JPH10204283A

JPH10204283A - 低ブリード性応力分散ゲル材

Info

Publication number: JPH10204283A
Application number: JP2435997A
Authority: JP
Inventors: Toshimichi Takada; 俊通高田; 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: 1997-01-22
Filing date: 1997-01-22
Publication date: 1998-08-04

Abstract

(57)【要約】【課題】ゲル内部のオイルが外皮材の表面にしみ出す
のを軽減し、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
ができる軽量化したゾルとゲルの両特性をもった低ブリ
ード性応力分散ゲル材を提供することを目的とする。【解決手段】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高分
子を、少なくとも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
ゾルとゲルの両特性をもった応力分散ゲル材であり、上
記液状高分子１００重量部に対して、架橋剤０．４〜
０．８当量、更にフタル酸ジイソデシルあるいはフタル
酸ジウンデシルから選ばれた少なくとも１種のオイルを
５０〜３００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】

【発明の属する技術分野】本発明は低ブリード性応力分
散ゲル材に係り、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架橋密度を抑えた分子網目を形成
し、これらの分子間にオイルを含有させたオルガノゲル
であり、オイルの低ブリード性に優れ、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
布団、サドル、床ずれ防止マット、人体各部にあてて保
護するパッド、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低ブリード性応力分散ゲル材に関
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、スポンジは適
度に柔軟性があり、経済的にも有利であっても、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。これに代わり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。しかし、ハイドロゲルも、使用時に吸水率が
変化する欠点があった。

【０００３】一方、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おり、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
プ変形が大きく、また局部的な応力分散に欠ける問題が
指摘されていた。

【０００４】このため、従来から高分子材料からなる中
空状の外皮内に水、オイル、ゾル状物などの液状体を封
入したもの、あるい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、エポシキ基、アミノ基から選ばれた官能基を両末端
を含めて２個以上有する化合物あるいは酸無水物からな
る架橋剤により架橋反応させて得られたゲル状物を高分
子材料からなる外皮で被覆したものが多く使用されてい
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、高分子材料の
外皮内に水、オイル、ゾル状物などの液状体を封入した
ものでは、外皮材が破れた場合、内部の液体が外部へ流
れ出して機能を果たさなくなるという問題があり、また
ゲル状物を高分子材料からなる外皮で被覆したもので
は、僅かな応力がかかる場合では、ゲル状物の弾性のた
めに変形が伴わず、十分に応力を分散できない場合があ
った。また、使用時にゲル内部のオイルが外皮材の表面
にしみ出すブリードが生じ接触物を汚したり、ゲル材の
固体部とオイルの分離が生じるという、問題があった。

【０００６】本発明は、このような問題点を改善するも
のであり、ゲル内部のオイルが外皮材の表面にしみ出す
のを軽減し、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
ができる軽量化したゾルとゲルの両特性をもった低ブリ
ード性応力分散ゲル材を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１の発明
は、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高分子を、少な
くとも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ゾルとゲル
の両特性をもった応力分散ゲル材において、上記液状高
分子１００重量部に対して、架橋剤０．４〜０．８当
量、更にフタル酸ジイソデシルあるいはフタル酸ジウン
デシルから選ばれた少なくとも１種のオイルを５０〜３
００重量部を添加し、架橋反応させて得られた低ブリー
ド性応力分散ゲル材にあり、オイルとしてフタル酸ジイ
ソデシルあるいはフタル酸ジウンデシルから選ばれた少
なくとも１種を使用することにより低ブリード性を改善
することができる。

【０００８】本願の請求項２の発明は、高分子中空体が
添加され低ブリード性応力分散ゲル材である。即ち、本
発明では、液状高分子を多官能の架橋剤により程度に架
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、ゾルとゲルの両特性を付
与し、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
できる応力分散性材にある。しかも、高分子中空体ある
いは高分子発泡体を充填させることにより、軽量なゲル
材に仕上げることができる。

