JP3445731B2 - 浸透性防水用組成物およびそれを塗布してなる防水性構造物 - Google Patents

浸透性防水用組成物およびそれを塗布してなる防水性構造物

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JP3445731B2 JP25854897A JP25854897A JP3445731B2 JP 3445731 B2 JP3445731 B2 JP 3445731B2 JP 25854897 A JP25854897 A JP 25854897A JP 25854897 A JP25854897 A JP 25854897A JP 3445731 B2 JP3445731 B2 JP 3445731B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は浸透性防水用組成物
およびそれを塗布してなる防水性構造物に関する。さら
に詳しくは、特定のガラス転移点を有し、加水分解性シ
リル基を含有しないビニル系重合体および加水分解性シ
リル基を含有するビニル系重合体と、アルコキシシラン
とを必須の構成成分として含有する、主として、腐食性
の雰囲気下で使用する金属管などに設けたセメント・モ
ルタル・ライニング面上に塗布することによって、金属
管に通水された水の水質を維持するなどのように、いわ
ゆる防水作用に優れた、極めて実用性の高い浸透性防水
用組成物、および該組成物を塗布してなる極めて実用性
の高い防水性構造物に関する。
【0002】
【従来の技術】地中に埋設して形成する管路内に通水を
して、家庭や職場などに必要な用水を供給する水道管で
あるとか配水管などには、一般に鋳鉄管や鋼管などが多
用されるが、こうした管内面には、防食用のセメント・
モルタル(以下、単にモルタルともいう)を塗布するこ
とによって通水中の金属腐食に耐性を与えるような方法
が、一般的に採用されている。
【0003】しかしながら、かかるモルタル施工後の課
題として、モルタル中のアルカリ成分が通水中へ溶出し
て水質を劣化するとともに、モルタル自体の耐久性も低
下するという現象が避けられないことがあげられる。
【0004】このようなモルタルからのアルカリ成分の
溶出防止のために、モルタル層の表面に高分子材料から
なる、いわゆるシール・コート材を塗布して、通水との
接触を断つ方式が考え出され、種々の材質が提案されて
いる。
【0005】これらの従来技術のうちでも、材質自体が
低分子量であるため、浸透性が良好であり、しかも、反
応性もそなえた形の、いわゆるアルコキシシランと、制
限されたビニル系重合体とからなる組成物の提案が注目
されている。
【0006】たとえば、特開昭55−102673号公
報に開示されている従来技術は、多孔性の構造物の表面
に適用する浸透性防水用組成物についてであり、オルガ
ノアルコキシシランと、アクリル酸アルキルエステルを
10〜50%(重量%、以下同様)の範囲で含有するア
クリル系樹脂とからなり、従来のオルガノアルコキシシ
ランを用いた防水用組成物のばあいの、耐候性が不良で
撥水効果が短時間で消滅してしまうという欠点を改善し
たと記載されている。
【0007】また、特開昭63−297488号公報に
は、酸基含有アクリル樹脂と高級脂肪酸金属塩とシラン
カップリング剤とからなる組成物を溶剤中に溶解させた
形の、いわゆるシーリング材が開示されている。
【0008】すなわち、従来技術には、モルタル層上に
塗布した成分がモルタル層内へ浸透して、セメント成分
と反応して、モルタル中のアルカリ分の溶出を防止する
ため有効であることが記載されている。
【0009】さらに、特開平3−285935号公報に
は、実測のガラス転移点(Tg)が50℃以上で、か
つ、重量平均分子量が10,000〜150,000の
重合体と、アルキル基および加水分解性基を併有する有
機ケイ素化合物とからなるメタクリレート系浸透性防水
用組成物が開示されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところで、水道管のモ
ルタル用のシール・コート材として求められる機能は、
決して単一の機能ではなく、極めて多岐にわたることが
1つの特徴である。
【0011】具体的には、塗膜硬度、耐水性および耐候
性などのような一般的な塗膜性能はもちろんのこと、下
地モルタルに生じたクラックに対するシール性、いわゆ
るフクレとよばれる基材との経時密着性、クロスカット
部の経時密着性、低温特性および凍結融解性などがいず
れも満足できる水準に達していることが、シール・コー
ト材として必須の要件となる。
【0012】このようなシール・コート材の必須の要件
を満たしているか否かを判定するために事前に行なう適
性テストとしては、たとえば、塗布面についての外観テ
スト(光沢、クラックの有無、まだら模様の有無などを
みる)、試験的に遊離炭酸水を通水する水質テスト(塗
膜のフクレ、白化、下地クラックの白化、初期密着性、
クロスカット部の密着性などをみる)、5℃における低
温密着試験、−20℃から+20℃の間での繰り返し凍
結融解試験などがあげられる。これらのテストは実際の
使用条件よりもかなり厳しいが、シール・コート材とし
て求められる特性についての試験項目のいずれにも合格
する従来技術は未だ見出されてはいない、というのが実
状である。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前述のご
とき従来技術の欠点ないしは不備を克服するために鋭意
検討を重ねた結果、浸透性のあるアルコキシシランと併
用するビニル系重合体を、硬質で比較的高分子量で加水
分解性シリル基を含有しないビニル系重合体と、加水分
解性シリル基を含有する比較的低分子量のビニル系重合
体とを組み合わせることによって、前記シール・コート
材としての多岐にわたる要件を満たすことができるとい
う、極めて実用性の高い浸透性防水用組成物を見出し、
本発明を完成するに至った。
【0014】すなわち、本発明は、示差走査熱量計によ
り測定されるガラス転移点が70℃以上で数平均分子量
が10,000以上の加水分解性シリル基を含有しない
ビニル系重合体(a−1)50.0〜99.9部(重量
部、以下同様)と、数平均分子量が10,000以下の
加水分解性シリル基を含有するビニル系重合体(a−
2)0.1〜50.0部とからなるビニル系重合体
(A)100部と、アルコキシシラン(B)50〜50
