JPH04114979A - Aqueous organosilicon composition - Google Patents
Aqueous organosilicon compositionInfo
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- JPH04114979A JPH04114979A JP23215790A JP23215790A JPH04114979A JP H04114979 A JPH04114979 A JP H04114979A JP 23215790 A JP23215790 A JP 23215790A JP 23215790 A JP23215790 A JP 23215790A JP H04114979 A JPH04114979 A JP H04114979A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は、コンクリート用浸透性吸水防止材として有用
な水性有機珪素系組成物に関する。さらに詳しくえば、
アルキルアルコキシシランをノニオン性乳化剤及びアニ
オン性乳化剤を用いてP H7〜10の範囲内で水性乳
化することを特徴とする水性有機珪素系組成物に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an aqueous organosilicon composition useful as a permeable water absorption prevention material for concrete. For more details,
The present invention relates to an aqueous organosilicon composition characterized in that an alkyl alkoxysilane is aqueous emulsified using a nonionic emulsifier and an anionic emulsifier within a pH range of 7 to 10.
(従来の技術)
従来から、アルキルアルコキシシランがコンクリート等
の建築土木材料の撥水剤として有用であることは広く知
られていた。−船釣には、これらアルコキシシランを種
々の溶剤で希釈したものを用いていた。このような溶剤
型の組成物は、用いる溶剤の毒性、揮発性及び引火性等
の性質によりその使用範囲に制限があった。例えば、比
較的毒性が少ないイソプロピルアルコールを溶剤に用い
た場合、蒸発速度が急速であるため基材への浸透が制限
される等の例があった。逆に揮発しにくい溶剤を用いた
場合は塗工面が湿潤状態になり乾燥し難く7また。−船
釣に溶剤型は濡れたコンクリート表面に塗工できない等
の問題点があった。(Prior Art) It has been widely known that alkylalkoxysilanes are useful as water repellents for construction and civil engineering materials such as concrete. - For boat fishing, these alkoxysilanes diluted with various solvents were used. The scope of use of such solvent-based compositions is limited due to the toxicity, volatility, and flammability of the solvent used. For example, when isopropyl alcohol, which has relatively low toxicity, is used as a solvent, its rapid evaporation rate limits its penetration into the substrate. On the other hand, if a solvent that does not easily evaporate is used, the coated surface becomes wet and difficult to dry. - Solvent-based coatings for boat fishing had problems such as not being able to coat wet concrete surfaces.
以上の問題点を解決してアルキルアルコキシシランをコ
ンクリート用の浸透性吸水防止材として用いるためには
水溶液あるいは水性分散体にするのが理想的であるが、
アルコキシシランは加水分解性が強くそれに続く縮合反
応が起こりやすいため水中で安定に存在させることは極
めて難しいとされていた。In order to solve the above problems and use alkyl alkoxysilane as a permeable water absorption prevention material for concrete, it is ideal to make it into an aqueous solution or aqueous dispersion.
Alkoxysilanes are highly hydrolyzable and subsequent condensation reactions are likely to occur, so it has been considered extremely difficult to make them exist stably in water.
これらの問題を解決する手段として、最近、HLBが1
〜20のノニオン性乳化剤を用いてp H6〜8の範囲
内でアルキルトリアルコキシシラン等の加水分解性有機
珪素化合物を水性乳化させる方法(特開昭61−197
369.特開平1−292089)が報告された。しか
しながら、ノニオン性乳化剤だけでは二層分離が起こり
易く、簡単に安定な水性エマルジョンを得ることはでき
ない。乳化するシランによってノニオン性乳化剤のHL
B値、乳化剤の量、乳化方法等の最適条件を選び出すの
が難しい。Recently, HLB has been developed as a means to solve these problems.
A method of aqueous emulsifying a hydrolyzable organosilicon compound such as an alkyltrialkoxysilane within the pH range of 6 to 8 using a nonionic emulsifier of
369. JP-A-1-292089) was reported. However, a nonionic emulsifier alone tends to cause two-layer separation, making it impossible to easily obtain a stable aqueous emulsion. HL of nonionic emulsifier by emulsifying silane
It is difficult to select optimal conditions such as B value, amount of emulsifier, emulsification method, etc.
さらに1防水性と安定性とのバランスあるいは浸透性等
を考慮すると1使用できる乳化剤は限られてくる。例え
ば、HLBが等しい乳化剤でも固体であるか液体である
かでコンクリート等への浸透性が変わってくるなどの問
題点が生ずる。Furthermore, when considering the balance between waterproofness and stability, permeability, etc., the emulsifiers that can be used are limited. For example, even if the emulsifier has the same HLB, there are problems in that the permeability into concrete etc. varies depending on whether it is solid or liquid.
