JPH0336054B2 - - Google Patents
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- JPH0336054B2 JPH0336054B2 JP59058423A JP5842384A JPH0336054B2 JP H0336054 B2 JPH0336054 B2 JP H0336054B2 JP 59058423 A JP59058423 A JP 59058423A JP 5842384 A JP5842384 A JP 5842384A JP H0336054 B2 JPH0336054 B2 JP H0336054B2
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- water
- weight
- swellable
- parts
- rubber component
- Prior art date
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- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、水膨張性ゴム成分と非膨張性ゴム成
分とを、同時に押出加硫成形して成る水膨張性複
合材、さらに詳しくいえば、吸水しない状態で圧
縮されても、吸水性の低下が少ないといつた良好
な耐圧縮性を有し、その上ゴム特有の伸縮性を損
なうことなく膨張に方向性を有し、かつ機械的強
度が良好であり、しかも吸水時に剥離が生じない
など、優れた性能を有する水膨張性複合材に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a water-swellable composite material formed by simultaneously extruding and vulcanizing a water-swellable rubber component and a non-swellable rubber component. However, it has good compression resistance with little decrease in water absorption, has directional expansion without impairing the elasticity characteristic of rubber, and has good mechanical strength. The present invention relates to a water-swellable composite material that has excellent performance, such as not peeling when absorbing water.
近年、水膨張性物質が開発され、各種シールド
材、例えば鉄やその他の金属の構造物におけるシ
ール材、プレハブカルバートボツクス、シールド
セグメント、コンクリート成形品の組立時に生じ
る継ぎ目のシール材、コンクリート打継ぎ目のシ
ール材、あるいは補修用シール材などとして広く
利用されている。特に、クロロプレンゴムなどの
常温で5〜50%の結晶領域又はガラス状領域を含
有する1,3−ジエン系ゴムに高吸水性樹脂を分
散して成る組成物は急速に水を吸収し、高い膨潤
圧を与え止水剤として有用であることが知られて
いる(特開昭57−108143号公報)。しかしながら、
この組成物は、各種の構造物を組み立てる際など
に、30%以上の圧縮変形を受けると、該止水材の
吸水性が著しく低下し、十分な止水効果を発揮で
きず、用途が制限されるという欠点がある。 In recent years, water-swellable substances have been developed and used for various shielding materials, such as sealing materials for steel and other metal structures, prefabricated culvert boxes, shield segments, sealing materials for joints that occur during the assembly of concrete moldings, and sealing materials for concrete pouring joints. It is widely used as a sealing material or a repair sealing material. In particular, compositions made by dispersing superabsorbent resins in 1,3-diene rubber containing 5 to 50% crystalline or glassy regions at room temperature, such as chloroprene rubber, rapidly absorb water and have high It is known that it is useful as a water stop agent by imparting swelling pressure (Japanese Patent Application Laid-open No. 108143/1983). however,
When this composition is subjected to compressive deformation of 30% or more when assembling various structures, the water absorbency of the water-stopping material decreases significantly, and sufficient water-stopping effects cannot be achieved, limiting its use. It has the disadvantage of being
また、前記のような水膨張性組成物と、例えば
ジエン系ゴムを主体とする非膨張性組成物とを組
み合わせて成る複合材を止水材として用いること
も提案されている。 It has also been proposed to use a composite material formed by combining a water-swellable composition as described above and a non-swellable composition mainly composed of, for example, diene rubber, as a water-stopping material.
しかしながら、このものはゴム特有の伸縮性を
損うことなく、膨張に方向性を付与することがで
き、かつ機械的強度が良好であるものの、前記の
ような耐圧縮性に劣るという欠点を有している。 However, although this material can give directionality to expansion without impairing the elasticity characteristic of rubber and has good mechanical strength, it has the disadvantage of poor compression resistance as mentioned above. are doing.
本発明者らは、このような事情に鑑み、優れた
性能を有する水膨張性物質を開発するために鋭意
研究を重ね、先にクロロプレンゴム又はクロロス
ルホン化ポリエチレンと、高吸水性樹脂と、金属
酸化物系加硫剤により加硫しないゴム又はエラス
トマーと、金属酸化物系加硫剤とを含む水膨張性
ゴム成分の加硫化物を提案した。しかしながら、
このものは、吸水しない状態で圧縮されても、吸
水性の低下が少ないといつた良好な耐圧縮性を有
するものの、機械的強度や膨張の方向性などにつ
いては、必ずしも満足しうるものではなかつた。 In view of these circumstances, the present inventors conducted extensive research to develop a water-swellable material with excellent performance, and first developed a combination of chloroprene rubber or chlorosulfonated polyethylene, a superabsorbent resin, and a metal. We have proposed a vulcanized product of a water-swellable rubber component containing a rubber or elastomer that is not vulcanized with an oxide vulcanizing agent and a metal oxide vulcanizing agent. however,
Although this material has good compression resistance such that there is little decrease in water absorption even when it is compressed without absorbing water, its mechanical strength and directionality of expansion are not necessarily satisfactory. Ta.
