JP2015229693A - 表面含浸材及び構造物 - Google Patents
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Abstract
【課題】施工面が壁や天井であっても、一回の塗布作業で適正量塗布することが可能であり、且つタレの抑制に優れた表面含浸材を提供すること。
【解決手段】アルコキシシランと、高級脂肪酸アミドと、溶剤と、を含有し、前記アルコキシシランが下記式（１）で表される、表面含浸材。
Ｒ１ ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎ （１）
（式中、Ｒ１は炭素数５〜１２のアルキル基又は炭素数１〜４のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基を示し、ｎは１又は２を示す。ｎが２のとき、Ｒ１は互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ２は炭素数１〜４のアルキル基を示し、複数存在するＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよい。）
【選択図】なし
【解決手段】アルコキシシランと、高級脂肪酸アミドと、溶剤と、を含有し、前記アルコキシシランが下記式（１）で表される、表面含浸材。
Ｒ１ ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎ （１）
（式中、Ｒ１は炭素数５〜１２のアルキル基又は炭素数１〜４のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基を示し、ｎは１又は２を示す。ｎが２のとき、Ｒ１は互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ２は炭素数１〜４のアルキル基を示し、複数存在するＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよい。）
【選択図】なし
Description
本発明は、土木及び建築分野の各種工事に用いられる表面含浸材、及び構造物に関する。
各種構造物に用いられるコンクリートやモルタル等は、本来耐久性に優れたものであるが、細孔を有することから構造や使用環境によって、水分、塩分又は二酸化炭素等が細孔より内部に浸透し、一部が劣化する場合がある。このような劣化は、構造物の強度低下や欠損等の原因となる。
このような細孔を有する構造物の表面に塗布して、水分、塩分又は二酸化炭素等の浸透を抑制又は防止するために、アルコキシシランを有する吸水防止材が開示されている。
しかしながら、細孔を有する構造物の施工面が壁や天井の場合、塗布した材料が下方向へ流れて（タレて）しまうので、天井面では材料が液滴となって落ちる、壁面では上部付近の含浸深さが不充分となる等の問題があった。また、適正量塗布するためには、数回繰り返し塗布する作業工程が必要であり、さらに、塗布間隔が長くなってしまうと、材料が反応して撥水層を形成し始め、それ以上深く材料が浸透することを阻害してしまうことがあった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、施工面が壁や天井であっても、一回の塗布作業で適正量塗布することが可能であり、且つタレの抑制に優れた表面含浸材を提供することを目的とする。また、本発明は、耐久性に優れた構造物を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために鋭意検討した結果、本発明者らは、特定のアルコキシシランと、高級脂肪酸アミドと、溶剤と、を用いることによって、表面含浸材の浸透性を向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、アルコキシシランと、高級脂肪酸アミドと、溶剤と、を有し、アルコキシシランが下記式（１）で表される、表面含浸材を提供する。
Ｒ１ ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎ （１）
（式中、Ｒ１は炭素数５〜１２のアルキル基又は炭素数１〜４のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基を示し、ｎは１又は２を示す。ｎが２のとき、Ｒ１は互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ２は炭素数１〜４のアルキル基を示し、複数存在するＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよい。）
