JP6938727B2 - Thermoplastic polyester elastomer foam - Google Patents
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Description
本発明は熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体に関する。 The present invention relates to a thermoplastic polyester elastomer foam.
従来、ウォーキング、ジョギング、ランニング等に利用される靴底用部材として、低反発発泡体と高反発発泡体を積層したものがある(特許文献1)。
また、EVAやポリウレタン発泡体、ゴム等を組み合わせて靴底を構成したものも知られている。
Conventionally, as a sole member used for walking, jogging, running, etc., there is a member in which a low-resilience foam and a high-resilience foam are laminated (Patent Document 1).
Further, it is also known that a shoe sole is formed by combining EVA, polyurethane foam, rubber and the like.
しかしながら、バレーボール、バスケットボール、サッカー、陸上競技の跳躍競技などのように跳躍が重要とされるスポーツ、あるいはジョギングやランニング等に用いられるスポーツ靴には、より軽量で反発弾性が高く、かつ圧縮永久歪み(ヘタリ)が小さい靴底用部材が求められている。なお、軽量化を図るために発泡体の発泡倍率を高くすると、反発弾性が低下するようになり、軽量化と反発弾性の両方を向上させることができなかった。これは、無理に発泡倍率を高くすると、セル構造が不均一かつ粗大になったり、セルが集合して鬆(す)が多く発生したりしてその結果反発弾性が低下すると考えられる。 However, for sports where jumping is important, such as volleyball, basketball, soccer, and athletics jumping, or sports shoes used for jogging, running, etc., it is lighter, has higher impact resilience, and is permanently compressed. There is a demand for a member for a shoe sole having a small (sett). When the foaming ratio of the foam was increased in order to reduce the weight, the impact resilience decreased, and both the weight reduction and the impact resilience could not be improved. It is considered that if the foaming ratio is forcibly increased, the cell structure becomes non-uniform and coarse, or the cells aggregate to generate a large amount of voids, and as a result, the rebound resilience decreases.
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、跳躍が重要とされるスポーツ、あるいはジョギングやランニング等に用いられるスポーツ用靴の靴底部材などに好適な、軽量で反発弾性が高く、かつ圧縮永久歪み(ヘタリ)が小さい熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and is lightweight and has high impact resilience, which is suitable for sports in which jumping is important, or sole members of sports shoes used for jogging, running, and the like. An object of the present invention is to provide a thermoplastic polyester elastomer foam having a small compression set.
請求項1の発明は、熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体において、前記熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体が、シロキサン結合による架橋構造を有し、片面または両面にスキン層が形成された独立気泡構造からなり、圧縮永久歪みが50%以下であることを特徴とする。
The invention of
請求項2の発明は、請求項1において、前記熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体には、溶融粘度調整剤が添加されていることを特徴とする。
The invention of
請求項3の発明は、請求項1または2において、前記熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体が、靴底用部材としてミッドソールにおける足裏の踏みつけ部とかかと部に対応する部位に設けられるものであることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the thermoplastic polyester elastomer foam is provided as a sole member at a portion corresponding to a stepping portion and a heel portion of the sole of the foot. It is characterized by.
請求項4の発明は、請求項1から3の何れか一項において、前記熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体の発泡倍率は、2.5倍〜10倍であることを特徴とする。
The invention of
本発明によれば、軽量で反発弾性が高く、かつ圧縮永久歪み(ヘタリ)が小さく、靴底用部材として好適な熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain a thermoplastic polyester elastomer foam which is lightweight, has high impact resilience, has low compression set, and is suitable as a member for soles.
以下、本発明の実施形態について説明する。
本発明の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体は、シロキサン結合による架橋構造を有し、密度が0.1〜0.4g/cm3、反発弾性が60%以上、圧縮永久歪みが50%以下であり、軽量性及び反発弾性に優れ、かつ圧縮永久歪み(ヘタリ)が小さく、スポーツ用靴に好適である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
The thermoplastic polyester elastomer foam of the present invention has a crosslinked structure due to a siloxane bond, has a density of 0.1 to 0.4 g / cm 3 , a rebound resilience of 60% or more, and a compression set of 50% or less. It is suitable for sports shoes because it is lightweight, has excellent impact resilience, and has low compressive settling.
密度は、JIS K7222:2005に基づいて測定された値である。反発弾性は、JIS K6400−3:2011に基づいて測定された値である。圧縮永久歪みは、JIS K6262:2013 A法に基づいて測定された値である。 The density is a value measured based on JIS K7222: 2005. The impact resilience is a value measured based on JIS K6400-3: 2011. The compression set is a value measured based on the JIS K6262: 2013 A method.
前記圧縮永久歪みの具体的な測定方法は次の通りである。まず、温度23±2℃、湿度50±10%の環境下で3時間放置した測定用サンプルの試験前の厚みh0を測定する。次に測定用サンプルを試験前の厚みh0に対して50%圧縮し、予め温度50℃、湿度50%の状態に保持した恒温恒湿槽へ測定用サンプルを組込んだ圧縮装置を投入し6時間静置する。この時使用するスペーサ(測定用サンプルの試験前の厚みh0に対して50%の厚み)の厚みh2を測定する。圧縮状態で6時間経過後、恒温恒湿槽から圧縮装置を取出し、圧縮状態を解放し、温度23±2℃、湿度50±10%の環境下で30±3分後に、測定用サンプルの試験後の厚みh1を測定する。圧縮永久歪み(%)は次式で算出される。
圧縮永久歪み(%)=[(h0−h1)/(h0−h2)]×100
The specific method for measuring the compression set is as follows. First, the thickness h0 of the measurement sample left for 3 hours in an environment of a temperature of 23 ± 2 ° C. and a humidity of 50 ± 10% before the test is measured. Next, the measurement sample was compressed by 50% with respect to the thickness h0 before the test, and the compression device incorporating the measurement sample was put into a constant temperature and humidity chamber kept at a temperature of 50 ° C. and a humidity of 50% in advance. 6 Let stand for a while. The thickness h2 of the spacer used at this time (thickness of 50% with respect to the thickness h0 of the measurement sample before the test) is measured. After 6 hours in the compressed state, remove the compression device from the constant temperature and humidity chamber, release the compressed state, and test the measurement sample after 30 ± 3 minutes in an environment with a temperature of 23 ± 2 ° C and a humidity of 50 ± 10%. The subsequent thickness h1 is measured. The compression set (%) is calculated by the following formula.
Compressive permanent strain (%) = [(h0-h1) / (h0-h2)] × 100
本発明の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体の製造方法について説明する。本発明の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体の製造方法は、グラフト化工程と、発泡工程と、静的架橋工程とを有する。 The method for producing the thermoplastic polyester elastomer foam of the present invention will be described. The method for producing a thermoplastic polyester elastomer foam of the present invention includes a grafting step, a foaming step, and a static crosslinking step.
グラフト化工程では、熱可塑性ポリエステルエラストマーと変性シランカップリング剤を溶融混練することにより、前記熱可塑性ポリエステルエラストマーに前記変性シランカップリング剤の変性部をグラフト化させ、アルコキシシリル基を有する熱可塑性ポリエステルエラストマーのペレットを作製する。その際、溶融粘度調整剤を配合してもよい。 In the grafting step, the thermoplastic polyester elastomer and the modified silane coupling agent are melt-kneaded to graft the modified portion of the modified silane coupling agent onto the thermoplastic polyester elastomer, and the thermoplastic polyester having an alkoxysilyl group is obtained. Make elastomer pellets. At that time, a melt viscosity modifier may be added.
