水膨潤性塗料組成物及び止水材
【課題】水膨潤性組成物の強度、長期耐久性を向上させ、永久構造物への適用を可能とする。
【解決手段】クロロプレンゴム１０部とエチレン酢酸ビニル樹脂９０部を混合したエラストマー１００部に、４００部のトルエンを加え５０〜６０℃に加熱してエラストマー溶液５００部を得た。これにエーテル化度０．８以上の電離性吸収ポリマーであるサンローズＦ３００ＨＣ（粘度２５００〜３５００ｍＰａ・ｓ、エーテル化度０．８〜１．０）を２５０部配合し、多価金属化合物として硫酸アルミニュウム１０部を配合し、更に粘土鉱物としてベントナイト１０部を添加したものと、ポルトランドセメントを添加したものをディゾルバーにて分散し本発明の水膨潤性塗料組成物を得た。得られた水膨潤性塗料組成物は、止水を要する箇所に塗布または膜状に成型したものを貼り付ける。
【解決手段】クロロプレンゴム１０部とエチレン酢酸ビニル樹脂９０部を混合したエラストマー１００部に、４００部のトルエンを加え５０〜６０℃に加熱してエラストマー溶液５００部を得た。これにエーテル化度０．８以上の電離性吸収ポリマーであるサンローズＦ３００ＨＣ（粘度２５００〜３５００ｍＰａ・ｓ、エーテル化度０．８〜１．０）を２５０部配合し、多価金属化合物として硫酸アルミニュウム１０部を配合し、更に粘土鉱物としてベントナイト１０部を添加したものと、ポルトランドセメントを添加したものをディゾルバーにて分散し本発明の水膨潤性塗料組成物を得た。得られた水膨潤性塗料組成物は、止水を要する箇所に塗布または膜状に成型したものを貼り付ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水膨潤性塗料組成物及びそれを成型加工した止水材に関する。更に詳しくは、鋼矢板、鋼管矢板、コンクリート矢板、軽量鋼矢板の継手部、鋼製またはコンクリート製セグメントの接合部の漏水を防止するためのものである。
【背景技術】
【０００２】
土木・建築工事においては、鋼矢板、鋼管矢板等を利用して土留、締切、根切工事等がおこなわれている。鋼矢板・鋼管矢板等の継手の止水が不完全で漏水があると、排水作業をしなければならず、工事遅延の大きな原因となる。その対策として、鋼管矢板を二重に打設する二重締切工法があるが、工費が嵩むため、継手部にモルタルを充填したり、特許文献１（特公平６−９６６８８号公報）に開示される水膨潤性塗料を鋼矢板の継手に予め塗布して乾燥させ、これを水中（海中を含む）、または、地中に打ち込み、水膨潤性塗料が水と接触して膨張するのを利用して継手の空隙を充填し、止水することが広くおこなわれている。
【特許文献１】特公平６−９６６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現在、鋼矢板等の継手に水膨潤性塗料を施して継手を止水することは一般的になってきている。
従来の水膨潤性塗料の水膨潤性組成物は、その膨張倍率が低く、鋼管矢板等の空隙の大きな継手には使用できなかった。
また、塗膜強度が低く、水への溶解や波力等の繰り返し力による塗膜の脱落など、耐久性が十分でなく、仮設構造物等の短期間止水への使用が主流であり、廃棄物処理場等の永久構造物の止水に対しては使用できなかった。
【０００４】
従来、水膨潤性組成物は、塗料の形態で提供され、鋼矢板の継手に塗布していた。塗布は、施工が簡便かつ容易であるため多用されているが、水膨潤性組成物を有効に機能させるためには、鋼矢板では、塗膜厚さ１ｍｍ以上を要し、間隙の大きな鋼管矢板では、数ミリから十数ミリの塗膜を必要とする場合もある。
塗装の場合、数十ミクロンの塗膜が一般的であり、長期耐久性を必要とする海上の長大橋であってもその塗膜厚は数百ミクロンである。塗膜厚さが数ミリとなると乾燥時間に一昼夜以上必要とし、冬季や寒冷地では数日〜１０日の乾燥時間を要する。
【０００５】
また、鋼矢板等への塗布作業は、一般に戸外でおこなわれるため、乾燥途上の降雨、湧き水などへの雨水養生も必要である。更に、塗面が下向きの場合や水平に設置されていない場合は、クレーンなどで塗布面を上向きに変更したり、水平に保持するレベル出しが必要であるが、被塗物の鋼矢板や鋼管矢板は数百キロから数トンの重量であり、塗布作業に大きな労力を必要としていた。
本発明は、以上の課題を解決するものであり、塗膜強度を増大して永久構造物にも使用可能とし、更には、厚い塗膜を短時間で形成できるようにすると共に、レベル出しなどの塗布前作業を極力少なくするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
粘度５００〜１６０００ｍＰａ・ｓ、かつエーテル化度が０．５以上である電離性吸水ポリマー、多価金属化合物、熱可塑性エラストマーの有機溶剤溶液、及び体質顔料とからなる水膨潤性塗料組成物である。
また、粘度５００〜１６０００ｍＰａ・ｓ、かつエーテル化度が０．５以上である電離性吸水ポリマー、多価金属化合物、熱可塑性エラストマーの有機溶剤溶液、及び体質顔料とからなる水膨潤性塗料組成物を膜状または帯状に成型加工して止水材としたものである。
粘度５００〜１６０００ｍＰａ・ｓ、かつエーテル化度が０．５以上である電離性吸水ポリマー、多価金属化合物、熱可塑性エラストマーの有機溶剤溶液、及び体質顔料とからなる水膨潤性塗料組成物を膜状（シート状）または帯状に成型加工した止水材を矢板継手に張り付けて止水膜を形成する矢板の止水方法である。
【０００７】
電離性吸収ポリマーと多価金属化合物をエラストマー中に分散することにより電離性吸水ポリマーをイオン架橋して水への溶出を防止し、エラストマーの水膨潤体が得られることは知られている。本発明は、塗膜の強度及び膨張倍率を向上させるため、電離性吸水ポリマーの検討、繊維状物、体質顔料の配合を行った。また製品のグレードを識別できる様、微量の着色顔料の添加を行った。
上記の配合によって塗膜強度、膨張倍率の向上したエラストマーの水膨潤体を得ることができた。
【０００８】
本発明に使用される電離性吸水ポリマーは、カルボキシメチルセルロースまたはアクリル酸ビニルアルコール共重合体、ポリアクリル酸などのナトリウム塩である。これらは、吸水してゲル状となるがカルボキシメチルセルロースがアクリル酸ビニルアルコール共重合体やポリアクリル酸より海水に対する吸水量が大きい。
従来、電離性吸水ポリマーの性状を粒状物でのみしか考察しなかったが、本発明では、膨張倍率の向上のため、粘度（ｍＰａ・ｓ）及びエーテル化度（Ｍ／Ｃ6）を考察した。
【０００９】
