JP3207843B1 - 止水剤用塗料、止水工法用鋼矢板およびそれらを利用した止水工法 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】予め鋼矢板ジョイント部に塗布され、地中に打
設後、地中の水分により膨潤することにより、ジョイン
ト部の空隙を埋め、止水する、止水剤用塗料、前記止水
剤を予め塗布した止水工法用鋼矢板、およびこれらのも
のを利用した止水工法を提供する。 【解決手段】各種基材、例えば鋼矢板などを用いて地中
に止水壁を作成する際に、吸水性樹脂（ａ）、親水性バ
インダー樹脂（ｂ）および溶剤（ｃ）を必須成分とする
止水剤用塗料を、各基材のジョイント部（例えば鋼矢板
ジョイント部）に予め塗布しておくことにより、基材
への施工（塗装）が容易で、打設時の基材からの剥離
が少なく、膨潤率が高く（薄膜で高止水性能を発
揮）、使用後の基材（例えば鋼矢板ジョイント部）か
らの除去が比較的容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば鋼矢板連壁
を用いた止水壁のために、予め鋼矢板ジョイント部に塗
布され、鋼矢板が地中に打設された後、地中の水分を吸
水し膨潤することにより、ジョイント部の空隙を埋め、
止水する、止水剤用塗料、前記止水剤を予め塗布した止
水工法用鋼矢板、およびこれらのものを利用した止水工
法に関する。

【０００２】

【従来技術】従来より、土止め壁などとして利用されて
きた鋼矢板連壁は、連壁の設置が比較的簡単であり、地
下埋設物工事の仮設の土止め壁、産業廃棄物処理場の２
次防護壁などとしても利用されてきた。

【０００３】しかしながら、鋼矢板連壁の施工を効率的
に行うための鋼矢板ジョイント部には、どうしても数ｍ
ｍ〜１、２ｃｍ程度の隙間が空いてしまうため、このジ
ョイント部より水、液漏れが生じてしまうという欠点が
あった。

【０００４】そのため、上記鋼矢板ジョイント部の止水
を目的とした技術が、下記のように、これまでにもいく
つか提案されてきた。

【０００５】例えば、特開昭５９−１６６５６７、特公
平４−２５９９０には、ポリエーテルポリオールと有機
ジイソシアネートを反応させたＮＣＯ末端ウレタンプレ
ポリマーを利用した塗布剤が提案されているが、このも
のは塗膜自体が吸水性を有するため、膨潤率が低く（膨
潤時の密着性と吸水性のバランスを取るため）、幅広
（５−１０ｍｍ程度）の隙間を埋めるためには厚塗りが
必要であり、そのため、鋼矢板の打設時に塗膜の剥離が
起こりやすく、止水性能を十分発揮できない場合が多い
という欠点を有していた。

【０００６】さらに、主組成がポリエーテルポリオール
であるため、化学的安定性も不足しており、止水時（特
に水以外の薬品など）の劣化が起こりやすく、長期物性
に問題を抱えていた。

【０００７】また、特公平６−９６６８８には、電離性
吸水性ポリマー、多価金属化合物、エラストマーの有機
溶剤溶液からなる水膨張性塗料組成物が提案されている
が、吸水性ポリマーがさらに多価金属化合物で架橋され
ており、さらにバインダーとして親水性の低い（ない）
エラストマーを使用しているため膨潤率が低く、幅広
（５−１０ｍｍ程度）の隙間を埋めるためには厚塗りが
必要であり、そのため、鋼矢板の打設時に塗膜の剥離が
起こりやすく、止水性能を十分発揮できない場合が多い
という欠点を有していた。さらに、仮設止水壁などに用
いた場合には、バインダーとして用いているエラストマ
ーが鋼矢板から剥がれにくく、引き抜き回収後の鋼矢板
からの除去が極めて困難であるという欠点を有してい
た。

【０００８】また、特開平２−２０６６２０では、高吸
水性ポリマー、熱可塑性エラストマーの有機溶剤溶液を
剥離紙に塗布、乾燥したフィルムを鋼矢板ジョイント部
に貼り付ける帯状水膨潤性物質が提案されているが、こ
のものは、複雑な形状である鋼矢板ジョイント部などへ
の貼り付け効率（作業性）が塗料吹き付けなどと比較し
て著しく悪いという欠点を有していた。

【０００９】このように、これまでには、基材（例え
ば鋼矢板ジョイント部）への施工が容易で、打設時の
基材（鋼矢板ジョイント部）からの剥離が少なく、膨
潤率が高く（薄膜で高止水性能を発揮）、使用後の基
材（例えば鋼矢板ジョイント部）からの除去が容易な止
水剤がなかったのが現状であった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、基
材（例えば鋼矢板ジョイント部）への施工が容易で、
打設時の基材（鋼矢板ジョイント部）からの剥離が少な
く、膨潤率が高く（薄膜で高止水性能を発揮）、使
用後の基材（例えば鋼矢板ジョイント部）からの除去が
容易な止水剤用塗料を提供する事である。

【００１１】またさらには、上記の止水剤用塗料を予め
塗布した、打設時の止水剤塗膜の剥離が少なく、止水性
能の高い止水工法用鋼矢板および前記止水剤用塗料、止
水工法用鋼矢板を利用した、作業性が良好かつ止水性能
が高く、また使用後の鋼矢板の回収、清掃の簡単な止水
工法を提供する事である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願発明者は、上記従来
の問題点を解決すべく、基材（例えば鋼矢板ジョイン
ト部）への施工が容易で、打設時の基材（鋼矢板ジョ
イント部）からの剥離が少なく、膨潤率が高く（薄膜
で高止水性能を発揮）、使用後の基材（例えば鋼矢板
ジョイント部）からの除去が容易な止水剤剤用塗料につ
いて鋭意検討した。

【００１３】その結果、止水剤用塗料として、吸水性樹
脂（ａ）、親水性バインダー樹脂（ｂ）および溶剤
（ｃ）を必須成分とする止水剤用塗料を基材に予め塗布
することにより、上記課題を解決できることを見い出し
て、本発明を完成させるに至った。

