JP2008189798A

JP2008189798A - 多孔樹脂成形体並びにその製造方法

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Publication number: JP2008189798A
Application number: JP2007025424A
Authority: JP
Inventors: Naonobu Kumagai; 直信熊谷
Original assignee: Iwaki Kasei Co Ltd
Current assignee: Iwaki Kasei Co Ltd
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2008-08-21
Anticipated expiration: 2027-02-05
Also published as: JP5037962B2

Abstract

【課題】この発明は、ミラブル型シリコーンゴムを使用し、有機発泡剤を使用しないで、全体的に連続する気泡孔を形成した、多孔樹脂成形体を提供することを目的としている。
【解決手段】白金触媒を使用したミラブル型シリコーンゴム発泡成形体（通称シリコンゴムスポンジ）であって、ミラブル型シリコーンゴムを主材として、これに、活性亜鉛華と塩基性炭酸マグネシウムとを併用して発泡硬化させ、全体的に連続された連続気泡孔２が形成されていること、を特徴とする多孔樹脂成形体１。
【選択図】図１

Description

本発明は、連続した発泡孔を有する多孔樹脂成形体並びにその製造方法に係り、特にミラブル型シリコーンゴムの連続気泡孔を有し、建築用ガスケット、防音材、断熱材その他に使用して好適の、多孔樹脂成形体並びにその製造方法に関する。

従来、例えば建造物のコンクリート壁面に形成された、方形の窓孔に、方形の窓サッシを嵌装する場合、窓サッシの外周面に、ガスケットを額枠状に取付けて、ガスケットの外面を窓孔内側に接して嵌装させている。例えば特許文献１のシール材も、気泡孔がそれぞれ独立した単気泡孔の散在する発泡樹脂成形体である。
特開昭６３−１９１８４１号公報

前記単泡孔のガスケット製造時の発泡は、有機過酸化物及び有機熱分解発泡剤を主剤とし、これを樹脂材に混合して、加熱することによってガスを発生させて発泡させている。
この方法による発泡では、数種類の配合薬品を使用するため、コスト高となり、また単体気泡のポンチしかできず、単泡孔がそれぞれ独立しているので、通気性、保熱性、保湿性がないという難点がある。
また有機発泡剤を使用する結果、好ましくない臭気やガスの発生があり、製品の品質として、引裂強度、引張強度が弱いという難点がある。
連続気泡孔では、気泡孔が全体的に連続しているので、通気性、保熱性、保湿性などを具備しているが、従来、シリコーンゴム系は、耐熱・耐火性を具備しているので、建築用ガスケットに使用して好ましいが、展性が小さいことと、適した発泡剤が限定されていたために、全体的に連続した連続気泡孔を形成することが困難で、不可能とされていた。
この発明は、ミラブル型シリコーンゴムを主材として、有機発泡剤を使用しないで、全体的に連続した連続気泡孔を形成した多孔樹脂成形体、並びにその製造方法、を提供することを目的としている。

この発明の具体的な内容は次の通りである。

(1) 白金触媒を使用したミラブル型シリコーンゴム発泡成形体（通称シリコンゴムスポンジ）であって、ミラブル型シリコーンゴムを主材として、これに、活性亜鉛華と塩基性炭酸マグネシウムとを併用して発泡硬化させ、全体的に連続された連続気泡孔が形成されている、多孔樹脂成形体。

(2) 白金触媒を使用したミラブル型シリコーンゴム発泡成形体（通称シリコンゴムスポンジ）であって、ミラブル型シリコーンゴムを主材として、これに、活性亜鉛華と塩基性炭酸マグネシウムとが、それぞれの添加量に差を付けて併用して発泡成形され、連続された連続気泡孔と単気泡孔とを混在させている、多孔樹脂成形体。

(3) 白金触媒を使用したミラブル型シリコーンゴム発泡成形体（通称シリコンゴムスポンジ）であって、ミラブル型シリコーンゴムを主材として、これに、活性亜鉛華と塩基性炭酸マグネシウムのいずれかが選択されて発泡成形され、単気泡孔が散在されている、多孔樹脂成形体。

(4) 前記ミラブル型シリコーンゴム１００重量％に対して、活性亜鉛華０．５重量％〜１０重量％の範囲、塩基性炭酸マグネシウム２重量％〜３重量％の範囲で混合されて発泡成形され、連続気泡孔全体の容積が、体積に対して３８％〜７５％の範囲で形成されている、前記(1)に記載された多孔樹脂成形体。

