JP2002146351A - 地山固結用組成物 - Google Patents
地山固結用組成物Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C09K17/32—Prepolymers; Macromolecular compounds of natural origin, e.g. cellulosic materials
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 生分解性に優れた地山固結用組成物を提供す
る。 【解決手段】 イソシアネート基に対して反応性を有す
る反応基をもつ天然有機材料からなるＡ成分と、ポリイ
ソシアネートからなるＢ成分とからなることを特徴とす
る地山固結用組成物。
る。 【解決手段】 イソシアネート基に対して反応性を有す
る反応基をもつ天然有機材料からなるＡ成分と、ポリイ
ソシアネートからなるＢ成分とからなることを特徴とす
る地山固結用組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軟弱な地山（地
盤、岩盤等も含む）を固結安定化するために用いられる
地山固結用組成物に関するものである。
盤、岩盤等も含む）を固結安定化するために用いられる
地山固結用組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、軟弱な地盤を対象としたトン
ネル工事は、トンネル切羽の天盤の落下防止のため、ト
ンネル切羽先端の天盤前方部に孔を穿設し、この孔内に
二液硬化型のウレタン系薬液を注入して地盤に浸透させ
硬化させることにより、トンネル切羽先端前方部の地盤
を安定強化した後、トンネル切羽先端前方部の地盤を掘
削し、掘り進めてトンネル工事を行っている。
ネル工事は、トンネル切羽の天盤の落下防止のため、ト
ンネル切羽先端の天盤前方部に孔を穿設し、この孔内に
二液硬化型のウレタン系薬液を注入して地盤に浸透させ
硬化させることにより、トンネル切羽先端前方部の地盤
を安定強化した後、トンネル切羽先端前方部の地盤を掘
削し、掘り進めてトンネル工事を行っている。
【０００３】しかしながら、この場合の工事では、掘削
された地盤はポリウレタン発泡体を含むが、このポリウ
レタン発泡体は自然には分解されないため、掘削した地
盤をそのまま廃棄することは地球環境の劣化を引き起こ
すため許されない。したがって、地球環境の劣化を防ぐ
ためには、ポリウレタン発泡体を分解するための特別の
処理工程が必要となり、コスト及び時間を要するという
難点があった。そのため、生分解性に優れた地山固結用
組成物の開発が待望されていた。
された地盤はポリウレタン発泡体を含むが、このポリウ
レタン発泡体は自然には分解されないため、掘削した地
盤をそのまま廃棄することは地球環境の劣化を引き起こ
すため許されない。したがって、地球環境の劣化を防ぐ
ためには、ポリウレタン発泡体を分解するための特別の
処理工程が必要となり、コスト及び時間を要するという
難点があった。そのため、生分解性に優れた地山固結用
組成物の開発が待望されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、生分解性に
優れた地山固結用組成物を提供することをその課題とす
る。
優れた地山固結用組成物を提供することをその課題とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、生分解性
に優れた地山固結用組成物を得るため、鋭意研究を重ね
た。その結果、ポリイソシアネートとともに、イソシア
ネート基に対して反応性を有する反応基をもつ天然有機
材料を併用すると、天然有機材料中の反応基が、ポリイ
ソシアネート中のイソシアネート基と反応して、ポリウ
レタンの分子骨格中に天然有機材料に由来する構造が組
み込まれ、これが土壌中の微生物によって自然に分解さ
れ、該ポリウレタンが優れた生分解性を示すことを見い
だし、本発明に到達した。即ち、本発明によれば、イソ
シアネート基に対して反応性を有する反応基をもつ天然
有機材料からなるＡ成分と、ポリイソシアネートからな
るＢ成分とからなることを特徴とする地山固結用組成物
が提供される。
に優れた地山固結用組成物を得るため、鋭意研究を重ね
た。その結果、ポリイソシアネートとともに、イソシア
ネート基に対して反応性を有する反応基をもつ天然有機
材料を併用すると、天然有機材料中の反応基が、ポリイ
ソシアネート中のイソシアネート基と反応して、ポリウ
レタンの分子骨格中に天然有機材料に由来する構造が組
み込まれ、これが土壌中の微生物によって自然に分解さ
れ、該ポリウレタンが優れた生分解性を示すことを見い
だし、本発明に到達した。即ち、本発明によれば、イソ
シアネート基に対して反応性を有する反応基をもつ天然
有機材料からなるＡ成分と、ポリイソシアネートからな
