JP6842054B2 - Aqueous emulsion and water stop method - Google Patents

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Description

本発明は、止水物を形成するための水性エマルション、及び当該水性エマルションを用いた止水工法に関する。 The present invention relates to an aqueous emulsion for forming a water-stopping material and a water-stopping method using the aqueous emulsion.

従来、コンクリート等のセメント組成体からなる建物躯体が乾燥収縮や経年劣化などでひび割れして、そのひび割れ部から雨水や地下水などの水が建物内に侵入することがある。そして、その場合、当該ひび割れ部等の止水対象部分に薬液を注入して止水物を形成して漏水を止める止水工事がなされる。 Conventionally, a building frame made of a cement composition such as concrete may crack due to drying shrinkage or deterioration over time, and water such as rainwater or groundwater may enter the building from the cracked portion. Then, in that case, water stopping work is performed to stop water leakage by injecting a chemical solution into the water stopping target portion such as the cracked portion to form a water blocking object.

この止水工法として、一つの薬液を止水対象部分に注入する一液型の止水工法がある。例えば、当該薬液としてウレタンプレポリマーを注入する工法や、同薬液として水性エマルションを注入する工法がある。 As this water-stopping method, there is a one-component water-stopping method in which one chemical solution is injected into the water-stopping target portion. For example, there are a method of injecting urethane prepolymer as the chemical solution and a method of injecting an aqueous emulsion as the chemical solution.

一方、特許文献1及び2には、前者のウレタンプレポリマー注入工法が奏する即時硬化性と、後者の水性エマルション注入工法が奏する長期耐久性との両者を併せ持つ工法として、ウレタンプレポリマーと水性エマルションとを注入直前で混合する二液型止水工法が開示されている。そして、当該工法によれば、ウレタンプレポリマーを架橋して発泡硬化する反応(図3C)等に必要な水は、水性エマルションから供給されて当該ウレタンプレポリマーは比較的短時間で架橋して硬化する一方、この供給で水性エマルションの方では水が消費されることから、同エマルション中に分散する樹脂固形分同士も互いに融着し易くなって同エマルションは比較的短時間で硬化する。そのため、当該二液型止水工法によれば、即時硬化性の止水物を形成可能である。また、当該止水物は、水性エマルションの樹脂固形分由来の化学的安定性に基づいて、一液型のウレタンプレポリマー注入工法で形成される止水物よりも高い長期耐久性を奏することができる。 On the other hand, Patent Documents 1 and 2 describe urethane prepolymers and aqueous emulsions as methods having both immediate curability exhibited by the former urethane prepolymer injection method and long-term durability exhibited by the latter aqueous emulsion injection method. Is disclosed as a two-component water-stopping method in which the mixture is mixed immediately before injection. Then, according to the construction method, the water required for the reaction of cross-linking the urethane prepolymer and foaming and curing (FIG. 3C) is supplied from the aqueous emulsion, and the urethane prepolymer is cross-linked and cured in a relatively short time. On the other hand, since water is consumed in the aqueous emulsion by this supply, the resin solids dispersed in the emulsion are easily fused with each other, and the emulsion is cured in a relatively short time. Therefore, according to the two-component water blocking method, an instantly curable water blocking material can be formed. In addition, the water-stopping material can exhibit higher long-term durability than the water-stopping material formed by the one-component urethane prepolymer injection method based on the chemical stability derived from the resin solid content of the aqueous emulsion. it can.

特開2014−181486号Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-181486 特許第5300162号Patent No. 5300162

しかし、これら特許文献1及び2のどちらの二液型止水工法も、水性エマルションの樹脂固形分とウレタンプレポリマーとの間では化学反応(化学変化)が起こらない。そのため、硬化形成される止水物は、発泡ウレタン樹脂の硬化物と水性エマルションの樹脂固形分の硬化物とが互いの界面において分子間力のみで繋がったものであって、化学的には結合一体化していない。よって、かかる止水物に、より高い耐久性を期待することができず、結果、より長期的に安定した止水効果が必要な場合に対応できないという問題がある。 However, in both of the two-component water-stopping methods of Patent Documents 1 and 2, no chemical reaction (chemical change) occurs between the resin solid content of the aqueous emulsion and the urethane prepolymer. Therefore, the water-stopping product formed by curing is a product in which the cured product of the urethane foam resin and the cured product of the resin solid content of the aqueous emulsion are connected only by intermolecular force at the interface between them, and are chemically bonded. Not integrated. Therefore, there is a problem that higher durability cannot be expected for such a water blocking object, and as a result, it is not possible to cope with a case where a stable water stopping effect is required for a longer period of time.

また、特許文献2の二液型止水工法のように、ポリビニルアルコール等の水溶性高分子を用いて水性エマルションを乳化させた場合には、水性エマルションの樹脂固形分を覆う上記水溶性高分子が樹脂固形分同士の融着を妨げてしまって、水性エマルションが硬化し難くなるという問題がある。更に、水性エマルションとウレタンプレポリマーとの混合時には、上記水溶性高分子がウレタンプレポリマーのイソシアネート基を消費することから、ウレタンプレポリマーと水との反応を阻害してしまう。そして、その結果、ビウレット反応等が抑制されてウレタンプレポリマーが架橋し難くなって、ウレタンプレポリマー等の硬化時間が長くなるという問題も招き得る。そして、これらにより、特許文献2の止水工法では、止水効果を速やかに得ることが難しい。 Further, when the aqueous emulsion is emulsified using a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol as in the two-component water-stopping method of Patent Document 2, the water-soluble polymer covering the resin solid content of the aqueous emulsion. However, there is a problem that the aqueous emulsion is difficult to cure because it hinders the fusion of the resin solids. Further, when the aqueous emulsion and the urethane prepolymer are mixed, the water-soluble polymer consumes the isocyanate group of the urethane prepolymer, which hinders the reaction between the urethane prepolymer and water. As a result, the Biuret reaction and the like are suppressed, the urethane prepolymer becomes difficult to crosslink, and there may be a problem that the curing time of the urethane prepolymer or the like becomes long. As a result, it is difficult to quickly obtain the water stopping effect by the water stopping method of Patent Document 2.

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、水性エマルションとウレタンプレポリマーとを混合して硬化形成される止水物が、止水効果を速やかに奏するようにするとともに、より長期的に安定した止水効果を得られるようにすることにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is that a water-stopping material formed by mixing an aqueous emulsion and a urethane prepolymer and being cured has a rapid water-stopping effect. The purpose is to make it work and to obtain a stable water-stopping effect for a longer period of time.

上記目的を達成するための主たる発明は、
水と、ヒドロキシル基を有した分子構造のアクリル樹脂固形分と、アニオン系界面活性剤と、を有することを特徴とする水性エマルション。
(但し、前記アクリル樹脂固形分の内容物としてシクロアルキル基含有重合性単量体を含む水性エマルション、前記アクリル樹脂固形分の内容物としてエポキシ樹脂を含む水性エマルション、前記アクリル樹脂固形分の内容物として有機溶剤を含む水性エマルション、前記水性エマルションの内容物として多価メルカプト化合物を含む水性エマルション、前記水性エマルションの内容物として撥水剤を含む水性エマルション、前記水性エマルションの内容物として架橋剤を含む水性エマルション、前記水性エマルションの内容物として(B)一般式(I)
M2O・XSiO2・aq (I)
(式中、Mは周期率表第1A族に属するアルカリ金属を表し、Xは2〜4.5の正の値、aqは水溶液を表す。)で示される水溶性珪酸塩を含む水性エマルション、を除く。)
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
The main invention for achieving the above object is
An aqueous emulsion characterized by having water, an acrylic resin solid content having a molecular structure having a hydroxyl group, and an anionic surfactant.
(However, the aqueous emulsion containing the cycloalkyl group-containing polymerizable monomer as the acrylic resin solids content thereof, the aqueous emulsion containing an epoxy resin as an acrylic resin solids contents, the acrylic resin solids contents An aqueous emulsion containing an organic solvent , an aqueous emulsion containing a polyvalent mercapto compound as the content of the aqueous emulsion, an aqueous emulsion containing a water repellent as the content of the aqueous emulsion, and a cross-linking agent as the content of the aqueous emulsion. Aqueous emulsion, as the content of the aqueous emulsion (B) General formula (I)
M2O ・ XSiO2 ・ aq (I)
(In the formula, M represents an alkali metal belonging to Group 1A of the periodic table, X represents a positive value of 2 to 4.5, and aq represents an aqueous solution.) Excludes aqueous emulsions containing water-soluble silicates. .. )
Other features of the present invention will be clarified by the description of the present specification and the accompanying drawings.

