JP4879400B2 - Water repellent coating agent for hard surfaces - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、硬表面、例えば硬質基材表面等に撥水性を付与するコート剤、中でも車両、航空機又は船舶用、特に自動車等の車両用に好適であり、さらには門型洗車機等の洗車機による洗車に用いて好適な硬表面用撥水コート剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の表面、特に自動車の車体面に撥水性を付与するコート剤としては、ジメチルポリシロキサンのようなアルキルポリシロキサンに代表される不活性なシリコーンオイルとカルナバロウや蜜ロウ等に代表される不活性なエステル系ワックスとを組み合わせたワックス剤が多用されている。
しかしながら、このものは、初期の撥水性や光沢性に優れているが、その効果を十分に発揮させるには手作業による拭き上げなどの仕上げ処理を要し、作業が煩雑になるのを免れなかった。
【０００３】
また、門型洗車機による洗車用のものとしては、シリコーン化合物、ロウ及びカチオン界面活性剤を含有する乳化液からなるもの（特開昭６３−１１２２４９号公報）や、ロウ、シリコーン化合物及びアニオン界面活性剤を含有する乳化液からなるもの（特開昭６３−２２７６８０号公報）が知られているが、これらも車両を洗車機に通した後乾燥行程を経てタオル等で拭き上げる必要があった。
【０００４】
一方、車体面への付着性を重視したものとして、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させたもの（特開平８−１８８７４５号）等が提案されているが、このコート剤は、その車体面への付着性を重視するあまり、車体面に塗布した場合、その車体の一部例えばドア部等にその塗布跡が「カタ」となって筋状に残り、タオル等を用いて拭き上げ処理を施しても、その部分を均一に仕上げることが困難であり、作業性に劣るのを免れなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来の撥水コート剤のもつ欠点を克服し、安定性に優れるとともに、拭き上げなどの仕上げ処理を必要とせず、硬表面、中でも車両の表面、特に自動車のボディに均一に塗布でき、塗布跡が残らず、付着性に優れ、かつ撥水性に優れる塗膜を形成しうる硬表面用撥水コート剤を提供することを目的としてなされたものである。
【０００６】
【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硬表面用撥水コート剤を開発するために種々研究を重ねた結果、特定シリコーンオイル、特定界面活性剤、特定溶剤を所定割合で含有する水性系液からなる撥水コート剤がその目的に適合することを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、
（１）（Ａ）アミノ変性シリコーンオイル２．５〜５質量％、（Ｂ）非イオン系界面活性剤及び両性界面活性剤の中から選ばれた少なくとも１種の界面活性剤５〜１０質量％、（Ｃ）イソプロピルアルコール３〜１０質量％を含有し、さらに（Ｄ）グリセリンを５〜１５質量％で含有してなる水性系液であって、硬表面に塗布、水洗後に、塗布跡が残らないことを特徴とする硬表面用撥水コート剤、
を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい態様としては、
（２）アミノ変性シリコーンオイルとして、そのアミノ当量が１，０００〜２，０００の範囲にあるとともに、そのベースシリコーンオイルの動粘度が２５０〜２，０００ｃＳｔの範囲にあるものを用いる前記（１）記載の硬表面用撥水コート剤、
（３）車両、航空機又は船舶用である前記（１）又は（２）記載の硬表面用撥水コート剤、
（４）洗車機による洗車において用いられる前記（１）ないし（３）のいずれかに記載の硬表面用撥水コート剤、
（５）洗車機が門型洗車機、スプレー洗車機である前記（４）記載の硬表面用撥水コート剤、
（６）門型洗車機が停車又は移動している車両を跨いで、その前後方向に往復走行するものである前記（５）記載の硬表面用撥水コート剤、
（７）門型走行フレームの往行又は復行時に、該走行フレームに設けた塗布装置により塗布される前記（６）記載の硬表面用撥水コート剤、
が挙げられる。
【０００９】
本発明の撥水コート剤において（Ａ）成分として用いられるアミノ変性シリコーンオイルとしては、そのアミノ当量が１，０００〜２，０００、中でも１，２００〜１，８００の範囲にあるものが好ましく、またそのベースシリコーンオイルの動粘度が２５０〜２０００ｃＳｔ、中でも５００〜１，５００ｃＳｔの範囲にあるものが好ましく、特にそのアミノ当量が１，３００〜１，７００の範囲にあるとともに、そのベースシリコーンオイルの動粘度が８００〜１，２００ｃＳｔの範囲にあるものが好ましい。
【００１０】
上記動粘度が２５０ｃＳｔ未満では十分なはっ水性が得られにくいし、また２０００ｃＳｔを超えてもその粘性のため均一に塗布しにくく、塗布跡がカタとなって残りやすい。また、上記アミノ当量が１，０００未満では水性系としての十分な安定性が得られにくいし、また２，０００を超えると車体等の硬表面への塗布時の付着性が弱くなり、十分な撥水性が得られにくくなる。
【００１１】
アミノ変性シリコーンオイルのベースシリコーンオイルとしては、アルキルポリシロキサンが好ましく、アルキルポリシロキサンとしては、ジメチルポリシロキサン、ジエチルポリシロキサン、ジプロピルポリシロキサン、ジブチルポリシロキサンなどのジ低級アルキルポリシロキサン、中でもジメチルポリシロキサンが好ましい。
【００１２】
また、このアルキルポリシロキサンとしては、動粘度が２５０〜２０００ｃＳｔ、中でも５００〜１，５００ｃＳｔの範囲にあるものが好ましく、このようなものの中でもジメチルポリシロキサン、ジエチルポリシロキサンなどのジ低級アルキルポリシロキサン、特にジメチルポリシロキサンが好ましい。
