JPH02276840A - 吸水性樹脂組成物 - Google Patents

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、光フアイバーケーブルの接続部を被覆する
クロージヤー内の浸水を検出する浸水センサー等に用い
られる吸水性樹脂組成物に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に吸水性樹脂組成物は、天然ゴム、合成ゴム、熱可
塑性エラストマーなどのゴム状物質に、澱粉−ポリアク
リル酸ナトリウムグラフト化物。

セルロース−ポリアクリル酸ナトリウム等の高吸水性樹
脂を充填剤などの添加物とともに、配合することによっ
て構成されており、水を吸水して膨潤する性質を有して
いるため、管路等の止水剤として使用されている。

［発明が解決しようとする問題点〕 とくに最近では、吸水性樹脂組成物の吸水時の膨潤性を
利用し、光フアイバーケーブルの接合部を被覆するクロ
ージヤー内の浸水を早期に検出する浸水センサーの吸水
膨潤材として利用することが提案され注目されている。

すなわち光フアイバーケーブルの接合は、第４図に示す
ように、接合すべき光フアイバーケーブル１の端部から
それぞれ光フアイバー心線２を引き出して接続してその
外周をテープ３で被覆し、これら全体を水密性円筒状ク
ロージヤー４に収容することにより行われている。５は
テンションメンバーである。そして、光通信に利用され
ない最下段の光ファイバー心′ｖＡ１の接続部に、浸水
センサー６が取り付けられ、クロージヤー４内に対する
浸水の検出を行うようになっている。この浸水センサー
６は、第５図に示すように、底面透孔付きの箱形のケー
シング７と、この中に入れられ矢印Ａで示す光フアイバ
ー心線１を挟んで対峙する一対の吸水膨潤材８とで構成
されている。すなわち、上記一対の吸水膨潤材８は、吸
水性樹脂組成物からなっており、クロージヤー４内に浸
水した時に、ケーシング７の底面透孔から内部に入った
水を吸水して膨潤し、それによって、光フアイバー心線
１を鎖線Ａで示す直線状態から鎖線Ｂで示すように屈曲
させる。

これによって光の伝送損失が大きくなるため、これを検
出することによってクロージヤー４内に対する浸水を検
出することが可能になる。このような光フアイバーケー
ブル１の接続部における浸水センサー６の吸水膨潤材８
に対しては、クロージヤー４内に対する浸水を迅速かつ
正確に検出するという見地から吸水膨潤速度が速く、か
つ吸水膨潤倍率も高（、そのうえ一部が水と接触しても
全体が均一に膨潤するということが求められている。よ
り詳しく述べると、上記浸水センサー６用の吸水膨潤材
８に対しては、第６図に示すように、水９と接触した部
分８ａだけが部分的に膨潤するのではなく、一部分が水
と接力虫しても全体が膨潤するという特性が強く求めら
れる。しかしながら、従来の吸水性樹脂組成物では、こ
のような特性を充分備え、しかも吸水膨潤速度１倍率も
良好なものがないのが実情である。

この発明は、このような事情に漏みなされたもので、吸
水膨潤速度が速くて吸水膨潤倍率も高く、かつ一部が水
と接触しても全体が膨潤する吸水性樹脂組成物の提供を
その目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、この発明の吸水性樹脂組成
物は、下記の（Ａ）〜（Ｄ）成分を含み、下記の（Ｃ）
成分が下記の（Ｂ）成分１００重量部に対して１〜５０
重量部配置部れているという構成をとる。

（Ａ）ゴム状物質。

（Ｂ）高吸水性樹脂。

（Ｃ）平均分子ｆｉｌ　Ｏ６以下のポリアクリル酸ナト
リウム。

（Ｄ）発泡剤。

［作用］ すなわち、この発明者らは、吸水性樹脂組成物、特に光
フアイバーケーブルの接続部の浸水センサー用の吸水膨
潤材としうる吸水性樹脂組成物の開発を目的とし、組成
物の基材となるゴム状物質に配合する添加剤を中心に研
究を進めた。その結果、上記ゴム状物質に対して、高吸
水性樹脂を配合するだけではなく、それ以外に、平均分
子量ＩＯ６以下のポリアクリル酸ナトリウムを高吸水性
樹脂に対して特定量配合し、さらにアゾジカルポアミド
のような発泡剤を配合すると、良好な成績が得られるこ
とを見出し、この発明に到達した。

この吸水性樹脂組成物は、ゴム状物質（Ａ成分）と高吸
水性樹脂（Ｂ成分）と平均分子量１０６以下のポリアク
リル酸ナトリウム（Ｃ成分）と発泡剤（Ｄ成分）とを用
いて得られる。

