JP2002356672A - 水系吸水防止材 - Google Patents
水系吸水防止材Info
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- JP2002356672A JP2002356672A JP2001163830A JP2001163830A JP2002356672A JP 2002356672 A JP2002356672 A JP 2002356672A JP 2001163830 A JP2001163830 A JP 2001163830A JP 2001163830 A JP2001163830 A JP 2001163830A JP 2002356672 A JP2002356672 A JP 2002356672A
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- water
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- surfactant
- alkylalkoxysilane
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- Sealing Material Composition (AREA)
- Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 激しい風雨にさらされたり、積雪地域におい
て外壁が常に雪と接触している場合のように多孔性材料
に圧力がかかる条件下においても良好な吸水防止性能を
非常に長期間維持することのできる、水系吸水防止材を
提供すること。 【解決手段】 （Ａ）アルキルアルコキシシラン、
（Ｂ）アミノアルキル基を有するアルキルアルコキシシ
ランおよび（Ｃ）界面活性剤を含有する有機ケイ素化合
物エマルションであって、該有機ケイ素化合物成分
（Ａ）と（Ｂ）の割合が、重量比で１：０．２〜０．４
であり、界面活性剤（Ｃ）の量が有機ケイ素化合物成分
（Ａ）と（Ｂ）の合計量の１〜２０重量％であることを
特徴とする水系吸水防止材。
て外壁が常に雪と接触している場合のように多孔性材料
に圧力がかかる条件下においても良好な吸水防止性能を
非常に長期間維持することのできる、水系吸水防止材を
提供すること。 【解決手段】 （Ａ）アルキルアルコキシシラン、
（Ｂ）アミノアルキル基を有するアルキルアルコキシシ
ランおよび（Ｃ）界面活性剤を含有する有機ケイ素化合
物エマルションであって、該有機ケイ素化合物成分
（Ａ）と（Ｂ）の割合が、重量比で１：０．２〜０．４
であり、界面活性剤（Ｃ）の量が有機ケイ素化合物成分
（Ａ）と（Ｂ）の合計量の１〜２０重量％であることを
特徴とする水系吸水防止材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主に多孔性材料に
適用して該材料の吸水を防止する水系吸水防止材に関す
る。
適用して該材料の吸水を防止する水系吸水防止材に関す
る。
【０００２】多孔性材料としては、例えば多孔性土木建
築材料があり、さらに詳しくは、打放しコンクリート、
軽量コンクリート、プレキャストコンクリート、軽量発
泡コンクリート（ＡＬＣ）、モルタル、目地モルタル、
石綿セメント板、パルプセメント板、木毛セメント板、
セメント系押出成形板、ガラス繊維入りセメント板（Ｇ
ＲＣ）、カーボン繊維入りセメント板、珪酸カルシウム
板、石膏ボード、ハードボード、漆喰、石膏プラスタ
ー、ドロマイトプラスター、ブロック、レンガ、タイ
ル、瓦、天然石、人工石、ガラスウール、ロックウー
ル、セラミックファイバー等無機質材料を主成分とする
材料および木材、合板、パーティクルボード等有機質材
料を主成分とする材料等が挙げられる。
築材料があり、さらに詳しくは、打放しコンクリート、
軽量コンクリート、プレキャストコンクリート、軽量発
泡コンクリート（ＡＬＣ）、モルタル、目地モルタル、
石綿セメント板、パルプセメント板、木毛セメント板、
セメント系押出成形板、ガラス繊維入りセメント板（Ｇ
ＲＣ）、カーボン繊維入りセメント板、珪酸カルシウム
板、石膏ボード、ハードボード、漆喰、石膏プラスタ
ー、ドロマイトプラスター、ブロック、レンガ、タイ
ル、瓦、天然石、人工石、ガラスウール、ロックウー
ル、セラミックファイバー等無機質材料を主成分とする
材料および木材、合板、パーティクルボード等有機質材
料を主成分とする材料等が挙げられる。
【０００３】
【従来の技術】従来より、多孔性土木建築材料に吸水防
止性を付与する方法として、シリコーン系、アクリル
系、アクリルシリコーン系、ウレタン系、エステル系、
油脂系の樹脂あるいはモノマーを溶解または分散したも
のを材料に塗布・浸透させ、乾燥（重合）する方法等が
知られている。中でもシリコーン系の吸水防止材が使用
されることが多い。
止性を付与する方法として、シリコーン系、アクリル
系、アクリルシリコーン系、ウレタン系、エステル系、
油脂系の樹脂あるいはモノマーを溶解または分散したも
のを材料に塗布・浸透させ、乾燥（重合）する方法等が
知られている。中でもシリコーン系の吸水防止材が使用
されることが多い。
【０００４】シリコーン系の吸水防止材としては、溶剤
系のものと水系のものが知られている。特に、水系の吸
水防止材としてはアルキルシリコネート系のものが古く
より使われているが、吸水防止性能は溶剤系に比べて十
分ではなく、また、アルカリ性が強く、取り扱う上での
安全性に問題がある。
系のものと水系のものが知られている。特に、水系の吸
水防止材としてはアルキルシリコネート系のものが古く
より使われているが、吸水防止性能は溶剤系に比べて十
分ではなく、また、アルカリ性が強く、取り扱う上での
安全性に問題がある。
【０００５】最近、水系の吸水防止材として、アルキル
アルコキシシランを水中乳化させたエマルションが用い
られている。このエマルションには加水分解反応の非常
に遅いシラン化合物が使用されているため、材料へ塗布
した場合、浸透性が優れている。しかしながら、材料表
面でシランの揮発が起こり、良好な吸水防止層が形成さ
れにくい。また、アミノアルキル基を有するシラン化合
物を少量配合した吸水防止材も存在するが、同様に良好
