JP2021066774A - Natural ground consolidating agent and natural ground consolidating method using the same - Google Patents

Natural ground consolidating agent and natural ground consolidating method using the same Download PDF

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Abstract

To provide a natural ground consolidating agent that can express sufficient strength without using diphenylmethane diisocyanate.SOLUTION: A natural ground consolidating agent contains a component (a) containing an active hydrogen compound, a catalyst and water, and a component (b) containing an isocyanate compound. The active hydrogen compound contains amine compounds including an aromatic amine compound and a chain aliphatic amine compound and/or an alicyclic amine compound, and the isocyanate compound contains a modified product of aliphatic polyisocyanate.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、地山固結剤およびそれを用いた地山の固結方法に関する。 The present invention relates to a ground consolidation agent and a method of ground consolidation using the same.

従来、不安定岩盤や地盤の安定強化には無機ないし有機系グラウトの注入が行われている。一般に多用されている無機系のセメントミルクでは固結速度が遅く、強度の発現が遅い。そのため、短時間に固結して強度が発現することが要求されるトンネルの掘削時における不安定地山を早期に安定強化させる目的は達し得なかった。 Conventionally, inorganic or organic grout has been injected to stabilize and strengthen unstable rocks and ground. Inorganic cement milk, which is commonly used, has a slow solidification rate and a slow onset of strength. Therefore, the purpose of quickly stabilizing and strengthening the unstable ground during excavation of a tunnel, which is required to consolidate in a short time and develop strength, could not be achieved.

一方、ポリオールとポリイソシアネートを主成分とする硬質発泡ポリウレタンは、固結速度が速く、短時間に地山を固結して強度発現できる点で有用に使用されてきた。特許文献1には、ポリオキシアルキレンジオールとイソシアネートを含む地山固結剤が開示されている。これら地山固結剤は、良好な硬化性および十分な強度を発現させるために、通常、イソシアネート成分としてジフェニルメタンジイソシアネートが使用されてきた。イソシアネート成分をプレポリマー変性する場合も、その粘度の上昇を抑制する観点から一部変性体が使用されており、未反応のジフェニルメタンジイソシアネートが残存していた。 On the other hand, rigid foamed polyurethane containing polyol and polyisocyanate as main components has been usefully used because it has a high consolidation rate and can consolidate the ground in a short time to develop strength. Patent Document 1 discloses a ground consolidation agent containing a polyoxyalkylene diol and an isocyanate. Diphenylmethane diisocyanate has usually been used as an isocyanate component in these ground-caking agents in order to exhibit good curability and sufficient strength. Even when the isocyanate component was prepolymerized, a partially modified product was used from the viewpoint of suppressing an increase in the viscosity, and unreacted diphenylmethane diisocyanate remained.

特許第3944878号公報Japanese Patent No. 3944878

ところで、2018年12月25日に厚生労働省から発せられた「薬生薬審発1225第1号」において、ビス(4−イソシアナトフェニル)メタン(4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート)が毒物の判定を受けたことにより、ジフェニルメタンジイソシアネートを使用しない地山固結剤が求められている。 By the way, in the "Pharmaceutical Drug Trial No. 1225 No. 1" issued by the Ministry of Health, Labor and Welfare on December 25, 2018, bis (4-isocyanatophenyl) methane (4,4'-diphenylmethane diisocyanate) was judged to be a toxic substance. As a result, there is a demand for a ground-caking agent that does not use diphenylmethane diisocyanate.

一方、脂肪族ポリイソシアネートの変性体は、良好な硬化性を有しないおよび十分な強度を発現しない等の課題を有する。 On the other hand, the modified aliphatic polyisocyanate has problems such as not having good curability and not exhibiting sufficient strength.

本発明の実施形態は、ジフェニルメタンジイソシアネートを使用することなく、十分な強度を発現することができる地山固結剤を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a ground consolidation agent capable of exhibiting sufficient strength without using diphenylmethane diisocyanate.

本発明の実施形態に係る地山固結剤は、活性水素化合物、触媒および水を含む(A)成分と、イソシアネート化合物を含む(B)成分と、を備えるものであって、前記活性水素化合物が、芳香族アミン化合物と、鎖式脂肪族アミン化合物および/または脂環式アミン化合物とを含む、アミン化合物を含み、前記イソシアネート化合物が、脂肪族ポリイソシアネートの変性体を含むものである。 The ground binder according to the embodiment of the present invention comprises a component (A) containing an active hydrogen compound, a catalyst and water, and a component (B) containing an isocyanate compound, and the active hydrogen compound. However, the isocyanate compound contains an amine compound containing an aromatic amine compound and a chain aliphatic amine compound and / or an alicyclic amine compound, and the isocyanate compound contains a modified product of an aliphatic polyisocyanate.

本発明の実施形態に係る地山の固結方法は、岩盤ないし地盤に所定間隔で複数個の孔を穿設する工程、前記孔内に中空のボルトを挿入する工程、および、前記ボルトの開口部より、上記地山固結剤を岩盤ないし地盤に注入し、固結させる工程を含むものである。 The method for solidifying the ground according to the embodiment of the present invention includes a step of drilling a plurality of holes in the bedrock or the ground at predetermined intervals, a step of inserting a hollow bolt into the hole, and an opening of the bolt. This includes a step of injecting the above-mentioned ground solidifying agent into the bedrock or the ground and consolidating it.

本発明の実施形態によれば、ジフェニルメタンジイソシアネートを使用することなく、短時間に地山を固結して強度発現でき、水と触れた際の白濁を抑制することができる、地山固結剤およびそれを用いた地山の固結方法を提供することができる。 According to the embodiment of the present invention, a ground consolidation agent capable of consolidating the ground in a short time to develop strength and suppressing white turbidity when in contact with water without using diphenylmethane diisocyanate. And a method of consolidation of the ground using it can be provided.

本実施形態に係る地山固結剤は、活性水素化合物と触媒と水を含む(A)成分と、イソシアネート化合物を含む(B)成分と、を備えるものであり、通常は、(A)成分をA液とし、(B)成分をB液とする、二液硬化型の地山固結剤である。(A)成分と(B)成分の他に、任意成分としての第三の成分を備えてもよい。 The ground consolidation agent according to the present embodiment comprises a component (A) containing an active hydrogen compound, a catalyst and water, and a component (B) containing an isocyanate compound, and usually contains the component (A). Is a liquid A, and the component (B) is a liquid B, which is a two-component curing type ground consolidation agent. In addition to the component (A) and the component (B), a third component as an optional component may be provided.

[(A)成分]
(活性水素化合物)
(A)成分は活性水素化合物を含む。活性水素化合物とは、分子内に1又は複数の活性水素基を有する化合物(但し、水は除く。)である。活性水素化合物としては、一級または二級アミノ基を有するアミン化合物、ポリオール等の水酸基含有化合物が挙げられる。
[(A) component]
(Active hydrogen compound)
The component (A) contains an active hydrogen compound. The active hydrogen compound is a compound having one or more active hydrogen groups in the molecule (however, water is excluded). Examples of the active hydrogen compound include amine compounds having a primary or secondary amino group and hydroxyl group-containing compounds such as polyols.

