JPH01123839A - 発泡緩衝材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、発泡緩衝材、特に、比較的安価に製造できて
緩衝性に優れる複合化した発泡体に関するものである。

従来技術 近時、ゲル状物質の優れた緩衝性が見立され、針入度５
０〜２００程度のシリコーン樹脂を基材とするゲル状物
質を靴底に埋め込んだ運動靴等は市場で既に高い評価を
受けている。

この一方で、精密測定機器を始めとする高精度、高付加
価値化した商品では、その輸送途上での衝撃や振動を大
いに気にしなければならない場合が増えている。このた
め、緩衝性に優れるゲル状物質を、それら商品の包装資
材、あるいは、バンパーやヘルメット、ヘッドレスト等
に使いたいという声もあがっている。

しかし、シリコーン樹脂は、高価であり、また、比重が
１近く比較的重いので、これをそのまま包装資材やバン
パー等の緩衝部材としては使えない。

そこで、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリウレタン、
ポリ塩化ビニール、ＥＶＡ等の半硬質〜軟質の発泡体が
広く使われているのが現状である。

発明が解決しようとする問題点 そこで、例えば、ゲル状物質と発泡体とを積層するだけ
でも、比較的軽く、コンパクトにして、大きな衝撃にも
対処し得ることが予想されるが、この場合には、ゲル状
物質と発泡体とを一体化しておくのに、フィルム状の外
装体に封入する等の新たな必要性を生じ、今度は、その
外装体内の空気の排吸気をどうするか、そして、その排
吸気如何によっては大きく特性変化してしまうという、
別のむずかしい問題を生じてしまう。

問題点を解決するための手段 そこで、上記問題点を解決するために、本発明発泡緩衝
材は、液中下、周囲の液圧によってほぼ球形状に成形し
てゲル硬化せしめてなる針入度５０〜２００程度のシリ
コーン樹脂を基材とした小径のゲルボールが、発泡体の
気泡組織中に分散して、含有されていることを特徴とす
る。

作用 ゲルボールは、発泡体の気泡Ｍ織中にあって、組織表面
が受けた衝撃をｈＪＣｔｐｉ組織の変形につれて、各別
に変形しつつ衝撃力を吸収するとともに、再び周囲の気
泡組織へ衝撃力を伝達して、先方の気泡組織、さらには
その気泡組織中に担持されているゲルボールをも変形さ
せて、衝撃力を順次発泡緩衝材の下層及び周囲へと伝播
する。

したがって、緩衝材に加わる外部衝撃力は、ゲルボール
及び気泡組織のそれぞれの変形さらに両者間の相互伝播
の間に吸収されることとなるが、ゲルボールの変形は、
正に針入度５０〜２００程度のシリコーン樹脂を基材と
したゲル状物質の非弾性変形でなされるから、弾性反発
力が少なく、また、ゲルボールがほぼ球形状を呈してい
るから、衝撃力の分散効果が高く、さらに、ゲルボール
と気泡組織との間の衝撃力の相互伝播には摩擦を伴うか
ら、これによっても衝撃力の分散吸収が行われる。

また、ゲルボールは発泡体の気泡組織中にあるので、別
に外装体を必要としない。

実施例 次ぎに、本発明の一実施例を、シリコーン樹脂のみから
なるゲルボールをウレタン発泡体中に分散させたものと
して説明する。

すなわち、ゲルボールは、他に同等添加剤を加えること
なく、シリコーン樹脂のみからなるゲル状物質をほぼ球
形状に成形したもので、実施例では、トーレシリコーン
株式会社製造の商品名トーレシリコーンＣＦ３０２７の
Ａ液、Ｂ液の二液を混合して、ＪＩＳ　　Ｋ２５３０−
１９７６−（５０ｇ荷重）に準拠して測定する針入度が
５０〜２００程度であるようにゲル状物質化させたもの
である。

そして、このＡ液、Ｂ液混合した樹脂原液を、はぼ球形
状にて成形するにあたっては、水中深部において、ノズ
ルより該原液を滴状に水中へ放出し、周囲の水圧によっ
て、はぼ球形状を呈させ、そのまま水中において、ゲル
硬化せしめるようにしたものである。

なお、この樹脂原液は、比重的０．９７と水に比べ軽く
、ゲル硬化前に水面まで浮上してしまうと、球形状から
、いわゆる油膜の偏平状になってしまうので、樹脂原液
の水中への放出は、水中深部で行い、上下に迂回する、
あるいは、旋回しながら徐々に上昇する、十分な距離の
流路を設けて、この流路中を移動させる間に内部までゲ
ル硬化させるか、少なくともその表面をゲル硬化させる
かスキン層を形成させるようにするのが望ましい。

