(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
架橋性オルガノポリシロキサン及びシリカを含むシリコーンゴムコンパウンドと、架橋剤と、吸水性ポリマーとを混練して水膨張性発泡止水材前駆体を形成すること、
前記前駆体を押出成形すること、及び
前記前駆体を発泡させること
を含む、水膨張性発泡止水材を製造する方法であって、前記吸水性ポリマーが水を含んでおり、前記水膨張性発泡止水材前駆体の発泡が前記水によって生じる、方法。
【請求項２】
前記押出成形が、前記架橋性オルガノポリシロキサンを架橋させることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記架橋剤が過酸化物である、請求項１又は２のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ケーブルダクトなどに用いられる水膨張性発泡止水材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ケーブルダクトを通ってマンホールに入る水を遮断する目的で、ウレタンフォームのシーラントがダクトシールキットとして用いられている。しかしながら、ウレタンフォームは非常に硬い、あるいは高い強度を有することから、ケーブルの交換又は廃棄の際にウレタンフォームシーラントが取り付けられたケーブルダクトを分解することは難しく、ウレタンフォームシーラントの取り外しに１時間以上かかる場合もある。
【０００３】
特許文献１（特開平１１−１４０３１６号公報）は、「シリコーンゴム及び補強剤を含むシリコーンゴムコンパウンドと吸水性樹脂を含むことを特徴とする水膨張性シリコーンゴム組成物」を記載している。
【０００４】
特許文献２（特許第３６８７００８号公報）は、「樹脂またはゴム、もしくは樹脂およびゴムからなるマトリックス１００重量部に対し、粒子状吸水高分子が５〜４０重量部、親水性充填材が５〜４０重量部、架橋剤、発泡剤を含んだ混合物を発泡、架橋させて得た水膨潤性架橋発泡シーリング材であって、当該架橋発泡シーリング材の平均気泡径が５００μｍ以下でかつ当該架橋発泡シーリング材の弾性率が１００〜１５００Ｋｇｆ／ｃｍ２、独立気泡率が１０％以上である事を特徴とする低密度水膨潤性架橋発泡シーリング材」を記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１４０３１６号公報
【特許文献２】特許第３６８７００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示は、止水性に優れており、取り付け及び取り外しが容易な水膨張性発泡止水材及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一実施態様によれば、シリコーンゴム及び吸水性ポリマーのポリマーブレンドを含む水膨張性発泡止水材であって、前記シリコーンゴムが架橋オルガノポリシロキサン及びシリカを含み、前記発泡が実質的に前記吸水性ポリマーに含まれる水によって生じている水膨張性発泡止水材が提供される。
【０００８】
本開示の別の実施態様によれば、架橋性オルガノポリシロキサン及びシリカを含むシリコーンゴムコンパウンドと、架橋剤と、吸水性ポリマーとを混練して水膨張性発泡止水材前駆体を形成すること、前記前駆体を押出成形すること、及び前記前駆体を発泡させることを含む、水膨張性発泡止水材を製造する方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の水膨張性発泡止水材は、優れた止水性を有しており、架橋オルガノポリシロキサンをマトリックスとした発泡体であることから、ケーブルダクトなどの止水用途における取り付け及び取り外しが容易である。
【００１０】
なお、上述の記載は、本発明の全ての実施態様及び本発明に関する全ての利点を開示したものとみなしてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】例１４〜１７の二次架橋の条件と吸水率の経時変化の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の代表的な実施態様を例示する目的でより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施態様に限定されない。
