JP2517785B2

JP2517785B2 - 含浸性防水剤組成物

Info

Publication number: JP2517785B2
Application number: JP2205383A
Authority: JP
Inventors: 博吉岡; 猪智郎小野
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 1990-08-02
Filing date: 1990-08-02
Publication date: 1996-07-24
Anticipated expiration: 2011-07-24
Also published as: EP0469624B1; DE69105853D1; DE69105853T2; EP0469624A1; US5319049A; JPH0492875A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は含浸性防水剤組成物、特には抗菌性、防カビ
性を有することから、コンクリート、レンガ、タイル、
瓦、石材などの各種無機系材料の処理用に有用とされる
含浸性防水剤組成物に関するものである。

（従来の技術）含浸性防水剤組成物についてはオルガノアルキルアル
コキシシランまたはその加水分解物、あるいはこのシラ
ンと加水分解性シリル基を有する他の有機けい素化合物
との共加水分解物を主剤とするものが知られている（特
開昭63−236581号、特開平１−44673号、特開平１−212
287号各公報、西独特許第2,029,446号、同第2,258,901
号明細書、米国特許第4,433,013号、同第4,455,172号明
細書参照）。

そして、この種の組成物はコンクリート、ブロック、
スレート、レンガ、タイル、瓦、石材、石膏などの無機
系材料の細孔に含浸され、その細孔中で基体との結合を
持ちながら三次元化するために耐久性のある防止層を形
成し、従来公知のエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタ
ン樹脂などで作られる有機高分子系防水材料、またはメ
チルシリコネート水溶液系撥水材料にくらべて特に耐久
性のすぐれたものとなるために上記した無機系材料の防
水処理剤として広く利用されている。

（発明が解決しようとする課題）しかし、このオルガノアルキルアルコキシシランまた
はそれらの誘導体をベースとする含浸性防水剤はすぐれ
た特性を有するものの、これはカビ類、菌類、藻類など
および各種塵芥によって汚れ、本質的に汚れ易いという
欠点がある。

（課題を解決するための手段）本発明はこのような欠点を解決した抗菌性、防カビ性
を有する含浸性防水剤組成物に関するもので、これは
Ａ）（ここにR¹は同一または異種の炭素原子数１〜18の１価
炭化水素基、R²は同一または異種の炭素原子数１〜４の
１価炭化水素基、ａは0.2≦ａ≦1.5、ｂは１≦ｂ≦３、
ｃは０≦ｃ≦１で１＜ａ＋ｂ＋ｃ≦４）で示される有機
けい素化合物80〜99.9重量部、Ｂ）一般式（ここにR³は第４級アンモニウムハライド基を含有する
１価の有機基、R⁴、R⁵は同一または異種の炭素数１〜４
の１価炭化水素基、ｄは０、１または２）で示される有
機けい素化合物20〜0.1重量部を主剤としてなることを
特徴とするものである。

すなわち、本発明者らは特に抗菌性、防カビ性を有す
る含浸性防水剤組成物を開発すべく種々検討した結果、
従来公知のオルガノアルキルアルコキシシランまたはそ
の誘導体からなる上記Ａ）成分の有機けい素化合物に、
第４級アンモニウムハライド基をもつ上記Ｂ）成分の有
機けい素化合物を添加すると、このＢ）成分に含まれて
いる第４級アンモニウムウハライド基のもつ抗菌性およ
び帯電防止性によってカビ類、菌類、苔類、藻類、塵芥
による汚れが生じ難くなるという有利性の与えられるこ
と、またこのＢ）成分は通常の第４級アンモニウムハラ
イド基が水溶性であるために容易に水で抽出除去されて
しまうに対し、このＢ）成分は縮合性のアルコキシ基を
有するものであるために基体との反応、アルコキシシリ
ル基間の縮合反応によってホモポリマーまたはアルキル
アルコキシシランとの共重合ポリマーを生成し、これが
無機系材料の細孔内に固定されて半永久的に耐久性を示
すようになるということを見出して本発明を完成させ
た。

