JPH10183107A - 撥水剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アミンまたは第４級アンモニウム官能シラン
を含まない撥水剤組成物を提供すること。 【解決手段】 水；ポリブチレンおよびアルキド樹脂か
らなる群から選ばれる有機ポリマー；ならびに式：Ｒ_n
Ｓｉ（ＯＲ’）_4-n （式中、Ｒは炭素原子数１〜１０の
アルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、フェニ
ル、クロロプロピルまたはトリフルオロプロピルであ
り、ｎは１または２であり、Ｒ’は炭素原子数１〜６の
アルキル基である。）により表されるアルコキシシラン
を組み合わせることにより形成される混合物を含む組成
物であって、アミン官能シランまたは第４級アンモニウ
ム官能シランを含まない組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願は、１９９５年６月６日
に発行された米国特許第５，４２１，８６６号「撥水剤
組成物」の関連出願であって、本発明に関して特許を受
ける権利を有するものに譲渡されたものである。本発明
は、有機ケイ素化合物およびポリブチレンまたはアルキ
ド樹脂のような有機ポリマーを含有する撥水剤組成物に
関する。

【０００２】

【従来の技術】思いがけなく上記特許明細書に記載の撥
水剤組成物において改良点が発見された。この撥水剤は
基本成分として(i) アルコキシシラン、(ii)シランカッ
プリング剤、(iii) ポリブチレンおよび(iv)水を必要と
する。前記シランカップリング剤はアミン官能シランま
たは第４級アンモニウム官能シランである。

【０００３】シラン(i) および(ii)は０．５：１〜３：
１のモル比で使用される。前記シランは冷配合物として
導入されるが、好ましくは最初に限定量の水、すなわち
理論量未満の水と反応させてアルコール、すなわち加水
分解反応の副生成物として形成されるＲ’ＯＨを含有す
る部分加水分解物を形成させる。このように、水の存在
下でアルコキシシラン(i) とシランカップリング剤(ii)
とを混合すると、反応生成物が形成される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非常に
驚くべきことに、反応性アミノまたは第４級アンモニウ
ム官能基を含有するシラン(ii)を排除した場合に、撥水
有効度（repellent effectiveness ；ＷＲＥ）、排水性
（water exclusion ；ＷＥ）、撥水性（water repellen
cy；ＷＲ）、吸水性（water absorption；ＷＡ）および
ビーディング（beading ）において顕著な改良が得られ
た。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の撥水剤組成物は
米国特許第５，４２１，８６６号明細書に記載されてい
るものと類似するが、本発明の撥水剤組成物は基本成分
としてアミン官能シランまたは第４級アンモニウム官能
シランを含まない。

【０００６】本発明は、アミン官能シランまたは第４級
アンモニウム官能シランを含まない撥水剤組成物に関す
る。この組成物は、０．１〜７０重量％のポリブチレン
またはアルキド樹脂のような有機ポリマー、０．１〜７
０重量％の式：Ｒ_n Ｓｉ（ＯＲ’）_4-n により表される
アルコキシシランを含む。この組成物（１００重量％）
の残りは水である。好ましくは、有機ポリマーとアルコ
キシシランの合計量は本発明の組成物の少なくとも３．
０重量％である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の組成物は、任意成分とし
て、０〜７０重量％、好ましくは３〜７０重量％の有機
ワックス；０〜７０重量％、好ましくは３〜７０重量％
のポリシロキサン；０〜２０重量％、好ましくは０．１
〜２０重量％のビーディング剤（beading agent ）；０
〜２重量％、好ましくは０．１〜２重量％の触媒；当該
組成物の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の含有量が６００
ｇ／リットル未満となるような量の溶剤；０〜１０重量
％、好ましくは０．１〜１０重量％の界面活性剤；およ
び０〜１重量％、好ましくは０．１〜１重量％の各防腐
剤；消泡剤；殺カビ剤および紫外線吸収剤／紫外線安定
剤を含む。

【０００８】本発明に適する有機ポリマーの１つは、２
００〜２，３００、好ましくは１，５００未満、最も好
ましくは１，０００未満の数平均分子量（Ｍｎ）を有す
るポリブチレンポリマーまたはオリゴマーである。その
ようなポリマーおよびオリゴマーは当該技術分野におい
て周知であり、種々の分子量および末端基の組み合わせ
を有するものが市販入手可能である。セルロース系材料
または組積造物支持体(masonry substrate）に見出され
るヒドロキシル基に水素が結合している末端基を有する
分子量が比較的低い、すなわちＭｎ＜１，０００である
ポリブチレンが、概して、本発明において特に優れた撥
水剤組成物を提供することが見出された。例えば、好ま
しいポリブチレンポリマーは、エポキシ、ハロゲン化
物、アルコキシフェニレン、ヒドロキシル、カルボキシ
ル、クロロシリル、イソシアナート、アミノまたはアミ
ドのような官能基を含む少なくとも１個の末端基を有す
る。非常に好ましい末端基はエポキシ基である。

【０００９】本発明に適する他の有機ポリマーは、油を
基剤とするものとして分類されるアルキド樹脂、例えば
概してそれらのフタル酸含有量により定義される長油ア
ルキド樹脂（５５重量％を超える脂肪酸油を含有）；中
油アルキド樹脂（３５〜５５重量％の脂肪酸油を含
有）；および短油アルキド樹脂（３５重量％未満の脂肪
酸油を含有）；ならびに油型アルキド樹脂、例えばタル
油脂肪酸（ＴＯＦＡ）アルキド樹脂；大豆油（ＳＯＹ
Ａ）アルキド樹脂；アマニ油アルキド樹脂；植物油アル
キド樹脂；海産物油アルキド樹脂（marine oil alkyd r
esin）；やし油アルキド樹脂およびヒマシ油アルキド樹
脂が含まれる。

【００１０】ロジン変性アルキド樹脂、フェノール変性
アルキド樹脂、ロジン−フェノール変性アルキド樹脂、
炭化水素変性アルキド樹脂およびスチレン変性アルキド
樹脂のような変性アルキド樹脂を使用することもでき
る。アルキド樹脂樹脂は溶剤をベースとするアルキド樹
脂、水分散性アルキド樹脂、水溶性モノマー変性アルキ
ド樹脂または自然乾燥されたアルキド樹脂であることが
できる。

【００１１】代表的なアルキド樹脂はReichhold Chemic
als, Inc. （ノースカロライナ州ダーハム（Durham）所
在）からArolon（商標）、 Aroplaz（商標）、Beckosol
（商標）およびKelsol（商標）の名称で販売されてい
る。

【００１２】それらの外部耐久性および色安定性のため
に中油アルキド樹脂、大豆油（ＳＯＹＡ）アルキド樹脂
およびタル油脂肪酸（ＴＯＦＡ）アルキド樹脂が本発明
の最も好ましいアルキド樹脂である。