本発明によれば、水性エマルションとウレタンプレポリマーとを混合して硬化形成される止水物が、止水効果を速やかに奏するようにするとともに、より長期的に安定した止水効果を得ることができる。 According to the present invention, a water blocking material formed by mixing an aqueous emulsion and a urethane prepolymer and being cured to form a water blocking effect promptly exerts a water stopping effect and obtains a stable water stopping effect for a longer period of time. Can be done.

図1A乃至図1Dは、本実施形態の止水工法の説明図である。1A to 1D are explanatory views of the water blocking method of the present embodiment. 同止水工法に供される注入装置20の注入ヘッド25の一部破断側面図である。It is a partially broken side view of the injection head 25 of the injection device 20 used in the water stop method. 図3A乃至図3Cは、第2薬液として第1従来例の水性エマルションE1を用いた場合の問題点などの説明図である。3A to 3C are explanatory views of problems and the like when the aqueous emulsion E1 of the first conventional example is used as the second chemical solution. 図4A乃至図4Cは、第2薬液として第2従来例の水性エマルションE2を用いた場合の問題点などの説明図である。4A to 4C are explanatory views of problems and the like when the aqueous emulsion E2 of the second conventional example is used as the second chemical solution. 図5A乃至図5Cは、本実施形態の水性エマルションE3を用いた場合の作用効果等の説明図である。5A to 5C are explanatory views of the action and effect when the aqueous emulsion E3 of the present embodiment is used. 耐久性試験の耐薬品試験に供した材料の諸元を示す表1である。Table 1 shows the specifications of the materials used for the chemical resistance test of the durability test. 耐薬品試験に供した薬品の種類を示す表2である。Table 2 shows the types of chemicals subjected to the chemical resistance test. 引張試験結果たる引張強さのグラフである。It is a graph of the tensile strength which is the tensile test result. 引張試験結果たる破断時の伸び率のグラフである。It is a graph of the elongation at break which is the tensile test result. 耐熱試験及び耐水試験の温度条件等を示す表3である。Table 3 shows the temperature conditions and the like of the heat resistance test and the water resistance test. 引張試験結果たる引張強さのグラフである。It is a graph of the tensile strength which is the tensile test result. 引張試験結果たる破断時の伸び率のグラフである。It is a graph of the elongation at break which is the tensile test result. 本実施形態の水性エマルションE3がPVAを含んでいると硬化性が低下することを確認する試験に供した水性エマルションE3,E4の諸元及び試験結果を示す表4である。Table 4 shows the specifications and test results of the aqueous emulsions E3 and E4 used in the test for confirming that the curability deteriorates when the aqueous emulsion E3 of the present embodiment contains PVA.

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
水と、ヒドロキシル基を有した分子構造の樹脂固形分と、アニオン系界面活性剤と、を有することを特徴とする水性エマルションである。
The description of this specification and the accompanying drawings will clarify at least the following matters.
It is an aqueous emulsion characterized by having water, a resin solid content having a molecular structure having a hydroxyl group, and an anionic surfactant.

かかる水性エマルションによれば、ウレタンプレポリマーと混合すると、ウレタンプレポリマーのイソシアネート基と水性エマルションの樹脂固形分のヒドロキシル基とが化学反応に基づいて化学的に直接結合して一体化し、これにより、分解し難い硬化物が形成される。よって、かかる硬化物に基づいて、止水物は、より長期的に高い耐久性を奏することができる。 According to such an aqueous emulsion, when mixed with a urethane prepolymer, the isocyanate group of the urethane prepolymer and the hydroxyl group of the resin solid content of the aqueous emulsion are chemically directly bonded and integrated based on a chemical reaction, whereby. A cured product that is difficult to decompose is formed. Therefore, based on such a cured product, the waterproof material can exhibit high durability in a longer period of time.

また、上記の水性エマルションの乳化は、アニオン系界面活性剤でなされている。よって、乳化のためのポリビニルアルコール等の水溶性高分子の使用を抑えることができて、これにより、当該水溶性高分子で乳化した場合に起こり得る問題を回避し易くなる。
例えば、水溶性高分子のヒドロキシル基にウレタンプレポリマーのイソシアネート基が反応することに起因して樹脂固形分のヒドロキシル基と反応すべきウレタンプレポリマーのイソシアネート基が減ってしまうことを抑制できて、これにより、上記の分解し難い硬化物を確実且つ比較的短時間で形成可能となる。また、水性エマルションの樹脂固形分同士の融着を水溶性高分子が阻害してしまうことを抑制できて、その結果、樹脂固形分の硬化を比較的短時間で行うことができる。更に、ウレタンプレポリマーと水との反応を当該水溶性高分子が妨げてしまうということを抑制できて、これにより、ウレタンプレポリマーは比較的短時間で架橋してポリウレタン樹脂の硬化物を形成することができる。そして、以上により、止水物は止水効果を速やかに奏することができる。
Further, the above-mentioned aqueous emulsion is emulsified with an anionic surfactant. Therefore, it is possible to suppress the use of a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol for emulsification, which makes it easy to avoid problems that may occur when emulsified with the water-soluble polymer.
For example, it is possible to suppress a decrease in the isocyanate groups of the urethane prepolymer that should react with the hydroxyl groups of the resin solid due to the reaction of the isocyanate groups of the urethane prepolymer with the hydroxyl groups of the water-soluble polymer. As a result, the hardened product that is difficult to decompose can be formed reliably and in a relatively short time. In addition, it is possible to prevent the water-soluble polymer from inhibiting the fusion of the resin solids of the aqueous emulsion, and as a result, the resin solids can be cured in a relatively short time. Further, it is possible to prevent the water-soluble polymer from interfering with the reaction between the urethane prepolymer and water, whereby the urethane prepolymer is crosslinked in a relatively short time to form a cured product of the polyurethane resin. be able to. And, from the above, the water-stopping material can quickly exert the water-stopping effect.

かかる水性エマルションであって、
前記樹脂固形分の重量平均分子量は、1000よりも大きく2000000以下であるのが望ましい。
Such an aqueous emulsion
The weight average molecular weight of the resin solid content is preferably greater than 1000 and less than 2000000.

かかる水性エマルションによれば、上記の樹脂固形分の重量平均分子量は1000よりも大きいので、かかる樹脂固形分に基づいて、より安定した硬化物を止水物として形成可能となる。 According to such an aqueous emulsion, the weight average molecular weight of the resin solid content is larger than 1000, so that a more stable cured product can be formed as a water blocking material based on the resin solid content.

かかる水性エマルションであって、水溶性高分子を含んでいないのが望ましい。 It is desirable that such an aqueous emulsion does not contain a water-soluble polymer.

かかる水性エマルションによれば、水溶性高分子のヒドロキシル基にウレタンプレポリマーのイソシアネート基が反応することに起因して樹脂固形分のヒドロキシル基と反応すべきウレタンプレポリマーのイソシアネート基が減ってしまうことを防ぐことができる。そして、これにより、上記の分解し難い硬化物を確実且つ比較的短時間で形成可能となる。
また、水性エマルションの樹脂固形分同士の融着を当該水溶性高分子が阻害することについても防ぐことができて、その結果、樹脂固形分の硬化を比較的短時間で行うことができる。
更に、ウレタンプレポリマーと水との反応を当該水溶性高分子が妨げてしまうことについても防ぐことができて、これにより、ウレタンプレポリマーは比較的短時間で架橋してポリウレタン樹脂の硬化物を形成可能となる。
According to such an aqueous emulsion, the isocyanate group of the urethane prepolymer to react with the hydroxyl group of the resin solid content is reduced due to the reaction of the isocyanate group of the urethane prepolymer with the hydroxyl group of the water-soluble polymer. Can be prevented. As a result, the hardened product that is difficult to decompose can be formed reliably and in a relatively short time.
In addition, it is possible to prevent the water-soluble polymer from inhibiting the fusion of the resin solids of the aqueous emulsion, and as a result, the resin solids can be cured in a relatively short time.
Furthermore, it is possible to prevent the water-soluble polymer from interfering with the reaction between the urethane prepolymer and water, whereby the urethane prepolymer is crosslinked in a relatively short time to form a cured product of the polyurethane resin. It can be formed.