【００１４】まず、本発明の止水剤用塗料について以下
に説明する。本発明に用いられる吸水性樹脂（ａ）は、
水を吸水することによって膨潤し、かつ、自重に対する
イオン交換水の吸水倍率が３倍以上（２５゜Ｃ、１時
間）の樹脂であれば特に限定されない。ただし、以下に
例示する、水溶性または親水性化合物（モノマーおよび
／またはポリマー）を架橋剤で架橋させた合成吸水性樹
脂は、天然水膨潤性物（ゼラチン、寒天など）よりも膨
潤倍率、水可溶分、吸水速度、強度などのバランスが良
好であり、さらにそのバランスの調整も容易であるの
で、これらの方が天然水膨潤性物（ゼラチン、寒天な
ど）よりも好ましい。

【００１５】上記のような吸水性樹脂（ａ）としては、
具体的には、例えば、ポリ（メタ）アクリル酸架橋体、
ポリ（メタ）アクリル酸塩架橋体、スルホン酸基を有す
るポリ（メタ）アクリル酸エステル架橋体、ポリオキシ
アルキレン基を有するポリ（メタ）アクリル酸エステル
架橋体、ポリ（メタ）アクリルアミド架橋体、（メタ）
アクリル酸塩と（メタ）アクリルアミドとの共重合架橋
体、（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルと（メタ）
アクリル酸塩との共重合架橋体、ポリジオキソラン架橋
体、架橋ポリエチレンオキシド、架橋ポリビニルピロリ
ドン、スルホン化ポリスチレン架橋体、架橋ポリビニル
ピリジン、デンプン−ポリ（メタ）アクリロニトリルグ
ラフト共重合体のケン化物、デンプン−ポリ（メタ）ア
クリル酸（塩）グラフト架橋共重合体、ポリビニルアル
コールと無水マレイン酸（塩）との反応生成物、架橋ポ
リビニルアルコールスルホン酸塩、ポリビニルアルコー
ル−アクリル酸グラフト共重合体、ポリイソブチレンマ
レイン酸（塩）架橋重合体等が挙げられる。これら吸水
性樹脂は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以
上を併用してもよい。

【００１６】本発明では、吸水性樹脂（ａ）として、耐
塩性吸水性樹脂を用いることが好ましい。耐塩性吸水性
樹脂が好ましい理由は、耐塩性吸水性樹脂は、多価金属
を含む硬水の吸水倍率が比較的高く、止水剤用塗料に用
いた場合、土中の水質にあまり影響を受けず、十分膨潤
し、十分な止水性能を発揮できるからである。

【００１７】本発明での耐塩性吸水性樹脂は、人工海水
での吸水倍率（２５゜Ｃ、２４時間）が１０倍以上のも
のであれば、特に限定されないが、例えば、上記例示の
吸水性樹脂（ａ）のうち、ノニオン性基および／または
スルホン酸（塩）基を有するものがより好ましく、アミ
ド基またはヒドロキシアルキル基を有するものは、さら
に好ましい。前記のような耐塩性吸水性樹脂（ｅ）とし
ては、例えば、（メタ）アクリル酸塩と（メタ）アクリ
ルアミドとの共重合架橋体、（メタ）アクリル酸ヒドロ
キシアルキルと（メタ）アクリル酸塩との共重合架橋体
等が挙げられる。さらに、ポリオキシアルキレン基を有
するものが特に好ましい。このような吸水性樹脂（ａ）
としては、例えば、メトキシポリオキシアルキレン基を
有する（メタ）アクリル酸エステルと（メタ）アクリル
酸塩との共重合架橋体等が挙げられる。

【００１８】これらの耐塩性吸水性樹脂は該吸水性樹脂
を用いる事により、土中の水の性質（軟水、硬水など）
に関係なく一定倍率まで膨潤し、より確実に、十分な止
水性能を発揮することができる。

【００１９】さらに、本発明にかかる吸水性樹脂（ａ）
の製造方法は特に限定されないが、例えば、水溶性を有
するエチレン性不飽和単量体と、必要に応じて架橋剤と
を含む単量体成分を重合する方法が挙げられる。エチレ
ン性不飽和単量体を（共）重合してなる吸水性樹脂
（ａ）は、水に対する吸水性により優れており、かつ、
一般的に安価である。尚、上記の架橋剤は、特に限定さ
れるものではない。

【００２０】上記のエチレン性不飽和単量体としては、
具体的には、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタ
コン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、シトラコ
ン酸、ビニルスルホン酸、（メタ）アリルスルホン酸、
２−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスル
ホン酸、２−（メタ）アクリロイルエタンスルホン酸、
２−（メタ）アクリロイルプロパンスルホン酸、並び
に、これら単量体のアルカリ金属塩やアンモニウム塩；
Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、
並びに、その四級化物；（メタ）アクリルアミド、Ｎ，
Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、２−ヒドロキシ
エチル（メタ）アクリルアミド、ジアセトン（メタ）ア
クリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミ
ド、（メタ）アクリロイルモルホリン等の（メタ）アク
リルアミド類、並びに、これら単量体の誘導体；２−ヒ
ドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ
プロピル（メタ）アクリレート等のヒドロキシアルキル
（メタ）アクリレート；ポリエチレングリコールモノ
（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ
（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコー
ルモノ（メタ）アクリレート、メトキシポリプロピレン
グリコールモノ（メタ）アクリレート等のポリアルキレ
ングリコールモノ（メタ）アクリレート；Ｎ−ビニル−
２−ピロリドン、Ｎ−ビニルスクシンイミド等のＮ−ビ
ニル単量体；Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニル−Ｎ
−メチルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−
ビニル−Ｎ−メチルアセトアミド等のＮ−ビニルアミド
単量体；ビニルメチルエーテル；等が挙げられるが、特
に限定されるものではない。これらエチレン性不飽和単
量体は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上
を併用してもよい。