本実施形態において、活性水素化合物は、上記一級または二級アミノ基を有するアミン化合物を含む。該アミン化合物の量は、硬化物の圧縮強度を高める観点から、(A)成分および(B)成分の合計量100質量部に対して15質量部以上であることが好ましく、より好ましくは18質量部以上であり、更に好ましくは20質量部以上である。該アミン化合物の含有量が15質量部以上であることにより、硬化物の圧縮強度を高める効果に優れる。該アミン化合物の含有量の上限は、特に限定されず、例えば、(A)成分および(B)成分の合計量100質量部に対して、60質量部以下でもよく、50質量部以下でもよく、30質量部以下でもよい。 In the present embodiment, the active hydrogen compound includes the above-mentioned amine compound having a primary or secondary amino group. The amount of the amine compound is preferably 15 parts by mass or more, more preferably 18 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B) from the viewpoint of increasing the compressive strength of the cured product. It is 20 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more. When the content of the amine compound is 15 parts by mass or more, the effect of increasing the compressive strength of the cured product is excellent. The upper limit of the content of the amine compound is not particularly limited, and may be, for example, 60 parts by mass or less or 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B). It may be 30 parts by mass or less.

また、上記一級または二級アミノ基を有するアミン化合物の量は、硬化物の圧縮強度を高める観点から、(A)成分中の活性水素化合物の量100質量部に対して80質量部以上であることが好ましく、より好ましくは85質量部以上であり、更に好ましくは90質量部以上であり、更に好ましくは95質量部以上であり、100質量部でもよい。 The amount of the amine compound having a primary or secondary amino group is 80 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the amount of the active hydrogen compound in the component (A) from the viewpoint of increasing the compressive strength of the cured product. It is preferable, more preferably 85 parts by mass or more, further preferably 90 parts by mass or more, further preferably 95 parts by mass or more, and 100 parts by mass.

本実施形態において、上記アミン化合物は、芳香族アミン化合物(a1)と、鎖式脂肪族アミン化合物および/または脂環式アミン化合物(a2)(以下、「脂肪族アミン化合物(a2)」という。)と、を含む。これらの芳香族アミン化合物(a1)と脂肪族アミン化合物(a2)とを併用することにより、水に触れた際の白濁を抑制しながら、硬化物の強度を高めることができる。 In the present embodiment, the amine compound is referred to as an aromatic amine compound (a1), a chain aliphatic amine compound and / or an alicyclic amine compound (a2) (hereinafter, referred to as "aliphatic amine compound (a2)". ) And, including. By using these aromatic amine compounds (a1) and the aliphatic amine compound (a2) in combination, it is possible to increase the strength of the cured product while suppressing white turbidity when it comes into contact with water.

芳香族アミン化合物(a1)としては、例えば、N−メチルベンジルアミン、ジベンジルアミン、ベンジルアミン、p−メチルベンジルアミン等の芳香族モノアミン; ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエーテル、キシリレンジアミン、フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、ジメチルチオトルエンジアミン等の芳香族ジアミン; 1,3,5−トリス(アミノメチル)ベンゼン等の芳香族トリアミンを挙げることができる。これらの芳香族アミン化合物(a1)は、それぞれ単独で、または2種以上組み合わせて用いることができる。 Examples of the aromatic amine compound (a1) include aromatic monoamines such as N-methylbenzylamine, dibenzylamine, benzylamine, and p-methylbenzylamine; diaminodiphenylmethane, diaminodiphenyl ether, xylylenediamine, phenylenediamine, diethyl. Aromatic diamines such as toluenediamine and dimethylthiotoluenediamine; aromatic triamines such as 1,3,5-tris (aminomethyl) benzene can be mentioned. These aromatic amine compounds (a1) can be used alone or in combination of two or more.

芳香族アミン化合物(a1)としては、上記化合物のうち、硬化物の圧縮強度をより向上させる観点から、2官能以上の芳香族アミン化合物が好ましく、より好ましくは、ジエチルトルエンジアミンおよびジメチルチオトルエンジアミンからなる群から選択される少なくとも一種である。 As the aromatic amine compound (a1), among the above compounds, a bifunctional or higher functional aromatic amine compound is preferable, and diethyltoluenediamine and dimethylthiotoluenediamine are more preferable, from the viewpoint of further improving the compressive strength of the cured product. It is at least one selected from the group consisting of.

芳香族アミン化合物(a1)の量は、硬化物の圧縮強度を高める観点から、(A)成分および(B)成分の合計量100質量部に対して13質量部以上が好ましく、より好ましくは15質量部以上であり、更に好ましくは18質量部以上である。芳香族アミン化合物(a1)の量が13質量部以上であることにより、硬化物の圧縮強度を高める効果に優れる。芳香族アミン化合物(a1)の含有量の上限は、特に限定されず、例えば、(A)成分および(B)成分の合計量100質量部に対して、50質量部以下でもよく、40質量部以下でもよく、25質量部以下でもよい。 The amount of the aromatic amine compound (a1) is preferably 13 parts by mass or more, more preferably 15 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B) from the viewpoint of increasing the compressive strength of the cured product. It is by mass or more, and more preferably 18 parts by mass or more. When the amount of the aromatic amine compound (a1) is 13 parts by mass or more, the effect of increasing the compressive strength of the cured product is excellent. The upper limit of the content of the aromatic amine compound (a1) is not particularly limited, and may be, for example, 50 parts by mass or less, or 40 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B). It may be less than or equal to 25 parts by mass or less.

また、芳香族アミン化合物(a1)の量は、硬化物の圧縮強度を高める観点から、(A)成分中の活性水素化合物の量100質量部に対して60質量部以上であることが好ましく、より好ましくは70質量部以上であり、更に好ましくは80質量部以上である。芳香族アミン化合物(a1)の含有量の上限は、例えば、(A)成分中の活性水素化合物の量100質量部に対して、95質量部以下でもよく、90質量部以下でもよい。 Further, the amount of the aromatic amine compound (a1) is preferably 60 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the amount of the active hydrogen compound in the component (A) from the viewpoint of increasing the compressive strength of the cured product. It is more preferably 70 parts by mass or more, and further preferably 80 parts by mass or more. The upper limit of the content of the aromatic amine compound (a1) may be, for example, 95 parts by mass or less or 90 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the amount of the active hydrogen compound in the component (A).

