JPH0688068A - 水膨潤性組成物 - Google Patents

水膨潤性組成物

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JPH0688068A
JPH0688068A JP26296792A JP26296792A JPH0688068A JP H0688068 A JPH0688068 A JP H0688068A JP 26296792 A JP26296792 A JP 26296792A JP 26296792 A JP26296792 A JP 26296792A JP H0688068 A JPH0688068 A JP H0688068A
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JP
Japan
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water
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weight
rubber
swellable composition
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JP26296792A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Tachibana
一弘 立花
Nobuhiro Muraki
信博 村木
Yukio Abe
幸夫 阿部
Toshitaka Matsumoto
敏敬 松本
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RIBASON KK
Bando Chemical Industries Ltd
Original Assignee
RIBASON KK
Bando Chemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 止水性に優れ、膨潤成分がほとんど溶出しな
く、長期にわたり良好な止水作用を維持する水膨潤性組
成物を提供する。 【構成】 天然ゴム又は合成ゴム100重量部に対し、
親水性の熱可塑性樹脂10〜300部と該親水性の熱可
塑性樹脂の架橋剤3〜50重量部とを配合した水膨潤性
組成物である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水膨張性止水材料に関す
るものであり、更に詳しくは、土木建築用止水材料とし
て好適に用いることができる、耐久性に優れた水膨潤性
組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から熱可塑性樹脂やゴム類に高吸水
性樹脂を混合した水膨張性止水材料(例えば特開昭57
−108143号等)など数多く公知になっている。し
かしながら、これらのものは、いずれも相溶性に乏しい
吸水樹脂とゴム類とを単に混合しているだけのため、均
一にゴム類に分散できていないことが多く、また分散に
長時間を要したり長時間の処理のために品質の劣化を起
こしたりすることがあった。水を含んで膨張する際に、
吸水膨張成分が粒子として分散しているだけであるた
め、繰り返し使用されていると、吸水性樹脂粒子が脱落
し、止水材が痩せ、吸水膨潤率が低下し、止水効果を十
分発揮することが出来なくて漏水することがあった。ま
た従来の技術のものは、耐塩性に乏しく、高濃度の塩を
含む水性液体に接したり、あるいは低濃度の状態でも長
時間接する場合には、膨潤率が低下し充分な止水効果を
発揮できないという欠点を有していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来の技術の有する問題点に顧みてなされたものであっ
て、その目的は、水止性に優れ、長期にわたって良好な
膨張状態を維持し得る水膨潤性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】本発明の目的は以上のご
とくであり、目的を達成するための構成要素を説明す
る。天然及び合成ゴムに水溶性の熱可塑性高分子を混合
し、架橋剤を添加し水溶性高分子化合物を架橋させると
同時に成型物を得ることを特徴とするものである。併せ
