JP4285855B2

JP4285855B2 - 研磨剤組成物

Info

Publication number: JP4285855B2
Application number: JP25941199A
Authority: JP
Inventors: 浩樹飛松; 広長岩田; 千人田子; 英夫西田; 邦夫有本
Original assignee: Ishihara Chemical Co Ltd; Toto Ltd
Current assignee: Ishihara Chemical Co Ltd; Toto Ltd
Priority date: 1999-09-13
Filing date: 1999-09-13
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2019-09-13
Also published as: JP2001081443A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研磨剤組成物、特に自動車の塗装表面への汚れの付着を防止する目的で塗布された光触媒機能を有する酸化チタン等を含有した塗膜等の親水性塗膜を除去するための親水性塗膜除去用組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、排気ガスによる油膜汚れ、タールピッチ、鳥の糞等の有機汚れが、自動車の塗装表面に固着しないように、以下のような保護塗膜が提案されている。すなわち、親水性のシリカ等の塗膜を予め自動車の塗装表面上に形成することによって、付着した有機汚れが塗装表面に固着しないで、水により簡単に除去されるという技術、あるいは、光触媒機能を有する酸化チタン等を含有した親水性塗膜を予め自動車の塗装面上に形成することによって、付着した有機汚れが塗装表面に固着しないで、水により簡単に除去されるとともに、水がない場合でも酸化チタンの光触媒作用によって分解、除去されるという技術が確立されている。
しかし、これらの塗膜は屋外曝露環境において永続的に機能するものではなく、不溶性無機質汚れの付着による機能喪失や、光触媒機能を有する酸化チタンを含有した親水性塗膜においてはバインダー成分にクラックが生じて外観劣化が生じる等の問題がある。これらの防汚性塗膜は、経時的な劣化によって防汚性能のみならずその外観が著しく損なわれるため、一旦、劣化塗膜を除去した後に再度新たに塗布し直す必要がある。これらの劣化した塗膜を除去する方法としては、化学的には強アルカリ剤による溶解脱膜が考えられるが、自動車塗膜自身を侵す恐れがあるし、何よりも使用時に人体に触れないように充分注意する必要があり、大変危険である。
【０００３】
また、無機系のものは有機溶剤では除去することが難しい。一方、物理的に研磨する方法として、研磨紙や不織布等に砥粒を固定化したものによって研磨する方法があるが、劣化塗膜は除去できるものの、自動車塗装表面を傷つけてしまうので好ましくない。また、ラビングコンパウンドのような砥粒をペースト状や液状に分散させた組成物を、塗装面を傷つけないような柔らかいスポンジやウエス等を用いて琢磨すると、比較的自動車塗装表面を傷つけないで劣化塗膜を除去することができるものの、塗装面やガラス面上に残ったラビングコンパウンドの飛散物を除去するために、別途洗浄剤による洗浄工程及び濯ぎ工程が必要となり、結果的に作業時間がかかり過ぎる等の問題がある。ラビングコンパウンドに含まれる油状の潤滑成分が劣化塗膜を除去した後の塗装面に残ったまま再度無機系塗膜を塗布すると、その親水性能や密着性等に問題が生じるので、油状の潤滑成分は完全に除去しなければならない。