JPH07286175A - 地盤改良用二液性発泡ポリウレタン薬液組成物 - Google Patents
地盤改良用二液性発泡ポリウレタン薬液組成物Info
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- JPH07286175A JPH07286175A JP6082029A JP8202994A JPH07286175A JP H07286175 A JPH07286175 A JP H07286175A JP 6082029 A JP6082029 A JP 6082029A JP 8202994 A JP8202994 A JP 8202994A JP H07286175 A JPH07286175 A JP H07286175A
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- viscosity
- isocyanate
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- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 火災の危険性、地下水の汚染、作業環境、地
球環境等に好ましくない有機溶剤や金属錫触媒等の物質
を含まずに、安全でかつ岩盤への浸透性に優れ短時間で
難燃性を有する強固な岩盤固結体を得ることのできる地
盤改良用二液性発泡ポリウレタン薬液。 【構成】 テトラエチレングリコールを主成分とするグ
リコール系混合物を低粘度材料として使用し、発泡剤と
して水を使用、また、難燃化手段としてイソシアネート
三量化触媒添加によるイソシアヌレート化を図ることに
よって上記目的を達成する。
球環境等に好ましくない有機溶剤や金属錫触媒等の物質
を含まずに、安全でかつ岩盤への浸透性に優れ短時間で
難燃性を有する強固な岩盤固結体を得ることのできる地
盤改良用二液性発泡ポリウレタン薬液。 【構成】 テトラエチレングリコールを主成分とするグ
リコール系混合物を低粘度材料として使用し、発泡剤と
して水を使用、また、難燃化手段としてイソシアネート
三量化触媒添加によるイソシアヌレート化を図ることに
よって上記目的を達成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、柔軟な或は破砕された
岩盤を堅固な岩盤に改良し、更には埋立地等の軟弱地盤
を改良する補強材に関し、土木建築作業でのシーリング
材としても用いることができる二液性発泡ポリウレタン
薬液組成物に関する。
岩盤を堅固な岩盤に改良し、更には埋立地等の軟弱地盤
を改良する補強材に関し、土木建築作業でのシーリング
材としても用いることができる二液性発泡ポリウレタン
薬液組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、トンネル工事等において軟弱
な岩盤や破砕された地山等の天盤の崩壊を防止する補強
工法としては、ロックボルト工法、パイプルーフ工法等
大掛かりな設備を必要とするものや、岩盤等に多数のさ
い孔を施し、これに主としてセメント系、水ガラス系の
無機系薬液やエポキシ樹脂等の液体を注入する工法（特
公昭４５−２３３８１号）などがある。しかるにこのよ
うな工法は作業機械の搬入、設置作業、薬液硬化時間待
ちなどのために掘削作業を長時間停止しなければならな
いという難点があった。そのため近年、大掛かりな設備
を使用せず、しかも硬化時間が早い薬液圧入方法とし
て、二液性発泡ポリウレタン樹脂を孔内に圧入し岩盤内
に浸透、硬化させる施工方法が提案され、一部実施に供
せられている。（実開昭５４−１６００３号）
な岩盤や破砕された地山等の天盤の崩壊を防止する補強
工法としては、ロックボルト工法、パイプルーフ工法等
大掛かりな設備を必要とするものや、岩盤等に多数のさ
