CN109477268A - 网状结构体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种网状结构体,其为由连续线状体构成的具有三维无规环接合结构的网状结构体,连续线状体为由树脂形成的纤维,所述树脂包含聚苯乙烯系热塑性弹性体作为其45质量%以上的主成分,聚苯乙烯系热塑性弹性体为第1三嵌段共聚物与第2三嵌段共聚物的混合物,所述第1三嵌段共聚物由苯乙烯聚合物嵌段‑异戊二烯聚合物嵌段‑苯乙烯聚合物嵌段构成,所述第2三嵌段共聚物由苯乙烯聚合物嵌段‑丁二烯聚合物嵌段‑苯乙烯聚合物嵌段、以及苯乙烯聚合物嵌段‑丁二烯和异戊二烯的共聚物嵌段‑苯乙烯聚合物嵌段中的至少任意者构成。

Description

网状结构体
技术领域
本发明涉及能适合用于办公椅、家具、沙发、床等寝具、电车/汽车/二轮车/婴儿车/儿童座椅等车辆用座位等中使用的弹性垫材料、睡袋、铺垫等携带机会多的弹性垫材料、地垫、防止碰撞、夹入的构件等冲击吸收用的垫等的低回弹性、耐久性优异、无触底感的网状结构体。
背景技术
目前,作为家具、床等寝具、电车/汽车/二轮车等的车辆用座位中使用的弹性垫材料,网状结构体逐渐增加。
例如,日本特开2013-076201号公报(专利文献1)公开了一种网状结构体,其为使100~100000分特的连续线状体弯折而形成无规环、使各环在熔融状态下彼此接触并使接触部的大部分熔接而成的由三维无规环接合结构体构成的网状结构体,该连续线状体由包含聚酯系热塑性弹性体10~90质量份、和聚苯乙烯系热塑性弹性体90~10质量份的树脂组合物构成。
另外,日本特开2003-012905号公报(专利文献2)公开了一种弹性垫体,其为由热塑性弹性体形成的多条丝束无规弯折、且使彼此的接触部熔接的由多条丝束的集合体构成的弹性垫体,该热塑性弹性体由如下的组合物形成:所述组合物包含100重量份的热塑性聚酯弹性体、10~900重量份的烯烃系和/或苯乙烯系热塑性弹性体、和0~100重量份的分子内具有环氧基或其衍生物基团的改性聚合物的成分,所述组合物的肖氏A硬度为50以上且90以下。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-076201号公报
专利文献2:日本特开2003-012905号公报
发明内容
发明要解决的问题
日本特开2013-076201号公报(专利文献1)中公开的网状结构体虽然得到了低回弹性,但存在硬度低、有触底感的问题,另外,由于硬成分量多,因此,存在压缩残留应力变大、耐久性差的问题。
日本特开2003-012905号公报(专利文献2)中公开的弹性垫体的压缩残余应变小,但由于回弹力高,因此,存在无法得到低回弹性的问题。
因此,本发明解决了上述问题,其目的在于,提供:低回弹性、且耐久性优异、无触底感的网状结构体。
用于解决问题的方案
[1]一种网状结构体,其为由连续线状体构成的具有三维无规环接合结构的网状结构体,连续线状体为由树脂形成的纤维,所述树脂包含聚苯乙烯系热塑性弹性体作为其45质量%以上的主成分,聚苯乙烯系热塑性弹性体为第1三嵌段共聚物与第2三嵌段共聚物的混合物,所述第1三嵌段共聚物由苯乙烯聚合物嵌段-异戊二烯聚合物嵌段-苯乙烯聚合物嵌段构成,所述第2三嵌段共聚物由苯乙烯聚合物嵌段-丁二烯聚合物嵌段-苯乙烯聚合物嵌段、以及苯乙烯聚合物嵌段-丁二烯和异戊二烯的共聚物嵌段-苯乙烯聚合物嵌段中的至少任意者构成。
[2]根据上述[1]所述的网状结构体,其中,苯乙烯的含有率为5质量%以上且45质量%以下。
[3]根据上述[1]或[2]所述的网状结构体,其中,第2三嵌段共聚物相对于第1三嵌段共聚物的质量比率为0.25以上且2.20以下。
[4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的网状结构体,其40℃压缩残余应变为40%以下。
[5]根据上述[1]~[4]中任一项所述的网状结构体,其压缩所产生的滞后损耗为35%以上。
[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的网状结构体,其压缩挠曲系数为10以下。
[7]根据上述[1]~[6]中任一项所述的网状结构体,其中,连续线状体的纤维直径为0.1mm以上且3.0mm以下,网状结构体的厚度为5mm以上且300mm以下。
[8]根据上述[1]~[7]中任一项所述的网状结构体,其中,树脂使用动态粘弹性测定装置测定的25℃下的tanδ为0.3以上。
[9]根据上述[1]~[8]中任一项所述的网状结构体,其中,树脂的肖氏A硬度为40以上。