上記（Ａ）成分のゴム状物質としては、エチレンプロピ
レンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、　クロロプレンゴム（Ｃ
Ｒ）、スチレン−ブタジェン共重合体（ＳＢＲ）、ブチ
ルゴム（ＩＩＲ）、天然ゴム等があげられる。この発明
の吸水性樹脂組成物は、吸水膨潤材等として使用される
時には、加熱加硫されて発泡状態になり、その状態で冷
却され使用に供される。したがって、上記（Ａ）成分の
ゴム状物質は、発泡に適応できるように、可塑剤等の油
剤等により適度に粘度調節して用いられる。

上記例示したゴム状物質のなかでも、ＥＰＤＭを使用す
ると、より好結果が得られるようになる。

、（Ｂ）成分の高吸水性樹脂としては、架橋ポリアクリ
ル酸ナトリウム、架橋ポリエチレンオキシド、架橋カル
ボキシメチルセルロースナトリウム塩、Ｂ粉−ポリアク
リル酸ナトリウムグラフト化物、澱粉−ポリアクリロニ
トリルグラフト化物の添加物、セルロース−ポリアクリ
ル酸ナトリウムビニルアルコール−（メタ）アクリル酸
ナトリラム−（メタ）アクリル酸共重合体、架橋ポリ（
メタ）アクリル酸ナトリウム、架橋イソブチレン無水マ
レイン酸共重合体のアルカリ中和物ポリオキシエヂレン
鎖含有ポリウレタン等があげられる。これら高吸水性樹
脂の中でも、架橋ポリアクリル酸ナトリウムを使用する
ことが好適である。

上記（Ａ）成分、（Ｂ）成分とともに用いられる（Ｃ）
成分の、平均分子！１０６以下のポリアクリル酸ナトリ
ウムは、特に制限するものではな（従来公知のものをそ
のまま使用することができる。特に平均分子量が１０’
〜１０５の範囲内のものを使用することが好結果をもた
らす。

（Ｄ）成分の発泡剤も特に限定するものではなく、アブ
ジカルボアミド、ジニトロペンタメチレンテトラミン、
ｐ、ｐ′−ビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）エー
テル、Ｐ、Ｐ　　−）ルエンスルホニルヒドラジド、ア
ゾビスブチロニトリルないしはこれらの誘導体があげら
れる。これらの中でも、アゾジカルボアミドを用いるこ
とが好結果をもたらす。

上記（Ｂ）〜（Ｄ）成分は、それぞれ（Ａ）成分に対し
て、下記の割合で配合されることが好ましい。すなわち
、上記（Ａ）成分１００重量部（以下１部」と略す。）
に対して（Ｂ）成分が５０〜５００部の範囲内で配合さ
れることが好適である。より好ましいのは、１００〜３
００部の範囲内である。また、（Ｃ）成分は上記のよう
な割合で配合された（Ｂ）成分１００部に対して１〜５
０部の割合で配合することが必要である。すなわち、（
Ｃ）成分の配合量が上記の範囲を下まわると、緒特性、
特に吸水膨潤速度の向上効果が小さくなり、逆に上記範
囲を上まわると、上記（Ｂ）成分とのバランスがくずれ
、得られる吸水性樹脂組成物の特性が悪くなるからであ
る。（Ｃ）成分の（Ｂ）成分に対する好適な割合は、１
０〜５０部の範囲内である。また、（Ｄ）成分は上記（
Ａ）成分１００部に対して５〜５０部の割合、好適には
１０〜２０部の割合で配合されていることが望ましい。

また、上記のような（Ａ）〜（Ｄ）成分の配合割合以外
に、（Ｂ）成分の高吸水性樹脂の粒径も吸水性に大きな
影響を与える。好適なのは粒径が５〜２００ミクロンの
微粒子であり、より好適には１０〜１００ミクロンのも
のである。すなわち、粒径が上記範囲を下まわると吸水
膨潤材にしたときに全体が均一に膨潤せず水と接触した
部分だけ膨潤する傾向がみられ、逆に上まわると、練り
込みにくくなるうえ、比表面積が小さくなりすぎ膨潤に
時間がかかりすぎる傾向がみられるからである。

なお、この発明の吸水性樹脂組成物は、加硫によって発
泡し、発泡状の吸水膨潤材となるのであることから、（
Ａ）〜（Ｄ）成分に加え、加硫用の硫黄、酸化マグネシ
ウム、亜鉛華等の公知の加硫剤が配合され、必要に応じ
て架橋促進剤も配合される。また、上記加硫剤以外に、
従来公知のゴム用添加剤、例えばカーボンブラック、各
種着色顔料、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ワックス等を
任意に配合することができる。

