(57)【要約】【解決手段】ビニル系不飽和単量体又はその塩と、重合開始剤と、水溶性の重合防止剤と、水と、を含む、地盤改良剤組成物とする。適切なゲルタイムを確保しつつ、しかも、ゲル化時の環境等に由来するラジカル失活の影響を抑制又は回避して十分な硬化反応を遂行できる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤改良剤組成物であって、
ビニル系不飽和単量体又はその塩と、
重合開始剤と、
水溶性の重合防止剤と、
水と、
を含む、組成物。
【請求項２】
前記重合防止剤は、式（１）で表される化合物、式（２）で表される化合物及びフェノチアジン系化合物からなる群から選択される１種又は２種以上である、請求項１に記載の組成物。
【化５】
2019203094.tif 000007
（式中、Ｒ1〜Ｒ３はそれぞれ独立して水素原子、水酸基、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数１〜８のアルコキシ基を表す。）
【化６】
2019203094.tif 000008
（式中、ＸはＣＨ２、ＣＨ（ＣＨ２）ｐＯＨ（但し、ｐは０〜３の整数）、ＣＨＯ（ＣＨ２）ｑＯＨ（但し、ｑは０〜３の整数）、ＣＨＯ（ＣＨ２）ｒＣＨ3（但し、ｒは０〜２の整数）、ＣＨＣＯＯＨ、またはＣ＝Ｏを表し、Ｒ４、Ｒ5、Ｒ6 及びＲ７ は、それぞれ独立して、炭素数１〜３のアルキル基を表す。）
【請求項３】
前記重合防止剤の含有量は１ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下である、請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項４】
さらに、多価金属塩化合物及びビニル系不飽和基を２以上有する単量体からなる群から選択される１種又は２種以上の架橋剤を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の組成物。
【請求項５】
前記ビニル系不飽和単量体及びその塩並びに前記架橋剤の総量が、１質量％以上４０質量％以下である、請求項４に記載の組成物。
【請求項６】
地盤改良のためのキットであって、
ビニル系不飽和単量体又はその塩と、
重合開始剤と、
水溶性の重合防止剤と、
を備える、キット。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載の地盤改良剤組成物を土中で硬化させる工程、を備える、地盤改良方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、地盤改良剤組成物及びその利用に関する。
【背景技術】
【０００２】
軟弱な地盤等を改良する薬剤として従来から地盤改良剤が知られており、掘削作業時の一時的な補強、建築構造物の地盤改良、地下鉄、道路又は鉄道トンネルなどの地下構造物の漏水防止（止水）、並びに液状化防止及び免震等を目的とした地盤改良などの幅広い用途で使用されている。
【０００３】
地盤改良剤としては、水ガラス系、アクリル系、ポリビニルアルコール系及びウレタン系等の各種薬剤が知られている。中でも、アクリル系の地盤改良剤は、アクリル系単量体及び重合開始剤等を含む組成物からなり、地盤への良好な浸透性を有するとともに、炭素−炭素結合からなる主鎖骨格による優れた耐久性を発揮することができる点において有用である。
【０００４】
特許文献１には、（メタ）アクリル酸の一価又は二価の金属塩、三価金属塩、酸化剤、還元力の異なる二種以上の還元剤及び水を含有する注入材用組成物が記載されている。特許文献２には、（メタ）アクリル酸の一価または二価の金属塩水溶液、アルミニウム水溶性塩の水溶液、並びに、重亜硫酸塩水溶液を必須とする（メタ）アクリル酸系薬液が開示されている。特許文献３には、（メタ）アクリル酸金属塩、前記（メタ）アクリル酸金属塩以外の多価金属塩化合物、酸化剤、特定の還元剤及び水を含有する地盤注入剤組成物が記載されている。
【０００５】
ところで、地盤改良剤を施工する際には、施工作業を行うのに十分なゲルタイムが要求される。ゲルタイムとは、配合を完了してから重合反応が進んでゲル化が始まるまでの時間を指し、施工時の可使時間に対応する指標である。施工に長時間を要する場合には、２〜４時間程度の長いゲルタイムを要求される場合がある。かかる長いゲルタイムを確保するため、特許文献４には、ラジカルの発生濃度が低い特定の重合触媒を含む地盤改良剤が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−２４１２８８号公報
【特許文献２】特開２００６−１０４７９５号公報
【特許文献３】特開２０１６−１３０２８６号公報
【特許文献４】特開平９−５９６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ゲルタイムを長くするには、特許文献４に記載の方法の他、重合触媒の使用量を少なくすることによっても可能である。これらの方法は、いずれも、単位時間あたりのラジカル発生量を低減することによりゲルタイムを延長するものである。このような場合、系外からの酸素流入や微量金属元素などのラジカル不活性化成分によるラジカル失活が生じたとき、その影響を強く受ける傾向がある。この場合、かえってゲルタイムを長く設定するほど硬化反応が不十分となりやすく、硬化物強度の低下や未反応単量体の残存量増加などの不具合が生じ易くなるという問題があった。すなわち、これまでの方法によっては、ゲル化時の環境に由来するラジカル失活による問題を回避できず、ゲルタイムの延長と硬化反応の確実な遂行とを同時に達成できなかった。
【０００８】
本明細書は、適切なゲルタイムを確保しつつ、しかも、ゲル化時の環境等に由来するラジカル失活の影響を抑制又は回避して十分な硬化反応を遂行できる地盤改良剤組成物を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、ビニル系不飽和単量体又はその塩、重合開始剤及び水を含む地盤改良剤組成物において、この組成物の硬化時に作用しうる重合防止剤を含めることにより、硬化成分を減じることなくゲルタイムを確保し、しかも、地盤改良剤組成物以外から混入する可能性のあるラジカル失活成分の有無やその量にかかわらず十分な硬化反応を確保できる、という知見を得た。本明細書は、かかる知見に基づき以下の手段を提供する。
【００１０】
［１］地盤改良剤組成物であって、
ビニル系不飽和単量体又はその塩と、
重合開始剤と、
水溶性の重合防止剤と、
水と、
を含む、組成物。
［２］前記重合防止剤は、式（１）で表される化合物、式（２）で表される化合物及びフェノチアジン系化合物からなる群から選択される１種又は２種以上である、［１］に記載の組成物。
