JPH0558457B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ≪産業上の利用分野≫ 本発明は弾性複合体に関し、特に水の融解熱を
利用した吸熱作用を有するシリコーンゴム製含水
弾性複合体に関する。

≪従来技術≫ 従来から、ゴム或いはゴム状プラスチツク中に
水を分解させた含水複合体が、柔軟性に富む保冷
材、吸熱材又はパツプ剤等の基材として有用であ
る事が知られており、特に高吸水性樹脂粉末に水
を吸収させてミクロゲルとし、これを液状ゴム中
に分散させて実質的に水を分散させることによ
り、水の分散安定性を改良することができること
も知られている（例えば特公昭62−54344号公
報）。しかしながら、これらの従来技術において
使用されてきた液状ゴムは、その本来の性質上−
20℃以下の低温下で弾性を失うのみならず、使用
するミクロゲルが大きいために、液状ゴムマトリ
ツクス中で大きな異物として存在し、混合撹拌し
てもミクロゲルが細かく破砕され難く均一な含水
複合体を得ることが困難である上、低温に保持す
る場合はミクロゲルの凝集が生じ易いという欠点
があつた。

≪発明が解決しようとする課題≫ 本発明者等は、従来のかかる欠点を解決すべく
鋭意検討した結果、高吸水性樹脂の微粒粉末に水
を吸収せしめ、必要に応じてその吸水量を制御す
ることによりミクロゲルの大きさをコントロール
し、このミクロゲルを付加硬化型液状シリコーン
ゴムに分散し、上記分散物を室温付近で硬化せし
めることによりミクロヒドロゲルを均一且つ安定
に存在せしめ、低温保持特製に優れた低硬度のゴ
ム弾性体が得ることができる見出し本発明に到達
した。

従つて本発明の第１の目的は、広い低温領域で
硬さが変わらず、保冷材等として使用するのに好
都合な含水弾性複合体を提供することにある。

本発明の第２の目的は、ミクロヒドロゲルの凝
集が無く、保冷材等として長期間繰り返し使用す
ることのできる含水弾性複合体を提供することに
ある。

本発明の第３の目的は、保冷時間が長く持続す
る高性能の含水弾性複合体を提供することにあ
る。

≪課題を解決するための手段≫ 本発明の上記の諸目的は高吸水性樹脂粉末を水
膨潤させたミクロヒドロゲルを付加硬化型液状シ
リコーンゴムマトリツクス中に均一分散し、得ら
れた混合物を、珪素原子に結合した水素原子を含
有するハイドロジエンポリシロキサンを用いて架
橋処理してなる、シリコーンゴム製含水弾性複合
体によつて達成された。

本発明においてマトリツクスとして用いる付加
硬化型液状シリコーンゴムはビニル基等の不飽和
基を含有するジオルガノポリシロキサンと珪素原
子に結合した水素原子を含有するオルガノハイド
ロジエンポリシロキサンと、白金系触媒を主成分
とする組成物からなるものであり、このうち不飽
和基を含有するオルガノポリシロキサンとしては
１分子中に珪素原子に直結したアルケニル基を少
なくとも２個有することが望ましい。又、この不
飽和基含有オルガノポリシロキサンの25℃におけ
る粘度は500cs以上であることが好ましい。あま
り粘度が低いと均一分散したミクロヒドロゲルの
分離が起こるので好ましくない。

本発明の付加硬化型液状シリコーンゴムにおい
て架橋処理に用いる架橋剤は、上記ジオルガノポ
リシロキサンと付加反応をして該ジオルガノポリ
シロキサン同士を架橋するものであり、通常珪素
原子に直結した水素原子を含有するハイドロジエ
ンポリシロキサンである。

係るハイドロジエンポリシロキサンは、１分子
中に該水素原子を少なくとも２個以上有すること
が必要であり、ジオルガノポリシロキサンへの付
加反応をすることによりジオルガノポリシロキサ
ンの分子の鎖長を延長し、硬化物の硬さを下げた
り強度を増大させることができる。又、該水素原
子を３個以上有するハイドロジエンポリシロキサ
ンとの組み合わせにより架橋後の硬化物の弾性率
をコントロールすることができる。

本発明に用いられるミクロヒドロゲルは高吸水
性樹脂粉末に水を吸収させたものである。吸水前
の該粉末の形状ははできるだけ球状に近いものが
好ましく、又粒子は細かいものが好ましい。該樹
脂は吸水によつて膨潤し、例えば吸水前の粒径が
10μのものは重量で100倍給水すると約50μとなる
が、本発明におけるミクロヒドロゲルは吸水後の
粒径が1000μｍ以下のものが好適に使用される。
吸水前の粒径が大きいものは吸水後大きくなり過
ぎ、マトリツクス中で異物状態で分散し均一に成
りにくく好ましくない。このような不都合を是正
する上から、高吸水性樹脂粉末を最大に吸水した
状態で使用する必要はない。本発明においては、
吸水量を樹脂の種類、粒系によつて適宜選択する
ことができるが、通常重量換算で10〜1000倍の吸
水状態で用い含水複合体全重量に体する水分量の
約60重量％以下とするのが適当である。

水分量が多すぎると低温時（水の凍結時）の軟
かさが劣るので好ましくない。

高吸水性樹脂としては、水酸基、カルボキシル
基又はその塩等の親水性基を有する水溶性ポリマ
ーに、架橋剤を用い及び／又は放射線等により適
度に分子間架橋を導入した水不溶性の親水性樹脂
を挙げることができる。このような高吸水性樹脂
の具体例としては、アクリル酸・ビニルアルコー
ル共重合体、アクリル酸ソーダ重合体、デンプ
ン・ポリアクリル酸塩系重合体、ポリエチレンオ
キサイド系重合体、イソブチレン・無水マレイン
酸塩系重合体等が挙げられる。