かかる水性エマルションであって、前記樹脂固形分の水酸基価は、1〜100の範囲に含まれているのが望ましい。 In such an aqueous emulsion, it is desirable that the hydroxyl value of the resin solid content is in the range of 1 to 100.

かかる水性エマルションによれば、上記の樹脂固形分は、比較的多くのヒドロキシル基を有している。よって、当該樹脂固形分のヒドロキシル基は、ウレタンプレポリマーのイソシアネート基と速やかに化学的に直接結合して一体化することができて、これにより、分解し難い硬化物を確実に形成可能となる。 According to such an aqueous emulsion, the above resin solid content has a relatively large number of hydroxyl groups. Therefore, the hydroxyl group of the resin solid can be rapidly chemically directly bonded to the isocyanate group of the urethane prepolymer and integrated, whereby a cured product that is difficult to decompose can be reliably formed. ..

上記の何れかに記載の水性エマルションと、液状のウレタンプレポリマーとを、止水対象部材における止水対象部分に注入することによって、前記止水対象部分を止水することを特徴とする止水工法である。 The water-stopping portion is characterized in that the water-stopping target portion is stopped by injecting the aqueous emulsion according to any one of the above and a liquid urethane prepolymer into the water-stopping target portion of the water-stopping target member. It is a construction method.

かかる止水工法によれば、上記の水性エマルションとウレタンプレポリマーとを上記の止水対象部分に注入する。よって、上述した作用効果と同様の作用効果を奏することができて、これにより、当該止水対象部分の止水を速やかに行うことができるとともに、その止水効果を長期に亘って保つことができる。 According to such a water stopping method, the above-mentioned aqueous emulsion and urethane prepolymer are injected into the above-mentioned water-stopping target portion. Therefore, it is possible to exert the same action and effect as the above-mentioned action and effect, whereby the water stoppage target portion can be quickly stopped and the water stoppage effect can be maintained for a long period of time. it can.

かかる止水工法であって、前記水性エマルションと前記液状のウレタンプレポリマーとの配合は、重量比で100:21〜100:100の範囲内となるように行われるのが望ましい。 In such a water stopping method, it is desirable that the aqueous emulsion and the liquid urethane prepolymer are blended in a weight ratio of 100: 21 to 100: 100.

かかる止水工法によれば、上述した作用効果を確実に奏することができる。 According to such a water stopping method, the above-mentioned action and effect can be surely achieved.

===本実施形態===
図1A乃至図1Dは、本実施形態の止水工法の説明図である。また、図2は、同止水工法に供される注入装置20の注入ヘッド25の一部破断側面図である。
この止水工法は、止水対象部材としてのコンクリート製構造物1において止水対象部分となるひび割れ部1pwに薬液を注入して当該ひび割れ部1pwを埋めるものである。なお、この例では、止水対象部分1pwとしてひび割れ部1pwを例示しているが、何等これに限らない。すなわち、漏水が生じ得るような空隙を有した部分であれば、止水対象部分とすることができて、例えば、コンクリートの打ち継ぎ部を止水対象部分1pwとしても良い。
=== This embodiment ===
1A to 1D are explanatory views of the water blocking method of the present embodiment. Further, FIG. 2 is a partially broken side view of the injection head 25 of the injection device 20 used in the water stoppage method.
In this water-stopping method, a chemical solution is injected into a cracked portion 1pw which is a water-stopping target portion in a concrete structure 1 as a water-stopping target member to fill the cracked portion 1pw. In this example, the cracked portion 1 pw is illustrated as the water stop target portion 1 pw, but the present invention is not limited to this. That is, any portion having a void that may cause water leakage can be a water stop target portion, and for example, the concrete joint portion may be a water stop target portion 1 pw.

図1Aに示すように、この止水工法では、先ず、コンクリート製構造物1の近傍に注入装置20を搬入・配置する。注入装置20は、2液混合型の装置である。すなわち、互いに種類の異なる薬液を貯留する二つのタンク22u,22eと、タンク22u,22e毎に設けられたポンプ23u,23eと、各高圧ホース24u,24eを介して各ポンプ23u,23eから各薬液が圧送される注入器具25としての注入ヘッド25と、を有する。一方のタンク22uには、第1薬液として液状のウレタンプレポリマーが貯留されており、もう一方のタンク22eには、第2薬液として水性エマルションが貯留されている。そして、これらウレタンプレポリマーと水性エマルションとは、対応する各ポンプ23u,23eによってそれぞれ別個に注入ヘッド25へ圧送供給されるとともに、同ヘッド25内の流路SP25c(図2)で混合されて同ヘッド25の吐出口25hから混合状態で吐出される。 As shown in FIG. 1A, in this water stopping method, first, the injection device 20 is carried in and arranged in the vicinity of the concrete structure 1. The injection device 20 is a two-component mixing type device. That is, two tanks 22u and 22e for storing different types of chemicals, pumps 23u and 23e provided for each of the tanks 22u and 22e, and each chemical solution from each pump 23u and 23e via the respective high-pressure hoses 24u and 24e. Has an injection head 25 as an injection device 25 to which the hose is pumped. A liquid urethane prepolymer is stored as a first chemical solution in one tank 22u, and an aqueous emulsion is stored as a second chemical solution in the other tank 22e. Then, these urethane prepolymers and the aqueous emulsion are separately pumped and supplied to the injection head 25 by the corresponding pumps 23u and 23e, and are mixed in the flow path SP25c (FIG. 2) in the head 25 to be the same. It is discharged in a mixed state from the discharge port 25h of the head 25.

詳しくは、図2に示すように、注入ヘッド25は、二股形状の基部25aと、基部25aに一体に設けられる基部側筒部25bと、基部側筒部25bに適宜な管継手25jを介して略同軸且つ着脱自在に設けられる先端側筒部25cと、を有する。基部25aには、二つの流路R25au,R25aeが設けられており、各流路R25au,R25aeには、それぞれ上記二つの高圧ホース24u,24eのうちの対応する各高圧ホース24u,24eが接続されている。また、これら二つの流路R25au,R25aeは基部25a内の所定位置で合流して一つの流路R25a1となっていて、当該一つの流路R25a1は基部側筒部25bの筒内流路SP25bに繋がっている。そして、更に当該筒内流路SP25bは、ミキサー26内蔵の上記先端側筒部25cの筒内流路SP25cに繋がっている。よって、各タンク22u,22eから圧送されたウレタンプレポリマー及び水性エマルションは、注入ヘッド25内の基部25a内で合流し、そして、基部側筒部25bを経て先端側筒部25cを通る際には、これらウレタンプレポリマーと水性エマルションとは略螺旋型の上記ミキサー26で撹拌・混合される。そして、当該混合状態で先端側筒部25cの吐出口25hから吐出される。 Specifically, as shown in FIG. 2, the injection head 25 is provided via a bifurcated base 25a, a base side cylinder 25b integrally provided on the base 25a, and an appropriate pipe joint 25j on the base side cylinder 25b. It has a tip-side tubular portion 25c that is provided substantially coaxially and detachably. The base 25a is provided with two flow paths R25au and R25ae, and the corresponding high-pressure hoses 24u and 24e of the above two high-pressure hoses 24u and 24e are connected to the respective flow paths R25au and R25ae, respectively. ing. Further, these two flow paths R25au and R25ae merge at a predetermined position in the base portion 25a to form one flow path R25a1, and the one flow path R25a1 is connected to the in-cylinder flow path SP25b of the base side tubular portion 25b. It is connected. Further, the in-cylinder flow path SP25b is connected to the in-cylinder flow path SP25c of the tip side cylinder portion 25c built in the mixer 26. Therefore, the urethane prepolymer and the aqueous emulsion pumped from the tanks 22u and 22e merge in the base portion 25a in the injection head 25, and when passing through the base side cylinder portion 25b and the tip side cylinder portion 25c. , These urethane prepolymers and the aqueous emulsion are stirred and mixed by the above-mentioned mixer 26 having a substantially spiral shape. Then, in the mixed state, it is discharged from the discharge port 25h of the tip side tubular portion 25c.

