JPH0748430A - 注入補修工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 で表わされるジアルジミン５１重量部と、イソシアネー
ト基を有するポリウレタンプレポリマー７００重量部と
を主成分として含有する注入剤を使用する注入補修工
法。 【効果】 この注入補修工法は、注入時の作業性が優
れ、かつ硬化物は発泡が無く、常に均一な物性が得られ
るため、漏水防止効果が長期間にわたって保持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンクリート、モルタ
ル等の亀裂、又は浮き部の注入補修工法に関し、特に注
入剤として加水分解によりアミンが生成する潜在性硬化
剤とイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマ
ーとを含有する一液湿気硬化性ウレタン注入剤を使用す
る注入補修工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンクリート、モルタル等に生ずる亀
裂、又は浮き部分の欠陥は雨水の浸入経路になるばかり
でなく、剥落したりするなどの重大事故を招く恐れがあ
り、その防止のために、かかる亀裂や浮き部分の空洞に
注入剤を注入して補修する対策が採られている。ところ
が、この目的に使用されている補修剤の多くは二液型合
成樹脂であるため、注入時に二液の各成分を計量し、撹
拌混合する必要がある。従って計量、撹拌混合操作のミ
スが原因で硬化物物性の低下や硬化不良が発生したり、
注入現場の温度変化に伴うポットライフのバラツキによ
る注入性の悪化等の問題が生ずることがある。一方、一
液型の補修剤として湿気硬化型ポリウレタンプレポリマ
ーを利用する方法が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法はポ
リウレタンプレポリマーと水との反応を利用して発泡硬
化させるものであるため、発泡したポリウレタンはしば
らくすると収縮をし始め、次第にコンクリート、モルタ
ル等との接着が低下し、亀裂が入って、再び漏水するこ
とになる。上記のような問題点を克服すること、即ち注
入時の作業性が優れ、注入剤が亀裂や浮き部分の細部に
まで行き渡り、漏水防止効果が長期間にわたって保持さ
れる注入補修工法が強く望まれていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の問
題点について鋭意研究した結果、本発明に到達した。本
発明は、加水分解によりアミンが生成する潜在性硬化剤
とイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマー
とを含有する一液湿気硬化性ウレタン注入剤を使用する
事により、注入時の作業性が優れ、注入剤が亀裂や浮き
部分の細部にまで行き渡り、かつ硬化物は発泡が無く、
常に均一な物性が得られるため、漏水防止効果が長期間
に渡って保持される事を特徴とする注入補修工法であ
る。即ち本発明は、 １．コンクリート、モルタル等の亀裂、又は浮き部を補
修するに際し、注入剤を注入して補修する工法におい
て、注入剤として加水分解によりアミンが生成する潜在
性硬化剤とイソシアネート基を有するポリウレタンプレ
ポリマーとを含有する一液湿気硬化性ウレタン注入剤を
使用することを特徴とする注入補修工法。 ２．加水分解によりアミンが生成する潜在性硬化剤が、
下記一般式（１） Ｙ─( −Ｎ＝ＣＨ−Ｘ）n −−−（１） （式中、Ｘは炭素数６〜１５のアリール基を、Ｙは炭素
数２〜１５で２価もしくは３価の炭化水素基、又は分子
量が７０〜６０００で２価もしくは３価のポリオキシア
ルキレン基を、ｎは２又は３を示す。）で表わされるポ
リアルジミンである１．記載の注入補修工法。である。

【０００５】本発明において、一液湿気硬化性ウレタン
注入剤とは加水分解によりアミンが生成する潜在性硬化
剤とイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマ
ーとを含有するものである。加水分解によりアミンが生
成する潜在性硬化剤としてはエナミン（英国特許１５７
５６６６）、ポリアルジミン或いはポリケチミン（英国
特許１０６４８４１、独国特許３１３３７６９、特開平
２−２８３７１０、特開平４−２７９６２０）、β−ラ
クタム（特開平２−１６８）等が知られている。

