JPH02286781A - 逸泥防止剤、その製造方法及び逸泥防止工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、石油掘削、鉱物資源掘削または土木構造物の
基礎工事などにおける深層ポーリング孔の掘削用循環泥
水が孔壁から逃げるのを防止する深層ポーリング孔の逸
泥防止剤に関する。

〔従来の技術〕

石油掘削、鉱物資源掘削または土木構造物の基礎工事な
どにおける深層ポーリング孔は、先端に掘削刃を有する
二重管を地中に打ち込み、その外側孔に循環水を通して
掘削刃により削った土を中央孔より排出することにより
形成されていく。この際、深層ポーリング孔の掘削用循
環泥水が孔壁から地中へ逃げて泥水の水頭が保持できな
いのみならず、孔壁崩壊を生ずることがある。

この孔壁崩壊を防止するために、従来、次の方法が採ら
れている。

（イ）循環水の泥濃度を調整する方法。

この方法では、泥濃度を高くすると、逸泥していない箇
所の弱い孔壁から逸泥するし、泥濃度が低いと孔壁の崩
壊を起す欠点がある。

そのため、逸泥防止剤を用いることが行われ、これには
次のものが挙げられる。

（ロ）セメントグラウト、またはセメントグラウトに混
入物を入れたものを逸泥防止剤として循環水に混合する
る方法。

この方法はセメントグラウトのみの場合と、セメントグ
ラウトに木屑、もみがら、わらなどを混入したものを深
層ポーリング孔に入れる場合がある。

（ハ）イソシアネートまたはイソシアネートを主成分と
する加水反応薬液を循環水で搬送する方法（特開昭５７
−１０４７９２号公報）。

この方法は逸泥層附近まで、カプセル等を用いて前記加
水反応薬液を搬送し、逸泥層附近で加水反応薬液を反応
させて逸泥防止を行うという方法である。

ところで、深層ポーリング孔における逸泥を防止する逸
泥防止剤として備えるべき性能としては、次の点が挙げ
られる。

■　逸泥防止性能がよいこと。

地中深く割れ目ができ、そこに循環水等の坑井内の流体
（泥水、水、セメントスラリー等）が地層内へ逃げる現
象が逸泥であり、この逸泥を止め、逸昇層を閉塞する材
料及び工法が必要である。

その為には逸泥の原因となっている割れ目もしくは洞穴
を速やかに閉塞し、この閉塞部分が坑井内の循環流体の
圧力に耐えれるだけの強度を保持する必要がある。

■　硬化時間調整が容易であること。

石油掘削、地熱発電、鉱物資源掘削などの深層ポーリン
グ孔の場合、逸泥を生じている部位が１００℃を越える
場合が多い。好しいのは、逸泥個所の温度に応じて、硬
化反応を調整出来ることである。

■　搬送性の良いこと。

逸泥防止剤を逸泥個所に搬送するには、セメント等のス
ラリー化物を搬送する小型ギヤポンプ等の圧送機を用い
て、たとえばシールドマシーン非常用注入口より、ミッ
クスチャンバー内に圧入する。あるいはシールドマシー
ン近くの泥しよう液圧送ホース内に圧入し、逸泥し易い
個所に注入する等の方法を用いる。いずれにしても逸泥
防止剤が搬送し易い状態のものがよい。

■　低価格であること。

自然を相手とするため、逸泥個所の大きさは千差万別で
ある。逸泥個所の割れ目が大きい場合防止剤を大量に使
用するため、安価なものが好しい。

有機材料の場合高価となる為、実使用面では安価な無機
材料との併用が好しい。

■　耐熱耐久性があること。

前記した様に、深層ポーリング層の場合１００℃以上の
高温になる場合が多い。従って逸泥防止作業が終了し、
坑井が目的深度まで掘れる迄の時間、概略１週間〜１ケ
月程度の期間、形態および強度を保持出来る耐熱耐久性
が必要となってくる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した様に逸泥防止剤には各種の材料があるが、上記
したその果たすべき性能の点からみると、それぞれ次の
様な問題点がある。