0部とを含有することを特徴とする浸透性防水用組成物
(請求項1)、 ビニル系重合体(a−1)が10,00
0以上50,000以下の数平均分子量を有し、ビニル
系重合体(a−2)が2,000以上10,000以下
の数平均分子量を有する請求項1記載の組成物(請求項
)、請求項1記載の浸透性防水用組成物を、無機質基
材に塗布してなる防水性構造物(請求項、およびビ
ニル系重合体(a−1)が10,000以上50,00
0以下の数平均分子量を有し、ビニル系重合体(a−
2)が2,000以上10,000以下の数平均分子量
を有する請求項記載の構造物(請求項)に関する。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の浸透性防水用組成物の製
造に使用されるビニル系重合体(A)は、示差走査熱量
計(DSC)により測定されるガラス転移点が50℃以
上の加水分解性シリル基を含有しないビニル系重合体
(a−1)50.0〜99.9部および加水分解性シリ
ル基を含有するビニル系重合体(a−2)0.1〜5
0.0部とが合計100部になるようにしたものであ
る。
【0016】DSCにより測定されるガラス転移点が5
0℃以上の加水分解性シリル基を含有しないビニル系重
合体(a−1)は、主として基材の表層で硬質の樹脂層
を形成し、アルコキシシラン(B)が反応して形成する
撥水層を保護するために使用される成分である。DSC
により測定されるガラス転移点が70℃以上、とくには
80℃以上であるのが、硬質の塗膜をうる点から好まし
い。ガラス転移点の上限は110℃であるのが塗膜表面
にクラックを発生しにくい点から好ましく、さらには1
05℃、とくには100℃である。
【0017】また、ビニル系重合体(a−1)を用いる
ので、耐候性、耐アルカリ性、耐水性などが良好である
という特徴が生じる。
【0018】ビニル系重合体(a−1)は、DSCによ
り測定されるガラス転移点が70℃以上の加水分解性シ
リル基を含有しないビニル系重合体であ、数平均分子
量が10,000以上であるのが、耐水性、耐アルカリ
性、塗膜硬度の点から好ましい。数平均分子量の上限は
約50,000であるのが、塗装作業性、塗膜外観(と
くにレベリング)の点から好ましく、約40,000で
あるのがさらに好ましい。
【0019】前記のごときビニル系重合体(a−1)を
構成する単量体としては、下記単量体〜などがあげ
られる。
【0020】単量体:スチレン、α−メチルスチレ
ン、ビニルトルエンまたはジビニルベンゼンなどの各種
のエチレン系芳香族モノマー類(芳香族ビニル系モノマ
ー類)。
【0021】単量体:メチル(メタ)アクリレート、
エチル(メタ)アクリレート、ノルマル(n−)プロピ
ル(メタ)アクリレート、イソ(iso−)プロピル
(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレー
ト、イソブチル(メタ)アクリレート、ターシャリー
(tert−)ブチル(メタ)アクリレート、2−エチ
ルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)ア
クリレートなどの炭素数1〜13のアルキル基を有する
(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリ
レート、4−tert−ブチルシクロヘキシル(メタ)
アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ア
ダマンチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)ア
クリレートなどのシクロアルキル基または芳香族基など
を有する(メタ)アクリレートのごとき各種の(メタ)
アクリレート類。
【0022】単量体:ジメチルマレエート、ジエチル
マレエート、ジエチルフマレート、ジブチルフマレー
ト、ジブチルイタコネートなどのマレイン酸、フマル
酸、イタコン酸などによって代表されるような各種のジ
カルボン酸類と炭素数1〜4の1価アルコール類とのジ
エステル類。
【0023】単量体:2−ヒドロキシエチル(メタ)
アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリ
レート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレー
ト、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−
ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ポリエチレン
グリコールモノ(メタ)アクリレートなどの水酸基含有
(メタ)アクリレート類;ジ−2−ヒドロキシエチルフ
マレート、モノ−2−ヒドロキシエチル−モノブチルフ
マレートなどの各種ジカルボン酸類の水酸基含有エステ
ル類、さらには、プラクセルFA、プラクセルFM(以
上、ダイセル化学工業(株)製のカプロラクトン付加モ
ノマー類の商品名)などで代表される、いわゆるε−カ
プロラクトン系のモノマー類などの各種のα,β−エチ
レン性不飽和カルボン酸ヒドロアルキルエステル類。
【0024】単量体:酢酸ビニル、安息香酸ビニル、
ベオバ(シェル社製の分岐状脂肪族モノカルボン酸類の
ビニルエステルの商品名)などの各種のビニルエステル
類。
【0025】単量体:グリシジル(メタ)アクリレー
ト、(β−メチル)グリシジル(メタ)アクリレート、
(メタ)アリルグリシジルエーテルなどの各種のグリシ
ジル基含有ビニルモノマー類。
【0026】単量体:(メタ)アクリル酸、クロトン
酸などの不飽和モノカルボン酸類;マレイン酸、フマル
酸、イタコン酸、シトラコン酸などの不飽和ジカルボン
酸類などの各種の不飽和カルボン酸類;さらには、前記
不飽和ジカルボン酸類と、1価アルコールとのモノエス
テル類(ハーフ・エステル類)などの種々のα,β−エ
チレン性不飽和カルボン酸類。
【0027】前記単量体のうちでは、スチレン、メチル
メタクリレート、エチルメタクリレート、2−ヒドロキ
シエチルメタクリレートが塗膜硬質化、耐水性(重合性
が良好なため、耐水性をわるくするオリゴマーが少な
い)の点から好ましく、また、n−ブチルメタクリレー
トが塗膜の可塑化、耐水性(重合性が良好なため耐水性
をわるくするオリゴマーが少ない)の点から好ましい。
【0028】前記単量体から製造されるビニル系重合体
