JPS59203788A - 表面処理剤 - Google Patents

表面処理剤

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JPS59203788A
JPS59203788A JP7626483A JP7626483A JPS59203788A JP S59203788 A JPS59203788 A JP S59203788A JP 7626483 A JP7626483 A JP 7626483A JP 7626483 A JP7626483 A JP 7626483A JP S59203788 A JPS59203788 A JP S59203788A
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surface treatment
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JP7626483A
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竹本 孝夫
安田 保太郎
宮沢 健
三木 利郎
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Toagosei Co Ltd
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Toagosei Co Ltd
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  • Aftertreatments Of Artificial And Natural Stones (AREA)
  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、建築物又は建築材料特に無機質建築材料の表
面処理剤に関するものであり、さらに詳しくは側鎖にフ
ルオロアルキル基及び加水分解性置換基金もつシリル基
を有するアクリル系重合体であって、無機質建築材料の
表面処理において、油性及び水性の物質に基づく劣化要
因、例えば汚れ、凍害、風化、化学的損傷等に対し、長
期にわたり建築材料を保護する表面処理剤に関するもの
である。
従来より無機質建築材料を保護する目的で各種の処理剤
が使用されてきた。中でも有機浸透型吸水防止剤と称す
る一群の処理剤は、処理後も建築物の外観を変えること
なく、建築物に撥水性を付与し、建築物の吸水性による
各種の劣化因子、例えば汚れ、風化、凍害等に対し、建
築物を保護する効果があり、無機質建築材料の処理剤と
17で用いられている。
ここで有機浸透型吸水防止剤とは、主にシリコーン系の
化合物であって、有機シラン化合物及びその多量体であ
り、無機質建築材料に表面処理された場合、シロキサン
結合により構成された主鎖に結合したアルキル基が撥水
効果を発現し、建築材料の吸水性を低下させるのである
シリコーン系の撥水処理剤は、強力な撥水効果を有して
おり、極く微量の使用によって建築物表面層を疎水化で
きるため、建築物の外観をほとんど変えることがない。
無機質建築材料の多くはその特有の外観上の美感に価値
が認められており、本質的にはクリヤーなシリコーン系
撥水剤のごとき材料の表面処理に使用される理由になっ
ている。
この様にシリコーン系の浸透型吸水防止剤は、優れた撥
水効果のために建築物の吸水性に基づく各種の劣化因子
に対し保護効果が期待できるものの、以下に記載する欠
点のため、用途及び用法が限定されている。
それは、シリコーン系の撥水剤の撥水性能は、側鎖に結
合したアルキル基によっており、撥油性は期待できず、
むしろ親油性である。このために、油性分の浸入を阻止
できない。
例えば、自動車等の排煙等の油性の汚れに対しては効果
がなく、又風呂場等で界面活性剤の混入した水分の侵入
を防止することができない。このことは、シリコーン系
撥水材料に限らず、アルキル基の撥水効果によって水の
浸入を防止し、建築材料の保護ヲ目的とする材料の共通
の弱点である。
従来より、撥水、撥油材料としてフッ素化合物が使用さ
れている。本発明者等は、フッ素系撥水、撥油材を建築
材料の保護用処理材として検討を加えたが充分な効果を
得るに至らなかった。それは確かに初期的には一応の撥
油効果が確認され、界面活性剤混入水に対する吸水防止
性能あるいは自動車排ガスによる耐汚染性試験において
良好な効果を得るが、短期の曝露試験においてすみやか
に効果を失う結果となった。これは、この種の材料は単
に建築材料に物理的に付着しているだけであり、短期の
曝露環境下で蘭学に材料表面から離脱することによると
考えられる。
又、フッ累樹脂塗料と称する、優れた耐候性を認められ
た材料があるが、これは建築材料昭外観を著しく変化式
せ、本発明者等が意図する用途、分野に適合せず、又外
観を変化させない程^塗布量では、良好な効果を認めら
れなかった。
本発明者らは、建築物又は建築材料特に無機質建築材料
の表面に処理して外観を変えず、長期間にわたり油分や
水分のもたらす劣化因子に対し建築物を保護する処理薬
剤について鋭意検討を加えた結果、側鎖にフルオロアル
キル基及び加水分解性官能基をもつシリル基を有するア
クリル系重合体が優れた効果を発揮することを見出し、
本発明を完成した。
即ち本発明は、側鎖にフルオロアルキル基及び加水分解
性官能基又は原子をもつシリル基を有するアクリル系重
合体を有機溶剤に溶解してなる建築物又は建築材料の表
面処理剤である。
本発明の表面処理剤を無聞軸築材料に表面処理した場合
、きわめて低濃度の使用でも充分な効果が得られるため
、建築材料の外観をほとんど変えることがない。父、加
水分解性官能基をもつシリル基(以下単にシリル基と称
す)が建築材料のシ\ ラノール基(−8i−OH)と化学的に結合し、文相/ 互に架橋構造を形成し、強固に建築材料に定着する。さ
らに、耐候性に優れたアクリル系ポリマーであるため、
