JPH0623380B2 - Waterstop - Google Patents
WaterstopInfo
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- JPH0623380B2 JPH0623380B2 JP60162032A JP16203285A JPH0623380B2 JP H0623380 B2 JPH0623380 B2 JP H0623380B2 JP 60162032 A JP60162032 A JP 60162032A JP 16203285 A JP16203285 A JP 16203285A JP H0623380 B2 JPH0623380 B2 JP H0623380B2
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- Sealing Material Composition (AREA)
- Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、短時間で水に不溶な弾性ゲルに硬化しうる重
合性物質を用いた止水剤に関するものであり、地盤の安
定化、湧水、漏水の防止などの一般の土木工事用のほ
か、とくに下水道管路施設における浸入水または漏水の
防止に好適に用いられる止水剤に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention relates to a water blocking agent using a polymerizable substance that can be cured into a water-insoluble elastic gel in a short time. The present invention relates to a waterproofing agent which is suitably used for general civil engineering work such as prevention of spring water and leakage, and particularly for prevention of infiltration water or leakage of water in sewer pipe facilities.
〔従来の技術〕 従来、地盤の安定化、湧水、漏水の防止などに用いられ
る高分子系の止水剤として、たとえば特開昭58-206680
号公報には; 一般式: (式中、Rは水素原子またはメチル基、mは2以上の整
数)で示されるポリエチレングリコールアクリル酸エス
テル類の単独若しくは混合物:100重量部と; 式: 式中、R2およびR3は水素原子またはメチル基、nは2〜
50の整数)で示されるポリエチレングリコールジアクリ
ル酸エステル類:20〜150 重量部の混合物に、必要に応
じてアクリル酸塩を加えたのち、重合触媒を添加してな
る水溶液系止水剤が提案されている。[Prior Art] As a polymer-based water stopping agent conventionally used for stabilizing the ground, preventing spring water, leakage, etc., for example, JP-A-58-206680
In the official gazette: General formula: (Wherein R is a hydrogen atom or a methyl group, m is an integer of 2 or more) alone or as a mixture of polyethylene glycol acrylic acid esters: 100 parts by weight; In the formula, R 2 and R 3 are hydrogen atoms or methyl groups, and n is 2 to
Polyethylene glycol diacrylic acid ester represented by (50 integer): 20 to 150 parts by weight of a mixture is added with an acrylic acid salt, if necessary, and then a polymerization catalyst is added to propose an aqueous water-based waterproofing agent. Has been done.
また、米国特許第 4295762号明細書には、軟弱地盤を安
定化させる土質安定剤として、分子量が300 以上のポリ
オキシアルキレングリコールの水溶性ジアクリレートエ
ステルと、これに対して重量で2〜50重量%の水溶性ビ
ニル単量体との混合物水溶液に重合触媒を添加して成る
ものが提案されている。Also, U.S. Pat.No. 4,295,762 discloses a soil stabilizer for stabilizing soft ground, which is a water-soluble diacrylate ester of polyoxyalkylene glycol having a molecular weight of 300 or more, and 2 to 50 weight% thereof. % Aqueous solution of a water-soluble vinyl monomer and a polymerization catalyst has been proposed.
しかしながら、前記特開昭58−206680号公報に記載され
ている止水剤を土砂中に注入し、硬化させて得られるゲ
ル体の強度は充分ではなく、またこの止水剤を下水道管
施設における接続部分や配管の亀裂部からの浸入水また
は漏水の防止に適用するためには、ゲル体そのものの性
能、とりわけその強度が充分でない。However, the strength of the gel body obtained by injecting the water blocking agent described in JP-A-58-206680 into soil and curing it is not sufficient, and this water blocking agent is used in a sewer pipe facility. The performance of the gel body itself, especially its strength, is not sufficient for application to prevent infiltration of water or leakage of water from cracks in connecting parts or pipes.
また、前記米国特許第 4295762号明細書には、分子量が
300以上のポリオキシエチレングリコールのジメタクリ
レートに、アクリルアミド、メトキシエチルアクリレー
ト、エトキシエチルアクリレート、ジメチルアミノエチ
ルメタクリレート、テトラエチレングリコールジアクリ
レート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ジメチルア
ミノエチルメタクリレートのジメチル硫酸4級塩、アク
リル酸またはメタクリル酸のアルカリ土類若しくはアル
カリ金属塩のような水溶性ビニルモノマーの2〜50重量
%を共重合させてなる薬液が提案されているが、共重合
成分としてアクリルアミドを用いることは毒性の点で問
題があり、一方、共重合成分としてメトキシエチルアク
リレート、エトキシエチルアクリレート、テトラエチレ
ングリコールジアクリレート、ヒドロキシプロピルアク
リレートなどが用いられた場合は、得られるゲル体の離
漿性が甚だしいという欠点がある。In addition, the above-mentioned U.S. Pat.
Over 300 dioxymethacrylates of polyoxyethylene glycol, acrylamide, methoxyethyl acrylate, ethoxyethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, hydroxypropyl acrylate, dimethylsulfate quaternary salt of dimethylaminoethyl methacrylate, acrylic acid Alternatively, a chemical solution prepared by copolymerizing 2 to 50% by weight of a water-soluble vinyl monomer such as an alkaline earth metal salt or an alkali metal salt of methacrylic acid has been proposed. However, using acrylamide as a copolymerization component is toxic. However, methoxyethyl acrylate, ethoxyethyl acrylate, tetraethylene glycol diacrylate, hydroxypropyl acrylate, etc. are used as copolymerization components. The case, release of the resulting gel body 漿性 there is a disadvantage that severe.
