JP2017095612A

JP2017095612A - 表面含浸材及び構造物

Info

Publication number: JP2017095612A
Application number: JP2015229932A
Authority: JP
Inventors: 橋村　雅之; Masayuki Hashimura; 雅之橋村; 靖彦戸田; Yasuhiko Toda; 誠貫田; Makoto Nukita
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 2015-11-25
Filing date: 2015-11-25
Publication date: 2017-06-01
Anticipated expiration: 2035-11-25
Also published as: JP6560966B2

Abstract

【課題】施工面が壁又は天井であっても、一回の塗布作業で適正量塗布することが可能であり、且つ浸透性及び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、スチレン−ジエン共重合体と、を含有し、アルコキシシランが式（１）で表され、スチレン−ジエン共重合体の２５質量％トルエン溶液の２５℃における粘度をＹ［ｍＰａ・ｓ］、及びアルコキシシラン１００質量部に対するスチレン−ジエン共重合体の質量部をＸとし、座標（Ｘ，Ｙ）を、Ｙを対数とする片対数グラフにプロットしたときに、座標Ａ及びＢ、座標Ｂ及びＣ、座標Ｃ及びＤ、並びに座標Ｄ及びＡを結ぶ線分によって囲まれた領域にある、表面含浸材。Ｒ１ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎ（１）（式中、Ｒ１は炭素数５〜１２のアルキル基等を示し、ｎは１又は２を示す。Ｒ２は炭素数１〜４のアルキル基を示す。）【選択図】図１

Description

本発明は、土木・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及びモルタル等は、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、塩分及び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、構造物の強度低下及び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、塩分及び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。

特開２００３−２２１５７６号公報特開２００９−２８０７１６号公報

しかしながら、細孔を有する構造物の施工面が壁又は天井の場合、塗布した材料が下方向へ流れて（タレて）しまうので、天井面では塗布時に材料が液滴となって落ちる、及び、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った。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が形成し始め、それ以上深く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、施工面が壁又は天井であっても、一回の塗布作業で適正量塗布することが可能であり、且つ浸透性及び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、スチレン−ジエン共重合体と、を用い、さらにこれらが特定の条件を満たすことによって、表面含浸材の施工性及び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、スチレン−ジエン共重合体と、を含有し、アルコキシシランが下記式（１）で表され、スチレン−ジエン共重合体の２５質量％トルエン溶液の２５℃における粘度をＹ［ｍＰａ・ｓ］、及びアルコキシシラン１００質量部に対するスチレン−ジエン共重合体の質量部をＸとし、座標（Ｘ，Ｙ）を、Ｙを対数とする片対数グラフにプロットしたときに、座標（９．２，１５００）と座標（１５．３，１５００）とを結ぶ線分、座標（１５．３，１５００）と座標（１０．１，３００００）とを結ぶ線分、座標（１０．１，３００００）と座標（４．０，３００００）とを結ぶ線分、及び座標（４．０，３００００）と座標（９．２，１５００）とを結ぶ線分によって囲まれた領域内にある、表面含浸材を提供する。
Ｒ^１ _ｎＳｉ（ＯＲ^２）_４−ｎ（１）
（式中、Ｒ^１は炭素数５〜１２のアルキル基又はフェニル基を示し、ｎは１又は２を示す。ｎが２のとき、Ｒ^１は互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ^２は炭素数１〜４のアルキル基を示し、複数存在するＲ^２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、施工面が壁又は天井であっても、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及び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深く浸透し、コンクリート及び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、２５質量％トルエン溶液の２５℃における粘度が１５００〜３００００ｍＰａ・ｓとなるスチレン-ジエン共重合体を所定の条件の範囲で含有することにより、表面含浸材のタレを抑制することが可能になる。このため、本発明の表面含浸材は、施工面が壁又は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、且つ優れた浸透性を維持することができる。

本発明の表面含浸材は、アルコキシシラン１００質量部に対し、スチレン−ジエン共重合体の含有量が４．５〜１４質量部であることが好ましい。これにより、表面含浸材のタレを一層充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って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、施工面が壁又は天井であっても、一回の塗布作業で適正量塗布することが可能であり、浸透性及び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。

