CN1252171C - 烯烃类弹性体交联发泡体用弹性体组合物及其用途 - Google Patents
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Abstract
本发明的烯烃类弹性体交联发泡体用弹性体组合物,含有具有特定密度和MFR的乙烯·α-烯烃共聚物(A),有机过氧化物(D),交联助剂(E),发泡剂(F),特定的有机金属化合物(G),和根据需要,具有特定的MFR的高压法低密度聚乙烯(B),具有特定的乙酸乙烯基酯含量和MFR的乙烯·乙酸乙烯基酯共聚物(C)。本发明的烯烃类弹性体交联发泡体是将上述组合物交联发泡得到的。另外,本发明另一种烯烃类弹性体交联发泡体是将上述交联发泡体二次压缩得到的。本发明的鞋用部件是由这些交联发泡体形成的。按照本发明,可提供能提供アスカ一C硬度在20~80范围内,且低比重,压缩永久变形(CS)小,而且抗撕裂强度特性和回弹弹性优秀的烯烃类弹性体交联发泡体的烯烃类弹性体交联发泡体用弹性体组合物,及其交联发泡体。另外,按照本发明,可提供由上述交联发泡体形成的鞋用部件。
Description
发明所属技术领域
本发明涉及烯烃类弹性体交联发泡体用弹性体组合物及其用途,更详细地说,涉及可提供アスカ一C硬度在20~80范围内,且低比重,压缩永久变形(CS)小,而且撕裂强度特性和回弹弹性优秀的烯烃类弹性体交联发泡体的烯烃类弹性体交联发泡体用弹性体组合物,及其烯烃类弹性体交联发泡体。
背景技术
为了得到低比重即轻量且柔软的,机械强度高的树脂,使用交联发泡体的技术已在建筑内外装修材料,内饰材料或门玻璃连接点等汽车部件、包装材料、日用品等中被广泛使用。为了实现轻量化,仅仅将树脂发泡会导致机械强度降低,通过树脂的交联反应,使分子链结合,这样,可抑制机械强度的降低,并通过发泡实现轻量化。
另外,在运动鞋等的鞋底(主要是中层鞋底)中,也使用树脂的交联发泡体,这是因为需要轻量、抑制长期使用引起的变形,并具有经得起恶劣使用条件的机械强度的材料。
以前,在鞋底中,虽然已知使用乙烯·乙酸乙烯基酯共聚物的交联发泡体,但使用该乙烯·乙酸乙烯基酯共聚物组合物成形的交联发泡体,由于比重高,且低压缩永久变形性差,例如用作鞋底时,存在重,且由于长期使用引起鞋底被压缩,丧失回弹弹性等机械强度的问题。
特表平9-501447号公报、特开平11-206406号公报分别记载了涉及使用乙烯·α-烯烃共聚物的交联发泡体,使用乙烯·乙酸乙烯基酯共聚物和乙烯·α-烯烃共聚物的混合物的交联发泡体的发明,但是在这些发明中,虽然低比重性和低永久压缩变形性得到了改善,但未能获得满意的性能。
因此,希望发现可提供アスカ一C硬度在20~80范围内,且低比重,压缩永久变形(CS)小,而且抗撕裂强度特性和回弹弹性优秀的烯烃类弹性体交联发泡体的烯烃类弹性体交联发泡体用弹性体组合物,及其交联发泡体。
发明目的
本发明是为了解决上述现有技术中存在的问题的发明,其目的是提供可提供アスカ一C硬度在20~80范围内,且低比重,压缩永久变形(CS)小,而且抗撕裂强度特性和回弹弹性优秀的烯烃类弹性体交联发泡体的烯烃类弹性体交联发泡体用弹性体组合物,及其交联发泡体。
另外,本发明的目的是提供由上述烯烃类弹性体交联发泡体形成的鞋用部件,例如鞋底,鞋的中层鞋底,鞋的内层鞋底,凉鞋。
发明概述
本发明涉及的烃类弹性体交联发泡体用弹性体组合物,其特征在于,含有
密度(ASTM D 1505)为880~920kg/m3,熔体流速(ASTM D 1238,190℃,2.16kg荷重)MFR216为0.1~10g/10分钟的乙烯·α-烯烃共聚物(A),
有机过氧化物(D),
交联助剂(E),
发泡剂(F)和
有机金属化合物(G),
该有机金属化合物(G)是选自元素周期表2~12族的金属化合物,在一分子中至少具有2个具有碳原子之间的不饱和键和选自O、S和N的至少一种原子的基团。
该组合物,相对于前述乙烯·α-烯烃共聚物(A)100重量份,还可进一步含有熔体流速(ASTM D 1238,190℃,2.16kg荷重)为0.1~50g/10分钟的高压法低密度聚乙烯(B)5~100重量份,和/或乙酸乙烯基酯含量为10~30重量%的,熔体流速(ASTM D 1238,190℃,2.16kg荷重)为0.1~50g/10分钟的乙烯·乙酸乙烯基酯共聚物(C)5~1900重量份。
前述乙烯·α-烯烃共聚物(A)中的α-烯烃,通常是碳原子数3~10的α-烯烃。
