JPH05113041A - 建築物壁面の補修方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気ガス、酸性雨、砂塵等の影響や塩害、凍
害等による建築物壁面の劣化に対し、優れた耐磨耗性、
耐候性、美観の向上等を付与することができ、しかも再
度の補修の容易な建築物壁面の補修方法を提供する。 【構成】 建築物壁面を補修するにあたり、建築物の壁
面に洗浄剤で除去が可能な、シリコーンを主成分とする
コーティング剤を塗布する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、建築物壁面の補修方法に
関し、さらに詳しくは建築物の外装壁面にコーティング
剤を塗布することにより、壁面表面の耐磨耗性、耐候
性、美観の向上などを付与することができ、さらに洗浄
剤による除去が可能なため補修が容易な建築物壁面の保
護方法に関する。

【０００２】

【発明の技術的背景とその問題点】建築物の壁面は排気
ガス、酸性雨、砂塵などの影響や、塩害、凍害などを受
けて表面が劣化し、美観が低下するという問題がある。
そのため、建築物壁面の美観の低下を防止する方法、お
よび美観の低下した壁面を補修する方法が種々検討され
ている。補修する方法としては、例えば洗浄剤を用いて
壁面の表面を洗浄し汚れを除去する方法がある。しかし
ながら洗浄剤を用いての方法は、壁面表面に付着した汚
れを除去できても、洗浄剤およびブラシ等の影響を受け
るため、表面の美観を再度向上させるまでには至らな
い。洗浄後の美観向上剤として、炭化水素などのワック
ス成分を主成分とした水性エマルジョン溶液や有機溶剤
溶液を塗布することも提案されているが、埃の巻き込み
による汚れの再付着、耐水性不良に伴う被膜の流れ落ち
や剥離等の問題があった。また石膏を主成分とするコー
ティング剤なども提案されているが、硬化時の収縮によ
る被膜表面のクラック、反り等の発生の問題があった。
また、コンクリートなどの多孔質無機材料などに、シラ
ン化合物やポリシロキサンを主成分とするコーティング
剤を塗布し、撥水性を付与して劣化を防止する方法が知
られている（特開昭５７−１２６８７８号公報、特開昭
６２−１９７３６９号公報、特開平１−２９２０８９号
公報、特開平２−７０７８７号公報、特開平２−１５０
４７７号公報参照）。しかし、美観の低下した壁面の補
修方法や、コーティング剤を塗布後の再補修方法につい
ては記載されておらず、さらに改善が必要であった。

【０００３】

【発明の目的】本発明は、上記の問題点を解消し、排気
ガス、酸性雨、砂塵等の影響や塩害、凍害等による建築
物壁面の劣化に対し、優れた耐磨耗性、耐候性、美観の
向上等を付与することができ、しかも再度の補修の容易
な建築物壁面の補修方法を提供することを目的とする。

【０００４】

【発明の構成】本発明者らは、上記目的を達成するため
に種々検討した結果、建築物の壁面に洗浄剤で除去可能
な、シリコーンを主成分とする保護被膜を設けることに
より、優れた耐磨耗性、耐候性、美観の向上等を付与す
ることができ、再度の補修も容易な建築物壁面の補修方
法を提供できることを見出し、本発明を成すに至った。
すなわち、本発明の建築物壁面の補修方法は、建築物の
壁面に洗浄剤で除去可能な、シリコーンを主成分とする
コーティング剤を塗布することを特徴とする。

【０００５】本発明の方法においては、対象とされる建
築物の壁面の材質は、通常使用されているものであれば
特に限定されない。壁面の材質としてはコンクリート、
モルタル、タイル、レンガ、石材などの無機質材料、ア
ルミニウム、鉄、ステンレスなどの金属材料など、およ
びそれらの表面を合成樹脂吹付材、ケイ酸質吹付材など
で吹付処理したもの、またさらに合成樹脂塗料などで塗
装処理したものなどが例示される。ここで合成樹脂吹付
材や合成樹脂塗料としてはウレタン樹脂系、アクリル樹
脂系、エポキシ樹脂系などが、ケイ酸質吹付材としては
シリカゾール系、水ガラス系、ケイ酸塩材料系などが例
示される。本発明の補修方法が特に光沢の付与などによ
る美観の向上に効果があることから、上記の中でも光沢
を有するような非多孔性の壁面に対して特に好ましく使
用される。また再補修時の洗浄剤による除去が容易であ
ることからも、コーティング剤の浸透の少ない非多孔性
の壁面に対して好ましく使用される。

