JPS6314927B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は耐水性良好な種子床定着工法に関する
ものである。さらに詳しくは、炭素数６以上の疎
水性基を含有するポリビニルアルコール系樹脂、
非水溶性ポリイソシアネート、水および種子を必
須成分とする配合組成物を土質表面に散布するこ
とを特徴とする耐水性良好な種子床定着工法に関
する。 従来、人為的に形成された土質表面に種子を安
定に、定着させるための工法が数多く提案されて
おり、それぞれの工法に用いられる薬剤もまた多
くのものが知られているが、いずれも一長一短が
あり、現実にはごく限られた条件においてのみ使
用されているのが現状である。かかる現状に鑑
み、本発明者らは従来公知の種子床定着工法の欠
点を改良するべく鋭意努力した結果、安全性、作
業性、経済性においてすぐれた種子床定着工法を
完成した。 従来公知の種子床定着剤（以下、定着剤と略
す）としては、アクリルアミド系、ポリアミン
系、水溶性ウレタン系、水ガラス系、セメント系
等があるが、これらの定着剤には、次の様な問題
点がある。 イ 水溶性成分が、強酸性または強アルカリ性で
あつたり、あるいは毒性が強かつたりするた
め、水系の安全上に不安がある。 ロ 配合後あるいは混和後のゲル化または固化時
間が速すぎるため、工事の自由度が制約され
る。 ハ 固化体の弾性、強度、耐水性、含水率等の物
性を巾ひろくコントロールすることができな
い。 ニ 土粒子との接着性が低い。 又、更に種子床定着工法の定着剤として合成樹
脂エマルジヨン、ゴムラテツクス、瀝青質エマル
ジヨン等が知られているが、これらはいずれも耐
水性に乏しく、とくに施工直後の降雨に対しては
全く抵抗力がない。 一方、最近一部で試用されている水溶性ウレタ
ンプレポリマーを用いる場合には、耐水性に富ん
だ弾性発泡体が形成され、性能的には、すぐれた
薬剤であるが、現場作業性および価格に難点があ
り、現実にはごく限られた一部で試用されている
のが実状である。すなわち水溶性ウレタンプレポ
リマーは、水との反応によりゲル化するものであ
り、水と混合してからゲル化に至るまでの時間、
すなわちゲル化時間が数分〜数十分ときわめて短
かいため槽内で混合し散布することは実際上不可
能である。そのため水溶性ウレタンプレポリマー
と水とをノズル先端付近で比例混合するような特
殊装置を用いる必要があり、さらには樹脂原料自
体が吸湿し易く、吸湿により増粘ゲル化し易いも
のであるため、粘度安定性に乏しく、実用的には
比例混合がきわめて困難であるなどの問題点を有
しており、性能的にはすぐれているが、現場作業
性に乏しいために、広く実用化されないのが現状
である。 本発明者等は先にこれら公知の種子床定着工法
の欠点を改良した新規な種子床定着工法を提案し
た。（特願昭53−95690〔特開昭55−23253号公報〕）
すなわち、水溶性のポリビニルアルコール系樹脂
と非水溶性のポリイソシアネート、水および種子
を必須成分とするゲル化性組成物を土質表面に散
布することを特徴とする耐水性良好な種子床定着
工法を先に出願した。該工法は、配合組成、触媒
および混合条件を変えることによりゲル化時間を
数十分から数時間の範囲でコントロールすること
が可能であり、さらには、ゲル化物の強度、弾性
率等の物性を巾ひろく変化させることができるた
め、種子床定着のみならず地盤安定化、土壤被
覆、止水、防塵等ひろい範囲の土質改良工法に有
効に使用できるものである。さらには、二液混合
タイプであるにもかかわらず、配合後の可使用時
間が長く、かつゲル化時間を制御しうるため、現
場作業性が良好であり、加うるに、水溶性の有害
物質を含まないという利点を有するものである。 しかしながら、先に提案した配合組成物を土質
表面に散布するにあたり、従来公知のポリビニル
アルコールを用いた場合には乳化力を付与するた
めに鹸化度の低いものを選択する必要があり、こ
のため、皮膜の耐水性がやや低下するという問題
点があつた。これをカバーするために、ポリビニ
ルアルコール、非水溶性ポリイソシアネートの添
