JPH10251699A - 建築物外壁用洗浄剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗浄性に優れ、且つ、乾燥後の自己剥離が極
めて少なく、回収工程に適合した建築物外壁用洗浄剤組
成物を提供することを目的とする。 【解決手段】 建築物外壁用洗浄剤組成物において、カ
ルボキシル基を有する不飽和単量体の１種以上を含む不
飽和単量体を乳化重合して得られる共重合体からなり、
かつ最低位造膜温度（ＭＦＴ）が２０〜１３０℃である
ミクロポリマーエマルジョンを必須成分として含有させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は主に建築物外壁用洗
浄剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より乾式洗浄法は、被洗浄物に強い
機械力を与えることができない場合（特開昭５４−１３
５５０２号、特開昭５５−１５７６９８号、特開昭５５
−１５７６９９号公報）や、洗浄時の排水や飛散が問題
となる状況下での使用が可能である優れた洗浄法であ
る。従って、建築物の外壁を洗浄する方法としても好ま
しい洗浄方法である。しかし、乾式洗浄では汚れを包括
した樹脂皮膜が自己剥離はしないが、回収の際には容易
に剥離しなければならないという、相反する性能を満た
す洗浄剤がないため、広く用いられるには至らなかっ
た。例えば、特公昭５７−５８９９９号、特開昭５９−
１８９２００号、特開昭６４−４０６００号公報に明記
されている組成物を用いると剥離工程の際に生ずる摩擦
熱により、汚れを包括した樹脂層を溶かし付けることに
なり、かえって被洗浄物を汚すことになる。また、特開
平６−２２５８４８号公報に明記されている組成物で
は、乾燥後に水に触れると再溶解し、剥離が困難になる
ことが予測され、使用条件が制限されてしまう。更に、
特開昭６１−１７９２６８号、特表昭６１−５０２１３
０号公報に明記されている組成物では乾燥後の自己剥離
性が高く、回収工程に至るまでに皮膜が剥落し、回収効
率が低下する等の問題がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は洗浄性に優
れ、且つ、乾燥後の自己剥離が極めて少なく、回収工程
に適合した建築物外壁用洗浄剤組成物を提供することを
目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の建築物外壁用洗浄剤組成物は、カルボキシ
ル基を有する不飽和単量体及びその塩からなる群より選
ばれる１種以上を含む不飽和単量体混合物を乳化重合し
て得られ、かつ最低位造膜温度（ＭＦＴ）が２０〜１３
０℃であるミクロポリマーエマルジョンを必須成分とし
て含有することを特徴とする。

【０００５】また、本発明の建築物外壁用洗浄剤組成物
は、ミクロポリマーエマルジョンの平均粒子径が３０〜
２００ｎｍであることが好ましく、さらに、ミクロポリ
マーエマルジョンが、架橋型ミクロポリマーエマルジョ
ンであることが好ましい。

【０００６】本発明においては、上記の建築物外壁用洗
浄剤組成物を調製し、乾式洗浄を行うことによって、高
い洗浄力および剥離・回収工程において著しい作業性能
の向上を図ることができる。該乾式洗浄剤組成物がこの
ような効果を発揮するのは、必須成分である該ミクロポ
リマーエマルジョンが造膜する際に、細密充填構造を形
成するためである。該ミクロポリマーエマルジョンが形
成する細密充填構造中では、汚れを包括する毛細管空隙
が多く、しかも毛細管圧力が高くなるため、被洗浄物か
ら汚れをはぎ取る力が向上し、洗浄性が著しく改善され
る。更に該ミクロポリマーエマルジョンの様に剥離性を
高めるために、最低造膜温度（ＭＦＴ）を室温以上に設
定したポリマーエマルジョンは、乾燥造膜後、自己剥離
してしまうのが一般的である。しかし、乾燥造膜後に細
密充填構造をとる該ミクロポリマーエマルジョンはファ
スナー効果により、ある程度の機械力がかからなけれ
ば、皮膜構造が破壊しないため、自己剥離を生じない。
このため、乾燥工程の後に続く剥離・回収工程の効率が
格段に向上する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の建築物外壁用洗浄
剤組成物について詳しく説明する。

