JP3180909B2 - 噴霧可能な自動車保護剤、噴霧可能な水性オルガノポリシロキサン自動車保護剤エマルションの光沢の改良方法及び支持体に高い光沢を付与する方法 - Google Patents

噴霧可能な自動車保護剤、噴霧可能な水性オルガノポリシロキサン自動車保護剤エマルションの光沢の改良方法及び支持体に高い光沢を付与する方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光沢を増大させか
つビニール及び他の支持体の保護を促進するために使用
される、シロキサンを含有する噴霧可能な保護剤配合物
に関する。さらに詳細には、本発明は、ポリオルガノシ
ロキサンをあまり多く含有しないが、商業的配合物に匹
敵できるか又は同配合物と比較して高い光沢を生じる、
水性ポリオルガノシロキサンエマルションである保護剤
配合物に関する。
【0002】
【従来の技術】さて、ポリシロキサンを基剤とする自動
車保護剤は、市場における確立された製品である。“自
動車保護剤”という用語は、ビニール、皮革、プラスチ
ック、ゴム、及び自動車、トラック及び他の車の可視表
面に塗布して、このような表面の光沢を改良しかつ日
光、熱、湿気等の有害な影響から該表面を保護するよう
な製品を意味する。“自動車保護剤”と記載してあるけ
れども、“自動車”という用語は前記組成物の使用に関
する限定を意味せず、ボート、列車、飛行機、戸外の装
備品等に対しても同様に有効であり、またいろいろな室
内用途に関しても用いられうる。保護剤配合物は一般に
織物には適用されず、ガラス又は塗布面にも塗布されな
いが、塗布面は同配合物で処理されると脂じみた外観を
呈する傾向がある。“自動車”という用語はこのような
製品が初めて開発された市場の表現であり、最大の市場
が残っている。
【0003】自動車保護剤は、使用時には“保護され
る”ことが所望される支持体、つまり自動車の座席、ダ
ッシュボード、肘掛け等に塗布しかつ布でこする。保護
剤は処理すべき表面上に直接噴霧するか又は布、パッド
等に先ず噴霧することができる。この適用の結果該支持
体の光沢は著しく増大される。連続的な水相の蒸発によ
りオルガノポリシロキサンの被膜が残り、これが場合に
よりポリマー支持体に浸透し、日光及び熱への暴露によ
る該表面からの可塑剤の損失を改良する。保護剤はその
上紫外線吸収剤とも配合されており、最終的な効果は車
等の製品に対する“新品同様な”外観の回復のみなら
ず、また保護剤が適用されている支持体、例えばダッシ
ュボードの寿命を一般的に延長することである。
【0004】ローション及びペースト型保護剤は使用さ
れうるが、これらの保護剤は表面に適用する際の困難の
増大のみならず、継目、割目及び圧潰された皮革様ビニ
ールのような細かい模様付きの表面に保護剤を付着させ
たままにしておく傾向のために、噴霧可能な配合物を許
さなかった。このようなペースト及びローション型保護
剤の例は米国特許第5,433,890号明細書によっ
て提供されており、ここにはアミノ官能性オルガノポリ
シロキサン及びポリジメチルシロキサン、摩耗抵抗を増
大させる被膜形成ポリマー、及び被膜形成ポリマーを活
性化するために必要なモルホリンを含有する保護剤が開
示されている。これらの保護剤は相当期間にわたって表
面上に放置され、その後過剰量をぬぐい取らねばなら
ず、最大の効果は二番目の塗布によってのみ得られる。
このような製剤の欠点は容易に明らかである。
【0005】カナダ国特許第1,176,828号明細
書には、シリコンに可溶の紫外線吸収剤を含有する、オ
ルガノポリシロキサンエマルションを基剤とするペース
ト型磨き剤が記載されている。これらの磨き剤は、20
重量%より多くの固形分であるオルガノポリシロキサン
及び磨き剤のペースト様特性を提供しかつ均一に分散さ
れたシリコーン固体の高い濃度を保つために役立つ有機
増粘剤の高い割合を有する。しかしこれらの配合物は噴
霧可能ではなく、したがって他のペースト、クリーム及
びローションの欠点を有する。さらに該配合物は比較的
高価なオルガノポリシロキサンを高い割合で含有する。
【0006】自動車保護剤の活性成分はオルガノポリシ
ロキサンである。オルガノポリシロキサンは比較的高価
であり、代表的な保護剤は20重量%〜40重量%のオ
ルガノポリシロキサンを水性エマルションとして含有す
ることができる。有機溶剤を含有する非水性製剤又は分
散された有機溶剤を含有する水性製剤は、これらの溶剤
に結合したなかなか消えない臭気のためにも、また環境
的理由からも望ましくない。研究によれば、比較的多量
のオルガノポリシロキサンにも拘らず、比較的少量の
み、つまり適用されるものの10〜20%が最終的には
実際に支持体上に存在することが明らかになった。性能
を低下させることなく自動車保護剤中のオルガノポリシ
ロキサンの量を低下させることができるか又は活性成分
の同一濃度で増大された性能をうるのが望ましい。同じ
オルガノポリシロキサン含量でも、改良された性能は適
用速度が低下されるのを許し、その結果買手に対してよ
り大きい節約をもたらす。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、性能
を低下させることなく自動車保護剤中のオルガノポリシ
ロキサンの量を低下させることができるか又は活性成分
の同一濃度で増大された性能をうる、従来技術の欠点を
有しない自動車保護剤を得ることである。
【0008】
【課題を解決するための手段】ところで意外にも、噴霧
可能な水性自動車保護剤中のオルガノポリシロキサンの
量は、該配合物中に若干の光沢改良性添加剤が含有され
ている場合には、性能を減少させることなく著しく低減
されうることが判明した。極めて意外にも、本発明の配
合物はより少ない活性成分を有しているが、該配合物に
よって示される光沢は、商用配合物によって示される光
沢と同じか又は同光沢よりも優れているが、該配合物は
噴霧能力を維持している。また同様な量のオルガノポリ
シロキサンを含有するが、改良された光沢を有する配合
物も調製することができる。
【0009】本発明の配合物は、オルガノポリシロキサ
ンの噴霧可能な水性エマルションである。有用なオルガ
ノポリシロキサンは、正味粘度約10cSt〜1,00
0,000cSt、好ましくは約50cSt〜100,
000cStを有するオルガノポリシロキサン液体であ
る。粘度のより小さいオルガノポリシロキサン及びより
大きい粘度のものも特定の適用のためには使用すること
ができ、小さい粘度及び大きい粘度のオルガノポリシロ
キサンの混合物は特に有効である。オルガノポリシロキ
サンはポリ(ジアルキル)シロキサン、例えばポリジメ
チルシロキサン、又は官能基、例えばアミノアルキル基
及びエチレン系不飽和基を有するオルガノポリシロキサ
ンであってよい。一般には、このようなオルガノポリシ
ロキサンは式:
【0010】
【化1】
【0011】に合致するオルガノポリシロキサンから成
り、前記式中:Rは独立的に炭素原子1〜18個を有す
る1価の炭化水素基、ヒドロキシ基又は炭素原子1〜1
8個を有するヒドロカルボンオキシ(hydrocar
bonoxy)基又は例えばアミノ、メルカプト、オレ
フィン系又は芳香族官能基を有する基であり、aは平均
で式(1)のオルガノポリシロキサンの1単位当り0.
