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特開2022-168525シールド掘進機用テールシール組成物及びシールド掘進工法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022168525
(43)【公開日】2022-11-08
(54)【発明の名称】シールド掘進機用テールシール組成物及びシールド掘進工法
(51)【国際特許分類】
C10M 169/04 20060101AFI20221031BHJP
E21D 11/00 20060101ALI20221031BHJP
C10N 30/00 20060101ALN20221031BHJP
【ＦＩ】
C10M169/04
E21D11/00 B
C10N30:00 C
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021074052
(22)【出願日】2021-04-26
(71)【出願人】
【識別番号】000004444
【氏名又は名称】ＥＮＥＯＳ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000774
【氏名又は名称】特許業務法人 もえぎ特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼桑 和之
(72)【発明者】
【氏名】荒井 孝
【テーマコード（参考）】
2D155
4H104
【Ｆターム（参考）】
2D155BA01
2D155JA06
2D155KB10
2D155LA02
4H104AA13C
4H104BA02A
4H104BA07A
4H104BB31A
4H104BB41A
4H104CB14A
4H104CD01A
4H104CD04A
4H104CJ02A
4H104DA02A
4H104LA13
(57)【要約】
【課題】良好な止水性を長時間維持することができるテールシール組成物を提供する。
【解決手段】〔Ａ〕潤滑油基油と、〔Ｂ〕無機粉体と、〔Ｃ〕高分子ポリマーと、〔Ｄ〕繊維質とを含むシールド掘進機用テールシール組成物であって、
前記高分子ポリマーの重量平均分子量が３５，０００～４００，０００であるテールシール組成物により、前記課題を解決することができる。
【選択図】なし
【解決手段】〔Ａ〕潤滑油基油と、〔Ｂ〕無機粉体と、〔Ｃ〕高分子ポリマーと、〔Ｄ〕繊維質とを含むシールド掘進機用テールシール組成物であって、
前記高分子ポリマーの重量平均分子量が３５，０００～４００，０００であるテールシール組成物により、前記課題を解決することができる。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
〔Ａ〕潤滑油基油と、
〔Ｂ〕無機粉体と、
〔Ｃ〕高分子ポリマーと、
〔Ｄ〕繊維質と
を含むシールド掘進機用テールシール組成物であって、
前記高分子ポリマーの重量平均分子量が３５，０００～４００，０００である、テールシール組成物。
〔Ｂ〕無機粉体と、
〔Ｃ〕高分子ポリマーと、
〔Ｄ〕繊維質と
を含むシールド掘進機用テールシール組成物であって、
前記高分子ポリマーの重量平均分子量が３５，０００～４００，０００である、テールシール組成物。
【請求項2】
不混和ちょう度が、２２０～２５０である、請求項１に記載のテールシール組成物。
【請求項3】
前記高分子ポリマーの重量平均分子量が、７５，０００～４００，０００である、請求項１又は２に記載のテールシール組成物。
【請求項4】
〔Ａ〕前記潤滑油基油を、組成物全量基準で、１０質量％～６０質量％、
〔Ｂ〕前記無機粉体を、組成物全量基準で、３０質量％～７０質量％、
〔Ｃ〕前記高分子ポリマーを、組成物全量基準で、０．５質量％～１０質量％、
〔Ｄ〕前記繊維質を、組成物全量基準で、２質量％～１０質量％、
含む、請求項１～３のいずれかに記載のテールシール組成物。
〔Ｂ〕前記無機粉体を、組成物全量基準で、３０質量％～７０質量％、
〔Ｃ〕前記高分子ポリマーを、組成物全量基準で、０．５質量％～１０質量％、
〔Ｄ〕前記繊維質を、組成物全量基準で、２質量％～１０質量％、
含む、請求項１～３のいずれかに記載のテールシール組成物。
【請求項5】
請求項１～４のいずれかに記載のシールド掘進機用テールシール組成物をシールド掘進機に用いるシールド掘進工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シールド掘進機用テールシール組成物に関する。より詳細には、止水性を長時間維持できるシールド掘進機用テールシール組成物に関する。本発明はまた、このシールド掘進機用テールシール組成物を用いたシールド掘進工法にも関する。
【背景技術】
【0002】
