JPH08318152A - シラン系水性エマルション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】安定性に優れ、さらにその皮膜が撥水性及び吸
水防止性に優れ、特に水系浸透性吸水防止材としての用
途に優れるシラン系水性エマルションの提供。 【構成】（ａ）加水分解性シラン化合物又はそのオリゴ
マー，（ｂ）シリコーン分子の片末端に（メタ）アクリ
ロイル基を有するマクロモノマー、α，β−エチレン性
不飽和カルボン酸及びその他のラジカル重合性単量体を
共重合して得られるカルボキシル基含有シリコーン系グ
ラフト共重合体の塩基中和物からなる高分子乳化剤及び
（ｃ）水からなるシラン系水性エマルション、及び該エ
マルションからなる水系浸透性吸水防止剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加水分解性シラン化合物
がアニオン型高分子乳化剤により乳化されたシラン系水
性エマルションに関するものであり、該エマルションは
特に水系浸透性吸水防止材として使用することにより、
土木・建築用の材料に撥水性及び吸水防止性を付与し、
躯体及び美観を保護するのに有用なものである。尚、本
明細書においては、アクリロイル基又はメタクリロイル
基を（メタ）アクリロイル基といい、アクリル酸又はメ
タクリル酸を（メタ）アクリル酸という。

【０００２】

【従来の技術】従来からアルコキシシランに代表される
加水分解性シラン化合物は、石造物やコンクリート等の
建築土木材料の撥水材、吸水防止材として有用であるこ
とが広く知られている。一般的に、これら加水分解性シ
ラン化合物は、種々の溶剤で希釈して使用されていた
が、このような溶剤系のものは、溶剤の毒性、引火性及
び揮発性により使用範囲に制限がある他、低分子量アル
コールであるイソプロパノールを溶剤とする吸水防止材
は、蒸発速度が急速であるため、基材への浸透性が充分
でない等の問題があり、逆に揮発しにくい溶剤を使用し
たものは、塗工面の湿潤状態が長くなるため、空気中の
ゴミが付着する機会が増えたり、又硬化に長時間を要す
るという問題がある。さらに、溶剤系のものは、濡れた
コンクリート表面には塗工できない問題点も有するもの
であった。以上より、加水分解性シラン化合物を吸水防
止材として使用する場合には、加水分解性シラン化合物
を水溶液又は水性分散体としたものが好ましいが、加水
分解性シラン化合物は化学的な性質上、水と接触すると
文字どおり加水分解反応を引き起こし、更にこれに続く
縮合反応が起こり易いため、水中で安定に存在させるこ
とは極めて難しいことされていた。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】上記の問題を解決す
るシラン系水性エマルションとして、ＨＬＢが４〜１５
の乳化剤を用いたシラン系水性エマルション（特開昭６
２−１９７３６９）や非イオン性乳化剤とアニオン性乳
化剤を組み合わせたシラン系水性エマルション（特開平
３−２３２５２７）が報告されている。しかしながら、
これらのエマルションは、二層分離が起こり易く、安定
な水性エマルションが得られにくい場合があり、又該エ
マルションを吸水防止材としてコンクリート等に塗布し
た場合、得られる皮膜中に残存する乳化剤が皮膜を親水
性とし、撥水性を充分に発現できないかったり、吸水防
止性が低下するという問題があった。本発明者らは、安
定性に優れ、さらにその皮膜が撥水性及び吸水防止性に
優れ、特に水系浸透性吸水防止材として優れるシラン系
水性エマルションを見いだすため鋭意検討を行ったので
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記問題
点を解決するためには、シリコーン系グラフト共重合体
からなる高分子乳化剤を使用したエマルションが有効で
あることを見い出し、本発明を完成するに至った。すな
わち、本発明の第１発明は、下記成分（ａ），（ｂ）及
び（ｃ）からなるシラン系水性エマルションであり、 （ａ）加水分解性シラン化合物又はそのオリゴマー （ｂ）シリコーン分子の片末端に（メタ）アクリロイル
基を有するマクロモノマー、α，β−エチレン性不飽和
カルボン酸及びその他のラジカル重合性単量体を共重合
して得られるカルボキシル基含有シリコーン系グラフト
共重合体の塩基中和物からなる高分子乳化剤 （ｃ）水 第２発明は上記成分（ａ）が下記一般式（１）で表され
る加水分解性シラン化合物又はそのオリゴマーであるこ
とを特徴とする第１発明のシラン系水性エマルションで
あり、

