JP4012417B2 - Silicone gel composition and mattress - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリコーンゲル組成物およびマットレスに関し、さらに詳しくは、寝具、ソファ、クッション等のクッション材として、特に寝具用のマットレスのクッション材として好適に使用できるシリコーンゲル組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、クッション材として、綿、ゴム、ウレタンフォーム等の発泡樹脂の各種素材、及びバネを利用した部材、並びにこれらの複合部材などが知られ、それぞれの用途に応じた硬さ、反撥性等の性能のものが使用されている。
近年、寝具、ソファ、シートクッション等、人体が乗ったり、もたれかかったりする用途に使用される物品、特に寝具用のマットレスを構成するクッション材として、外袋中に水を注入した、いわゆるウォーターベッド（ウォーターマット）が提案されている。
このウォーターベッドによれば、横臥した使用者の体圧を均等に分散することにより理想的な寝心地が得られる有用なもので、その普及が期待されている。
【０００３】
しかしながら、ウォーターベッドなど、内部に注入した液体（水）を利用するクッション材は、他のクッション材と比較して非常に重く、また、外袋の損傷等によって液漏れが発生しやすいという問題がある。また、液漏れを防ぐために、外袋を強固なものにすると、ウォーターベッド独特の寝心地が得られない。このような理由により、内部に注入した液体を利用するクッション材は、使い勝手が悪く、広く使用されるには至っていない。
【０００４】
一方、衝撃や圧力を均等に分散することのできる素材として、ポリシロキサン架橋体からなる骨格（ゲル骨格）中に液体が含浸されてなるシリコーンゲルが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、寝具、ソファ、シートクッション等のクッション材として、シリコーンゲルを使用することが考えられる。
しかしながら、衝撃や圧力を分散するために使用されている従来のシリコーンゲルは、寝具等のクッション材として好適な柔らかさを有するものではない。
また、シリコーンゲルに好適な柔らかさを付与するため、ゲル骨格を構成するポリシロキサン架橋体の架橋点を少なくしたり、ゲル骨格中に含浸させる液体成分の比率を高くすると、ゲル状態を保持することができず、好適なクッション性が得られない上に、液漏れの問題を生じ、また、重さもウォーターベッドと大差がなくなってしまう。
【０００６】
本発明は以上のような事情に基いてなされたものである。
本発明の目的は、液体成分の割合が高くても良好なゲル状態を保持することができ、寝具、ソファ、シートクッション等のクッション材として好適な柔らかさ及びクッション性を有し、液漏れを発生させにくく、しかも軽量である、クッション材用のシリコーンゲル組成物を提供することにある。本発明の他の目的は、好適な柔らかさ及びクッション性を有し、液漏れを発生させにくく、しかも軽量な寝具用のマットレスを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明者が鋭意研究を重ねた結果、特定のポリシロキサン架橋体からなるゲル骨格中に、液体成分及び微小中空球体を分散（微小中空球体の分散液を含浸）させることにより、好適な柔らかさ及びクッション性を有し、液漏れを発生させにくく、しかも軽量なシリコーンゲル組成物が得られることを見出し、かかる知見に基づき本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明のシリコーンゲル組成物は、〔Ａ〕下記一般式（１）で示されるヒドロシリコーン（ａ−１）と、トリアルケニルイソシアヌレート（ａ−２）とのヒドロシリル化反応により得られるゲル骨格３〜３９質量％、〔Ｂ〕シリコーンオイル１００〜９０質量％と、界面活性剤０〜１０質量％とからなる液体成分５０〜９０質量％、及び〔Ｃ〕微小中空球体１〜１０質量％を含むことを特徴とする。
【０００９】
【化２】
〔式中、Ｒは、互いに独立して、置換もしくは無置換の炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数７〜２１のアラルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数６〜２０のアリール基を表し、ｎは平均で０〜５００の数である。〕
【００１１】
本発明のシリコーンゲル組成物においては、下記の形態が好ましい。
（１）前記トリアルケニルイソシアヌレート（ａ−２）として、トリアリルイソシアヌレート及び／又はトリメタリルイソシアヌレートを使用すること。
（２）液体成分の０．０１〜１０質量％が界面活性剤であること。
（３）針入度が２００以上であること。
（４）比重が０．７未満であること。
【００１２】
本発明の寝具用のマットレスは、本発明のシリコーンゲル組成物をクッション材とすることを特徴とする。
【００１３】
【作用】
特定のポリシロキサン架橋体をゲル骨格とする本発明のシリコーンゲル組成物は、液体成分の割合が高い（５０〜９０質量％）にも関わらず、良好なゲル状態が保持されている。この結果、高い割合で含まれる液体成分によってクッション材として好適な柔らかさが発現されるとともに、良好なゲル状態が保持されることによって好適なクッション性が発現される。しかも、良好なゲル状態が保持されている結果、当該ゲル組成物からなるクッション材からの液体成分の漏れが防止される。このように、「柔らかさの発現」と、「液体成分の漏れ防止」という相反する要求を同時に満足できたことは驚くべきことである。
また、本発明のシリコーンゲル組成物には、１〜１０質量％の割合で微小中空球体が含まれていることにより、当該ゲル組成物の軽量化（比重が０．７以下）、延いては、当該ゲル組成物により構成される寝具等の軽量化を図ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のシリコーンゲル組成物は、液体成分（分散媒）中に微小中空球体（分散質）が分散されてなる流体（分散液）が、ゲル骨格中に含浸されて構成されている。
【００１５】
＜〔Ａ〕ゲル骨格＞
本発明のシリコーンゲル組成物を構成するゲル骨格は、上記一般式（１）で示されるヒドロシリコーン（ａ−１）と、トリアルケニルイソシアヌレート（ａ−２）とのヒドロシリル化反応により得られるポリシロキサン架橋体からなる。
【００１６】
ヒドロシリコーン（ａ−１）を示す上記一般式（１）において、Ｒで表される「アルキル基」としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基およびドデシル基などが例示され、メチル基であることが好ましい。
Ｒで表される「置換アルキル基」としては、トリフルオロプロピル基、クロロプロピル基などのハロゲン化アルキル基、および２−シアノエチル基のようなシアノアルキル基などが例示される。
Ｒで表される「アラルキル基」としては、ベンジル基およびフェネチル基などが例示される。
Ｒで表される「アリール基」としては、フェニル基、トルイル基およびナフチル基などが例示される。
【００１７】
上記一般式（１）において、ｎは、平均で０〜５００の数であり、好ましくは平均で１０〜２００の数である。ｎをこの範囲に限定することにより、最終的に得られるシリコーンゲル組成物が、クッション材として好適な柔らかさ（硬さ）のものとなる。ｎが５００を超えると、架橋点が過少となり、最終的に得られる組成物がゲル状態を保持することが困難となる。
【００１８】
トリアルケニルイソシアヌレート（ａ−２）は、ゲル骨格（ポリシロキサン架橋体）を形成するための架橋剤として機能する。
かかるトリアルケニルイソシアヌレート（ａ−２）としては、下記の式（Ｄ−１）で示されるトリアリルイソシアヌレート（以下、「ＴＡＩＣ」という。）、及び下記の式（Ｄ−２）で示されるトリメタリルイソシアヌレート（以下、「ＴＭＡＩＣ」という。）を挙げることができる。
ＴＡＩＣ及びＴＭＡＩＣは、各々を単独でまたは２種を組み合わせて使用することができるが、ＴＭＡＩＣは常温（２５℃）で固体なので取り扱いにくく、また、ヒドロシリル化反応速度が低いため、ＴＡＩＣを単独で使用することが好ましい。
ＴＡＩＣ及びＴＭＡＩＣは、日本化成株式会社より市販されているものを使用することができる。
【００１９】
【化３】
ゲル骨格（ポリシロキサン架橋体）を形成するために反応させるヒドロシリコーン（ａ−１）と、トリアルケニルイソシアヌレート（ａ−２）との使用割合としては、通常、ヒドロシリコーン（ａ−１）の有するヒドロシリル基（ＳｉＨ）基の数に対して、トリアルケニルイソシアヌレート（ａ−２）の有する不飽和結合（アリル基とメタリル基の合計）の数が０．５〜２．０倍となるような割合であり、好ましくは０．８〜１．５倍、更に好ましくは０．９〜１．２倍となるような割合である。
【００２１】
