JP2010501084A5

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Publication number: JP2010501084A5
Application number: JP2009524580A
Authority: JP
Filing date: 2007-08-15
Publication date: 2010-10-07
Anticipated expiration: 2027-08-15

Description

他の公知物質は米国特許第５６０７９９３号公報に開示された、いわゆる「弾力粘土（bounce clay）」である。しかし用いるにあたって、この物質は明確な粒状構造を有しておらず、しかも造形用に用いることを意図したものではなく、むしろその跳ね返り特性を楽しむためのものである。この弾力粘土にはわずかな比率の粒体が含まれているが、それは単に弾力粘土の密度を低くするための混ぜものとしての意義を有するに過ぎない。この粒体はきわめて小さく、シリコーン材料に完全に覆われているので、その粒状構造はこの組成物を取り扱うときに何も感じられない。この「跳ね返る粘土」は、多くの異なる態様で利用可能であり、その化学的組成は、その物質の特性に基づく効果とともによく知られている。

本発明の基礎となるこの目的は、冒頭に記載した組成物の粒体（粒子状又は顆粒状の物質）の含有率が最終的な組成物完成品（製品）の約９０〜９８体積％である組成物によって達成される。即ち、本発明の第１の視点において、粒子状又は顆粒状の物質と、該粒子又は顆粒（以下、合わせて「粒体」という。）のコーティングとして配されるバインダを含む組成物であって、該バインダは、ホウ素化合物により架橋された、水酸基を末端に持つポリマーを含み、該粒子状又は顆粒状の物質の含有率は組成物完成品の約９０〜９８体積％であることを特徴とする、組成物が提供される。（基本態様１）

この組成物の製造方法に関しては、本発明の目的は、バインダに含まれる第１の成分が粒体の表面に薄い層（layers）として分布され、その後第１の成分の薄層（layers）を架橋するための架橋剤が溶液の形でミキサに供給されることにより達成される。即ち、本発明の第２の視点において、所定量の粒子又は顆粒（以下、合わせて「粒体」という。）をミキサに供給する工程と、バインダに含まれる、低粘度の水酸基を末端に持つポリマーを含む少なくとも第１の成分を該ミキサに供給する工程と、ホウ素を含む架橋剤の形式の第２の成分を該ミキサに供給する工程と、を含む、組成物の製造方法であって、該バインダに含まれる該第１の成分が、該粒体の表面に薄い層として分散されており、その後、溶液の形式の該架橋剤が該第１の成分の薄い層を架橋するために該ミキサに供給される、ことを特徴とする方法が提供される。(基本態様７)

さらなる有利な効果は、請求項２〜６及び請求項８〜１１に記載の特徴の少なくとも１つを有する本発明により与えられる。即ち、第１の視点において、
前記水酸基を末端に持つポリマーはシリコーンオイルであることが好ましい。（実施態様２）
前記粒体は、前記バインダのコーティングの下に表面改質剤がコーティングされていることが好ましい。（実施態様３）
前記表面改質剤は、固体状シリコーン層を形成することが好ましい。（実施態様４）
前記粒体の平均粒子径は約０．０５〜０．５ｍｍであることが好ましい。（実施態様５）
前記粒体の平均粒子径は約０．０７〜０．１５ｍｍであることが好ましい。（実施態様６）
また第２の視点において、
前記組成物の温度を上昇させる工程を含むことが好ましい。（実施態様８）
前記粒体の前記バインダへの粘着性を改善するために、最初に該粒体が表面改質されることが好ましい。(実施態様９)
前記第２の成分を供給した後、混練及び脱気ないし換気を行うことが好ましい。(実施態様１０)
前記第１の成分は、水酸基を末端に持つシリコーンオイルであることが好ましい。（実施態様１１）
なお、特許請求の範囲に記載した図面参照符号は専ら理解を容易にするためのものであり、図面に記載した態様に限定することを意図するものではない。

とりわけ末端が水酸基であるポリマーから製造されるバインダ３を含む組成物１の製品（完成品）は、一連の有利な特性を示す。この製品は、周囲に存在するであろう物体表面に低い付着性を有する。ただしシリコーン及びシリコーンゴムは例外であるが、これらは例えば家の中や保育サービス施設の中のような普通の環境ではかなりまれな素材である。即ち、この組成物１は、テーブルや手で取り扱っても、それらにくっついたり汚したりすることはない。