【００２１】上記例示のエチレン性不飽和単量体のう
ち、ノニオン性基および／またはスルホン酸（塩）基を
有するエチレン性不飽和単量体からなるものは耐塩性が
高いのでより好ましい。該単量体としては、例えば、２
−（メタ）アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホ
ン酸、２−（メタ）アクリロイルエタンスルホン酸、２
−（メタ）アクリロイルプロパンスルホン酸、（メタ）
アクリルアミド、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレ
ート、メトキシポリエチレングリコールモノ（メタ）ア
クリレート等が挙げられる。さらに、ポリオキシアルキ
レン基を有するエチレン性不飽和単量体が特に好まし
い。

【００２２】単量体成分としてエチレン性不飽和単量体
を二種類以上併用する場合における、より好ましい組み
合わせとしては、例えば、アクリル酸ナトリウム等の
（メタ）アクリル酸アルカリ金属塩とアクリルアミドと
の組み合わせ、（メタ）アクリル酸アルカリ金属塩とメ
トキシポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレー
トとの組み合わせ等が挙げられるが、特に限定されるも
のではない。

【００２３】上記の単量体成分を重合することにより、
吸水性樹脂（ａ）が得られる。また、吸水性樹脂（ａ）
の平均分子量や形状、平均粒子径等は、止水剤用塗料の
組成やバインダーの種類、物性、作業環境等に応じて設
定すればよく、特に限定されるものではないが、吸水性
樹脂（ａ）の平均粒子径は３０〜８００μｍのが好まし
く、３０〜６００μｍが更に好ましく、３０〜４００μ
ｍが最も好ましい。

【００２４】本発明に用いる吸水性樹脂（ａ）の平均粒
子径が８００μｍを超えると、粒子径が大き過ぎ、親水
性バインダー樹脂（ｂ）の溶剤（ｃ）溶液に吸水性樹脂
（ａ）を混合した時に吸水性樹脂（ａ）の粒子が沈降し
易くなるので好ましくない。

【００２５】また一方、吸水性樹脂（ａ）の平均粒子径
が３０μｍ未満になると、取扱いが非常に困難になる
（微粉として飛び散り易いなど）ので好ましくない。

【００２６】次に本発明の止水剤用塗料を構成する親水
性バインダー樹脂（ｂ）について説明する。本発明に利
用される親水性バインダー樹脂（ｂ）は、水溶性また
は水膨潤性であり、バインダーとして、吸水性樹脂
（ａ）を基材に定着させる機能を有し、かつ溶剤
（ｃ）に溶解するものであれば、他には特に限定されな
いが、例えば、（メタ）アクリル酸エステル共重合体、
ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ
ビニルアルコール系樹脂、ポリ酢酸ビニルの部分加水分
解物、エチレン−ポリビニルアルコール共重合体などが
挙げられ、これらの１種または２種以上の混合物を用い
ることができる。

【００２７】親水性バインダー樹脂（ｂ）は、親水性が
低すぎると、吸水性樹脂（ａ）の膨潤を阻害してしま
い、土中水分の吸収が低下し、十分に膨潤しないため、
止水剤用塗料の止水性能が低下してしまうので、好まし
くない。一方、親水性バインダー樹脂（ｂ）の親水性が
高すぎると、土中水分の吸水時のバインダーの基材に対
する密着力が低下しすぎ、塗膜全体が剥がれやすくな
り、止水剤としての耐久性に問題を生じるので好ましく
ない。以上のような理由より、親水性バインダー樹脂
（ｂ）は、適度な親水性を有すことが好ましい。

【００２８】親水性バインダー樹脂（ｂ）の酸価は、適
度な親水性を有するために４０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上であ
る事が好ましく、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上である事がよ
り好ましく、７０ｍｇＫＯＨ／ｇ以上である事がさらに
好ましい。

【００２９】親水性バインダー樹脂（ｂ）の酸価が４０
ｍｇＫＯＨ／ｇ未満になると、親水性が低くなりすぎて
好ましくない。

【００３０】また、吸水時のバインダー機能を保持する
ためには５００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である事が好まし
く、３００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である事がより好まし
く、２００ｍｇＫＯＨ ／ｇ以下である事がさらに好ま
しい。

【００３１】親水性バインダー樹脂（ｂ）の酸価が５０
０ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると、親水性が高くなりすぎて
好ましくない。

【００３２】次に、親水性バインダー樹脂（ｂ）のガラ
ス転移温度としては特に限定はないが、基材（鋼矢板ジ
ョイント部など）への密着性が高く、基材（鋼矢板ジョ
イント部）の打設時に大きな面積で剥がれにくいという
点から、−２０℃〜１２０℃にガラス転移温度を有する
事が好ましい。ガラス転移温度が−２０℃以下であると
止水剤用塗料塗膜がべたつきやすくなり、特に塗布後の
基材を積み重ねたて放置した場合にはブロッキングを生
じる恐れがある。また止水剤用塗料の強度が不足するた
めに、基材を土中へ埋設する際に剥離し易くなるため好
ましくない。この事からガラス転移温度が０℃以上であ
ると更に好ましい。

【００３３】また、親水性バインダー樹脂（ｂ）のガラ
ス転移温度が１２０℃以上であるとバインダー層が硬く
なり過ぎ、基材への密着性、止水剤塗膜の柔軟性が乏し
くなり、やはり基材を土中に埋設する際に剥離および吸
水性樹脂（ａ）の脱落が生じ易くなり好ましくない。こ
の事からガラス転移温度が１００℃以下であるとさらに
好ましく、０℃〜２０℃の間と、２０℃〜１００℃の間
のそれぞれにガラス転移温度を有すると柔軟化成分と形
状保持成分とのバランスが良くさらに好ましい。

