JP6302773B2 - 車両コーティング剤及びそれを用いた車体処理方法及び車体処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の塗装・ガラス・ゴム・プラスチック等から構成される表面に高度な滑水性・撥水性・光沢・滑り性を付与し、車両表面の保護および美観向上を図る車両コーティング剤及びそれを用いた車体処理方法及び車体処理装置に関するものである。

自動車等の車両表面に洗車機を用いて行うコーティングにおいて、アミノ変性ポリシロキサンを主要成分とした水性エマルションを水にて数十から数百倍に希釈してスプレー塗布することが行われている。アミノ変性ポリシロキサンは、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や、アミノアルキル置換アミノアルキル基で置換したものであり、そのアミノ当量や分子量により反応性・吸着性・光沢・滑り性等の性質が変化するものである。このアミノ変性ポリシロキサンは、有機酸等を用いて中和することにより容易に水性エマルションとすることができ、また、吸着性を有することから、このエマルション希釈液をスプレー塗布するだけで容易に車両表面に吸着させることができる。また、吸着した後、車両表面にて空気中の酸素および湿気により架橋され、耐久性に優れた皮膜を形成する。これらの性質から、アミノ変性ポリシロキサンは洗車機を用いたコーティングに多用されている。

また、皮膜成分の吸着性を上げることを目的とした従来例として、アミノ変性ポリシロキサンを非イオン性界面活性剤で乳化し、特定のカチオン性界面活性剤を含有させたコーティング剤が特許文献１に開示されている。

更に、カチオン性ワックスを塗布した後に、アミノ変性ポリシロキサンをカチオン性界面活性剤および／または非イオン性界面活性剤により乳化した組成物を塗布する方法が特許文献２に開示されている。

また、近年ではトリメチルシロキシケイ酸を含有した組成物についても開示されており、手作業用としてはアミノ変性ジメチルポリシロキサンと他のオルガノポリシロキサン等を併用し、洗浄と撥水処理を同時に行うもの、洗車機用としては、成分中にアミノ変性ポリシロキサンを含有する処理剤、またはアミノ変性ポリシロキサン含有のコーティング剤を塗布した後に、更に重ねて他のコーティング剤を塗布する方法など、上記と同様、アミノ変性ポリシロキサンの吸着性を利用した組成物および処理方法が公表されている。（特許文献３〜５）

上記の従来例としては、トリメチルシロキシケイ酸とオルガノポリシロキサンの混合液を水中分散したエマルションと、アミノ変性ポリジメチルシロキサン・有機酸・アルキルグルコシドを含有する手作業用の洗浄撥水剤が特許文献３に開示されている。また、特定のアミノ変性ポリシロキサンを主成分としたカーポリッシュ用エマルション組成物が特許文献４に開示されている。また、アミノ変性ポリシロキサン含有コーティング剤を塗布した後に、更に重ねてアミノ変性ポリシロキサンを含有しないコーティング剤を塗布する方法が特許文献５に開示されている。

これら従来例は、全て特定のアミノ変性ポリシロキサンを含有するコーティング剤であり、この吸着性を利用して被膜を形成させ、高度な撥水性を付与させることが可能である。しかし、この吸着性は高度な滑水性を有するトリメチルシロキシケイ酸と併用させた場合、滑水性を阻害するという問題がある。滑水性が不充分であると、コーティング施工後、降雨等により車両表面が濡れた場合、水滴が滑落せずに残ることが多く、この状態で自然乾燥すると、水分中に含まれていたミネラル等がスケールとして固着し、美観を損なうだけではなく、そのまま放置しておくと除去が困難となり、車体表面にダメージを与えることにつながるという問題がある。

また、特定のアミノ変性ポリシロキサンを含有するコーティング剤は、洗車機等で使用する場合、その反応性により配管内壁に吸着後、徐々に硬化し配管詰まりを引き起こすという問題がある。

一方、車体表面に洗浄液を散布する洗車機として、本体と車体とを前後に相対移動させながら洗車処理を施す門型洗車機が知られている。この洗車機では、扇形の噴射パターンを有する噴射ノズルから車体表面に対して洗浄液を散布し、車体との相対移動により車体全体に作用させている。（特許文献６）

さて、車体表面を高級感のある仕上りとするため、コーティング剤を車体表面に均一にムラ無く塗布することが求められる。従来の扇形噴射ノズルを用いてコーティング剤を塗布する場合、車体表面にコーティング剤を万遍なく所定の厚みで作用させるため、洗車機と車体との相対移動を低速にしたり、噴射ノズルを首振り揺動させる方法が考えられるが、洗車時間は長くなり、コーティング剤の消費量が増加するといった問題が生じる。

