場合は重量%を示す。
<実施例および比較例の水性ワックス組成物>
(製造方法)
表1〜3に示した組成を有する実施例1〜19および比較例1〜12の水性ワックス組成物を調製した。調製は、各組成の水以外の原料を95℃に加熱混合したものを攪拌しつつ、これに90℃の湯を徐々に添加して行った。なお、表3において、比較例13および14の水性ワックス組成物は市販品AおよびBである。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition,% in an Example shows weight%, unless there is particular notice.
<Aqueous wax compositions of Examples and Comparative Examples>
(Production method)
The aqueous wax compositions of Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 12 having the compositions shown in Tables 1 to 3 were prepared. Preparation was performed by gradually adding hot water at 90 ° C. to a mixture obtained by heating and mixing raw materials other than water of each composition at 95 ° C. with stirring. In Table 3, the aqueous wax compositions of Comparative Examples 13 and 14 are commercial products A and B.

Figure 2012021082
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(評価方法)
(1)外観透明性
調製サンプルを直径55mmのビーカーに深さ50mmまで採取し、十文字を書いた白紙上に置き、肉眼にて以下の5段階評価を行った。
5.ほぼ完全透明。
4.微濁透明。
3.白濁透明。十文字が何とか見える程度。
2.不透明乳化状態。分離はない。
1.不均一で分離が見られる。
(Evaluation methods)
(1) Appearance transparency A prepared sample was collected in a beaker having a diameter of 55 mm to a depth of 50 mm, placed on a white paper on which ten characters were written, and the following five-stage evaluation was performed with the naked eye.
5. Almost completely transparent.
4). Translucent and transparent.
3. Transparent and cloudy. Just enough to see the ten characters.
2. Opaque emulsified state. There is no separation.
1. Uneven and separated.

(2)高温安定性
調製サンプルを45℃で1ヶ月間放置した。その後、前記外観透明性試験を行い、高温放置前後の変化によって3段階評価を行った。
3.変化なしまたは良化。
2.1段階悪化。
1.2段階以上悪化。
(2) High temperature stability The prepared sample was left at 45 ° C. for 1 month. Thereafter, the appearance transparency test was performed, and a three-stage evaluation was performed according to changes before and after being left at high temperature.
3. No change or improvement.
2.1 Stage deterioration.
1.2 stage worse.

(3)低温安定性
調製サンプルを−5℃で1ヶ月間放置した。その後、前記外観透明性試験を行い、低温放置前後の変化によって3段階評価を行った。
3.変化なしまたは良化。
2.1段階悪化。
1.2段階以上悪化。
(3) Low temperature stability The prepared sample was left to stand at -5 degreeC for 1 month. Thereafter, the appearance transparency test was performed, and a three-stage evaluation was performed according to changes before and after being left at low temperature.
3. No change or improvement.
2.1 Stage deterioration.
1.2 stage worse.

(4)凍結安定性
調製サンプルを−15℃で1日間放置後、室温で解凍した。その後、前記外観透明性試験を行い、放置前後の変化によって3段階評価を行った。
3.変化なし、良化または凍結せず。
2.1段階悪化。
1.2段階以上悪化。
(4) Freezing stability The prepared sample was allowed to stand at −15 ° C. for 1 day and then thawed at room temperature. Thereafter, the appearance transparency test was performed, and a three-stage evaluation was performed according to changes before and after being left.
3. No change, no improvement or freezing.
2.1 Stage deterioration.
1.2 stage worse.

(5)希釈安定性
調製サンプルを20℃水道水で300倍に希釈し、それを45℃で7日間放置した。肉眼観察により5段階評価を行った。
5.透明溶解。
4.微濁均一溶解。
3.白濁均一溶解。
2.白濁、凝集物あり。
1.白濁、凝集し容器壁面付着物あり。
(5) Dilution stability The prepared sample was diluted 300 times with 20 ° C. tap water and allowed to stand at 45 ° C. for 7 days. A five-step evaluation was performed by visual observation.
5. Transparent dissolution.
4). Dispersion with slight turbidity.
3. White turbid uniform dissolution.
2. There is cloudiness and aggregates.
1. White turbidity, aggregation, and deposits on the container wall.

(6)環境微生物への影響
ため池水を採取しNo.5Aろ紙でろ過した水を使用して各調整サンプルの1000ppm液を作製した。この液を25℃で24時間放置後OXOID社製ディップスライドによって一般細菌およびカビ類の残存をチェックした。なお、同時にブランク試験を行い一般細菌、カビ類が大量に存在していることを確認している。評価は以下の3段階で行った。
3.一般細菌、カビ類の数がブランクと変わらない。またはより多い。
2.一般細菌、カビ類の数がブランクより減少しているが存在している。
1.一般細菌、カビ類が死滅し存在しない。
(6) Effects on environmental microorganisms A 1000 ppm solution of each adjusted sample was prepared using water filtered with 5A filter paper. This solution was allowed to stand at 25 ° C. for 24 hours, and then the presence of general bacteria and molds was checked using a dip slide manufactured by OXOID. At the same time, a blank test was conducted to confirm the presence of large amounts of general bacteria and molds. Evaluation was performed in the following three stages.
3. The number of general bacteria and molds is the same as blank. Or more.
2. The number of general bacteria and molds is smaller than that of the blank.
1. General bacteria and molds die and do not exist.

