説明

ポリエーテルブロックアミドフォーム

本発明は、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロック、及びISO845に従って測定される、密度20から700kg/m、好ましくは20から500kg/m,より好ましくは40から300kg/mを有するコポリマーのクローズドセル架橋フォームに関する。好ましくは、フォームはa)発泡剤或いは膨張ガスの挿入による押出/混練、その後のb)化学的或いは物理的架橋、及びc)第1段階で添加された有機発泡剤の分解を通じた、或いは第1段階で添加された過飽和ガスの平衡の回復を通じた、或いは押出中(第1段階)に直接添加されたガスの膨張を通じた発泡などの段階からなる製造方法によって製造される。好ましくはフォームはさらなる機械的或いは熱処理を全く受けない。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、クローズドセル(独立気泡)架橋ポリエーテルブロックアミドフォーム、またより正確にはポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを有するコポリマーより製造されるフォームに関する。前記フォームの性質はとりわけ高いエネルギーリターン、低密度、高疲労耐性、低圧縮強度、低動的剪断弾性率、高形状回復性および高い水蒸気透過性でありながらなおクローズドセル製品であることである。このような特性はクローズドセルフォームに特有である。本発明はフォームの使用にも関する。
【背景技術】
【0002】
米国特許第3711584号は、通常は固形である有機発泡剤を含有する架橋エチレン樹脂のシート様成形物の長い帯を下方に落下させてこれを落下方向に連続移動させ、移動中のシート様成形物を発泡温度まで加熱することによる均一で微細なセル構造を有するエチレン系樹脂のしわのない高発泡シートを製造するための方法及び機器であって、シート様物体の幅方向に沿った発泡開始位置が容易に上方或いは下方に変動しないよう加熱が調節され、かつ発泡したシート様物体を幅方向に延伸する方法及び機器を記載する。エチレン系樹脂は水蒸気透過性でないという欠点を有しているため水蒸気透過が望まれる用途には適していない。
【0003】
日本国特許第56111658号の目的は、特定の比率で合成ゴム及び発泡剤を含むゴムシートを成形金型に充填し、被覆金型によって遮断して加熱及び圧締し、その後冷却して金型を取り除く方法により少量の原材料によって優れたクッション性及び反跳弾性を有する発泡体を得ることである。この文書の方法により不利に高い密度を有するフォームが生成する。
【0004】
欧州特許第81069号は、ほぼ平行な上面及び底面を有する、クローズドセル構造或いは配置に発泡した架橋プラスチック材料のウェブであって、発泡材料を管が貫通しかつ前記上面及び底面の少なくとも一方まで延伸して開口し、かつ物質が管内に導入されて発泡材料のウェブに有益な性質を与えるウェブを記載する。プラスチック材料は水蒸気透過性でないポリエチレンである。
【0005】
米国特許第4559190号はクローズドセルを有する膨張架橋ポリエチレン体の調製のための方法を記載する。
【0006】
欧州特許第0646622号は少なくとも2つの熱可塑性樹脂及び1つのシラン修飾物をベースとする樹脂を含む混合樹脂組成物より構成されるプラスチックフォーム材料を記載する。混合樹脂組成物は基本的に重量で100の少なくとも2つの熱可塑性樹脂、重量で約1から50のシラン修飾架橋熱可塑性樹脂、シラン化合物において使用するための重量で約0.001から約2.5の架橋触媒及び重量で約1から20の発泡剤よりなる。熱可塑性樹脂はポリエチレン、ポリプロピレン或いはポリスチレンであり、水蒸気透過性でない。
【0007】
特許明細書第WO9512481号は、ポリエーテルアミド類、ポリエーテルエステル類、ポリウレタン類から選択される非軽量化熱可塑性プラスチックとそれ自身で接着するポリエーテルアミド型の軽量化熱可塑性エラストマーを含む二層物体を記載する。軽量化熱可塑性プラスチックを圧縮熱可塑性プラスチックにかぶせて成型することによって得られる二層生成物は、靴底の製造に用いることができる。フォームの密度は0.6であり架橋されない。欠点は製品の製造をより困難にする二層構造である。製品は架橋されないので例えばスポーツシューズなどのスポーツ製品などの用途にとって密度は許容不可能に高い。
【0008】
特許明細書第WO200402729号はアルペン、スノーボード及びハイキング用の防水/通気性水蒸気透過性ライナーを記載する。慎重に選択された技術的に高度な生地より選択されるインナーライナーを含む。インナーライナーの外側に発泡材料及び断熱不織布層、通気性膜、成型フォーム或いは成型スペーサー材料に含まれる支持メッシュ及び外殻生地を含む一連の層が提供される。フォームはオープンセルフォームである。これは、微生物がフォームに浸透するのを防ぐこと及び同時に水蒸気の透過を可能とする際に欠点を有する。
