JPH01245081A - 水膨潤性止水材料およびその製造方法 - Google Patents
水膨潤性止水材料およびその製造方法Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は水膨潤性止水材料およびその製造方法に関し、
さらに詳しくは、耐久性に優れ、電解質水溶液に対して
も良好な膨潤性能を有し、優れた止水効果を発揮し、し
かも工業的に有利に製造可能な水膨潤性止水材料および
その製造方法に関するものである。
さらに詳しくは、耐久性に優れ、電解質水溶液に対して
も良好な膨潤性能を有し、優れた止水効果を発揮し、し
かも工業的に有利に製造可能な水膨潤性止水材料および
その製造方法に関するものである。
[従来の技術]
従来、止水材料は、主として土木、建築分野でのコンク
リート施行後のひび割れやコンクリート製品の接続部の
間隙などに充填し、該ひび割れ部分または間隙部分から
の水漏れを防止するために使用される。このような止水
材料として従来から使用されているものとしては、例え
ばエラストマーに充填剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促
進剤などとともに高吸水性樹脂を混合し、成形、加硫し
たものが提案されている。(例えば、特開昭57−10
8143号公報) しかしながら、この様な従来一般に使用されている止水
材料に配合されている高吸水性樹脂は弱アニオン性電解
質による吸水能を利用したものであり、水に対する吸水
能は高いが、海水のような電解質水溶液に対する吸水能
は水の場合に比べ、大巾に低下する。このため、この様
な高吸水性樹脂を含有する止水材料は、電解質水溶液に
対する膨潤度か水に対する膨潤度に比べて著しく小さく
、また長期の水浸漬により、膨潤度が低下するいわゆる
ヤセ現象を生じる欠点を有している。
リート施行後のひび割れやコンクリート製品の接続部の
間隙などに充填し、該ひび割れ部分または間隙部分から
の水漏れを防止するために使用される。このような止水
材料として従来から使用されているものとしては、例え
ばエラストマーに充填剤、老化防止剤、加硫剤、加硫促
進剤などとともに高吸水性樹脂を混合し、成形、加硫し
たものが提案されている。(例えば、特開昭57−10
8143号公報) しかしながら、この様な従来一般に使用されている止水
材料に配合されている高吸水性樹脂は弱アニオン性電解
質による吸水能を利用したものであり、水に対する吸水
能は高いが、海水のような電解質水溶液に対する吸水能
は水の場合に比べ、大巾に低下する。このため、この様
な高吸水性樹脂を含有する止水材料は、電解質水溶液に
対する膨潤度か水に対する膨潤度に比べて著しく小さく
、また長期の水浸漬により、膨潤度が低下するいわゆる
ヤセ現象を生じる欠点を有している。
他方、この様な欠点を解決するために、非イオン系であ
る水膨潤性ウレタン樹脂を使用した止水材料か提案され
ている。例えば、ゴム類に水膨潤性ウレタン樹脂を配合
して硬化させた水膨潤性物質(特開昭57−2:165
4号公報、特開昭57−119972号公報)、および
軟質樹脂又はゴムに高吸水性樹脂と水膨潤性ウレタンプ
レポリマーを配合した吸水性および保水性材料(特開昭
59−120653号公報)などが報告されている。
る水膨潤性ウレタン樹脂を使用した止水材料か提案され
ている。例えば、ゴム類に水膨潤性ウレタン樹脂を配合
して硬化させた水膨潤性物質(特開昭57−2:165
4号公報、特開昭57−119972号公報)、および
軟質樹脂又はゴムに高吸水性樹脂と水膨潤性ウレタンプ
レポリマーを配合した吸水性および保水性材料(特開昭
59−120653号公報)などが報告されている。
これらの方法では、電解質水溶液に対する膨潤度が水に
対する膨潤度とあまり差かない水膨潤性ゴム系止水材料
か得られるか、これらはいずれも配合成分として水膨潤
性ウレタンプレポリマーを使用しているために製造が繁
雑になる欠点かある。即ち、先ず、水膨潤性ウレタンプ
レポリマーを合成する必要があり、ポリエーテルポリオ
ールと二官能性の有機ジイソシアネートを反応せしめて
末端イソシアネート基含有の水膨潤性ウレタンプレポリ
マーを得る。次いで、得られた水膨潤性ウレタンプレポ
リマーをゴム類と混合し、さらにこの混合物に水または
ポリアミン系、ポリオール系等の硬化剤を添加反応せし
めることにより硬化せしめて止水材料を得るために繁雑
な工程とならざるを得ない欠点を有していた。
対する膨潤度とあまり差かない水膨潤性ゴム系止水材料
か得られるか、これらはいずれも配合成分として水膨潤
性ウレタンプレポリマーを使用しているために製造が繁
雑になる欠点かある。即ち、先ず、水膨潤性ウレタンプ
レポリマーを合成する必要があり、ポリエーテルポリオ
ールと二官能性の有機ジイソシアネートを反応せしめて
末端イソシアネート基含有の水膨潤性ウレタンプレポリ
マーを得る。次いで、得られた水膨潤性ウレタンプレポ
リマーをゴム類と混合し、さらにこの混合物に水または
ポリアミン系、ポリオール系等の硬化剤を添加反応せし
めることにより硬化せしめて止水材料を得るために繁雑
な工程とならざるを得ない欠点を有していた。
[発明が解決しようとする課8]
本発明は、この様な従来の欠点を改善するためになされ
たものであり、電解質水溶液に対する膨潤度が、水に対
する膨潤度に近い良好な膨潤性を有し、また膨潤安定性
に優れ、しかも工業的に有利に製造しうる水膨潤性止水
材料およびその製造方法を提供することを目的とするも
の、である。
たものであり、電解質水溶液に対する膨潤度が、水に対
する膨潤度に近い良好な膨潤性を有し、また膨潤安定性
に優れ、しかも工業的に有利に製造しうる水膨潤性止水
材料およびその製造方法を提供することを目的とするも
の、である。
[課題を解決するための手段]
本発明者等は、種々の研究の結果、エラストマーに充填
剤およびポリオキシアルキレンングリコール、所望によ
り高吸水性樹脂を均一に混合し、三官能性ジイソシアネ
ートおよび三官能性以上のポリイソシアネートからなる
イソシアネートを添加、反応せしめて、ゴム配合物中で
、従来例の様にウレタンプレポリマーを使用する場合の
如く2段の反応を行なうことなく、1段の反応でポリオ
キシアルキレンングリコールとイソシアネートとの反応
