JP2802221B2 - アルコキシシリル基含有樹脂、これを含む水性組成物および土木建築材料用吸水防止剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルコキシシリル基含
有樹脂、これを含む水性組成物およびこの水性組成物か
らなる土木建築材料用吸水防止剤に関する。本発明の樹
脂は、各種エマルジョン、塗料、コーティング剤、吸水
防止剤または表面処理剤等として好適なものである。本
発明の水性組成物は、撥水性を有するとともに加水分解
・重縮合性を有していて、種々の材料と結合可能なた
め、プラスチックフィルム、繊維、紙、ガラス等の有機
素材または無機素材からなる種々の材料の表面処理剤と
して有用であり、特に土木建築材料用の吸水防止剤とし
て有用なものである。ここにいう土木建築材料とは、例
えば、打放しコンクリート、軽量気泡コンクリート（Ａ
ＬＣ）、セメント板、モルタル、石膏ボード、ブロッ
ク、レンガ、タイル、瓦、スレート、ガラスウール、ロ
ックウール、セラミックファイバー、木材、合板等であ
る。本発明のアルコキシシリル基含有樹脂、これを含む
水性組成物およびこの水性組成物からなる土木建築材料
用吸水防止剤は、これらの材料の表面に塗布したり、含
浸、浸漬等したりして、あるいは、これらの材料の成形
前や成型時に添加したりして、撥水性や吸水防止性等を
付与するのに有効である。

【０００２】

【従来の技術】従来、加水分解・重縮合性官能基を有す
る有機珪素化合物や有機珪素樹脂を有機溶剤に溶解した
ものが、土木建築材料の吸水防止剤に使用されている。
しかし、これら有機溶剤系の吸水防止剤は、火災・爆発
の危険性、有毒性、環境汚染性等の点から問題があり、
有機溶剤を使用しない水系の吸水防止剤の開発が望まれ
ている。

【０００３】このような観点から、最近、上記加水分解
・重縮合性官能基を有する有機珪素化合物や有機珪素樹
脂の安定な水性エマルジョンが開発され、一部ではすで
に実用に供せられている。有機珪素化合物の水性エマル
ジョンとしては、各種の乳化剤を用いてアルキルトリア
ルコキシシラン等を水性乳化したものが知られている。
このような乳化剤としては、例えば、ノニオン性乳化剤
を用いた水性エマルジョンが知られている（特開昭６２
−１９７３６９、特開平１−２９２０８９、特開平３−
１７４３７８、特開平３−１８８０８６号公報）。撥水
性や吸水防止性を向上させるために、乳化剤としてシリ
コーン系やフッ素系の乳化剤を用いた例も知られている
（特開平３−１１５４８５号公報）。さらに、アルコキ
シ基とともに第四級アンモニウム塩基をも含有する珪素
化合物や、ノニオン性またはアニオン性の乳化能を有す
る珪素化合物のような、アルコキシシランや土木建築材
料に対し反応性を有する乳化剤を使用した例も知られて
いる（特開平３−１５９９７５、特開平３−２００７９
３、特開平４−１６４８７７、特開平５−２２１７４８
号公報）。

【０００４】一方、有機珪素樹脂の水性エマルジョンと
しては、メチルメトキシシリコーン樹脂やアルキルトリ
アルコキシシランの加水分解・重縮合物を水性乳化した
ものが知られており（特開昭５７−９２５６１、特開昭
５８−２１３０４６、特開昭６０−２０９５９、特開昭
６３−３０５１３２、特開平４−２５５７５９号公
報）、また、前記シリコーン系乳化剤のほか、アルコキ
シ基とともに塩基性窒素をも有するオルガノポリシロキ
サンと酸からなる反応性乳化剤を使用した例も知られて
いる（特開平５−１５６１６４号公報）。

【０００５】しかし、前記各公報で開示されている有機
珪素化合物や有機珪素樹脂の水性エマルジョンでは、乳
化時の安定性や経時的安定性を得るためには乳化剤を多
量に用いる必要があり、そのために土木建築材料の撥水
性や吸水防止性の効果が低くなるという問題があり、他
方、撥水性や吸水防止性を向上させるために乳化剤の使
用量を少なくすると、有機珪素化合物や有機珪素樹脂が
時間の経過とともに次第に縮合すると言う経時安定性の
低下が見られたり、乳化安定性が悪かったりすると言う
問題があった。この問題をより詳しく述べると、乳化剤
としてシリコーン系やフッ素系の乳化剤を用いた水性エ
マルジョンでは、シリコーンやフッ素に起因して撥水性
が増大するため、通常の乳化剤を使用した水性エマルジ
ョンに比較して撥水性や吸水防止性は向上するが、それ
でもいまだ不充分であり、しかも、乳化安定性や経時安
定性は悪い。他方、アルコキシシリル基を有するような
上記反応性乳化剤を用いた水性エマルジョンについて
も、撥水性や吸水防止性と乳化安定性や経時安定性の両
方を同時に満足するようなものは得られていなかった。

【０００６】なお、このような土木建築材料用途の水性
エマルジョンは、土木建築材料に塗布、含浸、浸漬した
り、土木建築材料の成型前や成型時に添加したりして用
いたときに、この処理により土木建築材料の強度をも増
すという効果もあればより好ましいのであるが、上記公
報開示の水性エマルジョンはいずれも、このような材料
強度の向上効果は殆どなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、上記のご
とき従来の問題を一挙に解決するために、主鎖がビニル
系ポリマーからなり、主鎖の末端および／または側鎖に
アルコキシシリル基を少なくとも１個含有する樹脂に着
目した。すなわち、このアルコキシシリル基含有樹脂
は、これまで数多く知られているが（特開昭５４−３６
３９５、特開昭５４−４０８９３、特開昭５４−９１５
４６、特開昭５４−１２２３９０、特開昭５４−１２３
１９２、特開昭５５−１２９４０５号公報等）、ビニル
系ポリマーの特徴である光沢性、耐候性、耐変色性等に
優れ、アルコキシシリル基の反応性により無機物に対す
る密着性の向上効果が十分に期待され、大気中の水分に
よりアルコキシシリル基が加水分解・重縮合を起こすた
め、常温架橋性があって、緻密な網状構造を形成する能
力を有し、この網状構造により耐溶剤性、耐熱性、高硬
度性、耐候性に優れたものとなる。そのため、このアル
コキシシリル基含有樹脂は、これらの特徴を生かして、
各種塗料、コーティング剤、シーリング剤、接着剤、粘
着剤、カップリング剤等に極めて有用に使用できるので
はないかと考えたのである。

【０００８】しかし、前記公報に開示されているアルコ
キシシリル基含有樹脂は、水に対して不安定であり、水
中ではアルコキシシリル基が加水分解・縮合しゲル化が
生じるという問題があったので、この問題を解決するこ
とが必要になる。本発明は、このような問題を解決した
新規なアルコキシシリル基含有樹脂を提供するととも
に、前述した従来公知の加水分解・重縮合性の有機珪素
化合物水性エマルジョンや有機珪素樹脂水性エマルジョ
ンの問題点をも解消していて、乳化安定性や経時安定性
が長期間良好であるとともに撥水性や吸水防止性にも十
分に優れ、さらに、土木建築材料に対して強度付与効果
も優れている水性組成物、および、この水性組成物から
なる土木建築材料用吸水防止剤を提供することを課題と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決するために、鋭意研究した結果、主鎖がビニル系
ポリマーからなり、主鎖の末端および／または側鎖にア
ルコキシシリル基を少なくとも１個含有するアルコキシ
シリル基含有樹脂において、前記主鎖の末端および／ま
たは側鎖に、炭素数８以上のアルキル基とポリアルキレ
ンオキシド基の両者を１分子中にそれぞれ、少なくとも
１個ずつ含有させるようにすることを見い出し、本発明
を完成した。この新規なアルコキシシリル基含有樹脂
は、これ単独でも使用できるが、分子中への炭素数８以
上のアルキル基とポリアルキレンオキシド基の導入によ
り、この樹脂自体が乳化性能を有するようになるため、
これをアルコキシシラン等、従来公知の加水分解・重縮
合性の有機珪素化合物や有機珪素樹脂と併用して、優れ
た土木建築用吸水防止剤等として使用される水性組成物
を構成し得る。

【００１０】以下ではまず、本発明のアルコキシシリル
基含有樹脂について詳しく説明する。本発明のアルコキ
シシリル基含有樹脂は、主鎖がビニル系ポリマーからな
っている。ここに、主鎖がビニル系ポリマーとは−Ｃ−
Ｃ−結合からなる主鎖であることを意味する。

【００１１】本発明のアルコキシシリル基含有樹脂は、
このような主鎖の末端および／または側鎖に、１分子あ
たり少なくとも１個のアルコキシシリル基を有するとと
もに、炭素数８以上のアルキル基とポリアルキレンオキ
シド基をも１分子あたり少なくとも１個有する。アルキ
ル基はアルコキシシリル基含有樹脂において疎水性を示
す部分であり、後述するアルコキシシリル基を水から保
護する基であるとともに、本発明の樹脂を土木建築材料
用吸水防止剤の一成分として使用する場合には、吸水防
止性や撥水性を付与する基である。アルキル基は炭素数
８以上のアルキル基であれば、特に限定されない。アル
キル基が炭素数１２以上のアルキル基であると、水から
アルコキシシリル基をより効果的に保護することが可能
であり、その加水分解・重縮合、特に重縮合を抑制でき
る。また本発明の樹脂を吸水防止剤の一成分として使用
すると吸水防止性および撥水性が大きくなり好適であ
る。

【００１２】炭素数８以上のアルキル基の具体例として
は、例えば、オクチル基、２−エチルヘキシル基、ノニ
ル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、ペンタデ
シル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、ベヘニル基
等が挙げられ、これらの２種以上の基が樹脂に含まれて
いても良い。ポリアルキレンオキシド基はアルコキシシ
リル基含有樹脂において親水性を示す部分であり、特に
限定はない。ポリアルキレンオキシド基がエチレンオキ
シドの繰り返し単位数３以上のポリアルキレンオキシド
基であると、親水性が高くなり好ましい。