Ｒ１ ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎ （１）
（式中、Ｒ１は炭素数５〜１２のアルキル基又は炭素数１〜４のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基を示し、ｎは１又は２を示す。ｎが２のとき、Ｒ１は互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ２は炭素数１〜４のアルキル基を示し、複数存在するＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよい。）
本発明の表面含浸材は、施工面が壁や天井であっても、一回の塗布作業で適正量塗布することが可能であり、且つ浸透性に優れている。つまり、本発明の表面含浸材をコンクリートやモルタル等の細孔を有する構造物の表面に塗布することにより、特定のアルコキシシランが構造物の内部に浸透し、コンクリートやモルタル等に含まれるセメント成分等と反応して構造物表面近傍に撥水層を形成し、水分、塩分及び二酸化炭素等の浸透を抑制又は防止できる。また、高級脂肪酸アミドを有することにより表面含浸材のタレを抑制することが可能であり、施工面が壁や天井であっても一回の塗布作業で適正量塗布することができる。
本発明の表面含浸材の好ましい態様を以下に示す。本発明では、これらの態様を適宜組み合わせることがより好ましい。
本発明の表面含浸材は、温度２０℃における回転数０．５ｒｐｍ（回転／分）の粘度が、１０００ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。このような範囲とすることにより、表面含浸材のタレをより一層十分に抑制することが可能となる。
本発明では、上述の表面含浸材を構造物表面に塗布することにより得られる構造物を提供する。本発明の構造物は、上記表面含浸材と反応して形成される撥水層を有することから、水分、塩分及び二酸化炭素等の浸透を抑制又は防止し、長期にわたり耐久性に優れた構造を維持することができる。
本発明によれば、施工面が壁や天井であっても、一回の塗布作業で適正量塗布することが可能であり、タレの抑制に優れた表面含浸材を提供することができる。
本発明の構造物は、上記表面含浸材と反応して構造物表面近傍に撥水層を形成することから、水分、塩分及び二酸化炭素等の浸透を抑制又は防止し、長期にわたり耐久性に優れた構造を維持することができる。したがって、本発明の構造物は、ライフサイクルコストの低減などに寄与することができる。
＜表面含浸材＞
本発明の表面含浸材の好適な実施形態について以下に説明する。本実施形態の表面含浸材は、コンクリートやモルタル等の細孔を有する構造物の表面に塗布するために用いられる表面含浸材であり、アルコキシシランと、高級脂肪酸アミドと、溶剤と、を含有する。
本発明の表面含浸材の好適な実施形態について以下に説明する。本実施形態の表面含浸材は、コンクリートやモルタル等の細孔を有する構造物の表面に塗布するために用いられる表面含浸材であり、アルコキシシランと、高級脂肪酸アミドと、溶剤と、を含有する。
アルコキシシランは、下記式（１）で表されるアルコキシシランである。このようなアルコキシシランを含有することにより、コンクリートやモルタル等に含まれるセメント成分等と反応して細孔を有する構造物表面近傍に撥水層を形成し、水分、塩分及び二酸化炭素等の浸透を抑制又は防止できる。
Ｒ１ ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎ （１）
式（１）中、Ｒ１は炭素数５〜１２のアルキル基又は炭素数１〜４のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基を示し、ｎは１又は２を示す。ｎが２のとき、Ｒ１は互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ２は炭素数１〜４のアルキル基を示し、複数存在するＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよい。このようなＲ１及びＲ２を有することにより、アルコキシシランが構造物の内部に深く浸透し易くなる。
