特許 7405356 止水材、及び、止水工法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-18

(45)【発行日】2023-12-26

(54)【発明の名称】止水材、及び、止水工法

(51)【国際特許分類】

   C09K 3/10 20060101AFI20231219BHJP

   E04G 23/02 20060101ALI20231219BHJP

【ＦＩ】

C09K3/10 D

E04G23/02 B

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019054550

(22)【出願日】2019-03-22

(65)【公開番号】P2020152859

(43)【公開日】2020-09-24

【審査請求日】2022-02-17

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(73)【特許権者】

【識別番号】513067473

【氏名又は名称】株式会社ＭＡＳＵＤＡ

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】片岡 弘安

(72)【発明者】

【氏名】小川 晴果

(72)【発明者】

【氏名】平田 隆祥

(72)【発明者】

【氏名】富井 孝喜

(72)【発明者】

【氏名】桝田 隆

(72)【発明者】

【氏名】竹内 義昭

【審査官】松原 宜史

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１０５２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２７４０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１８１４８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－００２９４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５６２１０４３（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０９Ｋ ３／１０

Ｅ０４Ｇ ２３／００－２３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

水性エマルションと一液型ポリウレタン樹脂を混合した止水材であって、
前記水性エマルションは、有機ポリイソシアネートとポリカーボネート系ポリオールの反応物が水中に分散した自己乳化型のものであり、
前記一液型ポリウレタン樹脂は、上水道水に対して１０重量％の濃度で添加した時の止水材の硬化時間が、常温で３０分以上となる遅延硬化型樹脂であり、
前記一液型ポリウレタン樹脂は、有機ポリイソシアネートとポリオールとを反応させて得られる末端イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを含んでおり、
前記有機ポリイソシアネートは、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、水添キシリレンジイソシアネート（Ｈ６ＸＤＩ）、又は、水添４、４ジフェニルメタンジイソシアネート（Ｈ１２ＭＤＩ）の何れか１種類、又は２種類以上を含み、
前記硬化時間は、ＪＩＳ Ｋ ６９０１：２００８における液状不飽和ポリエステル樹脂試験方法に準じて試験を行い、２０℃環境で練り混ぜた止水材に、直径５ｍｍのガラス棒を押し付け、ガラス棒に付着した止水材が糸状に持ち上がらずに切断した時をもって硬化時間としたものである、
ことを特徴とする止水材。

【請求項2】

請求項１に記載の止水材であって、
前記水性エマルションは、アニオン性の親水基を有し、
前記自己乳化型は、アニオン性タイプである、
ことを特徴とする止水材。

【請求項3】

請求項２に記載の止水材であって、
前記親水基は、カルボン酸トリエチルアミン塩である、
ことを特徴とする止水材。

【請求項4】

請求項１乃至請求項３の何れかに記載の止水材であって、
前記水性エマルションと前記一液型ポリウレタン樹脂との配合割合は、
重量比で１００：２１～１００：１００の範囲内である、
ことを特徴とする止水材。

【請求項5】

請求項１乃至請求項４の何れかに記載の止水材であって、
セメント組成体や鋼材および樹脂（塗膜、配管、既注入止水材）等から構成される建物躯体からの４０℃～６０℃の漏水の止水に用いられる、
ことを特徴とする止水材。

【請求項6】

水性エマルションと一液型ポリウレタン樹脂を混合して止水箇所に注入する止水工法であって、
前記水性エマルションは、有機ポリイソシアネートとポリカーボネート系ポリオールの反応物が水中に分散した自己乳化型のものであり、
前記一液型ポリウレタン樹脂は、上水道に対して１０重量％の濃度で添加した時の止水材の硬化時間が、常温で３０分以上となる遅延硬化型樹脂であり、
前記一液型ポリウレタン樹脂は、有機ポリイソシアネートとポリオールとを反応させて得られる末端イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを含んでおり、
前記有機ポリイソシアネートは、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、水添キシリレンジイソシアネート（Ｈ６ＸＤＩ）、又は、水添４、４ジフェニルメタンジイソシアネート（Ｈ１２ＭＤＩ）の何れか１種類、又は２種類以上を含み、
前記硬化時間は、ＪＩＳ Ｋ ６９０１：２００８における液状不飽和ポリエステル樹脂試験方法に準じて試験を行い、２０℃環境で練り混ぜた止水材に、直径５ｍｍのガラス棒を押し付け、ガラス棒に付着した止水材が糸状に持ち上がらずに切断した時をもって硬化時間としたものである、
ことを特徴とする止水工法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、止水材、及び、止水工法に関する。