また、共重合成としてジメチルアミノエチルメタクリレ
ート、ジメチルアミノエチルメタクリレートのジメチル
硫酸4級塩、アクリル酸またはメタクリル酸のアルカリ
土類若しくはアルカリ金属塩の各単独を用いた場合は、
該薬液が土砂中に浸透したのち硬化して得られる土砂固
結体の強度が充分ではなく、そしてこれら共重合成分の
使用量を増加するに従い、得られたゲル体を水中に浸漬
したときにゲル体は膨潤し易くなり、止水剤として適し
たものとはいえない。When dimethylaminoethyl methacrylate, quaternary dimethylsulfate of dimethylaminoethyl methacrylate, or an alkaline earth or alkali metal salt of acrylic acid or methacrylic acid is used alone for co-synthesis,
The strength of the sediment solid obtained by hardening after the chemical solution penetrates into the sand is not sufficient, and as the amount of these copolymerization components is increased, when the obtained gel body is immersed in water. The gel body is likely to swell and is not suitable as a water blocking agent.
一般に、止水剤とくに下水道管路施設における浸入水ま
たは漏水を防止するための止水剤においては、薬剤の安
定性が高いこと、地盤への浸透性がよいこと、硬化時間
の設定が容易であって、得られるゲル体は非透水性で、
かつ施工後の掘削に耐え得る強度を有することなどの一
般の土質安定化の場合に要求される性能を満足させるだ
けに止まらず、更に、得られるゲル体は離漿性がないこ
と、水中に浸漬したときに膨潤し難いこと、ゲル体その
ものの強度が充分高く、長期間にわたって破壊すること
なく耐久性を有することなどが必要とされる。In general, water-stopping agents, especially water-stopping agents for preventing infiltration or leakage of water in sewer pipeline facilities, have high chemical stability, good permeability to the ground, and easy setting of curing time. The resulting gel body is impermeable,
And not only to satisfy the performance required in the case of general soil stabilization such as having the strength to withstand excavation after construction, further, the gel body obtained has no syneresis, in water It is required that the gel body does not easily swell when soaked, that the gel body itself has sufficiently high strength, and that it has durability without breaking for a long period of time.
これは、下水道管路施設の止水工事においては、通常、
下水道管の内部から管の接続部分や亀裂部に薬液を注入
・充填してゲル化させるので、試行後、管内の補修部分
(硬化ゲル体)は常に流水、すなわち下水に曝されるか
らである。This is usually the case in the water stoppage construction of sewer pipeline facilities.
This is because the inside of the sewer pipe is injected and filled with a chemical solution to the joints and cracks to cause gelation, and after the trial, the repaired portion (hardened gel body) inside the pipe is always exposed to running water, that is, sewage. .
したがって、このような場合に用いる止水剤は、得られ
るゲル体の離漿性がないこと、水中に浸漬したときに膨
潤し難いこと、ゲル体そのものの強度が大きく、長期間
使用しても破壊することがない耐久性を有することなど
の一般の土質安定化の場合には必ずしも厳格に要求され
ない性能がバランスよく備わっている上、更に現今、下
水管としてコンクリート製のもの(ヒューム管)が多用
されている関係上、ゲル体はコンクリート製下水管から
剥離、脱落することがなく、長期間の使用に耐え得るよ
う、セメント系物質との接着性が良いことが必要とされ
る。Therefore, the water-stopping agent used in such a case has no syneresis property of the obtained gel body, is difficult to swell when immersed in water, has a large strength of the gel body itself, and can be used for a long period of time. In addition to having well-balanced performance that is not always strictly required in the case of general soil stabilization such as having durability that does not break, concrete sewage pipe (fume pipe) is now available. Due to its frequent use, the gel body is required to have good adhesiveness with the cement-based substance so that it does not peel off or fall off from the concrete sewer pipe and can withstand long-term use.
本発明者らは、従来、提案されていないことのような諸
性質がバランスよく備わっている止水剤を提供するため
種々研究した結果、次に示す組成物がその目的に適った
ものであることを見出し、本発明に到達した。The inventors of the present invention have conducted various studies to provide a water blocking agent having well-balanced properties such as those that have not been proposed, and as a result, the following composition is suitable for the purpose. The inventors have found that and reached the present invention.
〔問題点を解決するための手段〕 すなわち、本発明は、下記の三成分A,BおよびCを、
三成分の和 100重量部あたりの重量比として、成分Aが
20以上から80未満の範囲であり、成分Bと成分Cとの和
が20を超え80以下の範囲であって、かつ、成分比 B/C
がモル比で20/80〜80/20であるように含む薬液に重合
触媒を添加して成る止水剤。[Means for Solving the Problems] That is, the present invention provides the following three components A, B and C:
As the weight ratio per 100 parts by weight of the sum of the three components, the component A is
It is in the range of 20 or more and less than 80, the sum of the components B and C is in the range of more than 20 and 80 or less, and the component ratio B / C.
A water blocking agent obtained by adding a polymerization catalyst to a chemical liquid containing 20:80 to 80/20 in a molar ratio.
・成分A:式(1)で示される化合物の単独または混合
物。Component A: a single compound or a mixture of compounds represented by formula (1).
