JP2784310B2 - セグメント溝注入用止水材組成物 - Google Patents
セグメント溝注入用止水材組成物Info
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- JP2784310B2 JP2784310B2 JP5127374A JP12737493A JP2784310B2 JP 2784310 B2 JP2784310 B2 JP 2784310B2 JP 5127374 A JP5127374 A JP 5127374A JP 12737493 A JP12737493 A JP 12737493A JP 2784310 B2 JP2784310 B2 JP 2784310B2
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セグメント溝注入用止
水材組成物に関する。詳しくは、硬化物の強度、耐久性
及び止水性が極めて優れた、組み立て後のセグメント溝
へ注入される止水材組成物に関する。
水材組成物に関する。詳しくは、硬化物の強度、耐久性
及び止水性が極めて優れた、組み立て後のセグメント溝
へ注入される止水材組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来か
ら、セグメント接合部の止水に、予めセグメント全周囲
に止水溝を形成し、セグメント組み立て後にその止水溝
に止水材を注入、充填することが知られている。
ら、セグメント接合部の止水に、予めセグメント全周囲
に止水溝を形成し、セグメント組み立て後にその止水溝
に止水材を注入、充填することが知られている。
【０００３】そのような止水材として、特公昭４８−６
２２２号公報には、水と反応してゴム状樹脂化するイソ
シアネート化合物からなる水溶性プレポリマーが、特開
昭５０−１３６９３１号公報には、ホットメルト型シー
ル材が開示されている。また、止水材としては、前者の
ポリウレタン系止水材が好ましいが、この特公昭４８−
６２２２号公報に記載の物質は、基本的に水と反応して
発泡体を形成するものであるため、強度及び耐水圧の点
が不充分であった。一方、止水材やシール材として、ポ
リウレタン系を始めとする種々の水膨張性物質が提案さ
れている。しかしながら、これをそのままセグメント溝
注入用止水材として用いても、反応性のコントロールな
どが難しく実用的ではない。従って、本発明の目的は、
硬化物の強度、耐久性及び止水性の極めて優れたセグメ
ント溝注入用止水材組成物を提供することにある。
２２２号公報には、水と反応してゴム状樹脂化するイソ
シアネート化合物からなる水溶性プレポリマーが、特開
昭５０−１３６９３１号公報には、ホットメルト型シー
ル材が開示されている。また、止水材としては、前者の
ポリウレタン系止水材が好ましいが、この特公昭４８−
６２２２号公報に記載の物質は、基本的に水と反応して
発泡体を形成するものであるため、強度及び耐水圧の点
が不充分であった。一方、止水材やシール材として、ポ
リウレタン系を始めとする種々の水膨張性物質が提案さ
れている。しかしながら、これをそのままセグメント溝
注入用止水材として用いても、反応性のコントロールな
どが難しく実用的ではない。従って、本発明の目的は、
硬化物の強度、耐久性及び止水性の極めて優れたセグメ
ント溝注入用止水材組成物を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、種々検討
を重ねた結果、水膨張性液状物質と水とからなるセグメ
ント溝注入用止水材組成物が上記目的を達成し得ること
を知見し、本発明に到達した。
を重ねた結果、水膨張性液状物質と水とからなるセグメ
ント溝注入用止水材組成物が上記目的を達成し得ること
を知見し、本発明に到達した。
【０００５】以下、本発明のセグメント溝注入用止水材
組成物について詳述する。本発明において使用する水膨
張性液状物質とは、未硬化状態では液状で、硬化すると
水膨張性弾性体となるもので、液状水膨張性ウレタンプ
レポリマーが好ましく用いられる。
組成物について詳述する。本発明において使用する水膨
張性液状物質とは、未硬化状態では液状で、硬化すると
水膨張性弾性体となるもので、液状水膨張性ウレタンプ
レポリマーが好ましく用いられる。
【０００６】かかる液状水膨張性ウレタンプレポリマー
としては、下記〔化２〕（〔化１〕と同じ）の一般式で
示されるポリエーテルポリオールの１種又は２種以上の
混合物をポリイソシアネートと反応させて得られる末端
ＮＣＯ含量が１〜１２％の液状水膨張性ウレタンプレポ
リマーを挙げることができる。
としては、下記〔化２〕（〔化１〕と同じ）の一般式で
示されるポリエーテルポリオールの１種又は２種以上の
混合物をポリイソシアネートと反応させて得られる末端
ＮＣＯ含量が１〜１２％の液状水膨張性ウレタンプレポ
