JP5533462B2

JP5533462B2 - 浸透性吸水防止材

Info

Publication number: JP5533462B2
Application number: JP2010197322A
Authority: JP
Inventors: 秀好柳澤
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2010-09-03
Filing date: 2010-09-03
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2030-09-03
Also published as: JP2012052053A

Description

本発明は、安定性の高いアルキルアルコキシシラン水性エマルジョンを有効成分として含有するコンクリート等の無機材用水性型浸透性吸水防止材に関し、更に詳述すると撥水性が高く、且つ吸水防止材が無機材内部へ深く浸透するアルキルアルコキシシラン含有浸透性吸水防止材に関する。

従来から、アルキルアルコキシシランは、浸透性に優れ、化学反応により強固な疎水層を形成する特徴を持っているため、コンクリート等の無機材の撥水剤や浸透性吸水防止材として有用であることは広く知られている。

撥水剤においては、表面に撥水性を付与するだけの撥水剤より、表層部から内部に浸透して疎水層を形成し、水分や塩分等の侵入を防止して無機材を保護する浸透性吸水防止材の方が耐久性の面で評価が高くなっていることから、最近では浸透性吸水防止材が多用されてきている。一般的には、アルキルアルコキシシランを種々の有機溶剤で希釈したものが用いられているが、有機溶剤の毒性、揮発性及び引火性等といった問題から非有機溶剤系の要望が高まっている。

有機溶剤を使用しない浸透型吸水防止材とするためには、以下の方法が考えられる。
まず、アルキルアルコキシシランをそのまま塗布するという方法が考えられるが、アルキルアルコキシシラン自体が引火性を持っており、危険性は少ないとはいえ、消防法上の危険物であり、それをそのまま輸送し使用することは根本的な環境改善とは言えない。また、湿潤面への塗布が難しいという問題もある。

そこで、アルキルアルコキシシランを水性分散体にして塗布するという方法が種々検討されている。
しかし、アルキルアルコキシシランは加水分解反応とそれに続く縮合反応が起こりやすく、水中で安定に存在させることは極めて難しく、ポットライフが十分でないという問題がある。また、分散安定剤を用いるため、塗布後の吸水防止性能が悪いという問題も生じている。

これらの問題を解決する方法として以下の方法が提案されている。
まず、ＨＬＢ値が４〜１５のノニオン性乳化剤を用いてアルキルアルコキシシラン等の加水分解性有機ケイ素化合物を乳化させる方法が、特公平３−１３１９５号公報（特許文献１）に開示されている。しかしながら、従来使用されているノニオン性乳化剤を使用しただけでは二層分離が起こり易く、簡単に安定な水性エマルジョンを得ることはできなかった。また、従来の方法では、比較的多量のノニオン性乳化剤が必要であるため、吸水防止性能や表面の撥水性が悪いという問題も発生している。

また、アルキルアルコキシシランをノニオン性乳化剤及びアニオン性乳化剤（全乳化剤中のアニオン性乳化剤の割合が０．０１〜２０重量％）を用いて水性乳化した水性有機ケイ素系組成物が、特公平７−５４００号公報（特許文献２）に開示されている。該組成物は、無機材用浸透性吸水防止材としての性能安定性に優れているだけでなく、６ヶ月以上も分離することなく安定であると提案されている。しかしながら、アニオン性乳化剤を用いた場合、系が酸性となるため、アルキルアルコキシシランが加水分解されやすく、経時変化によりアルキルアルコキシシランが縮合してコンクリートに浸透せず塗布表面が濡れ色になる場合があり、この傾向は保存する温度が高いほど速くなること等、長期保存安定性のばらつきの問題があった。

更に、アルキルアルコキシシランの水性乳化物の分散相の平均粒子径を約０．３〜１．１μｍ、粒子径分布の広がりを約１．３未満とすることにより、多孔質無機材への浸透性を高めた鉱物質建築材料用含浸エマルジョンが、特許第３９４２６４８号公報（特許文献３）で提案されている。
しかしながら、上記平均粒子径及び粒子径分布の広がりとするためには、多量の増粘剤や乳化剤を添加し、ジェット分散機又は高圧ホモジナイザーを用いて高圧をかけた乳化を行わなければならなかった。このような増粘剤や乳化剤を多量に添加したものをコンクリート等の無機材に塗布すると表面に残り、外観、撥水性あるいは吸水防止性能に悪影響を与えていた。また算術平均径が１．１μｍ以下の乳化物とした場合、粒子の表面積が大きくなりすぎて水との接触面積が多くなるため、アルキルアルコキシシランが加水分解する速度が早く、加水分解により発生したアルコールによりエマルジョンの安定性が悪くなるという問題があった。