物からなる水膨潤性ポリウレタン架橋物を形成せしめ、
その後、エラストマーの加硫剤、加硫促進剤等を添加し
て成形、加硫することにより、良好な膨潤性を有し、ま
た膨潤安定性に優れた水膨潤性止水材料を工業的に有利
に提供できることを見出し、本発明を完了するに至った
ものである。
剤およびポリオキシアルキレンングリコール、所望によ
り高吸水性樹脂を均一に混合し、三官能性ジイソシアネ
ートおよび三官能性以上のポリイソシアネートからなる
イソシアネートを添加、反応せしめて、ゴム配合物中で
、従来例の様にウレタンプレポリマーを使用する場合の
如く2段の反応を行なうことなく、1段の反応でポリオ
キシアルキレンングリコールとイソシアネートとの反応
物からなる水膨潤性ポリウレタン架橋物を形成せしめ、
その後、エラストマーの加硫剤、加硫促進剤等を添加し
て成形、加硫することにより、良好な膨潤性を有し、ま
た膨潤安定性に優れた水膨潤性止水材料を工業的に有利
に提供できることを見出し、本発明を完了するに至った
ものである。
即ち、本発明の第一の発明は、エラストマー、充填剤、
並びにオキシエチレン単位50〜90重量%を含有する
ポリオキシアルキレングリコールとジイソシアネート及
び三官能性以上のポリイソシアネートからなるイソシア
ネートとの反応架橋物を含有する組成物を加硫してなる
ことを特徴とする水膨潤性止水材料である。
並びにオキシエチレン単位50〜90重量%を含有する
ポリオキシアルキレングリコールとジイソシアネート及
び三官能性以上のポリイソシアネートからなるイソシア
ネートとの反応架橋物を含有する組成物を加硫してなる
ことを特徴とする水膨潤性止水材料である。
また、第二の発明は、エラストマー、充填剤およびオキ
シエチレン単位50〜90重量%を含有するポリオキシ
アルキレングリコールを均一に混合した後、ジイソシア
ネート及び三官能性以上のポリイソシアネートからなる
イソシアネートをポリオキシアルキレングリコールの水
酸基に対しNCO:011= 1.1: 1〜2.5
:1の範囲の量添加し反応せしめて前記ポリオキシアル
キレングリコールとイソシアネートとからなる架橋物を
生成し、次いで得られた組成物を加硫することを特徴と
する水膨潤性止水材料の製造方法からなるものである。
シエチレン単位50〜90重量%を含有するポリオキシ
アルキレングリコールを均一に混合した後、ジイソシア
ネート及び三官能性以上のポリイソシアネートからなる
イソシアネートをポリオキシアルキレングリコールの水
酸基に対しNCO:011= 1.1: 1〜2.5
:1の範囲の量添加し反応せしめて前記ポリオキシアル
キレングリコールとイソシアネートとからなる架橋物を
生成し、次いで得られた組成物を加硫することを特徴と
する水膨潤性止水材料の製造方法からなるものである。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明の水膨潤性止水材料の基本的な構成は。
エラストマー、充填剤、並びにオキシエチレン単位50
〜90重量%を含有するポリオキシアルキレングリコー
ルと、ジイソシアネート及び三官能性以上のポリイソシ
アネートからなるイソシアネートを反応せしめて得られ
る架橋物を含有する組成物を加硫してなることを特徴と
するものである。
〜90重量%を含有するポリオキシアルキレングリコー
ルと、ジイソシアネート及び三官能性以上のポリイソシ
アネートからなるイソシアネートを反応せしめて得られ
る架橋物を含有する組成物を加硫してなることを特徴と
するものである。
次に、上記各配合成分およびその配合割合について説明
する。
する。
本発明において用いられるエラストマーは、天然ゴムま
たは合成ゴムであり、合成ゴムとしては2例えばポリブ
タジェンゴム、スチレン−ブタジェン共重合ゴム、ニト
リル−ブタジェン共重合ゴム、クロロプレンゴム、イソ
ブチレン−イソプレン共重合ゴム、エチレン−プロピレ
ン共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴ
ム、塩素化ポリエチレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共
重合ゴム等があげられる。これらの天然ゴムまたは合成
ゴムは単独で使用してもよいし、2種以上混合して使用
することもできる。
たは合成ゴムであり、合成ゴムとしては2例えばポリブ
タジェンゴム、スチレン−ブタジェン共重合ゴム、ニト
リル−ブタジェン共重合ゴム、クロロプレンゴム、イソ
ブチレン−イソプレン共重合ゴム、エチレン−プロピレ
ン共重合ゴム、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴ
ム、塩素化ポリエチレンゴム、エチレン−酢酸ビニル共
重合ゴム等があげられる。これらの天然ゴムまたは合成
ゴムは単独で使用してもよいし、2種以上混合して使用
することもできる。
本発明において用いられる充填剤は、前記エラストマー
に配合されて通常用いられている充填剤であればよく、
例えばカーボンブラック、シリカ系充填剤、炭酸カルシ
ウム、タルク、クレー、酸化チタン等があげられる。こ
れ等の中でカーボンブラックおよびシリカ系充填剤が主
として用いられる。また、老化防止剤、安定剤、町田剤
等も充填剤の一部として添加することができる。
に配合されて通常用いられている充填剤であればよく、
例えばカーボンブラック、シリカ系充填剤、炭酸カルシ
ウム、タルク、クレー、酸化チタン等があげられる。こ
れ等の中でカーボンブラックおよびシリカ系充填剤が主
として用いられる。また、老化防止剤、安定剤、町田剤
等も充填剤の一部として添加することができる。
充填剤の添加量は、本発明の目的とする水膨潤性止水材
料の要求特性により異なるが、通常エラストマー100
重量部に対して40〜150重量部、好ましくは50〜
120重量部が望ましい。40重量部未満では水膨潤性
止水材料の強度が不足し、 tSO重量部をこえると水
膨潤性止水材料の硬度が高くなりすぎ、また伸びが減少
して好ましくない。
料の要求特性により異なるが、通常エラストマー100
重量部に対して40〜150重量部、好ましくは50〜
120重量部が望ましい。40重量部未満では水膨潤性
止水材料の強度が不足し、 tSO重量部をこえると水