(5) 前記ミラブル型シリコーンゴム発泡成形体は、発泡率や単気泡、連続気泡孔など発泡態様の異なった層が積層されて、一体に形成されている、前記(1)〜(4)のいずれかに記載された、多孔樹脂成形体。

(6) シート状に形成されている、請求項(1)〜(5)のいずれかに記載された、多孔樹脂成形体。

(7) 白金触媒を使用したミラブル型シリコーンゴム発泡成形体（通称シリコンゴムスポンジ）の製法において、ミラブル型シリコーンゴムに、発泡速度の異なった発泡剤を添加して成形し、各発泡剤をそれぞれ発泡させて、後から出来た気泡で、先に出来た気泡孔を破壊させて結合させて、全体的に連続した連続気泡孔を形成させる、多孔樹脂成形体の製造方法。

(8) 前記発泡剤として、活性亜鉛華と炭酸マグネシウムとが選択される、前記(7)に記載された、多孔樹脂成形体の製造方法。

(9) 前記活性亜鉛華と炭酸マグネシウムのそれぞれの量を、大きく違差させて配合し、連続気泡孔と単気泡孔とを混在させる、前記(7)に記載された多孔樹脂成形体の製造方法。

本発明によると次のような効果がある。

(1) 請求項１に記載された発明の多孔樹脂成形体は、全体的に連続した連続気泡孔を具備しているので、吸気性、吸水性、柔軟性に優れている。音に対しても、連続気泡孔の中で消音され、防音効果が高い。熱の伝導性が悪いので、断熱、保温効果も高い。
従来品のように有機発泡剤を使用していないため、発泡剤の占めるコストを大きく低下させて製造コストを低減させることができる。
引張強度が高く、割れ、千切れなどが生じにくい。そのことから建築用ガスケット、シール材に適し、防音壁材、防熱材に適し、また吸水性、柔軟性、耐久性、耐候性などから、身体化粧用パフ、浴場垢擦材、タワシ材など幅広い用途がある。

(2) 請求項２に記載された発明の多孔樹脂成形体は、活性亜鉛華と塩基性炭酸マグネシウムが添加料に左を付けて使用されているため、連続気泡孔と単気泡孔とが混在しており、製品に堅さと通気性を保持させることができる。

(3) 請求項３に記載された発明の多孔樹脂成形体は、活性亜鉛華と塩基性炭酸マグネシウムの何れかが選択されているので、有機過酸化物及び有機熱分解発泡剤を使用することなく、単気泡の発泡体を容易に得ることができる。

(4) 請求項４に記載された発明の多孔樹脂成形体は、活性亜鉛華と塩基性炭酸マグネシウムのそれぞれの配合量を変えることによって、発泡率を３８％〜７５％まで変化させることができる。

(5) 請求項５に記載された発明の多孔術成形体は、発泡形態の異なった層が積層されているので、防音、断熱その他目的に合わせて適した成形体を得ることができる。

(6) 請求項６に記載された発明の多孔樹脂成形体は、シート状なので、吸音材、保温材など面積の広い用途に使用することができる。

(7) 請求項７に記載された発明の、多孔樹脂成形体の製造方法は、発泡剤として異種の発泡剤が併用されるので、それぞれの発泡による膨張気圧が異なり、膨張気圧の強い方の気泡が、気圧の弱い気泡を破裂させて連続して、連続気泡となるために、不可能であったシリコーンゴム成形体への、連続気泡孔の形成を可能にした。

(8) 請求項７に記載された発明の、多孔樹脂成形体の製造方法は、発泡剤として酸化亜鉛と炭酸マグネシウムとが併用されるので、不可能であったシリコーンゴム成形体に対する、全体的に連続した連続気泡孔の形成を可能にした。また材料費が安価なため、発泡コストを低減させ、製品を安価に提供することができる。

（９）請求項９に記載された発明の多孔樹脂成形体の製造方法は、連続気泡孔と単気泡孔の混在した成形体を得ることができる。

この発明は、有機過酸化物及び有機熱分解発泡剤を使用することなく安全で、また不可能とされたシリコーンゴム系成形体に、連続気泡孔の形成をローコストでする。

本願発明の実施例を説明する。図１はガスケット用の多孔樹脂成形体の斜視図である。多孔樹脂成形体１は、押出成形で形成されるが、他の用途の多孔樹脂成形体は、プレス型成形、真空成形、射出成形、注型成形等、目的物の形状に合わせて任意の方法で成形される。

