JPS62256884A - 水膨張性止水材料 - 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 本発明は水膨張性止水材料に関するものである。

さらに詳しくいえば、本発明は、吸水して膨張した際に
、ゲルが脱落したり浴出したりすることがなぐ、かつ電
解質を含む水溶液に対しても良好な吸水能を有するなど
、水質による膨張性の差が小さな水膨張性止水材料に関
するものである。

従来の技術 止水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部。亀
裂、間隙などの水漏ｎの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几ている。

このような止水材として、従来ゴム、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
ものが用いらｎてきたが、これらの素材は、長期間使用
すると、反発弾性の低下あるいはクリープ現象を生じて
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。

したがって、このような欠点を改善するものとして、水
膨張性組成物１例えば高吸水性樹脂、ジエン系ゴム、加
硫剤、加硫促進剤、充てん剤、老化防止剤などの混合物
の加硫化物から成る、水と接触して膨張する四指組成物
が開発さｎ、あるいはこのような水膨張性組成°物と、
非膨張性組成物、例えばジエン系ゴム、加硫剤、加硫促
進剤、充てん剤６老化防止剤などの混合物の加硫化物と
を組み合わせて止水することが提案さ几ている（特開昭
５７−１０８１４３号公報、特開昭５７−１３５１６０
号公報）。

また、エチレン−酢酸ビニル共重合体などの可とり件の
あるプラスチックに高吸水性樹脂を含肩させた水膨張性
組成物も知ら几ている（特開昭５５−３４２４号公報）
。

さらに、ゴム頌に水膨潤性ウレタン樹脂を配合して硬化
させた水膨潤性物質（特開昭５７−２３６５４号公報）
、軟質樹脂又はゴムに高吸水性樹脂と水膨潤性ウレタン
プレポリマーを配合させた吸水性、保水性材料（特開昭
５９−１２０６５３号公報）、エラストマー、吸水性樹
脂及びポリエチレンオキシドなどの水溶性樹脂を混合し
て成る水膨潤性エラストマー組成物（特開昭６０−５５
０４１号公報）なども提案さｎている。

このような水膨張性組成物から成る市水材は、水に触几
て急速に膨張し、その高い膨張圧で漏水している間隙を
閉塞し、効果的な上水が行わ几るので、非常に望ましい
ものである。

しかしながら、従来の水膨張性組成物から成る止水材に
おいては、吸水して膨張した際、その中に含まれている
高吸水性樹脂のゲルが脱落したり、水可溶分が浴出した
りして肉やせが生じるという問題があり、その上、一般
に電解質を含む水浴液に対する吸水能が通常の水に対す
る吸水能に比べて著しく小さく、したがって海水などに
対する止水性能に劣るという欠点をＭしている。

発明が解決しようとする問題点 本発明は、このような従来の水膨張性組成物から成る止
水材が有する欠点を改良し、吸水して膨張した際に、ゲ
ルが脱落したり溶出したりすることがなく、かつ電解質
を含む水浴液に対しても良好な吸水能全有するなど、水
質による膨張性の差が小さな水膨張性止水材料の提供を
目的とするものである。

問題点を解決するための手段 本発明者らは、種々研究を重ねた結果、エラストマーに
、親水性ウレタンプレポリマーとある種の液状ゴムやポ
リエチレンオキシドとを、所望によりさらに高吸水性樹
脂を組み合わせることにより、その目的を達成しうろこ
とを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至
った。

すなわち、本発明は、（Ａ）エラストマー、（Ｂ）親水
性ウレタンプレポリマー及び（Ｃ）水酸基を含有する液
状ゴム又はポリエチレンオキシドあるいはその両方を含
有する組成物を成形して成る水膨張性止水材料、及び前
記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）成分に、さらに（Ｄ）成分と
して高吸水性樹脂を含有する組成物を成形して成る水膨
張性止水材料を提供するものである。

本発明において、（Ａ）成分として用いるエラストマー
は、天然ゴム、合成ゴム、可とう性をＭする合成樹脂な
どであり、合成ゴムとしては１例えばポリイソプレンゴ
ム、ポリブタジェンゴム、スチレンージエンラノダム共
重合ゴム、アクリロニトリル−ジエン共重合ゴム、クロ
ロプレンゴム、インブチレン−イソプレン共重合ゴム、
エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴムなどのジエン
系ゴムが挙げら几る。また、可とう性を有する合成樹脂
としては、例えば塩素化ポリエチレン、クロースルホン
化ホリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、軟質
ポリ塩化ビニル、ポリウレタンなどが挙げらルる。こ几
らのエラストマーはそｎぞｔＬ単独で用いてもよいし、
２種以上組み合わせて用いてもよい。