また、コンクリート等の建築土木基材に塗布後の吸水防
止性を考えると、できるだけ乳化剤量を少なくしなけれ
ばならないが、これらの方法では乳化剤量を低減させる
には限度があり溶剤溶液型皿の吸水防止性を得るのは困
難である。In addition, considering the ability to prevent water absorption after application to architectural and civil engineering substrates such as concrete, the amount of emulsifier must be minimized as much as possible, but these methods have a limit to reducing the amount of emulsifier, and it is difficult to use solvent-based dishes. It is difficult to obtain water absorption prevention properties.
(課題を解決するだめの手段)
本発明は前記した問題点を解決するために鋭意研究7f
Eねた結果、アルキルアルコキシシランをノニオン性乳
化剤及びアニオン性乳化剤(全乳化剤中アニオン性乳化
剤の割合が0.01〜20重量%である)を用いてp
H7〜10の範囲内で水性乳化してなる水性有機珪素系
組成物は、建築土木基材用浸透性吸水防止材としての性
能安定性に優れているだけでなく外見上も分離すること
なく安定であり、しかも乳化に際しての諸条件を細かく
選択する必要がないので簡単に製造することができる。(Means for Solving the Problems) The present invention has been developed through extensive research to solve the above-mentioned problems.
As a result of the electrolysis, the alkyl alkoxysilane was purified using a nonionic emulsifier and an anionic emulsifier (the proportion of the anionic emulsifier in the total emulsifier was 0.01 to 20% by weight).
The aqueous organosilicon composition obtained by aqueous emulsification within the range of H7 to 10 not only has excellent performance stability as a permeable water absorption prevention material for architectural and civil engineering substrates, but also has a stable appearance without separating. Moreover, since it is not necessary to carefully select various conditions during emulsification, it can be easily produced.
本発明で使用するアルキルアルコキシシランは特に制限
ばないが、珪素に直結した少なくとも一個のアルキル基
の炭素数が6から20であり、アルコキシ基はメトキシ
基、エトキシ基、プロポキシ基でも良いが、望ましくは
エトキシ基であり、さらにモノアルキルトリアルコキシ
シランであることが望ましい。アルキルアルコキシシラ
ンの例としては、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘプチ
ルトリエI・キシシラン、オクチルトリエトキシシラン
、ノニルトリュトキシシラン、デシルトリエトキシシラ
ン、ウンデシルトリエトキシシラン、ドデシルトリエト
キシシラン、トリデシルトリエトキシシラン、テトラデ
シルトリエトキシシラン、ペンタデシルトリエトキシシ
ラン へキサデシルトリエトキシシラン、ヘプタデシル
トリエトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン
、ノナデシルトリエI・キシシラン、エイコシルトリエ
トキシシラン、オクタデシルメチルジェトキシシラン、
またはこれらの混合物が挙げられる。 また、ヘプタデ
カフルオロデシルトリメトキシシラン、トリデカフルオ
ロオクチルトリメトキシシラン、 l−リフルオロプ
ロピルトリメトキシシラン等のフルオロアルキルアルコ
キシシラン系のシランも単独あるいは他との混合物とし
て利用できる。The alkylalkoxysilane used in the present invention is not particularly limited, but at least one alkyl group directly bonded to silicon has 6 to 20 carbon atoms, and the alkoxy group may be a methoxy group, an ethoxy group, or a propoxy group, but it is preferable. is an ethoxy group, and more preferably a monoalkyltrialkoxysilane. Examples of alkylalkoxysilanes include hexyltriethoxysilane, heptyltriethoxysilane, octyltriethoxysilane, nonyltriethoxysilane, decyltriethoxysilane, undecyltriethoxysilane, dodecyltriethoxysilane, and tridecyltriethoxysilane. , tetradecyltriethoxysilane, pentadecyltriethoxysilane, hexadecyltriethoxysilane, heptadecyltriethoxysilane, octadecyltriethoxysilane, nonadecyltriethoxysilane, eicosyltriethoxysilane, octadecylmethyljethoxysilane,
or a mixture thereof. Furthermore, fluoroalkylalkoxysilanes such as heptadecafluorodecyltrimethoxysilane, tridecafluorooctyltrimethoxysilane, and l-lifluoropropyltrimethoxysilane can also be used alone or in a mixture with others.
