JPH0412740B2 - - Google Patents

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JPH0412740B2
JPH0412740B2 JP58163931A JP16393183A JPH0412740B2 JP H0412740 B2 JPH0412740 B2 JP H0412740B2 JP 58163931 A JP58163931 A JP 58163931A JP 16393183 A JP16393183 A JP 16393183A JP H0412740 B2 JPH0412740 B2 JP H0412740B2
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、エラストマー、吸水性樹脂、水溶性
樹脂からなる水膨潤性エラストマー組成物に関す
る。 従来、土木建築工事等での間隙の充填、密封、
止水や機器類の気密保持の目的で各種ゴム類にポ
リビニルアルコール架橋物、ポリアクリル酸塩の
架橋物、澱粉−アクリル酸塩共重合体架橋物、カ
ルボキシメチルセルローズ架橋物等の吸水性物質
あるいは水膨潤性を有するウレタン樹脂、親水性
基を有するゴム等を混合した水膨潤性を有するゴ
ム類の使用が提案されている。 しかしながら、吸水性物質をゴム類に混合して
水膨潤性を付与した場合には、長時間水と接触す
ることによつて吸水性物質が脱離し、ついには膨
潤性を失つたり、強度が著しく低下したり、水が
汚染される等の問題点を有している。 また、水膨潤性を有するウレタン樹脂、あるい
は親水性基を有するゴム等を混合した場合にはこ
れらの膨潤性および膨潤速度が小さく、得られた
ゴムも水膨潤性が劣り、充分な効果が期待できな
いという欠点がある。 本発明者らは、上記種々の欠点を改善すべく鋭
意検討を重ねた結果、吸水性樹脂と水溶性樹脂と
をエラストマーに均一に分散させることにより、
吸水性樹脂の脱落を防ぎ、極めて膨潤速度が大き
く、膨潤率の高い水膨潤性エラストマー組成物が
得られることを見出し、本発明に到達した。 本発明の目的は水によつて膨潤し得るエラスト
マーを提供することにあり、本発明の要旨はエラ
ストマー、吸水性樹脂、水溶性樹脂の三成分を均
一に混練してなる水膨潤性エラストマー組成物で
あり、膨潤速度を大にし、膨潤率を著しく高めた
ことを特徴とするものである。 本発明で用いるエラストマーとは、天然ゴムお
よび合成ゴムであり、合成ゴムとしてはクロロプ
レンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエ
ンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ブ
チルゴム、フツ素ゴム、エチレンプロピレンゴ
ム、クロルスルホン化ポリエチレン、シリコンゴ
ム、ウレタンゴム、ポリスルフイドゴム、アクリ
ルゴムなど多くの公知のものがあげられるが、加
工性、経済的観点からクロロプレンゴム、スチレ
ン−ブタジエンゴムが好ましい。 これらのゴムは水膨潤性ゴムの使用分野に応じ
て適宜選択できる。例えば、耐侯性が要求される
場合には、クロロプレンゴム、クロルスルホン化
ポリエチレンを、耐熱性を必要とする場合には、
シリコンゴム、フツ素ゴムが適している。 本発明で用いる吸水性樹脂は、ポリアクリル酸
塩、澱粉−アクリル酸塩グラフト共重合体、澱粉
−アクリロニトリルグラフト共重合体加水分解
物、カルボキシメチルセルローズ、ポリビニルア
ルコール、メチル(メタ)アクリレート−酢酸ビ
ニル共重合体加水分解物、セルローズ−アクリル
酸ソーダグラフト共重合体等の架橋物であり、中
でもポリアクリル酸塩の架橋物を使用すれば、す
ぐれた効果を発揮する。 前記の吸水性樹脂はいずれも本発明に使用でき
るが、少なくとも20倍以上の水を吸収するものを
用いる必要がある。 本発明で用いる熱可溶性の水溶性樹脂の例とし
ては、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリ
ドン、ヒドロキシエチルセルローズ、ヒドロキシ
プロピルセルローズなどが挙げられる。これらの
水溶性樹脂は熱可塑性であるためゴムとの相溶性
および加工性の点から適しており、また得られた
水膨潤性エラストマー組成物の外観や吸水性樹脂
の脱落防止といつた性能面からみても好ましい結
果が得られる。 吸水性樹脂の配合量はエラストマー100重量部
につき5〜300重量部、好ましくは10〜200重量部
加えると充分である。吸水性樹脂が少なすぎると
充分な膨潤速度、膨潤率が得られず、また多すぎ
る場合には吸水性樹脂がエラストマーから脱離し
たり、止水、保水の目的に適さない。 従来方法により吸水性樹脂だけをエラストマー
に混練して得られた水膨潤性エラストマーは膨潤