【００１３】シリコーン変性アルキド樹脂も本発明にお
いて好ましく、その代表例は米国特許第３，０１５，６
３７号および第３，２８４，３８４号明細書により完全
に記載されている。これらの特許明細書には、概して、
アルキド樹脂についてのより詳しい説明が含まれてい
る。Encyclopedia of Polymer Science and Engineerin
g 第２版（John Wiley & Sons (1985)）第１巻第６４４
〜６７９頁、およびKirk-Othmer Encyclopedia of Chem
ical Technology 第４版（John Wiley & Sons (1992)）
第２巻第５３〜８５頁にさらに詳細にアルキド樹脂につ
いて記載されている。「アルキド樹脂」なる用語は、多
価アルコールと多塩基酸の反応生成物、すなわちポリエ
ステル、長鎖脂肪酸のような一塩基酸を含有するポリエ
ステルを意味する。

【００１４】本発明に使用されるアルコキシシランは、
アルコキシシランまたはアルコキシシランの混合物であ
る。アルコキシシランは式：Ｒ_n Ｓｉ（ＯＲ’）_4-n に
より表される。ここでＲは炭素原子数１〜１０、好まし
くは１〜６のアルキル基；炭素原子数２〜８のアルケニ
ル基；フェニル；クロロプロピルまたはトリフルオロプ
ロピルである。ｎは１または２であり、Ｒ’は炭素原子
数１〜６のアルキル基である。しかしながら、Ｒがメチ
ル基またはイソブチル基であり、かつ、Ｒ’がメチル基
またはエチル基であることが好ましい。

【００１５】いくつかの適切なアルコキシシランとして
は、メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＳ）、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、エチルトリブトキシシラン、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、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（ＩＢＴＥＳ）、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、ジメチルジメトキシ
シラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキ
シシラン、ジイソブチルジメトキシシラン、フェニルト
リメトキシシラン、ジブチルジエトキシシランおよびジ
ヘキシルジメトキシシランがある。

【００１６】本発明に使用される任意成分の中には、有
機ワックスがある。有機ワックスは好ましくはカルナバ
ワックスまたは石油ワックスと合成ワックスの配合物で
ある。より詳細には、有機ワックスはパラフィンワック
スおよびポリエチレンワックスの双方を含む配合物であ
る。ポリエチレンワックスは、高または低密度ポリエチ
レンワックスまたは高および低密度ポリエチレンワック
スの混合物であることができる。具体的な有機ワックス
および本発明に特に適するものであることが見出された
有機ワックスは、SC Johnson & Sons Inc. (ウィスコン
シン州ラシーン（Racine）所在）の製品および商標名で
あるJONWAX（商標）125 である。JONWAX（商標）125
は、ポリエチレンワックスおよびパラフィンワックスの
固形分３５％の水性エマルジョンとして販売されてい
る。その他の配合されたパラフィンおよびポリエチレン
型のワックスが使用されてもよい。

【００１７】本発明に使用されるその他の任意成分はポ
リシロキサンである。適切なポリシロキサンの１つは
式：ＨＯＭｅ₂ ＳｉＯ（Ｍｅ₂ ＳｉＯ）_x ＳｉＭｅ₂ Ｏ
Ｈ（式中、Ｍｅはメチルであり、ｘは典型的には１０〜
１，０００の値である。）により表されるシラノール末
端ポリジメチルシロキサンである。概して、そのような
シラノール流体は、２５℃で測定した場合に１５〜２
０，０００センチストークス（ｍｍ² ／ｓ）の粘度を有
する。末端シラノールは、これらのポリジメチルシロキ
サン流体を穏やかな酸性および塩基性条件の双方のもと
で縮合しやすいものにする。末端基が湿分に暴露される
と、急速な架橋反応が起こる。

【００１８】そのようなシラノール流体の例としては、
２５℃で測定した場合に５５〜９０ｍｍ² ／ｓの粘度を
有し、かつ、１〜２．５重量％のヒドロキシル含有率を
有するヒドロキシル末端ポリジメチルシロキサン；２５
℃で測定した場合に１，８００〜２，２００ｍｍ² ／ｓ
の粘度を有するヒドロキシル末端ポリジメチルシロキサ
ン；２５℃で測定した場合に３，５００〜４，５００ｍ
ｍ² ／ｓの粘度を有するヒドロキシル末端ポリジメチル
シロキサン；および２５℃で測定した場合に１１，００
０〜１４，０００ｍｍ² ／ｓの粘度を有し、末端基の８
５〜９５％がシラノールであり、かつ、末端基の５〜１
５％がトリメチルシロキシであるポリジメチルシロキサ
ンがある。

【００１９】他の適切なポリシロキサンはシリコーン樹
脂である。最も好ましいものは、モル比２５：１９：３
７：１９でＣＨ₃ ＳｉＯ_3/2 単位、（ＣＨ₃ ）₂ ＳｉＯ
_2/2単位、Ｃ₆ Ｈ₅ ＳｉＯ_3/2 単位および（Ｃ₆ Ｈ₅ ）
₂ ＳｉＯ_2/2 単位から実質的になり、かつ、０．５重量
％〜３．０重量％のヒドロキシル含有率を有するヒドロ
キシル官能オルガノシロキサン樹脂コポリマーの溶剤溶
液である。

【００２０】有用なある特定のシリコーン樹脂は、モル
比２５：１９：３７：１９でＣＨ₃ＳｉＯ_3/2 単位、
（ＣＨ₃ ）₂ ＳｉＯ_2/2 単位、Ｃ₆ Ｈ₅ ＳｉＯ_3/2 単位
および（Ｃ₆ Ｈ₅ ）₂ ＳｉＯ_2/2 単位を有し、かつ、
０．５重量％のヒドロキシル含有率を有するヒドロキシ
ル官能オルガノシロキサン樹脂コポリマー５０重量％固
形分を含むキシレン：トルエン１：１溶液である。

【００２１】使用される他の適切なシリコーン樹脂は、
モル比２５：１９：３７：１９でＣＨ₃ ＳｉＯ_3/2 単
位、（ＣＨ₃ ）₂ ＳｉＯ_2/2 単位、Ｃ₆ Ｈ₅ ＳｉＯ_3/2
単位および（Ｃ₆ Ｈ₅ ）₂ ＳｉＯ_2/2 単位を有し、か
つ、３．０重量％のヒドロキシル含有率を有するヒドロ
キシル官能オルガノシロキサン樹脂コポリマー６０重量
％固形分を含むトルエン溶液である。

【００２２】適切な第３の特定のシリコーン樹脂は、モ
ル比２５：１９：３７：１９でＣＨ ₃ ＳｉＯ_3/2 単位、
（ＣＨ₃ ）₂ ＳｉＯ_2/2 単位、Ｃ₆ Ｈ₅ ＳｉＯ_3/2 単位
および（Ｃ₆ Ｈ₅ ）₂ ＳｉＯ_2/2 単位を有するヒドロキ
シル官能オルガノシロキサン樹脂コポリマー５０重量％
固形分を含むキシレン溶液である。

【００２３】有用な他のシリコーン樹脂の例には、当該
樹脂状コポリマーの数平均分子量が１，２００〜１０，
０００ダルトンであるようなモル比でＳｉＯ_4/2 単位お
よび１個以上のＲ₃ ＳｉＯ_1/2 単位、Ｒ₂ ＳｉＯ_2/2 単
位およびＲＳｉＯ_3/2 単位を含む有機ケイ素樹脂状コポ
リマーが含まれる。ここでＲは炭素原子数１〜６のアル
キル基；フェニル、トリルおよびキシリルのようなアリ
ール基；ビニルおよびアリルのようなアルケニル基；ま
たはトリフルオロプロピル基である。