図１は、アルコキシシラン１００質量部に対するスチレン−ジエン共重合体の含有量（質量部）と、スチレン−ジエン共重合体の２５質量％トルエン溶液の２５℃における粘度（ｍＰａ・ｓ）との関係を示す片対数グラフである。

＜表面含浸材＞
本発明の表面含浸材の一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、コンクリート及び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、スチレン−ジエン共重合体と、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、コンクリート又は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。

Ｒ^１ _ｎＳｉ（ＯＲ^２）_４−ｎ（１）

式（１）中、Ｒ^１は炭素数５〜１２のアルキル基又はフェニル基を示し、ｎは１又は２を示す。ｎが２のとき、Ｒ^１は互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ^２は炭素数１〜４のアルキル基を示し、複数存在するＲ^２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Ｒ^１及びＲ^２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、良好な遮断性能を有する撥水層を形成し易くなる。

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、又は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。

式（１）で表されるアルコキシシランとしては、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及びジアルキルジアルコキシシラン、並びに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及び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、Ｒ^１基が１つでＯＲ^２基が３つであるアルコキシシランを用いることにより、コンクリート又は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及び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、並びにフェニルトリメトキシシラン及び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。

アルコキシシランを含浸させたモルタル基板の含浸深さは、好ましくは２．２ｍｍ以上であり、より好ましくは２．５ｍｍ以上であり、さらに好ましくは３．０ｍｍ以上であり、特に好ましくは３．５ｍｍ以上である。表面含浸材に用いられるアルコキシシランは、このような含浸性能を有するものを選定することが好ましい。なお、ここで、含浸深さは、ＪＳＣＥＫ−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。

アルコキシシランを含浸させたモルタル基板の透水抑制比は、好ましくは７５％以上であり、より好ましくは８０％以上である。表面含浸材に用いられるアルコキシシランは、このような透水抑制比を有するものを選定することが好ましい。なお、ここで、透水抑制比は、ＪＳＣＥＫ−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。

スチレン−ジエン共重合体は、スチレン系モノマー及び共役ジエン系モノマーを共重合することによって得られる。スチレン−ジエン共重合体は、アルコキシシランへの溶解度が高いため、アルコキシシランの作用を妨げることなく、表面含浸材の粘度を高めることが可能となる。

スチレン系モノマーとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−ｔ−ブチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、２，４，６−トリメチルスチレン、モノフルオロスチレン、モノクロロスチレン、ジクロロスチレン等が挙げられる。これらのスチレン系モノマーは、１種単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。これらのうち、スチレンを用いることが好ましい。

共役ジエン系モノマーとしては、例えば、ブタジエン（１，３−ブタジエン）、イソプレン、１，３−ペンタジエン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３−ヘキサジエンなどが挙げられる。これらの共役ジエン系モノマーは、１種単独で又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。これらのうち、共役ジエン系モノマーは、１，３−ブタジエンを用いることが好ましい。

スチレン−ジエン共重合体を作製するために用いられるスチレン系モノマーは、特に制限されないが、スチレン系モノマー及び共役ジエン系モノマーの全質量を基準として、好ましくは１０〜５０質量％であり、より好ましくは２０〜４０質量％であり、さらに好ましくは２５〜３５質量％である。

スチレン−ジエン共重合体としては、例えば、スチレン−ジエンランダム共重合体、スチレン−ジエンブロック共重合体等が挙げられる。より具体的には、例えば、スチレン−ブタジエンランダム共重合体、スチレン−イソプレンランダム共重合体、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−イソプレンブロック共重合体等が挙げられる。これらのうち、スチレン−ブタジエンブロック共重合体を用いることが好ましい。

スチレン−ジエン共重合体は、ペレット状、クラム状、パウダー（粉末）状等のいずれの形状のものを用いることができるが、上述のアルコキシシランへの溶解性の観点から、パウダー（粉末）状、クラム状のものが好ましい。

