JPH0673216A - 吸水性樹脂組成物発泡体 - Google Patents

吸水性樹脂組成物発泡体

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JPH0673216A
JPH0673216A JP25066792A JP25066792A JPH0673216A JP H0673216 A JPH0673216 A JP H0673216A JP 25066792 A JP25066792 A JP 25066792A JP 25066792 A JP25066792 A JP 25066792A JP H0673216 A JPH0673216 A JP H0673216A
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JP
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water
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absorbent resin
pts
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JP25066792A
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English (en)
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Masakatsu Suetsugu
正克 末次
Eiji Sezaki
英治 瀬崎
Masatoshi Isono
正敏 磯野
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Tonen Chemical Corp
Original Assignee
Tonen Sekiyu Kagaku KK
Tonen Chemical Corp
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 (a)ポリエチレン系重合体15〜55重量
%とエチレン−プロピレン−ジエン共重合体85〜45
重量%とからなるオレフィン系熱可塑性エラストマー1
00重量部に対して(b)水添ジエン系共重合体10〜
100重量部含有し、前記成分(a)+(b)100重
量部に対して、(c)吸水性樹脂5〜95重量部、
(d)無機フィラー1〜25重量部、(e)軟化剤2〜
20重量部含有し、発泡剤により8倍以下に発泡されて
いることを特徴とする吸水性樹脂発泡体。 【効果】 成形加工性、柔軟性、吸水性等に優れ、かつ
加硫工程を要せず生産性に優れており、トンネルや上下
水道工事のセグメント間の防水用シール、建築物外壁パ
ネルの間隙のシールなどの土木、建築工事の止水材、防
震機能を兼ねた結露防止材、農林や園芸の保水材などと
して用いることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水膨潤性の高分子吸水
剤とオレフィン系熱可塑性エラストマーを含有する吸水
性樹脂発泡体に関する。さらに詳しくいえば、トンネル
や上下水道工事のセグメント間の防水用シール、建築物
外壁パネルの間隙のシールなどの土木、建築工事の止水
材、防震機能を兼ねた結露防止材などに有用なオレフィ
ン系熱可塑性エラストマーに吸水性樹脂を配合した発泡
組成物に関する。
【0002】
【従来の技術およびその課題】トンネルや上下水道工事
のセグメント間の防水用シール材としては、従来、ポリ
アクリル酸塩の架橋物、デンプン−ポリアクリル酸塩系
樹脂、ビニルアルコール共重合体あるいは無水マレイン
酸共重合体と塩基性物質との反応生成物を架橋した樹脂
などの高吸水性樹脂をジエン系ゴムなどに配合して加硫
した水膨脹性組成物が広く用いられている(特開昭57-1
08143 号、同57-135160 号等)。しかしながら、この吸
水性樹脂組成物は、加硫工程を要するため成形加工コス
トの上昇および生産性の低下等の問題があった。
【0003】また、熱可塑性樹脂に高吸水性樹脂を含有
させた吸水性樹脂組成物、例えば、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体またはポリブタジエン100重量部に細かく
