JPH09143457A - 多孔性無機材料用水系吸水防止剤 - Google Patents

多孔性無機材料用水系吸水防止剤

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JPH09143457A
JPH09143457A JP33113695A JP33113695A JPH09143457A JP H09143457 A JPH09143457 A JP H09143457A JP 33113695 A JP33113695 A JP 33113695A JP 33113695 A JP33113695 A JP 33113695A JP H09143457 A JPH09143457 A JP H09143457A
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JP
Japan
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water
water absorption
absorption inhibitor
salt
inorganic material
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JP33113695A
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English (en)
Inventor
Tomohisa Suzuki
智久 鈴木
Akira Yamamoto
昭 山本
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 特定の有機ケイ素化合物および/またはその
部分加水分解物とアミン化合物の塩を含有する多孔性無
機材料用の水系吸水防止剤を提供する。 【解決手段】 下記一般式 【化1】 [式中R1 は炭素原子数1〜20の置換又は非置換の一
価炭化水素基、R2 は水素原子又は炭素数1〜10のア
ルキル基、R3 は水素原子又は炭素数1〜8のアルキル
基である。mは1〜2の整数、nは1〜3の整数であ
り、m+nは3又は4である。pは1〜50、qは0〜
25の整数である]で示される有機ケイ素化合物および
/またはその部分加水分解物とアミン化合物の塩を含有
することを特徴とする多孔性無機材用の水系吸水防止剤
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は多孔性無機材料用の
水系吸水防止剤、特にはレンガ等の多孔性中性基材に対
しても優れた吸水防止性を付与できる水系吸水防止剤に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、多孔性土木建築材料に吸水防止材
を付与する吸水防止方法としては、シリコーン系、アク
リル系、ウレタン系、エステル系、油脂系の樹脂または
これらのモノマーを溶解したものを材料に塗布含浸さ
せ、乾燥または重合する方法が知られている。
【0003】シリコーン系の吸水防止剤としては、溶剤
型のものと水型のものが知られているが、現在では溶剤
型のものが主流を占めている。
【0004】この溶剤型は、吸水防止機能に優れる反
面、火災爆発や中毒の危険性を有しており、地球環境の
保護や資源の活用の面から、溶剤を使用しない水型であ
って良好な機能を有する新たな吸水防止剤の開発が強く
望まれている。
【0005】水型の吸水防止剤として、古くからアルキ
ルシリケート系のものが使用されているが、吸水防止性
能は溶剤型に比べて十分ではなく、また、アルカリ性が
強く取扱上安全性の面で問題がある。
【0006】また、最近の水型の吸水防止剤として、特
開平5−156164号公報又は特開平5−22174
8号公報には、アルキルアルコキシシラン等を水中乳化
させたエマルジョンが示されている。
【0007】これらエマルジョン系が水型吸水防止剤の
主流を占めているが、成分的には加水分解反応の非常に
遅いシラン化合物が使用されているため、材料へ塗布し
た場合、含浸性は良いものの材料表面でシランの揮散が
起こり表面撥水性がなくなり、水漏れ、汚れの付着、凍
害によるポップアップなどが生じ、耐久性の面で問題が
あり又外観が乳白色を呈する等の欠点がある。
【0008】さらに、エマルジョンの安定性のため、p
H調製等の工夫がなれさているものの、その保存安定性
は有限であり、また、特別な装置使用によるエマルジョ
ン製造工程の煩雑さ等、多くの問題点を有している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、上記従来
公知の水型吸水防止剤の有する問題点に鑑み、鋭意研究
した結果、水溶性を付与したアルキルアルコキシシラン
および/またはその部分加水分解物とアミン化合物の塩
を含有する水系吸水防止剤の使用方法が簡便で、かつ優
れた吸水防止性を有することを見出し、本発明を完成す
るに至った。
【0010】本発明の目的は使用方法が簡便で、多孔性
無機材料、特にはレンガ等の中性多孔性無機材料に優れ
た吸水防止性を付与することのできる水系吸水防止剤を
提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は一般
【化2】 〔式中、R1 は炭素原子数1〜20の置換又は非置換の
一価炭化水素基、R2 は水素原子又は炭素原子数1〜1
0のアルキル基、R3 は水素原子又は炭素数1〜8のア
ルキル基である。mは1〜2の整数、nは1〜3の整数
であり、m+nは3又は4である。pは1〜50、qは
0〜25の整数である。〕で示される有機ケイ素化合物
および/またはその部分加水分解物とアミン化合物の塩