【００１３】
本開示の一実施態様の水膨張性発泡止水材は、シリコーンゴム及び吸水性ポリマーのポリマーブレンドを含む。シリコーンゴムは架橋オルガノポリシロキサン及びシリカを含む。水膨張性発泡止水材の発泡は、実質的に吸収性ポリマーに含まれる水によって生じている。
【００１４】
シリコーンゴムは、水膨張性発泡止水材のマトリックスとして機能する架橋オルガノポリシロキサンと、補強材としてシリカとを含む。シリコーンゴムは低表面エネルギー材料であるため、水膨張性発泡止水材は離型性を有しており、ケーブルダクトなどから容易に取り外すことができる。また、シリコーンゴムは、耐熱性、耐寒性、耐薬品性、耐候性、電気絶縁性などに優れており、その機械的特性の温度依存性が低い、すなわち比較的広い温度範囲にわたって機械的特性の変化が小さい。そのため、水膨張性発泡止水材は、通常の環境だけではなく、寒冷地及び酷暑地での使用にも適している。
【００１５】
架橋オルガノポリシロキサンは、架橋性オルガノポリシロキサンを架橋（加硫ともいう。）したものである。架橋により水膨張性発泡止水材の硬度、引張強度、引裂強度、永久歪みなどの機械的特性、及び水を吸収して膨張したときの形態保持性を高めることができる。架橋性オルガノポリシロキサン及びシリカを含む混合物はシリコーンゴムコンパウンドと呼ばれ、強度及び柔軟性に優れていることから、熱硬化性のミラブル型シリコーンゴムコンパウンドを有利に用いることができる。ミラブル型シリコーンゴムコンパウンドでは、過酸化物架橋又は付加架橋を用いて架橋性オルガノポリシロキサンを架橋させる。
【００１６】
架橋性オルガノポリシロキサンとして、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、ビニル変性ジメチルポリシロキサン、ビニル変性メチルフェニルポリシロキサン、フッ素変性ジメチルポリシロキサンなど、及びそれらの組合せを使用することができる。過酸化物架橋の場合、これらの架橋性オルガノポリシロキサンのメチル基、ビニル基などを、過酸化物架橋剤の熱分解により生じたラジカルによって架橋させる。付加架橋の場合、ビニル変性ジメチルポリシロキサン、ビニル変性メチルフェニルポリシロキサンなどのエチレン性不飽和基を有する架橋性オルガノポリシロキサンに対して、架橋剤としてＳｉ−Ｈ基を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンとヒドロシリル化触媒の組合せを用い、エチレン性不飽和基とＳｉ−Ｈ基との付加反応によって架橋性オルガノポリシロキサンを架橋する。付加架橋は低温、短時間で進行するという利点があるが、窒素、リン、硫黄などを含む化合物の混入により付加反応が阻害される場合があるため、一般に架橋は過酸化物架橋であることが有利である。
【００１７】
架橋性オルガノポリシロキサンの重合度は、一般に約１００以上、約１０００以上、又は約２０００以上、約１００，０００以下、約５０，０００以下、又は約２０，０００以下であり、室温（２５℃）において自己流動性のない生ゴム状であることが望ましい。重合度は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）によりポリスチレン換算の重量平均重合度として測定することができる。
【００１８】
過酸化物架橋剤として、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ｐ−メチルベンゾイルパーオキサイド、ｏ−メチルベンゾイルパーオキサイド、２，４−ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−ビス（２，５−ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーベンゾエート、１，６−ヘキサンジオール−ビス−ｔ−ブチルパーオキシカーボネートなどの有機過酸化物を用いることができる。
【００１９】
押出成形において架橋を行う場合、加熱は高温かつ短時間で行なわれるため、１分間半減期温度が例えば約１００℃以上、又は約１１０℃以上、約１４０℃以下、又は約１５０℃以下の過酸化物架橋剤を使用することが有利である。圧縮成形では押出成形と比べて加熱が長時間行なわれるため、１分間半減期温度が例えば約１３０℃以上、又は約１５０℃以上、約１９０℃以下、又は約２００℃以下の過酸化物架橋剤を使用することが有利である。