なお、流路が十分に確保できないときは、水をスクリュ
ー等で絶えず攪はんしておくのが良く、表面のみがゲル
硬化しているならば、別途、加熱等して、架橋促進させ
ゲル硬化を完遂せしめる必要がある。また、水は、常温
でなく、７０〜８０℃程度に加熱した湯の状態としてお
けば、架橋促進が図れ、ゲル硬化に要する流路及び時間
が短くて済む。

このようにして得られるゲルボールは、ノズルから水中
へ放出される際の滴の大きさや攪はん程度等によって、
１ｍｍぐらいから２０ｍｍ程度にその大きさが調整でき
る。粒度のバラツキがあれば、ゲル硬化後、ふるいにか
けたものを用いる。

また、ゲルボールは、樹脂原液を、スクリューに攪はん
されて渦を巻いている７０〜８０℃の湯中に滴下しても
簡単に得られるし、さらにまた、水ではなく、樹脂原液
と親和性がないか、あるいは、樹脂原液と反応して表面
にスキン層を形成できる液体、例えば、架橋促進剤等を
混入した液体等を用いても良く、樹脂原液より比重の小
さい液体中に滴下して、沈降する間に、ゲル硬化させる
よう、にしても良い。

何れにせよ、ゲルボールは、液中下、周囲の液圧によっ
て成形され、はぼ球形状を呈するゲル状ｖｌＪ質に仕上
がっている。

なお、上記実施例では、シリコーン樹脂原液にＣＦ３０
２７を用いたが、これに限らず、例えば、信越化学株式
会社製造のＫＥ−１０５１等であっても、さらに、また
、特開昭６１−２６８７５６号公報に開示されているよ
うに、これらを基材として、微小中空球体、例えば、日
本フィライト株式会社製造のフィライト（商標名）や同
社販売のエクスパンセル（商標名）、さらには、他の機
能をも期待して、例えば、導電性の微粒子や磁性体微粒
子等を混合したものを用いたものであっても良い。

なお、これら基材としてのシリコーン樹脂は、両端にビ
ニル基を有する直鎖のポリジメチルシロキサンと、１分
子当たり少なくとも２個以上のＳｉＨ基を有するポリハ
イドロジエンシロキサンとの架橋物であり、さらに具体
的には、両端にビニル基を有する直鎖のポリジメチルシ
ロキサンは、両末端にビニル基を有し、場合によっては
、直鎖部分に１分子当たりビニル基を１〜５個有してい
ても良く、平均分子量は３０００〜１０００００程度で
あり、また、１分子当たり少なくとも２個以上のＳｉＨ
基を有するポリハイドロジエンシロキサンは、末端また
は中間あるいは側鎖に、１分子当たり少なくとも２個以
上のＳｉＨ基を有し、分子量は２４０〜２００００程度
であり、また、１分子当たり１〜５個の一５ｉＨ−ＣＨ
＝ＣＨ２基を含んでいても良く、両者が、塩化白金酸な
どの白金系触媒、あるいは有機過酸化物、光、γ線など
の存在下に架橋反応して、ゲル状物質化するものである
。そして、このものは、両末端または両末端と側鎖の両
方にビニル基を有するポリシロキサンを使用したことに
より小さな衝撃によっては崩れにくい、粉砕されにくい
ものとなっており、ゲルボールの基材として好適なもの
である。また、上記ＣＦ３０２７やＫＥ　１０５１は、
白金系触媒を用い、付加反応してゲル硬化するタイプの
ものであり、副生物を生じない点でさらに好適である。

一方、発泡体原料としては、ＭＤＩ系のイソシアネート
と、ポリエーテル系のポリオールと・発泡剤、整泡剤、
分散剤等を調整し、Ａ液、Ｂ液の二成分系とした、東洋
ゴム工業株式会社製の品名ＭＸ−１２０４を１００ｇ（
ｆ［Ｉｉ）　に対し、ＭＸ−２２０２を３４部を用い、
まず・ポリオールにゲルボールを２００部混合口た後、
続いてイソシアネートを加えて両液混合し、φ１００の
容器に流し出し、上方のみ開放して発泡させたもので・
発泡の際、ゲルボールは、発・泡中の気泡に乗るように
して、その気泡組織全体に一様に行き渡り、発泡が完了
して樹脂硬化すれば、気泡組織の所々に、そこの気泡に
包まれるように、気泡組織に含有され、本発明発泡緩衝
材として仕上がっている。

なお、気泡組織に分散させるにあたっては、その発泡程
度、気泡の大きさやその密度によっても、好適なゲルボ
ールの径は異なるが、上記実施例の場合には、１ｍｍ〜
２　ｍ　ｍ程度のゲルボールを混合したところ、−様に
分散して、緩衝性に偏りのない、優れた発泡緩衝材が得
られた。

