土木建築材料用吸水防止材
【課題】土木建築材料に塗布した場合に、長期間にわたって吸水防止性能を維持するだけでなく、塗布表面の剥がれや白化を阻止、さらにより深い浸透深さを得ることができる吸水防止材を提供することを目的とする。
【解決手段】アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物、揺変剤、前記アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物１００質量部に対して０〜５質量部の極性溶媒、並びに前記アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物１００質量部に対して０〜２質量部の疎水性シリカ粉末を含む土木建築材料用吸水防止材。各成分の含有量は、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物１００質量部に対して、揺変剤が０．１~２０質量部、極性溶媒が１〜５質量部、疎水性シリカ粉末が０．１〜２質量部が好ましい。
【解決手段】アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物、揺変剤、前記アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物１００質量部に対して０〜５質量部の極性溶媒、並びに前記アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物１００質量部に対して０〜２質量部の疎水性シリカ粉末を含む土木建築材料用吸水防止材。各成分の含有量は、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物１００質量部に対して、揺変剤が０．１~２０質量部、極性溶媒が１〜５質量部、疎水性シリカ粉末が０．１〜２質量部が好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木建築材料用吸水防止材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物が、土木建築材料用の吸水防止材として有用であることは広く知られており、一般的には、これらアルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物を種々の有機溶媒で希釈した有機溶媒型の吸水防止材、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物を水中乳化させたエマルション型の吸水防止材等が用いられている。しかし、このような有機溶媒型又はエマルション型の吸水防止材は、大半のものが、有効成分が５０質量％以下で残りを有機溶媒又は水が占めるため、溶液粘度が１００ｍＰａ・ｓ未満と低く、１回で塗布できる有効成分の量が４０〜８０ｇ／ｍ２と少ない。そのため、規定量（２００〜３００ｇ／ｍ２程度）塗布するためには２〜５回重ね塗りすることが必要である。また、粘度が低いために、基材に塗布した場合、垂直面では垂れ流れによるロスが生じ易く、天井面等への塗布は不可能であることから、作業性の面で制約が多く課題となっている。さらに、これらの有機溶媒型又はエマルション型の吸水防止材を基材に塗布した場合、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物の一部が、基材の外へ揮発するので、塗布したアルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物の全量を基材中に浸透させることができず、基材中にアルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物の深い浸透層を形成できないといった問題もある。このような問題を解決するため、塗布量を増やすことが試みられているが、塗布回数が増え、作業コストの上昇を招き経済的でない。
【０００３】
一方、上記問題を解決するために、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物に、無機鉱物、水溶性高分子及び吸水性樹脂の少なくとも１種と極性溶媒とを加えた吸水防止材が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、この吸水防止材は、土木建築材料の表面に施工した際、膨潤していた無機鉱物が乾燥収縮して塗布表面にクラック（割れ）を発生させる。特に冬季のような低温時においては、収縮度合いが大きい傾向にあり、クラックの発生が多くなる傾向がある。塗布表面にクラックが発生すると、塗膜が剥がれたり、白化したりして、外観の意匠性が悪くなる問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２２１５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、土木建築材料に塗布した場合に、長期間にわたって吸水防止性能を維持するだけでなく、塗布表面の剥がれや白化を阻止、さらにより深い浸透深さを得ることができる吸水防止材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記の課題に鑑み鋭意検討した結果、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）、揺変剤（Ｂ）、極性溶媒（Ｃ）及び疎水性シリカ粉末（Ｄ）を含む吸水防止材を用いると、長期間にわたって吸水防止性能を維持するだけでなく、塗布表面のクラックの発生を防止し、塗膜の剥がれや白化を阻止、さらにより深い浸透深さを得ることができることを見出した。本発明は、このような知見に基づきさらに研究を重ね、完成されたものである。
【０００８】
すなわち、本発明は、下記項１〜１０に係る土木建築材料用吸水防止材及び該土木建築材料用吸収防止材が塗布された土木建築材料を包含する。
項１．（Ａ）アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物、
（Ｂ）揺変剤、
前記アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して０〜５質量部の（Ｃ）極性溶媒、並びに
前記アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して０〜２質量部の（Ｄ）疎水性シリカ粉末
を含む土木建築材料用吸水防止材。
項２．揺変剤（Ｂ）の含有量が、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して、０．１〜２０質量部である、項１に記載の土木建築材料用吸水防止材。
項３．極性溶媒（Ｃ）の含有量が、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して、１〜５質量部である、項１又は２に記載の土木建築材料用吸水防止材。
項４．疎水性シリカ粉末（Ｄ）の含有量が、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して、０．１〜２質量部である、項１〜３のいずれかに記載の土木建築材料用吸水防止材。
項５．前記アルキルアルコキシシランが、一般式（１）：
Ｒ１ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎ （１）
（式中、ｎ個のＲ１は同じか又は異なり、それぞれ置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基；４−ｎ個のＲ２は同じか又は異なり、それぞれ炭素数１〜４のアルキル基；ｎは１又は２である）
で表される化合物である、項１〜４のいずれかに記載の土木建築材料用吸水防止材。
項６．前記Ｒ１が有していてもよい置換基が、ビニル基、エポキシ基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、アミノ基、クロロプロピル基又はイソシアネート基である、項５に記載の土木建築材料用吸水防止材。
項７．極性溶媒（Ｃ）がアルコールである、項１〜６のいずれかに記載の土木建築材料用吸水防止材。
項８．２０℃における粘度が１００〜１００００ｍＰａ・ｓである、項１〜７のいずれかに記載の土木建築材料用吸水防止材。
項９．項１〜８のいずれかに記載の土木建築材料用吸水防止材が塗布された土木建築材料。