脂肪族アミン化合物(a2)としては、鎖式脂肪族アミン化合物として、例えば、モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノブチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジn−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジブチルアミン、ジアミルアミン、ジヘキシルアミン、メチルエチルアミン、メチルプロピルアミン、メチルイソプロピルアミン、エチルプロピルアミン、エチルイソプロピルアミン、N−メチルドデシルアミン、ビス(2−エチルヘキシル)アミン等のアルキルモノアミン; モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン等のアルカノールモノアミン; ヒドラジン; エチレンジアミン、1,2−ジアミノプロパン、1,3−ジアミノプロパン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ネオペンタンジアミン等の鎖式脂肪族ジアミン; ジエチレントリアミン等の鎖式脂肪族トリアミン; 水、エチレングリコールまたはプロピレングリコール等にプロピレンオキサイドおよび/またはエチレンオキサイドを付加重合して得たポリオキシアルキレングリコール類のヒドロキシル基をアミノ基に変換して得られるポリエーテルジアミン(即ち、ポリオキシアルキレンジアミン); グリセリンまたはトリメチロールプロパン等にプロピレンオキサイドおよび/またはエチレンオキサイドを付加重合して得たポリオキシアルキレントリオール類のヒドロキシル基をアミノ基に変換して得られるポリエーテルトリアミン(即ち、ポリオキシアルキレントリアミン)等が挙げられる。 Examples of the aliphatic amine compound (a2) include chain aliphatic amine compounds such as monomethylamine, monoethylamine, monobutylamine, dimethylamine, diethylamine, din-propylamine, diisopropylamine, dibutylamine, diamilamine and dihexylamine. Alkyl monoamines such as methyl ethyl amine, methyl propyl amine, methyl isopropyl amine, ethyl propyl amine, ethyl isopropyl amine, N-methyldodecyl amine, bis (2-ethylhexyl) amine; alkanols such as monoethanolamine, diethanolamine, diisopropanolamine Monoamines; hydrazines; ethylenediamine, 1,2-diaminopropane, 1,3-diaminopropane, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, neopentanediamine and other chain aliphatic diamines; diethylenetriamine and the like. Chain aliphatic triamine; polyetherdiamine obtained by converting the hydroxyl group of polyoxyalkylene glycols obtained by addition polymerization of propylene oxide and / or ethylene oxide to water, ethylene glycol, propylene glycol, etc. to an amino group (polyetherdiamine). That is, polyoxyalkylenediamine); polyethertriamine (polyethertriamine) obtained by converting the hydroxyl group of polyoxyalkylenetriols obtained by addition polymerization of propylene oxide and / or ethylene oxide to glycerin, trimethylolpropane, etc. to an amino group. That is, polyoxyalkylene triamine) and the like can be mentioned.

また、脂環式アミン化合物として、例えば、シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミン、N−メチルシクロヘキシルアミン、N−エチルシクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン等の脂環式モノアミン; モルホリン、ピロリジン、ピペリジン等のヘテロ環式モノアミン; 4,4'−ジアミノシクロヘキシルメタン、イソホロンジアミン、ビスアミノメチルシクロヘキサン、2,5−または2,6−ジアミノメチルビシクロ〔2,2,1〕ヘプタン、ジアミノシクロヘキサン、ノルボルナンジアミン等の脂環式ジアミン; 1,3,5−トリス(アミノメチル)シクロヘキサン等の脂環式トリアミン等が挙げられる。 Further, examples of the alicyclic amine compound include alicyclic monoamines such as cyclopentylamine, cyclohexylamine, N-methylcyclohexylamine, N-ethylcyclohexylamine and dicyclohexylamine; and heterocyclic monoamines such as morpholin, pyrrolidine and piperidine; Alicyclic diamines such as 4,4'-diaminocyclohexylmethane, isophoronediamine, bisaminomethylcyclohexane, 2,5- or 2,6-diaminomethylbicyclo [2,2,1] heptane, diaminocyclohexane, norbornenandiamine; Examples thereof include alicyclic triamines such as 1,3,5-tris (aminomethyl) cyclohexane.

これらの脂肪族アミン化合物(a2)は、それぞれ単独で、または2種以上組み合わせて用いることができる。 These aliphatic amine compounds (a2) can be used alone or in combination of two or more.

脂肪族アミン化合物(a2)としては、上記化合物のうち、白濁抑制効果をより向上させる観点から、2官能以上の鎖式脂肪族アミン化合物および/または2官能以上の脂環式アミン化合物が好ましく、より好ましくはノルボルナンジアミン、ポリエーテルジアミンおよびポリエーテルトリアミンからなる群から選択される少なくとも一種である。 As the aliphatic amine compound (a2), among the above compounds, a bifunctional or higher functional chain aliphatic amine compound and / or a bifunctional or higher alicyclic amine compound is preferable from the viewpoint of further improving the white turbidity suppressing effect. More preferably, it is at least one selected from the group consisting of norbornan diamine, polyether diamine and polyether triamine.

上記のポリエーテルジアミンおよびポリエーテルトリアミンにおいて、その重量平均分子量(Mw)は、特に限定されないが、100〜5000であることが好ましく、より好ましくは150〜2000であり、更に好ましくは200〜1000である。 The weight average molecular weight (Mw) of the above-mentioned polyether diamine and polyether triamine is not particularly limited, but is preferably 100 to 5000, more preferably 150 to 2000, and further preferably 200 to 1000. is there.

本明細書において、重量平均分子量は、GPC法により測定される値である。GPC法としては、例えば、GPC本体として東ソー(株)製のHLC−8020を使用し、カラム温度40℃、ポンプ流量1.0ml/分、検出器としてRI(GPC本体に内蔵されている)を用いて実施する方法を挙げることができる[カラム:TSKgel G6000H HR + G4000H HR + G3000H HR + G2000H HR (4本つないで使用);移動相:THF;注入量:80μl;サンプル濃度:0.2%(w/v)]。本法においては、例えば、あらかじめ分子量が既知の標準PPGの検量線(分子量250以上での検量)を用いて、PPG換算分子量として、分子量を求めることができる。 In the present specification, the weight average molecular weight is a value measured by the GPC method. As the GPC method, for example, HLC-8020 manufactured by Tosoh Corporation is used as the GPC main body, the column temperature is 40 ° C., the pump flow rate is 1.0 ml / min, and RI (built in the GPC main body) is used as the detector. [Column: TSKgel G6000H HR + G4000H HR + G3000H HR + G2000H HR (used by connecting 4); Mobile phase: THF; Injection amount: 80 μl; Sample concentration: 0.2% (W / v)]. In this method, for example, the molecular weight can be determined as the PPG-equivalent molecular weight by using a calibration curve of a standard PPG whose molecular weight is known in advance (calibration at a molecular weight of 250 or more).

脂肪族アミン化合物(a2)の量は、白濁を抑制する観点から、(A)成分および(B)成分の合計量100質量部に対して0.1〜9質量部が好ましく、より好ましくは0.5〜7質量部であり、更に好ましくは1〜5質量部である。脂肪族アミン化合物(a2)の量が0.1質量部以上であることにより、白濁を抑制する効果を高めることかでき、また、9質量部以下であることにより、作業性を向上することができる。 The amount of the aliphatic amine compound (a2) is preferably 0.1 to 9 parts by mass, more preferably 0, based on 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B) from the viewpoint of suppressing white turbidity. .5 to 7 parts by mass, more preferably 1 to 5 parts by mass. When the amount of the aliphatic amine compound (a2) is 0.1 parts by mass or more, the effect of suppressing white turbidity can be enhanced, and when it is 9 parts by mass or less, workability can be improved. it can.

また、脂肪族アミン化合物(a2)の量は、白濁抑制効果をより向上させる観点から、(A)成分中の活性水素化合物の量100質量部に対して5質量部以上であることが好ましく、より好ましくは10質量部以上である。脂肪族アミン化合物(a2)の含有量の上限は、例えば、(A)成分中の活性水素化合物の量100質量部に対して、40質量部以下でもよく、30質量部以下でもよく、20質量部以下でもよい。 The amount of the aliphatic amine compound (a2) is preferably 5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the amount of the active hydrogen compound in the component (A) from the viewpoint of further improving the white turbidity suppressing effect. More preferably, it is 10 parts by mass or more. The upper limit of the content of the aliphatic amine compound (a2) may be, for example, 40 parts by mass or less, 30 parts by mass or less, or 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the amount of the active hydrogen compound in the component (A). It may be less than or equal to a part.

