JP2020158766A - 複合エラストマー材料で作られた宝飾品 - Google Patents

複合エラストマー材料で作られた宝飾品 Download PDF

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Abstract

【課題】皮膚と長時間（直接または間接）接触することを意図したエラストマー材料で作られた宝飾品であって、経年劣化（ＵＶ、汗、外観、引き裂き）に対して優れた着色性と優れた耐性を維持しながら、汗の排出を改善できる特性を備えた宝飾品の提供。【解決手段】エラストマー複合材料から作られた宝飾品であって、前記エラストマー複合材料が、０．５質量％〜４質量％のセルロース繊維と、０〜２質量％の抗菌性添加剤と、０〜５質量％の熱伝導性充填材と、０〜１質量％の防臭剤と、０〜１質量％のシリカと、が分散されているエラストマーで作られたマトリックスを含むことを特徴とする。【選択図】なし

Description

本発明は、エラストマーを含む材料の技術分野に関する。より正確には、本発明は、エラストマー複合材料から作られた宝飾品、小品の製造方法、および得られた小品に関する。
本発明では、宝飾品という用語は、物飾体だけでなく、時計または宝石類に使用される構成部品も指す。より詳細には、本発明は、腕時計の腕輪などの腕輪に関する。
数多くのエラストマー材料が市場に存在しており、例えば、快適性の質、弾力性のある感触および強度の質のため、腕輪として使用することで知られている。
したがって、特許文献１から、抗細菌特性を含み、経年劣化に対して優れた耐性を有する熱可塑性エラストマー材料を製造することが知られている。
特許文献２から、超極細繊維、ポリテトラフルオロエチレンのナノ粒子、およびそれらの混合物を含む群から選択された補強充填材が分散されているエラストマーマトリックスを含む複合材料から少なくとも部分的に作られた宝飾品も知られており、当該複合材料は、当該補強充填材の少なくとも１つが存在する組成物の総重量に基づいて、６０重量％〜９５重量％の少なくとも１つのエラストマー、０重量％〜５重量％の超極細繊維、および０重量％〜４０重量％のポリテトラフルオロエチレンのナノ粒子を含む組成物から得られる。
ただし、皮膚と接触する腕輪または時計構成部品に使用されるこれらのエラストマー材料は、汗の良好な排出を可能にすることができず、抗細菌特性は、悪臭を中和させることのみを可能にし、材料に存在する繊維は、悪臭の中和を機械的に強化することのみを可能にする。さらに、腕輪は、摩擦または摩耗を受けることが多く、これにより特定量の抗細菌薬が除去されるため、抗細菌薬の有効性が低下する傾向がある。
特開２０００−２０４２６５ 欧州特許２４６８１２７号明細書
本発明の目的は、具体的には、これらの既知の技術に関する様々な欠点を克服することである。
より正確には、本発明の目的は、皮膚と長時間（直接または間接）接触することを意図したエラストマー材料で作られた宝飾品を提供し、経年劣化（ＵＶ、汗、外観、引き裂き）に対して優れた着色性と優れた耐性を維持しながら、汗の排出を改善できる特性を備えたエラストマーを得ることである。
これらの目標は、以下により明確に示されるであろう他の目標と同様に、エラストマー複合材料から作られた宝飾品を介して本発明に従って達成され、当該エラストマー複合材料は、０〜４質量％のセルロース繊維と、０〜２質量％の抗菌性添加剤と、０〜５質量％の熱伝導性充填材と、０〜１質量％の防臭剤と、０〜１質量％のシリカと、が分散されているエラストマーマトリックスを含む。
本発明の他の有利な代替案によれば、
−エラストマーマトリックスは、フルオロカーボンゴムタイプのフルオロエラストマーであり、
−エラストマー材料は、短いセルロース繊維と、長いセルロース繊維と、を含み、セルロース繊維の長さは、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであり、
−複合材料は、組成物の総重量に基づいて、１．５質量％〜３．５質量％の超極細繊維、好ましくは２質量％の短い超極細繊維と、１．５質量％の長い超極細繊維と、を含み、
−エラストマー材料は、少なくとも０〜３０質量％の色添加剤を含み、
−エラストマー材料は、少なくとも０〜１質量％の防臭剤を含み、
−エラストマー材料は、少なくとも１つの離型剤を含み、
−エラストマー材料は、０〜１質量％の光沢剤を含む。
本発明はまた、具体的には、本発明によるエラストマー材料から作られた任意の宝飾品に関する。
本発明はまた、本発明による宝飾品を製造するための方法に関し、この製造方法は、
−少なくとも１つのエラストマーと、０．５質量％〜４質量％のセルロース繊維と、０〜２質量％の抗菌性添加剤と、０〜５質量％の熱伝導性充填材と、０〜１質量％の防臭剤と、０〜１質量％のシリカと、を含む組成物を製造するステップと、
−前のステップで得られた組成物の成形を実行するステップと、
