JPH0959604A - 土木建築用施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 土木建築用施工方法において、塗工するまで
の乳化安定性を保持しつつ、吸水防止性、撥水性、遮塩
性および耐久性を改善し、施工現場までの運搬を容易す
る。 【解決手段】 土木建築用施工方法は、下記一般式
（１）で示されるシラン化合物（Ｓ）、その加水分解物
およびその重縮合物から選ばれる少なくとも１種からな
る有機ケイ素成分（ａ）と、乳化剤（ｂ）とを含み、水
（ｃ）をさらに含んでもよい混合物で、該混合物中の
（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の配合量は重量百分率で、
３５％≦（ａ）＜１００％、０％＜（ｂ）≦５％、
（ｃ）＜６５％、（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）＝１００％で
ある混合物を、施工開始前に水で希釈、混合して水性組
成物とし、土木建築物に塗工することを特徴とする。 【化１】（但し、Ｒ⁴ は炭素数１〜２０の置換していて
も良い１価炭化水素基、Ｒ⁵ は炭素数１〜６のアルキル
基、ｐは１または２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、土木建築用施工方
法に関し、さらに詳しくは、土木建築物に有機ケイ素成
分を含む水性組成物を塗工する施工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機溶剤を使用しない水系の吸水防止剤
として、加水分解・重縮合性官能基を有する有機珪素化
合物や有機珪素樹脂の安定な水性エマルジョンが開発さ
れ、一部はすでに実用に供されている。有機珪素化合物
の水性エマルジョンとしては、例えば、ノニオン性乳化
剤を用いた水性エマルジョンが知られている（特開昭６
２−１９７３６９、特開平１−２９２０８９、特開平３
−１７４３７８、特開平３−１８８０８６号公報）。ま
た、撥水性や吸水防止性を向上させるために、乳化剤と
してシリコーン系やフッ素系の乳化剤を用いた例も知ら
れている（特開平３−１１５４８５号公報）。さらに、
アルコキシ基とともに第四級アンモニウム塩基をも含有
する珪素化合物や、ノニオン性またはアニオン性の乳化
能を有する珪素化合物のような、アルコキシシランや土
木建築材料に対し反応性を有する乳化剤を使用した例も
知られている（特開平３−１５９９７５、特開平３−２
００７９３、特開平４−１６４８７７、特開平５−２２
１７４８号公報）。

【０００３】一方、有機珪素樹脂の水性エマルジョンと
しては、メチルメトキシシリコーン樹脂やアルキルトリ
アルコキシシランの加水分解・重縮合物を水性乳化した
ものが知られている（特開昭５７−９２５６１、特開昭
５８−２１３０４６、特開昭６０−２０９５９、特開昭
６３−３０５１３２、特開平４−２５５７５９号公
報）。また、前記シリコーン系乳化剤のほか、アルコキ
シ基とともに塩基性窒素をも有するオルガノポリシロキ
サンと酸からなる反応性乳化剤を使用した例も知られて
いる（特開平５−１５６１６４号公報）。

【０００４】前記各公知文献で開示されている有機珪素
化合物や有機珪素樹脂の水性エマルジョンは、有機珪素
化合物、有機珪素樹脂の組み合わせおよび化学構造等を
変更して、乳化時の安定性、撥水性、吸水防止性、長期
にわたる経時安定性等の物性を改良したものである。し
かしながら、これらの水性エマルジョンでは、依然とし
て、乳化時の安定性や長期にわたる経時安定性を達成す
るために乳化剤が多量に用いられている。

【０００５】特に、水性エマルジョンを土木建築物に用
いる場合、水性エマルジョンは製造後の長い流通経路を
経て施工現場に到着してからそのまま塗工される。この
ように水性エマルジョンは製造より長時間を経てから使
用されるため、長期にわたる経時安定性を維持する必要
があり、乳化剤の使用量を減らすことはできない。しか
し、乳化剤はもともと親水性で吸水し易いために、水性
エマルジョンを塗工すると、その耐久性が悪く、撥水性
や吸水防止性が早期に低下するという問題がある。耐久
性、撥水性や吸水防止性を向上させるために乳化剤の使
用量を少なくすると、有機珪素化合物や有機珪素樹脂が
時間の経過とともに次第に縮合して、長期にわたる経時
安定性が低下するのでどうしても乳化剤の使用量を減ら
すことは不可能である。

【０００６】また、通常、水性エマルジョンを土木建築
物に塗工する際の有機珪素化合物や有機珪素樹脂の濃度
は１０％以下、多くても２０％であり、水性エマルジョ
ンの主成分は水であるため、施工現場までの長い流通経
路にわたってこれを運搬すると経費を要し、容積が大き
いので運搬は容易ではない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、土木建築用施工方法において、塗工するま
での乳化安定性を保持しつつ、吸水防止性、撥水性、遮
塩性および耐久性を改善し、施工現場までの運搬を容易
することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、土木建築
物に塗工する間だけ水性エマルジョンの乳化安定性があ
れば、吸水防止性、撥水性、遮塩性および耐久性が大幅
に向上するという着想から、乳化剤を極力減らし、しか
も運搬を容易にする施工方法について検討したところ、
乳化剤を少なくし、有機ケイ素成分を多く含む混合物を
施工直前に水と希釈混合してそのまま塗工すれば上記課
題が解決できることがわかった。

【０００９】すなわち、本発明の土木建築用施工方法
は、下記一般式（１）で示されるシラン化合物（Ｓ）、
その加水分解物およびその重縮合物から選ばれる少なく
とも１種からなる有機ケイ素成分（ａ）と、乳化剤
（ｂ）とを含み、水（ｃ）をさらに含んでもよい混合物
で、該混合物中の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の配合量
は重量百分率で、３５％≦（ａ）＜１００％、０％＜
（ｂ）≦５％、（ｃ）＜６５％、（ａ）＋（ｂ）＋
（ｃ）＝１００％である混合物を、施工開始前に水で希
釈、混合して水性組成物とし、土木建築物に塗工するこ
とを特徴とする。

【００１０】

【化３】

【００１１】（但し、Ｒ⁴ は炭素数１〜２０の置換して
いても良い１価炭化水素基、Ｒ⁵ は炭素数１〜６のアル
キル基、ｐは１または２である。） 前記混合物中の（ｂ）の配合量が重量百分率で０％＜
（ｂ）≦２％であると好ましい。前記Ｒ⁴ が炭素数４〜
１８の置換しても良い飽和アルキル基、アリール基、ア
ラルキル基からなる群より選ばれる少なくとも１種、前
記Ｒ⁵ がメチル基またはエチル基、前記ｐが１であると
好ましい。

【００１２】前記混合物中の（ａ）および（ｃ）の配合
量が重量百分率で４０％≦（ａ）＜８０％、および１５
％≦（ｃ）＜６０％であると好ましい。前記乳化剤が２
種以上の乳化剤であり、混合した時の混合ＨＬＢは１５
を超え３０以下の値であると好ましい。前記乳化剤の少
なくとも１種のＨＬＢが４０を超える値であると好まし
い。

【００１３】前記乳化剤の少なくとも１種がイオン性部
分およびノニオン性部分の両方を分子内に有し、前記ノ
ニオン性部分がエチレンオキシドの繰り返し単位からな
り、前記繰り返し単位の数が１０以上であると好まし
い。前記乳化剤がアルコキシシリル基を有する化合物を
含むと好ましい。前記アルコキシシリル基を有する化合
物が、下記の一般式（２）で示されるアルコキシシラン
化合物（Ａ）、その加水分解物およびその重縮合物から
なる群より選ばれる少なくとも１種であると好ましい。

【００１４】

【化４】

【００１５】但し、Ｒ¹ ：Ｈ、ハロゲン原子または炭素
数１〜２０の炭化水素基 Ｒ² ：炭素数１〜１０の炭化水素基 Ｒ³ ：炭素数１〜１０の置換してもよいアルキル基 Ａ ：炭素数２〜４の置換してもよいアルキレン基 Ｂ ：Ｈ、ＳＯ₃ ＮＨ₄ 、ＳＯ₃ Ｎａ、ＣＯ₂ ＮＨ₄ ま
たはＣＯ₂ Ｎａ ｍ ：１〜２００の整数 ｎ ：０〜２の整数

