JP2001311264A - 積層防水構造 - Google Patents
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Abstract
を向上させ、外観の色相を付与する表面層を有し、この
表面層も伸長性のある材料が使用されるが、伸びの大き
な表面層は、大気中の塵埃が付着しやすく、汚染による
外観の不良が発生する。表面層での汚染物質は、太陽近
赤外線の蓄熱場として作用する結果、防水材の温度上昇
が著しくなり、防水層の劣化を促進し、膨れやクラック
の誘発要因となる。このような汚染物質による外観の意
匠低下をきたさず、防水材の伸縮に追従できる表面材を
積層した、長期にわたって防水性能を持続可能な積層構
造を提供する。 【解決手段】表面の水に対する接触角が70°以下であ
り、伸び率が50〜250%である塗膜を防水材の表面
に積層する。
Description
根において、躯体内部への雨水の侵入を防止するための
防水機能を、長期にわたって持続させ、なおかつその美
観を維持する効果を兼ね備えた積層防水構造に関する。
内部への水分の侵入を防止するために、屋上や屋根に防
水層を設けることが行われている。このような防水層
は、躯体の膨張や収縮、建物の揺れ等に伴なう変位に追
従できる必要から、比較的伸びの大きなものが使用され
る。通常このような防水層は、表面層を有しており、こ
の表面層が防水層全体の耐候性を向上させ、外観の色相
を付与する役割を担っている。このような上塗塗料は当
然、防水層の伸びに追従するため、比較的、伸長性を有
する材料が使用される。しかしながら、このような伸び
の大きな表面層は、大気中の塵埃が付着しやすく、汚染
による外観の不良が発生することが多々生じていた。
うな防水層表面の汚れを付着し難くするために、表面層
として伸長性の低い材料を使用した場合には、汚れの問
題は改善されるが、防水材の伸縮に追従できず、表面層
にクラックを生じる場合がある。一方、防水層は降雨や
日照、および季節による温度の変化に常にさらされてお
り、非常に厳しい環境変化において常に防水性能を維持
していなければならない。ところが、前述のような表面
層での汚染物質の存在が、防水層の劣化を促進し、膨れ
やクラックの誘発要因となることが分かってきた。すな
わち、このような汚染物質は、太陽光中の赤外線の吸収
能が非常に高く、結果として汚染物質が蓄熱場として作
用する結果、防水材の温度上昇が著しくなるためであ
る。
題は、このような汚染物質による外観の意匠性低下をき
たさず、防水材の伸縮に追従できる表面材を積層した、
長期に亘って防水性能を持続可能な積層構造を得ること
である。
て、このような汚染物質が付着し難い特性を有し、なお
かつ防水材の伸縮に追従することが可能な表面層を積層
することにより本発明を完成した。
率が50〜250%である塗膜を防水材の表面に積層す
ることを特徴とする積層防水構造。
であり、伸び率が50〜250%である塗膜が、 Si(OR1)(OR2)(OR3)(OR4) (R1、R2、R3、R4は炭素数1〜12の、同一又
は異なったアルキル基)で表されるテトラアルコキシシ
ランおよび/またはその縮合物を含有する塗料組成物よ
り形成されるものであることを特徴とする1.に記載の
積層防水構造。
であり、伸び率が50〜250%である塗膜が、テトラ
アルコキシシランの平均縮合度4〜20の縮合物であ
り、該縮合物中のアルキル基が炭素数1〜2と炭素数3
〜10のものが混在しているものとし、その混在比率が
炭素数3〜10のアルキル基が該縮合物中の全アルキル
基の5〜50%である化合物を含有する塗料組成物より
形成されるものであることを特徴とする1.に記載の積
層防水構造。
であり、伸び率が50〜250%である塗膜が、(A)
重量平均分子量が5000〜80000、水酸基価が2
0〜150KOHmg/gのポリオール、(B)ポリイ
ソシアネート化合物、及び(C)テトラアルコキシシラ
ン縮合物を含む塗料組成物であって、(A)ポリオール
の樹脂固形分100重量部に対して、(B)ポリイソシ
アネート化合物をNCO/OH比率で0.6〜1.4と
なるように含有し、さらに(C)テトラアルコキシシラ
ンの平均縮合度4〜20の縮合物であり、該縮合物中の
アルキル基が炭素数1〜2と炭素数3〜10のものが混
在しているものとし、その混在比率が炭素数3〜10の
アルキル基が該縮合物中の全アルキル基の5〜50%で
ある化合物を、SiO2換算で1.0〜40.0重量部
含有することを特徴とする塗料組成物より形成されるも
のであることを特徴とする1.または3.に記載の積層
防水構造。
であり、伸び率が50〜250%である塗膜が、
(A’)溶解性パラメーター(以下、「SP値」とい
う)が6.5〜9.5、重量平均分子量が5000〜1
50000、水酸基価が15〜100KOHmg/gで
あり、非水系溶剤中に溶解および/または分散している
ポリオールの樹脂固形分100重量部に対して、
(B’)ポリイソシアネート化合物をNCO/OH比率
で0.7〜2.0となるように含有し、さらに(C’)
テトラアルコキシシランの平均縮合度4〜20の縮合物
であり、該縮合物中のアルキル基が炭素数1〜3と炭素
数4〜12のものが混在しているものとし、その混在比
率が炭素数4〜12のアルキル基が該縮合物中の全アル
キル基の5〜50%である化合物を、SiO2換算で
1.0〜50.0重量部含有することを特徴とする塗料
組成物より形成されるものであることを特徴とする1.