【背景技術】

【0002】

コンクリート等のセメント組成体からなる建物躯体が乾燥収縮や経年劣化などでひび割れして、そのひび割れ部から雨水や地下水などの水が建物内に侵入することがある。その場合、当該ひび割れ部等のセメント組成体、鋼材および樹脂等からなる止水対象部分に薬液（止水材）を注入して止水物を形成して漏水を止める止水工事がなされる。

【0003】

この止水工法として、一つの薬液を止水対象部分に注入する一液型の止水工法がある。例えば、当該薬液として一液型ポリウレタン樹脂を注入する工法（例えば、特許文献１参照）や水性エマルションを注入する工法が知られている。

【0004】

また、一液型ポリウレタン樹脂の注入工法が奏する即時硬化性と、水性エマルション注入工法が奏する長期耐久性との両者を併せ持つ工法として、一液型ポリウレタン樹脂と水性エマルションを注入直前で混合する二液型止水工法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第４０２７８１７号

【文献】特許第５３００１６２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

止水対象となる箇所が乾いていたり湿っていたりする場合、一液型ポリウレタン樹脂を注入する工法では、硬化のバラツキが大きく乾燥面で硬化不良を起こすおそれがある。また、硬化後の収縮が大きく、長期的な止水効果が期待できない。

【0007】

これに対し、上記のように一液型ポリウレタン樹脂と水性エマルションを組み合わせて使うと、速硬性があり、かつ、寸法安定性や伸縮性に優れた樹脂（硬化物）となる。

【0008】

しかしながら、この硬化物は、長期的に熱水に接する環境では、分解・劣化を起こすという問題があった。また、ポリビニルアルコールなどの水溶性高分子を用いて乳化させたエマルションでは、エマルションの長期的な安定性が劣るほか、エマルションを覆う水溶性高分子がエマルション同士の融着を妨げるため、樹脂が硬化し難くなるという問題があった。

【0009】

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、その目的は、漏水部の止水を確実に且つ長期的に行なうことにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記目的を達成するための主たる発明は、
水性エマルションと一液型ポリウレタン樹脂を混合した止水材であって、
前記水性エマルションは、有機ポリイソシアネートとポリカーボネート系ポリオールの反応物が水中に分散した自己乳化型のものであり、
前記一液型ポリウレタン樹脂は、上水道水に対して１０重量％の濃度で添加した時の止水材の硬化時間が、常温で３０分以上となる遅延硬化型樹脂であり、
前記一液型ポリウレタン樹脂は、有機ポリイソシアネートとポリオールとを反応させて得られる末端イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを含んでおり、
前記有機ポリイソシアネートは、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、水添キシリレンジイソシアネート（Ｈ６ＸＤＩ）、又は、水添４、４ジフェニルメタンジイソシアネート（Ｈ１２ＭＤＩ）の何れか１種類、又は２種類以上を含み、
前記硬化時間は、ＪＩＳ Ｋ ６９０１：２００８における液状不飽和ポリエステル樹脂試験方法に準じて試験を行い、２０℃環境で練り混ぜた止水材に、直径５ｍｍのガラス棒を押し付け、ガラス棒に付着した止水材が糸状に持ち上がらずに切断した時をもって硬化時間としたものである、
ことを特徴とする。

【0011】

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、漏水部の止水を確実に且つ長期的に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本実施形態の止水工法に用いる注入装置１０の概略図である。

【図2】注入装置１０の注入具１０Ａの分解図である。

【図3】図３Ａ～図３Ｄは、本実施形態の止水工法の説明図である。

【図4】実施例における使用材料を示す表１である。

【図5】実施例における試験体の配合を示す表２である。

【図6】図６Ａ～図６Ｄは、試験結果の説明図である。図６Ａは、硬化時間の試験結果を示す表３であり、図６Ｂは、収縮率の試験結果を示す表４である。また、図６Ｃは、耐熱性の評価結果を示す表５であり、図６Ｄは、耐薬品性の評価結果を示す表６である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
水性エマルションと一液型ポリウレタン樹脂を混合した止水材であって、前記水性エマルションは、有機ポリイソシアネートとポリカーボネート系ポリオールの反応物が水中に分散した自己乳化型のものであり、前記一液型ポリウレタン樹脂は、上水道水に対して１０重量％の濃度で添加した時の硬化時間が、常温で３０分以上となる遅延硬化型樹脂であることを特徴とする止水材が明らかとなる。
このような止水材によれば、２液の混合により、熱水環境下や、酸、塩基、塩化物イオンの影響がある環境下においても劣化しにくい硬化物が得られるので、漏水部の止水を確実に且つ長期的に行なうことができる。