【００３４】また、親水性バインダー樹脂（ｂ）の重量
平均分子量（Ｍｗ）は、特に限定はないが、３０，００
０〜３００，０００の範囲が好ましく、５０，０００〜
２００，０００の範囲がより好ましい。前述の重量平均
分子量の樹脂を用いる事により、接着防止材の強靭性と
アルカリ水溶解性のバランスを取ることが容易となる。

【００３５】親水性バインダー樹脂（ｂ）としては、酸
価調節などにより、容易に親水性を調節できるので、ア
ルカリ水可溶性樹脂あるいは酸価が４０ｍｇＫＯＨ／ｇ
〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇの樹脂を用いることが好まし
い。

【００３６】以下に、本発明のアルカリ水可溶性樹脂に
ついて説明する。本発明の止水剤用塗料を構成する親水
性バインダー樹脂（ｂ）の好ましい例の１種であるアル
カリ水可溶性樹脂は、０．４重量％濃度のＮａＯＨ水溶
液に溶解し、中性あるいは酸性の水には溶解しない樹脂
である。アルカリ水可溶性樹脂は、上で規定した溶解性
を有するものであれば特に限定はなく、たとえば、α，
β−不飽和カルボン酸単量体と、それと共重合できる他
の単量体の共重合体を挙げることができる。

【００３７】なお、上述のアルカリ水への溶解性である
が、溶解性の度合いは特に限定しないが、後述に本発明
で好ましく使用できるバインダー樹脂としてのアルカリ
水可溶性樹脂の、好ましい溶解度合いを示す。また本発
明のアルカリ水可溶性樹脂という言葉であるが、別の表
現ではアルカリ可溶性樹脂と表現される場合もある。ア
ルカリ水可溶性樹脂とした方が、より明確であるので、
本発明ではアルカリ水可溶性樹脂とした。

【００３８】また、本発明で好ましく用いることのでき
るアルカリ水可溶性樹脂のアルカリ水への溶解性である
が、本発明の特徴を阻害しない限り、特に限定されるこ
とはない。

【００３９】例えば、以下の様な溶解性テストにおける
アルカリ水可溶性樹脂の重量減少率で規定することもで
きる。本発明で好ましく用いることのできるアルカリ水
可溶性樹脂のアルカリ水への溶解性は、例えば、アルカ
リ水可溶性樹脂の５ｍｍ以下の形の成形体（例えば、実
施例にある様な３ｍｍのペレット形状、ペレット化され
ていなくても、５ｍｍ以下の大きさになる様にカット等
すればよい。）、１０ｇを、０．４重量％濃度のＮａＯ
Ｈの水溶液５００ｇに投入し、２５℃にて、２４時間攪
拌を行った後のアルカリ水可溶性樹脂（ｄ）の成形体の
アルカリ水へ溶解した重量の減少率で求めることができ
る。

【００４０】つまり、２４時間攪拌後に溶解せずに残っ
た樹脂分があれば、ろ別等を行い、水で洗浄し、乾燥後
の重量を求める。溶解性テストにかける前に元のアルカ
リ水可溶性樹脂の重量からの減少率で求めることができ
る。つまり、＜元の重量−溶解性テスト後の重量＞／＜
元の重量＞の比の％表示で求めることができる。

【００４１】本発明のアルカリ水可溶性樹脂としては、
この値が、好ましくは、５０％−１００％である。より
好ましくは、６０−１００％である。さらに好ましく
は、７０−１００重量％である。

【００４２】本発明のアルカリ水可溶性樹脂および酸価
が４０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇの親水性
バインダー樹脂の製造方法は特に限定されないが、下記
のα，β−不飽和カルボン酸単量体と、それと共重合で
きるα，β−不飽和カルボン酸単量体以外の単量体から
なる不飽和単量体成分を用いて重合して得る事のできる
共重合体が好ましい。

【００４３】例えば、本発明のアルカリ水可溶性樹脂お
よび酸価が４０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇ
の親水性バインダー樹脂の製造に用いられる、α，β−
不飽和カルボン酸単量体としては、たとえば、アクリル
酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、フマル酸
等のα，β−不飽和カルボン酸；無水マレイン酸、無水
イタコン酸等のα，β−不飽和カルボン酸無水物；マレ
イン酸モノエステル、フマル酸モノエステル、イタコン
酸モノエステル等のα，β−不飽和ジカルボン酸モノエ
ステル等を挙げることができる。上記α，β−不飽和カ
ルボン酸単量体は、１種類のみでもよく、２種類以上で
あってもよい。これらのうちアクリル系α，β−不飽和
カルボン酸であるアクリル酸および／またはメタクリル
酸は、安価でかつ他の不飽和単量体との共重合性が良好
であるため、好ましく用いられる。

【００４４】次に、α，β−不飽和カルボン酸単量体と
共重合できる他の単量体としては、たとえば、メチルア
クリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレー
ト、ブチルアクリレート、ステアリルアクリレート、メ
チルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピル
メタクリレート、ブチルメタクリレート、ステアリルメ
タクリレート等の、炭素数１〜１８の一価アルコールと
（メタ）アクリル酸とのエステル；アクリロニトリル、
メタクリロニトリル等のニトリル基含有ビニル系単量
体；アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド基含
有ビニル系単量体；ヒドロキシエチルアクリレート、ヒ
ドロキシプロピルメタクリレート等の水酸基含有ビニル
系単量体；グリシジルメタクリレート等のエポキシ基含
有ビニル系単量体；アクリル酸亜鉛、メタクリル酸亜鉛
等のα，β−不飽和カルボン酸の金属塩；スチレン、α
−メチルスチレン等の芳香族ビニル系単量体；酢酸ビニ
ル等の脂肪族ビニル系単量体；塩化ビニル、臭化ビニ
ル、ヨウ化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン含有ビ
ニル系単量体；アリルエーテル類；マレイン酸のジアル
キルエステル等のマレイン酸誘導体；フマル酸のジアル
キルエステル等のフマル酸誘導体；マレイミド、Ｎ−メ
チルマレイミド、ステアリルマレイミド、Ｎ−フェニル
マレイミド、Ｎ−シクロヘキシルマレイミド等のマレイ
ミド誘導体；イタコン酸のモノおよびジアルキルエステ
ル、イタコンアミド類、イタコンイミド類、イタコンア
ミドエステル類等のイタコン酸誘導体；エチレン、プロ
ピレン等のアルケン類；ブタジエン、イソプレン等のジ
エン類等；ビニルエーテル類；２−（メタ）アクリロイ
ルプロパンスルホン酸（塩）、３−アリルオキシ−２−
ヒドロキシプロパンスルホン酸（塩）等のスルホン酸
（塩）基を有する不飽和単量体、ポリアルキレングリコ
ール（メタ）アクリレート類等を挙げることができ、こ
の中の１種または２種以上で使用することができる。