【0009】
日本国特許明細書第60042432号は、結晶性ポリアミドセグメント及びポリエーテルセグメントを有し、溶融指数<40g/10分及び熱キシレン可溶性残渣<60%を有するブロックコポリマーの架橋生成物である、樹脂押面の製造を目的とした発泡粒子を記載する。これらの発泡粒子が金型内膨張成形によって発泡する場合、生成するフォームはゴム弾性、引張り強さ、低温特性、摩擦、薬品、水或いは熱に対する耐性、色素親和性などを有する。このフォームはポリウレタンフォームが断熱材料、衣料、カーペット、建材、或いは自動車用品を目的としたその性能に限界を示す場合に使用することを意図している。この方法、すなわち始めに発泡粒子を製造したのちの金型内膨張成形による粒子の発泡により製造されるフォームは、これらのフォームが均一のフォーム構造を有していない点で不利である。これらのフォームは、その製造に用いられるフォーム粒子の空間的充填によりむしろ「穴」に相当する領域を有するため、微生物或いは液状水などの液状物に対するバリアがない。
【0010】
日本国特許明細書第60026029号の目的は、結晶性ポリアミドセグメント及びポリエーテルセグメントを有する架橋ブロックコポリマーを含む熱可塑性エラストマー樹脂を得ることである。この樹脂は溶融指数>0.5g/10分を有しかつ溶融流動性を維持することができるので、成型可能、特に膨張成形が可能であり、ゴム弾性、引張り強度、低温特性、衝撃、摩擦、薬品、水及び熱に対する耐性を有する。また色素親和性、親水性を有しかつ溶融膨張成形により形成することができる。
【0011】
膨張成形フォームである以外は、記載されたフォームの密度は高すぎる。
【0012】
現在の既存のクローズドセルフォームのうち、特に低温で十分に高い反跳高さ、所与の密度における低い圧縮強度、或いは低い動的剪断弾性率を有するものはない。さらに、十分に高い水蒸気透過性を示さない一方で、微生物の浸透を防止しかつ圧縮後のフォームの良好な回復に寄与するクローズドセル構造を有する。
【0013】
従って、本発明の目的は水透過性であるが同時に微生物及び液状水などの液状物に対するバリアを形成するフォームを提供することである。フォームはさらに高エネルギーリターン、低密度、高疲労耐性、低圧縮強度、低動的剪断弾性率及高形状回復性などの性質を持たなければならない。このような性質により、フォームは例えばスポーツ用品分野における通気性及び/或いは弾性材料について或いは例えば通気性プラスターなどの場合におけるような医学分野において理想的に適合する。
【0014】
現在、本発明者は請求項1に開示するポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを有するコポリマーより製造される架橋フォームを発見している。好ましい実施形態は続く及び従属する請求項に記載する。本発明のフォームは予想外の特性、非常に規則的なセルサイズ、均一性及び非常に低い密度を有する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0015】
本発明は、ポリアミドブロック及びポリエーテルブロック及び密度20から700kg/m、好ましくは20から500kg/m,より好ましくは40kg/mから300kg/mを有するコポリマーのクローズドセル架橋フォームであって、密度がISO845の方法に従って測定されるクローズドセル架橋フォームに関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
有利にはセルのサイズは0.05から2.0mm、好ましくは0.1mmから1.0mmである。セルサイズ分布は極めて均一であり、フォームは全体として液状物或いは微生物の透過が可能となるような不均一な領域を持たない。セルは閉じている。好ましくはフォームはさらなる機械的或いは熱処理(粘着結合或いは熱成形を除く)を全く受けない。
【0017】
用語「クローズドセル(独立気泡)」は、「オープンセル」と対照的に、当業者に周知でありかつ基本的にフォームの全セル隔壁が損傷していないことを意味する。好ましくは、少なくとも90%、より好ましくは少なくとも95%、より好ましくは98%を上回るセルが損傷のないセル隔壁を有する。本発明により、概して98%或いはそれ以上の未損傷セルを有するクローズドセルフォームが得られる。
【0018】
好ましくはフォームはa)発泡剤或いは膨張ガスの挿入による押出/混練、その後のb)化学的或いは物理的架橋、及びc)第1段階で添加された有機発泡剤の分解を通じた、或いは第1段階で添加された過飽和ガスの平衡への回復を通じた、或いは押出中(第1段階)に直接添加されたガスの膨張を通じた発泡などの段階からなる製造方法によって製造される。好ましくは、フォームはさらなる機械的或いは熱処理を全く受けない。
【0019】
この製造方法において押出/混練、架橋及び発泡の段階は好ましくは明確に分離されることがある、すなわち押出中は好ましくは発泡が発生してはならない。この目的のために、押出/混練は低温で実施されなければならない。