珪素に直結した少なくとも一個のアルキル基の炭素数が
6より小さい場合は加水分解性及び揮発性が非常に高い
ため、塗工直後に一部が基材表面に反応しそれ以上の水
性組成物の浸透を遅らせるだけでなく、その間に未反応
のシラン成分が蒸発しやすいため、結果として基材表面
のみに撥水性を与えるだけになる。逆に珪素に直結した
少なくとも一個のアルキル基の炭素数が20より大きい
場合は分子量が大きすぎるため浸透しにくくなる。また
アルコキシ基がメトキシ基の場合はアルカリ性条件下で
の安定性が悪いため基材内部に浸透する前に表面で結合
あるいは架橋が起こり易く、プロポキシ基以上の炭素鎖
のアルコキシ基の場合は逆に安定性が良いだけ内部に浸
透しても基材との結合が遅くなる。モノアルキルトリア
ルコキシシラン以外のジアルキルジアルコキシシラン及
びトリアルキルモノアルコキシシランは基材表面のシラ
ノール等との反応性が多少低下するためあまり望ましく
ない。When the number of carbon atoms in at least one alkyl group directly bonded to silicon is less than 6, the hydrolyzability and volatility are very high, and a portion of the alkyl group reacts with the surface of the substrate immediately after coating, causing further aqueous composition. Not only does it delay penetration, but during that time unreacted silane components tend to evaporate, resulting in water repellency only being imparted to the surface of the substrate. Conversely, if the number of carbon atoms in at least one alkyl group directly bonded to silicon is greater than 20, the molecular weight will be too large, making it difficult to penetrate. In addition, when the alkoxy group is a methoxy group, it has poor stability under alkaline conditions, so bonding or crosslinking tends to occur on the surface before penetrating into the inside of the base material. The better the stability, the slower it will bond to the base material even if it penetrates into the interior. Dialkyldialkoxysilanes and trialkylmonoalkoxysilanes other than monoalkyltrialkoxysilanes are not very desirable because their reactivity with silanol and the like on the surface of the substrate is somewhat reduced.
尚、これらのアルキルアルコキシシランは コストを低
減させる方法として対応するα−オレフィンをヒドロア
ルコキシシランでヒドロシリル化したものを精製せずに
使用しても良い。この触媒には2通常のオレフィンのヒ
ドロシリル化反応に用いる遷移金属触媒あるいはラジカ
ル開始剤を用いることができる。遷移金属触媒としては
白金、コバルト ロジウム、パラジウム、あるいはニッ
ケル等の遷移金属錯体あるいはハロゲン化物が、ラジカ
ル開始剤としてはアゾビスイソブチロニトリル、過酸化
ヘンヅイル、過酸化ジーt−ブチル、過安息香酸L−ブ
チル等が挙げられるが、安全性1反応効率、経済性、及
び反応条件等を考えると広く工業的に行われている塩化
白金酸を用いる方法が望ましい。触媒量は1例えば塩化
白金酸を用いる場合は任意の量で反応を行うことができ
るが、経済面と衛生面の両方を考えた場合できるだけ少
なくする方がよい。シランに対して0.1〜5mmo1
%の塩化白金酸触媒を用いれば90°C,5時間の加熱
で転化率98%以上のヒドロシリル化が行える。通常、
これらの触媒は溶剤等に溶解した溶液を用いる。この反
応は定量的に進行し触媒も非常に僅かな量で済むため、
残留ヒドロシランあるいは触媒の毒性等の問題がない限
りあえて精製する必要はない。In addition, as a method of reducing costs, these alkyl alkoxysilanes may be used without purification by hydrosilylating the corresponding α-olefin with hydroalkoxysilane. As this catalyst, a transition metal catalyst or a radical initiator commonly used in the hydrosilylation reaction of olefins can be used. Transition metal catalysts include transition metal complexes or halides such as platinum, cobalt rhodium, palladium, or nickel, and radical initiators include azobisisobutyronitrile, hendyl peroxide, di-t-butyl peroxide, and perbenzoic acid. Examples include L-butyl, but in view of safety, reaction efficiency, economic efficiency, reaction conditions, etc., a method using chloroplatinic acid, which is widely used industrially, is preferable. The amount of catalyst is 1. For example, when using chloroplatinic acid, the reaction can be carried out in any amount, but it is better to keep it as small as possible from both economical and hygienic standpoints. 0.1-5 mmol for silane
% chloroplatinic acid catalyst, hydrosilylation with a conversion rate of 98% or more can be performed by heating at 90°C for 5 hours. usually,
A solution of these catalysts dissolved in a solvent or the like is used. This reaction proceeds quantitatively and requires only a very small amount of catalyst.
Unless there is a problem with residual hydrosilane or catalyst toxicity, there is no need for purification.
使用するノニオン性乳化剤は特に制限はなく1例えば−
船釣なノニオン性乳化剤としてはグリセロールモノステ
アレート、グリセロールモノオレエート。The nonionic emulsifier to be used is not particularly limited, and examples include -
Glycerol monostearate and glycerol monooleate are popular nonionic emulsifiers.
ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノバルミネー
ト、ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリステ
アレート5 ソルビタンモノオレエート ソルビタント
リオレエート。ソルビタンモノセスキオレエート、ポリ
オキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシ
エチレンソルビタンモノオレエ−ト ポリオキシエチレ
ンソルビタンモノステアレートポリオキシエチレンソル
ビクントリステアレート、ポリオキシエチレンソルビタ
ンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリ
オレエート、ポリオキシエチレンソルビトールテトラオ
レエート、ポリオキシエチレンラウリルエーテル。Sorbitan monolaurate, sorbitan monobalminate, sorbitan monostearate, sorbitan tristearate 5 Sorbitan monooleate Sorbitan trioleate. Sorbitan monosesquioleate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene sorbitan monooleate, polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbicun tristearate, polyoxyethylene sorbitan monooleate, polyoxyethylene sorbitan trioleate, polyoxyethylene sorbitol tetraoleate, polyoxyethylene lauryl ether.