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の土木建築用施工方法は、
土木建築物に有機ケイ素成分を含む水性組成物を塗工す
る施工方法である。水性組成物は有機ケイ素成分（ａ）
と、乳化剤（ｂ）を必須成分として含む混合物を水で希
釈、混合して製造される。この混合物は有機ケイ素成分
（ａ）と、乳化剤（ｂ）とを含んでおり、混合物は水
（ｃ）をさらに含むものであってもよい。この混合物を
施工開始前に水で希釈、混合して水性組成物を得る。こ
のようにして得られた水性組成物を用いて土木建築物に
塗工する。

【００１７】本発明の土木建築用施工方法を以下に詳し
く説明する。 〔有機ケイ素成分〕有機ケイ素成分は、上記一般式
（１）で示されるシラン化合物（Ｓ）、その加水分解物
およびその重縮合物から選ばれる少なくとも１種からな
り、撥水性および吸水防止性を有し、かつ各種材料、特
に無機材料と結合したり、それ自身で加水分解・重縮合
して材料に撥水層や吸水防止層を生成することのできる
成分である。

【００１８】一般式（１）中、Ｒ⁴ は撥水性や吸水防止
性を示す基であり、炭素数１〜２０の１価炭化水素基な
らば特に限定されないが、飽和アルキル基、アリール基
およびアラルキル基から選ばれる少なくとも１種が好ま
しく、撥水性、吸水防止性、および耐久性を著しく向上
させれる点で炭素数４〜１８のこれらの基がより一層好
ましい。中でも耐久性に優れる点で炭素数４〜１８の飽
和アルキル基が最も好ましい。Ｒ⁴ が複数である場合
は、複数のＲ⁴ は互いに同一であっても良く、異なって
いても良い。

【００１９】Ｒ⁴ の具体例としては、メチル基、エチル
基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、
イソブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ド
デシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基等の飽和ア
ルキル基；フェニル基、ナフチル基等のアリール基、ベ
ンジル基等のアラルキル基；ビニル基、ヘキセニル基、
オクテニル基等のアルケニル基が挙げられる。

【００２０】一般式（１）中、Ｒ⁵ は各種材料、特に無
機材料と結合したり、それ自身で加水分解・重縮合でき
る基であり、水素原子または炭素数１〜６のアルキル基
であれば特に限定はなく、炭素数１〜６のアルキル基と
しては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプ
ロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、
ヘキシル基が挙げられる。中でも加水分解・重縮合性が
高い点でメチル基またはエチル基が好ましく、エチル基
が最も好ましい。メチル基では加水分解・重縮合性が高
すぎるため、本発明の水性組成物が経時的に増粘・ゲル
化する等の保存安定性に問題がある場合がある。また、
複数のＲ⁵ は互いに同一であっても良く、異なっていて
も良い。ｐは１または２であり、加水分解・重縮合性官
能基を多く含有できる点でｐが１であるのが好ましい。

【００２１】シラン化合物（Ｓ）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、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピ
ルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリプロポキシシ
ラン、ｎ−ブチルトリメトキシシラン、ｎ−ブチルトリ
エトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、イソ
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、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、
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、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、ベ
ンジ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、フェニルメチルジメトキシシラン、ジフェニルジ
メトキシシラン、ジフェニルシランジオール、ビニルト
リメトキシシラン、ヘキセニルトリメトキシシラン、オ
クテニルトリメトキシシランが挙げられる。これらシラ
ン化合物（Ｓ）は１種または２種以上を使用しても良
い。

【００２２】一般式（１）において、Ｒ⁴ が炭素数４〜
１８の飽和アルキル基、アリール基、アラルキル基から
選ばれる少なくとも１種、Ｒ⁵ がメチル基またはエチル
基、ｐが１であるトリアルコキシシラン化合物が好まし
い。特に、一般式（１）において、Ｒ⁴ が炭素数４〜１
８の飽和アルキル基、Ｒ⁵ がエチル基、ｐが１であるト
リアルコキシシラン化合物がさらに好ましい。これは、
加水分解・重縮合性官能基を多く含有でき、撥水性、吸
水防止性、遮塩性、耐アルカリ性および耐候性に優れた
水性組成物となるからである。

【００２３】シラン化合物（Ｓ）の加水分解物およびそ
の重縮合物は、シラン化合物（Ｓ）を従来公知の方法
で、加水分解・重縮合することによって得られる。例え
ば、無溶媒中、または、シラン化合物（Ｓ）および水と
を溶解できるような有機溶媒中で行なわれる。有機溶媒
としては、アルコール類、ケトン類、エーテル類、セル
ソロブ類が挙げられる。水の量は、特に限定されない
が、水の量が多すぎると得られる重縮合物が高分子量体
となる場合がある。また、重縮合させる際に、従来公知
の酸触媒または塩基触媒を使用しても良い。

【００２４】有機ケイ素成分の数平均分子量については
特に限定はないが、好ましくは５０００以下、さらに好
ましくは２０００以下、より一層好ましくは１０００以
下である。前述の範囲を外れると土木建築材料への浸透
性が悪くなることがある。 〔乳化剤〕水性組成物は乳化剤を含んでいる。乳化剤と
しては、ノニオン性乳化剤、アニオン性乳化剤、カチオ
ン性乳化剤のいずれの乳化剤でも使用できる。

【００２５】ノニオン性乳化剤の具体例としては、ポリ
オキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレ
ンアルキルアリルエーテル類、ソルビタン脂肪酸エステ
ル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル
類、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル
類、グリセリン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレン
脂肪酸エステル類、ジメチルシロキサンの側鎖や末端を
ポリアルキレンオキサイドで編成したジメチルシロキサ
ン共重合体類、セルロース類が挙げられる。

【００２６】アニオン性乳化剤の具体例としては、アル
キルベンゼンスルホン酸塩類、高級アルコール硫酸エス
テル類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エス
テル類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル
硫酸エステル類、アルキルナフチル酸塩類が挙げられ
る。上記に例示したアニオン性乳化剤はいずれの種類で
も、アンモニウム塩が吸水防止性、浸透性、耐久性等の
物性を向上できるので好ましい。

【００２７】カチオン性乳化剤の具体例としては、アル
キルアミン塩類、第４級アンモニウム塩類等が挙げられ
る。なお、乳化剤としては上記に例示したもの以外でも
よい。たとえば、分子内にノニオン性部分およびアニオ
ン性部分を有する乳化剤、分子内にノニオン性部分およ
びカチオン性部分を有する乳化剤でもよく、また、後述
のアルコキシシリル基を有する化合物を含む乳化剤でも
よい。

【００２８】上記に例示した乳化剤は１種又は２種以上
併用して使用しても良い。特に前記乳化剤が２種以上の
乳化剤であり、混合した時の混合ＨＬＢが１５を超え３
０以下の値、好ましくは２０を超え３０以下の値、さら
に好ましくは２０を超え２５以下の値であると、水性組
成物中の液滴の粒径が微細化するので乳化安定性が向上
し、使用可能時間を長くでき、さらに材料に深く浸透す
る結果、吸水防止性、浸透性、耐久性等の物性が向上す
るためさらに好ましい。なお、ＨＬＢおよび混合ＨＬＢ
の定義およびその値は、後述した定義、算出方法によっ
た。

【００２９】乳化剤の少なくとも１種のＨＬＢが４０を
超える値であると、液滴の粒径がさらに微細化するので
浸透性、吸水防止性、耐久性等の物性が特に向上するた
めさらに好ましい。乳化剤の少なくとも１種がイオン性
部分およびノニオン性部分の両方を分子内に有し、ノニ
オン性部分がエチレンオキシドの繰り返し単位からな
り、繰り返し単位の数が１０以上であるものが、浸透
性、吸水防止性、乳化安定性、耐久性等の物性が最も向
上するため好ましい。このような乳化剤の具体例として
は、オキシエチレンの繰り返し単位数が１０以上である
ポリオキシエチレンノニルフェルエーテル硫酸アンモニ
ウム塩またはナトリウム塩、オキシエチレンの繰り返し
単位数１０以上であるポリオキシエチレンジノニルフェ
ニルエーテル硫酸アンモニウム塩またはナトリウム塩、
オキシエチレンの繰り返し単位数１０以上であるポリオ
キシエチレンジスチリルフェニルエーテル硫酸アンモニ
ウム塩またはナトリウム塩、オキシエチレンの繰り返し
単位数１０以上であるポリオキシエチレンオレイルエー
テル硫酸アンモニウム塩またはナトリウム塩等が挙げら
れる。

