JP2000281742A - 空洞充填用組成物 - Google Patents
空洞充填用組成物Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】軽量で、高発泡、かつ、圧縮強度０．０５ＭＰ
ａ以上の発泡体を得ることができる、老朽化した既設ト
ンネルの覆工コンクリート背面にある空洞等を充填する
ための空洞充填用組成物を提供する。 【解決手段】ポリオールとヌレート化触媒と水を含有す
るＡ液と、イソシアネートを主成分とするＢ液とからな
り、上記Ａ液とＢ液の混合比が、重量比で、Ａ液：Ｂ液
＝１：３〜１：７の範囲に設定され、かつ、上記水の配
合量がＡ液とＢ液の合計量中０．８〜２．５重量％の範
囲に設定されている空洞充填用組成物である。
ａ以上の発泡体を得ることができる、老朽化した既設ト
ンネルの覆工コンクリート背面にある空洞等を充填する
ための空洞充填用組成物を提供する。 【解決手段】ポリオールとヌレート化触媒と水を含有す
るＡ液と、イソシアネートを主成分とするＢ液とからな
り、上記Ａ液とＢ液の混合比が、重量比で、Ａ液：Ｂ液
＝１：３〜１：７の範囲に設定され、かつ、上記水の配
合量がＡ液とＢ液の合計量中０．８〜２．５重量％の範
囲に設定されている空洞充填用組成物である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、老朽化した既設ト
ンネルの覆工コンクリート背面に存在する空洞等を充填
するための空洞充填用組成物に関するものである。
ンネルの覆工コンクリート背面に存在する空洞等を充填
するための空洞充填用組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、老朽化した既設トンネルは、覆
工コンクリート背面に空洞が存在する場合が多く、この
空洞に地山の応力が集中して、崩落等のおそれがある。
従来は、上記空洞に空洞充填剤を充填して、地山の応力
を緩和させ、崩落等を防止している。上記空洞充填剤と
しては、例えば、発泡コンクリートや硬質発泡ウレタン
の１０〜３０倍発泡品等が用いられている。
工コンクリート背面に空洞が存在する場合が多く、この
空洞に地山の応力が集中して、崩落等のおそれがある。
従来は、上記空洞に空洞充填剤を充填して、地山の応力
を緩和させ、崩落等を防止している。上記空洞充填剤と
しては、例えば、発泡コンクリートや硬質発泡ウレタン
の１０〜３０倍発泡品等が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記発
泡コンクリートは、重量が重く、老朽化した覆工コンク
リートに対して重量的な負荷が大きいという難点があ
る。一方、上記硬質発泡ウレタンは、軽量であるため、
老朽化した覆工コンクリートに対して重量的な負荷が小
さいという点では、上記発泡コンクリートに比べて優れ
ている。しかしながら、上記硬質発泡ウレタンは、発泡
倍率が３０倍程度と小さいため、ウレタンが発泡する時
の発泡圧が大きく、老朽化した覆工コンクリートに対し
て、発泡圧による負荷が大きいという難点がある。
泡コンクリートは、重量が重く、老朽化した覆工コンク
リートに対して重量的な負荷が大きいという難点があ
る。一方、上記硬質発泡ウレタンは、軽量であるため、
老朽化した覆工コンクリートに対して重量的な負荷が小
さいという点では、上記発泡コンクリートに比べて優れ
ている。しかしながら、上記硬質発泡ウレタンは、発泡
倍率が３０倍程度と小さいため、ウレタンが発泡する時
の発泡圧が大きく、老朽化した覆工コンクリートに対し
て、発泡圧による負荷が大きいという難点がある。
【０００４】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、軽量で、高発泡、かつ、圧縮強度０．０５ＭＰ
ａ以上の発泡体を得ることができる空洞充填用組成物の
提供をその目的とする。
もので、軽量で、高発泡、かつ、圧縮強度０．０５ＭＰ
ａ以上の発泡体を得ることができる空洞充填用組成物の
提供をその目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の空洞充填用組成物は、ポリオールとヌレ
ート化触媒と水を含有するＡ液と、イソシアネートを主
成分とするＢ液とからなり、上記Ａ液とＢ液の混合比
が、重量比で、Ａ液：Ｂ液＝１：３〜１：７の範囲に設
定され、かつ、上記水の配合量がＡ液とＢ液の合計量中
０．８〜２．５重量％の範囲に設定されているという構
成をとる。
めに、本発明の空洞充填用組成物は、ポリオールとヌレ
ート化触媒と水を含有するＡ液と、イソシアネートを主
成分とするＢ液とからなり、上記Ａ液とＢ液の混合比
が、重量比で、Ａ液：Ｂ液＝１：３〜１：７の範囲に設
定され、かつ、上記水の配合量がＡ液とＢ液の合計量中
０．８〜２．５重量％の範囲に設定されているという構
成をとる。
【０００６】すなわち、本発明者らは、軽量で、高発
泡、かつ、圧縮強度０．０５ＭＰａ以上の発泡体を得る
ことができる空洞充填用組成物を得るため、鋭意研究を
重ねた。その結果、ポリオールを含有するＡ液にヌレー
ト化触媒および水を配合するとともに、上記Ａ液とＢ液
の混合比を、重量比で、Ａ液：Ｂ液＝１：３〜１：７の
