JPH03152139A - シリコーンゲル製緩衝防振材とその製造方法 - 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】

（発明の目的）

【産業上の利用分野】

本発明は、緩衝、防振、梱包用等の素材として用いられ
るようになってきたシリコーンゲルの性状改善するシリ
コーンゲル製緩衝防振材の製造方法と、性状改善された
シリコーンゲル製緩衝防振材に間するものである。

【発明の背景】

近時、シリコーンゲルの優れた緩衝、防振特性が見立さ
れ、特に付加反応型のシリコーンコポリマーであるシリ
コーンゲルは、靴底や各種運動用具に緩衝パッドとして
採用され、また、各種回転装置やＯＡ機器等のインシュ
レータ、精密測定機器を始めとする高精度、高付加価値
商品の特殊梱包材としての利用も期待されている。特に
、ＪＩＳ　　（Ｋ−２２０７−１９８０５０ｇ荷重）に
より測定された針入度が５〜２５０程度のシリコーンゲ
ルは、緩衝、防振特性において優れており、好ましいの
であるが、高価な点と、比重が１近くと比較的重い点に
難があった。勿論、微小中空球体等を混入することで、
コスト及び比重を下げ、同時に緩衝、防振性も向上させ
ることができるのであるが、これら複合されたシリコー
ンゲルであっても通気性がなく、このため、座席シート
材やヘルメット内装材等の人体と直接接触する部位の素
材とするには不向きな面もあった。 しかし、現状、発泡させたシリコーンゲルを得るのは難
しく、かと言って、従来材質の発泡体では、シリコーン
ゲルの特性には及ぶべくもないものであった。

【開発を試みた技術的事項】

したがって、本発明は、このような現状に鑑みてなされ
たものであって、シリコーンゲルとしての特性を失うこ
となく、シリコーンゲルに連続気泡状の空孔を形成して
通気性を確保し、更には、このことによって、緩衝、防
振特性をも改善したシリコーンゲル製緩衝防振材を得よ
うと試みたものである。 （発明の構成）

【目的達成の手段】

即ち、本出願に係わる第１の発明たるシリコーンゲル製
緩衝防振材の製造方法は、針入度５〜２５０程度に硬化
するシリコーンゲルの硬化前原液に、塩化ナトリウムの
粒体を混入せしめる工程と、該粒体が混入された前記原
液を硬化せしめる工程と、その後、該粒体を湯水にて溶
出せしめて、シリコーンゲル体中の前記塩化ナトリウム
の粒体が存在していた部位に除去痕跡たる空孔を形成す
る工程とを有することを特徴とする。 また、本出願に係わる第２の発明たるシリコーンゲル製
緩衝防振材の製造方法は、これに加え、塩化ナトリウム
の粒体を漏水に溶出せしめるにあたり、硬化状態におけ
るシリコーンゲルの少なくとも表皮層の一部を切除して
から行うことを特徴とする。 さらに、本出願に係わる第３の発明たるシリコーンゲル
製緩衝防振材は、ジメチルシロキサン成分単位からなり
、次式［１１で使用されるジオルガノポリシロキサン（
Ａ成分）： ＲＲ’２Ｓ　ｉ　Ｏ−（Ｒ２２Ｓ　ｉ　Ｏ）　ｎＳ　ｉ
　Ｒ’２Ｒ・・・［１１