【００３０】ＨＬＢの算出方法については、Ｇｒｉｆｆ
ｉｎ、川上、Ｄａｖｉｅｓ、小田らによって種々のＨＬ
Ｂ計算式が定義され、提案されている。本発明では、乳
化剤がノニオン性の場合はＧｒｉｆｆｉｎの式に従い、
イオン性またはイオン性とノニオン性との両方を有して
いる場合はＤａｖｉｅｓの式に従った。その理由は、通
常これらの式に従ってＨＬＢが計算されることが多いた
めである。

【００３１】Ｇｒｉｆｆｉｎの式 親水部分がオキシエチレンにより成っているもの、
例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキ
シ脂肪酸エステル等の場合 ＨＬＢ＝Ｅ／５ Ｅ：分子中のオキシエチレンの
重量％ 親水部分がオキシエチレンと多価アルコールより成
っているもので、明瞭なケン化価が得にくい場合 ＨＬＢ＝（Ｅ＋Ｐ）／５ Ｅ：分子中のオキシエチレンの重量％ Ｐ：分子中の多価アルコールの重量％ 脂肪酸の多価アルコールエステル、例えば（ポリオキ
シエチレン）ソルビタンの脂肪酸エステル、モノグリセ
リド等の場合 ＨＬＢ＝２０（１−Ｓ／Ｎ） Ｓ：エステルのケン化価 Ｎ：エステルを構成する脂肪酸の中和価Ｄａｖｉｅｓの式 ＨＬＢ＝７＋ΣＬ＋ΣＨ Ｌ：疎水基のＨＬＢ基数 Ｈ：親水基のＨＬＢ基数 ＤａｖｉｅｓのＨＬＢ基数は下記の表１に示す通り。

【００３２】

【表１】

【００３３】２種以上の乳化剤を使用した際の混合乳化
剤のＨＬＢ値（混合ＨＬＢ）は以下の算出方法によって
の計算される。 ＨＬＢ値＝ Σ（Ｗｉ×ＨＬＢｉ）／１００ Ｗｉ：１種の乳化剤の重量％ ＨＬＢｉ：１種の乳化剤のＨＬＢ値 乳化剤がアルコキシシリル基を有する化合物を含むと、
アルコキシシリル基が加水分解可能で、各種無機材料、
特に無機素材と結合可能な反応性を有するようになるた
めに好ましく、また水性組成物を、土木建築材物に使用
した場合には、土木建築物の材料への浸透性が、従来開
示されている有機珪素化合物や有機珪素樹脂の水性エマ
ルジョンに比較して、格段に向上する。その結果、経時
的な吸水防止性や撥水性の低下の程度が小さく、耐久性
に優れたものとなる。

【００３４】アルコキシシリル基を有する化合物の具体
例としては、後述のアルコキシシラン化合物（Ａ）、下
記一般式（３）〜（６）で示されるアルコキシシリル基
を有する化合物、骨格が炭素、ケイ素、酸素、窒素等か
らなり、疎水基（炭素数が８以上のアルキル基等）、親
水基（アルキレンオキシド基、スルホン酸塩基、カルボ
ン酸塩基、４級アンモニウム塩基等）およびアルコキシ
シリル基を含有する化合物、あるいは、これらの加水分
解物およびその重縮合物からなる群より選ばれる少なく
とも１種が挙げられる。上記アルコキシシリル基を有す
る化合物は１種または２種以上を併用して使用しても良
い。

【００３５】

【化５】

【００３６】但し、Ｒ⁶ ：置換基を有していても良いア
ルキル基 Ｒ⁷ ：炭素数１〜１０の炭化水素基 Ｒ⁸ ：炭素数１〜１０の置換していても良いアルキル基 Ｄ：ＳＯ₃ Ｎａ、ＳＯ₃ ＮＨ₄ 、ＣＯ₂ Ｎａ、ＣＯ₂ Ｎ
Ｈ₄ または−ＮＲ⁹ Ｙ Ｒ⁹ ：炭素数１〜１０の炭化水素基 Ｙ：ハロゲン原子 ｑ：０〜２の整数

【００３７】

【化６】

【００３８】Ｒ⁶ ：置換基を有していても良いアルキル
基 Ｒ⁷ ：炭素数１〜１０の炭化水素基 Ｒ⁸ ：炭素数１〜１０の置換していても良いアルキル基 Ｅ：ＳＯ₃ Ｎａ、ＳＯ₃ ＮＨ₄ 、ＣＯ₂ Ｎａ、ＣＯ₂ Ｎ
Ｈ₄ または−ＮＲ⁹ Ｙ Ｒ⁹ ：炭素数１〜１０の炭化水素基 Ｙ：ハロゲン原子 ｒ：０〜２の整数

【００３９】

【化７】

【００４０】Ｒ¹⁰：炭素数１〜１０の炭化水素基 Ｒ¹¹：炭素数１〜１０の置換していても良いアルキル基 ｓ：０〜２の整数 Ｆ：炭素数２〜４の置換していても良いアルキレン基 Ｇ：Ｈ、ＳＯ₃ Ｎａ、ＳＯ₃ ＮＨ₄ 、ＣＯ₂ Ｎａまたは
ＣＯ₂ ＮＨ₄ ｔ：１〜２００の整数 ｘ：１以上の整数

【００４１】

【化８】

【００４２】Ｒ¹⁰：炭素数１〜１０の炭化水素基 Ｒ¹¹：炭素数１〜１０の置換していても良いアルキル基 Ｒ¹²：置換基を有していても良い炭化水素基 ｕ：０〜２の整数 ｖ：１以上の整数 Ｊ：炭素数２〜４の置換していても良いアルキレン基 ｗ：１〜２００の整数 アルコキシシリル基を有する化合物として、上記一般式
（２）で示されるアルコキシシラン化合物（Ａ）、その
加水分解物およびその重縮合物からなる群より選ばれる
少なくとも１種であると、吸水防止性、浸透性、耐久性
がさらに向上するのため好ましい。

【００４３】以下にアルコキシシラン化合物（Ａ）を詳
しく説明する。アルコキシシラン化合物（Ａ）は、主と
して疎水性を有するフェニル基またはアルキルフェニル
基、親水性を有する（ポリ）アルキレンオキシド基、
（ポリ）アルキレンオキシドの硫酸アンモニウム塩基、
（ポリ）アルキレンオキシドの硫酸ナトリウム塩基、
（ポリ）アルキレンオキシドのカルボン酸アンモニウム
塩基または（ポリ）アルキレンオキシドのカルボン酸ナ
トリウム塩基、各種材料と結合可能な反応性を有するア
ルコキシシリル基からなっている。特に、アルコキシシ
リル基が（ポリ）アルキレンオキシド基と直接には結合
していないため、フェニル基またはアルキルフェニル基
のような疎水性基に保護される。このため、水中でも加
水分解・重縮合性が抑制され、ポリエチレンオキシド末
端にアルコキシシリル基が結合したシラン化合物よりも
安定である。

【００４４】フェニル基またはアルキルフェニル基は、
疎水性を示す部分であり、アルコキシシラン化合物
（Ａ）を反応性乳化剤として使用する場合には、親油基
として作用する。また、フェニル基またはアルキルフェ
ニル基は、後述するアルコキシシリル基を水から保護す
る基であると共に、水性組成物の１成分としてアルコキ
シシラン化合物（Ａ）を含む場合には、撥水性や吸水防
止性を付与する基である。

【００４５】ここでＲ¹ は、Ｈ、ハロゲン原子または炭
素数１〜２０の炭化水素基であれば、特に限定されない
が、疎水性の観点からＨまたは炭素数６〜１８から選ば
れるアルキル基が好ましく、炭素数６〜１８のアルキル
基がさらに好ましく、炭素数９〜１８のアルキル基が最
も好ましい。炭素数６〜１８のアルキル基の具体例とし
ては、ヘキシル基、オクチル基、２−エチルヘキシル
基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、
ペンタデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基が挙
げられる。