【０００８】まず、本発明で、ミクロポリマーエマルジ
ョンを形成する重合体について説明する。該ミクロポリ
マーエマルジョン粒子の調製に用いられる不飽和単量体
としては、カルボキシル基を有する不飽和単量体及びそ
の塩からなる群より選ばれる１種以上が含まれる。カル
ボキシル基を有する不飽和単量体及びその塩としては、
アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、
フマル酸、イタコン酸及びそれらのアルカリ金属塩、ア
ルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アミン塩、置換ア
ミン塩等が挙げられるが、これらの不飽和単量体中のカ
ルボキシル基は塩であってもよい。また、マレイン酸や
フマル酸、イタコン酸の場合には、モノエステルやモノ
アマイドであってもよい。これらの中でも、共重合性が
良好である、アクリル酸、メタクリル酸を用いることが
特に好ましい。

【０００９】カルボキシル基を有する不飽和単量体及び
その塩からなる群より選ばれる１種以上の単量体の含有
割合としては、ミクロポリマーエマルジョンを構成する
不飽和単量体混合物中において０．１〜２０重量％共重
合させることが好ましく、更に好ましくは０．５〜１０
重量％の範囲で共重合することが望ましい。０．１重量
％未満では細密充填構造がとりにくくなり、洗浄性が低
下したり、皮膜の剥離抵抗性が低下し、自己剥離するよ
うになるので好ましくない。２０重量％を超えると、乾
燥効率が悪くなったり、得られる皮膜の耐水性が悪くな
るので好ましくない。

【００１０】本発明で用いるその他の不飽和単量体とし
ては、ミクロポリマーエマルジョンが得られる不飽和単
量体であれば特に制限することはなく、例えばエチレ
ン、プロピレン、ブタジエン、ブチレン等のジエン類、
（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチ
ル、（メタ）アクリル酸ブチル等のアクリルエステル
類、酢酸ビニルやプロピオン酸ビニル等のビニルエステ
ル類、アクリロニトリルやα−メチルアクリロニトリル
等のニトリル類、スチレンやα−メチルスチレン等のス
チレン類、ビニルメチルエーテルやビニルエチルエーテ
ル等のビニルエーテル類を単独もしくは２種以上を用い
て共重合することが望ましい。

【００１１】その他の不飽和単量体は、ミクロポリマー
エマルジョンを構成する不飽和単量体混合物中において
８０〜９９．９重量％、好ましくは９０〜９９．５重量
％共重合するのが適当である。

【００１２】本発明を一層効果的に実施するためには、
該不飽単量体を共重合して得られるポリマーエマルジョ
ンの最低造膜温度（ＭＦＴ）が２０〜１３０℃であるこ
とが好ましく、５０〜１００℃とするのが特に好まし
い。このように最低造膜温度（ＭＦＴ）の値を制限する
のは、２０℃より低いと乾燥時の加熱により、熱融着が
促進され均一皮膜を形成するため、剥離工程の際に剥離
しにくくなったり、生ずる摩擦熱により樹脂皮膜を解か
し付けることになり、かえって被洗浄物を汚すことにな
る。一方、１３０℃より高いと製膜性が著しく低下し、
被洗浄物表面から自己剥離する割合が多くなり、回収効
率が悪くなるためである。

【００１３】更に、耐水性、耐薬品性などの樹脂皮膜に
由来する性能を向上させるために、１分子中に複数の官
能基を有する架橋剤を共重合させることが好ましい。こ
れらの架橋剤としては、トリメチロールプロパントリメ
タクリレート、グリシジルアクリレート、グリシジルメ
タクリレート、ビスフェノールＡポリオキシエチレン付
加体ジ（メタ）アクリレート、トリアリルイソシアヌレ
ート、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、ジビニ
ルベンゼン等が挙げられるが、これらの中でもジビニル
ベンゼンが好ましい。架橋剤の配合割合としては、ミク
ロポリマーエマルジョンを構成する不飽和単量体混合物
中において０．１〜５重量％の範囲で用いるのが好まし
く、特に好ましくは０．５〜１重量％の範囲で用いるの
が良い。