膨潤性止水材料の硬度が高くなりすぎ、また伸びが減少
して好ましくない。
本発明において用いられるポリオキシアルキレングリコ
ールは、エチレングリコールを出発物質としてアルキレ
ンオキサイドを常法により付加重合して得られる両末端
に水酸基を含有するポリマーである。該ポリオキシアル
キレングリコールは、オキシエチレン単位を50〜90
重量%、好ましくは60〜80重量%含有するものが望
ましい、他のオキシアルキレン単位としては、例えばオ
キシプロピレン、オキシブチレン等があるが、オキシプ
ロピレン単位が好適に用いられる。オキシエチレン単位
が50重量%未満では得られる水膨潤性止水材料の膨潤
度が不足し、90重量%をこえるとオキシエチレン単位
の結晶化により、水膨潤性止水材料の硬度が経時的に上
昇するので好ましくない。
ールは、エチレングリコールを出発物質としてアルキレ
ンオキサイドを常法により付加重合して得られる両末端
に水酸基を含有するポリマーである。該ポリオキシアル
キレングリコールは、オキシエチレン単位を50〜90
重量%、好ましくは60〜80重量%含有するものが望
ましい、他のオキシアルキレン単位としては、例えばオ
キシプロピレン、オキシブチレン等があるが、オキシプ
ロピレン単位が好適に用いられる。オキシエチレン単位
が50重量%未満では得られる水膨潤性止水材料の膨潤
度が不足し、90重量%をこえるとオキシエチレン単位
の結晶化により、水膨潤性止水材料の硬度が経時的に上
昇するので好ましくない。
使用するポリオキシアルキレングリコールの分子量は、
膨潤度、取扱いの容易さから通常1000〜6000、
好ましくは2000〜5000の範囲のものが好適に用
いられる。
膨潤度、取扱いの容易さから通常1000〜6000、
好ましくは2000〜5000の範囲のものが好適に用
いられる。
ポリオキシアルキレングリコールの使用量はエラストマ
ー100重量部に対して40〜150重量部、好ましく
は50〜130重量部が望ましい、40重量部未満では
得られる水膨潤性止水材料の膨潤度が小さく、150重
量部をこえるとポリオキシアルキレングリコールがエラ
ストマー配合物中に均一に分散できなくなるので好まし
くない。
ー100重量部に対して40〜150重量部、好ましく
は50〜130重量部が望ましい、40重量部未満では
得られる水膨潤性止水材料の膨潤度が小さく、150重
量部をこえるとポリオキシアルキレングリコールがエラ
ストマー配合物中に均一に分散できなくなるので好まし
くない。
本発明においては、ジイソシアネート及び三官能性以上
のポリイソシアネートからなるイソシアネートが用いら
れる。このイソシアネートの例としては、三官能性以上
のポリイソシアネート、例えばトリフェニルメタントリ
イソシアネート、トリス−(p−イソシアネートフェニ
ル)チオフィスファイト、ポリメチレンポリフェニルイ
ソシアネート等、およびジイソシアネート、例えばトル
イレンジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソ
シアネート、o−トルイジンジイソシアネート。
のポリイソシアネートからなるイソシアネートが用いら
れる。このイソシアネートの例としては、三官能性以上
のポリイソシアネート、例えばトリフェニルメタントリ
イソシアネート、トリス−(p−イソシアネートフェニ
ル)チオフィスファイト、ポリメチレンポリフェニルイ
ソシアネート等、およびジイソシアネート、例えばトル
イレンジイソシアネート、ナフチレン−1,5−ジイソ
シアネート、o−トルイジンジイソシアネート。
ジフェニルメタンジイソシアネート等との併用が挙げら
れる。また、ジフェニルメタンジイソシアネートを変性
したいわゆるクルードMDI (ジイソシアネートを
約50重量%、三官能性以上のポリイソシアネートを約
50重量%を含有するもの、平均NCO基=約3)もイ
ソシアネートの例として挙げられる。
れる。また、ジフェニルメタンジイソシアネートを変性
したいわゆるクルードMDI (ジイソシアネートを
約50重量%、三官能性以上のポリイソシアネートを約
50重量%を含有するもの、平均NCO基=約3)もイ
ソシアネートの例として挙げられる。
本発明に用いられるイソシアネートとしては。
上記のうち安全性、取扱いの容易さから、クルードMD
Iまたはクルード11101とジフェニルメタンジイソ
シアネートの併用が特に好適に使用できる。
Iまたはクルード11101とジフェニルメタンジイソ
シアネートの併用が特に好適に使用できる。
本発明においては、ポリオキシアルキレンクリコールと
イソシアネートとは反応して、架橋物(以下、水膨潤性
ポリウレタン架橋物と記す)を生成するが、その水膨潤
性ポリウレタン架橋物の生成は1段の反応によって行な
われる。その水膨潤性ポリウレタン架橋物の構造は三官
能性以上のポリイソシアネート部分での分岐、架橋から
なるものである。
イソシアネートとは反応して、架橋物(以下、水膨潤性
ポリウレタン架橋物と記す)を生成するが、その水膨潤
性ポリウレタン架橋物の生成は1段の反応によって行な
われる。その水膨潤性ポリウレタン架橋物の構造は三官
能性以上のポリイソシアネート部分での分岐、架橋から
なるものである。
また、イソシアネート中の三官能性以上のポリイソシア
ネートの含有量は、イソシアネートのうち20〜50重
量%の範囲が好ましい、20重量%未満ては得られる水
膨潤性ポリウレタン架橋物の架橋度か低すぎ膨潤安定性
が低下し、50重量%をこえると水膨潤性ポリウレタン
架橋物の架橋度が高すぎて膨潤度か低下し、また成形性
が低下するので好ましくない。
ネートの含有量は、イソシアネートのうち20〜50重
量%の範囲が好ましい、20重量%未満ては得られる水
膨潤性ポリウレタン架橋物の架橋度か低すぎ膨潤安定性
が低下し、50重量%をこえると水膨潤性ポリウレタン
架橋物の架橋度が高すぎて膨潤度か低下し、また成形性
が低下するので好ましくない。
また、インシアネートの使用量は、目的とする水膨潤性
止水材料の要求特性およびポリオキシアルキレングリコ
ールとインシアネートとが反応して水膨潤性ポリウレタ
ン架橋物を生成するウレタン生成反応時に混合物中に存
在する水分の量により異なるか、ポリオキシアルキレン
グリコールの水酸基に対し、NGO: 011= 1.
