JP5458609B2

JP5458609B2 - 水硬性組成物用カートリッジ及びその使用方法

Info

Publication number: JP5458609B2
Application number: JP2009059390A
Authority: JP
Inventors: 孝征兼吉
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd
Priority date: 2009-03-12
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2029-03-12
Also published as: JP2010208682A

Description

本発明は、水硬性組成物用カートリッジ及びその使用方法に関し、特に水硬性組成物を少量施工する際に有用な水硬性組成物カートリッジ及びその使用方法に関する。

従来より、水硬性組成物を調製する際には、水硬性組成物粉体と水とを一定の比率となるように計量して、ミキサー、練りさじやスコップ、或いは手練り等により撹拌混合して調製を行い、はけ、ヘラやコテ、或いはポンプ等で施工を行っていた。

このような調製方法では、水とセメント等を計量する必要があるため、別途、混合容器を用意する必要があり、簡便な方法ではなかった。
また施工方法においても、目地等の細かい箇所への少量の施工は手間がかかり煩雑であり、特に上向き施工が難しく、均質に施工をすることは難しかった。

一方、簡易吐出機としては、特開平５−３１９４６２号公報に、混合吐出容器本体内には主剤が充填されていると同時に硬化剤が合成樹脂製袋中に入っているものも装填されており、更に容器本体内には中空な撹拌棒、撹拌羽根、摺動可能な底板を有し、一方合成樹脂製袋の一端には糸を固定し、糸は中空の撹拌棒内を通って、容器キャップに固定されていて、このキャップを引張り、撹拌棒、撹拌羽根を上下することによって合成樹脂製袋が破れ両成分が短時間で均一に混合でき、底部から吐出されるような簡易混合吐出容器が開示されている。

しかし、かかる簡易吐出機は、撹拌棒を内部に備えるものであり、また混合吐出容器本体には混合されるべき複数の成分、例えば、第１成分と第２成分とが予め充填されているものである。
かかる撹拌棒を備える構造を有する吐出機は、装置の構造が煩雑であり、また混合されるべき複数の成分、例えば第１成分と第２成分とが予め充填されていると重量が重くなるとともに搬送にも手間がかかり、従って高価なものとなってしまう。

特開平５−３１９４６２号公報

本発明では、少量の水硬性組成物を簡単に施工することができ、専門家でなくても必要なときに簡便にモルタルを迅速に調製することができる、水硬性組成物用カートリッジを提供する。
そして、本発明の目的は、前記本発明の水硬性組成物用カートリッジを用いて、モルタルの撹拌混合作業と充填作業を同一の容器で行い、撹拌混合作業中の粉塵の発生をほぼゼロに抑え、上向き施工、孔内充填施工を含む、コテやヘラでは不得意としていた施工を簡便に行うことのできる、水硬性組成物用カートリッジの使用方法を提供する。

上記課題を解決するため、本発明に使用される水硬性組成物用カートリッジは、一端に吐出口を有するシリンダと、該シリンダ内において、該吐出口に向かって移動可能なピストン壁と、該シリンダ内に水硬性組成物の粉体が収容され、該吐出口はアルミシートによって封止されており、該水硬性組成物の平均粒径は１０〜５０μｍであり、かつブレーン比表面積が２５００ｃｍ^２／ｇ以上であることを特徴とする、水硬性組成物用カートリッジである。
また好適には、当該水硬性組成物用カートリッジは、前記水硬性組成物用カートリッジにおいて、該シリンダ内には、該水硬性組成物の粉体が該ピストン壁側に偏って充填され、該吐出口側の該シリンダの内面と、前記充填された水硬性組成物粉体の端面との間には空洞が形成されていることを特徴とする水硬性組成物用カートリッジである。

さらに好適には、当該水硬性組成物用カートリッジは、前記水硬性組成物用カートリッジにおいて、該空洞の容積は、前記充填された水硬性組成物粉体と反応する液体を、該吐出口を経て導入すべき容量と等しいか大きいことを特徴とする水硬性組成物用カートリッジである。
より好適には当該水硬性組成物用カートリッジは、前記水硬性組成物用カートリッジにおいて、該ピストン壁は該シリンダの内面と密着する形状であることを特徴とする水硬性組成物用カートリッジである。

本発明の水硬性組成物用カートリッジの使用方法は、該カートリッジの該吐出口から液体を導入し、該吐出口を一時的に塞ぎ、該カートリッジに振動を与え該水硬性組成物粉体と該液体とを撹拌混合し、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて該吐出口から水硬性組成物を押出すことを特徴とする水硬性組成物用カートリッジの使用方法である。
好適には、本発明の水硬性組成物用カートリッジの使用方法は、前記水硬性組成物用カートリッジの使用方法において、該吐出口から水硬性組成物を押出す際には、該カートリッジをシーリングガンに装着して行うことを特徴とする水硬性組成物用カートリッジの使用方法である。