【００２０】
過酸化物架橋剤の添加量は、架橋性オルガノポリシロキサン１００質量部に対して、約０．１質量部以上、約０．２質量部以上、又は約０．５質量部以上、約１０質量以下、約８質量部以下、又は約５質量部以下とすることができる。過酸化物架橋剤の添加量を上記範囲とすることにより、架橋反応を十分にかつ経済的に進行させ、残留する未反応の架橋剤の量を少なくし、その結果、水膨張性発泡止水材の機械的特性、例えば硬度、引張強度、永久歪みなどを好適なものとすることができる。
【００２１】
付加架橋の場合は、上述したオルガノハイドロジェンポリシロキサンとヒドロシリル化触媒の組合せを架橋剤として用いる。オルガノハイドロジェンポリシロキサンとして、例えば１分子中に少なくとも２つのＳｉ−Ｈ基を有する、例えば、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン、メチルハイドロジェンシクロポリシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン環状共重合体、トリス（ジメチルハイドロジェンシロキシ）メチルシラン、トリス（ジメチルハイドロジェンシロキシ）フェニルシラン、オルガノポリシロキサン（例えばジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサンなど）の末端又は内部ケイ素原子上の基の一部又は全てが水素に置換されたものなどを使用することができる。
【００２２】
オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、架橋性オルガノポリシロキサン中のエチレン性不飽和基とオルガノハイドロジェンポリシロキサン中のＳｉ−Ｈ基のモル比（Ｓｉ−Ｈ基／エチレン性不飽和基）が約０．５以上、約０．８以上、又は約１以上、約１０以下、約８以下、又は約５以下となる量で配合することができる。オルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量を上記範囲とすることにより、架橋反応を十分にかつ経済的に進行させ、その結果、水膨張性発泡止水材の機械的特性、例えば硬度、引張強度、永久歪みなどを好適なものとすることができる。
【００２３】
オルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、架橋性オルガノポリシロキサン１００質量部に対して、約０．１質量部以上、約０．２質量部以上、又は約０．５質量部以上、約３０質量以下、約２０質量部以下、又は約１０質量部以下とすることができる。
【００２４】
ヒドロシリル化触媒として、白金族の金属単体及びその化合物、例えば、シリカ、アルミナなどの担体に吸着させた微粒子状白金金属、塩化第二白金（ＩＶ）、塩化白金酸（ＩＶ）、塩化白金酸（ＩＶ）塩などの白金化合物、パラジウム触媒、ロジウム触媒などが挙げられる。ヒドロシリル化触媒として、白金金属又は白金化合物を用いることが望ましい。ヒドロシリル化触媒は、一般に架橋性オルガノポリシロキサンの質量に基づき金属質量に換算して約１ｐｐｍ以上、又は約１０ｐｐｍ以上、約１０００ｐｐｍ以下、又は約５００ｐｐｍ以下の量で添加される。付加反応の速度を調整する目的で、エチニルシクロヘキサノール、テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサンなどの制御剤を併用してもよい。
【００２５】
シリカは補強材として添加され、水膨張性発泡止水材の硬度、引張強度、引裂強度、永久歪みなどの機械的特性、及び水を吸収して膨張したときの形態保持性を高めることができる。シリカとして、沈降シリカ、ゲル法シリカ、ゾルゲル法シリカなどの湿式シリカ、燃焼法シリカ（ヒュームドシリカ）、アーク法シリカなどの乾式シリカなどを用いることができる。比較的安価であることから、湿式シリカを用いることが有利である。シリカは一般に表面にシラノール基を有しており、シリカ表面のシラノール基と極性基を有する吸水性ポリマーとの相互作用を利用して架橋オルガノポリシロキサンと吸水性ポリマーの混和性を高めることができる。これらのシリカの表面をトリメチルクロロシラン、ヘキサメチルジシラザンなどの表面処理剤で疎水化処理してもよい。シリカ表面にシラノール基が残存するように疎水化処理を行うことが有利である。シラノール基は吸水性ポリマーと、疎水化によって導入されるトリメチルシロキシ基は架橋オルガノポリシロキサンとそれぞれ親和性が高く、その結果、架橋オルガノポリシロキサンと吸水性ポリマーの混和性をより高めることができる。
