JP6872819B2 - 耐候性、真菌耐性および耐染色性のコーティング、ならびに木材、レンガまたは他の多孔質材料に適用する方法 - Google Patents
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- C04B41/4922—Compounds having one or more carbon-to-metal or carbon-to-silicon linkages ; Organo-clay compounds; Organo-silicates, i.e. ortho- or polysilicic acid esters ; Organo-phosphorus compounds; Organo-inorganic complexes containing silicon applied to the substrate as monomers, i.e. as organosilanes RnSiX4-n, e.g. alkyltrialkoxysilane, dialkyldialkoxysilane
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Description
[0001]この出願は、2014年11月12日に出願された米国仮特許出願第62/078,655号および2014年11月12日に出願された同62/078,582号の利益を主張し、これらを参照により本明細書に組み込む。
密閉することで耐候性、微生物耐性、耐染色性および真菌耐性を改善するためのそれらの使用、ならびに工業用途に適当な方法が本明細書において開示されている。
[0017]一般に図面を参照して、例示は、本開示の特別な実施を記載する目的であり、それに限定されると意図されないことが理解されるべきである。本明細書において使用されている用語の大部分は、当業者に認識可能である一方で、明白に定義されていない場合に用語は当業者によって現在認容されている意味を採用すると解釈されるべきであると理解されるべきである。
[0020]「多孔質材料」という用語は、材料の体積内に多孔質構造または空隙を有する任意の材料を指す。非限定的な例としては、木材またはレンガ材料などが挙げられ得る。本明細書において考察されている各種実施形態は、木材またはレンガ材料を具体的に考察し得る一方で、こうした実施形態は任意の多孔質材料に適用可能であることが理解されるべきである。
[0026]「染色」という用語は、以下に限定されないが、両方ともに着色された(色素化)コーティング、ならびに不透明、セミ透明(半透明)または完全に透明なコーティングを木材またはレンガ材料に付与することができるものを指す。
[0031]「親油性」という用語は、材料が油または油ベースの液体の湿潤および/または吸収を妨害しないという材料の特性を指す。
た表面は、任意選択により、溶媒、疎水性化学剤および/または他の化学剤を含む疎水性溶液で処理することもでき、疎水性溶液は、表面を疎水性/超疎水性にするとともにナノ視的またはミクロ視的トポグラフィーを発生させることもできる。一部の実施形態において、疎水性溶液は、少なくとも1種の溶媒および疎水性化学剤を含む。一部の実施形態において、疎水性溶液は、1種または複数の他の化学剤をさらに含み得る。ステップ3においてコーティングとして使用される疎水性化学剤の非限定的な例としては、結果として得られた表面に共有結合された少なくとも1つの型のフルオロアルキルシランが挙げられ、フルオロアルキルシランは、表面を疎水性/超疎水性にするとともにナノ視的またはミクロ視的トポグラフィーも発生させる。一部の実施形態において、疎水性化学剤および/または他の化学剤は、蒸気処理を利用して被着させることができる。一部の実施形態において、使用される疎水性化学剤は、フルオロアルキルシラン[CF3(CF2)a(CH2)b]cSiRdXe(式中、X=Cl、Br、Iまたは他の適当な有機脱離基であり、Rは、置換もしくは非置換アルキル、置換もしくは非置換アルケニル、置換もしくは非置換アルキニル、置換もしくは非置換アリールまたはその誘導体を構成し、aは整数0、1、2、3…から20であり、bは整数0、1、2、3…から10であり、cは整数1、2、3であり、dは整数0、1、2、3であり、eは整数1、2、3であるが、ただし、c、dおよびeの和は4に等しいことを条件とする)の一般式を有することができる。好ましいフルオロアルキルシラン種としては、以下に限定されないが、トリクロロ(3,3,3−トリフルオロプロピル)シラン、ジクロロ−メチル(3,3,3−トリフルオロプロピル)シラン、クロロ−ジメチル(3,3,3−トリフルオロプロピル)シラン、トリクロロ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロブチル)シラン、ジクロロ−メチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロブチル)シラン、クロロ−ジメチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロブチル)シラン、トリクロロ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロヘキシル)シラン、ジクロロ−メチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロヘキシル)シラン、クロロ−ジメチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロヘキシル)シラン、トリクロロ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロオクチル)シラン、ジクロロ−メチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロオクチル)シラン、クロロ−ジメチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロオクチル)シラン、トリクロロ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデシル)シラン、ジクロロ−メチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデシル)シラン、クロロ−ジメチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデシル)シラン、トリクロロ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロドデシル)シラン、ジクロロ−メチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロドデシル)シラン、クロロ−ジメチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロドデシル)シランおよび同様の構造を保有する誘導体が挙げられ得る。一部の実施形態において、疎水性化学剤(単数または複数)は、1種または複数の有機溶媒中に溶解または分散することができる。典型的に、有機溶媒(単数または複数)中の疎水性化学剤(単数または複数)の濃度は、0.1vol.%以上15vol.%以下である。好ましい有機溶媒としては、以下に限定されないが、トルエン、ベンゼン、キシレン、トリクロロエチレン、1,2−ジクロロエタン、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエチレン、n−プロピルブロミド、ジエチルエーテル、アセトン、ジイソプロピルエーテル、メチル−t−ブチルエーテル、石油エーテルおよび石油炭化水素が挙げられ得る。
2または3であるが、ただし、b、cおよびdの和は4に等しいことを条件とする。好ましいアルキルシラン種としては、以下に限定されないが、クロロシラン、ジクロロシラン、トリクロロシラン、クロロトリメチルシラン、ジクロロジメチルシラン、トリクロロメチルシラン、クロロフェニルシラン、ジクロロフェニルシラン、トリクロロフェニルシラン、クロロメチルフェニルシラン、クロロジメチルフェニルシラン、ジクロロメチルフェニルシラン、クロロジメチルフェネチルシラン、ジクロロメチルフェネチルシラン、トリクロロフェネチルシラン、クロロジメチルオクチルシラン、ジクロロメチルオクチルシラン トリクロロオクチルシラン、クロロジメチルドデシルシラン、ジクロロメチルドデシルシラン、トリクロロドデシルシラン、クロロデシルジメチルシラン、ジクロロデシルメチルシラン、トリクロロデシルシラン、クロロジメチルオクタデシルシラン、ジクロロメチルオクタデシルシラン、トリクロロオクタデシルシラン、クロロジメチルヘキシルシラン、ジクロロメチルヘキシルシラン、トリクロロヘキシルシラン、アリルジクロロメチルシラン、アリルクロロジメチルシラン、アリルトリクロロシラン、(シクロヘキシルメチル)クロロジメチルシラン、(シクロヘキシルメチル)ジクロロメチルシラン、(シクロヘキシルメチル)トリクロロシランおよび同様の構造を保有する誘導体が挙げられ得る。一部の実施形態において、疎水性化学剤(単数または複数)は、1種または複数の有機溶媒中に溶解または分散することができる。典型的に、有機溶媒(単数または複数)中の疎水性化学剤(単数または複数)の濃度は、0.1vol.%以上15vol.%以下である。好ましい有機溶媒としては、以下に限定されないが、トルエン、ベンゼン、キシレン、トリクロロエチレン、1,2−ジクロロエタン、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエチレン、n−プロピルブロミド、ジエチルエーテル、アセトン、ジイソプロピルエーテル、メチル−t−ブチルエーテル、石油エーテルおよび石油炭化水素が挙げられ得る。他の化学剤も、単独でまたはフルオロアルキルシランもしくはアルキルシランと併せて使用することで、表面を疎水性にするおよび/またはナノ視的トポグラフィーを発生させるのと同様のタスクを実施することができる。
典型的に、有機溶媒(単数または複数)中の疎水性化学剤(単数または複数)の濃度は、0.1vol.%以上15vol.%以下である。好ましい有機溶媒としては、以下に限定されないが、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、アセトン、アセトニトリル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、テトラクロロエチレン、n−プロピルブロミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドおよび水が挙げられ得る。他の化学剤も、単独でまたはアルコキシアルキルシランと併せて使用することで、表面を疎水性にするおよび/またはナノ視的トポグラフィーを発生させるのと同様のタスクを実施することができる。
