(57)【要約】【課題】  軽量気泡コンクリートが有する軽量で断熱性に優れる性能を損なうことなく、優れた耐水性と優れた塗装性を具える軽量気泡コンクリートを提供すること。【解決手段】  軽量気泡コンクリートの表面に垂直な切断面の水の接触角が１００°未満、５０°以上の範囲にあり、かつ軽量気泡コンクリートの該切断面における透水度が１０００ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ以下である軽量気泡コンクリトとする。【選択図】  選択図なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽量気泡コンクリートの表面に垂直な切断面の水の接触角が１００°未満、５０°以上の範囲にあり、かつ軽量気泡コンクリートの該切断面における透水度が１０００ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ以下であることを特徴とする耐水性軽量気泡コンクリート。
【請求項２】
軽量気泡コンクリートの表面に垂直な切断面における平衡透水度が４５０ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ以下であることを特徴とする請求項１記載の耐水性軽量気泡コンクリート。
【請求項３】
平衡透水度測定直後の凍結水銀圧入法により得られる微分細孔径分布において、最大ピークを有する細孔径が、０．０１〜０．１μｍの範囲であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の耐水性軽量気泡コンクリート。
【請求項４】
水により抽出される撥水剤量が軽量気泡コンクリートに含まれる撥水剤量の１０ｗｔ％以下であり、かつ、トルエン及びエタノールで抽出される撥水剤量が軽量気泡コンクリートに含まれる撥水剤量の１０ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の耐水性軽量気泡コンクリート。
【請求項５】
撥水剤が下記一般式（１）で表されるアルキルアルコキシシランの群から選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする請求項１〜４に記載の耐水性軽量気泡コンクリート。
Ｒ１ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎ          （１）
（ここで、Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ独立にアルキル基を表す。ｎは１〜３の整数を表す。ｎが２以上の場合、Ｒ１はそれぞれ同じものであっても異なっていても良く、ｎが２以下の場合、Ｒ２はそれぞれ同じものであっても異なっていても良い。）
【請求項６】
オートクレーブ内に軽量気泡コンクリートを入れ、水蒸気を導入し、該軽量気泡コンクリート内部に水蒸気を浸透させ、オートクレーブ内を降圧し、オートクレーブの外部から水蒸気と撥水剤を含有する混合ガスをオートクレーブ内に注入して軽量気泡コンクリートを処理することを特徴とする耐水性軽量気泡コンクリートの製造方法。
【請求項７】
オートクレーブ内に半硬化状の軽量気泡コンクリートを入れ、水蒸気養生した後、引き続きオートクレーブの外部から水蒸気と撥水剤を含有する混合ガスをオートクレーブ内に注入して軽量気泡コンクリートを処理することを特徴とする耐水性軽量気泡コンクリートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐水性を有する軽量気泡コンクリートとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
多孔質無機系建材の一つである軽量気泡コンクリートは、軽量かつ断熱性に優れているため、ビルまたは住宅の外壁材、床材、間仕切り材、屋根材として広く用いられている。しかし、一方では水を吸水し易いという問題がある。すなわち、比重が０．４５〜０．５５の軽量気泡コンクリートは、体積のほぼ８割が空隙であり、この空隙に水が浸透すると様々な問題を引き起こすことがある。
水が浸透する環境下で使用する軽量気泡コンクリートの吸水を防止する最も一般的な方法は、軽量気泡コンクリート表面の塗装である。しかし、軽量気泡コンクリートの表面は、製造時に形成される表面の凹凸や気泡による凹凸が大きく、耐水性を確保するためには耐水性に優れた塗料を多量に塗布する必要があり、手間とコストがかかる。一方、軽量気泡コンクリートを外壁に使用する場合、倉庫や工場など一部を除いては、表面化粧の目的で塗装は必要となる。そこで、安価で少量の表面化粧用の塗料を塗装するだけで耐水性が確保できる軽量気泡コンクリートが求められていた。
【０００３】
これまでに、軽量気泡コンクリートに耐水性を付与する目的で、軽量気泡コンクリートにアルコキシシランなどの撥水剤の蒸気を接触させる方法が提案されている（下記、特許文献１、特許文献２参照。）。これら提案の方法では圧力差が大きくないことから軽量気泡コンクリート内部まで耐水性を付与することは困難で内部の耐水性が不充分である一方で、軽量気泡コンクリート表面には高い撥水性が付与され、該表面の水の接触角は、高い値を有しており、外壁塗装に汎用されている水系塗料を塗布しても塗料がはじかれて塗装むらなどが起こり、化粧塗装することが困難となる場合があるという問題を有している。
また、下記特許文献３に記載の軽量気泡コンクリートは、表面から内部に至るまで高い撥水性が付与されており、耐水性は十分に満足するものの、軽量気泡コンクリート表面の撥水性が高く、水系塗料による化粧塗装することが困難となる場合がある。
【０００４】
下記特許文献４、および特許文献５には、軽量気泡コンクリート製造の原料スラリーにポリジメチルシロキサンを添加し、軽量気泡コンクリート自体の耐水性を向上させる方法が提案されている。しかしながら、該方法で得られた軽量気泡コンクリートは、後述の比較例に示すように吸水し易いという問題はある程度解決されるが、ポリジメチルシロキサンの添加量が少量の場合、撥水性はあまり発現せず水の接触角は１００°未満になるものの、透水度が１０００ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙを超えており、その一方で添加量が多量の場合、耐水性は向上し、透水度が１０００ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ以下になるものの、同時に撥水性も向上し、水の接触角は１００°以上である。また、ポリジメチルシロキサンを多量に添加する場合、均一に分散させることが困難になるなど製造上の問題も発生する。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−１１６４６５号公報
【特許文献２】特開平０６−２７１３７１号公報
【特許文献３】国際公開０１／４７８３４号公報
【特許文献４】特開昭５８−５５３５９号公報
【特許文献５】特公平０１−５８１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、軽量気泡コンクリートが有する軽量で断熱性に優れる性能を損なうことなく、優れた耐水性と優れた塗装性を具える軽量気泡コンクリートおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、オートクレーブ内にある軽量気泡コンクリート内部に水蒸気を浸透させた軽量気泡コンクリートを、外部から水蒸気と撥水剤を含有する混合ガスを注入して処理すると、塗装性に優れ、且つ耐水性に優れる軽量気泡コンクリートが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
即ち、本発明は、