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１０】
（Ａ）アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物
本発明で用いられるアルキルアルコキシシランとしては、特に限定されないが、下記一般式（１）：
Ｒ１ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎ （１）
（式中、ｎ個のＲ１は同じか又は異なり、それぞれ置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基；４−ｎ個のＲ２は同じか又は異なり、それぞれ炭素数１〜４のアルキル基；ｎは１又は２である）
で表される化合物が好適に用いられる。
【００１１】
上記Ｒ１における炭素数１〜２０のアルキル基としては、例えば、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、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、オクタデシル基等が挙げられる。これらの中でも、置換基の疎水性が高く、得られる土木建築材料用吸水防止材の吸水防止性を高くする観点から、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、ドデシル基等が好ましい。
【００１２】
上記のＲ１における炭素数１〜２０のアルキル基は、置換基を有していてもよい。このような置換基としては、具体的には、ビニル基、エポキシ基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、アミノ基、クロロプロピル基、イソシアネート基等が挙げられる。これらの置換基を有する場合、通常置換基の数は１個である。
【００１３】
上記Ｒ２における炭素数１〜４のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。これらの中でも、アルキルアルコキシシランの反応性が高く、容易に縮合でき、得られる土木建築材料用吸水防止材の吸水防止性を高くする観点から、メチル基、エチル基、プロピル基等が好ましい。
【００１４】
このようなアルキルアルコキシシランの具体例としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ペンチルトリメトキシシラン、ペンチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘプチルトリメトキシシラン、ヘプチルトリエトキシシラン、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、ノニルトリメトキシシラン、ノニルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ウンデシルトリメトキシシラン、ウンデシルトリエトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、トリデシルトリメトキシシラン、トリデシルトリエトキシシラン、テトラ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、ペンタデシルトリメトキシシラン、ペンタデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリエトキシシラン、ヘプタデシルトリメトキシシラン、ヘプタデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、オクチルメチルジメトキシシラン、オクタデシルメチルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、２−（３,４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルエトキシシラン、３−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、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
【００１５】
これらの中でも、入手が容易であり、得られる土木建築材料用吸水防止材の吸水防止性を高くする観点から、一般式（１）中のＲ１で示されるアルキル基の炭素数が６以上でしかもＲ２で示されるアルキル基の炭素数が１〜３のヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、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、デシルトリメトキシシラン等が好適に用いられる。これらのアルキルアルコキシシランは、部分縮合物又は混合物として用いることもできる。さらに、これらのアルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物は、１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を組合せて用いてもよい。
【００１６】
（Ｂ）揺変剤
揺変剤（Ｂ）としては、具体的には、水素添加ひまし油系、アマイドワックス系、酸化ポリエチレン系、ポリオレフィン系、硫酸エステル系、ダイマー酸エステル系、ポリカルボン酸系、植物油重合油系等の有機系揺変剤等が挙げられる。これらの揺変剤は、１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を組合せて用いてもよい。これらのなかでも、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）との相溶性がよく、膨潤しやすいアマイドワックス系揺変剤が好ましい。なお、揺変剤としては、無機系揺変剤もあるが、剥がれや白化を改善できる観点から、有機系揺変剤を使用することが好ましい。
【００１７】
このような揺変剤（Ｂ）は、公知のものを使用してもよいし、市販されているものを使用してもよい。市販されているものとしては、例えば、ターレン５４００−２５（共栄社化学（株）製；アマイドワックス系）、ターレン５５００−２５（共栄社化学（株）製；アマイドワックス系）、フローノンＳＡ−３００（共栄社化学（株）製；酸化ポリエチレン系）、ディスパロン（登録商標）４３００（楠本化成（株）製；水素添加ひまし油系）、ディスパロン（登録商標）６８２０−２０Ｍ（楠本化成（株）製；アマイドワックス系）、ディスパロン（登録商標）４２００−２０（楠本化成（株）製；酸化ポリエチレン系）、Ａ−Ｓ−Ａ Ｔ−２０（伊藤製油（株）製；水素添加ひまし油系）、Ａ−Ｓ−Ａ Ｔ−１７００（伊藤製油（株）製；アマイドワックス系）、Ａ−Ｓ−Ａ Ｄ−１０Ａ（伊藤製油（株）製；酸化ポリエチレン系）等が挙げられる。これらのなかでも、ターレン５４００−２５及びディスパロン（登録商標）６８２０−２０Ｍが特に良好である。
【００１８】
揺変剤（Ｂ）を含むことで、本発明の吸水防止材を土木建築材料に塗布した場合に、浸透深さを向上させることができる。その理由は、必ずしも明らかではないが、以下のとおりと考えられる。本発明の吸水防止材を土木建築材料に塗布した場合、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）は土木建築材料内部へ浸透する。一方、揺変剤（Ｂ）は、土木建築材料表面に残る。特に、揺変剤（Ｂ）として有機系揺変剤を使用すれば、これらは分子量が大きいため、土木建築材料内部へ浸透しにくい傾向が顕著である。その結果、揺変剤（Ｂ）がいわゆる「ふた」のような役割をし、土木建築材料の内部へ浸透しつつあるアルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）の揮発を抑制することで、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）のほぼ全量を土木建築材料内部へ浸透させることができ、しかもアルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）が揮発しにくいために吸水防止性能を長時間維持できると推測される。
【００１９】