以下にこれをさらに詳述する。

（作用）本発明は抗菌性、防カビ性を有する含浸性防水剤組成
物に関するものである。

本発明の含浸性防水剤組成物を構成するＡ）成分とし
ての有機けい素化合物は一般式で示され、R¹が同一または異種の炭素原子数１〜18の１
価炭化水素基、特には炭素原子数が４〜14の１価炭化水
素基とすることが好ましいとされることから、ｎ−ブチ
ル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｎ−ペンチル基、
ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基、ｎ−オクチル基、
２−エチルヘキシル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル
基、ｎ−テトラデシル基で例示されるものとされる基、
R²はメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などか
ら選択される炭素原子数１〜４の１価炭化水素基、ａは
けい素原子に結合した炭化水素基の量を示すもので、0.
2未満ではこの組成物の含浸性および防水性が低下し、
1.5を越えるとこの組成物の耐久性が低下することから
0.2≦ａ≦1.5とされる数、ｂはけい素原子に結合したア
ルコキシ基の量を示すもので、１未満ではこの組成物の
耐久性が低下し、３を超えると防水性が低下することか
ら１≦ｂ≦３とされる数、ｃはけい素原子に結合した水
酸基の量を示すもので、１を越えるとこの化合物の安定
性が低下することから０≦ｃ≦１とされる数とされるも
のである。

このＡ）成分としての有機けい素化合物はモノマー
（単重体）であってもポリマー状のオルガノポリシロキ
サンであってもよいが、このものは分子量が2,000を越
えると基体への含浸性が低下するようになるので分子量
が2,000以下のものとすることがよいが、これは単一物
でも２種以上の混合物であってもよい。

つぎに本発明の含浸性防水剤組成物を構成するＢ）成
分としての有機けい素化合物は一般式で示され、このR³が（ここにｎは10〜20、ｍは２または３）などで示される
第４級アンモニウムハライド基、R⁴、R⁵は前記したR²と
同様の同一または異種の炭素数１〜４の１価炭化水素
基、ｄは０、１または２であるものとされるが、これは
前記したＡ）成分からなる公知の含浸性防水剤組成物に
抗菌性、防カビ性を与えるものである。

なお、この抗菌性、防カビ性はＢ）成分中に含有され
ている第４級アンモニウムハライド基にもとづくもので
あり、通常の第４級アンモニウム塩は本質的に水溶性で
あるために、例えば浸透性防水剤にこれを添加して処理
する場合には水分によりこれが抽出除去されてしまい、
耐久性能が失なわれるのであるが、本発明で使用される
Ｂ）成分ではこの第４級アンモニウムハライドが加水分
解縮重合性を有するアルコキシシリル基と結合したアル
コキシシリル誘導体とされており、このアルコキシシリ
ル基がＡ）成分中の飽和炭化水素置換有機けい素化合物
のアルコキシシリル基またはシラノール基と縮重合して
共重合シロキサンポリマーを形成し、第４級アンモニウ
ムハライド基がこの不溶性のポリシロキサン中に保持さ
れた形となるので、この組成物が耐水性、耐久性のすぐ
れた抗菌性、防カビ性をもつ防水層を形成することにな
るという有利性が与えられる。

このＢ）成分の添加量は前記したＡ）成分としての有
機けい素化合物80〜99.9重量部に対して、0.1重量部未
満では小量にすぎて目的とする抗菌性、防カビ性のもと
づく防汚性能が得られず、20重量部を越えた量とすると
この組成物によって作られた被覆の耐水性が低下し、被
処理物の防水性、耐久性が低下するので20〜0.1重量部
の範囲とすることが必要とされる。

本発明の含浸性防水剤組成物は上記したＡ）成分と
Ｂ）成分の所定量を均一に混合することによって得るこ
とができるが、これには溶媒を添加することがよく、こ
の溶媒としてはメタノール、エタノール、イソプロパノ
ール、ｎ−ブタノール、ｓ−ブタノールなどのアルコー
ル類、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ｎ−オクタンな
どの脂肪族炭化水素、トルエン、キシレンなどの芳香族
炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸プロピ
ル、酢酸ブチルなどのエステル類、ケロシン、石油エー
テル、リグロイン、ソルベントナフサ、灯油などの多成
分混合溶媒などからなる有機溶媒および水などが例示さ
れるが、これは２種以上の混合系で用いてもよい。