【００４５】またこれらの中では、（メタ）アクリル酸
アルキルエステルは、種々の性質を有するエステルが容
易に入手することができ、それを適宜組み合わせること
によってバインダー樹脂のＴｇ（硬さ、柔らかさ）、基
材への密着性などが容易に調節でき、また、α，β−不
飽和カルボン酸単量体との共重合性も比較的良好なので
好ましい。

【００４６】上記の（メタ）アクリル酸アルキルエステ
ルは、α，β−不飽和カルボン酸単量体と共重合できる
他の単量体全量を１００重量％として、３０重量％〜１
００重量％用いられることが好ましく、５０重量％以上
〜１００重量％用いられることが更に好ましい。より好
ましくは６０〜１００重量％、さらに好ましくは７０〜
１００重量％である。すなわち、他の単量体としてアク
リル系の単量体を使用する事は、本発明の親水性バイン
ダー樹脂（ｂ）としてのアルカリ水可溶性樹脂の形態と
して、好ましい実施形態である。

【００４７】上記のα，β−不飽和カルボン酸単量体
と、それと共重合できる他の単量体からなる不飽和単量
体成分の割合は特に限定されないが、例えば、α，β−
不飽和カルボン酸単量体と、それと共重合できる他の単
量体からなる不飽和単量体成分を１００重量％とした場
合、全単量体成分中のα，β−不飽和カルボン酸の割合
は、好ましくは不飽和単量体全成分中の７〜８０重量
％。より好ましくは７〜５０重量％である。さらに好ま
しくは、９〜３０重量％である。

【００４８】アルカリ水可溶性可溶性樹脂中の全単量体
中のα，β−不飽和カルボン酸単量体の割合が７重量％
未満であると、酸価が低くなることにより親水性が低く
なりすぎやすい。また、割合が８０重量％を超えると、
親水性が高くなりすぎることにより問題が生じやすい。

【００４９】本発明の、酸価が４０ｍｇＫＯＨ／ｇ以
上、５００ｍｇＫＯＨ／ｇ以下の親水性バインダー樹
脂、つまり上記の不飽和単量量体成分を重合してなるバ
インダー樹脂を製造する場合の原料として使用するα，
β−不飽和カルボン酸単量体以外の共重合可能な単量体
の量は、上記のα，β−不飽和カルボン酸単量体と、そ
れと共重合可能な他の単量体からなる不飽和単量体全成
分を１００重量％として、好ましくは不飽和単量体全成
分中の９３〜２０重量％。より好ましくは９３〜５０重
量％である。さらに好ましくは、９１〜７０重量％であ
る。

【００５０】α，β−不飽和カルボン酸単量体の割合が
２０％未満になると親水性が低くなりずぎ、９３％を超
えると親水性が高くなりすぎて共に好ましくない。

【００５１】アルカリ水可溶性樹脂および酸価が４０ｍ
ｇＫＯＨ／ｇ〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇである親水性バイ
ンダー樹脂（ｂ）の製法は、特に限定されず、溶液重
合、塊状重合、乳化重合、懸濁重合など通常公知の重合
方法が利用できるが、その中でも、有機溶媒中での溶液
重合で製造することが好ましい。

【００５２】これは、溶液重合で得られたアルカリ水可
溶性樹脂を含む溶液あるいは分散液にそのまま吸水性樹
脂を混合することにより、本発明の止水剤用塗料を製造
することが可能となるからである。

【００５３】また、重合形態としては、ラジカル重合、
アニオン重合、カチオン重合、配位重合などが挙げられ
るが、工業的な製法としてはラジカル重合が好ましい。

【００５４】原料重合体の製造に使用される反応容器と
しては、槽型反応器のほか、ニーダーや、スタティック
ミキサー等の管式反応器等を挙げることができる。これ
らの反応器を必要に応じ併用することもできる。滴下槽
も必要に応じて用いる。反応容器内の圧力は減圧、常
圧、加圧のいずれであってもよい。

【００５５】次に、ラジカル重合で使用されるラジカル
重合開始剤については、特に限定されないが、その具体
例として、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、
２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリ
ル）等のアゾ系開始剤；ベンゾイルパーオキサイド、ジ
−ｔ−ブチルパーオキサイド等の過酸化物系開始剤等を
挙げることができる。これらのラジカル重合開始剤は２
種類以上を併用してもよい。

【００５６】溶液重合で使用される溶媒としては、ラジ
カル重合反応を妨げない溶媒であれば特に制限はなく、
たとえば、メタノール、エタノール、イソプロピルアル
コール等のアルコール類；ベンゼン、トルエン等の芳香
族炭化水素類；アセトン、メチルエチルケトン等のケト
ン類；酢酸エチル、酢酸ブチル等の脂肪族エステル類、
エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエ
ーテル等のエチレングリコール誘導品、プロピレグリコ
ールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメ
チルエーテルアセテート等のプロピレングリコール誘導
品等を挙げることができる。これらの溶媒は２種類以上
を併用してもよい。

【００５７】次に本発明に用いられる溶剤（ｃ）に関し
て説明する。

【００５８】溶剤（ｃ）は、通常の塗料などに用いられ
る公知の溶剤であれば、特に限定なく用いることがで
き、例えば、前記アルカリ水可溶性樹脂の製造方法の説
明で例示した溶媒などを、１種または２種以上の組み合
わせで使用することができる。