熱可塑性ポリエステルエラストマー(TPEE)は、ハードセグメントとソフトセグメントを有するものであり、本発明では特に限定されない。ハードセグメントとしては、ポリブチレンテレフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート等の結晶性ポリエステルが挙げられる。ソフトセグメントとしては、ポリテトラメチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール類、ポリカプロラクトンやポリブチレンアジペート等のポリエステル等が挙げられる。 The thermoplastic polyester elastomer (TPEE) has a hard segment and a soft segment, and is not particularly limited in the present invention. Examples of the hard segment include crystalline polyesters such as polybutylene terephthalate, polybutylene naphthalate, and polyethylene terephthalate. Examples of the soft segment include polyoxyalkylene glycols such as polytetramethylene glycol, polyesters such as polycaprolactone and polybutylene adipate, and the like.
変性シランカップリング剤の変性部(官能基)は、エポキシ変性、アミン変性、ビニル変性等を挙げることができるが、熱可塑性ポリエステルエラストマーとの反応性が高いエポキシ変性シランカップリング剤がより好ましい。エポキシ変性シランカップリング剤の配合量は、熱可塑性ポリエステルエラストマー100重量部に対して0.1〜5重量部が好ましく、0.1〜2重量部がより好ましく、0.1〜1重量部が特に好ましい。
さらに、グラフト化促進触媒を配合してグラフト化反応を促進させてもよい。グラフト化促進触媒は、第3級アミンやオニウム塩等が挙げられる。第3級アミンとして、N,N−ジメチルアミノピリジンやN−メチルイミダゾール等が挙げられ、オニウム塩としては、テトラブチルアンモニウムブロミドやテトラプロピルアンモニウムブロミド等の第4級アンモニウム塩等が挙げられる。グラフト化促進触媒の配合量は、熱可塑性ポリエステルエラストマー100重量部に対して0.1〜5重量部が好ましく、0.5〜3重量部がより好ましい。
Examples of the modified portion (functional group) of the modified silane coupling agent include epoxy modification, amine modification, vinyl modification and the like, but an epoxy-modified silane coupling agent having high reactivity with a thermoplastic polyester elastomer is more preferable. The blending amount of the epoxy-modified silane coupling agent is preferably 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.1 to 2 parts by weight, and 0.1 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic polyester elastomer. Especially preferable.
Further, a grafting promotion catalyst may be added to promote the grafting reaction. Examples of the grafting promotion catalyst include tertiary amines and onium salts. Examples of the tertiary amine include N, N-dimethylaminopyridine and N-methylimidazole, and examples of the onium salt include quaternary ammonium salts such as tetrabutylammonium bromide and tetrapropylammonium bromide. The blending amount of the grafting promotion catalyst is preferably 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.5 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of the thermoplastic polyester elastomer.
溶融粘度調整剤としては、変性スチレン−アクリル共重合体やアクリル変性ポリテトラフルオロエチレン、高分子量ポリエステルエラストマー等を挙げることができる。前記溶融粘度調整剤は、単独で使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。
溶融粘度調整剤は、変性スチレン−アクリル共重合体またはアクリル変性ポリテトラフルオロエチレンを使用することがより好ましい。
前記変性スチレン−アクリル共重合体の場合、前記熱可塑性ポリエステルエラストマーのエステル基と変性部(イソシアネート基やエポキシ基等の官能基)が反応し、高分子量化することにより、溶融粘度を高くすることができる(変性スチレン−アクリル共重合体は、鎖延長剤または架橋剤として機能する)。
前記アクリル変性ポリテトラフルオロエチレンの場合、剪断力によりポリテトラフルオロエチレンの繊維の束がほぐれ(フィブリル化)、繊維状のネットワーク構造を形成することにより、溶融粘度を高くすることができる。ポリテトラフルオロエチレンをアクリル変性することにより、前記熱可塑性ポリエステルエラストマーへの分散性が向上し、かつフィブリル化を効率よく発生させることができる(アクリル変性ポリテトラフルオロエチレンは、チクソトロピー剤として機能する)。
Examples of the melt viscosity modifier include a modified styrene-acrylic copolymer, acrylic-modified polytetrafluoroethylene, and a high-molecular-weight polyester elastomer. The melt viscosity modifier may be used alone or in combination of two or more.
It is more preferable to use a modified styrene-acrylic copolymer or acrylic-modified polytetrafluoroethylene as the melt viscosity modifier.
In the case of the modified styrene-acrylic copolymer, the ester group of the thermoplastic polyester elastomer reacts with the modified portion (functional group such as isocyanate group or epoxy group) to increase the molecular weight, thereby increasing the melt viscosity. (The modified styrene-acrylic copolymer functions as a chain extender or crosslinker).
In the case of the acrylic-modified polytetrafluoroethylene, the melt viscosity can be increased by loosening (fibrillating) the bundles of the polytetrafluoroethylene fibers by the shearing force and forming a fibrous network structure. By acrylic-modifying polytetrafluoroethylene, dispersibility in the thermoplastic polyester elastomer can be improved and fibrillation can be efficiently generated (acrylic-modified polytetrafluoroethylene functions as a thixotropy agent). ..
変性スチレン−アクリル共重合体の変性部(官能基)は、エポキシ基であることが好ましい。エポキシ変性スチレン−アクリル共重合体としては、エポキシ当量が200〜2800であり、かつ、重量平均分子量(Mw)が2000〜25000であることが好ましく、エポキシ当量が250〜1800であり、かつ、重量平均分子量が(Mw)が4000〜15000であることがより好ましい。前記エポキシ変性スチレン−アクリル共重合体のエポキシ当量が200未満の場合、十分な粘度調整効果が得られず、エポキシ当量が2800を超えた場合、過度に粘度が上昇し、成形性に悪影響を及ぼすことがある。また、前記エポキシ変性スチレン−アクリル共重合体の重量平均分子量が2000未満の場合、成形中に揮発したり、成形品の表面にブリードアウトする等、前記発泡体の表面が汚染されるおそれがある。一方、重量平均分子量が25000を超える場合、前記熱可塑性ポリエステルエラストマーのエステル基との反応性が低下し、適切に粘度調整が行えなかったり、該熱可塑性ポリエステルエラストマーとの相溶性が悪化するおそれがある。なお、エポキシ当量は、JIS K7236:2001に準拠して測定を行った。 The modified portion (functional group) of the modified styrene-acrylic copolymer is preferably an epoxy group. The epoxy-modified styrene-acrylic copolymer preferably has an epoxy equivalent of 200 to 2800 and a weight average molecular weight (Mw) of 2000 to 25000, an epoxy equivalent of 250 to 1800, and a weight. More preferably, the average molecular weight (Mw) is 4000 to 15000. If the epoxy equivalent of the epoxy-modified styrene-acrylic copolymer is less than 200, a sufficient viscosity adjusting effect cannot be obtained, and if the epoxy equivalent exceeds 2800, the viscosity increases excessively, which adversely affects the moldability. Sometimes. Further, when the weight average molecular weight of the epoxy-modified styrene-acrylic copolymer is less than 2000, the surface of the foam may be contaminated by volatilizing during molding or bleeding out to the surface of the molded product. .. On the other hand, when the weight average molecular weight exceeds 25,000, the reactivity of the thermoplastic polyester elastomer with the ester group may decrease, the viscosity may not be adjusted appropriately, or the compatibility with the thermoplastic polyester elastomer may deteriorate. be. The epoxy equivalent was measured in accordance with JIS K7236: 2001.
