JP4958333B2

JP4958333B2 - 水性吸水防止材

Info

Publication number: JP4958333B2
Application number: JP2000314716A
Authority: JP
Inventors: 裕二新開; 弘康小田; 英幸竹田
Original assignee: 大同塗料株式会社
Priority date: 2000-10-16
Filing date: 2000-10-16
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2020-10-16
Also published as: JP2002121543A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に多孔性材料に適用して該材料の吸水を防止する吸水防止材に関する。
【０００２】
多孔性材料としては、例えば多孔性土木建築材料があり、さらに詳しくは、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、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など無機質材料を主成分とする材料、および木材、合板、パーティクルボードなど有機質材料を主成分とする材料が挙げられる。
【０００３】
【従来の技術】
従来より、多孔性土木建築材料に吸水防止性を付与する方法として、シリコーン系、アクリル系、アクリルシリコーン系、ウレタン系、エステル系、油脂系の樹脂あるいはモノマーを溶解または分散したものを材料に塗布・含浸させ、乾燥（重合）する方法、常温乾燥型一液フッ素塗料、反応硬化型二液フッ素塗料などのフッ素塗料を塗布し、材料表面に塗膜を形成する方法、また浸透性吸水防止材を塗布し、その上にフッ素塗料を塗布する方法などが知られている。
【０００４】
フッ素塗料を塗布する方法においては、多孔性土木建築材料の表面は一般に平滑でないために塗膜にピンホールが発生し易く、このピンホールから侵入した水により塗膜が剥がれる可能性がある。また、光沢のある塗膜が形成されるために、材料の素地、風合いが損なわれるばかりでなく、下地の劣化状態を覆い隠してしまうなどの欠点を有している。
【０００５】
一方、シリコーン系、アクリル系などの浸透性吸水防止材は、多孔性土木建築材料の表面に塗膜を形成することなしに水の侵入を防止し、また湿気を放散させる機能を有しており、好んで使用されることが多い。しかしながら、水の侵入を防止する性能は非常に長く維持されるが、表面の撥水性を維持したり、表面の劣化を防ぐ期間が短いのが欠点である。
【０００６】
浸透性吸水防止材を塗布し、その上にフッ素塗料を塗布する方法は、フッ素塗料の欠点であるピンホールからの水の侵入を吸水防止材によって防止する、優れた工法である。しかしながら、塗装工程が従来の２倍になり、非常に高コストになる欠点を有している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、多孔性材料への含浸性に優れ、長期間にわたって水の侵入を防止し、優れた撥水効果を持続的に発揮するとともに、材料の素地、風合いを生かしたままで材料の表面を長期間にわたって保護する、環境に優しく、低コストで使用できる水性吸水防止材を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、有機ケイ素化合物エマルションのみでは、多孔性土木建築材料への浸透性は良いものの、撥水効果や表面の劣化防止効果が長期間にわたって維持できない点、一方、フッ素樹脂エマルションのみでは、分子量が大きいために含浸が十分に行われず、水の侵入防止効果が十分とはいえない点に鑑み、有機ケイ素化合物エマルションとフッ素樹脂エマルションと成膜助剤を混合することにより、お互いの欠点を補うばかりでなく、相乗的に効果が発揮されることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明は、下記に示すとおりの水性吸水防止材を提供するものである。
