JP4713865B2 - 水性コーティング剤およびこの水性コーティング剤のコーティング方法 - Google Patents
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Description
RSi(OH)3(式中Rはメチル基またはフェニル基)であらわされるモノマーを反応させて得られる主鎖がSi-O-Siである分岐度の高い3次元オリゴマーで未反応の水酸基を残しているストレートシリコーン樹脂と、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン,3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン,3−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン,3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランのいずれかのシランカップリング剤とを含み、前記ストレートシリコーン樹脂が水中でエマルション化されていることを特徴としている。
低沸点有機溶媒としては、沸点110℃以下であれば、特に限定されないが、たとえば、トルエン、キシレン、リグロインやこれらの混合物等が挙げられる。
また、上記ストレートシリコーン樹脂としては、特に限定されないが、ストレートシリコーン樹脂に予め低沸点有機溶媒およびシランカップリング剤が配合された市販のストレートシリコーン樹脂組成物、たとえば、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製ストレートシリコーンワニス品名SR2406(有機溶媒トルエン、ストレートシリコーン樹脂濃度50重量%)、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製ストレートシリコーンワニス品名SR2410(有機溶媒トルエン、リグロイン、ストレートシリコーン樹脂濃度23重量%)、信越化学工業株式会社製ストレートシリコーンワニス品名KR255(有機溶媒トルエン、キシレン、ストレートシリコーン樹脂濃度50重量%)等を使用することができる。
XnSi(OCH3)4-n(Xはアミノ基、エポキシ基、メタクリロキシ基、メチル基、エチル基のいずれか)であらわされるシランカップリング剤とを含み、前記ストレートシリコーン樹脂が水中でエマルション化されているので、すなわち、シリコーンオイルとは異なり官能基としてOH基を持つシリコーン樹脂を含み、官能基としてのOH基がコーティングによって車両等の塗料に作用し、接着が強固になり耐久性が驚異的に改善する。したがって、一液型であるにもかかわらず、吹き付けなどの方法で塗布するだけで、拭き上げを行わなくても、表面に水酸基を持った強靱なコーティング膜を容易に形成することができ、車両の表面、特に自動車の塗装面に対する付着性に優れ、かつ撥水性が優れる化学反応型塗膜を形成することができる。特に、自動塗布方法、中でも門型洗車機等の自動式洗車機を使用したコーティング方法に好適に用いられる。
本発明の水性コーティング剤は以下のようにして製造される。
得られた水性コーティング剤は、20〜50倍に希釈されてコーティング面を水により防塵清浄化した自動車の車体等に吹き付けられる。そして、吹き付けられたコーティング面で素早く硬化し、コーティング面上に密着した高硬度で耐久性、撥水性に優れた膜を形成する。
ストレートシリコーン樹脂が低沸点溶媒に溶解されるとともにシランカップリング剤を含むストレートシリコーン樹脂組成物としての東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製ストレートシリコーンワニス品名SR2406(有機溶媒トルエン)1重量部、ポリアルキルグリコール又はポリアルキルジグリコールを5重量部、ポリオキシアルコールエーテル(EO)6・(PO)付加物5重量部、ポリオキシアルコールエーテル(EO)7・(PO)付加物5重量部、ポリオキシアルコールエーテル(EO)8・(PO)付加物5重量部と精製水を加え全量を100重量部として15分間撹拌し、コーティング剤を調製した。
東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製ストレートシリコーンワニス品名SR2406(有機溶媒トルエン)5重量部、ポリアルキルグリコール又はポリアルキルジグリコールを5重量部、ポリオキシアルコールエーテル(EO)6・(PO)付加物5重量部、ポリオキシアルコールエーテル(EO)7・(PO)付加物5重量部、ポリオキシアルコールエーテル(EO)8・(PO)付加物5重量部と精製水を加え全量を100重量部として15分間撹拌し、コーティング剤を調製した。
東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製ストレートシリコーンワニス品名SR2406(有機溶媒トルエン)10重量部、シランカップリング剤としてのγ−アミノプロピルトリメトキシシラン1.5重量部、ポリアルキルグリコール又はポリアルキルジグリコールを5重量部、ポリオキシアルコールエーテル(EO)6・(PO)付加物5重量部、ポリオキシアルコールエーテル(EO)7・(PO)付加物5重量部、ポリオキシアルコールエーテル(EO)8・(PO)付加物5重量部と精製水を加え全量を100重量部として15分間撹拌し、コーティング剤を調製した。
