JPS6251310B2

JPS6251310B2 -

Info

Publication number: JPS6251310B2
Application number: JP13304480A
Authority: JP
Inventors: Akira Yada; Takao Takemoto; Hidetake Inoe; Minoru Itakura
Original assignee: Toagosei Co Ltd
Current assignee: Toagosei Co Ltd
Priority date: 1980-09-26
Filing date: 1980-09-26
Publication date: 1987-10-29
Also published as: JPS5757777A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はオルガノアルコキシシラン、オルガノ
ハロゲンシラン、オルガノシリコンイソシアナー
ト等の加水分解し得る特定のシラン化合物と塩素
化ポリオレフイン樹脂とからなる、優れた吸水防
止性、浸透性および接着性を有する吸水防止材組
成物に関するものである。一般にコンクリート、モルタル、煉瓦、スレー
ト、珪酸カルシウム板、ALC（オートクレーブ
養生発泡軽量コンクリート）など空隙率の大きい
材料を使用した建築物は、風雨の影響を受けやす
く劣化が激しい。これを防止する為、建築物の特
に外壁の保護には種々の処理剤が検討されてお
り、従来より建築用撥水剤と呼ばれるものが市販
されている。この建築用撥水剤は金属石鹸あるいはシリコン
樹脂を主成分とするもので、特にシリコン系化合
物としてメチルポリシロキサンやメチルシリコネ
ートが大きい撥水効果を持つとして知られてい
る。然し、メチルポリシロキサンは分子量の大きな
ポリマーであるので、塗布駆体に対する浸透力が
劣り、又駆体と化学的に結合しないので駆体内部
での移行を生じ吸水防止効果が持続しない。又メ
チルシリコネートは、一旦形成されたポリマーが
駆体のアルカリと反応して分解し、雨水による流
失が起きるので耐久性に乏しく問題が多い。最近オルガノアルコキシシラン、オルガノハロ
ゲンシラン、オルガノシリコンイソシアナート等
の加水分解し得る特定のシラン化合物が吸水防止
材として、開発され市販されている。これら特定のシラン化合物は分子量が低いの
で、塗布駆体組織の毛細管を通じて駆体の中に深
く浸透し、駆体に含まれている水分と反応し、そ
れ自身が結合、縮合する。これと同時に、駆体組
織の遊離水酸基（Si−OH）とも結合し網目構造
となり、化学反応的に駆体に結合固定される結
果、保持性即ち耐久性に優れた深い吸水防止層を
形成すると考えられる。しかし、建築材料が多孔性表面を有して空隙率
の大きい場合は、これら特定のシラン化合物のみ
では表面の撥水性が劣り、時として吸水防止効果
が小さく、効果にむらを生じることがある。さら
に建築材料がセメント製品の場合、セメントの加
水分解生成物が塗布表面の毛細管に埋まり、撥水
効果がなくなる。さらに又、塗布時に塗布箇所の
識別がしにくく、塗り残し等のトラブルを生じや
すいことなどの欠点がある。さらにこれら特定の
シラン化合物で処理した駆体表面に吹付化粧材、
塗料などを塗布する場合、これ等との接着性が劣
り、施工後これ等が剥落してしまうことがある。本発明者らは、これらの欠点を改良するために
鋭意研究した結果、塩素化ポリオレフイン樹脂
を、加水分解しうる特定のシラン化合物に配合し
た組成物が、優れた吸水防止性を示し、吹付化粧
材、塗料等との接着性も良好で、施工上も難点が
なく有利であることを見出し、本発明を完成する
に至つた。即ち、本発明は、(A)オルガノアルコキシシラ
ン、オルガノアセトキシシラン、オルガノハロゲ
ンシラン、オルガノジシラン、オルガノシランカ
ルボン酸、オルガノシランチオール、オルガノシ
リコンイソシアナート、オルガノシリコンイソチ
オシアナートから選ばれた加水分解し得るシラン
化合物の少なくとも１種と(B)塩素化ポリオレフイ
ン樹脂を含み、且つその配合比Ａ／Ｂが１／0.1
〜10（重量部）であることを特徴とする吸水防止
材組成物である。本発明組成物に含まれる上記のような加水分解
