JP2001192465A

JP2001192465A - ゴム製品

Info

Publication number: JP2001192465A
Application number: JP2000324283A
Authority: JP
Inventors: Hideo Goto; 秀夫後藤; Makoto Nakamura; 眞中村
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1999-10-28
Filing date: 2000-10-24
Publication date: 2001-07-17

Abstract

(57)【要約】【課題】人体の皮膚の伸縮特性に近い特性を有し、肌
に直接触れる用途に好適なゴム製品を提供する。【解決手段】２００％モジュラスＭ_２００が１５ｋｇ
ｆ／ｃｍ^２（１４．７×１０^５Ｐａ）以下で、２００％
モジュラスＭ_２００と１００％モジュラスＭ_１０ _０との
比Ｍ_２００／Ｍ_１００、３００％モジュラスＭ_３００と
２００％モジュラスＭ_２００との比Ｍ_３００／Ｍ_２００
及び４００％モジュラスＭ_４００と３００％モジュラス
Ｍ_３００との比Ｍ_４００／Ｍ_３００がいずれも２．０以
下であるゴム製品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は人体の皮膚の伸縮特
性に近い特性を有し、肌に直接触れる用途に好適なゴム
製品に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、オムツ、ナプキン、手袋、マス
ク、衣服（靴下、下着等）のように、肌に直接触れる用
途に用いられるゴムには、一般に天然ゴムが用いられて
いる。このようなゴム製品には、次のような特性が要求
される。

【０００３】［１］皮膚の伸縮に十分に追従することが
でき、締め過ぎによる血行不良等を生じることなく、所
期の密着性やシール性を発現できるように、人体の皮膚
の伸縮特性に近似した伸縮特性を有すること。即ち、皮
膚の伸縮に応じて小さな力で変形して適度な締め付け力
を発現し、力を除くと直ちに元の状態に戻る良好なゴム
特性を示すこと。

【０００４】［２］アレルギー成分を含まず、直接肌に
触れても炎症等の問題を生じないこと。

【０００５】［３］伸縮特性、加工性に優れ、温度依存
性がなく、使用環境に影響を受けることなく、長期に亘
り特性を維持し得ること。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいて、人体の皮膚の伸縮特性に近いゴム製品の開発は
行われておらず、従来のゴム製品は比較的伸縮応力が高
いものであるために、皮膚の伸縮に十分に追従できず、
製品設計によっては、密着性やシール性を十分に発現す
ることができなかったり、或いは逆に締め付けが強過ぎ
て違和感、不快感を感じたり、著しい場合には、血行不
良に陥るなどの不具合があった。

【０００７】なお、従来、製品基準として、ＪＩＳＫ
６３７に、糸ゴムについて引張強度１５０ｋｇｆ／ｃｍ
^２（１．４７×１０^７Ｐａ）以上、伸び６０％以上、永
久伸び１３％以下（補足として、３００％モジュラス２
５ｋｇｆ／ｃｍ^２（２．４５×１０^６Ｐａ）以下）とい
う規格があるが、このような規格では、人体の皮膚の伸
縮に十分に追従する良好なゴム特性を得ることはできな
かった。

【０００８】また、従来のゴム製品は、アレルギー成分
（タンパク質）を含む天然ゴムを主体とするものである
ため、直接肌に触れると炎症を起こす恐れがある。この
ため、不織布等でカバーして使用されることもあるが、
この場合には、カバー材により加工コストが高騰する上
に、ゴム本来の性能が損なわれるという欠点があった。

【０００９】なお、直接肌に触れる用途に使用されるも
のとして、ＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）等の弾性体
も提供されているが、これらは加工性、セット性に劣
り、温度依存性が大きく、伸縮特性の安定性に劣るとい
う欠点があった。