【００２４】以下に示す３種の特定の樹脂状コポリマー
を使用することができる： Ｉ．ＳｉＯ_4/2 単位１モル当たりトリオルガノシロキシ
単位０．７モルのモル比でトリオルガノシロキシ単位Ｒ
₃ ＳｉＯ_1/2 およびＳｉＯ_4/2 単位からなる有機溶剤可
溶性（すなわち、好ましくはベンゼン可溶性）の樹脂コ
ポリマー。ここでＲは上記定義の通りである。この樹脂
は、シリケート樹脂標準を使用するゲル透過クロマトグ
ラフィーに基づいて５，０００ダルトンの数平均分子量
を有する。前記トリオルガノシロキシ単位はトリメチル
シロキシ単位およびジメチルビニルシロキシ単位であ
り、前記樹脂はケイ素に結合したビニル基を１．４〜
２．２重量％含む。 II. （ｉ）Ｒ₃ ＳｉＯ_1/2 単位およびＳｉＯ_4/2 単位を
含む樹脂状共重合体シロキサンを含むシラノール、式：
Ｒ_m Ｈ_n ＳｉＯ_(4-m-n)/2 （式中、ｍおよびｎは、それ
らの和が４未満、好ましくは１．９〜２．１となるよう
な正の数である。）により表される有機水素ポリシロキ
サンおよび有機溶剤の酸性均質混合物を形成させるこ
と；および（ii）前記混合物を加熱して実質的に全ての
有機溶剤を除去することにより調製される樹脂状共重合
体シロキサン。ここでＲは上記定義の通りである。Ｒ
は、β−フェニルエチルおよびβ−フェニルプロピルの
ようなアリールアルキル基；またはシクロペンチル、シ
クロヘキシルおよびシクロヘキセニルのような脂環式基
であってもよい。 III. 数平均分子量が１，２００〜１０，０００ダルト
ンであるようなモル比でＲ₃ ＳｉＯ_1/2 単位およびＳｉ
Ｏ_4/2 単位を含むシロキサン樹脂コポリマー。好ましく
は前記モル比は０．７：１．０であり、前記数平均分子
量は５，０００である。Ｒは上記定義の通りである。こ
の樹脂はケイ素に結合したＯＨ基を２．５重量％含む。
この樹脂はＲ₂ ＳｉＯ_2/2 単位およびＳｉＯ_3/2 単位を
も含み得る。

【００２５】このようなシリコーン樹脂は、米国特許第
２，５０４，３８８号、第２，６７６，１８２号、第
２，７０６，１９０号、第３，０７９，２８１号、第
４，３１０，６７８号および第４，３２２，５１８号明
細書を含む多くの特許明細書に詳細に記載されている。

【００２６】他の適切なポリシロキサンは、７２．５モ
ル％のＣ₆ Ｈ₅ ＳｉＯ_3/2 単位；２７．５モル％のＣ₃
Ｈ₇ ＳｉＯ_3/2 単位；および５重量％のＯＨ基を含有す
る固体フレーク無極性シルセスキオキサン樹脂である。
この種の樹脂状組成物は式：（ＰｈＳｉＯ_3/2 ）_x （Ｐ
ｒＳｉＯ_3/2 ）_y ＯＨ（式中、Ｐｈはフェニル、Ｐｒは
プロピル、比ｘ：ｙは７：３である。）により表すこと
ができる。

【００２７】他の適切なポリシロキサンは、（Ａ）有機
溶剤の存在のもとで少なくとも１種のオルガノクロロシ
ランを加水分解させてシリコーン樹脂水解物の溶液を形
成させる工程であって、前記シリコーン樹脂水解物の加
水分解可能な残留塩素の含有率が１５〜１００重量ｐｐ
ｍである工程；（Ｂ）前記水解物溶液をストリップして
その有機溶剤含有率を減少させる工程；および（Ｃ）工
程（Ｂ）から得られる溶液を少なくとも１種のアニオン
界面活性剤の作用により水中に乳化させて均質エマルジ
ョンを形成させる工程により調製される水性シリコーン
樹脂エマルジョンである。ただし工程（Ｂ）による溶剤
含有率の減少によって、支持体に適用し、次いでその上
で乾燥させた場合に連続フィルムを形成するエマルジョ
ンが形成されることを条件とする。

【００２８】シリコーン水解物は、ＭｅＳｉＯ_3/2 単
位、Ｍｅ₂ ＳｉＯ_2/2 単位、ＰｈＭｅＳｉＯ_2/2 単位、
ＰｈＳｉＯ_3/2 単位、Ｐｈ₂ ＳｉＯ_2/2 単位およびＰｒ
ＳｉＯ _3/2 単位のような単位を少なくとも２個含む。こ
こでＭｅはメチル、Ｐｈはフェニル、Ｐｒはプロピルで
あり、前記シリコーンは０．５〜６．０重量％のヒドロ
キシル含有率を有する。

【００２９】この水性シリコーン樹脂エマルジョンは米
国特許第５，３００，３２７号明細書により詳細に記載
されている。

【００３０】本発明に使用される他の任意成分はビーデ
ィング剤である。代表的な例には、ステアリン酸アルミ
ニウムおよびステアリン酸マグネシウム、ホウ酸ナトリ
ウムのようなホウ酸塩、ならびに疎水性シリカがある。
これらの物質は、液滴を形成させることによって水の膜
を表面からはじけさせることを促進する。

【００３１】他の任意成分は触媒である。触媒の代表的
な例には、ジブチル錫ジラウレート（ＤＢＴＤＬ）およ
びジブチル錫ジアセテート（ＤＢＴＤＡ）のようなチタ
ン酸金属塩；酢酸のような酸；ならびにトリエタノール
アミン（ＴＥＡ）、モルホリンおよびジエチルアミンの
ようなアミンを包含する塩基がある。このような触媒
は、加水分解および縮合によりアルコキシシランを樹脂
状生成物に転化させることができる。

【００３２】本発明の他の任意成分は溶剤である。溶剤
の代表的な例には、イソプロパノールおよびミネラルス
ピリットのような有機溶剤；The Dow Chemical Company
（ミシガン州ミッドランド所在）により商標Dowanol の
もとで販売されているジエチレングリコールブチルエー
テルおよびプロピレングリコールメチルエーテルのよう
なグリコールエーテル；ならびにエチレングリコールお
よびプロピレングリコールのようなポリグリコールがあ
る。