るＢ成分とからなることを特徴とする地山固結用組成物
が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の地山固結用組成物は、イ
ソシアネート基に対して反応性を有する反応基をもつ天
然有機材料（Ａ成分）と、ポリイソシアネート（Ｂ成
分）とからなることを特徴とする。
ソシアネート基に対して反応性を有する反応基をもつ天
然有機材料（Ａ成分）と、ポリイソシアネート（Ｂ成
分）とからなることを特徴とする。
【０００７】本発明で用いる天然有機材料（Ａ成分）と
しては、イソシアネート基に対して反応性を有する反応
基（例えば、ヒドロキシル基やカルボキシル基等）をも
つものであれば特に限定はされず、各種のものを用いる
ことができる。このようなものには、リグニン、糖蜜、
単糖類、二糖類、糖類等の単糖類又は小糖類の他、澱
粉、セルロース、ヘミセルロース等の多糖類やそれらの
変性物等があげられる。これらは単独でもしくは２種以
上併せて用いられる。これらの中でも、生分解性に優れ
る点で、リグニン、糖蜜、澱粉又は澱粉変性物が好適に
用いられる。
しては、イソシアネート基に対して反応性を有する反応
基（例えば、ヒドロキシル基やカルボキシル基等）をも
つものであれば特に限定はされず、各種のものを用いる
ことができる。このようなものには、リグニン、糖蜜、
単糖類、二糖類、糖類等の単糖類又は小糖類の他、澱
粉、セルロース、ヘミセルロース等の多糖類やそれらの
変性物等があげられる。これらは単独でもしくは２種以
上併せて用いられる。これらの中でも、生分解性に優れ
る点で、リグニン、糖蜜、澱粉又は澱粉変性物が好適に
用いられる。
【０００８】上記リグニンとしては、木材、わら等を木
質化した植物体の主成分として一般に用いられるもので
あれば特に限定はなく、例えば、クラフトリグニン、ソ
ルボルシスリグニン、リグノスルフォン等があげられ
る。上記糖蜜としては、サトウキビ、テンサイ等から得
られるものであれば特に限定はなく、未精製糖蜜、精製
糖蜜、氷精蜜や、精糖後に得られる廃糖蜜等があげられ
る。上記澱粉としては、グルコースが重合した多糖類
で、穀物、植物の根等に多く存在するものであれば特に
限定はなく、直鎖状のアミロースや分枝状のアミロペク
チン等があげられる。また、上記特定の天然有機材料
（Ａ成分）として、リグニン変性物、糖蜜変性物、澱粉
変性物等を用いることも可能である。
質化した植物体の主成分として一般に用いられるもので
あれば特に限定はなく、例えば、クラフトリグニン、ソ
ルボルシスリグニン、リグノスルフォン等があげられ
る。上記糖蜜としては、サトウキビ、テンサイ等から得
られるものであれば特に限定はなく、未精製糖蜜、精製
糖蜜、氷精蜜や、精糖後に得られる廃糖蜜等があげられ
る。上記澱粉としては、グルコースが重合した多糖類
で、穀物、植物の根等に多く存在するものであれば特に
限定はなく、直鎖状のアミロースや分枝状のアミロペク
チン等があげられる。また、上記特定の天然有機材料
（Ａ成分）として、リグニン変性物、糖蜜変性物、澱粉
変性物等を用いることも可能である。
【０００９】本発明においては、前記天然有機材料は、
溶液として用いるのが好ましい。この場合、その材料を
溶解させるための薬剤としては、その材料を溶解するも
のであればどのようなものでも使用可能であるが、本発
明の場合、特に、ポリイソシアネートに対して反応性を
有する有機薬剤の使用が好ましい。このようなものとし
ては、分子中に少なくとも２つの活性水素を有する有機
薬剤、特にポリオールの使用が好ましい。このような多
官能性の活性水素含有化合物としては、エチレングリコ
ール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコー
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、へ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が挙げられる。これらの
多官能性活性水素含有化合物は、単独でもしくは２種以
上併せて用いることができる。さらに、それらの化合物
に、エチレンオキサイドや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
オール等を用いることもできる。これらのものは単独で
もしくは２種以上併せて用いられる。
溶液として用いるのが好ましい。この場合、その材料を
溶解させるための薬剤としては、その材料を溶解するも
のであればどのようなものでも使用可能であるが、本発
明の場合、特に、ポリイソシアネートに対して反応性を
有する有機薬剤の使用が好ましい。このようなものとし
ては、分子中に少なくとも２つの活性水素を有する有機
薬剤、特にポリオールの使用が好ましい。このような多
官能性の活性水素含有化合物としては、エチレングリコ
ール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコー
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、へ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が挙げられる。これらの
多官能性活性水素含有化合物は、単独でもしくは２種以
上併せて用いることができる。さらに、それらの化合物
に、エチレンオキサイドや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
オール等を用いることもできる。これらのものは単独で
もしくは２種以上併せて用いられる。
【００１０】前記天然有機材料をポリオール等の多官能
性含活性水素化合物（有機薬剤）に溶解して用いる場
合、その材料と有機薬剤との混合重量比は、生分解性等
の観点から、材料／有機薬剤＝１０／９０〜９０／１０
の範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは材料
／有機薬剤＝２０／８０〜８０／２０である。
性含活性水素化合物（有機薬剤）に溶解して用いる場
合、その材料と有機薬剤との混合重量比は、生分解性等
の観点から、材料／有機薬剤＝１０／９０〜９０／１０
の範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは材料
／有機薬剤＝２０／８０〜８０／２０である。
【００１１】なお、上記Ａ成分には、発泡開始時間を調
整する目的で、アミン触媒を配合することが好ましい。
上記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、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−ル等があげられる。また、鉛、スズ等の金属を
もったウレタン触媒ジブチルチンジラウレート等もあげ
られる。これら単独でもしくは２種以上併せて用いられ
る。
整する目的で、アミン触媒を配合することが好ましい。
上記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、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−ル等があげられる。また、鉛、スズ等の金属を
もったウレタン触媒ジブチルチンジラウレート等もあげ
られる。これら単独でもしくは２種以上併せて用いられ
る。
【００１２】上記アミン触媒の配合量は、その添加によ
る効果などの点から、上記天然有機材料と多官能性活性
水素含有化合物の合計１００重量部（以下「部」と略
す）に対して、０．１〜５部の範囲に設定することが好
ましく、特に好ましくは０．１〜２部である。
る効果などの点から、上記天然有機材料と多官能性活性
水素含有化合物の合計１００重量部（以下「部」と略
す）に対して、０．１〜５部の範囲に設定することが好
ましく、特に好ましくは０．１〜２部である。
【００１３】さらに、上記Ａ成分には、整泡剤、難燃
剤、減粘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ォート、トリ
ス・β−クロロプロピルホスフォート等があげられ、こ
れらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。上記
減粘剤としては、例えば、プロピレンカーボネート（Ｐ
Ｃ）、脂肪酸メチルエステル類等があげられる。
剤、減粘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ォート、トリ
ス・β−クロロプロピルホスフォート等があげられ、こ
れらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。上記
減粘剤としては、例えば、プロピレンカーボネート（Ｐ
Ｃ）、脂肪酸メチルエステル類等があげられる。
【００１４】上記特定の天然有機材料（Ａ成分）を含む
溶液の粘度は、５〜５００ｃｐｓ／２０℃の範囲が好ま
しく、特に好ましくは３５〜２００ｃｐｓ／２０℃であ
る。溶液の粘度が５ｃｐｓ／２０℃未満であると、減粘
剤、低分子量分が多くなり、固結物がもろくなる。逆に
５００ｃｐｓ／２０℃を超えると、浸透性が劣る傾向が
見られるようになる。
溶液の粘度は、５〜５００ｃｐｓ／２０℃の範囲が好ま
しく、特に好ましくは３５〜２００ｃｐｓ／２０℃であ
る。溶液の粘度が５ｃｐｓ／２０℃未満であると、減粘
剤、低分子量分が多くなり、固結物がもろくなる。逆に
５００ｃｐｓ／２０℃を超えると、浸透性が劣る傾向が
見られるようになる。
【００１５】本発明で用いるポリイソシアネートとして
は、特に限定はなく、従来公知の各種のもので、芳香族
系ポリイソシアネートや、脂肪族系ポリイソシアネート
等を好ましく用いることができる。ポリイソシアネート
