JPH073165A

JPH073165A - 多孔性シリコーンゲルの製造法

Info

Publication number: JPH073165A
Application number: JP16596793A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Miyoshi; 邦彦三好; Hideo Yamazaki; 秀夫山崎; Shigeru Koshibe; 茂越部
Original assignee: SIEGEL KK
Current assignee: SIEGEL KK
Priority date: 1993-06-14
Filing date: 1993-06-14
Publication date: 1995-01-06

Abstract

(57)【要約】【目的】オルガノハイドロジェンポリシロキサンとア
ルケニルポリシロキサンとを含む原料混合物から多孔性
シリコーンゲルを製造する方法において、製造時のゲル
の破壊等を伴わずに、優れた衝撃吸収性、振動吸収性、
感触を示し、特にスポーツシューズ用緩衝材としての使
用に適する多孔性シリコーンゲルを製造する。【構成】原料混合物に空洞を有する粒体を含有させた
後、原料混合物を硬化させ、次いで硬化物を圧縮して上
記粒体を破壊して、多孔性シリコーンゲルを製造するこ
と、該原料混合物が、オルガノハイドロジェンポリシロ
キサンとアルケニルポリシロキサンとを、Ｓｉ−Ｈ基／
アルケニル基の比が０．８５〜１．２５となる量にて含
有すること、粒体を含まない原料混合物を硬化した場合
に針入度が５〜２００、伸び率が４００％以上、かつ弾
性率が６〜２５ｋｇ重／ｃｍ²となる原料混合物を用い
ること、及びバルーン状の粒体が０．６ｇ／ｍｌ以下の
密度を有し、ポリシロキサン合計量に対して１〜１５０
重量％の割合で用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多孔性シリコーンゲル
の製造法、特にスポーツシューズ用緩衝材に適する多孔
性シリコーンゲルの製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】従来より、スポーツシューズ
の靴底の緩衝作用を改善するための種々の試みが成され
ている。人が運動する際、例えば走る際には、地面を繰
り返し強く打つこととなり、その際の衝撃によって膝、
足首、腰等を痛めることがある。緩衝作用を改善するた
めに、靴底にゴム、多孔性ゴム、スポンジ状物質等を使
用することが従来より行われているが、これらスポーツ
シューズの緩衝作用は未だ十分とは言えない。そこで、
衝撃作用をさらに改善するために、空気等の高圧ガスの
クッションを靴底に組み込んだスポーツシューズが市販
されているが、こうしたシューズは、人によっては履き
心地が不自然に感じられ、体に合わないことがある。そ
のため、緩衝材として多孔性シリコーンゲルが用いられ
るようになって来ている。

【０００３】多孔性シリコーンゲルは、多孔性ゴムに比
べ、緩衝性が高く、耐薬品性に優れ、感触がソフトであ
る上、バネ定数が低く、温度依存性が少ないと言う利点
を有する。シリコーンゲル自体の上記の利点の他に、多
孔質である結果、比重が軽い、通気性が良い、振動が加
えられた際に内部エアがオリフィス的に働くために減衰
性能が良好であると言う長所を備える。

【０００４】多孔性シリコーンゲルの製造法自体は公知
であり、特開平３−１１９０６１号公報、同３−１５２
１３８号公報、同３−１５２１３９号公報、同４−１２
０１４１号公報等に記載されている。例として、シリコ
ーンゲルの硬化前原料（一般に、オルガノハイドロジェ
ンポリシロキサンと両末端アルケニルポリシロキサンと
の混合物が用いられる）に可溶性の粒体を混入し、前記
原料を硬化した後に適当な溶剤によって粒体を溶出させ
て空孔を形成する方法等を挙げることができる。

【０００５】しかしながら、従来の方法はいずれも実用
面では大きな問題を持っていた。例えば、溶出法は溶出
操作に膨大な工程数を要し、コストが高い。溶剤を使用
する場合には、環境破壊の問題がある等の欠点があっ
た。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、シリコー
ンゲルの製造のために特定の原料を使用することによ
り、かつバルーン状の粒体を添加し、原料の硬化後に該
粒体を破壊するという簡単な工程によって、製造時のゲ
ルの破壊等を伴わずに、優れた衝撃吸収性、振動吸収
性、感触を示し、特にスポーツシューズ用緩衝材として
の使用に適する多孔性シリコーンゲルを製造し得ること
を見出した。

【０００７】すなわち本発明は、オルガノハイドロジェ
ンポリシロキサンとアルケニルポリシロキサンとを含む
原料混合物から多孔性シリコーンゲルを製造する方法に
おいて、該原料混合物に空洞を有する粒体を含有させた
後、原料混合物を硬化させ、次いで硬化物を圧縮して上
記粒体を破壊して、多孔性シリコーンゲルを製造するこ
と、該原料混合物が、オルガノハイドロジェンポリシロ
キサンとアルケニルポリシロキサンとを、Ｓｉ−Ｈ基／
アルケニル基の比が０．８５〜１．２５となる量にて含
有すること、粒体を含まない原料混合物を硬化した場合
に針入度が５〜２００、伸び率が４００％以上、かつ弾
性率が６〜２５ｋｇ重／ｃｍ²となる原料混合物を用い
ること、及びバルーン状の粒体が０．６ｇ／ｍｌ以下の
密度を有し、ポリシロキサン合計量に対して１〜１５０
重量％の割合で用いられることを特徴とする製造法であ
る。

