JP2006307035A

JP2006307035A - 鋼矢板用止水材

Info

Publication number: JP2006307035A
Application number: JP2005132090A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Fujimoto; 克己藤本; Fumitoshi Nishikawa; 文敏西川
Original assignee: Nippon Polyurethane Industry Co Ltd
Current assignee: Nippon Polyurethane Industry Co Ltd
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2006-11-09

Abstract

【課題】
添加剤の乾燥不十分による発泡の恐れがなく、垂直面に塗布しても垂れの少ない鋼矢板用止水材を提供する。
【解決手段】
イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマー（Ａ）９４〜９６質量％、下記の性状のポリウレタン短繊維４〜６質量％を含むことを特徴とする鋼矢板用止水材で解決する。
直径（Ｄ）が０．００５〜０．０１ｍｍで、長さ（Ｌ）が０．０１〜２．５ｍｍかつＬ／Ｄ＝１〜５００である。
また、イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーが、イソシアネート基含量が０．５〜５％、原料ポリイソシアネートがトリレンジイソシアネートであり、粘度が２００〜２０００Ｐａ・Ｓ（２５℃にて）であることが好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、鋼矢板に用いられる止水材に関する。

鋼矢板継手部などのように地中に埋められる水膨張性止水材としては、従来、特許文献１〜３に記載されているような、一液型にて湿気硬化され継手部等に形成されて地中に埋められ、地下水等の水分によって膨張して継手部を止水する止水材があった。
また、垂直面での垂れ防止を解決する手段として、モノイソシアネートと、脂環族ジアミンの反応性物からなる揺変性付与剤を開示したものがある。（特許文献４参照。）。
さらに、揺変性付与剤と同じ意味で用いられるチキソ性付与剤として、特許文献５には、粉末シリカ、ガラス繊維、アスベスト、ベントナイト、タルク、クレー、炭酸カルシウムが列記され、好ましいものとしては、粉末シリカが挙げられている。
特開昭５９−１６６５６７号公報特開昭５９−２１５３１０号公報特開昭６０−７６５２５号公報特開２００１−４９２３２号公報特開２００３−２９２９３９号公報

上記先行技術に記載されている粉末シリカでは、垂直面での垂れ防止では一定の効果を有するが、まだまだ十分なものでは無かった。また、粉末シリカは粉末故に、空気中の水分を吸着しやすく、本願のようなイソシアネート末端プレポリマーの貯蔵安定性を悪くする傾向を有していた。又、特許文献４に記載されているようなチキソ性付与剤は、このために特別に合成しなければならず、入手が困難であった。

すなわち、本発明（１）は、イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマー９４〜９６質量％、下記の性状のポリウレタン短繊維４〜６質量％を含むことを特徴とする鋼矢板用止水材。
直径（Ｄ）が０．００５〜０．０１ｍｍで、長さ（Ｌ）が０．０１〜２．５ｍｍかつＬ／Ｄ＝１〜５００
である。

本発明（２）は、イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーが、イソシアネート基含量が０．５〜５質量％、原料ポリイソシアネートがトリレンジイソシアネートであり、粘度が２００〜２０００Ｐａ・Ｓ（２５℃にて）であることを特徴とする発明（１）記載の鋼矢板用止水材。

本発明（３）は、ポリウレタン短繊維が、ポリウレタン繊維製品製造工程の研磨工程から排出される、ポリテトラメチレングリコール及び／又はポリカプロラクトンポリオールと鎖長延長剤とジフェニルメタンジイソシアネートを反応させて得られるものであり、かさ比重が０．０２〜０．２であることを特徴とする発明（１）又は発明（２）に記載の鋼矢板用止水材。

本発明の鋼矢板用止水材は、垂直壁面塗布においても液だれすることなく、塗布ができる。また、水膨潤性も良く、塗布もヘラ等を用いれば、簡単に厚塗りでき、止水材としての充分な厚さを確保できる。

