JPWO2020111110A1 - 網状構造体 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]繊維径が0.1mm以上3.0mm以下の熱可塑性エラストマー連続線状体からなる三次元ランダムループ接合構造を持つ網状構造体であって、
熱可塑性エラストマー連続線状体がポリエステル系熱可塑性エラストマーおよびポリスチレン系熱可塑性エラストマーを含む熱可塑性エラストマーで複合構造化されており、70℃圧縮残留歪が35%以下、反発弾性率が10%以下である網状構造体。
[2]前記ポリエステル系熱可塑性エラストマーの反発弾性率が75%以上である上記[1]に記載の網状構造体。
[3]前記ポリエステル系熱可塑性エラストマーのショアD硬度が40以下である上記[1]に記載の網状構造体。
[4]前記ポリエステル系熱可塑性エラストマーの融点が200℃未満である上記[1]〜[3]のいずれか1つに記載の網状構造体。
[5]前記ポリエステル系熱可塑性エラストマーと前記ポリスチレン系熱可塑性エラストマーの体積比が90/10〜10/90である複合構造化された前記熱可塑性エラストマー連続線状体からなる上記[1]〜[4]のいずれか1つに記載の網状構造体。
[6]前記熱可塑性エラストマー連続線状体の複合構造がシース・コア構造およびサイド・バイ・サイド構造のいずれかの構造である上記[1]〜[5]のいずれか1つに記載の網状構造体。
[7]前記ポリエステル系熱可塑性エラストマーがポリエステルエーテルブロック共重合体およびポリエステルエステルブロック共重合体の少なくとも1種である上記[1]〜[6]のいずれか1つに記載の網状構造体。
[8]前記ポリスチレン系熱可塑性エラストマーが、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、およびこれらの水素添加共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種である上記[1]〜[7]のいずれか1つに記載の網状構造体。
[9]前記熱可塑性エラストマー連続線状体が中空断面である上記[1]〜[8]のいずれか1つに記載の網状構造体。
[10]熱可塑性エラストマー連続線状体が異形断面である上記[1]〜[9]のいずれか1つに記載の網状構造体。
(1)反発弾性率
JIS K 6255規格により測定した。
(2)融点
島津製作所TA50、DSC50型示差熱分析計を使用し、10gの試料を昇温速度20℃/分で20℃から250℃まで測定した吸発熱曲線から吸熱ピーク(融解ピーク)温度を求めた。
(3)ショアD硬度
ASTM D2240規格により測定した。
(4)25%圧縮時硬度
試料を30cm×30cmの大きさに切断し、20℃±2℃の環境下に無荷重で24時間放置した後、20℃±2℃の環境下にあるエー・アンド・デイ社製テンシロン(RTG−1310)にてφ200mm、厚み10mmの加圧板を用いて、試料の中心部を10mm/minの速度で圧縮を開始し、荷重が1.0Nになる時の厚みを計測し、硬度計厚みとする。この時の加圧板の位置をゼロ点として、速度100mm/minで硬度計厚みの75%まで圧縮した後、速度100mm/minにて加圧板をゼロ点まで戻す。引き続き速度100mm/minで硬度計厚みの25%まで圧縮し、その際の荷重を25%圧縮時硬度とした。25%圧縮時硬度の単位はkg/φ200mmであり、n=3の平均値で示した。
(5)連続線状体の繊維径
試料を幅方向10cm×長さ方向10cm×試料厚さの大きさに切断し、切断断面から厚さ方向にランダムに10本の線状体を約5mmの長さで採集した。採集した線状体を、光学顕微鏡を適切な倍率で繊維径測定箇所にピントを合わせて繊維側面から見た繊維の太さを測定した。なお、網状構造体の表面は平滑性を得るためにフラット化されていることから繊維断面が変形している場合があるため、網状構造体表面から2mm以内の領域から試料は採取しないこととした。
(6)連続線状体の中空率
網状構造体から連続線状体を採取し、液体窒素で冷却した後に割断し、その断面を電子顕微鏡で倍率50倍にて観察し、得られた画像をCADシステムにて解析して樹脂部分の断面積(A)と中空部分の断面積(B)を測定し、{B/(A+B)}×100の式により中空率を算出した。