[10]根据上述[1]~[9]中任一项所述的网状结构体,其中,网状结构体的用途为弹性垫材料(cushioning material)、冲击吸收材、或缓冲材料(buffer material)。
[11]根据上述[1]~[9]中任一项所述的网状结构体,其为弹性垫材料、冲击吸收材、或缓冲材料。
发明的效果
根据本发明,可以提供:低回弹性、且耐久性优异、无触底感的网状结构体。
附图说明
图1为网状结构体的滞后损耗测定中的压缩·除压试验的示意图。
具体实施方式
本发明的某一实施方式的网状结构体为由连续线状体构成的具有三维无规环接合结构的网状结构体,连续线状体为由树脂形成的纤维,所述树脂包含聚苯乙烯系热塑性弹性体作为其45质量%以上的主成分,聚苯乙烯系热塑性弹性体为第1三嵌段共聚物与第2三嵌段共聚物的混合物,所述第1三嵌段共聚物由苯乙烯聚合物嵌段-异戊二烯聚合物嵌段-苯乙烯聚合物嵌段构成,所述第2三嵌段共聚物由苯乙烯聚合物嵌段-丁二烯聚合物嵌段-苯乙烯聚合物嵌段、以及苯乙烯聚合物嵌段-丁二烯和异戊二烯的共聚物嵌段-苯乙烯聚合物嵌段中的至少任意者构成。对于本实施方式的网状结构体,形成三维无规环接合结构的连续线状体由包含聚苯乙烯系热塑性弹性体45质量%以上的主成分的树脂形成,聚苯乙烯系热塑性弹性体为第1三嵌段共聚物与第2三嵌段共聚物的混合物,因此,低回弹性,耐久性优异,且无触底感。此处,“触底感”是指,例如从网状结构体的上表面用手施加负荷时,网状结构体被压缩而网状结构体的下表面所接触的地板表面等刚性面直接与手接触那样的感触。触底感在网状结构体的刚性和回弹力不足的情况下等被感知。
本实施方式的网状结构体为由连续线状体构成的具有三维无规环接合结构。详细而言,本实施方式的网状结构体具有使连续线状体弯折而形成无规环、使各环以彼此熔融状态接触从而接合而成的三维无规环接合结构。即,“连续线状体”是指,以直线状、曲线状、折线状等线状连接而形成的物体。另外,“三维无规环接合结构”是指,使1个或多个连续线状体弯折,形成多个大小或朝向不规则的环状等任意形状,且形成了任意形状的多个线状体彼此以熔融状态接触,从而至少一部分接合的立体结构。
{连续线状体}
连续线状体为由包含聚苯乙烯系热塑性弹性体作为其45质量%以上、优选55质量%以上、更优选65质量%以上的主成分的树脂形成的纤维。此处,主成分是指,该树脂中以最大量包含的成分。连续线状体中所含的聚苯乙烯系热塑性弹性体的存在通过红外线吸收光谱的聚苯乙烯峰而确认,其含有率通过GPC(凝胶渗透色谱法)而测定。另外,连续线状体中所含的聚苯乙烯系热塑性弹性体的含有率的上限可以为75质量%以下。
本实施方式的网状结构体的连续线状体中,从确保网状结构体的优异的耐久性且低回弹性的观点出发,苯乙烯的含有率优选5质量%以上且45质量%以下、更优选5质量%以上且40质量%以下、进一步优选7质量%以上且40质量%以下、进一步更优选7质量%以上且37质量%以下、特别更优选10质量%以上且35质量%以下。苯乙烯的含有率通过1H-NMR而测定。此处,“苯乙烯的含有率”是指,以网状结构体的质量为基准,聚苯乙烯系热塑性弹性体中的源自苯乙烯单体的重复单元的含有比率(质量%)。
{聚苯乙烯系热塑性弹性体}
聚苯乙烯系热塑性弹性体为第1三嵌段共聚物与第2三嵌段共聚物的混合物,所述第1三嵌段共聚物由苯乙烯聚合物嵌段-异戊二烯聚合物嵌段-苯乙烯聚合物嵌段构成,所述第2三嵌段共聚物由苯乙烯聚合物嵌段-丁二烯聚合物嵌段-苯乙烯聚合物嵌段、以及苯乙烯聚合物嵌段-丁二烯和异戊二烯的共聚物嵌段-苯乙烯聚合物嵌段中的至少任意者构成。本实施方式的热塑性弹性体中由于聚苯乙烯系热塑性弹性体为第1三嵌段共聚物与第2三嵌段共聚物的混合物,因此,兼具低回弹性、耐久性优异、且无触底感。
(第1三嵌段共聚物)
第1三嵌段共聚物为由苯乙烯聚合物嵌段-异戊二烯聚合物嵌段-苯乙烯聚合物嵌段这3个嵌段构成的三嵌段共聚物。第1三嵌段共聚物通过包含异戊二烯聚合物嵌段,从而形成低回弹性的网状结构体。第1三嵌段共聚物的存在和其含有率通过1H-NMR而测定。
第1三嵌段共聚物的制造方法没有特别限制,可以以公知的方法制造。例如可以用阴离子聚合或阳离子聚合等离子聚合法、单点聚合法、自由基聚合法的任意聚合法而制造。利用阴离子聚合法的情况下,例如可以举出下述(i)~(iii)的方法。
方法(i),将烷基锂化合物(例如正丁基锂)作为聚合引发剂,使芳香族乙烯基化合物(例如苯乙烯单体)、异戊二烯、芳香族化合物依次聚合。
方法(ii),将烷基锂化合物作为聚合引发剂,使芳香族乙烯基化合物、异戊二烯依次聚合,接着,加入偶联剂进行偶联。