【００４６】（ポリ）アルキレンオキシド基、（ポリ）
アルキレンオキシドの硫酸アンモニウム塩基、（ポリ）
アルキレンオキシドの硫酸ナトリウム塩基、（ポリ）ア
ルキレンオキシドのカルボン酸アンモニウム塩基または
（ポリ）アルキレンオキシドのカルボン酸ナトリウム塩
基は、親水性を示す部分であり、アルコキシシラン化合
物（Ａ）を反応性乳化剤として含む場合には、親水基と
して使用する。ここでＡは、炭素数２〜４の置換しても
よいアルキレン基であれば特に限定されないが、親水性
の観点から、炭素数２〜４のアルキレン基が好ましく、
炭素数２〜３のアルキレン基がさらに好ましく、エチレ
ン基が最も好ましい。

【００４７】ＢはＨ、ＳＯ₃ ＮＨ₄ 、ＳＯ₃ Ｎａ、ＣＯ
₂ ＮＨ₄ またはＣＯ₂ Ｎａである。ここで、ＢがＨであ
ると、アルコキシシラン化合物（Ａ）を含む乳化剤はノ
ニオン性の反応性乳化剤である。さらに、水性組成物の
１成分としてアルコキシシラン化合物（Ａ）を含む場合
には、アルコキシシリル基の加水分解・重縮合性の抑制
の観点からＨであるのが好ましい。また、ＢがＳＯ₃ Ｎ
Ｈ₄ 、ＳＯ₃ Ｎａ、ＣＯ₂ ＮＨ₄ またはＣＯ₂ Ｎａであ
ると、アルコキシシラン化合物（Ａ）を含む乳化剤はア
ニオン性の反応性乳化剤である。

【００４８】アルコキシシリル基は、各種材料、特に無
機素材と結合し得る反応性を示す部分である。水性組成
物の１成分としてアルコキシシラン化合物（Ａ）を乳化
剤の成分として使用すると、これが各種材料と反応する
ため、乳化剤のブリードが抑制される。したがって、ア
ルコキシシリル基は、撥水性や吸水防止性を向上させる
基である。

【００４９】ここでＲ² は、炭素数１〜１０の炭化水素
基であれば特に限定されないが、後述するアルコキシシ
リル基、すわなちＲ³ Ｏ基の加水分解性を極端に低下さ
せない点で炭素数１〜６のアルキル基が好ましい。炭素
数１〜３のアルキル基がさらに好ましく、炭素数１〜２
のアルキル基が一層好ましく、メチル基が最も好まし
い。

【００５０】炭素数１〜６のアルキル基の具体例として
は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペン
チル基、ヘキシル基等が挙げられる。Ｒ³ は炭素数１〜
１０の置換してもよいアルキル基であれば特に限定され
ないが、アルコキシシリル基、すなわちＲ³ Ｏ基の加水
分解性が高く無機素材との結合性が大きい点で、Ｒ³ は
炭素数１〜６のアルキル基が好ましい。Ｒ³ としては、
炭素数１〜３のアルキル基がさらに好ましく、炭素数１
〜２のアルキル基が一層好ましく、エチル基が最も好ま
しい。メチル基では、メトキシ基の加水分解性が非常に
高いため、水性組成物の１成分としてアルコキシシラン
化合物（Ａ）を含む場合には、組成物の乳化安定性およ
び経時安定性が低下する場合がある。

【００５１】Ｒ³ の具体例としては、前記Ｒ² で例示さ
れた基と同じものが挙げられる。ｍは１〜２００の整数
であれば特に限定されないが、水性組成物の１成分とし
て、アルコキシシラン化合物（Ａ）を含む場合には、水
性組成物の乳化安定性および経時安定性の観点からは、
１〜１００の整数であるのが好ましく、ｍは２〜５０の
整数であるのがさらに好ましく、ｍは４〜３０の整数で
あるのが一層好ましく、ｍは５〜２５の整数であるのが
より一層好ましい。ｍは１０〜２５の整数であるのが最
も好ましい。

【００５２】ｎは０〜２の整数であれば特に限定されな
いが、上述したアルコキシシリル基の加水分解性が高
く、無機素材との結合性の観点からは、ｎは０または１
であるのが好ましく、０であるのが最も好ましい。アル
コキシシラン化合物（Ａ）は、水中でも、アルコキシシ
リル基の加水分解・重縮合、特に重縮合しにくく安定で
ある。水中において、（ポリ）アルキレンオキシド基、
（ポリ）アルキレンオキシドの硫酸アンモニウム塩基ま
たは（ポリ）アルキレンオキシドの硫酸ナトリウム塩基
が水に相溶し、フェニル基またはアルキルフェニル基
は、アルコキシシリル基の加水分解・重縮合、特に重縮
合を抑制し、安定化させるためである。このような理由
から、アルコキシシラン化合物（Ａ）を水と混合した場
合、水中で均一に分散することができる。 さらに、ア
ルコキシシラン化合物（Ａ）は、上記のように、水中で
もアルコキシシリル基の加水分解・重縮合、特に重縮合
しにくいため比較的安定であるが、加水分解したもの、
あるいは重縮合したものであっても、界面活性能を有
し、乳化剤として作用する。但し、重縮合が進行してア
ルコキシシリル基やシラノール基が、全く存在しなくな
ると反応性を示さなくなる。

【００５３】アルコキシシラン化合物（Ａ）の加水分解
物およびその重縮合物は、アルコキシシラン化合物
（Ａ）を従来公知の方法で、加水分解・重縮合すること
によって得られる。例えば、無溶媒中、または、アルコ
キシシラン化合物（Ａ）および水とを溶解できるような
有機溶媒中で行なわれる。有機溶媒としては、アルコー
ル類、ケトン類、エーテル類、セルソロブ類が挙げられ
る。水の量は、特に限定されないが、水の量が多すぎる
と得られる重縮合物が高分子量体となるため、乳化剤と
しての作用が低下する場合がある。また、重縮合させる
際に、従来公知の酸触媒または塩基触媒を使用しても良
い。

【００５４】重縮合物の分子量は、上述の理由から、好
ましくは数平均分子量が２００００以下、さらに好まし
くは１００００以下、より一層好ましくは５０００以下
である。アルコキシシラン化合物（Ａ）を製造する方法
は、特に限定されないが、例えば、ヒドロシリル化反応
触媒の存在下、下記一般式（７）で示される化合物
（Ｂ）と下記一般式（８）で示される化合物（Ｃ）とを
ヒドロシリル化反応させる方法がある。この方法ではア
ルコキシシラン化合物（Ａ）を容易に且つ再現性良く得
ることができる。

【００５５】

【化９】

【００５６】（但し、Ｒ¹ ：Ｈ、ハロゲン原子または炭
素数１〜２０の炭化水素基、Ａ：炭素数２〜４の置換し
てもよいアルキレン基、Ｂ：Ｈ、ＳＯ₃ ＮＨ₄ 、ＳＯ₃
Ｎａ、ＣＯ₂ ＮＨ₄ またはＣＯ₂ Ｎａ、ｍ：１〜２００
の整数。）