長期の耐久性を保持する。
これによって、無機系建築材料は長く美しさを保ち、又
浴室等で界面活性剤を含む水の浸入によって発生する凍
害や工場床等の油類による劣化等に対し良好に建築材料
を保護することが可能になるO 次に本発明の構成要件について順次説明する。
まず、側鎖にシリル基及びフルオロアルキル基をもつア
クリル系重合体であるが、シリル基は下図に示す一般式
をもつものである。
ここでnは1〜3を示す。Rはアルキル基及び/又はア
リール基である。Aは加水分解性官能基又は原子を示し
、具体的にはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等
のアルコキシ基、ヒドロキシル基及び塩素、臭素、ヨウ
素等のハロゲンから選ばれた1種以上である。また下地
との反応性及び貯蔵安定性の点でメトキシ基又はエトキ
シ基が好ましい。
フルオロアルキル基としては、下記に示す直鎖の炭素数
3〜20のものであり、末端のプロピル基がヘプタフル
オロプロピル基又はヘプタフルオロイソプロピル基が望
ましい。
ここでnは3〜20を示す。AはHSF、アルキル基及
び/又はアリール基である。
主鎖のアクリル系重合体とは、下記に示す(メタ)アク
リル酸エステルの重合体又はそれと共重合可能な単量体
との共重合体であって、CH2=C−C0OR 式中Aは水素又はメチル基であり、Rはアルキル基であ
る。又、共重合可能な単針体成分としては分子鎖中に二
重結合を有する重合性のある県量体であり、その代表例
としてはエチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニ
リデン、アクリロニトリル、スチレンなどがあげられる
共重合体中のアクリル成分は、耐候性の点で30重量%
以上が好ましい。
次に、アクリル系重合体へのシリル基及びフルオロアル
キル基の導入について述べる。
導入方法としては次の各方法があげられる、■ シリル
基及びフルオロアルキル基のアクリル系重合体への置換
反応による方法。
■ それらを保有したラジカル共重合性単量体とアクリ
ル系早世体との共重合による方法。
■ それらの付加したアクリル系単量体翫の共重合によ
る方法。
■ またはこれら3者の併用による方法。
これらのうち、製造の簡便さの点で、シリル基を有する
アクリル系単量体及びフルオロアルキル基ヲ有するアク
リル系単量体の共重合による方法が好ましい。
シリル基を有するアクリル系単量体の例としては、 R。
CH,−CCO(cル)を−(0)、、CルCHv c
a S i (Rt ) s −nXn1 で示されるアクリレート系シラン及び/又はメタクリレ
ート系シラン(以降これを(メタ)アクリレート系シラ
ンと総称する)があげられ、他にラジカル共重合可能な
シランとしては、 で示されるエチレン系シランをあげることができる。
R5は水素原子あるいはメチル基、R2、R1はメチル
基、エチル基、フェニル基であり、nは1〜3の整数で
ある。mば0又は1であり、tはm=0の場合0〜2の
整数、m=iの場合2である。Xはアルコキシ基、アセ
トキシ基、一般式0式% の基(R4は水素原子、メチル基、エチル基であり、n
は1〜5の整数である)である。
具体的には、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピル
ジメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプ
ロピルメチルジメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロ
イルオキシプロピルジメトキシシラン、3−(2−(メ
タ)アクリロイルオキシエトキシ)プロピルトリメトキ
シシラン、3−(2−(メタ)アクリロイルオキシエト
キシ)プロピルメチルジメトキシシラン、3−(2−(
メタ)アクリロイルオキシエトキシ)プロピルジメチル
メトキシシラン、5−((メタ)アクリロイルオキシ)
ペンチルトリメトキシシラン、5−((メタ)アクリロ
イルオキシ)ペンチルメチルジメトキシシラン、5−(
(メタ)アクリロイルオキシ)ペンチルジメチルメトキ
シシラン、P−ビニルフェニルトリメトキシシラン、P
−ビニルフェニルトリメトキシシラン、P−ビニルフェ
ニルジメチルメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイ
ルオキシプロピルトリ(β−メトキシエトキシ)シラン
等があげられる。
フルオロアルキル基を有するアクリル系単量体の例とし
ては、下式に示すものがあげられる。
OR 11 CFs (CFt )? (C)L )I、0CC−C
ルR 11 CF= (CF2 )t (C:E(2)40CC=c
H−/ CF3 / Fs R 111 CnF2n−H(CH2)tOcc=cH2(n = 
4〜14の混合物)Rは水素原子あるいはメチル基 重合方法、及び使用される触媒は、通常の溶液重合に準
じて行われるが、水分の混入は避けなければならない。
又重合時の固型分濃度、即ち重合体濃度は、概ね20〜
70%が好ましく、30〜6(lが更に好ましい。
側鎖のシリル基及びフルオロアルキル基の置換割合は、
主鎖の午量体1モルに対し、撥水、撥油作用、耐候性等
の観点から、それぞれ0.1〜0.5モル、0.1〜0
.7モルが好ましく、0.2〜0.5モル、0.4〜0
.7モルが更に好ましい。
本発明の表面処理剤は、前記重合体を、それと可溶性の
溶剤に任意の割合で希釈溶解して、建築材料の光面処理
に供される。
建築材料の表面処理において、作業性(作業し易い適当
な処理量は、吹き付けの場合一般に0.1〜0.5t(
薬剤有姿)/セ程度)、性能、コスト1 の面から表面処理剤中の重合体濃度は0.05〜20重
量%が好ましい。またモルタルコンクリートに吹き付け
で施工する場合は1〜10重量%が更に好ましく、タイ
ルに浸漬で処理する場合は0.1〜1重量重量更に好ま
しい。
使用可能な有機溶剤は、重合体組成により異るカ、−例