い孔を施し、これに主としてセメント系、水ガラス系の
無機系薬液やエポキシ樹脂等の液体を注入する工法（特
公昭４５−２３３８１号）などがある。しかるにこのよ
うな工法は作業機械の搬入、設置作業、薬液硬化時間待
ちなどのために掘削作業を長時間停止しなければならな
いという難点があった。そのため近年、大掛かりな設備
を使用せず、しかも硬化時間が早い薬液圧入方法とし
て、二液性発泡ポリウレタン樹脂を孔内に圧入し岩盤内
に浸透、硬化させる施工方法が提案され、一部実施に供
せられている。（実開昭５４−１６００３号）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の発泡ポ
リウレタン樹脂薬液にあっては、岩盤への薬液浸透性を
向上させるため、各種の有機溶剤を粘度低下剤として或
は発泡剤としても使用する場合が多い。この場合、狭い
トンネル内において、有機溶剤が揮散することになり、
トンネル内の通気が十分でない場合には、作業環境が悪
くなるばかりでなく、可燃性有機溶剤の場合には火災の
危険性があった。またモノフロロトリクロロカーボンの
ような塩素を含むフロン系有機溶剤の場合には不燃性で
あっても大気中に揮散し、オゾン層破壊等の地球環境を
悪化させる原因にもなる等の問題点があった。更にこれ
らの有機溶剤が施工時或は施工後において、徐々に岩盤
内を浸透し地下水の汚染をもたらすことにもつながり、
その対策が必要であった。
リウレタン樹脂薬液にあっては、岩盤への薬液浸透性を
向上させるため、各種の有機溶剤を粘度低下剤として或
は発泡剤としても使用する場合が多い。この場合、狭い
トンネル内において、有機溶剤が揮散することになり、
トンネル内の通気が十分でない場合には、作業環境が悪
くなるばかりでなく、可燃性有機溶剤の場合には火災の
危険性があった。またモノフロロトリクロロカーボンの
ような塩素を含むフロン系有機溶剤の場合には不燃性で
あっても大気中に揮散し、オゾン層破壊等の地球環境を
悪化させる原因にもなる等の問題点があった。更にこれ
らの有機溶剤が施工時或は施工後において、徐々に岩盤
内を浸透し地下水の汚染をもたらすことにもつながり、
その対策が必要であった。
【０００４】また、通常発泡ポリウレタン樹脂薬液では
反応をコントロールするための触媒として金属錫触媒等
が使用されるが、これも後に地下水の汚染問題が惹起さ
れることになる。
反応をコントロールするための触媒として金属錫触媒等
が使用されるが、これも後に地下水の汚染問題が惹起さ
れることになる。
【０００５】一方、これらポリウレタン発泡体は、仮に
有機溶剤が含まれていなくても可燃性であり、近傍に火
気がある場合は着火、火災の危険があるため、トンネル
内においては反応硬化体（発泡体）の難燃化が強く求め
られていた。
有機溶剤が含まれていなくても可燃性であり、近傍に火
気がある場合は着火、火災の危険があるため、トンネル
内においては反応硬化体（発泡体）の難燃化が強く求め
られていた。
【０００６】
【課題を解決するするための手段】発明者等はこれら技
術的な問題点について鋭意検討を進めた結果、有機溶剤
或は金属錫触媒等といった上述した問題を惹起する可能
性のある物質を用いることなく、テトラエチレングリコ
ールを主成分とするグリコール系混合物を低粘度材料と
して使用し、発泡剤として水を使用、また、難燃化手段
としてイソシアネート三量化触媒添加によるイソシアヌ
レート化を図ることで、地下水の汚染や作業環境・地球
環境に悪影響を及ぼさず、岩盤浸透性も優れ、しかも良
好な固結体が得られることを見出し、更には積極的に発
泡体を難燃性とすることにより火気を取り扱う現場施工
でも火災の危険がなく、施工作業の安全性が確保できる
本発明即ち地盤改良用二液性発泡ポリウレタン薬液組成
物を完成するに至ったものである。
術的な問題点について鋭意検討を進めた結果、有機溶剤
