CN112218555A - 具有复合元件的鞋类鞋底结构及用于制造其的方法 - Google Patents

具有复合元件的鞋类鞋底结构及用于制造其的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112218555A
CN112218555A CN201980037173.1A CN201980037173A CN112218555A CN 112218555 A CN112218555 A CN 112218555A CN 201980037173 A CN201980037173 A CN 201980037173A CN 112218555 A CN112218555 A CN 112218555A
Authority
CN
China
Prior art keywords
thermoplastic material
fluid chamber
thermoplastic
textile
melting temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201980037173.1A
Other languages
English (en)
Inventor
查尔斯·R·爱德华兹
乔尔·L·帕斯克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nike Inc
Nike Innovate CV USA
Original Assignee
Nike Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nike Inc filed Critical Nike Inc
Publication of CN112218555A publication Critical patent/CN112218555A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/14Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the constructive form
    • A43B13/18Resilient soles
    • A43B13/181Resiliency achieved by the structure of the sole
    • A43B13/186Differential cushioning region, e.g. cushioning located under the ball of the foot
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B1/00Footwear characterised by the material
    • A43B1/02Footwear characterised by the material made of fibres or fabrics made therefrom
    • A43B1/04Footwear characterised by the material made of fibres or fabrics made therefrom braided, knotted, knitted or crocheted
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/02Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the material
    • A43B13/026Composites, e.g. carbon fibre or aramid fibre; the sole, one or more sole layers or sole part being made of a composite
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/02Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the material
    • A43B13/04Plastics, rubber or vulcanised fibre
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/02Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the material
    • A43B13/12Soles with several layers of different materials
    • A43B13/125Soles with several layers of different materials characterised by the midsole or middle layer
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/14Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the constructive form
    • A43B13/18Resilient soles
    • A43B13/187Resiliency achieved by the features of the material, e.g. foam, non liquid materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/14Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the constructive form
    • A43B13/18Resilient soles
    • A43B13/187Resiliency achieved by the features of the material, e.g. foam, non liquid materials
    • A43B13/188Differential cushioning regions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/14Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the constructive form
    • A43B13/18Resilient soles
    • A43B13/189Resilient soles filled with a non-compressible fluid, e.g. gel, water
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/14Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the constructive form
    • A43B13/18Resilient soles
    • A43B13/20Pneumatic soles filled with a compressible fluid, e.g. air, gas
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43DMACHINES, TOOLS, EQUIPMENT OR METHODS FOR MANUFACTURING OR REPAIRING FOOTWEAR
    • A43D43/00Machines for making stitch lips, or other preparatory treatment of soles or insoles before fixing same
    • A43D43/06Machines for making stitch lips, or other preparatory treatment of soles or insoles before fixing same for applying reinforcing materials to insoles; Attachment of ornamental tapes or ribs, e.g. sewing ribs, on soles, or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43DMACHINES, TOOLS, EQUIPMENT OR METHODS FOR MANUFACTURING OR REPAIRING FOOTWEAR
    • A43D8/00Machines for cutting, ornamenting, marking or otherwise working up shoe part blanks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/12Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/022Non-woven fabric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/026Knitted fabric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/08Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer the fibres or filaments of a layer being of different substances, e.g. conjugate fibres, mixture of different fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/245Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer another layer next to it being a foam layer
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02GCRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/02Yarns or threads characterised by the material or by the materials from which they are made
    • D02G3/04Blended or other yarns or threads containing components made from different materials
    • D02G3/045Blended or other yarns or threads containing components made from different materials all components being made from artificial or synthetic material
    • DTEXTILES; PAPER
    • D04BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04BKNITTING
    • D04B21/00Warp knitting processes for the production of fabrics or articles not dependent on the use of particular machines; Fabrics or articles defined by such processes
    • D04B21/14Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes
    • D04B21/16Fabrics characterised by the incorporation by knitting, in one or more thread, fleece, or fabric layers, of reinforcing, binding, or decorative threads; Fabrics incorporating small auxiliary elements, e.g. for decorative purposes incorporating synthetic threads
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/02Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the material
    • A43B13/12Soles with several layers of different materials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2437/00Clothing
    • B32B2437/02Gloves, shoes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/02Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyamides
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/04Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyesters, e.g. polyethylene terephthalate [PET]
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/10Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyurethanes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00Physical properties
    • D10B2401/04Heat-responsive characteristics
    • D10B2401/041Heat-responsive characteristics thermoplastic; thermosetting
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00Physical properties
    • D10B2401/14Dyeability
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2403/00Details of fabric structure established in the fabric forming process
    • D10B2403/02Cross-sectional features
    • D10B2403/021Lofty fabric with equidistantly spaced front and back plies, e.g. spacer fabrics
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2501/00Wearing apparel
    • D10B2501/04Outerwear; Protective garments
    • D10B2501/043Footwear

Abstract

本公开内容的一个或更多个方面提供了复合元件,该复合元件包括:具有多于一种纤维的纺织品,该多于一种纤维包含第一热塑性材料;和第二热塑性材料,该第二热塑性材料包围纺织品的多于一种纤维并固结纺织品的至少一部分,其中第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度。复合元件可以用作流体室或缓冲元件的部件,由此复合元件赋予流体室或缓冲元件耐穿刺性。本摘要意图作为用于在特定领域中检索目的的浏览工具且不意图限制本公开内容。

Description

具有复合元件的鞋类鞋底结构及用于制造其的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年10月19日提交的美国临时申请第62/747,967号和于2018年10月19日提交的美国临时申请第62/748,005号的权益,它们中的每一个通过引用以其整体并入本文。
技术领域
本公开内容涉及物品,诸如服装物品、鞋类物品和运动装备物品。更具体地,本公开内容涉及包括复合元件的物品,该复合元件包括:具有多于一种纤维的纺织品,所述多于一种纤维包含第一热塑性材料;和包围纺织品的多于一种纤维的第二热塑性材料,并且涉及制造所公开的物品的方法。
背景
运动装备和服装以及鞋类的设计涉及多种因素,从美学方面,到舒适性和感觉,到性能和耐用性。虽然设计和时尚可能迅速地变化,但市场中对于增强性能的需求是不变的。为了平衡这些需求,设计者采用多种材料和设计用于构成运动装备和服装以及鞋类的多种部件。
附图简述
当结合附图,在回顾下文描述的详细描述之后,将容易地理解本公开内容的另外的方面。
图1是根据本发明的一个方面的具有鞋底部件的鞋类物品的正视图。
图2是图1的鞋类物品的鞋底部件的分解图。
图3是图1的鞋类物品的鞋底部件的底部的平面图。
图4是在鞋类物品的鞋底部件中使用的插入件的仰视图。
图5是插入第一部分中以形成鞋底部件的图4的插入件的俯视图。
图6A-图6D是所公开的复合元件的横截面平面图。图6A和图6B中的每一个示出了所公开的复合元件的横截面平面图,该复合元件包括具有多于一种纤维的非编织纺织品,其中多于一种纤维包含第一热塑性材料,并且其中第二热塑性材料包围多于一种纤维并固结纺织品。图6C是所公开的复合元件的横截面平面图,该复合元件包括具有多于一种丝或纱线的纺织品,其中多于一种丝或纱线包含第一热塑性材料,并且其中第二热塑性材料包围多于一种纤维并固结纺织品。图6D是所公开的复合元件的横截面平面图,该复合元件包括两个纺织品,使得每个纺织品具有多于一种丝或纱线,其中多于一种丝或纱线包含第一热塑性材料,并且其中第二热塑性材料包围多于一种纤维并固结纺织品。图6E是所公开的复合元件的横截面平面图,该复合元件包括多于一个纺织品,使得每个纺织品具有多于一种丝或纱线,其中多于一种丝或纱线包含第一热塑性材料,并且其中第二热塑性材料包围多于一种纤维并固结纺织品。
图7是所公开的复合元件的横截面平面图,该复合元件包括具有多于一种纤维的纺织品部件,其中多于一种纤维包含第一热塑性材料,并且其中第二热塑性材料包围多于一种纤维并固结纺织品。纺织品具有第一面和第二面,其中纱线连接第一面和第二面。
图8A-图8B是所公开的缓冲结构的横截面平面图,该缓冲结构包括作为流体室的第一缓冲元件以及所公开的复合元件。图8A示出了缓冲结构,该缓冲结构包括作为流体室的缓冲元件以及与第一缓冲元件的内部面接触的所公开的复合元件。图8B示出了缓冲结构,该缓冲结构包括作为流体室的缓冲元件以及与第一缓冲元件的外部面接触的所公开的复合元件。
图9A-图9B是所公开的缓冲结构的横截面平面图,该缓冲结构包括一个或更多个作为泡沫部件的缓冲元件以及所公开的复合元件。图9A示出了缓冲结构,该缓冲结构包括第一缓冲元件和第二缓冲元件以及所公开的复合元件,第一缓冲元件和第二缓冲元件中的每一个是泡沫部件,所公开的复合元件与第一缓冲元件和第二缓冲元件的面附连。图9B示出了缓冲结构,该缓冲结构包括第一缓冲元件和所公开的复合元件,该第一缓冲元件是泡沫部件,该复合元件被附连到第一缓冲元件的外表面。
详细描述
本公开内容提供了复合元件,该复合元件包括:纺织品,该纺织品包括多于一种纤维,多于一种纤维包含第一热塑性材料;和第二热塑性材料,该第二热塑性材料包围纺织品的多于一种纤维并固结纺织品的至少一部分,其中第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度。复合元件可以单独使用,或者用作部件、物品或结构中的元件。例如,复合元件可以用作流体室或缓冲元件的部件(part)。与缺少复合元件的部件、物品或结构相比,包括复合元件的部件、物品或结构具有改善的耐穿刺性。
根据多个方面,复合元件可以用作流体室的部件。例如,流体室可以包括复合元件,该复合元件延伸穿过并且附连到流体室的第一侧面的至少一部分、流体室的第二侧面、流体室的侧壁或其任何组合;其中复合元件包括包含多于一种纤维的纺织品,多于一种纤维包含第一热塑性材料;和第二热塑性材料,该第二热塑性材料包围纺织品中的多于一种纤维并固结纺织品,第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度;并且流体室具有第一侧面、第二侧面以及在第一侧面和第二侧面之间延伸的侧壁,该流体室包括第三热塑性材料。
在一个方面中,复合元件可以用作缓冲元件的部件。例如,缓冲结构可以包括第一缓冲元件;和附连到缓冲元件的复合元件,其中复合元件包括包含多于一种纤维的纺织品,多于一种纤维包含第一热塑性材料;和第二热塑性材料,其中第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度;其中,在复合元件中,第二热塑性材料包围纺织品中的多于一种纤维并固结纺织品。
在第一方面中,本公开内容涉及一种复合元件,该复合元件包括:纺织品,该纺织品包括多于一种纤维,多于一种纤维包含第一热塑性材料;和第二热塑性材料,该第二热塑性材料包围纺织品的多于一种纤维并固结纺织品的至少一部分,其中第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度。
在第二方面中,本公开内容涉及一种流体室,该流体室包括:复合元件,该复合元件延伸穿过并且附连到流体室的第一侧面的至少一部分、流体室的第二侧面、流体室的侧壁或其任何组合;其中复合元件包括纺织品,该纺织品包括多于一种纤维,多于一种纤维包含第一热塑性材料;和第二热塑性材料,该第二热塑性材料包围纺织品中的多于一种纤维并固结纺织品,第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度;并且流体室具有第一侧面、第二侧面以及在第一侧面和第二侧面之间延伸的侧壁,该流体室包括第三热塑性材料。
在第三方面中,本公开内容涉及一种缓冲结构,该缓冲结构包括:第一缓冲元件;和附连到缓冲元件的复合元件,其中复合元件包括包含多于一种纤维的纺织品,多于一种纤维包括第一热塑性材料;和第二热塑性材料,其中第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度;其中,在复合元件中,第二热塑性材料包围纺织品中的多于一种纤维并固结纺织品。
在第四方面中,本公开内容涉及一种鞋类物品,该鞋类物品包括:鞋面;和附连到鞋面的鞋底结构,其中鞋底结构包括根据方面165至方面185中任一项的缓冲结构。
在第五方面中,本公开内容涉及一种用于鞋类物品的鞋外底,该鞋外底包括:根据方面1至方面49中任一项的复合元件。
在第六方面中,本公开内容涉及一种制造复合元件的方法,该方法包括:将纺织品和膜邻近彼此定位,其中纺织品包括多于一种纤维,该多于一种纤维包含第一热塑性材料,并且其中膜包含第二热塑性材料,第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度;以及将膜的温度升高到处于或高于第二热塑性材料的熔化温度但低于第一热塑性材料的熔化温度的温度,使得第二热塑性材料流动并且包围纺织品的多于一种纤维并固结纺织品;以及将膜的温度降低到低于第二热塑性材料的熔化温度的温度,使得第二热塑性材料再固化,形成复合元件。
在第七方面中,本公开内容涉及一种形成流体室的方法,该方法包括:将复合元件附连到流体室,其中流体室具有第一侧面、第二侧面以及在第一侧面和第二侧面之间延伸的侧壁,并且流体室包括第三热塑性材料;其中复合元件延伸穿过并且附连到流体室的第一侧面的至少一部分、流体室的第二侧面、流体室的侧壁或其任何组合,并且其中复合元件包括包含多于一种纤维的纺织品,该多于一种纤维包含第一热塑性材料;以及第二热塑性材料,第二热塑性材料包围纺织品中的多于一种纤维并固结纺织品,第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度。
在第八方面中,本公开内容涉及一种制造缓冲结构的方法,该方法包括:将复合元件附连到第一缓冲元件;其中复合元件包括包含多于一种纤维的纺织品,该多于一种纤维包含第一热塑性材料;第二热塑性材料,其中第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度;并且在复合元件中,第二热塑性材料包围纺织品中的多于一种纤维并固结纺织品。
本公开内容涉及鞋类物品,该鞋类物品包括鞋面;和附连到鞋面的鞋底结构,其中鞋底结构包括所公开的缓冲结构,该缓冲结构包括所公开的复合元件。
本公开内容还涉及用于鞋类物品的鞋外底,该鞋外底包括所公开的复合元件。
