JPH0776668A

JPH0776668A - 水性のガスバリアーコーティング剤

Info

Publication number: JPH0776668A
Application number: JP22318293A
Authority: JP
Inventors: Ryoji Yamada; 亮治山田
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1993-09-08
Filing date: 1993-09-08
Publication date: 1995-03-20

Abstract

(57)【要約】【目的】二酸化炭素の遮蔽性能に優れる被膜を形成させ
ることができ、かつ分散安定性に優れる水性のガスバリ
アーコーティング剤を得る。【構成】水より高沸点の水溶性の有機溶剤を含む水中
に、アクリロニトリル類の重合体が分散されてなる分散
液であり、該分散液から成膜された被膜の本文中で定義
する二酸化炭素透過係数が１．０×１０^-10 以下である
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、二酸化炭素の遮蔽性能
に優れる被膜を基材上に形成せしめることができる水性
のガスバリアーコーティング剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンクリートの早期劣化現象が問
題となっている。劣化現象の１つにコンクリートの炭酸
化が挙げられており、この炭酸化の主原因は、空気中に
３６０ｐｐｍ程度存在する二酸化炭素であることが確認
されている。

【０００３】従来、コンクリートの炭酸化を防止するた
めに、アクリル系の合成樹脂塗料をコンクリートの表面
に塗布することが行われている。しかし、従来のアクリ
ル系の合成樹脂塗料は、二酸化炭素の遮蔽性能に劣るた
め、塗膜を形成させる場合には、樹脂濃度を高めたり、
塗膜を厚膜化する等の工夫がなされていた。しかし、実
際に二酸化炭素遮蔽性能の点で満足な塗膜は得られてい
なかった。

【０００４】一方、二酸化炭素の遮蔽性能に優れる皮膜
を造る塗料として、塩化ビニル系の樹脂と有機溶剤から
なる合成樹脂塗料が知られている。しかし、塩化ビニル
系の樹脂は耐候性に劣るという欠点があるため、建築材
料に適用する場合には問題がある。また、該塗料中には
大量の有機溶剤が含まれるため、人体に対して有害であ
り、環境にも悪影響を及ぼす欠点がある。また消防法に
おいて規制されるため、使用に関して制限がある。

【０００５】そこで、有機溶剤の一部あるいは全部を水
に置き換えた塗料の開発も進められているが、塩化ビニ
ル樹脂を含む一般の合成樹脂塗料において、水性の媒体
を用いた場合には、二酸化炭素遮蔽性能の点で満足な塗
膜は得られていない。

【０００６】また特開平３−２８７６７１には、水分散
性の樹脂塗料とポリビニルアルコールとケイソウ土を含
有する塗料用組成物が提案されている。しかしながらケ
イソウ土を含有させた場合には、ケイソウ土の孔から二
酸化炭素が透過してしまうため、実際に実施した場合に
は、セメント系の建築材料の炭酸化が認められた。ま
た、水分散性の樹脂塗料としてアクリロニトリル系の樹
脂塗料を採用した場合には、樹脂を水媒体中に安定に分
散させることが難しいために均質な塗膜を形成させるこ
とはできず、充分に二酸化炭素遮蔽能を有する膜を形成
させることはできなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
が有する上記の問題点を解決するためになされたもので
あり、基材に悪影響を及ぼす気体成分、特に二酸化炭素
を遮蔽する機能を有する被膜を形成させることができ、
かつ、高い分散安定性を有する分散液からなる水性のガ
スバリアーコーティング剤を提供する下記発明である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、水より高沸点
の水溶性の有機溶剤を含む水中に、アクリロニトリル類
の重合体が分散されてなる分散液であり、該分散液から
成膜された被膜の以下に定義する二酸化炭素透過係数が
１．０×１０^-10 以下であることを特徴とする水性のガ
スバリアーコーティング剤を提供するものである。

【０００９】本発明の水性のガスバリアーコーティング
剤は、水より高沸点の有機溶剤を含む水中に、アクリロ
ニトリル類の重合体が分散されてなる分散液からなるも
のである。

【００１０】水より高沸点の水溶性の有機溶剤として
は、特に限定されないが、コーティング後の乾燥の条
件、水性のガスバリアーコーティング剤としての性能等
の点から、γ−ブチロラクトン、セロソルブアセテート
類、セロソルブ類、ジメチルアセトアミド、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチレンス
ルホンからなる群より選ばれる少なくとも１種が好まし
い。該有機溶剤は、分散液の１００重量部に対して２重
量部以上含まれるのが好ましい。

【００１１】また、本発明においてアクリロニトリル類
とは、分子中に炭素−炭素二重結合を１個以上含み、か
つ、シアノ基を１個以上有する化合物である。例えば、
アクリロニトリル、メタアクリロニトリル（以下アクリ
ロニトリルとメタアクリロニトリルをまとめて（メタ）
アクリロニトリルと記す。他の化合物についても同様の
意味を表す）、α−クロロアクリロニトリル、ビニリデ
ンシアナイド、シアノプレン等が挙げられるが、化合物
の安定性、ガスバリアー性能、および経済性の点から、
アクリロニトリルが好ましい。