加量を多くする必要があり、経済的には不満足な
点があつた。 本発明に用いる炭素数６以上の疎水性基を含有
するポリビニルアルコール系樹脂としては、酢酸
ビニルと炭素数６以上の疎水性基を側鎖に有する
エチレン性不飽和単量体との共重合体のケン化
物、通常のポリビニルアルコールの長鎖アルデヒ
ドによるアセタール化物等が使用できる。炭素数
６以上の疎水性基を側鎖に有するエチレン性不飽
和単量体としては、ドデセン−１、オクタデセン
−１等の如きα−オレフイン、ラウリルビニルエ
ーテル、ステアリルビニルエーテルの如き長鎖ア
ルキルビニルエーテル、ラウリン酸ビニルエステ
ル、ステアリン酸ビニルエステル、１・１・３・
３−テトラメチル酪酸ビニルエステル、２・２・
４・４−テトラメチルバレリアン酸ビニルエステ
ル、その他の飽和分岐脂肪酸ビニルエステル等の
高級脂肪酸ビニルエステル等があげられる。炭素
数６以上の長鎖アルデヒドとしては、ラウリルア
ルデヒド、ステアリルアルデヒド、等があげられ
らる。本発明に用いる炭素数６以上の疎水性基を
含有するポリビニルアルコール系樹脂（以下疎水
基変性ポリビニルアルコール系樹脂という）は、
水酸基、残存酢酸基、炭素数６以上の疎水性基の
外に、カルボキシル基、スルホン基、アミド基、
３級および４級アミン基等の１種以上を含有して
いてもよい。炭素数６以上の疎水性基を含有する
ポリビニルアルコール系樹脂は、疎水性基含有量
が大きくなると、水不溶性となり、本発明の目的
に使用出来なくなるが、疎水性基の含量に見合う
量の親水性基を同時に導入することにより、良好
な水溶性を保持することができる。疎水性基の含
有量は、0.1〜10モル％の範囲から選択するのが
適当であり、経済的は0.3〜３モル％とするのが
好ましい。 炭素数６以上の疎水性基を含有するポリビニル
アルコールは、一般に水溶液粘度が高く乳化力に
すぐれる。この特性は、本発明の目的に対しきわ
めて好都合であり、通常のポリビニルアルコール
に比し、少量の添加ですぐれた効果を奏すること
が出来る。重合度は、増粘効果の点から1000以上
が望ましい。ケン化度については、とくに制限は
ないが、溶解性と耐水性のバランスの点から、93
〜97モル％のものが適当である。 炭素数６以上の疎水性基を含有するポリビニル
アルコール系樹脂を単独で添加する代りに、前述
の如き疎水基変性ポリビニルアルコール系樹脂を
含有する水性エマルジヨンを用いることも出来
る。 前述の如き疎水基変性ポリビニルアルコール系
樹脂を含有する水性エマルジヨンとしては、酢酸
ビニル系、エチレン酢酸ビニル系、アクリル系、
スチレンブタジエン系、スチレンイソプレン系、
スチレンアクリル系、塩化ビニル系、塩化ビニリ
デン系、クロロプレン系、瀝青質系、天然ゴム
系、等の水性エマルジヨンであつて、乳化剤、安
定剤、増粘剤、添加剤の成分として前述の如き、
炭素数６以上の疎水性基を含有するポリビニルア
ルコール系樹脂を含有するものが、いずれも使用
できる。さらにエマルジヨン樹脂成分中に−OH
基、−COOH基、−NH₂基等のイソシアネートと
反応しうる活性水素を有する官能基を含む水性エ
マルジヨンであればさらに好ましい。 非水溶性ポリイソシアネートとしては、芳香族
ジイソシアネート例えば、ｍ−およびｐ−フエニ
レンジイソシアネート、４−ｔ−ブチル−ｍ−フ
エニレンジイソシアネート、４−メトキシ−ｍ−
フエニレンジイソシアネート、４−フエノキシ−
ｍ−フエニレンジイソシアネート、４−クロロ−
ｍ−フエニレンジイソシアネート、２，４−およ
び２，６−トルエンジイソシアネート、ｍ−およ
びｐ−キシレンジイソシアネート、クメン−２，
４−ジイソシアネート、デユレンジイソシアネー
ト、１，４−、１，８−および２，６−ナフチレ
ンジイソシアネート、１，５−テトラヒドロナフ
チレンジイソシアネート、ジフエニルメタン−
４，4′−ジイソシアネート、ジアニシジンジイソ
シアネート、ポリメチレンポリフエニルイソシア
ネート類、トルエン−２，４，６−トリイソシア
ネート、ジフエニル−２，４，4′−トリイソシア
