JP4698541B2 - 車両用コーティング剤 - Google Patents
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Description
このような自動車の塗装面の艶出し保護剤として、例えば、(1)湿気硬化性オルガノポリシロキサン0.1〜10.0重量部(2)被膜形成調整剤として有機錫化合物又は金属キレート又はこれらの混合物0.0005〜1.0重量部(3)キャリアーとして沸点100〜250℃の揮発性ジメチルポリシロキサン75.0〜99.0重量部(4)オルガノポリシロキサン油0.1〜20.0重量部を含有する自動車用劣化塗膜及び小傷修復兼つや出し剤が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
R1 nSi(OR2)4-n (1)
(一般式(1)中、R1は、水素原子、または、置換もしくは非置換の1価の炭化水素基を示し、R2はアルキル基を示し、nは0〜3の整数を示す。また、R1およびR2は、同一またはそれぞれ相異なっていてもよい。)
また、本発明の車両用コーティング剤では、前記両末端型反応性シリコーンオイルが、下記一般式(2)で示されることが好適である。
(一般式(2)中、R3は、置換または非置換の非反応性の1価の炭化水素基を示し、R4は、ヒドロキシル基を示し、pおよびqはそれぞれ1〜3の整数を示し、mは0〜600の整数を示す。)
本発明において、湿気硬化性シリコーンオリゴマーは、例えば、分子末端にアルコキシシリル基を有する低分子量のシリコーンアルコキシオリゴマーであって、後述する硬化触媒の存在下で、アルコキシシリル基の架橋により、常温で硬化するものが挙げられる。
R1 nSi(OR2)4-n (1)
(一般式(1)中、R1は、水素原子、または、置換もしくは非置換の1価の炭化水素基を示し、R2はアルキル基を示し、nは0〜3の整数を示す。また、R1およびR2は、同一またはそれぞれ相異なっていてもよい。)
R1において、非置換の1価の炭化水素基としては、例えば、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基などが挙げられる。
アリール基としては、例えば、フェニル、トリル、キシリルなどの炭素数6〜8のアリール基が挙げられる。
R1において、置換の1価の炭化水素基としては、上記した非置換の1価の炭化水素基の水素原子を、置換基で置換したものが挙げられ、このような置換基としては、例えば、ハロゲン原子(例えば、塩素、フッ素、臭素およびヨウ素など)、ヒドロキシル、シアノ、アミノ、カルボキシルなどが挙げられる。これらの置換基は、同一であっても、それぞれ異なっていてもよく、また、例えば、1〜3個置換していてもよい。
R2において、アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、iso−プロピル、ブチル、iso−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチルなどの炭素数1〜4のアルキル基が挙げられる。
nは、例えば、0〜3の整数を示し、好ましくは、1または2を示す。
このようなアルコキシシラン化合物としては、具体的には、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、または、これらの混合物などが挙げられる。
また、湿気硬化性シリコーンオリゴマーは、25℃における動粘度が、例えば、0.1〜500mm2/sであり、好ましくは、0.5〜250mm2/sである。
また、湿気硬化性シリコーンオリゴマーの配合割合は、後述する両末端型反応性シリコーンオイルの配合割合にもよるが、本発明の車両用コーティング剤の全量に対して、例えば、0.1〜75重量%、好ましくは、1〜50重量%である。本発明の車両用コーティング剤の全量に対して、湿気硬化性シリコーンオリゴマーの配合割合が0.1重量%未満では、均一な皮膜を得ることができず、また、75重量%を超えると、皮膜形成は良好である一方、作業性、仕上がりに困難を生じる場合がある。