【化１】
2019203094.tif 000002
（式中、Ｒ1〜Ｒ３はそれぞれ独立して水素原子、水酸基、炭素数１〜８のアルキル基又は炭素数１〜８のアルコキシ基を表す。）
【化２】
2019203094.tif 000003
（式中、ＸはＣＨ２、ＣＨ（ＣＨ２）ｐＯＨ（但し、ｐは０〜３の整数）、ＣＨＯ（ＣＨ２）ｑＯＨ（但し、ｑは０〜３の整数）、ＣＨＯ（ＣＨ２）ｒＣＨ3（但し、ｒは０〜２の整数）、ＣＨＣＯＯＨ、またはＣ＝Ｏを表し、Ｒ４、Ｒ5、Ｒ6 及びＲ７ は、それぞれ独立して、炭素数１〜３のアルキル基を表す。）
［３］前記重合防止剤の含有量は１ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下である、［１］又は［２］に記載の組成物。
［４］さらに、多価金属塩化合物及びビニル系不飽和基を２以上有する単量体からなる群から選択される１種又は２種以上の架橋剤を含む、［１］〜［３］のいずれかに記載の組成物。
［５］前記ビニル系不飽和単量体及びその塩並びに前記架橋剤の総量が、１質量％以上４０質量％以下である、［４］に記載の組成物。
［６］地盤改良のためのキットであって、
ビニル系不飽和単量体又はその塩と、
重合開始剤と、
水溶性の重合防止剤と、
を備える、キット。
［７］［１］〜［５］ののいずれかに記載の地盤改良剤組成物を土中で硬化させる工程、を備える、地盤改良方法。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書は、地盤改良剤組成物及びその利用を提供する。本明細書に開示される地盤改良剤組成物（以下、単に、本組成物ともいう。）は、地盤改良のための硬化成分であるビニル系不飽和単量体又はその塩と、重合開始剤と、水と、を含むほか、水溶性の重合防止剤を含んでいる。本組成物は、重合防止剤によるラジカル失活を、ゲルタイム延長のための機構として選択することで、ゲルタイムの延長と系外からのラジカル失活成分の影響の抑制又は回避との双方を同時に実現できることを見出したことに基づいている。
【００１２】
重合防止剤は、発生したラジカルと反応してラジカルを失活させる。かかる重合防止剤は、発生したラジカルを失活することができるため、ゲルタイムを延長するように作用する。同時に、重合防止剤の存在により、ラジカル発生量を低減することなくゲルタイムを長く設定することができるため、地盤などの系外からのラジカル失活成分の影響を抑制又は回避できる。
【００１３】
以上のことから、本組成物によれば、重合開始剤を減じるなどしてラジカル発生量を低減などさせることなくゲルタイムを確保することができる。しかも、系外からのラジカル失活成分の侵入の影響を抑制又は回避することができるため、十分な硬化反応を遂行し、優れた強度を容易に確保することができる。
【００１４】
また、本組成物によれば、本組成物を適用する土壌や地盤改良の目的に応じて、ビニル系不飽和単量体などの硬化性成分の濃度を高い自由度で設計し、しかも、土壌中に想定されるラジカル失活成分の影響を低減するように、重合防止剤等の濃度を設計することで、必要なゲルタイム及び強度の双方を容易に実現することができるようになる。
【００１５】
本明細書に開示される地盤改良方法（以下、本方法ともいう。）やキット（以下、本キットともいう。）も本組成物によるものと同様の作用を生じさせることができる。
【００１６】
本明細書において、「（メタ）アクリル」とは、アクリル及び／又はメタクリルを意味し、「（メタ）アクリレート」とは、アクリレート及び／又はメタクリレートを意味し、（メタ）アクリルアミドは、アクリルアミド及び／又は（メタ）アクリルアミドを意味する。
【００１７】
本明細書において、「地盤改良剤」とは、種々の目的のための地盤改良に用いる剤を包含する。ここで「地盤改良」は、例えば、漏水防止、止水、液状化抑制、地盤強化（補強）のほか、例えば、工法としては、山岳トンネル工法又はその補助工法（先受工法、各種補強工法）、地山固結工法、止水工法、注入固化処理工法（又は薬液注入工法）、ジェットグラウト工法等が挙げられる。
【００１８】
以下、本組成物及び本方法等の実施態様について詳細に説明する。
【００１９】
＜地盤改良剤組成物＞
本組成物は、ビニル系不飽和単量体又はその塩、重合開始剤、水溶性の重合防止剤及び水を含有することができる。
【００２０】
＜ビニル系不飽和単量体又はその塩＞
本組成物が含むビニル系不飽和単量体又はその塩におけるビニル系不飽和単量体は、イオン性単量体（アニオン性単量体又はカチオン性単量体）及び非イオン性単量体のいずれでもよく、これらを組み合わせて用いることもできる。なお、ビニル系不飽和単量体は、重合性の不飽和基を一つのみ備える単官能性単量体を意味する。
【００２１】
アニオン性単量体又はその塩としては、例えば、（メタ）アクリル酸、イタコン酸、イタコン酸モノアルキルエステル、マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸、フマル酸モノアルキルエステル、シトラコン酸、シトラコン酸モノアルキルエステル、桂皮酸、無水イタコン酸及び無水マレイン酸等のカルボキシル基含有単量体又はその塩若しくは無水物；２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、ポリオキシアルキレンモノ（メタ）アクリレート硫酸、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリロイルホスフェート、フェニル−２−アクリロイルオキシエチルホスフェート、２−アクリロイルオキシアルキルホスホン酸等が挙げられる。特に限定するものではないが、例えば、（メタ）アクリル酸又はその塩、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸又はその塩を重合性、水への溶解性の観点から好ましく用いることができる。
【００２２】
また、アニオン性単量体の塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩及びカリウム塩等のアルカリ金属塩：カルシウム塩及びバリウム塩等のアルカリ金属土類塩、マグネシウム塩、アルミニウム塩、ジルコニウム塩、アンモニウム塩等が挙げられる。これらの単量体及びその塩は、単独で用いてよいし、２つ以上を組み合わせて用いてもよい。これらの金属塩のなかでも、カルシウム塩、マグネシウム塩等が、良好な強度と耐変形性を有するゲル物が得られる点から好ましい。
【００２３】
