JP3577285B2 - 新規コーティング剤 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の表面、特に塗装面、ガラス面を含む自動車表面の新規コーティング剤に関する。特にスプレー洗車機等の自動式洗車機に使用してコーティングするのに好適なコーティング剤に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車等の車体面に対して噴霧、塗布作業のみで撥水性を付与するコーティング剤としては塗装面への吸着のしやすさ、撥水性からアミノ変性シリコーンオイルの乳化物が使用されている。たとえばアミノ変性シリコーンオイルを非イオン界面活性剤で乳化した乳化液にアルキルアンモニウム塩を含有してなる自動塗布方法によるコーティング剤及びコーティング方法(特開平8−188745号公報参照)などがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のコーティング剤に使用されているアミノ変性シリコーンオイルはその吸着性から撥水性に欠かざるものであるが、反応性が高いため、その乳化物を水で希釈使用する場合に希釈水中に含まれるリン酸イオン、硫酸イオン、ケイ酸イオン、炭酸イオン等と反応し、生成した反応物が析出しやすく、洗車機用撥水剤に使用した場合、洗車機配管中で析出した反応物が配管を詰まらせるなど、希釈時の安定性が悪い。また吸着性の強さから、自動車の塗装面に付着したアミノ変性シリコーンオイルが均一とならずにシミが発生すること等が問題となっている。
【0004】
アミノ変性シリコーンオイルのアミノ当量を上げることで反応性を弱くすることは可能であるが、それと同時に撥水性、吸着性も低下しコーティング剤として十分な効果が得られない。
【0005】
従って本発明は、撥水性を落とすことなく、希釈時の安定性を高め、配管等を詰まらせることなく、シミの発生もない自動車表面処理用コーティング剤を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、アミノ変性シリコーンオイルのアミノ基の一部をアミド化することにより撥水性等のコーティング剤としての効果を落とすことなく、アミノ基の反応性を低下させて上記目的を達成できることを見出した。また、アミノ変性シリコーンオイル又はアミノ変性シリコーンオイルのアミド誘導体の乳化物にポリエーテル変性シリコーンオイル及び/又は高分子非イオン界面活性剤を添加することにより上記目的をより効果的に達成しうることを見いだし、これらの知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【0007】
すなわち、第一の視点において本発明のコーティング剤は、車両表面用(タイヤ用を除く)のコーティング剤であって、アミノ変性シリコーンオイルのアミノ基の一部をアミド化したアミド誘導体の乳化物を含有することを特徴とする。
【0008】
好ましい態様において、前記アミド誘導体は、アミノ変性シリコーンオイルの5〜70%のアミノ基を炭素数が1〜20の脂肪酸又はその誘導体によりアミド化したものである。
【0009】
第二の視点において本発明の車両表面用コーティング剤は、アミノ変性シリコーンオイルのアミノ基の一部をアミド化したアミド誘導体の乳化物に、ポリエーテル変性シリコーンオイルを含有することを特徴とする。
【0010】
第三の視点において本発明の車両表面用コーティング剤は、アミノ変性シリコーンオイルのアミノ基の一部をアミド化したアミド誘導体の乳化物に、分子量1000以上の高分子非イオン界面活性剤を含有することを特徴とする。
【0011】
第四の視点において本発明の車両表面用コーティング剤は、アミノ変性シリコーンオイルのアミノ基の一部をアミド化したアミド誘導体の乳化物に、ポリエーテル変性シリコーンオイルと、分子量1000以上の高分子非イオン界面活性剤とを含有することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について実施の形態を説明する。
【0013】