一方、油状の潤滑成分を完全に除去すると、除去前には目立たなかった微細な研磨傷が、除去後に目立つようになるという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる事情に鑑みなされたものであって、研磨剤組成物、特に自動車塗装表面に塗布された親水性塗膜を除去する際に、その塗装表面を傷つけることなく、容易に塗膜を除去することができるとともに、除去後に水洗のみで簡単に清浄な塗装面を得ることができることを特徴とする親水性塗膜除去用組成物（以下本発明組成物という）を提供することを目的としてなされたものである。これによって、外観が劣化したり、親水機能が低下した塗膜を安全に、かつ容易に除去することができるために、再施工時の作業性が大幅に改善されるのである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記した好ましい特性を有する本発明組成物を開発するために種々研究を重ねた結果、Ｘ線回折による結晶形がχ-アルミナ（JCPDSカード番号４−０８８０）及び/又はκ-アルミナ（JCPDSカード番号４−０８７８）である砥粒と有機溶剤と水と界面活性剤を必須成分とする組成物によってその目的を達成しうることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、Ｘ線回折による結晶形がχ-アルミナ及び/又はκ-アルミナである砥粒と有機溶剤と水とを必須成分とする研磨剤組成物によって、特に自動車の塗装表面を傷つけることなく、容易に親水性塗膜を除去することができる本発明組成物を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
自動車の塗装表面への有機質汚れの付着を防止する目的で塗布された代表的な親水性塗膜としては、平均粒径５〜３０ｎｍのシリカゾル、アルミナゾルあるいはチタニアゾル等を主成分とするもの、あるいは、これらに光触媒活性の高いチタニアゾルを併用することによって、光触媒作用による有機質汚れの分解が可能な親水性塗膜としたもの等が挙げられる。
本発明組成物において、砥粒として用いられるアルミナ系化合物は、Ｘ線回折による結晶形がχ-アルミナ及び/又はκ-アルミナに限定される。Ｘ線回折による結晶形がχ-アルミナ及び/又はκ-アルミナである砥粒を用いると、親水性塗膜の下地が自動車塗膜のような比較的傷つき易い場合でも、下地を傷つけることなく効果的に親水性塗膜を除去することができる。
【０００７】
砥粒の粒子の大きさは、５０％累積体積粒子径が０．５〜５μｍ、９０％累積体積粒子径が１０μｍ以下であるものが好ましく、さらに好ましくは、５０％累積体積粒子径が１〜３μｍ、９０％累積体積粒子径が６μｍ以下である。５０％累積体積粒子径が０．５μｍ未満では親水性塗膜の除去性が著しく低下し、５μｍを超えると除去性は良いが、下地である自動車塗装面を傷つけ易い。また、９０％累積体積粒子径が１０μｍを超えると、下地である自動車塗装面を傷つけた跡が不均一となり、傷が目立ち易くなる。砥粒の配合量は１〜３０重量％が好ましく、さらに好ましくは、５〜２０重量％の範囲である。砥粒の配合量が１重量％未満では親水性塗膜の除去性が著しく低下し、３０重量％を超えると砥粒の水洗洗浄性が著しく低下したり、拭き延ばしが重く感じられるために、作業時間や労力がかかる。
【０００８】