7〜2.6であり、nは10〜10,000である。
【0012】したがって枝分れ及び線状オルガノポリシ
ロキサンの液体が適当である。オルガノポリシロキサン
液体の他の例は次ぎの反復単位: (−SiR12−O−) (2) を有するようなものであり、同単位中R及びRは独
立的にC1〜8アルキル又はフェニル基、好ましくはメ
チル基、場合によりアミノアルキル基(しかしこれに限
定されない)、例えばω−アミノ−C1〜8アルキル基
又はポリアミノポリアルキル基、例えばアミノエチルア
ミノプロピル基、及びそれらの塩;及び不飽和基、例え
ばビニル、アリル、プロペニル、イソプロペニル、及び
末端C4〜 18アルケニルである。アルキニル基、ビニ
ルエーテル基、アリルエーテル基等もすべて有用であ
る。また該オルガノポリシロキサンはC1〜8アルコキ
シ基、好ましくはメトキシ及びエトキシ基を有していて
もよい。該オルガノポリシロキサンは慣用の末端基、例
えばトリアルキルシリル、ジアルキルシラノイル、ジア
ルキルアルコキシシリル、アリキルジアルコキシシリ
ル、ジアルキルビニルシリル等で末端化されていてもよ
い。オルガノポリシロキサン液体のこのリストは例であ
って、これに限定されていない。
【0013】さらに一般的には、該オルガノポリシロキ
サンは、容易に分散されて水性エマルションを形成する
ことができかつ水性配合物中でのゲル化に安定なもので
ある。ジメチルシラノイル基、又はより有利にはトリメ
チルシリル基で末端がキャップされたポリジメチルシロ
キサンが有利である。またわずかに又は適度に枝分れし
ているポリジメチルシロキサンも有利である。有利なオ
ルガノポリシロキサンの他の種類は、末端基、側基、又
は末端基及び側基のアミノアルキル又はポリアミノポリ
アルキル基を有するアミノアルキル官能性及びポリアミ
ノポリアルキル官能性ポリジメチルシロキサンである。
その上種々のオルガノポリシロキサンの混合物、特に異
なる粘度のオルガノポリシロキサンの混合物、例えば低
粘度及び高粘度のシロキサンの混合物も使用でき、例え
ば10cSt〜10,000cStの範囲の粘度を有す
るシロキサンと1000cSt〜1,000,000c
Stの範囲の粘度を有するシロキサンとの混合物であ
り、後者の範囲のシロキサンは前者の範囲のシロキサン
よりも高い粘度を有する。樹脂状オルガノポリシロキサ
ンは保護剤の主要な活性成分として使用するには適当で
はなく、したがってこのようなオルガノポリシロキサン
の使用は有利ではない。しかし耐久性を改良するするた
めには、全オルガノポリシロキサンに対して少量の同オ
ルガノポリシロキサン樹脂を加えることもできる。
【0014】該オルガノポリシロキサンは水性エマルシ
ョンの形で使用するが、好ましくは同エマルションは、
比較的小さい粒度、例えば10nm〜1000nmの範
囲、さらに好ましくは100nm〜800nmの範囲、
最も好ましくは200nm〜450nmの範囲の粒度を
有する。
【0015】オルガノポリシロキサンエマルションは常
法で製造され、濃厚ならびに稀薄オルガノポリシロキサ
ンエマルションは市販されている。例えばSilico
neFluid Emulsions E10、E10
3P、E1044、E125P、E1656、E67
7、E60−350、E60−1000等はWacke
r Silicones(ミシガン州アドリアン(Ad
rian)在)及びWacker−Chemie Gm
bH(ドイツ国ミュンヘン市在)から入手できる。本発
明のエマルションは、商用エマルションから出発して、
残りの成分をこれに加えるか又は正味のオルガノポリシ
ロキサンを適当な界面活性剤を用いて混合しかつ乳化し
て製造することもでき、場合により紫外線保護剤、可塑
剤等のような成分を包含している。このようなエマルシ
ョンは一般には40〜70重量%のオルガノポリシロキ
サンを含有しており、使用のためには更に水で希釈され
る。初めのエマルション製造の間にはグリコール、例え
ばプロピレングリコール、エチレングリコール、又は低
分子量ポリオール、例えばグリセリン等を加えて容易に
分散可能な安定なコンセントレートを得ることもでき
る。
【0016】適当な界面活性剤は、非イオン界面活性
剤、例えば種々のオキシエチル化C 〜18アルカノー
ル、オキシアルキル化アルキルフェノール等を包含す
る。また陰イオン及び陽イオン界面活性剤、例えばジオ
クチルナトリウムスルホスクシネート、アルキルスルホ
ネート等も有用である。有利な乳化剤は種々のオキシエ
チル化された中程度の鎖長の脂肪アルコール、例えば脂
肪族炭素原子10〜18個及びオキシエチル化度約3〜
20を有するようなものを包含する。適当な界面活性剤
は当業者に周知である。McCuTCHEONSのVO
L.1:EMULSIFIERS AND DETER
GENTS、1997 North American
Edition、McCutcheon´s Div
ision、MC Publishing Co.、G
len Rock、N.Jを参照することができる。
【0017】本発明で使用されるオルガノポリシロキサ
ンは好ましくは小さい粒度を有する安定なエマルション
である。エマルションに関する“安定な”という用語
は、エマルションが延長された期間、一般には室温で約
2年以上の保存寿命の間分離しないことを意味する。保
存寿命は50℃で1か月間貯蔵した後の粒度の観察によ
って評価されうる。一般にはこの期間にわたる粒度の増
大は20%未満、さらに好ましくは10%未満であるべ
きである。粒度は450nm未満であるべきである。ま
た安定性は遠心試験によって評価される。安定なエマル
ションは1インチ未満の相分離、さらに好ましくは0.