炭素数５〜１２のアルキル基としては、具体的に、例えば、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基等が挙げられる。これらは、直鎖状、分岐状、又は環状であってもよいが、直鎖状であることが好ましい。
炭素数１〜４のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基とは、フェニル基、又はフェニル基上の任意の水素原子が炭素数１〜４のアルキル基で置換されたフェニル基を示す。炭素数１〜４のアルキル基で置換されたフェニル基における炭素数１〜４のアルキル基の数は、特に制限されないが、１〜３であることが好ましく、１であることがより好ましい。炭素数１〜４のアルキル基で置換されたフェニル基としては、具体的に、例えば、メチルフェニル基、エチルフェニル基等が挙げられる。
式（１）で表されるアルコキシシランのとしては、例えば、ヘキシルトリメトキシシラン、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、ヘキシルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ジヘキシルジエトキシシラン等のアルキルトリアルコキシシラン、ジアルキルジアルコキシシラン；フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン等のフェニルトリアルコキシシラン、ジフェニルジアルコキシシランが挙げられる。
式（１）中、ｎは１であることが好ましい。ｎが１であるアルコキシシラン、すなわち、Ｒ１基が１つでＯＲ２基が３つであるアルコキシシランを用いることにより、コンクリートやモルタル等に含まれるセメント成分等との加水分解反応が起こりやすくなり、構造物表面近傍に撥水層を形成し易くなる。
式（１）中、ｎが１であるアルコキシシランとしては、ヘキシルトリメトキシシラン、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、ヘキシルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン等のアルキルトリアルコキシシラン；フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン等のフェニルトリアルコキシシランが挙げられる。
式（１）で表されるアルコキシシランの分子量は、好ましくは１９０〜３４０であり、より好ましくは２００〜３００である。アルコキシシランの分子量が上述の範囲であると、浸透性と反応性のバランスがより向上し、細孔を有する構造物表面近傍により良好な撥水層を形成し、水分、塩分及び二酸化炭素等の浸透を抑制又は防止効果の向上が期待できる。
高級脂肪酸アミドは、炭素数１２以上の長鎖脂肪酸を有する脂肪酸アミドを示す。脂肪酸は、飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸であってもよい。
高級脂肪酸アミドの炭素数は、好ましくは１２〜３０であり、より好ましくは１６〜２８であり、さらに好ましくは１８〜２６であり、特に好ましくは２０〜２４である。
高級脂肪酸アミドとしては、具体的に、例えば、エルカ酸アミド、ベヘン酸アミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、パルミチン酸アミド、ミリスチン酸アミド、ラウリン酸アミド等が挙げられる。好適な市販品としては、ニュートロン、ＢＭＴ、ＰＮＴ、ＳＮＴ（いずれも商品名、日本精化株式会社）、ダイヤミッド、アマイド、ニッカアマイド、メチロールアマイド（いずれも商品名、日本化成株式会社）等が挙げられる。
高級脂肪酸アミドの含有量は、アルコキシシラン１００質量部に対して、好ましくは０．２〜５質量部であり、より好ましくは０．４〜４質量部であり、さらに好ましくは０．６〜３質量部であり、特に好ましくは０．８〜２．５質量部である。ここで、高級脂肪酸アミドの含有量とは、溶剤を含まない高級脂肪酸アミド単体の質量である。高級脂肪酸アミドの含有量が上述の範囲であると、壁や天井に塗布した場合のダレ防止性がより確実に機能し、施工性が向上する。
高級脂肪酸アミドは、粉末状の高級脂肪酸アミドと後述の溶剤とを混合して、ペースト状、すなわち、流動性及び粘性を有する状態にして用いることが好ましい。ペースト状の高級脂肪酸アミドを用いることにより、施工面が壁や天井であっても、表面含浸材のタレをより一層十分に抑制することが可能となる。なお、ペースト状の高級脂肪酸アミドは、溶液であっても、懸濁液（分散液）であってもよい。