［１］  軽量気泡コンクリートの表面に垂直な切断面の水の接触角が１００°未満、５０°以上の範囲にあり、かつ軽量気泡コンクリートの該切断面における透水度が１０００ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ以下であることを特徴とする耐水性軽量気泡コンクリート、
［２］  軽量気泡コンクリートの表面に垂直な切断面における平衡透水度が４５０ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ以下であることを特徴とする［１］記載の耐水性軽量気泡コンクリート、
［３］  平衡透水度測定直後の凍結水銀圧入法により得られる微分細孔径分布において、最大ピークを有する細孔径が、０．０１〜０．１μｍの範囲であることを特徴とする［１］又は［２］に記載の耐水性軽量気泡コンクリート、
［４］  水により抽出される撥水剤量が軽量気泡コンクリートに含まれる撥水剤量の１０ｗｔ％以下であり、かつ、トルエン及びエタノールで抽出される撥水剤量が軽量気泡コンクリートに含まれる撥水剤量の１０ｗｔ％以下であることを特徴とする［１］〜［３］のいずれかに記載の耐水性軽量気泡コンクリート、
［５］  撥水剤が下記一般式（１）で表されるアルキルアルコキシシランの群から選ばれる１種または２種以上であることを特徴とする請求項［１］〜［４］に記載の耐水性軽量気泡コンクリート、
Ｒ１ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎ          （１）
（ここで、Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ独立にアルキル基を表す。ｎは１〜３の整数を表す。ｎが２以上の場合、Ｒ１はそれぞれ同じものであっても異なっていても良く、ｎが２以下の場合、Ｒ２はそれぞれ同じものであっても異なっていても良い。）
［６］  オートクレーブ内に軽量気泡コンクリートを入れ、水蒸気を導入し、該軽量気泡コンクリート内部に水蒸気を浸透させ、オートクレーブ内を降圧し、オートクレーブの外部から水蒸気と撥水剤を含有する混合ガスをオートクレーブ内に注入して軽量気泡コンクリートを処理することを特徴とする耐水性軽量気泡コンクリートの製造方法、
［７］  オートクレーブ内に半硬化状の軽量気泡コンクリートを入れ、水蒸気養生した後、引き続きオートクレーブの外部から水蒸気と撥水剤を含有する混合ガスをオートクレーブ内に注入して軽量気泡コンクリートを処理することを特徴とする耐水性軽量気泡コンクリートの製造方法、
である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の軽量気泡コンクリートは、軽量気泡コンクリートが有する軽量かつ断熱性に優れた性能を損なうことなく、更に、優れた塗装性及び耐水性を付与する効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明について、以下具体的に説明する。
本発明における軽量気泡コンクリートは、軽量気泡コンクリートとであれば、特に限定されない。代表的な製造方法としては、例えば、珪石などのケイ酸質原料と、普通ポルトランドセメントに代表されるセメント、石膏、生石灰などの石灰質原料を主成分にアルミニウムなどの気泡剤を混合してできた原料スラリーを、型枠に注入し、切断に適した硬度になるまで養生した後、型枠から外して半硬化状のモルタルブロックとし、これを緊張配設したピアノ線などの線材で切断したものをオートクレーブ養生する方法が挙げられる。ここで、軽量気泡コンクリートには、必要に応じて補強用鉄筋もしくは金網を配設しても構わない。
【００１１】
本発明において用いられる軽量気泡コンクリートの厚みは、１０〜３００ｍｍが好ましく、２０〜２００ｍｍがより好ましく、３０〜１５０ｍｍが特に好ましい。
本発明の耐水性軽量気泡コンクリートの切断面における水の接触角は１００°未満、５０°以上の範囲にあることが必要であり、９５°以下、６０°以上の範囲にあることが好ましく、９５°以下、７０°以上の範囲にあることがより好ましい。切断面の接触角が１００°未満、５０°以上の範囲であれば、軽量気泡コンクリートの中心部まで耐水性を付与すると共に、該軽量気泡コンクリート表面にそのまま水系塗料をむらなく均一に塗布することが可能である。
【００１２】
本発明において表面に垂直な切断面における接触角とは、温度２０℃、相対湿度６５％の恒温恒湿に保たれた室内で軽量気泡コンクリート表面に垂直な切断面を該コンクリート表面近傍から中心まで厚さ方向に１０ｍｍ間隔で協和界面科学（株）製の接触角計（ＣＡ−ＤＴ型）で測定した値である。
本発明における透水度は、ＪＩＳ−５４００で定義されている次式で算出した。
透水度＝Ｖ×１０６／｛３．１４×（Ｄ／２）２｝
ここで、Ｖは透水量（ｃｍ３）、Ｄは透水試験器具に用いたロートの口径（ｍｍ）であり、透水量（Ｖ）の測定方法は、ＪＩＳ−５４００に準拠した方法で行った。即ち、口径Ｄｍｍのロートと、先端を切り取った５ｃｍ３メスピペットをビニル管で接続固定した透水試験器具を用い、水平に保持された切断面の中心に、該透水試験器具のロートの口径の真中がくるように該ロートをシーリング材（コニシ（株）製  商品名シリコンコーク）で隙間ができないように固着し、高さ２５０ｍｍまで水を入れ、２４時間放置した後、水中高さをメスピペット部の目盛りから読みとり、透水量（Ｖ）を測定する。尚、ＪＩＳ−５４００は、塗料の塗膜の耐水性を評価するものであり、ロート口径７５ｍｍを標準としているが、本発明では、軽量気泡コンクリート厚みが７５ｍｍ以下の場合、口径７５ｍｍの透水試験器具を使用することができないため、軽量気泡コンクリートの厚みに応じて口径を小さくした透水試験器具を使用して測定し、上記透水度を求める計算式により算出する。
【００１３】
本発明において、透水度とは、試験開始２４時間後の透水量をもとに算出された値であり、平衡透水度とは、２４時間後の透水量を測定した後に更に高さ２５０ｍｍまで水を追加注入し、引き続き２４時間後の透水量を測定する操作を７〜２０日間繰り返し、ほぼ一定になった透水量をもとに算出された値である。
本発明の耐水性軽量気泡コンクリートの透水度は、１０００ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ以下であることが必要であり、８００ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ以下が好ましく、６００ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ以下がより好ましい。該透水度が１０００ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ以下であれば、軽量気泡コンクリートの中心部まで充分な耐水性が付与されている。また、長期の耐水性を満足するためには平衡透水度が、４５０ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ以下が好ましく、３５０ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ以下がより好ましく、２５０ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ以下が特に好ましい。
【００１４】