揺変剤（Ｂ）の含有量は、適度に粘度を上昇させて土木建築材料への塗布を容易にするとともに、浸透深さをより深くし、吸水防止性能をより長時間維持することができる観点から、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して、０．１〜２０質量部が好ましく、得られる土木建築材料用吸水防止材に適度な粘度を与えて作業性を向上させることができる観点から５〜１５質量部がより好ましい。
【００２０】
（Ｃ）極性溶媒
本発明では、極性溶媒（Ｃ）は、必ずしも必須ではないが、得られる土木建築材料用吸水防止材の粘度を適切に制御し、１回の塗布量を多くすることで作業性を向上させることができることから、極性溶媒（Ｃ）を含むことが好ましい。
【００２１】
本発明で用いられる極性溶媒（Ｃ）としては、特に限定されないが、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類；アセトニトリル等のニトリル類等が挙げられる。これらの中でも、工業的に入手が容易で、経済的な観点から、アルコール類、特にエタノール、イソプロピルアルコール等が好適に用いられる。これらの極性溶媒（Ｃ）は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組合せて用いてもよい。
【００２２】
この極性溶媒（Ｃ）の含有量は、適度に粘度を上昇させて土木建築材料への塗布を容易にする観点から、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して、０〜５質量部が好ましく、得られる土木建築材料用吸水防止材に適度な粘度を与えて作業性を向上させる観点から、１〜３質量部がより好ましい。
【００２３】
（Ｄ）疎水性シリカ粉末
本発明では、疎水性シリカ粉末（Ｄ）は、必ずしも必須ではないが、揺変剤（Ｂ）の分散性を向上させるとともに、施工後の吸水防止性を向上させることができることから、疎水性シリカ粉末（Ｄ）を含むことが好ましい。
【００２４】
本発明で用いられる疎水性シリカ粉末（Ｄ）としては、特に限定されるものではなく、例えば、原料の四塩化ケイ素を１０００℃以上の火焔法の乾式法で製造し、親水性のシリカ（ＳｉＯ２）を得た後、これに、シラン類；ジメチルジクロロシラン、ジメチルポリシロキサン、メタクリロキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等のシロキサン類等で表面処理したもの等が挙げられる。
【００２５】
このような疎水性シリカ粉末（Ｄ）は、一般に市販されており、例えば、アエロジル（登録商標）Ｒ８０５、アエロジル（登録商標）Ｒ９７２、アエロジル（登録商標）Ｒ７１１、アエロジル（登録商標）Ｒ２０２、アエロジル（登録商標）ＲＹ５０、アエロジル（登録商標）ＲＹ３００、アエロジル（登録商標）ＲＸ３００（いずれも日本アエロジル（株）の製品）等が挙げられる。これらの疎水性シリカ粉末（Ｄ）は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組合せて用いてもよい。
【００２６】
さらに、本発明で用いられる疎水性シリカ粉末（Ｄ）は、得られる吸水防止材を施工した土木建築材料表面での凹凸形成を充分にして紫外線からの保護の役割機能を充分に発揮するとともに、意匠性を悪化させない、作業性に支障をきたさない観点から、特に、平均２次粒子径が７〜４０μｍ、比表面積が５０〜３００ｍ２／ｇであることが好ましい。粒子径と比表面積は逆比例の傾向を示し、粒子径が小さいことは、すなわち比表面積が大きいことを意味する。なお、疎水性シリカ粉末（Ｄ）の粒子径は、例えばコールターカウンターやレーザー回析式粒度分布測定法で、比表面積は、例えばＢＥＴ法で、それぞれ測定することができる。なお、粒子径が７〜４０μｍ、比表面積が５０〜３００ｍ２／ｇである疎水性シリカ粉末（Ｄ）としては、前記一般に市販されている商品の中では、アエロジル（登録商標）Ｒ８０５、アエロジル（登録商標）Ｒ９７２、アエロジル（登録商標）Ｒ７１１、アエロジル（登録商標）Ｒ２０２（いずれも日本アエロジル（株）の製品）等が該当する。
【００２７】
この疎水性シリカ粉末（Ｄ）の含有量は、揺変剤（Ｂ）の分散性の向上及び粉立ちを抑えて吸水防止材の調製を容易にするとともに、施工後の吸水防止性を向上させる観点から、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して、０〜２質量部、特に０．１〜２質量部が好ましく、土木建築材料用吸水防止材を調製する際の分散性、得られる吸水防止材を施工した土木建築材料表面保護の観点から、０．２〜１．５質量部がより好ましく、経済的な観点から、０．３〜１．５質量部が特に好ましい。
【００２８】
本発明の土木建築材料用吸水防止材は、例えば、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）及び揺変剤（Ｂ）、さらに必要に応じて極性溶媒（Ｃ）、並びに疎水性シリカ粉末（Ｄ）を、室温下で、ホモミクサー、ウルトラディゾルバー、高圧ホモジナイザー等のせん断力の強い撹拌機を用いて混合分散させることにより製造することができる。
【００２９】
本発明の土木建築材料用吸水防止材の粘度は、１回の塗布の塗布量を充分するとともに、流動性を向上させて作業性に優れる観点から、２５℃で１００〜１００００ｍＰａ・ｓが好ましく、５００〜７０００ｍＰａ・ｓがより好ましい。なお、本発明における粘度とは、例えば、Ｂ型粘度計（東京計器（株）製）を使用し、測定温度２５℃、ローターＮｏ．４、３０ｒｐｍの条件で測定した値をいう。
【００３０】
本発明の土木建築材料用吸水防止材を調製する際には、従来から公知又は市販の防腐剤、防カビ剤、防藻剤、防蟻剤、紫外線吸収剤等を副次的に添加してもよい。
【００３１】
本発明の吸水防止材を土木建築材料に塗布するには、ローラー、刷毛、スプレー等のいずれも用いることができるが、マスチックローラーによる塗布が好ましい。また、塗布後の乾燥方法としては、室温下に放置して乾燥させてもよいし、天日乾燥、加熱乾燥によってもよい。
【００３２】
本発明の土木建築材料用吸水防止材は、通常、１ｍ２あたり２００〜５００ｇを１回で塗布可能である。また、一度塗布が完了した面へ再塗布しても、組成中に水を含有していないためにハジキ現象を起こすこともなく、２回以上の重ね塗りが可能である。この時の浸透深さは、塗り重ね回数を増やすごとに増していく。この特長により、本発明の土木建築材料用吸水防止材は、新設の土木建築材料に塗布するだけでなく、新設時に本発明の吸水防止材を塗布した土木建築材料に、数年後に再塗布することも可能である。
【００３３】
本発明の吸水防止材を塗布する土木建築材料としては、例えば、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、木毛セメント板、セメント系押出成形板、ガラス繊維入りセメント板（ＧＲＣ）、カーボン繊維入りセメント板、珪酸カルシウム板、石膏ボード、ハードボード、漆喰、石膏プラスター、ドロマイトプラスター、ブロック、レンガ、タイル、瓦、天然石、人工石、ガラスウール、ロックウール、セラミックファイバー等が挙げられる。また、本発明の吸水防止材は、木材、合板、パーティクルボード等の有機質材料を主成分とする材料に使用しても問題ない。
【００３４】
本発明の土木建築材料用吸水防止材は、塗布作業時の温度の影響を受けにくく、気温が０〜４０℃の範囲において塗布可能である。また、本発明の土木建築材料用吸水防止材を塗布すると、良好な吸水防止性及び基材内部への浸透性により、激しい風雨による雨水の漏水、酸性雨による材料の劣化、汚れのしみ込み、海水及び凍結防止剤による塩害、寒冷地における凍害、材料中の塩の溶出による白華等の水に起因する種々の問題を長期にわたって解決することができる。
【００３５】
本発明の土木建築材料用吸水防止材が、塗布表面のクラックの発生を防止できる理由は明らかではないが、以下に基づくものと推測される。すなわち、通常、土木建築材料用吸水防止材を塗布直後は、膨潤していた無機鉱物が乾燥収縮し、塗布表面に割れが発生する。特に、冬季にはこの傾向が大きくなり、剥がれ、白化等を起こし、外観を損なうことが少なくない。この時、土木建築材料用吸水防止材に無機鉱物ではなく揺変剤が含まれていると、穏やかでゆっくりと乾燥するとともに、躯体内部への吸水防止成分侵入を促進するためだと推測される。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の吸水防止材は、土木建築材料への浸透性に非常に優れ、土木建築材料の表層部に深い浸透層を形成することにより、高い吸水防止性を付与するとともに、非常に長期間にわたって水、塩分等の侵入を防止し、さらに、塗布表面のクラックの発生を防止し、塗膜の剥がれ、白化等を阻止するため、材料の素地、風合いを変えることなく、土木建築材料を長期間保護することができる。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、実施例及び比較例により更に詳しく本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００３８】