方法(iii),将二锂化合物作为聚合引发剂,使异戊二烯、接着芳香族乙烯基化合物依次聚合。
此处,上述阴离子聚合优选在溶剂的存在下进行。作为溶剂,只要对聚合引发剂为非活性、且不对聚合反应造成不良影响就没有特别限制。例如可以举出己烷、环己烷、庚烷、辛烷、癸烷、甲苯、苯、二甲苯等饱和脂肪族烃或芳香族烃。
另外,聚合反应利用上述(i)~(iii)中的任意方法的情况下,均可以在通常0~80℃、优选10~70℃的温度、更优选10~60℃的温度下,进行0.5~50小时、优选1~30小时。
(第2三嵌段共聚物)
第2三嵌段共聚物为由苯乙烯聚合物嵌段-丁二烯聚合物嵌段-苯乙烯聚合物嵌段这3个嵌段构成的三嵌段共聚物、以及由苯乙烯聚合物嵌段-丁二烯和异戊二烯的共聚物嵌段-苯乙烯聚合物嵌段这3个嵌段构成的三嵌段共聚物中的至少任意者构成的三嵌段共聚物。第2三嵌段共聚物通过包含丁二烯聚合物嵌段或丁二烯和异戊二烯的共聚物嵌段,从而形成耐久性优异的网状结构体。第2三嵌段共聚物的存在和其含有率通过1H-NMR而测定。由苯乙烯聚合物嵌段-丁二烯和异戊二烯的共聚物嵌段-苯乙烯聚合物嵌段构成的三嵌段共聚物中的丁二烯和异戊二烯的共聚物嵌段中,优选包含至少50质量%以上的源自丁二烯单体的重复单元。需要说明的是,由苯乙烯聚合物嵌段-丁二烯和异戊二烯的共聚物嵌段-苯乙烯聚合物嵌段构成的三嵌段共聚物中的丁二烯和异戊二烯的共聚物嵌段中,丁二烯和异戊二烯可以分别成为嵌段并共聚,也可以彼此无规地共聚。
第2三嵌段共聚物的制造方法也可以以与第1三嵌段共聚物同样的方法,将异戊二烯变更为丁二烯(例如1,3-丁二烯单体)或者丁二烯和异戊二烯而制造。
从确保网状结构体的优异的耐久性、且低回弹性的观点出发,第2三嵌段共聚物相对于第1三嵌段共聚物的质量比率优选0.25以上且2.20以下、更优选0.30以上且2.10以下、进一步优选0.35以上且2.00以下。
{其他成分}
形成本实施方式的网状结构体的连续线状体的树脂除聚苯乙烯系热塑性弹性体之外,从使触底感消失(提高刚性)的观点出发,可以包含:聚烯烃(例如聚丙烯)、石蜡系操作油、氢化萜烯树脂等。
对于本实施方式的网状结构体,从确保优异的耐久性的观点出发,其40℃压缩残余应变优选40%以下、更优选35%以下、进一步优选30%以下。40℃压缩残余应变的下限值没有特别限定,本实施方式的网状结构体中,为1%以上。此处,40℃压缩残余应变如下算出:在40℃的气氛温度中,将试样压缩了50%22小时时的压缩前的厚度tb和压缩后的厚度ta,由(tb-ta)/tb×100而算出。试样的压缩前的厚度和压缩后的厚度例如可以通过后述的实施例中的“(4)40℃压缩残余应变”的栏中记载的方法而测定。
对于本实施方式的网状结构体,从确保低回弹性的观点出发,压缩所产生的滞后损耗优选35%以上、更优选38%以上、进一步优选40%以上。需要说明的是,从具有作为网状结构体的充分的形状恢复速度的观点出发,压缩所产生的滞后损耗优选98%以下、更优选95%以下。此处,压缩所产生的滞后损耗由压缩时的应力曲线所示的压缩能量WC和除压时的应力曲线所示的压缩能量WC’,根据(WC-WC’)/WC×100而算出。压缩能量WC和压缩能量WC’例如可以通过后述的实施例中的“(5)滞后损耗”的栏中记载的方法而求出。
对于本实施方式的网状结构体,从使其感觉不到触底感的方面出发,压缩挠曲系数优选10以下、更优选9.9以下、进一步优选9.8以下。压缩挠曲系数的下限值没有特别限定,本实施方式的网状结构体中,为1.0以上。此处,压缩挠曲系数由25%压缩时硬度H25和65%压缩时硬度H65,根据H65/H25而算出。压缩挠曲系数可以通过后述的实施例中的“(6)压缩挠曲系数”的栏中记载的方法而求出。
对于本实施方式的网状结构体,从得到作为网状结构体所需的硬度、且得到缓冲性的观点出发,连续线状体的纤维直径优选0.1mm以上且3.0mm以下、更优选0.2mm以上且2.5mm以下、进一步优选0.3mm以上且2.0mm以下。连续线状体的纤维直径例如可以通过后述的实施例中的“(7)纤维直径”的栏中记载的方法而求出。另外,从使触底感消失、且制造装置的上限的观点出发,网状结构体的厚度优选5mm以上且300mm以下、更优选7mm以上且280mm以下、进一步优选10mm以上且250mm以下。网状结构体的厚度例如可以通过后述的实施例中的“(8)厚度”的栏中记载的方法而求出。
对于本实施方式的网状结构体,从确保低回弹性的观点出发,形成连续线状体的树脂的使用动态粘弹性测定装置而测定的25℃下的tanδ优选0.3以上、更优选0.4以上、进一步优选0.5以上、特别优选0.6以上。另外,从具有作为网状结构体的充分的形状恢复速度的观点出发,上述tanδ优选2.0以下、更优选1.8以下。tanδ例如可以通过后述的实施例中的“(9)tanδ”的栏中记载的方法而求出。