範囲に設定し、かつ、上記水の配合量をＡ液とＢ液の合
計量中０．８〜２．５重量％の範囲に設定することによ
り、軽量で、高発泡（発泡倍率３５倍以上）、かつ、圧
縮強度０．０５ＭＰａ以上の発泡体（発泡ウレタン）が
得られることを見出し、本発明に到達した。
泡、かつ、圧縮強度０．０５ＭＰａ以上の発泡体を得る
ことができる空洞充填用組成物を得るため、鋭意研究を
重ねた。その結果、ポリオールを含有するＡ液にヌレー
ト化触媒および水を配合するとともに、上記Ａ液とＢ液
の混合比を、重量比で、Ａ液：Ｂ液＝１：３〜１：７の
範囲に設定し、かつ、上記水の配合量をＡ液とＢ液の合
計量中０．８〜２．５重量％の範囲に設定することによ
り、軽量で、高発泡（発泡倍率３５倍以上）、かつ、圧
縮強度０．０５ＭＰａ以上の発泡体（発泡ウレタン）が
得られることを見出し、本発明に到達した。
【０００７】そして、上記ポリオール全体に占める低分
子量グリコールの割合をポリオール全体の３０重量％以
上に設定すると、ハードセグメント同士をつなぐソフト
セグメント（低分子量グリコール）の割合が多くなり、
圧縮強度が向上する。
子量グリコールの割合をポリオール全体の３０重量％以
上に設定すると、ハードセグメント同士をつなぐソフト
セグメント（低分子量グリコール）の割合が多くなり、
圧縮強度が向上する。
【０００８】また、上記イソシアネートの粘度を２００
ｃｐｓ／２５℃以下に設定すると、発泡体（発泡ウレタ
ン）の発泡倍率がより高くなり（発泡倍率４０倍以
上）、発泡圧をより小さくすることができる。
ｃｐｓ／２５℃以下に設定すると、発泡体（発泡ウレタ
ン）の発泡倍率がより高くなり（発泡倍率４０倍以
上）、発泡圧をより小さくすることができる。
【０００９】さらにまた、上記Ａ液にアミン触媒を配合
すると、ポリオールとイソシアネートの発熱反応を抑制
し、発泡体（発泡ウレタン）の発熱温度を低減すること
ができる。
すると、ポリオールとイソシアネートの発熱反応を抑制
し、発泡体（発泡ウレタン）の発熱温度を低減すること
ができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。
しく説明する。
【００１１】本発明の空洞充填用組成物は、ポリオール
とヌレート化触媒と水を含有するＡ液と、イソシアネー
トを含有するＢ液とを用いて得ることができる。
とヌレート化触媒と水を含有するＡ液と、イソシアネー
トを含有するＢ液とを用いて得ることができる。
【００１２】上記Ａ液中のポリオールとしては、特に限
定するものではなく、例えば、ポリエチレングリコー
ル，ポリプロピレングリコール，トリメチロールエタ
ン，トリメチロールプロパン，ヘキシレングリコール，
ヒマシ油等のアルキレングリコールや、グリセリン，ソ
ルビトール，蔗糖，エチレンジアミン，ジエタノールア
ミン，トリエタノールアミン等の多官能性の活性水素化
合物を基剤としてこれらを単独でもしくは２種以上併せ
て用いた化合物に、エチレンオキサイド，プロピレンオ
キサイド等のアルキレンオキサイドを開環重合させたポ
リエーテルポリオール等があげられる。これらは単独で
もしくは２種以上併せて用いられる。
定するものではなく、例えば、ポリエチレングリコー
ル，ポリプロピレングリコール，トリメチロールエタ
ン，トリメチロールプロパン，ヘキシレングリコール，
ヒマシ油等のアルキレングリコールや、グリセリン，ソ
ルビトール，蔗糖，エチレンジアミン，ジエタノールア
ミン，トリエタノールアミン等の多官能性の活性水素化
合物を基剤としてこれらを単独でもしくは２種以上併せ
て用いた化合物に、エチレンオキサイド，プロピレンオ
キサイド等のアルキレンオキサイドを開環重合させたポ
リエーテルポリオール等があげられる。これらは単独で
もしくは２種以上併せて用いられる。
【００１３】上記Ａ液中のポリオールは低分子量グリコ
ールを含有することが好ましく、上記低分子量グリコー
ルの含有量は、ポリオール全体の３０重量％以上に設定
することが好ましく、特に好ましくは５０重量％以上で
ある。このように、ポリオール全体に占める低分子量グ
リコールの割合をポリオール全体の３０重量％以上に設
定すると、ハードセグメント同士をつなぐソフトセグメ
ント（低分子量グリコール）の割合が多くなり、圧縮強
度が向上する。
ールを含有することが好ましく、上記低分子量グリコー
ルの含有量は、ポリオール全体の３０重量％以上に設定
することが好ましく、特に好ましくは５０重量％以上で
ある。このように、ポリオール全体に占める低分子量グ
リコールの割合をポリオール全体の３０重量％以上に設
定すると、ハードセグメント同士をつなぐソフトセグメ
ント（低分子量グリコール）の割合が多くなり、圧縮強
度が向上する。
【００１４】なお、本発明において、低分子量グリコー
ルとは、通常、数平均分子量（以下「分子量」と略す）
が４００以下のグリコールをいい、好ましくは分子量１
００〜４００、特に好ましくは分子量１５０〜３００の
ものをいう。すなわち、上記低分子量グリコールの分子
量が４００を超えると、ソフトセグメントが大きくなり
すぎて、ハードセグメントの相互作用が低下し、圧縮強
度が低下するおそれがあるからである。このような低分
子量グリコールとしては、具体的には、エチレングリコ
ール，ジエチレングリコール，トリエチレングリコー