【００１４】本発明で用いるミクロポリマーエマルジョ
ンの調製に使用する乳化重合用乳化剤としては、下記の
アニオン性乳化剤及びノニオン性乳化剤が用いられる。

【００１５】〔アニオン性乳化剤の代表例〕 （１）下記の式（化１）で表されるポリオキシアルキレ
ンアルキルアリールエーテルスルホネート・サルフェー
ト塩

【００１６】

【化１】

【００１７】（２）下記の式（化２）で表されるポリオ
キシアルキレンアルキルエーテルサルフェート塩

【００１８】

【化２】

【００１９】（３）下記の式（化３）で表されるポリオ
キシアルキレンアルキルアリールエーテルサルフェート
塩

【００２０】

【化３】

【００２１】（４）下記の式（化４）で表される化合物

【００２２】

【化４】

【００２３】（５）下記の式（化５）で表される化合物

【００２４】

【化５】

【００２５】（６）下記の式（化６）で表される化合物

【００２６】

【化６】

【００２７】（７）下記の式（化７）で表される化合物

【化７】

【００２８】（８）下記の式（化８）で表される化合物

【００２９】

【化８】

【００３０】（９）下記の式（化９）で表される化合物

【００３１】

【化９】

【００３２】〔ノニオン性乳化剤の代表例〕 （１０）下記の式（化１０）で表されるポリオキシアル
キレンアルキルアリールエーテル

【００３３】

【化１０】

【００３４】（１１）下記の式（化１１）で表されるポ
リオキシアルキレンアルキルエーテル

【００３５】

【化１１】

【００３６】これらのアニオン性乳化剤及びノニオン性
乳化剤は、それぞれ単独若しくは２種以上で併用するこ
とができる。好ましくは分子内にオキシエチレン基及び
／又はオキシプロピレン基を有するアニオン性乳化剤を
１種類以上用いるのが望ましい。また、これらの乳化剤
は、ミクロポリマーエマルジョンを構成する不飽和単量
体混合物に対して、０．５〜１５重量％、好ましくは
０．５〜１０重量％、さらに好ましくは０．５〜５重量
％の範囲で用いるのがよい。０．５重量％未満であると
所望の粒子径を持つミクロポリマーエマルジョンが得ら
れないため好ましくない。一方、１５重量％を超える
と、ミクロポリマーエマルジョンが得られる皮膜の耐水
性が低下し再乳化したり、乳化剤の可塑効果によりミク
ロポリマーエマルジョンが持つ最低造膜温度が低下し、
好ましくない。

【００３７】重合開始剤としては、例えば過酸化水素単
独、または過酸化水素と酒石酸、クエン酸、アスコルビ
ン酸等のカルボン酸との組み合わせや、過酸化水素とシ
ュウ酸、スルフィン酸およびこれらの塩類もしくはオキ
シアルデヒド類、水溶性鉄塩等との組み合わせ、更には
過硫酸塩、過炭酸塩、過硼酸塩類等の過酸化物、または
２，２´−アゾビス（２−アミノジプロパン）とその
塩、２，２´−アゾビス（Ｎ，Ｎ´−ジメチレン−イソ
ブチルアミジン）とその塩、４，４´−アゾビス（４−
シアノ吉草酸）とその塩等の水溶性アゾ系開始剤が使用
可能である。本発明で用いるミクロポリマーエマルジョ
ンの調製には、これらの中でも、過硫酸系開始剤が好ま
しい。重合開始剤の配合割合としては、ミクロポリマー
エマルジョンを構成する不飽和単量体混合物に対して
０．１〜３重量％用いることが好ましい。

【００３８】本発明で用いるミクロポリマーエマルジョ
ンは、上記不飽和単量体、乳化剤、重合開始剤を用い、
下記の一般的な乳化重合により調製することができる。
即ち、水相に乳化剤を溶解し、不飽和単量体混合物の一
部を乳化・可溶化させた後、重合開始剤を添加し、次い
で残りの不飽和単量体をそのまま滴下するモノマー滴下
法あるいは、乳化剤、水の一部と不飽和単量体混合物を
予め混合乳化し、乳化物を滴下するプレ乳化法により乳
化重合を行う方法のいずれでも調製できるが、乳化重合
の欠点である重合釜あるいは撹拌羽根等への重合物の付
着量を低減するには、プレ乳化法の使用がより好まし
い。

【００３９】本発明で用いるミクロポリマーエマルジョ
ンは、固形分４０重量％時の粘度が５０〜２００ｃＰ
（ブルックフィールド型粘度計）であって、作業性が良
好である。また、低粘度のものは固形分を５０重量％以
上含有させることも可能である。エマルジョン濃度は２
０〜５０重量％、好ましくは３５〜４０重量％である。