或は金属錫触媒等といった上述した問題を惹起する可能
性のある物質を用いることなく、テトラエチレングリコ
ールを主成分とするグリコール系混合物を低粘度材料と
して使用し、発泡剤として水を使用、また、難燃化手段
としてイソシアネート三量化触媒添加によるイソシアヌ
レート化を図ることで、地下水の汚染や作業環境・地球
環境に悪影響を及ぼさず、岩盤浸透性も優れ、しかも良
好な固結体が得られることを見出し、更には積極的に発
泡体を難燃性とすることにより火気を取り扱う現場施工
でも火災の危険がなく、施工作業の安全性が確保できる
本発明即ち地盤改良用二液性発泡ポリウレタン薬液組成
物を完成するに至ったものである。
【０００７】本発明は軟弱地盤又は岩盤にさい孔し、こ
の孔内に注入パイプを挿入した後コーキング剤によって
パイプと孔との間隙を塞ぎ、次いで注入パイプの先端か
らそれぞれの送液ポンプで定量ずつ混合室に送られたＡ
成分とＢ成分がスタテイックミキサー等の混合装置にて
混合された液状の発泡ウレタン原液を吐出し、この吐出
液を軟弱地盤、又は岩盤へ注入させ、強固な固結体と成
すものであるが、このときＡ成分とＢ成分は次のような
条件を満足していることが本発明の要旨である。
の孔内に注入パイプを挿入した後コーキング剤によって
パイプと孔との間隙を塞ぎ、次いで注入パイプの先端か
らそれぞれの送液ポンプで定量ずつ混合室に送られたＡ
成分とＢ成分がスタテイックミキサー等の混合装置にて
混合された液状の発泡ウレタン原液を吐出し、この吐出
液を軟弱地盤、又は岩盤へ注入させ、強固な固結体と成
すものであるが、このときＡ成分とＢ成分は次のような
条件を満足していることが本発明の要旨である。
【０００８】即ちＡ成分としては水を発泡剤とし、イソ
シアネート三量化触媒を必須成分として含み、テトラエ
チレングリコールを全アルキレングリコール系混合溶液
の５０重量％以上を使用し、全体の水酸基価が６００Ｋ
ＯＨｍｇ／ｇ以上で、粘度が希釈剤等で有機溶剤を用い
ることなく２０℃で１００ｃｐｓ以下となる混合溶液を
ポリヒドロキシ化合物（Ａ成分）とし、これにジフェニ
ルメタン−４．４’−ジイソシアネートを６０重量％以
上含み、イソシアネート基含有率（ＮＣＯ％）が２０〜
３５重量％で２０℃における粘度が１００ｃｐｓ以下で
あるポリイソシアネート化合物（Ｂ成分）を反応させる
ことにより、岩盤中に浸透し強靭な固結体を形成するこ
とができる二液性ポリウレタン薬液組成物に関する。
シアネート三量化触媒を必須成分として含み、テトラエ
チレングリコールを全アルキレングリコール系混合溶液
の５０重量％以上を使用し、全体の水酸基価が６００Ｋ
ＯＨｍｇ／ｇ以上で、粘度が希釈剤等で有機溶剤を用い
ることなく２０℃で１００ｃｐｓ以下となる混合溶液を
ポリヒドロキシ化合物（Ａ成分）とし、これにジフェニ
ルメタン−４．４’−ジイソシアネートを６０重量％以
上含み、イソシアネート基含有率（ＮＣＯ％）が２０〜
３５重量％で２０℃における粘度が１００ｃｐｓ以下で
あるポリイソシアネート化合物（Ｂ成分）を反応させる
ことにより、岩盤中に浸透し強靭な固結体を形成するこ
とができる二液性ポリウレタン薬液組成物に関する。
【０００９】本発明にて用いられるエチレングリコール
系化合物としては、エチレングリコール、ジエチレング
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、ペンタエチレングリコール、その他ポリエチ
レングリコール等、２０℃で粘度が１００ｃｐｓ以下
で、分子量６２〜５００のものが使用できるが、テトラ
エチレングリコールを全グリコール中５０重量％以上使
用するものが最も効果を発揮する。つまりこれらアルキ
レングリコールとしては、岩盤等への注入時において、
適度の反応速度を持つこと、粘度が低く岩盤に良く浸透
すること、反応固結体の強度が高いこと、安全であるこ