本発明において、凍結水銀圧入法とは、先ず上記同様の透水度の測定において、透水量がほぼ一定に、つまり平衡透水度に到達するまで測定を繰り返した後、ロートを固着した面から深さ方向に１０ｍｍまでの部分を切り出して砕き、ＪＩＳ−Ｚ８８０１に準ずる篩において、目開き４ｍｍ（線径１．４ｍｍ）を通過し、目開き２ｍｍ（線形０．９ｍｍ）を通過しないものを１〜２ｇ程度採取し、次に採取した軽量気泡コンクリートを液体窒素中に浸漬し、凍結させた後、手早くサンプル管に充填したものを、細孔径分布測定装置（米国Ｍｉｃｒｏｍｅｔｒｉｔｉｃｓ社製  Ｐｏｒｅ  Ｓｉｚｅｒ  ９３２０）にセットし、真空度約５Ｐａの条件で測定した。ここで、水銀圧入法による微分細孔径分布は、測定された細孔径に対する細孔量の積分曲線を一次微分して得られる。一般に、水銀圧入法では、６ｎｍ〜３６０μｍ程度の細孔径の測定が可能であるが、得られた細孔径は、実際の細孔の直径を表すものではなく、構成物質間に存在する隙間の大きさの指標として使用されており、軽量気泡コンクリートの細孔構造を記述する際には、有効な解析手段である。また、水銀と軽量気泡コンクリートの接触角は１３０°、水銀の表面張力は４８４ｄｙｎ／ｃｍとし、測定された圧力を細孔の形状が円筒形であると仮定して細孔径に換算した。凍結水銀圧入法による微分細孔分布径の測定は、平衡透水度測定により、軽量気泡コンクリート内の浸透した水を乾燥させないことが肝要となる。また、測定中に軽量気泡コンクリート内の温度が上昇し、凍結させた水が融解することを防ぐため、測定中もサンプル管をドライアイスなどで冷却しても構わないが、水銀の凝固温度−３８．８℃より冷却すると水銀が圧入されなくなる。
【００１５】
ここで、平衡透水度に到達するまで透水度測定を繰り返した軽量気泡コンクリートは、撥水剤による耐水層が形成されている細孔には水の浸透がなく、空隙のままであるが、耐水層が形成されていない細孔には水が浸透し、細孔内には水が充填されており、その状態で液体窒素に浸漬すると水が充填された細孔内で水が凝固し、細孔を封鎖することになる。つまり、細孔内で充填されていた水が凝固することにより、見かけ上細孔が消失することになり、その状態で水銀圧入法を測定しても、水が凝固した細孔、即ち撥水剤により耐水層が形成されていない細孔は測定することができない。この方法により、大体ではあるが、撥水剤により耐水層が形成された細孔が特定可能となり、本発明の軽量気泡コンクリートの耐水性能を満足させるためには、凍結水銀圧入法により得られる微分細孔径分布曲線において、最大ピークを有する細孔径が０．０１〜０．１μｍ、好ましくは０．０３〜０．０８μｍ、更に好ましくは０．０４〜０．０７μｍであることが肝要となる。
【００１６】
本発明において、長期の耐水性をより満足させるためには、軽量気泡コンクリートに含有される撥水剤が、軽量気泡コンクリートから漏出しないことが肝要である。そこで、軽量気泡コンクリートに含有される撥水剤の水、エタノール及びトルエンによる各々の抽出率は、次の方法で測定した。
撥水剤の水、エタノール及びトルエンによる各々の抽出率は、熱分解装置（フロンティアラボ社製  ＰＹ２０１０Ｄ）を具備したガスクロマトクグラフ（ＨＥＷＬＥＴＴ  ＰＡＣＫＡＲＤ社製  ＨＰ６８９０）（以下、熱分解ガスクロマトグラフという。）により測定し求めた。先ず予め、抽出前の撥水剤を含む軽量気泡コンクリートを６０℃の熱風乾燥機（タバイエスペック（株）  ＰＨＨ４０１）で２４時間乾燥し、乳鉢で粉砕して乾燥剤（シリカゲル）を入れたデシケータ内に置き、真空ポンプ（真空機工（株）  ＤＡＨ−６０）で減圧にした状態で２４時間放置したものを５ｍｇ取り、上記の熱分解ガスクロマトグラフで測定し、得られたクロマトグラムから保持時間１０分以内のピーク面積総和（Ｗｏ）を求めた。ここで、クロマトグラムの保持時間１０分以内のピークは、撥水剤が熱分解されて生成した炭素数１〜３程度の飽和炭化水素及び不飽和炭化水素に相当する。
【００１７】
一方、水による抽出率の測定の場合、予め６０℃の熱風乾燥機で２４時間乾燥した抽出前の撥水剤を含む軽量気泡コンクリート１ｇを乳鉢で粉砕した後、水（蒸留水）１００ｇを混合し、１時間攪拌して、該軽量気泡コンクリートに含有される撥水剤を抽出し、その後、ろ過して固形分を得、風乾後、６０℃の熱風乾燥機で２４時間乾燥し、乾燥剤（シリカゲル）を入れたデシケータ内に置き、真空ポンプで減圧にした状態で２４時間放置した。次に抽出して乾燥した後、上記と同様の方法で、軽量気泡コンクリート５ｍｇを熱分解ガスクロマトグラフで測定し、得られたクロマトグラムから保持時間１０分以内のピーク面積総和（Ｗ１）を求めた。撥水剤の水による抽出率［％］は、次式で算出した。
抽出率＝｛１−（Ｗ１／Ｗ０）｝×１００
同様にエタノールまたはトルエンによる抽出率の測定の場合、抽出溶媒を水からエタノールまたはトルエンに変更するだけであり、それ以外は、すべて水による抽出率の測定と同様の方法で行う。
【００１８】
ここで、Ｗ１は抽出後のピーク面積総和、Ｗ０は抽出前のピーク面積総和である。尚、熱分解装置は８００℃、注入口温度は２３０℃、検出器温度は２３０℃、カラムは昇温速度１０℃／分で３５℃から２３０℃まで昇温に設定し、キャリアガスはヘリウム、検出器は水素炎イオン化検出器、カラムは、ＳＵＰＥＬ−９ＰＬＯＴ（ＳＵＰＥＬＣＯ社製）を使用した。ここで、抽出とは、撥水剤の一部が水またはエタノール、トルエンに溶出（溶解）するだけでなく、物理的に漏出する場合も含め、軽量気泡コンクリート内に含まれる撥水剤が、外部に取り除かれることを言う。
本発明において、軽量気泡コンクリートに含有される撥水剤のうち、水により抽出される撥水剤量が、含まれる撥水剤の１０ｗｔ％以下であり、かつ、エタノール及びトルエンにより抽出される撥水剤量が、含まれる撥水剤の１０ｗｔ％以下であることが好ましく、水により抽出される撥水剤量が、含まれる撥水剤の８ｗｔ％以下であり、かつ、エタノール及びトルエンにより抽出される撥水剤量が、含まれる撥水剤の８ｗｔ％以下であることがより好ましく、水により抽出される撥水剤量が含まれる撥水剤の６ｗｔ％以下であり、かつ、エタノール及びトルエンにより抽出される撥水剤量が、含まれる撥水剤の６ｗｔ％以下であることが特に好ましい。
【００１９】
本発明の耐水性軽量気泡コンクリートは、細孔内表面に耐水層を有する。該耐水層はどのような撥水剤から形成されたものであっても良いが、有機ケイ素化合物から形成された耐水層であることが好ましい。有機ケイ素化合物の官能基（Ｘ）は、加水分解してシラノール基となり、更に、軽量気泡コンクリートを構成するケイ酸カルシウム水和物などが有するシラノール基と化学結合してシロキサン結合を形成して軽量気泡コンクリートの細孔内表面および軽量気泡コンクリート外表面に耐水層を形成し、優れた耐水性を発現すると推測している。なお、本発明の耐水性軽量気泡コンクリートにおいては、細孔内表面の全てに耐水層を有している必要はなく、切断面の接触角、透水度、平衡透水度を満足すれば耐水層を有していない細孔内表面があっても構わない。
【００２０】
本発明において、最も汎用的に用いられる有機ケイ素化合物は、アルキルアルコキシシランであり、一般式Ｒ１ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎで表すことができる。ここで、Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ独立にアルキル基を表し、同じであっても異なっていても良い。より好ましくは、Ｒ１は炭素数３〜１８のアルキル基であり、Ｒ２は最も汎用的なメチル基、エチル基である。ｎは１〜３の整数を表す。ｎが２以上の場合、Ｒ１はそれぞれ同じものであっても異なっていても良く、ｎが２以下の場合、Ｒ２はそれぞれ同じものであっても異なっていても良い。また、上記一般式で表されるアルキルアルコキシシランを２種以上混合して用いることもできる。また、あまり汎用的ではないが、その他の有機ケイ素化合物も使用することができる。即ち、その他の有機ケイ素化合物とは、一般式ＲｎＳｉＸ４−ｎで表すことができる。ここで、Ｒはアルキル基、アリール基、アリル基を表し、Ｘは加水分解してシラノール基を生成する官能基であり、アルコキシル基、アセトキシ基、ケトオキシム基、アミド基、アミノ基、ビニルエーテル基、ハロゲン原子を表し、ｎは１〜３の整数を表す。また、ｎが２以上の場合、Ｒは同じであっても異なっていても良い。また、Ｒはアルキル基、アリール基、アリル基に含まれる水素をフッ素に置換したものでも構わない。ｎが２以下の場合、Ｘは同じであっても異なっていても良い。