に記載の積層構造。の構成を包含するものである。
いて詳述する。本発明は、防水材と表面塗膜層から形成
される少なくとも2層からなる積層構造である。
ることが可能である。ここで塗膜防水材とは、液状のゴ
ムや樹脂材料を現場で刷毛やヘラ、ローラーで塗付する
か、あるいは吹付機により施工し成膜、硬化させ、シー
ムレスな防水層を形成するメンブレン防水工法に用いる
材料である。具体的には、JISA 6021でウレタンゴム
系、クロロプレンゴム系、ゴムアスファルト系、アクリ
ルゴム系の4種が主要原料により区分されているが、こ
の他にもアクリル樹脂系、ポリエステル系、エポキシ
系、エチレン−酢酸ビニル系等も含まれる。また、一般
に水和凝固型塗膜防水材と呼ばれる、高分子エマルショ
ンとセメント系粉体の2成分からなる防水材で、両者を
混合することにより、エマルション中の水分とポリマー
及びセメントとの水和反応によって硬化、防水層を形成
するものも含まれる。特に、塗膜強度、防水性能を考慮
し、ウレタンゴム系が好適に用いられる。これら材料
は、乾燥膜厚1〜4mm、好ましくは1.5〜3mmで
塗布することができ、建築物の屋根(屋上)開放廊下、
ベランダ等に防水材として施工される。乾燥膜厚が1m
m以下だと、防水性能が十分発揮されず、4mm以上だ
とコストに見合う性能が望めない。また、防水材の伸び
率は、特に限定されないが、JISA 6021、標準状態で好
ましくは450〜1300%、さらに好ましくは500
〜1000%であれば、望ましい。
により、適切な下地調整材、プライマー等の処理を行
い、防水材を施工し、表面塗膜層を積層する。また、公
知の補強材、下張り緩衝材を用いることもできる。
して施工され、一定期間が経過した後の改装工事とし
て、既存防水層上に本発明の特定性能を有する塗膜を形
成する場合も含まれる。この場合、既存防水層上に表面
塗膜層を積層することもできるし、新たに防水層を施工
した後、表面塗膜層を積層することもできる。また、必
要であれば適切な下地調整材、プライマー等の処理を行
うこともできる。
面塗膜層について述べる。尚、本発明において、表面の
水に対する接触角が70°以下とは、塗装された塗料が
乾燥硬化し、塗膜を形成した直後から、表面の水に対す
る接触角が70°以下となるもの、塗装された塗料が乾
燥硬化し、塗膜を形成後、比較的短期間(概ね、2週間
〜1ヶ月以内)に大気中の湿気や結露水、雨水等によ
り、塗膜表面の成分が反応し、表面の水に対する接触角
が70°以下となるものを包含する。
を70°以下(好ましくは45°以下、さらに好ましく
は40°以下)にするのは、このような表面特性を有す
る塗膜が、大気中の塵埃等の汚染物質が付着した場合に
おいても、降雨による雨水で、主として親油性の汚染物
質が洗い流されるからである。このような低汚染型塗膜
は、基本的に塗膜表面を親水性とすることで、このよう
な作用を機能させている。したがって、低汚染型塗膜を
形成する塗料組成物は、塗膜表面を親水性にするもので
あれば、特に限定されるものではないが、例えば 親水性基ないしは親水性セグメントを有するポリマー
を水系、溶剤系の塗膜形成バインダーとして使用する。 水系、溶剤系の一般的なバインダーに、塗膜形成後に
親水性を付与する成分を配合する。 等の方法があげられる。
シル基、アミノ基、アミド基、親水性セグメントとして
は、ポリアルキレンオキサイド、ポリオキサゾリン、ポ
リアミド等のセグメント構造があげられる。の親水性
付与成分としては、 Si(OR1)(OR2)(OR3)(OR4) (R1、R2、R3、R4は炭素数1〜12の、同一又
は異なったアルキル基)で表されるテトラアルコキシシ
ランおよび/またはその縮合物があげられる。
を形成するバインダー中に混合され、塗膜形成途上にお
いて塗膜の表面に局在化する。この際に化1のように、
塗膜形成直後より、大気中の水分と加水分解反応してシ
ラノール基を生じ、塗膜の表面を親水性にし、水との接
触角を70°以下にする。また、塗膜形成後、経時的に
も、大気中の水分や降雨によって、この反応は進行し
て、塗膜表面の水との接触角はより低い値となる。この
とき、塗膜表面への局在化のしやすさと、表面親水化の
早期における発現という理由から、特にテトラアルコキ
シシラン縮合物の官能基の炭素数が部分的に異なるもの
が好ましい。例えば、テトラアルコキシシランの平均縮
合度4〜20の縮合物であり、該縮合物中のアルキル基
が炭素数1〜2と炭素数3〜10のものが混在している
ものとし、その混在比率が炭素数3〜10のアルキル基
が該縮合物中の全アルキル基の5〜50%である化合物
が好適に使用される。
する塗料組成物としてはその塗膜形成バインダーとし
て、アクリル樹脂、アクリルシリコン樹脂、ウレタン樹
脂、フッ素樹脂等の既存のものが使用可能である。これ
らは水系、溶剤系の何れでもよく、溶剤系においては、
脂肪族炭化水素系溶剤を主体とする弱溶剤系のものも使
用可能である。
水酸基価が20〜150KOHmg/gのポリオール、
(B)ポリイソシアネート化合物、及び(C)テトラア
ルコキシシラン縮合物を含む塗料組成物であって、
(A)ポリオールの樹脂固形分100重量部に対して、
(B)ポリイソシアネート化合物をNCO/OH比率で
0.6〜1.4となるように含有し、さらに(C)テト
ラアルコキシシランの平均縮合度4〜20の縮合物であ
り、該縮合物中のアルキル基が炭素数1〜2と炭素数3
〜10のものが混在しているものとし、その混在比率が