本発明において、（Ｂ）成分として用いる親水性ウレタ
ンプレポリマーは、末端インシアネート基含有水膨潤性
ウレタンプレポリマーであって、このよ−うなものとし
ては、例えば水酸基当量が４００〜６０００のエチレン
オキシド−プロピレンオキシドランダム又はブロック重
合体のポリオキンアルキレングリコールと、ポリイソシ
アネート化合物とを常法により反応させて得ら几る、プ
ロピレンオキシド成分／エチレンオキシド成分１比が７
／３〜Ｏ／１０で、かつ遊離インシアネート基の含量が
１〜１２重量％、好ましくは２〜８重量％の範囲のもの
が、好適に用いらｎるが、もちろんこれに限定さルるも
のではない。

このウレタンプレポリマーは、そのまま用いてもよいし
、所望に応じ、水又はアミン系、ポリオール系などの硬
化剤によって、常法により部分的に硬比し、ペースト状
にして用いてもよい。この除用いる硬化剤として（は、
例えば４，４′−メチレン−チル、レゾルシノール−ビ
ス（β−ヒドロｅエーテル、１，２−ビス（２−アミン
フェノールチオ）エタン、トリメチレングリコール−ジ
−ｐ−アミノベンゾエートなどが挙げら几、これらは単
独で用いてもよいし、２種以上組み合わせて用いてもよ
い。

本発明においては、（Ｃ）成分として、水酸基を含耳す
る液状ゴム又はポリエチレンオキシドあるいはその両刀
が用いら几る。

水酸基含有液状ゴムとしては、例えば末端官能基として
水酸基全含有する、液状ポリプタジエ／ゴム、液状スチ
レン−ブタジェンゴム、液状ブタジェン−アクリロニト
リルゴム、　！ＦＬ状クロロプレンゴムなどが挙げらｎ
る。

一万、ポリエチレンオキシドは、一般式％式％［（ で表わさする両末端に水酸基を有する水溶性樹脂であり
１通常分子量１０万〜５００万のものが用いら几る。

本発明においては、（Ａ）成分のエラストマー１００重
量部に対し、（Ｂ）成分の親水性ウレタンプレポリマー
を好ましくは５０〜１５０重量部の範囲で、（ｃ５成分
の液状ゴム又はポリエチレンオキシドあるいはその両刀
を好ましくは５〜１００重着部の範囲で配合することが
望ましい。

本発明においては、目的とする止水材料の水膨張性をよ
り良くするために、所望に応じさらに（旬成分として高
吸水性樹脂全配合することができる。

この高吸水性樹脂としては、一般に蒸留水に対する吸水
能が自重の２０倍以上のもの、好ましくは５０〜８００
倍のものが用いらｎる。

このような高吸水性樹脂としては、例えば市販のデンプ
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ｒるホリアクリル陵塩の
架橋化物、ビニルアルコールとアクリル酸との共重合体
やインブチレンと無水マレイン酸との共重合体の塩基性
物質との反応生成物を架橋化して得ら几る高吸水性樹脂
などが挙げられる。こ几らの中で、特に、得ら几る止水
材の耐久性などの点から、カルボキシル基又はそｎに変
換しうる基を分子中に１個又÷ま２個Ｍするα、β−不
飽和化合物を単量体成分と（−て含臂する重合体全架橋
剤を用いて架橋化して得らｎる高吸水性樹脂が好適であ
る。

この高吸水性樹脂は、エラストマー１００重量部に対し
て、５〜１００重量部の範囲で用いることが好ましい。

本発明の水膨張性市水材料の好適な製造方法の１例につ
いて説明すると、エラストマーに、親水性ウレタンプレ
ポリマー、液状ゴムやポリエチレンオキシド、所望に応
じ高吸水性樹脂をそルぞｎ所定量配合し、必要ならば硬
化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、補強剤、無機光てん
剤、軟化剤、可塑剤、着色剤などの添加成分を配合して
十分混練したのち、得らまた組成物を押出成形やプレス
成形することによって、該止水材料が得らｎる。