ル，テトラエチレングリコール等のポリエチレングリコ
ール（分子量４００以下）があげられる。これらは単独
でもしくは２種以上併せて用いられる。
ルとは、通常、数平均分子量（以下「分子量」と略す）
が４００以下のグリコールをいい、好ましくは分子量１
００〜４００、特に好ましくは分子量１５０〜３００の
ものをいう。すなわち、上記低分子量グリコールの分子
量が４００を超えると、ソフトセグメントが大きくなり
すぎて、ハードセグメントの相互作用が低下し、圧縮強
度が低下するおそれがあるからである。このような低分
子量グリコールとしては、具体的には、エチレングリコ
ール，ジエチレングリコール，トリエチレングリコー
ル，テトラエチレングリコール等のポリエチレングリコ
ール（分子量４００以下）があげられる。これらは単独
でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００１５】上記ポリオールとともに用いられるヌレー
ト化触媒は、いわゆるイソシアネート三量化触媒であ
り、イソシアネートを三量化してハードセグメントを構
成するために用いられる。このようなヌレート化触媒と
しては、例えば、オクチル酸カリウム、酢酸カリウム、
トリス−（ジメチルアミノプロピル）ヘキサヒドロ−ｓ
−トリアジン等があげられる。これらは単独でもしくは
２種以上併せて用いられる。なかでも、ヌレート化率お
よびコストパフォーマンスの点で、オクチル酸カリウム
を用いることが好適である。
ト化触媒は、いわゆるイソシアネート三量化触媒であ
り、イソシアネートを三量化してハードセグメントを構
成するために用いられる。このようなヌレート化触媒と
しては、例えば、オクチル酸カリウム、酢酸カリウム、
トリス−（ジメチルアミノプロピル）ヘキサヒドロ−ｓ
−トリアジン等があげられる。これらは単独でもしくは
２種以上併せて用いられる。なかでも、ヌレート化率お
よびコストパフォーマンスの点で、オクチル酸カリウム
を用いることが好適である。
【００１６】上記ヌレート化触媒の配合量は、上記Ａ液
とＢ液の合計量中０．５〜４重量％の範囲に設定するこ
とが好ましく、特に好ましくは１〜２重量％である。す
なわち、上記ヌレート化触媒の配合量が０．５重量％未
満であると、ハードセグメントを構成するイソシアネー
ト三量体の割合が少なくなり、圧縮強度が低下するおそ
れがあり、逆に４重量％を超えると、ヌレート化率が高
くなることにより脆性が増し、また反応速度が著しく速
くなり、充填性、施工性が悪化するからである。
とＢ液の合計量中０．５〜４重量％の範囲に設定するこ
とが好ましく、特に好ましくは１〜２重量％である。す
なわち、上記ヌレート化触媒の配合量が０．５重量％未
満であると、ハードセグメントを構成するイソシアネー
ト三量体の割合が少なくなり、圧縮強度が低下するおそ
れがあり、逆に４重量％を超えると、ヌレート化率が高
くなることにより脆性が増し、また反応速度が著しく速
くなり、充填性、施工性が悪化するからである。
【００１７】上記ポリオールおよびヌレート化触媒とと
もに用いられる水は、発泡剤として用いられる。上記水
の配合量は、上記Ａ液とＢ液の合計量中０．８〜２．５
重量％の範囲に設定する必要があり、好ましくは１．０
〜２．０重量％、特に好ましくは１．２〜１．６重量％
である。すなわち、上記水の配合量が０．８重量％未満
であると、所望の発泡倍率が得られず、発泡圧が大きく
なり、逆に２．５重量％を超えると、発泡体（発泡ウレ
タン）が脆くなり、圧縮強度が低下するからである。
もに用いられる水は、発泡剤として用いられる。上記水
の配合量は、上記Ａ液とＢ液の合計量中０．８〜２．５
重量％の範囲に設定する必要があり、好ましくは１．０
〜２．０重量％、特に好ましくは１．２〜１．６重量％
である。すなわち、上記水の配合量が０．８重量％未満
であると、所望の発泡倍率が得られず、発泡圧が大きく
なり、逆に２．５重量％を超えると、発泡体（発泡ウレ
タン）が脆くなり、圧縮強度が低下するからである。
【００１８】なお、上記Ａ液には、アミン触媒を配合す
ることが好ましい。このようにアミン触媒を用いると、
ポリオールとイソシアネートの発熱反応を抑制し、発泡
体（発泡ウレタン）の発熱温度を低減することができ
る。したがって、既設トンネルの覆工コンクリート背面
に存在する空洞等に熱がたまり発火するのを防止するこ
とができる。このようなアミン触媒としては、例えば、
トリエチレンジアミン、ビス−（ジメチルアミノエチ
ル）エーテル、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、
テトラメチルプロパン−１，３−ジアミン、ペンタメチ
ルジエチレントリアミン、ビス（ジメチルアミノエチ
ル）エーテル、トリメチルアミノエチルピペラジン、１
−メチルイミダゾール、１−イソブチル−２−メチルイ
ミダゾール等があげられる。これらは単独でもしくは２
種以上併せて用いられる。
ることが好ましい。このようにアミン触媒を用いると、
ポリオールとイソシアネートの発熱反応を抑制し、発泡
体（発泡ウレタン）の発熱温度を低減することができ
る。したがって、既設トンネルの覆工コンクリート背面
に存在する空洞等に熱がたまり発火するのを防止するこ
とができる。このようなアミン触媒としては、例えば、