と等を考慮されなければならないが、テトラエチレング
リコールをベースとし、エチレングリコール、トリエチ
レングリコール等の併用で反応速度、固結体強度を目的
とする範囲に調整するのが最も好適であり、本発明の効
果を最大に発揮させることができる。
系化合物としては、エチレングリコール、ジエチレング
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、ペンタエチレングリコール、その他ポリエチ
レングリコール等、２０℃で粘度が１００ｃｐｓ以下
で、分子量６２〜５００のものが使用できるが、テトラ
エチレングリコールを全グリコール中５０重量％以上使
用するものが最も効果を発揮する。つまりこれらアルキ
レングリコールとしては、岩盤等への注入時において、
適度の反応速度を持つこと、粘度が低く岩盤に良く浸透
すること、反応固結体の強度が高いこと、安全であるこ
と等を考慮されなければならないが、テトラエチレング
リコールをベースとし、エチレングリコール、トリエチ
レングリコール等の併用で反応速度、固結体強度を目的
とする範囲に調整するのが最も好適であり、本発明の効
果を最大に発揮させることができる。
【００１０】即ち、エチレングリコール、トリエチレン
グリコール等テトラエチレングリコールよりも分子量の
小さいグリコールを全アルキレングリコール系混合物の
５０重量％以上使用した場合、発泡硬化時に発生する発
熱量が大きく、その結果フォーム内部温度が著しく高く
なり、発泡体内部にスコーチ（焼け）現象が発生、固結
体の機械的強度が低下するだけでなく、フォームの難燃
化が不十分の場合には、発煙・発火の危険性も出てくる
からである。
グリコール等テトラエチレングリコールよりも分子量の
小さいグリコールを全アルキレングリコール系混合物の
５０重量％以上使用した場合、発泡硬化時に発生する発
熱量が大きく、その結果フォーム内部温度が著しく高く
なり、発泡体内部にスコーチ（焼け）現象が発生、固結
体の機械的強度が低下するだけでなく、フォームの難燃
化が不十分の場合には、発煙・発火の危険性も出てくる
からである。
【００１１】一方、ペンタエチレングリコール等テトラ
エチレングリコールよりも分子量が大きいポリエチレン
グリコール等を全アルキレングリコール混合物の５０重
量％以上使用した場合、固結体の機械的強度がやや弱い
事、岩盤内に水分が存在した場合に想定される過剰発泡
による固結体強度不足等の問題があり、十分実用に耐え
る岩盤補強ができない。
エチレングリコールよりも分子量が大きいポリエチレン
グリコール等を全アルキレングリコール混合物の５０重
量％以上使用した場合、固結体の機械的強度がやや弱い
事、岩盤内に水分が存在した場合に想定される過剰発泡
による固結体強度不足等の問題があり、十分実用に耐え
る岩盤補強ができない。
【００１２】本発明では、テトラエチレングリコールを
全アルキレングリコール系混合物の５０重量％、好まし
くは６０重量％以上使用し、岩盤注入時の温度、土質水
分量、工法等に合わせて硬化反応速度を調整する目的で
エチレングリコール、ポリエチレングリコール等を併用
するのである。
全アルキレングリコール系混合物の５０重量％、好まし
くは６０重量％以上使用し、岩盤注入時の温度、土質水
分量、工法等に合わせて硬化反応速度を調整する目的で
エチレングリコール、ポリエチレングリコール等を併用
するのである。
【００１３】また、反応固結体の強度を高く保持するた
め、このアルキレングリコール系混合物の水酸基価は６
００ＫＯＨｍｇ／ｇ以上、好ましくは７５０ＫＯＨｍｇ
／ｇ以上が必要である。水酸基価が６００ＫＯＨｍｇ／
ｇ未満の場合には、固結体の強度が低くなる傾向を示し
十分な補強効果を得る事が難しくなるからである。
め、このアルキレングリコール系混合物の水酸基価は６
００ＫＯＨｍｇ／ｇ以上、好ましくは７５０ＫＯＨｍｇ
／ｇ以上が必要である。水酸基価が６００ＫＯＨｍｇ／