【0015】

かかる止水材であって、前記水性エマルションは、アニオン性の親水基を有し、前記自己乳化型は、アニオン性タイプであることが望ましい。
このような止水材によれば、安定性に優れた硬化物を形成できる。

【0016】

かかる止水材であって、前記親水基は、カルボン酸トリエチルアミン塩であることが望ましい。
このような止水材によれば、水中での分散安定性と乾燥後の耐水性を両立させることができる。

【0017】

かかる止水材であって、前記一液型ポリウレタン樹脂は、有機ポリイソシアネートとポリオールとを反応させて得られる末端イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを含んでおり、前記有機ポリイソシアネートは、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、水添キシリレンジイソシアネート（Ｈ_６ＸＤＩ）、又は、水添４、４ジフェニルメタンジイソシアネート（Ｈ_１２ＭＤＩ）の何れか１種類、又は２種類以上を含むことが望ましい。
このような止水材によれば、一液型ポリウレタン樹脂を遅延硬化型樹脂とすることができる。

【0018】

かかる止水材であって、前記水性エマルションと前記一液型ポリウレタン樹脂との配合割合は、重量比で１００：２１～１００：１００の範囲内であることが望ましい。
このような止水材によれば、上述した作用効果を確実に奏することができる。

【0019】

かかる止水材であって、セメント組成体や鋼材および樹脂（塗膜、配管、既注入止水材）等から構成される建物躯体からの４０℃～６０℃の漏水の止水に用いられることが望ましい。
このような止水材によれば、熱水環境下においても長期的な止水効果を発揮することができる。

【0020】

また、水性エマルションと一液型ポリウレタン樹脂を混合して止水箇所に注入する止水工法であって、前記水性エマルションは、有機ポリイソシアネートとポリカーボネート系ポリオールの反応物が水中に分散した自己乳化型のものであり、前記一液型ポリウレタン樹脂は、上水道に対して１０重量％の濃度で添加した時の硬化時間が、常温で３０分以上となる遅延硬化型樹脂であることを特徴とする止水工法が明らかとなる。
このような止水工法によれば、漏水部の止水を確実に且つ長期的に行なうことができる。

【0021】

＝＝＝本実施形態＝＝＝
図１は本実施形態の止水工法に用いる注入装置１０の概略図である。

【0022】

注入装置１０は、２液混合型の装置である。すなわち、互いに種類の異なる薬液を貯留する二つのタンクＴ_１，Ｔ_２と、タンクＴ_１，Ｔ_２毎に設けられた高圧ポンプＰ_１，Ｐ_２と、各高圧ホースＨ_１，Ｈ_２を介して各高圧ポンプＰ_１，Ｐ_２から供給された２液を合流させて圧送する注入具１０Ａと、この注入具１０Ａからの合流液を漏水・補修箇所に攪拌・注入する止水液混合注入プラグ３０を備えている。

【0023】

タンクＴ_１，Ｔ_２の２液（以下、Ａ液、Ｂ液ともいう）は、一方がウレタンプレポリマー、他方が水性エマルションであって、そして、これらウレタンプレポリマーと水性エマルションとは、対応する各高圧ポンプＰ_１，Ｐ_２によってそれぞれ別個に注入具１０Ａへ圧送供給されるとともに、注入具１０Ａ内の合流ヘッド１１（後述）で合流される。なお、各高圧ポンプＰ_１，Ｐ_２は一つの動力源（モーター）に連結されて運転するものを使用するのが好ましい。これによりポンプ回りの構成がコンパクトになる。

【0024】

注入具１０Ａは、止水液注入時に止水液混合注入プラグ３０に結合されて、当該止水液混合注入プラグ３０内のミキサーで止水液を撹拌・混合して漏水・補修箇所に注入し、注入後は止水液混合注入プラグ３０をこの補修箇所に残して分離できる構成となっている。この構成によれば、２液（Ａ液、Ｂ液）混合時における硬化物による装置の詰まりは、注入具１０Ａのみ側となる。よって、硬化物の除去及び清掃は、注入具１０Ａのみ行えばよく、止水液混合注入プラグ３０の除去及び清掃対応が不要になるので、硬化物の除去及び清掃のメンテナンスを大幅に軽減できる。

