JP2003292667A - 架橋発泡用熱可塑性エラストマー組成物、成形品の製造方法、および成形品 - Google Patents

架橋発泡用熱可塑性エラストマー組成物、成形品の製造方法、および成形品

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JP2003292667A
JP2003292667A JP2002096015A JP2002096015A JP2003292667A JP 2003292667 A JP2003292667 A JP 2003292667A JP 2002096015 A JP2002096015 A JP 2002096015A JP 2002096015 A JP2002096015 A JP 2002096015A JP 2003292667 A JP2003292667 A JP 2003292667A
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Katsuaki Morino
克昭 森野
Minoru Furuichi
稔 古市
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JSR Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 架橋発泡後の収縮率が小さく、得られる成形
品のサイズのバラツキが少なく、立体意匠を付与するこ
とができ、外観形状に優れた軽量スポンジが得られるも
のであり、特に靴底材料に適し、しかも低コストの架橋
・発泡成形品を提供すること。 【解決手段】 (A)架橋可能な熱可塑性エラストマ
ー、(B)熱膨張性マイクロカプセル、および(C)架
橋剤を含有する架橋発泡用熱可塑性エラストマー組成
物、この組成物を成形型内に入れて加熱し、型形状を維
持しながら上記組成物が占める容積を増加させて、型形
状に合致する外形で架橋発泡された成形品を得る、成形
品の製造方法、この製造方法によって得られる靴底材料
などの架橋・発泡成形品。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、架橋可能な熱可塑
性エラストマー、熱膨張性マイクロカプセルおよび架橋
剤を含有する組成物から、型形状と合致する外形を有す
る型内発泡成形品を得るもので、圧縮成形、射出成形、
トランスファー成形、押出成形、ブロー成形、注型成
形、回転成形、インサート成形、加飾成形などにより得
ることができる。本発明は、靴底材料などの成形品に好
適な架橋発泡用熱可塑性エラストマー組成物、この組成
物を用いた成形品の製造方法および架橋発泡された成形
品に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、靴底材料などは、軽量化の傾向
にあり、軽量化の目的から発泡成形品が多く使用されて
いる。現在、発泡成形品から靴底材料を製造する方法と
しては、 発泡成形品を従来から用いられている加硫プレス機を
使用して、金型容積の100%前後の未架橋配合物を仕
込み、金型形状よりも1.1〜2倍の大きさにした架橋
発泡製品を得る型外発泡法により、板状発泡成形品を生
産し、靴底形状に打ち抜く。 靴底形状の金型を使用して、金型容積の100%前後
の未架橋配合物を仕込み、金型形状よりも1.1〜2倍
の大きさにした架橋発泡製品を得る型外発泡法により、
靴型状発泡成形品を生産し、その後にサイズ調整の目的
からさらに靴底形状に打ち抜く、方法などが用いられて
いる。これらの方法は、少量多品種の生産には適してい
るが、板状,靴底形状から必要な形状を打ち抜くため大
量生産にはロスが多く適していない。これは、靴底材料
のコスト上昇の原因となっている。また、これらの方法
では、靴底材料を靴底形状に打ち抜くため、靴底材料の
側面に意匠を付与することができず、立体意匠を有する
靴底には適用できない。
【0003】また、靴底材料に用いられている架橋発泡
成形品として、エチレン−ビニルアセテート共重合体
(EVA)、天然ゴム、合成ゴムなどを使用した架橋発
泡成形品が知られている。 この中で、EVAを使用し
た架橋発泡成形品は、使用中の変形(ヘタリ)が大き
く、同時に靴底材料として最も重要である耐ウエットス
キッド性が十分でない。一方、天然ゴム、スチレン−ブ
タジエンゴム、ポリブタジエンゴムなどの合成ゴムを使
用したゴム系の架橋発泡成形品は、ヘタリおよび耐ウエ
ットスキッド性はEVA発泡成形品よりは良好である
が、製品のサイズバラツキによる不良率が高く靴底材料
のコストアップ要因となり、コストを低下させることが
要請されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、架橋発泡成
形品が型形状への忠実性が高く、得られた成形品のサイ
ズのバラツキが少なく、立体意匠を付与することがで
き、さらに架橋発泡後成形品が即製品に組み付けられる
ためロスが少なく結果としてトータル不良率が少ないな
ど、特徴を有する高品質・低コストの架橋発泡成形品を
提供することを目的とする。例えば自動車内装材,靴底
材料,家具雑貨材料,建材,スポーツ器具・プロテクタ
ーなどに適する。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、(A)架橋可
能な熱可塑性エラストマー、(B)熱膨張性マイクロカ
プセル、および(C)架橋剤を含有する架橋発泡用熱可
塑性エラストマー組成物に関する。ここで、上記(A)
架橋可能な熱可塑性エラストマーとしては、(a−1)
1,2−ポリブタジエン100〜30重量%および(a
−2)上記(a−1)成分以外の架橋可能な他の熱可塑性
エラストマー0〜70重量%〔ただし、(a−1)+(a
−2)=100重量%〕が好ましい。また、上記(A)
〜(C)成分の割合は、(A)架橋可能な熱可塑性エラ
ストマー100重量部に対し、(B)熱膨張性マイクロ
カプセル0.1〜30重量部、(C)架橋剤0.01〜
30重量部である。次に、本発明は、上記架橋発泡用熱
可塑性エラストマー組成物を成形型内に入れて加熱し、
型形状を維持しながら上記組成物が占める容積を増加さ
せて、型形状に合致する外形で架橋発泡された成形品を