【００５７】

【化１０】

【００５８】（但し、Ｒ² ：炭素数１〜１０の炭化水素
基、Ｒ³ ：炭素数１〜１０の置換してもよいアルキル
基、ｎ：０〜２の整数。） ここで、一般式（７）で示される化合物（Ｂ）の具体例
としては、オキシエチレンの繰り返し単位数が１〜２０
０の範囲にあるポリオキシエチレンアリルグリシジルフ
ェニルエーテル、オキシエチレンの繰り返し単位数が１
〜２００の範囲にあるポリオキシエチレンアリルグリシ
ジルオクチルフェニルエーテル、オキシエチレンの繰り
返し単位数が１〜２００の範囲にあるポリオキシエチレ
ンアリルグリシジルノニルフェニルエーテル、オキシエ
チレンの繰り返し単位数が１〜２００の範囲にあるポリ
オキシエチレンアリルグリシジルデシルフェニルエーテ
ル、オキシエチレンの繰り返し単位数が１〜２００の範
囲にあるポリオキシエチレンアリルグリシジルドデシル
フェニルエーテル、オキシエチレンの繰り返し単位数が
１〜２００の範囲にあるポリオキシエチレンアリルグリ
シジルトリデシルフェニルエーテル、オキシエチレンの
繰り返し単位数が１〜２００の範囲にあるポリオキシエ
チレンアリルグリシジルテトラデシルフェニルエーテ
ル、オキシエチレンの繰り返し単位数が１〜２００の範
囲にあるポリオキシエチレンアリルグリシジルヘキサデ
シルフェニルエーテル、オキシエチレンの繰り返し単位
数が１〜２００の範囲にあるポリオキシエチレンアリル
グリシジルオクタデシルフェニルエーテル、オキシエチ
レンの繰り返し単位数が１〜２００の範囲にあるポリオ
キシエチレンアリルグリシジルノニルフェニルエーテル
の硫酸アンモニウム塩、オキシエチレンの繰り返し単位
数が１〜２００の範囲にあるポリオキシエチレンアリル
グリシジルノニルフェニルエーテルの硫酸ナトリウム
塩、上記オキシエチレンの繰り返し単位数が１〜２００
の範囲にあるポリオキシエチレン基の代わりに、オキシ
プロピレンの繰り返し単位数が１〜２００の範囲にある
ポリオキシプロピレン基、オキシブチレンの繰り返し単
位数が１〜２００の範囲にあるポリオキシブチレン基、
あるいは、オキシエチレン−オキシプロピレンの繰り返
し単位数の合計が１〜２００の範囲にあるポリ（オキシ
エチレン−オキシプロピレン）基、オキシエチレンとオ
キシブチレンの繰り返し単位数の合計が１〜２００の範
囲にあるポリ（オキシエチレン−オキシブチレン）基、
オキシプロピレンとオキシブチレンの繰り返し単位数の
合計が１〜２００の範囲にあるポリ（オキシプロピレン
−オキシブチレン）基を有する化合物が挙げられる。

【００５９】ここで、Ｒ¹ 、Ａ、Ｂおよびｍは、それぞ
れについて、上述したような理由から、Ｒ¹ はＨまたは
炭素数６〜１８のアルキル基が好ましく、炭素数６〜１
８のアルキル基がさらに好ましく、炭素数９〜１８のア
ルキル基が最も好ましい。また、Ａは炭素数２〜４のア
ルキレン基が好ましく、炭素数２〜３のアルキレン基が
さらに好ましく、エチレン基が最も好ましい。また、Ｂ
はＨが好ましい。また、ｍは１〜１００の整数であるの
が好ましく、ｍは２〜５０の整数であるのがさらに好ま
しく、ｍは４〜３０の整数であるのが一層好ましく、ｍ
は５〜２５の整数であるのがより一層好ましい。ｍは１
０〜２５の整数であるのが最も好ましい。

【００６０】一般式（８）で示される化合物（Ｃ）は分
子内にＳｉ−Ｈ結合を有するシラン化合物であれば、特
に限定はなく、化合物（Ｃ）の具体例としては、トリメ
トキシシラン、ジメトキシメチルシラン、ジメトキシエ
チルシラン、ジメトキシプロピルシラン、ジメトキシブ
チルシラン、ジメチルメトキシシラン、トリエトキシシ
ラン、ジエトキシメチルシラン、ジメチルエトキシシラ
ン、トリプロポキシシラン、ジプロポキシメチルシラ
ン、ジメチルプロポキシラン、トリブトキシシラン、ジ
ブトキシメチルシラン、ジメチルブトキシシラン、ジメ
トキシエトキシシラン、ジエトキシメトキシシランが挙
げられる。

【００６１】ここで、Ｒ² 、Ｒ³ およびｎは、それぞれ
について、上述したような理由から、Ｒ² は炭素数１〜
６のアルキル基が好ましく、炭素数１〜３のアルキル基
がさらに好ましく、炭素数１〜２のアルキル基が一層好
ましく、メチル基が最も好ましい。Ｒ³ は、炭素数１〜
６のアルキル基が好ましく、炭素数１〜３のアルキル基
がさらに好ましく、炭素数１〜２のアルキル基が一層好
ましく、エチル基が最も好ましい。

【００６２】また、ｎは、０または１が好ましく、０が
最も好ましい。化合物（Ｂ）と化合物（Ｃ）の使用量
は、それぞれ任意の量を使用することができるが、化合
物（Ｂ）１モルに対して、化合物（Ｃ）を１〜３モル使
用するのが好ましい。これ以上使用すると、未反応の化
合物（Ｃ）が増加する。次に、ヒドロシリル化反応触媒
としては、従来公知のものであれば特に限定されない
が、具体的には、過酸化物系触媒；アゾ化合物系触媒；
Ｈ₂ ＰｔＣｌ₆ ，ＰｔＣｌ₂ （Ｃ₂ Ｈ₄ ）₂ ，ＰｔＣｌ
₂ （ｐｙ）（Ｃ₂ Ｈ₄ ）（但し、ｐｙ＝ピリジン），Ｐ
ｔＣｌ₂ 〔Ｐ（Ｃ₂ Ｈ₅ ）₃ 〕₂ 、Ｐｔ〔Ｐ（Ｃ
₆ Ｈ₅ ）₃ 〕₄ ，Ｐｔ〔Ｐ（Ｃ₆ Ｈ₅ ）₃ 〕₂ （Ｃ₂ Ｈ
₄ ），ＰｔＣｌＨ〔Ｐ（Ｃ₂ Ｈ₅ ）₃ 〕₂，ＰｔＨ（Ｓ
ｉＣＨ₃ Ｃｌ₂ ）〔Ｐ（Ｃ₆ Ｈ₅ ）₃ 〕₂ 等の白金系触
媒；ＲｈＣｌ〔Ｐ（Ｃ₆ Ｈ₅ ）₃ 〕₃ ，ＰｈＨ（ＣＯ）
〔Ｐ（Ｃ₆ Ｈ₅ ）₃ 〕₂ ，〔ＰｈＣｌ（ＣＯ）₂ 〕₂ 等
のロジウム系触媒；Ｃｏ₂ （ＣＯ）₈ ，ＨＣｏ（ＣＯ）
₄ 等のコバルト系触媒；Ｐｄ〔Ｐ（Ｃ₆ Ｈ₅ ）₃ 〕₃ Ｌ
₂ （但し、Ｌは無水マレイン酸あるいはＰ−ベンゾキノ
ン等の配位子），Ｐｄ〔Ｐ（Ｃ₆ Ｈ₅ ）₃ 〕₄ ，ＰｄＣ
ｌ₂ 〔Ｐ（Ｃ₆ Ｈ₅ ）₃ 〕₂ 等のパラジウム系触媒；各
種ニッケル−ホスフィン錯体等のニッケル系触媒；トリ
アルキルアミンが挙げられる。中でも、白金系触媒が好
ましく、ヒドロシリル化反応を促進させ、アルコキシシ
ラン化合物（Ａ）を収率良く製造することができるた
め、塩化白金酸がさらに好ましい。

【００６３】ヒドロシリル化触媒の使用量は、特に限定
はないが、化合物（Ｂ）１モルに対して１０^-2〜１０
^-10 モル、好ましくは１０^-3〜１０^-7モルである。使用
量が少ないと反応が進行しにくくなり、使用量が多いと
触媒が高価であるため好ましくない。次に、ヒドロシリ
ル化反応は、無機溶媒下または有機溶媒中で、上記化合
物（Ｂ）、化合物（Ｃ）およびヒドロシリル化触媒を混
合して行われる。有機溶媒としては、アルコール類、ケ
トン類、エーテル類、エステル類、セロソルブ類、脂肪
族炭化水素類、芳香族炭化水素類が挙げられる。

【００６４】ヒドロシリル化反応する際の反応温度およ
び反応時間は、特に限定されない。しかしながら、化合
物（Ｂ）、化合物（Ｃ）およびヒドロシリル化反応触媒
の種類によって異なるが、反応温度は、通常、室温〜２
００℃、好ましくは５０〜１５０℃の範囲である。反応
時間は、１０分間〜５０時間、好ましくは１時間〜２０
時間の範囲である。また、反応圧力は、常圧、減圧およ
び加圧のいずれでも良い。