トリエチレンジアミン、ビス−（ジメチルアミノエチ
ル）エーテル、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、
テトラメチルプロパン−１，３−ジアミン、ペンタメチ
ルジエチレントリアミン、ビス（ジメチルアミノエチ
ル）エーテル、トリメチルアミノエチルピペラジン、１
−メチルイミダゾール、１−イソブチル−２−メチルイ
ミダゾール等があげられる。これらは単独でもしくは２
種以上併せて用いられる。
【００１９】上記アミン触媒の配合量は、上記Ａ液とＢ
液の合計量中０．１〜１重量％の範囲に設定することが
好ましく、特に好ましくは０．２〜０．５重量％であ
る。すなわち、上記アミン触媒の配合量が０．１重量％
未満であると、ポリオールとイソシアネートの反応が遅
く所定の発泡倍率を得ることができず、逆に１重量％を
超えると、ポリオールとイソシアネートの発熱反応を充
分に抑制することができないからである。
液の合計量中０．１〜１重量％の範囲に設定することが
好ましく、特に好ましくは０．２〜０．５重量％であ
る。すなわち、上記アミン触媒の配合量が０．１重量％
未満であると、ポリオールとイソシアネートの反応が遅
く所定の発泡倍率を得ることができず、逆に１重量％を
超えると、ポリオールとイソシアネートの発熱反応を充
分に抑制することができないからである。
【００２０】また、上記Ａ液には、整泡剤、難燃剤等を
配合しても差し支えない。上記整泡剤としては、例え
ば、ポリオキシアルキレン・ジメチルポリシロキサンコ
ポリマー、オルガノポリシロキサン、オキシエチル化高
級アルコール等があげられ、これらは単独でもしくは２
種以上併せて用いられる。上記難燃剤としては、例え
ば、トリスクロロプロピルホスフェート、トリス・β−
クロロプロピルホスフェート等があげられ、これらは単
独でもしくは２種以上併せて用いられる。
配合しても差し支えない。上記整泡剤としては、例え
ば、ポリオキシアルキレン・ジメチルポリシロキサンコ
ポリマー、オルガノポリシロキサン、オキシエチル化高
級アルコール等があげられ、これらは単独でもしくは２
種以上併せて用いられる。上記難燃剤としては、例え
ば、トリスクロロプロピルホスフェート、トリス・β−
クロロプロピルホスフェート等があげられ、これらは単
独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００２１】上記Ａ液とともに用いられるＢ液は、イソ
シアネートを主成分とする液である。なお、本発明にお
いて、イソシアネートを主成分とするとは、上記Ｂ液が
イソシアネートのみからなる場合を含む趣旨である。上
記イソシアネートの含有量は、通常、Ｂ液全体の５０重
量％以上に設定され、好ましくは８０重量％以上、特に
好ましくは１００重量％である。
シアネートを主成分とする液である。なお、本発明にお
いて、イソシアネートを主成分とするとは、上記Ｂ液が
イソシアネートのみからなる場合を含む趣旨である。上
記イソシアネートの含有量は、通常、Ｂ液全体の５０重
量％以上に設定され、好ましくは８０重量％以上、特に
好ましくは１００重量％である。
【００２２】上記イソシアネートとしては、例えば、ジ
フェニルメタン−４，４′−ジイソシアネート（ＭＤ
Ｉ）、ポリメリックＭＤＩ（Ｃ−ＭＤＩ）、トリレンジ
イソシアネート（ＴＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシア
ネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰ
ＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）等があ
げられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用い
られる。なかでも、反応硬化物の圧縮特性が良く、また
反応時の揮発性が低いという点で、ポリメリックＭＤＩ
が好ましい。
フェニルメタン−４，４′−ジイソシアネート（ＭＤ
Ｉ）、ポリメリックＭＤＩ（Ｃ−ＭＤＩ）、トリレンジ
イソシアネート（ＴＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシア
ネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰ
ＤＩ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）等があ
げられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用い
られる。なかでも、反応硬化物の圧縮特性が良く、また
反応時の揮発性が低いという点で、ポリメリックＭＤＩ
が好ましい。
【００２３】上記イソシアネートの粘度は、２００ｃｐ
ｓ／２５℃以下に設定することが好ましく、特に好まし
くは４０〜１１０ｃｐｓ／２５℃の範囲である。このよ
うに、上記イソシアネートの粘度を２００ｃｐｓ／２５
℃以下に設定することにより、発泡体（発泡ウレタン）
の発泡倍率がより高くなり（発泡倍率４０倍以上）、発
泡圧をより小さくすることができる。
ｓ／２５℃以下に設定することが好ましく、特に好まし