・成分B:式(2)または式(3)で示される化合物ならびに
それらの塩からなる群から選ばれたアニオン性電解質モ
ノマーの少なくとも1種。Component B: at least one anionic electrolyte monomer selected from the group consisting of compounds represented by formula (2) or formula (3) and salts thereof.
・成分C:式(4)で示される化合物、ならびにそれらの
塩および第4級化物からなる群から選ばれたカチオン性
電解質モノマーの少なくとも1種。Component C: at least one cationic electrolyte monomer selected from the group consisting of compounds represented by formula (4), and salts and quaternary compounds thereof.
式(1): CH2=C(R1)CO-O-(-CH2CH2O-)n-COC(R2)=CH2 (式(1)中、R1およびR2は水素原子またはメチル基であ
り、nは2〜50の整数を表す). 式(2): CH2=C(R3)COOH (式(2)中、R3は水素原子またはメチル基を表す). 式(3): CH2=CHCONH-C(CH3)2-CH2SO3H 式(4): (R4)(R5)N-(CH2)n-Y-CO-C(R6)=CH2 (式(4)中、R4およびR5は共にメチル基かエチル基であ
り、R6は水素原子またはメチル基であり、nは2または
3であり、Yは酸素原子またはNH基を表す).」と要旨
とする。Equation (1): CH 2 = C (R 1) CO-O - (- CH 2 CH 2 O-) n -COC (R 2) = CH 2 ( in the formula (1), R 1 and R 2 are hydrogen Atom or a methyl group, and n represents an integer of 2 to 50). Equation (2): CH 2 = C (R 3) COOH ( in the formula (2), R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group). Equation (3): CH 2 = CHCONH -C (CH 3) 2 -CH 2 SO 3 H Formula (4): (R 4) (R 5) N- (CH 2) n -Y-CO-C (R 6 ) = CH 2 (In the formula (4), R 4 and R 5 are both a methyl group or an ethyl group, R 6 is a hydrogen atom or a methyl group, n is 2 or 3, and Y is an oxygen atom. Or NH group). ] And the summary.
以下、本発明について説明する。The present invention will be described below.
本発明において用いる成分Aは、具体的にはポリエチレ
ングリコールのジアクリレートまたはジメタクリレート
であって、そのポリエチレングリコール部分の重合度
(n)が2以上50以下の範囲の架橋性モノマーである。The component A used in the present invention is specifically a diacrylate or dimethacrylate of polyethylene glycol, and the degree of polymerization of the polyethylene glycol portion thereof.
(n) is a crosslinkable monomer having a range of 2 or more and 50 or less.
ポリエチレングリコール部分の重合度 (n)が2未満であ
るポリエチレングリコールのジアクリレートまたはジメ
タクリレートは、その水溶性が低いため薬液を調製する
のに不都合であり、更に、得られるゲル体の強度が低い
ので好ましくない。Polyacrylate glycol diacrylate or dimethacrylate having a degree of polymerization (n) of less than 2 is inconvenient for preparing a drug solution due to its low water solubility, and the strength of the obtained gel body is low. It is not preferable.
一方、ポリエチレングリコール部分の重合度 (n)が50を
超えるポリエチレングリコールのジアクリレートまたは
ジメタクリレートは、二個の重合性二重結合の間隔が長
くなり、ゲル体の架橋密度が低下するため得られるゲル
体は強度が低く、また水中に浸漬したときにゲル体が膨
潤し易いので本発明で用いる原料としては好ましくな
い。On the other hand, a polyethylene glycol diacrylate or dimethacrylate having a degree of polymerization (n) of more than 50 is obtained because the distance between two polymerizable double bonds becomes long and the crosslink density of the gel decreases. The gel body has low strength and is easily swelled when immersed in water, which is not preferable as a raw material used in the present invention.
本発明に用いる成分Aは、低毒性で水溶性のすぐれた液
状ないし固態状物質であって、その水溶液は低粘度で下
水道管の接続部分や亀裂部あるいは地盤中への浸透性が
よく、また重合性が良好で硬化時間の設定が容易であ
る。Component A used in the present invention is a liquid or solid substance having low toxicity and excellent water solubility, and its aqueous solution has low viscosity and good permeability to the connection part of a sewer pipe, a crack part or the ground, and It has good polymerizability and the setting of curing time is easy.
成分Aの内、ポリエチレングリコールのジメタクリレー
トを重合させて得られるゲル体は、そのエステル部分が
加水分解され難く、アルカリ性の条件下においても崩壊
することなく充分に強度を保持することができる。In the gel body obtained by polymerizing the dimethacrylate of polyethylene glycol among the components A, the ester portion of the gel body is not easily hydrolyzed, and the gel body can sufficiently retain its strength without disintegrating even under alkaline conditions.
したがって、本発明の止水剤を主としてセメント・コン
クリートなどのアルカリ性材料からなるヒューム管に適
用する場合は、成分Aとしてポリエチレングリコールの
ジメタクリレートを用いることは特に好ましい。Therefore, when the waterproofing agent of the present invention is mainly applied to a fume tube made of an alkaline material such as cement or concrete, it is particularly preferable to use polyethylene glycol dimethacrylate as the component A.