実施例１
デシルトリメトキシシラン１００質量部、揺変剤（楠本化成（株）製の「ディスパロン（登録商標）６８２０−２０Ｍ」；アマイドワックス系）７．７質量部、イソプロピルアルコール１．６質量部及び疎水性シリカ粉末（日本アエロジル（株）製の「アエロジル（登録商標）Ｒ９７２」）０．５質量部を、ホモミクサーを用いて高速撹拌して本発明の吸水防止材を得た。得られた吸水防止材の２５℃における溶液粘度は７００ｍＰａ・ｓであった。
【００３９】
実施例２
オクチルトリメトキシシラン１００質量部、揺変剤（共栄化学（株）製の「ターレン５４００−２５」；アマイドワックス系）８．９質量部、イソプロピルアルコール１．１質量部及び疎水性シリカ粉末（日本アエロジル（株）製の「アエロジル（登録商標）Ｒ８０５」）１．１質量部を、ホモミクサーを用いて高速撹拌して本発明の吸水防止材を得た。得られた吸水防止材の２５℃における溶液粘度は１０００ｍＰａ・ｓであった。
【００４０】
実施例３
ヘキシルトリメトキシシラン１００質量部、揺変剤（共栄化学（株）製の「ターレン５４００−２５」；アマイドワックス系）７．７質量部、イソプロピルアルコール１．７質量部及び疎水性シリカ粉末（日本アエロジル（株）製の「アエロジル（登録商標）Ｒ８０５」）１．１質量部を、ホモミクサーを用いて高速撹拌して本発明の吸水防止材を得た。得られた吸水防止材の２５℃における溶液粘度は８００ｍＰａ・ｓであった。
【００４１】
比較例１
オクチルトリエトキシシラン１００質量部、有機ベントナイト（（株）ホージュン製の「エスベンＮ−４００」）８．９質量部、イソプロピルアルコール１．１質量部及び疎水性シリカ粉末（日本アエロジル（株）製の「アエロジル（登録商標）Ｒ８０５」）１．１質量部を、ホモミクサーを用いて高速撹拌して比較用の吸水防止材を得た。得られた吸水防止材の２５℃における溶液粘度は１５００ｍＰａ・ｓであった。
【００４２】
比較例２
ヘキシルトリメトキシシラン１００質量部、有機ベントナイト（（株）ホージュン製「エスベンＮＸ」）７．８質量部、ジメチルスルホキシド２．２質量部及び疎水性シリカ粉末（日本アエロジル（株）製の「アエロジル（登録商標）Ｒ８０５」）１．１質量部を、ホモミクサーを用いて高速撹拌して比較用の吸水防止材を得た。得られた吸水防止材の２５℃における溶液粘度は１６００ｍＰａ・ｓであった。
【００４３】
比較例３
ヘキシルトリメトキシシラン１００質量部、イソプロピルアルコール１．７質量部及び疎水性シリカ粉末（日本アエロジル（株）製の「アエロジル（登録商標）Ｒ８０５」）１．１質量部を、ホモミクサーを用いて高速撹拌して比較用の吸水防止材を得た。得られた吸水防止材の２５℃における溶液粘度は３０ｍＰａ・ｓであった。
【００４４】
［試験例１］
ＪＩＳ Ｒ ５２０１に準じたモルタル板（７０ｍｍ×７０ｍｍ×２０ｍｍ）を６０℃で４８時間乾燥したものを供試体として使用し、これに実施例及び比較例で得られた吸水防止材をモルタル板の７０ｍｍ×７０ｍｍの面に３００ｇ／ｍ２塗布した（１面のみ塗布）。得られた試験体を温度２３℃、相対湿度５０％ＲＨの恒温恒湿機内で７日間養生した後、浸透深さ及び吸水比を測定した。
【００４５】
各項目の測定方法は以下の通りで、各測定を行う前に、塗布面を上面とした場合に側面となる４面（７０ｍｍ×２０ｍｍの面）をエポキシ樹脂で封止した。吸水比の評価において、何も塗布していないものを対照とした。また、吸水比については促進耐候性試験の前後で測定を行った。
【００４６】
（１）浸透深さ
７０ｍｍ×７０ｍｍ×２０ｍｍの供試体を７０ｍｍ×３５ｍｍ×２０ｍｍの大きさのものが２枚得られるように２分割し、その分割面に水を噴霧し、吸水防止材が浸透している部分（水が浸透しない部分）の厚さを測定した。結果を表１に示す。
【００４７】
（２）吸水比
供試体及び無塗布供試体を、塗布面を下にして水中に浸漬（浸漬深さ５ｍｍ）し、１日後に水中から取り出し、余剰水を乾いた布で拭き取った後、質量（ｇ）を測定し、下式により吸水比を算出した。
【００４８】
吸水比＝［塗布供試体の水浸漬後の質量（ｇ）−塗布供試体の水浸漬前の質量（ｇ）］／［無塗布供試体の水浸漬後の質量（ｇ）−無塗布供試体の水浸漬前の質量（ｇ）］
【００４９】
さらに、供試体を、サンシャインウェザーメーター（スガ試験機（株）の商品名：デューサイクルサンシャインスーパーロングライフウェザーメーターＷＥＬ−ＳＵＮ−ＤＣＨ型）を用いて、ブラックパネル温度：６３℃、湿度：５０％、降雨条件：６０分中１２分降雨の試験条件で、促進耐候性試験を２０００時間実施した。促進耐候性試験後の供試体の吸水比を、上記と同様に評価した。結果を表１に示す。
【００５０】
なお、促進耐候性試験前及び促進耐候性試験後の両方の吸水比が０．１以下（特に０．０５以下）の場合、吸水防止性に優れていると判断できる。結果を表１に示す。
【００５１】
［試験例２］
ＪＩＳ Ｒ ５２０１に準じたモルタル板（７０ｍｍ×７０ｍｍ×２０ｍｍ）を温度１０℃の恒温恒温器（エスペック（株）の商品名：プラチナスＫ−ＰＬ）内で２４時間養生したものを供試体として使用し、これに実施例及び比較例で得られた吸水防止材をモルタル板の７０ｍｍ×７０ｍｍの面に３００ｇ／ｍ２塗布した（１面のみ塗布）。得られた試験体を、１０℃の恒温恒湿器内で１ヵ月養生した後、剥がれ及び白化の状態を観察した。
【００５２】
（３）剥がれ及び白化試験
得られた供試体の塗布表面を、目視にて観察した。評価基準は以下のようにした。結果を表１に示す。
剥がれの評価
○：供試体表面に剥がれが無い
×：供試体表面に剥がれが発生している
白化の評価
○：供試体表面に白化が無い
×：供試体表面に白化が発生している
【００５３】
【表１】
【００５４】
表１より、実施例１〜３の吸水防止材は、長期間にわたって吸水防止性能を維持するだけでなく、塗布表面のクラックの発生を防止し、塗膜の剥がれや白化を阻止、さらにより深い浸透深さを得ることがわかる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木建築材料用吸水防止材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物が、土木建築材料用の吸水防止材として有用であることは広く知られており、一般的には、これらアルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物を種々の有機溶媒で希釈した有機溶媒型の吸水防止材、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物を水中乳化させたエマルション型の吸水防止材等が用いられている。しかし、このような有機溶媒型又はエマルション型の吸水防止材は、大半のものが、有効成分が５０質量％以下で残りを有機溶媒又は水が占めるため、溶液粘度が１００ｍＰａ・ｓ未満と低く、１回で塗布できる有効成分の量が４０〜８０ｇ／ｍ２と少ない。そのため、規定量（２００〜３００ｇ／ｍ２程度）塗布するためには２〜５回重ね塗りすることが必要である。また、粘度が低いために、基材に塗布した場合、垂直面では垂れ流れによるロスが生じ易く、天井面等への塗布は不可能であることから、作業性の面で制約が多く課題となっている。さらに、これらの有機溶媒型又はエマルション型の吸水防止材を基材に塗布した場合、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物の一部が、基材の外へ揮発するので、塗布したアルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物の全量を基材中に浸透させることができず、基材中にアルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物の深い浸透層を形成できないといった問題もある。このような問題を解決するため、塗布量を増やすことが試みられているが、塗布回数が増え、作業コストの上昇を招き経済的でない。