な吸水防止層が形成されにくい。したがって、これら吸
水防止材を基材に塗布した場合には、表面撥水性が弱
く、特に、激しい風雨にさらされたり、積雪地域におい
て外壁が常に雪と接している場合のように多孔性材料に
圧力がかかる条件下においては、良好な吸水防止性能が
維持できないという欠点がある。
アルコキシシランを水中乳化させたエマルションが用い
られている。このエマルションには加水分解反応の非常
に遅いシラン化合物が使用されているため、材料へ塗布
した場合、浸透性が優れている。しかしながら、材料表
面でシランの揮発が起こり、良好な吸水防止層が形成さ
れにくい。また、アミノアルキル基を有するシラン化合
物を少量配合した吸水防止材も存在するが、同様に良好
な吸水防止層が形成されにくい。したがって、これら吸
水防止材を基材に塗布した場合には、表面撥水性が弱
く、特に、激しい風雨にさらされたり、積雪地域におい
て外壁が常に雪と接している場合のように多孔性材料に
圧力がかかる条件下においては、良好な吸水防止性能が
維持できないという欠点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、激し
い風雨にさらされたり、積雪地域において外壁が常に雪
と接触している場合のように多孔性材料に圧力がかかる
条件下においても良好な吸水防止性能を非常に長期間維
持することのできる、水系吸水防止材を提供することに
ある。
い風雨にさらされたり、積雪地域において外壁が常に雪
と接触している場合のように多孔性材料に圧力がかかる
条件下においても良好な吸水防止性能を非常に長期間維
持することのできる、水系吸水防止材を提供することに
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意検討した結果、（Ａ）下記一般式
（１）；
を解決すべく鋭意検討した結果、（Ａ）下記一般式
（１）；
【０００８】
【化３】 （式中、Ｒ１は炭素数４〜１８のアルキル基を示す。Ｒ
２は炭素数１〜６のアルキル基を示す。ｎは１または２
である。）
２は炭素数１〜６のアルキル基を示す。ｎは１または２
である。）
【０００９】で表されるアルキルアルコキシシラン、
（Ｂ）下記一般式（２）；
（Ｂ）下記一般式（２）；
【００１０】
【化４】 （式中、Ｒ３は炭素数４〜１８のアルキル基を示す。Ｒ
４はアミノアルキル基を示す。Ｒ５は炭素数１〜６のア
ルキル基を示す。ａは０〜２であり、ｂは１〜３であ
る。ただし、ａおよびｂの合計は３以下である。）
４はアミノアルキル基を示す。Ｒ５は炭素数１〜６のア
ルキル基を示す。ａは０〜２であり、ｂは１〜３であ
る。ただし、ａおよびｂの合計は３以下である。）
【００１１】で表されるアミノアルキル基を有するアル
キルアルコキシシラン、および（Ｃ）界面活性剤を含有
する有機ケイ素化合物エマルションであって、該有機ケ
イ素化合物成分（Ａ）と（Ｂ）の割合が、重量比で１：
０．２〜０．４であり、界面活性剤（Ｃ）の量が有機ケ
イ素化合物成分（Ａ）と（Ｂ）の合計量の１〜２０重量
％である水系吸水防止材が、充分な撥水性、吸水防止
性、遮塩性等の諸性能を基材に付与でき、さらに、激し
い風雨にさらされたり、積雪地域において外壁が常に雪
と接触している場合のように多孔性材料に圧力がかかる
条件下においてもその性能を非常に長期間維持すること
のできることを見出し、本発明を完成した。
キルアルコキシシラン、および（Ｃ）界面活性剤を含有
する有機ケイ素化合物エマルションであって、該有機ケ
イ素化合物成分（Ａ）と（Ｂ）の割合が、重量比で１：
０．２〜０．４であり、界面活性剤（Ｃ）の量が有機ケ
イ素化合物成分（Ａ）と（Ｂ）の合計量の１〜２０重量
％である水系吸水防止材が、充分な撥水性、吸水防止
性、遮塩性等の諸性能を基材に付与でき、さらに、激し
い風雨にさらされたり、積雪地域において外壁が常に雪
と接触している場合のように多孔性材料に圧力がかかる
条件下においてもその性能を非常に長期間維持すること
のできることを見出し、本発明を完成した。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の水系吸水防止材は、
（Ａ）アルキルアルコキシシラン、（Ｂ）アミノアルキ
ル基を有するアルキルアルコキシシランおよび（Ｃ）界
面活性剤を含有するものである。
（Ａ）アルキルアルコキシシラン、（Ｂ）アミノアルキ
ル基を有するアルキルアルコキシシランおよび（Ｃ）界
面活性剤を含有するものである。
【００１３】上記（Ａ）アルキルアルコキシシランは、
下記一般式 （１）で表される化合物である。
下記一般式 （１）で表される化合物である。
【００１４】
【化５】
【００１５】式中、Ｒ１は炭素数４〜１８のアルキル基
を、Ｒ２は炭素数１〜６のアルキル基を示し、ｎは１ま
たは２である。
を、Ｒ２は炭素数１〜６のアルキル基を示し、ｎは１ま
たは２である。
【００１６】上記炭素数４〜１８のアルキル基として
は、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ド
デシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデ
シル基等が挙げられる。
は、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ド
デシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデ
シル基等が挙げられる。
【００１７】上記炭素数１〜６のアルキル基としては、
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル
基、ヘキシル基等が挙げられる。
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル
基、ヘキシル基等が挙げられる。
【００１８】このようなアルキルアルコキシシランの具
体例としては、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリ
エトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシ
ルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、
オクチルトリエトキシシラン、オクチルトリプロポキ
シシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエ
トキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、テト
ラデシルトリメトキシシラン、テトラデシルトリエトキ
シシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、ヘキサデ
シルトリエトキシシラン、ジブチルジメトキシシラン等
が挙げられる。中でも、アルキル基の炭素数が６以上の
ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシ
ラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキ
シシラン、オクチルトリエトキシシランが好適に用いら
れる。
体例としては、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリ
エトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシ
ルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、
オクチルトリエトキシシラン、オクチルトリプロポキ
シシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエ
トキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、テト
ラデシルトリメトキシシラン、テトラデシルトリエトキ
シシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、ヘキサデ
シルトリエトキシシラン、ジブチルジメトキシシラン等
が挙げられる。中でも、アルキル基の炭素数が６以上の
ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシ
ラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキ
シシラン、オクチルトリエトキシシランが好適に用いら
れる。
【００１９】また、当該技術分野において周知であるよ
うに、上記シランの縮合二量体および三量体あるいはそ
の他のオリゴマーを用いることができる。ここでオリゴ
マーとは、モノマー（構成単位）の数（ｎ）が２〜１０
０の低重合体を言う。また所望により、各種シランの混
合物を使用してもよいし、混合シランのコオリゴマーで
あってもよい。
うに、上記シランの縮合二量体および三量体あるいはそ
の他のオリゴマーを用いることができる。ここでオリゴ
マーとは、モノマー（構成単位）の数（ｎ）が２〜１０
０の低重合体を言う。また所望により、各種シランの混
合物を使用してもよいし、混合シランのコオリゴマーで
あってもよい。
【００２０】上記（Ｂ）アミノアルキル基を有するアル
キルアルコキシシランは、下記一般式（２）で表される
化合物である。
キルアルコキシシランは、下記一般式（２）で表される
化合物である。
【００２１】
【化６】
【００２２】式中、Ｒ３は炭素数４〜１８のアルキル基
を示す。Ｒ４はアミノアルキル基を示す。Ｒ５は炭素数
１〜６のアルキル基を示す。ａは０〜２であり、ｂは１
〜３である。ただし、ａおよびｂの合計は３以下であ
る。
を示す。Ｒ４はアミノアルキル基を示す。Ｒ５は炭素数
１〜６のアルキル基を示す。ａは０〜２であり、ｂは１
〜３である。ただし、ａおよびｂの合計は３以下であ
る。
【００２３】上記炭素数４〜１８のアルキル基として
は、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ド
デシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデ
シル基等が挙げられる。
は、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ド
デシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデ
シル基等が挙げられる。
【００２４】上記アミノアルキル基としては、Ｈ２Ｎ
（ＣＨ２）３−、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）２
−、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３−、Ｈ２Ｎ
（ＣＨ２）２−、Ｈ３ＣＮＨ（ＣＨ２）３−、Ｃ２Ｈ５
ＮＨ（ＣＨ２）３−、Ｈ３ＣＮＨ（ＣＨ２）２−、Ｃ２
Ｈ５ＮＨ（ＣＨ２）２−、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）４−、Ｈ２
Ｎ（ＣＨ２）５−等が挙げられる。
（ＣＨ２）３−、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）２
−、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）２ＮＨ（ＣＨ２）３−、Ｈ２Ｎ
（ＣＨ２）２−、Ｈ３ＣＮＨ（ＣＨ２）３−、Ｃ２Ｈ５
ＮＨ（ＣＨ２）３−、Ｈ３ＣＮＨ（ＣＨ２）２−、Ｃ２
Ｈ５ＮＨ（ＣＨ２）２−、Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）４−、Ｈ２
Ｎ（ＣＨ２）５−等が挙げられる。
【００２５】上記炭素数１〜６のアルキル基としては、
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル
基、ヘキシル基等が挙げられる。
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル
基、ヘキシル基等が挙げられる。
【００２６】このようなアミノアルキル基を有するアル
キルアルコキシシランの具体例としては、Ｎ−（２−ア
ミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、４−アミノブチルトリ
エトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミ
ノプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。中
でも、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル
トリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシ
シランが好適に用いられる。
キルアルコキシシランの具体例としては、Ｎ−（２−ア
ミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、４−アミノブチルトリ
エトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミ
ノプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。中
でも、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル
トリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシ
シランが好適に用いられる。
【００２７】有機ケイ素化合物成分（Ａ）と（Ｂ）の割
合（重量比）は、１：０．２〜０．４、好ましくは１：
０．２１〜０．３７、より好ましくは１：０．２２〜
０．３５である。有機ケイ素化合物成分（Ｂ）の重量割
合が０．２未満の場合、水系吸水防止材を基材に塗布し
た後の撥水性が低下する。また、有機ケイ素化合物成分
（Ｂ）の重量割合が０．４を越える場合、水系吸水防止
材の基材への浸透性が悪くなる。
合（重量比）は、１：０．２〜０．４、好ましくは１：
０．２１〜０．３７、より好ましくは１：０．２２〜
０．３５である。有機ケイ素化合物成分（Ｂ）の重量割
合が０．２未満の場合、水系吸水防止材を基材に塗布し
た後の撥水性が低下する。また、有機ケイ素化合物成分
（Ｂ）の重量割合が０．４を越える場合、水系吸水防止
材の基材への浸透性が悪くなる。
【００２８】なお、本発明の水系吸水防止材を吸水性の
高い多孔性土木建築材料に使用する際には、一般式
（１）で表されるアルキルアルコキシシラン（Ａ）に加
えて下記一般式（３）で表されるオルガノポリシロキサ
ン（Ａ’）を併用することにより好ましい結果が得られ
る場合がある。
高い多孔性土木建築材料に使用する際には、一般式
（１）で表されるアルキルアルコキシシラン（Ａ）に加
えて下記一般式（３）で表されるオルガノポリシロキサ
ン（Ａ’）を併用することにより好ましい結果が得られ
る場合がある。
【００２９】
【化７】
【００３０】式中、Ｒ６は炭素数１〜１８のアルキル基
を、Ｒ７は炭素数１〜６のアルキル基を示す。ｘは０、
１、２または３であり、その平均値は０．８〜１．８で
ある。ｙは０、１、２または３であり、その平均値は
０．０１〜２である。ｚは０、１、２または３であり、
その平均値は０〜０．５である。ただし、ｘ、ｙ、ｚの
平均値の合計は３．５以下である。
を、Ｒ７は炭素数１〜６のアルキル基を示す。ｘは０、
１、２または３であり、その平均値は０．８〜１．８で
ある。ｙは０、１、２または３であり、その平均値は
０．０１〜２である。ｚは０、１、２または３であり、
その平均値は０〜０．５である。ただし、ｘ、ｙ、ｚの
平均値の合計は３．５以下である。
【００３１】上記炭素数１〜１８のアルキル基として
は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキ
シル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデ
シル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基等が挙げられ
る。
は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキ
シル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデ
シル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基等が挙げられ
る。
【００３２】上記炭素数１〜６のアルキル基としては、
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル
基、ヘキシル基等が挙げられる。
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル
基、ヘキシル基等が挙げられる。
【００３３】前記オルガノポリシロキサンとしては、例
えば、メチルトリクロロシランまたはフェニルトリクロ
ロシランとエタノールとを水中で反応させることにより
得られる、実験式ＣＨ３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）０．８Ｏ
１．１またはＣ６Ｈ５Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）０．７２Ｏ
１．１４で表されるオルガノポリシロキサンが挙げられ
る。
えば、メチルトリクロロシランまたはフェニルトリクロ
ロシランとエタノールとを水中で反応させることにより
得られる、実験式ＣＨ３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）０．８Ｏ
１．１またはＣ６Ｈ５Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）０．７２Ｏ
１．１４で表されるオルガノポリシロキサンが挙げられ
る。
【００３４】また、前記オルガノポリシロキサンとして
は、２５℃での粘度が１０〜１００００ｍＰａ／ｓのも
のが好ましい。
は、２５℃での粘度が１０〜１００００ｍＰａ／ｓのも
のが好ましい。
【００３５】アルキルアルコキシシラン（Ａ）とオルガ
ノポリシロキサン（Ａ’）の割合（重量比）は、