【００５９】また、溶剤（ｃ）の選定方法としては、基
材へ塗布するのに適した沸点、安全性等を有する溶媒を
選定する事が好ましい。低沸点の溶媒を選定すれば速乾
性があり、短時間で塗膜が形成できるために厚塗り等が
容易となり、高沸点の溶媒を選定すれば作業時間を長く
することができる。媒体として有機溶剤を使用すること
により、水を含む媒体を用いた場合に生じる吸水性樹脂
の吸水による膨潤はなく、ゲル状にならないために塗布
作業が容易になる。また、メチルエチルケトンやメタノ
ール等の揮発性の大きな溶媒を用いると１０分程度で乾
燥し、水を媒体として用いる場合よりも非常に早く乾燥
するために次の作業あるいは工程に迅速に移行する事が
でき、工期あるいは、基材への塗布に要する時間を著し
く短縮することができる。

【００６０】本発明の止水剤用塗料は、これまでに説明
した吸水性樹脂（ａ）、親水性バインダー樹脂（ｂ）お
よび溶剤（ｃ）を必須成分として含んでいれば、その特
徴を阻害しない範囲で、その他の添加剤（ｈ）として他
の樹脂、顔料、各種安定剤、各種充填材などを含んでい
てもかまわない。

【００６１】吸水性樹脂（ａ）、親水性バインダー
（ｂ）および溶剤（ｃ）とその他の添加剤（ｈ）の比率
は特に限定されないが、本発明の止水剤用塗料の特徴を
遺憾なく発揮するためには、吸水性樹脂（ａ）、親水性
バインダー（ｂ）および溶剤（ｃ）を合わせたものの全
体に対する重量比（［（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）］／
［（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）＋（ｈ）］ ＊１００（％））が、５０％以上が好ましく、７０％以
上がより好ましく、８０％以上が最も好ましい。

【００６２】また、吸水性樹脂（ａ）、親水性バインダ
ー（ｂ）、溶剤（ｃ）およびその他の添加剤（ｈ）の比
率も特に限定されないが、本発明の止水剤用塗料の特徴
を遺憾なく発揮するためには、吸水性樹脂（ａ）は５〜
６０重量％、親水性バインダー（ｂ）は１０〜７０重量
％、溶剤（ｃ）は５〜７０重量％、その他の添加剤
（ｈ）は０〜５０重量％が好ましく、吸水性樹脂（ａ）
は１０〜５０重量％、親水性バインダー（ｂ）は１０〜
６０重量％、溶剤（ｃ）は１０〜６０重量％、その他の
添加剤（ｈ）は０〜３０重量％がより好ましい。

【００６３】本発明の止水剤用塗料の各種基材への塗布
方法は、公知の塗料塗布の方法であれば、特に限定され
ないが、例えば、はけ、ローラー等を用いても良いし、
リシンガン等のスプレー器具を用いて吹き付け塗装して
も良い。

【００６４】本発明を塗布される基材としては、止水工
法に用いられる公知の基材であれば特に限定されない
が、例えば鋼矢板（特にジョイント部）、波板、Ｈ形
鋼、Ｉ形鋼、鋼管杭、鉄柱、コンクリート杭、ポールな
どの杭類などが挙げられる。

【００６５】

【実施例】以下、実施例により、本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるも
のではない。親水性バインダー樹脂（ｂ）の酸価は、Ｊ
ＩＳ Ｋ６９０１「液状不飽和ポリエステル樹脂試験方
法」の適用箇条４．３に記載の試験方法に基づいて測定
した。但し、該試験方法に規定される溶媒に親水性バイ
ンダー樹脂（ｂ）が溶解しない場合には、溶解する溶媒
を適宜用いて、上記試験方法に準じて測定した。

【００６６】親水性バインダー樹脂（ｂ）のガラス転移
温度測定は、セイコー電子工業株式会社製のＤＳＣ２２
０Ｃを用いて窒素雰囲気下で「ＪＩＳ Ｋ ７１２１
プラスチックの転移温度測定方法」に準じて測定した。
尚、試験体の状態調節は前記ＪＩＳ規格の３．（３）に
従った。

【００６７】〔製造例１〕吸水性樹脂を以下の方法で以
て調製した。即ち、温度計とブレード（攪拌翼）とを備
え、内面が三フッ化エチレンでライニング処理された容
量１．５Ｌの卓上型ジャケット付きニーダーを反応器と
して用い、該反応器に、メトキシポリエチレングリコー
ルメタクリレート（分子量５１２）５３．３８ｇ、メタ
クリル酸（分子量８６．０９）３．５６ｇ、メタクリル
酸ナトリウム（分子量１０８）２１７．６９ｇ、架橋剤
であるポリエチレングリコールジアクリレート１．４
ｇ、および、溶媒であるイオン交換水３５２．３７ｇを
仕込んだ。単量体成分における架橋剤の割合は０．１４
モル％である。

【００６８】ジャケットに５０℃の温水を流すことによ
り、上記の水溶液を窒素ガス気流下、攪拌しながら５０
℃に加熱した。次いで、重合開始剤である２，２’−ア
ゾビス−（２−アミジノプロパン）二塩酸塩（分子量２
７１．２７，和光純薬工業株式会社製化成品Ｖ−５０）
の１１．０重量％水溶液１０ｇを添加して１０秒間攪拌
した後、攪拌を停止して静置した。単量体成分に対する
重合開始剤の割合は０．２モル％である。

【００６９】重合開始剤を添加した後、直ちに重合反応
が開始され、９０分経過後に内温が１００℃（ピーク温
度）に達した。その後、ジャケットに８０℃の温水を流
しながら、内容物をさらに３０分間熟成させた。これに
より、含水ゲルを得た。反応終了後、ブレードを回転さ
せて含水ゲルを微細な状態になるまで解砕した後、反応
器を反転させて該含水ゲルを取り出した。