1 + 1〜2.5:1゜好ましくは1.15: 1
〜2.0 : lの範囲で使用される。 1.1
: 1未満では前記ウレタン生成反応が充分進行せず、
未反応のポリオキシアルキレングリコールが残存し、溶
出分増加の原因となり、2.5・1をこえると過剰のポ
リイソシアネートによるアロハネート反応の増加により
、生成する水膨潤性ポリウレタン架橋物の架橋度が高く
なりすぎ膨潤度の低下および成形性の低下の原因となり
好ましくない。
止水材料の要求特性およびポリオキシアルキレングリコ
ールとインシアネートとが反応して水膨潤性ポリウレタ
ン架橋物を生成するウレタン生成反応時に混合物中に存
在する水分の量により異なるか、ポリオキシアルキレン
グリコールの水酸基に対し、NGO: 011= 1.
1 + 1〜2.5:1゜好ましくは1.15: 1
〜2.0 : lの範囲で使用される。 1.1
: 1未満では前記ウレタン生成反応が充分進行せず、
未反応のポリオキシアルキレングリコールが残存し、溶
出分増加の原因となり、2.5・1をこえると過剰のポ
リイソシアネートによるアロハネート反応の増加により
、生成する水膨潤性ポリウレタン架橋物の架橋度が高く
なりすぎ膨潤度の低下および成形性の低下の原因となり
好ましくない。
前記ウレタン生成反応は、一般に用いられるウレタン生
成触媒を添加して進行させることもできる。ウレタン生
成触媒の例としては、塩化錫、ジブチル錫ジラウレート
、ジブチル錫マレエート等があげられる。
成触媒を添加して進行させることもできる。ウレタン生
成触媒の例としては、塩化錫、ジブチル錫ジラウレート
、ジブチル錫マレエート等があげられる。
本発明においては、高吸水性樹脂を水膨潤性止水材料の
膨潤度を増加させる目的で使用することができる。高吸
水性樹脂としては、水に対する吸水能が300〜800
倍のものが使用できる。このような高吸水性樹脂の例と
しては、市販のデンプン、ポリアクリル酸塩系高吸水性
樹脂、ポリアクリル酸塩の架橋物、ビニルアルコール−
アクリル酸塩の共重合体の架橋物、無水マレイン酸・イ
ソブチレン共重合体の架橋物等があげられる。これらの
中で耐久性などの点から、カルボキシル基またはそれに
変換しうるα、β−不飽和化合物を単量体成分として含
有する共重合体を架橋して得られる高吸水性樹脂が好適
に用いられる。高吸水性樹脂はエラストマー 100重
量部当り0〜100重量部の範囲で使用するのが好まし
い。
膨潤度を増加させる目的で使用することができる。高吸
水性樹脂としては、水に対する吸水能が300〜800
倍のものが使用できる。このような高吸水性樹脂の例と
しては、市販のデンプン、ポリアクリル酸塩系高吸水性
樹脂、ポリアクリル酸塩の架橋物、ビニルアルコール−
アクリル酸塩の共重合体の架橋物、無水マレイン酸・イ
ソブチレン共重合体の架橋物等があげられる。これらの
中で耐久性などの点から、カルボキシル基またはそれに
変換しうるα、β−不飽和化合物を単量体成分として含
有する共重合体を架橋して得られる高吸水性樹脂が好適
に用いられる。高吸水性樹脂はエラストマー 100重
量部当り0〜100重量部の範囲で使用するのが好まし
い。
本発明においては、エラストマー、充填剤および水膨潤
性ポリウレタン架橋物を含む組成物を加硫する際に、エ
ラストマーの加硫剤、加硫促進剤等を用いることができ
る。加硫剤、加硫促進剤等としては、使用するエラスト
マーに適合した組合わせの加硫剤、加硫促進剤を使用す
ればよい0例えば、硫黄、硫黄化合物または酸化亜鉛、
酸化マグネシウム、リサージ等の金属酸化物等の加硫剤
と、グアニジン系、スルフェンアミド系、チウラム系、
チアゾール系またはジチオカルバメート系等の加硫促進
剤を併用することができる。また、加硫剤として有機過
酸化物も使用することができるが、この場合は加硫促進
剤は必要としない、有機過酷化物の例としては、ジクミ
ルパーオキシド、1.1−ビス(t−ブチルパーオキシ
) 3.:l、5−トリメチルシクロヘキサン、ローブ
チル−4,4′−ビス(1−ブチルパーオキシ)バレレ
ート、2.5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパー
オキシ)ヘキサン等があげられる。加硫剤、加硫促進剤
等の使用量は通常のエラストマーの加硫に一般に用いら
れる量を使用できる。
性ポリウレタン架橋物を含む組成物を加硫する際に、エ
ラストマーの加硫剤、加硫促進剤等を用いることができ
る。加硫剤、加硫促進剤等としては、使用するエラスト
マーに適合した組合わせの加硫剤、加硫促進剤を使用す
ればよい0例えば、硫黄、硫黄化合物または酸化亜鉛、
酸化マグネシウム、リサージ等の金属酸化物等の加硫剤
と、グアニジン系、スルフェンアミド系、チウラム系、
チアゾール系またはジチオカルバメート系等の加硫促進
剤を併用することができる。また、加硫剤として有機過
酸化物も使用することができるが、この場合は加硫促進
剤は必要としない、有機過酷化物の例としては、ジクミ
ルパーオキシド、1.1−ビス(t−ブチルパーオキシ
) 3.:l、5−トリメチルシクロヘキサン、ローブ
チル−4,4′−ビス(1−ブチルパーオキシ)バレレ
ート、2.5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパー
オキシ)ヘキサン等があげられる。加硫剤、加硫促進剤
等の使用量は通常のエラストマーの加硫に一般に用いら
れる量を使用できる。
本発明の水膨潤性止水材料の製造は前記の各種配合成分
の混合2反応および加硫により行なわれるか、該混合お
よび反応に使用する装置は混合および加熱、冷却が可能
なものであればよい、その例としては、ロールまたはバ
ンバリーミキサ−、ニーダ−1加圧式ニーダー等の内部
式混合機等が挙げられる。これ等の中で、安全性および
反応の安定性の面から加圧式ニーダ−か最も好適に使用
できる。
の混合2反応および加硫により行なわれるか、該混合お
よび反応に使用する装置は混合および加熱、冷却が可能
