JPH08208850A

JPH08208850A - 応力分散性ゲル材

Info

Publication number: JPH08208850A
Application number: JP3615995A
Authority: JP
Inventors: Toshimichi Takada; 俊通高田; Kazutoshi Ishida; 和利石田; Masayuki Ogino; 昌幸荻野; Masato Kawahara; 正人川原; Toru Noguchi; 徹野口
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1995-01-31
Publication date: 1996-08-13

Abstract

(57)【要約】【目的】極めて柔軟であってどのような応力を与えて
もこれに追従でき、衝撃や振動を緩和、分散することが
できる応力分散性ゲル材を提供することを目的とする。【構成】少なくとも末端か側鎖にＯＨ基、ＣＯＯＨ
基、エポキシ基、アミノ基、から選ばれた官能基を有す
る液状ゴムを、触媒の存在下にイソシアネート基、エポ
キシ基、アミノ基から選ばれた官能基を両末端を含めて
２個以上有する架橋剤により架橋反応させて得られた応
力分散性ゲル材であり、上記液状ゴム１００重量部に対
して、架橋剤１０〜３０重量部、可塑剤１００〜１，５
００重量部、そして界面活性剤０．１〜３重量部を添加
し、架橋反応させて得られたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は応力分散性ゲル材に係
り、詳しくは液状ゴムを多官能の架橋剤により架橋反応
させて分子網目を形成し、これらの分子間に多量の可塑
剤を含有させることで、極めて柔軟であってどのような
応力にも追従でき、かつ衝撃や振動を緩和、分散するこ
とができるもので、ベッド、マット、座蒲団、サゾル、
椅子の敷物、果物等の傷つきやすい物の緩衝材等に使用
できる応力分散性ゲル材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、局部的応力を緩和させる材料とし
ては、主にスポンジが用いられていたが、最近の超軟質
のゲルとしては、水を可塑剤とするポリアクリル酸、ポ
リビニルアルコール、ポリウレタン、ポリアクリルアミ
ド等のハイドロゲルがよく知られている。更には、非水
液体を可塑剤とするゲルは、ポリノルボルネン、ポリ塩
化ビニル、スチレンブタジエン系共重合高分子などの高
吸油性高分子にオイルなどの可塑剤を吸収させ、熱加工
して所定の形状を得ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のスポン
ジは適度に柔軟性があり、経済的にも有利であったが、
応力に対する追従が劣り、また永久変形が大きい欠点が
あった。また、ハイドロゲルは、使用時に吸水率が変化
する欠点があった。一方、非水液体を可塑剤とするゲル
は、柔軟性は良好であるが、加工法が限定されるため、
表面にフィルムを接着するような複雑な加工ができず、
クリープ変形が大きい点が指摘されていた。本発明は、
このような問題点を改善するものであり、極めて柔軟で
あってどのような応力を与えてもこれに追従でき、衝撃
や振動を緩和、分散することができる応力分散性ゲル材
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、少なくとも末端か側鎖にＯＨ基、ＣＯＯＨ基、エ
ポキシ基、アミノ基から選ばれた官能基を有する液状ゴ
ムを、触媒の存在下にイソシアネート基、エポキシ基、
アミノ基から選ばれた官能基を両末端を含めて２個以上
有する架橋剤により架橋反応させて得られた応力分散性
ゲル材において、上記液状ゴム１００重量部に対して、
架橋剤１０〜３０重量部、可塑剤１００〜１，５００重
量部、そして界面活性剤０．１〜３重量部を添加し、架
橋反応させて得られた応力分散性ゲル材にある。

【０００５】また、本発明は、液状ゴムをイソシアネー
ト基を有する架橋剤により架橋反応させる場合には、液
状ゴム１００重量部に対して、触媒０．３〜１．５重量
部を添加する場合や、液状ゴムをエポキシ基を有する架
橋剤により架橋反応させる場合には、液状ゴム１００重
量部に対して、触媒１０〜３０重量部を添加する場合も
含む