(7)70℃圧縮残留歪
試料を10cm×10cm×試料厚さの大きさに切断し、圧縮前厚さtbを測定したサンプルを50%圧縮状態に保持できる冶具に挟み、70±2℃に設定した乾燥機に入れ、22時間放置した。その後サンプルを取り出し、圧縮歪みを除き、室温(25℃)で冷却して30分放置後の圧縮後厚さtaを求め、式(tb−ta)/tb×100より70℃圧縮残留歪みを算出した:単位%(n=3の平均値)。ここで、圧縮前厚さtbおよび圧縮後厚さtaは、圧縮前および圧縮後の各サンプル1か所の高さを測定しその平均値を厚さとした。
(8)網状構造体の反発弾性率
試料を幅方向10cm×長さ方向10cm×試料厚さの大きさに切断し、20℃±2℃の環境下に無荷重で24時間放置した後、20℃±2℃の環境下にあるエー・アンド・デイ社製テンシロン(RTG−1310)にてφ200mm、厚み10mmの加圧板を用いて、試料を10mm/minの速度で圧縮を開始し、荷重が5.0Nになる時の厚みを計測し、この時の加圧板の位置をゼロ点として、速度100mm/minで硬度計厚みの75%まで圧縮した後、速度100mm/minにて加圧板をゼロ点まで戻し、連続した動作で、速度100mm/minで硬度計厚みの75%まで圧縮した後、速度100mm/minにて加圧板をゼロ点まで戻す。サンプルを15分間静置した後、直径80mm、重さ600gの円柱状の錘を15cmの高さから落下させ、最初の跳ね返りの高さを求め、以下の式より反発弾性率を求める。跳ね返りの高さは高速度デジタルカメラで測定した(n=3の平均値)。
反発弾性率(%)=(跳ね返り高さ(cm)/15(cm))×100
(9)見掛け密度
試料を15cm×15cmの大きさに切断し、4か所の高さを測定し、体積を求め、試料の重さを体積で除した値(g/cm3)で示す。(n=4の平均値)
ジメチルテレフタレート(DMT)と1,4−ブタンジオール(1,4−BD)とポリテトラメチレングリコール(PTMG:平均分子量2000)を少量の触媒と仕込み、常法によりエステル交換後、昇温減圧しつつ重縮合せしめ、DMT/1,4−BD/PTMGが100/75/25(mol比)のポリエステルエーテルブロック共重合エラストマーを生成させ、次いで抗酸化剤1%を添加混合練込み後ペレット化し、50℃48時間真空乾燥してポリエステル系熱可塑性エラストマー(A−1)を得た。その特性を表1に示す。
ジメチルテレフタレート(DMT)と1,4−ブタンジオール(1,4−BD)とポリテトラメチレングリコール(PTMG:平均分子量1000)を少量の触媒と仕込み、常法によりエステル交換後、昇温減圧しつつ重縮合せしめ、DMT/1,4−BD/PTMGが100/71.8/28.2(mol比)のポリエステルエーテルブロック共重合エラストマーを生成させ、次いで抗酸化剤1%を添加混合練込み後ペレット化し、50℃48時間真空乾燥してポリエステル系熱可塑性エラストマー(A−2)を得た。その特性を表1に示す。
ジメチルテレフタレート(DMT)と1,4−ブタンジオール(1,4−BD)とポリテトラメチレングリコール(PTMG:平均分子量1000)を少量の触媒と仕込み、常法によりエステル交換後、昇温減圧しつつ重縮合せしめ、DMT/1,4−BD/PTMGが100/84/16(mol比)のポリエステルエーテルブロック共重合エラストマーを生成させ、次いで抗酸化剤1%を添加混合練込み後ペレット化し、50℃48時間真空乾燥してポリエステル系熱可塑性エラストマー(A−3)を得た。その特性を表1に示す。
合成例1で得られたポリエステル系熱可塑性エラストマー(A−1)と、ポリスチレン系熱可塑性エラストマーである水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体(TPS)(旭化成ケミカルズ社製「S.O.E.S1611」)とを、それぞれ240℃で溶融して、体積比30/70でシース/コアがA−1/TPSとなるようにオリフィス前で合流させ、幅50cm×長さ5cmのノズル有効面に、長さ方向の列間ピッチが5mm、幅方向の孔間ピッチが10mmで配置された丸型中空断面連続線状体形成用の孔径1.0mmのオリフィスを備えるノズルより、240℃にて総吐出量を1000g/分で吐出させた。ノズル面25cm下に冷却水を配し、幅60cmのステンレス製エンドレスネットを平行に5cm間隔で一対の引取りコンベアを水面上に一部出るように配した上に、吐出させた連続線状体を引取り、連続線状体の接触部分を融着させつつ、両面を挟み込みつつ毎分0.66mの速度で25℃の冷却水中へ引込み固化させた。次いで、105℃の熱風乾燥機中で20分間の疑似結晶化処理した後、所定の大きさに切断して複合構造の連続線状体からなる網状構造体を得た。得られた網状構造体の特性を表2に示す。
