水系防汚染剤
【課題】水系防汚染剤において、汚れが付着しても内部に浸透させず軽く拭き取るだけで汚れを完全に落とすという理念に基いて、ほぼ中性で容易にスプレー塗装できること。
【解決手段】絹雲母を含む雲母の微粉末及びスメクタイトを純水に分散させ、反応型ジメチルシロキサン水分散エマルジョンを添加し、ディスパーを使用して泡立たないように１０００ｒｐｍで５分間攪拌して、絹雲母微粒子の表面に非常に薄いシリコーン皮膜を形成して撥水性を発揮するとともに、基材表面とも反応して結合する成分を含む水系防汚染剤が製造される。タイルの表面の半分のみに水系防汚染剤を塗布して乾燥した後、塗布面と未処理面にそれぞれ醤油とソースを滴下したところ、未処理面は醤油・ソースとも浸透したのに対し、水系防汚染剤を塗布した表面は醤油・ソースとも全く浸透せず、ティッシュペーパーで軽く拭き取ったところ、痕を残さず完全に除去することができた。
【解決手段】絹雲母を含む雲母の微粉末及びスメクタイトを純水に分散させ、反応型ジメチルシロキサン水分散エマルジョンを添加し、ディスパーを使用して泡立たないように１０００ｒｐｍで５分間攪拌して、絹雲母微粒子の表面に非常に薄いシリコーン皮膜を形成して撥水性を発揮するとともに、基材表面とも反応して結合する成分を含む水系防汚染剤が製造される。タイルの表面の半分のみに水系防汚染剤を塗布して乾燥した後、塗布面と未処理面にそれぞれ醤油とソースを滴下したところ、未処理面は醤油・ソースとも浸透したのに対し、水系防汚染剤を塗布した表面は醤油・ソースとも全く浸透せず、ティッシュペーパーで軽く拭き取ったところ、痕を残さず完全に除去することができた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、優れた透水防止効果を持ち、醤油・ソース等の汚れが付着しても内部まで浸透させることなく、軽く拭き取るだけで完全に汚れを除去することができ、施工も容易で、中性に近く、手に触れても安全な水系防汚染剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建物のコンクリート外壁や自動車のボディ等には自動車の排気ガス中に含まれるカーボン（煤）や鳥の糞等の汚れが付着し易く、建物の内壁、フローリング、テーブル等には、醤油やソース、コーヒー等の食品の汚れや、小さな子供のいる家では子供の落書き、ペットを飼っている家ではペットの尿等の汚れが付着し易いため、かかる汚れの付着を防止するための撥水剤・防汚剤（耐汚染剤）が開発されている（特許文献１乃至特許文献４）。
【０００３】
しかし、これらの文献に記載されている撥水剤・防汚剤は、いずれも有機化合物を主成分としており、住宅関連の使用については有機物質の規制強化によって使用が制限されるようになってきた。また、有機化合物系の撥水剤・防汚剤は、耐熱性が小さく引火性を有する等の問題がある。
【０００４】
そこで、特許文献５及び特許文献６においては、かかる問題のない無機化合物を主成分とする撥水剤・防汚剤について開示している。特許文献５においては、コロイド状シリカ及びオルガノアルコキシシラン加水分解縮合物等のＳｉＯ系無機高分子を主成分とし、不飽和エチレン性単量体の重合体等を添加し、さらにフッ素樹脂を添加した無機系高分子複合コーティング剤について開示している。また特許文献６においては、ケイ酸リチウム水溶液を球状シリカゾルに混合して第１の溶液とし、リン酸アルミニウム水溶液を球状シリカゾルに混合して第２の溶液とし、これら２つの溶液を混合して、さらに反応型ジメチルシロキサン水分散エマルジョンを添加してなる無機透水防止剤及びその製造方法につて開示している。
【特許文献１】特開平５−４３６９８号公報
【特許文献２】特開平１１−５９４５号公報
【特許文献３】特開平１１−２９３０３１号公報
【特許文献４】特開２００１−１１１４０号公報
【特許文献５】特開平６−２４８１９７号公報
【特許文献６】特開２００４−２３８４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献５及び特許文献６に記載の無機系高分子複合コーティング剤及び無機透水防止剤は、強いアルカリ性であるために、人手による取扱いに注意が必要であるとともに、スプレーガンでスプレーしようとすると保存中に凝集・沈殿するためにノズルが詰まり、スプレー塗布できなくなるという問題点があった。これらの水系防汚染剤は、基本的には全て汚れを付着させないようにするという理念に基いたものであるために、強アルカリ性になってしまい上記の如き問題が発生するものであった。
【０００６】
そこで、本発明は、汚れを付着させないのではなく、汚れが付着しても内部まで浸透するのを防いで、かつ、軽く拭き取るだけで付着した汚れをマイカ系のへき開性を利用して層ごと汚れを落とすという新しい発想に基いて、ほぼ中性で凝集することもなく容易にスプレー塗装することができる水系防汚染剤を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明にかかる水系防汚染剤は、汚れ物質が付着する可能性のある表面に塗布することにより、極めて薄いへき開片からなる層を多数積層した層状構造の塗膜を形成し、前記塗膜の表面に付着した前記汚れ物質ごと表面の層がへき開して脱落することによって前記表面に付着した汚れ物質を除去する水系防汚染剤において、前記汚れ物質が付着する可能性のある表面に塗布する水系防汚染剤の主成分は、層状粘土鉱物に分類されるへき開性の高い物質及び水系撥水性化合物を水に分散してなるものであり、ｐＨ（水素イオン指数）４．５〜ｐＨ９．５の範囲内であるものである。
【０００８】
請求項２の発明にかかる水系防汚染剤は、請求項１の構成において、前記水系防汚染剤の塗膜は吸油性を有するものである。
【０００９】
請求項３の発明にかかる水系防汚染剤は、請求項１または請求項２の構成において、前記層状粘土鉱物に分類されるへき開性の高い物質は、雲母（マイカ）及び／またはスメクタイトであるものである。
【００１０】
ここで、「雲母（マイカ）及び／またはスメクタイト」とは、層状粘土鉱物に分類されるへき開性の高い物質が雲母（マイカ）のみである場合と、スメクタイトのみである場合と、雲母（マイカ）とスメクタイトの混合物である場合と、の全てを含む意味である。
【００１１】
請求項４の発明にかかる水系防汚染剤は、請求項３の構成において、前記雲母（マイカ）の結晶性シリカ（石英）の含有率が１重量％以下であるものである。
【００１２】
請求項５の発明にかかる水系防汚染剤は、請求項３または請求項４の構成において、前記雲母（マイカ）は、絹雲母及び／または白雲母であるものである。
【００１３】
ここで、「絹雲母及び／または白雲母」とは、雲母が絹雲母のみである場合と、雲母が白雲母のみである場合と、雲母が絹雲母と白雲母の混合物である場合と、の全てを含む意味である。
【００１４】
請求項６の発明にかかる水系防汚染剤は、請求項１乃至請求項５のいずれか１つの構成において、前記水系撥水性化合物はメチル水素ポリシロキサンをエマルジョンとして用いたものである。
【００１５】
請求項７の発明にかかる水系防汚染剤は、請求項６の構成において、前記エマルジョンとして用いられるメチル水素ポリシロキサンとして、ジメチルポリシロキサン、アミノシロキサン、エポキシシロキサンのいずれかを用いたものである。
【００１６】
請求項８の発明にかかる水系防汚染剤は、請求項１乃至請求項７のいずれか１つの構成において、前記水系防汚染剤は、単純なアルカリケイ酸塩を含有しないものである。
【００１７】
請求項９の発明にかかる水系防汚染剤は、請求項１乃至請求項８のいずれか１つの構成において、前記水系防汚染剤はｐＨ８〜ｐＨ９の範囲内の弱アルカリ性であるものである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明にかかる水系防汚染剤は、汚れ物質が付着する可能性のある表面に塗布することにより、極めて薄いへき開片からなる層を多数積層した層状構造の塗膜を形成し、塗膜の表面に付着した汚れ物質ごと表面の層がへき開して脱落することによって表面に付着した汚れ物質を除去する水系防汚染剤において、汚れ物質が付着する可能性のある表面に塗布する水系防汚染剤の主成分は、層状粘土鉱物に分類されるへき開性の高い物質及び水系撥水性化合物を水に分散してなるものであり、ｐＨ（水素イオン指数）４．５〜ｐＨ９．５の範囲内である。
【００１９】
ここで、層状粘土鉱物に分類されるへき開性の高い物質としては、スメクタイト（モンモリロナイト等）、含水アルミノケイ酸塩鉱物（雲母）、方解石、グラファイト等がある。また、「水系撥水性化合物」とは、水に均一に分散または懸濁する化合物であって、塗布して乾燥した後は撥水性を示すものであり、具体例としてはシリコーン（オルガノポリシロキサン）、特にメチル水素ポリシロキサン、等がある。
