JP3787797B2 - 塗膜用長期保護撥水剤 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は車両の塗膜、特に自動車の塗膜が雨水や自然界の汚染物によって劣化されることから、本来の塗膜の美観を美しい状態に保護すると共に、長期間の撥水性を有する被膜を形成する撥水性ツヤ出し剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、自動車の塗膜保護に使用される撥水性ツヤ出し剤としては、天然ロウや合成ロウを主原料としたものや、それらの中に多少の樹脂等を添加させ撥水力及び撥水性持続力を向上させた撥水性ツヤ出し剤も有るが、今だにその撥水性持続力を満足させるものがない。
【０００３】
また、撥水性能を向上させる為に四弗化エチレン樹脂パウダーを添加したり、フッ素オイルを添加したりするが、一時的に撥水力は向上するが車両塗膜との密着性が弱い為に長期撥水力は望めない。密着性を向上させる為に樹脂や天然ロウまたは合成ロウに極性基を導入し変性した原料を使用しても、極性基を導入した分、密着性は向上しているがその分撥水性は劣る様になる。
【０００４】
従って、この様な欠点を解決するものとして、本発明は撥水性の良いフッ素樹脂に、極性基を導入して密着性を向上させ、かつ撥水力及び撥水持続力を持たせた塗膜用長期保護撥水剤であり、塗膜の美観を自然汚染や劣化から保護しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明は上記課題を解決したもので、０．０１〜２０重量％の下記成分（ａ）及び０．１〜５０重量％の下記成分（ｂ）を有機溶剤及び又は水に溶解又は分散させたことを特徴とする塗膜用長期保護撥水剤である。
（ａ）ＯＨ価が３〜１８、分子量が５０００〜３００００のＯＨ基含有のフルオロオレフィンとアルキルビニルエーテルの共重合体であるフッ素樹脂で、脂肪族溶剤に溶解可能なフッ素樹脂
（ｂ）天然ロウ又は合成ロウ。
【０００６】
本発明品中の成分（ａ）は、本発明品の塗摸用長期保護撥水剤中に好ましくは０．０１〜２０重量％、より好ましくは０．１〜１０重量％あればよい。それ以上の成分（ａ）を本発明品に添加しても、撥水力や撥水持続力は得られても、厚く膜として残ってしまい、かえって美観を損なうようになってしまうことがある。
【０００７】
成分（ａ）のＯＨ価が高すぎると、極性基の影響で撥水力が低下してしまう。また逆にＯＨ価が低すぎると、車両の塗膜との密着力が低下してしまう。また成分（ａ）の分子量が５０００〜３００００の範囲より大きすぎると、本発明品中に添加すると粘度が上がってしまいハンドリングが困難であるのと共に、高分子体となるに従い、密着性が劣ってしまう。その為結果的には長期の撥水性が保たれなくなる。逆に分子量が５０００〜３００００の範囲より小さすぎると、物理的特性が弱くなり長期の密着性や撥水性が望めなくなってしまう。
【０００８】
本発明品中の成分（ｂ）は、好ましくは０．１〜５０重量％の範囲内、より好ましくは０．５重量％〜４０重量％の範囲内であればよく、成分（ａ）及び（ｂ）は有機溶剤及び／又は水に溶解または分散させて用いることが出来る。
【０００９】
天然ロウとしては、カルナバワックス、キャンデリラワックス、米ぬかワックス、砂糖ロウ、木ロウ、ミツロウ、サラシミツロウ、鯨ロウ、シナ昆虫ロウ、セラックロウ、ラノリン、モンタンロウ、オゾケライト、またはこれらのワックスの誘導体、およびこれらワックスをベースとした酸ワックスやエステルワックスである。
【００１０】
合成ロウとしては、パラフィンワックス、アマイド系ワックス、マイクロワックス、マイクロクリスタリンワックス、塩素化パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、カスターワックス、合成脂肪酸エステル、合成グリセライド、酢酸ビニルから成るワックス、金属セッケンであり、これらのワックスの誘導体および、これらワックスをベースとした酸ワックスやエステルである。これら天然ロウ、合成ロウはこれだけに限らず単品もしくは併用して用いることが出来る。
【００１１】
