JP3262536B2 - 自動車塗装表面用保護撥水剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車の塗装表面が
雨水や様々な汚染物質により美観を損なわないようにす
るために用いる自動車塗装表面用保護撥水剤に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来より自動車塗装表面の保護つや出し
剤として固体、ペースト、液体状のカーワックスやコー
ティング剤など非常に多種が市販されている。一般に上
記カーワックス、コーティング剤には光沢性、撥水性を
付与させる成分としてカルナバワックス、モンタンワッ
クス、パラフィンワックス、ポリエチレンワックスなど
の各種天然、合成ワックスが用いられ、作業性を向上
し、光沢性、撥水性を補う成分としてシリコーンオイル
が用いられる。また、より撥水耐久性を向上させる成分
としてトリメチルシロキシケイ酸などのシリコーン系樹
脂、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂が
用いられ、クリーナーワックスなどの目的に水アカ、汚
れを除去する成分として硅藻土、カオリン、タルク、ア
ルミナ、シリカなどの無機、有機粉末が用いられる。上
記各種成分は一般に、石油系溶剤に溶解または分散させ
てなる油性の固形ワックス、固形コーティング剤、液体
コーティング剤などと、溶媒の一部もしくは全部に水を
用いて乳化、または分散させてなる水性の液体ワック
ス、半ネリワックスなどに大別できるが、前者は形成被
膜の耐久性に優れるが、固形形状形成のためにワックス
成分が多いことや、耐久性向上のために樹脂成分を添加
することから塗布性、拭き取り性などの作業性が劣る。
また、後者は作業性に優れるが、乳化剤として用いられ
る界面活性剤が形成被膜中に残留し、雨水や洗車などの
水により、被膜成分が再乳化され、脱落しやすいため、
耐久性が劣るなどカーワックス、コーティング剤に求め
られる性能を全て高度なレベルで満たすことは困難とさ
れてきた。

【０００３】カーワックス、コーティング剤の本来の目
的である自動車塗装表面の保護ということに関して、長
期間にわたり、雨水や洗車などの水により形成被膜が脱
落することなく美観を維持するためには、形成被膜の撥
水性を高めることが重要な要素となっており、撥水性を
高めたものが多数市販されている。

【０００４】一般に撥水性を高める手段としては高重合
度のジメチルポリシロキサン、各種変性シリコーン、ト
リメチルシロキシケイ酸などのシリコーン系樹脂、ポリ
テトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パ
ーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体などのフッ
素系樹脂などの各種樹脂の配合により疎水性を高め、形
成被膜の水に対する接触角を高めたり、形成被膜の塗装
表面に対する密着性を高めている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
手段を用いると形成被膜に付着した水分が球状の水玉と
なり、無数に発生し撥水効果が現れるが、車のボンネッ
トやルーフなど水玉の転がりにくい部分や駐車時などは
付着した水玉が転がり落ちずに塗装表面に残留する。さ
らにこれらの水玉の水分が蒸発すると、水玉が抱き込ん
だ汚れだけが残り、雨ジミとなったり、洗車の場合は水
道水に含まれるカルシウムやマグネシウムなどの硬度分
が残り、ウォータースポットと呼ばれる白色のリング状
の汚れの原因となる問題が生じる。

【０００６】上記の問題点を解決するためには形成被膜
の水に対する摩擦係数を低減させて、付着した水玉を転
がりやすくさせる方法が考えられ、一般には摩擦係数を
低減させるパラフィンワックスをカーワックスやコーテ
ィング剤組成中のワックス成分に用いることが考えられ
るが、多く配合すると、塗布ムラや拭き取りムラの発生
により著しく作業性を阻害し、均一に塗布することがで
きず、また光沢性にも劣る。また、他の天然、合成ワッ
クスと併用しても摩擦係数低減効果に乏しく、パラフィ
ンワックスを用いて形成被膜の摩擦係数を低減させるこ
とは困難である。

【０００７】上記の様にパラフィンワックスは摩擦係数
低減の目的に使用されることはなく、添加することによ
り、他の天然、合成ワックスの性能を阻害しにくいこと
や、安価なことからワックス成分の増量剤として使用さ
れたり、カルナバワックスやモンタンワックスなど硬い
ワックス成分の可塑化剤、固形カーワックスにおける結
晶化安定剤、などの目的に使用されるのが一般的であ
る。