在多个方面中,本公开内容提供了一种制造复合元件的方法,该方法包括:将纺织品和膜邻近彼此定位,其中纺织品包括多于一种纤维,该多于一种纤维包含第一热塑性材料,并且其中膜包含第二热塑性材料,第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度;以及将膜的温度升高到处于或高于第二热塑性材料的熔化温度但低于第一热塑性材料的熔化温度的温度,使得第二热塑性材料流动并且包围纺织品的多于一种纤维并固结纺织品;以及将膜的温度降低到低于第二热塑性材料的熔化温度的温度,使得第二热塑性材料再固化,形成复合元件。
本公开内容提供了一种形成流体室的方法,该方法包括:将复合元件附连到流体室,其中流体室具有第一侧面、第二侧面以及在第一侧面和第二侧面之间延伸的侧壁,并且流体室包括第三热塑性材料;其中复合元件延伸穿过并且附连到流体室的第一侧面的至少一部分、流体室的第二侧面、流体室的侧壁或其任何组合,并且其中复合元件包括包含多于一种纤维的纺织品,该多于一种纤维包含第一热塑性材料;以及第二热塑性材料,第二热塑性材料包围纺织品中的多于一种纤维并固结纺织品,第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度。
本公开内容提供了一种制造缓冲结构的方法,该方法包括:将复合元件附连到第一缓冲元件;其中复合元件包括包含多于一种纤维的纺织品,该多于一种纤维包含第一热塑性材料;第二热塑性材料,其中第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度;并且在复合元件中,第二热塑性材料包围纺织品中的多于一种纤维并固结纺织品。
本公开内容提供了一种制造物品的方法,该方法包括:将第一部件附连到缓冲结构,其中缓冲结构是所公开的缓冲结构。
现在已经大致上描述了本公开内容的实施方案,将更详细地描述关于实施方案的另外的论述。
本公开内容不限于所描述的特定实施方案,且因此当然可以改变。本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的,而不意图是限制性的,因为本公开内容的范围将仅由所附权利要求限制。
当提供值的范围时,在该范围的上限和下限之间的每一个中间值(以下限单位的十分之一为单位,除非上下文另有明确指示)以及该陈述的范围中的任何其他陈述的值或中间值被包含在本公开内容中。这些较小范围的上限和下限可以独立地被包括在较小范围中,并且也被包含在本公开内容中,受制于所陈述的范围中任何特定排除的限值。当所陈述的范围包括限值中的一个或两个时,排除那些包括的限值中的任一个或两个的范围也被包括在本公开内容中。
在阅读本公开内容时对本领域技术人员来说将明显的是,本文描述和示出的各种实施方案中的每个具有离散的部件和特征,这些部件和特征可以在不偏离本公开内容的范围或精神的情况下与其他几个实施方案中的任一个的特征容易地分离或组合。任何叙述的方法可以以叙述的事件的顺序或以逻辑上可能的任何其他顺序来进行。
除非另有说明,否则本公开内容的实施方案将采用本领域技术范围内的材料科学、化学、纺织、聚合物化学及类似技术的技术。这样的技术在文献中被充分解释。
除非另有定义,本文使用的所有技术和科学术语具有与材料科学、化学、纺织、聚合物化学及类似领域的领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。尽管类似于或等同于本文描述的方法和材料的方法和材料可以用于本公开内容的实践或测试中,但本文描述了合适的方法和材料。
如说明书和所附权利要求中使用的,单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”可以包括复数指示物,除非上下文另有明确指示。因此,例如,提及“一个支撑物”包括多于一个支撑物。在本说明书和随后的权利要求中,将提及许多术语,这些术语应被定义为具有以下含义,除非相反的意图是明显的。
包括复合元件的示例性物品
本公开内容的物品包括复合元件,其被理解为包括复合元件本身或包含复合元件的部件,诸如流体室或缓冲结构。在一个方面中,包括复合元件的所公开的物品可以包括鞋类、服装(例如,衬衫、毛衫、裤子、短裤、手套、眼镜、袜子、带沿帽、便帽、夹克、内衣)、容装物(例如,背包、包)和用于家具(例如,椅子、长沙发、车辆座椅)的装饰用品、床上用品(例如,床单、毛毯)、桌布、毛巾、旗帜、帐篷、帆以及降落伞。另外,复合元件可以与制品一起使用,所述制品诸如击打设备(例如,球棒、球拍、棍棒、球棍、高尔夫球杆、桨等)、运动装备(例如,高尔夫球袋、棒球和足球手套、英式足球限制结构)、防护装备(例如,垫、头盔、防护件、帽舌、面罩、护目镜等)、机车装备(例如,自行车、摩托车、滑板、汽车、卡车、船、冲浪板、雪橇、滑雪板等)、用于多种运动的球或冰球、钓鱼或狩猎装备、家具、电子装备、建筑材料、眼睛防护物、钟表、珠宝以及类似物。
在某些方面中,所公开的复合元件可以形成鞋类物品的部件的至少一部分。在某些方面中,所公开的复合元件可以形成运动装备物品的部件的至少一部分。例如,所公开的复合元件可以包括用于诸如运动鞋的鞋的鞋外底的一部分。
在一个方面中,物品可以包括鞋类。鞋类可以被设计用于多种用途,诸如体育用途、运动用途、军事用途、工作相关用途、娱乐用途或休闲用途。主要地,该鞋类物品意图用于在未铺砌的表面(部分或全部)上户外使用,诸如在包括草、草皮、砾石、沙子、尘土、粘土、泥浆以及类似物中的一种或更多种的地面上使用,无论是作为运动表演表面还是作为一般户外表面。然而,鞋类物品对于室内应用,诸如例如包括尘土比赛表面的室内运动(例如,带有尘土内场的室内棒球场)也可以是合意的。
鞋类物品可以被设计用于户外体育活动,诸如国际足球(football)/英式足球(soccer)、高尔夫、美式橄榄球、英式橄榄球、棒球、跑步、田径、自行车(例如,公路自行车和山地自行车)以及类似体育活动。鞋类物品可以任选地包括附着摩擦力元件(例如,凸耳、防滑件、鞋钉和钉子以及胎面图案),以在柔软和光滑的表面上提供附着摩擦力,其中本公开内容的部件可以在附着摩擦力元件之间或之中使用或应用,并且任选地在附着摩擦力元件的侧面上但是在附着摩擦力元件的接触地面或表面的表面上使用或应用。防滑件、鞋钉和钉子通常被包括在设计为用于运动(诸如国际足球/英式足球、高尔夫、美式橄榄球、英式橄榄球、棒球以及类似运动)的鞋类中,这些运动经常在未铺砌的表面上进行。凸耳和/或增强的胎面图案通常被包括在鞋类(包括设计为用于在恶劣户外条件(诸如越野跑、徒步旅行和军事用途)下使用的靴子)中。
物品可以是服装物品(即,服装)。服装物品可以是为运动或休闲活动设计的服装物品。服装物品可以是被设计成提供保护免于因素(例如,风和/或雨)或免于冲击的服装物品。
物品可以是运动装备物品。运动装备物品可以被设计用于室内或户外体育活动,诸如国际足球/英式足球、高尔夫、美式橄榄球、英式橄榄球、棒球、跑步、田径、自行车(例如,公路自行车和山地自行车)以及类似体育活动。
鞋类物品的示例性方面
鞋类10是运动鞋类的示例性物品,其包括使用本公开内容的方法制造的一个或更多个部件物品。虽然图示为跑步鞋,但是鞋类10可以可选择地被配置为用于任何合适的运动表现,诸如棒球鞋、篮球鞋、英式足球鞋/国际足球鞋、美式足球鞋、跑步鞋、交叉训练鞋、啦啦队鞋(cheerleading shoe)、高尔夫鞋及类似鞋。虽然运动鞋在图1中例示,但是将容易理解,所采用的一些术语还将适于其他鞋类物品或适于其他款式的鞋。鞋类10包括鞋面12和固定至鞋面12的鞋底部件14。鞋底部件14可以通过粘合剂或任何其他合适的手段被固定至鞋面12。如本文使用的,鞋底部件14可以是完全由使用如本文描述的所公开的方法制造的物品形成的整体式部件,或是由多于一个整体式部件形成的多部件组件,其中整体式部件中的至少一个完全由使用如本文描述的所公开的方法制造的物品形成。
鞋类10具有内侧面或内侧面(medial,or inner,side)16和外侧面或外侧面(lateral,or outer,side)18。为了易于讨论,鞋类10可以被分成三个部分:鞋前部部分20、鞋中部部分22和鞋跟部分24。部分20、22和24不意图精确地划分鞋类10的区域。相反地,部分20、22和24意图表示鞋类10的各个区域,这在下面的讨论期间提供了参考框架。除非另有指示,否则本文使用的方向性术语,诸如向后、向前、顶部、底部、向内、向下、向上等,指的是相对于鞋类10本身的方向。鞋类10在图1中以大体上水平的取向示出,如同其被穿用者穿用时将被定位在水平表面上。然而,应理解,鞋类10不需要限于这样的取向。因此,在图1中,向后是朝向鞋跟部分24(如在图1中所看到的向右),向前是朝向鞋前部部分20(如在图1中所看到的向左),并且向下是朝向页面的底部,如在图1中所看到的。顶部指的是朝向图1中的视图的顶部的元件,而底部指的是朝向图1中的视图的底部的元件。向内是朝向鞋类10的中央,并且向外是朝向鞋类10的外围边缘。
在一些方面中,部件是鞋底部件,诸如在图1-图5中描绘的鞋底部件14,其包括使用如本文描述的所公开的方法制造的物品。在一些方面中,部件是插入件,诸如在图4-图5中描绘的插入件36或插入件60,插入件包括使用如本文描述的所公开的方法制造的物品。鞋底部件和用于鞋底部件的插入件可以部分地或完全地由使用如本文描述的所公开的方法制造的物品制造。鞋底部件的任何部分或用于鞋底部件的插入件可以由使用如本文描述的所公开的方法制造的物品制造。例如,鞋底部件的第一部分26(任选地包括接合地面的下表面44,诸如多于一个突出部46和/或包围突出部的凹槽48)、整个插入件36、插入件60的部分62或64、单独的鞋外底部件或其任何组合,可以包括使用如本文描述的所公开的方法制造的物品。
通常布置在穿用者的脚和地面之间的鞋底部件14提供对地面反作用力的衰减(即,赋予缓冲)、附着摩擦力,并且可以控制脚的运动,诸如内旋(pronation)。与常规的鞋类物品一样,鞋底部件14可以包括位于鞋面12内的鞋内底(未示出)。在一些方面中,鞋底部件是鞋内底或鞋垫或者是包括鞋内底或鞋垫的多部件组件,还可以包括位于鞋面内的鞋内底或鞋垫,其中鞋内底或鞋垫完全地或部分地由使用如本文描述的所公开的方法制造的物品制造。本文描述的鞋类物品可以包括完全地或部分地由使用如本文描述的所公开的方法制造的物品形成的鞋内底或鞋垫。
如在图2中可以看到的,鞋底部件14由具有上表面27的第一部分26组成,该上表面27具有在其中形成的凹部28。用粘合剂或其他合适的紧固手段将上表面27固定至鞋面12。多于一个大体上水平的肋30在第一部分26的外部上形成。在某些方面中,肋30从内侧面16上的鞋前部部分20的中央部分沿着第一部分26向后延伸,围绕鞋跟部分24并且在第一部分26的外侧面18上向前延伸到鞋前部部分20的中央部分。
第一部分26提供鞋底部件14的外部附着摩擦力表面。在某些方面中,应理解,单独的鞋外底部件可以被固定至第一部分26的下表面。当单独的鞋外底部件被固定至第一部分26的下表面时,第一部分26是鞋底夹层部件。在一些方面中,物品是用于鞋类物品的鞋底夹层部件。
在一些方面中,物品是插入件。插入件36可以容纳在凹部28中。如图2中图示的,插入件36可以在鞋底部件中提供缓冲或弹性。第一部分26可以为插入件36提供结构和支撑。在这样的方面中,第一部分26可以由与插入件36相比较高的密度和/或硬度的材料形成,所述材料诸如例如包括橡胶和热塑性聚氨酯的非泡沫材料,以及泡沫材料。在某些方面中,插入件36可以由使用如本文描述的所公开的方法制造的物品形成。
插入件36具有弯曲的后表面38以与凹部28的弯曲的后表面32配合,以及横向的前表面40以与凹部28的横向的前表面34配合。插入件36的上表面42与鞋面12接触并且用粘合剂或其他合适的紧固手段固定至鞋面12。例如,当存在插入件36时,凹部28可以从鞋跟部分24延伸到鞋前部部分20。在某些方面中,凹部28的后表面32弯曲成大体上遵循鞋跟部分24的后部的轮廓,并且凹部28的前表面34横向地延伸跨过第一部分26。
如在图3中最佳地看到的,第一部分26的接合地面的下表面44包括多于一个突出部46。每个突出部46被凹槽48包围。多于一个横向狭槽50在下表面44中形成,在相邻的突出部46之间延伸。纵向狭槽52沿着下表面44从鞋跟部分26延伸到鞋前部部分20。
图4和图5示出了插入件60的仰视图和俯视图,该插入件60可以在如本文描述的鞋底部件中使用。插入件60类似于插入件36,但是如图4和图5中图示的,插入件60由两种类型的材料62和64形成,其中材料中的至少一种是使用如本文描述的所公开的方法制造的物品。图4示出了插入件60的仰视图,而图5示出了插入件60的俯视图,该插入件60由两种类型的材料62和64形成,其中插入件放置在第一部分66内部以形成鞋底部件14。还可以使用具有多于两种类型的材料的插入件,多于两种类型的材料中的至少一种是使用如本文描述的所公开的方法制造的物品。在图4和图5中图示的实例中,第一材料62的一部分可以在插入件的鞋跟区域中使用,并且第二材料64的一部分可以在插入件的鞋头区域中使用。较高密度的材料可以用于支撑鞋跟区域,而较低密度的材料可以用于支撑鞋头区域。例如,第一材料的密度可以比第二材料的密度大至少0.02g/cm3。插入件的两种材料62和64的部分的形状可以是任何合适的形状。例如,鞋跟区域可以呈楔形形状。由两种类型的材料形成的插入件在跑步鞋中以及在篮球鞋中可以是有用的。
复合元件
如上文提及的,所公开的复合元件包括具有一种或更多种纤维、丝或纱线的纺织品,使得多于一种纤维、丝或纱线包含第一热塑性材料;以及第二热塑性材料,该第二热塑性材料包围纺织品的多于一种纤维、丝或纱线并固结纺织品的至少一部分,其中第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度。
示例性的所公开的复合元件100在图6A-图6E中作为横截面平面图示出,尽管在附图中其被描绘为具有一定的相对比例,但是应理解,附图不一定按比例绘制,并且元件厚度、尺寸、空间关系等的其他相对比例在附图的范围内。所有这样的修改和变型在本文中意图被包括在所示出的该复合元件的范围内。简言之,所描绘的多种复合元件100包括一种或更多种纺织品120、121、122、123和/或124,其中纺织品具有多于一种纤维,其中多于一种纤维包含第一热塑性材料,并且纺织品被布置在复合元件内,使得第二热塑性材料120包围多于一种纤维并固结纺织品。
在一些情况下,如图6A中所示,复合元件100可以包括包含多于一种纤维的非编织纺织品120,其中该非编织纺织品120被布置或分布在复合元件100内,并且与包围并固结纺织品120的第二热塑性材料接触。尽管非编织纺织品120在图6A中被描绘为具有与复合元件100的总厚度相比相对厚的总厚度,并且其中非编织纺织品中的多于一种纤维被松散地结合并相对于彼此布置,其他布置和相对厚度在图6A所预期的范围内。例如,非编织纺织品具有相对较薄的厚度,其中非编织纺织品中的纤维由于较紧密的纤维布置而被更加压缩,如图6B中描绘的。在其他情况下,如图6C中所示,复合元件100可以包括纺织品120,其中纺织品可以是包含多于一种纤维的编织纺织品或针织纺织品,该编织纺织品或针织纺织品具有包含第一热塑性材料的多于一种丝或纱线,并且其中第二热塑性材料包围多于一种纤维并固结纺织品。图6C中描绘的纺织品120可以是如本文公开的任何纺织品,例如编织纺织品或针织纺织品。可选择地,如图6D中所示,复合元件包括第一纺织品121例如编织纺织品或针织纺织品,和第二纺织品122例如编织纺织品或针织纺织品,每个纺织品具有多于一种丝或纱线,其中多于一种丝或纱线包含第一热塑性材料,并且其中第二热塑性材料包围多于一种纤维并固结纺织品。应理解,第一纺织品121和第二纺织品122不需要是相同的纺织品,也就是说,第一纺织品121和第二纺织品122各自可以独立地是包括相同或不同的丝或纱线的编织纺织品或针织纺织品。此外,第一纺织品121和第二纺织品122两者均可以包括第一热塑性材料,但是还可能的是,第一纺织品121和第二纺织品122可以独立地包括第一热塑性材料和另外的热塑性材料。在另外的情况下,如图6E中所示,复合元件可以包括多于一个纺织品150,例如,如所示的第一纺织品121、第二纺织品122、第三纺织品123和第四纺织品124,其中每个纺织品独立地是编织纺织品或针织纺织品,并且每个纺织品具有多于一种丝或纱线,其中多于一种丝或纱线可以包含第一热塑性材料,并且其中第二热塑性材料包围多于一种纤维并固结纺织品。类似于图6D中描述的复合元件,应理解,多于一个纺织品可以各自包括第一热塑性材料,但是还可能的是,多于一个纺织品可以独立地包括第一热塑性材料或另外的热塑性材料。尽管在图6D和图6E中,多于一个纺织品被示出为在多于一个纺织品中的每个纺织品之间具有一定的相对间隔和一定厚度的第二热塑性材料,但是还预期多于一个纺织品中的每个纺织品可以在多于一个纺织品中的每个纺织品之间具有相对小的间隔或大体上没有间隔,或者使得多于一个纺织品中的每个纺织品的一个纺织品面部分地或全部地接触在其上方和/或下方的相对的纺织品面。如图6A-图6E中所示,可以理解的是,第二热塑性材料可以存在于纺织品120、121、122、123和/或124的纤维、丝或纱线之间和内部。也就是说,第二热塑性材料可以处于可流动的熔融状态或熔化状态,允许第二热塑性材料在纺织品120、121、122、123和/或124的纤维、丝或纱线之间和内部流动,随后第二热塑性材料固化。
此外,应理解,在如例如在图6A-图6E的每个图中公开的任何复合元件中,包含第一热塑性材料的纤维、丝或纱线意味着纤维、丝或纱线可以至少在聚合物含量方面大体上仅包含单一的热塑性材料,但是还包括其中纤维、丝或纱线包含第一热塑性材料的复合元件,如本文公开的多于一种热塑性材料。类似地,第二热塑性材料的公开内容包括其中第二热塑性材料至少在聚合物含量方面大体上仅是单一的热塑性材料的复合元件,以及其中第二热塑性材料包括如本文公开的多于一种热塑性材料的复合元件。
如下文讨论的,应理解,纺织品可以包括多于一种纤维、多于一种丝或多于一种纱线,使得多于一种纤维、多于一种丝或多于一种纱线包含第一热塑性材料。在一些情况下,多于一种纤维、多于一种丝或多于一种纱线可以具有第一纤维和第二纤维、第一丝和第二丝、或第一纱线和第二纱线,使得第一纤维和第二纤维、第一丝和第二丝、或第一纱线和第二纱线中的每一种独立地具有如本文公开的第一热塑性材料和另外的热塑性材料。例如,纺织品可以具有多于一种纱线,使得第一纱线包含第一热塑性材料,并且第二纱线包含不是第一热塑性材料而是如本文公开的另一种热塑性材料的热塑性材料。也就是说,第一热塑性材料和另外的热塑性材料在聚合物组成或性质例如聚合物的熔化温度方面可以相同或不同。
图7中的附图描述了另外的复合元件,其中该复合元件包括间隔纺织品160,其中该纺织品具有第一纺织品面131、第二纺织品面132和间隔纱线135。连接纱线135在第一纺织品面131和第二纺织品面132之间形成连接部,并且间隔纱线可以被布置成在第一纺织品面131和第二纺织品面132之间形成更大或更小的间隔。如所示的,第二热塑性材料可以存在于第一纺织品面131、第二纺织品面132和间隔纱线135之间和内部。也就是说,第二热塑性材料可以处于可流动的熔融状态或熔化状态,允许第二热塑性材料在第一纺织品面131、第二纺织品面132和间隔纱线135之间和内部流动,随后第二热塑性材料固化。
在一些情况下,所公开的复合元件包括:具有多于一种纤维的纺织品,该多于一种纤维包含第一热塑性材料;和第二热塑性材料,该第二热塑性材料包围纺织品的多于一种纤维并固结纺织品的至少一部分,其中第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度。
在其他情况下,所公开的复合元件包括:具有多于一种丝的纺织品,该多于一种丝包含第一热塑性材料;和第二热塑性材料,该第二热塑性材料包围纺织品的多于一种纤维并固结纺织品的至少一部分,其中第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度。
在另外的情况下,所公开的复合元件包括:具有至少一种纱线的纺织品,该至少一种纱线包含第一热塑性材料;和第二热塑性材料,该第二热塑性材料包围纺织品的多于一种纤维并固结纺织品的至少一部分,其中第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度。
流体室
根据一些方面,复合元件可以被附连到部件,诸如例如流体室可以并入到鞋类物品的鞋底中。
在一些方面中,本公开内容涉及一种流体室,该流体室包括:复合元件,该复合元件延伸穿过并且附连到流体室的第一侧面的至少一部分、流体室的第二侧面、流体室的侧壁或其任何组合;其中复合元件包括包含多于一种纤维的纺织品,该多于一种纤维包含第一热塑性材料;和第二热塑性材料,该第二热塑性材料包围纺织品中的多于一种纤维并固结纺织品,第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度;并且流体室具有第一侧面、第二侧面以及在第一侧面和第二侧面之间延伸的侧壁,该流体室包括第三热塑性材料。
当复合元件被附连到流体室时,流体室可以是未填充的、部分充气的或完全充气的。流体室是能够包括一定体积的流体的流体室。未填充的流体室是可填充流体的流体室,并且填充的流体室已经在等于或大于大气压的压力用流体至少部分地充气。当布置到物品上或并入到物品中时,流体室通常在那时是流体填充的流体室。流体是气体或液体。气体可以包括空气、氮气(N2)或其他合适的气体。
流体室可以具有对氮气的气体透过率,例如,其中给定厚度的流体室壁具有对氮气的气体透过率,该气体透过率比具有与本文描述的流体室的厚度大体上相同厚度的丁基橡胶层对氮气的气体透过率低至少约十倍。流体室可以具有第一流体室壁,该第一流体室壁具有第一流体室壁厚度(例如,约0.1密耳至40密耳)。流体室可以具有第一流体室壁,该第一流体室壁对于20密耳的平均壁厚度可以具有对氮气的小于约15cm3/m2·atm·天、小于约10cm3/m2·atm·天、小于约5cm3/m2·atm·天、小于约1cm3/m2·atm·天(例如,从约0.001cm3/m2·atm·天至约1cm3/m2·atm·天、约0.01cm3/m2·atm·天至约1cm3/m2·atm·天或约0.1cm3/m2·atm·天至约1cm3/m2·atm·天)的气体透过率(GTR)。流体室可以具有第一流体室壁,该第一流体室壁具有第一流体室壁厚度,其中第一流体室壁对于20密耳的平均壁厚度具有对氮气的15cm3/m2·atm·天或更小的气体透过率。
用于测量充气的流体室的相对透过率、渗透率和扩散的公认方法是ASTM D-1434-82-V。参见例如美国专利第6,127,026号,该专利通过引用并入,如同完全在本文中阐述一样。根据ASTM D-1434-82-V,透过率、渗透率和扩散通过以下式测量:
透过率
(气体的量)/[(面积)x(时间)x(压差)]=透过率(GTR)/(压差)=cm3/m2·atm·天(即24小时)
渗透率
[(气体的量)x(膜厚度)][(面积)x(时间)x(压差)]=渗透率[(GTR)x(膜厚度)]/(压差)=[(cm3)(密耳)]/m2·atm·天(即24小时)
在一个大气压时的扩散
(气体的量)/[(面积)x(时间)]=GTR=cm3/m2·天(即24小时)
在一些实施方案中,流体室可以包括复合元件,该复合元件延伸穿过并且附连到流体室的第一侧面的至少一部分、流体室的第二侧面、流体室的侧壁或其任何组合;其中复合元件包括包含多于一种纤维的纺织品,多于一种纤维包含第一热塑性材料;和第二热塑性材料,该第二热塑性材料包围纺织品中的多于一种纤维并固结纺织品,第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度;并且流体室具有第一侧面、第二侧面以及在第一侧面和第二侧面之间延伸的侧壁,该流体室包括第三热塑性材料。
流体室可以包括层状膜,该层状膜包括至少一个聚合物层或者至少两个或更多个聚合物层。每个聚合物层的厚度可以是约0.1密耳至40密耳。
聚合物层可以由聚合物材料诸如热塑性材料形成。热塑性材料可以包括弹性材料,诸如热塑性弹性材料。热塑性材料可以包括热塑性聚氨酯(TPU),诸如本文描述的那些。热塑性材料可以包括基于聚酯的TPU、基于聚醚的TPU、基于聚己内酯的TPU、基于聚碳酸酯的TPU、基于聚硅氧烷的TPU或其组合。可以使用的热塑性材料的非限制性实例包括:“PELLETHANE”2355-85ATP和2355-95AE(Dow Chemical Company of Midland,MI.,USA)、“ELASTOLLAN”(BASF Corporation,Wyandotte,MI,USA)和“ESTANE”(Lubrizol,Brecksville,OH,USA),所有这些是基于酯或基于醚的。另外的热塑性材料可以包括在以下美国专利号中描述的那些:5,713,141;5,952,065;6,082,025;6,127,026;6,013,340;6,203,868;和6,321,465,这些美国专利通过引入并入本文。
聚合物层可以由以下中的一种或更多种形成:乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)、聚(氯乙烯)、聚偏二乙烯聚合物(polyvinylidene polymer)和共聚物(例如聚偏二氯乙烯)、聚酰胺(例如无定形聚酰胺)、丙烯腈聚合物(例如丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物)、聚氨酯工程塑料、聚甲基戊烯树脂、乙烯-一氧化碳共聚物、液晶聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚酰亚胺、聚丙烯酰亚胺和已知具有相对低的气体透过率的其他聚合物材料。还合适的是这些材料的共混物和合金以及与本文描述的TPU的共混物和合金,以及任选地包括聚酰亚胺和结晶聚合物的组合的共混物和合金。例如,聚酰亚胺和液晶聚合物的共混物、聚酰胺和聚对苯二甲酸乙二醇酯的共混物以及聚酰胺与苯乙烯类的共混物是合适的。