を含有することを特徴とする多孔性無機材料用水系吸水
防止剤を提供するものである。
【0012】以下本発明を詳述する。本発明の吸水防止
剤の主成分である有機ケイ素化合物は一般式で示される
構造を有する化合物である
【化3】
【0013】式中、R1 は炭素原子数1〜20好ましく
は3〜12の置換又は非置換の一価炭化水素基であり、
直鎖状でも分岐状でもよい。具体的にはメチル基、エチ
ル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル
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、ドデシル基等のアルキル基、シクロヘキシ
ル基等のシクロアルキル基、フェニル基等のアリール
基、これらの基の水素原子の一部または全部がハロゲン
原子で置換したトリフロロプロピル基等が例示され、こ
れらの中でプロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシ
ル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル
基、ドデシル基が好ましい。
【0014】R2 は、水素原子又は炭素数1〜10好ま
しくは1〜4のアルキル基であり、アルキル基は、直鎖
状でも分岐状でもよい。特に好ましくは水素原子、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基である。
【0015】R3 は、水素原子又は炭素数1〜8好まし
くは1〜3のアルキル基であり、アルキル基は、直鎖状
でも分岐状でもよい。特に好ましくは、水素原子、メチ
ル基、エチル基である。
【0016】mは1〜2の整数、nは1〜3の整数で、
m+nは3又は4である。mは1が好ましく、nは2,
3が好ましく特に3が好ましい。
【0017】pは1〜50、好ましくは3〜50の整数
であり、qは0〜25の整数である。
【0018】本発明の吸水防止剤の主成分である有機ケ
イ素化合物は、上記有機ケイ素化合物の少なくとも1種
から構成されるが、2種以上が併用されてもよい。ま
た、上記有機ケイ素化合物の部分加水分解物であっても
よい。
【0019】上記有機ケイ素化合物は、従来公知の反応
であるアルキルクロロシランとポリグリコールとの脱塩
酸反応やアルキルアルコキシシランとポリグリコールと
のエステル交換反応等により製造することができる。
【0020】上記有機ケイ素化合物の具体例を以下に示
す。
【化4】
【0021】また、本発明に使用されるアミン化合物の
塩は、アミン化合物と酸との反応生成物である。
【0022】アミン化合物としては、トリエチルアミ
ン、トリブチルアミン、尿素、ピリジン、テトラメチル
エチレンジアミン、3−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、3−(2−アミノエチルアミノプロピル)トリメ
トキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン
等が例示され、アミノシランが好ましい。
【0023】アミン化合物と反応し、塩を形成する酸と
しては塩酸等の無機酸、酢酸等のカルボン酸、メタンス
ルホン酸等のスルホン酸等が例示された酢酸が好まし
い。
【0024】塩を調整する際アミン化合物に対し、酸を
等量以上添加することが好ましい。等量未満であると水
溶液安定性が悪くなることがある。
【0025】本発明の吸水防止剤は上記有機ケイ素化合
物および/またはその部分加水分解物1〜40重量%、
好ましくは5〜30重量%、アミン化合物の塩0.01
〜10重量%、好ましくは0.1〜3重量%、水50〜
98.99重量%、好ましくは60〜94.9重量%か
らなることが好ましい。有機ケイ素化合物および/また
はその部分加水分解物の量が少ないと、多量に塗布しな
ければならず、効率的でなく、多いと相分離や基材への
浸透性の低下が生じたり、均一に塗布することが難かし
くなることがある。アミン化合物の塩が少ないと多孔性
無機材料への吸水防止性が不十分となることがあり、多
いと水溶液安定性が悪くなることがある。
【0026】本発明の吸水防止剤は、上記有機ケイ素化
合物および/またはその部分加水分解物、アミノ化合物
の塩、を水に希釈、溶解させておいて使用してもよい
し、上記有機ケイ素化合物および/またはその部分加水
分解物を水に希釈したものとアミン化合物の塩を水に溶
解させたものを使用時に混合してもよい。
【0027】本発明の吸水防止剤には、必要に応じて防
腐剤、防カビ剤、防蟻剤、CMC、PVA、水溶性アク
リル樹脂、SBRラテックス、コロイダルシリカ等を添
加してもよい。
【0028】本発明の吸水防止剤を適用できる多孔性無
機材料としては打放しコンクリート、軽量コンクリー
ト、プレキャストコンクリート、軽量発泡コンクリート
(ALC)、モルタル、目地モルタル、石綿セメント
板、パルプセメント板、ケイ酸カルシウム板、石膏ボー
ド、ハードボード、ドロマイドプラスター、ブロック、
レンガ、タイル、瓦、天然石、植木針等素焼物、セラミ
ックファイバー等が挙げられる。
【0029】本発明の吸水防止剤は、多孔性無機材料に
塗布又は含浸させた後室温または加熱乾燥させることに
より多孔性無機材料表面に吸水防止層を形成することが
できる。
【0030】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。
【0031】[製造例1] トリス(メチルトリグリコ
ーロキシ)ヘキシルシラン CH3 (CH2 5 Si[O(CH2 CH2 O)3 CH
3 3 冷却管、温度計、滴下漏斗を付した300mlの4つ口
フラスコにヘキシルトリクロロシラン55.0g(0.
