WO1998034888A1 - Agent et procede pour le traitement des surfaces d'elements mineraux calciques - Google Patents

Description

明 細 カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面処理剤 お よ び そ の 処理方法 技 術 分 野

本発明 は 、 コ ン ク リ ー ト な どの カ ル シ ウ ム 系無機 質部材の 表面劣化防止や着色 な ど の 表面処理 を施す カ ル シ ウ ム 系無機質材 の 表面処理剤 お よ び そ の 処理 方法 に 関す る 。

背 景 技 術

従来、 コ ン ク リ ー ト な ど の カ ル シ ゥ ム 系無機質部 材 は、 海水 に よ る 塩害や雨水 な ど の 浸透 · 凍結、 酸 性雨な ど に よ り 次第 に 劣化 し 風化す る 。 こ の た め、 無機質を主成分 と す る 塗料や高分子 な ど を主成分 と す る 塗料、 パ ッ キ ン グ剤 な ど を用 い て カ ル シ ウ ム 系 無機質部材 の 表面 に 塗布 し て保護層 を設 け た り 、 既 に生 じ て し ま っ た亀裂を樹脂な ど に： て埋め込んだ り 、 剥離 し た カ ル シ ウ ム 系無機質部材 を樹脂 な ど の 接着 剤で接着す る な ど の 補修を行 っ て い る 。 し か し な が ら 、 カ ル シ ウ ム 系無機質部材が コ ン ク リ ー ト な ど表 面の 開気孔径が小 さ い も の で は塗料が浸透 し に く く 保護層 や接着剤な ど が剥離 し やす い 。 ま た、 単 に樹 脂 な ど に て 補修す る 場合 に お い て も 、 樹脂が コ ン ク リ ー ト に 浸透せず再 び亀裂が生 じ た り 剥離す る 。 と こ ろ で 、 一般の 建築 に使用 さ れ る ポ ル ト ラ ン ド セ メ ン ト に て構成 さ れ る コ ン ク リ ー ト は、 水酸化 力 ル シ ゥ ム （ C a ( O H ) 2 ) を約 2 5 〜 3 0 重量％ 程度含有 し て お り 、 こ の 水酸化 カ ル シ ウ ム は酸 と 反 応 し ゃ す い た め、 さ ら な る 耐候性 の 向上が望 ま れて い る 。 ま た 、 コ ン ク リ ー ト は、 長期 に亘 り 硬化が進 行す る 一方 中性化す る た め 、 コ ン ク リ ー ト の 中性化 に よ り 内 部 に 埋め込 ま れ た鉄筋 な どが腐食 し 建造物 の 強度低下 を生ず る お そ れ も あ る 。

そ こ で 、 コ ン ク リ ー ト な ど の カ ル シ ウ ム 系無機質 部材の 表面劣化防止用 や補修用 と し て、 例 え ば 日 本 国特許 出願公告 5 7 - 1 1 9 8 8 号公報、 日 本国特 許 出願公 開 1 — 3 2 0 2 8 4 号公報 お よ び 日 本国特 許 出願公 開 5 6 - 4 3 3 5 9 号公報 に記載の カ ル シ ゥ ム 系無機質部材の 表面処理方法が知 ら れて い る 。

そ し て、 日 本国特許 出願公告 5 7 — 1 1 9 8 8 号 公報 に記載 の カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面処理方 法 は、 水溶性珪酸塩系化合物'を塗布 し て含浸 さ せ た カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面 に セ メ ン ト ペ ー ス ト を被覆す る も の で あ る 。

し か し な が ら 、 こ の 日 本国特許 出願公告 5 7 — 1 1 9 8 8 号公報 に 記載 の も の で は 、 従来の塗料ゃ樹 脂 を用 い る も の と 同様 に 、 コ ン ク リ ー ト な ど の 開気 孔径が小 さ い も の で は 水溶性珪酸塩系化合物が 力 ル シ ゥ ム 系無機質材 に 浸透 し に く く 、 コ ン ク リ ー ト の 表面劣化防止の さ ら な る 向上が望 め な い と と も に、 水溶性珪酸塩系化合物 の 塗布後 に セ メ ン ト ペ ー ス ト を 被覆 し な け れば な ら ず、 施工性が煩雑で あ る 問題 を 有 し て い る 。

ま た 、 日 本国特許 出 願公開 1 — 3 2 0 2 8 4 号公 報 に 記載 の カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面処理方法 は、 複数 の カ ル ボキ シ ル基を も つ 有機酸 ま た は 有機 酸塩 と 、 マ グ ネ シ ウ ム 化合物 と 、 微粒子状 シ リ カ ま た は水溶性珪酸物 と を 含有す る 処理剤 に 水を 加 え て コ ン ク リ 一 ト ま た は モ ル 夕 ノレ な ど の カ ノレ シ ゥ ム 系無 機質部材の表面に塗布ま た は吹 き 付 けす る。 そ し て、 水を介在 さ せ て養生 さ せ る こ と に よ り 、 ナ ト リ ウ ム 化合物 と シ リ カ と コ ン ク リ 一 ト 内 の 水酸化 カ ソレ シ ゥ ム と に て 水溶性珪酸化 合物を生成 さ せ る と と も に、 有機酸 お よ び有機酸塩 が フ リ ー の マ グネ シ ウ ム ィ ォ ン ゃ カ ノレ シ ゥ ム イ オ ン と 反応 し て 有機マ グ ネ シ ウ ム や有機 カ ル シ ウ ム を 生成 さ せ る 。 次 に、 こ れ ら 水溶 性珪酸化合物 と 有機 カ ル シ ウ ム と が コ ン ク リ 一 ト な ど の カ ル シ ウ ム系無機質部材の 毛細孔や 空隙 に 浸透 圧や毛細管現象 に よ り 浸透す る 。 そ し て、 浸透 し た 残存す る 有機酸お よ び 有機酸塩 の 触媒作用 に よ り 水 溶性珪酸化合物 と コ ン ク リ ー ト な ど の カ ル シ ウ ム 系 無機質部材 内 の水酸化 カ ル シ ウ ム と が反応 し て 珪酸 カ ル シ ウ ム 系化合物 を 生成 さ せ る 。 さ ら に、 有機マ グネ シ ゥ ム お よ び有機 カ ル シ ウ ム と 水溶性珪酸化合 物 と の 反応 に よ り 珪酸 カ ル シ ウ ム 系化合物を 生成 さ せ、 毛細孔 や空隙を 充填 し て緻密化 さ せ て い る 。

し か し な が ら 、 こ の 日 本国特許 出願公開 1 — 3 2 0 2 8 4 号公報 に 記載の も の は、 生成 し た水溶性珪 酸化合物 と 有機 カ ル シ ウ ム と が コ ン ク リ ー ト な ど の カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 毛細孔や空隙 に浸透圧や 毛細管現象 に よ り 浸透す る た め、 毛細孔や空隙 の深 く ま で十分 に 浸透 し に く い。 ま た 、 反応 に 関与す る と と も に 毛細孔や 空隙 に 浸透す る 有機酸お よ び有機 酸塩の 残存状況 に よ り 、 珪酸 カ ル シ ウ ム 系化合物の 状態が異 な っ て し ま う た め、 一定 の 緻密化状態 を得 る に は、 細 か い配合設定や反応雰 囲気の 管理 な どが 必要 と な り 、 煩雑で あ る 。 さ ら に 、 所定の硬度 に達 す る ま で に 時間を 要 し 、 硬化す る ま で塗布形成 し た 層 を損傷 さ せず水 な ど がかか ら な い よ う に保護す る 作業 も 必要 と な る 。

一方、 日 本国特許 出願公開 5 6 - 4 3 3 5 9 号公 報 に記載 の も の は 、 水溶性 ま た は 水分散性 ア ル カ リ 金属珪酸塩 ガ ラ ス と こ の 珪酸塩ガ ラ ス よ り も 塩基度 の 大 き い 水溶性塩基 と 水 と 5 〜 9 0 容量％ の 顔料 と を 混合 し た 硬化性 コ ー テ ィ ン グ材 を、 木材や 金属、 ガ ラ ス 、 カ ル シ ウ ム 系無機質部材 な どの 基材上 に塗 布 し て硬化 さ せ、 コ 一 テ ィ ン グす る も の で あ る 。

し か し な が ら 、 日 本国特許 出願公開 5 6 — 4 3 3 5 9 号公報 に記載 の も の は、 凝集 し やす い顔料 を良 好 に 分散 し て顔料の 色 の 均一性を 増強す べ く 、 顔料 を基体 に 担持 さ せ る 水溶性 ま た は 水分散性 ア ル 力 リ 金属珪酸塩 ガ ラ ス に 、 こ の 珪酸塩 ガ ラ ス よ り も 塩基 度の 大 き い 水溶性塩基 を水 と と も に 混合 し 、 さ ら に 顔料を 5 〜 9 0 容量 ％ の 条件で混合 さ せ る た め 、 力 ル シ ゥ ム 系無機質部材 の 表面部分 に 層状 に 形成 さ れ る の み で、 顔料が カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 微細 な 開気孔内 に 深 く ま で 略均一の ま ま 浸透 し て担持 さ れ な い 。 こ の た め 、 カ ル シ ウ ム 系無機質部材 と の 結合 性が高 く な く 、 良好 な 着色被覆層 が得 ら れな い 。 さ ら に、 所定 の 硬度 に 達す る ま で に 時間を要 し 、 硬化 す る ま で塗布形成 し た 層 を損傷 さ せず水な ど がかか ら な い よ う に 保護す る 作業 も 必要 と な る 。

本発明 は 、 上記問題点 に鑑み な さ れた も の で 、 力 ル シ ゥ ム 系無機質部材 の 耐候性お よ び強度が短時間 で容易 に 向上で き 施工が容易 な カ ル シ ウ ム 系無機質 部材の 表面処理剤 お よ び そ の 処理方法、 さ ら に は高 耐候性お よ び高強度 で短時間 で容易 に着色で き る 力 ル シ ゥ ム 系無機質部材 の 処理剤 お よ び そ の 処理方法 を提供す る こ と を 目 的 と す る 。

発 明 の 開 示

本発明の カ ル シ ウ ム系無機質部材の表面処理剤は、 酸化珪素 （ S i 0 ₂ ) を主成分 と す る シ リ カ 質系粉 粒物 と 水酸化 カ ル シ ウ ム （ C a ( O H ) 2 ) お よ び 酸化 カ ル シ ウ ム （ C a 0 ) の 少な く と も い ずれか一 方 を 含有す る カ ル シ ウ ム 含有物 と 酸解離指数 （ P K a ) が 3 以上 5 以下の 有機酸 お よ び有機酸塩 の 少な く と も い ず れか一方 と 水 （ H ₂ 0 ) と を 含有す る 液 状で 力 ル シ ゥ ム 系無機質部材 の 表面 に薄膜状 に 塗布 さ れ る 下地処理剤 と 、 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液 と 酸解 離指数 （ p K a ) が 3 以上 5 以下の 有機酸 お よ び有 機酸塩の 少 な く と も い ずれか一方 と を含有す る 液状 で カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面 に塗布 さ れ た 薄膜 状 の 前記下地処理剤 の 表面 に 薄膜状 に塗布 さ れ る 下 地補強剤 と を具備 し た も の で あ る 。

そ し て、 液状の 下地処理剤 を カ ル シ ウ ム 系無機質 部材の 表面 に 薄膜状 に 塗布す る 。 こ の下地処理剤の 塗布 に よ り 、 酸解離指数 （ p K a ) が 3 以上 5 以下 の 有機酸 お よ び有機酸塩の少 な く と も い ずれ か一方 が カ ル シ ウ ム 系無機質部材を 変性す る こ と な く 高 い 表面活性 お よ び浸透性 に て、 酸化珪素 （ S i 0 ₂ ) を 主成分 と す る シ リ 力 質系粉粒物 お よ び水酸化 カ ル シ ゥ ム （ C a ( O H ) 2 ) お よ び 酸ィ匕 カ ル シ ウ ム ( C a 0 ) の 少 な く と も い ず れか一方を 含有す る 力 ル シ ゥ ム 含有物を起泡 お よ び増粘 さ せず に 微細開 口 内 の 奥深 く ま で浸透 さ せ る 。 そ し て、 揮発 な ど に よ る 水分 （ H ₂ 0 ) の 低減 に伴 っ て、 有機酸 お よ び有 機酸塩の 触媒作用 な ど に よ り シ リ 力 質系粉粒物 中 の 酸化珪素が カ ル シ ウ ム 系無機質部材の水酸化 カ ル シ ゥ ム と 反応 し て珪酸 カ ル シ ウ ム （ C a S i 0 ₃ ) を 生成す る と と も に 、 シ リ カ 質系粉粒物中 の 酸化珪素 力 カ ル シ ウ ム 含有物 中 の 水酸化 カ ル シ ウ ム お よ び水 と 酸化 カ ル シ ウ ム と の 化合 に よ り 生成 し た 水酸化 力 ル シ ゥ ム と ポ ゾ ラ ン 反応 し て不溶性で鎖状の C a 0 - S i O - - - S i O - - - S i O - C a O ( C 一

0 - S - 0 - C ) や C a S i 0 ₃ を絡み 合 う よ う に 生成 さ せ る 。 さ ら に 、 酸化珪素同士が相互 に 水素結 合 お よ び脱水縮合 に て S i - 0 - S i 結合す る 。 こ れ ら の 結合 に よ り 、 水酸化 カ ル シ ウ ム の 一部 を 囲む よ う に 複数 の 水酸基 （ 一 O H ) を有 し た緻密 な 網 目 構造 に 結合 し 合 う 。 次 に、 こ の 薄膜状 に塗布 さ れ網 目 構造の 結合を有 し た 下地処理剤 の 表面 に下地補強 剤 を薄膜状 に 塗布す る 。 こ の 下地補強剤 の 塗布 に よ り 、 酸解離指数 （ p K a ) が 3 以上 5 以下の 有機酸 お よ び有機酸塩の 少 な く と も い ずれか一方 の 触媒作 用 な ど に よ り 、 ア ル カ リ 珪酸塩が下地処理剤 の 網 目 構造間 に 包接 さ れ た 未反応の 残留 す る 水酸化 カ ル シ ゥ ム お よ び酸化珪素 と 反応 して、 ア ル カ リ 珪酸塩の ア ル 力 リ 分 を網 目 構造 間 に 閉 じ 込 め る よ う に 包接 し て 、 珪酸 カ ル シ ウ ム 、 C — O — S — 0 — C お よ び S