分割した吸水ポリマー(低級オレフィン−無水マレイン
酸を尿素樹脂またはメラミン樹脂で架橋したもの)10
〜300重量部を配合したもの(特開昭55-3424 号公
報)、塩素化ポリエチレン30〜95重量%とポリイソ
ブチレン70〜5重量%との組成物100重量部に高吸
水性樹脂(無水マレイン酸−イソブチレン共重合体、ア
クリル酸−ビニルアルコール共重合体など)15〜10
0重量部を混合したもの(特開昭62-106879 号公報)等
も提案されているが、前者は温度依存性が大きく、特に
低温度における吸水性、柔軟性が低く作業性に問題があ
り、後者は焼却処分時に塩化水素を発生するという問題
がある。従って、本発明の課題は、成形加工性、柔軟性
等の物性面および生産性に優れ、塩素を含有しない非加
硫タイプの吸水性樹脂組成物を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明者らはオレフィン系熱可塑性エラストマーを
ベースとした非加硫タイプの吸水性樹脂組成物について
鋭意検討し、ポリエチレン系重合体とエチレン−プロ
ピレン−ジエン共重合体とからなるオレフィン系熱可塑
性エラストマーに吸水性樹脂および軟化剤を配合した樹
脂組成物が柔軟性、成形加工性に優れていること、前
記各成分に無機フィラーを配合した組成物は吸水性樹脂
の組成物中おける分散性が良好となり優れた吸水性樹脂
組成物となること、後者の組成物を低倍率発泡させる
と、軟化剤の量が少ない量でも吸水力(吸水速度および
吸水倍率)が向上すること、前記の各成分に水添ジエ
ン系共重合体を配合すると、発泡させなくともが吸水力
が向上し、柔軟性、吸水性、成形加工性に優れているこ
となどを見出し、それぞれ特許出願している。本発明者
は、さらに検討を重ねた結果、水添ジエン系共重合体を
配合した前記の樹脂組成物の発泡体は、一層吸水力が
優れており、特に初期の吸水速度が大きいことを確認
し、本発明を完成した。
【0005】すなわち、本発明は、(a)ポリエチレン
系重合体15〜55重量%とエチレン−プロピレン−ジ
エン共重合体85〜45重量%とからなるオレフィン系
熱可塑性エラストマー100重量部に対して(b)水添
ジエン系共重合体10〜100重量部含有し、前記成分
(a)+(b)100重量部に対して、(c)吸水性樹
脂5〜95重量部、(d)無機フィラー1〜25重量
部、(e)軟化剤2〜20重量部を含有し、発泡剤によ
り8倍以下に発泡されていることを特徴とする吸水性樹
脂発泡体である。以下、本発明の吸水性樹脂発泡体につ
いて説明する。
【0006】本発明の吸水性樹脂のベースとなるオレフ
ィン系熱可塑性エラストマー(a)はポリエチレン系重
合体(第1成分)とエチレン−プロピレン−ジエン共重
合体(第2成分)とからなる組成物である。ここで第1
成分であるポリエチレン系重合体としては、エチレンの
単独重合体、エチレンとプロピレンまたは他のα−オレ
フィンとの共重合体、もしくはエチレンと酢酸ビニル、
エチルアクリレート等との共重合、あるいはこれらの単
独重合体同志、さらには単独重合体と共重合体とをブレ
ンドしたもの等を用いることができる。具体的には、ポ
リエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体が好まし
い。
【0007】ポリエチレンとしては、メルトインデック
ス(MI, JISK7210, 荷重2.16kg)が0.01〜100g/
10分、密度が 0.910〜0.935 g/cm3 のものが好まし
い。また、ポリエチレンには、炭素原子数4〜20程度
のα−オレフィンを20モル%以下程度まで共重合した
ものも含まれる。また、エチレン−酢酸ビニル共重合体
(EVA)としては酢酸ビニル含有率が10〜30重量
%の共重合体が好ましく、特に酢酸ビニルの含有率が1
7〜30重量%の範囲内にあるものが好ましい。このよ
うなEVAのメルトインデックス(190℃、2.16kg荷
重)は15〜25g/10分が好ましい。上記ポリエチ
レン系重合体としては、線状低密度ポリエチレン(LL
DPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)およびEV
Aがより好ましい。
【0008】オレフィン系熱可塑性エラストマー(a)