これらは１種用いてもよいし、また２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１３】
本発明の撥水コート剤において（Ｂ）成分として用いられる非イオン系界面活性剤や両性界面活性剤は、（Ａ）成分のアミノ変性シリコーンオイルを水性媒体中に分散あるいは可溶化させるとともに、コート剤として塗布した際に塗面上に均一に広げるという作用を示す。
【００１４】
この非イオン系界面活性剤については特に制限されないが、好ましくは脂肪酸ジエタノールアミドなどのアルキロールアミド；ラウリルジメチルアミンオキシド、ジヒドロキシエチルラウリルアミンオキシドなどのアルキルアミンオキシド；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、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミンなどが挙げられる。
【００１５】
また、両性界面活性剤については特に制限されないが、好ましくはラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインなどのアルキルベタイン、脂肪酸アミドプロピルベタインなどのアミドプロピルベタインが挙げられる。
【００１６】
これらの界面活性剤は１種用いてもよいし、また２種以上を組み合わせて用いてもよい。
これらの界面活性剤の中でもアルキロールアミド、アルキルアミンオキシド、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、アルキルベタイン、アミドプロピルベタイン、特にアルキロールアミドが好ましい。
【００１７】
このような（Ｂ）成分として用いられる所定界面活性剤の市販品としては、例えば川研ファインケミカル社製のアミゾールＣＤＥやアミゾールＬＤＥ、ライオン社製のアロモックスＤＭＣ−Ｗ、アロモックスＤＭ１２Ｄ−Ｗ、アロモックスＤＭ１４Ｄ−Ｎ、エナジコールＣ３０−Ｂ及びエナジコールＬ−３０Ｂ、花王社製のアンヒトール２０ＢＳ、アンヒトール２４Ｂなどが挙げられる。
【００１８】
本発明の撥水コート剤において（Ｃ）成分として用いられるイソプロピルアルコールは、上記界面活性剤の作用を補助し、界面活性剤による泡立ちを抑えてすみやかに撥水性を発現させるという作用を示す。
【００１９】
本発明の撥水コート剤においては、必要に応じ、塗布、水洗後に塗布跡がカタとなって残り、仕上げ作業が損なわれるという事態の防止を一層促進するためにグリセリンが（Ｄ）成分として用いられる。
【００２０】
本発明の撥水コート剤には、上記組成成分の他、主に水を含有させる。溶媒は水のみでも、水と親水性溶媒からなる水系溶媒でもよい。この水系溶媒において親水性溶媒は水に対し少量とするのがよい。
【００２１】
本発明の撥水コート剤における上記組成成分の含有割合は、（Ａ）成分のアミノ変性シリコーンオイルについては０．１〜１０質量％、好ましくは０．５〜５質量％の範囲で選ばれる。この割合が０．１質量％未満では撥水効果が十分発揮されないし、また１０質量％を超えると水性系としての安定性が良好でなく、塗布時のムラが激しく、塗布後の均一な仕上げが困難となり、硬表面、中でも車両、特に自動車のボディに撥水コート処理後白色跡が残るために拭き上げ作業を要することになる。
【００２２】
また、（Ｂ）成分の界面活性剤については、０．１〜１０質量％、好ましくは０．５〜５質量％の範囲で選ばれる。この割合が０．１質量％未満では水性系への溶解・分散効果が十分発揮されないし、また１０質量％を超えると濡れ性が大きくなって撥水効果を妨げる傾向がみられる。
【００２３】
また、イソプロピルアルコールの含有割合は、１〜１０質量％、好ましくは２〜５質量％の範囲で選ばれる。この割合が１質量％未満では溶解・分散性向上効果が十分発揮されないし、また１０質量％を超えると安定性がそこなわれ、分離や分層を来すようになる。
【００２４】
さらにグリセリンを併用する場合には、その含有割合は２０質量％を超えない量、好ましくは５〜２０質量％の範囲で選ばれる。この割合が５質量％未満では塗布カタや塗布ムラの防止効果が十分発揮されないし、また２０質量％を超えると濡れ性が大きくなって撥水効果を妨げる傾向がみられる。
【００２５】
本発明の撥水コート剤における上記組成成分の含有割合について、（Ａ）成分を基準にした場合には、その１００質量部に対し、（Ｂ）成分は１〜１００質量部、中でも５〜５０質量部、（Ｃ）成分は１〜１００質量部、中でも１０〜５０質量部の範囲とするのが好ましく、また必要に応じ用いられる（Ｄ）成分は１０〜２００質量部、中でも５０〜２００質量部の範囲とするのが好ましく、特に（Ａ）成分１００質量部に対し、（Ｂ）成分５〜３０質量部、（Ｃ）成分３０〜５０質量部、（Ｄ）成分５０〜１５０質量部の範囲とする４成分を必須とするものが好ましい。
【００２６】
本発明の撥水コート剤には、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じ、希釈溶剤、安定化溶剤、凍結防止剤、防錆剤、防腐剤、研磨剤、紫外線吸収剤、色素などを配合することができる。
防錆剤の例としては、ベンゾトリアゾール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトラートなどが挙げられる。
防腐剤の例としては、５‐クロロ‐２‐メチル‐４‐イソチアゾリン‐３‐オン、２‐メチル‐４‐イソチアゾリン‐３‐オンなどが挙げられる。
【００２７】
本発明の撥水コート剤を調製するには所要成分を水系媒体中で混合すればよい。
また、先ず、アミノ変性シリコーンオイルと水を、イソプロパノール、必要に応じさらにグリセリンの存在下、非イオン界面活性剤を用いて乳化又はミクロエマルション化させたのち、さらに水を加えて適当な濃度のものとしてもよい。