【０００５】

【化１】Ｒ_n Ｓｉ（Ｒ¹ ）_4-n ・・・・（１）

【０００６】（式中、Ｒは炭素数１〜３０のアルキル
基、置換アルキル基又はアリール基、Ｒ¹ は炭素数１〜
６のアルコキシ基、ハロゲン原子、アミノ基、ヒドロシ
キル基又はカルボキシル基であり、複数個のＲ又はＲ¹
を持つ場合、それぞれは同一でも異なっていても良い。
ｎは１又は２である） 第３発明は第１発明又は第２発明のシラン系水性エマル
ションからなる水系浸透性吸水防止材である。以下、本
発明を詳細に説明する。

【０００７】（ａ）加水分解性シラン化合物又はそのオ
リゴマー 本発明で使用する加水分解性シラン化合物又はそのオリ
ゴマーは、加水分解性を示すものであれば種々のものが
使用できる。

【０００８】本発明の第２発明は、この加水分解性シラ
ン化合物又はそのオリゴマーとして、下記一般式（１）
で示されるものを使用するものである。

【０００９】

【化３】Ｒ_n Ｓｉ（Ｒ¹ ）_4-n ・・・・（１）

【００１０】ここで、式（１）において、Ｒは加水分解
を起こし難く、安定な疎水基であり、炭素数１〜３０の
アルキル基、置換アルキル基又はアリール基である。ア
ルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロ
ピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オ
クチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘ
キサデシル基、オクタデシル基及びエイコシル基等を挙
げることができる。置換アルキル基としては、ハロゲン
化アルキル基、芳香族置換アルキル基等が挙げられる。
ハロゲン化アルキル基としては、上記アルキル基のフッ
素化物、塩素化物及び臭素化物等があり、具体的には３
−クロロプロピル基、６−クロロヘキシル基及び６，
６，６−トリフルオロヘキシル基等を挙げることができ
る。芳香族置換アルキル基としては、ベンジル基、４−
クロロベンジル基及び４−ブロモベンジル基等のハロゲ
ン置換ベンジル基等を挙げることができる。アリール基
としては、フェニル基、トリル基、メシチル基及びナフ
チル基等が挙げられる。Ｒ¹ は、加水分解性の官能基で
あり、炭素数１〜６のアルコキシ基、ハロゲン原子、ア
ミノ基、ヒドロシキル基及びカルボキシル基である。ア
ルコキシ基の例としては、メトキシ基、エトキシ基、プ
ロポキシ基等が挙げられる。ハロゲン原子としては、塩
素原子又は臭素原子が好ましい。シラン化合物が複数個
のＲ又はＲ¹ を持つ場合は、それぞれは同一であっても
異なっていても良い。ｎは１又は２である。ｎが０のも
のは、得られるエマルションの皮膜の撥水性及び防水性
が十分でないという問題がある。

【００１１】加水分解性シラン化合物の具体例として
は、下記に示すシラン化合物又はこれらのオリゴマーが
好適なものとして挙げることができる。 ○一般式（１）において、Ｒがアルキル基、ハロゲン化
アルキル基又は芳香族置換アルキル基で、Ｒ¹ がアルコ
キシ基で、ｎが１のシラン化合物の例 Ｒがアルキル基の例としては、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−ｎ−プ
ロポキシシラン、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−ｎ−プロポキシシラ
ン、プロピルトリエトキシシラン、プロピル−トリ−ｎ
−プロポキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、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、ｎ−ヘキシルトリ
メトキシシラン、シクロ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、オクチルトリエトキシシ
ラン、オクチルトリイソプロポキシシラン、２−エチル
ヘキシルトリメトキシシラン、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、テトラデシルトリエ
トキシシラン、ヘキサデシルトリエトキシシラン、オク
タデシルトリエトキシシラン及びエイコシルトリメトキ
シシラン等が挙げられる。Ｒがハロゲン化アルキル基の
例としては、６−クロロヘキシルトリメトキシシラン及
び６，６，６−トリフルオロヘキシルトリメトキシシラ
ン等が挙げられる。Ｒが芳香族置換アルキル基の例とし
ては、ベンジルトリメトキシシラン、４−クロロベンジ
ルトリメトキシシラン、４−クロロベンジルトリエトキ
シシラン及び４−ブロモベンジルトリ−ｎ−プロポキシ
シラン等が挙げられる。