【０００８】本発明は上記の問題点を改善するものであ
り、形成被膜の水に対する摩擦係数を低減させることに
より、雨水や洗車などによる水滴が塗装表面に残留しに
くく、撥水性や防汚性などに優れた特性を持ち、尚且つ
作業性に優れた自動車塗装表面用保護撥水剤組成物を提
供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したもので、４０℃以上の融点を持つパラフィンワック
ス、４０℃以上の融点を持つ直鎖アルキル変性シリコー
ン、４０℃以上の融点を持つフィッシャートロプシュワ
ックスの３者の内の少なくとも１者から選ばれるワック
ス状成分と、フッ素化アルキルエステルオリゴマーと、
シリコーンオイルとを、混合して被膜成分組成物が構成
され、この被膜成分組成物を溶媒に溶解、乳化又は分散
して構成されることを特徴とする自動車塗装表面用保護
撥水剤に係るものである。

【００１０】本発明に用いるパラフィンワックス及びフ
ィッシャートロプシュワックスは組成中に直鎖飽和炭化
水素を８０ｗｔ％以上含有するものが好適であり、側鎖
状や環状のものを多く含有するものであると水に対する
摩擦係数が上がり、水玉の転がりが悪くなる。

【００１１】なお本発明に用いる直鎖アルキル変性シリ
コーンについても同様であり、アルキル基が石油由来の
パラフィンを原料としたものであれば直鎖状のものが８
０ｗｔ％以上含有するものが好適である。

【００１２】本発明に用いるワックス状成分はパラフィ
ンワックス、フィッシャートロプシュワックス、直鎖ア
ルキル変性シリコーンのうち単独で用いても、２種以上
の任意の混合物で用いても良い。

【００１３】上記ワックス状成分は被膜組成中に２０〜
６０ｗｔ％配合される必要があり、２０ｗｔ％未満では
十分な摩擦係数低減効果と撥水性が得られず、６０ｗｔ
％を超えると均一に塗布することが困難となる。

【００１４】上記ワックス状成分のみでは形成被膜が弱
く、耐久性に劣り、塗布ムラや拭き取りムラが発生する
ため、本発明では上記ワックス状成分にフッ素化アルキ
ルエステルオリゴマーを配合することにより、形成被膜
の摩擦係数を阻害することなく耐久性や撥水性が強化さ
れ、塗布ムラや拭き取りムラの発生が抑制されることを
見い出した。

【００１５】上記フッ素化アルキルエステルオリゴマー
は、被膜組成中に２〜２０ｗｔ％配合される必要があ
り、２ｗｔ％未満では耐久性や撥水性が劣り、２０ｗｔ
％を超えると均一に塗布することが困難となる。

【００１６】さらに本発明の他の必須成分であるシリコ
ーンオイルは主に塗布作業性や拭き取り作業性の向上
と、光沢性の付与の目的に用いるものであり、シリコー
ンオイルの例としてはジメチルシリコーン、アミノ変性
シリコーン、アルキル変性シリコーン、カルボキシル変
性シリコーン、エポキシ変性シリコーンなどが挙げら
れ、これらの中から単独で用いても良いし、２種以上の
任意の混合物で用いても良い。さらにシリコーンガムや
トリメチルシロキシケイ酸などのシリコーンレジンなど
を配合すると耐久性を向上させることができる。

【００１７】上記シリコーンオイルは被膜組成中に３０
〜７０ｗｔ％配合される必要があり、３０ｗｔ％未満で
は作業性の向上や光沢性の付与が不十分で、７０ｗｔ％
を超えると形成被膜の耐久性や摩擦係数に悪影響を及ぼ
す。

【００１８】本発明はさらに上記の被膜組成成分に加え
て、クリーニング性の付与や拭き取り作業性の向上の目
的に無機及び有機粉末を適宜に配合することもできる。
これらの粉末成分としては硅藻土、カオリン、タルク、
アルミナ、シリカなどが挙げられ、これらの中から単独
で用いても良いし、２種以上の任意の混合物で用いても
良い。

【００１９】本発明は以上に説明したワックス状成分、
フッ素化アルキルエステルオリゴマー、シリコーンオイ
ルを必須成分として適切な配合割合で含有する被膜組成
物を適切量の溶媒に溶解、乳化、又は分散させてなる自
動車塗装表面用保護撥水剤である。