【００２０】
これによって、水系防汚染剤を塗布する業者または消費者が扱う場合でも、ｐＨ４．５〜ｐＨ９．５の範囲内で中性に近いため皮膚等を傷めることもなく、取扱いがし易く、また中性に近いため保存しておいても凝集することはない。したがって、スプレーガン等を用いて容易にスプレー塗布することができ、ムラなく均一に塗布することができる。そして、塗布した際に極めて薄いへき開片からなる層を多数積層した層状構造の塗膜を形成し、水系撥水性化合物の撥水性によって、この薄い塗膜は透水防止性をも具備する。
【００２１】
この結果、醤油・ソース・コーヒー等の汚れが塗布面に付着しても、内部までは浸透せず、極めて薄いへき開片の層状構造の表面層に付着する。したがって、ティッシュペーパー、布巾等で軽く拭き取るだけで、汚れの付着した表面層がへき開して、汚れとともに分離されるため、完全にかつ容易に汚れを除去することができる。同様に、外部のコンクリート壁に付着した自動車の排気ガス中のカーボン、風呂の目地に付着したカビ、フローリングにこぼれたペットの尿、壁やフローリングの子供の落書き、自動車のボディに付着した鳥の糞、船舶に付着したフジツボ等も、予め本発明にかかる水系防汚染剤を塗布しておくことによって、極めて容易に除去することができる。また、ガムも付着しにくく取れ易い。
【００２２】
このようにして、汚れを付着させないのではなく、汚れが付着しても内部まで浸透するのを防いで、軽く拭き取るだけで付着した汚れを完全に落とすことができ、ほぼ中性で手に触れても安全で凝集することもなく容易にスプレー塗装することができる水系防汚染剤となる。
【００２３】
請求項２の発明にかかる水系防汚染剤は、塗膜が吸油性を有する。したがって、人の皮膚の油を吸収するために、例えば木製の家具や木の柱等の表面に塗布することによって、人が手で触れても指の油の痕が指紋となって残ることがなく、木製の家具や木の柱等の表面を美しく保つことができる。
【００２４】
このようにして、塗膜が人の皮膚の油を吸収するために人が手で触れても痕が残ることがなく、さらに汚れが付着しても内部まで浸透するのを防いで、軽く拭き取るだけで付着した汚れを完全に落とすことができ、ほぼ中性で手に触れても安全で凝集することもなく容易にスプレー塗装することができる水系防汚染剤となる。
【００２５】
請求項３の発明にかかる水系防汚染剤は、層状粘土鉱物に分類されるへき開性の高い物質が雲母（マイカ）及び／またはスメクタイトである。
【００２６】
ここで、雲母とは、極めて薄いへき開片からなり、ほぼ完全な底面へき開性と高い柔軟性、弾性、靭性を特徴とする複雑な含水アルミノケイ酸塩鉱物の総称であり、雲母族の主要な鉱物には、白雲母，絹雲母，金雲母，黒雲母，紅雲母があり、このほかバナジン雲母，クロム雲母，フッ素金雲母，ソーダ雲母等がある。また、スメクタイトとは、いくつかの種類の層状粘土鉱物の総称であり、その中のモンモリロナイトを主成分鉱物とするベントナイトは世界各地に産出する粘土であり、スメクタイトの中でも特にモンモリロナイトが好ましい。
【００２７】
これらの雲母及びスメクタイトは、地表面近くの地層に多量に含有されている鉱物であって、安価に入手することができる。上述の如く、雲母及びスメクタイトは強いへき開性を有するため、本発明にかかる水系防汚染剤を塗布することによって、塗布面には極めて薄いへき開片の層状構造からなる薄い塗膜が形成される。そして、水系撥水性化合物の撥水性によって、この薄い塗膜は透水防止性をも具備する。
【００２８】
これによって、醤油・ソース・コーヒー等の汚れが塗布面に付着しても、内部までは浸透せず、極めて薄いへき開片の層状構造の表面層に付着する。したがって、ティッシュペーパー、布巾等で軽く拭き取るだけで、汚れの付着した表面層がへき開して、汚れとともに分離されるため、完全にかつ容易に汚れを除去することができる。同様に、外部のコンクリート壁に付着した自動車の排気ガス中のカーボン、風呂の目地に付着したカビ、フローリングにこぼれたペットの尿、壁やフローリングの子供の落書き、自動車のボディに付着した鳥の糞、船舶に付着したフジツボ等も、予め本発明にかかる水系防汚染剤を塗布しておくことによって、極めて容易に除去することができる。また、ガムも付着しにくく取れ易い。
【００２９】
このようにして、汚れを付着させないのではなく、汚れが付着しても内部まで浸透するのを防いで、軽く拭き取るだけで付着した汚れを完全に落とすことができるとともに安価に製造することができ、ほぼ中性で手に触れても安全で凝集することもなく容易にスプレー塗装することができる水系防汚染剤となる。
【００３０】
請求項４の発明にかかる水系防汚染剤は、雲母（マイカ）の結晶性シリカ（石英）の含有率が１重量％以下である。雲母（マイカ）類の吸入によって引き起こされる可能性のある実質性肺疾患として、珪肺症がある。珪肺症を引き起こす原因物質は結晶性シリカ（石英）であり、粉塵中にどれだけの結晶性シリカが含まれているかが問題となる。特に、施工現場で水系防汚染剤をスプレー塗装する場合は、飛散し易く人体に入り易いため問題となるが、本発明にかかる水系防汚染剤は、雲母の随伴鉱物として結晶性シリカ（石英）が殆ど含まれていない（１重量％以下）ため、珪肺症を引き起こす心配は全くない。
【００３１】
このようにして、汚れを付着させないのではなく、汚れが付着しても内部まで浸透するのを確実に防いで、軽く拭き取るだけで付着した汚れを完全に落とすことができ、ほぼ中性で手に触れても安全であるだけでなく、肺疾患を引き起こす恐れもなく、凝集することもなく容易にかつ安全にスプレー塗装することができる水系防汚染剤となる。
【００３２】
請求項５の発明にかかる水系防汚染剤は、雲母（マイカ）が絹雲母及び／または白雲母である。
【００３３】
ここで、絹雲母及び／または白雲母（含水ケイ酸アルミニウムカリウム）は、ＫＡｌ2 ［（ＡｌＳｉ3）Ｏ10］（ＯＨ）2 という化学組成を有し、雲母の一種で高いへき開性を有する無機組成物結晶である。かかる絹雲母及び／または白雲母を分散させた水溶液は弱アルカリ性になることから、水系防汚染剤を塗布する業者または消費者が扱う場合でも、中性に近いため皮膚等を傷めることもなく、取扱いがし易く、また中性に近いため保存しておいても凝集することはない。したがって、スプレーガン等を用いて容易にスプレー塗布することができ、ムラなく均一に塗布することができる。そして、塗布した際に極めて薄いへき開片からなる層を多数積層した層状構造の塗膜を形成し、水系撥水性化合物の撥水性によって、この薄い塗膜は透水防止性をも具備する。
【００３４】
この結果、醤油・ソース・コーヒー等の汚れが塗布面に付着しても、内部までは浸透せず、極めて薄いへき開片の層状構造の表面層に付着する。したがって、ティッシュペーパー、布巾等で軽く拭き取るだけで、汚れの付着した表面層がへき開して、汚れとともに分離されるため、完全にかつ容易に汚れを除去することができる。同様に、外部のコンクリート壁に付着した自動車の排気ガス中のカーボン、風呂の目地に付着したカビ、フローリングにこぼれたペットの尿、壁やフローリングの子供の落書き、自動車のボディに付着した鳥の糞、船舶に付着したフジツボ等も、予め本発明にかかる水系防汚染剤を塗布しておくことによって、極めて容易に除去することができる。また、ガムも付着しにくく取れ易い。
【００３５】
このようにして、汚れを付着させないのではなく、汚れが付着しても内部まで浸透するのを防いで、軽く拭き取るだけで付着した汚れを完全に落とすことができ、ほぼ中性で手に触れても安全で凝集することもなく容易にスプレー塗装することができる水系防汚染剤となる。
【００３６】
請求項６の発明にかかる水系防汚染剤は、水系撥水性化合物がメチル水素ポリシロキサンである。本発明にかかる水系防汚染剤にはへき開性の高い物質が分散されており、これにメチル水素ポリシロキサンの１種からなるエマルジョンを混合して分散することによって、この水系防汚染剤を塗布して乾燥した後は塗膜が塗布表面へ密着して、無機ポリマー（メチル水素ポリシロキサン）の縮合反応によって水に再溶解しない構造に架橋変化するとともに、塗布面には極めて薄いへき開片の層状構造からなる薄い塗膜が形成される。これによって、塗膜全体としてメチル基の撥水性によって外部から水が浸透しない塗膜層を形成することになる。
【００３７】