したがつて、本発明者らは、前記の水膨張性ゴ
ム成分と非膨張性ゴム成分とを同時に押出加硫成
形して成る複合体の提供を試みたが、このものは
吸水時において水膨張性ゴム部分と非膨張性ゴム
部分とに剥離するという欠点を有していた。 Therefore, the present inventors attempted to provide a composite formed by simultaneously extruding and vulcanizing the above-mentioned water-swellable rubber component and non-swellable rubber component, but this material did not water-swell upon water absorption. However, it has the disadvantage that it separates into a flexible rubber part and a non-expandable rubber part.
そこで、本発明者らは、さらに研究を進めた結
果、クロロプレンゴム、高吸水性樹脂、金属酸化
物系加硫剤により加硫しない未加硫の液状ゴム又
はエラストマー及び金属酸化物系加硫剤を必須成
分として含有する水膨張性ゴム成分と、非膨張性
ゴム成分とを同時に押出加硫成形して成る複合材
が、吸水しない状態で圧縮されても、吸水性の低
下が少ないといつた良好な耐圧縮性を有してお
り、その上ゴム特有の伸縮性を損なうことなく膨
張に方向性を有し、かつ機械的強度が良好であ
り、しかも吸水時に剥離が生じないなど、優れた
性能を有することを見出し、この知見に基づいて
本発明を完成するに至つた。 Therefore, as a result of further research, the present inventors found that chloroprene rubber, super absorbent resin, unvulcanized liquid rubber or elastomer that is not vulcanized by metal oxide vulcanizing agent, and metal oxide vulcanizing agent It has been reported that a composite material made by simultaneously extruding and vulcanizing a water-swellable rubber component containing water-swellable rubber component as an essential component and a non-swellable rubber component shows little decrease in water absorption even if it is compressed without absorbing water. It has excellent compression resistance, has directional expansion without impairing the elasticity characteristic of rubber, has good mechanical strength, and does not peel off when water is absorbed. Based on this knowledge, the present invention was completed.
すなわち、本発明は、(A)水膨張性ゴム成分と(B)
非膨張性ゴム成分とを、同時に押出加硫成形して
成る複合材において、水膨張性ゴム成分が、(イ)ク
ロロプレンゴム100重量部、(ロ)高吸水性樹脂5〜
300重量部、(ハ)金属酸化物系加硫剤により加硫し
ない未加硫の液状ポリブテン3〜100重量部及び
(ニ)金属酸化物系加硫剤を必須成分としたものであ
ることを特徴とする水膨張性複合材を提供するも
のである。 That is, the present invention comprises (A) a water-swellable rubber component and (B)
In a composite material formed by simultaneously extruding and vulcanizing a non-swellable rubber component, the water-swellable rubber component contains (a) 100 parts by weight of chloroprene rubber, and (b) 5 to 5 parts by weight of a superabsorbent resin.
300 parts by weight, (c) 3 to 100 parts by weight of unvulcanized liquid polybutene that is not vulcanized with a metal oxide vulcanizing agent, and
(d) The present invention provides a water-swellable composite material characterized by containing a metal oxide vulcanizing agent as an essential component.
本発明における水膨張性ゴム成分に(イ)成分とし
て用いるクロロプレンゴムは、クロロプレンを乳
化重合して得られるもので、イオウ変性タイプ、
非イオウ変性タイプなどが知られているが、その
いずれも用いることができる。 The chloroprene rubber used as component (a) in the water-swellable rubber component in the present invention is obtained by emulsion polymerization of chloroprene, and is a sulfur-modified type,
Non-sulfur modified types are known, and any of them can be used.