聚合物层的聚合物材料的具体实例可以包括丙烯腈共聚物,诸如从Ineos(Rolle,Switzerland)可得的“BAREX”树脂;聚氨酯工程塑料,诸如从Lubrizol(Brecksville,OH,USA)可得的“ISPLAST”ETPU;由Kuraray(Houston,TX,USA)以商品名“EVAL”销售的、由Nippon Gohsei(Hull,England)以商品名“SOARNOL”销售的、和由DuPont(Wilmington,DE,USA)以商品名“SELAR OH”销售的乙烯-乙烯醇共聚物;从S.C.Johnson(Racine,WI,USA)以商品名“SARAN”和从Solvay(Brussels,Belgium)以商品名“IXAN”可得的聚偏二氯乙烯;液晶聚合物,诸如来自Celanese(Irving,TX,USA)的“VECTRA”和来自Solvay的“XYDAR”;“MDX6”尼龙,以及无定形尼龙,诸如来自Koninklijke DSM N.V(Heerlen,Netherlands)的“NOVAMID”X21、来自DuPont的“SELAR PA”;由SABIC(Riyadh,Saudi Arabia)以商品名“ULTEM”销售的聚醚酰亚胺;聚(乙烯醇)类;以及从Mitsui Chemicals(Tokyo,Japan)以商品名“TPX”可得的聚甲基戊烯树脂。
膜的每个聚合物层可以由热塑性材料形成,该热塑性材料可以包括热塑性聚合物的组合。除了一种或更多种热塑性聚合物之外,热塑性材料还可以任选地包含着色剂、填料、加工助剂、自由基清除剂、紫外光吸收剂及类似物。膜的每个聚合物层可以由不同的热塑性材料制成,所述热塑性材料包括不同类型的热塑性聚合物。
流体室可以通过对膜施加热、压力和/或真空来制造。流体室(例如,一个或更多个聚合物层)可以使用一种或更多种聚合物材料并且使用一种或更多种加工技术形成流体室来形成,所述加工技术包括例如挤出、吹塑、注射模塑、真空模塑、旋转模塑、传递模塑、压力成型、热封、铸造、低压铸造、旋转铸造(spin casting)、反应注塑、射频(RF)熔接及类似技术。流体室可以通过共挤出、随后热封或熔接来制造以产生可充气的流体室,该可充气的流体室可以任选地包括允许流体室被流体(例如气体)填充的一个或更多个阀(例如单向阀)。
缓冲结构
根据一些方面,复合元件可以被附连到部件,诸如例如缓冲结构可以并入到鞋类物品的鞋底中。
在多个方面中,本公开内容涉及一种缓冲结构,该缓冲结构包括:第一缓冲元件;和附连到缓冲元件的复合元件,其中复合元件包括包含多于一种纤维的纺织品,多于一种纤维包含第一热塑性材料;和第二热塑性材料,其中第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度;其中,在复合元件中,第二热塑性材料包围纺织品中的多于一种纤维并固结纺织品。
根据一些方面,复合元件可以被附连到部件,诸如例如缓冲结构可以并入到鞋类物品的鞋底中。因此,在多个方面中,本公开内容涉及一种缓冲结构,该缓冲结构包括:第一缓冲元件;和附连到缓冲元件的复合元件,其中复合元件包括包含多于一种纤维的纺织品,多于一种纤维包含第一热塑性材料;和第二热塑性材料,其中第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度;其中,在复合元件中,第二热塑性材料包围纺织品中的多于一种纤维并固结纺织品。在一些情况下,缓冲元件可以是流体室。在其他情况下,缓冲元件可以是泡沫部件。
示例性缓冲结构在图8A-图8B中作为所公开的缓冲结构的横截面平面图被描绘,该缓冲结构包括作为流体室的第一缓冲元件以及所公开的复合元件。例如,如图8A中所示,缓冲结构500可以包括第一缓冲元件,该第一缓冲元件是流体室200,其中流体室具有面向内的侧面和与面向内的侧面相对的面向外的侧面;以及复合元件100,该复合元件100包括包含多于一种纤维的纺织品121以及第二热塑性材料110,多于一种纤维包含第一热塑性材料,使得复合元件100被附连到流体室200的面向内的侧面。在另一种情况下,如图8B中所示,缓冲结构510可以包括第一缓冲元件,该第一缓冲元件是流体室200,其中流体室具有面向内的侧面和与面向内的侧面相对的面向外的侧面;以及复合元件100,该复合元件100包括包含多于一种纤维的纺织品121以及第二热塑性材料110,多于一种纤维包含第一热塑性材料,使得复合元件100被附连到流体室200的面向外的侧面。
另外的示例性缓冲结构在图9A-图9B中作为所公开的缓冲结构的横截面平面图被描绘,该缓冲结构包括一个或更多个作为泡沫部件的缓冲元件以及所公开的复合元件。例如,如图9A中所示,缓冲结构600可以包括作为泡沫部件的第一缓冲元件310和作为泡沫部件的第二缓冲元件320,其中各自是泡沫部件的第一缓冲元件310和第二缓冲元件320中的每个具有面向内的侧面和与面向内的侧面相对的面向外的侧面;以及复合元件100,该复合元件100包括包含多于一种纤维的纺织品121以及第二热塑性材料110,该多于一种纤维包含第一热塑性材料,使得复合元件100被附连到第一缓冲元件310和第二缓冲元件320中的每个的面向外的侧面,第一缓冲元件310和第二缓冲元件320各自是泡沫部件,如图9A中所示。在另一种情况下,如图9B中所示,缓冲结构610可以包括作为泡沫部件300的第一缓冲元件,其中泡沫部件具有如所示的两个面向外的侧面;以及复合元件100,该复合元件100包括包含多于一种纤维的纺织品121以及第二热塑性材料110,该多于一种纤维包含第一热塑性材料,使得复合元件100被附连到泡沫部件300的面向外的侧面中的一个。
缓冲元件可以具有面向内的侧面和与面向内的侧面相对的面向外的侧面,并且复合元件可以被附连到面向内的侧面。可选择地,缓冲元件具有面向内的侧面和与面向内的侧面相对的面向外的侧面,并且复合元件可以被附连到面向外的侧面。在一些情况下,缓冲结构的面向外的侧面还可以具有附连到复合元件的侧面的外层,该复合元件的侧面与附连到缓冲元件的面向外的侧面的侧面相对。缓冲结构可以是用于鞋类物品的缓冲结构,使得面向内的侧面是面向上的侧面,面向外的侧面是面向地面的侧面,并且外层是鞋外底层。
应理解,如上文描述的缓冲结构还可以包括第二缓冲元件,并且复合元件被定位在第一缓冲元件和第二缓冲元件之间并且被附连到第一缓冲元件和第二缓冲元件两者。在一些情况下,第一缓冲元件是泡沫部件或流体室可以是有用的,并且第二缓冲元件是泡沫部件或流体室。在特定情况下,第一缓冲元件可以是泡沫部件,并且第二缓冲元件可以是流体室。在其他特定情况下,第一缓冲元件可以是流体室,并且第二缓冲元件可以是泡沫部件。
本文描述的缓冲结构可以具有作为流体室的第一缓冲元件,该流体室具有第一侧面、第二侧面以及在第一侧面之间延伸的侧壁,其中复合元件延伸穿过并且附连到流体室的第一侧面的至少一部分、流体室的第二侧面、流体室的侧壁或其任何组合。在一些情况下,流体室的第一侧面和侧壁的至少一部分由具有第三热塑性材料的第一片材形成,流体室的第二侧面由具有第四热塑性材料的第二片材形成。应理解,贯穿本文的缓冲结构可以使用任何公开的复合元件。
在多个方面中,缓冲结构可以是所公开的流体室。本文公开的缓冲结构可以用于多种物品中。例如,所公开的缓冲结构可以是用于服装物品的缓冲结构。所公开的缓冲结构的其他非限制性实例是用于运动装备物品的缓冲结构。在一些特定用途中,所公开的缓冲结构可以是用于鞋类物品的鞋底结构。
所公开的缓冲结构还可以具有鞋外底,该鞋外底具有接合室的侧面和接合地面的侧面,其中鞋外底的接合室的侧面覆盖并且附连到流体室的面向地面的侧面的至少一部分。将鞋外底的接合室的侧面附连到流体室的侧壁的至少一部分可以是有用的。鞋外底可以包括在鞋外底的接合室的侧面和流体填充的室的面向地面的侧面的一部分之间的第二复合元件。在其他情况下,鞋外底可以包括在鞋外底的接合室的侧面和流体填充的室的面向地面的侧面的一部分之间的第二复合元件。应理解,第二复合元件可以是任何公开的复合元件。在一些情况下,所公开的缓冲结构还可以具有鞋底夹层,该鞋底夹层具有附连到流体室的第二侧面的面向地面的侧面。
制造工艺
本公开内容提供了一种制造复合元件的方法,该方法包括:将纺织品和膜邻近彼此定位,其中纺织品包括多于一种纤维,该多于一种纤维包含第一热塑性材料,并且其中膜包含第二热塑性材料,第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度;以及将膜的温度升高到处于或高于第二热塑性材料的熔化温度但低于第一热塑性材料的熔化温度的温度,使得第二热塑性材料流动并且包围纺织品的多于一种纤维并固结纺织品;以及将膜的温度降低到低于第二热塑性材料的熔化温度的温度,使得第二热塑性材料再固化,形成复合元件。
本公开内容还提供了一种形成流体室的方法,该方法包括:将复合元件附连到流体室,其中流体室具有第一侧面、第二侧面以及在第一侧面和第二侧面之间延伸的侧壁,并且流体室包括第三热塑性材料;其中复合元件延伸穿过并且附连到流体室的第一侧面的至少一部分、流体室的第二侧面、流体室的侧壁或其任何组合,并且其中复合元件包括包含多于一种纤维的纺织品,该多于一种纤维包含第一热塑性材料;和第二热塑性材料,该第二热塑性材料包围纺织品中的多于一种纤维并固结纺织品,第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度。
本公开内容还提供了一种制造缓冲结构的方法,该方法包括:将复合元件附连到第一缓冲元件;其中复合元件包括包含多于一种纤维的纺织品,该多于一种纤维包含第一热塑性材料;第二热塑性材料,其中第二热塑性材料具有比第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度;并且在复合元件中,第二热塑性材料包围纺织品中的多于一种纤维并固结纺织品。
本公开内容还提供了一种制造物品的方法,该方法包括:将第一部件附连到缓冲结构,其中缓冲结构是所公开的缓冲结构。
热塑性聚合物材料
提供了关于本文提及的聚合物材料的另外的细节,例如关于以下描述的聚合物:物品、物品的部件、结构、层、膜、囊、泡沫、底漆层、涂层及类似物。
提供了关于本文提及的聚合物材料的另外的细节,例如关于以下描述的聚合物:物品、物品的部件、结构、层、膜、囊、泡沫、底漆层、涂层及类似物。聚合物可以是热塑性聚合物。聚合物可以是弹性聚合物,诸如热塑性弹性聚合物。聚合物可以选自:聚氨酯(包括热塑性聚氨酯(TPU)和弹性TPU)、聚酯、聚醚、聚酰胺、乙烯基聚合物(例如乙烯醇、乙烯酯、乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯等的共聚物)、聚丙烯腈、聚苯醚、聚碳酸酯、聚脲、聚苯乙烯、其共聚物(包括聚酯-聚氨酯、聚醚-聚氨酯、聚碳酸酯-聚氨酯、聚醚嵌段聚酰胺(PEBA)和苯乙烯嵌段共聚物)及其任何组合,如本文描述的。聚合物可以包括选自由以下组成的组的一种或更多种聚合物:聚酯、聚醚、聚酰胺、聚氨酯、每种的聚烯烃共聚物及其组合。
术语“聚合物”指的是由多于一个被称为单体的重复结构单元形成的化合物。聚合物通常通过聚合反应形成,在聚合反应中,多于一个结构单元变成共价结合在一起。当形成聚合物的单体单元全部具有相同的化学结构时,聚合物是均聚物。当聚合物包含两种或更多种具有不同化学结构的单体单元时,聚合物是共聚物。共聚物类型中的一个实例是三元共聚物,其包括三种不同类型的单体单元。共聚物可以包括两种或更多种无规地分布在聚合物中的不同单体(例如,无规共聚物)。可选择地,包含多于一个第一类型的单体的一个或更多个嵌段可以结合到包含多于一个第二类型的单体的一个或更多个嵌段,形成嵌段共聚物。单个单体单元可以包括一个或更多个不同的化学官能团。
具有包括两种或更多种类型的化学官能团的重复单元的聚合物可以被称为具有两个或更多个链段。例如,具有相同化学结构的重复单元的聚合物可以被称为具有重复链段。基于链段的化学结构,链段通常被描述为相对较硬或较软,并且聚合物通常包括在单个单体单元或不同单体单元中彼此结合的相对较硬的链段和相对较软的链段。当聚合物包括重复链段时,物理相互作用或化学键可以存在于链段内或链段之间,或者存在于链段内和链段之间两者。通常被称为硬链段的链段的实例包括包含氨基甲酸酯键的链段,其可以由使异氰酸酯与多元醇反应以形成聚氨酯来形成。通常被称为软链段的链段的实例包括包含烷氧基官能团的链段,诸如包含醚官能团或酯官能团的链段,以及聚酯链段。可以基于链段中存在的官能团的名称(例如聚醚链段、聚酯链段),以及基于发生反应以便形成链段的化学结构的名称(例如多元醇衍生的链段、异氰酸酯衍生的链段),来提及链段。当提及特定官能团的链段或该链段衍生自的特定化学结构的链段时,应理解,聚合物可以含有高达10摩尔百分比的其他官能团的链段或衍生自其他化学结构的链段。例如,如本文使用的,聚醚链段应理解为包括高达10摩尔百分比的非聚醚链段。
在方面中,示例性热塑性聚合物包括均聚物和共聚物。在某些方面中,热塑性聚合物可以是无规共聚物。在一个方面中,热塑性聚合物可以是嵌段共聚物。术语“聚合物”指的是具有一种或更多种单体物质的聚合的分子,并且包括均聚物和共聚物。术语“共聚物”指的是具有两种或更多种单体物质的聚合物,并且包括三元共聚物(即具有三种单体物质的共聚物)。例如,热塑性聚合物可以是嵌段共聚物,该嵌段共聚物具有是相对较硬的相同化学结构(链段)的聚合物单元的重复嵌段(硬链段)以及是相对较软的聚合物链段的重复嵌段(软链段)。在多个方面中,在包括具有重复的硬链段和软链段的嵌段共聚物的嵌段共聚物中,物理交联可以存在于嵌段内或嵌段之间,或嵌段内和嵌段之间两者。硬链段的特定实例包括异氰酸酯链段和聚酰胺链段。软链段的特定实例包括聚醚链段和聚酯链段。如本文使用的,聚合物链段可以被称为是特定类型的聚合物链段,诸如例如,异氰酸酯链段、聚酰胺链段、聚醚链段、聚酯链段及类似链段。应理解,链段的化学结构源自所描述的化学结构。例如,异氰酸酯链段是包括异氰酸酯官能团的聚合的单元。当提及特定化学结构的聚合物链段的嵌段时,嵌段可以包含高达10mol%的其他化学结构的链段。例如,如本文使用的,聚醚链段应理解为包括高达10mol%的非聚醚链段。
通常,热塑性聚合物在被加热时软化或熔化,并且在冷却时返回至固态。当热塑性聚合物的温度升高到处于或高于其软化温度的温度时,热塑性聚合物从固态转变为软化状态,并且当其温度升高到处于或高于其熔化温度的温度时,热塑性聚合物转变为液态。当充分冷却时,热塑性聚合物从软化状态或液态转变为固态。这样,热塑性聚合物可以通过多次循环被软化或熔化、模制、冷却、再软化或再熔化、再模制和再次冷却。对于无定形热塑性聚合物,固态被理解为高于聚合物的玻璃化转变温度的“橡胶”态。当根据如本文下面描述的ASTM D3418-97测定时,热塑性聚合物可以具有从约90℃至约190℃的熔化温度,并且包括其中以1度的增量的所有子范围。当根据如本文下面描述的ASTM D3418-97测定时,热塑性聚合物可以具有从约93℃至约99℃的熔化温度。当根据如本文下面描述的ASTM D3418-97测定时,热塑性聚合物可以具有从约112℃至约118℃的熔化温度。
玻璃化转变温度是无定形聚合物从相对脆性的“玻璃”态转变为相对较柔性的“橡胶”态的温度。当根据如本文下面描述的ASTM D3418-97测定时,热塑性聚合物可以具有从约-20℃至约30℃的玻璃化转变温度。当根据如本文下面描述的ASTM D3418-97测定时,热塑性聚合物可以具有从约-13℃至约-7℃的玻璃化转变温度。当根据如本文下面描述的ASTM D3418-97测定时,热塑性聚合物可以具有从约17℃至约23℃的玻璃化转变温度。
当根据如本文下面描述的ASTM D1238-13在160℃使用2.16千克(kg)的重量进行测试时,热塑性聚合物可以具有从约10立方厘米/10分钟至约30立方厘米/10分钟(cm3/10min)的熔体流动指数。当根据如本文下面描述的ASTM D1238-13在160℃使用2.16kg的重量进行测试时,热塑性聚合物可以具有从约22cm3/10min至约28cm3/10min的熔体流动指数。
当根据如本文下面描述的冷鞋底物料屈折测试在热塑性聚合物的热成型基板上测试时,热塑性聚合物可以具有约120,000至约180,000次循环的冷鞋底物料屈折测试结果而没有开裂或白化。当根据如本文下面描述的冷鞋底物料屈折测试在热塑性聚合物的热成型基板上测试时,热塑性聚合物可以具有约140,000至约160,000次循环的冷鞋底物料屈折测试结果而没有开裂或白化。
当在本文下面描述的修改的情况下根据用于硫化橡胶和热塑性橡胶以及热塑性弹性体-拉伸(Vulcanized Rubber and Thermoplastic Rubbers and ThermoplasticElastomers-Tension)的ASTM D412-98标准测试方法在热成型基板上测定时,热塑性聚合物可以具有约5兆帕(MPa)至约100MPa的模量。当在本文下面描述的修改的情况下根据用于硫化橡胶和热塑性橡胶以及热塑性弹性体-拉伸的ASTM D412-98标准测试方法在热成型基板上测定时,热塑性聚合物可以具有从约20MPa至约80MPa的模量。
热塑性聚氨酯
聚合物可以是聚氨酯,诸如热塑性聚氨酯(也被称为“TPU”)。另外,聚氨酯可以是弹性聚氨酯,诸如热塑性弹性聚氨酯。弹性聚氨酯可以包括硬链段和软链段。硬链段可以包括氨基甲酸酯链段(例如异氰酸酯衍生的链段)或由氨基甲酸酯链段组成。软链段可以包括烷氧基链段(例如,包括聚醚链段、或聚酯链段或聚醚链段和聚酯链段的组合的多元醇衍生的链段)或由烷氧基链段组成。聚氨酯可以包括具有重复硬链段和重复软链段的弹性聚氨酯或基本上由这样的弹性聚氨酯组成。
聚氨酯中的一种或更多种可以通过使一种或更多种异氰酸酯与一种或更多种多元醇聚合以产生具有氨基甲酸酯键(-N(CO)O-)的聚合物链来产生,如下面的式1中所示,其中所述异氰酸酯各自优选地包括每分子两个或更多个异氰酸酯(-NCO)基团,诸如每分子2、3或4个异氰酸酯基团(尽管也可以任选地包括单官能的异氰酸酯,例如作为链终止单元)。
Figure BDA0002811490560000261
(式1)
每个R1基团和R2基团独立地是脂族基团或芳族基团。任选地,每个R2可以是相对亲水性的基团,包括具有一个或更多个羟基基团的基团。
另外,异氰酸酯还可以用一种或更多种扩链剂来扩链,以桥接两种或更多种异氰酸酯,增加硬链段的长度。这可以产生如下文式2中所示的聚氨酯聚合物链,其中R3包括扩链剂。如同每个R1和R3一样,每个R3独立地是脂族官能团或芳族官能团。
Figure BDA0002811490560000262
(式2)
式1和式2中的每个R1基团可以基于所使用的特定的异氰酸酯而独立地包括具有从3至30个碳原子的直链或支链的基团,并且可以是脂族的、芳族的,或者包括脂族部分和芳族部分的组合。术语“脂族”指的是不包括具有离域π电子的环共轭的环体系(cyclicallyconjugated ring system)的、饱和或不饱和的有机分子或分子的部分。相比之下,术语“芳族”指的是具有带有离域π电子的环共轭的环体系的有机分子或分子的部分,其呈现出比具有定域π电子的假想环体系更大的稳定性。
基于形成聚合物的反应物化合物或单体的总重量,每个R1基团可以以按重量计约5百分比至约85百分比、按重量计从约5百分比至约70百分比、或按重量计从约10百分比至约50百分比的量存在。
在脂族实施方案中(来自脂族异氰酸酯),每个R1基团可以包括直链脂族基团、支链脂族基团、脂环族基团或其组合。例如,每个R1基团可以包括具有从3至20个碳原子的直链或支链的亚烷基基团(例如,具有从4至15个碳原子的亚烷基,或具有从6至10个碳原子的亚烷基)、一个或更多个具有从3至8个碳原子的亚环烷基基团(例如,环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基或环辛基)及其组合。如本文使用的,术语“烯烃”或“亚烷基”指的是二价的烃。当与术语Cn结合使用时,其意指烯烃或亚烷基基团具有“n”个碳原子。例如,C1-6亚烷基指的是具有例如1、2、3、4、5或6个碳原子的亚烷基基团。
用于产生聚氨酯聚合物链的合适的脂族二异氰酸酯的实例包括六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、亚丁基二异氰酸酯(BDI)、二异氰酸基环己基甲烷(HMDI)、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯(TMDI)、二异氰酸基甲基环己烷、二异氰酸基甲基三环癸烷、降冰片烷二异氰酸酯(NDI)、环己烷二异氰酸酯(CHDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、二异氰酸基十二烷、赖氨酸二异氰酸酯及其组合。
异氰酸酯衍生的链段可以包括衍生自脂族二异氰酸酯的链段。大部分异氰酸酯衍生的链段可以包括衍生自脂族二异氰酸酯的链段。至少90%的异氰酸酯衍生的链段衍生自脂族二异氰酸酯。异氰酸酯衍生的链段可以基本上由衍生自脂族二异氰酸酯的链段组成。脂族二异氰酸酯衍生的链段可以大体上(例如,约50百分比或更多、约60百分比或更多、约70百分比或更多、约80百分比或更多、约90百分比或更多)衍生自直链的脂族二异氰酸酯。至少80%的脂族二异氰酸酯衍生的链段可以衍生自不含侧链的脂族二异氰酸酯。衍生自脂族二异氰酸酯的链段可以包括具有从2至10个碳原子的直链的脂族二异氰酸酯。
当异氰酸酯衍生的链段衍生自芳族异氰酸酯时,每个R1基团可以包含一个或更多个芳族基团,诸如苯基、萘基、四氢萘基、菲基、亚联苯基(biphenylenyl)、茚满基、茚基、蒽基和芴基。除非另有说明,否则芳族基团可以是未被取代的芳族基团或被取代的芳族基团,并且还可以包括杂芳族基团。“杂芳族”指的是单环或多环的(例如,稠合双环和稠合三环的)芳族环体系,其中一至四个环原子选自氧、氮或硫,并且其余的环原子是碳,并且其中该环体系通过任何环原子连接到分子的其余部分。合适的杂芳基基团的实例包括吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、噻唑基、四唑基、噁唑基、异噁唑基、噻二唑基、噁二唑基、呋喃基、喹啉基、异喹啉基、苯并噁唑基、苯并咪唑基和苯并噻唑基基团。
用于产生聚氨酯聚合物链的合适的芳族二异氰酸酯的实例包括甲苯二异氰酸酯(TDI)、与三羟甲基丙烷(TMP)的TDI加合物、亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)、二甲苯二异氰酸酯(XDI)、四甲基二甲苯基二异氰酸酯(TMXDI)、氢化的二甲苯基二异氰酸酯(HXDI)、萘1,5-二异氰酸酯(NDI)、1,5-四氢萘二异氰酸酯、对亚苯基二异氰酸酯(PPDI)、3,3'-二甲基二苯基-4,4'-二异氰酸酯(DDDI)、4,4'-二苄基二异氰酸酯(DBDI)、4-氯-1,3-亚苯基二异氰酸酯及其组合。聚合物链可以大体上不含芳族基团。
聚氨酯聚合物链可以由包括HMDI、TDI、MDI、H12脂族化合物及其组合的二异氰酸酯来产生。例如,聚氨酯可以包括一个或更多个由二异氰酸酯产生的聚氨酯聚合物链,所述二异氰酸酯包括HMDI、TDI、MDI、H12脂族化合物及其组合。
根据本公开内容,可以使用至少部分地交联的或可以交联的聚氨酯链。通过使多官能的异氰酸酯反应以形成聚氨酯,可以产生交联的或可交联的聚氨酯链。用于产生聚氨酯链的合适的三异氰酸酯的实例包括与三羟甲基丙烷(TMP)的TDI、HDI和IPDI加合物、缩脲二酮(uretdione)(即二聚异氰酸酯)、聚合MDI及其组合。
式2中的R3基团可以基于所使用的特定扩链剂多元醇而包括具有从2至10个碳原子的直链或支链基团,并且可以是例如脂族、芳族或醚或聚醚。用于产生聚氨酯的合适的扩链剂多元醇的实例包括乙二醇、乙二醇的低级低聚物(例如二乙二醇、三乙二醇和四乙二醇)、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙二醇的低级低聚物(例如,二丙二醇、三丙二醇和四丙二醇)、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、新戊二醇、1,4-环己二甲醇、2-乙基-1,6-己二醇、1-甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、二羟基烷基化芳族化合物(例如,氢醌和间苯二酚的双(2-羟乙基)醚、二甲苯-a,a-二醇、二甲苯-a,a-二醇的双(2-羟乙基)醚)及其组合。
式1和式2中的R2基团可以包括聚醚基团、聚酯基团、聚碳酸酯基团、脂族基团或芳族基团。基于反应物单体的总重量,每个R2基团可以以按重量计约5百分比至约85百分比、按重量计从约5百分比至约70百分比、或按重量计从约10百分比至约50百分比的量存在。
聚氨酯的至少一个R2基团包括聚醚链段(即,具有一个或更多个醚基团的链段)。合适的聚醚基团包括但不限于聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷(PPO)、聚四氢呋喃(polytetrahydrofuran)(PTHF)、聚四亚甲基氧醚(polytetramethylene oxide)(PTMO)及其组合。如本文使用的术语“烷基”指的是含有一至三十个碳原子、例如一至二十个碳原子或一至十个碳原子的直链和支链的饱和烃基。当与术语Cn结合使用时,其意指烷基基团具有“n”个碳原子。例如,C4烷基指的是具有4个碳原子的烷基基团。C1-7烷基指的是具有涵盖整个范围(即,1至7个碳原子)以及所有亚组(例如,1-6、2-7、1-5、3-6、1、2、3、4、5、6和7个碳原子)的碳原子数的烷基基团。烷基基团的非限制性实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基(2-甲基丙基)、叔丁基(1,1-二甲基乙基)、3,3-二甲基戊基和2-乙基己基。除非另有说明,否则烷基基团可以是未被取代的烷基基团或被取代的烷基基团。