5インチ未満、しかしもっと好ましくは0.2インチ未
満の相分離を示すべきである。最も好ましくは相分離が
観察されない。安定なエマルションは、分散相の分離又
は凝集がないようにするために、乳化工程で初めに使用
した界面活性剤等の他に補足的な界面活性剤、増粘剤又
は他の添加物を必要としない。
【0018】本発明の保護剤は、光沢改良性添加物を含
有している。意外にも、光沢改良性添加物は無機増粘剤
及び水溶性の水性増粘剤から選択されていて、保護剤が
本発明の用語の定義のように噴霧可能であるような非常
に少量で存在しうることが判明した。このような種類の
多数の増粘剤がテストされ、すべて光沢を改良する点で
役立つことが分かった。適当な光沢改良性添加物は、好
ましくは、低濃度で水性エマルション粘度の適度の増大
を示す配合物である。このような水溶性添加物の例は、
種々の可溶性ポリアクリル酸及びポリアクリル酸/ポリ
アクリレートコポリマー、例えばカルボポル(Carb
opol 登録商標)として入手できるもの;種々のポ
リアクリルアミド;会合ポリエーテル、例えばC8〜30
α−オレフィンオキシドを末端基とするポリオキシエチ
レン及びポリオキシエチレン/ポリオキシプロピレンコ
ポリマーポリエーテル;種々の植物性ゴム、例えばトラ
ガカントゴム、アカシアゴム、アラビアゴム、カラジー
ナン(carageenan)ゴム、キサンゴム等、及
び種々のセルロースエーテル、例えばカルボキシメチル
セルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等の生成物
である。水に不溶な無機増粘剤のうち、種々の粘土鉱
物、例えばベントナイト、及びヒユームドシリカも適当
である。これに関しては、McCuTCHEONSのV
OL.2:FUNCTIONAL MATERIAL
S、1997 North American Edi
tion、McCutcheon´s Divisio
n、MCPublishing Co.、Glen R
ock、NJ.を参照することができる。
【0019】ポリ(カルボン酸)及び同様な水溶性増粘
剤を使用する場合には、該増粘剤が少なくとも部分的に
中和される場合に、最大の光沢改良効果が得られる。例
えばカルボポル(Carbopol 登録商標)ポリカ
ルボン酸のようなポリアクリル酸増粘剤を、塩基、例え
ばアルカリ金属水酸化物、アンモニア、有機アミン、好
ましくはアルカノールアミン、例えばモノ−、ジ−及び
トリエタノールアミンで中和することができ、特に後者
が有利である。意外にも、非中和ポリアクリル酸及び類
似の増粘剤の適度の増粘能力は相当の光沢の改良をもた
らす。しかし部分的又は完全に中和された増粘剤で行う
ことができた光沢の改良は顕著である。適当な中和は、
pH6〜8、好ましくは6〜7を有する配合物で限定な
しに行うことができる。ポリアクリル酸型水溶性光沢改
良性添加物は、水性粘度が約4000cP以下であるよ
うな量で使用する。水溶性光沢改良性添加物の量はした
がって極めて少量であり、増粘効率によって幾分変化す
る。例えばカルボポル(Carbopol 登録商標
940の場合には、0.2重量%未満の量(固体)、さ
らに特別には0.1重量%未満の量が有用である。この
増粘剤を0.2重量%より多く使用すると、該配合物は
クリーム又はペースト状であり、噴霧はできない。
【0020】粘土鉱物のような固体の無機物質を使用す
る場合には、それらの濃度を最小にすることが特に重要
であり、さもなければ白色の被膜が処理した支持体の
孔、折れ目及び他の表面の凹凸に蓄積するのが見いだせ
る。一般に、このような増粘剤の量は保護剤の全重量に
対して2重量%未満、好ましくは約1重量%以下でなけ
ればならない。塩基、例えばアルカリ金属水酸化物又は
有機アミン、さらに好ましくはアルカノールアミンで中
和したポリアクリル酸添加物が有利である。
【0021】上記のように、光沢改良性添加物の量は一
般には極めて低く、好ましくは活性(オルガノポリシロ
キサン)10〜20%を含有する水性分散液中で粘度を
約50%だけ、さらに好ましくは100〜200%以上
増大させるのに十分な量、一般には粘度を50〜4,0
00cPsの範囲、好ましくは50〜2,000cP、
さらに好ましくは50〜1000cP、最も好ましくは
50〜500cPの範囲に増大させるのに十分な量であ
る。より高い粘度の配合物は噴霧不可能である。“噴霧
可能”という用語は本発明の配合物が慣用のトリガーポ
ンプ(trigger−pump)、手動噴霧瓶によっ
て噴霧されるか又は“霧化され(misted)”うる
ことを意味する。霧化されえないが、凝集流として容器
ノズルを流出しうるのみの配合物は、ここで用いられる
用語のように“噴霧可能”とは考えない。添加物の量
は、無機光沢改良性添加物、種々の植物性ゴム、セルロ
ースエーテル及び会合増粘剤の場合には、約0.010
〜約1.0重量%以上の範囲にあってよく、水溶性ポリ
カルボン酸増粘剤に関しては好ましくは0.020〜約
0.2重量%、さらに好ましくは約0.050〜約0.