粘度は、電離性吸水ポリマーを水に溶解させた場合の指標であり、基本的に重合度に起因する。また、エーテル化度とは、ＣＭＣの原料となるセルロースの無水グルコース単位中の水酸基がどれだけカルボキシメチル基で置換されているかである。セルロースの無水グルコースは水酸基が３個あり、これにモノクロル酢酸を反応させ、セルロースの水酸基をカルボキシメチル基で置換することにより製造される。この時、水酸基がカルボキシメチル基で１個置換された場合には、エーテル化度が１となる。すべて置換されればエーテル化度は３になる。
【００１０】
一般的に、粘度が低いほど、溶解性能が向上するので多価金属で架橋した際の膨潤倍率も向上する様に思えるが低すぎると、架橋後の加水分解も早くなる。粘度が高すぎると架橋後の加水分解も抑制されるが通常の混合方法ができなくなる。また、エーテル化度は、高いほど多価金属で架橋した際の架橋性能は向上するが、セルロースの水酸基をカルボキシメチル基で置換する操作の中でコスト高になり産業利用ができなくなる。よって、粘度は、１０００〜１６０００ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましく有効な膨張倍率を得るには、５００以上が必要である。
粘度が１６０００ｍＰａ・ｓを超えると、通常の混合方法では、混合が不可能になる。
【００１１】
エーテル化度は、０．５〜１．６の範囲が好ましく、実用上有効な膨張倍率を得るには、０．５５以上が必要であり、より好ましくは０．８以上のエーテル化度が必要である。エーテル化度が０．４より小さいと粘結性が十分でない。
エーテル化度 が１．６より大きくても、特性上問題はないが、先に述べたようコスト高となる。
【００１２】
発明者等は、電離性吸水ポリマーであるエーテル化度の異なるＣＭＣを用いて水膨潤性塗料組成物を作成し、淡水、人工海水中での膨潤率を評価した結果エーテル化度が塩水中での膨潤に大きく影響することを見出した。
すなわちエーテル化度の大きいＣＭＣ材料を用いることで水膨潤性塗料組成物が塩水中での膨潤率が向上する。
このようにエーテル化度の高い（０．８以上）ＣＭＣを使用することにより塩水条件化での膨潤特性を現行品に比べ約２倍前後向上でき、長期に安定した止水性を保持することができた。
【００１３】
多価金属化合物は、２価以上の水溶性の金属塩であって、電離性吸水ポリマーのカルボキシル基のナトリウム塩と置換して架橋し、水膨潤体を難水溶性にするものである。従来、金属としてカルシウム、亜鉛、鉄、アルミニウム、スズ、クロムが用いられていたが、スズ、クロムは、重金属で毒性が強いため使用しないのが好ましい。代わりに、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、硫酸アルミニウム、硫酸第一鉄、硫酸亜鉛、硫酸カルシウムなどを使用する。
【００１４】
熱可塑性エラストマーは、有機溶剤に溶解して液状になることが必要である。これは、エラストマー溶液に本発明の他の成分を均一に分散させ、また、鋼矢板・鋼管矢板等への継手への塗布作業を容易にするためである。従来の仮設工事主体では、耐水圧２００ｋＰａ程度で十分であったが、永久構造物用途への適用では、初期値として少なくとも４００ｋＰａは、必要である。更にゴム弾性を有し、配合している水膨潤成分を保持することのできることが要求される。
【００１５】
この性質を有するものとしては、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリスチレンポリブタジエンブロックコポリマー、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ポリオレフィン・エラストマー等が挙げられる。
従来品の仮設用途向きには、クロロプレンゴム、エチレン酢酸ビニル共重合体が好ましく、両者の併用が好適である。現実の施工においては、クロロプレンゴムの比率を増大させ、本設用途に使用される場合には、エチレン酢酸ビニル共重合体の比率を増大させた配合とする。
【００１６】
これは、エチレン酢酸ビニル共重合体単独使用の場合、塗膜強度は、最大になり強く強靭になるが膨潤倍率も低下する。そのため被塗物との接着性が強く施工した鋼矢板等の引き抜き性が低下する。しかし水への溶解性が低くそのため長期の耐久性を有する。これに、クロロプレンゴムをブレンドしていくと塗膜の変形追従性が改良され、膨潤倍率も改良され上昇してくる。更にクロロプレンゴム単独では、膨潤倍率は、最大になるものの塗膜強度が低下してくる。そのため施工した鋼矢板等との接着性が低下しその代わり引き抜き性が向上する。
【００１７】
よって、本設用途にあたっては、エチレン酢酸ビニル共重合体が富んだ配合を仮設用途にあたっては、施工後の引き抜き撤去を勘案して、やや柔らかく柔軟性にとんだ塗膜を得るためにクロロプレンゴムの富んだ配合で水膨張性塗料組成物を作成すれば良い。熱可塑性エラストマーの混合比率は、特許文献１（特公平６−９６６８８号）では１：１であったが、本設用途の場合、エチレン酢酸ビニル共重合体が１に対してクロロプレンゴムが０．２以下、更に好ましくは０．２から０．０５である。仮設用途の場合、エチレン酢酸ビニル共重合体が１に対してクロロプレンゴムが０．２以上、更に好ましくは０．３から０．７である。
なお、エチレン酢酸ビニル共重合体はＶＡ（酢酸ビニル含量）は、３３％以上が好ましい。３３％より少ないエチレン酢酸ビニル共重合体を使用すると、膨潤体強度は、増大するが、塗布・乾燥後の膜収縮が大きく、鋼矢板等に塗布した場合、収縮のため剥れてしまう恐れがある。
【００１８】
エラストマーを溶解するための有機溶剤としては、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素も使用できるが、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル類も使用できる。
【００１９】
体質顔料は、乾燥塗膜の塗膜性能を向上させるためのものであり、塗膜の硬度を向上させ、鋼材同士のすれによる削れを減少させるものであり、また、水膨潤後、乾燥による体積収縮を抑える効果も期待できる。具体的には、炭酸石灰粉、沈降性炭酸カルシウム、石膏、シリカ粉、珪藻土、タルク、アルミナホワイト、塩基性炭酸マグネシュウム、トノコ、ポルトランドセメント、若しくはアルミナセメントなどのセメント類、ベントナイトなどの粘土鉱物類である。特に、セメント類と粘土鉱物が有効であり、乾燥塗膜表面の硬度アップには、粘土鉱物類が好ましく、一度膨潤した塗膜を乾燥した際の体積収縮を抑える効果には、セメント類が好ましい。
【００２０】
本発明の水膨潤性組成物には、必要に応じて着色顔料、防かび剤、紫外線吸収剤等を添加することができる。
着色顔料は、塗料組成物の認識、被塗布面の識別等に必要に応じて利用される、チタン白、カーボンブラック、弁柄、黄色酸化鉄、シアニンブリー、シアニングリーンなどである。
