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CN102725129A - 激光粘接用橡胶部件和鞋 - Google Patents

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CN102725129A
CN102725129A CN2009801619425A CN200980161942A CN102725129A CN 102725129 A CN102725129 A CN 102725129A CN 2009801619425 A CN2009801619425 A CN 2009801619425A CN 200980161942 A CN200980161942 A CN 200980161942A CN 102725129 A CN102725129 A CN 102725129A
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Abstract

本发明的激光粘接用橡胶部件含有橡胶成分和二氧化硅，上述二氧化硅的平均粒径超过50nm且为120nm以下，上述二氧化硅的量相对于100质量份上述橡胶成分为10质量份～50质量份，激光透过率为30％以上。其中，激光透过率是将橡胶部件的厚度设定为2mm、对其照射波长808nm的激光时的透过率。优选的是，上述二氧化硅包括平均粒径超过50nm且为120nm以下的二氧化硅和平均粒径5nm～50nm的二氧化硅，上述平均粒径超过50nm且为120nm以下的二氧化硅的量相对于100质量份上述橡胶成分为10质量份～50质量份，上述平均粒径5nm～50nm的二氧化硅的量相对于100质量份上述橡胶成分为10质量份～50质量份。

Description

激光粘接用橡胶部件和鞋
技术领域
本发明涉及激光的透过性优异的激光粘接用橡胶部件以及具有该橡胶部件的鞋。
背景技术
鞋可通过将外底(outer sole)、中底(midsole)等各构成部件粘接来制造。
以往，上述各构成部件之间的粘接使用溶剂型粘接剂或热熔型粘接剂来实施。
然而，使用溶剂型粘接剂的粘接方法由于需要粘接剂的涂布工序、溶剂的挥发工序，因此是费时的。此外，鞋的构成部件的粘接面有时具有复杂的形状。对于这种具有复杂形状的粘接面，不能使用机械来涂布溶剂型粘接剂，该涂布不得不依赖手工作业。因此，容易发生因人为失误引起的部件之间的粘接斑。
使用热熔型粘接剂的粘接方法由于没有溶剂挥发，因此在环境上是优选的。然而，热熔型粘接剂一般具有高粘度，因此难以涂布。尤其，对于具有复杂形状的粘接面，难以均一地涂布热熔型粘接剂。
另一方面，已知有使用激光的粘接方法。激光粘接方法不存在诸如使用上述溶剂型粘接剂或热熔型粘接剂的粘接方法的问题。因此，在鞋的制造时，考虑应用借助激光的粘接方法。
使用激光的粘接方法是将两个被粘物层叠或在中间夹有熔融粘接片的状态下将两个被粘物层叠，对该层叠体照射激光以使两个被粘物的界面粘接的方法。在该情况下，一个被粘物由可透过激光的材料形成，另一个被粘物或熔融粘接片由可通过吸收激光而熔融的材料形成。
作为上述可透过激光的材料(上述一个被粘物)，已知有包括在橡胶聚合物的存在下使乙烯基系单体聚合而获得的橡胶增强树脂的热塑性树脂(专利文献1：日本专利申请公开第2004-262961号公报)。在该专利文献1的热塑性树脂中，波长808nm的激光的透过率(上述树脂成型为厚度4mm时的激光透过率)为5％以上。更具体而言，将该包括橡胶增强树脂的热塑性树脂成型而获得的成型体(橡胶部件)的激光透过率为10～32％(专利文献1的表2)。
然而，在专利文献1的橡胶部件中，由于激光透过率较低，因此存在粘接不良或粘接时间增长的问题。
另外，橡胶部件必需具有机械强度。尤其，作为鞋的构成部件使用的橡胶部件必需具有优异的机械强度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开第2004-262961号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的是提供具有优异的激光透过性且具有优异的机械强度的激光粘接用橡胶部件以及具有该橡胶部件的鞋。