【0020】
本発明のフォームは多くの利点を有する:
【0021】
圧縮強度は90から170kPa、好ましくは110から150kPaである(240kg/mのフォームについて25%収縮時に測定、ISO844に準拠した方法)。
【0022】
ショア硬さ0は20から34,好ましくは23から32である(240kg/mのフォームで測定)。
【0023】
熱伝導率は0.038から0.058W/m°K、好ましくは0.043から0.053W/m°Kである(240kg/mのフォームで測定、ISO2581に準拠した方法)。
【0024】
エネルギーリターンは28から40cm、好ましくは31から37cmである(240kg/mのフォームで測定、ISO8307に準拠した方法、落下高さ50cm)。
【0025】
十分な親水ポリエーテルブロックがあれば、クローズドセル製品でありながらも水蒸気透過率は100g/m/日から10000g/m/日、好ましくは500から3500g/m/日であり(ASTM E96BWによる方法)、かつ吸水率(1週間水に浸漬)は8%体積未満である。
【0026】
ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを有するコポリマーに関しては、これらはとりわけ以下のような反応性末端を含むポリアミドブロックと反応性末端を含むポリエーテルの共重縮合によって生成する:
【0027】
1)ジアミン鎖末端を含むポリアミドブロックとカルボン酸鎖末端を含むポリオキシアルキレンブロック。
【0028】
2)ジカルボン酸鎖末端を含むポリアミドブロックとポリエーテルジオールとして知られる脂肪族ジヒドロキシル化α−ωポリオキシアルキレンのシアノエチル化及び水素化によって得られるジアミン鎖末端を含むポリオキシアルキレンブロック。
【0029】
3)ジカルボキシル鎖末端を含むポリアミドブロックとポリエーテルジオール、この場合に得られる生成物はポリエーテルエステルアミドである。本発明に用いられるコポリマーは有利にはこの種類である。ジカルボン酸鎖末端を含むポリアミドブロックは、例えば連鎖制限ジカルボン酸の存在下におけるα,ω−アミノカルボン酸、ラクタム或いはジカルボン酸とジアミンの縮合によって誘導される。
【0030】
ポリアミドブロックの数平均モル質量(Mn)は300〜15000かつ好ましくは600〜5000である。ポリエーテルブロックの質量Mnは100〜6000かつ好ましくは200〜3000である。
【0031】
ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含むポリマーはランダムに分布する単位を含むこともある。これらのポリマーはポリエーテル及びポリアミドブロック前駆体の同時反応によって調製することもできる。例えば、ポリエーテルジオール、ラクタム(或いはα、ω−アミノ酸)及び連鎖制限二酸を少量の水の存在下で反応させることもできる。ポリマーは基本的にポリエーテルブロック、きわめて多様な長さのポリアミドブロック、さらにランダムに反応しかつポリマー鎖にランダムに分布する多様な試薬も含んで得られる。
【0032】
ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含むこれらのポリマーが事前に調製されたポリアミド及びポリエーテルブロックの共重縮合から誘導されるにせよワンポット反応から誘導されるにせよ、例えば以下のものを有する。
【0033】
20〜75,有利には30〜70であることがあるショアD硬さ及び初期濃度0.8g/100mLについて250℃のメタクレゾール中で測定された0.8から2.5の固有粘度。MFIは5〜50であることもある(1kg坦持につき235℃)。
【0034】
ポリエーテルジオールブロックは修飾せずに用いられかつカルボン酸末端を含むポリアミドブロックと共重縮合されるか、或いはアミン化されてポリエーテルジアミンに変換されてカルボン酸末端を含むポリアミドブロックと縮合される。ポリアミド前駆体及び連鎖制限剤と混合してランダム分布単位を有するポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含むポリマーを生成することもある。
【0035】
ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含むポリマーは米国特許第4,331,786号、第4,115,475号、第4,195,015号、第4,839,441号、第4,864,014号、第4,230,838号及び第4,332,920に開示されている。
【0036】
ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含有する3種類のコポリマーを識別することもできる。第1の種類によると、ジカルボン酸鎖末端を含むポリアミドブロックは、例えば連鎖制限ジカルボン酸の存在下においてα、ω−アミノカルボン酸、ラクタム或いはジカルボン酸とジアミンの縮合によって誘導される。α、ω−アミノカルボン酸の例として、アミノウンデカン酸に言及することができ、ラクタムの例として、カプロラクタム及びラウリルラクタムに言及することができ、ジカルボン酸の例として、アジピン酸、デカン二酸及びドデカン二酸に言及することができ、かつジアミンの例として、ヘキサメチレンジアミンに言及することができる。