【００１２】本発明におけるアクリロニトリル類の重合
体は、上記アクリロニトリル類の１種あるいは２種以上
を重合させたもの、あるいは上記アクリロニトリル類の
１種あるいは２種以上と、アクリロニトリル類以外の重
合性の単量体（以下、共重合性モノマーと記す。）の１
種あるいは２種以上を共重合させたもののいずれであっ
ても採用可能である。また、２種以上のアクリロニトリ
ル類の重合体の混合物であってもよい。

【００１３】共重合性モノマーとしては、特に限定され
ず、炭素−炭素不飽和二重結合を有する公知ないしは周
知の化合物であり、（メタ）アクリレート類、（メタ）
アクリルアミド類、官能基が結合した（メタ）アクリレ
ート類、ビニル類、オレフィン類、不飽和カルボン酸エ
ステル類、ビニリデン類、不飽和結合を有するウレタン
類、不飽和結合を有するシリコン類、フッ素系の不飽和
単量体等が採用できる。

【００１４】例えば、上記共重合性モノマーは、一般式
ＣＨ₂ ＝ＣＲ³ Ｒ⁴ で表すことができる化合物である。

【００１５】ここで、Ｒ³ 、Ｒ⁴ は、同一であっても異
なっていてもよく、それぞれ、水素原子、炭素数が１〜
８個の炭化水素基、塩素原子、フッ素原子、水酸基、−
ＣＯＮＨ₂ 、−ＣＯＯＲ⁵ 、または−（ＣＨ₂ ）_m ＯＲ
⁶ （ただし、ｍは０〜３の整数である。）である。ここ
で、Ｒ⁵ およびＲ⁶ は、水素原子、炭素数が１〜８の炭
化水素基、ナトリウム原子、カリウム原子、−Ｃ₂ Ｈ₄
（ＯＣ₂ Ｈ₄ ）_d Ｏ（ＣＨ₂ ）_e Ｈ（ただし、ｄは０〜
２５の整数、ｅは０〜２の整数である。）、−ＣＨ₂ Ａ
ｒ（ここで、Ａｒは一価の芳香族炭化水素基であ
る。）、−ＣＨ₂ ＣＨ ₂ Ｎ（ＣＨ₃ ）₂ 、−ＣＨ₂ ＣＨ
₂ Ｎ（Ｃ₂ Ｈ₅ ）₂ 、グリシジル基、または、２，５−
エポキシペンチル基より選ばれる１価の有機基である。

【００１６】上記共重合性モノマーの具体例としては、
（メタ）アクリレート、エチレンジ（メタ）アクリレー
ト、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチル
ヘキシル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリ
レート、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、ポリオ
キシプロピレンジオールモノ（メタ）アクリレート、ポ
リオキシプロピレンジ（メタ）アクリレート、塩化ビニ
ル、酢酸ビニル、フッ化ビニル、ハロゲン化アルキルビ
ニルエーテル、ビニルアルキルケトン、エチレン、スチ
レン、α−メチルケトン、ブタジエン、イソプレン、ク
ロロプレン、エチレンおよび酢酸ビニル、エチレンおよ
びビニルアルコール、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メ
チロール（メタ）アクリルアミド、ジアセトン（メタ）
アクリルアミド、グリシジルメタアクリレート、ヒドロ
キシアルキルメタアクリレート、３−クロロ−２−ヒド
ロキシプロピル（メタ）アクリレート、マレイン酸等が
挙げられる。

【００１７】これらのうち、本発明のアクリロニトリル
類の重合体としては、成膜性あるいは分散性等の理由か
ら、上記アクリロニトリル類の１種と共重合性モノマー
の１種あるいは２種以上を共重合させた重合体が好まし
く、特にアクリロニトリル類と（メタ）アクレート類の
共重合体が好ましい。

【００１８】また、上記のいずれの場合においても、ア
クリロニトリル類の重合体におけるアクリロニトリル類
の重合した単位の割合は、１５重量％以上であることが
好ましい。

【００１９】アクリロニトリル類の重合体の分子量は、
低過ぎる場合には塗膜を形成しないおそれがあるため、
通常の場合には約５０００以上のものが好ましく、特
に、１万〜２００万程度のものが好ましい。

【００２０】上記重合体は、１種、あるいは２種以上の
混合物として用いることができるが、通常の場合は１種
を用いるのが好ましい。また、アクリロニトリル類の重
合体は、分散液の１００重量部に１重量部以上含まれる
のが好ましい。

【００２１】また、上記重合体の粒径は、大きすぎる
と、重合体と媒体が分離するおそれがあるため、通常の
場合の粒径は、数μｍ以下、特に１μｍ以下が好まし
く、さらに０．６μｍ以下が好ましい。

【００２２】アクリロニトリル類の重合体の合成方法に
ついては、特に限定されず、公知ないしは周知の重合法
を採用することができるが、通常の場合は、乳化重合
法、懸濁重合法等で合成するのが好ましい。例えば、ア
クリロニトリル類の重合体の原料となる上記単量体成分
を、水媒体中に溶解あるいは分散させ、重合開始剤を加
えて重合させることにより合成できる。