本発明に使用される水硬性組成物用カートリッジは、少量の水硬性組成物を施工したいときに、該カートリッジ内の空洞に水等の液体を加えることで、簡便に所望するモルタル等の水硬性組成物を調製することができるので、専門家でなくても手軽にモルタル等の水硬性組成物を調製することができる。
また、モルタル等の水硬性組成物を調製するための特別な道具を必要とせず、水を加えて該カートリッジを振ることで容易に撹拌することができ、簡単にモルタル等の水硬性組成物を調製することができる。
さらに、本発明のカートリッジの内部に液体を添加して混合撹拌して水硬性組成物を調製した後のカートリッジを用いて、調製した水硬性組成物を少量簡便に、手軽に施工することができる。
その間、モルタル等の水硬性組成物は密閉したカートリッジの中で混合撹拌されて、施工されるため、粉塵の発生がほとんど無く、通常の混合容器のように容器の汚れで施工現場を汚すこともない。
また、本発明の水硬性組成物用カートリッジの使用方法は、前記本発明の水硬性組成物用カートリッジを用いて、その付属のノズルによる注入工法により、上向き施工、孔内充填施工を含め、コテやヘラでは不得意としていた施工を簡便に実施することができる。

本発明に係る水硬性組成物用カートリッジの一実施例の形態を示す断面図である。図１の水硬性組成物用カートリッジのノズルをはずして、該カートリッジの吐出口のアルミシートを破断し、水硬性組成物粉体と反応する液体を充填した状態を模式的に示す、該水硬性組成物の使用形態の一実施例の図である。本発明に係る水硬性組成物用カートリッジを、シーリングガンを用いて使用する形態の一実施例を模式的に示す図である。

本発明に係る水硬性組成物用カートリッジ及びその使用方法について以下に詳細に説明する。
本発明の水硬性組成物用カートリッジは、一端に吐出口６を有するシリンダ１と、該シリンダ１内において、該吐出口６に向かって移動可能なピストン壁２と、該シリンダ１内に水硬性組成物の粉体３が収容されていることを特徴とする。

図１は、本発明に係る水硬性組成物用カートリッジの一実施例の形態を示す断面図である。
本発明に係る水硬性組成物用カートリッジは、図１に示すように、シリンダ１、吐出口封止用アルミシート４、移動可能なピストン壁２及び水硬性組成物粉体３を備える。
シリンダ１の形状は円筒形等であり、ピストン壁２がシリンダ１の吐出口６に向かってシリンダ１の内壁に沿ってシリンダ１内を移動できる距離が長くなるような形状、すなわちピストン壁２が可能な限り吐出口６に近づけるような形状を採用する。
これにより、シリンダ内部で液体と混合された水硬性組成物を無駄なく押出して使用することができる。

該シリンダ１はその一端に吐出口６を備えるが、水硬性組成物用カートリッジに液体Ａを導入するまでは、該吐出口６内側は密閉されている。
吐出口６を封止する手段としては、図１に示すように、吐出口６をアルミシート４のような封止シートを設けることによっても、吐出口６にキャップを備えることによっても、またアルミシート４を設けるとともにキャップで封止することによっても、いずれの手段を用いてもよい。
このように該吐出口６を封止することで、内部と外気とは遮断され、シリンダ１内部に収容されている水硬性組成物粉体３が空気中に含まれる水分と接触することを回避でき、本発明に係る水硬性組成物用カートリッジの寿命を長くすることが可能となる。

シリンダ１の吐出口６の反対側には、該吐出口６に向かって移動するピストン壁２が設けられており、該ピストン壁２の形状は、該ピストン壁２の外周とシリンダ１の内壁の内周とが等しくなるような形状、該ピストン壁２がシリンダ１の内面と密着する形状である。
これにより、シリンダ１の内壁に沿ってピストン壁２がスムースに移動することが可能となるとともに、ピストン壁２とシリンダ１との内壁との間がシールされる。
例えば、シリコーンシーラントのカートリッジに用いられるピストン壁２の多くが円錐台状の形状をしており、該ピストン壁２の一部の外周がシリンダ１の内壁の内周より小さいと、ピストン壁２とシリンダ１の内壁との間に隙間が形成され、ピストン壁２がシリンダ１の吐出口６の方向に移動する際に、水硬性組成物中に含まれる砂のような骨材が該間隙に入って、ピストン壁２の移動を妨げるようになり、好ましくない。