【００７０】得られた含水ゲルを熱風循環式乾燥機を用
いて１４０℃で３時間乾燥した。乾燥後、乾燥物を卓上
簡易型粉砕機（協立理工株式会社製）を用いて粉砕し
た。これにより、平均粒子径１８０μｍの吸水性樹脂
（１）を得た。

【００７１】〔製造例２〕親水性バインダー樹脂（ｂ）
を以下の方法で以て調製した。

【００７２】即ち、温度計と滴下装置とを備えた容量５
０Ｌの槽型反応器に、アクリル酸０．５０ｋｇ、アクリ
ル酸エチル２．４５ｋｇ、メタクリル酸メチル０．１５
ｋｇ、重合開始剤である２，２’−アゾビス−（２，４
−ジメチルバレロニトリル）１２ｇ、および、溶媒であ
るメチルアルコール３ｋｇを仕込んだ。また、滴下装置
に、アクリル酸１．１５ｋｇ、アクリル酸メチル２．０
ｋｇ、メタクリル酸メチル３．８５ｋｇ、２，２’−ア
ゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）２５ｇ、
および、メチルアルコール７ｋｇからなる混合溶液を仕
込んだ。

【００７３】上記のメチルアルコール溶液を窒素ガス雰
囲気下、攪拌しながら６５℃に加熱し、２０分間反応さ
せた。これにより、内容物の重合率を７２％に調節し
た。続いて、内温を６５℃に保ちながら、滴下装置から
上記の混合溶液を２時間かけて均等に滴下した。滴下終
了後、内容物を６５℃でさらに３時間熟成させた。反応
終了後、内容物にメチルアルコール１０ｋｇを混合する
ことにより、親水性バインダー樹脂（１）の３３重量％
メチルアルコール溶液を得た。

【００７４】得られた親水性バインダー樹脂（１）の重
量平均分子量は１５万であり、酸価は１３０ｍｇＫＯＨ
／ｇであった。また、親水性バインダー樹脂（１）の示
差走査熱量測定を行った結果、親水性バインダー樹脂
（１）は、ガラス転移温度を−８０℃〜１２０℃の範囲
内に２つ有していた。さらに得られた親水性バインダー
樹脂（１）のメチルアルコール溶液を二軸押出機を用い
て脱溶剤して直径３ｍｍ長さ３ｍｍの円筒形のペレット
を得た。該ペレット１０gをビーカーに入れた０．４重
量％濃度の水酸化ナトリウム水溶液５００gに室温状態
で投入し、マグネティックスターラーで撹拌した所、４
時間後に完全に溶解した。

【００７５】〔製造例３〕親水性バインダー樹脂（ｂ）
を以下の方法で以て調製した。即ち、温度計と滴下装置
とを備えた容量５０Ｌの槽型反応器に、アクリル酸０．
５８ｋｇ、アクリル酸メチル１．７２５ｋｇ、アクリル
酸エチル２．４５ｋｇ、メタクリル酸メチル２．８５ｋ
ｇ、重合開始剤である２，２’−アゾビス−（２，４−
ジメチルバレロニトリル）３３ｇ、および、溶媒である
メチルアルコール１５ｋｇを仕込んだ。

【００７６】上記のメチルアルコール溶液を窒素ガス雰
囲気下、攪拌しながら６５℃に加熱し、５時間反応させ
た。これにより、親水性バインダー樹脂（２）の３３重
量％メチルアルコール溶液を得た。得られたバインダー
樹脂の重量平均分子量は１０万であり酸価は５６ｍｇＫ
ＯＨ／ｇであった 〔実施例１〕製造例１で製造した吸水性樹脂（１）５０
重量部と、製造例２で製造した親水性バインダー樹脂
（１）の３３重量％メチルアルコール溶液１５０重量部
とを混合・分散することにより、本発明にかかる止水剤
用塗料（１）を得た。

【００７７】そして、得られた止水剤用塗料（１）を図
１に示したポリエチレン製基材１２ｍｍ＊５０ｍｍの面
（２面）に６６０μ（乾燥時の塗布厚）の塗布厚で塗
布、乾燥し、この２面を５ｍｍの隙間で対面させた直方
体型の隙間（５ｍｍ＊１２ｍｍ＊５０ｍｍ）を作成し
た。

【００７８】次に上記止水剤塗料塗布済み隙間を図２記
載の透水速度を測定する装置の下面に設置し、一定時間
毎に水面の高さを測定することにより、透水速度を算出
し、その結果を表１に示した。

【００７９】表１の結果より、本発明の止水剤用塗料で
は、最終到達透水速度が小さい（止水性能が高い）、
最終到達透水速度に到達するまでの時間が短い（約１
日で到達、膨潤速度が速い）、より薄膜で高い止水性
能を発揮できる（安価、打設時に剥離しにくい）など非
常に止水剤として良好な結果が得られた。

【００８０】〔比較例１〕実施例１で、止水剤用塗料と
して、パイルロックＮＳ（日本化学塗料（株）製、ウレ
タンプレポリマー系）を２０００μ塗布する以外は、実
施例１と同様の操作を行い、その際測定された透水速度
を表１に示した。

【００８１】表１の結果より、パイルロックＮＳ（日本
化学塗料（株）製、ウレタンプレポリマー系）では、
最終到達透水速度がやや大きい（実施例１の約２倍、止
水性能がやや低い）、最終到達透水速度に到達するま
での時間が長い（約７日で到達、膨潤速度が遅い）、
十分な止水性能を発揮するためには厚膜が必要（高価、
打設時に剥離しやすい）など実施例１と比較して、止水
剤として悪い結果であった。

【００８２】〔実施例２〕製造例１で製造した吸水性樹
脂（１）５０重量部と、製造例３で製造した親水性バイ
ンダー樹脂（２）の３３重量％メチルアルコール溶液１
５０重量部とを混合・分散することにより、本発明にか
かる止水剤用塗料（２）を得た。