合成例1で得られたポリエステル系熱可塑性エラストマー(A−1)と、ポリスチレン系熱可塑性エラストマーである水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体(TPS)(旭化成ケミカルズ社製「S.O.E.S1611」)とを、体積比50/50でシース/コアがA−1/TPSとなるようにした以外は実施例1と同じようにして網状構造体を得た。得られた網状構造体の特性を表2に示す。
合成例1で得られたポリエステル系熱可塑性エラストマー(A−1)と、ポリスチレン系熱可塑性エラストマーである水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体(TPS)(旭化成ケミカルズ社製「S.O.E.S1611」)とを、体積比10/90でシース/コアがA−1/TPSとなるようにした以外は実施例1と同じようにして網状構造体を得た。得られた網状構造体の特性を表2に示す。
合成例1で得られたポリエステル系熱可塑性エラストマー(A−2)と、ポリスチレン系熱可塑性エラストマーである水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体(TPS)(旭化成ケミカルズ社製「S.O.E.S1611」)とを、体積比50/50でシース/コアがA−2/TPSとなるようにした以外は実施例1と同じようにして網状構造体を得た。得られた網状構造体の特性を表2に示す。
合成例3で得られたポリエステル系熱可塑性エラストマー(A−3)と、ポリスチレン系熱可塑性エラストマーである水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体(TPS)(旭化成ケミカルズ社製「S.O.E.S1611」)とを、体積比30/70でシース/コアがA−3/TPSとなるようにした以外は実施例1と同じようにして網状構造体を得た。得られた網状構造体の特性を表2に示す。
体積比を70/30に変えた以外は比較例1と同じようにして網状構造体を得た。得られた網状構造体の特性を表2に示す。
ポリスチレン系熱可塑性エラストマーである水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体(TPS)(旭化成ケミカルズ社製「S.O.E.S1611」)を240℃で溶融して、幅65cm×長さ5cmのノズル有効面に、幅方向の列間ピッチが5.2mm、長さ方向の列間ピッチが6.0mmで配置された丸型中空断面連続線状体形成用の孔径1.0mmのオリフィスを備えるノズルより、240℃にて総吐出量を1000g/分で吐出させた。ノズル面25cm下に冷却水を配し、幅70cmのステンレス製エンドレスネットを平行に5cm間隔で一対の引取りコンベアを水面上に一部出るように配した上に、吐出させた連続線状体を引取り、連続線状体の接触部分を融着させつつ、両面を挟み込みつつ毎分0.66mの速度で冷却水中へ引込み固化させた。次いで、70℃の熱風乾燥機中で15分間の疑似結晶化処理した後、所定の大きさに切断して網状構造体を得た。得られた網状構造体の特性を表2に示す。
ポリスチレン系熱可塑性エラストマーである水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体(TPS)に変えて合成例3で得られたポリエステル系熱可塑性エラストマー(A−3)を用いて、熱風乾燥器の温度を105℃に変えた以外は比較例3と同じようにして網状構造体を得た。得られた網状構造体の特性を表2に示す。