一方、かかる注入装置20の搬入・配置作業と同時並行或いは相前後して、図1Aに示すように、止水対象のコンクリート製構造物1に対し、ひび割れ部1pwに繋がるように注入孔1hを穿孔する。なお、かかる注入孔1hは複数形成され、例えば、水平方向及び鉛直方向の各方向に対して200mm等の形成ピッチで並んで形成される。 On the other hand, as shown in FIG. 1A, the injection hole 1h is provided in the concrete structure 1 to be stopped so as to be connected to the cracked portion 1pw at the same time as or in parallel with the carrying-in / arranging work of the injection device 20. To pierce. A plurality of such injection holes 1h are formed, and are formed side by side at a formation pitch of 200 mm or the like in each of the horizontal direction and the vertical direction, for example.

そうしたら、図1Bのように、注入孔1hに注入ヘッド25の先端側筒部25cを差し込み、各ポンプ23u,23eを起動などして、先端側筒部25cの吐出口25hから、ウレタンプレポリマーと水性エマルションとの混合物を吐出し、これにより当該混合物をひび割れ部1pwに注入する。なお、この注入された混合物は、比較的短時間で硬化する。すなわち、ウレタンプレポリマーの発泡硬化に必要な水は、水性エマルションから供給され、他方、この供給により、水性エマルションからは水が消費されて水性エマルションは硬化する。よって、基本的に、ウレタンプレポリマーの発泡硬化が比較的短時間でなされるだけでなく、水性エマルションの硬化も比較的短時間でなされる。 Then, as shown in FIG. 1B, the tip side cylinder portion 25c of the injection head 25 is inserted into the injection hole 1h, the pumps 23u and 23e are started, and the urethane prepolymer is inserted from the discharge port 25h of the tip side cylinder portion 25c. The mixture of the aqueous emulsion and the aqueous emulsion is discharged, whereby the mixture is injected into the cracked portion 1pw. The injected mixture cures in a relatively short time. That is, the water required for foaming and curing the urethane prepolymer is supplied from the aqueous emulsion, while this supply consumes water from the aqueous emulsion and cures the aqueous emulsion. Therefore, basically, not only the urethane prepolymer is foam-cured in a relatively short time, but also the aqueous emulsion is cured in a relatively short time.

なお、注入し終えたら、各ポンプ23u,23eを停止するか、或いは注入ヘッド25内の流路R25au,R25aeを不図示のバルブで閉じる等して、吐出口25hからの吐出を停止する。そして図1Cのように注入ヘッド25の先端側筒部25cを注入孔1hから抜く。そうしたら、この注入孔1hの水平方向又は鉛直方向の隣に位置する未注入の注入孔1h(図1A乃至図1Dでは不図示)へ移行して、当該注入孔1hに対して上述の注入作業を繰り返す。また、注入済みの注入孔1hには、図1Dのように、モルタル等の適宜な充填材Z1を充填等して孔の無い状態に仕上げる。 When the injection is completed, the pumps 23u and 23e are stopped, or the flow paths R25au and R25ae in the injection head 25 are closed by a valve (not shown) to stop the discharge from the discharge port 25h. Then, as shown in FIG. 1C, the tip side tubular portion 25c of the injection head 25 is pulled out from the injection hole 1h. Then, the process shifts to an uninjected injection hole 1h (not shown in FIGS. 1A to 1D) located next to the injection hole 1h in the horizontal or vertical direction, and the above-mentioned injection operation is performed on the injection hole 1h. repeat. Further, as shown in FIG. 1D, the injected injection hole 1h is filled with an appropriate filler Z1 such as mortar to finish the injection hole 1h without a hole.

ここで、第1薬液たる液状のウレタンプレポリマーの一例としては、遅延硬化型のウレタン樹脂を例示できる。なお、遅延硬化型のウレタン樹脂とは、ウレタン樹脂と上水道水の総重量に対してウレタン樹脂を10重量%の濃度で添加した時の硬化時間が、常温(20℃)で30分以上となるものである。 但し、何等これに限らない。すなわち、遅延硬化型以外のウレタン樹脂を使用しても良い。 Here, as an example of the liquid urethane prepolymer which is the first chemical solution, a delayed curing type urethane resin can be exemplified. The delayed curing type urethane resin has a curing time of 30 minutes or more at room temperature (20 ° C.) when the urethane resin is added at a concentration of 10% by weight based on the total weight of the urethane resin and tap water. It is a thing. However, it is not limited to this. That is, a urethane resin other than the delayed curing type may be used.

一方、第2薬液たる水性エマルションとしては、従来、次の二つのものが使用されていた。すなわち、第1従来例の水性エマルションE1は、樹脂固形分J1としてヒドロキシル基を有さない分子構造のアクリル樹脂を、アニオン系又はノニオン系の界面活性剤K1で水Wに乳化させたものであり、また、第2従来例の水性エマルションE2は、樹脂固形分J2としてヒドロキシル基を有さない分子構造のアクリル樹脂及び石油樹脂を、界面活性剤としてのポリビニルアルコール(以下、PVAとも言う)で水Wに乳化させたものである。 On the other hand, as the aqueous emulsion which is the second chemical solution, the following two emulsions have been conventionally used. That is, the aqueous emulsion E1 of the first conventional example is obtained by emulsifying an acrylic resin having a molecular structure having no hydroxyl group as the resin solid content J1 in water W with an anionic or nonionic surfactant K1. Further, in the aqueous emulsion E2 of the second conventional example, an acrylic resin and a petroleum resin having a molecular structure having no hydroxyl group as the resin solid content J2 are watered with polyvinyl alcohol (hereinafter, also referred to as PVA) as a surfactant. It is emulsified in W.

しかし、これら第1従来例及び第2従来例の各水性エマルションE1,E2は、硬化形成された止水物SB1,SB2がより長期的に安定した止水効果を得難いといった問題や、止水効果を速やかに得難いといった問題を有している。図3A乃至図3C及び図4A乃至図4Cは、その問題点などの説明図である。 However, in each of the aqueous emulsions E1 and E2 of the first conventional example and the second conventional example, there is a problem that the cured and formed water-stopping substances SB1 and SB2 are difficult to obtain a stable water-stopping effect for a longer period of time, and the water-stopping effect. Has a problem that it is difficult to obtain it promptly. 3A to 3C and 4A to 4C are explanatory views of problems and the like.

先ず、図3Aの左図に示すように、第1従来例の水性エマルションE1は、分散媒としての水Wと、アクリル樹脂(図3B)等のヒドロキシル基を有さない分子構造の樹脂固形分J1と、アニオン系又はノニオン系の界面活性剤K1と、を有している。なお、アニオン系の界面活性剤としては、R−SO3Na等のスルホン酸塩やR−COONa等のカルボン酸塩を例示でき、また、ノニオン系の界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテルなどを例示できる。 First, as shown in the left figure of FIG. 3A, the aqueous emulsion E1 of the first conventional example contains water W as a dispersion medium and a resin solid content having a molecular structure such as an acrylic resin (FIG. 3B) having no hydroxyl group. It has J1 and an anionic or nonionic surfactant K1. Examples of the anionic surfactant include sulfonates such as R-SO 3 Na and carboxylic acid salts such as R-COONa, and examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether and the like. Can be exemplified.

そして、図3Aに示すように、かかる水性エマルションE1とウレタンプレポリマーUPPとを混合すると、前述のように水性エマルションE1から供給される水Wが、ウレタンプレポリマーUPPと反応(図3C)し、そして、ウレタンプレポリマーUPPが架橋して発泡硬化し、その結果、図3Aの右図に示すように架橋高分子の硬化物としてポリウレタン樹脂の硬化物KPUが形成される。また、水性エマルションE1については、上記のウレタンプレポリマーUPPへの水Wの供給によって水Wが消費されるので、同水性エマルションE1中に分散するアクリル樹脂等の樹脂固形分J1,J1同士が互いに融着して硬化し、これにより、樹脂固形分J1の硬化物KJ1が形成される(図3Aの右図を参照)。 Then, as shown in FIG. 3A, when the aqueous emulsion E1 and the urethane prepolymer UPP are mixed, the water W supplied from the aqueous emulsion E1 reacts with the urethane prepolymer UPP as described above (FIG. 3C). Then, the urethane prepolymer UPP is crosslinked and foam-cured, and as a result, a cured product KPU of a polyurethane resin is formed as a cured product of the crosslinked polymer as shown in the right figure of FIG. 3A. As for the aqueous emulsion E1, the water W is consumed by supplying the water W to the urethane prepolymer UPP, so that the resin solids J1 and J1 such as acrylic resin dispersed in the aqueous emulsion E1 are mutually exclusive. It is fused and cured, thereby forming a cured product KJ1 having a resin solid content J1 (see the right figure of FIG. 3A).

