JPH0749567B2 - 水性つや出し剤用添加剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、水性つや出し剤用添加剤に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来、ワックスを主体とする水性つや出し剤において、
つや出し効果や作業性を向上させるために、ジメチルポ
リシロキサンやメチルフェニルポリシロキサンのような
ジオルガノポリシロキサンのエマルジョンを添加するこ
とが行われていた（特開昭52−141493号公報参照）。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、かかる水性つや出し剤は、オルガノポリ
シロキサンを界面活性剤と水により機械乳化した通常の
エマルジョンを添加するものであり、平均粒子径が非常
に大きく（0.3μｍ以上）、水性つや出し剤としての安
定性が不充分であるという欠点があった。

すなわち、長期保存安定性や、研磨剤等の各種添加剤併
用時の配合安定性が不充分であるために、オルガノポリ
シロキサンがオイル分離し易く、オイル分離したままつ
や出し剤として使用すると、基材に光沢むら、伸びむ
ら、拭き取りむら、べとつきが発生するという欠点があ
った。

また、オイル分離したつや出し剤は、外観上著しく商品
価値を低下するという欠点があった。

本発明は、上述した欠点を解消することを目的とするも
のであり、水性つや出し剤において優れた長期保存安定
性、配合安定性を有し、基材に対し、伸びむら、拭き取
りむら、べとつき、光沢むらの発生がなく、優れたつや
出し効果を付与することのできる、添加剤を提供するも
のである。

［問題点を解決するための手段とその作用］ 前記した目的は、 一般式 （式中、Ｒは一価炭化水素基、ｎは３〜10の整数）で示
される環状ジオルガノポリシロキサン、界面活性剤およ
び水よりなる粗エマルジョンを、乳化重合触媒含有水溶
液中に添加しながら乳化重合することにより得られた平
均粒子径0.15μｍ以下のオルガノポリシロキサンマイク
ロエマルジョンを主剤としてなる、水性つや出し剤用添
加剤により達成される。

これを説明するに、本発明において使用されるオルガノ
ポリシロキサンマイクロエマルジョンは、その平均粒子
径が、0.15μｍ以下であることが必要とされ、好ましく
は、0.12μｍ以下である。これは、平均粒子径が0.15μ
ｍよりも大きいと、長期保存安定性、配合安定性が不充
分となり、オルガノポリシロキサンが分離し易く、この
ためつや出し剤として使用した時に、基材に光沢むら、
伸びむら、拭き取りむら、べとつきが発生するからであ
る。

一般式 で示される環状ジオルガノポリシロキサンは、粗エマル
ジョンにおいて原料となるものである。

前記した式中、Ｒは一価炭化水素基であり、これには、
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基のようなア
ルキル基、２−フェニルエチル基、２−フェニルプロピ
ル基、3.3.3−トリフルオロプロピル基のような置換ア
ルキル基、ビニル基、プロペニル基のようなアルケニル
基、フェニル基、トリル基のようなアリール基または置
換アリール基が例示され、分子中のＲは同種であってよ
く、また異種であってよい。ｎは３〜10の整数である。
該環状オルガノポリシロキサンは、１種でよく、また２
種以上の組合せであってよい。

該オルガノポリシロキサンは粗エマルジョンとするため
に界面活性剤が必要であり、これにはアニオン系界面活
性剤、カチオン系界面活性剤およびノニオン系界面活性
剤がある。

アニオン系界面活性剤としては、ヘキシルベンゼンスル
ホン酸、オクチルベンゼンスルホン酸、デシルベンゼン
スルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、セチルベン
ゼンスルホン酸、ミリスチルベンゼンスルホン酸のよう
なアルキルベンゼンスルホン酸、 CH₃（CH₂）₆CH₂O（C₂H₄O）₂SO₃H CH₃（CH₂）₈CH₂O（C₂H₄O）₈SO₃H CH₃（CH₂）₁₉CH₂O（C₂H₄O）₂SO₃H CH₃（CH₂）₈CH₂C₆H₄O（C₂H₄O）₂SO₃Hのようなポリオキ
シエチレンモノアルキルエーテルの硫酸エステル、アル
キルナフチルスルホン酸が例示される。