項１．有機ケイ素化合物エマルション、フッ素樹脂エマルションおよび成膜助剤からなる水性吸水防止材。
項２．有機ケイ素化合物エマルションが、
（Ａ）一般式Ｒ¹ _nＳｉ（ＯＲ²）_4-n （１）
（式中、Ｒ¹はＣ₁〜Ｃ₁₈の飽和アルキル基、アリール基、アラルキル基またはポリフルオロアルキル基を示す。Ｒ²はＣ₁〜Ｃ₆の飽和アルキル基を示す。ｎは１または２である。）で表されるアルキルアルコキシシラン、
（Ｂ）一般式Ｒ³ _aＲ⁴ _bＳｉ（ＯＲ⁵）_4-a-b （２）
（式中、Ｒ³はＣ₁〜Ｃ₁₈の飽和アルキル基を示す。Ｒ⁴はアミノアルキル基を示す。Ｒ⁵はＣ₁〜Ｃ₆の飽和アルキル基を示す。ａは０〜２であり、ｂは１〜３である。ただし、ａおよびｂの合計は３以下である。）で表わされるアミノアルキル基を有するアルキルアルコキシシラン、および
（Ｃ）界面活性剤
を含有する項１に記載の水性吸水防止材。
項３．有機ケイ素化合物成分（Ａ）と（Ｂ）の割合が、重量比で１：０．００５〜０．２であり、界面活性剤（Ｃ）の量が有機ケイ素化合物成分（Ａ）と（Ｂ）の合計量の１〜２０重量％である項２に記載の水性吸水防止材。
項４．フッ素樹脂エマルションが、フッ素原子を含有するオレフィンの２種以上からなる共重合体、フッ素原子を含有するオレフィンと炭化水素モノマーとの共重合体、およびフッ素原子を含有するオレフィンの２種以上からなる共重合体と熱可塑性アクリル樹脂との混合物からなる群より選ばれた少なくとも１種のフッ素樹脂、ならびに界面活性剤を含有する項１〜３のいずれか１項に記載の水性吸水防止材。
項５．有機ケイ素化合物とフッ素樹脂の割合が、重量比で１：０．０１〜２０である項１〜４のいずれか１項に記載の水性吸水防止材。
項６．成膜助剤がアジピン酸ジエチルである項１〜５のいずれか１項に記載の水性吸水防止材。
項７．フッ素樹脂と成膜助剤の割合が、重量比で１：０．０１〜０．２である項１〜６のいずれか１項に記載の水性吸水防止材。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明において用いられる有機ケイ素化合物エマルションとしては、
（Ａ）一般式Ｒ¹ _nＳｉ（ＯＲ²）_4-n （１）
（式中、Ｒ¹はＣ₁〜Ｃ₁₈の飽和アルキル基、アリール基、アラルキル基またはポリフルオロアルキル基を示す。Ｒ²はＣ₁〜Ｃ₆の飽和アルキル基を示す。ｎは１または２である。）で表されるアルキルアルコキシシラン、
（Ｂ）一般式Ｒ³ _aＲ⁴ _bＳｉ（ＯＲ⁵）_4-a-b （２）
（式中、Ｒ³はＣ₁〜Ｃ₁₈の飽和アルキル基を示す。Ｒ⁴はアミノアルキル基を示す。Ｒ⁵はＣ₁〜Ｃ₆の飽和アルキル基を示す。ａは０〜２であり、ｂは１〜３である。ただし、ａおよびｂの合計は３以下である。）で表わされるアミノアルキル基を有するアルキルアルコキシシラン、および
（Ｃ）界面活性剤
を含有するものが好ましい。
【００１１】
一般式（１）で表されるアルキルアルコキシシランにおいて、Ｒ¹はＣ₁〜Ｃ₁₈の飽和アルキル基、アリール基、アラルキル基またはポリフルオロアルキル基を示す。その具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、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、フェニル基、ベンジル基、パーフルオロメチルエチル基、パーフルオロオクチルエチル基などが挙げられる。
【００１２】
Ｒ²はＣ₁〜Ｃ₆の飽和アルキル基を示し、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、ヘキシル基などが挙げられる。
【００１３】