【0025】

次に、図２を参照して、注入具１０Ａを説明する。なお、図２は、注入装置１０の注入具１０Ａの分解図である。

【0026】

注入具１０Ａは、主に、合流ヘッド１１と、逆止弁付きジョイント２３Ａと、逆止弁付きジョイント２３Ｂと、ハンドル付き切換弁２５Ａと、ハンドル付き切換弁２５Ｂと、ハンドル付き切換え弁１９とを備えている。また、合流ヘッド１１は、ヘッド本体１２とチャック装着体１４とを備えている。

【0027】

ヘッド本体１２には、２つの流路（第１流路１３ａ、第２流路１３ｂ）が設けられている。各流路（第１流路１３ａ、第２流路１３ｂ）には、それぞれ、上記二つの高圧ホースＨ_１，Ｈ_２のうちの対応する各高圧ホースが接続されている。この第１流路１３a、第２流路１３ｂは、略Ｖ字型となっておりヘッド本体１２の先端側（チャック装着体１４側）で合流している。このＶ字型流路により、第１流路１３a、第２流路１３ｂを通った液体が、合流部に集中して流れ込み、ここで効率よく合流される。また、各流路（貫通孔）は直線状になっているので、流体抵抗は直角に折曲したものと比べて低減される。さらに、各貫通孔（流路）はヘッド本体１２の先端から内部を覗き込むことができ、孔内壁に硬化物が付着していると、その付着状況を簡単に発見できて、簡単に除去及び清掃ができる。また貫通孔が硬化塊で塞がれているときも簡単に発見できて、しかも簡単に除去、清掃ができる。このように、第１流路１３ａ、第２流路１３ｂは、短長な直線状の貫通孔でＶ字状に形成されているので、孔内の状況が簡単に目視できて、付着した硬化物乃至硬化塊を容易に清掃でき除去することができる。

【0028】

チャック装着体１４は、ヘッド本体１２の前側（流路の下流側）に設けられており、ヘッド本体１２のＶ字型流路（第１流路１３ａ、第２流路１３ｂ）の合流部と連通する流路１５を有している。チャック装着体１４は、ヘッド本体１２の前側端部との間にリングパッキン１６を介在して、ボルト１７でネジ止めされている。このようにチャック装着体１４は、ボルト１７によるネジ止めでヘッド本体１２に固定されているので、両部品を分離することが可能であり、硬化物が詰まったときには、簡単に分離・分解して、硬化物の除去・部品の清掃ができる。なお、この分離箇所は、２液の合流箇所であって、硬化物で詰まり易く、汚れやすくなっており、分離・分解することで、効果的に硬化物を除去（清掃）できる。

【0029】

逆止弁付きジョイント２３Ａは、止水液（Ａ液、Ｂ液のいずれか一方）が高圧ポンプＰ_１から圧送されるときは、弁機構（不図示）の弁が開き、止水液が下流側（吐出方向）へ送られる。一方、ハンドル付き切換弁１９が閉じられると、圧送されていた液が逆流される。このとき、弁機構の弁が閉じられる。これにより、逆流された液体（止水液）がストップされ、高圧ホースＨ_１、高圧ポンプＰ_１へ送られることがない。その結果、逆流液に、硬化物が含まれていても、高圧ポンプＰ_１への逆流を阻止し、装置の故障を未然に防止できる。

【0030】

他方の逆止弁付きジョイント２３Ｂも逆止弁付きジョイント２３Ａと同じ構造を有しておいる。また、逆止弁付きジョイント２３Ａ及び逆止弁付きジョイント２３Ｂは、弁機構（不図示）を構成する部材の取り外しができるようになっている。したがって、硬化物が詰まったときには、取り外し（分解）することで、簡単に硬化物の除去、清掃ができる。

【0031】

なお、逆止弁付きジョイント２３Ａは、径変換部材２２（継手）を介してヘッド本体１２の一方の流路（第１流路１３ａ）と接続されており、逆止弁付きジョイント２３Ｂは、径変換部材２２（継手）を介してヘッド本体１２の他方の流路（第２流路１３ｂ）と接続されている。また、逆止弁付きジョイント２３Ａは、ナット２４を介して、ハンドル付き切換弁２５Ａと接続されており、逆止弁付きジョイント２３Ｂは、ナット２４を介して、ハンドル付き切換弁２５Ｂと接続されている。