【００１３】ポリアルキレンオキシド基の具体例として
は、例えば、ポリエチレンオキシド基、ポリプロピレン
オキシド基、ポリテトラメチレンオキシド基あるいはポ
リ（エチレンオキシド−プロピレンオキシド）のような
異なる２種以上のアルキレンオキシド単位が規則的にま
たは不規則的に結合した基等が挙げられ、これらの２種
以上の基が樹脂に含まれていても良い。

【００１４】アルコキシシリル基は無機素材と結合しう
る基であり、特に限定はない。炭素数１〜６、好ましく
は炭素数１〜２のアルコキシ基を有するアルコキシシリ
ル基は、その加水分解・重縮合速度が速く、無機素材と
の結合性が高まるため好ましい。特にトリアルコキシシ
リル基は、無機素材との結合点が多いため好ましい。ア
ルコキシシリル基の具体例としては、例えば、トリメト
キシシリル基、トリエトキシシリル基、トリプロポキシ
シリル基、トリブトキシシリル基、トリペントキシシリ
ル基、トリヘトキシシリル基、ジメトキシエトキシシリ
ル基、ジメトキシメチルシリル基、ジメトキシエチルシ
リル基、ジメトキシプロピルシリル基、ジメトキシブチ
ルシリル基、ジメトキシフェニルシリル基、ジエトキシ
メチルシリル基、ジエトキシエチルシリル基、ジエトキ
シプロピルシリル基、ジエトキシブチルシリル基、ジエ
トキシフェニルシリル基、ジプロポキシメチルシリル
基、ジプロポキシエチルシリル基、ジプロポキシプロピ
ルシリル基、ジプロポキシブチルシリル基、ジプロポキ
シフェニルシリル基、メトキシエトキシメチルシリル
基、メトキシジメチルシリル基、メトキシジエチルシリ
ル基、メトキシジプロピルシリル基、メトキシジブチル
シリル基、メトキシジフェニルシリル基、エトキシジメ
チルシリル基、エトキシジエチルシリル基、エトキシジ
プロピルシリル基、エトキシジブチルシリル基、エトキ
シジフェニルシリル基、プロポキシジメチルシリル基、
プロポキシジエチルシリル基、プロポキシジプロピルシ
リル基、プロポキシジブチルシリル基、プロポキシジフ
ェニルシリル基、メトキシメチルフェニルシリル基、エ
トキシメチルエチルシリル基、エトキシメチルフェニル
シリル基等が挙げられ、これらの２種以上の基が樹脂に
含まれていても良い。

【００１５】本発明のアルコキシシリル基含有樹脂は水
中でもアルコキシシリル基の加水分解・重縮合、特に重
縮合しにくく安定である。これは、アルコキシシリル基
含有樹脂を水と混合した場合、水中においてポリアルキ
レンオキシド基が水に相溶し、アルキル基はアルコキシ
シリル基の加水分解・重縮合、特に重縮合を抑制し安定
化させるため、水中で均一に溶解または分散することが
できる。

【００１６】本発明のアルコキシシリル基含有樹脂を製
造する方法は特に限定されない。例えば、下記のアルキ
ル基含有ビニル系モノマーと下記のポリアルキレンオキ
シド基含有ビニル系モノマーと下記のアルコキシシリル
基含有ビニル系モノマーとを共重合してなるアルコキシ
シリル基含有樹脂は、水中でもアルコキシシリル基が特
に安定に存在できうる点で好ましく、容易に且つ再現性
良くしかも安価に得られる。

【００１７】アルキル基含有ビニル系モノマー：アルキ
ル（メタ）アクリレート（ただし、アルキル基は炭素数
８以上） ポリアルキレンオキシド基含有ビニル系モノマー：ポリ
アルキレングリコール（メタ）アクリレートおよびアル
コキシポリアルキレングリコール（メタ）アクリレート
から選ばれる少なくとも１種のモノマー アルコキシシリル基含有ビニル系モノマー：（メタ）ア
クリロキシアルキルトリアルコキシシラン、（メタ）ア
クリロキシアルキルジアルコキシアルキルシラン、ビニ
ルトリアルコキシシランおよびビニルジアルコキシアル
キルシランから選ばれる少なくとも１種のモノマー 上記アルキル基含有ビニル系モノマーはアルキル（メ
タ）アクリレート（但しアルキル基の炭素数は８以上）
であれば特に限定されないが、好ましくはアルキル基の
炭素数が１２以上のモノマーである。アルキル基の具体
例としては、例えば、上述のアルキル基が挙げられ、ア
ルキル基含有ビニル系モノマーの具体例としては、例え
ば、オクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシ
ル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレー
ト、デシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）ア
クリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、ペンタ
デシル（メタ）アクリレート、ヘキサデシル（メタ）ア
クリレート、オクタデシル（メタ）アクリレート、ベヘ
ニル（メタ）アクリレート等が挙げられる。

【００１８】上記ポリアルキレンオキシド基含有ビニル
系モノマーはポリアルキレングリコール（メタ）アクリ
レートおよびアルコキシポリアルキレングリコール（メ
タ）アクリレートから選ばれる少なくとも１種以上のモ
ノマーであれば特に限定はなく、エチレンオキシドの繰
り返し単位の数が３以上のポリエチレングリコール（メ
タ）アクリレートが好ましい。

【００１９】アルキレンオキシド基の具体例としては、
例えば、上述したアルキレンオキシド基が挙げらる。ポ
リアルキレンオキシド基含有ビニル系モノマーの具体例
としては、例えば、ポリエチレングリコール（メタ）ア
クリレート（エチレンオキシドの繰り返し単位の数が１
〜２０の範囲にある）、メトキシポリエチレングリコー
ル（メタ）アクリレート（エチレンオキシドの繰り返し
単位の数が１〜１００の範囲にある）、ポリプロピレン
グリコール（メタ）アクリレート（プロピレンオキシド
の繰り返し単位の数が１〜２０の範囲にある）、ポリエ
チレングリコールポリプロピレングリコール（メタ）ア
クリレート（エチレンオキシドの繰り返し単位の数が１
〜２０の範囲にあり、プロピレンオキシドの繰り返し単
位の数が１〜２０の範囲にある）、ポリエチレングリコ
ールポリテトラメチレングリコール（メタ）アクリレー
ト（エチレンオキシドの繰り返し単位の数が１〜２０の
範囲にあり、テトラメチレンレンオキシドの繰り返し単
位の数が１〜２０の範囲にある）、ポリプロピレングリ
コールポリテトラメチレングリコール（メタ）アクリレ
ート（プロピレンオキシドの繰り返し単位の数が１〜２
０の範囲にあり、テトラメチレンレンオキシドの繰り返
し単位の数が１〜２０の範囲にある）等が挙げられる。

【００２０】上記アルコキシシリル基含有ビニル系モノ
マーは、（メタ）アクリロキシアルキルトリアルコキシ
シラン、（メタ）アクリロキシアルキルジアルコキシア
ルキルシラン、ビニルトリアルコキシシランおよびビニ
ルジアルコキシアルキルシランから選ばれる少なくとも
１種以上のモノマーであれば特に限定されないが好まし
くはアルコキシ基の炭素数が１〜６、特に好ましいのは
炭素数が１〜２の範囲にあるモノマーである。上記モノ
マーの中でも、（メタ）アクリロキシアルキルトリアル
コキシシラン、ビニルトリアルコキシシランが好まし
い。アルコキシシリル基含有ビニル系モノマーの具体例
としては、例えば、（メタ）アクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン、（メタ）アクリロキシプロピルトリエ
トキシシラン、（メタ）アクリロキシプロピルトリプロ
ポキシシラン、（メタ）アクリロキシプロピルジメトキ
シメチルシラン、（メタ）アクリロキシプロピルジエト
キシメチルシラン、（メタ）アクリロキシプロピルジプ
ロポキシメチルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラ
ン、ビニルジメトキシメチルシラン等が挙げられる。

【００２１】上記アルキル基含有ビニル系モノマー、ポ
リアルキレンオキシド基含有ビニル系モノマーおよびア
ルコキシシリル基含有ビニル系モノマーは、得られる樹
脂１分子中にアルキル基、ポリアルキレンオキシド基お
よびアルコキシシリル基が各々１個以上含有すれば、任
意の割合で使用できる。好ましくはアルキル基含有ビニ
ル系モノマーＸＭ、ポリアルキレンオキシド基含有ビニ
ル系モノマーＹＭおよびアルコキシシリル基含有ビニル
系モノマーＺＭのモル比が、ＸＭ：ＹＭ：ＺＭ＝０．１
〜２０：０．１〜２０：１の範囲であり、ＸＭ：ＹＭ：
ＺＭ＝０．３〜１０：０．３〜１０：１の範囲で使用す
ることがより一層好ましい。アルキル基含有ビニル系モ
ノマーＸＭが少なすぎたり、ポリアルキレンオキシド基
含有ビニル系モノマーＹＭが多すぎたりすると、アルコ
キシシリル基含有ビニル系モノマーＺＭ中のアルコキシ
シリル基の加水分解・重縮合、特に重縮合を抑制できに
くくなくなり、逆にアルキル基含有ビニル系モノマーＸ
Ｍが多すぎたり、ポリアルキレンオキシド基含有ビニル
系モノマーＹＭが少なすぎたりすると、水中で均一に溶
解または分散できにくくなって樹脂が沈殿となって析出
し易くなる傾向がある。

【００２２】アルキル基含有ビニル系モノマー、ポリア
ルキレンオキシド基含有ビニル系モノマーおよびアルコ
キシシリル基含有ビニル系モノマーを共重合させる方法
は、従来公知の方法で共重合させることができ、ラジカ
ル重合開始剤の存在下、バルク重合、溶液重合、懸濁重
合、乳化重合等のいずれの方法を用いても良い。しかし
ながら、溶液重合以外の方法では、高分子量化するため
溶液重合で共重合させるのが好ましい。

【００２３】ラジカル重合開始剤としては、例えば、従
来公知の開始剤を使用することができる。開始剤の種類
は限定されないが、好ましくはアゾ化合物、過酸化物等
から選ばれる少なくとも１種の化合物である。上記のラ
ジカル重合開始剤の使用量も、特に限定されないが、多
量に使用すると発熱量が多くなって反応の制御が困難と
なる。一方、少量使用の場合には高分子量化し易い。好
ましくは、アルキル基含有ビニル系モノマー、ポリアル
キレンオキシド基含有ビニル系モノマーおよびアルコキ
シシリル基含有ビニル系モノマーの合計量に対して０．
５〜７ｗｔ％、更に好ましくは１〜５ｗｔ％の範囲で使
用するのがよい。