【0037】
有利には、ポリアミドブロックはポリアミド12或いはポリアミド6より生成される。
【0038】
第2の種類によると、ポリアミドブロックは1つ或いはそれ以上のα、ω−アミノカルボン酸及び/或いは6から12の炭素原子を含有する1つ或いはそれ以上のラクタムの、4から12の炭素原子を含有しかつ低分子量である、すなわち400から1000のMnを有するジカルボン酸の存在下での縮合により生成する。α、ω−アミノカルボン酸の例として、アミノウンデカン酸及びアミノドデカン酸に言及することができる。ジカルボン酸の例として、アジピン酸、セバシン酸、イソフタル酸、ブタン二酸、1,4−シクロヘキシルジカルボン酸、テレフタル酸、スルフォイソフタル酸ナトリウム或いはリチウム塩、二量体化脂肪酸、(これらの二量体化脂肪酸は二量体成分を少なくとも98%有しかつ好ましくは水素化されている)及びドデカン二酸HOOC−(CH10−COOHに言及することができる。
【0039】
言及することができるラクタムの例はカプロラクタム及びラウリルラクタムである。アジピン酸或いはドデカン二酸の存在下でラウリルラクタムの縮合によって得られかつ750のMnを有するポリアミドブロックは融点127〜130℃を有する。
【0040】
第3の種類によると、ポリアミドブロックは少なくとも1つのα、ω−アミノカルボン酸(或いはラクタム)、少なくとも1つのジアミン及び少なくとも1つのジカルボン酸の縮合より生成する。α、ω−アミノカルボン酸、ラクタム及びジカルボン酸は上で言及されたものから選択することもできる。ジアミンは6から12の原子を含む脂肪族ジアミンであってもよくかつアリル及び/或いは飽和環であってもよい。言及することのできる例は、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、1−アミノエチルピペラジン、ビスアミノ−プロピルピペラジン、テトラメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、1,5−ジアミノヘキサン、2,2,4−トリメチル−1,6−ジアミノヘキサン、ジアミンピロール類、イソホロンジアミン(IPD)、メチルペンタメチレンジアミン(MPDM)、ビス(アミノシクロヘキシル)メタン(BACM)及びビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタン(BMACM)である。
【0041】
第2及び第3の種類においては、ポリアミドブロックの多様な構成要素及びその割合は、150℃未満かつ有利には90℃〜135℃の融点を得るために選択することがある。
【0042】
低い融点を有するコポリアミドは米国特許第4,483,975号、ドイツ連邦共和国特許第3,730,504号及び米国特許第5,459,230号に開示され、また同じ割合の構成成分はポリアミドブロックにも適用される。有利には、ポリアミドブロックを有するコポリマー及びポリエーテルブロックはPA12(PA:ポリアミド)及びPEG(PEG:ポリエチレングリコール)、PA12及びPTMG(PTMG:ポリテトラメチレングリコール)、PA6及びPTMG、PA6及びPEG,コポリアミドブロック及びPEG、コポリアミドブロック及びPTMGより生成される。
【0043】
ポリエーテルブロックはポリアミド及びポリエーテルブロックを含有する重量で5%から85%のコポリマーであることがある。ポリエーテルブロックは、例えばプロピレンオキシド或いはポリテトラヒドロフラン(ポリテトラメチレングリコール配列となる)などの、エチレンオキシド単位以外の単位を含有することがある。またPEGブロック、すなわちエチレンオキシド単位をからなるもの、PPGブロック、すなわちプロピレンオキシド単位からなるもの、及びポリテトラヒドロフランとしても知られるPTMGブロック、すなわちテトラメチレングリコール単位からなるものを同時に用いることも可能である。有利にはPPG或いはPTMGブロックを用いる。ポリアミド及びポリエーテルブロックを含有するこれらのコポリマーにおけるポリエーテルブロックの量は、有利には重量でコポリマーの10%から50%かつ好ましくは35%から50%である。
【0044】
ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを含有するコポリマーはポリアミドブロックとポリエーテルブロックを結合させるためのあらゆる手段により調製することができる。実践上は、基本的に2つの方法が使用され、一方は2段階法であり、もう一方は1段階法である。
【0045】