芳香族アミン化合物(a1)と脂肪族アミン化合物(a2)との質量比(a1)/(a2)は、特に限定されないが、強度向上と白濁抑制との両立効果を高める観点から、15/1〜2/1であることが好ましく、より好ましくは12/1〜3/1であり、更に好ましくは10/1〜5/1である。 The mass ratio (a1) / (a2) of the aromatic amine compound (a1) and the aliphatic amine compound (a2) is not particularly limited, but is 15/1 from the viewpoint of enhancing both the strength improvement and the white turbidity suppression effect. It is preferably ~ 2/1, more preferably 12 / 1-3 / 1, and even more preferably 10 / 1-5 / 1.

(A)成分の活性水素化合物としては、上記一級または二級アミノ基を有するアミン化合物のみでもよく、また、該アミン化合物の他に、必要に応じて、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール等のポリオールを併用してもよい。 The active hydrogen compound of the component (A) may be only the amine compound having a primary or secondary amino group, and in addition to the amine compound, for example, a polyether polyol, a polyester polyol, or the like, if necessary. A polyol may be used in combination.

(触媒)
(A)成分は触媒を含む。触媒としては、例えば、三級アミン化合物、脂肪酸アルカリ金属塩、第四級アンモニウム塩等を挙げることができる。これらはいずれか1種又は2種以上併用してもよい。
(catalyst)
The component (A) contains a catalyst. Examples of the catalyst include tertiary amine compounds, fatty acid alkali metal salts, quaternary ammonium salts and the like. Any one or two or more of these may be used in combination.

三級アミン化合物としては、例えば、トリエチレンジアミン、2−メチルトリエチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルプロピレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N’−ペンタメチルジエチレントリアミン、トリメチルアミノエチルピペラジン、ビス−(ジメチルアミノエチル)エーテル、N,N’,N’’−トリス(ジアルキルアミノアルキル)−s−ヘキサヒドロトリアジン、N,N−ジメチルアミノエチルモルホリン、ジメチルアミノプロピルイミダゾール、ヘキサメチルトリエチレンテトラミン、ヘキサメチルトリプロピレンテトラミン、N,N,N−トリス(3−ジメチルアミノプロピル)アミン等が挙げられ、これらは単独もしくは2種以上併せて用いることができる。これらの中でも、トリアジン系の三級アミン化合物を用いることが好ましく、例えば、N,N’,N’’−トリス(ジメチルアミノプロピル)−s−ヘキサヒドロトリアジンなどのN,N’,N’’−トリス(ジアルキルアミノアルキル)−s−ヘキサヒドロトリアジンなどが挙げられる。 Examples of the tertiary amine compound include triethylenediamine, 2-methyltriethylenediamine, N, N, N', N'-tetramethylhexamethylenediamine, N, N, N', N'-tetramethylpropylenediamine and N. , N, N', N'-tetramethylethylenediamine, N, N, N', N'-pentamethyldiethylenetriamine, trimethylaminoethylpiperazine, bis- (dimethylaminoethyl) ether, N, N', N''- Tris (dialkylaminoalkyl) -s-hexahydrotriazine, N, N-dimethylaminoethylmorpholine, dimethylaminopropylimidazole, hexamethyltriethylenetetramine, hexamethyltripropylenetetramine, N, N, N-tris (3-dimethyl) Aminopropyl) amines and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use a triazine-based tertiary amine compound, for example, N, N', N'' such as N, N', N''-tris (dimethylaminopropyl) -s-hexahydrotriazine. -Tris (dialkylaminoalkyl) -s-hexahydrotriazine and the like can be mentioned.

脂肪酸アルカリ金属塩としては、例えば、3量化触媒として酢酸又はオクチル酸のアルカリ金属塩が挙げられる。ここで、脂肪酸アルカリ金属塩を構成する脂肪酸の炭素数としては1〜10でもよい。脂肪酸アルカリ金属塩の具体例としては、酢酸カリウム、オクチル酸カリウムが挙げられ、いずか一方または両者を併用してもよい。酢酸カリウム、オクチル酸カリウムは固体であるため、酢酸カリウムは水などに溶解して、オクチル酸カリウムはトリエチレングリコールやジエチレングリコールなどのポリオールに溶解して用いてもよい。ここで、脂肪酸アルカリ金属塩を水に溶解して用いる場合、その水の量は後述する発泡剤としての水の量に含まれる。また、ポリオールに溶解して用いる場合、そのポリオールの量は上記活性水素化合物の量に含まれる。 Examples of the fatty acid alkali metal salt include an alkali metal salt of acetic acid or octyl acid as a trimerization catalyst. Here, the number of carbon atoms of the fatty acid constituting the fatty acid alkali metal salt may be 1 to 10. Specific examples of the fatty acid alkali metal salt include potassium acetate and potassium octylate, and one or both of them may be used in combination. Since potassium acetate and potassium octylate are solid, potassium acetate may be dissolved in water or the like, and potassium octylate may be dissolved in a polyol such as triethylene glycol or diethylene glycol for use. Here, when the fatty acid alkali metal salt is dissolved in water and used, the amount of water is included in the amount of water as a foaming agent described later. When dissolved in a polyol and used, the amount of the polyol is included in the amount of the active hydrogen compound.

第四級アンモニウム塩としては、特に限定されず、3量化触媒として市販されているものを用いることができ、例えば、カオライザーNo.410、カオライザーNo.420(花王株式会社製)、TOYOCAT−TR20、TOYOCAT−TRX(東ソー株式会社製)などが挙げられる。 The quaternary ammonium salt is not particularly limited, and commercially available quaternary ammonium salts can be used. For example, Kaorizer No. 410, Kaorizer No. Examples include 420 (manufactured by Kao Corporation), TOYOCAT-TR20, and TOYOCAT-TRX (manufactured by Tosoh Corporation).

触媒の量は、特に限定されないが、(A)成分の量100質量部に対して0.1〜5.0質量部であることが好ましく、より好ましくは1.0〜4.0質量部である。 The amount of the catalyst is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 5.0 parts by mass, more preferably 1.0 to 4.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the amount of the component (A). is there.

(水)
(A)成分は水を含む。水は(B)成分のイソシアネート化合物と反応して炭酸ガスを発生することから発泡剤として作用する。水の量は、(A)成分の量100質量部に対して、0.2〜5.0質量部である。好ましくは0.3〜3.0質量部、より好ましくは0.5〜2.0質量部である。これらの範囲であれば、十分な発泡硬化性を有するとともに、硬化物の十分な圧縮強度、長期耐久性、強度発現性を得ることができる。
(water)
The component (A) contains water. Water acts as a foaming agent because it reacts with the isocyanate compound of the component (B) to generate carbon dioxide gas. The amount of water is 0.2 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the amount of the component (A). It is preferably 0.3 to 3.0 parts by mass, and more preferably 0.5 to 2.0 parts by mass. Within these ranges, it is possible to obtain sufficient compressive strength, long-term durability, and strength development of the cured product while having sufficient foam curability.