作为前述乙烯·α-烯烃共聚物(A),可以使用2种以上通过凝胶渗透色谱法(GPC)求出的分子量分布(Mw/Mn)在1.5~4范围内,且熔体流速(ASTM D 1238,190℃,2.16kg荷重)MFR2.16和熔体流速(ASTM D 1238,190℃,10kg荷重)MFR10之比(MFR10/MFR216)在5~20范围内的乙烯·α-烯烃共聚物的混合物。
前述2种以上乙烯·α-烯烃共聚物的混合物优选,通过GPC求出的分子量分布(Mw/Mn)在2.3~6范围内,通过混合或多段聚合制造。
前述有机金属化合物(G)通常在一分子中至少具有2个CH2=CH-CO-O-基或CH2=C(CH3)-CO-O-基。
作为前述有机金属化合物(G),优选有机锌化合物。
作为前述有机锌化合物优选是二丙烯酸锌和二甲基丙烯酸锌。
在前述弹性体组合物中,相对于乙烯·α-烯烃共聚物(A)、高压法低密度聚乙烯(B)和乙烯·乙酸乙烯基酯共聚物(C)的合计量100重量份,含有前述有机金属化合物(G)0.05~5重量份。但条件是,组分(B)和组分(C)是任意组分,它们的混合量可以是0重量份。
本发明涉及的烯烃类弹性体交联发泡体,其特征在于,是将前述本发明涉及的烯体类弹性体交联发泡体用弹性体组合物交联发泡得到的。
另外,本发明涉及的烯烃类弹性体交联发泡体,可以是将前述本发明涉及的交联发泡体进行二次压缩得到的交联发泡体。
前述二次压缩,通常是在温度130℃~200℃,30~300kgf/cm2荷重,5~60分钟的条件下进行的。
这些交联发泡体,优选比重(JIS K 7222(g/cm3))为0.05~0.25,表面硬度(アスカ一C硬度)为20~80,凝胶比率为70%以上。
本发明涉及的鞋用部件,其特征在于,由前述本发明涉及的烯烃类弹性体交联发泡体制成。
作为前述鞋用部件,可列举例如中层鞋底,内层鞋底,鞋底等。
发明详述
下面,对本发明涉及的烯烃类弹性体交联发泡体用组合物及其用途进行具体说明。
本发明涉及的烯烃类弹性体交联发泡体用弹性体组合物是,通过加热进行交联发泡的未交联未发泡组合物,由特定的乙烯·α-烯烃共聚物(A)、有机过氧化物(D)、交联助剂(E)、发泡剂(F)、有机金属化合物(G)和根据需要的高压法低密度聚乙烯(B),乙烯·乙酸乙烯基酯共聚物(C)形成。
乙烯·α-烯烃共聚物(A)
在本发明使用的乙烯·α-烯烃共聚物(A)是乙烯和碳原子数3~10的α-烯烃形成的低结晶性无规共聚物,密度(ASTM D 1505)为880~920kg/m3,熔体流速(ASTM D 1238,190℃,2.16kg荷重)MFR216为0.1~10g/10分钟,优选0.5~10g/10分钟,更优选0.5~5g/10分钟。
另外,优选乙烯·α-烯烃共聚物(A)通过凝胶渗透色谱法(GPC)求出的分子量分布(Mw/Mn)在1.5~4范围内。如果使用分子量分布(Mw/Mn)在上述范围内的乙烯·α-烯烃共聚物(A),可获得可制备低压缩永久变形性和机械强度特性优秀的弹性体交联发泡体的组合物。
上述分子量分布(Mw/Mn)使用ミリポア社制的GPC-150C如下测定。
分离柱是TSK GNH HT,柱尺寸是直径为72mm,长600mm,柱温为140℃,移动相使用邻二氯苯(和光纯药工业(株)制)和作抗氧化剂的BHT(武田药品工业(株)制)0.025重量%,以1.0ml/分钟的速度移动试样,试样浓度为0.1重量%,试样注入量为500微升,检测器使用差示折射计。Mw、Mn使用现有的EPR作为标准样品,测定分子量。
与乙烯共聚的α-烯烃是碳原子数3~10的α-烯烃,具体可列举,丙烯,1-丁烯,1-戊烯,1-己烯,1-庚烯,1-辛烯,1-壬烯,1-癸烯,4-甲基-1-戊烯等。其中优选丙烯,1-丁烯,1-己烯,4-甲基-1-戊烯,1-辛烯。这些α-烯烃可单独使用,也可2种以上组合使用。
乙烯·α-烯烃共聚物(A)含有从乙烯导入的单元通常为85~99摩尔%,优选85~98摩尔%的量,含有从碳原子数为3-10的α-烯烃导入的单元通常为1~15摩尔%,优选2~15摩尔%的量。
乙烯·α-烯烃共聚体(A)的组成通常通过在测定温度120℃,测定频率25.05MHz,谱宽1500Hz,脉冲循环时间4.2sec.,脉冲宽度6μsec的条件下测定在10mmφ的试样管中,将200mg的乙烯·α-烯烃共聚物均匀溶解在1ml六氯丁二烯中的试样的13C-NMR谱决定的。
另外,乙烯·α-烯烃共聚物(A),除了这些单元,在不损害本发明目的的范围内,也可含有从其它聚合性单体导入的单元。
作为乙烯·α-烯烃共聚体(A)优选使用,乙烯·丙烯无规共聚物,乙烯·1-丁烯无规共聚物,乙烯·丙烯·1-丁烯无规共聚物,乙烯·1-己烯无规共聚物,乙烯·4-甲基-1-戊烯无规共聚物,乙烯·1-辛烯无规共聚物等。这些共聚物可2种以上并用。
