(57)【要約】【課題】水と金属イオン水とに対する膨張倍率の差が小さく、膨張後の強度及び膨張後の安定性に優れたブチルゴム系粘着型水膨張止水材を得る。【解決手段】粘着性を有する粘着型水膨張止水材であって、ゴム基剤１００重量部と、粘着付与剤３０〜２５０重量部と、親水性フィラー３０〜３５０重量部とをブレンドした混合物であり、前記ゴム基剤が、ブチル系ゴム３０〜９５重量％と、１種のアルキレンオキサイドの共重合体、２種以上のアルキレンオキサイドの共重合体、１種のアルキレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとの共重合体等からなる群より選ばれる少なくとも１種のゴム分５〜７０重量％とからなる。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘着性を有する粘着型水膨張止水材であって、
ゴム基剤１００重量部と、粘着付与剤３０〜２５０重量部と、親水性フィラー３０〜３５０重量部とをブレンドした混合物であり、前記ゴム基剤が、ブチル系ゴム３０〜９５重量％と、１種のアルキレンオキサイドの共重合体、２種以上のアルキレンオキサイドの共重合体、１種のアルキレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとの共重合体、２種以上のアルキレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとの共重合体、１種のアルキレンオキサイドとエピクロルヒドリンとの共重合体、２種以上のアルキレンオキサイドとエピクロルヒドリンとの共重合体、１種のアルキレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとエピクロルヒドリンとの共重合体、及び２種以上のアルキレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとエピクロルヒドリンとの共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種のゴム成分５〜７０重量％とからなることを特徴とする粘着型水膨張止水材。
【請求項２】
前記ブチル系ゴムが極性ブチルゴムと非極性ブチルゴムとのブレンドである請求項１記載の粘着型水膨張止水材。
【請求項３】
前記粘着型水膨張止水材が、クロロプレンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、フッ素ゴム、スチレンブタジエンゴム、及びエポキシ化天然ゴムからなる群より選ばれる少なくとも１種の極性ゴムを含有する請求項１〜２のいずれか一項記載の粘着型水膨張止水材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木・建築の構造物において、コンクリートの打ち継ぎ部、ボックスカルバート、マンホール、ヒューム管、フリューム等コンクリート２次製品の継ぎ目を止水するために使用する粘着型水膨張止水材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
粘着性水膨張止水材としては、（１）ゴム又はエラストマーに、ポリアクリル酸系樹脂のような高吸水樹脂、親水性フィラー等を混合したものや、（２）ゴム又はエラストマーに、上述の高吸水樹脂、親水性フィラー、加硫剤等を混合し、成型時加硫により強度を向上させたもの（例えば、特許文献１及び２参照）、（３）ゴム又はエラストマーに、親水性フィラー、低分子量の界面活性剤等を混合したもの（例えば、特許文献３参照）が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平３―５９０８７号公報
【特許文献２】
特開平３−２５３６６９号公報
【特許文献３】
特開平１１―１３１５６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者の研究によれば、従来の粘着性水膨張止水材には下記の欠点があることが分かった。
（１）水に対する膨張倍率と金属イオン水に対する膨張倍率に著しい差があって、水では膨張するが、金属イオン水では膨張しない傾向にあること。
（２）高膨張性であると、強度が低くなり、自己崩壊し易いこと。
（３）加硫工程は粘着性水膨張止水材の生産工程を複雑にすること。
（４）低分子量の界面活性剤は水に浸漬することで溶出し易く、膨張後の膨張倍率が低下し易いこと。
【０００５】