(その他の成分)
(A)成分には、上記した各成分の他に、必要に応じて、シリコーン系整泡剤、希釈剤、難燃剤、顔料、無機充填剤、架橋剤、カップリング剤等の公知の添加剤を、本実施形態の目的を損なわない範囲で加えることができる。
(Other ingredients)
In addition to the above-mentioned components, the component (A) includes known additives such as silicone-based foam stabilizers, diluents, flame retardants, pigments, inorganic fillers, cross-linking agents, and coupling agents, if necessary. Can be added as long as the object of the present embodiment is not impaired.

シリコーン系整泡剤としては、例えば、硬質発泡ウレタン樹脂に通常用いられる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があげられる。 Examples of the silicone-based defoaming agent include polyoxyalkylene dimethyl polysiloxane copolymers usually used for rigid urethane foam resins.

希釈剤としては、例えば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジイソノニルフタレートなどのフタル酸エステル、ジブチルアジペート、ジオクチルアジペート、ジイソノニルアジペート、ビス(2−(2−ブトキシエトキシ)エチル)アジペートなどのアジピン酸エステル、トリ(2−エチルヘキシル)トリメリテートなどのトリメリット酸エステルが挙げられる。 Examples of the diluent include phthalates such as dibutyl phthalate, dioctyl phthalate and diisononyl phthalate, adipates such as dibutyl adipate, dioctyl adipate, diisononyl adipate and bis (2- (2-butoxyethoxy) ethyl) adipate, and tri. Examples thereof include trimellitic acid esters such as (2-ethylhexyl) trimellitate.

難燃剤としては、添加型および反応型のいずれのものを用いることができる。添加型のものの具体例としては、たとえばトリエチルホスフェート、トリクレジルホスフェートなどの含リン系、トリスモノクロロイソプロピルホスフェートなどの含リン含ハロゲン系;塩素化パラフィン、ペンタブロモエチルベンゼン、デカブロモジフェニルエーテルなどの含ハロゲン系のものなどがあげられる。 As the flame retardant, either an additive type or a reaction type can be used. Specific examples of the additive type include phosphorus-containing systems such as triethyl phosphate and tricresyl phosphate, and phosphorus-containing halogen-containing systems such as trismonochloroisopropyl phosphate; halogen-containing systems such as chlorinated paraffin, pentabromoethylbenzene, and decabromodiphenyl ether. Examples include those of the system.

(粘度)
本実施形態において、(A)成分は、作業性の観点から、その粘度は、25℃において、650mPa・s以下であることが好ましく、より好ましくは600mPa・s以下、さらに好ましくは500mPa・s以下である。
(viscosity)
In the present embodiment, the viscosity of the component (A) is preferably 650 mPa · s or less, more preferably 600 mPa · s or less, still more preferably 500 mPa · s or less at 25 ° C. from the viewpoint of workability. Is.

[(B)成分]
(B)成分はイソシアネート化合物を含む。本実施形態では、イソシアネート化合物は、脂肪族ポリイソシアネートの変性体を含む。
[(B) component]
The component (B) contains an isocyanate compound. In this embodiment, the isocyanate compound comprises a modified aliphatic polyisocyanate.

(脂肪族ポリイソシアネートの変性体)
脂肪族ポリイソシアネートとは、非芳香族性のポリイソシアネートであり、鎖式脂肪族ポリイソシアネートでもよく、脂環式ポリイソシアネートでもよい。脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート等を挙げることができる。これらはそれぞれ単独で、または2種以上組み合わせて用いることができる。
(Modified product of aliphatic polyisocyanate)
The aliphatic polyisocyanate is a non-aromatic polyisocyanate, which may be a chain-type aliphatic polyisocyanate or an alicyclic polyisocyanate. Examples of the aliphatic polyisocyanate include hexamethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, and norbornane diisocyanate. These can be used alone or in combination of two or more.

脂肪族ポリイソシアネートの変性体としては、これらの脂肪族ポリイソシアネートのアダクト体、イソシアヌレート体、アロファネート体、ビウレット体等が挙げられる。すなわち、脂肪族ポリイソシアネートの変性体は、脂肪族ポリイソシアネートのアダクト体、脂肪族ポリイソシアネートのイソシアヌレート体、脂肪族ポリイソシアネートのアロファネート体、および脂肪族ポリイソシアネートのビウレット体からなる群から選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。 Examples of the modified product of the aliphatic polyisocyanate include an adduct body, an isocyanurate body, an allophanate body, and a biuret body of these aliphatic polyisocyanates. That is, the modified aliphatic polyisocyanate is selected from the group consisting of an adduct form of an aliphatic polyisocyanate, an isocyanurate form of an aliphatic polyisocyanate, an allophanate form of an aliphatic polyisocyanate, and a biuret form of an aliphatic polyisocyanate. It is preferable to contain at least one of them.

ここで、アダクト体は、ジイソアネートを多価アルコールに付加させることにより得られる。イソシアヌレート体は、ジイソシアネートの3量体である。アロファネート体は、ジイソシアネートとアルコールとの反応により形成されたウレタン基にジイソシアネートを付加させることより得られる。ビュレット体は、ジイソシアネートと水またはアミンとの反応により形成されたウレア基にジイソシアネートを付加させることにより得られる。 Here, the adduct is obtained by adding diisoanate to the polyhydric alcohol. The isocyanurate form is a trimer of diisocyanate. The allophanate form is obtained by adding diisocyanate to a urethane group formed by the reaction of diisocyanate and alcohol. The burette form is obtained by adding diisocyanate to a urea group formed by the reaction of diisocyanate with water or amine.

脂肪族ポリイソシアネートの変性体としては、圧縮強度および低粘度による装置への負荷低減をより向上させる観点から、ヘキサメチレンジイソシアネートまたはペンタメチレンジイソシアネートの変性体が好ましい。より好ましくは、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体、およびヘキサメチレンジイソシアネートのアダクト変性体からなる群から選択される少なくとも一種である。 As the modified aliphatic polyisocyanate, a modified hexamethylene diisocyanate or pentamethylene diisocyanate is preferable from the viewpoint of further improving the load reduction on the apparatus due to the compressive strength and low viscosity. More preferably, it is at least one selected from the group consisting of an isocyanurate modified product of pentamethylene diisocyanate, an isocyanurate modified product of hexamethylene diisocyanate, and an adduct modified product of hexamethylene diisocyanate.

脂肪族ポリイソシアネートの変性体の量は、特に限定されず、例えば、(A)成分および(B)成分の合計量100質量部に対して30〜80質量部でもよく、40〜65質量部でもよい。また、(B)成分中のイソシアネート化合物の量100質量部に対する、脂肪族ポリイソシアネートの変性体の量は、70質量部以上であることが好ましく、より好ましくは80質量部以上であり、100質量部でもよい。 The amount of the modified aliphatic polyisocyanate is not particularly limited, and may be, for example, 30 to 80 parts by mass or 40 to 65 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) and (B). Good. The amount of the modified aliphatic polyisocyanate is preferably 70 parts by mass or more, more preferably 80 parts by mass or more, and 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the isocyanate compound in the component (B). It may be a department.