【ただし、Ｒはアルケニル基で
あり、Ｒ１は脂肪族不飽和結合を有しない一価の炭化水
素基であり、Ｒ２は一価の脂肪族炭化水素基（Ｒ２のう
ち少なくとも５０モル％はメチル基であり、アルケニル
基を有する場合にはその含有率は１０モル％以下である
）であり、ｎはこの成分の２５℃における粘度が１００
〜１００，０００ｃＳｔになるような数である］と、２
５℃における粘度が５０００　ｃｓｔ以下であり、１分
子中に少なくとも３個のＳ１原子に直接結合した水素原
子を有するオルガノハイドロジエンポリシロキサン（Ｂ
成分）とからなり、かつジオルガノハイドロジエンポリ
シロキサン（Ｂ成分）中のＳｉ原子に直接結合している
水素原子の合計量に対するジオルガノポリシロキサン（
Ａ成分〉中に含まれるアルケニル基の合計量の比（モル
比）が０．１〜２．０になるように調整された混合物を
、白金系触媒下で硬化させてなる付加反応型シリコーン
コポリマーであって、前記混合状態中において混入され
た塩化ナトリウムの粒体が、該混合物全体が硬化せしめ
られた後に、湯水に溶出され、シリコーンゲル体中の前
記粒体の存在していた部位にその除去痕跡たる連続気泡
状の空孔が形成されていることを特徴とする。 【発明の作用】 本発明は、−旦ゲル状に硬化させた状態から、硬化前原
液時に混入した塩化ナトリウムの粒体を取り除くから、
該塩化ナトリウムの粒体の存在した部位に除去痕跡たる
連続気泡状の空孔が形成される。塩化ナトリウムの粒体
を除くにあたっては、塩化ナトリウムは水溶性であるか
ら、硬化したシリコーンゲル毎濶水中に浸漬して塩化ナ
トリウムを溶出せしめればよい。 塩化ナトリウムは安価に得られ、また、シリコーンゲル
の原液とも反応性がなく、白金系触媒の触媒作用も阻害
しない、さらに、シリコーンゲルは水とは相溶性がない
ため、塩化ナトリウムの溶出工程によっても悪影響を受
けない。