上記（ロ）の場合 地熱セメントやベントナイト等を主成分とする逸泥防止
剤は、その硬化反応が水和反応である為に硬化するのに
時間がかかり、また注入箇所の近辺のみ浸透し、このた
めに再掘削をすると崩壊を起す欠点がある。また、硬化
時間を深層温度に対応させてコントロールすることが難
しい。

上記（ハ）の場合 ■　逸泥部の亀裂幅が大きいときは、大量に逸泥防止剤
を使用することになるので、高コストになる。■　深度
、逸泥速度、温度などの条件が異なると、ゲルタイムの
セントが困難である。特に深度が大きくなるに従い温度
が上昇するので調整技術が難しくなる。■　有機高分子
材料を単独で使用するため、価格的に高くつく、等々の
問題がある。

〔問題を解決するための手段〕 以上の問題点を改善するために鋭意研究した結果、本発
明をするに至った。

即ち、本発明は、（ａ）重合性モノマー架橋型熱硬化性
樹脂組成物、（ｂ）水、（ｃ）有機過酸化物、（ｄ）水
硬性ケイ酸塩材料、（ｅ）乳化剤からなる逸泥防止剤及
びこれを用いた逸泥防止工法を提供するものである。こ
の際、（ａ）　＋（ｃ）＋（ｅ）の混合物に、（ｂ）＋
　（ｄ）の混合物を混合して逸泥防止剤を製造すること
も好ましい。

次に本発明の詳細な説明する。

本発明で使用する重合性モノマー架橋型熱硬化性樹脂組
成物としては、重合性七ツマー架橋型熱硬化性不飽和ポ
リエステル樹脂組成物、重合性モノマー架橋型熱硬化性
ビニルエステル樹脂組成物が挙げられる。

重合性モノマー架橋型熱硬化性不飽和ポリエステル樹脂
組成物としては、α、β−不飽和二塩基酸又はその酸無
水物と、芳香族飽和二塩基酸又はその酸無水物と、グリ
コール類の重縮合によって製造され、場合によって酸成
分として脂肪族或いは脂環族飽和二塩基酸を併用して製
造された不飽和ポリエステル３０〜８０重量部を、架橋
用重合性七ツマ−としてα、β−不飽和単量体７０〜２
０重量部に熔解して得られるものが挙げられる。また、
重合性モノマー架橋型熱硬化性ビニルエステル樹脂組成
物としては、不飽和ポリエステルの末端をビニル変性し
たものと架橋用重合性モノマーからなるもの、及びエポ
キシ骨格（エポキシ樹脂）の末端をビニル変性したエポ
キシビニルエステル樹脂と架橋用重合性モノマーからな
るものが挙げられる。これらには必要により硬化触媒、
硬化促進剤のほか、増粘剤、充填剤、低収縮化剤等を添
加するが、特に硬化触媒、硬化促進剤の添加は硬化を速
くする点で好ましい。

上記α、β−不飽和二塩基酸又はその酸無水物としては
、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸
、シトラコン酸、クロルマレイン酸、及びこれらのエス
テル等があり、芳香族飽和塩基酸又はその酸無水物とし
ては、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフ
タル酸、ニトロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、
エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ノ＼ロゲン
化無水フタル酸及びこれらのエステル等があり、脂肪族
或いは脂環族飽和二塩基酸としては、シュウ酸、マロン
酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸
、グルタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸及びこれらの
エステル等があり、それぞれ単独或いは併用して使用さ
れる。グリコール類としては、エチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピ
レングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブ
タンジオール、２−メチルプロパン−１，３−ジオール
、ネオペンチルグリコール、トリエチレングリコール、
テトラエチレングリコール、１，５−ベンタンジオール
、１，６−ヘキサンジオール、ビスフェノール＾、水素
化ビスフェノールＡ、エチレングリコールカーボネート
、２．２−ジー（４−ヒドロキシプロポキシジフヱニル
）プロパン等が挙げられ、単独或イハ併用して使用さる
が、その他にエチレンオキサイド、プロピレンオキサイ
ド等の酸化物も同様に使用できる。また、グリコール類
と酸成分の一部としてポリエチレンテレフタレート等の
重縮合物も使用できる。さらにグリコールと酸より合成
される不飽和アルキッド樹脂の末端カルボキシル基とグ
リシジル基を有する反応性モノマーを反応させて得られ
る樹脂も使用できる。グリシジル基を有する反応性モノ
マーの代表的なものとしてグリシジルアクリレート、グ
リシジルメタクリレート等がある。

