JPS636055A - 水膨張性複合材料、その調製およびこれを実施するための複合体、並びにその利用 - Google Patents

水膨張性複合材料、その調製およびこれを実施するための複合体、並びにその利用

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JPS636055A
JPS636055A JP61147250A JP14725086A JPS636055A JP S636055 A JPS636055 A JP S636055A JP 61147250 A JP61147250 A JP 61147250A JP 14725086 A JP14725086 A JP 14725086A JP S636055 A JPS636055 A JP S636055A
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パトリス　アントン
デニス　ベルゲンツル
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NOBASERU SOC
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ANTEITSUSERU
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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、実質的に溶解することなく、水または水溶液
の存在下で膨張しやすい複合材料に関する。
さらに、特に、本発明は、少なくとも１面に水または水
溶液の存在下で膨張しゃすいポリマー粉末の大部分を含
むコーティングを具えた平坦な固体支持体を本質的に構
成する複合材料、この複合材料の製造方法、この方法を
使用するための複合体およびこの複合材料の利用を目的
とする。
〔従来の技術〕
既に、実質的に溶解することなく、水の存在下に膨張し
やすい複合材料が知られている。この種の材料は一般に
電気ケーブル産業において使用されている。その際、材
料はケーブルのエンベロブ内にテープ状に導かれ、エン
ペロブの穿孔レベルに応じてその先端からケーブル内に
水が不意に進入するとき、膨張によって栓を形成し、ケ
ーブル内に水が広がることを妨げ、長さ方向の防水性を
確保する。
このタイプのテープのうち、ＶＩ　ＬＩｉＪ）ＯＮ　−
ＦＩＢｉＸの名称で、現在に３３１０　、　Ｋ３３１２
　、　Ｋ３３１３および３３０３Ｃの参照番号でドイツ
連邦共和国のワインノ・イムの７０イデンベルグ社から
販売されているもの、および現在３Ｃ１１３，３Ｃ１１
６，３Ｂ１１３．３Ｅ１１４．３Ｅ１１３および３Ｅ１
１６　　の参照番号で知られ、オランダのペーネンダー
ルのフィレット社から販売されておシ、フランス国特許
第８１０２８６３号に記載されているものを引用するこ
とができる。
これらのテープは本来織られていない２層間で「サンド
ウィッチ」になった水膨張性ポリマー粉末から構成され
ている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
複合体の粘着力は水膨張性ポリマー粉末に熱可塑性物質
（粉末、繊維その他）を混入させて得られる。加圧と加
熱を組合せた作用下に、熱可塑性物質は軟化し、粘着し
、また複合体の粘着力を確保する。この粘着作用が働く
際、熱可塑性物質は不利な結果を招く。水膨張性ポリマ
ー粉末の一部の閉塞は、水の存在で膨張能力も制限する
。
本発明によれば、従来の複合物の熱可塑性物質を水溶性
接着剤に替えることによって、その構造を簡単にしなが
ら複合材料の性質を太いに改善できることを見出した。
本発明にこのようにして得られる複合材料を目的とする
。
〔問題点を解決するための手段〕
さらに本発明は特に少なくとも１面に、水膨張性ポリマ
ー粉末の大部分を含むコーティングを具えた平坦な固体
支持体を本質的に含む複合材料において、水膨張性ポリ
マー粉末を、好ましくは界面活性剤の存在下に、水溶性
接着剤によって支持体に固定すること、およびコーティ
ングが： ＝９５〜５５重量％の水膨張性ポリマー粉末ニー５〜２
３重量％の水溶性接着剤：および−０〜２２重量％の界