必要に応じて充填剤や発泡剤、老防剤等を用いることが
出来る。
【0005】本発明の吸水性保水性を付与する水溶性の
熱可塑性高分子は従来から公知の重合法の溶液重合や塊
状重合等で酢酸ビニルと不飽和カルボン酸あるいはスル
ホン基含有不飽和単量体を重合した高分子の部分鹸化物
か完全鹸化であればよく、成型時に架橋剤によって架橋
し水不溶性となると同時に、吸水、保水性樹脂になる。
この水溶性の高分子の架橋剤は、ポリイソシアネート化
合物やそのブロックド化合物であり、該親水性熱可塑性
樹脂10〜300部に対し、3〜50部使用される。3
部以下であると架橋剤として不足のため吸水能や保水能
が発現できないばかりでなく、ゴム樹脂より親水成分の
脱落が起こり止水材としての効果を発揮できない。また
50部以上になると架橋密度が高くなるために弾力性に
欠け硬いゴムになってしまう。
【0006】不飽和カルボン酸単量体やスルホン基含有
不飽和単量体は酢酸ビニルに対して10〜50モル%の
範囲で重合され、この範囲であれば、後で行う鹸化でそ
の過度になっても冷水可溶性は損なわれない。特に耐塩
水性に優れた止水材を求める際にはスルホン酸基含有不
飽和単量体を多く使用することが望ましい。10モル%
以下では耐塩水性は殆ど発現することができない。また
50モル%以上になると通常のゴムとの混練り条件では
熱可塑樹脂として作用しなくなる。これらの樹脂の鹸化
度は、30モル%以上が、望ましくは40モル%以上が
望ましい。30%以下では親水性の性質が損なわれてし
まう。通常鹸化度は50〜90モル%の範囲の物が親水
性に富んでいる。使用される樹脂はゴムとの混練り加熱
成型の際の発泡を抑えるために水分を1%以下にするこ
とが望ましい。得られた樹脂は混練り性をさらに付与す
るためにエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、グリセリン、アセトホルムアミド、ジメチルホルム
アミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホオキサ
イドを必要に応じて使用することができる。不飽和カル
ボン酸としては、アクリル酸、メタアクリル酸、イタコ
ン酸、無水マレイン酸等を上げることが出来る。またス
ルホン基含有不飽和単量体としては、ビニルスルホン酸
ナトリウム、スチレンスルホン酸ナトリウム、アリルス
ルホン酸ナトリウム、メタリルスルホン酸ナトリウム等
が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0007】この水溶性の高分子の架橋剤はポリイソシ
アネート化合物やそのブロックド化合物である。ここで
使用されるポリイソシアネートとは次のような物が望ま
しい。ポリオキシアルキレンポリオールにポリイソシア
ネートを反応せしめて末端イソシアネート基含有プレポ
リマーである。このプレポリマー中のNCO%は2〜1
0%イソシアネート基を含むものであることが望まれ
る。ポリオキシアルキレンポリオールとして例えばグリ
セリンにプロピレンオキサイドを付加させたもので分子
量3000のものや、プロピレングリコールにエチレン
オキサイドとプロピレンオキサイドを付加させた分子量
2000のものなどをあげることができる。これらのポ
リオキシアルキレンポリオールに反応するポリイソシア
ネートとして代表的な物はトリレンジイソシアネートや
イソホロンジイソシアネートであるがこれに限定される
ものではない。またこのようにして得られた末端イソシ
アネートのプレポリマーのブロックド化剤としてアセチ
ルアセトン、アセト酢酸エステル、マロン酸ジエステ
ル、カプロラクタム、P−クロロフェノール等があげら
れる。しかしこれらに限定されるものではない。
【0008】本発明において用いられるゴム類として
は、天然ゴムや合成ゴム、例えばポリブタジエンゴム、
ポリイソプレンゴム、エチレン−プロピレンゴム、スチ
レン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタ
ジエン共重合ゴム、クロロプレンゴム、フッ素ゴム、ケ
イ素ゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、ブチルゴム、
エピクロヒドリンゴム、天然ゴム等を上げることができ
る。架橋化に要する反応時間は、使用する成分の種類、