カチオン性単量体又はその塩としては、例えば、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド及びこれらの塩等の三級アミノ基含有化合物；（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド、（メタ）アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、（メタ）アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、（メタ）アクリロイルアミノプロピルジメチルベンジルアンモニウムクロリド、（メタ）アクリロイルオキシ２−ヒドロキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリド等の四級アンモニウム塩基含有化合物等を用いることができる。これらの単量体は、単独で用いてよいし、２つ以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２４】
非イオン性単量体又はその塩としては、例えば、（メタ）アクリルアミド、ジメチルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、イソプロピルアクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリルアミド、ビニルピロリドン、ビニルホルムアミド、ビニルアセトアミド、（メタ）アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、ポリオキシアルキレンモノ（メタ）アクリレート、ポリオキシアルキレンアルキルアリルエーテル、グリセリンモノアリルエーテル等が挙げられる。これらの単量体は、単独で用いてよいし、２つ以上を組み合わせて用いてもよい。非イオン性単量体としては、特に限定するものではないが、例えば、（メタ）アクリルアミド、ジメチル（メタ）アクリルアミド、ジエチル（メタ）アクリルアミド、イソプロピル（メタ）アクリルアミド、ヒドロドキシエチル（メタ）アクリルアミドなどの（メタ）アクリルアミド及びその誘導体を、重合性、水への溶解性の観点から好ましく用いることができる。また、（メタ）アクリルアミドがより好ましい。
【００２５】
本組成物中のビニル系不飽和単量体又はその塩の濃度としては、特に限定するものではないが、例えば０．５質量％以上が好ましく、また例えば１．０質量％以上、また例えば２．０質量％以上、また例えば４．０質量％以上である。ビニル系不飽和単量体又はその塩の濃度が、０．５質量％以上であれば、得られる硬化物の強度が十分なものとなる。また、ビニル系不飽和単量体又はその塩の濃度は、特に限定するものではないが、例えば、４０質量％以下であり、また例えば、３０質量％以下であり、また例えば、２０質量％以下であり、また例えば、１５質量％以下である。同濃度が４０質量％以下であれば、地盤改良剤組成物の安定性を確保しやすい。
【００２６】
ビニル系不飽和単量体又はその塩の濃度の範囲は、これらの下限濃度及び上限濃度を組み合わせて設定することができるが、例えば、０．５質量％以上４０質量％以下であり、また例えば、１．０質量％以上３０質量％以下であり、２．０質量％以上１５質量％以下とすることができる。なお、本組成物中におけるビニル系不飽和単量体又はその塩の濃度は、後述する架橋剤の濃度との総量によっても規定される。
【００２７】
＜重合開始剤＞
重合開始剤は、本組成物中のビニル系不飽和単量体又はその塩を重合させる等のために添加され、ビニル系不飽和単量体又はその塩に適用される各種公知の重合開始剤を用いることができる。例えば、可使時間、地盤注入後から硬化（ゲル化）までの硬化時間のコントロール等の観点から、アゾ開始剤、ペルオキソ二硫酸塩等の無機過酸化物、過カルボン酸類、ヒドロペルオキシド等の有機過酸化物などを用いることができる。無機過酸化物及び有機過酸化物である酸化剤を用いる場合には、適宜還元剤を併用することができる。
【００２８】
アゾ開始剤としては、例えば、概して、レドックス系開始剤より分解が遅く、可使時間が、例えば、数日単位程度まで確保することもできる。アゾ開始剤としては、例えば、２，２’−アゾビス〔２−（イミダゾリン−２−イル) プロパン〕、２，２’−アゾビス〔２−（イミダゾリン−２−イル）プロパン〕ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジン）ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス〔２−（５−メチル−２−イミダゾリン−２−イル）プロパン〕ジヒドロクロリド、２，２’−アゾビス〔２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド〕、４，４’−アゾビス（４−シアノバレロ酸）などを挙げることができる。これら中でも、適度な可使時間を得やすい点から、２，２’−アゾビス〔２−（イミダゾリン−２−イル）プロパン] 、２，２’−アゾビス〔２−（イミダゾリン−２−イル）プロパン〕ジヒドロクロリドが好ましい。アゾ開始剤は、１種又は２種以上組み合わせて使用できる。
【００２９】
無機過酸化物としては、特段の制限はなく、公知の無機過酸化物を使用することができる。例えば、過炭酸ソーダ、過ホウ酸ソーダ、過酸化ナトリウム、過酸化カルシウム、過酸化バリウム及び過酸化水素等の過酸化物、並びに過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム及び過硫酸アンモニウム等の無機過硫酸塩化合物が挙げられる。無機過酸化物は、１種又は２種以上組み合わせて使用できる。
【００３０】
有機過酸化物は、特に限定するものではないが、本組成物の組成や使用環境を考慮すると、親水性が高いものであることが好ましい。当該観点からすると、例えば、全体として炭素数１５以下である有機過酸化物を用いることができ、また例えば、炭素数１０以下の有機過酸化物、また例えば、炭素数８以下の有機過酸化物を用いることができる。なお、有機過酸化物の炭素数は、また例えば２以上とすることができ、また例えば、３以上とすることができる。有機過酸化物の全体の炭素数の好適な範囲は、既述の上限及び下限を適宜組み合わせることで設定できるが、例えば、２以上１０以下であり、また例えば、３以上８以下である。
【００３１】
また、有機過酸化物は、親水性であることが好ましいが、例えば、ケトンペルオキシド類、ヒドロペルオキシド類、過カルボン酸類、ジアシルペルオキシド類などは概して水溶解性が高い傾向がある。中でも、ヒドロペルオキシド類は、水溶解性が一層高い傾向がある。
【００３２】
