(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
珪素化合物を含有する塗膜に対し、（Ａ）珪素化合物及び（Ｂ）界面活性剤を含有する水性処理液を用いるものであり、
前記塗膜に含有される珪素化合物と、前記（Ａ）の珪素化合物が反応することにより、塗膜表面に−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−ＯＨを形成することを特徴とする塗膜の処理方法。
【請求項２】
（Ａ）珪素化合物及び
（Ｂ）界面活性剤を含有する水性処理液で塗膜の洗浄を行う第１の工程、及び、
塗膜を水洗する第２の工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の塗膜の処理方法。
【請求項３】
（Ａ）珪素化合物が珪酸アルカリ化合物である水性処理液を用いることを特徴とする請求項１または２に記載の塗膜の処理方法。
【請求項４】
前記塗膜に含有される珪素化合物が、コロイダルシリカ、珪酸アルカリ化合物、加水分解性シリル基含有ビニル系単量体、アルコキシシラン化合物、またはその縮合物や変性物、エポキシ系シランカップリング剤、またはアミン系シランカップリング剤からなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の塗膜の処理方法。
【請求項５】
前記塗膜に含有される珪素化合物が、コロイダルシリカ、アルコキシシラン化合物、またはその縮合物や変性物からなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の塗膜の処理方法。
【請求項６】
前記水性処理液の溶媒が、水であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の塗膜の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属、ガラス、磁器タイル、コンクリート、サイディングボード、押出成形板、プラスチック等の各種表面仕上として形成された、特定官能基を有する塗膜に対し、汚染物質を除去し、さらに耐汚染性を向上させることのできる処理方法に係るものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、建築物や土木構築物等の躯体の保護、意匠性の付与および、美観性の向上のため塗装仕上げが行われている。
【０００３】
このうち、珪素化合物を有する塗膜は、その無機成分の作用により、塗膜の物性、特に耐汚染性を向上できるものとして、期待されている。このような塗膜は、珪素化合物を含有する塗料組成物によって形成されるものである。
【０００４】
特に、近年、このような珪素化合物と合成樹脂等の有機成分とを組み合わせた複合型塗料組成物が提案されており、造膜性、可撓性、防水性、密着性等に優れ、かつ耐汚染性にも優れる塗膜が形成できるものとして、使用頻度も増加しつつある。例えば、特開昭５９−７１３１６号公報、特開平１０−１５８５８３号公報には、コロイダルシリカを含有する塗料組成物が提案されている。また、ＷＯ９４／０６８７０号公報には、オルガノシリケートを配合した塗料組成物が提案されている。
【０００５】
しかしながら、塗膜の形成時、特に実際の建築現場においては、塗料が塗付された部位、被塗装面の種類や状態、塗装時あるいは乾燥時の気象条件等、種々の条件によっては、本来耐汚染性を有する塗料であっても、その効果を発揮できずに、塗膜に汚染物質が付着し、汚染が進行してしまう場合がある。
【０００６】
このような塗膜の汚染物質を除去するだけであれば、高圧水洗等の物理的方法、あるいは洗剤等をもちいた化学的方法を採用することができる。しかしながら、このような方法を用いても、一時的に汚染を除去するだけで、汚染の再発を回避することはできず、結局、以前と同様に汚染されてしまうことがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、各種表面仕上として形成された、珪素化合物を含有する塗膜に対し、汚染物質を除去し、さらに耐汚染性を向上させることのできる処理方法を得ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために本発明者らは、鋭意検討の結果、珪素化合物及び界面活性剤を含有する水性処理液を用いて処理を施すことによって、塗膜表面の洗浄を行うとともに、耐汚染性を向上させ、再汚染を防止できることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明の塗膜の処理方法は、以下の特徴を有するものである。
１．珪素化合物を含有する塗膜に対し、（Ａ）珪素化合物及び（Ｂ）界面活性剤を含有する水性処理液を用いるものであり、前記塗膜に含有される珪素化合物と、前記（Ａ）の珪素化合物が反応することにより、塗膜表面に−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−ＯＨを形成することを特徴とする塗膜の処理方法。
