JPS6019933B2 - 含水材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、保冷材シーラントその他に用いられた含水材
に関するものである。

従釆ゴム質に水を分散せしめた含水材は例えば持公昭５
２−４磯９５号にみられる様に、マシン油、シリンダー
油、トランス油等の油成分に熱可塑性ェラストマーを加
熱溶融した連続層中に界面活性剤の存在下に水を分散せ
しめた含水ゲルが提案されている。

この種の含水ゲルは界面活性剤により油中に水を分散さ
せているため、分散された水の粒径を適宜にコントロー
ルすることは非常にむずかしい。従って授爵芋により均
一に水を分散せしめようとすれば、水が細粒になり過ぎ
て水の細粒相互が蓬通しやすくなり、出来上った含水体
はェラストマ一層中に水層が独立分散した構成にはなり
がたく、むしろ毛細管状に運通した水層を形成する。こ
のことは含水材としての性質を経時的に変化させ、品質
の保持が著しく携われる。即ち水層が含水体の内部より
表面まで連適していることにより、内部に包含されてい
る水分が除々に外気中に放散し、ェラストマー層と水層
の分離を来すようになる。他方、ェラストマー層中を毛
管状の水層が細かく寸断しているため、含水体全体の強
度が弱くまた形状の保持がむづかしく時間の経過ととも
に変形する。

更に保冷材として使用する場合には、含水体は氷点以下
に冷却して包含水分を凍結させる。この際水層がェラス
トマー中に独立分散しておれば凍結時においても含水体
自体は柔軟性を維持しておるが、水層が蓮適している従
来技術の含水体では、凍結時に連結した水層が形成され
、全体が一体化して柔軟性が失われる。また、ェラスト
マーの溶融軟化剤としてマシン油、シリンダー油等の鍵
油を使用している場合には、上記鉱油に含まれている低
分子量の炭化水素が含水体より除々に放散され悪臭を放
ちかつ表面の粘着性を増加してよごれやすくなる。

特に食品と接触する冷蔵庫等で使用するには不適当であ
る。本発明は上記従釆技術の欠点を改良して長期間水分
の変化がなく衛生的で、強度が安定で氷点以下でも柔軟
性を維持できる含水体を提供することを目的とする。

上記目的は、ェラストマー層に水を分散させる際に、吸
水性高分子粉末を用いェラストマーの溶融軟化剤として
、アルキルベンゼンを用いること夕により達成せられる
。

本発明を以下に詳細に説明する。

本発明に用いられる熱可塑性ェラストマーとは、Ｓ−Ｂ
−Ｓ型の禾加硫の弾性テレブロツクポリマーで、Ｓブロ
ックはスチレン、Ｑ−メチルスチレン等のビニル化合物
の熱可塑性重合体で、Ｂフロツクはプタジェン、ィソプ
レン等の共役ジーェン化合物の弾性重合体である。

上記熱可塑性ゴムには、上記のブロック重合体に通常の
熱可塑性重合体であるエチレン、酢酸ビニル共重合体（
ＥＶＡ）、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン等及び通常熱可塑性重合体に添加される充填材、顔料
、染料、老化防止剤、糟剤、紫外線吸収剤、架橋剤、加
硫剤等が添加されてもよい。

本発明に用いられる吸水性高分子粉末とは、例えばカル
ポキシメチルセルロース、ポリエチレンオキサィド、ポ
リァクリル酸ソーダ、架橋型ポリアクリル酸ソーダ、ポ
リビニルアルコール、努ぎ橋型ボリビニルアルコール、
アルギン酸ソーダ、澱粉等の水落性高分子もしくは水膨
潤性高分子の乾燥、状態の粉末であり、該吸水性高分子
粉末は水を吸収して数倍から数百倍に膨脹し、ゲル状態
で水を保持しうるものである。

本発明に用いる熱可塑性ェラストマーの溶融軟化剤とし
ては、望ましくは側鎖に炭素数１０以上のアルキル基を
有するモノ及びジアルキルベンゼンが用いられ、該アル
キルベンゼンとは例えばジデカニルベンゼン、ドデシル
ベンゼン、ステアリルベンゼン等である。