しうる特定のシラン化合物をコンクリート、モル
タル、煉瓦、スレート、珪酸カルシウム板などに
塗布すると駆体の中に容易に浸透していき、駆体
中の水分と反応し縮合すると同時に、駆体組織の
遊離水酸基とも結合し数mm〜数cmの厚い吸水防止
層（以下これを浸透層という）が得られる。さらに本発明組成物の１成分である塩素化ポリ
オレフイン樹脂の存在によつて、建築材料の表
面、表層に樹脂の皮膜を生成するか、もしくは多
孔質部を目詰りさせることにより、著しく吸水防
止性、撥水性を向上させることができる。又、塗
布表面のシラン化合物の密度が低下することもあ
り、吸付化粧材、塗料等との接着性が飛躍的に改
良される。一般に、加水分解し得るシラン化合物は低分子
量の為粘性が低く浸透性が高いので深い浸透層を
形成し、塩素化ポリオレフイン樹脂は重合体の為
粘性が大で浸透性が低く、浅い浸透層を形成す
る。前述した様に特定のシラン化合物のみでは良好
な吸水防止材とならないのと同じく塩素化ポリオ
レフイン樹脂のみを塗布しても、浸透層が浅いた
め良好な吸水防止性を示さない。本発明の加水分解し得るシラン化合物と塩素化
ポリオレフイン樹脂からなる吸水防止材組成物
が、建築材料に塗布されて初めてクロマトグラフ
イーのように下層部に加水分解し得るシラン化合
物層、その上層部に塩素化ポリオレフイン樹脂層
と展開されて、各々の有する機能を充分に発揮す
る為に、相乗効果が表われ、それぞれの単独では
認められない優れた吸水防止効果を示す。さらに、塗布表面に塩素化ポリオレフイン樹脂
が存在することにより、表面の強度を上げる効
果、吹付化粧材、塗料との接着性を向上する効果
もあり、これは加水分解し得るシラン化合物単独
より成る吸水防止材には見られない効果である。次に本発明に於て用いられるオルガノアルコキ
シシラン、オルガノアセトキシシラン、オルガノ
ハロゲンシラン、オルガノジシラン、オルガノシ
ランカルボン酸、オルガノシランチオール、オル
ガノシリコンイソシアナート、オルガノシリコン
イソチオシアナートについて述べる。オルガノアルコキシシランは、一般式 R²Si（OR¹）_4-oで示される。（式中ｎ＝０〜３、R¹は、アルキル基、R²はア
ルキル基、アルキレン基、アリール基、シクロア
ルキル基である。）かかるオルガノアルコキシシランの具体例とし
ては、例えばメトキシトリメチルシラン、ジメト
キシジメチルシラン、トリメトキシメチルシラ
ン、エトキシトリメチルシラン、ジエトキシジメ
チルシラン、トリエトキシメチルシラン、メトキ
シトリエチルシラン、ジメトキシジエチルシラ
ン、トリメトキシエチルシラン、エトキシトリエ
チルシラン、ジエトキシジエチルシラン、トリエ
トキシエチルシラン、メトキシトリノルマルプロ
ピルシラン、ジメトキシジノルマルプロピルシラ
ン、トリメトキシノルマルプロピルシラン、トリ
メトキシイソプロピルシラン、トリメトキシノル
マルブチルシラン、トリメトキシイソブチルシラ
ン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、ジメトキシジフエニルシラン、トリエトキシ
フエニルシラン、ジメトキシジビニルシラン、ト
リエトキシビニルシラン、ジメトキシジフエニル
シラン、ジメトキシジシクロペンチルシラン、ジ
メトキシジシクロヘキシルシランなどが挙げられ
る。保存安定性、浸透性、浸透層形成速度点からア
ルコキシ基としてはメトキシ基が最良で次いでエ
トキシ基であり、化合物としては、トリメトキシ
メチルシラン、トリメトキシエチルシラン、トリ
メトキシノルマルプロピルシラン、トリメトキシ
ノルマルブチルシラン、トリメトキシイソブチル
シランなどが好ましい。オルガノアセトキシシランは、一般式RnSi（OCO CH₃）_4-oで示される化合物
である。（式中ｎは１〜３で、Ｒはアルキル基、
アルキレン基、アリール基、シクロアルキル基で
ある。）かかるオルガノアセトキシシランの具体例とし
ては、例えばアセトキシトリメチルシラン、ジア
セトキシジメチルシラン、トリアセトキシメチル
シラン、トリアセトキシエチルシラン、トリアセ
トキシノルマルプロピルシラン、トリアセトキシ
ノルマルブチルシラン、トリアセトキシイソブチ
ルシラン、トリアセトキシビニルシラン、トリア
セトキシシクロヘキシルシラン、トリアセトキシ
