JPS62227965A

JPS62227965A - 素材処理方法

Info

Publication number: JPS62227965A
Application number: JP7192786A
Authority: JP
Inventors: Noboru Nakai; 中井　昇; Osamu Isozaki; 理磯崎
Original assignee: Kansai Paint Co Ltd
Current assignee: Kansai Paint Co Ltd
Priority date: 1986-03-28
Filing date: 1986-03-28
Publication date: 1987-10-06

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】発明の技術分野本発ＥＪＥＪはコ〉クリート、木材、繊維などの素材表
面の処理方法に胸し、さらに詳しくは、第４級アシモニ
クム塩基を有する有機珪素樹脂を含む組成物を該素材に
塗布あるいは含浸することによる集材の処理方法に関す
る。

従来の技術従来、撥水性を与え、しかも汚染を防止する目的で、集
材をポリジアルキルシロキサ〉やアルキルシリケート等
の珪素樹脂でその表面を処理（塗装）することはすでに
公知である。

しかしなから、上記珪素樹脂を生成分とする被ｙＡは、
素材に対する付着性が十分でなく、しかも撥水性も比較
的短時間で消滅する。

また、これらの性能は、該被膜を三次元に架橋硬化する
ことによって向上するが、架橋硬化するためには、１０
．０℃以上に加熱するか又は触媒を用いるため２液形に
する必要があｈｌいずれも操作が灼雑でメロった。さら
に、前記成分の末端のシラノール基をアルコキシ化する
と常温で湿気硬化するが、長時ｆｆ１１を必要とし、硬
化省Ｊ嗅にワレが発生しゃ丁い。

そこで、本発明酒らは、前記した欠陥を解決すべく鋭ち
研究を重ねた結果、後記する有機珪素樹脂の組成物を素
材に塗布あるいけ含浸することＫより目的を達成でき、
本発明を完成した。

かくして、本発明に従えば、（１１下記式％式％（（式中、Ｒ１は炭素数１〜１２の炭化水素基を表わし；
Ｒ２は炭素数１〜８の酸化水素基を表わし：　ａＶｉｏ
または１〜２の整数を表わす）で示される有機珪素化合
物および（又は）その低縮合物と、下記式（式中、Ｒけ水素原子またはメチル基を表わし、Ｒは酸
素原子＆１〜８のアルキレジ基を表わし、ＲＦｉ前記の
意味を表わす）で示される有機珪素化合物および（又は
）その低縮合物との縮合物を第３級アミン化合物と反応
させてなる第４級ア〉モニクム塩基含有有機珪素樹脂及
びＯ）有機溶媒および（または）水からなる有機珪素樹脂の組成物を素材表面に塗布または
含浸することによる素材の処理方法が提供される。

本発明に於いて原料として使用する前記一般式〔Ａ〕で
表わされる有機珪素化合物に於けるＲ１　　は同一また
は相異なる炭素数１−１２の炭化水素基であり、この際
の炭化水素基としては、メチル、エチル、プロピル、ヘ
キシル等のアルキル基、フェニル、トリル、キシリル基
等のアリール基、シクロヘキシル、シクロブチル、シク
ロブチル等のシクロアルキル基が例示できる。

また、Ｒは同一またけ相異なる炭素数１〜８の炭化水素
基であり、この際の炭化水素基としては、前記Ｒ１と同
様なものが例示でき、　より好適にはアルキル基である
。

ａけ０又は１〜２の整数を表わす。該一般式［Ａ）で表
わされる具体的な化合物としては、例えばテトラメトキ
シシラ〉、テトラエトキシシラ〉、テトラフ”ロビオキ
シシラン、テトラブトキシシラン、テトラフェノキシシ
ラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシ
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、ジメチルジメトキシシラ〉、ジフェニル
ジェトキシシラ〉等を例示することができる。、″また
、その低縮合物とは、重合度１０以下のオリゴマーを意
味する。

他、方、前記一般式〔Ｂ〕で表わされる有機珪素化合物
におけるＲ　け水素原子もしくはメチル基を表わし、Ｒ
４け炭素原子数１〜８のアルキル基を表わし、Ｒけ前記
の意味を表わす。肢一般式〔Ｂ〕で表わされる具体的な
化合物としては、ｒ−グリシドキシプロビルトリエトキ
シシラン、ｒ　−グリシドキシプロビルトリエトキシシ
ラン、ｒ　−グリシドキシプチルトリエトキシシラシ等
を例示することが出来る。また、その低縮合物とは重合
度１０以下のオリゴマーを意味する。