ヒドロシリコーン（ａ−１）と、トリアルケニルイソシアヌレート（ａ−２）との付加反応（トリアルケニルイソシアヌレートの有する不飽和結合へのヒドロシリル化反応）は、反応速度の温度依存性が大きいことから、室温以下の温度条件下で両者を混合し、この混合系を加熱して反応を促進させることができる。この場合の加熱温度としては５０〜１５０℃とされ、好ましくは６０〜１２０℃とされる。
このヒドロシリル化反応には触媒を使用することが好ましい。ヒドロシリル化反応に使用可能な触媒としては、白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム等の化合物が知られている。特に白金化合物が有用であり、白金化合物の例としては、塩化白金酸、白金の単体、アルミナ、シリカ、カーボンブラック等の坦体に固体白金を坦持させたもの、白金−ビニルシロキサン錯体、白金−ホスフィン錯体、白金−ホスファイト錯体、白金アルコラート触媒等が使用できる。白金触媒の場合は白金として０. ０００１〜１質量％程度添加することができる。
【００２２】
本発明のシリコーンゲル組成物におけるゲル骨格の含有割合は、３〜３９質量％であることが必須とされ、好ましくは５〜３０質量％である。
３質量％以上の割合でゲル骨格が含有されていることにより、高い割合で液体成分を含有させても、得られるシリコーンゲル組成物に良好なゲル状態を保持させることができる。
ゲル骨格の含有割合が３質量％未満である場合には、最終的に得られる組成物がゲル状態を保持することが困難となり、液体成分の漏れを招いたり、当該液体成分中に分散されている微小中空球体の分離を招いたりする傾向がある。
他方、この割合が３９質量％を超える場合には、最終的に得られるゲル組成物が十分な緩衝効果（クッション性及び好適な柔らかさ）を発揮することができなくなる。
【００２３】
＜（Ｂ）液体成分＞
本発明のシリコーンゲル組成物を構成する液体成分は、シリコーンオイル１００〜９０質量％と、界面活性剤０〜１０質量％とからなる。
シリコーンオイルは、衝撃や圧力の吸収特性に優れ、物理的・化学的に安定であり、比較的難燃性である。
【００２４】
液体成分として好適に使用することのできるシリコーンオイルの具体例としては、ジメチルポリシロキサン、フッ素変性ジメチルポリシロキサンおよびフェニル変性ジメチルポリシロキサンを挙げることができる。
また、ポリシロキサン骨格は、直鎖状および環状のものが挙げられ、分岐鎖を含むものでもよい。
ここに、フッ素変性ジメチルポリシロキサンの変性基としては、トリフルオロプロピル基（ＣＦ3 Ｃ2 Ｈ4 −）、およびノナフルオロヘキシル基（Ｃ4 Ｆ9 Ｃ2 Ｈ4 −）を例示することができる。
【００２５】
液体成分の粘度は、特に限定されるものではないが、１〜１００，０００ｍｍ2 ／ｓ（２５℃）であることが好ましく、更に好ましくは１０〜１０，０００ｍｍ2 ／ｓ（２５℃）である。液体成分の粘度が過大であると、ゲル組成物の製造過程において、攪拌時に気泡を巻き込み、その気泡が抜け難くなり、取扱いに支障をきたすおそれがある。
【００２６】
本発明のシリコーンゲル組成物における液体成分の含有割合は、５０〜９０質量％であることが必須とされ、好ましくは６５〜８５質量％である。
５０質量％以上の割合で液体成分を含有させることにより、クッション材として好適な柔らかさが発現される。
液体成分の含有割合が５０質量％未満である場合には、最終的に得られるゲル組成物が十分な緩衝効果（クッション性及び好適な柔らかさ）を発揮することができない。他方、この割合が９０質量％を超える場合には、最終的に得られる組成物がゲル状態を保持することが困難となることがある。
【００２７】
なお、（Ｂ）液体成分の一部として界面活性剤を配合することも可能である。使用できる界面活性剤としては、例えば非イオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性イオン系界面活性剤といった従来公知の各種界面活性剤を挙げることができる。
非イオン系界面活性剤の具体例としては、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ソルビタン脂肪酸エステル、シリコーン系界面活性剤またはショ糖脂肪酸エステル等が挙げられる。アニオン系界面活性剤の具体例としては、アルキル硫酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩またはポリオキシエチレンアルキルフェニル硫酸塩等が挙げられる。カチオン系界面活性剤の具体例としては、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、ジアルキルジメチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド等が挙げられる。両性イオン系界面活性剤の具体例としては、アルキルベタインまたはアルキルアミノ酸等が挙げられる。
これらの界面活性剤は、単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。
これらのうち、ヒドロシリル化反応を阻害しない非イオン系界面活性剤が好ましい。
液体成分中における界面活性剤の含有割合としては、通常０．０１〜１０質量％とされ、好ましくは０．０５〜５質量％、更に好ましくは０．１〜１質量％とされる。
【００２８】
液体成分としてシリコーンオイルを使用する場合には、界面活性剤としてポリオキシアルキレン−ポリシロキサン共重合体を併用することが好ましい。
ポリオキシアルキレン−ポリシロキサン共重合体としては、ポリシロキサンの側鎖及び／又は末端にポリオキシアルキレン基が結合したポリオキシアルキレン変性ポリシロキサン；並びにポリオキシアルキレン−ポリシロキサン交互ブロック共重合体が挙げられる。 ポリオキシアルキレン変性ポリシロキサンとしては、下記一般式（２）で示される化合物を例示することができる。
【００２９】
【化４】
［式中、Ｒ1 は、互いに独立して、置換もしくは無置換の炭素数１〜１８のアルキル基、炭素数７〜２１のアラルキル基、または置換もしくは無置換の炭素数６〜２０のアリール基を表し、
Ｒ2 は、式：−（ＣＨ2 ）a −Ｏ（Ｃ2 Ｈ4 Ｏ）b −（Ｃ3 Ｈ4 Ｏ）c Ｒ4 （式中、Ｒ4 は水素原子、炭素原子数１〜５のアルキル基または炭素原子数１〜５のアシル基を表し、ａは０〜６の整数を表し、ｂは平均で０〜５０の数を表し、ｃは平均で０〜５０の数を表す。但し、ｂ＋ｃは平均で１以上である。）で表されるポリオキシアルキレン基を表し、
Ｒ3 は、Ｒ1 またはＲ2 で定義される基を表し、ｘは平均で０〜５００の数を表し、ｙは平均で０〜５００の数を表す。但し、ｙ＝０の場合はＲ3 の１つ以上はＲ2 である。］
【００３１】
上記一般式（２）において、Ｒ1 およびＲ3 で表される基の好ましい例としてメチル基が挙げられ、Ｒ4 で表される基の好ましい例として、メチル基、エチル基、プロピル基およびブチル基が挙げられる。
ｘの好ましい範囲は０〜３０であり、更に好ましくは０〜５である。ｙの好ましい範囲は０〜２０であり、更に好ましくは１〜２である。ａの値は３であることが好ましい。ｂの値は２〜５０であることが好ましく、更に好ましくは５〜２０である。ｃの値は０〜５０であることが好ましく、更に好ましくは０〜２５である。
【００３２】
ポリオキシアルキレン−ポリシロキサン共重合体は公知の製造方法により得られるが、日本ユニカー株式会社よりＳＩＬＷＥＴ（商品名）として販売されているものが好適に使用される。ＳＩＬＷＥＴのなかで、好ましい番手は、Ｌ−７７、Ｌ−７００１、Ｌ−７００２、ＦＺ−２１０５、ＦＺ−２１０８、ＦＺ−２１１０、ＦＺ−２１２０、ＦＺ−２１２３、ＦＺ−２１３０、ＦＺ−２１６３、ＦＺ−５６０９、Ｌ−７２０、ＦＺ−２１２２およびＦＺ−２２０３であり、特にＬ−７７が好適である。
【００３３】
＜（Ｃ）微小中空球体＞
本発明のシリコーンゲル組成物を構成する微小中空球体としては、有機樹脂、好ましくは熱可塑性樹脂製からなる外壁（殻壁）の内部に気体成分を有する、平均粒径が数十μｍ（具体的には３０〜８０μｍ）の微粒子を好適に使用することができる。
また、ゲル組成物の軽量化を図る観点から、微小中空球体の真密度は１００ｋｇ／ｍ3 以下であることが好ましく、更に好ましくは５０ｋｇ／ｍ3 以下である。
微小中空球体を構成する外壁の素材としては、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルから選ばれるモノマーの重合物、並びにこれらモノマーのうち２種類以上の共重合物から選ばれるものが好ましい。
【００３４】
微小中空球体の市販品として、日本フィライト株式会社により販売されている「エクスパンセル（登録商標）」（エクスパンセル社製）を例示することができる。この「エクスパンセル」は、熱可塑性樹脂からなる殻壁の内部に液体イソブタンを有してなるものであって、８０℃以上に加熱することにより、当該殻壁が軟化するともに、内包されているイソブタンがガス化膨張して、その殻壁を拡大させるものである。この殻壁には、塩化ビニリデン及びアクリロニトリルの共重合体やアクリロニトリル、メタクリロニトリルおよびメタクリル酸メチルの共重合体が使用されている。