【実施例】

そこで、本発明の実施例として、塩化ナトリウムの粒体
として市販の食塩を用いた例について、以下説明する。 ここで、シリコーンゲルは、ジメチルシロキサン成分単
位からなるもので、次式［１１で使用されるジオルガノ
ポリシロキサン（Ａ成分）：ＲＲ’２Ｓ血０−　（Ｒ２
，Ｓ　ｉ　Ｏ）　８Ｓｉ　Ｒ１２Ｒ・・・［１１［ただ
し、Ｒはアルケニル基であり、Ｒ１は脂肪族不飽和結合
を有しない一価の炭化水素基であり、Ｒ２は一価の脂肪
族炭化水素基（Ｒ２のうち少なくとも５０モル％はメチ
ル基であり、アルケニル基を有する場合にはその含有率
は１０モル％以下である）であり、ｎはこの成分の２６
℃における粘度が１００〜１００，０００ｃＳｔになる
ような数である〕と、２５℃における粘度が５０００　
ｃｓｔ以下であり、１分子中に少なくとも３個のＳｉ原
子に直接結合した水素原子を有するオルガノハイドロジ
エンポリシロキサン（Ｂ成分）とからなり、かつオルガ
ノハイドロジエンポリシロキサン（日成分）中のＳｉ原
子に直接結合している水素原子の合計量に対するジオル
ガノポリシロキサン（Ａ成分）中に含まれるアルケニル
基の合計量の比（モル比）が０．１〜２．０になるよう
に調整された混合物を硬化させることにより得られる付
加反応型シリコーンコポリマーである。 このシリコーンゲルについてさらに詳しく説明すると、
上記入成分であるジオルガノポリシロキサンは、直鎖状
の分子構造を有し、分子の両末端にあるアルケニル基Ｒ
が、Ｂ成分中のＳｉ原子に直接結合した水素原子と付加
して架橋構造を形成することができる化合物である。こ
の分子末端に存在するアルケニル基は、低級アルケニル
基であることが好ましく、反応性を考慮するとビニル基
が特に好ましい。 また、分子末端に存在するＲ１は、脂肪族不飽和結合を
有しない；価の炭化水素基であり、このような基の具体
的な例としては、メチル基、プロとル基およびヘキシル
基等のようなアルキル基、フェニル基並びにフロロアル
キル基を挙げることができる。 上記式［Ｔ］において、Ｒ２は、−価の脂肪族炭化水素
基であり、このような基の具体的な例としては、メチル
基、プロピル基およびヘキシル基のようなアルキル基並
びにビニル基のような低級アルケニル基を挙げることが
できる。ただし、Ｒ’のうちの少なくとも５０モル％は
メチル基であり、Ｒ２がアルケニル基である場合には、
アルケニル基は１０モル％以下の量であることが好まし
い、アルケニル基の量が１０モル％を越えると架橋密度
が高くなり過ぎて高粘度になりやすい、また、ｎは、こ
のＡ成分の２５℃における粘度が通常は１００〜１００
．０００ｃＳｔ、好ましくは２００〜２０．０００ｃＳ
ｔの範囲内になるように設定される。 上記のＢ成分であるオルガノハイドロジエンポリシロキ
サンは、Ａ成分の架橋剤であり、Ｓｉ原子に直接結合し
た水素原子がＡ成分中のアルケニル基と付加してＡ成分
を硬化させる。 Ｂ成分は、上記のような作用を有していればよく、Ｂ成
分としては、直鎖状、分岐した鎖状、環吠、あるいは網
目状などの種々の分子構造のものが使用できる。また、
Ｂ成分中のＳｉ原子には、水素原子の外、有機基が結合
しており、この有機基は、通常はメチル基のような低級
アルキル基である。さらに、Ｂ成分の２６℃における粘
度は、通常は５０００　ｃｓｔ以下、好ましくは、５０
０　ｃｓｔ以下である。 このようなり成分の例としては、分子両末端がトリオル
ガノシロキサン基で封鎖されたオルガノハイドロジエン
シロキサン、ジオルガノシロキサンとオルガノハイドロ
ジエンシロキサンとの共重合体、テトラオルガノテトラ
ハイドロジエンシクロテトラシロキサン、ＨＲ’２Ｓム
０１７．単位とＳ　ｉ　Ｏ４／２単位とからなる共重合
シロキサン、および、ＨＲ’２Ｓ　ｉ　Ｏ＋ｙｚ単位と
Ｒ”ｓＳ　ｉ　０１／２単位とＳｉｎ、、２単位とから
なる共重合シロキサンを挙げることができる。ただし、
上記式においてＲ１は前記と同じ意味である。 そして、上記のＢ成分中のＳｉに直接結合している水素
原子の合計モル量に対するＡ成分中のアルケニル基の合
計モル量との比率が通常は０．１〜２．０、好ましくは
０．１〜１．０のｍ回内になるようにＡ成分とＢ成分と
を混合して硬化させることにより製造される。この場合
の硬化反応は、通常は触媒を用いて行われる。ここで使
用される触媒としては、白金系触媒が好適であり、この
ような白金系触媒の例としては、微粉砕元素状白金、塩
化白金酸、酸化白金、白金とオレフィンとの錯塩、白金
アルコラードおよび塩化白金酸とビニルシロキサンとの
錯塩を挙げることができる。このような触媒は、Ａ成分
とＢ成分との合計重態に対して通常は０．１ｐｐｍ（白
金換算量、以下同様）以上、好ましくは０．５ｐｐｉ＋