溶剤は、粉末状の高級脂肪酸アミドを溶解することができるものが好ましい。具体的には、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、ベンジルアルコール等のアルコール類；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類；キシレン等の芳香族炭化水素類；水などが挙げられ、単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。
ペースト状の高級脂肪酸アミドにおける高級脂肪酸アミドの含有量は、高級脂肪酸アミド及び溶剤の全質量を基準として、好ましくは１〜５０質量％であり、より好ましくは５〜４０質量％であり、さらに好ましくは８〜３２質量％である。
ペースト状の高級脂肪酸アミドは、市販品を用いることができる。好適な市販品としては、ターレン、フローノン（いずれも商品名、共栄社化学株式会社）等が挙げられる。
本実施形態の表面含浸材は、アルコキシシラン、高級脂肪酸アミド、及び溶剤以外に、本発明の効果が大きく損なわれない範囲で、その他の成分を含有することができる。その他の成分としては、染料等を挙げることができる。
本実施形態の表面含浸材の温度２０℃における回転数２０ｒｐｍの粘度は、好ましくは１００〜１１００ｍＰａ・ｓであり、より好ましくは１１０〜９００ｍＰａ・ｓであり、さらに好ましくは３００〜８００ｍＰａ・ｓであり、特に好ましくは３５０〜７００ｍＰａ・ｓである。この粘度は、ＢＨ型粘度計にて、回転数２０ｒｐｍ、ローターＮｏ．２を用いて測定される。表面含浸材の温度２０℃における回転数２０ｒｐｍの粘度が上述の範囲であると、施工面が壁や天井であっても、ダレ防止性がより確実に機能し、施工性が向上する。
本実施形態の表面含浸材の温度２０℃における回転数０．５ｒｐｍの粘度は、好ましくは１０００ｍＰａ・ｓ以上であり、より好ましくは１２００ｍＰａ・ｓ以上であり、さらに好ましくは１５００ｍＰａ・ｓ以上であり、特に好ましくは１８００ｍＰａ・ｓ以上である。この粘度は、ＢＨ型粘度計にて、回転数０．５ｒｐｍ、ローターＮｏ．２を用いて測定される。表面含浸材の温度２０℃における回転数０．５ｒｐｍの粘度が上述の範囲であると、施工面が壁や天井であっても、ダレ防止性がより確実に機能する。表面含浸材の温度２０℃における回転数０．５ｒｐｍの粘度の上限は、特に制限されないが、例えば、１５０００ｍＰａ・ｓ以下であり、好ましくは１３０００ｍＰａ・ｓ以下であり、より好ましくは１２０００ｍＰａ・ｓ以下であり、さらに好ましくは１１０００ｍＰａ・ｓ以下である。
本実施形態の表面含浸材の温度２０℃における回転数１００ｒｐｍの粘度は、好ましくは５００ｍＰａ・ｓ以下であり、より好ましくは４５０ｍＰａ・ｓ以下であり、さらに好ましくは４００ｍＰａ・ｓ以下であり、特に好ましくは３５０ｍＰａ・ｓ以下である。この粘度は、ＢＨ型粘度計にて、回転数１００ｒｐｍ、ローターＮｏ．２を用いて測定される。表面含浸材の温度２０℃における回転数１００ｒｐｍの粘度が上述の範囲であると、施工性や作業性が向上する。表面含浸材の温度２０℃における回転数１００ｒｐｍの粘度の下限は、特に制限されないが、例えば、１０ｍＰａ・ｓ以上であり、好ましくは２０ｍＰａ・ｓ以上であり、より好ましくは３０ｍＰａ・ｓ以上であり、さらに好ましくは４０ｍＰａ・ｓ以上である。
表面含浸材の温度２０℃におけるＴＩ値（ＲＰＭ０．５／ＲＰＭ１００）は、好ましくは３０〜６０であり、より好ましくは３５〜５５であり、さらに好ましくは３８〜５２であり、特に好ましくは４０〜５０である。ここで、ＴＩ値とは、上述の粘度測定において、回転数０．５ｒｐｍにて得られる粘度を回転数１００ｒｐｍにて得られる粘度で除した値（比）であり、チキソトロピー係数を表す。表面含浸材の温度２０℃におけるＴＩ値が上述の範囲であると、ダレ防止性がより確実に機能し、施工性が向上する。
表面含浸材の塗布量は、好ましくは１００〜５００ｇ／ｍ２であり、より好ましくは１５０〜４００ｇ／ｍ２であり、さらに好ましくは２００〜３７５ｇ／ｍ２であり、特に好ましくは２５０〜３５０ｇ／ｍ２である。本実施形態の表面含浸材は、構造物への１回の塗布によって上述の塗布量で塗布することができる。このような塗布量で塗布することによって、上述のアルコキシシランの浸透性とダレ防止性のバランスが一層良好となり、構造物表面近傍に、水分、塩分及び二酸化炭素等の浸透を十分に抑制する撥水層を形成することができる。また、施工性にも優れる。