【０００３】
一方、上記問題を解決するために、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物に、無機鉱物、水溶性高分子及び吸水性樹脂の少なくとも１種と極性溶媒とを加えた吸水防止材が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、この吸水防止材は、土木建築材料の表面に施工した際、膨潤していた無機鉱物が乾燥収縮して塗布表面にクラック（割れ）を発生させる。特に冬季のような低温時においては、収縮度合いが大きい傾向にあり、クラックの発生が多くなる傾向がある。塗布表面にクラックが発生すると、塗膜が剥がれたり、白化したりして、外観の意匠性が悪くなる問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２２１５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、土木建築材料に塗布した場合に、長期間にわたって吸水防止性能を維持するだけでなく、塗布表面の剥がれや白化を阻止、さらにより深い浸透深さを得ることができる吸水防止材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記の課題に鑑み鋭意検討した結果、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）、揺変剤（Ｂ）、極性溶媒（Ｃ）及び疎水性シリカ粉末（Ｄ）を含む吸水防止材を用いると、長期間にわたって吸水防止性能を維持するだけでなく、塗布表面のクラックの発生を防止し、塗膜の剥がれや白化を阻止、さらにより深い浸透深さを得ることができることを見出した。本発明は、このような知見に基づきさらに研究を重ね、完成されたものである。
【０００８】
すなわち、本発明は、下記項１〜１０に係る土木建築材料用吸水防止材及び該土木建築材料用吸収防止材が塗布された土木建築材料を包含する。
項１．（Ａ）アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物、
（Ｂ）揺変剤、
前記アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して０〜５質量部の（Ｃ）極性溶媒、並びに
前記アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して０〜２質量部の（Ｄ）疎水性シリカ粉末
を含む土木建築材料用吸水防止材。
項２．揺変剤（Ｂ）の含有量が、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して、０．１〜２０質量部である、項１に記載の土木建築材料用吸水防止材。
項３．極性溶媒（Ｃ）の含有量が、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して、１〜５質量部である、項１又は２に記載の土木建築材料用吸水防止材。
項４．疎水性シリカ粉末（Ｄ）の含有量が、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して、０．１〜２質量部である、項１〜３のいずれかに記載の土木建築材料用吸水防止材。
項５．前記アルキルアルコキシシランが、一般式（１）：
Ｒ１ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎ （１）
（式中、ｎ個のＲ１は同じか又は異なり、それぞれ置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基；４−ｎ個のＲ２は同じか又は異なり、それぞれ炭素数１〜４のアルキル基；ｎは１又は２である）
で表される化合物である、項１〜４のいずれかに記載の土木建築材料用吸水防止材。
項６．前記Ｒ１が有していてもよい置換基が、ビニル基、エポキシ基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、アミノ基、クロロプロピル基又はイソシアネート基である、項５に記載の土木建築材料用吸水防止材。
項７．極性溶媒（Ｃ）がアルコールである、項１〜６のいずれかに記載の土木建築材料用吸水防止材。
項８．２０℃における粘度が１００〜１００００ｍＰａ・ｓである、項１〜７のいずれかに記載の土木建築材料用吸水防止材。
項９．項１〜８のいずれかに記載の土木建築材料用吸水防止材が塗布された土木建築材料。
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１０】
（Ａ）アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物
本発明で用いられるアルキルアルコキシシランとしては、特に限定されないが、下記一般式（１）：
Ｒ１ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎ （１）
（式中、ｎ個のＲ１は同じか又は異なり、それぞれ置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基；４−ｎ個のＲ２は同じか又は異なり、それぞれ炭素数１〜４のアルキル基；ｎは１又は２である）
で表される化合物が好適に用いられる。
【００１１】
上記Ｒ１における炭素数１〜２０のアルキル基としては、例えば、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、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、オクタデシル基等が挙げられる。これらの中でも、置換基の疎水性が高く、得られる土木建築材料用吸水防止材の吸水防止性を高くする観点から、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、ドデシル基等が好ましい。
【００１２】
上記のＲ１における炭素数１〜２０のアルキル基は、置換基を有していてもよい。このような置換基としては、具体的には、ビニル基、エポキシ基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、アミノ基、クロロプロピル基、イソシアネート基等が挙げられる。これらの置換基を有する場合、通常置換基の数は１個である。
【００１３】
上記Ｒ２における炭素数１〜４のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。これらの中でも、アルキルアルコキシシランの反応性が高く、容易に縮合でき、得られる土木建築材料用吸水防止材の吸水防止性を高くする観点から、メチル基、エチル基、プロピル基等が好ましい。
【００１４】
このようなアルキルアルコキシシランの具体例としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ペンチルトリメトキシシラン、ペンチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘプチルトリメトキシシラン、ヘプチルトリエトキシシラン、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、ノニルトリメトキシシラン、ノニルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ウンデシルトリメトキシシラン、ウンデシルトリエトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、トリデシルトリメトキシシラン、トリデシルトリエトキシシラン、テトラ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、ペンタデシルトリメトキシシラン、ペンタデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリエトキシシラン、ヘプタデシルトリメトキシシラン、ヘプタデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、オクチルメチルジメトキシシラン、オクタデシルメチルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、２−（３,４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルエトキシシラン、３−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、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
