JPH03292384A

JPH03292384A - 粘着性水膨張止水材

Info

Publication number: JPH03292384A
Application number: JP9368290A
Authority: JP
Inventors: Eiichi Otsuka; 大塚　栄一
Original assignee: CI Kasei Co Ltd
Current assignee: CI Kasei Co Ltd
Priority date: 1990-04-09
Filing date: 1990-04-09
Publication date: 1991-12-24
Anticipated expiration: 2013-07-09
Also published as: JP2774353B2

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、新規な粘着性水膨張止水材に関するものであ
る。さらに詳しくいえば、本発明は改良された施工性を
有し、かつ急速な水膨張による止水効果の高い粘着性水
膨張止水材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、コンクリート二
次製品、モルタル施工個所、送水管接合個所等の間隙、
ひび割れ、亀裂等からの漏水防止用として広く用いられ
ている。中でも近年、施工後の目配き追従止水性に効果
の高い水膨張性止水材が注目されている。

しかしながら、この種の水膨張性止水材は、はとんど完
全加硫ゴム系が主体であって、引張強度（ＴＢ）が高く
、圧縮反発弾性が大きいことから複雑な形状をした目地
部やコーナ一部、比較的粗面なコンクリート製品の目地
部に使用する際には間隙を埋めるため相当の圧締力を必
要とし、施工性がよくないという欠点があり、また初期
止水は接着剤と加硫ゴムの圧縮反発弾性によるところが
大きく、これらの改善が望まれていた。

一方、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も知られているが、
これらの素材は、長期間使用によって反発弾性の低下、
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。また、
止水効果を高めるため例えば未加硫ブチルゴムに水膨張
性を付与したものも提案されているが、これは吸水〜膨
張に伴い母材が崩壊しやすく、特に間隙下圧線された状
態で膨張した時には、膨張圧に母材が耐え切れずクリー
プ現象を起こしやすく十分な止水性が得られないという
欠点がある。

発明が解決しようとする課題本発明は、このような従来の水膨張止水材のもつ欠点を
克服し、従来の未加硫粘着ブチルゴムのもつ良好な施工
性と加硫ゴム系水膨張性止水材のもつ良好な止水性とを
兼備し、粘着性に優れ、圧縮反発弾性が比較的小さく、
施工時の間隙光てん性が良好で、施工後の接合部目離れ
にも急速な水膨張による接面圧で止水効果を発揮し、吸
水膨張後も崩壊しない母材強度をもつなど、優れた性能
を有する粘着性水膨張止水材を提供することを目的とし
てなされたものである。

課題を解決するだめの手段本発明者らは、前記の好ましい性能を有する粘着性水膨
張性止水材を開発するために種々研究を重ねた結果、ブ
チル系ゴムに対し、所定成分を所定割合で配合した混合
物を成形したのち、加硫することにより、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）ブチル系ゴム１００重量部
に対し、（Ｂ）高吸水性樹脂２〜５０重量部と、（Ｃ）
粘着付与剤１０〜５０重量部と、（Ｄ）可塑剤３０〜２
００重量部と、（Ｅ）加硫剤種１〜５重量部と、（Ｆ）
塩基性光てん剤５〜３００重量部とを配合した混合物の
加硫成形体であって、かつ引張強度（Ｔｌ）３Ｑｋｇｆ
／ｃｍ”以下、１００％モジュラスｌ　ｋｇｆ／ｃｍ”
以上、破断時伸び（Ｅ、）３００％以上、膨張度（Ｓ２
１）１．５〜５．０を有することを特徴とする粘着性水
膨張止水材を提供するものである。

この膨張度は式（ただし、Ｗｏは乾燥状態の重量、Ｗｎは水道水浸せき
０日後の重量）で定義されるものであり、したがって上記の膨張度Ｓｏ
＋は水道水に２１日間浸せきしたときの膨張度である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明において、（Ａ）成分として用いるブチル系ゴム
としては、例えばブチルゴム、中でも不飽和度が０．３
〜３．０モル％のもの、塩素化ブチルゴムや臭素化ブチ
ルゴムのようなハロゲン化ブチルゴム、中でも不飽和度
が０．１〜３．０モル％のもの、ハロゲン含有率が帆３
〜３．０重量％のもの、ポリイソブチレン、中でも粘度
平均分子量５００００〜２５０００００のもａなどが挙
げられ、特に反応性が高い塩素化ブチルゴムや臭素化ブ
チルゴムが好ましい。