【００３３】本発明に使用される他の任意成分は界面活
性剤である。最も好ましいものは、低ＨＬＢ非イオン界
面活性剤と高ＨＬＢ非イオン界面活性剤の組み合わせで
ある。本明細書において用いる「ＨＬＢ」なる用語は親
水性−疎水性のバランス値を意味する。低ＨＬＢ非イオ
ン界面活性剤は１０．５未満、好ましくは６．０未満の
ＨＬＢ値を有する。このカテゴリーに含まれる代表的な
乳化剤には、（ａ）ICI Americas Inc. （デラウェア州
ウィルミントン（Wilmington）所在）の製品であって、
４．９のＨＬＢ値を有するポリオキシエチレンセチルエ
ーテルであるBrij（商標）52；（ｂ）ICI Americas In
c. （デラウェア州ウィルミントン所在）の製品であっ
て、４．９のＨＬＢ値を有するポリオキシエチレンステ
アリルエーテルであるBrij（商標）72；（ｃ）ICI Amer
icas Inc. （デラウェア州ウィルミントン所在）の製品
であって、４．７のＨＬＢ値を有するソルビタンステア
レートである Arlacel（商標）60；（ｄ）Lonza Inc.
（ニュージャージー州フェアロウン（Fairlawn）所在）
の製品であって、３．９のＨＬＢ値を有するグリセロー
ルモノステアレートであるAldo（登録商標）MS；（ｅ）
Lonza Inc.（ニュージャージー州フェアロウン所在）の
製品であって、３．０のＨＬＢ値を有するプロピレング
リコールモノステアレートであるAldo（登録商標）PGHM
S ；（ｆ）PPG/Mazer （イリノイ州ガーニー（gurnee）
所在）の製品であって、２．９のＨＬＢ値を有するエチ
レングリコールモノステアレートである Mapeg（登録商
標）EGMS；（ｇ）Hodag （商標）Chemical Corp.（イリ
ノイ州スコキー（Skokie）所在）の製品であって、４．
７のＨＬＢ値を有するジエチレングリコールモノステア
レートである Hodag（商標）DGS ；（ｈ）Ethox Chemic
als, Inc. （サウスカロライナ州グリーンビル（Greenv
ille）所在）の製品であって、４．９のＨＬＢ値を有す
るポリオキシエチレンステアリルアミンである Ethox
（商標）SAM-2 ；および（ｉ）PPG/Mazer （イリノイ州
ガーニー所在）の製品であって、４．９のＨＬＢ値を有
するポリオキシエチレンステアリルエステルである Mac
ol（登録商標）SA-2がある。ラウリルアルコール、ミリ
スチルアルコールおよびセチルアルコールのような脂肪
アルコールは、ＨＬＢ値が１の非イオン界面活性剤であ
るとみなされ、本発明の目的に対して低ＨＬＢ非イオン
界面活性剤に包含される。

【００３４】高ＨＬＢ非イオン界面活性剤は１５．０を
超えるＨＬＢ値、好ましくは１７．０を超えるＨＬＢ値
を有する。このカテゴリーに含まれる代表的な乳化剤に
は、(i) ICI Americas Inc. （デラウェア州ウィルミン
トン所在）の製品であって、１８．８のＨＬＢ値を有す
るポリオキシエチレンステアリルエーテルであるBrij
（商標）700 ；(ii) PPG/Mazer（イリノイ州ガーニー所
在）の製品であって、１７．２のＨＬＢ値を有するポリ
オキシエチレンモノステアレートである Mapeg（登録商
標）S-40K ；(iii) PPG/Mazer （イリノイ州ガーニー所
在）の製品であって、１７．４のＨＬＢ値を有するステ
アレス−４０であるMapeg （登録商標）S-40K ；(iv) U
nion Carbide Chem. & Plastics Co., Industrial Chem
icals Div.（コネチカット州ダンバリー（Danbury ）所
在）の製品であって、１７．９のＨＬＢ値を有するオク
チルフェノキシポリエトキシエタノールであるTriton
（登録商標）X-405 ；(v) PPG/Mazer （イリノイ州ガー
ニー所在）の製品であって、１５．４のＨＬＢ値を有す
るステアレス−２０である Macol（登録商標）SA-20 ；
および (vi) Union Carbide Chem. & Plastics Co., In
dustrial Chemicals Div. （コネチカット州ダンバリー
所在）の製品であって、１６．３のＨＬＢ値を有するＣ
１１〜Ｃ１５第２級アルコールエトキシレートであるTe
rgitol（登録商標）15-S-20 がある。

【００３５】本発明に使用してもよい代表的な乳化剤を
単に示す目的で上記界面活性剤を列挙した。他の等価な
非イオン乳化剤を代わりに使用してもよい。すなわち、
例えば、(i) Brij（商標）52、Brij（商標）72およびBr
ij（商標）700 のに加えて他のアルコールエトキシレー
ト；(ii) Triton （登録商標）X-405 に加えて他のアル
キルフェノールエトキシレート；(iii) Aldo（商標）MS
に加えて他の脂肪酸グリセロールエステル；ならびに(i
v)Aldo（登録商標）PGHMS および Hodag（商標）DGS に
加えて他の脂肪酸グリコールエステルを使用することが
適切であろう。

【００３６】従って、本発明に使用される界面活性剤に
は、3M Company（ミネソタ州セントポール（St. Paul）
所在）により Fluorad（商標）の名称で販売されている
フルオロカーボン系界面活性剤；BASF Corporation（ニ
ュージャージー州パールシッパニー（Parsippany）所
在）によりPluronic（登録商標）の商標名で販売されて
いるエチレンオキシドとプロピレンオキシドのブロック
コポリマー；ICI Surfactants （デラウェア州ウィルミ
ントン所在）によりSpan（商標）の名称で販売されてい
る脂肪酸エステル；ICI Surfactants （デラウェア州ウ
ィルミントン所在）により Tween（商標）の名称で販売
されているエトキシル化脂肪酸エステルのような非イオ
ン界面活性剤が含まれる。

【００３７】これらの非イオン界面活性剤と組み合わせ
て、BF Goodrich （オハイオ州ブレックスビル（Brecks
ville ）所在）により Pemulen（登録商標）の商標名で
販売されている疎水性に変性された架橋ポリアクリル酸
ポリマー；およびBF Goodrich （オハイオ州ブレックス
ビル所在）によりCarbopol（登録商標）の商標名で販売
されている疎水性に変性された架橋ポリアクリル酸コポ
リマーのような特定のアニオン重合体乳化剤を使用する
ことができる。さらに、ポリビニルアルコール（Ｃ₂ Ｈ
₄ Ｏ）_x のような合成水溶性樹脂を使用することができ
る。所望であれば、混合物に水酸化ナトリウム、トリエ
タノールアミンまたはモルホリンのような塩基；および
ステアリン酸、オレイン酸またはタル油脂肪酸のような
脂肪酸を含めることによりアニオン界面活性剤を現場
（in situ ）形成させてもよい。

【００３８】本発明の他の任意成分は、水性エマルジョ
ン中の微生物活性を低下させるかまたはなくす防腐剤で
ある。代表的な例には、Rohm and Haas Co. （ペンシル
ヴェニア州フィラデルフィア（Philadelphia）所在）に
よりKathon（商標）LXの名称で販売されている５−クロ
ロ−２−メチル−４−イソチアゾリン−３−オン；およ
びThe Dow Chemical Company（ミシガン州ミッドランド
（Midland ）所在）により Dowicil（商標）のもとで販
売されている１−（３−クロロアリル）−３，５，７−
トリアザ−１−アゾニアアダマンタンクロライドがあ
る。

【００３９】本発明における他の任意成分は消泡剤であ
る。適切な消泡剤は、The Dow Corning Corporation
（ミシガン州ミッドランド所在）により販売されている
シリカ入りポリジメチルシロキサンのようなシリコーン
消泡剤；およびHercules Incorporated （デラウェア州
ウィルミントン所在）により Advantage（登録商標）の
商標名で販売されている炭化水素油のような有機消泡剤
である。