【００１５】
これらの中でも、入手が容易であり、得られる土木建築材料用吸水防止材の吸水防止性を高くする観点から、一般式（１）中のＲ１で示されるアルキル基の炭素数が６以上でしかもＲ２で示されるアルキル基の炭素数が１〜３のヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、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、デシルトリメトキシシラン等が好適に用いられる。これらのアルキルアルコキシシランは、部分縮合物又は混合物として用いることもできる。さらに、これらのアルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物は、１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を組合せて用いてもよい。
【００１６】
（Ｂ）揺変剤
揺変剤（Ｂ）としては、具体的には、水素添加ひまし油系、アマイドワックス系、酸化ポリエチレン系、ポリオレフィン系、硫酸エステル系、ダイマー酸エステル系、ポリカルボン酸系、植物油重合油系等の有機系揺変剤等が挙げられる。これらの揺変剤は、１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を組合せて用いてもよい。これらのなかでも、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）との相溶性がよく、膨潤しやすいアマイドワックス系揺変剤が好ましい。なお、揺変剤としては、無機系揺変剤もあるが、剥がれや白化を改善できる観点から、有機系揺変剤を使用することが好ましい。
【００１７】
このような揺変剤（Ｂ）は、公知のものを使用してもよいし、市販されているものを使用してもよい。市販されているものとしては、例えば、ターレン５４００−２５（共栄社化学（株）製；アマイドワックス系）、ターレン５５００−２５（共栄社化学（株）製；アマイドワックス系）、フローノンＳＡ−３００（共栄社化学（株）製；酸化ポリエチレン系）、ディスパロン（登録商標）４３００（楠本化成（株）製；水素添加ひまし油系）、ディスパロン（登録商標）６８２０−２０Ｍ（楠本化成（株）製；アマイドワックス系）、ディスパロン（登録商標）４２００−２０（楠本化成（株）製；酸化ポリエチレン系）、Ａ−Ｓ−Ａ Ｔ−２０（伊藤製油（株）製；水素添加ひまし油系）、Ａ−Ｓ−Ａ Ｔ−１７００（伊藤製油（株）製；アマイドワックス系）、Ａ−Ｓ−Ａ Ｄ−１０Ａ（伊藤製油（株）製；酸化ポリエチレン系）等が挙げられる。これらのなかでも、ターレン５４００−２５及びディスパロン（登録商標）６８２０−２０Ｍが特に良好である。
【００１８】
揺変剤（Ｂ）を含むことで、本発明の吸水防止材を土木建築材料に塗布した場合に、浸透深さを向上させることができる。その理由は、必ずしも明らかではないが、以下のとおりと考えられる。本発明の吸水防止材を土木建築材料に塗布した場合、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）は土木建築材料内部へ浸透する。一方、揺変剤（Ｂ）は、土木建築材料表面に残る。特に、揺変剤（Ｂ）として有機系揺変剤を使用すれば、これらは分子量が大きいため、土木建築材料内部へ浸透しにくい傾向が顕著である。その結果、揺変剤（Ｂ）がいわゆる「ふた」のような役割をし、土木建築材料の内部へ浸透しつつあるアルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）の揮発を抑制することで、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）のほぼ全量を土木建築材料内部へ浸透させることができ、しかもアルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）が揮発しにくいために吸水防止性能を長時間維持できると推測される。
【００１９】
揺変剤（Ｂ）の含有量は、適度に粘度を上昇させて土木建築材料への塗布を容易にするとともに、浸透深さをより深くし、吸水防止性能をより長時間維持することができる観点から、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して、０．１〜２０質量部が好ましく、得られる土木建築材料用吸水防止材に適度な粘度を与えて作業性を向上させることができる観点から５〜１５質量部がより好ましい。
【００２０】
（Ｃ）極性溶媒
本発明では、極性溶媒（Ｃ）は、必ずしも必須ではないが、得られる土木建築材料用吸水防止材の粘度を適切に制御し、１回の塗布量を多くすることで作業性を向上させることができることから、極性溶媒（Ｃ）を含むことが好ましい。
【００２１】
本発明で用いられる極性溶媒（Ｃ）としては、特に限定されないが、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類；アセトニトリル等のニトリル類等が挙げられる。これらの中でも、工業的に入手が容易で、経済的な観点から、アルコール類、特にエタノール、イソプロピルアルコール等が好適に用いられる。これらの極性溶媒（Ｃ）は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組合せて用いてもよい。
【００２２】
この極性溶媒（Ｃ）の含有量は、適度に粘度を上昇させて土木建築材料への塗布を容易にする観点から、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して、０〜５質量部が好ましく、得られる土木建築材料用吸水防止材に適度な粘度を与えて作業性を向上させる観点から、１〜３質量部がより好ましい。
【００２３】
（Ｄ）疎水性シリカ粉末
本発明では、疎水性シリカ粉末（Ｄ）は、必ずしも必須ではないが、揺変剤（Ｂ）の分散性を向上させるとともに、施工後の吸水防止性を向上させることができることから、疎水性シリカ粉末（Ｄ）を含むことが好ましい。
【００２４】
本発明で用いられる疎水性シリカ粉末（Ｄ）としては、特に限定されるものではなく、例えば、原料の四塩化ケイ素を１０００℃以上の火焔法の乾式法で製造し、親水性のシリカ（ＳｉＯ２）を得た後、これに、シラン類；ジメチルジクロロシラン、ジメチルポリシロキサン、メタクリロキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等のシロキサン類等で表面処理したもの等が挙げられる。
【００２５】
このような疎水性シリカ粉末（Ｄ）は、一般に市販されており、例えば、アエロジル（登録商標）Ｒ８０５、アエロジル（登録商標）Ｒ９７２、アエロジル（登録商標）Ｒ７１１、アエロジル（登録商標）Ｒ２０２、アエロジル（登録商標）ＲＹ５０、アエロジル（登録商標）ＲＹ３００、アエロジル（登録商標）ＲＸ３００（いずれも日本アエロジル（株）の製品）等が挙げられる。これらの疎水性シリカ粉末（Ｄ）は、１種単独で用いてもよいし、２種以上を組合せて用いてもよい。
【００２６】
さらに、本発明で用いられる疎水性シリカ粉末（Ｄ）は、得られる吸水防止材を施工した土木建築材料表面での凹凸形成を充分にして紫外線からの保護の役割機能を充分に発揮するとともに、意匠性を悪化させない、作業性に支障をきたさない観点から、特に、平均２次粒子径が７〜４０μｍ、比表面積が５０〜３００ｍ２／ｇであることが好ましい。粒子径と比表面積は逆比例の傾向を示し、粒子径が小さいことは、すなわち比表面積が大きいことを意味する。なお、疎水性シリカ粉末（Ｄ）の粒子径は、例えばコールターカウンターやレーザー回析式粒度分布測定法で、比表面積は、例えばＢＥＴ法で、それぞれ測定することができる。なお、粒子径が７〜４０μｍ、比表面積が５０〜３００ｍ２／ｇである疎水性シリカ粉末（Ｄ）としては、前記一般に市販されている商品の中では、アエロジル（登録商標）Ｒ８０５、アエロジル（登録商標）Ｒ９７２、アエロジル（登録商標）Ｒ７１１、アエロジル（登録商標）Ｒ２０２（いずれも日本アエロジル（株）の製品）等が該当する。
【００２７】