本発明のシリコーンゲル組成物を製造するに際しては、ヒドロシリコーン（ａ−１）と、トリアルケニルイソシアヌレート（ａ−２）とのヒドロシリル化反応の前に膨張させる必要があるので、予め平均粒径を数十μｍ（具体的には３０〜８０μｍ）に膨張させた製品が好適に使用できる。
微小中空球体の他の市販品として、「マツモトマイクロスフェアー」（松本油脂製薬株式会社製）等を挙げることができる。
また、微小中空球体は、アルコキシシランにより表面を被覆処理して用いると、液体成分への分散性が向上することから好ましい。
【００３５】
本発明のシリコーンゲル組成物における微小中空球体の含有割合は、１〜１０質量％であることが必須とされ、好ましくは２〜６質量％、更に好ましくは３〜５質量％とされる。
微小中空球体を１〜１０質量％の割合で含有させることにより、得られるシリコーンゲル組成物の軽量化を図ることができる。具体的には、比重が０．７未満、更には０．６未満であるシリコーンゲル組成物を得ることができる。そして、このような軽量のゲル組成物をクッション材として使用することにより、ウォーターベッド等と比較して、実用性に優れた寝具等を提供することができる。
微小中空球体の含有割合が１質量％未満である場合には、ゲル組成物の軽量化を図ることができない。
他方、この割合が１０質量％を超える場合には、過剰量の微小中空球体を液体成分中へに均一に分散させることができず、微小中空球体の一部が液体成分から分離することがある。
なお、微小中空球体を液体成分中に分散させてなる分散液の粘度は、当該微小中空球体の含有割合の増加に伴って増加する傾向があるが、上述した界面活性剤を液体成分の一部として含有させることにより、粘度の上昇を抑制緩和することができる。
【００３６】
＜シリコーンゲル組成物の製造方法＞
本発明のシリコーンゲル組成物を製造する方法としては、ヒドロシリコーンと、トリアルケニルイソシアヌレートと、液体成分と、微小中空球体とを、金属やガラス等からなる型内に仕込んで混合し、液体成分及び微小中空球体の存在下に、ヒドロシリル化反応させる方法が好ましく、この製造方法によれば、本発明のゲル組成物を直接（原料から一段階の操作で）得ることができ、製造効率の向上を図ることができる。
なお、ヒドロシリコーンと、トリアルケニルイソシアヌレートとを反応させて、ポリシロキサン架橋体からなるゲル骨格を得、当該ゲル骨格に、液体成分と微小中空球体とを浸透させてもよい。
【００３７】
本発明のシリコーンゲル組成物は、表面がべたつくので、外袋に充填して使用することが好ましい。このようにして、シリコーンゲル組成物を外袋に充填したものは、寝具用のマットレスとして好適に使用できる。
ここに、本発明のシリコーンゲル組成物は、ウォーターベッドなどを構成する液体（水）よりも軽量で、液漏れも生じにくいものであるため、これを内包する外袋として、肉薄の柔軟な素材からなるものを使用することができる。
かかる外袋を構成する素材としては、綿、ナイロン等の布、ポリエチレン、ポリプロピレン等のプラスチックシート、ゴムシート等を挙げることができる。
なお、この外袋内において、本発明のシリコーンゲル組成物を製造することも可能である。すなわち、ヒドロシリコーンと、トリアルケニルイソシアヌレートと、液体成分と、微小中空球体とを外袋に仕込み、当該外袋内においてヒドロシリル化反応を行ってもよい。
【００３８】
本発明のシリコーンゲル組成物は、特定のポリシロキサン架橋体からなるゲル骨格を有しているので、液体成分の割合が高い（５０〜９０質量％）にも関わらず、良好なゲル状態が保持されている。この結果、高い割合で含まれる液体成分によってクッション材として好適な柔らかさ（硬さ）が発現される。具体的には、針入度が２００以上であり、好ましくは２３０〜３５０である。
針入度が２００以上であるゲル組成物は、寝具、ソファ、シートクッション等、人体が乗ったり、もたれかかったりする用途に使用される物品を構成するクッション材として好適である。
なお、本発明のシリコーンゲル組成物の柔らかさ（硬さ）は、ヒドロシリコーンを示す上記一般式（１）のｎの値を変更したり、ゲル骨格と液体成分との相対的割合を変更したりすることにより、調整することができる。
【００３９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらによって何等限定されるものではない。なお、以下の実施例及び比較例において使用した原料等は以下のとおりである。
【００４０】
・ヒドロシリコーン（１）：下記化学式（１）で示される化合物．
・ヒドロシリコーン（２）：下記化学式（２）で示される化合物．
・両末端ビニルシリコーン（１）：下記化学式（３）で示される化合物．
【００４１】
【化５】
【００４２】
【化６】
【化７】
・Ｌ−４５（１０）：粘度１０ｍｍ2 ／ｓ（２５℃）のジメチルポリシロキサン（日本ユニカー社製）．
・Ｌ−４５（１００）：粘度１００ｍｍ2 ／ｓ（２５℃）のジメチルポリシロキサン（日本ユニカー社製）．
・Ｌ−４５（１０００）：粘度１０００ｍｍ2 ／ｓ（２５℃）のジメチルポリシロキサン（日本ユニカー社製）．
・ＳＩＬＷＥＴ Ｌ−７７：ポリオキシアルキレン−ポリシロキサン共重合体（日本ユニカー社製）．
・ＥＸＰＡＮＣＥＬ（エクスパンセル）５５１ＤＥ：塩化ビニリデンとアクリロニトリルとの共重合体からなる殻壁を有する微小中空球体（エクスパンセル社製），粒子径３０〜５０μｍ（加熱膨張により粒子径を調整したもの），真密度４２±４ｋｇ／ｍ3 ．
・ＥＸＰＡＮＣＥＬ（エクスパンセル）０９２ＤＥ：アクリロニトリルとメタクリロニトリルとメタクリル酸メチルとの共重合体からなる殻壁を有する微小中空球体（エクスパンセル社製），粒子径５０〜８０μｍ（加熱膨張により粒子径を調整したもの），真密度３０±３ｋｇ／ｍ3 ．
・触媒Ｐ：白金ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体のジビニルテトラメチルジシロキサン溶液（白金濃度１２．０質量％）を前記Ｌ−４５（１０）にて白金濃度０．３％に希釈したもの。
【００４５】
＜実施例１＞
下記表１に示す処方に従って、ヒドロシリコーン（１）１４．１７質量部と、ＴＡＩＣ０．３８質量部と、「Ｌ−４５（１００）」８２．４５質量部と、「ＥＸＰＡＮＣＥＬ ５５１ＤＥ」３質量部とをビーカーに仕込み、プロペラミキサーを用いて各化合物を均一に混合した後、減圧脱泡を行った。次に触媒Ｐを１．００質量部添加し、更にプロペラミキサーにて均一に混合し減圧脱泡を行った後、９０℃で３０分間加熱することにより本発明のゲル組成物を得た。
【００４６】
＜実施例２＞
下記表１に示す処方に従って、ヒドロシリコーン（１）１４．０２質量部と、ＴＡＩＣ０．３８質量部と、「Ｌ−４５（１００）」８１．６０質量部と、「ＥＸＰＡＮＣＥＬ ５５１ＤＥ」４質量部とをビーカーに仕込んだこと以外は実施例１と同様にして本発明のゲル組成物を得た。
【００４７】
＜実施例３＞
下記表１に示す処方に従って、ヒドロシリコーン（１）１４．１７質量部と、ＴＡＩＣ０．３８質量部と、「Ｌ−４５（１０００）」８２．４５質量部と、「ＥＸＰＡＮＣＥＬ ５５１ＤＥ」３質量部とをビーカーに仕込んだこと以外は実施例１と同様にして本発明のゲル組成物を得た。
【００４８】
＜実施例４＞
下記表１に示す処方に従って、ヒドロシリコーン（１）１４．０２質量部と、ＴＡＩＣ０．３８質量部と、「Ｌ−４５（１０００）」８１．６０質量部と、「ＥＸＰＡＮＣＥＬ ５５１ＤＥ」４質量部とをビーカーに仕込んだこと以外は実施例１と同様にして本発明のゲル組成物を得た。
【００４９】
＜実施例５＞
下記表１に示す処方に従って、ヒドロシリコーン（１）１４．１７質量部と、ＴＡＩＣ０．３８質量部と、「Ｌ−４５（１０００）」８２．４５質量部と、「ＥＸＰＡＮＣＥＬ ０９２ＤＥ」３質量部とをビーカーに仕込んだこと以外は実施例１と同様にして本発明のゲル組成物を得た。
【００５０】
＜実施例６＞
下記表１に示す処方に従って、ヒドロシリコーン（１）１８．５０質量部と、ＴＡＩＣ０．５０質量部と、「Ｌ−４５（１００）」７５．５０質量部と、「ＥＸＰＡＮＣＥＬ ５５１ＤＥ」５質量部と、「ＳＩＬＷＥＴ Ｌ−７７」０．５０質量部とをビーカーに仕込んだこと以外は実施例１と同様にして本発明のゲル組成物を得た。
【００５１】
＜実施例７＞
下記表１に示す処方に従って、ヒドロシリコーン（１）１５．９９質量部と、ＴＭＡＩＣ０．５０質量部と、「Ｌ−４５（１００）」８０．５１質量部と、「ＥＸＰＡＮＣＥＬ ５５１ＤＥ」３質量部とをビーカーに仕込み、プロペラミキサーを用いて各化合物を均一に混合した後、減圧脱泡を行った。次に触媒Ｐを１．００質量部添加し、更にプロペラミキサーにて均一に混合し減圧脱泡を行った後、９０℃で６０分間加熱することにより本発明のゲル組成物を得た。
【００５２】
＜比較例１＞
下記表１に示す処方に従って、ヒドロシリコーン（２）４．９０質量部と、両末端ビニルシリコーン（１）４３．６０質量部と、「Ｌ−４５（１００）」４８．５０質量部と、「ＥＸＰＡＮＣＥＬ ５５１ＤＥ」３質量部とをビーカーに仕込み、プロペラミキサーを用いて各化合物を均一に混合した後、減圧脱泡を行った。次に１．００質量部の触媒Ｐを添加し、更にプロペラミキサーにて均一に混合し減圧脱泡を行った後、９０℃で３０分間加熱することでゲル組成物を得た。