前記一般式〔Ａ〕および〔Ｂ〕で示される有機珪素化合
物を用いてグリシジル基含有高縮合物を得るに際し、両
成分の配合割合は下記の割合で配合するのが適当である
。

一般式〔Ａ〕化合物＝５（）〜９９．９モル％好ましく
け、８０〜９９モル％一般式〔Ｂ〕化合物：（１，１〜５０モル％好着しくけ
、１〜２０モル％前記配合において［Ａ）化合物の量が５０モル％未満の
場合、すなわち〔Ｂ〕化合物が５０モル％を超える場合
には、このに合物を用いて形成される塗膜には第４ｇ、
アシモニクム塩基が必要量以上存在し常温乾燥時の耐水
性が低下するおそれがある。

また、〔Ｂ〕化合物の量が（）、１モル％未満の場合、
すなわち〔Ａ〕化合物の量が９９．９モル％を超えると
処理被模の硬化性が低下することもある。

前記一般式［Ａ］および〔Ｂ〕で表わされる有機珪素化
合物および（または）その低縮合物からなる混合物の縮
合は、該化合物および（または）それらの低縮合物の混
合物を必要に応じて水溶性溶媒（例えばアルコール系溶
媒、セロソルブ系溶媒など）に添加し、塩酸、硫酸、リ
ン酸などの硫酸あるいけ、ギ酸、酢酸等の有機酸の存在
下に、好ましくけＰＨ６以下で水を加え、２０°〜１０
０℃程度で３０分〜１０時間程度攪拌下に加水分解と縮
合反応を進行せしめることによって行なわれる。

次いで、このようにして得られる有機珪素化合物の高縮
合物に＄３級アミン化合物を配合し、該高縮合物中に存
在するグリシジル基と９？；３級アミン化合物とを反応
せしめて第４級アシモニクム塩基含有有機珪床樹脂が合
成される。

前記した高縮合物中のグリシジル基と第３級アミン化合
物とを反応させて第４級アシモニクム塩基を導入する反
応は、従来から公知の方法を用いることができ、例乏ば
前記した酸（＃、酸、有機酸）および／又は水の存在下
で両者を反応せしめることによって行なうことかできる
。使用できる第３級アミン化合物としては、第４級アシ
モニクム塩基を形成するならばいずれの第３級アミンで
も使用可能であり、例乏、ばＮ−メチルピペリジン、ト
リーｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、Ｎ　−メチ
ルジェタノールアミン、トリエタノールアミン、ジメチ
ルアミノエタノール、ピリン、ピコリン、ルチジ〉等を
例示することができる。

有機珪素樹脂に導入される第４級アシモニクム塩基は前
記高縮合物における上記一般式（４）および（Ｂ化合物
（低縮合物も含む）の合計１（）０モルあたり、０．１
〜５０モルが好ましい。

かくして得られる＠４級アシモニクム塩基合有有機珪素
樹脂Ｈ，３次元縮合物であって少なくとも縮合度は１０
以上で分子）約１０００以上のものである。

七組成物にはさらに、着色順料、体質餉料、防錆順料な
どを〒合することができる。

本発り１の方法は、上記した第４級アシモニクム塩基含
有有機珪素樹脂に有機溶媒および（または）水を加えて
溶解もしくけ分散せしめることによって、！１．．ｌ製
される組成物を用いて素材表面を処理するところに特徴
がある。

零発り］で用いる上記有機珪素樹脂は、有機溶剤および
（′！たけ）水に溶解もしくは分散（コロイド状、ミセ
ル状などの形で微分教している場合も含む）せしめる。

有機溶剤としては、通常の塗料用有機溶剤（炭化水素系
、アルコール系、エステル系、ケトン系など）の殆ども
しくは全てが使用でき、これらは有機珪素樹脂と相溶、
非相溶のいずれでもさしつかえないが、得られる組成物
の安定化のために相溶性のある有機溶剤を用いることが
好ましい。ψ為かる相溶性のある有機溶剤としては、例
えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート
などの酢酸エステル系、メチルエチルブト〉、メチルイ
ソプチルグトシ、イソホロンなどのケトン系、メタノー
ル、エタノール、ブタノール、インプロピルアルコール
などのアルコール系溶剤などがあげられる。甘た、水と
有機溶剤とを併用するには、有Ｉｌ［！溶剤は上記のう
ち水溶性であることが好ましい。

有機溶剤および（または）水は、有機珪素樹脂の含有率
が０．１〜６０］（ｉｉ％の範囲になるように溶解、分
散させることが好ましい。

本発り１の方法によって処理する素材は、特に撥水性や
汚染防止を必要とするものであれば特にＶ］限されない
が、材質的にはコ〉クリート、セメント製品、レンガ、
モルタル、タイル、石、ガラス、スレート、およびその
他の建築用無機資材、プラスチック製品、木材、繊維製
品、紙製品、丁でに塗料が塗装された基材などがあげら
れる。

