JPH01272687A

JPH01272687A - 半流動性シール材

Info

Publication number: JPH01272687A
Application number: JP10316388A
Authority: JP
Inventors: Takeya Kayagaki; 萱垣　武也
Original assignee: Chukyo Kasei Kogyo Kk
Current assignee: Chukyo Kasei Kogyo Kk
Priority date: 1988-04-26
Filing date: 1988-04-26
Publication date: 1989-10-31

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉この発明は半流動性シール材に関し、例えばシールド掘
進機のテールシール部２８の半流動性シール材１０とし
て好適なものである。このテールシール部２８は、第２
図の如く、外層がシール板層１６であり、その内側層が
金１１２１を備えたワイヤーブラシ層１７である一対の
テールシーリング１９から構成されている１図中の符号
２３はセグメント（シールド掘進機が穿設したトンネル
の周壁を補強する部材）である。

なお、本明細書において、半流動性シール材（以下、単
にｒシール材」と略す）とは、ちょう度（ＪＩＳ　　ｘ
ｚｚｚｏ；ｚｓ℃）が１６０〜３００の範囲のものをい
う。

〈従来の技術〉従来、この種のシール材１０として、特開昭６２−１９
０２８０号公報に示されたものがある。

このシール材１０は、炭化水素油の中へ粘性樹脂、無機
充填剤及び繊維質が配合されてなる。無機充填剤はシー
ル材１０の比重を、水の比重（−１）より大きくするた
めに配合され、コスト低減の見地から炭酸カルシウムを
用いることが多い、！ａ線維質は必須成分として、アス
ベストと、平均繊雑晶が２〜１０■である針状の合成繊
維とが用いられている。

具体的には、下記配合からなる。

炭化水素油　　　　　　　４０重量％粘粘性Ｍ脂　　　　　　　　２５重量％アスベスト　　
　　　　　　２８重量％合成繊維　　　　　　　　　５
重量％炭酸カルシウム　　　　　１０重量％かかる配合のシール材１０によれば、一般的な条件で使
用されるシールドａ道機のテールシール部１３に充填す
るシール材！Ｏとして充分なシール性が得られていた。

〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、上記配合のシール材１０には、下記の解
決すべき課題がある。

■昨今における環境保全の見地から、アスベストを配合
することは好ましくない。

■長時間圧力がかけられると、シール材１０中の油成分
が分離するおそれがある。このように油成分が分離する
と、シール材１０の体積が低下して、シール材１０とテ
ールシール部１３との間に空陳が形成され、シール材１
０のシール性能が低下するおそれがある。これは反面、
シール材１０の補充作業が絶えず要求されることとなる
。

■従来例のシール材１０は、シールド掘進機のテールシ
ール部１３へ充填されて、長時間使用すると、その表面
がセメント化するおそれがあった。これは、セグメント
とテールシール部との間隙を塞ぐための裏込め材（発泡
モルタル）がシール材のアスベスト及び炭酸カルシウム
に影響するためだと考えられる。

このようにシール材１０の表面がセメント化すると、そ
のシール性能の低下をまぬがれない。

■テールシール部１３における一対のテールシールリン
グ１９間には、一般的にカップグリース（ＪＩＳ　　Ｋ
　　２２２８（一般用グリース１種））２５が充填さね
ている。このカップグリース２５とシール材１０とが混
合すると、シール材１０の物性が変化し、そのシール性
能が低下するおそれがある。

〈課題を解決するための手段〉この発明は上記課題にかんがみてなされたものであり、
繊維質として、綿状に集合する非針状の合成繊維を３〜
１５１量％と、平均繊維長が１．０〜２（１，０ｍｍで
ある針状の合成ｗＡ維１〜５重量％とを半流動性シール
材に配合することにより、シール材中のアスベストの存
在を排除する。