本実施形態の表面含浸材は、スチレン−ジエン共重合体の２５質量％トルエン溶液の２５℃における粘度をＹ［ｍＰａ・ｓ］、及びアルコキシシラン１００質量部に対するスチレン−ジエン共重合体の質量部をＸとし、座標（Ｘ，Ｙ）を、Ｙを対数とする片対数グラフ（図１）にプロットしたときに、座標（９．２，１５００）と座標（１５．３，１５００）とを結ぶ線分、座標（１５．３，１５００）と座標（１０．１，３００００）とを結ぶ線分、座標（１０．１，３００００）と座標（４．０，３００００）とを結ぶ線分、及び座標（４．０，３００００）と座標（９．２，１５００）とを結ぶ線分によって囲まれた領域内にある。ここで、囲まれた領域とは、線分上にあるものも含む概念である。図１において、座標（９．２，１５００）は座標Ａ、（１５．３，１５００）は座標Ｂ、（１０．１，３００００）は座標Ｃ、及び（４．０，３００００）は座標Ｄで示されている。言い換えると、本実施形態の表面含浸材は、Ｙが１５００〜３００００であり、下記式（２）で求められるａが、３．０×１０^５〜１．０×１０^７である。これらを満たす表面含浸材は、浸透性及びタレの抑制に優れる傾向を示す。

Ｙ＝ａ×ｅ^{（−０．２５Ｘ／ｌｏｇｅ）} （２）

スチレン−ジエン共重合体の２５質量％トルエン溶液の２５℃における粘度Ｙは、１５００〜３００００ｍＰａ・ｓであり、好ましくは１５００〜２５０００ｍＰａ・ｓであり、より好ましくは１６００〜２３０００ｍＰａ・ｓであり、さらに好ましくは１６５０〜２２０００ｍＰａ・ｓである。ここで、スチレン−ジエン共重合体の２５質量％トルエン溶液とは、トルエン溶液全質量を基準として、スチレン−ジエン共重合体が２５質量％、トルエンが７５質量％の溶液である。このような２５質量％トルエン溶液としたときの２５℃における粘度をＹとするのは、表面含浸材の代表的な使用環境の温度が通常２５℃程度であり、トルエンがスチレン−ジエン共重合体の溶解性に優れるためである。

スチレン−ジエン共重合体の２５質量％トルエン溶液の２５℃における粘度Ｙは、次の方法で求めることができる。まず、スチレン−ジエン共重合体の２５質量％トルエン溶液を調製する。次に、２５℃において、トルエン溶液の流下時間を測定する。ここで、トルエン溶液の流下時間の測定には、例えば、ウベローデ改良型粘度管／溶液粘度測定装置を用いることができる。得られたトルエン溶液の流下時間からトルエン溶液の２５℃における粘度を以下の式から算出する。
Ｔｓ’×Ｔｃ×０．８８６＝トルエン溶液の２５℃における粘度（ｍＰａ・ｓ）
（式中、Ｔｓ’はトルエン溶液の流下時間（秒）を示し、Ｔｃは粘度管係数を示す。なお、０．８８６はトルエンの２５℃における比重（ｇ／ｃｍ^３）である。）

式（２）で求められるａは、３．０×１０^５〜１．０×１０^７であり、好ましくは３．２×１０^５〜９．０×１０^６であり、より好ましくは３．４×１０^５〜８．０×１０^６であり、さらに好ましくは３．６×１０^５〜７．０×１０^６である。ａが３．０×１０^５以上であると、表面含浸材において、タレを一層抑制することができる。また、式（２）で求められるａが１．０×１０^７以下であると、表面含浸材において、塗布に適した充分な粘度を備えることができる。

アルコキシシラン１００質量部に対するスチレン−ジエン共重合体の含有量Ｘは、好ましくは４．５〜１４質量部であり、より好ましくは５〜１４質量部であり、さらに好ましくは６〜１４質量部である。