用于解决问题的方案
为了如上所述使用激光来使橡胶部件在短时间内良好地粘接于被粘物上，橡胶部件必须充分透过激光。
另一方面，为了获得机械强度优异的橡胶部件，优选配混作为填充剂的二氧化硅。本发明人等发现，具有规定的平均粒径的二氧化硅成为妨碍激光透过的主要原因，由此完成了本发明。
本发明的第一激光粘接用橡胶部件含有橡胶成分和二氧化硅，上述二氧化硅的平均粒径为5nm～50nm，上述二氧化硅的量相对于100质量份上述橡胶成分为10质量份～100质量份，激光透过率为30％以上。其中，激光透过率是将橡胶部件的厚度设定为2mm、对其照射波长808nm的激光时的透过率。
本发明的第二激光粘接用橡胶部件含有橡胶成分和二氧化硅，上述二氧化硅的平均粒径超过50nm且为120nm以下，上述二氧化硅的量相对于100质量份上述橡胶成分为10质量份～50质量份，激光透过率为30％以上。其中，激光透过率是将橡胶部件的厚度设定为2mm、对其照射波长808nm的激光时的透过率。
本发明的第三激光粘接用橡胶部件含有橡胶成分和二氧化硅，上述二氧化硅包括平均粒径超过50nm且为120nm以下的二氧化硅和平均粒径5nm～50nm的二氧化硅，上述平均粒径超过50nm且为120nm以下的二氧化硅的量相对于100质量份上述橡胶成分为10质量份～50质量份，上述平均粒径5nm～50nm的二氧化硅的量相对于100质量份上述橡胶成分为10质量份～50质量份。其中，激光透过率是将橡胶部件的厚度设定为2mm、对其照射波长808nm的激光时的透过率。
本发明的优选的激光粘接用橡胶部件中，上述二氧化硅的折射率为1.5以下。
本发明的更优选的激光粘接用橡胶部件中，进一步含有氧化锌，且该氧化锌的量相对于100质量份上述橡胶成分为3质量份以下。
根据本发明的其它方面，提供鞋。
该鞋具备上述任一激光粘接用橡胶部件。
发明的效果
本发明的激光粘接用橡胶部件具有优异的激光透过率。如果使用该橡胶部件，可相对缩短将其与被粘物粘接所必需的激光照射时间。此外，本发明的橡胶部件还具有优异的机械强度，因此，例如可适宜地作为鞋的构成部件利用。
附图说明
图1是包括激光粘接用橡胶部件与被粘物的层叠体的侧视图。
图2是鞋的一个实施方式的侧视图。
图3是沿图2的III-III线剖开的剖面图。
具体实施方式
本发明的激光粘接用橡胶部件含有橡胶成分和二氧化硅。
上述二氧化硅的平均粒径为5nm～50nm时，相对于100质量份上述橡胶成分含有10质量份～100质量份该二氧化硅。上述二氧化硅的平均粒径超过50nm且为120nm以下时，相对于100质量份上述橡胶成分含有10质量份～50质量份该二氧化硅。所述激光粘接用橡胶部件在将其厚度设定为2mm且对其照射波长808nm的激光时的透过率为30％以上。
以下，“激光粘接用橡胶部件”有时称为“橡胶部件”。
对橡胶成分没有特别限制，例如，可列举出二烯系橡胶、非二烯系橡胶。
作为二烯系橡胶，可列举出丁二烯橡胶(BR)、异戊二烯橡胶(IR)、氯丁橡胶(CR)等合成橡胶；天然橡胶(NR)；苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶(SBSR)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、苯乙烯-异戊二烯共聚物(SIR)、丁基橡胶(IIR)等共聚物橡胶等。
另外，作为非二烯系橡胶，可列举出包含乙烯单元与由碳原子数3以上的α-烯烃构成的单元的乙烯-α-烯烃系共聚物橡胶；聚氨酯系橡胶；丙烯酸系橡胶；有机硅系橡胶等。
其中，上述共聚物橡胶可以是嵌段共聚物，或者也可以是无规共聚物。
上述二烯系橡胶或非二烯系橡胶可以单独使用一种，或者可以将两种以上组合使用。
本发明的橡胶成分优选为二烯系橡胶，更优选为选自丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、天然橡胶中的至少一种。含有这种橡胶成分的橡胶部件因加工性和交联效率优异因而是优选的。