ｇ未満の場合には、固結体の強度が低くなる傾向を示し
十分な補強効果を得る事が難しくなるからである。
【００１４】触媒としては通常のアミン触媒でも良い
が、反応硬化体に難燃性を付与するために酢酸カリウ
ム、オクチル酸カリウム、トリス−（ジメチルアミノプ
ロピル）ヘキサヒドロ−ｓ−トリアジン等のいわゆるイ
ソシアネート三量化触媒が不可欠である。この添加量は
必要とする反応硬化速度に応じて任意に調整できるが、
通常はＡ成分中に０．０２重量％以上添加される。反応
時Ｂ成分の比率が高くなり、全水酸基価に対し当量以上
のイソシアネートが使用される場合にはこれらの触媒は
やや多く添加させる事が反応速度を速める上で推奨され
る。この場合三量化物（イソシアヌレート）は多く生成
し、より難燃性に優れた固結体を作ることができる。
が、反応硬化体に難燃性を付与するために酢酸カリウ
ム、オクチル酸カリウム、トリス−（ジメチルアミノプ
ロピル）ヘキサヒドロ−ｓ−トリアジン等のいわゆるイ
ソシアネート三量化触媒が不可欠である。この添加量は
必要とする反応硬化速度に応じて任意に調整できるが、
通常はＡ成分中に０．０２重量％以上添加される。反応
時Ｂ成分の比率が高くなり、全水酸基価に対し当量以上
のイソシアネートが使用される場合にはこれらの触媒は
やや多く添加させる事が反応速度を速める上で推奨され
る。この場合三量化物（イソシアヌレート）は多く生成
し、より難燃性に優れた固結体を作ることができる。
【００１５】発泡剤として使用する水の量はポリヒドロ
キシ化合物１００重量部あたり０．２〜３．０部、好ま
しくは０．５〜２．０部が推奨される。即ち、岩盤補強
において必要とされる強度は圧縮強度で通常４０ｋｇ／
ｃｍ2 以上とされているが、固結体をこの強度に保持さ
せるためには発泡倍率が適度の範囲になっている事が大
切である。具体的にはフリー発泡（自由発泡）時の倍率
で通常２倍以上２０倍以下、好ましくは４倍以上１５倍
以下が本発明では必要である。
キシ化合物１００重量部あたり０．２〜３．０部、好ま
しくは０．５〜２．０部が推奨される。即ち、岩盤補強
において必要とされる強度は圧縮強度で通常４０ｋｇ／
ｃｍ2 以上とされているが、固結体をこの強度に保持さ
せるためには発泡倍率が適度の範囲になっている事が大
切である。具体的にはフリー発泡（自由発泡）時の倍率
で通常２倍以上２０倍以下、好ましくは４倍以上１５倍
以下が本発明では必要である。
【００１６】発泡倍率が２倍未満では岩盤内に注入され
た固結原液に十分な発泡圧を付与することができないの
で固結液を広範囲の亀裂領域に満たすことができず、実
際の施工作業において原液の注入効率が低下する。一
方、発泡倍率が２０倍を越えると固結体に十分な強度を
与えることができず満足できる岩盤補強ができない。
た固結原液に十分な発泡圧を付与することができないの
で固結液を広範囲の亀裂領域に満たすことができず、実
際の施工作業において原液の注入効率が低下する。一
方、発泡倍率が２０倍を越えると固結体に十分な強度を
与えることができず満足できる岩盤補強ができない。
【００１７】本発明に使用するイソシアネート成分（Ｂ
成分）としては活性イソシアネート基を少なくとも２個
以上有するポリイソシアネート、または末端イソシアネ
ート基を有するプレポリマーであって、粘度が２０℃１
００ｃｐｓ以下のものであり、ＮＣＯ％即ち全イソシア
ネート化合物の分子量に対するＮＣＯ基の個数×ＮＣＯ
の分子量の百分率は２０〜３５％、好ましくは２８％〜
３２％のものであり、このようなイソシアネートとして
はジフェニルメタン−４、４′ジイソシアネート（ＭＤ
Ｉ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）等が上げら
れるが、岩盤への注入時の安全性、固結体の強度、及び
三量化時での難燃性付与を考慮すると本発明ではジフェ