【００４０】本発明で用いるミクロポリマーエマルジョ
ンは、その平均粒子径を３０〜２００ｎｍ、好ましくは
３０〜１５０ｎｍ、更に好ましくは３０〜１００ｎｍの
範囲にしておくことが望ましい。平均粒子径が２００ｎ
ｍより大きいと、ポリマー粒子の細密充填性が低下し、
洗浄性や、造膜後の保形成に悪影響を及ぼすため、好ま
しくない。また、平均粒子径が３０ｎｍよりも小さい
と、得られるミクロポリマーエマルジョンの粘度が著し
く増加し、製造時及び使用時の取り扱いに不都合を生じ
るので好ましくない。

【００４１】本発明におけるミクロポリマーエマルジョ
ンを建築物外壁用洗浄剤として用いる場合、汚染物質が
特定可能であれば、必要に応じて界面活性剤、酸、アル
カリを混合して用いることにより、更に効果的な洗浄が
可能となる。これらの添加剤はミクロポリマーエマルジ
ョンに対して０．１〜１０重量％の範囲で用いられるの
が好ましい。配合量が０．１重量％より少ないと、添加
剤の効果が充分発揮できない場合がある。また、配合量
が１０重量％よりも多いと、界面活性剤の可塑効果によ
り皮膜の最低造膜温度が低下したり、酸、アルカリがミ
クロポリマーエマルジョンの安定性を阻害する等の問題
が発生し易くなる。

【００４２】本発明におけるミクロポリマーエマルジョ
ンを乾式洗浄用洗浄剤として使用する環境が寒冷地であ
ったり、常に強風が吹いている場合には所定の性能が得
られない。この様な場合には必要に応じて、可塑剤や造
膜助剤を必要量添加することにより、性能低下を防ぐこ
とができるが、最低造膜温度が０℃以下であり、平均粒
子径が３０〜２００ｎｍのミクロポリマーエマルジョン
を３０重量％以内で添加するのが最も好ましい。

【００４３】本発明の洗浄剤組成物は、建築物外壁の洗
浄に使用されるものであるが、乾式洗浄用洗浄剤として
用いる場合は、被洗浄面がタイル、押し出し成形パネ
ル、無機・有機質ボード等のように平滑である方が好ま
しい。微細な凹凸がある場合や、ＡＬＣ壁などの吸水性
が大きなものでは、洗浄剤成分が被洗浄面深部にまで浸
透するため、剥離・回収が困難となるからである。

【００４４】

【実施例】以下、実施例および比較例を示して本発明を
より具体的に説明する。なお、以下に示す「部」および
「％」はいずれも重量基準である。

【００４５】実施例１〜８及び比較例１〜３ 以下に示す方法でポリマーエマルジョンＮｏ．１〜７を
調製し、その性状の確認を行なった。また、以下に示す
方法で洗浄剤組成物を調製し、その性能評価を行なっ
た。結果を表４に示す。

【００４６】〔ポリマーエマルジョンの調製〕 （１）ポリマーエマルジョンＮｏ．１ 温度計、撹拌機、環流冷却管、窒素道入管および滴下ロ
ートを備えたガラス製反応容器に表１に記載の乳化剤組
成Ｎｏ．１の乳化剤を０．３部と水４５．７部を仕込ん
で溶解し、系内を窒素ガスで置換する。表２に記載のポ
リマーエマルジョンＮｏ．１に示す不飽和単量体混合物
４０．０部と表１に記載の乳化剤組成Ｎｏ．１の乳化剤
０．０７部および水１１．６部を乳化混合し、このうち
２．５３部を反応容器に加え７５℃まで昇温する。昇温
の後、過硫酸ナトリウム０．１６部を水０．５部に溶解
し、前記の反応容器に添加し、直ちに残部不飽和単量体
乳化物を１２０分間にわたって反応容器内に連続滴下
し、７５℃で重合を行う。滴下終了後、更に９０℃にて
６０分間熟成を行い重合を完結させる。室温まで冷却
後、固形分を４０％に調製し、ポリマーエマルジョンＮ
ｏ．１とした。

【００４７】（２）ポリマーエマルジョンＮｏ．２〜７ 表１に記載の乳化剤および表２に記載の不飽和単量体を
用いて、上記ポリマーエマルジョンＮｏ．１の調製に準
拠し、ポリマーエマルジョンＮｏ．２〜７を調製した。
ここで不飽和単量体を乳化するために必要な乳化剤量に
ついては表２に示したが、括弧中の値は予め水とともに
仕込んだ量である。