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、メチルトリプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリプロポキシシラン、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、プロピルトリプロポキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、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、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、ベンジ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、オクチルトリプロポキシシラン、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、オクタデシルトリメトキシシラン、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、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、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、パーフルオロメチルエチルトリメトキシシラン、パーフルオロオクチルエチルトリメトキシシラン等が挙げられる。好ましくは、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、デシルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシランである。
【００１４】
また、当該技術分野において周知であるように、上記シランの縮合二量体および三量体あるいはその他のオリゴマーを用いることができる。ここで、オリゴマーとは、モノマー（構成単位）の数（ｎ）が２〜１００の低重合体を言う。また所望により、各種シランの混合物を使用してもよいし、混合シランのコオリゴマーであってもよい。
【００１５】
一般式（２）で表されるアミノアルキル基を有するアルキルアルコキシシランにおいて、Ｒ³はＣ₁〜Ｃ₁₈の飽和アルキル基を示す。その具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、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、オクタデシル基などが挙げられる。なかでもメチル基が好ましい。
【００１６】
Ｒ⁴はアミノアルキル基を示す。Ｒ⁴の具体例としては、H₂N(CH₂)₃-、
H₂N(CH₂)₂NH(CH₂)₂-、H₂N(CH₂)₂NH(CH₂)₃-、H₂N(CH₂)₂-、H₃CNH(CH₂)₃-、
C₂H₅NH(CH₂)₃-、H₃CNH(CH₂)₂-、C₂H₅NH(CH₂)₂-、H₂N(CH₂)₄-、H₂N(CH₂)₅-などが挙げられる。
【００１７】
Ｒ⁵はＣ₁〜Ｃ₆の飽和アルキル基を示し、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、ヘキシル基などが挙げられる。好ましくは、メチル基とエチル基である。
【００１８】
このようなアミノアルキル基を有するアルキルアルコキシシランの具体例としては、Ｎ−（２−アミノエチル）−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−アミノプロピルトリメトキシシラン、４−アミノブチルトリエトキシシラン、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等が挙げられる。好ましくは、Ｎ−（２−アミノエチル）−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である。
【００１９】
また、当該技術分野において周知であるように、上記アミノアルキル基を有するシランの縮合二量体および三量体あるいはその他のオリゴマーを用いることができる。ここで、オリゴマーとは、モノマー（構成単位）の数（ｎ）が２〜１００の低重合体を言う。また所望により、各種アミノアルキル基を有するシランの混合物を使用してもよいし、混合シランのコオリゴマーであってもよい。
【００２０】