(a−1)の具体例としては、製造例1で示されるよう
なスチレン/メチルメタクリレート/エチルメタクリレ
ート/n−ブチルメタクリレート共重合体で、DSCに
よる実測Tgが90℃、数平均分子量が11,000の
ものをはじめ、ビニルトルエン/メチルメタクリレート
/イソブチルメタクリレート/2−ヒドロキシエチルメ
タクリレート共重合体で、DSCによる実測Tgが80
℃、数平均分子量が15,000のものや、メチルメタ
クリレート/ターシャリーブチルメタクリレート/n−
ブチルアクリレート/メタクリル酸共重合体で、DSC
による実測Tgが70℃、数平均分子量が15,000
のものなどがあげられる。
【0029】加水分解性シリル基を含有するビニル系重
合体(a−2)は、主として表層を形成する硬質のビニ
ル系重合体(a−1)とアルコキシシラン(B)が反応
して形成される撥水層との両方に親和性を有する部分を
有し、これらの間の付着性向上のために使用される成分
である。加水分解性シリル基を有するため、一部撥水層
を形成するアルコキシシラン(B)とも反応すると考え
られる。また、ビニル系重合体であるため、ビニル系重
合体(a−1)と同様に、耐水性、耐アルカリ性、耐候
性が良好であるという特徴を具備している。
【0030】ビニル系重合体(a−2)は加水分解性シ
リル基を含有、数平均分子量が10,000以下、さ
らには5,000以下であるのが層間付着向上のための
粘着性付与の点から好ましい。数平均分子量の下限は
2,000であるのが、耐水性、耐アルカリ性、耐候性
の点から好ましく、さらには3,000である。
【0031】前記加水分解性シリル基とは、ケイ素原子
に加水分解性基、たとえばアルコキシ基、アシロキシ
基、ハロゲン原子などが結合した基である。ビニル系重
合体に結合するための結合手が1つ必要であるため、加
水分解性基は1つのケイ素原子に1〜3個結合すること
が可能である。ケイ素原子にたとえば2つの加水分解性
基が結合するばあい、ビニル系重合体に結合するための
結合手以外の結合手には、たとえばメチル基、エチル基
などの非加水分解性基が結合する。
【0032】ビニル系重合体(a−2)100部に含有
される加水分解性シリル基を含有するビニル系単量体単
位の量は、5〜80部であるのが付着性向上のために有
効で、さらに好ましくは10〜70部、とくに好ましく
は10〜60部である。
【0033】前記のごときビニル系重合体(a−2)を
構成する単量体としては、前記単量体〜および下記
のごとき加水分解性シリル基を含有する単量体(単量体
)などがあげられる。
【0034】単量体:ビニルトリエトキシシラン、メ
チルビニルジエトキシシランなどのビニル基含有アルコ
キシシラン;γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキ
シシランなどのメタクリロキシ基含有アルコキシシラン
などの加水分解性シリル基含有重合性不飽和単量体;さ
らにはKR−215、X−22−5002(以上、信越
化学工業(株)製品)などの各種のシリコン系モノマー
類。
【0035】単量体は単独で用いてもよく2種以上を
組み合わせて用いてもよい。単量体のうちでは、γ−
メタクリルオキシプロピルトリメトキシシランが同時に
使用するビニル系モノマーとの共重合性の点から好まし
い。
【0036】前記単量体を含む単量体から製造される
ビニル系重合体(a−2)の具体例としては、製造例6
で示されるようなn−ブチルアクリレート/グリシジル
メタクリレート/γ−メタクリルオキシプロピルトリメ
トキシシラン共重合体で、数平均分子量が5,000の
ものをはじめ、スチレン/ジブチルフマレート/ビニル
トリエトキシシラン共重合体で、数平均分子量が4,0
00のものや、メチルメタクリレート/2−エチルヘキ
シルアクリレート/γ−メタクリルオキシプロピルトリ
メトキシシラン共重合体で、数平均分子量が5,000
のものや、スチレン/メチルメタクリレート/シクロヘ
キシルメタクリレート/ジブチルフマレート/ビニルト
リエトキシシラン/γ−メタクリルオキシプロピルトリ
メトキシシラン共重合体で、数平均分子量が5,000
のものなどがあげられる。
【0037】ビニル系重合体(a−1)の製造は、懸濁
重合法や塊状重合法などによって製造するようにしても
よいが、溶液重合法、なかんづく溶液ラジカル重合法に
よって製造するのが簡便であり、懸濁重合法で多用され
る界面活性剤のような通常の有機溶剤に溶解しがたい不
純物の混入する余地がなくなる点からも好ましい。
【0038】前記溶液重合法によりビニル系重合体(a
−1)を調製する際に使用する有機溶剤としては、たと
えば (イ)トルエン、キシレンや、ソルベッソ100、ソル
ベッソ150(以上、エクソン社製)などの各種の芳香
族炭化水素系溶剤類; (ロ)スワゾール310(丸善石油(株)製)、LAW
S(シェル社製)などの各種の脂肪族−芳香族炭化水素
混合溶剤類; (ハ)酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート
などの各種のエステル系溶剤類; (ニ)アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトンなどの各種のケトン系溶剤類; (ホ)EEP(イーストマン・コダック社製)、ブチル
セロソルブなどの各種のエーテル系溶剤類; (ヘ)メタノール、エタノール、プロパノール、n−、
iso−またはsec−ブタノールなどの各種のアルコ
ール系溶剤類などがあげられる。これらは、単独で使用
してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0039】前記溶液ラジカル重合法に用いられるラジ
カル重合開始剤類としては、たとえばアゾビスイソブチ
ロニトリル(AIBN)、ベンゾイルパーオキシド(B
PO)、tert−ブチルパーベンゾエート(TBP
B)、tert−ブチルハイドロパーオキシド(TBP
O)、ジ−tert−ブチルパーオキシド(DTBP
O)、クメンハイドロパーオキシド(CHP)などがあ
げられる。
【0040】加水分解性シリル基を導入したビニル系重
合体(a−2)の製造は、加水分解性シリル基を含有し
ない単量体と、これらと共重合性を有する加水分解性シ
リル基含有単量体とを共重合させる方法;または、たと
えばγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなど
の加水分解性シリル基含有シランカップリング剤を、ビ
ニル系重合体分子中に含まれる官能基と反応せしめるこ
とによって加水分解性シリル基を導入せしめる方法など
により製造される。
【0041】前記加水分解性シリル基を含有しない単量
体と、これらと共重合性を有する加水分解性シリル基含
有単量体とを共重合させる方法のばあい、前記ビニル系
重合体(a−1)の製造のばあいと同様にして製造すれ
ばよい。
【0042】前記加水分解性シリル基含有シランカップ
リング剤を、ビニル系重合体分子中に含まれる官能基と
反応せしめることによって加水分解性シリル基を導入せ
しめる方法のばあい、ビニル系重合体を前記ビニル系重
合体(a−1)のばあいと同様にして製造したのち、加
水分解性シリル基含有シランカップリング剤に含まれる
加水分解性シリル基以外の官能基と、ビニル系重合体に
含まれる官能基とを、必要に応じて触媒を使用して加熱
などの方法によりグラフトさせることにより、製造すれ
ばよい。
【0043】前記加水分解性シリル基含有シランカップ
リング剤としては、前記γ−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシランの他、γ−(2−アミノエチル)アミノ
プロピルトリメトキシシランのようなアミノ基含有アル
コキシシラン類、γ−メルカプトプロピルトリメトキシ
シランのようなメルカプト基含有アルコキシシラン類、
γ−クロロプロピルトリメトキシシランのようなクロロ
基含有アルコキシシラン類などがあげられる。
【0044】ビニル系重合体(a−1)およびビニル系
重合体(a−2)の使用量は、合計量が100部になる
ようにビニル系重合体(a−1)50.0〜99.9
部、さらには66.7〜99.9部、とくには75.0
〜99.9部、ビニル系重合体(a−2)0.1〜5
0.0部、さらには0.1〜33.3部、とくには0.
1〜25.0部である。ビニル系重合体(a−1)の使
用量が50.0部未満になると、塗膜硬度が低くなり、
表層用塗膜としては不適当となり、99.9部をこえる
と、アルコキシシラン(B)が反応して形成される撥水
層と主として表層を形成するビニル系重合体(a−1)
との両方に親和性を有するビニル系重合体(a−2)の
使用量が少なくなりすぎるため、これらの間の親和性を
向上させ、付着性を向上させる効果が不充分になる。
【0045】本発明の浸透性防水用組成物の製造に使用
されるアルコキシシラン(B)は、基材中に浸透して撥
水層を形成させるために使用される成分である。
【0046】アルコキシシラン(B)は、ケイ素原子に
結合するアルコキシ基の数が1〜3個で、のこりの1〜
3個の結合手にはアルキル基やエポキシ基、アミノ基、
ヒドロキシル基などを含有したアルキル基などが結合し
た化合物であり、低粘度、高浸透性、加水分解による縮
合反応性のごとき特性を有するものである。
【0047】アルコキシシラン(B)の具体例として
は、下記(B−1)および(B−2)に記載のごときも
のがあげられる。これらは単独で用いてもよく、2種以
上を併用してもよい。
【0048】(B−1):たとえば一般式:
【0049】
【化1】
【0050】(式中、R1は炭素数5〜18のアルキル
基またはフェニル基、R2は炭素数1〜18のアルキル
基、R3は炭素数1〜18のアルキル基、nは0または
1を表わす)で表わされる化合物などがあげられる。
【0051】前記R1の代表例としては、たとえばペン
チル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル
基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラ
デシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデ
シル基、オクタデシル基などがあげられる。これらのう
ちでは、炭素数6〜10のアルキル基が浸透性と乾燥性
の点から好ましい。
【0052】前記R2の具体例としては、たとえばメチ
ル基、エチル基、n−ブチル基などがあげられる。これ
らのうちでは、メチル基およびエチル基が反応性、価格
の点から好ましい。
【0053】前記R3の具体例としては、たとえばメチ
ル基、エチル基などがあげられる。
【0054】前記nは0であるのが、塗膜性能の点から
好ましい。
【0055】前記一般式で表わされる化合物の具体例と
しては、たとえばn−ヘキシルトリメトキシシラン、n
−ヘキシルトリエトキシシラン、n−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などがあげられ
る。
【0056】(B−2):たとえばγ−(2−アミノエ
チル)アミノプロピルトリメトキシシランなどで代表さ
れるような種々のアミノ基含有アルコキシシラン類;γ
−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどで代表
されるような種々のグリシジル基含有アルコキシシラン
類;γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどで
代表されるような種々のメルカプト基含有アルコキシシ
ラン類;γ−クロロプロピルトリメトキシシランなどで
代表されるような種々のクロロ基含有アルコキシシラン
類などがあげられる。
【0057】本発明の浸透性防水用組成物におけるビニ
ル系重合体(a−1)およびビニル系重合体(a−2)
からなるビニル系重合体(A)とアルコキシシラン
(B)との使用割合は、ビニル系重合体(A)100部
に対してアルコキシシラン(B)50〜500部、とく
には50〜200部である。アルコキシシラン(B)の
量が50部未満のばあい、基材に対する浸透性が不足
し、ひいてはクロスカットや経時密着などの面で特有の
作用がえられない懸念が高くなり、500部をこえるば
あい、表面の乾燥性不良、光沢不良やフクレの原因とな
る。
【0058】本発明の浸透性防水用組成物には、アルコ
キシシラン(B)の架橋反応を促進させるために、縮合
触媒を配合してもよい。
【0059】前記縮合触媒の例としては、ジブチルスズ
ジラウレート、ジブチルスズジマレエート、ジオクチル
スズジラウレート、ジオクチルスズジマレエート、オク
チル酸スズなどで代表される種々の有機スズ化合物;リ
ン酸、モノメチルホスフェート、モノエチルホスフェー
ト、モノブチルホスフェート、モノオクチルホスフェー
