JPH0359087A - 粘着性水膨張止水材 - 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 本発明は、新規な粘着性水膨張止木材に関するものであ
る。さらに詳しくいえば、本発明は改良された施工性を
有し、かつ止水効果の高い粘着性水膨張止木材に関する
ものである。

従来の技術 止木材は土木工事や建築工事において、モルタル、コン
クリート施工の個所や送水管接続の個所のひび割れ、亀
裂、間隙などの水漏れを生じる間隙に充てんして漏水を
止めるために広く用いられている。

このような止木材として、従来完全加硫タイプの止水材
が主として使用されていが、このタイプのものは、引張
強度（Ｔｂ）が高く、圧縮反発弾性が大きいことから複
雑な形状をした目地部やコーナ一部、比較的粗面なコン
クリート製品の目地部に使用する際には間隙を埋めるた
め相当の圧締力を必要とし、施工性がよくないという欠
点があり、この改善が望まれてきた。その外、ゴム、プ
ラスチック、ビチューメンなどの変形しやすい耐水性物
質を素材としたものも知られているが、これらの素材は
、長期間使用によって反発弾性の低下、あるいはクリー
プ現象をきたして間隙の変化に対応できなくなり、止水
効果が不十分となる欠点がある。また、水膨張性加硫ゴ
ムタイプの止木材も提案されているが、初期止水効果は
接着剤とゴムの圧縮反発弾性力によるところが大きく、
施工性の改良が要望されている。

一方、間隙光てん用止木材として、粘着ブチルゴム系止
木材が広く使用されてきたが、圧縮永久ひずみが大きく
、復元力が小さいため漏水のおそれがあるし、その改良
タイプとして提案されている粘着性水膨張ブチルゴム系
止木材は、未加硫のため吸水膨張後止木材が膨張圧力に
耐えきれず崩壊してしまうという根本的な欠点があった
。

発明が解決しようとする課題 本発明は、このような従来の粘着性水膨張止木材のもつ
欠点を克服し、粘着性に優れ、圧縮反発弾性が比較的小
さく、施工時の間隙光てん性に優れ、施工後の間隙の目
離れにも水膨張による接面圧で止水効果を発揮し、吸水
膨張後も崩壊しない母材強度を有するなど、優れた性能
を有する粘着性水膨張止木材を提供することを目的とし
てなされたものである。

課題を解決するための手段 本発明者らは、前記の好ましい性質を有する粘着性水膨
張性止木材を開発するために種々研究を重ねた結果、ブ
チル系ゴムに対し、所定成分を所定割合で配合した混合
物を成形したのち、加硫することにより、その目的を達
威しうろことを見出し、この知見に基づいて本発明を完
成するに至りｌこ　。

すなわち、本発明は、（Ａ）ブチル系ゴム１ｏｏ重量部
に対し、（Ｂ）高吸水性樹脂１〜５０重量部、（Ｃ）無
機系吸水剤３０〜２００重量部、（Ｄ）粘着付与剤１０
〜５０重量部、（Ｅ）可塑剤３０〜２００重■部及び（
Ｆ）加硫剤０．１〜５重量部を配合した混合物の加硫成
形体であって、かつ引張強度（Ｔｂ）３０に９ｆ／ｃｒ
ｔｒ”以下、１００％モジュラス１　ｋｇｆ／　ｃｍ”
以上、破断時伸び（Ｅｂ）３００％以上、膨張度（Ｓ　
）１．５〜５．０を有することを特徴とする粘着性水ｒ
＃張張水木材提供するものである。

ここで、膨張度（Ｓ）とは式 （ｔ；だし、Ｗ、は乾燥状態の重量、Ｗ、は水道水浸せ
き３週間後の重量） で定義されるものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明において、（Ａ）Ｉｆｆｉ分として用いるブチル
系ゴムとしては、例えばブチルゴム、中でも不飽和度が
０．３〜３．０モル％のもの、塩素化ブチルゴムや臭素
化ブチルゴムのようなハロゲン化ブチルゴム、中でも不
飽和度が０．１〜３．０モル％のもの、ハロゲン含有率
が０３３〜３．０重量％のもの、ポリイソブチレン、中
でも粘度平均分子量５００００〜２５０００００のもの
などが挙げられ、特に反応性が高い臭素化ブチルゴムが
好ましい。