【００１２】○一般式（１）において、Ｒがアルキル基
で、Ｒ¹ がハロゲン原子で、ｎが１のシラン化合物の例 ドデシルトリクロロシラン、ドデシルトリブロモシラン
等が挙げられる。

【００１３】○一般式（１）において、Ｒがアリール基
で、Ｒ¹ がアルコキシ基で、ｎが１のシラン化合物の例 フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシ
ラン等が挙げられる。

【００１４】○一般式（１）において、Ｒがアルキル基
で、Ｒ¹ がアルコキシ基で、ｎが２のシラン化合物の例 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及びジイソブチルジメト
キシシラン等が挙げられる。

【００１５】本発明では、一般式（１）において、Ｒが
アルキル基、Ｒ¹ がアルコキシ基で、ｎが１のシラン化
合物、即ちアルキルトリアルコシキシランを使用するこ
とが、保存安定性に優れ、粒子径の小さいエマルション
が得られるためより好ましい。

【００１６】これら加水分解性シラン化合物又はそのオ
リゴマーは、２種以上を併用することもできる。

【００１７】本発明で使用される加水分解性シラン化合
物又はそのオリゴマーは、製造時の不純物であるシラノ
ール基を持つ化合物や残留触媒等を含んでいるものであ
っても良い。

【００１８】（ｂ）高分子乳化剤 本発明で使用する高分子乳化剤は、シリコーン分子の片
末端に（メタ）アクリロイル基を有するマクロモノマ
ー、α，β−エチレン性不飽和カルボン酸及びその他の
ラジカル重合性単量体を共重合して得られるカルボキシ
ル基含有シリコーン系グラフト共重合体（以下単にグラ
フト共重合という）の塩基中和物からなる。以下にそれ
ぞれの成分の説明をする。

【００１９】シリコーン分子の片末端に（メタ）アク
リロイル基を有するマクロモノマー シリコーン分子の片末端に（メタ）アクリロイル基を有
するマクロモノマー（以下単にマクロモノマーという）
は、種々のものが使用でき、数平均分子量が１，０００
〜５０，０００であることが好ましい。マクロモノマー
の数平均分子量が１，０００未満であると、得られるグ
ラフト共重合体にシリコーンに由来する耐水性等の性質
が発現し難く、又乳化力も十分でない場合がある。一
方、５０，０００を超えると、マクロモノマーの重合性
が劣り未重合シリコーンが残存しやすくなり、かかるマ
クロモノマーから得られる高分子乳化剤を使用した吸水
防止剤は、基材にコーティングした際、形成される被膜
の表面に未重合シリコーンがブリードしてくることがあ
る。尚、本発明における数平均分子量は、ゲルパーミエ
ーションクロマトグラフィー−低角度光散乱（ＧＰＣ−
ＬＡＬＬＳ）法による絶対分子量である。