【０００６】下記一般式（１） Ｙ─( −Ｎ＝ＣＨ−Ｘ）n −−−（１） （式中、Ｘは炭素数６〜１５のアリール基を、Ｙは炭素
数２〜１５で２価もしくは３価の炭化水素基、又は分子
量が７０〜６０００で２価もしくは３価のポリオキシア
ルキレン基を、ｎは２又は３を示す。）で表わされるポ
リアルジミンの製造に使用されるポリアミンとしては、
１）エチレンジアミン、１，３−シ゛アミノプロパン、
テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘ
プタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカ
メチレンジアミン、等の脂肪族ジアミン、４，４’−ジ
アミノジシクロヘキシルメタン、イソホロンジアミン、
ビスアミノメチルシクロヘキサン、２，５−又は２，６
−ジアミノメチルビシクロ［２，２，１］ヘプタン、ジ
アミノシクロヘキサン、３（４），８（９）−ビス（ア
ミノメチル）−トリシクロ［５．２．１．０ ^2.6］デカ
ン等の脂環族ジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジ
アミノジフェニルエーテル、キシリレンジアミン、フェ
ニレンジアミン、３，５−ジエチルトルエン−２，４−
ジアミン、３，５−ジエチルトルエン−２，６−ジアミ
ン等の芳香族ジアミン、水、エチレングリコール、プロ
ピレングリコール等にプロピレンオキサイド及び／又は
エチレンオキサイドを付加重合して得たポリオキシアル
キレングリコール類のヒドロキシル基をアミノ基に変換
して得られるポリオキシアルキレンジアミン等のジアミ
ン、２）１，３，５−トリス（アミノメチル）ベンゼ
ン、１，３，５−トリス（アミノメチル）シクロヘキサ
ン等のトリアミン、グリセリン、トリメチロールプロパ
ン等にプロピレンオキサイド及び／又はエチレンオキサ
イドを付加重合して得たポリオキシアルキレントリオー
ル類のヒドロキシル基をアミノ基に変換して得られるポ
リオキシアルキレントリアミン等のトリアミン等があ
る。

【０００７】上記ポリアミンと反応させるアルデヒドと
しては、例えば、ベンズアルデヒド、ｏ−トルアルデヒ
ド、ｍ−トルアルデヒド、ｐ−トルアルデヒド、４−エ
チルベンズアルデヒド、４−プロピルベンズアルデヒ
ド、４−ブチルベンズアルデヒド、２，４−ジメチルベ
ンズアルデヒド、２，４，５−トリメチルベンズアルデ
ヒド、ｐ−アニスアルデヒド、ｐ−エトキシベンズアル
デヒド等がある。

【０００８】一般式（１）で表わされるポリアルジミン
は、ポリアミンとアルデヒドとをトルエンまたはキシレ
ン等の溶剤を用いて、酸触媒下にて、共沸による脱水反
応を行い、水滴分離器内へ、水分の留出が停止するまで
反応を続行して得られる。ポリアミンとアルデヒドとの
使用割合はアミン１当量に対してアルデヒド１〜２当量
が適当である。

【０００９】イソシアネート基を有するポリウレタンプ
レポリマーとは公知のポリイソシアネートと公知のポリ
オール、公知のポリアミン等一分子中に二個以上の活性
水素を持つ公知の化合物とを、公知の方法で遊離イソシ
アネート基が残存するように反応せしめたものである。
即ちポリイソシアネートと活性水素を持つ化合物とを１
００℃にて数時間反応させて製造する。ポリウレタンプ
レポリマーのイソシアネート基含有量は０．３〜２０．
０重量％が好ましく特に好ましい範囲は０．５〜１５．
０重量％である。