くは４０〜１１０ｃｐｓ／２５℃の範囲である。このよ
うに、上記イソシアネートの粘度を２００ｃｐｓ／２５
℃以下に設定することにより、発泡体（発泡ウレタン）
の発泡倍率がより高くなり（発泡倍率４０倍以上）、発
泡圧をより小さくすることができる。
【００２４】前記Ａ液とＢ液の混合比は、重量比で、Ａ
液：Ｂ液＝１：３〜１：７の範囲に設定する必要があ
り、特に好ましくはＡ液：Ｂ液＝１：３〜１：６であ
る。すなわち、上記Ｂ液の混合比が３未満であると、発
泡体（発泡ウレタン）の圧縮強度が低下し、逆に上記Ｂ
液の混合比が７を超えると、発泡体（発泡ウレタン）が
脆くなり、圧縮強度が低下するからである。
液：Ｂ液＝１：３〜１：７の範囲に設定する必要があ
り、特に好ましくはＡ液：Ｂ液＝１：３〜１：６であ
る。すなわち、上記Ｂ液の混合比が３未満であると、発
泡体（発泡ウレタン）の圧縮強度が低下し、逆に上記Ｂ
液の混合比が７を超えると、発泡体（発泡ウレタン）が
脆くなり、圧縮強度が低下するからである。
【００２５】本発明の空洞充填用組成物は、得られる発
泡体（発泡ウレタン）の発泡倍率が３５倍以上であるこ
とが好ましく、特に好ましくは発泡倍率が４０〜５０倍
である。
泡体（発泡ウレタン）の発泡倍率が３５倍以上であるこ
とが好ましく、特に好ましくは発泡倍率が４０〜５０倍
である。
【００２６】また、本発明の空洞充填用組成物は、得ら
れる発泡体（発泡ウレタン）の圧縮強度が０．０５ＭＰ
ａ以上であることが好ましく、特に好ましくは０．１Ｍ
Ｐａ以上である。
れる発泡体（発泡ウレタン）の圧縮強度が０．０５ＭＰ
ａ以上であることが好ましく、特に好ましくは０．１Ｍ
Ｐａ以上である。
【００２７】さらに、本発明の空洞充填用組成物は、得
られる発泡体（発泡ウレタン）の密度（見かけ密度）が
４０ｋｇ／ｍ3 以下であることが好ましく、特に好まし
くは３０ｋｇ／ｍ3 以下である。
られる発泡体（発泡ウレタン）の密度（見かけ密度）が
４０ｋｇ／ｍ3 以下であることが好ましく、特に好まし
くは３０ｋｇ／ｍ3 以下である。
【００２８】本発明の空洞充填用組成物の用途は、特に
限定するものではなく、例えば、老朽化した既設トンネ
ルの覆工コンクリート背面に存在する空洞、浮き桟橋に
存在する空洞等の充填に用いることができる。
限定するものではなく、例えば、老朽化した既設トンネ
ルの覆工コンクリート背面に存在する空洞、浮き桟橋に
存在する空洞等の充填に用いることができる。
【００２９】つぎに、本発明の空洞充填用組成物を用い
た空洞充填工法について、図１〜図６にもとづき具体的
に説明する。図１および図２に示すように、既設トンネ
ル１の覆工コンクリート２のアーチ天端付近の背面に空
洞３が生じた場合には、図３に示すように、地山４に、
その表面と空洞３を連通する長孔５を穿設し、この長孔
５にパイプ６を挿通する。つぎに、図４に示すように、
充填剤注入装置（図示せず）により、パイプ６を介して
空洞３内に本発明の空洞充填用組成物を充填する。する
と、図５および図６に示すように、上記空洞充填用組成
物が発泡硬化して発泡体（発泡ウレタン）７となり、こ
の発泡体（発泡ウレタン）７により空洞３が充填され
る。この工法によれば、空洞３が発泡体（発泡ウレタ
ン）７により充填されるため、地山４の応力を緩和させ
て崩落等を防止したり、突き上げ力を抑えてひび割れ等
の発生を防止したりすることができる。
た空洞充填工法について、図１〜図６にもとづき具体的
に説明する。図１および図２に示すように、既設トンネ
ル１の覆工コンクリート２のアーチ天端付近の背面に空
洞３が生じた場合には、図３に示すように、地山４に、
その表面と空洞３を連通する長孔５を穿設し、この長孔
５にパイプ６を挿通する。つぎに、図４に示すように、
充填剤注入装置（図示せず）により、パイプ６を介して
空洞３内に本発明の空洞充填用組成物を充填する。する
と、図５および図６に示すように、上記空洞充填用組成
物が発泡硬化して発泡体（発泡ウレタン）７となり、こ
の発泡体（発泡ウレタン）７により空洞３が充填され
る。この工法によれば、空洞３が発泡体（発泡ウレタ
ン）７により充填されるため、地山４の応力を緩和させ
て崩落等を防止したり、突き上げ力を抑えてひび割れ等
の発生を防止したりすることができる。
【００３０】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
明する。
【００３１】まず、実施例および比較例に先立ち、下記
に示す材料を準備した。
に示す材料を準備した。
【００３２】〔ポリオール〕低分子量グリコール（ポリ
エチレングリコール、分子量：１５０）
エチレングリコール、分子量：１５０）
【００３３】〔ポリオール〕トリレンジアミンベースポ
リオール（武田薬品工業社製、アクトコールＤＴ−２５
０）〔水酸基価（ＯＨＶ）：２５５、分子量：８８０〕
リオール（武田薬品工業社製、アクトコールＤＴ−２５
０）〔水酸基価（ＯＨＶ）：２５５、分子量：８８０〕
【００３４】〔ポリオール〕ポリプロピレングリコール
（武田薬品工業社製、アクトコールＰ−４００）〔水酸
基価（ＯＨＶ）：２８０、分子量：４００〕
（武田薬品工業社製、アクトコールＰ−４００）〔水酸
基価（ＯＨＶ）：２８０、分子量：４００〕
【００３５】〔ポリオール〕トリメチロールプロパン