1重量%の範囲にあってよい。
【0022】使用される添加物の極めて小さい量から分
かるように、保護剤粘度を増大させることは本発明の目
的ではない。むしろ目的は、光沢及び他の所望の特性、
例えば明度、彩度及び支持体による増量の増大を達成し
ながら噴霧能力を維持することである。噴霧可能な配合
物は約4,000cPs未満の粘度、わずか約0.1〜
0.15重量%の濃度のカルボポル(Carbopo
l:登録商標)ポリアクリレートで到達できる粘度を必
要とする。例えば250cPsの粘度を得るための光沢
改良性添加物の量はわずか約0.075%である。噴霧
可能な粘度が上記の範囲に限定されているのが好まし
い。増粘剤は、シリコンゴム及び他のシロキサンのよう
な生成物に多量に、一般には5〜90重量%加える非強
化性充填剤と混同すべきではない。そのような充填剤は
本発明では使用することはできない、それというのも粒
度が比較的大きいためであるばかりではなく、支持体に
適用すると著量の固体残留物が後に残るためである。
【0023】可塑剤は本発明の配合物中で少量使用する
ことができる。適当な可塑剤には、ジアルキルフタレー
ト、トリアリールホスフェート例えばトリクレジルホス
フェート、エポキシ化大豆油、及び多種の液体ポリマー
オリゴマーが包含される。適当な可塑剤は周知である。
可塑剤の例は既に引用したMcCuTCHEONのVo
lume2の235〜241頁に見いだすことができ
る。使用される可塑剤の量は少量であるべきであり、好
ましくは活性のオルガノポリシロキサンの10重量%未
満、もっと好ましくは5重量%以下、最も好ましくは1
重量%以下である。
【0024】紫外線保護剤、例えば種々の紫外線吸収染
料、置換及び未置換アミノ安息香酸及びそれらのエステ
ル、置換桂皮酸及びその誘導体及びWacker Si
licones F595吸収剤のようなエステル及び
当業界周知の類似の化合物が包含されていてもよい。配
合物の約10重量%まで、好ましくは約1〜8重量%ま
でが紫外線吸収剤から成っていてもよい。適当な紫外線
吸収剤はMcCuTCHEONのVolume2の31
6〜320頁に見いだすことができる。
【0025】また配合剤は、殺微生物剤、例えば殺カビ
剤、殺菌剤、殺ウドンカビ剤等を有効量で含有すること
もできる。適当な殺微生物剤は例えばKATHON(登
録商標)CG/ICP及びTROYSAN(登録商標)
395である。他の殺微生物剤は周知であり、市販され
ており、McCuTCHEONのVolume2の3〜
9頁に記載されている。また配合物は消泡剤も含有する
ことができる。消泡剤の例はMcCuTCHEON´S
のVolume2の100〜125頁に見いだすことが
できる。
【0026】ワックスは好ましくはすべての配合物から
除外する。少量のワックス、特に軟質ワックス及び微結
晶型の軟質ワックスは許容されうる。しかし多量のワッ
クスは乾燥後の白化及び特に過度のバフ磨きがなされ得
ない通常の状況における光沢の低下に対する感受性を増
大する。最も好ましくは、配合物からワックスは大体に
おいて除外されており、例えば配合物はワックスを含有
しないか又は配合物が大体において、ワックスを含有し
ないが他の点では等しい配合物と同じような特性(特に
適用後)を有するような少量のワックスを含有する。こ
のような特性は、粘度(ワックスなしの粘度の20%以
内にあるべきである))を測定しかつ光沢及び付着パー
セント(percent pickup)(大体におい
て、ワックスが不在であるか又はワックスが大体におい
て除外されていると考えられうるような少量存在する場
合に得られる特性と同じであるか又はそれよりも低くあ
るべきである)を評価することによって測定することが
できる。
【0027】保護剤は非機能性(non−functi
onal)有機溶剤を含まないのが有利である。非機能
性有機溶剤は低分子量の他は通常の溶剤であり、比較的
非揮発性のグリコール及びポリオール、例えばエチレン
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、グセリン等であり、これらは安定なエマルション
を維持するか又はその維持の助けとなるように加えるか
又はオルガノシロキサン乳化工程の助けとなる。非機能
性溶剤の例には、脂肪族及び芳香族炭化水素、ナフサ、
ストッダード溶剤、ケロシン、ターペンタイン、ミネラ
ルスピリット、リグロイン、石油エーテル及びNORP
AR(登録商標)及びISOPAR(登録商標)で販売
される種々の溶剤が包含される。このような溶剤が含有
される場合には、これらの量は好ましくは2重量%未
満、さらに好ましくは1重量%未満である。
【0028】また該保護剤が皮膜形成量の皮膜形成ポリ
マーを含まないのが好ましい。このような皮膜形成ポリ
マーの例は水分散性であり、一般には水膨潤性の不溶性
ポリアクリレートポリマー、例えばACRYSOL(登
録商標)で得られるようなものである。このようなポリ