本実施形態の表面含浸材は、アルコキシシラン及びスチレン−ジエン共重合体以外に、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、溶剤、染料等を挙げることができる。

溶剤としては、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。溶剤は、ベンジルアルコールであることが好ましい。表面含浸材が溶剤を含有することにより、容易に表面含浸材の粘度を調整することができる。

アルコキシシラン１００質量部に対する溶剤の含有量は、特に制限されないが、好ましくは３０質量部以下であり、より好ましくは２０質量部以下であり、さらに好ましくは１５質量部以下である。また、溶剤の含有量は、０．１質量以上であってもよい。

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、特に制限されないが、好ましくは１００ｍＰａ・ｓ以上であり、より好ましくは２００ｍＰａ・ｓ以上であり、さらに好ましくは３００ｍＰａ・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．４を用いて測定される。粘度がこのような範囲にあると、施工面が壁又は天井であっても、タレを一層抑制することができる。表面含浸材の温度２０℃における回転数０．５ｒｐｍの粘度は、特に制限されないが、好ましくは１００００ｍＰａ・ｓ以下であり、より好ましくは７０００ｍＰａ・ｓ以下であり、さらに好ましくは５０００ｍＰａ・ｓ以下であり、特に好ましくは３０００ｍＰａ・ｓ以下であり、最も好ましくは２０００ｍＰａ・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２０ｒｐｍの粘度は、特に制限されないが、好ましくは１００〜１００００ｍＰａ・ｓであり、より好ましくは１５０〜７０００ｍＰａ・ｓであり、さらに好ましくは２００〜６０００ｍＰａ・ｓであり、特に好ましくは３００〜５０００ｍＰａ・ｓであり、最も好ましくは３００〜３０００ｍＰａ・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．４を用いて測定される。粘度がこのような範囲にあると、施工面が壁又は天井であっても、タレを一層抑制でき、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１００ｒｐｍの粘度は、特に制限されないが、好ましくは１００００ｍＰａ・ｓ以下であり、より好ましくは７０００ｍＰａ・ｓ以下であり、さらに好ましくは５０００ｍＰａ・ｓ以下であり、特に好ましくは３０００ｍＰａ・ｓ以下であり、最も好ましくは２０００ｍＰａ・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．４を用いて測定される。粘度がこのような範囲にあると、施工面が壁又は天井であっても、施工性及び作業性が向上する。表面含浸材の温度２０℃における回転数１００ｒｐｍの粘度は、特に制限されないが、好ましくは１００ｍＰａ・ｓ以上であり、より好ましくは２００ｍＰａ・ｓ以上であり、さらに好ましくは３００ｍＰａ・ｓ以上である。

本実施形態の表面含浸材の塗布量は、特に制限されないが、構造物表面への１回の塗布によって、好ましくは１００〜５００ｇ／ｍ^２であり、より好ましくは１５０〜４００ｇ／ｍ^２であり、さらに好ましくは１７５〜３７５ｇ／ｍ^２であり、特に好ましくは２００〜３５０ｇ／ｍ^２である。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タレの抑制と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充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。

構造物表面への１回の塗布によって、塗布されるアルコキシシランの塗布量は、特に制限されないが、好ましくは１００〜５００ｇ／ｍ^２であり、より好ましくは１２５〜４００ｇ／ｍ^２であり、さらに好ましくは１５０〜３５０ｇ／ｍ^２である。

本実施形態の表面含浸材の製造方法は、少なくともアルコキシシラン及びスチレン−ジエン共重合体を混合する工程と、を備えることが好ましい。混合は、例えば、常温（例えば、２５℃）、１〜６時間で行うことができる。混合工程で用いる撹拌機は、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、ディソルバー等の撹拌機を使用できる。

＜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及び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、好ましくは２．２ｍｍ以上であり、より好ましくは２．５ｍｍ以上であり、さらに好ましくは３．０ｍｍ以上であり、特に好ましくは３．５ｍｍ以上であり、最も好ましくは４．０ｍｍ以上である。なお、ここで、含浸深さは、ＪＳＣＥＫ−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、好ましくは７５％以上であり、より好ましくは８０％以上である。なお、ここで、透水抑制比は、ＪＳＣＥＫ−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。