ニルメタン−４、４′ジイソシアネート（ＭＤＩ）が好
ましい。
成分）としては活性イソシアネート基を少なくとも２個
以上有するポリイソシアネート、または末端イソシアネ
ート基を有するプレポリマーであって、粘度が２０℃１
００ｃｐｓ以下のものであり、ＮＣＯ％即ち全イソシア
ネート化合物の分子量に対するＮＣＯ基の個数×ＮＣＯ
の分子量の百分率は２０〜３５％、好ましくは２８％〜
３２％のものであり、このようなイソシアネートとして
はジフェニルメタン−４、４′ジイソシアネート（ＭＤ
Ｉ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）等が上げら
れるが、岩盤への注入時の安全性、固結体の強度、及び
三量化時での難燃性付与を考慮すると本発明ではジフェ
ニルメタン−４、４′ジイソシアネート（ＭＤＩ）が好
ましい。
【００１８】イソシアネ−トの減粘方法としてはピュア
ーＭＤＩブレンド等で上記核体数に分布を持たせる、Ｔ
ＤＩのような低粘度のイソシアネートをブレンドする等
の手段があるが、固結体の強度、三量化反応の促進、及
び安全性を考慮して核体数の分布を付ける等でＭＤＩ自
体の低粘化する方法が好ましい。仮に、ＴＤＩの添加で
更なる減粘化を図る必要がある場合には、Ｂ成分中に占
めるＭＤＩ量は６０重量％以上は必要であり、この量以
下では効果的な補強効果と難燃性を与える事は難しくな
る。
ーＭＤＩブレンド等で上記核体数に分布を持たせる、Ｔ
ＤＩのような低粘度のイソシアネートをブレンドする等
の手段があるが、固結体の強度、三量化反応の促進、及
び安全性を考慮して核体数の分布を付ける等でＭＤＩ自
体の低粘化する方法が好ましい。仮に、ＴＤＩの添加で
更なる減粘化を図る必要がある場合には、Ｂ成分中に占
めるＭＤＩ量は６０重量％以上は必要であり、この量以
下では効果的な補強効果と難燃性を与える事は難しくな
る。
【００１９】このイソシアネート化合物をＢ成分として
前記Ａ成分混合物と混合し岩盤中へ注入するに際し、
Ａ：Ｂ混合比率は１：２〜１：４の間、即ちイソシアネ
ート成分量を反応当量よりも幾分多めにする事がイソシ
アネート三量化反応を進行させる意味で必要である。Ｂ
成分がこの比率より多くなると反応硬化時間が長くな
り、短時間作業というポリウレタン薬液の利点が薄れる
からである。一方、この比率より小さい場合は三量化物
が少なくなり硬化体に難燃性を付加することができなく
なる。
前記Ａ成分混合物と混合し岩盤中へ注入するに際し、
Ａ：Ｂ混合比率は１：２〜１：４の間、即ちイソシアネ
ート成分量を反応当量よりも幾分多めにする事がイソシ
アネート三量化反応を進行させる意味で必要である。Ｂ
成分がこの比率より多くなると反応硬化時間が長くな
り、短時間作業というポリウレタン薬液の利点が薄れる
からである。一方、この比率より小さい場合は三量化物
が少なくなり硬化体に難燃性を付加することができなく
なる。
【００２０】以下、本発明の発泡ポリウレタン薬液を使
用するに当たり、その方法の一例を示しながら具体的に
説明する。
用するに当たり、その方法の一例を示しながら具体的に
説明する。
【００２１】
【表１】
【００２２】［実施例１〜４］表１に示す配合薬液にて
反応性、砂への浸透性、固結体のフォーム物性について
調べた。なお、砂への浸透性については図１に示す方法
で測定した。また薬液配合にあたって使用した原料は次
の通りである。 テトラエチレングリコール：関東化学（株）製試薬 水
酸基価＝ ５７８ＫＯＨｍｇ／ｇ 粘度＝３５ｃｐｓ／
２０℃ トリエチレングリコール： 関東化学（株）製試薬 水
酸基価＝ ７４７ＫＯＨｍｇ／ｇ 粘度＝３０ｃｐｓ／
２０℃ エチレングリコール： 関東化学（株）製試薬 水
酸基価＝１８１０ＫＯＨｍｇ／ｇ 粘度＝２０ｃｐｓ／
２０℃ ポリエチレングリコール：三洋化成（株）製 ＰＥＧ３
００水酸基価＝ ３７０ＫＯＨｍｇ／ｇ 粘度＝８５ｃ