マーは特に架橋触媒又は架橋モノマーの存在で水の蒸発
時に皮膜、一般には架橋皮膜を形成する。このようなポ
リマーは支持体上の例えば継目、亀裂又は割目位置又は
噴霧瓶又はアプリケーター上におけるポリマー皮膜又は
スケールの形成の原因になりうる。このような皮膜形成
ポリマーは隣接のポリマー領域の合体によって皮膜を形
成するので、凝集皮膜を形成するのに不十分な量の皮膜
形成ポリマーの量、つまり0.1重量%未満の固体を加
えることは、本発明の精神から逸脱しないであろう。
【0029】本発明の保護剤の効果を評価するために
は、比較のためのベースラインを確立する必要がある。
噴霧可能な保護剤市場の大部分を共に代表する3種の商
用保護剤(C1〜C3)を分析した。若干の物理学的及
び化学的特性は第1表に記載してあり、性能値は第2表
にまとめてある。試験方法の簡単な説明は次ぎの通りで
ある。
【0030】(1) 固体の重量%は保護剤中の非揮発
性の成分の全パーセントを示す。試験手順は保護剤の
2.000g試料を正確に秤量してアルミニウムカップ
中に入れることである。次ぎに秤量したカップを105
℃のオーブン中に2時間の間置く。次ぎにカップをオー
ブンから取出し、室温に冷却して再秤量する。固体パー
セントを次ぎのように計算する: 固体パーセント=(最終重量/当初重量)×100% (3) (2) 保護剤エマルションの平均粒度は、NiCom
p Corporation社製(極微粒子選別器型3
70)又はBrookhaven Instrumen
ts Corporation社製(Bl−90型粒子
選別器)の商用粒度分析器を用いて測定する。保護剤エ
マルションは評価のためにはメーカーの指示により濾過
した脱イオン水で希釈する。第1表に記載した値は、ナ
ノメートル(nm)で示した強度加重平均(inten
sity weighted average)粒度で
ある。
【0031】(3) 保護剤エマルションの長期間安定
性を評価するために遠心安定性試験を使用する。“不安
定な”エマルションは、遠心機の高いg力(g−for
ce)にかけると代表的に分離を示す。手順は試験すべ
き保護剤エマルションの約50mlを50mlの遠心分
離管(Nalgene Corporation社製)
中に入れ、同管をIEC822A 45°固定角ロータ
ーに定着することである。次ぎに該試料を2000rp
mで1時間遠心分離する。試験が終了したら、同管を任
意の分離(頭部又は底部)に関して評価する。分離(存
在する場合)の程度はインチ(in)又はミリメートル
(mm)で記し、遠心管の頭部又は底部に存在する場合
には記録する。
【0032】(4) 比重試験は、純水の密度に対する
保護剤エマルションの密度の比を与える。試験手順は2
5℃の温度浴中で保護剤エマルションを平衡させること
を要求する。熱的に平衡された試料を次ぎにミジェト−
パー−ガロンカップ(miget−per−gallo
n cup)(Gardner Laborator
y)に入れ、保護剤の重量を正確に秤量した(最も精密
には0.1ミリグラム)。この手順を保護剤の代りに純
水を用いて繰返す。比重は次ぎの式を用いて決定する: 比重(25℃)=(保護剤の重量)/(水の重量) (4) (5) pH値は保護剤エマルションの酸度(pH<
7.0)又はアルカリ度(pH>7.0)の指示を与え
る。較正したpH電極(Corning model
140又は同等のもの)を正味の保護剤エマルション試
料について使用する。十分な時間によって、pHの読み
(デイジタル)が一定になったのが確認され、その値を
第1表に記録する。
【0033】(6) 粘度値は10rpmでのスピンド
ル#2を有するブルックフィールドRVT粘度計を用い
て測定した。これは40cP(センチポアズ)の最低粘
度の測定を可能にする。40cP未満の値が評価され
た。試料を室温(約25℃)で記録した。
【0034】
【表1】
【0035】性能試験手順 保護剤エマルションの効果を評価するためには、不偏の
試験手順が開発されかつ厳密に追跡される必要がある。
第一の支持体としては青色のフォード(Ford)内部
ビニールを使用するように選択した;しかしビニールの
他の種類及び色は比較できる結果について試験した。観
察できるものに関しては、処理したビニール部分の光沢
(85℃)、明度(L)、彩度(C)及び増量(ミ
リグラム)に関する変化を監視することを選択した。
【0036】試験手順は次の通りである。ビニールを
6″×6″断片に切断する。各断片を数え、その未処理
の光沢、L、C及び増量を測定し、記録する。各光
沢の読みは10個の独立した測定値の平均であり、
及びCの値は5個の独立した測定値の平均である。次
ぎに各ビニール断片を、シリンジで正確に適用した被検
保護剤0.70mlで処理する。この保護剤量は、自家
消費者の優先研究(preference studi
es)から得られた平均使用量を基準にして選択した
(つまり平均的消費者は6″×6″の面積について0.