有機溶剤としては通常沸点１２０℃以上の炭化水素溶剤が用いられる。沸点１２０℃以上の炭化水素溶剤としては、灯油、ソルベントナフサ、ストッダードソルベント等の石油系飽和脂肪族混合溶剤、ノルマルパラフィン、イソパラフィン、シクロパラフィン等の合成系飽和脂肪族混合溶剤、ノナン、デカン、ドデカン等の飽和脂肪族溶剤、オクテン、ノネン、デセン等の不飽和脂肪族溶剤、ショウノウ油、テレピン油、パイン油等のテルペン系混合溶剤、ピネン、ジペンテン等のテルペン溶剤などが挙げられる。これらは、単独で用いても良いし、任意に組み合わせても良い。これらの炭化水素溶剤の沸点は、１２０℃以上に限定され、好ましくは、１５０℃以上である。沸点が１２０℃未満では、本発明組成物の乾燥が速くなりすぎるし、有機溶剤の蒸気を作業者が吸引しやすく、労働安全上好ましくない。これらの炭化水素溶剤は、砥粒の琢磨作用を向上させる上で必須成分であり、界面活性剤と相乗的に作用して、琢磨面の表面張力を下げて砥粒が面全体に確実に接触することを助けるとともに、適度な潤滑性を付与することによって、均一で良好な琢磨面を得るために有効である。
これらの炭化水素溶剤の配合量は５〜６０重量％の範囲が好ましく、さらに好ましくは、１０〜４０重量％の範囲である。炭化水素溶剤の配合量が５重量％未満では、前述した溶剤の効果が十分に発揮されないので、琢磨効率が不十分であり、かつ均一で良好な琢磨面が得られない。炭化水素溶剤の配合量が６０重量％を超えると砥粒の水洗洗浄性が著しく低下するし、安定な水中油型の水性乳化物が得られ難い。また、組成物の引火危険性が増大して好ましくない。
【０００９】
また本発明に用いられる界面活性剤には特に制約はなく、安定な水性乳化物を形成可能なものの中から適宜選択することができる。その中でも好適なものとしてはラウリル硫酸ナトリウムがあげられ、ラウリル硫酸ナトリウムは、単独で用いても良いし、任意の他の界面活性剤と組み合わせても良い。ラウリル硫酸ナトリウムは高発泡性で、かつ乳化性や洗浄性が良好であり、組成物中の砥粒の分散や溶剤の乳化等の目的以外に、組成物にシャンプー感覚の高発泡性や洗浄性を付与することができる。また、非イオン界面活性剤の多くは、自動車塗膜のような基材に対して、塗膜内部への浸透によるシミや著しい膨潤の発生原因となり、好ましくないが、ラウリル硫酸ナトリウムは、比較的このような危険性が少ない。さらに、ラウリル硫酸ナトリウムは、市販の家庭用洗剤やシャンプーの主原料であり、環境中に排出されても生分解性が高いので、屋外で洗車する場合にも好ましく使用することができる。ラウリル硫酸ナトリウムの配合量は砥粒に対して１０重量％以上が好ましく、さらに好ましくは、３０重量％以上である。
ラウリル硫酸ナトリウムの配合量が砥粒に対して１０重量％未満では、砥粒の水洗洗浄性が著しく低下する。ラウリル硫酸ナトリウムを用いると、手作業時の拭き延ばしが楽になり、労力が軽減される。これは、作業時に水分や溶剤分の蒸発が起こり、砥粒や界面活性剤等の不揮発成分が極度に濃縮された状態になる。この場合、その他の界面活性剤では粘稠な残渣を形成するために拭き延ばし時の抵抗感が増大するのに対して、ラウリル硫酸ナトリウムは、結晶物がべとつかずに粉体化するために、粘稠な残渣を形成せず、拭き延ばし時の抵抗感が増大しないと考えられる。なおラウリル硫酸ナトリウムの配合量の上限としては、特に制限されるものではないが、溶解性を考慮すると、水に対して３０重量％を超えないことが好ましい。
【００１０】
本発明組成物は、自動車塗装表面に塗布された親水性塗膜を除去する用途に用いられるだけでなく、親水性塗膜を基材に形成する際の基材の洗浄用途にも用いることが出来る。対象となる基材の例としては、自動車の塗装表面及びガラス面、建材、建物外装、窓枠、窓ガラス、構造部材、乗物の外装及び塗装、乗物の窓ガラス及び風防ガラス、機械装置や物品の外装、防塵カバー及び塗装、交通標識、各種表示装置、広告塔、道路用遮音壁、鉄道用遮音壁、橋梁、ガードレールの外装及び塗装、碍子、太陽電池カバー、太陽熱温水器集熱カバー、車両用照明灯カバー、住宅設備、便器、浴槽、洗面台、照明器具、照明カバー、台所用品、流し、調理レンジ、キッチンフード、換気扇、浴室用鏡、洗面所用鏡、道路鏡のような鏡等が挙げられる。これら基材の材質は、金属、セラミック、ガラス、プラスチック、木、石、セメント、コンクリート、繊維、それらの組合せ、それらの積層体が一般的であろう。また、本発明組成物は、親水性塗膜を形成しない場合でも、自動車塗装面に付着した水垢汚れ、タールピッチ、および鳥の糞等の一般的な汚れを除去する用途にも用いることができる。