また、硬化触媒の配合割合は、本発明における湿気硬化性シリコーンオリゴマーの全量に対して、例えば、0.1〜70重量%、好ましくは、1〜50重量%、さらに好ましくは、2〜30重量%である。硬化触媒の配合割合が、上記の範囲内であれば、十分に硬化反応を進行させることができる。
(一般式(2)中、R3は、置換または非置換の非反応性の1価の炭化水素基を示し、R4は、ヒドロキシル基を示し、pおよびqはそれぞれ1〜3の整数を示し、mは0〜600の整数を示す。)
一般式(2)において、R3としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシルなどの非置換のアルキル基、例えば、3,3,3−トリフルオロプロピルなどの置換のアルキル基、例えば、フェニルなどの非置換のアリール基などが挙げられる。好ましくは、R3としては、メチルが挙げられる。
また、mは、例えば、0〜600の整数、好ましくは、5〜400の整数、さらに好ましくは、10〜250の整数を示す。
なお、両末端型反応性シリコーンオイルは、R4がヒドロキシル基であることから、両末端型ヒドロキシル変性シリコーンオイル(両末端型シラノール変性シリコーンオイル)と指称する場合がある。
また、両末端型反応性シリコーンオイルは、市販品として入手可能であり、例えば、両末端型ヒドロキシル変性シリコーンオイル(両末端型シラノール変性シリコーンオイル)として、具体的には、BY16−817、BY16−873、PRX413(以上、東レ・ダウコーニング社製)、YF3800、XF3905、YF3057(以上、GE東芝シリコーン社製)、IM11、IM15(以上、旭化成ワッカーシリコーン社製)、X−21−5841、KF−9701(以上、信越化学社製)などが用いられる。
なお、両末端型反応性シリコーンオイルは、通常、一般式(2)で示される両末端型反応性シリコーンオイルおよび側鎖両末端型反応性シリコーンオイルに分類されるが、本発明の車両用コーティング剤に含有される両末端型反応性シリコーンオイルは、一般式(2)で示される両末端型反応性シリコーンオイルおよび側鎖両末端型反応性シリコーンオイルであり、好ましくは、一般式(2)で示される両末端型反応性シリコーンオイルである。
そして、本発明の車両用コーティング剤は、上記した成分を溶剤などに配合することにより、適宜調製することができる。
また、本発明の車両用コーティング剤は、両末端型反応性シリコーンオイルを含有しているが、これに加えて、さらに、側鎖型反応性シリコーンオイルおよび/または片末端型反応性シリコーンオイルなどを含有させて、両末端型反応性シリコーンオイルと、側鎖型反応性シリコーンオイルおよび/または片末端型反応性シリコーンオイルとを併用させることもできる。
そして、このようにして得られた本発明の車両用コーティング剤の用途は、例えば、車両(例えば、自動車や自動二輪など)のホイールなどの金属面、車両のボディなどの塗装面、さらには、車両のバンパーなどの樹脂面のコーティング剤として用いられる。
車両の金属面、塗装面または樹脂面に対する塗布は、制限されず、例えば、本発明の車両用コーティング剤をスポンジに含浸させて、そのスポンジで、金属面、塗装面または樹脂面を擦るなど、適宜公知の方法が用いられる。なお、塗布方法は、例えば、刷毛塗り、スプレーコーティングなど、その目的および用途により適宜選択することができる。なお、塗布後は所定時間後に、必要により拭き取ればよい。
なお、この硬化皮膜の形成において、加熱処理を必要とせず、その温度を、例えば、常温として、乾燥することにより、硬化反応を進行させることができる。なお、必要に応じて、加熱処理しながら、乾燥することもできる。
参考例1
・湿気硬化性シリコーンオリゴマー 20.0重量%
(動粘度:20mm2/s<25℃>)
(XR31−B1410、GE東芝シリコーン社製)
・両末端型反応性シリコーンオイル 10.0重量%
(両末端型カルビノール変性シリコーンオイル)
(TSF4751、動粘度65mm2/s<25℃>、GE東芝シリコーン社製)
・硬化触媒 0.5重量%
(シラン系化合物、CR−15、GE東芝シリコーン社製)