得る、ことを特徴とする成形品の製造方法に関する。次
に、本発明は、上記の製造方法によって得られる成形品
に関する。ここで、成形品としては、靴底材料が挙げら
れる。
【0006】
【発明の実施の形態】(A)架橋可能な熱可塑性エラス
トマー (A)成分としては、架橋可能なエラストマーであれば
特に限定されないが、例えば(a−1)1,2−ポリブタ
ジエンのほか、 (a−2)上記(a−1)成分以外の架橋
可能な他の熱可塑性エラストマーが挙げられる。
【0007】(a−1)1,2−ポリブタジエン;本発明
の(A)成分に用いられる(a−1)1,2−ポリブタ
ジエンは、1,2−ポリブタジエンであれば特に限定さ
れるものではないが、例えば、1,2−ビニル結合含有
量が70%以上の1,2−ポリブタジエンであり、好ま
しくは、コバルト化合物およびアルミノオキサンを含有
する触媒の存在下に、ブタジエンを重合して得られるも
のである。
【0008】本発明の1,2−ポリブタジエンのブタジ
エン結合単位における1,2−ビニル結合含有量は、好
ましくは70%以上、さらに好ましくは80%以上、特
に好ましくは90%以上である。1,2−ビニル結合含
有量が70%以上であることにより、本発明の1,2−
ポリブタジエンが良好な熱可塑性エラストマーとしての
性質が発揮される。
【0009】なお、本発明の1,2−ポリブタジエン
は、結晶性を有する1,2−ポリブタジエンが好まし
く、その融点は、好ましくは50〜130℃、さらに好
ましくは60〜120℃の範囲にある。融点がこの範囲
にあることにより、引張強度、引裂強度などの力学強度
と柔軟性のバランスに優れる結果となる。
【0010】本発明の1,2−ポリブタジエンは、ブタ
ジエン以外の共役ジエンが少量共重合していてもよい。
ブタジエン以外の共役ジエンとしては、1,3−ペンタ
ジエン、高級アルキル基で置換された1,3−ブタジエ
ン誘導体、2−アルキル置換−1,3−ブタジエンなど
が挙げられる。このうち、高級アルキル基で置換された
1,3−ブタジエン誘導体としては、1−ペンチル−
1,3−ブタジエン、1−ヘキシル−1,3−ブタジエ
ン、1−ヘプチル−1,3−ブタジエン、1−オクチル
−1,3−ブタジエンなどが挙げられる。
【0011】ここで、2−アルキル置換−1,3−ブタ
ジエンの代表的なものは、2−メチル−1,3−ブタジ
エン(イソプレン)、2−エチル−1,3−ブタジエ
ン、2−プロピル−1,3−ブタジエン、2−イソプロ
ピル−1,3−ブタジエン、2−ブチル−1,3−ブタ
ジエン、2−イソブチル−1,3−ブタジエン、2−ア
ミル−1,3−ブタジエン、2−イソアミル−1,3−
ブタジエン、2−ヘキシル−1,3−ブタジエン、2−
シクロヘキシル−1,3−ブタジエン、2−イソヘキシ
ル−1,3−ブタジエン、2−ヘプチル−1,3−ブタ
ジエン、2−イソヘプチル−1,3−ブタジエン、2−
オクチル−1,3−ブタジエン、2−イソオクチル−
1,3−ブタジエンなどが挙げられる。これらの共役ジ
エンのなかで、ブタジエンと共重合される好ましい共役
ジエンとしては、イソプレン、1,3−ペンタジエンが
挙げられる。重合に供される単量体成分中のブタジエン
の含有量は50モル%以上、特には70モル%以上が好
ましい。
【0012】本発明の1,2−ポリブタジエンは、上述
したように、好ましくは、コバルト化合物およびアルミ
ノオキサンを含有する触媒の存在下に、ブタジエンを重
合して得られる。上記コバルト化合物としては、好まし
くは炭素数4以上のコバルトの有機酸塩を挙げることが
できる。このコバルトの有機酸塩の具体例として、酪酸
塩、ヘキサン酸塩、ヘプチル酸塩、2−エチルヘキシル
酸などのオクチル酸塩、デカン酸塩や、ステアリン酸、
オレイン酸、エルカ酸などの高級脂肪酸塩、安息香酸
塩、トリル酸塩、キシリル酸塩、エチル安息香酸などの
アルキル、アラルキル、アリル置換安息香酸塩やナフト
エ酸塩、アルキル、アラルキルもしくはアリル置換ナフ
トエ酸塩を挙げることができる。これらのうち、2−エ
チルヘキシル酸のいわゆるオクチル酸塩や、ステアリン
酸塩、安息香酸塩が、炭化水素溶媒への優れた溶解性の
ために好ましい。
【0013】上記アルミノオキサンとしては、例えば下
記一般式(I)または一般式(II)で表されるものを挙
げることができる。
【0014】
【化1】
【0015】この一般式(I)あるいは(II)で表され
るアルミノオキサンにおいて、Rはメチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基など炭素数が好ましくは1〜
6の炭化水素基であり、好ましくはメチル基、エチル基
であり、特に好ましくはメチル基である。また、mは、
2以上、好ましくは5以上、さらに好ましくは10〜1
00の整数である。アルミノオキサンの具体例として
は、メチルアルミノオキサン、エチルアルミノオキサ
ン、プロピルアルミノオキサン、ブチルアルミノオキサ
ンなどを挙げることができ、メチルアルミノオキサンが
特に好ましい。
【0016】重合触媒は、上記コバルト化合物とアルミ
ノオキサン以外に、ホスフィン化合物を含有することが
極めて好ましい。ホスフィン化合物は、重合触媒の活性
化、ビニル結合構造および結晶性の制御に有効な成分で
あり、好ましくは下記一般式(III)で表される有機リ
ン化合物を挙げることができる。
【0017】 P(Ar)n(R)3-n ・・・・・(III) 一般式(III)中、Arは下記で示される基を示す。
【0018】
【化2】
【0019】(上記基において、R1,R2,R3は、同
一または異なって、水素原子、炭素数が好ましくは1〜
6のアルキル基、ハロゲン原子、炭素数が好ましくは1
〜6のアルコキシ基または炭素数が好ましくは6〜12
のアリール基を表す。) また、一般式(III)中、Rはシクロアルキル基、アル
キル置換シクロアルキル基を示し、nは0〜3の整数で
ある。
【0020】一般式(III)で表されるホスフィン化合
物としては、具体的に、トリ−(3−メチルフェニル)
ホスフィン、トリ−(3−エチルフェニル)ホスフィ
ン、トリ−(3,5−ジメチルフェニル)ホスフィン、
トリ−(3,4−ジメチルフェニル)ホスフィン、トリ