ポリスチレン系熱可塑性エラストマーである水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体(TPS)に変えて合成例2で得られたポリエステル系熱可塑性エラストマー(A−2)を用いて、熱風乾燥器の温度を105℃に変え、吐出温度を220℃に変えた以外は比較例3と同じようにして網状構造体を得た。得られた網状構造体の特性を表2に示す。
ポリスチレン系熱可塑性エラストマーである水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体(TPS)に変えて合成例1で得られたポリエステル系熱可塑性エラストマー(A−1)を用いて、熱風乾燥器の温度を105℃に変え、吐出温度を220℃に変えた以外は比較例2と同じようにして網状構造体を得た。得られた網状構造体の特性を表2示す。
合成例1で得られたポリエステル系熱可塑性エラストマー(A−1)と、ポリスチレン系熱可塑性エラストマーである水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体(TPS)(旭化成ケミカルズ社製「S.O.E.S1611」)とを、それぞれ240℃で溶融して、体積比40/60でシース/コアがA−1/TPSとなるようにオリフィス前で合流させ、幅50cm×長さ5cmのノズル有効面に、長さ方向の列間ピッチが5mm、幅方向の孔間ピッチが10mmで配置された丸型中空断面連続線状体形成用の孔径1.0mmのオリフィスを備えるノズルより、240℃にて総吐出量を1000g/分で吐出させた。ノズル面25cm下に冷却水を配し、幅60cmのステンレス製エンドレスネットを平行に5cm間隔で一対の引取りコンベアを水面上に一部出るように配した上に、吐出させた連続線状体を引取り、連続線状体の接触部分を融着させつつ、両面を挟み込みつつ毎分0.66mの速度で25℃の冷却水中へ引込み固化させた。次いで、105℃の熱風乾燥機中で20分間の疑似結晶化処理した後、所定の大きさに切断して複合構造の連続線状体からなる網状構造体を得た。得られた網状構造体の特性を表3に示す。
合成例1で得られたポリエステル系熱可塑性エラストマー(A−1)と、ポリスチレン系熱可塑性エラストマーである水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体(TPS)(旭化成ケミカルズ社製「S.O.E.S1611」)とを、体積比60/40でシース/コアがA−1/TPSとなるようにした以外は実施例5と同じようにして網状構造体を得た。得られた網状構造体の特性を表3に示す。
合成例1で得られたポリエステル系熱可塑性エラストマー(A−1)と、ポリスチレン系熱可塑性エラストマーである水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体(TPS)(旭化成ケミカルズ社製「S.O.E.S1611」)とを、体積比20/80でシース/コアがA−1/TPSとなるようにした以外は実施例5と同じようにして網状構造体を得た。得られた網状構造体の特性を表3に示す。
合成例2で得られたポリエステル系熱可塑性エラストマー(A−2)と、ポリスチレン系熱可塑性エラストマーである水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体(TPS)(旭化成ケミカルズ社製「S.O.E.S1611」)とを、体積比60/40でシース/コアがA−2/TPSとなるようにした以外は実施例5と同じようにして網状構造体を得た。得られた網状構造体の特性を表3に示す。
合成例3で得られたポリエステル系熱可塑性エラストマー(A−3)と、ポリスチレン系熱可塑性エラストマーである水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体(TPS)(旭化成ケミカルズ社製「S.O.E.S1611」)とを、体積比40/60でシース/コアがA−3/TPSとなるようにした以外は実施例5と同じようにして網状構造体を得た。得られた網状構造体の特性を表3に示す。
体積比を60/40に変えた以外は比較例7と同じようにして網状構造体を得た。得られた網状構造体の特性を表3に示す。