【００２４】溶液重合に用いる溶媒は、アルキル基含有
ビニル系モノマー、ポリアルキレンオキシド基含有ビニ
ル系モノマー、アルコキシシリル基含有ビニル系モノマ
ーおよびラジカル重合開始剤が溶解する溶媒であれば特
に限定されない。具体例としては、例えば、ケトン類、
エステル類、芳香族炭化水素類、エーテル類、アルコー
ル類、ハロゲン化炭化水素類等が挙げられ、いずれか１
種類を単独で使用してもよく、２種類以上の溶媒の混合
溶媒で使用されたりする。

【００２５】また共重合させる際の温度は、重合方法や
使用するラジカル重合開始剤によって適宜選択可能であ
るが、重合反応の制御を容易にするために、３０〜２０
０℃、好ましくは５０〜１５０℃の範囲である。共重合
の際に、共重合可能な他のビニル系モノマーを使用して
共重合しても良く、また連鎖移動剤や分子量調節剤、界
面活性剤を適宜使用してもよい。重合時間も特に限定は
なく、例えば、生産性の観点からは１〜１２時間とする
と好ましい。

【００２６】また、本発明のアルコキシシリル基含有樹
脂を製造する他の方法としては、例えば、上記のアルキ
ル基含有ビニル系モノマー、ポリアルキレンオキシド基
含有ビニル系モノマーおよびカルボキシル基含有ビニル
系モノマー（例えば、（メタ）アクリル酸等）を予め上
述したように共重合させた後、得られた共重合体中のカ
ルボキシル基とエポキシ基含有アルコキシシラン（例え
ば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等）
を反応させて、本発明のアルコキシシリル基含有樹脂を
製造することもできる。このように予め、ビニル系ポリ
マーを合成し、その後、得られたビニル系ポリマー中の
官能基と反応する官能基を有し、かつ、アルキル基およ
び／またはアルコキシシリル基および／またはポリアル
キレンオキシド基を有する化合物と、ビニル系ポリマー
を反応させて本発明のアルコキシシリル基含有樹脂を製
造することもできる。

【００２７】本発明のアルコキシシリル基含有樹脂１分
子中のアルキル基、ポリアルキレンオキシド基およびア
ルコキシシリル基の数は、アルコキシシリル基含有樹脂
１分子中に各々１個以上含有しておれば特に限定される
ものではないが、アルキル基Ｘとポリアルキレンオキシ
ド基Ｙのアルコキシシリル基Ｚに対する個数の比が、
Ｘ：Ｙ：Ｚ＝０．１〜２０：０．１〜２０：１の範囲に
ある樹脂が好ましく、Ｘ：Ｙ：Ｚ＝０．３〜１０：０．
３〜１０：１の範囲にある樹脂がより一層好ましい。ア
ルキル基Ｘが少なすぎたり、ポリアルキレンオキシド基
Ｙが多すぎると、アルコキシシリル基Ｚの加水分解・重
縮合を抑制できにくくなくなり、逆にアルキル基Ｘが多
すぎたり、ポリアルキレンオキシド基Ｙが少なすぎる
と、水中で均一に溶解または分散できにくくなって樹脂
が沈殿となって析出し易くなる傾向がある。

【００２８】本発明のアルコキシシリル基含有樹脂の数
平均分子量は、特に限定されないが、６００〜５０００
０が好ましく、更に好ましくは７００〜１００００、よ
り一層好ましくは８００〜５０００の範囲である。数平
均分子量が小さすぎると、アルキル基、ポリアルキレン
オキシド基およびアルコキシシリル基の内の一部の基が
含有されない樹脂が多量に存在する場合があり、数平均
分子量が大きすぎると特に後述の土木建築材料用吸水防
止剤に使用する場合に材料への浸透性が悪くなる傾向が
ある。特に土木建築材料用吸水防止剤としては数平均分
子量は６００〜４０００の範囲が最も好ましい。次に、
本発明の水性組成物について説明する。

【００２９】本発明の水性組成物は、アルコキシシリル
基含有樹脂および水から構成される。アルコキシシリル
基含有樹脂は、撥水性および吸水防止性を示すアルキル
基、材料と反応したりそれ自身で更に加水分解・重縮合
可能なアルコキシシリル基および水と親和性（親水性）
を示すポリアルキレンオキシド基を有しており、かつ、
ビニル系ポリマーからなるため材料の強度の向上が計れ
る。

【００３０】前記アルコキシシリル基含有樹脂および水
の割合は特に限定されないが、アルコキシシリル基含有
樹脂と水の合計量に対するアルコキシシリル基含有樹脂
の割合が０．５〜３０ｗｔ％の範囲が好ましく、１〜２
５ｗｔ％の範囲が更に好ましく、２〜２０ｗｔ％の範囲
が一層好ましい。アルコキシシリル基含有樹脂が少なす
ぎると、塗布して使用する場合に１回だけの塗布では材
料に強度や撥水性や吸水防止性を付与できにくく塗布回
数を増やす必要がある。逆にアルコキシシリル基含有樹
脂が多すぎると、粘度が高くなって材料への浸透性が悪
くなる傾向がある。

【００３１】本発明の水性組成物は、撥水性および吸水
防止性を更に高めるために、アルコキシシリル基含有樹
脂および水に、さらに、一般式（Ｉ）Ｒ¹ _l Ｓｉ（ＯＲ
² ） _4-l （ただし、Ｒ¹ は炭素数１〜２０の一価炭化水
素基、Ｒ² は水素原子または炭素数１〜６のアルキル
基、ｌは１または２である。Ｒ¹ が複数ある場合は、複
数のＲ¹ は互いに同一であっても良く、異なっていても
良い。複数のＲ² は互いに同一であっても良く、異なっ
ていても良い。）で示されるシラン化合物（Ａ）および
／またはその加水分解物および／またはその重縮合物を
も含む水性組成物が好ましい。

【００３２】前記一般式（Ｉ）中、Ｒ¹ は炭素数１〜２
０の一価炭化水素基ならば特に限定されないが、飽和ア
ルキル基、アリール基およびアラルキル基から選ばれる
少なくとも一種が好ましく、撥水性、吸水防止性、遮塩
性および耐アルカリ性を著しく向上させれる点で炭素数
４〜１８のこれらの基がより一層好ましい。中でも耐候
性に優れる点で炭素数４〜１８の飽和アルキル基が最も
好ましい。

【００３３】Ｒ¹ の具体例としては、例えば、メチル
基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−
ブチル基、イソブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デ
シル基、ドデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基
等の飽和アルキル基、フェニル基、ナフチル基等のアリ
ール基、ベンジル基等のアラルキル基、ビニル基、ヘキ
セニル基、オクテニル基等のアルケニル基等が挙げられ
る。

【００３４】前記一般式（Ｉ）中、Ｒ² は水素原子また
は炭素数１〜６のアルキル基ならば特に限定されず、炭
素数１〜６のアルキル基としては、例えば、メチル基、
エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチ
ル基、イソブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等が挙げ
られ、中でもメチル基またはエチル基が好ましい。炭素
数３以上になると加水分解・重縮合性が低下する。

【００３５】ｌは１または２であり、加水分解・重縮合
性官能基を多く含有できる点でｌ＝１が好ましい。シラ
ン化合物（Ａ）の具体例としては、例えば、メチルトリ
メトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルト
リプロキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチル
トリエトキシシラン、エチルトリプロポキシシラン、ｎ
−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエト
キシシラン、ｎ−プロピルトリプロポキシシラン、ｎ−
ブチルトリメトキシシラン、ｎ−ブチルトリエトキシシ
ラン、イソブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリ
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、オクタデシ
ルトリメトキシシラン、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、ベンジルトリメトキシシ
ラン、ベンジルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキ
シシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジブチルジメト
キシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、ジフェ
ニルジメトキシシラン、ジフェニルシランジオール、ビ
ニルトリメトキシシラン、ヘキセニルトリメトキシシラ
ン、オクテニルトリメトキシシラン等が挙げられる。こ
れらシラン化合物（Ａ）は１種または２種以上を使用し
ても良い。

【００３６】特にシラン化合物（Ａ）が、前記一般式
（Ｉ）において、Ｒ¹ が炭素数４〜１８の飽和アルキル
基、アリール基、アラルキル基から選ばれる少なくとも
１種、特に飽和アルキル基、Ｒ² がメチル基またはエチ
ル基、ｌ＝１であるトリアルコキシシラン化合物が好ま
しい。これは、加水分解・重縮合性官能基を多く含有で
き、撥水性、吸水防止性、遮塩性、耐アルカリ性、耐候
性等に優れた水性組成物となるからである。

【００３７】シラン化合物（Ａ）の重縮合物を使用する
際に、適度の親水性を付与して乳化安定性や経時安定性
を更に向上させるために、シラン化合物（Ａ）と下記親
水性シラン化合物（Ｂ）との共重縮合物を用いることが
好ましい。すなわち、シラン化合物（Ａ）５０〜９９．
９ｍｏｌ％、好ましくは８０〜９９ｍｏｌ％と、一般式
（II）Ｒ³ _m Ｒ⁴ _n Ｓｉ（ＯＲ⁵ ）_4-m-n （但し、Ｒ³
はオキシラン基または水酸基を含んでなる炭素数１〜２
０の有機基、Ｒ⁴ は水素原子または炭素数１〜２０の一
価炭化水素基、Ｒ⁵ は水素原子または炭素数１〜６のア
ルキル基、ｍは１〜３の整数、ｎは０〜２の整数、但し
ｍ＋ｎは３以下の整数を満足する。Ｒ³ 、Ｒ⁴ またはＲ
⁵ が各々複数ある場合互いに同一であっても良く、少な
くとも１つが異なっていても良い。）で示される親水性
シラン化合物（Ｂ）０．１〜５０ｍｏｌ％、好ましくは
１〜２０ｍｏｌ％（但し、シラン化合物（Ａ）＋親水性
シラン化合物（Ｂ）＝１００ｍｏｌ％である。）との共
重縮合物をも含む水性組成物は、長期間乳化安定性や経
時安定性が特に優れたものとなる。ここで、親水性シラ
ン化合物（Ｂ）が多すぎると本発明の水性組成物の撥水
性や吸水防止性が低下する傾向がある。

