專利名稱：含氣泡的含水凝膠組合物的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種含氣泡的含水凝膠組合物，特別涉及一種輕量、柔軟有彈性，且能保持持續的清涼感和溫暖感的含氣泡的含水凝膠組合物。
背景技術：
迄今為止，通常使用含水凝膠組合物以保鮮用冷卻或給人體以清涼感，但是，這些已有的含水凝膠組合物的主成分是水，所以當用作寢具等時，就會有分量過重的弊端。然而為了改善這個缺陷而減輕用量的話，含水凝膠組合物的使用的量便會因此減少，從而導致清涼感、溫暖感無法長時間保持。顧此失彼、現有含水凝膠組合物不能同時滿足兩方面的需求。而用作床、枕頭、彈簧墊等寢具的氨基甲酸乙脂等發泡體雖然具有分量輕、柔軟有彈性和保溫性，但是，無法產生清涼感。
發明內容
本發明的目的是提供一種含氣泡的含水凝膠組合物，其具有現有的含水凝膠組合物、發泡體所不具有的、分量輕、柔軟具有彈性、且能夠持續保持清涼感、溫暖感。為了達到上述目的，本發明提供一種含氣泡的含水凝膠組合物，具體為聚合物、交聯劑溶解于以水為主要成分的溶劑后形成的混合物中含有氣泡狀氣體。在本發明中，上述聚合物可選用聚丙烯酸及其變性劑，聚乙烯醇及其變性劑中至少一種聚合物。可在100質量份的溶劑中溶解1-40質量份的聚合物。另，在聚合物、交聯劑溶解于以水為主要成分的溶劑后形成的混合物中的氣泡的含有比例可為0. 2-5倍(容積比)。另，用F規格的硬度計測試得到的表面硬度值在50以下。本發明也可以含有潛熱儲存材料。以下就本發明的含氣泡的含水凝膠組合物的實施方式加以說明。本發明提供一種含氣泡的含水凝膠組合物，具體為聚合物、交聯劑溶解于以水為主要成分的溶劑后形成的混合物中含有氣泡狀氣體。在上述情況下，溶劑盡管以水為主要成分，但是為了降低凝固點，可以添加諸如乙醇、乙二醇、丙三醇等有機物和食鹽、硫酸鈉等無機物。為了防止含水凝膠組合物腐壞，可以添加市場上銷售的防腐劑。為了裝飾含水凝膠組合物，可以添加色素或顏料等。為了防止含水凝膠組合物變色，可添加抗氧化劑、紫外光吸收劑等。本發明所述聚合物，可選用聚丙烯酸及其變性劑、聚乙烯醇及其變性劑中至少一種聚合物。 進一步，所述聚丙烯酸及其變性劑，只要能夠溶解于水，可以是單獨的酸、或部分用氫氧化鈉、氫氧化鉀、胺等中和過的、或是和其它丙烯醛基、甲基丙烯酸的衍生物的共聚體等皆可。所述聚乙烯醇及其變性劑，在聚合度、皂化等中可作任意選擇，而且還可以是乙酰基化、陽離子化或陰離子化等的變性劑。本發明中，如果需要的話，可以添加其它聚合物。作為其它聚合物，可以是聚乙醇酸、糊精、藻酸、聚氨基酸、脫乙酰殼多糖、聚丙烯酸系的共聚體等。這些聚合物可用交聯劑進行三維交聯。所使用的交聯劑，只要是能和這些聚合物發生反應的化合物都可以。例如，羥甲基三聚氰胺衍生物、親水性環氧樹脂、水分散型聚異氰酸鹽、硼酸、烷氧基鈦衍生物、烷氧基鋁衍生物等。并且為了促進聚合物和交聯劑的反應，可以添加胺、過氧化物等催化劑。本發明可在100質量份的溶劑中溶解1-40質量份的聚合物。如果溶解在100質量份溶劑中的聚合物不足1質量份的話，粘性就會降低，混合物中含有氣泡的狀態就難以維持；如果溶解在100質量份溶劑中的聚合物超過40質量份的話，硬度就會增加，就難以獲得柔軟的彈性。