−(3−イソプロピルフェニル)ホスフィン、トリ−
(3−t−ブチルフェニル)ホスフィン、トリ−(3,
5−ジエチルフェニル)ホスフィン、トリ−(3−メチ
ル−5−エチルフェニル)ホスフィン)、トリ−(3−
フェニルフェニル)ホスフィン、トリ−(3,4,5−
トリメチルフェニル)ホスフィン、トリ−(4−メトキ
シ−3,5−ジメチルフェニル)ホスフィン、トリ−
(4−エトキシ−3,5−ジエチルフェニル)ホスフィ
ン、トリ−(4−ブトキシ−3,5−ジブチルフェニ
ル)ホスフィン、トリ−(p−メトキシフェニルホスフ
ィン)、トリシクロヘキシルホスフィン、ジシクロヘキ
シルフェニルホスフィン、トリベンジルホスフィン、ト
リ−(4−メチルフェニルホスフィン)、トリ−(4−
エチルフェニルホスフィン)などを挙げることができ
る。これらのうち、特に好ましいものとしては、トリフ
ェニルホスフィン、トリ−(3−メチルフェニル)ホス
フィン、トリ−(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェ
ニル)ホスフィンなどが挙げられる。
【0021】また、コバルト化合物として、下記一般式
(IV)で表される化合物を用いることができる。
【0022】
【化3】
【0023】〔上記一般式(IV)において、R1〜R
3は、上記に同じ。〕 上記一般式(IV)で表される化合物は、塩化コバルトに
対し上記一般式(III)においてnが3であるホスフィ
ン化合物を配位子に持つ錯体である。このコバルト化合
物の使用に際しては、あらかじめ合成したものを使用し
てもよいし、あるいは重合系中に塩化コバルトとホスフ
ィン化合物を接触させる方法で使用してもよい。錯体中
のホスフィン化合物を種々選択することにより、得られ
る1,2−ポリブタジエンの1,2−ビニル結合の量、
結晶化度の制御を行なうことができる。
【0024】上記一般式(IV)で表されるコバルト化合
物の具体例としては、コバルトビス(トリフェニルホス
フィン)ジクロライド、コバルトビス〔トリス(3−メ
チルフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビ
ス〔トリス(3−エチルフェニルホスフィン)〕ジクロ
ライド、コバルトビス〔トリス(4−メチルフェニルホ
スフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス
(3,5−ジメチルフェニルホスフィン)〕ジクロライ
ド、コバルトビス〔トリス(3,4−ジメチルフェニル
ホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス
(3−イソプロピルフェニルホスフィン)〕ジクロライ
ド、コバルトビス〔トリス(3−t−ブチルフェニルホ
スフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス
(3,5−ジエチルフェニルホスフィン)〕ジクロライ
ド、コバルトビス〔トリス(3−メチル−5−エチルフ
ェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔ト
リス(3−フェニルフェニルホスフィン)〕ジクロライ
ド、コバルトビス〔トリス(3,4,5−トリメチルフ
ェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔ト
リス(4−メトキシ−3,5−ジメチルフェニルホスフ
ィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス(4−エ
トキシ−3,5−ジエチルフェニルホスフィン)〕ジク
ロライド、コバルトビス〔トリス(4−ブトキシ−3,
5−ジブチルフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コ
バルトビス〔トリス(4−メトキシフェニルホスフィ
ン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス(3−メト
キシフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コバルトビ
ス〔トリス(4−ドデシルフェニルホスフィン)〕ジク
ロライド、コバルトビス〔トリス(4−エチルフェニル
ホスフィン)〕ジクロライドなどを使用することができ
る。
【0025】これらのうち、特に好ましいものとして
は、コバルトビス(トリフェニルホスフィン)ジクロラ
イド、コバルトビス〔トリス(3−メチルフェニルホス
フィン)〕ジクロライド、コバルトビス〔トリス(3,
5−ジメチルフェニルホスフィン)〕ジクロライド、コ
バルトビス〔トリス(4−メトキシ−3,5−ジメチル
フェニルホスフィン)〕ジクロライドなどが挙げられ
る。
【0026】触媒の使用量は、ブタジエンの単独重合の
場合はブタジエン1モル当たり、共重合する場合はブタ
ジエンとブタジエン以外の共役ジエンとの合計量1モル
当たり、コバルト化合物を、コバルト原子換算で0.0
01〜1ミリモル、好ましくは0.01〜0.5ミリモ
ル程度使用する。また、ホスフィン化合物の使用量は、
コバルト原子に対するリン原子の比(P/Co)とし
て、通常、0.1〜50、好ましくは0.5〜20、さ
らに好ましくは1〜20である。さらに、アルミノオキ
サンの使用量は、コバルト化合物のコバルト原子に対す
るアルミニウム原子の比(Al/Co)として、通常、
4〜107、好ましくは10〜106である。なお、一般
式(IV)で表される錯体を用いる場合は、ホスフィン化
合物の使用量がコバルト原子に対するリン原子の比(P
/Co)が2であるとし、アルミノオキサンの使用量
は、上記の記載に従う。
【0027】重合溶媒として用いられる不活性有機溶媒
としては、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、クメ
ンなどの芳香族炭化水素溶媒、n−ペンタン、n−ヘキ
サン、n−ブタンなどの脂肪族炭化水素溶媒、シクロペ
ンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサンなどの
脂環族炭化水素溶媒およびこれらの混合物が挙げられ
る。