本発明のコーティング剤は有効成分としてアミノ変性シリコーンオイルのアミド誘導体の乳化物にポリエーテル変性シリコーンオイル又は高分子非イオン界面活性剤のどちらか一方又は両方を混合することにより得られる。
【0014】
アミノ変性シリコーンオイルとしては市販されているものを使用することができるが、例えば、ジメチルポリシロキサンのメチル基の一部をアミノアルキル基、たとえばアミノメチル、アミノエチル、アミノプロピル、アミノブチル、アミノアルキル置換アミノアルキル基、例えばアミノエチル置換アミノプロピル等、アミノ基又は置換アミノ基を有する有機基の少なくとも1種で置換した(他の置換基を含んでいてもよい)ポリシロキサンのアミノ変性物を使用できる。
【0015】
上記アミノ変性物において、アミノ当量として好ましくは600g/mol以上、より好ましくは1000〜7000g/mol程度で、動粘度が600mm2/s以上、より好ましくは800〜20000mm2/s程度のアミノ変性シリコーンオイルを使用するのがより優れたコーティング効果を示す上で好ましい。
【0016】
上記アミノ変性シリコーンオイルのアミド化は、例えば、アミノ変性シリコーンオイルに無水酢酸や酸塩化物を反応させる方法(特開昭57−101076号公報参照)、高級脂肪酸を反応させる方法(特開平1−306683号公報参照)及びカルボン酸ポリオキシアルキレンアルキルエーテルを反応させる方法(特開平1−306682号公報参照)等により行うことができる。
【0017】
本発明では反応させるカルボン酸は上記の無水酢酸、酸塩化物、高級脂肪酸、カルボン酸ポリオキシアルキレンアルキルエーテルのうちいずれでも良いが、なかでも炭素数が1〜20の脂肪酸又はその誘導体が好ましい。ここで、脂肪酸誘導体とは、脂肪酸の無水物やハロゲン化物等をいう。
【0018】
上記アミド誘導体のアミド化率は70%以下が好ましい。アミド化が70%より大きいとアミノ基が少なくなりすぎるため、塗装面への吸着が弱く、撥水性、持続性に十分なコーティング性能を付与することができない。
【0019】
ポリエーテル変性シリコーンオイルとしては、一般にポリエーテル変性シリコーンオイルとして知られ(「シリコーンハンドブック」、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)編集・発刊、1993年8月参照。)、或いは市販されているものを使用することができる。例えば、ジメチルポリシロキサンのメチル基の一部が、ポリオキシアルキレン(POA)、例えばポリオキシエチレン(POE)、ポリオキシ(イソ)プロピレン(POP)、POE/POP共重合物を有する有機基の少なくとも一種で置換された(他の置換基を含んでもよい。)ポリシロキサンのポリエーテル変性物を使用することができる。
【0020】
ポリエーテル変性シリコーンオイルの添加量はアミノ変性シリコーンオイル又はアミノ変性シリコーンオイルのアミド誘導体に対して1〜400%が望ましい。1%以下であると効果が低く、400%以上だと撥水性が低下するため好ましくない。
【0021】
高分子非イオン界面活性剤としては分子量が1000以上の非イオン性界面活性剤であれば特に制限はないが、例えば、東洋ペトロライト株式会社製ユニトックスシリーズ、旭電化工業株式会社製アデカプルロニックシリーズ、同社製アデカテトロニックシリーズなどを使用することができる。
【0022】
高分子非イオン界面活性剤の添加量は、アミノ変性シリコーンオイル又はアミノ変性シリコーンオイルのアミド誘導体に対して1〜400%が好ましい。1%以下であると効果が低く、400%以上だと撥水性が低下する。
【0023】
ポリエーテル変性シリコーンオイル及び/又は高分子非イオン界面活性剤の添加はアミノ変性シリコーンオイル又はアミノ変性シリコーンオイルのアミド誘導体の乳化物に添加してもよいし、アミノ変性シリコーンオイル又はアミノ変性シリコーンオイルのアミド誘導体を乳化する時点で添加してもよいが、好ましくは乳化時点で添加した方が効果的である。
【0024】