【００２０】本発明において、被膜組成成分を石油系溶
剤に溶解して用いる場合は、塗布作業性において適切な
蒸発速度のもので、尚且つ、自動車塗装に対して安全な
ものを選定する必要がある。例えばノルマルパラフィン
系溶剤、イソパラフィン系溶剤、ナフテン系溶剤、ケロ
シンなどが挙げられ、これらの中から単独で用いても良
いし、２種以上の任意の混合物で用いても良い。

【００２１】本発明において、被膜組成成分を石油系溶
剤に溶解したものをさらに水に乳化、又は分散させて用
いる場合は安定性などを考慮して必要に応じて各種界面
活性剤を配合し、調製を行うと良い。

【００２２】いずれの場合も被膜組成成分が全体の１〜
２０ｗｔ％になるように調製することが必要で、１％未
満では被膜が十分に形成されず、２０ｗｔ％を超えると
ムラが生じたり、拭き取りが困難となる。

【００２３】本発明を自動車塗装表面に塗布することに
より、長期間にわたり撥水性、防汚性、光沢性を持続
し、自動車の美観を向上、保持できるものである。即ち
直鎖状の飽和炭化水素並びに直鎖状のアルキル基を持っ
たワックス状成分による優れた摩擦係数低減効果によっ
て雨水や洗車による水滴を転がり落とさせ、雨ジミやウ
ォータースポット汚れを防止する作用とフッ素化アルキ
ルエステルオリゴマーによる耐久性の向上と塗布ムラや
拭き取りムラが抑制される作用とシリコーンオイルによ
る光沢性や作業性を向上する作用が得られるのである。

【００２４】以上のように本発明は特に形成被膜の水に
対する摩擦係数を低減させ、雨水や洗車による水滴を転
がり落とさせて、雨ジミやウォータースポット汚れを防
止することを特徴とした撥水性、防汚性、光沢性、作業
性など従来のカーワックス、コーティング剤には見られ
ない非常に優れた作用を有する自動車塗装表面用保護撥
水剤を提供するものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下に実施例及び比較例を表１、
表２に示し、本発明の作用についての詳細を説明する
が、これらの実施例は本発明を限定するものではない。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】実施例、比較例における使用原料の詳細を
以下に示す。

【００２９】・１３０°Ｆパラフィンワックス（日本精
蝋） 融点約５４℃、直鎖飽和炭化水素約９０ｗｔ％含有 ・カーディス３６（ペトロライト） 酸化マイクロクリスタリンワックス、融点９１℃、酸価
３３ ・カルナバワックス（セラリカ野田） １号カルナバワックス、融点８３℃、酸価９ ・ヘキストワックスＫＳＬ（ヘキスト） モンタン酸エステル、滴点８０〜８５℃、酸価３０〜４
０ ・ポリワックス１０００（ペトロライト） ポリエチレンワックス、融点１１３℃、平均分子量１０
００ ・ＸＦ４２−Ｂ５９１１（東芝シリコーン） 直鎖アルキル（Ｃ３０）変性シリコーン、融点約５０℃ ・メガファックＦ−１７８Ａ（大日本インキ化学工業） フッ素化アルキルエステルオリゴマーのターペン溶液
（有効成分３０ｗｔ％） ・ＳＨ２００−３５０（東レダウコーニングシリコー
ン） ジメチルシリコーンオイル、３５０ｃｓｔ ・ＫＦ７１３２Ｋ（信越シリコーン） トリメチルシロキシケイ酸の低粘度ジメチルシリコーン
オイル溶液 ・ＩＰソルベント１６２０（出光石油化学） イソパラフィン系溶剤、比重０．７６１、引火点４９℃ （試験方法及び評価方法） 水滴滑落角度試験 ＪＩＳ Ｋ−２２３６に準ずる黒色アルキッド樹脂焼付
塗装板（９０×１５０ｍｍ）を充分に洗浄した後、乾燥
させたものをテストパネルとして用いた。まず、各試料
を０．３ｇとり、ネル布を用いてテストパネルの全面に
均一に塗布し、溶剤を乾燥させた後に別の清浄なネル布
を用いて拭き取り、仕上げる。このテストパネルを水平
状態に設置し、水滴０．３ｇを１滴付着させたものを徐
々に傾けて水滴が滑落し始めるテストパネルの角度を測
定した。また、形成被膜の耐久性も加味して塗布直後と
ラウリルエーテル硫酸ナトリウム（Ｅ．Ｏ．２モル）の
２％水溶液とエーテルスポンジを用いて洗浄を行い、充
分水洗いした後、乾燥させて、再度水滴の滑落し始める
角度を測定した。測定は各５回行い、それぞれの平均値
を記載した。