ポリスチレン系熱可塑性エラストマーである水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体(TPS)(旭化成ケミカルズ社製「S.O.E.S1611」)を240℃で溶融して、幅65cm×長さ5cmのノズル有効面に、幅方向の孔間ピッチが5.2mm、長さ方向の孔間ピッチが6.0mmで配置された丸型中空断面連続線状体形成用の孔径1.0mmのオリフィスを備えるノズルより、240℃にて総吐出量を1000g/分で吐出させた。ノズル面25cm下に冷却水を配し、幅70cmのステンレス製エンドレスネットを平行に5cm間隔で一対の引取りコンベアを水面上に一部出るように配した上に、吐出させた連続線状体を引取り、連続線状体の接触部分を融着させつつ、両面を挟み込みつつ毎分0.66mの速度で冷却水中へ引込み固化させた。次いで、70℃の熱風乾燥機中で15分間の疑似結晶化処理した後、所定の大きさに切断して網状構造体を得た。得られた網状構造体の特性を表3に示す。
ポリスチレン系熱可塑性エラストマーである水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体(TPS)に変えて合成例3で得られたポリエステル系熱可塑性エラストマー(A−3)を用いて、熱風乾燥器の温度を105℃に変えた以外は比較例9と同じようにして網状構造体を得た。得られた網状構造体の特性を表3に示す。
ポリスチレン系熱可塑性エラストマーである水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体(TPS)に変えてを合成例2で得られたポリエステル系熱可塑性エラストマー(A−2)を用いて、熱風乾燥器の温度を105℃に変えた以外は比較例9と同じようにして網状構造体を得た。得られた網状構造体の特性を表3に示す。
ポリスチレン系熱可塑性エラストマーである水添スチレン−ブタジエンランダム共重合体(TPS)に変えてを合成例1で得られたポリエステル系熱可塑性エラストマー(A−1)を用いて、熱風乾燥器の温度を105℃に変えた以外は比較例8と同じようにして網状構造体を得た。得られた網状構造体の特性を表3に示す。
Claims (10)
- 繊維径が0.1mm以上3.0mm以下の熱可塑性エラストマー連続線状体からなる三次元ランダムループ接合構造を持つ網状構造体であって、
前記熱可塑性エラストマー連続線状体がポリエステル系熱可塑性エラストマーおよびポリスチレン系熱可塑性エラストマーを含む熱可塑性エラストマーで複合構造化されており、70℃圧縮残留歪が35%以下、反発弾性率が10%以下である網状構造体。 - 前記ポリエステル系熱可塑性エラストマーの反発弾性率が75%以上である請求項1に記載の網状構造体。
- 前記ポリエステル系熱可塑性エラストマーのショアD硬度が40以下である請求項1に記載の網状構造体。
- 前記ポリエステル系熱可塑性エラストマーの融点が200℃未満である請求項1〜3のいずれか1項に記載の網状構造体。
- 前記ポリエステル系熱可塑性エラストマーと前記ポリスチレン系熱可塑性エラストマーの体積比が90/10〜10/90である複合構造化された前記熱可塑性エラストマー連続線状体からなる請求項1〜4のいずれか1項に記載の網状構造体。
- 前記熱可塑性エラストマー連続線状体の複合構造がシース・コア構造およびサイド・バイ・サイド構造のいずれかの構造である請求項1〜5のいずれか1項に記載の網状構造体。
- 前記ポリエステル系熱可塑性エラストマーが、ポリエステルエーテルブロック共重合体およびポリエステルエステルブロック共重合体の少なくとも1種である請求項1〜6のいずれか1項に記載の網状構造体。
- 前記ポリスチレン系熱可塑性エラストマーが、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、およびこれらの水素添加共重合体からなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項1〜7のいずれか1項に記載の網状構造体。
- 前記熱可塑性エラストマー連続線状体が中空断面である請求項1〜8のいずれか1項に記載の網状構造体。
- 前記熱可塑性エラストマー連続線状体が異形断面である請求項1〜9のいずれか1項に記載の網状構造体。
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