更に、特許第３１６０２３１号公報（特許文献４）においては、アルキルアルコキシシラン（Ａ１）及びアルコキシ基含有オルガノポリシロキサン（Ａ２）から選択される成分（Ａ）、場合により塩基性窒素を有する基を有するシロキサン単位を含有するオルガノポリシロキサン（Ｂ）、及び乳化剤（Ｃ）、及び水から易可動性の水性エマルジョンを製造し、残りの（Ａ）及び場合により（Ｂ）を水性エマルジョンに混入し、クリーム状の稠度が達成されるまで高速回転の固定子−回転子攪拌装置中で攪拌し、安定な水性クリームを調製する疎水化剤が記載されているが、ここで示されている乳化剤では、算術平均径を２μｍ以下に調製することができないため、算術平均径が大きく、深部浸透性が不十分であるという問題があった。

特公平３−１３１９５号公報特公平７−５４００号公報特許第３９４２６４８号公報特許第３１６０２３１号公報

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、安定性の高いアルキルアルコキシシラン水性エマルジョンを有効成分として含有してなり、コンクリート等の無機材へ処理した場合に無機材内部へ深く浸透し、高い撥水性、吸水防止性を有する浸透性吸水防止材を提供することを目的とする。

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、アルキルアルコキシシランを水性エマルジョンとする際に、界面活性剤として、炭素数１２以下の分岐状アルキル基を有する特定のポリオキシアルキレンアルキルエーテルを用いることにより、安定性の高いアルキルアルコキシシラン水性エマルジョンが得られ、該エマルジョンを用いた浸透性吸水防止材をコンクリート等の無機材へ処理した場合に、浸透性吸水防止材が無機材内部へ深く浸透するため、撥水性、吸水防止性が高く、更に耐久性にも優れることを見出し、本発明をなすに至った。

従って、本発明は、下記に示す浸透性吸水防止材を提供する。
〔請求項１〕
（Ａ）下記一般式（１）で示されるアルキルアルコキシシラン又は該（Ａ）成分と（Ｂ）下記一般式（２）で示されるオルガノポリシロキサンとの混合物、（Ｃ）ノニオン性乳化剤及び（Ｄ）水を含むアルキルアルコキシシラン水性エマルジョンを含有する無機材用の浸透性吸水防止材であって、（Ｃ）ノニオン性乳化剤が、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルであり、そのアルキル基が、炭素数１２以下の分岐アルキル基であり、エマルジョン中に存在する（Ａ）成分、又は（Ａ）成分と（Ｂ）成分の混合物を有効成分として６０〜７０質量％含有し、エマルジョンの体積平均径が１．１μｍを超えて２．０μｍ以下であることを特徴とする浸透性吸水防止材。
Ｒ¹−Ｓｉ（Ｒ²）_r（ＯＲ³）_(3-r) （１）
（式中、Ｒ¹は炭素数３〜１６の１価炭化水素基を示し、Ｒ²は炭素数１〜３の１価炭化水素基を示し、Ｒ³は独立に炭素数１〜４の１価炭化水素基を示し、ｒは０又は１を示す。）

（式中、Ｒはメチル基を示し、Ｒ^aは独立にハロゲン原子、メチル基、ＯＨ基、アミノ基、ビニル基、γ−アミノプロピル基、β−アミノエチル−γ−アミノプロピル基、γ−グリシジロキシプロピル基、３，４−エポキシシクロヘキシルエチル基、γ−（メタ）アクリロキシプロピル基、γ−メルカプトプロピル基又はヒドロキシエトキシプロピル基を示し、Ｒ^bは独立にビニル基、γ−アミノプロピル基、β−アミノエチル−γ−アミノプロピル基、γ−グリシジロキシプロピル基、γ−（メタ）アクリロキシプロピル基又はγ−メルカプトプロピル基を示し、ｍは０〜２００の整数、ｎは０〜１００の整数を示す。）
〔請求項２〕
（Ｃ）ノニオン性乳化剤のＨＬＢが１３．５〜１７．０であることを特徴とする請求項１記載の浸透性吸水防止材。

本発明のコンクリート等の無機材用水性型浸透性吸水防止材の有効成分として使用されるアルキルアルコキシシラン水性エマルジョンは、長期にわたって乳化状態が安定であり、無機材に塗布した際の撥水性、吸水防止性が良好であることから、浸透性吸水防止材として有用である。

本発明の浸透性吸水防止材は、下記に示す（Ａ）、（Ｃ）、（Ｄ）成分、好ましくは更に（Ｂ）成分を乳化分散させてなる水性エマルジョンを含有してなるものである。
（Ａ）下記一般式（１）で示されるアルキルアルコキシシラン、
（Ｂ）下記一般式（２）で示されるオルガノポリシロキサン、
（Ｃ）ノニオン性乳化剤、及び
（Ｄ）水。