ｐｓ／２０℃ 触媒（トリス(シ゛メチルアミノフ゜ロヒ゜ル)ヘキサヒト゛ロ-s-トリアシ゛ン) ：カオ
ライザーNO.14 花王（株）製 イソシアネート：粗ＭＤＩ 住友バイエルウレタン
（株）製 ＮＣＯ％＝31.5%粘度＝５５ｃｐｓ／２０℃ ［浸透率試験方法］図１において、長さＬ、内径Ｄの円
筒内に３％の水分を含む４号硅砂を「Ｗ1」の重量でＬ,
まで充填させ、円筒の両端を密封する。その後一端部
よりポリウレタン薬液を一定量注入した後、注入箇所を
密封する。ポリウレタン薬液が発泡反応終了後、未固結
状態の硅砂重量「Ｗ2 」を測定して下記式により浸透率
を求めた。 浸透率＝［（Ｗ1 −Ｗ2 ）／Ｗ1 ］×１００（％） この結果、テトラエチレングリコールを全アルキレング
リコール成分の５０重量％以上使用したとき、６０秒以
下の短時間で硬化する薬液であり、その固結体の圧縮強
度は高く、難燃性、浸透性に優れたものであることが確
認された。
反応性、砂への浸透性、固結体のフォーム物性について
調べた。なお、砂への浸透性については図１に示す方法
で測定した。また薬液配合にあたって使用した原料は次
の通りである。 テトラエチレングリコール：関東化学（株）製試薬 水
酸基価＝ ５７８ＫＯＨｍｇ／ｇ 粘度＝３５ｃｐｓ／
２０℃ トリエチレングリコール： 関東化学（株）製試薬 水
酸基価＝ ７４７ＫＯＨｍｇ／ｇ 粘度＝３０ｃｐｓ／
２０℃ エチレングリコール： 関東化学（株）製試薬 水
酸基価＝１８１０ＫＯＨｍｇ／ｇ 粘度＝２０ｃｐｓ／
２０℃ ポリエチレングリコール：三洋化成（株）製 ＰＥＧ３
００水酸基価＝ ３７０ＫＯＨｍｇ／ｇ 粘度＝８５ｃ
ｐｓ／２０℃ 触媒（トリス(シ゛メチルアミノフ゜ロヒ゜ル)ヘキサヒト゛ロ-s-トリアシ゛ン) ：カオ
ライザーNO.14 花王（株）製 イソシアネート：粗ＭＤＩ 住友バイエルウレタン
（株）製 ＮＣＯ％＝31.5%粘度＝５５ｃｐｓ／２０℃ ［浸透率試験方法］図１において、長さＬ、内径Ｄの円
筒内に３％の水分を含む４号硅砂を「Ｗ1」の重量でＬ,
まで充填させ、円筒の両端を密封する。その後一端部
よりポリウレタン薬液を一定量注入した後、注入箇所を
密封する。ポリウレタン薬液が発泡反応終了後、未固結
状態の硅砂重量「Ｗ2 」を測定して下記式により浸透率
を求めた。 浸透率＝［（Ｗ1 −Ｗ2 ）／Ｗ1 ］×１００（％） この結果、テトラエチレングリコールを全アルキレング
リコール成分の５０重量％以上使用したとき、６０秒以
下の短時間で硬化する薬液であり、その固結体の圧縮強
度は高く、難燃性、浸透性に優れたものであることが確
認された。
【００２３】［比較例１〜５］エチレングリコール、ト
リエチレングリコール等、テトラエチレングリコールよ
りも分子量の小さい（水酸基価の高い）アルキレングリ
コールを全グリコール成分の５０重量％以上使用した場
合、反応時の発熱で内部にスコーチ現象のあるフォーム
となり、一部劣化フォームとなっていた。一方、ポリエ
チレングリコール使用の場合は、発泡硬化体に高い圧縮
強度を与えることはできなかった。また三量化触媒を添
加しない場合はフォームに難燃性を与えることはできな
かった。
リエチレングリコール等、テトラエチレングリコールよ
りも分子量の小さい（水酸基価の高い）アルキレングリ
コールを全グリコール成分の５０重量％以上使用した場
合、反応時の発熱で内部にスコーチ現象のあるフォーム
となり、一部劣化フォームとなっていた。一方、ポリエ
チレングリコール使用の場合は、発泡硬化体に高い圧縮
強度を与えることはできなかった。また三量化触媒を添
加しない場合はフォームに難燃性を与えることはできな
かった。
【００２４】
【発明の効果】上記の如くして得られた本発明の発泡ポ
リウレタン薬液は、有機溶剤や金属錫触媒等を使用する
ことなく低粘度で優れた浸透性を有しており、その固結