(B)成分のイソシアネート化合物としては、上記脂肪族ポリイソシアネートの変性体のみでもよく、また、該脂肪族ポリイソシアネートの変性体とともに、他のイソシアネート化合物を含んでもよい。他のイソシアネート化合物としては、非毒劇物のイソシアネート化合物が挙げられる。非毒劇物のイソシアネート化合物としては、例えば、芳香脂肪族イソシアネートであるキシリレンジイソシアネート(XDI)等が挙げられる。芳香脂肪族イソシアネートの量は、特に限定されず、(B)成分中のイソシアネート化合物の量100質量部に対して、30質量部以下でもよく、20質量部以下でもよく、5〜15質量部でもよい。 As the isocyanate compound of the component (B), only the modified product of the above-mentioned aliphatic polyisocyanate may be used, or another isocyanate compound may be contained together with the modified product of the aliphatic polyisocyanate. Other isocyanate compounds include non-poisonous and deleterious isocyanate compounds. Examples of the non-poisonous and deleterious isocyanate compound include xylylene diisocyanate (XDI), which is an aromatic aliphatic isocyanate. The amount of the aromatic aliphatic isocyanate is not particularly limited, and may be 30 parts by mass or less, 20 parts by mass or less, or 5 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the isocyanate compound in the component (B). Good.

(その他の成分)
(B)成分には、その他の成分として、必要に応じて、(A)成分の項で説明した従来公知の添加剤を、本実施形態の目的を損なわない範囲で加えることができる。
(Other ingredients)
If necessary, the conventionally known additives described in the section of the component (A) can be added to the component (B) as other components within a range that does not impair the object of the present embodiment.

(粘度)
本実施形態において、(B)成分は、作業性の観点から、その粘度は、25℃において、650mPa・s以下であることが好ましく、より好ましくは600mPa・s以下、さらに好ましくは500mPa・s以下である。
(viscosity)
In the present embodiment, the viscosity of the component (B) is preferably 650 mPa · s or less, more preferably 600 mPa · s or less, still more preferably 500 mPa · s or less at 25 ° C. from the viewpoint of workability. Is.

[(A)成分と(B)成分の混合]
(A)成分と(B)成分は、使用時混合することにより、硬化物を形成する。
[Mixing of component (A) and component (B)]
The component (A) and the component (B) are mixed at the time of use to form a cured product.

(混合比)
(A)成分と(B)成分の混合比は、(A)成分中の活性水素化合物の活性水素基(NH,OH)と、(B)成分中のイソシアネート基(NCO)との反応当量比、すなわち、活性水素基/NCOが、1/5〜5/1の範囲にあるのが好ましく、より好ましくは1/3〜2/1である。この反応当量比が5/1以下であることにより、硬化物の硬度を高めることができ、また1/5以上であることにより、硬化時間が短くなり、また固結体の強度を高めて脆くなりにくくなる。
(mixing ratio)
The mixing ratio of the component (A) and the component (B) is the reaction equivalent of the active hydrogen group (NH 2 , OH) of the active hydrogen compound in the component (A) and the isocyanate group (NCO) in the component (B). The ratio, that is, the active hydrogen group / NCO is preferably in the range of 1/5 to 5/1, more preferably 1/3 to 2/1. When this reaction equivalent ratio is 5/1 or less, the hardness of the cured product can be increased, and when it is 1/5 or more, the curing time is shortened, and the strength of the consolidated body is increased to make it brittle. It becomes difficult to become.

[地山の固結方法]
本実施形態に係る地山固結剤は、例えばトンネル掘削の際に破砕帯を有する岩盤や不安定軟弱地盤等を安定化・強化するために用いられ、(A)成分と(B)成分を混合し岩盤または地盤に注入することで地山を固結することができる。
[Consolidation method of the ground]
The ground consolidation agent according to the present embodiment is used to stabilize and strengthen rocks having a crush zone, unstable soft ground, etc. during tunnel excavation, and contains components (A) and (B). The ground can be consolidated by mixing and injecting into rock or ground.

この注入固結する方法については、とくに限定はなく、公知の方法を採用しうるが、例えば、岩盤ないし地盤に所定間隔で複数個の孔を穿設する工程、前記孔内に中空のボルトを挿入する工程、および、ボルトの開口部より上記地山固結剤を岩盤ないし地盤に注入し、固結させる工程を含むことが好ましい。 The method of injection and consolidation is not particularly limited, and a known method can be adopted. For example, in a step of drilling a plurality of holes at predetermined intervals in a bedrock or the ground, a hollow bolt is provided in the holes. It is preferable to include a step of inserting and a step of injecting the above-mentioned ground consolidation agent into the bedrock or the ground through the opening of the bolt to consolidate the ground.

その一例を挙げれば、例えば(A)成分および(B)成分の注入量、圧力および配合比などをコントロールできるポンプを用い、(A)成分と(B)成分を別々のタンクに入れ、浸透しにくい砂質土のトンネル切羽や天盤部に、予め固定されたスタティックミキサーや逆止弁などを内装した有孔のロックボルトや注入ロッドを通し、この中に前記タンク内の(A)成分と(B)成分を注入圧0.05〜5MPaで注入し、スタティックミキサーを通して均一に混合された(A)成分と(B)成分を地山に浸透、硬化させる。これにより、地山を固結安定化することができる。 For example, using a pump that can control the injection amount, pressure, blending ratio, etc. of the components (A) and (B), the components (A) and (B) are placed in separate tanks and permeated. A perforated lock bolt or injection rod equipped with a static mixer or check valve fixed in advance is passed through the tunnel face or top plate of difficult sandy soil, and the component (A) in the tank is inserted into this. The component (B) is injected at an injection pressure of 0.05 to 5 MPa, and the component (A) and the component (B) uniformly mixed through a static mixer are permeated into the ground and cured. As a result, the ground can be consolidated and stabilized.

以下、実施例および比較例に基づいて、本発明についてより詳細に説明する。本発明はこれによって制限されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited thereto.

<使用原料>
[芳香族アミン化合物(a1)]
・芳香族アミン化合物1:ジエチルトルエンジアミン(商品名:DETDA80、ロンザジャパン(株)製)
・芳香族アミン化合物2:ジメチルチオトルエンジアミン(商品名:エタキュア300、三井化学ファイン(株)製)
<Raw materials used>
[Aromatic amine compound (a1)]
-Aromatic amine compound 1: Diethyl toluenediamine (trade name: DETDA80, manufactured by Lonza Japan Co., Ltd.)
-Aromatic amine compound 2: Dimethylthiotoluenediamine (trade name: EtaCure 300, manufactured by Mitsui Kagaku Fine Co., Ltd.)