ト、モノデシルホスフェート、ジメチルホスフェート、
ジエチルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオク
チルホスフェート、ジデシルホスフェートなどで代表さ
れる種々のリン酸あるいはリン酸エステル類などがあげ
られる。これらは単独で使用してもよく2種以上を組み
合わせて使用してもよい。
【0060】前記縮合触媒の配合量としては、アルコキ
シシラン(B)100部に対して、通常は、約5部以下
であるのが望ましい。使用することによる効果をうるた
めには、0.01部以上が好ましい。
【0061】本発明の浸透性防水用組成物には、必要に
応じて、貯蔵安定剤、ハジキ防止剤、レベリング剤、消
泡剤、タレ防止剤、顔料、染料などの公知慣用の種々の
添加剤を加えてもよい。
【0062】前記貯蔵安定剤の代表例としては、たとえ
ばオルトギ酸トリメチル、オルトギ酸トリエチルなどの
オルトギ酸トリアルキル類;メチルアルコール、ブチル
アルコール、アミルアルコール、セロソルブなどのアル
キルアルコール類などがあげられる。
【0063】前記ハジキ防止剤やレベリング剤として
は、シリコーンオイルが最も一般的であり、また前記消
泡剤としては、シリコーン化合物や特殊アクリル系重合
物などが一般的である。
【0064】本発明の浸透性防水用組成物は、そのま
ま、直接、モルタル層などの基材表面に塗布してもよい
が、有機溶剤で、たとえば、有効成分が10〜30%程
度となるように希釈した形で使用するのが塗装作業性の
点から望ましい。
【0065】前記希釈溶剤の例としては、ビニル系重合
体(a−1)、(a−2)を溶液重合法により製造する
際の溶剤としてあげた(イ)〜(ヘ)の溶剤がそのまま
あげられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を
組み合わせて用いてもよい。
【0066】本発明の浸透性防水用組成物は、前述のよ
うに、適宜、塗装性などを考慮して調整したのち使用に
供される。
【0067】本発明の浸透性防水用組成物の用途として
は、水道管や配水管などに使用するモルタル・ライニン
グを施した鋳鉄管または鋼管のモルタル・ライニング用
シール・コート材などが好適である。そのほか、モルタ
ルまたはコンクリートあるいは発泡コンクリートなどの
セメント系硬化物や、石材、れんが、陶磁器、ガラス、
スレート板または珪カル板などで代表されるような種々
の無機質基材の補強用や、アルカリ・シールなどに使用
することができる。そして、使用したばあいには、はじ
き、クラック、まだら模様などのない優れた外観を有す
る防水性構造物がえられる。
【0068】
【実施例】つぎに、本発明を実施例および比較例に基づ
いてより一層具体的に説明するが、本発明はこれらのみ
に限定されるものではない。
【0069】なお、実施例および比較例で使用する主要
成分を表1、2にまとめて示す。
【0070】
【表1】
【0071】
【表2】
【0072】また、実施例および比較例で行なった評価
方法を以下にまとめて示す。
【0073】(光沢)えられた試料を軸方向に切断し、
簡易型光沢計にて60度光沢値を測定。
【0074】 ○:70以上 △:40以上70未満 ×:40未満
【0075】(クラック)えられた試料を目視判定し、
以下の基準で評価。
【0076】 ○:クラックなし ×:クラックあり
【0077】(鉛筆硬度)JIS K5400 8.4
鉛筆引っかき試験(1991年版)に準じ塗膜のきずつ
きで判定。
【0078】(pH)日本水道協会 水道用ダクタイル
鋳鉄管モルタルライニング検査要領シールコートの溶解
試験方法に準じて、pH計(東亜電波工業(株)製)を
用いて測定し、以下の基準で評価。
【0079】 ○:8.6未満 △:8.6〜9.0 ×:9.0をこえる
【0080】(過マンガン酸カリウム消費量)日本水道
協会 水道用ダクタイル鋳鉄管モルタルライニング検査
要領シールコートの溶解試験方法に準じて測定し、以下
の基準で評価。
【0081】 ○:2.0ppm未満 △:2.0〜2.5ppm ×:2.5ppmをこえる
【0082】(残留塩素含有量)日本水道協会 水道用
ダクタイル鋳鉄管モルタルライニング検査要領シールコ
ートの溶解試験方法に準じて測定し、以下の基準で評
価。
【0083】 ○:0.7ppm未満 △:0.7〜1.0ppm ×:1.0ppmをこえる
【0084】(塗膜のフクレ)えられた試料を目視判定
し、フクレの占める面積割合(%)を求め、以下の基準
で評価。
【0085】 ◎:異常なし ○:フクレの占める面積が全体の5%未満 △:前記面積が5〜20% ×:前記面積が20%をこえる
【0086】(塗膜の白化)えられた試料について目視
判定し、白化した部分の面積割合(%)を求め、以下の
基準で評価。
【0087】◎:異常なし ○:白化の占める面積が全体の5%未満 △:前記面積が5〜20% ×:前記面積が20%をこえる
【0088】(下地クラック部の傷つき)えられた試料
についてJIS K5400 8.4鉛筆引っかき試験
に準じ、モルタル表面のクラック発生部での傷つきを以
下の基準で評価。(なお、塗膜自身の鉛筆硬度は変化し
ていないが、モルタルが軟化しているため傷がつく。) ◎:Hで傷なし ○:HBで傷なし ×:HBで傷つく
【0089】(初期密着性)試料表面にJIS Z 1
522に規定するセロハン粘着テープをはり、はがした
のちの付着状態を目視判定し、剥離した部分の面積割合
(%)を求め、以下の基準で評価。
【0090】 ◎:剥離の割合が0.5%未満 ○:剥離の割合が0.5〜5% △:剥離の割合が5%をこえ20%以下 ×:剥離の割合が20%をこえる
【0091】(クロスカット部2カ月後密着性)試料表
面にJIS K5400 8.5.3(1991年版)
に準じてクロスカットを入れ、2カ月後にセロハン粘着
テープにて密着性を調べ、以下の基準で評価。
【0092】 ◎:剥離の割合が0.5%未満 ○:剥離の割合が0.5〜5% △:剥離の割合が5%をこえ20%以下 ×:剥離の割合が20%をこえる
【0093】(5℃、2カ月後密着性)試料を5℃で2
カ月間保持したのち、(初期密着性)に規定した方法で
密着性を調べ、以下の基準で評価。
【0094】 ◎:剥離の割合が0.5%未満 ○:剥離の割合が0.5〜5% △:剥離の割合が5%をこえ20%以下 ×:剥離の割合が20%をこえる
【0095】(促進耐候性)JIS K5400 9.