防かび剤には、水膨潤性塗料組成物を塗布した建築部材の埋設後の防かび耐久性を向上させるもので、２−（４−チアゾリル）ベンツイミダゾール、Ｎ−ジメチル−Ｎ’−（フルオロジクロロメチルチオ）スルファミド、１０，１０’−オキシビスフェノキシアルシン、ドデシルグアニジン塩酸塩、２，３，５，６−テトラクロルイソフタロニトリル、２−（チオシアノメチルチオ）ベンゾチアゾール、３−ヨード−２−プロピニルブチルカルバメート、１−（３−クロルアリル）−３，５，７−トリアザ−アゾニアアダマンタンクロリド及びｐ−クロル−ｍ−クレゾールなどである。
多くの有機物は光、特に紫外線により劣化し、変質する。これを防止する目的で開発されたものが紫外線吸収剤である。本発明の水膨潤性塗料組成物または水膨潤性止水材も有機物でできているため長期に屋外曝露される環境下で貯蔵される場合などには、紫外線吸収剤の添加も効果的である。紫外線吸収剤には、サリチル酸系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤がある。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の組成によって、塗膜強度が増大し永久構造物にも使用可能とし、水膨潤性塗料組成物をシート状、帯状、紐状、塊状に成型加工することによって塗膜の厚いものが容易に得られるようになり、工事現場での止水膜の形成に要する時間を大幅に軽減できることになった。また、止水材が流動をしないため塗面を水平にするレベル出し、及び、被塗物の天地返しが基本的に必要としない。継手部の形状によっては、塗布作業をすることなく、水膨潤性組成物からなる止水材を継手部に挿入、または、貼り付けによって装着することができ、長時間の乾燥（養生）が不要となり、工事の効率の向上が図れた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を実施例と比較例に基づいてより詳細に説明する。実施例、比較例中の部は重量部を、また％は重量％を表す。
【実施例１】
【００２３】
実施例エラストマー組成は、表１に示すように、クロロプレンゴムであるショープレンＷ（商品名）１０部とエチレン酢酸ビニル樹脂であるエバテートＲ５０１１（酢酸ビニル含有量４１％）９０部の配合とした。また、比較例エラストマー配合は、クロロプレンゴムを５０部とエチレン酢酸ビニル樹脂を５０部の配合とした。
【００２４】
【表１】
【００２５】
実施例水膨潤性塗料組成物の製造
表１に示す実施例のエラストマー１００部に、４００部のトルエンを加え５０〜６０℃に加熱してエラストマー溶液５００部を得た。これにエーテル化度０．８以上の電離性吸収ポリマーであるサンローズＦ３００ＨＣ（粘度２５００〜３５００ｍＰａ・ｓ、エーテル化度０．８〜１．０）を２５０部配合し、多価金属化合物として硫酸アルミニュウム１０部を配合し、粘土鉱物としてベントナイト１０部を添加しディゾルバーにて分散し本発明の実施例水膨潤性塗料組成物（ａ）（以後、実施例塗料組成物（ａ）と称す）を得た。更に、同様な操作で粘土鉱物組成部分をセメントに変え、セメントしてポルトランドセメント１００部を配合した実施例水膨潤性塗料組成物（ｂ）（以後、実施例塗料組成物（ｂ）と称す）を得た。
【００２６】
比較例塗料組成物の製造
表１に示す比較例エラストマー１００部に、４００部のトルエンを加え５０〜６０℃に加熱してエラストマー溶液５００部を得た。これにエーテル化度０．５以上の電離性吸収ポリマーであるサンローズＦ１５０ＬＣ（粘度１２００〜１８００ｍＰａ・ｓ、エーテル化度０．５５〜０．６５）を２５０部配合し、多価金属化合物として硫酸アルミニュウム１０部を添加しディゾルバーにて分散し比較例水膨潤性塗料組成物（以後、比較例塗料組成物と称す）を得た。これを表２に示す。
【００２７】
【表２】
【００２８】
得られた表２の実施例塗料組成物（ａ）、実施例塗料組成物（ｂ）、比較例塗料組成物の「水膨潤性組成物」（以後これら全体を言う場合に「水膨潤性塗料組成物類」と称す）に対して以下の試験を行った。
【００２９】
試験１
まず、口径１８０ｍｍ、耐圧５Ｋｇ／ｃｍ2の閉止フランジの片面に、「水膨潤性塗料組成物類」を厚さ２ｍｍ（乾燥膜厚１ｍｍ）に塗布し乾燥させた。そして、内径２０ｍｍ以内、外径１２０ｍｍ以上を切り取り幅５０ｍｍ、厚さ１ｍｍのリング状の塗膜をフランジ面に残した。次に中央に穴を開け、ノズルをセットした同型のフランジに同様な処理をして内径２０ｍｍ以内、外径１２０ｍｍ以上を切り取り幅５０ｍｍ、厚さ１ｍｍのリング状の塗膜をフランジ面に残した。次にフランジ面間隔をナットとワッシャーを利用して１０ｍｍに固定した「水膨潤性塗料組成物類」の供試体を作成した。
【００３０】
これらを水道水と人工海水（３．８％食塩水）に２４時間浸漬した。その後、コンプレッサーと圧力ゲージを組み込んだ加圧ユニットに「水膨潤性塗料組成物類」の供試体を接続して加圧試験を行った。試験は、１００ｋＰａから５分おきに１００ｋＰａ上昇させ、最大５００ｋＰａまで加圧した。その結果実施例塗料組成物（ａ）、（ｂ）は淡水、人工海水共にエアーの漏洩は観測されなかった。それに対し比較例塗料組成物は、４００ｋＰａにおいてエアーの漏洩が観測された。
また、長期耐水圧性を確認するため同供試体の浸漬を続け、１日後、１ヵ月後、３ヵ月後、６ヵ月後、１年後の同様に圧力試験をしたところ、表３の淡水での耐圧性能及び表４の人工海水での耐圧性能に示すように実施例塗料組成物（ａ）、（ｂ）は、エアーの漏洩は見られなかった。それに対し比較例塗料組成物は、時間経過と共に耐水圧が低下し１年後においての耐水圧は、淡水で１００ｋＰａ、人工海水で２００ｋＰａまでしか維持できなかった。
【００３１】
【表３】
【００３２】
【表４】
【００３３】
試験２
更に、溶出減量を確認するために、この「水膨潤性塗料組成物類」を離型紙上に厚さ２ｍｍ（乾燥膜厚１ｍｍ）で塗布して乾燥させて膜体とし、５×５ｃｍに裁断して離型紙から離し、その塗膜試料を淡水及び人工海水に浸漬した。そして、時間経過後の重量変化から次式を用いて膨張倍率を測定した。
（浸漬後の試料の重量）／（浸漬前の試料の重量）＝膨張倍率
その結果、淡水下では浸漬後の膨張倍率は、２日後が最大値を示した。
続けて２週間後、１ヵ月後、３ヵ月後、６ヵ月後、１年後も同様に測定した。塗膜の浸漬水温を温度による膨張倍率のばらつきを避けるため、２０℃とした。
そして１年後の膨潤倍率を最大膨潤倍率である。２日後の数値で除して１年後の減少率を計算した。その結果を表５に示す。同様に人工海水下における結果は表６に示す。