本発明に用いられるイソシアネート（以下、ＮＣＯと略することもある。）末端プレポリマーに用いられるポリイソシアネートとしては、公知のポリイソシアネートが使用できる。具体的には、トリレンジイソシアネートやジフェニルメタンジイソシアネート、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネートなどの芳香族ポリイソシアネートあるいはヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ポリイソシアネートが挙げられる。得られる樹脂の親水性を良くするためには、トリレンジイソシアネートが好ましい。
ＮＣＯ末端プレポリマーに用いられる活性水素化合物としては、種々のポリオールが適用できる。
このポリオールとしては、ポリエーテルポリオールが好ましく、中でも、開始剤にエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドを付加したポリオキシエチレンポリオキシプロピレンポリオールが良い。付加するエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのモル比は、３０／７０〜７０／３０が好ましい。又、分子量は２５００〜５０００が好ましい。

ＮＣＯ末端プレポリマーは、活性水素化合物に対して過剰のモル比のポリイソシアネートと活性水素化合物との反応から得られる。該プレポリマーのＮＣ０基含量は、０．５〜５質量％が好ましい。又、２５℃での粘度は、１００〜２０００Ｐａ・Ｓが好ましい。

本発明のポリウレタン短繊維は、ポリウレタン製の繊維で、形状が、直径（Ｄ）が０．００５〜０．０１ｍｍで、長さ（Ｌ）が０．０１〜２．５ｍｍ、かつＬ／Ｄ＝１〜５００
であればどのようなプロセスから得られたものであってもよい。廃棄物の有効利用という観点から、織布や不織布のバフ掛け工程から排出されるものがよい。
ここでのポリウレタンは、ポリイソシアネートと活性水素化合物との重合物という広い範囲のもので、結合としてウレタン結合あるいはウレア結合を含んでいるものである。
この結合の存否は，ＮＭＲあるいはＩＲ分析によって確認することができる。

実施例により、さらに詳細に本発明を説明するが、本発明の技術範囲は、実施例の記載に限定されるものではない。尚、特に断らない限り「％」は質量％である。

ＮＣＯ末端プレポリマーの合成。
１Ｌ３つ口フラスコにトリレンジイソシアネート（日本ポリウレタン製Ｔ−８０）を
８３６．８ｇ入れ、下記ポリオールＡを７８．５ｇ、下記ポリオールＢを８４．６ｇ入れ、窒素雰囲気下、８０〜９０℃で３時間反応させてＮＣ０末端プレポリマーＡを得た。
このプレポリマーＡのＮＣ０含量は２．０％、粘度８００Ｐａ・Ｓ（２５℃にて）、遊離トリレンジイソシアネート（以下、ＴＤＩと略することもある。）＝０．４２％であった。
ポリオールＡ：旭電化製ＰＲ−５００７、エチレンオキサイド（ＥＯ）／プロピレンオキサイド（ＰＯ）付加物、ＥＯ／ＰＯ（モル比）＝７０／３０、水酸基価＝３４、開始剤官能基＝２
ポリオールＢ：旭電化製ＧＲ−２５０５、エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド（モル比）＝５０／５０、水酸基価＝６９、開始剤官能基＝３

実施例１
上記プレポリマーＡ９５０ｇに繊維メーカーから入手したバフカス１の５０ｇを良く混合して鋼矢板用止水材イを調合した。
バフカス１は、ポリウレタンの不織布の製造から排出されたもので、直径（Ｄ）が３μｍ〜１０μｍ、長さ（Ｌ）が１０μｍ〜１ｍｍであり、かつ、Ｌ／Ｄ＝２〜２００であった。かさ比重は０．０５であった。
このバフカスのＮＭＲ分析で、ウレタン結合とウレア結合があることが確認された。

止水材イの膨潤性、垂れ性の測定
鉄板に上記止水材イを２５００ｇ／ｍ²、ヘラで塗布した。塗布初期厚み２〜３ｍｍである。この試験片を２５℃相対湿度５０％の雰囲気で垂直に立てて、１日放置したが、垂れが目視で観測出来なかった。垂れ具合の代替試験方法として、９ｃｍ×14ｃｍの長方形のポリエチレンテレフタレート製の容器に２０ｇの止水材イを入れた。（計算上の厚みは約１．６ｍｍ）。この容器を室内で４５℃で傾斜させ、放置して、液の移動状態を観察した。重力により液が移動して、液の無い所が上辺から約２ｃｍ観察された。
膨潤性については、塗布後２４時間後の試験片を２５℃の水に浸漬した。１日放置後の厚みを測定したところ平均５ｍｍであった。