本発明の課題は、従来の水膨張止水材のもつ欠点を克服し、水に対する膨張倍率と金属イオン水に対する膨張倍率との差が小さく、膨張後の強度及び膨張後の安定性に優れたブチルゴム系粘着型水膨張止水材を生産性に優れた方法で得ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、粘着性を有する粘着型水膨張止水材であって、ゴム基剤１００重量部と、粘着付与剤３０〜２５０重量部と、親水性フィラー３０〜３５０重量部とをブレンドした混合物であり、前記ゴム基剤が、ブチル系ゴム３０〜９５重量％と、１種のアルキレンオキサイドの共重合体、２種以上のアルキレンオキサイドの共重合体、１種のアルキレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとの共重合体、２種以上のアルキレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとの共重合体、１種のアルキレンオキサイドとエピクロルヒドリンとの共重合体、２種以上のアルキレンオキサイドとエピクロルヒドリンとの共重合体、１種のアルキレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとエピクロルヒドリンとの共重合体、及び２種以上のアルキレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとエピクロルヒドリンとの共重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種のゴム分５〜７０重量％とからなることを特徴とする粘着型水膨張止水材に係るものである。
【０００７】
本発明は、ゴム基剤として、所定のブチルゴムと所定のアルキレンオキサイドの共重合体等とを用い、所定量の粘着付与剤と親水性フィラーとをブレンドした混合物が極めて優れた水膨張性を発揮するという知見に基づくものである。
【０００８】
本発明では、所定のアルキレンオキサイドの共重合体等を所定のブチルゴム等のゴム基剤と共に用いることで、得られる粘着型水膨張止水材は、水に対する膨張倍率と金属イオン水に対する膨張倍率との差が抑制され、水と金属イオン水との間で膨張率に差がなくなり、水か又は金属イオン水かに関わらず、止水材の本来の膨張性、膨張後の強度及び膨張後の安定性に優れる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施をする形態について説明する。
（１）粘着型水膨張止水材
ゴム基剤と、粘着付与剤と、親水性フィラーとをブレンドした非加硫の混合物の状態のものであり、その他一般的に知られているフィラーや軟化剤、顔料、加工助剤、老化防止剤等を添加することができる。
【００１０】
（２）ゴム基剤
ブチル系ゴムと、所定のアルキレンオキサイドの共重合体等のゴム成分とからなる。
【００１１】
（２−１）ブチル系ゴム
ゴム基剤中、３０〜９５重量％配合する。ブチルゴム、部分架橋ブチルゴム、再生ブチルゴム、ポリイソブチレン、塩素化ブチルゴムや臭素化ブチルゴム等のハロゲン化ブチルゴム等からなる群より選ばれる少なくとも１種のゴムからなることができる。従来公知のブチル系ゴムを用いることができる。
【００１２】
ブチル系ゴムは、極性ブチルゴムと非極性ブチルゴムとのブレンドとして用いることができる。極性ブチルゴムとしては、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム等のハロゲン化ブチルゴム等からなる群より選ばれる少なくとも１種のゴムを挙げることができる。非極性ブチルゴムとしては、ブチルゴム、部分架橋ブチルゴム、再生ブチルゴム、ポリイソブチレン等からなる群より選ばれる少なくとも１種のゴムが挙げられる。
【００１３】
（２−２）ゴム成分
ゴム基剤中に、ブチル系ゴムの他に配合される。所定のアルキレンオキサイドの共重合体ゴム等の少なくとも１種からなる。
【００１４】
ゴム成分は、１種のアルキレンオキサイドの共重合体、２種以上のアルキレンオキサイドの共重合体、１種のアルキレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとの共重合体、２種以上のアルキレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとの共重合体、１種のアルキレンオキサイドとエピクロルヒドリンとの共重合体、２種以上のアルキレンオキサイドとエピクロルヒドリンとの共重合体、１種のアルキレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとエピクロルヒドリンとの共重合体、及び２種以上のアルキレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとエピクロルヒドリンとの共重合体からなる群より選ばれる。
【００１５】
１種のアルキレンオキサイドの共重合体、又は２種以上のアルキレンオキサイドの共重合体としては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等からなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキレンオキサイドの共重合体、及び１種以上のアルキレンオキサイドと無水マレイン酸、スチレン又はイソブチレン等からなる群より選ばれる少なくとも１種のモノマーとの共重合体等からなる群より選ばれる少なくとも１種のアルキレンオキサイドの共重合物が挙げられる。