【００２３】重合開始剤としては、過硫酸アンモニウ
ム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩類、過酸化ベンゾイ
ル、ｔ−ブチルヒドロキシパーオキサイド、ジ−ｔ−ブ
チルヒドロキシパーオキサイド等のパーオキサイド類、
アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサン
カルボニトリル等のアゾ化合物類、および過酸化水素と
第一鉄塩、過硫酸塩と酸性亜硫酸ナトリウムを組み合わ
せたレドックス系の重合開始剤等が例示され得る。

【００２４】さらに、上記のアクリロニトリル類の重合
体を含む水媒体に、前記の水より高沸点の水溶性の有機
溶剤を含ませることにより、本発明の水性のガスバリア
ーコーティング剤が調整される。

【００２５】本発明の水性のガスバリアーコーティング
剤は、さらに、分散剤を含んでいることが好ましい。

【００２６】該分散剤としてはアルキルジフェニルエー
テルジスルホン酸塩が好ましく、特に（１）式で表され
る構造が好ましい。

【００２７】

【化２】

【００２８】（（１）式においてＲ¹ 、Ｒ² は、それぞ
れ、炭素数が１〜５０個の炭化水素基であり、ａは０、
１または２、ｂは０または１であり、１≦ａ＋ｂ≦２で
ある。Ｘ¹ およびＸ² は、同一であっても異なっていて
もよく、それぞれ、１価の原子または原子団を示す。）

【００２９】Ｒ¹ およびＲ² の構造としては、特に限定
されず、直鎖、分岐、あるいは環状のいずれの構造であ
ってもよいが、通常の場合は、直鎖あるいは分岐の構造
である。また、Ｒ¹ およびＲ² は炭素数が１〜５０個で
あるが、６〜１８個が好ましく、特に８〜１６個程度が
好ましい。さらに、通常の場合には、入手し易さの点か
ら、Ｒ¹ およびＲ² の炭素数が異なる化合物の混合物を
用いるのが好ましい。

【００３０】また、Ｘ¹ およびＸ² は、同一であっても
異なっていてもよいが、通常の場合は同一であり、それ
ぞれ、１価の原子または原子団を示す。例えば、ナトリ
ウム原子、カリウム原子、および水素原子、ＮＨ₄ 等が
挙げられる。

【００３１】また、（１）式の、ａは０、１または２、
ｂは０または１、かつ、１≦ａ＋ｂ≦２であるが、通常
の場合、入手し易さの点からａ＋ｂ＝１を主成分とする
混合物が用いられ、ａ＋ｂの平均は１以上１．５以下程
度が好ましい。

【００３２】また、−ＳＯ₃ Ｘ¹ および−ＳＯ₃ Ｘ² の
結合位置は特に限定されず、通常の場合は、入手し易さ
の点から結合位置の異なる化合物の混合物を用いるのが
好ましい。

【００３３】（１）式のアルキルジフェニルエーテルジ
スルホン酸塩の具体例を、化３に挙げるが、これらに限
定されない。

【００３４】

【化３】

【００３５】上記アルキルジフェニルエーテルジスルホ
ン酸塩は、市販品であり容易に入手できる。また、上記
アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩は、アクリ
ロニトリル類の重合体を水系の媒体中に安定に分散させ
ることができる優れた分散剤である。

【００３６】上記アルキルジフェニルエーテルジスルホ
ン酸塩は、分散液中に１５０ｐｐｍ以上含まれるのが、
重合体の粒径の調節のし易さ、および、塗膜とする場合
の造膜性等の点で好ましい。

【００３７】また、上記アルキルジフェニルエーテルジ
スルホン酸塩と他の分散剤を併用することもできる。他
の分散剤としては、公知ないしは周知の分散剤が適用で
き、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリ
オキシエチレンソルビタンアルキルエステル等のノニオ
ン系界面活性剤、脂肪酸塩、アルキルベンゼンスルホン
酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルサ
ルフェート、ジアルキルスルホコハク酸エステル塩等の
アニオン系界面活性剤、ポリエーテル変性シリコーンオ
イル等のシリコーン系界面活性剤類、パーフロロアルキ
ルカルボン酸塩、パーフロロアルキルスルホン酸塩、パ
ーフロロアルキルポリオキシエチレンエタノール等のフ
ッ素系界面活性剤等が例示されうる。他の分散剤を併用
する場合の量は、アルキルジフェニルエーテルジスルホ
ン酸塩の１重量部に対して２重量部程度以下であるのが
好ましい。

【００３８】本発明の水性のガスバリアーコーティング
剤は、アクリルニロリル類の重合体が上記分散剤の存在
下に上記媒体中に分散している形態であればよく、乳濁
液、または懸濁液等の形態である。

【００３９】さらに、本発明の水性のガスバリアーコー
ティング剤は、上記分散液から成膜された被膜の二酸化
炭素透過係数が１．０×１０^-10 以下であることが特徴
である。

【００４０】二酸化炭素透過係数は、上記分散液から成
膜された被膜で仕切られたセルの一方に二酸化炭素を充
填し、一定時間の後に、他方のセルに膜を透過してくる
二酸化炭素量を測定し、数１に示す式により算出した値
である。