本実施形態の表面含浸材の製造方法は、粉末状の高級脂肪酸アミド及び溶剤を混合してペースト状の高級脂肪酸アミドを得る工程と、アルコキシシラン及びペースト状の高級脂肪酸アミドを混合する工程と、を備えることが好ましい。
粉末状の高級脂肪酸アミド及び溶剤を混合してペースト状の高級脂肪酸アミドを得る工程において、混合は４０℃以上に加温しながら行うことが好ましい。
アルコキシシラン及びペースト状の高級脂肪酸アミドを混合する工程で用いる攪拌機は、均一に混合、分散できるものであれば、特に限定されず、例えば、ディソルバー等の高いせん断力のかかる攪拌機を使用することが好ましい。また、分散時間は、高級脂肪酸アミドの凝集体が目視で確認されなくなる時間を設定することが好ましい。
＜構造物＞
本実施形態の構造物は、上述の表面含浸材を、各種構造物に用いられるコンクリートやモルタル等の表面に塗布することによって得られる。本実施形態の構造物は、上記表面含浸材と反応して形成される撥水層を有することから、水分、塩分及び二酸化炭素等の浸透を抑制又は防止し、長期にわたり耐久性に優れた構造を維持することができる。
本実施形態の構造物は、上述の表面含浸材を、各種構造物に用いられるコンクリートやモルタル等の表面に塗布することによって得られる。本実施形態の構造物は、上記表面含浸材と反応して形成される撥水層を有することから、水分、塩分及び二酸化炭素等の浸透を抑制又は防止し、長期にわたり耐久性に優れた構造を維持することができる。
本実施形態の構造物における表面含浸材の含浸深さは、２．２ｍｍ以上であることが好ましく、２．５ｍｍ以上であることがより好ましく、３．０ｍｍ以上であることがさらに好ましく、３．５ｍｍ以上であることが特に好ましい。このような含浸性能を有するアルキルアルコキシシランを選定することが好ましい。なお、ここで、含浸深さは、ＪＳＣＥ Ｋ−５７１−２０１０「１７．表面含浸材の試験方法（案）」の「６．２含浸深さ試験」に準拠して行った値を示す。
本実施形態の構造物の透水抑制比は、８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましい。なお、ここで、透水抑制比は、ＪＳＣＥ Ｋ−５７１−２０１０「１７．表面含浸材の試験方法（案）」の「６．３透水量試験」に準拠して透水比（％）を算出し、１００％から透水比（％）を差し引いた値を示す。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。
以下に実施例を挙げて本発明の内容をより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
（実験例１）
［使用材料］
表１に示すアルコキシシラン１〜１９を準備した。表１には、アルコキシシランの疎水基（Ｒ１）、該疎水基（Ｒ１）の炭素数、及び、分子量を併せて示す。
［使用材料］
表１に示すアルコキシシラン１〜１９を準備した。表１には、アルコキシシランの疎水基（Ｒ１）、該疎水基（Ｒ１）の炭素数、及び、分子量を併せて示す。
表１のアルコキシシランを、表２に示す塗布量でモルタル基板表面に刷毛を用いて塗布し、含浸深さ及び透水抑制比を測定した。モルタル基板の作製方法、並びに、含浸深さ及び透水抑制比の測定方法は以下のとおりである。
［モルタル基板の作製］
ＪＳＣＥ Ｋ−５７１−２０１０「１７．表面含浸材の試験方法（案）」の「５．１．１モルタル基板の作製」に準拠して作製した。
ＪＳＣＥ Ｋ−５７１−２０１０「１７．表面含浸材の試験方法（案）」の「５．１．１モルタル基板の作製」に準拠して作製した。
［アルコキシシランの評価方法］
（１）含浸深さ
ＪＳＣＥ Ｋ−５７１−２０１０「１７．表面含浸材の試験方法（案）」の「６．２含浸深さ試験」に準拠して行った。
（２）透水抑制比
ＪＳＣＥ Ｋ−５７１−２０１０「１７．表面含浸材の試験方法（案）」の「６．３透水量試験」に準拠して透水比（％）を算出し、１００％から透水比（％）を差し引いた値を「透水抑制比」とした。
（１）含浸深さ
ＪＳＣＥ Ｋ−５７１−２０１０「１７．表面含浸材の試験方法（案）」の「６．２含浸深さ試験」に準拠して行った。
（２）透水抑制比
ＪＳＣＥ Ｋ−５７１−２０１０「１７．表面含浸材の試験方法（案）」の「６．３透水量試験」に準拠して透水比（％）を算出し、１００％から透水比（％）を差し引いた値を「透水抑制比」とした。
表２より、Ｒ１を有しないアルコキシシラン１、２は、含浸深さが２．２ｍｍ以上及び透水抑制比が８０％以上の両方又は一方を満たしていなかった。また、Ｒ１が炭素数１〜４のアルキル基又はビニル基であるアルコキシシラン３〜９も、含浸深さが２．２ｍｍ以上及び透水抑制比が８０％以上の両方又は一方を満たしていなかった。また、Ｒ１がグリシドキシ基又はメタクリロキシ基を有するアルコキシシラン１６〜１９は、含浸深さが２．２ｍｍ以上の条件を満たさなかった。さらに、アルコキシシラン１９は、透水抑制比が８０％以上の条件を満たさなかった。
