JPS62172044A

JPS62172044A - 水膨潤性ゴム組成物

Info

Publication number: JPS62172044A
Application number: JP1406886A
Authority: JP
Inventors: Masashi Watanabe; 渡辺　正支
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1986-01-24
Filing date: 1986-01-24
Publication date: 1987-07-29

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〉本発明は水膨潤性および機械的物性にすぐれた水膨潤性
ゴム組成物に関するものである。

〈従来の技術〉従来、土木、建築などの分野における間隙止水材として
加硫ゴム類がそのすぐれた機械的物・性のため使用され
ている。しかし、加硫ゴムのみでは、止水効果が不十分
なので、ゴム配合１こ高吸水性樹脂を配合した水膨潤性
ゴムの使用が考えられている。しかしながら、水膨潤性
ゴムでは、高吸水性樹脂の配合量に比例して水ｐ！Ｂ潤
性は向上し、止水効果が向とする反面、機械的物性、特
に引張強度の低下が大きくなる。その結果初期の止水効
果はすぐれているが、長期間にわたって安定した止水能
を維持することは困難であった。

一方、非水溶性高分子物質に、高吸水性樹脂を配合した
水膨潤性組成物にさらにカップリング剤を含有させてな
る止水材が提案されている（特開昭６Ｏ−２４０７７９
）。しかしながら、この場合組成の調整等により引張強
度を向上させることはできるが、この結果水膨潤性は著
るしく低下し止水能も不十分なものとなる。−力水膨潤
性を維持しようとすれば、引張強度は低くなる。すなわ
ち、この方法では機械的物性と水膨潤性のバランスをと
ることが極めて困難である。

〈発明が解決しようとする問題点〉本発明者等は、水膨潤性と機械的物性のバランスにすぐ
れ、長期耐久性のある止水剤を開発すべく検討を重ねた
結果、その製造にあたり加硫剤およびカップリング剤を
使用した水膨潤性ゴムが上記の要請を満たすことを見出
し本発明に至った。

く問題点を解決する手段〉すなわち本発明は、ゴムと高吸水性樹脂からなり、その
製造にあたり加硫剤およびカップリング剤を使用するこ
とを特徴とする水膨潤性ゴム組成物を提供する。

本発明の必須成分である加硫剤およびカップリング剤を
使用することによりゴムと高吸水性樹脂の異なる物質量
の橋かけ反応による結合が生じ、その結果、機械的強度
と水膨潤性にすぐれた水膨潤ゴム組成物が得られるもの
と考えられる。

本発明に用いられる加硫剤とは、硫黄加硫、パーオキサ
イド加硫、金属加硫等であり、特に硫黄加硫が好ましい
。必要に応じてゴムの加硫に使用されている加硫助剤を
加えてもよい。

また硫黄加硫の場合、硫黄の添加量はゴムの種類や加硫
助剤の添加量などによって異なるが、一般にゴム１００
重量部に対して１〜５重量部の範囲が好ましい。

本発明に用いるカップリング剤は、シラン系カップリン
グ剤、チタネート系カップリング剤、リン酸系カップリ
ング剤など通常用いられているものであれば特に制限は
ない。また、これらのカップリング剤は１種のみであっ
てもよく、２種以上を併用してもよい。

このようなカップリング剤のなかでも特に、シラン系カ
ップリング剤がゴムと高吸水性樹脂との橋かけ反応性が
すぐれているので好ましい。

シランカップリング剤の中でも、アミノシラン、メルカ
プトシランおよびエポキシシランが特に好ましい。

また、本発明におけるカップリング剤の添加量は、カッ
プリング剤自身の反応性によっても異なるが、ゴム配合
１００重量部に対し、０□０１〜５重清部の範囲である
ことが必要であり、好ましくはＯ４１〜１重慎部の範囲
である。０．０１未満では、機械的強度が不足し、また
５重量部以上では機械的強度は増加するが、水膨潤性が
低下するため好ましくない。