この発明の吸水性樹脂組成物を用い、例えば光フアイバ
ーケーブルの接続部の浸水センサーに用いられる吸水膨
潤材を製造する場合は、つぎのようにして行われる。す
なわち、上記原料を所定の割合で配合し、ロールやバン
バリーミキサ−等を用いて混練して均質化し、ついでこ
れを押し出し成形、プレス成形、カレンダー成形等によ
り所望の形状に成形し、ついで得られた成形物を加熱装
置を用い加熱する。この加熱の際、上記成形体が発泡剤
の作用によって発泡すると同時に、架橋剤の作用により
ゴム成分が架橋して吸水膨潤材が得られる。このように
して得られたこの発明の吸水性樹脂組成物は、第３図に
示すように、加熱容器１０内に入れて加硫する際、加熱
容器の空間（発泡空間となる）の大きさを変えて発泡倍
率を制御することにより膨潤倍率を制御できる。すなわ
ち、この発明の吸水性樹脂組成物は、発泡倍率と膨潤倍
率とが比例しており、発泡倍率を上記のように制御する
ことによって膨潤倍率をも制御することができる。この
場合、発泡倍率は、１．５〜１０倍の範囲内であれば、
膨潤倍率もそれに比例して変わるのであり、より正確に
比例するのは１．５〜６倍の範囲内である。

このようにして得られた吸水膨潤材は、吸水膨潤速度が
著しく速く、吸水膨潤倍率が高く、しかも一部が水に接
触しても全体が膨潤し、また、発泡倍率の制御により膨
潤倍率の制御も可能になっている。したがって、光フア
イバーケーブルの接続部の浸水センサーの吸水膨潤材と
して必要な特性のすべてを備えている。その結果、第１
図および第２図に示すように、これを所定形状に形成し
て１組の吸水膨潤材２６とし、これを底面透孔付きのプ
ラスチック製ケーシング２０に入れて金属板２４．２５
を装着し、その金属板２４．２５の間に鎖線Ａで示すよ
うに光フアイバー心線を通すことにより高精度の浸水セ
ンサー６を形成することができる。２２はケーシングの
蓋材である。

なお、この発明の吸水性樹脂組成物は、上記のような光
フアイバーケーブルの浸水センサーに用いられる吸水膨
潤材だけでなく、管路の止水剤や玩具の分野にも応用可
能である。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明の吸水性樹脂組成物は、前記（
Ａ）〜（Ｄ）成分を用い、かつ（Ｂ）成分と（Ｃ）成分
の相互の割合を特定割合にしているため、それを加硫と
同時に発泡させて得られる吸水膨潤材は、吸水膨潤速度
がきわめて速く吸水膨潤倍率が高い。しかも一部が水と
接触しても全体が膨潤しうる。そのうえ、発泡倍率を任
意に制御しろるという特性も有している。特に、この発
明の吸水性膨潤組成物は吸水膨潤速度が極めて速いため
、光フアイバーケーブルの接触部の浸水センサーに使用
する場合に、浸水を迅速に検出しうるようになる。した
がって、上記浸水センサー用の吸水膨潤材として最適と
なる。

つぎに、実施例について比較例と合わせて説明する。

Ｃ実施例、比較例） （Ａ）〜（Ｄ）成分として、後記の第１表に示す化合物
を準備し、これらを同表に示す割合で配合しロールで混
練したのち厚板状に押し出し形成した。つぎに、これを
加熱容器内に入れ、１００°Ｃ以上で５分間以上加熱加
硫し、全体の発泡および架橋を行って吸水膨潤材をつく
った。このようにして得られた吸水膨潤材に対して吸水
膨潤速度、全体均一膨潤性、吸水膨潤倍率および（吸水
膨潤倍率）／（発泡倍率）で示される、発泡倍率の制御
による膨潤倍率の制御性を調べ、同表に併せて示した。

（以下余白） なお、上記測定は下記のようにして行った。

上記の第１表から明らかなように、実施測高は、比較測
高に対して、優れた特性を示していることが分かる。特
に、高吸水性樹脂として架橋ポリアクリル酸ナトリウム
を用い、これと平均分子量１０３のポリアクリル酸ナト
リウムとを好適な割合で組み合わせた実施例３．４は吸
水膨潤速度が著しく速いことが分かる。また、実施例と
従来例との対比から明らかなように、実施例から得られ
た吸水膨潤材は従来例から得られた。ものよりも吸水膨
潤速度、吸水倍率に優れ、しかも全体均一膨潤性にも優
れていることが分かる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の吸水性樹脂組成物からなる吸水膨潤
材を用いた浸水センサー具の分解斜視図、第２図はその
平面図、第３図はこの発明の吸水性樹脂組成物を加熱発
泡させる場合の説明図、第４図は光フアイバーケーブル
の接続部のクロージヤーの断面図、第５図はそれに用い
られている浸水センサー具の斜視図、第６図は従来の吸
水膨潤材の膨潤状態を示す説明図である。 ２０・・・ケーシング　２４．２５・・・金属板　２６
・・・吸水膨潤材 特許出願人　東海ゴム工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）下記の（Ａ）〜（Ｄ）成分を含み、下記の（Ｃ）
   成分が下記の（Ｂ）成分１００重量部に対して１〜５０
   重量部配合されていることを特徴とする吸水性樹脂組成
   物。 （Ａ）ゴム状物質。 （Ｂ）高吸水性樹脂。 （Ｃ）平均分子量１０＾６以下のポリアクリル酸ナトリ
   ウム。 （Ｄ）発泡剤。