シリンダ１の吐出口１の形状は、シリンダ１の内部に液体Ａを導入できるような形状であれば、任意の形状を採用することができる。

シリンダ１の内部には、水硬性組成物粉体３が収容されている。
水硬性組成物粉体３としては、水硬性粉体のみ、水硬性粉体及び非水硬性粉体、更には、これらの粉体に増粘剤等を添加したものを使用することができる。
水硬性粉体とは、水と接触して硬化する粉体を意味し、好ましくはポルトランドセメント、珪酸カルシウム、カルシウムアルミネート、カルシウムフルオロアルミネート、カルシウムサルフォアルミネート、カルシウムアルミノフェライト、リン酸カルシウム、半水又は無水石膏及び自硬性を有する生石灰の粉体からなる群より選ばれた少なくとも一種類の粉体が含まれる。
前記水硬性粉体は、成形時の可使時間の点から平均粒径１０〜５０μｍ程度のものが好ましく、また、高強度を確保する点から、ブレーン比表面積が２５００ｃｍ^２／ｇ以上のものであることが好ましい。

また、前記非水硬性粉体は、単体では水と接触しても硬化することがない粉体を意味するが、アルカリ性若しくは酸性状態、あるいは高圧蒸気雰囲気においてその成分が溶出し、他の既溶出成分と反応して生成物を形成する粉体も含む意である。
非水硬性粉体としては、水酸化カルシウム粉末、二水石膏粉末、炭酸カルシウム粉末、スラグ粉末、フライアッシュ粉末、珪石粉末、珪砂粉末、粘土粉末及びシリカヒューム粉末からなる群より選ばれた少なくとも一種類の粉体が好ましい。

さらに、本発明で用いる水硬性組成物粉体３には、公知の配合剤や添加剤、例えば増粘剤、減水材、凝結遅延剤、反応促進剤等の粉体を添加することができ、モルタルの練りあがり性状を施工に好ましい状態にさせることができる。

また、シリンダ１内に導入されて水硬性組成物粉体３と反応する該液体Ａの主成分は水であるが、必要に応じて、ポリマーや、凝結遅延剤等をあらかじめ混合しておくことも可能である。

シリンダ１内には、上記水硬性組成物粉体３が収容されているが、シリンダ１内全体に充填されるものではなく、一定の空洞５を設けた状態で充填されている。
上記水硬性組成物粉体３は、該カートリッジの容器を立てた場合、上記ピストン壁２側に偏って充填され、空洞５が、吐出口６側に出現することが望ましい。
すなわち、該空洞５は、該吐出口６側のシリンダ１の内面と、前記充填された水硬性組成物粉体３の端面との間に設けられることが好ましい。

該空洞５の容積は、前記充填された水硬性組成物粉体３の容量と反応する液体Ａを該吐出口６より導入すべき容量と同じであるか、若干大きいものとする。
水硬性組成物粉体３と反応する水等の液体Ａの容量は、水硬性組成物粉体３の成分や、得られる水硬性組成物の所望する粘性により変動するものであり、予め設定することができるものである。
これにより、シリンダ１内で得られる水硬性組成物の容量を可能な限り多くするとともに、導入した液体Ａと水硬性組成物粉体３とが振動によりスムースに撹拌混合することができる。

図２は、図１の水硬性組成物用カートリッジの使用形態の一実施例を示す模式図であり、該カートリッジの吐出口６を封止していたアルミシート４を破断させて、該カートリッジの吐出口６から水硬性組成物粉体３と反応する液体Ａを充填した状態を模式的に示す図である。
例えば、本発明の図１で示される水硬性組成物用カートリッジのノズルを取り除いて、吐出口６を封止していた、内部のアルミシート４を破断して、水等の液体Ａを、該シリンダ１の該吐出口６よりシリンダ１内に設けられた空洞５に導入する。
予め設定された容量の液体Ａを該空洞５内に導入したあと、例えばキャップ等の簡易な封止手段７によって、該吐出口６を仮密封する。

次いで、該カートリッジに振動を与えて、該水硬性組成物粉体３と該液体Ａとを撹拌混合する。
振動は、人力によってカートリッジを上下、左右等に振る方法や、機械を用いて振動を与える方法であってもよく、物理的に、シリンダ１内の水硬性組成物粉体３と導入された液体Ａとが均質に混合される方法であれば採用することができる。
従って、水硬性組成物粉体３と液体Ａとを撹拌混合して水硬性組成物１０を得るのに、特別な装置等を必要とせず、簡便に混合することが可能となる。

振動により、シリンダ１内で該水硬性組成物粉体３と該液体Ａとが均質に混合されて得られた水硬性組成物１０を、上記本発明のカートリッジのピストン壁２を該吐出口２に移動させることで、押出して、所望する箇所に適用する。

特に、該吐出口６から得られた水硬性組成物１０を押出すには、図３に示すように、該カートリッジを、一般にシーリングガンまたはコーキングガンと称される吐出機に装着して行うことができる。
シーリングガンまたはコーキングガンは、本発明のカートリッジを装着するカートリッジ用ガンとして使用することができる。
本発明のカートリッジは、キャップ等の封止手段７をはずした状態で、ノズル１１の先端をカットし吐出口６に取り付け、カートリッジ用ガンに装着されて、施工に用いられる。かかる状態を模式的に示したのが図３である。