溶融粘度調整剤を配合する場合の配合量は、熱可塑性ポリエステルエラストマー100重量部に対して0.05〜1.5重量部が好ましく、0.1〜1重量部がより好ましい。0.05重量部未満では、粘度の調整効果が小さく、一方、1.5重量部を超える場合は熱可塑性ポリエステルエラストマーの粘度が高くなり過ぎ、成形性が悪くなる傾向となる。 When the melt viscosity modifier is blended, the blending amount is preferably 0.05 to 1.5 parts by weight, more preferably 0.1 to 1 part by weight, based on 100 parts by weight of the thermoplastic polyester elastomer. If it is less than 0.05 parts by weight, the effect of adjusting the viscosity is small, while if it exceeds 1.5 parts by weight, the viscosity of the thermoplastic polyester elastomer becomes too high and the moldability tends to be deteriorated.
溶融粘度調整剤の熱可塑性ポリエステルエラストマーへの配合方法としては、熱可塑性ポリエステルエラストマーと変性シランカップリング剤と溶融粘度調整剤とを配合・溶融混練してペレット(最終ペレット)を作製する方法、熱可塑性ポリエステルエラストマーと変性シランカップリング剤のみ配合・溶融混練して一次ペレットを作製し、作製した一次ペレットに溶融粘度調整剤を配合・溶融混練して最終ペレットを作製する方法、熱可塑性ポリエステルエラストマーと溶融粘度調整剤のみ配合・溶融混練して一次ペレットを作製し、作製した一次ペレットに変性シランカップリング剤を配合・溶融混練して最終ペレットを作製する方法等が挙げられる。熱可塑性ポリエステルエラストマーと変性シランカップリング剤及び溶融粘度調整剤とを二軸押出機で溶融混練できれば、何れの方法で最終ペレットを作製してもよいが、最終ペレットの作製工程を単純化するためには、熱可塑性ポリエステルエラストマーと変性シランカップリング剤と溶融粘度調整剤とを一度に配合・溶融混練して最終ペレットを作製することが好ましい。 As a method of blending the melt viscosity modifier into the thermoplastic polyester elastomer, a method of blending and melt-kneading the thermoplastic polyester elastomer, the modified silane coupling agent, and the melt viscosity modifier to prepare pellets (final pellets), heat. A method in which only a plastic polyester elastomer and a modified silane coupling agent are blended and melt-kneaded to prepare a primary pellet, and a melt viscosity modifier is blended and melt-kneaded into the prepared primary pellet to prepare a final pellet. Examples thereof include a method in which only a melt viscosity modifier is blended and melt-kneaded to prepare a primary pellet, and a modified silane coupling agent is blended with the prepared primary pellet and melt-kneaded to prepare a final pellet. As long as the thermoplastic polyester elastomer, the modified silane coupling agent, and the melt viscosity modifier can be melt-kneaded by a twin-screw extruder, the final pellet may be prepared by any method, but in order to simplify the final pellet preparation process. It is preferable that the thermoplastic polyester elastomer, the modified silane coupling agent, and the melt viscosity modifier are mixed and melt-kneaded at the same time to prepare final pellets.
グラフト化工程における温度は、熱可塑性ポリエステルエラストマーが溶融する温度以上であればよいが、温度が高すぎると熱可塑性ポリエステルエラストマーが熱分解を起こす可能性があるため、200〜300℃が好ましく、200〜250℃がより好ましい。 The temperature in the grafting step may be equal to or higher than the temperature at which the thermoplastic polyester elastomer melts, but if the temperature is too high, the thermoplastic polyester elastomer may undergo thermal decomposition. Therefore, 200 to 300 ° C. is preferable. ~ 250 ° C. is more preferable.
発泡工程では、前記グラフト化工程により得られたアルコキシシリル基を有する熱可塑性ポリエステルエラストマーを発泡させ、アルコキシシリル基を有する熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体を作製する。
発泡工程においては、溶融粘度調整剤を配合したペレット(最終ペレット)を使用することが好ましい。溶融粘度調整剤を配合したペレットを使用することにより、より均一なセルを有する発泡体が得られるようになり、反発弾性をより高めることができるようになる。
In the foaming step, the thermoplastic polyester elastomer having an alkoxysilyl group obtained by the grafting step is foamed to produce a thermoplastic polyester elastomer foam having an alkoxysilyl group.
In the foaming step, it is preferable to use pellets (final pellets) containing a melt viscosity modifier. By using pellets containing a melt viscosity modifier, a foam having more uniform cells can be obtained, and the impact resilience can be further enhanced.
発泡方法としては、化学発泡法、物理発泡法、あるいは超臨界発泡法等、公知の発泡方法が挙げられる。化学発泡法は、アゾジカルボンアミド等の化学発泡剤を用いる発泡方法である。物理発泡法は、高圧下で樹脂に液化ガス等の物理発泡剤を溶解させ、圧力低下または加熱によって気泡を生成させる発泡方法である。超臨界発泡法は、高圧下で樹脂に超臨界流体を溶解させ、圧力低下によって気泡を生成させる発泡方法である。特に超臨界発泡法が好ましい。 Examples of the foaming method include known foaming methods such as a chemical foaming method, a physical foaming method, and a supercritical foaming method. The chemical foaming method is a foaming method using a chemical foaming agent such as azodicarbonamide. The physical foaming method is a foaming method in which a physical foaming agent such as a liquefied gas is dissolved in a resin under high pressure to generate bubbles by reducing the pressure or heating. The supercritical foaming method is a foaming method in which a supercritical fluid is dissolved in a resin under high pressure to generate bubbles by reducing the pressure. In particular, the supercritical foaming method is preferable.
静的架橋工程では、前記発泡工程で得られた前記アルコキシシリル基を有する熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体と水成分とを静的に反応させ、前記アルコキシシリル基をシラノール基化させ、次いで前記シラノール基同士を縮合反応によりシロキサン結合を形成させ、本発明の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体を作製する。本発明における静的な反応とは、前記アルコキシシリル基を有する熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体と水成分を混練装置の外部で接触されることをいう。 In the static cross-linking step, the thermoplastic polyester elastomer foam having the alkoxysilyl group obtained in the foaming step is statically reacted with a water component to make the alkoxysilyl group silanol-based, and then the silanol group. The thermoplastic polyester elastomer foam of the present invention is produced by forming a siloxane bond between them by a condensation reaction. The static reaction in the present invention means that the thermoplastic polyester elastomer foam having an alkoxysilyl group and a water component are brought into contact with each other outside the kneading apparatus.
静的架橋工程では、シラノール化を促進させるためのシラノール化促進触媒を配合しておくのが好ましい。シラノール化促進触媒を配合しない場合、反応時間が長くなり、非効率である。シラノール化促進触媒の配合量は、熱可塑性ポリエステルエラストマー100重量部に対して0.01〜2重量部が好ましく、0.1〜1.5重量部がより好ましい。 In the static cross-linking step, it is preferable to add a silanolification promoting catalyst for promoting silanolization. If the silanolization promoting catalyst is not added, the reaction time becomes long and it is inefficient. The blending amount of the silanolization promoting catalyst is preferably 0.01 to 2 parts by weight, more preferably 0.1 to 1.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the thermoplastic polyester elastomer.
