JPS6046135B2 - スポンジ状弾性体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコム状弾性体の粉粒状物を主体としてなるス
ポンジ状弾性体に関し、特には使用ずみの天然ゴム、シ
リコーンゴム、ニトリルゴム等の天然ゴムまたは合成ゴ
ム状弾性体を粉砕したものをシリコーン系のバインダー
で団塊化させてなる、耐熱性、耐候性（耐老化性）、ス
ポンジ弾性、さらには滑性にすぐれたスポンジ状弾性体
に関するものである。

天然ゴム、シリコーンゴム、ニトリルゴム等の天然ゴ
ムまたは合成ゴム状弾性体については、その使用ずみの
ものあるいはゴム状成形品を得る際のバリ、不良品等を
有効利用する立場から、その粉砕品を未硬化の生コム組
成物と混練りしてコム状成形品を再生する試みはすでに
行われているが、これにより得られる成形品は強度が弱
く、外観的にも凹凸を生じるなどの欠点を有する。

本発明者らはこのような不利を解決する目的で、鋭意
検討を重ねた結果、天然ゴム、シリコーンゴム等の天然
ゴムまたは合成ゴム状弾性体の粉砕砕物は、これを硬化
性オルガノポリシロキサンの液状組成物により、スポン
ジ状に団塊化させると、このものは耐熱性、耐候性にす
ぐれ、良好なスポンジ状弾性を示すものとなるので、従
来公知の耐熱、耐候性スポンジの用途、特にはコンタク
トレンズ研摩用スポンジ等に好適とされるほか、該団塊
化を通気性が維持されるようにして行つたものは微生物
等の培養容器用栓として好適とされるものであることを
確認し、本発明を完成した。 すなわち、本発明は粒子
径が０．０５〜５−であるゴム状弾性体の粉粒状物をバ
インダーとして硬化性オルガノポリシロキサンの液状組
成物を用いてスポンジ状に団塊化させてなるスポンジ状
弾性体に関するものであり、このものは耐熱性、耐候性
、スポ ジ弾性にすぐれており、さらに該バインダーと
して硬化性オルガノポリシロキサンにフッ素樹脂粉末を
添加した液状組成物を使用して得たスポンジ状弾性体は
滑性にすぐれている特徴を有する。 以下本発明を詳細
に説明する。

本発明で使用されるゴム弾性体の粉粒状物は、粉粒状
物がゴム弾性体である限り天然ゴム、シリコーンゴムそ
の他の合成ゴムや軟質塩化ビニルなどの合成樹脂などの
廃品を粉砕したものでよく、その種類等に制限はないが
、より高度の耐熱性にすぐれたスポンジ状弾性体を得る
という目的からは室温硬化シリコーンゴム、加熱硬化シ
リコーンゴム等のシリコーンゴムやフッ素ゴムのバリ、
不良品、廃品を粉砕したものを使用することが望ましい
。

この粉砕はゴム用粉砕機例えば高速回転歯と固定歯によ
る衝撃粉砕機等を用い、スクリーンで篩分けすることに
より容易に行うことができるが、勿論当初から本発明用
に製造されたオリジナルなゴム状弾性体の粉粒状物であ
つてもよいことはもちろんである。上記粉粒状物の粒子
径は目的とするスポンジ状弾性体の種類、用途等によつ
ても異なるが、これが０．０５Ｗ＄ｔより小さい場合ま
た５７ｒ０ｎより大きいと良好なスポンジ体を得るため
に高度の技術が必要となり、コスト的に不利となるので
、これは０．０５〜５ｗｎの範囲とすることが必要とさ
れる。

この粉粒状物を団塊化させてスポンジ状とするためには
バインダーを使用するが、このバインダーとしては硬化
性オルガノポリシロキサンの液状組成物を用いることが
必要とされ、これによれば耐熱性、耐候性にすぐれたス
ポンジ状弾性体が得られる。

ここに使用される硬化性オルガノポリシロキサンの液状
組成物としては、線状構造のジオルガノポリシロキサン
を主体としたもの、あるいはワニス構造のオルガノポリ
シロキサンを主体としたものなどいずれのものであつて
もよいが、特には硬化によりシリコーンゴム弾性体とな
るいわゆる常温硬化型（ＲＴ■）、低温硬化型（ＬＴ■
）、熱硬化型（ＨＴＶ）等のシリコーンゴム組成物であ
ることがより望ましい。