実施例塗料組成物（ａ）（ｂ）とも比較例と比較すると大幅な改善が見られた。
【００３４】
【表５】
【００３５】
【表６】
【００３６】
試験３
制限された間隙での膨潤膜の強度を測定するために「水膨潤性塗料組成物類」を２０ｃｍ×２０ｃｍのアクリル板上に厚さ２ｍｍ（乾燥膜厚１ｍｍ）、縦横１５×１５ｃｍに塗布して乾燥させ膜体を形成した。
この塗膜を形成したアクリル板を２枚一組として１０ｍｍ間隙を設け、ボルト・ナットで固定したものを淡水及び人工海水に浸漬した。
浸漬後１日後、２日後、２週間後、１ヵ月後、３ヵ月後、６ヵ月後、１年後にアクリル板から膜体を剥離し、水で膨張した塗膜を島津小型万能試験機で進入弾性試験を行い、塗膜強度を測定した。その結果を表７及び表８に示す。これによると、塗膜強度そのものは、浸水経過時間に比例して徐々に低下している。これは、狭い間隙に充填されている水膨潤性組成物に水が徐々に浸透していき、全体になじむまでは低下していくと考えることができる。
【００３７】
【表７】
【００３８】
【表８】
【００３９】
試験４
乾燥塗膜の表面硬度を測定するため以下の試験を行った。
７０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．８ｍｍｔ厚の鋼製テストパネル上に「水膨潤性塗料組成物類」を２ｍｍ（乾燥膜厚１ｍｍ）になるよう塗布し乾燥させた。これを日塗検検査済、鉛筆引かき値試験用鉛筆を用いてＪＩＳ Ｋ５４００−８．４．２の引かき値手かき法硬度を測定した。その結果、表９に示すように、体質顔料を配合することにより顔料効果で塗膜の硬度が大幅に改善された。この改善により鋼矢板等の打設時の摩擦による剥離が抑制される。
【００４０】
【表９】
【００４１】
試験５
水膨潤塗膜の乾燥後の状態変化を見るため以下の試験をした。
「水膨潤性塗料組成物類」を２０ｃｍ×２０ｃｍのアクリル板上に厚さ２ｍｍ（乾燥膜厚１ｍｍ）、縦横１５×１５ｃｍに塗布し乾燥させた。
この塗膜を形成したアクリル板を２枚一組として１０ｍｍ間隙を設け、ボルト・ナットで固定したものを淡水及び人工海水に浸漬した。
これを４８時間浸漬し、最大膨潤状態とさせた後、取り出し室内で１ヵ月間自然乾燥を行い。アクリル間隙間の状態を目視で観察した。その結果は、表１０及び表１１に示す通り、実施例塗料組成物（ｂ）は、乾燥後も膨潤した空隙を埋めていた。しかし、実施例塗料組成物（ａ）と比較例の乾燥後の状態は、ほぼ膨潤前の膜の厚さに戻った。
このことは、実施例塗料組成物（ａ）は、止水材が乾燥したら塗膜厚が元に戻る方が望ましい工法に対して使用でき、実施例塗料組成物（ｂ）は、乾燥しても塗膜厚が元に戻らない方が望ましい工法に対して使用できることとなり、本発明の止水材の産業上の利用範囲を広げることができた。
【００４２】
【表１０】
【００４３】
【表１１】
【００４４】
試験６
実際の鋼矢板の継手部を用いて実環境下での評価をした。「水膨潤性塗料組成物類」を長さ２０ｃｍの鋼矢板の継手部に２ｍｍの膜厚（乾燥膜厚１ｍｍ）で塗布し乾燥させた。２枚一組で継手部を嵌合させ、圧力水槽ユニットを作成して淡水及び人工海水に浸漬し、１日後、１ヵ月後、３ヵ月後、６ヵ月後、１年後に圧力ゲージを組み込んだ加圧ユニットと接続し加圧試験を行ったところ、表１２及び表１３に示すように実施例塗料組成物（ａ）、（ｂ）は、耐圧の低下は見られなかった。それに対し比較例塗料組成物は初期より耐圧の低下が起こり１年後の比較では実施例塗料組成物（ａ）、（ｂ）の淡水では２０％に人工海水では４０％まで低下した。
【００４５】
【表１２】
【００４６】
【表１３】
【実施例２】
【００４７】
水膨潤性塗料組成物類を離型紙上に厚さ２ｍｍの（乾燥膜厚１ｍｍ）で塗布し、乾燥させて塗膜体を作成した。
「実施例塗料組成物（ａ）」から製膜した塗膜体を「実施例水膨潤性シート（ａ）」、「実施例塗料組成物（ｂ）」から製膜した塗膜体を「実施例水膨潤性シート（ｂ）」、「比較例塗料組成物」から製膜した塗膜体を「比較例水膨潤シート」とした。（以後、前記の水膨潤性シートすべてを一括していう場合「水膨潤性シート類」という。）
【００４８】
これら「水膨潤性シート類」を内径２０ｍｍΦ、外径１２０ｍｍΦのリング状に加工し、実施例１と同様に閉止フランジ上に、固定して淡水及び人工海水で耐圧性について試験した。
固定方法は、二種の方法にて試験した。
（１） 静置法：上下段のフランジ部間に２枚の「水膨潤性シート類」を挟んだだけのもの
（２） 粘着法：「水膨潤性シート類」の片面に粘着加工を施したものを上下のフランジに貼り付けたもの
粘着加工は、成型した「水膨潤性シート類」の表面に、流動性接着剤を噴霧した後、離型紙を貼り付け、粘着加工後の「水膨潤性シート類」のハンドリングを容易にしたものである。
【００４９】
試験結果を表１４〜１７に示す。静置法、粘着法とも、塗装施工した実施例１の「水膨潤性塗料組成物類」と同様な耐水圧の傾向を示した。
この結果により塗装施工ができないか、また、できても難しい箇所への止水材の施工を確立することができた。
【００５０】
【表１４】
【００５１】
【表１５】
【００５２】
【表１６】
【００５３】
【表１７】
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の水膨潤性塗料組成物は、従来のものに比べ、塗膜強度、長期耐久性が向上しており、厳しい条件下における施工が可能になった。
水膨潤性塗料を止水材とした成型加工品を鋼矢板に接着することによって、止水性は従来の塗装方法によるもの変わることがなく、施工性が向上し、コストを削減することができた。また、間隙の大きいＨ−Ｈ継手を有する鋼管矢板でも、シート状に成型加工した水膨潤性止水材を継手に貼り付けることによって、通常の矢板と同等の止水性能が得られ、止水作業が容易となった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水膨潤性塗料組成物及びそれを成型加工した止水材に関する。更に詳しくは、鋼矢板、鋼管矢板、コンクリート矢板、軽量鋼矢板の継手部、鋼製またはコンクリート製セグメントの接合部の漏水を防止するためのものである。
【背景技術】
【０００２】
土木・建築工事においては、鋼矢板、鋼管矢板等を利用して土留、締切、根切工事等がおこなわれている。鋼矢板・鋼管矢板等の継手の止水が不完全で漏水があると、排水作業をしなければならず、工事遅延の大きな原因となる。その対策として、鋼管矢板を二重に打設する二重締切工法があるが、工費が嵩むため、継手部にモルタルを充填したり、特許文献１（特公平６−９６６８８号公報）に開示される水膨潤性塗料を鋼矢板の継手に予め塗布して乾燥させ、これを水中（海中を含む）、または、地中に打ち込み、水膨潤性塗料が水と接触して膨張するのを利用して継手の空隙を充填し、止水することが広くおこなわれている。
