JPH051274A

JPH051274A - 水膨潤性止水材

Info

Publication number: JPH051274A
Application number: JP3183075A
Authority: JP
Inventors: Hisao Motomura; 久男本村
Original assignee: NIPPON SEAL PACK KK
Current assignee: NIPPON SEAL PACK KK
Priority date: 1991-06-26
Filing date: 1991-06-26
Publication date: 1993-01-08
Anticipated expiration: 2010-09-20
Also published as: JPH0786194B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】各種土木・建築分野において防水、止水ある
いは気密保持のために使用する、膨潤性、機械的強度、
化学的安定性に優れた、水膨潤性止水材を提供する。【構成】天然ゴムと合成ゴムとの複合ゴムと、親水基
を有するポリエーテルポリオールとイソシアネートから
なるウレンタンプレポリマーとに、水および金属有機化
合物とセルロースからなる硬化剤を含有させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種土木・建築分野に
おいて防水・止水あるいは気密保持のために使用する水
膨潤性止水材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、シールド工法等で用いられる止水
材としては、特開昭54-7463 号公報等にあるように天然
ゴムあるいはブチルゴムに吸水性物質を加えたものがあ
る。この吸水性物質はポリビニルアルコール（ポリ酢酸
ビニル部分加水分解物を含む）やポリアクリル酸エステ
ル、ポリアクリル酸塩などの吸水性樹脂や水膨潤性ウレ
タン樹脂からなり、必要に応じて、一般に使用される添
加剤、例えば、タール、アスファルト、動植物油脂類、
ＤＯＰ、ＤＢＰ等の可塑剤、炭酸カルシウム、クレイ、
タルク、二酸化チタン等の充填剤等や着色剤、抗酸化剤
を含有させる。

【０００３】前記特開昭54-7463 号公報等にある止水材
は、吸水性物質のみからなるものと比べて成形性がよ
く、また、強度が強いのでテープ状あるいは線状等の形
に成形して使用するのに好ましく、ゴムのみからなるも
のに比べて止水性がよく、工事の際の若干の誤差を補填
できる。

【０００４】

【発明の解決しよとする課題】しかし、前記の吸水性樹
脂を用いたものは止水材自体の膨潤度が低いか、あるい
は海水などの電解質成分を含む溶液に対しては膨潤度が
極端に低下をきたし漏水しやすい欠点があった。また水
膨潤性ウレンタン樹脂を使用したものは耐海水膨潤度の
低下は改善されるものの高度の膨潤性、耐熱強度、化学
的安定性などの面においてはいまだ満足するものは開発
されていない。

【０００５】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、膨潤性、機械的強度、化学的安定性に優れた水膨潤
性止水材を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は前記のごとき
欠点を改良するために鋭意検討を重ねた結果、天然ゴム
及び合成ゴムの適当な比率からなる複合ゴムと、親水基
を有したポリエーテルポリオールとイソシアネートから
なるウレンタンプレポリマーとに、水および金属有機化
合物と吸水性充填剤を兼ねたセルロースとを硬化剤とし
て反応・硬化させたことを特徴とする組成物が、膨潤
性、機械的強度、化学的安定性に優れた水膨潤性止水材
として有用であることを見出した。

【０００７】すなわち、本発明の膨潤性止水材組成物中
の複合ゴムの成分は、天然ゴムと１種または１種以上の
合成ゴムからなり、これらの比率は天然ゴムと合成ゴム
の重量比が15：85〜98：2 の範囲で好ましくは18：82〜
95：５の範囲であり、前記範囲を越えるかもしくはゴム
単体で使用した場合は耐熱面での良好な機械的強度が得
られない。本発明で用いられる天然ゴムとは、ゴム植物
の樹液から取ったものを指し、合成ゴムはネオプレンゴ
ム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチル
ゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、アクリルニ
トリリル・ブタンジエンゴム、エチレン・プロピレンゴ
ムなどの１種あるいは１種以上からなる。