主材料は、一般的なミラブル型シリコーンゴム、例えば、東芝シリコン製ＭＥ８０１、等が使用される。これに本来ゴムの配合剤としての炭酸マグネシウム、活性亜鉛華を併用して適量添加する。

前記炭酸マグネシウムとして、例えば、化学名・塩基性炭酸マグネシウム（徳山炭酸マグネシウムＴ．ＴＴ）が選択される。成分及び含有量は、ＭｇＯ換算４０％〜４４％。化学式または構造式は、４ＭｇＣＯ₃である。

配合量はミラブル型シリコーンゴム１００重量％に対して、炭酸マグネシウム０．５重量％〜５０重量％添加される。加熱されると炭酸マグネシウムは二酸化炭素を発生して、発泡作用をする。
従って成形体には、分析により炭酸マグネシウムの残存が確認される。

前記活性亜鉛華として、例えば化学名・酸化亜鉛が選択される。成分及び含有量は、商品名・活性亜鉛華（正同化学工業製）において、酸化亜鉛（ＺｎＯ）５３％〜７７％、塩基性炭酸亜鉛（ｘＺｎＣＯ₃・ＹＺｎ（ＯＨ）₂・ＺＨ₂Ｏ）２２％〜４５％、水１〜２％である。
酸化亜鉛の使用量は、ミラブル型シリコーンゴム１００重量％に対して、０．５重量％〜５０重量％添加される。シリコーンゴムに膨張性を高める。

炭酸亜鉛（ＺｎＣＯ₃）は、酸と反応して二酸化炭素を発生させる。また２００℃ 以上の加熱によって二酸化炭素を発生させて、発泡作用をする。炭酸亜鉛は、二酸化炭素を失うと酸化亜鉛（ＺｎＯ）になる。
従って、成形体には、分析により酸化亜鉛の残存が確認される。

加硫剤として、市販の一般的な白金触媒と架橋剤を適量混合して、加熱成形して硬化させる。
使用量は、ミラブル型シリコーンゴム１００重量％対して、白金触媒０．３重量％〜４０重量％、架橋剤０．５重量％〜４０重量％である。白金触媒はシリコーンゴムの展性を高める。

建築用ガスケットを製造する場合、例えば押出成形機が使用される。常法に従い、ミラブル型シリコーンゴム１００重量％に対して、活性亜鉛華を５重量部、炭酸マグネシウムを５重量％、白金触媒を３重量％添加、混合して、押出成形機に供給し、ガスケットの断面を持つ棒状体に押出して、炉温１５０℃〜２７０℃に調節した焼成炉中を５分〜１０分間かけて通過させ、発泡、硬化させた。

図示するように、完成した建築用ガスケットの多孔樹脂成形体１を、切断して試験片として、発泡状態を観察したところ、全体的に連続した多数の連続気泡孔２が確認された。
これは、活性亜鉛華と、炭酸マグネシウムの２種を併用したことにより、酸化亜鉛による発泡が時間的に早く始まり、単気泡孔が先に出来、その後に炭酸マグネシウムによる発泡が始まり、先に出来ている単気泡壁を、後から出来た気泡が破って、気泡同士が連続したためと考えられる。

すなわち、同時に発泡する場合は、隣接の発泡同士の気圧が等しいので、ぶつかりあっても気泡隔壁を接して押合うだけであるが、先に形成された気泡に対して、後から生じる気泡は、高い気圧を有しているので、先に形成されている気泡壁を容易に破裂させることが出来て、先に出来た気泡孔と後から出来た気泡孔とが、連続することができるもので、拡大鏡による気泡孔の観察においても、連続した気泡孔の隔壁に小穴が開けられた形跡が観察される。

この多孔樹脂成形体１の試験片を、２倍に引伸ばしても普通のゴムのように伸びて、割裂は生じなかった。計量したところ、体積に比して４分の１になっており、体積に対する連続気泡孔２の空隙率は、７５％に昇ることが認められた。その結果、弾力性に優れている。

多孔樹脂成形体１は軽量になったため、運送費の軽減が可能になった。また従来は、発泡剤の費用がシリコーンゴム価額の５０％を越えていたが、この発明における発泡剤は安価なため、コストを半減以下にさせることができて、製品コスト負担を軽減させることができる。

この多孔樹脂成形体１は、彈力性、吸水性、防音性、遮熱性、耐候性、耐寒性を具備しているので、ガスケットの他、防音材、遮熱材、濾過材、化粧用材その他、多伎にわたる用途に利用することができる。