約25℃以上約200℃以下の設定温度で乾燥または硬化することができる。ある特定の実施形態において、複合溶液および/または疎水性化学溶液の架橋性構成成分の架橋密度、例えば架橋度は、完全架橋の1%から100%を範囲とすることができる。
[0060]本開示の特別な態様を実証するために、以下の例が挙げられる。次に続く実施例に記載されている方法が、本開示の例示的な実施形態を単に表すことは、当業者によって理解されるべきである。当業者は、本開示に照らして、記載されている特定の実施形態において多くの変化が行われ得ることを理解し、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく類似または同様の結果をさらに得るはずである。
[0061]以下は、真菌増殖試験のために使用される処理木材試料のための溶液調製およびコーティング手順を記載する。試料1:酸性条件(pH=5、HClで調製された)においてベース化学試薬(テトラエチルオルトシリケート)、可塑剤(トリメトキシプロピルシラン)、結合剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)および溶媒(水およびメタノール)の混合物を含むゾル−ゲル溶液を、上記化学薬品を混合することによって調製した。結果として得られた溶液を使用して、ポンデローサマツ辺材パネル(およそ7.62cm×10.16cm×1.905cm(3”x4”x3/4”))を浸すことによって処理した。パネルを完全に乾燥した後に、独立試験のために送り出した。試料2:酸性条件(pH=5、HClで調整された)においてベース化学試薬(テトラエチルオルトシリケート)、可塑剤(トリメトキシプロピルシラン)、結合剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)および溶媒(水およびメタノール)の混合物を含むゾル−ゲル溶液を、上記化学薬品を混合することによって調製した。結果として得られた溶液をメタノールで本来の濃度の60%に希釈し、ポンデローサマツ辺材パネル(およそ7.62cm×10.16cm×1.905cm(3”x4”x3/4”))を浸すことによって処理するために使用した。パネルを完全に乾燥した後、それを次いで、疎水性化学剤(メタノール中のトリメトキシ(3,3,3−トリフルオロプロピル)シラン)で処理した。パネルを完全に乾燥した後に、独立試験のために送り出した。試料3:酸性条件(pH=5、HClで調整された)においてベース化学試薬(テトラエチルオルトシリケート)、可塑剤(トリメトキシプロピルシラン)、結合剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)および溶媒(水およびメタノール)の混合物を含むゾル−ゲル溶液を、上記化学薬品を混合することによって調製した。結果として得られた溶液をメタノールで本来の濃度の60%に希釈し、ポンデローサマツ辺材パネル(およそ7.62cm×10.16cm×1.905cm(3”x4”x3/4”))を浸すことによって処理するために使用した。パネルを完全に乾燥した後、それを次いで、疎水性化学剤(メタノール中のトリメトキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロオクチル)シラン)で処理した。パネルを完全に乾燥した後に、独立試験のために送り出した。
[0062]以下は、処理試料の真菌増殖試験のための手順および結果を記載する。試料1、2および3を、環境チャンバー(ASTM D3273、ここでASTMは、American Society for Testing and Materialsを表す)において、室内コーティングの表面上のカビに対する耐性についての標準試験法にかけた。この試験方法は、4週期間において、過酷な室内環境における表面カビ真菌、白カビ増殖に対する塗料膜の相対的耐性を再現性よく評価するための小さい環境チャンバーおよび操作条件を記載する。ASTM D3273試験チャンバーは、Aspergillus niger ATCC番号6275、Penicillium citrinum ATCC番号9849およびAureobasidium pullulans ATCC番号9348の真菌胞子が播種されるとともに増殖が可能にされた土壌を含有する。D3273チャンバーを32.5±1℃で95±3%間の相対湿度を用いて維持した。試験試料を、3枚の未処理汎用壁板を有するD3273チャンバー内につるして、土壌から来る真菌接種物の妥当性を確認した。試料を検査し、表面汚損の百分率を概算することによって、汚損なしが10および完全に汚損されたのが0である0から10の格付けスケールで毎週、真菌増殖および汚損について格付けした。下記の表で示される通り、全ての処理試料は、汚損なしに対応する最も高い格付け10を有し、真菌増殖に対する耐性を実証した。
[0063]以下は、風化試験のために使用される処理木材試料のための溶液調製およびコーティング手順を記載する。試料4:酸性条件(pH=5、HClで調整された)においてベース化学試薬(テトラエチルオルトシリケート)、可塑剤(トリメトキシプロピルシラン)、結合剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)および溶媒(水およびメタノール)の混合物を含むゾル−ゲル溶液を、上記化学薬品を混合することによって調製した。結果として得られた溶液を使用して、サザンイエローマツパネル(およそ5.08cm×10.16cm×1.27cm(2”×4”×1/2”))を浸すことによって処理した。パネルを完全に乾燥した後に、独立試験のために送り出した。試料5:酸性条件(pH=5、HClで調整された)においてベース化学試薬(テトラエチルオルトシリケート)、可塑剤(トリメトキシプロピルシラン)、結合剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)および溶媒(水およびメタノール)の混合物を含むゾル−ゲル溶液を、上記化学薬品を混合することによって調製した。結果として得られた溶液をメタノールで本来の濃度の60%に希釈し、サザンイエローマツパネル(およそ5.08cm×10.16cm×1.27cm(2”×4”×1/2”))を浸すことによって処理するために使用した。パネルを完全に乾燥した後に、独立試験のために送り出した。試料6:酸性条件(pH=5、HClで調整された)においてベース化学試薬(テトラエチルオルトシリケート)、可塑剤(トリメトキシプロピルシラン)、結合剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)および溶媒(水およびメタノール)の混合物を含むゾル−ゲル溶液を、上記化学薬品を混合することによって調製した。結果として得られた溶液をメタノールで本来の濃度の40%に希釈し、サザンイエローマツパネル(およそ5.08cm×10.16cm×1.27cm(2”×4”×1/2”))を浸すことによって処理するために使用した。パネルを完全に乾燥した後に、独立試験のために送り出した。試料7:酸性条件(pH=5、HClで調整された)においてベース化学試薬(テトラエチルオルトシリケート)、可塑剤(トリメトキシプロピルシラン)、結合剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)および溶媒(水およびメタノール)の混合物を含むゾル−ゲル溶液を、上記化学薬品を混合することによって調製した。結果として得られた溶液をメタノールで本来の濃度の60%に希釈し、サザンイエローマツパネル(およそ5.08cm×10.16cm×1.27cm(2”×4”×1/2”))を浸すことによって処理するために使用した。パネルを完全に乾燥した後、それらを次いで、疎水性化学剤(メタノール中のトリメトキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロオクチル)シラン)で処理した。パネルを完全に乾燥した後に、独立試験のために送り出した。
[0064]以下は、処理試料の風化試験のための手順および結果を記載する。各処理はセットから成り、1つの群に3片で各々9片を有していた。1つの群を360時間の曝露で、別の群を720時間の曝露で、および最後の群を1080時間の曝露後に除去した。ASTM D4587のための曝露は、70℃で8時間UV、続いて50℃で4時間凝縮相から成る。このサイクルは、曝露の時間の全体にわたって連続的に実行する。曝露試料を次いで、ASTM D1037:木材ベース繊維および粒子パネル材料の特性を評価するための標準試験法(水分試験:吸水および厚さ膨張)に基づく水分試験にかけた。標本を、20±1℃(68±2°F)の温度で維持される飲用水25mm(1インチ)下に水平に沈めた。2時間の水没後、標本を10±2分の間つるして水気を切り、次いで、過剰の表面水を除去し、標本を直ちに秤量した。標本を22時間の追加期間の間沈め、上記秤量手順を反復した。それの初期2時間の水没期間を用いる方法Aは、短期(2時間)およびより長い期間(2プラス22時間)の吸水性能に関する情報を提供する。2プラス22時間の水没後の標本について、吸水(WA)をパーセントとして表す。ASTM D5401:木材上の透明撥水コーティングを評価するための標準試験法に詳述されている手順を使用して、コーティングの撥水効率(WRE)を算出した。下記の表で示される結果は、より長い期間(2プラス22時間)の結果である。真新しい試料は、720時間および1080時間の曝露(exprosure)を360時間の曝露と比較すると、より多くの水を吸収し、木材が実質的に分解することを示唆した。処理試料は、しかしながら、WREのずっと低い減少を一般に呈する。傾斜は、風化時間に関して各試料についてのWREの変化率を与える。
[0065]以下は、本来の複合溶液(透明な木材シーラントとして)と、色素(木材染色薬として)と混合された複合溶液との間の撥水効率を比較するための、溶液調製およびコーティング手順を記載する。試料8:酸性条件(pH=5、HClで調整された)においてベース化学試薬(テトラエチルオルトシリケート)、可塑剤(トリメトキシプロピルシラン)、結合剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)および溶媒(水およびメタノール)の混合物を含むゾル−ゲル溶液を、上記化学薬品を混合することによって調製した。結果として得られた溶液をメタノールで本来の濃度の60%に希釈し、試料を溶液に沈めることによってポンデローサマツパネル(およそ12.7cm×7.62cm×1.905cm(5”×3”×3/4”))を処理するために使用した。パネルを試験前に完全に乾燥した。試料9:酸性条件(pH=5、HClで調整された)においてベース化学試薬(テトラエチルオルトシリケート)、可塑剤(トリメトキシプロピルシラン)、結合剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)および溶媒(水およびメタノール)の混合物を含むゾル−ゲル溶液を、上記化学薬品を混合することによって調製した。結果として得られた溶液を市販色素の組合せと混合することで、木材染色薬を形成した。染色薬を使用して、染色薬をパネル上に泡ブラシで適用することによってポンデローサマツパネル(およそ12.7cm×7.62cm×1.905cm(5”×3”×3/4”))を処理した。パネルを試験前に完全に乾燥した。