リマーを挙げることができる。
【０００７】
【化２】
【０００８】上記多価アルコールとしては、例えば、二
価アルコール（エチレングリコール、プロピレングリコ
ール等）、三価アルコール（グリセリン、トリメチロー
ルプロパン等）、四価アルコール（エリトリット、ペン
タエリトリット等）、五価アルコール（アラビット、キ
シリット等）、六価アルコール（ソルビット、マンニッ
ト等）等がある。
価アルコール（エチレングリコール、プロピレングリコ
ール等）、三価アルコール（グリセリン、トリメチロー
ルプロパン等）、四価アルコール（エリトリット、ペン
タエリトリット等）、五価アルコール（アラビット、キ
シリット等）、六価アルコール（ソルビット、マンニッ
ト等）等がある。
【０００９】上記ポリエーテルポリオールは、かかる多
価アルコールにアルキレンオキサイドを所望の分子量と
なるように付加せしめて製造できる。かかる付加はラン
ダムでもブロックでもよい。オキシエチレン基の割合が
２０％以下では、膨潤性が不十分となり、止水材として
あまり好ましくない。ポリイソシアネートとしては、任
意のものが使用できる。ウレタンプレポリマーの末端に
存在するイソシアネート基は１〜１２％、より好ましく
は２〜７％である。
価アルコールにアルキレンオキサイドを所望の分子量と
なるように付加せしめて製造できる。かかる付加はラン
ダムでもブロックでもよい。オキシエチレン基の割合が
２０％以下では、膨潤性が不十分となり、止水材として
あまり好ましくない。ポリイソシアネートとしては、任
意のものが使用できる。ウレタンプレポリマーの末端に
存在するイソシアネート基は１〜１２％、より好ましく
は２〜７％である。
【００１０】液状水膨張性ウレタンプレポリマーの粘度
が高い場合は、キシレン系溶剤（例えば、キシレン）ま
たはメチル基含有ジフェニルエタンなどの有機溶剤で実
用上差し支えない程度に希釈して用いる。作業上、好ま
しい粘度は、１０〜３０００ｃｐｓである。
が高い場合は、キシレン系溶剤（例えば、キシレン）ま
たはメチル基含有ジフェニルエタンなどの有機溶剤で実
用上差し支えない程度に希釈して用いる。作業上、好ま
しい粘度は、１０〜３０００ｃｐｓである。
【００１１】水膨張性液状物質と水との混合比率は、水
膨張性液状物質１００重量部に対して、水５〜２００重
量部である。混合される水は、顔料などで着色されてい
てもよく、着色されているとどの部分まで注入されてい
るかなどの注入状態を確認することができ好ましい。蛍
光剤を添加するとさらに優れたものになる。
膨張性液状物質１００重量部に対して、水５〜２００重
量部である。混合される水は、顔料などで着色されてい
てもよく、着色されているとどの部分まで注入されてい
るかなどの注入状態を確認することができ好ましい。蛍
光剤を添加するとさらに優れたものになる。
【００１２】本発明のセグメント溝注入用止水材組成物
には、さらに強度及び耐水圧を向上させるため、コロイ
ダルシリカ及びその硬化剤を添加することができる。コ
ロイダルシリカとしては、通常、市販の中性シリカゲ
ル、即ち、水ガラス希釈液をイオン交換樹脂に通して、
脱アルカリした後、これを加熱等により分子量数万ある
いはそれ以上に縮合安定化し、次いでＳｉＯ2 含量１０
〜５０％、好ましくは２０〜３０％に濃縮したもので、
直径１０μｍ程度の粒子の分散体が用いられる。
には、さらに強度及び耐水圧を向上させるため、コロイ
ダルシリカ及びその硬化剤を添加することができる。コ
ロイダルシリカとしては、通常、市販の中性シリカゲ
ル、即ち、水ガラス希釈液をイオン交換樹脂に通して、
脱アルカリした後、これを加熱等により分子量数万ある
いはそれ以上に縮合安定化し、次いでＳｉＯ2 含量１０
〜５０％、好ましくは２０〜３０％に濃縮したもので、
直径１０μｍ程度の粒子の分散体が用いられる。
【００１３】上記コロイダルシリカの配合量は、水膨張
性液状物質１００重量部に対して、５〜２００重量部、
好ましくは２０〜８０重量部とするのが好ましい。コロ
イダルシリカの硬化剤としては、塩化カリウム、塩化ナ
トリウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸
水素ナトリウム、炭酸ナトリウムなどが使用される。硬
化剤の使用量は、硬化剤／ＳｉＯ2 ＝０．０５〜０．４
とするのが好ましい。
性液状物質１００重量部に対して、５〜２００重量部、
好ましくは２０〜８０重量部とするのが好ましい。コロ
イダルシリカの硬化剤としては、塩化カリウム、塩化ナ
トリウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、硫酸
水素ナトリウム、炭酸ナトリウムなどが使用される。硬
化剤の使用量は、硬化剤／ＳｉＯ2 ＝０．０５〜０．４
とするのが好ましい。
【００１４】また、本発明の止水材組成物に、さらに硅
酸ソーダ、水酸化カルシウムなどの無機系、あるいはア