有機過酸化物としては、例えば、ジアシルぺルオキシド、ぺルオキシジカーボネート、ぺルオキシエステル、テトラメチルブチルぺルオキシネオデカノエート、ビス（４−ブチルシクロヘキシル）ぺルオキシジカーボネート、ジ（２−エチルヘキシル）ぺルオキシカーボネート、ブチルぺルオキシネオデカノエート、ジプロピルぺルオキシジカーボネート、ジイソプロピルぺルオキシジカーボネート、ジエトキシエチルぺルオキシジカーボネート、ジエトキシヘキシルぺルオキシジカーボネート、ヘキシルぺルオキシジカーボネート、ジメトキシブチルぺルオキシジカーボネート、ビス（３−メトキシ−３−メトキシブチル）ぺルオキシジカーボネート、ジブチルぺルオキシジカーボネート、ジセチルぺルオキシジカーボネート、ジミリスチルぺルオキシジカーボネート、１，１，３，３−テトラメチルブチルぺルオキシピバレート、ヘキシルぺルオキシピバレート、ブチルぺルオキシピバレート、トリメチルヘキサノイルぺルオキシド、ジメチルヒドロキシブチルぺルオキシネオデカノエート、アミルぺルオキシネオデカノエート、ブチルぺルオキシネオデカノエート、ｔ−ブチルぺルオキシネオヘプタノエート、アミルぺルオキシピバレート、ｔ−ブチルぺルオキシピバレート、ｔ−アミルぺルオキシ−２−エチルヘキサノエート、ラウリルぺルオキシド、ジラウロイルぺルオキシド、ジデカイルぺルオキシドの他、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、ｐ−クミルヒドロペルオキシド、ｔ−アミルヒドロペルオキシド、１，１，３，３−テトラメチルブチルヒドロペルオキシドなどのヒドロペルオキシド類、過酢酸および過安息香酸などの過カルボン酸類、メチルエチルケトンペルオキシドまたは過酸化ベンゾイル（ベンゾイルぺルオキシド）などが挙げられる。水溶解性の観点からは、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、ｐ−クミルヒドロペルオキシド、ｔ−アミルヒドロペルオキシド、１，１，３，３−テトラメチルブチルヒドロペルオキシドなどのヒドロペルオキシド類、メチルエチルケトンペルオキシドなどのケトンペルオキシド類、過酢酸および過安息香酸などの過カルボン酸類、過酸化ベンゾイルなどのジアシルペルオキシド類が好ましい。有機過酸化物は、１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３３】
（還元剤）
無機過酸化物及び有機過酸化物と併用できる還元剤としては、特段の制限はなく、公知の還元剤を使用することができる。具体的な化合物としては、チオ硫酸ナトリウム及びチオ硫酸カリウム等のチオ硫酸塩化合物、重亜硫酸ナトリウム及び重亜硫酸カリウム等の重亜硫酸塩化合物、次亜リン酸ナトリウム及び次亜リン酸カリウム等の次亜リン酸化合物、亜硫酸ナトリウム及び亜硫酸カリウム等の亜硫酸化合物、ヒドロキシメタンスルフィン酸ナトリウム（ロンガリット）などのヒドロキシメタンスルフィン酸塩、アスコルビン酸ナトリウムなどのアスコルビン酸又はその塩、エリソルビン酸ナトリウムなどのエリソルビン酸又はその塩、第一鉄塩、二酸化チオ尿素、二硫化チオ尿素のほか、硫酸銅、並びに、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ヒドラジン、ヒドロキシルアミン、ジメチルアミノプロピオニトリル、ジメチルアミノプロパノール、ピペラジン及びモルホリン等のアミン類等が挙げられる。これらの還元剤は、１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３４】
重合開始剤の濃度や使用量は、ビニル系不飽和単量体又はその塩の種類及び濃度、架橋剤の種類及び濃度、ｐＨ、水温等の条件、硬化時間等の設定値を考慮し、本組成物の用途によって適宜選択すれば良い。また、レドックス系開始剤の場合には、酸化剤と還元剤の組み合わせも適宜選択することができる。
【００３５】
本組成物中における重合開始剤（還元剤を併用する場合は還元剤量は除く。）の濃度は、例えば、０．１ｍＭ以上５００ｍＭ以下程度とすることができ、また例えば、１ｍＭ以上３００ｍＭ以下であり、また例えば、１ｍＭ以上１００ｍＭ以下である。また、還元剤を併用する場合の無機過酸化物及び有機過酸化物の本組成物における濃度は、例えば、０．１ｍＭ以上２５０ｍＭ以下程度とすることができ、また例えば、１ｍＭ以上２５０ｍＭ以下であり、また例えば、１ｍＭ以上１００ｍＭ以下である。また、還元剤の本組成物における濃度は、例えば、１ｍＭ以上５００ｍＭ以下程度とすることができ、また例えば、１ｍＭ以上３００ｍＭ以下である。
【００３６】
＜重合防止剤＞
重合防止剤は、重合開始剤によって生じるビニル系不飽和単量体ラジカル等を安定化又は失活させることができる。本組成物は、重合防止剤を含むことにより、ラジカルの発生量を低減することなくゲルタイムを長く設定することができる。また、本組成物では、十分なラジカル発生量を確保することができるため、本組成物の適用対象である地盤等に由来するラジカル失活成分の混入による硬化不良等の影響を抑制等することができる。
【００３７】
重合防止剤は、重合禁止剤又は禁止剤とも称され、通常は、モノマーが重合するのを防ぐために用いられる。重合防止剤は、ラジカルを失活させることができる物質であればよく、特に限定するものではないが、本組成物の適用先や適用形態を考慮すると、水溶性であることが好ましい。重合防止剤は、特に限定するものではなく、当業者であれば、水溶性、ラジカル失活能、ビニル系不飽和単量体由来ラジカルとの反応性等を考慮して、公知の重合防止剤や以下に示す化合物等から適宜選択される。重合防止剤の選択にあたっては、必要に応じて、ゲルタイムの延長及び可能性あるラジカル失活成分を意図的に添加するなどして、地盤改良剤組成物への適用の有効性を評価することで、好適な化合物を１種又は２種以上選択することができる。
【００３８】
重合防止剤としては、ヒドロキノン系、カテコール系、フェノチアジン系及びピペリジン−１−オキシル系、ヒドロキシルアミン系等が挙げられる。ヒドロキノン系ないしカテコール系等の重合防止剤としては、例えば、以下の式（１）で表される化合物が挙げられる。
【００３９】
【化３】
2019203094.tif 000004
【００４０】
式（１）において、Ｒ1〜Ｒ３は、それぞれ独立して、水素原子、水酸基、炭素数１〜８のアルキル基、炭素数１〜８のアルコキシ基を表す。炭素数１〜８のアルキル基としては、直鎖状、分枝状のいずれであってもよい。かかるアルキル基は、例えば、炭素数１〜４のアルキル基であってもよい。特に限定するものではないが、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、２，２−ジメチルプロピル基、ｎ−ヘキシル基、ｔｅｒｔ−ヘキシル基等が挙げられる。
【００４１】