【０００６】本発明のコーティング剤はシリコーンを主
成分とし、さらに一般に溶剤、硬化触媒を含有する。本
発明で使用するシリコーンはR¹Si(OH)₃ で示されるオル
ガノシラントリオールまたはその部分加水分解物を主成
分として、これを縮合させることにより得られる。ここ
でR¹は炭素数１〜３のアルキル基およびアリール基から
なる群より選ばれる１価の基を表し、炭素数１〜３のア
ルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基が、
またアリール基としてはフェニル基などが例示される。

【０００７】オルガノシラントリオールは、対応する加
水分解性シランを加水分解することによって得られ、例
えば式R¹Si(OR²)₃（式中R²は炭素数１〜４のアルキル基
を表す）で示されるオルガノトリアルコキシシランを、
触媒の存在下で加水分解することにより得ることができ
る。ここでR²としては、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基などが例示される。また加水分解性基とし
て前記アルコキシ基以外のケトオキシム基、アシロキシ
基、アミノ基、アミノキシ基、アルケニルオキシ基、ア
ミド基および塩素原子などを有する加水分解性シランも
使用可能であるが、取扱いが容易なことから加水分解性
基としてアルコキシ基を有するものが好ましい。使用す
ることができる加水分解触媒としては、無水酢酸、氷酢
酸、プロピオン酸、クエン酸、安息香酸、ギ酸、シュウ
酸等の有機酸；アルミニウムアルキルアセテート等のア
ルミニウムキレート化合物；テトラクロロシラン、メチ
ルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン等のクロ
ロシラン；アンモニア水等の無機アルカリ性化合物；エ
チレンジアミン等の有機アルカリ化合物；γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有有機ケイ素
化合物などが例示される。これらの中でもクロロシラン
はシリコーンの原料と加水分解触媒を兼ね、好ましく使
用される。中でもメチルトリクロロシランおよびジメチ
ルジクロロシランが好ましい。シリコーンの原料として
は、この他にR³ ₂SiX₂ 、R⁴ ₃SiX、SiX₄（ここでR³、R⁴は
前記R¹と同様な置換基を示し、X は同一または相異なる
加水分解性基または水酸基を表す）で示されるシランを
使用してもよい。特に保護被膜の耐久性の優れることか
らR³ ₂SiX₂ の使用が好ましい。この場合オルガノシラン
トリオール／R³ ₂SiX₂ のモル比は、保護被膜の耐磨耗
性、光沢などから 0.2／0.8 以上が好ましく、また保護
被膜の洗浄剤による洗浄性から0.9／0.1 以下が好まし
い。特に好ましくは、 0.6／0.4 〜 0.8／0.2 である。

【０００８】また保護被膜の壁面への密着性を向上させ
るために、アミノ基、アクリル基、メタクリル基、グリ
シジル基などを有するアルコキシシランなどのシランカ
ップリング剤を、シリコーンの原料として配合してもよ
い。このようなアルコキシシランとしては、γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチ
ル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどのア
ミノ基含有アルコキシシラン、γ−アクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルト
リメトキシシランなどの（メタ）アクリル基含有アルコ
キシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ランなどのグリシジル基含有アルコキシシランなどが例
示される。中でも洗浄剤による除去が良好であることか
ら、アミノ基含有アルコキシシランが好ましい。シラン
カップリング剤の配合量は、前記のシリコーン 100重量
部に対して 0.1〜5.0 重量部が好ましい。

【０００９】縮合反応は加水分解反応後、さらに加熱攪
拌を進めることによって行われる。このようにして得ら
れるシリコーンには、一般に水酸基あるいは加水分解性
基が残存している。加水分解物であるシリコーンの重合
度は特に限定されないが、壁面への浸透性が少なく、再
補修時の保護被膜の除去が容易であることから、その粘
度が10cP以上であるものが好ましく、コーティング剤の
塗工性が良好なことから10000cP 以下が好ましい。特に
好ましくは20〜100cP である。