シールド掘進機により、地中にトンネルを掘削する場合、シールド掘進機は、進行方向の地山を掘削しながら前進する。シールド掘進機の後方には、順次、トンネルの内壁となるセグメントが組み上げられている。この場合、掘削されるトンネルの外径（掘削開孔径）は、シールド掘進機の外径プラスシールド掘進機が前進するための余裕代（数センチ）となる。セグメントはシールド掘進機内部で組み上げられるため、セグメントの外径はシールド掘進機の内径以下となる。このため、シールド掘進機の後方ではトンネル外径とセグメント外径との間に隙間が生じる。この隙間には、シールド掘進機の前進にともない、裏込材が充填される。
【0003】
一方、シールド掘進機の後端で、未だ裏込材が充填されていないトンネル内の空隙へは、地下水等が浸みだしている。この地下水のシールド掘進機内への浸入を防ぐため、シールド掘進機の末端にはシールド掘進機内のセグメントの外周とシールド掘進機の内周の間を止水するブラシシールが複数列、シールド掘進機の内周に設けられている。そして、その止水性を維持するために、これらのブラシシールの間にテールシール組成物が充填されている。シールド掘進機の進行に伴い、ブラシシールのテールシール組成物はセグメント外周面に貼り付いて地山へ放散する。そのため、ブラシシール部へのテールシール組成物の補充が必要となり、配管を通してテールシール組成物がポンプを用いて圧送される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】国際公開第２０１６／０２１６９０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
テールシール組成物は、機構上、稼働中は常に一定量をテールシール部に送り込んでいる。しかし、平日の夜間及び休日などは、テールシール組成物の送り込みが停止する事が多い。その場合はテールシール組成物も新たに送り込まれず、テール部に留まっている状態となる。しかしながら、その場合でも地下水による圧力はかかっていると考えられる。そのため、長時間圧力をかけても問題なく止水できるテールシール組成物が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
従来では、テールシール組成物の止水性は、短時間、例えば５分間の加圧後の流出水の有無により評価されていた（特許文献１）。しかしながら、本発明者らは、短時間での評価において良好な止水性の評価が得られた場合でも、長時間の試験では漏水が発生する場合があることを発見した。
本発明者らは、止水性を長時間維持できるテールシール組成物について、鋭意検討した。そして、本発明者らは、以下の構成を採用することによって、前記課題を解決することを見出し、発明を完成するに至った。
本発明者らは、止水性を長時間維持できるテールシール組成物について、鋭意検討した。そして、本発明者らは、以下の構成を採用することによって、前記課題を解決することを見出し、発明を完成するに至った。
【0007】
本発明は、かかる知見に基づきなされたもので、次の通りのものである。
＜１＞
〔Ａ〕潤滑油基油と、
〔Ｂ〕無機粉体と、
〔Ｃ〕高分子ポリマーと、
〔Ｄ〕繊維質と
を含むシールド掘進機用テールシール組成物であって、
前記高分子ポリマーの重量平均分子量が３５，０００～４００，０００である、テールシール組成物。
＜２＞
不混和ちょう度が、２２０～２５０である、＜１＞に記載のテールシール組成物。
＜３＞
前記高分子ポリマーの重量平均分子量が、７５，０００～４００，０００である、＜１＞又は＜２＞に記載のテールシール組成物。
＜４＞
〔Ａ〕前記潤滑油基油を、組成物全量基準で、１０質量％～６０質量％、
〔Ｂ〕前記無機粉体を、組成物全量基準で、３０質量％～７０質量％、
〔Ｃ〕前記高分子ポリマーを、組成物全量基準で、０．５質量％～１０質量％、
〔Ｄ〕前記繊維質を、組成物全量基準で、２質量％～１０質量％、
含む、＜１＞～＜３＞のいずれかに記載のテールシール組成物。
＜５＞
＜１＞～＜４＞のいずれかに記載のシールド掘進機用テールシール組成物をシールド掘進機に用いるシールド掘進工法。
＜１＞
〔Ａ〕潤滑油基油と、
〔Ｂ〕無機粉体と、
〔Ｃ〕高分子ポリマーと、
〔Ｄ〕繊維質と
を含むシールド掘進機用テールシール組成物であって、
前記高分子ポリマーの重量平均分子量が３５，０００～４００，０００である、テールシール組成物。
＜２＞
不混和ちょう度が、２２０～２５０である、＜１＞に記載のテールシール組成物。
＜３＞
前記高分子ポリマーの重量平均分子量が、７５，０００～４００，０００である、＜１＞又は＜２＞に記載のテールシール組成物。
＜４＞
〔Ａ〕前記潤滑油基油を、組成物全量基準で、１０質量％～６０質量％、
〔Ｂ〕前記無機粉体を、組成物全量基準で、３０質量％～７０質量％、
〔Ｃ〕前記高分子ポリマーを、組成物全量基準で、０．５質量％～１０質量％、
〔Ｄ〕前記繊維質を、組成物全量基準で、２質量％～１０質量％、
含む、＜１＞～＜３＞のいずれかに記載のテールシール組成物。
＜５＞
＜１＞～＜４＞のいずれかに記載のシールド掘進機用テールシール組成物をシールド掘進機に用いるシールド掘進工法。