1 - 0 - S i 結合を 生成 さ せ る と と も に、 下地処理 剤 の 珪酸 カ ル シ ウ ム 、 C — 0 — S — 0 — C お よ び S i - 0 - S i 結合 に よ る 網 目 構造 を さ ら に 緻密化 し て成長 さ せ一体化す る 。 な お、 酸解離指数 （ P K a ) が 3 よ り 小 さ い と 、 下地処理剤を カ ル シ ウ ム 系無機 質部材 に 塗布 し た 際 に 、 カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 水酸化 カ ル シ ウ ム （ C a ( O H ) 2 ) と の 反応が極 め て緩慢 と な り 、 成膜 に 長時間を 要す る 。 ま た 、 酸 解離指数 （ p K a ) が 5 よ り 大 き く な る と 、 カ ル シ ゥ ム 系 無 機 質 部 材 の 水酸 化 カ ル シ ウ ム （ C a ( 0 H ) 2 ) と の 反応速度が速す ぎ、 反応が局所的 に進 行 し て 略均一 な塗膜が得 ら れ な く な る と と も に 、 収 縮作用 が大 き く な つ て塗膜 に 亀裂 な ど を生 じ 、 場合 に よ っ て は 粉末化 し て 剥離 し て し ま い塗膜が形成で き な く な る 。 こ の た め 、 酸解離指数 （ P K a ) 力 3 以上 5 以下 の 有機酸 お よ び有機酸塩が用 い ら れ る 。

し た が っ て、 例 え ば施工後か ら の 時間 が経過す る に 従 い反応が進行 し て カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表 面 に残存す る 水酸化 カ ル シ ウ ム （ C a ( O H ) 2 ) が少な い 状態 と な っ て も 、 下地処理剤が カ ル シ ウ ム 系無機質部材内 に発泡 お よ び増粘せ ず に 深 く 浸透 し て速や か に カ ル シ ウ ム 系無機質部材の表面 に 存在す る 少な い 水酸化 カ ル シ ウ ム と 反応 し て耐候性 お よ び 耐水性の 珪酸 カ ル シ ウ ム （ C a S i 0 3 ) や C — 0 — S — 0 — C に よ り 閉塞 し 短時間 で網 目 構造 を 成長 さ せて緻密化す る と と も に 、 カ ル シ ウ ム 系無機質部 材の表面 に 複数の 水酸基 （ - O H ) が存在す る 状態 と し 、 下地補強剤 に て下地処理剤 の 水酸基 と 反応 し て耐水性 の 珪酸 カ ル シ ウ ム や C 一 0 — S — O — じ に よ り 速や か に網 目 構造 を成長 さ せ て緻密 に一体化で き 、 簡単 な 施工方法で カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 高 耐候性、 高耐水性 お よ び高強度を短時間で容易 に付 与で き る 。

ま た 、 本発明 は、 上述の 発 明 の ア ル カ リ 珪酸塩水 溶液 と 顔料 と 酸解離指数 （ p K a ) が 3 以上 5 以下 の 有機酸 お よ び有機酸塩の少 な く と も い ずれか一方 と を含有す る 液状で薄膜状 に 塗布 さ れ た下地補強剤 の 表面 に 薄膜状 に塗布 さ れ る 着色剤 を有す る も の で あ

そ し て、 膜状 に塗布 さ れ下地処理剤 と 網 目 構造 に て一体緻密化 し た下地補強材の表面 に 着色剤 を塗布 す る こ と に よ り 、 酸解離指数 （ p K a ) が 3 以上 5 以下の 有機酸 お よ び有機酸塩の少 な く と も い ずれか 一方の 触媒作用 な ど に よ り 、 ア ル カ リ 珪酸塩が下地 補強材 に 残存す る 水酸基 （ 一 O H ) や網 目 構造 を構 成す る C — 0 — S — 0 — C お よ び S i — 0 — S i 結 合 と 結合 し て、 ア ル カ リ 珪酸塩の ア ル カ リ 分 お よ び 着色剤 を網 目 構造間 に 閉 じ 込 め て包接す る よ う に 固 定 し て緻密 な 網 目 構造 を成長 さ せ て一体化す る 。

し た が っ て 、 例 え ば施工後か ら の 時間が経過す る に 従 っ て反 応が進行 し て カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面に存在す る 水酸化カ ル シ ウ ム （ C a ( O H ) 2 ) が少な い 状態 と な っ て も 、 カ ル シ ウ ム 系無機質部材 を 略均一で 良好 に短時 間で容易 に 高耐候性、 高耐水 性お よ び高 強度で着色 で き 、 着色 に よ る 美観 の 向上 お よ び識別性が得 ら れ、 汎用 性を 増大で き る 。

さ ら に 、 本発明 は、 上述 の 発明 の 下地処理剤、 下 地補強剤お よ び着色剤の少な く と も いずれか一方は、 金属酸化物 を 含有す る も の で あ る 。

そ し て、 下地処理剤、 下地補強剤 お よ び着色剤の 少 な く と も い ずれか一方 に 含有 し た 金属酸化物が網 目 構造の S i — 0 — S i 結合の 鎖状分子間 に 3 次元 的 に結合 し て網 目 構造 を 密 に し 強固 な 薄膜構造 と す る

し たが っ て、 金属酸化物を含有 さ せ る こ と に よ り 、 緻密な網 目 構造を さ ら に緻密化で き 、 耐候性、 耐水 性 お よ び強度 を増大で き る 。

ま た、 本発明 は、 上述の 発 明 の 下地処理剤 は、 力 ル シ ゥ ム 含有物が水酸化 カ ル シ ウ ム 換算で シ リ 力 質 系粉粒物 の 重量比 に 対 し て 0 . 2 以上 2 以下の 水酸 ィ匕 カ ル シ ウ ム お よ び酸化 カ ゾレ シ ゥ ム の 少 な く と も い ずれか一方 を 含有す る も の で あ る 。

そ し て、 水酸化 カ ル シ ウ ム 換算で シ リ カ 質系粉粒 物の 重量比 に 対 し て 0 . 2 以上 2 以下の 水酸化 カ ル シ ゥ ム お よ び酸化 カ ノレ シ ゥ ム を含有す る カ ル シ ウ ム 含有物を有 し た下地処理剤 を 用 い る こ と に よ り 、 シ リ 力 質系粉粒物が カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 水酸化 カ ル シ ウ ム ( C a ( O H ) 2 ) と 強固 に 結合 し て一 体化す る と と も に 水酸化 力 ソレ ン ゥ ム を 囲 む よ う に 固 定 し て複数 の 水酸基 （ — O H ) を 有 し た 状態 に 緻密 な 網 目 構造が容易 に 短時 間で形成 さ れ る 。 な お 、 力 ル シ ゥ ム 含有物が シ リ 力 質系粉粒物の 重量比 に 対 し て 0 . 2 よ り 少な い量 で は、 下地処理剤 の 薄膜部分 の 強度 の 増大、 お よ び、 下地補強剤 と の 反応性 の 増 大が望 め ず、 短時間で塗膜 と し て の 十分 な 強度 の増 大が望 め な い 。 ま た、 カ ル シ ウ ム 含有物が シ リ カ 質 系粉粒物の 重量比 に対 し て 2 よ り 多 い量で は 、 力 ル シ ゥ ム 系無機質部材 と の 反応拠点 お よ び網 目 構造の 拠点の 相対的 な 減少 に 伴 っ て 、 強度、 耐水性 > 耐侯 性 お よ び下地捕強剤 と の 反応性 の 増大、 塗膜 と し て の 平滑性 お よ び塗布作業性の 向上が望め ず、 力 ノレ シ ゥ ム が表面 に 移動 し て 白 華現象 を 生 じ る 原因 と な る お そ れが あ る 。 こ の た め 、 カ ル シ ゥ ム含有物 を シ リ 力 質系粉粒物の 重量比 に 対 し て 0 . 2 以上 2 以下 に 設定す る 。

し た が つ て 、 カ ル シ ウ ム 含有物 を水酸化 カ ル シ ゥ ム 換算で シ リ カ 質系粉粒物の 重量比 に対 し て 0 . 2 以上 2 以下 の 範囲 に し た た め'、 カ ル シ ウ ム 系無機質 部材 に 一体 的 に 強固 に 結合で き る と と も に 、 水酸基 を複数有 し た状態 に水酸化 カ ル シ ウ ム を 囲 む よ う に 固定す る 緻密 な 網 目 構造 を有 し た 下地処理剤 に よ る 薄膜が容易 に 短時間で形成で き る 。

さ ら に 、 本発明 は、 上述の発 明 の 下地処理剤 は、 有機酸 お よ び有機酸塩が、 シ リ カ 質系粉粒物 お よ び カ ル シ ウ ム 含有物の 総重量比 に 対 し て 0 . 0 1 以上 0 . 1 以下 の ダ ル コ ン 酸、 ス ピ ク ル ス ポ ー ル酸、 乳 酸、 酢酸、 プ ロ ピ オ ン 酸 お よ び こ れ ら の 塩の 少な く と も い ずれか一方 と 、 シ リ カ 質系粉粒物お よ び カ ル シ ゥ ム 含有物の 総重量比 に対 し て 0 . 1 以上 5 以下 の ァ ラ ビ ッ ク 酸 お よ び そ の塩の 少 な く と も い ずれか 一方 と を 含有す る も の で あ る 。

そ し て、 下地処理剤 の 有機酸 お よ び有機酸塩 と し て、 シ リ 力 質系粉粒物 お よ び カ ル シ ウ ム 含有物の総 重量比 に対 し て 0 . 0 1 以上 0 . 1 以下の ダ ル コ ン 酸、 ス ピ ク ル ス ポ ー ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピ オ ン 酸お よ び こ れ ら の 塩 の 少 な く と も い ずれか一方 と 、 シ リ 力 質系粉粒物 お よ び カ ル シ ウ ム 含有物の 総重量 比 に対 し て 0 . 1 以上 5 以下の ァ ラ ビ ッ ク 酸 お よ び そ の塩 の 少 な く と も い ずれか一方 と を含有 さ せ る こ と に よ り 、 カ ル シ ウ ム 系無機質部材を変質せ ず に下 地処理剤 の シ リ 力 質系粉粒物 お よ び カ ル シ ウ ム 含有 物を界面活性効果 な ど に よ り 短時間で容易 に カ ル シ ゥ ム系無機質部材の 微細 開 P の 奥深 く ま で容易 に速 や か に 浸透 さ せ て反応 さ せ、 不溶性で強固 な 結合を 形成 さ せ る 。 な お、 グ ノレ コ ン 酸、 ス ピ ク ル ス ポ ー ル 酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピ オ ン 酸 お よ び こ れ ら の 塩の 少な く と も い ずれか一方が シ リ 力 質系粉粒物 お よ び カ ル シ ウ ム 含有物 の 総重量比 に 対 し て 0 . 0 1 よ り 少 な く な る と 、 触媒作用 を示す 有効量が存在 し な く な り 、 カ ル シ ウ ム 系無機質部材 と の一体性の 向上が 3 望 め な い 。 さ ら に 、 シ リ カ 質系粉粒物 お よ び カ ル シ ゥ ム含有物 と カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 水酸化 カ ル シ ゥ ム （ C a ( O H ) 2 ) と の 反応お よ び下地補強 剤 と の 反応が十分 に進行 し な く な り 、 強度、 耐水性 お よ び耐候性の増大や材料の分散性の 向上 も 望めず、 略均一で平滑 な 塗膜が得 ら れ に く く な り 、 施工性の 向上 も 得 ら れ に く く な る 。 ま た、 ダ ル コ ン 酸、 ス ピ ク ル ス ポ ー ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピオ ン酸 お よ び こ れ ら の 塩 の 少な く と も い ずれか一方が シ リ カ 質系 粉粒物 お よ び カ ル シ ウ ム 含有物の 総重量比 に 対 し て 0 . 1 よ り 多 く な る と 、 網 目 構造間 に 未反応の 有機 酸お よ び有機酸塩が残存す る 状態 と な り 、 良好な 強 度、 耐水性 お よ び耐候性が得 ら れ に く く な る と と も に コ ス ト が増大す る 。 こ の た め 、 ダ ル コ ン 酸、 ス ピ ク ル ス ポ ー ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピオ ン 酸 お よ び こ れ ら の 塩 の 少な く と も い ずれか一方 を シ リ 力 質系 粉粒物 お よ び カ ル シ ウ ム 含有物の 総重量比 に 対 し て 0 . 0 1 以上 0 . 1 以下 と す る 。 一方、 ァ ラ ビ ッ ク 酸 お よ び そ の 塩の 少な く と も い ずれか一方が シ リ 力 質系粉粒物 お よ び カ ル シ ウ ム 含有物の 総重量比 に対 し て 0 . 1 よ り 少 な く な る と 、 シ リ カ 質系粉粒物お よ びカ ル シ ウ ム 含有物 と カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 水酸化 カ ル シ ウ ム （ C a ( O H ) 2 ) と の 反応 お よ び下地補強剤 と の 反応が十分 に進行 し な く な り 、 強 度、 耐水性 お よ び耐候性 の 増大が望 め な い。 ま た、 ァ ラ ビ ッ ク 酸 お よ び そ の 塩の少 な く と も い ずれか一 方が シ リ 力 質系粉粒物 お よ び カ ル シ ウ ム 含有物 の総 重量比 に 対 し て 5 よ り 多 く な る と 、 網 目 構造 間 に未 反応の有機酸お よ び有機酸塩が残留す る 状態 と な り 、 良好な 強度、 耐水性お よ び耐候性が得 ら れ に く く な る と と も に コ ス ト が増大す る 。 こ の た め、 ァ ラ ビ ッ ク 酸お よ び そ の塩の少 な く と も い ずれか一方 を シ リ 力 質系粉粒物 お よ び カ ル シ ウ ム 含有物の 総重量比 に 対 し て 0 . 1 以上 5 以下 と す る 。

し た が っ て、 シ リ カ 質系粉粒物 お よ び カ ル シ ウ ム 含有物 の 総重量比 に対 し て 0 . 0 1 以上 0 . 1 以下 の ダル コ ン 酸、 ス ピ ク ル ス ポ ー ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピオ ン 酸 お よ び こ れ ら の塩の 少 な く と も い ずれ か一方 と 、 シ リ カ 質系粉粒物お よ び カ ル シ ウ ム 含有 物の総重量比 に対 し て 0 . 1 以上 5 以下の ァ ラ ビ ッ ク 酸お よ び そ の 塩の 少 な く と も い ずれか一方 と を含 有す る 有機酸お よ び有機酸塩を 用 い る た め 、 高耐候 性、 高耐水性 お よ び高 強度で平滑 な 塗膜を短 時間で 容易 に 形成 で き る 。

ま た 、 本発明 は、 上述 の発明 の ア ル カ リ 珪酸塩水 溶液 は、 ア ル カ リ に対す る 酸化珪素 （ S i 0 2 ) の モ ル比力 5 以上 7 . 5 以下の ア ル カ リ 珪酸塩 の 1 5 %〜 4 0 %溶液で あ る も の で あ る 。