【００６５】また、本発明のアルコキシシラン化合物
（Ａ）を製造する他の方法としては、例えば、上記一般
式（７）で示される化合物（Ｂ）を、下記一般式（９）
で示されるハロゲン化シラン化合物（Ｄ）とヒドロシリ
ル化反応触媒の存在下でヒドロシリル化反応した後、ハ
ロゲン化シリル基をアルコキシシリル基に変換する方
法。

【００６６】

【化１１】

【００６７】（但し、Ｘ：ハロゲン原子、Ｒ² ：炭素数
１〜１０の炭化水素基、ｎ：０〜２の整数。） 本発明のアルコキシシラン化合物（Ａ）を製造するさら
に他の方法としては、例えば、下記一般式（１０）で示
される化合物（Ｅ）と、下記一般式（１１）で示される
化合物（Ｆ）および下記一般式（１２）で示される化合
物（Ｇ）とを反応する方法等が挙げられる。

【００６８】

【化１２】

【００６９】（但し、Ｒ² ：炭素数１〜１０の炭化水素
基、Ｒ³ ：炭素数１〜１０の置換してもよいアルキル
基、ｎ：０〜２の整数。）

【００７０】

【化１３】

【００７１】（但し、Ｒ¹ ：Ｈ、ハロゲン原子または炭
素数６〜１８の炭化水素基。）

【００７２】

【化１４】

【００７３】（但し、Ａ：炭素数２〜４の置換してもよ
いアルキレン基、Ｂ：Ｈ、ＳＯ₃ ＮＨ ₄ 、ＳＯ₃ Ｎａ、
ＣＯ₂ ＮＨ₄ またはＣＯ₂ Ｎａ、ｍ：１〜２００の整
数。） 〔混合物〕混合物は、有機ケイ素成分と、乳化剤とを含
み、場合により水をさらに含んでいる。

【００７４】なお、水を含む場合には、有機ケイ素成分
（ａ）と、乳化剤（ｂ）と、水（ｃ）とを予め乳化する
のが好ましく、特にその方法に限定はない。例えば、ス
ターラー、ホモミキサー、ウルトラディスパーサー、高
圧ホモジナイザー等で、有機ケイ素成分（ａ）と、乳化
剤（ｂ）とを高速攪拌しながら、水を添加、混合する方
法、あるいはその逆の方法、乳化剤（ｂ）と、水（ｃ）
とを高速攪拌しながら、有機ケイ素成分（ａ）を添加混
合する方法、あるいはその逆の方法等によって混合物が
得られる。

【００７５】上記混合物中の各成分の配合量は重量百分
率で、３５％≦（ａ）＜１００％、０％＜（ｂ）≦５
％、（ｃ）＜６５％、（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）＝１００
％である。混合物中の有機ケイ素成分および水の配合量
が重量百分率で、４０％≦（ａ）＜８０％、および１５
％≦（ｃ）＜６０％であると、有機ケイ素成分が高濃度
の混合物を後述の土木建築物に塗工する施工現場まで運
搬するのがさらに容易となり、施工直前に水希釈混合し
ても容易に乳化状態が得られ、かつその乳化安定性が向
上するため好ましく、４５％≦（ａ）＜７５％、２５％
≦（ｃ）＜５５％であるとさらに好ましく、５０％≦
（ａ）≦６５％、３０％＜（ｃ）＜５０％であると最も
好ましい。

【００７６】混合物中の有機ケイ素成分および水の配合
量が重量百分率で、６５％≦（ａ）＜１００％、（ｃ）
＜３５％、好ましくは６５％≦（ａ）≦８０％、１５％
＜（ｃ）＜３５％であると、混合物は油中水滴型エマル
ジョンであるが、これを施工開始前に水性組成物にする
ために、水で希釈、混合した際転相して、得られた水性
組成物は水中油滴型エマルジョンとなる。このように転
相する結果、その中の油滴粒径は微細化するので土木建
築物等の材料に深く浸透することができ、吸水防止性、
浸透性、遮塩性等の物性が向上する。

【００７７】混合物中の乳化剤（ｂ）の配合量は重量百
分率で、０％＜（ｂ）≦５％であり、好ましくは０％＜
（ｂ）≦２％であり、より好ましくは０％＜（ｂ）≦１
％であり、さらに好ましくは０％＜（ｂ）≦０．５％で
ある。乳化剤が多すぎると撥水性や吸水防止性が低下し
たり、耐久性が悪い場合がある。混合物のｐＨを３〜１
２にすると、経時安定性に優れる。好ましくは４〜１
０、さらに好ましくは５〜９である。

【００７８】また、混合物中に、従来公知の乳化剤、増
粘剤、ｐＨ緩衝剤、ｐＨ調整剤、シリカゾル、アルミナ
ゾル、セリアゾル、紫外線吸収剤、水溶性ポリマー、有
機系乳化重合物を添加しても良く、これらに限定されな
い。混合物中には、防カビ剤、防藻剤、防蟻剤の添加剤
を混合しても良く、これらに限定されない。 〔水性組成物〕水性組成物は上記に説明した混合物を水
で希釈、混合することによって得られる。水で希釈、混
合する時期は施工する前なら限定されないが、好ましく
は２４時間以内、より好ましくは１２時間以内、もっと
好ましくは６時間以内、さらに好ましくは３時間以内、
最も好ましくは１時間以内である。

【００７９】希釈混合してから塗工するまでの時間が長
いと乳化安定性が悪くなる傾向があり、浸透性、吸水防
止性等の物性が悪くなる場合がある。水希釈、混合する
方法は、混合物中へ水を添加し、混合する方法、水
の中へ混合物を添加し、混合する方法等がある。その混
合方法はパワーミキサーやハンドミキサーを用いるのが
好ましい。水性組成物中の有機ケイ素成分（ａ）の配合
量は、特に限定されないが、好ましくは５〜２５重量％
であり、好ましくは６〜２０重量％であり、より好まし
くは７〜１８重量％である。有機ケイ素成分が少なすぎ
ると土木建築物等の材料に撥水性や吸水防止性を付与す
るためには、塗布して使用する場合に１回の塗布では不
充分な場合があり、塗布回数を増やす必要がある。また
多すぎると、粘度が高くなって、材料への浸透性が悪く
なる傾向がある場合がある。〔水性組成物の塗工〕上記
のようにして得られた水性組成物を用いて土木建築物に
塗工される。

【００８０】土木建築物としては特に限定されないが、
たとえば、打放しコンクリート、プレキャストコンクリ
ート、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）、軽量コンクリ
ート、セメント板、押出しセメント板、石綿セメント
板、パルプセメント板、木毛セメント板、ガラス繊維入
りセメント板、カーボン繊維入りセメント板、モルタ
ル、目地モルタル、石膏ボード、石膏プラスター、ドロ
マイトプラスター、ハードボード、珪酸カルシウム板、
しっくい、ブロック、レンガ、タイル、瓦、スレート、
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、木材、合板等の土木建築材料からなる
ものが挙げられる。

【００８１】土木建築物に使用する方法としては特に限
定されないが、好ましい使用する方法として、例えば、
土木建築物等の材料へ、ローラー、刷毛、スプレー等を
用い塗布したり、場合によっては材料を含浸、浸漬する
ことが挙げられる。水性組成物を用いて、土木建築物に
対して塗工するが、好ましくは混合物を水で希釈、混合
してから（以下、製造後ということがある。）２４時間
以内、より好ましくは製造後１２時間以内、もっと好ま
しくは製造後６時間以内、さらに好ましくは３時間以
内、最も好ましくは製造後１時間以内に土木建築物に対
して塗工する。水性組成物の製造後、塗工するまでの時
間が長い場合は、乳化剤を多量に加えないと乳化安定
性、経時安定性が維持できなくなり、土木建築物に対す
る吸水防止性、浸透性、耐久性等の物性が低下する。ま
た、土木建築物に塗工するまでの時間が短い場合は、乳
化剤を減らしても乳化安定性、経時安定性を維持するこ
とができ、吸水防止性、浸透性、耐久性等の物性が向上
する。

