JPH0346027B2

JPH0346027B2 -

Info

Publication number: JPH0346027B2
Application number: JP1352186A
Authority: JP
Inventors: Sho Yamazaki; Ichiro Tominaga; Akihiro Nakahara; Yukyasu Nakashio; Tsuneyuki Nagase
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1986-01-23
Filing date: 1986-01-23
Publication date: 1991-07-12
Also published as: JPS62172060A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は新規な弾性組成物の製法、特に親水性
高分子化合物を主剤とする弾性組成物の製法に関
する。

（従来技術およびその問題点）珪酸塩化合物を基体とする無機系の弾性組成物
は公知である（特公昭53−45199号公報）。この弾
性体は水溶性珪酸塩（水ガラス）水溶液に特定組
成のガラス粉末を加えて、長時間反応させること
により得られる。この無機の弾性体は水の存在量
により弾性、その他の性質が変化するので着目さ
れている。

しかしながら、この特公昭53−45199号公報の
無機系弾性体は反応時間が10〜60時間、と長く、
生産効率が悪い。また、水ガラスを用いるため、
得られた弾性体のPHは11程度と高く、取扱いが難
しい。

従つて、生産性の面およびPHの高さを改善する
ことが望まれてる。

（発明の目的）本発明は上記欠点を有さない新たな弾性組成物
を得る事を目的とする。

（発明の構成）本発明は特に無機系であることにこだわらず、
水ガラスの代りにポリビニルアルコールまたはそ
の変性物を採用することにより、前記無機系の弾
性体と同様にあるいはより優れた性能を有し、し
かも反応時間が短くて生産効率が良く、PHも高く
ない弾性組成物を得る。

即ち、本発明は (A) ポリビニルアルコールまたはその変性物 (B) 酸化物ガラス、および (C) 水および／または水溶性アルコールを60〜120℃で混合することを特徴とする弾性組
成物に関する。

本発明で用いる成分Ａはポリビニルアルコール
またはその変性物であつて、ポリ酢酸ビニルの完
全ケン化または部分ケン化によつて得られるポリ
ビニルアルコール類；酢酸ビニルと他のビニルモ
ノマー、倒えば、エチレン、塩化ビニル、メチル
メタクリレート、アクリル酸、無水マレイン酸、
アルキルビニルエーテル等との共重体をケン化し
て得られる変性ポリビニルアルコール類；ポリビ
ニルアルコールの後反応物やグラフト化物；が例
示される。

ポリビニルアルコールを用いる場合には、ポリ
ビニルアルコールのケン化度は80％以上、好まし
くは85％以上である。ケン化度が80％に満たない
ものは、得られた弾性組成物の反撥弾性が低下す
る傾向にある。

本発明によれば、上記成分Ａを成分Ｃの水およ
び／またはアルコールの存在下に酸化物ガラス粉
末と反応する。酸化物ガラス粉末中では、ガラス
網目構造が酸素を介して形成されているが、それ
が成分Ａとの反応において、連結反応がおこり、
部分的に三次元化した巨大分子が生成するものと
考えられる。

使用し得る酸化物ガラスの例としては硼酸塩ガ
ラス、珪酸塩ガラス、リン酸塩ガラス等が挙げら
れる。成分Ａのポリビニルアルコールまたはその
変性物との反応性の観点から硼酸塩ガラスまたは
硼酸塩ガラスと他の酸化物ガラスとの混合物が好
ましい。硼酸塩ガラスは通常B₂O₃を主成分とし
て含有するが、ガラス化を防げない限り他の成
分、例えばAl₂O₃、K₂O、Na₂O、CaO、MgO等
を含んでもよい。

酸化物ガラスは通常ガラスを常法により溶融、
冷却後、粉砕して用いる。ガラス粉末の粒度は特
に制限がないが、10〜250μ、好ましくは50〜
150μが反応が均一化し好ましい。

本発明の弾性組成物は水および／または水溶性
アルコールを含有する。水溶性アルコールの例と
してはメタノール、エタノール、プロパノール、
イソプロパノール、ブタノール、ｔ−ブタノール
等の一価アルコール；プロパンジオール、グリセ
リン、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、ポリエチレングリ
コール、プロピレングリコール、トリメチロール
プロパン等の多価アルコールが挙げられる。安価
で温度調節が容易な水が最も好適である。