また、成分Aとして、ポリエチレングリコールのジメタ
クリレートを用いる場合、ポリエチレングリコール部分
の重合度 (n)が18から40であるものは、その分子中にあ
る二個の重合性二重結合の間隔が適当であるため重合性
がよく、得られるゲル体の架橋密度が高くなるためか、
ポリエチレングリコール部分の重合度 (n)が18未満また
は40を超えるものに比較して、得られるゲル体の強度が
特に高く、下水道管路施設に用いる止水剤の原料として
特に好適である。When polyethylene glycol dimethacrylate is used as the component A, when the degree of polymerization (n) of the polyethylene glycol portion is 18 to 40, the distance between the two polymerizable double bonds in the molecule is appropriate. It is because of good polymerizability, because the crosslink density of the obtained gel body is high,
Compared to those having a degree of polymerization (n) of polyethylene glycol portion of less than 18 or more than 40, the strength of the obtained gel body is particularly high, and it is particularly suitable as a raw material for a water blocking agent used in sewerage pipeline facilities.
本発明において、通常用いられる成分Aとしては、PEG#
400ジアクリレート、PEG#600ジアクリレート、PEG#600
ジアクリレート、PEG#1000ジメタクリレート、PEG#1540
ジメタクリレート、PEG#2000ジメタリレートなどを挙げ
ることができる。In the present invention, the component A usually used is PEG #
400 diacrylate, PEG # 600 diacrylate, PEG # 600
Diacrylate, PEG # 1000 Dimethacrylate, PEG # 1540
Examples thereof include dimethacrylate and PEG # 2000 dimetalylate.
また、本発明においては、本発明の特徴を失わない範囲
内において、公知の任意の架橋成分、たとえば、メチレ
ンビスアクリルアミド、 1,3- ジ(アクリルアミドメチ
ル)-2-イミダゾリドン、ヘキサヒドロ- 1,3-トリアク
リル -S-トリアジンなどの1種または2種以上を成分A
と混合使用することも可能である。Further, in the present invention, any known cross-linking component such as methylenebisacrylamide, 1,3-di (acrylamidomethyl) -2-imidazolidone, hexahydro-1,3 within a range that does not lose the characteristics of the present invention. -Triacryl-S-Triazine, etc. may be used as component A
It is also possible to use mixed with.
本発明の止水剤においては、上記の成分Aと共に、アニ
オン性電解質モノマーから選ばれた化合物(以下、成分
Bという)およびカチオン性電解モノマーから選ばれた
化合物(以下、成分Cという)を用いる。In the waterstop agent of the present invention, a compound selected from an anionic electrolyte monomer (hereinafter referred to as component B) and a compound selected from a cationic electrolytic monomer (hereinafter referred to as component C) are used together with the above component A. .
従来、成分Aと共に、成分Bまたは成分Cのいづれかを
用いることは知られている。It is known in the art to use either component B or component C with component A.
しかし、成分Aと成分Bとの二成分を併用した系では、
A-B 混合物中、成分Bの含有率が20重量%未満の場合に
得られるゲル体は離漿性は小さく、水中に浸漬したとき
のゲル体の膨潤の程度は小さいが、A-B 混合物と土砂と
の固結体の強度が低いので止水剤としては充分でない。However, in the system in which the two components A and B are used in combination,
In the AB mixture, the gel body obtained when the content of the component B is less than 20% by weight has low syneresis and the degree of swelling of the gel body when immersed in water is small. Since the strength of the solidified body is low, it is not sufficient as a waterproofing agent.
また、A-B 混合物中、成分Bの含有率が20重量%以上の
場合に得られるゲル体は離漿性は小さいが、ゲル体の強
度が低く、水中に浸漬したときのゲル体の膨潤が甚だし
く、また、A-B 混合物と土砂との固結体を水中に浸漬し
たときにその強度が経時的に著しく低下し、長期にわた
って安定した固結体を保持することができない。Further, the gel body obtained when the content of the component B in the AB mixture is 20% by weight or more has a small syneresis property, but the gel body has a low strength and the swelling of the gel body when immersed in water is extremely large. Moreover, when the solidified body of the AB mixture and the earth and sand is dipped in water, the strength of the solidified body is remarkably decreased with time, and the stable solidified body cannot be retained for a long period of time.
一方、成分Aと成分Cとの二成分を併用した系では、A-
C 混合物中、成分Cの含有率が20重量%未満の場合に得
られるゲル体は、水中に浸漬したときに膨潤の程度は小
さいが、ゲル体とコンクリートとの接着性がほとんどな
く、下水道管路施設に用いる止水剤として充分でない。On the other hand, in the system in which two components A and C are used in combination, A-
The gel body obtained when the content of the component C in the C mixture is less than 20% by weight has a small degree of swelling when immersed in water, but has almost no adhesiveness between the gel body and concrete, and sewer pipes Not enough as a waterproofing agent for road facilities.
また、A-C 混合物中、成分Cの含有率が20重量%以上の
場合に得られるゲル体は離漿性は小さいが、ゲル体の強
度が低く、水中に浸漬したときに膨潤し易く、また、A-
C 混合物と土砂との固結体を水中に浸漬したときにその
強度は経時的に著しく低下し、長期にわたって安定した
固結体を保持することができない。Further, the gel body obtained when the content of the component C in the AC mixture is 20% by weight or more has small syneresis, but the gel body has low strength and easily swells when immersed in water. A-
When the solidified body of the C mixture and the earth and sand is immersed in water, the strength of the solidified body is remarkably reduced with time, and the stable solidified body cannot be retained for a long period of time.