【０００８】針入度は、ＪＩＳＫ‐２２０７‐１９８
０に従い、５０ｇ荷重で測定される。

【０００９】原料として使用するオルガノハイドロジェ
ンポリシロキサン自体は公知である。これはＳｉ−Ｈ基
を有するポリシロキサンであり、たとえば下記の式Ｉに
より示される。

【００１０】

【化１】（ここで、Ｒ¹はメチル基であり、Ｒ²はメチル基又は
フェニル基であり、ｒ¹及びｒ²は水素原子又はメチル
基であり、ｒ¹とｒ²のうち少くとも二つは水素原子で
あり、ｍ及びｎは各単位の数を示す整数であり、各単位
はブロック状あるいはランダムに配置されることができ
る。）例としてメチルハイドロジェンポリシロキサン等
を挙げることができる。

【００１１】他方の原料であるアルケニルポリシロキサ
ンもまた公知であり、たとえば上記の式Ｉにおいて、ｒ
¹及びｒ²がビニル基又はメチル基であり、ｒ¹とｒ²
のうち少くとも二つはビニル基である。例として両末端
ビニルジメチルポリシロキサン等が挙げられる。これら
は、たとえば特開平３−１１９０６１号公報、同３−１
５２１３９号公報などに記載されている。好ましくは、
両シロキサンの重量平均分子量の比が０．０１〜１０
０、特に０．１〜１０である。この範囲外では、ゲルが
軟らかすぎ、また伸び率が小さすぎる。

【００１２】本発明においては、シリコーンゲルの原料
混合物として、上記のオルガノハイドロジェンポリシロ
キサンと、アルケニルポリシロキサンとを、Ｓｉ−Ｈ基
／アルケニル基の比が０．８５〜１．２５、好ましくは
０．９９〜１．２５となる量にて含有する。該比によっ
て、硬化後の架橋構造が異なり、従って物性が異なる。
Ｓｉ−Ｈ基／アルケニル基の比が０．８５未満では製品
硬度が著しく低く、不安定な製品が生じる。逆に、１．
２５を越えると、製品ゲルの伸び率が低下し、脆化し、
破れやすくなる。

【００１３】本発明においては、シリコーンゲルの原料
混合物として、上記の条件を満たすと同時に、粒体を含
めずに硬化した場合に、針入度が５〜２００、伸び率が
４００％以上、弾性率が６〜２５ｋｇ重／ｃｍ²となる
ものを使用する。

【００１４】本発明者が見出したところによると、粒体
を含めずに硬化したゲル（以下、無添加ゲルと云うこと
がある）の伸び率と、粒体を含有させた後硬化させ、次
いでバルーン状粒体を破壊して得られるゲル（以下、製
品ゲルと云うことがある）の伸び率は、比例関係にあ
り、無添加ゲルの伸び率が４００％未満となるものを用
いると、製品ゲルの伸びが不十分であり、場合によって
は粒体を破壊する際にゲルも破れる。

【００１５】上記原料混合物を硬化させてシリコーンと
する方法自体は公知である。硬化は、室温に放置するこ
とによって行うことができるが、加熱下で行っても良
い。加熱温度は、一般に５０〜１６０℃とするのが好ま
しい。触媒を使用しても良く、好ましい触媒として、白
金系触媒、例えば白金の微粉末、塩化白金酸及びその
塩、酸化白金、白金のオレフィン錯体、白金アルコラー
ト、白金のビニルシロキサン錯体等を挙げることができ
るが、これらに限定されない。白金触媒の量は、ポリハ
イドロジェンシロキサンと両末端ビニルジメチルポリシ
ロキサンとの合計重量に基づき０．１ｐｐｍ以上、特に
５〜５０ｐｐｍとするのが好ましい。尚、イオウ、リ
ン、スズ系化合物及びアミン等は、白金系触媒と反応し
やすく、架橋、硬化を阻害する触媒毒となり得るので、
反応系中に含有させないことが好ましい。空洞を有する
粒体は、密度が０．６ｇ／ｍｌ以下であることが必要で
ある。０．６ｇ／ｍｌ超だと目的とする多孔性シリコー
ンゲルは得られず、また破壊した残存物の影響で弾性率
が高くなり、十分な緩衝効果が得られない。好ましくは
０．３ｇ／ｍｌ以下である。またその、使用量はポリシ
ロキサンの合計１００重量部に対して１〜１５０重量部
添加する。添加量が多すぎるとシリコーンの割合が減少
し、製品ゲルの強度不足の問題が生ずる。他方、少なす
ぎると、製品が多孔性とはならない。