【００２０】マクロモノマーは、以下に示す方法により
製造されたものが使用できる。例えばアニオン重合法に
より製造されたものとしては、リチウムトリアルキルシ
ラノレート等の重合開始剤を使用し、環状トリシロキサ
ン又は環状テトラシロキサン等を重合してシリコーンリ
ビングポリマーを得、これとγ−メタクリロイルオキシ
プロピルモノクロロジメチルシラン等を反応させ製造さ
れたものや（例えば特開昭５９−７８２３６号公報）、
縮合反応を利用して製造されたものとしては、特開昭５
８−１６７６０６号公報及び特開昭６０−１２３５１８
号公報に開示されている、末端にシラノール基を有する
シリコーンとγ−メタクリロイルオキシプロピルトリメ
トキシシラン等との縮合反応によるマクロモノマーの製
造方法により得られたもの等が挙げられる。これら以外
にも、特開平１−１２３８１４号公報に記載されている
多官能アルコキシシラン（又はシラノール）と（メタ）
アクリロキシアルキルアルコキシシランを反応させる方
法で製造されたものや、「反応性ポリマーの合成と応
用」（ＣＭＣ社、遠藤剛 監修）に記載されている環状
シロキサンと１，３−ビス（メタクリロキシプロピル）
テトラメチルジシロキサンを、トリフルオロメタンスル
ホン酸を触媒に用いて製造されたもの等が挙げられる。

【００２１】本発明で使用するグラフト共重合体は、上
記マクロモノマー、下記に示すα，β−エチレン性不飽
和カルボン酸及びその他のラジカル重合性単量体を共重
合して得られるもので、その構造は、枝成分がシリコー
ンであり、幹成分がカルボキシル基を有するビニル重合
体である。グラフト共重合体における枝成分、すなわち
シリコーン単位の好ましい量は、グラフト共重合体の構
成成分の合計量を基準にして、０．５〜６０重量％であ
り、さらに好ましくは２〜５０重量％である。シリコー
ン単位の割合が０．５重量％未満であると、シリコーン
に由来する耐水性等が十分に発現されず、又乳化力も十
分でないことがある。一方、６０重量％を超えると、グ
ラフト共重合体が水溶性になり難く、又重合時或いはグ
ラフト共重合体の貯蔵時に相分離し易くなることがあ
る。

【００２２】α，β−エチレン性不飽和カルボン酸 α，β−エチレン性不飽和カルボン酸としては、（メ
タ）アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、
イタコン酸、シトラコン酸、無水マレイン酸等が用いら
れる。α，β−エチレン性不飽和カルボン酸の使用量と
しては、グラフト共重合体の酸価が３０〜２６０mgＫＯ
Ｈ／g 樹脂になる量を用いることが好ましい。かかる酸
価を与えるα，β−エチレン性不飽和カルボン酸の使用
量を、重合に供する全ラジカル重合性成分の合計量を基
準とする重量％で表すと、用いるα，β−エチレン性不
飽和カルボン酸の種類によって異なるが、通常３〜４０
重量％程度である。グラフト共重合体の酸価が３０mgＫ
ＯＨ／g 樹脂未満の場合は、塩基で中和してもグラフト
共重合体を水溶化できない場合があり、一方２６０mgＫ
ＯＨ／g 樹脂を超えると耐水性に劣ることがある。

【００２３】その他のラジカル重合性単量体 その他のラジカル重合性単量体としては、種々のものが
使用でき、具体的には、（メタ）アクリル酸メチル、
（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピ
ル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸イ
ソブチル、（メタ）アクリル酸tert−ブチル、（メタ）
アクリル酸ペンチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、
（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸２−
エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メ
タ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸ベヘニ
ル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アク
リル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メ
タ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリ
ル酸２−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸ポリア
ルキレングリコール、（メタ）アクリル酸グリシジル、
（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル及び（メタ）
アクリル酸パーフルオロアルキル等の（メタ）アクリル
酸アルキルエステル、スチレン、ビニルトルエン及びα
−メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物、（メタ）ア
クリロニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、Ｎ
−メチロール（メタ）アクリルアミド、塩化ビニル、フ
ッ化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン並びに
トリクロルエチレン等が挙げられ、これらは単独で又は
二種以上併用して使用することができる。好ましくは
（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主成分とする単
量体である。グラフト共重合体におけるラジカル重合性
単量体単位の好ましい割合は、１０〜９６重量％であ
る。