なお、本発明組成物には、性能を損なわない範囲で、次に挙げるような成分、例えば、乳化安定性や水洗洗浄性を向上させる目的で、その他の界面活性剤、高分子増粘剤、多価アルコール類等を適宜配合しても良い。本発明組成物は、水中油型の乳化分散物である。水性なので、素手で直接取り扱うことも可能であり、労働安全衛生法や消防法の規制を受けないので取り扱いが容易である。
本発明組成物の性状は、低粘度液状、高粘度液状、ペースト状のいずれでも良く、作業の形態に合わせて任意に調整することができる。本発明組成物による作業の形態は、通常、塗装面を傷つけないような柔らかいスポンジやウエス等に本発明組成物の液を付着させて処理面を手作業で擦るか、あるいは、回転式、揺変式または振動式のポリッシャーまたはサンダーにスポンジやウエス等の材質のバフを固定して、本発明組成物を介して機械的に擦ることによって除去作業を行なう。
【００１１】
【実施例】
次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
【実施例１】
Ａ．砥粒の調整
微粒水酸化アルミニウム（昭和電工(株)製ハイジライト）を電気炉で８５０℃、５時間焼成することにより、χ-アルミナの結晶を生成させた。これを、乾式粉砕機を用いて解砕し、５０％累積体積粒子径２μｍ、９０％累積体積粒子径６μｍの粉体を得た。
Ｂ．本発明組成物の調製
水中に増粘安定剤としてキサンタンガム（三晶(株)製ケルザン）を溶解させた後、ラウリル硫酸ナトリウム（日光ケミカルズ(株)製ニッコールＳＬＳ）を溶解させた。次いで、この液にＡで調製した砥粒を、ディスパー分散機を用いて分散させた後、ストッダードソルベント（日本石油(株)製ニューソルベント）を少量ずつ添加してホモミキサー乳化機を用いて乳化物を得た。
【００１２】
【実施例２及び３】
実施例１Ａと同様にχ-アルミナを生成させ、それぞれ粉砕条件を変えて５０％累積体積粒子径５μｍ、９０％累積体積粒子径９μｍ及び５０％累積体積粒子径０．５μｍ、９０％累積体積粒子径１μｍの粉体を得た。次いで、それぞれ実施例１Ｂと同様に分散、乳化物を得た。
【００１３】
【実施例４】
実施例１Ａで、焼成温度を９００℃に変え、同様にしてκ-アルミナの結晶を生成させた後、同様に解砕して、５０％累積体積粒子径２μｍ、９０％累積体積粒子径６μｍの粉体を得た、次いで、実施例１Ｂと同様に分散、乳化物を得た。
【００１４】
【実施例５及び６】
実施例４と同様にκ-アルミナを生成させ、それぞれ粉砕条件を変えて５０％累積体積粒子径５μｍ、９０％累積体積粒子径９μｍ及び５０％累積体積粒子径０．５μｍ、９０％累積体積粒子径１μｍの粉体を得た。次いで、それぞれ実施例１Ｂと同様に分散、乳化物を得た。
【００１５】
【実施例７及び８】
χ-アルミナの配合量を表１に示すように変え、実施例１Ｂと同様に分散、乳化物を得た。
【００１６】
【実施例９及び１０】
ストッダードソルベントの配合量を表１に示すように変え、実施例１Ｂと同様に分散、乳化物を得た。
【００１７】
【実施例１１及び１２】
ラウリル硫酸ナトリウムの配合量を表１に示すように変え、実施例１Ｂと同様に分散、乳化物を得た。
【００１８】
比較例１
実施例１Ａで、焼成温度を１５００℃に変え、同様にしてα-アルミナの結晶を生成させた後、同様に解砕して、５０％累積体積粒子径２μｍ、９０％累積体積粒子径６μｍの粉体を得た。次いで、実施例１Ｂと同様に分散、乳化物を得た。比較例２