本発明において、（Ｂ）成分として用いる高吸水性樹脂
としては、例えばポリアクリル酸系、変性ポリビニルア
ルコール系、ビニルアルコール−アクリル酸共重合体、
オレフィン−無水マレイン酸系などが挙げられる。この
ＣＢ）成分！ま、（Ａ）成分１００重量部に対し、通常
１〜５０重量部、好ましくは５〜４０重量部の範囲の割
合で配合される。

この配合割合が小さすぎると、膨張度が不足したり、膨
張時間が長くなって止水効果が劣化するし、また大きす
ぎると、母材崩壊や裏込め材の押出しによるコンクリー
トの亀裂を生じるのを免れない。

本発明において、（Ｃ）成分として用いる無機系吸水剤
は水を吸って膨張する無機系材料であれば特に制限され
ず、このようなものとしては、例えば無水ケイ酸、含水
ケイ酸、ケイ酸塩のようなケイ酸類、モンモリロナイト
を主成分とするベントナイト類などが挙げられる。この
＜ｃ＞成分は、（Ａ）成分１００重量部に対し、通常３
０〜２００重量部、好ましくは５０〜１５０ｔｉｉ部の
範囲の割合で配合される。

この配合割合が小さすぎると、膨張度が不足したり、膨
張に長時間を要し、止水効果が劣化するし、また大きす
ぎると、母材の崩壊や膨張時の母材の硬化を伴い、施工
性が低下するのを免れない。

本発明において、（Ｄ）成分として用いる粘着付与剤と
しては、例えば脂肪族系、秀香族系、脂環族系、共重合
系、水添系などの石油樹脂、ポリテルペン、テルペンフ
ェノール樹脂などのテルベン系樹脂、変性キシレン樹脂
などのキシレン系樹脂、アルキルフェノール樹脂、変性
フェノール樹脂などの７エノール系樹脂、クマロン−イ
ンデン樹脂、ロジン、変性ロジンなどのロジン系樹脂、
シェラツク、ダンマル、コーパル、ポリブテン、ポリイ
ソブチレン、液状ポリグロロブレン、液状ポリブタジェ
ンなどが挙げられる。この（Ｄ）Ｉｆｆｉ分は、（Ａ）
成分１００重量部に対し、通常１０〜５０重量部、好ま
しくは１５〜４０重量部の範囲の割合で配合される。こ
の配合割合が小さすぎると、粘着性が不足し、被着体に
対する充てん性が低下するし、また大きすぎると、表面
が疎水性となり、膨張度が減少し、止水効果が劣化する
のを免れない。

本発明において、（Ｅ）成分として用いる可塑剤として
は、例えばパラフィン系、ナフテン系、芳香族系などの
鉱物油フタル酸系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤、ア
ジペート系可塑剤、セバケート系可塑剤、ステアリン酸
、パルミチン酸、ひまし油、綿実油、菜種油、パラフィ
ン、塩化パラフィンなどが挙げられる。この（Ｅ）ＪＲ
分は、（Ａ）＊分１００重量部に対し、通常３０〜２０
０重量部、好ましくは５０−１５０重量部の範囲の割合
で配合される。

この配合割合が小さすぎると、母材が硬くなり、膨張度
の低下や、施工性の劣化を生じるし、また大きすぎると
、母材が軟化し、膨張後の母材の崩壊を招くことになる
。

本発明において、（Ｆ）成分として用いる加硫剤として
は、例えば硫黄やメチロール化アルキルフェノール樹脂
、臭素化アルキルフェノール樹脂のような変性フェノー
ル樹脂やテトラメチルチウラムジスルフィド、テトラメ
チルチウラムモノスルフィドのようなチウラム類が挙げ
られる。この加硫剤は、（Ａ）成分１００重量部に対し
、通常００１〜５重量部、好ましくは０．３〜２．０重
量部の範囲の割合で配合される。この配合割合が小さす
ぎると、加硫密度が小さくなり母材強度が低下するため
吸水膨張後、母材が崩壊しやすくなるし、また大きすぎ
ると、ブルームを起すので好ましくない。