以下に実施例と比較例を用いて、本発明の内容をより詳細に説明する。ただし、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（Ｒ^１）、該疎水基（Ｒ^１）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］
ＪＳＣＥＫ−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
ＪＳＣＥＫ−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
ＪＳＣＥＫ−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、Ｒ^１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７５％以上の両方又は一方を満たしていなかった。また、Ｒ^１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は、含浸深さが２．２ｍｍ以上及び透水抑制比が７５％以上の両方又は一方を満たしていなかった。また、Ｒ^１がグリシドキシ基又はメタクリロキシ基を有するアルキル基であるアルコキシシラン１６〜１９は、透水抑制比が７５％以上であったが、含浸深さが２．２ｍｍ以上の条件を満たさなかった。

表２より、Ｒ^１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７５％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）〜（３）に示す原材料を準備した。

（１）スチレン−ジエン共重合体
Ａ：スチレン−ブタジエンブロック共重合体（スチレンとブタジエンとの質量比：３０／７０、２５質量％トルエン溶液の２５℃における粘度Ｙ：２０２００ｍＰａ・ｓ、形状：粉末状）
Ｂ：スチレン−ブタジエンブロック共重合体（スチレンとブタジエンとの質量比：３０／７０、２５質量％トルエン溶液の２５℃における粘度Ｙ：３１００ｍＰａ・ｓ、形状：粉末状）
Ｃ：スチレン−ブタジエンブロック共重合体（スチレンとブタジエンとの質量比：３０／７０、２５質量％トルエン溶液の２５℃における粘度Ｙ：１７００ｍＰａ・ｓ、形状：粉末状）
（２）スチレン−ジエン共重合体以外の重合体
Ｄ：無水マレイン酸変性１−プロペン−１−ブテン共重合体（形状：粉末状）
Ｅ：アルキルアセタール化ポリビニルアルコール（１０質量％エタノール−トルエン（１：１）溶液の２５℃における粘度：１１５ｍＰａ・ｓ、形状：粉末状）
（３）溶剤
ベンジルアルコール（純度９９％以上）

上記（１）〜（３）に示す原材料及び表１のアルコキシシラン１４、１５を、表３に示す割合で配合して、表面含浸材１〜１８を調製した。表３には、上記式（２）によって求められるａを示す。

アルコキシシラン１００質量部に対するスチレン−ジエン共重合体の含有量Ｘ（質量部）と、スチレン−ジエン共重合体の２５質量％トルエン溶液の２５℃における粘度Ｙ（ｍＰａ・ｓ）との関係を片対数グラフとして図１に示す。図１中、４つの直線は、Ｙ＝１５００、Ｙ＝３００００、Ｙ＝３．０×１０^５×ｅ^{（−０．２５Ｘ／ｌｏｇｅ）}、Ｙ＝１．０×１０^７×ｅ^{（−０．２５Ｘ／ｌｏｇｅ）}である。図１中、四角（黒四角及び白四角）のプロットは、粘度が２０２００ｍＰａ・ｓのときのスチレン−ジエン共重合体の含有量（質量部）を示す。図１中、三角（黒三角及び白三角）のプロットは、粘度が３１００ｍＰａ・ｓのときのスチレン−ジエン共重合体の含有量（質量部）を示す。図１中、丸（黒丸及び白丸）のプロットは、粘度が１７００ｍＰａ・ｓのときのスチレン−ジエン共重合体の含有量（質量部）を示す。黒四角のプロット（表面含浸材２、３）、黒三角のプロット（表面含浸材７、８）及び黒丸のプロット（表面含浸材１２、１３）は、上記４つの直線の座標（９．２，１５００）、（１５．３，１５００）、（１０．１，３００００）、及び（４．０，３００００）で囲まれた領域内にあり、上記式（２）において、１５００≦Ｙ≦３００００及び３．０×１０^５≦ａ≦１．０×１０^７の範囲内にあることが分かる。