【００８３】次に、実験用鋼矢板（幅１００ｍｍ、長さ
５００ｍｍ）２枚のジョイント部に上記止水剤用塗料
（２）を６８０μ（乾燥時の厚み）の塗布厚で塗布し、
よく乾燥した後、この２枚を組み合わせて、弊社敷地内
（大阪府吹田市）の土中に打設し、すぐ引抜き、打設引
抜き後のジョイント部の塗膜の状況を目視により確認し
た。

【００８４】その結果、５００ｍｍ長さのジョイント部
に、幅１〜２ｍｍ、長さ１０ｍｍ程度の剥がれ部分が約
１５〜２０ヶ所程度見られた（１本当り）。

【００８５】上記のように、本発明の止水剤用塗料
（２）を用いた場合、打設時の塗膜の剥離個所の数はや
や多いが、その剥離面積は非常に小さく、打設時の塗膜
密着性は良好であった。

【００８６】〔比較例２〕止水剤用塗料（２）を６８０
μ厚で塗布する代わりに、パイルロックＮＳ（日本化学
塗料（株）製、ウレタンプレポリマー系）を２０００μ
塗布する以外は、実施例１と同様の操作を行い、実施例
１と同様に、引抜き後、ジョイント部の塗膜の状況を目
視により確認した。

【００８７】その結果、５００ｍｍ長さのジョイント部
に、幅５ｍｍ〜１０ｍｍ、長さ１０ｍｍ〜５０ｍｍ程度
の剥がれ部分が約１０ヶ所程度見られた（１本あた
り）。

【００８８】上記のようにパイルロックＮＳ（日本化学
塗料（株）製、ウレタンプレポリマー系）を用いた場
合、打設時の塗膜剥離個所の数は、やや少なかったが、
その剥離面積は比較的大きく、打設時の塗膜密着性は悪
いものであった。

【００８９】〔実施例３〕実施例１の止水剤用塗料
（１）をテフロンシート上で乾燥させて、２００μの塗
膜を作成した。その塗膜を一部（０．５ｇ程度）切り取
って、イオン交換水および人工海水（アクアマリンＳ
（八洲薬品（株）製）２５Ｌ用を使用）の膨潤倍率
（（膨潤後の塗膜重量−膨潤前の塗膜重量）／膨潤前の
塗膜重量、２５゜Ｃ、２４ｈｒ浸漬後）、吸水速度（１
０分浸漬後の膨潤倍率）を測定し、その結果を表２にま
とめた。

【００９０】その結果、本発明の止水剤用塗料（１）の
塗膜は、吸水速度、膨潤倍率（水、人工海水）ともに大
きく、良好な結果であった。

【００９１】〔比較例３〕実施例３で、止水剤用塗料
（１）の塗膜の代わり、パイルロックＮＳ（日本化学塗
料（株）製、ウレタンプレポリマー系）の塗膜（塗膜厚
２００μ）を用いる以外は同様の操作を行い、膨潤倍率
（（膨潤後の塗膜重量−膨潤前の塗膜重量）／膨潤前の
塗膜重量、２５゜Ｃ、２４ｈｒ浸漬後）、吸水速度（１
０分浸漬後の膨潤倍率）を測定し、その結果を表２にま
とめた。その結果、パイルロックＮＳ（日本化学塗料
（株）製、ウレタンプレポリマー系）の塗膜は、吸水速
度、膨潤倍率（水、人工海水）ともに小さく、悪い結果
であった。

【００９２】

【表１】

【００９３】

【表２】

【００９４】

【発明の効果】各種基材、例えば鋼矢板（特にジョイン
ト部）波板、Ｈ形鋼、Ｉ形鋼、鋼管杭、鉄柱、コンクリ
ート杭、ポールなどの杭類などを用いて地中に止水壁を
作成する際に、本発明の吸水性樹脂（ａ）、親水性バイ
ンダー樹脂（ｂ）および溶剤（ｃ）を必須成分とする止
水剤用塗料を、各基材のジョイント部（例えば鋼矢板ジ
ョイント部）に予め塗布しておくことにより、基材の打
設時には塗膜がほとんど剥がれず、打設後は地中の水分
をすばやく吸水し、膨潤することにより隙間を埋め、早
期に止水性能を発揮し、さらに長期間にわったて安定し
た止水性能を維持する。また、回収後の基材からの除去
も容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の止水剤の止水性の指標である透水速度
を測定するための止水剤施工済み隙間の概略図である。

【図２】本発明の止水剤の止水性の指標である透水速度
を測定するための装置の概略図である。

【図３】本発明の止水剤の基材への密着力（Ｘ）を測定
する際に用いられる、引っ張り試験用治具の概略図であ
る。

【符号の説明】

１、２ 止水剤を施工（塗布）する面 ３ 止水剤が膨潤して、止水する隙間 ４ 透水速度を測定する装置（図２）のに接続
する面 ５ ガラス管 ６ アクリル筒（φ３０ｍｍ） ７ エポキシ系シール材 ８ テフロン板 ９ 止水剤施工済み隙間（図１）の面を接続す
る位置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−252669（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−212269（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09K 3/10 C09D 201/00 E02D 5/18 103 E02D 5/20 103

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸水性樹脂（ａ）、親水性バインダー樹
   脂（ｂ）および溶剤（ｃ）を必須成分とする止水剤用塗
   料であって、該親水性バインダー樹脂（ｂ）の酸価が４
   ０ｍｇＫＯＨ／ｇ〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇであることを
   特徴とする止水剤用塗料。
2. 【請求項２】 前記吸水性樹脂（ａ）が耐塩性吸水性樹
   脂であることを特徴とする請求項１に記載の止水剤用塗
   料。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の止水剤用塗料を
   予め塗布したことを特徴とする止水工法用鋼矢板。
4. 【請求項４】 請求項１又は２に記載の止水剤用塗料お
   よび／または請求項３記載の止水工法用鋼矢板を利用す
   ることを特徴とする止水工法。