2段階法は始めの連鎖制限ジカルボン酸の存在下におけるポリアミド前駆体の縮合によるカルボン酸末端を含有するポリアミドブロックの調製、及びその後の第2段階におけるポリエーテルと触媒の添加である。
【0046】
カルボン酸末端を含有するポリアミドを調製したならば、次にポリエーテル及び触媒を添加する。ポリエーテルは1回添加してもそれ以上に分けて添加してもよく、触媒も同様である。
【0047】
触媒はエステル化によりポリアミドブロックとポリエーテルブロックの結合を促進する何らかの製品であると定義される。有利には、触媒はチタン、ジルコニウム、及びハフニウムから形成される群から選択される金属(M)の誘導体である。
【0048】
この方法及びこれらの触媒は米国特許第4,332,920号、米国特許第4,230,838号、米国特許第4,331,786号、米国特許第4,252,920号、日本国特許第07145368A号、日本国特許第06287547A号及び欧州特許第613919号に開示されている。
【0049】
1段階法については、2段階法で使用される全ての試薬、すなわちポリアミド前駆体、連鎖制限ジカルボン酸、ポリエーテル及び触媒を混合する。これらは上で開示された2段解法と同じ試薬及び同じ触媒である。ポリアミド前駆体がラクタムのみであれば、少量の水を加えるのが有利である。
【0050】
コポリマーは基本的に同じポリエーテルブロック、同じポリアミドブロックを、またランダムに反応してポリマー鎖にランダムに分布する異なる少量の試薬も有する。
【0051】
PEGブロックの割合が高いほど水蒸気透過率が高くなる。(i)ポリアミドブロック及びPEGブロックを有するコポリマーと(ii)ポリアミドブロック及びPTMGブロックを有するコポリマーの混合を用いることは本発明の範囲を逸脱しないであろう。
【0052】
(i)ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを有するコポリマーと(ii)ポリアミド或いはコポリアミドの混合を用いることは本発明の範囲を逸脱しないであろう。有利にはポリアミドはポリアミドブロックのポリアミドと同じ種類である。
【0053】
(i)ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを有するコポリマー及び(ii)ポリオレフィンのコポリマーポリマー或いはコポリマー、好ましくは酢酸或いはアクリル酸基を有するエチレン、好ましくはエチレン及びアルキルアクリル(メタクリル)酸アルキルのコポリマーを用いることは本発明の範囲を逸脱しないであろう。最終的に(ii)は官能化される。エチレン−アクリル(メタクリル)酸アルキル−無水マレイン酸のコポリマーである可能性もある。これは欧州特許688,826に開示されている。
【0054】
フォームを生成する方法については、以下の段階が有利である。
【0055】
(1)押出/混練)
a)フィルム或いはシートとして押出及び/或いはカレンダリング、シートを切断することもしないこともある。
b)混合/混練及びシート或いはフェルトとしてカレンダリングすることもある。
【0056】
(2)架橋)
a)化学的架橋:押出/混練相におけるパーオキシド及び/或いはシランの添加を経る。
b)物理的架橋:電子ビーム或いはガンマ線照射を経る。
【0057】
a)及びb)の選択肢はいずれも文献に記載されたような架橋共試薬或いはプロモータを含有して架橋ネットワーク及び密度を調節することができる。
【0058】
(3)発泡)
a)混合相で添加された有機発泡剤、好ましくはアゾジカルボンアミドの分解を経る。
b)押出後であるが膨張前に、高圧オートクレーブ内で添加された過飽和ガス、好ましくはCO或いはNの放出を経る。
c)押出中に直接添加されたガス(通常はa)に記載したような有機発泡剤とともに補助として)の膨張を経る。
【0059】
(4)膨張プロセス)
a)水平オーブン内。自由膨張。
b)垂直オーブン内。自由膨張。
c)低圧オートクレーブ内。自由膨張。
d)加熱プレス内。制限膨張。
【0060】
本発明に従い金型内膨張或いは加熱プレス内膨張を実施することができる。この場合の膨張は、好ましくは必要なサイズに切断した押出シート或いは混練フェルトを型枠に充填して実施する。しかし日本国特許第60042432とは異なり、膨張はプレス或いは金型内で層化或いは焼結するフォーム粒子或いはビーズによって実施されるのではない。
【0061】
(5)成形)
a)ロールフォーム
b)バッチフォーム
【0062】
本発明のフォームはプレス成形(すなわち予熱し、金型に配置し、金型を閉じ、さらに閉じた金型内で冷却する)、真空成型、型押し、及び/或いはオーバーインジェクションによって成型することができる。
【0063】
(用途)
用途については、以下のフォームの各性質及び長所と関連づけられる。
・柔らかさ、低硬度、低圧縮弾性率
・低密度
・高摩擦係数
・低圧縮永久ひずみ
・高遮熱(低熱伝導率)
・良好な紫外線耐性
・数多くの物質に対する良好な耐薬品性
・優れた形状回復性
・表面処理をしなくても良好な印刷結果