【００１０】公知のポリイソシアネートとは １）トリ
レンジイソシアネート（異性体の各種混合物を含む）、
ジフェニルメタンジイソシアネート（異性体の各種混合
物を含む）、３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニ
レンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシア
ネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキ
シリレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネー
ト、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアネ
ート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジ
イソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、
１，４−シクロヘキシルジイソシアネート、１−メチル
−２，４−ジイソシアナト−シクロヘキサン、２，４，
４−トリメチル−１，６−ジイソシアナト−ヘキサン等
のジイソシアネート、 ２）４，４’，４”−トリフェ
ニルメタントリイソシアネート、トリス（４−フェニル
イソシアナト）チオフォスフェート等のトリイソシアネ
ート、３）前記イソシアネート類のウレタン化変性品、
イソシアヌレート化変性品、カルボジイミド化変性品、
ビウレット化変性品等や粗製トリレンジイソシアネー
ト、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート等の多官
能性イソシアネートである。

【００１１】一分子中に二個以上の活性水素を持つ公知
の化合物とは、ヒドロキシル基を二個以上、又はアミノ
基を一個以上、又はメルカプト基を二個以上、又はヒド
ロキシル基とアミノ基を有する化合物、又はヒドロキシ
ル基とメルカプト基を有する化合物であって、例えば、
水、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリ
セリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトー
ル、ソルビトール、しょ糖等の多価アルコール又はアニ
リン、トリレンジアミン、ｐ，ｐ’−ジアミノ−ジフェ
ニルメタン、等の芳香族アミン、エチレンジアミン、エ
タノールアミン、ジエタノールアミン、等の脂肪族アミ
ン又はアルカノールアミンおよびこれら前記の一分子中
に二個以上の活性水素を持つ化合物あるいはこれら化合
物の混合物にプロピレンオキサイドまたはプロピレンオ
キサイドとエチレンオキサイドを付加重合して得たポリ
エーテルポリオール類、前記ポリエーテルポリオール類
のヒドロキシル基をアミノ基に変換して得られるポリエ
ーテルポリアミン類、ポリテトラメチレンエーテルポリ
オール類、ポリカーボネートポリオール類、ポリカプロ
ラクトンポリオール類、ポリエチレンアジペートのよう
なポリエステルポリオール類、ポリブタジエンポリオー
ル類、ヒマシ油のような高級脂肪酸のエステル類、ポリ
エーテルポリオール又はポリエステルポリオールにビニ
ルモノマーをグラフトして得たポリマーポリオール類、
一分子中に一個以上の活性水素を持つ公知のエチレン性
不飽和単量体を共重合して得られる化合物、メルカプト
基を有するエーテル類である。

【００１２】本発明で用いる一液湿気硬化性ウレタン注
入剤は上記潜在性硬化剤と上記イソシアネート基を有す
るポリウレタンプレポリマーとからなり、潜在性硬化剤
が加水分解して生ずるポリアミンのアミノ基の数とイソ
シアネート基を有するポリウレタンプレポリマーに含ま
れるイソシアネート基の数との比が、０．５から２．
０、好ましくは０．７から１．５となる割合に混合して
得られる。

【００１３】本発明で用いられる一液湿気硬化性ウレタ
ン注入剤は、粘度、樹脂物性、耐性、硬化速度を調節す
るために充填剤、チクソ性付与剤、可塑剤、溶剤、接着
付与剤、着色剤、安定剤、妨黴剤、有機酸等を混合して
使用できる。これらを配合する方法は特に制限はなく、
単に混合したり、その他の公知の方法で、例えば充填
剤、可塑剤、チクソ性付与剤、その他の助剤等、必要な
添加物をプラネタリーミキサー、ディゾルバー等の混合
機を用いて撹拌混合した後、イソシアネート基を有する
ポリウレタンプレポリマー及び潜在性硬化剤を加えて充
分混合することもできる。各種添加剤の水分含有率が高
いときは、予め脱水を施すか、又はゼオライト等の脱水
剤を添加する必要がある。得られた一液湿気硬化性ウレ
タン注入剤は窒素気流中にて密閉缶に詰めて貯蔵する。