【００２６】
シリカの比表面積は、ＢＥＴ吸着法で測定したときに、一般に約５０ｍ２／ｇ以上、又は約１００ｍ２／ｇ以上、約５００ｍ２／ｇ以下、又は約３００ｍ２／ｇ以下である。シリカの平均一次粒子径は、レーザ回折散乱式粒度分布計を用いて測定したときに、一般に約１０ｎｍ以上、又は約５０ｎｍ以上、約５μｍ以下、又は約１μｍ以下である。
【００２７】
シリカの配合量は、架橋性オルガノポリシロキサン１００質量部に対して、約５質量部以上、約１０質量部以上、又は約２０質量部以上、約１００質量以下、約８０質量部以下、又は約５０質量部以下とすることができる。
【００２８】
吸水性ポリマーは、シリコーンゴムとポリマーブレンドを形成し、水膨張性発泡止水材が水と接触したときに水を吸収して止水材を膨張させる。このことにより、水膨張性発泡止水材は水と接触する環境に置かれたときに膨張して、例えばケーブルダクト内壁とケーブルとに密着して止水性能を発揮する。
【００２９】
吸水性ポリマーとして、例えば、ポリアクリル酸又はその塩の架橋物、デンプン−アクリル酸グラフト共重合体又はその塩の架橋物、デンプン−アクリロニトリルグラフト共重合体の加水分解架橋物、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体の加水分解架橋物、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体の加水分解架橋物、アクリル酸塩−アクリルアミド共重合体の架橋物、アクリル酸−２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸塩共重合体の架橋物、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体の加水分解架橋物、カルボキシメチルセルロース塩、水不溶性ポリエチレンオキシド樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール及びこれらの架橋物などを使用することができる。
【００３０】
吸水性ポリマーは一般に粒子状で入手することができる。吸水性ポリマーの平均粒径は一般に約１０μｍ以上、約１５μｍ以上、又は約２０μｍ以上、約４００μｍ以下、約２００μｍ以下、又は約１５０μｍ以下である。吸水性ポリマーの吸水力は、吸水性ポリマー質量の一般に約１００倍以上、又は約２００倍以上、約１０００倍以下、又は約８００倍以下である。
【００３１】
一実施態様では吸水性ポリマーは水を含んでおり、この水を発泡剤として利用して水膨張性発泡止水材前駆体を発泡させることができる。いくつかの実施態様において、吸水性ポリマーの含水量は、吸水性ポリマーの質量に基づいて約０．５％以上、約２．５％以上、又は約５．０％以上、約７．５％以下、約１０．０％以下、又は約１５．０％以下である。含水量が上記範囲となるように、入手した吸水性ポリマーに水を吸収させてもよい。
【００３２】
吸水性ポリマーの配合量は、シリコーンゴム１００質量部に対して、約２０質量部以上、約３０質量部以上、又は約４５質量部以上、約１２０質量部以下、約１００質量部以下、又は約８０質量部以下とすることができる。吸水性ポリマーの配合量を上記範囲とすることにより、水膨張性発泡止水材を水に接触させたときにその形態を保持しながら十分に膨張させて高い止水性能を発揮することができる。
【００３３】
水膨張性発泡止水材は、任意成分として、例えば、カオリン、タルク、珪藻土、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウムなどの充填材、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンとプロピレンの共重合体（ＥＰＭ）及びＥＰＭにさらに少量の第３成分を含む三元重合体（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、アクリルゴムなどの合成ゴム、フェノール系化合物、リン系化合物などの老化防止剤、塩化フェノール類、四級アンモニウム化合物などの防カビ剤、銀系及び亜鉛系などの抗菌剤、酸化鉄、ハロゲン化合物などの難燃性付与剤、軟化剤、紫外線吸収剤、着色剤などの添加剤を含んでもよい。