【０００６】即ち、本発明では、液状ゴムを多官能の架
橋剤により架橋反応させて分子網目を形成し、これらの
分子間に多量の可塑剤を含有させることで、極めて柔軟
であってどのような応力を与えてもこれに追従でき、応
力を与えた時には、充分に応力分散ができる応力分散性
ゲル材にある。

【０００７】本発明で使用する液状ゴムは、少なくとも
末端か側鎖にＯＨ基、ＣＯＯＨ基、エポキシ基、アミノ
基から選ばれた官能基を有し、主鎖にポリブタジエン、
ポリイソプレン、ポリエーテルポリオール、ポリエステ
ルポリオールを有している。具体的には、１，４ポリブ
タジエン（出光石油化学社製Ｒ−４５ＨＴ、Ｒ−１５Ｈ
Ｔ等）、液状ポリイソプレンゴム（クラレ社製ＬＩＲ−
４０３、４１０）等が挙げられる。

【０００８】また、架橋剤としては、イソシアネート
基、エポキシ基、アミノ基から選ばれた官能基を両末端
を含めて２個以上有するものである。イソシアネート基
を有するものは、４，４’−ジフェニルメタンジイソシ
アネート、トルエン２，４’−ジイソシアネート、ヘキ
サメチレンジジイソシアネート、トリフェニルメタント
リイソシアネート、ポリアリールポリイソシアネートな
どがある。また、エポキシ基を有するものは、１，４ブ
タンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリ
コールジグリシジルエーテル、トリメチロールエタント
リグリシジルエーテルなどがある。また、アミノ基を有
するものは、メタキシレンジアミン、ジエチレントリア
ミン、トリエチレンテトラミン、ジアミノフェニルメタ
ンなどがある。更に、３，３’−４，４’ベンゾフェノ
ンテトラカルボン酸二無水物、Ｍ−フェビレン−ビスマ
レイミドのような酸無水物がある。

【０００９】上記架橋剤の添加量は、液状ゴム１００重
量部に対して１０〜３０重量部である。１０重量部未満
になると、架橋が不充分でゲルが形成されず、そのため
荷重を加えると塑性流動し、荷重を除去しても元の形に
戻らない。一方、３０重量部を超えると、架橋が充分で
あるが、硬度が高くなって応力に充分追従できないた
め、充分に応力分散ができる応力分散性ゲル材にならな
い。

【００１０】また、可塑剤としては、ＳＰ値が８．４〜
１０．２で上記液状ゴムと相溶性がよい極性の可塑剤で
あり、架橋反応させて分子網目の分子間に多量に含有
し、ゲル材の表面ヘ移行しにくくなっている。具体的な
例としては、ブチルベンジルフタレート（ＳＰ値１０．
２）、ジブチルフタレート（ＳＰ値９．６）、エーテル
エステル（ＲＳ−１０７；ＳＰ値９．２，ＲＳ−７０
０；ＳＰ値８．９）、ジオクチルフタレート（ＳＰ値
９．０）、ジオクチルアジペート（ＳＰ値８．５）、ジ
オクチルセバケート（ＳＰ値８．４）、塩素化パラフィ
ン（ＳＰ値９．２〜９．７）等がある。

【００１１】上記可塑剤の添加量は、液状ゴム１００重
量部に対して１００〜１，５００重量部である。もし、
添加量が１００重量部未満になると、硬度が高くなり過
ぎて、ゲル材に荷重を与えても、応力の分散が悪くな
り、衝撃吸収性に欠ける問題がある。一方、添加量が
１，５００重量部を超えると、架橋が不充分でゲルが形
成されず、荷重を除去しても元の戻らない。

