JP4264146B2 - 水性防水塗材、及びこれを用いた打放しコンクリ−トの表面仕上げ工法 - Google Patents
水性防水塗材、及びこれを用いた打放しコンクリ−トの表面仕上げ工法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、打放しコンクリ−トの表面に高い仕上り質感を付与し得る水性防水塗材及びこれを用いた打放しコンクリ−トの表面仕上げ工法に関する。
【０００２】
【従来技術及びその課題】
打放しコンクリ−トは、その素材の持つ質感を生かした外壁材として広く使用されており、通常、その表面には、水分の侵入を防止するために撥水材や溶剤型のクリヤ−が塗布されてきた。これは、素材面のままでは、空気中の水分により、コンクリ−トの中性化が進行し耐久性が低下すると共に、カビや藻が発生・付着して美観を損ね、さらに外部からもたらされる塩化物が内部の鉄筋まで侵入し腐食が進めば構造物そのものの倒壊につながる恐れもあるためである。
【０００３】
従来の撥水材や溶剤型のクリヤ−を夫々単独で用いた場合、撥水材単独では撥水保護効果の持続性に乏しく、溶剤型クリヤ−単独では保護性はあるもののコンクリ−ト表面が濡れ色となり素材の質感を損ね、塗工事での有機溶剤臭や安全衛生上の問題もあった。
【０００４】
これらを解決するために、例えば特公平６−８９５８９号、特開平５−１２４８８０号、特開平９−１７３９６９号公報などでにおいて、撥水材と溶剤型クリヤ−を種々塗り重ねる方法が提案されており、濡れ色防止に効果が認められている。しかしながら特公平６−８９５８９号の方法では、３層仕上げで塗布工程が多く、仕上げに溶剤型のクリヤ−を用いるため有機溶剤臭や安全衛生上の問題があった。また特開平５−１２４８８０号、特開平９−１７３９６９号の方法では、撥水・防水能がいまだ不十分であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題を解決すべく鋭意検討した結果、水性シリコ−ン系樹脂及び／又は水性フッ素系樹脂に特定の微粉末を配合してなる水性クリヤ−が、打放しコンクリ−トの表面の仕上げ用として、コンクリ−トの劣化を防止するだけでなく、独特の風合いと高い仕上り質感を付与し得ることを見出し本発明に到達した。
【０００６】
即ち本発明は、（Ａ）水性シリコ−ン系樹脂及び／又は水性フッ素系樹脂、（Ｂ）シリカ粉、及び（Ｃ）フッ素系樹脂パウダ−を含有することを特徴とする水性防水塗材、及び打放しコンクリ−トの表面に下塗り材を塗布し、乾燥後、上記水性防水塗材を塗布してなる打放しコンクリ−トの表面仕上げ工法を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明において使用される水性シリコ−ン系樹脂及び／又は水性フッ素系樹脂（Ａ）は、防水被膜形成成分であり、従来公知の防水塗料用エマルションが特に制限なく使用できる。両者は夫々単独で、又は併用して用いることができる。該水性シリコ−ン系樹脂及び／又は水性フッ素系樹脂は透明性に優れていることが望ましい。
【０００８】
水性シリコ−ン系樹脂としては、例えばアルコキシシラン化合物やオルガノシロキサン化合物、又はその縮合物からなるポリシロキサンを水性媒体に分散、乳化、溶解したもの、さらにアルコキシシリル基含有ビニルモノマ−を必要に応じて他のビニルモノマ−と共重合してなる共重合体エマルション、有機重合体にポリシロキサンを複合化させてなるエマルションなどが挙げられ、具体的な市販品としては、例えば「ポリデュレックス」（旭化成社製）、「カネビノ−ル」（日本エヌエスシ−社製）、「サンモ−ル」（三洋化成社製）、「ＫＰ３０００Ｓ」（ジェイエスア−ル社製）、「ゼムラック」（鐘淵化学工業社製）などが挙げられる。
【０００９】
上記水性シリコ−ン系樹脂として、特に塗膜の造膜性や緻密性、耐久性等の点から、架橋重合体であるコア部とそれを覆う非架橋重合体であるシェル部とを有し且つ該シェルの表面近傍にポリシロキサンを有するポリシロキサン複合水性エマルションが好適に使用できる。
【００１０】
該ポリシロキサン複合水性エマルションは、粒子表面近傍にポリシロキサンを有する平均粒子径が５０〜１０００ｎｍの重合体エマルションである。該重合体粒子は、１段目にジビニルベンゼンやアリルメタクリレ−ト、多価アクリレ−ト等の架橋性モノマ−を０．０１〜５重量％含有するモノマ−混合物を乳化重合し、その重合体粒子存在下に２段目として該架橋性モノマ−を含まないモノマ−混合物を乳化重合して、得られる重合体粒子（シ−ド粒子）の存在下に、アルコキシシラン化合物及び／又は低分子量のオルガノシロキサン化合物を添加し、縮合反応させて得られるものである。
【００１１】
上記１、２段目の重合に使用される架橋性モノマ−以外の重合性モノマ−としては、例えばスチレン、エチルビニルベンゼンなどの芳香族モノビニル化合物；メチル（メタ）アクリレ−ト、エチル（メタ）アクリレ−ト、ブチル（メタ）アクリレ−ト、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレ−ト、シクロヘキシル（メタ）アクリレ−ト、２−ヒドロキシ（メタ）アクリレ−ト、グリシジル（メタ）アクリレ−ト、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレ−トなどの（メタ）アクリル酸エステルモノマ−；（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸などの不飽和カルボン酸；（メタ）アクリロニトリル、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、（メタ）アクリルアミド、ビニルトリメトキシシラン、γ−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、これらのマクロモノマ−などが挙げられ、これらは１種又は２種以上併用することができる。