有機ケイ素化合物成分（Ａ）と（Ｂ）の割合（重量比）は、好ましくは１：０．００５〜０．２である。有機ケイ素化合物成分（Ｂ）の重量割合が０．００５未満だと、水性吸水防止材を基材に塗布した後の撥水性が低くなる傾向があり、逆に０．２を超えると、水性吸水防止材の基材への含浸性が悪くなる傾向がある。
【００２１】
なお、本発明の水性吸水防止材を吸水性の高い多孔性土木建築材料に使用する際には、一般式（１）で表されるアルキルアルコキシシラン（Ａ）に加えて下記一般式（３）で表されるオルガノポリシロキサン（Ａ’）を併用することにより、好ましい結果が得られる場合がある。
【００２２】
Ｒ⁶ _xＳｉ（ＯＲ⁷）_y（ＯＨ）_zＯ_(4-x-y-z)/2 （３）
式中、Ｒ⁶はＣ₁〜Ｃ₁₈の飽和アルキル基、アリール基、アラルキル基またはポリフルオロアルキル基を示す。Ｒ⁷はＣ₁〜Ｃ₆の飽和アルキル基を示す。ｘは０、１、２または３であり、その平均値は０．８〜１．８である。ｙは０、１、２または３であり、その平均値は０．０１〜２である。ｚは０、１、２または３であり、その平均値は０〜０．５である。ただし、ｘ、ｙ、ｚの平均値の合計は３．５以下である。
【００２３】
Ｒ⁶はＣ₁〜Ｃ₁₈の飽和アルキル基、アリール基、アラルキル基またはポリフルオロアルキル基を示す。その具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、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、フェニル基、ベンジル基、パーフルオロメチルエチル基、パーフルオロオクチルエチル基などが挙げられる。
【００２４】
Ｒ⁷はＣ₁〜Ｃ₆の飽和アルキル基を示し、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、ヘキシル基などが挙げられる。
【００２５】
前記オルガノポリシロキサンとしては、２５℃での粘度が１０〜１００００ｍｍ²／ｓのものが好ましい。
【００２６】
また、前記オルガノポリシロキサンとしては、例えば、メチルトリクロロシランまたはフェニルトリクロロシランとエタノールとを水中で反応させることにより得られる、実験式ＣＨ₃Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）_0.8Ｏ_1.1または
Ｃ₆Ｈ₅Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）_0.72Ｏ_1.14で表されるオルガノポリシロキサンが挙げられる。
【００２７】
アルキルアルコキシシラン（Ａ）とオルガノポリシロキサン（Ａ’）の割合（重量比）は、（Ａ）：（Ａ’）＝１：０〜１である。オルガノポリシロキサン（Ａ’）の重量割合が１を超えると、水性吸水防止材の基材への含浸性が悪くなる傾向がある。
【００２８】
本発明において用いられる有機ケイ素化合物エマルションは、公知の界面活性剤（Ｃ）を含有する。界面活性剤としては、ノニオン系、カチオン系、アニオン系の何れも使用できる。
【００２９】
ノニオン系界面活性剤としては、例えば、エーテル型として、ポリオキシエチレンラウリルエーテル（ノニオンＫ−２０４、ノニオンＫ−２４０；日本油脂製）などが挙げられる。アルキルフェノール型としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（ノニオンＮＳ−２１５；日本油脂製）、ポリオキシエチレンオクチルフェノールエーテル（ノニオンＨＳ−２０４、ＨＳ−２０６、ＨＳ−２１５；日本油脂製）などが挙げられる。エステル型としては、ポリオキシエチレンモノオレート（ノニオンＯ−６；日本油脂製）などが挙げられる。ソルビタンエステル型としては、ソルビタンモノラウレート（ノニオンＬＰ−２０Ｒ；日本油脂製）などが挙げられる。ソルビタンエステルエーテル型としては、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート（ノニオンＬＴ−２２１；日本油脂製）、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート（ノニオンＳＴ−２２１；日本油脂製）などが挙げられる。