【００１４】本発明に係る注入工法は上記一液湿気硬化
性ウレタン注入剤を用いることを特徴とし、その工法操
作については常法に従って実施することができる。例え
ば、コンクリートやモルタル等の亀裂や浮き部分に注入
剤の注入開口部を設け、これに注入剤をグリスガンで注
入する。また、他の方法として、注入剤を加圧下に自動
注入する方法を採用するのが望ましい。

【００１５】

【作用】本発明において、コンクリート、モルタル等の
亀裂、又は浮き部を補修するに際し、加水分解によりア
ミンが生成する潜在性硬化剤とイソシアネート基を有す
るポリウレタンプレポリマーとを含有する一液湿気硬化
性ウレタン注入剤を用いて注入補修する事により、注入
時の作業性が優れ、注入剤が亀裂や浮き部分の細部にま
で行き渡り、かつ硬化物は発泡が無く、常に均一な物性
が得られるため、漏水防止効果が長期間にわたって保持
される注入補修工法が得られる。

【００１６】

【実施例】以下に、本発明の実施例を述べる。実施例
中、部は重量部を表わす。

【００１７】潜在性硬化剤の合成例 合成例１ 撹拌機、温度計、滴下ロート、及び水分分離器を装着し
た反応容器に、テトラメチレンジアミン８８部（２．０
当量）、蟻酸０．１部及びトルエン５００部を装入し窒
素気流下で室温にて混合した。約１０分後、滴下ロート
よりｐ−トルアルデヒド３００部（２．５当量）を約３
０分間で滴下した。更に昇温し、約９０℃で還流が開始
し、水分分離器内に水の分離留出が認められた。続い
て、還流しながら水分留出が停止するまで約６時間反応
を続けた。留去した水は３６部であった。次に、外温を
１５０℃に設定した。続いて、真空ポンプで１ｍｍＨｇ
まで減圧し、トルエン及び未反応ｐ−トルアルデヒドを
留去した。留去後得られた反応物（Ａ−１）は２９０部
であった。また得られた反応物の赤外吸収スペクトルを
測定した結果、１６４０ｃｍ^-1に−Ｎ＝ＣＨ−の特性吸
収スペクトルを認めた。ジアルジミンＡ−１はアミン価
３８１ｍｇＫＯＨ／ｇであり、室温にて黄色液体であっ
た。 合成例２ 合成例１に於いて、アミンとして２，５−異性体約６０
％と２，６−異性体約４０％の混合物であるジアミノメ
チルビシクロ［２，２，１］ヘプタンを、アルデヒドと
してベンズアルデヒドを使用した以外は合成例１と同様
に処理してジアルジミンＡ−２（アミン価３３７ｍｇＫ
ＯＨ／ｇ）を得た。 合成例３ 合成例１に於いて、アミンとしてポリオキシプロピレン
トリアミン（Texaco Chemical Company 製、商品名ＪＥ
ＦＦＡＭＩＮＥ Ｔ−４０３、分子量４４０）を、アル
デヒドとしてｐ−イソプロピルベンズアルデヒドを使用
した以外は合成例１と同様に処理してトリアルジミンＡ
−３（アミン価３０４ｍｇＫＯＨ／ｇ）を得た。 合成例４ 合成例１に於いて、アミンとして芳香族ポリアミンＭＤ
Ａ−１５０（三井東圧化学社製、ポリメチレンポリアニ
リン）を、アルデヒドとしてトリメチルアセトアルデヒ
ドを使用した以外は合成例１と同様に処理してポリアル
ジミンＡ−４（アミン価２９９ｍｇＫＯＨ／ｇ）を得
た。 合成例５ 特開平２−１６８に従って１，４−ビス｛３，３−ジメ
チル−２−オキソ−１−［３−（２−（２−エトキシエ
トキシ）エトキシカルボニルアミノメチル）ベンジル］
アゼチジン−４−イル｝ピペラジンを合成し、β−ラク
タムＡ−５（アミン価１３３ｍｇＫＯＨ／ｇ）を得た。