【発明の効果】
【0008】
本発明のテールシール組成物によれば、良好な止水性を長時間維持することができる。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。なお、本明細書においては、特に断らない限り、数値Ｘ及びＹについて「Ｘ～Ｙ」という表記は「Ｘ以上Ｙ以下」を意味するものとする。かかる表記において数値Ｙのみに単位を付した場合には、当該単位が数値Ｘにも適用されるものとする。
【0010】
〔Ａ〕潤滑油基油
本発明のテールシール組成物で用いられる潤滑油基油としては、通常の潤滑油に用いられる潤滑油基油を用いることができる。中でも、鉱油系、合成系、又はこれらの混合物が好ましく、鉱油がより好ましい。鉱油系又は合成系以外の潤滑油基油としては、シリコーン油、脂肪酸エステル、フッ素化油、アルキルナフタレン、及び動植物油系潤滑油基油などが挙げられる。
本発明のテールシール組成物で用いられる潤滑油基油は、４０℃における動粘度が１００ｍｍ２／ｓ以上のものが好ましく、３００ｍｍ２／ｓ以上のものがより好ましく、また、３,０００ｍｍ２／ｓ以下のものが好ましく、１,０００ｍｍ２／ｓ以下のものがより好ましい。本発明において、４０℃における動粘度とは、ＪＩＳ Ｋ ２２８３－２０００に準拠して測定された４０℃での動粘度を意味する。
また、本発明のテールシール組成物で用いられる潤滑油基油は、１５℃における密度が０.７５ｇ／ｃｍ３以上のものが好ましく、０.９８ｇ／ｃｍ３以下のものが好ましい。本発明において、１５℃における密度とは、ＪＩＳ Ｋ ２２４９－１－２０１１に準拠して測定された１５℃での密度を意味する。
本発明のテールシール組成物で用いられる潤滑油基油としては、通常の潤滑油に用いられる潤滑油基油を用いることができる。中でも、鉱油系、合成系、又はこれらの混合物が好ましく、鉱油がより好ましい。鉱油系又は合成系以外の潤滑油基油としては、シリコーン油、脂肪酸エステル、フッ素化油、アルキルナフタレン、及び動植物油系潤滑油基油などが挙げられる。
本発明のテールシール組成物で用いられる潤滑油基油は、４０℃における動粘度が１００ｍｍ２／ｓ以上のものが好ましく、３００ｍｍ２／ｓ以上のものがより好ましく、また、３,０００ｍｍ２／ｓ以下のものが好ましく、１,０００ｍｍ２／ｓ以下のものがより好ましい。本発明において、４０℃における動粘度とは、ＪＩＳ Ｋ ２２８３－２０００に準拠して測定された４０℃での動粘度を意味する。
また、本発明のテールシール組成物で用いられる潤滑油基油は、１５℃における密度が０.７５ｇ／ｃｍ３以上のものが好ましく、０.９８ｇ／ｃｍ３以下のものが好ましい。本発明において、１５℃における密度とは、ＪＩＳ Ｋ ２２４９－１－２０１１に準拠して測定された１５℃での密度を意味する。
【0011】
鉱油としては、原油を常圧蒸留して得られる留出油、又はこの留出油をさらに減圧蒸留して得られる留出油を、各種の精製プロセスで精製した潤滑油留分が挙げられる。精製プロセスとしては、水素化精製、溶剤抽出、溶剤脱ろう、水素化脱ろう、硫酸洗浄、白土処理などを、適宜組み合わせることができる。これらの精製プロセスを適宜の順序で組み合わせて処理することにより、本発明で使用できる潤滑油基油を得ることができる。異なる原油あるいは留出油を異なる精製プロセスの組合せに供することにより得られた、性状の異なる複数の精製油の混合物も使用可能である。
【0012】
合成系基油としては、加水分解安定性に優れる基材を用いることができる。このような加水分解安定性に優れる基材としては、例えば、ポリ-α-オレフィンなどのポリオレフィン、ポリエステル、ポリアルキレングリコール、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、及びＧＴＬ基油などが挙げられる。合成系基油のなかでは、ポリ-α-オレフィンが、入手性、コスト面、粘度特性、及び酸化安定性との適合性の面で好ましい。
【0013】
本発明のテールシール組成物において、潤滑油基油の含有量は、テールシール組成物全量基準で、１０質量％以上が好ましく、１５質量％以上がより好ましい。また、６０質量％以下が好ましく、５０質量％以下がより好ましい。また、具体的な範囲としては、１０質量％～６０質量％が好ましく、１５質量％～５０質量％がより好ましい。潤滑油基油の含有量を上記の範囲とすると、所望のちょう度を有するテールシール組成物を容易に調製できる。
【0014】
〔Ｂ〕無機粉体
本発明のテールシール組成物で用いられる無機粉体としては、珪素、アルミニウム、マグネシウム、又はカルシウム等の酸化物、水酸化物、炭酸塩、又は硫酸塩等の粉体を用いることができる。これらの混合物、及び、天然に産するこれらの化合物を主成分とする鉱石の粉体等も用いることができる。具体的には、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、シリカ、ベントナイト、及び珪藻土などを使用することができるが、タルクを使用することが好ましい。これらの無機粉体は、一種類でも複数の種類を混合して用いてもよい。