本発明においては、これらの高吸水性樹脂粉末
に水を吸収させた吸水状態にあるミクロヒドロゲ
ルを、マトリツクスである液状シリコーンゴム未
硬化物中に撹拌分散させ、脱泡し、室温から60℃
の温度範囲でシリコーンゴムを硬化させる。60℃
以上にすると全体が発泡状態になり易いのででき
るだけ室温に近い温度で硬化させることが好まし
い。

シリコーンゴム硬化のための前記ジオルガノポ
リシロキサンとハイドロジエンポリシロキサンの
付加反応には白金触媒を使用し、制御剤を用いて
適宜その反応を制御する。ここで用いられる白金
触媒及び制御剤は通常の付加型液状シリコーンゴ
ムに用いられるものである。

本発明においては、付加硬化型液状シリコーン
ゴムとミクロヒドロゲルの分散効果、及び補強性
の観点から、無機充填剤（例えばヒユームドシリ
カ、湿式シリカ、けいそう土等）を適宜添加する
ことができる。

又海面活性剤も、安定は含水複合体を得るため
に有効である。

特に、付加硬化型液状シリコーンゴムに使用す
る架橋剤としてのオルガノハイドロジエンシロキ
サンの種類や量を制御することにより、冷凍直後
の硬さがスポンジ硬度10（アスカーＣ）以下であ
るような、極めて低硬度のゴム弾性体を得ること
もできる。

以上の如くして製造された本発明の含水弾性複
合体は硬化後、そのままの状態で使用してもよい
が、場合によつては通常のビニル袋等の包装袋に
入れて任意の形態、形状にした上で硬化させるこ
とも可能である。又、用途としては、保冷材（安
眠、発熱時等の保冷枕、スポーツ用患部保冷サポ
ーター）、保温材、吸熱材、防火材、パツプ材等
の各種の用途がある。

≪発明の効果≫ 本発明のシリコーンゴム製含水弾性複合体は、
マトリツクスである付加硬化型低硬度シリコーン
ゴム組成物（シリコーンゲルも含んだ意味であ
る）中に融解熱の大きい水を高吸水性樹脂に吸収
させ、これをマトリツクス中に均一に分散、硬化
させたものであるので、圧力等を加えても水が離
脱しないのみならず、冷凍時にミクロゲルが凍結
しても、マトリツクスとしてのシコーンゴムが優
れた低温特性を有するためにゴム弾性を維持する
ことができ、又、０℃付近での低温保持性能が極
めて優れている。

以下本発明の実施例によつて更に詳述するが、
本発明はこれによつて限定されるものではない。

実施例 分子鎖両末端がジメチルビニル基で封鎖され
た、粘度1000cs、ビニル基含有量0.01mol／100ｇ
であるジメチルポリシロキサン100重量部、比表
面積200m²／ｇのフエームドシリカ（トリメチル
クロシランで表面処理したもの）２重量部及び塩
化白金酸の１％イソプロピルアルコール溶液0.2
重量部を均一に混合した。

次に、吸水前の粒径が約10μｍの高吸水性樹脂
粉末SP−510（住友化学(株)製商品番号）１重量部
を水100重量部にあらかじめ吸水させておいたミ
クロヒドロゲル70重量部を上記組成物に均一混合
し、更に架橋剤として両末端がジメチルハイドロ
ジエン基で封鎖された粘度csのジメチルポリシロ
キサン2.1重量部とメチルハイドロジエンシロキ
サン単位30mol％を有する粘度csのメチルハイド
ロジエンポリシロキサン0.6重量部を添加し、撹
拌機にて混合し均一体とした。次いでこれを脱泡
して系内の気泡を除去し、30℃にて30分間放置し
て硬化させた。

得られた硬化物は、きわめて低硬度でスポンジ
硬度（アスカーＣ）１以下のものであつた。次に
この硬化物の低温保持性を調べるために40mm角の
立方体を切り取り、−10℃のフリーザーに16時間
入れて凍結させたところスポンジ硬度（アスカー
Ｃ）で２ポイントであり、凍結前と大差なかつ
た。又、低温保持特性を評価するために、上記冷
却した立方体の室温に放置し、この立方体の中心
部の温度上昇を熱電対にて調べたところ、第１図
に示すように０℃付近での温度保持性が極めて優
れていることが判明した。更に、試料を−40℃に
凍結させても優れた弾性を示した。

尚、比較のために市販の保冷剤Ａ，Ｂも同様な
形状にして同一方法で中心部の温度上昇を測定し
たところ、第１図に示される如く、これらの温度
上昇は本発明の場合よい極めて速いものであつ
た。

これらの結果から、本発明のシリコーンゴム製
含水複合体は広い低温領域で硬くならず、低温保
持特性にも優れた含水弾性複合体であることが実
証された。

【図面の簡単な説明】

第１図は、市販品Ａ，Ｂ及び本発明の含水弾性
複合体の、０℃付近における温度保持特性を表わ
すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高吸水性樹脂粉末を水膨潤させたミクロヒド
   ロゲルを付加硬化型液状シリコーンゴムマトリツ
   クス中に均一分散し、得られた混合物を、珪素原
   子に結合した水素原子を含有するハイドロジエン
   ポリシロキサンを用いて架橋処理してなる、シリ
   コーンゴム製含水弾性複合体。