【0032】

また、ハンドル付き切換弁２５Ａは、径変換部材２６（継手）を介して高圧ホース結合金具２７と接続されており、ハンドル付き切換弁２５Ｂは、径変換部材２６を介して高圧ホース結合金具２７と接続されている。また、ハンドル付き切換弁１９は、径変換部材１８（継手）を介してチャック装着体１４と接続されており、また、径変換部材２０（継手）を介してプラグチャック２１と接続されている。なお、３個のハンドル付き切換弁のうち、ハンドル付き切換弁２５Ａ、２５Ｂは作業停止用、ハンドル付き切換弁１９は注入用に使用される。なお、これらの各ハンドル付き切換弁は、ハンドルを回すことによって、内部の弁が開閉されるものである。

【0033】

また、プラグチャック２１は、止水液混合注入プラグ３０と分離可能である。これにより、止水液混合注入プラグ３０を漏水箇所に残したままとすることができる。

【0034】

止水液混合注入プラグ３０は、混合部３１と吐出部３２とを有している。

【0035】

混合部３１は、長さ方向の中心軸に沿った中空孔（不図示）が形成されたパイプ材であり、その中空孔には、略螺旋状の翼が設けられたスクリュー棒からなるミキサー（不図示）が収納されている。

【0036】

吐出部３２は、混合部３１よりも前側（先端側）に設けられた中空孔を有する筒状体であり、金属材料や硬質樹脂材料で形成されている。この吐出部３２から止水材が吐出される。

【0037】

図３Ａ～図３Ｄは、本実施形態の止水工法の説明図である。この止水工法は、止水対象部材としてのコンクリート製構造物１００において止水対象部分となるひび割れ部１００ａに薬液（止水材）を注入して当該ひび割れ部１００ａを埋めるものである。なお、この例では、止水対象としてひび割れ部１００ａを例示しているが、何等これに限らない。すなわち、漏水が生じ得るような空隙を有した部分であれば、止水対象部分とすることができる。例えば、コンクリートの打ち継ぎ部を止水対象部分としても良い。

【0038】

まず、図３Ａに示すように、コンクリート製構造物１００の漏水箇所（ひび割れ部１００ａ）に繋がるように、所定大きさ及び深さの注入孔１０１を穿孔する。なお、図３Ａでは注入孔１０１は１個であるが、複数個の注入孔１０１を穿孔して、それぞれの注入孔１０１に止水液混合注入プラグ３０を取付けて固定する。複数の注入孔１０１は、例えば、水平方向及び鉛直方向の各方向に対して所定間隔、例えば２００ｍｍ等の間隔をあけて穿孔する。

【0039】

そして、注入孔１０１に止水液混合注入プラグ３０を端部（混合部３１の端部）がコンクリート製構造物１００の壁面ら飛び出させた状態にして挿入する。こうして、注入孔１０１内に止水液混合注入プラグ３０を取り付ける（固定する）。

【0040】

次に、図３Ｂに示すように、ひび割れ部１００ａに取付けて固定した複数本の止水液混合注入プラグ３０のうち、先ず、１本目の止水液混合注入プラグ３０に、注入装置１０の注入具１０Ａのプラグチャック２１を結合し、注入孔１０１、及び、ひび割れ部１００ａへ止水液を注入する。図中の符号ａｂは止水液（Ａ液、Ｂ液）を示している。なお、この止水液の注入は、注入装置１０の高圧ポンプＰ_１、Ｐ_２を作動させ、ハンドル付き切換弁１９のハンドル回して、弁を開き、Ａ液、Ｂ液を貯留したタンクＴ_１、Ｔ_２からこれらの止水液を合流ヘッド１１へ所定の圧力で圧送し、止水液混合注入プラグ３０でこれらを撹拌・混合して注入することによってなされる。

【0041】

なお、この注入された混合物は、比較的短時間で硬化する。すなわち、ウレタンプレポリマーの発泡硬化に必要な水は、水性エマルションから供給され、他方、この供給により、水性エマルションからは水が消費されて水性エマルションは硬化する。よって、基本的に、ウレタンプレポリマーの発泡硬化が比較的短時間でなされるだけでなく、水性エマルションの硬化も比較的短時間でなされる。