の具体例としては、例えば、ジフェニルメタン−４,
４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、ポリメリックＭＤ
Ｉ（クルード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（ＩＰＤ
Ｉ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）等および
それらの変性例があげられる。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、作業環境性や経
済性を考慮して、ＭＤＩ、Ｃ−ＭＤＩやこれらの変性体
が好適に用いられる。
は、特に限定はなく、従来公知の各種のもので、芳香族
系ポリイソシアネートや、脂肪族系ポリイソシアネート
等を好ましく用いることができる。ポリイソシアネート
の具体例としては、例えば、ジフェニルメタン−４,
４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、ポリメリックＭＤ
Ｉ（クルード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（ＩＰＤ
Ｉ）、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）等および
それらの変性例があげられる。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、作業環境性や経
済性を考慮して、ＭＤＩ、Ｃ−ＭＤＩやこれらの変性体
が好適に用いられる。
【００１６】なお、上記Ｂ成分には、ポリイソシアネー
トとともに、粘度低化剤等を配合しても差し支えない。
この場合、上記ポリイソシアネートの含有量は、Ｂ成分
全体の５０重量％以上に設定することが好ましく、特に
好ましくは８０重量％以上である。
トとともに、粘度低化剤等を配合しても差し支えない。
この場合、上記ポリイソシアネートの含有量は、Ｂ成分
全体の５０重量％以上に設定することが好ましく、特に
好ましくは８０重量％以上である。
【００１７】上記ポリイソシアネートからなるＢ成分
（液体）の粘度は、混合性、地山への浸透性の点から、
５〜５００ｃｐｓ／２０℃の範囲が好ましく、特に好ま
しくは３５〜２００ｃｐｓ／２０℃である。Ｂ成分の粘
度が５ｃｐｓ／２０℃未満であると、固結物の強度が低
くなる。逆に、３００ｃｐｓ／２０℃を超えると、浸透
性に劣る傾向が見られるようになる。
（液体）の粘度は、混合性、地山への浸透性の点から、
５〜５００ｃｐｓ／２０℃の範囲が好ましく、特に好ま
しくは３５〜２００ｃｐｓ／２０℃である。Ｂ成分の粘
度が５ｃｐｓ／２０℃未満であると、固結物の強度が低
くなる。逆に、３００ｃｐｓ／２０℃を超えると、浸透
性に劣る傾向が見られるようになる。
【００１８】本発明の組成物を用いて地山を固結化する
には、先ず、Ａ成分を含むＡ液と、Ｂ成分を含むＢ液を
調製する。Ａ成分を含むＡ液は、Ａ成分とそれを溶解さ
せるグリコール類等の有機薬剤を含むものであるが、そ
の他、慣用の補助成分、例えば、発泡剤（水）、ウレタ
ン化触媒（アミン触媒）、整泡剤、減粘剤等を含有する
ことができる。これらの補助成分は、いずれも、通常の
ポリウレタンフォームの製造において使用されているも
のであり、本発明では、従来公知の各種のものを適宜選
定して用いることができる。一方、Ｂ成分を含むＢ液
は、通常、液状のＢ成分単独からなるが、必要に応じ、
減粘剤、非反応性有機溶媒等の慣用の補助成分を適量含
有することができる。次に、Ａ液とＢ液を混合し、この
混合液を、固結処理対象となる地山に対して注入あるい
は混合する。これによって、混合液中のＡ成分とＢ成分
とが反応し、生分解性の天然有機材料に由来する生分解
性構造が組み込まれたポリウレタンが生成する。そし
て、このポリウレタンは、地山を固結化する。前記Ａ液
とＢ液との混合重量比は、Ａ液１重量部当り、Ｂ液０．
５〜６、好ましくは１〜３重量部の割合である。Ａ成分
とＢ成分を含む混合液からなる組成物を調整する場合、
前記の方法の他、工事現場において、ポリオール等の有
機薬剤中に、Ａ成分、Ｂ成分及び補助成分を混合する方
法等も採用することができる。
には、先ず、Ａ成分を含むＡ液と、Ｂ成分を含むＢ液を
調製する。Ａ成分を含むＡ液は、Ａ成分とそれを溶解さ
せるグリコール類等の有機薬剤を含むものであるが、そ
の他、慣用の補助成分、例えば、発泡剤（水）、ウレタ
ン化触媒（アミン触媒）、整泡剤、減粘剤等を含有する
ことができる。これらの補助成分は、いずれも、通常の
ポリウレタンフォームの製造において使用されているも
のであり、本発明では、従来公知の各種のものを適宜選
定して用いることができる。一方、Ｂ成分を含むＢ液
は、通常、液状のＢ成分単独からなるが、必要に応じ、
減粘剤、非反応性有機溶媒等の慣用の補助成分を適量含