なものであればよい、その例としては、ロールまたはバ
ンバリーミキサ−、ニーダ−1加圧式ニーダー等の内部
式混合機等が挙げられる。これ等の中で、安全性および
反応の安定性の面から加圧式ニーダ−か最も好適に使用
できる。
加硫は特に限定することなく通常の方法により行なうこ
とができ1例えば熱加圧加硫、熱空気加硫等により行な
うことができる。
とができ1例えば熱加圧加硫、熱空気加硫等により行な
うことができる。
本発明の水膨潤性止水材料の製造方法の具体例を示すと
、先ず前記装置にエラストマーを収容し素練りを行なっ
た後、充填剤およびポリオキシアルキレングリコール、
所望により高吸水性樹脂を添加して均一に混合する0次
いで、必要に応じてウレタン生成触媒を添加した後、ジ
イソシアネート及び三官能性以上のポリイソシアネート
からなるイソシアネートを添加し、60〜120℃の温
度でl口〜30分間反応を行ない、ポリオキシアルキレ
ングリコールとイソシアネートとの反応物からなる水l
!i1?lll性ポリウレタン架橋物を生成し、次いで
実質的な量のエラストマーの加硫剤並びに加硫促進剤を
添加して成形、加硫することにより水膨潤性止水材料を
得ることができる。
、先ず前記装置にエラストマーを収容し素練りを行なっ
た後、充填剤およびポリオキシアルキレングリコール、
所望により高吸水性樹脂を添加して均一に混合する0次
いで、必要に応じてウレタン生成触媒を添加した後、ジ
イソシアネート及び三官能性以上のポリイソシアネート
からなるイソシアネートを添加し、60〜120℃の温
度でl口〜30分間反応を行ない、ポリオキシアルキレ
ングリコールとイソシアネートとの反応物からなる水l
!i1?lll性ポリウレタン架橋物を生成し、次いで
実質的な量のエラストマーの加硫剤並びに加硫促進剤を
添加して成形、加硫することにより水膨潤性止水材料を
得ることができる。
[作用]
本発明は、エラストマー、充填剤およびポリオキシアル
キレングリコール、所望により高吸水性樹脂を均一に混
合してなる、所謂、エラストマー配合物中にポリオキシ
アルキレングリコールを均一に分散せしめ、その後ジイ
ソシアネート及び三官能性以上のポリイソシアネートか
らなるイソシアネートを添加、反応せしめることにより
、エラストマー配合物中でポリオキシアルキレングリコ
ールとイソシアネートとの反応物からなる水膨潤性ポリ
ウレタン架橋物を一段の反応で生成せしめることができ
る。
キレングリコール、所望により高吸水性樹脂を均一に混
合してなる、所謂、エラストマー配合物中にポリオキシ
アルキレングリコールを均一に分散せしめ、その後ジイ
ソシアネート及び三官能性以上のポリイソシアネートか
らなるイソシアネートを添加、反応せしめることにより
、エラストマー配合物中でポリオキシアルキレングリコ
ールとイソシアネートとの反応物からなる水膨潤性ポリ
ウレタン架橋物を一段の反応で生成せしめることができ
る。
該水膨潤性ポリウレタン架橋物を均一に含有するエラス
トマー配合物は、加硫剤、加硫促進剤を添加して加硫さ
れることによりエラストマー架橋物と水膨潤性ポリウレ
タン架橋物が相互にからみ合った構造、所、]IPN(
インターベネトレイテイング ポリマー ネットワーク
: InterpenetraLingPolymer
Network)を形成した組成物となり、電解質水
溶液中でも良好な膨潤性を示し、膨潤安定性の優れた水
膨潤性止水材料を得ることがてきるものと思われる。
トマー配合物は、加硫剤、加硫促進剤を添加して加硫さ
れることによりエラストマー架橋物と水膨潤性ポリウレ
タン架橋物が相互にからみ合った構造、所、]IPN(
インターベネトレイテイング ポリマー ネットワーク
: InterpenetraLingPolymer
Network)を形成した組成物となり、電解質水
溶液中でも良好な膨潤性を示し、膨潤安定性の優れた水
膨潤性止水材料を得ることがてきるものと思われる。
[実施例]
次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらの例によってなんら限定されるものでは
ない。
本発明はこれらの例によってなんら限定されるものでは
ない。
なお、膨潤倍率は、プレス成形または押出成形した加硫
成形体から20X 20■膳角の試料片を切取り、水道
水または各種電解質水溶液に23℃で7日間浸漬した後
の重量を測定し、次式により求めた。
成形体から20X 20■膳角の試料片を切取り、水道
水または各種電解質水溶液に23℃で7日間浸漬した後
の重量を測定し、次式により求めた。
また、抽出分は水道水で23℃、14日間浸漬後、ギヤ
ーオーブンを用いて、105℃で1日乾燥後の重量を測
定し、次式により求めた。
ーオーブンを用いて、105℃で1日乾燥後の重量を測
定し、次式により求めた。
実施例1
表−1に示す配合で20I!加圧式ニーダー(表出製作
所製、 D2G−40型)を用いて混合及び反応な行っ
た。先ず、天然ゴムを5分間素線した後、充填剤および
ポリ(オキシエチレン−オキシプロピレン)グリコール
[エチレングリコールに常法によりエチレンオキサイド
およびプロピレンオキサイドを重量比で90:10で付
加重合せしめて得られる両末端水酸基含有のランダムコ
ポリマー、分子量的3000.0H基=2]を添加し均
一に混合した。
所製、 D2G−40型)を用いて混合及び反応な行っ
た。先ず、天然ゴムを5分間素線した後、充填剤および
ポリ(オキシエチレン−オキシプロピレン)グリコール
[エチレングリコールに常法によりエチレンオキサイド
およびプロピレンオキサイドを重量比で90:10で付
加重合せしめて得られる両末端水酸基含有のランダムコ
ポリマー、分子量的3000.0H基=2]を添加し均
一に混合した。
ウレタン生成触媒として塩化第1錫を添加した後、ポリ
イソシアネート混合物(クルードMDI、商品名MDI
−CR−200、平均NCO基=約3、三井東圧■製)
を添加し、温度80℃で15分間攪拌を続は反応混合物
を得た。得られた反応混合物にロールを用いて加硫剤、
