JPH0340976A - 多孔性無機質土木建築材料の吸水防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、多孔性無機質土木建築材料の吸水防止方法に
関する。さらに詳しくは、打ち放しコンクリート、軽量
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（ＡＬＣ）、モルタル、石綿セメント板、ケ
イ酸カルシウム板、パルプセメント板、木毛セメント板
、石こうボード、ハードボード、しっくい、れんが、ブ
ロック、タイル、石こうプラスター、ドロマイトプラス
タ、天然石、人工石等セメント、ケイ酸カルシウム、石
こう、石綿、砂、粘土など無機質材料を主成分とする多
孔性土木建築材料の表面に、水と混合可能な有機溶剤に
シロキサンオリゴマーを溶解させたものを塗布し、もっ
て該材料が吸水するのを防止する方法に関する。上記多
孔性無機質土木建築材料を以下単に「材料」ということ
がある。

（従来の技術） （発明が解決しようとする問題点） 従来、上記した多孔性無機質土木建築材料の吸水防止方
法としては、 １）ペイント等の塗装材を塗布し、材料中への水の侵入
を防止する方法。

２）パラフィンオイル、シリコンオイル等撥水性を有す
る化合物を塗布する方法。

３）メトキシトリメチルシラン、ジメトキシジメチルシ
ラン、トリメトキシメチルシラン、エトキシトリメチル
シラン、ジェトキシジメチルシランなどの、一般式 Ｒｈ　　Ｓ　＋　−（ＯＲ）　４−１１　　（式中、ｎ
は１，２．３）で表される加水分解性オルガノシラン化
合物を塗布する方法。

などが知られている。

しかしながら１）の方法は、イ）塗膜の割れや剥離が発
生しやすく、短期間のうちに防水効果の低下をまねく。

口）これらの塗装材には、水蒸気透過性の低いものが多
く、塗装前に材料中に侵入した水や、ひびや割れ目その
他塗り残し部等の防水機能のない部位から侵入した水が
水蒸気として大気中に放出されることがないため、材料
中に封じ込められ、その結果、材料の劣化、凍結による
破壊等が生ずる。

２）の方法では、イ）塗布剤は、表面を被覆しているだ
けのため、表面に傷がついたり、屋外暴露等により劣化
した場合には、急速に防水効果が損なわれてしまう。口
）材料とのなじみが悪く、特に垂直な面の場合、塗布後
長期間のうちには、薬剤が液だれを起こし、上部より防
水効果が失われてくる。ハ）耐アルカリ性が悪く、短期
間のうちに、防水効果が失われてしまう。二）ホコリ、
チリ等汚れがつき易い。

等の欠点がある。

３）の方法は、塗布された材料が、水に対する撥水性と
通気性を併せ持つため、優れた方法ではあるが、使用す
るシラン化合物が比較的低分子量であるために、−旦は
材料中に深く浸透するものの、蒸気圧が高いため水と反
応して撥水層を形成する前に飛散する傾向があり、防水
効果の劣ったものとなる。

以上のごとく、いずれの方法も防水効果の長期安定性と
いう点では、満足すべきものではない。

（問題点を解決するための手段） 上述の防水効果の長期安定性に関する問題点を解決する
ための手段として、特開昭５６−２７４７５号公報には
、Ｒ２−３ｉ　−（ＯＲ’　）　３で表されるオルガノ
アルコキシシラン化合物を塗布する前に、保護すべき多
孔性材料の表面を予め、高圧−冷水法および蒸気噴射法
等により処理しておく方法が開示されている。

さらに特開昭６３−１０３８７９号公報には、撥水性に
すべき建築材料の一部を、有機ケイ素化合物の溶液を塗
布する前に、故意に液状の水と接触させることを特徴と
する方法が開示されている。

これらの方法によれば、かかる前処理を施さない場合に
比べて、薬剤がより深部まで浸透し、長期にわたり防水
効果が安定して得られるというものである。

本発明者らは、多孔性無機質土木建築材料の吸水防止方
法について就中、その防水効果を、長期にわたり、安定
して持続させるための方法について鋭意検討した結果、
塗布する薬剤を単量体であるオルガノアルコキシシラン
化合物に代えて、その低縮合物であるシロキサンオリゴ
マーを用い、また溶剤としてアルコール、エーテル、ケ
トンのうち水と混合可能な有機溶剤に溶解し、これを塗
布すれば、前述のように、予め材料の表面を水で処理す
る等の操作を施さなくとも薬剤が材料中に深く浸透し、
大気中への飛散もなく所期の目的が達成できることを見
出し、本発明に到達した。