【0028】重合温度は、通常、−50〜120℃で、
好ましくは−20〜100℃である。重合反応は、回分
式でも、連続式でもよい。なお、溶媒中の単量体濃度
は、通常、5〜50重量%、好ましくは10〜35重量
%である。また、重合体を製造するために、本発明の触
媒および重合体を失活させないために、重合系内に酸
素、水あるいは炭酸ガスなどの失活作用のある化合物の
混入を極力なくすような配慮が必要である。重合反応が
所望の段階まで進行したら反応混合物をアルコール、そ
の他の重合停止剤、老化防止剤、酸化防止剤、紫外線吸
収剤などを添加し、次いで通常の方法に従って生成重合
体を分離、洗浄、乾燥して本発明に用いられる1,2−
ポリブタジエンを得ることができる。
【0029】本発明に用いられる(a−1)1,2−ポ
リブタジエンの重量平均分子量は、好ましくは1万〜5
00万、さらに好ましくは1万〜150万、特に好まし
くは5万〜100万である。重量平均分子量が1万未満
では流動性が極端に高く、加工が困難となり、一方、5
00万を超えると流動性が極端に低く、加工が非常に困
難となり好ましくない。
【0030】本発明に用いられる1,2−ポリブタジエ
ンは、単独で、架橋を行わない状態でも十分な強度が得
られるため、射出成形、押出成形など工業部品やフィル
ム用途などの非架橋成形用途に好適である。その際、加
工方法としては特に制限はなく、通常の樹脂、ゴム加工
時に用いられるロール、ニーダー、バンバリーミキサ
ー、スクリュー押出機、フィーダールーダー押出機など
を用いた溶融混練りなどによる混合が可能である。
【0031】(a−2)架橋可能な他の熱可塑性エラスト
マー:ここで、本発明で用いられる(a−2)他の熱可
塑性エラストマーとしては、(a−1)成分以外の架橋可
能な他の熱可塑性エラストマー、天然ゴムおよび合成ゴ
ムの群から選ばれた少なくとも1種が挙げられる。
【0032】このうち、熱可塑性エラストマーとして
は、例えば、ハードセグメントの化学組成による分類に
よれば、スチレン系熱可塑性エラストマー(SBCと略
記する。以下、括弧内は略記号を表す)、オレフィン系
熱可塑性エラストマー(TPO)、ウレタン系熱可塑性
エラストマー(TPU)、エステル系熱可塑性エラスト
マー(TPEE)、アミド系熱可塑性エラストマー(T
PAE)などが挙げられる。また、そのほか、塩ビ系熱
可塑性エラストマー(TPVC)、イオンクラスター型
熱可塑性エラストマー(アイオノマー)、フッ素樹脂を
拘束ブロックとして含むフッ素系熱可塑性エラストマー
などがある(なお、樹脂/ゴムブレンドによる熱可塑性
エラストマーのうち、ソフトセグメントとなるゴム分を
架橋させながら混練し、ゴム分散粒径を細かくすること
により性能を向上させる動的架橋によるTPOをTPV
と言う場合がある)。これら熱可塑性エラストマーは、
1種または2種以上の混合物が挙げられる。
【0033】SBCとして好ましいものは、スチレン−
ブタジエン−スチレンブロックコポリマー(SBS)、
スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー
(SIS)、スチレン−エチレン・ブチレン−スチレン
ブロックコポリマー(SEBS)、官能基付与型SEB
S(f−SEBS)、スチレン−エチレン・プロピレン
−スチレンブロックコポリマー(SEPS)、ランダム
タイプの水素添加型スチレン・ブタジエンポリマー(H
SBR)である。
【0034】TPOとして好ましいものは、PP、PE
などのポリオレフィンにEP、EPDM、EBM、EB
DMなどのエラストマーを混合しバンバリーやプラスト
ミルなどの混合機でコンパウンドした単純ブレンド型T
PO(s−TPO)、ハードセグメントであるオレフィ
ンモノマーを重合し、次いで同一のプラントまたは同一
の反応器でソフトセグメントであるオレフィンモノマー
を重合する(順序は逆であってもよい)インプラント化
TPO(i−TPO)、バンバリーやプラストミルなど
の混合機で、混合と同時にゴムを加硫して作った動的加
硫型TPO(TPV)である。さらにTPVとして好ま
しくは、ハードセグメントにPP、ソフトセグメントに
EPDMを組み合わせたPP−EPDM(以下、左側記
載がハードセグメント、右側記載がソフトセグメン
ト)、PP−ニトリルゴム(NBR)、PP−アクリル
ゴム(ACM)、PP−天然ゴム(NR)、PP−ブチ
ルゴム(IIR)、PE−EPDM、PE−NR、ナイ
ロン−NBR、ナイロン−ACM、ポリエステル−クロ
ロプレン(CR)、PVC−NBRである。
【0035】TPUとして好ましいものは、ハードセグ
メントに用いられるジイソシアネートがトルエンジイソ
シアネートであるもの、4,4’−ジフェニルメタンジ
イソシアネートであるもの、1,6−ヘキサメチレンジ
イソシアネートであるもの、2,2,4(2,4,4)
−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートであるも
の、p−フェニレンジイソシアネートであるもの、4,
4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートである
もの、3,3’−ジメチルジフェニル−4,4’−ジシ
ソシアネートであるもの、1,5’−ナフタレンジイソ
シアネートであるもの、トランス−1,4−シクロヘキ
シルジイソシアネートであるもの、リジンジイソシアネ
ートであるもの、およびこれらの2種以上の混合物であ
るものである。
【0036】TPEEとして好ましいものは、ハードセ
グメントが芳香族系結晶性ポリエステルでありソフトセ
グメントとしてポリエーテルを用いるポリエステル・ポ
リエーテル型TPEE、ハードセグメントが芳香族系結
晶性ポリエステルでありソフトセグメントとして脂肪族
系ポリエステルを用いるポリエステル・ポリエステル型
TPEE、ハードセグメントが液晶分子でありソフトセ
グメントが脂肪族系ポリエステルである液晶性TPEE
である。さらに好ましくは、ポリエステル・ポリエーテ
ル型TPEEとしてはハードセグメントがブタンジオー
ルとテレフタル酸ジメチルの重縮合体、エチレングリコ
ールとテレフタル酸ジメチルの重縮合体、ブタンジオー
ルと2,6−ナフタレンジカルボン酸の重縮合体、エチ