ポリオキシエチレンセチルエーテル5ポリオキシエチレ
ンステアリルエーテル ポリオキシエチレンオレイルエ
ーテル、ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル、
ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオ
キシエチレンノニルフェニルエーテル等が挙げられる。Polyoxyethylene cetyl ether 5 polyoxyethylene stearyl ether polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene higher alcohol ether,
Examples include polyoxyethylene octylphenyl ether and polyoxyethylene nonylphenyl ether.
また2以上挙げた一般的なノニオン性乳化剤の他に、フ
ッ素系あるいはシリコーン系ノニオン性乳化剤も使用す
ることができる。In addition to the two or more general nonionic emulsifiers mentioned above, fluorine-based or silicone-based nonionic emulsifiers can also be used.
シリコーン系のノニオン性乳化剤としては 例えば式 %式% [R=フルキル又は H。As a silicone-based nonionic emulsifier, for example, the formula %formula% [R=furkyl or H.
あるいは式
%式%)
:1
]
(])
(R=アルキ11又はH,c、d、p :整数〕で示さ
れるポリアルキレン変成ポリジメチルシロキサン化合物
等が挙げられる。Alternatively, polyalkylene-modified polydimethylsiloxane compounds represented by the formula %) :1 ] (]) (R=alkyl 11 or H, c, d, p: integer) may be mentioned.
フッ素系のノニオン性乳化剤としては1例えば式
%式%)
:
で示されるフッ素化アルキル基含有ポリアルキレンオキ
サイド化合物等が挙げられる。Examples of fluorine-based nonionic emulsifiers include fluorinated alkyl group-containing polyalkylene oxide compounds represented by the formula %, for example.
以上挙げたノニオン性乳化剤は任意に選択することがで
きるが、より安定でコンクリート等の建築基材の奥深く
浸透するようなエマルジョンを製造するには液状のノニ
オン性乳化剤を用いるのが望ましい。Any nonionic emulsifier listed above can be selected, but it is desirable to use a liquid nonionic emulsifier in order to produce an emulsion that is more stable and penetrates deeply into building materials such as concrete.
使用するアニオン性乳化剤は特に制限はなく2例えば、
ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸トリエタノール
アミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ドデシルベンゼン
スルフオン酸ナトリウム、アルキルナフクレンスルフォ
ン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム
、アルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸ナトリウ
ム、アルキルリン酸ジエタノールアミン塩、アルキルリ
ン酸カリウム塩。There are no particular restrictions on the anionic emulsifier to be used; for example,
Sodium lauryl sulfate, triethanolamine lauryl sulfate, ammonium lauryl sulfate, sodium dodecylbenzene sulfonate, sodium alkylnafucrene sulfonate, sodium dialkyl sulfosuccinate, sodium alkyl diphenyl ether disulfonate, alkyl phosphate diethanolamine salt, alkyl phosphate potassium salt .
ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウノ1
.ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸す1・Jつ
Jえ、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエ
タノールアミン、ポリオキソエチレンアルキルフェニル
エーテル硫酸ナトリウム、アルカンスルフォン酸す1−
リウム、混合脂肪酸ソーダ石鹸、半硬化牛脂脂肪酸ソー
ダ石鹸、半硬化牛脂脂肪酸カリ石鹸、ステアリン酸ソー
ダ石鹸、オレイン酸カリ石鹸ヒマシ油カリ石鹸、高級ア
ルコール硫酸ナトリウムβ−ナフタレンスルフオン酸ホ
ルマリン縮合物のナトリウム塩、特殊芳香族スルフォン
酸ホルマリン縮金物、特殊カルボン酸型界面活性剤、特
殊ポリカルボン酸型高分子界面活性剤等が挙げられる。Polyoxyethylene lauryl ether sodium sulfate Uno 1
.. Polyoxyethylene alkyl ether sulfate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanolamine, polyoxoethylene alkyl phenyl ether sodium sulfate, alkanesulfonic acid 1-
mixed fatty acid soda soap, semi-hardened beef tallow fatty acid soda soap, semi-hardened beef tallow fatty acid potassium soap, stearic acid sodium soap, oleic acid potassium soap, castor oil potash soap, higher alcohol sodium sulfate beta-naphthalene sulfonate formalin condensate sodium Examples include salts, special aromatic sulfonic acid formalin condensates, special carboxylic acid type surfactants, and special polycarboxylic acid type polymer surfactants.