【００１０】本発明のコーティング剤には一般に溶剤が
使用される。この溶剤成分としては前記のシリコーンを
溶解、分散するものであれば特に制限されず、メタノー
ル、エタノール、イソプロパノールのようなアルコール
類；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレン
グリコールモノエチルエーテル、テトラヒドロフラン、
ジオキサンのようなエーテルアルコールおよびエーテル
類；アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトンの
ようなケトン類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブ
チルのようなエステル類；ｎ−ヘキサン、ガソリン、ゴ
ム揮発油、ミネラルスピリット、灯油のような脂肪族炭
化水素；ベンゼン、トルエン、キシレンのような芳香族
炭化水素；直鎖状ジメチルシロキサン、環状ジメチルシ
ロキサンのようなシリコーンオイルおよび水を例示する
ことができる。ここで水を溶媒として使用する場合は、
各種乳化剤を使用してエマルジョンとすることが好まし
い。シリコーンオイルとしては一般式（Ｉ）あるいは
（II）で示される、常温であるいは低温加熱によって揮
発性を有する低分子量のポリジメチルシロキサンが例示
される。

【００１１】

【化１】

【００１２】これらの中でも、建築物壁面についた擦り
傷の遮蔽性が良好になり、形成される保護被膜が再補修
時に除去しやすいものとなることから、低分子量のポリ
ジメチルシロキサンを使用することが好ましい。また早
期の乾燥性が求められる場合には、メタノール、エタノ
ール、プロパノール等のアルコールを含有させることが
好ましく、特にエタノールが好ましい。これらの溶剤は
２種類以上を混合して使用してもよく、この場合、低分
子量ポリジメチルシロキサンは前記のシリコーン100 重
量部に対して 100〜500 重量部となることが好ましい。
溶剤の配合量はコーティング剤の塗布作業性から、前記
シリコーン100 重量部に対して 100〜2000重量部が好ま
しい。

【００１３】本発明のコーティング剤には、一般に硬化
触媒が使用される。このような触媒としては縮合硬化型
シリコーン組成物に使用される一般の硬化用触媒が使用
でき、トリエタノールアミンなどの有機アミン；オクチ
ル酸スズ、オクチル酸亜鉛などのカルボン酸金属塩；ジ
ブチルスズジラウレート、ジブチルスズオクトエートな
どの有機スズ化合物；テトラブチルチタネート、テトラ
プロピルチタネートなどのチタン酸エステル；第４級ア
ンモニウムカルボキシレートなどの第４級アンモニウム
化合物；γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−
（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキ
シシランなどのアミン系シランカップリング剤などが例
示され、安全衛生上からジブチルスズジラウレートまた
はテトラブチルチタネートが好ましい。これらの触媒は
２種類以上を併用してもよく、アミン系シランカップリ
ング剤は保護被膜の壁面への密着性向上にも効果を示す
ため、他の触媒と併用することが好ましい。触媒の配合
量はコーティング剤の硬化速度、およびポットライフか
ら、前記シリコーン 100重量部に対して0.01〜10重量部
が好ましく、特に0.05〜2.0 重量部が好ましい。

【００１４】本発明のコーティング剤には、必要に応じ
て紫外線吸収剤、レベリング剤、増粘剤、顔料、染料、
抗酸化剤を配合することができる。建築物壁面への塗布
方法としては、刷毛塗り、スプレー塗り、ローラー塗り
などの方法を用いることができる。被膜の厚みは劣化部
分を遮蔽する効果、適度の被膜強度を有することから
0.5〜50μm の範囲がよく、好ましくは15〜20μm であ
る。また要すれば劣化部分のみを上記の厚み程度に、本
発明のコーティング剤で被膜形成してもよい。本発明の
コーティング剤は塗布後、数時間から数日間風乾させる
ことによって硬化し、良好な保護被膜を形成する。

【００１５】本発明の方法で使用される洗浄剤として
は、アルカリ性洗浄剤、酸性洗浄剤が例示され、洗浄性
がよいことからアルカリ洗浄剤が好ましい。アルカリ洗
浄剤としては苛性アルカリ、ケイ酸アルカリ塩、リン酸
アルカリ塩、炭酸アルカリ塩、硼酸アルカリ塩、アルミ
ン酸アルカリ塩、アンモニア水等の無機アルカリ性化合
物、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリ
エタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイ
ソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミンの
ようなアルカノールアミン類、モルフォリン類、ピロリ
ドン類、ピリジン類等の有機アルカリ性化合物の水溶液
が挙げられる。本発明のコーティング剤よりなる保護被
膜は、上記洗浄剤を用いてブラシで擦るなどによって容
易に除去することができる。