上記架橋用重合性モノマーのα、β−不飽和単量体トし
ては、スチレン、ビニルトルエン、αメチルスチレン、
クロルスチレン、ジクロルスチレン、ビニルナフタレン
、エチルビニルエーテル、メチルビニルケトン、メチル
アクリレート、エチルアクリレート、メチルメタクリレ
ート、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニ
ル化合物及びジアリルフタレート、ジアリルフマレート
、ジアリルサクシネート、トリアリルシアヌレート等の
アリル化合物なとの不飽和ポリエステルと架橋可能なビ
ニルモノマー或いはビニルオリゴマー等が挙げられ、単
独或いは併用して使用されるが、−船釣にはスチレンが
使用される。

上記した重合性モノマー架橋型熱硬化性エポキシビニル
エステル樹脂とは、さらに詳細には、ビスフェノールタ
イプのエポキシ樹脂単独又はビスフェノールタイプのエ
ポキシとノボラックタイプのエポキシ樹脂とを混合した
樹脂であって、その平均エポキシ当量が１４５〜３１０
０、好ましくは１７０〜７００の範囲にあるエポキシ樹
脂と不飽和−塩基酸とをエステル化触媒の存在下で反応
して得られるエポキシビニルエステルを、重合禁止剤と
ともに重合性ビニルモノマーに熔解して得られた樹脂を
いう。

ここで、上記ビスフェノールタイプのエポキシ樹脂とし
て代表的なもの挙げれば、エピクロルヒドリンとビスフ
ェノールＡ若しくはビスフェノールＦとの反応により得
られる実質的に１分子中に２個以上のエポキシ基を有す
るグリシジルエーテル型のエポキシ樹脂、メチルエピク
ロルヒドリンとビスフェノールへ若しくはビスフェノー
ルＦとの反応により得られるジメチルグリシジルエーテ
ル型のエポキシ樹脂あるいはビスフェノールへのアルキ
レンオキサイド付加物とエピクロルヒドリン若しくは、
メチルエピクロルヒドリンとから得られるエポキシ樹脂
なとである。また、前記ノボラックタイプのエポキシ樹
脂として代表的なものには、フェノールノボラック又は
クレゾールノボラックと、エピクロルヒドリン又はメチ
ルエピクロルヒドリンとの反応により得られるエポキシ
樹脂などがある。

他方、上記不飽和−塩基酸として代表的なものには、ア
クリル酸、メタクリル酸、桂皮酸、クロトン酸、モノメ
チルマレート、モノプロピルマレ−１、モノブチルマレ
ート、ソルビン酸あるいはモノ（２−エチルヘキシル）
マレートなどがある。

なお、これらの−塩基酸は単独でも、２種以上の混合に
おいてでも使用できるのは勿論である。

これらのエポキシ樹脂と不飽和−塩基酸との反応は、６
０〜１４０℃、好ましくは８０〜１２０℃の温度におい
てエステル化触媒を用いて行われる。かかるエステル化
触媒としては、トリエチルアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルベ
ンジルアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルアニリン若しくはジア
ザビシクロオクタンなどの如き三級アミン；あるいはジ
エチルアミン塩酸塩、ジメチル酢酸塩、若しくはジメチ
ルアミン硫酸塩などの如き、公知の触媒がそのまま使用
できる。

かくして得られたエポキシビニルエステル樹脂は、公知
の重合性ビニルモノマーに熔解させて安定な樹脂溶液と
されるが、ここにおいて上記重合性ビニルモノマーの代
表的なものを挙げれば、スチレン、ビニルトルエン、Ｅ
−ブチルスチレン、クロルスチレン若しくはジビニルベ
ンゼンなどのスチレン誘導体：２−エチルヘキシル（メ
タ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、２
−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート若しくは２−
ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートなどの（メタ
）アクリル酸の低沸点エステルモノマー；あるいはトリ
メチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジエチ
レングリコールジ（メタ）アクリレート、１．４−ブタ
ンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６一ヘキ号ン
ジオールジ（メタ）アクリレートなどの如き多価アルコ
ールの（メタ）アクリレートなどであり、これらは単独
あるいは２種以上の混合物として使用される。また、こ
れらの重合性ビニルモノマーの濃度は特に制限を設ける
ものではないが、作業性や含浸性及び硬化物の性能上か
らは１０〜５０重量％が好ましい。

