JP2604613B2 - 水膨潤性シーリング材 - Google Patents

水膨潤性シーリング材

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JP2604613B2
JP2604613B2 JP62331289A JP33128987A JP2604613B2 JP 2604613 B2 JP2604613 B2 JP 2604613B2 JP 62331289 A JP62331289 A JP 62331289A JP 33128987 A JP33128987 A JP 33128987A JP 2604613 B2 JP2604613 B2 JP 2604613B2
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正支 渡辺
信吾 宇都宮
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住友化学工業株式会社
二葉ゴム工業株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/08Processes
    • C08G18/10Prepolymer processes involving reaction of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen in a first reaction step

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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、鉄製品やコンクリート製品等の止水に用い
られる水膨潤性のシーリング材に関するものである。
〈従来の技術〉 従来から、軟質樹脂やゴム類に高吸水性樹脂を混合し
た水膨潤性シーリング材は数多く知られている。しかし
ながら、これらはいずれも、機械的物性と膨潤率のバラ
ンスが悪く、必ずしも満足できるものではなかった。例
えば、シーリング材の膨潤率を高くするために高吸水性
樹脂を多く使用すると、そのシーリング材の膨潤率は高
くなるが、膨潤後の機械的強度が極端に低下する。一
方、天然ゴムに水膨潤性ウレタンをグラフトしたものが
知られているが、これは、真水に対する膨潤率と海水に
対する膨潤率との間にほとんど差がないものの、その膨
潤率自体が低く、また止水に要する時間が長いなど、止
水性能に問題があった。
そこで本発明者らは、上記の問題点を解決するため、
すでに、水膨潤性ウレタンプレポリマー(A)およびこ
れと反応しうる高吸水性樹脂(B)を反応させたもの
(C)を、軟質樹脂またはゴム類に混合したものを用い
ることを提案した(特願昭62−218456号)。しかしなが
ら、このものは、シーリング材の耐久性の点において未
だ不十分であった。
〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は、膨潤率と機械的強度のバランスにすぐれ、
かつ耐久性にもすぐれている水膨潤性シーリング材を提
供しようとするものである。
〈問題点を解決するための手段〉 すなわち本発明は、水膨潤性ウレタンプレポリマー
(A)およびこれと反応しうる高吸水性樹脂(B)を反
応させたもの(C)と、イソシアナート基との反応性を
有する軟質樹脂またはゴム類(D)との混合物で構成さ
れる水膨潤性シーリング材を提供するものである。
本発明において、成分(D)として使用されるイソシ
アナート基との反応性を有する軟質樹脂とは、水膨潤性
ウレタンプレポリマーと高吸水樹脂との反応物(C)中
のイソシアナート基と反応しうる、水酸基、カルボン酸
基、アンモニウム基、エポキシ基、スルフォン酸基等の
官能基を分子中に含むものであり、例えば、水酸基をも
つエチレン−酢酸ビニル共重合体のケン化物、カルボン
酸基をもつエチレン−メタクリル酸メチル共重合体のケ
ン化物、カルボン酸基をもつエチレン−アクリル酸共重
合体、エポキシ基をもつエチレン−グリシジルメタクリ
レート共重合体など、上記の官能基を有する各種の熱可
塑性樹脂または熱可塑性エラストマーが挙げられる。
同じく成分(D)として使用されるイソシアナート基
との反応性を有するゴム類とは、水膨潤性ウレタンプレ
ポリマーと高吸水性樹脂との反応物(C)中のイソシア
ナート基と反応しうる、カルボン酸基、エポキシ基、ス
ルフォン酸基等の官能基を分子中に含むものであり、一
般には、天然ゴムまたは合成ゴムを化学変性して得られ
る。
軟質樹脂またはゴム類(D)は、それぞれ単独で用い