【００１２】
上記シ−ド粒子の１段目と２段目重合体の重量比が７０／３０〜３０／７０の範囲内が適当である。またシ−ド粒子重合体全体のガラス転移温度は、−２０〜８０℃の範囲内が適当である。
【００１３】
上記アルコキシシラン化合物及び低分子量のオルガノシロキサン化合物としては、例えばテトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシランなどのアルコキシシラン化合物、「ＭＫＣシリケ−トＭＳ−５１」（三菱化学社製）、「エチルシリケ−ト４８」（多摩化学社製）などのオルガノシロキサノリゴマ−等が挙げられ、これらは１種又は２種以上併用することができる。
【００１４】
上記アルコキシシラン化合物及びオルガノシロキサン化合物の添加量は、シ−ド粒子１００重量部に対して０．１〜２００重量部、好ましくは１０〜８０重量部の範囲内が適当である。
【００１５】
上記シ−ド粒子中にアルコキシシラン化合物及びオルガノシロキサン化合物を吸収させるのは、シ−ド粒子が分散された水系分散体中にアルコキシシラン化合物及びオルガノシロキサン化合物を少しずつ又は一括で添加し、よく攪拌することによる。この吸収前にアルコキシシラン化合物及びオルガノシロキサン化合物の縮合が進まないように、水系分散体をｐＨ４〜１０、好ましくは６〜８、温度９０℃以下、好ましくは５０℃以下とするのが望ましい。吸収後の縮合反応は、反応温度、ｐＨで制御し、得られるポリシロキサンの重合度をコントロ−ルするものである。
【００１６】
前記水性フッ素系樹脂としては、例えばテトラフルオロエチレン、トリフルオロクロロエチレンなどのフルオロオレフィン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロイソブチレン、パ−フルオロ（メタ）アクリル酸又はそのアルキルエステル、（メタ）アクリル酸のフルオロアルキルエステル、パ−フルオロビニルエ−テル、パ−フルオロアルキルビニルエ−テルなどのフッ素含有モノマ−と、シクロヘキシルビニルエ−テル、アルキルビニルエ−テル、ヒドロキシアルキルビニルエ−テル、脂肪族カルボン酸ビニルエステル、ヒドロキシアルキルビニルエステルなどとの共重合体を、水性媒体に溶解、分散、乳化したものが挙げられる。該水性フッ素系樹脂の市販品としては、例えば「セフラルコ−ト」（セントラル硝子社製）、「ゼッフル」（ダイキン工業社製）、「フルオネ−ト」（大日本インキ化学工業社製）、「ルミフロン」（旭硝子社製）などが使用できる。
【００１７】
本発明において使用されるシリカ粉（Ｂ）は、塗面の艶消し感の向上に寄与するものであり、通常、１．０〜２０μｍの粒子径を有するものが使用できる。該シリカ粉としては、例えば「サイリシア」（富士シリシア化学社製）、「カ−プレックス」（塩野義製薬社製）、「シリカフラワ−」（益見製粉社製）、「アエロジル」（日本アエロジル社製）、「フラッティングエイジェント」（デグサ社製）などの市販品が使用できる。
【００１８】
上記シリカ粉（Ｂ）の含有量は、上記（Ａ）成分の固形分１００重量部に対して５〜２０重量部、好ましくは７〜１５重量部が好適である。該含有量が５重量部未満では、得られる塗面の艶消し感の発現が不十分であり、一方２０重量部を越えると得られる塗膜の耐アルカリ性、耐水性が低下するので好ましくない。該シリカ粉の塗材への添加は、水溶性樹脂などの分散樹脂や界面活性剤などを用いてサンドミル等の分散機で水分散化して塗材中に添加することにより行なうことができる。
【００１９】
本発明において使用されるフッ素系樹脂パウダ−（Ｃ）は、艶調整剤として打放しコンクリ−ト面の質感を向上させるものであり、通常、１．０〜１０μｍの粒子径を有するものが使用できる。該フッ素系樹脂パウダ−としては、例えば「シャムロック」（シャムロックテクノロジ−社製）、「ホスタフロン」（ヘキストジャパン社製）などの市販品が使用できる。
【００２０】
上記フッ素系樹脂パウダ−（Ｃ）の含有量は、上記（Ａ）成分の固形分１００重量部に対して５〜３０重量部、好ましくは７〜２０重量部が好適である。該含有量が５重量部未満では、適度な質感（スリック感）と艶消し感の発現が不十分となり、一方３０重量部を越えると該塗材を２回塗りする際に１層目と２層目の密着性が低下するので好ましくない。該フッ素系樹脂パウダ−の塗材への添加は、水溶性樹脂などの分散樹脂や界面活性剤などを用いてサンドミル等の分散機で水分散化して粗粒子を除いてから塗材中に添加することにより行なうことができる。
【００２１】
本発明では上記シリカ粉（Ｂ）とフッ素系樹脂パウダ−（Ｃ）を、重量比で２：１〜１：４、好ましくは１：１〜１：２の範囲内で用いることが好ましい。該重量比よりシリカ粉が少ないと艶消し感の発現が不十分となり、一方該重量比よりフッ素系樹脂パウダ−が少ないと質感（スリック感）と艶消し感が不十分なだけでなく塗膜の耐アルカリ性、耐水性、耐候性が低下するので好ましくない。
【００２２】