二氧化硅是用于增加橡胶部件的体积且增强橡胶的填充剂。
在本发明中，使用平均粒径为5nm～120nm的二氧化硅。具体而言，使用平均粒径为5nm～50nm的二氧化硅、或/和平均粒径超过50nm且为120nm以下的二氧化硅。以下，在本说明书中，有时将“平均粒径为5nm～50nm的二氧化硅”称为“第一二氧化硅”，将“平均粒径超过50nm且为120nm以下的二氧化硅”称为“第二二氧化硅”。
上述第一二氧化硅的平均粒径优选为10nm～50nm，更进一步优选平均粒径为10nm～30nm。
上述第二二氧化硅的平均粒径优选为超过50nm且为100nm以下。
其中，二氧化硅的平均粒径可通过下述实施例中记载的方法来测定。
具有上述平均粒径的二氧化硅可以通过公知的制备方法来获得。作为制备方法，例如，可列举出使用喷射磨、球磨机等获得目标平均粒径的二氧化硅的干式粉碎法；使用分散机、均化器等获得目标平均粒径的二氧化硅的湿式粉碎法等。
二氧化硅的含量可根据其平均粒径来适当决定。
本发明的橡胶部件可以单独含有上述第一二氧化硅或第二二氧化硅的任一方，也可以含有第一二氧化硅和第二二氧化硅二者。
在单独使用第一二氧化硅时，该第一二氧化硅的量相对于100质量份橡胶成分为10质量份～100质量份，优选为10质量份～80质量份，更优选为10质量份～50质量份。上述第一二氧化硅的含量低于10质量份时，有不能赋予橡胶部件以充分的增强效果而得到机械强度差的橡胶部件的担心。另一方面，上述第一二氧化硅的含量超过100质量份时，有无法获得激光透过率为30％以上的橡胶部件的担心。
在单独使用第二二氧化硅时，该第二二氧化硅的量相对于100质量份橡胶成分为10质量份～50质量份，优选为10质量份～30质量份，更优选为10质量份～20质量份。上述第二二氧化硅的含量低于10质量份时，有不能赋予橡胶部件以充分的增强效果而无法获得机械强度优异的橡胶部件的担心。另一方面，上述第二二氧化硅的含量超过50质量份时，不能获得激光透过率为30％以上的橡胶部件。
组合使用第一二氧化硅与第二二氧化硅时，第一二氧化硅的量相对于100质量份橡胶成分为10质量份～50质量份，优选为10质量份～30质量份，另一方面，第二二氧化硅的量相对于100质量份橡胶成分为10质量份～50质量份，优选为10质量份～30质量份。
平均粒径大于第一二氧化硅的第二二氧化硅据推测具有妨碍激光透过的作用。然而，在第二二氧化硅中添加第一二氧化硅时，具有提高激光的透过的作用。因此，在使用第二二氧化硅时，优选组合使用第一二氧化硅。
因此，本发明的橡胶部件优选至少含有第一二氧化硅(平均粒径为5nm～50nm的二氧化硅)。第一二氧化硅不易降低橡胶部件的激光透过率。因此，使用第一二氧化硅时，与单独使用第二二氧化硅的情况相比，可以增加二氧化硅的含量。通过配混更多二氧化硅，可获得体积更大且机械强度优异的橡胶部件。
另外，在本发明中，优选使用折射率尽可能低的二氧化硅。具体而言，二氧化硅的折射率优选为1.5以下，更优选为1.2～1.5，特别优选为1.4～1.5。折射率超过1.5的二氧化硅有使激光透过率降低的担心。另一方面，折射率低于1.2的二氧化硅本身在实际中难以获得。
其中，上述二氧化硅的折射率可以使用阿贝折射计等测定。
二氧化硅如果根据其制造方法来分类，已知有：使四氯化硅在氢氧焰中燃烧而获得的干式二氧化硅；通过用酸中和碱性硅酸盐而获得的湿式二氧化硅；通过将硅的醇盐在酸性或碱性的含水有机溶剂中水解而获得的溶胶-凝胶法二氧化硅；通过将碱性硅酸盐水溶液电渗析而获得的胶体二氧化硅等。在本发明中，这些二氧化硅可以使用单独一种，或者可以将两种以上组合使用。尤其，干式二氧化硅因不容易凝集、加工时的分散性优异而优选使用。
本发明的橡胶部件可以含有除上述二氧化硅以外的填充剂。作为除二氧化硅以外的填充剂，例如，可列举出碳酸钙、碳酸镁、氧化镁、氧化钛等。其中，氧化钛具有显著反射激光的性质。因此，橡胶部件优选基本上不含氧化钛。或者，在橡胶部件中含有氧化钛时，优选的是，氧化钛的量相对于100质量份橡胶成分超过0且为0.1质量份以下。