【００２４】グラフト共重合体の製造方法 グラフト共重合体は、上記成分〜を、例えば放射線
照射法又はラジカル重合開始剤を用いる方法等の公知の
方法により製造でき、ラジカル重合開始剤を用いる方法
が重合操作の容易さ、生成するグラフト共重合体の分子
量調節の容易さの点で好ましく、又有機溶媒を用いる溶
液重合法による方法がより好ましい。

【００２５】溶液重合法により製造する場合の溶剤とし
ては、アセトン、メチルエチルケトン及びメチルイソブ
チルケトン等のケトン溶剤、酢酸エチル及び酢酸ブチル
等の酢酸エステル系溶剤、ベンゼン、トルエン及びキシ
レン等の芳香族炭化水素系溶剤、シクロヘキサン、ヘキ
サン及びヘプタン等の脂肪族炭化水素系溶剤、メタノー
ル、エタノール、イソプロパノール、メチルセロソル
ブ、エチルセロソルブ、ノルマルブチルセロソルブ、エ
チレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロ
ールプロパン及びグリセリン等のアルコール系溶剤、テ
トラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルスルホキシド並びにヘキサメチルホスホア
ミド等が挙げられ、得られるグラフト共重合体を水分散
液とする際、有機溶剤の除去の必要がない、水と自由な
割合で溶解するアルコール系溶剤、アセトン、テトラヒ
ドロフラン及びジオキサン等が望ましい。

【００２６】ラジカル重合開始剤としては、一般にラジ
カル重合に用いられているものはいずれも使用可能であ
り、重合方法に応じて適切なものを選べばよく、例えば
無機系ラジカル重合開始剤としては、過硫酸アンモニウ
ム及び過酸化水素等が挙げられ、又有機系重合開始剤と
しては、２，２−ビス（tert−ブチルパーオキシ）オク
タン等のパーオキシケタール、クメンヒドロパーオキサ
イド等のハイドロパーオキサイド、tert−ブチルクミル
パーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド、過酸化
ベンゾイル等のジアシルパーオキサイド、パーオキシジ
カーボネート、パーオキシエステル及び２，２’−アゾ
ビスイソブチロニトリルに代表されるアゾ系化合物等が
挙げられる。比較的低い重合温度が採用でき、副反応が
抑えられ、構造の明確なグラフト共重合体が高純度に得
られる点で、分解温度の低い有機過酸化物やアゾ系化合
物が好ましく、特にアゾ系化合物が好ましい。アゾ系化
合物の具体例としては、２，２’−アゾビスイソブチロ
ニトリル、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニト
リル）、アゾビス−４−シアノバレリン酸、アゾビス
（２，４−ジメチルバレロニトリル）、アゾビス（４−
メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、ジメチ
ル−２，２’−アゾビスイソブチレート及びアゾビス−
１−シクロヘキサカルボニトリル等が挙げられる。又、
グラフト共重合体の分子量、粘度調整のため、必要に応
じて連鎖移動剤を重合系に適量使用することができ、例
えばメルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、２−プ
ロパンチオール、１−ブタンチオール、２−メチル−２
−プロパンチオール、２−メルカプトエタノール、エチ
ルメルカプトアセテート、チオフェノール、２−ナフタ
レンチオール、ドデシルメルカプタン及びチオグリセロ
ール等が挙げられる。

【００２７】ラジカル共重合の温度は、一般に５０〜１
５０℃程度が好ましく、さらに好ましくは６０〜１００
℃である。又、重合時間は３〜１００時間が適当であ
り、好ましくは５〜１０時間である。

【００２８】高分子乳化剤の製造方法 本発明で使用する高分子乳化剤の製造方法としては、上
記のカルボキシル基を含有するグラフト共重合体の有機
溶剤溶液に塩基を添加し、グラフト共重合体中のカルボ
キシル基の一部ないし全部を中和して、水溶性又は水分
散性のグラフト共重合体を得る方法が挙げられる。塩基
としては、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウム等の無
機のアルカリ金属塩基、トリエチルアミン、トリメチル
アミン、ジイソプロピルアミン、モノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン及びジ
メチルエタノールアミン等の１級、２級又は３級アミン
化合物、ピリジン、ピペリジン等の複素置換アミン化合
物、並びにアンモニア等が挙げられる。これらは、２種
以上を併用することもできる。グラフト共重合体の中和
の割合は、グラフト共重合体中のカルボキシル基１モル
当たり０．５モル％以上であることが好ましい。０．５
モル％未満の場合、グラフト共重合体が水に沈澱し、水
溶化又は水分散化できないことがある。