この際、親水性ウレタンプレポリマーは、あらかじめ硬
化剤を用いて部分硬化し、ペースト状で用いてもよく、
また、エラストマーとして、例えばジエン系ゴムを用い
る場合には、前記組成物にさらに、ジエン系ゴムに通常
用いらｎている他の添７Ｊ１１成分及びジエン系ゴム用
加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤などを添加し、加硫成形
することが好ましい。

この成形操作によって、液状ゴム中の水酸基やカルボキ
シル基、あるいはポリエチレンオキシド中の水酸基とウ
レタンプレポリマー中のイソ７アネート基とが反応して
、エラストマー中に均一に水膨潤性物質が分散する。

発明の効果 本発明の水膨張性市水材料は、水膨張性が良好である上
に、吸水して膨張した際に、ゲルが脱落したり君出した
りすることがなく、かつ電解質を含む水溶液に対しても
良好逢吸水能をＭし、水質による膨張性の差がないなど
、優！した特徴を写している。

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１本
発明はこ汎らの例によってなんら限定さ几るものではな
い。

なお、膨張倍率及び保持率は次のようにして求めた。

すなわち、得らｎた成形体から厚さ３１ｍ、２゜Ｘ　２
Ｑ　ｍ角の試料を切り出し、各水中に３０日間浸せきし
て、次式により膨張倍率及び保持率ヲ求めた。

実施例Ｉ、比較例１．２ 各成分を別表に示す割合で用い、室温で１５分間ロール
混練後、１７０℃で１０分間プレス成形し。

厚さ３ｕの成形体を得た。

この成形体について、引張シ強さ、伸び、硬度などの物
性、重量膨張倍率、保持率を求めた。その結果を法衣に
示す。

実施例２，３、比較例３．４ クロロプレン、天然ゴム、加硫剤などの添加成分、ポリ
エチレンオキシドを別表に示す割合で８０℃にて１５分
間ロール混練後２室温で法衣に示す残りの成分をさらに
ロール混練した。次いで実施例１と同様にして厚さ３間
の成形体全作成し、各物性、重量膨張倍率、保持率全求
めた。その結果を法衣に示す。

実施例４，５．比較例５ あらかじめ、各ウレタンプレポリマー成分、及び実施例
４においては、さらにＬＣＲＦＨ−０５０ｉ別表に示す
割合で混合し、１時間かきまぜてペースト状の硬化物を
調製した。

前記成分以外の残りの成分を別表に示す割合で８０℃に
て１５分間ロール混練後、室温で前記のペースト状硬化
物をさらにロール混練した。次いで実施例１と同様にし
て厚さ３絹の成形体を作成し、各物性、重量膨張倍率、
保持率を求めた。その結果全法衣に示す。

なお、テストに用いた合成海水の組成は次のとおりであ
る。

ＮａＣ４２７，２１３９／Ｌ ＭｇＣｌ２　　　　　３．８０７ ＭｇＳＯ４１，６５８ ＣａＳ０４　　　　　１　、２６０ に２ＳＯ４０，８６３ ＣａＣＯ３０、１２３ ＭｇＢｒ２　　　　　０．０７６ モノタック２０Ａ　：　同　上 遊離ＮＣｏ含情８．２重量重 量混合物 この表から分かるように、実施例１〜５はいず１Ｌも、
３．５重量％Ｎａ　ＣＬ水溶液及び２．５重量％Ｃａ（
ＯＨ）２　水溶液に対する保持率が４０％以上であるが
、比較例は４５を除いていず几も保持率が低い。比較例
５は保持率は高いが、吸水能そのものが低く実用的でな
い。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　（Ａ）エラストマー、（Ｂ）親水性ウレタンプレポ
   リマー及び（Ｃ）水酸基を含有する液状ゴム又はポリエ
   チレンオキシドあるいはその両方を含有する組成物を成
   形して成る水膨張性止水材料。 ２　（Ａ）エラストマー、（Ｂ）親水性ウレタンプレポ
   リマー、（Ｃ）水酸基を含有する液状ゴム又はポリエチ
   レンオキシドあるいはその両方及び（Ｄ）高吸水性樹脂
   を含有する組成物を成形して成る水膨張性止水材料。