シラノール化促進触媒は、触媒マスターバッチ化して用いるのが好ましい。マスターバッチ用樹脂としては、ポリエステル系ポリマーが好ましく、熱可塑性ポリエステルエラストマーがより好ましく、特にメインの熱可塑性ポリエステルエラストマーと等しくするのが好ましい。触媒マスターバッチは、マスターバッチ用樹脂100重量部に対して触媒の量を0.1〜10重量部とするのが好ましく、0.5〜5重量部がより好ましい。また、触媒マスターバッチの配合量は、樹脂の種類や樹脂と触媒の配合比率により最適量が異なるが、好ましい例としてメインの熱可塑性ポリエステルエラストマー100重量部に対して1〜20重量部、より好ましい配合量として3〜15重量部を挙げる。 The silanolification promoting catalyst is preferably used in a catalyst masterbatch. As the resin for masterbatch, a polyester-based polymer is preferable, a thermoplastic polyester elastomer is more preferable, and it is particularly preferable that the resin is equal to the main thermoplastic polyester elastomer. In the catalyst masterbatch, the amount of the catalyst is preferably 0.1 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the resin for the masterbatch. The optimum amount of the catalyst masterbatch is different depending on the type of resin and the mixing ratio of the resin and the catalyst, but as a preferable example, it is more preferably 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the main thermoplastic polyester elastomer. The blending amount is 3 to 15 parts by weight.
静的架橋工程におけるアルコキシシリル基を有する熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体と水成分との静的な反応は、アルコキシシリル基を有する熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体と水成分を接触させることにより行う。アルコキシシリル基を有する熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体と水成分との接触方法は、水成分が接触する方法であればよく、特に限定されず、水中に浸す、蒸気を当てる、空気中の水成分を使用する等を挙げることができる。例えば、水中に浸す場合、50℃〜95℃程度の温水にアルコキシシリル基を有する熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体を10分〜6時間程度浸せば、架橋反応が速やかに進み架橋時間を短縮することができ、好ましい。また、蒸気を当てる場合、オートクレーブ(加熱圧力釜)を使用すれば、温水よりも高い温度・高い圧力の条件の下で処理ができるため、架橋時間を更に短縮することができる。 The static reaction between the thermoplastic polyester elastomer foam having an alkoxysilyl group and the water component in the static cross-linking step is carried out by bringing the thermoplastic polyester elastomer foam having an alkoxysilyl group into contact with the water component. The contact method between the thermoplastic polyester elastomer foam having an alkoxysilyl group and the water component may be any method as long as the water component comes into contact with the foam, and is not particularly limited. It can be used and the like. For example, when immersed in water, if the thermoplastic polyester elastomer foam having an alkoxysilyl group is immersed in warm water at about 50 ° C. to 95 ° C. for about 10 minutes to 6 hours, the crosslinking reaction can proceed quickly and the crosslinking time can be shortened. It is possible and preferable. Further, when steam is applied, if an autoclave (heating pressure cooker) is used, the treatment can be performed under conditions of higher temperature and pressure than hot water, so that the cross-linking time can be further shortened.
前記熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体の製造は、前記グラフト化工程、前記発泡工程、及び前記静的架橋工程を連続して行う連続工程により、あるいは非連続で行う非連続工程により行うことができる。 The thermoplastic polyester elastomer foam can be produced by a continuous step of continuously performing the grafting step, the foaming step, and the static cross-linking step, or by a discontinuous step performed discontinuously.
連続工程の場合、熱可塑性ポリエステルエラストマーと変性シランカップリング剤とシラノール化促進触媒等を初めから配合してニ軸押出機に供給し、前記ニ軸押出機によりグラフト化し、アルコキシシリル基を有する熱可塑性ポリエステルエラストマーのペレットを作製する。その後、前記ペレットを射出成形機で発泡させ、次いで水成分と静的に接触させて架橋を行い、シロキサン結合による架橋構造を有する熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体を得る。 In the case of a continuous process, a thermoplastic polyester elastomer, a modified silane coupling agent, a silanol conversion accelerating catalyst, etc. are mixed from the beginning and supplied to a twin-screw extruder, grafted by the twin-screw extruder, and heat having an alkoxysilyl group. Make pellets of thermoplastic polyester elastomer. Then, the pellet is foamed by an injection molding machine and then statically contacted with a water component to carry out cross-linking to obtain a thermoplastic polyester elastomer foam having a cross-linked structure by a siloxane bond.
前記ペレットを射出成形機で発泡させる方法について、公知の超臨界ガス射出成形法で行う場合を説明する。
溶融状態の熱可塑性ポリエステルエラストマーと、変性シランカップリング剤と、シラノール化促進触媒と、超臨界状態の物理発泡剤と、適宜の溶融粘度調整剤とを溶融混合して金型のキャビティに射出し、次いで金型をコアバックすることにより発泡させて発泡体を形成する。発泡倍率は、コアバック前のキャビティ内に充填する熱可塑性ポリエステルエラストマー等の合計重量および金型をコアバックさせる量で調整することができる。コアバック後の最終的なキャビティの容量を大きくすることで、発泡倍率を大きくすることができる。発泡体の発泡倍率は、2.5倍〜10倍が好ましく、より好ましくは3倍〜9倍である。
The method of foaming the pellets with an injection molding machine will be described when the pellets are foamed by a known supercritical gas injection molding method.
A melted thermoplastic polyester elastomer, a modified silane coupling agent, a silanolization accelerating catalyst, a supercritical physical foaming agent, and an appropriate melt viscosity modifier are melt-mixed and injected into the mold cavity. Then, the mold is cored back to foam to form a foam. The foaming ratio can be adjusted by adjusting the total weight of the thermoplastic polyester elastomer or the like filled in the cavity before the core back and the amount of the mold to be core backed. By increasing the capacity of the final cavity after the core back, the foaming ratio can be increased. The foaming ratio of the foam is preferably 2.5 to 10 times, more preferably 3 to 9 times.
コアバック前のキャビティ内に充填する樹脂等の合計重量は、キャビティ容量と等しいフルショットでも、キャビティ容量よりも少ないショートショットでも、どちらでもよい。ショートショットの場合、キャビティ容積に充填可能な樹脂等の合
計重量に対して、5〜20%少ない量をキャビティに射出する。
The total weight of the resin or the like filled in the cavity before the core back may be either a full shot equal to the cavity capacity or a short shot smaller than the cavity capacity. In the case of a short shot, an
コアバックによる発泡後、金型内で発泡体を冷却させ、発泡体を金型から取り出す。金型から取り出したアルコキシシリル基を有する熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体を90℃程度の温水に60分程度浸して静的架橋することにより、シロキサン結合による架橋構造を有し、表面にはスキン層を有する独立気泡構造からなる本発明の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体が得られる。 After foaming by the core bag, the foam is cooled in the mold and the foam is taken out from the mold. A thermoplastic polyester elastomer foam having an alkoxysilyl group taken out from a mold is immersed in warm water at about 90 ° C. for about 60 minutes and statically crosslinked to have a crosslinked structure by siloxane bond, and a skin layer is formed on the surface. The thermoplastic polyester elastomer foam of the present invention having a closed cell structure having a closed cell structure can be obtained.
このようにして得られた、シロキサン結合による架橋構造を有し、表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体に対し、厚みをそのままにして所定の大きさに裁断することにより、シロキサン結合による架橋構造を有し、スキン層を両面に有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体が得られる。一方、シロキサン結合による架橋構造を有し、表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体に対して、その厚みを二分割等し、所定の大きさに裁断することにより、シロキサン結合による架橋構造を有し、スキン層を片面に有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体が得られる。 By cutting the thermoplastic polyester elastomer foam having a closed cell structure having a crosslinked structure by siloxane bond and having a skin layer on the surface into a predetermined size while keeping the thickness as it is. , A thermoplastic polyester elastomer foam having a closed cell structure having a crosslinked structure by a siloxane bond and having a skin layer on both sides can be obtained. On the other hand, a thermoplastic polyester elastomer foam having a closed cell structure having a crosslinked structure by a siloxane bond and a skin layer on the surface is divided into two thicknesses and cut into a predetermined size to obtain siloxane. A thermoplastic polyester elastomer foam having a closed-cell structure having a crosslinked structure by bonding and having a skin layer on one side can be obtained.