【００３０】塗布作業性試験 １０人のパネラーによって実車テストを行った。あらか
じめ、洗車を行い水分を拭き取った自動車に、各試料を
エステルスポンジを用いて塗布を行い、塗布作業性を下
記の様に評価した。

【００３１】○：極めて良好に塗布できた。

【００３２】□：良好に塗布できた。

【００３３】△：ムラが少し発生した。

【００３４】×：ムラが多く発しした。

【００３５】拭き取り作業性試験 上記の塗布を行った後、溶剤が乾燥してからネル布を用
いて拭き取りを行い、拭き取り作業性を下記の様に評価
した。

【００３６】○：極めて良好に拭き取れた。

【００３７】□：良好に拭き取れた。

【００３８】△：やや抵抗感があるが、何とか拭き取れ
た。

【００３９】×：抵抗感が強く、拭き取るのが困難であ
った。

【００４０】光沢性試験上記の拭き取り作業後の光沢性
を目視で評価した。

【００４１】○：極めて良好。

【００４２】□：良好。

【００４３】△：ややムラが残った。

【００４４】×：ムラが多く、ザラつきがある。

【００４５】上記各試験の結果を表３に示す。

【００４６】

【表３】

【００４７】上記実施例１〜５は、水滴滑落角度が２°
〜３°という極めて小さい値であること（最大静止摩擦
係数０．０３５〜０．０５２）が分り、雨水や洗車など
による水滴が塗装表面に残留しにくいことが証明され
た。これに対し比較例１〜５は前記水滴滑落角度が７°
〜９°（最大静止摩擦係数０．１２３〜０．１５８）と
なり、実施例１〜５に比較し３〜４倍の静止摩擦係数を
有していて、水滴が塗装表面に残留しやすいことが証明
された。

【００４８】なお、塗装作業性、拭き取り作業性、光沢
性のいずれについても、実施例１〜５は、比較例１〜５
と同様良好であった。

【００４９】比較例６は、被膜組成濃度が３０ｗｔ％に
達する高濃度のものであり、又比較例７は被膜組成成分
中に占めるパラフィンワックスが７０ｗｔ％に達する高
濃度のものであって、塗布作業性、拭き取り作業性、光
沢性のいずれもが良好ではなかった。比較例８は被膜組
成成分中に占めるシリコーンオイル（ＳＨ２００−３５
０）が８０ｗｔ％と極端に多いため、水滴滑落角度が大
きく、特に洗浄後に極端に大きくなった。比較例９は被
膜組成成分中に占めるフッ素化アルキルエステルオリゴ
マー（メガファックＦ−１７８Ａ）の割合いが１ｗｔ％
と極めて少なく、又比較例１０は前記割合いが３０ｗｔ
％と極めて多いため、いずれの場合も拭き取り作業性お
よび光沢性が良好ではなかった。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、塗装表面に水滴が残留
しにくく、撥水性、防汚性にすぐれた自動車塗装表面用
保護撥水剤を提供することができる。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ４０℃以上の融点を持つパラフィンワッ
   クス、４０℃以上の融点を持つ直鎖アルキル変性シリコ
   ーン、４０℃以上の融点を持つフィッシャートロプシュ
   ワックスの３者の内の少なくとも１者から選ばれるワッ
   クス状成分と、フッ素化アルキルエステルオリゴマーと、 シリコーンオイルとを、 混合して被膜成分組成物が構成され、 この被膜成分組成物を溶媒に溶解、乳化又は分散して構
   成されることを特徴とする自動車塗装表面用保護撥水
   剤。
2. 【請求項２】 パラフィンワックス、フィッシャートロ
   プシュワックスは、いずれも直鎖飽和炭化水素が８０ｗ
   ｔ％以上含有されるものである請求項１記載の自動車塗
   装表面用保護撥水剤。
3. 【請求項３】 被膜成分組成物の組成割合いが、 ワックス状成分 ２０ｗｔ％〜６０ｗｔ％フッ素化アルキルエステルオリゴマー ２ｗｔ％〜２０
   ｗｔ％ シリコーンオイル ３０ｗｔ％〜７０ｗｔ％ である請求項１〜２のいずれかに記載の自動車塗装表面
   用保護撥水剤。
4. 【請求項４】 被膜成分組成物が全体の１〜２０ｗｔ％
   である請求項１〜３のいずれかに記載の自動車塗装表面
   用保護撥水剤。