該軟化剤には１一１一１トリクロルェタン、四塩化炭素
、ィソプロピルェーテル、アセトン等の易蒸散性の溶融
補助剤を添加してもよい。

本発明の含水材を製造するには次の工程による。

工程１としては、まず上記熱可塑性ェラストマーと、吸
水性高分子と溶融軟化剤とを混合し１００〜１４０℃に
加熱櫨拝して熱可塑性ェラストマーを溶融せしめ均一に
混合する。

この際、上記熱可塑性ェラストマー１０の重量部（以下
単に部とする）に対して、溶融軟化剤は３碇都〜４００
部程度添加される。この添加量は使用目的及び使用する
溶解設備によって適宜選定されるが、通常１００℃以下
の温度で上記熱可塑性ヱラストマーを流動状態に保ちな
がら水を分散添加していく場合には、１００〜２０礎都
の添加量が選ばれる。添加量が上記より少ない場合は、
水の良好な分散が得られず又、多すぎる場合はゲルの冷
却時に安定した形状を保持することができない。溶解の
ための設備としては溶融軟化剤の割合の多い場合は、境
梓翼のついたタンク形溶解槽、軟化剤の比較的少し、場
合はニーナィレグミキサー、更にはスクリュー混練機等
が使用できる。こで得られた溶融物中においては吸水性
高分子は溶解状態ではなく、粒子状で分散した状態にと
どまっている。

添加される吸水性高分子粉末の量は、高分子体の種類及
び含水村の使用目的によって異るが、保冷材としての目
的のためには工程１で得られた溶融物１００部当り０．
１〜１０礎部使用される。この場合ポリアクリル酸ソー
ダの様に含水膨脹能力が大きい高分子では添加量が少く
、ポリビニルアルコールの様に比較的含水膨脹能力の小
さい高分子では添加量が大きくなる。工程２としては、
工程１で得られた吸水性高分子粉末を分散した混合溶融
物に水を添加分散せしめる。

この時混合溶融物の温度は８０〜１１０つ０の範囲に保
持されるのが好ましい。常温で形状保持性の良い含水材
は、８０℃以下では急速に溶融粘度が上昇し水の分散を
させるには不適当となる。また常圧下で水を添加する場
合には添加した水は上記溶融混合物中で見掛上５〜１０
ｑ０の沸点上昇状態になり、１１０℃以上では水はただ
ちに沸騰して蒸発し溶融混合物中に水を分散保持するこ
とはできない。添加する水には凝固点降下剤、界面活性
剤、防腐剤、色素等が添加されてもよい。水の添加量は
含水体の使用目的により適宜選定されるが、通常は混合
溶融物１０の部１こ対し５〜２００部混合される。

特に氷点以下で柔軟性のある含水材を得ようとする場合
には、水の添加量は３０〜１０礎都が好ましい。溶融混
合物中に分散した水は、溶融混合物との相溶性が小さい
ため非常に不安定な分散状黍にあるが、先に分散してい
る吸水性高分子と接触すると、短時間で吸水性高分子中
に吸収される。

かくして吸水性高分子粉末は、紬粒化された水粒子をど
んどん吸収して大きい水吸収ゲル粒子となる。その結果
ェラストマー層中に残る水だけの紬粒はほとんどなくな
り、水を含んだ大粒のゲル粒子がェラストマー層中に独
立分散層として形成される。工程３では工程２で得られ
た水含有ゲル粒子を分散した溶融物を冷却固化させる。

この際、上記混合溶融物は通常所定の型に流し込んで冷
却固化させるか、大塊で冷却固化させてから切断する。
かくして得られた含水材はヱラストマー層中に水層が独
立分散したゲル状体を呈しており、水層の連結がないた
め含水材中からの水の放散がなく、熱可塑性ヱラストマ
ー層は完全な連続層であるため形状保持のために充分な
強度を持ち、品質の安定したゲル状含水材となる。更に
軟化剤として使用するアルキルベンゼンは、無色無臭で
沸点が、３００午Ｃ以上の液状炭化水素であり常温では
上記熱可塑性ェラストマーに対する溶解度はきわめて小
さく、高温において溶解性を持ついわゆる可塑剤的効果
があるため、該発明の含水材を常温以下で使用する場合
には蒸散性がきわめて低く臭いのない安定した品質を与
える効果をもつ。〔実施例 １〕 スチレン３の重量％、ブタジェン７の重量％のブロック
共重合体である熱可鰻性ェラストマーを用いて下記の組
成のコンパウンドを調製する。

