JPH0216827B2

JPH0216827B2 -

Info

Publication number: JPH0216827B2
Application number: JP59069135A
Authority: JP
Inventors: Koji Sasayama; Juji Ishihara
Original assignee: CI Kasei Co Ltd
Current assignee: CI Kasei Co Ltd
Priority date: 1984-04-09
Filing date: 1984-04-09
Publication date: 1990-04-18
Also published as: JPS60212478A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は一時遮水層を施した水膨張性止水材、
さらに詳しくいえば、施工前に地下水や雨水によ
り膨張を開始することがなく、従つて所望の膨張
圧を発現するとともに、止水性の経時的な低下を
防ぎ、またコンクリート中に打設した場合、その
硬化を阻害せず、かつ吸水して膨張後に乾燥する
ような条件では乾燥を抑制して安定した止水性を
保持することができ、その上取付け後に脱落しな
いような優れた性能を有する水膨張性止水材に関
するものである。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
所のひび割れ、亀裂、間隙などの水漏れの生じる
間隙に充てんして漏水を止めるために広く用いら
れている。このような止水材として、従来ゴム、プラスチ
ツク、ビチユ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れてきたが、これら
の素材は、長期間使用によつて反発弾性の低下、
あるいはクリープ現象をきたして間隙の変化に対
応できなくなり、止水効果が不十分となる欠点が
ある。したがつて、このような欠点を改善するものと
して、水膨張性組成物、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
触して膨張する樹脂組成物が開発され、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、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れている（特開
昭57−108143号公報、特開昭57−135160号公報）。
またエチレン−酢酸ビニル共重体等の合成樹脂に
高吸水性樹脂を含有させた水膨張性組成物も知ら
れている（特開昭55−3424号公報）。このような水膨張性組成物から成る止水材は水
に触れて膨張し、その高い膨張圧で漏水している
間隙をふさぎ、効果的に止水するので、適用が容
易で優れた止水効果が得られる極めて望ましいも
のである。しかしながら、このものはその使用前
に、例えば輸送中や貯蔵中あるいは施工中などに
おいて、雨にあたつて膨張したり、湿気や結露水
などによつて吸水膨張し、あるいは使用時の不手
際で少量の水と接触しても膨張するので、その取
り付けが困難になつたり、取り付け後に脱落する
ばかりでなく、所望の止水圧が得られず、また、
吸水膨張した樹脂が止水材表面から徐々に離脱
し、止水性が低下するといつた欠点がある。特に
コンクリート構築物の打継目の止水材としてこの
ものを使用する場合、生コンクリートの接触は避
けられず、生コンクリート中の水分でただちに膨
張を開始するので、コンクリートの硬化を阻害す
ると同時に、コンクリート硬化後における止水に
関して、その機能を果たさなくなるという欠点が
ある。このような欠点を改善するために、合成ゴム又
は合成樹脂のエマルジヨンから形成された圧壊性
保護層（横方向に対して低い強度を示すシートを
基材としたもの）等の織布や不織布から成る保護
層を、一時的に通水を抑制しうる被覆材として用
いることが提案されている（特公昭56−29911号
公報、特公昭58−16054号公報）。しかしながら、この提案においては、このもの
の生産工程がはなはだはん雑であり、またコスト
的にも不利であるなどの欠点があり、その上織布
や不織布から成る保護層を被覆するため、いろい