本発明に使用する（Ａ）成分のアルキルアルコキシシランは、下記一般式（１）で示される化合物である。
Ｒ¹−Ｓｉ（Ｒ²）_r（ＯＲ³）_(3-r) （１）
（式中、Ｒ¹は炭素数３〜１６の１価炭化水素基を示し、Ｒ²は炭素数１〜３の１価炭化水素基を示し、Ｒ³は独立に炭素数１〜４の１価炭化水素基を示し、ｒは０又は１を示す。）

式中、Ｒ¹は炭素数３〜１６、好ましくは６〜１０の１価炭化水素基を示し、例えば、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、ヘキサデシル等のアルキル基が挙げられ、これらの中でもヘキシル基、オクチル基、デシル基が好ましい。

Ｒ¹の１価炭化水素基の炭素数が３より小さい場合は、加水分解性及び揮発性が非常に高いため、塗布直後に一部が基材表面で反応し、それ以上のエマルジョンの浸透を遅らせるだけでなく、その間に未反応のアルキルアルコキシシラン成分が蒸発しやすいため、結果として基材表面のみに撥水性を与えるだけになる。逆に、Ｒ¹のアルキル基の炭素数が１６よりも大きい場合は、分子量が大きすぎるため浸透しにくくなる。

また、Ｒ²は炭素数１〜３の１価炭化水素基を示し、例えば、メチル、エチル、プロピル等のアルキル基が挙げられ、これらの中でもメチル基が好ましい。

Ｒ³は炭素数１〜４の１価炭化水素基を示し、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル等のアルキル基が挙げられ、特にエチル基が好ましい。
ＯＲ³基がメトキシ基（即ち、Ｒ³がメチル基）の場合には、アルカリ性条件下での安定性が悪い場合があり、そのため基材内部に浸透する前に表面で結合あるいは架橋が起こりやすく、また水性分散体の安定性の点でも好ましくないことから、ＯＲ³基はエトキシ基（即ち、Ｒ³がエチル基）であることが好ましい。一方、ＯＲ³基がエトキシ基よりも炭素数の多い、プロポキシ基以上、特に炭素数５以上の炭素鎖のアルコキシ基である場合は、逆に加水分解安定性が良いために、内部に浸透しても基材との結合が遅くなり、効果発現に時間を要するおそれがある。

このような化合物としては、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｉ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−ブチルトリメトキシシラン、ｉ−ブチルトリメトキシシラン、ｔ−ブチルトリメトキシシラン、ｎ−ペンチルトリメトキシシラン、ｉ−ペンチルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｉ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリメトキシシラン、ｉ−オクチルトリメトキシシラン、ｎ−デシルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ｉ−プロピルトリエトキシシラン、ｎ−ブチルトリエトキシシラン、ｉ−ブチルトリエトキシシラン、ｔ−ブチルトリエトキシシラン、ｎ−ペンチルトリエトキシシラン、ｉ−ペンチルトリエトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、ｉ−ヘキシルトリエトキシシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、ｉ−オクチルトリエトキシシラン、ｎ−デシルトリエトキシシラン、ｎ−ペンチルメチルジメトキシシラン、ｉ−ペンチルメチルジメトキシシラン、ｎ−ヘキシルメチルジメトキシシラン、ｉ−ヘキシルメチルジメトキシシラン、ｎ−オクチルメチルジメトキシシラン、ｉ−オクチルメチルジメトキシシラン、ｎ−デシルメチルジメトキシシラン、ｎ−ペンチルメチルジエトキシシラン、ｉ−ペンチルメチルジエトキシシラン、ｎ−ヘキシルメチルジエトキシシラン、ｉ−ヘキシルメチルジエトキシシラン、ｎ−オクチルメチルジエトキシシラン、ｉ−オクチルメチルジエトキシシラン、ｎ−デシルメチルジエトキシシラン等が例示され、この中でも特に、撥水剤の保存安定性の良さ、撥水性能の高さ、入手のしやすさから、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、ｉ−ヘキシルトリエトキシシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、ｉ−オクチルトリエトキシシラン、ｎ−デシルトリエトキシシランが好ましい。なお、これらの混合物を使用することも可能である。

本発明において、場合により使用される（Ｂ）成分のオルガノポリシロキサンは、下記一般式（２）で示される化合物である。（Ｂ）成分を配合するとエマルジョン中でのアルキルアルコキシシランの安定性が向上するという効果が得られる。