超臨界ガス射出成形法において使用する物理発泡剤としては、窒素や二酸化炭素等を挙げることができる。なお、物理発泡剤に替えて、アゾジカルボンアミド(ADCA)などの化学発泡剤を使用した場合、得られる発泡体のセル構造が粗大となる傾向にあり、物理発泡剤を使用する方が好ましい。 Examples of the physical foaming agent used in the supercritical gas injection molding method include nitrogen and carbon dioxide. When a chemical foaming agent such as azodicarbonamide (ADCA) is used instead of the physical foaming agent, the cell structure of the obtained foam tends to be coarse, and it is preferable to use the physical foaming agent.
前記連続工程の場合のメリットは、連続工程でシロキサン結合による架橋構造を有し、表面にスキン層を有する熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体を製造することができ、効率的なことである。一方、デメリットは、熱可塑性ポリエステルエラストマーと変性シランカップリング剤とシラノール化促進触媒を初めから配合しておくため、アルコキシシリル基を有する熱可塑性ポリエステルエラストマーのアルコキシシリル基が空気中の水成分と接触し、架橋反応(アルコキシシリル基がシラノール基を経てシロキサン結合を形成)が起こり、原料のポットライフが短いことである。 The merit in the case of the continuous step is that it is possible to produce a thermoplastic polyester elastomer foam having a crosslinked structure by a siloxane bond and a skin layer on the surface in the continuous step, which is efficient. On the other hand, the disadvantage is that the alkoxysilyl group of the thermoplastic polyester elastomer having an alkoxysilyl group comes into contact with the water component in the air because the thermoplastic polyester elastomer, the modified silane coupling agent and the silanolization promoting catalyst are blended from the beginning. Then, a cross-linking reaction (alkoxysilyl group forms siloxane bond via silanol group) occurs, and the pot life of the raw material is short.
非連続工程の場合、まず、熱可塑性ポリエステルエラストマーと変性シランカップリング剤をブレンダーで混合し、一軸混練押出機、二軸混練押出機、バンバリーミキサー等の混練装置で溶融混練してグラフト化し、ペレットを作製する。その後にペレットと触媒マスターバッチを用いて、射出成形機により金型に射出し、アルコキシシリル基を有する熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体を得た後、前記発泡体と水成分と接触させて、シロキサン結合による架橋構造を有し、表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体を得る。
なお、本明細書では、ペレットは、アルコキシシリル基を有する熱可塑性ポリエステルエラストマーを、触媒マスターバッチは、シラノール化促進触媒のマスターバッチをそれぞれ指す。
In the case of a discontinuous process, first, the thermoplastic polyester elastomer and the modified silane coupling agent are mixed with a blender, melt-kneaded with a kneading device such as a uniaxial kneading extruder, a twin-screw kneading extruder, and a Banbury mixer to form a graft, and pelletized. To make. After that, using pellets and a catalyst master batch, injection is performed into a mold by an injection molding machine to obtain a thermoplastic polyester elastomer foam having an alkoxysilyl group, and then the foam is brought into contact with a water component to form a siloxane bond. A thermoplastic polyester elastomer foam having a closed cell structure having a crosslinked structure and a skin layer on the surface is obtained.
In the present specification, the pellet refers to a thermoplastic polyester elastomer having an alkoxysilyl group, and the catalyst masterbatch refers to a masterbatch of a silanolification promoting catalyst.
非連続工程の場合のメリットは、触媒マスターバッチを発泡工程の直前に配合するため、連続工程の場合と比べて原料のポットライフが長いことである。一方、連続工程の場合と比べて効率が悪く、さらにペレットが空気中の水成分等と接触し、加水分解反応や縮合反応等の反応が起こらないように保管等に注意が必要となることである。 The merit in the case of the discontinuous process is that the pot life of the raw material is longer than in the case of the continuous process because the catalyst masterbatch is blended immediately before the foaming process. On the other hand, the efficiency is lower than that of the continuous process, and care must be taken in storage so that the pellets do not come into contact with water components in the air and cause reactions such as hydrolysis reaction and condensation reaction. be.
次に、本発明の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体の使用例を示す。図1に示す靴10は、本発明の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体を靴底用部材41、43として用いた例である。符号11はアッパー、21はミッドソール、31はアウトソールであり、前記ミッドソール21と前記アウトソール31が靴底を構成する。
Next, an example of using the thermoplastic polyester elastomer foam of the present invention will be shown. The
図2に示すように、前記ミッドソール21の上側の面には、足の裏における踏みつけ部とかかと部に対応する部位に、本発明の一例の靴底用部材41、43が埋設されている。踏み付け部に対応する部位に設けられている靴底用部材41は、跳躍やランニング等において着地等の際に足の指の付け根付近に加わる衝撃を緩和すると共に、地面を蹴る際の力を反発力で高める作用をする。一方、かかと部に対応する部位に設けられている靴底用部材43は、跳躍やランニング等において着地等の際にかかと付近に加わる衝撃を緩和する作用をする。 As shown in FIG. 2, on the upper surface of the midsole 21, the sole members 41 and 43 of the example of the present invention are embedded in the portions corresponding to the stepping portion and the heel portion on the sole of the foot. .. The sole member 41 provided in the portion corresponding to the stepping portion alleviates the impact applied to the vicinity of the base of the toes during jumping, running, etc., and repels the force when kicking the ground. It acts to increase with force. On the other hand, the sole member 43 provided at the portion corresponding to the heel portion acts to alleviate the impact applied to the vicinity of the heel at the time of landing or the like during jumping or running.
前記踏み付け部に対応する部位に設けられている靴底用部材41は、足の親指の付け根から小指の付け根の範囲に対して作用するように、横長な長方形からなる。一方、かかと部に対応する部位に埋設されている靴底用部材43は、かかと部の中央に対して作用するように、略円形からなる。前記ミッドソール21の上面に埋設される靴底用部材41、43の厚みは、ミッドソール21の厚みにもよるが、好ましい範囲として2〜20mm程度を挙げる。なお、前記靴底用部材41、43は、ミッドソール21の上下を貫通するように埋設されたり、あるいはミッドソール21の上面または下面に配置されたりしてもよい。 The sole member 41 provided at the portion corresponding to the stepping portion is formed of a horizontally long rectangle so as to act on the range from the base of the big toe to the base of the little finger. On the other hand, the sole member 43 embedded in the portion corresponding to the heel portion has a substantially circular shape so as to act on the center of the heel portion. The thickness of the sole members 41, 43 embedded in the upper surface of the midsole 21 depends on the thickness of the midsole 21, but a preferable range is about 2 to 20 mm. The sole members 41 and 43 may be embedded so as to penetrate above and below the midsole 21, or may be arranged on the upper surface or the lower surface of the midsole 21.