ミン系有機化合物などのその他の有機系助剤を加えてお
くと、反応で発生する炭酸ガスを吸収し、注入固化物の
性能が向上する。それらの添加量は、水膨張性物質の硬
化と注入作業に悪影響が出ない範囲内で通常選択される
が、通常水膨張性液状物質１００重量部に対して、７０
重量部以下とするのが好ましい。また、スズ、鉛系有機
化合物などの硬化促進剤を水膨張性液状物質１００重量
部に対して１重量部以下加えると、作業時間を短縮する
ことができる。
酸ソーダ、水酸化カルシウムなどの無機系、あるいはア
ミン系有機化合物などのその他の有機系助剤を加えてお
くと、反応で発生する炭酸ガスを吸収し、注入固化物の
性能が向上する。それらの添加量は、水膨張性物質の硬
化と注入作業に悪影響が出ない範囲内で通常選択される
が、通常水膨張性液状物質１００重量部に対して、７０
重量部以下とするのが好ましい。また、スズ、鉛系有機
化合物などの硬化促進剤を水膨張性液状物質１００重量
部に対して１重量部以下加えると、作業時間を短縮する
ことができる。
【００１５】次に、本発明のセグメント溝注入用止水材
組成物をセグメント溝へ注入するプロセスについて説明
すると次の通りである。
組成物をセグメント溝へ注入するプロセスについて説明
すると次の通りである。
【００１６】本発明の止水材組成物を構成する水膨張性
液状物質及び水は、それぞれ別のポンプから混合装置へ
送られ、そこで混合される。止水材組成物にコロイダル
シリカを含ませる場合には、上記水膨張性液状物質と混
合する前に水中にコロイダルシリカ及びその硬化剤を配
合しておくのが好ましい。混合装置内で、混合物はエマ
ルションを形成する。エマルションのタイプは、水中油
型でも油中水型であってもよいが、通常は水中油型とな
っている。この混合時間は、数秒〜数分である。ここで
得られた混合物は、混合装置から直ちに注入口へ送ら
れ、セグメント溝へ注入される。尚、混合装置として
は、注入口のすぐ近くにラインミキサーの設置されたも
のが好ましい。このようにしてセグメント溝に注入され
た本発明の止水材組成物は、セグメント溝内において数
分〜数十分で硬化する。
液状物質及び水は、それぞれ別のポンプから混合装置へ
送られ、そこで混合される。止水材組成物にコロイダル
シリカを含ませる場合には、上記水膨張性液状物質と混
合する前に水中にコロイダルシリカ及びその硬化剤を配
合しておくのが好ましい。混合装置内で、混合物はエマ
ルションを形成する。エマルションのタイプは、水中油
型でも油中水型であってもよいが、通常は水中油型とな
っている。この混合時間は、数秒〜数分である。ここで
得られた混合物は、混合装置から直ちに注入口へ送ら
れ、セグメント溝へ注入される。尚、混合装置として
は、注入口のすぐ近くにラインミキサーの設置されたも
のが好ましい。このようにしてセグメント溝に注入され
た本発明の止水材組成物は、セグメント溝内において数
分〜数十分で硬化する。
【００１７】
【作用】本発明のセグメント溝注入用止水材組成物は、
水膨張性物質が水と混合されて注入され、注入後この水
と反応して発泡、硬化するので、水膨張性物質全体が均
一に発泡硬化する。しかも硬化反応時間が短いので、低
発泡物となる。従来のポリウレタン系注入剤では、注入
後に水と接触した部分のみが硬化するため、硬化が不均
一で、未硬化状態の部分は、止水に関与できない。これ
に対して本発明のセグメント溝注入用止水材組成物の場
合は、注入された全量が硬化して止水に関与でき、しか
も硬化物が弾性体でかつ水膨張性であるから（即ち硬化
後に水と接触すると膨張する）、強度、耐久性、止水性
が極めて優れている。本発明のセグメント溝注入用止水
材組成物が、コロイダルシリカとその硬化剤を含む場合
は、セグメント溝への注入硬化後の組成物は、さらに強
度などが向上する。
水膨張性物質が水と混合されて注入され、注入後この水
と反応して発泡、硬化するので、水膨張性物質全体が均
一に発泡硬化する。しかも硬化反応時間が短いので、低
発泡物となる。従来のポリウレタン系注入剤では、注入
後に水と接触した部分のみが硬化するため、硬化が不均
一で、未硬化状態の部分は、止水に関与できない。これ
に対して本発明のセグメント溝注入用止水材組成物の場
合は、注入された全量が硬化して止水に関与でき、しか
も硬化物が弾性体でかつ水膨張性であるから（即ち硬化
後に水と接触すると膨張する）、強度、耐久性、止水性
が極めて優れている。本発明のセグメント溝注入用止水
材組成物が、コロイダルシリカとその硬化剤を含む場合
は、セグメント溝への注入硬化後の組成物は、さらに強
度などが向上する。
【００１８】
【実施例】実施例中の部数は、重量部である。尚、実施
例１は水膨張性ウレタンプレポリマーの合成例であり、
実施例４及び５は本発明の止水材組成物の効果を示す試
験例である。 実施例１（水膨張性ウレタンプレポリマーの合成） グリセリンにプロピレンオキシドとエチレンオキシドを