本発明の水性防水塗材は、上記（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）成分を含有する水性クリヤ−であり、さらに必要に応じて防カビ剤及び／又は防藻剤を含有してもよい。
【００２３】
防カビ剤及び／又は防藻剤としては、塗材の透明性を妨げないものであれば特に制限なく従来公知のものが使用でき、例えば３−（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチルウレア（通称ｄｉｕｒｏｎ又はＤＣＭＵ）、３−（３，４−ジクロロフェニル）−１−メチルオキシ−１−メチルウレア（通称ｌｉｎｕｒｏｎ）などのジクロロフェニル尿素化合物；２−メチルチオ−４−ｔ−ブチルアミノ−６−シクロプロピルアミノ−１，３，５−トリアジンなどのトリアジン−チオ化合物；２−（４−チアゾリル）−ベンゾイミダゾ−ル（通称チアベンゾ−ル）、２−メトキシカルボニルアミノベンゾイミダゾ−ルなどが挙げられ、また市販品としては、「バイオカット」（大日本インキ化学工業社製）、「モニサイド」（武田薬品工業社製）、「プリベント−ル」（バイエル・ジャパン社製）などが挙げられ、これらは１種又は２種以上併用することができる。
【００２４】
上記防カビ剤及び／又は防藻剤の含有量は、上記（Ａ）成分の固形分１００重量部に対して０．５〜５重量部、好ましくは１〜２重量部が適当である。これらは水溶性樹脂などの分散樹脂や界面活性剤などを用いて水分散化して塗材中に添加することができる。
【００２５】
本発明の水性防水塗材には、さらに必要に応じて消泡剤、防腐剤、増粘剤、凍結防止剤、造膜助剤、有機溶剤などの塗料用添加剤を透明性を損なわない範囲で添加することができる。
【００２６】
本発明の表面仕上げ工法は、打放しコンクリ−トの表面に、下塗り材を塗布し、乾燥後、上記の通り得られる水性防水塗材を塗布するものである。
【００２７】
上記下塗り材は、コンクリ−ト表面の微細な斑点やピンホ−ル等の吸水部分を遮断し、撥水性・防水性を付与するものであり、従来公知の撥水材や防水材が使用でき、例えば前述のアルキルアルコキシシラン化合物及び低分子量のオルガノシロキサン化合物などを水性媒体に分散、乳化、溶解したもの、該アルキルアルコキシシラン化合物やフルオロアルキルアルコキシシラン化合物などを有機溶剤で溶解・希釈したものなどが挙げられる。
【００２８】
該下塗り材の塗布は、従来公知の塗装手段、例えばロ−ラ−塗り、刷毛塗り、スプレ−塗装などによって行なわれ、その塗布量は、通常、０．０５〜０．１５ｋｇ／ｍ2 程度である。
【００２９】
上記水性防水塗材の塗布も、従来公知の塗装手段、例えばロ−ラ−塗り、刷毛塗り、スプレ−塗装などによって行なわれ、その塗布量は、通常、０．０８〜０．１６ｋｇ／ｍ2 ・回程度である。
【００３０】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。尚、以下「部」及び「％」はそれぞれ「重量部」及び「重量％」を示す。
【００３１】
製造例１
２リットルの４つ口フラスコにコンデンサ−、温度計、滴下ロ−トを取り付け、脱イオン水５０部、ドデシルベンゼンスルホン酸ソ−ダ２部を仕込み、内部の空気を窒素で置換した後、攪拌しつつ内部温度を８２℃までに上げ溶解させた。別容器で脱イオン水２０部、ドデシルべンゼンスルホン酸ソ−ダ３．５部、ペルオキシ２硫酸アンモニウム０．１５部を添加し、よく攪拌して泡立て、その中にシクロヘキシルメタクリレ−ト７．５部、メチルメタクリレ−ト２１．９部、ｎ−ブチルアクリレ−ト７．５部、２−エチルヘキシルアクリレ−ト１２．９部、１，６−ヘキサンジオ−ルジアクリレ−ト０．２部のモノマ−混合液を加えて攪拌し乳化物を作り、それを２時間を要して連続滴下した。滴下終了後、８２℃で１時間攪拌した。
【００３２】
次に別容器で脱イオン水２０部、ドデシルべンゼンスルホン酸ソ−ダ３．５部、ペルオキシ２硫酸アンモニウム０．１５部を添加し、よく攪拌して泡立て、その中にシクロヘキシルメタクリレ−ト７．５部、メチルメタクリレ−ト２７．５部、ｎ−ブチルアクリレ−ト４．５部、２−エチルヘキシルアクリレ−ト５部、ダイアセトンアクリルアミド２．５部、２−ヒドロキシエチルアクリレ−ト２部、アクリル酸１部のモノマ−混合液を加えて攪拌し乳化物を作り、それを２時間を要して上記反応容器中へ連続滴下した。滴下終了後、８２℃で２時間攪拌した後、４０℃まで冷却し、共重合体エマルションを得た。
【００３３】
次に２５℃に保った状態で系のｐＨをアンモニア水によって７に調整し、フェニルトリメトキシシラン１０部を添加し、約１時間にわたって攪拌した。その後、反応容器を８０℃に昇温し３時間反応させて水性エマルション（Ａ−１）を得た。該エマルションの固形分濃度は５３％、粒子径は０．１５μｍであった。
【００３４】
製造例２〜４
製造例１において、各段階のモノマ−、シラン化合物の配合組成を表１に示す通りとする以外は製造例１と同様の操作で、各水性エマルション（Ａ−２）〜（Ａ−４）を得た。これらの性状値も表１に合わせて示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】
水性防水塗材の作成
実施例１〜１１及び比較例１、２
表２に示す配合組成で攪拌・混合して各水性防水塗材を得た。表２における（注１）〜（注９）は次の通りである。
【００３７】
（注１）「ＫＰ３０００Ｓ」：シリコ−ン樹脂エマルション、日本合成ゴム社製、固形分濃度４５％
（注２）「ポリデュレックスＧ６３３」：シリコ−ン樹脂エマルション、旭化成社製、固形分濃度４６％