特開平８−１８８７４５号公報 特開２００１−４９１８９号公報 特開平１１−１１６９８８号公報 特開２００４−３３９３０５号公報 特開２００５−２８３３７号公報 特開２００８−２３０２９９号公報

本発明は、以上のような問題に鑑み、自動車の塗装・ガラス・ゴム・プラスチック等から構成される表面に均一に塗布し、撥水性だけではなく、滑水性を付与させることで、車両表面の水滴残りを軽減させ、スケールの固着を抑制するとともに、光沢・滑り性を付与させることで車両表面の保護および美観向上を図った車両コーティング剤を提供することを目的とする。また、この車両コーティング剤を車両表面にムラ無く効率的に作用させることができる車体処理方法及び車体洗浄装置を提供することを目的とする。

このような課題を解決する手段として、親水性が高く、滑水性を阻害しない陽イオン性水溶性高分子化合物のカチオン基による吸着で、トリメチルシロキシケイ酸が有する高度な滑水性・撥水性を発揮させ、更に直鎖シロキサン構造を有するオルガノポリシロキサンの特性である光沢・滑り性を付与させることを見出した。また、車両コーティング剤を車両表面にムラ無く作用させることができる車体処理方法及び車体洗浄装置を開発した。

すなわち、本発明は、トリメチルシロキシケイ酸（１）・直鎖シロキサン構造を有するオルガノポリシロキサン（２）・非イオン性界面活性剤（３）・カチオン基による吸着性を有する陽イオン性水溶性高分子化合物（４）及び水から構成される車両コーティング剤を提供する。

この車両コーティング剤を車両表面にムラ無く作用させる車体処理方法として、車両表面に車両コーティング剤を散布し、この車両コーティング剤が散布された後の車両表面に洗浄水を噴射して水洗する。また、この車両コーティング剤を塗布する噴射ノズルを車体と相対移動させ、車両表面に車両コーティング剤を重ね掛けする。

この車体洗浄方法を実行する車体処理装置として、車体表面にこの車両コーティング剤を塗布する噴射ノズルを備えた本体フレームを車両と相対移動させ、この移動に伴い、車体表面に車両コーティング剤を塗布する工程と、車両コーティング剤が塗布された車体表面に、洗浄水を噴射する工程とを順次実行する。また、車両コーティング剤が塗布された車体表面に、同車両コーティング剤を更に塗布する工程とを順次実行する。車両コーティング剤を散布する噴射ノズルは、流量分布がほぼ均等な噴射パターンが円形・楕円形・方形のいずれかで構成される充ノズルとする。

本発明の車両コーティング剤により、自動車の塗装・ガラス・ゴム・プラスチック等から構成される表面に撥水性と滑水性を付与させることができ、車両表面の水滴残りを軽減させ、スケールの固着を抑制することができる。また、光沢・滑り性を付与させることができ、車両表面の保護および美観向上を図ることができる。

この車両コーティング剤を散布した後の車両表面に、洗浄水を噴射することにより、余分なコーティング被膜物質以外の成分が洗い流されるとともに、コーティング剤の被膜層をより均一化して塗布ムラを抑える。また、車両コーティング剤を重ね掛けることで、より効果的なコーティングが実現される。

車両表面に車両コーティング剤を散布する噴射ノズルとして、流量分布がほぼ均等な充ノズル（充円錐・充角錐・充楕円錐）を採用することにより、塗布量のバラツキが抑えられ、車両表面に車両コーティング剤をムラ無く塗布することができる。

本発明の車体処理装置を備えた洗車機を示す側面図である。 コーティング剤散布パイプの構成及び動作を示す説明図である。 給水系を示す説明図である。 制御系を示すブロック図である。 コーティング散布コースの工程図である。

まず、車両コーティング剤の好ましい実施形態について説明する。
本発明で使用するトリメチルシロキシケイ酸（１）（以下「成分（１）」と略す）は、一般式（(ＣＨ₃)₃ＳｉＯ_1/2）x・（ＳｉＯ₂）yで表され、その構造、構成単位から通称ＭＱレジンとも呼ばれている。これは、水ガラスをＱ単位（ＳｉＯ_4/2）の出発原料とし、トリメチルシリル基（Ｍ単位 (ＣＨ₃)₃ＳｉＯ_1/2）で末端を封鎖したものである。

このような成分（１）は、有機溶剤、オルガノポリシロキサン等に溶解したもの、またそれらを水性エマルションにせしめたものなどが上市されており、この中から一種または二種以上を選択して本発明で使用することができる。

本発明で使用する直鎖シロキサン構造を有するオルガノポリシロキサン（２）（以下「成分（２）」と略す）は、一般式Ｒ_３ＳｉＯ（Ｒ_２ＳｉＯ）_ｎＳｉＲ_３で表され、ジメチルポリシロキサンやメチルハイドロジェンポリシロキサン、有機変性ポリシロキサンが挙げられる。