（ＴＭＰ）ベースポリオール（武田薬品工業社製、アク
トコールＧ−２５０）〔水酸基価（ＯＨＶ）：２５０、
分子量：６７０〕
（ＴＭＰ）ベースポリオール（武田薬品工業社製、アク
トコールＧ−２５０）〔水酸基価（ＯＨＶ）：２５０、
分子量：６７０〕
【００３６】〔ヌレート化触媒〕オクチル酸カリウム
（東栄化工社製、ヘキソエートカリ Ｋ−１３）〔金属
含有量１３重量％〕
（東栄化工社製、ヘキソエートカリ Ｋ−１３）〔金属
含有量１３重量％〕
【００３７】〔アミン触媒〕トリエチレンジアミンをジ
プロピレングリコール（ＤＰＧ）に溶解した溶液〔濃度
３３重量％〕（花王社製、カオライザーＮｏ．３１）
プロピレングリコール（ＤＰＧ）に溶解した溶液〔濃度
３３重量％〕（花王社製、カオライザーＮｏ．３１）
【００３８】〔アミン触媒〕ビス−（ジメチルアミノエ
チル）エーテルをＤＰＧに溶解した溶液〔濃度７０重量
％〕（花王社製、カオライザーＮｏ．１２）
チル）エーテルをＤＰＧに溶解した溶液〔濃度７０重量
％〕（花王社製、カオライザーＮｏ．１２）
【００３９】〔アミン触媒〕テトラメチルヘキサメチレ
ンジアミン（花王社製、カオライザーＮｏ．１）
ンジアミン（花王社製、カオライザーＮｏ．１）
【００４０】〔整泡剤〕ポリオキシアルキレン・ジメチ
ルポリシロキサンコポリマー（日本ユニカー社製、ＳＺ
−１６２７）
ルポリシロキサンコポリマー（日本ユニカー社製、ＳＺ
−１６２７）
【００４１】〔難燃剤〕トリス・β−クロロプロピルホ
スフェート（第八化学工業社製、ＴＭＣＰＰ）
スフェート（第八化学工業社製、ＴＭＣＰＰ）
【００４２】〔イソシアネート＊ａ〕ポリメリックＭＤ
Ｉ（ＢＡＳＦジャパン社製、ルプラネートＭ−２０Ｓ）
〔粘度：２００ｃｐｓ／２５℃〕
Ｉ（ＢＡＳＦジャパン社製、ルプラネートＭ−２０Ｓ）
〔粘度：２００ｃｐｓ／２５℃〕
【００４３】〔イソシアネート＊ｂ〕ポリメリックＭＤ
Ｉ（ＢＡＳＦジャパン社製、ルプラネートＭＢ−９Ｓ）
〔粘度：９０ｃｐｓ／２５℃〕
Ｉ（ＢＡＳＦジャパン社製、ルプラネートＭＢ−９Ｓ）
〔粘度：９０ｃｐｓ／２５℃〕
【００４４】〔イソシアネート＊ｃ〕ポリメリックＭＤ
Ｉ（ＢＡＳＦジャパン社製、ルプラネートＭＢ−５Ｓ）
〔粘度：５０ｃｐｓ／２５℃〕
Ｉ（ＢＡＳＦジャパン社製、ルプラネートＭＢ−５Ｓ）
〔粘度：５０ｃｐｓ／２５℃〕
【００４５】〔イソシアネート＊ｄ〕ポリメリックＭＤ
Ｉ（ＢＡＳＦジャパン社製、ルプラネートＭ−１２Ｓ）
〔粘度：１２０ｃｐｓ／２５℃〕
Ｉ（ＢＡＳＦジャパン社製、ルプラネートＭ−１２Ｓ）
〔粘度：１２０ｃｐｓ／２５℃〕
【００４６】
【実施例１〜１３、比較例１〜３】下記の表１〜表４に
示すＡ液，Ｂ液の各成分を同表に示す割合で配合し、Ａ
液およびＢ液をそれぞれ別々に調製した。
示すＡ液，Ｂ液の各成分を同表に示す割合で配合し、Ａ
液およびＢ液をそれぞれ別々に調製した。
【００４７】
【表１】
【００４８】
【表２】
【００４９】
【表３】
【００５０】
【表４】
【００５１】このようにして得られた実施例および比較
例のＡ液，Ｂ液を、後記の表５〜表８に示す割合で混合
し、発泡体（発泡ウレタン）を得た後、下記の基準に従
い、見かけ密度、発泡倍率および最大圧縮強度を評価し
た。これらの結果を、後記の表５〜表８に併せて示し
た。
例のＡ液，Ｂ液を、後記の表５〜表８に示す割合で混合
し、発泡体（発泡ウレタン）を得た後、下記の基準に従
い、見かけ密度、発泡倍率および最大圧縮強度を評価し
た。これらの結果を、後記の表５〜表８に併せて示し
た。
【００５２】〔見かけ密度〕ＡＳＴＭ−Ｄ−１６２２の
記載に準じて測定した。
記載に準じて測定した。
【００５３】〔発泡倍率〕上記Ａ液およびＢ液を所定量
反応させたときに膨張する体積から発泡倍率を求めた。
すなわち、上記Ａ液およびＢ液をそれぞれ５０ｇ計量
し、これらを１０００ｇの紙コップにとり、攪拌装置
（ホモディスパー）を用いて５０００ｒｐｍ×６秒間攪
拌し反応させた。そして、反応終了後の体積を測定し、
発泡倍率を求めた。なお、液温は２５±１℃、室温は２
５±５℃であった。
反応させたときに膨張する体積から発泡倍率を求めた。
すなわち、上記Ａ液およびＢ液をそれぞれ５０ｇ計量
し、これらを１０００ｇの紙コップにとり、攪拌装置
（ホモディスパー）を用いて５０００ｒｐｍ×６秒間攪
拌し反応させた。そして、反応終了後の体積を測定し、
発泡倍率を求めた。なお、液温は２５±１℃、室温は２
５±５℃であった。
【００５４】〔最大圧縮強度〕上記発泡体（発泡ウレタ
ン）を、５０×５０ｍｍの大きさ（厚み５０ｍｍ）に切
断し、サンプルを作製した。そして、このサンプルを、
圧縮速度５ｍｍ／分で、１０ｍｍ圧縮した時の強度を測
定した。
ン）を、５０×５０ｍｍの大きさ（厚み５０ｍｍ）に切
断し、サンプルを作製した。そして、このサンプルを、
圧縮速度５ｍｍ／分で、１０ｍｍ圧縮した時の強度を測
定した。
【００５５】
【表５】
【００５６】
【表６】
【００５７】
【表７】
【００５８】
【表８】
【００５９】上記表５〜表８の結果から、実施例品は、
いずれも見かけ密度が小さく軽量で、発泡倍率が３５倍
以上で高発泡であり、しかも圧縮強度が０．０５ＭＰａ
以上であることがわかる。これに対して、比較例１品