对于本实施方式的网状结构体,从使触底感消失的观点出发,形成连续线状体的树脂的肖氏A硬度优选40以上、更优选50以上、进一步优选60以上。另外,从确保低回弹性的观点出发,上述肖氏A硬度优选80以下、更优选70以下。肖氏A硬度例如可以以依据JISK6253-3:2012中规定的硬度计A硬度的测定法的方法而求出。
本实施方式的网状结构体没有特别限制,可以以各种形状成型,例如可以举出长方体状、片状的形状。
本实施方式的网状结构体的用途优选弹性垫材料、冲击吸收材、或缓冲材料。即,本实施方式的网状结构体可以为弹性垫材料、冲击吸收材、或缓冲材料。
本实施方式的网状结构体例如可以如下得到。网状结构体可以基于日本特开平7-68061号公报等中记载的公知的方法而得到。例如,首先,从具有多个孔口的多列喷嘴,将由第1三嵌段共聚物与第2三嵌段共聚物的混合物形成的聚苯乙烯系热塑性弹性体分配至喷嘴孔口。之后,在比该聚苯乙烯系热塑性弹性体的熔点或硬链段的玻璃化转变温度高20℃以上且低于200℃的纺丝温度下,从该喷嘴向下方排出,在熔融状态下,使连续线状体彼此接触并熔接,形成三维结构。将所得连续线状体的三维结构物用牵引输送网夹持,在冷却槽中的冷却水进行冷却后引出,进行除水后或干燥,得到两面或单面经平滑化的网状结构体。仅使单面平滑化的情况下,排出在具有倾斜的牵引网上,在熔融状态下使其彼此接触并熔接,形成三维结构且仅使牵引网面形态松弛,且可以进行冷却。之后,也可以将所得网状结构体进行干燥处理。需要说明的是,也可以将网状结构体的干燥处理以退火处理的形式进行。
退火处理可以使用热风干燥炉、热风循环炉等装置。优选使退火温度和退火时间为规定的范围。退火温度为室温以上,优选50℃以上,更优选60℃以上,进一步优选70℃以上。退火温度的上限值没有特别限定,优选比熔点或硬链段的玻璃化转变温度低10℃以上。另外,退火处理优选在氮气气氛下进行。退火时间优选1分钟以上、更优选5分钟以上、进一步优选10分钟以上、特别优选20分钟以上。
实施例
以下,示出实施例,对本发明具体进行说明,但本发明不受这些的限定。实施例中的特性值的测定和评价如下述进行。需要说明的是,试样的大小以以下中记载的大小为标准,但试样不足的情况下,使用可能大小的试样尺寸进行测定。
(1)聚苯乙烯系热塑性弹性体的存在和其含有率
聚苯乙烯系热塑性弹性体的存在通过红外线吸收光谱而进行,其含有率通过GPC测定而进行。测定装置使用日立制作所制凝胶渗透色谱仪“L-7000系列”,柱使用TSKgelG4000HXL×2根(东曹株式会社制),溶剂使用四氢呋喃。在流量:1ml/分钟、浓度:20mg/10ml(试样/四氢呋喃)、柱温:40℃的条件下进行测定。求出溶解于四氢呋喃的聚苯乙烯系热塑性弹性体与其他成分的峰面积比,将四氢呋喃溶解成分中的聚苯乙烯系热塑性弹性体的比率作为Awt%。将四氢呋喃不溶成分作为Bmg,根据含有率=A(1-B/20)而算出。
(2)苯乙烯的存在和其含有率
对于网状结构体中的苯乙烯的存在和其含有率的测定,苯乙烯的含有率的确定通过共振频率500MHz的1H-NMR测定而进行。测定装置使用BRUKER制AVANCE500,溶剂使用以质量的基准物质计、添加有间苯二甲酸二甲酯的氘代四氯乙烷。使试样以135℃溶解于该溶剂,以120℃进行测定。重复充分的时间。依据上述方法实施测定,以以下的方法算出苯乙烯的含有率。
所得1H-NMR光谱中,将四氯乙烷设为6ppm时,6.4~7.3ppm的峰为对应于苯乙烯的峰。解析使用其峰积分值(设为=A)。另一方面,间苯二甲酸二甲酯在8.7(1H)、8.35(2H)、7.6(1H)、4.0ppm(6H)附近观测到峰,其中使用不与试样构成成分重叠的峰的积分值。假定使用7.6ppm的峰积分值(设为=B),根据以下的式子
(20.8×A×Y×100)/(194×B×X)(相对于试样的质量%)
(此处,将试样量设为X(mg)、测定溶液中所含的间苯二甲酸二甲酯的质量设为Y(mg)),算出苯乙烯的含有率。
(3)第2三嵌段共聚物相对于第1三嵌段共聚物的质量比率
进行上述GPC测定中得到的峰的成分分级,对于各峰成分,测定1H-NMR光谱。由源自异戊二烯或异戊二烯与丁二烯的混合物的3,4-键(4.8ppm)和1,2-键(5.8ppm)的峰与1,4-键(5.3ppm)的峰之比,算出3,4-键和1,2-键的含量(含有比率)。对于该3,4-键和1,2-键的含量(含有比率),第1三嵌段共聚物中为45%以上,第2三嵌段共聚物中低于45%,因此,将各峰成分归属于第1三嵌段共聚物和第2三嵌段共聚物。所得GPC谱图中,根据分别归属于第1三嵌段共聚物和第2三嵌段共聚物的各峰成分的面积比,算出第2三嵌段共聚物相对于第1三嵌段共聚物的质量比率。