また(ロ)成分として用いる高吸水性樹脂には、市
販のデンプン−ポリアクリル酸塩系高吸水性樹
脂、有機溶剤中で逆相重合して得られるポリアク
リル酸塩の架橋物、ポリアクリル酸や無水マレイ
ン酸共重合体の塩基性物質との反応生成物を架橋
化して得られる高吸水性樹脂などがあるが、特に
得られる複合材の吸水性及び耐久性の点を考慮し
て、カルボキシル基、又はそれに変換しうる基を
分子中に1個又は2個有するα,β−不飽和化合
物を単量体成分として含有する重合体を架橋剤を
用いて架橋化して得られる高級水性樹脂が好適で
ある。 In addition, the superabsorbent resin used as the component (b) includes commercially available starch-polyacrylate-based superabsorbent resins, crosslinked polyacrylates obtained by reverse phase polymerization in organic solvents, polyacrylic acid There are super absorbent resins obtained by crosslinking the reaction product of a maleic anhydride copolymer with a basic substance. A high-grade aqueous resin obtained by crosslinking a polymer containing as a monomer component an α,β-unsaturated compound having one or two groups or groups convertible therein in the molecule using a crosslinking agent. suitable.
上記のカルボキシル基に変換しうる基として
は、例えばカルボン酸塩残基、カルボン酸アミド
残基、カルボン酸イミド残基、カルボン酸無水物
残基、ニトリル基などを挙げることができる。ま
た、これらの基をもつα,β−不飽和化合物の例
としては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル
酸アミド、メタクリル酸アミド、無水マレイン
酸、マレイン酸、マレイン酸アミド、マレイン酸
イミド、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸、イ
タコン酸などを挙げることができ、これらは単独
で用いてもよいし、他の共重合可能な単量体と組
み合わせて用いてもよい。 Examples of the above-mentioned groups that can be converted into carboxyl groups include carboxylate residues, carboxylic acid amide residues, carboxylic acid imide residues, carboxylic acid anhydride residues, and nitrile groups. Examples of α,β-unsaturated compounds having these groups include acrylic acid, methacrylic acid, acrylic amide, methacrylic amide, maleic anhydride, maleic acid, maleic amide, maleic imide, and itaconic acid. , crotonic acid, fumaric acid, itaconic acid, etc., which may be used alone or in combination with other copolymerizable monomers.
この共重合可能な単量体としては、例えばエチ
レン、プロピレン、イソブチレン、1−ブチレ
ン、ジイソブチレン、メチルビニルエーテル、ス
チレン、酢酸ビニル、アクリル酸エステル、メタ
クリル酸エステル、アクリロニトリル、塩化ビニ
ル、塩化ビニリデンなどが用いられる。このよう
な単量体を併用する場合、カルボキシル基又はそ
れに変換しうる基をもつα,β−不飽和化合物の
割合は全単量体成分中30モル%以上にするのが好
ましい。 Examples of the copolymerizable monomer include ethylene, propylene, isobutylene, 1-butylene, diisobutylene, methyl vinyl ether, styrene, vinyl acetate, acrylic ester, methacrylic ester, acrylonitrile, vinyl chloride, and vinylidene chloride. used. When such monomers are used in combination, the proportion of the α,β-unsaturated compound having a carboxyl group or a group convertible thereto is preferably 30 mol % or more in the total monomer components.
これらの単量体の重合は、ラジカル重合のに際
に常用されている方法に従い、ラジカル重合触媒
を用いて行うことができる。このようにして得ら
れるカルボキシル基又はそれに変換しうる基をも
つ単量体の重合体は、重合度10〜5000のものが適
当であるが、必ずしもこの範囲に制限されるもの
ではない。このような重合体の中で、特に好適な
ものは、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸ある
いはα−オレフイン又はビニル化合物と無水マレ
インとの共重合体である。これらの重合体又は共
重合体は、ナトリウム、カリウム、マグネシウ
ム、カルシウム、バリウムなどのアルカリ金属又
はアルカリ土類金属の化合物やアンモニア、アミ
ンなどを反応させて親水性に変えておくのが好ま
しい。この反応は、例えばアルカリ金属又はアル
カリ土類金属の化合物、アンモニア、アミンなど
を適当な溶媒好ましくは水に溶解し、その中に前
記の重合体又は共重合体をかきまぜながら加える
ことによつて行うことができる。この場合の重合
体又は共重合体と反応させる化合物としては、反
応の容易性や得られる高吸水性樹脂の耐久性の点
で、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモ
ニアが特に好適である。 Polymerization of these monomers can be carried out using a radical polymerization catalyst according to a method commonly used in radical polymerization. The thus obtained polymer of monomers having a carboxyl group or a group convertible thereto preferably has a degree of polymerization of 10 to 5,000, but is not necessarily limited to this range. Among such polymers, particularly preferred are polyacrylic acid, polymethacrylic acid, or copolymers of α-olefin or vinyl compounds and maleic anhydride. These polymers or copolymers are preferably made hydrophilic by reacting with compounds of alkali metals or alkaline earth metals such as sodium, potassium, magnesium, calcium, and barium, ammonia, amines, and the like. This reaction is carried out, for example, by dissolving an alkali metal or alkaline earth metal compound, ammonia, an amine, etc. in a suitable solvent, preferably water, and adding the above-mentioned polymer or copolymer into the solution while stirring. be able to. In this case, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and ammonia are particularly preferred as the compound to be reacted with the polymer or copolymer in terms of ease of reaction and durability of the superabsorbent resin obtained.