另外，本发明的橡胶成分优选基本上不含作为填充剂的炭黑。炭黑由于吸收激光，因此，使橡胶部件的透过率极度降低。另外，炭黑的配混有诱发激光照射时橡胶部件发热的担心。
此外，本发明的橡胶部件优选含有交联剂。橡胶成分通过交联剂而交联，可获得具有良好橡胶弹性的橡胶部件。
对交联剂没有特别限制，可列举出含硫化合物、有机过氧化物等。作为含硫化合物，可列举出硫、卤化硫、二硫化二-2-苯并噻唑、N-氧联二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺等。作为有机过氧化物，可列举出二枯基过氧化物、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧化)己烷、1，1-二(叔丁基过氧化)环己烷等。
上述交联剂的量相对于100重量份橡胶成分优选为0.5质量份～10质量份，更优选为0.5质量份～5质量份。
此外，为了促进利用交联剂的交联，橡胶部件可以含有交联促进剂。作为上述交联促进剂，可列举出氧化锌、除锌以外的金属的金属氧化物、金属氢氧化物、脂肪酸等。作为上述除锌以外的金属的金属氧化物，可列举出氧化镁、一氧化铅等。作为上述金属氢氧化物，可列举出氢氧化钙等。作为脂肪酸，可列举出硬脂酸、油酸等。氧化锌由于交联促进效果优异而优选使用。
然而，在使用氧化锌作为交联促进剂时，该氧化锌的量优选相对于100质量份橡胶成分超过0且为3质量份以下，更优选超过0且为1质量份以下。配混超过3质量份的氧化锌的橡胶部件有激光透过率低于30％的担心。
另外，本发明的橡胶部件可以含有硅烷偶联剂。作为硅烷偶联剂，可列举出环氧系硅烷偶联剂、多硫化物系硅烷偶联剂、氨基系硅烷偶联剂等。橡胶部件优选含有氨基系硅烷偶联剂，这是因为其可以提高被粘物与橡胶部件的粘接性。
另外，在不损害本发明的效果的范围内，橡胶部件可以含有其他添加剂。作为其他添加剂，可列举出耐候性剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、润滑剂、抗静电剂、分散剂等。
本发明的橡胶部件可通过将上述各成分混炼并将该混炼物成型来获得。各成分混炼时的温度通常为100℃以下，优选为80℃以下。在太高的温度下混炼时，有混炼物中含有的橡胶成分发生交联的担心。混炼可以使用万马力(Banbury)混合机、利拿机(Kneader)、双螺杆挤出机等来进行。
混炼物的成型通过将混炼物投入到适当的模具内并加热来进行。通过加热，橡胶成分借助交联剂交联，获得具有橡胶弹性的橡胶部件。
上述混炼物的成型温度优选为120℃～200℃，更优选为120℃～180℃。
对本发明的橡胶部件的用途没有特别限制，可以用于任意的适当用途。另外，本发明的橡胶部件根据其用途可形成为适宜的平面形状或立体形状及厚度。
本发明的橡胶部件由于具有优异的机械强度，因此可适宜地用作可在严苛环境下使用的商品的构成部件。所述橡胶部件的优选用途是鞋的构成部件。作为鞋的构成部件，可列举出外底、中底、鞋内底、后跟(heel counter)等，优选外底。外底通常是与地面接触的构成部件，但其还包括配置在不与地面接触的部分(足弓部分)中的部分。
本发明的橡胶部件可以使用激光使之粘接在任意被粘物上。
图1示出了本发明的橡胶部件1与熔融粘接片2与被粘物3依次重叠而成的层叠体5。
通过从橡胶部件1侧照射激光，将上述层叠体5的各层1、2、3粘接。即，熔融粘接片2通过激光发热熔融，借助熔融的粘接片2，橡胶部件1与被粘物3被牢固地粘接。
图2和图3所示为一个实施方式的鞋。
在图2和图3中，鞋10例如是运动鞋。鞋10具有覆盖脚背等的主体11、设置在主体11的下方的中底12和设置在中底12的下方的外底13。在中底12与外底13之间设有粘接层14。中底12与外底13借助粘接层14粘接。
在图2和图3所示的鞋中，使用上述被粘物3形成中底12，使用上述橡胶部件1形成外底13，使用上述熔融粘接片2形成粘接层14。
上述熔融粘接片是可通过激光熔融的材料，由可与橡胶部件和被粘物二者粘接的材料形成。作为熔融粘接片的形成材料，可列举出包括高分子材料和吸收剂的组合物。其中，上述吸收剂是指通过添加其从而可以提高激光吸收率的作用剂。