体は難燃性でかつ強靭であり、環境や水質を汚染するこ
となく地盤改良用として好適な樹脂組成物となる。
リウレタン薬液は、有機溶剤や金属錫触媒等を使用する
ことなく低粘度で優れた浸透性を有しており、その固結
体は難燃性でかつ強靭であり、環境や水質を汚染するこ
となく地盤改良用として好適な樹脂組成物となる。
【図１】浸透率測定方法についての説明用概略断面図で
ある。
ある。
Claims (4)
- 【請求項１】 ポリヒドロキシ化合物が、テトラエチレ
ングリコールを５０重量％以上を含むアルキレングリコ
ールからなり、これに発泡剤として水、及びイソシアネ
ート三量化触媒を必須成分とする混合液（Ａ成分）と、
ジフェニルメタン−４、４′ジイソシアネートを６０重
量％以上含み、イソシアネート基含有率が２０〜３５重
量％であるポリイソシアネート成分（Ｂ成分）とからな
る地盤改良用二液性発泡ポリウレタン薬液組成物。 - 【請求項２】 上記ポリヒドロキシ化合物、水、イソシ
アネート三量化触媒を必須成分とする混合液（Ａ成分）
において、その水酸基価が６００ＫＯＨｍｇ／ｇ以上で
あり、２０℃における粘度が１００ｃｐｓ以下であるこ
とを特徴とする請求項１記載の地盤改良用二液性発泡ポ
リウレタン薬液組成物。 - 【請求項３】 上記ポリイソシアネート成分（Ｂ成分）
において、２０℃における粘度が１００ｃｐｓ以下であ
ることを特徴とする請求項１記載の地盤改良用二液性発
泡ポリウレタン薬液組成物。 - 【請求項４】上記Ａ成分とＢ成分の混合比が、重量比で
Ａ：Ｂ＝１：２〜１：４に設定されていることを特徴と
する請求項１、２及び３記載の地盤改良用二液性発泡ポ
リウレタン薬液組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6082029A JPH07286175A (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 地盤改良用二液性発泡ポリウレタン薬液組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6082029A JPH07286175A (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 地盤改良用二液性発泡ポリウレタン薬液組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07286175A true JPH07286175A (ja) | 1995-10-31 |
Family
ID=13763110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6082029A Pending JPH07286175A (ja) | 1994-04-20 | 1994-04-20 | 地盤改良用二液性発泡ポリウレタン薬液組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07286175A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002327174A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 地山固結用薬液組成物 |
-
1994
- 1994-04-20 JP JP6082029A patent/JPH07286175A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002327174A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 地山固結用薬液組成物 |
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