そ し て、 ア ル カ リ に 対す る 酸化珪素 （ S i 0 2 ) の モ ル比が 5 以上 7 . 5 以下で 1 5 %〜 4 0 %の ァ ル カ リ 珪酸塩水溶液を 用 い る こ と に よ り 、 ア ル カ リ 珪酸塩が下地処理剤 の 薄膜の 水酸基 （ 一 O H ) 、 水 酸化 カ ル シ ウ ム （ C a ( O H ) 2 ) 、 C - 0 - S - 0 — C お よ び S i - 0 - S i 結合 と 短時間で結合 し て緻密 な 網 目 構造を 成長 さ せ る と と も に 、 ア ル カ リ 珪酸塩同士 の 結合 も 速 や か に 進行す る 。 な お、 ア ル カ リ に 対す る 酸化珪素 （ S i 0 ₂ ) の モ ル比力 5 よ り 小 さ い と 網 目 構造 間 に包接 さ れて残留す る ア ル 力 リ 分が増大 し 、 ア ル カ リ 分を 閉 じ 込め て お く こ と が で き な く な っ て、 強度、 耐水性 お よ び耐候性 の 増大 が望 め な い 。 ま た 、 ア ル カ リ に対す る 酸化珪素 （ S i 0 ₂ ) の モ ル比が 7 . 5 よ り 大 き い と 、 下地処理 剤 と の 反応性が低下 し て一体化 お よ び網 目 構造の成 長性の 向上が望 め な く な る 。 こ の た め 、 ア ル カ リ に 対す る 酸化珪素 （ S i 0 ₂ ) の モ ル比を 5 以上 7 . 5 以下 と す る 。 一方、 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 濃度 が 1 5 % よ り 薄 く な る と 、 下地処理剤 と 反応す る ァ ル カ リ 珪酸塩の 絶対量が少 な く な り 、 塗布量が増大 し て 液垂れ な どが生 じ 易 く な り 複数回重ね 塗布す る 必要が あ り 作業性が低下 し コ ス ト も 増大す る と と も に 、 形成 さ れ る 3 次元構造の 網 目 構造間 に 包接 さ れ て残留 す る ア ル カ リ 分が多 く な り 、 ア ル カ リ 分を 閉 じ 込 め て お く こ と が で き な く な っ て、 強度、 耐水性 お よ び耐候性が低下す る 。 ま た、 ア ル カ リ 珪酸塩水 溶液の 濃度が 4 0 % よ り 濃 く な る と 、 水分割合が低 下 し て塗布前 に ア ル 力 リ 珪酸塩が結合 し 始め て し ま う と と も に 、 粘性が増大 し て平滑 な 塗膜が得 ら れな く な り 作業性 も 低下す る 。 こ の た め 、 ア ル カ リ 珪酸 塩水溶液の 濃度を 1 5 %以上 4 0 %以下 と す る 。

し た 力 つ て 、 ア ル カ リ に 対 す る 酸ィ匕 珪 素 （ S i 0 ₂ ) の モ ル比力 5 以上 7 . 5 以下で 1 5 %〜 4 0 % の ア ル カ リ 珪酸塩水溶液を 用 い る た め 、 下地処理 剤 と 一体的 に 短時間で容易 に反応 し て緻密 な 網 目構 造を容易 に 短時間で得 ら れ る 。

さ ら に 、 本発明 は、 上述の 発明 の 金属酸化物 は、 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に対 し て 0 . 1 以上 5 以下で あ る も の で あ る 。

そ し て、 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に 対 し て 0 . 1 以上 5 以下で金属酸化物を混合 さ せ る た め、 形成 さ れ た 網 目 構造の S i — 0 — S i 結合の 鎖状分 子間 に 速や か に介在 し て連結 し 3 次元構造 の 緻密な 網 目 構造を 形成す る 。 な お、 金属酸化物が ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の重量比に対 し て 0 . 1 よ り 少な い と、 こ の 3 次元構造の 網 目 構造の 緻密な 連結状態が少な く な り 、 強度、 耐水性 お よ び耐候性の 向上が望 め な く な る 。 ま た 、 金属酸化物が ア ル カ リ 珪酸塩水溶液 の 重量比 に 対 し て 5 よ り 多 く な る と 、 ゲ ル化を生 じ 保存安定性が低下 し て コ ス ト も 増大す る た め 、 金属 酸化物を ア ル力 リ 珪酸塩水溶液の重量比に対 し て 0. 1 以上 5 以下 と す る 。 し た が っ て、 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に対 し て 0 . 1 以上 5 以下で金属酸化物を混合 さ せ る た め 、 緻密 な 網 目構造 を さ ら に緻密化で き 、 耐候性、 耐水性 お よ び強度 を 増大で き る 。

ま た 、 本発明 は、 上述の 発明 の 下地補強剤 お よ び 着色剤 の 少 な く と も い ずれか一方 は、 有機酸 お よ び 有機酸塩が、 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に対 し て 0 . 0 1 以上 0 . 1 以下の ダ ル コ ン酸、 ス ピ ク ル ス ポ ー ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピ オ ン酸 お よ び こ れ ら の 塩 の 少 な く と も い ずれか一方 と 、 前記 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の重量比 に対 し て 0 . 1 以上 5 以下の ァ ラ ビ ッ ク 酸お よ び そ の 塩の 少な く と も い ずれか一 方 と を 含有す る も の で あ る 。

そ し て、 下地補強剤 お よ び着色剤 の少な く と も い ずれか一方 の 有機酸 お よ び有機酸塩 と し て、 ア ル 力 リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に対 し て 0 . 0 1 以上 0 . 1 以下の ダ ル コ ン 酸、 ス ピ ク ル ス ポ ー ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピオ ン 酸 お よ び こ れ ら の 塩の 少 な く と も い ずれか一方 と 、 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に 対 し て 0 . 1 以上 5 以下の ァ ラ ビ ッ ク 酸 お よ び そ の 塩の少 な く と も い ずれか一方 と を 含有 さ せ る こ と に よ り 、 ア ル カ リ 珪酸塩が下地処理剤 ま た は下地捕強 剤 の 薄 膜 の 水酸 基 （ 一 0 H ) 、 水 酸 化 カ ル シ ウ ム ( C a ( O H ) 2 ) 、 C — 0 - S — 0 — C お よ び S i 一 0 — S i 結合 と 短時間で結合 し て緻密な 網 目 構 造を成長 さ せ る と と も に 、 ア ル カ リ 珪酸塩同士の結 合 も 速や か に進行 し 、 短時間で容易 に カ ル シ ウ ム系 無機質部材の 高耐候性、 高耐水性 お よ び高強度が得 ら れ る 。 な お、 ダ ル コ ン 酸、 ス ピ ク ソレ ス ポ ー ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピオ ン 酸お よ び こ れ ら の塩の 少な く と も い ずれか一方が ア ル 力 リ 珪酸塩水溶液 の 重量 比 に対 し て 0 . 0 1 よ り 少な く な る と 、 ア ル カ リ 珪 酸塩の 下地処理剤 と の 反応性 お よ び ア ル 力 リ 珪酸塩 同士の 反応性が低下 し て、 一体化が低下す る と と も に 、 強度、 耐水性 お よ び耐候性 の 増大が望 め ず材料 の 分散性 も 低下 し て、 略均一で平滑な塗膜が得 ら れ に く く な り 、 施工性の 向上 も 望 め な い。 ま た 、 ダル コ ン 酸、 ス ピ ク ル ス ポ ー ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピ オ ン 酸 お よ び こ れ ら の 塩 の少 な く と も い ずれか一方 が ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に対 し て 0 . 1 よ り 多 く な る と 、 網 目 構造間 に未反応の 有機酸 お よ び 有機酸塩が残存す る 状態 と な り 、 良好な 強度、 耐水 性 お よ び耐候性が得 ら れ に く く な る と と も に コ ス ト が増大す る 。 こ の た め 、 ダル コ ン 酸、 ス ピ ク ル ス ポ — ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピオ ン 酸お よ び こ れ ら の 塩の 少 な く と も い ずれ か一方 を ア ル カ リ 珪酸塩水溶 液の重量比に対 し て 0 . 0 1 以上 0 . 1 以下 と す る。 一方、 ァ ラ ビ ッ ク 酸お よ びそ の 塩 の 少 な く と も い ず れか一方が ア ル 力 リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に 対 し て 0 . 1 よ り 少 な く な る と 、 ア ル カ リ 珪酸塩 と 下地処 理剤 ま た は下地捕強剤 と の反応 お よ び ア ル 力 リ 珪酸 塩同士 の 反応が十分 に 進行せず、 強度、 耐水性お よ び耐候性 の 増大が望 め な い。 ま た 、 ァ ラ ビ ッ ク 酸お よ び そ の 塩 の 少な く と も いずれか一方力 ア ル 力 リ 珪 酸塩水溶液の 重量比 に 対 し て 5 よ り 多 く な る と 、 網 目 構造 間 に 未反応の 有機酸お よ び有機酸塩が残存す る 状態 と な り 、 良好 な 強度、 耐水性 お よ び耐候性が 得 ら れ に く く な る と と も に コ ス ト が増大す る 。 こ の た め、 ァ ラ ビ ッ ク 酸 お よ びそ の 塩 の 少な く と も い ず れか一方 を ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に 対 し て 0 . 1 以上 5 以下 と す る 。

し た 力 つ て、 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に対 し て 0 . 0 1 以上 0 . 1 以下の ダ ル コ ン 酸、 ス ピ ク ル ス ポ ー ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピオ ン酸 お よ び こ れ ら の 塩 の 少な く と も い ずれか一方 と 、 ア ル カ リ 珪 酸塩水溶液の 重量比 に 対 し て 0 . 1 以上 5 以下の ァ ラ ビ ッ ク 酸 お よ び そ の 塩の少 な く と も い ずれ か一方 と を含有す る 有機酸 お よ び有機酸塩を用 い る た め、 高耐候性、 高耐水性 お よ び高強度 で平滑 な 塗膜を短 時間で容易 に形成で き る 。

さ ら に 、 本発明 は、 上述の 発 明 の 顔料を含有す る も の で あ る 。

そ し て、 下地処理剤 に 顔料を 含有 さ せ る こ と に よ り 、 顔料が有機酸 お よ び有機酸塩 の 界面活性効果な ど に よ り カ ル シ ウ ム 系無機質部材 の 微細開 口 の 奥深 く ま で浸透 さ れて 珪酸 カ ル シ ウ ム （ C a S i 0 3 ) 間や網 目 構造間 に 包接 さ れて固定 さ れ カ ル シ ウ ム系 無機質部材 の 表面か ら 剥離す る な どが な く 、 カ ル シ ゥ ム 系無機質部材 は 略均一で良好 に 着色 さ れ、 耐候 性、 耐水性 お よ び強度 の 増大が得 ら れ る と と も に、 着色 に よ っ て美観 の 向上 お よ び識別性が得 ら れ、 汎 用性が増大す る 。 ま た 、 下地補強剤 に顔料を 含有 さ せ る こ と に よ り 、 下地補強剤が下地処理剤 と 反応す る 際 に 顔料が包接 さ れ て 固定 さ れ カ ル シ ウ ム 系無機 質部材の 表面か ら 剥離す る な どが な く 、 カ ル シ ウ ム 系無機質部材 は略均一で良好 に着色 さ れ、 耐候性、 耐水性 お よ び強度 の 増大が得 ら れ る と と も に 、 着色 に よ る 美観の 向上 お よ び識別性が得 ら れ、 汎用 性が 増大す る 。 そ し て、 下地処理剤 お よ び下地補強剤の 双方 に 顔料を含有 さ せ る こ と に よ り 、 複雑な 着色や グ ラ デ ー シ ョ ン な ど も 可能 と な り 彩色性が向上 し 、 美観お よ び識別性が増大す る 。

し た 力 つ て、 顔料を 含有 さ せ た た め 、 顔料が カ ル シ ゥ ム 系無機質部材の 表面か ら 剥離せず確実 に 包接 さ れ、 カ ル シ ウ ム 系無機質部材を 略均一で良好 な 彩 色性 に 優れ た着色が で き 、 着色 に よ る 美観の 向上お よ び識別性が得 ら れ、 汎用性を増 大で き る 。

ま た 、 本発明 は 、 上述 の 発明 の 顔料 は、 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に対 し て 0 . 1 以上 1 2 以下 の 無機系顔料で あ る も の で あ る 。 そ し て、 顔料 と し て ア ル 力 リ 珪酸塩水溶液の 重量 比 に 対 し て 0 . 1 以上 1 2 以下 の 無機系顔料を 用 い る こ と に よ り 、 高耐候性、 耐水性 お よ び高強度 で高 彩色性 お よ び高識別性 を 有 し た 略均一 な 良好 な 着色 塗膜が カ ル シ ウ ム 系無機質部材 に 剥離せ ず容易 に形 成 さ れ る 。 な お、 無機系顔料が ア ル カ リ 珪酸塩水溶 液の 重量比 に対 し て 0 . 1 よ り 少 な く な る と 、 着色 性が低下 し 、 所定の 発色 を得 る に は厚膜 に 形成 し な け れば な ら ず、 剥離の お そ れが あ り 、 作業性 の 低下 や コ ス ト の 増大を生 じ る 。 ま た、 無機系顔料が ア ル 力 リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に対 し て 1 2 よ り 多 く な る と 、 網 目構造間 に包接 し き れな い顔料が存在 して、 顔料が流れ落 ち た り 網 目 構造の 形成を 阻害す る お そ れがあ る と と も に 、 発色性の 増大が望 め な い に も か か わ ら ず コ ス ト が増大す る 。 ま た 、 有機顔料で は、 耐候性の 増大が図 り に く く 、 網 目 構造の 形成を 阻害 す る お そ れが あ る 。 こ の た め 、 無機系顔料を ア ル 力 リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に対 し て 0 . 1 以上 1 2 以 下 と す る 。

し た が っ て、 顔料 と し て ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に 対 し て 0 . 1 以上 1 2 以下の 無機系顔料を 用 い る こ と に よ り 、 高耐候性、 耐水性 お よ び高強度 で高彩色性 お よ び高識別性を有 し た 略均一 な 良好な 着色塗膜を 力 ル シ ゥ ム 系無機質部材 に剥離せ ず容易 に形成で き る 。 さ ら に 、 本発明 は、 上述の 発明 の 下地捕強剤 お よ び着色剤 の 少 な く と も い ずれか一方 は、 多孔質無定 形 シ リ 力 質粉末 を ア ル 力 リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に 対 し て 1 . 0 以上 1 5 以下で含有す る も の で あ る 。