【００２１】
本発明で用いられるアルキルアルコキシシランとしては、上記一般式で表されるアルキルアルコキシシランの中で最も汎用的なアルキルトリアルコキシシラン（ｎ＝１）が好ましい。本発明で用いられるアルキルアルコキシシランの代表的な例を挙げれば、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ペンチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘプチルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、ノニルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ウ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、トリ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、ペンタデシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、ヘプタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ペンチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘプチルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、ノニルトリエトキシシラン、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、ヘ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などが挙げられる。
【００２２】
また、この代表例の中でもメチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、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、オクタデシルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリエトキシシラ、ヘキシルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシラン、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が好ましく、プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、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、オクタデシルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリエトキシシラ、ヘキシルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシラン、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がより好ましい。
【００２３】
以下に、本発明の耐水性軽量気泡コンクリートの製造方法について説明する。
本発明の耐水性軽量気泡コンクリートを製造する方法としては、例えば、養生済みの軽量気泡コンクリートをオートクレーブに入れ、水蒸気を導入し、該軽量気泡コンクリート内部に水蒸気を浸透させた後、オートクレーブ内を降圧し、オートクレーブの外部から水蒸気と撥水剤を含有する混合ガスをオートクレーブ内に注入して軽量気泡コンクリートを処理する方法と、オートクレーブ内に半硬化状の軽量気泡コンクリートを入れ、水蒸気養生した後、引き続きオートクレーブの外部から水蒸気と撥水剤を含有する混合ガスをオートクレーブ内に注入して軽量気泡コンクリートを処理する方法がある。
【００２４】
養生済みの軽量気泡コンクリート使用する方法としては、オートクレーブ内に設置された軽量気泡コンクリートを温度１００℃以上、２３０℃以下、ゲージ圧０．１ＭＰａ以上、２．３２ＭＰａ以下の飽和水蒸気下に、好ましくは、温度１２０℃以上、２１０℃以下、ゲージ圧０．２ＭＰａ以上、１．９１ＭＰａ以下の飽和水蒸気下に、より好ましくは、温度１３０℃以上、１９０℃以下、ゲージ圧０．２７ＭＰａ以上、１．２６ＭＰａ以下の飽和水蒸気下に置いて該軽量気泡コンクリート内部に水蒸気を充分に浸透させ、オートクレーブ内をゲージ圧０．３ＭＰａ以下に、好ましくはゲージ圧０．２ＭＰａ以下に、特に好ましくはゲージ圧０ＭＰａ以下に降圧し、オートクレーブの外部から水蒸気と撥水剤を含有する混合ガスをオートクレーブ内に注入し、軽量気泡コンクリートを処理する方法などが挙げられる。
【００２５】
ここで、オートクレーブ内に設置された軽量気泡コンクリートを水蒸気下に置いて軽量気泡コンクリート内部に水蒸気を浸透させる際に、予めオートクレーブ内を減圧にした後、軽量気泡コンクリートを水蒸気下に置いても構わない。また、オートクレーブ内に水蒸気を導入し、軽量気泡コンクリート内に水蒸気を浸透させた後、再びオートクレーブ内を降圧するのは、水蒸気と撥水剤を含有する混合ガスが軽量気泡コンクリートの内部まで浸透しやすくするためである。
また、半硬化状の軽量気泡コンクリートを水蒸気養生する方法としては、特に限定されないが、周知の方法で構わない。ここで、高温高圧の水蒸気養生された軽量気泡コンクリートは、既に該軽量気泡コンクリート内部まで水蒸気が浸透された状態であるため、予め水蒸気下に置くことなく、水蒸気と撥水剤を含有する混合ガスをオートクレーブ内に注入することが可能である。
【００２６】
本発明において、養生済みの軽量気泡コンクリートを使用して、水蒸気下に置いた後、水蒸気と撥水剤を含有する混合ガスで処理する方法では、軽量気泡コンクリート表面に模様付けするなどの後加工した軽量気泡コンクリートを使用することができる。一般に軽量気泡コンクリートは、水蒸気養生した後、目地加工するが、それ以外にも軽量気泡コンクリート表面に模様付けするなどの後加工をすることがあり、これらの後加工した軽量気泡コンクリートも処理することが可能となり、好ましい様態である。また、半硬化状の軽量気泡コンクリートを水蒸気養生し、引き続き水蒸気と撥水剤を含有する混合ガスで処理する方法では、予め水蒸気処理することなく、混合ガスで処理できるため生産効率の向上にも繋がり、好ましい様態である。
【００２７】
本発明において、水蒸気と撥水剤を含有する混合ガスをオートクレーブ内に注入して処理する際のオートクレーブ内の圧力は、軽量気泡コンクリートの厚みによっても異なるが、混合ガスを注入する前の圧力より０．０１ＭＰａ以上高くすることが好ましく、より好ましくは０．１ＭＰａ以上、特に好ましくは０．３ＭＰａ以上高くすることである。水蒸気と撥水剤の混合ガスをオートクレーブ内に注入し、オートクレーブ内を加圧することにより、オートクレーブ内の加圧前圧力と加圧後圧力の差を推進力として、該混合ガスは軽量気泡コンクリートの内部空隙まで速やかに到達することができる。
また、水蒸気と撥水剤を含有する混合ガスをオートクレーブ内に注入する方法は、特に限定される必要はないが、例えば少なくとも１種の撥水剤を入れた容器中に高温の水蒸気、好ましくは高温の飽和水蒸気を注入し、撥水剤を気化させて混合ガスとする方法や、オートクレーブ内に注入する水蒸気の配管途中に設けた注入口から少なくとも１種の撥水剤をミストや予め気化させた蒸気で注入し混合ガスとする方法などが挙げられる。ここで、オートクレーブ内に注入する水蒸気と撥水剤を含有する混合ガスは、撥水剤の種類によっても異なるが、温度１００〜２５０℃、圧力０．１〜４ＭＰａであり、好ましくは温度１５０〜２３０℃、圧力０．５〜３ＭＰａであることが好ましく、温度１７０〜２１０℃、圧力０．８〜２ＭＰａであることがより好ましい。