この乳化又はミクロエマルション化においては、アミノ変性シリコーンオイルをそれと水の合計量に対し１０〜５０質量％の割合で用い、撹拌等で機械的に乳化を行うのが好ましい。
【００２８】
本発明の撥水コート剤は、硬表面、例えば硬質基材表面等に適用するのが好ましい。硬表面としては、例えばガラス、ステンレスや鋼材等の金属、プラスチック、金属やプラスチックや木材の塗装物又はメッキ物の表面等が挙げられ、具体的には、住居内・外の壁、床、天井、屋根、台所のレンジ周り、換気扇、家具、各種工業製品、その他汚れた硬表面全般、中でも自動車、鉄道車両等の車両、航空機、船舶、特に自動車のボディが挙げられる。
【００２９】
本発明の撥水コート剤は、好適には車両の表面の自動塗布方法、特に門型洗車機、連続式門型洗車機、スプレー洗車機等の洗車機を用いた自動塗布方法に用いられる。
このような洗車機による車両撥水コート方法において、本発明の撥水コート剤を有利に使用するには、その塗布前にあらかじめ車両にカチオン界面活性剤を含有する水性ワックスを塗布しておくのがよい。
【００３０】
カチオン界面活性剤を含有する水性ワックスについては、これまで慣用されているものが用いられ、このようなものとしては、例えばパラフィンワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ビーズワックス、ライスワックス、流動パラフィン、石油系溶剤、カチオン界面活性剤、水溶性溶剤等の配合成分を適宜組み合わせて含有させて成るものが挙げられるが、好ましくはパラフィンワックス、ジアルキルジメチルアンモニウムクロライド、α‐オレフィン、エチレングリコール、脂肪族アミン酢酸塩を含有させて成る水性ワックス、中でもパラフィンワックス、ジアルキルジメチルアンモニウムクロライド（ここでアルキル基は炭素数１６〜１８のものである）、α‐オレフィン（炭素数１６〜１８のもの）、エチレングリコール、脂肪族アミン酢酸塩（ここで脂肪族基は炭素数１６〜１８のものである）を含有させて成る水性ワックスであり、これら配合成分の含有割合については、好ましくはパラフィンワックス０．５〜８質量％、ジアルキルジメチルアンモニウムクロライド好ましくはそのアルキル基が炭素数１６〜１８であるもの３〜１５質量％、α‐オレフィン好ましくは炭素数が１６〜１８のもの２〜１０質量％、エチレングリコール５〜１５質量％、脂肪族アミン酢酸塩好ましくはその脂肪族基が炭素数１６〜１８であるもの１〜１０質量％の範囲であり、これら配合成分の他は通常水が用いられる。
【００３１】
本発明の撥水コート剤を門型洗車機に使用する場合、このようなカチオン界面活性剤を含有する水性ワックスを前以て塗布するとともに、洗車行程の最終塗布行程の段階で該撥水コート剤処理を行うのが外観良好で優れた撥水効果が得られるので好ましい。
【００３２】
本発明の撥水コート剤は、この行程でエゼクター吸い上げ又はポンプにて２０〜２００倍に希釈されて塗装面にスプレー塗布される。本発明の撥水コート剤は、スプレー塗布するだけで充分塗装面に付着、撥水し、水滴は門型洗車機の送風機で飛散されるので水を拭き取る必要もない。
【００３３】
本発明の撥水コート剤を門型洗車機にて使用して洗車する方法の１例としては、停車又は移動している車両を跨いでその前後方向に往復走行する門型走行フレームを有する門型洗車機を用いた２往復洗車において、１往行時に、門型走行フレームに設けたリンス装置から清水を車体面に散布して車体面を洗浄し、１復行時にフォーム剤を該フレームに設けた塗布装置により適当に希釈して起泡状で車体面に塗布しながら、該フレームに設けた回転ブラシによりその車体面をポリッシングし、２往行時に本発明の撥水コート剤を該フレームに設けた塗布装置により車体面に掛け、それに続いてリンス装置から清水をそれぞれ車体面に散布してその車体面の余剰撥水コート剤を流し落としてリンスし、２復行時に、送風機により乾燥する方法が挙げられる。
【００３４】
【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。
【００３５】
実施例１
動粘度が５００センチストークスのジメチルポリシロキサンをベースオイルとし、アミノ当量１８００にアミノ化したアミノ変性シリコーンオイル５質量部に、アミゾールＣＤＥ（商品名、川研ファインケミカル社製、やし油脂肪酸ジエタノールアミド）５質量部、イソプロパノール５質量部、グリセリン１０質量部、ベンゾトリアゾール０．１質量部、５‐クロロ‐２‐メチル‐４‐イソチアゾリン‐３‐オン０．１質量部、水７５質量部を加えて撥水コート剤を調製した。
【００３６】
実施例２
動粘度が１１００センチストークスのジメチルポリシロキサンをベースオイルとし、アミノ当量１７００にアミノ化したアミノ変性シリコーンオイル２．５質量部に、アロモックスＤＭＣ−Ｗ（商品名、ライオン社製、やし油アルキルジメチルアミンオキシド）７質量部、イソプロパノール３質量部、グリセリン５質量部、ベンゾトリアゾール０．１質量部、５‐クロロ‐２‐メチル‐４‐イソチアゾリン‐３‐オン０．１質量部、水８２．５質量部を加えて撥水コート剤を調製した。
【００３７】
実施例３
動粘度が８００センチストークスのジメチルポリシロキサンをベースオイルとし、アミノ当量１５００にアミノ化したアミノ変性シリコーンオイル３質量部に、ポリオキシエチレンアルキル（Ｃ₁₆〜Ｃ₁₈）エーテル９質量部、イソプロパノール８質量部、グリセリン１５質量部、ベンゾトリアゾール０．１質量部、２‐メチル‐４‐イソチアゾリン‐３‐オン０．１質量部、水６５質量部を加えて撥水コート剤を調製した。
【００３８】
参考例１
動粘度が１０００センチストークスのジメチルポリシロキサンをベースオイルとし、アミノ当量１６００にアミノ化したアミノ変性シリコーンオイル１質量部に、アミゾールＬＤＥ（商品名、川研ファインケミカル社製、ラウリン酸ジエタノールアミド）３質量部、イソプロパノール５質量部、ベンゾトリアゾール０．１質量部、２‐メチル‐４‐イソチアゾリン‐３‐オン０．１質量部、水９１質量部を加えて撥水コート剤を調製した。