【００３４】
水膨張性発泡止水材は、例えば以下のように調製することができる。架橋性オルガノポリシロキサン及びシリカを含むシリコーンゴムコンパウンド、架橋剤、吸水性ポリマー、及び必要に応じて添加剤、発泡剤などを、ロールミル、ニーダー、バンバリーミキサー、インターミックスなどで混練して、水膨張性発泡止水材前駆体を形成する。得られた前駆体を押出成形、圧縮成形、カレンダー成形などにより所望の形状に成形する。２軸混練押出成形機を用いて混練と押出成形を１つの工程で行うこともできる。前駆体を加熱することにより架橋性オルガノポリシロキサンの架橋及び前駆体の発泡が行なわれる。加熱は成形と同時に行ってもよく、成形後に行ってもよい。例えば、加熱は成形機のダイ、型、ロールなどを高温にすることで行うことができ、熱風循環、赤外線照射、高周波照射などによって成形後に行うこともできる。加熱温度は架橋及び発泡が進行する程度であればよく、例えば押出成形と同時に行う場合、一般に約２００℃以上、又は約２５０℃以上、約３５０℃以下、又は約３２０℃以下であり、圧縮成形と同時に行う場合、一般に約１００℃以上、又は約１２０℃以上、約２２０℃以下、又は約２００℃以下である。このようにして、シート状、ロッド状、チューブ状、ブロック状などの様々な形状で水膨張性発泡止水材を得ることができる。水膨張性発泡止水材は発泡体であることから柔軟であり、接触面が凹凸表面などの三次元形状を有する表面に対して高い追従性で適用することができる。また、水膨張性発泡止水材が発泡体であることは、気泡を通じた吸水により止水材の膨張を促進するという点でも有利である。気泡の数及びサイズは混練条件、成形条件、加熱条件などによって変化させることができる。吸水性ポリマーに含まれる水を発泡剤として使用する場合は、吸水性ポリマーが含有する水分量も気泡の数及びサイズに影響を及ぼしうる。
【００３５】
一実施態様では、水膨張性発泡止水材前駆体は押出成形される。この実施態様では、成形ダイから吐出されるときに前駆体が加圧状態から大気圧まで減圧されるため、前駆体の発泡がより促進される。そのため、比較的低密度の、すなわち気泡の数及び／又はサイズの大きい水膨張性発泡止水材を得ることができる。
【００３６】
押出成形を用いる実施態様では、押出成形時に架橋性オルガノポリシロキサンを架橋させることが有利である。具体的には、架橋剤の種類、成形温度及び時間を架橋に十分な程度に選択することにより、発泡をより促進しつつ寸法安定性の高い成形を行うことができる。一実施態様では、押出成形時に架橋性オルガノポリシロキサンを架橋させることにより、水膨張性発泡止水材の機械的特性、例えば永久歪みを向上させることができる。
【００３７】
一実施態様では、吸水性ポリマーに含まれる水が水膨張性発泡止水材前駆体の発泡を生じさせる。この実施態様では、有機発泡剤を含まない水膨張性発泡止水材前駆体を用いることができる。有機発泡剤として、例えば熱分解によりガスを発生するジエチルアゾカルボキシレ−ト、アゾジカルボンアミド、アゾジカルボン酸バリウム、４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）、３，３’−ジスルホンヒドラジドフェニルスルホン酸、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミンなどが挙げられる。
【００３８】
水膨張性発泡止水材の内部に残留する未反応物、副生成物、低分子量オルガノポリシロキサンなどを除去し、水膨張性発泡止水材の物性を安定させるために、二次架橋（二次加硫ともいう。）を行ってもよい。二次架橋を行うことにより、安定した吸水性を長期にわたって発揮する水膨張性発泡止水材を得ることができる。二次架橋によって水膨張性発泡止水材の二次架橋は、一般に水膨張性発泡止水材を約１５０℃以上、又は約１８０℃以上、約２５０℃以下、又は約２２０℃以下の温度で、約１時間以上、又は約２時間以上、約１２時間以下、又は約６時間以下加熱することによって行うことができる。
【００３９】