【００５３】
＜比較例２＞
下記表１に示す処方に従って、ヒドロシリコーン（２）６．８４質量部と、両末端ビニルシリコーン（１）６１．０４質量部と、「Ｌ−４５（１００）」２９．１０質量部と、「ＥＸＰＡＮＣＥＬ ５５１ＤＥ」３質量部とをビーカーに仕込んだこと以外は比較例１と同様にして比較用のゲル組成物を得た。
【００５４】
＜比較例３＞
下記表１に示す処方に従って、ヒドロシリコーン（２）５．０５質量部と、両末端ビニルシリコーン（１）４４．９５質量部と、「Ｌ−４５（１００）」５０．００質量部とをビーカーに仕込んだこと以外は比較例１と同様にして比較用のゲル組成物を得た。
【００５５】
＜比較例４＞
下記表１に示す処方に従って、ヒドロシリコーン（２）１．４７質量部と、両末端ビニルシリコーン（１）１３．０８質量部と、「Ｌ−４５（１００）」８２．４５質量部と、「ＥＸＰＡＮＣＥＬ ５５１ＤＥ」３質量部とをビーカーに仕込み、プロペラミキサーを用いて化合物を均一に混合した後、減圧脱泡を行った。次に１．００質量部の触媒Ｐを添加し、更にプロペラミキサーにて均一に混合し減圧脱泡を行った後、９０℃で３０分間加熱加熱したが、ゲルが形成されなかった。
【００５６】
（ゲル組成物の評価）
実施例１〜７及び比較例１〜３により得られたゲル組成物の各々について、ＪＩＳ Ｋ２２０７−１９９６「石油アスファルト」に規定される針入度試験方法に従って針入度を測定し、ゲル組成物の柔らかさ（硬さ）を評価した。
また、ゲル組成物の各々について、ＪＩＳ Ｚ８８０７−１９７６に規定される固体比重測定法に従ってゲル組成物の比重を測定した。
結果を併せて下記表１に示す。
【００５７】
【表１】
表１に示される結果から明らかなように、実施例１〜７により得られた本発明のゲル組成物は、針入度が２００以上であり、寝具等のクッション材として好適な柔らかさを有している。また、比重は０．６以下ときわめて軽量である。
これに対して、比較例１〜３に係るゲル組成物は、針入度が小さくて、寝具等のクッション材として好適な柔らかさを有するものではない。また、比較例３に係るゲル組成物は、比重が大きく、軽量化が図られていない。
【００５９】
【発明の効果】
本発明のゲル組成物は、液体成分の割合が高くても良好なゲル状態を保持することができ、寝具、ソファ、シートクッション等のクッション材として好適な柔らかさ及びクッション性を有し、液漏れを発生させにくく、しかも軽量なものである。本発明のマットレスは、好適な柔らかさ及びクッション性を有し、液漏れを発生させにくく、しかも軽量なものである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a silicone gel composition and a mattress, and more particularly to a silicone gel composition that can be suitably used as a cushioning material for bedding, sofas, cushions, etc., and particularly as a mattress cushioning material for bedding.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a cushioning material, various materials of foamed resin such as cotton, rubber, and urethane foam, members using springs, and composite members thereof are known, such as hardness and repulsion according to each application. Performance ones are being used.
So-called water beds in which water is injected into outer bags as cushion materials for mattresses for bedding, sofas, seat cushions, etc. (Water mat) has been proposed.
According to this water bed, it is useful that an ideal sleeping feeling can be obtained by evenly distributing the body pressure of a lying user, and its spread is expected.
[0003]
However, cushion materials that use liquid (water) injected into the interior, such as water beds, are very heavy compared to other cushion materials, and liquid leakage is likely to occur due to damage to the outer bag. is there. Also, if the outer bag is made strong in order to prevent liquid leakage, the sleeping comfort unique to the water bed cannot be obtained. For these reasons, cushion materials that use liquid injected therein are not easy to use and have not been widely used.
[0004]
On the other hand, a silicone gel in which a liquid is impregnated in a skeleton (gel skeleton) made of a crosslinked polysiloxane is known as a material that can uniformly disperse impact and pressure.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, it is conceivable to use silicone gel as a cushion material for bedding, sofas, seat cushions and the like.
However, conventional silicone gels used to disperse impacts and pressures do not have a softness suitable for cushioning materials such as bedding.
In addition, in order to impart suitable softness to the silicone gel, the gel state is maintained by reducing the number of crosslinking points of the polysiloxane crosslinked body constituting the gel skeleton or increasing the ratio of the liquid component impregnated in the gel skeleton. It is not possible to obtain a suitable cushioning property, and there is a problem of liquid leakage, and the weight is not much different from that of the water bed.
[0006]
The present invention has been made based on the above situation.