付加して得られた３官能ポリエーテル（分子量７００
０、オキシエチレン基含有率８０％）２０部と、プロピ
レングリコールにプロピレンオキシドとエチレノキシド
を付加して得られた３官能ポリエーテル（分子量５００
０、オキシエチレン基含有率７０％）８０部とを混合
し、この混合物にトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）
を加えて常法により９０℃で、約３時間反応せしめ、Ｎ
ＣＯ含有量１．８％、粘度９５００ｃｐｓ（２５℃）の
水膨張性ウレタンプレポリマーを得た。この水膨張性ウ
レタンプレポリマーをプレポリマーＡという。
例１は水膨張性ウレタンプレポリマーの合成例であり、
実施例４及び５は本発明の止水材組成物の効果を示す試
験例である。 実施例１（水膨張性ウレタンプレポリマーの合成） グリセリンにプロピレンオキシドとエチレンオキシドを
付加して得られた３官能ポリエーテル（分子量７００
０、オキシエチレン基含有率８０％）２０部と、プロピ
レングリコールにプロピレンオキシドとエチレノキシド
を付加して得られた３官能ポリエーテル（分子量５００
０、オキシエチレン基含有率７０％）８０部とを混合
し、この混合物にトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）
を加えて常法により９０℃で、約３時間反応せしめ、Ｎ
ＣＯ含有量１．８％、粘度９５００ｃｐｓ（２５℃）の
水膨張性ウレタンプレポリマーを得た。この水膨張性ウ
レタンプレポリマーをプレポリマーＡという。
【００１９】実施例２ 実施例１で得たプレポリマーＡ５０部にキシレン系希釈
剤（メチル基含有のジフェニルエタン）１０部を混合し
て（粘度１１００ｃｐｓ）、水６０部と攪拌し反応させ
た。約６０秒で反応物は硬化し、１００秒で指触乾燥
（タックフリー）となった。得られた硬化物の物性値を
下記〔表１〕に示す。
剤（メチル基含有のジフェニルエタン）１０部を混合し
て（粘度１１００ｃｐｓ）、水６０部と攪拌し反応させ
た。約６０秒で反応物は硬化し、１００秒で指触乾燥
（タックフリー）となった。得られた硬化物の物性値を
下記〔表１〕に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】上記〔表１〕に示す結果より、硬化物の強
度、伸び、モルタル接着強さ、及び水膨張率は、セグメ
ント溝の止水材として十分の物性があることが判る。
度、伸び、モルタル接着強さ、及び水膨張率は、セグメ
ント溝の止水材として十分の物性があることが判る。
【００２２】実施例３ 実施例１で得たプレポリマーＡ５０部にキシレン系希釈
剤（メチル基含有のジフェニルエタン）１０部を混合
後、水２５部とコロイダルシリカ（旭電化工業（株）
製、アデライトＡＴ−３０）２５部の混合液を攪拌混合
した。約６０秒で反応物は硬化し、１００秒で指触乾燥
（タックフリー）となった。得られた硬化物の物性値を
下記〔表２〕に示す。
剤（メチル基含有のジフェニルエタン）１０部を混合
後、水２５部とコロイダルシリカ（旭電化工業（株）
製、アデライトＡＴ−３０）２５部の混合液を攪拌混合
した。約６０秒で反応物は硬化し、１００秒で指触乾燥
（タックフリー）となった。得られた硬化物の物性値を
下記〔表２〕に示す。
【００２３】
【表２】
【００２４】上記〔表２〕の結果より、コロイダルシリ
カを用いて硬化させたものは、引っ張り強さ、モルタル
接着強さが向上し、また水膨張率は、十分保持してお
り、セグメント溝の止水材としてさらに向上した物性が
あることが判る。
カを用いて硬化させたものは、引っ張り強さ、モルタル
接着強さが向上し、また水膨張率は、十分保持してお
り、セグメント溝の止水材としてさらに向上した物性が
あることが判る。
【００２５】実施例４ 実施例２における止水材組成物と同一組成の止水材組成
物を用いて止水実験を実施した。止水実験は、〔図１〕
に示すフロー図に従って実施し、得られた硬化物が充填
された部分における耐水圧（漏水）及び硬化物の状況を
観察した。それらの結果を下記〔表３〕に示す。
物を用いて止水実験を実施した。止水実験は、〔図１〕
に示すフロー図に従って実施し、得られた硬化物が充填
された部分における耐水圧（漏水）及び硬化物の状況を
観察した。それらの結果を下記〔表３〕に示す。
【００２６】実施例５ 実施例３における止水材組成物と同一組成の止水材組成
物を用いて止水実験を実施した。止水実験は、実施例４
と同様に行った。それらの結果を下記〔表３〕に示す。
物を用いて止水実験を実施した。止水実験は、実施例４
と同様に行った。それらの結果を下記〔表３〕に示す。
【００２７】
【表３】
【００２８】上記〔表３〕に示す結果から、ポンプ注入
して溝内に充填後硬化した本発明の止水材組成物の硬化
物は、発泡が無く均一に充填され、十分な止水能力があ