また、炭素数１〜８のアルコキシ基としては、上記した炭素数１〜８のアルコキシ基が挙げられ、例えば、炭素数１〜４のアルコキシ基であってもよい。特に限定するものではないが、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等が挙げられる。
【００４２】
式（１）で表される重合防止剤としては、例えば、ヒドロキノン系重合防止剤が挙げられる。ヒドロキノン系重合防止剤は、式（１）においてＲ1〜Ｒ３のうち、Ｒ３が水酸基を表し、Ｒ1及びＲ２が水酸基以外の水素原子、炭素数が１〜８のアルキル基又は同アルコキシ基を表す。この場合において、ヒドロキノン系重合防止剤としては、Ｒ1及びＲ２がいずれも水素原子を表すほか、例えば、一方が水素原子で他方がアルキル基を表し、双方がアルキル基を表してもよい。
【００４３】
こうした化合物としては、例えば、ヒドロキノン、２−メチルヒドロキノン、２，６−ジメチルヒドロキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン等が挙げられる。
【００４４】
また、式（１）で表される重合防止剤としては、例えば、カテコール系重合防止剤が挙げられる。カテコール系重合防止剤は、式（１）において、Ｒ1及びＲ２のいずれかが水酸基を表し、残余の置換基が、水素原子、アルキル基及びアルコキシ基のいずれかを表す。この場合において、カテコール系重合防止剤としては、Ｒ1及びＲ２の一方が水酸基、他方が水素原子を表すほか、例えば、一方が水酸基、他方がアルキル基又はアルコキシ基を表してもよい。また、Ｒ３は、例えば、アルキル基又はアルコキシ基を表してもよい。
【００４５】
かかる化合物としては、例えば、カテコール、４−ｔｅｒｔ−ブチルピロカテコール等が挙げられる。
【００４６】
また、式（１）で表される重合防止剤としては、例えば、フェノール系重合防止剤が挙げられる。かかる重合防止剤は、式（１）においてＲ1〜Ｒ３が、水素原子、アルキル基及びアルコキシ基のいずれかを表す。この場合において、フェノール系重合防止剤としては、Ｒ1及びＲ２がアルキル基であり、Ｒ３が水素原子又はメチル基などのアルキル基を表してもよい。また、Ｒ1及びＲ２が水素原子を表し、Ｒ３が水素原子又はメトキシ基などのアルコキシ基を表してもよい。
【００４７】
かかる化合物としては、メトキシフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−フェノール等が挙げられる。
【００４８】
ピペリジン−１−オキシル系の重合防止剤は、例えば、以下の式（２）で表される化合物である。かかるオキシル系重合防止剤は、良好な水溶性を呈することができる。
【００４９】
【化４】
2019203094.tif 000005
【００５０】
式（２）において、ＸはＣＨ２、ＣＨ（ＣＨ２）ｐＯＨ（但し、ｐは０〜３の整数）、ＣＨＯ（ＣＨ２）ｑＯＨ（但し、ｑは０〜３の整数）、ＣＨＯ（ＣＨ２）ｒＣＨ３（但し、ｒは０〜２の整数）、ＣＨＣＯＯＨ、またはＣ＝Ｏを表すことができる。これらのうちでも、例えば、Ｘは、メチレン基、水酸基及び／又はエーテル結合を有するメチレン基を表すことが好ましく、また例えば、少なくとも水酸基を有するメチレン基を表すことが好ましい。
【００５１】
また、Ｒ４、Ｒ5、Ｒ6 及びＲ７ は、それぞれ独立して、炭素数１〜３のアルキル基を表すことができる。これらのアルキル基は、直鎖状であっても分枝状であってもよいが、例えば、メチル、エチル基、プロピル基であり、水溶性を考慮すると、メチル基が好ましい。
【００５２】
式（２）で表される化合物としては、特に限定するものではないが、例えば、２，２，６，６−テトラメチルピペリジン１−オキシル、４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン１−オキシル、２，２，６，６−テトラエチルピペリジン１−オキシル２，２，６，６−テトラｎ−プロピルピペリジン１−オキシル等が挙げられる。
【００５３】
フェノチアジン系重合防止剤としては、フェノチアジン又はその誘導体が挙げられる。また、ヒドロキシルアミン系重合防止剤としては、Ｎ，Ｎ−ジエチルヒドロキシアミン等が挙げられる。なお、Ｎ−ニトロソ−Ｎ−フェニルヒドロキシルアミンアンモニウム塩、Ｎ−ニトロソ−Ｎ−フェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩などのニトロソ系重合防止剤は、水不溶性であるため、本組成物には不適である。
【００５４】
本組成物における重合防止剤の濃度は、ゲルタイム延長等の効果が得られるように適宜設定されるものであって特に限定するものではないが、例えば、１ｐｐｍ以上１００００ｐｐｍ以下とすることができる。また例えば、５ｐｐｍ以上５０００ｐｐｍ以下であり、また例えば、１０ｐｐｍ以上３０００ｐｐｍ以下であり、また例えば、１０ｐｐｍ以上２０００ｐｐｍ以下などとすることができる。本組成物における重合防止剤の濃度は、意図的に添加した重合防止剤に加え、例えば使用したビニル系不飽和単量体等に含まれていたものも加えた総量として定義される。
【００５５】
重合防止剤は、また、本組成物中の硬化性成分（ビニル系不飽和単量体及び後述する架橋剤）の総量に対する比率が、特に限定するものではないが、例えば、０．００５質量％以上５質量％以下とすることができる。この範囲であると、ゲルタイムの延長と十分な硬化とを容易に実現できる。当該比率の下限は、例えば、０．０１質量％以上であり、また例えば、０．１質量％以上であり、また例えば、０．２質量％以上であり、また例えば、０．３質量％以上であり、また例えば、０．４質量％以上であり、また例えば、０．６質量％以上であり、また例えば、０．８質量％以上である。また、当該比率の上限は、例えば、２質量％以下であり、また例えば、１質量％以下である。当該比率の範囲は、これらの下限及び上限を適宜組み合わせることで設定できるが、例えば、０．００５質量％以上２質量％以下であり、また例えば、０．１質量％以上１質量％以下であり、また例えば、３質量％以上１質量％以下であり、また例えば、０．４質量％以上１質量％以下であり、また例えば、０．５質量％以上１質量％以下である。
【００５６】
重合防止剤は、また、本組成物中の重合開始剤（レドックス剤の場合には、還元剤を含まない）の総量に対する比率が、特に限定するものではないが、例えば、０．２質量％以上２００質量％以下とすることができる。この範囲であると、ゲルタイムの延長と十分な硬化とを容易に実現できる。当該比率の下限は、例えば、０．５質量％以上であり、また例えば、１質量％以上であり、また例えば、２質量％以上であり、また例えば、５質量％以上であり、また例えば、１０質量％以上であり、また例えば、２０質量％以上であり、また例えば、３０質量％以上である。また、当該比率の上限は、例えば、１８０質量％以下であり、また例えば、１６０質量％以下であり、また例えば、１５０質量％以下である。当該比率の範囲は、これらの下限及び上限を適宜組み合わせることで設定できるが、例えば、０．５質量％以上１８０質量％以下であり、また例えば、１質量％以上１６０質量％以下であり、また例えば、２質量％以上１５０質量％以下である。