上記の成分を、69.5重量%のエタノールに順次添加し、撹拌しながら溶解させて、車両用コーティング剤を得た。
・湿気硬化性シリコーンオリゴマー 20.0重量%
(動粘度:30mm2/s<25℃>)
(MSE−100、旭化成ワッカーシリコーン社製)
・両末端型反応性シリコーンオイル 10.0重量%
(両末端型カルボキシル変性シリコーンオイル)
(TSF4770、動粘度100mm2/s<25℃>、GE東芝シリコーン社製)
・硬化触媒 1.0重量%
(有機チタニウム化合物タイプ、D−20、信越化学社製)
上記の成分を、69.0重量%の揮発性ジメチルポリシロキサンに順次添加し、撹拌しながら溶解させて、車両用コーティング剤を得た。
・湿気硬化性シリコーンオリゴマー 20.0重量%
(動粘度:30mm2/s<25℃>)
(MSE−100、旭化成ワッカーシリコーン社製)
・両末端型反応性シリコーンオイル 10.0重量%
(両末端型アミノ変性シリコーンオイル)
(IM47、動粘度130mm2/s<25℃>、旭化成ワッカーシリコーン社製)
・硬化触媒 0.5重量%
(ジブチル錫ジラウレート)
上記の成分を、69.5重量%のイソプロパノールに順次添加し、撹拌しながら溶解させて、車両用コーティング剤を得た。
・湿気硬化性シリコーンオリゴマー 20.0重量%
(動粘度:25mm2/s<25℃>)
(KR−500、信越化学社製)
・両末端型反応性シリコーンオイル 5.0重量%
(両末端型ヒドロキシル変性シリコーンオイル)
(X−21−5841、動粘度30mm2/s<25℃>、信越化学社製)
・硬化触媒 1.0重量%
(有機チタニウム化合物タイプ、DX−175、信越化学社製)
上記の成分を、74.0重量%のエタノールに順次添加し、撹拌しながら溶解させて、車両用コーティング剤を得た。
・湿気硬化性シリコーンオリゴマー 20.0重量%
(動粘度:25mm2/s<25℃>)
(KR−500、信越化学社製)
・両末端型反応性シリコーンオイル 10.0重量%
(両末端型ヒドロキシル変性シリコーンオイル)
(YF3800、動粘度80mm2/s<25℃>、GE東芝シリコーン社製)
・硬化触媒 1.0重量%
(有機チタニウム化合物タイプ、DX−175、信越化学社製)
上記の成分を、69.0重量%のイソオクタンに順次添加し、撹拌しながら溶解させて、車両用コーティング剤を得た。
・湿気硬化性シリコーンオリゴマー 20.0重量%
(動粘度:25mm2/s<25℃>)
(KR−500、信越化学社製)
・非反応性シリコーンオイル 10.0重量%
(ジメチルシリコーンオイル、動粘度100mm2/s<25℃>)
・硬化触媒 1.0重量%
(有機チタニウム化合物タイプ、DX−175、信越化学社製)
上記の成分を、69.0重量%のイソオクタンに順次添加し、撹拌しながら溶解させて、車両用コーティング剤を得た。
・湿気硬化性シリコーンオリゴマー 20.0重量%
(動粘度:30mm2/s<25℃>)
(MSE−100、旭化成ワッカーシリコーン社製)
・非反応性シリコーンオイル 10.0重量%
(アルキル変性シリコーンオイル、動粘度100mm2/s<25℃>)
・硬化触媒 0.5重量%
(ジブチル錫ジラウレート)
上記の成分を、69.5重量%のイソプロパノールに順次添加し、撹拌しながら溶解させて、車両用コーティング剤を得た。
・湿気硬化性シリコーンオリゴマー 20.0重量%
(動粘度:25mm2/s<25℃>)
(KR−500、信越化学社製)
・両末端型反応性シリコーンオイル 4.0重量%
(両末端型ヒドロキシル変性シリコーンオイル)
(X−21−5841、動粘度30mm2/s<25℃>、信越化学社製)
・硬化触媒 1.0重量%
(有機チタニウム化合物タイプ、DX−175、信越化学社製)
上記の成分を、75.0重量%のエタノールに順次添加し、撹拌しながら溶解させて、車両用コーティング剤を得た。
1. 初期評価
5×5cmにカットしたウレタンスポンジに、参考例1〜4、実施例1および比較例1〜3で得られた8種類の車両用コーティング剤を3.0gとり、これらを、ボンネット部分(平成11年式トヨタ自動車、クラウン黒色塗装車)を9等分したうちの8区画の各区画(1区画:約40cm×40cm)に、それぞれ均一に、常温で、塗布した。なお、9等分されたうちの1区画は、塗布せず、これを未塗布部分とした。