[脂肪族アミン化合物(a2)]
・脂肪族アミン化合物1:ノルボルナンジアミン(商品名:NBDA、三井化学ファイン(株)製)
・脂肪族アミン化合物2:ポリオキシプロピレンジアミン(商品名:ポリエーテルアミンD−230、三井化学ファイン(株)製、Mw:230)
・脂肪族アミン化合物3:ポリオキシプロピレントリアミン(商品名:ポリエーテルアミンT−403、三井化学ファイン(株)製、Mw:440)
[Aliphatic amine compound (a2)]
-Alphatic amine compound 1: Norbornane diamine (trade name: NBDA, manufactured by Mitsui Kagaku Fine Co., Ltd.)
-Alphatic amine compound 2: Polyoxypropylene diamine (trade name: polyetheramine D-230, manufactured by Mitsui Kagaku Fine Co., Ltd., Mw: 230)
Aliphatic amine compound 3: Polyoxypropylene triamine (trade name: polyetheramine T-403, manufactured by Mitsui Kagaku Fine Co., Ltd., Mw: 440)

[ポリエーテルポリオール]
・ポリエーテルポリオール:エチレンジアミンにエチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイドを付加重合した平均水酸基価450mgKOH/gのポリエーテルポリオール(商品名:エクセノール450ED、AGC(株)製)
[Polyether polyol]
-Polyet polyol: A polyether polyol having an average hydroxyl value of 450 mgKOH / g obtained by addition polymerization of ethylene oxide and propylene oxide to ethylenediamine (trade name: Excelol 450ED, manufactured by AGC Inc.).

[イソシアネート化合物]
・イソシアネート化合物1:ペンタメチレンジイソシアネート(PDI)のイソシアヌレート変性体(商品名:スタビオ376N、三井化学(株)製)
・イソシアネート化合物2:ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)のイソシアヌレート変性体(商品名:デュラネートTLA−100、旭化成(株)製)
・イソシアネート化合物3:ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)のアダクト変性体(商品名:デュラネートD−101、旭化成(株)製)
・イソシアネート化合物4:キシリレンジイソシアネート(XDI)(商品名:タケネート500、三井化学(株)製)
[Isocyanate compound]
-Isocyanate compound 1: Isocyanurate modified product of pentamethylene diisocyanate (PDI) (trade name: Stavio 376N, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.)
-Isocyanate compound 2: Isocyanurate modified product of hexamethylene diisocyanate (HDI) (trade name: Duranate TLA-100, manufactured by Asahi Kasei Corporation)
-Isocyanate compound 3: Adduct modified product of hexamethylene diisocyanate (HDI) (trade name: Duranate D-101, manufactured by Asahi Kasei Corporation)
-Isocyanate compound 4: Xylylene diisocyanate (XDI) (trade name: Takenate 500, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.)

[難燃剤]
・難燃剤1:トリス(クロロプロピル)ホスフェート(商品名:TMCPP、大八化学工業(株))
・難燃剤2:トリエチルホスフェート(商品名:TEP、大八化学工業(株))
[Flame retardants]
-Flame retardant 1: Tris (chloropropyl) phosphate (trade name: TMCPP, Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.)
-Flame retardant 2: Triethyl phosphate (trade name: TEP, Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.)

[触媒]
・触媒1:オクチル酸カリウム(商品名:プキャット15G、日本化学産業(株)。溶媒:ジエチレングリコール。カリウム含有量:15質量%)
・触媒2:四級アンモニウム塩(商品名:カオライザーNo.420、花王(株))
・触媒3:N,N’,N’’−トリス(ジメチルアミノプロピル)−s−ヘキサヒドロトリアジン(商品名:TOYOCAT−TRC、東ソー(株))
[catalyst]
-Catalyst 1: Potassium octylate (trade name: Pucat 15G, Nihon Kagaku Sangyo Co., Ltd. Solvent: diethylene glycol. Potassium content: 15% by mass)
-Catalyst 2: Quaternary ammonium salt (trade name: Kaorizer No. 420, Kao Corporation)
-Catalyst 3: N, N', N''-tris (dimethylaminopropyl) -s-hexahydrotriazine (trade name: TOYOCAT-TRC, Tosoh Corporation)

[A液およびB液の調製]
(A)成分からなる液をA液、(B)成分からなる液をB液とし、表1記載の配合(質量部)に従い原料を適宜混合することにより、A液およびB液をそれぞれ調製した。
[Preparation of solution A and solution B]
Liquid A and liquid B were prepared by appropriately mixing the raw materials according to the formulation (parts by mass) shown in Table 1 with the liquid consisting of the component (A) as the liquid A and the liquid consisting of the component (B) as the liquid B. ..

[粘度]
A液およびB液について、JIS K−7117−1に準じ、ブルックフィールドBM型粘度計(英弘精機(株)製)にて、25℃における粘度(mPa・s)を測定した。
[viscosity]
The viscosities (mPa · s) at 25 ° C. of solutions A and B were measured with a Brookfield BM type viscometer (manufactured by Eiko Seiki Co., Ltd.) according to JIS K-7117-1.

[硬化物の評価]
(ライズタイム、発泡倍率)
表1記載の配合に従い調製したA液およびB液を、表1に記載の混合比(A液とB液の質量比A/B=1/xであり、表1にはxの値を示す。以下同じ。)で別々に調製した。A液およびB液の温度をいずれも20℃とした後、これらA液およびB液をハンドミキシングにより混合し、ライズタイム(攪拌開始から発泡が完了するまでの時間)を測定した。硬化反応終了後、硬化物の体積を、原料たるA液およびB液の最初の体積で除することにより、発泡倍率を算出した。
[Evaluation of cured product]
(Rise time, foaming magnification)
Liquids A and B prepared according to the formulation shown in Table 1 have a mixing ratio shown in Table 1 (mass ratio of liquid A and liquid B = 1 / x, and Table 1 shows the value of x. The same applies hereinafter.) Prepared separately. After the temperatures of both solutions A and B were set to 20 ° C., the solutions A and B were mixed by hand mixing, and the rise time (time from the start of stirring to the completion of foaming) was measured. After completion of the curing reaction, the foaming ratio was calculated by dividing the volume of the cured product by the initial volumes of the raw materials A and B.

(圧縮強度)
表1記載の配合に従い調製したA液およびB液を、表1に記載の混合比で別々に調製した。直径50mm×高さ100mmの容器を用いて、4倍発泡体となるように拘束した条件でA液とB液を混合して硬化させることにより4倍発泡体を得た。得られた直径50mm×高さ100mmの4倍発泡体について、JIS A1216に準拠して、島津万能試験機で圧縮強度を測定した。
(Compressive strength)
Solutions A and B prepared according to the formulations shown in Table 1 were separately prepared at the mixing ratios shown in Table 1. Using a container having a diameter of 50 mm and a height of 100 mm, a quadruple foam was obtained by mixing and curing the liquid A and the liquid B under the condition of restraining the foam to be a quadruple foam. The compressive strength of the obtained quadruple foam having a diameter of 50 mm and a height of 100 mm was measured with a Shimadzu universal testing machine in accordance with JIS A1216.

[水中白濁試験]
表1記載の配合に従い調製したA液およびB液を、表1に記載の混合比で別々に調製した。A液およびB液をいずれも20℃とした後、これらA液およびB液を10秒間ハンドミキシングにより混合し、次いで、該混合物を速やかに300gの水を入れた容器に投入した。該容器に蓋をし、A液およびB液の混合開始から30秒後に、該容器全体を激しく上下に振とうし、10秒間継続した。発泡終了後、容器内から水を採取し、水の濁りを、目視および分光光度計(日立分光光度計U−3900H((株)日立ハイテクノロジーズ製)で測定した500nmにおける光の透過率(%))で測定した。目視で白濁があるものを「×」、白濁がないものを「○」と評価した。また、分光光度計による透過率は80%以上であることが好ましい。
[Underwater cloudiness test]
Solutions A and B prepared according to the formulations shown in Table 1 were separately prepared at the mixing ratios shown in Table 1. After both the solutions A and B were brought to 20 ° C., the solutions A and B were mixed by hand mixing for 10 seconds, and then the mixture was immediately put into a container containing 300 g of water. The container was covered, and 30 seconds after the start of mixing the liquids A and B, the entire container was vigorously shaken up and down and continued for 10 seconds. After the foaming is completed, water is collected from the inside of the container, and the turbidity of the water is visually measured and measured with a spectrophotometer (Hitachi Spectrophotometer U-3900H (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation)). )). Those with white turbidity were evaluated as "x", and those without white turbidity were evaluated as "○". Further, the transmittance by the spectrophotometer is preferably 80% or more.

