JPH0687678A

JPH0687678A - コンクリートおよびコンクリート仕上げ剤

Info

Publication number: JPH0687678A
Application number: JP23476692A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Maeda; 俊之前田; Kayo Onoe; 嘉代尾上
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 1992-09-02
Filing date: 1992-09-02
Publication date: 1994-03-29

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】コンクリートの耐候性を一層改善し得る新な仕
上剤を提供する。【構成】フッ素化芳香族化合物を含む仕上剤より構成さ
れる。たとえば軟化点１００℃、キノリン不溶分０．２
％、ベンゼン不溶分３０％のコールタールピッチに２倍
量の水素化アントラセン油を加えて加熱した後減圧下で
水素化アントセン油を除いて還元ピッチを得る。之に窒
素ガスを導入し４００℃で５重合させてメソフエズピッ
チを得る。ニツケツル容器中に仕込みアルゴン雰囲気中
において７０℃でフッ素化しＣＦ１，３９の粉末状ピッ
チを得る。２５０℃において１２時間フッ素化し透明樹
脂状ピッチとなし仕上剤組成物の成分とする。透明樹脂
状ピッチ２５部と固形分濃度６０％の耐候性アクリルシ
リコン樹脂防水剤１００部とを混合して仕上剤組成物を
調製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、打放しコンクリート、
コンクリート製品などに高度の耐候性を付与し得る仕上
げ剤に関する。

【０００２】本発明は、さらに高度の耐候性を備えたコ
ンクリート組成物に関する。

【０００３】本明細書において、“％”および“部”と
あるのは、それぞれ“重量％”および“重量部”を意味
する。

【０００４】

【従来の技術】現代建築においては、打放しコンクリー
トの素材自体の持つ自然の風合ないし外観が建築物の意
匠的価値を高めるものとして好まれている。しかしなが
ら、打放しコンクリートの表面には、その工法上型枠の
内表面の形状などに由来する目違い、巣穴、ピンホール
などの欠陥部が必然的に存在するので、美観を損ね、ま
たコンクリート表面の吸水性を不均一なものとする。従
って、この様な打放しコンクリートの表面を補修するこ
とも当然行なわれている。しかるに、この様な補修によ
っても、表面の欠陥を解消し、且つ表層の吸水性を均一
化することは、不可能である。

【０００５】打放しコンクリートは、コンクリートその
もので仕上げることが好ましいが、厳しい自然条件下で
の経年的な損傷および汚れを防止するためには、撥水性
組成物で仕上げを行なう場合が多い。しかしながら、従
来の撥水性仕上げ剤は、耐久性が不十分であり、１〜２
年程度の短期間でその保護効果は失われてしまう。

【０００６】溶剤系或いはエマルション系の合成樹脂防
水剤も使用されている。溶剤系合成樹脂防水剤は、塗布
表面の外観が一様とならず、またいわゆる“濡れ色”を
呈して、打放しコンクリート素材の優れた美観を損なう
ので、次第に使用されなくなってきている。エマルショ
ン系合成樹脂防水剤は、溶剤系合成樹脂防水剤に比し
て、耐候性は若干改善されているものの、未だ不十分で
ある。

【０００７】コンクリートに高度の耐候性を付与するた
めに、上記の撥水性組成物の塗布乾燥層上に耐候性に優
れたフッ素樹脂、アクリルシリコン樹脂などの溶剤可溶
性の樹脂を塗装する方法も実施されている。しかしなが
ら、近年の環境条件の悪化に伴って、コンクリートの素
材感を生かしつつ、コンクリートにさらに高度の耐候性
を長期にわたって付与し得る新たな材料の出現が切望さ
れている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主な
目的は、コンクリートの耐候性をより一層改善し得る新
たな技術を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記のよう
な従来技術の問題点に鑑みて研究を進めてきた。その結
果、芳香族化合物をフッ素化することにより得られるフ
ッ素化芳香族化合物（フッ化ピッチおよび７環以下の環
で構成されるフッ素化芳香族化合物）が、撥水性、耐候
性、撥油性、非粘着性、自己潤滑性、低摩擦性などに優
れているので、これらの少なくとも１種を配合したクリ
ヤー塗料がコンクリートの仕上げ剤として、極めて有用
であることを見出した。

