压缩耐久性优异的网状结构体的制作方法_2

文档序号:9848047阅读:来源:国知局
本发明的反复压缩耐久性优异的网状结构体的聚氨醋系热塑性弹 性体的成分,优选在利用差示扫描型量热计测定得到的烙解曲线中在烙点W下具有吸热 峰。在烙点W下具有吸热峰的情况与不具有吸热峰的情况相比,耐热耐流挂性明显提高。例 如,作为本发明的优选的聚氨醋系热塑性弹性体,将硬链段的酸成分中包含具有刚性的对 苯二甲酸、糞2,6-二甲酸等90摩尔%^上、更优选对苯二甲酸、糞2,6-二甲酸的含量为95摩 尔% W上、进一步优选为100摩尔%的物质与二醇成分进行醋交换后,进行聚合至所需的聚 合度,接着,作为聚亚烷基二醇,使平均分子量优选为500W上且5000W下、更优选为700W 上且3000W下、进一步优选为800W上且1800W下的聚四亚甲基二醇的共聚量优选为15重 量% W上且80重量% ^下、更优选为25重量% W上且70重量% ^下、进一步优选为30重 量% W上且70重量% ^下、最优选为40重量% W上且70重量% W下时,若硬链段的酸成分 中具有刚性的对苯二甲酸、糞2,6-二甲酸的含量多,则硬链段的结晶性提高,不易发生塑性 变形,并且耐热耐流挂性提高,但是烙融热粘接后进一步在比烙点低至少IOCW上的溫度 下进行退火处理时,耐热耐流挂性进一步提高。退火处理只要能在比烙点低至少l〇°C W上 的溫度下对样品进行热处理即可,通过赋予压缩应变来进一步提高耐热耐流挂性。在利用 差示扫描型量热计对经过运种处理的缓冲层进行测定所得的烙解曲线中,在室溫W上且烙 点W下的溫度下更明确显现出吸热峰。需要说明的是,未进行退火时,在烙解曲线中在室溫 W上且烙点W下未明确显现出吸热峰。由此类推,认为其原因可能是:通过退火而形成硬链 段被重排列的亚稳中间相,耐热耐流挂性提高。作为本发明中的耐热性提高效果的有效利 用方法,在使用加热器的车辆用的缓冲物、地热的地板铺垫等可能变得较高溫的用途中,因 耐流挂性变得良好而有用。
[0041] 作为本发明的聚酷胺系热塑性弹性体,可W举出将聚酷胺作为硬链段、将多元醇 作为软链段、使两者共聚而得到的物质等。硬链段的聚酷胺化合物可W举出由内酷胺化合 物和二簇酸、或者二胺和二簇酸等反应物得到的聚酷胺低聚物中的至少巧巾W上。软链段可 W举出聚酸多元醇、聚醋多元醇、聚碳酸醋多元醇等中的至少1种W上。
[0042] 作为内酷胺化合物,可W举出丫-下内酷胺、E-己内酷胺、O-庚内酷胺、O-十一碳 内酷胺、十二碳内酷胺等碳数5~20的脂肪族内酷胺中的至少1种W上。
[0043] 作为二簇酸,可W举出草酸、班巧酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸 二酸、十二烧二酸等碳数2~20的脂肪族二簇酸;环己烧二簇酸等脂环族二簇酸;对苯二甲 酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸等芳香族二簇酸等二簇酸化合物中的至少1种W上。
[0044] 作为二胺,可W举出乙二胺、=亚甲基二胺、四亚甲基二胺、六亚甲基二胺、屯亚甲 基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、十亚甲基二胺、十一亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、 2,2,4-S甲基六亚甲基二胺、2,4,4-S甲基六亚甲基二胺、3-甲基五亚甲基二胺等脂肪族 二胺;或间二甲苯二胺等芳香族二胺中的至少1种W上。
