JPH04185695A

JPH04185695A - 土層硬化剤

Info

Publication number: JPH04185695A
Application number: JP31741990A
Authority: JP
Inventors: Hajime Nonomura; 野々村　肇; Yuuji Hirose; 雄示廣瀬
Original assignee: POLYURETHAN KASEI KK; Polyurethane Chemical Co Ltd
Current assignee: POLYURETHAN KASEI KK; BASF Inoac Polyurethanes Ltd
Priority date: 1990-11-21
Filing date: 1990-11-21
Publication date: 1992-07-02

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】〔技術分野〕本発明は、トンネル掘削時及び土層の盛土をする場合、
砂礫のような崩壊性地盤や、亀裂の入った軟弱地山に注
入硬化させて、土層を安定化させ作業の短期化を図るた
めの土層硬化剤に関する。

〔従来技術〕

現在、土層を安定固化する方法としては、水ガラス（け
い酸ソーダ）が一般に用いられているが、水ガラスは以
下の問題点が挙げられる。

■強度が低い。

■岩に対する接着性が低い。

■水ガラス自身１弾性（伸縮性）がなく、脆い。

■注入から硬化（同化）するまでの時間が長い。

■温度変化や硬化剤のわずかな濃度差が硬化時間を大き
く左右する。

■地下水の影響を受けやすい。

■アルカリ性で、安全面に問題がある。

■ＰＨ調整に手間がかかる。

これに対してウレタン原液は上記問題点を良くクリアし
ているが、有機溶剤や可塑剤等といったウレタンとは直
接反応しない成分を含んでいるため長期的にみて土層か
ら溶出し、水を汚染したり、環墳問題を起すおそれがあ
る。

〔目　　的〕

本発明の目的は、原料系を低粘度とし、かつ土層中で構
成したポリウレタンマトリックスの自由度が高く、土層
、土砂、石への追従性が高い土層硬化剤を提供する点に
ある。

本発明の他の目的は、土層硬化剤成分中に可塑剤、溶剤
、重金属含有触媒など公害発生の恐れのある成分を使用
しなくても地盤強化の目的を達成できる新しいタイプの
ポリウレタン系土層硬化剤を提供する点にある。

〔構　　成〕

本発明の第１は、活性水酸基を２個有するポリエーテル
ポリオールを主成分とし、平均水酸基価２００〜６００
、粘度５００ｃｐｓ／２５℃以下のポリオールよりなる
Ａ液と、活性イソシアネート基を少なくとも２個有する
粘度２５０ｃｐｓ／２５℃以下のイソシアネートよりな
るＢ液をもって構成されていることを特徴とするポリウ
レタン系土層硬化剤に関する。

本発明の第２は、活性水酸基を２個有するポリエーテル
ポリオールを主成分とし、平均水酸基価２００−６００
、粘度５００ｃｐｓ／２５℃以下のポリオールよりなる
Ａ液と、活性イソシアネート基を少なくとも２個有する
粘度２５０ｃｐｓ／２５℃以下のイソシアネートよりな
るＢ液と、非金属系触媒をもって構成されていることを
特徴とするポリウレタン系土層硬化剤に関する。

Ａ液の水酸基価を２００〜６００とした理由は、土層を
固結硬化するのが目的であるのに、水酸基価２００未満
のポリオールでは軟らく、固結感がないし、シュリンク
等による問題が起きるし。

水酸基価６００以上のポリオールを使用すると、脆性が
出るとともに、接着性も低下するので、好ましくない。

Ａ液を構成する主成分である低粘土のポリエーテルポリ
オールは、２官能のもので、かつ分子量は１００〜１０
００、好ましくは２００〜５００のものであり１例えば
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、トリエチレングリコール、１，３−ブタ
ンジオールあるいはポリプロピレングリコール（ＰＰＧ
）にエチレンオキサイド（ＰＥ）やプロピレンオキサイ
ド（ＰＯ）またはその両方を付加させたポリエーテルポ
リオールを挙げることができ、これらは、つぎの式で示
すことができる。