[0066]以下は、処理試料についての撥水試験のための手順および結果を記載する。両試料を、ASTM D1037:木材ベース繊維および粒子パネル材料の特性を評価するための標準試験法(水分試験:吸水および厚さ膨張)に基づく水分試験にかけた。標本を、20±1℃(68±2°F)の温度で維持された飲用水25mm(1インチ)下に水平に沈めた。2時間の水没後、標本を10±2分の間つるして水気を切り、次いで過剰の表面水を除去し、標本を直ちに秤量した。標本を22時間の追加期間の間沈め、上記秤量手順を反復した。それの初期2時間の水没期間を用いる方法Aは、短期(2時間)およびより長い期間(2プラス22時間)の吸水性能に関する情報を提供する。2プラス22時間の水没後の標本について、吸水(WA)をパーセントとして表す。ASTM D5401:木材上の透明撥水コーティングを評価するための標準試験法に詳述されている手順を使用して、コーティングの撥水効率(WRE)を算出した。下記の表で示される結果は、より長い期間(2プラス22時間)の結果である。木材染色薬は、透明シーラントと比較して同様のWREを呈し、色素沈着が本来の処方の撥水性の性能を損なわないことを示唆した。これは、こうした木材製品に保護コーティングを加えるための能力が、特別な所望の自然な外観に合わせるように木材の色および外観を特注する能力も有しながら本来の特性および美観を保持するために重要であることを実証している。両試料を、50℃(乾燥環境)で維持されたチャンバー内で4週間、連続的UVB−340曝露に曝露した。4週後、両試料をチャンバーから取り出し、室温で少なくとも24時間の間コンディショニングする。次いで、試料を再び、ASTM D1037に基づく水分試験にかけた。コーティングの吸水(WA)および撥水効率(WRE)を、2プラス22時間の水没後に算出した。試料は、50℃(乾燥環境)で4週の連続的UVB−340曝露後に分解の兆候を示さない。図1は、本来のレッドオーク、透明シーラントでコーティングされたレッドオーク、および染色薬でコーティングされたレッドオークを比較する写真を示す。木目の可視性およびコントラストは、コーティングの適用後にはっきりと見ることができる。
[0068]以下は、溶媒としてメタノールを用いる複合溶液と、溶媒としてエタノールを用いる複合溶液との間の撥水効率を比較するために使用される処理ヒマラヤスギ試料を生成するための溶液調製およびコーティング手順を記載する。試料10:酸性条件(pH=5、HClで調整された)においてベース化学試薬(テトラエチルオルトシリケート)、可塑剤(トリメトキシプロピルシラン)、結合剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)および溶媒(水およびメタノール)の混合物を含むゾル−ゲル溶液を、上記化学薬品を混合することによって調製した。結果として得られた溶液をメタノールで本来の濃度の60%に希釈し、試料を溶液に沈めることによってヒマラヤスギパネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))を処理するために使用した。パネルを試験前に完全に乾燥した。試料11:酸性条件(pH=5、HClで調整された)においてベース化学試薬(テトラエチルオルトシリケート)、可塑剤(トリメトキシプロピルシラン)、結合剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)および溶媒(水およびエタノール)の混合物を含むゾル−ゲル溶液を、上記化学薬品を混合することによって調製した。結果として得られた溶液をエタノールで本来の濃度の60%に希釈し、試料を溶液に沈めることによってヒマラヤスギパネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))を処理するために使用した。パネルを試験前に完全に乾燥した。
[0069]以下は、処理ヒマラヤスギ試料についての撥水試験のための手順および結果を記載する。両試料を、ASTM D1037:木材ベース繊維および粒子パネル材料の特性を評価するための標準試験法(水分試験:吸水および厚さ膨張)に基づく水分試験にかけた。標本を、20±1℃(68±2°F)の温度で維持された飲用水25mm(1インチ
)下に水平に沈めた。2時間の水没後、標本を10±2分の間つるして水気を切り、次いで、過剰の表面水を除去し、標本を直ちに秤量した。標本を22時間の追加期間の間沈め、上記秤量手順を反復した。それの初期2時間の水没期間を用いる方法Aは、短期(2時間)およびより長い期間(2プラス22時間)の吸水性能に関する情報を提供する。2プラス22時間の水没後の標本について、吸水(WA)をパーセントとして表す。ASTM D5401:木材上の透明撥水コーティングを評価するための標準試験法に詳述されている手順を使用して、コーティングの撥水効率(WRE)を算出した。下記の表で示される結果は、より長い期間(2プラス22時間)の結果である。両処理試料は、同様のWREを呈し、複合溶液の処方において使用された異なる溶媒が撥水性の性能を損なわないことを示唆した。
[0070]以下は、溶媒としてメタノールを用いる複合溶液と、溶媒としてエタノールを用いる複合溶液との間の撥水効率を比較するために使用される処理白色木材試料を生成するための溶液調製およびコーティング手順を記載する。試料12:酸性条件(pH=5、HClで調整された)においてベース化学試薬(テトラエチルオルトシリケート)、可塑剤(トリメトキシプロピルシラン)、結合剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)および溶媒(水およびメタノール)の混合物を含むゾル−ゲル溶液を、上記化学薬品を混合することによって調製した。結果として得られた溶液をメタノールで本来の濃度の60%に希釈し、試料を溶液に沈めることによって白色木材パネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))を処理するために使用した。パネルを試験前に完全に乾燥した。試料13:酸性条件(pH=5、HClで調整された)においてベース化学試薬(テトラエチルオルトシリケート)、可塑剤(トリメトキシプロピルシラン)、結合剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)および溶媒(水およびエタノール)の混合物を含むゾル−ゲル溶液を、上記化学薬品を混合することによって調製した。結果として得られた溶液をエタノールで本来の濃度の60%に希釈し、試料を溶液に沈めることによって白色木材パネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))を処理するために使用した。パネルを試験前に完全に乾燥した。
[0071]以下は、処理する白色木材試料についての撥水試験のための手順および結果を記載する。両試料を、ASTM D1037:木材ベース繊維および粒子パネル材料の特性を評価するための標準試験法(水分試験:吸水および厚さ膨張)に基づく水分試験にかけた。標本を、20±1℃(68±2°F)の温度で維持された飲用水25mm(1インチ)下に水平に沈めた。2時間の水没後、標本を10±2分の間つるして水気を切り、次いで、過剰の表面水を除去し、標本を直ちに秤量した。標本を22時間の追加期間の間沈め、上記秤量手順を反復した。それの初期2時間の水没期間を用いる方法Aは、短期(2時間)およびより長い期間(2プラス22時間)の吸水性能に関する情報を提供する。2プラス22時間の水没後の標本について、吸水(WA)をパーセントとして表す。ASTM D5401:木材上の透明撥水コーティングを評価するための標準試験法に詳述されている手順を使用して、コーティングの撥水効率(WRE)を算出した。下記の表で示される結果は、より長い期間(2プラス22時間)の結果である。両処理試料は同様のWREを呈し、複合溶液配合物において使用された異なる溶媒が撥水性の性能を損なわないことを示唆した。
[0072]以下は、溶媒としてメタノールを用いる複合溶液と、溶媒としてエタノールを用いる複合溶液との間の撥水効率を比較するために使用される処理ラジアータマツ試料を生成するための溶液調製およびコーティング手順を記載する。試料14:酸性条件(pH=5、HClで調整された)においてベース化学試薬(テトラエチルオルトシリケート)、可塑剤(トリメトキシプロピルシラン)、結合剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)および溶媒(水およびメタノール)の混合物を含むゾル−ゲル溶液を、上記化学薬品を混合することによって調製した。結果として得られた溶液をメタノールで本来の濃度の60%に希釈し、試料を溶液に沈めることによってラジアータマツパネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))を処理するために使用した。パネルを試験前に完全に乾燥した。試料15:酸性条件(pH=5、HClで調整された)においてベース化学試薬(テトラエチルオルトシリケート)、可塑剤(トリメトキシプロピルシラン)、結合剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)および溶媒(水およびエタノール)の混合物を含むゾル−ゲル溶液を、上記化学薬品を混合することによって調製した。結果として得られた溶液をエタノールで本来の濃度の60%に希釈し、試料を溶液に沈めることによってラジアータマツパネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))を処理するために使用した。パネルを試験前に完全に乾燥した。
[0073]以下は、処理ラジアータマツ試料についての撥水試験のための手順および結果を記載する。両試料を、ASTM D1037:木材ベース繊維および粒子パネル材料の特性を評価するための標準試験法(水分試験:吸水および厚さ膨張)に基づく水分試験にかけた。標本を、20±1℃(68±2°F)の温度で維持された飲用水25mm(1インチ)下に水平に沈めた。2時間の水没後、標本を10±2分の間つるして水気を切り、次いで、過剰の表面水を除去し、標本を直ちに秤量した。標本を22時間の追加期間の間沈め、上記秤量手順を反復した。それの初期2時間の水没期間を用いる方法Aは、短期(2時間)およびより長い期間(2プラス22時間)の吸水性能に関する情報を提供する。2プラス22時間の水没後の標本について、吸水(WA)をパーセントとして表す。ASTM D5401:木材上の透明撥水コーティングを評価するための標準試験法に詳述されている手順を使用して、コーティングの撥水効率(WRE)を算出した。下記の表で示される結果は、より長い期間(2プラス22時間)の結果である。試料15は、試料14と比較して小さい低減WREを示す。