ろな形状に対応できないという問題がある。本発明者らは、このような欠点を克服し、生産
工程が簡単であり、かつ安価に製造しうる一時的
遮水性を有する止水材を提供すべく研究を重ね、
先に、止水材の基材として水膨張性高分子物質成
形体を用い、その表面に、クロロプレンゴム、ニ
トリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロ
スルホン化ポリエチレンなどの合成ゴム、又はポ
リ塩化ビニリデン、エチレン−酢酸ビニル共重合
体など合成樹脂から成る微透水性の塗膜を被覆し
たものを提案した。しかしながら、これらの止水材は生産工程が簡
単で安価に製造しうるものの、一時遮水性につい
ては必ずしも満足しうるものではなかつた。そこで、本発明者らは、さらに、より優れた一
時遮的遮水性を有する止水材を提供すべく鋭意研
究を進めた結果、止水材の基材として水膨張性物
質又はこれと非膨張性物質とから成る成形体を用
い、その表面に特定の被覆層を形成して成るもの
が、施工前に地下水や雨水により膨張を開始する
ことがないこと、このものを例えばコンクリート
中に打設した場合、コンクリートが硬化するまで
はほとんど吸水しないのでその硬化を阻害せず、
かつコンクリート中のカルシウムイオンなどによ
る水膨張性低下の度合が少ないこと、吸水して膨
張後に乾燥するような条件では乾燥を抑制して安
定した止水性を保持しうること、取付け後に脱落
しにくいこと、吸水膨張した樹脂が止水材表面か
ら離脱するのを抑える効果があることなど、優れ
た性能を有することを見出し、この知見に基づい
て本発明を完成するに至つた。すなわち、本発明は、水膨張性物質又は水膨張
性物質と非膨張性物質とから成る成形体の表面
を、非水溶性高分子物質100重量部に対し水溶性
物質又は高吸水性樹脂５〜150重量部を分散状態
で配合した組成物から成る一時遮水層で被覆した
ことを特徴とする水膨張性止水材を提供するもの
である。本発明の止水材には、基材として水膨張性物質
単独の成形体を用いてもよいし、また、機械的強
度などを向上させるために水膨張性物質と非膨張
性物質とから成る複合成形体を用いてもよいが、
比較的高膨張性のもの、すなわち、18℃の蒸留水
に浸せきした時の後記平衡時重量膨張倍率が５〜
30倍程度のものにおいて、本発明の効果が顕著で
ある。水膨張性物質成形体としては、例えば、天
然ゴムNR、合成シス−１，４−ポリイソプレン
ゴムIR、ポリブタジエンゴムBR、スチレン−ジ
エンランダム共重合ゴム（SBRまたはSIR）、ア
クリロニトリル−ジエン共重合ゴム（NBRまた
はNIR）、クロロプレンゴム（CR）、イソブチレ
ン−イソプレン共重合ゴムIIR、エチレン−プロ
ピレン−ジエン共重合ゴムEPDM、トランス−
１，４−ポリイソプレンゴム、スチレン−ジエン
ブロツク共重合ゴム等のジエン系ゴムに高吸水性
樹脂、加硫剤、加硫促進剤、充てん剤、老化防止
剤などを配合した混合物をプレス成形や押出成形
などにより加硫成形したもの、あるいは塩素化ポ
リエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、軟質ポリ塩化ビニ
ル、ポリウレタンなどの可とう性を有する合成樹
脂に、高吸水性樹脂や各種配合剤を配合した混合
物をプレス成形や押出成形したものなどが挙げら
れる。これらの水膨張性物質に用いられる高吸水性樹
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
て得られるポリアクリル酸塩の架橋化物、ポリア
クリル酸や無水マレイン酸共重合体の塩基性物質
との反応生成物と架橋化して得られる高吸水性樹
脂などが挙げられる。これらの中で、特に得られ
る止水材の吸水性及び耐久性の点を考慮して、カ
ルボキシル基又はそれに変換しうる基を分子中に
１個又は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
橋化して得られる高吸水性樹脂が好適である。前記高吸水性樹脂のゴムまたは可とう性合成樹
脂に対する配合量は、高吸水性樹脂の吸水性やゴ
ムまたは合成樹脂の性質、可塑剤、液状エラスト
マー等の軟化剤の添加等によつても異なり、また
水中の金属イオンの影響等にもよるが、通常はゴ