(4)40℃压缩残余应变
将试样切成10cm×10cm×试样厚度的大小,将测定了压缩前厚度tb的样品夹持于能保持为50%压缩状态的夹具,放入设定为40±2℃的干燥机中,放置22小时。之后取出样品,去除压缩应变,在室温(25℃)下进行冷却,放置30分钟后求出压缩后厚度ta,根据式(tb-ta)/tb×100算出40℃压缩残余应变:单位%(n=3的平均值)。此处,对于压缩前厚度tb和压缩后厚度ta,测定压缩前和压缩后的各样品1处的高度,将其平均值作为厚度。
(5)滞后损耗
将试样切成10cm×10cm×试样厚度的大小,在23℃±2℃的环境下以无载荷放置24小时后,用处于23℃±2℃的环境下的万能试验机(Instron Japan Company,Ltd.制Instron万能试验机),对于φ50mm、厚度3mm的加压板,使样品成为中心的方式,配置样品,以10mm/分钟的速度对试样的中心部开始压缩,用万能试验机,测量载荷检测到为0.3N±0.05N时的厚度,设为硬度计厚度。将此时的加压板的位置设为零点,以速度100mm/分钟,进行压缩至硬度计厚度的75%,在无保持时间下,以同一速度使加压板恢复至零点,在该状态下保持4分钟(第1次的应力应变曲线)。在零点保持4分钟后,以速度100mm/分钟进行压缩至硬度计厚度的75%,在无保持时间下,以同一速度恢复至零点(第2次的应力应变曲线)。
参照图1,图1的(a)的第2次的应力应变曲线中,设为图1的(b)的第2次的压缩时应力应变曲线所示的压缩能量(WC)、图1的(c)的第2次的除压时应力应变曲线所示的压缩能量(WC’),依据下述式求出滞后损耗,
滞后损耗(%)=(WC-WC’)/WC×100:单位%
WC=∫PdT(从0%压缩至75%时的功)
WC’=∫PdT(从75%除压至0%时的功)。
上述滞后损耗简易地由例如图1那样的应力应变曲线得到,因此,可以通过利用个人电脑的数据解析而算出。另外,也可以将斜线部分的面积设为WC、阴影部分的面积设为WC’,由切出了其面积之差的部分的重量求出(n=3的平均值)。
(6)压缩挠曲系数
将试样切成10cm×10cm×试样厚度的大小,在23℃±2℃的环境下、以无载荷放置24小时后,用处于23℃±2℃的环境下的万能试验机(Instron Japan Company,Ltd.制Instron万能试验机),对于φ50mm、厚度3mm的加压板,以成为样品中心的方式,配置样品,以10mm/分钟的速度对试样的中心部开始压缩,用万能试验机测量检测到载荷为0.3N±0.05N时的厚度,作为硬度计厚度。将此时的加压板的位置作为零点,以速度100mm/分钟进行压缩至硬度计厚度的75%后,以速度100mm/分钟使加压板恢复至零点,在该状态下保持4分钟。经过4分钟后,继续以速度100mm/分钟进行压缩至硬度计厚度的25%和65%,测定此时的载荷,分别作为25%压缩时硬度H25、65%压缩时硬度H65:单位N/φ50(n=3的平均值)。使用如此得到的25%压缩时硬度H25和65%压缩时硬度H65,根据以下式算出压缩挠曲系数,
(压缩挠曲系数)=H65/H25:(n=3的平均值)。
(7)纤维直径
将试样切成宽度方向10cm×长度方向10cm×试样厚度的大小,从切断截面沿厚度方向以约5mm的长度随机采集10条线状体。对于采集到的线状体,用光学显微镜以适当的倍率使焦点对准纤维直径测定部位(测定纤维直径的部位),测定从纤维侧面(纤维的侧面)观察到的纤维的粗细。需要说明的是,有时为了得到平滑性而对网状结构体的表面进行平坦化、纤维截面(纤维的截面)发生变形。因此,不从距离网状结构体表面(网状结构体的表面)2mm以内的区域采集试样。
(8)厚度
将试样切成宽度方向10cm×长度方向10cm×试样厚度的大小4个样品,以无载荷放置24小时。之后,使实心截面纤维面侧(实心截面的纤维面侧)为上,用高分子计器制FD-80N型测厚器,使用面积15cm2的圆形测定子,测定各样品1处的高度,求出4个样品的平均值,作为厚度。
(9)tanδ
将试样在设定温度230℃下通过热压成型为厚度300μm的片试样,将片试样切成长度23mm×宽度5mm。使用动态粘弹性测定装置(UBM公司制Rheogel-E-4000),将切出的片试样的长边的两端各4mm部分以拉伸夹具固定,以30Hz、升温速度2℃/分钟进行测定,得到23℃下的tanδ(损耗模量E”相对于储能模量E’之比E”/E’)值。