炭素数3〜10のアルキル基が該縮合物中の全アルキル
基の5〜50%である化合物を、SiO2換算で1.0
〜40.0重量部含有することを特徴とする塗料組成
物、または、
重量平均分子量が5000〜150000、水酸基価が
15〜100KOHmg/gであり、非水系溶剤中に溶
解および/または分散しているポリオールの樹脂固形分
100重量部に対して、(B’)ポリイソシアネート化
合物をNCO/OH比率で0.7〜2.0となるように
含有し、さらに(C’)テトラアルコキシシランの平均
縮合度4〜20の縮合物であり、該縮合物中のアルキル
基が炭素数1〜3と炭素数4〜12のものが混在してい
るものとし、その混在比率が炭素数4〜12のアルキル
基が該縮合物中の全アルキル基の5〜50%である化合
物を、SiO2換算で1.0〜50.0重量部含有する
ことを特徴とする塗料組成物等があげられる。
野、特にポリウレタン樹脂塗料の技術分野において一般
的に使用されるポリオールを意味し、硬化剤であるポリ
イソシアネート化合物と混合・反応することにより、塗
膜形成主要素となるものである。
テルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポ
リオール等がある。以下に各ポリオールを例示する。
ングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリ
コール、ジプロピレングリコール、グリセリン、トリメ
チロールプロパン、ペンタエリスリトール、グルコー
ス、ソルビトール、シュークロース等の多価アルコール
の1種又は2種以上にプロピレンオキサイド、エチレン
オキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド
等の1種又は2種以上を付加して得られるポリオール
類、および、前記多価アルコールにテトラヒドロフラン
を開環重合により付加して得られるポリオキシテトラメ
チレンポリオール類が例示できる。
ングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオー
ル、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキ
サンジメタノール、グリセリン、トリメチロールプロパ
ン、ペンタエリスリトールあるいはその他の低分子量多
価アルコールの1種又は2種以上とグルタル酸、アジピ
ン酸、ピメリン酸、スペリン酸、セバシン酸、テレフタ
ル酸、イソフタル酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸ある
いはその他の低分子ジカルボン酸やオリゴマー酸の1種
又は2種以上との縮合重合体、プロピオラクトン、カプ
ロラクトン、バレロラクトン等の、開環エステル類の開
環重合体等のポリオール類が例示できる。
ル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシ
プロピル、アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、アクリ
ル酸β−ヒドロキシブチル、アクリル酸4−ヒドロキシ
ブチル、アクリル酸β−ヒドロキシペンチル等のアクリ
ル酸のヒドロキシアルキルエステル又はメタクリル酸の
同様なヒドロキシアルキルエステル、さらにグリセリ
ン、トリメチロールプロパン等の多価アルコールのアク
リル酸モノエステル又はこれらと同様なメタクリル酸モ
ノエステル、N−メチロールアクリルアミド又はN−メ
チロールメタクリルアミド等の水酸基を有するモノエチ
レン性不飽和モノマーを共重合モノマー等の1分子中に
2以上の水酸基を有するアクリルポリオールが使用でき
る。
ポキシポリオール、ポリブタジエンポリオール、ポリイ
ソプレンポリオール、ポリエステル−ポリエーテルポリ
オール、アクリロニトリルやスチレン等の重合体をビニ
ル付加ないし分散せしめたポリマーポリオール、ウレア
分散ポリオール、カーボネートポリオール等が本発明の
ポリオールとして使用することが可能である。特に、本
発明の組成物から形成される塗膜の耐候性を考慮した場
合には、アクリルポリオールを使用することが望まし
い。
に溶解しているか、または分散しているものであるが、
溶解しているものを溶解形ポリオール、分散しているも
のを非水ディスパージョン形(以下、「NAD形」とい
う)ポリオールと、2つに分類することができる。
可能なものであって、具体的には、1分子中に2個以上
の水酸基を有するポリオールであり、例えばアルキドポ
リオール、アクリルポリオール、アクリル化アルキドポ
リオール、ポリエステルポリオールあるいはポリブタジ
エンオリゴマーなどがあげられる。非水系溶剤中に溶解
せしめるのに適し、SP値が6.5〜9.5のポリオー
ルの形態としては、油長40%以上を有するアルキドポ
リオール、あるいはp−t−ブチル安息香酸など溶剤に
対して親和性の高い原料を含むアルキドポリオールや、
イソブチルメタアクリレート、2−エチルヘキシルメタ
アクリレートなど溶解力の弱い溶剤に対して親和性の高
い原料を含むアクリルポリオールをあげることができ
る。
脂粒子として分散しているものであり、非水系溶剤に溶
解可能な樹脂部分と溶解しない樹脂部分の両方を合わせ
持っているものである。非水系溶剤に溶解可能な樹脂部
分とは、非水系溶剤への溶解度が99.0重量%以上の