【００１０】さらにまた、上記のフッ素化芳香族化合物
を配合したコンクリート組成物が、それ自体極めて優れ
た耐候性を発揮することを見出した。

【００１１】すなわち、本発明は、下記の発明を提供す
るものである：１．フッ素化芳香族化合物を配合したことを特徴とする
コンクリート仕上げ剤。２．フッ素化芳香族化合物が、フッ化ピッチおよび７環
以下の環で構成されるフッ素芳香族化合物からなる群か
ら選ばれた少なくとも１種である上記項１に記載のコン
クリート仕上げ剤。

【００１２】３．フッ素化芳香族化合物が、フッ化ピッ
チである上記項１または２に記載のコンクリート仕上げ
剤。

【００１３】４．フッ素化芳香族化合物を含有すること
を特徴とするコンクリート組成物。

【００１４】５．フッ素化芳香族化合物が、フッ化ピッ
チおよび７環以下の環で構成されるフッ素芳香族化合物
からなる群から選ばれた少なくとも１種である上記項４
に記載のコンクリート組成物。

【００１５】６．フッ素化芳香族化合物が、フッ化ピッ
チである上記項４または５に記載のコンクリート組成
物。

【００１６】以下、本発明で使用するフッ素化芳香族化
合物の製造方法および性状、仕上げ剤の他の成分などに
ついて詳細に説明する。

【００１７】本発明で用いるフッ素化芳香族化合物は、
芳香族化合物を気相中でまたは不活性流体中でフッ素と
直接反応させるか、或いは芳香族化合物を他の公知のフ
ッ素化方法によりフッ素化することにより得られる。

【００１８】より具体的には、フッ化ピッチは、固体状
乃至樹脂状の化合物であって、石炭系或いは石油系のピ
ッチをフッ素化することにより製造される。フッ化ピッ
チの製造方法は、特に限定されるものではないが、固体
状フッ化ピッチは、例えば特開昭６２−２７５１９０号
に記載された方法に従って、ピッチを０〜３５０℃でフ
ッ素ガスと直接反応させることにより得られる。

【００１９】本発明で用いるフッ化ピッチは、組成式Ｃ
Ｆｘ（０．５≦ｘ≦１．８）で表され、各炭素原子にフ
ッ素が１〜３個共有結合によって強固に結合したもので
ある。その性状は、フッ化黒鉛に類似した層状構造を有
し、褐色〜黄白色〜白色を呈する。また、この様な固体
状フッ化ピッチをフッ素雰囲気中その軟化点以上の温
度、例えば１５０〜３１０℃程度の温度で再度フッ素化
処理したものは、透明な樹脂状を呈する。

【００２０】また、７環以下の環で構成されるフッ素化
芳香族化合物としては、具体的にパーフルオロパーハイ
ドロアントラセン、パーフルオロパーハイドロペリレ
ン、パーフルオロパーハイドロピレン、パーフルオロパ
ーハイドロコロネンおよびその重合物などが挙げられ
る。

【００２１】フッ素化芳香族化合物は、耐候性、撥水
性、撥油性、耐水性、耐薬品性、非粘着性、防汚性、自
己潤滑性などに優れ、空気中で非常に安定な化合物であ
る。特に撥水性に極めて優れており、例えば、フッ化ピ
ッチと水との接触角は、１４５度にも達する。

【００２２】また、フッ化ピッチは、フッ素原子と炭素
原子との結合基として、ＣＦ、ＣＦ₂およびＣＦ₃基を有
している。特にＣＦ₃基は、低表面エネルギーを有し、
撥水性、撥油性などの特異な性質を示すとされており、
フッ化ピッチが優れた性質を発揮する主な要因となって
いる。さらに、上記の透明樹脂状のフッ化ピッチは、よ
り多量のＣＦ₃基を含有しているので、フッ化ピッチの
撥水性、撥油性などの性質がより改善されている。従っ
て、本発明で使用するフッ素化芳香族化合物としては、
フッ化ピッチがより好ましい。

【００２３】本発明で使用する仕上げ剤組成物において
は、樹脂成分としては、透明性を有していてコンクリー
トの自然な素材感を損なわず、且つある程度の耐候性を
有するものであれば、特に限定されず、例えば、フッ素
樹脂、シリコーン樹脂、アクリル−シリコン樹脂、ポリ
ウレタン樹脂などが挙げられる。フッ素化芳香族化合物
の配合量は、樹脂成分１００部に対し、通常５〜４５部
程度であり、より好ましくは１０〜３５部程度である。
フッ素化芳香族化合物の配合量が少なすぎる場合には、
耐候性、撥水性、防汚性などが十分に発揮されないのに
対し、過剰となる場合には、塗膜層の強度が低下する。