式中、Ｒはメチル基を示し、Ｒ^aは独立にハロゲン原子、メチル基、ＯＨ基、アミノ基、ビニル基、γ−アミノプロピル基、β−アミノエチル−γ−アミノプロピル基、γ−グリシジロキシプロピル基、３，４−エポキシシクロヘキシルエチル基、γ−（メタ）アクリロキシプロピル基、γ−メルカプトプロピル基又はヒドロキシエトキシプロピル基を示し、Ｒ^bは独立にビニル基、γ−アミノプロピル基、β−アミノエチル−γ−アミノプロピル基、γ−グリシジロキシプロピル基、γ−（メタ）アクリロキシプロピル基又はγ−メルカプトプロピル基を示し、ｍは０〜２００、好ましくは１０〜１５０の整数、ｎは０〜１００、好ましくは０〜５０の整数で、好ましくはｍ＋ｎが１０〜２００を示す。

このような式（２）で示されるオルガノポリシロキサンとしては、例えば、ジメチルポリシロキサン、両末端ヒドロキシル基含有ジメチルポリシロキサン、両末端にビニル官能性基を含む有機基を持つジメチルポリシロキサン、両末端にアミノ官能性基を含む有機基を持つジメチルポリシロキサン、両末端にエポキシ官能性基を含む有機基を持つジメチルポリシロキサン、両末端にメルカプト官能性基を含む有機基を持つジメチルポリシロキサン、側鎖にビニル官能性基を含む有機基を持つジメチルポリシロキサン、側鎖にアミノ官能性基を含む有機基を持つジメチルポリシロキサン、側鎖にエポキシ官能性基を含む有機基を持つジメチルポリシロキサン、側鎖にメルカプト官能性基を含む有機基を持つジメチルポリシロキサン等が挙げられる。

（Ｂ）成分のオルガノポリシロキサンを使用する場合、その使用量は、（Ａ）成分１００質量部に対して０〜２０質量部、特に１〜１０質量部とすることが好ましい。（Ｂ）成分の使用量が多すぎると無機材内部への浸透性が不足する場合がある。

本発明に使用する（Ｃ）成分のノニオン性乳化剤は、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルであり、そのアルキル基が、炭素数１２以下、好ましくは８〜１２の分岐アルキル基である乳化剤を使用する。炭素数が１２よりも大きいアルキルエーテルや、未分岐のアルキルエーテルを使用するとエマルジョンの安定性が悪く、また浸透性吸水防止材として基材に塗布した場合に浸透性が悪くなる。

特に本発明においては、乳化剤として、ノニオン性乳化剤のみを使用することが好ましい。アニオン性乳化剤やカチオン性乳化剤を使用すると、系のｐＨが酸性或いはアルカリ性となるため、アルキルアルコキシシランが加水分解しやすく、保存安定性が悪くなる場合があるし、アルキルアルコキシシランが加水分解、縮合すると基材内部への浸透性が悪くなる場合がある。

また、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルのＨＬＢ値は、１３．５〜１７．０であることが好ましく、１４〜１６．５であることがより好ましい。ＨＬＢ値が１３．５よりも小さい、又は１７．０よりも大きいと乳化性が悪くなる場合があり、アルキルアルコキシシラン水性エマルジョンの体積平均径を後述する好適範囲とすることが難しく、また、保存安定性も悪くなる。なお、このようなポリオキシアルキレンアルキルエーテルのＨＬＢ値は、ＨＬＢ値が上記範囲から外れるポリオキシアルキレンアルキルエーテルを混合することで、ＨＬＢ値を上記範囲に調整したものを使用してもよい。

このようなノニオン性乳化剤としては、ポリオキシエチレン分岐オクチルエーテル、ポリオキシエチレン分岐ノニルエーテル、ポリオキシエチレン分岐デシルエーテル等が好ましく、これらを混合して使用してもよい。これらの中で特に好ましいノニオン性乳化剤は、ポリオキシエチレン分岐デシルエーテルである。
このようなポリオキシアルキレン分岐アルキルエーテルとしては、市販品を使用することができ、例えば、ノイゲンＸＬ４０（ＨＬＢ１０．５）、ノイゲンＸＬ８０（ＨＬＢ１３．８）、ノイゲンＸＬ１００（ＨＬＢ１４．７）、ノイゲンＸＬ１４０（ＨＬＢ１５．９）、ノイゲンＸＬ１６０（ＨＬＢ１６．３）、ノイゲンＸＬ４００Ｄ（ＨＬＢ１８．４）（ＸＬ４０〜ＸＬ４００Ｄのいずれもポリオキシエチレン分岐デシルエーテル、第一工業製薬社製）、ニューコール１００８（ポリオキシエチレン２−エチルヘキシルエーテル）、ニューコール１０２０（ポリオキシエチレン２−エチルヘキシルエーテル）（いずれも日本乳化剤社製）等が挙げられる。