【０００８】本発明の膨潤性止水材組成物中のウレタン
プレポリマーは、親水基を有したポリエーテルポリオー
ルとイソシアネートとからなり、詳しくはエチレン・プ
ロピレン共重合ポリオールからなるポリエーテルポリオ
ールとＴ．Ｄ．Ｉ(2.4−トルエンジイソシアネートと
2.6−トルエンジイソシアネートからなる）が挙げられ
る。

【０００９】本発明における硬化剤の１つである金属有
機化合物としては、けい素有機化合物、チタン有機化合
物、アルミニウム有機化合物、ジルコニウム有機化合物
などが挙げられる。具体的なけい素有機化合物として
は、アルコキシシラン類（メチルトリエトキシシラン、
メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリブトキシ
シラン、メチルトリフェノキシシラン、フェニルトリエ
トキシシラン、テトラ（２−エチルヘキシル）シリケー
ト、テトラトリデシルシリケートなど）の他、アルコキ
シ基に不飽和基またはエポキシ基をもつシラン類（γ−
メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン、長鎖アルキルト
リアルコキシシランなど）やアルコキシシランイソシア
ネート類などの１種あるいは１種以上のものが挙げられ
る。

【００１０】チタン有機化合物としては、アルコキシチ
タン類（テトラーｉ−プロポキシチタン、テトラ−ｎ−
ブトキシチタンなど）、チタンアシレート類（トリ−ｎ
−ブトキシチタンモノステアレート，ｉ−プロポキシチ
タンジメタクリレート−ｉ−ステアレ−トなど）、チタ
ンキレート類（ジヒドロキシビス（ラクトン）チタン、
エチレングリコラトチタンビスジオクチルフォスフェー
トなど）などの１種あるいは１種以上のものが挙げられ
る。

【００１１】アルミニウム有機化合物としては、アルミ
ニウムアルコラート類（アルミニウムイソプロピレー
ト、モノsec-ブトキシアルミニウムジイソプロピレート
など）、アルミニウムキレート類（エチルアセテートア
ルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(
エチルアセトアセテートなど）などの１種あるいは１種
以上のものが挙げられる。

【００１２】ジルコニウム有機化合物としては、アルコ
キシジルコニウム類、例えばジルコニウム−ｎ−ブトキ
シドやアルコキシキレート類、例えばアセチルアセトン
ジルコニウムブトキシドなどの１種あるいは１種以上の
ものが挙げられ、しかも複数の異種金属有機化合物の組
み合わせを妨げるものではない。また前記に掲げたけい
素、チタン、アルミニウム、ジルコニウムの各種金属有
機化合物の配合量はウレタンプレポリマーとセルロース
との総量に対して10％以下が好ましく、20％を越えた場
合はウレタン自体の弾力性が低下し漏水が起こる。

【００１３】セルロースについては、天然パルプ、天然
結晶セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピ
ルメチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメ
チルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、
ニトロセルロース、セルロースアセテートなどの１種あ
るいは１種以上のものが挙げられる。

【００１４】この他、ゴム配合物に添加物として使用さ
れる各種充填剤（例えばカーボンブラック、炭酸カルシ
ウムなど）、加硫剤（例えば硫黄、酸化鉛など）、改質
材（熱可塑性樹脂）、着色剤、安定剤、老化防止剤など
の一般的公知の物質を添加できることはいうまでもな
い。

【００１５】

【作用】本発明の組成物はゴム物質、水膨潤ウレタン樹
脂および水、金属有機化合物、セルロース、さらに添加
剤を加え、混練機などで混練、成型した後に加硫、硬化
させるものであるが、従来の止水材においてはゴム成分
と吸水性樹脂もしくは膨潤性ウレタン樹脂とが架橋構造
をとっておらず、長期の耐熱環境試験などで機械的強度
（引っ張り、伸び）や膨潤性能の低下が起こり易いが、
本発明の組成物の構造は、膨潤性ウレタン樹脂が硬化剤
である水分による硬化と同時にセルロース及び金属有機
化合物とも架橋反応を起こし３次元構造をとるものと考
えられ、さらに金属有機化合物がゴム物質とも架橋する
ために機械的、熱的安定性が得られるだけでなく、耐溶
出性の安定化も図れる。