このようにして得られた重合体又は共重合体
は、次に架橋剤と反応させて架橋化する。この架
橋剤としては、多価エポキシ化合物、多価アミ
ン、多価アルコール、アミノアルコール、ポリイ
ソシアネート、多価ハロヒドリン化合物又は多価
アジリジン化合物が用いられるが特に好適なのは
多価エポキシ化合物、多価アミンである。この多
価エポキシ化合物の例としては、グリセリンジグ
リシジルエーテル、エチレングリコールジグリシ
ジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテ
ル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテ
ル、プロピレングリコールジグリシジルエーテ
ル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエー
テル及びトリメチロールプロパントリグリシジル
エーテルを挙げることができる。また多価アミン
の例としては、エチレンジアミン、ジエチレント
リアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチ
レンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン及び
分子量5000以下のポリエチレンイミンを挙げるこ
とができる。 The polymer or copolymer thus obtained is then crosslinked by reacting with a crosslinking agent. As this crosslinking agent, polyvalent epoxy compounds, polyvalent amines, polyvalent alcohols, amino alcohols, polyisocyanates, polyvalent halohydrin compounds, or polyvalent aziridine compounds are used, but particularly preferred are polyvalent epoxy compounds and polyvalent amines. be. Examples of this polyvalent epoxy compound include glycerin diglycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, glycerin triglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, and trimethylolpropane triglycidyl ether. can be mentioned. Further, examples of polyvalent amines include ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, and polyethyleneimine having a molecular weight of 5000 or less.
これらの架橋剤による架橋化反応は、前記の重
合体又は共重合体に架橋剤を添加し、必要に応じ
加熱することによつて行われる。この際、所望に
応じ適当な溶媒を用いて行うこともできる。架橋
剤として多価エポキシ化合物又は多価アミンを用
いるときには、所定の重合体又は共重合体とアル
カリ金属又はアルカリ土類金属の化合物又はアン
モニアの水溶液との反応混合物中に、直接架橋剤
を添加して反応させたのち、生成物を分離し、乾
燥し、さらに熱処理するのが有利である。この
際、所望の吸水倍率をもつ高吸水性樹脂が得られ
るように架橋剤の使用量を適宜選択して、架橋度
を調節することが必要である。 The crosslinking reaction using these crosslinking agents is carried out by adding the crosslinking agent to the above polymer or copolymer and heating if necessary. At this time, an appropriate solvent can be used as desired. When a polyvalent epoxy compound or a polyvalent amine is used as a crosslinking agent, the crosslinking agent is directly added to the reaction mixture of a predetermined polymer or copolymer and an alkali metal or alkaline earth metal compound or ammonia aqueous solution. After the reaction, the product is advantageously separated, dried and further heat treated. At this time, it is necessary to appropriately select the amount of crosslinking agent used and adjust the degree of crosslinking so that a superabsorbent resin having a desired water absorption capacity can be obtained.
この高吸水性樹脂の吸水倍率が小さいと、得ら
れる水膨張性複合材の吸水倍率が小さくなり、一
方吸水倍率が高すぎると、水で膨潤した該複合材
の強度が低くなり、いずれも十分な膨潤圧を示さ
ない。したがつて、高吸水性樹脂の吸水倍率は10
〜500倍、好ましくは20〜300倍の範囲で選ばれ
る。 If the water absorption capacity of this superabsorbent resin is small, the water absorption capacity of the resulting water-swellable composite material will be small; on the other hand, if the water absorption capacity is too high, the strength of the water-swollen composite material will be low. Does not exhibit significant swelling pressure. Therefore, the water absorption capacity of super absorbent resin is 10
~500 times, preferably 20 to 300 times.
本発明における水膨張性ゴム成分に用いられ前
記高吸水性樹脂の使用量は、クロロプレンゴム
100重量部に対し5〜300重量部、好ましくは30〜
200重量部の範囲である。この量が5重量部未満
では、得られる複合材は止水材としての機能を発
揮できず、また300重量部を超えると、該複合材
の強度が低下して実用に耐えられなくなる。 The amount of the superabsorbent resin used in the water-swellable rubber component in the present invention is chloroprene rubber.