【特許文献１】特公平６−９６６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
現在、鋼矢板等の継手に水膨潤性塗料を施して継手を止水することは一般的になってきている。
従来の水膨潤性塗料の水膨潤性組成物は、その膨張倍率が低く、鋼管矢板等の空隙の大きな継手には使用できなかった。
また、塗膜強度が低く、水への溶解や波力等の繰り返し力による塗膜の脱落など、耐久性が十分でなく、仮設構造物等の短期間止水への使用が主流であり、廃棄物処理場等の永久構造物の止水に対しては使用できなかった。
【０００４】
従来、水膨潤性組成物は、塗料の形態で提供され、鋼矢板の継手に塗布していた。塗布は、施工が簡便かつ容易であるため多用されているが、水膨潤性組成物を有効に機能させるためには、鋼矢板では、塗膜厚さ１ｍｍ以上を要し、間隙の大きな鋼管矢板では、数ミリから十数ミリの塗膜を必要とする場合もある。
塗装の場合、数十ミクロンの塗膜が一般的であり、長期耐久性を必要とする海上の長大橋であってもその塗膜厚は数百ミクロンである。塗膜厚さが数ミリとなると乾燥時間に一昼夜以上必要とし、冬季や寒冷地では数日〜１０日の乾燥時間を要する。
【０００５】
また、鋼矢板等への塗布作業は、一般に戸外でおこなわれるため、乾燥途上の降雨、湧き水などへの雨水養生も必要である。更に、塗面が下向きの場合や水平に設置されていない場合は、クレーンなどで塗布面を上向きに変更したり、水平に保持するレベル出しが必要であるが、被塗物の鋼矢板や鋼管矢板は数百キロから数トンの重量であり、塗布作業に大きな労力を必要としていた。
本発明は、以上の課題を解決するものであり、塗膜強度を増大して永久構造物にも使用可能とし、更には、厚い塗膜を短時間で形成できるようにすると共に、レベル出しなどの塗布前作業を極力少なくするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
粘度５００〜１６０００ｍＰａ・ｓ、かつエーテル化度が０．５以上である電離性吸水ポリマー、多価金属化合物、熱可塑性エラストマーの有機溶剤溶液、及び体質顔料とからなる水膨潤性塗料組成物である。
また、粘度５００〜１６０００ｍＰａ・ｓ、かつエーテル化度が０．５以上である電離性吸水ポリマー、多価金属化合物、熱可塑性エラストマーの有機溶剤溶液、及び体質顔料とからなる水膨潤性塗料組成物を膜状または帯状に成型加工して止水材としたものである。
粘度５００〜１６０００ｍＰａ・ｓ、かつエーテル化度が０．５以上である電離性吸水ポリマー、多価金属化合物、熱可塑性エラストマーの有機溶剤溶液、及び体質顔料とからなる水膨潤性塗料組成物を膜状（シート状）または帯状に成型加工した止水材を矢板継手に張り付けて止水膜を形成する矢板の止水方法である。
【０００７】
電離性吸収ポリマーと多価金属化合物をエラストマー中に分散することにより電離性吸水ポリマーをイオン架橋して水への溶出を防止し、エラストマーの水膨潤体が得られることは知られている。本発明は、塗膜の強度及び膨張倍率を向上させるため、電離性吸水ポリマーの検討、繊維状物、体質顔料の配合を行った。また製品のグレードを識別できる様、微量の着色顔料の添加を行った。
上記の配合によって塗膜強度、膨張倍率の向上したエラストマーの水膨潤体を得ることができた。
【０００８】
本発明に使用される電離性吸水ポリマーは、カルボキシメチルセルロースまたはアクリル酸ビニルアルコール共重合体、ポリアクリル酸などのナトリウム塩である。これらは、吸水してゲル状となるがカルボキシメチルセルロースがアクリル酸ビニルアルコール共重合体やポリアクリル酸より海水に対する吸水量が大きい。
従来、電離性吸水ポリマーの性状を粒状物でのみしか考察しなかったが、本発明では、膨張倍率の向上のため、粘度（ｍＰａ・ｓ）及びエーテル化度（Ｍ／Ｃ6）を考察した。
【０００９】
粘度は、電離性吸水ポリマーを水に溶解させた場合の指標であり、基本的に重合度に起因する。また、エーテル化度とは、ＣＭＣの原料となるセルロースの無水グルコース単位中の水酸基がどれだけカルボキシメチル基で置換されているかである。セルロースの無水グルコースは水酸基が３個あり、これにモノクロル酢酸を反応させ、セルロースの水酸基をカルボキシメチル基で置換することにより製造される。この時、水酸基がカルボキシメチル基で１個置換された場合には、エーテル化度が１となる。すべて置換されればエーテル化度は３になる。
【００１０】
一般的に、粘度が低いほど、溶解性能が向上するので多価金属で架橋した際の膨潤倍率も向上する様に思えるが低すぎると、架橋後の加水分解も早くなる。粘度が高すぎると架橋後の加水分解も抑制されるが通常の混合方法ができなくなる。また、エーテル化度は、高いほど多価金属で架橋した際の架橋性能は向上するが、セルロースの水酸基をカルボキシメチル基で置換する操作の中でコスト高になり産業利用ができなくなる。よって、粘度は、１０００〜１６０００ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましく有効な膨張倍率を得るには、５００以上が必要である。
粘度が１６０００ｍＰａ・ｓを超えると、通常の混合方法では、混合が不可能になる。
【００１１】
エーテル化度は、０．５〜１．６の範囲が好ましく、実用上有効な膨張倍率を得るには、０．５５以上が必要であり、より好ましくは０．８以上のエーテル化度が必要である。エーテル化度が０．４より小さいと粘結性が十分でない。
エーテル化度 が１．６より大きくても、特性上問題はないが、先に述べたようコスト高となる。
【００１２】
発明者等は、電離性吸水ポリマーであるエーテル化度の異なるＣＭＣを用いて水膨潤性塗料組成物を作成し、淡水、人工海水中での膨潤率を評価した結果エーテル化度が塩水中での膨潤に大きく影響することを見出した。
すなわちエーテル化度の大きいＣＭＣ材料を用いることで水膨潤性塗料組成物が塩水中での膨潤率が向上する。
このようにエーテル化度の高い（０．８以上）ＣＭＣを使用することにより塩水条件化での膨潤特性を現行品に比べ約２倍前後向上でき、長期に安定した止水性を保持することができた。
【００１３】
多価金属化合物は、２価以上の水溶性の金属塩であって、電離性吸水ポリマーのカルボキシル基のナトリウム塩と置換して架橋し、水膨潤体を難水溶性にするものである。従来、金属としてカルシウム、亜鉛、鉄、アルミニウム、スズ、クロムが用いられていたが、スズ、クロムは、重金属で毒性が強いため使用しないのが好ましい。代わりに、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、硫酸アルミニウム、硫酸第一鉄、硫酸亜鉛、硫酸カルシウムなどを使用する。