前記コーティング剤に使用する乳化剤としては、界面活性剤であれば何でも良いが好ましくは非イオン界面活性剤が使用される。その種類等には特に制限されないが、より好ましくは、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フェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセリド等イオン性を含有していないものを採用することができ、その中ではポリオキシエチレンアルキルエーテルが最良である。これら界面活性剤は1種用いてもよいし、また2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0025】
上記乳化物の調製は特に困難は無く、使用するアミノ変性シリコーンオイル又はアミノ変性シリコーンオイルのアミド誘導体に対し、非イオン界面活性剤を好ましくは10〜100重量%程度使用して撹拌、乳化して水系乳化液とし、実際に使用する際、上記アミノ変性シリコーンオイル又はアミノ変性シリコーンオイルのアミド誘導体分として0.01〜1重量%程度となるよう濃度を調整すると良い。
【0026】
本発明のコーティング剤には、本発明の目的を阻害しない範囲で、必要に応じ、安定化剤、凍結防止剤、防請剤、防腐剤、紫外線吸収剤、色素等を配合することができる。
【0027】
本発明のコーティング剤を使用する方法は特に困難は無く、上記の如く一定濃度に希釈したものを自動車表面に対し噴霧、塗布等の通常行われるコーティング剤による表面処理を行うとよい。スプレー洗車機等の各種の洗車機で自動塗布することもできる。その後、必要により乾燥することにより、自動車の外部表面、特に塗装面、ガラス面、ゴム製表面を含めて自動車の外部表面全体に撥水性、光沢性(ツヤ)等において長期にわたって優れた塗装面への被膜を形成することができる。
【0028】
【実施例】
以下、実施例、比較例及び参考例により本発明を詳細に説明する。尚、%値は特に説明が無い限り重量%で表されている。
【0029】
[参考例1]アミノ変性シリコーンオイルのアミド化
動粘度1200mm2/sでアミノ当量1800g/molのアミノ変性シリコーンオイル10重量部に無水酢酸0.057重量部(アミド化率10%)又は0.425重量部(アミド化率75%)を加えて反応容器に仕込み、チッソガス中で昇温し100〜110℃の温度で約1時間反応させてアミド化した。
【0030】
[実施例1]
参考例1で調製したアミド化率10%のアミノ変性シリコーンオイルのアミド誘導体10%にポリオキシエチレンアルキルエーテル5%、水85%を加え乳化しコーティング剤試料とした。
【0031】
[実施例2]
動粘度1200mm2/sでアミノ当量1800g/molのアミノ変性シリコーンオイル10%にポリオキシエチレンアルキルエーテル5%、FK−615(信越化学工業株式会社、ポリエーテル変性シリコーンオイル)1%、水84%を加え乳化しコーティング剤試料とした。
【0032】
[実施例3]
動粘度1200mm2/sでアミノ当量1800g/molのアミノ変性シリコーンオイル10%にポリオキシエチレンアルキルエーテル5%、アデカプルロニックF−68(旭電化工業株式会社、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物)1%、水84%を加え乳化しコーティング剤試料とした。
【0033】
[実施例4]
参考例1で調製したアミド化率10%のアミノ変性シリコーンオイルのアミド誘導体10%にポリオキシエチレンアルキルエーテル5%、FK−615(信越化学工業株式会社、ポリエーテル変性シリコーンオイル)1%、アデカプルロニックF−68(旭電化工業株式会社、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物)1%、水83%を加え乳化しコーティング剤試料とした。
【0034】
[比較例1]
動粘度1200mm2/sでアミノ当量1800g/molのアミノ変性シリコーンオイル10%にポリオキシエチレンアルキルエーテル5%、水85%を加え乳化しコーティング剤試料とした。
【0035】
[比較例2]
参考例1で調製したアミド化率75%のアミノ変性シリコーンオイルのアミド誘導体10%にポリオキシエチレンアルキルエーテル5%、水85%を加え乳化しコーティング剤試料とした。