【００３９】
実施例４
動粘度が８００センチストークスのジメチルポリシロキサンをベースオイルとし、アミノ当量１５００にアミノ化したアミノ変性シリコーンオイル３質量部に、エナジコールＣ−３０Ｂ（商品名、ライオン社製、やし油脂肪酸アミドプロピルベタイン）１０質量部、イソプロパノール１０質量部、グリセリン１０質量部、ベンゾトリアゾール０．１質量部、２‐メチル‐４‐イソチアゾリン‐３‐オン０．１質量部、水６７質量部を加えて撥水コート剤を調製した。
【００４０】
比較例１
動粘度が２０，０００センチストークスのジメチルポリシロキサンをベースオイルとし、アミノ当量１８００にアミノ化したアミノ変性シリコーンオイル１５質量部に、アミゾールＣＤＥ５質量部、イソプロパノール５質量部、グリセリン５質量部、ベンゾトリアゾール０．１質量部、５‐クロロ‐２‐メチル‐４‐イソチアゾリン‐３‐オン０．１質量部、水８３質量部を加えて撥水コート剤を調製した。
【００４１】
比較例２
動粘度が１１００センチストークスのジメチルポリシロキサンをベースオイルとし、アミノ当量１７００にアミノ化したアミノ変性シリコーンオイル２．５質量部に、ポリオキシエチレンアルキル（Ｃ₁₆〜Ｃ₁₈）エーテル１５質量部、イソプロパノール５質量部、グリセリン１０質量部、ベンゾトリアゾール０．１質量部、５‐クロロ‐２‐メチル‐４‐イソチアゾリン‐３‐オン０．１質量部、水６７．５質量部を加えて撥水コート剤を調製した。
【００４２】
比較例３
動粘度が８００センチストークスのジメチルポリシロキサンをベースオイルとし、アミノ当量１，５００にアミノ化したアミノ変性シリコーンオイル３質量部に、エナジコールＣ−３０Ｂ１質量部、イソプロパノール２５質量部、グリセリン１０質量部、ベンゾトリアゾール０．１質量部、２‐メチル‐４‐イソチアゾリン‐３‐オン０．１質量部、水６２質量部を加えて撥水コート剤を調製した。
【００４３】
（イ）安定性
各実施例、参考例及び比較例の各撥水コート剤試料を、−１５℃〜５０℃、２サイクル／日のサイクリング試験器中に入れ、２週間サイクリング試験を行ったのち、各撥水コート剤試料の安定性を以下の判定基準で評価した。
○：試験前と変化なし
△：液面に油分が析出している
×：油分を上層として２層に分離している
【００４４】
（ロ）均一塗布性
各実施例、参考例及び比較例の各撥水コート剤試料を、水で２０倍に希釈し、この希釈液を塗布液として、その５ｍｌをハンドスプレーでＪＩＳ Ｋ２２３６に準拠して黒色塗装板上に均一に塗布し、水洗し、自然乾燥して撥水コート板を調製した。
この撥水コート板におけるコート剤の塗布痕の有無について目視観察し、以下の判定基準で評価した。
○：塗布痕が認められない
△：塗布痕がある程度認められる
×：塗布痕が白くなってはっきり確認される
【００４５】
（ハ）撥水性
上記と同様に調製した撥水コート板に水をかけ、付着した水滴について、その接触角を接触角計（協和界面科学社製、ＣＡ−Ｚ型）で測定し、以下の判定基準で評価した。接触角は５回測定の平均値をとった。
○：１０５°より大
△：９５〜１０５°
×：９５°未満
【００４６】
【表１】

【００４７】
表１より、各比較例のコート剤試料は均一塗布性に難があったり、撥水性に劣ったり、安定性に劣るなどの欠点を有しているのに対し、実施例の撥水コート剤試料は、均一塗布性や安定性に優れ、撥水性も良好で、これら特性の総合的バランスもよいことが分る。
【００４８】
【発明の効果】
本発明の撥水コート剤は、安定性に優れるとともに、拭き上げなどの仕上げ処理を必要とせず、硬表面、中でも車両の表面、特に自動車のボディに均一に塗布でき、塗布跡が残らず、付着性に優れ、かつ撥水性に優れる塗膜を形成することができ、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撥水コート処理に好適に用いられる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is suitable for a coating agent that imparts water repellency to a hard surface such as the surface of a hard base material, particularly for vehicles such as vehicles, aircrafts or ships, especially automobiles, and further car wash such as a gate type car wash machine. The present invention relates to a hard surface water-repellent coating agent suitable for use in car washing by a machine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a coating agent that imparts water repellency to the surface of a vehicle, particularly a car body surface of an automobile, an inert silicone oil typified by an alkylpolysiloxane such as dimethylpolysiloxane, and carnauba wax or beeswax is typified. A wax agent combined with an inactive ester wax is frequently used.