【００４０】本発明の組成物が外部コーティングとして
使用されることが意図されている場合に、本発明におけ
る他の任意成分は、支持体に対する生物活性を減少させ
る有機または無機物質である殺藻剤、抗微生物剤、殺菌
剤、消毒剤または殺カビ剤として分類される物質を含む
殺カビ剤である。幾つかの適切な殺カビ剤の代表的な例
には、Troy Chemical Company （ニュージャージー州イ
ーストハノーバー（East Hanover）所在）によりTroysa
n （登録商標）Polyphase （登録商標）P-20Tの商標名
で販売されている登録商標をもつ殺カビ剤；Angus Chem
ical Co.（イリノイ州バッファログローブ（Buffalo Gr
ove ）所在）によりAmical（登録商標）の商標名で販売
されているジイオドメチル−ｐ−トリルスルホン；三塩
基性硫酸銅；および安定化二酸化塩素が含まれる。

【００４１】当該組成物が外部コーティングとして使用
されることが意図されている場合に、本発明の他の任意
成分は紫外線吸収剤／紫外線安定剤である。適切な紫外
線吸収剤／紫外線安定剤は置換ベンゾトリアゾールおよ
びCiba-Geigy Corporation（ニューヨーク州ホーソン
（Hawthorne ）所在）によりTinuvin （登録商標）のも
とで販売されているヒンダードアミンである。

【００４２】本発明に係る表面処理用撥水剤組成物は、
種々の成分を単に混合することにより製造される。当該
組成物がエマルジョンの形態にあることが望ましい場合
に、当該組成物は、(i) 幾つかの成分からなる１つのエ
マルジョンを調製すること；(ii)それぞれ１種以上の成
分を含む幾つかのエマルジョンを調製し、その後、その
幾つかのエマルジョンを組み合わせること；および(ii
i)(i)または(ii)の手順に続いて幾つかの成分を水に直
接加えることにより調製される。これらの混合物および
エマルジョンは、高速攪拌機、ホモジナイザー、ソノレ
ーター（sonolator ）、ミクロ流動化装置（microfluid
izer）、Turello （商標）チェンジカンミキサー、Ross
（商標）ミキサーまたはEppenbach （商標）コロイドミ
ルのような任意の適切な剪断源を使用して調製される。
前記混合物およびエマルジョンを調製するのに適する手
順には、油を水に直接添加することまたは水を油に間接
添加することが含まれる。好ましくは、不連続相または
内部相中の活性成分の粒度は、０．２マイクロメートル
（μｍ）〜５００マイクロメートル（μｍ）の間であ
る。

【００４３】これらの撥水剤組成物は、その後の稀釈お
よび支持体への直接適用に適する固形分が高い濃縮エマ
ルジョンとして配合するか、または支持体への直接適用
に適する低固形分のすぐ使用できるエマルジョンとして
配合することができる。使用される撥水剤組成物の実際
の量は、処理される支持体の性質に依存して変わるが、
概して、適用される当該撥水剤組成物中の固形分が３〜
４０重量％であるように支持体に適用されるべきであ
る。

【００４４】本発明に係る撥水剤組成物で処理するのに
適する支持体には、木材、布帛、繊維、紙および板紙の
ようなセルロース系材料の表面；コンクリート、モルタ
ル、煉瓦、石、石膏、スタッコ（stucco）、テラコッタ
（terra cotta ）、アドービ（adobe ）、プラスター
（plaster ）、石灰石、大理石、磁器およびタイルのよ
うな組積造物表面；ならびにコンクリート建造物が含ま
れる。

【００４５】本発明の撥水剤組成物の適用方法は好まし
くは支持体の局所処理または局所コーティングによるも
のである。しかしながら、これらの撥水剤組成物の使用
は、支持体の製造中にこれらの撥水剤組成物を当該支持
体に直接導入すること、すなわち、添加剤としてペーパ
ースラリー中にまたは硬化前に構成成分としてコンクリ
ート中に導入することも含み得る。局所的に適用される
場合に、最良の結果に対して、支持体が乾燥していると
きに当該支持体が処理されることが好ましいが、支持体
が湿っているまたは濡れているときに当該支持体が処理
されてもよい。以下の実施例は、本発明をより詳細に説
明するためのものである。実施例および添付の表におい
て、他に記載が無いかぎり、全ての百分率は重量に基づ
く。

【００４６】

【実施例】例Ｉ −試料の調製 以下に示す活性物レベルで種々の成分を配合することに
より水性エマルジョン撥水剤組成物を調製した。これら
のエマルジョンを調製する際に、標準的な実験室用ミキ
サーを使用し、ポリブチレンおよび任意の非水分散性シ
リコーン成分を完全に混合するまで混合した。各配合物
の粘度に依存して空気駆動式または電気駆動式ミキサー
を使用した。界面活性剤の性質に依存して界面活性剤を
油相または水相に導入した。幾つかの場合において、１
種の界面活性剤を水相に導入し、そして他の１種の界面
活性剤を油相に導入した。所望の粒度、すなわち概して
０．２マイクロメートル（μｍ）〜５００マイクロメー
トル（μｍ）の粒度を有する水中油滴型エマルジョンが
得られるまで、油相および水相を激しく混合した。残り
の水をエマルジョンにゆっくり加え、所望の活性物レベ
ル、すなわち概して３〜７０重量％とした。幾つかの態
様において、次にエマルジョンをワックスエマルジョン
および任意の他の水分散性シリコーンと配合した。得ら
れた混合物を稀釈し、所望の最終活性物レベル、すなわ
ちその後の稀釈に続いて支持体に直接適用するのに適す
る高固形分の濃縮エマルジョンまたは支持体への直接適
用に適する低固形分のすぐ使用できるエマルジョンとし
た。

【００４７】これらのエマルジョンを調製するのに多く
の異なる種類の界面活性剤および界面活性剤の組み合わ
せを使用できることが明らかであるが、非イオン界面活
性剤Triton（登録商標）X-45およびTriton（登録商標）
X-705 が特に有効であることが見出された。

【００４８】例で使用したポリブチレン（ＰＩＢ）であ
って、添付の表で引用するポリブチレンは、(i) Amoco
Chemical Company（イリノイ州シカゴ（Chicago ）所
在）により Indopol（登録商標）H-300 の商標名で販売
されている製品である数平均分子量１，３４０のビニル
末端ポリブチレン；(ii) Amoco Chemical Company （イ
リノイ州シカゴ所在）により Indopol（登録商標）H-15
00の商標名で販売されている製品である数平均分子量
２，１６０のビニル末端ポリブチレン；および(iii)Elf
Atochem North America（ペンシルヴェニア州フィラデ
ルフィア所在）によりVikopol （登録商標）64の商標名
で販売されている製品である、推定される数平均分子量
が１，０００のエポキシ界面活性剤ポリブチレンであ
る。

【００４９】これらの例で使用した任意のワックス成分
であって、添付の表で引用する任意のワックス成分は、
ポリエチレン５０％およびパラフィン５０％からなるワ
ックスの固形分３５％エマルジョンであった。このよう
なワックスエマルジョンは、SC Johnson & Sons Inc.
（ウィスコンシン州ラシーン所在）からJONWAX（登録商
標）125 として、またMichelman Inc.（オハイオ州シン
シナティ（Cincinnati）所在）から市販入手可能であ
る。