【００３８】前記一般式（II）中、Ｒ³ はオキシラン基
または水酸基を含んでなる炭素数１〜２０の有機基であ
れば、特に限定されないが、オキシラン基を含んでなる
炭素数１〜２０の有機基としては、例えば、（式１）で
示される基（但し、ｐは１〜１７の整数である）、（式
２）で示される基（但し、ｑは０〜１４の整数である）
等が挙げられ、また水酸基を含んでなる炭素数１〜２０
の有機基としては、例えば（式３）で示される基（但
し、ｒは１〜２０の整数である）やヒドキシフェノキシ
プロピル基、ヒドロキシプロピニル基等が挙げられる。

【００３９】

【化１】

【００４０】

【化２】

【００４１】

【化３】

【００４２】ここでオキシラン基を有する炭素数１〜２
０の有機基が、共重縮合物に適度の親水性を付与できる
理由としては、シラン化合物（Ａ）と共重縮合する際に
オキシラン基が開環して水酸基が生成することに起因す
ると考えられる。特に、Ｒ³が（式１）で示される基が
共重縮合物に適度の親水性を付与でき易い点で好まし
く、中でも（式１）において、ｐ＝１〜５の整数で示さ
れる基が、本発明の水性組成物の乳化安定性や経時安定
性を特に向上させるので特に好ましい。

【００４３】前記一般式（II）中、Ｒ⁴ は水素原子また
は炭素数１〜２０の一価炭化水素基であれば、特に限定
されず、炭素数１〜２０の一価炭化水素基としては、例
えば、一般式（Ｉ）のＲ¹ で例示された基が挙げられ、
中でも、飽和アルキル基、アリール基およびアラルキル
基から選ばれる少なくとも１種が好ましく、本発明の水
性組成物の撥水性、吸水防止性や耐候性が向上できる点
で飽和アルキル基、中でも炭素数１〜４のアルキル基、
特にメチル基が好ましい。

【００４４】前記一般式（II）中、Ｒ⁵ は水素原子また
は炭素数１〜６のアルキル基ならば特に限定されず、炭
素数１〜６のアルキル基としては例えば、前記一般式
（Ｉ）のＲ² で例示された基が挙げられ、中でもメチル
基またはエチル基が好ましい。炭素数３以上になると共
重縮合物の加水分解・重縮合性が低下する。ｍは１〜３
の整数、ｎは０〜２の整数（但し、ｍ＋ｎは３以下の整
数である）であるが、好ましくはｍ＝１、ｎ＝１であ
る。ｍが２以上やｎが２の場合シラン化合物（Ａ）との
共重縮合性が低下するため、逆に共重縮合物に親水性が
付与されにくくなる。

【００４５】特に、親水性シラン化合物（Ｂ）が一般式
（II）において、Ｒ³ が（式１）で示される基（但し、
ｐは１〜５の整数である）、Ｒ⁴ はメチル基、Ｒ⁵ はメ
チル基またはエチル基、ｍ＝１、ｎ＝１である親水性ジ
アルコキシシラン化合物（Ｂ−１）が好ましい。これ
は、共重縮合物中に適度の親水性を付与でき、本発明の
水性組成物が乳化安定性や経時安定性に一層優れた物と
なるからである。

【００４６】このような親水性シラン化合物（Ｂ）の具
体例としては、例えば、３−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキ
シシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシ
シラン、３−グリシドキシプロピルジメチルメトキシシ
ラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラ
ン、β−（３、４−エポキシシクロヘキシル）エチルト
リメトキシシラン、３−ヒドキシプロピルトリメトキシ
シラン、３−（ο−ヒドロキシフェノキシプロピル）ト
リメトキシシラン、３−ヒドロキシフェノキシトリメト
キシシラン、２−ヒドロキシフェノキシトリメトキシシ
ラン、３−ヒドロキシ−１−プロピニルトリメトキシシ
ラン等が挙げられる。これら親水性シラン化合物（Ｂ）
は１種または２種以上を使用しても良い。

【００４７】シラン化合物（Ａ）単独またはシラン化合
物（Ａ）と親水性シラン化合物（Ｂ）を（共）重縮合す
る方法は特に限定されず、無溶媒下またはシラン化合物
（Ａ）、親水性シラン化合物（Ｂ）および水とを溶解で
きるような有機溶媒中で行われる。（共）重縮合は無溶
媒下で行うのが好ましいが、有機溶媒中で行ってもよ
い。有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノー
ル、ｎ−プロパノール、イソプロピルアルコール、ｎ−
ブタノール等のアルコール類、アセトン、メチルエチル
ケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン
等のエーテル類、メチルセロソルブ、エチルセロソル
ブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類等が挙げられ
る。

【００４８】（共）重縮合反応に使用した有機溶媒、
（共）重縮合により副生するＲ² ＯＨ、Ｒ⁵ ＯＨ（但
し、Ｒ² 、Ｒ⁵ が炭素数１〜６の場合）は、本発明の水
性組成物中に存在すると乳化安定性が悪くなるため、
（共）重縮合の反応の際、あるいは、反応の後に系外に
除去するのが好ましい。有機溶媒、副生したＲ² ＯＨ、
Ｒ⁵ＯＨを系外に除去する方法は、特に限定はないが、
蒸留が好ましい。使用した有機溶媒、副生するＲ² Ｏ
Ｈ、Ｒ⁵ ＯＨは、上記理由により、存在させても、
（共）重縮合物に対して１５０ｗｔ％以下とし、好まし
くは８０ｗｔ％以下、更に好ましくは３０ｗｔ％以下で
ある。（共）重縮合物中に使用した有機溶媒、副生する
Ｒ² ＯＨ、Ｒ⁵ ＯＨを存在させないのが最も好ましい。

【００４９】（共）重縮合させる際の水の量は特に限定
されないが、多すぎると得られる（共）重縮合物の経時
安定性が悪くなる傾向があり、少なすぎると（共）重縮
合反応が生じにくくなるので、好ましくはシラン化合物
（Ａ）と親水性シラン化合物（Ｂ）の合計量に対して、
１０〜５００ｍｏｌ％、更に好ましくは３０〜３００ｍ
ｏｌ％、より一層好ましくは５０〜１５０ｍｏｌ％の範
囲である。

【００５０】（共）重縮合させる際に、酸触媒または塩
基触媒を使用しても良い。酸触媒としては、例えば、塩
酸、硝酸、硫酸等の無機酸、ギ酸、酢酸、蓚酸、ｐ−ト
ルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等の有
機酸等の系に溶解する酸触媒や、アンバーライト１５、
アンバーライト２００Ｃ、アンバーリスト１５（以上、
ローム・アンド・ハース社製）、デュオライトＣ２６−
Ｃ、デュオライトＣ−４３３（以上、住友化学社製）等
の陽イオン交換樹脂、リンタングステン酸、コバルトタ
ングステン酸等のヘテロポリ酸、アルミナ、シリカーア
ルミナ、ゼオライト等の金属酸化物、モンモリロナイ
ト、カオリナイト等の粘土鉱物等の系に不溶な固体酸触
媒が挙げられる。また、塩基触媒としては、例えば、ア
ンモニア、尿素、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等
の無機塩基、トリエチルアミン、ｎ−ブチルアミン等の
有機アミン、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシ
ド、ナトリムエトキシド等の有機金属化合物等の系に溶
解する塩基触媒や、アンバーライトＩＲＡ−４００、ア
ンバーライトＩＲＡ−４５（以上、ローム・アンド・ハ
ース社製）等の陰イオン交換樹脂、酸化カルシウム、酸
化マグネシウム等の金属酸化物等の系に不溶な塩基触媒
が挙げられる。中でも、酸触媒が好ましい。酸触媒が好
ましい理由は、（共）重縮合物が高度な架橋構造をとり
にくく、比較的鎖状や一部分枝状の構造をとり易いため
である。また、酸触媒の中でも系に不溶な固体酸触媒を
使用すると、（共）重縮合終了後にこれを容易に除去で
きるので好ましい。系に溶解する触媒を使用すると、本
発明の水性組成物中に触媒が残存するため、乳化安定性
および経時安定性が低下する場合がある。しかしなが
ら、系に溶解する触媒であっても、（共）重縮合後中和
して沈殿として生成させた後濾過して除去したり、イオ
ン交換樹脂で除去することにより、本発明の水性組成物
の乳化安定性および経時安定性を良好に維持することが
可能である。また、例えば、中和すると乳化剤として作
用するドデシルベンゼンスルホン酸のような酸触媒を使
用すると、中和によって触媒を物理的に除去する必要は
なく、かつ、中和後は乳化剤として使用できるため好ま
しい。

【００５１】（共）重縮合する際の反応温度および時間
は、シラン化合物（Ａ）、親水性シラン化合物（Ｂ）の
種類によっても異なるが、通常、室温〜１００℃の反応
温度、１０分間〜１０時間の範囲で行うと好ましい。高
温下あるいは長時間反応を行うと重縮合物の分子量が増
大するため、例えば、土木建築材料用吸水防止剤に使用
する場合には、材料への浸透性が低下することがある。

【００５２】シラン化合物（Ａ）を重縮合する際に、一
般式（III ）Ｒ⁶ ₃ＳｉＯＲ⁷ （但し、Ｒ⁶ は炭素数１〜
２０の一価炭化水素基、Ｒ⁷ は水素原子または炭素数１
〜６のアルキル基、複数のＲ⁶ は互いに同一であっても
良く、少なくとも１つが異なっていても良い。）で示さ
れる末端封止シラン化合物（Ｃ）を、シラン化合物
（Ａ）に対して０．１〜２０ｍｏｌ％以下用いて得られ
る、シラン化合物（Ａ）と末端封止シラン化合物（Ｃ）
との共重縮合物をも含む水性組成物は好ましい。あるい
は、シラン化合物（Ａ）単独を重縮合して得られる重縮
合物に、更に、末端封止シラン化合物（Ｃ）を共重縮合
して得られる共重縮合物をも含む水性組成物も好まし
い。