5 to 300 parts by weight per 100 parts by weight, preferably 30 to 300 parts by weight
In the range of 200 parts by weight. If this amount is less than 5 parts by weight, the composite material obtained will not be able to function as a water-stopping material, and if it exceeds 300 parts by weight, the strength of the composite material will decrease and it will no longer be able to withstand practical use.
本発明における水膨張性ゴム成分に(ハ)成分とし
て用いる未加硫の液状ポリブテンは、(イ)成分と共
加硫するか、あるいはそれ自体で加硫するとゴム
層の弾性率が高くなり、水に浸せきしたとき、ゴ
ム層に分散した高吸水性樹脂粒子が吸水して膨張
するのを妨げ、水膨張性複合材の吸水による膨張
倍率を低下させるので、これらはクロロプレンゴ
ムやクロロスルホン化ポリエチレンの加硫に用い
られる金属酸化物系加硫剤によつて加硫しないも
のであることが必要である。 When the unvulcanized liquid polybutene used as component (c) in the water-swellable rubber component of the present invention is co-vulcanized with component (a) or vulcanized by itself, the elastic modulus of the rubber layer increases. When immersed in water, it prevents the superabsorbent resin particles dispersed in the rubber layer from absorbing water and expanding, reducing the expansion ratio of water-swellable composites due to water absorption. It is necessary that the material is not vulcanized by the metal oxide vulcanizing agent used for vulcanization.
前記の液状ポリブテンの使用量はクロロプレン
ゴム100重量部に対し、3〜100重量部、好ましく
は5〜50重量部の範囲で選ばれる。この量が3重
量部未満では、得られる水膨張性複合材の耐圧縮
性が得られず、また100重量部を超えると該複合
材の強度が低くなつて実用に耐えられなくなる。 The amount of the liquid polybutene used is selected in the range of 3 to 100 parts by weight, preferably 5 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of chloroprene rubber. If this amount is less than 3 parts by weight, the compression resistance of the resulting water-swellable composite material will not be obtained, and if it exceeds 100 parts by weight, the strength of the composite material will be so low that it will not be able to withstand practical use.
本発明においては、この液状ポリブテンを用い
ることにより、得られる水膨張性複合材は吸水時
において、水膨張性ゴム部分と非膨張性ゴム部分
とに剥離することがない。この液状ポリブテンの
代りに固体ゴム又は固体エラストマーを用いる場
合、該複合材は吸水時に剥離が生じる。 In the present invention, by using this liquid polybutene, the resulting water-swellable composite material does not separate into a water-swellable rubber portion and a non-swellable rubber portion when water is absorbed. If solid rubber or solid elastomer is used instead of liquid polybutene, the composite material will peel off when it absorbs water.
また、本発明においては、前記の液状ポリブテ
ンは単独のものを用いてもよいし、また2種以上
の混合物を用いてもよい。 Further, in the present invention, the above-mentioned liquid polybutene may be used alone, or a mixture of two or more types may be used.
次に本発明における水膨張性ゴム成分に用いら
れる加硫剤は、金属酸化物系加硫剤であつて、加
工性、加硫速度及び得られる加硫物の物性などの
点から、特に酸化マグネシウムと酸化亜鉛との組
合せが好適である。 Next, the vulcanizing agent used in the water-swellable rubber component in the present invention is a metal oxide-based vulcanizing agent. A combination of magnesium and zinc oxide is preferred.