この加硫剤は、加硫促進剤とともに用いらるのが望まし
いが、この加硫促進剤としては、例えば２−メルカプト
イミダシリンのようなチオ尿素系化合物、メルカプトベ
ンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィドのよう
なチアゾール系化合物、ジメチルジチオカルバミン酸亜
鉛、ジメチルジチオカルバミン酸銅のようなジチオカル
バメート系化合物などが挙げられ、これらは加硫剤の種
類等により種々であるが、（Ａ）ｇｔ分１００重量部に
対し、通常５重量部以下、好ましくは０．５〜３重量部
の範囲の割合で用いられる。

本発明に用いる前記混合物には、前記の必須成分以外に
、本発明の目的をそこなわない範囲で、必要に応じて従
来止木材に慣用されている種々の添加成分を任意成分と
して配合することができる。

この添加成分としては、例えば老化防止剤、充てん剤、
着色剤、顔料、加工助剤などを挙げることができる。

この老化防止剤としては、例えばアミン、フェノール類
などが挙げられる。

この充てん剤としては、例えば炭酸カルシウム、亜鉛華
、ハードクレー、カーボンブラックなどが挙げられる。

本発明の粘着性水膨張性止木材は、前記の各成分を加圧
ニーグーを用いて十分混練し、次いで混合物を成形し、
次いで加硫することにより引張強度（Ｔｂ）　３０　ｋ
ｇｔ／ｃｔａ”以下、１００％−ｔ−シュ５７．　ｌ　
ｋｇｆ／Ｃ−以上、破断時伸び（Ｅｂ）３００％以上、
膨張度（Ｓ）１．５〜５．０の物性を有するものとする
ことにより、製造される。この成形法としては、従来止
木材の成形に通常用いられている方法、例えば押出成形
法、プレス成形法などが一般的である。

発明の効果 本発明の粘着性水膨張止木材は、粘着性に優れ、圧縮反
発弾性が比較的小さく、施工時の間隙光てん性に優れ、
施工後の間隙の０離れにも水膨張による接面圧で止水効
果を発揮し、吸水膨張後も崩壊しない母材強度を有して
施工性に優れるなど、優れた性能を有する。

したがって、本発明の粘着性水膨張止木材は、例えば土
木工事や建築工事において、シールドトンネル、シール
ドセグメントなどの継手面、ヒュ−ム管やプレハブカル
バートボックスなどのコンクリート二次製品のジヨイン
ト部分、コンクリート構築物の打継目、Ｕ７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分など
の間隙光てん用材料、各種補修用材料、あるいは農林や
園芸用保水材などとして好適に利用しうる。

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。

また、実施例及び比較例で用いた各種配合剤の種類を皮
表に示す。

実施例１ 或　　　　分　　　　　　　　　　　重量部ブチル系ゴ
ム（イ）　　　　　　　　　　　１００高吸水性樹脂　
　　　　　　　　　　　２０無機系吸水剤　　　　　　
　　　　　　８０粘着付与剤　　　　　　　　　　　　
　２０可塑剤　　　　　　　　　　　　　　　８０加硫
剤（イ）　　　　　　　　　　　　　　２加硫促進剤　
　　　　　　　　　　　　ｌ充てん剤　　　　　　　　
　　　　　　１００以上の各成分を配合し、加圧ニーダ
−で３０分間十分混練し、ブチルゴムコンパウンドを得
た。

次いで、これをｌ６０ＩＩｌｌｌ押出機を用いてスクリ
ュー回転数４０ｒｐｒｎ、ダイス温度８０℃の条件下に
押出成形したのち、１７０℃で８分間加硫し、試料を作
成した。この試料は引張強度１９．Ｏｂｎ／ｃ１．１０
０％モジュラス２．５ｈｙｆ／ｃａｒ”、破断時伸び１
２００％、膨張度２．５を有し、膨張時も形状を保って
いて、崩壊することはなかった。

実施例２ 戊　　　　　分　　　　　　　　　　　　　　婁」１興
ブチル系ゴム（ロ）５０ ブチル系ゴム（ハ）５０ 高吸水性樹脂　　　　　　　　　　　　４０無機系吸水
剤　　　　　　　　　　　　３０粘着付与剤　　　　　
　　　　　　　　２５可塑剤　　　　　　　　　　　　
　　　７５加硫剤（イ）１．５ 加硫剤（ロ）０．８ 充てん剤　　　　　　　　　　　　　　８０以上の各成
分を配合し、実施例１と同様にして得たコンパウンドを
押出成形し、１７０℃で１０分間加硫して試料を作成し
た。この試料は、引張強度１８．０ｋｇｆ／ｃｍ”、１
００％モジュラス２−Ｏｋｇｆ／ｃｒｎ”、破断時伸び
１３５０％、膨張度４．２を有し、膨張時も形状を保っ
ていて、崩壊することはなかった。