この結果、醤油・ソース・コーヒー等の汚れが塗布面に付着しても、確実に内部まで浸透するのを防止することができ、極めて薄いへき開片の層状構造の表面層に付着する。したがって、ティッシュペーパー、布巾等で軽く拭き取るだけで、汚れの付着した表面層がへき開して、汚れとともに分離されるため、完全にかつ容易に汚れを除去することができる。同様に、外部のコンクリート壁に付着した自動車の排気ガス中のカーボン、風呂の目地に付着したカビ、フローリングにこぼれたペットの尿、壁やフローリングの子供の落書き、自動車のボディに付着した鳥の糞、船舶に付着したフジツボ等も、予め本発明にかかる水系防汚染剤を塗布しておくことによって、極めて容易に除去することができる。また、ガムも付着しにくく取れ易い。
【００３８】
このようにして、汚れを付着させないのではなく、汚れが付着しても内部まで浸透するのを確実に防いで、軽く拭き取るだけで付着した汚れを完全に落とすことができ、ほぼ中性で手に触れても安全で凝集することもなく容易にスプレー塗装することができる水系防汚染剤となる。
【００３９】
請求項７の発明にかかる水系防汚染剤は、エマルジョンとして用いられるメチル水素ポリシロキサンとして、ジメチルポリシロキサン、アミノシロキサン、エポキシシロキサンのいずれかを用いたものである。これらのジメチルポリシロキサン、アミノシロキサン、エポキシシロキサンは、メチル水素ポリシロキサンの中でも縮合反応を起こし易く、容易に水に再溶解しない構造に架橋変化する。そして、塗布面には極めて薄いへき開片の層状構造からなる薄い塗膜が形成される。これによって、塗膜全体としてメチル基の撥水性によって外部から水が浸透しない塗膜層を形成することになる。
【００４０】
この結果、醤油・ソース・コーヒー等の汚れが塗布面に付着しても、確実に内部まで浸透するのを防止することができ、極めて薄いへき開片の層状構造の表面層に付着する。したがって、ティッシュペーパー、布巾等で軽く拭き取るだけで、汚れの付着した表面層がへき開して、汚れとともに分離されるため、完全にかつ容易に汚れを除去することができる。同様に、外部のコンクリート壁に付着した自動車の排気ガス中のカーボン、風呂の目地に付着したカビ、フローリングにこぼれたペットの尿、壁やフローリングの子供の落書き、自動車のボディに付着した鳥の糞、船舶に付着したフジツボ等も、予め本発明にかかる水系防汚染剤を塗布しておくことによって、極めて容易に除去することができる。また、ガムも付着しにくく取れ易い。
【００４１】
このようにして、汚れを付着させないのではなく、汚れが付着しても内部まで浸透するのを防いで、軽く拭き取るだけで付着した汚れを完全に落とすことができ、ほぼ中性で手に触れても安全で凝集することもなく容易にスプレー塗装することができる水系防汚染剤となる。
【００４２】
請求項８の発明にかかる水系防汚染剤は、単純なアルカリケイ酸塩を含有しないものである。ここで、「単純なアルカリケイ酸塩」とは、アルカリ金属元素とケイ酸のみからなる単純な無機化合物を意味するものであり、具体的にはケイ酸リチウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、等である。
【００４３】
この結果、従来の単純なアルカリケイ酸塩を含有する水系防汚染剤・撥水剤のように強アルカリ性になることなく、ほぼ中性に近いため取扱う人の手や皮膚等を傷める恐れもなく、また非常に安定性に優れており保存中に凝集・沈殿することもなく、容易にスプレー塗装することができる。
【００４４】
この結果、醤油・ソース・コーヒー等の汚れが塗布面に付着しても、確実に内部まで浸透するのを防止することができ、極めて薄いへき開片の層状構造の表面層に付着する。したがって、ティッシュペーパー、布巾等で軽く拭き取るだけで、汚れの付着した表面層がへき開して、汚れとともに分離されるため、完全にかつ容易に汚れを除去することができる。同様に、外部のコンクリート壁に付着した自動車の排気ガス中のカーボン、風呂の目地に付着したカビ、フローリングにこぼれたペットの尿、壁やフローリングの子供の落書き、自動車のボディに付着した鳥の糞、船舶に付着したフジツボ等も、予め本発明にかかる水系防汚染剤を塗布しておくことによって、極めて容易に除去することができる。また、ガムも付着しにくく取れ易い。
【００４５】
このようにして、汚れを付着させないのではなく、汚れが付着しても内部まで浸透するのを防いで、軽く拭き取るだけで付着した汚れを完全に落とすことができ、ほぼ中性で手に触れても安全で凝集することもなく容易にスプレー塗装することができる水系防汚染剤となる。
【００４６】
請求項９の発明にかかる水系防汚染剤は、ｐＨ８〜ｐＨ９の範囲内の弱アルカリ性であるものである。このように、本発明にかかる水系防汚染剤は、ほぼ中性に近いため取扱う人の手や皮膚等を傷める恐れもなく、また非常に安定性に優れており保存中に凝集・沈殿することもなく、容易にスプレー塗装することができる。
【００４７】
この結果、醤油・ソース・コーヒー等の汚れが塗布面に付着しても、確実に内部まで浸透するのを防止することができ、極めて薄いへき開片の層状構造の表面層に付着する。したがって、ティッシュペーパー、布巾等で軽く拭き取るだけで、汚れの付着した表面層がへき開して、汚れとともに分離されるため、完全にかつ容易に汚れを除去することができる。同様に、外部のコンクリート壁に付着した自動車の排気ガス中のカーボン、風呂の目地に付着したカビ、フローリングにこぼれたペットの尿、壁やフローリングの子供の落書き、自動車のボディに付着した鳥の糞、船舶に付着したフジツボ等も、予め本発明にかかる水系防汚染剤を塗布しておくことによって、極めて容易に除去することができる。また、ガムも付着しにくく取れ易い。
【００４８】
このようにして、汚れを付着させないのではなく、汚れが付着しても内部まで浸透するのを防いで、軽く拭き取るだけで付着した汚れを完全に落とすことができ、ほぼ中性で手に触れても安全で凝集することもなく容易にスプレー塗装することができる水系防汚染剤となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００５０】
まず、本発明の実施の形態における水系防汚染剤の製造方法の一例について説明する。絹雲母（含水ケイ酸アルミニウムカリウム・化学組成ＫＡｌ2 ［（ＡｌＳｉ3）Ｏ10］（ＯＨ）2 ）を含む雲母の微粉末及びスメクタイトを純水に分散させて（ガラス棒で攪拌）、これにメチル水素ポリシロキサンのエマルジョンとして、反応型ジメチルシロキサン水分散エマルジョンを添加した。ディスパーを使用して、泡立たないように１０００ｒｐｍで５分間攪拌した。こうして、絹雲母を含む雲母の微粒子及びスメクタイトの表面に非常に薄いシリコーン皮膜を形成して撥水性を発揮するとともに、基材表面とも反応して結合する成分を含む１液型の水系防汚染剤が製造される。
【００５１】
この反応型ジメチルシロキサンは、ジブチル錫ジラウレート触媒によって縮合反応を起こし、水に再溶解しない構造に架橋変化する。反応式を［化１］に示す。
【００５２】
【化１】
【００５３】
シリコーン化合物の代表例として、ジメチルシリコーンの構造式を［化２］に示す。
【００５４】
【化２】
【００５５】
このような構造になってしまうと基材と結合する官能基がなく、シリコーンオイルと同じものになってしまうので、反応型ジメチルシロキサン以外のメチル水素ポリシロキサンの例としては、両端に官能基を有するコポリマー（共重合用シロキサンオリゴマー）が挙げられる。構造式を［化３］に示す。
【００５６】
【化３】
【００５７】
両端の官能基Ｘとしては、［化４］に示されるような様々な官能基が考えられる。
【００５８】
【化４】
【００５９】
こうして、本実施の形態にかかる水系防汚染剤を、［表１］に示されるように混合比を変えて、実施例１，実施例２，実施例３の３通り作製した。
【００６０】
【表１】
【００６１】
［表１］に示されるように、実施例１の水系防汚染剤は、雲母の微粒子が１．２重量％、スメクタイトが１．２重量％、反応型ジメチルシロキサンのエマルジョンが１．６重量％、水が９６．０重量％からなり、水素イオン指数：ｐＨ＝８．９で弱アルカリ性である。実施例２の水系防汚染剤は、雲母の微粒子が１．２重量％、スメクタイトが１．２重量％、反応型ジメチルシロキサンのエマルジョンが３．０重量％、水が９４．６重量％からなり、水素イオン指数：ｐＨ＝８．８で弱アルカリ性である。また、実施例３の水系防汚染剤は、雲母の微粒子が１．２重量％、スメクタイトが１．２重量％、反応型ジメチルシロキサンのエマルジョンが０．３重量％、水が９７．３重量％からなり、水素イオン指数：ｐＨ＝８．９で弱アルカリ性である。
【００６２】
次に、こうして完成した１液型の水系防汚染剤におけるメチル水素ポリシロキサンの、他の成分に対する上限と下限を固形分で表したものを［表２］に示す。
【００６３】
【表２】
【００６４】