在聚氨酯的一些实例中,至少一个R2基团包括聚酯基团。聚酯基团可以衍生自一种或更多种二羟基醇(例如乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基戊二醇、1,5-二乙二醇、1,5-戊二醇、1,5-己二醇、1,2-十二烷二醇、环己烷二甲醇及其组合)与一种或更多种二羧酸(例如己二酸、琥珀酸、癸二酸、辛二酸、甲基己二酸、戊二酸、庚二酸、壬二酸、硫代二丙酸和柠康酸及其组合)的聚酯化。聚酯基团还可以衍生自聚碳酸酯预聚物,诸如聚(六亚甲基碳酸酯)二醇(poly(hexamethylene carbonate)glycol)、聚(亚丙基碳酸酯)二醇、聚(四亚甲基碳酸酯)二醇和聚(九亚甲基碳酸酯)二醇(poly(nonanemethylene carbonate)glycol)。合适的聚酯可以包括例如聚己二酸乙二醇酯(PEA)、聚(己二酸-1,4-丁二醇酯)、聚(四亚甲基己二酸酯)、聚(六亚甲基己二酸酯)、聚己内酯、聚六亚甲基碳酸酯、聚(亚丙基碳酸酯)、聚(四亚甲基碳酸酯)、聚(九亚甲基碳酸酯)及其组合。
至少一个R2基团可以包括聚碳酸酯基团。聚碳酸酯基团可以衍生自一种或更多种二羟基醇(例如乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、2-甲基戊二醇、1,5-二乙二醇、1,5-戊二醇、1,5-己二醇、1,2-十二烷二醇、环己烷二甲醇及其组合)与碳酸亚乙酯的反应。
脂族基团可以是直链的,并且可以包括,例如,具有从1至20个碳原子的亚烷基链或具有从1至20个碳原子的亚烷基链(例如,亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基、亚癸基、亚十一烷基、亚十二烷基、亚十三烷基、亚乙烯基、亚丙烯基、亚丁烯基、亚戊烯基、亚己烯基、亚庚烯基、亚辛烯基、亚壬烯基、亚癸烯基、亚十一烯基、亚十二烯基、亚十三烯基)。术语“烯烃”或“亚烷基”指的是二价的烃。术语“亚烷基”指的是具有至少一个双键的二价烃分子或分子的部分。
脂族基团和芳族基团可以被一个或更多个相对亲水性和/或带电荷的侧基取代。亲水性侧基可以包括一个或更多个(例如,2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个)羟基基团。亲水性侧基包括一个或更多个(例如,2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个)氨基基团。在一些情况下,亲水性侧基包括一个或更多个(例如,2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个)羧酸酯基团。例如,脂族基团可以包括一个或更多个聚丙烯酸基团。在一些情况下,亲水性侧基包括一个或更多个(例如,2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个)磺酸酯基团。在一些情况下,亲水性侧基包括一个或更多个(例如,2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多个)磷酸酯基团。在一些实例中,亲水性侧基包括一个或更多个铵基团(例如叔铵和/或季铵)。在其他实例中,亲水性侧基包括一个或更多个两性离子基团(例如甜菜碱,诸如聚(羧基甜菜碱)或“pCB”和膦酸铵基团诸如磷脂酰胆碱基团)。
R2基团可以包括能够结合抗衡离子以使聚合物离子地交联并且形成离聚物的带电荷的基团。例如,R2是具有氨基侧基、羧酸酯侧基、磺酸酯侧基、磷酸酯侧基、铵侧基或两性离子侧基或其组合的脂族基团或芳族基团。
当存在亲水性侧基时,该亲水性侧基可以是至少一个聚醚基团,诸如两个聚醚基团。在其他情况下,亲水性侧基是至少一种聚酯。亲水性侧基可以是聚内酯基团(例如聚乙烯吡咯烷酮)。亲水性侧基中的每个碳原子可以任选地被例如具有从1至6个碳原子的烷基基团取代。脂族基团和芳族基团可以是接枝聚合物基团,其中侧基是均聚物基团(例如聚醚基团、聚酯基团、聚乙烯吡咯烷酮基团)。
亲水性侧基可以是聚醚基团(例如聚环氧乙烷(PEO)基团、聚乙二醇(PEG)基团)、聚乙烯吡咯烷酮基团、聚丙烯酸基团或其组合。
亲水性侧基可以通过连接基结合到脂族基团或芳族基团。连接基可以是能够将亲水性侧基连接到脂族基团或芳族基团的任何双官能小分子(例如,具有从1至20个碳原子的双官能小分子)。例如,连接基可以包括如本文先前描述的二异氰酸酯基团,该二异氰酸酯基团在连接到亲水性侧基以及连接到脂族基团或芳族基团时形成氨基甲酸酯键。连接基可以是4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI),如下文所示。
Figure BDA0002811490560000311
(式3)
亲水性侧基可以是聚环氧乙烷基团,并且连接基团可以是MDI,如下文所示。
Figure BDA0002811490560000312
(式4)
亲水性侧基可以被官能化,以使其能够任选地通过连接基结合至脂族基团或芳族基团。例如,当亲水性侧基包括烯烃基团时,该烯烃基团可以与含巯基的双官能分子(即,具有第二反应性基团诸如羟基基团或氨基基团的分子)经历迈克尔加成(Michaeladdition),产生亲水性基团,该亲水性基团可以使用第二反应性基团任选地通过连接基与聚合物主链进行反应。例如,当亲水性侧基是聚乙烯吡咯烷酮基团时,其可以与巯基乙醇上的巯基基团反应,以产生羟基官能化的聚乙烯吡咯烷酮,如下文所示。
Figure BDA0002811490560000321
(式5)
聚氨酯中的至少一个R2基团可以包括聚四亚甲基氧醚基团。聚氨酯中的至少一个R2基团可以包括用聚环氧乙烷基团或聚乙烯吡咯烷酮基团官能化的脂族多元醇基团,诸如在欧洲专利第2 462 908号中描述的多元醇,该专利据此通过引用并入。例如,R2基团可以衍生自多元醇(例如季戊四醇或2,2,3-三羟基丙醇)与MDI衍生的甲氧基聚乙二醇(以获得如式6或式7中所示的化合物)或与MDI衍生的聚乙烯吡咯烷酮(以获得如式8或式9中所示的化合物)的反应产物,所述MDI衍生的甲氧基聚乙二醇和MDI衍生的聚乙烯吡咯烷酮之前已经与巯基乙醇反应,如下文所示。
Figure BDA0002811490560000322
(式6)
Figure BDA0002811490560000323
(式7)
Figure BDA0002811490560000324
(式8)
Figure BDA0002811490560000331
(式9)
聚氨酯中的至少一个R2可以是聚硅氧烷。在这些情况下,R2基团可以衍生自式10的硅氧烷单体,诸如美国专利第5,969,076号中公开的硅氧烷单体,该专利据此通过引用并入:
Figure BDA0002811490560000332
(式10)
其中:a是1至10或更大(例如,1、2、3、4、5、6、7、8、9或10);每个R4独立地是氢、具有从1至18个碳原子的烷基基团、具有从2至18个碳原子的烯基基团、芳基或聚醚;并且每个R5独立地是具有从1至10个碳原子的亚烷基基团、聚醚或聚氨酯。
每个R4基团可以独立地是H、具有从1至10个碳原子的烷基基团、具有从2至10个碳原子的烯基基团、具有从1至6个碳原子的芳基基团、聚乙烯基团、聚丙烯基团或聚丁烯基团。每个R4基团可以独立地选自由以下组成的组:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、乙烯基、丙烯基、苯基和聚乙烯基团。
每个R5基团可以独立地包括具有从1至10个碳原子的亚烷基基团(例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基、亚壬基或亚癸基基团)。每个R5基团可以是聚醚基团(例如聚乙烯基团、聚丙烯基团或聚丁烯基团)。每个R5基团可以是聚氨酯基团。
任选地,聚氨酯可以包含至少部分地交联的聚合物网络,该聚合物网络包含作为聚氨酯的衍生物的聚合物链。交联水平可以是使得聚氨酯保持热塑性性质(即,交联的热塑性聚氨酯可以在本文描述的加工条件下熔化和再固化)。如下文的式11和式12中所示,该交联聚合物网络可以通过使一种或更多种异氰酸酯与一种或更多种聚氨基化合物、聚巯基化合物(polysulfhydryl compound)或其组合聚合来产生:
Figure BDA0002811490560000341
(式11)
Figure BDA0002811490560000342
(式12)
其中变量如上文所描述。另外,异氰酸酯还可以用一种或更多种聚氨基或聚硫醇扩链剂来扩链,以桥接两种或更多种异氰酸酯,诸如前面对于式2的聚氨酯所描述的。
聚氨酯链可以通过例如聚合物的氨基甲酸酯(urethane)或氨基甲酸酯(carbamate)基团(硬链段)之间的非极性相互作用或极性相互作用被物理地交联到另一聚氨酯链。式1中的R1基团以及式2中的R1基团和R3基团形成通常被称为“硬链段”的聚合物部分,并且R2基团形成通常被称为“软链段”的聚合物部分。软链段共价地结合到硬链段。具有物理地交联的硬链段和软链段的聚氨酯可以是亲水性聚氨酯(即聚氨酯,其包括包含如本文公开的亲水性基团的热塑性聚氨酯)。
聚氨酯可以是包含MDI、PTMO和1,4-丁二醇的热塑性聚氨酯,如美国专利第4,523,005号中描述的。适用于本发明用途的可商购的聚氨酯包括但不限于以商品名“SANCURE”(例如,“SANCURE”系列的聚合物诸如“SANCURE”20025F)或“TECOPHILIC”(例如TG-500、TG-2000、SP-80A-150、SP-93A-100、SP-60D-60)(Lubrizol,Countryside,IL,USA)、“PELLETHANE”2355-85ATP和2355-95AE(Dow Chemical Company of Midland,MI,USA)、“ESTANE”(例如,ALR G 500或58213;Lubrizol,Countryside,IL,USA)的聚氨酯。
聚氨酯中的一种或更多种(例如作为涂层用于底漆中的那些聚氨酯(例如水分散性聚氨酯))可以通过使一种或更多种异氰酸酯与一种或更多种多元醇聚合以产生具有氨基甲酸酯键(-N(C=O)O-)和一种或更多种水分散性增强部分的共聚物链来产生,其中聚合物链包含一种或更多种水分散性增强部分(例如聚合物链中的单体)。水分散性聚氨酯还可以被称为“水性聚氨酯聚合物分散体”。可以将水分散性增强部分添加到式1或式2的链(例如,添加在链内和/或作为侧链添加到链上)。包含水分散性增强部分能够形成水性聚氨酯分散体。本文中的术语“水性”意指分散体或制剂的连续相,所述分散体或制剂具有约50重量百分比至100重量百分比的水、约60重量百分比至100重量百分比的水、约70重量百分比至100重量百分比的水或约100重量百分比的水。术语“水性分散体”指的是组分(例如聚合物、交联剂及类似物)在没有助溶剂的水中的分散体。助溶剂可以用于水性分散体中,并且助溶剂可以是有机溶剂。下文提供了关于聚合物、聚氨酯、异氰酸酯和多元醇的另外的细节。
聚氨酯(例如水性聚氨酯聚合物分散体)可以包括一个或更多个水分散性增强部分。水分散性增强部分可以具有至少一个亲水性基团(例如聚(环氧乙烷))、离子基团或潜在离子基团以帮助聚氨酯的分散,从而增强分散体的稳定性。水分散性聚氨酯可以通过将带有至少一个亲水性基团或可以被制成亲水性的基团(例如,通过化学改性诸如中和)的部分并入聚合物链中来形成。例如,这些化合物可以是非离子型、阴离子型、阳离子型或两性离子型或其组合。在一个实例中,阴离子基团诸如羧酸基团可以以非活性形式并入链中,并且随后被成盐化合物诸如叔胺活化。其他水分散性增强部分也可以通过氨基甲酸酯键或脲键反应进入主链中,包括侧部或末端的亲水性环氧乙烷单元或脲基单元。
水分散性增强部分可以是包含羧基基团的部分。包含羧基基团的水分散性增强部分可以由具有通式(HO)xQ(COOH)y的羟基-羧酸形成,其中Q可以是含有1至12个碳原子的直链或支链的二价烃基,并且x和y可以各自独立地是1至3。说明性实例包括二羟甲基丙酸(DMPA)、二羟甲基丁酸(DMBA)、柠檬酸、酒石酸、乙醇酸、乳酸、苹果酸、二羟基苹果酸、二羟基酒石酸及类似物、及其混合物。
水分散性增强部分可以包含含有阴离子侧基的反应性聚合物多元醇组分,该反应性聚合物多元醇组分可以聚合到主链中以赋予聚氨酯水分散性特性。阴离子官能的聚合物多元醇可以包括阴离子聚酯多元醇、阴离子聚醚多元醇和阴离子聚碳酸酯多元醇,其中另外的细节在美国专利第5,334,690号中提供。
水分散性增强部分可以包含侧链亲水性单体。例如,包含侧链亲水性单体的水分散性增强部分可以包括环氧烷聚合物和共聚物,其中环氧烷基团具有从2-10个碳原子,如美国专利6,897,281中所示。另外类型的水分散性增强部分可以包括巯基乙酸、2,6-二羟基苯甲酸、磺基间苯二甲酸(sulfoisophthalic acid)、聚乙二醇及类似物及其混合物。在美国专利7,476,705中可以找到关于水分散性增强部分的另外的细节。
热塑性聚酰胺
聚合物可以包括聚酰胺,诸如热塑性聚酰胺。聚酰胺可以是弹性聚酰胺,诸如热塑性弹性聚酰胺。聚酰胺可以是具有相同化学结构的重复聚酰胺链段的聚酰胺均聚物。可选择地,聚酰胺可以包含许多具有不同聚酰胺化学结构的聚酰胺链段(例如,聚酰胺6链段、聚酰胺11链段、聚酰胺12链段、聚酰胺66链段等)。具有不同化学结构的聚酰胺链段可以无规地排列,或者可以排列为重复嵌段。
聚酰胺可以是共聚酰胺(即,包含聚酰胺链段和非聚酰胺链段的共聚物)。共聚酰胺的聚酰胺链段可以包括以下或由以下组成:聚酰胺6链段、聚酰胺11链段、聚酰胺12链段、聚酰胺66链段或其任何组合。共聚酰胺的聚酰胺链段可以无规地排列,或者可以排列为重复链段。聚酰胺链段可以包括以下或由以下组成:聚酰胺6链段、或聚酰胺12链段、或聚酰胺6链段和聚酰胺12链段两者。在共聚酰胺的聚酰胺链段包括聚酰胺6链段和聚酰胺12链段的实例中,链段可以无规地排列。共聚酰胺的非聚酰胺链段可以包括以下或由以下组成:聚醚链段、聚酯链段或聚醚链段和聚酯链段两者。共聚酰胺可以是共聚酰胺,或者可以是无规共聚酰胺。共聚酰胺可以由聚酰胺低聚物或预聚物与第二低聚物预聚物缩聚形成共聚酰胺(即包含聚酰胺链段的共聚物)来形成。任选地,第二预聚物可以是亲水性预聚物。
聚酰胺可以是含聚酰胺的嵌段共聚物。例如,嵌段共聚物可以具有重复的硬链段和重复的软链段。硬链段可以包括聚酰胺链段,并且软链段可以包括非聚酰胺链段。含聚酰胺的嵌段共聚物可以是弹性共聚酰胺,该弹性共聚酰胺包括具有重复的硬链段和重复的软链段的含聚酰胺的嵌段共聚物或由具有重复的硬链段和重复的软链段的含聚酰胺的嵌段共聚物组成。在包括具有重复的硬链段和软链段的嵌段共聚物的嵌段共聚物中,物理交联可以存在于链段内或链段之间,或链段内和链段之间两者。
聚酰胺本身或含聚酰胺的嵌段共聚物的聚酰胺链段可以衍生自聚酰胺预聚物诸如内酰胺、氨基酸和/或二氨基化合物与二羧酸或其活化形式的缩合。所得到的聚酰胺链段包含酰胺键(-(CO)NH-)。术语“氨基酸”指的是具有至少一个氨基基团和至少一个羧基基团的分子。聚酰胺中的每个聚酰胺链段可以是相同的或不同的。
聚酰胺或含聚酰胺的嵌段共聚物的聚酰胺链段可以衍生自内酰胺和/或氨基酸的缩聚,并且可以包含具有下式13中所示结构的酰胺链段,其中R6基团代表衍生自内酰胺或氨基酸的聚酰胺部分。
Figure BDA0002811490560000371
(式13)
R6基团可以衍生自内酰胺。R6基团可以衍生自具有从3至20个碳原子的内酰胺基团、或具有从4至15个碳原子的内酰胺基团、或具有从6至12个碳原子的内酰胺基团。R6基团可以衍生自己内酰胺或月桂基内酰胺。R6基团可以衍生自一种或更多种氨基酸。R6基团可以衍生自具有从4至25个碳原子的氨基酸基团、或具有从5至20个碳原子的氨基酸基团、或具有从8至15个碳原子的氨基酸基团。R6基团可以衍生自12-氨基月桂酸或11-氨基十一烷酸。
任选地,为了增加含聚酰胺的嵌段共聚物的相对亲水性程度,式13可以包括聚酰胺-聚醚嵌段共聚物链段,如下文所示:
Figure BDA0002811490560000381
(式14)
其中m是3-20,并且n是1-8。任选地,m是4-15或6-12(例如,6、7、8、9、10、11或12),并且n是1、2或3。例如,m可以是11或12,并且n可以是1或3。聚酰胺或含聚酰胺的嵌段共聚物的聚酰胺链段可以衍生自二氨基化合物与二羧酸或其活化形式的缩合,并且可以包含具有下式15中所示的结构的酰胺链段,其中R7基团代表衍生自二氨基化合物的聚酰胺部分,并且R8基团代表衍生自二羧酸化合物的部分:
Figure BDA0002811490560000382
(式15)。
R7基团可以衍生自二氨基化合物,该二氨基化合物包含具有从4至15个碳原子、或从5至10个碳原子、或从6至9个碳原子的脂族基团。二氨基化合物可以包含芳族基团,诸如苯基、萘基、二甲苯基和甲苯基。R7基团可以衍生自的合适的二氨基化合物包括但不限于六亚甲基二胺(HMD)、四亚甲基二胺、三甲基六亚甲基二胺(TMD)、间亚二甲苯基二胺(MXD)和1,5-戊胺二胺(1,5-pentamine diamine)。R8基团可以衍生自二羧酸或其活化形式,包括具有从4至15个碳原子、或从5至12个碳原子、或从6至10个碳原子的脂族基团。R8可以衍生自的二羧酸或其活化形式包括芳族基团,诸如苯基、萘基、二甲苯基和甲苯基基团。R8可以衍生自的合适的羧酸或其活化形式包括己二酸、癸二酸、对苯二甲酸和间苯二甲酸。聚酰胺链可以大体上不含芳族基团。
聚酰胺(包括含聚酰胺的嵌段共聚物)的每个聚酰胺链段可以独立地衍生自选自由12-氨基月桂酸、己内酰胺、六亚甲基二胺和己二酸组成的组的聚酰胺预聚物。
聚酰胺可以包括聚(醚-嵌段-酰胺)或基本上由聚(醚-嵌段-酰胺)组成。聚(醚-嵌段-酰胺)可以由羧酸封端的聚酰胺预聚物与羟基封端的聚醚预聚物缩聚形成聚(醚-嵌段-酰胺)来形成,如式16中所示:
Figure BDA0002811490560000391
(式16)。
聚(醚嵌段酰胺)聚合物可以通过含有反应性末端的聚酰胺嵌段与含有反应性末端的聚醚嵌段的缩聚来制备。实例包括:1)含有二胺链末端的聚酰胺嵌段与含有羧酸链末端的聚氧化烯嵌段;2)含有二羧酸链末端的聚酰胺嵌段与含有二胺链末端的聚氧化烯嵌段,所述含有二胺链末端的聚氧化烯嵌段通过已知为聚醚二醇的脂族二羟基化的α-ω聚氧化烯的氰乙基化和氢化获得;3)含有二羧酸链末端的聚酰胺嵌段与聚醚二醇,在这种特定情况下获得的产物是聚醚酯酰胺。聚(醚-嵌段-酰胺)的聚酰胺嵌段可以衍生自内酰胺、氨基酸和/或二氨基化合物与二羧酸,如先前描述的。聚醚嵌段可以衍生自选自由以下组成的组的一种或更多种聚醚:聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷(PPO)、聚四氢呋喃(PTHF)、聚四亚甲基氧醚(PTMO)及其组合。
聚(醚嵌段酰胺)聚合物可以包括那些包含含有二羧酸链末端的聚酰胺嵌段的聚合物,所述含有二羧酸链末端的聚酰胺嵌段衍生自α,ω-氨基羧酸、内酰胺或二羧酸与二胺在链限制的二羧酸的存在下的缩合。在这种类型的聚(醚嵌段酰胺)聚合物中,可以使用α,ω-氨基羧酸诸如氨基十一烷酸;可以使用内酰胺诸如己内酰胺或月桂基内酰胺;可以使用二羧酸诸如己二酸、癸二酸或十二烷二酸;并且可以使用二胺诸如六亚甲基二胺;或任何前述的多种组合。该共聚物可以包含聚酰胺嵌段,该聚酰胺嵌段包括聚酰胺12或聚酰胺6。
聚(醚嵌段酰胺)聚合物可以包括那些包含聚酰胺嵌段的聚合物,并且是低质量的,即它们具有从400至1000的数均分子量,所述包含聚酰胺嵌段的聚合物衍生自一种或更多种α,ω-氨基羧酸和/或一种或更多种含有从6至12个碳原子的内酰胺在含有从4至12个碳原子的二羧酸的存在下的缩合。在这种类型的聚(醚嵌段酰胺)聚合物中,可以使用α,ω-氨基羧酸诸如氨基十一烷酸或氨基十二烷酸;可以使用二羧酸诸如己二酸、癸二酸、间苯二甲酸、丁二酸、1,4-环己基二甲酸、对苯二甲酸、磺基间苯二甲酸的钠盐或锂盐、二聚脂肪酸(这些二聚脂肪酸具有至少98重量百分比的二聚体含量,并且优选地是氢化的)和十二烷二酸HOOC-(CH2)10-COOH;并且可以使用内酰胺诸如己内酰胺和月桂基内酰胺;或任何前述的多种组合。该共聚物可以包括聚酰胺嵌段,该聚酰胺嵌段通过月桂基内酰胺在己二酸或十二烷二酸的存在下的缩合获得并且具有至少750的数均分子量,该共聚物具有从约127℃至约130℃的熔化温度。可以选择聚酰胺嵌段的多种成分及其比例,以便获得低于150℃或从约90℃至约135℃的熔点。
聚(醚嵌段酰胺)聚合物可以包括那些包含聚酰胺嵌段的聚合物,所述包含聚酰胺嵌段的聚合物衍生自至少一种α,ω-氨基羧酸(或内酰胺)、至少一种二胺和至少一种二羧酸的缩合。在这种类型的共聚物中,α,ω-氨基羧酸、内酰胺和二羧酸可以选自上文描述的那些,并且可以使用二胺例如含有从6至12个原子的脂族二胺,并且可以是无环的和/或饱和环状的,例如但不限于六亚甲基二胺、哌嗪、1-氨基乙基哌嗪、二氨基丙基哌嗪、四亚甲基二胺、八亚甲基二胺、十亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、1,5-二氨基己烷、2,2,4-三甲基-1,6-二氨基己烷、二胺多元醇、异佛尔酮二胺(IPD)、甲基五亚甲基二胺(MPDM)、双(氨基环己基)甲烷(BACM)和双(3-甲基-4-氨基环己基)甲烷(BMACM)。
聚酰胺可以是热塑性聚酰胺,并且可以选择聚酰胺嵌段的成分和它们的比例,以便获得小于150℃的熔化温度,诸如从约90℃至约135℃的熔点。可以选择热塑性聚酰胺嵌段的多种成分和它们的比例,以便获得小于150℃的熔点,诸如从约90℃至约135℃的熔点。
聚酰胺嵌段的数均摩尔质量可以是从约300克/摩尔至约15,000克/摩尔、从约500克/摩尔至约10,000克/摩尔、从约500克/摩尔至约6,000克/摩尔、从约500克/摩尔至约5,000克/摩尔、或从约600克/摩尔至约5,000克/摩尔。聚醚嵌段的数均分子量可以在从约100至约6,000、从约400至约3000、或从约200至约3,000的范围内。聚(醚嵌段酰胺)聚合物的聚醚(PE)含量(x)可以是从约0.05至约0.8(即,从约5摩尔百分比至约80摩尔百分比)。聚醚嵌段可以以从约10重量百分比至约50重量百分比、从约20重量百分比至约40重量百分比、或从约30重量百分比至约40重量百分比的量存在于聚酰胺中。聚酰胺嵌段可以以从约50重量百分比至约90重量百分比、从约60重量百分比至约80重量百分比、或从约70重量百分比至约90重量百分比的量存在于聚酰胺中。
聚醚嵌段可以包含不同于环氧乙烷单元的单元,诸如例如环氧丙烷或聚四氢呋喃(其导致聚丁二醇序列)。还可以同时使用PEG嵌段,即由环氧乙烷单元组成的嵌段;聚丙二醇(PPG)嵌段,即由环氧丙烷单元组成的嵌段;以及聚(四亚甲基醚)二醇(PTMG)嵌段,即由四亚甲基二醇单元组成的嵌段,也被称为聚四氢呋喃。有利地使用PPG嵌段或PTMG嵌段。在这些含有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物中的聚醚嵌段的量可以是共聚物的从约10重量百分比至约50重量百分比、或从约35重量百分比至约50重量百分比。
包含聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的共聚物可以通过用于附接聚酰胺嵌段和聚醚嵌段的任何手段来制备。在实践中,基本上使用了两种工艺,一种是两步工艺,并且另一种是一步工艺。
在两步工艺中,首先制备具有二羧酸链末端的聚酰胺嵌段,并且然后在第二步中,将这些聚酰胺嵌段连接到聚醚嵌段。具有二羧酸链末端的聚酰胺嵌段衍生自聚酰胺前体在链终止剂二羧酸的存在下的缩合。如果聚酰胺前体仅是内酰胺或α,ω-氨基羧酸,则添加二羧酸。如果前体已经包含二羧酸,则相对于二胺的化学计量来说,这是过量使用的。反应通常发生在从约180℃至约300℃,诸如从约200℃至约290℃,并且反应器中的压力可以设置为从约5巴至约30巴,并且被维持持续约2至3小时。反应器中的压力慢慢降低到大气压,并然后蒸馏掉过量的水,例如持续一个或两个小时。
在已经制备了具有羧酸端基的聚酰胺之后,接着添加聚醚、多元醇和催化剂。聚醚的总量可以被分成一份或更多份并且以一份或更多份添加,催化剂也是可以这样。首先添加聚醚,并且聚醚和多元醇的OH端基与聚酰胺的COOH端基的反应开始,其中形成酯键并且消除水。通过蒸馏尽可能多地从反应混合物中除去水,且然后引入催化剂以便完成聚酰胺嵌段与聚醚嵌段的连接。该第二步骤在搅拌下进行,优选地在至少50毫巴(5000帕斯卡)的真空下,在使得反应物和获得的共聚物处于熔融状态的温度进行。举例来说,该温度可以是从约100℃至约400℃,诸如从约200℃至约250℃。通过测量聚合物熔体施加在搅拌器上的扭矩或通过测量搅拌器所消耗的电功率来监测反应。反应的结束由扭矩或目标功率的值来确定。催化剂被定义为通过酯化促进聚酰胺嵌段与聚醚嵌段的连接的任何产品。催化剂可以是选自由钛、锆和铪形成的组的金属(M)的衍生物。该衍生物可以由符合通式M(OR)4的四醇盐来制备,其中M代表钛、锆或铪,并且可以相同或不同的R代表具有从1至24个碳原子的直链或支链的烷基基团。
催化剂可以包含金属(M)的盐,特别是(M)与有机酸的盐,以及(M)的氧化物和/或(M)的氢氧化物与有机酸的络合盐。有机酸可以是甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、环己烷羧酸、苯乙酸、苯甲酸、水杨酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、马来酸、富马酸、邻苯二甲酸或巴豆酸。有机酸可以是乙酸或丙酸。M可以是锆,并且这样的盐被称为氧锆基盐(zirconyl salt),例如,以名称乙酸氧锆(zirconyl acetate)出售的可商购的产品。
催化剂的重量比例可以从二羧酸聚酰胺与聚醚二醇和多元醇的混合物重量的约0.01百分比至约5百分比变化。催化剂的重量比例可以从二羧酸聚酰胺与聚醚二醇和多元醇的混合物重量的约0.05百分比至约2百分比变化。
在一步工艺中,聚酰胺前体、链终止剂和聚醚被共混在一起;然后所得到的是基本上具有高度可变的长度的聚醚嵌段和聚酰胺嵌段的聚合物,但还有已经无规地反应的多种反应物,这些反应物沿聚合物链无规地分布。它们是与上述两步工艺中相同的反应物和相同的催化剂。如果聚酰胺前体仅仅是内酰胺,则添加少量水是有利的。该共聚物具有基本上相同的聚醚嵌段和相同的聚酰胺嵌段,但还有一小部分已经无规地反应的多种反应物,这些反应物沿聚合物链无规地分布。如在上述两步工艺中的第一步中,反应器被关闭并在搅拌下被加热。确定的压力为从约5巴至约30巴。当压力不再变化时,将反应器置于减压下,同时仍然保持熔融反应物的剧烈搅拌。如先前在两步工艺的情况下那样监测反应。