【００２８】
ここで、水蒸気と撥水剤を含有する混合ガスで処理する時間は通常０．１〜５時間で良いが、撥水剤と軽量気泡コンクリートとの反応が完全に終了していない場合は、水蒸気と撥水剤を含有する混合ガスで処理した後、更に軽量気泡コンクリートをオートクレーブから取り出すことなく、その状態で１００〜２００℃に保持するように外部から加熱処理する、オートクレーブから取り出した後、室温で数日〜２ヶ月程度放置しておく、オートクレーブから取り出した後、６０〜１８０℃で０．５〜１週間程度、軽量気泡コンクリートが熱劣化しない範囲で加熱する等の処理の処理をしても構わない。
ここで、軽量気泡コンクリートをオートクレーブから取り出すことなく加熱する方法としては特に限定されないが、ヒーターや水蒸気でオートクレーブを加熱する方法や再びオートクレーブ中に水蒸気を注入する方法などを使用することができる。軽量気泡コンクリートをオートクレーブから取り出すことなく、再び水蒸気を注入する場合、水蒸気を注入した時のオートクレーブ内の圧力は、撥水剤と水蒸気を含有する混合ガスで処理した圧力程度の圧力で行うことが好ましい。また、オートクレーブから取り出した後の加熱方法も、特に限定されないが一般的な熱風加熱や遠赤外線加熱または水蒸気加熱などを使用することができる。
【００２９】
本発明の水蒸気と撥水剤の混合ガスにおいて、該混合ガス中の撥水剤含有率は、０．０１〜１５モル％が好ましく、０．１〜１０モル％がより好ましく、０．３〜５モル％が特に好ましい。ここで、水蒸気は飽和蒸気圧であることが好ましく、撥水剤は、軽量気泡コンクリート以外の場所で凝縮してロスするという経済的な観点から飽和蒸気圧に満たないことが好ましい。
また、本発明の耐水性軽量気泡コンクリートに含有される撥水剤量は、撥水剤を含有させる前の軽量気泡コンクリートを縦４０ｍｍ、横４０ｍｍ、長さ１６０ｍｍに切り出し、１０５℃で２４時間乾燥して求めた絶乾重量に対する重量比率で、０．０５〜１０．０ｗｔ％が好ましく、０．１〜５．０ｗｔ％がより好ましく、０．５〜３．０ｗｔ％が特に好ましい。ここで、撥水剤が加水分解などの反応により、構造を変化させた場合においては、変化する前の構造に置き換えた重量を使用する。
【００３０】
本発明において、軽量気泡コンクリートに含有される撥水剤量は、上記同様に熱分解装置を具備したガスクロマトグラフの測定により求めた。先ず、撥水剤を定量する検量線を作成するために、軽量気泡コンクリートを乳鉢で粉砕し、該軽量気泡コンクリート粉末に対して撥水剤を０．１、０．３、０．５、１．０、２．０、３．０ｗｔ％の比率で該軽量気泡コンクリート粉末に添加したものをそれぞれ別の密閉容器に入れて、８０℃で１ヶ月間保持し、撥水剤と軽量気泡コンクリートを完全に反応させた後、軽量気泡コンクリート中で撥水剤の含有率にむらが生じないように、それぞれを乳鉢で微粉砕したものを６０℃の熱風乾燥機で２４時間乾燥した後、乾燥剤（シリカゲル）を入れたデシケータ内に置き、真空ポンプで減圧にした状態で２４時間放置した。次にそれぞれの撥水剤を添加した軽量気泡コンクリート５ｍｇを取り、別々に熱分解ガスクロマトグラフで測定し、得られたクロマトグラムから保持時間１０分以内のピーク面積総和を求め、得られたピーク面積総和を撥水剤添加量に対してプロットし、検量線とした。ここで、検量線は直線関係が得られた。次に未知量の撥水剤が含有される軽量気泡コンクリート中の撥水剤量は、上記同様に熱分解ガスクロマトグラフにより測定し、得られたクロマトグラムから保持時間１０分以内のピーク面積総和を求め、上記検量線から撥水剤量に換算し求めることができる。本発明においては、熱分解ガスクロマトグラフを使用していることから、撥水剤が加水分解や縮合もくしは軽量気泡コンクリートと反応していたとしても、すべて分解して測定できる。
【００３１】
本発明の耐水性軽量気泡コンクリートは、１００°未満、５０°以上という低い水の接触角ながら優れた耐水性を有していることに特徴を有する。その理由は定かではないが、本発明者らは、以下のように推察している。高温高圧の水蒸気は、温度の低い軽量気泡コンクリートに接触することにより軽量気泡コンクリートの内部空隙内で凝縮し、液化した水蒸気はその空隙内を水封することになる。つまり、水封された空隙内には撥水剤蒸気が進入することができず、その空隙表面には撥水剤が付着することができなくなる。ここで、軽量気泡コンクリートの内部空隙とは、ゲル孔や毛管凝縮孔、発泡時に導入される気泡など軽量気泡コンクリートの内部に存在する全ての空隙をいう。一般に軽量気泡コンクリートのような多孔質材料の場合、より小さな空隙から凝縮することから、軽量気泡コンクリート内部の小さな空隙ほど撥水剤が付着しない。一方で、軽量気泡コンクリート内部に水が浸透する場合、より浸透しやすい大きな空隙を通って水が内部に浸透する。つまり、軽量気泡コンクリート内部への水の浸透にあまり寄与しない微細な空隙には、撥水剤が付着していないものの、水の浸透に大きく寄与する空隙には撥水剤が付着して耐水層を形成していることから充分な耐水性を有するが、微細な空隙には撥水剤が付着していないことから、軽量気泡コンクリートの撥水性は十分に発現されない。
【００３２】
本発明の耐水性軽量気泡コンクリートは、耐水性能が著しく向上しており、従来のように塗装をして耐水性を確保する必要がないため、化粧用の塗装をするのみで使用することが可能である。このように、本発明の耐水性軽量気泡コンクリートは、従来通りの使用はもちろんであるが、外壁材、床材、間仕切り材または屋根材として使用することができる。
【実施例】
【００３３】
以下に実施例を挙げ、本発明をより具体的に説明する。
なお、本発明において使用される各種の測定方法は以下の通りである。
【００３４】
＜水の接触角＞
水の接触角は、温度２０℃、湿度６５％の恒温恒湿に保たれた室内で、パネル表面に垂直な方向の切断面上を表面近傍から中心に至るまで厚さ方向に１０ｍｍ間隔で協和界面科学（株）製の接触角計（ＣＡ−ＤＴ型）により測定し、得られた測定値の平均値とした。
【００３５】
＜透水度＞
透水度は、測定開始から２４時間後に測定された透水量から求められ、ＪＩＳ−５４００で定義されている次式で算出した。透水度＝Ｖ×１０６／｛３．１４×（Ｄ／２）２｝
ここで、Ｖは透水量（ｃｍ３）、Ｄは透水試験器具に用いたロートの口径（ｍｍ）であり、透水量（Ｖ）の測定方法は、ＪＩＳ−５４００に準拠した方法で行った。即ち、口径７５ｍｍのロートと、先端を切り取った５ｃｍ３メスピペットをビニル管で接続固定した透水試験器具を用い、水平に保持された軽量気泡コンクリートの表面に垂直な切断面の中心に、該透水試験器具のロートの口径の真中がくるように該ロートをシーリング材（コニシ（株）製  商品名シリコンコーク）で隙間ができないように固着し、高さ２５０ｍｍまで水を入れ、２４時間放置した後、水中高さをメスピペット部の目盛りから読みとり、透水量（Ｖ）を求めた。
【００３６】
＜平衡透水度＞
平衡透水度は、上記透水度の測定と同様の透水試験器具を使用し、２４時間後の透水量を測定した後に更に高さ２５０ｍｍまで水を追加注入し、引き続き２４時間後の透水量を測定する操作を７〜２０日間繰り返し、ほぼ一定になった透水量をもとに上記算出式から求めた。
【００３７】
＜凍結水銀圧入法＞