[0045] 作为聚酸多元醇,可W举出数均分子量约为300~5000的聚乙二醇、聚丙二醇、聚 四亚甲基二醇、环氧乙烧-环氧丙烷共聚物形成的二醇等聚亚烷基二醇中的至少I种W上。
[0046] 聚碳酸醋二醇为低分子量二醇和碳酸醋化合物的反应物,可W举出数均分子量约 为300~5000的聚碳酸醋二醇。作为低分子量二醇,可W举出乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二 醇、1,4-下二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、 1,9-壬二醇、1,10-癸二醇等脂肪族二醇;环己烧二甲醇、环己烧二醇等脂环式二醇中的至 少巧巾W上低分子量二醇。作为碳酸醋化合物,可W举出二烷基碳酸醋、亚烷基碳酸醋、二芳 基碳酸醋等中的至少1种W上。
[0047] 作为聚醋多元醇,可W举出数均分子量约为300~5000的聚内醋等聚醋二醇中的 至少1种W上。上述嵌段共聚物可W单独使用或混合使用巧巾W上。
[0048] 进而,共混非弹性体成分而得到的物质、共聚而得到的物质等也可用于本发明。
[0049] 需要说明的是,本发明的聚酷胺系热塑性弹性体的烙点优选为能够保持耐热耐久 性的120°C W上,若使用烙点为130°C W上的物质,则因耐热耐久性提高而更优选。需要说明 的是,根据需要,可W添加抗氧化剂、耐光剂等来提高耐久性。此外,为了提高耐热耐久性、 耐流挂性,提高聚酷胺系热塑性弹性体的分子量也是有效的。
[0050] 此外,在上述聚酷胺系热塑性弹性体中共混非弹性体成分而得到的物质、共聚而 得到的物质、将聚締控系成分作为软链段而得到的物质等也包含于本发明的聚酷胺系热塑 性弹性体中。进而,也包含在聚酷胺系热塑性弹性体中根据需要添加各种添加剂等而得到 的物质。
[0051] 为了实现本发明的目的即网状结构体的缓冲性和耐久性,聚酷胺系热塑性弹性体 的软链段含量优选为5重量% ^上、更优选为10重量% ^上、进一步优选为15重量% W上、 最优选为20重量%^上,从确保硬度和耐热耐流挂性出发,优选为80重量%^下、更优选为 70重量下。
[0052] 对于包含构成本发明的反复压缩耐久性优异的网状结构体的聚酷胺系热塑性弹 性体的成分,优选在利用差示扫描型量热计测定得到的烙解曲线中在烙点W下具有吸热 峰。在烙点W下具有吸热峰的情况与不具有吸热峰的情况相比,耐热耐流挂性明显提高。例 如,作为本发明的优选的聚酷胺系热塑性弹性体,将硬链段中含有聚酷胺6、聚酷胺11、聚酷 胺12等90摩尔% ^上、更优选为95摩尔%^上、特别优选为100摩尔%的物质与二醇成分进 行醋交换后,进行聚合至所需的聚合度,接着,作为聚亚烷基二醇,使平均分子量优选为500 W上且5000^下、更优选为700^上且3000^下、进一步优选为800^上且2000^下的聚四 亚甲基二醇的共聚量为5重量% W上且80重量% ^下、更优选为10重量% W上且70重量% W下、进一步优选为15重量% W上且70重量% ^下、更进一步优选为20重量% W上且70重 量% W下时,硬链段的结晶性提高,不易发生塑性变形,并且耐热耐流挂性提高,但是烙融 热粘接后进一步在比烙点低至少l〇°C W上的溫度下进行退火处理时,耐热耐流挂性进一步 提高。退火处理只要是能够在比烙点低至少l〇°C W上的溫度下对样品进行热处理即可,通 过赋予压缩应变来进一步提高耐热耐流挂性。在利用差示扫描型量热计对经过运种处理的 缓冲层进行测定所得的烙解曲线中,在室溫W上且烙点W下的溫度下更明确显现出吸热 峰。需要说明的是,未退火时,在烙解曲线中在室溫W上且烙点W下未明确显现出吸热峰。 由此类推,认为其原因可能是:通过退火而形成硬链段被重排列的亚稳中间相,耐热耐流挂 性提高。作为本发明中的耐热性提高效果的有效利用方法,在使用加热器的车辆用的缓冲 物、地热的地板铺垫等可能变得较高溫的用途中,因耐流挂性变得良好而有用。