本発明において、（Ｂ）成分の膨張材として用いる高吸
水性樹脂としては、例えばポリアクリル酸系、変性ポリ
ビニルアルコール系、ビニルアルコール−アクリル酸共
重合体、オレフィン−無水マレイン酸系などが挙げられ
る。この（Ｂ）成分は高吸水性樹脂を単独で用いてもよ
いし、また所望に応じその一部を減じてその不足分を無
機系吸水剤で補ってもよい。単独の場合は、（Ａ）成分
１００重量部に対し、２〜５０重量部、好ましくは３〜
４０重量部の範囲の割合で配合される。この配合割合が
小さすぎると、膨張速度及び膨張倍率が不十分で止水効
果が得にくいし、また大きすぎると、母材崩壊や裏込め
材の押出しによる亀裂を生じやすい。

また、（Ｂ）成分において高吸水性樹脂と併用される無
機系吸水剤は水を吸って膨張する無機系材料であれば特
に制限はなく、例えば無水ケイ酸、含水ケイ酸、ケイ酸
塩のようなケイ酸類、モンモリロナイトを主成分とする
ベントナイト類などが用いられる。この無機系吸水剤を
併用する場合は（Ａ）成分１００重量部に対し、高吸水
性樹脂１〜３５重量部とともに２００重量部を超えない
量、２０〜１００重量部の範囲の量で用いられる。この
無機系吸水剤の配合は、主として高吸水性樹脂の配合量
を減少させる目的でなされるもので、上記の範囲内の配
合により、十分に止水効果を達成することができる。

本発明において、（Ｃ）成分として用いる粘着付与剤と
しては、例えば脂肪族系、芳香族系、脂環族系、共重合
系、水添系などの石油樹脂、ポリテルペン、テルペンフ
ェノール樹脂などのテルペン系樹脂、変性キシレン樹脂
などのキシレン系樹脂、アルキルフェノール樹脂、変性
フェノール樹脂などのフェノール系樹脂、クマロン−イ
ンデン樹脂、ロジン、変性ロジンなどのロジン系樹脂、
シェラツク、ダンマノ呟コーパル、ポリブテン、ポリイ
ソブチレン、液状ポリクロロプレン、液状ポリブタジェ
ンなどが挙げられる。この（Ｃ）成分は、（Ａ）成分１
００重量部に対し、１０〜５０重量部、好ましくは１５
〜４０重量部の範囲の割合で配合される。この配合割合
が小さすぎると、粘着性が不足し、被着体に対する充て
ん性が低下するし、また大きすぎると、表面が疎水性と
なり、膨張度が減少し、止水効果が劣化する。

本発明において、（Ｄ）成分として用いる可塑剤として
は、例えばパラフィン系、ナフテン系、芳香族系などの
鉱物油フタル酸系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤、ア
ジペート系可塑剤、セバケート系可塑剤、ステアリン酸
、バルミチン酸、ひまし油、綿実油、菜種油、パラフィ
ン、塩化パラフィンなどが挙げられる。この（Ｄ）成分
は、（Ａ）成分１００重量部に対し、３０〜２００重量
部、好ましくは５０〜１５０重量部の範囲の割合で配合
される。この配合割合が小さすぎると、母材が硬くなり
、膨張度の低下や、施工性の低下を生じるし、また大き
すぎると、母材が軟化し、膨張後の母材の崩壊を招きや
すい。

本発明において、（Ｅ）成分として用いる加硫剤として
は、例えば硫黄やメチロール化アルキルフェノール樹脂
、臭素化アルキルフェノール樹脂のような変性フェノー
ル樹脂やテトラメチルチウラムジスルフィド、テトラメ
チルチウラムモノスルフィドのようなチウラム類が挙げ
られる。この（Ｅ）成分は、（Ａ）成分１００重量部に
対し、０．１〜５重量部、好ましくは０．３〜２．０重
量部の範囲の割合で配合される。この配合割合が小さす
ぎると、加硫密度が小さくなり母材強度が低下するため
吸水膨張後、母材が崩壊しやすくなるし、また大きすぎ
ると、ブルームを起すので好ましくない。