この疎水性シリカ粉末（Ｄ）の含有量は、揺変剤（Ｂ）の分散性の向上及び粉立ちを抑えて吸水防止材の調製を容易にするとともに、施工後の吸水防止性を向上させる観点から、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して、０〜２質量部、特に０．１〜２質量部が好ましく、土木建築材料用吸水防止材を調製する際の分散性、得られる吸水防止材を施工した土木建築材料表面保護の観点から、０．２〜１．５質量部がより好ましく、経済的な観点から、０．３〜１．５質量部が特に好ましい。
【００２８】
本発明の土木建築材料用吸水防止材は、例えば、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）及び揺変剤（Ｂ）、さらに必要に応じて極性溶媒（Ｃ）、並びに疎水性シリカ粉末（Ｄ）を、室温下で、ホモミクサー、ウルトラディゾルバー、高圧ホモジナイザー等のせん断力の強い撹拌機を用いて混合分散させることにより製造することができる。
【００２９】
本発明の土木建築材料用吸水防止材の粘度は、１回の塗布の塗布量を充分するとともに、流動性を向上させて作業性に優れる観点から、２５℃で１００〜１００００ｍＰａ・ｓが好ましく、５００〜７０００ｍＰａ・ｓがより好ましい。なお、本発明における粘度とは、例えば、Ｂ型粘度計（東京計器（株）製）を使用し、測定温度２５℃、ローターＮｏ．４、３０ｒｐｍの条件で測定した値をいう。
【００３０】
本発明の土木建築材料用吸水防止材を調製する際には、従来から公知又は市販の防腐剤、防カビ剤、防藻剤、防蟻剤、紫外線吸収剤等を副次的に添加してもよい。
【００３１】
本発明の吸水防止材を土木建築材料に塗布するには、ローラー、刷毛、スプレー等のいずれも用いることができるが、マスチックローラーによる塗布が好ましい。また、塗布後の乾燥方法としては、室温下に放置して乾燥させてもよいし、天日乾燥、加熱乾燥によってもよい。
【００３２】
本発明の土木建築材料用吸水防止材は、通常、１ｍ２あたり２００〜５００ｇを１回で塗布可能である。また、一度塗布が完了した面へ再塗布しても、組成中に水を含有していないためにハジキ現象を起こすこともなく、２回以上の重ね塗りが可能である。この時の浸透深さは、塗り重ね回数を増やすごとに増していく。この特長により、本発明の土木建築材料用吸水防止材は、新設の土木建築材料に塗布するだけでなく、新設時に本発明の吸水防止材を塗布した土木建築材料に、数年後に再塗布することも可能である。
【００３３】
本発明の吸水防止材を塗布する土木建築材料としては、例えば、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、木毛セメント板、セメント系押出成形板、ガラス繊維入りセメント板（ＧＲＣ）、カーボン繊維入りセメント板、珪酸カルシウム板、石膏ボード、ハードボード、漆喰、石膏プラスター、ドロマイトプラスター、ブロック、レンガ、タイル、瓦、天然石、人工石、ガラスウール、ロックウール、セラミックファイバー等が挙げられる。また、本発明の吸水防止材は、木材、合板、パーティクルボード等の有機質材料を主成分とする材料に使用しても問題ない。
【００３４】
本発明の土木建築材料用吸水防止材は、塗布作業時の温度の影響を受けにくく、気温が０〜４０℃の範囲において塗布可能である。また、本発明の土木建築材料用吸水防止材を塗布すると、良好な吸水防止性及び基材内部への浸透性により、激しい風雨による雨水の漏水、酸性雨による材料の劣化、汚れのしみ込み、海水及び凍結防止剤による塩害、寒冷地における凍害、材料中の塩の溶出による白華等の水に起因する種々の問題を長期にわたって解決することができる。
【００３５】
本発明の土木建築材料用吸水防止材が、塗布表面のクラックの発生を防止できる理由は明らかではないが、以下に基づくものと推測される。すなわち、通常、土木建築材料用吸水防止材を塗布直後は、膨潤していた無機鉱物が乾燥収縮し、塗布表面に割れが発生する。特に、冬季にはこの傾向が大きくなり、剥がれ、白化等を起こし、外観を損なうことが少なくない。この時、土木建築材料用吸水防止材に無機鉱物ではなく揺変剤が含まれていると、穏やかでゆっくりと乾燥するとともに、躯体内部への吸水防止成分侵入を促進するためだと推測される。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の吸水防止材は、土木建築材料への浸透性に非常に優れ、土木建築材料の表層部に深い浸透層を形成することにより、高い吸水防止性を付与するとともに、非常に長期間にわたって水、塩分等の侵入を防止し、さらに、塗布表面のクラックの発生を防止し、塗膜の剥がれ、白化等を阻止するため、材料の素地、風合いを変えることなく、土木建築材料を長期間保護することができる。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、実施例及び比較例により更に詳しく本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００３８】
実施例１
デシルトリメトキシシラン１００質量部、揺変剤（楠本化成（株）製の「ディスパロン（登録商標）６８２０−２０Ｍ」；アマイドワックス系）７．７質量部、イソプロピルアルコール１．６質量部及び疎水性シリカ粉末（日本アエロジル（株）製の「アエロジル（登録商標）Ｒ９７２」）０．５質量部を、ホモミクサーを用いて高速撹拌して本発明の吸水防止材を得た。得られた吸水防止材の２５℃における溶液粘度は７００ｍＰａ・ｓであった。
【００３９】
実施例２
オクチルトリメトキシシラン１００質量部、揺変剤（共栄化学（株）製の「ターレン５４００−２５」；アマイドワックス系）８．９質量部、イソプロピルアルコール１．１質量部及び疎水性シリカ粉末（日本アエロジル（株）製の「アエロジル（登録商標）Ｒ８０５」）１．１質量部を、ホモミクサーを用いて高速撹拌して本発明の吸水防止材を得た。得られた吸水防止材の２５℃における溶液粘度は１０００ｍＰａ・ｓであった。
【００４０】
実施例３
ヘキシルトリメトキシシラン１００質量部、揺変剤（共栄化学（株）製の「ターレン５４００−２５」；アマイドワックス系）７．７質量部、イソプロピルアルコール１．７質量部及び疎水性シリカ粉末（日本アエロジル（株）製の「アエロジル（登録商標）Ｒ８０５」）１．１質量部を、ホモミクサーを用いて高速撹拌して本発明の吸水防止材を得た。得られた吸水防止材の２５℃における溶液粘度は８００ｍＰａ・ｓであった。
【００４１】
比較例１
オクチルトリエトキシシラン１００質量部、有機ベントナイト（（株）ホージュン製の「エスベンＮ−４００」）８．９質量部、イソプロピルアルコール１．１質量部及び疎水性シリカ粉末（日本アエロジル（株）製の「アエロジル（登録商標）Ｒ８０５」）１．１質量部を、ホモミクサーを用いて高速撹拌して比較用の吸水防止材を得た。得られた吸水防止材の２５℃における溶液粘度は１５００ｍＰａ・ｓであった。
【００４２】
比較例２
ヘキシルトリメトキシシラン１００質量部、有機ベントナイト（（株）ホージュン製「エスベンＮＸ」）７．８質量部、ジメチルスルホキシド２．２質量部及び疎水性シリカ粉末（日本アエロジル（株）製の「アエロジル（登録商標）Ｒ８０５」）１．１質量部を、ホモミクサーを用いて高速撹拌して比較用の吸水防止材を得た。得られた吸水防止材の２５℃における溶液粘度は１６００ｍＰａ・ｓであった。
【００４３】
比較例３
ヘキシルトリメトキシシラン１００質量部、イソプロピルアルコール１．７質量部及び疎水性シリカ粉末（日本アエロジル（株）製の「アエロジル（登録商標）Ｒ８０５」）１．１質量部を、ホモミクサーを用いて高速撹拌して比較用の吸水防止材を得た。得られた吸水防止材の２５℃における溶液粘度は３０ｍＰａ・ｓであった。
【００４４】
［試験例１］
ＪＩＳ Ｒ ５２０１に準じたモルタル板（７０ｍｍ×７０ｍｍ×２０ｍｍ）を６０℃で４８時間乾燥したものを供試体として使用し、これに実施例及び比較例で得られた吸水防止材をモルタル板の７０ｍｍ×７０ｍｍの面に３００ｇ／ｍ２塗布した（１面のみ塗布）。得られた試験体を温度２３℃、相対湿度５０％ＲＨの恒温恒湿機内で７日間養生した後、浸透深さ及び吸水比を測定した。
【００４５】
各項目の測定方法は以下の通りで、各測定を行う前に、塗布面を上面とした場合に側面となる４面（７０ｍｍ×２０ｍｍの面）をエポキシ樹脂で封止した。吸水比の評価において、何も塗布していないものを対照とした。また、吸水比については促進耐候性試験の前後で測定を行った。
【００４６】
（１）浸透深さ