（注３）「セフラルコ−トＷＨ３５１Ｄ」：フッ素樹脂エマルション、セントラル硝子社製、固形分濃度４５％
（注４）「サイリシア４００」：シリカ粉、粒径７μｍ、富士シリシア社製
（注５）「シャムロックＬＦ」：フッ素系樹脂パウダ−、粒径５μｍ、シャムロックテクノロジ−社製
（注６）「バイオカットＨＧ」：防藻・防カビ剤、大日本インキ化学工業社製
（注７）「ＳＮデフォ−マ−３１８」：消泡剤、サンノプコ社製
（注８）「アデカノ−ルＵＨ４２０」：増粘剤、旭電化工業社製
（注９）「キョ−ワノ−ルＤ」：造膜助剤、協和発酵社製
【００３８】
【表２】
【００３９】
塗装
実施例１２〜２４及び比較例３、４
下地板として７０×１５０×５ｍｍのフレキシブル板を用意し、▲１▼〜▲３▼の下塗り材を表３の通り選択し塗布量０．０８〜０．１ｋｇ／ｍ2の範囲でローラー塗りし、室温（２０℃）で１日間乾燥させた後、上記実施例及び比較例で得た水性防水塗材を表３の通り選択しウ−ルロ−ラ−にて塗布量０．１〜０．１２ｋｇ／ｍ2の範囲で２回塗りし、室温・湿度６５％下の養生室にて２週間乾燥させて各試験体を得た。
【００４０】
比較例５
下地板として７０×１５０×５ｍｍのフレキシブル板に、▲１▼を塗布量０．０８〜０．１ｋｇ／ｍ2の範囲でローラー塗りし、室温で１日乾燥後、次いで「アレスガ−ドクリスタル」（関西ペイント社製、ヌレ色防止塗材）をロ−ラ−にて塗布量０．１２〜０．１５ｋｇ／ｍ2の範囲で塗装し１日間乾燥して、さらに「アレスガ−ドＮＦクリヤ−」（関西ペイント社製、フッ素樹脂系クリヤ−塗料）をロ−ラ−にて塗布量０．１２〜０．１３ｋｇ／ｍ2の範囲で２回塗りし、室温・湿度６５％下の養生室にて２週間乾燥させて試験体を得た。
【００４１】
比較例６
下地板として７０×１５０×５ｍｍのフレキシブル板に、▲２▼を塗布量０．０８〜０．１ｋｇ／ｍ2の範囲でローラー塗りし、室温で１日乾燥後、「ボンフロンＡＣドライ中塗り」（旭硝子コ−トアンドレジン社製、ウレタン系中塗り塗料）をロ−ラ−にて塗布量０．１〜０．１２ｋｇ／ｍ2の範囲で塗装し１日間乾燥して、さらに「ボンフロンＡＣ＃１１００クリヤ−」（旭ガラスコ−トアンドレジン社製、フッ素樹脂系クリヤ−塗料）をロ−ラ−にて塗布量０．１〜０．１１ｋｇ／ｍ2の範囲で２回塗りし、室温・湿度６５％下の養生室にて２週間乾燥させて試験体を得た。
【００４２】
得られた各試験体を下記性能試験に供し評価した。結果を表３に示す。
【００４３】
（下塗り材）
▲１▼「アレスガ−ドリパルサ−」：関西ペイント社製、撥水性下塗り材
▲２▼「アクアシ−ル２００Ｓ」：住友精化社製、撥水性下塗り材
▲３▼「エポクリ−トＭＨ−１５」：日本触媒社製、エポキシ型下地補強剤
（性能試験）
（＊１）光沢：６０°反射率を測定した。
【００４４】
（＊２）耐水性：各試験体を室温２０℃環境下の恒温流水水槽に７日間浸漬後の塗膜状態を目視で判定した。
【００４５】
◎：異常なし
○：フクレ、変色等が極僅か認められるが、実用上の支障がない
△：フクレ、変色等が一部分に認められる
×：フクレ、変色等が著しく認められる
（＊３）耐アルカリ性：各試験体を室温２０℃環境下で水酸化カルシウムの飽和水溶液を満たした水槽に３０日間浸漬後の塗膜状態を目視で判定した。
【００４６】
◎：異常なし
○：フクレ、変色、ツヤ変化等が僅か認められるが実用上の支障がない
△：フクレ、変色、ツヤ変化等が一部分に認められる
×：フクレ、変色、ツヤ変化等が著しく認められる
（＊４）層間付着性：各試験体で水性防水塗材を２回塗りした１回目と２回目の間の付着性を、ＪＩＳ Ｋ ５４００のクロスカットに準じて試験を行なった。見づらい部分については拡大鏡にて確認した。
【００４７】
◎：全く剥離が認められない
○：カッタ−傷の塗膜の一部に剥離が認められるが実用上の支障がない
△：２５％以下の塗膜に剥離が認められる
×：２５％を越える塗膜に剥離が認められる
（＊５）促進耐候性：各試験体をサンシャインウェザ−メ−タ−に２０００時間供し、その塗膜状態を目視で判定した。
【００４８】
◎：異常なし
○：フクレ、変色、ツヤ変化、ハガレ等が僅か認められるが実用上の支障がない
△：フクレ、変色、ツヤ変化、ハガレ等が一部分に認められる
×：フクレ、変色、ツヤ変化、ハガレ等が著しく認められる
（＊６）濡れ色性：塗装前のフレキシブル板の色相に対して、塗装により濡れ色感が生じたかどうかを目視にて判定した。
【００４９】
◎：全く変化なし
○：濡れ色感が僅かに見られるが実用上の支障がない
△：黒味を帯び、濡れ色感が見られる
×：塗装前のフレキシブル板の色相と全く異なり強く黒味を帯びている
（＊７）塗装時の臭気：塗装時の有機溶剤臭を評価した。
【００５０】
◎：全く溶剤臭がない
○：僅かに溶剤臭が感じられるが実用上の支障がない
△：溶剤臭がはっきり感じられる
×：溶剤臭が強く不快である
【００５１】
【発明の効果】
本発明の水性防水塗材を、打放しコンクリ−トの表面の仕上げ用として適用すれば、耐アルカリ性、耐水性、耐候性に優れた塗膜を形成しコンクリ−トの劣化を防止するだけでなく、独特の風合いと高い仕上り質感を付与し得るものである。
【００５２】
【表３】
【発明の属する技術分野】
本発明は、打放しコンクリ−トの表面に高い仕上り質感を付与し得る水性防水塗材及びこれを用いた打放しコンクリ−トの表面仕上げ工法に関する。
【０００２】
【従来技術及びその課題】