前記靴底用部材41、43を構成する本発明の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体は、片面または両面に存在するスキン層により、発泡体の引張強度などの機械的強度や摩耗性などの表面強度が向上し、さらに、発泡体に加わる荷重を面で受けることができるため、荷重が分散され発泡体のヘタリが防止され、高い反発弾性が得られる。さらに、前記靴底用部材41、43を構成する本発明の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体は、シロキサン結合による架橋構造を有するため、圧縮永久歪み(ヘタリ)が小さく、良好な耐久性が得られる。 The thermoplastic polyester elastomer foam of the present invention constituting the shoe sole members 41 and 43 has a skin layer existing on one side or both sides, so that the mechanical strength such as the tensile strength of the foam and the surface strength such as abrasion resistance can be obtained. Further, since the load applied to the foam can be received on the surface, the load is dispersed, the foam is prevented from settling, and high impact resilience can be obtained. Further, since the thermoplastic polyester elastomer foam of the present invention constituting the sole members 41 and 43 has a crosslinked structure due to a siloxane bond, the compression set is small and good durability can be obtained.
次の熱可塑性ポリエステルエラストマー(TPEE)、シランカップリング剤、溶融粘度調整剤、シラノール化促進触媒を図3及び図4の配合にし、ニ軸押出機によりペレットを作製し、作製したペレットを用いて超臨界ガス射出成形法により、実施例1〜実施例20及び比較例1〜比較例3の各発泡体を製造した。 The following thermoplastic polyester elastomer (TPEE), silane coupling agent, melt viscosity modifier, and silanolification accelerating catalyst were blended in FIGS. 3 and 4, pellets were prepared by a twin-screw extruder, and the prepared pellets were used. Each foam of Example 1 to Example 20 and Comparative Example 1 to Comparative Example 3 was produced by a supercritical gas injection molding method.
・TPEE−1(熱可塑性ポリエステルエラストマー1);品名:ペルプレンP−30B、東洋紡社製
・TPEE−2(熱可塑性ポリエステルエラストマー2);品名:ペルプレンP−40B、東洋紡社製
・シランカップリング剤−1;3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、品名:KBE−403、信越化学工業社製
・シランカップリング剤−2;2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン;品名:KBM−303、信越化学工業社製
・溶融粘度調整剤;エポキシ変性スチレン−アクリル共重合体、エポキシ当量=714、重量平均分子量=9700
・シラノール化促進触媒−1;ジブチル錫ジアセテート、東京化成工業社製
・シラノール化促進触媒−2;ジブチル錫ジラウレート、東京化成工業社製
・物理発泡剤:窒素ガス
-TPEE-1 (thermoplastic polyester elastomer 1); product name: Perprene P-30B, manufactured by Toyobo Co., Ltd.-TPEE-2 (thermoplastic polyester elastomer 2); product name: Perprene P-40B, manufactured by Toyobo Co., Ltd.-Silane coupling agent- 1; 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, product name: KBE-403, manufactured by Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd.-Silane coupling agent-2; 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane; product name: KBM- 303, manufactured by Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd. ・ Melt viscosity modifier; epoxy-modified styrene-acrylic copolymer, epoxy equivalent = 714, weight average molecular weight = 9700
・ Silanol conversion-promoting catalyst-1; dibutyltin diacetate, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. ・ Silanolization-promoting catalyst-2; dibutyltin dilaurate, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. ・ Physical foaming agent: nitrogen gas
シラノール化促進触媒−1及びシラノール化促進触媒−2は、それぞれ配合するメインの熱可塑性ポリエステルエラストマーと同一の熱可塑性ポリエステルエラストマーを用いてマスターバッチ化して使用した。図3及び図4の表におけるTPEE−1及びTPEE−2欄の「樹脂成分」は、樹脂として使用したメインのTPEEの割合を示し、一方「MB成分」は、マスターバッチ化したシラノール化促進触媒に含まれるTPEEの割合を示す。 The silanolization-promoting catalyst-1 and the silanolization-promoting catalyst-2 were used in a master batch using the same thermoplastic polyester elastomer as the main thermoplastic polyester elastomer to be blended. In the tables of FIGS. 3 and 4, the "resin component" in the columns of TPEE-1 and TPEE-2 indicates the ratio of the main TPEE used as the resin, while the "MB component" is the masterbatch silanolification promoting catalyst. The ratio of TPEE contained in is shown.
射出成形機は電動射出成形機を用い、また、金型は可動型と固定型間のキャビティが100×200mmで初期厚みを0.5mmから5.0mmまで可変できるように構成されたものを用いた。 An electric injection molding machine is used as the injection molding machine, and the mold is configured so that the cavity between the movable mold and the fixed mold is 100 x 200 mm and the initial thickness can be changed from 0.5 mm to 5.0 mm. board.
窒素ガスを、超臨界供給装置を用いて超臨界状態とした後、射出成形機のシリンダ内に注入し、シリンダ内で溶融状態とした各成分を結晶融点180℃以上とし、前記窒素ガスを分散溶融混合させた。その後、金型のキャビティに射出し、次いで可動金型をコアバックさせ、冷却させた後に脱型して発泡体を得た。前記発泡体を90℃の温水に60分間浸した後に温水から取り出して実施例1〜20及び比較例1〜3のサンプルを作製した。なお、実施例1〜20では、前記脱型により、アルコキシシリル基を有する熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体を得、得られた発泡体を温水に浸すことにより、シロキサン結合による架橋構造を有する熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体が得られる。 Nitrogen gas is brought into a supercritical state using a supercritical supply device, then injected into the cylinder of an injection molding machine, and each component melted in the cylinder is set to a crystal melting point of 180 ° C. or higher, and the nitrogen gas is dispersed. It was melt-mixed. Then, it was injected into the cavity of the mold, then the movable mold was cored back, cooled, and then demolded to obtain a foam. The foam was immersed in warm water at 90 ° C. for 60 minutes and then taken out from the warm water to prepare samples of Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 3. In Examples 1 to 20, a thermoplastic polyester elastomer foam having an alkoxysilyl group was obtained by the demolding, and the obtained foam was immersed in warm water to obtain a thermoplastic polyester having a crosslinked structure due to a siloxane bond. An elastomer foam is obtained.