組成、反応温度等により若干異なるが通常は約90℃〜
180℃で1分〜30分反応させれば十分である。水膨
張性を形成させるための架橋反応は水膨張度が2〜10
倍の架橋物が得られるように配合設計される。無機充填
剤としては白艶華、亜鉛華、炭酸カルシウム、ベントナ
イト、珪酸カルシウム、アルミナ、ガラス繊維、炭酸繊
維等も適当量配合して用いることができる。無機充填剤
は成型性の改善や成型時のブロッキング防止を助け成型
物の物性に良好に作用することがある。ゴムの橋かけを
生じさせる物質としては、イオウ、有機イオウ化合物、
有機過酸化物、金属酸化物、メチロール基を含むアルキ
ルフェノール樹脂等をあげることができる。これらは1
種または2種以上を適宜組み合わせて用いることが可能
である。更に、加硫促進剤、加硫助剤、軟化剤、老化防
止剤を加えて、加硫処理を行って水膨潤性止水組成物を
得る。加硫処理は熱加硫,蒸気加硫,熱湯加硫でもよ
い。
【0009】本発明にもちいられる水溶性の高分子は平
均分子量が1000〜10万ぐらいが好ましく、又、架
橋したものの吸水能力が5g〜50g/gになるものが
望ましい。本発明の組成物においてゴム成分100重量
部に対し、水溶性高分子化合物を10〜300重量部好
ましくは30〜200重量部用いる。30重量部以下で
は水に浸漬したとき十分な膨張度のものが得られず、又
300重量部を越えるとゴム強度が小さくなり長期間安
定した性質を示すものが得られがたくなった。ゴムと水
溶性高分子それに必要な架橋剤を混合し、加熱架橋成型
することで、水膨潤性止水剤を作るに際し、従来のゲル
化した固形の粉末を混合に較べ容易にできしかもより均
質であり、その状態で架橋反応が行われるので吸水性が
個別にブレンドしたものよりスムースでより均質な膨張
が起こる。
【0010】
【作用】本組成物の特徴は従来のような単なる混合物で
はなく、ゴム組成物と吸水組成物が部分的に反応し、一
体化したゲル組成物になっていることである。このこと
により、水の吸収による膨張と乾燥により水を放出しも
とに戻る、吸水、放出の繰り返しにおいても、吸水膨張
性能が均質に起こり、従来起こっていた吸水樹脂の脱落
による肉痩せや耐水圧低下による漏水を防ぐことが出来
るようになった。
【0011】
【実施例】
(実施例1)酢酸ビニル0.8モルとビニルスチレンス
ルホン酸ソーダ0.2モルの重合物を作り鹸化度48モ
ル%の樹脂を得た。(樹脂Aとする)この物は重量平均
分子量が2200で4%水溶性の粘度が16cps、p
Hが6のものとなった。架橋剤として、グリセリンにプ
ロピレンオキサイドを付加し分子量3000の3官能の
ポリエーテルポリオール20部と分子量2000のプロ
ピレンオキサイドとエチレンオキサイドのランダムコポ
リオール80部に、トリレンジイソシアネートを加えて
常法で反応してNCO%2.85のイソシアネート基を
有するプレポリマーを得た。(硬化剤aとする)クロロ
プレンゴムCR−WRT(昭和電工デュポン)100重
量部、樹脂A50重量部、及び硬化剤a5重量部に軽炭
30重量部、カーボンFF5重量部、DOP15重量
部、亜鉛華5重量部、酸化マグネシウム4重量部、ステ
アリン酸1重量部、加硫促進剤0.5重量部を加えて密
閉式混練機を用いて混練し、更に連続式押出加硫機にて
加硫、成型を行い、帯状体を得た。 (実施例2)実施例1と同じようにして配合したが、樹
脂Aの硬化剤である硬化剤aだけを7重量部に増量し
て、同様に混練し、更に、加硫、成型を行い帯状体を得
た。 (実施例3)実施例1と同様に、ゴム100重量部に、
親水性熱可塑性樹脂(樹脂A)50重量部、軽炭30重
量部、カーボンFF5重量部、DOP15重量部、亜鉛
華5重量部、酸化マグネシウム4重量部、ステアリン酸
1重量部、加硫促進剤0.5重量部、実施例1で作った
親水性の熱可塑性樹脂の硬化剤(硬化剤a)10重量部
を同様の混練機を用い混練し、更に押出加硫機にて加
硫、成型を行い、帯状体を得た。 (比較例1)実施例1と同じクロロプレンゴム(CR−
WRT)100重量部に吸水性樹脂(クラレ社製KIゲ
ル、201K−F)50重量部、軽炭酸カルシウム30
重量部、カーボンFF5重量部、DOP15重量部、亜
鉛華5重量部、酸化マグネシウム4重量部、ステアリン
酸1重量部、加硫促進剤0.5重量部を加えて密閉式混