【００４１】

【数１】二酸化炭素透過係数＝［（透過ガス量）×（被膜の膜
厚）］／［（被膜の面積）×（時間）×（セル間の圧力
差）］

【００４２】ただし、数１において、透過ガス量の単位
はｃｍ³ 、被膜の膜厚の単位はｃｍ、被膜の面積の単位
はｃｍ² 、時間の単位は分、セル間の圧力差の単位はｃ
ｍＨｇであり、二酸化炭素透過係数の単位は（ｃｍ³ ×
ｃｍ）／（ｃｍ² ×分×ｃｍＨｇ）である。

【００４３】上記二酸化炭素透過係数の値が大である場
合には、被膜の二酸化炭素を透過させる性質が大きく、
１．０×１０^-10 を超える場合には、充分な二酸化炭素
遮蔽性能を期待することはできない。また、小であるほ
ど、被膜の二酸化炭素を遮蔽する性質が大であることを
示す。

【００４４】本発明の水性のガスバリアコーティング剤
は、基材に施し、基材の表面部分にアクリロニトリル類
の重合体の膜を形成させることによって、基材とガスの
接触を防ぐことができる。

【００４５】基材としては、特に限定されず、セメント
系の建築材料、鉄材、鋼板、布、紙、プラスチックフィ
ルム等が挙げられる。これらのうち、本発明のコーティ
ング剤は、特に二酸化炭素を遮蔽する性質に優れること
から、セメント系の建築材料に施すことが好ましく、該
材料の表面に皮膜を形成させ、セメントの劣化、特に炭
酸化を防止することができる。

【００４６】セメント系の建築材料の例としては、セメ
ントと砂および石を混合したコンクリート材料、セメン
トと砂を混合した気泡を入れたモルタル材料、セメント
とアスベストまたは合成繊維等を混合したスレート材料
等が例示され得る。これらのセメント材料は橋脚、建築
物の外壁、種々の造形物、屋根材等に用いることができ
る。

【００４７】上記基材に、本発明の水性のガスバリアー
コーティング剤を施す方法についても、特に限定され
ず、通常のコーティング剤を施す方法を適用できる。例
えば、セメント系建築材料に施す方法としては、コーテ
ィング剤をロールコーター、フローコーター等で塗布、
スプレーコーターで噴霧、または浸漬する等の方法で、
セメント系建材の表面に付着させ、つぎに、乾燥させる
ことにより、セメント系建材の表面に膜を形成させるこ
とによる。乾燥の条件は、基材の種類にもよるが、通常
の場合、温度は２０〜２５０℃程度、好ましくは４０〜
２００℃程度、特に好ましくは６０〜１５０℃程度がよ
く、時間は、数分〜５時間程度、好ましくは１０〜６０
分程度がよい。

【００４８】本発明の水性のガスバリアーコーティング
剤を基材に施す量は、基材の種類、コーティング剤の組
成等によって適宜変更が可能であるが、通常の場合、コ
ーティング剤中のアクリロニトリル類の重合体の量が、
１〜６００ｇ／ｍ² 程度、好ましくは３０〜４００ｇ／
ｍ² 程度、特に、セメント系建材の表面に施す場合には
６０〜３００ｇ／ｍ² 程度、好ましくは８０〜２５０ｇ
／ｍ² 程度となるような量がよい。

【００４９】さらに、本発明の水性のガスバリアーコー
ティング剤に、他の添加剤を含ませて用いることもでき
る。他の添加剤としては、チタン酸カリウム、窒化ケイ
素等のウィスカー、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＴｉＯ₂ 、
ＺｒＯ₂ 、またはＳｎＯ₂ 等の金属酸化物のコロイドま
たは粉末、アゾ染料またはフタロシアニン染料等の有機
染料、フタロシアニンブルー、ジオキサジンバイオレッ
ト、またはキナクリドン等の有機顔料、コバルト、クロ
ム、鉄等の無機顔料、界面活性剤、カップリング剤、紫
外線吸収剤、酸化防止剤等の安定剤、造膜温度を制御し
たり造膜性を高めたりするための助剤、塗装膜をレベリ
ングさせて均質な塗膜に仕上げるためのシリコーン系界
面活性剤あるいはフッ素系界面活性剤等、塗膜を着色さ
せるための顔料、安定剤類等を挙げることができる。

【００５０】また、本発明の水性のガスバリアーコーテ
ィング剤は、二酸化炭素以外の気体成分の遮蔽性にも優
れるため、鉄材、鋼板等の表面に皮膜を形成させて、酸
化を防止することもできる。また、有毒ガス取扱作業時
の防護服に適用することも可能である。また包装材料上
に適用して、外部からのガスの浸入を防ぐとともに、内
部からのガス揮散も防ぐことができる。

【００５１】

【実施例】以下に本発明を実施例を挙げて具体的に説明
するが、これらの説明によって本発明が限定されるもの
ではない。なお、実施例および比較例において透水量、
二酸化炭素透過係数、および炭酸化防止性能は以下の方
法で評価した。

【００５２】［透水量の評価方法］ＪＩＳ−Ａ−６９１
０の方法に従って行った。すなわち、ＪＩＳ−Ａ−６９
１０に示される透水試験器具（口径７５ｍｍの漏斗の出
口に、１目盛り０．０５ｃｃのメスピペット（容量５ｍ
ｍ³ ）を取りつけたガラス器具）の漏斗の口側に、試料
をシリコーンシーリング材によって止めつけた。２０±
３℃の水を試料の表面から高さ約２５０ｍｍまで入れ、
メスピペットの目盛りを読み取った。２４時間静置した
後、再びメスピペットの目盛りを読み取り、試験前の目
盛りとの差から、試料を透過した水の量を求めた。