【００２９】高分子乳化剤の使用割合は、加水分解性シ
ラン化合物又はそのオリゴマーに対して０．１〜３０重
量％が好ましく、より好ましくは０．５〜２０重量％で
ある。この割合が、０．１重量％に満たない場合は、シ
ラン化合物を十分に乳化することができなくなる場合が
あり、他方３０重量％を越える場合は、得られるエマル
ションの皮膜が、基材への浸透性や撥水性に乏しいもの
となることがある。

【００３０】（ｃ）水 本発明のシラン系水性エマルションは、上記加水分解性
シラン化合物、高分子乳化剤及び水からなるが、エマル
ション中の水の割合は、３５〜９９重量％であることが
好ましく、より好ましくは５０〜９５重量％である。エ
マルション中の水の割合が３５重量％に満たない場合に
は、シラン化合物の乳化が困難になったり、得られた乳
化物が不安定で分離し易くなり、他方９９重量％を超え
る場合には、シラン化合物の割合が少ないため、得られ
る塗膜が撥水性、吸水防止性能を発現し難くなる。

【００３１】（ｄ）その他の配合物 本発明のシラン系水性エマルションには、必要に応じ
て、他の乳化剤、保護コロイド剤等を通常の割合含有し
ても良い。又、エマルション中の加水分解性シラン化合
物の加水分解反応を抑制する目的で、緩衝剤を配合した
ものであっても良い。緩衝剤としては、有機酸、無機
酸、塩基及びこれらの塩等が挙げられる。無機酸として
は、炭酸、燐酸、硫酸及びヒドロ硫酸等が挙げられる。
有機酸としては、炭素数１〜６のオルガノ−、モノ又は
ポリカルボン酸、有機酸の塩としては、炭素数２〜３０
のアルキレンイミノポリカルボン酸のモノ又はポリアル
カリ金属塩、アルカリ土類金属塩又はアミン塩等が挙げ
られる。塩基としては、アンモニア、炭素数１〜３０の
有機塩基等が挙げられる。本発明では、無機酸の塩を使
用することが好ましく、具体的には、炭酸水素ナトリウ
ム、炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、ホウ酸ナトリ
ウム、燐酸１、２又は３ナトリウム、燐酸１、２又は３
カリウム、燐酸アンモニウムナトリウム、硫酸１又は２
ナトリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸アン
モニウム、酢酸カルシウム、ぎ酸ナトリウム、硫化１又
は２ナトリウム、アンモニア、モノ、ジ又はトリエチル
アミン、モノ、ジ又はトリエタノールアミン、（エチレ
ンジニトリロ）４酢酸ナトリウム塩（Ｅ．Ｄ．Ｔ．Ａ．
ナトリウム）、ピリジン、アニリン及び珪酸ナトリウム
等が挙げられる。これらは２種以上を併用することもで
きる。緩衝剤の配合割合は、通常シラン系水性エマルシ
ョンに添加されている割合でよく、具体的には乳化液に
０．０１〜５重量％が好ましい。この他にも、防黴剤、
殺菌剤、フレグランス、着色剤、シックナー、発泡剤及
び消泡剤等を吸水防止剤の性能を損わない程度添加する
こともできる。

【００３２】（ｅ）製造方法 本発明のシラン系水性エマルションは、種々の方法によ
り製造することができる。例えば、高分子乳化剤の水溶
液を、必要に応じて水に溶解させ、これに加水分解性シ
ラン化合物を加え、高速攪拌して乳化する方法等が挙げ
られる。エマルション中の分散粒子の粒子径としては、
１μｍ以下が好ましく、より好ましくは０．５μｍ以下
である。粒子径が１μｍを越えるものは、得られるエマ
ルションが分離し易い不安定なものとなる場合がある。

