JP3506452B2 - 水膨張性止水材用水系接着剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、トンネル内セグメント
や地下ヒューム管あるいは上下水道用Ｕ字溝などの接続
部に使用される水膨張性止水材、すなわちポリブタジエ
ンゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、ニトリル−
ブタジエン共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジェン
共重合ゴム、塩素化ポリエチレンゴム、エチレン−酢酸
ビニル共重合ゴム等のエラストマーと、デンプン系、セ
ルロース系、蛋白質系、ポリビニールアルコール系、ア
クリル系、ポリエーテル系等の高吸水性高分子から構成
される水膨張性止水材の接着剤に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来トンネル内セグメントや地下ヒュー
ム管あるいは上下水道用Ｕ字溝などの接続部に使用され
るテープ状、或いはフィルム状等に成形された水膨張性
止水材の接着剤としては有機溶剤を含有するゴム系接着
剤が公知であり、特開昭６１−２０２８４０号にはクロ
ロプレンゴム系接着剤について、また同６３−３０８０
８１号には天然ゴム及び合成ゴム系接着剤について記載
されている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水膨張
性止水材の接着は現場施工が一般的であり、トンネル内
や地下などの換気の悪い場所あるいは人通りの多い場所
で施工されることが多く有機溶剤を含有するものは有機
溶剤の揮散による人体への安全性あるいは火気による爆
発・火災の危険性を有している。また、水膨張性止水材
が雨天等で湿潤状態になる場合や、被着コンクリート・
モルタル等が十分に養生されていない場合には十分な接
着強度が得られない。 【０００４】本発明は、かかる欠点を解決するために鋭
意研究の結果、到達したものであり、水膨張性止水材が
水分を吸収し膨張することを考慮し、溶媒に水を使用す
ることによって接着強度の発現を早めることができたも
のである。また、基材が湿潤状態であっても水を媒体と
する接着剤であるため接着強度の発現が溶剤型接着剤に
較べ著しく高く、人体に安全であり、かつ爆発・火災の
危険性のない利点も有する。 【０００５】 【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、全固
形分濃度が３０〜８０重量％のポリマー水性ディスパー
ジョンからなる、水膨張性止水材用水系接着剤である。 【０００６】本発明におけるポリマー水性ディスパージ
ョンとは、例えば天然ゴムラテックス、スチレン−ブタ
ジエン共重合ゴムラテックス、ポリブタジエンラテック
ス、イソプレンゴムラテックス、アクリロニトリル−ブ
タジエン共重合ゴムラテックス、クロロプレンゴムラテ
ックス、ビニルピリジン重合体ラテックス、ポリウレタ
ンラテックス、アクリル樹脂エマルジョン、酢酸ビニル
樹脂エマルジョン、エチレン−酢酸ビニル共重合体エマ
ルジョン、ポリ塩化ビニルラテックス、ポリ塩化ビニリ
デンラテックス、ポリスチレンラテックス、ポリエチレ
ンエマルジョン、ポリブテンエマルジョン、及びこれら
ポリマーディスパージョンの２種以上の混合物等であ
り、また、さらに増粘剤、酸化防止剤、安定剤、金属酸
化物、無機充填剤、粘着付与剤等を添加したものをい
う。 【０００７】本発明の水系接着剤中の固形分は、固形分
中のポリマー濃度が５０重量％以上であり、好ましくは
６０重量％以上、さらに好ましくは７０重量％以上であ
る。固形分中のポリマー濃度が５０重量％未満では必要
とする接着強度が得られない懸念がある。 【０００８】本発明の水系接着剤の固形分濃度は、３０
〜８０重量％の範囲であり、好ましくは５０〜８０重量
％である。固形分濃度が３０重量％未満では、均質な接
着剤フィルムを形成するのに接着剤塗布量が増大するこ
とに加えて、もともと接着剤に含まれる水分量が多いこ
とが原因で水膨張性止水材を必要以上に膨潤させてしま
い接着強度の低下を起こす懸念がある。固形分濃度が８
０重量％を越えると、接着剤の粘度が上昇し作業性の悪
化、接着剤の安定性が失われる等の問題が起こる懸念が
ある。 【０００９】接着剤の粘度は塗布加工の作業性に対して
重要なファクターである。水系接着剤の粘度調整には増
粘剤の使用が好適であり、その添加量で希望の粘度にコ
ントロールできる。水系接着剤の粘度は刷毛塗り・スプ
レー塗布・櫛ゴテ塗り等、塗布方法により異なるが、一
般的には２０００ｃｐｓから５００００ｃｐｓ程度に調
整される。 【００１０】本発明で使用できる増粘剤は、繊維素誘導
体としてカルボキシル化メチルセルロース、メチルセル
ロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロ
キシエチルセルロース等、たん白質系としてカゼイン、
グルー、ゼラチン、グルテン等、アルギン酸塩としてア
ルギン酸アンモニウム、アルギン酸ナトリウム、アルギ
ン酸カリウム等、アクリル酸系としてポリアクリル酸ア
ンモニウム、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリ
ル酸アンモニウム等、およびポリビニルアルコール、ポ
リアクリルアミド、ポリエチレンオキシド、けい酸ソー
ダ、ベントナイトクレー等である。 【００１１】本発明で使用する増粘剤の添加量は、全ポ
リマー分に対し最大で５０重量％程度が好ましく、接着
剤を塗布するのに適する粘度を得るための最低必要量で