実施例1〜4は、熱可塑性ポリエステルエラストマーとしてTPEE−1を用い、マスターバッチによる樹脂の割合を10%(10重量部)、シランカップリング剤−1(3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン)の配合量を0.1〜5重量部、シラノール化促進触媒−1(ジブチル錫ジアセテート)の配合量を0.5重量部とし、キャビティ空間の初期の厚み(初期厚み)を2mmにし、樹脂をキャビティ容積に対して100%充填(フルショット)し、その後、コアバック量8mmで型を開き、温水に浸すことにより、シロキサン結合による架橋構造を有し、表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体(発泡倍率5倍)を、厚み10mmで製造した。なお、充填する樹脂は比重を1と仮定して重量を容量に換算し、キャビティ容積に対する充填割合(充填率)を計算した。
In Examples 1 to 4, TPEE-1 was used as the thermoplastic polyester elastomer, the ratio of the resin by the master batch was 10% (10 parts by weight), and the silane coupling agent-1 (3-glycidoxypropyltriethoxysilane). The compounding amount of the resin is 0.1 to 5 parts by weight, the compounding amount of the silanolification promoting catalyst-1 (dibutyltin diacetate) is 0.5 parts by weight, the initial thickness (initial thickness) of the cavity space is 2 mm, and the resin. Is 100% filled (full shot) with respect to the cavity volume, and then the mold is opened with a core back amount of 8 mm and immersed in warm water to have a crosslinked structure by siloxane bond and a closed cell structure having a skin layer on the surface. The thermoplastic polyester elastomer foam (foaming
実施例5は、シランカップリング剤−1(3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン)とシランカップリング剤−2(2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン)を各1重量部配合した以外は実施例1と同様にして、シロキサン結合による架橋構造を有し、表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体(発泡倍率5倍)を、厚み10mmで製造した。
In Example 5, 1 part by weight of each of silane coupling agent-1 (3-glycidoxypropyltriethoxysilane) and silane coupling agent-2 (2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane) was added. A thermoplastic polyester elastomer foam (foaming
実施例6〜8は、マスターバッチによる樹脂の割合を2〜30%(2〜30重量部)、シラノール化促進触媒−1(ジブチル錫ジアセテート)の配合量を0.1〜1.5重量部とした以外は実施例1と同様にして、シロキサン結合による架橋構造を有し、表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体(発泡倍率5倍)を、厚み10mmで製造した。
In Examples 6 to 8, the ratio of the resin in the masterbatch was 2 to 30% (2 to 30 parts by weight), and the blending amount of silanolification promoting catalyst-1 (dibutyltin diacetate) was 0.1 to 1.5 weight by weight. A thermoplastic polyester elastomer foam (foaming
実施例9は、マスターバッチによる樹脂の割合を20%(20重量部)、シランカップリング剤−1(3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン)の配合量を1重量部、シラノール化促進触媒−1(ジブチル錫ジアセテート)とシラノール化促進触媒−2(ジブチル錫ジラウレート)の配合量を各0.5重量部とした以外は実施例1と同様にして、シロキサン結合による架橋構造を有し、表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体(発泡倍率5倍)を、厚み10mmで製造した。
In Example 9, the ratio of the resin in the master batch was 20% (20 parts by weight), the blending amount of the silane coupling agent-1 (3-glycidoxypropyltriethoxysilane) was 1 part by weight, and the silanolization promoting catalyst-. It has a crosslinked structure by siloxane bond in the same manner as in Example 1 except that the blending amounts of 1 (dibutyltin diacetate) and silanolization promoting catalyst-2 (dibutyltin dilaurate) are 0.5 parts by weight each. A thermoplastic polyester elastomer foam having a closed cell structure having a skin layer on the surface (foaming
実施例10〜13は、シランカップリング剤−1(3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン)の配合量を1重量部、溶融粘度調整剤の配合量を0.05〜1.5重量部とした以外は実施例1と同様にして、シロキサン結合による架橋構造を有し、表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体(発泡倍率5倍)を、厚み10mmで製造した。
In Examples 10 to 13, the blending amount of the silane coupling agent-1 (3-glycidoxypropyltriethoxysilane) was 1 part by weight, and the blending amount of the melt viscosity modifier was 0.05 to 1.5 parts by weight. A thermoplastic polyester elastomer foam (foaming
実施例14は、熱可塑性ポリエステルエラストマーとしてTPEE−2を用い、マスターバッチによる樹脂の割合を10%(10重量部)、シランカップリング剤−1(3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン)の配合量を1重量部とし、他は実施例1と同様にして、シロキサン結合による架橋構造を有し、表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体(発泡倍率5倍)を、厚み10mmで製造した。
In Example 14, TPEE-2 was used as the thermoplastic polyester elastomer, the ratio of the resin by the master batch was 10% (10 parts by weight), and the silane coupling agent-1 (3-glycidoxypropyltriethoxysilane) was blended. A thermoplastic polyester elastomer foam (foaming
実施例15は、熱可塑性ポリエステルエラストマーとしてTPEE−1を40重量部とそのマスターバッチによる樹脂として10重量部、及びTPEE−2を50重量部、シランカップリング剤−1(3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン)の配合量を1重量部とした以外は実施例1と同様にして、シロキサン結合による架橋構造を有し、表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体(発泡倍率5倍)を、厚み10mmで製造した。
In Example 15, 40 parts by weight of TPEE-1 as a thermoplastic polyester elastomer, 10 parts by weight as a resin obtained from the master batch thereof, 50 parts by weight of TPEE-2, and a silane coupling agent-1 (3-glycidoxypropyl). A thermoplastic polyester elastomer foam (foaming) having a closed cell structure having a crosslinked structure by a siloxane bond and a skin layer on the surface in the same manner as in Example 1 except that the blending amount of triethoxysilane) was 1 part by weight. (
実施例16〜20は、シランカップリング剤−1(3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン)の配合量を1重量部とし、コアバック量を3〜16mmとした以外は実施例1と同様にして、シロキサン結合による架橋構造を有し、表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体(発泡倍率2.5〜9倍)を、厚み5〜18mmで製造した。 Examples 16 to 20 are the same as in Example 1 except that the blending amount of the silane coupling agent-1 (3-glycidoxypropyltriethoxysilane) is 1 part by weight and the core back amount is 3 to 16 mm. A thermoplastic polyester elastomer foam (foaming ratio 2.5 to 9 times) having a closed cell structure having a crosslinked structure by a siloxane bond and a skin layer on the surface was produced with a thickness of 5 to 18 mm.
比較例1は、熱可塑性ポリエステルエラストマーとしてTPEE−1を用い、他の成分を配合せず、その他は実施例1と同様にして表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体(発泡倍率5倍)を、厚み10mmで製造した。
In Comparative Example 1, TPEE-1 was used as the thermoplastic polyester elastomer, no other components were blended, and the other components were a thermoplastic polyester elastomer foam having a closed cell structure having a skin layer on the surface in the same manner as in Example 1.
比較例2は、熱可塑性ポリエステルエラストマーとしてTPEE−1とTPEE−2を併用し、他の成分を配合せず、その他は実施例1と同様にして表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体(発泡倍率5倍)を、厚み10mmで製造した。
In Comparative Example 2, TPEE-1 and TPEE-2 were used in combination as the thermoplastic polyester elastomer, no other components were blended, and the other components were thermoplastic having a closed cell structure having a skin layer on the surface in the same manner as in Example 1. A polyester elastomer foam (foaming
比較例3は、熱可塑性ポリエステルエラストマーとしてTPEE−2を用い、他の成分を配合せず、その他は実施例1と同様にして表面にスキン層を有する独立気泡構造の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体(発泡倍率5倍)を、厚み10mmで製造した。
In Comparative Example 3, TPEE-2 was used as the thermoplastic polyester elastomer, no other components were blended, and the other components were a thermoplastic polyester elastomer foam having a closed cell structure having a skin layer on the surface in the same manner as in Example 1.
各実施例及び各比較例の各サンプルについて、密度、反発弾性、圧縮永久歪みを測定し、また外観を目視で判断した。結果は図3及び図4に示す。
密度は、各実施例及び各比較例のサンプルから、裁断によって直径29mm×各サンプル厚みの密度測定用サンプルを作成し、JIS K 7222:2005に基づいて測定した。なお、密度測定用サンプルは、両面にスキン層を有する。
Density, impact resilience, and compression set were measured for each sample of each example and each comparative example, and the appearance was visually judged. The results are shown in FIGS. 3 and 4.