【００５７】
＜架橋剤＞
本組成物は、多価金属塩化合物及びビニル系不飽和基を２以上有する単量体からなる群から選択される１種又は２種以上の架橋剤を含んでいてもよい。
【００５８】
（多価金属塩化合物）
多価金属塩化合物は、二価又は三価以上の多価金属塩化合物（以下、単に、本多価金属塩化合物ともいう。）である。本多価金属塩化合物は、ビニル系不飽和単量体の重合時に架橋剤として作用することができる。
【００５９】
本多価金属塩化合物に関し、二価の金属としては、特に限定するものではないが、例えば、マグネシウム、カルシウム及びバリウム等が挙げられる。三価以上の金属としては、特に限定するものではないが、アルミニウム、ジルコニウム、チタン及びセリウム等が挙げられる。これらのなかでも、ゲル物の強度を制御し易い点から三価の金属塩化合物が好ましい。
【００６０】
具体的な化合物としては、例えば、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、ミョウバン、ナトリウムミョウバン、酢酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム（塩基性塩化アルミニウム）、ポリ硫酸塩化アルミニウム（塩基性硫酸塩化アルミニウム）、酢酸ジルコニウム、硝酸ジルコニウム、塩化ジルコニウム、乳酸ジルコニウム、炭酸ジルコニウム、オキシ硝酸ジルコニウム、オキシ酢酸ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、オキシ硫酸ジルコニウムなどのジルコニウム塩、塩化チタン及び硝酸セリウム等が挙げられ、これらの中でもアルミニウム塩及びジルコニウム塩がより好ましく、さらに好ましくはアルミニウム塩である。
【００６１】
本多価金属塩化合物としては、こうした金属塩１種のみを単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００６２】
また、本多価金属塩化合物は、塩基性塩であることが好ましい。塩基性塩であることで、架橋剤として作用するとともに、腐食抑制能を向上させることができる。
【００６３】
例えば、本多価金属塩化合物中、塩基性塩である多価金属塩化合物は以下の一般式（１）として表される。この一般式において、本多価金属化合物の塩基度（％）は、ｎ１／（ｎ１＋ｎ２×Ｂの価数）×１００（％）で表される。
【００６４】
［Ｍｍ（ＯＨ）n1Ｂn2］ｌ                       （１）
（ただし、Ｍは２価以上の金属を表し、Ｂは１種又は２種以上の塩基を表し、ｍは、１以上の整数、ｎ１及びｎ２は、それぞれ０以上の数を表し、かつ、Ｍ、ＯＨ及びＢについて化学量論的に整合する数を表し、ｌは１以上の整数を表す。）
【００６５】
ここで、本多価金属塩化合物として好適であるポリ塩化アルミニウムは、以下の式で表される。塩基度（％）は、ｎ１／３×１００（％）で表される。
【００６６】
［Ａｌ（ＯＨ）n1Ｃｌn2］ｌ
（ただし、ｎ２＝３―ｎ１である。）
【００６７】
本多価金属塩化合物は、その塩基度について特に限定するものではないが、例えば、４５％以上であることが好ましい。塩基度が４５％未満であると、改良地盤に存在する基材、地下配管及び杭などの腐食の抑制がしやすくなる傾向がある。また、架橋剤としての作用が低く、得られたゲル物の強度が十分高くならない場合がある。好適には、例えば、同５０％以上であり、また例えば、同５５％以上であり、また例えば、同６０％以上であり、また例えば、同６５％以上であり、また例えば、同７０％以上である。また、塩基度は、９０％以下であることが好適である。９０％を越えると、概して多価金属塩化合物の安定性が低下して水溶性化合物として取得し難くなる。また、地盤中のアルカリなどにより析出して架橋剤としての機能が低下する場合もある。好適には、例えば、８５％以下である。本多価金属塩化合物の塩基度の範囲は、特に限定するものではなく、これら既述の下限及び上限を適宜組み合わせることで設定することができるが、例えば、同４５％以上９０％以下であり、また例えば、同５０％以上８５％以下である。
【００６８】
本多価金属塩化合物の本組成物中の濃度は特に限定するものではない。本多価金属塩化合物が含む金属の酸化物、すなわち、本多価金属塩化合物に対応する金属酸化物に換算して（以下、本多価金属塩化合物の濃度については、当該換算を用いる。）、０．５質量％以上であることが好ましく、また例えば、同１質量％以上であり、また例えば、同２質量％以上である。本多価金属塩化合物の濃度が、同０．５質量％以上であれば、得られるゲル物の強度が十分なものとなる。また、本多価金属塩化合物の濃度は、特に限定するものではないが、例えば、対応金属酸化物換算で１０質量％以下であることが好ましく、また例えば、同８質量％以下であり、また例えば、同６質量％以下であり、また例えば、同４質量％以下である。本多価金属塩化合物の濃度が同１０質量％以下であれば、地盤への良好な浸透性を確保することができる。本多価金属塩化合物の濃度の範囲は、これらの下限濃度及び上限濃度を組み合わせて設定することができるが、例えば、対応金属酸化物換算で０．５質量％以上１０質量％以下であり、また例えば、１質量％以上８質量％以下である。
【００６９】
（ビニル系不飽和基を２以上有する単量体又はその塩）
ビニル系不飽和基を２以上有する単量体（以下、単に、本多価ビニル系不飽和単量体ともいう。）又はその塩は、水中で高分子化して安定したゲル物を形成し、その強度，寸法安定性及び耐久性を向上させることができる。
【００７０】
本多価ビニル系不飽和単量体としては、公知の２価以上のビニル系不飽和単量体を用いることができるが、例えば、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、メチレンビスアクリルアミド及びヒドロキシエチレンビスアクリルアミド等の水溶性ジビニル単量体、並びにペンタエリスリトールトリアリルエーテル等の多官能アリルエーテル化合物が挙げられる。
【００７１】
本多価ビニル系不飽和単量体の塩としては、既に本ビニル系不飽和単量体について説明した各種の塩の態様を適用することができる。
【００７２】