熱可塑性ェラストマ− １０の重量部ナフテ
ン系オイル ３の重量部ポリスチレン
２の重量部炭酸カルシウム
３の重量部フェノール系老化防止剤
１重量部槽洋機を備えた加熱可能な金属製溶解槽に、
該熱可塑性ェラストマーコンバウンド１００重量部とア
ルキルベンゼン（…菱油化製バンソルブＨ）２０の重量
部及び架橋型ポリアクリル酸ソーダ粉末（製鉄化学製ア
クアキープ）０．５重量部を入れ、１２０〜１３５ｑｏ
加温下で境拝しながら熱可塑性ェラストマーを溶融し、
粘鋼な熔融体とする。

バンソルブ日はを３５重量％ および を６５重量％含むアルキル ベンゼン混合物である。

この溶融体を１００℃まで冷却して９０〜１００ｏｏに
加熱した水を２５碇部簿洋下に添加したた。よく損封竿
した水が十分に分散したらこの配合物を２０×２００×
１５仇蚊のモールド中に流し込み、水で型の外側を冷却
する。常温まで冷却して型より取出した上記配合物は、
弾性のある独立分散した水粒子を均一に含有するゲル状
体であった。

このゲル状体を−１が０で一昼夜冷却して取出したもの
はなお柔軟性を保持していた。

その後常温まで昇温し、更に同様な冷却、昇温を５回く
り返したが、形成の変化及び水の分離はなかった。〔比
較例 １〕実施例１と同じ溶解槽に熱可塑性ェラストマ
ーコンパウンド１０疎部、軽油２０の郡を入れ実施例１
と同じ条件下で溶解した。

これに界面活性剤（ソルビタンモノラウレート）１の部
を添加溶解した後、９０℃の温水２５＄部を９０℃に以
上に温度を保ちながら損梓下に添加し均一分散したこの
溶融物を、実施例１と同じモールドに流し込み冷却固化
して弾性ゲル状態を得た。得られたゲル状体は、実施例
１で得られたものよりやわらかく、一昼夜放置したとこ
ろ厚さが２０％程度減少したこのゲル状体を、一１ぞ○
で−昼夜冷却して取り出したものは、ほぼ硬直化し柔軟
性がなかった。

このものを実施例１と同様に５回の冷却、昇温をくり返
したところ約４碇邦の水が上記弾性ゲル状体から分離さ
れた。またこのものは軽油独特の臭いを放散しつづけた
。〔実施例 ２〕 スチレン３の重量％、エチレンブチレン７の重量％のブ
ロック共重合体である熱可塑性ェラストマー１０礎都、
アルキルベンゼン（バンソルブＨ）３００部、カルボキ
シメチルセルロース（第一工学製薬セロゲンＢＳＨ）粉
末１５部を、実施例１と同じ溶解槽に入れ１００〜１４
０ｑｏで溶解し、界面活性剤（日本油指ＬＰ‐２帆）１
部を加え均一に溶解した。

この溶融混合体を１０５℃で冷却し９０ｑ０の温水３０
＄部を一度に加えて、均一に水が分散するまで境梓した
。この溶融混合体を実施例１と同じモールド‘こ流し込
み常温まで冷却して脱型したものは、弾性のある柔軟性
ゲル状体であった。このゲル状体を−１４ｏｏで一昼夜
冷却して取出したものは、なお柔軟性を保持していた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱可塑性エラストマーと、モノ及びジアルキルベン
   ゼンを主体とする溶融軟化剤と、吸水性高分子との混合
   物中に水を分散せしめたことを特徴とする含水材