の第2の成分であるエチレン−プロピレン−ジエン共重
合体(EPDM)は、エチレン、プロピレンおよびジエ
ンよりなる共重合体である。
【0009】前記ジエン化合物としては、エチリデンノ
ルボルネン、1,4−ヘキサジエン、ジシクロペンタジ
エンなどが挙げられる。上記EPDMは、エチレン含有
率が50〜60モル%、プロピレン含有率が20〜30
モル%、ジエン化合物含有率が1〜20モル%、および
ヨウ素価が1〜30であるものが好ましい。EPDMの
ムーニー粘度(ML1+4 ,100℃)は、20〜100
が好ましく、特に50〜90が好ましい。
【0010】前記ポリエチレン系重合体とエチレン−プ
ロピレン−ジエン共重合体(EPDM)との配合割合は
ポリエチレン系重合体が15〜55重量%、好ましくは
20〜50重量%、EPDMが85〜45重量%、好ま
しくは80〜50重量%である。ポリエチレン系重合体
が15重量%未満では機械的強度および成形性が低下
し、一方ポリエチレン系重合体が45重量%を超えると
硬度が上昇し、引裂強度等が低下することとなる。
【0011】オレフィン系熱可塑性エラストマー(a)
は、ポリエチレン系重合体とEPDMとを上記の割合で
溶融混練して製造される。すなわち、ポリエチレン系重
合体15〜55重量%とEPDM85〜45重量%とを
二軸押出機、単軸押出機、ロール混練機、バンバリミキ
サー、ブラベンダー等の混練機により混練する。混練温
度はベースとなる樹脂成分が溶融する温度以上で適宜設
定すればよいが、通常90〜160℃未満の範囲で行な
うのが好ましい。このようにして得られるオレフィン系
熱可塑性エラストマー組成物のメルトインデックス(1
90℃、2.16kg荷重)は 0.5〜20g/10分が好まし
い。
【0012】なお、本発明ではオレフィン系熱可塑性エ
ラストマー(a)は、ポリエチレン系重合体とEPDM
とを独立した成分として、後に述べる水添ジエン系共重
合体(b)、吸水性樹脂成分(c)、無機フィラー
(d)、軟化剤(e)および可塑剤(f)と一括あるい
は任意の順序で混練して調製することもできる。
【0013】本発明で得られる吸水性樹脂組成物は吸水
性を向上させるために(b)水添ジエン系共重合体を配
合する。水添ジエン系共重合体は、ビニル芳香族化合物
重合体ブロック(A)と共役ジエン系重合体もしくはビ
ニル芳香族化合物と共役ジエンとのランダム共重合体ブ
ロック(B)とからなる(A)−(B)ブロック共重合
体、またはさらに必要に応じてビニル芳香族化合物と共
役ジエンのうち、ビニル芳香族化合物が漸増するテーパ
ーブロック(C)とからなる(A)−(B)−(C)ブ
ロック共重合体、もしくはビニル芳香族重合体(A)か
らなる(A)−(B)−(A)ブロック共重合体であ
り、これを水素添加し、共役ジエン部分の二重結合の少
なくとも80%が飽和されており、数平均分子量が5万
〜60万を示すものである。これらは特開平 3-72512号
に開示されているものである。上記水添ジエン系共重合
体は、結合スチレン量10〜30重量%、メルトフロー
レート(230℃、2.16kg荷重)3〜6g/10分のも
のが好ましい。
【0014】本発明の樹脂組成物における吸水性樹脂
(c)としては、高吸水性樹脂として市販されているも
のが特に制限なく使用できるが、カルボキシル基または
カルボキシル基に誘導しうる基を分子内に1個もしくは
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して得られる高吸水
性樹脂が好ましく、粒子径が5〜30μm、好ましくは
10〜20μmが良い。
【0015】このような吸水性樹脂としては、例えばポ
リアクリル酸塩系樹脂、デンプン−アクリル酸塩グラフ
ト系ポリマー、酢酸ビニル共重合体、無水マレイン酸共
重合体、ビニルアルコール系共重合体などが挙げられ、
中でもポリアクリル酸塩系樹脂が好ましく用いることが
できる。前記吸水性樹脂はその吸水率が自重の10〜5
00倍、好ましくは50〜200倍の吸水能を有するも
のが望ましい。
【0016】本発明の組成物では、無機フィラー(d)
を使用することにより、吸水性樹脂の組成物中における
分散性が向上するため特に相溶化剤を使用しなくてもよ
い。ここで無機フィラー(d)としては、タルク、炭酸
カルシウム、セッコウ、カーボンブラック、クレー、カ