本多価ビニル系不飽和単量体の本組成物中の濃度は特に限定するものではないが、０．５質量％以上であることが好ましく、また例えば、同１質量％以上であり、また例えば、同２質量％以上である。本多価ビニル系不飽和単量体の濃度が、同０．５質量％以上であれば、得られるゲル物の強度が十分なものとなる。また、本多価ビニル系不飽和単量体の濃度は、特に限定するものではないが、例えば、１０質量％以下であることが好ましく、また例えば、同８質量％以下であり、また例えば、同６質量％以下であり、また例えば、同４質量％以下である。本多価ビニル系不飽和単量体の濃度が同１０質量％以下であれば、地盤への良好な浸透性等を確保することができる。本多価ビニル系不飽和単量体の濃度の範囲は、これらの下限濃度及び上限濃度を組み合わせて設定することができるが、例えば、０．５質量％以上１０質量％以下であり、また例えば、１質量％以上８質量％以下である。
【００７３】
本ビニル系不飽和単量体及びその塩並びに架橋剤は、本組成物の硬化性成分であるが、この総量は、特に限定するものではないが、得られるゲル物の強度等を考慮すると、例えば、１質量％以上であることが好ましい。さらに好適なゲル物の強度等の観点からは、同総濃度は、また例えば、２質量％以上であり、また例えば、３質量％以上であり、また例えば、４質量％以上であり、また例えば、５質量％以上である。特に限定するものではないが、同総濃度は、５０質量％以下であることが好ましい。同総濃度は、また例えば、４５質量％以下であり、また例えば、４０質量％以下であり、また例えば、３５質量％以下であり、また例えば、３０質量％以下である。同総濃度が５０質量％以下であれば、本組成物の浸透性も容易に確保することができる。同総濃度の範囲は、これらの下限及び上限をそれぞれ組み合わせて得られる各種濃度範囲とすることができるが、例えば、１質量％以上４０質量％以下であり、また例えば、２質量％以上４０質量％以下であり、また例えば、５質量％以上３５質量％以下である。
【００７４】
＜水＞
本組成物は、水を含有している。本組成物は、水溶液又は懸濁液等の形態で地盤等に適用される。本組成物において水は、各種成分を溶解又は分散して、地盤へのこれらの成分の運搬媒体等として機能することができる。また、水は、可使時間等の調整剤として機能することもできる。なお、本組成物は、水の他に、上記した各種成分を溶解し分散する有機溶媒を、本組成物の効果を損なわない範囲で含むことができる。
【００７５】
本組成物中における水は、概して、本組成物中における本ビニル系不飽和単量体、重合開始剤、重合防止剤、さらに必要に応じて含まれる架橋剤及び後述するその他の成分を除く残分に相当する。本組成物中における濃度は、特に限定するものではないが、例えば、５０質量％以上であり、また例えば、６０質量％であり、また例えば７０質量％以上であり、また例えば８０質量％以上などとすることができる。
【００７６】
＜その他の成分＞
本組成物は、本組成物の効果を損なわない範囲で種々の成分を含むことができる。例えば、公知の水ガラス等の他の地盤改良剤を含むこともできる。また、４級アンモニウム塩、有機酸アミン塩、芳香族化合物、亜硝酸塩、アルコール、ヘキサメチレンテトラミンなどの公知の防錆剤、シリコーン系、鉱物油系、植物油系、高級アルコール系などの公知の消泡剤、公知の乳化剤及び公知の金属封止剤等から選択される１種又は２種以上を適宜含むことができる。
【００７７】
本組成物はまた、ゲル物の増量又は補強のために、必要に応じて骨材を配合することもできる。骨材としては、セメント、フライアッシュ、珪藻土、炭酸カルシウム、カオリン、クレー、ベントナイト、パーライト、蛭石、高炉スラグ、石膏、珪砂、パルプ及び炭素粉等の粉体や各種繊維等を用いることができる。骨材は、使用量が多過ぎると、組成物の流動性やゲル物の曲げ強度を低減させる場合があるので、（メタ）アクリル酸金属塩の質量の１０倍以下とするのが好ましい。組成物中に骨材が沈降する場合は、沈降防止剤等を併用することが好ましい。
【００７８】
＜本組成物の使用＞
本組成物は、重合開始剤により重合反応が進行し、ゲル物を生じるものである。したがって、本組成物を、そのまま地盤に注入して地盤内でゲル化させるために使用することができる。本組成物によれば、十分なゲルタイムを確保しつつ、硬化反応が十分進行して優れた強度のゲル物を得ることができる。したがって、本組成物は、種々の態様の堀削作業時に広く適用することができる。
【００７９】
＜地盤改良のためのキット＞
本明細書に開示されるキット、ビニル系不飽和単量体又はその塩、重合開始剤、重合防止剤を備えることができる。本キットによれば、これらのうち１又は２以上の成分を、それぞれ水溶液等の水性組成物として備えて、用時混合して本組成物を調製することもできるし、別途準備した成分である水を用いて、用時にビニル系不飽和単量体、重合開始剤及び重合防止剤を混合及び／又は溶解して本組成物を調製することもできる。本組成物を調製後は、本組成物による種々の特性を発揮することができる。なお、本キットは、水を備えることもできる。
【００８０】
また、本キットは、用時調製のためにビニル系不飽和単量体、重合開始剤及び水溶性の重合防止剤を備える場合、ビニル系不飽和単量体及び重合防止剤とは別に重合開始剤を備えることで、本組成物を簡易に十分な可使時間を確保して利用することができるようになる。本キットによれば、製造、流通、保管等に関する問題、地盤改良工事等における可使時間の短さなどを解決できる。
【００８１】
本キットは、ビニル系不飽和単量体に対して重合開始剤が作用しない態様で分離して備えるキット態様を採ることができる。このような分離収容態様は、特に限定するものではないが、例えば、２以上の包装体に各種成分を分離してもよいし、あるいは２以上の区画や収納領域を有する一つの包装体等に各種成分を分離してもよい。
【００８２】
また、地盤注入時前に、本キットから本組成物を調製して、注入管を介して地盤に注入するようにしてもよいし、本キットの１又は２以上の成分を別個に注入管に注入して、注入管内で混合して本組成物を調製するようにしてもよい。
【００８３】
本キットにおける、ビニル系不飽和単量体、重合開始剤、重合防止剤の含有量は特に限定するものでない。調製時に、各成分の所要量を計量するようにしてもよいし、予め本組成物として好適な濃度やｐＨとなるように計量されていてもよい。また、所要量を簡易に計量できるように、一定量ずつに小分けされていてもよい。
【００８４】
本キットにおいては、例えば、調製しようとする本組成物において意図する各成分の濃度となるように、各成分が予め計量等されていることが好ましい。
【００８５】
また、ビニル系不飽和単量体、重合開始剤、重合防止剤は、適宜水等で溶液としてもよいしそれ自体（粉末や液体等）であってもよい。各成分の取扱性、安定性、物性に応じて適宜選択される。
【００８６】
＜地盤改良方法＞