また、上記の有機変性ポリシロキサンの変性種類としては、アルキル変性・アルキルアラルキル変性・脂肪酸変性・エポキシ変性・カルボキシル変性・ポリエーテル変性・アルコール変性・フルオロアルキル変性・メタクリル変性・メチルフェニル変性・エポキシポリエーテル変性等が挙げられる。

このような成分（２）は、光沢・滑り性・被膜の均質性等の特性を鑑み適宜選択でき、動粘度は１〜１００００ｍｍ^２／ｓのものが好ましく、中でも５〜３５００ｍｍ^２／ｓのものが好ましい。これは、成分（２）の動粘度が高すぎると、被膜の均質性が悪くムラが生じやすくなり、動粘度が低すぎると、被膜の均質性は良くなるが、光沢・滑り性が低下するためである。また、成分（２）は、オイル状のものに限らず、水性エマルションにせしめたものなどが上市されており、この中から一種または二種以上を選択して本発明で使用することができる。

本発明で使用する非イオン性界面活性剤（３）（以下「成分（３）」と略す）は、ポリオキシエチレンアルキルエーテル・ポリオキシアルキ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・多価アルコール脂肪酸エステル・ポリオキシエチレン多価アルコール脂肪酸エステル・ポリオキシエチレン脂肪酸エステル・ポリグリセリン脂肪酸エステル・アルキルアミンオキサイド等が挙げられる。

そして、この中から本組成物の乳化性・安定性などの特性を鑑み一種または二種以上を選択することができ、また、これら成分（３）それ自体は当該技術分野においてよく知られており、市場から入手して本発明で使用することができる。

本発明で使用する陽イオン性水溶性高分子化合物（４）（以下「成分（４）」と略す）は、カチオン化デンプン・カチオン化グァーガム・カチオン化セルロース・カチオン化ローカストビーンガム・カチオン化タラガム、またこれらの誘導体等の増粘多糖類等が挙げられる。

そして、この中からカチオン基による吸着性及び本組成物の乳化性・安定性などの特性を鑑み一種または二種以上を選択することができ、また、これら成分（４）は市場から入手して本発明で使用することができる。

本発明のコーティング剤に使用する水は、組成物中の他成分へ影響を与えないために、塩類を除去したイオン交換水を使用することが望ましい。

このコーティング剤は、上記必須成分に加えて、さらに必要に応じて本発明の目的達成を妨げない範囲において、低級アルコール・グリコールエーテル・多価アルコール等の低温安定剤・酸化防止剤・紫外線吸収剤等の成分安定剤・ｐＨ調整剤・防腐剤・防錆剤・着色剤・香料等の助剤を含有することができる。

次に、この車両コーティング剤を塗布する車体処理装置について説明する。ここでは、洗車機が自動車を跨いで往復走行し、自動車に対して洗浄・乾燥を順次実行する門型洗車機を採用した例を説明するが、本発明を逸脱しない範囲で特に門型洗車機に限定されるものではない。

図１において、１は本体フレームで、門型に形成され、床面に敷設された走行レール２・２上を走行モータ３に駆動されて往復走行する。本体フレーム１には、洗車処理を行う各種の洗車処理装置として、ブラシ装置・ブロワノズル・散液パイプが備えられ、本体フレーム１の走行に伴って、散液パイプから水・洗剤・ワックスを車体に散布しながらブラシ装置でブラッシングするブラシ洗浄処理や、散液パイプからコーティング剤を車体に吹き付けるコーティング剤散布処理、ブロワノズルから空気を車体に吹き付ける乾燥処理を行う。

ブラシ装置は、車体上面に沿って昇降し同上面をブラッシングするトップブラシ４と、車体の幅方向に対して開閉動作し車体の前後面および側面をブラッシングする左右一対のサイドブラシ５とを備えている。ブロワノズルは、車体上面に沿って昇降し同上面に空気を吹き付けて乾燥をはかるトップノズル６と、車体側面に空気を吹き付けて乾燥をはかる左右一対のサイドノズル７とを備えている。尚、昇降・開閉・回転の各動作については、いずれも正転逆転可能なモータによる公知の手段により行われる。

散液パイプは、自動車車体に水とシャンプーを選択的に散布するシャンプー散布パイプ８と、自動車車体に水とワックスを選択的に散布するワックス散布パイプ９と、自動車車体に水を散布する水散布パイプ１０と、自動車車体にコーティング剤を散布するコーティング剤散布パイプ１１・１２とを備えている。図２に示すように、シャンプー散布パイプ８・ワックス散布パイプ９・水散布パイプ１０は、それぞれアーチ状に形成され、車体の上面及び側面に各処理剤を散布するものである。また、コーティング剤散布パイプ１１は、トップノズル６に水平姿勢で取り付けられ、主に車体上面にコーティング剤を散布するものである。コーティング剤散布パイプ１２は、本体フレーム１の脚部に垂直姿勢で取り付けられ、主に車体側面にコーティング剤を散布するものである。