本発明のテールシール組成物で用いられる無機粉体としては、珪素、アルミニウム、マグネシウム、又はカルシウム等の酸化物、水酸化物、炭酸塩、又は硫酸塩等の粉体を用いることができる。これらの混合物、及び、天然に産するこれらの化合物を主成分とする鉱石の粉体等も用いることができる。具体的には、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、シリカ、ベントナイト、及び珪藻土などを使用することができるが、タルクを使用することが好ましい。これらの無機粉体は、一種類でも複数の種類を混合して用いてもよい。
【0015】
上記無機粉体は、平均粒径が０.５μｍ以上のものが好ましく、５μｍ以上のものがより好ましい。また、５００μｍ以下のものが好ましく、５０μｍ以下のものがより好ましく、２０μｍ以下のものがさらに好ましい。具体的な範囲としては、０.５μｍ～５００μｍのものが好ましく、５μｍ～２０μｍがより好ましい。
本発明のテールシール組成物において、無機粉体の含有量は、テールシール組成物全量基準で、３０質量％以上が好ましく、３５質量％以上がより好ましく、４０質量％以上がさらに好ましい。また、７０質量％以下が好ましく、６５質量％以下がより好ましく、６０質量％以下がさらに好ましい。また、具体的な範囲としては、３０質量％～７０質量％が好ましく、３５質量％～６５質量％がより好ましく、４０質量％～６０質量％がさらに好ましい。
本発明のテールシール組成物において、無機粉体の含有量は、テールシール組成物全量基準で、３０質量％以上が好ましく、３５質量％以上がより好ましく、４０質量％以上がさらに好ましい。また、７０質量％以下が好ましく、６５質量％以下がより好ましく、６０質量％以下がさらに好ましい。また、具体的な範囲としては、３０質量％～７０質量％が好ましく、３５質量％～６５質量％がより好ましく、４０質量％～６０質量％がさらに好ましい。
【0016】
〔Ｃ〕高分子ポリマー
本発明のテールシール組成物で用いられる高分子ポリマーとしては、重量平均分子量が３５，０００～４００，０００である限り、テールシール組成物の分野で用いられているものを際限なく用いることができる。本明細書において「高分子ポリマー」とは、複数のモノマー（単量体）が、重合することによって生成された化合物を意味する。高分子ポリマーとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、重量平均分子量が３５，０００～４００，０００の、エチレン－プロピレン共重合体（ＥＰＣ）、オレフィン共重合体（ＯＣＰ）、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、ポリ（メタ）アクリレート（ＰＭＡ）、ポリブテン（ＰＢ）、スチレン－ジエン共重合体（ＳＤＣ）などを使用することができる。
本発明のテールシール組成物で用いられる高分子ポリマーとしては、重量平均分子量が３５，０００～４００，０００である限り、テールシール組成物の分野で用いられているものを際限なく用いることができる。本明細書において「高分子ポリマー」とは、複数のモノマー（単量体）が、重合することによって生成された化合物を意味する。高分子ポリマーとしては、以下に限定されるものではないが、例えば、重量平均分子量が３５，０００～４００，０００の、エチレン－プロピレン共重合体（ＥＰＣ）、オレフィン共重合体（ＯＣＰ）、ポリイソブチレン（ＰＩＢ）、ポリ（メタ）アクリレート（ＰＭＡ）、ポリブテン（ＰＢ）、スチレン－ジエン共重合体（ＳＤＣ）などを使用することができる。
【0017】
本発明のテールシール組成物で用いられる高分子ポリマーの重量平均分子量は、３５，０００～４００，０００であり、５０，０００以上が好ましく７５，０００以上がより好ましく、９０，０００以上がさらに好ましく、１００，０００以上が特に好ましい。また、３５０，０００以下が好ましく、３００，０００以下がより好ましい。具体的な範囲としては、５０，０００～３５０，０００が好ましく、７５，０００～３５０，０００がより好ましく、９０，０００～３００，０００がさらに好ましく、１００，０００～３００，０００が特に好ましい。重量平均分子量が上記下限値以上であることにより、止水性を長時間維持することができる。重量平均分子量が上記上限値以下であることにより、テールシール組成物の粘度上昇を抑え、ポンプからの圧送性が良好となる。
【0018】
本明細書において、高分子ポリマーの重量平均分子量は、それぞれゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で求められる値（ポリスチレン換算により得られた分子量）を意味する。なお、Ｍｗ、Ｍｎ及びＭｗ／ＭｎをＧＰＣで求める際の測定条件は次の２通りである。