このようなことから、本発明者らは、成分Bまたは、成
分Cのいづれかと成分Aとの混合物をゲル化させた場合
に認めれる前記の欠点を克服するため種々研究した結
果、成分Aとアニオン性電解質モノマーである成分Bと
を併用したときに得られるゲル体は、そのアニオン基と
セメント系物質との結合力が強いためセメント系物質に
接着性を有すること、一方、成分Aとカチオン性電解質
モノマーである成分Cとを併用したときに得られるゲル
体は、そのカチオン基と土砂粒子との結合力が強く、土
砂固結体の強度が大きいことを見出し、更に検討を進め
た結果、成分Bおよび成分Cそれぞれの適量を成分Aに
混合し、共重合させることによって得られるゲル体は離
漿性がなく、水中に浸漬したときにゲル体は膨潤し難
く、ゲル体そのものの強度が大きく、歪に対して強く、
そしてセメント系物質に対して接着性を有し、更に土砂
固結体の強度が従来のこの種の止水剤にくらべて飛躍的
に大きく、かつ、該固結体を水中に浸漬したときにその
強度は経時的に低下することなく長期にわたって安定し
た固結体を保持するなど、止水剤として極めて好適なも
のであることを見出した。From the above, the present inventors have conducted various studies to overcome the above-mentioned drawbacks observed when gelling a mixture of either component B or component C and component A, and as a result, The gel body obtained when the component B, which is an anionic electrolyte monomer, is used together has adhesiveness to the cement-based substance due to the strong binding force between the anion group and the cement-based substance, while the component A and the cation are used. As a result of further study, it was found that the gel body obtained when the component C, which is a polyelectrolyte monomer, is used in combination, has a strong binding force between the cation group and the sediment particles and the strength of the sediment solid is large. , A gel body obtained by mixing appropriate amounts of each of the component B and the component C with the component A and copolymerizing them does not have syneresis, and the gel body does not easily swell when immersed in water. Degree is large, resistant to distortion,
It has adhesiveness to cement-based substances, and the strength of the solidified sediment is dramatically higher than that of the conventional waterproofing agent of this kind, and when the solidified body is immersed in water. It has been found that the strength is extremely suitable as a waterproofing agent, for example, it retains a stable solidified body for a long period of time without decreasing with time.
このように、BおよびCの両成分を成分Aと併用した場
合に如何なる理由で止水剤として極めて好適なものが得
られるのかは明確ではないが、A,BおよびC三成分の共
重合性が良く、共有結合によって三次元化した高分子鎖
中に存在するアニオン基とカチオン基とが複合塩を生成
し、更にこれらアニオン基とカチオン基の相互作用によ
り架橋構造を密にしてゲル体の強度を高めると共に、生
成した複合塩は適度に親水性が低いため、ゲル体を水中
に浸漬したときの膨潤性を低く抑えることができるもの
と考えられる。Thus, it is not clear for what reason a very suitable waterproofing agent can be obtained when both the components B and C are used in combination with the component A, but the copolymerizability of the three components A, B and C The anion group and the cation group existing in the polymer chain three-dimensionalized by covalent bond form a complex salt, and the interaction between the anion group and the cation group makes the crosslinked structure denser to form a gel. It is considered that the strength of the composite salt is increased and the generated complex salt is appropriately low in hydrophilicity, so that the swelling property when the gel body is immersed in water can be suppressed to be low.
また、ゲル体がセメント系物質に接触する場合には、ゲ
ル体の架橋構造中に存在するアニオン基とセメント系物
質との結合力が有効に働き、ゲル体がセメント系物質に
対して接着性を有すること、更にA,B およびCの三成分
からなる薬液が土砂中に浸透した後、硬化して得られる
土砂固結体は、ゲル体の架橋構造中のカチオン基と土砂
粒子との結合力が有効に働くため、強度が大きくなるも
のと考えられる。In addition, when the gel body comes into contact with the cement-based material, the binding force between the anion group existing in the cross-linked structure of the gel body and the cement-based material works effectively, and the gel body has an adhesive property to the cement-based material. In addition, the soil-sand solidified body obtained by hardening after the chemical solution consisting of the three components A, B and C has penetrated into the sand-sand is a bond between the cation groups in the cross-linked structure of the gel body and the sand-sand particles. It is considered that the strength increases because the force works effectively.
本発明はかかる知見に基づいて完成されたものである。
従来、BおよびCの両成分を成分Aと併用することによ
り、前述のような止水剤として優れた性能を有するゲル
体が得られるということは報告されていない。The present invention has been completed based on such findings.
Conventionally, it has not been reported that a gel body having excellent performance as a water blocking agent as described above can be obtained by using both components B and C together with component A.
本発明に用いられる成分BおよびCには、種々のものが
あるが、その好適なものとして、成分Bとしては、式
(2)または式(3)で示される化合物ならびにそれの塩から
なる群から選ばれた1種または2種以上のアニオン性電
解質モノマーを用いることができる。There are various kinds of components B and C used in the present invention, and a preferable example thereof is a compound represented by the formula:
It is possible to use one or more anionic electrolyte monomers selected from the group consisting of the compound represented by (2) or formula (3) and salts thereof.