この加硫剤は、加硫促進剤とともに用いられるのが望ま
しいが、この加硫促進剤としては、例えば２−メルカプ
トイミダシリンのようなチオ尿素類、メルカプトベンゾ
チアゾール、ジベンゾチアジルジスルフィドのようなチ
アゾール類、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジメチ
ルジチオカルバミン酸銅のようなジチオカルバメート類
などが挙げられる。この加硫促進剤は加硫剤の種類等に
より種々であるが、（Ａ）成分１００重量部に対し、５
重量部以下、好ましくは０．５〜３重量部の範囲の割合
で用いられる。

本発明において、（Ｆ）成分として用いる塩基性充てん
剤は、１０Ｉｉ量％懸濁水溶液においてｐＨ８以上、好
ましくはｐＨ９以上を有する無機光てん剤を意味し、こ
のようなものとしては、例えば塩基性炭酸マグネシウム
、塩基性炭酸カルシウム、塩基性ケイ酸類などを挙げる
ことができる。この（Ｆ）成分は、（Ａ）成分１０４１
部に対し、５〜３００重量部、好ましくは３０〜２００
重量部の範囲の割合で配合される。この配合割合が小さ
すぎると吸水〜膨張ｌこ時間がかかり、十分な初期止水
効果が得られにくいし、また大きすぎても止水性が低下
する。

本発明に用いる前記混合物には、前記の必須成分以外に
、本発明の目的をそこなわない範囲で、必要に応じて従
来止水材に慣用されている種々の添加成分を任意成分と
して配合することができる。

この添加成分としては、例えば老化防止剤、充てん剤、
着色剤、顔料、加工助剤などを挙げることができる。

この老化防止剤としては、例えばアミン、フェノール類
などが挙げられる。

この充てん剤としては、例えば炭酸カルシウム、亜鉛華
、ハードクレー、カーボンブラックなどが挙げられる。

本発明の粘着性水膨張性止水材を製造するには、前記の
各成分を加圧ニーダ−を用いて十分混練し、次いで混合
物を成形し、次いで加硫することによって行われ、引張
強度（Ｔｎ）　３０　ｋｇｆ／ｃｍ”以下、１００％モ
ジュラスｌ　ｋｇｆ／ｃｍ”以上、破断時伸び（Ｅ、）
３００％以上、２１日後の膨張度（Ｓ！ｌ）１．５〜５
．０の物性を有するものとなる。この成形法としては、
従来止水材の成形に通常用いられている方法、例えば押
出成形法、プレス成形法などが一般的である。

発明の効果本発明の粘着性水膨張止水材は、粘着性に優れ、圧縮反
発弾性が比較的小さく、施工時の間隙光てん性に優れ、
施工後の接合部目離れにも急速な水膨張による接面圧で
止水効果を発揮し、吸水膨張後も崩壊しない母材強度を
有して施工性に優れるなど、良好な性能を有する。

したがって、本発明の粘着性水膨張止水材は、例えば土
木工事や建築工事において、シールドトンネル、シール
ドセグメントなどの継手面、ヒユーム管やプレハブ、カ
ルバートボックスなどのコンクリート二次製品のジヨイ
ント部分、コンクリート構築物の打継目、Ｕフリューム
、コルゲート管などの鋼製二次製品のジヨイント部分な
どの間隙光てん用材料、各種補修用材料、あるいは農林
や園芸用保水材などとして好適に利用しうる。

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、
本発明はこれらの例によってなんら限定されるものでは
ない。

試料の膨張度Ｓ７及び５１４はそれぞれ試料を水道水に
浸漬してから７日後及び１４日後の膨張度を示す。

また、実施例及び比較例で用いた各種配合剤の種類を次
表に示す。

実施例１成　　　　　　分　　　　　　　　　　　　　　　重１
１明ブチル系ゴム（イ）１００高吸水性樹脂　　　　　　　　　　　　ｌＯ粘着付与剤
　　　　　　　　　　　　　２０可塑剤　　　　　　　
　　　　　　　６０加硫剤（イ）　　　　　　　　　　
　　　２加硫促進剤　　　　　　　　　　　　　ｌ塩基
性充てん剤（イ）６０充てん剤　　　　　　　　　　　　　　７０以上の各成
分を配合し、加圧ニーダ−で３０分間十分混練してブチ
ルゴムコンパウンドを得た。