聚酰胺嵌段与聚醚嵌段的适当比率可以在单一聚(醚嵌段酰胺)中找到,或者可以在适当的平均组成的情况下使用两种或更多种不同组成的聚(醚嵌段酰胺)的共混物。可能有用的是,将具有高水平的聚酰胺基团的嵌段共聚物与具有较高水平的聚醚嵌段的嵌段共聚物共混,以产生具有聚(酰胺-嵌段-醚)共聚物的总共混物的约20重量百分比至约40重量百分比、或约30重量百分比至约35重量百分比的平均聚醚嵌段水平的共混物。该共聚物可以包括两种不同的聚(醚-嵌段-酰胺)的共混物,该共混物包括具有低于35重量百分比的聚醚嵌段水平的至少一种嵌段共聚物和具有至少45重量百分比的聚醚嵌段的第二聚(醚-嵌段-酰胺)。
示例性的可商购的共聚物包括但不限于以以下商标可得的共聚物或还有由其他各供应商生产的其他类似材料:“VESTAMID”(Evonik Industries,Essen,Germany);“PLATAMID”(Arkema,Colombes,France),例如,产品代码H2694;“PEBAX”(Arkema),例如产品代码“PEBAX MH1657”和“PEBAX MV1074”;“PEBAX RNEW”(Arkema);“GRILAMID”(EMS-Chemie AG,Domat-Ems,Switzerland)。
聚酰胺可以通过例如聚合物的聚酰胺基团之间的非极性或极性的相互作用被物理交联。在聚酰胺是共聚酰胺的实例中,共聚酰胺可以通过聚酰胺基团之间的相互作用以及任选地通过共聚物基团之间的相互作用被物理交联。当共聚酰胺通过聚酰胺基团之间的相互作用被物理交联时,聚酰胺链段可以形成被称为硬链段的聚合物的部分,并且共聚物链段可以形成被称为软链段的聚合物的部分。例如,当共聚酰胺是聚(醚-嵌段-酰胺)时,聚酰胺链段形成聚合物的硬链段,并且聚醚链段形成聚合物的软链段。因此,在一些实例中,聚合物可以包括物理交联的聚合物网络,该聚合物网络具有一个或更多个带有酰胺键的聚合物链。
共聚酰胺的聚酰胺链段可以包括聚酰胺-11或聚酰胺-12,并且聚醚链段可以是选自由以下组成的组的链段:聚环氧乙烷链段、聚环氧丙烷链段和聚四亚甲基氧醚链段及其组合。
聚酰胺可以部分或完全共价交联,如本文先前描述的。在一些情况下,聚酰胺中存在的交联度为使得,当其被热加工,例如以纱线或纤维的形式,以形成本公开内容的物品时,部分共价交联的热塑性聚酰胺保留足够的热塑性特征,使得部分共价交联的热塑性聚酰胺在加工期间熔化并且再固化。
热塑性聚酯
聚合物可以包括聚酯。聚酯可以包括热塑性聚酯。此外,聚酯可以是弹性聚酯,诸如热塑性聚酯。聚酯可以通过一种或更多种羧酸或其成酯衍生物(ester-formingderivative)与一种或更多种二价或多价的脂族醇、脂环族醇、芳族醇或芳代脂族醇(araliphatic alcohol)或双酚的反应来形成。聚酯可以是具有相同化学结构的重复聚酯链段的聚酯均聚物。可选择地,聚酯可以包含许多具有不同聚酯化学结构的聚酯链段(例如聚乙醇酸链段、聚乳酸链段、聚己内酯链段、聚羟基链烷酸酯链段(polyhydroxyalkanoatesegment)、聚羟基丁酸酯链段等)。具有不同化学结构的聚酯链段可以无规地排列,或者可以排列为重复嵌段。
可以用于制备聚酯的示例性羧酸包括但不限于己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、壬烷二甲酸、癸烷二甲酸、十一烷二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、烷基取代的或卤化的对苯二甲酸、烷基取代的或卤化的间苯二甲酸、硝基-对苯二甲酸、4,4'-二苯醚二甲酸、4,4'-二苯硫醚二甲酸、4,4'-二苯砜-二甲酸、4,4'-二苯基亚烷基二甲酸、萘-2,6-二甲酸、环己烷-1,4-二甲酸和环己烷-1,3-二甲酸。适用于制备聚酯的示例性二醇或酚包括但不限于乙二醇、二乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,10-癸二醇、1,2-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2,2,4-三甲基己二醇、对-二甲苯二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇和双酚A。
聚酯可以是聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸六亚甲基酯、聚对苯二甲酸-1,4-二甲基环己烷酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚间苯二甲酸乙二醇酯(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、液晶聚酯,或前述中的两种或更多种的共混物或混合物。
聚酯可以是共聚酯(即,包含聚酯链段和非聚酯链段的共聚物)。共聚酯可以是脂族共聚酯(即,其中聚酯链段和非聚酯链段两者都是脂族的共聚酯)。可选择地,共聚酯可以包含芳族链段。共聚酯的聚酯链段可以包括以下或基本上由以下组成:聚乙醇酸链段、聚乳酸链段、聚己内酯链段、聚羟基链烷酸酯链段、聚羟基丁酸酯链段或其任何组合。共聚酯的聚酯链段可以无规地排列,或者可以排列为重复嵌段。
例如,聚酯可以是嵌段共聚酯,该嵌段共聚酯具有是相对较硬的、相同化学结构的聚合物单元的重复嵌段(硬链段)以及是相对较软的、相同化学结构的重复嵌段(软链段)。在包括具有重复的硬链段和软链段的嵌段共聚酯的嵌段共聚酯中,物理交联可以存在于嵌段内或嵌段之间,或嵌段内和嵌段之间两者。聚合物可以包括具有重复嵌段的硬链段和重复嵌段的软链段的弹性共聚酯或基本上由这样的弹性共聚酯组成。
共聚酯的非聚酯链段可以包括以下或基本上由以下组成:聚醚链段、聚酰胺链段或聚醚链段和聚酰胺链段两者。共聚酯可以是嵌段共聚酯,或者可以是无规共聚酯。共聚酯可以由聚酯低聚物或预聚物与第二低聚物预聚物缩聚形成嵌段共聚酯来形成。任选地,第二预聚物可以是亲水性预聚物。例如,共聚酯可以由对苯二甲酸或萘二甲酸与乙二醇、1,4-丁二醇或1,3-丙二醇的缩聚反应来形成。共聚酯的实例包括聚己二酸乙二醇酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯及其组合。共聚酰胺可以包括聚对苯二甲酸乙二醇酯或由聚对苯二甲酸乙二醇酯组成。
聚酯可以是包含以下中的一种或更多种的链段的嵌段共聚物:聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸六亚甲基酯、聚对苯二甲酸-1,4-二甲基环己烷酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚间苯二甲酸乙二醇酯(PEI)、聚芳酯(PAR)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)和液晶聚酯。例如,作为嵌段共聚物的合适的聚酯可以是PET/PEI共聚物、聚对苯二甲酸丁二醇酯/四乙二醇共聚物、聚氧化烯二酰亚胺二酸/聚对苯二甲酸丁二醇酯共聚物、或前述中的任何共聚物的共混物或混合物。
聚酯可以是生物可降解树脂,例如其中聚(α-羟基酸)诸如聚乙醇酸或聚乳酸作为主要重复单元被包含的共聚聚酯。
所公开的聚酯可以通过技术人员已知的多种缩聚方法来制备,诸如溶剂聚合工艺或熔体聚合工艺。
热塑性聚烯烃
聚合物可以包括聚烯烃或基本上由聚烯烃组成。聚烯烃可以是热塑性聚烯烃。此外,聚烯烃可以是弹性聚烯烃,诸如热塑性弹性聚烯烃。示例性聚烯烃可以包括聚乙烯、聚丙烯和烯烃弹性体(例如,乙烯与具有4至约8个碳原子的α-烯烃的茂金属催化的嵌段共聚物)。聚烯烃可以是包括以下的聚合物:聚乙烯、乙烯-α-烯烃共聚物、乙烯-丙烯橡胶(EPDM)、聚丁烯、聚异丁烯、聚-4-甲基戊-1-烯、聚异戊二烯、聚丁二烯、乙烯-甲基丙烯酸共聚物和烯烃弹性体,诸如从聚丙烯(PP)和乙烯-丙烯橡胶(EPDM)获得的动态交联聚合物(dynamically cross-linked polymer),以及前述的共混物或混合物。另外的示例性聚烯烃包括环烯烃诸如环戊烯或降冰片烯的聚合物。
应当理解的是,可以任选地交联的聚乙烯包括多种聚乙烯,包括低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、(VLDPE)和(ULDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、高密度和高分子量聚乙烯(HDPE-HMW)、高密度和超高分子量聚乙烯(HDPE-UHMW),以及任何前述聚乙烯的共混物或混合物。聚乙烯还可以是衍生自与以下物质共聚的、单烯烃和二烯烃的单体的聚乙烯共聚物:乙烯基、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、乙烯醇和/或乙酸乙烯酯。包含乙酸乙烯酯衍生的单元的聚烯烃共聚物可以是高乙酸乙烯酯含量的共聚物,例如大于约50重量百分比的乙酸乙烯酯衍生的组成。
聚烯烃可以通过本领域技术人员熟知的方法(例如,使用过氧化物引发剂、热和/或光)经由自由基聚合、阳离子聚合和/或阴离子聚合来形成。所公开的聚烯烃可以在高压下和在升高的温度通过自由基聚合制备。可选择地,聚烯烃可以通过使用催化剂的催化聚合来制备,所述催化剂通常含有来自IVb族、Vb族、VIb族或VIII族的金属的一种或更多种金属。催化剂通常具有与IVb族、Vb族、VIb族或VIII族金属络合的一种或多于一种配体,通常是氧化物、卤化物、醇化物、酯、醚、胺、烷基、烯基和/或可以对位配位或邻位配位的芳基。金属络合物可以呈游离形式或固定在基底上,通常固定在活化的氯化镁、氯化钛(III)、氧化铝或氧化硅上。金属催化剂可以可溶于或不溶于聚合介质。催化剂可以单独用于聚合,或者可以使用另外的活化剂,通常是Ia族、IIa族和/或IIIa族金属烷基类、金属氢化物、金属烷基卤化物、金属烷基氧化物或金属烷基氧烷(metal alkyloxane)。活化剂可以方便地用另外的酯基团、醚基团、胺基团或甲硅烷基醚基团改性。
合适的聚烯烃可以通过如本文描述的单烯烃和二烯烃的单体的聚合来制备。可以用于制备聚烯烃的示例性单体包括但不限于乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、2-甲基-1-丙烯、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、5-甲基-1-己烯及其混合物。
合适的乙烯-α-烯烃共聚物可以通过乙烯与具有3至12的碳数的α-烯烃诸如丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯或类似物的共聚来获得。
合适的动态交联聚合物可以通过使作为软链段的橡胶组分交联,而同时通过使用诸如班伯里混合机(Banbury mixer)和双轴挤出机的捏合机将诸如PP的硬链段和诸如EPDM的软链段物理分散来获得。
聚烯烃可以是聚烯烃的混合物,诸如本文上文公开的两种或更多种聚烯烃的混合物。例如,合适的聚烯烃混合物可以是聚丙烯与聚异丁烯的混合物、聚丙烯与聚乙烯的混合物(例如PP/HDPE、PP/LDPE)或不同类型的聚乙烯的混合物(例如LDPE/HDPE)。
聚烯烃可以是合适的单烯烃单体的共聚物或合适的单烯烃单体与乙烯基单体的共聚物。示例性聚烯烃共聚物包括乙烯/丙烯共聚物、线型低密度聚乙烯(LLDPE),及其与低密度聚乙烯(LDPE)、丙烯/丁-1-烯共聚物、丙烯/异丁烯共聚物、乙烯/丁-1-烯共聚物、乙烯/己烯共聚物、乙烯/甲基戊烯共聚物、乙烯/庚烯共聚物、乙烯/辛烯共聚物、丙烯/丁二烯共聚物、异丁烯/异戊二烯共聚物、乙烯/丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸烷基酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的混合物,及其与一氧化碳或乙烯/丙烯酸共聚物的共聚物,及其盐(离聚物),以及乙烯与丙烯和诸如己二烯、二环戊二烯或亚乙基-降冰片烯的二烯的三元共聚物;以及这样的共聚物彼此之间以及与上文1)中提及的聚合物的混合物,例如聚丙烯/乙烯-丙烯共聚物、LDPE/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、LDPE/乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、LLDPE/EVA、LLDPE/EAA以及交替或无规的聚亚烷基/一氧化碳共聚物(alternatingor random polyalkylene/carbon monoxide copolymer)及其与其他聚合物例如聚酰胺的混合物。
聚烯烃可以是聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物、聚丙烯无规共聚物、聚丙烯嵌段共聚物、聚乙烯均聚物、聚乙烯无规共聚物、聚乙烯嵌段共聚物、低密度聚乙烯(LDPE)、线型低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE),或者前述聚合物中的一种或更多种的共混物或混合物。
聚烯烃可以是聚丙烯。如本文使用的,术语“聚丙烯”意图涵盖任何包含丙烯单体的聚合物组合物,所述丙烯单体是单独的或是与其他无规选择和定向的聚烯烃、二烯或其他单体(诸如乙烯、丁烯及类似物)的混合物或共聚物。这样的术语还涵盖成分单体的任何不同的构型和排列(诸如无规立构、间规立构、全同立构等)。因此,如应用于纤维的该术语意图涵盖拉制聚合物(drawn polymer)的实际的长线、带、缝线及类似物。聚丙烯可以具有任何标准熔体流动(通过测试);然而,标准纤维级聚丙烯树脂具有在约1和1000之间的熔体流动指数范围。
聚烯烃可以是聚乙烯。如本文使用的,术语“聚乙烯”意图涵盖任何包含乙烯单体的聚合物组合物,所述乙烯单体是单独的或是与其他无规选择和定向的聚烯烃、二烯或其他单体(诸如丙烯、丁烯及类似物)的混合物或共聚物。这样的术语还涵盖成分单体的任何不同的构型和排列(诸如无规立构、间规立构、全同立构等)。因此,如应用于纤维的该术语意图涵盖拉制聚合物的实际的长线、带、缝线及类似物。聚乙烯可以具有任何标准熔体流动(通过测试);然而,标准纤维级聚乙烯树脂具有在约1和1000之间的熔体流动指数范围。
热塑性材料还可以包括一种或更多种加工助剂。加工助剂可以是非聚合物材料。这些加工助剂可以独立地选自包括但不限于以下的组:固化剂、引发剂、增塑剂、脱模剂、润滑剂、抗氧化剂、阻燃剂、染料、颜料、增强填料和非增强填料、纤维增强剂和光稳定剂。
热塑性添加剂
在一些方面中,所公开的热塑性聚合物或所公开的包含热塑性聚合物的纤维、丝、纱线、膜、片材或纺织品还可以包括添加剂。添加剂可以直接并入到纤维、丝、纱线、膜、片材或纺织品中,或可选择地,施加到纤维、丝、纱线、膜、片材或纺织品。此外,在挤出、形成片材或膜以及聚合物共混物之前,添加剂可以并入到聚合物熔体中。可以用于所公开的热塑性聚合物、纤维、丝、纱线或织物的添加剂包括但不限于染料、颜料、着色剂、紫外光吸收剂、受阻胺光稳定剂、抗氧化剂、加工助剂或加工剂、增塑剂、润滑剂、乳化剂、颜料、染料、光学增白剂、流变学添加剂、催化剂、流动控制剂、滑爽剂(slip agent)、交联剂、交联促进剂(crosslinking booster)、卤素清除剂、烟雾抑制剂、耐火剂(flame-proofing agent)、抗静电剂、填料或前述中的两种或更多种的混合物。当使用时,添加剂可以以从约0.01wt%至约10wt%、约0.025wt%至约5wt%或约0.1wt%至3wt%的量存在,其中wt%是基于热塑性组合物、纤维、丝、纱线或织物中的材料组分的总和。
单独的组分可以与热塑性组合物的其他组分在连续混合器或分批混合器中,例如在相互啮合的转子混合器诸如杂混混合器(Intermix mixer)、双螺杆挤出机中,在切向转子混合器诸如使用双辊磨机的班伯里混合机中,或这些的一些组合中混合在一起,以制造包含热塑性聚合物和添加剂的组合物。混合器可以经由单个步骤或多个步骤将组分共混在一起,并且可以经由分散混合或分布混合将组分混合以形成所得到的热塑性组合物。此步骤通常被称为“复合”。
在一些方面中,添加剂是抗氧化剂,诸如抗坏血酸、烷基化的单酚、烷基硫代甲基苯酚、氢醌或烷基化的氢醌、生育酚、羟基化的硫代二苯醚、亚烷基双酚、苄基化合物、羟基化的丙二酸酯、芳族羟基苄基化合物、三嗪化合物、苄基膦酸酯、酰氨基苯酚、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸与一元醇或多元醇的酯、β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)丙酸与一元醇或多元醇的酯、β-(3,5-二环己基-4-羟基苯基)丙酸与一元醇或多元醇的酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯基乙酸与一元醇或多元醇的酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸的酰胺、胺类抗氧化剂(aminic antioxidant),或前述中的两种或更多种的混合物。
示例性的烷基化的单酚包括但不限于2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2-叔丁基-4,6-二甲基苯酚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、2,6-二叔丁基-4-正丁基苯酚、2,6-二叔丁基-4-异丁基苯酚、2,6-二环戊基-4-甲基苯酚、2-(α-乙基环己基)-4,6-二甲基苯酚、2,6-双十八烷基-4-甲基苯酚、2,4,6-三环己基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲氧基甲基苯酚、侧链是直链或支链的壬基苯酚例如2,6-二壬基-4-甲基苯酚、2,4-二甲基-6-(1-甲基十一烷-1-基)苯酚、2,4-二甲基-6-(1-甲基十七烷-1-基)苯酚、2,4-二甲基-6-(1-甲基十三烷-1-基)苯酚,以及前述中的两种或更多种的混合物。
示例性的烷基硫代甲基苯酚包括但不限于2,4-二辛基硫代甲基-6-叔丁基苯酚、2,4-二辛基硫代甲基-6-甲基苯酚、2,4-二辛基硫代甲基-6-乙基苯酚、2,6-二-十二烷基硫代甲基-4-壬基苯酚,以及前述中的两种或更多种的混合物。
示例性的氢醌和烷基化的氢醌包括但不限于2,6-二叔丁基-4-甲氧基苯酚、2,5-二叔丁基氢醌、2,5-二叔戊基氢醌、2,6-二苯基-4-十八烷氧基苯酚、2,6-二叔丁基氢醌、2,5-二叔丁基-4-羟基茴香醚、3,5-二叔丁基-4-羟基茴香醚、3,5-二叔丁基-4-羟基苯基硬脂酸酯、双-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)己二酸酯,以及前述中的两种或更多种的混合物。
示例性的生育酚包括但不限于α-生育酚、p-生育酚、7-生育酚、6-生育酚以及前述中的两种或更多种的混合物。
示例性的羟基化的硫代二苯基醚包括但不限于2,2'-硫代双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)、2,2'-硫代双(4-辛基苯酚)、4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)、4,4'-硫代双(6-叔丁基-2-甲基苯酚)、4,4'-硫代双-(3,6-二仲戊基苯酚)、4,4'-双(2,6-二甲基-4-羟基苯基)二硫化物,以及前述中的两种或更多种的混合物。
示例性的亚烷基双酚包括但不限于2,2'-亚甲基双(6-叔丁基-4-甲基苯酚)、2,2'-亚甲基双(6-叔丁基-4-乙基苯酚)、2,2'-亚甲基双[4-甲基-6-(α-甲基环己基)苯酚]、2,2'-亚甲基双(4-甲基-6-环己基苯酚)、2,2'-亚甲基双(6-壬基-4-甲基苯酚)、2,2'-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯酚)、2,2'-亚乙基双(4,6-二叔丁基苯酚)、2,2'-亚乙基双(6-叔丁基-4-异丁基苯酚)、2,2'-亚甲基双[6-(α-甲基苄基)-4-壬基苯酚]、2,2'-亚甲基双[6-(α,α-二甲基苄基)-4-壬基苯酚]、4,4'-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)、4,4'-亚甲基双(6-叔丁基-2-甲基苯酚)、1,1-双(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)丁烷、2,6-双(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苄基)-4-甲基苯酚、1,1,3-三(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)丁烷、1,1-双(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基-苯基)-3-正十二烷基巯基丁烷、乙二醇双[3,3-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丁酸酯]、双(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基-苯基)二环戊二烯、双[2-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-6-叔丁基-4-甲基苯基]对苯二甲酸酯、1,1-双(3,5-二甲基-2-羟基苯基)丁烷、2,2-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)-4-正十二烷基巯基丁烷、1,1,5,5-四(5-叔丁基-4-羟基-2-甲基苯基)戊烷,以及前述中的两种或更多种的混合物。
示例性的苄基化合物包括但不限于3,5,3′,5′-四叔丁基-4,4′-二羟基二苄基醚、十八烷基-4-羟基-3,5-二甲基苄基巯基乙酸酯、十三烷基-4-羟基-3,5-二叔丁基苄基巯基乙酸酯、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)胺、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-2,4,6-三甲基苯、二(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)硫化物、3,5-二叔丁基-4-羟基苄基-巯基-乙酸异辛基酯、双(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)二硫醇对苯二甲酸酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)异氰脲酸酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苄基-磷酸双十八烷基酯和3,5-二叔丁基-4-羟基苄基-磷酸单乙酯,以及前述中的两种或更多种的混合物。
示例性的羟基苄基化的丙二酸酯包括但不限于双十八烷基-2,2-双(3,5-二叔丁基-2-羟基苄基)丙二酸酯、双十八烷基-2-(3-叔丁基-4-羟基-5-乙基苄基)丙二酸酯、双十二烷基巯基乙基-2,2-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)丙二酸酯、双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯基]-2,2-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)丙二酸酯,以及前述中的两种或更多种的混合物。
示例性的芳族羟基苄基化合物包括但不限于1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-2,4,6-三甲基苯、1,4-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-2,3,5,6-四甲基苯、2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯酚,以及前述中的两种或更多种的混合物。
示例性的三嗪化合物包括但不限于2,4-双(辛基巯基)-6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯胺基)-1,3,5-三嗪、2-辛基巯基-4,6-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯胺基)-1,3,5-三嗪、2-辛基巯基-4,6-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯氧基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯氧基)-1,2,3-三嗪、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基-苄基)异氰脲酸酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)异氰脲酸酯、2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基乙基)-1,3,5-三嗪、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基-苯基丙酰基)-六氢-1,3,5-三嗪、1,3,5-三(3,5-二环己基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯,以及前述中的两种或更多种的混合物。