式(2):CH2=C(R3)COOH (式(2)中、R3は水素原子またはメチル基を表す). 式(3):CH2=CHCONH-C(CH3)2-CH2SO3H 具体例としては、アクリル酸およびその塩、メタクリル
酸およびその塩、2-アクリルアミド- 2-メチルプロパン
スルホン酸およびその塩等の各単独または混合物を挙げ
ることができ、塩としてはナトリウム、カリウム等のア
ルカリ金属塩、アンモニウム塩またはカチオン性電解質
モノマーである成分Cとの塩、あるいはそれらの複合塩
として用いることができる。Equation (2): CH 2 = C (R 3) COOH ( in the formula (2), R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group). Equation (3): CH 2 = CHCONH -C (CH 3) The 2 -CH 2 SO 3 H embodiment, acrylic acid and its salts, methacrylic acid and salts thereof, 2-acrylamido - 2-methylpropanesulfonic acid and Examples of the salt include individual salts and mixtures thereof. As the salt, an alkali metal salt such as sodium and potassium, an ammonium salt, a salt with a component C which is a cationic electrolyte monomer, or a complex salt thereof is used. it can.
また、成分Cとしては、式(4)で示される化合物、なら
びにそれらの塩および第4級化物からなる群から選ばれ
た1種または2種以上のカチオン性電解質モノマーを用
いることができる。As the component C, a compound represented by the formula (4), and one or more kinds of cationic electrolyte monomers selected from the group consisting of salts and quaternary compounds thereof can be used.
式(4):(R4)(R5)N-(CH2)n-Y-CO-C(R6)=CH2 (式(4)中、R4およびR5は共にメチル基かエチル基であ
り、R6は水素原子またはメチル基であり、nは2または
3であり、Yは酸素原子またはNH基を表す). 具体例としては、ジメチルアミノエチルメタクリレー
ト、その塩およびその第4級化物、ジエチルアミノエチ
ルメタクリレート、その塩およびその第4級化物、ジメ
チルアミノエチルアクリレート、その塩およびその第4
級化物、ジエチルアミノエチルアクリレート、その塩お
よびその第4級化物、ジメチルアミノプロピルメタクリ
ルアミド、その塩およびその第4級化物、ジエチルアミ
ノプロピルメタクリルアミド、その塩およびその第4級
化物、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、その塩
およびその第4級化物、ジエチルアミノプロピルアクリ
ルアミド、その塩および第4級化物等の各単独または混
合物を挙げることができ、塩としては塩酸、硫酸等の無
機酸の塩、あるいはアニオン性電解質モノマーである成
分Bとの塩を用いることができ、また第4級化物として
はメチルクロライド、ジメチル硫酸等による第4級化
物、あるいはそれらの複合塩として用いることができ
る。Formula (4): (R 4 ) (R 5 ) N- (CH 2 ) n -Y-CO-C (R 6 ) = CH 2 (In formula (4), R 4 and R 5 are both methyl groups. Is an ethyl group, R 6 is a hydrogen atom or a methyl group, n is 2 or 3, and Y is an oxygen atom or an NH group). Specific examples thereof include dimethylaminoethyl methacrylate, a salt thereof and a quaternary compound thereof, diethylaminoethyl methacrylate, a salt and a quaternary compound thereof, dimethylaminoethyl acrylate, a salt thereof and a quaternary compound thereof.
Graded product, diethylaminoethyl acrylate, its salt and its quaternized product, dimethylaminopropylmethacrylamide, its salt and its quaternized product, diethylaminopropylmethacrylamide, its salt and its quaternized product, dimethylaminopropylacrylamide, Examples thereof include salts and quaternary compounds thereof, diethylaminopropyl acrylamide, salts and quaternary compounds, etc., each alone or as a mixture. Examples of the salt include salts of inorganic acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid, or anionic electrolyte monomers. Can be used as a salt with the component B, and as the quaternary compound, a quaternary compound with methyl chloride, dimethylsulfate or the like, or a complex salt thereof can be used.
本発明において、成分Aに体する成分BおよびCの使用
量は、三成分の和 100重量部あたりの重量比として、成
分Aは20以上から80未満の範囲であり、成分Bと成分C
との和は20を超え80以下の範囲とすることが好ましい。In the present invention, the amounts of components B and C used in component A are in the range of 20 to less than 80 for component A as a weight ratio per 100 parts by weight of the sum of the three components.
The sum of and is preferably more than 20 and 80 or less.
成分Aと成分 (B+C)の使用割合がこの範囲であれば、A,
B およびCの混合物を共重合させることによって得られ
るゲル体は強度が大で、セメント系物質との接着性が良
好であり、かつ土砂固結体の強度も充分に高い。If the usage ratio of component A and component (B + C) is within this range, A,
The gel obtained by copolymerizing the mixture of B and C has high strength, good adhesiveness to the cement-based substance, and sufficiently high strength of the solidified sediment body.
A,B およびCの混合物中、成分 (B+C)の含有率が20重量
%以下の場合は、アニオン性成分の含有量が少ないた
め、ゲル体とセメント系物質との接着性が低下し、また
カチオン性成分の含有量も少ないので薬液が浸透、硬化
して得られる土砂固結体の強度が低下する。When the content of the component (B + C) in the mixture of A, B and C is 20% by weight or less, the content of the anionic component is small, and the adhesiveness between the gel body and the cementitious substance decreases. Also, since the content of the cationic component is small, the strength of the solidified sediment obtained by the penetration and hardening of the chemical solution is reduced.
一方、A,B およびCの混合物中、成分 (B+C)の含有率が
80重量%を超えると架橋性成分の含有量が少なくなるた
めゲル体の架橋密度が低下し、ゲル体の強度が低下する
傾向がある。On the other hand, the content of the component (B + C) in the mixture of A, B and C is
If it exceeds 80% by weight, the content of the crosslinkable component is reduced, so that the crosslink density of the gel body is lowered, and the strength of the gel body tends to be lowered.