【００５３】また、シラン化合物（Ａ）と親水性シラン
化合物（Ｂ）とを共重縮合する際に、前記末端封止シラ
ン化合物（Ｃ）を、シラン化合物（Ａ）と親水性シラン
化合物（Ｂ）の合計量に対して０．１〜２０ｍｏｌ％以
下用いて得られる、シラン化合物（Ａ）と親水性シラン
化合物（Ｂ）と末端封止シラン化合物（Ｃ）との共重縮
合物をも含む水性組成物は好ましい。あるいは、シラン
化合物（Ａ）と親水性シラン化合物（Ｂ）を共重縮合し
て得られる共重縮合物に、更に、末端封止シラン化合物
（Ｃ）を共重縮合して得られる共重縮合物をも含む水性
組成物も好ましい。

【００５４】シラン化合物（Ａ）単独またはシラン化合
物（Ａ）と親水性シラン化合物（Ｂ）の（共）重縮合で
は、シラン化合物（Ａ）や親水性シラン化合物（Ｂ）の
Ｓｉ原子に有機基が結合しているため主に直鎖状に重縮
合が進行し易く、その成長末端に末端封止シラン化合物
（Ｃ）を結合させることにより経時安定性が更に優れた
水性組成物となる。

【００５５】ここで、前記一般式（III ）中、Ｒ⁶ は炭
素数１〜２０の一価炭化水素基であれば、特に限定され
ず、例えば、一般式（Ｉ）のＲ¹ で例示された基が挙げ
られ、中でも、好ましくは炭素数１〜３のアルキル基、
特にメチル基が好ましい。炭素数が多すぎると末端封止
シラン化合物（Ｃ）の反応性が低下して、シラン化合物
（Ａ）、親水性シラン化合物（Ｂ）あるいはこれらの
（共）重縮合物と反応しにくくなるからである。

【００５６】前記一般式（III ）中、Ｒ⁷ は水素原子ま
たは炭素数１〜６のアルキル基ならば特に限定されず、
炭素数１〜６のアルキル基としては、例えば、前記一般
式（Ｉ）のＲ² で例示された基が挙げられ、中でもメチ
ルまたはエチル基が好ましい。炭素数３以上になるとシ
ラン化合物（Ａ）、親水性シラン化合物（Ｂ）あるいは
これらの（共）重縮合物と反応しにくくなるからであ
る。

【００５７】このような末端封止シラン化合物（Ｃ）の
具体例としては、例えば、トリメチルメトキシシラン、
トリメチルエトキシシラン、ジメチルエチルメトキシシ
ラン、ジメチルフェニルメトキシシラン、トリメチルシ
ラノール、トリフェニルシラノール等が挙げられ、これ
ら末端封止シラン化合物（Ｃ）は１種または２種以上を
使用しても良い。

【００５８】本発明の水性組成物は、上述のように一般
式（Ｉ）で示されるシラン化合物（Ａ）および／または
その加水分解物および／またはその重縮合物をも含むと
好ましいが、揮発性がなく材料に撥水性や吸水防止性を
有効に付与できる点で、シラン化合物（Ａ）が単独の重
縮合物の形、シラン化合物（Ａ）と親水性シラン化合物
（Ｂ）の共重縮合物の形、または、シラン化合物（Ａ）
と末端封止シラン化合物（Ｃ）、シラン化合物（Ａ）と
親水性シラン化合物（Ｂ）と末端封止シラン化合物
（Ｃ）等の末端封止シラン化合物（Ｃ）との共重縮合物
の形で含まれているとさらに好ましい。

【００５９】得られた（共）重縮合物の構造は特に限定
されないが、プラスチックフィルム、繊維、紙、ガラス
等の表面処理剤や土木建築材料用吸水防止剤としては、
鎖状または一部分岐状の（共）重縮合物が好ましい。本
発明の水性組成物に含まれるシラン化合物（Ａ）および
／またはその加水分解物および／またはその（共）重縮
合物（以下、「シラン化合物（Ａ）および／またはその
加水分解物および／またはその（共）重縮合物」を「シ
ラン反応物」ということがある。）の数平均分子量は、
特に限定されないが、中でも、３００〜５００００が好
ましく、更に好ましくは３００〜１００００、より一層
好ましくは４００〜５０００である。数平均分子量が小
さすぎると揮発性が高くなり、撥水性および吸水防止性
が低下する場合があり、数平均分子量が大きすぎると特
に土木建築材料用吸水防止剤に使用する場合に材料への
浸透性が悪くなる傾向がある。特に土木建築材料用吸水
防止剤としては数平均分子量は４００〜２０００の範囲
が最も好ましい。

【００６０】本発明の水性組成物中のアルコキシシリル
基含有樹脂と水の合計量に対するシラン化合物（Ａ）お
よび／またはその加水分解物および／またはその（共）
重縮合物の割合は、特に限定されないが、１〜１５０ｗ
ｔ％の範囲が好ましく、１０〜１２０ｗｔ％の範囲が更
に好ましく、２０〜１００ｗｔ％の範囲が一層好まし
い。少なすぎると、材料に非常に高い撥水性および吸水
防止性付与するためには、塗布して使用する場合に１回
だけの塗布では不充分な場合があり塗布回数を増やす必
要がある。多すぎると粘度が高くなって材料への浸透性
が悪くなる傾向がある。

【００６１】本発明の水性組成物中のアルコキシシリル
基含有樹脂の数平均分子量は、特に限定されないが、６
００〜５００００が好ましく、更に好ましくは７００〜
１００００、より一層好ましくは８００〜５０００であ
る。数平均分子量が小さすぎると、アルキル基、ポリア
ルキレンオキシド基およびアルコキシシリル基のうちの
一部の基が含有されない樹脂が多量に存在する場合があ
り、数平均分子量が大きすぎると特に後述の土木建築材
料用吸水防止剤に使用する場合に材料への浸透性が悪く
なる傾向がある。特に土木建築材料用吸水防止剤として
は数平均分子量は６００〜４０００の範囲が最も好まし
い。

【００６２】本発明の水性組成物中に乳化剤等を含まな
くても乳化安定性および経時安定性は十分に良好である
が、乳化剤を使用して更に乳化安定性および経時安定性
を高めても良い。乳化剤としては、ノニオン性、アニオ
ン性、カチオン性のいずれの乳化剤でも使用できるが、
乳化安定性および経時安定性を特に向上できる点で、ノ
ニオン性乳化剤が好ましい。

【００６３】ノニオン性乳化剤は、特に限定はなく、そ
の具体例としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリ
ルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリ
オキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレ
ンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェ
ニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエー
テル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、
ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル等のポリオ
キシエチレンアルキルエーテル類やポリオキシエチレン
アルキルアリルエーテル類、ソルビタンモノラウレー
ト、ソルビタンモノパルミテート、ソルビタンモノステ
アレート、ソルビタントリステアレート、ソルビタンモ
ノオレート、ソルビタントリオレート、ソルビタンセス
キオレエート、ソルビタンジステアレート等のソルビタ
ン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタンモ
ノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパル
ミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレ
ート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレー
ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート、ポリ
オキシエチレンソルビタントリオレート、テトラオレイ
ン酸ポリオキシエチレンソルビット等のポリオキシエチ
レンソルビタン脂肪酸エステル類やポリオキシエチレン
ソルビトール脂肪酸エステル類、グリセロールモノステ
アレート、グリセロールモノオレート、モノグリセライ
ドステアリン系、モノグリセライドオレイン系、モノグ
リセライドステアリン・オレイン系等のグリセリン脂肪
酸エステル類、ポリエチレングリコールモノラウレー
ト、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエ
チレングリコールジステアレート、ポリエチレングリコ
ールモノオレート等のポリオキシエチレン脂肪酸エステ
ル類、ジメチルシロキサンの側鎖や末端をポリアルキレ
ンオキサイドで変性したジメチルシロキサン共重合体、
ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックポ
リマー、ポリビニルアルコール、セルロース類、レシチ
ン、ポリオキシエチレンアルキルアミンエーテル、脂肪
酸ジエタノールアミド、ショ糖脂肪酸エステル等が挙げ
られ、これらノニオン性乳化剤の１種または２種以上を
使用してもよい。

【００６４】本発明の水性組成物の乳化安定性、経時安
定性、吸水防止性および撥水性を特に良好にする乳化剤
としては、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル
類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、
ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル類およ
びジメチルシロキサン共重合体から選ばれる少なくとも
１種以上であり、中でもポリオキシエチレンソルビタン
脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビトール脂
肪酸エステル類およびジメチルシロキサン共重合体から
選ばれる少なくとも１種以上が好ましい。

【００６５】ノニオン性乳化剤のＨＬＢは特に限定され
ないが、ＨＬＢ６〜１５が好ましく、ＨＬＢ８〜１３が
より好ましく、ＨＬＢ９〜１１の範囲がより一層好まし
く、ＨＬＢの異なる２種以上のノニオン性乳化剤を混合
使用しても良い。またＨＬＢ６未満あるいはＨＬＢ１５
を超えても使用可能であるが、それらを混合して上記Ｈ
ＬＢの範囲内にして使用するのが好ましい。

【００６６】これら乳化剤の配合量は水性組成物に対し
て２０ｗｔ％以下であり、好ましくは１０ｗｔ％以下で
ある。なお、乳化剤はシラン反応物、アルコキシシリル
基含有樹脂および水と均一に混じり合うことが好まし
く、水で希釈しても相分離しないのが良い。本発明の水
性組成物のｐＨを３〜１２にすると、経時安定性に優れ
る。好ましくは４〜１０、更に好ましくは５〜９であ
る。

【００６７】また、本発明の水性組成物中に従来公知の
乳化助剤、増粘剤、ｐＨ緩衝剤、シリカゾル、アルミナ
ゾル、水溶性ポリマー、有機系乳化重合物等を添加して
も良くこれらに限定されない。本発明の水性組成物中に
は、防カビ剤、防藻剤、防蟻剤等の添加剤を混合しても
良くこれらに限定されない。本発明の水性組成物を得る
ために、アルコキシシリル基含有樹脂、水、場合により
シラン反応物を混合溶解または分散乳化する方法として
は、一般の混合や乳化する方法が用いられ、特に限定は
ない。例えば、スターラー、ホモミキサー、ウルトラデ
ィスパーサー、高圧ホモジナイザー等で高速攪拌しなが
ら、水にアルコキシシリル基含有樹脂を、場合によりシ
ラン反応物をアルコキシシリル基含有樹脂と別々または
混合した液を水に少しずつ添加したり、アルコキシシリ
ル基含有樹脂と水の混合液にシラン反応物を少しずつ添
加したり、あるいはこれらの逆を行うことにより本発明
の水性組成物が得られる。