示例性的苄基膦酸酯包括但不限于二甲基-2,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸酯、二乙基-3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸酯、双十八烷基-3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸酯、双十八烷基-5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苄基膦酸酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸的单乙酯的钙盐,以及前述中的两种或更多种的混合物。
示例性的酰基氨基苯酚包括但不限于4-羟基-月桂酸酰苯胺、4-羟基-硬脂酸酰苯胺、2,4-双-辛基巯基-6-(3,5-叔丁基-4-羟基苯胺基)-s-三嗪和辛基-N-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)氨基甲酸酯,以及前述中的两种或更多种的混合物。
β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸的示例性酯包括但不限于与一元醇或多元醇的酯,所述一元醇或多元醇诸如甲醇、乙醇、正辛醇、异辛醇、十八烷醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、硫代二乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、季戊四醇、三(羟基乙基)异氰脲酸酯、N,N′-双(羟基乙基)草酰胺、3-硫代十一烷醇、3-硫代十五烷醇、三甲基己二醇、三羟甲基丙烷、4-羟基甲基-1-磷-2,6,7-三氧杂二环[2.2.2]辛烷,以及衍生自前述一元醇或多元醇中的两种或更多种的酯的混合物。
β-(5-叔丁基-4-羟基-3-甲基苯基)丙酸的示例性酯包括但不限于与一元醇或多元醇的酯,所述一元醇或多元醇诸如甲醇、乙醇、正辛醇、异辛醇、十八烷醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、硫代二乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、季戊四醇、三(羟基乙基)异氰脲酸酯、N,N′-双(羟基乙基)草酰胺、3-硫代十一烷醇、3-硫代十五烷醇、三甲基己二醇、三羟甲基丙烷、4-羟基甲基-1-磷-2,6,7-三氧杂二环[2.2.2]辛烷,以及衍生自前述一元醇或多元醇中的两种或更多种的酯的混合物。
β-(3,5-二环己基-4-羟基苯基)丙酸的示例性酯包括但不限于与一元醇或多元醇的酯,所述一元醇或多元醇诸如甲醇、乙醇、正辛醇、异辛醇、十八烷醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、硫代二乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、季戊四醇、三(羟基乙基)异氰脲酸酯、N,N′-双(羟基乙基)草酰胺、3-硫代十一烷醇、3-硫代十五烷醇、三甲基己二醇、三羟甲基丙烷、4-羟基甲基-1-磷-2,6,7-三氧杂二环[2.2.2]辛烷,以及衍生自前述一元醇或多元醇中的两种或更多种的酯的混合物。
3,5-二叔丁基-4-羟基苯基乙酸的示例性酯包括但不限于与一元醇或多元醇的酯,所述一元醇或多元醇诸如甲醇、乙醇、正辛醇、异辛醇、十八烷醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、新戊二醇、硫代二乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、季戊四醇、三(羟基乙基)异氰脲酸酯、N,N′-双(羟基乙基)草酰胺、3-硫代十一烷醇、3-硫代十五烷醇、三甲基己二醇、三羟甲基丙烷、4-羟基甲基-1-磷-2,6,7-三氧杂二环[2.2.2]辛烷,以及衍生自前述一元醇或多元醇中的两种或更多种的酯的混合物。
β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸的示例性酰胺包括但不限于N,N′-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰基)六亚甲基二酰胺、N,N′-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰基)三亚甲基二酰胺、N,N′-双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰基)酰肼、N,N′-双[2-(3-[3,5-二叔丁基-4-羟基苯基]丙酰氧基)乙基]草酰胺,以及前述中的两种或更多种的混合物。
示例性的胺类抗氧化剂包括但不限于N,N′-二异丙基-对亚苯基二胺、N,N′-二仲丁基-对亚苯基二胺、N,N′-双(1,4-二甲基戊基)-对亚苯基二胺、N,N′-双(1-乙基-3-甲基戊基)-对亚苯基二胺、N,N′-双(1-甲基庚基)-对亚苯基二胺、N,N′-二环己基-对亚苯基二胺、N,N′-二苯基对亚苯基二胺、N,N′-双(2-萘基)对亚苯基二胺、N-异丙基-N′-苯基-对亚苯基二胺、N-(1,3-二甲基丁基)-N′-苯基对亚苯基二胺、N-(1-甲基庚基)-N′-苯基对亚苯基二胺、N-环己基-N′-苯基对亚苯基二胺、4-(对甲苯氨磺酰基)二苯基胺、N,N′-二甲基-N,N′-二仲丁基对亚苯基二胺、二苯基胺、N-烯丙基二苯基胺、4-异丙氧基二苯基胺、N-苯基-1-萘基胺、N-(4-叔辛基苯基)-1-萘基胺、N-苯基-2-萘基胺、辛基化的二苯基胺例如p,p′-二叔辛基二苯基胺、4-正丁基氨基苯酚、4-丁酰基氨基苯酚、4-壬酰基氨基苯酚、4-十二烷酰基氨基苯酚、4-十八烷酰基氨基苯酚、双(4-甲氧基苯基)胺、2,6-二叔丁基-4-二甲基氨基甲基苯酚、2,4′-二氨基二苯基甲烷、4,4′-二氨基二苯基甲烷、N,N,N′,N′-四甲基-4,4′-二氨基二苯基甲烷、1,2-双[(2-甲基苯基)氨基]乙烷、1,2-双(苯基氨基)丙烷、(邻甲苯基)双胍、双[4-(1′,3′-二甲基丁基)苯基]胺、叔辛基化的N-苯基-1-萘基胺、单烷基化和二烷基化的叔丁基/叔辛基二苯基胺的混合物、单烷基化和二烷基化的壬基二苯基胺的混合物、单烷基化和二烷基化的十二烷基二苯基胺的混合物、单烷基化和二烷基化的异丙基二苯基胺/异己基二苯基胺的混合物、单烷基化和二烷基化的叔丁基二苯基胺的混合物、2,3-二氢-3,3-二甲基-4H-1,4-苯并噻嗪、吩噻嗪、单烷基化和二烷基化的叔丁基吩噻嗪/叔辛基吩噻嗪的混合物、单烷基化和二烷基化的叔辛基吩噻嗪的混合物、N-烯丙基吩噻嗪、N,N,N′,N′-四苯基-1,4-二氨基丁-2-烯、N,N-双(2,2,6,6-四甲基-哌啶-4-基-六亚甲基二胺、双(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯、2,2,6,6-四甲基哌啶-4-酮、2,2,6,6-四甲基哌啶-4-醇,以及前述中的两种或更多种的混合物。
在一些方面中,添加剂是UV吸收剂和/或光稳定剂,包括但不限于2-(2-羟基苯基)-2H-苯并三唑化合物、2-羟基二苯甲酮化合物、被取代的和未被取代的苯甲酸的酯、丙烯酸酯或丙二酸酯化合物、空间受阻胺稳定剂化合物、草酰胺化合物、三芳基邻羟基苯基-s-三嗪化合物,或前述中的两种或更多种的混合物。
示例性的2-(2-羟基苯基)-2H-苯并三唑化合物包括但不限于2-(2-羟基-5-甲基苯基)-2H-苯并三唑、2-(3,5-二叔丁基-2-羟基苯基)-2H-苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔丁基苯基)-2H-苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)-2H-苯并三唑、5-氯-2-(3,5-二叔丁基-2-羟基苯基)-2H-苯并三唑、5-氯-2-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基)-2H-苯并三唑、2-(3-仲丁基-5-叔丁基-2-羟基苯基)-2H-苯并三唑、2-(2-羟基-4-辛氧基苯基)-2H-苯并三唑、2-(3,5-二叔戊基-2-羟基苯基)-2H-苯并三唑、2-(3,5-双-α-枯基-2-羟基苯基)-2H-苯并三唑、2-(3-叔丁基-2-羟基-5-(2-(ω)-羟基-八(亚乙基氧基)羰基-乙基)-苯基)-2H-苯并三唑、2-(3-十二烷基-2-羟基-5-甲基苯基)-2H-苯并三唑、2-(3-叔丁基-2-羟基-5-(2-辛氧基羰基)乙基苯基)-2H-苯并三唑、十二烷基化的2-(2-羟基-5-甲基苯基)-2H-苯并三唑、2-(3-叔丁基-2-羟基-5-(2-辛氧基羰基乙基)苯基)-5-氯-2H-苯并三唑、2-(3-叔丁基-5-(2-(2-乙基己氧基)-羰基乙基)-2-羟基苯基)-5-氯-2H-苯并三唑、2-(3-叔丁基-2-羟基-5-(2-甲氧基羰基乙基)苯基)-5-氯-2H-苯并三唑、2-(3-叔丁基-2-羟基-5-(2-甲氧基羰基乙基)苯基)-2H-苯并三唑、2-(3-叔丁基-5-(2-(2-乙基己氧基)羰基乙基)-2-羟基苯基)-2H-苯并三唑、2-(3-叔丁基-2-羟基-5-(2-异辛氧基羰基乙基)苯基-2H-苯并三唑、2,2′-亚甲基-双(4-叔辛基-(6-2H-苯并三唑-2-基)苯酚)、2-(2-羟基-3-α-枯基-5-叔辛基苯基)-2H-苯并三唑、2-(2-羟基-3-叔辛基-5-α-枯基苯基)-2H-苯并三唑、5-氟-2-(2-羟基-3,5-二-α-枯基-苯基)-2H-苯并三唑、5-氯-2-(2-羟基-3,5-二-α-枯基苯基)-2H-苯并三唑、5-氯-2-(2-羟基-3-α-枯基-5-叔辛基苯基)-2H-苯并三唑、2-(3-叔丁基-2-羟基-5-(2-异辛氧基羰基乙基)苯基)-5-氯-2H-苯并三唑、5-三氟甲基-2-(2-羟基-3-α-枯基-5-叔辛基苯基)-2H-苯并三唑、5-三氟甲基-2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)-2H-苯并三唑、5-三氟甲基-2-(2-羟基-3,5-二叔辛基苯基)-2H-苯并三唑、3-(5-三氟甲基-2H-苯并三唑-2-基)-5-叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸甲酯、5-丁基磺酰基-2-(2-羟基-3-α-枯基-5-叔辛基苯基)-2H-苯并三唑、5-三氟甲基-2-(2-羟基-3-α-枯基-5-叔丁基苯基)-2H-苯并三唑、5-三氟甲基-2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)-2H-苯并三唑、5-三氟甲基-2-(2-羟基-3,5-二-α-枯基苯基)-2H-苯并三唑、5-丁基磺酰基-2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)-2H-苯并三唑和5-苯基磺酰基-2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)-2H-苯并三唑,以及前述中的两种或更多种的混合物。
示例性的2-羟基二苯甲酮化合物包括但不限于2-羟基二苯甲酮的4-羟基衍生物、4-甲氧基衍生物、4-辛氧基衍生物、4-癸氧基衍生物、4-十二烷氧基衍生物、4-苄氧基衍生物、4,2′,4′-三羟基衍生物和2′-羟基-4,4′-二甲氧基衍生物,以及两种或更多种这样的衍生物的混合物。
被取代的和未被取代的苯甲酸的示例性酯包括但不限于4-叔丁基-苯基水杨酸酯、苯基水杨酸酯、辛基苯基水杨酸酯、二苯甲酰基雷锁酚、双(4-叔丁基苯甲酰基)雷锁酚、苯甲酰基雷锁酚、2,4-二叔丁基苯基-3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸十六烷基酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸十八烷基酯、2-甲基-4,6-二叔丁基苯基-3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯,以及前述中的两种或更多种的混合物。
示例性的丙烯酸酯化合物或丙二酸酯化合物包括但不限于α-氰基-β,β-二苯基丙烯酸乙酯或α-氰基-β,β-二苯基丙烯酸异辛酯、α-羰基甲氧基-肉桂酸甲酯、α-氰基-β-甲基-对甲氧基肉桂酸甲酯或α-氰基-β-甲基-对甲氧基肉桂酸丁酯、α-羰基甲氧基-对甲氧基肉桂酸甲酯、N-(β-羰基甲氧基-β-氰基乙烯基)-2-甲基-吲哚啉、二甲基对甲氧基亚苄基丙二酸酯、二(1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-基)对甲氧基亚苄基丙二酸酯,以及前述中的两种或更多种的混合物。
示例性的空间受阻胺稳定剂化合物包括但不限于4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶、1-烯丙基-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶、1-苄基-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)琥珀酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)正丁基-3,5-二叔丁基-4-羟基苄基丙二酸酯、三(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)次氮基三乙酸酯、四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷-四羧酸酯、1,1′-(1,2-乙烷二基)-双(3,3,5,5-四甲基哌嗪酮)、4-苯甲酰基-2,2,6,6-四甲基哌啶、4-硬脂氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、双(1,2,2,6,6-五甲基哌啶基)-2-正丁基-2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苄基)丙二酸酯、3-正辛基-7,7,9,9-四甲基-1,3,8-三氮杂螺[4.5]癸-2,4-二酮、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶基)癸二酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-哌啶基)琥珀酸酯、N,N′-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-六亚甲基二胺和4-吗啉基-2,6-二氯-1,3,5-三嗪的直链或环状的缩合物、8-乙酰基-3-十二烷基-7,7,9,9-四甲基-1,3,8-三氮杂螺[4.5]癸-2,4-二酮、3-十二烷基-1-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)吡咯烷-2,5-二酮、3-十二烷基-1-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)吡咯烷-2,5-二酮、N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-正十二烷基琥珀酰亚胺、N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-正十二烷基琥珀酰亚胺、2-十一烷基-7,7,9,9-四甲基-1-氧杂-3,8-二氮杂-4-氧代-螺[4,5]癸烷、1,1-双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶氧基羰基)-2-(4-甲氧基苯基)乙烯、N,N′-双-甲酰基-N,N′-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)六亚甲基二胺、聚[甲基丙基-3-氧代-4-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)]硅氧烷、1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-4-十八烷酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-4-十六烷酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶、1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-4-氧代-2,2,6,6-四甲基哌啶、双(1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯、双(1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)己二酸酯、双(1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)琥珀酸酯、双(1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)戊二酸酯和2,4-双{N-[1-(2-羟基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基]-N-丁基氨基}-6-(2-羟基乙基-氨基)-s-三嗪,以及前述中的两种或更多种的混合物。
示例性的草酰胺化合物包括但不限于4,4′-二辛氧基草酰苯胺(4,4′-dioctyloxyoxanilide)、2,2′-二乙氧基草酰苯胺、2,2′-二辛氧基-5,5′-二叔丁基草酰苯胺(2,2′-dioctyloxy-5,5′-di-tert-butoxanilide)、2,2′-双十二烷氧基-5,5′-二叔丁基草酰苯胺、2-乙氧基-2′-乙基草酰苯胺、N,N′-双(3-二甲基氨基丙基)草酰胺、2-乙氧基-5-叔丁基-2′-乙基草酰苯胺及其与2-乙氧基-2′-乙基-5,4′-二叔丁基草酰苯胺的混合物、邻甲氧基二取代的草酰苯胺和对甲氧基二取代的草酰苯胺的混合物以及邻乙氧基二取代的草酰苯胺和对乙氧基二取代的草酰苯胺的混合物,以及前述中的两种或更多种的混合物。
示例性的三芳基-邻羟基苯基-s-三嗪化合物包括但不限于4,6-双(2,4-二甲基苯基)-2-(2-羟基-4-辛氧基苯基)-s-三嗪、4,6-双(2,4-二甲基苯基)-2-(2,4-二羟基苯基)-s-三嗪、2,4-双(2,4-二羟基苯基)-6-(4-氯苯基)-s-三嗪、2,4-双[2-羟基-4-(2-羟基-乙氧基)苯基]-6-(4-氯苯基)-s-三嗪、2,4-双[2-羟基-4-(2-羟基-4-(2-羟基-乙氧基)苯基]-6-(2,4-二甲基苯基)-s-三嗪、2,4-双[2-羟基-4-(2-羟基乙氧基)苯基]-6-(4-溴苯基)-s-三嗪、2,4-双[2-羟基-4-(2-乙酰氧基乙氧基)苯基]-6-(4-氯苯基)-s-三嗪、2,4-双(2,4-二羟基苯基)-6-(2,4-二甲基苯基)-s-三嗪、2,4-双(4-联苯基)-6-(2-羟基-4-辛氧基羰基亚乙基氧基苯基)-s-三嗪、2-苯基-4-[2-羟基-4-(3-仲丁氧基-2-羟基丙氧基)苯基J-642-羟基-4-(3-仲戊氧基-2-羟基丙氧基)-苯基]-s-三嗪、2,4-双(2,4-二甲基苯基)-6-[2-羟基-4-(3-苄氧基-2-羟基-丙氧基)苯基]-s-三嗪、2,4-双(2-羟基-4-正丁氧基苯基)-6-(2,4-二正丁氧基苯基)-s-三嗪、亚甲基双{2,4-双(2,4-二甲基苯基)-6-[2-羟基-4-(3-丁氧基-2-羟基丙氧基)-苯基]-s-三嗪}、2,4,6-三(2-羟基-4-异辛氧基羰基异亚丙基氧基苯基)-s-三嗪、2,4-双(2,4-二甲基苯基)-6-(2-羟基-4-己氧基-5-α-枯基苯基)-s-三嗪、2-(2,4,6-三甲基苯基)-4,6-双[2-羟基-4-(3-丁氧基-2-羟基丙氧基)苯基]-s-三嗪、2,4,6-三[2-羟基-4-(3-仲丁氧基-2-羟基丙氧基)苯基-s-三嗪、4,6-双(2,4-二甲基苯基)-2-(2-羟基-4-(3-(2-乙基己氧基)-2-羟基丙氧基)-苯基)-s-三嗪、4,6-二苯基-2-(4-己氧基-2-羟基苯基)-s-三嗪,以及前述中的两种或更多种的混合物。
在一些方面中,添加剂是过氧化物清除剂,诸如β-硫代二丙酸的酯例如月桂基酯、硬脂基酯、肉豆蔻基酯或十三烷基酯;巯基苯并咪唑;和2-巯基-苯并咪唑的锌盐、二丁基二硫代氨基甲酸锌、双十八烷基二硫化物、四(β-十二烷基巯基)丙酸季戊四醇酯,或前述中任一种的混合物。
在一些方面中,添加剂是聚酰胺稳定剂,诸如卤素的铜盐例如碘化物,和/或磷化合物以及二价锰的盐。
在一些方面中,添加剂是碱性的助稳定剂,诸如三聚氰胺、聚乙烯吡咯烷酮、双氰胺(dicyandiamide)、氰脲酸三烯丙酯、脲衍生物、肼衍生物、胺、聚酰胺、聚氨酯、高级脂肪酸的碱金属盐和碱土金属盐,例如硬脂酸钙、硬脂酸锌、山嵛酸镁、硬脂酸镁、蓖麻油酸钠和棕榈酸钾、焦儿茶酚锑(antimony pyrocatecholate)或焦儿茶酚锌。
在一些方面中,添加剂是成核剂,诸如滑石,金属氧化物诸如二氧化钛或氧化镁,优选地碱土金属的磷酸盐、碳酸盐或硫酸盐,或者其混合物。可选择地,成核剂可以是单羧酸或多羧酸及其盐,例如4-叔丁基苯甲酸、己二酸、二苯基乙酸、琥珀酸钠、苯甲酸钠或其混合物。在另外的方面中,添加剂可以是包含如上文公开的无机材料和有机材料两者的成核剂。
在一些方面中,流变学改性剂可以是具有相当高的纵横比的纳米颗粒、纳米粘土、纳米碳、石墨、纳米二氧化硅等。
在一些方面中,添加剂是填料或增强剂,诸如粘土、高岭土、滑石、石棉、石墨、玻璃(诸如玻璃纤维、玻璃颗粒和玻璃泡(glass bulb)、玻璃球体或玻璃类球体)、云母、偏硅酸钙、硫酸钡、硫化锌、氢氧化铝、硅酸盐、硅藻土、碳酸盐(诸如碳酸钙、碳酸镁等)、金属(诸如钛、钨、锌、铝、铋、镍、钼、铁、铜、黄铜、硼、青铜、钴、铍以及这些的合金)、金属氧化物(诸如氧化锌、氧化铁、氧化铝、氧化钛、氧化镁、氧化锆等)、金属氢氧化物、颗粒状合成塑料(诸如高分子量聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯离聚物树脂、聚酰胺、聚酯、聚氨酯、聚酰亚胺等)、合成纤维(诸如包含高分子量聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯离聚物树脂、聚酰胺、聚酯、聚氨酯、聚酰亚胺等的纤维)、颗粒含碳材料(诸如炭黑等)、木粉和其他天然产物的粉或纤维,以及棉绒、纤维素绒、纤维素浆、皮革纤维、以及上文中任一种的组合。可以用于增加固化的弹性体组合物的比重的重质填料组分的非限制性实例可以包括钛、钨、铝、铋、镍、钼、铁、钢、铅、铜、黄铜、硼、碳化硼晶须、青铜、钴、铍、锌、锡、金属氧化物(诸如氧化锌、氧化铁、氧化铝、氧化钛、氧化镁和氧化锆)、金属硫酸盐(诸如硫酸钡)、金属碳酸盐(诸如碳酸钙)以及这些的组合。可以用于降低弹性体化合物的比重的轻质填料组分的非限制性实例可以包括颗粒塑料、中空玻璃球、陶瓷和中空球、再研磨物和泡沫,它们可以以组合使用。
在一些方面中,添加剂是交联剂。存在多种可以在所公开的热塑性组合物中使用的交联剂。例如,交联剂可以是自由基引发剂。自由基引发剂可以通过热裂解或UV辐射生成自由基。自由基引发剂可以以从约0.001wt%至约1.0wt%的量存在。多种自由基引发剂可以用作自由基源,以制造具有交联结构的热塑性组合物。所施加的合适的自由基引发剂包括过氧化物、硫和硫化物。示例性的过氧化物包括但不限于脂族过氧化物和芳族过氧化物,诸如二乙酰基过氧化物、二叔丁基过氧化物、二枯基过氧化物、二苯甲酰基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(丁基过氧基)-3-己炔、2,5-双(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基己烷、正丁基-4,4-双(叔丁基过氧基)戊酸酯、1,4-双(叔丁基过氧基异丙基)苯、叔丁基过氧基苯甲酸酯、1,1-双(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷和二(2,4-二氯苯甲酰),或前述中的两种或更多种的组合。
在一些方面中,添加剂是着色剂。如本文使用的术语“着色剂”意指向基底提供颜色的化合物,例如所公开的热塑性组合物。着色剂可以包括但不限于染料、颜料和类似物及其混合物和组合。在一些情况下,着色剂可以是有机颜料或无机颜料、染料或其混合物或组合。在另外的方面中,颜料或染料是无机材料,诸如金属氧化物,例如氧化铁或二氧化钛。可选择地,无机颜料或无机染料可以是金属化合物例如铬酸锶或硫酸钡,或者金属颜料例如铝片或铝颗粒。其他示例性的无机颜料包括炭黑、滑石及类似物。在一些情况下,金属化合物不是包含镉的金属化合物。在一些情况下可能合意的是,无机颜料或无机染料不是包含铅化合物、镉化合物和铬(VI)化合物的无机颜料或无机染料。在另外的方面中,颜料或染料是有机化合物,诸如苝、酞菁衍生物(例如酞菁铜)、靛蒽醌、苯并咪唑酮、喹吖啶酮、紫环酮(perinone)和甲亚胺衍生物。在一些情况下,组合物根据本领域技术人员已知的任何方法。例如,着色剂可以在混合装置诸如挤出机中直接地或否则借助于母料添加到热塑性组合物。在多个方面中,所公开的热塑性组合物可以构成相对于组合物的重量的在约0.005wt%和约5wt%之间。在另外的方面中,所公开的热塑性组合物可以构成相对于组合物的重量的在约0.01wt%和约3wt%之间。