実施例２
上記プレポリマーＡ９６０ｇに繊維メーカーから入手したバフカス１の４０ｇを良く混合して鋼矢板用止水材ロを調合した。
垂れ性は、代替試験で、長辺の下半分の位置まで液が移動したのが観察された。
膨潤性については、実施例１と同様に平均５ｍｍであった。

実施例３
上記プレポリマーＡ９４０ｇに繊維メーカーから入手したバフカス１の６０ｇを良く混合して鋼矢板用止水材ハを調合した。
垂れ性は、代替試験で、液の移動は観察されなかった。
膨潤性については、実施例１と同様に平均５ｍｍであった。

比較例１
上記プレポリマーＡ９７０ｇに繊維メーカーから入手したバフカス１の３０ｇを良く混合して鋼管矢板用止水材ハを調合した。
垂れ性は、代替試験で、液の塊は、下部３ｃｍのところまで、移動していた。

比較例２
上記プレポリマーＡ９００ｇに繊維メーカーから入手したバフカス１の１００ｇを良く混合して鋼矢板用止水材ハを調合した。
鉄板に上記止水材イを２５００ｇ／ｍ２、ヘラで塗布を試みた。チクソ性が大きすぎて、２〜３ｍｍの均一な厚みに塗ることが不可能であった。

比較例３
バフカスの代わりにアエロジルを３％入れたもの
上記プレポリマーＡ９７０ｇに、アエロジル（日本アエロジル製、＃３００）の３０ｇを特別な乾燥処理をせず、購入品そのままの状態で、良く混合して鋼矢板用止水材を調合した。鉄板にヘラで塗布した場合、塗布直後から流動し、又、ビンに保管の場合、チクソ性は無く、液状であった。（粘度２５℃で、約６０Ｐａ・Ｓ）

比較例４
バフカスの代わりにアエロジルを５％入れたもの。
比較例３と同様にアエロジルを５％添加したものでは、鉄板にヘラで塗布した場合、流動性はなく、２４時間後の硬化確認まで、垂れは生じなかった。しかし、塗布のため、混混合容器から、混合物を取り出す際には、混合物が糸状となり作業性が悪かった。また、大気中に放置しておいたアエロジルを使用した場合、混合物に泡が生じた。

比較例５
バフカスの代わりにアエロジルを７％入れたもの。
比較例４と同様にアエロジルを７％添加したものでは、鉄板にヘラで塗布した場合、チキソ性があり、流動性は無かった。しかし、粘度が高い為、塗布厚みを２〜３ｍｍの範囲で塗布することが困難であった。さらに、大気中に放置しておいたアエロジルを使用した場合、混合物が発泡し、容器保管に危険性を感じた。

Claims

イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマー９４〜９６質量％、下記の性状のポリウレタン短繊維４〜６質量％を含むことを特徴とする鋼矢板用止水材。
直径（Ｄ）が０．００５〜０．０１ｍｍで、長さ（Ｌ）が０．０１〜２．５ｍｍかつＬ／Ｄ＝１〜５００
イソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーが、イソシアネート基含量が０．５〜５質量％、原料ポリイソシアネートがトリレンジイソシアネートであり、粘度が２００〜２０００Ｐａ・Ｓ（２５℃にて）であることを特徴とする請求項１記載の鋼矢板用止水材。
ポリウレタン短繊維が、ポリウレタン繊維製品製造工程の研磨工程から排出される、ポリテトラメチレングリコール及び／又はポリカプロラクトンポリオールと鎖長延長剤とジフェニルメタンジイソシアネートを反応させて得られるものであり、かさ比重が０．０２５〜０．２であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の鋼矢板用止水材。