さらに上記重合性モノマー架橋型熱硬化性エポキシビニ
ルエステル樹脂組成物を製造する際には、ゲル化を防止
する目的や、生成樹脂の保存安定性あるいは硬化性の調
整の目的で重合禁止剤を使用することが推奨されてる。

ここで、使用される上記重合禁止剤として代表的なもの
を挙げれば、ハイドキノン、ｐ−ｔ−ブチルカテコール
若しくはモノｔ−ブチルハイドツキノンなどのハイドツ
キノン類；ハイドロキノンモノメチルエーテル若しくは
ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾールなどのフェノール類：
ｐ−ベンゾキノン、ナフトキノン若しくはｐ−）ルキノ
ンなどのキノン類：あるいはナフテン酸銅の如き銅塩な
どである。

本発明で使用する水は、一般に使用される水道水、井戸
水、海水や、硫酸塩を含む水等でも良く、好ましくは日
本建築学会、建築工事標準仕様書、同解説ＪＡＳＳ　５
鉄筋コンクリート工事に合格する水である。

本発明で使用する水（ｂ）と樹脂（ａ）の比率ｂ　／　
ａは０．３〜５の範囲である、好しくは０．５〜３．０
の範囲である。

水（ｂ）と樹脂（ａ）の比率は、本発明の逸泥防止剤の
粘度、液体と粉末の分散安定性、水と樹脂との分散性、
効果時間調整の難易等に影響してくる。

ｂ　／　ａが０．３未満の場合、すなわち水の量が少い
場合、粘度が非常に高くなり、ギヤーポンプ等による搬
送性が悪くなる。また経済的にも樹脂量が多いので高価
格品となる。

逆にｂ　／　ａが５．０より大きい場合、すなわち水の
量が多い場合、樹脂の水に対する分散性、あるいは樹脂
／水／水硬化ケイ酸塩材料系の分散安定性と硬化性が悪
くなる。

本発明は水硬性ケイ酸塩材料を含有する逸泥防止剤を提
供するが、ここに使用する水硬性ケイ酸塩材料は、Ｃａ
Ｏ、ＳｉＯを例えばそれぞれ４５〜７０％、１５〜３０
％含有するものが挙げられ、例えば水硬セメントが挙げ
られ、その代表的なものはポルトランドセメントである
。その他早強、超早強、中庸熱、耐硫酸塩等の各種ポル
トランドセメントも使用できる。また、混合セメントす
なわち、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシ
ュセメント等も使用可能である。更に特殊セメント、例
えば白色セメント、アルミナセメント、オイルウェルセ
メント、コロイドセメント、高硫酸塩スラグセメント、
急硬化性セメント、地熱セメント等も使用できる。

本発明の逸泥防止剤に混入する上記セメント等の水硬性
ケイ酸塩材料の量は、樹脂、水、ケイ酸塩材料の合計重
量のうち、２０〜８０重量％、好しくは４０〜７０重量
％である。

２０％未満の場合はケイ酸塩材料の混入不足により、硬
化物の強度発現不足となり、逸泥防止性が低下してくる
。

また８０重量％より多い場合、逸泥防止剤の粘度が高く
なり過ぎ、ポンプで搬送出来ない場合が生じてくる。

本発明の逸泥防止剤には、その硬化のときの収縮を防止
する目的で、単独若しくはセメント等と併用してセメン
ト膨張剤を用いることもできる。

セメント膨張剤としては、■遊離の石灰（ｃａＯ）、マ
グネシア（ＭｇＯ）のように水と反応し容積の増大を起
こすもの、■ポルトランドセメント中の３Ｃａ　Ｏ・ｔ
ｕ２ｏ３の水和物と化合しエトリンジヤイト結晶（Ｅｔ
ｔｒｉｎｇｉｔ　）　（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ５・３Ｃａ
ＳＯ４・３２Ｈ２０）を生成させる無水セラコラを主成
分としたもの、■ＣａＯ：　Ａｌ２Ｏ３：　ＣａＳＯ４
をモル比で１１：３〜４：１：３の範囲内で調合し、ポ
ルトランドセメントに準じて焼成したもので水和反応に
よりエトリンジヤイトを生成させるもの等が挙げられる
。