[0053] 对于构成本发明的网状结构体的连续线状体的纤度,若纤度小,则作为缓冲材料 使用时无法保持所需的硬度,相反,若纤度过大,则会变得过硬,因此需要设定在适当的范 围内。纤度为100分特W上、优选为300分特W上。若纤度低于100分特,则过细,致密性、柔软 的触感变良好,但作为网状结构体难W确保所需的硬度。此外,纤度为60000分特W下、优选 为50000分特W下。若纤度超过60000分特,则能够充分确保网状结构体的硬度,但是有时网 状结构变粗大,此外缓冲性能差。
[0054] 本发明的网状结构体的表观密度为0.005g/cm3~0.20g/cm 3、优选为O.Olg/cm3~ 0.18g/cm3、更优选为0.02g/cm 3~0.15g/cm3的范围。若表观密度小于0.005g/cm3,则作为缓 冲材料使用时无法保持所需的硬度,相反,若超过0.20g/cm 3,则有时变得过硬而不适于缓 冲材料。
[0055] 本发明的网状结构体的滞后损耗优选为35% W下、更优选为34% W下、进一步优 选为33% W下、最优选为30% W下。若滞后损耗超过35%,则有时乘坐时不易感到高回弹 性,作为高回弹性缓冲物的性能变得不充分,故不优选。对滞后损耗的下限值没有特别限 定,但在本发明所得的网状结构体中,优选为1% W上、更优选为5% W上。若滞后损耗小于 1%,则过度高回弹而使缓冲性降低,因此优选为1% W上、更优选为5% W上。
[0056] 本发明的网状结构体的厚度优选为IOmmW上、更优选为20mmW上。厚度低于IOmm 时,若用于缓冲材料,则有时过薄而出现触底感。从制造装置的关系出发,厚度的上限优选 为300mm W下、更优选为200mm W下、进一步优选为120mm W下。
[0057] 本发明的网状结构体由聚氨醋系热塑性弹性体或聚酷胺系热塑性弹性体形成时, 70°C压缩残余应变优选为35% W下。70°C压缩残余应变超过35%时,无法满足作为用于目 标缓冲材料的网状结构体的特性。对70°C压缩残余应变的下限值没有特别限定,但在本发 明所得的网状结构体中为1 % W上。
[0058] 本发明的网状结构体的50%恒位移反复压缩残余应变为15% W下、优选为10% W 下。50%恒位移反复压缩残余应变超过15%时,若长时间使用,则厚度会降低,作为缓冲材 料不优选。需要说明的是,对50%恒位移反复压缩残余应变的下限值没有特别限定,但在本 发明所得的网状结构体中为1 % W上。
[0059] 本发明的网状结构体的50%压缩时硬度优选为1册机p20.0切上且1:0:0(的ApSOOW 下。50 %压缩时硬度低于10N/(p200财,有时有触底感。此外,若超过1000N/q)200,则有时 过硬而损害缓冲性。
[0060] 本发明的网状结构体的25%压缩时硬度优选为5N/(p200 W上且500N/(p200 W 下。25%压缩时硬度低于5N/(p200时,有时过度柔软而缓冲性能变得不充分。此外,若超过 500N/q>200,则有时过硬而损害缓冲性。