７０ｍｍ×７０ｍｍ×２０ｍｍの供試体を７０ｍｍ×３５ｍｍ×２０ｍｍの大きさのものが２枚得られるように２分割し、その分割面に水を噴霧し、吸水防止材が浸透している部分（水が浸透しない部分）の厚さを測定した。結果を表１に示す。
【００４７】
（２）吸水比
供試体及び無塗布供試体を、塗布面を下にして水中に浸漬（浸漬深さ５ｍｍ）し、１日後に水中から取り出し、余剰水を乾いた布で拭き取った後、質量（ｇ）を測定し、下式により吸水比を算出した。
【００４８】
吸水比＝［塗布供試体の水浸漬後の質量（ｇ）−塗布供試体の水浸漬前の質量（ｇ）］／［無塗布供試体の水浸漬後の質量（ｇ）−無塗布供試体の水浸漬前の質量（ｇ）］
【００４９】
さらに、供試体を、サンシャインウェザーメーター（スガ試験機（株）の商品名：デューサイクルサンシャインスーパーロングライフウェザーメーターＷＥＬ−ＳＵＮ−ＤＣＨ型）を用いて、ブラックパネル温度：６３℃、湿度：５０％、降雨条件：６０分中１２分降雨の試験条件で、促進耐候性試験を２０００時間実施した。促進耐候性試験後の供試体の吸水比を、上記と同様に評価した。結果を表１に示す。
【００５０】
なお、促進耐候性試験前及び促進耐候性試験後の両方の吸水比が０．１以下（特に０．０５以下）の場合、吸水防止性に優れていると判断できる。結果を表１に示す。
【００５１】
［試験例２］
ＪＩＳ Ｒ ５２０１に準じたモルタル板（７０ｍｍ×７０ｍｍ×２０ｍｍ）を温度１０℃の恒温恒温器（エスペック（株）の商品名：プラチナスＫ−ＰＬ）内で２４時間養生したものを供試体として使用し、これに実施例及び比較例で得られた吸水防止材をモルタル板の７０ｍｍ×７０ｍｍの面に３００ｇ／ｍ２塗布した（１面のみ塗布）。得られた試験体を、１０℃の恒温恒湿器内で１ヵ月養生した後、剥がれ及び白化の状態を観察した。
【００５２】
（３）剥がれ及び白化試験
得られた供試体の塗布表面を、目視にて観察した。評価基準は以下のようにした。結果を表１に示す。
剥がれの評価
○：供試体表面に剥がれが無い
×：供試体表面に剥がれが発生している
白化の評価
○：供試体表面に白化が無い
×：供試体表面に白化が発生している
【００５３】
【表１】
【００５４】
表１より、実施例１〜３の吸水防止材は、長期間にわたって吸水防止性能を維持するだけでなく、塗布表面のクラックの発生を防止し、塗膜の剥がれや白化を阻止、さらにより深い浸透深さを得ることがわかる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物、
（Ｂ）揺変剤、
前記アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して０〜５質量部の（Ｃ）極性溶媒、並びに
前記アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して０〜２質量部の（Ｄ）疎水性シリカ粉末
を含む土木建築材料用吸水防止材。
【請求項２】
揺変剤（Ｂ）の含有量が、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して、０．１〜２０質量部である、請求項１に記載の土木建築材料用吸水防止材。
【請求項３】
極性溶媒（Ｃ）の含有量が、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して、１〜５質量部である、請求項１又は２に記載の土木建築材料用吸水防止材。
【請求項４】
疎水性シリカ粉末（Ｄ）の含有量が、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して、０．１〜２質量部である、請求項１〜３のいずれかに記載の土木建築材料用吸水防止材。
【請求項５】
前記アルキルアルコキシシランが、一般式（１）：
Ｒ１ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎ （１）
（式中、ｎ個のＲ１は同じか又は異なり、それぞれ置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基；４−ｎ個のＲ２は同じか又は異なり、それぞれ炭素数１〜４のアルキル基；ｎは１又は２である）
で表される化合物である、請求項１〜４のいずれかに記載の土木建築材料用吸水防止材。
【請求項６】
前記Ｒ１が有していてもよい置換基が、ビニル基、エポキシ基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、アミノ基、クロロプロピル基又はイソシアネート基である、請求項５に記載の土木建築材料用吸水防止材。
【請求項７】
極性溶媒（Ｃ）がアルコールである、請求項１〜６のいずれかに記載の土木建築材料用吸水防止材。
【請求項８】
２０℃における粘度が１００〜１００００ｍＰａ・ｓである、請求項１〜７のいずれかに記載の土木建築材料用吸水防止材。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の土木建築材料用吸水防止材が塗布された土木建築材料。
【請求項１】
（Ａ）アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物、
（Ｂ）揺変剤、
前記アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して０〜５質量部の（Ｃ）極性溶媒、並びに
前記アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して０〜２質量部の（Ｄ）疎水性シリカ粉末
を含む土木建築材料用吸水防止材。
【請求項２】
揺変剤（Ｂ）の含有量が、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して、０．１〜２０質量部である、請求項１に記載の土木建築材料用吸水防止材。
【請求項３】
極性溶媒（Ｃ）の含有量が、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して、１〜５質量部である、請求項１又は２に記載の土木建築材料用吸水防止材。
【請求項４】
疎水性シリカ粉末（Ｄ）の含有量が、アルキルアルコキシシラン及び／又はその縮合物（Ａ）１００質量部に対して、０．１〜２質量部である、請求項１〜３のいずれかに記載の土木建築材料用吸水防止材。
【請求項５】
前記アルキルアルコキシシランが、一般式（１）：
Ｒ１ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎ （１）
（式中、ｎ個のＲ１は同じか又は異なり、それぞれ置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基；４−ｎ個のＲ２は同じか又は異なり、それぞれ炭素数１〜４のアルキル基；ｎは１又は２である）
で表される化合物である、請求項１〜４のいずれかに記載の土木建築材料用吸水防止材。
【請求項６】
前記Ｒ１が有していてもよい置換基が、ビニル基、エポキシ基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、アミノ基、クロロプロピル基又はイソシアネート基である、請求項５に記載の土木建築材料用吸水防止材。
【請求項７】
極性溶媒（Ｃ）がアルコールである、請求項１〜６のいずれかに記載の土木建築材料用吸水防止材。
【請求項８】
２０℃における粘度が１００〜１００００ｍＰａ・ｓである、請求項１〜７のいずれかに記載の土木建築材料用吸水防止材。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の土木建築材料用吸水防止材が塗布された土木建築材料。
【公開番号】特開２０１２−２４１１００（Ｐ２０１２−２４１１００Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１２３０７（Ｐ２０１１−１１２３０７）
【出願日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【出願人】（５９４１４７５３４）大同塗料株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【出願人】（５９４１４７５３４）大同塗料株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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