また、繊維質として、綿状に集合する非針状の合成繊維
のみを３〜１５重量％配合しても、シール材は所望の耐
水性能を有する。

く手段の詳細な説明〉以下、上記手段の各成分について詳細に説明をする。

（ア）炭化水素油炭化水素油は鉱物油系中買油（１０マシン油以上）を使
用し、全体の２８〜５０重量％とする。

なお、２８重量％未満であるとシール材のちょう度が高
くなり、一方、５０重量％を越えるとちょう度が低くな
るので好ましくない。

（イ）粘性樹脂粘性樹脂はシール材に粘性な付与するために混和され、
全体の３０重量％を越えると、シール材が粘着しすぎて
充填が困難となるので好ましくない。

この粘性樹脂を混和しないとシール材に所望の耐水圧性
が得られないので好ましくない。

なお、粘性樹脂には常温で液体状の樹脂と、常温で固体
状の樹［１（分子量８００以上）であって、炭化水素油
に溶解されて粘性を示すものを用いることができる。前
者の例としてポリブデンを、後者の例としてアイソタク
チックポリプロピレン（分子量；３万）を挙げることが
できる。

（つ）ｉ＠維買繊維質は、綿状に集合する非針状の合成繊維と、平均繊
維長が１．０〜２８．ｈｍである針状の合成繊維とから
なる。

綿状に集合する非針状の合成繊維とは、単繊維がちぢれ
ていて、これらが相互に絡まると綿状になるものをいう
、この繊維の形成材料には、ポリエチレン、ポリエステ
ル、ポリアミド等を挙げることができる、そして、その
うちの一種又は２二種以上の材質の繊維を炭化水素油へ
配合することとなる。配合量は３〜１５！！量％が好ま
しい。更に好ましくは、５〜１０１ｉ量％である。３未
満の配合量であると、シール材に所望（−８ｋｇ１０ｆ
）の水圧に対するシール性が確保できないおそれがある
ので好ましくない、一方、１５重量％を越えて配合する
と、シール材がレンガ状となるので好ましくない。

なお、非針状合成繊維を配合すれば、後述する針状合成
繊維を配合しなくても、シール材に上記所望のシール性
が得られる（実施例１，２．３参照）、非針状合成繊維
の平均繊維長は、０．１〜５゜０Ｉ１１とすることが好
ましい、更に好ましくは０．５〜２．５　ｍｍである。

針状の合成繊維は、シール材のシール性を向上するため
に配合される。この針状合成繊維には、従来より配合さ
れてきたポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン等の
強靭な耐水性繊維の一種又は二種以上を使用できる。こ
の針状合成繊維は、このシール材において、非針状合成
繊維とからみあって該非針状合成繊維の骨になり、もっ
てシール材のシール性を向上させると考えられる。従っ
て、かかる針状合成繊維にはある程度の長さ（１〜２８
ｍ■）とある程度の剛性（太さ：０．５〜１０デニール
）が必要となる。また、配合量は、シール材に対して１
〜５重量％とすることが好ましいが、骨としての機能を
確実に奏させるためには、２．０〜２．５重量％とする
ことが更に好ましい、なお、針状合成繊維の配合量が１
重量％未溝では、非針状合成繊維の骨となり得す、一方
、５重量％を越えると、シール材の原材料コストが上昇
するとともに、充填が困難になるので、それぞれ好まし
くない。

（１）無機充填剤無機充填剤は、シール材の比重を１以上にする量が充填
される。シール材の比重が１未濡となると、シールド掘
進機のテールシール部へ地下水が侵入してきたときに、
シール材が浮いてしまい、シール作用が奏されなくなる
虞れがあるので好ましくない。

無機充填剤は、アスベスト等環境公害性のあるものの他
は、特に限定されないが、コスト等の見地から炭酸カル
シウムを用いるのが一般的である（才）他の充填剤各種着色剤、酸化防止剤等を配合できることはいうまで
もない。