【００２４】本発明による透明な仕上げ剤は、通常上記
の様な耐候性の樹脂成分を含有する塗料に所定割合のフ
ッ素化芳香族化合物を添加し、サンドミル、ボールミル
などの公知の機械的手段を用いて攪拌混合し、樹脂成分
中にフッ化ピッチを均一に分散させることにより製造さ
れる。或いは、固体状の樹脂成分、通常のクリヤー樹脂
において使用されている公知の有機溶媒およびフッ素化
芳香族化合物を攪拌混合して、調製しても良い。仕上げ
剤中の固形分濃度（樹脂成分＋フッ素化芳香族化合物の
濃度）は、特に限定されるものではないが、通常４０〜
７０％程度、より好ましくは５０〜６０％程度である。

【００２５】本発明による仕上げ剤には、必要に応じて
公知の添加剤を配合することができる。この様な添加剤
としては、表面調整剤、紫外線吸収剤、光安定剤、レベ
リング剤、増粘剤、消泡剤などが例示される。

【００２６】本発明による仕上げ剤は、直接コンクリー
ト表面に塗布して使用しても良い。しかしながら、シリ
コーン樹脂系防水剤、アクリル樹脂系防水剤などの公知
の撥水性防水剤をコンクリート表面に塗布することによ
り、表面の巣穴、ピンホールなどの吸水原因となる欠陥
を被覆した後、本発明による仕上げ剤を塗布することが
より好ましい。さらに、撥水性防水剤層と仕上げ剤層と
の密着性を改善するためには、両層の間にシリコーン樹
脂クリヤー、アクリル樹脂クリヤーなどの公知の下塗り
塗料層を形成しても良い。

【００２７】コンクリートに対する塗膜厚さは、撥水性
防水剤処理後に、下塗り塗料層１０〜５０μｍ程度、仕
上げ剤層１０〜１００μｍ程度とすることが好ましい。
仕上げ剤層の厚さが小さすぎる場合には、十分な耐候
性、撥水性などが発揮されないのに対し、大きすぎる場
合には、塗膜の密着性が低下する。

【００２８】本発明による仕上げ剤は、打放しコンクリ
ートだけではなく、コンクリート成型品などのコンクリ
ート製品にも適用することができる。

【００２９】本発明においては、フッ素化芳香族化合物
を直接コンクリートに含有させても良い。この場合に
は、セメント、骨材および水からなる通常のコンクリー
ト混合物に対し、セメント重量の５〜４５％程度のフッ
素化芳香族化合物微粉末（０．５〜２．５μｍ程度）を
均一に混合攪拌すれば良い。この場合にも、表面の巣
穴、ピンホールなどの吸水原因となる欠陥を被覆するた
めに、公知の撥水性防水剤をコンクリート表面に塗布す
ることが好ましい。

【００３０】

【発明の効果】本発明によるフッ素化芳香族化合物を含
有する仕上げ剤による塗膜を有するコンクリートは、紫
外線、雨、大気中の汚染物質などに長期のわたってさら
された場合にも、長期にわたり優れた耐候性、撥水性、
防汚性などを発揮し、コンクリート素材本来の質感およ
び意匠性を持続し続ける。また、構築物或いは建造物の
清掃などのメンテナンスの回数が少なくて済み、構築物
或いは建造物の維持費用が減少する。

【００３１】

【実施例】以下に、実施例および比較例を示し、本発明
をより詳細に説明する。

【００３２】実施例１軟化点１００℃、キノリン不溶分（ＱＩ）０．２％、ベ
ンゼン不溶分（ＢＩ）３０％のコールタールピッチに２
倍量の水素化アントラセン油を加え、４３０℃で９０分
間加熱し、次いで減圧下３００℃で水素化アントラセン
油を除去して還元ピッチを得た。

【００３３】次いで、得られた還元ピッチに窒素ガスを
導入して、低分子量成分を除去した後、４００℃で５時
間熱重合して、軟化点３００℃、ＱＩ６０％、ＢＩ９８
％、メソフェーズ含有量９０％以上のメソフェーズピッ
チを得た。