即ち本発明の方法を実施することにより、イ）薬剤がす
みやかに材料の深部まで浸透し、口）材料中に通常存在
する微量の水分と反応し、ハ）材料の表面から一定の深
さまでの層に撥水性を付与し、 二）薬剤の大気中への飛散もなく、 その結果、材料の持つ通気性を阻害させることなしに、
長期にわたり安定した防水効果を持続することができる
。

即ち本発明の要旨は、水と混合可能な有機溶剤にシロキ
サンオリゴマーを溶解し、これを多孔性無機質土木建築
材料の表面に塗布することを特徴とする該土木建築材料
の吸水防止方法である。

本発明に用いられるシロキサンオリゴマーとは、下記式
で表されるオルガノアルコキシシランの部分加水分解縮
合物であり、ｎは２〜１２の整数を表す。

１ Ｒ２−０−（Ｓｉ−０）　、、−Ｒ２ Ｒ２ （式中、Ｒ１はＣ１〜Ｃ１８の飽和アルキル基、Ｒ２は
０１〜Ｃ５の飽和アルキル基を表す。）なかでも下式（
Ｉ）で表されるｎ＝２のダイマー２ ＲＩ　　　　ＲＩ １ −０−　Ｓ　ｉ−０−Ｓ　１−０−Ｒ２１ ０Ｒ２０Ｒ２ （Ｉ） （式中、Ｒ１はＣ２〜Ｃ１８の飽和アルキル基、Ｒ２は
Ｃ，−Ｃ５の飽和アルキル基を表す。）または（ＩＩ）
で表されるｎ＝３のトリマー２ ＲＩ　　　　ＲＩ　　　　Ｒ＋ −０−８ｉ−０−３ｉ−０−３ｉ−０−Ｒ２（ＩＩ）１
　　　１　　　１ ０Ｒ２０Ｒ２０Ｒ２ （式中、Ｒ１はＣ１〜Ｃ１８の飽和アルキル基、Ｒ２は
Ｃ１〜Ｃ６の飽和アルキル基を表す。）およびそれらの
混合物が本発明に好適に用いられる。単独で用いるか、
混合して用いるか、またその場合の混合比等は、前述の
種々の多孔性無機質土木建築材料の浸透性、通気性等諸
性質を勘案して適宜選択すべきである。

前記オリゴマーよりも縮合度の高い高縮合物を塗布した
場合には、高縮合物の粘度が高くなるため、材料中への
浸透性が乏しくなり、通気性も悪化する。

このようなダイマーおよびトリマーを選択することによ
り、比較的低い蒸気圧を有し、高い浸透性、優れた耐候
性および耐アルカリ性を示し、優れた吸水防止効果を有
する吸水防止剤を得ることができる。

また土木建築材料によっては、より深部への浸透を促進
させるために、本発明のシロキサンオリゴマーに加えて
、本発明のオリゴマーの原料である下式（ＩＩＩ）で表
されるオルガノアルコキシシラン単量体 １ 【 Ｒ２−０−３ｉ−０−Ｒ２（ＩＩＩ） Ｒ２ （式中、ＲｊはＣ１〜ＣｔＳの飽和アルキル基、Ｒ２は
０１〜Ｃ５の飽和アルキル基を表す。）を添加すると良
い結果がえられる場合もある。

この時の添加量は、シロキサンオリゴマー１００重量部
に対して１５重量部以下が好ましい。

本発明のシロキサンオリゴマーは、水に混合可能な有機
溶剤に溶解して使用する。

該有機溶剤としては、水に、容易に溶解するものであれ
ば特に限定されるものではないが、エタノール、ｎ−プ
ロパノール、ｉｓｏ〜プロパノール、ｔｅｒｔ−ブタノ
ール、エチレングリコール、ジエチレングリコールなど
のアルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレン
グリコールジエチルエーテル、エチレングリコールイソ
プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジ
エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリ
コールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジ
エチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキ
サン、などのエーテル類、アセトン、メチルエチルケト
ンなどのケトン類から選ばれたもの、およびそれらの混
合物が挙げられる。就中、エタノール、ｎ−プロパノー
ル、１ｓｏ−プロパノール、ｔｅｒｔ−ブタノールなど
のアルコール類が好適に用いられる。