ヲアケレハ、トルエン、キシレン、ベンゼン、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、シク
ロヘキサノン、メタノール、エタノール、イソプロピル
アルコール、ジアセトンアルコール、セロソルブアセテ
ート、四塩化炭素、トリクロルエチレン、パークロルエ
チレン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、エチルエ
ーテル、ジメチルホルムアミド、ミネラルスピリット、
ソルベントナフサ、ヘキサン等の単独あるいはこれらの
混合溶剤である。
これらのうち、作業性の点でミネラルスピリット、ソル
ベントナフサ、トルエンが好ましく、これに対する溶解
性を改良する目的でステアリルアクリレート等の高級ア
クリル酸エステルを単量体2 として併用することも可能であり好ましい。
本発明の表面処理剤は、公知の方法で建築物表面に施さ
れる。表面処理方法の例としては、エアースプレー法、
エアレススプレー法、ローラー 塗!l)法、ハケ塗り
法、浸漬法、カーテンロールコータ−法等があげられる
本発明の表面処理剤の使用量は、固型分濃度、建築材料
の多孔性及び表面処理方法等によって変わってくるが、
概ね0,05〜2.0Kg/−である。
本発明の表面処理剤を施す対象となる建築材料としては
、空隙を有するコンクリート、モルタル、ALC,気泡
コンクリート等のセメント系材料、スレート、珪酸カル
シウム板、サイジングボード類、タイル、煉瓦、瓦等の
セラミック類、及び石材等のシラノール基を有する無機
質建築材料が好ましく、その他木材、プラスチック等も
可能である。又、セメントリシン等セメント系化粧材料
のトップコートとしても好ましい性能を発揮する。
本発明の表面処理剤は、建築材料の表面に塗布すること
により、その外観を変えず、吸水率を低下させ、耐洗剤
性、耐汚染性を付与し、建築材料を保護することができ
るのである。
また本発明の表面処理剤は他の建築用塗料あるいは浸透
型吸水防止剤と混合して使用することも可能であり、建
築用塗料に混合した場合、塗膜の耐久性を向上させ、ア
ルコキシアルキルシランのごとき浸透性の優れた吸水防
止剤と併用することにより更に良い性能が得られる場合
が多い。
次に、実施例及び比較例をあげて本発明をさらに具体的
に説明する。
各側における部及びチはすべて重量部及び重量部であり
、試験法は次の通りである。
1、処理剤塗布後の外観の変化 処理剤を所定量建築材料に処理し、7日間室内放置後、
無処理品との外観の相異を目視により観察し、以下のご
とく類別し、判定した〇〇・・・・拳外観に変化なし △・・・・・若干外観が無処理と異なる×・・・・・い
ちぢるしく無処理と異なる2、吸水率 処理剤を所定量使用して表面処理した建築材料を7日間
室温放置後、105℃で恒量になるまで乾燥し放冷後、
水没し吸水率を次式により求めた。
3、耐洗剤性吸水率 2項と同様な方法で調整した試験体を5チママレモン(
花王石鹸■製家庭用中性洗剤)水に浸漬し、2項と同様
に吸水率金求めた。
4、耐汚染性 2項と同様な方法で調整した試験体を交通量の激しい屋
外に自然曝露し、3ケ月後及び1年後の汚れの状況を目
視により観察し、以下のごとく判定した。
◎・・・・・・φ非常に良好 ○・・・・・・拳良好 Δ・・・・・・・若干汚れ有り ×・・・・・・・著しく汚れ有り 実施例1 5 フルオロアルキルアクリレートとして 1 CnFtn++CLCF&0CCIEHt  (n=8
.10,12.14の混合物)50部、ラジカル重合性
シランとしてγ−メタクリルオキシプロピルトリメトキ
シシラン50部、溶媒としてメチルエチルケトン(ME
K)200部、ラジカル重合開始剤としてアゾビスイソ
ブチロニ) IJル(以降AIBNと略称する)2部を
コンデンサー、撹拌機、温度計を備えたフラスコに入れ
、窒素雰囲気中90℃の温度で4時間反応させ友。
これにトルエンを700部加え、固型分10qbの組成
物を得た。
これをモルタル板(7X7X2m)の全面に03〜/l
riハケ塗りし、各種性能評価試験全実施した0結果は
表−1に示すが、外観はほとんど無処理モルタル板と変
らず、他の性能も優れたものであったO 実施例2 フルオロアルキルアクリレートとして 6 CnFta++ CH4CL 0CCH=CH1l (
n = 8.10,12.14の混合物)50部、ラジ
カル重合性シランとしてγ−メタクリルオキシプロピル
トリメトキシシラン25部、ステアリルメタクリレート
(以降SMAと略称する)25部、溶媒としてMEK2
00部、ラジカル重合開始剤としてAIBNZ部を用い
、■と同じ操作をし、反応させた。反応終了後、MEK
’(i7減圧蒸留により除去すると、微黄色の高粘度オ
イル状の反応生成物が得られた。
該反応生成物はミネラルスピリット、トルエン、アセト
ンに溶解可能であった。
次いで、反応生成物をミネラルスピリットを用いて溶解
し、固型分1%の表面処理材を得た。これに陶器質内装
タイル(不二見タイル製、1ocrn角) ’e IH
r浸漬処理した。IHr浸漬処理後の処理量はタイル1
枚当り約12fであった。
この処理タイルを用いて、性能評価試験を実施した。結
果は表−1に示すが、洗剤水に対する優れた吸水防止性
能を示した。
実施例3〜6 表−1に示す材料を使用し、実施例1と同様な方法によ
り試験を実施した。結果は表1に示すが、良好な性能を
示した。
比較例1〜5 表−2に比較例における表面処理材、試験体、塗布量、
性能評価試験結果を掲げたが、表−1に示した本発明処
理材に比べると、いずれも著しく性能が劣った。
注1)フルオロアルキルアクリレート単量体2)ラジカ
ル重合性シリル化合物 3)アクリル系単量体 4〕共重合可能な単量体 5)  n = 8.10,12.14の混合物6)市
販繊維処理用溶剤型フッ素樹脂撥水撥油剤 7)市販溶剤型フッ素樹脂塗料(2剤型、主剤/硬化剤
=10’/2) 特許出願人 東亜合成化学工業株式会社 1