【００６８】また、シラン反応物として上記（共）重縮
合物を使用する場合には、（共）重縮合物を予め用意せ
ずに、シラン化合物（Ａ）、場合により親水性シラン化
合物（Ｂ）、末端封止シラン化合物（Ｃ）との（共）重
縮合反応と上記混合乳化を同時に行っても良い。例え
ば、シラン化合物（Ａ）単独またはシラン化合物（Ａ）
および親水性シラン化合物（Ｂ）、好ましくはこれらに
末端封止シラン化合物（Ｃ）を混合した液に、更にアル
コキシシリル基含有樹脂を混合した液を、水に少しずつ
添加しながら混合乳化したり、あるいはその逆を行うこ
とが挙げられる。その際に（共）重縮合速度を速めるた
めに、触媒として上記に例示した触媒を共存させ、中で
も、ドデシルベンゼンスルホン酸のような後で中和する
ことにより乳化剤として作用するものが好ましく、
（共）重縮合反応と混合乳化を同時に行った後、アンモ
ニア水や水酸化ナトリウムの水溶液で中和する方法がと
られる。また、（共）重縮合反応と乳化を同時に行うと
より微細なエマルジョンが得られ易い。

【００６９】本発明の水性組成物は土木建築材料用吸水
防止剤として好適に使用される。土木建築材料としては
特に限定されないが、例えば、打放しコンクリート、プ
レキャストコンクリート、軽量気泡コンクリート（ＡＬ
Ｃ）、軽量コンクリート、セメント板、押出しセメント
板、石綿セメント板、パルプセメント板、木毛セメント
板、ガラス繊維入りセメント板、カーボン繊維入りセメ
ント板、モルタル、目地モルタル、石膏ボード、石膏プ
ラスター、ドロマイトプラスター、ハードボード、珪酸
カルシウム板、しっくい、ブロック、レンガ、タイル、
瓦、スレート、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、木材、合板等が挙げら
れる。

【００７０】土木建築材料に使用する方法としては特に
限定されないが、好ましい使用する方法として、例え
ば、上記材料へローラー、刷毛、スプレー等を用い塗布
したり、場合によっては含浸、浸漬することが挙げられ
る。この際、本発明の吸水防止剤は、シラン反応物とア
ルコキシシリル基含有樹脂との合計量が、シラン反応物
とアルコキシシリル基含有樹脂と水との合計量に対して
３〜３０ｗｔ％、好ましくは５〜２０ｗｔ％の範囲に水
で希釈して使用される。シラン反応物とアルコキシシリ
ル基含有樹脂との合計量が少なすぎると塗布、含浸ある
いは浸漬等の回数を増やす必要があり、多すぎると材料
への浸透性が悪くなる。また、土木建築材料に使用する
他の好ましい例としては、例えば上記材料を製造する際
に添加することが挙げられる。例えば、モルタルではセ
メント、砂、水等を混和調製する際に本発明の吸水防止
剤を添加した後成形したり、コンクリートではセメン
ト、細骨材、粗骨材、減水剤、水等を混練する際に、本
発明の吸水防止剤を添加した後成形することが挙げら
れ、他の材料でもこれらと同様に成形する前や成形する
際に添加することが挙げられる。

【００７１】このようにして本発明の吸水防止剤は、更
に加水分解・重縮合反応により材料表面および内部にお
いて強固に且つ優れた吸水防止層や撥水層を形成し、雨
水、汚水、酸性雨等による材料の劣化や汚れのしみこ
み、海（塩）水による塩害、寒冷地における凍結融解作
用によるひび割れ、材料からの塩の溶出による白華等の
解決に有用であり、水蒸気を放出する機能も有するため
炭酸ガスによる中性化、骨材に含まれるシリカとアルカ
リによるアルカリ骨材反応の防止等にも優れている。ま
た、アルコキシシリル基含有樹脂が含有されているため
材料の強度向上が計れる。更に種々の塗料や仕上げ材の
防水プライマーとしても有用である。

【００７２】

【作用】本発明によれば、従来よりも水に対して安定で
ある新規なアルコキシシリル基含有樹脂を提供できる。
また、この樹脂と水、場合により特定のシラン化合物お
よび／またはその加水分解物および／またはその（共）
重縮合物からなる水性組成物は、長期間乳化安定性およ
び経時安定性が良好であり、且つ撥水性および吸水防止
性に優れているとともに、特に新規な樹脂を含有してい
るため材料の強度向上が計れる。本発明の水性組成物
は、プラスチックフィルム、繊維、紙、ガラス等の有機
または無機素材から成る種々の材料の表面処理剤として
有用であり、特に土木建築材料用吸水防止剤として有用
である。

【００７３】

【実施例】以下に本発明の具体的な実施例および比較例
を示すが、本発明は下記実施例に限定されない。「％」
は特に限定のない限り「ｗｔ％」を示す。「Ｘ基」は
「アルキル基」を、「Ｙ基」は「ポリアルキレンオキシ
ド基」を、「Ｚ基」は「アルコキシシリル基」を示す。
「シラン反応物」は「シラン化合物および／または加水
分解物および／またはその（共）重縮合物」を示す。

【００７４】−実施例１− 容積２００ｍｌの四つ口フラスコにイソプロピルアルコ
ール４１ｇ入れ、攪拌しながらＮ₂ ガスをゆっくりと流
し、窒素雰囲気下で８０℃まで加熱した。滴下ロート
に、アルキル基含有ビニル系モノマーとしてラウリルア
クリレートとトリデシルアクリレートの混合物３０ｇ
（平均分子量２４７、０．１２１ｍｏｌ）、ポリアルキ
レンオキシド基含有ビニル系モノマーとしてポリエチレ
ングリコールメタクリレート３０ｇ（エチレンオキシド
の繰り返し単位の数が７〜９、平均分子量４３８、０．
０６８ｍｏｌ）、アルコキシシリル基含有ビニル系モノ
マーとしてγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシ
ラン８ｇ（分子量２４８、０．０３２ｍｏｌ）およびイ
ソプロピルアルコール２７ｇを混合したモノマー溶液を
入れ、別の滴下ロートにｎ−ドデシルメルカプタン（Ｄ
Ｍ）５．４ｇを入れた。またラジカル重合開始剤として
２，２′−アゾビスイソブチロニトリル０．０４５ｇを
メタノール４．２ｇに溶解した開始剤溶液を用意した。
上記８０℃に加熱された四つ口フラスコ中のイソプロピ
ルアルコールに開始剤溶液の半分量を入れ、５分後にモ
ノマー溶液の１０％とＤＭの１０％を滴下し重合を開始
した。発熱を確認後、５分間攪拌を続け、温度が８２℃
になってからモノマー溶液を２時間かけて滴下した。ま
た、モノマー溶液の滴下の間に残りのＤＭを１２回に分
けて滴下した。モノマー溶液を滴下開始してから１時間
後に開始剤溶液の残りの半分量を入れ、モノマー溶液の
滴下終了後開始剤溶液の残りをすべて入れた。モノマー
溶液の滴下終了後温度を８７℃まで昇温しそのまま１時
間攪拌を続けた。室温まで冷却後１５０℃で真空乾燥し
て固形分を測定したところ４６．５ｗｔ％であった。次
いでイソプロピルアルコールを減圧加熱留去して樹脂
（１）を製造した。数平均分子量、Ｘ基、Ｙ基およびＺ
基の有無、ビニル系ポリマーの有無、水中分散時のＺ基
の安定性について、その評価結果を表１に示す。なお、
各評価方法を以下に示す。 （数平均分子量）ＧＰＣ法により、ポリスチレン換算の
数平均分子量を測定した。 （Ｘ基の確認方法）得られた樹脂を¹³Ｃ−ＮＭＲ分析を
行い、１０〜４０ｐｐｍ付近に現れるケミカルシフトよ
りアルキル基を確認した。 （Ｙ基の確認方法）得られた樹脂を、¹³Ｃ−ＮＭＲ分析
を行い４０〜７０ｐｐｍ付近に現れるケミカルシフト
（ＣＨ₂ −Ｏ）および、ＩＲ分析を行い１０８５〜１１
５０ｃｍ^-1付近に現れるスペクトル（Ｃ−Ｏ−Ｃ）によ
り確認した。 （Ｚ基の確認方法）得られた樹脂を、²⁹Ｓｉ−ＮＭＲ分
析を行い−８０〜−１００ｐｐｍ付近に現れるケミカル
シフト（Ｓｉ−ＯＲ）および、該樹脂１ｇを１Ｎ−Ｎａ
ＯＨ水溶液５０ｇ中に入れ室温下２４時間攪拌して加水
分解されて生成したアルコールをＧＣ分析により確認し
た。なお、この時のアルコール量をＺＡとする。 （ビニル系ポリマーの確認方法）得られた樹脂を、ＩＲ
分析を行い１１５０〜１３００ｃｍ^-1付近に現れるスペ
クトル（−ＣＨ₂ −）により確認した。 （水中分散時の安定性）得られた樹脂１ｇを水５０ｇ中
に入れ室温下２週間攪拌した後に加水分解されて生成し
たアルコールをＧＣ分析により測定し、この時のアルコ
ール量をＺＢとする。ＺＢ／ＺＡが０．５以下の時を安
定性が良好とした。 −実施例２− 容積２００ｍｌの四つ口フラスコにイソプロピルアルコ
ール４０ｇ入れ、攪拌しながらＮ₂ ガスをゆっくりと流
し８０℃まで加熱した。滴下ロートに、アルキル基含有
ビニル系モノマーとしてラウリルアクリレートとトリデ
シルアクリレートの混合物２０ｇ（平均分子量２４７、
０．０８１ｍｏｌ）、ポリアルキレンオキシド基含有ビ
ニル系モノマーとしてメトキシポリエチレングリコール
メタクリレート４２ｇ（エチレンオキシドの繰り返し単
位の数が９、分子量４９６、０．０８５ｍｏｌ）、アル
コキシシリル基含有ビニル系モノマーとしてγ−メタク
リロキシプロピルジメトキシメチルシラン３ｇ（分子量
２３２、０．０１３ｍｏｌ）、ラジカル重合開始剤とし
て２，２′−アゾビスイソブチロニトリル２．５ｇおよ
びイソプロピルアルコール２０ｇを混合したモノマー溶
液を用意した。上記８０℃に加熱された四つ口フラスコ
中のイソプロピルアルコールにモノマー溶液を２時間か
けて滴下した。モノマー溶液の滴下終了後温度を８７℃
まで昇温しそのまま１時間攪拌を続けた。室温まで冷却
後イソプロピルアルコールを減圧加熱留去して樹脂
（２）を製造した。なお、実施例１と同様にして重合後
の固形分を測定したところ４７．３ｗｔ％であった。数
平均分子量、Ｘ基、Ｙ基およびＺ基の有無、ビニル系ポ
リマーの有無、水中分散時のＺ基の安定性について、そ
の評価結果を表１に示す。 −実施例３− 実施例１において、アルキル基含有ビニル系モノマーと
してステアリルアクリレート２２ｇ（分子量３２４、
０．０６８ｍｏｌ）、ポリアルキレンオキシド基含有ビ
ニル系モノマーとしてポリエチレングリコールメタクリ
レート３７ｇ（エチレンオキシドの繰り返し単位の数が
７〜９、平均分子量４３８、０．０８４ｍｏｌ）、アル
コキシシリル基含有ビニル系モノマーとしてビニルトリ
メトキシシラン８ｇ（分子量１４８、０．０５４ｍｏ
ｌ）を用いた以外は同様にして樹脂（３）を製造した。
なお、実施例１と同様にして重合後の固形分を測定した
ところ４２．８ｗｔ％であった。数平均分子量、Ｘ基、
Ｙ基およびＺ基の有無、ビニル系ポリマーの有無、水中
分散時のＺ基の安定性について、その評価結果を表１に
示す。 −実施例４− 実施例１において、アルキル基含有ビニル系モノマーと
して２−エチルヘキシルアクリレート２２ｇ（分子量１
８４、０．１２０ｍｏｌ）、ポリアルキレンオキシド基
含有ビニル系モノマーとしてポリエチレングリコールメ
タクリレート２１ｇ（エチレンオキシドの繰り返し単位
の数が４〜５、平均分子量２８４、０．０７４ｍｏ
ｌ）、アルコキシシリル基含有ビニル系モノマーとして
ビニルジメトキシメチルシラン２０ｇ（分子量１３２、
０．１５２ｍｏｌ）、ｎ−ドデシルメルカプタン（Ｄ
Ｍ）１０．８ｇを用いた以外は同様にして樹脂（４）を
製造した。なお、実施例１と同様にして重合後の固形分
を測定したところ４３．２ｗｔ％であった。数平均分子
量、Ｘ基、Ｙ基およびＺ基の有無、ビニル系ポリマーの
有無、水中分散時のＺ基の安定性について、その評価結
果を表１に示す。 −比較例１− 実施例１において、アルキル基含有ビニル系モノマーを
使用しない以外は同様にして樹脂（１１）を製造した。
数平均分子量、Ｘ基、Ｙ基およびＺ基の有無、ビニル系
ポリマーの有無、水中分散時のＺ基の安定性について、
その評価結果を表１に示す。 −比較例２− 実施例１において、ポリアルキレンオキシド基含有ビニ
ル系モノマーを使用しない以外は同様にして樹脂（１
２）を製造した。数平均分子量、Ｘ基、Ｙ基およびＺ基
の有無、ビニル系ポリマーの有無、水中分散時のＺ基の
安定性について、その評価結果を表１に示す。 −比較例３− 実施例１において、アルコキシシリル基含有ビニル系モ
ノマーを使用しない以外は同様にして樹脂（１３）を製
造した。数平均分子量、Ｘ基、Ｙ基およびＺ基の有無、
ビニル系ポリマーの有無について、その評価結果を表１
に示す。 −実施例５− 純水１８０．０ｇをホモジナイザーを用いて高速攪拌し
ながら、実施例１で得られた樹脂（１）２０．０ｇを、
徐々に添加、混合して乳化を行った。そのまま１時間高
速攪拌を続け、水性組成物（１）（乳白色のエマルジョ
ン）を製造した。