【００３０】
使用する界面活性剤は、１種類単独でも良く、あるいは２種類以上を混合して用いても良い。
【００３１】
本発明において用いられる有機ケイ素化合物エマルションは、そのｐＨ値を６〜９の範囲で安定化するために、緩衝物質を含有しても良い。このようなｐＨ値においては、アルキルアルコキシシランが加水分解に対して極めて安定である。緩衝物質としては、カルボン酸、リン酸、炭酸および硫酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩およびアンモニウム塩が好ましく、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムが特に好ましい。緩衝物質の好ましい量は、有機ケイ素化合物の全量の１％以下である。
【００３２】
本発明において用いられる有機ケイ素化合物エマルションの製造方法は、特に限定されないが、通常、室温下、水と界面活性剤との混合液をホモミキサー、ウルトラディスパーサー、高圧ホモジナイザーなどで高速撹拌し、次いで、有機ケイ素化合物を徐々に添加しながら、引き続いて高速撹拌することにより得られる。
【００３３】
本発明において用いられるフッ素樹脂エマルションは、フッ素原子を含有するフッ素樹脂のエマルションであれば特に限定されるものではない。使用されるフッ素樹脂としては、例えば、フッ素原子を含有するオレフィンの２種以上からなる共重合体、フッ素原子を含有するオレフィンと炭化水素モノマーとの共重合体、フッ素原子を含有するオレフィンの２種以上からなる共重合体と熱可塑性アクリル樹脂との混合物などが挙げられる。
【００３４】
フッ素原子を含有するオレフィンとしては、例えばテトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ビニリデンフルオライドなどのフルオロオレフィンが挙げられる。好ましくは、クロロトリフルオロエチレン、ビニリデンフルオライドである。
【００３５】
上記の炭化水素モノマーとしては、シクロアルキルビニルエーテル、アルキルビニルエーテル、ヒドロキシアルキルビニルエーテルなどのビニルエーテル類、脂肪族カルボン酸ビニルエステルなどのビニルエステル類、（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）アクリル酸ブチルなどの（メタ）アクリル酸エステル類が挙げられる。好ましくは、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチルである。なお、本明細書中で（メタ）アクリル酸とは、アクリル酸とメタクリル酸を意味する。
【００３６】
熱可塑性アクリル樹脂としては、例えばメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、メチルアクリレートなどの単独重合体、およびこれらの共重合体が挙げられ、これら重合体の１種または２種以上を使用することができる。
【００３７】
本発明において用いられるフッ素樹脂エマルションは、公知の界面活性剤を含有する。界面活性剤としては、ノニオン系、カチオン系、アニオン系の何れも使用できる。
【００３８】
フッ素樹脂エマルションとしては、市販のフッ素樹脂エマルションを使用してもよい。その具体例としては、ビニリデンフルオライド系フッ素樹脂エマルション（ＶＥＷ３３００、ゼッフルＳＥ−３１０；ダイキン工業(株)製、樹脂固形分５０％）、フルオロオレフィンビニルエーテル系フッ素樹脂エマルション（ルミフロンＦＥ−３０００、ＦＥ−４３００；旭硝子(株)製、樹脂固形分５０％）などが使用できる。
【００３９】
有機ケイ素化合物エマルションとフッ素樹脂エマルションとの混合割合は、有機ケイ素化合物とフッ素樹脂の重量比として、通常、１：０．０１〜２０の範囲であり、好ましくは１：０．１〜１０の範囲である。有機ケイ素化合物１に対するフッ素樹脂の割合が０．０１未満では、多孔性材料表面の劣化が進み易い傾向があり、また多孔性材料表面の撥水性も持続されにくい傾向がある。逆に、有機ケイ素化合物１に対するフッ素樹脂の割合が２０を超えると、塗膜を形成して光沢を生じるために多孔性材料の素地、風合いが損なわれたり、透湿性を阻害するために膨れ、浮きにつながる恐れがあるなど、好ましくない。