8促進耐候性試験(1991年版)に準じて、サンシャ
イン・ウェザオメータによる促進耐候試験を700時間
行なった結果を、以下の基準で評価。
【0096】 ◎:異常なし ○:白化面積が全体の5%未満 △:白化面積が5〜20% ×:白化面積が20%をこえる
【0097】(凍結融解試験)−20℃で8時間保持後
2時間かけて+20℃に昇温し、12時間保持したの
ち、2時間かけて−20℃に降温するサイクルを100
回行なったのち、以下の基準で評価。
【0098】 ◎:異常なし ○:白化面積が全体の5%未満 △:該白化面積が5〜20% ×:該白化面積が20%をこえる
【0099】製造例1 本例は硬質のビニル系重合体(a−1)の製造例を示す
ものである。
【0100】チッ素で器内の空気を置換した反応容器
に、トルエン1,000部を仕込んで90℃まで昇温し
てから、スチレン450部、メチルメタクリレート32
5部、n−ブチルメタクリレート150部およびエチル
メタクリレート75部と、ベンゾイルパーオキシド(B
PO)15.0部とからなる混合物を、3時間にわたっ
て滴下せしめ、滴下終了後も同温度に5時間保持するこ
とによって、不揮発分が50.0%で、25℃における
ガードナー粘度(25℃、以下同様)がZで、酸価が
0.5で、数平均分子量が11,000で、DSCによ
る実測Tgが90℃の透明な樹脂(ビニル系重合体(a
−1−1))溶液をえた。
【0101】製造例2 本例も硬質のビニル系重合体(a−1)の製造例を示す
ものである。
【0102】チッ素で器内の空気を置換した反応容器
に、トルエン1,000部を仕込んで90℃まで昇温し
てから、スチレン400部、メチルメタクリレート32
5部、n−ブチルメタクリレート150部、エチルメタ
クリレート75部および2−ヒドロキシエチルメタクリ
レート50部と、BPO 5.0部とからなる混合物
を、3時間にわたって滴下せしめ、滴下終了後も同温度
に5時間保持することによって、不揮発分が50.0%
で、ガードナー粘度がZ5で、酸価が0.5で、数平均
分子量が40,000で、DSCによる実測Tgが95
℃の透明な樹脂(ビニル系重合体(a−1−2))溶液
をえた。
【0103】製造例3 本例も硬質のビニル系重合体(a−1)の製造例を示す
ものである。
【0104】チッ素で器内の空気を置換した反応容器
に、トルエン1,000部を仕込んで90℃まで昇温し
てから、スチレン420部、メチルメタクリレート31
5部、n−ブチルメタクリレート140部、エチルメタ
クリレート75部およびモノブチルマレエート50部
と、BPO 5.0部とからなる混合物を、3時間にわ
たって滴下せしめ、滴下終了後も同温度に5時間保持す
ることによって、不揮発分が50.0%で、ガードナー
粘度がZ6で、酸価が7.5で、数平均分子量が40,
000で、DSCによる実測Tgが90℃の透明な樹脂
(ビニル系重合体(a−1−3))溶液をえた。
【0105】製造例4 本例も硬質のビニル系重合体(a−1)の製造例を示す
ものである。
【0106】チッ素で器内の空気を置換した反応容器
に、トルエン1,000部を仕込んで90℃まで昇温し
てから、スチレン400部、メチルメタクリレート30
0部およびn−ブチルアクリレート300部と、BPO
15.0部とからなる混合物を、3時間にわたって滴
下せしめ、滴下終了後も同温度に5時間保持することに
よって、不揮発分が50.0%で、ガードナー粘度がW
−X、酸価が0.5で、数平均分子量が11,000
で、DSCによる実測Tgが35℃の透明な樹脂(ビニ
ル系重合体(a−1−4))溶液をえた。
【0107】製造例5 本例は加水分解性シリル基を含有するビニル系重合体
(a−2)の製造例を示すものである。
【0108】チッ素で器内の空気を置換した反応容器
に、トルエン1,000部を仕込んで110℃まで昇温
してから、n−ブチルアクリレート500部、グリシジ
ルメタクリレート300部およびγ−メタクリルオキシ
プロピルトリメトキシシラン200部と、BPO 7
5.0部とからなる混合物を、3時間にわたって滴下せ
しめ、滴下終了後も同温度に5時間保持することによっ
て、不揮発分が50.0%で、ガードナー粘度がD−E
で、酸価が0.5で、数平均分子量が5,000の透明
な樹脂(ビニル系重合体(a−2−1))溶液をえた。
【0109】製造例6 本例も加水分解性シリル基を含有するビニル系重合体
(a−2)の製造例を示すものである。
【0110】グリシジルメタクリレート300部の代わ
りにスチレン300部を使用した以外は製造例と同様
にして、不揮発分が50.0%で、ガードナー粘度がD
で、酸価が0.5で、数平均分子量が5,000の透明
な樹脂(ビニル系重合体(a−2−2))溶液をえた。
【0111】実施例1 ビニル系重合体(a−1−1)(50%品)160部
と、ビニル系重合体(a−2−1)(50%品)40部
と、アルコキシシラン類であるn−ヘキシルトリメトキ
シシラン100部とのほかに、さらに、アクリル系消泡
剤5部と、シリコーン系ハジキ防止剤5部と、トルエン
390部と、アセトン300部とを混合せしめることに
よって、有効成分が20%のシール・コート材をえた。
【0112】前記シール・コート材を、モルタル・ライ
ニング鋳鉄管(呼び径が100mmであって、長さが約
100mmのモルタル・ライニング鋳鉄管の養生直後に
約80℃の温水中に浸漬せしめてから引き上げて、モル
タル表面に浮き水がなく乾燥している状態のもの)上
に、徐々に該鋳鉄管を回転させつつ刷毛で軸方向に約1
00g/m2の割合で塗布せしめ、加温用の試験材を作
製した。
【0113】前記のようにシール・コート材を塗装した