面活性剤を主成分とすることを特徴とする。
このような材料は水を導入する個所に水を維持すること
ができるので、多くの用途がある。
かくして、防水性チーブとして、特に電気ケーブルに利
用することができるが、また発芽活性剤として、または
発芽期の移植用に農業で、または「スポンジ」として医
薬または外科において利用することができる。
この材料の支持体は本質的に当面する応用に従って選ば
れる。
支持体は、特に非織物、織物、紙またはグラスチック材
料から構成することができる。応用の大部分について、
特にエネルギー輸送、電気通信または光ファイバのケー
ブル産業において、支持体は柔軟であることが好ましい
。
所望により、コーティングは水を通す材料の薄膜、特に
織られていない膜で被覆する。しかし、少なくとも応用
の大部分は、このような薄膜の存在は必要ではなく、長
所に注意を払うことなく、複合材料の製造とコストを複
雑にする。
水膨張性ポリマーは全、７１Ｊマーまたは支持体と相溶
できるポリマー混合物を構成することができ、水の「蓄
積」による水または水溶液の存在下に有力なやシ方で膨
張させることができ、不溶性であシ、すなわち水または
水溶液中に５チ以下の溶解度を示す。
有利には、水膨張性ポリマーは元の重量の少なくとも１
３倍の水を吸収できるようなものを選ぶ。
水膨張性ポリマーは特に、変性されたアクリルポリマー
、グラフトスターチ、ポリアクリルアミド、カルボキシ
メチルセルロース、およびこれらの誘導体の中から選ば
れ、有利には一般的なやり方で、「超吸収剤」の定義に
相当するポリマー、すなわち吸収する流動体中で元の重
量の少なくとも１３倍の水または水溶液を吸収する「不
溶性」（上記に示した意味で）のポリマーの中から選ば
れる。
超吸収剤ポリマーとして、次に示す表題のものを引用で
きるが、これらに制限するものではない。
−アク了りツクの名称で日本触媒化学社から販売されて
いるアクリルポリマー； −ハイドロブロックの名称でシアナミド社から販売され
ているアクリルアミドポリマー；−アクアンルブの名称
でパーキュレス社から販売されているカルボキシメチル
セルロースポリマー； −ライオンポリマーの名称でライオン社から販売されて
お９、グラフトによって得られるスターチ／ポリアクリ
ル酸ポリマー；および−ウォーターロックＪの名称でグ
レイン・プロセッシング社から販売されているポリアク
リル酸ナトリウムポリマー。
水溶性接着剤は、物理化学的性質を著しく変化すること
なく、選ばれた支持体上に、選ばれたポリマー粉末を固
定できる水溶性接着剤の中から選ばれる。
本発明の範囲内で有利に使用できる接着剤【は、次に例
示するものがある。
−ＰＶＰ　Ｋ２ＯおよびＰＶＰ　Ｋ２Ｏの商品名でＧａ
Ｐ社から販売されているポリビニル♂ロリドン；−ルビ
スコールに３０−に９０の商品名でＢＡＳＦ（ドイツ連
邦共和国）社から販売されているポリビニルピロリドン
とビニルピロリドン−酢酸ビニルのコポリマー；および −クルセルＨ，Ｍ、Ｇ、Ｊ、ＬおよびＥの商品名でパー
キュレス社から販売されているヒドロキシグロピルセル
ロース。
界面活性剤の存在は必須のものではないが、特にコーテ
ィングペーストの良好な保存を確保し、複合材料の製造
の際にコーティング操作を容易にするため、好ましい役
割を演することが証明された。
好ましくは、界面活性剤として、陰イオンまたは非イオ
ン性の界面活性剤を用いる。
本発明の範囲内で用いられる界面活性剤として、次に例
示するものがある。
−トリ　トンＸ１００およびトリトンＯＲ５Ｍの商品名
でローム・アンド・ハース社（ＵＳＡ）から販売されて
いる製品； 一アンチーテラーＵの名称でバイクーマリンクロット社
から販売されている製品； −モルウェット−ＥＦＮの名称でペトロケミカル社から
販売されている製品； 一すルフィノールの名称でエアグロダクッ社から販売さ
れている製品；および 一しオフェンｒＬＡの名称でＢＡＳＦ’（ドイツ連邦共
和国）社から販売されている製品。
コーティングは、好ましくは１０〜１０００μの厚さを
有する。
電気ケーブル産業において中、高圧エネルギー≠楼の輸
送のために防水剤として使用するため、その厚さ内にお
よび表面に受は入れられる伝導性を得るように、伝導性