これらの洗車処理装置は、本体フレーム１の前方から、シャンプー散布パイプ８・トップブラシ４・コーティング剤散布パイプ１２・ワックス散布パイプ９・サイドブラシ５・水散布パイプ１０・トップノズル６（コーティング剤散布パイプ１１）・サイドノズル７の順に配置されている。

尚、特に図示しないが、一般的な門型洗車機に装備される車形検出装置・走行エンコーダ・走行限界スイッチ等が搭載され、本体フレーム１の位置や自動車の形状を認識し、各洗車処理装置が制御されることなる。

図２はコーティング剤散布パイプ１１・１２の構成を示している。
コーティング剤散布パイプ１１は、トップノズル６の前面に沿って水平姿勢で取り付けられ、管路上に４つの噴射ノズル１１ａ〜１１ｄを等間隔で配置している。各噴射ノズル１１ａ〜１１ｄは、垂直下向きにコーティング剤を吹き付けるように指向させてある。

コーティング剤散布パイプ１２は、本体フレーム１におけるトップノズル６（コーティング剤散布パイプ１１）よりも前方に位置し、本体フレーム１脚部の所定高さ位置に垂直姿勢で左右一対で取り付けられ、管路上に２つの噴射ノズル１２ａ・１２ｂを上下に配置している。噴射ノズル１２ａ・１２ｂは、それぞれ水平横向きから所定角度下方に向けてコーティング剤を吹き付けるように指向させてある。

噴射ノズル１１ａ〜１１ｄ及び噴射ノズル１２ａ・１２ｂは、いずれも流量分布がほぼ均等な円形の噴射パターンを有する充円錐ノズルを採用している。充円錐ノズルは、噴射口から充円錐状にコーティング剤を噴射して、車体面に向けて円形にコーティング剤を吹き付けるものである。各噴射ノズルから噴射されたコーティング剤は、車体面に円形に吹き付けられ、本体フレーム１の走行により車長方向に移動しながら車体全体に散布される。

尚、噴射ノズルの円錐拡散角度は、任意に選択できるものであり、噴射ノズルの数・配列ピッチ・車体までの距離に応じて、コーティング剤の干渉や車体面での重合が少なくなるように設定される。また、噴射圧や塗布量は、コーティング剤の定着性と、ショー効果を含めたパフォーマンス性を両立するように設定される。特に、噴射圧が高いと、コーティング剤が車体表面で弾かれて吸着性の低下を招くため、噴射圧を0.1〜0.5Ｍｐａ、塗布量を約２０リットル／分とすることで好適に使用される。

図３は給水系を示す配管図である。
給水系は、シャンプー散布パイプ８・ワックス散布パイプ９・水散布パイプ１０に給水する低圧系管路と、コーティング剤散布パイプ１１・１２に給水する高圧系管路とに分かれている。

低圧系管路は、貯水タンク１３内に備えた低圧ポンプ１４によって給水され、シャンプー散布パイプ８に至る管路１５と、ワックス散布パイプ９に至る管路１６と、水散布パイプ１０に至る管路１７とを備えている。管路１５には、シャンプータンク１８と連通したシャンプー管路１９が混合器２０を介して接続されており、シャンプー管路１９に設けたチューブポンプ２１により定量のシャンプーを吸い上げ、混合器２０から管路１５内にシャンプーが混入される。管路１６には、ワックスタンク２２と連通したワックス管路２３が混合器２４を介して接続されており、ワックス管路２３に設けたチューブポンプ２５により定量のワックスを吸い上げ、混合器２４から管路１６内にワックスが混入される。管路１５・１６・１７は、それぞれ電磁弁２６・２７・２８によって開閉制御される。

高圧系管路は、貯水タンク１４から吸水する高圧ポンプ２９によって給水され、コーティング剤散布管路１１・１２に至る管路３０を備えている。管路３０には、コーティング剤タンク３１と連通したコーティング剤管路３２が混合器３３を介して接続されており、コーティング剤管路３２に設けたチューブポンプ３４により定量のコーティング剤を吸い上げ、混合器３３から管路３０内にコーティング剤が混入される。ここでは、管路３０に混入される液中に、成分（１）・（２）の合計量が０．０１〜１質量％となるように水希釈倍率が適宜設定される。

管路３０は、電磁弁３５によって開閉制御され、コーティング剤管路３２は電磁弁３６によって開閉制御される。また、管路３０は混合器３３の下流でコーティング剤散布管路１１に至る管路３０ａとコーティング剤散布管路１２に至る管路３０ｂとに分岐される。