【００１６】

【発明の効果】本発明の方法によれば、排気ガス、酸性
雨、砂塵等の影響や塩害、凍害に対し、建築物壁面に優
れた耐磨耗性、耐候性および美観の向上を付与すること
ができ、環境問題などの観点からも実用価値は極めて大
きい。さらに本発明の方法により建築物壁面に設けられ
た保護被膜は、経時によって被膜自身の劣化が生じたと
きは、洗浄剤にて容易に剥離、洗浄が可能で、再度その
部分にコーティング剤を塗布することにより優れた耐磨
耗性、耐候性および美観の向上を付与することができる
ものであり、建築物壁面の補修が容易となるものであ
る。

【００１７】

【実施例】以下に本発明を実施例をあげて説明する。な
お、実施例中の部は重量部を、％は重量％を表し、粘度
は25℃の値を示す。

【００１８】合成例１ 攪拌機、加温ジャケット、還流冷却器および滴下ロート
を取り付けたフラスコにメチルトリメトキシシラン1360
g (10mol) 、メタノール200gおよびメチルトリクロロシ
ランを塩酸分が50ppm となるように仕込み、攪拌しなが
ら水171g（9.5mol) を滴下ロートを使って徐々に滴下し
た。還流温度（約68〜72℃）で４時間保持して、加水分
解および縮合反応を行った。常圧、100 ℃の条件下で揮
発成分を留去した後、徐々に減圧を行い、40mmHg、 150
℃の条件下でさらに揮発成分を減圧留去して、粘度20cP
のシリコーン630g（Ａ−１）を得た。 合成例２ 表１に示す配合量のアルコキシシランおよび酢酸を、攪
拌機、加温ジャケット、還流冷却器、水分定量器および
滴下ロートを取り付けたフラスコ中に仕込み、攪拌しな
がら徐々に加熱した。液温が80℃になった時点で表１に
示す量の水を徐々に滴下して加えた。反応により生成す
るアルコールが還流する温度（約78〜83℃）で４時間保
持して、加水分解および縮合反応を行った。次に水分定
量器により留出するアルコールを除去しながら加熱攪拌
をつづけ、アルコールの留出が止まり反応液温が上昇を
示した時点で加熱を止め、常温に戻して表１に示す粘度
のシリコーン（Ａ−２、Ａ−３およびＡ−４）を得た。 合成例３ 攪拌機、加温ジャケット、還流冷却器および滴下ロート
を取りつけたフラスコに、メチルトリメトキシシラン95
2g（７mol)、フェニルトリメトキシシラン198g（１mo
l)、ジメチルジクロロシラン516g（４mol)およびトルエ
ン1500mlを仕込み、攪拌しながら水234g（13mol)を徐々
に滴下した。滴下終了後、温度約110 ℃で還流させて１
時間加熱攪拌を行った。反応液を室温まで徐冷して分液
ロートに移し入れ、静置して有機層と水層に分離させた
後、下層の水層を除去してシリコーン溶液を得た。この
有機層に飽和食塩水を加えてよくかき混ぜた後、静置し
て水層を分離した。この塩析操作を２回繰り返した後、
水を加えて同様の操作で有機層を２回水洗した。この有
機層を攪拌機、加温ジャケットおよび水分定量器を取り
付けたフラスコに入れ、30mmHg、80℃で３時間揮発成分
を減圧留去して、粘度100cP のシリコーン860g（Ａ−
５）を得た。 参考例１ 容器にカルナバロウ50部、流動パラフィン25部、ポリオ
キシエチレン（10）ステアレート９部、ポリオキシエチ
レン（40）ステアレート９部、ポリオキシエチレン（1
0）オクチルフェニルエーテル12部をとり、徐々に加熱
して溶解し、90℃に保ちながら加熱攪拌した後、90℃に
加温した水 380部を徐々に加えながら１時間攪拌し、そ
の後冷却攪拌を行い、25℃まで冷却し、乳化組成物（Ｂ
−１）を得た。 参考例２ 参考例１と同様に流動パラフィン33％およびプロピレン
グリコールモノステアレート12％を含有する水分散液
（Ｂ−２）を調製した。 参考例３ 参考例１と同様にカルナバロウ20％、グリセリンモノラ
ウリン酸エステル５％およびポリエチレングリコール10
％を含有する水分散液（Ｂ−３）を調製した。