【００３３】（ｆ）使用方法 本発明のシラン系水性エマルションは、種々の用途に使
用できるが、特に第３発明の浸透性吸水防止材として、
種々のコンクリート等の基材に使用することにより、こ
れらの基材に撥水性、吸水防止性を付与することができ
る。シラン系水性エマルションを浸透性吸水防止材とし
て使用する場合の基材としては、種々の材料並びに該材
料からなる建築物及び構造物に適用することができ、例
えばモルタル、コンクリート、ＡＬＣ及び気泡コンクリ
ート等のセメント系材料、スレート及びサイジングボー
ド等のセメントを結合剤とする材料、タイル、煉瓦及び
瓦等のセラミックス、硅酸カルシウム板、並びに石材等
のシラノール基を有する無機質建築材料が好ましく、そ
の他木材、プラスチック等にも可能である。浸透性吸水
防止材の使用方法としては、常法に従えばよく、例えば
浸透性吸水防止材を、ハケ塗り法、ローラー塗り法、エ
アースプレー法、エアレススプレー法、含浸法又はカー
テンロールコーター法等の常法に従い基材に塗布し、乾
燥させる方法等が挙げられる。浸透性吸水防止材の使用
量は、固形分濃度、基材の多孔性及び表面処理方法によ
って変化するが、概ね０．０５〜２．０kg/m² である。

【００３４】

【作用】本発明のシラン系水性エマルションは、外見上
分離することなく安定である上、その皮膜は、乳化剤に
よる悪影響がなく、撥水性及び吸水防止性に優れている
ものである。これは、乳化剤として使用する高分子乳化
剤が、シリコーン系グラフト共重合体の枝ポリマーに疎
水性のシリコーンを有している構造のものであり、この
シリコーン単位が加水分解性シラン化合物とのなじみが
良い上、撥水性を示すため、、得られるシラン系水性エ
マルションの皮膜が、残存する乳化剤により親水性の発
現することがないため、撥水性に優れたものとなるので
ある。

【００３５】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。なお、各例における「部」は、「重量部」を
意味する。 ○実施例１ メタクリル酸メチル６０部、メタクリル酸２０部及びイ
ソプロパノール１００部の混合液に、片末端メタクリル
基型シリコーンマクロモノマー〔チッソ（株）製ＦＭ０
７２５、数平均分子量約１０，０００〕２０部、ｎ−ド
デシルメルカプタン１．０部及び２，２’−アゾビスイ
ソブチロニトリル（以下、ＡＩＢＮという）１．０部と
を溶解させ、これを撹拌機、コンデンサー、温度計及び
窒素導入管を備えたフラスコに仕込み、窒素雰囲気下８
０℃で４時間加熱後、更にＡＩＢＮ０．５部を投入し、
同温度で４時間加熱し、不揮発分４９．７％、酸価１３
０mgＫＯＨ／g 樹脂のシリコーン系グラフト共重合体を
合成した。得られた反応液に、アンモニア水の２．０％
水溶液２００ｇを徐々に攪拌しながら加えた。得られた
液はｐＨ８．０の透明な溶液であった。

【００３６】得られた高分子乳化剤を含む水溶液２０部
を水５０部に溶解し、次に、重炭酸ナトリウム０．２
部、ヘキシルトリエトキシシラン４０部を加え、高速攪
拌して乳化させ、シラン系水性エマルションを得た。得
られたエマルションは安定で、室温で６ヶ月経過後も液
分離せず、分散粒子の平均粒子径は０．３１μｍであ
り、その分布は狭いものであった。