ものである。これは、非水系溶剤の種類によるため、最
終的に分散させる非水系溶剤へ溶解するものであればよ
い。逆に、非水系溶剤に溶解しない樹脂部分とは、非水
系溶剤へ全く溶解しないか、又は極少量(例えば、溶解
度が1.0重量%未満)のものである。これも、非水系
溶剤の種類によるため、最終的に分散させる非水系溶剤
にほとんど溶解しないものを用いる。具体例としては、
アクリルポリオールを溶解可能な樹脂部分に用いたNA
D形ポリオールが挙げられる。
解形ポリオール又はNAD形ポリオールを単独で用いる
か、又は併用して用いることが可能である。
のものを使用するが、このようなSP値のものを使用す
ることにより、弱溶剤とよばれる溶解力の弱い溶剤類に
も溶解および/又は分散可能となり、弱溶剤形の塗料と
することができる。勿論、溶解力の強い強溶剤に溶解し
て使用することも可能である。
オールに使用できる溶剤を全て含有するが、一般的な溶
剤としては有機溶剤類があげられる。有機溶剤類として
は、脂肪族炭化水素系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤、エ
ステル、ケトンなどがあげられる。脂肪族炭化水素系溶
剤としては、例えば、n−ヘキサン、n−ペンタン、n
−オクタン、n−ノナン、n−デカン、n−ウンデカ
ン、n−ドデカンのほか、テルピン油やミネラルスピリ
ットなどが例示できる。芳香族炭化水素系溶剤として
は、トルエン、キシレン、ソルベントナフサ等があげら
れる。その他の溶剤としては、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど
が例示できる。この様な非水系溶剤のうち、1種又は2
種以上を組み合わせて使用すればよい。
何れにおいても、その構成成分としてフッ素含有のモノ
マーを共重合させたフッ素含有ポリオールとして使用す
ることも可能である。
(A’)のポリオールに対して、アミン化合物を添加す
ることも好ましい。かかるアミン化合物の使用により、
前述の汚染防止効果に加えて、さらにリコート性も向上
し、多層塗りを行った場合でも経時変化によるブリスタ
ー、割れの発生、また2層目以上を塗装した場合のリフ
ティングの発生等を効果的に防止することができると共
に、強固な塗膜を形成することができ、極めて耐久性に
優れた非汚染塗膜が得られる。また、アミン化合物に替
えてポリオール成分に第3級アミノ基を有する化合物を
使用してもよい。かかるポリオールの使用によってもア
ミン化合物を添加したのと同様の効果を得ることができ
る。
シリル基含有アクリル共重合体(A’’)を用いること
もできる。アルコキシシリル基含有アクリル共重合体
は、一般式
に少なくとも1個、好ましくは2個以上有する重合体で
ある。このアルコキシシリル基は、(A’’)成分の主
鎖の末端または、側鎖に含まれていても良く、双方に含
まれていても良い。
0、好ましくは1〜4のアルキル基である
は、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソ
プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基等があげられ
る。また前記式中R6は、水素原子、または炭素数1〜
10、好ましくは1〜4のアルキル基、アリール基、ア
ラルキル基よりなる群から選ばれた1価の炭化水素基で
ある。
キル基の具体例としては、R5と同様の基が挙げられ、
アリール基の具体例としては、例えばフェニル基などが
挙げられ、アラルキル基の具体例としては、例えばベン
ジル基などが挙げられる。前記、化2で表されるアルコ
キシシリル基の具体例としては、例えば後述するアルコ
キシシリル基含有モノマーに含まれる基が挙げられる。
クリル共重合体鎖からなるために、その硬化物の耐候
性、耐薬品性、耐水性などに優れている。さらに、
(A’’)成分において、アルコキシシリル基が炭素原
子に結合していれば、得られる硬化物の耐水性はより一
層優れたものとなり、耐アルカリ性、耐酸性なども優れ
たものとなる。また、(A’’)成分の数平均分子量
は、本発明の組成物から得られる硬化物の耐久性などの
物性の点から、1000〜50000が好ましく、30
00〜25000がさらに好ましい。
タクリル酸、それらの誘導体などのアクリル系モノマー
と、アルコキシシリル基含有モノマーとの共重合により
得ることができる。
く、その具体例としては、メチル(メタ)アクリレー
ト、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アク
リレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、
ステアリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)ア
クリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ト
リフルオロエチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオ
ロプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロシクロ
ヘキシル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニト
リル、グリシジル(メタ)アクリレート、ジメチルアミ
ノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル
(メタ)アクリレート、メタクリルアミド、α−エチル
メタクリルアミド、N−ブトキシメチルメタクリルアミ
ド、N,N−ジメチルアクリルアミド、アクリロイルモ
ルホリン、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、N
−メチロールメタクリルアミド、アクリル酸のヒドロキ
シアルキルエステル類などのα,β−エチレン性不飽和
カルボン酸のヒドロキシアルキルエステル類とリン酸も
しくはリン酸エステル類との縮合生成物であるリン酸エ
ステル基含有ビニル系化合物、ウレタン結合やシロキサ
ン結合を含む(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
ーとしては重合性二重結合を有しているという事以外と
くに限定はなく、その具体例としては、例えば、
基をウレタン結合あるいはシロキサン結合を介して有す
るアクリレートまたはメタアクリレートなども含まれ
る。
トは、トルエンジイソシアネート(TDI)、4,4−
ジフェニルメタンジイソシアネート(pure−MD
I)、ポリメリックMDI、キシリレンジイソシアネー
ト(XDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HM
DI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、水
添XDI、水添MDI等のイソシアネートモノマーをア
ロファネート化、ビウレット化、2量化(ウレチジオン
化)、3量化(イソシアヌレート化)、アダクト化、カ
ルボジイミド化反応等により、誘導体化したもの、およ
び、それらの混合物が使用可能である。特に、形成され
る塗膜の黄変を考慮すると、脂肪族系もしくは脂環族系
のポリイソシアネート、又はこれらの混合物を使用する
ことが望ましい。さらに、これらのポリイソシアネート
は、アルコール類、フェノール類、ε−カプロラクタ
ム、オキシム類、活性メチレン化合物類等のブロック剤
を用いたブロックイソシアネートの形態でも使用でき
る。
は、バーノックDN−990、同DN−991、同DN
−992(共に大日本インキ化学工業株式会社製)、デ
ュラネートTSA(旭化成工業株式会社製)、タケネー
トD−177N(武田薬品工業株式会社製)、デスモデ
ュールZ−4270(住友バイエルウレタン株式会社
製)などが例示できる。これらの硬化剤は、溶解力の弱
い溶剤へも溶解するので、好適に使用できる。その他、
トルエンジイソシアネート(TDI)、4,4−ジフェ
ニルメタンジソシアネート(pure−MDI)、ポリ
メリックMDI、キシリレンジイソシアネート(XD
I)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、
イソホロンジイソシアネート(IPDI)、水添XD
I、水添MDI等のイソシアネートモノマーをアロハネ
ート、ビウレット、2量化(ウレチジオン)、3量化
(イソシアヌレート)、アダクト化、カルボジイミド反
応等により、誘導体化したもの、及びそれらの混合物な
どを溶解力の強い溶剤に溶解して使用することも可能で
ある。(B’)成分を溶解する溶剤については、
(A’)成分の非水系溶剤で例示したのと同様の溶剤が
使用できる。さらに、これらの(B’)成分は、アルコ
ール類、フェノール類、ε−カプロラクタム、オキシム
類、活性メチレン化合物類などのブロック剤を用いたブ
ロックイソシアネートの形態でも使用できる。これら
も、溶剤による溶液として使用することが好ましい。
た場合には、アルコキシシリル基の加水分解・縮合用触
媒(B’’)を用いる。この(B’’)の具体例として
は、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジマレート、
ジオクチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジマレート、
オクチル酸スズなどの有機スズ化合物、リン酸、モノメ
チルホスフェート、モノエチルホスフェート、モノブチ
ルホスフェート、モノオクチルホスフェート、モノデシ
ルホスフェート、ジメチルホスフェート、ジエチルホス
フェート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェ
ート、ジデシルホスフェートなどのリン酸エステル、プ
ロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、シクロヘキ
センオキサイド、グリシジルメタクリレート、グリシド
ール、アクリルグリシジルエーテル、γ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピ
ルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチ
ルジメトキシシラン、エポキシ化合物とリン酸および/
またはモノ酸性リン酸エステルとの付加反応物、マレイ
ン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、イタコ
ン酸、クエン酸、コハク酸、フタル酸、トリメット酸、
ピロメット酸、これらの酸無水物、p−トルエンスルホ