は、Ｂ液の混合比が３未満であり、水の配合量も０．８
０重量％未満であるため、発泡倍率が低いことがわか
る。比較例２品は、水の配合量が２．５重量％を超える
ため、高発泡になりすぎて材料強度が弱く大気圧に負け
てセルが収縮し、ヒケを起こしてしまった。比較例３品
は、Ｂ液の混合比が７を超えるため、反応のバランスが
崩れ、発泡して硬化する前にセルが発泡し、フォームが
崩落した。
いずれも見かけ密度が小さく軽量で、発泡倍率が３５倍
以上で高発泡であり、しかも圧縮強度が０．０５ＭＰａ
以上であることがわかる。これに対して、比較例１品
は、Ｂ液の混合比が３未満であり、水の配合量も０．８
０重量％未満であるため、発泡倍率が低いことがわか
る。比較例２品は、水の配合量が２．５重量％を超える
ため、高発泡になりすぎて材料強度が弱く大気圧に負け
てセルが収縮し、ヒケを起こしてしまった。比較例３品
は、Ｂ液の混合比が７を超えるため、反応のバランスが
崩れ、発泡して硬化する前にセルが発泡し、フォームが
崩落した。
【００６０】
【発明の効果】以上のように、本発明の空洞充填用組成
物は、ポリオールとヌレート化触媒と水を含有するＡ液
と、イソシアネートを主成分とするＢ液とからなるもの
である。そして、上記Ａ液とＢ液の混合比が、重量比
で、Ａ液：Ｂ液＝１：３〜１：７の範囲に設定され、か
つ、上記水の配合量がＡ液とＢ液の合計量中０．８〜
２．５重量％の範囲に設定されているため、軽量で、高
発泡（発泡倍率３５倍以上）、かつ、圧縮強度０．０５
ＭＰａ以上の発泡体（発泡ウレタン）を得ることができ
る。したがって、本発明の空洞充填用組成物を、老朽化
した既設トンネルの覆工コンクリート背面に存在する空
洞等の充填に用いると、老朽化した覆工コンクリートに
対して重量的な負荷が小さく、かつ発泡圧による負荷も
小さいという利点がある。
物は、ポリオールとヌレート化触媒と水を含有するＡ液
と、イソシアネートを主成分とするＢ液とからなるもの
である。そして、上記Ａ液とＢ液の混合比が、重量比
で、Ａ液：Ｂ液＝１：３〜１：７の範囲に設定され、か
つ、上記水の配合量がＡ液とＢ液の合計量中０．８〜
２．５重量％の範囲に設定されているため、軽量で、高
発泡（発泡倍率３５倍以上）、かつ、圧縮強度０．０５
ＭＰａ以上の発泡体（発泡ウレタン）を得ることができ
る。したがって、本発明の空洞充填用組成物を、老朽化
した既設トンネルの覆工コンクリート背面に存在する空
洞等の充填に用いると、老朽化した覆工コンクリートに
対して重量的な負荷が小さく、かつ発泡圧による負荷も
小さいという利点がある。
【００６１】そして、上記ポリオール全体に占める低分
子量グリコールの割合をポリオール全体の３０重量％以
上に設定すると、ハードセグメント同士をつなぐソフト
セグメント（低分子量グリコール）の割合が多くなり、
圧縮強度が向上する。
子量グリコールの割合をポリオール全体の３０重量％以
上に設定すると、ハードセグメント同士をつなぐソフト
セグメント（低分子量グリコール）の割合が多くなり、
圧縮強度が向上する。
【図１】本発明の空洞充填用組成物を用いた空洞充填工
法の一例を示す説明図である。
法の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の空洞充填用組成物を用いた空洞充填工
法の一例を示す断面図である。
法の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の空洞充填用組成物を用いた空洞充填工
法の一例を示す説明図である。
法の一例を示す説明図である。
【図４】本発明の空洞充填用組成物を用いた空洞充填工
法の一例を示す断面図である。
法の一例を示す断面図である。
【図５】本発明の空洞充填用組成物を用いた空洞充填工
法の一例を示す説明図である。
法の一例を示す説明図である。
【図６】本発明の空洞充填用組成物を用いた空洞充填工
法の一例を示す断面図である。
法の一例を示す断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宇田 信也 愛知県小牧市大字北外山字哥津3600番地 東海ゴム工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2D055 JA00 KB10 LA16 4H017 AA04 AB06 AC13 AD06 AE03 4J034 BA08 CA03 CA04 CB03 CC03 DA01 DB04 DB05 DB07 DC50 DG03 DG04 HA01 HA07 HA11 HC03 HC12 HC17 HC22 HC61 HC64 HC67 HC71 JA01 KA01 KB02 KC02 KD02 KD11 KD12 KE02 NA03 QA05 QC01 RA10
Claims (4)
- 【請求項１】 ポリオールとヌレート化触媒と水を含有
するＡ液と、イソシアネートを主成分とするＢ液とから
なり、上記Ａ液とＢ液の混合比が、重量比で、Ａ液：Ｂ
液＝１：３〜１：７の範囲に設定され、かつ、上記水の
配合量がＡ液とＢ液の合計量中０．８〜２．５重量％の
範囲に設定されていることを特徴とする空洞充填用組成
物。 - 【請求項２】 上記ポリオールが低分子量グリコールを
含有し、かつ、上記低分子量グリコールの含有量がポリ