そ し て、 下地補強剤 お よ び着色剤 の 少な く と も い ずれか一方 に、 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に対 し て 1 . 0 以上 1 5 以下で多孔質無定形 シ リ カ 質粉 末 を混合す る こ と に よ り 、 多孔質無定形 シ リ カ 質粉 末が未反応の 残留す る 水酸化 カ ル シ ウ ム お よ び酸化 珪素 と 反応 し て、 珪酸 カ ノレ シ ゥ ム 、 C — 0 — S — 0 一 C お よ び S i - 0 - S i 結合を生成 し て緻密 な網 目 構造を成長 さ せ る と と も に 、 こ の網 目 構造の 形成 の 際の 収縮が抑制 さ れて微細 な 表面の 亀裂 な ど の発 生を 防止す る と と も に 、 平滑性が 向上 し 、 光沢 を有 し た良好 な 薄膜が得 ら れ る 。 な お、 多孔質無定形 シ リ 力 質粉末が ア ル 力 リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に 対 し て 1 . 0 よ り 少 な い と 、 収縮 に よ る 亀裂 の 発生 を抑 制 で き な く な り 、 平滑性の 向上 も 望 め な く な る 。 ま た 、 多孔質無定形 シ リ カ 質粉末が ア ル カ リ 珪酸塩水 溶液の 重量比 に 対 し て 1 5 よ り 多 く な る と 、 粘性が 増大 し て塗膜形成の作業性が低下す る と と も に 、 膜 厚が厚 く な り 、 コ ス ト が増大す る 。 こ の た め 、 多孔 質無定形 シ リ 力 質粉末 を ア ル 力 リ 珪酸塩水溶液 の 重 量比 に 対 し て 1 . 0 以上 1 5 以下 に設定す る 。

し た が っ て、 下地補強剤お よ び着色剤 の 少 な く と も い ずれか一方 に 、 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に 対 し て 1 . 0 以上 1 5 以下で多孔質無定形 シ リ カ 質粉末 を 混合す る た め 、 網 目 構造 の 形成の 際 の 収縮 が抑制 さ れて微細 な 表面の 亀裂 な ど の 発生を 防止す る と と も に 、 平滑性が 向上 し 、 光沢を有 し た 良好な 薄膜が得 ら れ る 。

さ ら に 、 本発明 は 、 上述の 発 明 の カ ル シ ウ ム 系無 機質部材の 表面処理剤 の 下地処理剤 を カ ル シ ウ ム 系 無機質部材の 表面 に 塗布 し て前記下地処理剤 の 薄膜 を形成 さ せ た後、 前記 カ ル シ ウ ム 系無機質部材の表 面処理剤 の 下地補強剤 を前記下地処理剤の 薄膜の表 面 に塗布 し て前記下地補強剤の 薄膜を形成 さ せ る も の で あ る 。

そ し て 、 カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面処理剤の 下地処理剤 を カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面 に 塗布 し て形成 し た下地処理剤 の 薄膜の 表面 に 下地補強剤 を塗布 し て薄膜形成す る の で 、 例 え ば カ ル シ ウ ム系 無機質部材の 表面劣化防止処理や 着色処理 な どが容 易 で施工性が向上す る 。

し た が っ て、 下地処理剤を塗布 し た後 に 下地捕強 材 を塗布す る の み で、 例 え ば カ ル シ ウ ム 系無機質部 材の表面劣化防止処理や着色処理 な どが容易 に で き 施工性 を 向上で き る 。

ま た、 本発明 は 、 上述の 発明 の カ ル シ ウ ム 系無機 質部材 の 表面処理剤 の 下地処理剤 を カ ル シ ウ ム 系無 機質部材 の 表面 に塗布 し て前記下地処理剤の 薄膜を 形成 し 、 前記 カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面処理剤 の 下地捕強剤 を前記下地処理剤 の 薄膜の 表面 に 塗布 し て前記下地補強剤 の 薄膜を形成 し た後、 上述 の着 色剤 を前記下地補強材 の 薄膜の 表面 に塗布 し て前記 着色剤 の 薄膜を形成す る も の で あ る 。

そ し て、 カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面処理剤の 下地処理剤 を カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面 に 塗布 し て形成 し た下地処理剤 の薄膜 の 表面 に 下地補強剤 を塗布 し て薄膜形成 し 、 こ の 下地補強剤 の 薄膜の表 面 に 着色剤 を塗布 し て 薄膜形成す る の で 、 例 え ば 力 ル シ ゥ ム 系無機質部材 の 表面劣化防止処理や 着色処 理 な どが容易で施工性が 向上す る 。

し た が っ て、 下地処理剤の 塗布、 下地補強剤 の塗 布 お よ び着色剤 の 塗布 を 順次行 う の み で 、 例 え ば 力 ル シ ゥ ム 系無機質部材 の 表面劣化防止処理や 着色処 理 な どが容易 に で き 施工性を 向上で き る 。

発明 を実施す る た の 最良 の形態 本発明 を よ り 詳細 に 説述す る た め に 、 以下、 本発 明 の 第 1 実施例 を 説明 す る 。

カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面処理剤 は、 水 ス ラ リ 状の 液状 の 下地処理剤 お よ び液状の 下地補強剤の 2 液型で あ る 。

そ し て、 下地処理剤 は、 酸化珪素 （ S i 0 ₂ ) を 主成分 と す る シ リ カ 質系粉粒物 と 、 水酸化 カ ル シ ゥ ム （ C a ( O H ) 2 ) お よ び酸化 カ リレ シ ゥ ム （ C a 0 ) の 少 な く と も い ずれか一方を 含有す る 例 え ば石 灰ゃ セ メ ン ト な ど の カ ル シ ウ ム 含有物 と 、 酸解離指 数 （ p K a ) が 3 以上 5 以下 の 有機酸お よ び有機酸 塩の 少 な く と も い ずれ か一方 と 、 水 （ H ₂ 0 ) と を 主成分 と す る 混合物で あ る 。

ま た 、 酸化珪素 （ S i 0 2 ) を 主成分 と す る シ リ 力 質系粉粒物 と し て は 、 シ リ カ ヒ ュ ー ム 、 珪石、 焼 成パ — ラ イ ト な ど が用 い ら れ、 脱水熱処理 さ れて調 整 さ れ た 酸化珪素の 活性が高 め ら れ た も の が好 ま し い 。 特 に 、 発泡膨脹 し た焼成パ ー ラ イ ト は、 反応性 が高 く 、 塗膜形成 の 際 の 収縮を 防止 し て亀裂 の 発生 を抑制す る ので好ま し い。 ま た、 シ リ カ ヒ ュ ー ム は、 略球状 の 微細粒で、 水 の 添加量 な どが低減 し て、 作 業性が 向上す る 点で特 に好 ま し い 。 そ し て、 こ の シ リ カ 質系粉粒物 は 、 5 . 0 // m よ り 大 き い と 、 形成 さ れ る 薄膜 に シ リ 力 質系粉粒物 に よ る 凸部が生 じ 、 薄膜 の 平滑性が低下す る た め 、 粒径が 5 . Ο /ζ ιη以 下で あ る こ と が好 ま し い。

一方、 水酸化 カ ル シ ウ ム （ C a ( O H ) 2 ) お よ び酸化 カ ノレ シ ゥ ム （ C a 0 ) の 少 な く と も い ずれか 一方を 含有す る カ ル シ ウ ム 含有物 と し て は 、 水酸化 カ ノレ シ ゥ ム 、 酸ィ匕 カ ル シ ウ ム 、 セ メ ン ト な ど が用 い ら れ、 特 に 、 水酸化 カ ル シ ウ ム は 配合調整 お よ び取 り 扱 い が容易 な こ と か ら 好 ま し い 。 そ し て、 酸解離指数 （ p K a ) が 3 以上 5 以下の 有機酸 お よ び有機酸塩 と し て は 、 ダ ル コ ン 酸、 ス ピ ク ル ス ポ ー ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピオ ン酸、 ァ ラ ビ ッ ク 酸 お よ び こ れ ら の 塩 （特 に カ ル シ ウ ム 塩） な ど の 酸解離指数 （ p K a ) 力《 3 以上 5 以下の も の が 1 種類 お よ び複数種類 を 混合 し て用 い ら れ る 。

こ こ で、 酸解離指数 （ p K a ) が 3 よ り 小 さ い と、 下地処理剤 を カ ル シ ウ ム 系無機質部材 に 塗布 し た 際 に 、 カ ル シ ウ ム 系 無機質 部 材 の 水 酸化 カ ル シ ウ ム ( C a ( O H ) 2 ) と の 反応、 シ リ カ 質系粉粒物 と カ ル シ ウ ム 含有物 と の 反応お よ び 3 次元構造の 網 目 構造を形成す る 縮重合反応な どが極め て緩慢 と な り、 成膜 に 長時 間 を要 し 、 作業性が低下す る 。 ま た、 酸 解離指数 （ p K a ) が 5 よ り 大 き く な る と 、 カ ル シ ゥ ム 系 無機 質 部 材 の 水 酸 化 カ ル シ ウ ム （ C a ( 0 H ) 2 ) と の 反応、 シ リ カ 質系粉粒物 と カ ル シ ウ ム 含有物 と の 反応 お よ び 3 次元構造の 網 目 構造 と な る 縮重合反応 な ど の 速度が速す ぎ、 反応が局所的 に進 行 し て 略均一 な 塗膜が得 ら れ な く な る と と も に 、 収 縮作用 が大 き く な つ て塗膜 に 亀裂 な ど を生 じ 、 場合 に よ っ て は 粉末化 し て剥離 し て し ま い塗膜が形成で き な く な る 。 こ の た め 、 酸解離指数 （ p K a ) 力 3 以上 5 以下の 有機酸お よ び有機酸塩が用 い ら れ る 。

そ し て、 下地処理剤 は 、 シ リ カ 質系粉粒物 と 、 こ の シ リ カ 質系粉粒物の 重量比 に 対 し て 0 . 2 以上 2 以下の 力 ル シ ゥ ム 含有物 と 、 酸解離指数 （ p K a ) が 3 以上 5 以下の 有機酸 お よ び有機酸塩 と し て、 シ リ カ 質系粉粒物お よ び カ ル シ ウ ム 含有物 の 総重量比 に対 し て 0 . 0 1 以上 0 . 1 以下 の ダ ル コ ン 酸、 ス ピ ク ル ス ポ ー ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピ オ ン 酸、 ァ ラ ビ ッ ク 酸 お よ び こ れ ら の 塩 の 少 な く と も い ずれか 一方 と 、 シ リ カ 質系粉粒物お よ び カ ル シ ウ ム 含有物 の総重量比 に対 し て 0 . 1 以上 5 以下の ァ ラ ビ ッ ク 酸お よ び そ の 塩の 少な く と も い ずれか一方 と 、 水が 適宜混合 さ れてス ラ リ 状の水溶液 ：調整 さ れて い る。

C、、 カ ル シ ゥ ム 含有物が水酸化 カ ノレ シ ゥ ム分 と し て シ リ カ 質系粉粒物の 重量比 に 対 し て 0 . 2 よ り 少な い と 、 下地処理剤 の 薄膜部分の 強度 の 増大、 お よ び、 下地補強剤 と の 反応性 の 増大が望 め ず、 短 時間で塗膜 と し て の十分 な 強度 の 増大が望 め な い。 ま た、 力 ル シ ゥ ム 含有物が シ リ 力 質系粉粒物 の 重量 比 に対 し て 2 よ り 多 く な る と 、 相対的 に シ リ カ 質系 粉粒物 の 含有分が減少す る と に よ り 、 カ ル シ ウ ム 系無機質部材 と の 反応拠点お よ び網 目 構造の 拠点の 相対的 な 減少 に伴 つ て 、 強度、 耐水性、 耐候性 お よ び下地捕強剤 と の 反応性 に欠 け 、 塗膜 と し て の 平滑 性お よ び塗布作業性の 向上が望 め ず、 白 華現象を生 じ る お そ れ も あ り 、 良好 な 塗膜が得 ら れ な い 。 こ の た め、 力 ル シ ゥ ム 含有物 を水酸化 カ ノレ シ ゥ ム 換算で シ リ カ 質系粉粒物の 重量比 に対 し て 0 . 2 以上 2 以 下 に 設定す る こ と が好 ま し い 。

一方、 ダ ル コ ン 酸、 ス ピ ク ル ス ポ ー ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピ オ ン 酸 お よ び こ れ ら の 塩 の 少な く と も い ずれか一方が シ リ 力 質系粉粒物 お よ び カ ル シ ウ ム 含有物の 総重量比 に対 し て 0 . 0 1 よ り 少な く な る と 、 シ リ カ 質系粉粒物 お よ び カ ル シ ウ ム 含有物が 力 ル シ ゥ ム 系無機質部材 の 微細開 口 の 奥深 く ま で到達 し に く く な り 、 カ ル シ ウ ム 系無機質部材 と の 一体性 の 向上が望 め な い と と も に、 シ リ カ 質系粉粒物お よ び カ ル シ ウ ム 含有物 と カ ル シ ウ ム 系無機質部材の水 酸化 カ ル シ ウ ム （ C a ( O H ) 2 ) と の 反応 お よ び 下地補強剤 と の反応が十分に進行 し な く な り 、 強度、 耐水性お よ び耐候性の 増大や 材料の 分散性の 向上 も 望 め ず、 略均一で平滑 な 塗膜が得 ら れ に く く な り 、 施工性 の 向上 も 得 ら れ に く く な る 。 ま た 、 ダ ル コ ン 酸、 ス ピ ク ル ス ポ ー ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピオ ン 酸 お よ び こ れ ら の 塩の 少 な く と も い ずれか一方が シ リ 力 質系粉粒物 お よ び カ ル シ ウ ム 含有物の 総重量比 に 対 し て 0 . 1 よ り 多 く な る と 、 網 目 構造間 に 未反 応 の 有機酸 お よ び有機酸塩が残存す る 状態 と な り 、 良好 な 強度、 耐水性 お よ び耐候性が得 ら れ に く く な る と と も に コ ス ト が増大す る 。 こ の た め 、 ダ ル コ ン 酸、 ス ピ ク ノレ ス ポ ー ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピオ ン 酸 お よ び こ れ ら の 塩の 少 な く と も い ずれか一方 を シ リ カ 質系粉粒物 お よ び カ ル シ ウ ム 含有物 の総重量比 に対 し て 0 . 0 1 以上 0 . 1 以下 に 設定す る こ と が 好 ま し い 。