纺织品
如上文讨论的,所公开的复合元件可以包括纺织品。纺织品可以是非编织纺织品、针织纺织品或编织纺织品。纺织品可以包括多于一种纤维、多于一种丝或多于一种纱线,使得多于一种纤维、多于一种丝或多于一种纱线包含第一热塑性材料。在一些情况下,多于一种纤维、多于一种丝或多于一种纱线可以具有第一纤维和第二纤维、第一丝和第二丝、或第一纱线和第二纱线,使得第一纤维和第二纤维、第一丝和第二丝、或第一纱线和第二纱线中的每一种独立地具有第一热塑性材料和另外的热塑性材料。例如,纺织品可以具有多于一种纱线,使得第一纱线包含第一热塑性材料,并且第二纱线包含另外的热塑性材料。第一热塑性材料和另外的热塑性材料在聚合物组成或性质(例如,聚合物的熔化温度)方面可以相同或不同。
“纺织品”可以被定义为由特征为柔性、细度(fineness)和长度与厚度的高比率的纤维、丝或纱线制成的任何材料。纺织品通常落入两种类别。第一类别包括通过无规地互锁而由丝或纤维的网(web)直接产生的纺织品,以构造非编织织物和毛毡。第二类别包括通过纱线的机械操作形成的纺织品,由此产生编织织物、针织织物、编结织物、钩编织物以及类似物。
如本文使用的术语“丝”、“纤维(fiber)”或“纤维(fibers)”指的是呈离散长形件形式的材料,这些长形件明显长于它们的宽度。纤维可以包括天然纤维、人造纤维或合成纤维。纤维可以通过常规技术诸如挤出、静电纺丝、界面聚合、拉伸以及类似技术生产。纤维可以包括碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、二氧化钛纤维、氧化铝纤维、石英纤维、玻璃纤维,诸如E、A、C、ECR、R、S、D和NE玻璃和石英或类似物。纤维可以是由能够形成纤维的合成聚合物形成的纤维,所述合成聚合物诸如聚(醚酮)、聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚(苯硫醚)、聚酯、聚烯烃(例如聚乙烯、聚丙烯)、芳族聚酰胺(例如芳族聚酰胺聚合物,诸如对位芳族聚酰胺纤维和间位芳族聚酰胺纤维)、芳族聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、丙烯酸类、变性腈纶、聚(乙烯醇)、聚酰胺、聚氨酯和共聚物诸如聚醚-聚脲共聚物、聚酯-聚氨酯、聚醚嵌段酰胺共聚物或类似物。纤维可以是天然纤维(例如,丝、羊毛、羊绒、小羊驼绒(vicuna)、棉、亚麻、大麻、黄麻、剑麻)。纤维可以是来自再生天然聚合物的人造纤维,诸如人造丝、莱赛尔纤维、乙酸酯、三乙酸酯、橡胶和聚(乳酸)。
纤维可以具有不确定的长度。例如,人造纤维和合成纤维通常以大体上连续的线挤出。可选择地,纤维可以是短纤维,诸如例如,棉纤维或挤出的合成聚合物纤维可以被切割以形成长度相对均一的短纤维。短纤维可以具有约1毫米至100厘米或更长的长度以及其中的任何增量(例如,1毫米增量)。
纤维可以具有多种横截面形状中的任何一种。天然纤维可以具有天然横截面,或者可以具有修饰的横截面形状(例如,通过诸如丝光处理的过程)。人造纤维或合成纤维可以被挤出以提供具有预定横截面形状的线。纤维的横截面形状可能影响其性质,诸如其柔软度、光泽和芯吸能力。纤维可以具有圆形或基本圆形的横截面。可选择地,纤维可以具有非圆形横截面,诸如扁平形、椭圆形、八角形、矩形、楔形、三角形、狗骨形、多叶形、多通道形、中空形、芯-壳形或其他形状。
纤维可以被加工。例如,纤维的性质可能至少部分地受到诸如将纤维拉制(拉伸)、使纤维退火(硬化)和/或使纤维卷曲或纹理化的过程的影响。
在一些情况下,纤维可以是多组分纤维,诸如包括两种或更多种共挤出的聚合物材料的纤维。两种或更多种共挤出的聚合物材料可以以芯-鞘构造、海中岛(islands-in-the-sea)构造、分段饼图(segmented-pie)构造、条状构造或并排构造被挤出。可以加工多组分纤维,以便例如通过去除牺牲材料从单根纤维形成多于一根较小的纤维(例如,微纤维)。
该纤维可以是中国台湾高雄市的福尔摩沙塑料公司(Formosa Plastics Corp.ofKaohsiung City,Taiwan)生产的碳纤维诸如TARIFYL(例如,12,000、24,000和48,000束纤维束,特别是纤维类型TC-35和TC-35R)、由德国威斯巴登的SGL集团(SGL Group ofWiesbaden,Germany)生产的碳纤维(例如,50,000束纤维束)、由韩国首尔的兵颂(Hyosungof Seoul,South Korea)生产的碳纤维、由日本东京的东邦(Toho Tenax of Tokyo,Japan)生产的碳纤维、由中国浙江的巨石集团有限公司(Jushi Group Co.,LTD of Zhejiang,China)生产的玻璃纤维(例如,E6,318,硅烷基胶料,丝直径14微米、15微米、17微米、21微米和24微米)以及由德国本宁海姆的亚曼集团(Amann Group of
Figure BDA0002811490560000621
Germany)生产的聚酯纤维(例如,SERAFILE 200/2非润滑的聚酯丝和SERAFILE COMPHIL 200/2润滑的聚酯丝)。
多于一根纤维包括2根至数百根或数千根或更多根纤维。多于一根纤维可以是呈被称为丝束的纤维的线的束的形式,或者是呈被称为纱条和粗纱的相对对齐的短纤维的形式。单一类型的纤维可以单独使用,或可以通过混合两种或更多种类型的纤维与一种或更多种不同类型的纤维组合使用。混合的纤维的实例包括具有棉纤维的聚酯纤维、具有碳纤维的玻璃纤维、具有芳族聚酰亚胺(芳族聚酰胺)纤维的碳纤维以及具有玻璃纤维的芳族聚酰亚胺纤维。
如本文使用的,术语“纱线”指的是由一种或更多种纤维形成的组件,其中线具有相当长的长度和相对小的横截面,并且适用于手工或机器生产纺织品,包括使用编织、针织、钩编、编结、缝制、刺绣或绳索制造技术制造的纺织品。缝线是一种通常用于缝制的纱线类型。
纱线可以使用由天然材料、人造材料和合成材料形成的纤维制成。合成纤维最常用于由短纤维和丝纱制成纺纱。纺纱通过将短纤维安置并扭绞在一起以制成粘结线(cohesive strand)来制成。由短纤维形成纱线的工艺通常包括梳理和拉制纤维以形成纱条(sliver),拔长并扭绞纱条以形成粗纱,以及纺制粗纱以形成线。可以将多根线绞合(扭绞在一起),以制造更粗的纱线。短纤维和合股纱(plies)的扭绞方向可以影响纱线的最终性质。丝纱可以由单根长的、大体上连续的丝形成,其常规上被称为“单丝纱(monofilamentyarn)”,或由组在一起的多于一根单独的丝形成。丝纱也可以由两根或更多根长的、大体上连续的丝形成,这些丝通过扭绞它们或缠结它们或扭绞并缠结它们来将这些丝成组而组在一起。如同短纱线一样,多根线可以合股在一起以形成较粗的纱线。
一旦形成,纱线就可以经历进一步的处理,诸如纹理化处理、热处理或机械处理,或者用诸如合成聚合物的材料包覆。在所公开的物品中使用的纤维、纱线或纺织品或它们的任何组合可以被上浆(sizing)。上浆的纤维、纱线和/或纺织品在其表面的至少一部分上包覆有上浆组合物(sizing composition),该上浆组合物被选择来改变吸收特性或磨损特性,或者用于与其他材料的相容性。上浆组合物有助于涂层或树脂在表面上的浸透和湿透,并且有助于在最终物品中获得期望的物理性质。示例性上浆组合物可以包括,例如,环氧聚合物、氨基甲酸酯改性的环氧聚合物、聚酯聚合物、苯酚聚合物、聚酰胺聚合物、聚氨酯聚合物、聚碳酸酯聚合物、聚醚酰亚胺聚合物、聚酰胺酰亚胺聚合物、聚苯乙烯基吡啶聚合物、聚酰亚胺聚合物双马来酰亚胺聚合物、聚砜聚合物、聚醚砜聚合物、环氧树脂改性的氨基甲酸酯聚合物、聚乙烯醇聚合物、聚乙烯吡咯烷酮聚合物及其混合物。
例如,可以将两种或更多种纱线组合以形成复合纱线,诸如单包覆纱线或双包覆纱线以及包芯纱线。因此,纱线可以具有大致符合于本文中提供的描述的多种构造。
纱线可以包括至少一种热塑性材料(例如,一种或更多种纤维可以由热塑性材料制成)。纱线可以由热塑性材料制成。纱线可以包覆有一层材料,诸如热塑性材料。
纱线的每单位长度的线性质量密度或重量可以使用包括旦尼尔(D)和特克斯(tex)的多种单位来表示。旦尼尔是9000米纱线的以克计的质量。纤维的单丝的线性质量密度还可以使用每根丝的旦尼尔(DPF)来表示。特克斯是1000米纱线的以克计的质量。分特是线性质量的另一个量度,且是10,000米纱线的以克计的质量。
如本文使用的,韧度被理解为指的是将纱线断裂所需的力的量(以重量单位表示,例如:磅、克、百分牛顿(centinewtons)或其他单位)(即,纱线的断裂力或断裂点)除以纱线的线性质量密度,该纱线的线性质量密度例如以(未应变的)旦尼尔、分特或每单位长度的一些其他重量量度表示。纱线的断裂力通过使纱线样品经受已知量的力来确定,例如,使用应变式称重传感器(strain gauge load cell),诸如INSTRON品牌测试系统(Norwood,MA,USA)。纱线韧度和纱线断裂力不同于纺织品的破裂强度(burst strength)或抗破裂强度(bursting strength),破裂强度或抗破裂强度是在纺织品的表面破裂之前可以向该表面施加多少压力的量度。
通常,为了使纱线承受在工业针织机中施加的力,所需的最小韧度约为1.5克/旦尼尔。由商品聚合物材料形成的大多数纱线通常具有在约1.5克/旦尼尔至约4克/旦尼尔的范围内的韧度。例如,通常用于制造鞋类的针织鞋面的聚酯纱线具有在约2.5克/旦尼尔至约4克/旦尼尔的范围内的韧度。由被认为具有高韧度的商品聚合物材料形成的纱线通常具有在约5克/旦尼尔至约10克/旦尼尔的范围内的韧度。例如,来自国家纺纱厂(NationalSpinning(Washington,NC,USA))的可商购的包装染色聚对苯二甲酸乙二醇酯纱线具有约6克/旦尼尔的韧度,并且来自Far Eastern New Century(中国台湾,台北)的可商购的溶液染色聚对苯二甲酸乙二醇酯纱线具有约7克/旦尼尔的韧度。由高性能聚合物材料形成的纱线通常具有约11克/旦尼尔或更大的韧度。例如,由芳族聚酰胺纤维形成的纱线通常具有约20克/旦尼尔的韧度,并且由超高分子量聚乙烯(UHMWPE)形成的具有大于30克/旦尼尔的韧度的纱线可以从Dyneema(Stanley,NC,USA)和Spectra(Honeywell-Spectra,ColonialHeights,VA,USA)获得。
存在多种技术用于将纱线以机械方式操作以形成纺织品。这样的技术包括例如交织(interweaving)、缠结(intertwining)和扭绞(twisting),以及互锁(interlooping)。交织是两根纱线的交叉,所述两根纱线以垂直的角度彼此交叉和交织。用于交织的纱线常规地被称为“经纱”和“纬纱”。编织纺织品包括经纱和纬纱。经纱在第一方向上延伸,并且纬线(weft strand)在大体上垂直于第一方向的第二方向上延伸。缠结和扭绞涵盖多种过程,诸如编结和打结,其中纱线彼此缠结以形成纺织品。互锁涉及互相啮合的环的多于一个列的形成,其中针织是互锁的最常见方法。如上文提及的,纺织品可以主要由一根或更多根纱线形成,这些纱线例如通过交织过程、缠结过程和扭绞过程和/或互锁过程进行机械操作。
纺织品可以是非编织纺织品。通常,非编织纺织品或织物是由结合在一起的纤维和/或纱线制成的片或网结构。该结合部可以是化学结合部和/或机械结合部,并且可以使用热、溶剂、粘合剂或其组合来形成。示例性非编织织物是直接由分离的纤维、熔融塑料和/或塑料膜制成的扁平或簇状的多孔片。它们不是通过编织或针织制成的,且不一定需要将纤维转化成纱线,尽管纱线可以用作纤维的来源。非编织纺织品通常通过以下来制造:将小纤维以片或网的形式(类似于造纸机上的纸)放在一起,并且然后用粘合剂或热(通过施加粘合剂(呈粉末、糊剂或聚合物熔体的形式)并且经升高温度将粘合剂熔化到网上)将它们机械粘合(如在毛毡的情况下,通过利用锯齿状针或倒钩针使它们互锁,或通过水力缠结(hydro-entanglement),使得纤维间摩擦产生较牢固的织物)。非编织纺织品可以由短纤维(例如,来自湿法成网、气流成网、梳理/交叠(crosslapping)工艺)或挤出纤维(例如,来自熔喷或纺粘工艺或其组合)或其组合来制成。非编织纺织品中的纤维的结合可以利用热粘合(有或没有压延)、水力缠结、超声波结合、针刺(针扎)、化学结合(例如,使用粘合剂诸如乳胶乳液或溶液聚合物或粘合剂纤维或粉末)、熔喷结合(例如,纤维在同时的纤维形成和网形成期间随着空气衰减纤维交缠而结合)来实现。
定义
除非另有定义,否则本文使用的所有技术术语和科学术语具有与本公开内容所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。还将理解,术语,诸如在通常使用的字典中定义的术语,应当被解释为具有与其在说明书的上下文以及相关领域中的含义相一致的含义,并且不应以理想化或过度正式的意义来解释,除非本文明确地定义。
如本文使用的,“包括”应被解释为指定如提及的所陈述的特征、整数、步骤或部件的存在,但不排除一个或更多个特征、整数、步骤或部件或其组的存在或添加。此外,术语“由(by)”、“包括(comprising)”、“包括(comprises)”、“包括(comprised of)”、“包含(including)”、“包含(includes)”、“包含(included)”、“涉及(involving)”、“涉及(involves)”、“涉及(involved)”和“诸如”中的每一个都以其开放的、非限制性的意义使用,并且可以可互换地使用。此外,术语“包括(comprising)”意图包括由术语“基本上由……组成”和“由……组成”涵盖的实例和方面。类似地,术语“基本上由……组成”意图包括由术语“由……组成”涵盖的实例。
如本文使用的,术语“和/或”包括相关的所列举项目中的一个或更多个的任何组合和所有组合。诸如“中的至少一个/种”的表述,当在要素的清单之前时,修饰整个要素清单,而不修饰清单的单独的要素。
如本说明书和所附权利要求中使用的,除非上下文另外清楚地指出,否则单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”包括复数指示物。因此,例如,提及“一种聚合物”、“一种模具”或“一种泡沫预制件”包括但不限于两种或更多种这样的聚合物、模具或预制件及类似物。
如本文使用的,大体上(in substance)或大体上(substantially)意指如基于重量或体积确定的至少50%、60%、75%、90%、95%或更多。
提及“一种(a)”化合物指的是该化合物的一个或更多个分子,而不是限于该化合物的单个分子。此外,所述一个或更多个分子可以相同或可以不相同,只要它们属于该化合物的类别。因此,例如,“一种”聚酰胺被解释为包括聚酰胺的一个或更多个聚合物分子,其中聚合物分子可以是相同的或可以不是相同的(例如,不同的分子量和/或异构体)。
应注意,比率、浓度、量和其他数值数据可以在本文中以范围格式表示。在所陈述的范围包含极值中的一个或两个的情况下,排除那些所包含的极值中的任一个或两个的范围也包括在本公开内容中,例如短语“x至y”包括从‘x’至‘y’的范围以及大于‘x’且小于‘y”的范围。范围还可以被表示为上限,例如‘约x、y、z或更小’并且应解释为包括‘约x’、‘约y’和‘约z’的具体范围以及‘小于x’、‘小于y’和‘小于z’的范围。同样地,短语‘约x、y、z或更大’应解释为包括‘约x’、‘约y’和‘约z’的具体范围以及‘大于x’、‘大于y’和‘大于z’的范围。此外,短语“约‘x’至‘y’”,其中‘x’和‘y’是数值,包括“约‘x’至约‘y’”。应理解,这样的范围格式为了方便和简洁被使用,并且因此,应当以灵活的方式被解释为不仅包括明确叙述为范围限值的数值,而且包括该范围内包含的所有单独的数值或子范围,如同每一个数值和子范围被明确地叙述。为了说明,“约0.1%至5%”的数字范围应被解释为不仅包括约0.1%至约5%的明确地叙述的值,而且还包括在所指示范围内的各个值(例如,1%、2%、3%和4%)和子范围(例如,0.5%、1.1%、2.4%、3.2%和4.4%)。
如本文使用的,术语“约(about)”、“大约(approximate)”、“在(at)或约”以及“大体上”意指,所讨论的量或值可以是精确值或者提供与权利要求书中所叙述的或本文所教导的等效的结果或效果的值。也就是说,应理解,量、大小、制剂、参数和其他的数量和特性不是且不需要是精确的,但可以如期望是近似的和/或更大或更小的,反映公差、转换因子、四舍五入、测量误差等以及本领域技术人员已知的其他因素,使得获得等效的结果或效果。在一些情况下,提供等效的结果或效果的值不能被合理地确定。在这样的情况下,通常应理解,如本文使用的,“约”和“在或约”意指所指示的标称值加或减10%的变化,除非另有指示或推断。通常,量、大小、制剂、参数或其他的数量或特性是“约”、“大约”或“在或约”,无论是否明确地陈述为是这样。应理解,在“约”、“大约”、或“在或约”在定量值之前被使用的情况下,参数还包括特定的定量值本身,除非另外具体地陈述。
如本文使用的,术语“任选的”或“任选地”意指随后描述的事件或情况可以发生或可以不发生,并且该描述包括其中所述事件或情况发生的情形和其中所述事件或情况不发生的情形。
如本文使用的,术语“单元”可以用于指单独的(共)单体单元,使得例如苯乙烯重复单元指的是聚合物中的单独的苯乙烯(共)单体单元。此外,术语“单元”可以用于指聚合物嵌段单元,使得例如,“苯乙烯重复单元”还可以指的是聚苯乙烯嵌段;“聚乙烯的单元”指的是聚乙烯的嵌段单元;“聚丙烯的单元”指的是聚丙烯的嵌段单元;“聚丁烯的单元”指的是聚丁烯的嵌段单元诸如此类。这样的用法将从上下文中是清楚的。
术语“共聚物”指的是具有两种或更多种单体物质的聚合物,并且包括三元共聚物(即具有三种单体物质的共聚物)。
除非另有说明,否则本文提及的温度是基于大气压(即一个大气压)。
公开了用于制备本发明的组合物的组分以及在本文公开的方法中使用的组合物本身。本文公开了这些和其他材料,并且应当理解,当这些材料的组合、子集、相互作用、组等被公开时,虽然不能明确地公开这些化合物的每一种多种单独的和集合的组合和排列的具体参考文献,但是在本文中具体地预期和描述了每一种。例如,如果公开和讨论了特定的化合物,并且讨论了可以对包括该化合物的许多分子进行的许多修饰,则具体地预期的是该化合物的每一种和每种组合和排列以及可能的修饰,除非相反地具体指示。因此,如果公开了一类分子A、B和C以及一类分子D、E和F,并且公开了组合分子A-D的实例,那么即使每一个没有被单独地叙述,但每一个是单独地和集合地预期的含义组合,认为公开了A-E、A-F、B-D、B-E、B-F、C-D、C-E和C-F。同样地,还公开了这些的任何子集或组合。因此,例如,A-E、B-F和C-E的子组将被认为是公开的。此概念适于本申请的所有方面,包括但不限于制造和使用本发明的组合物的方法中的步骤。因此,如果存在多种可以进行的另外的步骤,则应当理解,这些另外的步骤中的每一个可以用本发明的方法的任何特定方面或方面的组合来进行。
说明书和结论性权利要求中提及的组合物或物品中的特定元素或组分的重量份数表示该元素或组分与组合物或物品中的任何其他的元素或组分之间的重量关系,其以重量份数表示。因此,在含有2重量份的组分X和5重量份的组分Y的化合物中,X和Y以2:5的重量比存在,并且以这样的比存在,而不管化合物中是否含有另外的组分。
如本文使用的,术语“重量百分比”指示基于组合物的总重量的给定组分的按重量计的百分比,除非另外指出。也就是说,除非另外指出,否则所有重量百分比值是基于组合物的总重量。应理解,在所公开的组合物或制剂中所有组分的重量百分比值的总和等于100。
使用标准命名法来描述化合物。例如,未被任何指示的基团取代的任何位置被理解为使其化合价通过如指示的键或氢原子填充。不在两个字母或符号之间的破折号(“-”)用于指示用于取代基的附接点。例如,-CHO通过羰基基团的碳附接。除非另有定义,否则本文使用的技术术语和科学术语具有与本发明所属的领域的技术人员通常理解的相同的含义。
如本文使用的术语“烷基基团”是1至24个碳原子的支链的或无支链的饱和烃基团,诸如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十四烷基、十六烷基、二十烷基、二十四基等。“低级烷基”基团是包含从1至6个碳原子的烷基基团。
如本文使用的术语“芳基基团”是任何基于碳的芳族基团,包括但不限于苯、萘等。术语“芳族”还包括“杂芳基基团”,其被定义为具有在芳族基团的环内并入的至少一个杂原子的芳族基团。杂原子的实例包括但不限于氮、氧、硫和磷。芳基基团可以是被取代的或未被取代的。芳基基团可以被一个或更多个基团取代,包括但不限于烷基、炔基、烯基、芳基、卤化物、硝基、氨基、酯、酮、醛、羟基、羧酸或烷氧基。
除非另有明确地陈述,否则决不意图本文阐述的任何方法被解释为要求其步骤以特定的顺序进行。因此,在方法权利要求实际上没有叙述其步骤所遵循的顺序,或者在权利要求或说明书中没有另外具体地声明这些步骤将被限制为特定的顺序的情况下,决不意图在任何方面中推断出顺序。这适用于任何可能的非明示解释基础,包括:关于步骤的布置或操作流程的逻辑问题;源自语法组织或标点符号的简单意思;和说明书中描述的方面的数目或类型。
方面
示例性方面的以下清单支持本文提供的公开内容并且被本文提供的公开内容支持。
方面1.一种复合元件,包括:纺织品,所述纺织品包括多于一种纤维,所述多于一种纤维包含第一热塑性材料;和第二热塑性材料,所述第二热塑性材料包围所述纺织品的所述多于一种纤维并固结所述纺织品的至少一部分,其中所述第二热塑性材料具有比所述第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度。
方面2.根据方面1所述的复合元件,其中所述纺织品是非编织纺织品。
方面3.根据方面1所述的复合元件,其中所述纺织品包括纱线,所述纱线包含所述多于一种纤维,并且所述第二热塑性材料包围所述纱线的至少一部分。
方面4.根据方面3所述的复合元件,其中所述纺织品是针织纺织品、编织纺织品、钩编纺织品或编结纺织品。
方面5.根据方面1至方面4中任一项所述的复合元件,其中所述纺织品是间隔纺织品,所述间隔纺织品包括两个纺织品面、定位在所述两个纺织品面之间的间隔区域和在所述间隔区域中的多于一个间隔元件,所述间隔元件连接所述两个纺织品面,其中所述第二热塑性材料包围所述两个纺织品面中的至少一个的纤维,包围所述间隔元件,并且固结所述两个纺织品面中的至少一个和所述间隔区域。
方面6.根据方面5所述的复合元件,其中所述间隔纺织品是包括两个针织面的针织间隔纺织品,在连接所述两个针织面的间隔区域中具有间隔纱线,其中所述第二热塑性材料至少部分地包围所述两个针织面中的至少一个的纱线,包围所述间隔纱线,并且固结所述两个针织面中的至少一个和所述间隔区域。
方面7.根据方面1至方面6中任一项所述的复合元件,其中所述纺织品基本上不含染料或颜料。
方面8.根据方面3至方面7中任一项所述的复合元件,其中所述纱线是包装染色纱线。
方面9.根据方面3至方面7中任一项所述的复合元件,其中所述纱线是溶液染色纱线。
方面10.根据方面1至方面9中任一项所述的复合元件,其中所述第一热塑性材料包括选自由以下组成的组的热塑性聚合物:热塑性聚酯、热塑性聚醚、热塑性聚酰胺、热塑性聚氨酯、热塑性聚烯烃及其组合。
方面11.根据方面10所述的复合元件,其中所述第一热塑性材料包括选自由以下组成的组的第一热塑性聚合物:热塑性聚氨酯、热塑性聚酯、热塑性聚酰胺及其组合。
方面12.根据方面11所述的复合元件,其中所述第一热塑性聚合物是第一热塑性聚酯。
方面13.根据方面11所述的复合元件,其中所述第一热塑性聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
方面14.根据方面11所述的复合元件,其中所述第一热塑性聚合物是第一热塑性聚酰胺。
方面15.根据方面14所述的复合元件,其中所述第一热塑性聚酰胺是尼龙6,6、尼龙6、尼龙12及其组合。
方面16.根据方面11所述的复合元件,其中所述第一热塑性聚合物是热塑性聚氨酯。
方面17.根据方面1至方面16所述的复合元件,其中所述第一热塑性材料包括第一热塑性共聚物。
方面18.根据方面17所述的复合元件,其中所述第一热塑性共聚物选自由以下组成的组:热塑性共聚酯、热塑性共聚醚、热塑性共聚酰胺、热塑性共聚氨酯及其组合。
方面19.根据方面18所述的复合元件,其中所述第一热塑性共聚物是热塑性共聚酯。
方面20.根据方面18所述的复合元件,其中所述第一热塑性共聚物是热塑性共聚酰胺。
方面21.根据方面18所述的复合元件,其中所述第一热塑性共聚物是热塑性共聚氨酯。
方面22.根据方面18所述的复合元件,其中所述第一热塑性共聚物是热塑性聚醚嵌段酰胺(PEBA)共聚物。
方面23.根据方面1至方面22中任一项所述的复合元件,其中所述第一热塑性材料的熔化温度大于140摄氏度(℃)。
方面24.根据方面1至方面23中任一项所述的复合元件,其中所述第一热塑性材料的熔化温度比所述第二热塑性材料的熔化温度大至少10摄氏度。
方面25.根据方面24所述的复合元件,其中所述第一热塑性材料的熔化温度比所述第二热塑性材料的熔化温度大至少20摄氏度。
方面26.根据方面1至方面25中任一项所述的复合元件,其中所述第二热塑性材料包括选自由以下组成的组的第二热塑性聚合物:热塑性聚酯、热塑性聚醚、热塑性聚酰胺、热塑性聚氨酯、热塑性聚烯烃及其组合。
方面27.根据方面26所述的复合元件,其中所述第二热塑性聚合物是选自由以下组成的组的热塑性聚合物:热塑性聚氨酯、热塑性聚酯、热塑性聚酰胺及其组合。
方面28.根据方面26所述的复合元件,其中所述第二热塑性聚合物是热塑性聚酯。
方面29.根据方面26所述的复合元件,其中所述第二热塑性聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