在本发明中,乙烯·α-烯烃共聚物(A)的流动特性优选熔体流速(ASTM D 1238,190℃,2.16kg荷重)MFR216和熔体流速(ASTM D 1238,190℃,10kg荷重)MFR10之比(MFR10/MFR216)在5~20范围内。
另外,作为乙烯·α-烯烃共聚物(A),也可组合使用组成、分子量不同的2种以上的乙烯·α-烯烃共聚物。例如,优选密度(ASTM D 1505)为880~900kg/m3,熔体流速(ASTM D 1238,190℃,2.16kg荷重)为0.1~50g/10分钟,通过GPC求出的分子量分布(Mw/Mn)在1.5~4范围内的乙烯·α-烯烃共聚物(A-1)5~95重量份和,密度(ASTM D 1505)为900~920kg/m3,熔体流速(ASTM D 1238,190℃,2.16kg荷重)为0.1~50g/10分钟,通过GPC求出的分子量分布(Mw/Mn)在1.5~4范围内的乙烯·α-烯烃共聚物(A-2)5~95重量份[两种共聚物的合计量为100重量份]形成的组合物。这些共聚物(A-1)、(A-2),分别可使用2种以上。
上述2种以上的乙烯·α-烯烃共聚物形成的组合物,优选通过GPC求出的分子量分布(Mw/Mn)在2.3~6范围内。
上述的乙烯·α-烯烃共聚物(A),可通过使用钯类催化剂、钛类催化剂或芳环烯金属衍生物类催化剂等的公知方法制备。
另外,为获得上述组分(A-1)和组分(A-2)形成的组合物,可选择将这些组分混合的方法,或通过多段聚合聚合不同组合物的方法的任一种方法。
高压法低密度聚乙烯(B)
在本发明中,根据需要使用的高压法低密度聚乙烯(B)是采用以前公知的管状反应机、高压反应机,将乙烯或乙烯与碳原子数3~10的α-烯烃在无规聚合催化剂存在下,在高压下无规聚合制造的聚乙烯树脂。
与乙烯共聚的α-烯烃,是碳原子数3~10的α-烯烃,具体可列举,丙烯,1-丁烯,1-戊烯,1-己烯,1-庚烯,1-辛烯,1-壬烯,1-癸烯,4-甲基-1-戊烯等。其中优选丙烯,1-丁烯,1-己烯,4-甲基-1-戊烯,1-辛烯。这些α-烯烃可单独使用,也可2种以上组合使用。
高压法低密度聚乙烯(B)可含有不足1摩尔%量的从碳原子数3~10的α-烯烃导入的单元。
高压法低密度聚乙烯(B)的组成,可使用与前述乙烯·α-烯烃共聚物(A)的组成测定方法相同的方法决定。
高压法低密度聚乙烯(B),密度(ASTM D 1505)通常为910~930kg/m3,优选915~930kg/m3,更优选915~925kg/m3。
高压法低密度聚乙烯(B)的熔体流速(MFR;ASTM D 1238,2.16kg荷重,190℃,)在0.1~50g/10分钟,优选0.5~20g/10分钟,更优选0.5~10g/10分钟的范围内。如果该熔体流速在上述范围内,可获得可提供高强度的交联发泡体的成形性优秀的组合物。
高压法低密度聚乙烯(B),相对于乙烯·α-烯烃共聚物(A)100重量份,根据需要,可以以5~100重量份,优选10~70重量份,更优选15~45重量份的比例使用。如果按照上述比例使用高压法低密度聚乙烯(B),可获得可提供在高强度撕裂强度特性优秀的交联发泡体的弹性体组合物。
乙烯·乙酸乙烯基酯共聚物(C)
在本发明中,根据需要使用的乙烯·乙酸乙烯基酯共聚物(C),是乙烯和乙酸乙烯基酯共聚得到的。
乙烯·乙酸乙烯基酯共聚物(C)的乙酸乙烯基酯含有量为10~30重量%,优选15~30重量%,更优选15~25重量%。
另外,该乙烯·乙酸乙烯基酯共聚物(C)的熔体流速(MFR;ASTM D1238,,190℃ 2.16kg荷重,)是0.1~50g/10分钟,优选0.5~20g/10分钟,更优选0.5~10g/10分钟。
乙烯·乙酸乙烯基酯共聚物(C),相对于乙烯·α-烯烃共聚物(A)100重量份,根据需要,可以以0~1900重量份,优选5~1900重量份的比例使用。如果按照上述比例使用乙烯·乙酸乙烯基酯共聚物(C),可获得可提供撕裂强度特性优秀的交联发泡体的弹性体组合物。
有机过氧化物(D)
作为在本发明中作为交联剂使用的有机过氧化物(D),具体可列举,过氧化二异丙苯,二叔丁基过氧化物,2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷,2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己炔-3,13-双(叔丁基过氧异丙基)苯,1,1-双(叔丁基过氧)-3,3,5-三甲基环己烷,正丁基-4,4-双(叔丁基过氧)戊酸酯,过氧化苯甲酰,对氯过氧化苯甲酰,2,4-二氯过氧化苯甲酰,叔丁基过氧异丙基碳酸酯,二乙酰基过氧化物,月桂基过氧化物,叔丁基枯烯基过氧化物等。