ま た、 ァ ラ ビ ッ ク 酸 お よ び そ の 塩 の 少な く と も い ずれか一方が シ リ 力 質系粉粒物 お よ び カ ル シ ウ ム 含 有物の 総重量比 に対 し て 0 . 1 よ り 少な く な る と 、 シ リ 力 質系粉粒物お よ び カ ル シ ウ ム 含有物 と カ ル シ ゥ ム 系 無機質 部 材 の 水 酸 化 カ ル シ ウ ム （ C a ( 0 H ) ₂ ) と の 反応お よ び下地補強剤 と の反応が十分 に進行 し な く な り 、 強度、 耐水性 お よ び耐候性 の増 大が望 め な い。 そ し て 、 ァ ラ ビ ッ ク 酸お よ び そ の塩 の 少な く と も い ずれか一方が シ リ 力 質系粉粒物 お よ び カ ル シ ウ ム 含有物 の 総重量比 に 対 し て 5 よ り 多 く な る と 、 網 目 構造間 に 未反応の 有機酸お よ び有機酸 塩が残存す る 状態 と な り 、 良好 な 強度、 耐水性 お よ び耐候性が得 ら れ に く く な る と と も に コ ス ト が増大 す る 。 こ の た め、 ァ ラ ビ ッ ク 酸 お よ び そ の塩 の 少な く と も い ずれか一方 を シ リ カ 質系粉粒物お よ び カ ル シ ゥ ム 含有物の総重量比 に対 し て 0 . 1 以上 5 以下 に 設定す る こ と が好 ま し い。

そ し て、 こ れ ら 有機酸 ま た は 有機酸塩 は、 水溶性 で あ り 、 シ リ カ 質系粉粒物お よ び カ ル シ ウ ム 含有物 と 良好 に 混合 し 、 界面活性を有 し 、 カ ル シ ウ ム 系無 機質部材 を 変質す る な どがな く カ ル シ ウ ム 系無機質 部材へ の 良好 な浸透性 が得 ら れ る と と も に 、 起泡抑 止効果があ り 、 シ リ カ 質系粉粒物や カ ル シ ウ ム 含有 物な ど と の 混合の 際 に 起泡 に よ る 増粘が防止 さ れ、 カ ル シ ウ ム 系無機質部材への 浸透 の 良好 な キ ヤ リ ャ と な る 。

一方、 下地補強剤 は 、 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液 と 酸 解離指数 （ p K a ) が 3 以上 5 以下の有機酸 お よ び 有機酸塩 の 少な く と も い ずれか一方 と を主成分 と す る 混合物で あ る 。

そ し て、 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液 は、 ア ル カ リ 珪酸 塩 と し て 、 ナ ト リ ウ ム 珪酸塩、 リ チ ウ ム 珪酸塩、 力 リ ウ ム 珪酸塩な ど が用 い ら れ、 特 に 入手が容易で安 価で ナ ト リ ウ ム珪酸塩が好 ま し い 。 ま た、 珪酸 リ チ ゥ ム は高耐水性で あ る た め、 特 に 高耐水性が要求 さ れ る 場合 に は、 珪酸 リ チ ウ ム を 用 い る こ と が好 ま し い 0

ま た、 ア ル カ リ 珪酸塩は、 ァ ノレ カ リ （ M ₂ 0 M ： リ チ ウ ム （ L i ) 、 カ リ ウ ム （ K ) 、 ナ ト リ ウ ム ( N a ) ま た は セ シ ウ ム （ C s ) ) に対す る 酸化珪 素 （ S i 0 ₂ ) の モ ル比力 5 ·以上 7 . 5 以下であ る。 こ こ で 、 ア ル カ リ （ M ₂ 0 ) に 対す る 酸化珪素 （ S i 0 ₂ ) の モ ル比力 5 よ り 小 さ い と 、 下地補強剤の 塗布 に よ り 反応が進行 し て形成 さ れ る 網 目 構造 間 に 残存す る ア ル カ リ 分が増大 し 、 強度 お よ び耐候性の 増大が望 め な く な る 。 ま た、 ア ル カ リ （ M ₂ 0 ) に 対す る 酸化珪素 （ S i 0 ₂ ) の モ ル比が 7 . 5 よ り 大 き い と 、 酸化珪素の 相互の 縮重合反応が優先 し て 進行 し 、 凝集粉化す る 方 向 に進み 、 粘性 も 増大す る こ と に よ り 、 下地処理剤 と の 反応性が低下 し て一体 ィ匕 お よ び網 目 構造 の 成長性の 向上が望 め な く な る 。 こ の た め 、 ア ル カ リ （ M ₂ 0 ) に 対 す る 酸 化 珪 素 ( S i 0 ₂ ) の モ ル比 を 5 以上 7 . 5 以下 に 設定す る こ と が好 ま し い 。

そ し て、 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液 は、 ア ル カ リ 珪酸 塩の 1 5 %〜 4 0 %溶液で あ る 。 こ こ で、 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 濃度が 1 5 % よ り 薄 く な る と 、 下地 処理剤 と 反応す る ア ル カ リ 珪酸塩 の 絶対量が少な く な り 、 所望 の 耐候性、 耐水性 お よ び強度 を得 る た め に は、 塗布量を増大す る 必要が あ る 。 し か し 、 塗布 量を増大す る こ と に よ り 液垂れな どが生 じ易 く な り、 液垂れ な ど を 防止す る に は複数回重ね塗布す る 必要 が あ り 、 作業性が低下 し コ ス ト も 増大す る お そ れが あ る 。 さ ら に 、 形成 さ れ る 3 次元構造の 網 目 構造間 に 包接 さ れて残留す る ア ル 力 リ 分が多 く な り 強度、 耐水性 お よ び耐候性の 増大が望 め な く な る 。 ま た、 ア ル 力 リ 珪酸塩水溶液 の 濃度が 4 0 % よ り 濃 く な る と 、 水分割合が低下 し て塗布前 に ア ル カ リ 珪酸塩が 結合 し 始め る お そ れが あ り 、 粘性が増大 し て平滑な 塗膜が得 ら れ な く な り 作業性が低下す る お そ れがあ る 。 こ の た め 、 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 濃度 を 1 5 %以上 4 0 %以下 に 設定す る こ と が好 ま し い 。

ま た 、 酸解離指数 （ p K a ) が 3 以上 5 以下の 有 機酸お よ び有機酸塩 と し て は、 下地処理剤 と 同様に、 ダ ル コ ン 酸、 ス ピ ク ル ス ポ ー ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピオ ン 酸、 ァ ラ ビ ッ ク 酸お よ び こ れ ら の塩 （特 に カ ル シ ウ ム 塩） な ど の 酸解離指数 （ p K a ) が 3 以 上 5 以下の も の が 1 種類お よ び複数種類 を混合 し て 用 い れ る 。

こ こ で、 酸解離指数 （ P K a ) が 3 よ り 小 さ い と、 下地補強剤 を下地処理剤 に塗布 し た 際 に、 下地処理 剤 と の 反応 お よ び ア ル 力 リ 珪酸塩 同士の 反応 な どが 極め て緩慢 と な り 、 成膜 に長時間 を要 し て し ま い、 作業性が低下す る 。 ま た、 酸解離指数 （ p K a ) が 5 よ り 大 き く な る と 、 下地処理剤 と の反応や ア ル 力 リ 珪酸塩 同士の反応 な ど の速度が速す ぎ、 反応が局 所的 に進行 し て略均一 な塗膜が得 ら れな く な る と と も に、 収縮作用 が大 き く な つ て塗膜 に亀裂 な ど を生 じ 、 場合 に よ っ て は 粉末化 し て剥離 し て し ま い 塗膜 が形成で き な く な る 。 こ の た め 、 酸解離指数 （ p K a ) が 3 以上 5 以下 の 有機酸お よ び有機酸塩が用 い そ し て、 下地補強剤 は、 ア ル 力 リ 珪酸塩水溶液 と 酸解離指数 （ p K a ) が 3 以上 5 以下の 有機酸 お よ び有機酸塩 と し て、 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に対 し て 0 . 0 1 以上 0 . 1 以下 の ダル コ ン 酸、 ス ピ ク ル ス ポ ー ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピオ ン 酸、 ァ ラ ピ ッ ク 酸 お よ び こ れ ら の塩の 少 な く と も い ず れか 一方 と 、 ア ルカ リ 珪酸塩水溶液の重量比に対 し て 0 . 1 以上 5 以下の ァ ラ ビ ッ ク 酸お よ び そ の 塩の 少 な く と も い ずれ か一方 と が適宜混合 さ れて調整 さ れて い こ こ で、 ダル コ ン酸、 ス ピ ク リレス ポ ー ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピオ ン 酸 お よ び こ れ ら の 塩の 少 な く と も い ずれか一方が ア ル 力 リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に対 し て 0 . 0 1 よ り 少 な く な る と 、 ア ル カ リ 珪酸塩の 下地処理剤 と の反応 お よ び ア ル 力 リ 珪酸塩同士の反 応が十分に進行 し な く な り 、 下地処理剤 と の一体化、 強度、 耐水性 お よ び耐候性の増大や材料の 分散性の 向上 も 望 め ず、 略均一で平滑な 塗膜が得 ら れ に く く な り 、 施工性の 向上 も 得 ら れ に く く な る 。 ま た、 グ ル コ ン 酸、 ス ピ ク ル ス ポ ー ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピオ ン 酸 お よ び こ れ ら の 塩の少 な く と も い ずれか一 方が ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に対 し て 0 . 1 よ り 多 く な る と 、 網 目 構造間 に 未反応の 有機酸 お よ び有機酸塩が残存す る 状態 と'な り 、 良好 な 強度、 耐 水性お よ び耐候性が得 ら れ に く く な る と と も に コ ス ト が増大す る 。 こ の た め 、 ダル コ ン 酸、 ス ピ ク ル ス ポ ー ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピオ ン 酸お よ び こ れ ら の 塩の 少 な く と も い ず れか一方 を ア ル 力 リ 珪酸塩水 溶液の 重量比 に対 し て 0 . 0 1 以上 0 . 1 以下 に 設 定す る こ と 力 好 ま し い 。

ま た、 ァ ラ ビ ッ ク 酸 お よ びそ の 塩 の少 な く と も い ずれか一方が ア ル 力 リ 珪酸塩水溶液の重量比 に 対 し て 0 . 1 よ り 少 な く な る と 、 ア ル カ リ 珪酸塩 と 下地 処理剤 と の 反応お よ び ア ル 力 リ 珪酸塩同士の 反応が 十分 に 進行 し な く な り 、 下地処理剤 と の 一体化、 強 度、 耐水性お よ び耐候性の増大が望め な い。 そ して、 ァ ラ ビ ッ ク 酸お よ び そ の 塩の 少 な く と も い ずれか一 方が ア ル 力 リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に対 し て 5 よ り 多 く な る と 、 網 目 構造間 に未反応の 有機酸お よ び有 機酸塩が残存す る 状態 と な り 、 良好な 強度、 耐水性 お よ び耐候性が得 ら れ に く く な る と と も に コ ス ト が 増大す る 。 こ の た め 、 ァ ラ ビ ッ ク 酸 お よ びそ の 塩の 少 な く と も い ずれか一方を ア ル 力 リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に対 し て 0 . 1 以上 5 以下 に設定す る こ と が 好 ま し い 。

そ し て、 こ れ ら 有機酸 ま た は 有機酸塩 は、 ア ル 力 リ 珪酸塩水溶液 と も 発泡 お よ び増粘せず に 良好 に混 合す る 。

次 に 、 上記第 1 実施例 の 作用 を 説明す る 。

ま ず、 あ ら か じ め 原料が混合 さ れそ れぞれ下地処 理剤 お よ び下地補強剤 に 別装 さ れ た カ ル シ ウ ム 系無 機質部材 の 表面処理剤 の 固形分が 5 %以上 2 5 %以 下 の下地処理剤 を 、 コ ン ク リ 一 ト ゃ モ ル タ ル な どの カ ル シ ウ ム 系無機質部材 に塗布す る 。 す な わ ち 、 例 え ば吹 き 付けや散布 し た り 、 刷毛や ロ ー ラ な どにて、 塗布量 と し て約 6 〜 8 k g / m ² 、 お お よ そ 2 . 0 μ m 以上 2 0 / m 以下 の 膜厚で塗布 し 乾燥 さ せ る 。 こ こ で、 膜厚が 2 . 0 / m よ り 薄 い と 十分 な 強度が得 ら れ な く な り 、 膜厚が 2 0 m よ り 厚 い と 脱落す る お そ れが あ る と と も に 過剰で無駄 と な り コ ス 卜 が増 大す る た め 、 2 . O ^ m 以上 2 0 m以下の 膜厚 と な る よ う に 塗布す る こ と が好 ま し い 。

な お 、 カ ル シ ウ ム 系無機質部材 の 表面が汚染 さ れ て い た り 、 表面 に レ イ タ ン ス が形成 さ れて い る 場合 に は、 サ ン ダな ど で研磨除去 し て お く 。

こ の下地処理の塗布に よ り 、 酸解離指数 （ p K a ) が 3 以上 5 以下の 有機酸 お よ び有機酸塩の 界面活性 効果、 浸透性お よ び拡散性 に よ り 、 シ リ カ 質系粉粒 物 お よ び カ ル シ ウ ム 含有物が、 カ ル シ ウ ム 系無機質 部材の 表面 お よ び開気孔や亀裂 な ど の 開 口 部分か ら 順次内 部深 く ま で浸透す る 。

そ し て、 塗布直後か ら 、 カ ル シ ウ ム 含有物の 水酸 化 カ ル シ ウ ム （ C a ( O H ) 2 ) や酸化 カ ル シ ウ ム と 水の 反応 に よ っ て生 じ た水酸化 カ ル シ ウ ム 力 シ リ 力 質系粉粒物の 酸化珪素 と ポ ゾ ラ ン 反応を起 こ し 、 耐水性 を 有す る 珪酸 カ ル シ ウ ム （ C a S i 0 ₃ ) を 生成 し 始め る 。 そ し て 、 同時 に 、 浸透 し た シ リ カ 質 系粉粒物の 一部の 酸化珪素が珪酸 と な り 、 こ れが有 機酸お よ び有機酸塩の触媒作用 な どに よ っ て重合 し、 一緒 に 浸透 し た カ ル シ ウ ム 含有物 の 水酸化 カ ル シ ゥ ム と ポ ゾ ラ ン 反応 し て不溶性で鎖状の化合物で あ る C a 0 - S i 0 - - - S i 0 - - - S i 0 - C a 0 ( C - 0 - S - O - C ) が珪酸 カ ル シ ウ ム と 絡み合 う よ う に生成す る と と も に、 別 の シ リ カ 質系粉粒物 の 酸化珪素 と 水素結合 お よ び脱水縮合 に て S i 一 0 一 S i 結合を形成 し 、 3 次元構造 の 網 目 構造 を形成 す る 。