水膨張性発泡止水材は様々な形状を有していてよい。止水材の形状として、例えば、シート状、ロッド状（円柱又は角柱）、チューブ状又はそれを長手方向に沿って切断した半チューブ状、ブロック状、粒状、球状、ネット状、例えば特殊ダイを用いた異形押出成形により得られる種々の断面形状（例えばティアドロップ又はその一部、蛇腹形状など）を有する細長形状又は三次元形状、ストレートダイを用いた押出成形と波状の金型を用いた圧縮成形又は真空成形とを組合せて得られる蛇腹ホース形状などが挙げられる。シート状の水膨張性発泡止水材を所望の形状に打ち抜いてもよい。
【００４０】
いくつかの実施態様では、水膨張性発泡止水材の密度は、約０．３ｇ／ｃｍ３以上、約０．５ｇ／ｃｍ３以上、又は約０．７ｇ／ｃｍ３以上、約１．４ｇ／ｃｍ３以下、約１．０ｇ／ｃｍ３以下、又は約０．９ｇ／ｃｍ３以下である。密度は水膨張性発泡止水材の発泡の程度を示し、低いほど止水材に含まれる気泡の数及び／又はサイズが大きい。
【００４１】
いくつかの実施態様では、水膨張性発泡止水材を２３℃の水に４８時間浸漬したときの吸水率ＡＷ４８は、約１．２ｇ／ｇ以上、約５．０ｇ／ｇ以上、又は約１０．０ｇ／ｇ以上、約２０．０ｇ／ｇ以下、約２５．０ｇ／ｇ以下、又は約３０．０ｇ／ｇ以下である。４８時間浸漬後の吸水率ＡＷ４８は、厚さ１〜３ｍｍのシート状に成形した水膨張性発泡止水材を、質量が１ｇとなるように切り出して試料とし、その試料を２３℃、５０ｇの水道水に４８時間浸漬した後の質量を用いて、以下の式により計算することができる。
【数１】
0006680477.tif 000002
【００４２】
いくつかの実施態様では、２３℃の水に２００時間浸漬したときの吸水率ＡＷ２００を、２３℃の水に２４時間浸漬したときの吸水率ＡＷ２４で割った値（ＡＷ２００／ＡＷ２４)として定義される水膨張性発泡止水材の吸水率変化Ａｗｃが、約０．７以上、約０．８以上、又は約０．９以上、約１．５以下、約１．２以下、又は約１．１以下である。吸水率変化Ａｗｃは１に近いほど経時での吸水率の経時変化が小さい、すなわち吸水性能が長期間にわたって安定していることを示す。
【００４３】
いくつかの実施態様では、水膨張性発泡止水材の硬度は、ショアＡ硬度で約１５以上、約１７以上、又は約２０以上、約５０以下、約７０以下、又は約８０以下である。別のいくつかの実施態様では、水膨張性発泡止水材の硬度は、アスカーＣ硬度で約２５以上、又は約３５以上、約５５以下、又は約６５以下である。
【００４４】
いくつかの実施態様では、水膨張性発泡止水材の伸び率は、ＪＩＳ  Ｋ６２５１（２０１０）に準拠して測定したときに、約１００％以上、約２５０％以上、又は約３００％以上、約４３０％以下、約４５０％以下、又は約５００％以下である。
【００４５】
いくつかの実施態様では、水膨張性発泡止水材の引張強度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５１（２０１０）に準拠して測定したときに、約０．５ＭＰａ以上、約０．８ＭＰａ以上、又は約１．０ＭＰａ以上、約４．５ＭＰａ以下、約５．０ＭＰａ以下、又は約６．０ＭＰａ以下である。
【００４６】
いくつかの実施態様では、水膨張性発泡止水材の引裂強度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５２（２００７）に準拠して測定したときに、約４Ｎ／ｍｍ以上、又は約５Ｎ／ｍｍ以上、約１５Ｎ／ｍｍ以下、又は約２０Ｎ／ｍｍ以下である。
【００４７】
いくつかの実施態様では、水膨張性発泡止水材の永久歪みは、ＪＩＳ  Ｋ６２７３（２００６）に準拠して１００℃、２２時間の条件で測定したときに、約２％以上、又は約８％以上、約２０％以下、又は約４０％以下である。
【００４８】
いくつかの実施態様では、水膨張性発泡止水材の体積抵抗率は、ＪＩＳ  Ｋ６２７１（２００８）に準拠して測定したときに、約１．０×１０１３Ω・ｃｍ以上、約１．０×１０１６Ω・ｃｍ以下である。
【００４９】
本開示の水膨張性発泡止水材は、ケーブルダクト及びその他の用途の止水材として有用である。水膨張性発泡止水材はウレタンフォームと比較して柔軟であることから、取り付けの際に取付部の形状に合わせて変形させることができ、吸水により膨張した状態で止水材として機能することから、ケーブルダクト、導管などの内径よりもわずかに小さい外径となるようにケーブルなどに巻きつけて容易に挿入することができる。取り外しの際は、例えばシート状の水膨張性発泡止水材であれば、シートの一端を掴んで引っ張ることでケーブルダクトなどから容易に取り外すことができる。