モルタル・ライニング管を、室温で4日間乾燥させたの
ち、外観、塗膜強度を評価した。また、モルタルライニ
ング管の一端を、ポリ塩化ビニリデンフィルムで覆った
良質のゴム栓で蓋をし、管中に残留塩素が約2ppmに
なるようにした精製水を充填させ、蓋を被せてから常温
で24時間静置し、日本水道協会 水道ダクタイル鋳鉄
モルタル・ライニング指導要領に記載のシール・コート
の溶解試験方法に準拠して、水質(pH、残留塩素の減
少、過マンガン酸カリウム消費量)に関する評価を行な
った。
【0114】また、それと同時に、1,500ppmの
遊離炭酸を含む、pHが約4.7の水による通水試験を
14日間にわたって行ない、塗膜のフクレ、白化および
下地クラック部の傷つきの異常の有無、クロスカット部
2カ月後密着性を調べた。さらに、経時密着性、促進耐
候性を調べ、凍結融解試験を行なった。結果を表4に示
す。
【0115】実施例2 ビニル系重合体(a−1−1)140部と、ビニル系重
合体(a−2−2)60部と、n−ヘキシルトリメトキ
シシラン100部とのほかに、さらに、アクリル系消泡
剤5部と、シリコーン系ハジキ防止剤5部と、トルエン
390部と、アセトン300部とを混合せしめることに
よって、有効成分が20%のシール・コート材をえた。
【0116】えられたシール・コート材を、実施例1と
同様にして、鋳鉄管のモルタル表面に塗布して試験材を
作製し、評価した。結果を表4に示す。
【0117】実施例3 ビニル系重合体(a−1−2)160部と、ビニル系重
合体(a−2−1)40部と、n−ヘキシルトリメトキ
シシラン100部とのほかに、さらに、アクリル系消泡
剤5部と、シリコーン系ハジキ防止剤5部と、トルエン
390部と、アセトン300部とを混合せしめることに
よって、有効成分が20%のシール・コート材をえた。
【0118】えられたシール・コート材を、実施例1と
同様にして、鋳鉄管のモルタル表面に塗布して試験材を
作製し、評価した。結果を表4に示す。
【0119】実施例4 ビニル系重合体(a−1−2)160部と、ビニル系重
合体(a−2−1)40部と、n−ヘキシルトリメトキ
シシラン40部と、γ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン10部とのほかに、さらに、アクリル系消泡
剤5部と、シリコン系ハジキ防止剤5部と、トルエン4
40部と、アセトン300部とを混合せしめることによ
って、有効成分が15%のシール・コート材をえた。
【0120】えられたシール・コート材を、実施例1と
同様にして、鋳鉄管のモルタル表面に塗布して試験材を
作製し、評価した。結果を表4に示す。
【0121】実施例5 ビニル系重合体(a−1−3)200部と、ビニル系重
合体(a−2−1)50部と、n−ヘキシルトリメトキ
シシラン50部と、γ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン25部とのほかに、さらに、アクリル系消泡
剤5部と、シリコーン系ハジキ防止剤5部と、トルエン
365部と、アセトン300部とを混合せしめることに
よって、有効成分が20%のシール・コート材をえた。
【0122】えられたシール・コート材を、実施例1と
同様にして、鋳鉄管のモルタル表面に塗布して試験材を
作製し、評価した。結果を表4に示す。
【0123】比較例1 ビニル系重合体(a−1−1)200部と、n−ヘキシ
ルトリメトキシシラン100部とのほかに、さらに、ア
クリル系消泡剤5部と、シリコーン系ハジキ防止剤5部
と、トルエン390部と、アセトン300部とを混合せ
しめることによって、有効成分が20%のシール・コー
ト材をえた。
【0124】えられたシール・コート材を、実施例1と
同様にして、鋳鉄管のモルタル表面に塗布して試験材を
作製し、評価した。結果を表4に示す。
【0125】比較例2 ビニル系重合体(a−1−2)200部と、n−ヘキシ
ルトリメトキシシラン100部とのほかに、さらに、ア
クリル系消泡剤5部と、シリコーン系ハジキ防止剤5部
と、トルエン390部と、アセトン300部とを混合せ
しめることによって、有効成分が20%のシール・コー
ト材をえた。
【0126】えられたシール・コート材を、実施例1と
同様にして、鋳鉄管のモルタル表面に塗布して試験材を
作製し、評価した。結果を表4に示す。
【0127】比較例3 ビニル系重合体(a−1−4)160部と、ビニル系重
合体(a−2−1)40部と、n−ヘキシルトリメトキ
シシラン100部とのほかに、さらに、アクリル系消泡
剤5部と、シリコン系ハジキ防止剤5部と、トルエン3
90部と、アセトン300部とを混合せしめることによ
って、有効成分が20%のシール・コート材をえた。
【0128】えられたシール・コート材を、実施例1と
同様にして、鋳鉄管のモルタル表面に塗布して試験材を
作製し、評価した。結果を表4に示す。
【0129】
【表3】
【0130】
【表4】
【0131】実施例6〜10および比較例4〜6 実施例1〜5および比較例1〜3でえられた8種のシー
ル・コート材を、それぞれモルタル・ライニング鋳鉄管
(呼び径が100mmであって、長さが約100mmの
モルタル・ライニング鋳鉄管の養生直後のもの)上に、
徐々に該鋳鉄管を回転させつつ刷毛で軸方向に約100
g/m2の割合で塗布せしめ、常温用の試験材(8種)
を作製した。
【0132】前記のようにシール・コート材を塗装した
モルタル・ライニング管を、室温で4日間乾燥させたの
ち、外観、塗膜強度を評価した。また、モルタルライニ
ング管の一端を、ポリ塩化ビニリデンフィルムで覆った
良質のゴム栓で蓋をし、管中に残留塩素が約2ppmに
なるようにした精製水を充填させ、蓋を被せてから常温