（Ｃ）成分であるノニオン性乳化剤の使用量は、（Ａ）成分の０．１〜５質量％であることが好ましく、更には０．１〜２質量％であることが好ましい。（Ａ）成分の使用量が０．１質量％より少ないと安定なエマルジョンが得られない場合があり、また５質量％より多いと十分な吸水防止性能が得られない場合がある。

また、エマルジョン化する際の（Ｄ）成分である水の含有量は、（Ａ）成分１００質量部に対して５〜７０質量部であることが好ましく、より好ましくは８〜１５質量部である。水の含有量が少なすぎると乳化が困難となる場合があり、多すぎるとアルキルアルコキシシランの体積平均径を好適範囲とすることが難しく、そのためエマルジョンの安定性が悪くなる場合がある。

本発明のアルキルアルコキシシラン水性エマルジョンには、分散性や浸透性吸水防止材としての性能に影響を与えない程度に、ｐＨ調整剤、防腐剤、防黴剤、抗菌剤、増粘剤、消泡剤、油溶性染料、水性着色剤等の添加剤を必要に応じて添加することができる。

ｐＨ調整剤としては、各種アルカリ化合物、ｐＨ緩衝剤等を使用してもよい。アルカリ化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム等の金属水酸化物、プロピルアミン、イソアミルアミン、ヘキシルアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン等の有機アミン等が挙げられる。

防腐剤は、エマルジョンの腐敗を防ぎ、防黴剤及び抗菌剤は、塗布表面のカビや細菌の繁殖を防ぐものである。これらは、エマルジョンの安定性を損なわないものであれば特に制限なく用いることができる。例えば、ハロアリルスルホン系、ヨードプロパルギル系、Ｎ−ハロアルキルチオ系、ベンゾイミダゾール系、ニトリル系、ピリジン系、８−オキシキノリン系、ベンゾチアゾール系、イソチアゾリン系、有機スズ系、フェノール系、第４アンモニウム塩系、トリアジン系、チアジアジン系、アニリド系、アダマンタン系、ジチオカーバメート系、無機塩系、ブロム化インダノン系化合物等が挙げられる。この中で、水に溶けやすいものは防腐剤として、水に溶けにくいものは防黴剤や抗菌剤として、単独あるいは２種以上の混合物で用いてもよい。

増粘剤は、粘度を上げてエマルジョンの分離安定性を更に向上させるものであり、シランの安定性や塗布表面に悪影響を与えないものであれば特に制限なく用いることができる。例えば、変性ポリアクリル酸、変性ポリアクリル酸塩、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸アルカリ塩、アルギン酸塩、アルギン酸エステル、ポリビニルアルコール、ポリエーテル、カゼイン、マンナン、デンプン、キトサン、カルボキシメチルセルロース、メトキシメチルセルロース等の水溶性高分子が挙げられ、単独あるいは２種以上の混合物で用いてもよい。

本発明のアルキルアルコキシシラン水性エマルジョンは、（Ａ）アルキルアルコキシシラン、（Ｃ）乳化剤、（Ｄ）水、及び必要に応じて（Ｂ）オルガノポリシロキサンやその他の添加剤を、乳化分散機で乳化することにより得られる。
乳化分散機としては特に限定されないが、例えば、プライミックス社のホモミクサー、ホモディスパー、コンビミックス、フィルミックス等が使用できる。特に、乳化分散にあたっては、乳化初期段階では粘度が低いことからホモミクサーを用い、粘度が上がってからはホモディスパーで混練し、算術平均径（体積平均径）を小さくすることが好ましいことから、コンビミックス等のホモミクサーとホモディスパーを併設した装置で乳化分散することが好ましい。これらの乳化分散機を用いて高速で処理すると液温が上昇して乳化力が低下する場合があるので、容器を冷却する等して５０℃以下に保持するのが好ましい。

本発明の浸透性吸水防止材は、上記アルキルアルコキシシラン水性エマルジョンを含有してなるものである。

本発明の浸透性吸水防止材は、エマルジョン中に存在する（Ａ）アルキルアルコキシシラン又はこの（Ａ）成分と（Ｂ）オルガノポリシロキサンとの合計（以下、これを有効成分という）の濃度が、６０〜７０質量％であることが好ましく、より好ましくは６５〜７０質量％である。浸透性吸水防止材中の有効成分が６０質量％未満では、エマルジョンの粘度が低く、垂直面や傾いた面の基材に塗布した際にエマルジョンが流れ落ちてしまい、基材内部に十分浸透しない場合があり、また濃度が低いと一回の塗布で無機材に十分な吸水防止性能を付与することが難しい場合がある。更に、塗布回数を増やすとそれだけ無機材中への浸透性を低下させることになるので、無機材用浸透性吸水防止材としての用途には適さない。また、浸透性吸水防止材中の有効成分が７０質量％を超えると、乳化安定性が悪くなる場合があり、また塗布の際、浸透性吸水防止材の塗布量が多くなるため、経済的ではない。なお、浸透性吸水防止材中の有効成分の濃度を上記範囲とするには、イオン交換水を適宜添加することにより調整できる。