【0036】
試験方法1(撥水性)
自動車を洗浄剤で洗浄した後、前記組成のコーティング剤を水で200倍に希釈したものを3L噴霧し、10Lの水ですすいだ。自動車表面に得られた塗装面上に被膜の撥水性を目視観察により比較した。
尚、評価基準は次の通りである。 ◎:きわめて良好な撥水状態 ○:良好な撥水状態 △:撥水性ややあり(不十分) ×:撥水性なし。
【0037】
試験方法2(希釈安定性)
前記組成のコーティング剤をイオン交換水にケイ酸ナトリウム100ppm、炭酸ナトリウム100ppmを加えた水で200倍に希釈しサンプル瓶に入れ24時間放置した。放置後の溶液の状態を目視観察により比較した。
尚、評価基準は次の通りである。 ◎:透明溶液 ○:わずかに白濁 △:白濁している ×:白濁し反応物の生成あり。
【0038】
試験方法3(シミの確認)
アミノアルキド樹脂エナメル黒色塗装板(JIS K 5652)を105℃恒温槽に5分間放置後取り出し、塗装面が熱いうちに前記組成のコーティング剤を水で200倍に希釈したものを0.1mL垂らし1分間放置する。その後水ですすぎ塗装表面の状態を目視観察により比較した。
【0039】
尚、評価基準は次の通りである。 ◎:変化なし ○:呼気を吹きかけなければ確認することができないが、わずかにシミ発生 △:わずかにシミ発生
×:シミ発生。
【0040】
【表1】
【0041】
表1より、実施例のコーティング剤試料は、撥水性においていずれも比較例1と同等の撥水性を有しており、希釈安定性が高く、シミも発生しにくいことが確認された。また、実施例1と比較例1を比較すると、アミノ変性シリコーンオイルのアミノ基の一部アミド化よる希釈安定性の向上、及びシミ発生の抑制が確認できる。同様に実施例2と比較例1との比較より、ポリエーテル変性シリコーンオイルの添加による希釈安定性の向上が確認され、実施例3と比較例1との比較より、高分子非イオン界面活性剤の添加によりシミの発生が抑制されることが確認される。更に、実施例4において、アミノ変性シリコーンオイルのアミノ基の一部アミド化、ポリエーテル変性シリコーンオイルの添加及び高分子非イオン界面活性剤の添加により、希釈安定性及びシミ発生の抑制効果の著しい向上が確認された。一方比較例2ではアミノ変性シリコーンオイルのアミド化率が70%以上と高すぎると、撥水性が低下することがわかる。
【0042】
【発明の効果】
本発明によれば、自動車の車体面、ガラス面、ゴム製品等に広く、長期間にわたって撥水性及び光沢性に優れた効果を発揮する被膜を車体塗装表面等にシミを発生することなく付与でき、洗車機を用いた場合には配管を詰まらせることなく塗布できる。
【0043】
本発明のコーティング剤によれば、希釈時の安定性に優れるため、洗車機等に使用したときの配管の詰まりも無く、シミの発生も無くかつ撥水性が優れた被膜を塗装面に形成することができる。
Claims (5)
- アミノ変性シリコーンオイルの5〜70%のアミノ基をアミド化したアミド誘導体の乳化物を含有することを特徴とする車両表面用(タイヤ用を除く)コーティング剤。
- 前記アミド誘導体は、炭素数が1〜20の脂肪酸又はその誘導体によりアミド化したものである請求項1記載のコーティング剤。
- 請求項1記載のアミノ変性シリコーンオイルのアミド誘導体の乳化物に、ポリエーテル変性シリコーンオイルを含有することを特徴とする請求項1又は2に記載のコーティング剤。
- 請求項1記載のアミノ変性シリコーンオイルのアミド誘導体の乳化物に、分子量1000以上の高分子非イオン界面活性剤を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載のコーティング剤。
- 請求項1記載のアミノ変性シリコーンオイルのアミド誘導体の乳化物に、ポリエーテル変性シリコーンオイルと、分子量1000以上の高分子非イオン界面活性剤とを含有することを特徴とする請求項1又は2に記載のコーティング剤。
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