以上の量で使用される。このような触媒の量の上限につ
いては特に制限はないが、例えば触媒が液状である場合
、あるいは溶液として使用することができる場合には、
２００ｐｐｍ以下の量で充分である。 上記のようなＡ成分、Ｂ成分および触媒を混合し、室温
に放置するか、あるいは加熱することにより硬化し、本
発明で使用されるシリコーンゲルが生成する。加熱して
硬化させる場合、加熱温度は、通常は５０〜１６０℃で
ある。 このようにして得られたシリコーンゲルは、　ＪＩｓ　
　（Ｋ−２２０７−１９８０５０ｇ荷重）て測定した針
入度が通常５〜２５０度を有する。 このようなシリコーンゲルの硬度は、上記Ａ成分の量を
、Ｂ成分中のＳｉに直接結合している水素原子と架橋構
造を形成することができる量よりも過剰に用いることに
より調整することができる。 また、他の方法として、両末端がメチル基であるシリコ
ーンオイルを、得られるシリコーンゲルに対して６〜７
５重量％のｌｉ囲回内量で予め添加することにより調整
することもできる。 このようなシリコーンゲルは、上記のようにして調整す
ることもできるし、また市販されているものを使用する
こともてきる０本発明で使用することができる市販品の
例としては、ＣＦ３０２７、ＴＯＵＧＨ−３、ＴＯＵＧ
Ｈ−４、ＴＯＵＧＨ−５、ＴＯＵＧＨ−６（■トーレシ
リコーン製）やＸ３２−９０２／ｃａｔ１３００　（信
越化学工業ｗ１１）、Ｆ２５０−１２１　（日本ｊ−二
カ（１１）　等を挙げることができる。実施例では針入
度を３０に調整したものを用いた。 なお、上記のＡ成分、Ｂ成分および触媒の外に、顔料、
硬化遅延剤、難燃剤、充填剤等を、得られるシリコーン
ゲルの特性を損なわない範囲内で配合することもでき、
また、微小中空球体を混入してなる複合シリコーンゲル
を用いてもよく、このような材料に、日本フィライト株
式会社製造のフィライト（登録商標）、同社販売のエク
スパンセル（登録商標）、松本油脂製薬株式会社製造販
売のマツモト　マイクロスフェア−等が例示できる。 そして、本発明では、このシリコーンゲルのＡ成分、Ｂ
成分および触媒の混合物に、塩化ナトリウムの粒体を混
入する訳であるが、これには、該粒体をＡ成分、Ｂ成分
各々に混入してから、再度、全体を混合するようにした
方がよい、なお、混合の隙取り込んでしまった空気を取
り除くため、硬化前に真空脱泡を行うのが望ましい。 実施例における、塩化ナトリウムの粒体たる食塩は、特
に説明するまでもないが、一般に市販されているもので
あって、はぼ均一な０．４ｍｍ程度の立方体形状をして
おり、実施例では、食塩の重量と前記シリコーンゲルの
原液の重量比が２：ｌとなるよう、Ａ成分、Ｂ成分に振
り分けて混入、ざらにＡ成分、Ｂ成分を混合して、円筒
状の成形型に−流し入れ、これを立てた状態にて硬化さ
せるようにした。ここで、食塩は比重が約２でシリコー
ンゲルの原液が約１であるため、硬化させている閏に、
該食塩は自然と沈降するがのごとく順次シリコーンゲル
の原液中の底から堆積し、その各食塩の周りをシリコー
ンゲルの原液が満たすような状態となって、ゲル硬化す
るようになる。したがフて、例えば、８０℃１時間放置
すれば、Ａ成分、Ｂ成分が反応して、食塩が分散された
上で丸棒状に硬化されたシリコーンゲルが成形型中に得
られることとなる。 なお、食塩の態量とシリコーンゲルの原液の重量比が２
：１と異なり、シリコーンゲルの原液の方が多いと、表
層の一部にシリコーンゲルのみから成る層が形成される
。実施例のように２：１ぐらいであれば、表層にシリコ
ーンゲルのみから成る層は形成されず、全体が食塩の分
散したシリコーンゲルの層となる。これとは、逆に、食
塩が多くなると、シリコーンゲルの原液との混合及び真
空脱泡操作が困難になる一方、空孔たる食塩占有部分が
増えるため、仕上がり状態において網組織が細くなった
ものが得られるようになる。実際上、食塩の重量とシリ
コーンゲルの原液の重量比は１．５：１〜４：１１　望
ましくは、２：ｌ程度がよい。 次に、食塩を分散した状態で硬化したシリコーンゲルな
成形型から取り出し、実施例では、これを適当厚さ、例
えば、　１０ｍｍ旬にスライスし、それを沸騰している
濶槽に入れ、湯を幾度か交換しての竜沸を何回か繰り返
した後、湯水を切フて、乾燥させたところ、シリコーン
ゲル体中の食塩が存在していた部位には除去痕跡たる空
孔が形成され、連続気泡状に多孔質化されたシリコーン
ゲルの円板状のシートが得られた。 ここで、一般に、成形型に接触して硬化した部位にはス
キン層が形成されていて食塩の溶出が阻害されるため、
本実施例のように、成形型から取り出した後、スライス
した上で、食塩の溶出を行えば、内部食塩が露出−その
分溶出が早く行える。また、スライスするまでもなく、