全乳化剤中のアニオン性乳化剤の割合は1好ましくは0
.1〜5重量%が望ましい。ノニオン性乳化剤あるいは
アニオン性乳化剤を単独で用いたり、アニオン性乳化剤
の濃度が全乳化剤量の5重量%以」−であると安定なエ
マルジョンの製造が難しく2分離し易くなり1乳化条件
も限定される。The proportion of anionic emulsifier in the total emulsifier is 1, preferably 0.
.. 1 to 5% by weight is desirable. If a nonionic emulsifier or anionic emulsifier is used alone, or if the concentration of the anionic emulsifier is less than 5% by weight of the total amount of emulsifier, it will be difficult to produce a stable emulsion, and the emulsification conditions will be limited. Ru.
全乳化剤Vはプラン成分の0.1〜50重量%が好まし
い。0.1重量%より少ないと安定なエマルジョンが得
られず機能安定性も悪くなる。50重量%より多いと十
分な吸水防止性能が得られない。望ましくは0.1〜5
重量%である。The total amount of emulsifier V is preferably 0.1 to 50% by weight of the Plan component. If it is less than 0.1% by weight, a stable emulsion cannot be obtained and functional stability will deteriorate. If it is more than 50% by weight, sufficient water absorption prevention performance cannot be obtained. Desirably 0.1-5
Weight%.
水性化後のp Hは7〜10が望ましい。rl Hがご
の範囲外だと縮合が起こりやすい。特4コ、 p Hが
7未満だと加水分解が促進されるため縮合が速<j■行
する。また、pH]oを超えると不安定になるだりでな
く作業上の問題も生ずる。The pH after aqueousization is preferably 7-10. If rlH is out of the specified range, condensation is likely to occur. Special feature 4: When the pH is less than 7, hydrolysis is promoted and condensation is accelerated. Furthermore, if the pH exceeds [0], it becomes unstable and also causes operational problems.
pH調製の方法あるいは順序については特に限定しない
が、水性分散化の早い段階で行うことが望ましい。p
H調製が遅くなるとそれだけ加水分解が進行する場合が
ある。pH調製剤は一般にp Hを調製するときに用い
るアルカリを用いれば良い。例えば水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アンモニア、各種
アミン類等が挙げられる。There are no particular limitations on the method or order of pH adjustment, but it is desirable to perform it at an early stage of aqueous dispersion. p
The slower the H preparation, the more the hydrolysis may proceed. As the pH adjuster, an alkali that is generally used for adjusting pH may be used. For example, sodium hydroxide,
Examples include potassium hydroxide, calcium hydroxide, ammonia, and various amines.
以上挙げたアルキルアルコキシシランとそのシラン成分
に対して0.1〜5重量%のノニオン性乳化剤/アニオ
ン性性乳化剤の重量比率0.1/99゜9〜5/95の
乳化剤群の混合物をホモミクサー等で高速撹拌させなが
ら、これに乳化後のp Hが7〜10になるようにアル
カリを溶かした水を少しずつ滴下することによって目的
とする水性有機珪素系組成物が得られる。乳化剤群がシ
ランに完全に熔けなくても撹拌により均一になっていれ
ば水の添加後に安定なエマルジョンが得られる。また、
水を少しずつ加えていくと、最初の内、濃度、粘度が高
くなったり不溶物が生したり、また、透明液になる場合
があるが、水の量が増えれば均一なエマルジョンとなる
。A mixture of the above-mentioned alkyl alkoxysilane and the emulsifier group in a weight ratio of 0.1 to 5% by weight of nonionic emulsifier/anionic emulsifier to the silane component is 0.1/99°9 to 5/95. The desired aqueous organosilicon composition is obtained by adding dropwise water in which an alkali is dissolved so that the pH after emulsification is 7 to 10 while stirring at high speed. Even if the emulsifier group is not completely dissolved in the silane, if it is made uniform by stirring, a stable emulsion can be obtained after adding water. Also,
If you add water little by little, the concentration and viscosity may increase, insoluble matter may form, or the liquid may become transparent at first, but as the amount of water increases, it becomes a uniform emulsion.
この水性有機珪素系組成物のシラン(有機珪素化合物)
成分濃度は1〜70重量%が好ましい。1%重量以下で
は一回の塗工でコンクリートに十分な浸透吸水防止性能
を付与することはできない。さらに−回目以降の塗工は
それだけ浸透性を低下させることになるので濃度1重量
%以下の希薄シラン成分のエマルジョンはこの用途には
適さない。また、70重量%以上では粘度が高くなり塗
工しにくくなる。Silane (organosilicon compound) of this aqueous organosilicon composition
The component concentration is preferably 1 to 70% by weight. If the weight is less than 1%, it is not possible to impart sufficient permeation and water absorption prevention performance to concrete with a single application. Furthermore, since subsequent coatings will reduce the permeability accordingly, emulsions containing a dilute silane component with a concentration of 1% by weight or less are not suitable for this application. Moreover, if it exceeds 70% by weight, the viscosity becomes high and coating becomes difficult.