The object of the present invention is to maintain a good gel state even when the ratio of the liquid component is high, and has softness and cushioning properties suitable as cushion materials for bedding, sofas, seat cushions, etc. It is an object of the present invention to provide a silicone gel composition for a cushioning material that is difficult to generate and is lightweight. Another object of the present invention is to provide a mattress for bedding which has a suitable softness and cushioning property, hardly causes liquid leakage, and is lightweight.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive research. As a result, liquid components and fine hollow spheres are dispersed in a gel skeleton made of a specific crosslinked polysiloxane (impregnated with a dispersion of fine hollow spheres) ), It was found that a silicone gel composition having suitable softness and cushioning property, hardly causing liquid leakage, and being light in weight was obtained, and the present invention was completed based on such knowledge.
[0008]
That is, the silicone gel composition of the present invention is [A] a gel obtained by a hydrosilylation reaction between a hydrosilicone (a-1) represented by the following general formula (1) and a trialkenyl isocyanurate (a-2). 3 to 39% by mass of skeleton, [B]Consists of 100 to 90% by weight of silicone oil and 0 to 10% by weight of surfactant.It contains 50 to 90% by mass of a liquid component and 1 to 10% by mass of [C] micro hollow spheres.
[0009]
[Chemical 2]
[In the formula, R independently represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms. N represents an average number of 0 to 500. ]
[0011]
In the silicone gel composition of the present invention, the following forms are preferred.
(1) Use of triallyl isocyanurate and / or trimethallyl isocyanurate as the trialkenyl isocyanurate (a-2).
(2) 0.01 to 10% by mass of the liquid component is a surfactant.
(3) The penetration is 200 or more.
(4) The specific gravity is less than 0.7.
[0012]
The mattress for bedding of the present invention is characterized in that the silicone gel composition of the present invention is used as a cushioning material.
[0013]
[Action]
Although the silicone gel composition of the present invention having a specific polysiloxane crosslinked body as a gel skeleton has a high ratio of liquid component (50 to 90% by mass), a good gel state is maintained. As a result, a suitable softness as a cushioning material is expressed by the liquid component contained in a high ratio, and a suitable cushioning property is expressed by maintaining a good gel state. And as a result of maintaining a favorable gel state, the leakage of the liquid component from the cushion material which consists of the said gel composition is prevented. As described above, it is surprising that the conflicting requirements of “appearance of softness” and “prevention of leakage of liquid components” can be satisfied at the same time.
In addition, the silicone gel composition of the present invention contains minute hollow spheres in a proportion of 1 to 10% by mass, thereby reducing the weight of the gel composition (specific gravity is 0.7 or less), Moreover, weight reduction of the bedding etc. which are comprised with the said gel composition can be achieved.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The silicone gel composition of the present invention is configured by impregnating a gel skeleton with a fluid (dispersion) in which fine hollow spheres (dispersoid) are dispersed in a liquid component (dispersion medium).
[0015]
<[A] Gel skeleton>
The gel skeleton constituting the silicone gel composition of the present invention is obtained by a hydrosilylation reaction between the hydrosilicone (a-1) represented by the general formula (1) and the trialkenyl isocyanurate (a-2). It consists of a siloxane crosslinked product.
[0016]
In the above general formula (1) representing the hydrosilicone (a-1), examples of the “alkyl group” represented by R include methyl, ethyl, propyl, butyl, octyl and dodecyl groups. A methyl group is preferred.
Examples of the “substituted alkyl group” represented by R include halogenated alkyl groups such as trifluoropropyl group and chloropropyl group, and cyanoalkyl groups such as 2-cyanoethyl group.