(10)肖氏A硬度
依据JIS K6253-3:2012中规定的硬度计A硬度的测定法,测定硬度。
(合成例1)
在5升的高压釜中,加入环己烷1800g、苯乙烯单体30g和正丁基锂0.32g,以60℃聚合1小时,接着,加入异戊二烯单体162g,以60℃聚合1小时。最后添加苯乙烯单体30g,以60℃聚合1小时。在该活性聚合物溶液中添加等量的甲醇,使其失活,进而在大量的甲醇中析出,从而将包含异戊二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-1)回收。得到的包含异戊二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-1)的苯乙烯的含量为30质量%,重均分子量为170000。此处,“包含异戊二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-1)”是指,第1三嵌段共聚物。
(合成例2)
在5升的高压釜中,加入环己烷1800g、苯乙烯单体67.5g和正丁基锂0.5g,以60℃聚合1小时,接着,加入1,3-丁二烯单体315g,以60℃聚合1小时。最后添加苯乙烯单体67.5g,以60℃聚合1小时。在该活性聚合物溶液中添加等量的甲醇,使其失活,进而在大量的甲醇中析出,从而将包含丁二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-2)回收。得到的包含丁二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-2)的苯乙烯的含量为30质量%,重均分子量为270000。此处,“包含丁二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-2)”是指,第2三嵌段共聚物。
(实施例1)
使用如下喷嘴:在宽度方向的长度100cm、厚度方向的长度62.4mm的喷嘴有效面上,对于孔口的形状,使外径0.5mm的实心形成孔口为宽度方向孔间间距6mm、厚度方向的孔间间距5.2mm的千鸟排列。即,喷嘴有效面的形状如下:宽度方向的长度为100cm、厚度方向的长度为62.4mm。另外,孔口为外径0.5mm的实心形成孔口,孔口的排列如下:宽度方向的孔间间距为6mm、厚度方向的孔间间距为5.2mm的千鸟排列。将包含异戊二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-1)成为43.3质量%、包含丁二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-2)成为21.7质量%、石蜡系操作油(重均分子量:750)成为20质量%、氢化萜烯树脂(软化点:150℃)成为5质量%、和聚丙烯(拉伸模量:2000MPa、MFR(熔体质量流动速率)(依据JIS K7210-1:2014、以230℃测定):45g/10分钟)成为10质量%的方式进行计量,以粒料状态充分混合,作为原料使用。使所得原料的混合物在熔融状态下、以纺丝温度(熔融温度)200℃、单孔排出量1.5g/分钟的速度向喷嘴下方排出。此处,喷嘴下方的构成如以下所述。在喷嘴面21cm下配置冷却水,在喷嘴与冷却水之间在喷嘴正下具有50mm的长度的保温筒,将宽300mm的不锈钢制环形网平行地以开口宽度50mm间隔以使一对牵引输送带在水面上露出一部分的方式配置。基于上述构成,使该熔融状态的排出线状弯折而形成环,使接触部分熔接、且形成三维网状结构。将所得该熔融状态的网状结构体的两面用牵引输送带夹持,且以每分钟1.0m的速度拉入至冷却水中,使其固化,使两面平坦化。之后,切成规定的大小,在70℃热风中进行30分钟退火处理,得到网状结构体。对于所得网状结构体,依据上述(1)~(10),得到各物性值。将结果归纳于表1。
(实施例2)
将包含异戊二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-1)成为50.0质量%、和包含丁二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-2)成为15.0质量%的方式进行计量,除此之外,与实施例1同样地得到网状结构体。对于所得网状结构体,与实施例1同样地得到各物性值。将结果归纳于表1。
(实施例3)