（Ａ）：（Ａ’）＝１：０〜１である。オルガノポリシ
ロキサン（Ａ’）の重量割合が１を越えると、水系吸水
防止材の基材への浸透性が悪くなる傾向がある。
ノポリシロキサン（Ａ’）の割合（重量比）は、
（Ａ）：（Ａ’）＝１：０〜１である。オルガノポリシ
ロキサン（Ａ’）の重量割合が１を越えると、水系吸水
防止材の基材への浸透性が悪くなる傾向がある。
【００３６】本発明の水系吸水防止材は、公知の界面活
性剤（Ｃ）を含有する。界面活性剤としては、ノニオン
系、カチオン系、アニオン系の何れも使用できるが、ノ
ニオン系界面活性剤が好適に用いられる。
性剤（Ｃ）を含有する。界面活性剤としては、ノニオン
系、カチオン系、アニオン系の何れも使用できるが、ノ
ニオン系界面活性剤が好適に用いられる。
【００３７】ノニオン系界面活性剤としては、例えばエ
ーテル型としてポリオキシエチレンラウリルエーテル
（ノニオンＫ−２０４、ノニオンＫ−２４０；日本油脂
製）等が挙げられる。アルキルフェノール型としては、
ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（ノニオン
ＮＳ−２１５；日本油脂製）、ポリオキシエチレンオク
チルフェノールエーテル（ノニオンＨＳ−２０４、ＨＳ
−２０６、ＨＳ−２１５；日本油脂製）等が挙げられ
る。エステル型としては、ポリオキシエチレンモノオレ
ート（ノニオンＯ−６；日本油脂製）等が挙げられる。
ソルビタンエステル型としては、ソルビタンモノラウレ
ート（ノニオンＬＰ−２０Ｒ；日本油脂製）等が挙げら
れる。ソルビタンエステルエーテル型としてはポリオキ
シエチレンソルビタンモノラウレート（ノニオンＬＴ−
２２１；日本油脂製）、ポリオキシエチレンソルビタン
モノステアレート（ノニオンＳＴ−２２１；日本油脂
製）等が挙げられる。上記界面活性剤は１種類単独でも
良く、あるいは２種類以上を混合して用いても良い。
ーテル型としてポリオキシエチレンラウリルエーテル
（ノニオンＫ−２０４、ノニオンＫ−２４０；日本油脂
製）等が挙げられる。アルキルフェノール型としては、
ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（ノニオン
ＮＳ−２１５；日本油脂製）、ポリオキシエチレンオク
チルフェノールエーテル（ノニオンＨＳ−２０４、ＨＳ
−２０６、ＨＳ−２１５；日本油脂製）等が挙げられ
る。エステル型としては、ポリオキシエチレンモノオレ
ート（ノニオンＯ−６；日本油脂製）等が挙げられる。
ソルビタンエステル型としては、ソルビタンモノラウレ
ート（ノニオンＬＰ−２０Ｒ；日本油脂製）等が挙げら
れる。ソルビタンエステルエーテル型としてはポリオキ
シエチレンソルビタンモノラウレート（ノニオンＬＴ−
２２１；日本油脂製）、ポリオキシエチレンソルビタン
モノステアレート（ノニオンＳＴ−２２１；日本油脂
製）等が挙げられる。上記界面活性剤は１種類単独でも
良く、あるいは２種類以上を混合して用いても良い。
【００３８】界面活性剤の使用量は、上記有機ケイ素化
合物成分（Ａ）と（Ｂ）の合計量の１〜２０重量％、好
ましくは３〜１５重量％である。界面活性剤の使用量が
１重量％未満の場合、基材内部への浸透性が悪く、基材
表面に濡れ色が発生する。また、２０重量％を超える場
合、圧力がかかる条件下では吸水防止性が悪くなる。
合物成分（Ａ）と（Ｂ）の合計量の１〜２０重量％、好
ましくは３〜１５重量％である。界面活性剤の使用量が
１重量％未満の場合、基材内部への浸透性が悪く、基材
表面に濡れ色が発生する。また、２０重量％を超える場
合、圧力がかかる条件下では吸水防止性が悪くなる。
【００３９】本発明の水系吸水防止材は、そのｐＨ値を
６〜９の範囲で安定化するために、緩衝物質を含有して
も良い。このようなｐＨ値においては、アルキルアルコ
キシシランが加水分解に対してきわめて安定である。緩
衝物質としては、カルボン酸、リン酸、炭酸および硫酸
のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩およびアンモニ
ウム塩が好ましく、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウ
ムが特に好ましい。緩衝物質の好ましい量は有機ケイ素
化合物の全量の１重量％以下である。
６〜９の範囲で安定化するために、緩衝物質を含有して
も良い。このようなｐＨ値においては、アルキルアルコ
キシシランが加水分解に対してきわめて安定である。緩
衝物質としては、カルボン酸、リン酸、炭酸および硫酸
のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩およびアンモニ
ウム塩が好ましく、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウ
ムが特に好ましい。緩衝物質の好ましい量は有機ケイ素
化合物の全量の１重量％以下である。
【００４０】本発明における水系吸水防止材の製造方法
は、特に限定されないが、通常、室温下、水と界面活性
剤との混合液をホモミキサー、ウルトラディスパーザ
ー、高圧ホモジナイザー等で高速攪拌し、次いで有機ケ
イ素化合物を徐々に添加し、引き続き高速攪拌すること
により製造することができる。
は、特に限定されないが、通常、室温下、水と界面活性
剤との混合液をホモミキサー、ウルトラディスパーザ
ー、高圧ホモジナイザー等で高速攪拌し、次いで有機ケ
イ素化合物を徐々に添加し、引き続き高速攪拌すること
により製造することができる。
【００４１】本発明の水系吸水防止材は、水および／ま
たは水に可溶な溶剤を用いて、樹脂固形分が２〜６０重
量％、好ましくは５〜３０重量％の濃度に調製して使用
できる。樹脂固形分が２重量％濃度未満の場合、水系吸
水防止材本来の性能が発揮されないだけでなく、効果を
奏すためには多量に塗布しなければならないので乾燥に
時間を要し、好ましくない。また、樹脂固形分が６０重
量％濃度を超える場合、粘性が高く、また多孔性材料へ
の浸透性が悪くなり、濡れ色が発生する傾向がある。
たは水に可溶な溶剤を用いて、樹脂固形分が２〜６０重
量％、好ましくは５〜３０重量％の濃度に調製して使用
できる。樹脂固形分が２重量％濃度未満の場合、水系吸