成分Ａのポリビニルアルコールまたはその変性
物と成分Ｂの酸化物ガラスの重量比は成分A100
重量部に対し、成分Ｂの酸化物ガラス１〜100重
量部、好ましくは10〜70重量部である。酸化物ガ
ラスが１重量部より少ないと得られた弾性体の硬
度が低下し、酸化物ガラスが100重量部を越える
と酸化物ガラスの脱離が大きくなる傾向にある。

成分Ａのポリビニルアルコールまたはその変性
物と成分Ｂの酸化物ガラスの合計100重量部に対
し、成分Ｃの水および／または水溶性アルコール
の重量は100〜500重量部、好ましくは200〜500重
量部である。100重量部より小さいと配合がしに
くくなる。500重量部を越えると得られた弾性体
の弾性率が低下する傾向にある。本発明の弾性組
成物は水および／または水溶性アルコールの配合
量により、その性質が大きく変化する。従つて、
所望の性能を得るために水および／または水溶性
アルコールとどのような割合で配合してもよく、
この点で配合量は特に限定的なものではない。例
えば、極めて柔軟なゼリー状のものを得る場合、
水および／または水溶性アルコールの添加量は成
分Ａのポリビニルアルコールまたはその変性物と
成分Ｂの酸化物ガラスの合計100重量部に対し、
500重量部を越えて用いてもよい。

本発明では、前述のように成分Ａのポリビニル
アルコールまたはその変性物と成分Ｂの酸化物ガ
ラスが反応して、部分的に三次元化した巨大分子
が生成するものと思われる。従つて、反応混合は
通常一定温度に加熱して行なわれる。

本発明の組成物は通常60〜120℃で20分〜２時
間、好ましくは80〜90℃で30分〜１時間加熱混合
することにより、優れたゴム状弾性体が得られ
る。従つて、反応時間が従来の無機系のものより
緩和されており、生産効率がアツプする。もちろ
ん、特異な性能の弾性体、倒えばゼリー状のもの
等を得る場合には、上記反応条件に拘束されな
い。

本発明の弾性組成物には所望により他の添加剤
を配合してもよい。倒えば、着色のために染料ま
たは顔料、あるいは無機系、または有機系の増量
剤等を配合してもよい。

（発明の効果）本発明による弾性組成物は水および／または水
溶性アルコール分子が、成分Ａのポリビニルアル
コールまたはその変性物と成分Ｂの酸化物ガラス
により形成されたマトリツクスに結合し、あるい
はマトリツクス間に分子的に分散した形で含まれ
ているものと信じられている。従つて、水およ
び／または水溶性アルコールの存在が、得られた
組成物の弾性に大きく寄与するものと思われる。
実際、水および／または水溶性アルコールの含有
量が低下すると弾性が低下する。また、水およ
び／または水溶性アルコールの含有量が増すと、
弾性が高くなるが、一定量を越えると流動性が増
し、弾性も低下する。成分Ｃの水および／または
水溶性アルコールの配合量が、成分Ａのポリビニ
ルアルコールまたはその変性物と成分Ｂの酸化物
ガラスの合計重量の１〜５倍のものは弾性が従来
の無機系のものに比べ高く、その用途は大きく広
がる。倒えば、ゴルフボールのコア材に用いる事
ができる。一方、流動性高くなり弾性が低くなつ
たものは、形を変える事ができるおもちやなどに
使用することができる。

本発明の弾性組成物は特公昭53−45199号公報
に示された水ガラスを用いるエラストマー組成物
より、PHの点において大きく緩和されており、取
り扱いが容易である。前記公報のものはPH11程度
で、取り扱いに注意を要するが、本発明の組成物
はPH８〜９程度と容易に取り扱える範囲内にあ
る。

また、本発明の弾性組成物の製造時における反
応時間が、20分〜２時間と短く、生産効率が大き
くアツプする。

（実施例）本発明を実施例により詳細に説明する。

実施例１ポリビニルアルコール（ケン化度99％重合度
2000）10ｇに硼酸塩ガラス（B₂O₃60重量％、
Al₂O₃25重量％、Na₂O15重量％）２ｇをよく混
合し、これに水24ｇを加えてよく撹拌して充分含
浸させた。それを直径1.5cmの球形に成型し、90
℃に30分間加熱した後、常温迄放冷した。