有することができる。次に、Ａ液とＢ液を混合し、この
混合液を、固結処理対象となる地山に対して注入あるい
は混合する。これによって、混合液中のＡ成分とＢ成分
とが反応し、生分解性の天然有機材料に由来する生分解
性構造が組み込まれたポリウレタンが生成する。そし
て、このポリウレタンは、地山を固結化する。前記Ａ液
とＢ液との混合重量比は、Ａ液１重量部当り、Ｂ液０．
５〜６、好ましくは１〜３重量部の割合である。Ａ成分
とＢ成分を含む混合液からなる組成物を調整する場合、
前記の方法の他、工事現場において、ポリオール等の有
機薬剤中に、Ａ成分、Ｂ成分及び補助成分を混合する方
法等も採用することができる。
【００１９】本発明の組成物は、砂カラム法（ジェオフ
ロンテ研究会、標準試験方法）で試験したときの発泡倍
率が１．５〜６．０倍の範囲のものが好ましく、特に好
ましくは２.０〜６．０倍である。発泡倍率が１．５倍
未満であると、地山改良が少なく、注入液の量が多くな
りコスト高になる。逆に発泡倍率が６．０倍を超える
と、地山の改良体強度が低くなる傾向を示す。
ロンテ研究会、標準試験方法）で試験したときの発泡倍
率が１．５〜６．０倍の範囲のものが好ましく、特に好
ましくは２.０〜６．０倍である。発泡倍率が１．５倍
未満であると、地山改良が少なく、注入液の量が多くな
りコスト高になる。逆に発泡倍率が６．０倍を超える
と、地山の改良体強度が低くなる傾向を示す。
【００２０】また、本発明の組成物は、上記砂カラム法
で試験した後の、砂を含む試験体の一軸圧縮強度が０．
５〜２０ＭＰａの範囲のものが好ましく、特に好ましく
は１．０〜１０ＭＰａである。一軸圧縮強度が０．５Ｍ
Ｐａ未満であると、改良体強度が低く、掘削時にくずれ
る可能性があり、逆に２０ＭＰａを超えると、高強度す
ぎて掘削に時間、コストがかかるようになる。
で試験した後の、砂を含む試験体の一軸圧縮強度が０．
５〜２０ＭＰａの範囲のものが好ましく、特に好ましく
は１．０〜１０ＭＰａである。一軸圧縮強度が０．５Ｍ
Ｐａ未満であると、改良体強度が低く、掘削時にくずれ
る可能性があり、逆に２０ＭＰａを超えると、高強度す
ぎて掘削に時間、コストがかかるようになる。
【００２１】本発明の組成物は、軟弱な地山（地盤、岩
盤等も含む）を堅固な地山に改善するために用いること
が好ましく、これ以外にもロックボルトの定着剤、法面
のボルト定着剤等に使用することもできる。
盤等も含む）を堅固な地山に改善するために用いること
が好ましく、これ以外にもロックボルトの定着剤、法面
のボルト定着剤等に使用することもできる。
【００２２】
【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明する。なお、以下の実施例に用いた材料は、以下の通
りである。
明する。なお、以下の実施例に用いた材料は、以下の通
りである。
【００２３】［ＫＬ−Ｐ３３］クラフトリグニン、水酸
基当量７.０ｍｅｑ／ｇをポリエチレングリコール（Ｐ
ＥＧ−２００、分子量２００）に溶解させてなる溶液
（クラフトリグニン濃度：３３重量％）
基当量７.０ｍｅｑ／ｇをポリエチレングリコール（Ｐ
ＥＧ−２００、分子量２００）に溶解させてなる溶液
（クラフトリグニン濃度：３３重量％）
【００２４】［ＭＰ−３３］糖蜜（水酸基当量１１．５
ｍｅｑ／ｇ）をポリエチレングリコール（ＰＥＧ−２０
０、分子量２００）に溶解させてなる溶液（糖蜜濃度：
３３重量％）
ｍｅｑ／ｇ）をポリエチレングリコール（ＰＥＧ−２０
０、分子量２００）に溶解させてなる溶液（糖蜜濃度：
３３重量％）
【００２５】［ＳＬ−３３］ソルポリシスリグニン(水
酸基当量７．０ｍｅｑ／ｇ)をポリエチレングリコール
（ＰＥＧ−２００、分子量２００）に溶解させてなる溶
液)（ソルポリシスリグニン濃度３３重量％）
酸基当量７．０ｍｅｑ／ｇ)をポリエチレングリコール
（ＰＥＧ−２００、分子量２００）に溶解させてなる溶
液)（ソルポリシスリグニン濃度３３重量％）
【００２６】［ＬＳ−３３］ リグノスルホン酸（水酸基当量 ７．０ｍｅｑ／ｇ）を
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ２００、分子量２０
０）に溶解させてなる溶液）（リグノスルホン酸濃度：
３３重量％）
ポリエチレングリコール（ＰＥＧ２００、分子量２０
０）に溶解させてなる溶液）（リグノスルホン酸濃度：
３３重量％）
【００２７】［ＬＳＭｅ］ リグソスルフォン酸（Ｃａ塩あるいはＮａ塩を水に５０
％溶解した水溶液。
％溶解した水溶液。
【００２８】［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に溶解
した溶液（カオライザーＮｏ．３１）
した溶液（カオライザーＮｏ．３１）
【００２９】［アミン触媒］ Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ"，Ｎ"−ペンタメチルジエチレントリ