【0042】

注入終了後、図３Ｃに示すように、ハンドル付き切換弁１９を閉じて止水液の吐出を止め、注入具１０Ａを止水液混合注入プラグ３０から取り外す。次いで、吐出部３２を注入孔１０１に残したまま、止水液混合注入プラグ３０の混合部３１を抜き取る。吐出部３２を注入孔１０１に残しても、吐出部３２は小部品であり、しかも注入孔１０１内には止水液が注入されて硬化しているので、この箇所から漏水することがない。

【0043】

その後、図３Ｄに示すように、注入孔１０１の入り口に、モルタル等の適宜な充填材１０２（補修材）を充填等して孔の無い状態に仕上げる。これにより、１本目の注入孔の補修を終了する。以後、同様の方法で、順次、漏水箇所に取付けた複数本の止水液混合注入プラグ３０に止水液を注入して、水漏れ箇所の止水を行う。

【0044】

なお、ここまでは幅の細いひび割れや打ち継ぎ部を対象とした施工方法を例示したが、何等これに限らない。すなわち、橋梁や建物躯体のエキスパンジョンジョイント、目地部等の幅の広い空隙部に圧力にかけずに止水液を流し込むことで、水漏れ対象箇所に施工可能な、速硬性、接着性、追従性を併せ持つシーリング材（充填止水材）としても用いることができる。

【0045】

ここで、第１薬液（Ａ液）たる液状のウレタンプレポリマーの一例としては、遅延硬化型のウレタン樹脂（一液型ポリウレタン樹脂に相当）を例示できる。なお、遅延硬化型のウレタン樹脂とは、ウレタン樹脂と上水道水の総重量に対してウレタン樹脂を１０重量％の濃度で添加した時の硬化時間が、常温（２０℃）で３０分以上となるものである。このような遅延硬化型のものとしては、有機ポリイソシアネートとポリオールとを反応させて得られる末端イソシアネート基を有するウレタンプレポリマーを含み、有機ポリイソシアネートが、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、水添キシリレンジイソシアネート（Ｈ_６ＸＤＩ）、又は、水添４、４ジフェニルメタンジイソシアネート（Ｈ_１２ＭＤＩ）の何れか１種類、又は２種類以上を含むものを用いることができる。

【0046】

一方、第２薬液（Ｂ液）たる水性エマルションとしては、従来、例えば、樹脂固形分としてヒドロキシル基を有さない分子構造のアクリル樹脂を、アニオン系又はノニオン系の界面活性剤で水に乳化させたものや、樹脂固形分としてヒドロキシル基を有さない分子構造のアクリル樹脂及び石油樹脂を、界面活性剤としてのポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡとも言う）で水に乳化させたものが用いられている。

【0047】

このような、ウレタン樹脂（一液型ポリウレタン樹脂）と水性エマルションを組み合わせて（混合して）使うことで、ウレタン樹脂のみの場合と比べて寸法安定性や伸縮性に優れた樹脂（硬化物）を得ることができる。

【0048】

しかしながら、この硬化物は、長期的に熱水（例えば４０℃～６０℃の漏水）に接する環境では、分解・劣化を起こすおそれがある。また、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）のような水溶性高分子を用いて乳化させた水性エマルションでは、エマルションの長期的な安定性が劣るほか、エマルションの樹脂を覆う水溶性高分子がエマルション同士の融着を妨げるため、樹脂が硬化しにくくなるという問題がある。

【0049】

そこで、本実施形態では、硬化物の耐熱性及び安定性の向上を図ることにより、セメント組成体の漏水部（特に４０℃～６０℃の漏水）の止水を確実に且つ長期的に安定して行なえるようにしている。

【0050】

具体的には、本実施形態の水性エマルションの樹脂固形成分は、脂肪族系ポリイソシアネート、ポリカーボネート系ジオール、少なくとも２個のアルコール性活性水素を有するカルボキシル基含有化合物、及び第三級アミンとの反応物からなるポリカーボネート系ポリウレタン樹脂（有機ポリイソシアネートとポリカーボネート系ポリオールの反応物が水中に分散したもの）である。特に、ポリオールの種類は、耐水性、耐熱性に優れたポリカーボネート系ポリオールを用いることで、得られる樹脂固形分に耐水性、耐熱性を付与できる。エマルションの固形分は、親水基を保有しており、界面活性剤を用いずに固形分が乳化されている（自己乳化型）。