良い。増粘剤を使用しない場合には接着剤の粘度が低す
ぎて塗布時に流れ出すことがある。増粘剤を全ポリマー
分に対して５０重量％を越えて添加すると、接着強度の
低下や粘着性の低下、耐水性の低下等を引き起こす懸念
がある。 【００１２】本発明の水系接着剤の調製は、攪拌装置を
備えた一般的な混合槽や溶解槽で調製できる。接着剤の
成分のうち、溶液である添加物は直接か、または必要に
応じて乳化剤・分散剤で処理した後に添加混合する。ま
た、添加物が個体・粉体である場合はボールミル機を用
いて乳化剤・分散剤・水等と共に混合しスラリー化した
後に添加混合することが望ましい。 【００１３】水膨張性止水材を構成する原料が天然ゴム
または合成ゴム等のエラストマーと高吸水性樹脂または
水膨張性ウレタン等から構成されている場合には、本発
明のポリマー水性ディスパージョンはこれらと同種のポ
リマー原料であれば相溶化の概念より、良好な接着強度
が得られる。さらに、水膨張性止水材の本来の用途から
耐水性・可とう性・凝集力も合わせて要求されるのが一
般的であるので、ポリマー水性ディスパージョンとして
はゴム系ラテックスが好ましい。 【００１４】例えば、クロロプレンゴム−ウレタン系水
膨張止水材に対しては、クロロプレンゴムラテックス系
の接着剤が好適であり、接着剤の固形分濃度は３０〜８
０重量％、固形分中のポリマー濃度は５０重量％以上で
良好な接着力が得られる。 【００１５】 【実施例】次に、実施例及び比較例によって本発明をさ
らに詳細に説明する。第１表に示すように、各種のゴム
ラテックスあるいは樹脂エマルジョンに増粘剤を添加
し、攪拌混合して水膨張性止水材用接着剤を調製した。
それらの溶液粘度及び固形分濃度は表１に示す通りであ
った。 【００１６】次に、接着力の測定は以下の方法で行っ
た。水膨張性止水材としてクロロプレンゴム−ウレタン
系水膨張止水材（ＣＲＫ社製商品名ＥＷＫ３Ｂ）を用
い、幅２０ｍｍ、厚み３ｍｍのテープを長さ方向１００
ｍｍに裁断し５０ｍｍの長さに接着剤をニス刷毛で塗布
した。一方の被着体にはモルタルコンクリートを用い、
その調製はＪＩＳ Ｒ ５２０１の９．４に規定する方
法に準じて行い（幅３０ｍｍ，厚み１０ｍｍ，長さ１０
０ｍｍに調製）、ＪＩＳ Ｒ６２５２の１５０番研磨紙
で処理したものを用いた。接着剤の塗布は、３０ｍｍニ
ス刷毛を用いて２００ｇ／ｍ² 塗布し、塗布後速やかに
１０ポンドロールで５往復圧着した。接着力の測定は、
ＪＩＳ Ｋ ６３０１の８．３に規定する９０度剥離試
験に準じて行った。表１の初期接着力は接着剤塗布後セ
ットタイムが１０分後に、また、状態剥離力は１２０時
間後に測定した。耐水性の評価は接着力試験と同様に接
着された試験片を常温の純水中に垂直にセットし剥離・
脱落する時間で評価した。試験結果を表１に示す。 【００１７】 【表１】 【００１８】表１において耐水性（剥離時間）の単位は
時間（ｈｒ）である。また、表２には湿潤コンクリート
を被着体とした場合を示す。 【００１９】 【表２】 【００２０】表１に示すとおり、実施例１〜６は本発明
の溶剤を含まない安全な接着剤であるが、比較例１の溶
剤系接着剤と同等もしくはそれ以上の接着特性を持って
いる。また、表２に示した湿潤状態のコンクリートに対
する接着力については実施例７〜１０の本発明の接着剤
は比較例２の溶剤系接着剤よりも優れていることを示し
ている。 【００２１】表３には増粘剤にベントナイトクレーを用
いた実施例、及び固形分濃度が本発明の範囲外にある場
合の比較例を示す。比較例３（固形分濃度が３０％未
満）では接着剤塗布時に基材から接着剤が流れ出し、ま
た過剰に水分を吸収することにより基材が膨張し反り返
るなどの問題が起こり、比較例４（固形分濃度が８０％
超）では増粘により接着剤を塗布することができなかっ
た。 【００２２】 【表３】【００２３】 【発明の効果】本発明の水系接着剤は水膨張性止水材が
接着を必要とする分野をはじめとして広く利用すること
ができる。接着剤を構成する溶媒成分が水であれば、こ
れが水膨張性止水材の内部に浸透する。この結果、接着
剤の乾燥速度が著しく促進されて接着強度の発現が早ま
り、初期接着強度が改善される。また、水がキャリアー
となり接着剤を構成する溶質が水膨張性止水材内部へ浸
透し、アンカー効果として作用し物理的強度を向上す
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−88478（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−149970（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−164667（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−304080（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−159337（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−166877（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09J 4/00 - 201/10 C08L 7/00 - 101/16 C09K 3/10

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】全ポリマー分に対し最大で５０重量％まで
   の増粘剤が添加された、全固形分濃度が３０〜８０重量
   ％のポリマー水性ディスパージョンからなる、水膨潤性
   止水剤用水系接着剤。