表２より、Ｒ１が炭素数５〜１２のアルキル基又はフェニル基であるアルコキシシラン１０〜１５は、含浸深さが２．２ｍｍ以上及び透水抑制比が８０％以上の両方の条件を満たしていた。
（実施例１、比較例１）
［使用材料］
下記（１）〜（６）に示す原材料を準備した。
［使用材料］
下記（１）〜（６）に示す原材料を準備した。
（１）高級脂肪酸アミド
Ａ：炭素数２６、形状（ペースト状）、高級脂肪酸アミドの含有率：１０質量％、酢酸ブチルの含有率：７０質量％、エタノール及びメタノールの合計含有率：２０質量％
Ｂ：炭素数２２、形状（ペースト状）、高級脂肪酸アミドの含有率：３０質量％、ベンジルアルコールを主成分とする溶剤の含有率：７０質量％
Ｃ：炭素数１８、形状（粉体状）、高級脂肪酸アミドの含有率：１００質量％
（２）リン酸エステル、形状（粉体状）
（３）水添ヒマシ油、形状（粉体状）
（４）芳香族アミド、形状（粉体状）
（５）フュームドシリカ
Ａ：平均粒子径８０ｎｍ、形状（粉体状）
Ｂ：平均粒子径１２ｎｍ、形状（粉体状）
（６）多孔質シリカ
Ａ：平均粒子径３．９μｍ、形状（粉体状）
Ｂ：平均粒子径２．７μｍ、形状（粉体状）
Ａ：炭素数２６、形状（ペースト状）、高級脂肪酸アミドの含有率：１０質量％、酢酸ブチルの含有率：７０質量％、エタノール及びメタノールの合計含有率：２０質量％
Ｂ：炭素数２２、形状（ペースト状）、高級脂肪酸アミドの含有率：３０質量％、ベンジルアルコールを主成分とする溶剤の含有率：７０質量％
Ｃ：炭素数１８、形状（粉体状）、高級脂肪酸アミドの含有率：１００質量％
（２）リン酸エステル、形状（粉体状）
（３）水添ヒマシ油、形状（粉体状）
（４）芳香族アミド、形状（粉体状）
（５）フュームドシリカ
Ａ：平均粒子径８０ｎｍ、形状（粉体状）
Ｂ：平均粒子径１２ｎｍ、形状（粉体状）
（６）多孔質シリカ
Ａ：平均粒子径３．９μｍ、形状（粉体状）
Ｂ：平均粒子径２．７μｍ、形状（粉体状）
上述の（１）〜（６）及び表１のアルコキシシラン１４を、表３及び表４に示す割合で表面含浸材を配合した。表３の高級脂肪酸アミドＡ及びＢにおける数値は溶剤を含まない質量部を示す。
［表面含浸材の調製］
表３及び表４に示す配合で、表面含浸材が５００ｇになるように調製した。
表３及び表４に示す配合で、表面含浸材が５００ｇになるように調製した。
例えば、表面含浸材１では、高級脂肪酸アミドＡを用いている。高級脂肪酸アミドＡに含まれる高級脂肪酸アミドは１０質量％であるので、高級脂肪酸アミドＡをアルコキシシラン１００質量部に対し、１５．１質量部加えることになる。表面含浸材１を５００ｇ調製する場合、アルコキシシランは４３４．４ｇ、高級脂肪酸アミドＡは６５．６ｇとなる。
表面含浸材１の具体的な調製方法は以下のとおりである。まず、アルコキシシラン２００ｇに、高級脂肪酸アミドＡ６５．６ｇを加え、撹拌機でペースト状の塊が無くなるまで撹拌し、分散液を得た。分散液は、目視で均質に分散していることを確認した。次いで、残りのアルコキシシラン２３４．４ｇを分散液に加えて１０分間程度撹拌して表面含浸材１を５００ｇ得た。高級脂肪酸アミドＡ又は高級脂肪酸アミドＢを用いた表面含浸材２〜５についても同様に、調製を行った。
表面含浸材６では、アルコキシシラン１００質量部に対し、高級脂肪酸アミドＣ１１．１１質量部加えることになる。５００ｇの表面含浸材６を調製する場合、アルコキシシランは４５０．０ｇ、高級脂肪酸アミドはＣ５０．０ｇとなる。
表面含浸材６の具体的な調製方法は以下のとおりである。まず、アルコキシシラン２００ｇに、高級脂肪酸アミドＣ５０．０ｇを撹拌機で撹拌し、分散液を得た。分散液は、目視で均質に分散していることを確認した。次いで、残りのアルコキシシラン２５０．０ｇを分散液に加えて１０分間程度撹拌して表面含浸材６を５００ｇ得た。リン酸エステル、水添ヒマシ油、芳香族アミド、ヒュームドシリカＡ、ヒュームドシリカＢ、多孔質シリカＡ、又は多孔質シリカＢを用いた表面含浸材７〜１４についても同様に、調製を行った。
ここで、撹拌機はＴ．Ｋ．ロボミックスのＴ．Ｋ．ホモディスパー２．５型（プライミクス株式会社）を用いた。
［表面含浸材の評価方法］
調製した表面含浸材の各配合の粘度、ＴＩ値（チキソトロピー係数）、タレ性及び貯蔵性を評価した。評価結果は表５に示すとおりであった。また、各評価は以下に示す方法で行った。