本明細書に開示される地盤改良方法は、本組成物を地盤中で硬化させる工程、を備えることができる。本方法によれば、適用される土壌の性質等にかかわらず、あるいは適用する土壌の性質に合わせて、十分なゲルタイムを確保しつつ、ビニル系不飽和単量体の硬化反応を十分進行させて重合・硬化させることができて、優れた特性のゲル物を得ることができる。
【００８７】
本方法は、既述の各種の地盤改良に適用が可能である。具体的な工法としては、既に説明した各種工法が挙げられる。本方法における、本組成物の導入工程は、適用する用途や工法に応じた公知の態様で本組成物を地盤に注入することによって実施することができる。一般的には、ポンプ等によって、注入すべき１種又は２種以上の液体を、地盤内に配置した注入管を介して、別個にあるいは注入管内等で混合しつつ圧送することによって、地盤に導入する。
【００８８】
本方法は、注入固化工法（薬液注入工法）に好適である。注入固化工法（薬液注入工法）は、本組成物を砂地盤に浸透注入し、砂地盤の間隙に存在する水を注入剤に置換した後、注入剤がゲル化することにより砂地をバインディングすると共に漏水防止、止水、液状化防止及び地盤強化等の機能を奏する地盤改良工法である。比較的小規模な装置を用いて注入管から必要な箇所に薬液を注入し、固化させる工法であり、例えば、タンクや橋脚等の移動困難な既設構造物の直下の地盤の液状化対策に有効な地盤改良工法である。本組成物は、十分な又は適切なゲルタイムを確保することができるとともに、優れたゲル物強度を得ることができるため、注入固化工法（薬液注入工法）に適用した場合に優れた性能を発揮することができる。
【実施例】
【００８９】
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。尚、本発明は、これらの実施例に
より限定されるものではない。尚、以下において「部」及び「％」は、特に断らない限り
質量部及び質量％を意味する。
【００９０】
以下に、地盤改良剤組成物の評価方法について記載し、その後、各実施例等について説明する。
［１］硬化時間（ゲルタイム）
室温（２０℃）の条件下で各組成物を調製後、速やかに９ｃｃガラスビンに満液にし、蓋をして静置した。その後、硬化が始まると水不溶性のゲルが析出し始めるため、目視でゲルの析出状態（白濁）を観察した。本組成物をガラスビンに加えてから白濁が開始するまでの時間を硬化時間とした。
【００９１】
［２］一軸圧縮強度
プラスチック製のモールドに各組成物９２ｇを入れ、豊浦砂２９８ｇを少しずつ加えて砂＋組成物混合物を作製した。その後、２０℃で３日以上静置して完全に硬化させ取り出して直径５０ｍｍ×Ｈ８５〜９０ｍｍの試験体（サンドゲル）を作製した。この試験体を、圧縮試験機（インストロン社製５５６６型）にて１ｍｍ／ｍｉｎで圧縮し、荷重を計測した。荷重の最大値を試験体の断面積で除した値を圧縮強度（単位はｋＮ／ｍ２）とした。
【００９２】
［３］モノマー反応率
［２］の一軸圧縮強度測定後のサンドゲルを細かく粉砕後、水で未反応のモノマーを抽出してガスクロマトグラフィーにて定量して、モノマー反応率に換算した。この際、イオン交換樹脂にてアクリル酸を酸型に戻したうえで測定した。
【００９３】
＜実施例１〜６、比較例１〜２＞
水１０．３ｇに濃度３５％のアクリル酸マグネシウム塩（ＡＡＭｇ）水溶液９４．３ｇ（３０％）、架橋剤としてポリエチレングリコールジアクリレート（ｎ＝９）（東亞合成社製、商品名「アロニックスＭ−２４５」）２．２ｇを溶解した（「アロニックス」は東亞合成社の登録商標）。この溶液に重合防止剤としてＴＥＭＰＯＬ０．０９６ｇ（０．０８７％）を加えて溶解し、次いで、ペルオキソ二硫酸アンモニウム塩（ＡＰＳ）０．２２６ｇ（０．２１％）、チオ硫酸ナトリウム（Ｔｈｉｏ）０．６９５ｇ（０．６３％）と水２．２ｇとの混合液を加えて実施例１の組成物（全量は約１１０ｇ）とした。尚、上記ＡＡＭｇとしては、重合防止剤の含まれていないものを使用した。
【００９４】
実施例２〜６及び比較例１〜２は、ビニル系不飽和単量体、架橋剤、重合開始剤、重合防止剤及び水等を以下の表１に示すとおりとなるように使用した以外は、実施例１と同様の操作を行い、各種の地盤改良剤組成物を調製した。なお、実施例３、４及び６で用いたＰＡＣ８３％は、Ａｌ２Ｏ３換算で以下の濃度となるように調製した。また、比較例２においては、Ｎ−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアンモニウム塩は、粉末品のまま添加して溶解した。実施例１〜６及び比較例１〜２の評価結果を、併せて表１に示す。
【００９５】
【表１】
2019203094.tif 000006
【００９６】
以下、表中の記載について補足する。
ＡＡＭｇ：アクリル酸マグネシウム
Ｍ−２４５：ポリエチレンジアクリレート（ｎ＝９）（東亞合成社製、商品名「アロニックスＭ−２４５」）
ＰＡＣ８３％：Ａｌ２Ｏ３換算２３％濃度のポリ塩化アルミニウム（塩基度８３％）
ＡＰＳ：ペルオキソ二硫酸アンモニウム塩
Ｔｈｉｏ：チオ硫酸ナトリウム
ＴＭＰＯＬ： ４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン１−オキシル
ＭＱ：メチルヒドロキノン
ＡＮＰＨＡ：Ｎ−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアンモニウム塩
【００９７】
表１に示すように、実施例１〜６は、いずれも十分なゲルタイムを確保することができ、しかも、モノマー反応率も良好であり、一軸圧縮強度もビニル系不飽和単量体の濃度に応じて優れた数値を示した。また、実施例２と同３並びに実施例５と同６との対比から、ビニル系不飽和単量体の濃度が異なっていても（３０％及び５％）、同じゲルタイム（４時間及び２時間）を確保し、それぞれビニル系不飽和単量体の濃度に応じた強度を確保することができることがわかった。一方、実施例２と同５並びに実施例３と同６との対比から、同じビニル系不飽和単量体濃度（３０％及び５％）であっても、重合開始剤濃度や重合防止剤濃度をコントロールすることで、ゲルタイム（４時間から２時間へ）を変化させつつ同等の強度を確保できることがわかった。
【００９８】
これに対して、比較例１では、重合防止剤を含まないために、ゲルタイムを確保できず、モノマー反応率を確保できなかった。また、比較例２では、重合防止剤を含むものの、ゲルタイムを確保できなかった。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本組成物は、十分な又は適切なゲルタイムを容易に確保することができるとともに、十分な強度を発揮させることができる。このため、地盤液状化防止用等各種用途の地盤改良剤組成物として有用である。また、移動不可能な既設の構造物直下の地盤に対しては、注入固化工法（薬液注入工法）による本発明の地盤改良剤組成物の適用が有用である。