しかしながら、この場合、ウレタンプレポリマーUPPと樹脂固形分J1とは化学反応をしていないので、化学的に結合一体化しておらず、つまり、それぞれ別個に形成された硬化物KJ1,KPUが単に混ざった状態になっているだけである。故に、図3Aの右図に示すようにポリウレタン樹脂の硬化物KPUと樹脂固形分J1の硬化物KJ1との間には大きな界面BS1が存在しており、また、当該界面BS1では概ね分子間力しか働いていないので、当該界面BS1は低強度である。よって、かかる大きな界面BS1を有する止水物SB1に対しては、より高い耐久性を期待することができず、その結果、より長期的に安定した止水効果についても期待できない。 However, in this case, since the urethane prepolymer UPP and the resin solid content J1 have not chemically reacted, they are not chemically bonded and integrated, that is, the cured products KJ1 and KPU formed separately are simply mixed. It's just in a state of being. Therefore, as shown in the right figure of FIG. 3A, a large interface BS1 exists between the cured product KPU of the polyurethane resin and the cured product KJ1 of the resin solid content J1, and the interface BS1 generally has an intermolecular force. The interface BS1 has a low strength because it works only. Therefore, higher durability cannot be expected for the water blocking material SB1 having such a large interface BS1, and as a result, a stable water stopping effect for a longer period cannot be expected.

一方、図4Aの左図に示すように、第2従来例の水性エマルションE2は、分散媒としての水Wと、ヒドロキシル基を有さない分子構造の樹脂固形分J2としてのアクリル樹脂(例えばアクリル酸ブチルエステル)及び石油樹脂と、界面活性剤としてのPVA(図4B)と、を有している。そして、かかる水性エマルションE2とウレタンプレポリマーUPPとを混合した場合も、上述の第1従来例の場合と同様に水Wとの反応等(図3C)でウレタンプレポリマーUPPが発泡硬化して、これにより、ウレタンプレポリマーUPPは架橋して単独でポリウレタン樹脂の硬化物KPUが形成されるとともに、水性エマルションE2の方でも、樹脂固形分J2,J2同士が互いに融着して硬化して、これにより、単独で樹脂固形分J2の硬化物KJ2が形成される(図4Aの右図を参照)。そのため、この場合も、それぞれ別個に形成された硬化物KPU,KJ2が単に混ざった状態になっているだけであって、故に、図4Aの右図に示すようにポリウレタン樹脂の硬化物KPUと樹脂固形分J2の硬化物KJ2との間には大きな界面BS2が存在し、その結果、この止水物SB2に対しても、より高い耐久性を期待することはできない。 On the other hand, as shown in the left figure of FIG. 4A, the aqueous emulsion E2 of the second conventional example contains water W as a dispersion medium and an acrylic resin (for example, acrylic) as a resin solid content J2 having a molecular structure having no hydroxyl group. It has an acid butyl ester), a petroleum resin, and PVA (FIG. 4B) as a surfactant. Then, even when the aqueous emulsion E2 and the urethane prepolymer UPP are mixed, the urethane prepolymer UPP is foamed and cured by a reaction with water W or the like (FIG. 3C) as in the case of the first conventional example described above. As a result, the urethane prepolymer UPP is crosslinked to form a cured product KPU of the polyurethane resin alone, and even in the aqueous emulsion E2, the resin solids J2 and J2 are fused to each other and cured. As a result, a cured product KJ2 having a resin solid content J2 is formed by itself (see the right figure of FIG. 4A). Therefore, in this case as well, the cured products KPU and KJ2 formed separately are simply mixed, and therefore, as shown in the right figure of FIG. 4A, the cured product KPU of the polyurethane resin and the resin A large interface BS2 exists between the solid content J2 and the cured product KJ2, and as a result, higher durability cannot be expected for the waterproof material SB2.

更に、この第2従来例の場合には、図4Aの左図に示すように、水性エマルションE2は、樹脂固形分J2の外周を覆うPVAのヒドロキシル基(水酸基、OH基)に基づいて乳化しているが、ここで、PVA中にヒドロキシル基が存在することから、図4Cに示すように、当該ヒドロキシル基がウレタンプレポリマーUPPのイソシアネート基と反応してしまい、その結果、水Wと反応(図3C)すべきウレタンプレポリマーUPPが減ってしまう。そのため、この場合には、ウレタンプレポリマーUPPが架橋し難くなってしまい、これにより、硬化形成されるポリウレタン樹脂の硬化物KPUの分子量が小さくなってしまう。そして、その結果、かかる硬化物KJ2,KPUからなる止水物SB2は、安定した止水効果を奏することが困難となる。また、図4Aの左図に示すように、水性エマルションE2の樹脂固形分J2はPVAで覆われていることから、当該PVAが樹脂固形分J2,J2同士の融着を妨げてしまって、その結果、水性エマルションE2が硬化し難くなって硬化時間が長くなり、これにより、止水効果を速やかに得ることが困難である。 Further, in the case of this second conventional example, as shown in the left figure of FIG. 4A, the aqueous emulsion E2 is emulsified based on the hydroxyl groups (hydroxyl groups, OH groups) of PVA covering the outer periphery of the resin solid content J2. However, since the hydroxyl group is present in the PVA, as shown in FIG. 4C, the hydroxyl group reacts with the isocyanate group of the urethane prepolymer UPP, and as a result, reacts with water W ( FIG. 3C) The urethane prepolymer UPP to be used is reduced. Therefore, in this case, the urethane prepolymer UPP is difficult to crosslink, and as a result, the molecular weight of the cured product KPU of the polyurethane resin that is cured and formed becomes small. As a result, it becomes difficult for the water blocking material SB2 composed of the cured products KJ2 and KPU to exert a stable water stopping effect. Further, as shown in the left figure of FIG. 4A, since the resin solid content J2 of the aqueous emulsion E2 is covered with PVA, the PVA hinders the fusion of the resin solid content J2 and J2, respectively. As a result, the aqueous emulsion E2 becomes difficult to cure and the curing time becomes long, which makes it difficult to quickly obtain the water blocking effect.

そこで、本実施形態では、次のような組成の水性エマルションE3を使用している。すなわち、図5Aの左図に示すように、この水性エマルションE3は、分散媒としての水Wと、分子末端にヒドロキシル基(水酸基、OH基)を有した分子構造(分子式)の樹脂固形分J3(図5B)と、アニオン系界面活性剤K3と、を有している。 Therefore, in this embodiment, the aqueous emulsion E3 having the following composition is used. That is, as shown in the left figure of FIG. 5A, this aqueous emulsion E3 has a resin solid content J3 having a molecular structure (molecular formula) having water W as a dispersion medium and a hydroxyl group (hydroxyl group, OH group) at the molecular terminal. (FIG. 5B) and an anionic surfactant K3.