図４は本発明の制御系を示すブロック図である。
３７は本体制御部で、本体走行モータ３、トップブラシ４、サイドブラシ５、トップノズル６、サイドノズル７、低圧系の低圧ポンプ１４、チューブポンプ２１・２５、電磁弁２６・２７・２８、高圧系の高圧ポンプ２９、チューブポンプ３４、電磁弁３５・３６、洗車受付装置３８が接続されている。

洗車受付装置３８は、レール２・２で与えられる本体フレーム１の走行範囲（洗車エリア）に入る手前で自動車の運転席から操作可能な高さに設けられ、前面に操作パネル３９を備えている。操作パネル３９には、料金受付部４０・洗車コースキー４１・洗車スタートキー４２・洗車ストップキー４３が備えられ、顧客の希望に添った洗車形態を設定できるようになっている。このうち、洗車コースキー４１では、水洗車・シャンプー洗車・ワックス洗車・コーティング洗車コースといった洗車コースが選択できる。

本体フレーム１は、待機位置で洗浄する車両の入車待ち状態にあり、利用客（ドライバー）は、入場口に設置した洗車受付装置３８で洗車受付を行った後、洗車エリアに前方から進入して所定の停車位置に自動車を停車する。車両が正規の停止位置に停車されると、洗車受付装置３８で受け付けた洗車内容で洗車が実行される。洗車が終了すると、自動車の退場を促し、自動車が退場すると、本体フレーム１が待機位置にかえって入車待ち状態に戻る。すなわち、自動車に乗ったまま洗車を受け、洗車後に通り抜けるドライブスルー洗車を行うものである。

以下、図５を用いて、コーティング洗車コースの洗車動作を説明する。
コーティング洗車コースは、本体フレーム１が2.5往復する間に、シャンプー洗浄・ワックス掛け・コーティング／すすぎ・乾燥が順次実行される2.5往復コースと、本体フレーム１が3.5往復する間に、シャンプー洗浄・ワックス掛け・コーティング・高圧水洗・乾燥が順次実行される3.5往復コースとが設定されている。

（2.5往復コース）
＜第１往工程＞ シャンプー洗浄
本体フレーム１の往行に伴い、シャンプー散布パイプ８からシャンプー、ワックス散布パイプ９と水散布パイプ１０から洗浄水をそれぞれ散布し、トップブラシ４とサイドブラシ５を回転して車体面のシャンプー洗浄を行う。

＜第１復工程＞ ワックス掛け
本体フレーム１の復行に伴い、ワックス散布パイプ９からワックス、シャンプー散布パイプ８と水散布パイプ１０からそれぞれ洗浄水を散布し、トップブラシ４とサイドブラシ５を回転して車体面のワックス掛けを行う。

＜第２往工程＞ 第１コーティング
本体フレーム１の往行に伴い、コーティング剤散布パイプ１１・１２からコーティング剤を散布し、トップブラシ４とサイドブラシ５を回転して車体面の第１コーティングを行う。

＜第２復工程＞ 第２コーティング／すすぎ
本体フレーム１の復行に伴い、コーティング剤散布パイプ１１・１２からコーティング剤を散布し、車体面の第２コーティングを行うとともに、シャンプー散布パイプ８から洗浄水を散布して車体面のすすぎを行う。

＜第３往工程＞ 乾燥
本体フレーム１の往行に伴い、トップノズル６とサイドノズル７から高圧エアを吹き付けて車体面の乾燥を行う。

このように、2.5往復コースでは、第１往工程で車体面をシャンプー洗浄した後、第１復工程でワックスを散布して車体面に撥水性を与える。その後、第２往工程で先行するトップブラシ４によって車体上面の水滴がはじき飛ばされ、ワックスによる撥水と相まって残水が低減した車体面に１回目のコーティング剤が散布される。続く第２復工程で車体面にコーティング剤が重ね掛けされるとともに、後行するシャンプー散布パイプ８から水を散布され、車体面の余分なコーティング被膜物質以外の成分が洗い流される。最終の第３往工程ではブロワノズルから高圧エアを車体面に吹き付けて水滴を飛散除去することでコーティング処理が完了となり、通じて車体面に高度な滑水性・撥水性・光沢・滑り性が付与される。

コーティング剤の散布は、流量分布がほぼ均等な円形の噴射パターンを有する充円錐ノズルを採用した噴射ノズルから行われ、車体面全体に渡ってムラなくコーティング剤を散布することができる。

すなわち、図３に示すように、車体上面に対しては、コーティング剤散布管路１１の噴射ノズル１１ａ〜１１ｄから垂直下向きに円錐状の噴射パターンでコーティング剤が散布される。また、車体側面に対しては、コーティング剤散布管路１２の噴射ノズル１２ａ・１２ｂから水平斜め下向きに円錐状の噴射パターンでコーティング剤が散布される。