【００１８】イソシアネート基を有するポリウレタンプ
レポリマーの合成例 合成例６ ジイソシアネートとして２，４−トリレンジイソシアネ
ート５２２部を使用し、ポリオキシプロピレントリオー
ル（分子量５０００）５０００部と１００℃で１０時間
反応させ、プレポリマーＡを得た。末端ＮＣＯ基は２．
３重量％、粘度は１０，０００ｃｐｓ／２５℃であっ
た。 合成例７ ジイソシアネートとしてイソホロンジイソシアネート６
７２部を使用し、ポリオキシプロピレントリオール（分
子量５０００）５０００部と１００℃で１０時間反応さ
せ、プレポリマーＢを得た。末端ＮＣＯ基は２．２重量
％、粘度は８，５００ｃｐｓ／２５℃であった。

【００１９】硬化性はＪＩＳ−Ａ５７５８（１９８６）
の６．１０項によりタックフリーになるまでの時間を測
定した。注入層の接着性を調べるため、次の試験を行っ
た。即ち、ＪＩＳ−Ａ５７５８（１９８６）の６．１３
項によりモルタル板を被着体として試験体を作成し、２
５℃、５０％ＲＨ中に１４日間放置して注入剤を硬化さ
せた。作成した試験体は引張り試験機により接着強度と
伸びとを測定した。

【００２０】実施例１〜５ 表−１に示す割合でジオクチルアジペート（ＤＯＡ）、
予め乾燥させた炭酸カルシウム及びプレポリマーを２リ
ットルのフラスコに装入し、常温にて３０分撹拌した。
続いて、潜在性硬化剤、接着付与剤（日本ユニカー社
製、グリシドキシプロピルトリメトキシシランＡ−１８
７）を装入し、常温にて３０分撹拌した。最後に、沈降
防止剤（日本アエロジル社製、疎水性シリカ＃Ｒ−９７
２）を装入し、常温、減圧下で２０分撹拌し、本発明の
一液湿気硬化性ウレタン注入剤を得た。このいずれの一
液湿気硬化性ウレタン注入剤も、表−１に示す通りタッ
クフリータイムが短く、硬化性が優れていた。また、接
着性に於いては接着強度、伸び共に優れていた。湿気硬
化後の硬化物には発泡は観察されず、漏水防止機能を充
分に果たせるものであった。

【００２１】比較例 １ 実施例１に於いて、潜在性硬化剤を使用しなかった以外
は実施例１と全く同様に処理した。結果は表−１に示す
通りタックフリータイムが非常に長く、硬化性が著しく
悪かった。また、湿気硬化後の硬化物には発泡が観察さ
れ、このため接着性に於いては接着強度、伸び共に著し
く低下し、漏水防止機能に支障をきたすものであった。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【発明の効果】本発明の注入補修工法は、注入時の作業
性が優れ、かつ硬化物は発泡が無く、常に均一な物性が
得られるため、漏水防止効果が長期間にわたって保持さ
れる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンクリート、モルタル等の亀裂、又は浮
   き部を補修するに際し、注入剤を注入して補修する工法
   において、注入剤として加水分解によりアミンが生成す
   る潜在性硬化剤とイソシアネート基を有するポリウレタ
   ンプレポリマーとを含有する一液湿気硬化性ウレタン注
   入剤を使用することを特徴とする注入補修工法。
2. 【請求項２】加水分解によりアミンが生成する潜在性硬
   化剤が、下記一般式（１） Ｙ─( −Ｎ＝ＣＨ−Ｘ）n −−−（１） （式中、Ｘは炭素数６〜１５のアリール基を、Ｙは炭素
   数２〜１５で２価もしくは３価の炭化水素基、又は分子
   量が７０〜６０００で２価もしくは３価のポリオキシア
   ルキレン基を、ｎは２又は３を示す。）で表わされるポ
   リアルジミンである請求項１記載の注入補修工法。