However, this product is excellent in initial water repellency and glossiness, but in order to fully demonstrate its effects, it requires a finishing process such as manual wiping, and the work is inevitable. It was.
[0003]
In addition, as a car wash by a gate type car wash machine, an emulsion containing a silicone compound, a wax and a cationic surfactant (Japanese Patent Laid-Open No. 63-112249), a wax, a silicone compound and an anion interface are used. There are known emulsions containing an activator (Japanese Patent Laid-Open No. 63-227680), but these also needed to be wiped with a towel etc. after passing the vehicle through a car wash machine. .
[0004]
On the other hand, as an emphasis on adhesion to the vehicle body surface, an emulsion obtained by emulsifying an amino-modified silicone oil with a nonionic surfactant and containing an alkylammonium salt (JP-A-8-188745) has been proposed. However, this coating agent places great importance on the adhesion to the vehicle body surface. In addition, even if a wiping process was performed using a towel or the like, it was difficult to finish the portion uniformly, and it was inevitable that the workability was inferior.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention overcomes the drawbacks of the conventional water-repellent coating agent and is excellent in stability and does not require a finishing treatment such as wiping, and is applied to a hard surface, particularly a vehicle surface, particularly an automobile body. The object of the present invention is to provide a water-repellent coating agent for hard surfaces that can be applied uniformly, has no coating marks, has excellent adhesion, and can form a coating film with excellent water repellency.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted various studies in order to develop a water-repellent coating agent for hard surfaces having the above-mentioned preferable characteristics. As a result, an aqueous system containing a specific silicone oil, a specific surfactant, and a specific solvent in a predetermined ratio. It has been found that a water-repellent coating agent composed of a liquid is suitable for the purpose, and the present invention has been completed based on this finding.
[0007]
That is, the present invention
(1) (A) amino-modified silicone oil 2.5 to 5 % by mass, (B) at least one surfactant selected from nonionic surfactants and amphoteric surfactants 5 to 10% by mass (C) An aqueous liquid containing 3 to 10% by mass of isopropyl alcohol and further containing (D) 5 to 15 % by mass of glycerin, and a coating mark remains after being applied to a hard surface and washed with water. Water repellent coating agent for hard surfaces,
Is to provide.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As a preferred embodiment of the present invention,
(2) The amino-modified silicone oil having the amino equivalent in the range of 1,000 to 2,000 and the kinematic viscosity of the base silicone oil in the range of 250 to 2,000 cSt is used (1) The water-repellent coating agent for hard surface as described,
( 3 ) The water-repellent coating agent for hard surfaces according to the above (1) or (2) , which is for vehicles, aircraft or ships.
( 4 ) The water-repellent coating agent for hard surfaces according to any one of (1) to ( 3 ), which is used in car washing by a car wash machine.
( 5 ) The water-repellent coating agent for hard surfaces according to ( 4 ) above, wherein the car wash is a gate-type car wash or a spray car wash.
( 6 ) The water-repellent coating agent for hard surfaces according to ( 5 ), wherein the gate-type car wash machine straddles a vehicle in which it is stopped or moving, and reciprocates in the front-rear direction.
( 7 ) The water-repellent coating agent for hard surface according to ( 6 ), which is applied by a coating device provided on the traveling frame when the portal traveling frame is going forward or backward.
Is mentioned.
[0009]
The amino-modified silicone oil used as the component (A) in the water-repellent coating agent of the present invention preferably has an amino equivalent in the range of 1,000 to 2,000, particularly 1,200 to 1,800. The base silicone oil preferably has a kinematic viscosity in the range of 250 to 2000 cSt, more preferably in the range of 500 to 1,500 cSt, and particularly its amino equivalent is in the range of 1,300 to 1,700. Those having a kinematic viscosity in the range of 800 to 1,200 cSt are preferred.
[0010]
If the kinematic viscosity is less than 250 cSt, sufficient water repellency is difficult to obtain, and even if it exceeds 2000 cSt, it is difficult to apply uniformly due to its viscosity, and the application mark tends to remain as a shape. Further, if the amino equivalent is less than 1,000, sufficient stability as an aqueous system is difficult to obtain, and if it exceeds 2,000, adhesion on a hard surface such as a vehicle body becomes weak and sufficient. It becomes difficult to obtain water repellency.
[0011]
As the base silicone oil of amino-modified silicone oil, alkylpolysiloxane is preferable, and as alkylpolysiloxane, di-lower alkyl polysiloxanes such as dimethylpolysiloxane, diethylpolysiloxane, dipropylpolysiloxane, dibutylpolysiloxane, etc. Siloxane is preferred.
[0012]
The alkylpolysiloxane preferably has a kinematic viscosity in the range of 250 to 2000 cSt, particularly 500 to 1,500 cSt, and among these, di-lower alkylpolysiloxanes such as dimethylpolysiloxane and diethylpolysiloxane, Particularly preferred is dimethylpolysiloxane.
These may be used alone or in combination of two or more.
[0013]
The nonionic surfactant or amphoteric surfactant used as the component (B) in the water-repellent coating agent of the present invention disperses or solubilizes the amino-modified silicone oil of the component (A) in an aqueous medium, When applied as an agent, it exhibits the effect of spreading uniformly on the coating surface.
[0014]
The nonionic surfactant is not particularly limited, but preferably an alkylolamide such as fatty acid diethanolamide; an alkylamine oxide such as lauryldimethylamine oxide or dihydroxyethyllaurylamine oxide; a polyoxyethylene alkyl ether or a polyoxyethylene Examples thereof include alkyl phenyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine and the like.