ＣＨ，Ｃ）！。

ＨＯ−ＣＩ（ＣＨ，Ｏ＋ＣＨ，ＣＨ２Ｏ＋−ｎＨＰＰＧ
すεＯＣＨｌ前記Ａ液の主成分であるポリエーテルポリオールに対し
てサブポリオールを配合して使用することかできる。

このサブポリオール配合の目的は強度を上げる点にあり
、例えばつぎのようなポリオールのなかから、前記主成
分のポリエーテルポリオールの種類に応じてその強度改
善効果をあげられる化合物を選択使用する。サブポリオ
ールの例としてはエチレングリコール、プロピレングリ
コール、ポリプロピレングリコール、トリメチロールプ
ロパン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、ヘキサメチレングリコール、グリセリン、１，３−
ブチレングリコール、１．４−ブタンジオール、ヘキサ
ントリオール、ペンタエリスリトール、ソルビトール、
ネオペンチルグリコール等の多価アルコール、前記多価
アルコール類とエチレンオキサイド、プロピレンオキサ
イド等のアルキレンオキサイドとの付加重合により得ら
れる化合物等のポリエーテルポリオールがある。

サブポリオールの使用量は、Ａ液中５０ｉｉｔ％以下、
通常２０〜３（ｈｔ％であり、全体としてＡ液の平均水
酸基価２００〜６００、粘度５００ｃｐｓ／　２５℃以
下に調整する。

本発明におけるＡ液は、とくにメインポリオールとして
ポリプロピレングリコール系の２官能ポリエーテルと前
記サブポリオールの組合せが好ましいが、そのほかに２
官能アルコール類、例えば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、トリエチレン
グリコ−・ル、１，６−ヘキサンジオール（ヘキサメチ
レングリコール）　、１．３−ブタンジオール（１゜３
−ブチレングリコール）　、　１．４−ブタンジオール
、その他２官能アルコール類にエチレンオキサイド、プ
ロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加し
たポリエーテルポリオールなどを併用することもできる
。

Ｂ液に使用するイソシアネートは２官能のピュアなイソ
シアネートと２官能以上のポリメリックなイソシアネー
トがあり、ピュアなイソシアネートとしてはジフェニル
メタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、トリレンジイソシ
アネート（ＴＤＩ）ポリメリックＭＤＩなどを挙げるこ
とができるが１本発明は土層に使用されるものであるか
ら、毒性が低く安全性の高いものが好ましい。

ポリメリックＭＤＩとはジフェニルメタンジイソシアネ
ート（ＭＤＩ）の多官能混合物のことであり、モデル的
に式で示すとおおよそつぎのようになる。

一般に平均官能基（１分子中のＮＣ○基の数）は２．２
〜３．０　（ｎ　＝Ｑ、３〜１．０）であるが、平均官
能基数は２．２に近いものが好ましく、とくに平均的に
ｎ＝０．６、分子量約３２０のものが好ましい。

触媒は１重金属を含まないものを使用する。

具体的には、ポリウレタン反応に用いる公知のアミン触
媒や重金２ではない他の金属の触媒が使用できるが、ア
ミン触媒が好ましい。

アミン触媒としては、トリエチルアミン、ベンジ゛ルジ
メチルアミン、トリエチレンジアミン、テトラメチルブ
タンジアミン、２−メチル−トリエチレンジアミンなど
の第３級アミン、１゜８−ジアザ−ビシクロ（５，４，
Ｏ）ウンデセン−７（以下ｒＤＢＵＪ　と略記する。）
のフェノール塩、ステアリン酸塩、オレイン酸塩、ギ酸
塩などのＤＢＵ塩などが挙げられる。