カチオン系界面活性剤としては、オクチルトリメチルア
ンモニウムヒドロキシド、ドデシルトリメチルアンモニ
ウムヒドロキシド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウ
ムヒドロキシド、オクチルジメチルベンジルアンモニウ
ムヒドロキシド、デシルジメチルベンジルアンモニウム
ヒドロキシド、ジオクタデシルジメチルアンモニウムヒ
ドロキシド、牛脂トリメチルアンモニウムヒドロキシ
ド、ヤシ油トリメチルアンモニウムヒドロキシドのよう
な第４級アンモニウムヒドロキシドおよびこれらの塩が
例示される。

ノニオン系界面活性剤としては、ポリオキシアルキレン
アルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェ
ノールエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエステ
ル、ポリオキシアルキレンソルビタンアルキルエステ
ル、ポリエチレングライコール、ポリプロピレングライ
コール、ジエチレングライコールが例示される。

界面活性剤は１種、もしくはアニオン系界面活性剤とカ
チオン系界面活性剤の組合せを除く２種以上を使用して
よい。すなわち、アニオン系界面活性剤の１種もしくは
２種以上の組合せ、ノニオン系界面活性剤の１種もしく
は２種以上の組合せ、カチオン系界面活性剤の１種もし
くは２種以上の組合せ、アニオン系界面活性剤およびノ
ニオン系界面活性剤の２種以上の組合せ、カチオン系界
面活性剤およびノニオン系界面活性剤の２種以上の組合
せを使用してよい。

これら界面活性剤の、粗エマルジョンにおける使用量と
しては、エマルジョンを形成できる程度の量でよく、界
面活性剤の種類により異なり、特に限定されないが、好
ましくは、２〜50重量％となるような量である。

粗エマルジョンにおける水の使用量としては、オルガノ
ポリシロキサンの濃度が10〜60重量％となるような量が
好ましい。

粗エマルジョンは、前述したオルガノポリシロキサン、
界面活性剤および水を均一に混合し、ホモゲナイザー、
コロイドミル、ラインミキサーなどの乳化機を通して調
製する。

なお、粗エマルジョンを調製する際に、少量の両末端水
酸基封鎖のジオルガノポリシロキサン、Ｎ−（２−アミ
ノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、
トリメトキシビニルシラン、γ−グリシドキシプロピル
トリメトキシシランのような加水分解性基を有するシラ
ン類を添加してよい。また、粘度調節用末端封鎖剤とし
てヘキサオルガノジシロキサンを添加してよい。

本発明において、使用されるマイクロエマルジョンは、
該粗エマルジョンを別に調製した乳化重合触媒含有水溶
液中に添加しながら乳化重合することにより得られる。

該乳化重合触媒としては、アニオン系触媒、カチオン系
触媒があり、アニオン系触媒としては、塩酸、硫酸のよ
うな鉱酸、また界面活性剤で例示したアルキルベンゼン
スルホン酸、ポリオキシエチレンモノアルキルエーテル
の硫酸エステルおよびアルキルナフチルスルホン酸が例
示される。またカチオン系触媒としては、水酸化カリウ
ム、水酸化ナトリウムのようなアルカリ金属水酸化物、
また界面活性剤で例示した第４級アンモニウムヒドロキ
シドおよびその塩が例示される。ただし、第４級アンモ
ニウム塩は、触媒作用が低いので、アルカリ金属水酸化
物と併用し、活性化させて使用する。

なお、界面活性剤と触媒のイオン性の関係から、粗エマ
ルジョンにおいてアニオン系界面活性剤を使用した場合
には、マイクロエマルジョンを製造する際の触媒はアニ
オン系を使用する。また、粗エマルジョンにおいてカチ
オン系界面活性剤を使用した場合には、マイクロエマル
ジョンを製造する際の触媒はカチオン系を使用する。ま
た、粗エマルジョンにおいてノニオン系界面活性剤を使
用した場合には、マイクロエマルジョンを製造する際の
触媒は、アニオン系もしくはカチオン系を使用する。