【００１９】実施例１〜９および比較例１〜３ 表２に示す配合組成でコーティング剤を調製し、遮蔽
性、耐候性、耐水性、洗浄性および美観を下記の方法で
評価した。結果を表２に示す。 〔試験片の作成〕15×15cmの大きさの白色タイル板を、
サンドペーパーで軽く擦って擦り傷をつけた。これにエ
アーガンを用いてコーティング剤を吹付け、１日風乾し
て保護被膜を形成させ試験片を作成した。 〔遮蔽性〕試験片の外観を目視にて観察し下記４段階で
評価した。 ◎：擦り傷部分が良く遮蔽され、被膜の透明感も良好。 ○：擦り傷部分の一部分が露出しているが、被膜の透明
感は良好。 △：擦り傷部分の一部分が露出し、被膜の透明感もやや
不良。 ×：遮蔽効果不十分で、被膜の透明感もない。 〔耐水性〕試験片の上に水道水を14時間流した後、外観
を目視にて観察し下記４段階で評価した。 ◎：擦り傷部分が良く遮蔽され、被膜の透明感も良好。 ○：擦り傷部分の一部分が露出しているが、被膜の透明
感は良好。 △：擦り傷部分の一部分が露出し、被膜の透明感もやや
不良。 ×：遮蔽効果不十分で、被膜の透明感もない。 〔耐候性〕サンシャインウエザーメーターを用いて500
時間暴露した後、外観を目視にて観察し下記４段階で評
価した。 ◎：擦り傷部分が良く遮蔽され、被膜の透明感も良好。 ○：擦り傷部分の一部分が露出しているが、被膜の透明
感は良好。 △：擦り傷部分の一部分が露出し、被膜の透明感もやや
不良。 ×：遮蔽効果不十分で、被膜の透明感もない。 〔美観〕試験片を25℃、相対湿度60％の条件下で２か月
間静置した後、外観を目視にて観察し下記４段階で評価
した。 ◎：被膜の透明感は良好で、埃の付着もない。 ○：被膜の透明感は良好だが、埃の付着が一部みられ
る。 △：被膜の透明感がやや不良で、埃の付着も一部みられ
る。 ×：被膜の透明感が不良で、埃の付着もみられる。 〔洗浄性〕試験片を２％水酸化ナトリウム水溶液中に30
分間浸漬後、水洗して保護被膜の残存状態を下記４段階
で評価した。 ◎：被膜が完全に除去される。 ○：ごく一部に被膜が残存するが、さらに10分間の浸漬
で完全に除去される。 △：一部に被膜が残存するが、さらに20分間の浸漬で完
全に除去される。 ×：被膜の大部分が残存し、さらに20分間の浸漬でも残
存被膜が認められる。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【表２】

【００２２】表２に示したとおり、本発明の方法に用い
るコーティング剤は、いずれも耐水性、美観の向上など
の各特性について良好な結果を示した。一方、比較例の
コーティング剤では水溶性を有するため、耐水性に劣る
とともに、耐候性についても十分満足する結果が得られ
なかった。

【００２３】実施例１０ 白色タイル板のかわりに、ステンレス板、磨き加工した
みかげ石、アクリルリシン吹付けＰＣパネルを使用し、
実施例６のコーティング剤を使用して同様に評価した。
遮蔽性、耐水性、耐候性、美観および洗浄性とも良好な
結果を示した。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建築物の壁面に洗浄剤で除去が可能な、
   シリコーンを主成分とするコーティング剤を塗布するこ
   とを特徴とする建築物壁面の補修方法。
2. 【請求項２】 洗浄剤がアルカリ洗浄剤である請求項１
   記載の補修方法。
3. 【請求項３】 シリコーンがオルガノシラントリオール
   またはその部分縮合物を主成分とするシランまたはシロ
   キサンの縮合物である請求項１記載の補修方法。
4. 【請求項４】 コーティング剤が (A) シリコーン 100重量部 (B) 硬化触媒 0.01〜10重量部 (C) 溶剤 100〜2000重量部 よりなる請求項３記載の補修方法。
5. 【請求項５】 溶剤が揮発性ポリシロキサンである請求
   項４記載の補修方法。
6. 【請求項６】 硬化触媒がアミノ基含有アルコキシシラ
   ンである請求項４記載の補修方法。
7. 【請求項７】 シリコーンの粘度が10〜10000cP である
   請求項４記載の補修方法。
8. 【請求項８】 建築物の壁面が非多孔質材料よりなるも
   のである請求項１記載の補修方法。