実施例３ 戊　　　　　　分　　　　　　　　　　　　　　　　重
」Ｌ婆ブチル系ゴム（ハ）１００ エラストマー（ＥＰＤＭ）　　　　　　　　　　　８０
高吸水性樹脂　　　　　　　　　　　　４０無機系吸水
剤　　　　　　　　　　　　６０粘着付与剤　　　　　
　　　　　　　　５０可塑剤　　　　　　　　　　　　
　　　１２０加硫剤（イ）　　　　　　　　　　　　　
　２加硫剤（ロ）　　　　　　　　　　　　　　１充て
ん剤　　　　　　　　　　　　　　１００以上の各成分
を配合し、実施例１と同様にして得たコンパウンドを押
出成形し、１７０℃で５分間加硫して試料を作成した。

この試料は、引張強度２５．０＆ｇｆ／　ｃｔａ”、１
００％モジュラス２．２ｋｇｆ／Ｃ１１″、破断時伸び
９５０％、膨張度１．７を有し、膨張時も形状を保って
いて、崩壊することはなかった。

実施例４ 戊　　　　　分　　　　　　　　　　　　　　　重ｊ１
匹ブチル系ゴム（ハ）１００ 高吸水性樹脂　　　　　　　　　　　　　ＩＯ無機系吸
水剤　　　　　　　　　　　　１２０ポリブテン（粘着
付与剤）　　　　　　　　　１０可塑剤　　　　　　　
　　　　　　　　１００加硫剤（イ）　　　　　　　　
　　　　　　　１加硫剤（ロ）　　　　　　　　　　　
　　　ｌ充てん剤　　　　　　　　　　　　　　　７０
以上の各成分を配合し、実施例１と同様にして得たコン
パウンドを押出成形し、１７０℃で１０分間加硫して試
料を作成した。この試料は、引張強度Ｌ５．Ｏｂｇｆ／
　ｃｒｙ”、１００％モジュラス１．３ｋｇｆ／ｃｒｘ
”、破断時伸び１４１０％、膨張度２．２を有し、膨張
時も形状を保っていて、崩壊することはなかった。

実施例５ 成分 ブチル系ゴム（ハ） ブチル系ゴム（再生ブチルゴム） 高吸水性樹脂 無機系吸水剤 粘着付与剤 可塑剤 加硫剤（イ） 加硫剤（ロ） 充てん剤 以上の各成分を配合し、実施例１と同様にしズ得たコン
パウンドを押出成形し、１７０℃テｌ　０分間加硫して
試料を作成した。この試料は、引張弔度１６．ＯＪｇｆ
／　ｃｔｔｔ”、１００％モジュラス１．−８＆ｇｆ／
ａｍ”、破断時伸び１１５０％、膨張度２．８を有し、
膨張時も形状を保っていて、崩壊することはなかった。