金属石鹸（カルシウム石鹸等）を配合する（即ち炭化水
素油をグリース化する）こともできる。

上記各成分を通常の混和機により混和して、シール材を
調製する。シール材のちょう度は１６０〜３００とする
ことが好ましい。

〈発明の効果〉繊維質として、綿状に集合する非針状の合成繊維のみを
３〜１５重量％配合してなるこの発明のシール材は、金
網と組合せることにより、第１表の如く、２８１の厚さ
で８ｋｇｆ／ａ１以上の耐水圧性能を有する。この数値
は地下鉄工事現場等において要求される値（実験地で８
ｋｇｆ／ｃｌ）を潰延する。

更には、繊維質として、綿状に集合する非針状の合成繊
維を３〜１５重量％に加えて、平均繊維長が１．０〜２
８．０ｍｍである針状の合成繊維を１〜５重量％配合す
ると、非針状合成繊維のみを配合したものに比べて、シ
ール材の耐水圧性能が１．５倍以上となる。

以上説明したように、この発明のシール材によれば、ア
スベストを配合しなくても、所望の耐水圧性能を有する
こととなる。

更には、長時間圧力がかけられても、シール材中の油成
分が分離し難くなる。これにより、シール材のシール性
能が長時間維持されて、シール材の補充作業が不要にな
る。。

また、無機充填剤として炭酸カルシウムが配合されてい
ても、モルタル等のコンクリート成分の影響を受けてセ
メント化しなくなる。

そして更に、この発明のシール材は、いわゆるカップグ
リースと混合されても、その物性が変化しない。

つまりこの発明のシール材によれば、アスベストを排除
して環境保全が確保できることに加えて、シール材とし
ての性能が向上し、特に、シールド掘進機のテールシー
ル部へ充填するものとして好適となる。

〈実施例〉以下、上記効果を確認するための実施例について説明す
る。

炭化水素油として４６マシン油（日本石油（株）製：商
品名「４６マシン油」）、及び５００マシン油（日本石
油（株）製；商品名「スーパーＣ」）の混合油に対し、
粘性樹脂としてボリブデン（日本石油（株）製：商品名
ｒ２ＱＯＮＪ　）、針状合成繊維と１ノで、長さ５■と
３Ｈのテトロン繊維（音大（株）ｙＩに太さ２デニール
）、非針状合成繊維として、ポリエチレン繊Ｍ（三井石
油化学工業（株）製；商品名「ケミベスト」）及び炭酸
カルシウム（日東粉化（株）製：商品名「超微粒子Ｎ５
１００Ｊ）を室温条件で通常の混和機により混和して、
第１表に配合を示した実施例のシール材を調製した。

そして、４８時間放置後、実施例のシール材を第１図に
示した耐水圧試験装置１へ充填した。

この耐水圧試験装置１の構成について説明する、図中の
符号５は基板であり、貫通孔３（直径Ｌ１：１５ｍｍ）
が１つあけられている。基板５の上面には貫通孔３と軸
を同じく１ノて内側シリンダ７（内径Ｌ２；２７ｍｍ、
高さＬ３Ｈ５５ｍ■）が配設されている。この内側シリ
ンダ７は、更に、油圧シリンダ１５内へ装着されている
。

かかる構成の耐水圧試験装置１に対し、内側シリンダ７
内へステンレス製の金網９（２８メツシエ、直径２７１
の円板形状）を敷いて、その上へ各実施例のシール材１
０（圧さＬ４；２８ｍｍ）を充填し、更に水１１を内側
シリンダ７が一杯になるまで充填する。符号１３は油で
あり、図示しない油圧系により任意に圧力がかけられる
。なお、金ｌＩ４９を敷いたのは、シールド掘進機のテ
ールシール部を想定したものである。

そして、油圧を徐々に挙げて水１１が貫通孔３から噴出
時の圧力を測定した。勿論、金網９の破損やシール材の
流出は発生しなかった。

ちょう度はＪＸＳ　　Ｋ２２２８　（２５℃）による。

結果を第１表に示した。

第１表の結果より、実施例のシール材は、アスベストが
配合されていなくても、８ｋｇｆ１０１Ｉを越える耐水
圧性能を有することがわかる。

また、油成分の分離を調べるために、第１図の耐水圧試
験装置１へ、第４実施例及び比較例のシール材１０をセ
ットした。そして油圧を１０ｋｇｆ／ｃｌ’に固定して
５分間放置した。そして、シール材１０から分離した（
金ｌｌｌ９に付着した分子金網９から滴下した分）油成
分の重量を測定した。