【００５３】［二酸化炭素透過係数の評価方法］コート
液をガラスシャーレに注いで乾燥させ、厚さが２０μ程
度の膜を成膜させた。セルをこの膜で２つに仕切り、１
０^-4Ｔｏｒｒの真空下に１昼夜置いた。一方のセルに１
気圧の二酸化炭素を充填し、２５℃で一定時間放置した
後、他方のセルの圧力の変化を測定し、前記の数１に示
す式を用いて二酸化炭素透過係数に換算した。

【００５４】［炭酸化促進試験の方法］二酸化炭素濃度
が１０％、湿度が６０％の条件下に試料を置き、６時間
で温度を５℃から４０℃に昇温させる操作を１サイクル
として、１〜６８サイクルの操作を行った。

【００５５】［炭酸化防止性能の評価方法］炭酸化促進
試験を行った試料の１ｍｇ、およびＫＢｒの０．５ｇを
正確に秤り、これらを乳鉢中で一様になるまですりつぶ
しながら混合した。混合粉末の０．０５ｇを正確に秤
り、錠剤成形機で直径が１０ｍｍの錠剤となるように加
圧成形した。

【００５６】促進試験前と促進試験後の試料について、
赤外分光法（以下ＩＲ法と記す。）により、炭酸カルシ
ウムに相当する８７６ｃｍ^-1の吸光度を透過法で測定
し、吸光度の差を試料１ｍｇ当たりの量に換算した。

【００５７】なお、表２の炭酸化防止性能の評価は２０
サイクル後の試料について、また図１の炭酸化促進試験
における炭酸化防止性能の変化は、炭酸化促進試験中の
試料を適当な間隔で取り出して測定した。

【００５８】［参考例１］ポルトランドセメント５００
ｇ、石膏７０ｇ、スラグセメント８５０ｇそれぞれを混
合した後、５７０ｇの水を加えて万能ミキサーで１分３
０秒間混練りした。これに水４７９ｇを含有したパーラ
イト６５０ｇを加えてさらに１分間混練りし、２ｃｍ×
１６ｃｍ×１６ｃｍの大きさの型枠に鋳込んで軽く押し
固め、２０℃、湿度が８０％の恒温恒湿下に置いて養生
させた。２４時間後、型枠を取外して８０℃にて２４時
間蒸気養生し、６０℃にて１昼夜乾燥させてモルタル
（１）を得た。

【００５９】モルタル（１）の透水量および炭酸化防止
性能を表２に、炭酸化促進試験における炭酸化防止性能
の変化を図１に示した。

【００６０】［実施例１］煮沸、脱気したイオン交換水
を酢酸でｐＨ３．９７に調整し、イオン交換水２５４ｇ
に、ペルオキソ二硫酸アンモニウム０．８７ｇを溶解さ
せ、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウ
ム（日本乳化剤（株）製のＮｅｗｃｏｌ／２７１Ａ、化
２のＲ¹ ＝Ｒ² ＝Ｃ₁₂Ｈ₂₅が主成分であり、（ａ＋ｂ＝
１）／（ａ＋ｂ＝２）＝８／２（重量比）の混合物）の
４ｇと、ポリエーテルスルホン酸塩（日本乳化剤（株）
製のＮｅｗｃｏｌ／７０７ＳＮ）の５ｇを加えて混合し
た。この中に、予め混合しておいた１００ｇのアクリロ
ニトリル、４０ｇのブチルアクリレート、２０ｇのメチ
ルメタクリレートを加えて撹拌し、乳化させた。これを
窒素雰囲気下の６０℃にて、６時間重合させ乳濁液
（１）を得た。

【００６１】つぎに乳濁液（１）の７０重量部に、撹拌
しながらジメチルアセトアミドの６０重量％の水溶液３
０重量部を加えてコート液（１）を得た。コート液
（１）から得られた被膜の二酸化炭素透過係数を表１に
示した。さらにジメチルアセトアミドの２０重量％水溶
液９０重量部に、撹拌しながら１０重量部の乳濁液
（１）を加えてコート液（２）を得た。

【００６２】参考例１のモルタル（１）を６５℃に加熱
した後、その表面にコート液（２）を５０ｇ／ｍ² にス
プレーコートして１００℃で乾燥させた。１０分後、さ
らにコート液（１）を１２０ｇ／ｍ² にスプレーコート
して１００℃で２０分間乾燥させ、モルタル（２）を得
た。モルタル（２）の透水量および炭酸化防止性能を表
２に示した。

【００６３】［実施例２］実施例１の乳濁液（１）の７
０重量部に、撹拌しながらγ−ブチロラクトンの６５重
量％の水溶液を３０重量部加え、コート液（３）を得
た。コート液（３）から得られた被膜の二酸化炭素透過
係数を表１に示した。さらにγ−ブチロラクトンの２０
重量％水溶液の９０重量部に、撹拌しながら１０重量部
の乳濁液（１）を加えてコート液（４）を得た。