本発明に用いられる高吸水性樹脂としては特に制限され
ることはなく、従来より公知の各皿のものが使用され、
具体的には酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体ケ
ン化物、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体変性物
の架橋物、架橋構造を有するポリアクリル酸（塩）、デ
ンプン−アクリル酸（塩）グラフト重合体、ポリエチレ
ンオキサイドの変性物などからなる樹脂粒子が例示され
るが、これらのうちでも分子中にカルボン酸塩を含む高
分子化合物（たとえば酢酸ビニル−アクリル酸メチル共
重合体ケン化物、イソブチレン−無水マレイン酸共重合
体変性物の架橋物）は耐久性にすぐれているため、特に
好ましく使用される。

このような高吸水性樹脂はＩＮのみでもよく、２種以上
を併用してもよい。

これら高吸水性樹脂は吸水性能については吸水量２０１
／／ｆ以上、特に、ｉ　ｏ　ｏ　ｙ／ｙ以上であること
が好ましい。また、高吸水性樹脂の平均粒径は小さいほ
ど好ましく、一般には平均粒径が１００μ以下、特に、
８０μ以下であることがより好ましい。平均粒径が１０
０μを越えると、得られた水膨潤性ゴム組成物の機械的
強度の低下が生じ易くなるので好ましくない。

また、高吸水性樹脂の配合量はゴム配合１００重量部に
対し、１０〜１００重量部の範囲が好ましく、配合量が
１０重量部未満では水膨潤性に乏しくなり、また１００
重量部を越えると機械的強度が著しく低下するので好ま
しくない。

一方、本発明に用いられるゴム配合は、通常公知の配合
であり、特に制限はないが、ゴム類に無機充填剤、オイ
ル、カーボンラック、およ慴び前述の加硫剤、加硫助剤などを混合したものであり、
ゴム類としては天然ゴムまたは合成ゴムがあり、例えば
天然ゴム、スチレンブタジェンゴム、ブタジェンゴム、
イソプレンゴム、ブチルゴム、アクリロニトリルゴム、
クロロプレンゴム、エチレンプロピレンターポリマー、
シリコンゴム、ウレタンゴムなどが挙げられ、それぞれ
単独または２種以上混合して使用してもよい。

また、無機充填剤としては、炭酸カルシウム、クレー、
シリカ、ベントナイト、亜鉛華、酸化マグネシウム、白
えん華などがあげられる。

本発明の水膨潤ゴム組成物はゴム配合と高吸水性樹脂お
よびカップリング剤を機械的な方法で混合したのち、上
述したような硫黄加硫などによって製造することができ
る。

なお、カップリング剤の混合方法は特に制限がなく、例
えばゴム配合（硫黄を含む。）にカップリング剤を配合
したのち、高吸水性樹脂を混合する方法、高吸水性樹脂
をあらかじめｆカップリング剤で混合、あるいは、高吸
水性樹脂をカップリング剤で処理したのち、ゴム配合（
硫黄を含む。）に混合する方法などが挙げられる。

また、機械的な混合方法として例えばロール混線、バン
バリー混練、ダルグージスクリューなどを備えた押出混
合機による混練、加圧ニーグー混線などによって均一に
混合し、その後、それぞれの使用目的に応じてテープ、
シート、成型品等に成形される。かかる混線条件は通常
行われている６０〜１００″Ｃの温度範囲が好ましいが
、特に制限がない。

また、上記成形品を得る際に、熱加硫、電子線加硫等に
よって加硫することが必要であるが、加硫条件（温度、
時間など）はそれぞれゴム配合の加硫特性や、カップリ
ング剤の反応性により適宜選択することが必要である。

例えば、本発明の方法により、ゴム配合（硫黄を含む。

）に高吸水性樹脂にカップリング剤を用いて、ゴムと高
吸水性＆Ｉ脂の化学的な結合を生じさせるためには、少
なくとも１００　”Ｃ以上、好ましくは１８０−７２０
０℃の範囲が好ましい。

また、本発明の方法（こより、水膨潤ゴム組成物を製造
する（こあたり、ゴム配合に通常用いられる各穐添加剤
、たとえば、安定剤、老化防止剤、発泡剤、着色剤など
を必要に応じて混合してもよい。