Examples of the “aralkyl group” represented by R include a benzyl group and a phenethyl group.
Examples of the “aryl group” represented by R include a phenyl group, a toluyl group, and a naphthyl group.
[0017]
In the said General formula (1), n is a number of 0-500 on an average, Preferably it is a number of 10-200 on an average. By limiting n to this range, the finally obtained silicone gel composition has a softness (hardness) suitable as a cushioning material. When n exceeds 500, the number of crosslinking points becomes too small, and it becomes difficult for the finally obtained composition to maintain a gel state.
[0018]
Trialkenyl isocyanurate (a-2) functions as a crosslinking agent for forming a gel skeleton (polysiloxane crosslinked product).
The trialkenyl isocyanurate (a-2) is represented by the following formula (D-1) triallyl isocyanurate (hereinafter referred to as “TAIC”) and the following formula (D-2). And trimethallyl isocyanurate (hereinafter referred to as “TMAIC”).
TAIC and TMAIC can be used alone or in combination of two, but TMAIC is difficult to handle because it is solid at room temperature (25 ° C), and TAIC alone is used because the hydrosilylation reaction rate is low It is preferable to do.
As TAIC and TMAIC, those commercially available from Nippon Kasei Co., Ltd. can be used.
[0019]
[Chemical 3]
The proportion of hydrosilicone (a-1) to be reacted to form a gel skeleton (cross-linked polysiloxane) and trialkenyl isocyanurate (a-2) is usually that of hydrosilicone (a-1). The number of unsaturated bonds (total of allyl group and methallyl group) possessed by trialkenyl isocyanurate (a-2) is 0.5 to 2.0 times the number of hydrosilyl groups (SiH) groups possessed The ratio is preferably 0.8 to 1.5 times, more preferably 0.9 to 1.2 times.
[0021]
The addition reaction between hydrosilicone (a-1) and trialkenyl isocyanurate (a-2) (hydrosilylation reaction to unsaturated bond of trialkenyl isocyanurate) has a large temperature dependence of reaction rate. The two can be mixed under a temperature condition of room temperature or lower, and this mixed system can be heated to promote the reaction. In this case, the heating temperature is 50 to 150 ° C., preferably 60 to 120 ° C.
A catalyst is preferably used for the hydrosilylation reaction. Known catalysts that can be used in the hydrosilylation reaction include compounds such as platinum, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, and iridium. Platinum compounds are particularly useful. Examples of platinum compounds include chloroplatinic acid, platinum alone, alumina, silica, carbon black and other carriers supported on solid platinum, platinum-vinylsiloxane complexes, platinum A phosphine complex, a platinum-phosphite complex, a platinum alcoholate catalyst, or the like can be used. In the case of a platinum catalyst, about 0.0001 to 1 mass% can be added as platinum.
[0022]
The content ratio of the gel skeleton in the silicone gel composition of the present invention is essentially 3 to 39% by mass, preferably 5 to 30% by mass.
When the gel skeleton is contained in a proportion of 3% by mass or more, even if a liquid component is contained in a high proportion, the resulting silicone gel composition can maintain a good gel state.
When the content ratio of the gel skeleton is less than 3% by mass, it becomes difficult for the finally obtained composition to maintain a gel state, leading to leakage of the liquid component or being dispersed in the liquid component. Tend to cause separation of the hollow microspheres.
On the other hand, when this ratio exceeds 39 mass%, the gel composition finally obtained cannot exhibit a sufficient buffering effect (cushioning property and suitable softness).
[0023]
<(B) Liquid component>
Liquid component constituting the silicone gel composition of the present inventionConsists of 100 to 90% by weight of silicone oil and 0 to 10% by weight of surfactant.
Silicone oilExcellent shock and pressure absorption characteristics, physically and chemically stable, and relatively flame retardantIt is.
[0024]
Specific examples of the silicone oil that can be suitably used as the liquid component include dimethylpolysiloxane, fluorine-modified dimethylpolysiloxane, and phenyl-modified dimethylpolysiloxane.
The polysiloxane skeleton includes linear and cyclic skeletons, and may include a branched chain.
Here, as the modifying group of the fluorine-modified dimethylpolysiloxane, a trifluoropropyl group (CFThreeC2HFour-) And a nonafluorohexyl group (CFourF9C2HFour-) Can be exemplified.
[0025]
The viscosity of the liquid component is not particularly limited, but is 1 to 100,000 mm.2/ S (25 ° C.), more preferably 10 to 10,000 mm.2/ S (25 ° C.). If the viscosity of the liquid component is excessive, in the process of producing the gel composition, bubbles are involved during stirring and the bubbles are difficult to escape, which may hinder handling.
[0026]
It is essential that the content ratio of the liquid component in the silicone gel composition of the present invention is 50 to 90% by mass, and preferably 65 to 85% by mass.
By containing a liquid component at a ratio of 50% by mass or more, softness suitable as a cushioning material is expressed.
When the content ratio of the liquid component is less than 50% by mass, the finally obtained gel composition cannot exhibit a sufficient buffering effect (cushioning properties and suitable softness). On the other hand, when this ratio exceeds 90 mass%, it may become difficult for the composition finally obtained to maintain a gel state.
[0027]
In addition, it is also possible to mix | blend surfactant as a part of (B) liquid component. Examples of the surfactant that can be used include various conventionally known surfactants such as a nonionic surfactant, an anionic surfactant, a cationic surfactant, and a zwitterionic surfactant.
Specific examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl ester, sorbitan fatty acid ester, silicone surfactant, and sucrose fatty acid ester. Specific examples of the anionic surfactant include alkyl sulfates, alkylphenyl sulfonates, polyoxyethylene alkylphenyl sulfates, and the like. Specific examples of the cationic surfactant include alkyltrimethylammonium chloride, dialkyldimethylammonium chloride, benzyltrimethylammonium chloride and the like. Specific examples of zwitterionic surfactants include alkyl betaines or alkyl amino acids.
These surfactants can be used alone or in combination of two or more.
Of these, nonionic surfactants that do not inhibit the hydrosilylation reaction are preferred.
The content ratio of the surfactant in the liquid component is usually 0.01 to 10% by mass, preferably 0.05 to 5% by mass, and more preferably 0.1 to 1% by mass.
[0028]
Liquid componentWhen silicone oil is used, it is preferable to use a polyoxyalkylene-polysiloxane copolymer in combination as a surfactant.
Examples of the polyoxyalkylene-polysiloxane copolymer include polyoxyalkylene-modified polysiloxane having a polyoxyalkylene group bonded to the side chain and / or terminal of the polysiloxane; and a polyoxyalkylene-polysiloxane alternating block copolymer. It is done. As a polyoxyalkylene modified polysiloxane, the compound shown by following General formula (2) can be illustrated.
[0029]
[Formula 4]
[Wherein R1Each independently represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 21 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms;
R2Is represented by the formula:-(CH2)a-O (C2HFourO)b-(CThreeHFourO)cRFour(Wherein RFourRepresents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an acyl group having 1 to 5 carbon atoms, a represents an integer of 0 to 6, b represents an average of 0 to 50, and c represents The number of 0-50 is represented on average. However, b + c is 1 or more on average. Represents a polyoxyalkylene group represented by
RThreeIs R1Or R2X represents a number of 0 to 500 on average, and y represents a number of 0 to 500 on average. However, if y = 0, RThreeOne or more of R2It is. ]
[0031]
In the general formula (2), R1And RThreeA preferred example of the group represented byFourPreferred examples of the group represented by the formula include methyl group, ethyl group, propyl group, and butyl group.