打放しコンクリ−トは、その素材の持つ質感を生かした外壁材として広く使用されており、通常、その表面には、水分の侵入を防止するために撥水材や溶剤型のクリヤ−が塗布されてきた。これは、素材面のままでは、空気中の水分により、コンクリ−トの中性化が進行し耐久性が低下すると共に、カビや藻が発生・付着して美観を損ね、さらに外部からもたらされる塩化物が内部の鉄筋まで侵入し腐食が進めば構造物そのものの倒壊につながる恐れもあるためである。
【０００３】
従来の撥水材や溶剤型のクリヤ−を夫々単独で用いた場合、撥水材単独では撥水保護効果の持続性に乏しく、溶剤型クリヤ−単独では保護性はあるもののコンクリ−ト表面が濡れ色となり素材の質感を損ね、塗工事での有機溶剤臭や安全衛生上の問題もあった。
【０００４】
これらを解決するために、例えば特公平６−８９５８９号、特開平５−１２４８８０号、特開平９−１７３９６９号公報などでにおいて、撥水材と溶剤型クリヤ−を種々塗り重ねる方法が提案されており、濡れ色防止に効果が認められている。しかしながら特公平６−８９５８９号の方法では、３層仕上げで塗布工程が多く、仕上げに溶剤型のクリヤ−を用いるため有機溶剤臭や安全衛生上の問題があった。また特開平５−１２４８８０号、特開平９−１７３９６９号の方法では、撥水・防水能がいまだ不十分であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記問題を解決すべく鋭意検討した結果、水性シリコ−ン系樹脂及び／又は水性フッ素系樹脂に特定の微粉末を配合してなる水性クリヤ−が、打放しコンクリ−トの表面の仕上げ用として、コンクリ−トの劣化を防止するだけでなく、独特の風合いと高い仕上り質感を付与し得ることを見出し本発明に到達した。
【０００６】
即ち本発明は、（Ａ）水性シリコ−ン系樹脂及び／又は水性フッ素系樹脂、（Ｂ）シリカ粉、及び（Ｃ）フッ素系樹脂パウダ−を含有することを特徴とする水性防水塗材、及び打放しコンクリ−トの表面に下塗り材を塗布し、乾燥後、上記水性防水塗材を塗布してなる打放しコンクリ−トの表面仕上げ工法を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明において使用される水性シリコ−ン系樹脂及び／又は水性フッ素系樹脂（Ａ）は、防水被膜形成成分であり、従来公知の防水塗料用エマルションが特に制限なく使用できる。両者は夫々単独で、又は併用して用いることができる。該水性シリコ−ン系樹脂及び／又は水性フッ素系樹脂は透明性に優れていることが望ましい。
【０００８】
水性シリコ−ン系樹脂としては、例えばアルコキシシラン化合物やオルガノシロキサン化合物、又はその縮合物からなるポリシロキサンを水性媒体に分散、乳化、溶解したもの、さらにアルコキシシリル基含有ビニルモノマ−を必要に応じて他のビニルモノマ−と共重合してなる共重合体エマルション、有機重合体にポリシロキサンを複合化させてなるエマルションなどが挙げられ、具体的な市販品としては、例えば「ポリデュレックス」（旭化成社製）、「カネビノ−ル」（日本エヌエスシ−社製）、「サンモ−ル」（三洋化成社製）、「ＫＰ３０００Ｓ」（ジェイエスア−ル社製）、「ゼムラック」（鐘淵化学工業社製）などが挙げられる。
【０００９】
上記水性シリコ−ン系樹脂として、特に塗膜の造膜性や緻密性、耐久性等の点から、架橋重合体であるコア部とそれを覆う非架橋重合体であるシェル部とを有し且つ該シェルの表面近傍にポリシロキサンを有するポリシロキサン複合水性エマルションが好適に使用できる。
【００１０】
該ポリシロキサン複合水性エマルションは、粒子表面近傍にポリシロキサンを有する平均粒子径が５０〜１０００ｎｍの重合体エマルションである。該重合体粒子は、１段目にジビニルベンゼンやアリルメタクリレ−ト、多価アクリレ−ト等の架橋性モノマ−を０．０１〜５重量％含有するモノマ−混合物を乳化重合し、その重合体粒子存在下に２段目として該架橋性モノマ−を含まないモノマ−混合物を乳化重合して、得られる重合体粒子（シ−ド粒子）の存在下に、アルコキシシラン化合物及び／又は低分子量のオルガノシロキサン化合物を添加し、縮合反応させて得られるものである。
【００１１】
上記１、２段目の重合に使用される架橋性モノマ−以外の重合性モノマ−としては、例えばスチレン、エチルビニルベンゼンなどの芳香族モノビニル化合物；メチル（メタ）アクリレ−ト、エチル（メタ）アクリレ−ト、ブチル（メタ）アクリレ−ト、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレ−ト、シクロヘキシル（メタ）アクリレ−ト、２−ヒドロキシ（メタ）アクリレ−ト、グリシジル（メタ）アクリレ−ト、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレ−トなどの（メタ）アクリル酸エステルモノマ−；（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸などの不飽和カルボン酸；（メタ）アクリロニトリル、ダイアセトンアクリルアミド、ダイアセトンメタクリルアミド、（メタ）アクリルアミド、ビニルトリメトキシシラン、γ−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、これらのマクロモノマ−などが挙げられ、これらは１種又は２種以上併用することができる。
【００１２】
上記シ−ド粒子の１段目と２段目重合体の重量比が７０／３０〜３０／７０の範囲内が適当である。またシ−ド粒子重合体全体のガラス転移温度は、−２０〜８０℃の範囲内が適当である。
【００１３】