在本发明中,有机过氧化物(D),相对于乙烯·α-烯烃共聚物(A)、高压法低密度聚乙烯(B)和乙烯·乙酸乙烯基酯共聚物(C)的合计量100重量份,通常以0.1~1.5重量份,优选0.2~1.0重量份的比例使用。如果将有机过氧化物(D)和交联助剂(E)一起,按照上述比例使用,可得到具有适度交联结构的交联发泡体。
交联助剂(E)
作为在本发明中使用的交联助剂\(E),具体可列举,硫黄,对苯醌二肟,p,p’-二苯甲酰基苯醌二肟,N-甲基-N-二亚硝基苯胺,亚硝基苯,二苯基胍,三羟甲基丙烷-N,N’-间苯二马来酸酐缩亚胺等过氧交联助剂;或二乙烯基苯,三烯丙基三聚氰酸酯(TAC),三烯丙基异氰酸酯(TAIC)。另外,可列举乙二醇二甲基丙烯酸酯,二甘醇二甲基丙烯酸酯,聚乙二醇二甲基丙烯酸酯,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,烯丙基甲基丙烯酸酯等多官能甲基丙烯酸酯单体,乙烯基丁酸酯、乙烯基硬脂酸酯等多官能乙烯基单体等。其中,优选三烯丙基三聚氰酸酯(TAC),三烯丙基异氰酸酯(TAIC)。
在本发明中,上述交联助剂(E),优选以交联助剂(E)与有机过氧化物(D)的重量比[(E)/(D)]为1/30~5/1,优选1/20~3/1,更优选1/15~2/1的量使用。
发泡剂(F)
作为在本发明中使用的发泡剂(F),具体可列举,偶氮甲酰胺(ADCA),N,N’-二亚硝基五亚甲基四胺,4,4’-氧双(苯磺酰肼),二苯基砜-3,3’-二磺酰肼,对甲苯磺酰氨基脲,三酰肼三丫嗪等有机热分解型发泡剂,碳酸氢钠,碳酸钠,碳酸氢铵,碳酸铵等无机热分解型发泡剂。其中,特别优选偶氮苯甲酰(ADCA),碳酸氢钠。
在本发明中,发泡剂(F)相对于乙烯·α-烯烃共聚物(A)、高压法低密度聚乙烯(B)和乙烯·乙酸乙烯基酯共聚物(C)的合计量100重量份,通常以3~20重量份,优选5~15重量份的比例使用。如果按照上述比例使用发泡剂(F),可得到发泡倍率和独立气泡度高的发泡成形体。发泡剂(F)的使用量,要考虑交联发泡体的发泡倍率决定。
有机金属化合物(G)
在本发明中使用的有机金属化合物(G),在一个分子中至少具有2个具有碳原子之间不饱和键和至少一种选自O、S和N的原子的基团。
该有机金属化合物(G)的金属,是选自元素周期表2~12族的金属。其中,3~12族的金属属于过渡金属。即,3~12族的金属化合物是有机过渡金属化合物。在本发明中,优选2属、12属的金属,其中,优选Mg、Zn,特别优选Zn。
作为具有碳原子之间不饱和键和至少一种选自O、S和N的原子的基团,优选具有O、S或N原子直接与金属原子连接的结构的基团,更优选不饱和脂肪族羧基,特别优选CH2=CH-CO-O-、CH2=C(CH3)-CO-O-。
作为在本发明中使用的有机金属化合物(G),作为在一个分子中至少具有2个CH2=CH-CO-O-基或CH2=C(CH3)-CO-O-基的有机金属化合物,优选有机锌化合物。具体优选下式所示的二丙烯酸锌(ZDA),或下式所示的二甲基丙烯酸锌(ZDMA)。
(CH2=CH-CO-O-)2Zn
(CH2=C(CH3)-CO-O-)2Zn
另外,ZDA有时简称为“丙烯酸锌”。同样,ZDMA也有时简称为“甲基丙烯酸锌”。
有机金属化合物(G),也包括例如氧化锌等金属氧化物与,丙烯酸、甲基丙烯酸等有机化合物与前述(A)~(F)的组分一起通过热熔混合反应在组合物内部形成的情况。
上述有机金属化合物(G),相对于乙烯·α-烯烃共聚物(A)、高压法低密度聚乙烯(B)和乙烯·乙酸乙烯基酯共聚物(C)的合计量100重量份,通常以0.05~5重量份,优选0.05~4重量份,更优选0.1~2重量份的比例使用。如果按照上述比例使用有机金属化合物(G),由于所得交联发泡体的凝胶比率高,因此发泡网眼细微均一,其结果,提高了耐压缩永久变形性,撕裂强度特性,回弹弹性等机械物理性质。
烯烃类弹性体交联发泡体
本发明涉及的烯烃类弹性体交联发泡体,如上所述,可通过将本发明涉及的烯烃类弹性体交联发泡体用弹性体组合物交联发泡,通常在130~200℃,30~300kgf/cm2,10~90分钟的条件下交联发泡获得。只是,由于交联发泡的时间依赖于模具的厚度,因此可超过该范围,适当增减得到。
另外,本发明涉及的烯烃类弹性体交联发泡体,也可以是将在上述条件下交联发泡的成形体在130~200℃,30~300kgf/cm2,5~60分钟,压缩比1.1~3,优选1.3~2的条件下压缩成形得到的交联发泡体。