結果を第２表に示した。

第２表の結果から、実施例のシール材は、比較例のそれ
に比して油成分が分離し難いことがわかった。

また、シール材のセメント化を調べるために、第４実施
例と第２表における比較例１のシール材ヘモルタル成分
（ケイ酸ソーダ（ＪＩＳ　　３号）とベントナイト）を
混合した。混合条件を下記に示す。

混合条件混合比；シール材；ケイ酸ソーダ：ベントナイト譚２重量部：１
重量部＝ｉｌｌ量部攪拌時間：３０分攪拌温度：室温攪拌後の放置時間；開放された室内へ２４時間。

そして、混合前後における各シール材のちょう度を調べ
た。実施例４のシール材におけるちょう度の変化は１９
２（混合前）→１８９（混合後）であり、比較例１のシ
ール材におけるちょう度の変化は２８０（混合前）→５
０（混合後）である、ちょう度が１００以下になると、
セメント化状態となり、シー　ル材のシール性能は維持
できなくなる。

更にまた、シール材とカップグリースとの混合状態を調
べるために、実施例４と比較例１のシール材へそれぞれ
カップグリース（ＪＩＳ　　Ｋ　　２２２８　−膜用グ
リース１種）を混合させた。混合条件を下記に示す。

混合条件混合比：シール材二カップグリース謬１０１！量部＝１重量部攪拌時間：３０分攪拌温度；室温攪拌後の放置時間；開放された室内へ２４時間。

そして、各混合物の状態を調べた。実施例４のシール材
とカップグリースとの混合物は、実施例４のシール材と
比べて何ら変化がなかった。一方、比較例１とカップグ
リースとの混合物は、全体力コム状態となった。このよ
うにシール材がゴム状態になると、そのシール性能が低
下するので好ましくない。

第１表１）各成分の数値は重量％を示す。

２）非針状合成ＩＭｆａ　（０，７＋ｕａ）　ハ’ｒ　
ミヘスｈ　（ＦＤ３．８０）３）非針状合成ｔａ維（１
、６１１１）　＆ｔ　’ｒ　ミヘス）　（ＦＤ７８０）
４）非針状合成繊維（２，２ｍｍ）はケミベスト（ＦＤ
９！ｔｏ）第　　２　　表１）各成分の数値は重量％を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は耐水圧試験装置１の構成を説明する断面図、第２図はシールド掘進機のテールシール部１３の断面図
。１・・・耐水圧試験装置、１０・・・シール材。特　　許　　出　　願　　人中京化成工業株式会社第１図１５２Ｍ自　　　発　　　補　　　正手続補正書６３．７．１２昭和　　年　　月　　日１、事件の表示昭和６３年　特　許　願　第１０３１６３号２、発明の
名称半流動性シール材３、補正をする者事件との関係　　特　許　出　願　人住所名称　　　中京化成工業株式会社４、代理人６、補正の内容（１）明細書第１７頁の第２表を別紙の通り補正する。（木綿の欄を削除した。）第　　２　　表１）各成分の数値は重量％を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）炭化水素油、粘性樹脂、無機充填剤及び繊維質を
配合してなる半流動性シール材であつて、前記繊維質と
して、綿状に集合する非針状の合成繊維を３〜１５重量
％配合したことを特徴とする半流動性シール材。
（２）炭化水素油、液状樹脂、無機充填剤及び繊維質を
配合してなる半流動性シール材であつて、前記繊維質と
して、綿状に集合する非針状の合成繊維を３〜１５重量
％と、平均繊維長が１．０〜２８．０ｍｍである針状の
合成繊維を１〜５重量％配合したことを特徴とする半流動性シール材。