車種によって、車高や車幅が異なるため、各噴射ノズルから車体面までの距離が変化することで、コーティング剤が車体面に接触するときの接触圧と散布範囲は変わることになる。例えば、車高が低い普通車では、車高が高いワゴン車と比べて車体面へ接触圧は弱く、散布範囲は広くなる。そのため、コーティング工程において、トップノズル６が待機位置にある状態からコーティング剤を散布すると、車種毎にコーティングの塗布状況に差が生じる。そこで、コーティング剤が散布された後の車体面に洗浄水を噴射して水洗することで、コーティング剤の被膜層が均一化して塗布ムラを抑えられ、車種に関わらず車体表面にコーティング剤をムラ無く吹き付けることができる。

また、車体側面には、噴射ノズル１２ａ・１２ｂが高さを変えて設けられ、しかも斜め下向きにコーティング剤を散布するように指向されているので、上側の噴射ノズル１２ａから車高の高いワンボックス車の窓部を含む位置に向けて、下側の噴射ノズル１２ｂから軽自動車のドア窓部を含む位置に向けて斜め下向きにコーティング剤を吹き付けるので、車種に関わらず車体側面全体にコーティング剤を吹き付けることができる。

尚、第２コーティングにおいて、コーティング散布パイプ１１が取り付けられるトップノズル６を車体の上面輪郭に沿って昇降させながらコーティング剤を散布するようにしても良い。トップノズル６を追従させることで、コーティング散布パイプ１１と車体表面との距離は一定に保持され、第１コーティングで均一に塗布されたコーティング剤の上に、更に均一なコーティング剤が重ね掛けされ、厚みのあるコーティングが可能となる。

（3.5往復コース）
3.5往復コースは、第１往工程から第２復工程までは上記2.5往復コースと同じであり、第３往工程から第４往工程までに次の工程が実行される。

＜第３往工程＞ 第３コーティング
本体フレーム１の往行に伴い、コーティング剤散布パイプ１１・１２からコーティング剤を散布し、車体面の第３コーティングを行う。

＜第３復工程＞ 高圧すすぎ
本体フレーム１の復行に伴い、コーティング散布パイプ１１から高圧の洗浄水を車体上面に噴射するとともに、シャンプー散布パイプ８とワックス散布パイプ９から洗浄水をそれぞれ散布し、車体面のすすぎを行う。このとき、コーティング散布パイプ１１が取り付けられるトップノズル６を車体の上面輪郭に沿って昇降させながら洗浄水を散布する。

＜第４往工程＞ 乾燥
本体フレーム１の往行に伴い、ノズル６・７から高圧エアを吹き付けて車体の乾燥を行う。

このように、3.5往復コースでは、上記2.5往復コースに加え、コーティング後の車体面に対して、トップノズル６を車体の上面輪郭に沿って昇降させながらコーティング散布パイプ１１から洗浄水を噴射する高圧すすぎを実行することにより、残留したコーティング剤に含まれる成分のうち、成分（３）を十分に洗い流すとともに、コーティング被膜を平滑化させて塗布ムラの抑制と被膜の均質性を向上させたコーティングが実現される。また、コーティング剤散布後の高圧すすぎにより、車体面での水滴の流れが視認でき、滑水性・撥水性を視覚的にアピールすることで顧客満足度とリピート率向上が図られる。更に、コーティング剤が混入した管路に高圧水を通すことで管路や噴射ノズルのクリーニングが図られ、詰まりを防止する効果が得られる。

尚、第２コーティング及び第３コーティングにおいて、コーティング散布パイプ１１が取り付けられるトップノズル６を車体の上面輪郭に沿って昇降させながらコーティング剤を散布するようにしても良い。すなわち、第１コーティングは、トップノズル６を待機位置にした高さからコーティング剤を車体全体に散布し、車体表面を水洗後、車体の上面輪郭に追従させてトップノズル６を昇降させながらコーティング剤を重ね掛けすることも可能である。これにより、更に高級感を増したコーティングが実現され、またその後の水洗により、車体面の余分なコーティング被膜物質以外の成分を洗い流し、コーティング被膜の平滑化と均質性の向上が図られる。

実施例及び比較例

車両コーティング剤の試料として、組成１〜５を作成し、この組成１〜５の試料を上記門型洗車機で使用して車両表面をコーティングし、この車両表面に対して試験１〜４を実施してコーティングの状態を評価した。また、コーティング剤を扇形の噴射パターンを有する扇形ノズルと充円錐の噴射パターンを有する充ノズルとでそれぞれ散布し、同様に試験１〜４を実施してコーティングの状態を評価した。