−第２のステップ中に得られた成形品の仕上げステップを実行するステップと、を含む。
この方法によれば、エラストマー材料は、フルオロカーボンゴムタイプのフルオロエラストマーである。
本発明の他の特徴および利点は、単純な例示的かつ非限定的な実施例として示される、本発明の特定の実施形態に関する以下の説明を読むことで、より明確に現れるであろう。
本発明は、エラストマー複合材料から作られた宝飾品に関し、当該エラストマー複合材料は、０〜４質量％のセルロース繊維と、０〜２質量％の抗菌性添加剤と、０〜１％の熱伝導性充填材と、０〜１％の防臭剤と、０〜１％のシリカと、が分散されているエラストマーマトリックスを含む。
本発明によれば、マトリックス用に選択されるエラストマー材料は、フルオロエラストマーから選択される。
用語「フルオロエラストマー」は、フッ素濃度とは無関係に一般的な意味で使用され、その主鎖が部分的に置換されたフッ素化エラストマー、すなわち一般にＦＫＭと呼ばれているフルオロエラストマー、ならびにその主鎖が完全に置換されたフッ素化エラストマー、すなわち一般にＦＦＫＭと呼ばれているパーフルオロエラストマーの両方を指す。
好ましくは、エラストマーは、フルオロエラストマーであり、より好ましくは、ＦＫＭタイプのフルオロエラストマーである。
エラストマーの量は、組成物の総重量に基づいて、５５重量％〜９５重量％である。
別の実施形態によれば、エラストマー材料は、ポリウレタン、ポリエーテルブロックアミド、コポリエステルエラストマー、アクリルエラストマーまたはスチレン系エラストマーなどの１つ以上の熱可塑性エラストマーから選択される。
本発明のさらに別の実施形態によれば、材料は、シリコーンなどの室温加硫エラストマーから選択される。
エラストマー材料の硬さは、触覚と機能的な必要性に従って、２０ショアＯＯ〜９０ショアＤの範囲で選択することができる。
例えば、ケースの硬質要素を９０ショアＤ硬さで成形することによって製造することが可能であり、一方、ショアＯＯおよびショアＡの材料は、むしろ硬質要素のコーティングとして使用する方が良い。腕輪などの可撓性部品は、ショアＡ硬さを使用して作られる。
例えば、腕時計のケースの場合、エラストマーをケースの表面に噴霧し、コーティングとして機能させるか、またはオーバーモールドしてソフトな感触を付与することができる。
本発明によれば、エラストマー材料は、例えば、六方晶窒化ホウ素またはグラフェンあるいはカーボンナノチューブのような、２０Ｗ．ｍ−１．Ｋ−１を超える熱伝導率を有する熱伝導性充填材を含む。エラストマー材料内のこれらの熱伝導性充填材の量は、０．０４質量％〜５質量％であり、材料の熱伝導率を、その導電率を増加させることなく３倍に、つまり０．４から１．２Ｗ．ｍ−１．Ｋ−１に増加させることを可能にする。そのような熱伝導性充填剤は、体熱をより良好に排出するため、発汗を制限するという利点を有する。
本発明の有利な態様によれば、エラストマー材料はまた、例えば、腕輪が皮膚に接触しているときに、着用者の汗によって実質的に引き起こされる、材料の表面上および内部での細菌の発生を制限する、またはさらに防止するように、例えば、銀を含む抗菌性添加剤も含む。
好ましくは、使用されている抗菌性添加剤は、Ｓａｎｉｔｉｚｅｄ（登録商標）ＢＣＡ２１〜４１である。この添加剤は、セラミッククラスで作られた材料でカプセル化された銀の形状であり、高温に対する耐性により、抗細菌特性を変えることなく混合物に簡単に添加することができる。必要に応じて、抗菌性添加剤の量は、０質量％〜２質量％である。
エラストマー材料はまた、臭気を吸収するように、例えば、ゼオライト（Ｌｉｔｈｏｆｉｌｌ ＭＭ）などの防臭剤も含み、一般に、この薬剤は、０〜１０μｍのサイズを有する粒子の形である。必要に応じて、防臭剤の量は０質量％〜１質量％である。本発明の代替案によれば、ゼオライトは、香料を拡散させるための支持体として作用することができ、当該ゼオライトは、例えば、１つ以上の精油または１つ以上の香りを受け取ることができる。そのような実施形態では、ゼオライトが非常に長い時間にわたって香料を拡散させることができるという事実を考えると、特に興味深い。
エラストマー材料は、その耐久性を改善するためにシリカなどの補強剤を含む。
本発明によれば、エラストマー材料は、エラストマー材料を通して湿気、具体的には汗を排出するように配置された親水性超極細繊維を含む。本発明によれば、親水性超極細繊維は、１５０ｍＴｅｘ未満の繊度を有し、これは、Ｈ2Ｏタイプの分子を移送しうるのに十分なサイズである。
本発明によれば、親水性繊維は、セルロース材料から作られ、Ｌｅｎｚｉｎｇ Ｔｅｎｃｅｌ ＦＣＰなどのリヨセルタイプの繊維が使用されるのが好ましい。
好ましくは、本発明による組成物は、組成物の総重量に基づいて、０．５重量％〜４重量％、好ましくは１．５重量％〜３．５重量％の超極細繊維を含む。使用される超極細繊維の長さは、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍである。