・超音波及び高周波溶接プロセスにおける優れた挙動
・高い水蒸気透過性
・フレーム層化、プレス成形、真空成形ができる。
・粘着コーティングできる。
・切断或いは打抜きができる。
・削出しができる。容易ではないが可能。
・優れた洗濯耐性(乾燥機など、少なくとも60℃における)5
・高エネルギーリタ―ン(反跳高さ)
・高摩擦耐性
・通常の注入成型法、或いは低圧成型法(塊を溶融して開いた金型に注入し、樹脂を注入して部分的に分布させた後に金型を閉じる)において(ポリアミドブロック及びポリエーテルブロック、或いはポリアミド、或いはポリウレタン或いは熱可塑性ポリウレタンを有する非膨張コポリマーにより)オーバーインジェクトすることができる。
・押出コーティングして堅い/柔軟な熱可塑性複合体を得ることができる。
【0064】
(可能な用途及び関連する性質)
サッカーボール:エネルギーリターン/反跳
【0065】
スポーツグローブ用パッド(ゴールキーパー、ボクシングなど):滑り止め、エネルギーリターン、ロール製品、より容易
【0066】
イマーションスーツ:形状回復性、弾力、遮熱性、引裂き抵抗
【0067】
ゴルフクラブ(グリップ):良好な手触り、摩擦耐性
【0068】
卓球ラケットの反発層(単独の層、或いは例えば保護のための他の層との組み合わせ):優れたグリップ/滑り止め(ボールにスピン効果を与えるため)、切断及び接着が容易。
【0069】
スキーストック:ゴルフクラブと同様
【0070】
スポーツバットのグリップ:ゴルフクラブと同様
【0071】
スノーボード及びウインドサーフィンパッド:滑り止め、表面抵抗性、突き刺しやすい
【0072】
サドル(自転車用):クッション、快適性、圧縮永久ひずみ、動的性質。
【0073】
滑り止めコーティングテープ(建築或いは自動車):滑り止め性、高表面張力、良好な手触り
【0074】
下着(ブラジャーのカップ):弾力、洗濯耐性、しわにならない、通気性
【0075】
スキー靴の部材(かかとパッド、トング):低温耐性、柔軟性
【0076】
マウスパッド:滑り止め性、印刷可能性(印刷フィルムが不要)
【0077】
ソフトキーボード及びボタン:形状回復性、良好な手触り、真空成形、疲労耐性
【0078】
自動車用品トレイ:滑り止め、突き刺しやすい。
【0079】
ガスケット:快適性、温度耐性、振動減衰
【0080】
フレキソ印刷ロール:弾力、エネルギーリターン、疲労耐性
【0081】
片面及び両面粘着コーティングテープ:快適性、弾力、形状回復性
【0082】
整形外科用インソール/インレー:機械的性質、手触り、疲労耐性
【0083】
履物用インソール/中敷き:軽量、圧縮永久ひずみ、反跳性
【0084】
履物用中底:軽量、圧縮永久ひずみ、反跳性
【0085】
履物ライニング:防水性であるが水蒸気透過性、熱成形性、遮熱性
【0086】
通気性履物中底:防水性であるが水蒸気透過性、熱成形性、遮熱性、クッション及び反跳性
【0087】
ヒールインサート:圧縮永久ひずみ、疲労耐性、反跳性
【0088】
前肢インサート:反跳及びクッション
【0089】
経皮吸収パッド 水蒸気透過性、低皮膚刺激、弾力
【0090】
創傷治療プラスター 水蒸気透過性、低皮膚刺激、弾力
【0091】
スポーツウェア及び衣料のライニング 防水性であるが水蒸気透過性、熱成形性、遮熱性、軽量
【0092】
スキーリフトのシートのクッション エネルギーリターン、紫外線耐性(カバーがない場合)、手触り
【実施例】
【0093】
(a)PEBAX(登録商標)フォームの動的剪断弾性率)
本発明のフォームより高い伸張性及び「快適性」を得ることは非常に容易である。図1に示す装置は動的剪断弾性率の測定に用いられた。試験法は、軟質弾力性フォームに適合するよう改変したISO1922「硬質セルフォームの引張り強度」に基づいている。
【0094】
図2においては、「PEBAX(R):登録商標)フォーム」は本発明によるフォームを意味する。
【0095】
Arkema(旧ATOFINA)社がPEBAXの商品名で販売するコポリマーより製造されている。
【0096】
本発明によるフォームの動的剪断弾性率が他のクローズドセル製品よりも低く、かつ部分クローズドセルフォームと同じ領域にあることは明白である。図中のいずれのフォームがクローズドセルであり、いずれが部分クローズドセルであるか提示されたい。
【0097】
(b)圧縮強度)
ISO844に従い各フォームについて圧縮強度を測定した。本発明によるフォームは密度240kg/mを有した。
【0098】
図3は本発明によるフォームが他の既知のクローズドセル製品よりも低い圧縮強度を有することを示す。部分クローズドセル製品とほぼ同じ圧縮強度の低さである。図中のいずれのフォームがクローズドセルであり、いずれが部分クローズドセルであるか提示されたい。
【0099】
(c)形状回復性)
形状回復性は1500kPaまでの引張り試験を実施した後に0kPaに戻し、残留長を測定して試験した。
【0100】