かかる成分（ｂ）は多すぎると、本発明品の拭き取り作業性が著しく低下してしまう。また成分（ｂ）は、本発明品の形態を固形状、ペースト状、液体状、エアゾールにする際の液の安定性や粘度の調節用としても用いることが出来る。
【００１２】
本発明に用いる有機溶剤は、成分（ａ）および（ｂ）を溶解又は分散できるものであれば何でも構わないが、一応、塗膜に安全とされている車両用のツヤ出し剤、特に自動車のツヤ出し剤用として一般に慣用されているものが好ましい。例えば、工業用ガソリン、灯油、ミネラルスピリット、ノルマルパラフィン系、イソパラフィン系、ナフテン系等の脂肪族溶剤、フッ素系溶剤、芳香族系溶剤、エステル系溶剤、エーテル系溶剤、ケトン系溶剤、塩素系溶剤、アルコール系溶剤、シリコーン系溶剤、その他塗装面に悪影響を与えない溶剤を上げられる。また、これら溶剤を２種類以上混合して使用してもよい。本発明品は水に乳化してＯ／Ｗ型エマルジョン、あるいはＷ／Ｏ型エマルジョンのいずれの乳化状態でも用いることが出来る。
【００１３】
エマルジョンの場合乳化剤としては、オレイン酸やヘキストワックスＳをはじめとする高級脂肪酸、酸価を持つ天然または合成のエステルワックス、アルキルベンゼンスルフォン酸、アルキル硫酸エステル、ポリオキシアルキル硫酸エステル、アルカンスルフォン酸などのＮａ、Ｋ、Ｌｉ、アンモニア、モルフォリン、アルカノールアミン塩等で代表される陰イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、オキシエチレン・オキシプロピレンブロックポリマー、脂肪酸アルカノールアミド、アミンオキシド、その他ポリオキシエチレン誘導体等に代表される非イオン界面活性剤、アルキルアミン塩、第４級アンモニウム塩等に代表される陽イオン性界面活性剤、アルキルベタインに代表される両イオン界面活性剤、ジメチルポリシロキサンを含有しているシリコーン系界面活性剤、その他乳化や可溶化、分散性のあるもので一般に慣用されている界面活性剤等をあげることができる。
【００１４】
これらは本発明品中に１０重量％以下、特に７重量％以下、０．５重量％以上、特に０．２重量％以上が好ましい。１０重量％を超えると車両の塗装面に悪影響を与えたり、被膜の中に残存して被膜を軟弱にして、撥水性や防汚性を悪くしたり、塗布作業を重くしたりする危険性がある。また０．１重量％より少なくなると均一に乳化することが難しくなる。
【００１５】
また、本発明品をエアゾール化する際キャリアーガスとして、慣用されているＬＰＧ、フロンガス、ＤＭＥ、炭酸ガス、液体チッ素等を本発明品１００重量部に対して、１〜３００重量部を用いてスプレー状にすることができる。
【００１６】
その他に、本発明品には一般にツヤ出し剤用として慣用される無機あるいは有機の微粉体をクリーナー用又は、均一な被膜づくわのための拭き取り作業用として用いることができる。かかる微粉体としては例えば、カオリン、タルク、硅石、硅藻土、パーライト、炭酸カルシウム、ゼオライト、アルミナ、水酸化アルミニウム含有硅酸、酸化クロム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化ジルコニウム、ダイヤモンド、ガラス、ワックスパウダー、セルローズパウダー、四弗化エチレン樹脂パウダー、四弗化エチレン六弗化プロピレン共重合体樹脂パウダー、弗化ビニリデン樹脂パウダー、高級脂肪酸ビスアマイド、高級脂肪酸金属セッケン、アミノ酸系パウダー、シリコーンパウダー、ナイロン等合成樹脂パウダー、これらに類似する天然又は合成の無機又は有機のパウダーをあげることができ、これらは単独または併用で本発明品中に４０重量％以下、特に２０重量％以下で用いることができる。
【００１７】
また、その他に本発明品には一般にツヤ出し剤用として慣用される潤滑油を均一な被膜づくりのための、拭き取り作業用として用いることができる。かかる潤滑油としては、ジメチルポリシロキサンおよびその変性体、パーフルオロアルキルポリエーテル、三弗化塩化エチレン重合油、アクリル酸系重合油、ポリオキシオレフィンおよびそれらの誘導体等の油性並びに水性のものをあげることができ、これらは、単独または併用で本発明品中に４０重量％以下、特に好ましくは２０重量％以下で用いることが出来る。
【００１８】