【００１２】また、触媒としては、トリエチルアミン、
Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチルジアミン、テ
トラメチルグアニジン、トリエチレンジアミン、ジメチ
ルアミノエタノール、ビス（２−ジメチルアミノエチ
ル）エーテル、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノ
ール、ジメチルアミノメチルフェノール等のアミン、あ
るいはスタナスオクトエート、ジブチルチンジアセテー
ト、ジブリルチンジラウレート、ジブリルチンマーカブ
チド、オクチン酸鉛等の有機錫化合物がある。上記触媒
の添加量は、特に液状ゴムをイソシアネート基を有する
架橋剤により架橋反応させる場合には、液状ゴム１００
重量部に対して、触媒０．３〜３重量部であり、また液
状ゴムをエポキシ基を有する架橋剤により架橋反応させ
る場合には、液状ゴム１００重量部に対して、触媒１０
〜３０重量部である。この範囲外においては、架橋が不
充分でゲルが形成されず、また硬度が高くなり過ぎて、
応力の分散が悪くなる。

【００１３】また、界面活性剤は、得られたゲル材の表
面の脱法を促進し貼着性を阻止するものであり、例えば
アルキル硫酸エステルナトリウム、ジアルキルスルホコ
ハク酸ナトリウムなど陰イオン性のもの、アルキルピリ
ジニウム硫酸塩などの陽イオン性のもの、ポリオキシエ
チレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキル
フェニルエーテル、ソルビタントリステアレート、ソル
ビタンモノオレエート、ソルビタントリオレエートなど
の非イオン性のもの、アルキルトリメチルアミノ酢酸な
どの両性のものがある。この界面活性剤の添加量は、液
状ゴム１００重量部に対して０．１〜５重量部である。

【００１４】また、本発明では、上記添加剤以外に、例
えばＢＨＴ、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０、同１０７６、
ＢＢＭ、ＢＨＡ等の酸防止剤、例えばＶｉｏｓｏｒｂ
１００、同１３０、同１２０、ＣｙａｓｏｒｂＵＶ−
２４等の紫外線吸収剤、あるいは例えばペンタクロロフ
ェノール、銅−８−ヒドロキシキノリン等の防黴剤を添
加することができる。

【００１５】上記液状ゴムに、架橋剤、可塑剤、触媒、
そして界面活性剤を添加し、これをヘンシェルミキサー
等で均一に混合した後、乾燥機で１〜１０ｔｏｒｒにて
０．１〜５分間脱泡する。これを所定形状の型に流し込
み、２０〜８０°Ｃで１〜３０分間加熱して架橋した
後、室温にて１〜２４時間熟成する。

【００１６】

【実施例】次に、本発明を具体的な実施例により更に詳
細に説明する。実施例１、比較例１（可塑剤の添加量について）表１および表２に示すように可塑剤の添加量を変化させ
た配合物をヘンシェルミキサーに投入し、均一に混合し
た後、乾燥機で１ｔｏｒｒにて１分間脱泡した。これを
５０ｍｍ×５０ｍｍ×２５ｍｍの寸法をもつ型に流し込
み、７０°Ｃで３０分間加熱して架橋した後、室温にて
２４時間熟成した。

【００１７】得られた試料が架橋によってゲルを生成
し、固体状態になっているか否か試料に荷重１０ｇ／ｃ
ｍ²を加え、これを取り除くと完全に元の形に戻るか否
かを試験した。この結果、○はゲルを生成して固体状態
になり、加えた荷重を取り除くと完全に元の形に戻る場
合であり、×は架橋が成形せず、流動体の状態を示す。
また、試料の硬度をＦ型硬度計で、またＦ型硬度計で測
定できない数の高い物はＣ型硬度計で測定した。×はＣ
型硬度計で１０度以上であり、応力を分散できないこと
を示す。これらの結果を表１および表２に併記する。

【００１８】

【表１】

【００１９】

【表２】

【００２０】この結果、可塑剤の添加量が２００〜１，
５００重量部の場合には、ゲルの生成は良く、また硬度
も小さく極めて柔軟であってどのような応力を与えても
これに追従でき、応力を与えた時には、充分に応力分散
ができる。

【００２１】実施例２、比較例２（架橋剤の添加量につ
いて）表３および表４に示すように架橋剤の添加量を変化させ
た配合物をヘンシェルミキサーに投入し、均一に混合し
た後、乾燥機で１Ｔｏｒｒにて１分間脱泡した。これを
５０ｍｍ×５０ｍｍ×２５ｍｍの寸法をもつ型に流し込
み、７０°Ｃで３０分間加熱して架橋した後、室温で２
４時間熟成した。