上記した水に混合可能な有機溶剤中における、本発明の
シロキサンオリゴマーの濃度は、２〜２０％の範囲がよ
く、さらに好ましくは３〜１０％の範囲のものが好結果
を与える。

シロキサンオリゴマー溶液の、多孔性無機質土木建築材
料への塗布方法としては、通常用いられる方法、例えば
刷毛塗り、ローラー塗り、吹き付は塗りなどにより行う
ことができる。

その際の塗布量としては、材料によって異なるが、溶液
状態で１０〜１０００ｇ／ｍ２が適量である。かくする
ことにより溶液中のシロキサンオリゴマーが、土木建築
材料表面の水分と反応し、吸水防止効果を発揮するとと
もに、微量の水分を有する材料中へも深く浸透し、該材
料と一体化した１〜２０ｍｍという厚い防水層を形成す
ることとなる。これにより本発明のシロキサンオリゴマ
ーを塗布された土木建築材料は、耐候性、耐水性、耐ア
ルカリ性、耐塩害性、耐エフロレッセンス性に優れたも
のとなる。

また、塗布後も材料の外観には何の変化も見られず材料
固有の特性を生かすことができる。また該土木建築材料
に着色を施す場合には、その上から各種ペイント、リジ
ン塗料等の塗剤で重ね塗りすることも可能である。

（実施例） 以下に本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明
は、これらにより何等限定されるものではない。

実施例−１ ＪＩＳ　　Ａ−６９１０に準じたモルタル板（７０Ｘ７
０Ｘ２０ｍｍ）を２５℃、６５％ＲＨの恒温恒湿下に１
週装置いた後、シロキサンオリゴマーとして式（Ｉ）に
おけるＲ１が１ｓｏ−ブチル基、Ｒ２がエチル基である
ダイマーを、濃度１０％になるようにイソプロピルアル
コールに溶かし、塗布量１５０ｇ／ｍ２で全面に塗布し
、含浸させた。これをもう−度２５℃、６５％ＲＨの恒
温恒湿槽内にて１週間養生し、供試体を作成した。

この供試体を表−ｌに示す各種性能について試験した。

結果を表−１に示す。

実施例−２ シロキサンオリゴマーとして式（Ｉ）のダイマーの代わ
りに式（ｎ）におけるＲ１が１ｓｏ−オクチル基、Ｒ２
がエチル基であるトリマーを用いた以外は、実施例−１
と同様にして供試体を作成した。

この供試体を表−１に示す各種性能について試験した。

結果を表−１に示す。

実施例−３ シロキサンオリゴマーとして実施例−２で用いたトリマ
ーをエタノールに１０％になるように溶かした以外は、
実施例−２と同様にして供試体を作成した。

この供試体を表−１に示す各種性能について試験した。

結果を表−１に示す。

実施例−４ シロキサンオリゴマーとして、実施例−１で用いた式（
Ｉ）のダイマー７０％と、実施例−２で用いた式（ｎ）
のトリマー３０％とからなる混合物を用いた以外は、実
施例−１と同様にして供試体を作成した。

この供試体を表−１に示す各種性能について試験した。

結果を表−１に示す。

実施例−５ シロキサンオリゴマーとして、実施例−１で用いた式（
１）のダイマー５０％と、実施例−２で用いた式（ｎ）
のトリマー５０％とからなる混合物を用いた以外は、実
施例−１と同様にして供試体を作成した。