フエニルシラン、ジアセトキシジフエニルシラン
などがある。オルガノハロゲンシランは、一般式 RnSiX_4-oで示される化合物である。
（式中ｎは１〜３でＲはアルキル基、アルキレン
基、アリール基、シクロアルキル基であり、Ｘは
Ｆ、Cl、Brである。）かかるオルガノハロゲンシランの具体例として
は、例えばトリクロルメチルシラン、ジクロルジ
メチルシラン、クロルトリメチルシラン、トリク
ロルエチルシラン、トリクロルノルマルプロピル
シラン、トリクロルノルマルブチルシラン、トリ
クロルイソブチルシラン、トリクロルビニルシラ
ン、トリクロルフエニルシラン、トリクロルシク
ロヘキシルシラン、ジクロルメチルフエニルシラ
ン、ジクロルエチルフエニルシラン、ジクロルフ
ルオルメチルシラン、クロルフルオルジメチルシ
ラン、クロルエチルジフルオルシラン、ジクロル
エチルフルオルシラン、ジフルオルジメチルシラ
ン、トリフルオルメチルシラン、トリフルオルフ
エニルシラン、ジブロムジメチルシラン、トリブ
ロムメチルシラン、トリブロムフエニルシランな
どがある。オルガノジシランは、一般式 R₃−Si−Si−R₃で示される化合物であ
る。（式中Ｒはアルキル基、アリール基、シクロ
アルキル基である。）かかるオルガノジシランの具体例としては、例
えばヘキサメチルジシラン、ヘキサエチルジシラ
ン、ヘキサノルマルプロピルジシラン、ヘキサフ
エニルジシラン、ヘキサシクロヘキシルジシラン
などがある。オルガノシランカルボン酸は、一般式 R₃Si COOHで示される化合物であ
る。（式中Ｒはアルキル基、アリール基、シクロ
アルキル基である。）かかるオルガノシランカルボン酸の具体例とし
ては、例えばトリフエニルシリルカルボン酸、ト
リメチルシリルカルボン酸、トリエチルシリルカ
ルボン酸、トリノルマルプロピルシリルカルボン
酸、トリシクロヘキシルシリルカルボン酸などが
ある。オルガノシランチオールは、一般式 R₃SiSHで示される化合物である。（式
中Ｒはアルキル基、アリール基、シクロアルキル
基である。）かかるオルガノシランチオールの具体例として
は、例えばトリメチルシランチオール、トリプロ
ピルシランチオール、トリフエニルシランチオー
ルなどがある。オルガノシリコンイソシアナートは、一般式 RnSi（NCO）_4-oで示される化合物で
ある。（式中ｎは１〜３であり、Ｒはアルキル
基、アリール基、シクロアルキル基である。）かかるオルガノシリコンイソシアナートの具体
例としては、例えばトリメチルシリコンイソシア
ナート、ジメチルシリコンジイソシアナート、メ
チルシリコントリイソシアナート、エチルシリコ
ントリイソシアナート、ノルマルプロピルシリコ
ントリイソシアナート、ノルマルブチルシリコン
トリイソシアナート、イソブチルシリコントリイ
ソシアナート、フエニルシリコントリイソシアナ
ート、シクロヘキシルシリコントリイソシアナー
ト、ジフエニルシリコンジイソシアナート、など
がある。オルガノシリコンイソチオシアナートは、一般式 RnSi（NCS）_4-oで示される化合物であ
る。（式中ｎは１〜３であり、Ｒはアルキル基、
アリール基、シクロアルキル基である。）かかるオルガノシリコンイソチオシアナートの
具体例としては、例えばトリメチルシリコンイソ
チオシアナート、ジメチルシリコンジイソチオシ
アナート、メチルシリコントリイソチオシアナー
ト、エチルシリコントリイソチオシアナート、ノ
ルマルプロピルシリコントルイソチオシアナー
ト、ノルマルブチルシリコントリイソチオシアナ
ート、イソブチルシリコントリイソチオシアナー
ト、フエニルシリコントリイソチオシアナート、
シクロヘキシルシリコントリイソチオシアナー
ト、ジフエニルシリコンジイソシアナートなどが
ある。浸透層形成速度と製品保存安定性のバランスの
他、加水分解反応副生成物の臭気、有害性等の点
でオルガノアルコキシシランがその他の化合物よ
り一般に好ましい。オルガノアルコキシシラン以
外の化合物のうちではオルガノアセトキシシラ
ン、オルガノジシラン、オルガノシリコンイソシ
アナートが好ましく使用できる。本発明に用いられる塩素化ポリオレフイン樹脂
は塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレンで
あり、重合度100以上、塩素含有率20重量％以上
の塩素にポリオレフイン樹脂が好ましく使用でき
る。塩素含有率が低いと吸水防止性が低くなり好
ましくない。塩素化ポリオレフイン樹脂の皮膜は
一般に硬くて脆いので、可塑剤を併用することが
望ましい。可塑剤としては常用のものが使用で
き、例えばフタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチ
ル等のフタル酸エステル系、燐酸トリブチル、燐
酸オクチルジフエニール等の燐酸エステル系、エ
ポキシ系、塩化パラフイン系等が挙げられる。本発明に於ける吸水防止材組成物は有機溶剤に
任意の濃度に溶解した吸水防止材溶液として実用
に供され、有機溶剤として次のものが挙げられ
る。トルエン、キシレン、ベンゼン、酢酸エチル、
酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブ
チルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサ
ノン、セロソルブアセテート、四塩化炭素、トリ
クロルエチレン、パークロルエチレン、クロロホ
ルム、テトラヒドロフラン、エチルエーテル、ジ
メチルホルムアミド、ソルベントナフサ等。これらを単独、あるいは混合して用いること
も、勿論可能である。さらに本発明に於ける吸水防止材組成物は自由
に着色することが出来、着色により吸水防止処理
面と非処理面とを明確に識別できるようにするこ
とも可能であり、好ましい方法である。着色剤は
通常の染料、顔料が用いられる。本発明による吸水防止材組成物は含有するシラ
ン化合物と塩素化ポリオレフインの配合比が１／
0.1〜10（重量部）であることが必要である。こ
の配合比が１／0.1未満ですと、塩素化ポリオレ
フイン樹脂の建築材料表面に対する目詰め効果が
小さいので吸水防止効果及び吹付化粧材等の接着
性が著しく低下する。又、１／10を越えると表層
に塩素化ポリオレフイン樹脂、下層駆体内にシラ
ン化合物というクロマトグラフイー的な展開が充
分に得られず吸水防止効果が低くなつてしまう。また吸水防止材溶液中に含有されるシラン化合
物の量は３〜20重量％であることが好ましい。こ
の含有量が３％以下では吸水防止効果が満足でき
るものでなくなり、20％以上ではその効果が飽和
状態に達し、価格との兼合いで実用性に乏しくな
る事が多い。ただし吸水性の大きい空隙率の特に
大きな材料で、特に凍結防止などの目的を付加す
る場合にはシラン化合物の含有量を50％以上とす
るのが望ましいこともある。本発明による吸水防止材溶液は吸水防止すべき
建築材料の表面上に公知方法すなわち噴霧、塗布
又は浸漬によつて処理される。塗布量は吸水防止材料溶液中のシラン化合物濃
度が３〜20重量％の場合0.2〜１Kg／m²程度であ
り、建築材料の表面状態により任意に変え得るこ
とは勿論可能である。一般にコンクリートのよう
に、比較的緻密な材料は0.2〜0.4Kg／m²程度、
ALCのようにポーラスな材料は0.4〜１Kg／m²程
度の塗布量が、作業性の点からも好ましい。本発明による吸水防止材組成物を適用する建築
材料は、表面に空隙（吸水性）を有するコンクリ
ート、モルタル、ALC、気泡コンクリート、煉
瓦、瓦、スレート、珪酸カルシウム板、陶磁器、
タイル、石材等のSi−OHを有するものなどであ
る。本発明の吸水防止材組成物を塗布した表面は吹
付材との接着性、密着性が良好なのでそのうえに
次のものを直接施工することが出来、塗装におい
て多くの場合実施されているプライマー処理が不
必要で経済的である。吹付化粧板、塗料として上記表面に塗布される
ものとしては化粧用セメント吹付材、合成樹脂エ
マルシヨン砂壁状吹付材、セメント系複層模様吹
付材、合成樹脂エマルシヨン系複層模様吹付材、
反応硬化型合成樹脂エマルシヨン系複層模様吹付
材、反応硬化型合成樹脂溶液系複層模様吹付材、
ロツクウール吹付材、軽量骨材入吹付板、繊維質
上塗材、現場調合モルタル等がある。以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
る。実施例中の部及び％はすべて重量部及び重量％
である。又、実施例における試験法は次の通りで