［表２］に示されるように、メチル水素ポリシロキサンの他の成分に対する配合比の上限は１：０．８であり、これ以上メチル水素ポリシロキサンの割合が多くなると乾燥塗膜の脱落が多くなり、また下限は１：８であり、これよりもメチル水素ポリシロキサンが少なくなると全ての雲母の微粒子及びスメクタイトの表面にシリコーン皮膜を形成することができなくなり、撥水機能が低下して透水防止性が劣化することになる。
【００６５】
したがって、メチル水素ポリシロキサンに対する雲母の微粒子及びスメクタイトとの固形分合計比を１：０．８から１：８の範囲内に収めることによって乾燥塗膜の剥離脱落が起こることなく十分な透水防止性を有する水系防汚染剤となる。
【００６６】
本実施の形態の水系防汚染剤を基材に塗布する場合には、希釈溶媒が水であるので有機ポリマーのブリードや臭いの発散も少なく、［表１］の下段に示されるように、スプレーガンでスプレー塗布できるのを始めとして、刷毛・ローラー等で容易に基材に塗布することができる。硬化には、１２０℃で１０分間の加熱処理が望ましいが、自然乾燥でも十分に乾燥塗膜を形成することができる。
【００６７】
次に、［表１］の下段に示されるように、実際に透水防止性・防汚染性を確認する実験を行った。タイルの表面の半分のみに本実施の形態にかかる実施例１の水系防汚染剤を塗布して乾燥した後、塗布面と未処理面にそれぞれ醤油とソースを滴下したところ、未処理面においては醤油・ソースとも浸透したのに対して、水系防汚染剤を塗布した表面においては醤油・ソースとも全く浸透せず、ティッシュペーパーで軽く拭き取ったところ、痕を残さず完全に除去することができた。実施例２の水系防汚染剤、実施例３の水系防汚染剤についても、同様に良好な防汚染性を確認することができた。
【００６８】
さらに、その他の基材及び汚れ物質についての本実施の形態にかかる水系防汚染剤の防汚染効果を確認するために、本実施の形態にかかる実施例１の水系防汚染剤を対象となる種々の基材にスプレー塗付し、余分な薬液を拭き取り、乾燥させた。その後、所定の汚れ物質を付着させ、一週間後に完全に乾燥した後、水に濡らしたウェスで拭き取り、未処理の基材に所定の汚れ物質を付着させて一週間完全に乾燥させたものと比較して、防汚染効果を評価した。その結果を［表３］に示す。
【００６９】
【表３】
【００７０】
［表３］に示されるように、本実施の形態にかかる実施例１の水系防汚染剤をスプレー塗付処理した場合には、いずれの基材についてもいずれの汚れ物質も完全に拭き取ることができ、全て○の評価であった。
【００７１】
これに対して、未処理の基材に汚れ物質を付着させた場合には、ガムについては全ての基材について拭き取ることができず、×の評価であり、鳥の糞についても全ての基材について完全には拭き取ることができず、△または×の評価であった。また、ケチャップ、チョコレートについては、基材がコンクリート、ビニールクロス、クッションフロア、木材の場合に△の評価であり、醤油については基材がコンクリート、木材の場合に×の評価であり、黒鉛についてもタイル、ガラスを除く基材については、完全には拭き取ることができず、△または×の評価であった。
【００７２】
ここで、従来の強アルカリ性の撥水剤・水系防汚染剤の場合には、基材が木材の場合には木材を変色させてしまうため用いることができなかったが、本実施の形態にかかる実施例１の水系防汚染剤はｐＨ＝８．９と弱アルカリ性であるため、基材が木材の場合にも木材を変色させてしまうことなく、用いることができる。さらに、本実施の形態にかかる実施例１の水系防汚染剤の塗膜は、スメクタイト（ＭＢ（メチレンブルー）吸着量が９５ｍｅｑ／１００ｇ）を含有するため吸油性を有するものであり、人の皮膚の油を吸収するために、例えば木製の家具や木の柱等の表面に塗布することによって、人が手で触れても指の油の痕が指紋となって残ることがなく、木製の家具や木の柱等の表面を美しく保つことができる。
【００７３】
その他にも、本実施の形態の水系防汚染剤の用途としては、建物の外部のコンクリート壁に付着した自動車の排気ガス中のカーボン、風呂の目地に付着したカビ、フローリングにこぼれたペットの尿、壁やフローリングの子供の落書き、自動車のボディに付着した鳥の糞、船舶に付着したフジツボ等も、予め本実施の形態にかかる水系防汚染剤を塗布しておくことによって、極めて容易に除去することができる。また、水系防汚染剤であるため耐候性に優れ、紫外線や酸性雨に侵されることがなく、屋外での使用においても優れた耐久性を発揮する。
【００７４】
なお、本実施の形態にかかる実施例１の水系防汚染剤をスプレー塗布・乾燥して形成された塗膜は、約１μｍ〜約３μｍと極めて薄く、汚れを拭き取る度に表面層がへき開して剥がれるために、ある期間経過したら再塗装する必要があるが、この場合にも汚れを何度も拭き取った面に対してその周辺にスプレー塗付することによって、塗膜の厚さが保たれている部分には付着せず、塗膜が薄くなった部分のみに集中的に付着するため、厚さのムラが生ずることなく均一な塗膜を復活させることができる。
【００７５】
このように、本実施の形態にかかる水系防汚染剤においては、スプレー塗布・乾燥して約１μｍ〜約３μｍと極めて薄い塗膜となるようにしているが、本発明にかかる水系防汚染剤の粘性を高くすることによって、より厚くして丈夫な塗膜としても良い。
【００７６】
さらに、この空気を透過させる特性を利用して、衣服の洗濯の際に添加剤として用いることによって、繊維に撥水性を付与することができるとともに、乾燥して水が飛んでも繊維が縮まないため、洗濯物に柔らかい風合いとソフトな仕上がりを与えることができる。また、抗菌剤・酸化チタン（ＴｉＯ2 ）・芳香剤等を加えることによって、本実施の形態にかかる水系防汚染剤のアンモニア吸着性を利用して、便器の防汚染剤としても使用することができる。
【００７７】
本実施の形態においては、へき開性の高い物質として雲母（マイカ）の一種である絹雲母を含む雲母の微粒子及びスメクタイトを用いた場合について説明したが、白雲母，絹雲母，金雲母，黒雲母，紅雲母，バナジン雲母，クロム雲母，フッ素金雲母，ソーダ雲母等の他の雲母を単独でまたは二種以上を混合して用いても良いし、その他の層状粘土鉱物や方解石、グラファイト等のへき開性の高い物質を使用しても良い。
【００７８】
また、本実施の形態においては、水系撥水性化合物としてメチル水素ポリシロキサンの一種である反応型ジメチルシロキサンを用いた場合について説明したが、両端に官能基を有するコポリマー（共重合用シロキサンオリゴマー）等の他のメチル水素ポリシロキサンを使用しても良い。
【００７９】
本発明を実施するに際しては、水系防汚染剤のその他の部分の構成、成分、形状、数量、材質、大きさ、製造方法等についても、本実施の形態に限定されるものではない。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、優れた透水防止効果を持ち、醤油・ソース等の汚れが付着しても内部まで浸透させることなく、軽く拭き取るだけで完全に汚れを除去することができ、施工も容易で、中性に近く、手に触れても安全な水系防汚染剤に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建物のコンクリート外壁や自動車のボディ等には自動車の排気ガス中に含まれるカーボン（煤）や鳥の糞等の汚れが付着し易く、建物の内壁、フローリング、テーブル等には、醤油やソース、コーヒー等の食品の汚れや、小さな子供のいる家では子供の落書き、ペットを飼っている家ではペットの尿等の汚れが付着し易いため、かかる汚れの付着を防止するための撥水剤・防汚剤（耐汚染剤）が開発されている（特許文献１乃至特許文献４）。
【０００３】
しかし、これらの文献に記載されている撥水剤・防汚剤は、いずれも有機化合物を主成分としており、住宅関連の使用については有機物質の規制強化によって使用が制限されるようになってきた。また、有機化合物系の撥水剤・防汚剤は、耐熱性が小さく引火性を有する等の問題がある。
【０００４】
そこで、特許文献５及び特許文献６においては、かかる問題のない無機化合物を主成分とする撥水剤・防汚剤について開示している。特許文献５においては、コロイド状シリカ及びオルガノアルコキシシラン加水分解縮合物等のＳｉＯ系無機高分子を主成分とし、不飽和エチレン性単量体の重合体等を添加し、さらにフッ素樹脂を添加した無機系高分子複合コーティング剤について開示している。また特許文献６においては、ケイ酸リチウム水溶液を球状シリカゾルに混合して第１の溶液とし、リン酸アルミニウム水溶液を球状シリカゾルに混合して第２の溶液とし、これら２つの溶液を混合して、さらに反応型ジメチルシロキサン水分散エマルジョンを添加してなる無機透水防止剤及びその製造方法につて開示している。