これらの素材表面を上記組成物で処理するには、該素材
の表面に上記組成物を塗装するか又は含浸させることに
よって行なわれる。塗装は、ハゲ塗リ、スプレー塗装、
静電塗装、カーテン７０−コーター、流し塗り、浸漬塗
装などによって行なわれ、含浸も同様な方法で行なわれ
る。

組成物の塗布および含浸するｔＦｉ、素材などによって
異なるが、５０〜１０００ｆ／ｍ”の範囲が特に好まし
い。処理被曝は室温で放置するだけで三次元に！Ｉｔ！
橋硬化した被膜が形成される。

本発明において、組成物と素材とに特に選択性はないが
、セメント系などのアルカリ性の素材には、有機溶剤（
水との屏金物も含む）を用いて溶解もしくけ分散せしめ
た組成物で処理することが好ましい。

本発明の方法によって処理された素材は、長期間にわた
ってすぐれ７＋：、撥水性を示Ｌ７、空気中のゴミ、チ
リや落書きなどによって表面が汚染されてもそねらを容
易に除去できる。また、素材に形成さ倉た被膜は素材と
の付着性、耐摩耗性、防カビ性などにもすぐれている。

以下実施例により説明する。

■　水性有機珪素樹脂組成物の製造側組成物■：反応容器Ｋｒ−グリシドキシプロビルメトキ
シシラン４７２、メチルトリメトキシシラシ２７２２、
酢酸２３２、Ｎ−ジメチルエタノールアミン１８１およ
び脱イオン水１１９ｆを加え、攪拌しながら６０℃で５
時間反応させて、透明な粘度Ａ３　（ガードナー泡粘度
計）の反応物が得らｈ念。この反応物を１０％（重量、
以下同じ）固形サオでブチルセロソルブ／水＝　１／２
　（体積比）からなる溶媒で希釈して組成物■を得た。

組成物■：テトラエトキシシラン１０４ｆ、ｒ−グリシ
ドキシグロビルトリエトキシシラン２６ｆ、メタノール
２０ｆＸＮ−メチルジェタノールアミン１２ｆ１ギ酸４
を及び水３２りを反応容器に加え、撹拌しｆｋから６０
℃で８時間反応させて透明な粘度Ａの反応物が得られた
。この反応物を１０％固形分までイソグロバノールで希
釈シて組成物＠を得た。

１　実施例および比較例上記組成物（１）および■を用いて第１表に示した素材
、塗布量および１／４燥条件で塗装せしめて、各素材の
表面を処理した。

このように表面処理した素材の性能試験結果を同表に記
載した。

第１表において、（※１）処理剤の組成物（■は、ジ、メチルシロキサン
系エマルション（固形分含有率１ｏｚｔ％のイソプロパ
ツール溶液）で６る。

（※２）素　材Ａ：モルタル板Ｂ：木材（杉）Ｃニスレート板（※３）接触角各試験板をす〉シャインウエデオメーターで１０００時
間促進耐候試験を行なった後の水との接触角である（２
０℃で測定）。

（※４）付着性６λ 各試Ｏ板の処理剤被膜にカミソリで素材表面に達するよ
うにクロスカットしくそのカット部に粘着セロハシテー
プを貼着し、それを急激に剥離した後の被膜の状態を観
察した。

◎：カット部の被膜の剥れが殆ど認められないう△：カ
ット部被被膜剥れが多く認められた。

（※５）耐汚染性各試験板の処理被膜ｍ１が、乗用車の排気筒先端から１
０ｃ１ｎの位置に排気ガスが被膜面に直接噴出するよう
に設けた。約５時間にわたって排気ガスを該被膜面に噴
出させ、次いで、該被膜面に水道水を散水して汚れの除
去性を調べた。

◎：汚れがすみやかに除去できた。

△：汚れを除去できなかった。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下記式Ｒ＾１ａＳｉ（ＯＲ＾２）＿４＿−＿ａ−−−−−〔Ａ
〕（式中、Ｒ＾１は炭素数１〜１２の炭化水素基を表わ
し、Ｒ＾２は炭素数１〜８の炭化水素基を表わし、ａは
０または１〜２の整数を表わす）で示される有機珪素化
合物および（又は）その低縮合物と、下記式 ▲数式、化学式、表等があります▼−−−〔Ｂ〕（式中、Ｒ＾３は水素原子またはメチル基を表わし、Ｒ
＾４は炭素原子数１〜８のアルキレン基を表わし、Ｒ＾
２は前記の意味を表わす）で示される有機珪素化合物お
よび（又は）その低縮合物との勘合物を第３級アミン化
合物と反応させてなる第４級アンモニウム塩基含有水性
有機珪素樹脂及び（II）有機溶媒および（または）水からなる有機珪素樹脂組成物を用いて、素材表面を処理
することを特徴とする素材処理方法。