【０００９】本願の請求項３の発明は、少なくとも応力
負荷面をポリエステル系ポリウレタンフィルムからなる
外皮材で被覆した低ブリード性応力分散ゲル材であり、
より一層低ブリード性を改善することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明で使用する液状高分子は、
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−４５Ｈ
Ｔ、Ｒ−１５ＨＴ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。

【００１１】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。

【００１２】上記架橋剤の添加量は、液状高分子１００
重量部に対して０．４〜０．８当量である。０．４当量
未満になると、架橋が不充分であり、架橋した材料が外
皮材の破れによって容易に流出してしまう。また、０．
８当量を越えると、架橋した材料が十分架橋して硬くな
り、低応力下での応力分散性が悪くなる。

【００１３】オイルとしては、フタル酸ジイソデシル
（分子量：４４７）あるいはフタル酸ジウンデシル（分
子量：４７５）から選ばれた少なくとも１種であり、こ
れらより分子量が小さなフタル酸系可塑剤ではブリード
アウトしやすく、一方これらより分子量が大きなフタル
酸系可塑剤ではゲル材との相溶性が悪くなりゲルと可塑
剤が分離しやすくなる。

【００１４】上記オイルの添加量としては、液状高分子
１００重量部に対して５０〜３００重量部であり、５０
重量部未満では、ゲル材の硬度が高くなり充分な応力分
散性が得られなくなったり、応力を除いた時の変形回復
が遅いという問題があり、３００重量部を超えると、ゲ
ル材中にオイルが保持しきれなくなってゲルとオイルが
分離しやすくなったり、外皮材よりブリードアウトしや
すくなる。

【００１５】上記高分子中空体としては、ポリアクリロ
ニトリル、塩化ビニリデン、これらの共重合体などを素
材とした中空体であり、具体的にはこれらの素材を隔壁
として低沸点、炭化水素を内包する中空体、あるいは作
業性を向上させるために中空体の表面に炭酸カルシウ
ム、タルク等のゴム用充填材を付着させたものでもよ
い。また、高分子発泡体としては、独立気泡をもったポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン等の粉体で
ある。これらの高分子中空体や高分子発泡体は、少なく
とも１種類使用することができ、具体的には粒径の相違
するものを２種類以上使用することができる。

【００１６】上記高分子中空体や高分子発泡体の粒径は
２ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以下である。粒径が
２ｍｍを超えると、高分子中空体や高分子発泡体が液状
高分子、可塑剤等と分離してしまい、均質なゲル材にな
らず、また柔軟性が失われ十分な応力分散能力や振動、
衝撃緩和性が発揮できない。高分子中空体あるいは高分
子発泡体の添加量の体積分率は１０〜８０％である。も
し体積分率が１０％未満になると、十分な軽量化効果が
得られず、一方８０％を超えると、硬度が高くなりすぎ
るため、またゲル材の伸びが小さくなり、変形に対する
回復性も低下するため、十分な振動、衝撃緩和性、応力
分散性が発揮できない。

【００１７】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、特に液状高分子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、液状高分子１００重
量部に対して、触媒０．００５〜３重量部であり、また
液状高分子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、液状高分子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
橋が不充分でゲル材が形成されず、また架橋反応が早く
なり過ぎて、ゲル硬度のバラツキが大きくなる。

【００１８】また、本発明では、上記添加剤以外に、例
えばアルキル酸エステルナトリウム等に界面活性剤、Ｂ
ＨＴ、Ｉｒｇａｎｏｘ１０１０、同１０７６、ＢＢ
Ｍ、ＢＨＡ等の酸防止剤、例えばＶｉｏｓｏｒｂ１０
０、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。

【００１９】応力分散性材料の製造方法では、上記液状
高分子に、可塑剤および界面活性剤を添加し、その後架
橋剤、触媒を加えて攪拌機にて均一に混合した後、更に
高分子中空体や高分子発泡体を添加して均一に混合し、
十分に脱水する。これをエラストマー製フィルムからな
る外皮材を敷設した型に流し込み、２０〜８０°Ｃで１
〜１２０分間加熱して架橋した後、室温にて１〜２４時
間熟成する。