オール全体の３０重量％以上に設定されている請求項１
記載の空洞充填用組成物。 - 【請求項３】 上記イソシアネートの粘度が２００ｃｐ
ｓ／２５℃以下に設定されている請求項１または２記載
の空洞充填用組成物。 - 【請求項４】 上記Ａ液にアミン触媒を配合してなる請
求項１〜３のいずれか一項に記載の空洞充填用組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11087195A JP2000281742A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 空洞充填用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11087195A JP2000281742A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 空洞充填用組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000281742A true JP2000281742A (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=13908212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11087195A Pending JP2000281742A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 空洞充填用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000281742A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002327174A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 地山固結用薬液組成物 |
| WO2007025888A1 (de) * | 2005-09-01 | 2007-03-08 | Basf Se | Polyisocyanurat hartschaum und verfahren zur herstellung |
| JP2015052110A (ja) * | 2013-08-08 | 2015-03-19 | 積水化学工業株式会社 | 難燃性硬化性樹脂組成物 |
| JP2018100346A (ja) * | 2016-12-20 | 2018-06-28 | 日清紡ケミカル株式会社 | ２液型プレミックス組成物、裏込め注入用硬質ポリイソシアヌレートフォーム及び裏込め注入工法 |
| JP2020186537A (ja) * | 2019-05-10 | 2020-11-19 | 日油技研工業株式会社 | 空洞充填方法 |
| JP7509950B2 (ja) | 2023-04-20 | 2024-07-02 | 日清紡ケミカル株式会社 | ２液型プレミックス組成物、及び裏込め注入用硬質ポリイソシアヌレートフォーム |
-
1999
- 1999-03-29 JP JP11087195A patent/JP2000281742A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002327174A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 地山固結用薬液組成物 |
| WO2007025888A1 (de) * | 2005-09-01 | 2007-03-08 | Basf Se | Polyisocyanurat hartschaum und verfahren zur herstellung |
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| JP2018100346A (ja) * | 2016-12-20 | 2018-06-28 | 日清紡ケミカル株式会社 | ２液型プレミックス組成物、裏込め注入用硬質ポリイソシアヌレートフォーム及び裏込め注入工法 |
| JP2021155757A (ja) * | 2016-12-20 | 2021-10-07 | 日清紡ケミカル株式会社 | ２液型プレミックス組成物、裏込め注入用硬質ポリイソシアヌレートフォーム及び裏込め注入工法 |
| JP7268090B2 (ja) | 2016-12-20 | 2023-05-02 | 日清紡ケミカル株式会社 | ２液型プレミックス組成物、及び裏込め注入用硬質ポリイソシアヌレートフォーム |
| JP2020186537A (ja) * | 2019-05-10 | 2020-11-19 | 日油技研工業株式会社 | 空洞充填方法 |
| JP7509950B2 (ja) | 2023-04-20 | 2024-07-02 | 日清紡ケミカル株式会社 | ２液型プレミックス組成物、及び裏込め注入用硬質ポリイソシアヌレートフォーム |
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