図２は実施例２を示す、多孔樹脂成形体１の正面図である。前例と同じ部位には同じ符号を付して、説明を省略する。
この実施例２は、シート状の防音材で、発泡倍率の高い粗層１ａと、発泡倍率の低い密層１ｂとが、押出成形で一体に形成されている。

粗層１ａの形成には、前記の配合とし、密層１ｂの形成には、炭酸マグネシウムと活性亜鉛華とを、それぞれ半分量として、それぞれに配合した材料を、２種成形型を配設された押出成形機で、同時に押出して一体にしたもので、密層１ｂにおける発泡率は、粗層１ａの発泡率の略半分に形成されている。

この多孔樹脂成形体１は、例えば録音室や、会議室など、雑音を好まない場所の壁面や天井に、密層１ｂを下にして張設することによって、取付け易く、防音・断熱効果を得ることができる。
また、クッション性に優れ、通気性に優れているので、例えば身体に接触させる医療用のサポータなどに適している。

前記配合において、炭酸マグネシウムと活性亜鉛華を等量として、その何れかを添加しない時、単気泡の多孔樹脂成形体が形成された。これによって、炭酸マグネシウムと活性亜鉛華を等量添加する場合のほか、そのいずれかの量を減少させて差を付けることによって、発泡孔を連続気泡孔と単気泡孔の混在するスポンジを形成することができる。積層体においても、同様である。

軽量で、彈力性、吸水性、防音性、遮熱性、耐候性、耐寒性に優れているので、広範囲の目的に使用することができる。

多孔樹脂成形体の斜視図である。実施例２を示す多孔樹脂成形体の正面図である。

符号の説明

１．多孔樹脂成形体
１ａ．粗層
１ｂ．密層
２．連続気泡孔

Claims

白金触媒を使用したミラブル型シリコーンゴム発泡成形体（通称シリコンゴムスポンジ）であって、ミラブル型シリコーンゴムを主材として、これに、活性亜鉛華と塩基性炭酸マグネシウムとを併用して発泡硬化させ、全体的に連続された連続気泡孔が形成されていること、を特徴とする多孔樹脂成形体。
白金触媒を使用したミラブル型シリコーンゴム発泡成形体（通称シリコンゴムスポンジ）であって、ミラブル型シリコーンゴムを主材として、これに、活性亜鉛華と塩基性炭酸マグネシウムとが、それぞれの添加量に差を付けて併用して発泡成形され、連続された連続気泡孔と単気泡孔とを混在させていること、を特徴とする多孔樹脂成形体。
白金触媒を使用したミラブル型シリコーンゴム発泡成形体（通称シリコンゴムスポンジ）であって、ミラブル型シリコーンゴムを主材として、これに、活性亜鉛華と塩基性炭酸マグネシウムのいずれかが選択されて発泡成形され、単気泡孔を散在させていること、を特徴とする多孔樹脂成形体。
前記ミラブル型シリコーンゴム１００重量％に対して、活性亜鉛華０．５重量％〜１０重量％の範囲、塩基性炭酸マグネシウム２重量％〜３重量％の範囲で混合されて発泡成形され、連続気泡孔全体の容積が、体積に対して３８％〜７５％の範囲で形成されていること、を特徴とする請求項１に記載された多孔樹脂成形体。
前記ミラブル型シリコーンゴム発泡成形体は、発泡率や単気泡、連続気泡孔など発泡態様の異なった層が積層されて、一体に形成されていること、を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載された、多孔樹脂成形体。
シート状に形成されていること、を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載された、多孔樹脂成形体。
白金触媒を使用したミラブル型シリコーンゴム発泡成形体（通称シリコンゴムスポンジ）の製法において、ミラブル型シリコーンゴムに、発泡速度の異なった発泡剤を添加して成形し、各発泡剤をそれぞれ発泡させて、後から出来た気泡で、先に出来た気泡を破壊させて結合させて、全体的に連続した連続気泡孔を形成させること、を特徴とする多孔樹脂成形体の製造方法。
前記発泡剤として、活性亜鉛華と炭酸マグネシウムとが選択されること、を特徴とする請求項７に記載された、多孔樹脂成形体の製造方法。
前記活性亜鉛華と炭酸マグネシウムのそれぞれの量を、大きく違差させて配合し、連続気泡と単気泡とを混在させることを特徴とする、請求項７に記載された多孔樹脂成形体の製造方法。