上記セメント等の水硬性ケイ酸塩材料の他に逸泥防止剤
の充填材として次の様な材料を併用してもよい。

くるみ殻（粒状）、雲母片（フレーク状）、蛭石粉砕物
（フレーク状）、フィルム裁断物（フレーク状大）、パ
ルプ加工品（繊維状）、綿実しぼり滓（粉状）、珪藻土
系物質、セロファン（フレーク状）、ウールファイバー
（繊維状）等がある。

また、珪砂、天然砂などの細骨材、砕石等の粗骨材を単
独若しくは併用して使用しても良い。またパーライト、
各種バルーン等を軽量骨材として、また、砂鉄等を高比
重充填材として使用しても良い。また補強材としてガラ
ス繊維、シリカ繊維、カーボン繊維、アスベスト繊維、
ビニロン繊維、金属繊維等を使用しても良い。その他発
泡剤、難燃剤、着色剤等の補助添加成分を加えることも
できる。

本発明で使用する乳化剤（界面活性剤）には、塩基性物
質、アニオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤があ
る。

本発明で使用する塩基性物質は、重合性ビニルモノマー
架橋型熱硬化性樹脂組成物の被架橋ポリマーの末端カル
ボキシル基と反応して塩を形成し得る物質であれば良く
、各種アミン類やアルカリ土類金属化合物が用いられる
。

アミン類としては脂肪族、脂環族、芳香族の第１、第２
、第３アミン類等がある。例えばトリエタノールアミン
、ジメチルエタノールアミン、ジェタノールアミン、モ
ノエタノールアミン、トリエチルアミン、ジエチルアミ
ン、モノエチルアミン、その他メチル、プロピル、ブチ
ル、イソブチル基を単独あるいは各種の基を複数同一分
子中に持ったアルキルアミン類、エチレンジアミンをは
じめとする各種のアルキルアミン類、ジエチレントリア
ミン、トリエチレンテトラミンのような多価アミン類、
オレフィン系アミンを含めた各種の有機アミン類、アン
モニア、ヒドラジンのような含窒素の塩基性物質などが
挙げられる。また、アルカリ金属、アルカリ土類金属化
合物としては水酸化物が主に用いられる。例えば水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化
マグネシウム等がある。これらの塩基性物質の中で好ま
しいのはトリエタノールアミンやジメチルエタノールア
ミン等である。

アニオン系としては脂肪酸石鹸等のカルボン酸塩、Ｎ−
アシルサルコシン塩、Ｎ−アシルアラニン塩等のアミノ
酸塩、アルカンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン
酸塩（ＡＯ５）　、ジアルキルスルホコハク酸塩、アル
キルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホ
ン酸塩、Ｎ−アシル−Ｎ−メチルタウリン塩等のスルホ
ン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレン
アルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレン
アルキルフヱニルエーテル硫酸エステル塩、脂肪酸モノ
グリセリド硫酸エステル塩等の硫酸エステル塩、アルキ
ルリン酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエー
テルリン酸エステル塩等のリン酸エステル塩がある。

この他アニオン系界面活性剤の一種として各種コンクリ
ート混合剤も併用出来る。

例えば減水剤、ＡＥ剤、ＡＥ減水剤、高性能減水剤、遅
延剤、流動化剤、とか呼称されている添加剤の一群であ
る。

非イオン系としては、ポリオキシエチレンアルキルエー
テル、メトキシポリオキシエチレンアルキルエーテル、
ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリエ
チレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン
アルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルチオエー
テル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン共重合
体（プルロニック）等のポリオキシエチレン系、ソルビ
タン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂
肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシ
エチレングリセリン脂肪酸エステル、ペンタエリストー
ル脂１７４１エステル、プロピレングリコールモノ脂肪
酸エステル、ポリオキシエチレンプロピレングリコール
モノ脂肪Ｍエステル、ポリオキシエチレンソルビトール
脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル等の多価アルコ
ール型、脂肪酸アルキロールアミド、アルキルアミンオ
キシド等がある。