加硫促進剤を添加し、160°Cで20分間プレス加硫
を行ない厚さ2■鵬のシートを得た。得られた加硫シー
トの物性、W潤倍率を表−2に示す。
イソシアネート混合物(クルードMDI、商品名MDI
−CR−200、平均NCO基=約3、三井東圧■製)
を添加し、温度80℃で15分間攪拌を続は反応混合物
を得た。得られた反応混合物にロールを用いて加硫剤、
加硫促進剤を添加し、160°Cで20分間プレス加硫
を行ない厚さ2■鵬のシートを得た。得られた加硫シー
トの物性、W潤倍率を表−2に示す。
1)酸化マクネシウム
:キョーワマグ100(協和化学工業型)2)老化防止
剤 :ナラガート445(ユニロイヤル製)3)カーボンブ
ラック :ジーストSO(東海カーボン製) 4)湿式シリカ :ニップシールVN−:l (日本シリカ酸)5)触
媒 :塩化第1錫 (和光紬薬製) 6)ポリイソシアネート混合物 :クルードMDI 、商品名MDI・CR−200=亜
鉛華1号 (正量化学製) 8)加硫促進剤CZ ニックセラーCZ (大向新興製)実施例2.3 実施例1で使用したポリ(オキシエチレン−オキシプロ
ピレン)グリコールのオキシエチレン単位とオキシプロ
ピレン単位をそれぞれ重量比て75:25(分子量約3
000)および50:50(分子量約3000 )とし
たものを使用して、実施例1と同じ操作で反応生成物を
得た後、プレス成形して厚さ2璽■の加硫シートを得た
。得られたシートの物性、膨潤倍率を表−2に示す。
剤 :ナラガート445(ユニロイヤル製)3)カーボンブ
ラック :ジーストSO(東海カーボン製) 4)湿式シリカ :ニップシールVN−:l (日本シリカ酸)5)触
媒 :塩化第1錫 (和光紬薬製) 6)ポリイソシアネート混合物 :クルードMDI 、商品名MDI・CR−200=亜
鉛華1号 (正量化学製) 8)加硫促進剤CZ ニックセラーCZ (大向新興製)実施例2.3 実施例1で使用したポリ(オキシエチレン−オキシプロ
ピレン)グリコールのオキシエチレン単位とオキシプロ
ピレン単位をそれぞれ重量比て75:25(分子量約3
000)および50:50(分子量約3000 )とし
たものを使用して、実施例1と同じ操作で反応生成物を
得た後、プレス成形して厚さ2璽■の加硫シートを得た
。得られたシートの物性、膨潤倍率を表−2に示す。
比較例1
実施例1で使用したポリ(オキシエチレン−オキシプロ
ピレン)グリコールの代りにポリエチレングリコール#
6000 (分子量6000 、東邦化学型)および
クルードMDI 8部を使用して実施例1と同じ操作で
反応生成物を得た後、プレス成形して厚さ2■■のプレ
スシートを得た。得られたシートの物性、膨潤倍率を表
−2に示すが、硬度が高すぎて実用に耐えなかった。
ピレン)グリコールの代りにポリエチレングリコール#
6000 (分子量6000 、東邦化学型)および
クルードMDI 8部を使用して実施例1と同じ操作で
反応生成物を得た後、プレス成形して厚さ2■■のプレ
スシートを得た。得られたシートの物性、膨潤倍率を表
−2に示すが、硬度が高すぎて実用に耐えなかった。
比較例2
ポリ(オキシエチレン−オキシプロピレン)グリコール
として、オキシエチレン単位とオキシプロピレン単位の
重量比40:60(分子量約3000)のものを使用し
、実施例1と同じ操作で反応生成物を得た後、プレス成
形して厚さ2■■のプレスシートを得た。得られたシー
トの物性、膨潤倍率を表−2に示すか、膨潤倍率か小さ
く実用に耐えなかった。
として、オキシエチレン単位とオキシプロピレン単位の
重量比40:60(分子量約3000)のものを使用し
、実施例1と同じ操作で反応生成物を得た後、プレス成
形して厚さ2■■のプレスシートを得た。得られたシー
トの物性、膨潤倍率を表−2に示すか、膨潤倍率か小さ
く実用に耐えなかった。
実施例4〜6および比較例3.4
表−3に示す配合でクロロプレンゴムを用いて実施例1
と同様の操作を行ない反応生成物を得た後、プレス成形
して厚さ2■の加硫シートを得た。得られたシートの物
性、11潤倍率を表−4に示す。
と同様の操作を行ない反応生成物を得た後、プレス成形
して厚さ2■の加硫シートを得た。得られたシートの物
性、11潤倍率を表−4に示す。
1)クロロプレンゴム
:デンカクロロプレシト−40゜
(電気化学工業輛製)
2)ポリ(オキシエチレン−オキシ
プロピレン)グリコール
:エチレングリコールに常法によりエチレンオキサイド
およびプロピレンオキ サイドをランダムに付加せしめた両末 端水酸基含有ポリマー。
およびプロピレンオキ サイドをランダムに付加せしめた両末 端水酸基含有ポリマー。
オキシエチレン単位75重量%1分子量約3000
コ)加硫促進剤TT
ニックセラーTT (大向新興製)ボッ(オキシ
エチレン−オキシプロピレン)グリコール添加量がエラ
ストマー 100重量部に対し、40重量部未満では膨
潤度が小さく使用に耐えなかった。又150重量部をこ
えるとポリ(オキシエチレン−オキシプロピレン)グリ
コールがエラストマー配合物に均一に分散できず、異常
なウレタン生成反応が行なわれ成形物が得られなかった
。
エチレン−オキシプロピレン)グリコール添加量がエラ
ストマー 100重量部に対し、40重量部未満では膨
潤度が小さく使用に耐えなかった。又150重量部をこ
えるとポリ(オキシエチレン−オキシプロピレン)グリ
コールがエラストマー配合物に均一に分散できず、異常
なウレタン生成反応が行なわれ成形物が得られなかった
。
実施例7〜10
表−5に示す配合で実施例1と同じ操作を行ない反応生
成物を得た。得られた反応生成物に加硫剤、加硫促進剤
をロールで添加した後、スクリュー径50Iのゴム用押
出機を用いて、断面3×20■のテープ状押出物を得た
。得られた押出物をギヤーオーブン中にて150℃で3
0分間加熱して加硫した。得られた加硫テープの表面状
態、物性、膨潤度、抽出分を表−7に示す。
成物を得た。得られた反応生成物に加硫剤、加硫促進剤
をロールで添加した後、スクリュー径50Iのゴム用押