複合材料を与えることが有利である。
通常、このため、固い平坦な支持体にあらかじめ、ケー
ブルタイプに適当する表面横断抵抗が得られる材料を充
填する（−般に８〜２０）７ｍ２の伝導性ｌカーボンブ
ラックで十分である；これを製造する際に支持体に導く
）。
本発明による複合材料は、予想されるように、４−ス）
を用いて支持体をコーティングして製造される。このペ
ーストは、この方法の長所であるが、得られた水膨張性
コーティングが好ましくは２〜８ｇ／７７＋２のファー
ネスブラックを含むような量で、伝導性ファーネスブラ
ックを含有することができる。この便宜は「二面」と呼
ばれる結果を避けることができ、従って各面および厚さ
内において均質な伝導性を得ることができる。
従って本発明は、さらに上記のような本発明による複合
材料を目的として、中、高圧のエネルギーの輸送のため
に電気ケーブル中に防水剤として利用するために、その
コーティングがさらに２〜８　？　／　ｍ’の伝導性カ
ーボンブラックを含むことを特徴とする。
本発明による複合材料は、水膨張性ポリマー粉末、選ば
れた水溶性接着剤および界面活性剤を、コーティング用
に予定した割合で含有し、さらに所望によシ他の補助剤
および／またはカーピンブラックを含有し、水とは別の
液体によって均質にしたペーストを用いて、少なくとも
一面に支持体をコーティングし、次に液体を蒸発させて
製造できる。
コーティングは特に硬−スト用貯槽および駆動ローラー
および支持体の削り具、例えばローラーナイフの名称で
知られているものを含む公知のコーティング装置によっ
て実現できる。
液体の蒸発は、例えば・ぐルスにした熱風タイプの乾燥
機で行うことができる。使用した液体は水膨張性ポリマ
ーと必要な他の補助剤を、この段階で水膨張性ポリマー
の膨張をひき起すことなく、濃度（粘度）および均質性
がコーティング操作を可能にするペーストラ得るやり方
で、分散させることを目的とする。メタノールまたはエ
タノールタイプの低級アルコールの中から有利に選ぶこ
とができる。
さらに本発明は本発明による複合材料の製造用のコーテ
ィング波−スｌ−ｅ目的とし、重量でニー５７〜１６．
５％の水膨張性ポリマー粉末；−１，５〜１６．８％の
水溶性接着剤；−０〜１３．２％の界面活性剤； 一〇〜１４．４％の伝導性ファーネスブラック；および 一４０〜７０％の均質化液体を本質的に含有することを
特徴とする。
このペーストは均質化液体中に水溶性接着剤を予じめ溶
解することによって調製され；次に、界面活性剤、水膨
張性ポリマー、伝導性カーボンブラックのような他の補
助剤を、この順序で添加する。どんな場合にも本発明に
よるコーティングペーストの粘度は、用いられる接着剤
の性質に従って調節され、コーティングが実現され易く
、得られたコーティング層は一様で支持体に良く接着す
るようにする。
既に上述したように、本発明による複合材料は種々の応
用が可能である。
また、水吸収剤または生理的液体として、特に医薬およ
び外科または使い棄てオムツ等のような衛生製品の分野
において使用される。
さらに、穀粒を植付ける個所に水を維持するため発芽を
活性化するように農業で使用できる。
この−定の局部的なことは特に栄養物質のような発育を
容易にする物質で水が豊富である場合１く に興鏑フる。さらに、抗かび剤、寄生菌駆除剤、肥料の
ような物質はコーティング時に複合材料中に容易に混入
することができる。
本発明による複合材料は、また若芽の移植用に利用され
る。若芽は複合材料中に土の塊と共に詰められ、水中に
浸した後、危険なしで移植することができる。
上述したように、本発明による複合材料の重要な他の応
用は、長さ方向の防水性を確保するためケーブルに利用
されることである。添付図面第１図、第２図を参照して
、ケーブルの外エンベロブを偶然に横切る水の存在で、
ケーブルの鞘内に混入する場合、本発明による複合材料
はどのように振舞うかを以下に示す。
水を通す支持体１１と水膨張性ポリマーと水溶性接着剤
から本来構成されているコーティング１２から成る本発
明による複合材料１は、ケーブルの外エンペロブ２とコ
ア、またはもっと−般的には内エンベロブ３との間に設
ける。ケーブル部分２および３は互いにケーブルの使用
中に多少有力なやシ方で遠ざける（第１図）。