また該水膨張性ゴム成分には、前記した(イ)、
(ロ)、(ハ)及び(ニ)の必須成分に加えて、さらに所望に
応じて、通常クロロプレンゴムに用いられる他の
配合剤、例えば加硫促進剤、加硫助剤、老化防止
剤、カーボンブラツクやホワイトカーボンやクレ
ーなどの補強剤、炭酸カルシウムなどの無機充て
ん剤、プロセスオイルなどの軟化剤、フタレート
やセバケート系の可塑剤、染料や顔料のような着
色剤などを配合することができる。そして、特に
プロセスオイルを併用する場合、軟化に必要なオ
イルの量を減じてその分だけ液状ポリブテンの量
を増加すると、板状体に加工したときの厚味方向
の膨潤度が大きくなり、逆にオイルの量を増加し
て、その分だけ液状ポリブテンの量を減じると、
たて方向及び横方向への膨潤度が大きくなる傾向
がみられるので、この現象を利用してシール材の
物性を制御することもできる。 In addition, the water-swellable rubber component includes the above-mentioned (a),
In addition to the essential components (b), (c) and (d), if desired, other compounding agents normally used in chloroprene rubber, such as vulcanization accelerators, vulcanization aids, anti-aging agents, Reinforcing agents such as carbon black, white carbon, and clay, inorganic fillers such as calcium carbonate, softening agents such as process oil, plasticizers such as phthalate and sebacate, and coloring agents such as dyes and pigments can be blended. . Particularly when process oil is used in combination, if the amount of oil required for softening is reduced and the amount of liquid polybutene is increased by that amount, the degree of swelling in the thickness direction when processed into a plate will increase. If you increase the amount of oil and reduce the amount of liquid polybutene by that amount,
Since the degree of swelling in the vertical and lateral directions tends to increase, this phenomenon can also be utilized to control the physical properties of the sealing material.
一方、本発明に用いる非膨張性ゴム成分として
は、例えばジエン系ゴムに加硫剤、加硫促進剤、
加硫助剤、老化防止剤、補強剤、無機充てん剤、
その他ジエン系ゴムに通常用いられている添加剤
などを配合したものが挙げられる。これに用いる
ジエン系ゴムとしては、前記水膨張性ゴム成分に
用いられるクロロプレンゴムが特に好適である。 On the other hand, the non-expandable rubber component used in the present invention includes, for example, a diene rubber, a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator,
Vulcanization aids, anti-aging agents, reinforcing agents, inorganic fillers,
Other examples include those containing additives commonly used in diene rubbers. As the diene rubber used for this, chloroprene rubber used for the water-swellable rubber component is particularly suitable.
本発明の複合材は、前記の水膨張性ゴム成分と
非膨張性ゴム成分とを、例えば二重押出機などを
用いて、同時に押出加硫成形することによつて得
られる。このように複合化することにより、ゴム
特有の伸縮性を損なうことなく、膨張に方向性が
付与され、かつ機械的強度が良好となる。 The composite material of the present invention is obtained by simultaneously extruding and vulcanizing the water-swellable rubber component and the non-swellable rubber component using, for example, a double extruder. By compositing in this way, directionality is imparted to expansion without impairing the elasticity peculiar to rubber, and mechanical strength is improved.
本発明の水膨張性複合材は、吸水しない状態で
圧縮されても、吸水性の低下が少ないといつた良
好な耐圧縮性を有しており、その上膨張に方向性
を有し、かつ機械的強度が良好であり、しかも吸
水時に水膨張性ゴム部分と非膨張性ゴム部分とに
剥離することがないなど優れた性能を有してお
り、シールドトンネル、シールドセグメントなど
の継手止水材、ヒユーム管、カルバートボツクス
などのコンクリート二次製品のジヨイント部止水
材、各種トンネルのコンクリート打継目部止水
材、Uフリユーム、コルゲート管などの鋼製二次
製品のジヨイント部止水材、あるいは各種補修用
止水材として利用しうる。 The water-swellable composite material of the present invention has good compression resistance such that there is little decrease in water absorption even when it is compressed without absorbing water, and furthermore, it has directionality in expansion, and It has good mechanical strength and has excellent performance such that the water-swellable rubber part and non-swellable rubber part do not separate when water is absorbed, making it a water-stopping material for joints such as shield tunnels and shield segments. , water-stopping material for the joint part of secondary concrete products such as humid pipes and culvert boxes, water-stopping material for the concrete joints of various tunnels, water-stopping material for the joint part of secondary steel products such as U-furium pipes and corrugated pipes, or Can be used as a water stop material for various repairs.
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つてなんら限定さ
れるものではない。 EXAMPLES Next, the present invention will be explained in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples in any way.
なお、実施例、参考例及び比較例における膨張
倍率と戻り率は、次に示す方法に従つて求めた。 The expansion ratio and return ratio in Examples, Reference Examples, and Comparative Examples were determined according to the following methods.
すなわち、得られた止水材から2×2cm角の試
料(厚さ2.8mm)を切り出し、その重量を測定し
たのち、
(イ) そのまま水中に7日間浸漬
(ロ) 1mm厚さまで油圧プレスで圧縮し、3時間保
持したのち解放して水中に7日間浸漬
の操作をそれぞれ施して膨張させ、その重量を測
定し、次の式により膨張倍率及び戻り率を求め
た。 That is, a 2 x 2 cm square sample (thickness 2.8 mm) was cut out from the obtained waterproof material, its weight was measured, (a) it was immersed in water for 7 days, and (b) it was compressed with a hydraulic press to a thickness of 1 mm. After holding it for 3 hours, it was released and immersed in water for 7 days to cause it to expand, its weight was measured, and the expansion ratio and return rate were determined using the following formula.