【００１０】本発明は上記従来の問題点を解決し、人体
の皮膚の伸縮特性に近い特性を有し、肌に直接触れる用
途に好適なゴム製品を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のゴム製品は、２
００％モジュラスＭ_２００が１５ｋｇｆ／ｃｍ^２（１
４．７×１０^５Ｐａ）以下、好ましくは１０ｋｇｆ／ｃ
ｍ^２（９．８×１０^５Ｐａ）以下であり、２００％モジ
ュラスＭ_２００と１００％モジュラスＭ_１００との比Ｍ
_２００／Ｍ_１００、３００％モジュラスＭ_３００と２０
０％モジュラスＭ _２００との比Ｍ_３００／Ｍ_２００及び
４００％モジュラスＭ_４００と３００％モジュラスＭ
_３００との比Ｍ_４００／Ｍ_３００がいずれも２．０以
下、好ましくは１．５以下であることを特徴とする。

【００１２】Ｍ_２００≦１５ｋｇｆ／ｃｍ^２（１４．７
×１０^５Ｐａ）で、モジュラス比Ｍ _２００／Ｍ_１００≦
３．０、Ｍ_３００／Ｍ_２００≦３．０、Ｍ_４００／Ｍ
_３００≦２．０という低モジュラス及び低モジュラス比
のゴム製品であれば、図２に示す人体の皮膚の伸縮特性
に近似した伸縮特性が発現される。

【００１３】即ち、このようなモジュラスを有するもの
は、図１の実線で示すような引張特性を有し、このよう
な引張特性を有するものは、人体の皮膚の伸縮特性に極
めて近似した伸縮特性を示す。これに対して、図１に破
線で示すものは従来の一般的な紙オムツ等に使われてい
る糸ゴムの引張特性であるが、人体の伸縮特性とは大き
く異なるものとなり（従来品は、一般的に２００％モジ
ュラスＭ_２００が１５ｋｇｆ／ｃｍ^２よりも大きく、上
記モジュラス比が２．０を超える。）、締め付け過ぎに
よる血行不良等を引き起こすことなく、十分な密着性、
シール性を得ることが困難である。

【００１４】更に、本発明のゴム製品は小さな力で容易
に変形するため、破断伸びが６００％以上、特に８００
％以上の特性が製品の取り扱い上必要となる。また、シ
ール性能等を長期に亘り保持するために、永久伸びが１
２％以下であることが好ましい。

【００１５】また、アレルギー成分を含まないこと、即
ち、天然ゴム以外の合成ゴム、特に合成イソプレンゴム
（ＩＲ）、とりわけ、シス１，４結合体含有量が９０％
以上のＩＲをゴム成分とすることが好ましい。

【００１６】また、低モジュラス、低モジュラス比、低
永久伸びを得るために、比重は１．０６以下、特に１．
０以下であることが好ましい。

【００１７】更に、耐久性の確保の面から、伸長率２０
％で保持した場合において、１ヶ月以上クラックの発生
がないことが望ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に本発明のゴム製品の実施の
形態を詳細に説明する。

【００１９】本発明のゴム製品は、Ｍ_２００≦１５ｋｇ
ｆ／ｃｍ^２（１４．７×１０^５Ｐａ）でモジュラス比がＭ_２００／Ｍ_１００≦２．０Ｍ_３００／Ｍ_２００≦２．０Ｍ_４００／Ｍ_３００≦２．０の引張特性を有し、好ましくは、破断伸びが６００％以
上、永久伸び１２％以下のものである。

【００２０】このような２００％モジュラス、モジュラ
ス比及び伸びを有するものであれば、人体の皮膚の伸縮
特性に極めて近似したものとなる。

【００２１】人体の皮膚へのより一層の追従性の面から
は、２００％モジュラスＭ_２００は１０ｋｇｆ／ｃｍ^２
（９．８×１０^５Ｐａ）以下、特に５〜１０ｋｇｆ／ｃ
ｍ^２（４．９〜９．８×１０^５Ｐａ）であり、モジュラ
ス比Ｍ_２００／Ｍ_１００、Ｍ _３００／Ｍ_２００、Ｍ
_４００／Ｍ_３００は１．５以下であることが好ましい。
また、破断伸びは８００％以上、永久伸びは１０％以下
であることが特に好ましい。

【００２２】また、アレルギーによる炎症の問題を解消
するために、本発明のゴム製品はゴム成分として、アレ
ルギー成分であるタンパク質を含むＮＲを全く使用せず
に合成ゴム１００％、特にＩＲ１００％とすることが好
ましい。このようにＮＲを用いないことにより、肌に直
接触れた状態でも問題なく使用することができ、カバー
材を不要とし、本発明のゴム製品本来の皮膚追従性に優
れた良好なゴム特性を発現することができるようにな
る。