レングリコールと2,6ナフタレンジカルボン酸の重縮
合体のいずれか1種または混合物であり、ソフトセグメ
ントがポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリ
(1,2−プロピレンオキシド)グリコール、ポリ(エ
チレンオキシド)グリコールのいずれか1種または混合
物である。ポリエステル・ポリエステル型TPEEとし
てさらに好ましくは、ハードセグメントはポリエステル
・ポリエーテル型TPEEと同じであるが、ソフトセグ
メントがポリラクトンタイプの脂肪族系ポリエステルで
ある。また、液晶性TPEEとしてさらに好ましくは、
ハードセグメントがサーモトロピック液晶ポリマーであ
り、特にジヒドロキシ−パラクォーターフェニルのよう
な低分子液晶化合物を使用し、ソフトセグメントに脂肪
族系ポリエステルを用いたマルチブロックコポリマーで
ある。
【0037】TPAEとして、好ましくはハードセグメ
ントがポリアミドであり、ソフトセグメントがTgの低
いポリエーテルやポリエステルを用いたマルチブロック
コポリマーであり、さらに好ましくはハードセグメント
がナイロン−6、ナイロン−6,6、ナイロン−6,1
0、ナイロン−11、ナイロン−12であり、ソフトセ
グメントがポリエーテルジオール、ポリエステルジオー
ルであり、特に好ましくは、ソフトセグメントがジオー
ルポリ(オキシテトラメチレン)グリコール、ポリ(オ
キシプロピレン)グリコール、ポリ(エチレンアジペー
ト)グリコール、ポリ(ブチレン−1,4−アジペー
ト)グリコールの内少なくとも1種からなるものであ
る。
【0038】また、天然ゴムとしては、特に制限されな
いが、例えば、アラビアゴム、インドゴムなどの1種ま
たは2種以上の混合物が挙げられる。また、合成ゴムと
しては、特に制限されないが、例えば、ポリブタジエン
ゴム、ポリイソプレンゴム、イソブチレン・イソプレン
ゴム、エチレン−α−オレフィン−(ジエン)共重合体
(例えば、EPM、EBM、EOM、EPDM、EBD
Mなど)、芳香族ビニル化合物−共役ジエン化合物−
(α−オレフィン)共重合体(例えば、SBR、SB
S、SEBSなど)、アクリロニトリル−ブタジエンゴ
ム、フッ素ゴム、シリコーンゴム(ポリシリコーン)、
ハロゲン化ブチルゴム(例えば、塩素化ブチルゴム、臭
素化ブチルゴムなど)などの1種または2種以上の混合
物が挙げられる。上記熱可塑性エラストマー、天然ゴ
ム、合成ゴムなどは、単独あるいは2種以上の混合物と
して使用することもできる。上記熱可塑性エラストマ
ー、天然ゴム、合成ゴムのうち、好ましい組み合わせ
は、1,2−ポリブタジエンとの複合(ブレンド)にお
いて、軟質,透明性を損ねないものがあげられる。さら
に好ましい組み合わせとしては、1,2−ポリブタジエ
ンとの複合において、顕著な軟質性および透明性を発現
する、スチレン系熱可塑性エラストマー(例えばSI
S,SEPS),オレフィン系熱可塑性エラストマー
(メタロセン系PE;例えばデュポンダウエラストマー
製のエンゲージ,水添ポリマー:例えばJSR製のダイ
ナロン),合成ゴム(例えばイソプレンゴム),天然ゴ
ム(例えば天然ゴム)が挙げられる。
【0039】(A)成分を構成する(a−1)1,2−ポ
リブタジエン、(a−2)架橋可能な他の熱可塑性エラス
トマーは、1種単独で使用することも、また2種以上を
併用することもできる。好ましくは、(a−1)成分が1
00〜30重量%、(a−2)成分が0〜70重量%、さ
らに好ましくは(a−1)成分が100〜40重量%、
(a−2)成分が0〜0重量%〔ただし、(a−1)+(a
−2)=100重量%〕である。(a−2)成分が70
重量%を超えると、適性な発泡体が得られない、もしく
は発泡倍率が損なわれ、得られた成形品の外観,サイズ
バラツキに問題が発現する。
【0040】なお、本発明の効果を損なわない範囲で
(A)成分中に、(A)成分以外の他の熱可塑性樹脂を
10重量%以下程度配合することもできる。この熱可塑
性樹脂としては、可塑化する温度が50〜450℃の熱
可塑性樹脂であれば、特に制限無く使用でき、例えばス
チレン系樹脂(例えば、ポリスチレン、ブタジエン・ス
チレン共重合体、アクリロニトリル・スチレン共重合
体、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体
など)、ABS樹脂、AES樹脂、AAS樹脂、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン樹脂、
エチレン−エチルアクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデン、ポリブテン、ポリカーボネート、
ポリアセタール、ポリフェニレンオキシド、ポリメチル
メタクリレート、飽和ポリエステル樹脂(例えば、ポリ
乳酸のようなヒドロキシカルボン酸縮合物、ポリブチレ
ンサクシネートのようなジオールとジカルボン酸の縮合
物など)、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、ポリサルフォ
ン、ポリエーテルサルフォン、ポリアリレート、ポリエ
ーテルエーテルケトン、液晶ポリマーなどの1種または
2種以上の混合物が挙げられる。熱可塑性樹脂の中で好
ましいものは、ポリスチレン、ブタジエン・スチレン共
重合体、アクリロニトリル・スチレン共重合体、ABS
樹脂、AES樹脂、AAS樹脂、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリ塩化ビニル、飽和ポリエステル樹脂、ポ
リアミド樹脂である。
【0041】(B)熱膨張性マイクロカプセル 本発明の組成物に用いられる(B)熱膨張性マイクロカ
プセルとは、熱可塑性の中空球体の発泡粒子からなり、
ガスを包み込んだ熱可塑性樹脂からなる殻(シェル)か
ら構成されているものである。この熱膨張性マイクロカ
プセルを加熱すると、熱可塑性の殻が軟化し、ガスは圧
力を増し、その結果、球体は膨張し、発泡剤としての作
用をなすものである。ここで、殻を構成する熱可塑性樹
脂としては、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合