ることもできるし、複数種併用することもできる。
本発明に用いる水膨潤性ウレタンプレポリマー(A)
として、好ましくは、エチレンオキサイドとプロピレン
オキサイドとの共重合体であるポリオキシアルキレング
リコールを有機ジイソシアネートと常法により反応させ
て得られるプレポリマーが例示される。
また、この水膨潤性ウレタンプレポリマー(A)と反
応しうる高吸水性樹脂(B)とは、分子中に水酸基、カ
ルボン酸基、スルフォン酸基等の官能基を含む高吸水性
樹脂であり、例えば、酢酸ビニル−アクリル酸メチル共
重合体のケン化物(水酸基とカルボン酸基を含む)、イ
ソブチレン−無水マレイン酸共重合体の架橋物の塩およ
びその変性物(いずれもカルボン酸基を含む)、ポリア
クリル酸の架橋物の塩およびその変性物(いずれもカル
ボン酸基を含む)、スチレン−無水マレイン酸共重合体
の架橋物の塩およびその変性物(いずれもカルボン酸基
を含む)などが具体例として挙げられるが、これらに限
定されるものではなく、またこれらのうち1種のみを用
いても、2種以上併用してもよい。
水膨潤性ウレタンプレポリマー(A)と反応しうる高
吸水性樹脂(B)のうち、融点を持たないものは、あら
かじめ機械粉砕等の処理を施し、微粉にして用いるのが
好ましく、その粒径は100μ以下が好ましい。
水膨潤性ウレタンプレポリマー(A)と高吸水性樹脂
(B)を反応させたもの(C)は、例えば、水膨潤性ウ
レタンプレポリマー(A)と高吸水性樹脂(B)を機械
的に混合するだけで得られる。この場合、水膨潤性ウレ
タンプレポリマー(A)と高吸水性樹脂(B)を混合し
て得られる反応物(C)は、ペースト状となり、この反
応物(C)は、通常の方法によって、イソシアナート基
との反応性を有する軟質樹脂またはゴム類(D)に容易
に混合することができる。
水膨潤性ウレタンプレポリマー(A)と高吸水性樹脂
(B)の混合割合は、重量比で(A)/(B)=2/1〜5
/1の範囲から使用目的によって選定される。また、水膨
潤性ウレタンプレポリマー(A)と高吸水性樹脂(B)
の反応物(C)の軟質樹脂またはゴム類(D)に対する
混合割合は、使用目的によって決められ、特に制限はな
いが、軟質樹脂またはゴム類(D)100重量部に対し
て、反応物(C)を10〜200重量部の範囲で混合するの
が好ましく、さらに好ましくは30〜100重量部である。
一般に、水膨潤性シーリング材の膨潤率を大きくする
場合には、水膨潤性ウレタンプレポリマー(A)に対す
る高吸水性樹脂(B)の混合割合を多くし、かつ、軟質
樹脂またはゴム類(D)に対する反応物(C)の添加割
合を多くすればよい。一方、膨潤率を小さくしてシーリ
ング材の耐久性を重視する場合には、高吸水性樹脂
(B)に対する水膨潤性ウレタンプレポリマー(A)の
混合割合を多くし、かつ、軟質樹脂またはゴム類(D)
に対する反応物(C)の添加割合は、前者の場合よりも
少なくてよい。
本発明の水膨潤性シーリング材には、必要に応じて無
機添加剤を添加することができ、この無機添加剤は、微
粉砕されたものが好ましい。ここで用いる無機添加剤と
しては、白艶華、亜鉛華、微粉シリカ、炭酸カルシウ
ム、ソフトクレー、ベントナイトなどが好ましく、ま
た、セメント類や石膏なども使用できる。その他必要に
応じて、加硫剤、加硫助剤、加硫促進剤、軟化剤、可塑
剤、カーボンブラック、着色剤、シランカップリング
剤、ラジカル発生剤など、通常ゴム類の加硫や成形に用
いられているものも使用することができる。
本発明の水膨潤性シーリング材は、通常行われている
公知の方法で容易に製造することができる。すなわち、
上記のような各種配合物質を、ロール、ニーダー、バン
バリーミキサー等、通常の混練機を用いて混合、混練す
ればよく、また成形機としては、スクリュー式押出機、
各種インジェクション、プレス成形機、カレンダーロー
ル、ロートキュアー等、通常の各種成形機および加硫機
を用いることができる。
〈実施例〉 次に実施例を詳述するが、これら実施例は単に例示的
なものであって、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。
参考例1 エチレンオキサイド/プロピレンオキサイドの共重合
体を有機ジイソシアネートと反応して得られた水膨潤性
ウレタンプレポリマー(パンデックス TP−654、大日
本インキ化学工業製)100重量部に対し、酢酸ビニル−
アクリル酸メチル共重合体のケン化物である高吸水性樹
脂(スミカゲル SP−520、住友化学工業製)30重量部
を室温で混合し、ペースト状の反応物(C)を得た。こ
の反応物を20℃の真水に1時間浸漬したところ、約180
倍に膨潤し、また真水に1週間浸漬したままにしても、