[0015]
In addition, the amphoteric surfactant is not particularly limited, but preferably an alkylbetaine such as lauryldimethylaminoacetic acid betaine and an amidopropylbetaine such as fatty acid amidopropylbetaine.
[0016]
One of these surfactants may be used, or two or more thereof may be used in combination.
Among these surfactants, alkylolamide, alkylamine oxide, polyoxyethylene alkyl ether, alkylbetaine, amidopropylbetaine, and particularly alkylolamide are preferable.
[0017]
Commercially available products of the predetermined surfactant used as the component (B) include, for example, Amidol CDE and Amidol LDE manufactured by Kawaken Fine Chemicals, Aromox DMC-W, Aromox DM12D-W, Aromox DM14D- manufactured by Lion. N, Enajicol C30-B and Enajicol L-30B, Amhitor 20BS, Amhitor 24B manufactured by Kao Corporation, and the like.
[0018]
Isopropyl alcohol used as the component (C) in the water repellent coating agent of the present invention has an effect of assisting the action of the surfactant and promptly expressing water repellency by suppressing foaming due to the surfactant.
[0019]
In the water-repellent coating agent of the present invention, glycerin is used as the component (D) in order to further promote prevention of a situation in which the coating mark remains as a shape after application and washing, and the finishing operation is impaired as necessary. It is done.
[0020]
The water repellent coating agent of the present invention mainly contains water in addition to the above composition components. The solvent may be water alone or an aqueous solvent composed of water and a hydrophilic solvent. In this aqueous solvent, the hydrophilic solvent should be a small amount with respect to water.
[0021]
The content ratio of the composition component in the water-repellent coating agent of the present invention is selected in the range of 0.1 to 10% by mass, preferably 0.5 to 5% by mass with respect to the amino-modified silicone oil (A). If this ratio is less than 0.1% by mass, the water-repellent effect is not sufficiently exhibited, and if it exceeds 10% by mass, the stability as an aqueous system is not good, the unevenness during coating is severe, and the uniform finish after coating It becomes difficult to remove the white mark on the hard surface, especially the body of the vehicle, particularly the automobile, after the water-repellent coating treatment.
[0022]
Moreover, about (B) component surfactant, it is chosen in 0.1-10 mass%, Preferably it is 0.5-5 mass%. If this proportion is less than 0.1% by mass, the effect of dissolution / dispersion in an aqueous system is not sufficiently exhibited, and if it exceeds 10% by mass, the wettability tends to increase and the water repellent effect tends to be hindered.
[0023]
The content of isopropyl alcohol is selected in the range of 1 to 10% by mass, preferably 2 to 5% by mass. If this proportion is less than 1% by mass, the effect of improving the solubility / dispersibility is not sufficiently exhibited, and if it exceeds 10% by mass, the stability is impaired and separation or layer separation occurs.
[0024]
Furthermore, when using together glycerin, the content rate is chosen in the quantity which does not exceed 20 mass%, Preferably it is 5-20 mass%. When this proportion is less than 5% by mass, the effect of preventing coating unevenness and coating unevenness is not sufficiently exhibited, and when it exceeds 20% by mass, the wettability tends to increase and the water repellent effect tends to be hindered.
[0025]
About the content rate of the said composition component in the water-repellent coating agent of this invention, when (A) component is made into a reference | standard, (B) component is 1-100 mass parts with respect to 100 mass parts, and especially 5-50 The component (C) is preferably 1 to 100 parts by mass, especially 10 to 50 parts by mass, and the component (D) used as necessary is 10 to 200 parts by mass, especially 50 to 200 parts by mass. It is preferable to set it as the range of a part, Especially with respect to 100 mass parts of (A) component, 5-30 mass parts of (B) component, 30-50 mass parts of (C) component, 50-150 mass parts of (D) component. What makes the 4 component which makes a range essential is preferable.
[0026]
In the water-repellent coating agent of the present invention, a diluting solvent, a stabilizing solvent, an antifreezing agent, an antirust agent, an antiseptic, an abrasive, an ultraviolet absorber, and a dye are added as necessary without departing from the object of the present invention. Etc. can be blended.
Examples of the rust inhibitor include benzotriazole, dicyclohexylammonium nitrate, and the like.
Examples of preservatives include 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one, 2-methyl-4-isothiazolin-3-one, and the like.
[0027]
In order to prepare the water-repellent coating agent of the present invention, necessary components may be mixed in an aqueous medium.
First, amino-modified silicone oil and water are emulsified or microemulsified with non-ionic surfactant in the presence of isopropanol and, if necessary, glycerin, and then added with water to an appropriate concentration. It is good.
In this emulsification or microemulsification, it is preferable to use the amino-modified silicone oil in a proportion of 10 to 50% by mass with respect to the total amount of water and water, and mechanically emulsify by stirring or the like.
[0028]
The water repellent coating agent of the present invention is preferably applied to a hard surface such as the surface of a hard substrate. Examples of hard surfaces include, for example, glass, stainless steel, steel, and other metals, plastics, surfaces of metal, plastic, and wood coatings or platings. , Roofs, kitchen ranges, ventilation fans, furniture, various industrial products, and other dirty hard surfaces in general, automobiles, railway vehicles and other vehicles, aircraft, ships, especially automobile bodies.
[0029]
The water-repellent coating agent of the present invention is preferably used in an automatic coating method for a vehicle surface, particularly an automatic coating method using a car wash machine such as a gate type car wash machine, a continuous type gate car wash machine, or a spray car wash machine.
In such a vehicle water-repellent coating method using a car wash machine, in order to use the water-repellent coating agent of the present invention advantageously, an aqueous wax containing a cationic surfactant is applied to the vehicle in advance before the application. Is good.