【００２０】エラストマー製フィルムからなる外皮材
は、少なくとも応力がかかる負荷面に被覆してより一層
オイルのブリードアウトを防止することにあり、伸縮性
に富んだ厚さ３０〜２００μｍのポリエステルポリウレ
タンフィルムであり、応力分散性材料の粘着性を阻止す
るとともに、適度な応力分散を促進するうえで、好まし
い。ポリエーテルポリウレタンフィルムの場合には、上
記オイルにより膨潤し、外皮材表面に著しくオイルのブ
リードアウトを生じる。

【００２１】

【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１〜２、比較例１〜３表１に示す材料の内、高分子中空体を除く配合物を攪拌
機に投入し、均一に混合した後、減圧乾燥機にて１ｔｏ
ｒｒ以下で６０分間脱水した後、攪拌機にて高分子中空
体を混合した。これを外皮材である４００ｍｍ×４００
ｍｍの寸法をもつポリエステルポリウレタン製の袋内に
流し込み、８０°Ｃで６０分間加熱して架橋させた後、
室温にて２４時間熟成してゲル化し、応力分散ゲル材を
得た。

【００２２】得られた応力分散ゲル材にニット製のカバ
ー材を取付け、７０°Ｃのオーブン中に１２０分間加熱
した後、室温下で２４時間放置した後、ニット地カバー
から応力分散ゲル材を取り出し、外皮材表面へのオイル
のブリードアウトの有無とゲル材とオイルの分離の有無
を調べた。その結果を、表１に併記する。

【００２３】

【表１】

【００２４】この結果、オイルとしてフタル酸ジイソデ
シルやフタル酸ジウンデシルを用いて得られた応力分散
ゲル材では、外皮材表面へのオイルのブリードアウトや
ゲル材とオイルの分離がないことが判る。一方、上記以
外のオイルを用いた場合には、オイルの分子量が小さい
ために外皮材表面へのオイルのブリードアウトが発生し
ていることが判る。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本願の請求項１の発明で
は、液状高分子１００重量部に対して、架橋剤０．４〜
０．８当量、更にフタル酸ジイソデシルあるいはフタル
酸ジウンデシルから選ばれた少なくとも１種のオイルを
５０〜３００重量部を添加し、架橋反応させて得られた
低ブリード性応力分散ゲル材にあり、液状高分子を多官
能の架橋剤により程度に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、ゾルとゲルの両特性を付与し、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、またオイルとしてフ
タル酸ジイソデシルあるいはフタル酸ジウンデシルから
選ばれた少なくとも１種を使用することにより低ブリー
ド性を有する効果がある。

【００２６】本願の請求項２の発明は、高分子中空体あ
るいは高分子発泡体を充填させることにより、軽量なゲ
ル材に仕上げることができる効果がある。

【００２７】本願の請求項３の発明は、少なくとも応力
負荷面をポリエステル系ポリウレタンフィルムからなる
外皮材で被覆した低ブリード性応力分散ゲル材であり、
より一層低ブリード性を改善することができる効果があ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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】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高分
子を、少なくとも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
ゾルとゲルの両特性をもった応力分散ゲル材において、
上記液状高分子１００重量部に対して、架橋剤０．４〜
０．８当量、更にフタル酸ジイソデシルあるいはフタル
酸ジウンデシルから選ばれた少なくとも１種のオイルを
５０〜３００重量部を添加し、架橋反応させて得られた
ことを特徴とする低ブリード性応力分散ゲル材。
【請求項２】高分子中空体が添加される請求項１記載
の低ブリード性応力分散ゲル材。
【請求項３】少なくとも応力負荷面をポリエステル系
ポリウレタンフィルムからなる外皮材で被覆した請求項
１または２記載の低ブリード性応力分散ゲル材。