浸透深さには粘度の影響はほとんどないが、塗工ムラが
生じたり浸透速度が遅くなる等、または経済性等の面か
ら70重量%未満で使用した方がよい。The viscosity has almost no effect on the penetration depth, but it is better to use it at less than 70% by weight in order to avoid uneven coating, slow penetration rate, etc., or from the economical point of view.
(発明の作用)
かくして得られた組成物は、コンクリート等の土木建築
基材に塗工することによって内部奥深くまで浸透し結合
して、乾燥懐に優れた防水層を形成し該基材の劣化を防
ぎ長期的な耐久性を付与することができる。また1本発
明の組成物は、pf−1が7〜10とややアルカリ性で
あるため、加水分解によって縮合しやすいアルコキシ基
が存在するるともかかわらず室温12ケ月あるいは50
°C3ケ月の貯蔵後も増粘、ゲル化あるいは吸水防止剤
としての性能低下等が起こらない。さらにこの組成物は
、ノニオン性乳化剤によりある程度親水化された疎水性
シランの液滴が少量のアニオン性乳化剤によってより親
水化され水中で安定化するため、長期にわたり分離しな
い安定なエマルジョンで、多少分離したとしても軽く撹
拌するだけで再乳化が可能である。(Action of the invention) When the composition thus obtained is applied to a civil engineering and construction base material such as concrete, it penetrates deep into the interior and binds, forming an excellent waterproof layer in dry areas and preventing deterioration of the base material. can be prevented and provide long-term durability. Furthermore, since the composition of the present invention is slightly alkaline with a pf-1 of 7 to 10, it can be used for 12 months or 50 days at room temperature despite the presence of alkoxy groups that are easily condensed by hydrolysis.
Even after storage for 3 months at °C, no thickening, no gelation, no decrease in performance as a water absorption inhibitor, etc. occur. Furthermore, in this composition, droplets of hydrophobic silane that have been made hydrophilic to some extent by a nonionic emulsifier are made more hydrophilic by a small amount of anionic emulsifier and stabilized in water, resulting in a stable emulsion that does not separate over a long period of time. Even if this is the case, re-emulsification is possible just by stirring lightly.
このように2本発明の組成物は、建築土木分野において
極めて有用な水性有機珪素系組成物であることが解った
。Thus, it has been found that the composition of the present invention is an aqueous organosilicon composition that is extremely useful in the field of construction and civil engineering.
本発明の組成物には、さらに必要に応じて染料。The composition of the present invention may further contain a dye, if necessary.
顔料あるいは防黴剤等の添加剤を加えることができる。Additives such as pigments or antifungal agents can be added.
実施例 1
n−−オクチルトリエトキシシラン60g、ポリオキシ
エチレンステアリルエーテル0.20g及びラウリン酸
ナトリウム0.01gを混合し11000rp以上で高
速撹拌してこれに0.1重量%水酸化ナトリウム水溶液
2gと水74gの混合液を徐々に加えることによってp
H9,3の白色水性エマルジョンが得られた。このエ
マルジョンを50°Cで6ケ月以上放置後にモルタル板
に塗布しても乾燥後濡れ色にならなかった。Example 1 60 g of n-octyltriethoxysilane, 0.20 g of polyoxyethylene stearyl ether, and 0.01 g of sodium laurate were mixed and stirred at high speed at 11,000 rpm or higher, followed by adding 2 g of a 0.1% by weight aqueous sodium hydroxide solution. By gradually adding a mixture of 74 g of water, p.
A white aqueous emulsion of H9,3 was obtained. Even when this emulsion was applied to a mortar board after being left at 50°C for more than 6 months, it did not turn wet after drying.
実施例 2
ポリオキシエチレンステアリルエーテル0゜20gをポ
リオキシエチレンソルビタントリオレエート0.20g
に換える以外は実施例1と同様にしてpH9,5の白色
水性エマルジョンが得られた。このエマルジョンを50
°Cで6ケ月以上放置後にモルタル板に塗布しても乾燥
後濡れ色にならなかった。Example 2 0.20g of polyoxyethylene stearyl ether and 0.20g of polyoxyethylene sorbitan trioleate
A white aqueous emulsion with a pH of 9.5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the 50% of this emulsion
Even when applied to a mortar board after being left at °C for more than 6 months, it did not turn wet after drying.