さらに、本発明品が乳化混合品の場合、凍結防止用として、エチレングリコール、プロピレングリコール等の多価アルコール類やエタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、その他不凍効果を有するもので慣用されるものを水の一部に代えて、本発明中に１０重量％以下、特に５重量％以下で用いることが出来る。
【００１９】
また、本発明品の中にエチレン又はプロピレンとα−オレフィンとの共重合体を、撥水力向上の補助原料として添加することができる。例えば、プロピレン単独重合体、プロピレン・ブテン共重合体、プロピレン・他のα−オレフィン・エチレン共重合体があげられる。これらは本発明中に１５重量％以下、特に８重量％以下で用いることができる。
【００２０】
その他に、ツヤ出し剤用として一般に慣用されている粘度調整剤、ｐＨ調整剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、香料、着色剤等の成分を必要に応じて配合しても差し支えない。本発明品は塗膜を損傷させるような成分を含んでいないので、何回でも新しくした塗膜に塗布しても、何ら塗膜に損傷を与えることがないのである。
【００２１】
【実施例、比較例】
以下、実施例、比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２２】
実施例および比較例に使用した成分は以下の通りである。
・ペガゾール３０４０（モービル石油）蒸留範囲１５５〜１９７℃、アニリン点５６℃の脂肪族溶剤
・シェルソル７１（シェル化学）蒸留範囲１７４〜２０７℃、アニリン点８４℃のイソパラフィン系溶剤
・ヘキストワックスＳ（ヘキスト）酸価１３５〜１５５の高級脂肪酸
・パラフリントＡ１（南ア・サゾール公社）酸価２５〜３０の酸化タイプのエステルワックス
・エマゾールＳ−１０（花王アトラス）ソルビタンモノステアレートでＨＬＢ４．７のノニオン界面活性剤
・パラフリントＨ１（南ア・サゾール公社）凝固点９７〜９８℃、平均分子量８１４、フィッシャー・トロプシュによる硬質パラフィンワックス
・ポリワックス６５５（バレコ社）融点１０２℃、平均分子量７００、エチレンのホモポリマーで硬質の脂肪族炭化水素
・カルナバワックス（加藤洋行）融点８３℃の天然植物系エステルワックス
・アルミナＡＭ−２２（住友アルミニウム製錬）平均粒径４．５μの不溶性アルミナ微粉末
・ＰＷパウダー２０１０（東洋ペトロライト）平均粒径５．９μ、融点１２５℃、平均分子量２０００のポリエチレン微粉末
・ＫＦ９６−３５０ｃｓ（信越化学工業）粘度３５０±１７ｃｓ（２５℃）、比重０．９６５〜０．９７５（２５℃）のジメチルポリシロキサン構造をもったシリコーンオイル
・ダイヤナールＢＲレジン１０５（三菱レーヨン）Ｔｇ５０℃で脂肪族溶剤に可溶な熱可塑のアクリルレジン
・タフマーＡ−４０８５（三井石油化学）エチレン−αオレフィン共重合体で密度０．８８／ｃｍ^３（ＡＳＴＭ Ｄ１５０５）、メルトフローレート（Ｄ １２３８）１９０℃ ３．６ｇ／１０分、２３０℃ ６．７ｇ／１０分、溶融粘度（１９０℃）２００００ｐ
・ウベタックＵＴ２１１５（宇部レキセン）プロピレンホモ共重合体で固体密度（２５℃）０．８６／ｃｍ^３、針入度１５ｄｍｍ、環球法軟化点１５２℃、溶融粘度（１９０℃）１５００ｃｐｓ
・Ｖワックス（ＢＡＳＦ社）融点４５〜４８℃のポリビニルエーテルワックス
・ＭＸＦ−１（（株）喜多村）ＯＨ価８、分子量１００００〜１５０００のミネラルスピリットに溶解、固形分４５％のＯＨ基含有フッ素樹脂
・ＭＸＦ−２（（株）喜多村）ＯＨ価１０、分子量２５０００〜３００００のミネラルスピリット溶解、固形分４５％のＯＨ基含有フッ素樹脂
・ＭＸＦ−３（（株）喜多村）ＯＨ価３、分子量５０００〜１００００のミネラルスピリット溶解、固形分４５％のＯＨ基含有フッ素樹脂
・ＭＸＦ−４（（株）喜多村）ＯＨ価１８、分子量１００００〜１５０００のミネラルスピリット溶解、固形分４５％のＯＨ基含有フッ素樹脂
・ＭＸＦ−５（（株）喜多村）ＯＨ価６０、分子量２５０００〜３００００のミネラルスピリット溶解、固形分４５％のＯＨ基含有フッ素樹脂
・ＭＸＦ−６（（株）喜多村）ＯＨ価１００、分子量５０００〜１００００のミネラルスピリット溶解、固形分４５％のＯＨ基含有フッ素樹脂
【００２３】
実施例１