这些交联发泡体,比重(JIS K 7222)为0.05~0.25,表面硬度(アスカ一C硬度;JIS S 6050)在20~80的范围,凝胶比率为70%以上,通常为80~99%以上。
具有这样物性的本发明涉及的烯烃类弹性体交联发泡体,具有压缩永久变形性小,撕裂强度高,回弹弹性高的特性。
另外,上述凝胶比率(凝胶含量;二甲苯不溶解组分),如下测定。
称量烯烃类弹性体交联发泡体试样,切细,然后将所得细片与二甲苯一起放入密闭容器中,回流3小时。
然后,将试样取出放在滤纸上,使之绝对干燥。从该干燥残渣的重量减去聚合物组分以外的二甲苯不溶组分(例如,填充物,填充剂,颜料等)的重量的值,作为“补正的最终重量(Y)”。
另一方面,从试样的重量减去聚合物组分以外的二甲苯可溶组分(例如,稳定剂等)的重量和聚合物成分以外的二甲苯不溶组分(例如,填充物,填充剂,颜料等)重量的值,作为“补正的初期重量(X)”。
这里,凝胶含量(二甲苯不溶组分),通过下式求出。
凝胶含量[重量%]=[补正的最终重量(Y)]÷[补正的初期重量(X)]×100
烯烃类弹性体交联发泡体的制备
本发明的烯烃类弹性体交联发泡体,例如可用如下方法制备。
将上述本发明涉及的烯烃类弹性体交联发泡体用弹性体组合物的各组份在半壳混炼器中混合,在封闭式混炼器、辊子、挤出机中进行热熔混合。在热熔混炼时,必需在发泡剂(F)、有机过氧化物(D)(交联剂)的分解温度以下进行混合,具体地说,必需设定条件达到组合物热熔状态的温度为100~140℃,将组合物混炼达到均一。
该组合物中,除了上述乙烯·α-烯烃共聚物(A),高压法低密度聚乙烯(B),乙烯·乙酸乙烯基酯共聚物(C),有机过氧化物(D),交联助剂(E),发泡剂(F)和有机金属化合物(G)以外,可在不损害本发明目的的范围内,根据需要混合滑石、碳酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁等填充物,耐热稳定剂,耐候稳定剂,阻燃剂,盐酸吸附剂,颜料,流动滑材,滑动剂等各种添加剂。
本发明涉及的烯烃类弹性体交联发泡体用弹性体组合物的片材,例如可将通过上述混合方法得到的混合物用压延成形机,加压成形机,T型挤出机制得。该片材成形时,有必要在发泡剂(F)、有机过氧化物(D)的分解温度以下成形片材,具体地说,有必要设定条件达到组合物的热熔状态的温度为100~140℃,成形片材。
将用上述方法片材化的组合物,裁断为相对于模具容积1.0~1.2倍范围大小,***保持在130~200℃的模具中。在模具的合模压力为30~300kgf/cm2,保持时间10~90分钟的条件下加压熔融,进行交联反应和发泡剂的分解后,通过开放模具使组合物发泡,制做一次交联发泡体。
上述交联发泡用模具,对其形状没有特别的限制,可使用具有可得到通常片材形状的模具。该交联发泡用模具,必需是完全密闭的构造,以便不放出热熔树脂和发泡剂分解时产生的气体。另外,作为模板,从树脂的脱模性考虑优选内面具有锥形的模板。
将通过上述方法得到的一次交联发泡体,通过压缩成形赋予其预定形状。此时的压缩成形条件是,模具温度为130~200℃,合模压力为30~300kgf/cm2,压缩时间为5~60分钟,压缩比在1.1~3.0范围内。
鞋用部件
本发明涉及的鞋用部件,如上所述,由本发明涉及的烯烃类弹性体交联发泡体形成。
作为前述鞋用部件,可列举例如,鞋底,鞋的中层鞋底,鞋的内层鞋底,鞋底,凉鞋等。
发明的效果
按照本发明,可提供アスカ一C硬度在20~80范围内,且低比重,压缩永久变形(CS)小,而且撕裂强度特性和回弹弹性优秀的烯烃类弹性体交联发泡体的烯烃类弹性体交联发泡体用弹性体组合物,及其交联发泡体。
另外,按照本发明,可提供由上述烯烃类弹性体交联发泡体形成的鞋用部件,例如鞋底,鞋的中层鞋底,鞋的内层鞋底,凉鞋等。
实施例
下面,通过实施例对本发明进行说明,但本发明并不限于这些实施例。
对于在实施例和比较例得到的交联发泡体,按照下述方法测定比重,压缩永久变形性,撕裂强度,アスカ一C硬度(表面硬度)和回弹弹性。另外,按照前述方法测定凝胶比率(凝胶含量)。
(1)发泡体的比重
按照JIS K 7222,测定比重。
(2)压缩永久变形性
按照JIS K 630,在50℃×60Hr,压缩量50%的条件下进行压缩永久变形性试验,求出压缩永久变形性(CS)。
(3)撕裂强度
按照BS 5131-2.6,在拉伸速度100mm/分钟的条件进行撕裂强度试验,求出撕裂强度。
(4)アスカ一C硬度
アスカ一C硬度根据JIS K7312-1996附属书2记载的“弹簧硬度试验C型试验方法”求出。