凍結水銀圧入法は、先ず上記同様の透水度の測定において、透水量がほぼ一定に、つまり平衡透水度に到達するまで測定を繰り返した後、ロートを固着した面から深さ方向に５ｍｍまでの部分を切り出して砕き、ＪＩＳ−Ｚ８８０１に準ずる篩において、目開き４ｍｍ（線径１．４ｍｍ）を通過し、目開き２ｍｍ（線形０．９ｍｍ）を通過しないものを１〜２ｇ程度採取し、次に採取した軽量気泡コンクリートを液体窒素中に浸漬し、凍結させた後、手早くサンプル管に充填したものを、細孔径分布測定装置（米国Ｍｉｃｒｏｍｅｔｒｉｔｉｃｓ社製  Ｐｏｒｅ  Ｓｉｚｅｒ  ９３２０）にセットし、真空度約５Ｐａの条件で測定した。ここで、水銀圧入法による微分細孔径分布は、測定された細孔径に対する細孔量の積分曲線を一次微分して得られる。また、水銀と軽量気泡コンクリートの接触角は１３０°、水銀の表面張力は４８４ｄｙｎ／ｃｍとして測定された圧力を、細孔の形状が円筒形であると仮定して細孔径に換算した。凍結水銀圧入法による微分細孔分布径の測定は、平衡透水度測定により、軽量気泡コンクリート内の浸透した水を乾燥させないことが肝要となるため、測定中に軽量気泡コンクリート内の温度が上昇し、凍結させた水が融解しないように、測定中もサンプル管をドライアイスなどで冷却しても構わないが、水銀の凝固温度−３８．８℃より冷却すると水銀が圧入されなくなる。
【００３８】
＜抽出率＞
軽量気泡コンクリートに含有される撥水剤の水またはエタノール、トルエンによる抽出率は、熱分解装置（フロンティアラボ社製  ＰＹ２０１０Ｄ）を具備したガスクロマトクグラフ（ＨＥＷＬＥＴＴ  ＰＡＣＫＡＲＤ社製  ＨＰ６８９０）により測定し求めた。
先ず予め、抽出前の撥水剤を含む軽量気泡コンクリートを縦４０ｍｍ、横４０ｍｍ、長さ１０ｍｍに切り出し、６０℃の熱風乾燥機（タバイエスペック（株）  ＰＨＨ４０１）で２４時間乾燥し、乳鉢で粉砕した後、乾燥剤（シリカゲル）を入れたデシケータ内に置き、真空ポンプ（真空機工（株）  ＤＡＨ−６０）で減圧にした状態で２４時間放置した。次にこの乾燥した軽量気泡コンクリート５ｍｇ取り、上記の熱分解ガスクロマトグラフで測定し、得られたクロマトグラムから保持時間１０分以内のピーク面積総和を求めた。
【００３９】
一方、水による抽出率の測定の場合、予め６０℃の熱風乾燥機で２４時間乾燥した撥水剤を含む軽量気泡コンクリート１ｇを乳鉢で粉砕した後、水（蒸留水）１００ｇを添加して１時間攪拌して、該軽量気泡コンクリートに含有される撥水剤を抽出し、その後、ろ過して固形分を得、風乾後、６０℃の熱風乾燥機（タバイエスペック（株）  ＰＨＨ４０１）で２４時間乾燥した後、乾燥剤（シリカゲル）を入れたデシケータ内に置き、真空ポンプ（真空機工（株）  ＤＡＨ−６０）で減圧にした状態で２４時間放置した。次に、上記と同様の方法で、抽出し乾燥した軽量気泡コンクリート５ｍｇを熱分解ガスクロマトグラフで測定し、得られたクロマトグラムから保持時間１０分以内のピーク面積総和を求めた。撥水剤の水による抽出率（％）は、次式で算出した。
抽出率＝｛１−（Ｗ１／Ｗ０）｝×１００
【００４０】
ここで、Ｗ１は、抽出後のピーク面積総和、Ｗ０は抽出前のピーク面積総和である。尚、熱分解装置は８００℃、注入口温度は２３０℃、検出器温度は２３０℃、カラムは昇温速度１０℃／分で３５℃から２３０℃まで昇温に設定し、キャリアガスはヘリウム、検出器は水素炎イオン化検出器、カラムは、ＳＵＰＥＬ−９ＰＬＯＴ（ＳＵＰＥＬＣＯ社製）を使用した。同様にエタノールまたはトルエンによる抽出率の測定の場合、抽出溶媒を水からエタノールまたはトルエンに変更するだけであり、それ以外は、すべて水による抽出率の測定と同様の方法で行う。
【００４１】
＜有機ケイ素化合物含有量＞
軽量気泡コンクリートに含有される有機ケイ素化合物量は、上記同様に熱分解装置を具備したガスクロマトグラフでの測定により求めた。検量線は前述の方法でそれぞれの有機ケイ素化合物に対して前もって作成しておいた。次に未知量の有機ケイ素化合物が含有される軽量気泡コンクリート中の有機ケイ素化合物量は、上記同様に熱分解ガスクロマトグラフにより測定し、得られたクロマトグラムから保持時間１０分以内のピーク面積総和を求め、上記検量線から有機ケイ素化合物量に換算し求めた。
【００４２】
＜軽量気泡コンクリート基材の製造例＞
基材として使用した軽量気泡コンクリートは、次の方法で作製した。珪石５３重量部、乾燥石膏２．５重量部、生石灰７．５重量部、普通ポルトランドセメント３７重量部を、これら固形分１００重量部に対して水６８重量部を入れたタンク中に投入し、２分間混合した後、アルミ粉末０．０６重量部を混合して３０秒間攪拌した。次に得られたモルタルスラリーを型枠に注入した後、水分の蒸発を抑制した状態で、６０℃で９０分間保持し予備硬化させ、得られた半硬化状の軽量気泡モルタルブロックをピアノ線で切断した。得られた半硬化状の軽量気泡コンクリートをオートクレーブ中に置き、減圧下でオートクレーブ内の空気を除去した後、飽和水蒸気を注入し１８０℃で４時間高温高圧養生した。
【００４３】
［実施例１］
上記製造方法で得られた軽量気泡コンクリートをオートクレーブから取り出し、温度が低下するまで十分に室温で放置した後、縦６００ｍｍ、横４００ｍｍ、厚さ１００ｍｍの該軽量気泡コンクリート１６枚を、再びオートクレーブ（容積１．２５ｍ３）内に入れ、水封式真空ポンプ（神港精機（株）  ＳＷ−１５０）でゲージ圧−０．０９ＭＰａに減圧した後、ゲージ圧１．７ＭＰａ、２０８℃の飽和水蒸気を注入し、５０分かけてオートクレーブ内をゲージ圧１．２ＭＰａまで加圧した後、その状態で１０分保持し、また５０分かけて大気圧まで減圧した。そして直ちにプロピルトリエトキシシラン３８５０ｇ（ＫＢＥ−３０３３  信越化学工業（株）製）を入れた別の圧力容器（容積０．３７５ｍ３）内にゲージ圧１．７ＭＰａ、２０８℃の飽和水蒸気を注入し、該圧力容器内を１９０℃、ゲージ圧を１．２ＭＰａとし、該圧力容器内で得られたプロピルトリエトキシシラン蒸気と水蒸気の混合ガスを前記オートクレーブ内に注入し、オートクレーブ内を６０分かけてゲージ圧０．０ＭＰａ（大気圧）から０．６ＭＰａまで加圧した後、室温になるまで自然冷却とした。
【００４４】
本実施例で得られた耐水性軽量気泡コンクリートは、十分に乾燥した後、１６枚から無作為に３枚を選び出し、それぞれの軽量気泡コンクリートを横半分（横２００ｍｍ）の位置で垂直方向に切断し、縦６００ｍｍ、横２００ｍｍ、厚さ１００ｍｍのサンプルを得た。切断面の撥水性は、該サンプルの縦３００ｍｍの位置を厚さ方向に表面近傍から１０ｍｍ間隔で水の接触角を測定した。測定結果は、表面近傍から中心部に至るまでの水の接触角の平均値は、８６．５°であった。また、透水度の測定は、水の接触角を測定したのと同じサンプルにロート口径７５ｍｍの透水試験器具を各サンプル４個設置し、合計１２個の平均値として求めた。本実施例において透水度は、４５３ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ、平衡透水度が１０９ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙであった。また、攪拌時間１時間の水に対して抽出されるプロピルトリエトキシシラン量は０．９ｗｔ％であり、トルエンに対して抽出されるプロピルトリエトキシシラン量は、０．７ｗｔ％、エタノールに対して抽出されるプロピルトリエトキシシラン量は、１．２ｗｔ％であった。また、平衡透水度測定直後のサンプルから凍結水銀圧入法により得られた微分細孔径分布の最大ピークは、０．０５μｍであった。
【００４５】
プロピルトリエトキシシランの平均含有率は、無作為に選らび横半分の位置で垂直方向に切断した上記３枚の軽量気泡コンクリートに含まれるプロピルトリエトキシシラン量をそれぞれ求め、その平均値とした。それぞれの軽量気泡コンクリートに含まれるプロピルトリエトキシシラン量は、横半分の位置で垂直方向に切断した上記３枚の軽量気泡コンクリート片を更に横方向に５ｍｍずらして切断し、縦６００ｍｍ、横５ｍｍ、厚さ１００ｍｍのサンプルとし、次にそれぞれのサンプルを別々に高速スタンプミル（アズワン（株）ＡＮＳ−１４３ＰＳ）で粗粉砕した後、乳鉢で粉砕し、６０℃の熱風乾燥機（タバイエスペック（株）  ＰＨＨ４０１）で２４時間乾燥した後、乾燥剤（シリカゲル）を入れたデシケータ内に置き、真空ポンプ（真空機工（株）  ＤＡＨ−６０）で減圧にした状態で２４時間放置し、次にこの乾燥したサンプル粉末５ｍｇを熱分解ガスクロマトグラフで測定し、上記検量線からそれぞれのサンプルに含まれるプロピルトリエトキシシラン量を求め、その３回測定の平均値とした。得られたプロピルトリエトキシシランの平均含有率は、１．６６ｗｔ％であった。