【００７５】吸水防止性、撥水性、浸透性、乳化安定
性、経時安定性、遮塩性、耐アルカリ性および耐候性の
評価結果を表４に示す。なお、評価方法は以下の通りで
ある。 （モルタルサンプルの調製）シラン反応物、アルコキシ
シリル基含有樹脂、水の合計量に対して、シラン反応物
とアルコキシシリル基含有樹脂と合計量の濃度が１０ｗ
ｔ％になるように水性組成物を純水で希釈し含浸液とし
た。この含浸液２００ｇ中に、モルタル（５ｃｍ×５ｃ
ｍ×１．５ｃｍ）を１分間浸漬した後、２３℃、６０％
ＲＨ下で１週間養生してモルタルサンプルとし下記各種
試験に供した。 （吸水防止性）モルタルサンプルを純水２００ｇ中に浸
漬し、７時間後に取り出し、余剰水を乾いた布で拭き取
った後に重量測定を行い、下式により吸水率を算出し
た。

【００７６】吸水率（ｗｔ％）＝〔（浸漬後の重量−浸
漬前の重量）／浸漬前の重量〕×１００ 評価基準は以下の通りである。 ◎： 吸水率が１．５ｗｔ％未満 ○： 吸水率が１．５ｗｔ％以上２．５ｗｔ％未満 △： 吸水率が２．５ｗｔ％以上３．５ｗｔ％未満 ×： 吸水率が３．５ｗｔ％以上 なお、未処理モルタルの吸水率を同様にして測定する
と、７．５ｗｔ％であった。 （撥水性）モルタルサンプルに０．５ｍｌの水滴を落と
し、水滴の接触角を観察した。評価基準は以下の通りで
ある。

【００７７】◎： 接触角大 ○： 接触角中 △： 接触角小 ×： 水滴が浸み込む （浸透性）モルタルサンプルを切断しその断面に純水を
吹き付け、撥水層の厚みより浸透深さを測定した。評価
基準は以下の通りである。

【００７８】◎： ２ｍｍ以上 ○： １ｍｍ以上２ｍｍ未満 △： ０．５ｍｍ以上１ｍｍ未満 ×： ０．５ｍｍ未満 （乳化安定性）得られた組成物を５０℃で静置し二層分
離の有無を観察した。評価基準は以下の通りである。

【００７９】◎： ３０日以上二層分離無し ○： ２０日以上二層分離無いが、３０日までには二層
分離する △： ５日以上二層分離無いが、２０日までには二層分
離する ×： ５日未満で二層分離する （経時安定性）得られた組成物を５０℃、３０日間静置
し、静置前後の数平均分子量をＧＰＣ測定（ポリスチレ
ン換算）により評価し、下式により分子量変化を調べ
た。

【００８０】分子量の変化率＝静置後の数平均分子量／
静置前の数平均分子量 評価基準は以下の通りである。 ◎： ２未満 ○： ２以上３未満 △： ３以上４未満 ×： ４以上 （遮塩性）モルタルサンプルを３ｗｔ％ＮａＣｌ水溶液
２００ｇ中に浸漬し、７時間後に取り出し、余剰のＮａ
Ｃｌ水溶液を拭き取った後破断し、その断面に０．４Ｎ
のＡｇＮＯ₃ 水溶液を吹き付け、断面の色の変化よりＣ
ｌ^- の浸漬の程度を観察した。なお、Ｃｌ^- が存在する
と淡紫色に変色し、存在しないと淡褐色に変色する。評
価基準は以下の通りである。

【００８１】◎： 淡紫色に変色せず ○： 断面の周囲がわずかに淡紫色に変色 △： 断面の中心部以外は淡紫色に変色 ×： 断面全体が淡紫色に変色 （耐アルカリ性）モルタルサンプルを飽和水酸化カルシ
ウム水溶液２００ｇ中に浸漬し、７時間後に取り出し、
余剰の飽和水酸化カルシウム水溶液を拭き取った後、吸
水防止性と同様にして飽和水酸化カルシウム水溶液の吸
収率を測定した。耐アルカリ性は下式により評価した。

【００８２】耐アルカリ性＝飽和水酸化カルシウム水溶
液の吸収率／純水の吸水率 評価基準は以下の通りである。 ◎： ０．９未満 ○： ０．９以上０．９５未満 △： ０．９５以上１未満 ×： １以上 （耐候性）モルタルサンプルをキセノンウェザーメータ
ー型促進耐候試験機を用い、５００時間紫外線を照射し
て吸水防止性およびサンプル表面の着色の有無を観察し
た。

【００８３】 ◎： 吸水率が１．５ｗｔ％未満で、着色せず ○： 吸水率が１．５ｗｔ％以上２．５ｗｔ％未満で、
着色せず △： 吸水率が２．５ｗｔ％以上３．５ｗｔ％未満で、
着色せず ×： 吸水率が３．５ｗｔ％以上または着色（黄変） −実施例６− 実施例５において、アルコキシシリル基含有樹脂および
水の種類およびその量を表２に示した以外は同様にし
て、水性組成物（２）を製造した。その結果を表３に示
す。また、各種物性の評価結果を表４に示す。 −比較例４− 実施例５において、アルコキシシリル基含有樹脂として
比較例３で得られた樹脂（１３）２０．０ｇを用いた以
外は同様にして、比較組成物（１）を製造した。その結
果を表３に示す。また、各種物性の評価結果を表４に示
す。 −実施例７− シラン化合物としてヘキシルトリメトキシシラン９０．
０ｇ、アルコキシシリル基含有樹脂として実施例１で得
られた樹脂（１）８．０ｇを混合した液をホモジナイザ
ーを用いて高速攪拌しながら、純水１０２．０ｇを徐々
に添加、混合して乳化を行った。そのまま１時間高速攪
拌を続け、水性組成物（３）（乳白色のエマルジョン）
を製造した。その結果を表３に示す。また、各種物性の
評価結果を表４に示す。 −実施例８および９− 実施例７において、シラン化合物、アルコキシシリル基
含有樹脂および純水の種類およびその量を表２に示した
以外は同様にして、水性組成物（４）、水性組成物
（５）を製造した。その結果を表３に示す。また、各種
物性の評価結果を表４に示す。 −実施例１０− ヘキシルトリメトキシシラン２０６．４ｇ（１．００ｍ
ｏｌ）、メタノール８５．５ｇ、純水１２．６ｇ（０．
７ｍｏｌ）およびアンバーリスト１５（ローム・アンド
・ハース社製）６．８ｇを混合し、還流下２時間加熱
し、ヘキシルトリメトキシシランの重縮合を行った。次
に添加および副生したメタノールを、１００℃、１００
ｍｍＨｇ下で留去した。冷却後濾過によりアンバーリス
ト１５を除去し、重縮合物（１０）１４１．４ｇを得
た。