ペガゾール３０４０にＭＸＦ−１とパラフリントＨ１を加えて、約１２０℃に加熱して溶解し、室温まで冷やし液状の分散液を得る。
【００２４】
実施例２

ペガゾール３０４０にＭＸＦ−２とポリワックス６５５とカルナバワックスとＫＦ９６−３５０ｃｓとタフマーＡ−４０８５を加えて、約１００℃に加熱して溶かし、室温まで冷やして液状の分散液を得る。
【００２５】
実施例３

シェルソル７１にＭＸＦ−３、ヘキストワックスＳ、ポリワックス６５５を加え、約９０℃に加熱して溶解する。これをグリセリンとモルホリンを溶かして約７５℃に加熱した水中に撹拌下注入して乳化する。その後アルミナＡＭ−２２とＰＷパウダー２０１０を分散し、室温まで静置して固形状のペーストを得る。
【００２６】
実施例４

ペガゾール３０４０にＫＦ９６−３５０ｃｓを溶かした中にＭＸＦ−４、ポリワックス６５５、エマゾールＳ−１０を加えて、約９０℃に加熱して溶解する。この中にエチレングリコールを溶かした水を、撹拌下注入してＷ／Ｏ型エマルジョンを作る。この中にアルミナＡＭ−２２を均一に分散して室温まで冷やし液状の乳化液を得る。
【００２７】
実施例５

シェルソル７１にＭＸＦ−３、ポリワックス６５５、Ｖワックス、ダイヤナールＢＲレジン１０５を加えて、約１００℃に加熱して溶かし、室温まで冷却して液状の分散液を得る。エアゾール缶に分散液とＬＰＧを充填して、圧力３．０ｋｇ／ｃｍ^２のエアゾール品を得る。
【００２８】
実施例６

ペガゾール３０４０中にＭＸＦ−１、ポリワックス６５５、カルナバワックス、ウベタックＵＴ２１１５を加え、約１００℃に加熱して溶解させ、室温まで冷やして固形状を得る。
【００２９】
実施例７

シェルソル７１にカルナバワックス、ポリワックス６５５、ＭＸＦ−１、ＭＸＦ−３、ＫＦ９６−３５０ｃｓを加え、約１００℃に加熱して溶かし、室温まで冷やして固形状を得る。
【００３０】
比較例１