組成１〜５の配合を表１に示し、成分を表２に示す。尚、表１における数字の単位は質量％とし、この質量％は最終的に得られた組成物における各成分の濃度を示している。

（試料）
試料の基本組成は、イオン交換水に、成分（４）の陽イオン性水溶性高分子化合物０．５質量％と、成分（３）の非イオン性界面活性剤１質量％を加え攪拌後、成分（１）のトリメチルシロキシケイ酸水性エマルション２０質量％と、成分（２）の直鎖シロキサン構造を有するオルガノポリシロキサン４質量％を加え乳化したものである。この基本組成に対して、組成１〜５を次のように作成する。

＜組成１＞
成分（２）の直鎖シロキサン構造を有するオルガノポリシロキサンに動粘度３５０ｍｍ^２／ｓのジメチルポリシロキサンを採用し、成分（４）の陽イオン性水溶性高分子化合物にカチオン化グァーガムを採用して組成１の組成物とした。

＜組成２＞
成分（２）の直鎖シロキサン構造を有するオルガノポリシロキサンに動粘度３０００ｍｍ^２／ｓのカルボキシル変性ポリシロキサンを採用し、成分（４）の陽イオン性水溶性高分子化合物にカチオン化グァーガムを採用して組成２の組成物とした。

＜組成３＞
成分（２）の直鎖シロキサン構造を有するオルガノポリシロキサンに動粘度１２５００ｍｍ^２／ｓのジメチルポリシロキサンを採用し、成分（４）の陽イオン性水溶性高分子化合物にカチオン化グァーガムを採用して組成３の組成物とした。

＜組成４＞
成分（２）の直鎖シロキサン構造を有するオルガノポリシロキサンの代わりに、環状シロキサン構造を有する動粘度４ｍｍ^２／ｓのシクロペンタシロキサンを採用し、成分（４）の陽イオン性水溶性高分子化合物にカチオン化グァーガムを採用して組成４の組成物とした。

＜組成５＞
成分（２）の直鎖シロキサン構造を有するオルガノポリシロキサンに動粘度３５０ｍｍ^２／ｓのジメチルポリシロキサンを採用し、成分（４）の陽イオン性水溶性高分子化合物の代わりに、非イオン性水溶性高分子化合物のヒドロキシプロピルグァーガムを採用して組成５の組成物とした。

（試験）
各試験は、上記組成１〜５のコーティング剤を上記門型洗車機のコーティング洗車コースの2.5往復コースを実行してコーティングした車体面を使用する。また、噴射ノズルによるコーティングを比較するため、噴射ノズルに扇形ノズルを使用した車体面１と、充ノズルを使用した車体面２とを作成し、それぞれの車両面を評価した。この試験結果を表３に示す。

＜試験１＞ 滑水及び撥水性試験
車体面に水洗処理を施して車体面の滑水及び撥水状態を目視判定した。

＜試験２＞ 光沢試験
車体面の光沢を、目視により未処理部分と比較判定した。

＜試験３＞ 被膜の均質性試験
車体面の被膜の均質性を、目視により未処理部分と比較判定した。

＜試験４＞ 滑り性試験
車体面に５００ｇの分銅をペーパータオルで包み、車体面の傾斜面に静かに載せて、これが滑り落ちる速さを目視により比較判定した。

（評価基準）
各試験方法の評価基準は次の通りである。

＜試験１＞ 滑水及び撥水性試験（目視判定）
○：水滴が球形に近く、水滴残りが少ない。
△：水滴が半円形に近く、水滴残りがやや多い。
×：水滴が不均一で、水濡れする部分がある。

＜試験２＞ 光沢試験（目視判定）
○：明らかな光沢の向上が観られた。
△：やや光沢の向上が観られた。
×：未処理部分とほとんど光沢の差異がない。

＜試験３＞ 被膜の均質性試験（目視判定）
○：ムラがなく均質な被膜が得られた。
△：ややムラはあるが殆ど均質な被膜が得られた。
×：ムラが多く不均質な被膜である。
または未処理部分とほとんど光沢の差異がないため判定不可。

＜試験４＞ 滑り性試験（目視判定）
○：手を離すと直ぐに滑り落ちる。
△：ゆっくりと滑り落ちる。
×：未処理部分とほとんど差異が無くあまり滑らない。

（評価結果 評論）
組成１及び２については、扇形ノズルを用いた車体面１と、充ノズルを用いた車体面２のいずれも、一様に「滑水性」・「撥水性」・「光沢」・「被膜の均質性」・「滑り性」の性能が確認された。特に、充ノズルを用いた車体面２は、より優れた「滑水性」・「撥水性」・「光沢」・「被膜の均質性」・「滑り性」が確認された。