材料内にこれらの超極細繊維が存在すると、超小型チャネルのネットワークを形成することができ、超極細繊維を形成するナノフィブリルは、材料を通して迅速かつ均一に湿気を導く。
材料を通して湿気の移送を改善するように、材料に組み込まれている超極細繊維は、短いセルロース超極細繊維と、長いセルロース超極細繊維と、で構成されており、セルロース超極細繊維の長さは、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍである。
本発明による組成物は、組成物の総重量に基づいて、２重量％の短い超極細繊維と、１．５重量％の長い超極細繊維と、を含む。
このような短い超極細繊維と長い超極細繊維との混合物は、互いに接触し、エラストマー材料によって形成されたマトリックスの拡散力を改善するチャネルを形成し、湿気は、毛細管現象によって材料を通して移送されるため、排出される。
本発明によれば、超極細繊維は、より大きな比表面積、したがってより速い拡散力を付与するように、プロペラ形状の横断面を有することが好ましい。
より正確には、親水性繊維の断面は、より大きな比表面積を提供し、よって湿気の排出を促進するように、厳密には２枚よりも多いｎ枚のブレードを備えたプロペラ形状である。
組成物はまた、エラストマーに特有の加硫剤または架橋剤、およびエラストマーを含む製剤、より具体的にはフルオロエラストマーを含む製剤の分野で、当業者によって一般に使用されるその他の従来の添加剤も含むことができる。
有利には、組成物は、着色剤または顔料を含むことができる。着色剤および／または顔料の混合物も使用することができる。
例えば、二酸化チタンは、白色の組成物を製造するために使用され、この場合、使用される着色剤の量は、３０質量％である。白色の仕上がりを改善するように光沢剤が使用され、光沢剤は、色のスペクトルを再調整し、より白い白色を提供することができる。使用される光沢剤の量は、およそ１質量％である。
白色の組成物の場合、最大１０質量％のＦＫＭタイプの透明なフルオロエラストマーを添加して、組成物の汚染性に対する耐性を改善し、最終製品の可撓性を改善する。
黒色の組成物の場合、黒色のＦＫＭタイプのフルオロエラストマーが直接使用される。黒色は、カーボンブラック（グレードＮ−６６０）を介して得ることができる。
上記の材料を直接成形して、快適なエラストマーで作られた単一材料の腕輪のストランドを製造するか、またはオーバーモールドして、快適な２つの材料の腕輪のストランドを製造することができ、各ストランドは、皮膚と接触する快適な材料で作られた第１の下部と、その機能に有利な別の材料で作られた上部と、を有する。純粋に審美的な目的のために、各部品に異なる色を付けることもできる。
以下に、組成物の３つの例について説明し、各例は、添加剤が分散されているエラストマーマトリックスを形成する基材を含む。これらの例は、本発明に従って出願人によって製造された試料に基づいている。
黒色の腕輪には、以下の組成物が使用されている。
Figure 2020158766
白色の腕輪には、以下の組成物が使用されている。
Figure 2020158766
別の色を有する腕輪には、以下の組成物が使用されている。
Figure 2020158766
本発明によるエラストマー複合材料で作られた宝飾品は、
−上記の組成物の調製を実行するステップと、
−所望の形状を得るために、第１のステップ中に得られた組成物の成形を実行するステップと、
−第２のステップ中に得られた成形品の仕上げステップを実行するステップと、を含む方法によって得られる。
当業者および製造される小品の必要に応じて、成形品の仕上げステップは、縫製、模様の印刷、材料への穴開けなどを含むことができる。
組成物の成形は、射出成形、押出成形または圧縮成形など、当業者にとって既知である、あらゆるタイプの方法によって実行することができる。
加硫は、所望の部品に従って変化し得る十分な時間、例えば、加硫温度に従って６０〜３００秒の間、採用された加硫システムおよび組成物の加硫動力学に対して、一般に１３０℃〜２００℃で構成された温度の既知の手法で実行される。
宝飾品は、例えば、腕輪、具体的には、腕時計の腕輪であり得る。より具体的には、本発明による腕輪は、特定の形状および切り欠きを有し、機械的強度という点で、より具体的には引っ張り強さという点で、汚染性に対する耐性の厳しい仕様にかかわらず、すべての点で満たしながら、着用者の汗の良好な排出をもたらすことができる。
快適性を改善するためのこのような材料により、腕輪、腕輪のバックル、ネックレス、ケース、裏蓋、ボタン、バックルまたはメガネなどの時計または装身具を製造することができる。
もちろん、本発明は、図示の例に限定されるものではなく、当業者には明らかである様々な代替および変更形態の対象となり得る。