【００４０】
本発明において用いられる成膜助剤は、エマルション塗料に一般に使用されているものであれば、特に限定されない。例えば、カルビトール、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、テキサノール、アジピン酸ジエチルなどが挙げられる。好ましくは、ブチルカルビトールアセテート、テキサノール、アジピン酸ジエチルである。
【００４１】
フッ素樹脂と成膜助剤の割合は、重量比で１：０．０１〜０．２が好ましい。成膜助剤の割合が０．０１未満だと、フッ素樹脂の成膜状態が悪くなり、塗布外観を損なう可能性がある。成膜助剤の割合が０．２を超えると、不経済である。
【００４２】
本発明の水性吸水防止材は、水および／または水に可溶な溶剤を用いて、樹脂固形分で２〜６０重量％濃度、好ましくは５〜３０重量％濃度に調整して使用できる。２重量％濃度未満では、水性吸水防止材本来の性能が発揮されないだけでなく、効果を奏するためには多量に塗布しなければならないので乾燥に時間を要し、好ましくない。また、６０重量％濃度を超える場合には、粘性が高く、また多孔性材料への含浸性が悪くなり、濡れ色が発生する傾向がある。
【００４３】
本発明の水性吸水防止材を調製する際には、防腐剤、防カビ剤、防藻剤、防蟻剤、紫外線吸収剤などを副次的に添加しても良い。
【００４４】
本発明の水性吸水防止材の濃度調整液を多孔性材料に塗布するには、ローラー、刷毛、スプレーなどを用い、場合によっては、浸漬法によっても良い。また、乾燥方法としては、室温下に放置して乾燥させても良いし、天日乾燥、加熱乾燥によっても良い。
【００４５】
このようにして多孔性材料に含浸した本発明の水性吸水防止材は、加水分解反応、縮合反応により、強固かつ優れた撥水性と吸水防止性をあわせ持つ層を形成する。
【００４６】
本発明の水性吸水防止材を塗布する多孔性材料としては、例えば多孔性土木建築材料があり、さらに詳しくは、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、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など無機質材料を主成分とする材料、および木材、合板、パーティクルボードなど有機質材料を主成分とする材料が挙げられる。
【００４７】
本発明の水性吸水防止材は、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などの、水に起因する種々の問題点の解決に役立つ。
【００４８】
本発明の水性吸水防止材、あるいは本発明の水性吸水防止材にアクリル系、ウレタン系、アクリルシリコーン系などの樹脂エマルションを加えたものに、顔料、沈殿防止剤、垂れ防止剤、艶消し剤、紫外線吸収剤などの塗料構成成分を添加、混合して、水性浸透性撥水塗料とすることもできる。
【００４９】
また、上記塗料構成成分に、さらに、防腐剤、防カビ剤、防藻剤、防蟻剤などを加えれば、特に、木材、竹材などに好適な水性浸透性撥水塗料とすることもできる。
【００５０】
【実施例】
以下に本発明の実施例を説明する。
【００５１】
合成例１〜６（有機ケイ素化合物エマルションの合成）
水と界面活性剤（Ｃ）との混合液をホモミキサーで高速撹拌し、次いで、有機ケイ素化合物（Ａ、Ａ’、Ｂ）を徐々に添加してホモミキサーで高速撹拌し、下記表１に示す有機ケイ素化合物エマルションを得た。
【００５２】
各成分として、以下のものを用いた。
成分（Ａ）：ヘキシルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、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
成分（Ａ’）：平均分子量約６５０および粘度約２０ｍｍ²／ｓを有する実験式
ＣＨ₃Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）_0.8Ｏ_1.1 のオルガノポリシロキサン