アミン（カオライザーＮｏ．３）
アミン（カオライザーＮｏ．３）
【００３０】［整泡剤］ シリコーン界面活性剤（日本ユニカー社製、Ｌ−５４２
１）
１）
【００３１】［難燃剤］ トリス・β−クロロプロピルホスフェート（大八化学工
業社製、ＴＭＣＰＰ）
業社製、ＴＭＣＰＰ）
【００３２】［減粘剤］ ポリカーボネート（ＰＣ）
【００３３】［ポリイソシアネート］ Ｃ−ＭＤＩ（ＢＡＳＦイノアック社製、ルプラネートＭ
Ｂ−５Ｓ）
Ｂ−５Ｓ）
【００３４】実施例１〜４、比較例１ 下記の表１に示す各成分を同表に示す割合（重量部）で
配合してなるＡ液と、ポリイソシアネートからなるＢ液
をそれぞれ準備した。なお、実施例５については、Ｌｓ
Ｍｅ５０部を先に注入してから、ＭＰ−３３の５０部か
らなるＡ液を注入した。そして、このＡ液およびＢ液を
用いて、下記の基準に従い、各特性の評価を行った。こ
れらの結果を、後記の表１に併せて示した。
配合してなるＡ液と、ポリイソシアネートからなるＢ液
をそれぞれ準備した。なお、実施例５については、Ｌｓ
Ｍｅ５０部を先に注入してから、ＭＰ−３３の５０部か
らなるＡ液を注入した。そして、このＡ液およびＢ液を
用いて、下記の基準に従い、各特性の評価を行った。こ
れらの結果を、後記の表１に併せて示した。
【００３５】
【表１】
【００３６】［クリームタイム（ＣＴ）］ミキシング完
了後混合体が泡化を開始し、白濁状のクリーム状液体と
なる液体が膨張開始する寸前までの時間を測定した。
了後混合体が泡化を開始し、白濁状のクリーム状液体と
なる液体が膨張開始する寸前までの時間を測定した。
【００３７】［ライズタイム（ＲＴ）］クリーム状液体
が膨張し泡状物質となりつつ成長し、膨張が完了するま
での時間を測定した。
が膨張し泡状物質となりつつ成長し、膨張が完了するま
での時間を測定した。
【００３８】［発泡倍率］上記Ａ液とＢ液を５０ｇずつ
計量し、これらを１リットルのディスカップにとり、攪
拌装置（スリーワンモーター）を用いて、液温２０℃で
１０００ｒｐｍ×１０秒間攪拌し反応させた。そして、
反応終了後の発泡高さを測定し、発泡倍率を求めた。
計量し、これらを１リットルのディスカップにとり、攪
拌装置（スリーワンモーター）を用いて、液温２０℃で
１０００ｒｐｍ×１０秒間攪拌し反応させた。そして、
反応終了後の発泡高さを測定し、発泡倍率を求めた。
【００３９】［最大発熱温度］上記１リットルのディス
カップ中に温度センサーを入れ、記録計を用いて最大発
熱温度を測定した。
カップ中に温度センサーを入れ、記録計を用いて最大発
熱温度を測定した。
【００４０】［難燃性］ＪＩＳ Ｋ ７２０１に準拠
し、難燃性の評価を行った。すなわち、Ａ液とＢ液とを
所定の混合比で、４倍に発泡させた発泡体の難燃性を酸
素指数で示した。
し、難燃性の評価を行った。すなわち、Ａ液とＢ液とを
所定の混合比で、４倍に発泡させた発泡体の難燃性を酸
素指数で示した。
【００４１】［生分解性］所定の混合比で発泡させた樹
脂を、土壌抽出液と混合、振とうし、発泡体の重量の減
少率を測定する。６ヶ月で１０重量％以上減少した場合
を○、１０％未満を×とした。
脂を、土壌抽出液と混合、振とうし、発泡体の重量の減
少率を測定する。６ヶ月で１０重量％以上減少した場合
を○、１０％未満を×とした。
【００４２】上記表１に示した結果から、すべての実施
例品は、比較例品に比べて生分解性に優れていることが
わかる。また、すべての実施例品は比較例品と略同等の
ウレタン物性を備えていることもわかる。
例品は、比較例品に比べて生分解性に優れていることが
わかる。また、すべての実施例品は比較例品と略同等の
ウレタン物性を備えていることもわかる。
【００４３】なお、実施例品と比較例品の粘度を比較し
たところ、実施例品は比較例品に比べて若干粘度が高く
なっているが、Ｂ液（ルプラネートＭＢ−５Ｓ）単独の
場合と略同等の粘度であり、実用上問題がないレベルで
あった。
たところ、実施例品は比較例品に比べて若干粘度が高く
なっているが、Ｂ液（ルプラネートＭＢ−５Ｓ）単独の
場合と略同等の粘度であり、実用上問題がないレベルで
あった。
【００４４】次に、実施例品および比較例品を用いて、
砂カラム法（ジェオフロンテ研究会、ウレタン注入オフ
ァポーリング技術塗料内、標準試験方法）により、浸透
性試験及び一軸圧縮強度試験を行った。これらの結果
を、後記の表２に併せて示した。
砂カラム法（ジェオフロンテ研究会、ウレタン注入オフ
ァポーリング技術塗料内、標準試験方法）により、浸透
性試験及び一軸圧縮強度試験を行った。これらの結果
を、後記の表２に併せて示した。
【００４５】［浸透性試験］予め離型処理を行ったアク
リル製パイプの内部に市販の４号珪砂２７０ｇを入れ
た。ついで、過剰の水を入れ振動させ余分な水を出し、
砂を締め固め砂の高さを１４〜１５ｃｍにした。つぎ
に、薬液（実施例品、比較例品）を所定量注型し、混合
撹拌させて、浸透距離、固結比、砂内発砲倍率を求め