当業者であれば、測定すべき高分子ポリマーの種類及び重量平均分子量、並びにテールシール組成物の組成等に応じて、条件１及び条件２のうち適切な方法を採用することができる。以下に限定されるものではないが、原則として高分子量のポリマーを条件１で、低分子量（例えば、重量平均分子量１０，０００以下）のポリマーを条件２で測定する。
当業者であれば、測定すべき高分子ポリマーの種類及び重量平均分子量、並びにテールシール組成物の組成等に応じて、条件１及び条件２のうち適切な方法を採用することができる。以下に限定されるものではないが、原則として高分子量のポリマーを条件１で、低分子量（例えば、重量平均分子量１０，０００以下）のポリマーを条件２で測定する。
【0019】
［ＧＰＣ測定条件１］
装置：Ｗａｔｅｒｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製 ＡＣＱＵＩＴＹ（登録商標） ＡＰＣ ＵＶ ＲＩシステム
カラム：上流側から順に、Ｗａｔｅｒｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製 ＡＣＱＵＩＴＹ（登録商標） ＡＰＣ ＸＴ９００Ａ（ゲル粒径２．５μｍ、カラムサイズ（内径×長さ）４．６ｍｍ×１５０ｍｍ）２本、および、Ｗａｔｅｒｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製 ＡＣＱＵＩＴＹ（登録商標） ＡＰＣ ＸＴ２００Ａ（ゲル粒径２．５μｍ、カラムサイズ（内径×長さ）４．６ｍｍ×１５０ｍｍ）１本を直列に接続
カラム温度：４０℃
試料溶液：試料濃度１．０質量％のテトラヒドロフラン溶液
流量：０．８ｍL/min
検出装置：示差屈折率検出器
基準物質：標準ポリスチレン（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製Ａｇｉｌｅｎｔ ＥａｓｉＣａｌ（登録商標） ＰＳ－１）８点（分子量：２６９８０００、６６０５００、３２５６００、１２８６００、６９６５０、３０２３０、９９６０、２９８０）
装置：Ｗａｔｅｒｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製 ＡＣＱＵＩＴＹ（登録商標） ＡＰＣ ＵＶ ＲＩシステム
カラム：上流側から順に、Ｗａｔｅｒｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製 ＡＣＱＵＩＴＹ（登録商標） ＡＰＣ ＸＴ９００Ａ（ゲル粒径２．５μｍ、カラムサイズ（内径×長さ）４．６ｍｍ×１５０ｍｍ）２本、および、Ｗａｔｅｒｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製 ＡＣＱＵＩＴＹ（登録商標） ＡＰＣ ＸＴ２００Ａ（ゲル粒径２．５μｍ、カラムサイズ（内径×長さ）４．６ｍｍ×１５０ｍｍ）１本を直列に接続
カラム温度：４０℃
試料溶液：試料濃度１．０質量％のテトラヒドロフラン溶液
流量：０．８ｍL/min
検出装置：示差屈折率検出器
基準物質：標準ポリスチレン（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製Ａｇｉｌｅｎｔ ＥａｓｉＣａｌ（登録商標） ＰＳ－１）８点（分子量：２６９８０００、６６０５００、３２５６００、１２８６００、６９６５０、３０２３０、９９６０、２９８０）
【0020】
［ＧＰＣ測定条件２］
装置：Ｗａｔｅｒｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製 ＡＣＱＵＩＴＹ（登録商標） ＡＰＣ ＵＶ ＲＩシステム
カラム：上流側から順に、Ｗａｔｅｒｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製 ＡＣＱＵＩＴＹ（登録商標） ＡＰＣ ＸＴ１２５Ａ（ゲル粒径２．５μｍ、カラムサイズ（内径×長さ）４．６ｍｍ×１５０ｍｍ）１本、および、Ｗａｔｅｒｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製 ＡＣＱＵＩＴＹ（登録商標） ＡＰＣ ＸＴ４５Ａ（ゲル粒径１．７μｍ、カラムサイズ（内径×長さ）４．６ｍｍ×１５０ｍｍ）２本を直列に接続
カラム温度：４０℃
試料溶液：試料濃度１．０質量％のテトラヒドロフラン溶液
流量：０．７ｍL/min
検出装置：示差屈折率検出器
基準物質：標準ポリスチレン（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製Ａｇｉｌｅｎｔ ＥａｓｉＣａｌ（登録商標） ＰＳ－１）１０点（分子量：３０２３０、９９６０、２９８０、８９０、７８６、６８２、５７８、４７４、３７０、２６６）。
装置：Ｗａｔｅｒｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製 ＡＣＱＵＩＴＹ（登録商標） ＡＰＣ ＵＶ ＲＩシステム