図4は、本発明によるフォームについての1500kPaまでの引張り負荷を適用してこれを放した後の残留ひずみが、同様の密度のポリオレフィンフォームと比較してさらに低いことを示す。
【0101】
(d)水蒸気透過性)
発明されたフォームにより高水蒸気透過性であるがクローズドセルである材料が提供される。親水性ポリマーブロックの数に応じて、水蒸気透過性(WVT)のレベルは100〜10000g/m/日の間で変動することができる。得られた結果の例(ASTM E96E 3800に従って測定/相対湿度(RH)90%):
【0102】
−Mn600のPA12ブロック及びMn2000のPTMGブロックを有するコポリマーの面積重量160g/mであるフォームはWVT値1276g/m/日を有する。
【0103】
−Mn1000のPA12ブロック及びMn1000のPTMGブロックを有するコポリマーの面積重量180g/mであるフォームはWVT値676g/m/日を有する。
【0104】
−Mn1500のPA12ブロック及びMn1500のPEGブロックを有するコポリマーの面積重量460g/mであるフォームはWVT値1400g/m/日を有する。
【0105】
−6.10/11コポリアミドブロック及びPEGブロック(PEGは重量でコポリマーの40%)を有するコポリマーの面積重量155g/mであるフォームはWVT値2207g/m/日を有する。
【0106】
−(ii)EVAと重量比70/30で混合された(i)6.10/11コポリアミドブロック及びPEGブロック(PEGは重量でコポリマーの40%)を有するコポリマーの面積重量185g/mであるフォームはWVT値1730g/m/日を有する。
【0107】
このような高い水蒸気透過性の値を有するクローズドセルフォームは他にない。クッション、クローズドセル構造及び水蒸気透過性などの各性質の組み合わせは独特であり、本発明によるフォームをいわゆる「通気性−防水」中底に対して将来性の高い製品としている。
【0108】
本発明によるフォームの水蒸気透過性は特に高いが、図5により立証されるように、そのクローズドセル構造により防水性となる。このことは、本発明によるフォームは同時に水蒸気を透過するが液状水は透過しないことを意味する。図5は吸水を時間の関数として示す。フォームを液状水に浸漬した後の水分取込を測定した。
【0109】
本発明によるフォームを1週間にわたって水に浸漬すると4体積%未満の水を取り込む。
(e)低温時を含むエネルギーリターン)
(測定方法(SATRA試験法TM142))
【0110】
金床上で落鍾を用いる。
【0111】
−サンプルを配置した金床上に落鐘を落下させる。
−加速/減速を測定して反跳高さを算出できるように変位トランスデューサーを落鐘に固定する。
【0112】
本発明によるフォーム及びポリウレタン(PU)フォームについての結果を図6に示す。(本発明による)PEBAXFOAM(登録商標)により圧倒的に最も高いエネルギーリターンが確認された。
【0113】
低温(5℃)で振り子装置により実施した試験より、エネルギーリターンは44%のレベルで保持されることが示されている。他の製品(ラバーフォーム、ポリウレタンベースのフォームなど)に対して実施した同じ試験では、室温での測定値と低温での測定値の間にエネルギーリターンの強い低下が示される。
【0114】
(f)疲労耐性)
入力:室温(23℃)、1Hz及び10Hzで50%圧縮。
【0115】
出力:圧縮力を記録した後、圧縮強度に変換。
【0116】
図7よりわかるように、PEBAXFOAM(登録商標)(本発明によるフォーム)とポロン(Poron)50(同様の硬度の部分オープンセルフォーム)は非常に異なる疲労挙動を有する。最も明白な違いはPEBAXFOAM(登録商標)のヒステリシスが小さいことである。
【0117】
図8は数多くのサイクルの実施にまたがる疲労耐性の展開を示す。この図は、本発明によるフォームが多数のサイクルにまたがり最小の強度低下を示すために、部分クローズドセルフォームよりもさらに優れた、優れた疲労耐性を示すことを示す。
【図面の簡単な説明】
【0118】
本発明の実施例は以下の図に言及する。
【0119】
【図1】動的剪断弾性率の試験に用いる装置。
【図2】本発明及び先行技術によるフォームの動的剪断弾性率及び密度を示す模式図。
【図3】本発明及び先行技術によるフォームの圧縮強度及びたわみを示す模式図。
【図4】本発明及び先行技術によるフォームの形状回復性(引張り強さ及び引張りのび)を示す模式図。
【図5】本発明によるフォームの吸水を時間の関数として示す模式図。
【図6】本発明及び先行技術によるフォームのエネルギーリターンを示す模式図。
【図7】本発明及び先行技術によるフォームの疲労耐性を示す模式図。
【図8】本発明及び先行技術によるフォームの疲労耐性を示す他の模式図。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを有するコポリマーのクローズドセル架橋フォームであって、前記フォームの密度が20から700kg/mであるフォーム。