[0074]以下は、複合溶液と一流の商業ブランドとの間の撥水効率を比較するために使用される処理ヒマラヤスギ試料を生成するための溶液調製およびコーティング手順を記載する。試料16:酸性条件(pH=5、HClで調整された)においてベース化学試薬(テトラエチルオルトシリケート)、可塑剤(トリメトキシプロピルシラン)、結合剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)および溶媒(水およびメタノール)の混合物を含むゾル−ゲル溶液を、上記化学薬品を混合することによって調製した。結果として得られた溶液をメタノールで本来の濃度の60%に希釈し、ヒマラヤスギパネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))を処理するために使用した。泡ローラーを使用して、溶液をパネルに適用した。1時間の間室温で乾燥させた後、第2のコーティングを適用した。パネルを試験前に完全に乾燥させた。試料17:酸性条件(pH=5、HClで調整された)においてベース化学試薬(テトラエチルオルトシリケート)、可塑剤(トリメトキシプロピルシラン)、結合剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)および溶媒(水およびメタノール)の混合物を含むゾル−ゲル溶液を、上記化学薬品を混合することによって調製した。結果として得られた溶液をメタノールで本来の濃度の60%に希釈し、ヒマラヤスギパネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))を処理するために使用した。泡ローラーを使用して、溶液をパネルに適用した。1時間の間室温で乾燥させた後、第2のコーティングを適用した。パネルを完全に乾燥させた後、それを次いで、泡ローラーを使用して疎水性化学剤(メタノール中のトリメトキシ(3,3,3−トリフルオロプロピル)シラン)でコーティングした。パネルを試験前に完全に乾燥させた。試料18:商業用の透明な防水性アクリル木材仕上げ剤を、提供された指示に従ってヒマラヤスギパネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))に適用した。試料19:商業用の透明な耐候性一体型アクリル木材仕上げ剤を、提供された指示に従ってヒマラヤスギパネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))に適用した。試料20:商業用の防水性石油系溶媒ベースの木材保護剤を、提供された指示に従ってヒマラヤスギパネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))に適用した。試料21:商業用の透明な多面型(multi−surface)石油系溶媒ベースの防水剤を、提供された指示に従ってヒマラヤスギパネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))に適用した。試料22:商業用の多目的超疎水性コーティング系を、提供された指示に従ってヒマラヤスギパネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))に適用した。
[0075]以下は、処理ヒマラヤスギ試料についての撥水試験のための手順および結果を記載する。全ての試料を、ASTM D1037:木材ベース繊維および粒子パネル材料の特性を評価するための標準試験法(水分試験:吸水および厚さ膨張)に基づく水分試験にかけた。標本を、20±1℃(68±2°F)の温度で維持された飲用水25mm(1インチ)下に水平に沈めた。2時間の水没後、標本を10±2分の間つるして水気を切り、次いで、過剰の表面水を除去し、標本を直ちに秤量した。標本を22時間の追加期間の間
沈め、上記秤量手順を反復した。それの初期2時間の水没期間を用いる方法Aは、短期(2時間)およびより長い期間(2プラス22時間)の吸水性能に関する情報を提供する。2プラス22時間の水没後の標本について、吸水(WA)をパーセントとして表す。ASTM D5401:木材上の透明撥水コーティングを評価するための標準試験法に詳述されている手順を使用して、コーティングの撥水効率(WRE)を算出した。下記の表で示されている結果は、より長い期間(2プラス22時間)の結果である。
[0076]以下は、複合溶液と一流の商業ブランドとの間の撥水効率を比較するために使用される処理白色木材試料を生成するための溶液調製およびコーティング手順を記載する。試料23:酸性条件(pH=5、HClで調整された)においてベース化学試薬(テトラエチルオルトシリケート)、可塑剤(トリメトキシプロピルシラン)、結合剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)および溶媒(水およびメタノール)の混合物を含むゾル−ゲル溶液を、上記化学薬品を混合することによって調製した。結果として得られた溶液をメタノールで本来の濃度の60%に希釈し、白色木材パネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))を処理するために使用した。泡ローラーを使用して、溶液をパネルに適用した。1時間の間室温で乾燥させた後、第2のコーティングを適用した。パネルを試験前に完全に乾燥させた。試料24:酸性条件(pH=5、HClで調整された)においてベース化学試薬(テトラエチルオルトシリケート)、可塑剤(トリメトキシプロピルシラン)、結合剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)および溶媒(水およびメタノール)の混合物を含むゾル−ゲル溶液を、上記化学薬品を混合することによって調製した。結果として得られた溶液をメタノールで本来の濃度の60%に希釈し、白色木材パネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))を処理するために使用した。泡ローラーを使用して、溶液をパネルに適用した。1時間の間室温で乾燥させた後、第2のコーティングを適用した。パネルを完全に乾燥させた後、それを次いで、泡ローラーを使用して疎水性化学剤(メタノール中のトリメトキシ(3,3,3−トリフルオロプロピル)シラン)でコーティングした。パネルを試験前に室温で完全に乾燥させた。試料25:商業用の透明な防水性アクリル木材仕上げ剤を、提供された指示に従って白色木材パネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))に適用した。試料26:商業用の透明な耐候性一体型アクリル木材仕上げ剤を、提供された指示に従って白色木材パネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))に適用した。試料27:商業用の防水性石油系溶媒ベースの木材保護剤を、提供された指示に従って白色木材パネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))に適用した。試料28:商業用の透明多面型石油系溶媒ベースの防水剤を、提供された指示に従って白色木材パネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))に適用した。試料29:商業用の多目的超疎水性コーティング系を、提供された指示に従って白色木材パネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))に適用した。
[0077]以下は、処理白色木材試料についての撥水試験のための手順および結果を記載する。全ての試料を、ASTM D1037:木材ベース繊維および粒子パネル材料の特性を評価するための標準試験法(水分試験:吸水および厚さ膨張)に基づく水分試験にかけた。標本を、20±1℃(68±2°F)の温度で維持された飲用水25mm(1インチ)下に水平に沈めた。2時間の水没後、標本を10±2分の間つるして水気を切り、次いで、過剰の表面水を除去し、標本を直ちに秤量した。標本を22時間の追加期間の間沈め、上記秤量手順を反復した。それの初期2時間の水没期間を用いる方法Aは、短期(2時間)およびより長い期間(2プラス22時間)の吸水性能に関する情報を提供する。2プラス22時間の水没後の標本について、吸水(WA)をパーセントとして表す。ASTM D5401:木材上の透明撥水コーティングを評価するための標準試験法に詳述されている手順を使用して、コーティングの撥水効率(WRE)を算出した。下記の表で示されている結果は、より長い期間(2プラス22時間)の結果である。
[0078]以下は、複合溶液と一流の商業ブランドとの間の撥水効率を比較するために使用される処理ラジアータマツ試料を生成するための溶液調製およびコーティング手順を記載する。試料30:酸性条件(pH=5、HClで調整された)においてベース化学試薬(テトラエチルオルトシリケート)、可塑剤(トリメトキシプロピルシラン)、結合剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)および溶媒(水およびメタノール)の混合物を含むゾル−ゲル溶液を、上記化学薬品を混合することによって調製した。結果として得られた溶液をメタノールで本来の濃度の60%に希釈し、ラジアータマツパネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))を処理するために使用した。泡ローラーを使用して、溶液をパネルに適用した。室温で1時間後、第2のコーティングを適用した。パネルを試験前に完全に乾燥させた。試料31:酸性条件(pH=5、HClで調整された)においてベース化学試薬(テトラエチルオルトシリケー
ト)、可塑剤(トリメトキシプロピルシラン)、結合剤(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン)および溶媒(水およびメタノール)の混合物を含むゾル−ゲル溶液を、上記化学薬品を混合することによって調製した。結果として得られた溶液をメタノールで本来の濃度の60%に希釈し、ラジアータマツパネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))を処理するために使用した。泡ローラーを使用して、溶液をパネルに適用した。1時間の間室温で乾燥させた後、第2のコーティングを適用した。パネルを完全に乾燥させた後、それを次いで、泡ローラーを使用して疎水性化学剤(メタノール中のトリメトキシ(3,3,3−トリフルオロプロピル)シラン)でコーティングした。パネルを試験前に完全に乾燥させた。試料32:商業用の透明な防水性アクリル木材仕上げ剤を、提供された指示に従ってラジアータマツパネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))に適用した。試料33:商業用の透明な耐候性一体型アクリル木材仕上げ剤を、提供された指示に従ってラジアータマツパネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))に適用した。試料34:商業用の防水性石油系溶媒ベースの木材保護剤を、提供された指示に従ってラジアータマツパネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))に適用した。試料35:商業用の透明多面型石油系溶媒ベースの防水剤を、提供された指示に従ってラジアータマツパネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))に適用した。試料36:商業用の多目的超疎水性コーティング系を、提供された指示に従ってラジアータマツパネル(およそ15.24cm×15.24cm×2.54cm(6”×6”×1”))に適用した。