(7)魚毒性
JIS K 0102「工場排水試験方法」に準じて試験を行った。
(i) 試験魚:ヒメダカ(平均体重0.19g)
(ii) 試験魚数:各試験水10尾
(iii)試験水:バブリングにより脱塩素した水道水
(iv) 試験水量:5リットル
(v) 試験濃度:各ワックス試料200ppm
評価は96時間後の生存率により以下の6段階で行った。なお、ブランク試験(ワックス無添加)は100%生存であった。
5.生存率 100%
4.生存率 80〜90%
3.生存率 60〜70%
2.生存率 40〜50%
1.生存率 10〜30%
0.生存率 0%
(7) Fish toxicity The test was conducted according to JIS K 0102 “Factory drainage test method”.
(I) Test fish: Himedaka (average weight 0.19 g)
(Ii) Number of test fish: 10 fish for each test water (iii) Test water: Tap water dechlorinated by bubbling (iv) Test water volume: 5 liters (v) Test concentration: 200 ppm for each wax sample
The evaluation was performed in the following 6 stages according to the survival rate after 96 hours. In the blank test (without addition of wax), the survival rate was 100%.
5. Survival rate 100%
4). Survival rate 80-90%
3. Survival rate 60-70%
2. Survival rate 40-50%
1. Survival rate 10-30%
0. Survival rate 0%

(8)撥水性、光沢性
ビユーテー社製門型自動洗車機を使用した。工程は
<1往>洗浄 → <1復>下地剤処理 → <2往>ワックス処理 → <2復>ブロー(乾燥)
の2往復であった。評価は撥水性、光沢性ともに以下の3段階で行った。
3.良好
2.普通
1.不良
(8) Water repellency, glossiness A gate type automatic car wash machine manufactured by Vuute is used. The process is <1 round> washing → <1 round> base agent treatment → <2 round> wax treatment → <2 round> blow (drying)
2 round trips. Evaluation was performed in the following three stages for both water repellency and glossiness.
3. Good 2. Normal 1. Bad

これらの結果を表1〜3に示す。本発明の水性ワックス組成物である実施例1〜19の水性ワックス組成物は全ての評価項目で満足すべき性能となった。これに対して、比較例の1〜14の水性ワックス組成物ではいずれかの評価項目で重大な欠点を有した。   These results are shown in Tables 1-3. The aqueous wax compositions of Examples 1 to 19, which are the aqueous wax composition of the present invention, exhibited satisfactory performance in all evaluation items. On the other hand, the water-based wax compositions 1 to 14 of Comparative Examples had serious defects in any of the evaluation items.

Claims (6)

(A)分子内にエステル基を有する天然ワックス、(B)炭素数10以上の長鎖炭化水素基を2個有し、この長鎖炭化水素基の少なくとも1個と4級化された窒素原子が、エステル結合、アミド結合、エーテル結合の少なくとも1種を介して結合している第4級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤、(C)HLB10以上の非イオン界面活性剤、炭素数10以上の炭化水素基を1個のみ有する両性界面活性剤、同型のアミノ酸型界面活性剤、同型のペプチド型界面活性剤、同型のアミンオキシド型界面活性剤、同型のカチオン界面活性剤(但しカチオン界面活性剤が4級塩の場合は、長鎖炭化水素基と4級化された窒素原子がエステル結合、アミド結合、エーテル結合の少なくとも1つを介して結合しているカチオン界面活性剤)から選択された1種以上の界面活性剤、および(D)アルコール系水溶性溶剤を必須成分とすることを特徴とする水性ワックス組成物。 (A) natural wax having an ester group in the molecule, (B) two long-chain hydrocarbon groups having 10 or more carbon atoms, at least one of these long-chain hydrocarbon groups and a quaternized nitrogen atom A quaternary ammonium salt type cationic surfactant bonded via at least one of an ester bond, an amide bond, and an ether bond, (C) a nonionic surfactant having an HLB of 10 or more, and a carbonization having 10 or more carbon atoms Amphoteric surfactant having only one hydrogen group, amino acid type surfactant of the same type, peptide type surfactant of the same type, amine oxide type surfactant of the same type, cationic surfactant of the same type (provided that the cationic surfactant is In the case of a quaternary salt, a cationic surfactant in which a long-chain hydrocarbon group and a quaternized nitrogen atom are bonded via at least one of an ester bond, an amide bond, and an ether bond) is selected. One or more surfactants which, and (D) an aqueous wax composition, characterized in that the alcohol-soluble solvent as an essential component. (A)成分がカルナバワックスである請求項1記載の水性ワックス組成物。 The aqueous wax composition according to claim 1, wherein the component (A) is carnauba wax. (B)成分が炭化水素基と窒素原子がエステル結合を介して結合している第4級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤である請求項1〜2に記載の水性ワックス組成物。 The aqueous wax composition according to claim 1 or 2, wherein the component (B) is a quaternary ammonium salt type cationic surfactant in which a hydrocarbon group and a nitrogen atom are bonded via an ester bond. (C)成分が長鎖炭化水素基と窒素原子がエステル結合、アミド結合、エーテル結合の少なくとも1つを介して結合しているカチオン界面活性剤である請求項1〜3のいずれか1項に記載の水性ワックス組成物。   The component (C) is a cationic surfactant in which a long-chain hydrocarbon group and a nitrogen atom are bonded via at least one of an ester bond, an amide bond, and an ether bond. The aqueous wax composition as described. (C)成分がエステル基を有する非イオン界面活性剤である請求項1〜3のいずれか1項に記載の水性ワックス組成物。   The aqueous wax composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the component (C) is a nonionic surfactant having an ester group. さらに、(E)成分として非水溶性液状エステル化合物を含有する請求項1〜5のいずれか1項に記載の水性ワックス組成物。
Furthermore, the water-based wax composition of any one of Claims 1-5 which contains a water-insoluble liquid ester compound as (E) component.
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