添加する乳化剤の種類は、水／（架橋用重合性モノマー
十被架橋ポリマー）の比率で使い分ける方が好ましい。

水中油型になった場合陰イオン系が好ましい。また、非
イオン系ではＨＬＢ値が１０〜２０が好ましい。また、
架橋用重合性モノマー及び被架橋ポリマー合計量が多い
油中水型になった場合、陰イオン系より非イオン系のＨ
ＬＢが４〜９のものが好ましい。

本発明で使用する有機過酸化物とは一般に過酸化水素（
Ｈ−０−０−Ｈ）の中の１個、または２個の水素原子を
有機ラジカルで置換する組成物をいう。有機過酸化物は
重合性モノマー架橋型熱硬化性樹脂の硬化剤として使用
する。

具体的にはケトンパーオキサイド系、ハイドロパーオキ
サイド系、ジアシルパーオキサイド系、パーオキシケタ
ール系、アルキルパーエステル系、パーカーボネート糸
環公知のものが使用される。

本発明で使用する有機過酸化物は、好しくは、半減期１
０時間を得るための分解温度が４０’Ｃ以上。

更に好しくは５０℃以上である。

ここで半減期とは、一定温度における有機過酸化物の分
解速度をあられす指標であって、もとの過酸化物が分解
して、その活性酸素量が１／２になるまでに要する時間
によって示される。

分解温度が４０℃未満の場合、保存安定性が著しく悪く
なる。保存安定性が悪いと、逸泥防止剤をポンプ等で搬
送中に硬化したり、はなはだしい場合は保存タンク中で
増粘したり硬化したりして、使用出来ない様になる。

前記した様に逸泥個所の地熱温度はポーリング孔の深度
によって変って（る。深度が大きくなるに従い温度は上
昇する。従って逸泥個所の温度に応じて、添加する有機
過酸化物の分解温度を変える。選択する分解温度は■逸
泥個所の温度、■逸泥閉塞に要する時間等を考慮して決
定する。

有機過酸化物の添加量は通常使用されている量であり、
好ましくは架橋用重合性モノマーと被架橋ポリマーとの
合計量１００重量部に対して０．０１〜４重量部である
。勿論上記硬化剤は組み合わせて使用しても良い。

重合性モノマー架橋型熱硬化性樹脂組成物には硬化促進
剤を含有させてもよい。これには、金属石鹸類、例えば
ナフテン酸コバルト、オクテン酸コバルト、オクテン酸
バナジル、ナフテン酸銅、ナフテン酸バリウムが挙げら
れ、金属キレート化合物類として、バナジルアセチルア
セテート、鉄アセチルアセトネートがある。又アミン類
にはジメチルアニリン、Ｎ−ｎ−ジエチルアニリン、Ｎ
−ｎ−ジメチルパラトルイジン、Ｎ−エチルメタトルイ
ジン、トリエタノールアミン、メタトルイジン、ジエチ
レントリアミン、ピリジン、フェニルモルホリン、ピペ
リジン、ジエクノールアニリン等がある。

添加量は架橋用重合性モノマーと被架橋ポリマーとの合
計量１００重量部に対して通常０．１〜３重量部使用す
る。本発明においてはアミン系促進剤が好ましい。なお
、硬化促進剤は予め添加しておいても良いし、使用時に
添加しても良い。

本発明の逸泥防止剤を製造するには、上記（ａ）成分、
（ｃ）成分及び（ｅ）成分を混合した樹脂混合物に、（
ｂ）成分と（ｄ）成分を混合した水硬化性ケイ酸塩材料
混合物を混線等により混合することが好ましい。その他
の添加物については樹脂混合に混合しても良いし、（ａ
）〜（ｅ）成分全体の混合物に混合しても良い。