[0079]以下は、処理ラジアータマツ試料についての撥水試験のための手順および結果を記載する。全ての試料を、ASTM D1037:木材ベース繊維および粒子パネル材料の特性を評価するための標準試験法(水分試験:吸水および厚さ膨張)に基づく水分試験にかけた。標本を、20±1℃(68±2°F)の温度で維持された飲用水25mm(1インチ)下に水平に沈めた。2時間の水没後、標本を10±2分の間つるして水気を切り、次いで、過剰の表面水を除去し、標本を直ちに秤量した。標本を22時間の追加期間の間沈め、上記秤量手順を反復した。それの初期2時間の水没期間を用いる方法Aは、短期(2時間)およびより長い期間(2プラス22時間)の吸水性能に関する情報を提供する。2プラス22時間の水没後の標本について、吸水(WA)をパーセントとして表す。ASTM D5401:木材上の透明撥水コーティングを評価するための標準試験法に詳述されている手順を使用して、コーティングの撥水効率(WRE)を算出した。下記の表で示されている結果は、より長い期間(2プラス22時間)の結果である。
[0080]乾燥コンクリートのバルク水収着試験のための手順(ASTM C1757):この試験方法は、最初の30分で乾燥コンクリートに吸収される水を、水浸入に対するコンクリートの感受率のインジケーター指標として決定する。この試験方法は、標本の表面の全てを水に当て、それによって、コンクリート混合物の潜在的耐久性の示度を与える標本のバルク収着のための値を与える。コンクリート標本を50℃で定質量に乾燥させ、次いで、1日間コンディショニングする。水中における30分間の浸漬後、質量における標本の増大を測定し、収着(ミリメートルにおける)を算出する。標本の収着を、試験標本の表面積および水の密度の積によって除算される質量の変化として算出する。この試験方法は、湿潤および乾燥に曝露されるコンクリート混合物の相対的性能を比較することが意図される。連続的に沈められるコンクリート混合物の性能を比較することは意図されない。
気中で20℃から25℃の温度に冷却させておいた。オーブン乾燥させた質量を次いで決定した。試料を次いで、水におよそ21℃で48時間以上の間、および24時間の間隔で表面乾燥試料の質量の2つの連続値が、より大きい値の0.5%未満の質量の増加を示すまで、浸漬した。表面水分をタオルで除去することによって、標本を表面乾燥させ、浸漬後の飽和質量を決定した。2つの質量を使用して、浸漬後のパーセント吸収(WA%)を、ASTM C642手順に詳述されている通りに算出する。結果を下記の表に示す。
間1/2と対比するIのプロットの最小二乗線形回帰分析を使用することによって、傾斜を得る。結果を下記の表で示す。図3は、3つのグラウト試料について時間の平方根(s1/2)に対する収着I(mm)のプロットを示す。コーティングの適用後の収着の減少が明らかに見られる。
2)に対する収着I(mm)のプロットを示す。試料14の収着の減少は、他の試料よりも明らかに大きい(商業ブランド:試料13を含める)。
[1] 耐汚性、耐染色性、耐候性または真菌耐性の改善のために基材を処理するための方法であって、
コーティングされる基材を選択するステップ、ここで、基材は、多孔質材料から選択される;
複合溶液を調製するステップ、ここで、複合溶液は、少なくとも水、酸、第1の溶媒、ベース化学試薬、可塑剤および結合剤を混合することによって調製される;
50〜100℃の範囲の昇温で複合溶液を撹拌するステップ;
複合溶液を利用することで、基材をコーティングするステップ;ならびに
基材を乾燥または硬化することで、複合コーティングが基材上に形成するのを可能にするステップ;
を含む、上記方法。
[2] 多孔質材料が木材またはレンガ材料から選択される、[1]に記載の方法。
[3] 複合溶液が、水3〜8vol.%、第1の溶媒20〜30vol.%、ベース化学試薬40〜60vol.%、可塑剤10〜15vol.%、および結合剤1〜5vol.%を含む、[1]に記載の方法。
[4] 複合溶液をさらに第2の溶媒で60vol.%から100vol.%の最終濃度に希釈するステップをさらに含む、[3]に記載の方法。
[5] 複合溶液が、pHが5以下である酸性条件下で調製される、[1]に記載の方法。
[6] 昇温での撹拌が、1/2時間から12時間の間実施される、[1]に記載の方法。
[7] 基材上に形成された組成物コーティングが、コーティング前の基材の色素沈着および反射性を変化させない、[1]に記載の方法。
[8] 複合溶液の重合度が100以下である、[1]に記載の方法。
[9] 第1の溶媒が、水、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、エチレングリコール、グリセロールアセトン、アセトニトリル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドまたはそれらの混合物から選択される、[1]に記載の方法。
[10] ベース化学試薬が、M(OR)4(式中、M=Si、Al、Ti、In、SnまたはZrであり、Rは、水素、置換または非置換アルキルを含む)の一般式を有するアルコキシシラン、金属酸化物前駆体またはその組合せから選択される、[1]に記載の方法。
[11] 複合溶液がキレート化試薬をさらに含み、
キレート化試薬が、M(OR)xR’yR”z(M=Si、Al、In、SnまたはTiであり;xは整数1、2または3であり;yは整数0、1または2であり;zは整数1、2または3であるが、ただし、x、yおよびzの和は4に等しいことを条件とする)の一般式を有するアルコキシシラン、金属酸化物前駆体またはその組合せから選択され、式中、Rは水素、置換もしくは非置換アルキルまたはその誘導体を構成し;R’は水素、置換もしくは非置換アルキルまたはその誘導体を構成し、R”は、3個から20個の炭素原子を含む置換または非置換アルキル基またはアルケニル基を含む、あるいは
キレート化試薬が、M(OR)xR’yR”z(M=Si、Al、In、SnまたはTiであり;xは整数1、2または3であり;yは整数0、1または2であり;zは整数1、2または3であるが、ただし、x、yおよびzの和は4に等しいことを条件とする)の一般式を有するアルコキシシラン、金属酸化物前駆体またはその組合せから選択され、式中、Rは水素、置換もしくは非置換アルキルまたはその誘導体を構成し;R’は水素、置換もしくは非置換アルキルまたはその誘導体を構成し、R”は置換または非置換アミン(第一級、第二級および第三級を含める)またはチオールを含む、[1]に記載の方法。
[12] 結合剤が、M(OR)xR’yR”z(M=Si、Al、In、SnまたはTiであり;xは整数1、2または3であり;yは整数0、1または2であり;zは整数1、2または3であるが、ただし、x、yおよびzの和は4に等しいことを条件とする)の一般式を有するアルコキシシラン、金属酸化物前駆体またはその組合せから選択され、式中、Rが水素、置換もしくは非置換アルキルまたはその誘導体を構成し;R’が水素、置換もしくは非置換アルキルまたはその誘導体を構成し、R”が置換もしくは非置換エポキシまたはグリシドキシを含む、[1]に記載の方法。
[13] 可塑剤が、M(OR)4−xR’x(M=Si、Al、In、SnまたはTiであり;xは整数1、2または3である)の一般式を有するアルコキシシラン、金属酸化物前駆体またはその組合せから選択され、式中、Rが水素、置換もしくは非置換アルキルまたはその誘導体を構成し、R’が置換もしくは非置換アルキル、置換もしくは非置換アルケニル、置換もしくは非置換アルキニル、置換もしくは非置換アリールまたはその誘導体を含む、[1]に記載の方法。
[14] 複合溶液が、
の一般式を有する、オリゴマー/コオリゴマー形態、ポリマー/コポリマー形態またはその組合せにおけるアルキルシロキサンから選択される粘度調整剤をさらに含む、[1]に記載の方法。
[15] 複合溶液が、UV吸収または遮断、反射防止、抗摩耗、難燃、伝導、抗微生物、抗細菌、抗真菌または色素沈着の特性を提供する機能性添加剤をさらに含む、[1]に記載の方法。
[16] 疎水性化学剤および第3の溶媒を含む疎水性溶液で基材をコーティングするステップをさらに含む、[1]に記載の方法。
[17] 疎水性化学剤が、フルオロアルキルシラン[CF3(CF2)a(CH2)b]cSiRdXe(式中、X=Cl、Br、Iまたは他の適当な有機脱離基であり、Rは、置換もしくは非置換アルキル、置換もしくは非置換アルケニル、置換もしくは非置換アルキニル、置換もしくは非置換アリールまたはその誘導体を構成し、aは整数0、1、2、3…から20であり、bは整数0、1、2、3…から10であり、cは整数1、2、3であり、dは整数0、1、2、3であり、eは整数1、2、3であるが、ただし、c、dおよびeの和は4に等しいことを条件とする)から選択される、
疎水性化学剤が、アルキルシラン[CH3(CH2)a]bSiRcXdから選択され;式中、Xは、Cl、Br、Iまたは他の適当な有機脱離基を構成し、Rは、置換もしくは非置換アルキル、置換もしくは非置換アルケニル、置換もしくは非置換アルキニル、置換もしくは非置換アリールまたはその誘導体を構成し、aは整数0、1、2、3…から20であり、bは整数1、2または3であり、cは整数0、1、2、3であり、dは整数1、2または3であるが、ただし、b、cおよびdの和は4に等しいことを条件とする、
疎水性化学剤が、アルコキシフルオロアルキルシラン[CF3(CF2)a(CH2)b]cSiRd[アルコキシ]e(式中、[アルコキシ]は、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシまたはその組合せを構成し;Rは、置換もしくは非置換アルキル、置換もしくは非置換アルケニル、置換もしくは非置換アルキニル、置換もしくは非置換アリールまたはその誘導体を構成し、aは整数0、1、2、3…から20であり、bは整数0、1、2、3…から10であり、cは整数1、2、3であり、dは整数0、1、2、3であり、eは整数1、2、3であるが、ただし、c、dおよびeの和は4に等しいことを条件とする)から選択される、あるいは