(5)回弹弹性
按照JIS K6255测定回弹弹性。
另外,在实施例和比较例使用的乙烯·α-烯烃共聚物如下。
(1)乙烯·1-丁烯共聚物(Al)
MFR(ASTM D 1238,190℃,荷重2.16kg)=0.5g/10分钟
密度(ASTM D 1505)=885kg/m3,
Mw/Mn=2.0
MFR10/MFR216=6.0
(2)乙烯·1-丁烯共聚物(A2)
MFR(ASTM D 1238,190℃,荷重2.16kg)=0.5g/10分钟
密度(ASTM D 1505)=885kg/m3,
Mw/Mn=2.1
MFR10/MFR2.16=10.4
(3)乙烯·1-丁烯共聚物(A3)
MFR(ASTM D 1238,190℃,荷重2.16kg)=3.6g/10分钟
密度(ASTM D 1505)=895kg/m3,
Mw/Mn=2.1
MFR10/MFR216=5.7
(4)乙烯·1-丁烯共聚物(A4)
MFR(ASTM D 1238,190℃,荷重2.16kg)=3.6g/10分钟
密度(ASTM D 1505)=895kg/m3,
Mw/Mn=2.0
MFR10/MFR216=8.3
(5)乙烯·1-丁烯共聚物(A5)
MFR(ASTM D 1238,190℃,荷重2.16kg)=1.2g/10分钟
密度(ASTM D 1505)=905kg/m3,
Mw/Mn=2.1
MFR10/MFR2.16=5.9
(6)乙烯·1-己烯共聚物(A6)
MFR(ASTM D 1238,190℃,荷重2.16kg)=1.3g/10分钟
密度(ASTM D 1505)=905kg/m3,
Mw/Mn=3.0
MFR10/MFR2.16=6.5
[实施例1]
将上述乙烯·1-丁烯共聚物(Al)25重量份,上述乙烯·1-丁烯共聚物(A3)45重量份,上述乙烯·1-己烯共聚物(A6)30重量份,氧化锌3重量份,硬脂酸1重量份,二氧化钛4重量份,二枯烯基过氧化物0.6重量份,三烯丙基三聚氰酸酯0.15重量份,偶氮甲酰胺7.0重量份,和丙烯酸锌0.4重量份用辊子表面温度设定为120℃的2个辊子混炼10分钟后,成形为薄板状。
将所得薄板填充到加压模具中,在150kg/m2,155℃,30分钟的条件,加压加热,得到一次交联发泡体。该加压模具的尺寸为厚度15mm,长150mm,宽200mm。
接着,将该一次交联发泡体在155℃,150kg/cm2的条件下压缩成形10分钟,得到二次交联发泡体。所得二次交联发泡体的尺寸为厚度15mm,长160mm,宽250mm。
接着,按照上述方法测定该二次交联发泡体的比重,压缩永久变形性,撕裂强度,アスカ一C硬度,回弹弹性和凝胶比率。其结果如表1所示。
[实施例2]
除了在实施例1中,使用上述乙烯·1-丁烯共聚物(A2)25重量份代替乙烯·1-丁烯共聚物(A1)25重量份,另外,使用上述乙烯·1-丁烯共聚物(A4)45重量份代替乙烯·1-丁烯共聚物(A3)45重量份以外,与实施例1同样进行。结果如表1所示。
[实施例3]
将上述乙烯·1-丁烯共聚物(Al)18.8重量份,上述乙烯·1-丁烯共聚物(A3)50重量份,上述乙烯·1-己烯共聚物(A6)31.2重量份,上述高压法低密度聚乙烯[HPLDPE:密度(ASTM D 1505)=920kg/m3,MFR(ASTM D 1238,190℃,2.16kg荷重)=3.0g/10分钟的]25重量份,氧化锌3重量份,硬脂酸1重量份,二氧化钛4重量份,二枯烯基过氧化物0.6重量份,三烯丙基三聚氰酸酯0.15重量份,偶氮甲酰胺7.0重量份,和丙烯酸锌0.4重量份用辊子表面温度设定为120℃的2个辊子混炼10分钟后,成形为薄板状。
将所得薄板填充到加压模具中,在150kg/cm2,155℃,30分钟的条件,加压加热,得到一次交联发泡体。该加压模具的尺寸为厚度15mm,长150mm,宽200mm。
接着,将该一次交联发泡体在155℃,150kg/cm2的条件压缩成形10分钟,得到二次交联发泡体。所得二次交联发泡体的尺寸为厚度15mm,长160mm,宽250mm。
接着,按照上述方法测定该二次交联发泡体的比重,压缩永久变形性,撕裂强度,アスカ一C硬度,回弹弹性和凝胶比率。其结果如表1所示。
[比较例1]
除了在实施例1中,不使用丙烯酸锌以外,与实施例1同样进行。结果如表1所示。
表1
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 比较例1 | |
弹性体组合物的组成[重量份]共聚物(A1) | 25 | - | 18.8 | 25 |