東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製ストレートシリコーンワニス品名SR2406(有機溶媒トルエン)20重量部、シランカップリング剤としてのγ−アミノプロピルトリメトキシシラン3重量部、ポリアルキルグリコール又はポリアルキルジグリコールを5重量部、ポリオキシアルコールエーテル(EO)6・(PO)付加物5重量部、ポリオキシアルコールエーテル(EO)7・(PO)付加物5重量部、ポリオキシアルコールエーテル(EO)8・(PO)付加物5重量部と精製水を加え全量を100重量部として15分間撹拌し、コーティング剤を調製した。
東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製ストレートシリコーンワニス品名SR2406(有機溶媒トルエン)30重量部、シランカップリング剤としてのγ−アミノプロピルトリメトキシシラン4重量部、ポリアルキルグリコール又はポリアルキルジグリコールを5重量部、ポリオキシアルコールエーテル(EO)6・(PO)付加物5重量部、ポリオキシアルコールエーテル(EO)7・(PO)付加物5重量部、ポリオキシアルコールエーテル(EO)8・(PO)付加物5重量部と精製水を加え全量を100重量部として15分間撹拌し、コーティング剤を調製した。
従来の門型洗車機用の水性ワックスを比較例とした。この水性ワックスは、パラフィンワックス、カルナバワックス、カチオン界面活性剤、石油系溶剤を主成分としたもので、門型洗車機におけるスプレーノズル先では100〜150倍に希釈されて使用される。
自動塗布方法による洗車機用コーティング剤として使用される非イオン界面活性剤で乳化したアミノ変性シリコーンとカチオン界面活性剤とを配合してなる他社のコーティング剤を用いた。
門型洗車機を用い、以下の手順で、洗車と組み合わせて、実施例及び比較例の各コーティング剤試料によるコーティング処理を行った。すなわち、門型洗車機を使用する2往復洗車モード(以下モードAという)において車にテストピースを貼り付け、第1往行程にて水洗ブラッシングし、第1復行程にてフォーム剤をかけてブラッシングし、発泡洗浄処理を行い、第2往行程でパラフィンワックス5重量%、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド10重量%、オレイルアミン酢酸塩5重量%、α−オレフィン5重量%、エチレングリコール12重量%及び水63重量%から成る水性ワックスをかけ、第2復行程で乾燥処理を行った。次いで、実施例及び比較例の各コーティング剤試料を塗布し、送風機による乾燥処理を行った。なお、洗車後撥水効果を確認するため、再度塗布面に水をかけ、撥水性を確認した。このようにしてコーティング処理された車体面の特性について評価した結果を表1に示す。
試験方法1のモードAに代えて、第1往行程にて水洗ブラッシングし、第1復行程にてクリーナーをかけてブラッシングし、第2往行程で実施例及び比較例の各各コーティング剤試料を塗布し、第2往行程で乾燥処理を行うモード(以下モードBという)を用いた以外は、試験方法1と同様にして試験し、コーティング処理処理された車体面の撥水性について評価した結果を表2に示す。
なお、接触角は撥水性を図る指標の一つで、接触角の高いもの程撥水性が良好であることを示す。
◎:水滴が玉のようになっている。
○:水滴が大きく半円状より球形状に近くなっている。
△:水滴が半円状である。
◎:95°以上で撥水効果が優れている。
○:90〜94°で撥水効果がかなりある。
△:84〜89°で撥水効果が多少ある。
Claims (6)
- R2Si(OH)2(式中Rはメチル基またはフェニル基)であらわされるモノマー、および、
RSi(OH)3(式中Rはメチル基またはフェニル基)であらわされるモノマーを反応させて得られる主鎖がSi-O-Siである分岐度の高い3次元オリゴマーで未反応の水酸基を残しているストレートシリコーン樹脂と、
γ−アミノプロピルトリメトキシシラン,3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン,3−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン,3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシランのいずれかのシランカップリング剤とを含み、前記ストレートシリコーン樹脂が水中でエマルション化されていることを特徴とする水性コーティング剤。 - ストレートシリコーン樹脂が沸点110℃以下の低沸点有機溶媒に溶解したストレートシリコーン樹脂溶液状態になっている請求項1に記載の水性コーティング剤。
- ストレートシリコーン樹脂溶液は、低沸点有機溶媒がトルエンであって、ストレートシリコーン樹脂濃度が50重量%であるときの、動粘度が0.1〜100センチストークスである請求項2に記載の水性コーティング剤。
- ストレートシリコーン樹脂と、脂肪族アルコールアルキレンオキサイド付加物からなる非イオン界面活性剤と、アルコールとを含む請求項1〜請求項3のいずれかに記載の水性コーティング剤。
- 動粘度が0.1〜10センチストークスである請求項1〜請求項4のいずれかに記載の水性コーティング剤。
- コーティング対象物のコーティング面を水により防塵清浄化した後、連続して請求項1〜請求項5のいずれかに記載の水性コーティング剤を前記コーティング面に吹き付けてコーティング面をコーティングすることを特徴とする水性コーティング剤のコーティング方法。
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