ることが判る。
して溝内に充填後硬化した本発明の止水材組成物の硬化
物は、発泡が無く均一に充填され、十分な止水能力があ
ることが判る。
【００２９】
【発明の効果】本発明のセグメント溝注入用止水剤組成
物は、水膨張性物質が水と反応し、硬化、膨張するの
で、その硬化物は強度、耐久性、止水性が極めて優れた
ものである。
物は、水膨張性物質が水と反応し、硬化、膨張するの
で、その硬化物は強度、耐久性、止水性が極めて優れた
ものである。
【図１】図１は止水実験に用いた装置の構成及びその操
作手法を示すフロー図である。
作手法を示すフロー図である。
フロントページの続き (72)発明者 尾見 仁一 東京都荒川区東尾久７丁目２番35号 旭 電化工業株式会社内 (72)発明者 井上 弘 東京都荒川区東尾久７丁目２番35号 旭 電化工業株式会社内 (72)発明者 松崎 和彦 東京都千代田区岩本町三丁目10番１号 三井建設株式会社内 (72)発明者 石田 喜久雄 千葉県流山市駒木518番地１号 三井建 設株式会社 技術開発本部 技術研究所 内 (56)参考文献 特開 平６−287538（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−101400（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C09K 3/10 C08K 3/36 C08L 75/04
Claims (4)
- 【請求項１】 水膨張性液状物質１００重量部と水５〜
２００重量部からなるセグメント溝注入用止水材組成
物。 - 【請求項２】 水膨張性液状物質が、液状水膨張性ウレ
タンプレポリマーである請求項１記載のセグメント溝注
入用止水材組成物。 - 【請求項３】 液状水膨張性ウレタンプレポリマーが、
下記〔化１〕の一般式で示されるポリエーテルポリオー
ルの１種又は２種以上の混合物をポリイソシアネートと
反応させて得られる末端ＮＣＯ含量が１〜１２％の液状
水膨張性ウレタンプレポリマーである請求項２記載のセ
グメント溝注入用止水材組成物。 【化１】 - 【請求項４】 水膨張性液状物質１００重量部に対して
５〜２００重量部のコロイダルシリカとその硬化剤を含
む請求項１〜３の何れかに記載のセグメント溝注入用止
水材組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5127374A JP2784310B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | セグメント溝注入用止水材組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5127374A JP2784310B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | セグメント溝注入用止水材組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06336585A JPH06336585A (ja) | 1994-12-06 |
| JP2784310B2 true JP2784310B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=14958408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5127374A Expired - Fee Related JP2784310B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | セグメント溝注入用止水材組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2784310B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06101400A (ja) * | 1992-09-16 | 1994-04-12 | Asahi Denka Kogyo Kk | 注入止水工法 |
| JPH06287538A (ja) * | 1993-04-01 | 1994-10-11 | Dainichi Kasei Kk | 水膨潤シーリング材及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-05-28 JP JP5127374A patent/JP2784310B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06336585A (ja) | 1994-12-06 |
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