【００８４】重縮合物（１０）の数平均分子量はＧＰＣ
分析より６００であった。また、重縮合物（１０）以外
の残存物を調べるためにＧＣ分析を行ったところ、ヘキ
シルトリメトキシシランは、３．７ｗｔ％含有されてい
た。また、メタノールはＧＣ分析では検出されなかっ
た。次に、重縮合物（１０）５０．０ｇと、アルコキシ
シリル基含有樹脂として実施例１で得られた樹脂（１）
５．０ｇを混合した液をホモジナイザーを用いて高速攪
拌しながら、純水７０．０ｇを徐々に添加、混合して乳
化を行った。そのまま１時間高速攪拌を続け、水性組成
物（６）（乳白色のエマルジョン）を製造した。各種物
性の評価結果を表４に示す。 −実施例１１− 実施例１０において、ヘキシルトリメトキシシラン２０
６．４ｇ（１．００ｍｏｌ）、トリメチルメトキシシラ
ン５．２ｇ（０．０５ｍｏｌ）、メタノール１００．０
ｇ、純水１８．９ｇ（１．０５ｍｏｌ）を使用した以外
は、実施例１０と同様にして共重縮合物（１１）１３
８．３ｇ（メタノール２．５ｗｔ％、トリメチルメトキ
シシラン０．３ｗｔ％含有、数平平均分子量は８００）
を得た。

【００８５】次に、共重縮合物（１１）５１．３ｇと、
アルコキシシリル基含有樹脂として実施例１で得られた
樹脂（１）５．０ｇを混合した液をウルトラディスパー
ザーを用いて高速攪拌しながら、純水１４３．７ｇを徐
々に添加、混合して乳化を行った。そのまま１時間高速
攪拌を続け、水性組成物（７）（乳白色のエマルジョ
ン）を製造した。各種物性の評価結果を表４に示す。

【００８６】

【表１】

【００８７】

【表２】

【００８８】

【表３】

【００８９】

【表４】

【００９０】

【発明の効果】本発明は、水中でも安定である新規なア
ルコキシシリル基含有樹脂を提供する。また、本発明
は、アルコキシシリル基含有樹脂と水、場合により特定
のシラン化合物および／またはその加水分解物および／
またはその（共）重縮合物からなる水性組成物を提供
し、長期間の乳化安定性や経時安定性が良好で、且つ撥
水性や吸水防止性に優れたものである。また、加水分解
・重縮合性官能基を有しているため種々の材料と結合可
能であり、プラスチックフィルム、繊維、紙、ガラス等
の有機または無機素材からなる種々の材料と結合し、こ
れら材料の撥水化あるいは吸水防止化するのに優れてい
るため、これら材料の表面処理剤として有用であり、特
に土木建築材料用吸水防止剤として有用なものである。
更に、本発明の水性組成物は主鎖にビニル系ポリマーか
らなるアルコキシシリル基含有樹脂を含有しているた
め、例えば、土木建築材料吸水防止剤として使用した場
合、使用した材料の強度の向上を期待できる。

【００９１】本発明の土木建築材料用吸水防止剤に含ま
れるアルコキシシリル基含有樹脂の加水分解・重縮合性
官能基が、加水分解・重縮合反応により材料表面および
内部において強固に結合し優れた吸水防止層や撥水層を
形成し、雨水、汚水、酸性雨等による材料の劣化や汚れ
のしみこみ、海（塩）水による塩害、寒冷地における凍
結融解作用によるひび割れ、材料からの塩の溶出による
白華等の問題の解決に有用であり、水蒸気を放出する機
能も有するため炭酸ガスによる中性化、骨材に含まれる
シリカとアルカリによるアルカリ骨材反応の防止等にも
優れている。更に種々の塗料や仕上げ材の防水プライマ
ーとしても有用である。

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主鎖がビニル系ポリマーからなり、主鎖
   の末端および／または側鎖にアルコキシシリル基を少な
   くとも１個含有する樹脂において、前記主鎖の末端およ
   び／または側鎖には、炭素数８以上のアルキル基とポリ
   アルキレンオキシド基をもそれぞれ少なくとも１個含有
   することを特徴とするアルコキシシリル基含有樹脂。
2. 【請求項２】 アルキル基が炭素数１２以上のアルキル
   基であり、ポリアルキレンオキシド基がエチレンオキシ
   ドの繰返し単位数３以上のポリアルキレンオキシド基で
   あり、アルコキシシリル基が炭素数１〜６のアルコキシ
   基を有するアルコキシシリル基である請求項１記載のア
   ルコキシシリル基含有樹脂。
3. 【請求項３】 下記のアルキル基含有ビニル系モノマー
   と下記のポリアルキレンオキシド基含有ビニル系モノマ
   ーと下記のアルコキシシリル基含有ビニル系モノマーと
   を共重合してなる請求項１または２記載のアルコキシシ
   リル基含有樹脂。アルキル基含有ビニル系モノマー：ア
   ルキル（メタ）アクリレート（ただし、アルキル基は炭
   素数８以上） ポリアルキレンオキシド基含有ビニル系モノマー：ポリ
   アルキレングリコール（メタ）アクリレートおよびアル
   コキシポリアルキレングリコール（メタ）アクリレート
   から選ばれる少なくとも１種のモノマー アルコキシシリル基含有ビニル系モノマー：（メタ）ア
   クリロキシアルキルトリアルコキシシラン、（メタ）ア
   クリロキシアルキルジアルコキシアルキルシラン、ビニ
   ルトリアルコキシシランおよびビニルジアルコキシアル
   キルシランから選ばれる少なくとも１種のモノマー
4. 【請求項４】 アルキル基Ｘとポリアルキレンオキシド
   基Ｙのアルコキシシリル基Ｚに対する個数の比が、Ｘ：
   Ｙ：Ｚ＝０．１〜２０：０．１〜２０：１である請求項
   １〜３のいずれかに記載のアルコキシシリル基含有樹
   脂。
5. 【請求項５】 数平均分子量が８００〜５０００である
   請求項１〜４のいずれかに記載のアルコキシシリル基含
   有樹脂。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載のアルコ
   キシシリル基含有樹脂と水からなる水性組成物。
7. 【請求項７】 アルコキシシリル基含有樹脂と水の合計
   量に対するアルコキシシリル基含有樹脂の割合が０．５
   〜３０ｗｔ％である請求項６記載の水性組成物。
8. 【請求項８】 一般式（Ｉ）Ｒ¹ _l Ｓｉ（ＯＲ² ）_4-l
   （ただし、Ｒ¹ は炭素数１〜２０の一価炭化水素基、Ｒ
   ² は水素原子または炭素数１〜６のアルキル基、ｌは１
   または２である。Ｒ¹ が複数ある場合は、複数のＲ¹ は
   互いに同一であっても良く、異なっていても良い。複数
   のＲ² は互いに同一であっても良く、異なっていても良
   い。）で示されるシラン化合物（Ａ）および／またはそ
   の加水分解物および／またはその重縮合物をも含む請求
   項６または７記載の水性組成物。
9. 【請求項９】 一般式（Ｉ）Ｒ¹ _l Ｓｉ（ＯＲ² ）_4-l
   （ただし、Ｒ¹ は炭素数１〜２０の一価炭化水素基、Ｒ
   ² は水素原子または炭素数１〜６のアルキル基、ｌは１
   または２である。Ｒ¹ が複数ある場合は、複数のＲ¹ は
   互いに同一であっても良く、異なっていても良い。複数
   のＲ² は互いに同一であっても良く、異なっていても良
   い。）で示されるシラン化合物（Ａ）と、シラン化合物
   （Ａ）に対して０．１〜２０ｍｏｌ％以下の一般式（II
   I ）Ｒ⁶ ₃ＳｉＯＲ⁷ （但し、Ｒ ⁶ は炭素数１〜２０の一
   価炭化水素基、Ｒ⁷ は水素原子または炭素数１〜６のア
   ルキル基、複数のＲ⁶ は互いに同一であっても良く、少
   なくとも１つが異なっていても良い。）で示される末端
   封止シラン化合物（Ｃ）との共重縮合物をも含む請求項
   ６〜８のいずれかに記載の水性組成物。
10. 【請求項１０】 シラン化合物（Ａ）が一般式（Ｉ）に
    おいて、Ｒ¹ が炭素数４〜１８の飽和アルキル基、アリ
    ール基、アラルキル基から選ばれる少なくとも１種、Ｒ
    ² がメチル基またはエチル基、ｌ＝１であるトリアルコ
    キシシラン化合物である請求項８または９記載の水性組
    成物。
11. 【請求項１１】 シラン化合物（Ａ）が単独の重縮合物
    の形または末端封止シラン化合物（Ｃ）との共重縮合物
    の形で含まれている請求項８〜１０記載の水性組成物。
12. 【請求項１２】 シラン化合物（Ａ）および／またはそ
    の加水分解物および／またはその（共）重縮合物の数平
    均分子量が４００〜５０００である請求項８〜１１のい
    ずれかに記載の水性組成物。
13. 【請求項１３】 アルコキシシリル基含有樹脂と水の合
    計量に対する、シラン化合物（Ａ）および／またはその
    加水分解物および／またはその（共）重縮合物の割合が
    １〜１５０ｗｔ％である請求項６〜１２のいずれかに記
    載の水性組成物。
14. 【請求項１４】 アルコキシシリル基含有樹脂の数平均
    分子量が８００〜５０００である請求項６〜１３のいず
    れかに記載の水性組成物。
15. 【請求項１５】 請求項６〜１４のいずれかに記載の水
    性組成物からなる土木建築材料用吸水防止剤。