２．（Ａ）珪素化合物及び（Ｂ）界面活性剤を含有する水性処理液で塗膜の洗浄を行う第１の工程、及び、塗膜を水洗する第２の工程を含むことを特徴とする１．に記載の塗膜の処理方法。
３．（Ａ）珪素化合物が珪酸アルカリ化合物である水性処理液を用いることを特徴とする１．または２．に記載の塗膜の処理方法。
４．前記塗膜に含有される珪素化合物が、コロイダルシリカ、珪酸アルカリ化合物、加水分解性シリル基含有ビニル系単量体、アルコキシシラン化合物、またはその縮合物や変性物、エポキシ系シランカップリング剤、またはアミン系シランカップリング剤からなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする１．〜３．のいずれかに記載の塗膜の処理方法。
５．前記塗膜に含有される珪素化合物が、コロイダルシリカ、アルコキシシラン化合物、またはその縮合物や変性物からなる群より選択される少なくとも１種であることを特徴とする１．〜３．のいずれかに記載の塗膜の処理方法。
６．前記水性処理液の溶媒が、水であることを特徴とする１．〜５．のいずれかに記載の塗膜の処理方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態に基づき詳細に説明する。
【００１１】
本発明の塗膜の処理方法は、珪素化合物を含有する塗膜に対して適用するものである。
【００１２】
このような塗膜は、珪素化合物を含有する塗料組成物によって形成されるものである。本発明では、特に、珪素化合物と合成樹脂等の有機成分とを組み合わせた無機有機複合塗料によって形成された塗膜に対して、より優れた効果を発揮することができる。
【００１３】
珪素化合物としては、例えば、コロイダルシリカ；珪酸リチウム、珪酸ナトリウム、珪酸カリウム等の珪酸アルカリ化合物；γ−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシランなどの加水分解性シリル基含有ビニル系単量体；テトラメトキシシラン、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等のアルコキシシラン化合物、またはその縮合物や変性物；γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルトリエトキシシラン等のエポキシ系シランカップリング剤；Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルトリエトキシシラン等のアミン系シランカップリング剤等があげられる。
【００１４】
本発明において使用する水性処理液（以下、処理液ともいう）は、前述の塗膜に付着した汚染を除去し、さらに塗膜の耐汚染性を向上させる効果を発揮するものである。
【００１５】
このうち、（Ａ）珪素化合物は、洗浄効果を示すとともに、塗膜に含まれる珪素化合物と反応し、耐汚染性を向上させる役割を果たすものである。
【００１６】
（Ａ）成分としては、珪酸アルカリ化合物、コロイダルシリカ、シリコン樹脂、アルコキシシラン化合物等が使用可能である。このうち、本発明においては、汚染除去性や再汚染防止性に優れることから、珪酸アルカリ化合物を用いることが好ましい。
【００１７】
珪酸アルカリ化合物は、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、アルキルアンモニウム等のアルカリ成分と、珪酸とを含む化合物である。具体的には、オルソ珪酸リチウム、メタ珪酸リチウム、二珪酸リチウム、オルソ珪酸ナトリウム、ピロ珪酸ナトリウム、メタ珪酸ナトリウム、二珪酸ナトリウム、メタ珪酸カリウム、二珪酸カリウム、四珪酸カリウム等があげられ、これらから選ばれる１種、または２種以上を用いることが好ましい。
【００１８】
（Ｂ）界面活性剤は、汚染除去作用を示すとともに、処理液の表面張力を低下させ、処理を施す塗膜へのぬれを良好にするものである。
【００１９】
（Ｂ）成分としては、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤から選ばれる１種、または２種以上を適宜使用することが可能である。例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミノエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等のノニオン性界面活性剤；高級アルコール硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルフォン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム等のアニオン性界面活性剤；アルキルアミンアセテート、アルキルアミン塩酸塩、第４級アンモニウム塩等のカチオン性界面活性剤；アルキルジメチルアミンオキサイド、アルキルカルボキシメチルヒドロキシエチルイミダゾリウムベタイン等の両性界面活性剤があげられる。