【００１６】
１種のアルキレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとの共重合体、２種以上のアルキレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとの共重合体、１種のアルキレンオキサイドとエピクロルヒドリンとの共重合体、２種以上のアルキレンオキサイドとエピクロルヒドリンとの共重合体、１種のアルキレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとエピクロルヒドリンとの共重合体、及び２種以上のアルキレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとエピクロルヒドリンとの共重合体としては、エチレンオキサイドとエピクロルヒドリン共重合体（以下、「ＥＣＯ」と称する。）、エピクロルヒドリンとエチレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとのターポリマー（以下、「ＧＥＣＯ」と称する。）、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとアリルグリシジルエーテルとの共重合体等が挙げられる。なお、これらの共重合体は、無水マレイン酸、スチレン又はイソブチレン等からなる群より選ばれる少なくとも１種のモノマーとの共重合物であってもよい。
【００１７】
ゴム成分は、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドの共重合体、又はエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、及びアリルグリシジルエーテルの共重合体が好ましい。これらは吸水性が良い材料である。
【００１８】
ゴム成分は、ゴム基剤中、５〜７０重量％、好ましくは１０〜４０重量％の範囲で配合される。５重量％未満であると、水膨張速度が遅く、水と金属イオン水の膨張倍率非が大きくなるため、製品としての十分な機能を果たさなくなる。７０重量％を超えると、水膨張速度が速すぎるし、ゴム成分は高価格なのでコストが高くなって需要としての適正価格と合致しなくなる。
【００１９】
（２−３）ブチル系ゴムとゴム成分との相溶性
ブチル系ゴムとして非極性ブチルゴムを単独で用いる場合、ゴム基剤中のブチル系ゴムとブチル系ゴム以外のゴム成分との相溶性が悪くなることがあるが、極性ブチルゴムを併用することにより、かかる問題を改善することができる。
【００２０】
かかる問題を改善できる極性ブチルゴムは、ゴム基剤中、１０重量％以上ブレンドするのが好ましい。１０重量％未満だとブチル系ゴムとブチル系ゴム以外のゴム成分とが混合し難くなり、分散不良となることがある。
【００２１】
また、ブチル系ゴムとブチル系ゴム以外のゴム成分との相溶性の問題は、極性ブチルゴム以外の極性ゴムを粘着型水膨張止水材に配合して解消してもよい。
【００２２】
かかる極性ゴムとしては、クロロプレンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、フッ素ゴム、スチレンブタジエンゴム、エポキシ化天然ゴム等からなる群より選ばれる少なくとも１種のゴムを用いることができる。
【００２３】
かかる極性ゴムは、ゴム基剤１００重量部に対し、１０〜４０重量部配合することができる。かかる場合、ゴム基剤と極性ゴムとの配合量に対し、粘着付与剤、親水性フィラー等の配合量を増減することができる。
【００２４】
（３）粘着付与剤
ゴム基剤１００重量部に対し、３０〜２５０重量部、好ましくは５０〜１５０重量部配合される。３０重量部未満であると粘着力が不足し、２５０重量部を超えると粘着力は増すが、止水材のダレ変形が大きくなるとともに、水膨張倍率が低下する。
【００２５】
ゴム基剤中のブチル系ゴムが非極性ブチルゴムのみからなる場合で、前述のゴム成分との相溶性の問題から極性ブチルゴム以外の極性ゴムを配合する場合、粘着付与剤は、ゴム基剤と極性ゴムとを合わせた量１００重量部に対し、３０〜２５０重量部、好ましくは５０〜１５０重量部配合することができる。
【００２６】
粘着付与剤としては、特に制限されることなく、種々のものを用いることができるが、脂肪族系、芳香族系、脂環族系等の石油系炭化水素樹脂、ポリテルペン、テルペンフェノール樹脂等のテルペン系樹脂、アルキルフェノール樹脂、変性フェノール樹脂等のフェノール系樹脂、クマロン・インデン樹脂、ロジン、変性ロジン等のロジン系樹脂、液状ゴム（ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン等）、ポリブテン等からなる群より選ばれる少なくとも１種を好適に用いることができる。