将包含异戊二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-1)成为38.2质量%、和包含丁二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-2)成为26.8质量%的方式进行计量,除此之外,与实施例1同样地得到网状结构体。对于所得网状结构体,与实施例1同样地得到各物性值。将结果归纳于表1。
(实施例4)
将包含异戊二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-1)成为21.7质量%、和包含丁二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-2)成为43.3质量%的方式进行计量,除此之外,与实施例1同样地得到网状结构体。对于所得网状结构体,与实施例1同样地得到各物性值。将结果归纳于表1。
(比较例1)
将包含异戊二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-1)成为100质量%的方式进行计量,除此之外,与实施例1同样地得到网状结构体。对于所得网状结构体,与实施例1同样地得到各物性值。将结果归纳于表1。
(比较例2)
将包含丁二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-2)成为100质量%的方式进行计量,除此之外,与实施例1同样地得到网状结构体。对于所得网状结构体,与实施例1同样地得到各物性值。将结果归纳于表1。
(比较例3)
将包含丁二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-2)成为20质量%、软质聚丙烯(硬度(依据ASTM D2240,以23℃测定):61A、MFR(熔体质量流动速率)(依据JIS K7210-1:2014、以190℃测定):17g/10分钟)成为80质量%的方式进行计量,除此之外,与实施例1同样地得到网状结构体。对于所得网状结构体,与实施例1同样地得到各物性值。将结果归纳于表1。
(比较例4)
将包含异戊二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-1)成为65质量%、石蜡系操作油(重均分子量:750)成为20质量%、氢化萜烯树脂(软化点:150℃)成为5质量%、和聚丙烯(拉伸模量:2000MPa、MFR(熔体质量流动速率)(依据JIS K7210-1:2014、以230℃测定):45g/10分钟)成为10质量%的方式进行计量,除此之外,与实施例1同样地得到网状结构体。对于所得网状结构体,与实施例1同样地得到各物性值。将结果归纳于表1。
(比较例5)
将包含丁二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-2)成为75质量%、石蜡系操作油(重均分子量:750)成为10质量%、氢化萜烯树脂(软化点:150℃)成为5质量%、和聚丙烯(拉伸模量:2000MPa、MFR(熔体质量流动速率)(依据JIS K7210-1:2014、以230℃测定):45g/10分钟)成为10质量%的方式进行计量,除此之外,与实施例1同样地得到网状结构体。对于所得网状结构体,与实施例1同样地得到各物性值。将结果归纳于表1。
(比较例6)
将包含丁二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-2)成为15质量%、软质聚丙烯(硬度(依据ASTM D2240,以23℃测定):61A、MFR(熔体质量流动速率)(依据JIS K7210-1:2014、以190℃测定):17g/10分钟)成为80质量%、和石蜡系操作油(重均分子量:750)成为5质量%的方式进行计量,除此之外,与实施例1同样地得到网状结构体。对于所得网状结构体,与实施例1同样地得到各物性值。将结果归纳于表1。
(比较例7)
将包含异戊二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-1)成为66.7质量%、包含丁二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-2)成为13.3质量%、石蜡系操作油(重均分子量:750)成为10质量%、氢化萜烯树脂(软化点:150℃)成为5质量%、和聚丙烯(拉伸模量:2000MPa、MFR(熔体质量流动速率)(依据JIS K7210-1:2014、以230℃测定):45g/10分钟)成为5质量%的方式进行计量,除此之外,与实施例1同样地得到网状结构体。对于所得网状结构体,与实施例1同样地得到各物性值。将结果归纳于表1。