本発明の含浸性防水剤組成物はセメントコンクリー
ト、モルタル、ブロック、ストレート、レンガ、タイ
ル、瓦、石材、石膏などの無機系材料の防水工事用に有
用とされるが、この施工はこの組成物を被処理物の表面
に刷毛塗り、ローラー塗り、流し塗り、浸漬塗りするか
スプレー塗布すればよいが、この塗布量は被処理物1m²
当りこの組成物を１〜1000g、好ましくは10〜200g含浸
処理すればよく、このように処理すればこの組成物を構
成するＡ）成分が有機けい素化合物のモノマーまたは低
重合度のポリマーからなるもので表面張力の低いもので
あることから、このものが被処理物の細孔に容易に浸透
し、このアルコキシシリル基の加水分解縮重合で防水
性、耐久性のすぐれたオルガノシロキサンポリマーとな
り、またこのアルコキシシリル基の一部が細孔中の表面
に存在するＭ−OH基（Ｍは金属原子）と化学的に結合す
るためにさらにこの耐久性が改善され、さらにはこの
Ｂ）成分中の第４級アンモニウムハライド基によってこ
れに抗菌性、防カビ性が付与されるので、抗菌性、防カ
ビ性のすぐれた放水性をもつ無機系材料を容易に得るこ
とができるという有利性が与えられる。

なお、この組成物を製造する際、前記した一般式
（１）で示される有機けい素化合物は本質的に水に溶解
しないので、この水溶液または水への分散液を調整する
ためには界面活性剤、加水分解触媒を添加することがよ
いし、この組成物に着色剤、安定剤、油脂類、ワックス
類、充填剤などを添加することは任意とされる。また、
本発明の組成物についてはその安定性を損なわない範囲
においてアルコキシシリル基またはシラノール基の硬化
触媒、例えば有機酸金属塩、金属アルコキシド、金属キ
レート、有機アミン、第４級アンモニウム塩などを添加
してもよく、これによれば被処理物の細孔中におけるこ
の組成物の加水分解、縮重合反応が促進されるという効
果が与えられる。

（実施例）つぎに本発明の実施例、比較例をあげるが、例中にお
ける被処理物の物性はつぎの方法による測定値を示した
ものである。

（吸水率） JISモルタル（５×５×2.5cm）の全面に、浸透性防水
剤を有効成分が100g/m²になるように刷毛塗りし、25
℃、50％RHの雰囲気下に７日間養生したのち、水道水中
に28日間全面浸漬させ、つぎの式で算出した。

（耐アルカリ性）吸水率テストの同様の方法で調整したモルタル試験片
を５％の水酸化ナトリウム水溶液中に７日間全面浸漬さ
せ、つぎの式で算出した。

（遮塩性）（塩素イオン浸透深さ）吸水率テストと同じ方法で調整したモルタル試験片を
３％の食塩水中に28日間全面浸漬させたのち、取出し、
割裂させた断面についてフルオレツセイン呈色反応を行
なって塩素イオンの浸透深さを測定した。

（耐久性）吸水率テストと同じ方法で調整したモルタル試験片を
サンシャインウエザーメーター（ガス試験機製）中に1,
000時間曝露させ、つづいて水道水中に28日間全面浸漬
させた後の吸水率を上記した吸水率と同じ式を用いて算
出した。

（浸透深さ）吸水率テストと同じ方法で調整したモルタル試験片を
割裂させ、断面に水をかけて撥水層部分の厚みを測定し
た。

（防カビ性）２×２×0.5cmに切断したJISいぶし瓦試験片の全面
に、浸透性防水剤を有効成分が100g/m²となるように刷
毛塗りし、25℃、50％RHの雰囲気下に７日間養生させて
試験サンプルを調製した。

他方、JIS Z2911に準じたTrichoderma T−１、Asperg
illusniger、Aureobacidium−pullulans,Cladosporium
−herbarumおよび瓦表面から採取した未同定の株の５種
類を水と混合してカビ胞子懸濁液を調製した。

ついで上記の試験サンプルをシヤーレ中の寒天平板上
に置き、その上から上記のカビ胞子懸濁液を均一にスプ
レーし、シヤーレの蓋をしめて30℃で21日間培養し、カ
ビの繁殖状況を目視で観察した。