作为上述高分子材料，可列举出作为热熔型粘接剂等的主成分使用的高分子材料(例如热塑性树脂、热塑性弹性体、橡胶等)。作为上述热塑性树脂，例如，可列举出低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、乙烯-α-烯烃共聚物等烯烃系树脂；聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等酯系树脂；聚苯乙烯、AS树脂、ABS树脂等苯乙烯系树脂；6-尼龙等酰胺系树脂；氯乙烯系树脂；聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系树脂；醋酸乙烯酯系树脂等。这些树脂可以使用单独一种，或者可以将两种以上混合使用。
作为上述热塑性弹性体，例如，可列举出烯烃系弹性体、苯乙烯系弹性体、聚氨酯系弹性体、酯系弹性体、氟系弹性体、有机硅系弹性体、聚酰胺系弹性体等。这些弹性体可以单独使用一种，或者可以将两种以上混合使用。
橡胶的具体例子如橡胶成分中所例示，以其作为参照。
优选的是，熔融粘接片即使在将上述橡胶部件与被粘物粘接之后也具有优异的柔软性。这种熔融粘接片可通过使用烯烃系树脂或烯烃系弹性体来形成。
作为上述吸收剂，例如，可列举出炭黑、氧化物系颜料等无机颜料；酞菁系颜料、色淀颜料、多环式系颜料等有机颜料；具有对应所使用的激光的吸收波长的染料等。对吸收剂的配混量没有特别限制，通常，在熔融粘接片的总量中为0.1质量％～3质量％。
对熔融粘接片的厚度没有特别限制。不过，熔融粘接片的厚度太薄时，有不能借助熔融粘接片将上述橡胶部件与被粘物充分粘接的担心。从这种观点出发，熔融粘接片的厚度优选为10μm以上。
另外，作为被粘物的形成材料，可列举出公知的热塑性树脂、热塑性弹性体、橡胶等。热塑性树脂、热塑性弹性体和橡胶的具体例子与上述熔融粘接片和橡胶部件栏中例示的相同，因此以其作为参照。
被粘物的主成分优选与上述熔融粘接片的主成分相同或为同种类。如果二者的主成分(例如高分子材料)相同或是同种类，则被粘物与熔融粘接片可牢固地粘接。
被粘物通常使用未发泡的物质，根据需要，也可以使用发泡的被粘物。
另外，在激光照射时，上述被粘物熔融，该熔融的被粘物可直接粘接于橡胶部件上的情况下，还可以省略上述熔融粘接片。例如，橡胶部件为鞋的外底时，上述被粘物为中底。
照射的激光的波长为780nm～1000nm。通常，使用波长808nm的激光。激光的照射速度优选为3mm/sec～15mm/sec。激光的功率优选使用4根～25根每一根10W～25W的二极管，总计为100W～625W。
本发明的橡胶部件的激光透过率为30％以上，优选为50％以上。这样，本发明的橡胶部件具有优异的激光透过率，因此，更多的激光透过橡胶部件。因此，更多的激光透过橡胶部件到达熔融粘接片或被粘物。更多的激光到达熔融粘接片或被粘物时，可以使橡胶部件与被粘物良好地粘接。
另外，使用激光透过率优异的橡胶部件时，可以缩短用于获得所需粘接强度的激光的照射时间。因此，粘接作业的效率性提高。
实施例
以下举出实施例和比较例来更详细地描述本发明。然而，本发明不受下述实施例限制。
[实施例和比较例中使用的材料]
(1)丁二烯橡胶：日本Zeon Corporation制造，产品名“NipolBR 1220”。分子量约43万。
(2)苯乙烯-丁二烯橡胶：旭化成(株)制造，产品名“ASAPRENE 303”。分子量约17万。
(3)异戊二烯橡胶：日本Zeon Corporation制造，产品名“Nipol IR2200”。分子量约175万。
(4)二氧化硅1：平均粒径12nm，折射率1.45的干式二氧化硅(NIPPON AERO SIL CO.，LTD.制造，产品名“Aerosil200V”)。
(5)二氧化硅2：平均粒径16nm，折射率1.45的湿式二氧化硅(Degus sa公司制造，产品名“Ultrasil VN3 XR”)。
(6)二氧化硅3：平均粒径100nm，折射率1.43的干式二氧化硅((株)日本触媒制造，产品名“SEAHOSTAR KE-P10”)。