組成３は、成分（２）の直鎖シロキサン構造を有するオルガノポリシロキサンの動粘度が高いため、ムラが多く全体的に不均質な被膜となった。組成４は、成分（２）の直鎖シロキサン構造を有するオルガノポリシロキサンの代わりに、環状シロキサン構造を有するシクロペンタシロキサンを採用したため、「被膜の均質性」は良好であるが、被膜が薄いため、「光沢」・「滑り性」はやや低い評価結果となった。組成５は、成分（４）の陽イオン性水溶性高分子化合物の代わりに、非イオン性水溶性高分子化合物のヒドロキシプロピルグァーガムを採用したため、カチオン基による吸着性が無いことから、コーティング被膜が不均一に付着し、噴射ノズルを充ノズルとしても全体的に性能が低い結果となった。

上記試験結果より、車両表面に高度な「滑水性」・「撥水性」・「光沢」・「被膜の均質性」・「滑り性」を付与し、塗布ムラがなく均一に塗布させるには、組成１〜３が有効であることが確認された。

すなわち、トリメチルシロキシケイ酸（１）、直鎖シロキサン構造を有するオルガノポリシロキサン（２）、非イオン性界面活性剤（３）、カチオン基による吸着性を有する陽イオン性水溶性高分子化合物（４）及び水から構成される車両コーティング剤が望ましい実施形態と確認された。

また、噴射ノズルに流量分布がほぼ均等な充ノズル（充円錐・充角錐・充楕円錐を含む）を使用することで、車体表面に簡便且つ迅速にコーティング剤を作用させることができ、しかも成分（２）に直鎖シロキサン構造で動粘度１〜１００００ｍｍ^２／ｓの範囲のオルガノポリシロキサンを用いることが有効であることが確認された。

更に、門型洗車機を用いて、車体表面にコーティング剤を重ね掛けすることで、より効果的なコーティングがなされることが確認された。尚、特に図示しないが、コーティング剤を４回以上重ね掛けすると、「滑水性」・「撥水性」・「光沢」の評価は向上するが、過度な厚塗りとなって「被膜の均質性」の評価は低下することも確認されている。よって、門型洗車機でのコーティングでは、時間効率も考慮し、コーティング剤を３回重ね掛けする3.5往復コースまでの設定が有効であることが確認された。

本発明は、以上のように構成されるものであるが、上記門型洗車機の構成は一つの実施態様にすぎず、往復単位で本体フレームを走行させて洗車後に自動車を後進させて洗車エリアから移動させるフルサービス型洗車機、据置式本体に自動車をコンベア搬送するコンベア型式洗車機、自動車を台車で往復搬送する車両搬送式洗車機、本体と台車を相互に移動させる相対移動式洗車機のいずれにも同様に採用可能である。また、散液パイプや噴射ノズルの数、レイアウト、洗車コースの数、洗車コースの工程数等、特に限定されるものではない。

１ 本体フレーム
１１ コーティング剤散布パイプ
１１ａ〜１１ｄ 噴射ノズル
１２ コーティング剤散布パイプ
１２ａ・１２ｂ 噴射ノズル

Claims (7)

1. トリメチルシロキシケイ酸（１）、直鎖シロキサン構造を有するオルガノポリシロキサン（２）、非イオン性界面活性剤（３）、カチオン基による吸着性を有する陽イオン性水溶性高分子化合物（４）及び水から構成される車両コーティング剤。
   
2. 車体表面に上記請求項１記載の車両コーティング剤を塗布し、該車両コーティング剤が塗布された後の車両表面に洗浄水を噴射して水洗することを特徴とする車体処理方法。
   
3. 車体表面に上記請求項１記載の車両コーティング剤を塗布し、該車両コーティング剤が塗布された後の車両表面に同車両コーティング剤を重ね掛けすることを特徴とする車体処理方法。
   
4. 車体表面に上記請求項１記載の車両コーティング剤を塗布する噴射ノズルを備えた本体フレームを車両と相対移動させ、この移動に伴い、車体表面に該車両コーティング剤を塗布する工程と、該車両コーティング剤が塗布された車体表面に、洗浄水を噴射する工程とを順次実行することを特徴とする車体処理装置。
   
5. 車体表面に上記請求項１記載の車両コーティング剤を塗布する噴射ノズルを備えた本体フレームを車両と相対移動させ、この移動に伴い、車体表面に該車両コーティング剤を塗布する工程と、該車両コーティング剤が塗布された車体表面に、同車両コーティング剤を更に塗布する工程とを順次実行することを特徴とする車体処理装置。
   
6. 前記噴射ノズルは、流量分布がほぼ均等な充ノズルとしたことを特徴とする上記請求項４又は５記載の車体処理装置。
   
7. 前記噴射ノズルは、噴射パターンが円形・楕円形・方形のいずれかであることを特徴とする上記請求項６記載の車体処理装置。

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