ン酸、などの酸性化合物が挙げられる。
物または反応物も含まれる。例えば、ヘキシルアミン、
N.N−ジメチルドデシルアミン、ドデシルアミンなど
のアミン類が挙げられるが、有機スズ化合物が好まし
く、特に塗膜形成初期における塗膜表面の親水性化に優
れることからマレート系有機スズ化合物がより好ましく
用いられる。
合物は、 Si(OR1)(OR2)(OR3)(OR4) (R1、R2、R3、R4は炭素数1〜10の、同一又
は異なったアルキル基)で表されるテトラアルコキシシ
ランの1種以上を原料とし、以下に記載する方法により
製造することが可能であるが、これに限定されるもので
はない。結果的に、全体のアルキル基のうち、約5〜5
0当量%が炭素数3〜10のアルキル基であり、重量平
均分子量が250〜3500である縮合物となっていれ
ばよい。
炭素数1もしくは2のアルキル基を1種以上有するテト
ラアルコキシシランと炭素数3〜10のアルキル基を1
種以上有するテトラアルコキシシランを使用するか、又
は、炭素数1もしくは2のアルキル基の1種以上と炭素
数3〜10のアルキル基の1種以上を有するテトラアル
コキシシランを使用し、これを公知の方法により縮合さ
せる方法の何れによってもよい。
縮合物を製造する原料として使用する炭素数3〜10の
アルキル基を有するアルコキシシラン化合物の具体例と
しては、モノブトキシトリメトキシシラン、モノプロポ
キシトリメトキシシラン、モノペントキシトリメトキシ
シラン、モノヘキソキシトリメトキシシラン、ジブトキ
シジエトキシシラン等の縮合物があげられるが、これに
限定されるものではない。また、炭素数1又は2のテト
ラアルコキシシランとしてはテトラメトキシシラン、テ
トラエトキシシラン等がある。
テトラアルコキシシランの1種以上を縮合度4〜20と
なるように公知の方法により縮合させた後に、炭素数3
〜10のアルキル基を有するアルコールとエステル交換
反応させる方法を用いて、縮合物のアルキル基部分の約
5〜50%をエステル交換する方法によることもでき
る。
縮合物についても、(C)テトラアルコキシシラン縮合
物と同様に Si(OR1)(OR2)(OR3)(OR4) (R1、R2、R3、R4は炭素数1〜12の、同一又
は異なったアルキル基)で表されるテトラアルコキシシ
ランの1種以上を原料とし、以下に記載する方法により
製造することが可能であるが、これに限定されるもので
はない。結果的に、全体のアルキル基のうち、約5〜5
0当量%が炭素数4〜12のアルキル基であり、重量平
均分子量が250〜3500である縮合物となっていれ
ばよい。
炭素数1から3のアルキル基を1種以上有するテトラア
ルコキシシランと炭素数4〜12のアルキル基を1種以
上有するテトラアルコキシシランを使用するか、又は、
炭素数1から3のアルキル基の1種以上と炭素数4〜1
2のアルキル基の1種以上を有するテトラアルコキシシ
ランを使用し、これを公知の方法により縮合させる方法
の何れによってもよい。
縮合物を製造する原料として使用する炭素数4〜12の
アルキル基を有するアルコキシシラン化合物の具体例と
しては、モノブトキシトリメトキシシラン、モノプロポ
キシトリメトキシシラン、モノペントキシトリメトキシ
シラン、モノヘキソキシトリメトキシシラン、ジブトキ
シジエトキシシラン等の縮合物があげられるが、これに
限定されるものではない。また、炭素数1又は2のテト
ラアルコキシシランとしてはテトラメトキシシラン、テ
トラエトキシシラン等がある。
テトラアルコキシシランの1種以上を縮合度4〜20と
なるように公知の方法により縮合させた後に、炭素数4
〜12のアルキル基を有するアルコールとエステル交換
反応させる方法を用いて、縮合物のアルキル基部分の約
5〜50%をエステル交換する方法によることもでき
る。
(A’)、(B’)、(C’)成分の配合比率について
は、前述の通りであるが、ここでSiO2換算値とは、
上述のアルコキシシラン類に含まれるSiが全てSiO
2となるとした場合の重量であり、実際の計算は、各ア
ルコキシシランやシリケートなどのSi−O結合をもつ
化合物について、これらを完全に加水分解した後に、9
00℃で焼成した際にシリカ(SiO2)となって残る
シリカ残量比率(重量%)を測定し、下記の式に基づい
て行った。 [SiO2換算値]=[X]×[シリカ残量比率] [X]:アルコキシシラン縮合物添加量
50〜250%、好ましくは70〜150%であるが、
JISK 6301「加硫ゴム物理試験方法」 3.「引張試験」に
規定する方法によって、測定するものである。伸び率が
50%より小さい場合は、塗膜が防水材の伸縮に追従で
きず割れを生じる。一方、伸び率が250%より大きい
場合は、経時的に塗膜表面が汚染されて、太陽光の蓄熱
の程度が大きくなるため、防水材の劣化が促進されてし
まう。
て、低分子量である可塑剤が、経時的に防水層表面へ移
行し、表層を可塑化し、汚れが付着し易くなる場合があ
った。本発明のうち、テトラアルコキシシラン縮合物を
含む塗料組成物を用いた場合、塗膜形成主要素である樹
脂成分と、テトラアルコキシシラン縮合物の複合効果に
より、この可塑剤移行を防止することが可能となる。ま
た、これら組成物から形成される塗膜は、汚染物質に対
する染み込み抵抗性に優れるという性能を持ち、表面親
水性とあいまって、例え汚れが付着しても、容易に洗い
流せるという効果を発揮する。尚、表面塗膜層は公知の
スプレー、ローラー、刷毛等を用いて塗装することがで