体、塩化ビニリデン−メチルメタクリレート共重合体、
塩化ビニリデン−エチルメタクリレート、アクリロニト
リル−メチルメタクリレート−共重合体、アクリロニト
リル−エチルメタクリレートなどが挙げられる。また、
加熱によりガスとなる化合物としては、イソペンタン、
イソブタン、イソプロパンなどが挙げられる。(B)熱
膨張性マイクロカプセルの粒径は、通常、10〜100
μm、好ましくは20〜80μm程度である。(B)熱
膨張性マイクロカプセルの具体例としては、日本フィラ
イト株式会社製のEXPANCEL DU,WUシリー
ズ、松本油脂(株)製のマイクロスフェアーF−30、
F−50、F−80S、F−85などが挙げられる。こ
の(B)熱膨張性マイクロカプセルを発泡剤として用い
ると、加熱により、個々のマイクロカプセルが内包され
ているガス生成成分のガス化にしたがって、均一に膨張
し、均質な発泡成形品を得ることができる。また、発泡
が効率的に行なわれるため、原料〔(A)成分〕の使用
量を低減させることができる。
【0042】(B)熱膨張性マイクロカプセルの使用量
は、(A)成分100重量部に対し、通常、0.1〜3
0重量部、好ましくは0.5〜20重量部である。
(B)成分が0.1重量部未満では、発泡倍率が低い発
泡成形品しか得られず,一方、30重量部より多いと
(B)成分中に発生するガスが多くなり、ガス圧が異常
に高くなり過ぎて得られる発泡成形品が型より大きかっ
たり、発泡成形品に亀裂が生じることがある。
【0043】(C)架橋剤 本発明の組成物には、(C)架橋剤が配合される。架橋
発泡における架橋は、通常の方法,例えば硫黄−促進剤
系あるいは有機過酸化物などを用いた方法により架橋を
行なうことができる。
【0044】硫黄−促進剤系における硫黄の配合量は、
(A)成分100重量部に対して、好ましくは0.3〜
5重量部、より好ましくは1〜3重量部である。また、
促進剤としては、特に制限はなく、一般にゴムの架橋に
用いられているものが使用できる。促進剤の例として
は、グアニジン系、アルデヒド−アミン系、アルデヒド
−アンモニア系、チアゾール系、スルフェンアミド系、
チオ尿素系、チウラム系、ジチオカルバメート系などを
挙げることができる。これらは、1種単独でまたは2種
以上を組み合わせて使用することができる。促進剤の配
合量は、(A)成分100重量部に対して、好ましくは
0.5〜10重量部、より好ましくは1〜8重量部であ
る。
【0045】有機過酸化物としては、特に制限はなく、
一般にゴムの架橋に用いられているものが使用できる。
好ましい具体例として、ジ−t−ブチルパーオキシ−
3,3,5−トリメチルシクロヘキサン,ジクミルパーオ
キナイド、n−ブチル(4,4−ビス−t−ブチルパー
オキシ)バレレート、α,α’−ジ−t−ブチルパーオ
キシ−ジ−p−ジイソプロピルべンゼン、1,1−ビス
(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン、2,5−ジメ
チル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、
2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)
ヘキシンなどを挙げることができ、なかでもシクミルパ
ーオキサイド、α,α’−ジ−t−ブチルパーオキシ−
ジ−p−ジイソプロピルベンゼン、n−ブチル(4,4
−ビス−t−ブチルパーオキシ)バレレートがより好ま
しい。有機過酸化物の使用量は、(A)成分100重重
部に対して、有効官能基1個換算で、0.05〜10重
量部が好ましく、0.1〜8重量部がより好ましい。有
機過酸化物の使用量が過少な場合は架橋密度が低く、架
橋発泡成形品の機械強度が不十分となり、一方該使用量
が過多な場合は加硫成形時の発泡、架橋発泡成形品の伸
びの低下などの不都合を生じることがある。
【0046】なお、有機過酸化物による加硫時の架橋効
率を向上させるため、公知の架橋助剤を使用する場合に
は、硫黄、p−キノンジオキシム、p−ベンゾキノンジ
オキシム、N,N’−m−フェニレンジマレイミド、ジ
ペンタメチレンチウラムペンタスルフィド、トリアリル
シアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、エチレン
グリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジ
メタタリレート、ポリエチレンジメタクリレート、ネオ
ペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロール
プロパントリアクリレート、エリスリトールテトラメタ
クリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレー
ト、トリメタクリレート、ジメタクリレート、ジビニル
アジペート、液状ポリブタジエンゴム、マグネシウムジ
アクリレート、亜鉛アクリレート、メタクリル酸亜鉛、
メタクリル酸マグネシウムジメタクリル酸亜鉛などの架
橋助剤を配合することができる。これらは、単独でまた
は2種以上を組み合わせて使用することができる。架橋
助剤の配合量は、(A)成分100重量部に対して、通
常、0.5〜20重量部である。
【0047】本発明の組成物には、一般のゴム組成物に
配合される他の配合剤、すなわち加硫促進助剤、加硫活
性剤、加硫遅延剤、充填剤、老化防止剤、加工助剤、軟
化剤などを適宜添加しても差支えない。
【0048】本発明の上記(A)〜(C)成分およびそ
の他の成分を混合して架橋発泡成形品用の組成物を調製
する方法は特に制限はなく、バンバリー型ミキサー、加
圧二ーダー、オープンロールなどの一般のゴム配合に使
用される混練装置を用いた混合法でよく、70〜130
℃の範囲の温度で混合するのが好ましい。
【0049】金型、射出成形機、トランスファー成形機
などに供給する本発明の組成物の形状には、特に制限な
く、例えばシート状、リボン状、角ペレット状、丸ペレ
ット状など、使用する成形機に適した形状でよい。
【0050】成形機には、特に制限はなく、例えば熱可
塑性樹脂用あるいはゴム用に使用されている、圧縮金型