た。
リル製パイプの内部に市販の４号珪砂２７０ｇを入れ
た。ついで、過剰の水を入れ振動させ余分な水を出し、
砂を締め固め砂の高さを１４〜１５ｃｍにした。つぎ
に、薬液（実施例品、比較例品）を所定量注型し、混合
撹拌させて、浸透距離、固結比、砂内発砲倍率を求め
た。
【００４６】［一軸圧縮強度試験］脱型した試験体を円
柱状（直径４０ｍｍ×高さ８０ｍｍ）に成形した後、密
度を測定した。また、ＪＩＳ Ｋ １２１６に準拠し、
一軸圧縮試験を行った。
柱状（直径４０ｍｍ×高さ８０ｍｍ）に成形した後、密
度を測定した。また、ＪＩＳ Ｋ １２１６に準拠し、
一軸圧縮試験を行った。
【００４７】
【表２】
【００４８】上記表２に示した結果から、すべての実施
例品は比較例品と略同等の浸透性及び強度を備えている
ことがわかる。したがって、全ての実施例品は、地山改
良用薬液として適しているといえる。
例品は比較例品と略同等の浸透性及び強度を備えている
ことがわかる。したがって、全ての実施例品は、地山改
良用薬液として適しているといえる。
【００４９】
【発明の効果】以上のように、本発明の地山固結用組成
物は、ポリイソシアネートとともに、イソシアネート基
に対して反応性を有する反応基をもつ天然有機材料を併
用するものである。そのため、天然有機材料中の反応基
がポリイソシアネート中のイソシアネート基と反応し
て、ポリウレタンの分子骨格注に天然有機材料に由来す
る構造が組み込まれ、これが土壌中の微生物によって自
然に分解され、ポリウレタンが優れた生分解性を示すよ
うになる。そして、上記Ａ液とＢ液の粘度を特定の範囲
に設定すると、浸透性が良好でどの地質にも注入するこ
とができる。また、上記Ａ液とＢ液とを混合し、４倍に
発泡させた発泡体の難燃性が特定の酸素指数の範囲内で
ある場合、ポリウレタンが特に優れた難燃性を示すよう
になる。さらに、地山固結用組成物を砂カラム法で試験
したときの発泡倍率が特定の範囲内である場合、地山改
良剤としてより優れた浸透性を示すようになる。また、
上記砂カラム法で試験した後の、砂を含む試験体の一軸
圧縮強度が特定の範囲内である場合、地山改良剤として
より優れた強度を示すようになる。
物は、ポリイソシアネートとともに、イソシアネート基
に対して反応性を有する反応基をもつ天然有機材料を併
用するものである。そのため、天然有機材料中の反応基
がポリイソシアネート中のイソシアネート基と反応し
て、ポリウレタンの分子骨格注に天然有機材料に由来す
る構造が組み込まれ、これが土壌中の微生物によって自
然に分解され、ポリウレタンが優れた生分解性を示すよ
うになる。そして、上記Ａ液とＢ液の粘度を特定の範囲
に設定すると、浸透性が良好でどの地質にも注入するこ
とができる。また、上記Ａ液とＢ液とを混合し、４倍に
発泡させた発泡体の難燃性が特定の酸素指数の範囲内で
ある場合、ポリウレタンが特に優れた難燃性を示すよう
になる。さらに、地山固結用組成物を砂カラム法で試験
したときの発泡倍率が特定の範囲内である場合、地山改
良剤としてより優れた浸透性を示すようになる。また、
上記砂カラム法で試験した後の、砂を含む試験体の一軸
圧縮強度が特定の範囲内である場合、地山改良剤として
より優れた強度を示すようになる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｋ 103:00 Ｃ０９Ｋ 103:00 (72)発明者 脇坂 治 愛知県小牧市東三丁目１番地 東海ゴム工 業株式会社内 (72)発明者 水野 昇 愛知県小牧市東三丁目１番地 東海ゴム工 業株式会社内 (72)発明者 伊香賀 修治 愛知県小牧市東三丁目１番地 東海ゴム工 業株式会社内 (72)発明者 畠山 兵衛 福井県丹生郡越廼村八ッ俣73−８ (72)発明者 廣瀬 重雄 千葉県松戸市下矢切205 Ｆターム(参考） 4H026 CA06 CC06 4J034 CA04 CA05 CA15 CB03 CB04 CC03 DE02 DG03 DG04 EA07 EA08 EA09 EA12 HA01 HA07 HC03 HC12 HC17 HC22 HC46 HC52 HC53 HC61 HC64 HC67 HC71 HC73 JA01 KA01 KB02 KD12 KE02 NA03 QB01 QB13 QC01 RA10
Claims (6)
- 【請求項１】 イソシアネート基に対して反応性を有す
る反応基をもつ天然有機材料からなるＡ成分と、ポリイ
ソシアネートからなるＢ成分とからなることを特徴とす
る地山固結用組成物。 - 【請求項２】 該Ａ成分の天然有機材料が、リグニン、
糖蜜、澱粉およびそれらの変性物からなる群から選ばれ
た少なくとも一つの化合物である請求項１記載の地山固
結組成物。 - 【請求項３】 Ａ成分とＢ成分の混合物が、粘度５〜５
００ｃｐｓ（２０℃）の液体である請求項１又は２記載
の地山固結用組成物。 - 【請求項４】 Ａ成分とＢ成分の混合物からなる液体を