調製した表面含浸材の各配合の粘度、ＴＩ値（チキソトロピー係数）、タレ性及び貯蔵性を評価した。評価結果は表５に示すとおりであった。また、各評価は以下に示す方法で行った。
（１）粘度
温度２０℃の条件下にて、ＢＨ型粘度計（ローターＮｏ．２）（東機産業株式会社製 Ｂ型粘度計ＢＨ）を用いて回転数０．５ｒｐｍ、２０ｒｐｍ、１００ｒｐｍにおける粘度を測定した。
（２）ＴＩ値（ＲＰＭ０．５／ＲＰＭ１００）
上述の回転数０．５ｒｐｍにおける粘度を回転数１００ｒｐｍにおける粘度で除して求めた。
（３）タレ性
水平に静置したケイ酸カルシウム板に、アプリケーターを用いて表面含浸材を水平方向に厚さ２２５μｍになるように塗布し、直後にケイ酸カルシウム板を垂直にし、タレ（下方向への流れ）の有無を目視で確認した。
Ａ…タレなし
Ｂ…タレほぼなし
Ｃ…タレあり
（４）貯蔵性
表面含浸材をガラス製容器に入れて１週間静置し、分離の有無を目視で確認した。
Ａ…分離なし
Ｃ…分離あり
温度２０℃の条件下にて、ＢＨ型粘度計（ローターＮｏ．２）（東機産業株式会社製 Ｂ型粘度計ＢＨ）を用いて回転数０．５ｒｐｍ、２０ｒｐｍ、１００ｒｐｍにおける粘度を測定した。
（２）ＴＩ値（ＲＰＭ０．５／ＲＰＭ１００）
上述の回転数０．５ｒｐｍにおける粘度を回転数１００ｒｐｍにおける粘度で除して求めた。
（３）タレ性
水平に静置したケイ酸カルシウム板に、アプリケーターを用いて表面含浸材を水平方向に厚さ２２５μｍになるように塗布し、直後にケイ酸カルシウム板を垂直にし、タレ（下方向への流れ）の有無を目視で確認した。
Ａ…タレなし
Ｂ…タレほぼなし
Ｃ…タレあり
（４）貯蔵性
表面含浸材をガラス製容器に入れて１週間静置し、分離の有無を目視で確認した。
Ａ…分離なし
Ｃ…分離あり
表５に示すとおり、表面含浸材６〜９を用いた比較例１−１〜１−４では、タレが発生した。また、表面含浸材１０〜１４を用いた比較例１−５〜１−９では、タレ性は良好であったが、貯蔵性で分離を示した。また、貯蔵して分離した表面含浸材１０〜１４を均質になるように再撹拌したものについてタレ性を確認したところ、タレが発生した。
表面含浸材１〜５の実施例１−１〜１−５では、回転数０．５ｒｐｍの粘度（２０℃）が１０００Ｐａ・ｓ以上であった。また、回転数２０ｒｐｍの粘度（２０℃）やＴＩ値も良好であり、タレ性や貯蔵性についても良好な結果を示した。
（実施例２、実施例３）
表３の表面含浸材５を用いてモルタル基板及びコンクリート基板に対する含浸深さ及び透水抑制比を評価した。結果を表６（モルタル基板）及び表７（コンクリート基板）に示す。実施例２、３では、表面含浸材を表６及び表７に示す塗布量でローラー１回塗りにてモルタル基板及びコンクリート基板に塗布し、各試験体を調製した。モルタル基板及びコンクリート基板の作製方法、並びに各試験体の評価方法は以下のとおりである。
表３の表面含浸材５を用いてモルタル基板及びコンクリート基板に対する含浸深さ及び透水抑制比を評価した。結果を表６（モルタル基板）及び表７（コンクリート基板）に示す。実施例２、３では、表面含浸材を表６及び表７に示す塗布量でローラー１回塗りにてモルタル基板及びコンクリート基板に塗布し、各試験体を調製した。モルタル基板及びコンクリート基板の作製方法、並びに各試験体の評価方法は以下のとおりである。
［モルタル基板及びコンクリート基板の作製］
ＪＳＣＥ Ｋ−５７１−２０１０「１７．表面含浸材の試験方法（案）」の「５．１．１モルタル基板の作製」及び「５．１．２コンクリート基板の作製」に準拠して作製した。
ＪＳＣＥ Ｋ−５７１−２０１０「１７．表面含浸材の試験方法（案）」の「５．１．１モルタル基板の作製」及び「５．１．２コンクリート基板の作製」に準拠して作製した。
［評価方法］
（１）含浸深さ
ＪＳＣＥ Ｋ−５７１−２０１０「１７．表面含浸材の試験方法（案）」の「６．２含浸深さ試験」に準拠して、各実施例における試験体の含浸深さの評価を行った。
（２）透水抑制比
ＪＳＣＥ Ｋ−５７１−２０１０「１７．表面含浸材の試験方法（案）」の「６．３透水量試験」に準拠して、各試験体の透水比（％）を算出し、１００％から透水比（％）を差し引いた値を各実施例における「透水抑制比」とした。
（１）含浸深さ
ＪＳＣＥ Ｋ−５７１−２０１０「１７．表面含浸材の試験方法（案）」の「６．２含浸深さ試験」に準拠して、各実施例における試験体の含浸深さの評価を行った。
（２）透水抑制比
ＪＳＣＥ Ｋ−５７１−２０１０「１７．表面含浸材の試験方法（案）」の「６．３透水量試験」に準拠して、各試験体の透水比（％）を算出し、１００％から透水比（％）を差し引いた値を各実施例における「透水抑制比」とした。