少なくとも硬化した表皮層の一部でも切除して行なえば
、そこから溶出が早く行えるようになる。 得られたシートにおける空孔は、隣接する空孔同士が連
続する状態となっており、あたかもシリコーンゲルのシ
ートが内部から連続発泡したかの状態に仕上がっており
、通気性、緩衝性及び防振特性が良好であった。そして
、これは、食塩と前記シリコーンゲルの原液の比重の間
係で、常に安定した連続気泡状の多孔質体が得られるも
のであるから、軽微負荷の緩衝防振素材として極めて優
れるものとなっていた。 なお、実施例では塩化ナトリウムの粒状とじて食塩につ
いて説明したが、これに限らず、例えば、岩塩を粉砕し
たもの、結晶を肥大化したもの等適宜な大きさ、形状の
ものを用いることができるものである。 また、塩化ナトリウムは水溶性の粒体で極めて安価に得
られ、また、シリコーンゲルの原液とも反応性がなく、
白金系触媒の触媒作用を阻害しない上、一方この塩化ナ
トリウムを溶出させる溶媒たる水はシリコーンゲルとは
相溶性がないため、塩化ナトリウムの溶出工程によって
もシリコーンゲルに悪影響を与えることがない。 なお、シリコーンゲルのみの層が表層にできた場合には
、人体に触れる側の部位にだけ空孔を存在させ、他方は
通常のシリコーンゲルの層とした複層構造のシリコーン
ゲル製緩衝防振材として使用することができる。 そして、このようなシリコーンゲル製緩衝防振材であれ
ば、シリコーンゲルを素材としている為、物性が安定し
ており、座席シート材、ヘルメット、ヘッドレスト、さ
らには、その池内装材、靴底、マツトレス等の素材とし
て適する。 （発明の効果） したがって、本発明によれば、従来困難とされていたシ
リコーンゲルの発泡化が、−旦ゲル状に硬化させた状態
から、硬化前原液時に混入した塩化ナトリウムの粒体を
取り除くことによフて、該塩化ナトリウムの粒体の存在
していた部位に除去痕跡たる連続気泡状の空孔を形成す
ることで達成され、シリコーンゲルとしての体を失うこ
となく、通気性を確保し、更には、このことによって、
緩衝、防服特性をも改善したシリコーンゲル製緩衝防振
材が得られる。同時に、コスト及び比重も下げられ、座
席シート材やヘルメット内装材等の人体と直接接触する
部位の素材としても適するようになる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）針入度５〜２５０程度に硬化するシリコーンゲル
   の硬化前原液に、塩化ナトリウムの粒体を混入せしめる
   工程と、該粒体が混入された前記原液を硬化せしめる工
   程と、その後、該粒体を湯水にて溶出せしめて、シリコ
   ーンゲル体中の前記塩化ナトリウムの粒体が存在してい
   た部位に除去痕跡たる空孔を形成する工程とを有するこ
   とを特徴とするシリコーンゲル製緩衝防振材の製造方法
   。
2. （２）塩化ナトリウムの粒体を湯水に溶出せしめるにあ
   たり、硬化状態におけるシリコーンゲルの少なくとも表
   皮層の一部を切除してから行うことを特徴とする請求項
   （１）記載のシリコーンゲル製緩衝防振材の製造方法。
3. （３）ジメチルシロキサン成分単位からなり、次式［
   I ］で使用されるジオルガノポリシロキサン（Ａ成分）
   ： ▲数式、化学式、表等があります▼・・・［ I ］ ［ただし、Ｒはアルケニル基であり、Ｒ＾１は脂肪族不
   飽和結合を有しない一価の炭化水素基であり、Ｒ＾２は
   一価の脂肪族炭化水素基（Ｒ＾２のうち少なくとも５０
   モル％はメチル基であり、アルケニル基を有する場合に
   はその含有率は１０モル％以下である）であり、ｎはこ
   の成分の２５℃における粘度が１００〜１００，０００
   ｃＳｔになるような数である］と、２５℃における粘度
   が５０００ｃＳｔ以下であり、１分子中に少なくとも３
   個のＳｉ原子に直接結合した水素原子を有するオルガノ
   ハイドロジエンポリシロキサン（Ｂ成分）とからなり、
   かつジオルガノハイドロジエンポリシロキサン（Ｂ成分
   ）中のＳｉ原子に直接結合している水素原子の合計量に
   対するジオルガノポリシロキサン（Ａ成分）中に含まれ
   るアルケニル基の合計量の比（モル比）が０．１〜２．
   ０になるように調整された混合物を、白金系触媒下で硬
   化させてなる付加反応型シリコーンコポリマーであって
   、前記混合状態中において混入された塩化ナトリウムの
   粒体が、該混合物全体が硬化せしめられた後に、湯水に
   溶出され、シリコーンゲル体中の前記粒体の存在してい
   た部位にその除去痕跡たる連続気泡状の空孔が形成され
   ていることを特徴とするシリコーンゲル製緩衝防振材。