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、側鎖にフルオロアルキル基及び加水分解性置換基受
    覧子をもつシリル基を有するアクリル系重合体を有機溶
    剤に溶解してなる建築物又は建築材料の表面処理剤。
JP7626483A 1983-05-02 1983-05-02 表面処理剤 Granted JPS59203788A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7626483A JPS59203788A (ja) 1983-05-02 1983-05-02 表面処理剤

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7626483A JPS59203788A (ja) 1983-05-02 1983-05-02 表面処理剤

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Publication Number Publication Date
JPS59203788A true JPS59203788A (ja) 1984-11-17
JPH0132872B2 JPH0132872B2 (ja) 1989-07-10

Family

ID=13600361

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JP7626483A Granted JPS59203788A (ja) 1983-05-02 1983-05-02 表面処理剤

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01197570A (ja) * 1988-02-01 1989-08-09 Daikin Ind Ltd 低屈折率ハードコート剤
US4929666A (en) * 1987-05-14 1990-05-29 The Dow Chemical Company Fluorocarbon containing, reactive polymeric surfactants and coating compositions therefrom
US5162469A (en) * 1991-08-05 1992-11-10 Optical Research Inc. Composition for rigid gas permeable contact lenses
JPH04331785A (ja) * 1991-04-30 1992-11-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 撥水・防汚性石材

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US5162469A (en) * 1991-08-05 1992-11-10 Optical Research Inc. Composition for rigid gas permeable contact lenses

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JPH0132872B2 (ja) 1989-07-10

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