共聚物(A2) | - | 25 | - | - |
共聚物(A3) | 45 | - | 50 | 45 |
共聚物(A4) | - | 45 | - | - |
共聚物(A6) | 30 | 30 | 31.2 | 30 |
HPLDPE | - | - | 25 | - |
氧化锌 | 3 | 3 | 3 | 3 |
硬脂酸 | 1 | 1 | 1 | 1 |
二氧化钛 | 4 | 4 | 4 | 4 |
二枯烯基过氧化物 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
三烯丙基三聚氰酸酯 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
偶氮甲酰胺 | 7.0 | 7.0 | 7.0 | 7.0 |
丙烯酸锌 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | - |
二次交联发泡体的物理性质比重[g/cm3] | 0.13 | 0.13 | 0.14 | 0.13 |
凝胶比率[%] | 86 | 84 | 84 | 78 |
アスカ一C硬度 | 55 | 57 | 61 | 55 |
撕裂强度[kg/cm] | 3.1 | 3.0 | 3.3 | 2.7 |
压缩永久变形性[%] | 38 | 40 | 37 | 43 |
回弹弹性[%] | 65 | 65 | 62 | 62 |
[实施例4]
将上述乙烯·1-丁烯共聚物(A3)33.3重量份,上述乙烯·1-己烯共聚物(A6)66.7重量份,乙烯·乙酸乙烯基酯共聚物[EVA;乙酸乙烯基酯含量=21重量%,MFR(ASTM D 1238,190℃,2.16kg荷重)=1.5g/10分钟的]122重量份,氧化锌3重量份,硬脂酸1重量份,二氧化钛4重量份,二枯烯基过氧化物0.6重量份,三烯丙基三聚氰酸酯0.15重量份,偶氮甲酰胺6.5重量份,和丙烯酸锌0.4重量份用辊子表面温度设定为120℃的2个辊子混炼10分钟后,成形为薄板状。
将所得薄板填充到加压模具中,在150kg/cm2,155℃,30分钟的条件,加压加热,得到一次交联发泡体。该加压模具的尺寸为厚度15mm,长150mm,宽200mm。
接着,将该一次交联发泡体在155℃,150kg/cm2的条件压缩成形10分钟,得到二次交联发泡体。所得二次交联发泡体的尺寸为厚度15mm,长160mm,宽250mm。
接着,按照上述方法测定该二次交联发泡体的比重,压缩永久变形性,撕裂强度,アスカ一C硬度,回弹弹性和凝胶比率。其结果如表2所示。
[实施例5]
除了在实施例4中,使用乙烯·1-丁烯共聚物(A5)66.7重量份代替乙烯·1-己烯共聚物(A6)66.7重量份以外,与实施例4同样进行。结果如表2所示。
[比较例2]
除了在实施例4中,不使用丙烯酸锌以外,与实施例4同样进行,结果如表2所示。
[比较例3]
除了在实施例5中,不使用丙烯酸锌以外,与实施例5同样进行,结果如表2所示。
表2
实施例4 | 实施例5 | 比较例2 | 比较例3 | |
弹性体组合物的组成[重量份]共聚物(A3) | 33.3 | 33.3 | 33.3 | 33.3 |
共聚物(A5) | - | 66.7 | - | 66.7 |
共聚物(A6) | 66.7 | - | 66.7 | - |
EVA | 122 | 122 | 122 | 122 |
氧化锌 | 3 | 3 | 3 | 3 |
硬脂酸 | 1 | 1 | 1 | 1 |
二氧化钛 | 4 | 4 | 4 | 4 |
二枯烯基过氧化物 | 0.6 | 0.6 | 0.6 | 0.6 |
三烯丙基三聚氰酸酯 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 0.15 |
偶氮甲酰胺 | 6.5 | 6.5 | 6.5 | 6.5 |
丙烯酸锌 | 0.4 | 0.4 | - | - |
二次交联发泡体的物理性质比重[g/cm3] | 0.14 | 0.14 | 0.14 | 0.14 |
凝胶比率[%] | 85 | 86 | 79 | 80 |
アスカ一C硬度 | 54 | 55 | 55 | 55 |
撕裂强度[kg/cm] | 3.0 | 3.0 | 2.6 | 2.6 |
压缩永久变形性[%] | 43 | 43 | 47 | 47 |
回弹弹性[%] | 62 | 61 | 56 | 57 |
Claims (17)
1.烯烃类弹性体交联发泡体用弹性体组合物,它包含:
乙烯·α-烯烃共聚物(A),所述乙烯·α-烯烃共聚物(A)含有85-99摩尔%的得自乙烯的单元,且其按ASTM D 1505法测得的密度为880~920kg/m3,按ASTM D 1238法在190℃、2.16kg荷重的条件下测得的熔体流速MFR2.16为0.1~10g/10分钟,
任选的高压法低密度聚乙烯(B),所述高压法低密度聚乙烯(B)含有小于1摩尔%的得自碳原子数3~10的α-烯烃的单元,且其按ASTM D1238法在190℃、2.16kg荷重的条件下测得的熔体流速为0.1~50g/10分钟,
任选的乙烯·乙酸乙烯基酯共聚物(C),所述乙烯·乙酸乙烯基酯共聚物(C)的乙酸乙烯基酯含量为10~30重量%、按ASTM D 1238法在190℃、2.16kg荷重的条件下测得的熔体流速为0.1~50g/10分钟,
有机过氧化物(D),
交联助剂(E),
发泡剂(F)和
有机金属化合物(G),
所述有机金属化合物(G)是选自元素周期表2~12族的金属化合物,在一分子中具有至少2个含不饱和碳键和选自O、S和N至少一种原子的基团,相对于上述乙烯·α-烯烃共聚物(A)、高压法低密度聚乙烯(B)和乙烯·乙酸乙烯基酯共聚物(C)之和100重量份,所述有机金属化合物(G)为0.05-5重量份。
2.根据权利要求1记载的弹性体组合物,其特征在于,相对于所述乙烯·α-烯烃共聚物(A)100重量份,所述高压法低密度聚乙烯(B)为5~100重量份。
3.根据权利要求1或2所述的弹性体组合物,其特征在于,相对于所述乙烯·α-烯烃共聚物(A)100重量份,所述乙烯·乙酸乙烯基酯共聚物(C)为5~1900重量份。
4.根据权利要求1或2记载的弹性体组合物,其特征在于,所述乙烯·α-烯烃共聚物(A)中的α-烯烃是碳原子数3~10的α-烯烃。
5.根据权利要求1或2记载的弹性体组合物,其特征在于,所述乙烯·α-烯烃共聚物(A)是2种以上通过凝胶渗透色谱法求出的分子量分布Mw/Mn在1.5~4的范围内且按ASTM D 1238法在190℃、2.16kg荷重的条件下测得的熔体流速MFR2.16和按ASTM D 1238法在190℃、10kg荷重的条件下测得的熔体流速MFR10之比MFR10/MFR2.16在5~20的范围内的乙烯·α-烯烃共聚物的混合物。
6.根据权利要求3记载的弹性体组合物,其特征在于,所述乙烯·α-烯烃共聚物(A)是2种以上通过凝胶渗透色谱法求出的分子量分布Mw/Mn在1.5~4的范围内且按ASTM D 1238法在190℃、2.16kg荷重测得的熔体流速MFR2.16和按ASTM D 1238法在190℃、10kg荷重的条件下测得的熔体流速MFR10之比MFR10/MFR2.16在5~20的范围内的乙烯·α-烯烃共聚物的混合物。
7.根据权利要求5记载的弹性体组合物,其特征在于,所述2种以上乙烯·α-烯烃共聚物的混合物由凝胶渗透色谱法求出的分子量分布Mw/Mn在2.3~6的范围内,通过混合或多段聚合制造。
8.根据权利要求6记载的弹性体组合物,其特征在于,所述2种以上乙烯·α-烯烃共聚物的混合物由GPC求出的分子量分布Mw/Mn在2.3~6的范围内,通过混合或多段聚合制造。
9.根据权利要求1记载的弹性体组合物,其特征在于,所述有机金属化合物(G)在一分子中具有至少2个CH2=CH-CO-O-基或CH2=C(CH3)-CO-O-基。
10.根据权利要求9记载的弹性体组合物,其特征在于,所述有机金属化合物(G)是有机锌化合物。
11.根据权利要求10记载的弹性体组合物,其特征在于,所述有机锌化合物是二丙烯酸锌或二甲基丙烯酸锌。
12.烯烃类弹性体交联发泡体,其特征在于,它是将权利要求1~11中任一项记载的烯烃类弹性体交联发泡体用弹性体组合物交联发泡而得到的。
13.烯烃类弹性体交联发泡体,其特征在于,它是将权利要求12记载的交联发泡体二次压缩而得到的。
14.根据权利要求13记载的烯烃类弹性体交联发泡体,其特征在于,所述二次压缩是在温度130℃~200℃、30~300kgf/cm2荷重、5~60分钟的条件下进行的。
15.根据权利要求12~14中任一项记载的烯烃类弹性体交联发泡体,其特征在于,其按JIS K 7222法测得的比重为0.05~0.25,表面硬度用阿斯卡C硬度表示,为20~80,凝胶比率为70%以上。
16.鞋用部件,其特征在于,由权利要求12~15中任一项记载的交联发泡体形成。
17.根据权利要求16记载的鞋用部件,其特征在于,所述鞋用部件是中层鞋底、内层鞋底或鞋底。
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