The preferable range of x is 0-30, more preferably 0-5. The preferred range of y is 0-20, more preferably 1-2. The value of a is preferably 3. The value of b is preferably 2-50, more preferably 5-20. The value of c is preferably 0 to 50, and more preferably 0 to 25.
[0032]
The polyoxyalkylene-polysiloxane copolymer can be obtained by a known production method, and those sold as SILWET (trade name) by Nippon Unicar Co., Ltd. are preferably used. Among the SILWETs, preferred counts are L-77, L-7001, L-7002, FZ-2105, FZ-2108, FZ-2110, FZ-2120, FZ-2123, FZ-2130, FZ-2163, FZ. -5609, L-720, FZ-2122 and FZ-2203, and L-77 is particularly preferable.
[0033]
<(C) Micro hollow sphere>
The hollow microspheres constituting the silicone gel composition of the present invention have an average particle diameter of several tens of μm (specifically, having a gas component inside an outer wall (shell wall) made of an organic resin, preferably a thermoplastic resin. 30 to 80 μm) can be preferably used.
Further, from the viewpoint of reducing the weight of the gel composition, the true density of the micro hollow sphere is 100 kg / m.ThreeOr less, more preferably 50 kg / m.ThreeIt is as follows.
The material of the outer wall constituting the micro sphere is selected from a polymer of monomers selected from vinylidene chloride, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylate esters and methacrylate esters, and a copolymer of two or more of these monomers. Are preferred.
[0034]
As an example of a commercially available micro hollow sphere, “Expancel (registered trademark)” (manufactured by Expancel) sold by Nippon Philite Co., Ltd. can be exemplified. This “expansel” has liquid isobutane inside the shell wall made of thermoplastic resin, and when heated to 80 ° C. or higher, the shell wall softens and is encapsulated. The isobutane that is gasified and expanded expands its shell wall. For the shell wall, a copolymer of vinylidene chloride and acrylonitrile, or a copolymer of acrylonitrile, methacrylonitrile, and methyl methacrylate is used.
In producing the silicone gel composition of the present invention, it is necessary to swell before the hydrosilylation reaction between the hydrosilicone (a-1) and the trialkenyl isocyanurate (a-2). A product obtained by expanding the swell to tens of μm (specifically, 30 to 80 μm) can be preferably used.
Other commercially available products of micro hollow spheres include “Matsumoto Microsphere” (manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd.).
In addition, it is preferable to use a micro hollow sphere after coating the surface with alkoxysilane, because dispersibility in a liquid component is improved.
[0035]
The content of the fine hollow spheres in the silicone gel composition of the present invention is essential to be 1 to 10% by mass, preferably 2 to 6% by mass, and more preferably 3 to 5% by mass.
By containing the fine hollow spheres in a proportion of 1 to 10% by mass, the resulting silicone gel composition can be reduced in weight. Specifically, a silicone gel composition having a specific gravity of less than 0.7 and further less than 0.6 can be obtained. And by using such a lightweight gel composition as a cushioning material, it is possible to provide bedding and the like that are more practical than water beds and the like.
When the content ratio of the fine hollow spheres is less than 1% by mass, the gel composition cannot be reduced in weight.
On the other hand, when this ratio exceeds 10% by mass, an excessive amount of the fine hollow spheres cannot be uniformly dispersed in the liquid component, and a part of the fine hollow spheres may be separated from the liquid component. .
The viscosity of the dispersion obtained by dispersing the fine hollow spheres in the liquid component tends to increase with an increase in the content of the fine hollow spheres. As a result, the increase in viscosity can be suppressed and reduced.
[0036]
<Method for producing silicone gel composition>
As a method for producing the silicone gel composition of the present invention, a hydrosilicone, trialkenyl isocyanurate, a liquid component, and a fine hollow sphere are charged in a mold made of metal, glass or the like and mixed to obtain a liquid component. And a method of hydrosilylation reaction in the presence of micro hollow spheres is preferable, and according to this production method, the gel composition of the present invention can be obtained directly (from the raw material in one step), and the production efficiency is improved. Can be achieved.
In addition, a hydroskeleton and trialkenyl isocyanurate may be reacted to obtain a gel skeleton composed of a polysiloxane crosslinked body, and the liquid component and the fine hollow sphere may be permeated into the gel skeleton.
[0037]
Since the surface of the silicone gel composition of the present invention is sticky, it is preferable to fill the outer bag for use. Thus, what filled the silicone gel composition in the outer bag can be used conveniently as a mattress for bedding.
Here, since the silicone gel composition of the present invention is lighter than the liquid (water) constituting the water bed and the like and hardly leaks, it is a thin and flexible material as an outer bag containing the liquid. Can be used.
Examples of the material constituting the outer bag include a cloth such as cotton and nylon, a plastic sheet such as polyethylene and polypropylene, and a rubber sheet.
In addition, it is also possible to manufacture the silicone gel composition of this invention in this outer bag. That is, hydrosilicone, trialkenyl isocyanurate, a liquid component, and a fine hollow sphere may be charged in an outer bag, and a hydrosilylation reaction may be performed in the outer bag.
[0038]
Since the silicone gel composition of the present invention has a gel skeleton composed of a specific polysiloxane crosslinked body, a good gel state is maintained despite a high proportion of liquid components (50 to 90% by mass). Has been. As a result, softness (hardness) suitable as a cushion material is expressed by the liquid component contained at a high ratio. Specifically, the penetration is 200 or more, preferably 230 to 350.
A gel composition having a penetration of 200 or more is suitable as a cushioning material that constitutes an article that is used for applications such as bedding, sofas, seat cushions, etc. on which the human body rides or leans.
The softness (hardness) of the silicone gel composition of the present invention can be changed by changing the value of n in the above general formula (1) indicating the hydrosilicone, or by changing the relative ratio between the gel skeleton and the liquid component. Can be adjusted.
[0039]
【Example】
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples. The raw materials used in the following examples and comparative examples are as follows.
[0040]
Hydrosilicone (1): a compound represented by the following chemical formula (1).
Hydrosilicone (2): A compound represented by the following chemical formula (2).
-Both-ends vinyl silicone (1): The compound shown by following Chemical formula (3).
[0041]
[Chemical formula 5]
[0042]
[Chemical 6]
[Chemical 7]
L-45 (10): Viscosity 10 mm2/ S (25 ° C.) dimethylpolysiloxane (manufactured by Nihon Unicar).
L-45 (100): viscosity 100mm2/ S (25 ° C.) dimethylpolysiloxane (manufactured by Nihon Unicar).
L-45 (1000): Viscosity 1000mm2/ S (25 ° C.) dimethylpolysiloxane (manufactured by Nihon Unicar).
SILWET L-77: polyoxyalkylene-polysiloxane copolymer (manufactured by Nihon Unicar).
EXPANCEL 551DE: micro hollow sphere having a shell wall made of a copolymer of vinylidene chloride and acrylonitrile (manufactured by Expancel), particle size of 30-50 μm (particle size adjusted by thermal expansion) ), True density 42 ± 4kg / mThree.