ある。１吸水率（ALC駆体） ALCは飽和吸水量が大きく、かつサンプリ
ング部位によつて飽和吸水量が異なるので次の
ように試験、測定した。あらかじめ飽和吸水量を測定してある絶乾状
態のALC駆体（縦10cm、横10cm、厚さ５cm）
に、吸水防止材溶液を全面に均一に塗布し、屋
内20℃で７日間乾燥後、第１図の如く水槽中に
深さ(a)すなわち３cm浸漬して、24時間後の吸水
による増加重量を測定し吸水率を求めた。吸水率（％）＝吸水による増加重量／試験体の飽和吸
水量×100 ２吸水率（ALC以外の駆体）絶乾状態の駆体に吸水防止材溶液を全面に均
一に塗布し、屋内20℃で７日間乾燥後、水槽中
水面下２cmに全浸漬し、24時間後の吸水量を測
定し吸水率を求めた。吸水率（％）＝吸水による増加重量／吸水前の試験体
重量×100 ３透水率第２図の如く塗布面に水頭200mm（ｂ）の水
圧をかけ24時間後のメスピペツトにおける水位
の差を測定し、これに基づいて、透水量を算出
する。透水率は／m²で示した。４仕上げ材との接着性吸水防止材を均一に塗布し、風乾後、直ちに
仕上げ材を塗布し屋内20℃で14日間乾燥した。気乾状態における接着力の測定は建研式引張
試験機で行つた。水浸漬後の接着性試験は駆体を水中に24時間
浸漬した後、取り出して直ちに手によつて剥離
するか否かを調べることにより行つた。実施例１表−１に示すようにトリエトキシメチルシラン
10部、塩素化ポリオレフイン樹脂として塩素化ポ
リエチレン10部、可塑剤の塩化パラフイン10部を
トルエン70部に混合溶解して吸水防止材溶液を調
製した。このものをALC板にエアースプレーで0.6Kg／
m²となるように吹付け、前記の試験法に従つて吸
水防止性能を測定した結果を表−１に示す。吸水率、透水率共に低く優れた吸水防止性能を
示した。実施例２〜10 表−１に示す加水分解しうるシラン化合物を用
い且つ表−１に示す塩素化ポリオレフイン樹脂、
溶剤を用いて吸水防止材溶液を調製した。これら
を各種建築材料に吹付け、前記試験法に従つて評
価した。いずれも優れた吸水防止性能を示した。実施例 11〜20 実施例１〜10で調製した吸水防止材溶液を吹
付、風乾後直ちに各種仕上げ材をエアスプレーで
吹付けた。前記試験法によつて仕上げ材、建築材
料との接着性を評価し表−２に示した。気乾時
は、建築材料又は仕上げ材の母材破壊を生じ、水
浸漬後も優れた接着性を示した。比較例１〜６表−３に示すように、無塗布、加水分解しうる
シラン化合物単独、塩素化ポリオレフイン樹脂単
独について、ALC、モルタルに対する吸水防止
性能を同様に評価した。いずれも実施例１〜10に比較して著しく吸水防
止性能が劣つた。比較例７〜13 表−４に示すように、無塗布、加水分解しうる
シラン化合物単独、塩素化ポリオレフイン樹脂単
独を吹付けたALC、モルタルについて各種仕上
げ材との接着性を評価した。いずれも実施例11〜
20に比較して劣つているが、加水分解しうるシラ
ン化合物単独の場合は気乾時においても、又塩素
化ポリオレフイン樹脂単独の場合は水浸漬後に接
着性が低くなつていた。

【表】

【表】【図面の簡単な説明】

第１図は吸水率を測定するための装概略図で１
は試験体、２は水槽、３は水、ａは試験体の浸漬
深さ（３cm）を示している。第２図は透水率を測
定するための装置概略図で、１はメスピペツト、
２はロート、３はシーリング材、４は処理面、５
は試験体、ｂは水頭200mm、ｃは試験体の試験面
の直径75mmφを示す。第３図は仕上げ材との接着
性を測定するための試験体の構造を示すもので、
１は接着力を測定するための治具、２はエポキシ
系接着剤、３は仕上げ材、４は処理面、５は建築
材料を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１下記のＡとＢからなり、かつその配合比Ａ／
Ｂが１／0.1〜10（重量部）であることを特徴と
する吸水防止材組成物。Ａオルガノアルコキシシラン、オルガノアセト
キシシラン、オルガノハロゲンシラン、オルガ
ノジシラン、オルガノシランカルボン酸、オル
ガノシランチオール、オルガノシリコンイソシ
アナート、オルガノシリコンイソチオシアナー
トから選ばれた加水分解し得るシラン化物の少
なくとも１種。Ｂ塩素化ポリオレフイン樹脂。