で24時間静置し、日本水道協会 水道ダクタイル鋳鉄
モルタル・ライニング指導要領に記載のシール・コート
の溶解試験方法に準拠して、水質(pH、残留塩素の減
少、過マンガン酸カリウム消費量)に関する評価を行な
った。
【0133】また、それと同時に、1,500ppmの
遊離炭酸を含む、pHが約4.7の水による通水試験を
14日間にわたって行ない、塗膜のフクレ、白化および
下地クラック部の傷つきの異常の有無、クロスカット部
2カ月後密着性を調べた。さらに、経時密着性、促進耐
候性を調べ、凍結融解試験を行なった。結果を表5に示
す。
【0134】
【表5】
【0135】実施例11〜15および比較例7〜9 実施例1〜5および比較例1〜3でえられた8種のシー
ル・コート材を使用した。
【0136】呼び径が100mm、長さが約1000m
mのモルタル・ライニング鋳鉄管の養生直後に、約80
℃の温水中に浸漬せしめてから引き上げて、モルタル表
面に浮き水がなく乾燥している状態で、約480回/分
回転させながら、シール・コート材を約125g/m2
の割合でスプレーし、加温用の試験材(8種)を作製し
た。このときのモルタル表面温度は約60℃であった。
【0137】前記のようにシール・コート材を塗装した
モルタル・ライニング管を、室温で4日間乾燥させたの
ち、外観、塗膜強度を評価した。また、モルタルライニ
ング管の一端を、ポリ塩化ビニリデンフィルムで覆った
良質のゴム栓で蓋をし、管中に残留塩素が約2ppmに
なるようにした精製水を充填させ、蓋を被せてから常温
で24時間静置し、日本水道協会 水道ダクタイル鋳鉄
モルタル・ライニング指導要領に記載のシール・コート
の溶解試験方法に準拠して、水質(pH、残留塩素の減
少、過マンガン酸カリウム消費量)に関する評価を行な
った。
【0138】また、それと同時に、1,500ppmの
遊離炭酸を含む、pHが約4.7の水による通水試験を
14日間にわたって行ない、塗膜のフクレ、白化および
下地クラック部の傷つきの異常の有無、クロスカット部
2カ月後密着性を調べた。さらに、経時密着性、促進耐
候性を調べ、凍結融解試験を行なった。結果を表6に示
す。
【0139】
【表6】
【0140】
【発明の効果】本発明の浸透性防水用組成物は、モルタ
ルなどで代表される種々のセメント系硬化物基材上に塗
布されることによって、アルコキシシランが基材に浸透
して該基材を強化せしめると同時に、撥水層を形成せし
め、ビニル系重合体が該基材の上層に成膜して、この撥
水層を保護する樹脂層を形成する。
【0141】この際、ビニル系重合体中の比較的低分子
量の加水分解性シリル基含有ビニル系重合体(a−2)
が、主として表層を形成する硬質の比較的高分子量のビ
ニル系重合体(a−1)と基材に浸透したアルコキシシ
ラン層との間の付着性を向上させるため、密着性が向上
し、良好な耐水性をそなえたビニル系重合体(a−1)
の機能が、従来技術よりも遥かに持続するという効果が
えられる。この結果、たとえばモルタル・ライニングを
施した鋳鉄管に適用すれば、長期にわたって流水に曝さ
れても、水中にアルカリ成分を溶出することがなく、家
庭用あるいは業務用の水質を、完全に保証することがで
きるという効果が著しい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08L 43:04 C08L 83:06 83:06) (72)発明者 道浦 吉貞 大阪府大阪市西区北堀江1丁目12番19号 株式会社栗本鐵工所内 (72)発明者 徳永 幸次 大阪府堺市新金岡町3−4−1−202 (72)発明者 太田 克己 大阪府泉大津市条南町4−17−307 (56)参考文献 特開 平1−320282(JP,A) 特開 平3−285935(JP,A) 特開 平4−63802(JP,A) 特開 昭61−9463(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09K 3/18 104 C08L 57/00 - 57/12 C09K 3/10 C08L 43:04 C08L 83:06

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 示差走査熱量計により測定されるガラス
    転移点が70℃以上で数平均分子量が10,000以上
    の加水分解性シリル基を含有しないビニル系重合体(a
    −1)50.0〜99.9重量部と、数平均分子量が1
    0,000以下の加水分解性シリル基を含有するビニル
    系重合体(a−2)0.1〜50.0重量部とからなる
    ビニル系重合体(A)100重量部と、アルコキシシラ
    ン(B)50〜500重量部とを含有することを特徴と
    する浸透性防水用組成物。
  2. 【請求項2】 ビニル系重合体(a−1)が10,00
    0以上50,000以下の数平均分子量を有し、ビニル
    系重合体(a−2)が2,000以上10,000以下
    の数平均分子量を有する請求項1記載の組成物。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の浸透性防水用組成物を、
    無機質基材に塗布してなる防水性構造物。
  4. 【請求項4】 ビニル系重合体(a−1)が10,00
    0以上50,000以下の数平均分子量を有し、ビニル
    系重合体(a−2)が2,000以上10,000以下
    の数平均分子量を有する請求項記載の構造物。
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