［表面含浸材の評価］
表面含浸材１〜１８の粘度及びタレ性を評価した。結果を表４に示す。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（東機産業株式会社製Ｂ型粘度計ＢＨ、ローターＮｏ．４）を用いて回転数０．５ｒｐｍ、２０ｒｐｍ及び１００ｒｐｍにおける粘度を測定した。なお、ｒｐｍは１分間あたりの回転数を表す。

（２）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）の程度を目視で確認した。
Ａ…タレなし
Ｂ…タレほぼなし
Ｃ…タレあり

表４に示すとおり、上記４つの直線の座標（９．２，１５００）、（１５．３，１５００）、（１０．１，３００００）、及び（４．０，３００００）で囲まれた領域内にある表面含浸材２、３、７、８、１２、１３、１６〜１８では、回転数０．５ｒｐｍ、２０ｒｐｍ及び１００ｒｐｍのいずれにおいても、粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上であり、良好な結果を示した（実施例１−１〜１−９）。また、タレ性ついても良好な結果を示した。一方、ａ値が３．０×１０^５より小さい表面含浸材１、５、６、９〜１１では、タレが発生した（比較例１−１、１−３〜１−７）。また、ａ値が１．０×１０^７より大きい表面含浸材４では、粘度が高く、試験体に塗布することができなかった（比較例１−２）。さらに、スチレン−ジエン共重合体以外の重合体を配合した表面含浸材１４、１５は重合体がアルコキシシランに不溶であり、表面含浸材を調製することができなかった（比較例１−８、１−９）。

（実施例２）
表面含浸材２、３、７、８、１２、１３、１６、１７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５に示す。ここで、試験体は、表面含浸材を表５に示す塗布量でローラー１回塗りにてモルタル基板に塗布して調製した。モルタル基板の作製方法、並びに各試験体の評価方法は以下のとおりである。

［評価方法］
（１）含浸深さ
ＪＳＣＥＫ−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
ＪＳＣＥＫ−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５に示すとおり、表面含浸材２、３、７、８、１２、１３、１６、１７を用いた実施例２−１〜２−８において、含浸深さはすべて２．２ｍｍ以上であり、良好な結果であった。また、透水抑制比も７５％以上であり、良好な結果であった。なお、表面含浸材１８を用いた場合においても、含浸深さ及び透水抑制比は良好であった。

本発明によれば、施工面が壁又は天井であっても、一回の塗布作業で適正量塗布することが可能であり、且つ浸透性及び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

アルコキシシランと、スチレン−ジエン共重合体と、を含有し、
前記アルコキシシランが下記式（１）で表され、
前記スチレン−ジエン共重合体の２５質量％トルエン溶液の２５℃における粘度をＹ［ｍＰａ・ｓ］、及び前記アルコキシシラン１００質量部に対する前記スチレン−ジエン共重合体の質量部をＸとし、座標（Ｘ，Ｙ）を、Ｙを対数とする片対数グラフにプロットしたときに、座標（９．２，１５００）と座標（１５．３，１５００）とを結ぶ線分、座標（１５．３，１５００）と座標（１０．１，３００００）とを結ぶ線分、座標（１０．１，３００００）と座標（４．０，３００００）とを結ぶ線分、及び座標（４．０，３００００）と座標（９．２，１５００）とを結ぶ線分によって囲まれた領域内にある、表面含浸材。
Ｒ^１ _ｎＳｉ（ＯＲ^２）_４−ｎ（１）
（式中、Ｒ^１は炭素数５〜１２のアルキル基又はフェニル基を示し、ｎは１又は２を示す。ｎが２のとき、Ｒ^１は互いに同一であっても異なっていてもよい。Ｒ^２は炭素数１〜４のアルキル基を示し、複数存在するＲ^２は互いに同一であっても異なっていてもよい。）
前記アルコキシシラン１００質量部に対し、
前記スチレン−ジエン共重合体の含有量が４．５〜１４質量部である、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。