出機を用いて、断面3×20■のテープ状押出物を得た
。得られた押出物をギヤーオーブン中にて150℃で3
0分間加熱して加硫した。得られた加硫テープの表面状
態、物性、膨潤度、抽出分を表−7に示す。
比較例5
グリセリンにエチレンオキサイドとプロピレンオキサイ
ドをランダムに共重合させた末端水酸ノ、(1分j’−
13000のポリオキシエチレン−オキシフ。
ドをランダムに共重合させた末端水酸ノ、(1分j’−
13000のポリオキシエチレン−オキシフ。
ロピレントリオールを合成した。このトリオール1モル
当り3モルのトリレンジイソシアネートを常法により反
応させて末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマ
ーを得た。得られたウレタンプレポリマーを表−6に示
す配合でクロロプレンゴムと充填剤およびウレタンプレ
ポリマーを3C加圧ニーダ−て混合し、その後、メチレ
ンビスオルソクロロアニリン含有量40%の液状硬化剤
を添加し 100℃で30分間反応を行った。
当り3モルのトリレンジイソシアネートを常法により反
応させて末端イソシアネート基含有ウレタンプレポリマ
ーを得た。得られたウレタンプレポリマーを表−6に示
す配合でクロロプレンゴムと充填剤およびウレタンプレ
ポリマーを3C加圧ニーダ−て混合し、その後、メチレ
ンビスオルソクロロアニリン含有量40%の液状硬化剤
を添加し 100℃で30分間反応を行った。
得られた反応生成物に加硫剤、加硫促進剤をロールで添
加した後、押出機を用いて断面3×20厘mのテープ状
押出物を得た。次いで、ギヤーオーブンで150℃で3
0分間加熱して加硫した。得られた加硫テープの表面状
態、物性、膨潤倍率、抽出分を表−7に示すが、テープ
の表面状態か不良で実用に耐えなかった。
加した後、押出機を用いて断面3×20厘mのテープ状
押出物を得た。次いで、ギヤーオーブンで150℃で3
0分間加熱して加硫した。得られた加硫テープの表面状
態、物性、膨潤倍率、抽出分を表−7に示すが、テープ
の表面状態か不良で実用に耐えなかった。
1)W −1000
:可塑剤 商品名 ポリサイザート1000(大日本イ
ンキ製) 2)スミカゲル :高吸水性樹脂 スミカゲルSP−520(住友化学製
) 3)ポリ(オキシエチレン−オキシ プロピレン)グリコール :実施例4〜6と同一 4)MDI LT ニジフェニルメタンジイソシアネート液状量、 Neo
基=2 (三井東圧製)5)パーへキサ 3M :1.l−ビス(t−ブチルパーオキシ)3、:I、5
−トリメチルシクロヘキサン(日本油脂製) 表−6 (重量部) [発明の効果] 以上説明した様に、本発明の水膨潤性止水材料は優れた
水rJj1g4性を示し、また電解質水溶液に対する膨
潤度が水に対する膨潤度に近い良好な膨潤性を示し、膨
潤安定性に優れていると共に機械的強度も有り極めて有
用な止水材料である。
ンキ製) 2)スミカゲル :高吸水性樹脂 スミカゲルSP−520(住友化学製
) 3)ポリ(オキシエチレン−オキシ プロピレン)グリコール :実施例4〜6と同一 4)MDI LT ニジフェニルメタンジイソシアネート液状量、 Neo
基=2 (三井東圧製)5)パーへキサ 3M :1.l−ビス(t−ブチルパーオキシ)3、:I、5
−トリメチルシクロヘキサン(日本油脂製) 表−6 (重量部) [発明の効果] 以上説明した様に、本発明の水膨潤性止水材料は優れた
水rJj1g4性を示し、また電解質水溶液に対する膨
潤度が水に対する膨潤度に近い良好な膨潤性を示し、膨
潤安定性に優れていると共に機械的強度も有り極めて有
用な止水材料である。
また、従来の水膨潤性ポリウレタン含有エラストマー組
成物を含有する止水材料は、まず水ma性ウレタンプレ
ポリマーを合成し、次いで該水膨潤性ウレタンプレポリ
マーをエラストマーと混合し、その後硬化剤を添加・反
応させて水膨潤性ポリウレタン架橋物を形成させる繁雑
な工程が必要であるか1本発明によれば、水膨潤性ウレ
タンプレポリマーを合成することなく、−段の反応で水
[11潤性ポリウレタン架橋物を形成させることが可能
となり、極めて簡単に水膨潤性止水材料を工業的に有利
に製造することが可能になる。
成物を含有する止水材料は、まず水ma性ウレタンプレ
ポリマーを合成し、次いで該水膨潤性ウレタンプレポリ
マーをエラストマーと混合し、その後硬化剤を添加・反
応させて水膨潤性ポリウレタン架橋物を形成させる繁雑
な工程が必要であるか1本発明によれば、水膨潤性ウレ
タンプレポリマーを合成することなく、−段の反応で水
[11潤性ポリウレタン架橋物を形成させることが可能
となり、極めて簡単に水膨潤性止水材料を工業的に有利
に製造することが可能になる。
かくして得られた本発明の水膨潤性止水材料は、セグメ
ントシール材、ヒユーム管ゴム輪、パツキン、セパレー
ター、止水板等に好適に使用できる。
ントシール材、ヒユーム管ゴム輪、パツキン、セパレー
ター、止水板等に好適に使用できる。
代理人 渡 辺 徳 廣
Claims (2)
- (1)エラストマー、充填剤、並びにオキシエチレン単
位50〜90重量%を含有するポリオキシアルキレング
リコールとジイソシアネート及び三官能性以上のポリイ
ソシアネートからなるイソシアネートとの反応架橋物を
含有する組成物を加硫してなることを特徴とする水膨潤
性止水材料。 - (2)エラストマー、充填剤およびオキシエチレン単位
50〜90重量%を含有するポリオキシアルキレングリ
コールを均一に混合した後、ジイソシアネート及び三官
能性以上のポリイソシアネートからなるイソシアネート
をポリオキシアルキレングリコールの水酸基に対しNC
O:OH=1.1:1〜2.5:1の範囲の量添加し反
応せしめて前記ポリオキシアルキレングリコールとイソ
シアネートとからなる架橋物を生成し、次いで得られた
