JPH0198657A

JPH0198657A - 水膨潤性プラスチック混和物

Info

Publication number: JPH0198657A
Application number: JP25632987A
Authority: JP
Inventors: Hideo Suzuki; 秀雄鈴木; Teruyuki Tsujita; 照之辻田; Hiroyuki Sawano; 沢野　弘幸
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1987-10-13
Filing date: 1987-10-13
Publication date: 1989-04-17
Anticipated expiration: 2012-04-23
Also published as: JP2602667B2

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】３．１　発明の目的［発明の産業上の利用分野］この発明は、水を吸収することによって膨潤するプラス
チック混和物の改良に関するもので、このプラスチック
混和物自体は従来からシーリング材、バッキング材、ガ
スケット材に広く利用されているものである。

この発明に係る水膨潤性プラスチック混和物は。

従来のものが最大でも自重の５０倍程度の水吸収能力し
かなかったのに対して、自重の１００倍以上の水を吸収
して大きく膨潤でき、かつ膨潤したプラスチック混和物
は形状保持性が良好であるという特性を有する。この特
性を用いて、光ファイバによる浸水検知システム（−例
として特開昭６０−２３８７４７号公報参照）に利用で
きる。

上記公開公報に記載された光ファイバによる浸水検知シ
ステムは、浸水によって局部的に光ファイバの光伝送損
失を増大させて、この伝送損失とその損失位置を光学的
に検知することにより長い電線ケーブルの全長について
浸水を検知するものであるが、浸水に起因して局部的に
光伝送損失を生じさせて浸水を検知する方法の１例とし
て、光ファイバを局部的にひずませる方法が最近開発さ
れた（特願昭６１−１０６２９０号明細書参照）。

このものは、ひずみを生じさせる方法の１つとして、水
膨潤プラスチック材で光ファイバを被覆しておいて、水
膨潤プラスチック被服層により光ファイバをその外周か
ら圧迫するというものであり、この光フアイバ浸水検知
システムが、製作、浸水の検知性能の面で優れている。

しかし、従来の水膨潤プラスチック混和物は、自重の５
０倍程度の吸水性にとどまり、光ファイバをその外周か
ら強力に圧迫して、十分な局部的ひずみを光ファイバに
発生させるには、その膨潤力が必ずしも十分でなく、そ
のために浸水検知の性能、確実性の点で満足できるもの
は得られない、この発明に係る水膨潤プラスチック混和
物は、その吸水能力、吸水後の保形性に優れ、このため
に膨潤力を著しく向上させることができる。したがって
、この発明に係る水膨潤プラスチック混和物によって光
ファイバを被覆することにより、浸水時には、十分な局
部的ひずみを光ファイバに発生させることができるので
ある。　その他、吸水による膨潤、膨潤力が大きいので
、一定のストロウークで動作する機器１例えば水位レベ
ル検出スイッチ、水位応答型弁、漏水自動排出弁等のア
クチュエーターとじても利用することができる。

［従来の技術及びその問題点］従来、水膨潤性プラスチック混和物は、ベースポリマー
として、ＥＶＡ、ＥＥＡのＶＡ又はＥＡの含有量の高い
やわらかいものを用い、これに吸水性ポリマーとして、
自重の数１０倍〜１０００倍位の水を吸収膨潤し保持す
るポリマー。

例えば、澱粉とアクリル酸又はアクリル酸塩との粉粒状
のグラフト重合体、ポリアクリル酸あるいはポリアクリ
ル酸塩を架橋剤で架橋した粉粒状の樹脂、ポリビニルア
ルコールと無水マレイン酸との粉粒状の共重合体、カル
ボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）等を、ベースポリマ
ー１００重量部に対し吸水性ポリマー５０〜１００重量
部の割合で混和させたものが知られている。