○……カビの発育が全く認められず、試験片周辺に発育
阻止帯が生ずる。

△……カビの発育が1/2〜2/3程度観察される。

×……カビの発育が明らかに観察される。

また、これについては２×２×0.5cmに切断したJISい
ぶし瓦試験片の全面に浸透生防水剤を有効成分が100g/m
²となるように刷毛塗りし、25℃、50％RHの雰囲気下に
７日間養生させたのち、これを水道水中に28日間全面浸
漬して試験サンプルを調製し、これについて上記カビ胞
子培養試験を行なって水浸漬後の防カビ性も評価した。

（防汚性）市販のコンクリートブロックの全面に浸透性防水剤を
有効成分が100g/m²となるようにスプレー塗布し、25
℃、50％RHの雰囲気下に７日間養生したものを試験サン
プルとし、これを屋外の地上1mの位置に12ヶ月間放置曝
露させた後の外観を目視で観察した。

○……殆んど汚れが付着せず、 △……やや汚れが付着、 ×……汚れが付着し、植物の繁殖もある。

実施例１〜５成分Ａ）の有機けい素化合物として式ｎ−C₁₀H₂₁Si
（OCH₃）_３で示されるアルキルアルコキシシラン、式
（C₁₀H₂₁）_0.5（CH₃O）_2.17SiO_0.67または（C₈H₁₇）_0.5
（CH₃O）_2.0SiO_0.75で示されるアルキルアルコキシシロ
キサンを使用し、またＢ）成分として式で示される有機けい素化合物を使用し、これらを第１表
に示した量で混合し、これにイソプロパノール300gを添
加して含浸性防水剤組成物を作り、その物性をしらべた
ところ、後記した第３表に示したとおりの結果が得られ
た。

比較例１〜５第２表に示したように、成分Ａ）の有機けい素化合物
として式ｎ−C₁₀H₂₁Si（OCH₃）_３で示されるアルキルア
ルコキシシランまたは式（C₁₀H₂₁）_0.5−（CH₃O）_2.17S
iO_0.57で示されるアルキルアルコキシシロキサンを使用
したが、Ｂ）成分としての有機けい素化合物は添加せ
ず、イソプロパノール300gで希釈したもの（比較例1,
2）、このアルキルアルコキシシランにサルチルアニリ
ドクロライドを添加し、イソプロパノールで希釈したも
の（比較例３）を作り、さらに市販のシリコーン系撥水
剤としてのメチルポリシロキサン系レジン・ポロンＡ
［信越化学工業（株）製商品名］を使用することとし、
これらの物性をしらべると共に、無処理のものについて
の物性をしらべたところ、第３表に示したとおりの結果
が得られた。

（発明の効果）本発明は抗菌性、防カビ性を有する含浸性防水剤組成
物に関するもので、これは前記したようにＡ）一般式で示される有機けい素化合物と、Ｂ）一般式で示される有機けい素化合物とからなることを特徴とす
るものであるが、このものはＢ）成分としての有機けい
素化合物が、R³で示される第４級アンンモニウムハライ
ド基を有したものとされており、これが加水分解縮重合
性を有するアルコキシシリル基と結合したアルコキシシ
リル誘導体とされていて、このアルコキシシリル基が
Ａ）成分中のアルコキシシリル基またはシラノール基と
縮重合して共重合シロキサンを形成し、第４級アンモニ
ウムハライド基が不溶性のポリシロキサン中に保持され
た形となるので、この組成物は耐水性耐久性のすぐれた
ものとなるし、これが第４級アンモニウムハライド基を
有するものであることから、抗菌性、防カビ性のすぐれ
たものになるという有用性が与えられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−164548（ＪＰ，Ａ) 特開平２−150490（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−144791（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−95882（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】Ａ）一般式（ここにR¹は同一または異種の炭素原子数１〜18の１価
炭化水素基、R²は同一または異種の炭素原子数１〜４の
１価炭化水素基、ａは0.2≦ａ≦1.5、ｂは１≦ｂ≦３、
ｃは０≦ｃ≦１で１＜ａ＋ｂ＋ｃ≦４）で示される有機
けい素化合物80〜99.9重量部、Ｂ）一般式（ここにR³は第４級アンモニウムハライド基を含有する
１価の有機基、R⁴、R⁵は同一または異種の炭素数１〜４
の１価炭化水素基、ｄは０、１または２）で示される有
機けい素化合物20〜0.1重量部、を主剤としてなること
を特徴とする含浸性防水剤組成物。