この硬化性オルガノポリシロキサンとしては、たとえば
ジメチルポリシロキサン、ジメチルビニルポリシロキサ
ン、メチルビニルフェニルポリシロキサン、γ一トリフ
ロロプロピルメチルビニルポリシロキサン等のポリシロ
キサンに、必要に応じ加えられる添加剤たとえば各種充
でん剤、顔料、特性向上剤（たとえば導電付与剤、磁性
付与剤、導熱剤、導磁速剤）および加硫剤、触媒、さら
には防カビ剤等を添加したものとすればよく、これらの
ものは通常ＲＴＶシリコーン（一液型もしくは二液型）
または熱加硫シリコーンゴム（ＬＴＶ．，ＨＴＶ）とし
て市販されているものが使用されるが、このポリシロキ
サンとしてはこれにオレフィンモノマーたとえばアクリ
ル酸モノマーやそのエステルあるいはスチレン等をラジ
カル重合させたもの、ポリオキシアルキレン基を導入し
たものなどの変性オルガノポリシロキサンを主体とした
組成物、あるいはこれらの二種以上を組み合せた組成物
を使用してもよい。これらの組成物は作業性、加工性の
点から溶媒で希釈して液状にて使用することもできるが
、省資源や環境汚染等の公害問題の観点から無溶媒で適
度な粘性を示す組成物を適宜選択使用することが望まし
い。硬化性オルガノポリシロキサンの液状組成物は、こ
れを前記したゴム状弾性体の粉粒状物の表面の一部、好
ましくは全表面を被覆するようにして使用すればよく、
これによれば該粉粒状物がシリコーンゴム以外の天然ゴ
ムまたは合成ゴムであつても得られるスポンジ状弾性体
は耐熱性、耐候性にすぐれたものとなるが、この硬化性
オルガノポリシロキサンの液状組成物はこれにさらに各
種のフッ素樹脂粉末を添加したものとしてもよく、これ
によればこの組成物の硬化被覆面にすぐれた”滑性を付
与することができる。

本発明のスポンジ状弾性体は、ゴム状弾性体の粉粒状物
と前記バインダー成分とを混合後、型の中に充てんし室
温または加熱下、必要に応じて加圧下に硬化させること
により得ることができる。

ゴム状弾性体の粉粒状物に対するバインダー成分の使用
量は粒子径が０。０５〜５Ｔｒ０ｎの範囲にある粒子の
大きさ、得るべきスポンジ状の見かけ密度等により実験
的決定されるものであり、したがつてこれを画一的に述
べることができないが、この使用量が多すぎると粉粒状
物の粒子間にバインダー成分であるオルガノポリシロキ
サンの硬化物が密に充てんされて空隙がなくなるように
なつて、目的のスポンジ状弾性体が得られなくなるし、
またこの使用量が少なすぎると粒子間の結合が弱くなる
ので、おおよその目安としては、ゴム粉粒状物が粒子径
分布０．１〜３ｒｆ＄ｔのものである場合、この１００
重量部あたり、液状のシリコーンゴム組成物３０〜１（
１）重量部の範囲とすればよいが、もちろんこれに限定
されるものではない。

なお、前記バインダーと粉粒状物を混合するにあたり、
前記した特性向上剤を添加する場合には前記特性向上剤
と前記バインダーとをあらかじめ混合したのち、さらに
これに前記粉粒体を混合する方法やこれらを同時に加え
る方法が適宜採用される。

コム状弾性体の粉粒状物の粒子群中に介在するバインダ
ー成分の状態は、スポンジ状弾性体の取得を目的とする
ことから、懸垂相および／または索紐相であることが好
ましい。

この懸垂相（ＰｅｎｄＬｌｌａｒｓｔａｔｅ）および索
紐相（Ｆｕｍｉｃｕｌａｒｓｔａｔｅ）は粉粒体を扱う
学問において、粉粒体群中にに介在する水分の状態を分
類するための用語であるが、本発明においては、懸垂相
とは粉粒状物の粒子と粒子がバインダーでスポンジ状に
結合され、かつ粒子の周囲の一部がバインダーで被覆さ
れていない状態であり、索紐相とは粉粒状物の粒子と粒
子がバインダーでスポンジ状に結合され、かつ各粒子は
全周がバインダーで被覆された状態をいうものである。