組成物を加硫することを特徴とする水膨潤性止水材料の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63071980A JPH0623378B2 (ja) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | 水膨潤性止水材料およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63071980A JPH0623378B2 (ja) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | 水膨潤性止水材料およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01245081A true JPH01245081A (ja) | 1989-09-29 |
| JPH0623378B2 JPH0623378B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=13476120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63071980A Expired - Lifetime JPH0623378B2 (ja) | 1988-03-28 | 1988-03-28 | 水膨潤性止水材料およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623378B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012137519A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-19 | Tokai Rubber Ind Ltd | 電子写真機器用スポンジロール |
| CN109867948A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-06-11 | 杭州晶索建材有限公司 | 一种弹性高效防火封堵板材及其制备方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6436285B1 (en) | 1999-12-22 | 2002-08-20 | William B. Kerfoot | Laminated microporous diffuser |
| US7569140B2 (en) | 2005-11-10 | 2009-08-04 | Thinkvillage-Kerfoot, Llc | Directional spargewell system |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5723654A (en) * | 1980-07-18 | 1982-02-06 | Asahi Denka Kogyo Kk | Production of water-swelling substance |
| JPS5731976A (en) * | 1980-08-05 | 1982-02-20 | Nhk Spring Co Ltd | Production of polyurethane form sealing material |
| JPS57119972A (en) * | 1981-01-19 | 1982-07-26 | Asahi Denka Kogyo Kk | Water-swelling, water-stopping material |
| JPS619482A (ja) * | 1984-06-06 | 1986-01-17 | エフ・ビルリッヒ・ベルク―・ウント・バウテヒニク・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー | 石炭層などを固結、密封する方法 |
-
1988
- 1988-03-28 JP JP63071980A patent/JPH0623378B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5723654A (en) * | 1980-07-18 | 1982-02-06 | Asahi Denka Kogyo Kk | Production of water-swelling substance |
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| JPS57119972A (en) * | 1981-01-19 | 1982-07-26 | Asahi Denka Kogyo Kk | Water-swelling, water-stopping material |
| JPS619482A (ja) * | 1984-06-06 | 1986-01-17 | エフ・ビルリッヒ・ベルク―・ウント・バウテヒニク・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー | 石炭層などを固結、密封する方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012137519A (ja) * | 2010-12-24 | 2012-07-19 | Tokai Rubber Ind Ltd | 電子写真機器用スポンジロール |
| CN109867948A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-06-11 | 杭州晶索建材有限公司 | 一种弹性高效防火封堵板材及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0623378B2 (ja) | 1994-03-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
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