そして、このような組成の水性エマルションE3によれば、ウレタンプレポリマーUPPと混合すると、図5Cに示すような化学反応に基づいてウレタンプレポリマーUPPのイソシアネート基と水性エマルションE3の樹脂固形分J3のヒドロキシル基とが化学的に直接結合して一体化して、これにより、分解し難い硬化物KJ3PUが形成される。よって、かかる硬化物KJ3PUに基づいて、図5Aの右図の止水物SB3は、より長期的に高い耐久性を奏することができる。また、ウレタンプレポリマーUPP及び樹脂固形分J3の大半は上記の反応で消費されるので、水Wとの反応(図3C)で個別形成されるポリウレタン樹脂の硬化物KPUの量は、同図5Aの右図に示すように少なくなり、また、同様に水性エマルションE3の樹脂固形分J3,J3同士の融着で個別形成される樹脂固形分J3の硬化物KJ3の量も、同図5Aの右図に示すように少なくなる。そのため、これらの界面BS3の大きさも小さくなって、このことも、上記の止水物SB3の耐久性の向上に有効に寄与する。 Then, according to the aqueous emulsion E3 having such a composition, when mixed with the urethane prepolymer UPP, the isocyanate group of the urethane prepolymer UPP and the resin solid content J3 of the aqueous emulsion E3 are based on the chemical reaction as shown in FIG. 5C. The hydroxyl groups are chemically directly bonded and integrated, thereby forming a cured product KJ3PU that is difficult to decompose. Therefore, based on the cured product KJ3PU, the waterproof material SB3 shown on the right side of FIG. 5A can exhibit high durability in a longer period of time. Further, since most of the urethane prepolymer UPP and the resin solid content J3 are consumed in the above reaction, the amount of the cured product KPU of the polyurethane resin individually formed by the reaction with water W (FIG. 3C) is shown in FIG. 5A. As shown in the right figure of FIG. 5A, the amount of the cured product KJ3 of the resin solid content J3 individually formed by the fusion of the resin solids J3 and J3 of the aqueous emulsion E3 is also reduced as shown in the right figure of FIG. 5A. As shown in the figure, it decreases. Therefore, the size of these interface BS3s is also reduced, which also effectively contributes to the improvement of the durability of the water blocking material SB3.

また、図5Aの左図に示すように、この水性エマルションE3は、アニオン系界面活性剤K3で乳化されている。そのため、乳化のためのPVA等の水溶性高分子の使用を抑えることができて、この例では、水溶性高分子を使用していない。すなわち、水性エマルションE3は、PVA等の水溶性高分子を含んでいない。
よって、PVA等の水溶性高分子のヒドロキシル基にウレタンプレポリマーUPPのイソシアネート基が反応することに起因して樹脂固形分J3のヒドロキシル基と反応すべきウレタンプレポリマーUPPのイソシアネート基が減ってしまう問題を防ぐことができる。そして、これにより、ウレタンプレポリマーUPPとの混合時に、上記の分解し難い硬化物KJ3PUを確実且つ比較的短時間で形成可能となる。また、水性エマルションE3の樹脂固形分J3,J3同士の融着を当該水溶性高分子が阻害する問題についても防ぐことができて、その結果、樹脂固形分J3の硬化も比較的短時間で行うことができる。更に、ウレタンプレポリマーUPPと水Wとの反応を当該水溶性高分子が妨げてしまう問題についても防ぐことができて、これにより、ウレタンプレポリマーUPPは比較的短時間で架橋してポリウレタン樹脂の硬化物KPUを形成可能となる。そして、以上の結果、ひび割れ部1pwの止水を速やかに行うことができる。
Further, as shown in the left figure of FIG. 5A, this aqueous emulsion E3 is emulsified with an anionic surfactant K3. Therefore, the use of a water-soluble polymer such as PVA for emulsification can be suppressed, and the water-soluble polymer is not used in this example. That is, the aqueous emulsion E3 does not contain a water-soluble polymer such as PVA.
Therefore, the isocyanate group of the urethane prepolymer UPP that should react with the hydroxyl group of the resin solid content J3 is reduced due to the reaction of the isocyanate group of the urethane prepolymer UPP with the hydroxyl group of the water-soluble polymer such as PVA. You can prevent problems. As a result, when mixed with the urethane prepolymer UPP, the hardened product KJ3PU, which is difficult to decompose, can be formed reliably and in a relatively short time. Further, it is possible to prevent the problem that the water-soluble polymer inhibits the fusion of the resin solids J3 and J3 of the aqueous emulsion E3, and as a result, the resin solids J3 are cured in a relatively short time. be able to. Furthermore, it is possible to prevent the problem that the water-soluble polymer interferes with the reaction between the urethane prepolymer UPP and water W, whereby the urethane prepolymer UPP is crosslinked in a relatively short time to form a polyurethane resin. A cured product KPU can be formed. As a result of the above, the water in the cracked portion 1 pw can be stopped quickly.

なお、ヒドロキシル基を有した分子構造の樹脂固形分J3としては、図5Bに示すようなヒドロキシル基を有した分子構造のアクリル樹脂を例示できて、ここでは、これが使用されている。但し、ヒドロキシル基を有した分子構造の樹脂固形分J3であれば、何等これに限らない。例えば、アクリル酸エステル系、スチレンアクリル酸エステル系、エチレン酢酸ビニル系、ポリプロピオン酸エステル系、ポリプロピレン系、ポリエチレン系、ポリエステル系、スチレンブタジエンゴム(SBR)系、クロロプレンゴム(CR)系、天然ゴム(NR)系等から構成される樹脂固形分でも良い。 As the resin solid content J3 having a molecular structure having a hydroxyl group, an acrylic resin having a molecular structure having a hydroxyl group as shown in FIG. 5B can be exemplified, and this is used here. However, the resin solid content J3 having a molecular structure having a hydroxyl group is not limited to this. For example, acrylic acid ester type, styrene acrylic acid ester type, ethylene vinyl acetate type, polypropionic acid ester type, polypropylene type, polyethylene type, polyester type, styrene butadiene rubber (SBR) type, chloroprene rubber (CR) type, natural rubber. It may be a resin solid content composed of (NR) or the like.

また、望ましくは、上記樹脂固形分J3の重量平均分子量を、1000よりも大きくすると良く、より望ましくは100000以上にすると良い。そして、このようにすれば、この樹脂固形分J3に基づいて、より安定した硬化物KJ3PU,KJ3を形成可能となる。また、架橋反応たる重合反応を円滑に行う観点から、上記樹脂固形分J3の重量平均分子量を2000000以下にすると良く、望ましくは1500000以下にすると良い。 Further, it is desirable that the weight average molecular weight of the resin solid content J3 is larger than 1000, and more preferably 100,000 or more. Then, in this way, more stable cured products KJ3PU and KJ3 can be formed based on the resin solid content J3. Further, from the viewpoint of facilitating the polymerization reaction, which is a cross-linking reaction, the weight average molecular weight of the resin solid content J3 is preferably 2000000 or less, and preferably 1500,000 or less.

更に、上記樹脂固形分J3の水酸基価は、1〜100の範囲であり、望ましくは、20〜80の範囲である。そして、このような範囲であれば、樹脂固形分J3は、比較的多くのヒドロキシル基を有している。そのため、当該樹脂固形分J3のヒドロキシル基は、ウレタンプレポリマーUPPのイソシアネート基と速やかに化学的に直接結合して一体化し得て、これにより、分解し難い硬化物KJ3PUを確実に形成可能となる。 Further, the hydroxyl value of the resin solid content J3 is in the range of 1 to 100, preferably in the range of 20 to 80. Within such a range, the resin solid content J3 has a relatively large number of hydroxyl groups. Therefore, the hydroxyl group of the resin solid content J3 can be rapidly chemically directly bonded to the isocyanate group of the urethane prepolymer UPP and integrated, whereby the cured product KJ3PU, which is difficult to decompose, can be reliably formed. ..

また、混合時の水性エマルションE3とウレタンプレポリマーUPPとの配合比については、重量比で例えば100:21〜100:100の範囲から選択される。 The blending ratio of the aqueous emulsion E3 and the urethane prepolymer UPP at the time of mixing is selected from the range of, for example, 100: 21 to 100: 100 by weight.

図6乃至図9は、本実施形態の水性エマルションE3とウレタンプレポリマーUPPとを混合して硬化形成される止水物SB3の耐久性試験の説明図である。なお、ここでは比較例として、第1従来例の水性エマルションE1とウレタンプレポリマーUPPとを混合して硬化形成される止水物SB1の耐久性試験も行っている。また、図6の表1には、試験に供した材料の諸元を示している。 6 to 9 are explanatory views of a durability test of the waterproof material SB3 formed by mixing the aqueous emulsion E3 of the present embodiment and the urethane prepolymer UPP and curing the mixture. Here, as a comparative example, a durability test of a waterproof material SB1 formed by mixing the aqueous emulsion E1 of the first conventional example and the urethane prepolymer UPP and forming the mixture is also performed. Table 1 of FIG. 6 shows the specifications of the materials used for the test.