のほか、シリンダー,ノズル,金型各部に温度調節器を
有している射出成形機、トランスファー成形機、押出成
形機、ブロー成形機、注型成形機、回転成形機、インサ
ート成形機、加飾成形機などが用いられる。これら成形
機の温度条件は、本発明の組成物により異なるが、通
常、シリンダー部を70〜100℃に、ノズル部を80
〜120℃に、金型部を140〜200℃、好ましくは
150〜180℃に設定する。
【0051】架橋発泡は、金型部を上記温度範囲に5〜
30分、好ましくは8〜20分間加熱することにより、
所定形状の金型内で(B)成分の内部からガスが発生し
て熱膨張し、かつエラストマー成分が架橋することによ
り進行する。金型の型締圧は、(B)成分の熱膨張によ
って発生する膨張圧に勝る圧力が必要であり、通常は金
型のキャビティーにかかる比圧は7MPa以上とするの
が好ましい。比圧が低いと成形品の気泡径が大きくなる
と共に、発泡成形品にバリが発生し、外観が悪くなる。
所定時間加熱、加圧した後、金型を開くことにより製品
である架橋発泡成形品が得られる。なお、型形状に合致
する外形で内部が発泡された成形品では、表層部分と内
層部分は比較的発泡差が少ないセル形態が形成されてい
る。
【0052】このようにして製造された架橋発泡成形品
は、靴底材料として好適に用いることができる。また、
その他、自動車内装材、工業用品、緩衝材料、包装材料
家具雑貨用品、建材、スポーツ器具・プロテクターなど
に使用することができる。また、本発明の架橋発泡成形
品は、寸法精度に優れ、耐久性、クッション性にも優れ
ており、熱成型スポンジにも応用できる。ここで、熱成
型スポンジとは、発泡成形品を所要の形状に予備裁断
し,発泡成形品に使用される(A)成分の融点以上、好
ましくは100〜130℃に加熱された金型内で加熱加
圧し、発泡成形品の外安面に強固な融解皮膜を形成させ
たのち、金型を冷却して発泡成形品を取り出すことによ
り作製されるものである。なお、本発明の組成物は、上
記した型内発泡、射出成形などのほか、型外発泡に適用
できることはいうまでもない。
【0053】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明の範囲は実施例に制限されるものではな
い。なお、実施例中の部および%は、特に断らない限り
重量部および重量%を示す。 (1)試料の作製方法 a.混練り:表−1,2に記載した配合剤を3L加圧ニ
ーダを使用して通常の混練り方法にて混練りし、配合物
を得た。 b.予備成形: b−1.プレス成形:ロール機を使用してシート厚みを
約1mmとし、シートの大きさを金型キャビティーサイ
ズの140×140mmにカットし、所定の重量の未加
硫生地を作製した。 b−2.射出成形:ロール機を使用して、シートサイズ
が5×70mmのリボン状の未加硫生地を作製した。
【0054】(2)密度(g/cm3) JlS K6268に準拠した方法で測定した。 A
法。 (3)硬さ JlS K6253に準拠した方法で測定した。デュロ
メータ タイプ E使用。
【0055】(4)耐スキッド性 JSR型WSR試験機使用して測定した。 試料:内径=50mm,外径=70mm,厚み=約4m
m,路面:磁器タイル使用、試料回転数:600rp
m,接触圧力:3.0kgf/cm2,接触時間:0.
02秒 結果を下記のA値で表示した。 A=(路面と試料の接触時のトルク値)/(接触時の荷
重) Aが大きい方が耐スキッド性良好(スベリ難い)
【0056】<成形性および靴底材料としての評価> (5)プレス成形 プレス成形機:145T加硫プレス機使用 使用金型:キャビティーサイズ=10×140×140
mm 成形条件:成形温度165℃、圧力150kg/c
2、成形時間10〜13分 プレス成形性 a.プレス成形での形状評価:成形シートの外観形状評
価を目視で下記の5段階を行った。 ◎:金型キャビティー形状通りに成形されている。 ○:ほぼ金型キャビティー形状通りに成形されている。 △:形状に部分的な欠損部があり転写性に劣る。 ×:形状に欠損部が多くある。 ××:変形および欠損部が非常に多い。 b.プレス成形での金型内への充填の程度 成形シートの外観形状の過不足評価を目視で下記の4段
階を行った。 ±±:金型形状と全く同じに形状である。 ±:金型形状とほぼ同じに形状である。 −:金型形状に較べ、小さくなる。(欠損部分がある) +:金型形状に較べ、大きくなる。 c.発泡サイズおよび厚さ 長さ方向:金型キャビティー内にたておよび横方向に1
20mmの標線を設け、成型品に転写した標線を測定し
た。 計算式:長さ(たての標線間長さ+横の標線間長さ)/
25シートの平均値 厚さ5シートの厚さの平均値
【0057】(6)射出成形 射出成形機:株式会社松田製作所製、100N−50G
S−P使用 金型:アウトソール用靴底金型(容積255cc) 成形条件:シリンダー温度80℃、ノズル温度95℃、
金型温度170℃、成形時間10分 a.射出成形での靴底金型での形状評価: 靴底金型での外観形状評価を目視で下記の5段階を行っ
た。 ◎:金型キャビティー形状通りに成形されている。 ○:ほぼ金型キャビティー形状通りに成形されている。 △:形状に部分的な欠損部があり転写性に劣る。 ×:形状に欠損部が多くある。 ××:変形および欠損部が非常に多い。 b.射出成形での靴底金型内への充填の程度 靴底金型の外観形状の過不足評価を目視で下記の4段階
を行った。 ±±:金型形状と全く同じに形状である。 ±:金型形状とほぼ同じに形状である。 −:金型形状に較べ、小さくなる。(欠損部分がある) +:金型形状に較べ、大きくなる。
【0058】表1に記載される各成分は下記のとおりで
ある。 JSR RB830:1,2−PBD(ジェイエスアー
ル株式会社製) JSR BR01:ポリブタジエンゴム(ジェイエスア
ール株式会社製) JSR lR2200:ポリイソプレンゴム(ジェイエ
スアール株式会社製) ニプシール VN3:湿式法ホワイトカーボン(日本シ
リカ株式会社製) プロセスオイル 2050N;ナフテン系プロセスオイ
ル(富士興産株式会社製) PEG#4000:ポリエチレングリコール(第一工業
株式会社製) 老化防止剤TNP(亜リン酸エステル系):(大内新興