【請求項2】
請求項1に記載のフォームであって、前記フォームが均一で平滑なスキンを有するフォーム。
【請求項3】
請求項1に記載のフォームであって、前記フォームの密度が20から500kg/m,好ましくは40kg/mから300kg/mであるフォーム。
【請求項4】
a)発泡剤或いは膨張ガスの添合による押出/混練、その後のb)化学的或いは物理的架橋、及びc)段階a)で添加された有機発泡剤の分解を通じた、或いは段階a)で添加された過飽和ガスの平衡への回復を通じた、或いは押出中(段階a))に直接添加されたガスの膨張を通じた発泡の段階を含む製造方法によって得ることができる前述の請求項のいずれか1つに記載のフォーム。
【請求項5】
請求項1〜4のいずれか1つに記載のフォームであって、前記セルのサイズが0.05から2.0mm、好ましくは0.1mmから1.0mmであるフォーム。
【請求項6】
機械的或いは熱処理を受けない前述の請求項のいずれか1つに記載のフォーム。
【請求項7】
請求項1に記載のフォームであって、水蒸気透過率が100から1000g/m/日、好ましくは500から3500g/m/日であるフォーム。
【請求項8】
請求項1から7のいずれか1つに記載のフォームであって、室温で1週間浸漬後の吸水率が8体積%未満であるフォーム。
【請求項9】
前述の請求項のいずれか1つに記載のフォームであってポリアミドブロック及びポリエーテルブロックを有する前記コポリマーが以下の組み合わせから選択されるフォーム:PA12及びPEG、PA12及びPTMG、PA6及びPTMG、PA6及びPEG、コポリアミドブロック及びPEG、コポリアミドブロック及びPTMG。
【請求項10】
前述の請求項のいずれか1つに記載のフォームであって、請求項9の前記コポリマーがポリオレフィンホモポリマー或いはコポリマーと配合或いは混合されるフォーム。
【請求項11】
プレス成形或いは真空成形によって成形される点で特徴付けられる前述の請求項のいずれか1つに記載のフォーム。
【請求項12】
サッカーボール、スポーツグローブパッド、イマーションスーツ、ゴルフクラブグリップ、卓球ラケット用反発層、スキーストック、スポーツバットのグリップ、スノーボード或いはウインドサーフィンパッド、サドル、好ましくは自転車用サドル、或いはスキー靴の部材を製造することを目的とした請求項1から11のうちいずれか1つに記載のフォームの使用。
【請求項13】
滑り止めコーティングテープを製造することを目的とした請求項1から11のいずれか1つに記載のフォームの使用。
【請求項14】
下着用品、好ましくはブラジャーのカップを製造することを目的とした請求項1から11のいずれか1つに記載のフォームの使用。
【請求項15】
マウスパッド、ソフトキーボード或いはボタンを製造することを目的とした請求項1から11のいずれか1つに記載のフォームの使用。
【請求項16】
用品トレイを製造することを目的とした請求項1から11のいずれか1つに記載のフォームの使用。
【請求項17】
ガスケットを製造することを目的とした請求項1から11のいずれか1つに記載のフォームの使用。
【請求項18】
フレキソ印刷ロールを製造することを目的とした請求項1から11のいずれか1つに記載のフォームの使用。
【請求項19】
片面或いは両面粘着コーティングテープを製造することを目的とした請求項1から11のいずれか1つに記載のフォームの使用。
【請求項20】
整形外科用インソール或いはインレー、履物インソール或いは中敷き、履物中底、履物ライニング、好ましくは水密かつ水蒸気透過性履物ライニング、防水、通気性インソール或いは中底、履物シャフト或いはヒールインサートを製造することを目的とした請求項1から11のいずれか1つに記載のフォームの使用。
【請求項21】
経皮パッド或いは創傷治療プラスターを製造することを目的とした請求項1から11のいずれか1つに記載のフォームの使用。
【請求項22】
スポーツウェア衣料或いはライニングを製造することを目的とした請求項1から11のいずれか1つに記載のフォームの使用。
【請求項23】
スキーリフトシートのクッションを製造することを目的とした請求項1から11のいずれか1つに記載のフォームの使用。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公表番号】特表2008−517122(P2008−517122A)
【公表日】平成20年5月22日(2008.5.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−537204(P2007−537204)
【出願日】平成17年10月19日(2005.10.19)
【国際出願番号】PCT/EP2005/011253
【国際公開番号】WO2006/045513
【国際公開日】平成18年5月4日(2006.5.4)
【出願人】(591004685)アルケマ フランス (112)
【出願人】(507129260)積水化学工業株式会社 (1)
【Fターム(参考)】