在聚合物、交聯劑溶解于溶劑后形成的混合物中的氣泡的含有比例可為0. 2-5倍(容積比)。如果氣泡的含有比例低于0. 2倍(容積比)的話，不僅減重的效果會降低，而且難以獲得柔軟的彈性；如果氣泡的含有比例超過5倍(容積比)的話，氣泡就會增大。這不僅難以獲得柔軟的彈性，而且混合物中含氣泡的狀態也難以維持。用F規格的硬度計測試表面硬度值在50以下。由此可以獲得柔軟的彈性。含水凝膠組合物中可含有潛熱儲存材料。由此可提高清涼感、溫暖感的持續時間。作為潛熱儲存材料，例如，熔點在20_30°C的正鏈烷乳膠、烯烴乳膠等是可利用的理想材料。也就是說，正鏈烷乳膠、烯烴乳膠都有其各自固有的熔解點和熔化熱量，但是將這些成分混合后，就能夠選擇熔點。熔化熱量相對水的約330kj/kg，大約為200kj/kg左右。由于正鏈烷、烯烴都具有疏水性，所以可將其乳膠化后再添加到聚丙烯酸、聚乙烯醇等的水溶液中去。潛熱儲存材料在含水凝膠組合物中的添加量應在10-25重量百分比之間為宜。潛熱儲存材料的添加量不滿10%的話，則難以生效；如果潛熱儲存材料的添加量超過25重量百分比的話，則難以獲得柔軟的彈性。為了使聚合物、交聯劑溶解于以水為主要成分的溶劑后形成的混合物中包含氣泡狀氣體，可以一邊攪拌該混合物一邊添加空氣、氮氣、二氧化碳等任意一種氣體；或將該混合物置于空氣、氮氣、二氧化碳等任意的氣體環境中，通過攪拌使相關氣體進入該混合物并使之凝膠化，這樣可穩定地形成混合物含氣泡的狀態。另，也可以通過上述方法使以水為主要成分的溶劑中、聚合物包含氣泡狀氣體后，再添加交聯劑并使之凝膠化，從而穩定地形成該混合物含氣泡的狀態。并且，為了穩定地獲得含有氣泡的含水凝膠組合物，可以添加起泡劑、消泡劑、或者為了促進發泡而添加陰離子性、非離子性等的表面活性劑。
使聚合物、交聯劑溶解于以水為主要成分的溶劑后形成的混合物中包含氣泡狀氣體的方法，除了上述的以外，還有使用發泡劑的化學發泡方法，比方說通過將偶氮二異丁腈等偶氮化合物、碳酸氫鈉等碳酸鹽和聚丙烯酸、檸檬酸等有機羧酸組合使用，能夠形成該混合物含氣泡的狀態。本發明的技術效果I)本發明所述的含氣泡的含水凝膠組合物具有現有含水凝膠組合物、發泡體等所沒有的分量輕、柔軟而具有彈性且能夠持續地保持清涼感、溫暖感等優點，適合用于床、枕頭、彈簧墊等寢具。2)特別是在含有潛熱儲存材料情況下，更可延長清涼感、溫暖感的持續時間。
圖1為含氣泡的含水凝膠組合物及其在添加了潛熱儲存材料后所顯示的溫度特性的坐標圖；圖2為本發明的含有氣泡的含水組合物的適用例說明圖。[符號說明]I包裝體2冷卻或加溫體3隔熱材料
4透氣性材料。
具體實施例方式以下，通過實施例就本發明的含氣泡的含水凝膠組合物進行詳細說明，但是本發明的實施方式并不限于實施例的范圍。測定方法 表面硬度將高分子計量儀器公司制造的F規格的硬度計放置在厚度在IOmm以上的含氣泡的含水凝膠組成物上所測出的承重值即為其表面硬度，在不同的三個部分進行測試，然后取其平均值。 清涼感(溫暖感)的持續性將保持在25°C的IOX 15cm聚乙烯制的袋子里充填有IOOg測試的凝膠化物放置在40°C的加熱板上，然后測試出其上面溫度達到35°C以上所需時間。