【特許文献１】特開平５−４３６９８号公報
【特許文献２】特開平１１−５９４５号公報
【特許文献３】特開平１１−２９３０３１号公報
【特許文献４】特開２００１−１１１４０号公報
【特許文献５】特開平６−２４８１９７号公報
【特許文献６】特開２００４−２３８４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献５及び特許文献６に記載の無機系高分子複合コーティング剤及び無機透水防止剤は、強いアルカリ性であるために、人手による取扱いに注意が必要であるとともに、スプレーガンでスプレーしようとすると保存中に凝集・沈殿するためにノズルが詰まり、スプレー塗布できなくなるという問題点があった。これらの水系防汚染剤は、基本的には全て汚れを付着させないようにするという理念に基いたものであるために、強アルカリ性になってしまい上記の如き問題が発生するものであった。
【０００６】
そこで、本発明は、汚れを付着させないのではなく、汚れが付着しても内部まで浸透するのを防いで、かつ、軽く拭き取るだけで付着した汚れをマイカ系のへき開性を利用して層ごと汚れを落とすという新しい発想に基いて、ほぼ中性で凝集することもなく容易にスプレー塗装することができる水系防汚染剤を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明にかかる水系防汚染剤は、汚れ物質が付着する可能性のある表面に塗布することにより、極めて薄いへき開片からなる層を多数積層した層状構造の塗膜を形成し、前記塗膜の表面に付着した前記汚れ物質ごと表面の層がへき開して脱落することによって前記表面に付着した汚れ物質を除去する水系防汚染剤において、前記汚れ物質が付着する可能性のある表面に塗布する水系防汚染剤の主成分は、層状粘土鉱物に分類されるへき開性の高い物質及び水系撥水性化合物を水に分散してなるものであり、ｐＨ（水素イオン指数）４．５〜ｐＨ９．５の範囲内であるものである。
【０００８】
請求項２の発明にかかる水系防汚染剤は、請求項１の構成において、前記水系防汚染剤の塗膜は吸油性を有するものである。
【０００９】
請求項３の発明にかかる水系防汚染剤は、請求項１または請求項２の構成において、前記層状粘土鉱物に分類されるへき開性の高い物質は、雲母（マイカ）及び／またはスメクタイトであるものである。
【００１０】
ここで、「雲母（マイカ）及び／またはスメクタイト」とは、層状粘土鉱物に分類されるへき開性の高い物質が雲母（マイカ）のみである場合と、スメクタイトのみである場合と、雲母（マイカ）とスメクタイトの混合物である場合と、の全てを含む意味である。
【００１１】
請求項４の発明にかかる水系防汚染剤は、請求項３の構成において、前記雲母（マイカ）の結晶性シリカ（石英）の含有率が１重量％以下であるものである。
【００１２】
請求項５の発明にかかる水系防汚染剤は、請求項３または請求項４の構成において、前記雲母（マイカ）は、絹雲母及び／または白雲母であるものである。
【００１３】
ここで、「絹雲母及び／または白雲母」とは、雲母が絹雲母のみである場合と、雲母が白雲母のみである場合と、雲母が絹雲母と白雲母の混合物である場合と、の全てを含む意味である。
【００１４】
請求項６の発明にかかる水系防汚染剤は、請求項１乃至請求項５のいずれか１つの構成において、前記水系撥水性化合物はメチル水素ポリシロキサンをエマルジョンとして用いたものである。
【００１５】
請求項７の発明にかかる水系防汚染剤は、請求項６の構成において、前記エマルジョンとして用いられるメチル水素ポリシロキサンとして、ジメチルポリシロキサン、アミノシロキサン、エポキシシロキサンのいずれかを用いたものである。
【００１６】
請求項８の発明にかかる水系防汚染剤は、請求項１乃至請求項７のいずれか１つの構成において、前記水系防汚染剤は、単純なアルカリケイ酸塩を含有しないものである。
【００１７】
請求項９の発明にかかる水系防汚染剤は、請求項１乃至請求項８のいずれか１つの構成において、前記水系防汚染剤はｐＨ８〜ｐＨ９の範囲内の弱アルカリ性であるものである。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明にかかる水系防汚染剤は、汚れ物質が付着する可能性のある表面に塗布することにより、極めて薄いへき開片からなる層を多数積層した層状構造の塗膜を形成し、塗膜の表面に付着した汚れ物質ごと表面の層がへき開して脱落することによって表面に付着した汚れ物質を除去する水系防汚染剤において、汚れ物質が付着する可能性のある表面に塗布する水系防汚染剤の主成分は、層状粘土鉱物に分類されるへき開性の高い物質及び水系撥水性化合物を水に分散してなるものであり、ｐＨ（水素イオン指数）４．５〜ｐＨ９．５の範囲内である。
【００１９】
ここで、層状粘土鉱物に分類されるへき開性の高い物質としては、スメクタイト（モンモリロナイト等）、含水アルミノケイ酸塩鉱物（雲母）、方解石、グラファイト等がある。また、「水系撥水性化合物」とは、水に均一に分散または懸濁する化合物であって、塗布して乾燥した後は撥水性を示すものであり、具体例としてはシリコーン（オルガノポリシロキサン）、特にメチル水素ポリシロキサン、等がある。
【００２０】
これによって、水系防汚染剤を塗布する業者または消費者が扱う場合でも、ｐＨ４．５〜ｐＨ９．５の範囲内で中性に近いため皮膚等を傷めることもなく、取扱いがし易く、また中性に近いため保存しておいても凝集することはない。したがって、スプレーガン等を用いて容易にスプレー塗布することができ、ムラなく均一に塗布することができる。そして、塗布した際に極めて薄いへき開片からなる層を多数積層した層状構造の塗膜を形成し、水系撥水性化合物の撥水性によって、この薄い塗膜は透水防止性をも具備する。
【００２１】
この結果、醤油・ソース・コーヒー等の汚れが塗布面に付着しても、内部までは浸透せず、極めて薄いへき開片の層状構造の表面層に付着する。したがって、ティッシュペーパー、布巾等で軽く拭き取るだけで、汚れの付着した表面層がへき開して、汚れとともに分離されるため、完全にかつ容易に汚れを除去することができる。同様に、外部のコンクリート壁に付着した自動車の排気ガス中のカーボン、風呂の目地に付着したカビ、フローリングにこぼれたペットの尿、壁やフローリングの子供の落書き、自動車のボディに付着した鳥の糞、船舶に付着したフジツボ等も、予め本発明にかかる水系防汚染剤を塗布しておくことによって、極めて容易に除去することができる。また、ガムも付着しにくく取れ易い。
【００２２】
このようにして、汚れを付着させないのではなく、汚れが付着しても内部まで浸透するのを防いで、軽く拭き取るだけで付着した汚れを完全に落とすことができ、ほぼ中性で手に触れても安全で凝集することもなく容易にスプレー塗装することができる水系防汚染剤となる。
【００２３】
請求項２の発明にかかる水系防汚染剤は、塗膜が吸油性を有する。したがって、人の皮膚の油を吸収するために、例えば木製の家具や木の柱等の表面に塗布することによって、人が手で触れても指の油の痕が指紋となって残ることがなく、木製の家具や木の柱等の表面を美しく保つことができる。
【００２４】
このようにして、塗膜が人の皮膚の油を吸収するために人が手で触れても痕が残ることがなく、さらに汚れが付着しても内部まで浸透するのを防いで、軽く拭き取るだけで付着した汚れを完全に落とすことができ、ほぼ中性で手に触れても安全で凝集することもなく容易にスプレー塗装することができる水系防汚染剤となる。
【００２５】
請求項３の発明にかかる水系防汚染剤は、層状粘土鉱物に分類されるへき開性の高い物質が雲母（マイカ）及び／またはスメクタイトである。
【００２６】
ここで、雲母とは、極めて薄いへき開片からなり、ほぼ完全な底面へき開性と高い柔軟性、弾性、靭性を特徴とする複雑な含水アルミノケイ酸塩鉱物の総称であり、雲母族の主要な鉱物には、白雲母，絹雲母，金雲母，黒雲母，紅雲母があり、このほかバナジン雲母，クロム雲母，フッ素金雲母，ソーダ雲母等がある。また、スメクタイトとは、いくつかの種類の層状粘土鉱物の総称であり、その中のモンモリロナイトを主成分鉱物とするベントナイトは世界各地に産出する粘土であり、スメクタイトの中でも特にモンモリロナイトが好ましい。
【００２７】
これらの雲母及びスメクタイトは、地表面近くの地層に多量に含有されている鉱物であって、安価に入手することができる。上述の如く、雲母及びスメクタイトは強いへき開性を有するため、本発明にかかる水系防汚染剤を塗布することによって、塗布面には極めて薄いへき開片の層状構造からなる薄い塗膜が形成される。そして、水系撥水性化合物の撥水性によって、この薄い塗膜は透水防止性をも具備する。