ウレタンプレポリマーと高吸水性樹脂の脱離や、反応物
の溶解はほとんど認められなかった。
参考例2 水膨潤性ウレタンプレポリマー(パンデックス TP−
654、大日本インキ化学工業製)100重量部に対し、イソ
ブチレン−無水マレイン酸共重合体の架橋物の塩の変性
物であり、カルボン酸基を有する高吸水性樹脂(クラレ
KIゲル201K、クラレ製)50重量部を室温でよく混合し、
ペースト状の反応物(C)を得た。この反応物は、20℃
の真水に1時間浸漬した場合、約120倍に膨潤し、また
真水に1週間浸漬したままにしても、ウレタンプレポリ
マーと高吸水性樹脂の脱離や、反応物の溶解はほとんど
認められなかった。
参考例3 市販の未変性天然ゴム(RSS #4)100重量部に、無
水マレイン酸2重量部およびジクミルペルオキシド0.2
重量部を加え、ミキシングロールでよく混練後、130℃
の熱オーブンに入れて30分間処理し、酸変性型天然ゴム
を得た。
実施例1 エチレン−酢酸ビニル−ビニルアルコール三元共重合
体(MI=40、VA=35%、OH=5%)100重量部に対し、
参考例1で得たペースト状の反応物(C)20重量部を加
え、ミキシングロールでよく混練後、厚さ約2mmのシー
ト状に成形した。得られたシート(20mm×20mm×2mmt)
を用いて、物性を測定するとともに、20℃の真水に浸漬
して、膨潤率およびその経時変化を求めた。得られた結
果を表1に示した。
なお、真水での膨潤率は次の式により求めた。
A=膨潤前の重さ(g) B=膨潤後の重さ(g) 比較例1 実施例1で用いたエチレン−酢酸ビニル−ビニルアル
コール三元共重合体に替えて、エチレン−酢酸ビニル共
重合体(MI=40、VA=40%)100重量部を用い、参考例
1で得たペースト状の反応物(C)を20重量部加え、ミ
キシングロールでよく混練後、厚さ約2mmのシートを得
た。得られたシートの物性、膨潤率およびその経時変化
の値を表1に示した。
実施例2および3 表2に示す配合により、ミキシングロールでよく混練
したのち、加硫プレスを用いて120℃で6分間加硫し、
プレスシートを得た。このプレスシートにつき、実施例
1と同様にして、物性、膨潤率およびその経時変化を求
めた。得られた結果を表3に示した。
比較例2および3 表2に示す配合により、他は実施例2および3と同様
にしてプレスシートを得た。得られたシートの物性、膨
潤率およびその経時変化の値を表3に示した。
〈発明の効果〉 以上の結果から明らかなように、比較例に比べ、本発
明による水膨潤性シーリング材は、機械的強度が高く、
かつ、長期水浸漬試験においても膨潤率の低下が少な
く、耐久性にすぐれている。また、本発明の水膨潤性シ
ーリング材においては、水膨潤性ウレタンプレポリマー
のブリードアウトによるセグメント等への接着性の低下
も認められなかった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−120653(JP,A) 特開 昭59−164332(JP,A) 特開 昭60−42416(JP,A) 特開 昭62−256884(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水膨潤性ウレタンプレポリマー(A)およ
    びこれと反応しうる高吸水性樹脂(B)を(A)/
    (B)=2/1〜5/1の範囲の重量比で反応させたもの
    (C)と、イソシアナート基との反応性を有する軟質樹
    脂またはゴム類(D)との混合物で構成されることを特
    徴とする水膨潤性シーリング材。
JP62331289A 1987-12-26 1987-12-26 水膨潤性シーリング材 Expired - Lifetime JP2604613B2 (ja)

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JPS59120653A (ja) * 1982-12-27 1984-07-12 Sumitomo Chem Co Ltd 吸水性および保水性材料
JPS59164332A (ja) * 1983-03-10 1984-09-17 Saitama Gomme Kogyo Kk 水膨潤性止水材の製造方法
JPS6042416A (ja) * 1983-08-17 1985-03-06 Kao Corp 吸水性と保水性に優れたポリウレタン樹脂の製造法
JPH0830180B2 (ja) * 1986-04-30 1996-03-27 シ−アイ化成株式会社 水膨張性止水材料

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