實施例1將聚丙烯酸(互應化學社制RD-148)水溶液(聚丙烯酸25質量份、水75質量份)100質量份、環氧樹脂交聯劑(互應化學社制RD_144)2質量份、增稠劑(日光化學社制的ETD-2020) I質量份、泡沫增強劑(川研精細化工社制的阿米唑FD) I質量份進行混合，并用食品攪拌機攪拌使其發泡，然后充填進容器，即可獲得氣泡含有比例為3倍(容積比)的含水凝膠組合物。比較例I采用和實施例1相同的配比，但不發泡，只使其凝膠化。
實施例2將乙烯聚乙烯醇(日本合成化學社制Z-320、皂化度約92%粘度約20mPa *s)10%的水溶液100質量份、水分散型聚異氰酸鹽(三井化學制造WD-725)5質量份，用和實施例1同樣的制作方法，獲得氣泡含有比例2倍(容積比)的含水凝膠組合物。比較例2采用和實施例2相同的配比，但不發泡，只使其凝膠化。實施例3使用部分水解聚乙烯醇(日本合成化學社制GH-17，皂化度約88、粘度30mPa s)替代實施例2的乙烯聚乙烯醇，使用乳酸鈦作為交聯劑(MATUM0T0精細化工社制TC-310)并保持在90°C，從而獲得含水凝膠組合物。實施例4往加熱到45°C的45質量份的正鏈烷(JX股份株式會社制TS_8)中一邊激烈攪拌一邊添加以下成分加熱到45°C的水51質量份，聚乙烯醇(日本合成化學社制GH-17)3質量份，BYK分散劑(BYK會社制造)I質量份。添加后，繼續攪拌使其降溫到25°C，從而制造出正鏈烷乳膠。向上述正鏈烷乳膠40質量份和實施例2所述乙烯聚乙烯醇含量10%的水溶液60質量份的混合物中添加5質量份的水分散型聚異氰酸鹽，用和實施例1同樣的制作方法，獲得氣泡含有比例2倍(容積比)的含水凝膠組合物。表I的數據表示實施例1-4以及比較例1-2的表面硬度和清涼感持續時間，具體參見下表。表I
權利要求
1.一種含氣泡的含水凝膠組合物，其特征在于聚合物、交聯劑溶解于以水為主要成分的溶劑后形成的混合物中含有氣泡狀氣體。
2.如權利要求1所述的含氣泡的含水凝膠組合物，其特征在于，上述聚合物是由聚丙烯酸及其變性劑、聚こ烯醇及其變性劑中至少ー種聚合物構成。
3.如權利要求1或2所述的含氣泡的含水凝膠組合物，其特征在于，在100質量份的溶劑中溶解1-40質量份的聚合物。
4.如權利要求1、2或3所述的含氣泡的含水凝膠組合物，其特征在于，溶劑中溶解聚合物及交聯劑后形成的混合物中含有氣泡的容積比為0. 2-5倍。
5.如權利要求1、2、3或4所述的含氣泡的含水凝膠組合物，其特征在于，用F規格的硬度計測出的表面硬度在50以下。
6.如權利要求1、2、3、4或5所述的含氣泡的含水凝膠組合物，其特征在于，其含有潛熱儲存材料。
全文摘要
本發明公開了一種含氣泡的含水凝膠組合物，其特點為聚合物、交聯劑溶解于以水為主要成分的溶劑后形成的混合物中含有氣泡狀氣體。本發明的含氣泡的含水凝膠組合物分量輕、柔軟而具有彈性、且能夠保持持續的清涼感、溫暖感。
文檔編號C08J3/075GK103030910SQ201210362778
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月25日 優先權日2011年10月3日
發明者石垣勝, 田中伸佳 申請人:株式會社悠哉