专利名称：含气泡的含水凝胶组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种含气泡的含水凝胶组合物，特别涉及一种轻量、柔软有弹性，且能保持持续的清凉感和温暖感的含气泡的含水凝胶组合物。
背景技术：
迄今为止，通常使用含水凝胶组合物以保鲜用冷却或给人体以清凉感，但是，这些已有的含水凝胶组合物的主成分是水，所以当用作寝具等时，就会有分量过重的弊端。然而为了改善这个缺陷而减轻用量的话，含水凝胶组合物的使用的量便会因此减少，从而导致清凉感、温暖感无法长时间保持。顾此失彼、现有含水凝胶组合物不能同时满足两方面的需求。而用作床、枕头、弹簧垫等寝具的氨基甲酸乙脂等发泡体虽然具有分量轻、柔软有弹性和保温性，但是，无法产生清凉感。
发明内容
本发明的目的是提供一种含气泡的含水凝胶组合物，其具有现有的含水凝胶组合物、发泡体所不具有的、分量轻、柔软具有弹性、且能够持续保持清凉感、温暖感。为了达到上述目的，本发明提供一种含气泡的含水凝胶组合物，具体为聚合物、交联剂溶解于以水为主要成分的溶剂后形成的混合物中含有气泡状气体。在本发明中，上述聚合物可选用聚丙烯酸及其变性剂，聚乙烯醇及其变性剂中至少一种聚合物。可在100质量份的溶剂中溶解1-40质量份的聚合物。另，在聚合物、交联剂溶解于以水为主要成分的溶剂后形成的混合物中的气泡的含有比例可为0. 2-5倍(容积比)。另，用F规格的硬度计测试得到的表面硬度值在50以下。本发明也可以含有潜热储存材料。以下就本发明的含气泡的含水凝胶组合物的实施方式加以说明。本发明提供一种含气泡的含水凝胶组合物，具体为聚合物、交联剂溶解于以水为主要成分的溶剂后形成的混合物中含有气泡状气体。在上述情况下，溶剂尽管以水为主要成分，但是为了降低凝固点，可以添加诸如乙醇、乙二醇、丙三醇等有机物和食盐、硫酸钠等无机物。为了防止含水凝胶组合物腐坏，可以添加市场上销售的防腐剂。为了装饰含水凝胶组合物，可以添加色素或颜料等。为了防止含水凝胶组合物变色，可添加抗氧化剂、紫外光吸收剂等。本发明所述聚合物，可选用聚丙烯酸及其变性剂、聚乙烯醇及其变性剂中至少一种聚合物。 进一步，所述聚丙烯酸及其变性剂，只要能够溶解于水，可以是单独的酸、或部分用氢氧化钠、氢氧化钾、胺等中和过的、或是和其它丙烯醛基、甲基丙烯酸的衍生物的共聚体等皆可。所述聚乙烯醇及其变性剂，在聚合度、皂化等中可作任意选择，而且还可以是乙酰基化、阳离子化或阴离子化等的变性剂。本发明中，如果需要的话，可以添加其它聚合物。作为其它聚合物，可以是聚乙醇酸、糊精、藻酸、聚氨基酸、脱乙酰壳多糖、聚丙烯酸系的共聚体等。这些聚合物可用交联剂进行三维交联。所使用的交联剂，只要是能和这些聚合物发生反应的化合物都可以。例如，羟甲基三聚氰胺衍生物、亲水性环氧树脂、水分散型聚异氰酸盐、硼酸、烷氧基钛衍生物、烷氧基铝衍生物等。并且为了促进聚合物和交联剂的反应，可以添加胺、过氧化物等催化剂。本发明可在100质量份的溶剂中溶解1-40质量份的聚合物。如果溶解在100质量份溶剂中的聚合物不足1质量份的话，粘性就会降低，混合物中含有气泡的状态就难以维持；如果溶解在100质量份溶剂中的聚合物超过40质量份的话，硬度就会增加，就难以获得柔软的弹性。在聚合物、交联剂溶解于溶剂后形成的混合物中的气泡的含有比例可为0. 2-5倍(容积比)。如果气泡的含有比例低于0. 2倍(容积比)的话，不仅减重的效果会降低，而且难以获得柔软的弹性；如果气泡的含有比例超过5倍(容积比)的话，气泡就会增大。这不仅难以获得柔软的弹性，而且混合物中含气泡的状态也难以维持。用F规格的硬度计测试表面硬度值在50以下。由此可以获得柔软的弹性。含水凝胶组合物中可含有潜热储存材料。由此可提高清凉感、温暖感的持续时间。作为潜热储存材料，例如，熔点在20_30°C的正链烷乳胶、烯烃乳胶等是可利用的理想材料。也就是说，正链烷乳胶、烯烃乳胶都有其各自固有的熔解点和熔化热量，但是将这些成分混合后，就能够选择熔点。熔化热量相对水的约330kj/kg，大约为200kj/kg左右。由于正链烷、烯烃都具有疏水性，所以可将其乳胶化后再添加到聚丙烯酸、聚乙烯醇等的水溶液中去。潜热储存材料在含水凝胶组合物中的添加量应在10-25重量百分比之间为宜。潜热储存材料的添加量不满10%的话，则难以生效；如果潜热储存材料的添加量超过25重量百分比的话，则难以获得柔软的弹性。为了使聚合物、交联剂溶解于以水为主要成分的溶剂后形成的混合物中包含气泡状气体，可以一边搅拌该混合物一边添加空气、氮气、二氧化碳等任意一种气体；或将该混合物置于空气、氮气、二氧化碳等任意的气体环境中，通过搅拌使相关气体进入该混合物并使之凝胶化，这样可稳定地形成混合物含气泡的状态。另，也可以通过上述方法使以水为主要成分的溶剂中、聚合物包含气泡状气体后，再添加交联剂并使之凝胶化，从而稳定地形成该混合物含气泡的状态。并且，为了稳定地获得含有气泡的含水凝胶组合物，可以添加起泡剂、消泡剂、或者为了促进发泡而添加阴离子性、非离子性等的表面活性剂。