疎水性化学剤が、アルコキシアルキルシラン[CH3(CH2)a]bSiRc[アルコキシ]dから選択され;式中、[アルコキシ]は、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシまたはその組合せを構成し;Rは、置換もしくは非置換アルキル、置換もしくは非置換アルケニル、置換もしくは非置換アルキニル、置換もしくは非置換アリールまたはその誘導体を構成し、aは整数0、1、2、3…から20であり、bは整数1、2または3であり、cは整数0、1、2、3であり、dは整数1、2または3であるが、ただし、b、cおよびdの和は4に等しいことを条件とする、[16]に記載の方法。
[18] 第3の溶媒が、トルエン、ベンゼン、キシレン、トリクロロエチレン、1,2−ジクロロエタン、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエチレン、n−プロピルブロミド、ジエチルエーテル、アセトン、ジイソプロピルエーテル、メチル−t−ブチルエーテル、石油エーテル、石油炭化水素、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、アセトン、アセトニトリル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、テトラクロロエチレン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドまたは水から選択される、[16]に記載の方法。
[19] フルオロアルキルシランが、トリクロロ(3,3,3−トリフルオロプロピル)シラン、ジクロロ−メチル(3,3,3−トリフルオロプロピル)シラン、クロロ−ジメチル(3,3,3−トリフルオロプロピル)シラン、トリクロロ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロブチル)シラン、ジクロロ−メチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロブチル)シラン、クロロ−ジメチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロブチル)シラン、トリクロロ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロヘキシル)シラン、ジクロロ−メチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロヘキシル)シラン、クロロ−ジメチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロヘキシル)シラン、トリクロロ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロオクチル)シラン、ジクロロ−メチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロオクチル)シラン、クロロ−ジメチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロオクチル)シラン、トリクロロ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデシル)シラン、ジクロロ−メチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデシル)シラン、クロロ−ジメチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデシル)シラン、トリクロロ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロドデシル)シラン、ジクロロ−メチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロドデシル)シラン、またはクロロ−ジメチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロドデシル)シランから選択される、[17]に記載の方法。
[20] アルキルシランが、クロロシラン、ジクロロシラン、トリクロロシラン、クロロトリメチルシラン、ジクロロジメチルシラン、トリクロロメチルシラン、クロロフェニルシラン、ジクロロフェニルシラン、トリクロロフェニルシラン、クロロメチルフェニルシラン、クロロジメチルフェニルシラン、ジクロロメチルフェニルシラン、クロロジメチルフェネチルシラン、ジクロロメチルフェネチルシラン、トリクロロフェネチルシラン、クロロジメチルオクチルシラン、ジクロロメチルオクチルシラン トリクロロオクチルシラン、クロロジメチルドデシルシラン、ジクロロメチルドデシルシラン、トリクロロドデシルシラン、クロロデシルジメチルシラン、ジクロロデシルメチルシラン、トリクロロデシルシラン、クロロジメチルオクタデシルシラン、ジクロロメチルオクタデシルシラン、トリクロロオクタデシルシラン、クロロジメチルヘキシルシラン、ジクロロメチルヘキシルシラン、トリクロロヘキシルシラン、アリルジクロロメチルシラン、アリルクロロジメチルシラン、アリルトリクロロシラン、(シクロヘキシルメチル)クロロジメチルシラン、(シクロヘキシルメチル)ジクロロメチルシラン、または(シクロヘキシルメチル)トリクロロシランから選択される、[17]に記載の方法。
[21] アルコキシフルオロアルキルシランが、トリメトキシ(3,3,3−トリフルオロプロピル)シラン、トリエトキシ(3,3,3−トリフルオロプロピル)シラン、トリプロポキシ(3,3,3−トリフルオロプロピル)シラン、トリイソプロポキシ(3,3,3−トリフルオロプロピル)シラン、トリメトキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロブチル)シラン、トリエトキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロブチル)シラン、トリプロポキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロブチル)シラン、トリイソプロポキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロブチル)シラン、トリメトキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロヘキシル)シラン、トリエトキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロヘキシル)シラン、トリプロポキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロヘキシル)シラン、トリイソプロポキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロヘキシル)シラン、トリメトキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロオクチル)シラン、トリエトキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロオクチル)シラン、トリプロポキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロオクチル)シラン、トリイソプロポキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロオクチル)シラン、トリメトキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデシル)シラン、トリエトキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデシル)シラン、トリプロポキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデシル)シラン、トリイソプロポキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデシル)シラン、トリメトキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロドデシル)シラン、トリエトキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロドデシル)シラン、トリプロポキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロドデシル)シラン、またはトリイソプロポキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロドデシル)シランから選択される、[17]に記載の方法。
[22] アルコキシアルキルシランが、トリメトキシイソブチルシラン、トリエトキシイソブチルシラン、ジメトキシジイソブチルシラン、ジエトキシジイソブチルシラン、トリメトキシフェニルシラン、トリエトキシフェニルシラン、ジメトキシジフェニルシラン、ジエトキシジフェニルシラン、ジメトキシメチルフェニルシラン、ジエトキシメチルフェニルシラン、メトキシジメチルフェニルシラン、エトキシジメチルフェニルシラン、トリメトキシ(ヘキシル)シラン、トリエトキシ(ヘキシル)シラン、トリプロポキシ(ヘキシル)シラン、トリイソプロポキシ(ヘキシル)シラン、トリメトキシ(オクチル)シラン、トリエトキシ(オクチル)シラン、トリプロポキシ(オクチル)シラン、トリイソプロポキシ(オクチル)シラン、トリメトキシ(デシル)シラン、トリエトキシ(デシル)シラン、トリプロポキシ(デシル)シラン、トリイソプロポキシ(デシル)シラン、トリメトキシ(ドデシル)シラン、トリエトキシ(ドデシル)シラン、トリプロポキシ(ドデシル)シラン、またはトリイソプロポキシ(ドデシル)シランから選択される、[17]に記載の方法。
[23] 耐汚性、耐染色性、耐候性、または真菌耐性を改善するための基材の複合溶液であって、水;酸;第1の溶媒;ベース化学試薬;可塑剤;および、結合剤を含み、
50〜100℃の範囲の昇温で撹拌され、多孔質材料である基材をコーティングするのに利用される、上記複合溶液。
[24] 多孔質材料が、木材またはレンガ材料から選択される、[23]に記載の複合溶液。
[25] 水3〜8vol.%、第1の溶媒20〜30vol.%、ベース化学試薬40〜60vol.%、可塑剤10〜15vol.%、および結合剤1〜5vol.%を含む、[23]に記載の複合溶液。
[26] 第2の溶媒で最終濃度60vol.%から100vol.%にさらに希釈される、[23]に記載の複合溶液。
[27] 昇温で1/2時間から12時間の間撹拌される、[23]に記載の複合溶液。
[28] 5以下のpHの酸性条件下で調製される、[23]に記載の複合溶液。
[29] 複合溶液の重合度が100以下である、[23]に記載の複合溶液。
[30] 複合溶液で形成されたコーティングが、コーティングの前の基材の色素沈着および反射性を変化させない、[23]に記載の複合溶液。