かくして得られた本発明の方法による水膨潤性ゴム組成
物は前述したように機械的強度と水膨潤性のバランスに
すぐれ、かつ長期間膨潤戻りの少ないものが得られる。

該水膨潤性ゴム組成物は、土木、建築等における間隙止
水材、ゼグメント用シーリング材、止水板、バッキング
、ガスケット、農業用保水剤等）こ使用でき、従来公知
の方法では得らることのできない、機械的強度と水！、
潤性のバランスＩこすぐれ、かつ長期にわたって安定し
た止水効果を得ることができる。

〈実施例〉以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれ
らに限定されるものではない。

なお、実施例中の水膨潤率はつぎのような定”義および
試験法に基づくものである。

試験片（２０工Ｘ２０％×２ｔ）を２０”Ｃのイオン交
換水中（こ浸漬し、経済的に重１を測定して、つき″の
計算式によって膨潤率を求めた。

また、プレスシートの機械的強度の測定はＪＩＳＩ（−
６８０１に準拠した。

実施例１第１表中に示した比率（重］部）の成分を有するゴム配
合１００［ｉ部Ｉこ対し、スミカゲル■５Ｐ−５２０（
酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体ケン化物系高
吸水性樹脂、平均粒径２０μ、住友化学社９）８０重１
部、およびγ−グリシドキシプロピルトリメトキレシラ
ン０．８重１部を６０’Ｃのロールで５分間混練したの
ち、１６０°ｃ１ゲージ圧１００ｋ（／／ｄの圧力下で
１０分間プレス加硫し、厚さ２Ｎのシートを得た。

得られたシートについて水膨潤率および機械的強度を測
定した結果を第３表に示す。

実施例２スミカゲル■５Ｐ−５２０に代えてクラレイソブレンゲ
ル■ＫＩ２０１Ｋ（イソブチレン−無水マレイン酸共重
合体変成物の架橋物系高吸水性樹脂、平均粒径１５０μ
、クラレイソブレンケミカル社製）を平均粒径２０μに
粉砕した高吸水性樹脂８０重承部を用いる以外は実施例
１と同様にしてシートを得た。

このシートについて水膨潤率および機械的強度を測定し
た結果を第８表に示す。

実施例８ｒ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの代わり
にγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン０．５重
に部を用いる以外は実施例１と同様にしてシートを得た
。

このシートについて水膨潤率および機械的強度を測定し
た結果を第３表に示す。

実施例４ｒ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの代わり
にイソプロピルトリイソステアロイルチタネート０．７
重量部を用いる以外は実施例１と同様にしてシートを得
た。

実施例５第２表に示した比率の成分を有するゴム配合１００電量
部に対し、スミカゲル■５Ｐ−５２０，２５重量部およ
びγ−グリシドキシプロビルトリメトキシシラン０．６
ｉｆｉ部を用いて、実施例１と同様にしてシートを得た
。

実施例６スミカゲル■５Ｐ−５２０の代わりに、平均粒径２０μ
のクラレイソプレンゲル■、、−ＫＩ２０１に２５重量
部を用いた以外は実施例５と同様にしてシートを得た。

比較例１ γ−グリシドキシプロビルメトキシシランを用いない以
外は実施例１と同様にしてシートを得た。

比較例２ γ−グリシドキシプロビルメトキシシランを用いない以
外は実施例６と同様にしてシートを得た。

第１表、ゴム配合合計：２０９．５重量部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ゴムと高吸水性樹脂からなり、その製造にあたり
加硫剤およびカップリング剤を使用することを特徴とす
る水膨潤性ゴム組成物。
（２）高吸水性樹脂が酢酸ビニル−アクリル酸エステル
共重合体のケン化物またはイソブチレン−無水マレイン
酸共重合体変性物の架橋物である特許請求の範囲第一項
記載の水膨潤性ゴム組成物。
（３）カップリング剤がシランカップリング剤である特
許請求の範囲第一項記載の水膨潤性ゴム組成物。