オリン、シリカ、ケイソウ土、炭酸マグネシウム、炭酸
バリウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カル
シウム、リン酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化
亜鉛、水酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグ
ネシウム、酸化チタン、アルミナ、マイカ、シラスバル
ーン、ゼオライト、珪酸白土、セメント、シリカフュー
ム、雲母粉等を使用することができ、その中でもタル
ク、炭酸カルシウム、シリカが好ましい。これらの無機
フィラーは粉末状、球状、フレーク状等の各種形状のも
のを用いることができる。
【0017】本発明の組成物では、低温での柔軟性の向
上、粉つき性の向上、作業性の改善のために軟化剤
(e)および所望により可塑剤(f)を配合する。軟化
剤のみを用いても良いが、可塑剤を同時に使用すること
もできる。
【0018】軟化剤(e)としては、鉱物油系軟化剤が
好ましく用いられる。鉱物系の軟化剤としては、パラフ
ィン系、ナフテン系、芳香族系等の石油系軟化剤、重合
した高沸点強芳香族系オイル、流動パラフィン、ホワイ
トオイルなどが挙げられるが、好ましくは石油系軟化
剤、特にEPDMなどとの相溶性の良好なパラフィン系
石油軟化剤を好ましく用いることができる。
【0019】可塑剤(f)は、通常樹脂組成物で用いら
れているものが使用でき、例えば、フタル酸誘導体を好
ましく用いることができる。フタル酸誘導体としては、
ジメチルフタレート、ジ−(2−エチルヘキシル)フタ
レート、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ
−n−オクチルフタレート、ジイソオクチルフタレー
ト、ジイソブチルフタレート、ジヘプチルフタレート、
ジフェニルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジト
リデシルフタレート、ジウンデシルフタレート、ベンジ
ルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジノニルフ
タレート、アルキルベンジルフタレート、ジメトキシエ
チルフタレート、ジメチルシクロヘキシルフタレート、
メチルフタリルエチルグリコレート、エチルフタリルエ
チルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート
等およびそれらの混合物などが挙げられる。
【0020】本発明の吸水性樹脂発泡体は、後の発泡工
程で低倍率発泡させるが、そのための発泡剤を上記原料
樹脂を混練する前に添加する。発泡剤としては、樹脂成
分の混練温度では分解または気化しないかぎり任意のも
のが使用できる。その具体的な例としては、アゾジカル
ボンアミド、アゾジカルボン酸金属塩、ジニトロソペン
タメチレンテトラミン、ヒドラゾジカルボンアミド、p
−トルエンスルホニルセミカルバジド、S−トリヒドラ
ジノトリアジンなどがある。これらの発泡剤は、それぞ
れの種類や発泡倍率によって任意に配合量を変えること
ができる。
【0021】本発明では上記した成分以外にも、所望に
よりさらに、紫外線吸収剤、熱安定剤、光安定剤、難燃
剤、帯電防止剤、造核剤等を適宜配合することができ
る。
【0022】本発明の発泡組成物における上記オレフィ
ン系熱可塑性エラストマー成分(a)、水添ジエン系共
重合体(b)、吸水性樹脂成分(c)、無機フィラー
(d)、軟化剤(e)および可塑剤(f)の配合割合
は、成分(a)100重量部に対して、成分(b)が1
0〜100重量部、前記成分(a)+(b)100重量
部に対して、成分(c)が5〜95重量部、好ましくは
30〜60重量部、成分(d)が1〜25重量部、好ま
しくは3〜15重量部、成分(e)が2〜20重量部、
好ましくは5〜10重量部、また成分(f)が2〜50
重量部まで、好ましくは40重量部まで配合される。ま
た、発泡剤は成分(a)に対して、1〜10重量部配合
される。
【0023】成分(b)が10重量部未満では、組成物
の吸水率の向上が不十分であり、また100重量部を越
えると重量保持率が低下する。吸水性樹脂(c)の割合