【００６４】つぎに参考例１のモルタル（１）を６５℃
に加熱した後、その表面にコート液（４）を５０ｇ／ｍ
² にスプレーコートして１００℃で乾燥させた。１０分
後、さらにコート液（３）を１３０ｇ／ｍ² スプレーコ
ートして１００℃で２０分間乾燥させ、モルタル（３）
を得た。モルタル（３）の透水量および炭酸化防止性能
を表２に示した。

【００６５】［実施例３］実施例１の乳濁液（１）の７
０重量部に、撹拌しながらジメチルホルムアミドの５６
重量％水溶液を３０重量部を加え、コート液（５）を得
た。コート液（５）から得られた被膜の二酸化炭素透過
係数を表１に示した。さらにジメチルホルムアミドの２
０重量％水溶液９０重量部に、撹拌しながら１０重量部
の乳濁液（１）を加えてコート液（６）を得た。

【００６６】つぎに参考例１のモルタル（１）を６５℃
に加熱した後、その表面にコート液（６）を４０ｇ／ｍ
² にスプレーコートして１００℃で乾燥させた。１０分
後、さらにコート液（５）を９８ｇ／ｍ² スプレーコー
トして１００℃で２０分間乾燥させ、モルタル（４）を
得た。モルタル（４）の透水量および炭酸化防止性能を
表２に、炭酸化促進試験における炭酸化防止性能の変化
を図１に示した。

【００６７】［実施例４］１６．８重量部のジメチルホ
ルムアミドに、顔料分散ペーストの白を１重量部、黒を
０．１重量部、および青を０．１重量部（いずれも大日
精化工業（株）製）を加え、さらに１２重量部の水を加
えて混合した。これを、実施例１のコート液（１）の７
０重量部に撹拌しながら加えてコート液（７）を得た。

【００６８】つぎに参考例１のモルタル（１）を６５℃
に加熱した後、その表面に実施例３のコート液（６）を
４０ｇ／ｍ² にスプレーコートして１００℃で乾燥させ
た。１０分後、さらにコート液（７）を１００ｇ／ｍ²
にスプレーコートして１００℃で２０分間乾燥させ、モ
ルタル（５）を得た。モルタル（５）の透水量および炭
酸化防止性能を表２に示した。

【００６９】［実施例５］煮沸、脱気したイオン交換水
を酢酸でｐＨ３．８６に調整し、該イオン交換水の２５
５ｇに、ペルオキソ二硫酸アンモニウムの０．８７ｇを
溶解させ、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナ
トリウム（日本乳化剤（株）製のＮｅｗｃｏｌ／２７１
Ａ）の４ｇと、アルキルエーテルスルホン酸塩（日本乳
化剤（株）製のＮｅｗｃｏｌ／７０７ＳＮ）の４ｇを加
えて混合した。この中に、予め混合しておいた１１０ｇ
のアクリロニトリル、３０ｇのブチルアクリレート、２
０ｇの２−エチルヘキシルアクリレートを加えて撹拌
し、乳化させた。これを窒素雰囲気下の６０℃で、６時
間重合させて、乳濁液（２）を得た。

【００７０】この乳濁液（２）の７０重量部に、撹拌し
ながら３０重量部のジメチルホルムアミドと、２．５重
量部のシリコーン系界面活性剤（日本ユニカー（株）製
ＳＩＬＷＥＴ／Ｌ−７６０４）を含有する水３０重量部
を加えて、コート液（８）を得た。コート液（８）から
得た被膜の二酸化炭素透過係数を表１に示した。さらに
１０重量部のジメチルホルムアミドと０．８重量％のシ
リコーン系界面活性剤（日本ユニカー（株）製ＳＩＬＷ
ＥＴ／Ｌ−７６０４）を含有する水９０重量部に、撹拌
しながら１０重量部の乳濁液（２）を加えてコート液
（９）を得た。

【００７１】つぎに、参考例１のモルタル（１）を６０
℃に加熱した後、その表面にコート液（９）を４５ｇ／
ｍ² にスプレーコートして１００℃で乾燥させた。１０
分後、さらにコート液（８）を１００ｇ／ｍ² にスプレ
ーコートして１００℃で２０分間乾燥させ、モルタル
（６）を得た。モルタル（６）の透水量および炭酸化防
止性能を表２に示した。

【００７２】［実施例６］酢酸でｐＨ３．９１としたイ
オン交換水１９９ｇに、ペルオキソ二硫酸アンモニウム
の０．６７ｇを溶解させ、アルキルジフェニルエーテル
ジスルホン酸ナトリウム（日本乳化剤（株）製Ｎｅｗｃ
ｏｌ／２７１Ａ）の１．５７ｇを加えて混合した。これ
を耐圧反応容器に仕込み、アクリロニトリルの５１ｇと
ブチルアクリレートの３０ｇを加えて撹拌し乳化させ
た。これを凍結、脱気した後融解させ、再度凍結、脱気
させてから１９ｇの塩化ビニルを仕込んだ。これを融解
させ、撹拌しながら６０℃に昇温して重合を開始させ
た。この時、耐圧反応容器の圧力計は２．７ｋｇｆ／ｃ
ｍ² （ゲージ圧）を示していた。６時間後、圧力計が
０．０５ｋｇｆ／ｃｍ² （ゲージ圧）であることを確認
して重合を終了させ、乳濁液（３）を得た。