EXPANCEL 092DE: micro hollow sphere having a shell wall made of a copolymer of acrylonitrile, methacrylonitrile and methyl methacrylate (manufactured by Expancel), particle size 50-80 μm (particles by heating expansion) Adjusted diameter), true density 30 ± 3kg / mThree.
Catalyst P: A divinyltetramethyldisiloxane solution of platinum divinyltetramethyldisiloxane complex (platinum concentration 12.0% by mass) diluted to a platinum concentration of 0.3% with L-45 (10).
[0045]
<Example 1>
According to the formulation shown in Table 1 below, 14.17 parts by mass of hydrosilicone (1), 0.38 parts by mass of TAIC, 82.45 parts by mass of “L-45 (100)”, 3 parts by mass of “EXPANCEL 551DE” Was mixed in a beaker and each compound was uniformly mixed using a propeller mixer, and then degassed under reduced pressure. Next, 1.00 parts by mass of catalyst P was added, and the mixture was uniformly mixed with a propeller mixer, degassed under reduced pressure, and then heated at 90 ° C. for 30 minutes to obtain the gel composition of the present invention.
[0046]
<Example 2>
According to the formulation shown in Table 1 below, 14.02 parts by mass of hydrosilicone (1), 0.38 parts by mass of TAIC, 81.60 parts by mass of “L-45 (100)”, 4 parts by mass of “EXPANCEL 551DE” A gel composition of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1 except that was charged in a beaker.
[0047]
<Example 3>
According to the formulation shown in Table 1 below, 14.17 parts by mass of hydrosilicone (1), 0.38 parts by mass of TAIC, 82.45 parts by mass of “L-45 (1000)”, 3 parts by mass of “EXPANCEL 551DE” A gel composition of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1 except that was charged in a beaker.
[0048]
<Example 4>
According to the formulation shown in Table 1 below, 14.2 parts by mass of hydrosilicone (1), 0.38 parts by mass of TAIC, 81.60 parts by mass of “L-45 (1000)”, 4 parts by mass of “EXPANCEL 551DE” A gel composition of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1 except that was charged in a beaker.
[0049]
<Example 5>
According to the prescription shown in Table 1 below, 14.17 parts by mass of hydrosilicone (1), 0.38 parts by mass of TAIC, 82.45 parts by mass of “L-45 (1000)”, 3 parts by mass of “EXPANEL 092DE” A gel composition of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1 except that was charged in a beaker.
[0050]
<Example 6>
In accordance with the formulation shown in Table 1 below, 18.50 parts by mass of hydrosilicone (1), 0.50 parts by mass of TAIC, 75.50 parts by mass of “L-45 (100)”, 5 parts by mass of “EXPANEL 551DE” The gel composition of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1 except that 0.50 part by mass of “SILWET L-77” was charged in a beaker.
[0051]
<Example 7>
According to the formulation shown in Table 1 below, 15.99 parts by mass of hydrosilicone (1), 0.50 parts by mass of TMAIC, 80.51 parts by mass of “L-45 (100)”, 3 parts by mass of “EXPANEL 551DE” Was mixed in a beaker and each compound was uniformly mixed using a propeller mixer, and then degassed under reduced pressure. Next, 1.00 parts by mass of catalyst P was added, and the mixture was uniformly mixed with a propeller mixer, degassed under reduced pressure, and then heated at 90 ° C. for 60 minutes to obtain the gel composition of the present invention.
[0052]
<Comparative Example 1>
In accordance with the formulation shown in Table 1 below, 4.90 parts by mass of hydrosilicone (2), 43.60 parts by mass of both-end vinyl silicone (1), 48.50 parts by mass of “L-45 (100)”, “ 3 parts by mass of EXPANCEL 551DE was charged into a beaker, and each compound was uniformly mixed using a propeller mixer, and then degassed under reduced pressure. Next, 1.00 part by mass of catalyst P was added, and the mixture was uniformly mixed with a propeller mixer, degassed under reduced pressure, and then heated at 90 ° C. for 30 minutes to obtain a gel composition.
[0053]
<Comparative example 2>
According to the formulation shown in Table 1 below, 6.84 parts by mass of hydrosilicone (2), 61.04 parts by mass of both-end vinyl silicone (1), 29.10 parts by mass of “L-45 (100)”, “ A comparative gel composition was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that 3 parts by mass of EXPANCEL 551DE was charged in a beaker.
[0054]
<Comparative Example 3>
In accordance with the formulation shown in Table 1 below, 5.05 parts by mass of hydrosilicone (2), 44.95 parts by mass of both-end vinyl silicone (1), and 50.00 parts by mass of “L-45 (100)” were added to a beaker. A comparative gel composition was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that it was charged in
[0055]
<Comparative example 4>
According to the formulation shown in Table 1 below, 1.47 parts by mass of hydrosilicone (2), 13.08 parts by mass of both-end vinyl silicone (1), 82.45 parts by mass of “L-45 (100)”, “ 3 parts by weight of EXPANCEL 551DE was charged into a beaker, and the compound was uniformly mixed using a propeller mixer, and then degassed under reduced pressure. Next, 1.00 part by mass of catalyst P was added, and the mixture was uniformly mixed with a propeller mixer and degassed under reduced pressure, and then heated and heated at 90 ° C. for 30 minutes, but no gel was formed.
[0056]
(Evaluation of gel composition)
About each of the gel composition obtained by Examples 1-7 and Comparative Examples 1-3, penetration was measured according to the penetration test method prescribed | regulated to JISK2207-1996 "petroleum asphalt", and gel composition The softness (hardness) of was evaluated.
Moreover, the specific gravity of the gel composition was measured according to the solid specific gravity measuring method prescribed | regulated to JISZ8807-1976 about each of the gel composition.
The results are also shown in Table 1 below.
[0057]
[Table 1]
As is clear from the results shown in Table 1, the gel compositions of the present invention obtained in Examples 1 to 7 have a penetration of 200 or more and have a softness suitable as a cushioning material for bedding and the like. is doing. In addition, the specific gravity is very light, 0.6 or less.
On the other hand, the gel compositions according to Comparative Examples 1 to 3 have a low penetration and do not have a softness suitable as a cushioning material such as bedding. Moreover, the gel composition which concerns on the comparative example 3 has large specific gravity, and weight reduction is not achieved.
[0059]
【The invention's effect】
The gel composition of the present invention can maintain a good gel state even when the proportion of the liquid component is high, has softness and cushioning properties suitable as cushion materials for bedding, sofas, seat cushions, etc. It is difficult to cause leakage and is lightweight. The mattress of the present invention has suitable softness and cushioning properties, hardly causes liquid leakage, and is lightweight.
Claims (6)
〔Ｂ〕シリコーンオイル１００〜９０質量％と、界面活性剤０〜１０質量％とからなる液体成分５０〜９０質量％、及び
〔Ｃ〕微小中空球体１〜１０質量％を含むことを特徴とするクッション材用のシリコーンゲル組成物。
[B] A liquid component composed of 100 to 90% by mass of silicone oil and 0 to 10% by mass of a surfactant , and [C] 1 to 10% by mass of a hollow microsphere. Silicone gel composition for cushioning material.
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