上記アルコキシシラン化合物及び低分子量のオルガノシロキサン化合物としては、例えばテトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシランなどのアルコキシシラン化合物、「ＭＫＣシリケ−トＭＳ−５１」（三菱化学社製）、「エチルシリケ−ト４８」（多摩化学社製）などのオルガノシロキサノリゴマ−等が挙げられ、これらは１種又は２種以上併用することができる。
【００１４】
上記アルコキシシラン化合物及びオルガノシロキサン化合物の添加量は、シ−ド粒子１００重量部に対して０．１〜２００重量部、好ましくは１０〜８０重量部の範囲内が適当である。
【００１５】
上記シ−ド粒子中にアルコキシシラン化合物及びオルガノシロキサン化合物を吸収させるのは、シ−ド粒子が分散された水系分散体中にアルコキシシラン化合物及びオルガノシロキサン化合物を少しずつ又は一括で添加し、よく攪拌することによる。この吸収前にアルコキシシラン化合物及びオルガノシロキサン化合物の縮合が進まないように、水系分散体をｐＨ４〜１０、好ましくは６〜８、温度９０℃以下、好ましくは５０℃以下とするのが望ましい。吸収後の縮合反応は、反応温度、ｐＨで制御し、得られるポリシロキサンの重合度をコントロ−ルするものである。
【００１６】
前記水性フッ素系樹脂としては、例えばテトラフルオロエチレン、トリフルオロクロロエチレンなどのフルオロオレフィン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロイソブチレン、パ−フルオロ（メタ）アクリル酸又はそのアルキルエステル、（メタ）アクリル酸のフルオロアルキルエステル、パ−フルオロビニルエ−テル、パ−フルオロアルキルビニルエ−テルなどのフッ素含有モノマ−と、シクロヘキシルビニルエ−テル、アルキルビニルエ−テル、ヒドロキシアルキルビニルエ−テル、脂肪族カルボン酸ビニルエステル、ヒドロキシアルキルビニルエステルなどとの共重合体を、水性媒体に溶解、分散、乳化したものが挙げられる。該水性フッ素系樹脂の市販品としては、例えば「セフラルコ−ト」（セントラル硝子社製）、「ゼッフル」（ダイキン工業社製）、「フルオネ−ト」（大日本インキ化学工業社製）、「ルミフロン」（旭硝子社製）などが使用できる。
【００１７】
本発明において使用されるシリカ粉（Ｂ）は、塗面の艶消し感の向上に寄与するものであり、通常、１．０〜２０μｍの粒子径を有するものが使用できる。該シリカ粉としては、例えば「サイリシア」（富士シリシア化学社製）、「カ−プレックス」（塩野義製薬社製）、「シリカフラワ−」（益見製粉社製）、「アエロジル」（日本アエロジル社製）、「フラッティングエイジェント」（デグサ社製）などの市販品が使用できる。
【００１８】
上記シリカ粉（Ｂ）の含有量は、上記（Ａ）成分の固形分１００重量部に対して５〜２０重量部、好ましくは７〜１５重量部が好適である。該含有量が５重量部未満では、得られる塗面の艶消し感の発現が不十分であり、一方２０重量部を越えると得られる塗膜の耐アルカリ性、耐水性が低下するので好ましくない。該シリカ粉の塗材への添加は、水溶性樹脂などの分散樹脂や界面活性剤などを用いてサンドミル等の分散機で水分散化して塗材中に添加することにより行なうことができる。
【００１９】
本発明において使用されるフッ素系樹脂パウダ−（Ｃ）は、艶調整剤として打放しコンクリ−ト面の質感を向上させるものであり、通常、１．０〜１０μｍの粒子径を有するものが使用できる。該フッ素系樹脂パウダ−としては、例えば「シャムロック」（シャムロックテクノロジ−社製）、「ホスタフロン」（ヘキストジャパン社製）などの市販品が使用できる。
【００２０】
上記フッ素系樹脂パウダ−（Ｃ）の含有量は、上記（Ａ）成分の固形分１００重量部に対して５〜３０重量部、好ましくは７〜２０重量部が好適である。該含有量が５重量部未満では、適度な質感（スリック感）と艶消し感の発現が不十分となり、一方３０重量部を越えると該塗材を２回塗りする際に１層目と２層目の密着性が低下するので好ましくない。該フッ素系樹脂パウダ−の塗材への添加は、水溶性樹脂などの分散樹脂や界面活性剤などを用いてサンドミル等の分散機で水分散化して粗粒子を除いてから塗材中に添加することにより行なうことができる。
【００２１】
本発明では上記シリカ粉（Ｂ）とフッ素系樹脂パウダ−（Ｃ）を、重量比で２：１〜１：４、好ましくは１：１〜１：２の範囲内で用いることが好ましい。該重量比よりシリカ粉が少ないと艶消し感の発現が不十分となり、一方該重量比よりフッ素系樹脂パウダ−が少ないと質感（スリック感）と艶消し感が不十分なだけでなく塗膜の耐アルカリ性、耐水性、耐候性が低下するので好ましくない。
【００２２】
本発明の水性防水塗材は、上記（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）成分を含有する水性クリヤ−であり、さらに必要に応じて防カビ剤及び／又は防藻剤を含有してもよい。
【００２３】
防カビ剤及び／又は防藻剤としては、塗材の透明性を妨げないものであれば特に制限なく従来公知のものが使用でき、例えば３−（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチルウレア（通称ｄｉｕｒｏｎ又はＤＣＭＵ）、３−（３，４−ジクロロフェニル）−１−メチルオキシ−１−メチルウレア（通称ｌｉｎｕｒｏｎ）などのジクロロフェニル尿素化合物；２−メチルチオ−４−ｔ−ブチルアミノ−６−シクロプロピルアミノ−１，３，５−トリアジンなどのトリアジン−チオ化合物；２−（４−チアゾリル）−ベンゾイミダゾ−ル（通称チアベンゾ−ル）、２−メトキシカルボニルアミノベンゾイミダゾ−ルなどが挙げられ、また市販品としては、「バイオカット」（大日本インキ化学工業社製）、「モニサイド」（武田薬品工業社製）、「プリベント−ル」（バイエル・ジャパン社製）などが挙げられ、これらは１種又は２種以上併用することができる。