【００２０】
本発明の処理液における（Ａ）成分と（Ｂ）成分との配合比率は、特に限定されないが、（Ａ）／（Ｂ）で０．２〜２０の範囲であることが好ましい。２０より大きい場合は、（Ｂ）成分が十分な量ではないため、汚染除去性や塗膜へのぬれ性が低下するおそれがある。０．２より小さい場合は、（Ａ）成分が十分な量ではないため、汚染除去性が低下し、耐汚染性を向上させる効果が小さくなるおそれがある。
【００２１】
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の処理液中の濃度は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分とを合計して０．１〜２０重量％の範囲であることが好ましい。２０重量％より大きい場合は、処理を施す塗膜を浸すおそれがある。０．１重量％より小さい場合は、汚染除去性が低下したり、耐汚染性を向上させる効果が小さくなったりするおそれがある。
【００２２】
本発明の処理液においては、（Ａ）成分、（Ｂ）成分の他に、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等の強アルカリ剤；硫酸、塩酸、炭酸、硝酸、リン酸、トリポリリン酸、ホウ酸等の無機酸のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩；グリシン、ニトリロトリ酢酸、エチレンジアミンテトラ酢酸等のアミノカルボン酸類；クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、グルコン酸等のオキシカルボン酸類のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、アミン塩；ポリアクリル酸、アクリル酸マレイン酸共重合体等の水溶性高分子；その他抑泡剤、増粘剤等を本発明の効果が阻害されない範囲で配合することができる。
【００２３】
また、処理液の溶媒としては、水の他、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール等の水溶性溶剤も使用できる。
【００２４】
本発明において、（Ａ）及び（Ｂ）を含有する処理液で塗膜を処理する際には、該処理液で洗浄を行う第１の工程、塗膜面を水洗する第２の工程を含むことが好ましい。
【００２５】
第１の工程の洗浄において、その方法は特に限定されないが、例えば、スプレー、ローラー、刷毛、布、スポンジ等を用いて、対象の塗膜面に処理液を塗布した後に、布、スポンジ、ブラシ等を用いて洗浄する方法や、処理液を含ませた布、スポンジ、ブラシ等で直接塗膜面を洗浄する方法等が可能である。
【００２６】
第２の工程の水洗において、その方法は特に限定されないが、例えば、水を含ませた布、スポンジ、ブラシ等で塗膜面を水洗する方法、放水によって水洗する方法等が可能である。水洗に使用する水としては、ｐＨが１１以下、好ましくは９以下であることが好ましい。
【００２７】
このような塗膜の処理は、通常１回行えばよいが、より効果を得るために複数回行っても差し支えない。
【００２８】
本発明は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分を含有する処理液で塗膜を処理することにより、塗膜に付着した汚染物質を除去し、さらに耐汚染性を向上させ、再汚染を防止することができるものである。
【００２９】
本発明では、処理液を塗膜面に適用する第１工程において、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の作用により、塗膜表面の汚染物質を除去するとともに、塗膜表面の珪素化合物と、（Ａ）成分との反応により、−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−ＯＨが塗膜表面に形成され、さらに第２の工程の水洗によって水可溶成分が除去され、塗膜表面には化学的に塗膜に結合した−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−ＯＨが残存することとなる。本発明では、この官能基が示す高い親水性によって、付着した汚染物質が降雨等により洗い流されやすくなり、耐汚染性が向上するものと推察される。
【００３０】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特徴をより明確にする。
【００３１】
（試験体作製）