本発明における成分Bと成分Cの使用割合は両成分の比
B/Cをモル比で 20/80〜80/20 とすることが好ましい。In the present invention, the ratio of component B and component C used is the ratio of both components.
B / C is preferably 20/80 to 80/20 in terms of molar ratio.
成分Bと成分Cの使用割合がこの範囲内であれば、成分
A,B およびCの混合物を共重合させることによって得ら
れるゲル体を水中に浸漬したときの膨潤性を低く抑える
ことができ、また土砂固結体を水中に浸漬したときの強
度低下を抑えることができる。If the ratio of the components B and C used is within this range, the components
A gel obtained by copolymerizing a mixture of A, B and C can be suppressed to have low swelling property when immersed in water, and can also suppress reduction in strength when the solidified solid body is immersed in water. You can
本発明の止水剤を使用するにあたっては、成分A,B およ
びCの混合物は効果の点から、通常3〜60重量%の濃度
の水溶液にして用いることが好ましい。In using the water blocking agent of the present invention, it is preferable that the mixture of the components A, B and C is usually used in the form of an aqueous solution having a concentration of 3 to 60% by weight from the viewpoint of effects.
この際、用いられるレドックス系触媒の酸化剤成分とし
ては、たとえば過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等
が好ましく、一方、還元剤成分としては、たとえばチオ
硫酸ナトリウム、ロンガリット、亜硫酸ナトリウム、ト
リエタノールアミン、ヘキサメチレンテトラミン、硫酸
第一鉄、酒石酸、クエン酸等好ましいものとして挙げら
れる。At this time, the oxidizing agent component of the redox catalyst used is, for example, ammonium persulfate, potassium persulfate, etc., while the reducing agent component is, for example, sodium thiosulfate, rongalit, sodium sulfite, triethanolamine, hexamethylene. Tetramine, ferrous sulfate, tartaric acid, citric acid and the like are preferable.
レドックス系触媒の使用量は、通常、成分A,B およびC
の混合物に対して 0.1〜100 重量%の範囲である。The amount of the redox catalyst used is usually the amount of components A, B and C.
In the range of 0.1 to 100% by weight with respect to the mixture.
本発明の止水剤は次のような優れた性質を有する。 The water blocking agent of the present invention has the following excellent properties.
(1) 本発明の方法によって得られるゲル体は離漿性が
なく、非透水性で強度が大きく、水中に浸漬したときに
膨潤し難く、かつセメント系物質との接着性を有し、ま
た土砂固結体はその強度が大きく、水中での経時的な強
度低下がない。(1) The gel body obtained by the method of the present invention does not have syneresis, is impermeable to water, has high strength, is difficult to swell when immersed in water, and has adhesiveness with a cement-based substance, and The solidified soil and sand has a high strength and does not deteriorate in water over time.
(2) 本発明で用いる成分A,B およびCは、いずれも低
毒性で水溶性であり、かつ重合性がよいので止水工事の
施工にあたって、水溶液として浸透性の良い、硬化時間
の設定が容易で安全な薬剤として用いることができる。(2) Components A, B and C used in the present invention are all low-toxic, water-soluble, and have good polymerizability, so that they have good penetrability as an aqueous solution and set curing time when construction for waterproofing work. It can be used as an easy and safe drug.
このようなことから本発明の止水剤は、たとえば下水道
管路施設における浸入水および漏水を防止するための止
水剤として好適に用いられる。For this reason, the water blocking agent of the present invention is preferably used as a water blocking agent for preventing infiltration water and water leakage in, for example, a sewer pipeline facility.
次に実施例および比較例を用いて本発明を説明する。 Next, the present invention will be described using examples and comparative examples.
実施例1〜8および比較例1〜7 第1表に示すような割合の A,BおよびCの三成分混合物
は、重合触媒(過硫酸アンモニウムおよびトリエタノー
ルアミン)および水を所定量加えて、三成分混合物の合
計濃度を10重量%に調整した薬液を円筒形容器中でゲル
化させ、直径50mm、高さ50mmの試供体を得た。Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 7 The ternary mixture of A, B and C in the proportions shown in Table 1 was prepared by adding the polymerization catalyst (ammonium persulfate and triethanolamine) and water in predetermined amounts. The chemical solution in which the total concentration of the component mixture was adjusted to 10% by weight was gelated in a cylindrical container to obtain a sample with a diameter of 50 mm and a height of 50 mm.
このときの薬液の硬化時間、得られたゲル体の離漿性、
破壊歪、破壊強度、膨潤性、セメント接着性および標準
砂固結体強度を第1表に示す。Curing time of the drug solution at this time, syneresis of the obtained gel body,
Table 1 shows the breaking strain, breaking strength, swelling property, cement adhesiveness and standard sand solidified strength.
各評価項目の測定は次の方法によった。The measurement of each evaluation item was performed by the following method.
硬化時間……薬液がゲル化するまでの時間を20℃の下
で測定した。Curing time: The time required for the chemical solution to gel was measured at 20 ° C.
離漿性……ゲル化1日後の離漿水の多少を肉眼で観察
した。Syneresis: Some amount of syneresis water one day after gelation was visually observed.
破壊歪、破壊強度……ゲル体を一軸圧縮して求めた値
である。Fracture strain, Fracture strength: Values obtained by uniaxially compressing a gel body.