これら（ａ）〜（ｅ）成分の使用割合としては、好まし
くは、（ａ）：８〜４５％、（ｂ）：１５〜３０％、（
ｄ）：３５〜７０％であって、（ａ）　＋　（ｂ）　　
＋　（ｃ）の１００重量部に対して（ｃ）　：ｏ、ｓ〜
４重量部、（ｅ）：２〜１５重量部で使用される。

この様にして得られる逸泥防止剤は熱硬化性樹脂の強固
な架橋と、セメントの水和反応等による硬化により、水
密性に優れた逸泥防止剤となる。

またセメント／水スラリーの中に樹脂／乳化剤が水和反
応の遅延剤として存在する形となるので常温では図−１
実線の曲線（後述の実施例１）の様に粘度が上昇しない
。従ってポンプ搬送出来る時間が長くなる。更に徐々に
深層になる程、地熱により温度が高くなっていき、その
際本発明の逸泥防止剤には逸泥個所附近の温度で、分解
する過酸化物を添加するようにできるので、ラジカル重
合により急激な硬化反応を生じる。この熱エネルギーで
セメントの水和反応も一挙に進む。その挙動を図１に示
す。図中、点線は後述の比較例３を示すもので、樹脂と
乳化剤が存在しない場合は常温で粘度上昇があり、ポン
プで輸送する限界粘度以上になることを示す。なお、図
中、縦軸は硬度を示し、その下側線はポンプで輸送でき
る最大粘度を示す線、上側線は逸泥防止剤としての必要
な最低硬さを示すものである。また、横軸の線は常温雰
囲気と高温雰囲気の境界を示すものである。

当然ながら本発明の逸泥防止剤は水、セメントの様な安
価な材料の比率が高い為、コスト的に大巾な低減が出来
る。少なくとも有機材料単独のものに較べ大巾な低減と
なる。

本発明の逸泥防止剤は、モノマー架橋型の熱硬化性樹脂
であるので、高分子材料の中でも耐熱性に優れている。

更にセメントと併用しているので益々その耐熱性は向上
する。

以上述べた様に本材料は過酸化物の分解温度を選択する
ことで、一般に浅層の土木構造物の基礎工事から、石油
掘削、鉱物資源掘削の深層ポーリングの逸泥防止剤とし
て利用出来る。

〔実施例〕

次に実施例について詳細に説明する。

表−１，３に示すようにＡ組成物（樹脂組成物）Ｂ組成
物（セメント組成物）の２種類の組成物を各実施例、各
比較例について予め製造した。その後各表に示す通りに
これら組成物を混練して作製した逸泥防止剤を２３℃、
相対湿度６５％のもとで、各評価試験を行ない、その結
果を表−２，４の各対応する掴に示す。また、実施例１
、比較例３については硬度と温度の関係を図に示す。

■　分散安定性試験 逸泥防止剤として、タンク内に保存中に分離しては使用
出来ないので、次の様なテストを行い評価した。

５００　ｃｃポリエチビーカーに各配合組成物を採取し
、目視で分離状態を観察する。その評価基準は次の通り
である。

ｏ−・−・−良好。

Δ−・−固体層と液層分が少し分離。

×−・−２層に完全に分離。

■　スランプ試験（搬送性試験） 混練した組成物をタンクから、各種ポンプで搬送する。

その場合逸泥が発生した現場では、どの様な状態になる
か予想がつかず、当然逸泥防止剤の搬送出来る時間は長
い程よい。今回は１回の作業時間８時間を最長時間とし
た。

その評価はＪＩＳ−＾−１１０１の「コンクリートのス
ランプ試験方法」を採用した。

一般にスランプはその組成物の流動性を表す尺度である
が、当然、数字が小さい程流れ難い。すなわちポンプ輸
送が難しく、一般にはスランプ６Ｃ１１１以下程度は困
難と考えられる。