比較例１　（ＳＢＲ系完全加硫型） 戊　　　　分　　　　　　　　　　　重量部Ｓ　Ｂ　Ｒ
１００ 可塑剤　　　　　　　　　　　　　　　　７加硫剤（イ
）　　　　　　　　　　　　　　２加硫促進剤　　　　
　　　　　　　　　　３ステアリン酸　　　　　　　　
　　　　　　ｌ充てん剤　　　　　　　　　　　　　　
７０以上の各成分を配合し、実施例１と同様にし′得た
コンパウンドを押出成形し、　１７０℃で１０分間加硫
して試料を作成した。この試料は、引張１度１８５Ｊ２
ｇｆ／　ｃｍ”％１００％モジュラス１５ｋｅｒ／ｃｍ
”破断時伸び６５０％、膨張度１で膨張せず、物性力ｆ
ｆ／ｊへ；紫に噌〜＜Ｆ／す−１へ翫。ぜ−比較例２（
クロロプレン系完全加硫型）成　　　　分　　　　　　
　　　　　重量部クロロプレンゴム　　　　　　　　　
　１００高吸水性樹脂　　　　　　　　　　　　　６０
酸化マグネシウム　　　　　　　　　　　４亜鉛＊（充
てん剤）　　　　　　　　　　　５可塑剤　　　　　　
　　　　　　　　　　７加硫剤（ロ）　　　　　　　　
　　　　　　ｌステアリンＷ１１ （老化防止剤）　　　　　　　　　　　　　２以上の各
成分を配合し、実施例１と同様にして得ｔ；コンパウン
ドを押出成形し、　１７０’Ｃ！″１’ｌＯ分間加硫し
て試料を作成した。この試料は、引張強度５５　ｋｅｆ
／　ｃｍ”、１００％モジュラス９　ｋｇｆ／　ｃｒｎ
”、破断時伸び６７０％、膨張度６．１を有し、膨張時
も形状を保っていて、崩壊することはないものの、物性
が硬く作業性がよくなかった。

比較例３（未加硫粘着ブチルゴム型） 戊　　　　　分　　　　　　　　　　　　　　　重」Ｌ
興ブチル萬ゴム（イ）１００ ポリブテン（粘着付与剤）　　　　　　　　１００粘着
付与剤　　　　　　　　　　　　　１゜炭酸カルシウム
（充てん剤）１５０ カーボンブラツク（充てん剤）３０ 以上の各成分を配合し、実施例１と同様にして得たコン
パウンドを押出成形して試料を作成した。

この試料は、引張強度０．５７ｋｇｆ／ｃ＋＊”、１０
０％モジュラス０．５ｋｙｆ／　ｃｒａ”、破断時伸び
１６００％、膨張度ｌで膨張しなかった。

比較例４（未加硫タイプ粘着性水膨張ブチルゴム型） 戒　　　　分　　　　　　　　　　　重量部ブチル系ゴ
ム（イ）１００ 高吸水性樹脂　　　　　　　　　　　　４０無機系吸水
剤　　　　　　　　　　　　５０粘着付与剤　　　　　
　　　　　　　　１０ポリブテン（粘着付与剤）１００ 充てん剤 （炭酸カルシウム、カーボンブラック）１２０以上の各
成分を配合し、実施例１と同様にして得たコンパウンド
を押出成形して試料を作成した。

この試料は、引張強度０．５２＆９ｆ／ｃｍ”、１００
％モジュラス０．４８ｋｅｆ／　ｃｒｓ”、破断時伸び
１５５０％であり、未加硫タイプのため膨張試験中に崩
壊した。

比較例５（部分加硫ゴム型） 戊　　　　分　　　　　　　　　　　重量部部分加硫ブ
チルゴム（ＥＳＣＯＬＡＮＴ−１０）　　　１００高吸
水性樹脂　　　　　　　　　　　　　３０無機系吸水剤
　　　　　　　　　　　　４０粘着付与剤　　　　　　
　　　　　　　ｌＯポリブテン（粘着付与剤）５０ 充てん剤 （炭酸カルシウム、カーボンブラック）１５０以上の各
成分を配合し、実施例１と同様にして得たコンパウンド
を押出成形して試料を作成した。

この試料は、引張強度７．０ｋｅｆ／ｃｙｘ”、１００
％モジュラス４．４に９ｆ／　ｃｍ”、破断時伸び７９
０％であり、後加硫でないため、吸水膨張時に崩壊した
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　（Ａ）ブチル系ゴム１００重量部に対し、（Ｂ）高
   吸水性樹脂１〜５０重量部、（Ｃ）無機系吸水剤３０〜
   ２００重量部、（Ｄ）粘着付与剤１０〜５０重量部、（
   Ｅ）可塑剤３０〜２００重量部及び（Ｆ）加硫剤０．１
   〜５重量部を配合した混合物の加硫成形体であって、か
   つ引張強度（Ｔｂ）３０ｋｇｆ／ｃｍ＾２以下、１００
   ％モジュラス１ｋｇｆ／ｃｍ＾２以上、破断時伸び（Ｅ
   ｂ）３００％以上、膨張度（Ｓ）１．５〜５．０を有す
   ることを特徴とする粘着性水膨張止水材。