【００２２】得られた試料のゲル生成状態と硬度を評価
した。これらの結果を表３および表４に併記する。

【００２３】

【表３】

【００２４】

【表４】

【００２５】この結果、架橋剤の添加量が１０〜３０重
量部の場合には、ゲルの生成は良く、また硬度も小さく
極めて柔軟であることが判る。しかし、架橋剤の添加量
がこの範囲外の場合には、ゲル生成は悪く、また硬度も
高い。

【００２６】実施例３、比較例３（イソシアネート架橋
による触媒の量）表５に示すようにイソシアネート架橋な配合物をヘンシ
ェルミキサーに投入し、均一に混合した後、乾燥機で１
ｔｏｒｒにて１分間脱泡した。これを５０ｍｍ×５０ｍ
ｍ×２５ｍｍの寸法をもつ型に流し込み、７０°Ｃで３
０分間加熱して架橋した後、室温で２４時間熟成した。
得られた試料のゲル生成状態と硬度を評価した。これら
の結果を表５に併記する。

【００２７】

【表５】

【００２８】この結果、イソシアネート架橋による触媒
の添加量は０．３〜１．５重量部が好ましく、ゲルの生
成は良く、また硬度も小さく極めて柔軟であることが判
る。

【００２９】実施例４、比較例４（エポキシ架橋による
触媒の量）表６に示すようにエポキシ架橋可能な配合物をヘンシェ
ルミキサーに投入し、均一に混合した後、乾燥機で１ｔ
ｏｒｒにて１分間脱泡した。これを５０ｍｍ×５０ｍｍ
×２５ｍｍの寸法をもつ型に流し込み、７０°Ｃで３０
分間加熱して架橋した後、室温で２４時間熟成した。得
られた試料のゲル生成状態と硬度を評価した。これらの
結果を表６に併記する。

【００３０】

【表６】

【００３１】この結果、エポキシ架橋による触媒の添加
量は、イソシアネート架橋の場合に比べて多く、１０〜
３０重量部が好ましい。この範囲であれば、ゲルの生成
は良く、また硬度も小さく極めて柔軟であることが判
る。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明の応力分散性ゲル材
は、液状ゴムを多官能の架橋剤により架橋反応させて分
子網目を形成し、これらの分子間に多量の可塑剤を含有
させることで、極めて柔軟であってどのような応力を与
えてもこれに追従でき、応力を与えた時には、充分に応
力分散ができる効果を有している。

フロントページの続き (72)発明者川原正人神戸市長田区浜添通４丁目１番21号三ツ星ベルト株式会社内 (72)発明者野口徹神戸市長田区浜添通４丁目１番21号三ツ星ベルト株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも末端か側鎖にＯＨ基、ＣＯＯ
Ｈ基、エポキシ基、アミノ基、から選ばれた官能基を有
する液状ゴムを、触媒の存在下にイソシアネート基、エ
ポキシ基、アミノ基から選ばれた官能基を両末端を含め
て２個以上有する架橋剤により架橋反応させて得られた
応力分散性ゲル材において、上記液状ゴム１００重量部
に対して、架橋剤１０〜３０重量部、可塑剤１００〜
１，５００重量部、そして界面活性剤０．１〜３重量部
を添加し、架橋反応させて得られたことを特徴とする応
力分散性ゲル材。
【請求項２】液状ゴムをイソシアネート基を有する架
橋剤により架橋反応させる場合には、液状ゴム１００重
量部に対して、触媒０．３〜１．５重量部を添加する請
求項１記載の応力分散性ゲル材。
【請求項３】液状ゴムをエポキシ基を有する架橋剤に
より架橋反応させる場合には、液状ゴム１００重量部に
対して、触媒１０〜３０重量部を添加する請求項１記載
の応力分散性ゲル材。
【請求項４】可塑剤が８．４〜１０．２のＳＰ値を有
している請求項１記載の応力分散性ゲル材。