【００４６】
［実施例２］
使用する有機ケイ素化合物をプロピルトリエトキシシラン１５００ｇとする以外は実施例１同様の方法で耐水性軽量気泡コンクリートを得た。
本実施例で得られた耐水性軽量気泡コンクリートを実施例１と同様な方法で、水の接触角を測定した結果、表面近傍から中心部に至るまでの水の接触角の平均値は、７４．８°であり、透水度は５６６ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ、平衡透水度が１５８ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙであった。また、攪拌時間１時間の水に対して抽出されるプロピルトリエトキシシラン量は２．５ｗｔ％であり、トルエンに対して抽出されるプロピルトリエトキシシラン量は、１．８ｗｔ％、エタノールに対して抽出されるプロピルトリエトキシシラン量は、２．０ｗｔ％であった。また、平衡透水度測定直後のサンプルから凍結水銀圧入法により得られた微分細孔径分布の最大ピークは、０．０７μｍであり、プロピルトリエトキシシランの平均含有率は０．４７ｗｔ％であった。
【００４７】
［実施例３］
使用する有機ケイ素化合物をプロピルトリエトキシシラン２９７４ｇとヘキシルトリエトキシシラン１５６ｇとする以外は実施例１同様の方法で耐水性軽量気泡コンクリートを得た。
本実施例で得られた耐水性軽量気泡コンクリートを実施例１と同様な方法で、水の接触を測定した。表面近傍から中心部に至るまでの水の接触角の平均値は、８８．８°であり、透水度は、５２１ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ、平衡透水度が１１３ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙであった。また、攪拌時間１時間の水に対して抽出されるプロピルトリエトキシシランとヘキシルトリエトキシシランの合計量は２．２ｗｔ％であり、トルエンに対して抽出されるプロピルトリエトキシシラン量は、１．５ｗｔ％、エタノールに対して抽出されるプロピルトリエトキシシラン量は、１．８ｗｔ％であった。また、平衡透水度測定直後のサンプルから凍結水銀圧入法により得られた微分細孔径分布の最大ピークは、０．０６μｍであり、プロピルトリエトキシシランの含有率とヘキシルトリエトキシシランの含有率の和は、１．３０ｗｔ％であった。
【００４８】
［実施例４］
使用する有機ケイ素化合物をプロピルトリエトキシシラン２９７４ｇとオクタデシルトリエトキシシラン１５６ｇとする以外は実施例１同様の方法で耐水性軽量気泡コンクリートを得た。
本実施例で得られた耐水性軽量気泡コンクリートを実施例１と同様な方法で、水の接触を測定した結果、表面近傍から中心部に至るまでの水の接触角の平均値は、８９．８°であり、透水度は、４１０ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ、平衡透水度が４５ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙであった。
【００４９】
また、攪拌時間１時間の水に対して抽出されるプロピルトリエトキシシランとオクタデシルトリエトキシシランの合計量は１．２ｗｔ％であり、トルエンに対して抽出されるプロピルトリエトキシシラン量は、２．１ｗｔ％、エタノールに対して抽出されるプロピルトリエトキシシラン量は、１．３ｗｔ％であった。また、平衡透水度測定直後のサンプルから凍結水銀圧入法により得られた微分細孔径分布の最大ピークは、０．０４μｍであり、プロピルトリエトキシシラン含有率とオクタデシルトリエトキシシラン含有率の和は、１．３５ｗｔ％であった。
【００５０】
［実施例５］
上記製造方法で得られた縦６００ｍｍ、横４００ｍｍ、厚さ１００ｍｍの半硬化状の軽量気泡コンクリート１６枚をオートクレーブ（容積１．２５ｍ３）内に入れ、水蒸気養生した後、軽量気泡コンクリートをオートクレーブから取り出すことなく、引き続きプロピルトリエトキシシラン３８５０ｇ（ＫＢＥ−３０３３  信越化学工業（株）製）を入れた別の圧力容器（容積０．３７５ｍ３）内にゲージ圧１．７ＭＰａ、２０８℃の飽和水蒸気を注入し、該圧力容器内を１９０℃、ゲージ圧を１．２ＭＰａとし、該圧力容器内で得られたプロピルトリエトキシシラン蒸気と水蒸気の混合ガスを前記オートクレーブ内に注入し、オートクレーブ内を６０分かけてゲージ圧０．０ＭＰａ（大気圧）から０．６ＭＰａまで加圧した後、室温になるまで自然冷却とした。
【００５１】
本実施例で得られた耐水性軽量気泡コンクリートを実施例１と同様な方法で、水の接触角を測定した結果、表面近傍から中心部に至るまでの水の接触角の平均値は、８７．６°であり、透水度は４７６ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ、平衡透水度が１１２ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙであった。また、攪拌時間１時間の水に対して抽出されるプロピルトリエトキシシラン量は１．１ｗｔ％であり、トルエンに対して抽出されるプロピルトリエトキシシラン量は、２．５ｗｔ％、エタノールに対して抽出されるプロピルトリエトキシシラン量は、２．０ｗｔ％であった。また、平衡透水度測定直後のサンプルから凍結水銀圧入法により得られた微分細孔径分布の最大ピークは、０．０５μｍであり、プロピルトリエトキシシランの平均含有率は１．５４ｗｔ％であった。
【００５２】
［比較例１］
上記製造方法で得た軽量気泡コンクリートを室温環境下で十分に乾燥させた後、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ１００ｍｍに切り出し、密閉容器内（容積０．０１ｍ３）に入れ、該密閉容器内及び付属する配管を１８０℃に加熱した後、３００Ｐａに減圧し、軽量気泡コンクリート内に含まれる大部分の水を取り除き、次いで弁で開閉が可能な管で連結された別の密閉容器内（容積０．０１ｍ３）にプロピルトリエトキシシラン１００ｇを入れ、３００Ｐａに減圧した後に１８０℃に加熱してプロピルトリアルコキシシランを気化させて６６０００Ｐａの蒸気圧を得た。そこで前記弁を開放し、該アルコキシシランの蒸気を軽量気泡コンクリートを入れた密閉容器内に約２分間注入し、該密閉容器内の圧力を３３０００Ｐａとした後、そのままの状態で１時間放置した。
【００５３】
本比較例で得られた撥水性軽量気泡コンクリートを横半分の位置で横５０×縦１００の面に垂直方向に切断し、縦１００ｍｍ、横５０ｍｍ、厚さ１００ｍｍのサンプルを得た。切断面の撥水性は、該サンプルの縦５０ｍｍの位置を厚さ方向に表面近傍から１０ｍｍ間隔で水の接触を測定した。水の接触角を測定した結果、表面近傍から中心部に至るまでの水の接触角の平均値は、１２９．７°であり、透水度は、５６７ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ、平衡透水度が１０４ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙであった。また、攪拌時間１時間の水に対して抽出されるプロピルトリエトキシシラン量は０．９ｗｔ％あり、トルエンに対して抽出されるプロピルトリエトキシシラン量は、１．２ｗｔ％、エタノールに対して抽出されるプロピルトリエトキシシラン量は、０．８ｗｔ％であった。また、平衡透水度測定直後のサンプルから凍結水銀圧入法により得られた微分細孔径分布の最大ピークは、０．０３μｍであり、プロピルトリエトキシシランの平均含有量は、２．０５ｗｔ％であった。