(7)二氧化硅4：平均粒径500nm，折射率1.43的干式二氧化硅((株)日本触媒制造，产品名“SEAHOSTAR KE-P50”)。
(8)二氧化硅5：平均粒径1000nm，折射率1.43的干式二氧化硅((株)日本触媒制造，产品名“SEAHOSTAR KE-P100”)。
(9)二氧化硅6：平均粒径1500nm，折射率1.43的干式二氧化硅((株)日本触媒制造，产品名“SEAHOSTAR KE-P150”)。
(10)交联剂…二枯基过氧化物。
(11)氧化锌：平均粒径400～700，折射率1.95的氧化锌(正同化学工业(株)制造，产品名“1号锌华”)。
(12)软化剂…操作油(Japan Energy Corporation制造，产品名“Process oil P-200”)。
[平均粒径的测定方法]
二氧化硅和氧化锌的平均粒径使用激光衍射式粒度分布测定装置(S eishin Enterprise Co.，Ltd.制造，产品名“SK LaserMicron Sizer LMS-2000e”)测定。平均粒径为3个试样的平均值。
[激光透过率的测定方法]
激光透过率如下测定：对试验片(厚度2mm的薄片)的一个面，从法线方向照射波长808nm的激光，在23℃下使用激光功率计(OPHIR公司制造，产品名“NOVA II”)测定。
[硬度的测定方法]
硬度用基于JIS K6253的以下的方法来测定。
使用弹簧式硬度试验机A型，使试验机的加压面与厚度12mm以上的试验片(堆积多个试验片，达到12mm以上)接触，使得上述试验机的压头(indenter)与试验片测定面垂直，以9.81N的负荷将压头按压在试验片上，之后立即读取刻度。
[比重的测定方法]
比重用基于JIS K6268的以下的方法测定。
使用电子天平，分别测定空气中和水中的试验片的重量，通过代入下式计算比重。
D＝W1/(W1-W2)
D：比重
W1：空气中的试验片的重量
W2：水中的试验片的重量
[拉伸强度的测定方法]
拉伸强度用基于JIS K6251的以下的方法测定。
利用拉伸试验机((株)东洋精机制作所制造，产品名“STROGRAPH-R2”)，用上述试验机的夹盘夹住JIS K6251中规定的哑铃状2号形试验片，在500mm/min的速度下持续拉伸直至上述试验片断裂。然后，由断裂时的负荷与拉伸前的窄部的截面积算出拉伸强度。
[伸长率的测定方法]
伸长率用基于JIS K6251的以下的方法测定。
利用拉伸试验机((株)东洋精机制作所制造，产品名“STROGRAPH-R2”)，在JIS K6251中规定的哑铃状2号形试验片的窄部，隔着20mm的间隔画上标线，用试验机的夹盘夹住上述试验片的两端，在500mm/min的速度下持续拉伸直至上述试验片断裂。然后，由断裂时的标线间距与拉伸前的标线间距(20mm)算出伸长率。
[撕裂强度的测定方法]
撕裂强度用基于JIS K6252的以下的方法测定。
利用拉伸试验机((株)东洋精机制作所制造，产品名“STROGRAPH-R2”)，用试验机的夹盘夹住JIS K6252中规定的角形试验片的两端，在500mm/min的速度下持续拉伸直至上述试验片断裂。然后，由断裂时的负荷与拉伸前的试验片厚度算出撕裂强度。
[实施例1]
按照表1的组成中所示的比例配混各材料，使用利拿机(DSS-10MWB-E型)将它们在80℃下混炼，获得混炼物。
接着，使用压机，将该混炼物在160℃、压力约14.7MPa下加压约20分钟，制作厚度2mm的薄片。其中，将该薄片形成为纵长50mm、横宽20mm。
测定该薄片的激光透过率。结果示于表1中。
其中，在表1的组成中，各材料的配混量的单位为质量份(这在表2～表4和表6中也是同样的)。
[实施例2～15]
除了按表1～表3的组成中所示的比例配混各材料以外，与实施例1同样地，分别制作厚度2mm的薄片。测定各薄片的激光透过率。其结果示于各表中。
[比较例1～3]
除了按表3的组成中所示的比例配混各材料以外，与实施例1同样地，分别制作厚度2mm的薄片。测定各薄片的激光透过率。其结果示于表3中。
表1
Figure BDA0000153138490000161
表2
Figure BDA0000153138490000171