【００１４】
熱可塑性エラストマーは、有機溶剤に溶解して液状になることが必要である。これは、エラストマー溶液に本発明の他の成分を均一に分散させ、また、鋼矢板・鋼管矢板等への継手への塗布作業を容易にするためである。従来の仮設工事主体では、耐水圧２００ｋＰａ程度で十分であったが、永久構造物用途への適用では、初期値として少なくとも４００ｋＰａは、必要である。更にゴム弾性を有し、配合している水膨潤成分を保持することのできることが要求される。
【００１５】
この性質を有するものとしては、クロロプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリスチレンポリブタジエンブロックコポリマー、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ポリオレフィン・エラストマー等が挙げられる。
従来品の仮設用途向きには、クロロプレンゴム、エチレン酢酸ビニル共重合体が好ましく、両者の併用が好適である。現実の施工においては、クロロプレンゴムの比率を増大させ、本設用途に使用される場合には、エチレン酢酸ビニル共重合体の比率を増大させた配合とする。
【００１６】
これは、エチレン酢酸ビニル共重合体単独使用の場合、塗膜強度は、最大になり強く強靭になるが膨潤倍率も低下する。そのため被塗物との接着性が強く施工した鋼矢板等の引き抜き性が低下する。しかし水への溶解性が低くそのため長期の耐久性を有する。これに、クロロプレンゴムをブレンドしていくと塗膜の変形追従性が改良され、膨潤倍率も改良され上昇してくる。更にクロロプレンゴム単独では、膨潤倍率は、最大になるものの塗膜強度が低下してくる。そのため施工した鋼矢板等との接着性が低下しその代わり引き抜き性が向上する。
【００１７】
よって、本設用途にあたっては、エチレン酢酸ビニル共重合体が富んだ配合を仮設用途にあたっては、施工後の引き抜き撤去を勘案して、やや柔らかく柔軟性にとんだ塗膜を得るためにクロロプレンゴムの富んだ配合で水膨張性塗料組成物を作成すれば良い。熱可塑性エラストマーの混合比率は、特許文献１（特公平６−９６６８８号）では１：１であったが、本設用途の場合、エチレン酢酸ビニル共重合体が１に対してクロロプレンゴムが０．２以下、更に好ましくは０．２から０．０５である。仮設用途の場合、エチレン酢酸ビニル共重合体が１に対してクロロプレンゴムが０．２以上、更に好ましくは０．３から０．７である。
なお、エチレン酢酸ビニル共重合体はＶＡ（酢酸ビニル含量）は、３３％以上が好ましい。３３％より少ないエチレン酢酸ビニル共重合体を使用すると、膨潤体強度は、増大するが、塗布・乾燥後の膜収縮が大きく、鋼矢板等に塗布した場合、収縮のため剥れてしまう恐れがある。
【００１８】
エラストマーを溶解するための有機溶剤としては、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素も使用できるが、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル類も使用できる。
【００１９】
体質顔料は、乾燥塗膜の塗膜性能を向上させるためのものであり、塗膜の硬度を向上させ、鋼材同士のすれによる削れを減少させるものであり、また、水膨潤後、乾燥による体積収縮を抑える効果も期待できる。具体的には、炭酸石灰粉、沈降性炭酸カルシウム、石膏、シリカ粉、珪藻土、タルク、アルミナホワイト、塩基性炭酸マグネシュウム、トノコ、ポルトランドセメント、若しくはアルミナセメントなどのセメント類、ベントナイトなどの粘土鉱物類である。特に、セメント類と粘土鉱物が有効であり、乾燥塗膜表面の硬度アップには、粘土鉱物類が好ましく、一度膨潤した塗膜を乾燥した際の体積収縮を抑える効果には、セメント類が好ましい。
【００２０】
本発明の水膨潤性組成物には、必要に応じて着色顔料、防かび剤、紫外線吸収剤等を添加することができる。
着色顔料は、塗料組成物の認識、被塗布面の識別等に必要に応じて利用される、チタン白、カーボンブラック、弁柄、黄色酸化鉄、シアニンブリー、シアニングリーンなどである。
防かび剤には、水膨潤性塗料組成物を塗布した建築部材の埋設後の防かび耐久性を向上させるもので、２−（４−チアゾリル）ベンツイミダゾール、Ｎ−ジメチル−Ｎ’−（フルオロジクロロメチルチオ）スルファミド、１０，１０’−オキシビスフェノキシアルシン、ドデシルグアニジン塩酸塩、２，３，５，６−テトラクロルイソフタロニトリル、２−（チオシアノメチルチオ）ベンゾチアゾール、３−ヨード−２−プロピニルブチルカルバメート、１−（３−クロルアリル）−３，５，７−トリアザ−アゾニアアダマンタンクロリド及びｐ−クロル−ｍ−クレゾールなどである。
多くの有機物は光、特に紫外線により劣化し、変質する。これを防止する目的で開発されたものが紫外線吸収剤である。本発明の水膨潤性塗料組成物または水膨潤性止水材も有機物でできているため長期に屋外曝露される環境下で貯蔵される場合などには、紫外線吸収剤の添加も効果的である。紫外線吸収剤には、サリチル酸系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤がある。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の組成によって、塗膜強度が増大し永久構造物にも使用可能とし、水膨潤性塗料組成物をシート状、帯状、紐状、塊状に成型加工することによって塗膜の厚いものが容易に得られるようになり、工事現場での止水膜の形成に要する時間を大幅に軽減できることになった。また、止水材が流動をしないため塗面を水平にするレベル出し、及び、被塗物の天地返しが基本的に必要としない。継手部の形状によっては、塗布作業をすることなく、水膨潤性組成物からなる止水材を継手部に挿入、または、貼り付けによって装着することができ、長時間の乾燥（養生）が不要となり、工事の効率の向上が図れた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を実施例と比較例に基づいてより詳細に説明する。実施例、比較例中の部は重量部を、また％は重量％を表す。
【実施例１】
【００２３】
実施例エラストマー組成は、表１に示すように、クロロプレンゴムであるショープレンＷ（商品名）１０部とエチレン酢酸ビニル樹脂であるエバテートＲ５０１１（酢酸ビニル含有量４１％）９０部の配合とした。また、比較例エラストマー配合は、クロロプレンゴムを５０部とエチレン酢酸ビニル樹脂を５０部の配合とした。