得られた球を１ｍの高さより自然落下させると
85cmまで反撥した。また、PH試験紙にてPH8.5程
度であることを確認した。

実施例２ポリビニルアルコール（ケン化度99％）10ｇに
硼酸塩ガラス７ｇをよく混合しこれに水34ｇを加
えてよく撹拌して充分含浸させた。実施例１と同
様の方法で球を作成し１ｍの高さより落下させる
と80cmまで反撥した。またPHは９であつた。

実施例３ポリビニルアルコールケン化度87％のものを使
用した点以外は実施例１と同様の方法を実施し
た。得られた球を１ｍの高さより落下させると76
cmまで反撥した。

実施例４実施例１において、水24ｇの代わりに水21ｇと
グリセリン21ｇの混合液に変更した以外は実施例
１と同様の方法を実施した。得られた球は78cmま
で反撥した。PHは8.5程度だつた。

実施例５ポリビニルアルコール（ケン化度99％重合度
1400）10ｇに硼酸塩ガラス（B₂O₃65重量％、
Al₂O₃20重量％、Na₂O15重量％）１ｇを加えて
よく混合してから、水55ｇを加え撹拌した。これ
を80℃１時間加熱し球形成型した後１ｍの高さよ
り自然落下させると62cmの高さまで反撥した。

実施例６ポリビニルアルコール（ケン化度99％重合度
2000）10ｇに硼酸塩ガラス（B₂O₃60重量％、
Al₂O₃20重量％、K₂O20重量％）２ｇを加えよく
混合してから水24ｇを加え撹拌した。これを80℃
30分加熱し1.5cm直径の球形に成型後１ｍの高さ
より自然落下させると83cmの高さまで反撥した。
またPHは8.5程度であつた。

実施例７実施例１においてポリビニルアルコールにかえ
て、アクリル酸変性ポリビニルアルコール
（PVA−KL−118(株)クラレの商品名）を使用した
点以外は実施例１と同様の方法を実施した。得ら
れた球を１ｍの高さより落下させると70cmまで反
撥した。

実施例８ポリビニルアルコール、硼酸塩ガラスを実施例
１と同様に混合し、水の量を変化させ、同様に加
熱し、成型後反撥高さを測定し、ポリビニルアル
コールと硼酸塩ガラスの重量と水の重量との比に
対して反撥高さとの関係をグラフ化した。結果を
第１図に示す。

実施例９本実施例は水の量をポリビニルアルコールと硼
酸塩ガラスとの量の約11.5倍にした時の実施例を
示す。

硼酸塩ガラス３ｇおよび水150ｇを用いる以外
は実施例１と同様に混合して組成物を得た。この
組成物はゼリー状であるが、多少の弾性を有し、
蓄熱性も認められた。

比較例１特公昭53−45199号公報記載の実施例にもとづ
き、３号水ガラス（Na₂O対SiO₂比約１対３）
100ｇに硼酸塩ガラス（B₂O₃56重量％、Al₂O₃25
重量％、Na₂O19重量％）5.2ｇを加え、60℃、24
時間撹拌しこれに硼酸塩ガラスの粉末を重量にし
て２％加え充分混練し、直径1.5cmの球形に成型
し、１ｍの高さから、自然落下させた。54cmの反
撥高さであつた。PHは、11程度であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例８に示すポリビニルアルコール
と硼酸塩ガラスの重量と水の重量との比に対して
反撥高さとの関係をグラフ化したものである。

Claims

【特許請求の範囲】１ (A) ポリビニルアルコールまたはその変性
物、 (B) 酸化物ガラス、および (C) 水および／または水溶性アルコールを60〜120℃で混合することを特徴とする弾性組
成物の製法。２ポリビニルアルコールがケン化度80％以上を
有する第１項記載の製法。３酸化物ガラスが硼酸塩ガラスである第１項記
載の製法。４成分Ａ／成分Ｂの重量比が100／１〜100／
100である第１項記載の製法。５成分Ｃの配合量が成分Ａと成分Ｂの合計重量
の１〜５倍である第１項記載の製法。