先ず、図6の表1に示す本実施形態及び第1従来例の各水性エマルションE3,E1を準備し、また、ウレタンプレポリマーUPPとしてウレタン樹脂を準備した。そして、本実施形態及び第1従来例の各水性エマルションE3,E1を、それぞれウレタン樹脂と、1.5:1の混合比率(重量比)で混合することにより、1mm厚の硬化体をそれぞれ作製した。そして、各硬化体を14日間養生後、ダンベル状3号の抜き型で各硬化体から試験片を打ち抜いて作製し、その後、各試験片を、図7の表2の何れか一つの薬品に91日浸漬した。そして、引張試験の前日に薬品から各試験片を取り出して常温気中環境下で一晩乾燥させた後に、500mm/minの引張速度で各試験片に対して引張試験を行った。なお、表2の薬品については、止水物が晒される使用環境を想定して選択した。 First, the aqueous emulsions E3 and E1 of the present embodiment and the first conventional example shown in Table 1 of FIG. 6 were prepared, and a urethane resin was prepared as a urethane prepolymer UPP. Then, each of the aqueous emulsions E3 and E1 of the present embodiment and the first conventional example is mixed with urethane resin at a mixing ratio (weight ratio) of 1.5: 1 to prepare a cured product having a thickness of 1 mm. did. Then, after curing each cured product for 14 days, a test piece is punched out from each cured product with a dumbbell-shaped No. 3 punch, and then each test piece is used as one of the chemicals shown in Table 2 of FIG. Soaked for 91 days. Then, the day before the tensile test, each test piece was taken out from the chemical and dried overnight in an air temperature environment at room temperature, and then the tensile test was performed on each test piece at a tensile speed of 500 mm / min. The chemicals in Table 2 were selected assuming the usage environment in which the waterproof material is exposed.

図8及び図9に引張試験結果を示す。なお、図8は、引張強さのグラフであり、図9は、破断時の伸び率のグラフである。また、図8及び図9のどちらのグラフも、上段の棒グラフが、本実施形態の水性エマルションE3の試験片の引張試験結果であり、下段の棒グラフが、第1従来例の水性エマルションE1の試験片の引張試験結果である。 The tensile test results are shown in FIGS. 8 and 9. Note that FIG. 8 is a graph of tensile strength, and FIG. 9 is a graph of elongation at break. Further, in both the graphs of FIGS. 8 and 9, the upper bar graph is the tensile test result of the test piece of the aqueous emulsion E3 of the present embodiment, and the lower bar graph is the test of the aqueous emulsion E1 of the first conventional example. It is a tensile test result of a piece.

図8を見ると、何れの薬品に対しても、本実施形態の水性エマルションE3の試験片の引張強さの方が、第1従来例の水性エマルションE1の試験片の引張強さよりも高くなっている。また、図9を見ると、破断時の伸び率(%)についても、本実施形態の水性エマルションE3の試験片の方が第1従来例の水性エマルションE1の試験片よりも高くなっている。よって、本実施形態の水性エマルションE3を用いて硬化形成される止水物SB3が、想定される使用環境においても高い耐久性を発揮することを確認できた。 Looking at FIG. 8, the tensile strength of the test piece of the aqueous emulsion E3 of the present embodiment is higher than that of the test piece of the aqueous emulsion E1 of the first conventional example for any of the chemicals. ing. Further, looking at FIG. 9, the elongation rate (%) at break is also higher in the test piece of the aqueous emulsion E3 of the present embodiment than in the test piece of the aqueous emulsion E1 of the first conventional example. Therefore, it was confirmed that the waterproof material SB3 cured and formed by using the aqueous emulsion E3 of the present embodiment exhibits high durability even in the assumed usage environment.

なお、ここでは、かかる耐久性試験を、上記の耐薬品性の観点だけでなく耐熱性及び耐水性の観点からも行っている。詳しくは次の通りである。 Here, the durability test is performed not only from the above-mentioned viewpoint of chemical resistance but also from the viewpoint of heat resistance and water resistance. The details are as follows.

先ず、上述の耐薬品試験と同様に、図6の表1の本実施形態及び第1従来例の各水性エマルションE3,E1をそれぞれウレタン樹脂と混合することによって1mm厚の硬化体をそれぞれ作製した。そして、各硬化体を14日間養生後、ダンベル状3号の抜き型で各硬化体から試験片を打ち抜いて作製した。 First, in the same manner as in the above-mentioned chemical resistance test, a cured product having a thickness of 1 mm was prepared by mixing each of the aqueous emulsions E3 and E1 of the present embodiment and the first conventional example in Table 1 of FIG. 6 with a urethane resin. .. Then, after curing each cured product for 14 days, a test piece was punched out from each cured product with a dumbbell-shaped No. 3 punch to prepare the cured product.

そうしたら、各試験片を図10の表3に示す環境下で、すなわち、気中20℃、60℃、−18℃、及び、水中20℃、−18℃(氷中)の各環境下で91日静置した。その後、引張試験の前日に上記の環境から各試験片を取り出して常温気中環境下で一晩乾燥させた後に、500mm/minの引張速度で各試験片に対して引張試験を行った。なお、表3の条件については、止水物が晒される使用環境を想定して設定した。 Then, each test piece was placed in the environment shown in Table 3 of FIG. 10, that is, in the air at 20 ° C., 60 ° C., -18 ° C., and in water at 20 ° C., -18 ° C. (in ice). It was allowed to stand for 91 days. Then, the day before the tensile test, each test piece was taken out from the above environment and dried overnight in an air temperature environment at room temperature, and then a tensile test was performed on each test piece at a tensile rate of 500 mm / min. The conditions in Table 3 were set assuming the usage environment in which the waterproof material is exposed.

図11及び図12に引張試験結果を示す。なお、図11は、引張強さのグラフであり、図12は、破断時の伸び率(%)のグラフである。また、図11及び図12のどちらのグラフも、上段の棒グラフが、本実施形態の水性エマルションE3の試験片の引張試験結果であり、下段の棒グラフが、第1従来例の水性エマルションE1の試験片の引張試験結果である。 The tensile test results are shown in FIGS. 11 and 12. 11 is a graph of tensile strength, and FIG. 12 is a graph of elongation at break (%). Further, in both the graphs of FIGS. 11 and 12, the upper bar graph is the tensile test result of the test piece of the aqueous emulsion E3 of the present embodiment, and the lower bar graph is the test of the aqueous emulsion E1 of the first conventional example. It is a tensile test result of a piece.

図11を見ると、何れの条件でも、本実施形態のエマルションE3の試験片の引張強さの方が、第1従来例の水性エマルションE1の試験片の引張強さよりも高くなっている。また、図12を見ると、破断時の伸び率(%)についても、本実施形態の水性エマルションE3の試験片の方が第1従来例の水性エマルションE1の試験片よりも高くなっている。よって、本実施形態の水性エマルションE3を用いて硬化形成される止水物SB3が、耐熱性及び耐水性の観点からも高い耐久性を発揮することを確認できた。 Looking at FIG. 11, under any condition, the tensile strength of the test piece of the emulsion E3 of the present embodiment is higher than the tensile strength of the test piece of the aqueous emulsion E1 of the first conventional example. Further, looking at FIG. 12, the elongation rate (%) at break is also higher in the test piece of the aqueous emulsion E3 of the present embodiment than in the test piece of the aqueous emulsion E1 of the first conventional example. Therefore, it was confirmed that the water-stopping material SB3 cured and formed by using the aqueous emulsion E3 of the present embodiment exhibits high durability from the viewpoint of heat resistance and water resistance.

ところで、本実施形態の水性エマルションE3がPVA等の水溶性高分子を含有している場合に、硬化性が低下する旨を前述したが、本願発明者等は、この点についても試験で確認している。以下、これについて説明する。 By the way, it has been described above that when the aqueous emulsion E3 of the present embodiment contains a water-soluble polymer such as PVA, the curability is lowered, but the inventors of the present application have confirmed this point by a test as well. ing. This will be described below.