ムまたは合成樹脂100重量部に対し、10〜300重量
部、好ましくは20〜150重量部の範囲が適当であ
る。また、水膨張性物質と組み合わせて複合成形体
を形成する非膨張性物質としては、例えばジエン
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、塩素化ポリエチレ
ンなどの可とう性のある合成樹脂等の前記水膨張
性物質に使用される材料と同様のものが挙げられ
る。本発明の止水材において基材の表面に形成させ
る被覆層は、水溶性物質又は高吸水性樹脂を分散
させた非水溶性高分子物質から成るものである。
基材表面に、前者の水溶性物質を分散させた非水
溶性高分子物質の被覆層を形成して成る止水材に
おいては、それを例えばコンクリート中に打設し
た場合、該コンクリートが完全に硬化するまで、
被覆層で保護されている水膨張性物質はほとんど
膨張せず、硬化後に浸入してきた水分により、被
覆層中の水溶性物質が溶出されて通水性が発現
し、膨張を開始する。また水溶性物質の代りに高
吸水性樹脂を用いても、同様に硬化後に浸入して
きた水分により被覆層が膨張して通水性が発現
し、被覆層で保護されている水膨張性物質が膨張
を開始する。前記被覆層を形成する非水溶性高分子物質とし
ては、前記水膨張性物質や非膨張性物質に使用さ
れるゴムや合成樹脂が挙げられるが基材に対して
接着性を有し、かつ基材と同程度の可とう性を有
するものが好ましく、例えば塩素化ポリエチレ
ン、クロロプレンゴム、ニトリルゴムなどが好適
である。また水溶性物質としては、例えばポリビ
ニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウム、ポ
リエチレンオキシド、カルボキシメチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等の高
分子物質；塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸
カルシウム、硝酸ナトリウム、炭酸カリウム等の
無機塩類；安息香酸ナトリウム、酢酸カルシウ
ム、サリチル酸ナトリウム等の有機塩類等の各種
有機および無機水溶性物質が挙げられるが、止水
材をコンクリートの打継目に使用する場合には、
糖類、糖アルコール、高分子有機酸等のコンクリ
ートの凝結、硬化を著しく阻害する物質の使用は
避けた方がよい。一方、高吸水性樹脂としては、
前記の水膨張性物質に用いられる高吸水性樹脂を
使用することができる。前記の水溶性物質又は高吸水性樹脂の非水溶性
高分子物質に対する配合量は、該非水溶性高分子
物質100重量部に対し５〜150重量部好ましくは10
〜100重量部の範囲内で選ぶことが必要である。
これよりも水溶性物質又は高吸水性樹脂の量が少
ないと、水膨張性止水剤の止水作用が阻害される
し、また、これよりも多くなると被覆層による一
時遮水の効果が不十分になる。また、必要な被覆
層の厚さは、使用する水溶性物質又は高吸水性樹
脂の種類や配合量によつて変わるが、例えば前記
した水溶性物質を用いる場合には、通常５〜
500μ、好ましくは20〜300μの範囲内で選ばれる。
この膜厚が薄すぎると一時遮水の効果がなく、ま
た厚すぎると一時遮水時間が長くなりすぎて実用
的でない。本発明の止水材における被覆層の形成は、例え
ば非水溶性高分子物質及び水溶性物質又は高吸水
性樹脂からなる被覆層形成物質を含む溶液又はエ
マルジヨン液に基材を浸せきするか該溶液又はエ
マルジヨン液を基材に塗布又は噴霧したのち乾燥
することにより、あるいは基材と被覆層形成物質
とを共押出成形することにより、容易に行ない得
る。なお、塗布等により被膜を形成する際、この
膜厚の調節は、溶剤系やエマルジヨン系における
前記被覆層形成物質の濃度を変えることによつて
行うことができるが、溶剤系の方が膜厚の調節が
容易であり、従つて一時遮水時間を容易にコント
ロールし得る。本発明の水膨張性止水材は、水膨張性物質又は
水膨張性物質と非膨張性物質とから成る成形体の
表面に、直接被覆層を形成させたものであつて、
その生産工程は極めて簡単で、安価に製造しうる
こと、膜厚を容易に変えることができるので、一
時遮水時間のコントロールが容易であること、さ
らに被覆層の形成が浸せきやコーテイングなどの