【００２３】本発明においては、ＩＲとして、特にシス
１，４結合体含有量が９０％以上とりわけ９６％以上の
ものが好ましく、このようにシス１，４結合体含有量の
多いものであれば、良好なゴム特性を得ることができ
る。

【００２４】また、本発明のゴム製品の上述のような低
モジュラス及び低モジュラス比、更には低永久伸びの特
性は、比重１．０６以下、特に１．０以下とすることで
発現することが可能となる。

【００２５】また、本発明のゴム製品は、特に衣類等と
して直接肌に接触する用途に好適なものであり、屋外環
境で使用されるゴム製品のような高い耐候性は要求され
ないが、伸長率２０％で室内に保持した場合において、
１ヶ月以上クラックを発生することなく、良好な状態を
維持できるものであることが好ましい。

【００２６】ＮＲを用いずに、好ましくはＩＲ、特に好
ましくは高シス１，４結合ＩＲを用いて、上述のような
低モジュラス、低モジュラス比、高破断伸び、低永久伸
び、低比重、高耐候性のゴム製品を実現するためには、
例えば次のような配合成分とするのが好ましい。

【００２７】老化防止剤としては、フェノール系、ポリ
フェノール系、ポリフェノール系／ベンゾイミダゾール
系、ポリフェノール系／ワックス、ポリフェノール系／
ベンゾイミダゾール系／ワックスを用いるのが好まし
く、特にポリフェノール系／ワックス又はポリフェノー
ル系／ベンゾイミダゾール系／ワックスを用いるのが好
ましい。ここで、ポリフェノールとしては、２，２’−
メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェ
ノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−
ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデン
ビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノー
ル）、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ
−ブチルフェノール）、ｐ−クレゾールとジシクロペン
タジエンのブチル化反応生成物、２，５−ジ−ｔｅｒｔ
−ブチルハイドロキノン、２，５−ジ−ｔｅｒｔ−アミ
ルハイドロキノンがあるが、特に２，２’−メチレンビ
ス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）又
はｐ−クレゾールとジシクロペンタジエンのブチル化反
応生成物が好ましく、最も好ましくは、２，２’−メチ
レンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノー
ル）又はｐ−クレゾールとジシクロペンタジエンのブチ
ル化反応生成物に更に２−メルカプトベンゾイミダゾー
ル又は２−メルカプトメチルベンゾイミダゾールを併用
するのが好ましい。更に、このような老化防止剤にヒン
ダードアミン系老化防止剤や紫外線吸収剤を併用するの
が好ましい。

【００２８】即ち、天然ゴムを使用した充填剤の多量配
合系であれば、比較的高い耐候性を得ることは容易であ
るが、天然ゴムを使用せずに充填剤の少量配合、カーボ
ンブラック非配合で十分な耐候性を得ることは難しく、
上述のような老化防止剤の配合が耐候性向上のための重
要な条件となる。

【００２９】これらの老化防止剤の使用量には、スコー
チとコスト面から制約があり、ゴム成分１００重量部に
対して合計（紫外線吸収剤を使用する場合はこれも含
む）で０．１〜３．０重量部とするのが好ましい。

【００３０】また、白色系のゴムにおいては、白色顔料
としてルチル型酸化チタン、アルミ処理したルチル型酸
化チタンを配合するのが好ましく、この場合、配合量は
ゴム１００重量部に対して５重量部以上、特に５〜１０
重量部とするのが好ましい。

【００３１】また、低モジュラス及び低モジュラス比を
実現するためには、充填剤を配合しない方が良いが、補
強用充填剤としては、シリカ、炭酸マグネシウム、活性
化炭酸カルシウム等が挙げられ、これらは合計でゴム成
分１００重量部に対して３０重量部以下、特に０〜２０
重量部とするのが好ましい。

【００３２】特にゴム製品の永久伸びを小さくするため
には、シリカとしては嵩比重９０〜１３０ｇ／Ｌのもの
が好ましく、具体的にはニプシールＥＲ（嵩比重１０３
ｇ／Ｌ）等を用いるのが望ましい。