また浸透性吸水防止材中に存在するエマルジョンの体積平均径（算術平均径）は、１．１μｍを超えて２．０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１．２〜１．７μｍであることが好ましい。体積平均径が小さすぎると粒子の表面積が大きくなり、水と接触する面積が多くなるため、アルキルアルコキシシランが加水分解し、エマルジョンの安定性が悪くなる場合があり、大きすぎるとエマルジョンが不安定となり、分離しやすくなる場合がある。ここで、体積平均径は、レーザー回折／散乱法で測定した値であり、レーザー回折／散乱式粒度分布計（例えば、（株）堀場製作所製、ＬＡ−９２０）を用いて測定することができる。

本発明の浸透性吸水防止材には、更に本発明の目的を損なわない範囲で、じょうじゅつしたようなｐＨ調整剤、防腐剤、防黴剤、防藻剤、抗菌剤、増粘剤、消泡剤、染料、顔料、香料、着色剤等を添加することもできる。

本発明の浸透性吸水防止材は、あらゆる無機材の撥水剤として適用が可能であり、例えば、モルタル、コンクリート、石材、レンガ等に適用できる。適用方法としては、スプレー塗布、刷毛、ローラ等で表面に塗布すればよく、塗布は１回塗布で十分であるが、乾燥前或いは乾燥後に再塗布することも可能である。具体的に、浸透性吸水防止材の塗布量としては、５０〜８００ｇ／ｍ²、特に１００〜５００ｇ／ｍ²とすることが好ましい。
塗布後は室温（約２５℃）で１日〜１ヶ月間程度乾燥させればよい。

以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、下記の例において、体積平均径は（株）堀場製作所製粒度分布測定装置ＬＡ−９２０を使用して求めた。

〔実施例１〕
ｎ−オクチルトリエトキシシラン３２０．０ｇ、ポリオキシエチレン分岐デシルエーテル（ノイゲンＸＬ−４０第一工業製薬社製ＨＬＢ＝１０．５とノイゲンＸＬ−４００Ｄ第一工業製薬社製ＨＬＢ＝１８．４を混合し、ＨＬＢ＝１６．５に調整したもの）２５．２ｇ、イオン交換水１４０．０ｇを仕込み、ホモミクサーにて乳化を行い、Ｏ／Ｗエマルジョンを得た。この乳化物に、更にｎ−オクチルトリエトキシシラン１，３６０ｇを加え、更にホモミクサーにて乳化を行った。その後、ホモディスパーに仕込み、２，０００ｒｐｍにて２時間混練し、高粘度な乳化物を得た。その後、イオン交換水５５４．４ｇ及び防腐剤（アーチケミカルズ社製ＰｒｏｘｅｌＢＤＮ）０．７ｇを加え、ｎ−オクチルトリエトキシシランを有効成分として７０質量％含有する、体積平均径が１．２μｍの乳白色の浸透性吸水防止材を得た。

〔実施例２〕
実施例１において、ポリオキシエチレン分岐デシルエーテル（ノイゲンＸＬ−４０第一工業製薬社製ＨＬＢ＝１０．５とノイゲンＸＬ−４００Ｄ第一工業製薬社製ＨＬＢ＝１８．４を混合し、ＨＬＢ＝１６．５に調整したもの）に変えて、ポリオキシエチレン分岐デシルエーテル（ノイゲンＸＬ−４０第一工業製薬社製ＨＬＢ＝１０．５とノイゲンＸＬ−４００Ｄ第一工業製薬社製ＨＬＢ＝１８．４を混合し、ＨＬＢ＝１４．０に調整したもの）２５．２ｇとした他は、実施例１と同様な操作を行い、ｎ−オクチルトリエトキシシランを有効成分として７０質量％含有する、体積平均径が１．２μｍの乳白色の浸透性吸水防止材を得た。