【００５０】
水膨張性発泡止水材をケーブルダクトに挿入した後に、ケーブルダクトの開口部をパテで封止してもよい。ケーブルダクトの開口部の封止に使用されるパテとして、使用場所の環境に応じて様々な材料を用いることができる。例えば、耐候性、耐紫外線性などが要求される屋外用途には、硬化性シリコーンパテ（例えば２液室温硬化型シリコーンパテＭ８６９１Ａ／Ｂ、Ｗａｃｋｅｒ  Ｃｈｅｍｉｅ  ＡＧ、ドイツ国ミュンヘン）などを用いることができる。パテ材料の添加剤として、ネズミなどの害獣に対する忌避剤（例えばマイクロカプセル化合成カプサイシン、Ｒ−７３１、日本化薬株式会社、日本国東京都千代田区）、膨張黒鉛などの難燃剤（例えばＧＲＥＰ−ＥＧ、株式会社鈴裕化学、日本国茨城県守谷市）などを用いてもよい。
【実施例】
【００５１】
以下の実施例において、本開示の具体的な実施態様を例示するが、本発明はこれに限定されるものではない。部及びパーセントは全て、特に明記しない限り質量による。
【００５２】
本実施例で使用した試薬、原料などを以下の表１に示す。
【００５３】
【表１】
0006680477.tif 000003
【００５４】
＜評価方法＞
水膨張性発泡止水材及びその前駆体の特性を以下の方法に従って評価した。
【００５５】
＜８インチロールミル加工性＞
シリコーンゴムコンパウンドを表面が均一になるまで、ゴム混練用８インチロールミルで混練した後、吸水性ポリマーを添加し、混練後のロールミルからの剥離性を確認した。優良：自重で剥離可能。良：軽い力で剥離可能。可：軽い力で剥離できるが一部ロール側に残る。
【００５６】
＜成形加工性＞
圧縮成形の場合は、縦１５５ｍｍ×横１５５ｍｍの金型に約８０ｇの水膨張性発泡止水材前駆体を厚さ約５ｍｍになるように載せ、これを４つ合わせたものを５０トンプレスで圧縮し、厚さ２ｍｍのスラブシートを成形した。この金型から剥離するときの金型離型性を確認した。優良：金型を上げるとスラブシートだけが残る。良：スラブシートの一端を剥がし、そのまま剥離可能。押出成形の場合は、室温で、幅４０ｍｍ×厚さ１．５ｍｍの口金から吐出したときの形状保持性を確認した。良：押出物の表面が荒れていない。可：押出物の表面の一部が少し荒れている。
【００５７】
＜硬度＞
ＪＩＳ  Ｋ６２５３−３（２０１２）（加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方）デュロメーター硬さ試験に準拠して測定した。
【００５８】
＜伸び率＞
ＪＩＳ  Ｋ６２５１（２０１０）（加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方）に準拠して測定した。試験片は、３号ダンベルを使用した。
【００５９】
＜引張強度＞
ＪＩＳ  Ｋ６２５１（２０１０）（加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方）に準拠して測定した。試験片は、３号ダンベルを使用した。
【００６０】
＜引裂強度＞
ＪＩＳ  Ｋ６２５２（２００７）（加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引裂特性の求め方）に準拠して測定した。試験片は、クレセント形を使用した。
【００６１】
＜永久歪み＞
ＪＩＳ  Ｋ６２７３（２００６）（加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張永久ひずみ，伸び率及びクリープ率の求め方）の５（定伸長引張永久ひずみ試験）に準拠して測定した。試験片は、１号ダンベルを使用した。
【００６２】
＜体積抵抗率＞
ＪＩＳ  Ｋ６２７１（２００８）（加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−体積低抗率及び表面低効率の求め方）の６．４に準拠して測定した。
【００６３】
＜密度＞
ＪＩＳ  Ｋ６２６８（１９９８）（加硫ゴム−密度測定）の５．１に準拠して測定した。
【００６４】
＜吸水率＞
厚さ１〜３ｍｍのシート状に成形した水膨張性発泡止水材を、質量が１ｇとなるように切り出して、吸水率測定用試料を作製した。得られた試料を２３℃、５０ｇの水道水に所定時間浸漬した後の質量を用いて、吸水率ＡＷを以下の式により計算した。
【数２】
0006680477.tif 000004