塗布してから5分間乾燥させた後、清浄なタオルを用いて、表面を拭き取った。
その後、さらに2日間乾燥させた後、ボンネット表面の艶および撥水性を目視にて確認し、初期の硬化皮膜の艶および初期の撥水性を評価した。その結果を表1に示す。各評価は、下記の通りとした。
(1)初期の硬化皮膜の艶
◎:濃淡やムラがなく、深みのある艶を観察した
○:艶を観察した
△:わずかな艶を観察した
×:濃淡やムラがある艶が観察された
(2)初期の撥水性
各面に水をかけ、その水(水玉)の状態を、目視で観察し、以下の通りに評価した。
その後、さらに2日間乾燥させた後、ボンネット表面の艶および撥水性を目視にて確認し、初期の硬化皮膜の艶および初期の撥水性を評価した。その結果を表1に示す。各評価は、下記の通りとした。
(1)初期の硬化皮膜の艶
◎:濃淡やムラがなく、深みのある艶を観察した
○:艶を観察した
△:わずかな艶を観察した
×:濃淡やムラがある艶が観察された
(2)初期の撥水性
各面に水をかけ、その水(水玉)の状態を、目視で観察し、以下の通りに評価した。
○:はじきはあるが、水玉が変形している
△:はじきが弱く(鈍く)、水玉が大きく変形している
×:ほとんどはじかず、未塗布部分とほとんど変わらない
2. 耐久評価
初期評価の後、1ヶ月間、3ヶ月間、6ヶ月間、屋外に放置するとともに、初期評価から1ヶ月毎に洗車用スポンジで水洗して、ボンネット表面の硬化皮膜の艶の持続性、撥水の持続性および硬化皮膜の防汚性を目視にて評価した。その結果を表1に示す。各評価は、下記の通りとした。
(3)硬化皮膜の艶の持続性
◎:初期の艶とほとんど同じ状態で維持された艶を観察した
○:初期の艶よりやや低下した状態で維持された艶を観察した
△:初期の艶より低下した状態で維持された艶が観察された
×:艶が観察されず、未塗布部分とほとんど差がない状態が観察された
(4)撥水の持続性
各面に水をかけ、その水(水玉)の状態を、目視で観察し、以下の通りに評価した。
○:はじきはあるが、水玉が変形している
△:はじきが弱く(鈍く)、水玉が変形している
×:ほとんどはじかず、未塗布部分とほとんど変わらない
(5)硬化皮膜の防汚性
◎:汚れの付着が少なく、その汚れを簡単に落とすことができ、簡単に清浄になる
○:汚れの付着があるもの、その汚れを落とすことができ、清浄になる
△:未塗布部分よりも汚れの付着が少ないものの、落としにくい汚れが部分的にある
×:未塗布部分より汚れの付着が多く、落とせない汚れがある
Claims (3)
- 湿気硬化性シリコーンオリゴマーと、硬化触媒と、分子の両末端に反応性官能基を少なくとも有する両末端型反応性シリコーンオイルとを含有し、
前記反応性官能基が、ヒドロキシル基であり、
前記両末端型反応性シリコーンオイルの配合割合が、前記湿気硬化性シリコーンオリゴマー100重量部に対して、25重量部以上であり、
前記両末端型反応性シリコーンオイルの25℃における動粘度が、60〜5000mm 2 /sであることを特徴とする、車両用コーティング剤。 - 前記湿気硬化性シリコーンオリゴマーが、下記一般式(1)で示されるアルコキシシラン化合物またはその部分加水分解縮合物であることを特徴とする、請求項1に記載の車両用コーティング剤。
R1 nSi(OR2)4−n (1)
(一般式(1)中、R1は、水素原子、または、置換もしくは非置換の1価の炭化水素基を示し、R2はアルキル基を示し、nは0〜3の整数を示す。また、R1およびR2は、同一またはそれぞれ相異なっていてもよい。) - 前記両末端型反応性シリコーンオイルが、下記一般式(2)で示されることを特徴とする、請求項1または2に記載の車両用コーティング剤。
(一般式(2)中、R3は、置換または非置換の非反応性の1価の炭化水素基を示し、R4は、ヒドロキシル基を示し、pおよびqはそれぞれ1〜3の整数を示し、mは0〜600の整数を示す。)
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