実施例 3
ポリオキシエチレンステアリルエーテル0.20gを5
TLWET >7604 (日本ユニカー株式会社製
シリコーン系ノニオン性乳化剤)0.20gに換える以
外は実施例1と同様にしてpH9,4の白色水性エマル
ジョンが得られた。このエマルジョンを50°Cで6ケ
月以上放置後にモルタル板に塗布しても乾燥後濡れ色に
ならなかった。Example 3 0.20 g of polyoxyethylene stearyl ether 5
A white aqueous emulsion with a pH of 9.4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that TLWET >7604 (silicone nonionic emulsifier manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.) was used in an amount of 0.20 g. Even when this emulsion was applied to a mortar board after being left at 50°C for more than 6 months, it did not turn wet after drying.
実施例 4
ポリオキシエチレンステアリルエーテル0.20gをE
FTOP EF−121(新秋田化成株式会社製フッ
素系ノニオン性乳化剤)0.20gに換える以外は実施
例1と同様にしてpH9,7の白色水性エマルジョンが
得られた。このエマルジョンを50°Cで6ケ月以上放
置後にモルタル板に塗布しても乾燥後濡れ色にならなか
った。Example 4 0.20 g of polyoxyethylene stearyl ether was
A white aqueous emulsion with a pH of 9.7 was obtained in the same manner as in Example 1, except that 0.20 g of FTOP EF-121 (fluorine-based nonionic emulsifier manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.) was used. Even when this emulsion was applied to a mortar board after being left at 50°C for more than 6 months, it did not turn wet after drying.
比較例 1
n−オクチルトリエトキシシラン60g、ポリオキシエ
チレンステアリルエーテル0.20g及びラウリン酸ナ
トリウム0.01gを混合し11000rp以上で高速
撹拌してこれに水76gを徐々に加えることによってp
H3,8の白色水性エマルジョンが得られた。このエマ
ルジョンを50°Cで2ケ月放置後にモルタル板に塗布
すると乾燥後濡れ色になった。Comparative Example 1 60 g of n-octyltriethoxysilane, 0.20 g of polyoxyethylene stearyl ether, and 0.01 g of sodium laurate were mixed and stirred at high speed at 11,000 rpm or more, and 76 g of water was gradually added to the mixture.
A white aqueous emulsion of H3,8 was obtained. When this emulsion was left at 50°C for two months and then applied to a mortar board, it became a wet color after drying.
比較例 2
ポリオキシエチレンステアリルエーテル0.20gをポ
リオキシエチレンソルビタントリオレエート0.20g
に換える以外は比較1と同様にしてpH4,1の白色水
性エマルジョンが得られた。このエマルジョンを50°
Cで2ケ月放置後にモルタル板に塗布すると乾燥後濡れ
色になった。Comparative Example 2 0.20g of polyoxyethylene stearyl ether and 0.20g of polyoxyethylene sorbitan trioleate
A white aqueous emulsion with a pH of 4.1 was obtained in the same manner as in Comparative 1 except that 50° this emulsion
When C was applied to a mortar board after being left for two months, it became a wet color after drying.
比較例 3
ポリオキシエチレンステアリルエーテル0.20gを5
ILWET L、−7604(日本ユニカー株式会社
製シリコーン系ノニオン性乳化剤)0.20gに換える
以外は比較例1と同様にしてpH4,1ノ白色水性エマ
ルジョンが得られた。このエマルジョンを50°Cで2
ケ月放置後にモルタル板に塗布すると乾燥後濡れ色にな
った。Comparative Example 3 0.20g of polyoxyethylene stearyl ether 5
A white aqueous emulsion with a pH of 4.1 was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that 0.20 g of ILWET L, -7604 (silicone nonionic emulsifier manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.) was used. This emulsion was heated at 50°C for 2
When applied to a mortar board after being left for several months, it became a wet color after drying.
比較例 4
ポリオキシエチレンステアリルエーテル0.20gをE
FTOP El−121(新秋田化成株式会社製フッ
素系ノニオン性乳化剤)0.20gに換える以外は比較
例1と同様にしてpH4,5の白色水性エマルジョンが
得られた。このエマルジョンを50°Cで2ケ月放置後
にモルタル板に塗布すると乾燥後濡れ色になった。Comparative Example 4 0.20g of polyoxyethylene stearyl ether was
A white aqueous emulsion with a pH of 4.5 was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that 0.20 g of FTOP El-121 (fluorine-based nonionic emulsifier manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.) was used. When this emulsion was left at 50°C for two months and then applied to a mortar board, it became a wet color after drying.
ひ夫子 余色)
(分離までの時間)
50 ’Cで貯蔵して分離するまでの時間。ここで言う
分離とは、軽く振ってやっても再乳化しない状態のこと
。例えば多少二層に分離していても軽く振って内乳化す
れば分離していないことδこした。(Time until separation) Time until separation after storage at 50'C. Separation here refers to a state in which it does not re-emulsify even if it is lightly shaken. For example, even if the mixture is slightly separated into two layers, if it is gently shaken to emulsify it, it can be confirmed that it has not separated.