【００２７】
（４）親水性フィラー
ゴム基剤１００重量部に対し、３０〜３５０重量部、好ましくは５０〜２５０部配合される。３０重量部未満であると、水膨張倍率が低下し、３５０重量部を超えると、水膨張倍率は上昇するものの、粘着性が阻害される。
【００２８】
親水性フィラーとしては、特に制限されることなく、種々のものを用いることができるが、ケイ酸、ケイ酸塩、ベントナイト、酸化カルシウム、クレー等からなる群より選ばれる少なくとも１種を好適に用いることができる。
【００２９】
ゴム基剤中のブチル系ゴムが非極性ブチルゴムのみからなる場合で、前述のゴム成分との相溶性の問題から極性ブチルゴム以外の極性ゴムを配合する場合、親水性フィラーは、ゴム基剤と極性ゴムとを合わせた量１００重量部に対し、３０〜３５０重量部、好ましくは５０〜２５０重量部配合することができる。
【００３０】
（５）粘着型水膨張止水材の製造方法
特に制限されることなく、種々の方法によって製造することができる。前記各成分を各種ニーダーで混練し、次いで押出機によって成型することができる。また、各種ニーダーで混練後、プレス成型、カレンダリング成型等の一般的に知られている方法を用いて製造することもできる。
【００３１】
【実施例】
以下に、本発明を、実施例と比較例とに基づいて、より一層詳細に説明する。
（実施例１〜７）
表１に示す組成の粘着型水膨張止水材（実施例１〜７）を製造し、これらの性能を試験し評価する。結果を表１に合わせて示す。試験条件を以下に示す。
【００３２】
水膨張倍率：５ｍｍ厚の２０ｍｍ角の試料をイオン交換水中に浸漬し、体積が最大になる時の倍率をいう。金属イオン水の水膨張倍率の場合は、イオン交換水とポルトランドセメントを重量比で９９：１で混合した溶液を用いて行なう。計算式：水膨張倍率＝試験後の質量／試験前の質量で算出する。
【００３３】
水膨張速度：試験開始から水膨張倍率が最大になったときまでの日数をいう。
水膨張後の膨張低下：水膨張倍率が最大になった後どの程度水膨張倍率が低下するかで見る。○；低下なし（保持率１００％）、△；保持率９５％以上１００％未満、×；保持率９５％未満で表す。
水膨張後の形状：水膨張倍率が最大となった時の試料の形状保持性について観察する。○；異状なし、×；崩壊又はクラック等異状ありで表す。
粘着力：同一試料を２枚貼り合せた後、剥離させた時の剥離力の強さをいう。
○；４ｋＮ／ｃｍ以上、△；３ｋＮ／ｃｍ以上４ｋＮ／ｃｍ未満、×；３ｋＮ／ｃｍ未満で表す。
【００３４】
(比較例１〜５)
表２に示す組成の止水材（比較例１〜５）を製造し、それらの性能を実施例と同様に評価する。結果を表２に合わせて示す。なお、表２では、ゴムの分散性についても示す。ゴムの分散性は、異種のゴムをブレンドする場合に、目視で均一化しているときを○とする。
【００３５】
【表１】
2004197031.tif 000002
＊１  エクソン化学製  エクソンブチル２６８
＊２  エクソン化学製  エクソンクロロブチル１０６６
＊３  エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、アリルグリシジルエーテルの共重合体
＊４  日本ゼオン製  ゼクロン３１０６（ＧＥＣＯ）
＊５  日本シリカ製  ニップシールＶＮ3
＊６  ベントナイト
＊７  トーネックス  エスコレッツ１３０４
＊８  日本石油化学製  日石ポリブテンＨＶ−３００
【００３６】
【表２】
2004197031.tif 000003
＊９  三洋化成工業製  サンフレッシュＳＴ−５００ＭＰＳ
＊１０  花王製  エマルゲンＰＰ２８０
＊１１  促進ＤＭ１、ＴＴ０．５の混合品
【００３７】
実施例１〜７の粘着型水膨張止水材は、ゴムの分散性はよく、水、金属イオン水のそれぞれの膨張倍率がほぼ一定で、水と金属イオン水との膨張率の差が少なく、水膨張後の膨張低下も、崩壊することもなかった。特に、実施例６では、水と金属イオン水との膨張率の差がない。
【００３８】
比較例１〜４では、水、金属イオン水のそれぞれの膨張倍率の差が大きく、比較例１では、高膨張のため強度が弱く、膨張後崩壊し、比較例２では、押出し成型後、１７０℃の加硫槽にて１０分間加硫して製造するため、コストも高く、比較例３では、膨張後、界面活性剤が溶出して膨張倍率が低下し、比較例４では、ゴム成分の量が少なすぎて、膨張速度も遅い。比較例５では、水、金属イオン水のそれぞれの膨張倍率が２．３倍で水と金属イオン水との差はないが、ゴム成分の量が多すぎて膨張速度が速すぎ、また、高価である。
【００３９】
【発明の効果】
本発明の粘着型水膨張止水材は、水と金属イオン水との膨張倍率の差が小さくなり、水膨張後の形状が保持され崩壊することがなく、水膨張後の製品安定性が良いことから、コンクリートの打ち継ぎ部や、ボックスカルバート、マンホール、ヒューム管、フリューム等のコンクリート２次製品等の継ぎ目の止水材として極めて適している。