【００３７】○実施例２ 実施例１において、マクロモノマーとして東亞合成
（株）製ＡＫ−３２（数平均分子量約２０，０００、分
子末端の重合性基；メタクリロイル基）１０部、又共重
合性単量体としてメタクリル酸オクチル７５部及びアク
リル酸１５部を用いた点、並びに得られた不揮発分４
９．８％、酸価１９４mgＫＯＨ／g 樹脂のグラフト共重
合体の溶液を、トリエチルアミンを用いて水溶液化を行
う以外は、全て実施例１と同様な操作により、高分子乳
化剤の水溶液を得た。得られた水溶液を用いて、実施例
１と同様の方法で、ヘキシルトリエトキシシラン４０部
を乳化させ、シラン系水性エマルションを得た。得られ
たエマルションは安定で、室温で６ヶ月経過後も液分離
せず、分散粒子の平均粒子径は０．２９μｍであり、そ
の分布は狭いものであった。

【００３８】○比較例１ 実施例１において、高分子乳化剤の水溶液の代わりに、
非イオン系乳化剤としてオクチルフェノールポリエチレ
ンオキシエタノール〔７０部のローム＆ハース社ＴＲＩ
ＴＯＮ（商標）Ｘ−１００と３０部のＴＲＩＴＯＮ（商
標）Ｘ−３０５からなる乳化剤混合物〕４部を使用する
以外は、実施例１と同様の方法で、ヘキシルトリエトキ
シシラン４０部を乳化させ、シラン系水性エマルション
を得た。得られエマルションは安定で、室温で６ヶ月経
過後も液分離せず、分散粒子の平均粒子径は０．３１μ
ｍであり、その分布は狭いものであった。

【００３９】○評価 以上のようにして得られたエマルション３種を、材令４
ヶ月の７０mm×７０mm×２０mm下地モルタル（ＪＩＳＲ
５２０１）にそれぞれ３００ｇ／m²の割合で塗布した
後、２０℃・６０％Ｒ．Ｈ．雰囲気下に保存し任意時間
に表面に水を噴霧し目視にて撥水状態を確認した。その
結果、実施例１及び同２のエマルションを使用したもの
は、塗布後３時間で撥水性発現が確認されたのに対し、
比較例１のエマルションでは、一週間後も撥水性が認め
られなかった。又、上記と同様の方法でエマルションを
塗布したモルタルを７日間２０℃・６０％Ｒ．Ｈ．雰囲
気下に保存した。該モルタルをＪＩＳ Ａ１４０４の方
法に準じて７日間水浸後の吸水比を求めた。

【００４０】

【式１】

【００４１】結果は実施例１で０．１２、実施例２で
０．１１であり、比較例１では０．１３となり、実施例
のエマルションの吸水性の低下は見られなかった。以上
の結果を表１にまとめた。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【発明の効果】本発明のシラン系水性エマルションは、
安定性に優れ、又該エマルションを浸透性吸水防止材と
して使用する場合、基材に対して優れた撥水性を発現
し、しかも吸水防止能力が低下することがないものであ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記成分（ａ），（ｂ）及び（ｃ）からな
   るシラン系水性エマルション。 （ａ）加水分解性シラン化合物又はそのオリゴマー （ｂ）シリコーン分子の片末端に（メタ）アクリロイル
   基を有するマクロモノマー、α，β−エチレン性不飽和
   カルボン酸及びその他のラジカル重合性単量体を共重合
   して得られるカルボキシル基含有シリコーン系グラフト
   共重合体の塩基中和物からなる高分子乳化剤 （ｃ）水
2. 【請求項２】成分（ａ）が下記一般式（１）で表される
   加水分解性シラン化合物又はそのオリゴマーであること
   を特徴とする請求項１記載のシラン系水性エマルショ
   ン。 【化１】 Ｒ_n Ｓｉ（Ｒ¹ ）_4-n ・・・・（１） （式中、Ｒは炭素数１〜３０のアルキル基、置換アルキ
   ル基又はアリール基、Ｒ¹ は炭素数１〜６のアルコキシ
   基、ハロゲン原子、アミノ基、ヒドロシキル基又はカル
   ボキシル基であり、複数個のＲ又はＲ¹ を持つ場合、そ
   れぞれは同一でも異なっていても良い。ｎは１又は２で
   ある）
3. 【請求項３】請求項１又は請求項２記載のシラン系水性
   エマルションからなる水系浸透性吸水防止材。