膨張倍率(倍)=浸漬後重量/浸漬前重量
戻り率(%)=圧縮したものの膨張倍率/圧縮しないも
のの膨張倍率×100
参考例 1
クロロプレンゴム100重量部、酸化マグネシウ
ム4重量部、活性亜鉛華5重量部、加硫促進剤1
重量部、ステアリン酸1重量部、老化防止剤2.0
重量部、プロセスオイル20重量部及び高吸水性樹
脂(自重の200倍の蒸留水を吸収しうる吸水能を
有する)100重量部の混合物に、金属酸化物系加
硫剤により加硫しないポリブテンHV−300 10重
量部を加えて、10インチ試験ロールで20分間混練
したのち厚さ3.5mmの水膨張性ゴム成分を調製し
た。 Expansion ratio (times) = Weight after immersion / Weight before immersion Return rate (%) = Expansion ratio of compressed product / Expansion ratio of uncompressed product x 100 Reference example 1 100 parts by weight of chloroprene rubber, 4 parts by weight of magnesium oxide, activated zinc white 5 parts by weight, 1 part vulcanization accelerator
Parts by weight, 1 part by weight of stearic acid, 2.0 parts by weight of anti-aging agent.
Polybutene HV, which is not vulcanized with a metal oxide vulcanizing agent, is added to a mixture of 20 parts by weight of process oil and 100 parts by weight of a super absorbent resin (having a water absorption capacity capable of absorbing 200 times its own weight of distilled water). -300 was added and kneaded for 20 minutes using a 10-inch test roll to prepare a water-swellable rubber component with a thickness of 3.5 mm.
次いでこのゴム成分を油圧プレスで加圧しなが
ら170℃で10分間加硫成形し、厚さ2.8mmのシート
状の止水材を得た。このものについて圧縮しない
場合及び圧縮した場合の膨張倍率と戻り率を求め
たところ、それぞれ16.2倍、11.6倍、72%であつ
た。 Next, this rubber component was vulcanized and molded at 170° C. for 10 minutes while being pressurized using a hydraulic press to obtain a sheet-like water stop material with a thickness of 2.8 mm. When the expansion ratio and return ratio were determined for this product when it was not compressed and when it was compressed, they were 16.2 times, 11.6 times, and 72%, respectively.
参考例 2
参考例1におけるポリブテンHV−300 10重量
部の代りに、固体エラストマーのポリイソブチレ
ン(ビスタネツクスMML140)30重量部を用い
る以外は参考例1と同様な配合物を10インチ試験
ロールで20分間混練したのち厚さ3.5mmの水膨張
性ゴム成分を得た。Reference Example 2 The same formulation as in Reference Example 1 was prepared using a 10-inch test roll for 20 minutes, except that 30 parts by weight of solid elastomer polyisobutylene (Vistanetx MML140) was used instead of 10 parts by weight of polybutene HV-300 in Reference Example 1. After kneading, a water-swellable rubber component with a thickness of 3.5 mm was obtained.
次いで、このゴム成分を油圧プレス加圧しなが
ら170℃で10分間加硫成形し、厚さ2.8mmのシート
状の止水材を得た。このものについて圧縮しない
場合及び圧縮した場合の膨張倍率と戻り率を求め
たところ、それぞれ11.8倍、11.2倍、95%であつ
た。 Next, this rubber component was vulcanized and molded at 170° C. for 10 minutes while pressurizing with a hydraulic press to obtain a sheet-like water stop material with a thickness of 2.8 mm. When the expansion ratio and return ratio were determined for this product when it was not compressed and when it was compressed, they were 11.8 times, 11.2 times, and 95%, respectively.
参考例 3
金属酸化物系加硫剤により加硫しない液状ポリ
ブテンを配合しないこと以外は、参考例1と全く
同様にしてシート状の止水材を作成した。このも
のの膨張倍率及び戻り率を求めたところ、圧縮し
ない場合の膨張倍率は15.4倍、圧縮した場合の膨
張倍率は1.5倍、戻り率は10%であつた。Reference Example 3 A sheet-shaped water stop material was prepared in exactly the same manner as in Reference Example 1, except that liquid polybutene, which is not vulcanized with a metal oxide vulcanizing agent, was not blended. When the expansion ratio and return rate of this product were determined, the expansion ratio without compression was 15.4 times, the expansion ratio with compression was 1.5 times, and the return ratio was 10%.