【００２４】
上記防カビ剤及び／又は防藻剤の含有量は、上記（Ａ）成分の固形分１００重量部に対して０．５〜５重量部、好ましくは１〜２重量部が適当である。これらは水溶性樹脂などの分散樹脂や界面活性剤などを用いて水分散化して塗材中に添加することができる。
【００２５】
本発明の水性防水塗材には、さらに必要に応じて消泡剤、防腐剤、増粘剤、凍結防止剤、造膜助剤、有機溶剤などの塗料用添加剤を透明性を損なわない範囲で添加することができる。
【００２６】
本発明の表面仕上げ工法は、打放しコンクリ−トの表面に、下塗り材を塗布し、乾燥後、上記の通り得られる水性防水塗材を塗布するものである。
【００２７】
上記下塗り材は、コンクリ−ト表面の微細な斑点やピンホ−ル等の吸水部分を遮断し、撥水性・防水性を付与するものであり、従来公知の撥水材や防水材が使用でき、例えば前述のアルキルアルコキシシラン化合物及び低分子量のオルガノシロキサン化合物などを水性媒体に分散、乳化、溶解したもの、該アルキルアルコキシシラン化合物やフルオロアルキルアルコキシシラン化合物などを有機溶剤で溶解・希釈したものなどが挙げられる。
【００２８】
該下塗り材の塗布は、従来公知の塗装手段、例えばロ−ラ−塗り、刷毛塗り、スプレ−塗装などによって行なわれ、その塗布量は、通常、０．０５〜０．１５ｋｇ／ｍ2 程度である。
【００２９】
上記水性防水塗材の塗布も、従来公知の塗装手段、例えばロ−ラ−塗り、刷毛塗り、スプレ−塗装などによって行なわれ、その塗布量は、通常、０．０８〜０．１６ｋｇ／ｍ2 ・回程度である。
【００３０】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。尚、以下「部」及び「％」はそれぞれ「重量部」及び「重量％」を示す。
【００３１】
製造例１
２リットルの４つ口フラスコにコンデンサ−、温度計、滴下ロ−トを取り付け、脱イオン水５０部、ドデシルベンゼンスルホン酸ソ−ダ２部を仕込み、内部の空気を窒素で置換した後、攪拌しつつ内部温度を８２℃までに上げ溶解させた。別容器で脱イオン水２０部、ドデシルべンゼンスルホン酸ソ−ダ３．５部、ペルオキシ２硫酸アンモニウム０．１５部を添加し、よく攪拌して泡立て、その中にシクロヘキシルメタクリレ−ト７．５部、メチルメタクリレ−ト２１．９部、ｎ−ブチルアクリレ−ト７．５部、２−エチルヘキシルアクリレ−ト１２．９部、１，６−ヘキサンジオ−ルジアクリレ−ト０．２部のモノマ−混合液を加えて攪拌し乳化物を作り、それを２時間を要して連続滴下した。滴下終了後、８２℃で１時間攪拌した。
【００３２】
次に別容器で脱イオン水２０部、ドデシルべンゼンスルホン酸ソ−ダ３．５部、ペルオキシ２硫酸アンモニウム０．１５部を添加し、よく攪拌して泡立て、その中にシクロヘキシルメタクリレ−ト７．５部、メチルメタクリレ−ト２７．５部、ｎ−ブチルアクリレ−ト４．５部、２−エチルヘキシルアクリレ−ト５部、ダイアセトンアクリルアミド２．５部、２−ヒドロキシエチルアクリレ−ト２部、アクリル酸１部のモノマ−混合液を加えて攪拌し乳化物を作り、それを２時間を要して上記反応容器中へ連続滴下した。滴下終了後、８２℃で２時間攪拌した後、４０℃まで冷却し、共重合体エマルションを得た。
【００３３】
次に２５℃に保った状態で系のｐＨをアンモニア水によって７に調整し、フェニルトリメトキシシラン１０部を添加し、約１時間にわたって攪拌した。その後、反応容器を８０℃に昇温し３時間反応させて水性エマルション（Ａ−１）を得た。該エマルションの固形分濃度は５３％、粒子径は０．１５μｍであった。
【００３４】
製造例２〜４
製造例１において、各段階のモノマ−、シラン化合物の配合組成を表１に示す通りとする以外は製造例１と同様の操作で、各水性エマルション（Ａ−２）〜（Ａ−４）を得た。これらの性状値も表１に合わせて示す。
【００３５】
【表１】
水性防水塗材の作成
実施例１〜１１及び比較例１、２
表２に示す配合組成で攪拌・混合して各水性防水塗材を得た。表２における（注１）〜（注９）は次の通りである。
【００３７】
（注１）「ＫＰ３０００Ｓ」：シリコ−ン樹脂エマルション、日本合成ゴム社製、固形分濃度４５％
（注２）「ポリデュレックスＧ６３３」：シリコ−ン樹脂エマルション、旭化成社製、固形分濃度４６％
（注３）「セフラルコ−トＷＨ３５１Ｄ」：フッ素樹脂エマルション、セントラル硝子社製、固形分濃度４５％
（注４）「サイリシア４００」：シリカ粉、粒径７μｍ、富士シリシア社製
（注５）「シャムロックＬＦ」：フッ素系樹脂パウダ−、粒径５μｍ、シャムロックテクノロジ−社製
（注６）「バイオカットＨＧ」：防藻・防カビ剤、大日本インキ化学工業社製
（注７）「ＳＮデフォ−マ−３１８」：消泡剤、サンノプコ社製
（注８）「アデカノ−ルＵＨ４２０」：増粘剤、旭電化工業社製
（注９）「キョ−ワノ−ルＤ」：造膜助剤、協和発酵社製
【００３８】
【表２】
塗装
実施例１２〜２４及び比較例３、４
下地板として７０×１５０×５ｍｍのフレキシブル板を用意し、▲１▼〜▲３▼の下塗り材を表３の通り選択し塗布量０．０８〜０．１ｋｇ／ｍ2の範囲でローラー塗りし、室温（２０℃）で１日間乾燥させた後、上記実施例及び比較例で得た水性防水塗材を表３の通り選択しウ−ルロ−ラ−にて塗布量０．１〜０．１２ｋｇ／ｍ2の範囲で２回塗りし、室温・湿度６５％下の養生室にて２週間乾燥させて各試験体を得た。