次いで、これをＩ６０ｍｔｎ押出機を用いてスクリュー
回転数４　Ｏｒｐｍ、ダイス温度８０℃の条件下に押出
成形しｔ；のち、１７０°Ｃで５分間加硫し、試料を作
成した。この試料は引張強度２−５３ｋｇｆ　／　ｃｍ
２、破断時伸び２０００％以上、膨張度５７＝１．８０
、Ｓｌ、＝２．７５、ｓ、　、　＝　：１０４を有し、
膨張後も形状を保ち、崩壊することはなかった。

実施例２成　　　　分　　　　　　　　　　　重量部ブチル系ゴ
ム（ロ）５０ブチル系ゴム（ハ）５０高吸水性樹脂　　　　　　　　　　　　３０無機系吸水
剤　　　　　　　　　　　　３０粘着付与剤　　　　　
　　　　　　　　３０可塑剤　　　　　　　　　　　　
　　　８０加硫剤（イ）　　　　　　　　　　　　　　
２加硫剤（ロ）　　　　　　　　　　　　　　ｌ塩基性
光てん剤（イ）３０充てん剤　　　　　　　　　　　　　　　７０以上の各
成分を配合し、実施例１と同様にして得た押出成形品を
、１７０℃で１０分間加硫して試料を作成した。この試
料は、引張強度１５．８ｋｇｆ／ｃｍ”、破断時伸び１
２００％、膨張塵５７＝２．２０、Ｓ＋４−３．５０、
Ｓ２１＝３．８１を有し、膨張後も形状を保ち、崩壊す
ることはなかった。

実施例３成　　　　分　　　　　　　　　　　重量部ブチル系ゴ
ム（ハ）１００高吸水性樹脂　　　　　　　　　　　　２５無機系吸水
剤　　　　　　　　　　　　８０ポリブテン（粘着付与
剤）ｌＯ可塑剤　　　　　　　　　　　　　　　１００加硫剤（
イ）　　　　　　　　　　　　　　１加硫剤（ロ）０．
８塩基性交てん剤（ロ）５０充てん剤（亜鉛華、カーボンブラック）２０充てん剤（
炭酸カルシウム）４０以上の各成分を配合し、実施例１と同様にして得た押出
成形品を、１７０℃で４分間加硫して試料を作成した。

この試料は、引張強度１．１０ｋｇｆ／　ｃｍ”、破断
時伸び２０００％以上、膨張塵Ｓ７−２．５０．５１４
−３．９０、ＳＺ＋−４，１６を有し、膨張後も形状を
保ち、崩壊することはなかった。

実施例４成　　　　　分　　　　　　　　　　　　　　　重」１
都ブチル系ゴム（ロ）３０ブチル系ゴム（ハ）７０高吸水性樹脂　　　　　　　　　　　　　１０無機系吸
水剤　　　　　　　　　　　　　６０ポリブテン（粘着
付与剤）１０可塑剤　　　　　　　　　　　　　　　７０加硫剤（イ
）　　　　　　　　　　　　　　２加硫剤（ロ）　　　
　　　　　　　　　　　■加硫促進剤　　　　　　　　
　　　　　　０．８塩基性充てん剤（ハ）５０充てん剤（亜鉛華、カーボンブラック）　　２０充てん
剤（炭酸カルシウム）４０以上の各成分を配合し、実施例１と同様にして得た押出
成形品を、１７０°Ｃで７分間加硫して試料を作成した
。この試料は、引張強度Ｌ−８０にｋｇｆ／　ｃｍ２、
破断時伸び２０００％以上、膨張塵Ｓｙ　＝　１．５０
−　Ｓ＋　４　＝２．３０、Ｓ２□＝２．６０を有し、
膨張後も形状を保ち、崩壊することはなかった。