そ し て、 乾燥 し た薄膜状の 下地処理剤の塗膜 は、 網 目構造内 に カ ル シ ウ ム 含有物の 水酸化 カ ル シ ウ ム の 一部を 囲 む よ う に 包接 し て 固定 し 、 例え ば コ ン ク リ ー ト の 施工後か ら 長時間が経過 し て カ ル シ ウ ム系 無機質部材 の 表面 に 水酸化 カ ル シ ウ ム の 残存が減少 し て し ま っ た も の で も 、 下地処理剤か ら 生ず る 複数 の 水酸基が存在す る 状態 と な る 。

ま た、 気孔 中 に 生成 さ れた 無機質の 珪酸 カ ル シ ゥ ム お よ び網 目 構造 に よ り 、 気孔が閉塞 さ れて カ ル シ ゥ ム系無機質部材の 耐水性お よ び耐候性が向上す る と と も に 緻密化 し 、 強度 も 増大す る 。

次 に 、 こ の 下地処理剤 の塗膜の 表面 に下地補強剤 を塗布 し 乾燥す る 。 こ の 塗布方法 も 、 下地処理剤の 場合 と 同様、 い ずれの 方法で も で き る 。 ま た 、 固形 分が 1 5 〜 3 0 % の 下地補強剤 の 塗布量 は、 1 回 当 た り お お よ そ 8 〜 1 5 m ² / kg ( 6 6 g / m ² 以上 1 2 5 g Z m ² 以下 （ 2 . 0 〃 m 以上 5 . 0 〃 m以 下の膜厚） と な る よ う に す る 。 こ こ で、 膜厚が 2 . 0 m よ り 薄い と 十分な強度が得 ら れず、 膜厚が 5 . 0 m よ り 厚 い と 過剰 と な り 無駄が多 く な る た め、 2 . 0 ;z m 以上 5 . 0 m以下 の 膜厚 と な る よ う に 塗布す る こ と が好 ま し い。

そ し て、 こ の下地補強剤の 塗布 に よ り 、 上述 し た 下地処理剤 の 塗膜を さ ら に緻密 な 3 次元構造 の 網 目 構造 に 強化で き る 。

す な わ ち 、 こ の 下地捕強剤 の 塗布 に よ り 、 酸解離 指数 （ p K a ) が 3 以上 5 以下 の 有機酸お よ び有機 酸塩の 少 な く と も い ず れか一方 の 触媒作用 な ど に よ り 、 ア ル カ リ 珪酸塩が下地処理剤 の 網 目 構造 間 に残 存す る 包接 さ れた 未反応の水酸化 カ ル シ ウ ム お よ び 酸化珪素 と 反応 し て耐水性お よ び耐候性の 珪酸 カ ル シ ゥ ム お よ び不溶性の C — 0 — S — 0 — C を生成す る 。 さ ら に 、 ア ル カ リ 珪酸塩 は 、 下地処理剤 の 水酸 基や網 目 構造を構成す る C — 0 — S — 0 — C お よ び S i - 0 - S i 結合 と 反応 し て網 目 構造を成長 さ せ る と と も に 、 ア ル カ リ 珪酸塩同士が反応 し て S i - 0 - S i 結合 し 網 目 構造を成長 さ せ る 。 そ し て さ ら に 、 ア ル カ リ 珪酸塩 は 、 下地処理剤 の塗膜中 の シ リ 力 質系粉粒物の未反応 の 酸化珪素 と 反応 し て網 目 構 造 を成長 さ せ る と と も に 、 未反応 の 酸化珪素 間 に介 在す る よ う に反応 し て網 目 構造 を 緻密化 さ せ る 。 こ れ ら の 反応 に よ り 、 下地捕強剤 は 、 下地処理剤 と一 体化 し て、 複雑な 3 次元構造の 緻密 な網 目 構造の塗 膜を形成す る 。 そ し て 、 上記 カ ル シ ウ ム系無機質部材の表面 に 従 来の ア ル 力 リ 珪酸塩 と 有機酸 と を 主成分 と す る 処理 剤 の み を塗布 し た場合で は、 例 え ば カ ル シ ウ ム 系無 機質部材 と し て の コ ン ク リ 一 ト が施工後か ら 長時間 が経過す る な ど し て反応が進行 し 、 表面 に 残存す る 水酸化 カ ル シ ウ ム （ C a ( O H ) 2 ) が少な い 状態 と な り 、 反応 に よ っ て 強固 な網 目 構造がで き な い の で、 耐水性 を有す る 良好 な塗膜の 形成が不十分 と な る 0

一方、 上述の 表面処理剤で は、 下地処理剤が カ ル シ ゥ ム 系無機質部材内 に 発泡 お よ び増粘せず に 深 く 浸透 し て速 や か に カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面 に 残存す る 少 な い水酸化 カ ル シ ウ ム と 反応 し て耐水性 お よ び耐候性の 無機質 の 珪酸 カ ル シ ウ ム （ C a S i 0 ₃ ) や C — O — S — 0 — C に よ り 閉塞 し 短時間で 3 次元構造 の 網 目 構造 を成長 さ せ て緻密化す る と と も に、 カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面 に 複数 の 水酸 基 （ 一 O H ) が存在す る 状態'と し 、 下地補強剤 に て 下地処理剤 の 水酸基 と 反応 し て耐水性の 珪酸 カ ル シ ゥ ム ゃ C — 0 — S — 0 — C に よ り 速や か に網 目 構造 を 成長 さ せ て緻密 に 一体化で き 、 カ ル シ ウ ム 系無機 質部材の 耐候性、 耐水性 お よ び強度 を短時間 で容易 に 向上で き 、 施工性 を 向上で き る 。

さ ら に 、 酸性雨や 火災 な ど に よ る 熱劣化 も 抑制で き 、 カ ル シ ウ ム 系無機質材が コ ン ク リ ー ト の 場合で は、 コ ン ク リ 一 ト 特有の 白華現象の発生 も防止で き、 カ ル シ ウ ム 系無機質材 の 表面劣化 を 防止で き る 。

な お、 上記第 1 実施例 に お い て 、 下地処理剤 お よ び下地補強剤 の少な く と も い ずれ か一方 に顔料を含 有 さ せ て も よ い 。

な お、 顔料 と し て は、 例え ば亜鉛黄、 鉛丹、 黄鉛、 カ ド ミ ウ ム 赤、 カ ド ミ ウ ム黄、 コ バ ル ト 青、 ピ リ ジ ア ン 、 鉛 白 、 群青、 酸化 チ タ ン 、 鉄黒、 ベ ン ガ ラ 、 ア ル ミ ナ 白 、 チ タ ン 黒 、 リ ト ボ ン 、 力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク な ど の 無機顔料、 ァ リ ザ リ ン レ ー キ 、 イ ン ダ ン ス ン ブル ー 、 ェ ォ シ ン レ ー キ 、 キ ナ ク リ ド ン レ ツ ド、 キ ナ ク リ ド ン バ イ オ レ ツ ト 、 銅 フ タ ロ シ ア ニ ン 系、 ナ フ ト ー ル グ リ ー ン 、 ダ イ ヤ モ ン ド プ ラ ッ ク な ど の 有機顔料な ど、 天然お よ び合成を 問 わず い ずれの 顔 料を用 い る こ と 力 で き る 。 特 に 、 耐 ア ル カ リ 性 お よ び耐候性を 有 し た 無機系顔料が好 ま し い。

そ し て、 こ の 顔料を 例 え ば下地処理剤 に 含有 さ せ た場合 に は 、 顔料が シ リ カ 貧系粉粒物お よ び カ ル シ ゥ ム含有物 と と も に カ ル シ ウ ム 系無機質部材 の 微細 開 口 の 奥深 く ま で浸透 さ れ、 生成 さ れ る 珪酸 カ ル シ ゥ ム （ C a S i 0 3 ) 間や網 目 構造間 に 包接 さ れ る よ う に 担持 さ れて 固定 さ れ る 。 こ の た め 、 カ ノレ シ ゥ ム 系無機質部材の 表面 か ら 剥離す る な どがな く 、 力 ル シ ゥ ム 系無機質部材 は 略均一で良好 に着色 さ れ、 耐候性や耐水性 の 向上 お よ び強度 の 増大が得 ら れ る と と も に 、 着色 に よ る 美観の 向上 お よ び識別性が得 ら れ、 汎用 性が増大す る 。

な お、 下地処理剤 に 顔料を含有 さ せ る 場合で、 コ ン ク リ ー ト な どの 開気孔径が小 さ い カ ル シ ウ ム 系無 機質部材 に 用 い る 場合 に は、 顔料が気孔内 に 侵入す る た め に極微粉の も の 、 好 ま し く は 0 . 以下 の も の を用 い る 。 こ こ で、 0 . 5 / m以下の 極微粉 の 顔料 は凝集 し やす い が、 有機酸 ま た は 有機酸塩 と し て、 酸解離指数 （ p K a ) が 3 以上 5 以下 の 分散 性の良好な も の を用 い る た め 、 凝集す る こ と な く 略 均一に 分散混合で き 、 微細開 口 内 の 奥深 く 間 で浸透 で き る と と も に網 目 構造間な ど に 良好 に 固定 さ れ、 良好な 着色塗膜が得 ら れ る 。

ま た、 下地補強剤 に 顔料を含有 さ せ た 場合 に は、 下地補強剤が下地処理剤 と 反応す る 際 に 、 顔料が絡 み 合 っ て成長す る 3 次元構造の網 目 構造間 に 包接 さ れて固定 さ れ る 。 こ の た め 、 カ ル シ ウ ム 系無機質部 材の表面か ら 剥離す る な どがな く 、 カ ル シ ウ ム 系無 機質部材 は 略均一で良好 に着色 さ れ、 耐候性 の 向上 お よ び強度 の 増大 と と も に、 着色 に よ る 美観 の 向上 お よ び識別性が得 ら れ、 汎用 性が増大す る 。 な お、 こ の下地補強剤 に 顔料 を含有 さ せ る 場合 に も 、 下地 処理剤 に 含有 さ せ る 場合 と 同様 に 、 顔料 は 0 . 5 m 以下の も の が良好 に 網 目 構造間 に 包接 さ れ る よ う に 担持固定 さ れ る た め 、 好 ま し い 。 さ ら に 、 下地処理剤 お よ び下地補強剤 の 双方 に顔 料を含有 さ せ る こ と に よ り 、 複雑 な 着色ゃ グ ラ デ ー シ ヨ ン な ど も 可能 と な り 彩色性が 向上 し 、 美観 お よ び識別性が増大す る 。

し た 力く つ て、 顔料を 含有 さ せ る こ と に よ り 、 顔料 が カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面か ら 剥離せ ず確実 に 包接で き 、 カ ル シ ウ ム 系無機質部材を 略均一で良 好 な彩色性 に 優れ た着色がで き 、 着色 に よ る 美観の 向上お よ び識別性が得 ら れ、 汎用 性を増大で き る 。

ま た、 上記 カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面処理剤 に 金属酸化物 を含有 さ せ て も よ い。 こ こ で 、 金属酸 化物 と は、 酸化亜鉛、 酸化 ア ル ミ ニ ウ ム 、 酸化 チ タ ン 、 酸化 マ グ ネ シ ウ ム な どが用 い ら れ、 特 に 高 い反 応性を有す る 酸化珪素が好 ま し い 。

な お、 金属酸化物を下地処理剤 に 含有 さ せ る 場合 に は、 シ リ カ 質系粉粒物お よ び カ ル シ ウ ム 含有物の 総重量比 に 対 し て 0 . 1 以上 5 以下、 下地補強剤 に 含有 さ せ る 場合 に は、 ア ル リ 珪酸塩水溶液 の 重量 比 に対 し て 0 . 1 以上 5 以下 と す る 。 こ こ で 、 金属 酸化物が シ リ カ 質系粉粒物 お よ び カ ル シ ウ ム 含有物 の 総重量比 に 対 し て 0 . 1 お よ び ア ル カ リ 珪酸塩水 溶液の 重量比 に 対 し て 0 . 1 よ り 少な い と 、 網 目 構 造の S i - 0 - S i 結合の 鎖状分子間 に架橋状の連 結状態が少 な く な り 、 強度、 耐水性 お よ び耐候性の さ ら な る 向上が望 め な く な る 。 ま た、 金属酸化物が シ リ 力 質系粉粒物お よ び カ ル シ ウ ム 含有物の 総重量 比 に対 し て 5 お よ び ア ル 力 リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に 対 し て 5 よ り 多 く な る と 、 鎖状分子間 の連結 に 関 与 し な い金属酸化物が網 目 構造間 に 残存す る 状態 と な り 、 強度、 耐水性お よ び耐候性 の 向上が望 め な く な る と と も に 金属酸化物 の 色が塗膜 に着色す る 状態 と な り 色彩不良を生 じ 、 コ ス ト も 増大す る 。 こ の た め 、 金属酸化物を シ リ カ 質系粉粒物 お よ び カ ル シ ゥ ム 含有物の 総重量比 に 対 し て 0 . 1 以上 5 以下、 あ る い は ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に対 し て 0 . 1 以上 5 以下 に設定す る こ と が好 ま し い。

そ し て、 金属酸化物 を 含有 さ せ る こ と に よ り 、 網 目 構造の S i - 0 - S i 結合の 鎖状分子間 に 速や か に 介在 し て S i — 0 — M — O — S i ( M : 金属） 結 合 に て連結 し 、 網 目 構造 を さ ら に 緻密化 さ せ る 。

し たが っ て、 金属酸化物を含有 さ せ る こ と に よ り 、 緻密な 網 目 構造が網 目 構造を さ ら に 緻密化で き 、 耐 候性、 耐水性 お よ び強度 を 'さ ら に 増大で き る 。

ま た、 下地補強剤 に 多孔質無定形 シ リ カ 質粉末を 含有 さ せ て も よ い 。 こ こ で 、 多孔質無定形 シ リ カ 質 粉末 と は、 パ ー ラ イ ト 粉、 珪藻土、 シ リ カ ゲ ル粉、 雲母な どで、 特 に 焼成パ 一 ラ イ ト 粉が好 ま し い 。

そ し て、 こ の 多孔質無定形 シ リ カ 質粉末を 含有 さ せ る こ と に よ り 、 多孔質無定形 シ リ カ 質粉末が未反 応の残留す る 水酸化 カ ル シ ウ ム お よ び酸化珪素 と 反 応 し て、 珪酸 カ ル シ ウ ム 、 C — 0 — S — 0 — C お よ び S i - 0 - S i 結合 を生成 し て緻密な 3 次元構造 の 網 目 構造 を成長 さ せ る と と も に 、 こ の網 目 構造の 形成の 際の 収縮が抑制 さ れて微細 な 表面の 亀裂 な ど の 発生を 防止 し 、 平滑性が向上 し て、 光沢を 有 し た 良好な 薄膜が得 ら れ る 。