練機を用いて混練し、更に連続式押出加硫機にて加硫、
成型を行い、実施例1と同様の試料を得た。
【0012】次に、このようにして得られた各実施例及
び比較例の帯状体について、機械的特性(硬さ、引張強
さ、伸び)、水膨潤倍率、質量変化率を測定した。な
お、膨潤倍率、質量変化率は以下の方法で算出した。 (膨潤倍率)帯状体から20×50×2mmの試験片を
採取し、この試験片を23℃の水道水と合成海水に浸漬
した際の体積を所定期間毎に測定し、次式によって算出
した。 膨潤倍率(倍)=(膨潤後の体積)/(膨潤前の体積) (質量変化率)同上試験片を70℃の水道水に3日間
(72時間)浸漬後、ギヤーオーブンを用いて100℃
3日(72時間)乾燥した後の質量を測定し、次式によ
って算出した。 質量変化率(%)={(膨潤前の質量−乾燥後の質量) /(膨潤前の質量)}×100 合成海水は八洲薬品(株)のアクワマリンS50gを2
500mlの水で溶かして作成した。これらの結果を表
1,表2で示した。
【0013】
【表1】 原料:軽質炭酸カルシウム(丸尾カルシウム) カーボンFEF#60(旭カーボン) 亜鉛華3号(堺化学工業) 酸化マグネシウム(キョウワマグ−150:協和化学工
業) ステアリン酸(日本油脂) 加硫促進剤(サンセラー22:三新化学工業)
【0014】(実施例4)実施例1と同様にして酢酸ビ
ニル0.8モルとアクリル酸0.2モルの重合物を作り
鹸化度55モル%の樹脂を得た。(樹脂Bとする)実施
例1で作った硬化剤aをカプロラクタムでイソシアネー
トをブロックド化したこの硬化剤を硬化剤bとする。ゴ
ム成分としてSBR1712(日本合成ゴム)100重
量部、樹脂B50重量部、及び硬化剤b5重量部にカー
ボンFEF5重量部、軽炭30重量部、トリエチレング
リコール5重量部、亜鉛華5重量部、酸化マグネシウム
4重量部、ステアリン酸1重量部、加硫促進剤0.5重
量部を加えて密閉式混練機を用いて混練し、更に連続式
押出加硫機にて加硫、成型を行い、帯状体を得た。
【0015】
【表2】
【0016】
【発明の効果】本発明による水膨潤性組成物によれば、
膨潤成分がほとんど溶出しない水膨潤組成物が得られた
事により、長期間にわたり安定した膨潤性、膨張性を維
持することが出来るので、止水材として極めて好適に用
いることができる。
フロントページの続き (72)発明者 松本 敏敬 兵庫県神戸市西区玉津町居住142−1−1 −108

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 天然ゴム及び合成ゴム100部に親水性
    の熱可塑性樹脂100〜300部と該親水性の熱可塑性
    樹脂の架橋剤を3〜50部で架橋をおこなわせてなる水
    膨潤性組成物。
  2. 【請求項2】 該親水性の熱可塑性樹脂として酢酸ビニ
    ルと不飽和カルボン酸あるいはビニルスルホン酸類のス
    ルホン基を有するビニルモノマーとの共重合物の部分鹸
    化物からなる親水性の熱可塑性樹脂をゴム100部に対
    し10〜300部を添加してなる請求項1項記載の水膨
    潤性組成物。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の該親水性の熱可塑性物
    10〜300部を架橋せしめる架橋剤3〜50部反応さ
    せて得られる請求項1に記載の水膨潤性組成物。
  4. 【請求項4】 該親水性の熱可塑性樹脂の架橋剤として
    イソシアネート基を有するプレポリマーあるいは該プレ
    ポリマーのブロックド化イソシアネートを3〜50部配
    合してなる請求項1に記載の水膨潤性組成物。
JP26296792A 1992-09-04 1992-09-04 水膨潤性組成物 Pending JPH0688068A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02263509A (ja) * 1989-04-05 1990-10-26 Sumitomo Metal Ind Ltd ホットストリップ蛇行防止装置
JP2023059628A (ja) * 2021-10-15 2023-04-27 デンカ株式会社 水膨張性止水組成物

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