が5重量部未満では、組成物の吸水率が不十分となり、
また95重量部を越えると組成物の機械的強度が低下す
る。無機フィラー(d)の割合が1重量部未満では、吸
水性樹脂の分散性が低下し、吸水性が不十分となり、ま
た25重量部を越えると柔軟性が低下し、吸水性樹脂の
抜けも増加する。軟化剤(e)の割合が2重量部未満だ
と、柔軟性が不十分であり、20重量部を越えると成形
加工性が悪くなる。
【0024】本発明の吸水性樹脂発泡体を得るために
は、まず、オレフィン系熱可塑性エラストマー成分
(a)、水添ジエン系共重合体(b)、吸水性樹脂成分
(c)、無機フィラー(d)、軟化剤(e)、可塑剤
(f)および発泡剤を上記の割合で、各成分を任意の順
序で溶融混練する。しかし、吸水性樹脂の組成物中にお
ける均一分散性を向上させるためには、予めポリエチレ
ン系重合体とEPDMとから調製したオレフィン系熱可
塑性エラストマー成分(a)と吸水性樹脂(b)をヘン
シェルミキサー等の撹拌機を用いて予備混合しておくこ
とが好ましい。この予備混合物に成分(c)、(d)、
(e)および発泡剤を加え、十分に撹拌した後、単軸押
出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、混練ロール、
ブラベンダー、ニーダールーダー等の混練機を用いて溶
融混練する。ここで、混練温度はベースとなる樹脂成分
が溶融する温度以上で発泡剤の分解温度未満の範囲で適
宜設定すればよいが、通常90〜160℃未満の範囲で
行なうのが好ましい。
【0025】次に得られた混練物をシート状に成形し、
その後、発泡剤の分解温度以上、好ましくは160〜2
60℃の発泡炉内で発泡させる。なお発泡倍率は8倍以
下、好ましくは2〜5倍程度とする。発泡倍率が8倍を
超えると得られた発泡体中の吸水性樹脂のゲル抜けが多
くなってしまう。このような発泡倍率とするためには、
発泡剤の量、発泡温度等を適宜調整すればよい。
【0026】
【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに詳細に説明するが、本発明は下記の記載により限定
されるものではない。なお、各実施例および比較例にお
いて、樹脂原料および添加剤としては、以下のものを使
用した。
【0027】(1)ポリエチレン系重合体 線状低密度ポリエチレン(LLDPE):メルトインデ
ックス(190℃、2.16荷重)0.24g/10分、密度0.
93g/cm3 。 低密度ポリエチレン(LDPE):メルトインデックス
(190℃、2.16荷重) 2.0g/10分、密度0.92g/cm
3 。 エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA):酢酸ビニル
含量28重量%、メルトインデックス(190℃、2.16
荷重)20g/10分。 (2)エチレン−プロピレン−ジエン共重合体 EPDM:プロピレン含量28重量%、ヨウ素価15、
ムーニー粘度(ML1+4 、100℃)88。 上記ポリエチレン系重合体とEPDMを表1に示す割合
で、常温にてヘンシェルミキサーを用いて、予備混合し
た後、約120℃でロール混練し、ペレット化したも
の。
【0028】水添ジエン系共重合体:ダイナロン132
0P(商品名)(日本合成ゴム株式会社製,結合スチレ
ン量10%,メルトフローレート(230℃、2.16kg荷
重) 3.5g/10分,ショアA硬度39)吸水性樹脂 :アクアリック CS-6S(日本触媒化学工業株
式会社製;ポリアクリル酸塩系)無機フィラー :タルク(林化成株式会社製、ミクロンホ
ワイト5000A(商品名)平均粒子径6μm)軟化剤 :鉱物油(出光石油化学株式会社製、PW−38
0(製品名)パラフィン系鉱物油)可塑剤 :DIDP(ジイソデシルフタレート)発泡剤 :アゾジカルボンアミド(分解温度160℃)
【0029】実施例1〜9 表1に示す割合でオレフィン系熱可塑性エラストマー
(100重量部)と吸水性樹脂(50重量部)とを室温
でヘンシェルミキサーを用いて予備混合した後、表1に
示す割合の水添ジエン系共重合体、無機フィラー、軟化
剤、可塑剤および発泡剤をブラベンダー混練機を用い、
140℃で溶融混練し、シート状に成形した。その後、
200℃の発泡炉内で5分間発泡させ、表1に示す発泡
倍率を有する吸水性樹脂発泡体を得た。各々のポリオレ