The density was measured based on JIS K 7222: 2005 by preparing a sample for measuring the density of
反発弾性は、密度と同様に、各実施例及び各比較例のサンプルから、裁断によって100mm角×各サンプル厚みの反発弾性測定用サンプルを作製し、測定用サンプルの合計厚みが10mm未満の場合、複数枚重ねて10mm以上とし、JIS K 6400−3:2011に基づいて測定した(実施例16〜18の各サンプルは、2枚重ねてサンプルの合計厚みを10mm以上とした)。なお、反発弾性測定用サンプルは、両面にスキン層を有する。 As for the rebound resilience, when a sample for repulsion elasticity measurement of 100 mm square × thickness of each sample is prepared from the samples of each example and each comparative example by cutting, and the total thickness of the measurement samples is less than 10 mm, as in the case of density. A plurality of sheets were stacked to make 10 mm or more, and measurements were made based on JIS K 6400-3: 2011 (for each sample of Examples 16 to 18, two sheets were stacked so that the total thickness of the samples was 10 mm or more). The sample for measuring impact resilience has skin layers on both sides.
圧縮永久歪みは、JIS K6262:2013 A法に基づき、次のように測定した。まず、各実施例及び各比較例のサンプルから直径29mmに打ち抜いて圧縮永久歪み測定用サンプルを作製し、温度23℃、湿度50%の環境下で3時間放置した後、ノギスを用いて測定用サンプルの試験前の厚みh0を測定した。測定用サンプルを二枚のステンレス鋼板からなる圧縮板(圧縮装置)で厚み方向に挟み、試験前の厚みh0に対して50%の厚みになるように圧縮し、予め温度50℃、湿度50%の状態に保持した恒温恒湿槽へ測定用サンプルを組込んだ圧縮装置を投入し6時間静置した。この時使用するスペーサ(測定用サンプルの試験前の厚みh0に対して50%の厚み)の厚みh2を測定する。6時間経過後、恒温恒湿槽から圧縮装置を取出し、圧縮状態を解放し、温度23℃、湿度50%の環境下で30分後に測定用サンプルの試験後の厚みh1を測定した。次式にしたがって圧縮永久歪みを算出した。
圧縮永久歪み(%)=[(h0−h1)/(h0−h2)]×100
The compression set was measured as follows based on the JIS K6262: 2013 A method. First, a sample for compression permanent strain measurement was prepared by punching from the samples of each Example and each Comparative Example to a diameter of 29 mm, left to stand in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% for 3 hours, and then for measurement using a caliper. The thickness h0 of the sample before the test was measured. The measurement sample is sandwiched between compression plates (compressors) made of two stainless steel plates in the thickness direction, compressed to a thickness of 50% of the thickness h0 before the test, and the temperature is 50 ° C. and the humidity is 50% in advance. The compression device containing the measurement sample was put into a constant temperature and humidity chamber maintained in the above state and allowed to stand for 6 hours. The thickness h2 of the spacer used at this time (thickness of 50% with respect to the thickness h0 of the measurement sample before the test) is measured. After 6 hours, the compression device was taken out from the constant temperature and humidity chamber, the compressed state was released, and the thickness h1 of the measurement sample after the test was measured after 30 minutes in an environment of a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50%. The compression set was calculated according to the following equation.
Compressive permanent strain (%) = [(h0-h1) / (h0-h2)] × 100
外観は、セル構造が不均一の場合、表面に鬆や筋が現れるため、外観に鬆や筋が殆ど見られない場合(セル構造が均一な場合)に「〇」、鬆や筋が少し見られる場合(セル構造が僅かに不均一な場合)に「△」、鬆や筋が多く見られる場合(セル構造が著しく不均な場合)に「×」とした。 As for the appearance, if the cell structure is non-uniform, voids and streaks appear on the surface, so if there are almost no voids or streaks on the appearance (when the cell structure is uniform), "○", a few voids or streaks When the cell structure is slightly uneven (when the cell structure is slightly uneven), it is evaluated as "Δ", and when many voids and streaks are observed (when the cell structure is extremely uneven), it is evaluated as "x".
実施例1〜実施例20は、密度が0.11〜0.40g/cm3であり、かつ反発弾性が63〜74%、圧縮永久歪みが19〜34%であり、軽量で反発弾性が高く、かつ圧縮永久歪み(ヘタリ)が小さいものであった。
一方、熱可塑性ポリエステルエラストマーのみを使用し、シランカップリング剤等の他の成分を配合していない比較例1〜3は、密度及び反発弾性については実施例1〜20と同等であったが、圧縮永久歪みが68〜70%と極端に大きく、圧縮永久歪み(ヘタリ)が大きいものであった。
Examples 1 to 20 have a density of 0.11 to 0.40 g / cm 3 , a rebound resilience of 63 to 74%, and a compression set of 19 to 34%, and are lightweight and have a high rebound resilience. Moreover, the compression set was small.
On the other hand, Comparative Examples 1 to 3 using only the thermoplastic polyester elastomer and not blending other components such as a silane coupling agent had the same density and impact resilience as those of Examples 1 to 20. The compression set was extremely large at 68 to 70%, and the compression set was large.
このように、各実施例は、軽量で反発弾性が高く、かつ圧縮永久歪み(ヘタリ)が小さく、靴底用部材として好適なものである。
なお、靴底用部材は、ミッドソールの一部に設けるものに限られず、全面または広範囲に設けてもよく、さらに他の靴底構成部材に設けてもよい。
また、本発明の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体は、靴底用部材以外の用途として、家具、家電製品、事務用機器等の各種電化製品の弾性足(足ゴム)やロボットや工作機械等の各種産業用機械のダンパー材等として利用することができる。
As described above, each embodiment is lightweight, has high impact resilience, and has a small compression set, and is suitable as a member for soles.
The sole member is not limited to the one provided on a part of the midsole, and may be provided on the entire surface or a wide range, or may be further provided on other sole constituent members.
In addition, the thermoplastic polyester elastomer foam of the present invention is used for various purposes other than shoe sole members, such as elastic feet (rubber) of various electric appliances such as furniture, home appliances, and office equipment, and various types of robots and machine tools. It can be used as a damper material for industrial machines.
本発明の熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体は、発泡体を得た後に架橋処理を行っており、グラフト化工程や発泡工程では架橋反応が起こらない。これに対し、過酸化物や硫黄等を用いて架橋を行う場合、グラフト化工程や発泡工程での加熱により、架橋反応が起こる可能性があり、架橋反応をコントロールすることが難しい。グラフト化工程や発泡工程で架橋反応が起こった場合、マトリクス全体が架橋してしまい、熱可塑性ポリエステルエラストマーの成形自体が行えなくなる。 The thermoplastic polyester elastomer foam of the present invention is subjected to a cross-linking treatment after obtaining the foam, and a cross-linking reaction does not occur in the grafting step or the foaming step. On the other hand, when cross-linking is carried out using peroxide, sulfur or the like, the cross-linking reaction may occur due to heating in the grafting step or the foaming step, and it is difficult to control the cross-linking reaction. When a cross-linking reaction occurs in the grafting step or the foaming step, the entire matrix is cross-linked, and the molding itself of the thermoplastic polyester elastomer cannot be performed.
10 靴
21 ミッドソール
41、43 靴底用部材
10 Shoes 21 Midsole 41, 43 Sole member
Claims (4)
前記熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体が、シロキサン結合による架橋構造を有し、
片面または両面にスキン層が形成された独立気泡構造からなり、
圧縮永久歪みが50%以下であることを特徴とする熱可塑性ポリエステルエラストマー発泡体。 In thermoplastic polyester elastomer foam
The thermoplastic polyester elastomer foam has a crosslinked structure due to a siloxane bond, and has a crosslinked structure.
Consists of a closed cell structure with skin layers on one or both sides
A thermoplastic polyester elastomer foam having a compression set of 50% or less.
The thermoplastic polyester elastomer foam according to any one of claims 1 to 3, wherein the foaming ratio of the thermoplastic polyester elastomer foam is 2.5 to 10 times.
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