【００２４】
【表１】
【００２５】
実施例水膨潤性塗料組成物の製造
表１に示す実施例のエラストマー１００部に、４００部のトルエンを加え５０〜６０℃に加熱してエラストマー溶液５００部を得た。これにエーテル化度０．８以上の電離性吸収ポリマーであるサンローズＦ３００ＨＣ（粘度２５００〜３５００ｍＰａ・ｓ、エーテル化度０．８〜１．０）を２５０部配合し、多価金属化合物として硫酸アルミニュウム１０部を配合し、粘土鉱物としてベントナイト１０部を添加しディゾルバーにて分散し本発明の実施例水膨潤性塗料組成物（ａ）（以後、実施例塗料組成物（ａ）と称す）を得た。更に、同様な操作で粘土鉱物組成部分をセメントに変え、セメントしてポルトランドセメント１００部を配合した実施例水膨潤性塗料組成物（ｂ）（以後、実施例塗料組成物（ｂ）と称す）を得た。
【００２６】
比較例塗料組成物の製造
表１に示す比較例エラストマー１００部に、４００部のトルエンを加え５０〜６０℃に加熱してエラストマー溶液５００部を得た。これにエーテル化度０．５以上の電離性吸収ポリマーであるサンローズＦ１５０ＬＣ（粘度１２００〜１８００ｍＰａ・ｓ、エーテル化度０．５５〜０．６５）を２５０部配合し、多価金属化合物として硫酸アルミニュウム１０部を添加しディゾルバーにて分散し比較例水膨潤性塗料組成物（以後、比較例塗料組成物と称す）を得た。これを表２に示す。
【００２７】
【表２】
【００２８】
得られた表２の実施例塗料組成物（ａ）、実施例塗料組成物（ｂ）、比較例塗料組成物の「水膨潤性組成物」（以後これら全体を言う場合に「水膨潤性塗料組成物類」と称す）に対して以下の試験を行った。
【００２９】
試験１
まず、口径１８０ｍｍ、耐圧５Ｋｇ／ｃｍ2の閉止フランジの片面に、「水膨潤性塗料組成物類」を厚さ２ｍｍ（乾燥膜厚１ｍｍ）に塗布し乾燥させた。そして、内径２０ｍｍ以内、外径１２０ｍｍ以上を切り取り幅５０ｍｍ、厚さ１ｍｍのリング状の塗膜をフランジ面に残した。次に中央に穴を開け、ノズルをセットした同型のフランジに同様な処理をして内径２０ｍｍ以内、外径１２０ｍｍ以上を切り取り幅５０ｍｍ、厚さ１ｍｍのリング状の塗膜をフランジ面に残した。次にフランジ面間隔をナットとワッシャーを利用して１０ｍｍに固定した「水膨潤性塗料組成物類」の供試体を作成した。
【００３０】
これらを水道水と人工海水（３．８％食塩水）に２４時間浸漬した。その後、コンプレッサーと圧力ゲージを組み込んだ加圧ユニットに「水膨潤性塗料組成物類」の供試体を接続して加圧試験を行った。試験は、１００ｋＰａから５分おきに１００ｋＰａ上昇させ、最大５００ｋＰａまで加圧した。その結果実施例塗料組成物（ａ）、（ｂ）は淡水、人工海水共にエアーの漏洩は観測されなかった。それに対し比較例塗料組成物は、４００ｋＰａにおいてエアーの漏洩が観測された。
また、長期耐水圧性を確認するため同供試体の浸漬を続け、１日後、１ヵ月後、３ヵ月後、６ヵ月後、１年後の同様に圧力試験をしたところ、表３の淡水での耐圧性能及び表４の人工海水での耐圧性能に示すように実施例塗料組成物（ａ）、（ｂ）は、エアーの漏洩は見られなかった。それに対し比較例塗料組成物は、時間経過と共に耐水圧が低下し１年後においての耐水圧は、淡水で１００ｋＰａ、人工海水で２００ｋＰａまでしか維持できなかった。
【００３１】
【表３】
【００３２】
【表４】
【００３３】
試験２
更に、溶出減量を確認するために、この「水膨潤性塗料組成物類」を離型紙上に厚さ２ｍｍ（乾燥膜厚１ｍｍ）で塗布して乾燥させて膜体とし、５×５ｃｍに裁断して離型紙から離し、その塗膜試料を淡水及び人工海水に浸漬した。そして、時間経過後の重量変化から次式を用いて膨張倍率を測定した。
（浸漬後の試料の重量）／（浸漬前の試料の重量）＝膨張倍率
その結果、淡水下では浸漬後の膨張倍率は、２日後が最大値を示した。
続けて２週間後、１ヵ月後、３ヵ月後、６ヵ月後、１年後も同様に測定した。塗膜の浸漬水温を温度による膨張倍率のばらつきを避けるため、２０℃とした。
そして１年後の膨潤倍率を最大膨潤倍率である。２日後の数値で除して１年後の減少率を計算した。その結果を表５に示す。同様に人工海水下における結果は表６に示す。
実施例塗料組成物（ａ）（ｂ）とも比較例と比較すると大幅な改善が見られた。
【００３４】
【表５】
【００３５】
【表６】
【００３６】
試験３
制限された間隙での膨潤膜の強度を測定するために「水膨潤性塗料組成物類」を２０ｃｍ×２０ｃｍのアクリル板上に厚さ２ｍｍ（乾燥膜厚１ｍｍ）、縦横１５×１５ｃｍに塗布して乾燥させ膜体を形成した。
この塗膜を形成したアクリル板を２枚一組として１０ｍｍ間隙を設け、ボルト・ナットで固定したものを淡水及び人工海水に浸漬した。
浸漬後１日後、２日後、２週間後、１ヵ月後、３ヵ月後、６ヵ月後、１年後にアクリル板から膜体を剥離し、水で膨張した塗膜を島津小型万能試験機で進入弾性試験を行い、塗膜強度を測定した。その結果を表７及び表８に示す。これによると、塗膜強度そのものは、浸水経過時間に比例して徐々に低下している。これは、狭い間隙に充填されている水膨潤性組成物に水が徐々に浸透していき、全体になじむまでは低下していくと考えることができる。
【００３７】
【表７】
【００３８】
【表８】
【００３９】
試験４
乾燥塗膜の表面硬度を測定するため以下の試験を行った。
７０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．８ｍｍｔ厚の鋼製テストパネル上に「水膨潤性塗料組成物類」を２ｍｍ（乾燥膜厚１ｍｍ）になるよう塗布し乾燥させた。これを日塗検検査済、鉛筆引かき値試験用鉛筆を用いてＪＩＳ Ｋ５４００−８．４．２の引かき値手かき法硬度を測定した。その結果、表９に示すように、体質顔料を配合することにより顔料効果で塗膜の硬度が大幅に改善された。この改善により鋼矢板等の打設時の摩擦による剥離が抑制される。
【００４０】
【表９】
【００４１】
試験５
水膨潤塗膜の乾燥後の状態変化を見るため以下の試験をした。
「水膨潤性塗料組成物類」を２０ｃｍ×２０ｃｍのアクリル板上に厚さ２ｍｍ（乾燥膜厚１ｍｍ）、縦横１５×１５ｃｍに塗布し乾燥させた。
この塗膜を形成したアクリル板を２枚一組として１０ｍｍ間隙を設け、ボルト・ナットで固定したものを淡水及び人工海水に浸漬した。
これを４８時間浸漬し、最大膨潤状態とさせた後、取り出し室内で１ヵ月間自然乾燥を行い。アクリル間隙間の状態を目視で観察した。その結果は、表１０及び表１１に示す通り、実施例塗料組成物（ｂ）は、乾燥後も膨潤した空隙を埋めていた。しかし、実施例塗料組成物（ａ）と比較例の乾燥後の状態は、ほぼ膨潤前の膜の厚さに戻った。