成分（Ｂ−１）：Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン
成分（Ｂ−２）：３−アミノプロピルトリエトキシシラン
成分（Ｃ）：ノニオン性界面活性剤ＬＰ−２０Ｒ（ソルビタンモノラウレート；日本油脂製）
【００５３】
【表１】

【００５４】
実施例１
合成例１で製造した有機ケイ素化合物エマルション２０重量部、フッ素樹脂エマルションとして市販のフルオロオレフィンビニルエーテル系フッ素樹脂エマルション（ルミフロンＦＥ−４３００；旭硝子(株)製、樹脂固形分５０％）２０重量部、成膜助剤としてアジピン酸ジエチル２重量部、および水５８重量部をホモミキサーで混合し、本発明の水性吸水防止材を得た。
【００５５】
実施例２
合成例２で製造した有機ケイ素化合物エマルション２０重量部、フッ素樹脂エマルションとして市販のフルオロオレフィンビニルエーテル系フッ素樹脂エマルション（ルミフロンＦＥ−４３００；旭硝子(株)製、樹脂固形分５０％）２０重量部、成膜助剤としてアジピン酸ジエチル２重量部、および水５８重量部を混合し、本発明の水性吸水防止材を得た。
【００５６】
実施例３
合成例３で製造した有機ケイ素化合物エマルション２４重量部、フッ素樹脂エマルションとして市販のビニリデンフルオライド系フッ素樹脂エマルション（ＶＥＷ３３００；ダイキン工業(株)製、樹脂固形分５０％）２４重量部、成膜助剤としてアジピン酸ジエチル２重量部、および水５０重量部を混合し、本発明の水性吸水防止材を得た。
【００５７】
実施例４
合成例４で製造した有機ケイ素化合物エマルション２４重量部、フッ素樹脂エマルションとして市販のビニリデンフルオライド系フッ素樹脂エマルション（ＶＥＷ３３００；ダイキン工業(株)製、樹脂固形分５０％）２４重量部、成膜助剤としてアジピン酸ジエチル２重量部、および水５０重量部を混合し、本発明の水性吸水防止材を得た。
【００５８】
実施例５
合成例５で製造した有機ケイ素化合物エマルション３６重量部、フッ素樹脂エマルションとして市販のビニリデンフルオライド系フッ素樹脂エマルション（ＳＥ−３１０；ダイキン工業(株)製、樹脂固形分５０％）１２重量部、成膜助剤としてアジピン酸ジエチル１重量部、および水５１重量部を混合し、本発明の水性吸水防止材を得た。
【００５９】
実施例６
合成例６で製造した有機ケイ素化合物エマルション１２重量部、フッ素樹脂エマルションとして市販のビニリデンフルオライド系フッ素樹脂エマルション（ＳＥ−３１０；ダイキン工業(株)製、樹脂固形分５０％）３６重量部、成膜助剤としてアジピン酸ジエチル３重量部、および水４９重量部を混合し、本発明の水性吸水防止材を得た。
【００６０】
比較例１
実施例１で使用したのと同様のフルオロオレフィンビニルエーテル系フッ素樹脂エマルション（ルミフロンＦＥ−４３００；旭硝子(株)製、樹脂固形分５０％）３０重量部、アジピン酸ジエチル３重量部、および水６７重量部を混合し、水性吸水防止材を得た。
【００６１】
比較例２
合成例１で製造した有機ケイ素化合物エマルション４０重量部と水６０重量部を混合し、水性吸水防止材を得た。
【００６２】
［試験例］
ＪＩＳＲ−５２０１に準じたＪＩＳモルタル（１２０×７０×１０ｍｍ）を供試体として使用し、これに実施例１〜６、比較例１〜３で得られた水性吸水防止材を３００ｇ／ｍ²の割合で塗布した。なお、何も塗布しないものを対照とした。得られた供試体を２０℃、湿度６５％の恒温恒湿器内で７日間養生した後、各種の性能試験に供した。次に、サンシャインウェザーメーター（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、スガ試験機(株)製）を用いて、ブラックパネル温度：６３℃、湿度：約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実施した。５０００時間経過後の供試体を各種の性能試験に供した。
【００６３】
以下、性能試験の方法について示す。
【００６４】
（ａ）表面状態