ペガゾール３０４０にパラフリントＨ１を加えて、約１２０℃で加熱して溶解し、室温まで冷やし液状の分散液を得る。
【００３１】
比較例２

シェルソル７１にＭＸＦ−１、ヘキストワックスＳ、ポリワックス６５５を加え、約９０℃に加熱して溶解する。これをグリセリンとモルホリンを溶かして約８０℃に加熱した水中に撹拌下注入して乳化する。その後アルミナＡＭ−２２とＰＷパウダー２０１０を分散し、室温まで静置して軟らかいペーストを得る。
【００３２】
比較例３

ペガゾール３０４０にＭＸＦ−３、ポリワックス６５５、カルナバワックス、ＫＦ９６−３５０ｃｓを加えて、約１２０℃で加熱して溶解し、室温まで冷やし液状の分散液を得る。
【００３３】
比較例４

シェルソル７１にＭＸＦ−１、パラフリントＡ１、カルナバワックス、ＫＦ９６−３５０ｃｓを加え、約９０℃に溶解する。これをモルホリンを加えた約８０℃の温水に撹拌下注入してＯ／Ｗ型エマルジョンを作る。この中にＰＷパウダー２０１０を分散して室温まで冷やし、液状の乳化物を得る。
【００３４】
比較例５

ペガゾール３０４０にＫＦ９６−３５０ｃｓ、カレナバワックス、ポリワックス６５５、ＭＸＦ−３、ＭＸＦ−４を添加し、約１００℃に加熱して溶解し、室温まで静置して固形状を得る。
【００３５】
比較例６

ペガゾール３０４０にパラフリントＨ１、ポリワックス６５５、ＭＸＦ−５を加えて、約１２０℃で加熱して溶解し、室温まで冷やし液状の分散液を得る。
【００３６】
比較例７

ペガゾール３０４０にＭＸＦ−６とポリワックス６５５とカルナバワックスとＫＦ９６−３５０ｃｓとダイヤナールＢＲレジン１０５を加えて、約１００℃に加熱して溶かし、室温まで冷やして固形状を得る。
【００３７】
試験方法
平成５年型トヨタカリーナ、ダークブルーイシュグレーメタリック塗装車の屋根部分を試験用として用いる。先ず洗車をし、次にクリーナーワックスを掛けて汚れを除去し、さらに残っているワックスの被膜成分を脂肪族溶剤で除去して試験面として用意する。この試験面を１５区分に分け、各区分に各試料を塗布する。１区分だけ空試験用として無塗布で残す。先ず、試料の適量をウレタンスポンジに採取し、これを１つの試験区分に塗り拡げる。約１５分間、自然乾燥さした後、きれいな綿タオルでみがき上げ作業を行ない試験用のワックス被膜を形成させる。試験車は屋外に駐車させる。１週間を単位として、その間約１００ｋｍ以上路上走行する。この１単位に１回の割合で水洗いを行う。この試験要領で以下の試験項目について、試験を行なう。試験期間は６カ月間継続して行なう。試験結果は表１に示す。
【００３８】
【表１】

【００３９】
撥水性の持続効果
撥水性の持続について、２カ月後、４カ月後、６カ月後水洗いを行なった後、水玉の状態を目視で判定した。

【００４０】
光沢性の持続効果
光沢性の持続について、２カ月後、４カ月後、６カ月後の光沢性を目視で空試験と比較判定した。

【００４１】
【発明の効果】
本発明は車両塗膜に接着性の良好なＯＨ基の存在するフッ素樹脂を天然ロウ又は合成ロウに添加したことにより、従来にない撥水力と長期撥水持続性及び長期光沢持続性を有し、塗膜の美観を自然汚染や劣化から保護するという効果を奏する。

Claims (1)

1. ０．０１〜２０重量％の下記成分（ａ）及び０．１〜５０重量％の下記成分（ｂ）を有機溶剤及び又は水に溶解又は分散させたことを特徴とする塗膜用長期保護撥水剤。
   （ａ）ＯＨ価が３〜１８、分子量が５０００〜３００００のＯＨ基含有のフルオロオレフィンとアルキルビニルエーテルの共重合体であるフッ素樹脂で、脂肪族溶剤に溶解可能なフッ素樹脂
   （ｂ）天然ロウ又は合成ロウ。