該乳化重合触媒の使用量は、触媒の種類によって異なり
特に限定されないが、鉱酸、アルカリ金属触媒の場合、
粗エマルジョン中のオルガノポリシロキサン100重量部
に対し、0.2〜5.0重量部が好ましく、より好ましくは0.
5〜3.0重量部である。また、アルキルベンゼンスルホン
酸、ポリオキシエチレンモノアルキルエーテルの硫酸エ
ステルおよびアルキルナフチルスルホン酸、第４級アン
モニウムヒドロキシドおよびその塩の場合、粗エマルジ
ョン中のオルガノポリシロキサン100重量部に対し、0.5
〜50重量部が好ましく、より好ましくは1.0〜30重量部
である。ここで乳化重合時の安定性を向上させるため
に、粗エマルジョンで使用する界面活性剤で例示したノ
ニオン系界面活性剤を更に添加してよい。

粗エマルジョンの添加時の触媒水溶液の温度は、40〜95
℃が好ましい。添加速度は、触媒の種類、温度および触
媒水溶液の温度によって異なる。触媒の温度が高い場合
或は触媒水溶液の温度が高い場合には早く添加すること
ができるが、一般に30分以上かけて添加することがより
粒子径の小さなマイクロエマルジョンを製造する点から
好ましい。添加後は、０〜90℃の温度で、所望の粘度に
なるまで、更に乳化重合すれば平均粒子径0.15μｍ以下
のマイクロエマルジョンが得られる。乳化重合後は、ア
ニオン系重合触媒を用いた場合は酸で重合触媒を中和し
ておくことが好ましい。なお、乳化重合する際のオルガ
ノポリシロキサンの濃度は、特に限定されないが５〜50
重量％が好ましい。

マイクロエマルジョン中のオルガノポリシロキサン粘度
は特に限定されないが25℃における粘度が20〜1000000
センチストークスが好ましく、さらには20〜500000セン
チストークスが好ましい。また、粘度の異なるオルガノ
ポリシロキサンの、マイクロエマルジョン（例えば、粘
度200センチストークスのオルガノポリシロキサンのマ
イクロエマルジョンと、粘度100000センチストークスの
オルガノポリシロキサンマイクロエマルジョン）の２種
以上併用してよい。

かくして得られたマイクロエマルジョンをそのまま、あ
るいは水でさらに希釈して、例えばカルナウバロウを界
面活性剤により乳化したエマルジョンに所定量加えるこ
とにより、光沢むら、伸びむら拭き取りむら、べとつき
の発生のない水性つや出し剤が得られる。

本発明の水性のつや出し剤用添加剤の水性つや出し剤へ
の添加量は、オルガノポリシロキサン分として、少なく
とも0.001重量％添加することが好ましく、更に好まし
くは0.005〜50重量％である。

なお、本発明の水性つや出し剤用添加剤を添加する水性
つや出し剤としては、ワックス、溶剤、濃稠剤、研磨
剤、着色剤、芳香剤等を界面活性剤で乳化したものが例
示される。

上記した、ワックスとしては、例えば、ミツロウ、羊毛
ロウ、鯨ロウ等の動物ロウ、カルナウバロウ、綿ロウ、
ショロウ等の植物ロウ、モンタンロウ、セライトロウ、
セレシンロウ、パラフィンロウ等の合成ロウ等が、溶剤
としては、トルエン、キシレン、ケロシン、MVPナフ
サ、ナフサミネラルスピリット等が、濃稠剤としてはけ
い酸アルミニウム、けいそう土、ベントナイト、シリ
カ、水和けい酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化
鉄、酸化すず等が、界面活性剤としてはアルキルサルフ
ェート、アルキルスルホネート、ポリオキシエチレンア
ルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、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
アルキルエーテル、ソルビタンモノエステル、ベンジル
アンモニウム塩等が挙げられる。