【0051】

また、エマルションの固形分の体積平均粒子径（Ｄｖ）は、０．０１～５μｍであり、且つ、体積平均粒子径／個数平均粒子径（Ｄｖ／Ｄｎ）は、１．２～５である。

【0052】

親水基は、アニオン性として、カルボン性トリエチルアミン塩、スルホン酸ナトリウム塩の何れかからなることが好ましい。特に、カルボン酸トリエチルアミン塩を用いたものは、乾燥時に水といっしょに発揮させることで乾燥皮膜の親水性を低下させ、水中での分散安定性と乾燥後の耐水性をうまく両立させることができる。

【0053】

但し、これには限られず、親水基がカチオン性、あるいは、非イオン性であってもよい。

【0054】

このような水性エマルションをウレタン樹脂（一液型ポリウレタン樹脂）と組み合わせることで、耐熱性、耐水性に優れたポリカーボネート系ポリウレタン樹脂に覆われた形の硬化樹脂が形成される。

【0055】

なお、混合時の水性エマルションとウレタン樹脂との配合比については、重量比で例えば１００：２１～１００：１００の範囲から選択され、注入直前で混合される。

【0056】

＜＜実施例＞＞
＜試験体＞
水性エマルションとして、従来型と、耐熱型（ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を主成分としたもの）を用いて評価を行った。

【0057】

図４は、実施例における使用材料を示す表１である。図５は、実施例における試験体の配合を示す表２である。

【0058】

図４に示すように、ウレタンプレポリマーとしては、遅延硬化型のウレタン樹脂を用いた。また、水性エマルションとしては、アクリル樹脂を主成分とする水性エマルション（従来型）と、ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を主成分とし、親水基として、カルボン酸トリエチルアミン塩を有する自己乳化型のもの（耐熱型）を、図５（表２）に示す配合比でウレタンプレポリマーと配合して、比較例１と実施例１の試験体をそれぞれ作製した。

【0059】

＜試験方法＞
以下に示す方法により、硬化時間と、収縮率と、耐熱性と、耐薬品性を評価した。

【0060】

（硬化時間）
ＪＩＳ Ｋ ６９０１：２００８「液状不飽和ポリエステル樹脂試験方法」に準じ試験を行った。２０℃環境で練り混ぜた止水材に、直径５ｍｍのガラス棒を押し付け、ガラス棒に付着した止水材が糸状に持ち上がらずに切断した時をもって、硬化時間とした。試験体は、各条件につき１体とした。

【0061】

（収縮率）
ポリプロピレン製カップに練り混ぜた止水材を流し込み、５時間後にカップからはみ出た止水性硬化物を切断した。その後、カップに残った止水性硬化物を取り出して、満水にした容器に沈め、容器からあふれ出た水の質量を測定して初期体積を求めた。その後、カップ上面を解放した状態にて、材齢１４日時点まで２０℃６５％ＲＨの環境下で養生した試験体で同様に体積を測定して体積変化率を求め、下記式（１）に従い収縮率を求めた。なお、試験体数は各条件につき３体とした。
収縮率（％）＝〔１－（材齢１４日時点での体積／初期体積）〕×１００・・・（１）

【0062】

（耐熱性）
厚さ１ｍｍのシート状に形成した樹脂硬化物を２０℃６５％ＲＨの環境下で１４日間養生し、ダンベル状３号の形状に型抜きして試験片を作製した。

【0063】

その後、所定の２０℃水、６０℃水、－１８℃水にそれぞれ試験片を浸漬し、０日、２８日、９１日浸漬後、試験片を取り出して２４時間乾燥させ、５００ｍｍ／ｍｉｎの引張速度で引張試験を行った。なお、試験体数は各条件につき３体とした。試験結果から下記の式（２）に従い引張強さ保持率を求めた。

【0064】

引張強さ保持率（％）＝各期間浸漬後の引張強さ／浸漬前の引張強さ×１００・・（２）
なお、浸漬前の引張強さは、常温（２０℃）気中１４日養生後の引張強さである。

【0065】

（耐薬品性）
耐熱性と同様に、厚さ１ｍｍのシート状に形成した樹脂硬化物を２０℃６５％ＲＨの環境下で１４日間養生し、ダンベル状３号の形状に型抜きして試験片を作製した。

【0066】

その後、水道水（２０℃水中）、３％食塩水、セメント飽和水、１％酢酸水、１％硫酸水にそれぞれ試験片を浸漬し、０日、２８日、９１日浸漬後、試験片を取り出して、２４時間乾燥させ、５００ｍｍ／ｍｉｎの引張速度で引張試験を行った。なお、試験体数は各条件につき３体とした。試験結果から耐熱性試験と同様に引張強さ保持率を求めた。