【００６５】
＜物性評価試料の作製＞
表２に示す組成を有する水膨張性発泡止水材前駆体を、ゴム混練用８インチロールミルを用いて調製した。得られた前駆体を１７０℃（表２の例１〜３）又は１２０℃（表２の例４〜８、比較例１）で１０分間の圧縮成形により縦１５５ｍｍ×横１５５ｍｍ、厚さ２ｍｍのシート状に成形した。例９〜１１については、得られた前駆体を３００℃、１分間の押出成形により、幅６０ｍｍ、厚さ２．５ｍｍの発泡シート状に成形した。得られた発泡シートの物性の評価結果を表２に示す。
【００６６】
【表２】
0006680477.tif 000005
【００６７】
＜止水性及び取り外し性評価試料の作製＞
表２の例１０に示す組成を有する水膨張性発泡止水材前駆体を、ニーダー及びロールミルを用いて調製した。得られた前駆体を３００℃、１分間の押出成形により、幅４０ｍｍ、厚さ１．６ｍｍの発泡シート状に成形した。得られた発泡シートを外径２０ｍｍ、長さ４５ｃｍのケーブルの周り２箇所に巻きつけて、発泡シートを巻きつけた部分の外径が約５６ｍｍ、２つの巻きつけた発泡シートの中心間の距離が２４ｃｍであるロールを形成した。得られたロールを、内径５５ｍｍ、長さ３０ｃｍのダクトパイプに、２つの巻きつけた発泡シートがダクトパイプ内部でダクトパイプ開口部からそれぞれ５ｃｍの距離に位置するように押し込んだ。ブチルパテ（ネオシールＢ−３、日東化成工業株式会社、日本国大阪府大阪市）を用いてダクトパイプの両方の開口部をパテ埋めして、止水性及び取り外し性評価試料を作製した。ダクトパイプの中央に水圧計を取り付けた。２つの巻きつけた発泡シートの間に給水弁を設けて、水道水の蛇口と給水弁をホースでつないだ。
【００６８】
＜評価結果＞
２つの巻きつけた発泡シート間に水を供給して水圧を加えて止水性能を評価した。また、ブチルパテを除去した後、発泡シートの端部をラジオペンチで掴んで引き抜いた。表３に止水性及び取り外し性の評価結果を示す。
【００６９】
【表３】
0006680477.tif 000006
【００７０】
シリコーンゴムに含まれるシリカの種類（湿式又は乾式）について評価した。組成及び物性の評価結果を表４に示す。
【００７１】
【表４】
0006680477.tif 000007
【００７２】
物性評価試料の作製手順に加えて、成形後、種々の条件で二次架橋を行った。組成及び吸水率の結果を表５に示す。二次架橋の条件と吸水率の経時変化の関係を図１にグラフで示す。
【００７３】
【表５】
0006680477.tif 000008
【００７４】
本発明の基本的な原理から逸脱することなく、上記の実施態様及び実施例が様々に変更可能であることは当業者に明らかである。また、本発明の様々な改良及び変更が本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに実施できることも当業者には明らかである。本開示は以下の態様１〜８を包含する。
［態様１］
シリコーンゴム及び吸水性ポリマーのポリマーブレンドを含む水膨張性発泡止水材であって、前記シリコーンゴムが架橋オルガノポリシロキサン及びシリカを含み、前記発泡が実質的に前記吸水性ポリマーに含まれる水によって生じている水膨張性発泡止水材。
［態様２］
密度が０．３〜１．０ｇ／ｃｍ３である態様１に記載の水膨張性発泡止水材。
［態様３］
前記架橋オルガノポリシロキサンが過酸化物架橋されている、態様１又は２のいずれかに記載の水膨張性発泡止水材。
［態様４］
前記水膨張性発泡止水材が、前記シリコーンゴム１００質量部に対して、前記吸水性ポリマーを３０〜１００質量部含む、態様１〜３のいずれかに記載の水膨張性発泡止水材。
［態様５］
架橋性オルガノポリシロキサン及びシリカを含むシリコーンゴムコンパウンドと、架橋剤と、吸水性ポリマーとを混練して水膨張性発泡止水材前駆体を形成すること、
前記前駆体を押出成形すること、及び
前記前駆体を発泡させること
を含む、水膨張性発泡止水材を製造する方法。
［態様６］
前記押出成形が、前記架橋性オルガノポリシロキサンを架橋させることをさらに含む、態様５に記載の方法。
［態様７］
前記吸水性ポリマーが水を含んでおり、前記水膨張性発泡止水材前駆体の発泡が前記水によって生じる、態様５又は６のいずれかに記載の方法。
［態様８］
前記架橋剤が過酸化物である、態様５〜７のいずれかに記載の製造方法。
【図１】
0006680477.tif 000009