(モルタルに浸透しなくなるまでの50°0貯藏時間)
−を地モルタル(JIS R5201)の表面に塗布し
たとき シランの縮合が進め下地モルタル内部に浸透し
なくなるまでの50°C貯藏時間。シランの縮合が進行
すると下地モJl弓“ル表面に粘性物質が残り濡れ色に
なる。(50°C storage time until it no longer permeates into the mortar) When - is applied to the surface of the base mortar (JIS R5201), the 50°C storage time until the silane condenses progresses and no longer permeates into the base mortar. As the condensation of the silane progresses, a viscous substance remains on the surface of the base mold, giving it a wet color.
(吸水比)
4 cmX 4 cmX8cmの下地モルタルにサンプ
ルを全面300g//m2塗不して、28L−7間乾燥
させた後、JI別−A1404の方法にtpじて7日間
水浸漬後の7日間の吸水比を求めた。(Water absorption ratio) 300 g//m2 of the sample was applied to the entire surface of the base mortar of 4 cm x 4 cm x 8 cm, dried for 28 L-7, and then immersed in water for 7 days according to the method of JI-A1404. The daily water absorption ratio was determined.
71」間の吸水量(8) 吸水率− ×100 無塗布供試体の7日間の吸水量(g)Water absorption amount between 71” (8) Water absorption rate - ×100 Water absorption amount (g) of uncoated specimen for 7 days
Claims (1)
性乳化剤の割合が0.01〜20重量%であるノニオン
性乳化剤及びアニオン性乳化剤を用いてpH7〜10の
範囲内で水性乳化してなることを特徴とする水性有機珪
素系組成物。 2、pH7〜10の範囲内でアルキルアルコキシシラン
を水性乳化するために、水酸化ナトリウム、アミン類等
のアルカリ性化合物を添加してなる請求項1記載の水性
有機珪素系組成物。 3、ノニオン性乳化剤が、ポリアルキレンオキサイド変
成ポリジメチルシロキサンである請求項1又は2記載の
水性有機珪素系組成物。 4、ノニオン性乳化剤が、フッ素化アルキル基含有ポリ
アルキレンオキサイドである請求項1又は2記載の水性
有機珪素系組成物。 5、アルキルアルコキシシランに対して全乳化剤量が0
.1〜5重量%である請求項1〜4いずれか記載の水性
有機珪素系組成物。[Claims] 1. Aqueous emulsification within the pH range of 7 to 10 using an alkyl alkoxysilane, a nonionic emulsifier in which the proportion of the anionic emulsifier in the total emulsifier is 0.01 to 20% by weight, and an anionic emulsifier. An aqueous organosilicon composition characterized by: 2. The aqueous organosilicon composition according to claim 1, wherein an alkaline compound such as sodium hydroxide or amines is added to aqueous emulsify the alkyl alkoxysilane within a pH range of 7 to 10. 3. The aqueous organosilicon composition according to claim 1 or 2, wherein the nonionic emulsifier is polyalkylene oxide-modified polydimethylsiloxane. 4. The aqueous organosilicon composition according to claim 1 or 2, wherein the nonionic emulsifier is a fluorinated alkyl group-containing polyalkylene oxide. 5. Total amount of emulsifier is 0 relative to alkyl alkoxysilane
.. 5. The aqueous organosilicon composition according to claim 1, wherein the content is 1 to 5% by weight.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23215790A JPH04114979A (en) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | Aqueous organosilicon composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23215790A JPH04114979A (en) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | Aqueous organosilicon composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04114979A true JPH04114979A (en) | 1992-04-15 |
Family
ID=16934888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23215790A Pending JPH04114979A (en) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | Aqueous organosilicon composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04114979A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH06256072A (en) * | 1993-02-26 | 1994-09-13 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | Coloring protection material for porous inorganic materials for construction civil engineering |
| JPH0724298A (en) * | 1993-06-30 | 1995-01-27 | Osi Specialties Inc | Cationic emulsion of alkylalkoxysilane |
| CN104926366A (en) * | 2015-06-05 | 2015-09-23 | 哈尔滨工业大学 | Preparation method for concrete silane paste impregnation waterproof agent |
| CN105036602A (en) * | 2015-09-15 | 2015-11-11 | 哈尔滨工业大学 | Preparation method for water-soluble concrete silane emulsion water-proofing agent |
| US9409819B2 (en) | 2012-09-24 | 2016-08-09 | Panasonic Corporation | Water repellent sand mixture and water repellent sand structure |
| WO2018193899A1 (en) | 2017-04-20 | 2018-10-25 | 東レ・ダウコーニング株式会社 | Water absorption preventing material for inorganic porous material, method for modifying concrete, and concrete |
-
1990
- 1990-08-31 JP JP23215790A patent/JPH04114979A/en active Pending
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| CN105036602B (en) * | 2015-09-15 | 2017-03-22 | 哈尔滨工业大学 | Preparation method for water-soluble concrete silane emulsion water-proofing agent |
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