25mol)を仕込み撹拌した。内温100℃まで昇温
後、メチルトリグリコール82.0g(0.50mo
l)を滴下したところフラスコ内が80℃まで低下し
た。さらに、100℃にて1時間撹拌後、メチルトリグ
リコール62.3g(0.38mol)と尿素22.8
g(0.38mol)を添加し100℃にて2時間熟成
した。熟成後、反応混合液を分離して尿素塩酸塩を除去
し、得られた生成物をプロピレンオキシド3.0gで中
和した。中和後、活性炭1.5gを用いて浮遊する尿素
塩酸塩を取り除き、ろ過後ストリップしたところ14
2.4gの無色透明な液体が得られた。この液体を 1
−NMRスペクトルで分析したところ上記化合物である
ことが確認された。 [製造例2] 3−(2−アミノエチルアミノプロピ
ル)トリメトキシシラン酢酸塩の調製 滴下漏斗を付した100mlの2口フラスコに3−(2
−アミノエチルアミノプロピル)トリメトキシシラン2
2.2g(0.1mol)を仕込み撹拌した。氷冷下、
酢酸9.0g(0.15mol)を滴下した。滴下後、
30分撹拌し上記化合物を調製した。
【0032】[実施例1]製造例1で得られた吸水防止
剤20部と製造例2で得られたアミノシラン酢酸塩0.
2部を水80部に希釈し、JISモルタルを浸漬養生
後、24時間乾燥して評価用サンプルを作製した。この
サンプルについての表面状態、吸水防止性、浸透深さ及
び撥水性についての各性能試験結果を表1に示す。
【0033】(a)表面状態、吸水防止性能 JISモルタル(50×50×25mm)の全面に吸水
防止剤の水希釈物を5分間浸漬し、25℃、50%RH
の雰囲気下で24時間乾燥した。目視にてこのものの表
面状態を観察した。評価基準は下記の通りである。引き
続き、この供試体を水道水中に28日間全面浸漬させ、
次式にて吸水率を算出した。 表面状態評価基準:○ 濡れ色なし、× 濡れ色有
【数1】 (b)浸透深さ 上記(a)試験と同様に浸漬乾燥した供試体を、2つに
切断(縦断)し、切断面に水をかけて硬化層を見易く
し、表面からの浸透深さを測定した。 (c)撥水性 上記(a)試験と同様に浸漬養生焼成した供試体の表面
に0.5ccの水滴を落とし、状態観察を行った。評価
基準は次の通りである。 評価基準:○ 接触角大(撥水性良好)、△ 接触角
中、× 吸水される
【0034】[実施例2]実施例1記載のJISモルタ
ルの代わりにレンガ(日本煉瓦(株)製)を用いて実施
例1と同様に各種性能試験を行った。その結果を表1に
示す。
【0035】[比較例1]上記吸水防止剤で処理を施さ
なかったレンガ(日本煉瓦(株)製)の各種性能試験を
表1に示す。
【0036】
【表1】
【0037】
【発明の効果】本発明の吸収防止剤は雨水の漏水、酸性
雨による材料の劣化、汚れの染み込み、海水による塩
害、寒冷地における凍害、材料中の塩の析出による白樺
など多孔性無機材料が有する水に起因する種々の問題点
の解決に非常に有効である。
【0038】また、本発明の吸水防止剤は水型であるた
め、環境にもやさしく取り扱いも容易で、有機ケイ素化
合物が加水分解しにくい中性の多孔性無機材料に対して
も優れた吸水防止性を付与することができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式 【化1】 〔式中、R1 は炭素原子数1〜20の置換又は非置換の
    一価炭化水素、R2 は水素原子又は炭素原子数1〜10
    のアルキル基、R3 は水素原子又は炭素数1〜8のアル
    キル基である。mは1〜2の整数、nは1〜3の整数で
    あり、m+nは3又は4である。pは1〜50、qは0
    〜25の整数である〕で示される有機ケイ素化合物およ
    び/またはその部分加水分解物とアミン化合物の塩を含
    有することを特徴とする多水性無機材料用水系吸水防止
    剤。
  2. 【請求項2】 アミン化合物塩が、アミノシランの酢酸
    塩である請求項1記載の多孔性無機材料用水系吸水防止
    剤。
  3. 【請求項3】 有機ケイ素化合物および/またはその部
    分加水分解物1〜40重量%、アミン化合物の塩0.0
    1〜10重量%、水50〜98.99重量%からなるこ
    とを特徴とする請求項1または2記載の多孔性無機材料
    用水系吸水防止剤。
JP33113695A 1995-11-27 1995-11-27 多孔性無機材料用水系吸水防止剤 Pending JPH09143457A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011026402A (ja) * 2009-07-23 2011-02-10 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 撥水剤組成物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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