この供試体を表−１に示す各種性能について試験した。

結果を表−１に示す。

比較例−１ シロキサンオリゴマーの代わりに、ＮＳシランガード−
８［日本化成■製　シラン系］を塗布した以外は、実施
例−１と同様の方法で供試体を作成した。

このものを表−１に示す各種性能について試験した。結
果を表−１に示す。

比較例−２ シロキサンオリゴマーの代わりにトスバリヤー［東芝シ
リコーン■製　シラン系］を塗布した以外は、実施例−
１と同様の方法で供試体を作成した。このものを表−↑
に示す各種性能について試験した結果を表−１に示す。

参考 なお、参考のためブランクとしてＪＩＳ　　Ａ６９１０
に準じたモルタル板に、何ら薬剤を塗布しない場合につ
いて各種性能を試験した。その結果を表−ｌに併せて示
す。

試験項目 表面の撥水性：供試体の表面に水滴を垂らし、水滴の状
態を観察した。

○　　水玉となりコロコロと転がる。

△　　水玉となるが、少し付着した状態となる。

×　　水玉とならず、モルタル表面が濡れ色となる。

含浸深さ：供試体を２つに割り、割った面に水をかけ吸
水防止剤の含浸深さを 測定する。

純水の吸水量：供試体を５ｃｍの深さの純水中に浸漬し
、１週間後に取りだし直ち にガーゼで表面の余分の水を拭き 取り重量を測定する。

吸水量（ｇ）＝浸漬後の重量（ｇ）−浸漬前の重量（ｇ
） アルカリ性水中での吸水量： 供試体を０．ＩＮ　　Ｎａ０ＩＩ水溶 液中に、５ｃｍの深さに浸漬し、 １週間後に取りだし直ちにガーゼ で表面の余分のＮａＯＨ水を拭き 取り、重量を測定し、浸漬前の重 量との差を吸水量とする。

酸性水中での吸水量： 供試体を０．１Ｎ　　ＨＣＩ水溶液 中に、５ｃｍの深さに浸漬し、 １週間後に取りだし直ちにガーゼ で表面の余分のＨＣｌ水を拭き取 り、重量を測定し、浸漬前の重量 との差を吸水量とする。

耐候性試験：供試体をＪＩＳ　　Ａ−１４１５に準じサ
ンシャインウェザオメータ ーにて３０００時間処理した。

処理後の供試体について、表面の 撥水性および吸水量を試験する。

（発明の効果） 本発明は、多孔性無機質土木建築材料の吸水防止方法に
関する。

本発明のシロキサンオリゴマー溶液を多孔性無機質土木
建築材料に塗布することにより、シロキサンオリゴマー
が該土木建築材料牛深くまで浸透し、該土木建築材料の
外観を損なうことなく、また通気性を阻害することもな
く、材料の吸水性を長期にわたり防止することができる
。また、該土木建築材料へは、仕上げ剤として各種ペイ
ント、リシン塗料等の塗剤で重ね塗りすることも可能と
なる。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）水と混合可能な有機溶剤にシロキサンオリゴマー
   を溶解し、これを多孔性無機質土木建築材料の表面に塗
   布することを特徴とする、多孔性無機質土木建築材料の
   吸水防止方法。
2. （２）シロキサンオリゴマーが下式（ I ）で表される
   ダイマー、 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、Ｒ＿１はＣ＿１〜Ｃ＿１＿８の飽和アルキル基
   、Ｒ＿２はＣ＿１〜Ｃ＿５の飽和アルキル基を表す。）
   または下式（II）で表されるトリマー、 ▲数式、化学式、表等があります▼（II） （式中、Ｒ＿１はＣ＿１〜Ｃ＿１＿８の飽和アルキル基
   、Ｒ＿２はＣ＿１〜Ｃ＿５の飽和アルキル基を表す。）
   およびそれらの混合物である請求項（１）記載の方法。
3. （３）水と混合可能な有機溶剤が、アルコール、エーテ
   ル、ケトンから選ばれた少なくとも１種である請求項（
   １）記載の方法。
4. （４）アルコールのアルキル基の炭素数が２〜４である
   請求項（３）記載の方法。
5. （５）アルコールが、エチルアルコールである請求項（
   ４）記載の方法。
6. （６）アルコールが、イソプロピルアルコールである請
   求項（４）記載の方法。
7. （７）水と混合可能な有機溶剤中のシロキサンオリゴマ
   ーの濃度が２〜２０％である請求項（１）記載の方法。