【００３３】また、加硫剤としてはイオウを用いるのが
好ましく、加硫促進剤としては、Ｍ（２−メルカプトベ
ンゾチアゾール）、ＤＭ（ジベンゾチアジルジスルフィ
ド）、ＣＺ（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾー
ルスルフェンアミド）、ＮＳ（Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベ
ンゾチアゾリルスルフェンアミド）等を用いることがで
き、永久伸び、耐候性の面から、ゴム成分１００重量部
に対してイオウ１．０重量部以上、特に１．０〜２．０
重量部、促進剤ＣＺを０．４重量部以上、０．４〜０．
８重量部とするのが好ましい。

【００３４】本発明では、その他可塑剤等は配合しない
ことが好ましい。

【００３５】本発明のゴム製品は、このような配合成分
のゴム組成物を常法に従って１２０〜１６０℃で３０〜
９０分程度加硫することにより製造することができる。
特に長尺品を得るためには、通常加硫缶加硫が採用され
る。

【００３６】なお、皮膚追従性を効果的に発現させる上
で、本発明のゴム製品のゲージは１．０ｍｍ以下、特に
０．５ｍｍ以下であることが好ましい。

【００３７】

【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。

【００３８】実施例１〜６、比較例１〜９表１，２に示す配合のゴム組成物（ただし、表１，２に
示す配合剤以外に、ステアリン酸０．５〜２．０重量
部、亜鉛華１．０〜３．０重量部等のゴム組成物に一般
的な配合剤の通常量を含む。）を１３０℃、４０分で加
硫成形してゴムサンプルを製造し、下記方法で物性及び
特性を調べ、結果を表１，２に示した。

【００３９】［モジュラス，強度，破断伸び］０．５ｍ
ｍ（厚さ）×１．０ｍｍ（幅）×１００ｍｍ（長さ）の
サンプルについて、標線間＝１０ｍｍ，引張速度＝１０
０ｍｍ／ｍｉｎ，チャック間＝３０ｍｍで引張試験を行
うことにより、Ｍ_１００、Ｍ_２００、Ｍ_３００、Ｍ
_４００と強度、破断伸びを測定した。

【００４０】［永久伸び］０．５ｍｍ（厚さ）×１．０
ｍｍ（幅）×１００ｍｍ（長さ）のサンプル３本につい
て、標線４０ｍｍ，伸び１００％で５０℃，２４時間保
持したときの永久伸びを調べた。

【００４１】［アレルギー性］天然ゴム（タンパク質）
使用の有無で評価した。

【００４２】［加工性］カレンダー作業性（ピンホール
の有無、シート肌、ロール粘着性）を目視観察により調
べ、優良（○），可（△），不可（×）を評価した。

【００４３】［耐候性］室内で伸長率２０％で保持した
場合において、１ヶ月以上クラックの発生のないものを
良（○）、クラックの発生のあるものを不良（×）とし
た。

【００４４】なお、表１，２において、※１〜※８は次
のものを示す。

【００４５】 ※１ＩＲ_２０００：ＩＲシス１，４−結合体含有量９８％ ※２カリフレックス：ＩＲシス１，４−結合体含有量９１％ ※３ニップシールＶＮ_３：嵩比重１４５ｇ／Ｌ ※４ニップシールＥＲ：嵩比重１０３ｇ／Ｌ ※５ノクラックＳＰ：メチルベンジルフェノール ※６ノクラックＮＳ−５：２，２’−メチレンビス（４−エチル−６ −ｔｅｒｔ−ブチルフェノール） ※７ノクラックＮＳ−３０：４，４’−ブチリデンビス（３−メチル− ６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール） ※８ノクラックＰＢＫ：ｐ−クレゾールとジシクロペンタジエンのブチル化反応生成物表１より本発明のゴム製品は皮膚追従性に優れ、加工
性、セット性、耐候性等にも良好で人体の肌に直接触れ
る用途に極めて有効であることがわかる。