Figure 2021066774
Figure 2021066774

結果は表1に示すとおりである。表1において、アミン化合物含有率は、A液とB液の合計量100質量部に対するアミン化合物の量(質量部)の比率である。 The results are shown in Table 1. In Table 1, the amine compound content is the ratio of the amount (parts by mass) of the amine compound to 100 parts by mass of the total amount of the liquid A and the liquid B.

表1に示すように、B液に脂肪族ポリイソシアネートの変性体を用い、A液にアミン化合物を用いたものの、芳香族アミン化合物のみを用い、脂肪族アミン化合物を用いていない比較例1では、水に触れたときの白濁が大きかった。また、A液に脂肪族アミン化合物を用いたものの芳香族アミン化合物を用いていない比較例2では、A液とB液を混合しても硬化しなかった。これに対し、A液に芳香族アミン化合物と脂肪族アミン化合物を併用した実施例1〜10であると、B液のイソシアネート化合物として脂肪族ポリイソシアネートの変性体を用いたものでありながら、短時間に発泡硬化し、硬化物が十分な強度を有しており、また水で触れた際の白濁がなかった。 As shown in Table 1, in Comparative Example 1 in which the modified product of the aliphatic polyisocyanate was used in the liquid B and the amine compound was used in the liquid A, but only the aromatic amine compound was used and the aliphatic amine compound was not used. , The white turbidity was large when it came into contact with water. Further, in Comparative Example 2 in which the aliphatic amine compound was used in the liquid A but the aromatic amine compound was not used, the liquid A and the liquid B were not cured even when mixed. On the other hand, in Examples 1 to 10 in which the aromatic amine compound and the aliphatic amine compound were used in combination with the liquid A, although the modified product of the aliphatic polyisocyanate was used as the isocyanate compound of the liquid B, it was short. It foamed and cured over time, the cured product had sufficient strength, and there was no white turbidity when touched with water.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これら実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその省略、置き換え、変更などは、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments, omissions, replacements, changes, etc. thereof are included in the scope and gist of the invention, as well as in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

本実施形態であると、ジフェニルメタンジイソシアネートを使用することなく、不安定岩盤や地盤等を安定強化することができる十分な強度を発現することができ、また水と触れた際の白濁がない、地山固結剤およびそれを用いた地山の固結方法を提供することができる。 In the present embodiment, it is possible to develop sufficient strength to stably strengthen unstable rocks, ground, etc. without using diphenylmethane diisocyanate, and there is no white turbidity when it comes into contact with water. It is possible to provide a mountain consolidation agent and a method for solidifying the ground using the mountain binder.

Claims (9)

活性水素化合物、触媒および水を含む(A)成分と、イソシアネート化合物を含む(B)成分と、を備え、
前記活性水素化合物は、芳香族アミン化合物と、鎖式脂肪族アミン化合物および/または脂環式アミン化合物とを含む、アミン化合物を含み、
前記イソシアネート化合物は、脂肪族ポリイソシアネートの変性体を含む、
地山固結剤。
It comprises a component (A) containing an active hydrogen compound, a catalyst and water, and a component (B) containing an isocyanate compound.
The active hydrogen compound contains an amine compound including an aromatic amine compound and a chain aliphatic amine compound and / or an alicyclic amine compound.
The isocyanate compound comprises a modified aliphatic polyisocyanate.
Ground consolidation agent.
前記脂肪族ポリイソシアネートの変性体が、脂肪族ポリイソシアネートのアダクト体、脂肪族ポリイソシアネートのイソシアヌレート体、脂肪族ポリイソシアネートのアロファネート体、および脂肪族ポリイソシアネートのビウレット体からなる群から選択される少なくとも一種を含む、請求項1に記載の地山固結剤。 The modified aliphatic polyisocyanate is selected from the group consisting of an adduct form of an aliphatic polyisocyanate, an isocyanurate form of an aliphatic polyisocyanate, an allophanate form of an aliphatic polyisocyanate, and a biuret form of an aliphatic polyisocyanate. The ground caking agent according to claim 1, which comprises at least one type. 前記脂肪族ポリイソシアネートの変性体が、ペンタメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート変性体、およびヘキサメチレンジイソシアネートのアダクト変性体からなる群から選択される少なくとも一種を含む、請求項1に記載の地山固結剤。 The modified aliphatic polyisocyanate comprises at least one selected from the group consisting of an isocyanurate modified product of pentamethylene diisocyanate, an isocyanurate modified product of hexamethylene diisocyanate, and an adduct modified product of hexamethylene diisocyanate. The ground binder according to 1. 前記アミン化合物の量は、前記(A)成分および前記(B)成分の合計量100質量部に対して15質量部以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の地山固結剤。 The consolidation according to any one of claims 1 to 3, wherein the amount of the amine compound is 15 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the total amount of the component (A) and the component (B). Consolidation. 前記アミン化合物の量は、前記活性水素化合物の量100質量部に対して80質量部以上である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の地山固結剤。 The ground consolidation agent according to any one of claims 1 to 4, wherein the amount of the amine compound is 80 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the amount of the active hydrogen compound. 前記触媒が、三級アミン化合物、脂肪酸アルカリ金属塩および第四級アンモニウム塩から選択された少なくとも一種である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の地山固結剤。 The ground consolidation agent according to any one of claims 1 to 5, wherein the catalyst is at least one selected from a tertiary amine compound, a fatty acid alkali metal salt and a quaternary ammonium salt. 前記水の量は、前記(A)成分の量100質量部に対して、0.2質量部〜5.0質量部である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の地山固結剤。 The consolidation according to any one of claims 1 to 6, wherein the amount of water is 0.2 parts by mass to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the amount of the component (A). Consolidation. 前記(A)成分および前記(B)成分の粘度がそれぞれ25℃において650mPa・s以下である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の地山固結剤。 The ground consolidation agent according to any one of claims 1 to 7, wherein the viscosities of the component (A) and the component (B) are 650 mPa · s or less at 25 ° C., respectively. 岩盤ないし地盤に所定間隔で複数個の孔を穿設する工程、
前記孔内に中空のボルトを挿入する工程、および、
前記ボルトの開口部より、請求項1〜8のいずれか1項に記載の地山固結剤を、岩盤ないし地盤に注入し、固結させる工程
を含む、地山の固結方法。

The process of drilling multiple holes in rock or ground at predetermined intervals,
The process of inserting a hollow bolt into the hole, and
A method for solidifying a ground, which comprises a step of injecting the ground consolidation agent according to any one of claims 1 to 8 into a bedrock or the ground and consolidating it from the opening of the bolt.

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