【００５０】例II−木材 例Ｉにおける手順に従って、木材処理用の本発明の代表
例である水性撥水剤組成物を調製した。この組成物は重
量基準で以下の活性成分を含み、当該組成物の量を１０
０％とした場合にその残りは水であった：量（％） 成 分 2.10 PIB Indopol （登録商標）H-300 0.90 イソブチルトリエトキシシラン 4.00 ワックス−ワックスエマルジョン（Michelman Inc.） 5.00 界面活性剤

【００５１】界面活性剤は、(i) Arizona Chemical Com
pany（フロリダ州パナマシティー（Panama City ）所
在）によりActinol （登録商標）FA-3のもとで販売され
ている脂肪酸非イオン界面活性剤；(ii)トリエタノール
アミン；および(iii)Triton （登録商標）X-705 （Unio
n Carbide Che, & Plastics Co., Industrial Chemical
s Div.（コネチカット州ダンバリー所在）製のオクチル
フェノキシポリエトキシエタノール非イオン界面活性剤
に対する商標名）を含む混合物であった。この組成物は
アミン官能シランまたは第４級アンモニウム官能シラン
を含んでいなかった。

【００５２】例III −木材 例Ｉにおける手順に従って、木材処理用の本発明の代表
例である他の水性撥水剤組成物を調製した。この組成物
は重量基準で以下の活性成分を含み、当該組成物の量を
１００％とした場合にその残りは水であった：量（％） 成 分 1.50 PIB Indopol （登録商標）H-300 0.75 イソブチルトリエトキシシラン 0.75 シリコーン樹脂−Me₂SiO_2/2 およびPhMeSiO_2/2単位 4.00 ワックス−ワックスエマルジョン（Michelman Inc.） 5.00 界面活性剤 例IIにおいて使用した界面活性剤混合物をこの例におい
て使用した。この組成物もアミン官能シランまたは第４
級アンモニウム官能シランを含んでいなかった。

【００５３】例IV−比較−木材 例Ｉにおける手順に従って、木材処理用の本発明の代表
例でない水性撥水剤組成物を調製した。この組成物は重
量基準で以下の活性成分を含み、当該組成物の量を１０
０％とした場合にその残りは水であった：量（％） 成 分 2.51 PIB Indopol （登録商標）H-300 1.24 イソブチルトリエトキシシラン 1.25 水、メチルトリメトキシシランおよび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の混合物 5.00 界面活性剤−Tergitol（登録商標）TMN-6

【００５４】この組成物はアミン官能シランまたは第４
級アンモニウム官能シラン、すなわち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を含
んでいた。これは、米国特許第５，４２１，８６６号に
教示されている撥水剤組成物の代表例であり、本発明は
その改良発明である。例Ｖ −比較例−木材 例Ｉにおける手順に従って、木材処理用の本発明の代表
例でない水性撥水剤組成物を調製した。この組成物は重
量基準で以下の活性成分を含み、当該組成物の量を１０
０％とした場合にその残りは水であった：量（％） 成 分 2.50 PIB Indopol （登録商標）H-300 2.50 水、メチルトリメトキシシランおよび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の混合物 5.00 界面活性剤−Tergitol（登録商標）TMN-6

【００５５】この組成物はアミン官能シランまたは第４
級アンモニウム官能シラン、すなわち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を含
んでいた。これも、米国特許第５，４２１，８６６号に
教示されている撥水剤組成物の代表例であり、本発明は
その改良発明である。

【００５６】例II〜Ｖに従って調製された撥水剤組成物
を使用して木材を処理し、そして３種の産業上標準的な
基本的試験方法により撥水性を評価した。使用した３種
の試験方法は、(i) 米連邦規格TT-W-572B およびASTM D
4446に従うスエロメーター（Swellometer ）試験方法；
(ii) ASTM D5401 に従う重量測定試験方法；および(ii
i) ビーディング試験方法であった。

【００５７】スエロメーター試験方法−米連邦規格TT-W
-572B またはASTM D4446 未処理の木材試料に対して処理された木材試料の吸水量
および寸法安定性の両方を測定することによるこの試験
によって、種々の処理剤により木材に提供される保護を
評価した。木材試料は、真っ直ぐな木目を有し、節がな
く、板目にひかれ、傷がなく、密度が均一であり、窯で
乾燥されたSouthern Pine の辺材から切り出された寸法
６．４×３８．１×２５４ｃｍ（０．２５×１．５×１
０インチ）のウェハーであった。全ての木材ウェハー
を、一定の重量（２４時間で±０．５ｇ）および含水率
（１２．５％）になるまで相対湿度５０±５％および７
０±５°Ｆ（２１±３℃）で状態調節した。ASTM D4442
により含水率を決定した。木材を２１７±５°Ｆ（１０
３±２℃）のオーブン内で乾燥させ、そして含水率（Ｍ
Ｃ）を下記式：

【００５８】

【数１】

【００５９】により計算した。

【００６０】ウェハーを状態調節室から取り出し、即座
に水性配合物中に３分間浸漬するかまたは溶剤ベースの
配合物中に３０秒間浸漬することにより処理した。次い
で、処理されたウェハーを立てかけられたスクリーンま
たは一段高い台の上に４５°の角度で置き、そして周囲
温度で一晩風乾させた。同じ板の連続する一片から得た
未処理のウェハーを各処理されたウェハーに対する対照
として使用した。次いで、処理されたものと未処理のも
のとの対の組をチャンバー内に置き、一定重量になるま
で相対湿度６５±５％および７０±５°Ｆ（２１±３
℃）で状態調節した（７日間）。

【００６１】ウェハーをスエロメーター試験装置内に配
置し、次いでこれを７５±５°Ｆ（２４±３℃）に保た
れた脱イオン水中に３０分間浸漬した。浸漬中、スエロ
メーターのゲージによりウェハーの寸法変化を測定し、
撥水度百分率（% WR）を計算するために用いた。ゲージ
から取り出した後、次いで木材を計量し、排水度百分率
（% WE）を重量増加から決定した。

【００６２】処理されたウェハーの膨潤度と未処理ウェ
ハーの膨潤度を比較することによって、下記式を用いて
撥水度百分率（% WR）を計算した。

【００６３】

【数２】

【００６４】処理されたウェハーの重量増加と未処理ウ
ェハーの重量増加を比較することによって、下記式を用
いて排水度百分率（% WE）を計算した。

【数３】

【００６５】ASTM D5401に従う重量測定試験方法 重量測定試験を用いて木材上の透明撥水コーティングの
有効性を評価した。支持体は、寸法５．１×１０．２×
１５．２ｃｍ（２×４×６インチ）の、真っ直ぐな木目
を有し、節がなく、板目にひかれ、密度が均一であり、
窯で乾燥されたPonderosa Pineの辺材板であって、一定
の重量（２４時間で±１ｇ）および含水率（１２．５
％）になるまで相対湿度５０±５％および７０±５°Ｆ
（２１±３℃）で状態調節されたものであった。上記と
同様にASTM D4442により含水率を決定した。