ネート、トリフエニルメタン−４，4′，4″−トリ
イソシアネートおよび脂肪族ジイソシアネート、
例えばヘキサメチレンジイソシアネート、デカメ
チレンジイソシアネート、２，３−ジメチルテト
ラメチレンジイソシアネート、さらには脂環族ポ
リイソシアネート例えば水添化メチレンジイソシ
アネート、イソホロンジイソシアネート等、多く
のイソシアネート化合物が含まれるが、安全性、
安定性、経済性の点から液状の粗ジフエニルメタ
ンジイソシアネート、ポリメチレンポリフエニル
イソシアネート類が、好適に使用される。 イソシアネートの反応を促進あるいは抑制する
触媒、たとえば有機錫化合物、塩基性化合物、酸
性化合物も適宜添加して良い。一般に、ジブチル
錫ジラウレート、オクチル酸錫等の有機錫化合
物、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、
等の塩基性化合物、石灰、炭酸ソーダ、苛性ソー
ダ等のアルカリ物質等は、イソシアネートの反応
を促進する、正の触媒であり、リン酸、ヘキサメ
タリン酸、硫酸、等の酸性物質は、イソシアネー
トの反応を抑制する負の触媒である。非水溶性ポ
リイソシアネートとして粗ジフエニルメタンジイ
ソシアネートを使用する場合にはヘキサメタリン
酸等の負の触媒を併用して、組成物のPHを酸性
側に保つ方が、ゲル化時間が長く、現場作業性に
余裕ができて、一般的には好都合である。 本発明にて用いられる配合組成物中に含まれる
疎水基変性ポリビニルアルコール系樹脂の濃度
は、使用目的、他の添加物の濃度等に応じて適宜
選択すべきであるが、通常0.01〜５重量％の範囲
から選ぶのが適当である。本発明の疎水基変性ポ
リビニルアルコール系樹脂を使用する場合は、通
常のポリビニルアルコールの場合にくらべはるか
に少量の添加で、耐水性皮膜の形成が行なわれ
る。また、非水溶性ポリイソシアネートの使用量
も大巾に減らすことが出来るという利点を有す
る。 本発明において、ゲル化性組成物中に含まれる
非水溶性ポリイソシアネートの量もまた、イソシ
アネートの種類、使用目的、使用条件、等に応じ
て適宜増減する必要があるが、一般的にはポリビ
ニルアルコール系樹脂の存在量に対し、１〜1000
重量％の範囲が適当であり、好ましくは10〜100
重量％の範囲から選ぶのが安全である。 本発明に用いられる配合組成物においてポリイ
ソシアネートは非水溶性であるため、組成物中に
あつては、微細な分散状態となつている事が必要
であるが、一般には長時間静置すると密度差によ
り沈降または浮上し、不均一な状態になり易い。
このような相分離を防止するためには、次の様な
対策が有効である。 (1) 系をつねに撹拌しておくこと。 (2) 乳化力の強いポリビニルアルコール系樹脂を
使用するかあるいは少量の乳化剤を併用するこ
とにより、非水溶性ポリイソシアネートの分散
安定性を良くすること。 (3) 系の粘性を高くし、分散粒子の沈降または浮
上速度を遅くしておくこと。 このような目的に対し、本発明の炭素数６以上
の疎水性基を含有するポリビニルアルコール系樹
脂がきわめて有用であることが判明した。 本発明に用いる疎水基変性ポリビニルアルコー
ル系樹脂は、乳化力が高く、かつ水溶性粘度がき
わめて高い。たとえば、４％水溶液の20℃におけ
る粘度は、通常のPVAの場合、重合度2400のも
のでも100c.p.s.以下であるが、疎水基変性ポリビ
ニルアルコールの場合、100c.p.s.以上の水溶液粘
度のものが容易に得られる。従つて、増粘剤の併
用はとくに必要でないが、併用することは何らさ
しつかえない。 系の粘度を高くする手段としては、系中に増粘
剤、および／または、充填剤を添加する方法が有
効である。増粘剤としては、例えばメチルセルロ
ース、カルボキシメチルセルロース、メチルビニ
ルエーテル、ポリアクリルアミド、ポリエチレン
オキサイド、澱粉等があげられる。また、充填剤
としては、粘土、炭酸カルシウム、酸化チタン、
酸化ケイ素、酸化亜鉛、石膏、パーライト等の無
機物粉末の他、パルプ、故紙、樹脂粉末、繊維く
ず、ワラくず、穀物類、木粉、乾燥スラツジ、家