【００１６】

【実施例】実施例１を挙げて試料作成方法を説明する。
天然ゴム95部とネオプレンゴム５部、エチレンプロピレ
ン共重合のポリオールとトルエンジイソシアネートから
なるウレタンプレポリマー（商品名TP-645P)120 部、硫
黄0.5 部、炭酸カルシウム10部、カーボンブラック10部
と水２部、メチルトリブトキシシラン１部、結晶セルロ
ース（商品名アビセル）30部、さらに添加剤として老化
防止剤0.1 部を加える。

【００１７】これをニーダーを用いて100 度Ｃで混練を
行い必要な形状に成型した後、オーブンにて140 度Ｃ-6
0 分加硫・硬化させたものを、下記の試験方法にて膨潤
度、引っ張り強度、伸びおよび実装状態での止水性能試
験を行い評価した。

【００１８】以下、実施例２〜10および従来例１〜２、
比較例はゴム成分、金属有機化合物やセルロース、その
他添加剤の種類や量が変更になること以外は、前記実施
例１と同様の方法で試料を作成したものであり、その配
合組成及び試験結果を下記表１に示す。

【００１９】試験方法１）一般物性である引張り強度、引張り伸び率の測定
は、ＪＩＳ６３０１に準じる。２）耐熱性は試料を環境温度70度Ｃ×50日加熱後、前記
１）方法の測定を行い初期値に対する引張り強度及び引
張り伸び残率を算出した。３）水膨潤性能は、長さ50mm×巾20mm×厚み５mmの試料
を純水および３％濃度食塩水中に７日浸漬し試験前後の
体積変化率で算出した。４）質量変化は、前記３）の寸法試料を70度Ｃの温水中
に３日間浸漬した後、取り出し50度Ｃ×10日間乾燥し試
験前後の重量差から算出した。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように本発明の水膨潤性止水
材は、その組成物がゴム物質、膨潤性ウレタン樹脂、充
填剤とが硬化剤を介して互いに反応し架橋することで３
次元マトリックス構造となり、止水材としての機械的強
度、膨潤性能の面での熱的安定性が得られる他、各分子
中の官能基が互いに結合しあっていることで化学的にも
安定となり溶出が抑えられるものである。

【００２２】そして、かかる組成物を止水材として用い
ることにより、止水性能が優れ、漏水することなく、し
かも長期の環境においても止水材の機械的強度の低下が
少なく信頼性の高い気密保持が得られるものである。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｅ０４Ｂ 1/684

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】天然ゴムと合成ゴムとの複合ゴムと、親
水基を有するポリエーテルポリオールとイソシアネート
からなるウレンタンプレポリマーとに、水および金属有
機化合物とセルロースからなる硬化剤を含有させたこと
を特徴とする水膨潤性止水材組成物。
【請求項２】合成ゴムが、ネオプレンゴム、イソプレ
ンゴム、ブチルゴム、クロロプレンゴム、アクリル−ニ
トリルブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、ブ
タジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、アクリルゴ
ムの１種あるいは１種以上からなる請求項１記載の水膨
潤性止水材。
【請求項３】複合ゴムを構成する天然ゴムと合成ゴム
の比が15：85〜98：2 （重量部）の範囲にある請求項１
記載の水膨潤性止水材。
【請求項４】ウレタンプレポリマーが、アルキレンオ
キサイド共重合のポリエーテルポリオールとイソシアネ
ートからなる請求項１記載の水膨潤性止水材。
【請求項５】金属有機化合物が、けい素有機化合物、
チタン有機化合物、アルミニウム有機化合物、ジルコニ
ウム有機化合物の１種あるいは１種以上からなる請求項
１記載の水膨潤性止水材。
【請求項６】セルロースが、天然パルプ、天然結晶セ
ルロースおよびセルロースエーテル、セルロースエステ
ル、ニトロセルロースの１種あるいは１種以上からなる
請求項１記載の水膨潤性止水材。