これらの従来の水膨潤プラスチック混和物については、
いずれも膨潤倍率が５０倍程度と低く、かつ膨潤力が低
く、膨潤後の保形性が悪い。

これらの問題点は次のとおりである。すなわち。

（１）、ＥＶＡ、ＥＥＡ（７）ＶＡ、ＥＡ（７）含有量
が高いもの、あるいはＭＦＲの高いものはオレフィン系
エラストマーとは言われるものの、いわゆるエラストマ
ーとしての性質である弾性が小さい。

したがって、吸水性ポリマーの膨潤に伴ってベースポリ
マーが伸長して吸水膨潤した吸水性ポリマーを押え込む
力が小さく、このために吸水ポリマー添加量が増やせな
いこと。

（２）ベースポリマーが硬い場合は、ベースポリマーが
伸びないために吸水した吸水ポリマーは１個づつベース
ポリマー外に押し出されて外で膨潤する。したがって、
ベースポリマーは膨潤せず、役に立たない、ポリマーが
やわらかい場合は、ベースポリマーが伸びても吸水ポリ
マーの膨潤力に抗しきれずに切れてしまい、膨潤した吸
水性ポリマーを保持できない。

また、ＥＥＡ、ＥＶＡはこのように弾性が少なく、又硬
さ、やわらかさで、バランスとれたものがなく、シたが
って吸水性ポリマーの添加量は１００重量部が限界であ
り、又１００重量部も入れる場合は非常にやわらかいベ
ースポリマーとなり膨潤したとしても膨潤力が低くすぐ
へたってしまうようなものとなる。又入れた吸水性ポリ
マーが外にでやすく、添加した吸水性ポリマーがすべて
膨潤に寄与することがなく、無駄となった。

したがって、吸水膨潤混和物が、高い倍率で膨潤し、か
つ膨潤後の高い保形性を有し、これによって大きな膨潤
力を発揮するためには、吸水ポイリマーは高い吸水膨潤
性を有し、ベースポリマーは吸水ポリマーが膨潤時にコ
ンパウンド外に出ないようにベースポリマー内に押さえ
込むことが必要であり、このために、ベースポリマーは
吸水ポリマーの膨潤力で十分伸びるとともに破断しない
高い弾性を有するものでなければならない。

［発明の課題］上記の従来の水膨潤性プラスチック混和物についての問
題点と、その原因分析結果とに基づいて、この発明は、
ベースポリマーを十分な伸長性と伸長に対する高い抗酸
断性とを有する材料とし、吸水性ポリマーの混和比を著
しく高くできるようにすることを、その技術的課題とす
るものである。

３．２　発明の構成［課題解決のための手段］この発明の技術的手段は１次の２つの要素によって構成
される。

（１）、３００％モジュラスが４０ｋｇ／ａＪ以下のス
チレン系ブロック共重合体熱可塑性エラストマーをベー
スエラストマーとすること。

（２）、吸水性ポリマーは、従来のものとし、その添加
割合を、ベースポリマー１００重量部に対して８０〜１
５０重量部とすること。

［作　　用］熱可塑性エラストマー中ではスチレン系ブロック共重合
体が架硫ゴムに近い弾性を有し、弱い力に対しても容易
に゛伸びる。この点においては、オレフィン系エラスト
マー、ウレタン系エラストマーよりも優れている。

また、ハードセグメントであるスチレンがドメインを作
り、ソフトセグメント中に分散した状態となるためフィ
ラーがとり込み易く、又、スチレンドメインの補強効果
でコンパウンドとしては硬くなる。

したがって、ソフトセグメントが膨潤によって伸び、か
つ膨潤した吸水性ポリマーを内部に押さえ込み、ハード
セグメントがコンパウンドを補強してへたりが少ない。

したがって、ベースポリマーは、十分な伸長性と伸長に
対する高い抗酸断性とを有し、吸水性ポリマーの添加割
合を高くしても、その保形性にすぐれ、それ故に、高い
膨潤性と大きな膨潤力を発揮することになる。