方法によつて行われるので、止水材の形状に制限
がないことなどの優れた特徴を有している。さらに、本発明の止水材は、施工前に地下水や
雨水により膨張を開始することがなく、またコン
クリート中に打設した場場合、その硬化を阻害せ
ず、かつコンクリート中のカルシウムイオンなど
による水膨張性低下の度合が少なく、その上吸水
して膨張後に乾燥するような条件でも乾燥を抑制
して安定した止水性を保持することができ、さら
に取付け後に脱落したり、吸水膨張した樹脂が止
水材表面から離脱するのを防ぐ優れた性能を有し
ており、土木工事や建築工事において、例えばシ
ールドセグメント継手面、ヒユーム管やプレハブ
カルバートボツクスなどのジヨイント部分、コン
クリート構築物の打継目などの間隙に充てんして
漏水を止めるのに有効に利用しうる。次に実施例により本発明をさらに説明するが、
本発明はこれらの例によつてなんら限定されるも
のではない。なお、試料を水に浸せきしたときの水膨張性物
質の重量膨張倍率及び重量変化率は次の式により
求めた。重量膨張倍率（倍）＝浸せき後重量／浸せき前重量重量変化率（％）＝浸せき後乾燥重量−浸せき前重量／浸せき前重量
×100 実施例１基材として、塩素化ポリエチレン〔大阪曹達(株)
製、ダイソラツクG235〕100重量部に、高吸水性
樹脂〔住友化学工業(株)製、スミカゲルSP−520〕
60重量部を含有させた水膨張性物質と塩素化ポリ
エチレンから成る非膨張性物質とを組み合わせて
成る複合体を用いた。この複合体は、周囲が非膨
張性物質、中が水膨張性物質から成る厚さ1.8mm、
一辺の長さ２cmの正方形板状体である。この基材
の表面に、塩素化ポリエチレン（前記と同じも
の）100重量部に対し、高吸水性樹脂（前記と同
じもの）30重量部を分散させて成る厚さ0.1mmの
皮膜を形成させて水膨張性試料を作成した。この試料について、水道水流水中に浸漬した場
合（実験条件）、及びコンクリート中に３日間
埋設したのち、さらに埋設したまま水道水流水中
に３目日間浸せき後、試料を摘出し、水道水流水
中に浸せきした場合（実験条件）の、各浸せき
日数における水膨張性物質の重量膨張倍率を求め
た。さらに、試料を10日間水道水中に浸せき後の水
膨張性物質の重量変化率を求めた。その結果を別
表に示す。実施例２基材として、実施例１における基材と同一のも
のを用い、その表面に、塩素化ポリエチレン（実
施例１と同じもの）100重量部に対し、塩化ナト
リウム10重量部を分散させて成る厚さ0.1mmの皮
膜を形成させて水膨張性試料を作成した。この試料について、実施例１と同様にして重量
膨張倍率及び重量変化率を求めた。その結果を別
表に示す。実施例３基材として、実施例１における基材と同一のも
のを用い、その表面に、塩素化ポリエチレン（実
施例１と同じもの）100重量部に対し、ヒドロキ
シプロピルメチルセルロース〔信越化学工業(株)
製、hi−メトローズ90SH−4000〕40重量部を分
散させて成る厚さ0.1mmの皮膜を形成させて水膨
張性試料を作成した。この試料について、実施例１と同様にして重量
膨張倍率及び重量変化率を求めた。その結果を別
表に示す。比較例実施例１における基材と同一の基材を、表面処
理せずそのまま用い、実施例１と同様にして重量
膨張倍率及び重量変化率を求めた。その結果を別
表に示す。

【表】この表から、実験条件における平衡時重量膨
張倍率について比較例と実施例１〜３とを比較す
ると、比較例を１とした場合、実施例１では2.1、
実施例２では3.8、実施例３では4.1となり、本発
明の止水材においては、コンクリート中のイオン
（特にカルシウムイオン）の影響が小さくなつて
いることが分る。また、各例における実験条件
の平衡時重量膨張倍率に対する実験条件の倍率
比からも、前記効果を奏することが分る。なお、実験条件における試料摘出時、実施例
１、２及び３では周囲のコンクリートに異常はな
かつたが、比較例では試料周辺部のコンクリート
は硬化不良であつた。

Claims

【特許請求の範囲】

１水膨張性物質又は水膨張性物質と非膨張性物
質とから成る成形体の表面を、非水溶性高分子物
質100重量部に対し水溶性物質又は高吸水性樹脂
５〜150重量部を分散状態で配合した組成物から
成る一時遮水層で被覆したことを特徴とする水膨
張性止水材。