き、乾燥膜厚が概ね20μm〜100μmとなるように
施工する。
を明確にする。 (試験方法)表1に示した原料を使用して、表2に示し
た各配合の塗膜組成物を製造した。この塗膜組成物を表
3の組み合わせにより、裏面に50mm厚の発泡ポリス
チレンを積層した300×150×1mmのアルミニウ
ム板表面に塗付したものを試験体とし、初期状態の試験
体裏面温度を測定した。つぎに赤外線ランプ(1R11
0V250W)を20cmの距離から照射し、温度上昇
が平衡に達した時の試験体裏面温度を測定した。尚、塗
装方法としては、下層は鏝を使用し、塗付量は2.5kg
/m2(乾燥膜厚1.8mm)にて、上層はローラーを
使用し、塗付量は0.30kg/m2(乾燥膜厚50μ
m)にて行った。また、下層の形成の前にプライマーを
塗付した。このプライマーとしては、エスケー化研株式
会社製、湿気硬化形ウレタン樹脂系下塗材「アーキプラ
イマーN」を塗付量0.20kg/m2にて塗装した。
面温度測定が終了後、その試験体を、大阪府茨木市で南
面向き45度傾斜にて屋外暴露を4ヶ月間実施し、この
試験体について、前述と同様に赤外線照射を行い裏面温
度測定を行った。試験体作製直後と暴露後の裏面温度変
化について、結果を表4に示した。
50mm×75mm×0.8mmのアルミニウム板に、
乾燥膜厚が40μmとなるようにスプレーしたものを、
標準状態で7日間乾燥・養生した後、脱イオン水中に3
時間浸漬した後に、18時間乾燥した後に、協和界面科
学(株)社製CA−A型接触角測定装置にて接触角を測
定した。接触角の値を表3に示した。
材」ウレタンゴム系塗膜防水材に該当する配合例1の塗
膜に対して、配合例2の、塗膜の伸びが105%の弾性
ウレタン系塗膜を積層したものであり、塗膜の伸びが規
定範囲の為、4ヶ月暴露後の塗膜は、割れを生じておら
ず、また、表面の接触角も30°と規定範囲内で親水性
の為に汚染が少なく、蓄熱レベルも塗膜形成初期の平衡
時温度が51℃であったものが、4ヶ月暴露後において
も53℃とほぼ同様の性能を示し、変化が少なく、結果
として防水材の熱による劣化促進を生じ難い積層塗膜で
あることがわかった。
に、配合例3の、塗膜の伸びが82%のアクリルシリコ
ン系塗膜を積層したものであり、塗膜の伸びが規定範囲
の為、4ヶ月暴露後の塗膜は、割れを生じておらず、ま
た、表面の接触角も34°と規定範囲内で親水性の為に
汚染が少なく、蓄熱レベルも塗膜形成初期の平衡時温度
が56℃であったものが、4ヶ月暴露後においても57
℃とほぼ同様の性能を示し、変化が少なく、結果として
防水材の熱による劣化促進を生じ難い積層塗膜であるこ
とがわかった。
和凝固形塗膜防水材「水性アーキルーフ」を合計塗布量
1.6kg/m2で2回塗りして形成した塗膜に、配合例
4の、塗膜の伸びが200%の弱溶剤NAD形ウレタン
樹脂系塗膜を積層したものであり、塗膜の伸びが規定範
囲の為、4ヶ月暴露後の塗膜は、割れを生じておらず、
また、表面の接触角も40°と規定範囲内で親水性の為
に汚染が少なく、蓄熱レベルも塗膜形成初期の平衡時温
度が50℃であったものが、4ヶ月暴露後においても5
4℃とほぼ同様の性能を示し、変化が少なく、結果とし
て防水材の熱による劣化促進を生じ難い積層塗膜である
ことがわかった。
に、配合例5の、塗膜の伸びが142%のフッ素樹脂系
塗膜を積層したものであり、塗膜の伸びが規定範囲の
為、4ヶ月暴露後の塗膜は、割れを生じておらず、ま
た、表面の接触角も32°と規定範囲内で親水性の為に
汚染が少なく、蓄熱レベルも塗膜形成初期の平衡時温度
が51℃であったものが、4ヶ月暴露後においても54
℃とほぼ同様の性能を示し、変化が少なく、結果として
防水材の熱による劣化促進を生じ難い積層塗膜であるこ
とがわかった。
に、配合例6の、塗膜の伸びが132%のウレタン樹脂
系塗膜を積層したものであり、塗膜の伸びが規定範囲の
為、4ヶ月暴露後の塗膜は、割れを生じていなかった。
しかしながら、塗膜表面の接触角が74°と規定範囲外
の為に汚染物質の付着が多く、蓄熱レベルが、塗膜形成
初期の平衡時温度が56℃であったものが、4ヶ月暴露
後において67℃となり、結果として防水材の熱による
劣化促進を生じやすい積層塗膜であることがわかった。
に、配合例7の、塗膜の伸びが147%のフッ素樹脂系
塗膜を積層したものであり、塗膜の伸びが規定範囲の
為、4ヶ月暴露後の塗膜は、割れを生じていなかった。
しかしながら、塗膜表面の接触角が76°と規定範囲外
の為に汚染物質の付着が多く、蓄熱レベルが、塗膜形成
初期の平衡時温度が54℃であったものが、4ヶ月暴露
後において67℃となり、結果として防水材の熱による
劣化促進を生じやすい積層塗膜であることがわかった。
に、配合例8の、塗膜の伸びが5%のウレタン樹脂系塗
膜を積層したものであり、塗膜の伸びが規定範囲外の
為、4ヶ月暴露後の塗膜は、割れを生じていた。塗膜表
面の接触角は30°と規定範囲内の為に、汚染物質の付
着は少なかったが、塗膜が割れているため、防水材が部
分的にむき出し状態となり、結果として防水材の劣化を
生じやすい積層塗膜であることがわかった。
に、配合例9の、塗膜の伸びが360%のウレタン樹脂
系塗膜を積層したものであり、塗膜の伸びが規定範囲を
超えて大きい為、4ヶ月暴露後の塗膜は、割れを生じて
はいなかった。一方、塗膜表面の接触角は50°と規定
範囲内であるため、塗膜表面の親水性により汚染物質の