こ こ で 、 多孔質無定形 シ リ カ 質粉末を ア ル カ リ 珪 酸塩水溶液の 重量比 に 対 し て 1 . 0 以上 1 5 以下で 含有 さ せ る こ と が好 ま し い。 こ の 多孔質無定形 シ リ 力 質粉末の 含有量が、 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液 の 重量 比 に対 し て 1 . 0 よ り 少 な い と 、 収縮 に よ る 亀裂の 発生を抑制 で き な く な り 、 平滑性 の 向上 も 望 め な く な る 。 ま た 、 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に 対 し て 1 5 よ り 多 く な る と 、 粘性が増大 し て塗膜形成の 作業性が低下す る と と も に 、 膜厚が厚 く な り 、 コ ス ト が増大す る 。 こ の た め 、 多孔質無定形 シ リ カ 質粉 末を ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に対 し て 1 . 0 以上 1 5 以下で含有 さ せ る 。

次 に 、 本発明 の 第 2 実施例 を 説 明 す る 。

こ の 第 2 実施例 は、 上述の 第 1 実施例 の 2 液型の カ ル シ ウ ム 系無機質部材の表面処理剤 に着色剤 を備 え た 3 液着色型の カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面処 理剤 と し た も の で あ る 。

す な わ ち 、 上述の 第 1 実施例 の 下地処理剤 お よ び 下地補強剤 の 他 に 、 下地補強剤 の 塗膜の 表面 に塗布 す る 着色剤 を備 え た 3 液型で あ る 。

そ し て、 こ の 着色剤 は、 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液 と 顔料 と 酸解離指数 （ p K a ) が 3 以上 5 以下 の 有機 酸お よ び有機酸塩 の 少 な く と も い ずれか一方 と を主 成分 と す る 液状の 混合物で あ る 。

そ し て、 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液 は、 下地補強剤 と 同様 に 、 ア ル カ リ （ M ₂ 0 ) に対す る 酸化珪素 （ S i 0 ₂ ) の モ ル比 を 5 以上 7 . 5 以下で ア ル カ リ 珪 酸塩の 1 5 %〜 4 0 %溶液 に 設定す る こ と が好 ま し い。 ま た 、 酸解離指数 （ p K a ) が 3 以上 5 以下の 有機酸 お よ び有機酸塩 も 下地補強剤 と 同様 に ア ル力 リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に対 し て 0 . 0 1 以上 0 . 1 以下 の ダ ル コ ン 酸、 ス ピ ク ル ス ポ ー ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピオ ン 酸、 ァ ラ ビ ッ ク 酸お よ び こ れ ら の 塩の少 な く と も い ずれか一方 と 、 ア ル カ リ 珪酸塩水 溶液の 重量比 に対 し て 0 . 1 以上 5 以下 の ァ ラ ビ ッ ク 酸お よ び そ の塩 の 少 な く と も い ずれか一方 と が適 宜混合 さ れて調整す る こ と が好 ま し い。

ま た 、 顔料 と し て は 、 上述 し た よ う に 、 無機系顔 料 お よ び有機系顔料を 問 わず、 ま た天然お よ び合成 を 問 わ な い 。 な お 、 同様 に耐 ァ ル カ リ 性 お よ び耐候 性を有 し た 無機系顔料が好 ま し 。

そ し て、 こ の 着色剤 を 、 下地補強剤の 塗膜 の 表面 に お お よ そ 7 〜 8 m ² kgの 塗布量 （ 1 O /z m以上 2 0 // m以下の 膜厚） と な る よ う に、 吹 き 付 け や散 布、 ロ ー ラ や刷毛 な ど に て塗布 し 乾燥す る 。 こ の塗 布を繰 り 返す こ と に よ つ て着色塗膜の 厚み を 増す こ と 力 で き る 。

こ の よ う に し て、 膜状 に塗布 さ れ下地処理剤 と 網 目 構造 に て一体緻密化 し た下地補強剤の 表面 に 着色 剤 を塗布す る こ と に よ り 、 酸解離指数 （ p K a ) が 3 以上 5 以下の 有機酸 お よ び有機酸塩の 少 な く と も い ずれか一方 の 触媒作用 な ど に よ り 、 ア ル カ リ 珪酸 塩が下地捕強剤 の 水酸基 （ 一 O H ) や網 目 構造を構 成す る C — 0 — S — 0 — C お よ び S i — 0 — S i 結 合 と 結合す る と と も に 、 ア ル カ リ 珪酸塩同士が結合 し て、 ア ル カ リ 珪酸塩の ア ル カ リ 分お よ び着色剤を 網 目 構造間 に 囲む よ う に 固定 し て緻密な 3 次元構造 の 網 目 構造 を 成長 さ せ て一体化 し て、 複雑 な 構造の 緻密な 網 目 構造の 顔料 を 包接 し た 着色塗膜 を 形成す る

し た が っ て、 例 え ば施工後か ら 長時間が経過す る な ど し て カ ル シ ウ ム 系無機寳部材の 表面 に 存在す る 水酸化 カ ル シ ウ ム （ C a ( O H ) 2 ) が少 な い 状態 と な っ て も 、 カ ル シ ウ ム 系無機質部材を 略均一で良 好 に短時間 で容易 に 高耐候性、 高耐水性お よ び高強 度で着色で き 、 着色 に よ る 美観 の 向上お よ び識別性 が得 ら れ、 汎用 性を増大で き る 。

ま た、 着色剤 の 塗布方法 に よ り 、 識別力 な ど を付 与す る こ と がで き 、 仕切 り 線 と し て利用 し た り 、 壁 画 な ど と し て も 利用 で き 、 汎用 性 を 向上で き る 。 さ ら に 、 下地処理剤 お よ び着色剤 の少な く と も い ずれか一方に、 第 1 実施例 と 同様 に、 パー ラ イ ト 粉、 珪藻土、 シ リ カ ゲル粉、 雲母 な ど の 多孔質無定形 シ リ カ 質粉末 を 含有 さ せ て も よ い 。

そ し て、 こ の 多孔質無定形 シ リ カ 質粉末を 含有 さ せ る こ と に よ り 、 多孔質無定形 シ リ カ 質粉末が未反 応の残留 す る 水酸化 カ ル シ ウ ム お よ び酸化珪素 と 反 応 し て、 珪酸 カ ル シ ウ ム 、 C — O — S — 0 — C お よ び S i — 0 — S i 結合を生成 し て緻密な 3 次元構造 の 網 目 構造 を成長 さ せ る と と も に 、 こ の 網 目 構造の 形成の 際の 収縮が抑制 さ れて微細 な 表面の 亀裂 な ど の 発生を 防止 し 、 平滑性が向上 し て、 光沢を 有 し た 良好な 薄膜が得 ら れ る 。

な お、 上述 し た よ う に 、 多孔質無定形 シ リ カ 質粉 末を ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に対 し て 1 . 0 以上 1 5 以下で含有 さ せ る こ と が好 ま し い 。

次 に 、 上述の カ ル シ ウ ム 系無機質部材 と し て コ ン ク リ ー ト を 用 い、 こ の コ ン ク リ ー ト の 表面処理 の実 験 に つ い て説明す る 。

そ し て 、 カ ル シ ウ ム 系無機質部材 と し て は 、 第 1 表 に示す配合 に基づ い て コ ン ク リ ー ト を作製 し 、 こ の コ ン ク リ 一 ト を用 い て、 表面処理試験を行 っ た。 な お、 コ ン ク リ ー ト の 試験片 と し て は、 表 1 に 示す 配合に基づい て 2 0 c m X 2 0 c m x 3 cmに成形 し た後、 2 5 °Cで 2 日 間湿空、 2 0 °C水 中 で 7 日 間、 2 5 °C で 6 5 % R H の 室内 で乾燥養生 し て作製 し た。 原 料 配合量 [ ( K g / m ³ ) 単 位 セ メ ン 卜 1 8 0

炭酸 カ ル シ ゥ ム 1 2 0

細 骨 材 8 0 3

粗 骨 材 9 4 4

1 9 5

ス ラ ン プ値 ( cm ) 2 1

ま ず、 下地処理剤 に つ い て検討 し た。 各種原料を 適宜混合 し て第 2 表 に 示す各種下地処理剤を作製 し て刷毛 に て塗布 し 、 常温大気環境下 （ 2 5 °C、 湿度 5 0 % ) で乾燥 し た。

第 2表

そ し て、 試験方法 と し て は、 塗膜強度、 耐水性、 コ ン ク リ 一 ト と の 反応性 お よ び塗布の 際の作業性 に つ い て検討 し 、 評価 と し て は第 3 表 に示す 4 段階評 価 と し た。 そ の結果 を 第 4 表 に 示す。

第 3表

*評価基準 平 滑 度 強 度 耐 水 性 R じ、 性 作 業 性

◎ 表面にクレーターなし ΙΟΟϋ貨で擦って傷がつかない 水に浸 Iし接ってもとけない 3 0 分 内 指 被可 極 め て ス ム ー ス

〇 表面にクレ-夕-が目立たず 10円硬貨で擦って傷がつかない 水に浸漬しとけない 6 0 分 以 内 指 胜可 ス ム ー ス

C

Δ たまに凹凸がみられる 10円硬貨で擦って ¾かに傷がつく 水に浸漬しゃやヌルヌルする 2時問 内で指 1»可 時 間 待 ち が あ る

X 隱がありタレ-タ-がみられる 10円硬貨で ihて福が付く 水 に と け る 2 時 間 指 不 可 能 スムースでムラを生ずる

5 第 4 表

こ の 第 4 表 に示す結果か り 、 力 ゾレ シ ゥ ム 含有物が 水酸化 カ ル シ ウ ム 換算で シ リ 力 質系粉粒物の 重量比 に対 し て 0 . 2 以上 2 以下の 力 ル シ ゥ ム 化合物で あ る 水酸化 カ ノレ シ ゥ ム お よ び酸化 力 ノレ シ ゥ ム を 含有す る 配合番号 2 〜 5 、 特 に配合番号 2 〜 4 は、 コ ン ク リ ー ト に対 し て高強度 で耐水性が高 い平滑な 塗膜が 塗布後 3 0 分で指触可能 な 高反応性を示 し 、 塗布作 業 も 容易で あ っ た。 し か し、 シ リ 力 質系粉粒物の 重 量比 に 対 し て水酸化 力 ル シ ゥ 厶 分で 0 . 2 よ り 少な い 力 ル シ ゥ ム 含有物が含有 さ れ な い配合番号 1 は、 平滑で塗布作業性 も 良好で あ る が強度が得 ら れず コ ン ク リ 一 卜 と の 反応性 も 2 時間程度 は乾燥 さ せ な け れ ば な ら ず、 作業 に 時 |Β] を要 し て し ま ラ こ と が分か こ の た め 、 カ ル シ ウ ム 含有物が、 水酸化 カ ル シ ゥ ム 換算で シ リ カ 質系粉粒物の 重量比 に対 し て 0 . 2 以上 2 以下 と な る よ う に配合す る 必要が あ る こ と が 分か る 。

ま た、 最 も 良好 で あ っ た配合番号 3 の配合バ ラ ン ス と な る よ う に シ リ 力 質系粉粒物 の 原料を変え て試 験 し た結果、 パ ー ラ イ ト 粉を 使用 す る こ と に よ り さ ら に平滑で反応性が高 く 、 作業性が良好で あ る こ と が分か り 、 シ リ カ フ ュ ー ム を併用 し た配合番号 9 が、 さ ら に水分量を減少で き 、 最 も 良好 な塗膜が得 ら れ る こ と 力 分か っ た。

ま た、 こ の配合番号 9 の配合バ ラ ン ス を基 に 有機 酸 お よ び有機酸塩 の 量比を変え た場合に、 シ リ カ 質 系粉粒物 お よ び カ ル シ ウ ム 含有物の 総重量比 に対 し て ス ピ ク ソレ ス ポ ー ル酸お よ びそ の カ ソレ シ ゥ ム 塩が 0 . 0 1 以上 0 . 1 以下で、 ァ ラ ビ ッ ク 酸お よ び そ の塩 が 0 . 1 以上 5 以下 の 配合番号 9 、 1 3 が塗膜 と し て良好な 結果を示 し た。

さ ら に、 配合番号 1 3 の有機酸お よ び有機酸塩を、 ス ピ ク ル ス ポ ー ノレ酸 お よ び そ の カ ノレ シ ゥ ム 塩 に 代え て、 酸解離指数 （ p K a ) が 3 以上 5 以下の ダ ル コ ン 酸お よ び そ の カ ル シ ウ ム塩 を 用 い た配合番号 1 4 や酸解離指数 （ p K a ) 力 3 以上 5 以下の プ ロ ピオ ン 酸 お よ び そ の カ ル シ ウ ム塩 を 用 い た配合番号 1 5 で も 、 良好 な 塗膜が得 ら れ た 。

な お、 酸化亜鉛 の 配合量を 異 な ら し め た結果、 固 形分 2 5 に 対 し て 1 〜 5 重量比 の 範囲で あ れ ば、 良 好 な塗膜が得 ら れ る こ と が分か っ た。

次に、 下地補強剤 につ い て、 同様に強度、 耐水性、 反応性 お よ び作業性 に つ い て試験 し た。 な お 、 下地 処理剤 と し て は、 最 も 良好で あ っ た配合番号 9 を用 い て コ ン ク リ 一 卜 に 刷毛 に よ り 塗布 し た。

そ し て、 下地補強剤 と し て は 、 濃度が 3 0 % で S i 0 ₂ Z N a ₂ 0 力 4 . 0 の ナ ト リ ウ ム 珪酸塩水溶 液 と 濃度が 4 0 %で S i 0 ₂ Z N a ₂ 0 が 4 . 0 の メ チ ル ア ミ ン 系珪酸塩水溶液 と を 第 5 表 に 示す よ う に 適宜精製水 （イ オ ン 交換水） を加 え て配合 し 各種 S i 0 2 / N a 2 0 の モ ル比が異 な る 濃度が 2 0 % の ア ル カ リ 珪酸塩水溶液を調整 し 、 第 6 表 に 示す各 種配合の も の を下地処理剤の 表面 に刷毛 お よ び 口 — ル で塗布 し て試験 し た。 そ の 結果を 第 7 表 に 示す。

第 5 表

第 6表

第 7 表

の 第 7 表 に 示す結果か ら 、 S i 0 ₂ / N a 2 0 が 5 . 0 〜 7 . 5 の 配合番号 2 3 〜 2 8 も の で 、 特 に 有機酸 お よ び有機酸塩が ス ポ ー ル酸お よ び そ の 力 ル シ ゥ ム 塩が ア ル カ リ 珪酸塩水溶液 に対 し て 0 . 0 1 以上 0 . 1 以下で、 ァ ラ ビ ッ ク 酸 お よ び そ の 塩が