[0030]
As the aqueous wax containing a cationic surfactant, those conventionally used are used, and examples thereof include paraffin wax, montan wax, carnauba wax, bees wax, rice wax, liquid paraffin, petroleum Ingredients such as system solvents, cationic surfactants, water-soluble solvents and the like are suitably combined, and paraffin wax, dialkyldimethylammonium chloride, α-olefin, ethylene glycol, aliphatic amine acetic acid are preferred. Aqueous wax containing salt, especially paraffin wax, dialkyldimethylammonium chloride (wherein the alkyl group has 16 to 18 carbon atoms), α-olefin (having 16 to 18 carbon atoms), ethylene glycol, Fat It is an aqueous wax containing an aliphatic amine acetate (wherein the aliphatic group has 16 to 18 carbon atoms), and the content of these components is preferably 0.5 to 8 paraffin wax. % By weight, dialkyldimethylammonium chloride, preferably 3 to 15% by weight with an alkyl group having 16 to 18 carbon atoms, α-olefin, preferably 2 to 10% by weight with 16 to 18 carbon atoms, ethylene glycol 5 to 5% 15% by mass, aliphatic amine acetate, preferably 1 to 10% by mass in which the aliphatic group has 16 to 18 carbon atoms. In addition to these components, water is usually used.
[0031]
When the water-repellent coating agent of the present invention is used in a gate-type car wash machine, an aqueous wax containing such a cationic surfactant is applied in advance, and the water-repellent coating is applied at the final application step of the car wash step. It is preferable to perform the agent treatment because the appearance is good and an excellent water repellent effect is obtained.
[0032]
In this process, the water repellent coating agent of the present invention is sprayed onto the painted surface after being diluted 20 to 200 times with an ejector sucking or pumping. The water-repellent coating agent of the present invention is sufficiently adhered and water-repellent to the painted surface only by spray application, and the water droplets are scattered by the blower of the gate type car wash machine, so it is not necessary to wipe off the water.
[0033]
As an example of a method for washing a car using the water-repellent coating agent of the present invention in a gate-type car wash machine, a gate having a gate-type running frame that reciprocates in the front-rear direction across a stopped or moving vehicle. In a two-way car wash using a type car washer, clean water is sprayed on the vehicle body surface from a rinse device provided on the portal-type traveling frame at the time of one-way travel, and the foam agent is applied to the frame at the time of one return. The vehicle surface is polished with a rotating brush provided on the frame while being appropriately foamed and applied to the surface of the vehicle body with a coating device provided, and the water repellent coating agent of the present invention is applied to the frame at the time of two-way travel It is applied to the body surface by the coating device provided on the surface of the body, followed by spraying fresh water from the rinsing device onto the body surface, rinsing off the excess water-repellent coating agent on the body surface, and rinsing with a blower at the time of two return trips. How to do It is.
[0034]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
[0035]
Example 1
Based on dimethylpolysiloxane having a kinematic viscosity of 500 centistokes as a base oil and 5 parts by mass of amino-modified silicone oil aminated to an amino equivalent of 1800, Amidol CDE (trade name, manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., palm oil fatty acid diethanolamide) 5 Add part by weight, 5 parts by weight isopropanol, 10 parts by weight glycerin, 0.1 part by weight benzotriazole, 0.1 part by weight 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one, and 75 parts by weight water. A water coating agent was prepared.
[0036]
Example 2
Based on dimethylpolysiloxane having a kinematic viscosity of 1100 centistokes as a base oil and 2.5 parts by mass of amino-modified silicone oil aminated to an amino equivalent of 1700, Alomox DMC-W (trade name, manufactured by Lion, palm oil alkyldimethylamine) Oxide) 7 parts by mass, isopropanol 3 parts by mass, glycerin 5 parts by mass, benzotriazole 0.1 part by mass, 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one 0.1 part by mass, water 82.5 parts by mass A water repellent coating agent was prepared by adding parts.
[0037]
Example 3
Based on dimethylpolysiloxane having a kinematic viscosity of 800 centistokes as a base oil, 9 parts by mass of polyoxyethylene alkyl (C ₁₆ -C ₁₈ ) ether, 8 parts by mass of isopropanol, 3 parts by mass of amino-modified silicone oil aminated to an amino equivalent of 1500 Then, 15 parts by mass of glycerin, 0.1 part by mass of benzotriazole, 0.1 part by mass of 2-methyl-4-isothiazolin-3-one and 65 parts by mass of water were added to prepare a water repellent coating agent.
[0038]
Reference example 1
Based on dimethylpolysiloxane with a kinematic viscosity of 1000 centistokes and 1 part by mass of amino-modified silicone oil aminated to an amino equivalent of 1600, 3 parts by mass of Amidol LDE (trade name, manufactured by Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd., lauric acid diethanolamide) Then, 5 parts by mass of isopropanol, 0.1 part by mass of benzotriazole, 0.1 part by mass of 2-methyl-4-isothiazolin-3-one and 91 parts by mass of water were added to prepare a water repellent coating agent.
[0039]
Example 4
Enazicol C-30B (trade name, manufactured by Lion Corporation, coconut oil fatty acid amidopropyl betaine) is added to 3 parts by mass of amino-modified silicone oil having a kinematic viscosity of 800 centistokes as a base oil and aminated to an amino equivalent of 1500. 10 parts by weight, 10 parts by weight of isopropanol, 10 parts by weight of glycerin, 0.1 part by weight of benzotriazole, 0.1 part by weight of 2-methyl-4-isothiazolin-3-one, and 67 parts by weight of water to add a water repellent coating agent Was prepared.