表3
Figure BDA0000153138490000181
从实施例1～6的结果可以判明，使用平均粒径12nm和16nm的二氧化硅时，即使改变其配混量，激光透过率也基本上没有变化。另外，从实施例7～9的结果可以判明，随着平均粒径100nm的二氧化硅配混量增加，激光透过率下降。从这些结果可以推测，使用平均粒径50nm以下的二氧化硅时，如果该二氧化硅的量相对于100质量份橡胶成分为100质量份以下，则可获得激光透过率30％以上的橡胶部件。另外推测，使用平均粒径超过50nm且为120nm以下的二氧化硅时，如果该二氧化硅的量相对于100质量份橡胶成分为50质量份以下，则可以获得激光透过率30％以上的橡胶部件。
另外，从实施例7～11的结果可以判明，组合使用平均粒径100nm的二氧化硅和平均粒径16nm的二氧化硅时，与单独使用平均粒径100nm的二氧化硅的情况相比，激光透过率提高。从这些结果可推测，平均粒径50nm以下的二氧化硅具有改善激光透过率的作用。因此，使用平均粒径超过50nm且为120nm以下的二氧化硅时，优选混合平均粒径50nm以下的二氧化硅。
此外，从实施例12～15的结果判明，随着氧化锌的配混量增多，激光透过率降低。从这些结果可以看出，配混氧化锌时，如果其量为3质量份以下，则可获得激光透过率30％以上的橡胶部件。
[实施例16～20]
除了按表4的组成中所示的比例配混各材料以外，与实施例1同样地，分别制作厚度2mm的薄片。测定各薄片的激光透过率。其结果示于表4中。
表4
  组成   实施例16   实施例17   实施例18   实施例19   实施例20
  丁二烯橡胶   50   70   30
  苯乙烯-丁二烯橡胶   100
  异戊二烯橡胶   100   50   30   70
 二氧化硅1(平均粒径12nm)   30   30   30   30   30
  交联剂(二枯基过氧化物)   0.25   0.5   0.4   0.35   0.45
  硬脂酸   1   1   1   1   1
  软化剂   6   6   6   6   6
  激光透过率(％)   57   73   77   72   75
从实施例16～20的结果可以看出，即使使用除丁二烯橡胶以外的橡胶成分或2种以上的橡胶成分，也能获得激光透过率30％以上的橡胶部件。
接着，测定实施例2、5、8、15、16和18的橡胶制薄片的机械强度。其结果示于表5中。所有薄片均具有作为鞋的构成部件所必需的机械强度。
表5
 实施例2  实施例5  实施例8   实施例15   实施例16   实施例18
  硬度   53   74   54   54   55   38
  比重   1.04   1.04   1.03   1.05   1.11   1.04
 拉伸强度(kgf/cm2)   78   49   25   63   102   123
  伸长率(％)   510   330   450   450   650   650
 撕裂强度(kgf/cm)   28   30   21   26   37   28
[实施例21和参考例1、2]
除了按表6的组成中所示的比例配混各材料以外，与实施例1同样地，分别制作厚度2mm的薄片。测定各薄片的激光透过率。
其结果示于表6中。
表6
Figure BDA0000153138490000211
[激光粘接]
通过从上到下将上述实施例5的薄片(以下称为橡胶部件)、下述熔融粘接片和下述被粘物依次重叠，制作三层结构的层叠体。该层叠体是如图1所示的层叠体。
(熔融粘接片)
通过双螺杆混炼机将50质量份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(TOSOH CORPORATION制造，产品名“Ultrathene 631”，醋酸乙烯酯量20％)、50质量份的间同立构1，2-聚丁二烯(JSR(株)制造，产品名“RB830”，1，2-键含有率：93％，MFR：3，熔点：105℃，比重：0.91)和0.1质量份的红外线吸收色素(BASF JapanLtd.制造，产品名“Lumogen IR788”)的混合物混炼，之后，挤出成型为薄片状。使用该薄片作为熔融粘接薄片。上述薄片的厚度为200μm、纵长50mm、横宽20mm。