実施例
参考例1と全く同様な水膨張性ゴム成分と、ク
ロロプレンゴム100重量部、酸化マグネシウム4
重量部、活性亜鉛華5重量部、加硫促進剤2重量
部、ステアリン酸0.5重量部、老化防止剤3重量
部、プロセスオイル16重量部、カーボンブラツク
50重量部、炭酸カルシウム30重量部から成る非膨
張性ゴム成分とを、60mm、70mmの二重押出機を使
用し同時に押出加硫成形し、複合止水材を得た。Example A water-swellable rubber component exactly the same as in Reference Example 1, 100 parts by weight of chloroprene rubber, and 4 parts by weight of magnesium oxide.
Parts by weight, 5 parts by weight of activated zinc white, 2 parts by weight of vulcanization accelerator, 0.5 parts by weight of stearic acid, 3 parts by weight of anti-aging agent, 16 parts by weight of process oil, carbon black
50 parts by weight and a non-expanding rubber component consisting of 30 parts by weight of calcium carbonate were simultaneously extruded and vulcanized using 60 mm and 70 mm double extruders to obtain a composite water stop material.
このものは耐圧縮性に優れており、その上水道
水に浸せきしても剥離が生じなかつた。 This material had excellent compression resistance and did not peel off even when immersed in tap water.
比較例 1
参考例2と全く同様な水膨張性ゴム成分と、実
施例と全く同様な非膨張性ゴム成分とを、実施例
と同様にして同時に押出加硫成形して複合止水材
を得た。Comparative Example 1 A water-swellable rubber component that is exactly the same as in Reference Example 2 and a non-swellable rubber component that is exactly the same as in the example were simultaneously extruded and vulcanized in the same manner as in the example to obtain a composite water stop material. Ta.
このものは耐圧縮性に優れているものの、水道
水に浸せきしたところ、翌日に水膨張性ゴム部分
と非膨張性ゴム部分とに剥離していた。 Although this product has excellent compression resistance, when it was immersed in tap water, the water-swellable rubber portion and non-swellable rubber portion were separated the next day.
比較例 2
参考例3と全く同様な水膨張性ゴム成分と、実
施例と全く同様な非膨張性ゴム成分とを、実施例
と同様にして同時に押出加硫成形して複合止水材
を得た。Comparative Example 2 A water-swellable rubber component that is exactly the same as in Reference Example 3 and a non-swellable rubber component that is exactly the same as in the example were simultaneously extruded and vulcanized in the same manner as in the example to obtain a composite water stop material. Ta.
このものは、水道水に浸せきしても剥離が生じ
ることがないものの、耐圧縮性が極めて劣つてい
た。 Although this product did not peel off even when immersed in tap water, its compression resistance was extremely poor.
Claims (1)
を、同時に押出加硫成形して成る複合材におい
て、水膨張性ゴム成分が、(イ)クロロプレンゴム
100重量部、(ロ)高吸水性樹脂5〜300重量部、(ハ)金
属酸化物系加硫剤により加硫しない非加硫の液状
ポリブテン3〜100重量部及び(ニ)金属酸化物系加
硫剤を必須成分としたものであることを特徴とす
る水膨張性複合材。1. In a composite material formed by simultaneously extruding and vulcanizing (A) a water-swellable rubber component and (B) a non-swellable rubber component, the water-swellable rubber component is (a) chloroprene rubber.
100 parts by weight, (b) 5 to 300 parts by weight of super absorbent resin, (c) 3 to 100 parts by weight of unvulcanized liquid polybutene that is not vulcanized with a metal oxide vulcanizing agent, and (d) metal oxide type. A water-swellable composite material characterized by containing a vulcanizing agent as an essential component.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058423A JPS60203651A (en) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | Water-swellable composite material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59058423A JPS60203651A (en) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | Water-swellable composite material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60203651A JPS60203651A (en) | 1985-10-15 |
| JPH0336054B2 true JPH0336054B2 (en) | 1991-05-30 |
Family
ID=13083968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59058423A Granted JPS60203651A (en) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | Water-swellable composite material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60203651A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0819660B2 (en) * | 1989-11-02 | 1996-02-28 | 戸田建設株式会社 | Sealing material for connecting unit of dam inspection corridor |
-
1984
- 1984-03-28 JP JP59058423A patent/JPS60203651A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60203651A (en) | 1985-10-15 |
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