ストッダードソルベントの配合量を表１に示すように変え、実施例１Ｂと同様に分散、乳化物を得た。
【００１９】
【表１】

実施例の性能評価結果を表２に示す。
【００２０】
【表２】

評価方法及び評価基準
無機系塗膜の作製：アクリルメラミン塗装板（黒色/７０×１５０ｍｍ）表面に、親水性無機系塗膜を形成した後、１２０℃の温度で１２時間焼成して得た。親水性無機系塗膜は、「ハイドロテクトボディーコートトップコート液ＥＮＢ１０Ｂ」ＴＯＴＯ製（アナタース型二酸化チタン及び無定型シリカ計１０重量％、２−プロパノール、水、メタノール、および硝酸が計９０重量％、二酸化チタン/シリカ重量＝３０/７０）を１−プロパノールで不揮発成分が０．４重量％になるように調製した液をスプレー塗布して得た。
塗膜除去性：上記試験片に試料液２ｇを塗布し、ウォッシャビリティー試験装置で洗浄し、１０往復繰り返して水洗、乾燥させた後の水接触角を測定した。接触角が未処理板に近いものほど塗膜除去性が良いと判断した。
○：接触角差が５°以内
×：接触角差が５°より大きい
除去後下地外観：上記試験後の光沢度変化を２０°鏡面光沢度計で測定した。光沢度差が未処理板に近いものほど外観変化が少ない。
○：光沢度差が±２以内
×：光沢度差が±２より大きい
水洗除去性：アクリルメラミン塗装板（黒色/７０×１５０ｍｍ）表面に試料液を２ｇ塗布し、ウォッシャビリティー試験装置で１０往復繰り返し洗浄した後、スポンジで表面を軽く擦りながら水洗した後、乾燥させて表面の清浄度合いを目視で評価した。
○：表面に砥粒残りが確認されない
×：表面に砥粒残りが確認される
【００２１】
【発明の効果】
本発明の組成物は、劣化したり、外観不良となった無機系塗膜を、下地である自動車塗装表面の外観を損なうことなく効果的に除去することができると共に、除去した後を水洗いするだけで簡単に清浄な表面にすることができるので、塗り替える時の作業時間が大幅に短縮されるという顕著な効果が期待できる。

Claims

Ｘ線回折による結晶形がχ-アルミナ（JCPDSカード番号４−０８８０）及び/又はκ-アルミナ（JCPDSカード番号４−０８７８）である砥粒と有機溶剤と水と界面活性剤を必須成分とする研磨剤組成物において、
前記有機溶剤としては沸点１２０℃以上の炭化水素溶剤が用いられ、
前記研磨剤組成物が親水性塗膜除去用組成物であり、前記親水性塗膜が自動車の車体塗膜上に塗布されたものであることを特徴とする研磨剤組成物。
前記砥粒の５０％累積体積粒子径が０．５〜５μｍ、９０％累積体積粒子径が１０μｍ以下である請求項１に記載された研磨剤組成物。
前記砥粒の研磨剤組成物中の配合量が１〜３０重量％であって、かつ沸点１２０℃以上の炭化水素溶剤５〜６０重量％が水中に分散及び乳化していることを特徴とする請求項１乃至２のいずれか一項に記載された研磨剤組成物。
前記界面活性剤がラウリル硫酸ナトリウムであり、該ラウリル硫酸ナトリウムを砥粒に対して１０重量％以上配合したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載された研磨剤組成物。
前記親水性塗膜が酸化チタン等の光触媒機能を有するものである請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載された研磨剤組成物。
親水性塗膜が形成される基材表面の洗浄効果を有する請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載された研磨剤組成物。
自動車の車体塗装面に付着した水垢汚れ等の洗浄効果を有する請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載された研磨剤組成物。