【００３４】得られたピッチ５０ｇをニッケル製反応容
器に仕込んだ後、系内を真空排気し、次いでアルゴンガ
スで満たした。その後、７０℃でフッ素含有ガス（２０
ｖｏｌ％フッ素＋８０ｖｏｌ％アルゴンの混合ガス）を
平均流速６５０ｃｃ／分の速度で流通させつつ、２０時
間反応させたところ、１４４ｇの粉末状フッ化ピッチが
得られた。この粉末状フッ化ピッチの元素分析による組
成式は、ＣＦ_1.39であった。

【００３５】次いで、このフッ化ピッチ粉末を昇温温度
１℃／分で最終加熱温度２５０℃まで昇温させながら、
フッ素ガスとの接触下に１２時間フッ素化反応に供し
て、透明樹脂状ピッチ１０５ｇを得た。

【００３６】このようにして得た樹脂状フッ化ピッチ２
５部と固形分濃度６０％の耐候性アクリルシリコン樹脂
防水剤（商標“アクリディックＢＺ１１６０”、大日本
インキ化学（株）製）１００部とをサンドミルにより混
合攪拌して、所望の仕上げ剤組成物を調製した。

【００３７】実施例２コロネン５０ｇをニッケル製反応容器に仕込み、系内を
真空排気し、アルゴンガスで満たした後、７０℃でフッ
素含有ガス（２０ｖｏｌ％フッ素＋８０ｖｏｌ％アルゴ
ンの混合ガス）を平均流速６５００ｃｃ／分の速度で流
通させつつ、２０時間反応させたところ、フッ化コロネ
ン１４５ｇが得られた。

【００３８】このようにして得たフッ化コロネン２５部
を使用して、実施例１と同様にして、本発明による仕上
げ剤を調製した。

【００３９】参考例１打放しコンクリートの表面を洗浄し、乾燥させて表面含
水率８％以下にした後、アクリル樹脂系系撥水性防水剤
を塗布した。次いで、アクリル樹脂系下塗クリヤー塗料
を塗布し、乾燥させた後、実施例１または２で得られた
仕上げ剤を塗布し、乾燥させた。

【００４０】塗膜の厚さは、下塗クリヤー塗料層２０〜
３０μｍ、仕上げ剤層約３０μｍであった。

【００４１】この様に塗装した打放しコンクリートの表
面は、塗装前と殆ど変わらないものであった。

【００４２】参考例２実施例１〜２で得られた仕上げ剤を使用して、コンクリ
ート試験片表面（１５０ｍｍ×７０ｍｍ）に厚さ４０μ
ｍの塗膜を形成させた後、カーボンアーク灯（商標“サ
ンシャインロングランウエザーメーター”、スガ試験機
（株）製）による促進耐候性試験を行ない、耐候性の指
標としての光沢保持率（図１参照）および撥水性の指標
としての水接触角（図２）を測定した。

【００４３】図１および図２に示す結果から明らかな様
に、本発明による仕上げ剤は、１５００時間にも及ぶ促
進耐候性試験においても、耐候性には変化が認められ
ず、且つ撥水性にも変化は認められない。

【００４４】比較参考例１実施例１で使用したと同様のアクリルシリコン樹脂防水
剤をそのまま使用する以外は参考例１と同様にして打放
しコンクリートの表面塗装を行なった。

【００４５】図１および図２に示す様に、フッ素化芳香
族化合物を使用しない場合には、耐候性が次第に低下
し、また撥水性は極めて急速に低下していることが明ら
かである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例で得られた仕上げ剤を用いた場合の光沢
保持率を比較例の結果と対比して示すグラフである。

【図２】実施例で得られた仕上げ剤を用いた場合の撥水
性を比較例の結果と対比して示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フッ素化芳香族化合物を配合したことを
特徴とするコンクリート仕上げ剤。
【請求項２】フッ素化芳香族化合物が、フッ化ピッチ
および７環以下の環で構成されるフッ素芳香族化合物か
らなる群から選ばれた少なくとも１種である請求項１に
記載のコンクリート仕上げ剤。
【請求項３】フッ素化芳香族化合物が、フッ化ピッチ
である請求項１または２に記載のコンクリート仕上げ
剤。
【請求項４】フッ素化芳香族化合物を含有することを
特徴とするコンクリート組成物。
【請求項５】フッ素化芳香族化合物が、フッ化ピッチ
および７環以下の環で構成されるフッ素芳香族化合物か
らなる群から選ばれた少なくとも１種である請求項４に
記載のコンクリート組成物。
【請求項６】フッ素化芳香族化合物が、フッ化ピッチ
である請求項４または５に記載のコンクリート組成物。