[0061] 本发明的网状结构体的50%恒位移反复压缩后的50%压缩时硬度保持率为85% W上、优选为88% W上、更优选为90% W上。在50%恒位移反复压缩后的50%压缩时硬度保 持率低于85 %时,由于长时间使用而缓冲材料的硬度会降低,有时有触底感。对50 %恒位移 反复压缩后的50%压缩时硬度保持率的上限值没有特别规定,但在本发明所得的网状结构 体中,优选为120% W下、更优选为115% W下、最优选为110% W下。有时50%压缩时硬度保 持率超过100%是因为:由于反复压缩而导致网状结构体的厚度降低,反复压缩后的网状结 构体的表观密度上升,从而有时网状结构体的硬度上升。因反复压缩而导致硬度上升时,缓 冲性会发生变化,因此优选为120 % W下、更优选为115%W下、最优选为110%W下。
[0062] 本发明的网状结构体由聚乙締系热塑性弹性体形成时的50%恒位移反复压缩后 的25 %压缩时硬度保持率优选为80 % W上、更优选为82 % W上、进一步优选为83 % W上、最 优选为85% W上。在50%恒位移反复压缩后的25%压缩时硬度保持率低于80%时,由于长 时间使用而缓冲材料的硬度会降低,有时关系到乘坐感觉的变化。对50%恒位移反复压缩 后的25%压缩时硬度保持率的上限值没有特别限定,但在本发明所得的网状结构体中,优 选为120% W下、更优选为110% W下。有时25%压缩时硬度保持率超过100%是因为:由于 反复压缩而导致网状结构体的厚度降低,反复压缩后的网状结构体的表观密度上升,从而 有时网状结构体的硬度上升。因反复压缩而导致硬度上升时,缓冲性会发生变化,因此优选 为120% W下、更优选为110% W下。
[0063] 本发明的网状结构体由聚乙締系热塑性弹性体形成时,具有前述50%恒位移反复 压缩后的50 %压缩时硬度保持率为85 % W上、50 % t旦位移反复压缩后的25 %压缩时硬度保 持率为80% W上的特性。通过将硬度保持率设在上述范围,首次得到长期使用后的网状结 构体的硬度变化小、乘坐感觉、躺邸感觉的变化少、能长期使用的网状结构体。迄今所知的 50%恒位移反复压缩应变小的网状结构体与本发明的网状结构体的不同在于:本发明的网 状结构体中,使构成网状结构体的连续线状体之间的烙接牢固,从而增强了连续线状体之 间的接点强度。通过增强构成网状结构体的连续线状体之间的接点强度,能够提高网状结 构体的50%恒位移反复压缩后的硬度保持率。即,认为其原因是:迄今所知的网状结构体由 于50%恒位移反复压缩,构成网状结构体的连续线状体之间的多数接点因反复压缩而遭到 破坏,但本发明的网状结构体与W往的网状结构体相比能够减少接点破坏。
[0064] 另一方面,在50%恒位移反复压缩应变中,即使反复压缩后的网状结构体的接点 遭到破坏,由于构成连续线状体的聚締控系热塑性弹性体的弹性而厚度得到恢复,故可W 认为压缩应变小,从而可认为成为与本发明的网状结构体没有明显差异的50%恒位移反复 压缩应变。
[0065] 本发明的网状结构体由乙締-乙酸乙締醋共聚物形成时的50%恒位移反复压缩后 的25 %压缩时硬度保持率优选为65 % W上、更优选为68 % W上、进一步优选为70 % W上、最 优选为75% W上。在50%恒位移反复压缩后的25%压缩时硬度保持率低于65%时,由于长 时间使用而缓冲材料的硬度会降低,有时关系到乘坐感觉的变化。对50%恒位移反复压缩 后的25%压缩时硬度保持率的上限值没有特别限定,但在本发明所得的网状结构体中,优 选为120% W下、更优选110% W下。有时25%压缩时硬度保持率超过100%是因为:由于反 复压缩而导致网状结构体的厚度降低,反复压缩后的网状结构体的表观密度上升,从而有 时网状结构体的硬度上升。因反复压缩而导致硬度上升时,缓冲性发生变化,因此优选为 120% W下、更优选为110% W下。<
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