(比较例8)
将包含异戊二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-1)成为22.9质量%、包含丁二烯的聚苯乙烯系热塑性弹性体(S-2)成为57.1质量%、石蜡系操作油(重均分子量:750)成为10质量%、氢化萜烯树脂(软化点:150℃)成为5质量%、和聚丙烯(拉伸模量:2000MPa、MFR(熔体质量流动速率)(依据JIS K7210-1:2014、以230℃测定):45g/10分钟)成为5质量%的方式进行计量,除此之外,与实施例1同样地得到网状结构体。对于所得网状结构体,与实施例1同样地得到各物性值。将结果归纳于表1。
[表1]
参照表1,实施例1~4的网状结构体中,含有聚苯乙烯系热塑性弹性体45质量%以上,苯乙烯的含有率为5质量%以上且40质量%以下,第2三嵌段共聚物相对于第1三嵌段共聚物的比率为0.25以上且0.75以下的范围内。通过具有这样的构成,从而实施例1~4的网状结构体的滞后损耗为35%以上、tanδ为0.3以上和肖氏A硬度为80以下,因此,为低回弹性。另外,实施例1~4的网状结构体的40℃压缩残余应变为40%以下,因此,耐久性优异,压缩挠曲系数为10以下、厚度为5mm以上和肖氏A硬度为40以上,因此,无触底感。比较例1的网状结构体中,不含第2三嵌段共聚物,因此,肖氏A硬度大于80,因此,不能说是低回弹性,40℃压缩残余应变大于40,因此,耐久性差。比较例2的网状结构体中,不含第1三嵌段共聚物,因此,滞后损耗小于35%、且tanδ小于0.3,因此,不是低回弹性,压缩挠曲系数大于10,因此,有触底感。比较例3的网状结构体中,苯乙烯的含有率低于5质量%且不含第1三嵌段共聚物,因此,tanδ小于0.3、且肖氏A硬度大于80,因此,不是低回弹性,40℃压缩残余应变大于40,因此,耐久性差。
应当认为,今次公开的实施方式和实施例在全部方面均为示例,没有限制的。本发明的保护范围由权利要求书表示,而不是由上述说明表示,意图包含与权利要求书等同的含义和范围内的全部变更。

Claims (10)

1.一种网状结构体,其为由连续线状体构成的具有三维无规环接合结构的网状结构体,
所述连续线状体为由树脂形成的纤维,所述树脂包含聚苯乙烯系热塑性弹性体作为其45质量%以上的主成分,
所述聚苯乙烯系热塑性弹性体为第1三嵌段共聚物与第2三嵌段共聚物的混合物,所述第1三嵌段共聚物由苯乙烯聚合物嵌段-异戊二烯聚合物嵌段-苯乙烯聚合物嵌段构成,所述第2三嵌段共聚物由苯乙烯聚合物嵌段-丁二烯聚合物嵌段-苯乙烯聚合物嵌段、以及苯乙烯聚合物嵌段-丁二烯和异戊二烯的共聚物嵌段-苯乙烯聚合物嵌段中的至少任意者构成。
2.根据权利要求1所述的网状结构体,其中,苯乙烯的含有率为5质量%以上且45质量%以下。
3.根据权利要求1或2所述的网状结构体,其中,所述第2三嵌段共聚物相对于所述第1三嵌段共聚物的质量比率为0.25以上且2.20以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的网状结构体,其40℃压缩残余应变为40%以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的网状结构体,其压缩所产生的滞后损耗为35%以上。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的网状结构体,其压缩挠曲系数为10以下。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的网状结构体,其中,所述连续线状体的纤维直径为0.1mm以上且3.0mm以下,所述网状结构体的厚度为5mm以上且300mm以下。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的网状结构体,其中,所述树脂使用动态粘弹性测定装置测定的25℃下的tanδ为0.3以上。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的网状结构体,其中,所述树脂的肖氏A硬度为40以上。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的网状结构体,其中,所述网状结构体的用途为弹性垫材料、冲击吸收材、或缓冲材料。
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