エンペロｆ２を通り複合材料の支持体１１を通って、ケ
ーブル内に水が不意に滲み込んできた場合、水はケーブ
ル内に浸入する側の付近に水溶性接着剤を溶かす。溶解
した接着剤によって支持体に固着されていた水膨張性ポ
リマーは支持体から引離され、水の浸入地帯の周りに水
の伝播を妨げる瘤１３を形成するように、グル化しなが
ら移動する傾向を持っている。
接着剤によってもう包まれない水膨張性ポリマーは膨張
の全能力を示し、先行技術に比べてそのｉ′を減少する
ことができる。というのは水膨張性ポリマーは完全に有
効であるので偶然の滲出帯付近に超蓄積するからである
。
この記述は単に例を示したものでちゃ、特に本発明の範
囲内でケーブルの内側に他の設備を設けることができる
ことは言うまでもない。
第３図と第４図は上記のような先行技術の複合体を利用
する場合に起ることを示すものである。
複合材料４は、水に不溶性で非織物４２と４３の２層間
に「サンドウィッチ」となっている熱可塑性物質で包ま
れた水膨張性ポリマー層４１を構成する。水が不意にケ
ーブル中に浸入する場合、支持体が離れることなく、水
膨張性ポリマーは水の浸入レベルに膨張する。これは、
このレベルに正確な「ふくらみ」４４を与えるが、この
地帯の周りに瘤は形成されない。
従ってこの・比較した保護方法は本発明よりも効力がな
く、特にこのポリマーが全膨張能力を示すことができな
いので、特に熱可塑性接着剤の持続性によって、−層大
量使用する必要がある。
実施例 次の本発明によるコーティング組成物の形成と複合体の
製造の実施例は説明のためのものでアシ、いかなる限定
も与えるものではない。
実施例１：コーティングペースト 組成二　　　　　　　　　　　　　　重量部−水膨張性
ポリマー 日本触媒化学のアクアリックＣＡ　　　１００−水溶性
接着剤 ・ポリビニルピロリドンＧＡＦのに３０　　　　１２・
　ヒドロキシプロピルセルロース ハーキュレスのクルセルＭ３ 一界面活性剤 ＢＡＳＦのレオフェンＲＡ　　　　　１０−伝導性カー
ボンブラック ＣＡＢＯＴのプルカンＰＦ　　　　　　５−均質剤 メタノール　　　　　　　　　　１３０このペーストは
前述の順序で組成物を混合調製した。
ｍｙ：　　　　　　　　　　　　　　ｘ＊ｕ−水膨張性
Ｉリマー グレイン・プロセッシングのウォーターロックＪＳＳＯ
１００ −水溶性接着剤 ヒドロキシグロピルセルロースポリマーハーキュレスの
フリユセル　　　　　　　２０−界面活性剤 バイクーマリンクロットのアンチ−テラーＵ　　　１ｆ
ｆ−メタノール　　　　　　　　　　　１００使用した
支持体はポリエステル繊維と接着剤ＳＢＲから製造した
非織物である。繊維は平行に配向することが好ましい。
適当な粉砕機または混合機の中で、選ばれた粉末の粒度
に応じて、安定した混合を得るやシ方で、実施例１によ
シペーストを調製した。必要ならば、約１３００〜３０
００オーム／ＣｒｒＬ２ノ表面抵抗を得るように、伝導
性カーボンブラックによって接着剤を富化する。
Ｓ？Ｗｊｈｔ宵ｒｉｉ−ｒ　　ｒ１？”Ｗｒｌ’７ｓｉ
？’ＴＷる。塗布量は７８ｇ／暫２、炉内で乾燥後は６
０？／ｒｎＪの水膨張性ポリマーに調整した。
かくして、織られていない支持体に塗布された吸水性網
状官能合成ポリマーの薄Ｎを構成する複合材料が得られ
る。この塗布層は吸水性ポリマーの被包性に特徴がある
。
水と接触する場合、被包性は消えるが、ポリマーの吸水
位置に現われる。その結果、膨張は緻密で迅速となる。
同時に、超吸収ポリマーは非職支持体から離れる。この
グル置換が、そのままで優れた有効性を確保しながら、
水の優先通過帯に向かって方向を定める。
被包性の他の利点は、高い相対”湿度の貯蔵環境でも良
くテープが耐えられることにある。
３６ｋｖのケーブルに関する。鉛と、外方にコーＴ″１
ｒ′ｒγ撹う押出し定申博庫ｔ◎闇に黄に方向に配置し
たテープを株で置き、中央に周辺排水溝をもつ３ｍのケ
ーブルを試験した。
９０″Ｃの温度で６時間、次いで冷却して周囲温度で６
時間、全部で１２時間、それぞれ異なる相当するサイク
ルでケーブルに圧をかけた。
実現した試験 一水なしで６サイクル（７２時間） −約８Ｘ１０”Ｐａの加圧下に流れる水（８００１１１
１１の水）を用いて２８サイクル（３３６時間）。
結果 排水溝の部分と他の部分の水の浸透： １４〜２２の。