【００８２】土木建築物に水性組成物を塗工することに
よって、さらに加水分解・重縮合反応により土木建築物
等の材料表面および内部において強固に且つ優れた吸水
防止層や撥水層を形成するので、雨水、汚水、酸性雨に
よる材料の劣化や汚れのしみこみ、海（塩）水による被
害、寒冷地における凍結融解作用によるひび割れ、材料
からの塩の溶出による白華等の解決に有用である。水性
組成物の塗工によって、水蒸気を放出する機能も有する
ようになるため、炭酸ガスによる中性化、骨材に含まれ
るシリカとアルカリによるアルカリ骨材反応の防止等に
も優れている。また、水性組成物から得られる吸水防止
層や撥水層が厚く、水性組成物の浸透性が良いため、耐
久性の向上が図れる。さらに種々の塗料やコーティング
剤や仕上げ材の防水プライマーとしても有用である。

【００８３】

【実施例】以下に本発明の具体的な実施例および比較例
を示すが、本発明は下記実施例に限定されない。「％」
は特に限定のない限り「ｗｔ％」を示す。 −製造例１− オキシエチレンの繰り返し単位数が１０であるポリオキ
シエチレンアリルグリシジルノニルフェニルエーテル３
０ｇ、ジエトキシメチルシラン９．５ｇ、０．５ｗｔ％
塩化白金酸のイソプロピルアルコール溶液０．２ｇを混
合し、８０℃で１０時間加熱してヒドロシリル化反応を
行った。次に、未反応のジエトキシメチルシランおよび
イソプロピルアルコールを加熱減圧蒸留して除去し、オ
キシエチレンの繰り返し単位数が１０であるポリオキシ
エチレンジエトキシメチルシリルプロピルグリシジルノ
ニルフェニルエーテル（Ａ−１）を製造した。

【００８４】蒸留後の生成物をガスクロマトグラフィー
で分析すると、ジエトキシメチルシランおよびイソプロ
ピルアルコールは痕跡量しか検出されなかった。Ｈ−Ｎ
ＭＲ分析から、ポリオキシエチレンアリルグリシジルノ
ニルフェニルエーテルのアリル基に帰属されるプロトン
のスペクトル（δ値で５．１〜５．３ｐｐｍ，５．８〜
６．０ｐｐｍ）は消失しているのを確認し、得られた化
合物の構造が下記の式（Ａ−１）であることを確認し
た。

【００８５】

【化１５】

【００８６】−実施例１− 水１３．４３５ｋｇとオキシエチレン繰り返し単位数が
２２であるポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル
硫酸アンモニウム（ＨＬＢ４５．８）２４．３ｇとを混
合した液をホモジナイザーを用いて高速攪拌しながら、
製造例１で得られた（Ａ−１）（ＨＬＢ９．７）２０．
３ｇと、シラン化合物（Ｓ）としてヘキシルトリエトキ
シシラン１３．５ｋｇと、ソルビタンモノラウレート
（ＨＬＢ８．６）２０．３ｇとを混合した液を徐々に滴
下、混合して乳化を行った（混合ＨＬＢ２２．９）。そ
のまま１時間高速攪拌を続けて、乳白色の水中油滴型エ
マルジョンである混合物（１）を製造し、１８リットル
のアトロン缶に充填した（有機ケイ素成分濃度５０ｗｔ
％、乳化剤０．２４ｗｔ％、１缶当たり１５ｋｇ充
填）。

【００８７】このアトロン缶９０個を施工面積１３４８
ｍ² の打放しコンクリート建物の施工現場まで運送し
た。施工開始３０分前に、水２０ｋｇに対して混合物
（１）１０ｋｇの割合になるように添加し、ハンドミキ
サーで混合して水性組成物（１）を得た（ヘキシルトリ
エトキシシラン濃度：１６．７重量％、油滴粒径３．４
μｍ）。この水性組成物（１）を打放しコンクリート建
物にスプレーを使用して２００ｇ／ｍ² の割合で吹きつ
けた。コンクリート表面は徐々に乾燥し、最終的に元の
コンクリート表面の地肌と同じになり、降雨時には撥水
性を呈した。３年経過しても撥水性は維持されており、
奥深く浸透していることがわかった。また汚れも少なか
った。

【００８８】−実施例２− 実施例１において、ヘキシルトリエトキシシラン１７．
５５ｋｇ、（Ａ−１）２６．３ｇ、ソルビタンモノラウ
レート２６．３ｇ、オキシエチレン繰り返し単位数が２
２であるポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫
酸アンモニウム３１．６ｇ（混合ＨＬＢ２２．９）、水
９．３６７ｋｇを使用した以外は実施例１と同様にし
て、乳白色の油中水滴型エマルジョンである混合物
（２）を製造し、１８リットルのアトロン缶に充填した
（有機ケイ素成分濃度６５ｗｔ％、乳化剤０．３１２ｗ
ｔ％、１缶当たり１５ｋｇ充填）。

【００８９】このアトロン缶７０個を施工面積１３４８
ｍ² の打放しコンクリート建物の施工現場まで運送し
た。水希釈、混合以後の操作は実施例１と同様にして行
い、ヘキシルトリエトキシシラン濃度１６．７ｗｔ％
（油滴粒径２．８μｍ）に調製した。水性組成物（２）
を打放しコンクリート建物にスプレーを使用して２００
ｇ／ｍ² の割合で吹き付けた。コンクリート表面は徐々
に乾燥し、最終的に元のコンクリート表面の地肌と同じ
になり、降雨時には撥水性を呈した。３年経過しても撥
水性は維持されており、奥深く浸透していることがわか
った。また汚れも少なかった。

【００９０】−実施例３− 実施例１において、オキシエチレン繰り返し単位数が２
２であるポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫
酸アンモニウムに代えて、オキシエチレン繰り返し単位
数が７であるポリオキシエチレンジノニルフェニルエー
テル硫酸アンモニウム（ＨＬＢ３６．６）を使用した
（混合ＨＬＢ１９．４）以外は実施例１と同様にして、
混合物（３）（有機ケイ素成分濃度５０ｗｔ％、乳化剤
０．２４ｗｔ％）を得た。次いで実施例１と同様にして
施工開始３０分前に水希釈、混合し、水性組成物（３）
を得て（ヘキシルトリエトキシシラン濃度１６．７ｗｔ
％、油滴粒径４．３μｍ）、コンクリート建物に塗工し
た。コンクリート表面は徐々に乾燥し、最終的に元のコ
ンクリート表面の地肌と同じになり、降雨時には撥水性
を呈した。２年経過しても撥水性は維持していた。また
汚れも少なかった。

【００９１】−実施例４− 実施例１において、乳化剤をソルビタンモノラウレート
（ＨＬＢ８．６）６４．９ｇだけ使用した以外は、実施
例１と同様にして混合物（４）を得た（有機ケイ素成分
濃度濃度５０ｗｔ％、乳化剤０．２４ｗｔ％）。次いで
実施例１と同様にして施工開始３０分前に水希釈、混合
し、水性組成物（４）を得て（ヘキシルトリエトキシシ
ラン濃度１６．７ｗｔ％、油滴粒径８．４μｍ）、コン
クリート建物に塗工した。コンクリート表面は徐々に乾
燥し、最終的に元のコンクリート表面の地肌と同じにな
り、降雨時には撥水性を呈した。１年経過しても撥水性
は維持していた。また汚れも少なかった。

【００９２】−比較例１− 乳化剤としてソルビタンモノラウレート（ＨＬＢ８．
６）１４８５ｇだけと、シラン化合物としてヘキシルト
リエトキシシラン１３．５ｋｇとを混合した液を、ホモ
ミキサーで高速攪拌されている水１２．０１５ｋｇに添
加して、乳化を行って比較混合物（１）を得た（有機ケ
イ素成分濃度５０ｗｔ％、乳化剤５．５ｗｔ％）。これ
以外は、実施例１と同様にして、比較水性組成物（１）
を得て（ヘキシルトリエトキシシラン濃度１６．７ｗｔ
％）、コンクリート建物に塗工した。コンクリート表面
は徐々に乾燥し、最終的に元のコンクリート表面の地肌
と同じになり、降雨時には撥水性を呈した。しかしなが
ら、３か月後その撥水性はなくなり、降雨時にはコンク
リート表面が濡れ色となった。乳化剤量が多いために耐
久性が悪かった。