フィン系吸水性樹脂発泡体の硬度(ショアC)、1日お
よび7日経過後の吸水倍率を測定した。結果を表1に合
わせて示す。
【0030】比較例1〜4 表1に示す割合でオレフィン系熱可塑性エラストマーと
吸水性樹脂とを室温でヘンシェルミキサーを用いて予備
混合した後、表1に示す割合の水添ジエン系共重合体、
無機フィラー、軟化剤および可塑剤をブラベンダー混練
機を用い、140℃で溶融混練し、同温のプレスにより
厚み1mmのシートを得た。得られたシートの物性を実
施例と同様に測定し、結果を表1に合わせて記す。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】表1に示した各物性の測定方法は以下のと
おりである。 (1) 硬度:ショアCにより測定。 (2) 1日および7日経過後の吸水率:吸水後の樹脂発泡
体の重量を吸水前の樹脂発泡体の重量で割った値。
【0034】第1表より明らかなように、本発明の発泡
体(実施例1〜9)はショアC硬度および吸水倍率とも
に良好である。特に本発明の発泡体は1日後の吸水倍率
が良好なことから特に初期の吸水速度が大きく、また7
日後の吸水倍率も良好なことから吸水率も高いことがわ
かる。これに対し、比較例1〜4の発泡させていない組
成物は、硬度、1日目の吸水倍率ともに劣っていること
がわかる。
【0035】
【発明の効果】本発明の吸水性樹脂発泡体は、オレフィ
ン系熱可塑性エラストマーをベースにして、特定量の吸
水性樹脂、無機フィラー、軟化剤および可塑剤を配合し
発泡させてなるものであり、熱可塑性であるためシート
成形、異形押出し成形などの方法により任意の形状に容
易に成形できること、柔軟性等に優れるため低温度にお
ける作業性がよいこと、適度の発泡および水添ジエン系
共重合体の配合により吸水速度および吸水率が優れるこ
と、加硫工程を要せず製造でき生産性に優れることなど
の特長を有する。このような本発明組成物は、トンネル
や上下水道工事のセグメント間の防水用シール、建築物
外壁パネルの間隙のシールなどの土木、建築工事の止水
材、防震機能を兼ねた結露防止材、さらには農林や園芸
の保水材などとしても用いることができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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 C08L 33/02 LHR 7921−4J 53/02 LLY 7142−4J // C08L 23:04 23:16

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (a)ポリエチレン系重合体15〜55
    重量%とエチレン−プロピレン−ジエン共重合体85〜
    45重量%とからなるオレフィン系熱可塑性エラストマ
    ー100重量部に対して(b)水添ジエン系共重合体1
    0〜100重量部含有し、前記成分(a)+(b)10
    0重量部に対して、(c)吸水性樹脂5〜95重量部、
    (d)無機フィラー1〜25重量部、(e)軟化剤2〜
    20重量部を含有し、発泡剤により8倍以下に発泡され
    ていることを特徴とする吸水性樹脂組成物発泡体。
JP25066792A 1992-08-26 1992-08-26 吸水性樹脂組成物発泡体 Pending JPH0673216A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08157805A (ja) * 1994-12-05 1996-06-18 Nhk Spring Co Ltd 水膨潤性架橋発泡シ−リング材
JP2002309028A (ja) * 2001-04-13 2002-10-23 Jsr Corp スポンジ用ゴム組成物
JP2006052263A (ja) * 2004-08-10 2006-02-23 Sekisui Chem Co Ltd ポリオレフィン系樹脂発泡シート
JP2014145039A (ja) * 2013-01-29 2014-08-14 Kunimine Industries Co Ltd 多孔質水膨潤性弾性材料

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