カラム：上流側から順に、Ｗａｔｅｒｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製 ＡＣＱＵＩＴＹ（登録商標） ＡＰＣ ＸＴ１２５Ａ（ゲル粒径２．５μｍ、カラムサイズ（内径×長さ）４．６ｍｍ×１５０ｍｍ）１本、および、Ｗａｔｅｒｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製 ＡＣＱＵＩＴＹ（登録商標） ＡＰＣ ＸＴ４５Ａ（ゲル粒径１．７μｍ、カラムサイズ（内径×長さ）４．６ｍｍ×１５０ｍｍ）２本を直列に接続
カラム温度：４０℃
試料溶液：試料濃度１．０質量％のテトラヒドロフラン溶液
流量：０．７ｍL/min
検出装置：示差屈折率検出器
基準物質：標準ポリスチレン（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製Ａｇｉｌｅｎｔ ＥａｓｉＣａｌ（登録商標） ＰＳ－１）１０点（分子量：３０２３０、９９６０、２９８０、８９０、７８６、６８２、５７８、４７４、３７０、２６６）。
【0021】
本発明のテールシール組成物において、高分子ポリマーの含有量は、テールシール組成物全量基準で、０．５質量％以上が好ましく、１質量％以上がより好ましく、２質量％以上がさらに好ましい。また、１０質量％以下が好ましく、８質量％以下がより好ましく、５質量％以下がさらに好ましい。また、具体的な範囲としては、０．５質量％～１０質量％が好ましく、１質量％～８質量％がより好ましく、２質量％～５質量％がさらに好ましい。
本発明のテールシール組成物において、高分子ポリマーの含有量は、本発明のテールシール組成物の不混和ちょう度が、１５０～３５０となる量が好ましく、２００～３００となる量がより好ましく、２２０～２５０となる量がさらに好ましい。
本発明のテールシール組成物において、高分子ポリマーの含有量は、本発明のテールシール組成物の不混和ちょう度が、１５０～３５０となる量が好ましく、２００～３００となる量がより好ましく、２２０～２５０となる量がさらに好ましい。
【0022】
高分子ポリマーの重量平均分子量及び含有量は、テールシール組成物のちょう度に影響する。例えば、重量平均分子量が大きい高分子ポリマーを添加すると、重量平均分子量が小さい高分子ポリマーを添加した場合に比べて、テールシール組成物のちょう度が大きくなる。したがって、テールシール組成物における所望のちょう度を得るために、高分子ポリマーの重量平均分子量及び含有量を適宜調整することが好ましい。
重量平均分子量が大きい高分子ポリマーは、高分子ポリマーの溶解性の観点から、予め希釈油に溶解させてから、潤滑油基油に添加することが好ましい。少量の希釈油に溶解させている市販の高分子ポリマー製品を使用してもよい。ここで用いる希釈油の種類は、［Ａ］潤滑油基油として好ましく用いられるものであってもよい。
重量平均分子量が大きい高分子ポリマーは、高分子ポリマーの溶解性の観点から、予め希釈油に溶解させてから、潤滑油基油に添加することが好ましい。少量の希釈油に溶解させている市販の高分子ポリマー製品を使用してもよい。ここで用いる希釈油の種類は、［Ａ］潤滑油基油として好ましく用いられるものであってもよい。
【0023】
（潤滑油基油と高分子ポリマーの比率）
本発明のテールシール組成物は、潤滑油基油と高分子ポリマーを５０：１～１：１の質量比で含有することが好ましい。この質量比にすることで、圧送性と止水性をより向上させることができる。潤滑油基油と高分子ポリマーの含有割合は、３０：１～３：１がより好ましく、２０：１～５：１がさらに好ましい。
本発明のテールシール組成物は、潤滑油基油と高分子ポリマーを５０：１～１：１の質量比で含有することが好ましい。この質量比にすることで、圧送性と止水性をより向上させることができる。潤滑油基油と高分子ポリマーの含有割合は、３０：１～３：１がより好ましく、２０：１～５：１がさらに好ましい。
【0024】
〔Ｄ〕繊維質
繊維質は、シールド掘進機のテールシール部にある金属網や金属線を束ねたブラシに絡みつき、他の成分とともに、止水性のある濾布層を形成するために用いられる。
本発明のテールシール組成物では、天然由来の天然繊維又は有機合成された合成繊維のいずれをも用いることができる。例えば、天然繊維としては、セルロース、綿繊維、及び羊毛繊維が挙げられる。合成繊維としては、ポリプロピレン及びポリエステル等が挙げられる。また、炭素繊維及びガラス繊維等の無機繊維も用いることができる。本発明のテールシール組成物は、天然繊維と合成繊維の両方を含むことが好ましい。天然繊維と合成繊維の質量比は、１：４～４：１が好ましく、１：２～２：１がより好ましい。天然繊維と合成繊維の平均太さ（直径）は５μｍ～１００μｍが好ましい。
繊維質は、シールド掘進機のテールシール部にある金属網や金属線を束ねたブラシに絡みつき、他の成分とともに、止水性のある濾布層を形成するために用いられる。