水防止材本来の性能が発揮されないだけでなく、効果を
奏すためには多量に塗布しなければならないので乾燥に
時間を要し、好ましくない。また、樹脂固形分が６０重
量％濃度を超える場合、粘性が高く、また多孔性材料へ
の浸透性が悪くなり、濡れ色が発生する傾向がある。
【００４２】本発明の水系吸水防止材を調製する際に
は、防腐剤、防カビ剤、防藻剤、防蟻剤、紫外線吸収剤
等を副次的に添加しても良い。
は、防腐剤、防カビ剤、防藻剤、防蟻剤、紫外線吸収剤
等を副次的に添加しても良い。
【００４３】本発明の水系吸水防止材を多孔性材料に塗
布するには、ローラー、刷毛、スプレー等を用い、場合
によっては、浸漬法によっても良い。また、乾燥方法と
しては、室温下に放置して乾燥させても良いし、天日乾
燥、加熱乾燥によっても良い。
布するには、ローラー、刷毛、スプレー等を用い、場合
によっては、浸漬法によっても良い。また、乾燥方法と
しては、室温下に放置して乾燥させても良いし、天日乾
燥、加熱乾燥によっても良い。
【００４４】このようにして多孔性材料に浸透した本発
明の水系吸水防止材は、加水分解反応、縮合反応によ
り、強固にかつ優れた撥水性と激しい風雨や積雪地域に
おいて雪と接触している場合のように、多孔性材料に圧
力がかかる条件下における吸水防止性を合わせ持つ吸水
防止層を形成する。
明の水系吸水防止材は、加水分解反応、縮合反応によ
り、強固にかつ優れた撥水性と激しい風雨や積雪地域に
おいて雪と接触している場合のように、多孔性材料に圧
力がかかる条件下における吸水防止性を合わせ持つ吸水
防止層を形成する。
【００４５】本発明の水系吸水防止材を塗布する多孔性
材料としては、例えば多孔性土木建築材料があり、さら
に詳しくは、打放しコンクリート、軽量コンクリート、
プレキャストコンクリート、軽量発泡コンクリート（Ａ
ＬＣ）、モルタル、目地モルタル、石綿セメント板、パ
ルプセメント板、木毛セメント板、セメント系押出成形
板、ガラス繊維入りセメント板（ＧＲＣ）、カーボン繊
維入りセメント板、珪酸カルシウム板、石膏ボード、ハ
ードボード、漆喰、石膏プラスター、ドロマイトプラス
ター、ブロック、レンガ、タイル、瓦、天然石、人工
石、ガラスウール、ロックウール、セラミックファイバ
ー、等無機質材料を主成分とする材料、および木材、合
板、パーティクルボード等有機質材料を主成分とする材
料が挙げられる。
材料としては、例えば多孔性土木建築材料があり、さら
に詳しくは、打放しコンクリート、軽量コンクリート、
プレキャストコンクリート、軽量発泡コンクリート（Ａ
ＬＣ）、モルタル、目地モルタル、石綿セメント板、パ
ルプセメント板、木毛セメント板、セメント系押出成形
板、ガラス繊維入りセメント板（ＧＲＣ）、カーボン繊
維入りセメント板、珪酸カルシウム板、石膏ボード、ハ
ードボード、漆喰、石膏プラスター、ドロマイトプラス
ター、ブロック、レンガ、タイル、瓦、天然石、人工
石、ガラスウール、ロックウール、セラミックファイバ
ー、等無機質材料を主成分とする材料、および木材、合
板、パーティクルボード等有機質材料を主成分とする材
料が挙げられる。
【００４６】本発明の水系吸水防止材は、激しい風雨に
よる雨水の漏水、酸性雨による材料の劣化、汚れのしみ
込み、海水による塩害、寒冷地における凍害、材料中の
塩の溶出による白華等の水に起因する種々の問題を解決
することができる。
よる雨水の漏水、酸性雨による材料の劣化、汚れのしみ
込み、海水による塩害、寒冷地における凍害、材料中の
塩の溶出による白華等の水に起因する種々の問題を解決
することができる。
【００４７】本発明の水系吸水防止材、あるいは本発明
の水系吸水防止材にアクリル系、ウレタン系、アクリル
シリコーン系等の樹脂エマルションを加えたものに、顔
料、沈殿防止材、垂れ防止材、艶消し剤、紫外線吸収剤
等の塗料構成成分を添加、混合して水系浸透性撥水塗料
とすることもできる。
の水系吸水防止材にアクリル系、ウレタン系、アクリル
シリコーン系等の樹脂エマルションを加えたものに、顔
料、沈殿防止材、垂れ防止材、艶消し剤、紫外線吸収剤
等の塗料構成成分を添加、混合して水系浸透性撥水塗料
とすることもできる。
【００４８】また上記塗料構成成分に、さらに、防腐
剤、防カビ剤、防藻剤、防蟻剤等を加えれば、特に、木
材、竹材等に好適な水系浸透性撥水塗料とすることもで
きる
剤、防カビ剤、防藻剤、防蟻剤等を加えれば、特に、木
材、竹材等に好適な水系浸透性撥水塗料とすることもで
きる
【００４９】
【実施例】以下、実施例および比較例により更に詳しく
本発明を説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定
されるものではない。
本発明を説明するが、本発明はこれら実施例に何ら限定
されるものではない。
【００５０】実施例１ 水５０重量部とソルビタンモノラウレート（ＬＰ−２０
Ｒ、日本油脂製）３重量部との混合液をホモミキサーで
高速攪拌し、次いで、ヘキシルトリエトキシシラン３９
重量部とＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン８重量部を徐々に添加してホモミ
キサーで高速攪拌し、本発明の水系吸水防止材を得た。
Ｒ、日本油脂製）３重量部との混合液をホモミキサーで
高速攪拌し、次いで、ヘキシルトリエトキシシラン３９
重量部とＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン８重量部を徐々に添加してホモミ
キサーで高速攪拌し、本発明の水系吸水防止材を得た。
【００５１】実施例２ 水５０重量部とソルビタンモノラウレート（ＬＰ−２０
Ｒ、日本油脂製）３重量部との混合液をホモミキサーで
高速攪拌し、次いで、オクチルトリエトキシシラン３７
重量部とＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン１０重量部を徐々に添加してホモ
ミキサーで高速攪拌し、本発明の水系吸水防止材を得
た。
Ｒ、日本油脂製）３重量部との混合液をホモミキサーで
高速攪拌し、次いで、オクチルトリエトキシシラン３７
重量部とＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン１０重量部を徐々に添加してホモ