本発明の水性つや出し剤用添加剤を添加してなる水性つ
や出し剤は、自動車用、家具用、ガラス用、皮革用等各
種基材のつや出しに有用である。

［実施例］ 次に本発明を実施例により説明する。実施例中、部とあ
るのは、重量部を意味し、粘度は25℃における値であ
る。

実施例１ ２のビーカーに、水850部、ドデシルベンゼンスルホ
ン酸10部および環状ジメチルシロキサン４量体600部を
投入し、均一に撹拌した。この混合物をホモゲナイザー
乳化機を用いて、400kg/cm²の圧力で４回通過させ、粗
エマルジョンを得た。次に別の５の４つ口フラスコに
水1300部およびドデシルベンゼンスルホン酸130部を投
入して溶解させ、液温85℃でゆっくりと撹拌しながら保
持した。このドデシルベンゼンスルホン酸水溶液に先に
作成した粗エマルジョンを２時間かけて徐々に滴下し
た。滴下後冷却し、更に60℃で１時間保持し乳化重合さ
せた。重合後、水酸化ナトリウムの50重量％水溶液で、
PHが7.0になるように調整し、透明なエマルジョンを得
た。得られたエマルジョンの平均粒子径を、QUNDSIELAT
IC LIGHTSCATTERING MODEL M2000（MALVER社製：米国）
を用いて測定したところ、0.05μｍであった（エマルジ
ョンＡ）。マイクロエマルジョンをメタノールにより破
壊してオイルを抽出したところ、粘度6000センチストー
クスの両末端水酸基封鎖ジメチルポリシロキサンである
ことが確認された。また透過率を580nmで測定したとこ
ろ、96％であった。

次に、カルナウバロウ８部、密ロウ６部、固形パラフィ
ン６部およびオレイン酸３部を120℃で加熱融解し、モ
ルフォリン３部を添加して得たワックス混融物を、95℃
の水74部に添加し、ホモゲナイザーを用いて乳化し、室
温まで放冷させた（エマルジョンワックスＢ）。

次に、エマルジョンA10部、エマルジョンワックスB40部
および水50部を均一に混合して水性つや出し剤を調製し
た。

本つや出し剤を黒色塗装パネル（40cmX40cm）に塗布
し、磨いたところ、伸びむら、拭き取りむらおよびべと
つきの発生はなく、黒色の艶のあるむらのない光沢が得
られた。

また本つや出し剤は、３個月間40℃で放置後もオルガノ
ポリシロキサンのオイル分離は全くなく安定であった。
更に黒色塗装パネルを用いて同様に塗布し磨いたとこ
ろ、その光沢及び作業性は、全く変わらなかった。

比較例１ 両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサ
ン（粘度6000センチストークス）80部、ポリオキシエチ
レンラウリルエーテル（HLB:11.5）８部および水12部を
均一に混合した後、ホモゲナイザーを使用して乳化し、
これを300部の水に均一に分散させて、平均粒子径1.2μ
ｍの機械乳化エマルジョン（エマルジョンＣ）を得た。

次にエマルジョンC10部、実施例１で調製したエマルジ
ョンワックスB40部および水50部を均一に混合して水性
つや出し剤を調製した。

本つや出し剤を黒色塗装パネルに塗布し、磨いたとこ
ろ、のびむら、拭き取りむらの発生はなかったが、べと
つきと光沢に微小のむらが発生した。

また本つや出し剤を３個月間40℃で放置したところ、上
層部に、オルガノポリシロキサンが分離して油膜が発生
していた。さらに黒色塗装パネルを用いて上層部の油膜
部分を使用して塗布し磨いたところ、伸びおよび拭き取
りにむらが発生し、また油膜が部分的に多量付着してべ
とつきが見られた。また光沢のむらも多く見られた。