【００７３】この乳濁液（３）の７０重量部に、撹拌し
ながらジメチルホルムアミドの６０重量％水溶液の３０
重量部を加えてコート液（１０）を得た。コート液（１
０）から得た被膜の二酸化炭素透過係数を表１に示し
た。さらにジメチルホルムアミドの２０重量％の水溶液
９０重量部に、撹拌しながら１０重量部の乳濁液（３）
を加えてコート液（１１）を得た。

【００７４】つぎに参考例１のモルタル（１）を６０℃
に加熱した後、その表面にコート液（１１）を４５ｇ／
ｍ² にスプレーコートして１００℃で乾燥させた。１０
分後、さらにコート液（１０）を１００ｇ／ｍ² にスプ
レーコートして１００℃で２０分間乾燥させ、モルタル
（７）を得た。モルタル（７）の透水量および炭酸化防
止性能を表２に、炭酸化促進試験における炭酸化防止性
能の変化を図１に示した。

【００７５】［実施例７］酢酸でｐＨ４．０１としたイ
オン交換水２９．５ｇに、０．３５ｇのペルオキソ二硫
酸アンモニウムを溶解させ、アルキルジフェニルエーテ
ルジスルホン酸ナトリウム（日本乳化剤（株）製Ｎｅｗ
ｃｏｌ／２７１Ａ）の１ｇを加えて混合した。これを耐
圧反応容器に仕込み、１６ｇのアクリロニトリルと１０
ｇのブチルアクリレートを加えて撹拌し、乳化させた。
これを凍結、脱気した後融解させ、再度凍結、脱気させ
てから５１．５ｇのフッ化ビニルを仕込んだ。これを融
解させ、撹拌しながら６０℃に昇温して重合を開始させ
た。この時、耐圧反応容器の圧力計は３１ｋｇｆ／ｃｍ
² （ゲージ圧）を示していた。６時間後、重合を終了さ
せて乳濁液（４）を得た。この時の圧力計は４４．５ｋ
ｇｆ／ｃｍ² （ゲージ圧）であった。

【００７６】この乳濁液（４）の７０重量部に、撹拌し
ながらジメチルホルムアミドの８０重量％の水溶液３０
重量部を加えてコート液（１２）を得た。コート液（１
２）から得た被膜の二酸化炭素透過係数を表１に示し
た。さらにジメチルホルムアミドの２０重量％の水溶液
９０重量部に、撹拌しながら１０重量部の乳濁液（４）
を加えてコート液（１３）を得た。

【００７７】つぎに参考例１のモルタル（１）を６５℃
に加熱した後、その表面にコート液（１３）を５０ｇ／
ｍ² にスプレーコートして１２０℃で乾燥させた。１０
分後、さらにコート液（１２）を１１０ｇ／ｍ² にスプ
レーコートして１２０℃で２０分間乾燥させ、モルタル
（８）を得た。モルタル（８）の透水量および炭酸化防
止性能を表２に、炭酸化防止性能の変化を図１に示し
た。

【００７８】［実施例８］実施例７の乳濁液（４）の７
０重量部に、撹拌しながらテトラメチレンスルホンの７
０重量％の水溶液の３０重量部を加えてコート液（１
４）を得た。さらにテトラメチレンスルホンの２０％水
溶液の９０重量部に、撹拌しながら１０重量部の乳濁液
（４）を加えてコート液（１５）を得た。

【００７９】続いて実施例７のコート液（１２）の替わ
りにコート液（１４）を、またコート液（１３）の替わ
りにコート液（１５）を用いて、実施例７と同様の方法
でモルタル（９）を得た。モルタル（９）の透水量およ
び炭酸化防止性能を表２に示した。

【００８０】［比較例１］実施例１のジメチルアセトア
ミドの替わりにテトラヒドロフランを用い、同様の方法
でモルタル（１０）を得た。このモルタルの透水量およ
び炭酸化防止性能を表２に示した。

【００８１】［比較例２］実施例５のアクリロニトリル
の替わりにメチルメタクリレートの２０ｇ、ブチルアク
リレートの９０ｇ、２−エチルヘキシルアクリレートの
５０ｇをそれぞれ用い、同様の方法で乳濁液（５）を得
た。乳濁液（５）の７０重量部に、撹拌しながら３０重
量％のジメチルホルムアミドと２．５重量％のＳＩＬＷ
ＥＴ／Ｌ−７６０４を含有する水３０重量部を加えてコ
ート液（１６）を得た。さらに１０重量％のジメチルホ
ルムアミドと０．８重量％のＳＩＬＷＥＴ／Ｌ−７６０
４を含有する水９０重量部に、撹拌しながら１０重量部
の乳濁液（５）を加えてコート液（１７）を得た。コー
ト液（１６）から得た被膜の二酸化炭素透過係数を表１
に示した。