【００９３】−比較例２− 水１３．５ｋｇ中にヘキシルトリエトキシシラン１３．
５ｋｇを添加して、比較混合物（２）を得た（有機ケイ
素成分濃度濃度５０ｗｔ％、乳化剤０ｗｔ％）これ以外
は、実施例１と同様にして、比較水性組成物（２）を得
て（ヘキシルトリエトキシシラン濃度１６．７ｗｔ
％）、コンクリート建物に塗工した。コンクリート表面
は徐々に乾燥し、最終的に元のコンクリート表面の地肌
と同じになったが、降雨時には撥水性を呈し、ほとんど
浸透していないことがわかった。

【００９４】−比較例３− 実施例１において、水３１．４３５ｋｇを使用した以外
は同様にして、比較用混合物（３）を得て、１８リット
ルアトロン缶に充填した（有機ケイ素成分濃度３０ｗｔ
％、１缶当たり１５ｋｇを充填）。このアトロン缶１５
０個を実施例１と同様にして１３４８ｍ² の打放しコン
クリート建物の施工現場まで運送した。実施例１と同様
にして施工開始３０分前に水希釈し、有機ケイ素成分が
１６．７ｗｔ％の比較水性組成物（３）調製して塗工し
た。コンクリート表面は徐々に乾燥し、最終的に元のコ
ンクリート表面の地肌と同じになり、降雨時にも撥水性
を呈した。３年経過しても撥水性は維持されており、奥
深く浸透していることがわかった。しかしながら、実施
例１と比較すると、アトロン缶の個数が１６．７倍、実
施例２に比較すると２．１４倍になり、運搬および水希
釈、混合の手間が多くなる問題が見られた。

【００９５】

【発明の効果】本発明の土木建築用施工方法は、上記一
般式（１）で示されるシラン化合物（Ｓ）、その加水分
解物およびその重縮合物から選ばれる少なくとも１種か
らなる有機ケイ素成分（ａ）と、乳化剤（ｂ）とを含
み、水（ｃ）をさらに含んでもよい混合物で、該混合物
中の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の配合量は重量百分率
で、３５％≦（ａ）＜１００％、０％＜（ｂ）≦５％、
（ｃ）＜６５％、（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）＝１００％で
ある混合物を、施工開始前に水で希釈、混合して水性組
成物とし、土木建築物に塗工することを特徴とするた
め、土木建築用施工方法において、塗工するまでの乳化
安定性を保持しつつ、吸水防止性、撥水性、遮塩性およ
び耐久性を改善し、施工現場までの運搬を容易すること
ができる。

【００９６】前記混合物中の（ｂ）の配合量が重量百分
率で０％＜（ｂ）≦２％であるため、有機ケイ素成分の
乳化は十分であり、撥水性や吸水防止性の低下はなく、
耐久性もよい。前記Ｒ¹ が炭素数４〜１８の置換しても
良い飽和アルキル基、アリール基、アラルキル基からな
る群より選ばれる少なくとも１種、前記Ｒ² がメチル基
またはエチル基、前記ｐが１であるため、遮塩性、耐ア
ルカリ性および耐候性にも優れるようになる。

【００９７】前記混合物中の（ａ）および（ｃ）の配合
量が重量百分率で４０％≦（ａ）＜８０％、および１５
％≦（ｃ）＜６０％であるため、有機ケイ素成分が高濃
度の混合物を後述の土木建築物に塗工する施工現場まで
運搬するのがさらに容易となり、施工直前に水希釈混合
しても用意に乳化状態が得られ、かつその乳化安定性が
向上する。

【００９８】前記乳化剤が２種以上の乳化剤であり、混
合した時の混合ＨＬＢは１５を超え３０以下の値である
と、水性組成物中の液滴の粒径が微細化するので乳化安
定性が向上し、使用可能時間を長くでき、さらに材料に
深く浸透する結果、吸水防止性、浸透性、耐久性等の物
性が向上する。前記乳化剤の少なくとも１種のＨＬＢが
４０を超える値であると、液滴の粒径がさらに微細化す
るので浸透性、吸水防止性、耐久性等の物性が特に向上
する。

【００９９】前記乳化剤の少なくとも１種がイオン性部
分およびノニオン性部分の両方を分子内に有し、前記ノ
ニオン性部分がエチレンオキシドの繰り返し単位からな
り、前記繰り返し単位の数が１０以上であると、浸透
性、吸水防止性、乳化安定性、耐久性等の物性が最も向
上する。前記乳化剤がアルコキシシリル基を有する化合
物を含むため、アルコキシシリル基が加水分解可能で、
各種無機材料、特に無機素材と結合可能な反応性を有す
るようになる。

【０１００】前記アルコキシシリル基を有する化合物
が、上記一般式（２）で示されるアルコキシシラン化合
物（Ａ）、その加水分解物およびその重縮合物からなる
群より選ばれる少なくとも１種であるため、吸水防止
性、浸透性、耐久性がさらに向上する。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記一般式（１）で示されるシラン化合物
   （Ｓ）、その加水分解物およびその重縮合物から選ばれ
   る少なくとも１種からなる有機ケイ素成分（ａ）と、乳
   化剤（ｂ）とを含み、水（ｃ）をさらに含んでもよい混
   合物で、該混合物中の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の配
   合量は重量百分率で、３５％≦（ａ）＜１００％、０％
   ＜（ｂ）≦５％、（ｃ）＜６５％、（ａ）＋（ｂ）＋
   （ｃ）＝１００％である混合物を、施工開始前に水で希
   釈、混合して水性組成物とし、土木建築物に塗工するこ
   とを特徴とする土木建築用施工方法。 【化１】 （但し、Ｒ⁴ は炭素数１〜２０の置換していても良い１
   価炭化水素基、Ｒ⁵ は炭素数１〜６のアルキル基、ｐは
   １または２である。）
2. 【請求項２】前記混合物中の（ｂ）の配合量が重量百分
   率で０％＜（ｂ）≦２％である、請求項１に記載の土木
   建築用施工方法。
3. 【請求項３】前記Ｒ⁴ が炭素数４〜１８の置換しても良
   い飽和アルキル基、アリール基、アラルキル基からなる
   群より選ばれる少なくとも１種、前記Ｒ⁵ がメチル基ま
   たはエチル基、前記ｐが１である、請求項１または２に
   記載の土木建築用施工方法。
4. 【請求項４】前記混合物中の（ａ）および（ｃ）の配合
   量が重量百分率で４０％≦（ａ）＜８０％、および１５
   ％≦（ｃ）＜６０％である、請求項１〜３のいずれかに
   記載の土木建築用施工方法。
5. 【請求項５】前記乳化剤が２種以上の乳化剤であり、混
   合した時の混合ＨＬＢは１５を超え３０以下の値であ
   る、請求項１〜４のいずれかに記載の土木建築用施工方
   法。
6. 【請求項６】前記乳化剤の少なくとも１種のＨＬＢが４
   ０を超える値である、請求項５に記載の土木建築用施工
   方法。
7. 【請求項７】前記乳化剤の少なくとも１種がイオン性部
   分およびノニオン性部分の両方を分子内に有し、前記ノ
   ニオン性部分がエチレンオキシドの繰り返し単位からな
   り、前記繰り返し単位の数が１０以上である、請求項５
   〜６のいずれかに記載の土木建築用施工方法。
8. 【請求項８】前記乳化剤がアルコキシシリル基を有する
   化合物を含む、請求項１〜７のいずれかに記載の土木建
   築用施工方法。
9. 【請求項９】前記アルコキシシリル基を有する化合物
   が、下記の一般式（２）で示されるアルコキシシラン化
   合物（Ａ）、その加水分解物およびその重縮合物からな
   る群より選ばれる少なくとも１種である、請求項８に記
   載の土木建築用施工方法。 【化２】 但し、Ｒ¹ ：Ｈ、ハロゲン原子または炭素数１〜２０の
   炭化水素基 Ｒ² ：炭素数１〜１０の炭化水素基 Ｒ³ ：炭素数１〜１０の置換してもよいアルキル基 Ａ ：炭素数２〜４の置換してもよいアルキレン基 Ｂ ：Ｈ、ＳＯ₃ ＮＨ₄ 、ＳＯ₃ Ｎａ、ＣＯ₂ ＮＨ₄ ま
   たはＣＯ₂ Ｎａ ｍ ：１〜２００の整数 ｎ ：０〜２の整数