【００６６】これらの状態調節が終了した後、板を状態
調節室から取り出し、そして即座に水性配合物中に３分
間浸漬するかまたは溶剤ベースの配合物中に３０秒間浸
漬することにより処理した。処理された板を一段高い台
の上に置き、そして実験室内で周囲条件で一晩硬化させ
た。試験中の１日毎に取り出した３枚の対照板を未処理
のまま湿度５０％の室内に放置した。同じ板の連続する
一片から得た未処理のウェハーを各処理されたウェハー
に対する対照として使用した。次いで、２回の連続する
２４時間測定における重量変化が０．５ｇ未満になるま
で湿度５０％の室内で平衡させた（６〜７日間）。処理
された板と未処理の板をそれぞれ計量し、次いで７５±
５°Ｆ（２４±３℃）の蒸留／脱イオン水に３０分間浮
かべた（片側がそれぞれ１５分間ずつ水に浸るように引
っ繰り返した）。板を取り出し、余分な水を拭き取り、
それぞれを再計量した。

【００６７】次いで、処理された板の平均重量増加量と
未処理の対照の平均重量増加量とを比較することによっ
て、下記式を用いて撥水有効度百分率（% WRE ）を計算
した。

【００６８】

【数４】

【００６９】ビーディング試験 ビーディング試験を用いて木材に対する種々の試料のビ
ーディング能を比較した。各組成物についてのビーディ
ングは、それらの試験前に、上記重量測定に用いた板を
使用して試験した。点眼器を使用して約６〜８滴の水滴
を板の上に落とし、次いで板に水を吹き付けた。ビーデ
ィングを０〜５の等級で評価した。ここで５はしっかり
した球形ビードであり、３は平らな不規則な形をしたビ
ードであり、そして０はビードでない。

【００７０】表Ｉは、(i) スエロメーター試験方法；(i
i)重量測定試験方法；および(iii)ビーディング試験方
法による評価で、例II〜Ｖの撥水剤組成物の木材に対す
る結果を表す。

【００７１】

【表１】

【００７２】例IIおよびIII で示した本発明の撥水剤組
成物は、例IVおよびＶに示した本発明ではない撥水剤組
成物との比較で、表Ｉに示されるように評価した全ての
カテゴリーにおいてかなり有効である。特に、排水度百
分率（% WE）および撥水度百分率（% WR）の値は、１０
〜２０倍以上にまで変化した。

【００７３】例VI−砂岩 例Ｉの手順に従って、砂岩の処理のための本発明の代表
例である水性撥水剤組成物を調製した。この組成物は、
重量基準で以下の活性成分を含み、当該組成物の量を１
００％とした場合にその残りは水であった：量（％） 成 分 1.00 PIB Indopol （登録商標）H-300 1.00 PIB Indopol （登録商標）H-1500 1.00 イソブチルトリエトキシシラン 4.00 ワックス−ワックスエマルジョン（Michelman Inc.） 5.00 界面活性剤 界面活性剤は、例IIおよびIII において使用したものと
同じ混合物であり、(i) Actinol （登録商標）FA-3；(i
i)トリエタノールアミン；および(iii) Triton（登録商
標）X-705 を含んでいた。この組成物はアミンまたは第
４級アンモニウム官能シランを含んでいなかった。

【００７４】例VII −比較例−砂岩 例Ｉの手順に従って、砂岩の処理のための本発明の代表
例でない水性撥水剤組成物を調製した。この組成物は、
重量基準で例Ｖで使用したものと同じ活性成分、すなわ
ちPIB Indopol （登録商標）H-300 ；メチルトリメトキ
シシラン；Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン；Tergitol（登録商標）TMN-6
および水を含んでいた。この組成物はアミンまたは第４
級アンモニウム官能シラン、すなわち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を含
んでいなかった。これは、米国特許第５，４２１，８６
６号に教示されている撥水剤組成物の代表例であり、本
発明はその改良発明である。

【００７５】例VIII−モルタル 例Ｉの手順に従って、モルタルの処理のための本発明の
代表例である水性撥水剤組成物を調製した。この組成物
は、重量基準で例VIで使用したものと同じ活性成分、す
なわちPIB Indopol （登録商標）H-300 ；PIB Indopol
（登録商標）H-1500；イソブチルトリエトキシシラン；
Michelman inc.製のワックスエマルジョン；および界面
活性剤を含み、界面活性剤は例II、III およびVIで使用
したのと同じ混合物であって、(i) Actinol （登録商
標）FA-3；(ii)トリエタノールアミン；および(iii) Tr
iton（登録商標）X-705 を含んでいた。この組成物はア
ミンまたは第４級アンモニウム官能シランを含んでいな
かった。

【００７６】例IX−モルタル 例Ｉの手順に従って、モルタルの処理のための他の水性
撥水剤組成物を調製した。この組成物は、重量基準で以
下の活性成分を含み、当該組成物の量を１００％とした
場合にその残りは水であった：量（％） 成 分 28.00 PIB Indopol （登録商標）H-300 10.00 イソブチルトリエトキシシラン 40.00 シリコーン樹脂−Me₂SiO_2/2 およびPhMeSiO_2/2単位 5.00 界面活性剤 界面活性剤は、例II、III 、VIおよびVIIIにおいて使用
したものと同じ混合物であり、(i) Actinol （登録商
標）FA-3；(ii)トリエタノールアミン；および(iii) Tr
iton（登録商標）X-705 を含んでいた。この組成物はア
ミンまたは第４級アンモニウム官能シランを含んでいな
かった。

【００７７】例Ｘ−比較−モルタル 例Ｉの手順に従って、モルタルの処理のための本発明の
代表例でない水性撥水剤組成物を調製した。この組成物
は、重量基準で例ＶおよびVII で使用したものと同じ活
性成分、すなわちPIB Indopol （登録商標）H-300 ；メ
チルトリメトキシシラン；Ｎ−（２−アミノエチル）−
３−アミノプロピルトリメトキシシラン；Tergitol（登
録商標）TMN-6 および水を含んでいた。この組成物はア
ミンまたは第４級アンモニウム官能シラン、すなわちＮ
−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメト
キシシランを含んでいなかった。これは、米国特許第
５，４２１，８６６号に教示されている撥水剤組成物の
代表例であり、本発明はその改良発明である。

【００７８】例VIおよびVII に従って調製された撥水剤
組成物を使用して砂岩を処理し、例VIII〜Ｘに従って調
製された撥水剤組成物を使用してモルタルを処理し、そ
して産業上標準的な基本的試験方法に従って吸水性（W
A）、排水性（WE）およびビーディングを評価した。使
用した方法は、(i) 米連邦規格SS-W-110C （砂岩および
モルタルを含む組積造物のための試験方法）；および上
記ビーディング試験であった。

【００７９】試験方法−組積造物−米連邦規格SS-W-110
C この規格は、砂岩およびモルタルのような外部組積造材
に撥水性を付与する透明浸透性溶液を包含する。支持体
の吸水性（ＷＡ）は、各ブロックを６．４ｍｍ（１／４
インチ）の水に浸すことにより評価される。結果は、立
方体の乾燥重量に基づく吸水度百分率（% WA）として、
および処理された立方体と未処理の立方体の間の吸水量
の差に基づく排水度百分率（% WE）として表される。