【００８２】つぎに参考例１のモルタル（１）を６０℃
に加熱した後、その表面にコート液（１７）を４５ｇ／
ｍ² にスプレーコートして１００℃で乾燥させた。１０
分後、さらにコート液（１６）を１００ｇ／ｍ² にスプ
レーコートして１００℃で２０分間乾燥させ、モルタル
（１１）を得た。モルタル（１１）の透水量および炭酸
化防止性能を表２に、炭酸化促進試験における炭酸化防
止性能の変化を図１に示した。

【００８３】［比較例３］市販溶剤系塗料Ｖセラン［大
日本塗料（株）製、樹脂成分は塩化ビニル、溶剤は有機
溶剤］から調製した被膜の二酸化炭素透過係数を、表１
に示した。

【００８４】また、Ｖセランを参考例のモルタル（１）
に１１０ｇ／ｍ² スプレーコートして、モルタル（１
２）を得た。このモルタルの透水量および炭酸化防止性
能を表２に、炭酸化促進試験における炭酸化防止性能の
変化を図１に示した。

【００８５】

【表１】

【００８６】

【表２】

【００８７】

【発明の効果】本発明の水性のガスバリアーコーティン
グ剤は、優れたガス遮蔽性能を有する材料である。該コ
ーティング剤をセメント系の建築材料に適用した場合に
は、従来のアクリル系の樹脂塗料を使用した場合に比べ
てはるかに高い二酸化炭素遮蔽性能を有するため、セメ
ントの炭酸化を防止できる。

【００８８】さらに、本発明の水性のガスバリアーコー
ティング剤は、水系の媒体を採用しているために取扱い
がし易く、作業環境の点でも非常に有利な材料である。
また造膜性にも優れるため、凸凹の多い基材表面に適用
できる利点がある。さらに、顔料を添加した場合におい
ても、ガス遮蔽性能、炭酸化防止性能、および耐久性等
の性能の低下が認められないことから、従来の塗料ある
いは装飾用のコーティング剤等と同様に用いて、美観を
付与するとともにガス遮蔽性能を付与することもでき
る。

【００８９】また、本発明の水性のガスバリアーコーテ
ィング剤を塗布することにより形成される膜は、高い耐
水性を発現するため、長期間の耐久性を示す。

【００９０】さらに、本発明の水性のガスバリアーコー
ティング剤は、セメント系の建築材料だけでなく、ガス
との接触、あるいはガスの漏洩の防御が必要な基材へ施
して、ガス遮蔽性能を付与することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】炭酸化促進試験における炭酸化防止性能の変化
を示すグラフである。グラフの横軸は、炭酸化促進試験
におけるサイクル数であり、縦軸は、赤外分光法で測定
した炭酸カルシウムの８７６ｃｍ^-1の吸光度の変化を、
試料１ｍｇ当たりの量に換算した値である。縦軸の数値
が大きいほど、試料の炭酸化が進行していることを示
す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水より高沸点の水溶性の有機溶剤を含む水
中に、アクリロニトリル類の重合体が分散されてなる分
散液であり、該分散液から成膜された被膜の本文中で定
義する二酸化炭素透過係数が１．０×１０^-10 以下であ
ることを特徴とする水性のガスバリアーコーティング
剤。
【請求項２】アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸
塩を含む請求項１の水性のガスバリアーコーティング
剤。
【請求項３】（１）式で表されるアルキルジフェニルエ
ーテルジスルホン酸塩を含む請求項１または２の水性の
ガスバリアーコーティング剤。【化１】（（１）式においてＲ¹ 、Ｒ² は、それぞれ、炭素数が
１〜５０個の炭化水素基であり、ａは０、１または２、
ｂは０または１であり、１≦ａ＋ｂ≦２である。Ｘ¹ お
よびＸ² は、同一であっても異なっていてもよく、それ
ぞれ、１価の原子または原子団を示す。）
【請求項４】アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸
塩を、分散液の１重量部に対して１５０×１０^-6重量部
以上含んでなる請求項１〜３のいずれか１項の水性のガ
スバリアーコーティング剤。
【請求項５】アクリロニトリル類の重合体が、アクリロ
ニトリル類とアクリレート類の共重合体である請求項１
〜４のいずれか１項の水性のガスバリアーコーティング
剤。
【請求項６】アクリロニトリル類の重合体が、アクリロ
ニトリルの重合した単位を１５重量％以上含む請求項１
〜５のいずれか１項の水性のガスバリアーコーティング
剤。
【請求項７】アクリロニトリル類の重合体を、分散液の
１００重量部に対して１重量部以上含んでなる請求項１
〜６のいずれか１項の水性のガスバリアーコーティング
剤。
【請求項８】水より高沸点の水溶性の有機溶剤が、γ−
ブチロラクトン、セロソルブ類、セロソルブアセテート
類、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジ
メチルスルホキサイド、およびテトラメチレンスルホン
からなる群より選ばれる少なくとも１種である請求項１
〜７のいずれか１項の水性のガスバリアーコーティング
剤。
【請求項９】水より高沸点の水溶性の有機溶剤を、分散
液の１００重量部に対して２重量部以上含んでなる請求
項１〜８のいずれか１項の水性のガスバリアーコーティ
ング剤。
【請求項１０】請求項１〜９のいずれか１項の水性のガ
スバリアーコーティング剤で処理されたセメント系建築
材料。