本発明のテールシール組成物では、天然由来の天然繊維又は有機合成された合成繊維のいずれをも用いることができる。例えば、天然繊維としては、セルロース、綿繊維、及び羊毛繊維が挙げられる。合成繊維としては、ポリプロピレン及びポリエステル等が挙げられる。また、炭素繊維及びガラス繊維等の無機繊維も用いることができる。本発明のテールシール組成物は、天然繊維と合成繊維の両方を含むことが好ましい。天然繊維と合成繊維の質量比は、１：４～４：１が好ましく、１：２～２：１がより好ましい。天然繊維と合成繊維の平均太さ（直径）は５μｍ～１００μｍが好ましい。
【0025】
本発明のテールシール組成物において、繊維質の含有量は、テールシール組成物全量基準で、２質量％以上が好ましく、３質量％以上がより好ましい。また、１０質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましい。また、具体的な範囲としては、２質量％～１０質量％が好ましく、３質量％～５質量％がより好ましい。繊維質の含有量を上記範囲内とすることで、止水性と圧送性をよりバランスよく向上させる。
【0026】
（他の添加剤）
本発明のテールシール組成物には、上記成分以外に、必要に応じて、一般に潤滑油やグリースなどに用いられている、清浄剤、分散剤、摩耗防止剤、酸化防止剤、さび止め剤、及び腐食防止剤などを適宜添加することができる。特には、さび止め剤として、脂肪酸ポリオールエステルなどを、テールシール組成物全量基準で、０．２～２質量％添加することが好ましい。
本発明のテールシール組成物には、上記成分以外に、必要に応じて、一般に潤滑油やグリースなどに用いられている、清浄剤、分散剤、摩耗防止剤、酸化防止剤、さび止め剤、及び腐食防止剤などを適宜添加することができる。特には、さび止め剤として、脂肪酸ポリオールエステルなどを、テールシール組成物全量基準で、０．２～２質量％添加することが好ましい。
【0027】
（シールド掘進機用テールシール組成物）
本発明のテールシール組成物の不混和ちょう度は、１５０～３５０が好ましく、２００～３００がより好ましく、２２０～２５０がさらに好ましい。なお、本発明における不混和ちょう度の測定は、ＪＩＳ Ｋ２２２０：２０１３に準拠する方法による。
本発明のテールシール組成物は、実質的に水分を含まないものが好ましい。実質的に水分を含まないとは、不可避的に混入する水分は許容することを意味する。水分含有量としては、テールシール組成物全量基準で、５質量％以下が好ましく、１質量％以下がより好ましい。
本発明のテールシール組成物の不混和ちょう度は、１５０～３５０が好ましく、２００～３００がより好ましく、２２０～２５０がさらに好ましい。なお、本発明における不混和ちょう度の測定は、ＪＩＳ Ｋ２２２０：２０１３に準拠する方法による。
本発明のテールシール組成物は、実質的に水分を含まないものが好ましい。実質的に水分を含まないとは、不可避的に混入する水分は許容することを意味する。水分含有量としては、テールシール組成物全量基準で、５質量％以下が好ましく、１質量％以下がより好ましい。
【0028】
本発明のテールシール組成物は、地中に、道路トンネル、鉄道トンネル、水路トンネル、洞導・管路トンネルなどのトンネルを掘削する際に使用するシールド掘進機とセグメントとの間のテールシール部に用いることができる。本発明のテールシール組成物は、好ましくは、シールド掘進機とセグメントとの間のテールシール部に長時間圧力をかけ続ける必要がある環境において、用いることができる。
【実施例0029】
実施例を用いて、以下に本発明を説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。なお、特に説明のない限り、％は質量％を示す。
【0030】
＜テールシール組成物の配合＞
各実施例及び各比較例について表１に示す配合割合（テールシール組成物全量を基準とする）で、潤滑油基油、無機粉体、高分子ポリマー、及び繊維質を配合することによって、試験用テールシール組成物を調製した。得られたテールシール組成物に対して、止水性の評価を行った。評価結果を表１に示す。
各実施例及び各比較例について表１に示す配合割合（テールシール組成物全量を基準とする）で、潤滑油基油、無機粉体、高分子ポリマー、及び繊維質を配合することによって、試験用テールシール組成物を調製した。得られたテールシール組成物に対して、止水性の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【0031】
基油Ａ１：鉱油（ＥＮＥＯＳ社製、溶剤精製潤滑油基油、１５℃の密度；０．９０ｇ／ｃｍ３、４０℃の動粘度；５２２ｍｍ２／ｓ）
無機粉体Ｂ１：タルク、平均粒径；１２μｍ
高分子ポリマーＣ１：ポリイソブチレン（ＰＩＢ）；重量平均分子量３６，０００
高分子ポリマーＣ２：エチレン－プロピレン共重合体（ＥＰＣ）；重量平均分子量２９７，０００
高分子ポリマーＣ３：エチレン－プロピレン共重合体（ＥＰＣ）；重量平均分子量１４４，０００