ミキサーで高速攪拌し、本発明の水系吸水防止材を得
た。
【００５２】実施例３ 水５０重量部とソルビタンモノラウレート（ＬＰ−２０
Ｒ、日本油脂製）３重量部との混合液をホモミキサーで
高速攪拌し、次いで、ヘキシルトリエトキシシラン３７
重量部と３−アミノプロピルトリエトキシシラン１０重
量部を徐々に添加してホモミキサーで高速攪拌し、本発
明の水系吸水防止材を得た。
Ｒ、日本油脂製）３重量部との混合液をホモミキサーで
高速攪拌し、次いで、ヘキシルトリエトキシシラン３７
重量部と３−アミノプロピルトリエトキシシラン１０重
量部を徐々に添加してホモミキサーで高速攪拌し、本発
明の水系吸水防止材を得た。
【００５３】実施例４ 水５０重量部とソルビタンモノラウレート（ＬＰ−２０
Ｒ、日本油脂製）３重量部との混合液をホモミキサーで
高速攪拌し、次いで、デシルトリメトキシシラン３９重
量部とＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル
トリメトキシシラン８重量部を徐々に添加してホモミキ
サーで高速攪拌し、本発明の水系吸水防止材を得た。
Ｒ、日本油脂製）３重量部との混合液をホモミキサーで
高速攪拌し、次いで、デシルトリメトキシシラン３９重
量部とＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル
トリメトキシシラン８重量部を徐々に添加してホモミキ
サーで高速攪拌し、本発明の水系吸水防止材を得た。
【００５４】実施例５ 水５０重量部とソルビタンモノラウレート（ＬＰ−２０
Ｒ、日本油脂製）３重量部との混合液をホモミキサーで
高速攪拌し、次いで、ヘキシルトリエトキシシラン３５
重量部、実験式ＣＨ３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）０．８Ｏ
１．１のオルガノポリシロキサン（平均分子量約６５０
および粘度約２０ｍＰａ／ｓ）４重量部およびＮ−（２
−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン８重量部を徐々に添加してホモミキサーで高速攪拌
し、本発明の水系吸水防止材を得た。
Ｒ、日本油脂製）３重量部との混合液をホモミキサーで
高速攪拌し、次いで、ヘキシルトリエトキシシラン３５
重量部、実験式ＣＨ３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）０．８Ｏ
１．１のオルガノポリシロキサン（平均分子量約６５０
および粘度約２０ｍＰａ／ｓ）４重量部およびＮ−（２
−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン８重量部を徐々に添加してホモミキサーで高速攪拌
し、本発明の水系吸水防止材を得た。
【００５５】比較例１ 水５０重量部とソルビタンモノラウレート（ＬＰ−２０
Ｒ、日本油脂製）３重量部との混合液をホモミキサーで
高速攪拌し、次いで、ヘキシルトリエトキシシラン４１
重量部とＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン６重量部を徐々に添加してホモミ
キサーで高速攪拌し、水系吸水防止材を得た。
Ｒ、日本油脂製）３重量部との混合液をホモミキサーで
高速攪拌し、次いで、ヘキシルトリエトキシシラン４１
重量部とＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン６重量部を徐々に添加してホモミ
キサーで高速攪拌し、水系吸水防止材を得た。
【００５６】比較例２ 水５０重量部とソルビタンモノラウレート（ＬＰ−２０
Ｒ、日本油脂製）３重量部との混合液をホモミキサーで
高速攪拌し、次いで、ヘキシルトリエトキシシラン３２
重量部とＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン１５重量部を徐々に添加してホモ
ミキサーで高速攪拌し、水系吸水防止材を得た。
Ｒ、日本油脂製）３重量部との混合液をホモミキサーで
高速攪拌し、次いで、ヘキシルトリエトキシシラン３２
重量部とＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン１５重量部を徐々に添加してホモ
ミキサーで高速攪拌し、水系吸水防止材を得た。
【００５７】比較例３ 水４２重量部とソルビタンモノラウレート（ＬＰ−２０
Ｒ、日本油脂製）１１重量部との混合液をホモミキサー
で高速攪拌し、次いで、ヘキシルトリエトキシシラン３
７重量部とＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン１０重量部を徐々に添加してホ
モミキサーで高速攪拌し、水系吸水防止材を得た。
Ｒ、日本油脂製）１１重量部との混合液をホモミキサー
で高速攪拌し、次いで、ヘキシルトリエトキシシラン３
７重量部とＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン１０重量部を徐々に添加してホ
モミキサーで高速攪拌し、水系吸水防止材を得た。
【００５８】試験例 ＪＩＳ Ｒ−５２０１に準じたＪＩＳモルタル（７０×
７０×２０ｍｍ）を供試体として使用し、これに実施例
および比較例で得られた水性吸水防止材を３００ｇ／ｍ
２の割合で全面塗布した。なお、何も塗布しないものを
対照とした。得られた供試体を温度２０℃、相対湿度６
５％ＲＨの恒温恒湿器内で７日間養生した後、以下に示
す吸水比の性能試験に供した。次に、サンシャインウェ
ザーメーター（デューサイクルサンシャインスーパーロ
ングライフウェザーメーター ＷＥＬ−ＳＵＮ−ＤＣＨ
型、スガ試験機（株）製）を用いて、ブラックパネル温
度：６３℃、湿度：約５０％、降雨条件：６０分中１２
分降雨の試験条件で促進耐候性試験を実施した。５００
０時間経過後の供試体を以下に示す吸水比の性能試験に
供した。
７０×２０ｍｍ）を供試体として使用し、これに実施例
および比較例で得られた水性吸水防止材を３００ｇ／ｍ
２の割合で全面塗布した。なお、何も塗布しないものを
対照とした。得られた供試体を温度２０℃、相対湿度６
５％ＲＨの恒温恒湿器内で７日間養生した後、以下に示