「２０対６／１０Ｊのケーブルに関する。１ｍのケーブ
ルを試験した。石油ゼリー全塗布後、テープは長さ方向
に置き、外方向にコーティングと共にポリエステルフィ
ルムを配置シた。
央現し定訳瀬 ２ケ月間、先端から水ｋｌｊｆｃ、した。
結果 水の波及は平均１０ｍ（最大１３ｃｒＩＬ）である。
〔発明の効果〕
結論として、本発明は特に次の効果が得られる。
−そのままで効力がある、 −厚さが一定で薄い、 −ストリップ切口が約５龍までである、−水中で緻密な
グルが得られる、 一水の優先通路側にケ゛ルが蓄積する、−温度の上下に
よって水を封鎖するグルの発生が制限されない、 一貯蔵中、被包性によって吸水性物質が保護される。
【図面の簡単な説明】
第１図および第２図は本発明実施例による複合材料のケ
ーブルへの応用を示す断面図、第３図および第４図は従
来例による複合体のケーブルへの応用を示す断面図であ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１面に水膨張性ポリマー粉末の大部分を
    含むコーティングを具えた平坦な固体支持体を本質的に
    含む複合材料において、水膨張性粉末を、好ましくは界
    面活性剤の存在下に、水溶性接着剤によつて支持体に固
    定し、コーティングが； ９５〜５５重量％の水膨張性ポリマー粉末； ５〜２３重量％の水溶性接着剤；および ０〜２２重量％の界面活性剤から本質的に構成されるこ
    とを特徴とする複合材料。 ２、支持体が柔軟である特許請求の範囲第１項記載の複
    合材料。 ３、支持体が非織物である特許請求の範囲第２項記載の
    複合材料。 ４、水膨張性ポリマーが改変されたアクリルポリマー、
    グラフトスターチ、ポリアクリルアミド、カルボキシメ
    チルセルロースおよびこれらの誘導体の中から選ばれる
    特許請求の範囲第１〜３項のいずれか１項記載の複合材
    料。 ５、水膨張性材料が超吸収剤である特許請求の範囲第１
    〜４項のいずれか１項記載の複合材料。 ６、水溶性接着剤がポリビニルピロリドン、およびこれ
    らのコポリマー、およびヒドロキシプロピルセルロース
    の中から選ばれる特許請求の範囲第１〜５項のいずれか
    １項記載の複合材料。 ７、界面活性剤が陰イオンまたは非イオン性である特許
    請求の範囲第１〜６項のいずれか１項記載の複合材料。 ８　中、高圧のエネルギー輸送のために電気ケーブル内
    の防水剤として使用するため、コーティングがさらに２
    〜８ｇ／ｍ＾２の伝導性カーボンブラックを含む特許請
    求の範囲第１〜７項のうち１項記載の複合材料。 ９　特許請求の範囲第１〜８項のいずれか１項記載の複
    合材料の製造方法において、 選ばれた水膨張性ポリマー粉末、水溶性接 着剤および界面活性剤を、コーティング用に予定した割
    合で含有し、さらに所望により他の補助剤および／また
    はカーボンブラックを含有し、水とは別の液体によつて
    均質にしたペーストを用いて、少なくとも一面に支持体
    をコーティングし、次に液体を蒸発させる工程から成る
    ことを特徴とする複合材料の製造方法。 １０、均質化液体が低級アルコール、好ましくはメタノ
    ールまたはエタノールの中から選ばれる特許請求の範囲
    第９項記載の方法。 １１、特許請求の範囲第９項または第１０項による方法
    を実施するためのコーティングペーストが、重量で； ５７〜１６．５％の水膨張性ポリマー粉末；１．５〜１
    ３．８％の水溶性接着剤； ０〜１３．２％の界面活性剤； ０〜１４．４％の伝導性カーボンブラック；および ４０〜７０％の均質化液体を本質的に含有することを特
    徴とするコーティングペースト。 １２、ケーブル中の防水剤として特許請求の範囲第１〜
    ８項のいずれか１項による複合材料の利用。 １３、農業での特許請求の範囲第１〜７項のいずれか１
    項による複合材料の利用。 １４、医薬および外科での特許請求の範囲第１〜第７項
    のいずれか１項による複合材料の利用。
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