〔実施例３〕
実施例１において、ポリオキシエチレン分岐デシルエーテル（ノイゲンＸＬ−４０第一工業製薬社製ＨＬＢ＝１０．５とノイゲンＸＬ−４００Ｄ第一工業製薬社製ＨＬＢ＝１８．４を混合し、ＨＬＢ＝１６．５に調整したもの）の配合量を１２．１ｇとした他は、実施例１と同様な操作を行い、ｎ−オクチルトリエトキシシランを有効成分として７０質量％含有する、体積平均径が１．３μｍの乳白色の浸透性吸水防止材を得た。

〔実施例４〕
実施例１において、希釈のイオン交換水量を変えた他は同様な操作を行って、ｎ−オクチルトリエトキシシランを有効成分として６０質量％含有する、体積平均径が１．３μｍの乳白色の浸透性吸水防止材を得た。

〔実施例５〕
β−アミノエチル−γ−アミノプロピル基含有ジメチルポリシロキサン（ＫＦ−８７０９Ｚ信越化学工業社製アミノ基当量２，５００ｇ／ｍｏｌ）１６０．０ｇ、ポリオキシエチレン分岐デシルエーテル（ノイゲンＸＬ−４０第一工業製薬社製ＨＬＢ＝１０．５とノイゲンＸＬ−４００Ｄ第一工業製薬社製ＨＬＢ＝１８．４を混合し、ＨＬＢ＝１６．５に調整したもの）２５．２ｇ、イオン交換水１４０．０ｇを仕込み、ホモミクサーにて乳化を行い、Ｏ／Ｗエマルジョンを得た。この乳化物に、更にｎ−オクチルトリエトキシシラン１，５２０ｇを加え、更にホモミクサーにて乳化を行った。その後、ホモディスパーに仕込み、２，０００ｒｐｍにて２時間混練し、高粘度な乳化物を得た。その後、イオン交換水５５４．４ｇ及び防腐剤（アーチケミカルズ社製ＰｒｏｘｅｌＢＤＮ）０．７ｇを加え、ｎ−オクチルトリエトキシシラン及びβ−アミノエチル−γ−アミノプロピル基含有ジメチルポリシロキサンを有効成分として７０質量％含有する、体積平均径が１．１μｍの乳白色の浸透性吸水防止材を得た。

〔実施例６〕
実施例５において、β−アミノエチル−γ−アミノプロピル基含有ジメチルポリシロキサン（ＫＦ−８７０９Ｚ信越化学工業社製アミノ基当量２，５００ｇ／ｍｏｌ）に変えて、両末端にヒドロキシル基を持つジメチルポリシロキサン（ＫＦ−９７０１信越化学工業社製）１６０．０ｇとした他は、実施例５と同様な操作を行い、ｎ−オクチルトリエトキシシラン及び両末端にヒドロキシル基を持つジメチルポリシロキサンを有効成分として７０質量％含有する、体積平均径が１．２μｍの乳白色の浸透性吸水防止材を得た。

〔実施例７〕
実施例５において、ポリオキシエチレン分岐デシルエーテル（ノイゲンＸＬ−４０第一工業製薬社製ＨＬＢ＝１０．５とノイゲンＸＬ−４００Ｄ第一工業製薬社製ＨＬＢ＝１８．４を混合し、ＨＬＢ＝１６．５に調整したもの）に変えて、ポリオキシエチレン２−エチルヘキシルエーテル（ニューコール１００８日本乳化剤社製ＨＬＢ＝１４．６とニューコール１０２０日本乳化剤社製ＨＬＢ＝１７．４を混合し、ＨＬＢ＝１６．５に調整したもの）２５．２ｇとした他は、実施例５と同様な操作を行い、ｎ−オクチルトリエトキシシラン及びβ−アミノエチル−γ−アミノプロピル基含有ジメチルポリシロキサンを有効成分として７０質量％含有する、体積平均径が１．２μｍの乳白色の浸透性吸水防止材を得た。

〔比較例１〕
実施例１において、ポリオキシエチレン分岐デシルエーテルに変えて、ポリオキシエチレンオレイルエーテル（ニューコール１２１０日本乳化剤社製ＨＬＢ＝１２．４）２５．２ｇとした他は、実施例１と同様な操作を行ったが、ｎ−オクチルトリエトキシシランを有効成分として７０質量％含有するものの、すぐに分離してしまいＯ／Ｗの乳化物とはならなかった。

〔比較例２〕
実施例５において、ポリオキシエチレン分岐デシルエーテルに変えて、ポリオキシエチレントリデシルエーテル（ニューコール１３０５日本乳化剤社製ＨＬＢ＝１０．５とニューコール１３１０日本乳化剤社製ＨＬＢ＝１３．７を混合し、ＨＬＢ＝１３．０に調整したもの）２５．２ｇとした他は、実施例５と同様な操作を行い、ｎ−オクチルトリエトキシシラン及びβ−アミノエチル−γ−アミノプロピル基含有ジメチルポリシロキサンを有効成分として７０質量％含有する、体積平均径が２．３μｍの乳白色の浸透性吸水防止材を得た。