【００８０】例VI〜Ｘにおいて調製された各エマルジョ
ンに対して同じ２つの支持体を処理した。Briar Hill砂
岩から２．５×２．５×１０．２ｃｍ（１×１×４イン
チ）の寸法に砂岩立方体を切り出した。２８日間硬化さ
せ、そして５．１ｃｍ（２インチ）立方に切り出された
Ｉ型セメントを用いてモルタル立方体を作製した。各支
持体の表面をワイヤブラシを用いてはき、余分な塵埃を
空気で吹き飛ばした。前記立方体を、一定重量になるま
で、すなわち４時間にわたって重量変化が０．２グラム
未満にとどまるまで、８０℃±５℃のオーブン内で乾燥
させた。前記立方体が一定重量に達した後、それらを室
温に放冷した。各砂岩およびモルタル立方体の重量を
０．１ｇ以内で決定し、記録した。

【００８１】未処理の対照の立方体を６．４ｍｍ（１／
４インチ）の水に２４時間入れた。次いで、立方体を水
中から取り出し、湿った布を用いて余分な水を拭き取っ
た。湿潤重量を決定し、吸収された水の量を乾燥重量の
百分率として計算した。立方体をオーブンに戻し、それ
らが一定重量になるまで乾燥させた。

【００８２】未処理の立方体が一定重量に達したら、そ
れを室温に放冷し、計量し、そして即座に試験組成物で
３０秒間処理した。湿潤重量と乾燥重量の違いにより被
覆量を決定した。すなわち、１５１／処理剤のグラム数
＝６．０１３２ｍ² ／ｍ³ （１５１／処理剤のグラム数
×４．０７＝Ｘft²/gal ）である。処理された立方体を
実験室内の台上に置き、最初の１時間については１分間
毎に回転させた。立方体を４８時間を要して室温に放冷
した。

【００８３】４８時間後、各立方体の重量を決定し、そ
して立方体を６．４ｍｍ（１／４インチ）の水中に７２
時間浸漬した。立方体を水中に入れる前に各立方体の外
観を記録するとともに、支持体の撥水能を記録した。７
２時間後、立方体を取り出し、そして余分な水を布で拭
き取った。立方体を計量し、当該立方体の乾燥重量に基
づいて吸水量を計算した。計算は下記式を用いて行っ
た：

【００８４】

【数５】

【００８５】

【数６】 ここで、Ｃ１は浸漬前の未被覆支持体の重量であり、Ｃ
２は浸漬後の未被覆支持体の重量であり、Ｓ１は浸漬前
の処理された支持体の重量であり、Ｓ２は浸漬後の処理
された支持体の重量である。

【００８６】表２は、(i) 組積造物に対する米連邦規格
SS-W-110C 試験方法および(ii)ビーディング試験方法に
従って評価した砂岩に対する実施例VIおよびVII の撥水
剤組成物についての結果である。

【００８７】

【表２】

【００８８】例VIにおける本発明の撥水剤組成物も、例
VII に示した本発明ではない撥水剤組成物との比較で、
表IIに示されるように評価した全てのカテゴリーにおい
てかなり有効であった。特に、吸水度百分率（% WE）お
よび排水度百分率（% WE）が著しく変化し、ビーディン
グがかなり改良されたことに注意されたい。

【００８９】表III は、(i) 組積造物に対する米連邦規
格SS-W-110C 試験方法および(ii)ビーディング試験方法
に従って評価した実施例VIII〜Ｘの撥水剤組成物につい
てのモルタルに対する結果である。

【００９０】

【表３】

【００９１】例VIIIおよびIXにおける本発明の撥水剤組
成物も、例Ｘに示した本発明ではない撥水剤組成物との
比較で、表III に示されるように評価した全てのカテゴ
リーにおいてかなり有効であった。特に、排水度百分率
（% WE）が著しく変化したことに注意されたい。

【００９２】以下の例により本発明をさらに説明する。
ここで、撥水剤組成物を調製するのに使用した有機ポリ
マーは、例II〜Ｘで使用したポリブチレンの代わりにア
ルキド樹脂であった。

【００９３】例XI−木材 例Ｉの手順に従って、木材の処理のための本発明の代表
例である水性撥水剤組成物を調製した。この組成物は、
重量基準で以下の活性成分を含み、当該組成物の量を１
００％とした場合にその残りは水であった：量（％） 成 分 2.00 中油大豆油変性アルキド樹脂 1.00 イソブチルトリエトキシシラン 4.00 ワックス−ワックスエマルジョン（Michelman Inc.） 5.00 界面活性剤 界面活性剤は、例II、III 、VI、VIIIおよびIXにおいて
使用したものと同じ混合物であり、(i) Actinol （登録
商標）FA-3；(ii)トリエタノールアミン；および(iii)
Triton（登録商標）X-705 を含んでいた。この組成物は
アミン官能シランまたは第４級アンモニウム官能シラン
を含んでいなかった。

【００９４】例XII −比較例−木材 例Ｉの手順に従って、木材の処理のための本発明の代表
例ではない水性撥水剤組成物を調製した。この組成物
は、重量基準で以下の活性成分を含み、当該組成物の量
を１００％とした場合にその残りは水であった：量（％） 成 分 2.00 中油大豆油変性アルキド樹脂 1.00 イソブチルトリエトキシシラン 4.00 ワックス−ワックスエマルジョン（Michelman Inc.） 0.20 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 5.00 界面活性剤 界面活性剤は、例II、III 、VI、VIII、IXおよびIXにお
いて使用したものと同じ混合物であり、(i) Actinol
（登録商標）FA-3；(ii)トリエタノールアミン；および
(iii) Triton（登録商標）X-705 を含んでいた。この組
成物はアミンまたは第４級アンモニウム官能シラン、す
なわち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を含んでいた。下記表は、全て前述
した(i) スエロメーター試験方法、(ii)重量測定試験方
法、および(iii) ビーディング試験方法に従って評価し
た例XI〜XII の撥水剤組成物についての木材に対する結
果である。

【００９５】

【表４】

【００９６】例XIにおける本発明の撥水剤組成物は、例
XII に示した本発明でない撥水剤組成物と比較すると同
等であった。

フロントページの続き (72)発明者 タラ ニコール エステス アメリカ合衆国，ミシガン 48642，ミッ ドランド，ウエストバリヤー テラス 3819 (72)発明者 マイケル ブラッドリー ジー アメリカ合衆国，ミシガン 48640，ミッ ドランド，フォーニー 719 (72)発明者 デビッド ブライアン セリー アメリカ合衆国，ミシガン 48640，ミッ ドランド，サンドピッパー 1660 (72)発明者 ジャネット メアリー スミス アメリカ合衆国，ミシガン 48706，ベイ シティ，サウスエリー ストリート 1312

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水；ポリブチレンおよびアルキド樹脂か
   らなる群から選ばれる有機ポリマー；ならびに式：Ｒ_n
   Ｓｉ（ＯＲ’）_4-n （式中、Ｒは炭素原子数１〜１０の
   アルキル基、炭素原子数２〜８のアルケニル基、フェニ
   ル、クロロプロピルまたはトリフルオロプロピルであ
   り、ｎは１または２であり、Ｒ’は炭素原子数１〜６の
   アルキル基である。）により表されるアルコキシシラン
   を組み合わせることにより形成される混合物を含む撥水
   剤組成物であって、アミン官能シランまたは第４級アン
   モニウム官能シランを含まない撥水剤組成物。