畜糞、スポンジくず等の有機物なども目的に応じ
て使用可能である。要するに、系の流動性を低下
させうるものであればいかなるものも適宜利用で
きる。さらに、種子床定着工法にあつては、土質
表面に形成された皮膜の耐水性があまりに高すぎ
ると土中への水の浸透が極度に起こりにくくなり
植物の生育が抑制される傾向がある。これを防ぐ
には、組成物中に多孔性の抱水性物質、たとえば
発泡体、わらくず、木粉、綿くず、穀物、パル
プ、吸水性樹脂等を配合しておくことが有効であ
る。 本発明に用いられる配合組成物の調合にあたつ
ては、先ず、疎水基変性ポリビニルアルコール系
樹脂を含有する水溶液を調製し、次いで、種子
を、要すれば水に分散あるいは希釈した増粘剤、
充填剤、肥料その他の添加物と共に撹拌下に配合
し、最後に非水溶性ポリイソシアネートを加えた
のち十分撹拌混練する方法が推奨されるが、この
方法に限定されるものではない。 本発明に用いられる配合組成物のゲル化時間
は、調合後30分〜数時間の範囲で制御可能である
が、ゲル化時間の遅延に対しては、酸性物質の添
加とくにリン酸類の添加が有効かつ安直である。
さらには疎水性の大なるポリイソシアネートを選
択すること、ポリイソシアネートを、疎水性の大
なる有機溶剤に溶解してから、水中に配合するこ
と等によつても、ゲル化時間を遅らせることがで
きる。 逆に、ゲル化時間を早めるためには、有機錫化
合物、アミン類等の触媒の併用、塩基性物質の添
加等が有効であり、物理的方法としては、配合組
成物中における非水溶性ポリイソシアネートの分
散粒子をより微細にするような添加物および撹拌
条件の採用が有効である。 以下実施例により更に具体的に本発明を説明す
るが、これら実施例は本発明を何ら限定するもの
ではない。 実施例 １ 下記の如き配合割合で種子床定着工法用吹付組
成物を調製し、法面への吹付を行なつた。吹付
後、３時間経過してから、約100mmの人工雨を降
らせた後、自然に放置した。比較例として、疎水
基変性ポリビニルアルコールの代りに、通常のポ
リビニルアルコールを同量用いて、同様な方法で
試験をした。 吹付後、約10日で発芽し、順調に生育したの
で、その状況を30日間、観察した。本発明の疎水
基変性ポリビニルアルコール系樹脂を用いた配合
組成物を用いた場合は、0.05％という少量添加に
も拘わらず、種子の流下は全くなく、吹付面全面
から発芽していたが、比較例として実施した通常
のポリビニルアルコール（クラレポバール＃217）
を用いた場合には、局所的に種子が流下し、法面
の下部にかたまつて生育していた。法面の歩留り
率は、視察により実施例95％、比較例60％と算定
された。

【表】 アネート（日本ポリウレタン
株式会社製ミリオネート MR
−100）

【表】 比較例配合組成 実施例配合組成表の中のＡ成分として通常のポ
リビニルアルコール（クラレポバールPVA−
217、重合度1750、ケン化度88モル％、４％水溶
液粘度（20℃）24c.p.s.）を用いた以外は、成分、
配合量共に実施例と同じである。なお、PVA−
217を用いても配合量を20Kgとし、Ｂのイソシア
ネート成分を同量用いた場合には、充分なる耐水
性が認められた。 実施例 ２ 実施例１の疎水基変性ポリビニルアルコールの
代りに２・２・４・４−テトラメチルバレリアン
酸ビニルエステル２モル％、およびイタコン酸１
モル％共重合変性ポリビニルアルコール（推定重
合度1700、ケン化度96.5モル％、４％水溶液粘度
450C.P.S）を用いる以外は実施例１と同一の配合
種子床定着工法用吹付組成物を調整し、同様な方
法で法面への吹付試験を実施した。 吹付後約９日で発芽し、順調に生育し、法面の
歩留り率は、95％ですぐれていた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炭素数６以上の疎水性基を含有するポリビニ
   ルアルコール系樹脂、非水溶性ポリイソシアネー
   ト、水および種子を必須成分とする配合組成物を
   土質表面に散布することを特徴とする耐水性良好
   な種子床定着工法。