【００２８】
これによって、醤油・ソース・コーヒー等の汚れが塗布面に付着しても、内部までは浸透せず、極めて薄いへき開片の層状構造の表面層に付着する。したがって、ティッシュペーパー、布巾等で軽く拭き取るだけで、汚れの付着した表面層がへき開して、汚れとともに分離されるため、完全にかつ容易に汚れを除去することができる。同様に、外部のコンクリート壁に付着した自動車の排気ガス中のカーボン、風呂の目地に付着したカビ、フローリングにこぼれたペットの尿、壁やフローリングの子供の落書き、自動車のボディに付着した鳥の糞、船舶に付着したフジツボ等も、予め本発明にかかる水系防汚染剤を塗布しておくことによって、極めて容易に除去することができる。また、ガムも付着しにくく取れ易い。
【００２９】
このようにして、汚れを付着させないのではなく、汚れが付着しても内部まで浸透するのを防いで、軽く拭き取るだけで付着した汚れを完全に落とすことができるとともに安価に製造することができ、ほぼ中性で手に触れても安全で凝集することもなく容易にスプレー塗装することができる水系防汚染剤となる。
【００３０】
請求項４の発明にかかる水系防汚染剤は、雲母（マイカ）の結晶性シリカ（石英）の含有率が１重量％以下である。雲母（マイカ）類の吸入によって引き起こされる可能性のある実質性肺疾患として、珪肺症がある。珪肺症を引き起こす原因物質は結晶性シリカ（石英）であり、粉塵中にどれだけの結晶性シリカが含まれているかが問題となる。特に、施工現場で水系防汚染剤をスプレー塗装する場合は、飛散し易く人体に入り易いため問題となるが、本発明にかかる水系防汚染剤は、雲母の随伴鉱物として結晶性シリカ（石英）が殆ど含まれていない（１重量％以下）ため、珪肺症を引き起こす心配は全くない。
【００３１】
このようにして、汚れを付着させないのではなく、汚れが付着しても内部まで浸透するのを確実に防いで、軽く拭き取るだけで付着した汚れを完全に落とすことができ、ほぼ中性で手に触れても安全であるだけでなく、肺疾患を引き起こす恐れもなく、凝集することもなく容易にかつ安全にスプレー塗装することができる水系防汚染剤となる。
【００３２】
請求項５の発明にかかる水系防汚染剤は、雲母（マイカ）が絹雲母及び／または白雲母である。
【００３３】
ここで、絹雲母及び／または白雲母（含水ケイ酸アルミニウムカリウム）は、ＫＡｌ2 ［（ＡｌＳｉ3）Ｏ10］（ＯＨ）2 という化学組成を有し、雲母の一種で高いへき開性を有する無機組成物結晶である。かかる絹雲母及び／または白雲母を分散させた水溶液は弱アルカリ性になることから、水系防汚染剤を塗布する業者または消費者が扱う場合でも、中性に近いため皮膚等を傷めることもなく、取扱いがし易く、また中性に近いため保存しておいても凝集することはない。したがって、スプレーガン等を用いて容易にスプレー塗布することができ、ムラなく均一に塗布することができる。そして、塗布した際に極めて薄いへき開片からなる層を多数積層した層状構造の塗膜を形成し、水系撥水性化合物の撥水性によって、この薄い塗膜は透水防止性をも具備する。
【００３４】
この結果、醤油・ソース・コーヒー等の汚れが塗布面に付着しても、内部までは浸透せず、極めて薄いへき開片の層状構造の表面層に付着する。したがって、ティッシュペーパー、布巾等で軽く拭き取るだけで、汚れの付着した表面層がへき開して、汚れとともに分離されるため、完全にかつ容易に汚れを除去することができる。同様に、外部のコンクリート壁に付着した自動車の排気ガス中のカーボン、風呂の目地に付着したカビ、フローリングにこぼれたペットの尿、壁やフローリングの子供の落書き、自動車のボディに付着した鳥の糞、船舶に付着したフジツボ等も、予め本発明にかかる水系防汚染剤を塗布しておくことによって、極めて容易に除去することができる。また、ガムも付着しにくく取れ易い。
【００３５】
このようにして、汚れを付着させないのではなく、汚れが付着しても内部まで浸透するのを防いで、軽く拭き取るだけで付着した汚れを完全に落とすことができ、ほぼ中性で手に触れても安全で凝集することもなく容易にスプレー塗装することができる水系防汚染剤となる。
【００３６】
請求項６の発明にかかる水系防汚染剤は、水系撥水性化合物がメチル水素ポリシロキサンである。本発明にかかる水系防汚染剤にはへき開性の高い物質が分散されており、これにメチル水素ポリシロキサンの１種からなるエマルジョンを混合して分散することによって、この水系防汚染剤を塗布して乾燥した後は塗膜が塗布表面へ密着して、無機ポリマー（メチル水素ポリシロキサン）の縮合反応によって水に再溶解しない構造に架橋変化するとともに、塗布面には極めて薄いへき開片の層状構造からなる薄い塗膜が形成される。これによって、塗膜全体としてメチル基の撥水性によって外部から水が浸透しない塗膜層を形成することになる。
【００３７】
この結果、醤油・ソース・コーヒー等の汚れが塗布面に付着しても、確実に内部まで浸透するのを防止することができ、極めて薄いへき開片の層状構造の表面層に付着する。したがって、ティッシュペーパー、布巾等で軽く拭き取るだけで、汚れの付着した表面層がへき開して、汚れとともに分離されるため、完全にかつ容易に汚れを除去することができる。同様に、外部のコンクリート壁に付着した自動車の排気ガス中のカーボン、風呂の目地に付着したカビ、フローリングにこぼれたペットの尿、壁やフローリングの子供の落書き、自動車のボディに付着した鳥の糞、船舶に付着したフジツボ等も、予め本発明にかかる水系防汚染剤を塗布しておくことによって、極めて容易に除去することができる。また、ガムも付着しにくく取れ易い。
【００３８】
このようにして、汚れを付着させないのではなく、汚れが付着しても内部まで浸透するのを確実に防いで、軽く拭き取るだけで付着した汚れを完全に落とすことができ、ほぼ中性で手に触れても安全で凝集することもなく容易にスプレー塗装することができる水系防汚染剤となる。
【００３９】
請求項７の発明にかかる水系防汚染剤は、エマルジョンとして用いられるメチル水素ポリシロキサンとして、ジメチルポリシロキサン、アミノシロキサン、エポキシシロキサンのいずれかを用いたものである。これらのジメチルポリシロキサン、アミノシロキサン、エポキシシロキサンは、メチル水素ポリシロキサンの中でも縮合反応を起こし易く、容易に水に再溶解しない構造に架橋変化する。そして、塗布面には極めて薄いへき開片の層状構造からなる薄い塗膜が形成される。これによって、塗膜全体としてメチル基の撥水性によって外部から水が浸透しない塗膜層を形成することになる。
【００４０】
この結果、醤油・ソース・コーヒー等の汚れが塗布面に付着しても、確実に内部まで浸透するのを防止することができ、極めて薄いへき開片の層状構造の表面層に付着する。したがって、ティッシュペーパー、布巾等で軽く拭き取るだけで、汚れの付着した表面層がへき開して、汚れとともに分離されるため、完全にかつ容易に汚れを除去することができる。同様に、外部のコンクリート壁に付着した自動車の排気ガス中のカーボン、風呂の目地に付着したカビ、フローリングにこぼれたペットの尿、壁やフローリングの子供の落書き、自動車のボディに付着した鳥の糞、船舶に付着したフジツボ等も、予め本発明にかかる水系防汚染剤を塗布しておくことによって、極めて容易に除去することができる。また、ガムも付着しにくく取れ易い。
【００４１】
このようにして、汚れを付着させないのではなく、汚れが付着しても内部まで浸透するのを防いで、軽く拭き取るだけで付着した汚れを完全に落とすことができ、ほぼ中性で手に触れても安全で凝集することもなく容易にスプレー塗装することができる水系防汚染剤となる。
【００４２】
請求項８の発明にかかる水系防汚染剤は、単純なアルカリケイ酸塩を含有しないものである。ここで、「単純なアルカリケイ酸塩」とは、アルカリ金属元素とケイ酸のみからなる単純な無機化合物を意味するものであり、具体的にはケイ酸リチウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、等である。
【００４３】
この結果、従来の単純なアルカリケイ酸塩を含有する水系防汚染剤・撥水剤のように強アルカリ性になることなく、ほぼ中性に近いため取扱う人の手や皮膚等を傷める恐れもなく、また非常に安定性に優れており保存中に凝集・沈殿することもなく、容易にスプレー塗装することができる。
【００４４】