【００４８】

【表１】

【００４９】

【表２】

【００５０】〔ポリマーエマルジョンの性状確認〕得ら
れたポリマーエマルジョンの平均粒子径は光散乱光度計
（大塚電子社製ＥＬＳ−８００）により測定したもので
ある。最低造膜温度については温度勾配板法による最低
造膜温度試験器（ヨシミツ科学機器社製造膜温度試験装
置ＩＩ型）を用いて測定したものである。

【００５１】〔乾式洗浄用洗浄剤の調製〕実施例１、
２、５、６、７、８および比較例１にて用いる乾式洗浄
用洗浄剤については調製したポリマーエマルジョンをそ
のまま使用した。実施例３、４については調製したポリ
マーエマルジョンＮｏ．２に界面活性剤およびアルカリ
剤を表３に示す添加量を加えたものを乾式洗浄用洗浄剤
とした。さらに、比較例２では市販のスチレンマレイン
酸レジン水溶液を用い、比較例３では市販の湿式洗浄剤
（ライオン（株）社製、サンウォッシュＦＭ−１０）を
用い、比較を行った。

【００５２】〔乾式洗浄用洗浄剤の性能評価〕 （１）被洗浄供試体 ・屋外にて１年以上放置したタイル壁（１×３ｍ）をそ
のまま使用した。

【００５３】（２）洗浄方法 ・各乾式洗浄剤を常温で噴霧器により内容板に均一に吹
き付けた。 ・洗浄剤塗布後、常温にて乾燥させた。 ・洗浄剤乾燥後、掃除機を用いてタイル面の清掃を行っ
た。

【００５４】（３）洗浄効果評価方法 ・洗浄性 カラーコンピューターを用いて洗浄前後でのハンター表
色系で色差測定を行い、色差量を下記の表３に示すよう
に洗浄力の指標とした。

【００５５】

【表３】

【００５６】・回収率 乾式洗浄剤の塗布量から求めた樹脂固形分を（ａ）ｇ、
掃除機により回収した樹脂量（ｂ）ｇから下記の式にて
暫定的な回収率を求めた。

【００５７】

【数１】

【００５８】

【表４】

【００５９】〔評価結果〕表４から明らかなように、本
発明品（実施例１〜８）は、従来の湿式洗浄剤（比較例
３）と同等以上の洗浄性能を示している。また、従来品
（比較例２）および、本発明とは異なるポリマーエマル
ジョンを使用した場合（比較例１）は洗浄性能が劣って
いることが明確となった。したがって、本発明の乾式洗
浄用洗浄剤は、建築物外壁用洗浄剤に適用することによ
り、優れた洗浄性能を発揮することが確認された。ま
た、実施例４にて調製した乾式洗浄用洗浄剤を用いて、
火災により外壁が汚染された建築物の洗浄を行った。そ
の結果、洗浄力は湿式洗浄剤と同等以上の性能を示し
た。洗浄排水等の発生もなく環境負荷の極めて小さなこ
とが確認され、乾式洗浄用洗浄剤として最適であること
が明確となった。

【００６０】

【発明の効果】本発明の建築物外壁用洗浄剤組成物を噴
霧・乾燥・剥離・回収操作を備えた洗浄機に、乾式洗浄
用洗浄剤として用いると。これまで、活性剤等を用いた
湿式洗浄方法に匹敵する洗浄力が得られる。さらに、本
発明の建築物外壁用洗浄剤組成物は、洗浄排水を一切排
出しないことから、環境負荷が極めて小さい。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カルボキシル基を有する不飽和単量体及
   びその塩からなる群より選ばれる１種以上を含む不飽和
   単量体混合物を乳化重合して得られ、かつ最低造膜温度
   （ＭＦＴ）が２０〜１３０℃であるミクロポリマーエマ
   ルジョンを必須成分として含有する建築物外壁用洗浄剤
   組成物。
2. 【請求項２】 ミクロポリマーエマルジョンの平均粒子
   径が３０〜２００ｎｍである請求項１記載の建築物外壁
   用洗浄剤組成物。
3. 【請求項３】 ミクロポリマーエマルジョンが、架橋型
   ミクロポリマーエマルジョンである請求項１または２記
   載の建築物外壁用浄剤組成物。