なお、架硫ゴムでは適当な弾性とやわらかさを合わせも
ったものを作り出すことが非常に困難であり、また、吸
水し易い吸水性ポリマーを含むために加工が困難である
。

また、３００％モジュラスが４０ｋｇ／ａＪ以上のスチ
レン系ブロック共重合体では硬すぎて膨潤しない、さら
に吸水性ポリマーの添加割合が、ベースポリマー１００
重量部に対して８０重量部より少なくては膨潤倍率が低
く、また１５０重量部よりも大であるときはコンパウン
ドの強度が低くなり過ぎて成形品とすることが不可能と
なるととも′に、添加された吸水性ポリマーが多くなり
すぎてコンパウンド外で膨潤するものが多くなり、吸水
性ポリマーが無駄となる。

スチレン系ブロック共重合体としては次の３種があるが
、これのいずれでもよい。

ＳＢＳ　　：スチレン、ブタジェン、スチレンブロック
コポリマー。

ＳＩＳ　　：スチレン、イソプレイン、スチレンブロッ
クコポリマー。

５ＥＢＳ　：スチレン、エチレン、ブチレン、スチレン
ブロックコポリマー。

［実　施　例］この発明に係る実施例と、スチレン系エラストマーをベ
ースポリマーとするものであって、この発明の範囲外の
ものについての実施例と、従来技術に係る実施例の各仕
様と特性と実験結果とを別表に表す。

ただし、別表におけるＥＥＡはエチレン、エチルアクリ
レート共重合体、ＥＶＡはエチレン、酢酸ビニル共重合
体を意味し、また、ベースポリマー１００重量部、吸水ポリマーはポ
リアクリル酸塩架橋体、吸水ポリマー単体吸水倍率が８
００倍である。

３．３この発明の効果この発明は、水膨潤性プラスチック混和物について、そ
の膨潤倍率、膨潤力を従来のものに比して著しく向上さ
せることができることにより、単なるシーリング材、バ
ッキング、ガスケットのみでなく機械要素としても使え
る。また、従来のシーリング材、バッキング、ガスケッ
トとしての効果がより高められ、さらに、水膨潤性プラ
スチック混和物の利用範囲を、水の存否に応答して作動
する、スイッチ、バルブ等の各種機器のアクチュエータ
ー等に拡大することがすることができる。

また、既存のプラスチックの組合せによって前記の課題
を解決するものであるから、新規な素材。

希少な素材を用いるものでなく汎用で、多量に生産され
ている素材を用いるものであり、そのコストは極めて低
く、吸水性ポリマーの混和比を、混和物の成形加工に支
障がない範囲内で上記課題を解決しうるものである。従
って、従来の成形、加工技術によって、製作することが
でき、新たな成形、加工技術を開発することなく、直ち
に実用化を図ることができる。

特に、この発明に係る水膨潤性プラスチック混和物を電
気ケーブルの光ファイバーによる浸水検出システムにお
ける光フアイバ被服材として利用することにより、被服
方式による光フアイバー浸水検知方式を実現でき、これ
によって光フアイバー浸水検出システムの検出精度、及
びその確実性を著しく向上させることができることは、
この技術分野における技術進歩に対するこの発明の絶大
な寄与である。

この光ファイバーによる浸水検出システムは、単に電気
ケーブルにおけるそれに限らず、この検出性能向上、検
出の確実性の向上によって、例えば、各種本機器の漏水
検知素子としての利用、その信頼性の向上に大きく寄与
しうるちのである。

Claims

【特許請求の範囲】

熱可塑性エラストマーに吸水性ポリマーを添加した水膨
潤性プラスチック混和物において、熱可塑性エラストマ
ーがスチレン系ブロック共重合体であること、スチレン
系ブロック共重合体の３００％モジュラスが４０ｋｇ／
ｃｍ＾２以下であること、及び吸水性ポリマーの添加量
が熱可塑性エラストマー１００重量部に対して８０重量
部以上〜１５０重量部以下であることを特徴とする水膨
潤性プラスチック混和物。