表６に示すとおり、表面含浸材５をモルタル基板に各塗布量で塗布した実施例２−１〜２−５では、含浸深さはすべて２．２ｍｍ以上であり良好な結果が得られた。また、実施例２−１では、透水抑制比は８０％以上であり良好な結果が得られた。
表７に示すとおり、表面含浸材５をコンクリート基板に塗布した実施例３−１では、含浸深さ及び透水抑制比において、モルタル基板に塗布した実施例２−１よりもさらに良好な結果が得られた。
（実施例４）
表３の表面含浸材２を用いてモルタル基板に対する含浸深さ及び透水抑制比を評価した結果を表８に示す。実施例４では、モルタル基板をそれぞれ床面（下面）、壁面（垂直面）及び天井面（上面）となるように設置し、表面含浸材を表８に示す塗布量でローラー１回塗りにてそれぞれのモルタル基板に塗布し、各試験体を調製した。モルタル基板の作製方法、及び各試験体の評価方法は以下のとおりである。
表３の表面含浸材２を用いてモルタル基板に対する含浸深さ及び透水抑制比を評価した結果を表８に示す。実施例４では、モルタル基板をそれぞれ床面（下面）、壁面（垂直面）及び天井面（上面）となるように設置し、表面含浸材を表８に示す塗布量でローラー１回塗りにてそれぞれのモルタル基板に塗布し、各試験体を調製した。モルタル基板の作製方法、及び各試験体の評価方法は以下のとおりである。
［モルタル基板の作製］
ＪＳＣＥ Ｋ−５７１−２０１０「１７．表面含浸材の試験方法（案）」の「５．１．１モルタル基板の作製」に準拠して作製した。
ＪＳＣＥ Ｋ−５７１−２０１０「１７．表面含浸材の試験方法（案）」の「５．１．１モルタル基板の作製」に準拠して作製した。
［評価方法］
（１）含浸深さ
ＪＳＣＥ Ｋ−５７１−２０１０「１７．表面含浸材の試験方法（案）」の「６．２含浸深さ試験」に準拠して、各実施例における試験体の含浸深さの評価を行った。
（２）透水抑制比
ＪＳＣＥ Ｋ−５７１−２０１０「１７．表面含浸材の試験方法（案）」の「６．３透水量試験」に準拠して、各試験体の透水比（％）を算出し、１００％から透水比（％）を差し引いた値を各実施例における「透水抑制比」とした。
（１）含浸深さ
ＪＳＣＥ Ｋ−５７１−２０１０「１７．表面含浸材の試験方法（案）」の「６．２含浸深さ試験」に準拠して、各実施例における試験体の含浸深さの評価を行った。
（２）透水抑制比
ＪＳＣＥ Ｋ−５７１−２０１０「１７．表面含浸材の試験方法（案）」の「６．３透水量試験」に準拠して、各試験体の透水比（％）を算出し、１００％から透水比（％）を差し引いた値を各実施例における「透水抑制比」とした。
表８に示すとおり、表面含浸材２をモルタル基板に各塗布量で塗布した実施例４−１〜４−３では、どの塗布面においても含浸深さはすべて２．２ｍｍ以上、透水抑制比はすべて８０％以上であり、良好な結果が得られた。
以上のことから、各実施例の表面含浸材は、施工面が壁や天井であっても、一回の塗布作業で適正量塗布することが可能であり、且つタレの抑制に優れることが確認された。
本発明によれば、施工面が壁や天井であっても、一回の塗布作業で適正量塗布することが可能であり、タレの抑制に優れた表面含浸材を提供することができる。また、本発明の構造物は、上記表面含浸材と反応して構造物表面近傍に撥水層を形成することから、水分、塩分及び二酸化炭素等の浸透を抑制又は防止し、長期にわたり耐久性に優れた構造を維持することができ、ライフサイクルコストの低減などに寄与することができる。
Claims (3)
- アルコキシシランと、高級脂肪酸アミドと、溶剤と、を含有し、
前記アルコキシシランが下記式（１）で表される、表面含浸材。
Ｒ１ ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎ （１）
（式中、Ｒ１は炭素数５〜１２のアルキル基又は炭素数１〜４のアルキル基で置換されていてもよいフェニル基を示し、ｎは１又は２を示す。ｎが２のとき、Ｒ１は互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ２は炭素数１〜４のアルキル基を示し、複数存在するＲ２は互いに同一であっても異なっていてもよい。） - 温度２０℃における回転数０．５ｒｐｍの粘度が、１０００ｍＰａ・ｓ以上である、請求項１に記載の表面含浸材。
- 請求項１又は２に記載の表面含浸材を構造物表面に塗布することによって得られる構造物。
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