[31] 第1の溶媒が、水、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、エチレングリコール、グリセロールアセトン、アセトニトリル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドまたはその混合物から選択される、[23]に記載の複合溶液。
[32] ベース化学試薬が、M(OR)4(式中、M=Si、Al、Ti、In、SnまたはZrであり、Rは、水素、置換または非置換アルキルを含む)の一般式を有するアルコキシシラン、金属酸化物前駆体またはその組合せから選択される、[23]に記載の複合溶液。
[33] キレート化試薬をさらに含み、
キレート化試薬が、M(OR)xR’yR”z(M=Si、Al、In、SnまたはTiであり;xは整数1、2または3であり;yは整数0、1または2であり;zは整数1、2または3であるが、ただし、x、yおよびzの和は4に等しいことを条件とする)の一般式を有するアルコキシシラン、金属酸化物前駆体またはその組合せから選択され、式中、Rは水素、置換もしくは非置換アルキルまたはその誘導体を構成し;R’は水素、置換もしくは非置換アルキルまたはその誘導体を構成し、R”は、3個から20個の炭素原子を含む置換または非置換アルキル基またはアルケニル基を含む、あるいは
キレート化試薬が、M(OR)xR’yR”z(M=Si、Al、In、SnまたはTiであり;xは整数1、2または3であり;yは整数0、1または2であり;zは整数1、2または3であるが、ただし、x、yおよびzの和は4に等しいことを条件とする)の一般式を有するアルコキシシラン、金属酸化物前駆体またはその組合せから選択され、式中、Rは水素、置換もしくは非置換アルキルまたはその誘導体を構成し;R’は水素、置換もしくは非置換アルキルまたはその誘導体を構成し、R”は置換または非置換アミン(第一級、第二級および第三級を含める)またはチオールを含む、[23]に記載の複合溶液。
[34] 結合剤が、M(OR)xR’yR”z(M=Si、Al、In、SnまたはTiであり;xは整数1、2または3であり;yは整数0、1または2であり;zは整数1、2または3であるが、ただし、x、yおよびzの和は4に等しいことを条件とする)の一般式を有するアルコキシシラン、金属酸化物前駆体またはその組合せから選択され、式中、Rは水素、置換もしくは非置換アルキルまたはその誘導体を構成し;R’は水素、置換もしくは非置換アルキルまたはその誘導体を構成し、R”は置換もしくは非置換エポキシまたはグリシドキシを含む、[23]に記載の複合溶液。
[35] 可塑剤が、M(OR)4−xR’x(M=Si、Al、In、SnまたはTiであり;xは整数1、2または3である)の一般式を有するアルコキシシラン、金属酸化物前駆体またはその組合せから選択され、式中、Rは水素、置換もしくは非置換アルキルまたはその誘導体を構成し、R’は置換もしくは非置換アルキル、置換もしくは非置換アルケニル、置換もしくは非置換アルキニル、置換もしくは非置換アリールまたはその誘導体を含む、[23]に記載の複合溶液。
Claims (15)
- 多孔質材料から選択されるコーティング基材を選択するステップ;
少なくとも水、酸、水を含まない第1の溶媒、ベース化学試薬、可塑剤、結合剤、キレート化試薬を混合することによって複合溶液を調製するステップ;
50〜100℃の範囲の昇温で複合溶液を撹拌するステップ;
複合溶液に基材を沈めて多孔質材料中に浸透させるステップ、ここで複合溶液の重合度が100以下である;ならびに
基材を乾燥または硬化して、基材である多孔質材料の深くに複合コーティングを形成させ、それによって、抗微生物、耐染色性、耐候性または真菌耐性を改善するステップ;
を含む、耐汚性、耐染色性、耐候性または真菌耐性の改善のために基材を処理する方法であって、
複合溶液が、3〜8vol%の水、20〜30vol%の第1の溶媒、40〜60vol%のベース化学試薬、10〜15vol%の可塑剤、1〜5vol%の結合剤を含み、
ベース化学試薬が、M(OR)4
[式中、M=Si、Ti、SnまたはZrであり、Rは、水素、置換または非置換のアルキルを含む]
の一般式を有するアルコキシシラン、金属酸化物前駆体またはその組合せから選択され、
結合剤が、M(OR)xR’yR’’z
[M=Si、SnまたはTiであり;xは、1、2または3の整数、yは、0、1または2の整数、zは、1、2または3の整数であるが、x、yおよびzの和は4に等しく、Rは、水素、置換もしくは非置換のアルキルまたはその誘導体、R’は、水素、置換もしくは非置換のアルキルまたはその誘導体、R’’は、置換もしくは非置換のエポキシまたはグリシドキシを含む]
の一般式を有するアルコキシシラン、金属酸化物前駆体またはその組合せから選択され、
可塑剤が、M(OR)4−zR’’’z
[M=Si、SnまたはTiであり、zは、1、2または3の整数であり、Rは、水素、置換もしくは非置換アルキルまたはその誘導体、R’’’は、水素、置換もしくは非置換のアルキル、置換もしくは非置換のアルケニル、置換もしくは非置換のアルキニル、置換もしくは非置換のアリールまたはその誘導体を含む]
の一般式を有するアルコキシシラン、金属酸化物前駆体またはその組合せから選択され、
キレート化試薬が、M(OR)xR’yR’’’’’b
[M=Si、SnまたはTiであり、xは1、2または3の整数であり、yは0、1または2の整数であり、bは1、2または3の整数であるが、x、yおよびbの和は4に等しく、Rは水素、置換もしくは非置換アルキルまたはその誘導体、R’は水素、置換もしくは非置換アルキルまたはその誘導体、R’’’’’は置換または非置換アミン(第一級、第二級および第三級を含める)またはチオールを含む]
の一般式を有するアルコキシシラン、金属酸化物前駆体またはその組合せから選択される、上記方法。 - 多孔質材料が木材またはレンガ材料から選択される、請求項1に記載の方法。
- 複合溶液をさらに第2の溶媒で60〜100vol%の最終濃度まで希釈するステップをさらに含む、請求項1または2に記載の方法。
- 複合溶液が、pHが5以下である酸性条件下で調製される、請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 昇温での撹拌が、1/2時間から12時間の間実施される、請求項1〜4のいずれかに記載の方法。
- 第1の溶媒が、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、エチレングリコール、グリセロールアセトン、アセトニトリル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドまたはそれらの混合物から選択される、請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
- 複合溶液が、UV吸収または遮断、反射防止、抗摩耗、難燃、伝導、抗微生物、抗細菌、抗真菌または色素沈着の特性を提供する機能性添加剤をさらに含む、請求項1〜7のいずれかに記載の方法。
- 疎水性化学剤および第3の溶媒を含む疎水性溶液で基材をコーティングするステップをさらに含み、
疎水性化学剤が、フルオロアルキルシラン[CF3(CF2)a(CH2)b]cSiRdXe[式中、X=Cl、Br、Iまたは他の適当な有機脱離基であり、Rは、置換もしくは非置換アルキル、置換もしくは非置換アルケニル、置換もしくは非置換アルキニル、置換もしくは非置換アリールまたはその誘導体を構成し、aは整数0、1、2、3…から20であり、bは整数0、1、2、3…から10であり、cは整数1、2、3であり、dは整数0、1、2、3であり、eは整数1、2、3であるが、ただし、c、dおよびeの和は4に等しいことを条件とする]から選択される、
疎水性化学剤が、アルキルシラン[CH3(CH2)a]bSiRcXd[式中、Xは、Cl、Br、Iまたは他の適当な有機脱離基を構成し、Rは、置換もしくは非置換アルキル、置換もしくは非置換アルケニル、置換もしくは非置換アルキニル、置換もしくは非置換アリールまたはその誘導体を構成し、aは整数0、1、2、3…から20であり、bは整数1、2または3であり、cは整数0、1、2、3であり、dは整数1、2または3であるが、ただし、b、cおよびdの和は4に等しい]から選択される、
疎水性化学剤が、アルコキシフルオロアルキルシラン[CF3(CF2)a(CH2)b]cSiRd[アルコキシ]e[式中、[アルコキシ]は、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシまたはその組合せを構成し;Rは、置換もしくは非置換アルキル、置換もしくは非置換アルケニル、置換もしくは非置換アルキニル、置換もしくは非置換アリールまたはその誘導体を構成し、aは整数0、1、2、3…から20であり、bは整数0、1、2、3…から10であり、cは整数1、2、3であり、dは整数0、1、2、3であり、eは整数1、2、3であるが、ただし、c、dおよびeの和は4に等しいことを条件とする]から選択される、あるいは
疎水性化学剤が、アルコキシアルキルシラン[CH3(CH2)a]bSiRc[アルコキシ]d[式中、[アルコキシ]は、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシまたはその組合せを構成し;Rは、置換もしくは非置換アルキル、置換もしくは非置換アルケニル、置換もしくは非置換アルキニル、置換もしくは非置換アリールまたはその誘導体を構成し、aは整数0、1、2、3…から20であり、bは整数1、2または3であり、cは整数0、1、2、3であり、dは整数1、2または3であるが、ただし、b、cおよびdの和は4に等しい]から選択される、請求項1〜8のいずれかに記載の方法。 - 第3の溶媒が、トルエン、ベンゼン、キシレン、トリクロロエチレン、1,2−ジクロロエタン、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、テトラクロロエチレン、n−プロピルブロミド、ジエチルエーテル、アセトン、ジイソプロピルエーテル、メチル−t−ブチルエーテル、石油エーテル、石油炭化水素、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、アセトン、アセトニトリル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、テトラクロロエチレン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドまたは水から選択される、請求項9に記載の方法。