なお、粒子間の空隙部がバインダーの硬化物で満たされ
ている状態は毛管相（Ｃａｐｉｌｌａｒｙｓｔａｔｅ）
あるいは浸せき相（Ｉｍｍｅｒｓｅｄｓｔａｔｅ）に相
当するが、これはもはやスポンジ状ではないので本発明
のスポンジ状弾性体ではない。なお、ゴム状弾性体の粉
粒状物とバインダー成分との混合は、ニーダー、混練り
ロール、らいかい機などの混合機で行うかまたはバイン
ダー成分をスプレーすればよく、またこれをスポンジ状
成形体とするためには該混合物を型に入れ、加圧下に硬
化させればよい。

硬化はバインダーとしてＲＴＶシリコーンゴムを使用し
た場合には室温でもよいが、通常は加熱下（５０〜２５
０゜Ｃ）に行う方が能率的である。本発明のスポンジ状
弾性体は、そのもののスポンジ硬度計（ｃタイプ）で測
定した硬度が１０〜６０特には２５〜４０のものである
場合には、コンタクトレンズ研摩用スポンジとして好適
に使用することができ、またこれが良通気性のものとし
て得られた場合には、微生物等の培養容器用通気性栓と
して好適に使用することができるが、これがさらに耐熱
性のシート部材その他一般成形品として使用できるとい
うことはいうまでもない。

つぎに具体的実施例をあげる。

実施例１ 成形品１の製造： ビニル基含有シリコーン生ゴムＤＣ４３Ｏ（米国ダウコ
ーニング社製商品名：ビニル基対ケイ素原子のモル比約
１／５００）１０唾量部に架橋剤としてジクミルパーオ
キサイド０．５重量部を添加して６″ロールで３紛間混
練して得られたシート１７０℃、３０ｋｇノｄの条件下
で３吟間硬化成形してシリコーンゴムシートを作り、つ
いでこれを粉砕して得たシリコーンゴム粉砕品（粒子径
分布０．１〜３ｗｒ！ｎ）１００重量部に脱オキシム系
の一液縮合型室温硬化性シリコーンゴム組成物ＫＥ−４
５ＲＴＶ（信越化学工業社製商品名）５０重量部を添加
し、この配合物１．５ｋ９を二ーダーで均一に混合（約
５分間）した。

つぎに、この混合物を高さ１０７０７７！、たて１００
ｗｎ１よこ１００Ｔｎｍの中ワリ型ブレス成形器に仕込
み、上下にクロムメッキした鏡面板で３ｋ９１ｃＩｔに
加圧した状態で１昼夜（室温３００〜３５℃）放置後、
成形品を取出した。これを成形品１とする。成形品２の
製造： シリコーンゴム粉砕品として粒子径分布３．５〜７７ｍ
１ｎのものを使用したほかは成形品１の製造と同様にし
て成形品を製造した。

これを成形品２とする。成形品３の製造： ＫＥ４５ＲＴＶ（前出）硬化物を粉砕後篩分けした粒径
０．３瓢以下０．１Ｔｗｔ以上のシリコーンゴム粉砕品
１０唾量部と脱酢酸系の一液型低温加硫型シリコーンゴ
ム組成物ＫＥ−１０６Ｌ．ＴＶ（信越化学工業社製商品
名）６鍾量部との割合からなる配合物１．６ｋｇをらい
かい機で均一に混合した。

この混合物１．５ｋｇを成形品１の製造で使用したと同
様の成形器により２ｋｇＩｃＩｔの加圧下で１５０℃１
０分間硬化させ、成形品を製造した。

これを成形品”３とする。成形品４の製造： 成形品３の製造で調製したと同様の混合物１。

２ｋｇを成形品１の製造で使用したと同様の成形器に仕
込み、成形品３０ｋｇＩｃＩｔ１１５０℃１紛で硬化さ
せ成・形品を得た。

これを成形品４とする。上記各成形品についてスポンジ
硬度計（ｃタイプ）による硬さ、表面平滑性およびソフ
トコンタクトレンズ研摩用スポンジとしての研摩適性を
調べたところ、次表のとおりの結果が得られた。