【００１６】空洞を有する粒体の材質は特に限定され
ず、たとえばプラスチック、セラミック等が好ましい。
たとえば、シラスバルーン、三井パーライト等の天然品
粉砕物や松本油脂株式会社製のＦ及びＭＦＬシリーズ、
日本軽金属株式会社製のアミルナバルーン、小野田セメ
ント株式会社製のマイクロセルズ、凸版ムーア株式会社
製の中空マイクロカプセル、旭化成工業株式会社製のセ
ルモア、住友スリーエム株式会社製のグラスバブルズ、
旭硝子株式会社製のＱ‐ＣＥＬやＣＥＬ‐ＳＴＡＲ、Ａ
ｃｃｒｅｌ（商標）等といった合成品を挙げることがで
きる。好ましくは、粒体の平均直径は１００〜５００μ
である。

【００１７】また、硬化物を圧縮させ粒体を破壊する方
法としては、油圧式や機械式プレスによる方法、ロール
の間隙を通す方法がある。

【００１８】本発明により得られる製品ゲルは、密度が
０．２〜０．６ｇ／ｍｌ、伸び率が２００％以上、弾性
率０．３〜２．０ｋｇｆ／ｃｍ²であることが好まし
い。

【００１９】本発明の方法によれば、シート状、ブロッ
ク状、棒状等、目的に応じた任意の形状のシリコーンゲ
ルを製造することができる。例えば、スポーツシューズ
用緩衝材として、多角形、円形、踵形のシート等へと硬
化させることができ、また、他の形状に硬化された多孔
性シリコーンゲルをこれらの形状に打ち抜くこともでき
る。

【００２０】尚、原料混合物に、顔料、染料、硬化遅延
剤、難燃剤、充填剤等を、生じるシリコーンゲルの特性
を損なわない範囲で加えても良い。

【００２１】本発明に従い得られるシリコーンゲルは、
シリコーンを素材としているため、緩衝性が高く、耐薬
品性に優れ、感触がソフトである上、バネ定数が低く、
温度依存性が少なく、物性が安定している。多孔質であ
る結果、比重が軽い、振動が加えられた際に内部エアが
オリフィス的に働くために減衰性能が向上すると言う利
点を有する。また、スポーツシューズ用緩衝材として優
れた多孔性シリコーンゲルを、低コストで製造すること
ができる。本発明に従い得られるシリコーンゲルはま
た、通気性を備えており、スタンプ台、座席シート材、
ヘルメット、ヘッドレスト、内装材、マットレス、整姿
用パッド等の医療関係、シール剤、ポッティング剤等の
種々の用途に有用である。

【００２２】以下、実施例により本発明をさらに説明す
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。

【００２３】

【実施例１〜３及び比較例１〜４】表１に示すオルガノ
ハイドロジエンポリシロキサンとアルケニルポリシロキ
サン（ビニル型シリコーン）の計１００重量部及び表に
示す重量部のバルーン状粒体を白金系触媒（シロキサン
に対し１２ｐｐｍ）と共に混合機に入れ、真空条件下に
５分間撹拌した。この混合物を厚み５ｍｍの凹金型に入
れ、型締圧２００ｋｇで１００℃で３０分間硬化させ
た。硬化したゲルを間隙２ｍｍの３インチ２本ロール間
に通して製品ゲルを得た。用いた空洞を有する粒体は、
松本油脂株式会社製のＨＦＬ‐８０であり、密度０．１
３ｇ／ｍｌを有する。製品ゲルのクリープ性、耐久性及
び感触を評価した。５×５×０．５ｃｍの製品ゲルにつ
いて、下記の様にして評価した。

【００２４】伸び及び弾性率：ＪＩＳＫ６３０１に
従う。

【００２５】クリープ性：５０ｋｇの荷重をかけ、１
カ月放置する。

【００２６】変形量が原寸の２０％以上の場合に×、２
０〜１０％の場合に○、１０％未満の場合に◎と評価す
る。

【００２７】耐久性：２００ｋｇのおもりを５万
回落下させる。

【００２８】テスト後の製品ゲルの外観で判定する。

【００２９】感触：手で触った場合の軽さ、柔
らかさ、弾力性の感じを評価する。

【００３０】

【表１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オルガノハイドロジェンポリシロキサン
とアルケニルポリシロキサンとを含む原料混合物から多
孔性シリコーンゲルを製造する方法において、該原料混
合物に空洞を有する粒体を含有させた後、原料混合物を
硬化させ、次いで硬化物を圧縮して上記粒体を破壊し
て、多孔性シリコーンゲルを製造すること、該原料混合
物が、オルガノハイドロジェンポリシロキサンとアルケ
ニルポリシロキサンとを、Ｓｉ−Ｈ基／アルケニル基の
比が０．８５〜１．２５となる量にて含有すること、粒
体を含まない原料混合物を硬化した場合に針入度が５〜
２００、伸び率が４００％以上、かつ弾性率が６〜２５
ｋｇ重／ｃｍ²となる原料混合物を用いること、及びバ
ルーン状の粒体が０．６ｇ／ｍｌ以下の密度を有し、ポ
リシロキサン合計量に対して１〜１５０重量％の割合で
用いられることを特徴とする製造法。