この結果、醤油・ソース・コーヒー等の汚れが塗布面に付着しても、確実に内部まで浸透するのを防止することができ、極めて薄いへき開片の層状構造の表面層に付着する。したがって、ティッシュペーパー、布巾等で軽く拭き取るだけで、汚れの付着した表面層がへき開して、汚れとともに分離されるため、完全にかつ容易に汚れを除去することができる。同様に、外部のコンクリート壁に付着した自動車の排気ガス中のカーボン、風呂の目地に付着したカビ、フローリングにこぼれたペットの尿、壁やフローリングの子供の落書き、自動車のボディに付着した鳥の糞、船舶に付着したフジツボ等も、予め本発明にかかる水系防汚染剤を塗布しておくことによって、極めて容易に除去することができる。また、ガムも付着しにくく取れ易い。
【００４５】
このようにして、汚れを付着させないのではなく、汚れが付着しても内部まで浸透するのを防いで、軽く拭き取るだけで付着した汚れを完全に落とすことができ、ほぼ中性で手に触れても安全で凝集することもなく容易にスプレー塗装することができる水系防汚染剤となる。
【００４６】
請求項９の発明にかかる水系防汚染剤は、ｐＨ８〜ｐＨ９の範囲内の弱アルカリ性であるものである。このように、本発明にかかる水系防汚染剤は、ほぼ中性に近いため取扱う人の手や皮膚等を傷める恐れもなく、また非常に安定性に優れており保存中に凝集・沈殿することもなく、容易にスプレー塗装することができる。
【００４７】
この結果、醤油・ソース・コーヒー等の汚れが塗布面に付着しても、確実に内部まで浸透するのを防止することができ、極めて薄いへき開片の層状構造の表面層に付着する。したがって、ティッシュペーパー、布巾等で軽く拭き取るだけで、汚れの付着した表面層がへき開して、汚れとともに分離されるため、完全にかつ容易に汚れを除去することができる。同様に、外部のコンクリート壁に付着した自動車の排気ガス中のカーボン、風呂の目地に付着したカビ、フローリングにこぼれたペットの尿、壁やフローリングの子供の落書き、自動車のボディに付着した鳥の糞、船舶に付着したフジツボ等も、予め本発明にかかる水系防汚染剤を塗布しておくことによって、極めて容易に除去することができる。また、ガムも付着しにくく取れ易い。
【００４８】
このようにして、汚れを付着させないのではなく、汚れが付着しても内部まで浸透するのを防いで、軽く拭き取るだけで付着した汚れを完全に落とすことができ、ほぼ中性で手に触れても安全で凝集することもなく容易にスプレー塗装することができる水系防汚染剤となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００５０】
まず、本発明の実施の形態における水系防汚染剤の製造方法の一例について説明する。絹雲母（含水ケイ酸アルミニウムカリウム・化学組成ＫＡｌ2 ［（ＡｌＳｉ3）Ｏ10］（ＯＨ）2 ）を含む雲母の微粉末及びスメクタイトを純水に分散させて（ガラス棒で攪拌）、これにメチル水素ポリシロキサンのエマルジョンとして、反応型ジメチルシロキサン水分散エマルジョンを添加した。ディスパーを使用して、泡立たないように１０００ｒｐｍで５分間攪拌した。こうして、絹雲母を含む雲母の微粒子及びスメクタイトの表面に非常に薄いシリコーン皮膜を形成して撥水性を発揮するとともに、基材表面とも反応して結合する成分を含む１液型の水系防汚染剤が製造される。
【００５１】
この反応型ジメチルシロキサンは、ジブチル錫ジラウレート触媒によって縮合反応を起こし、水に再溶解しない構造に架橋変化する。反応式を［化１］に示す。
【００５２】
【化１】
【００５３】
シリコーン化合物の代表例として、ジメチルシリコーンの構造式を［化２］に示す。
【００５４】
【化２】
【００５５】
このような構造になってしまうと基材と結合する官能基がなく、シリコーンオイルと同じものになってしまうので、反応型ジメチルシロキサン以外のメチル水素ポリシロキサンの例としては、両端に官能基を有するコポリマー（共重合用シロキサンオリゴマー）が挙げられる。構造式を［化３］に示す。
【００５６】
【化３】
【００５７】
両端の官能基Ｘとしては、［化４］に示されるような様々な官能基が考えられる。
【００５８】
【化４】
【００５９】
こうして、本実施の形態にかかる水系防汚染剤を、［表１］に示されるように混合比を変えて、実施例１，実施例２，実施例３の３通り作製した。
【００６０】
【表１】
【００６１】
［表１］に示されるように、実施例１の水系防汚染剤は、雲母の微粒子が１．２重量％、スメクタイトが１．２重量％、反応型ジメチルシロキサンのエマルジョンが１．６重量％、水が９６．０重量％からなり、水素イオン指数：ｐＨ＝８．９で弱アルカリ性である。実施例２の水系防汚染剤は、雲母の微粒子が１．２重量％、スメクタイトが１．２重量％、反応型ジメチルシロキサンのエマルジョンが３．０重量％、水が９４．６重量％からなり、水素イオン指数：ｐＨ＝８．８で弱アルカリ性である。また、実施例３の水系防汚染剤は、雲母の微粒子が１．２重量％、スメクタイトが１．２重量％、反応型ジメチルシロキサンのエマルジョンが０．３重量％、水が９７．３重量％からなり、水素イオン指数：ｐＨ＝８．９で弱アルカリ性である。
【００６２】
次に、こうして完成した１液型の水系防汚染剤におけるメチル水素ポリシロキサンの、他の成分に対する上限と下限を固形分で表したものを［表２］に示す。
【００６３】
【表２】
【００６４】
［表２］に示されるように、メチル水素ポリシロキサンの他の成分に対する配合比の上限は１：０．８であり、これ以上メチル水素ポリシロキサンの割合が多くなると乾燥塗膜の脱落が多くなり、また下限は１：８であり、これよりもメチル水素ポリシロキサンが少なくなると全ての雲母の微粒子及びスメクタイトの表面にシリコーン皮膜を形成することができなくなり、撥水機能が低下して透水防止性が劣化することになる。
【００６５】
したがって、メチル水素ポリシロキサンに対する雲母の微粒子及びスメクタイトとの固形分合計比を１：０．８から１：８の範囲内に収めることによって乾燥塗膜の剥離脱落が起こることなく十分な透水防止性を有する水系防汚染剤となる。
【００６６】
本実施の形態の水系防汚染剤を基材に塗布する場合には、希釈溶媒が水であるので有機ポリマーのブリードや臭いの発散も少なく、［表１］の下段に示されるように、スプレーガンでスプレー塗布できるのを始めとして、刷毛・ローラー等で容易に基材に塗布することができる。硬化には、１２０℃で１０分間の加熱処理が望ましいが、自然乾燥でも十分に乾燥塗膜を形成することができる。
【００６７】
次に、［表１］の下段に示されるように、実際に透水防止性・防汚染性を確認する実験を行った。タイルの表面の半分のみに本実施の形態にかかる実施例１の水系防汚染剤を塗布して乾燥した後、塗布面と未処理面にそれぞれ醤油とソースを滴下したところ、未処理面においては醤油・ソースとも浸透したのに対して、水系防汚染剤を塗布した表面においては醤油・ソースとも全く浸透せず、ティッシュペーパーで軽く拭き取ったところ、痕を残さず完全に除去することができた。実施例２の水系防汚染剤、実施例３の水系防汚染剤についても、同様に良好な防汚染性を確認することができた。
【００６８】
さらに、その他の基材及び汚れ物質についての本実施の形態にかかる水系防汚染剤の防汚染効果を確認するために、本実施の形態にかかる実施例１の水系防汚染剤を対象となる種々の基材にスプレー塗付し、余分な薬液を拭き取り、乾燥させた。その後、所定の汚れ物質を付着させ、一週間後に完全に乾燥した後、水に濡らしたウェスで拭き取り、未処理の基材に所定の汚れ物質を付着させて一週間完全に乾燥させたものと比較して、防汚染効果を評価した。その結果を［表３］に示す。
【００６９】
【表３】
【００７０】
［表３］に示されるように、本実施の形態にかかる実施例１の水系防汚染剤をスプレー塗付処理した場合には、いずれの基材についてもいずれの汚れ物質も完全に拭き取ることができ、全て○の評価であった。
【００７１】
これに対して、未処理の基材に汚れ物質を付着させた場合には、ガムについては全ての基材について拭き取ることができず、×の評価であり、鳥の糞についても全ての基材について完全には拭き取ることができず、△または×の評価であった。また、ケチャップ、チョコレートについては、基材がコンクリート、ビニールクロス、クッションフロア、木材の場合に△の評価であり、醤油については基材がコンクリート、木材の場合に×の評価であり、黒鉛についてもタイル、ガラスを除く基材については、完全には拭き取ることができず、△または×の評価であった。
【００７２】
ここで、従来の強アルカリ性の撥水剤・水系防汚染剤の場合には、基材が木材の場合には木材を変色させてしまうため用いることができなかったが、本実施の形態にかかる実施例１の水系防汚染剤はｐＨ＝８．９と弱アルカリ性であるため、基材が木材の場合にも木材を変色させてしまうことなく、用いることができる。さらに、本実施の形態にかかる実施例１の水系防汚染剤の塗膜は、スメクタイト（ＭＢ（メチレンブルー）吸着量が９５ｍｅｑ／１００ｇ）を含有するため吸油性を有するものであり、人の皮膚の油を吸収するために、例えば木製の家具や木の柱等の表面に塗布することによって、人が手で触れても指の油の痕が指紋となって残ることがなく、木製の家具や木の柱等の表面を美しく保つことができる。