しかし、今回は深層ポーリング等を考慮し、最小１０口
を搬送出来る最小スランプ基準とした。

■　凝結試験 次に搬送性と保存性を評価するため、ＡＳＴＭＣ−４０
３に規定されている貫入抵抗値（ブロクター貫入抵抗値
）を用い、凝結時間を測定した。

抵抗値５００ＰＳｌを始発時間、４０００ＰＳ　Ｉを終
結時間とする。

■　硬化度試験 最後に高温雰囲気の逸泥場所での、防止剤の硬化状態お
よびその強度を測定するため次の様な試験を行った。

温度は９０°Ｃと１３０°Ｃに設定した。９０°Ｃは恒
温恒温槽（ナガノ科学機械製作所製）で９５％湿度に設
定。１３０　′Ｃは一トミー精工のオート・クレープ５
Ｓ−３２０を使用し、１３０°Ｃ１２，７層５Ｋｇ／ｃ
＋ｄに設定した。

設定温度と保持時間は次の通り Ａ・・・９０℃７１０分、９０℃７３０分Ｂ・・・１３
０℃７１０分、１３０℃７３０分試験体はＪＩＳＡ１１
３２　ｒコンクリート強度試験用供試体の作り方」に基
づき４　ｘ４　Ｘ１５ｃｌ＋＋試験体を圧縮試験した。

圧縮試験は４Ｘ４ｃＩ１１の圧縮試験治具を用い、１０
ｔアムスラー（藤井精機）にて測定した。なお圧縮試験
機は上記雰囲気条件で放置・した後、１時間以内に終了
した。

表中の使用材料は以下の通りである。

■　樹脂組成物 ■−１不飽和ポリエステル樹脂溶液 （この頁以下余白） エビクロン　８５０　　　　　　　　　　　４８５ｇ（
大日本インキ化学工業■製エポキシ樹脂）メタクリル酸
　　　　　　　　　　　　　２１５ｇスチレンモノマー
　　　　　　　　　　　３００ｇ■　乳化剤 ノイゲンＥＡ　１９０Ｄ　　第一工業製薬ノイゲンＥＡ
　１４０　　　第一工業製薬マイティ１５０（ナフタリ
ンスルフォン酸塩高縮合物）（花王社製高性能減水剤） ホゾリスＮｏ　７０（リグニンスルフォン酸塩＋ポリオ
ール複合体）（ホゾリス物産製 へＥ減水剤） ■　有機過酸化物（次の表の通り、全て日本油脂社製） 表」ハ鰻服とづ壺） 配合は重量部で示す。以下同様である。

表ｊ丸旧が０旧ｐ ）内はスタートのスランプを示す。以下同様である。

表−η過剰０悄酊乙椿ム 表」比咬舛０剖ρ なお、表４中、「テストしない」は分散安定性が悪く実
用性がない、硬くて実用性がないためテストする意味が
ないことを示す。

〔発明の効果〕

本発明によれば、重合性熱硬化性樹脂と水硬性ケイ酸塩
材料を併用した逸泥防止剤を提供できるので、深層ポー
リングの逸泥個所において熱硬化性樹脂の強固な架橋と
セメントの水和反応による硬化、さらには両者の相互作
用により、速やかなる逸泥防止とその後の強固かつ耐熱
性のあるポーリング孔壁を形成することができる。

この際、深層ポーリング孔の先端掘削部が高温になって
も、これに応じて硬化する重合性熱硬化性樹脂を選択使
用することができ、その温度に応じた反応制御を行ない
、具体的状況に合わせた最適な処置を採ることができ、
ポーリング作業を能率良く行うことができる。

また、逸泥防止剤を循環水とともに搬送する際における
水硬性ケイ酸塩材料の水和反応を樹脂及び乳化剤の存在
により遅延させることができ、その搬送性を向上するこ
とができる。

また、水硬性ケイ酸塩材料を併用しているので価格も低
く抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の逸泥防止剤の硬化性を示すグラフであ
る。 平成１年４月２８日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）（ａ）重合性モノマー架橋型熱硬化性樹脂組成物
   、（ｂ）水、（ｃ）有機過酸化物、（ｄ）水硬性ケイ酸
   塩材料、（ｅ）乳化剤を含有することを特徴とする逸泥
   防止剤。
2. （２）請求項１記載の（ａ）成分、（ｃ）成分、及び（
   ｅ）成分の混合物に、（ｂ）成分と（ｄ）成分の混合物
   を混合することを特徴とする逸泥防止剤の製造方法。
3. （３）請求項１記載の逸泥防止剤を用いてなる逸泥防止
   工法。