本比較例のように軽量気泡コンクリート内の水分を取り除き、アルコキシシラン蒸気単独で処理した場合、得られた軽量気泡コンクリートは、耐水性に優れていると同時に撥水性も大きく向上することが確認された。
【００５４】
［比較例２］
本比較例において、軽量気泡コンクリートは、モルタルスラリー中に固形分１００重量部に対してジメチルシリコーンオイル（ＫＦ−９６  信越化学工業（株））を０．５重量部添加する以外は上記製造方法と得た。ここで、軽量気泡コンクリートの大きさは、縦６００ｍｍ、横４００ｍｍ、厚さ１００ｍｍとした。
本比較例で得られた軽量気泡コンクリートは実施例１と同様な方法で、水の接触を測定した結果、表面近傍から中心部に至るまでの水の接触角の平均値は、５８．６°であり、透水度は、３７８１ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ、平衡透水度が１１５９ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙであった。また、攪拌時間１時間の水に対して抽出されるジメチルシリコーンオイルの量は、３９．５ｗｔ％であり、トルエンに対して抽出されるジメチルシリコーンオイル量は、１２．５ｗｔ％、エタノールに対して抽出されるジメチルシリコーンオイル量は、１８．３ｗｔ％であった。また、平衡透水度測定直後のサンプルから凍結水銀圧入法により得られた微分細孔径分布の最大ピークは、０．１３μｍであった。
本比較例により得られた軽量気泡コンクリートは、十分な耐水性が確保できないことが確認された。
【００５５】
［比較例３］
本比較例において、軽量気泡コンクリートは、モルタルスラリー中に固形分１００重量部に対してアルキル変性シリコーンオイル（ＫＦ−４００３  信越化学工業（株））を３重量部添加する以外は上記製造方法と同様にして得た。ここで、軽量気泡コンクリートの大きさは、縦６００ｍｍ、横４００ｍｍ、厚さ１００ｍｍとした。
本比較例で得られた軽量気泡コンクリートは実施例１と同様な方法で、水の接触角を測定した結果、表面近傍から中心部に至るまでの水の接触角の平均値は、１２５．１°、透水度は、６０２ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ、平衡透水度が２９４ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙであった。また、攪拌時間１時間の水に対して抽出されるアルキル変性シリコーンオイルの量は、水が０．９ｗｔ％であり、トルエンに対して抽出されるアルキル変性シリコーンオイル量は、３３．４ｗｔ％、エタノールに対して抽出されるアルキル変性シリコーンオイル量は、１４．１ｗｔ％であった。また、平衡透水度測定直後のサンプルから凍結水銀圧入法により得られた微分細孔径分布の最大ピークは、０．３５μｍであった。
本比較例により得られた軽量気泡コンクリートは、耐水性だけでなく同時に撥水性も大きく向上している。
【００５６】
［比較例４］
本比較例において、軽量気泡コンクリートは、モルタルスラリー中に固形分１００重量部に対してアルキル変性シリコーンオイル（ＫＦ−４００３  信越化学工業（株））を２重量部添加する以外は上記製造方法と同様にして得た。ここで、軽量気泡コンクリートの大きさは、縦６００ｍｍ、横４００ｍｍ、厚さ１００ｍｍとした。
本比較例で得られた軽量気泡コンクリートは実施例１と同様な方法で、水の接触角を測定した結果、表面近傍から中心部に至るまでの水の接触角の平均値は、１２２．７°であり、透水度は、７９２ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ、平衡透水度が２９６ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙであった。
また、攪拌時間１時間の水に対して抽出されるアルキル変性シリコーンオイルの量は、１．３ｗｔ％であり、トルエンに対して抽出されるアルキル変性シリコーンオイル量は、２９．４ｗｔ％、エタノールに対して抽出されるアルキル変性シリコーンオイル量は、１４．０ｗｔ％であった。また、平衡透水度測定直後のサンプルから凍結水銀圧入法により得られた微分細孔径分布の最大ピークは、０．５１μｍであった。
本比較例により得られた軽量気泡コンクリートは、耐水性だけでなく同時に撥水性も大きく向上している。
【００５７】
［比較例５］
本比較例において、軽量気泡コンクリートは、モルタルスラリー中に固形分１００重量部に対してアルキル変性シリコーンオイル（ＫＦ−４００３  信越化学工業（株））を１重量部添加する以外は上記製造方法と同様にして得た。ここで、軽量気泡コンクリートの大きさは、縦６００ｍｍ、横４００ｍｍ、厚さ１００ｍｍとした。
本比較例で得られた軽量気泡コンクリートは実施例１と同様な方法で、水の接触角を測定した結果、表面近傍から中心部に至るまでの水の接触角の平均値は、１０３°、透水度は、１１８８ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ、平衡透水度が４６６ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙであった。
また、攪拌時間１時間の水に対して抽出されるアルキル変性シリコーンオイルの量は８．５ｗｔ％であり、トルエンに対して抽出されるアルキル変性シリコーンオイル量は、２６．３ｗｔ％、エタノールに対して抽出されるアルキル変性シリコーンオイル量は、１３．１ｗｔ％であった。また、平衡透水度測定直後のサンプルから凍結水銀圧入法により得られた微分細孔径分布の最大ピークは、０．８３μｍであった。
本比較例により得られた軽量気泡コンクリートは、撥水性が向上しているにも関わらず耐水性が劣ることが確認された。
【００５８】
［比較例６］
本比較例において、軽量気泡コンクリートは、モルタルスラリー中に固形分１００重量部に対してアルキル変性シリコーンオイル（ＫＦ−４００３  信越化学工業（株））を０．５重量部添加する以外は上記製造方法と同様にして得た。ここで、軽量気泡コンクリートの大きさは、縦６００ｍｍ、横４００ｍｍ、厚さ１００ｍｍとした。
本比較例で得られた軽量気泡コンクリートは実施例１と同様な方法で、水の接触を測定した結果、表面近傍から中心部に至るまでの水の接触角の平均値は、８３．４°であり、透水度は、１３０２ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙ、平衡透水度が４７５ｃｍ３／ｍ２・ｄａｙであった。
また、攪拌時間１時間の水に対して抽出されるアルキル変性シリコーンオイルの量は３２．４ｗｔ％であり、トルエンに対して抽出されるアルキル変性シリコーンオイル量は、１５．４ｗｔ％、エタノールに対して抽出されるアルキル変性シリコーンオイル量は、１１．５ｗｔ％であった。また、平衡透水度測定直後のサンプルから凍結水銀圧入法により得られた微分細孔径分布の最大ピークは、０．９１μｍであった。
本比較例により得られた軽量気泡コンクリートは、撥水性が向上しているにも関わらず耐水性が劣ることが確認された。また、水に対する抽出量が非常に多いことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の軽量気泡コンクリートは、軽量気泡コンクリートが有する軽量で断熱性に優れる性能を損なうことなく、優れた耐水性と優れた塗装性を具える軽量気泡コンクリートであるため、建築材料の分野で好適に利用できる。