なノお、成形品４を厚さ５μｍｌこ切り光学顕微鏡で目
視したところ、このものは粉粒体を扱う学間でいうとこ
ろのいわゆる浸せき相（Ｉｍｍｅｒｓｅｄｓｔａｔｅ）
に相当し、も早スポンジ状を呈していないことがわかつ
た。実施例２ ＪＩＳＫ−６７２１に規定の方法、すなわち、塩化ビニ
ル樹脂４ｙをニトロベンゼン１′に溶解し、ウツペロー
デ型粘度計を使用して測定した比粘度が０．７０（重合
度換算約２９００）である塩化ビニル樹脂５鍾量部と同
じく比粘度が０．３０（重合度換算約７５０）である塩
化ビニル樹脂５唾量部からなる塩化ビニル樹脂１０呼量
部に対して、可塑剤ジー２−エチルヘキシルフタレート
８鍾量部、シリカ３０唾量部、アクリルニトリルーブタ
ジエンースチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）２唾量部、カ
ルシウムー亜鉛系安定剤ＬＦ−４００（昭島化学工業（
株）製）３部とからなる消ゴム組成物を、日本製鋼所（
株）製射出成形機（日鋼アンカー７５）を使用し、シリ
ンダー部１温度９０℃、同２温度９０℃、同３温度１１
０゜Ｃ１ノズル部温度８０℃、射出成形速度５秒、冷却
速度２０゜Ｃの条件で射出成形して得た５−×１５糖×
１０ＷＬの直方体消しゴム３０柵を粉砕し、得られた粉
砕物を３？角のスクリーンで篩分けした残滓物（平均粒
子径４．３順）の粉粒体４．０ｋ９を脱酢酸型一液性シ
リコーンゴムＫＥ−４２（信越化学工業（株）製商品名
）２．３ｋ９とカーボンブラック０．２ｋｇとをらいか
い機で均一に混合し、実施例１で使用したと同じブレス
機に仕込み４ｋ９１ｃｒｉ，の加圧下で１８０′Ｃ×３
Ｃ＠間硬化させたところ、このものはシリコーンゴムが
索紐相であり（ナイフで５μｍに薄く切断して顕微鏡で
確認）、平均セル径１５０Ｐ７ＴＬのスポンジ状弾性体
であつた。

またこのものは、沸騰水で２扮間煮沸したのち水冷する
煮沸処理する煮沸試験を５０回くり返しても硬くなるな
どの劣化はなかつた。なお、比較のため粉砕前の直方体
消しゴムを１０回の煮沸試験に呈したところ、このもの
はも早ゴム状弾性体を呈せず極めて脆いものとなつた。

以上のことから本発明になるこのスポンジ状弾性体はス
ポンジ状弾性体を構成する粉粒体の表面がシリコーンゴ
ムで被覆されており、したがつてスポンジ状弾性体の内
外表面がシリコーンゴムで覆われていることがわかつた
。実施例３ ブレス機の成型枠を直径２０ＴＷｉ、長さ３０？とし、
仕込量を６ｇ／個とした他は実施例２と同様にして直柱
状スポンジ状弾性体頷個を得、このもののうちｗ個に、
通気量１８ｍ１／分の条件下に予じめ実験用に作られた
清浄空気に大気粉塵を浮遊させた含粉塵空気を１紛間通
過させ、その除去率を計算したところ、９７．８％であ
つた。

また他の１帽のスポンジ状弾性体のうち５個は実施例２
と同様の煮沸処理後、残り５個は煮沸処理せずして、グ
タチレラ、エスプソスポラの好気培養容器における通気
栓として使用したところ、両者とも従来の綿栓に対して
何ら遜色のない結果が得られた。このことから本発明に
なるスポンジ状弾性体は培養容器用栓体としてくり返し
滅菌処理しても充分使用に耐えることがわかつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粒子径が０．０５〜５ｍｍであるゴム状弾性体の粉
   粒状物を、バインダーとして硬化性オルガノポリシロキ
   サンの液状組成物を用いてスポンジ状に団塊化させてな
   るスポンジ状弾性体。 ２ 前記バインダー成分が粉粒状物の粒子間に懸垂相お
   よび／または索紐相で介在することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のスポンジ状弾性体。 ３ 前記ゴム状弾性体の粉粒状物がシリコーンゴムであ
   る特許請求の範囲第１項記載のスポンジ状弾性体。