使聚合物、交联剂溶解于以水为主要成分的溶剂后形成的混合物中包含气泡状气体的方法，除了上述的以外，还有使用发泡剂的化学发泡方法，比方说通过将偶氮二异丁腈等偶氮化合物、碳酸氢钠等碳酸盐和聚丙烯酸、柠檬酸等有机羧酸组合使用，能够形成该混合物含气泡的状态。本发明的技术效果I)本发明所述的含气泡的含水凝胶组合物具有现有含水凝胶组合物、发泡体等所没有的分量轻、柔软而具有弹性且能够持续地保持清凉感、温暖感等优点，适合用于床、枕头、弹簧垫等寝具。2)特别是在含有潜热储存材料情况下，更可延长清凉感、温暖感的持续时间。
图1为含气泡的含水凝胶组合物及其在添加了潜热储存材料后所显示的温度特性的坐标图；图2为本发明的含有气泡的含水组合物的适用例说明图。[符号说明]I包装体2冷却或加温体3隔热材料
4透气性材料。
具体实施例方式以下，通过实施例就本发明的含气泡的含水凝胶组合物进行详细说明，但是本发明的实施方式并不限于实施例的范围。测定方法 表面硬度将高分子计量仪器公司制造的F规格的硬度计放置在厚度在IOmm以上的含气泡的含水凝胶组成物上所测出的承重值即为其表面硬度，在不同的三个部分进行测试，然后取其平均值。 清凉感(温暖感)的持续性将保持在25°C的IOX 15cm聚乙烯制的袋子里充填有IOOg测试的凝胶化物放置在40°C的加热板上，然后测试出其上面温度达到35°C以上所需时间。实施例1将聚丙烯酸(互应化学社制RD-148)水溶液(聚丙烯酸25质量份、水75质量份)100质量份、环氧树脂交联剂(互应化学社制RD_144)2质量份、增稠剂(日光化学社制的ETD-2020) I质量份、泡沫增强剂(川研精细化工社制的阿米唑FD) I质量份进行混合，并用食品搅拌机搅拌使其发泡，然后充填进容器，即可获得气泡含有比例为3倍(容积比)的含水凝胶组合物。比较例I采用和实施例1相同的配比，但不发泡，只使其凝胶化。
实施例2将乙烯聚乙烯醇(日本合成化学社制Z-320、皂化度约92%粘度约20mPa *s)10%的水溶液100质量份、水分散型聚异氰酸盐(三井化学制造WD-725)5质量份，用和实施例1同样的制作方法，获得气泡含有比例2倍(容积比)的含水凝胶组合物。比较例2采用和实施例2相同的配比，但不发泡，只使其凝胶化。实施例3使用部分水解聚乙烯醇(日本合成化学社制GH-17，皂化度约88、粘度30mPa s)替代实施例2的乙烯聚乙烯醇，使用乳酸钛作为交联剂(MATUM0T0精细化工社制TC-310)并保持在90°C，从而获得含水凝胶组合物。实施例4往加热到45°C的45质量份的正链烷(JX股份株式会社制TS_8)中一边激烈搅拌一边添加以下成分加热到45°C的水51质量份，聚乙烯醇(日本合成化学社制GH-17)3质量份，BYK分散剂(BYK会社制造)I质量份。添加后，继续搅拌使其降温到25°C，从而制造出正链烷乳胶。向上述正链烷乳胶40质量份和实施例2所述乙烯聚乙烯醇含量10%的水溶液60质量份的混合物中添加5质量份的水分散型聚异氰酸盐，用和实施例1同样的制作方法，获得气泡含有比例2倍(容积比)的含水凝胶组合物。表I的数据表示实施例1-4以及比较例1-2的表面硬度和清凉感持续时间，具体参见下表。表I
权利要求
1.一种含气泡的含水凝胶组合物，其特征在于聚合物、交联剂溶解于以水为主要成分的溶剂后形成的混合物中含有气泡状气体。
2.如权利要求1所述的含气泡的含水凝胶组合物，其特征在于，上述聚合物是由聚丙烯酸及其变性剂、聚こ烯醇及其变性剂中至少ー种聚合物构成。
3.如权利要求1或2所述的含气泡的含水凝胶组合物，其特征在于，在100质量份的溶剂中溶解1-40质量份的聚合物。
4.如权利要求1、2或3所述的含气泡的含水凝胶组合物，其特征在于，溶剂中溶解聚合物及交联剂后形成的混合物中含有气泡的容积比为0. 2-5倍。
5.如权利要求1、2、3或4所述的含气泡的含水凝胶组合物，其特征在于，用F规格的硬度计测出的表面硬度在50以下。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的含气泡的含水凝胶组合物，其特征在于，其含有潜热储存材料。
全文摘要
本发明公开了一种含气泡的含水凝胶组合物，其特点为聚合物、交联剂溶解于以水为主要成分的溶剂后形成的混合物中含有气泡状气体。本发明的含气泡的含水凝胶组合物分量轻、柔软而具有弹性、且能够保持持续的清凉感、温暖感。
文档编号C08J3/075GK103030910SQ201210362778
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月25日 优先权日2011年10月3日
发明者石垣胜, 田中伸佳 申请人:株式会社悠哉