金属触媒の例としては、酢酸第一すず、オクタン酸第−
すず、ラウリン酸第−すず、オレイン第一ずずなどのカ
ルボン酸第−すず、ジブチルチンアセテート、ジブチル
チンジラウレート、ジブチルチンマレエート、ジブチル
チンジ−２＝エチルーヘキサソエート、ジラウリルチン
ジアセテート、ジオクチルチンジアセテートなどのカル
ボン酸のジアルキルすず塩、水酸化トリメチルすず、水
酸化トリブチルすず、水酸化トリオクチルすずなどの水
酸化トリアルキルすず、酸化ジブチルすず、酸化ジオク
チルすず、酸化ジラウリルすずなどの酸化ジアルキルす
ず、二塩化ジブチルすず、二塩化ジオクチルすずなどの
塩化ジアルキルすずなどが挙げられる。

〔本発明硬化剤の使用法〕

軟弱地盤ないし岩盤に所定間隔で穴を穿設し、この孔内
に注入パイプを挿入した後、パツキンあるいはコーキン
グ剤によってパイプと穴との空隙を塞ぐ。その状態で注
入パイプの先端からＡ液とＢ液が混合された液状の発泡
ウレタン原液を吐出することによって行なう。

混合はＡ液、Ｂ液をそれぞれのポンプにより所定量ずつ
混合室に送り、スタティックミキサーあるいはそれに類
する混合装置によってすみやかに混合すればよい。

〔実施例〕

Ａ液の組成、メーカー名：旭硝子）トリエチレンジアミン　　　　　　２８５重量部水　　
　　　　　　　　　　　　　　１．５重量部Ｂ液の組成〔効　　果〕本発明は、官能基数が２であるポリエーテルポリオール
（ジオール）をメインポリオールとして使用することに
より原料の低粘度化をはかるとともに、水とイソシアネ
ートの反応により生成される二酸化炭素を唯一の発泡剤
としているため、溶剤や可塑剤を使用しなくても土層中
への拡がり能力が大きく、かつ土層中で生成したポリウ
レタンマトリックスの自由度が高く、土層、土砂、石へ
の追従性が高い。

また、重金属を含む金属触媒やフレオンのような発泡剤
を使用していない。

したがって５本発明によれば、溶剤、可塑剤。

フレオンおよび場合によっては重金属といったものが地
下水中に漏出する心配がなく、公害を発生することがな
い。さらに本発明のものは低粘度のため、混合撹拌時の
撹拌性能も良く、混合撹拌後の液流動性も良い。

本発明の土層硬化剤はポリウレタン樹脂を形成するので
、自己接着性が大きく、岩、砂、泥の接着、固結に有効
である。また、低粘度に加え、発泡時の発泡圧により岩
、砂等の間隙をぬって広範囲に拡がることがでる。また
、ウレタン樹脂自身、機械強度に優れるとともに弾性力
を有するため柔軟性に富み、固結後の岩や、砂、泥の保
持力に優れている。

触媒の選定により、硬化時間を用途に応じて調整できる
とともに、温度依存性の低い処方により、温度変化に対
しても一定時間で硬化を完了させることもできる。

Claims

【特許請求の範囲】１、活性水酸基を２個有するポリエーテルポリオールを
主成分とし、平均水酸基価２００〜６００、粘度５００
ｃｐｓ／２５℃以下のポリオールよりなるＡ液と、活性
イソシアネート基を少なくとも２個有する粘度２５０ｃ
ｐｓ／２５℃以下のイソシアネートよりなるＢ液をもっ
て構成されていることを特徴とするポリウレタン系土層
硬化剤。２、活性水酸基を２個有するポリエーテルポリオールを
主成分とし、平均水酸基価２００〜６００、粘度５００
ｃｐｓ／２５℃以下のポリオールよりなるＡ液と、活性
イソシアネート基を少なくとも２個有する粘度２５０ｃ
ｐｓ／２５℃以下のイソシアネートよりなるＢ液と、非
金属系触媒をもって構成されていることを特徴とするポ
リウレタン系土層硬化剤。