[0040]
Comparative Example 1
Based on dimethylpolysiloxane having a kinematic viscosity of 20,000 centistokes as a base oil and 15 parts by mass of an amino-modified silicone oil aminated to an amino equivalent of 1800, 5 parts by mass of Amidol CDE, 5 parts by mass of isopropanol, 5 parts by mass of glycerin, 0 parts of benzotriazole A water repellent coating agent was prepared by adding 0.1 part by mass, 0.1 part by mass of 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one and 83 parts by mass of water.
[0041]
Comparative Example 2
Based on dimethylpolysiloxane having a kinematic viscosity of 1100 centistokes as a base oil and 2.5 parts by mass of an amino-modified silicone oil aminated to an amino equivalent of 1700, 15 parts by mass of polyoxyethylene alkyl (C ₁₆ -C ₁₈ ) ether, isopropanol 5 Water repellent coating agent by adding 10 parts by mass, 10 parts by mass of glycerin, 0.1 part by mass of benzotriazole, 0.1 part by mass of 5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-one and 67.5 parts by mass of water Was prepared.
[0042]
Comparative Example 3
Based on dimethylpolysiloxane having a kinematic viscosity of 800 centistokes and 3 parts by mass of amino-modified silicone oil aminated to 1,500 amino equivalents, 1 part by mass of Enadicol C-30B, 25 parts by mass of isopropanol, 10 parts by mass of glycerol, A water repellent coating agent was prepared by adding 0.1 part by weight of triazole, 0.1 part by weight of 2-methyl-4-isothiazolin-3-one, and 62 parts by weight of water.
[0043]
(A) Stability Each water-repellent coating agent sample of each Example , Reference Example and Comparative Example was put in a cycling tester at −15 ° C. to 50 ° C., 2 cycles / day, and then subjected to a cycling test for 2 weeks. The stability of each water repellent coating agent sample was evaluated according to the following criteria.
○: No change from before test △: Oil is deposited on the liquid surface ×: Oil is separated into two layers with the upper layer [0044]
(B) Uniform coating property Each water repellent coating agent sample of each example , reference example and comparative example was diluted 20 times with water, and 5 ml of this diluted solution was applied as a coating solution in accordance with JIS K2236. Then, it was uniformly applied onto a black painted plate, washed with water, and naturally dried to prepare a water-repellent coated plate.
The water-repellent coated plate was visually observed for the presence of coating marks on the coating agent, and evaluated according to the following criteria.
○: No application mark is observed Δ: Application mark is recognized to some extent ×: Application mark becomes white and clearly confirmed [0045]
(C) Water repellency Water was applied to the water-repellent coated plate prepared in the same manner as described above, and the contact angle of the attached water droplets was measured with a contact angle meter (Kyowa Interface Science Co., Ltd., CA-Z type). Evaluation was based on criteria. The contact angle was the average of 5 measurements.
○: Greater than 105 ° △: 95-105 °
×: Less than 95 °
[Table 1]

[0047]
From Table 1, the coating agent samples of each comparative example had drawbacks such as difficulty in uniform coating, poor water repellency, and poor stability, whereas the water repellent coating agents of the examples. It can be seen that the sample is excellent in uniform coating properties and stability, has good water repellency, and has a good overall balance of these properties.
[0048]
【Effect of the invention】
The water-repellent coating agent of the present invention is excellent in stability and does not require a finishing treatment such as wiping, can be uniformly applied to a hard surface, particularly a vehicle surface, particularly an automobile body, and no application trace remains, A coating film having excellent adhesion and excellent water repellency can be formed, and is particularly suitable for an automatic coating method, particularly a water-repellent coating treatment using an automatic car wash such as a gate type car wash machine.

Claims (5)

（Ａ）アミノ変性シリコーンオイル２．５〜５質量％、（Ｂ）非イオン系界面活性剤及び両性界面活性剤の中から選ばれた少なくとも１種の界面活性剤５〜１０質量％、（Ｃ）イソプロピルアルコール３〜１０質量％を含有し、さらに（Ｄ）グリセリンを５〜１５質量％で含有してなる水性系液であって、硬表面に塗布、水洗後に、塗布跡が残らないことを特徴とする硬表面用撥水コート剤。(A) amino-modified silicone oil 2.5 to 5 % by mass, (B) at least one surfactant selected from nonionic surfactants and amphoteric surfactants 5 to 10% by mass, (C ) Aqueous liquid containing 3 to 10% by mass of isopropyl alcohol and further containing 5 to 15 % by mass of (D) glycerin, and after application to a hard surface and washing with water, no application mark remains. A water-repellent coating agent for hard surfaces. アミノ変性シリコーンオイルとして、そのアミノ当量が１，０００〜２，０００の範囲にあるとともに、そのベースシリコーンオイルの動粘度が２５０〜２，０００ｃＳｔの範囲にあるものを用いる請求項１記載の硬表面用撥水コート剤。  2. The hard surface according to claim 1, wherein the amino-modified silicone oil has an amino equivalent in the range of 1,000 to 2,000 and a kinematic viscosity of the base silicone oil in the range of 250 to 2,000 cSt. Water repellent coating agent. 車両、航空機又は船舶用である請求項１又は２記載の硬表面用撥水コート剤。The water-repellent coating agent for hard surfaces according to claim 1 or 2, which is for vehicles, aircraft or ships. 洗車機による洗車において用いられる請求項１ないし３のいずれかに記載の硬表面用撥水コート剤。The water-repellent coating agent for hard surfaces according to any one of claims 1 to 3 , which is used in car washing by a car wash machine. 洗車機が門型洗車機、スプレー洗車機である請求項４記載の硬表面用撥水コート剤。The water-repellent coating agent for hard surfaces according to claim 4 , wherein the car washer is a gate type car washer or a spray car washer.