【0067】

＜試験結果＞
図６Ａ～図６Ｄは、試験結果の説明図である。図６Ａは、硬化時間の試験結果を示す表３であり、図６Ｂは、収縮率の試験結果を示す表４である。また、図６Ｃは、耐熱性の評価結果を示す表５であり、図６Ｄは、耐薬品性の評価結果を示す表６である。

【0068】

図６Ａ（表３）に示すように、比較例１では硬化時間が２００秒であるのに対し、実施例１の硬化時間は１２０秒であり、実施例１の方が比較例１よりも硬化時間が早くなった。なお、硬化時間は早すぎても遅すぎても好ましくなく、実施例１では適度の時間を確保できている。

【0069】

また、図６Ｂ（表４）に示すように、実施例１の収縮率は、比較例１の収縮率よりも小さい。つまり、実施例１では、比較例１よりも体積変化が小さい（形態の安定性が高い）。

【0070】

また、図６Ｃ（表５）に示すように、比較例１では６０℃水中に９１日浸漬したものは引張強さ保持率が０％であった。これに対し、実施例１では、６０℃水中に９１日浸漬したものは引張強さ保持率が１５０％と初期値に対して１．５倍となった。よって、実施例１は、比較例１と比べて耐熱性が非常に良いといえる。

【0071】

また、図６Ｄ（表６）に示すように、２８日及び９１日浸漬した後の引張強さ保持率は、何れの試験条件においても、実施例１の方が比較例１よりも値が大きくなっている。このように、実施例１は、比較例１と比べて耐薬品性も優れている。

【0072】

このように、水性エマルションとして、耐熱性・耐水性に優れたポリカーボネート系ポリウレタン樹脂を用い、且つ、界面活性剤を用いない自己乳化型のエマルションを用いることで、６０℃程度の熱水環境下や、酸、塩基、塩化物イオンの影響がある環境下においても樹脂硬化物の劣化を防ぐことができることが確認された。これにより、温水ピットや温浴施設などの温水に接する箇所や、下水道などの耐薬品性が求められる箇所においても長期的な止水効果を発揮することができる。また、１液型ポリウレタン樹脂と水性エマルションの２液硬化型の特徴として、止水材注入箇所の乾湿に関わらず、適度な可使時間を保持しながら速硬かつ安定的な硬化物が得られるため、地下躯体乾燥部への施工による止水材硬化不良や漏水量の多い箇所への施工による止水材の流出などの不具合を防ぐことができる。さらに、硬化物が伸び性能を有するため、下地に動きが生じても追従することができ、硬化後の収縮が少ないことから形態安定性も優れている。

【0073】

このように、本実施形態の止水材を用いることで、漏水部の止水を確実に且つ長期的に安定して行なうことができる。

【0074】

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。また、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更や改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれるのはいうまでもない。例えば、以下に示すような変形が可能である。

【0075】

上述の実施形態では、止水対象の一例としてコンクリート製構造物１００を例示したが、これに限られない。例えば、モルタル製構造物等のその他のセメント組成体であってもよい。また、止水材対象部分はセメント組成体には限られず、鋼材や樹脂（塗膜、配管、既注入止水材）等であっても良い。

【符号の説明】

【0076】

１０ 注入装置、１０Ａ 注入具、
１１ 合流ヘッド、１２ ヘッド本体、
１３ａ 第１流路、１３ｂ 第２流路、
１４ チャック装着体、１５ 流路、
１６ リングパッキン、１７ ボルト、
１８ 径変換部材、１９ ハンドル付き切換弁、
２０ 径変換部材、２１ プラグチャック、
２２ 径変換部材、
２３Ａ 逆止弁付きジョイント、２３Ｂ 逆止弁付きジョイント、
２４ ナット、
２５Ａ ハンドル付き切換弁、２５Ｂ ハンドル付き切換弁、
２６ 径変換部材、２７ 高圧ホース結合金具、
３０ 止水液混合注入プラグ、
３１ 混合部、３２ 吐出部、
１００ コンクリート製構造物、１００ａ ひび割れ部、
１０１ 注入孔、１０２ 充填材、
Ｔ_１ タンク、Ｔ_２ タンク、
Ｐ_１ 高圧ポンプ、Ｐ_２ 高圧ポンプ、
Ｈ_１ 高圧ホース、Ｈ_２ 高圧ホース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】