(被粘物)
使用混炼机，对100质量份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(TOSOH CORPORATION制造，产品名“Ultrathene 631”，醋酸乙烯酯量20％)、3质量份的发泡剂(永和化成(株)制造，产品名“AC#3C-K2”)、0.6质量份的交联剂(日本油脂(株)制造，产品名PERCUMYL D)、0.5质量份的交联助剂(新日本理化(株)制造，硬脂酸)和1.5质量份的氧化锌(Honjo ChemicalCorporation制造，产品名“活性锌华No.2”)的混合物进行混炼。此后，使用压机，将该混合物在160℃、压力15MPa下加压约20分钟，成型为发泡体。将该发泡体作为被粘物使用。该发泡体的密度为0.20g/cm3。该发泡体的厚度为4mm，纵长为50mm，横宽为20mm。
使用激光照射装置(Emerson Japan，Ltd.制造)，从上述层叠体的橡胶部件的上侧照射波长808nm的激光(参照图1)。
激光的照射条件示于表7中。其中，表7的照射时间换算为一双鞋的量(纵长300mm)。具体而言，照射时间由式：照射时间＝300(mm)/激光照射速度(mm/sec)算出。
在上述条件下照射激光之后，确认层叠体时，实施例5的橡胶部件与被粘物借助熔融粘接片粘接。
对于激光照射后的层叠体，为了研究橡胶部件与被粘物的粘接强度，进行如下所述的剥离试验。
用拉伸试验机的各个夹盘夹住橡胶部件的缘部和被粘物的缘部，将两个夹盘拉开距离，从而将上述薄片与发泡体180度剥离(换而言之，拉引薄片与发泡体二者，使得薄片的缘部与发泡体的缘部沿约180度方向背离)。
由拉伸试验机读取剥离时的剥离强度。其结果示于表7中。
另外，对于实施例21和参考例1、2的各薄片(橡胶部件)，同样地制作层叠体，进行激光粘接，测定剥离强度。其结果示于表7中。
表7
产业上的可利用性
本发明的激光粘接用橡胶部件可以用于具有橡胶部分的商品，例如鞋、运动用品等。
附图标记说明
1 激光粘接用橡胶部件
2 熔融粘接片
3 激光粘接用被粘物
5 层叠体
10 鞋
11 鞋的主体
12 鞋的中底
13 鞋的外底

Claims (6)

1.一种激光粘接用橡胶部件，其含有橡胶成分和二氧化硅，
所述二氧化硅的平均粒径为5nm～50nm，
所述二氧化硅的量相对于100质量份所述橡胶成分为10质量份～100质量份，
激光透过率为30％以上，
激光透过率是将橡胶部件的厚度设定为2mm、对其照射波长808nm的激光时的透过率。
2.一种激光粘接用橡胶部件，其含有橡胶成分和二氧化硅，
所述二氧化硅的平均粒径超过50nm且为120nm以下，
所述二氧化硅的量相对于100质量份所述橡胶成分为10质量份～50质量份，
激光透过率为30％以上，
激光透过率是将橡胶部件的厚度设定为2mm、对其照射波长808nm的激光时的透过率。
3.根据权利要求2所述的激光粘接用橡胶部件，其中，所述二氧化硅包括平均粒径超过50nm且为120nm以下的二氧化硅和平均粒径5nm～50nm的二氧化硅，
所述平均粒径超过50nm且为120nm以下的二氧化硅的量相对于100质量份所述橡胶成分为10质量份～50质量份，所述平均粒径5nm～50nm的二氧化硅的量相对于100质量份所述橡胶成分为10质量份～50质量份。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的激光粘接用橡胶部件，其中，所述二氧化硅的折射率为1.5以下。
5.根据权利要求1～4的任一项所述的激光粘接用橡胶部件，其进一步含有氧化锌，所述氧化锌的量相对于100质量份所述橡胶成分为3质量份以下。
6.一种鞋，其具备权利要求1～5的任一项所述的激光粘接用橡胶部件。
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