水酸基を末端に持つポリマーとは、末端が水酸基であるポリマーである。好ましくは水素イオン（Ｈ^＋）を持つ架橋剤は、ヒドロリシス即ち脱水反応により水酸基と反応する。表１に示す実験例においては、末端に水酸基を持つポリマーが多数用いられた。ＣＤＳ７５０は、水酸基を末端に持つシリコーンオイルであり、粘度は７５０ｃＰである。Ｈ４８Ｖ７５０は同じ物質の別の製造者番号である。ＣＤＳ１００とＨ４８Ｖ１００は、水酸基を末端に持つ、粘度１００ｃＰのシリコーンオイルである。ＣＤＳ７５０とＨ４８Ｖ７５０に比べると、それ（ＣＤＳ１００とＨ４８Ｖ１００）に含まれるポリマー鎖の長さはより短く、形成される糸１５、１８はより短く切断される。ここで考えている適用条件に関しては、ＣＤＳ１００とＨ４８Ｖ１００の多くの特性は、ＣＤＳ７５０とＨ４８Ｖ７５０に比べて優れていると考えられる。唯一つの欠点は、ＣＤＳ１００／Ｈ４８Ｖ１００はより高価であるということである。

末端に水酸基を持つポリマーが多数用いられうるが、末端に水酸基を持つシリコーンオイルが主要な利点を有していることが明らかになった。１つには、内部の粘着性が非常に良いバインダ３が得られること、もう１つには、粒体２の表面処理に有利に用いることができるシリコーン及びシリコーンゴムに対して良好な粘着性を持つ、ということである。

この方法はステップ５から始まる。ステップ５は、バインダ３でコーティングする粒体２を標準的な単純なミキサに投入することである。次のステップ６において、本発明の好ましい実施形態における、バインダ３の２つの主要成分のうちの１つである水酸基を末端に持つポリマー、好ましくは水酸基を末端に持つシリコーンオイル、をミキサ中の粒体２に加える。同時に、最終製品をある観点において改善する他の任意的添加物、例えば顔料、可塑剤及び粘着性低減剤、を加えてもよい。しかしこのような物質は、本発明に係る機能的組成物１を製造するために必ずしも必要ではないことを強調しておく。

（実施例２）
好ましい実施例によれば、砂が粒子状基材として良好に機能する物質である。これは、顕微鏡的にみれば完全に平坦とはいえない表面構造からすれば、全体として考えられることである。架橋剤と反応する、水酸基を末端に持つポリマーのバインダ３は、その粘着力がそれほどでもないにもかかわらず、この基材（砂）によく付着する。例えばセラミックのような表面構造がより滑らかな粒体２を用いる場合、粒体２の表面を改質する必要があるであろう。これはあらかじめシリコーンゴムで０．０２μｍの厚さでコーティングすることで良好に達成できる。この表面改質により、所望の特性を持つ組成物１を得るのに必要なバインダの量を減らすことができるという利点もある。

実験例においては、種々のタイプの粒体に対して、ヴァッカー液Ｌ６５５（Wacker fluid L655）によって表面改質を行った。ヴァッカー液Ｌ６５５は、酸素（空気）に接触させて用いる、アミニン（aminine）を含む低分子量のシリコーンオイルである。表面改質は、固化する前にすべての処理すべき粒体表面に所望の薄膜として分散させるため、液相で適切に処理することにより得られる

他の表面改質剤としては、２又は３成分系のシリコーンゴム又は例えばジメチルジクロロシラン（（ＣＨ_３）_２ＳｉＣｌ_２）のようなオルガノハロシランが用いられる。

Claims

前記水酸基を末端に持つポリマーはシリコーンオイルであることを特徴とする、請求項１に記載の組成物。
前記表面改質剤は、固体状シリコーン層を形成することを特徴とする、請求項３に記載の組成物。
前記粒体の平均粒子径は０．０５〜０．５ｍｍであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一に記載の組成物。
前記粒体の平均粒子径は０．０７〜０．１５ｍｍであることを特徴とする、請求項５に記載の組成物。
前記第１の成分は、水酸基を末端に持つシリコーンオイルであることを特徴とする、請求項７〜１０のいずれか一に記載の方法。