【００７３】
その他にも、本実施の形態の水系防汚染剤の用途としては、建物の外部のコンクリート壁に付着した自動車の排気ガス中のカーボン、風呂の目地に付着したカビ、フローリングにこぼれたペットの尿、壁やフローリングの子供の落書き、自動車のボディに付着した鳥の糞、船舶に付着したフジツボ等も、予め本実施の形態にかかる水系防汚染剤を塗布しておくことによって、極めて容易に除去することができる。また、水系防汚染剤であるため耐候性に優れ、紫外線や酸性雨に侵されることがなく、屋外での使用においても優れた耐久性を発揮する。
【００７４】
なお、本実施の形態にかかる実施例１の水系防汚染剤をスプレー塗布・乾燥して形成された塗膜は、約１μｍ〜約３μｍと極めて薄く、汚れを拭き取る度に表面層がへき開して剥がれるために、ある期間経過したら再塗装する必要があるが、この場合にも汚れを何度も拭き取った面に対してその周辺にスプレー塗付することによって、塗膜の厚さが保たれている部分には付着せず、塗膜が薄くなった部分のみに集中的に付着するため、厚さのムラが生ずることなく均一な塗膜を復活させることができる。
【００７５】
このように、本実施の形態にかかる水系防汚染剤においては、スプレー塗布・乾燥して約１μｍ〜約３μｍと極めて薄い塗膜となるようにしているが、本発明にかかる水系防汚染剤の粘性を高くすることによって、より厚くして丈夫な塗膜としても良い。
【００７６】
さらに、この空気を透過させる特性を利用して、衣服の洗濯の際に添加剤として用いることによって、繊維に撥水性を付与することができるとともに、乾燥して水が飛んでも繊維が縮まないため、洗濯物に柔らかい風合いとソフトな仕上がりを与えることができる。また、抗菌剤・酸化チタン（ＴｉＯ2 ）・芳香剤等を加えることによって、本実施の形態にかかる水系防汚染剤のアンモニア吸着性を利用して、便器の防汚染剤としても使用することができる。
【００７７】
本実施の形態においては、へき開性の高い物質として雲母（マイカ）の一種である絹雲母を含む雲母の微粒子及びスメクタイトを用いた場合について説明したが、白雲母，絹雲母，金雲母，黒雲母，紅雲母，バナジン雲母，クロム雲母，フッ素金雲母，ソーダ雲母等の他の雲母を単独でまたは二種以上を混合して用いても良いし、その他の層状粘土鉱物や方解石、グラファイト等のへき開性の高い物質を使用しても良い。
【００７８】
また、本実施の形態においては、水系撥水性化合物としてメチル水素ポリシロキサンの一種である反応型ジメチルシロキサンを用いた場合について説明したが、両端に官能基を有するコポリマー（共重合用シロキサンオリゴマー）等の他のメチル水素ポリシロキサンを使用しても良い。
【００７９】
本発明を実施するに際しては、水系防汚染剤のその他の部分の構成、成分、形状、数量、材質、大きさ、製造方法等についても、本実施の形態に限定されるものではない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚れ物質が付着する可能性のある表面に塗布することにより、極めて薄いへき開片からなる層を多数積層した層状構造の塗膜を形成し、前記塗膜の表面に付着した前記汚れ物質ごと表面の層がへき開して脱落することによって前記表面に付着した汚れ物質を除去する水系防汚染剤において、
前記汚れ物質が付着する可能性のある表面に塗布する水系防汚染剤の主成分は、層状粘土鉱物に分類されるへき開性の高い物質及び水系撥水性化合物を水に分散してなるものであり、ｐＨ（水素イオン指数）４．５〜ｐＨ９．５の範囲内であることを特徴とする水系防汚染剤。
【請求項２】
前記水系防汚染剤の塗膜は吸油性を有することを特徴とする請求項１に記載の水系防汚染剤。
【請求項３】
前記層状粘土鉱物に分類されるへき開性の高い物質は、雲母（マイカ）及び／またはスメクタイトであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水系防汚染剤。
【請求項４】
前記雲母（マイカ）の結晶性シリカ（石英）の含有率が１重量％以下であることを特徴とする請求項３に記載の水系防汚染剤。
【請求項５】
前記雲母（マイカ）は、絹雲母及び／または白雲母であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の水系防汚染剤。
【請求項６】
前記水系撥水性化合物は、メチル水素ポリシロキサンをエマルジョンとして用いたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の水系防汚染剤。
【請求項７】
前記エマルジョンとして用いられる前記メチル水素ポリシロキサンとして、ジメチルポリシロキサン、アミノシロキサン、エポキシシロキサンのいずれかを用いたことを特徴とする請求項６に記載の水系防汚染剤。
【請求項８】
前記水系防汚染剤は、単純なアルカリケイ酸塩を含有しないことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の水系防汚染剤。
【請求項９】
前記水系防汚染剤は、ｐＨ８〜ｐＨ９の範囲内の弱アルカリ性であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の水系防汚染剤。
【請求項１】
汚れ物質が付着する可能性のある表面に塗布することにより、極めて薄いへき開片からなる層を多数積層した層状構造の塗膜を形成し、前記塗膜の表面に付着した前記汚れ物質ごと表面の層がへき開して脱落することによって前記表面に付着した汚れ物質を除去する水系防汚染剤において、
前記汚れ物質が付着する可能性のある表面に塗布する水系防汚染剤の主成分は、層状粘土鉱物に分類されるへき開性の高い物質及び水系撥水性化合物を水に分散してなるものであり、ｐＨ（水素イオン指数）４．５〜ｐＨ９．５の範囲内であることを特徴とする水系防汚染剤。
【請求項２】
前記水系防汚染剤の塗膜は吸油性を有することを特徴とする請求項１に記載の水系防汚染剤。
【請求項３】
前記層状粘土鉱物に分類されるへき開性の高い物質は、雲母（マイカ）及び／またはスメクタイトであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の水系防汚染剤。
【請求項４】
前記雲母（マイカ）の結晶性シリカ（石英）の含有率が１重量％以下であることを特徴とする請求項３に記載の水系防汚染剤。
【請求項５】
前記雲母（マイカ）は、絹雲母及び／または白雲母であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の水系防汚染剤。
【請求項６】
前記水系撥水性化合物は、メチル水素ポリシロキサンをエマルジョンとして用いたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の水系防汚染剤。
【請求項７】
前記エマルジョンとして用いられる前記メチル水素ポリシロキサンとして、ジメチルポリシロキサン、アミノシロキサン、エポキシシロキサンのいずれかを用いたことを特徴とする請求項６に記載の水系防汚染剤。
【請求項８】
前記水系防汚染剤は、単純なアルカリケイ酸塩を含有しないことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の水系防汚染剤。
【請求項９】
前記水系防汚染剤は、ｐＨ８〜ｐＨ９の範囲内の弱アルカリ性であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載の水系防汚染剤。
【公開番号】特開２００７−２３０９６（Ｐ２００７−２３０９６Ａ）
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２０４３４０（Ｐ２００５−２０４３４０）
【出願日】平成１７年７月１３日（２００５．７．１３）
【出願人】（５０４０６７３６５）グランデックス株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月１３日（２００５．７．１３）
【出願人】（５０４０６７３６５）グランデックス株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
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