70mlの保護剤を適用する)。次ぎに保護剤を、四半
分に折りたたんである清潔な木綿ダイヤパーの4″×
4″部分(つまり1″×1″木綿パッド)を用いて20
秒間磨く。バフ磨きが終わったら、処理したビニール断
片を50℃のオーブンに1時間入れて乾燥する。乾燥
後、各ビニール断片を再秤量し、光沢、L及びCの
測定値を取る(また、10個の独立する測定値の平
均)。
【0037】各保護剤試料について、この試験手順を三
重反復(in triplicate)で繰返した。ビ
ニール断片における偶然の変動の効果を最小にするため
に、第2表のすべての値は処理したビニールと未処理ビ
ニールとの間の差として記録してある。
【0038】光沢はHunter Lab ProGl
oss 3光沢計で測定した。ビニールの固有反射能が
比較的低いために、応答を最大にする(代表的には5〜
20)ために85°の角度設定を選択した。色パラメー
ターL及びCは、コンピューター調整をしかつQA
マスターソフトウエアーを備えたX−rite 948
/968分光光度計を用いて測定した。L値(明度)
は処理したビニールの反射強度を示す(つまり処理した
ビニールは暗く濃い青色を呈する)。この値は代表的に
は処理によって減少するので、グラフによる比較を容易
にするためにその負の値を記録する(すなわち−
L)。C値(彩度)は試料の色の鮮明さ又は不鮮明
さ(つまりビニールの“青さ”)を与える。これらの色
の特性に関する補足的情報はX−Rite Corpo
rationの“A Guide toUnderst
anding Color Communicatio
n”、14頁に見いだすことができる。
【0039】
【表2】
【0040】
【実施例】保護剤コンセントレート例1 350cStのオルガノポリシロキサン10重量%及び
紫外線保護剤パッケージ1.5%を含む保護剤を生じる
ように配合した、更に希釈するために配合した保護剤コ
ンセントレートを次ぎのように製造する。第二アルコー
ルエトキシル化界面活性剤4.75重量%、350cS
tのポリジメチルシロキサン(SWS101 350
登録商標)55.0重量%、“HAL(登録商標)”U
V保護剤パッケージ(HAL=ヒンダードアミン光安定
剤)8.25重量%及びプロピレングリコール2.5重
量%を含有する、乳化剤及び油から成るプレブレンドを
製造する。プレブレンドを均質になるまで混合し、次ぎ
に水4.75重量%を装入し、生じる混合物に高い剪断
応力をかけて油中水形エマルション(“乾燥グリース”
と称する)を形成する。残りの水(24.60重量%)
を連続的な高い剪断応力をかけながら徐々に加えて“乾
燥グリース”を転化させ、水中油形エマルションを形成
する。転化が終わったら、殺微生物剤0.10重量%を
加え、SE24(脱泡剤)0.05重量%を加える。次
ぎに完成エマルションを低い剪断応力条件下で混合して
均一生成物を形成する。生じるエマルションは安定であ
り、318±5nmの粒度、67.6重量%の固形分を
有しかつ遠心試験でも分離しない。
【0041】保護剤コンセントレート例2 保護剤コンセントレート例1で記載したと同様にして、
1000cStのオルガノポリシロキサン10重量%及
び紫外線保護剤パッケージ1.5重量%を有する保護剤
を生じるように配合した、更に希釈するために配合した
エマルションコンセントレートを製造した。このように
製造した安定なエマルションは352±9nmの粒度、
67.8重量%の固形分及び0.0625インチ(1.
6mm)未満の遠心分離度(centrifuge s
eparation)を有する。
【0042】保護剤コンセントレート例3 保護剤例1で記載したと同様にして、350cStのオ
ルガノポリシロキサン15重量%及び紫外線保護剤パッ
ケージ1.5重量%を生じるように配合したエマルショ
ンコンセントレートを製造した。このように製造した安
定なエマルションは321±7nmの粒度、65.4重
量%の固形分及び0.0625インチ(1.6mm)未
満の遠心分離度を有する。
【0043】保護剤コンセントレート例4 保護剤例1で記載したと同様にして、1000cStの
オルガノポリシロキサン15重量%及び紫外線保護剤パ
ッケージ1.5重量%を有する保護剤を生じるように配
合し、更に希釈するために配合したエマルションコンセ
ントレートを製造した。このように製造した安定なエマ
ルションは321±7nmの粒度、65.3重量%の固
形分及び0.0625インチ (1.6mm)未満の遠
心分離度を有する。
【0044】保護剤コンセントレート例5 保護剤例1で記載したと同様にして、350cStのオ
ルガノポリシロキサン20重量%及び紫外線保護剤パッ
ケージ1.5重量%を有する保護剤を生じるように配合
し、更に希釈するために配合したエマルションコンセン
トレートを製造した。このように製造した安定なエマル
ションは352±9nmの粒度、65.4重量%の固形
分及び0.0625インチ(1.6mm)未満の遠心分
離度を有する。
【0045】保護剤コンセントレート例6 保護剤例1で記載したと同様にして、1000cStの
オルガノポリシロキサン20重量%及び紫外線保護剤パ
ッケージ1.5重量%を有する保護剤を生じるように配
合し、更に希釈するために配合したエマルションコンセ
ントレートを製造した。このように製造した安定なエマ
ルションは352±9nmの粒度、65.5重量%の固
形分を有し、遠心分離の際に分離を生じない。
【0046】保護剤例7〜12 オルガノポリシロキサン10% 前記の保護剤コンセントレート例1及び2のエマルショ
ンから、本発明により製造しかつオルガノポリシロキサ
ン10重量%を含有する一連の保護剤を製造する。詳細
の配合物及び特性表示は次ぎの第3表及び第4表に記載
してある。保護剤は、所望量の脱イオン化水中にCAR
BOPOL(登録商標)940を溶かし、次ぎにエマル
ションコンセントレートを加えかつ混合物が均一に分散
されるまで混合することによって製造する。次ぎにトリ
エタノールアミンを加えて該保護剤を増粘し、次ぎにT
roysan395(登録商標)殺微生物剤0.10重
量%を加え、完成保護剤をよく混合する。例7及び8は
比較例である。
【0047】
【表3】
【0048】
【表4】
【0049】図1〜4は第4表で表示した結果を比較し
ている。また図面には商用保護剤C1〜C3の結果も含
まれている。図1〜4に明らかに示されているように、
最小に増粘された噴霧可能な保護剤(例9〜12)はオ
ルガノポリシロキサン活性成分の50%しか含有してい
なくとも、測定した属性のすべてに関して商用保護剤の
性能を満たすか又は超えている。増粘されなかった例、