高分子ポリマーＣ４：ポリブテン（ＰＢ）；重量平均分子量１，８００
高分子ポリマーＣ５：ポリメタクリレート（ＰＭＡ）；重量平均分子量３３，４００
繊維質Ｄ１：合成ポリエステル繊維（平均長さ；５ｍｍ、平均直径；８０μｍ）
繊維質Ｄ２：綿花（平均長さ；５ｍｍ、平均直径；２０μｍ）
なお、上記ポリマーＣ１～Ｃ３、Ｃ５は前述の「ＧＰＣ測定条件１」、Ｃ４は前述の「ＧＰＣ測定条件２」により重量平均分子量を測定した。
無機粉体Ｂ１：タルク、平均粒径；１２μｍ
高分子ポリマーＣ１：ポリイソブチレン（ＰＩＢ）；重量平均分子量３６，０００
高分子ポリマーＣ２：エチレン－プロピレン共重合体（ＥＰＣ）；重量平均分子量２９７，０００
高分子ポリマーＣ３：エチレン－プロピレン共重合体（ＥＰＣ）；重量平均分子量１４４，０００
高分子ポリマーＣ４：ポリブテン（ＰＢ）；重量平均分子量１，８００
高分子ポリマーＣ５：ポリメタクリレート（ＰＭＡ）；重量平均分子量３３，４００
繊維質Ｄ１：合成ポリエステル繊維（平均長さ；５ｍｍ、平均直径；８０μｍ）
繊維質Ｄ２：綿花（平均長さ；５ｍｍ、平均直径；２０μｍ）
なお、上記ポリマーＣ１～Ｃ３、Ｃ５は前述の「ＧＰＣ測定条件１」、Ｃ４は前述の「ＧＰＣ測定条件２」により重量平均分子量を測定した。
【0032】
＜止水性の評価＞
止水性を以下の手順で評価した。
底部中央部に、中心間隔５ｍｍで縦横に４列、合計１６個の開口（直径３ｍｍ）を有する内径５２ｍｍのステンレス製の圧力容器を用いた。開口上にステンレス製のメッシュ（４０メッシュ）を載せ、上記で調製したテールシール組成物をグリース厚さが４０ｍｍとなるように充填した。
テールシール組成物を充填した圧力容器を水圧ポンプに接続し、テールシール組成物に水圧をかけ、底部開口からの水の流出の有無により止水性の評価を行った。また、この試験では水圧をかけると、グリース容器から油分又はポリマーなどが漏出してくるので、圧力が低下してしまう。そのため、以下に示す手順（１）～（７）通りに、決められた時間間隔で圧力を３．５ＭＰａに昇圧した。
止水性を以下の手順で評価した。
底部中央部に、中心間隔５ｍｍで縦横に４列、合計１６個の開口（直径３ｍｍ）を有する内径５２ｍｍのステンレス製の圧力容器を用いた。開口上にステンレス製のメッシュ（４０メッシュ）を載せ、上記で調製したテールシール組成物をグリース厚さが４０ｍｍとなるように充填した。
テールシール組成物を充填した圧力容器を水圧ポンプに接続し、テールシール組成物に水圧をかけ、底部開口からの水の流出の有無により止水性の評価を行った。また、この試験では水圧をかけると、グリース容器から油分又はポリマーなどが漏出してくるので、圧力が低下してしまう。そのため、以下に示す手順（１）～（７）通りに、決められた時間間隔で圧力を３．５ＭＰａに昇圧した。
【0033】
（１）試験開始から３分間は、３．５ＭＰａとなるようにポンプを動かす。
（２）３分経過後から１０分経過まではそのまま様子を見る。
（３）１０分経過後～３０分経過までは１０分経過ごとに３．５ＭＰａに調整する。
（４）３０分経過後～１８０分経過までは、３０分経過ごとに３．５ＭＰａに調整する。
（５）１８０分経過後～６００分経過後までは、１時間ごとに３．５ＭＰａに調整する。
（６）６００分経過後は、夜間となるので、２４時間経過後まで放置する。
（７）２４時間経過後に、底部開口からの水の流出の有無を確認する。
（２）３分経過後から１０分経過まではそのまま様子を見る。
（３）１０分経過後～３０分経過までは１０分経過ごとに３．５ＭＰａに調整する。
（４）３０分経過後～１８０分経過までは、３０分経過ごとに３．５ＭＰａに調整する。
（５）１８０分経過後～６００分経過後までは、１時間ごとに３．５ＭＰａに調整する。
（６）６００分経過後は、夜間となるので、２４時間経過後まで放置する。
（７）２４時間経過後に、底部開口からの水の流出の有無を確認する。
【0034】
＜ちょう度の測定＞
ＪＩＳ Ｋ２２２０：２０１３に準拠する方法に基づき、各テールシール組成物の不混和ちょう度を測定した。
ＪＩＳ Ｋ２２２０：２０１３に準拠する方法に基づき、各テールシール組成物の不混和ちょう度を測定した。
【表1】
【0035】
実施例１～３のテールシール組成物は、いずれも、試験開始後２４時間経過しても漏水が見られなかった、
重量平均分子量が１，８００の高分子ポリマーを添加した比較例１では、試験開始後３～４時間程度で漏水が発生した。重量平均分子量が３３，４００の高分子ポリマーを添加した比較例２では、試験開始後９０分程度で漏水が発生した。
重量平均分子量が１，８００の高分子ポリマーを添加した比較例１では、試験開始後３～４時間程度で漏水が発生した。重量平均分子量が３３，４００の高分子ポリマーを添加した比較例２では、試験開始後９０分程度で漏水が発生した。
【産業上の利用可能性】
【0036】
本発明のテールシール組成物によれば、良好な止水性を長時間維持することができる。