実施例５成　　　　分　　　　　　　　　　　重量部ブチル系ゴ
ム（イ）１００高吸水性樹脂　　　　　　　　　　　　２０粘着付与剤
　　　　　　　　　　　　　２０可塑剤　　　　　　　
　　　　　　　　６０加硫剤（イ）　　　　　　　　　
　　　　２加硫促進剤　　　　　　　　　　　　　ｌ塩
基性光てん剤（イ）６０塩基性交てん剤（ロ）６０充てん剤（亜鉛華、カーボンブラック）２０以上の各成
分を配合し、実施例１と同様にして得た押出成形品を、
１７０°Ｃで５分間加硫して試料を作成した。この試料
は、引張強度１．８０ｋｇｆ　／　ｃｍ２、破断時伸び
２０００％以上、膨張塵５ｙ＝２−１０ＳＳ、、＝３．
３０、ｓ２１＝３．６ｇを有し、膨張後も形状を保ち、
崩壊することはなかった。

比較例１成　　　　分　　　　　　　　　　　重量部ブチル系ゴ
ム（イ）１００高吸水性樹脂　　　　　　　　　　　　２０粘着付与剤
　　　　　　　　　　　　　２０可塑剤　　　　　　　
　　　　　　　　６０加硫剤（イ）　　　　　　　　　
　　　　　２加硫促進剤　　　　　　　　　　　　　ｌ
無機系吸水剤　　　　　　　　　　　　７０充てん剤　
　　　　　　　　　　　　　　７０以上の各成分を配合
し、実施例１と同様にして得た押出成形品を、１７０°
Ｃで１５分間加硫して試料を作成した。この試料は、引
張強度２３．５０ｋｇｆ／ｃｍ”、破断時伸び８５０％
以上、膨張塵５７＝１．０４．５１４＝１−１０．５２
１＝１．２５で膨張速度が遅く、初期止水効果に劣った
。

比較例２成　　　　　　分　　　　　　　　　　　　　　　重」
１部ブチル系ゴム（イ）１００高吸水性樹脂　　　　　　　　　　　　２０粘着付与剤
　　　　　　　　　　　　　２０可塑剤　　　　　　　
　　　　　　　６０加硫剤（イ）　　　　　　　　　　
　　　　２加硫促進剤　　　　　　　　　　　　　１無
機系吸水剤　　　　　　　　　　　　４０充てん剤　　
　　　　　　　　　　　　７０以上の各成分を配合し、
実施例１と同様にして得た押出成形品を、１７０°Ｃで
５分間加硫して試料を作成した。この試料は、引張強度
１．５０ｋｇｆ　／　ｃｍ２、破断時伸び２０００％以
上、膨張塵５ｙ−１，１５、Ｓｌ、＝１．２８．５２１
＝１．３９で膨張速度が遅く、初期止水効果に劣った。

比較例３成　　　　　分ブチル系ゴム（イ゛）ブチル系ゴム（ハ）高吸水性樹脂粘着付与剤可塑剤加硫剤（イ）加硫促進剤　　　　　　　　　　　　　ｌ充てん剤　　
　　　　　　　　　　　　１４０以上の各成分を配合し
、実施例１と同様にして得た押出成形品を、１７０°Ｃ
で５分間加硫して試料を作成した。この試料は、引張強
度３．５０ｋｇｆ　／　ｃｍ２、破断時伸び１８００％
以上、膨張塵Ｓ７−３．２０であったが、母材強度が弱
くその後崩壊してしまった。

Claims

【特許請求の範囲】１　（Ａ）ブチル系ゴム１００重量部に対し、（Ｂ）高
吸水性樹脂２〜５０重量部と、（Ｃ）粘着付与剤１０〜
５０重量部と、（Ｄ）可塑剤３０〜２００重量部と、（
Ｅ）加硫剤０．１〜５重量部と、（Ｆ）塩基性充てん剤
５〜３００重量部とを配合した混合物の加硫成形体であ
って、かつ引張強度（Ｔ＿Ｂ）３０にｋｇｆ／ｃｍ＾２
以下、１００％モジュラス１ｋｇｆ／ｃｍ＾２以上、破
断時伸び（Ｅ＿Ｂ）３００％以上、膨張度（Ｓ＿２＿１
）１．５〜５．０を有することを特徴とする粘着性水膨
張止水材。２　（Ｂ）成分の高吸水性樹脂の一部を無機系吸水剤に
置き換えた請求項１記載の粘着性水膨張止水材。