比較例7及び8は、商用試料と比較すると、より少ない
活性成分を含む保護剤に関して期待されるような測定さ
れたすべての属性においてより劣っていることに注目さ
れたい。
【0050】保護剤例13〜18 オルガノポリシロキサン15% 前記の保護剤コンセントレート例3及び4のエマルショ
ンから、本発明により製造しかつオルガノポリシロキサ
ン15重量%を含有する一連の保護剤を製造する。詳細
の配合物及び特性表示は次ぎの第5表及び第6表に記載
してある。保護剤は、CARBOPOL(登録商標)9
40を所望量の脱イオン水中に溶かし、次ぎにエマルシ
ョンコンセントレートを加え、混合物が均一に分散され
るまで混合することによって製造する。次ぎにトリエタ
ノールアミンを加えて保護剤を増粘し、次いで殺微生物
剤Troysan395 0.10重量%を加え、完成
保護剤をよく混合する。例13及び14は比較例であ
る。
【0051】
【表5】
【0052】
【表6】
【0053】図5〜8は第6表に表示した結果を比較し
ている。またこれらの図面には商用保護剤C1〜C3に
関する結果も含まれている。最小に増粘された噴霧可能
な保護剤(例15〜18)は、図5〜8で明らかに図示
されているように、測定された属性のすべてにおいて市
販製品C1の性能を満足させるか又は超えている。また
保護剤例15〜18は、本発明の例の15重量%と比較
してほぼ30重量%のオルガノポリシロキサン(35重
量%の固形分)を含有する保護剤C2の水準の近くでも
動作する。適度に増粘された噴霧可能な保護剤は、進行
部分(proceeding section)の10
重量%の保護剤において見られるように、活性物質の5
0%の減少で等しく(又はほとんどそのように)動作す
ることができる。
【0054】保護剤例19〜24 オルガノポリシロキサン20% 前記の保護剤コンセントレート例5及び6のエマルショ
ンから、本発明により製造しかつオルガノポリシロキサ
ン20重量%を含有する一連の保護剤を製造する。詳細
の配合物及び特性表示は次ぎの第7表及び第8表に記載
してある。保護剤は、CARBOPOL(登録商標)9
40を所望量の脱イオン化水中に溶かし、エマルション
コンセントレートを加え、混合物が均一に分散されるま
で混合することによって製造する。次ぎにトリエタノー
ルアミンを加えて保護剤を増粘し、次いで殺微生物剤T
roysan395 0.10重量%を加え、完成保護
剤をよく混合する。例19及び20は比較例である。
【0055】
【表7】
【0056】
【表8】
【0057】図9〜12は第8表で表示した結果をグラ
フにより比較している。図面には商用保護剤C1〜C3
の結果も含まれている。最小に増粘された噴霧可能な保
護剤(例21〜24)は、図9〜12で明らかに示され
るように、商用保護剤C1〜C3の性能を満足させるか
又は超えている。意外にも、適度の量、つまり0.07
5〜0.100重量%(保護剤の粘度を100〜250
0cPに高める)の増粘剤の含有は、オルガノポリシロ
キサンの濃度が市場で一般に使用される濃度より50%
少ないような程度である場合にも、保護剤の性能の著し
い増大をもたらす。図9に示した光沢の改良は、33%
少ない活性物質でありながら例24の改良において特に
顕著であり、商用保護剤C2よりもほぼ50%優れてい
る。
【0058】本発明の配合物に関する“改良された光
沢”という用語は、該配合物が、ビニール織物に適用さ
れかつ少しバフ磨きされた際、光沢改良性添加物のより
少ない同一配合物で処理したビニールを超える光沢の増
大を示すことを意味する。光沢改良の相対度(“寄与率
(contribution)”)は慣用法による85
°光沢を測定することによって調整することができる。
同じ試験は他のビニール表面、すなわちビニール肘掛
け、ダッシュボード等に適用することもできる。本発明
の配合物は必要な成分、すなわち水、オルガノポリシロ
キサン及び光沢改良性添加物、同様に又安定なエマルシ
ョンを得るために必要な任意の界面活性剤、すなわち期
待した貯蔵条件下で著しい分離を示さないか又はC1〜
C3の配合剤と同様な安定性を示さないものを包含しな
ければならない。しかし本発明の配合物は、場合により
前記の必要成分のみが配合されていて、ここに挙げなか
った他の成分を除外していてよい。“適用媒体”という
用語は布、パッド、スポンジ、タオル又は支持体への適
用の間に保護剤を適用し及び/又は均一に分配し及び/
又はバフ磨きする他の普通の手段を意味する。
【0059】本発明を今や十分に記載したので、前記の
本発明の精神又は範囲から逸脱することなく本発明に多
くの変化及び変更がなされうることは当業者にとって明
らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】10重量%のオルガノポリシロキサン固形分を
含有する本発明の配合物の使用により得られる光沢の改
良を示すグラフである。
【図2】10重量%のオルガノポリシロキサン固形分を
含有する本発明の配合物の使用により得られる明度
の改良を示すグラフである。
【図3】10重量%のオルガノポリシロキサン固形分を
含有する本発明の配合物の使用により得られる彩度
の改良を示すグラフである。
【図4】10重量%のオルガノポリシロキサン固形分を
含有する本発明の配合物の使用により得られる支持体に
よる増量の増大を示すグラフである。
【図5】15重量%のオルガノポリシロキサン固形分を
含有する本発明の配合物の使用により得られる光沢の改
良を示すグラフである。
【図6】15重量%のオルガノポリシロキサン固形分を
含有する本発明の配合物の使用により得られる明度
の改良を示すグラフである。
【図7】15重量%のオルガノポリシロキサン固形分を
含有する本発明の配合物の使用により得られる彩度
の改良を示すグラフである。
【図8】15重量%のオルガノポリシロキサン固形分を
含有する本発明の配合物の使用により得られる支持体に
よる増量の増大を示すグラフである。
【図9】20重量%のオルガノポリシロキサン固形分を
含有する本発明の配合物の使用により得られる光沢の改
良を示すグラフである。
【図10】20重量%のオルガノポリシロキサン固形分
を含有する本発明の配合物の使用により得られる明度
Lの改良を示すグラフである。
【図11】20重量%のオルガノポリシロキサン固形分
を含有する本発明の配合物の使用により得られる彩度
Cの改良を示すグラフである。
【図12】20重量%のオルガノポリシロキサン固形分
を含有する本発明の配合物の使用により得られる支持体