〔比較例３〕
実施例５において、ポリオキシエチレン分岐デシルエーテルに変えて、ポリオキシエチレンステアリルエーテル（ニューコール１８２０日本乳化剤社製ＨＬＢ＝１５．４）２５．２ｇとした他は、実施例１と同様な操作を行い、ｎ−オクチルトリエトキシシラン及びβ−アミノエチル−γ−アミノプロピル基含有ジメチルポリシロキサンを有効成分として７０質量％含有する、体積平均径が３．３μｍの乳白色の浸透性吸水防止材を得た。

〔比較例４〕
実施例５において、ポリオキシエチレン分岐デシルエーテルに変えて、ポリオキシエチレンステアリルエーテル（ニューコール１８２０日本乳化剤社製ＨＬＢ＝１５．４）２５．２ｇ及びラウリル硫酸ナトリウム２．５ｇを加えた他は、実施例５と同様な操作を行い、ｎ−オクチルトリエトキシシラン及びβ−アミノエチル−γ−アミノプロピル基含有ジメチルポリシロキサンを有効成分として７０質量％含有する、体積平均径が３．３μｍの乳白色の浸透性吸水防止材を得た。

上記実施例及び比較例で得られた浸透性吸水防止材について以下の試験を行った。結果を表１にまとめる。

（浸透深さ測定）
７ｃｍ×７ｃｍ×２ｃｍのモルタル供試体（ＪＩＳＲ５２０１）の底面に、得られた浸透性吸水防止材を３００ｇ／ｍ²塗布して２４時間後に割断し、断面に５質量％メチレンブルー水溶液を塗布し、着色しない疎水層の厚さを５ヶ所測定し、平均値を求めた。

（吸水試験）
７ｃｍ×７ｃｍ×２ｃｍのモルタル供試体（ＪＩＳＲ５２０１）の全面に、得られた浸透性吸水防止材を３００ｇ／ｍ²塗布し、室温（約２５℃）で２８日乾燥後、ＪＩＳＡ１４０４に準じた吸水試験を行い、２４時間後の吸水量を求め、無塗布（ブランク）に対する吸水比を求めた。

（乳化安定性試験）
１００ｍｌのサンプル瓶に、得られた浸透性吸水防止材を５０ｇ入れて密栓し、５０℃で１ヶ月放置して乳化状態（分離状態）を目視で観察した。

Claims

（Ａ）下記一般式（１）で示されるアルキルアルコキシシラン又は該（Ａ）成分と（Ｂ）下記一般式（２）で示されるオルガノポリシロキサンとの混合物、（Ｃ）ノニオン性乳化剤及び（Ｄ）水を含むアルキルアルコキシシラン水性エマルジョンを含有する無機材用の浸透性吸水防止材であって、（Ｃ）ノニオン性乳化剤が、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルであり、そのアルキル基が、炭素数１２以下の分岐アルキル基であり、エマルジョン中に存在する（Ａ）成分、又は（Ａ）成分と（Ｂ）成分の混合物を有効成分として６０〜７０質量％含有し、エマルジョンの体積平均径が１．１μｍを超えて２．０μｍ以下であることを特徴とする浸透性吸水防止材。
Ｒ¹−Ｓｉ（Ｒ²）_r（ＯＲ³）_(3-r) （１）
（式中、Ｒ¹は炭素数３〜１６の１価炭化水素基を示し、Ｒ²は炭素数１〜３の１価炭化水素基を示し、Ｒ³は独立に炭素数１〜４の１価炭化水素基を示し、ｒは０又は１を示す。）

（式中、Ｒはメチル基を示し、Ｒ^aは独立にハロゲン原子、メチル基、ＯＨ基、アミノ基、ビニル基、γ−アミノプロピル基、β−アミノエチル−γ−アミノプロピル基、γ−グリシジロキシプロピル基、３，４−エポキシシクロヘキシルエチル基、γ−（メタ）アクリロキシプロピル基、γ−メルカプトプロピル基又はヒドロキシエトキシプロピル基を示し、Ｒ^bは独立にビニル基、γ−アミノプロピル基、β−アミノエチル−γ−アミノプロピル基、γ−グリシジロキシプロピル基、γ−（メタ）アクリロキシプロピル基又はγ−メルカプトプロピル基を示し、ｍは０〜２００の整数、ｎは０〜１００の整数を示す。）
（Ｃ）ノニオン性乳化剤のＨＬＢが１３．５〜１７．０であることを特徴とする請求項１記載の浸透性吸水防止材。