図13の表4に、この試験に供した材料の諸元を示す。
先ず、表4に示すように、材料として、本実施形態の水性エマルションE3、本実施形態の水性エマルションE3に更にPVAを混合した水性エマルションE4、及び、ウレタン樹脂(表1)を準備した。そして、各水性エマルションE3,E4とウレタン樹脂とを3:1の混合比率(重量比)で混合して、これにより、2種類の混合物を生成した。そして、各混合物が硬化してゲル化による抵抗を感じるまでの時間を、硬化時間として測定した。なお、かかる抵抗の測定については、触診及び目視で行った。
Table 4 of FIG. 13 shows the specifications of the materials used in this test.
First, as shown in Table 4, as materials, an aqueous emulsion E3 of the present embodiment, an aqueous emulsion E4 obtained by further mixing PVA with the aqueous emulsion E3 of the present embodiment, and a urethane resin (Table 1) were prepared. Then, each of the aqueous emulsions E3 and E4 and the urethane resin were mixed at a mixing ratio (weight ratio) of 3: 1 to produce two kinds of mixtures. Then, the time until each mixture was cured and the resistance due to gelation was felt was measured as the curing time. The resistance was measured by palpation and visual inspection.

同表4に、試験結果たる硬化時間を併記しているが、PVAを混合した水性エマルションE4の場合は、PVAを未混合の水性エマルションE3の場合よりも硬化時間が2倍以上に長くなっている。よって、本実施形態の水性エマルションE3にPVAを混合すると、硬化性が低下することを確認できた。 Table 4 also shows the curing time, which is the test result. In the case of the aqueous emulsion E4 mixed with PVA, the curing time is more than twice as long as in the case of the aqueous emulsion E3 not mixed with PVA. There is. Therefore, it was confirmed that when PVA was mixed with the aqueous emulsion E3 of the present embodiment, the curability was lowered.

===その他の実施の形態===
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更や改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれるのはいうまでもない。例えば、以下に示すような変形が可能である。
=== Other embodiments ===
Although the embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments are for facilitating the understanding of the present invention, and are not for limiting the interpretation of the present invention. Further, the present invention can be changed or improved without departing from the spirit thereof, and it goes without saying that the present invention includes an equivalent thereof. For example, the following modifications are possible.

上述の実施形態では、止水対象部材の一例としてコンクリート製構造物1を例示したが、何等これに限らない。例えば、モルタル製構造物等のその他のセメント組成体でも良いし、これら以外のものでも良い。 In the above-described embodiment, the concrete structure 1 has been illustrated as an example of the water-stopping target member, but the present invention is not limited to this. For example, other cement compositions such as mortar structures may be used, or other cement compositions may be used.

1 コンクリート製構造物(止水対象部材)、
1h 注入孔、1pw ひび割れ部(止水対象部分)、
20 注入装置、
22e タンク、22u タンク、
23e ポンプ、23u ポンプ、
24e ホース、24u ホース、
25 注入ヘッド(注入器具)、
25a 基部、25b 基部側筒部、25c 先端側筒部、
25h 吐出口、25j 管継手、
26 ミキサー、
R25a1 流路、R25ae 流路、R25au 流路、
SP25b 筒内流路、SP25c 流路、
UPP ウレタンプレポリマー、
E1 水性エマルション、E2 水性エマルション、E3 水性エマルション、
E4 水性エマルション、
W 水、
K1 界面活性剤、K3 界面活性剤、
J1 樹脂固形分、J2 樹脂固形分、J3 樹脂固形分、
KJ1 樹脂固形分の硬化物、KJ2 樹脂固形分の硬化物、
KJ3 樹脂固形分の硬化物、
KPU ポリウレタン樹脂の硬化物、KJ3PU 硬化物、
SB1 止水物、SB2 止水物、SB3 止水物、
BS1 界面、BS2 界面、BS3 界面、
Z1 充填材、
1 Concrete structure (water stop target member),
1h injection hole, 1pw cracked part (water stop target part),
20 injection device,
22e tank, 22u tank,
23e pump, 23u pump,
24e hose, 24u hose,
25 Injection head (injection device),
25a base, 25b base side cylinder, 25c tip side cylinder,
25h discharge port, 25j pipe fitting,
26 mixer,
R25a1 flow path, R25ae flow path, R25au flow path,
SP25b in-cylinder flow path, SP25c flow path,
UPP Urethane Prepolymer,
E1 Aqueous Emulsion, E2 Aqueous Emulsion, E3 Aqueous Emulsion,
E4 aqueous emulsion,
W water,
K1 Surfactant, K3 Surfactant,
J1 resin solid content, J2 resin solid content, J3 resin solid content,
KJ1 hardened resin solid, KJ2 hardened resin solid,
KJ3 hardened resin solid,
KPU polyurethane resin cured product, KJ3PU cured product,
SB1 water stop, SB2 water stop, SB3 water stop,
BS1 interface, BS2 interface, BS3 interface,
Z1 filler,

Claims (6)

水と、ヒドロキシル基を有した分子構造のアクリル樹脂固形分と、アニオン系界面活性剤と、を有することを特徴とする水性エマルション。
(但し、前記アクリル樹脂固形分の内容物としてシクロアルキル基含有重合性単量体を含む水性エマルション、前記アクリル樹脂固形分の内容物としてエポキシ樹脂を含む水性エマルション、前記アクリル樹脂固形分の内容物として有機溶剤を含む水性エマルション、前記水性エマルションの内容物として多価メルカプト化合物を含む水性エマルション、前記水性エマルションの内容物として撥水剤を含む水性エマルション、前記水性エマルションの内容物として架橋剤を含む水性エマルション、前記水性エマルションの内容物として(B)一般式(I)
M2O・XSiO2・aq (I)
(式中、Mは周期率表第1A族に属するアルカリ金属を表し、Xは2〜4.5の正の値、aqは水溶液を表す。)で示される水溶性珪酸塩を含む水性エマルション、を除く。)
An aqueous emulsion characterized by having water, an acrylic resin solid content having a molecular structure having a hydroxyl group, and an anionic surfactant.
(However, the aqueous emulsion containing the cycloalkyl group-containing polymerizable monomer as the acrylic resin solids content thereof, the aqueous emulsion containing an epoxy resin as an acrylic resin solids contents, the acrylic resin solids contents An aqueous emulsion containing an organic solvent , an aqueous emulsion containing a polyvalent mercapto compound as the content of the aqueous emulsion, an aqueous emulsion containing a water repellent as the content of the aqueous emulsion, and a cross-linking agent as the content of the aqueous emulsion. Aqueous emulsion, as the content of the aqueous emulsion (B) General formula (I)
M2O ・ XSiO2 ・ aq (I)
(In the formula, M represents an alkali metal belonging to Group 1A of the periodic table, X represents a positive value of 2 to 4.5, and aq represents an aqueous solution.) Excludes aqueous emulsions containing water-soluble silicates. .. )
請求項1に記載の水性エマルションであって、
前記樹脂固形分の重量平均分子量は、1000よりも大きく2000000以下であることを特徴とする水性エマルション。
The aqueous emulsion according to claim 1.
An aqueous emulsion characterized by having a weight average molecular weight of the resin solid content of more than 1000 and not more than 2000000.
請求項1又は2に記載の水性エマルションであって、
水溶性高分子を含んでいないことを特徴とする水性エマルション。
The aqueous emulsion according to claim 1 or 2.
An aqueous emulsion characterized by not containing a water-soluble polymer.
請求項1乃至3の何れかに記載の水性エマルションであって、
前記樹脂固形分の水酸基価は、1〜100の範囲に含まれていることを特徴とする水性エマルション。
The aqueous emulsion according to any one of claims 1 to 3.
An aqueous emulsion characterized in that the hydroxyl value of the resin solid content is contained in the range of 1 to 100.
請求項1乃至4の何れかに記載の水性エマルションと、液状のウレタンプレポリマーとを、止水対象部材における止水対象部分に注入することによって、前記止水対象部分を止水することを特徴とする止水工法。 The aqueous emulsion according to any one of claims 1 to 4 and a liquid urethane prepolymer are injected into the water-stopping target portion of the water-stopping target member to stop the water-stopping target portion. Water-stopping method. 請求項5に記載の止水工法であって、前記ウレタンプレポリマーは、ウレタン樹脂と上水道水の総重量に対してウレタン樹脂を10重量%の濃度で添加した時の硬化時間が、常温(20℃)で30分以上となる遅延硬化型であることを特徴とする止水工法。 The water-stopping method according to claim 5, wherein the urethane prepolymer has a curing time of room temperature (20) when the urethane resin is added at a concentration of 10% by weight based on the total weight of the urethane resin and tap water. A water-stopping method characterized by being a delayed curing type that lasts for 30 minutes or more at (° C.).
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