このことは、実施例塗料組成物（ａ）は、止水材が乾燥したら塗膜厚が元に戻る方が望ましい工法に対して使用でき、実施例塗料組成物（ｂ）は、乾燥しても塗膜厚が元に戻らない方が望ましい工法に対して使用できることとなり、本発明の止水材の産業上の利用範囲を広げることができた。
【００４２】
【表１０】
【００４３】
【表１１】
【００４４】
試験６
実際の鋼矢板の継手部を用いて実環境下での評価をした。「水膨潤性塗料組成物類」を長さ２０ｃｍの鋼矢板の継手部に２ｍｍの膜厚（乾燥膜厚１ｍｍ）で塗布し乾燥させた。２枚一組で継手部を嵌合させ、圧力水槽ユニットを作成して淡水及び人工海水に浸漬し、１日後、１ヵ月後、３ヵ月後、６ヵ月後、１年後に圧力ゲージを組み込んだ加圧ユニットと接続し加圧試験を行ったところ、表１２及び表１３に示すように実施例塗料組成物（ａ）、（ｂ）は、耐圧の低下は見られなかった。それに対し比較例塗料組成物は初期より耐圧の低下が起こり１年後の比較では実施例塗料組成物（ａ）、（ｂ）の淡水では２０％に人工海水では４０％まで低下した。
【００４５】
【表１２】
【００４６】
【表１３】
【実施例２】
【００４７】
水膨潤性塗料組成物類を離型紙上に厚さ２ｍｍの（乾燥膜厚１ｍｍ）で塗布し、乾燥させて塗膜体を作成した。
「実施例塗料組成物（ａ）」から製膜した塗膜体を「実施例水膨潤性シート（ａ）」、「実施例塗料組成物（ｂ）」から製膜した塗膜体を「実施例水膨潤性シート（ｂ）」、「比較例塗料組成物」から製膜した塗膜体を「比較例水膨潤シート」とした。（以後、前記の水膨潤性シートすべてを一括していう場合「水膨潤性シート類」という。）
【００４８】
これら「水膨潤性シート類」を内径２０ｍｍΦ、外径１２０ｍｍΦのリング状に加工し、実施例１と同様に閉止フランジ上に、固定して淡水及び人工海水で耐圧性について試験した。
固定方法は、二種の方法にて試験した。
（１） 静置法：上下段のフランジ部間に２枚の「水膨潤性シート類」を挟んだだけのもの
（２） 粘着法：「水膨潤性シート類」の片面に粘着加工を施したものを上下のフランジに貼り付けたもの
粘着加工は、成型した「水膨潤性シート類」の表面に、流動性接着剤を噴霧した後、離型紙を貼り付け、粘着加工後の「水膨潤性シート類」のハンドリングを容易にしたものである。
【００４９】
試験結果を表１４〜１７に示す。静置法、粘着法とも、塗装施工した実施例１の「水膨潤性塗料組成物類」と同様な耐水圧の傾向を示した。
この結果により塗装施工ができないか、また、できても難しい箇所への止水材の施工を確立することができた。
【００５０】
【表１４】
【００５１】
【表１５】
【００５２】
【表１６】
【００５３】
【表１７】
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の水膨潤性塗料組成物は、従来のものに比べ、塗膜強度、長期耐久性が向上しており、厳しい条件下における施工が可能になった。
水膨潤性塗料を止水材とした成型加工品を鋼矢板に接着することによって、止水性は従来の塗装方法によるもの変わることがなく、施工性が向上し、コストを削減することができた。また、間隙の大きいＨ−Ｈ継手を有する鋼管矢板でも、シート状に成型加工した水膨潤性止水材を継手に貼り付けることによって、通常の矢板と同等の止水性能が得られ、止水作業が容易となった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘度５００〜１６０００ｍＰａ・ｓである電離性吸水ポリマー、多価金属化合物、酢酸ビニル含量が３３％以上のエチレン酢酸ビニル共重合体若しくは、酢酸ビニル含量が３３％以上のエチレン酢酸ビニル共重合体とクロロプレンゴムの混合体である熱可塑性エラストマーの有機溶剤溶液、及び体質顔料とからなる水膨潤性塗料組成物。
【請求項２】
請求項１において、電離性吸水ポリマーが、カルボキシメチルセルロースであり、エーテル化度が０．５以上である水膨潤性塗料組成物。
【請求項３】
粘度５００〜１６０００ｍＰａ・ｓである電離性吸水ポリマー、多価金属化合物、熱可塑性エラストマーの有機溶剤溶液、及び体質顔料とからなる水膨潤性塗料組成物をシート状または帯状に成型した水膨潤性止水材。
【請求項４】
請求項３において、電離性吸水ポリマーが、カルボキシメチルセルロースであり、エーテル化度が０．５以上である水膨潤性止水材。
【請求項５】
粘度５００〜１６０００ｍＰａ・ｓである電離性吸水ポリマー、多価金属化合物、熱可塑性エラストマーの有機溶剤溶液、及び体質顔料とからなる水膨潤性塗料組成物をシート状または帯状に成型加工した水膨潤性止水材に粘着加工を施し継手に貼り付ける止水方法。
【請求項１】
粘度５００〜１６０００ｍＰａ・ｓである電離性吸水ポリマー、多価金属化合物、酢酸ビニル含量が３３％以上のエチレン酢酸ビニル共重合体若しくは、酢酸ビニル含量が３３％以上のエチレン酢酸ビニル共重合体とクロロプレンゴムの混合体である熱可塑性エラストマーの有機溶剤溶液、及び体質顔料とからなる水膨潤性塗料組成物。
【請求項２】
請求項１において、電離性吸水ポリマーが、カルボキシメチルセルロースであり、エーテル化度が０．５以上である水膨潤性塗料組成物。
【請求項３】
粘度５００〜１６０００ｍＰａ・ｓである電離性吸水ポリマー、多価金属化合物、熱可塑性エラストマーの有機溶剤溶液、及び体質顔料とからなる水膨潤性塗料組成物をシート状または帯状に成型した水膨潤性止水材。
【請求項４】
請求項３において、電離性吸水ポリマーが、カルボキシメチルセルロースであり、エーテル化度が０．５以上である水膨潤性止水材。
【請求項５】
粘度５００〜１６０００ｍＰａ・ｓである電離性吸水ポリマー、多価金属化合物、熱可塑性エラストマーの有機溶剤溶液、及び体質顔料とからなる水膨潤性塗料組成物をシート状または帯状に成型加工した水膨潤性止水材に粘着加工を施し継手に貼り付ける止水方法。
【公開番号】特開２００６−２４１２１０（Ｐ２００６−２４１２１０Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５５３７６（Ｐ２００５−５５３７６）
【出願日】平成１７年３月１日（２００５．３．１）
【出願人】（３９１０３５５７７）日本化学塗料株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１日（２００５．３．１）
【出願人】（３９１０３５５７７）日本化学塗料株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
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