による増量の増大を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル ディーン ロワリー アメリカ合衆国 カリフォルニア オー シャンサイド ウィンドリフト ウェイ 3576 アパートメント 282 (72)発明者 ブライアン エーリック フライ アメリカ合衆国 ミシガン テキューム セー オスバーン ドライヴ 5411 (56)参考文献 特開 昭50−1126(JP,A) 特開 昭61−212321(JP,A) 特開 昭61−114721(JP,A) 特開 平10−120981(JP,A) 特開 平11−35890(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09G 1/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 個々に10cSt〜1,000,000
    cStの正味粘度を有する1種以上のオルガノポリシロ
    キサン液体から成りかつ20重量%よりも少ないか又は
    同重量に等しい有効量で存在する、オルガノポリシロキ
    サン活性成分の水性分散液、及び有効量の光沢改良性添
    加剤から成りかつ4,000cPよりも小さいエマルシ
    ョン粘度を有する噴霧可能な自動車保護剤において、オ
    ルガノポリシロキサンが式(1): [RaSiO(4-a)/2n [式中、Rは独立的に炭素原子1〜18個を有する1価
    の炭化水素基、ヒドロキシ基又は炭素原子1〜18個を
    有するヒドロカルボンオキシ基又は例えばアミノ、メル
    カプト、オレフィン系又は芳香族官能基を有する基であ
    り、 aは平均で式(1)のオルガノポリシロキサンの1単位
    当たり0.7〜2.6であり、 nは10〜10,000である]のオルガノポリシロキ
    サンであり、前記エマルション粘度及び前記自動車保護
    剤の光沢の改良が前記光沢改良性添加剤の不在の場合よ
    りも同添加剤の存在においてより大きく、該光沢改良性
    添加剤が少なくとも部分的にアンモニア、有機アミンま
    たはアルカノールアミンで中和されたポリアクリル酸及
    びポリアクリル酸/ポリアクリレートコポリマー、ポリ
    アクリルアミド、ポリエーテル、植物性ゴム及びセルロ
    ースエーテル、粘土鉱物及びヒュームドシリカから成る
    群から選択され、改良された光沢という用語は、本発明
    の配合物がビニール織物に適用されかつ少しバフ磨きさ
    れた際、光沢改良性添加剤のより少ない同一配合物で処
    理したビニールを超える光沢の増大を示すことを意味
    し、光沢改良の相対度(寄与率)は85°光沢を測定す
    ることによって調整することができることを特徴とす
    る、噴霧可能な自動車保護剤。
  2. 【請求項2】 噴霧可能なオルガノポリシロキサン自動
    車保護剤の水性エマルションの光沢の改良方法におい
    て、オルガノポリシロキサンが式(1): [RaSiO(4-a)/2n [式中、Rは独立的に炭素原子1〜18個を有する1価
    の炭化水素基、ヒドロキシ基又は炭素原子1〜18個を
    有するヒドロカルボンオキシ基又は例えばアミノ、メル
    カプト、オレフィン系又は芳香族官能基を有する基であ
    り、 aは平均で式(1)のオルガノポリシロキサンの1単位
    当たり0.7〜2.6であり、 nは10〜10,000である]のオルガノポリシロキ
    サンであり、前記エマルションの粘度を、粘度を増大さ
    せる有効量の光沢改良性添加剤を加えることによって増
    大させかつ最終保護剤粘度が4000cPよりも小さ
    く、その際改良された光沢という用語は、本発明の配合
    物がビニール織物に適用されかつ少しバフ磨きされた
    際、光沢改良性添加剤のより少ない同一配合物で処理し
    たビニールを超える光沢の増大を示すことを意味し、光
    沢改良の相対度(寄与率)は85°光沢を測定すること
    によって調整することができることを特徴とする、噴霧
    可能なオルガノポリシロキサン自動車保護剤の水性エマ
    ルションの光沢の改良方法。
  3. 【請求項3】 支持体に高い光沢を付与する方法におい
    て、10cSt〜1,000,000cStの正味粘度
    を有する1種以上のオルガノポリシロキサンの20重量
    %よりも少ないか又は同重量に等しい量を分散相として
    含有する、噴霧可能な水性の光沢改良性オルガノポリシ
    ロキサンエマルションから成る保護剤を前記支持体に適
    用し、この際オルガノポリシロキサンが式(1): [RaSiO(4-a)/2n [式中、Rは独立的に炭素原子1〜18個を有する1価
    の炭化水素基、ヒドロキシ基又は炭素原子1〜18個を
    有するヒドロカルボンオキシ基又は例えばアミノ、メル
    カプト、オレフィン系又は芳香族官能基を有する基であ
    り、 aは平均で式(1)のオルガノポリシロキサンの1単位
    当たり0.7〜2.6であり、 nは10〜10,000である]のオルガノポリシロキ
    サンであり、前記エマルションが、少なくとも部分的に
    アンモニア、有機アミンまたはアルカノールアミンで
    和されたポリアクリル酸及びポリアクリル酸/ポリアク
    リレートコポリマー、ポリアクリルアミド、ポリエーテ
    ル、植物性ゴム、及びセルロースエーテル、前記保護剤
    の全重量に対して2重量%までの量の、粘土鉱物及びヒ
    ュームドシリカ及びこれらの混合物からなる群から選択
    される1種以上の光沢改良性添加剤を包含し、改良され
    た光沢という用語は、本発明の配合物がビニール織物に
    適用されかつ少しバフ磨きされた際、光沢改良性添加剤
    のより少ない同一配合物で処理したビニールを超える光
    沢の増大を示すことを意味し、光沢改良の相対度(寄与
    率)は85°光沢を測定することによって調整すること
    ができることを特徴とする、支持体に高い光沢を付与す
    る方法。
JP11492499A 1998-04-24 1999-04-22 噴霧可能な自動車保護剤、噴霧可能な水性オルガノポリシロキサン自動車保護剤エマルションの光沢の改良方法及び支持体に高い光沢を付与する方法 Expired - Fee Related JP3180909B2 (ja)

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