速度、膨潤率の小さいものしか得られていない。
その上、吸水性樹脂がエラストマーから脱離し、
全く目的を達しない場合もある。 しかし、本発明に従つて水溶性樹脂を添加する
ことにより、均一な膨潤エラストマーが得られ、
膨潤率が2倍以上も高い値を示した。 水溶性樹脂の配合量はエラストマー100重量部
に対して0.5〜100重量部、好ましくは1〜50重量
部である。少なすぎると添加の効果がなく、膨潤
率が低い。また多すぎても、膨潤率がさほど向上
しないばかりか、溶出などの弊害が起こる傾向が
ある。 本発明に用いる吸水性樹脂は200μ以下の粒径、
好ましくは100μ以下のものが適当であり、微粒
子である程均一な組成物が得られ、従つてこれよ
り得られた膨潤体も均質なものとなる。 また、吸水性樹脂を混合する前に、予め10〜
100重量部の水を含ませておくと膨潤速度が著し
く大きい水膨潤エラストマー組成物が得られた。
水の量が少なすぎると効果は乏しく、多すぎると
混合操作がしにくくなるので好ましくない。 本発明の水膨潤性エラストマーは吸水性樹脂、
水溶性樹脂、エラストマーを機械的な方法によつ
て均一に分散混合して製造される。たとえば、ロ
ール混練、バンバリーミキサー混練などが本発明
に適用しうる機械的な分散混合法としてあげられ
る。 本発明の水膨潤性エラストマー組成物は止水
材、保水材、医療衛生材などに用いることができ
る。本発明においては必要に応じて着色剤、充填
剤、可塑剤、老化防止剤等を混合して使用しても
よい。 以下に実施例をあげて本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。 なお、実施例における膨潤率を次のように定義
する。 膨潤率=b−a/a×100(%) a:膨潤前の重量 b:膨潤後の重量 試料のサイズは2×4cm厚さ1mmである。 実験例 1 エラストマーとしてクロロプレンゴム(東洋曹
達工業(株)製:商品名スカイプレンB−30)、吸水
性樹脂としてポリアクリル酸ナトリウム架橋物
(製鉄化学工業(株)製:商品名アクアキープ4S、平
均粒径70μ)、水溶性樹脂としてポリエチレンオ
キシド(製鉄化学工業(株)製:商品名PEO−3)
を第1表に示した配合でロール混練して得られた
コンパウンドを150℃で150Kg/cm2G30分加圧加硫
して水膨潤性エラストマーを作製した。これを20
×40×1mmのシートとしイオン交換水中に浸漬し
て膨潤させた。 膨潤率を第2表に示す。
【表】
【表】 実施例 2 エラストマーとしてスチレン−ブタジエンゴム
(住友化学工業(株)製:商品名住友SBR1778S)吸
水性樹脂としてポリアクリル酸ナトリウム架橋物
(製鉄化学工業(株)製:商品名アクアキープ4S、平
均粒径70μ)、水溶性樹脂としてポリエチレンオ
キシド(製鉄化学工業(株)製:商品名PEO−3)
を第3表に示した配合でロール混練して得られた
コンパウンドを150℃、150Kg/cm2G、30分加圧加
硫して水膨潤性エラストマーを作製した。実施例
1と同様にして測定した膨潤率を第4表に示す。
【表】
【表】 比較例 1 実施例1の配合でポリエチレンオキシドを除い
て同じ方法で水膨潤性エラストマーを作製した。
ポリエチレンオキシドがないため均一に混合でき
ず、水に2時間浸漬後に吸水性樹脂がエラストマ
ーから著しく脱離してきた。 比較例 2 実施例2の配合でポリエチレンオキシドを除い
て同じ処法で水膨潤性エラストマーを作製した。
その膨潤率を第5表に示した。
【表】 実施例 3 吸水性樹脂として澱粉−アクリル酸塩グラフト
共重合体架橋物(三洋化成工業(株)製:商品名サン
ウエツト1M−300)を用いて実施例2と同じ方法
で水膨潤性エラストマーを作製し、その膨潤率を
第6表に示す。
【表】 実施例 4 ポリエチレンオキシドの代りに、ヒドロキシエ
チルセルローズ(フジケミカル(株)製:商品名フジ
ヘツクAH−15)を用い、実施例2と同じ方法で
水膨潤性エラストマーを作製した。その膨潤率を
第7表に示す。
【表】 実施例 5 ポリエチレンオキシドの代りに、ポリビニルピ
ロリドン[キシダ化学(株)製、K−15]を用い、実
施例2と同じ方法で水膨潤性エラストマーを製作
した。得られたシートを一定時間、水に浸し表面
状態を観察したところ、なめらかかつ、ぬめりけ
のない膨潤体であつた。その膨潤率を第8表に示
す。
【表】 実施例 6〜10 第9表に示す配合に従つて、実施例1と同様の
方法でロール混練して得られたコンパウンドを
150℃で150Kg/cm2G30分間加圧加硫して水膨潤性
エラストマーを作製した。これを実施例1と同じ
方法で膨潤率を測定し、結果を第10表に示す。膨
潤後のシートはいずれも表面が滑らかでぬめりの
ない良好な状態であつた。
【表】
【表】
【表】
【表】 実施例 11 第11表に示す配合に従つて、実施例1と同様の