表面の荒れ、劣化、汚れの状態を目視および顕微鏡で観察した。評価基準は次の通りである。
○：荒れ、劣化、汚れは認められない
△：劣化、汚れが認められる
×：表面のセメント分の流出のために荒れ、砂粒がボロボロと落ちる状態。
【００６５】
（ｂ）撥水性
塗布面に０．５ｍｌの水滴を落とし、撥水状態を目視で観察した。評価基準は次の通りである。
○：撥水性良好
△：撥水性やや不良（水滴を落とした所に濡れ跡が残る）
×：撥水性無し（水滴が吸収される）。
【００６６】
（ｃ）接触角
塗布面に直径２ｍｍの水滴を落とし、１分間放置後、接触角計（ＣＡ−Ｓ１５０型、協和界面科学(株)製）で測定した。
【００６７】
（ｄ）吸水防止性（ＪＩＳ−Ａ１４０４に準拠）
塗布面を下にして水に浸漬（浸漬深さ５ｍｍ）し、２４時間後に取り出し、余剰水を乾いた布で拭き取った後に重量測定を行った。下式により、吸水比を求めた。
【００６８】
【数１】

【００６９】
各試験の結果を表２に示す。
【００７０】
【表２】

【００７１】
【発明の効果】
本発明によって、多孔性材料への含浸性に優れ、長期間にわたって水の侵入を防止し、優れた撥水効果を持続的に発揮するとともに、材料の素地、風合いを生かしたままで材料の表面を保護する水性吸水防止材を提供することができる。
【００７２】
本発明の水性吸水防止材を水で２〜６０重量％濃度に調整し、多孔性材料に塗布して含浸させ、乾燥すると、材料の表面に塗り斑を生じないで、優れた撥水効果を長期間にわたって発揮する。

Claims

有機ケイ素化合物エマルション、フッ素樹脂エマルションおよび成膜助剤からなる吸水防止材であって、
前記有機ケイ素化合物エマルションが、
（Ａ）一般式Ｒ^１ _ｎＳｉ（ＯＲ^２）_４−ｎ（１）
（式中、Ｒ^１はＣ_１〜Ｃ_１８の飽和アルキル基、アリール基、アラルキル基またはポリフルオロアルキル基を示す。Ｒ^２はＣ_１〜Ｃ_６の飽和アルキル基を示す。ｎは１または２である。）で表されるアルキルアルコキシシラン、
（Ａ’）一般式Ｒ^６ _ｘＳｉ（ＯＲ^７）_ｙ（ＯＨ）_ｚＯ_{（４−ｘ−ｙ−ｚ）／２} （３）
（式中、Ｒ^６はＣ_１〜Ｃ_１８の飽和アルキル基、アリール基、アラルキル基またはポリフルオロアルキル基を示す。Ｒ^７はＣ_１〜Ｃ_６の飽和アルキル基を示す。ｘは０、１、２または３であり、その平均値は０．８〜１．８である。ｙは０、１、２または３であり、その平均値は０．０１〜２である。ｚは０、１、２または３であり、その平均値は０〜０．５である。ただし、ｘ、ｙ、ｚの平均値の合計は３．５以下である。）
で表されるオルガノポリシロキサン、
（Ｂ）一般式Ｒ^３ _ａＲ^４ _ｂＳｉ（ＯＲ^５）_{４−ａ−ｂ} （２）
（式中、Ｒ^３はＣ_１〜Ｃ_１８の飽和アルキル基を示す。Ｒ^４はアミノアルキル基を示す。
Ｒ^５はＣ_１〜Ｃ_６の飽和アルキル基を示す。ａは０〜２であり、ｂは１〜３である。ただし、ａおよびｂの合計は３以下である。）
で表わされるアミノアルキル基を有するアルキルアルコキシシラン、および
（Ｃ）界面活性剤を含有し、且つ、
有機ケイ素化合物成分（Ａ）と（Ｂ）の割合が、重量比で１：０．００５〜０．２であり、界面活性剤（Ｃ）の量が有機ケイ素化合物成分（Ａ）と（Ｂ）の合計量の１〜２０重量％であり、アルキルアルコキシシラン（Ａ）とオルガノポリシロキサン（Ａ’）の割合が、重量比で１：０〜１であり、
有機ケイ素化合物エマルションとフッ素樹脂エマルションの混合割合が、有機ケイ素化合物とフッ素樹脂の重量比として１：０．０１〜２０であり、
フッ素樹脂と成膜助剤の割合が、重量比で１：０．０１〜０．２であり、
樹脂固形分が２〜６０重量％濃度である、水性吸水防止材。
フッ素樹脂エマルションが、フッ素原子を含有するオレフィンの２種以上からなる共重合体、フッ素原子を含有するオレフィンと炭化水素モノマーとの共重合体、およびフッ素原子を含有するオレフィンの２種以上からなる共重合体と熱可塑性アクリル樹脂との混合物からなる群より選ばれた少なくとも１種のフッ素樹脂、ならびに界面活性剤を含有する請求項１に記載の水性吸水防止材。
成膜助剤がアジピン酸ジエチルである請求項１又は２に記載の水性吸水防止材。