- フルオロアルキルシランが、トリクロロ(3,3,3−トリフルオロプロピル)シラン、ジクロロ−メチル(3,3,3−トリフルオロプロピル)シラン、クロロ−ジメチル(3,3,3−トリフルオロプロピル)シラン、トリクロロ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロブチル)シラン、ジクロロ−メチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロブチル)シラン、クロロ−ジメチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロブチル)シラン、トリクロロ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロヘキシル)シラン、ジクロロ−メチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロヘキシル)シラン、クロロ−ジメチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロヘキシル)シラン、トリクロロ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロオクチル)シラン、ジクロロ−メチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロオクチル)シラン、クロロ−ジメチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロオクチル)シラン、トリクロロ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデシル)シラン、ジクロロ−メチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデシル)シラン、クロロ−ジメチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデシル)シラン、トリクロロ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロドデシル)シラン、ジクロロ−メチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロドデシル)シラン、またはクロロ−ジメチル(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロドデシル)シランから選択され、
アルキルシランが、クロロシラン、ジクロロシラン、トリクロロシラン、クロロトリメチルシラン、ジクロロジメチルシラン、トリクロロメチルシラン、クロロフェニルシラン、ジクロロフェニルシラン、トリクロロフェニルシラン、クロロメチルフェニルシラン、クロロジメチルフェニルシラン、ジクロロメチルフェニルシラン、クロロジメチルフェネチルシラン、ジクロロメチルフェネチルシラン、トリクロロフェネチルシラン、クロロジメチルオクチルシラン、ジクロロメチルオクチルシラン、トリクロロオクチルシラン、クロロジメチルドデシルシラン、ジクロロメチルドデシルシラン、トリクロロドデシルシラン、クロロデシルジメチルシラン、ジクロロデシルメチルシラン、トリクロロデシルシラン、クロロジメチルオクタデシルシラン、ジクロロメチルオクタデシルシラン、トリクロロオクタデシルシラン、クロロジメチルヘキシルシラン、ジクロロメチルヘキシルシラン、トリクロロヘキシルシラン、アリルジクロロメチルシラン、アリルクロロジメチルシラン、アリルトリクロロシラン、(シクロヘキシルメチル)クロロジメチルシラン、(シクロヘキシルメチル)ジクロロメチルシラン、または(シクロヘキシルメチル)トリクロロシランから選択され、
アルコキシフルオロアルキルシランが、トリメトキシ(3,3,3−トリフルオロプロピル)シラン、トリエトキシ(3,3,3−トリフルオロプロピル)シラン、トリプロポキシ(3,3,3−トリフルオロプロピル)シラン、トリイソプロポキシ(3,3,3−トリフルオロプロピル)シラン、トリメトキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロブチル)シラン、トリエトキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロブチル)シラン、トリプロポキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロブチル)シラン、トリイソプロポキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロブチル)シラン、トリメトキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロヘキシル)シラン、トリエトキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロヘキシル)シラン、トリプロポキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロヘキシル)シラン、トリイソプロポキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロヘキシル)シラン、トリメトキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロオクチル)シラン、トリエトキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロオクチル)シラン、トリプロポキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロオクチル)シラン、トリイソプロポキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロオクチル)シラン、トリメトキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデシル)シラン、トリエトキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデシル)シラン、トリプロポキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデシル)シラン、トリイソプロポキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロデシル)シラン、トリメトキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロドデシル)シラン、トリエトキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロドデシル)シラン、トリプロポキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロドデシル)シラン、またはトリイソプロポキシ(1H,1H,2H,2H−ペルフルオロドデシル)シランから選択され、
アルコキシアルキルシランが、トリメトキシイソブチルシラン、トリエトキシイソブチルシラン、ジメトキシジイソブチルシラン、ジエトキシジイソブチルシラン、トリメトキシフェニルシラン、トリエトキシフェニルシラン、ジメトキシジフェニルシラン、ジエトキシジフェニルシラン、ジメトキシメチルフェニルシラン、ジエトキシメチルフェニルシラン、メトキシジメチルフェニルシラン、エトキシジメチルフェニルシラン、トリメトキシ(ヘキシル)シラン、トリエトキシ(ヘキシル)シラン、トリプロポキシ(ヘキシル)シラン、トリイソプロポキシ(ヘキシル)シラン、トリメトキシ(オクチル)シラン、トリエトキシ(オクチル)シラン、トリプロポキシ(オクチル)シラン、トリイソプロポキシ(オクチル)シラン、トリメトキシ(デシル)シラン、トリエトキシ(デシル)シラン、トリプロポキシ(デシル)シラン、トリイソプロポキシ(デシル)シラン、トリメトキシ(ドデシル)シラン、トリエトキシ(ドデシル)シラン、トリプロポキシ(ドデシル)シラン、またはトリイソプロポキシ(ドデシル)シランから選択される、請求項9に記載の方法。 - 耐汚性、耐染色性、耐候性または真菌耐性を改善するための基材の複合溶液であって、
複合溶液が、水、酸、水を含まない第1の溶媒、ベース化学試薬、可塑剤、および、結合剤、キレート化試薬を含み、
複合溶液が、3〜8vol%の水、20〜30vol%の第1の溶媒、40〜60vol%のベース化学試薬、10〜15vol%の可塑剤、1〜5vol%の結合剤を含み、
ベース化学試薬が、M(OR)4
[式中、M=Si、Ti、SnまたはZrであり、Rは、水素、置換または非置換のアルキルを含む]
の一般式を有するアルコキシシラン、金属酸化物前駆体またはその組合せから選択され、
結合剤が、M(OR)xR’yR’’z
[M=Si、SnまたはTiであり;xは、1、2または3の整数、yは、0、1または2の整数、zは、1、2または3の整数であるが、x、yおよびzの和は4に等しく、Rは、水素、置換もしくは非置換のアルキルまたはその誘導体、R’は、水素、置換もしくは非置換のアルキルまたはその誘導体、R’’は、置換もしくは非置換のエポキシまたはグリシドキシを含む]
の一般式を有するアルコキシシラン、金属酸化物前駆体またはその組合せから選択され、
可塑剤が、M(OR)4−zR’’’z
[M=Si、SnまたはTiであり、zは、1、2または3の整数であり、Rは、水素、置換もしくは非置換アルキルまたはその誘導体、R’’’は、置換もしくは非置換のアルキル、置換もしくは非置換のアルケニル、置換もしくは非置換のアルキニル、置換もしくは非置換のアリールまたはその誘導体を含む]
の一般式を有するアルコキシシラン、金属酸化物前駆体またはその組合せから選択され、
キレート化試薬が、M(OR)xR’yR’’’’’b
[M=Si、SnまたはTiであり、xは1、2または3の整数、yは0、1または2の整数、bは1、2または3の整数であるが、x、yおよびbの和は4に等しく、Rは水素、置換もしくは非置換アルキルまたはその誘導体、R’は水素、置換もしくは非置換アルキルまたはその誘導体、R’’’’’は置換または非置換アミン(第一級、第二級および第三級を含める)またはチオールを含む]
の一般式を有するアルコキシシラン、金属酸化物前駆体またはその組合せから選択され、
ここで、複合溶液の重合度が100以下であり、複合溶液に基材を沈めて多孔質材料の深くまで複合溶液を浸透させ、複合コーティングを形成させ、それによって、抗微生物、耐染色性、耐候性または真菌耐性が改善される、上記複合溶液。 - 多孔質材料が、木材またはレンガ材料から選択される、請求項12記載の複合溶液。
- 第2の溶媒で60〜100vol%の最終濃度までさらに希釈された、請求項12または13に記載の複合溶液。
- 第1の溶媒が、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、エチレングリコール、グリセロールアセトン、アセトニトリル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドまたはその混合物から選択される、請求項12〜14のいずれかに記載の複合溶液。
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