【００４６】

【表１】

【００４７】

【表２】

【００４８】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、人
体の皮膚の伸縮特性に近い特性を有し、肌に直接触れる
用途に好適なゴム製品が提供される。

【００４９】本発明のゴム製品は、皮膚の伸縮に十分に
追従することができるため、皮膚の伸縮に応じて小さな
力で変形して適度な締め付け力を発現し、力を除くと直
ちに元の状態に戻る良好なゴム特性を長期に亘って維持
することができる。このため、締め過ぎによる血行不良
等の問題を生じることなく、所期の密着性やシール特性
を効果的に発現することができる。

【００５０】請求項２〜６のゴム製品によれば、より一
層ゴム特性に優れたゴム製品が提供される。

【００５１】請求項７〜９のゴム製品によれば、アレル
ギー成分を含まず、直接肌に触れても炎症等の問題を生
じることのないゴム製品が提供される。

【００５２】請求項１０のゴム製品によれば、低モジュ
ラス、低モジュラス比、低永久伸びのゴムを容易に実現
できる。

【００５３】請求項１２〜１４のゴム製品によれば、耐
候性、耐久性に優れたゴム製品が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のゴム製品と従来品（紙オムツ用糸ゴ
ム）の引張特性を示すグラフである。

【図２】人体の各所の皮膚の伸縮特性（応力−歪曲線）
を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２００％モジュラスＭ_２００が１５ｋｇ
ｆ／ｃｍ^２（１４．７×１０^５Ｐａ）以下であり、２００％モジュラスＭ_２００と１００％モジュラスＭ
_１００との比Ｍ_２００／Ｍ_１００、３００％モジュラス
Ｍ_３００と２００％モジュラスＭ_２００との比Ｍ _３００
／Ｍ_２００及び４００％モジュラスＭ_４００と３００％
モジュラスＭ_３０ _０との比Ｍ_４００／Ｍ_３００がいずれ
も２．０以下であることを特徴とするゴム製品。
【請求項２】請求項１において、２００％モジュラス
Ｍ_２００が１０ｋｇｆ／ｃｍ^２（９．８×１０^５Ｐａ）
以下であることを特徴とするゴム製品。
【請求項３】請求項１又は２において、２００％モジ
ュラスＭ_２００と１００％モジュラスＭ_１００との比Ｍ
_２００／Ｍ_１００、３００％モジュラスＭ_３ _００と２０
０％モジュラスＭ_２００との比Ｍ_３００／Ｍ_２００及び
４００％モジュラスＭ_４００と３００％モジュラスＭ
_３００との比Ｍ_４００／Ｍ_３００がいずれも１．５以下
であることを特徴とするゴム製品。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれか１項におい
て、破断伸びが６００％以上であることを特徴とするゴ
ム製品。
【請求項５】請求項４において、破断伸びが８００％
以上であることを特徴とするゴム製品。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれか１項におい
て、永久伸びが１２％以下であることを特徴とするゴム
製品。
【請求項７】請求項１ないし６のいずれか１項におい
て、ゴム成分が天然ゴム以外の合成ゴムであることを特
徴とするゴム製品。
【請求項８】請求項７において、合成ゴムが合成イソ
プレンゴムであることを特徴とするゴム製品。
【請求項９】請求項８において、合成イソプレンゴム
中のシス１，４結合体含有量が９０％以上であることを
特徴とするゴム製品。
【請求項１０】請求項１ないし９のいずれか１項にお
いて、比重が１．０６以下であることを特徴とするゴム
製品。
【請求項１１】請求項１０において、比重が１．０以
下であることを特徴とするゴム製品。
【請求項１２】請求項１ないし１１のいずれか１項に
おいて、伸長率２０％で保持した場合において、１ヶ月
以上クラックの発生がないことを特徴とするゴム製品。
【請求項１３】請求項１ないし１２のいずれか１項に
おいて、老化防止剤として、ポリフェノール又はポリフ
ェノール／ワックス系の老化防止剤を含むことを特徴と
するゴム製品。
【請求項１４】請求項１３において、ポリフェノール
が２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ
−ブチルフェノール）、又はｐ−クレゾールとジシクロ
ペンタジエンのブチル化反応生成物であることを特徴と
するゴム製品。