３００×１５０×３ｍｍのアルミニウム板を長辺の１／３のところで４５度に折り曲げ、曝露用板とした。この曝露用板の鈍角面（凸面）に、ＳＫ＃１０００プライマー（エポキシ樹脂系プライマー、エスケー化研株式会社製）を乾燥膜厚が３０μｍとなるようにスプレー塗装し、温度２０℃、湿度６５％下（以下、標準状態という）で８時間乾燥させた。次いで、下記の塗料１〜３をそれぞれ、前述のプライマー塗装を行ったアルミニウム板上に、乾燥膜厚が４０μｍとなるようにスプレー塗装を行い、標準状態で７日間乾燥した後、大阪府茨木市において、折り曲げてできた長い辺を垂直にして南向きに設置し、３ヶ月間屋外曝露を行った。このように屋外曝露を行った板を試験体とした。
【００３２】
［塗料１］
フルオロオレフィン−ビニルエーテル共重合体を主成分とする不揮発分５０％、水酸基価５０ｍｇＫＯＨ／ｇのフッ素樹脂液１００重量部に、ＮＣＯ含有量２３％のヘキサメチレンジイソシアネート８重量部、シリカ残量比率５２％のメチルシリケート低縮合物１０重量部、酸化チタン３２重量部を混合・攪拌することにより作製。
［塗料２］
メチルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、スチレン、２−ヒドロキシエチルメタクリレートを主成分とする不揮発分５０％、水酸基価４０ｍｇＫＯＨ／ｇのアクリルポリオール樹脂液１００重量部に、ＮＣＯ含有量２３％のヘキサメチレンジイソシアネート６重量部、シリカ残量比率４０％のエチルシリケート低縮合物２５重量部、酸化チタン３２重量部を混合・攪拌することにより作製。［塗料３］メチルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレートを主成分とする不揮発分５０％、水酸基価５０ｍｇＫＯＨ／ｇのアクリルポリオール樹脂液１００重量部に、ＮＣＯ含有量２３％のヘキサメチレンジイソシアネート８重量部、コロイダルシリカ３３重量部、酸化チタン３２重量部を混合・攪拌することにより作製。
【００３３】
（実施例１）
塗料１を用いて屋外曝露を行った試験体に対し、処理液として、珪酸ナトリウム１．９重量％、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル０．１重量％を含む水溶液を用いて、スポンジで洗浄を行った。洗浄後、ｐＨ＝７．０の水を用いて水洗した。処理を行った曝露用試験体を再び設置し、さらに３ヶ月間屋外曝露を行った。
【００３４】
（実施例２）
塗料２を用いて屋外曝露を行った試験体に対し、処理液として、珪酸ナトリウム３．０重量％、ポリオキシエチレンラウリルエーテル１５．０重量％を含む水溶液を用いて、スポンジで洗浄を行った。洗浄後、ｐＨ＝７．０の水を用いて水洗した。処理を行った曝露用試験体を再び設置し、さらに３ヶ月間屋外曝露を行った。
【００３５】
（実施例３）
塗料３を用いて屋外曝露を行った試験体に対し、処理液として、珪酸ナトリウム１０．０重量％、ポリオキシエチレンステアリルエーテル１．０重量％を含む水溶液を用いて、スポンジで洗浄を行った。洗浄後、ｐＨ＝７．０の水を用いて水洗した。処理を行った曝露用試験体を再び設置し、さらに３ヶ月間屋外曝露を行った。
【００３６】
（比較例１）
処理液として、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル５．０重量％を含む水溶液を用いた以外は実施例１と同様に試験を行った。
【００３７】
（比較例２）
処理液として、珪酸ナトリウム２．０重量％を含む水溶液を用いた以外は実施例１と同様に試験を行った。
【００３８】
（比較例３）
処理液として、ポリオキシエチレンラウリルエーテル１５．０重量％を含む水溶液を用いた以外は実施例２と同様に試験を行った。
【００３９】
（比較例４）
処理液として、ポリオキシエチレンステアリルエーテル１．０重量％を含む水溶液を用いた以外は実施例３と同様に試験を行った。
【００４０】
（試験結果）
処理前（３ヶ月曝露後）、処理後、再曝露後（さらに３ヶ月曝露後）における試験体の汚染の状態を、雨筋汚れの程度によって評価した。試験結果を表１に示す。なお評価は以下の通りとした。
○：雨筋汚れがほとんど見られない。
△：雨筋汚れが見られる。
×：著しい雨筋汚れが見られる。
【００４１】
実施例１〜３では、曝露によって汚染された塗膜を処理することによって、汚染が除去され、耐汚染性が向上し、再汚染を防止することができた。
比較例１、３、４では、曝露によって汚染された塗膜を処理することによって一時的に汚染は除去されたが、再汚染を防止することはできなかった。比較例２では、処理によって汚染を除去することができなかった。
【００４２】
【表１】
0004345941.tif 000002
【００４３】
【発明の効果】
本発明においては、各種表面仕上として形成された、珪素化合物を含有する塗膜に対し、珪素化合物及び界面活性剤を含有する水性処理液を用いて処理を施すことによって、その優れた洗浄力により塗膜表面の汚染物質を除去するとともに、塗膜の耐汚染性を向上させ、再汚染を防止することができる。