化学工業株式会社製) 、化合物名称:トリス(ノニルフェニル)フォスファイ
ト(Tris(nonylphenyl)phosphite) 酸化チタン(アナターゼ型):(石原産業株式会社製) 熱膨張性マイクロカプセル エクスパンセルDU 12
0:(日本フィライト株式会社製:シェルが塩化ビニリ
デン・アクリル共重合体、中空部にイソブタンを内包、
平均粒径=15μm) 発泡剤 ビニホールAK#2(DNPT/ADCA/尿
素系発泡助剤の混合系):(永和化成工業株式会社製)
化合物名称:DNPT=N,N’−ジニトロソペンタメ
チレンテトラミン(N,N'−dinitroso pentamethylene t
etramine)、ADCA=アゾジカルボンアミド(azodic
arbonamide) 発泡剤 ネオセルボンP#1000(OBSH系):
(永和化成工業株式会社製)化合物名称:P,P’−オ
キシビスベンゼンスルホニルヒドラジド(P,P'-oxybis
benzene sulphonyl hydrazide) 加硫促進剤 ノクセラーCZ(スルフェンアミド系):
(大内新興化学株式会社製)、化合物名称:N−シクロへ
キシル−2−ベンゾチアジルスルフェンアミド(N-cycl
ohexyl-2-benzothiazyl sulfenamide) 加硫促進剤 ノクセラーM(チアゾール系):(大内新
興化学株式会社製)、化合物名称:メルカプトベンゾチ
アゾール(mercaptobenzothiazole) 加硫促進剤 ノクセラーD(グアニジン系):(大内新
興化学株式会社製)、化合物名称:ジフェニルグアニジ
ン(diphenyl guanidine)
【0059】
【表1】
【0060】
【表2】
【0061】表1、2の結果から発泡剤として熱膨張マ
イクロカプセルを使用した実施例1〜3配合は発泡剤添
加量が3.5部、4部、4.5部と異なっていてもほぼ
金型形状と同じサイズでしかも外観形状の良好な成形品
が得られた。一方、一般に広く使用されている有機発泡
剤であるDNPT/ADCA系発泡剤やOBSH系発泡
剤を使用した比較例1〜6配合は発泡剤添加量が異なる
と金型形状が再現されず、また、外観形状も非常に悪い
成型品しか得られなかった。また、比較例7配合は発泡
剤を使用しない場合であるが、金型形状の再現性および
外観形状の優れた成型品が得られるが、発泡しておら
ず、本発明の目的である軽量化にはならなかった。熱膨
張マイクロカプセルを発泡剤として使用した実施例4〜
6配合は加硫プレス機使用したプレス用金型への充填量
を変えた例であるが、充填量が数%変化しても金型形状
と同じサイズでしかも外観形状の良好な成形品が得られ
た。一方、一般に広く使用されている有機発泡剤である
DNPT/ADCA系発泡剤やOBSH系発泡剤を使用
した比較例8〜10配合は金型への充填量が数%変わる
と、金型形状が再現されず、外観形状も非常に悪い成型
品しか得られなかった。また、 発泡剤として熱膨張マ
イクロカプセルを使用することにより、一般に発泡製品
を生産するのに広く用いられている加硫プレス機のみで
なく、射出成形を用いた場合でも金型への充填量が数%
変わっても金型形状と同じサイズでしかも外観形状の良
好な成形品が得られることが表2より明らかである(図
1の実施例1と比較例6の成形品外観形状も参照)。
【0062】
【発明の効果】本発明の架橋発泡用熱可塑性エラストマ
ー組成物は、プレス機成形法、射出機成形法、押出型内
成形法、インサート成形法など各種成形においても型内
発泡が可能で、成形時のロスが少なく、立体意匠を有す
る成形品を得ることができる。そして、得られる架橋発
泡成形品は、RB系配合の特徴である耐ウエットスキッ
ド性に優れ、かつ、発泡剤の添加量が12.5%(0.
5重量部)も異なっても発泡サイズ(長さ方向,厚さ方
向)バラツキがほとんど無く、本発明の特徴である外観
形状に優れた軽量スポンジが得られるものであり、特に
靴底材料に適し、しかも低コストである。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1および比較例6に使用した金型および
それにより得られた成形品の外観形状を写した写真であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F050 BA01 HA69 HA85 NA54 NA55 4F074 AA09 AA10 AD08 BA91 BB01 BB02 BB06 CA23

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)架橋可能な熱可塑性エラストマ
    ー、(B)熱膨張性マイクロカプセル、および(C)架
    橋剤を含有する架橋発泡用熱可塑性エラストマー組成
    物。
  2. 【請求項2】 (A)架橋可能な熱可塑性エラストマー
    が、(a−1)1,2−ポリブタジエン100〜30重量
    %および(a−2)上記(a−1)成分以外の架橋可能な他
    の熱可塑性エラストマー0〜70重量%〔ただし、(a
    −1)+(a−2)=100重量%〕からなる請求項1記
    載の架橋発泡用熱可塑性エラストマー組成物。
  3. 【請求項3】 (A)〜(C)成分の割合が、(A)架
    橋可能な熱可塑性エラストマー100重量部に対し、
    (B)熱膨張性マイクロカプセル0.1〜30重量部、
    (C)架橋剤0.01〜30重量部である請求項1また
    は2記載の架橋発泡用熱可塑性エラストマー組成物。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の架橋発
    泡用熱可塑性エラストマー組成物を成形型内に入れて加
    熱し、型形状を維持しながら上記組成物が占める容積を
    増加させて、型形状に合致する外形で架橋発泡された成
    形品を得る、ことを特徴とする成形品の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の製造方法によって得られ
    る成形品。
  6. 【請求項6】 靴底材料である請求項5記載の成形品。
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