４倍に発泡させた発泡体の難燃性が酸素指数２２以上で
ある請求項１〜３のいずれかに記載の地山固結用組成
物。 - 【請求項５】 該地山固結用組成物を砂カラム法で試験
したときの発泡倍率が１.５〜６.０倍である請求項１〜
４のいずれかに記載の地山固結用組成物。 - 【請求項６】 上記砂カラム法で試験した後の、砂を含
む試験体の一軸圧縮強度が０.５〜２０ＭＰａである請
求項５記載の地山固結用組成物。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000340947A JP3530977B2 (ja) | 2000-11-08 | 2000-11-08 | 地山固結用組成物 |
| DE2001153980 DE10153980A1 (de) | 2000-11-08 | 2001-11-06 | Zusammensetzung zur Verfestigung von Erdreich und Verfahren zur Bodenverfestigung |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000340947A JP3530977B2 (ja) | 2000-11-08 | 2000-11-08 | 地山固結用組成物 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002146351A true JP2002146351A (ja) | 2002-05-22 |
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| DE (1) | DE10153980A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002102873A1 (en) * | 2001-06-15 | 2002-12-27 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | Lignin-containing polyurethane and process for producing the same |
| CN102649906A (zh) * | 2011-02-23 | 2012-08-29 | 柯正侃 | 一种土体稳定剂及其制备方法和应用 |
| CN109265297A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-01-25 | 代彦霞 | 一种碱性土壤修复材料及其制备方法 |
| CN110157439A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-08-23 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种耐风蚀的改性聚氨酯固沙修复土壤剂及制备方法 |
| CN114106844A (zh) * | 2021-12-06 | 2022-03-01 | 江苏路邦道昇新材料科技有限公司 | 一种强度提高的生物基液体土壤固化剂及其制备方法 |
| CN116063687A (zh) * | 2021-11-01 | 2023-05-05 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种疏水石英砂及其制备方法和应用 |
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|---|---|---|---|---|
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| CA2874970A1 (en) * | 2012-06-01 | 2013-12-05 | Henri J.M. Grunbauer | A composition in the form of a dispersion comprising a lignin, a method for the manufacturing thereof and use thereof |
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- 2000-11-08 JP JP2000340947A patent/JP3530977B2/ja not_active Expired - Fee Related
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2001
- 2001-11-06 DE DE2001153980 patent/DE10153980A1/de not_active Withdrawn
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