【００４０】
比較例５
下地板として７０×１５０×５ｍｍのフレキシブル板に、▲１▼を塗布量０．０８〜０．１ｋｇ／ｍ2の範囲でローラー塗りし、室温で１日乾燥後、次いで「アレスガ−ドクリスタル」（関西ペイント社製、ヌレ色防止塗材）をロ−ラ−にて塗布量０．１２〜０．１５ｋｇ／ｍ2の範囲で塗装し１日間乾燥して、さらに「アレスガ−ドＮＦクリヤ−」（関西ペイント社製、フッ素樹脂系クリヤ−塗料）をロ−ラ−にて塗布量０．１２〜０．１３ｋｇ／ｍ2の範囲で２回塗りし、室温・湿度６５％下の養生室にて２週間乾燥させて試験体を得た。
【００４１】
比較例６
下地板として７０×１５０×５ｍｍのフレキシブル板に、▲２▼を塗布量０．０８〜０．１ｋｇ／ｍ2の範囲でローラー塗りし、室温で１日乾燥後、「ボンフロンＡＣドライ中塗り」（旭硝子コ−トアンドレジン社製、ウレタン系中塗り塗料）をロ−ラ−にて塗布量０．１〜０．１２ｋｇ／ｍ2の範囲で塗装し１日間乾燥して、さらに「ボンフロンＡＣ＃１１００クリヤ−」（旭ガラスコ−トアンドレジン社製、フッ素樹脂系クリヤ−塗料）をロ−ラ−にて塗布量０．１〜０．１１ｋｇ／ｍ2の範囲で２回塗りし、室温・湿度６５％下の養生室にて２週間乾燥させて試験体を得た。
【００４２】
得られた各試験体を下記性能試験に供し評価した。結果を表３に示す。
【００４３】
（下塗り材）
▲１▼「アレスガ−ドリパルサ−」：関西ペイント社製、撥水性下塗り材
▲２▼「アクアシ−ル２００Ｓ」：住友精化社製、撥水性下塗り材
▲３▼「エポクリ−トＭＨ−１５」：日本触媒社製、エポキシ型下地補強剤
（性能試験）
（＊１）光沢：６０°反射率を測定した。
【００４４】
（＊２）耐水性：各試験体を室温２０℃環境下の恒温流水水槽に７日間浸漬後の塗膜状態を目視で判定した。
【００４５】
◎：異常なし
○：フクレ、変色等が極僅か認められるが、実用上の支障がない
△：フクレ、変色等が一部分に認められる
×：フクレ、変色等が著しく認められる
（＊３）耐アルカリ性：各試験体を室温２０℃環境下で水酸化カルシウムの飽和水溶液を満たした水槽に３０日間浸漬後の塗膜状態を目視で判定した。
【００４６】
◎：異常なし
○：フクレ、変色、ツヤ変化等が僅か認められるが実用上の支障がない
△：フクレ、変色、ツヤ変化等が一部分に認められる
×：フクレ、変色、ツヤ変化等が著しく認められる
（＊４）層間付着性：各試験体で水性防水塗材を２回塗りした１回目と２回目の間の付着性を、ＪＩＳ Ｋ ５４００のクロスカットに準じて試験を行なった。見づらい部分については拡大鏡にて確認した。
【００４７】
◎：全く剥離が認められない
○：カッタ−傷の塗膜の一部に剥離が認められるが実用上の支障がない
△：２５％以下の塗膜に剥離が認められる
×：２５％を越える塗膜に剥離が認められる
（＊５）促進耐候性：各試験体をサンシャインウェザ−メ−タ−に２０００時間供し、その塗膜状態を目視で判定した。
【００４８】
◎：異常なし
○：フクレ、変色、ツヤ変化、ハガレ等が僅か認められるが実用上の支障がない
△：フクレ、変色、ツヤ変化、ハガレ等が一部分に認められる
×：フクレ、変色、ツヤ変化、ハガレ等が著しく認められる
（＊６）濡れ色性：塗装前のフレキシブル板の色相に対して、塗装により濡れ色感が生じたかどうかを目視にて判定した。
【００４９】
◎：全く変化なし
○：濡れ色感が僅かに見られるが実用上の支障がない
△：黒味を帯び、濡れ色感が見られる
×：塗装前のフレキシブル板の色相と全く異なり強く黒味を帯びている
（＊７）塗装時の臭気：塗装時の有機溶剤臭を評価した。
【００５０】
◎：全く溶剤臭がない
○：僅かに溶剤臭が感じられるが実用上の支障がない
△：溶剤臭がはっきり感じられる
×：溶剤臭が強く不快である
【００５１】
【発明の効果】
本発明の水性防水塗材を、打放しコンクリ−トの表面の仕上げ用として適用すれば、耐アルカリ性、耐水性、耐候性に優れた塗膜を形成しコンクリ−トの劣化を防止するだけでなく、独特の風合いと高い仕上り質感を付与し得るものである。
【００５２】
【表３】
Claims (7)
- （Ａ）水性シリコ−ン系樹脂及び／又は水性フッ素系樹脂、（Ｂ）シリカ粉、及び（Ｃ）フッ素系樹脂パウダ−を含有することを特徴とする水性防水塗材。
- 樹脂（Ａ）が、架橋重合体であるコア部とそれを覆う非架橋重合体であるシェル部とを有し且つ該シェルの表面近傍にポリシロキサンを有するポリシロキサン複合水性エマルションである請求項１記載の水性防水塗材。
- シリカ粉（Ｂ）の含有量が、樹脂（Ａ）の固形分１００重量部に対して５〜２０重量部である請求項１記載の水性防水塗材。
- フッ素系樹脂パウダ−の含有量（Ｃ）が、樹脂（Ａ）の固形分１００重量部に対して５〜３０重量部である請求項１記載の水性防水塗材。
- シリカ粉（Ｂ）とフッ素系樹脂パウダ−（Ｃ）とを、重量比で２：１〜１：４で用いてなる請求項１記載の水性防水塗材。
- 防カビ剤及び／又は防藻剤を含有する請求項１記載の水性防水塗材。
- 打放しコンクリ−トの表面に、下塗り材を塗布し、乾燥後、（Ａ）水性シリコ−ン系樹脂及び／又は水性フッ素系樹脂、（Ｂ）シリカ粉、及び（Ｃ）フッ素系樹脂パウダ−を含有する水性防水塗材を塗布することを特徴とする打放しコンクリ−トの表面仕上げ工法。
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