付着は比較的少くなると思われたが、塗膜の軟らかさに
起因して、汚染物質の付着は多く、蓄熱レベルが、塗膜
形成初期の平衡時温度が51℃であったものが、4ヶ月
暴露後において65℃となり、結果として防水材の熱に
よる劣化促進を生じやすい積層塗膜であることがわかっ
た。
スチレンを積層した300×150×1mmのアルミニ
ウム板表面に塗付し、プライマーとして、エスケー化研
株式会社製、湿気硬化形ウレタン樹脂系下塗材「アーキ
プライマーN」を塗付量0.20kg/m2にて塗装し、
次いでエスケー化研株式会社製の水和凝固形塗膜防水材
「水性アーキルーフ」を合計塗布量1.6kg/m2で2
回塗りして形成し、1年間暴露を行った塗膜を試験体と
し、実施例1と同様の防水材塗膜を積層し、次に配合例
2の塗膜の伸びが105%のフッ素樹脂系塗膜を積層し
たものを実施例5とした。その結果、塗膜の伸びが規定
範囲の為、4ヶ月暴露後の塗膜は、割れを生じておら
ず、また、表面の接触角も30°と規定範囲内で親水性
の為に汚染が少なく、蓄熱レベルも塗膜形成初期の平衡
時温度が51℃であったものが、4ヶ月暴露後において
も53℃とほぼ同様の性能を示し、変化が少なく、結果
として防水材の熱による劣化促進を生じ難い積層塗膜で
あることがわかった。
しやすい、弾性を有する防水材の表面を、長期に亘って
美しく維持し、熱による膨れや剥がれ等の防水材の防水
性能低下を極力防止しながらも、防水材の伸縮には追従
して、表面層にクラックを生じない積層防水塗膜を得る
ことができる。
Claims (5)
- 【請求項1】表面の水に対する接触角が70°以下であ
り、伸び率が50〜250%である塗膜を防水材の表面
に積層することを特徴とする積層防水構造。 - 【請求項2】表面の水に対する接触角が70°以下であ
り、伸び率が50〜250%である塗膜が、 Si(OR1)(OR2)(OR3)(OR4) (R1、R2、R3、R4は炭素数1〜12の、同一又
は異なったアルキル基)で表されるテトラアルコキシシ
ランおよび/またはその縮合物を含有する塗料組成物よ
り形成されるものであることを特徴とする請求項1に記
載の積層防水構造。 - 【請求項3】表面の水に対する接触角が70°以下であ
り、伸び率が50〜250%である塗膜が、 テトラアルコキシシランの平均縮合度4〜20の縮合物
であり、該縮合物中のアルキル基が炭素数1〜2と炭素
数3〜10のものが混在しているものとし、その混在比
率が炭素数3〜10のアルキル基が該縮合物中の全アル
キル基の5〜50%である化合物を含有する塗料組成物
より形成されるものであることを特徴とする請求項1に
記載の積層防水構造。 - 【請求項4】表面の水に対する接触角が70°以下であ
り、伸び率が50〜250%である塗膜が、(A)重量
平均分子量が5000〜80000、水酸基価が20〜
150KOHmg/gのポリオール、(B)ポリイソシ
アネート化合物、及び(C)テトラアルコキシシラン縮
合物を含む塗料組成物であって、(A)ポリオールの樹
脂固形分100重量部に対して、(B)ポリイソシアネ
ート化合物をNCO/OH比率で0.6〜1.4となる
ように含有し、さらに(C)テトラアルコキシシランの
平均縮合度4〜20の縮合物であり、該縮合物中のアル
キル基が炭素数1〜2と炭素数3〜10のものが混在し
ているものとし、その混在比率が炭素数3〜10のアル
キル基が該縮合物中の全アルキル基の5〜50%である
化合物を、SiO2換算で1.0〜40.0重量部含有
することを特徴とする塗料組成物より形成されるもので
あることを特徴とする請求項1または請求項3に記載の
積層防水構造。 - 【請求項5】表面の水に対する接触角が70°以下であ
り、伸び率が50〜250%である塗膜が、(A’)溶
解性パラメーターが6.5〜9.5、重量平均分子量が
5000〜150000、水酸基価が15〜100KO
Hmg/gであり、非水系溶剤中に溶解および/または
分散しているポリオールの樹脂固形分100重量部に対
して、(B’)ポリイソシアネート化合物をNCO/O
H比率で0.7〜2.0となるように含有し、さらに
(C’)テトラアルコキシシランの平均縮合度4〜20
の縮合物であり、該縮合物中のアルキル基が炭素数1〜
3と炭素数4〜12のものが混在しているものとし、そ
の混在比率が炭素数4〜12のアルキル基が該縮合物中
の全アルキル基の5〜50%である化合物を、SiO2
換算で1.0〜50.0重量部含有することを特徴とす
る塗料組成物より形成されるものであることを特徴とす
る請求項1に記載の積層防水構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001047619A JP2001311264A (ja) | 2000-02-25 | 2001-02-23 | 積層防水構造 |
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|---|---|---|---|
| JP2000049620 | 2000-02-25 | ||
| JP2000-49620 | 2000-02-25 | ||
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|---|---|
| JP (1) | JP2001311264A (ja) |
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