方法でロール混練して得られたコンパウンドを
150℃で150Kg/cm2G30分間加圧加硫して水膨潤性
エラストマーを作製した。これを実施例1と同じ
方法で膨潤率を測定し、結果を第12表に示す。膨
潤後のシートはいずれも表面が滑らかでぬめりの
ない良好な状態であつた。 実施例 12〜14 第11表に示す配合に従つて、実施例1と同様の
方法でロール混練して得られたコンパウンドを
170℃で150Kg/cm2G30分間加圧加硫して水膨潤性
エラストマーを作製した。これを実施例1と同じ
方法で膨潤率を測定し、結果を第12表に示す。膨
潤後のシートはいずれも表面が滑らかでぬめりの
ない良好な状態であつた。 実施例 15 エラストマーとしてウレタンプレポリマー(大
日本インキ化学工業(株)製:商品名
PANDEX304)、吸水性樹脂としてポリアクリル
酸ナトリウム架橋物(製鉄化学工業(株)製:商品名
アクアキープ4S、平均粒径70μ)、水溶性樹脂と
してPVPを第11表に示す配合にて混合し、80〜
100℃に予熱した後、120℃で熔融した硬化剤
(PANDEX−E)を添加混合し、金型に注入後、
恒温槽で120℃で40分間キユアをし、水膨潤性エ
ラストマーを作製した。これを実施例1と同じ方
法で膨潤率を測定し、結果を第12表に示す。膨潤
後のシートの表面には僅かに凸凹が認められた
が、良好な状態であつた。 実施例 16 エラストマーとして液状ポリスルフイドポリマ
ー(東レチオコール(株)製:商品名LP−2)、吸水
性樹脂としてポリアクリル酸ナトリウム架橋物
(製鉄化学工業(株)製:商品名アクアキープ4S、平
均粒径70μ)、水溶性樹脂としてポリエチレンオ
キシド、その他、二酸化鉛、塩素化パラフインを
第11表に示す配合にて混合し、金型に注入後、常
温で硬化(25℃で60%RH24時間)させ、恒温槽
で150℃で20分間キユアをし、水膨潤性エラスト
マーを作製した。これを実施例1と同じ方法で膨
潤率を測定し、結果を第12表に示す。膨潤後のシ
ートの表面には僅かに凸凹が認められたが、良好
な状態であつた。
【表】 註:表中で使用した記号の意味、入手先、商品
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 天然ゴム、クロロプレンゴム、ブタジエ
    ンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロ
    ニトリル−ブタジエンゴム、ブチルゴム、フツ
    素ゴム、エチレンプロピレンゴム、クロルスル
    ホン化ポリエチレン、シリコンゴム、ウレタン
    ゴム、ポリスルフイドゴム、アクリルゴムから
    選ばれる少なくとも1種のエラストマー、 ポリアクリル酸塩、澱粉−アクリル酸塩グラ
    フト共重合体、澱粉−アクリロニトリルグラフ
    ト共重合体加水分解物、カルボキシメチルセル
    ローズ、ポリビニルアルコール、メチル(メ
    タ)アクリレート−酢酸ビニル共重合体加水分
    解物、セルローズ−アクリル酸ソーダグラフト
    共重合体、の架橋物から選ばれる少なくとも1
    種の吸水性樹脂、および ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリド
    ン、ヒドロキシエチルセルローズ、ヒドロキシ
    プロピルセルローズから選ばれる少なくとも1
    種の熱可塑性の水溶性樹脂を均一に混合してな
    る水膨潤性エラストマー組成物。 2 エラストマーと吸水性樹脂と水溶性樹脂との
    配合割合がエラストマー100重量部につき、吸水
    性樹脂10〜200重量部、水溶性樹脂1〜50重量部
    である特許請求の範囲1記載の組成物。 3 エラストマーがクロロプレンゴムである特許
    請求の範囲1記載の組成物。 4 エラストマーがスチレン−ブタジエンゴムで
    ある特許請求の範囲1記載の組成物。 5 吸水性樹脂がポリアクリル酸塩の架橋物であ
    る特許請求の範囲1記載の組成物。 6 吸水性樹脂が澱粉−アクリル酸塩グラフト共
    重合体架橋物である特許請求の範囲1記載の組成
    物。 7 水溶性樹脂がポリエチレンオキシドである特
    許請求の範囲1記載の組成物。 8 水溶性樹脂がポリビニルピロリドンである特
    許請求の範囲1記載の組成物。 9 吸水性樹脂が粒径100μ以下の粉末状である
    特許請求の範囲1記載の組成物。 10 エラストマー、吸水性樹脂、水溶性樹脂を
    ロール混練して均一に分散させる特許請求の範囲
    1記載の組成物。 11 予め10〜100部の水を含ませた吸水性樹脂
    を用いた特許請求の範囲1記載の組成物。
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