Claims (15)

  1. エラストマー複合材料から作られた宝飾品であって、
    前記エラストマー複合材料は、０〜４質量％のセルロース繊維と、０〜２質量％の抗菌性添加剤と、０〜５質量％の熱伝導性充填材と、０〜１質量％の防臭剤と、０〜１質量％のシリカと、が分散されているエラストマーから作られたマトリックスを含むことを特徴とする、宝飾品。
  2. 前記エラストマーは、フルオロカーボンゴムタイプ（ＦＫＭ）のフルオロエラストマーであることを特徴とする、請求項１に記載の宝飾品。
  3. 前記複合材料は、短いセルロース繊維と、長いセルロース繊維と、を含み、前記セルロース繊維の長さは、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであることを特徴とする、請求項１または２に記載の宝飾品。
  4. 前記複合材料は、組成物の総重量に基づいて、１．５質量％〜３．５質量％の超極細繊維、好ましくは２質量％の短い超極細繊維と、１．５質量％の長い超極細繊維と、を含むことを特徴とする、請求項３に記載の宝飾品。
  5. 前記エラストマー材料は、少なくとも０〜３０質量％の色添加剤を含むことを特徴とする、請求項１または２に記載の宝飾品。
  6. 前記エラストマー材料は、少なくとも０〜１質量％の防臭剤を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の宝飾品。
  7. 前記エラストマー材料は、少なくとも１つの離型剤を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の宝飾品。
  8. 前記エラストマー材料は、光沢剤を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の宝飾品。
  9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の宝飾品を製造するための方法であって、
    少なくとも１つのエラストマーと、０質量％〜４質量％のセルロース繊維と、０〜２質量％の抗菌性添加剤と、０〜５質量％の熱伝導性充填材と、０〜１質量％の防臭剤と、０〜１質量％のシリカと、を含む組成物を製造するステップと、
    前のステップで得られた組成物の成形を実行するステップと、
    第２のステップ中に得られた成形品の仕上げステップを実行するステップと、を含むことを特徴とする、方法。
  10. 前記エラストマーは、フルオロカーボンゴムタイプのフルオロエラストマーであることを特徴とする、請求項９に記載の方法。
  11. 前記組成物は、短いセルロース繊維と、長いセルロース繊維と、を含み、前記セルロース繊維の長さは、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであることを特徴とする、請求項９または１０に記載の方法。
  12. 前記組成物は、熱伝導性充填材を含むことを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記組成物は、防臭剤を含むことを特徴とする、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の方法。
  14. 前記組成物は、補強充填材を含むことを特徴とする、請求項９〜１３のいずれか一項に記載の方法。
  15. 前記組成物は、少なくとも１つの色添加剤を含むことを特徴とする、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の方法。
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