0 . 1 以上 5 以下 の 配合番号 2 4 〜 2 8 の も の が良 好 な 塗膜が得 ら れ る こ と が分か っ た。 な お、 S i 0 N a 2 0 が 4 . 0 の も の に お い て は、 有機酸お よ び有機酸塩の割合が多 い配合番号 2 2 の も の 、 S i 0 ₂ Z N a ₂ 0 が 9 . 0 で は有機酸お よ び有機酸 塩の割合が少な い配合番号 2 9 が良好で あ っ た。 こ れ は、 酸化珪素の 比率が多 い も の で は、 酸化珪素の 相互の 縮重合反応が速や か に進行 し 、 有機酸 お よ び そ の塩の 触媒作用 が見掛上の 効果 と し て表れ な い た め と 考 り れ

た 、 金属酸化物 と し て の 酸化亜鉛 は 、 ナ ト リ ウ ム 珪酸塩水溶液の 重量 に対 し て 1 . 0 〜 5 . 0 で特 に 良好な 塗膜が得 ら れ る こ が分か っ た。

次に、 着色剤につ い て同様な評価方法で検討 し た。 そ し て、 ア ル カ リ 珪酸塩 と し て は 、 濃度が 3 0 % で

S i 0 2 / N a 2 0 力 4 . 0 の ナ ト リ ウ ム 珪酸塩水 溶液 と 濃度力 4 0 % で S i 0 ₂ N a ₂ 0 が 4 . 0 の メ チ ル ァ ミ ン 系珪.酸塩水溶液 と を第 8 表 に 示す よ う に適宜精製水 （ イ オ ン 交換水） を加え て配合 し 、 各種 S i 0 2 / N a 2 0 の モ ル比が異な る 濃度が 2 0 %の ア ル 力 リ 珪酸塩水溶液を調整 し た 。 ま た 、 顔 料 と し て、 ベ ン ガ ラ を 用 い た。 さ ら に 、 表面平滑材 であ る 多孔質無定形 シ リ 力質粉末 と し て、 粒径が 0. 5 m 5 mの パ 一 ラ イ ト 粉を 適宜混口' し / o よ た 、 下地処理剤 と し て は 、 最 も 良好で あ つ た配合番 号 9 を用 い て コ ン ク リ ー ト に 刷毛 に て塗布 し 、 下地 補強剤 と し て は、 最 も 良好で あ っ た配合番号 2 4 を 用 いて下地処理剤の表面に同様に塗布 し た 。 そ し て、 第 9 表 に 示す各種配合の 着色剤を 下地捕強剤 の 表面 に 刷毛お よ び ロ ー ル に て塗布 し て試験 し た。 な お、 評価 と し て は 第 3 表お よ び第 1 0 表の 3 段階評価 と し た。 そ の 結果を第 1 1 表 に 示す。

第 8 表

20%珪酸ナトリゥム溶液 4. 0 5. 0 7. 5 9. 0 S i 0₂/N a ₂0モル比

モル比 4.0 30%ナトリウム賤塩 100 1 00 100 100 モル比 4.0 40! ^チルアミン系職塩 18 63 90

精 製 水 50 67 117 164

第 9 表

第 1 0 表

*評価基準 面 平 滑 性 光 沢 着 色 性

X 表面青裂がみられ平滑性にかける 着色性にかける

〇 表面 裂が生せず平滑性がよい 光沢があって着色性がよい

◎ 表面亀裂が生せず平滑性が非常によい 光沢が極めてよく着色性がよく光' )て見える

こ の 第 1 1 表 に 示 す 結果か ら 、 下地捕強剤 と 同様 に 、 S i O s Z N a s 0 が 5 . 0 〜 7 . 5 の 配合番 号 3 4 〜 3 9 の も の で 、 特 に 有機酸 お よ び有機酸塩 で あ る ス ポ ー ル酸 お よ び そ の カ ル シ ウ ム 塩が ア ル 力 リ 珪酸塩水溶液 に対 し て 0 . 0 1 以上 0 . 1 以下で、 ァ ラ ビ ッ ク 酸 お よ び そ の 塩が 0 . 1 以上 5 以下 の 配 合番号 3 5 、 3 6 、 3 8 、 3 9 、 4 3 〜 4 5 の も の が良好 な 塗膜が得 ら れ る こ と が分 か っ た 。 な お、 こ れ ら 配合 に お い て 、 酸 解離指数 （ p K a ) が 3 以上 _

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5 以下で あ れば、 ス ピ ク ル ス ポ ー ル酸お よ び そ の 塩 に 限 ら ず、 配合番号 4 3 〜 4 5 の よ う に 、 ダ ル コ ン 酸 お よ び そ の 塩、 乳酸 お よ び そ の 塩、 酢酸塩、 プ ロ ピ オ ン 酸塩で も 同様 に 良好な 塗膜が得 ら れ た。

5 さ ら に 、 配合番号 3 1 〜 3 3 、 4 0 〜 4 2 に つ い て検討す る と 、 多孔質無定形 シ リ カ 質粉末を ア ル 力 リ 珪酸塩水溶液 に 対 し て重量比で 1 . 0 〜 1 5 . 0 の 割合で混合す る こ と に よ り 、 塗膜表面 に 亀裂 の 発 生が生 じ ず、 塗膜表面が極め て平滑 に仕上が り 、 光0 沢 を有す る 良好な 塗膜が得 ら れ る こ と が分か っ た。

な お、 焼成パ ー ラ イ ト 粉 と 珪藻土 と の 表面平滑性お よ び光沢性 の 差 は認 め ら れず、 双方 と も 良好 な 塗膜 か'得 ら れ た 。

ま た、 こ れ ら配合に おいて、 酸解離指数 （ p K a )5 が 3 以上 5 以下で あ れ ば、 ス ピ ク ノレ ス ポ ー ル酸 お よ び そ の 塩 に 限 ら ず、 配合番号 4 3 〜 4 5 の よ う に、 ダ ル コ ン 酸 お よ びそ の 塩、 乳酸お よ びそ の塩、 酢酸 塩、 プ ロ ピ オ ン酸塩で も 同様 に 良好 な塗膜が得 ら れ 0 な お、 下地補強剤 の 場合 と 同様 に 、 S i 0 ₂ / N a 2 0 が 4 . 0 の も の に お い て は 、 有機酸 お よ び有 機酸塩の 割 合が多 い 配合番号 3 3 も の が良好で あ つ た。 な お、 S i 0 ₂ Z N a ₂ 0 が 9 . 0 で は有機酸 お よ び有機酸塩の割合に余 り 差は認め ら れな か っ た。5 こ れ は、 有機酸の も つ 酸解離定数が ほ ぼ同 じ レ ベ ル に あ る た め と 考え ら れ る 。 ま た 、 多孔質無定形 シ リ 力 質粉末 と し て、 雲母で も 高表面平滑性お よ び高光 沢性を 有 し た良好 な 塗膜が得 ら れ た 。

産業上の 利用 の 可能性

以上 の よ う に、 本発 明 の カ ル シ ウ ム系無機質部材 の 表面処理剤 お よ び そ の 処理方法 は、 ビルや 高架橋 な ど の 建造物や敷居、 土間、 タ イ ル の 目 地 な ど の コ ン ク リ ー ト ゃ モ ル タ ル な どの い ずれの カ ル シ ウ ム系 無機質部材 の 表面劣化防止や着色 な ど に 表面処理 に 利用 さ れ る 。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 酸化珪素 （ S i 0 2 ) を主成分 と す る シ リ カ 質系粉粒物 と 水酸化 カ ル シ ウ ム （ C a ( O H ) 2 ) お よ び酸化 カ ノレ シ ゥ ム （ C a 0 ) の 少な く と も いず れか一方を 含有す る カ ル シ ウ ム 含有物 と 酸解離指数 ( p K a ) が 3 以上 5 以下の 有機酸 お よ び有機酸塩 の 少な く と も いずれか一方 と 水 （ H ₂ 0 ) と を 含有 す る 液状で カ ル シ ウ ム 系無機質部材の表面 に 薄膜状 に塗布 さ れ る 下地処理剤 と 、

ア ル カ リ 珪酸塩水溶液 と 酸解離指数 （ p K a ) が 3 以上 5 以下の 有機酸 お よ び有機酸塩の 少な く と も い ずれか一方 と を 含有す る 液状で カ ル シ ウ ム 系無機 質部材の 表面 に塗布 さ れ た薄膜状 の 前記下地処理剤 の 表面 に 薄膜状 に 塗布 さ れ る 下地捕強剤 と

を具備す る こ と を特徴 と し た カ ル シ ウ ム 系無機質 部材の 表面処理剤。

2 . ア ル カ リ 珪酸塩水溶液 と 顔料 と 酸解離指数 （ P

K a ) が 3 以上 5 以下 の 有機酸お よ び有機酸塩の 少 な く と も い ずれか一方 と を含有す る 液状で薄膜状 に 塗布 さ れ た 下地捕強剤 の 表面 に 薄膜状 に 塗布 さ れ る 着色剤 を有す る

こ と を 特徴 と し た 請求の 範囲第 1 項記載の カ ル シ ゥ ム系無機質部材の 表面処理剤。

3 . 下地処理剤、 下地補強剤 お よ び着色剤の 少 な く と も い ずれか一方 は、 酸化金属 を 含有す る

こ と を特徴 と し た 請求の範囲第 1 項お よ び第 2 項 記載の カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面処理剤。

4 . 下地処理剤 は 、 カ ル シ ウ ム 含有物が水酸化 カ ル シ ゥ ム換算で シ リ カ 質系粉粒物の重量比に対 し て 0 .

2 以上 2 以下の 水酸化 カ ル シ ウ ム お よ び酸化 カ ル シ ゥ ム の 少 な く と も い ず れか一方 を 含有す る

こ と を特徴 と し た 請求の 範囲第 1 項な い し 第 3 項 い ずれか一記載の カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面処 理剤。

5 . 下地処理剤 は、

有機酸お よ び有機酸塩が、

シ リ 力 質系粉粒物 お よ び カ ル シ ウ ム含有物の 総重 量比に対 し て 0 . 0 1 以上 0 . 1 以下の ダル コ ン酸、 ス ピ ク ル ス ポ ー ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピオ ン 酸お よ び こ れ ら の 塩の 少 な く と も い ず れか一方 と 、

シ リ 力 質系粉粒物 お よ び カ ル シ ウ ム含有物の 総重 量比 に 対 し て 0 . 1 以上 5 以下の ァ ラ ビ ッ ク 酸 お よ び そ の 塩の 少 な く と も い ずれか一方 と を 含有す る こ と を特徴 と し た 請求 の 範囲第 1 項な い し 第 4 項 い ずれか一記載の カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面処 理剤。

6 . ア ル カ リ 珪酸塩水溶液 は 、 ア ル カ リ に対す る 酸 化珪素 （ S i 0 ₂ ) の モ ル比が 5 以上 7 . 5 以下の ア ル カ リ 珪酸塩の 1 5 % 〜 4 0 %溶液で あ る こ と を特徴 と し た請求 の 範囲第 1 項な い し 第 5 項 い ずれか一記載の カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面処 理剤。

7 . 金属酸化物 は 、 ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に対 し て 0 . 1 以上 5 以下で あ る

こ と を特徴 と し た請求 の 範囲第 3 項な い し 第 6 項 い ずれか一記載の カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面処 理剤。

8 . 下地捕強剤 お よ び着色剤 の 少 な く と も い ずれか 一方 は、

有機酸お よ び有機酸塩が、

ア ル カ リ 珪酸塩水溶液の 重量比 に 対 し て 0 . 0 1 以上 0 . 1 以下の ダル コ ン酸、 ス ピ ク ルス ポ ー ル酸、 乳酸、 酢酸、 プ ロ ピオ ン 酸お よ び こ れ ら の 塩の 少な く と も い ずれか一方 と 、

前記 ア ル 力 リ 珪酸塩水溶液 の 重量比 に 対 し て 0 . 1 以上 5 以下 の ァ ラ ビ ッ ク 酸 お よ び そ の塩の 少な く と も い ずれか一方 と を 含有す る

こ と を特徴 と し た請求の 範囲第 1 項な い し 第 7 項 い ずれか一記載の カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面処 理剤。

9 . 顔料を含有す る

こ と を特徴 と し た請求 の 範囲第 1 項な い し 第 8 項 い ずれか一記載の カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面処 理剤。

1 0 . 顔料 は、 ア ルカ リ 珪酸塩の重量比に対 し て 0 . 1 以上 1 2 以下の 無機系顔料で あ る

こ と を 特徴 と し た請求の 範囲第 1 項な い し 第 9 項 い ずれか一記載の カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面処 理剤。

1 1 . 下地補強剤 お よ び着色剤 の 少 な く と も い ずれ か一方 は、 多孔質無定形 シ リ カ 質粉末を ア ル カ リ 珪 酸塩水溶液の 重量比 に 対 し て 1 . 0 以上 1 5 以下で 含有す る

こ と を特徴 と し て請求の 範囲第 1 項な い し 第 1 0 項 い ずれか一記載の カ ル シ ウ ム 系無機質部材 の 表面 処理剤。

1 2 . 請求の 範囲第 1 項 お よ び第 3 項な い し 第 1 1 項 い ずれか一記載の カ ル シ ウ ム 系無機質部材 の 表面 処理剤 の 下地処理剤 を カ ル シ ウ ム 系無機質部材の表 面に塗布 し て前記下地処理剤の薄膜を形成さ せ た後、 前記 カ ル シ ウ ム 系無機質部材の 表面処理剤の 下地補 強剤を前記下地処理剤 の 薄膜の 表面 に塗布 し て前記 下地補強剤 の 薄膜を形成 さ せ る

こ と を 特徴 と し た カ ル シ ウ ム 系無機質部材 の 表面 処理方法。

1 3 . 請求 の 範囲第 1 項 お よ び第 3 項な い し 第 1 1 項 い ずれか一記載の カ ル シ ウ ム 系無機質部材 の 表面 処理剤の 下地処理剤 を カ ル シ ウ ム 系無機質部材 の 表 面 に塗布 し て前記下地処理剤の 薄膜 を形成 し 、 前記 力 ル シ ゥ ム 系無機質部材の表面処理剤の 下地補強剤 を前記下地処理剤 の 薄膜の表面 に 塗布 し て前記下地 補強剤 の 薄膜を形成 し た後、 請求 の 範囲第 2 項 な い し 第 1 1 項 い ずれか一記載の着色剤 を前記下地捕強 剤 の 薄膜の 表面 に 塗布 し て前記着色剤の 薄膜を形成 す る

こ と を特徴 と し た カ ル シ ウ ム 系無機質部材 の 表面 処理方法。