このようにして得られた発泡緩衝材を、φ１０１００Ｘ
６０の円柱状にカットし、この上から重量２Ｋｇの分銅
を６０　ｃｍの高さから落下させ、分銅上に取り付けた
ピックアップでその際の衝撃を計測したところ、３４．
２Ｇという値を示した。

また、ゲルボールの添加量を１００部として同じ試験を
行ってみたところ、３Ｂ、６Ｇという値であった。そこ
で、対照区として、ゲルボールを全く混合しない単なる
ウレタン発泡体に対し同じ試験を行ったところ、４　Ｌ
８　Ｇ　　という大きな値を示し、本発明発泡緩衝材で
あれば、通かに緩衝性に優れるのが確認できた。

一方、前者のゲルボール２００部添加のものの比重は０
１２０　、後者の１００部添加のものは０１１５　、対
照区の単なるウレタン発泡体は０，０９であった。

なお、ゲルボールをそのまま発泡体原料中に混合したも
のは、ゲルボールと気泡組織との結合が化学的に結合し
た堅固なものでなく、ゲルボールが気泡組織の所々の気
泡に嵌まり込んだようにして担持されているので、この
発泡緩衝材をカットするようなときには、表面のゲルボ
ールが気泡組織から抜は落ち易い。この場合、カップリ
ング剤、例えば、ビニルトリクロロシラン等のシランカ
ップリング剤等の同一分子中に有機材料と結合する基と
無機材料に結合する基とを持ち合わせ、化学的に両者を
結び付ける、または、化学反応を伴って親和性を改善す
るような処理剤で処理したゲルボールを混合させるよう
にすれば、結合が堅固となり、カットする際にも抜は落
ちは発生しない。

勿論、カップリング剤で処理せずとも、ゲルボールは、
−個一個が分散して、気泡組織の所々において、気泡に
正に包まれるようにして含有されているので、本発泡緩
衝剤によれば、別途フィルム状の外装体等に封入する必
要もなく、内部空気の排吸気を気にする必要もない。す
なわち、ゲルボールと発泡体の気泡Ｍ！ｉ織とは、取り
扱い上、−体の組織となっているので、その後、単なる
発泡体と全く同じ用途展開ができるのである。

このため、本発明発泡緩衝材であれば、包装資材やバン
パー、ヘルメット、ヘッドレスト、さらには、内装材、
靴底、マツトレス等の素材として使用して、比較的軽く
、コンパクトにして、大きな衝撃にも対処し得るものと
なる。

以上、本発明をシリコーン樹脂のみからなるゲルボール
を、ウレタン発泡体中に分散、含有させた発泡緩衝材に
ついて説明したが、本発明はこれに限らず、その他樹脂
原料、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリ塩化
ビニール、ＥＶＡ。

シリコーンゴム等、発泡可能な殆どの樹脂原料と複合化
されたものであって、この際、混合状態、温度管理等、
それぞれ従来から行われている工程上の当然の注意が払
われる必要はあるものの、製法に限定されるものでなく
、各樹脂原料に好適な製法が採られて、形成される気泡
が連続気泡か独立気泡かの何れか一方、あるいは、連続
と独立の両気泡を有したものであっても良い。

例えば、シリコーンラバー発泡体に上記ゲルボールを分
散、含有させたものは、気泡！ｉ１１織とゲルボールと
が同材質系ということもあって、特に有利である。この
ような、シリコーンラバー発泡体原料に、例えば、トー
レシリコーン株式会社製造の５Ｅ１９００、東芝シリコ
ーン株式会社製造のＴＳＥ５０００、信越化学株式・会
社製造のＫＥ９０４Ｆ等がある。

発明の効果 以上、本発明によれば、シリコーン樹脂を基材としたゲ
ル状物質がほぼ球形状の小径のゲルボールとして、発泡
体の気泡組織に分散して、含有されているので、比較的
軽く、コンパクトにして、単なる発泡体では奏し得ない
緩衝性を発揮することができる。また、ゲルボールは、
気ン包組織の所々において、気泡に包まれるように含有
されているので、改めて外装体等に封入する必要がなく
、従来の発泡体と同じような使い方ができる。

このため、ゲル状物質と発泡体との複合化した緩衝材と
して、大いに用途展間が期待できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液中下、周囲の液圧によってほぼ球形状に成形してゲル
   硬化せしめてなる針入度５０〜２００程度のシリコーン
   樹脂を基材とした小径のゲルボールが、発泡体の気泡組
   織中に分散して、含有されていることを特徴とする発泡
   緩衝材。