す吸水比の性能試験に供した。次に、サンシャインウェ
ザーメーター（デューサイクルサンシャインスーパーロ
ングライフウェザーメーター ＷＥＬ−ＳＵＮ−ＤＣＨ
型、スガ試験機（株）製）を用いて、ブラックパネル温
度：６３℃、湿度：約５０％、降雨条件：６０分中１２
分降雨の試験条件で促進耐候性試験を実施した。５００
０時間経過後の供試体を以下に示す吸水比の性能試験に
供した。
【００５９】吸水比 得られた塗布供試体および無塗布供試体を、水中に浸漬
し、常圧、０．０５ＭＰａ（ゲージ圧）および０．５Ｍ
Ｐａ（ゲージ圧）の気圧下で１５分間放置した後、取り
出した供試体の余剰水を乾いた布で拭き取った後の重量
（ｇ）を測定し、下式により算出した。結果を表１に示
す。なお、吸水比は０．２以下の場合、吸水防止性に優
れていると判断できる。
し、常圧、０．０５ＭＰａ（ゲージ圧）および０．５Ｍ
Ｐａ（ゲージ圧）の気圧下で１５分間放置した後、取り
出した供試体の余剰水を乾いた布で拭き取った後の重量
（ｇ）を測定し、下式により算出した。結果を表１に示
す。なお、吸水比は０．２以下の場合、吸水防止性に優
れていると判断できる。
【００６０】
【数１】
【００６１】
【表１】
【００６２】表１より実施例１〜５の水系吸水防止材
は、多孔性材料に圧力がかかる条件下においても吸水防
止性能を非常に長期間維持することができることがわか
る。
は、多孔性材料に圧力がかかる条件下においても吸水防
止性能を非常に長期間維持することができることがわか
る。
【００６３】
【発明の効果】本発明によると、激しい風雨にさらされ
たり、積雪地域において外壁が常に雪と接触している場
合のように多孔性材料に圧力がかかる条件下においても
良好な吸水防止性能を非常に長期間維持することのでき
る、水系吸水防止材を提供することができる。
たり、積雪地域において外壁が常に雪と接触している場
合のように多孔性材料に圧力がかかる条件下においても
良好な吸水防止性能を非常に長期間維持することのでき
る、水系吸水防止材を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｄ 183/16 Ｃ０９Ｄ 183/16 // Ｃ０９Ｋ 3/10 Ｃ０９Ｋ 3/10 Ｇ Ｆターム(参考） 4H017 AA04 AB15 AC04 AD06 AE03 4H020 BA32 4J038 DL011 DL081 GA09 JA26 JA27 JA28 KA09 MA08 MA10 NA04 PB05 PC03 PC04 PC05 PC06
Claims (4)
- 【請求項１】（Ａ）下記一般式 （１）； 【化１】 （式中、Ｒ１は炭素数４〜１８のアルキル基を示す。Ｒ
２は炭素数１〜６のアルキル基を示す。ｎは１または２
である。）で表されるアルキルアルコキシシラン、
（Ｂ）下記一般式（２）； 【化２】 （式中、Ｒ３は炭素数４〜１８のアルキル基を示す。Ｒ
４はアミノアルキル基を示す。Ｒ５は炭素数１〜６のア
ルキル基を示す。ａは０〜２であり、ｂは１〜３であ
る。ただし、ａおよびｂの合計は３以下である。）で表
されるアミノアルキル基を有するアルキルアルコキシシ
ラン、および（Ｃ）界面活性剤を含有する有機ケイ素化
合物エマルションであって、該有機ケイ素化合物成分
（Ａ）と（Ｂ）の割合が、重量比で１：０．２〜０．４
であり、界面活性剤（Ｃ）の量が有機ケイ素化合物成分
（Ａ）と（Ｂ）の合計量の１〜２０重量％であることを
特徴とする水系吸水防止材。 - 【請求項２】アルキルアルコキシシランが、ヘキシルト
リメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、オク
チルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシランま
たはオクチルトリエトキシシランである請求項１に記載
の水系吸水防止材。 - 【請求項３】アミノアルキル基を有するアルキルアルコ
キシシランが、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノ
プロピルトリメトキシシランまたは３−アミノプロピル
トリエトキシシランである請求項１に記載の水系吸水防
止材。 - 【請求項４】界面活性剤が、ノニオン系界面活性剤であ
る請求項１に記載の水系吸水防止材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001163830A JP2002356672A (ja) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | 水系吸水防止材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001163830A JP2002356672A (ja) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | 水系吸水防止材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002356672A true JP2002356672A (ja) | 2002-12-13 |
| JP2002356672A5 JP2002356672A5 (ja) | 2008-06-05 |
Family
ID=19006731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001163830A Pending JP2002356672A (ja) | 2001-05-31 | 2001-05-31 | 水系吸水防止材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002356672A (ja) |
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2001
- 2001-05-31 JP JP2001163830A patent/JP2002356672A/ja active Pending
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