本発明に係るカートリッジを、カートリッジ用ガンに装着する際には、ノズル１１を装着した該カートリッジが、ピストン壁２の移動方向に移動しないように先端支持部材２１で移動が規制され、さらには胴体支持部材２２により該カートリッジが保持されるように装着する。先端支持部材２１や胴体支持部材２２、又は後述するボディ２３などは必要に応じて一体的に形成することも可能である。
該胴体支持部材２２は、先端支持部材２１と連結されている側とは逆側で、ボディ２３と連結されている。さらに、該ボディ２３には把持部２４が固定され、該ボディの支点２９を中心に可動するレバー２５を片手でも動作させ易いよう構成されている。レバー２５の動きに連動する連動部２６が設けられ、連動部２６の移動により押圧軸２７がカートリッジ方向に移動するよう構成されている。押圧軸２７は、連動部２６の動作によりカートリッジ方向のみに移動可能とされている。また、ピストン壁２は、その外気側、すなわち水硬性組成物１０と接しているピストン壁２の面とは逆の面側で、ガン２０の押圧軸２７の押圧部２８と接している。

上記のように、本発明に係るカートリッジを装着したカートリッジ用ガンの把持部２４とレバー２５とを手で握り、支点２９を中心にレバー２５を把持部２４の方向に引き寄せることで、支点２９で該レバー２５に連動するように構成されている連動部２６がノズル方向に移動し、これにより該連動部２６と連結されている押圧軸２７も移動する。そして、これにより、該押圧部２７と一体となっている押圧部２８をノズル方向へ移動させて、ピストン壁２を同様にノズル１１方向へ移動させ、カートリッジ内の水硬性組成物１０をノズル１１より吐出させる。
レバー２５と連動部２６とは自動的に元の位置に戻るよう構成されているが、連動部２６が戻る際には、押圧軸２７は移動しないよう構成され、レバー２５を把持部２４側に引き寄せるたび毎に、押圧軸２７がカードリッジ方向のみに移動し、水硬性組成物１０を吐出させる。
従って、少量の水硬性組成物を簡便に、粉塵がほぼ発生せず、手軽に施工することができるとともに、本発明の水硬性組成物用カートリッジを用いて、上向き施工、孔内充填施工を含め、ばらつきのない施工を簡便に実施することが可能となる。

以上のように、本発明に係る水硬性組成物用カートリッジ及びその使用方法によれば、水硬性組成物である接着系アンカー材、グラウト材、止水材、目地材、補修材等を少量施工する際に適用することができる。

１シリンダ
２ピストン壁
３水硬性組成物粉体
４アルミシート
５空洞
６吐出口
７封止手段
Ａ液体
１０水硬性組成物
１１ノズル
２０カートリッジ用ガン
２１先端支持部材
２２胴体支持部材
２３ボディ
２４把持部
２５レバー
２６連動部
２７押圧軸
２８押圧部
２９支点

Claims

一端に吐出口を有するシリンダと、
該シリンダ内において、該吐出口に向かって移動可能なピストン壁と、
該シリンダ内に水硬性組成物の粉体が収容され、
該吐出口はアルミシートによって封止されており、
該水硬性組成物の平均粒径は１０〜５０μｍであり、かつブレーン比表面積が２５００ｃｍ^２／ｇ以上であり、
該シリンダ内には、該水硬性組成物の粉体が該ピストン壁側に偏って充填され、該吐出口側の該シリンダの内面と、前記充填された水硬性組成物粉体の端面との間には空洞が形成されている水硬性組成物用カートリッジの使用方法において、
該カートリッジの該吐出口から液体を導入し、該カートリッジに振動を与え該水硬性組成物粉体と該液体とを撹拌混合し、該ピストン壁を該吐出口側に移動させて該吐出口から水硬性組成物を押出すことを特徴とする水硬性組成物用カートリッジの使用方法。
請求項１に記載の水硬性組成物用カートリッジの使用方法において、該水硬性組成物用カートリッジの該空洞の容積は、前記充填された水硬性組成物粉体と反応する液体を該吐出口を経て導入すべき容量より大きいことを特徴とする水硬性組成物用カートリッジの使用法。
請求項１又は２に記載の水硬性組成物用カートリッジの使用方法において、該水硬性組成物用カートリッジの該ピストン壁は該シリンダの内面と密着する形状であることを特徴とする水硬性組成物用カートリッジの使用方法。
請求項１乃至３のいずれかに記載の水硬性組成物用カートリッジの使用方法において、該吐出口から水硬性組成物を押出す際には、該カートリッジをシーリングガンに装着して行うことを特徴とする水硬性組成物用カートリッジの使用方法。