実施例２ 環状ジメチルシロキサン４量体400部、ヘキサメチルジ
シロキサン10部、水560部およびオクチルフェノールの
エチレンオキサイド45モル付加物30部を均一に混合後、
ホモゲナイザー乳化機を用いて450kg/cm²の圧力下で、
３回通過させて粗エマルジョンを得た。次に、別の３
の４つ口フラスコにドデシルベンゼンスルホン酸130部
および水870部投入して溶解させ、液温80℃でゆっくり
と撹拌しながら保持した。このドデシルベンゼンスルホ
ン酸水溶液に先に調製した粗エマルジョンを２時間かけ
て徐々に滴下した。

滴下終了後冷却し、さらに３時間同温度で保持し乳化重
合させた。重合後、水酸化ナトリウムの10重量％水溶液
でPHが7.0になるように調製した。得られたものは平均
粒子径0.08μｍ、透過率（580nm）91％の透明なマイク
ロエマルジョンであった（エマルジョンＤ）。このマイ
クロエマルジョンをメタノールにより破壊したところ、
抽出オイルは粘度280センチストークスの両末端トリメ
チルシリル基封鎖ジメチルポリシロキサンであることが
確認された。

次に、ミネラルスピリット25部、カルナウバロウ９部、
界面活性剤（商品名：エソミンＣ−10,ライオンアーマ
ー社製）３部からなる混合物の95℃の加熱溶解物と水40
部を、ホモゲナイザーを用いて乳化し、室温まで放冷さ
せた（エマルジョンワックスＥ）。

次にエマルジョンD50部および、エマルジョンワックスE
39部を均一に混合し、さらに平均粒子径５ミクロンのセ
ライト粉12部を添加して２時間撹拌機で混合し、つや出
し剤を調製した。得られたつや出し剤のオルガノポリシ
ロキサンのオイル分離はみられなかった。

次に、つや出し剤を用いて、黒色塗装パネル（40cmX40c
m）に塗布し磨いたところ、むらのない優れた光沢が得
られた。また、伸びや拭き取りに優れた、べとつきもな
かった。

比較例２ 両端末トリメチルシロキシ剤封鎖ジメチルポリシロキサ
ン（粘度280センチストークス）80部、ポリオキシエチ
レンラウリルエーテル（HLB:11.5）８部および水12部を
均一に混合した後、ホモゲナイザーを使用して乳化し、
これを300部の水に均一に分散させて、平均粒子径1.1μ
ｍの機械乳化エマルジョン（エマルジョンＦ）を得た。

次に、エマルジョンF50部および実施例２で調製したエ
マルジョンワックスE39部を均一に混合し、更に平均粒
子径５ミクロンのセライト粉を添加して２時間撹拌機で
混合して、つや出し剤を調製した。

得られたつや出し剤は、オルガノポリシロキサンのオイ
ル分離がみられた。次にこのつや出し剤を用いて、黒色
パネルに塗布し、磨いたところ、、伸びや拭き取りにむ
らが発生し、光沢にもむらがあった。またべとつきがか
なり発生した。

［発明の効果］ 本発明の水性つや出し剤用添加剤は、環状ジオルガノポ
リシロキサン、界面活性剤および水よりなる粗エマルジ
ョンを、乳化重合することにより得られた平均粒子径0.
15μｍ以下のオルガノポリシロキサンマイクロエマルジ
ョンを主剤とするので、これを含有してなる水性つや出
し剤は、優れた長期保存安定性を有し、かつ基材に対
し、伸びむら、拭き取りむら、光沢むら、べとつきの発
生がなく、優れたつや出し効果および作業性を有すると
いう特徴がある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一般式 （式中、Ｒは一価炭化水素基、ｎは３〜10の整数）で示
   される環状ジオルガノポリシロキサン、界面活性剤およ
   び水よりなる粗エマルジョンを、乳化重合触媒含有水溶
   液中に添加しながら乳化重合することにより得られた平
   均粒子径0.15μｍ以下のオルガノポリシロキサンマイク
   ロエマルジョンを主剤としてなる、水性つや出し剤用添
   加剤。