LO:圧縮前の供試体高さ,(mm) △L :破壊直前の圧縮量,(mm) P:破壊直前に供試体に加えられた荷重,(Kg) A:破壊直前における供試体の断面積,(cm2) AO:圧縮前の供試体の断面積,(cm2) 膨潤性……ゲル体を100〜200倍量の水中に10日間浸漬
したときの重量増加の度合を膨潤度で示した。ここでい
う膨潤度とは、次のように定義される。 L O : Specimen height before compression, (mm) △ L: Compression amount just before fracture, (mm) P: Load applied to the specimen immediately before fracture, (Kg) A: Cross-sectional area of the specimen immediately before fracture, (cm 2 ) A O : Cross-sectional area of the specimen before compression, (cm 2 ) Swellability: The degree of weight increase when the gel body was immersed in 100 to 200 times the amount of water for 10 days was shown by the degree of swelling. The degree of swelling here is defined as follows.
セメント接着性……直径28mm、高さ50mmの円筒型モル
タル成型品(豊浦標準砂/ポルトランドセメント/水の
重量比:3/1/0.6)を直径50mmの円筒型容器内に同心円
となるように置き、第1表に記載した薬液50mlを円筒
容器内に注いでゲル化させ、ゲル体とモルタル成型品と
の引張強度から接着性を観察した。 Cement Adhesion: A cylindrical mortar molded product with a diameter of 28 mm and a height of 50 mm (Toyoura standard sand / Portland cement / water weight ratio: 3/1 / 0.6) should be concentric in a cylindrical container with a diameter of 50 mm. Then, 50 ml of the chemical solution described in Table 1 was poured into a cylindrical container to cause gelation, and the adhesiveness was observed from the tensile strength of the gel body and the mortar molded product.
標準砂固結体強度……第1表に記載した薬液を豊浦標
準砂に浸透固結させ、得られた直径50mm、高さ 100mmの
固結体について、固結1日後および水中に1カ月間浸漬
した後の各々の一軸圧縮強度をJIS A1216に準じて測定
して得られた値である。Standard sand solidified strength: The chemicals listed in Table 1 were infiltrated and solidified in Toyoura standard sand to obtain solids with a diameter of 50 mm and a height of 100 mm, one day after solidification and one month in water. It is a value obtained by measuring each uniaxial compressive strength after immersion according to JIS A 1216.
Claims (3)
和 100重量部あたりの重量比として、成分Aが20以上か
ら80未満の範囲であり、成分Bと成分Cとの和が20を超
え80以下の範囲であって、かつ、成分比 B/C がモル比
で20/80〜80/20であるように含む薬液に重合触媒を添
加して成る止水剤。 ・成分A:式(1)で示される化合物の単独または混合
物。 ・成分B:式(2)または式(3)で示される化合物ならびに
それらの塩からなる群から選ばれたアニオン性電解質モ
ノマーの少なくとも1種。 ・成分C:式(4)で示される化合物、ならびにそれらの
塩および第4級化物からなる群から選ばれたカチオン性
電解質モノマーの少なくとも1種。 式(1): CH2=C(R1)CO-O-(-CH2CH2O-)n-COC(R2)=CH2 (式(1)中、R1およびR2は水素原子またはメチル基であ
り、nは2〜50の整数を表す). 式(2): CH2=C(R3)COOH (式(2)中、R3は水素原子またはメチル基を表す). 式(3): CH2=CHCONH-C(CH3)2-CH2SO3H 式(4): (R4)(R5)N-(CH2)n-Y-CO-C(R6)=CH2 (式(4)中、R4およびR5は共にメチル基かエチル基であ
り、R6は水素原子またはメチル基であり、nは2または
3であり、Yは酸素原子またはNH基を表す).1. A weight ratio of the following three components A, B and C per 100 parts by weight of the sum of the three components is such that the component A is in the range of 20 or more and less than 80 and the sum of the components B and C. In the range of more than 20 and not more than 80, and the component ratio B / C is 20/80 to 80/20 in molar ratio, and a water blocking agent obtained by adding a polymerization catalyst. Component A: a single compound or a mixture of compounds represented by formula (1). Component B: at least one anionic electrolyte monomer selected from the group consisting of compounds represented by formula (2) or formula (3) and salts thereof. Component C: at least one cationic electrolyte monomer selected from the group consisting of compounds represented by formula (4), and salts and quaternary compounds thereof. Equation (1): CH 2 = C (R 1) CO-O - (- CH 2 CH 2 O-) n -COC (R 2) = CH 2 ( in the formula (1), R 1 and R 2 are hydrogen Atom or a methyl group, and n represents an integer of 2 to 50). Equation (2): CH 2 = C (R 3) COOH ( in the formula (2), R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group). Equation (3): CH 2 = CHCONH -C (CH 3) 2 -CH 2 SO 3 H Formula (4): (R 4) (R 5) N- (CH 2) n -Y-CO-C (R 6 ) = CH 2 (In the formula (4), R 4 and R 5 are both a methyl group or an ethyl group, R 6 is a hydrogen atom or a methyl group, n is 2 or 3, and Y is an oxygen atom. Or NH group).
にメチル基であり、nが18〜40の整数である化合物の単
独または混合物である特許請求の範囲第1項記載の止水
剤。2. The component A as described above, wherein R 1 and R 2 in the formula (1) are both methyl groups, and n is an integer of 18 to 40, singly or as a mixture. Waterstop.
の防止用である特許請求の範囲第1項または第2項記載
の止水剤。3. The waterproofing agent according to claim 1, which is used for preventing infiltration of water or leakage of water in a sewer pipeline facility.
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