方面30.根据方面26所述的复合元件,其中所述第二热塑性聚合物是热塑性聚酰胺。
方面31.根据方面30所述的复合元件,其中所述第二热塑性聚酰胺是尼龙6,6、尼龙6、尼龙12及其组合。
方面32.根据方面26所述的复合元件,其中所述第二热塑性聚合物是热塑性聚氨酯。
方面33.根据方面1至方面32中任一项所述的复合元件,其中所述第二热塑性材料包括第二热塑性共聚物。
方面34.根据方面33所述的复合元件,其中所述第二热塑性共聚物选自由以下组成的组:热塑性共聚酯、热塑性共聚醚、热塑性共聚酰胺、热塑性共聚氨酯及其组合。
方面35.根据方面34所述的复合元件,其中所述第二热塑性共聚物是热塑性共聚酯。
方面36.根据方面34所述的复合元件,其中所述第二热塑性共聚物是热塑性共聚酰胺。
方面37.根据方面34所述的复合元件,其中所述第二热塑性共聚物是热塑性共聚氨酯。
方面38.根据方面34所述的复合元件,其中所述第二热塑性共聚物是热塑性聚醚嵌段酰胺(PEBA)共聚物。
方面39.根据方面1至方面38中任一项所述的复合元件,其中所述第一热塑性材料的所述第一热塑性聚合物和所述第二热塑性聚合物的所述第二热塑性聚合物是相同的热塑性聚合物。
方面40.根据方面39所述的复合元件,其中所述第一热塑性材料和所述第二热塑性材料各自包括热塑性聚氨酯。
方面41.根据方面40所述的复合元件,其中所述第一热塑性材料的所述第一聚合物组分基本上由至少一种热塑性聚氨酯组成,并且所述第二热塑性材料的所述第二聚合物组分基本上由至少一种热塑性聚氨酯组成。
方面42.根据方面1至方面42中任一项所述的复合元件,其中所述第二热塑性材料的熔化温度比所述第一热塑性材料的熔化温度低至少10摄氏度。
方面43.根据方面1至方面42中任一项所述的复合元件,其中所述第二热塑性材料的熔化温度低于135摄氏度。
方面44.根据方面43所述的复合元件,其中所述第二热塑性材料的熔化温度是从约80摄氏度至约130摄氏度。
方面45.根据方面43所述的复合元件,其中所述第二热塑性材料的熔化温度是从约90摄氏度至约120摄氏度。
方面46.根据方面43所述的复合元件,其中所述第二热塑性材料的熔化温度是从约100摄氏度至约120摄氏度。
方面47.根据方面43所述的复合元件,其中所述第二热塑性材料的熔化温度低于125摄氏度。
方面48.根据方面43所述的复合元件,其中所述第二热塑性材料的熔化温度低于120摄氏度。
方面49.根据方面1至方面48中任一项所述的复合元件,其中所述第二热塑性材料是热熔粘合剂。
方面50.一种流体室,包括:复合元件,所述复合元件延伸穿过并且附连到所述流体室的第一侧面的至少一部分、所述流体室的第二侧面、所述流体室的侧壁或其任何组合;其中所述复合元件包括包含多于一种纤维的纺织品,所述多于一种纤维包含第一热塑性材料;和第二热塑性材料,所述第二热塑性材料包围所述纺织品中的所述多于一种纤维并固结所述纺织品,所述第二热塑性材料具有比所述第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度;并且流体室具有第一侧面、第二侧面以及在所述第一侧面和所述第二侧面之间延伸的侧壁,所述流体室包括第三热塑性材料。
方面51.根据方面50所述的流体室,其中所述流体室是吹塑的流体室。
方面52.根据方面50所述的流体室,其中所述流体室的所述第一侧面和所述侧壁的至少一部分由包含第三热塑性材料的第一片材形成,所述流体室的所述第二侧面由包含第四热塑性材料的第二片材形成。
方面53.根据方面52所述的流体室,其中所述第一片材沿着围绕所述侧壁的至少一部分延伸的接缝结合到所述第二片材。
方面54.根据方面52或方面53所述的流体室,其中所述接缝沿着所述侧壁的边缘延伸。
方面55.根据方面52至方面54中任一项所述的流体室,其中所述第一侧面是面向地面的侧面,并且所述边缘邻近所述第二侧面。
方面56.根据方面52至方面53中任一项所述的流体室,其中所述侧壁的一部分由所述第二片材形成。
方面57.根据方面52至方面56中任一项所述的流体室,其中所述接缝沿着所述侧壁的中央延伸。
方面58.根据方面52或方面53所述的流体室,其中开口延伸穿过所述接缝进入所述流体室的内部空腔中。
方面59.根据方面52至方面58中任一项所述的流体室,其中所述开口包括填充阀。
方面60.根据方面52至方面59中任一项所述的流体室,其中所述第一片材沿着围绕所述侧壁延伸的接缝结合到所述第二片材,从而界定流体填充的内部空腔。
方面61.根据方面50至方面60中任一项所述的流体室,其中所述第一侧面是面向地面的侧面。
方面62.根据方面61所述的流体室,其中所述流体室的所述面向地面的侧面是大体上平面的,并且所述流体室的所述侧壁包括从所述面向地面的侧面到所述侧壁的与所述面向地面的侧面大体上垂直的区段的弯曲的过渡部。
方面63.根据方面50至方面62中任一项所述的流体室,其中所述侧壁的一部分由所述第二片材形成。
方面64.根据方面63所述的流体室,其中开口延伸穿过所述接缝进入所述流体室的内部空腔中。
方面65.根据方面50至方面64中任一项所述的流体室,其中所述第一侧面、所述第二侧面和所述侧壁的内表面界定所述流体室的内部空腔。
方面66.根据方面65所述的流体室,其中所述复合元件延伸穿过所述第一侧面、所述侧壁、所述第二侧面或其组合的外表面的至少一部分。
方面67.根据方面65所述的流体室,其中所述复合元件延伸穿过所述第一侧面、所述侧壁、所述第二侧面或其组合的内表面的至少一部分。
方面68.根据方面65所述的流体室,其中所述内部空腔填充有流体。
方面69.根据方面68所述的流体室,其中所述流体是气体。
方面70.根据方面69所述的流体室,其中所述气体包括N2。
方面71.根据方面68至方面70中任一项所述的流体室,其中所述流体是被加压的。
方面72.根据方面50至方面71中任一项所述的流体室,其中所述复合元件是根据方面1至方面49中任一项所述的复合元件。
方面73.根据方面50至方面72中任一项所述的流体室,其中所述第三热塑性材料包括选自由以下组成的组的第三热塑性聚合物:热塑性聚酯、热塑性聚醚、热塑性聚酰胺、热塑性聚氨酯、热塑性聚烯烃及其组合。
方面74.根据方面73所述的流体室,其中所述第三热塑性材料包括选自由以下组成的组的第三热塑性聚合物:热塑性聚氨酯、热塑性聚酯、热塑性聚酰胺及其组合。
方面75.根据方面73所述的流体室,其中所述第三热塑性聚合物是热塑性聚酯。
方面76.根据方面73所述的流体室,其中所述第三热塑性聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
方面77.根据方面73所述的流体室,其中所述第三热塑性聚合物是热塑性聚酰胺。
方面78.根据方面77所述的流体室,其中所述热塑性聚酰胺是尼龙6,6、尼龙6、尼龙12及其组合。
方面79.根据方面73所述的流体室,其中所述第三热塑性聚合物是热塑性聚氨酯。
方面80.根据方面50至方面79所述的流体室,其中所述第三热塑性材料包括第三热塑性共聚物。
方面81.根据方面80所述的流体室,其中所述第三热塑性共聚物选自由以下组成的组:热塑性共聚酯、热塑性共聚醚、热塑性共聚酰胺、热塑性共聚氨酯及其组合。
方面82.根据方面81所述的流体室,其中所述第三热塑性共聚物是热塑性共聚酯。
方面83.根据方面81所述的流体室,其中所述第三热塑性共聚物是热塑性共聚酰胺。
方面84.根据方面81所述的流体室,其中所述第三热塑性共聚物是热塑性共聚氨酯。
方面85.根据方面81所述的流体室,其中所述第三热塑性共聚物是热塑性聚醚嵌段酰胺(PEBA)共聚物。
方面86.根据方面50至方面85中任一项所述的流体室,其中所述第一热塑性材料和所述第三热塑性材料包括相同的热塑性聚合物。
方面87.根据方面50至方面85中任一项所述的流体室,其中所述第二热塑性材料和所述第三热塑性材料包括相同的热塑性聚合物。
方面88.根据方面50至方面85中任一项所述的流体室,其中所述第一热塑性材料、所述第二热塑性材料和所述第三热塑性材料包括相同的热塑性聚合物。
方面89.根据方面88所述的流体室,其中所述第一热塑性材料、所述第二热塑性材料和所述第三热塑性材料各自包括热塑性聚氨酯。
方面90.根据方面50至方面89中任一项所述的流体室,其中所述第二热塑性材料的熔化温度和所述第三热塑性材料的熔化温度在彼此的20摄氏度以内。
方面91.根据方面90所述的流体室,其中所述第二热塑性材料的熔化温度和所述第三热塑性材料的熔化温度在彼此的10摄氏度以内。
方面92.根据方面90所述的流体室,其中所述第二热塑性材料的熔化温度和所述第三热塑性材料的熔化温度在彼此的5摄氏度以内。
方面93.根据方面90所述的流体室,其中所述第二热塑性材料的熔化温度和所述第三热塑性材料的熔化温度是大体上相同的。
方面94.根据方面50至方面93中任一项所述的流体室,其中所述第一热塑性材料的熔化温度、所述第二热塑性材料的熔化温度和所述第三热塑性材料的熔化温度在彼此的20摄氏度以内。
方面95.根据方面94所述的流体室,其中所述第一热塑性材料的熔化温度、所述第二热塑性材料的熔化温度和所述第三热塑性材料的熔化温度在彼此的10摄氏度以内。
方面96.根据方面94所述的流体室,其中所述第一热塑性材料的熔化温度、所述第二热塑性材料的熔化温度和所述第三热塑性材料的熔化温度在彼此的5摄氏度以内。
方面97.根据方面50至方面96中任一项所述的流体室,其中所述第三热塑性材料的熔化温度比所述第一热塑性材料的熔化温度低至少20摄氏度。
方面98.根据方面97所述的流体室,其中所述第三热塑性材料的熔化温度比所述第一热塑性材料的熔化温度Tm低至少30摄氏度。
方面99.根据方面97所述的流体室,其中所述第三热塑性材料的熔化温度比所述第一热塑性材料的熔化温度低至少50摄氏度。
方面100.根据方面97所述的流体室,其中所述第三热塑性材料的熔化温度比所述第一热塑性材料的熔化温度低至少70摄氏度。
方面101.根据方面50至方面100中任一项所述的流体室,其中所述第三热塑性材料的熔化温度低于135摄氏度。
方面102.根据方面101所述的流体室,其中所述第三热塑性材料的熔化温度是从约80摄氏度至约135摄氏度。
方面103.根据方面101所述的流体室,其中所述第三热塑性材料的熔化温度是从约90摄氏度至约120摄氏度。
方面104.根据方面101所述的流体室,其中所述第三热塑性材料的熔化温度低于125摄氏度。
方面105.根据方面52至方面104中任一项所述的流体室,其中所述第四热塑性材料包括选自由以下组成的组的第四热塑性聚合物:热塑性聚酯、热塑性聚醚、热塑性聚酰胺、热塑性聚氨酯、热塑性聚烯烃及其组合。
方面106.根据方面105所述的流体室,其中所述第四热塑性材料包括选自由以下组成的组的第四热塑性聚合物:热塑性聚氨酯、热塑性聚酯、热塑性聚酰胺及其组合。
方面107.根据方面105所述的流体室,其中所述第四热塑性聚合物是热塑性聚酯。
方面108.根据方面107所述的流体室,其中所述第四热塑性聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯。
方面109.根据方面105所述的流体室,其中所述第四热塑性聚合物是热塑性聚酰胺。
方面110.根据方面109所述的流体室,其中所述第四热塑性聚酰胺是尼龙6,6、尼龙6、尼龙12及其组合。
方面111.根据方面105所述的流体室,其中所述第四热塑性聚合物是热塑性聚氨酯。
方面112.根据方面52至方面111所述的流体室,其中所述第四热塑性材料包括第四热塑性共聚物。
方面113.根据方面112所述的流体室,其中所述第四热塑性共聚物选自由以下组成的组:热塑性共聚酯、热塑性共聚醚、热塑性共聚酰胺、热塑性共聚氨酯及其组合。
方面114.根据方面112所述的流体室,其中所述第四热塑性共聚物是热塑性共聚酯。
方面115.根据方面112所述的流体室,其中所述第四热塑性共聚物是热塑性共聚酰胺。
方面116.根据方面112所述的流体室,其中所述第四热塑性共聚物是热塑性共聚氨酯。
方面117.根据方面112所述的流体室,其中所述第四热塑性共聚物是热塑性聚醚嵌段酰胺共聚物。
方面118.根据方面52至方面117中任一项所述的流体室,其中所述第一热塑性材料和所述第四热塑性材料包括相同的热塑性聚合物。
方面119.根据方面52至方面117中任一项所述的流体室,其中所述第二热塑性材料和所述第四热塑性材料包括相同的热塑性聚合物。
方面120.根据方面52至方面117中任一项所述的流体室,其中所述第三热塑性材料和所述第四热塑性材料包括相同的热塑性聚合物。
方面121.根据方面52至方面117中任一项所述的流体室,其中所述第二热塑性材料、所述第三热塑性材料和所述第四热塑性材料包括相同的热塑性聚合物。
方面122.根据方面52至方面117中任一项所述的流体室,其中所述第一热塑性材料、所述第二热塑性材料、所述第三热塑性材料和所述第四热塑性材料包括相同的热塑性聚合物。
方面123.根据方面52至方面122中任一项所述的流体室,其中所述第一热塑性材料的第一聚合物组分基本上由至少一种热塑性聚氨酯组成,所述第二热塑性材料的第二聚合物组分基本上由至少一种热塑性聚氨酯组成,所述第三热塑性材料的第三聚合物组分基本上由至少一种热塑性聚氨酯组成,并且所述第四热塑性材料的第四聚合物组分基本上由至少一种热塑性聚氨酯组成。
方面124.根据方面52至方面123中任一项所述的流体室,其中所述第一热塑性材料的所述第一聚合物组分基本上由至少一种热塑性聚氨酯组成,并且所述第二热塑性材料的所述第二聚合物组分基本上由至少一种热塑性聚氨酯组成。
方面125.根据方面52至方面124中任一项所述的流体室,其中所述第二热塑性材料的熔化温度和所述第四热塑性材料的熔化温度在彼此的20摄氏度以内。
方面126.根据方面125所述的流体室,其中所述第二热塑性材料的熔化温度和所述第四热塑性材料的熔化温度在彼此的10摄氏度以内。
方面127.根据方面125所述的流体室,其中所述第二热塑性材料的熔化温度和所述第四热塑性材料的熔化温度在彼此的5摄氏度以内。
方面128.根据方面125所述的流体室,其中所述第二热塑性聚合物材料的熔化温度和所述第四热塑性材料的熔化温度是大体上相同的。
方面129.根据方面52至方面122中任一项所述的流体室,其中所述第三热塑性材料的熔化温度和所述第四热塑性材料的熔化温度在彼此的20摄氏度以内。
方面130.根据方面129所述的流体室,其中所述第三热塑性材料的熔化温度和所述第四热塑性材料的熔化温度在彼此的10摄氏度以内。
方面131.根据方面129所述的流体室,其中所述第三热塑性材料的熔化温度和所述第四热塑性材料的熔化温度在彼此的5摄氏度以内。
方面132.根据方面129所述的流体室,其中所述第三热塑性材料的熔化温度和所述第四热塑性材料的熔化温度是大体上相同的。
方面133.根据方面52至方面132中任一项所述的流体室,其中所述第二热塑性材料的熔化温度、所述第三热塑性材料的熔化温度和所述第四热塑性材料的熔化温度在彼此的20摄氏度以内。
方面134.根据方面133所述的流体室,其中所述第二热塑性材料的熔化温度、所述第三热塑性材料的熔化温度和所述第四热塑性材料的熔化温度在彼此的10摄氏度以内。
方面135.根据方面133所述的流体室,其中所述第二热塑性材料的熔化温度、所述第三热塑性材料的熔化温度和所述第四热塑性材料的熔化温度在彼此的5摄氏度以内。
方面136.根据方面133所述的流体室,其中所述第二热塑性聚合物的熔化温度、所述第三热塑性材料的熔化温度和所述第四热塑性材料的熔化温度是大体上相同的。
方面137.根据方面52至方面136中任一项所述的流体室,其中所述第四热塑性材料的熔化温度比所述第一热塑性材料的熔化温度低至少20摄氏度。
方面138.根据方面137所述的流体室,其中所述第四热塑性材料的熔化温度比所述第一热塑性材料的熔化温度低至少30摄氏度。
方面139.根据方面137所述的流体室,其中所述第四热塑性材料的熔化温度比所述第一热塑性材料的熔化温度低至少50摄氏度。
方面140.根据方面137所述的流体室,其中所述第二热塑性材料的熔化温度比所述第一热塑性材料的熔化温度、所述第三热塑性材料的熔化温度和所述第四热塑性材料的熔化温度低至少20摄氏度。
方面141.根据方面137所述的流体室,其中所述第二热塑性材料的熔化温度比所述第一热塑性材料的熔化温度、所述第三热塑性材料的熔化温度和所述第四热塑性材料的熔化温度低至少30摄氏度。
方面142.根据方面137所述的流体室,其中所述第二热塑性材料的熔化温度比所述第一热塑性材料的熔化温度、所述第三热塑性材料的熔化温度和所述第四热塑性材料的熔化温度低至少50摄氏度。
方面143.根据方面137所述的流体室,其中所述第二热塑性材料的熔化温度比所述第三热塑性材料的熔化温度和所述第四热塑性材料的熔化温度低至少20摄氏度。
方面144.根据方面137所述的流体室,其中所述第二热塑性材料的熔化温度比所述第三热塑性材料的熔化温度和所述第四热塑性材料的熔化温度低至少30摄氏度。
方面145.根据方面137所述的流体室,其中所述第二热塑性材料的熔化温度比所述第三热塑性材料的熔化温度和所述第四热塑性材料的熔化温度低至少50摄氏度。
方面146.根据方面52至方面145中任一项所述的流体室,其中所述第四热塑性材料的熔化温度低于135摄氏度。
方面147.根据方面146所述的流体室,其中所述第四热塑性材料的熔化温度是从约80摄氏度至约135摄氏度。
方面148.根据方面146所述的流体室,其中所述第四热塑性材料的熔化温度是从约90摄氏度至约120摄氏度。
方面149.根据方面146所述的流体室,其中所述第四热塑性材料的熔化温度低于125摄氏度。
方面150.根据方面146所述的流体室,其中所述第四热塑性聚合物的熔化温度Tm低于约120℃。
方面151.根据方面52至方面150中任一项所述的流体室,其中所述第一片材对于20密耳的平均膜厚度具有对氮气的15cm3/m2·atm·天或更小的气体透过率。
方面152.根据方面52至方面151中任一项所述的流体室,其中所述第一片材具有约0.1密耳至40密耳的厚度。
方面153.根据方面52至方面152中任一项所述的流体室,其中所述第一片材是包括从约5层至约200层的第一层状膜;并且其中所述第一层状膜包括至少一个包含所述第三热塑性材料的盖层(cap layer)。
方面154.根据方面153所述的流体室,其中所述第一层状膜包括至少7层。
方面155.根据方面153所述的流体室,其中所述第一层状膜包括至少20层。
方面156.根据方面155所述的流体室,其中所述第一层状膜还包括由第五热塑性材料形成的多于一个层,所述第五热塑性材料包括选自以下组的聚合物:乙烯-乙烯醇共聚物、聚偏二乙烯聚合物、聚偏二乙烯共聚物、聚酰胺、丙烯腈聚合物、聚氨酯工程塑料、聚甲基戊烯树脂、乙烯-一氧化碳共聚物、液晶聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚酰亚胺、聚丙烯酰亚胺及其混合物。
方面157.根据方面156所述的流体室,其中所述第五热塑性材料包括乙烯-乙烯醇共聚物。
方面158.根据方面52至方面157中任一项所述的流体室,其中所述第二片材对于20密耳的平均膜厚度具有对氮气的15cm3/m2·atm·天或更小的气体透过率。
方面159.根据方面52至方面158中任一项所述的流体室,其中所述第二片材具有约0.1密耳至40密耳的厚度。
方面160.根据方面52至方面159中任一项所述的流体室,其中所述第二片材包括包含从约5层至约200层的第二层状膜;并且其中所述第二层状膜包括至少一个包含所述第四热塑性材料的盖层。
方面161.根据方面160所述的流体室,其中所述第二层状膜包括至少7层。
方面162.根据方面160所述的流体室,其中所述第二层状膜包括至少20层。
方面163.根据方面162所述的流体室,其中所述第一层状膜包括由第六热塑性材料形成的多于一个层,所述第六热塑性材料包括选自以下组的聚合物:乙烯-乙烯醇共聚物、聚偏二乙烯聚合物、聚偏二乙烯共聚物、聚酰胺、丙烯腈聚合物、聚氨酯工程塑料、聚甲基戊烯树脂、乙烯-一氧化碳共聚物、液晶聚合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚酰亚胺、聚丙烯酰亚胺及其混合物。
方面164.根据方面163所述的流体室,其中所述第六热塑性材料包括乙烯-乙烯醇共聚物。
方面165.一种缓冲结构,包括:第一缓冲元件;和附连到所述缓冲元件的复合元件,其中所述复合元件包括包含多于一种纤维的纺织品、和第二热塑性材料,所述多于一种纤维包含第一热塑性材料,其中所述第二热塑性材料具有比所述第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度;其中,在所述复合元件中,所述第二热塑性材料包围所述纺织品中的所述多于一种纤维并固结所述纺织品。
方面166.根据方面165所述的缓冲结构,其中所述缓冲结构具有面向内的侧面和与所述面向内的侧面相对的面向外的侧面,并且所述复合元件被附连到所述面向内的侧面。
方面167.根据方面165所述的缓冲结构,其中所述缓冲结构具有面向内的侧面和与所述面向内的侧面相对的面向外的侧面,并且所述复合元件被附连到所述面向外的侧面。
方面168.根据方面167所述的缓冲结构,其中所述缓冲结构的所述面向外的侧面还包括附连到所述复合元件的侧面的外层,所述复合元件的所述侧面与附连到所述缓冲元件的所述面向外的侧面的侧面相对。
方面169.根据方面168所述的缓冲结构,其中所述缓冲结构是用于鞋类物品的缓冲结构,所述面向内的侧面是面向上的侧面,所述面向外的侧面是面向地面的侧面,并且所述外层是鞋外底层。
方面170.根据方面165至方面169中任一项所述的缓冲结构,其中所述缓冲结构还包括第二缓冲元件,并且所述复合元件被定位在所述第一缓冲结构和所述第二缓冲元件之间并且被附连到所述第一缓冲结构和所述第二缓冲元件两者。
方面171.根据方面170所述的缓冲结构,其中所述第一缓冲结构是泡沫部件或流体室,并且所述第二缓冲结构是泡沫部件或流体室。
方面172.根据方面171所述的缓冲结构,其中所述第一缓冲结构是泡沫部件,并且所述第二缓冲结构是流体室。
方面173.根据方面171所述的缓冲结构,其中所述第一缓冲结构是流体室,并且所述第二缓冲结构是泡沫部件。
方面174.根据方面165至方面172中任一项所述的缓冲结构,其中所述第一缓冲结构是具有第一侧面、第二侧面以及在所述第一侧面之间延伸的侧壁的流体室,其中所述复合元件延伸穿过并且附连到所述流体室的所述第一侧面的至少一部分、所述流体室的所述第二侧面、所述流体室的所述侧壁或其任何组合。
方面175.根据方面171所述的缓冲结构,其中所述流体室的所述第一侧面和所述侧壁的至少一部分由包含第三热塑性材料的第一片材形成,所述流体室的所述第二侧面由包含第四热塑性材料的第二片材形成。
方面176.根据方面165至175中任一项所述的缓冲结构,其中所述复合元件是根据方面1至方面49中任一项所述的复合元件。
方面177.根据方面165至方面176中任一项所述的缓冲结构,其中所述缓冲结构是根据方面50至方面164中任一项所述的流体室。
方面178.根据方面165至方面177中任一项所述的缓冲结构,其中所述缓冲结构是用于服装物品的缓冲结构。
方面179.根据方面165至方面177中任一项所述的缓冲结构,其中所述缓冲结构是用于运动装备物品的缓冲结构。
方面180.根据方面165至方面177中任一项所述的缓冲结构,其中所述缓冲结构是用于鞋类物品的鞋底结构。
方面181.根据方面171至方面181中任一项所述的缓冲结构,还包括鞋外底,所述鞋外底具有接合室的侧面和接合地面的侧面,其中所述鞋外底的所述接合室的侧面覆盖并且附连到所述流体室的所述面向地面的侧面的至少一部分。
方面182.根据方面181所述的缓冲结构,其中所述鞋外底的所述接合室的侧面被附连到所述流体室的所述侧壁的至少一部分。
方面183.根据方面171至方面182中任一项所述的缓冲结构,还包括鞋底夹层,所述鞋底夹层具有附连到所述流体室的所述第二侧面的面向地面的侧面。
方面184.根据方面171至方面183中任一项所述的缓冲结构,其中所述鞋外底包括在所述鞋外底的所述接合室的侧面和所述流体填充的室的所述面向地面的侧面的一部分之间的第二复合元件。
方面185.根据方面171至方面184中任一项所述的缓冲结构,其中所述鞋外底包括在所述鞋外底的所述接合室的侧面和所述流体填充的室的所述面向地面的侧面的一部分之间的第二复合元件。
方面186.根据方面185所述的缓冲结构,其中所述第二复合元件是根据方面1至方面49中任一项所述的复合元件。
方面187.一种鞋类物品,包括:鞋面;和鞋底结构,所述鞋底结构附连到所述鞋面,其中所述鞋底结构包括根据方面165至方面185中任一项所述的缓冲结构。
方面188.一种用于鞋类物品的鞋外底,所述鞋外底包括:根据方面1至方面49中任一项所述的复合元件。
方面189.一种制造复合元件的方法,所述方法包括:将纺织品和膜邻近彼此定位,其中所述纺织品包括多于一种纤维,所述多于一种纤维包含第一热塑性材料,并且其中所述膜包含第二热塑性材料,第二热塑性材料具有比所述第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度;以及将所述膜的温度升高到处于或高于所述第二热塑性材料的熔化温度但低于所述第一热塑性材料的熔化温度的温度,使得所述第二热塑性材料流动并且包围所述纺织品的所述多于一种纤维并固结所述纺织品;以及将所述膜的温度降低到低于所述第二热塑性材料的熔化温度的温度,使得所述第二热塑性材料再固化,形成所述复合元件。
方面190.根据方面189所述的方法,其中所述方法还包括在所述膜的温度高于所述第二热塑性材料的熔化温度时,向所述纺织品和膜施加压力。
方面191.根据方面189或190所述的方法,其中升高温度的步骤在所述纺织品和所述膜在模具中时进行,并且所述方法还包括从所述模具中除去所述复合元件。
方面192.根据方面189至方面191中任一项所述的方法,其中所述复合元件是根据方面1至方面49中任一项所述的复合元件。
方面193.一种形成流体室的方法,所述方法包括:将复合元件附连到流体室,其中所述流体室具有第一侧面、第二侧面以及在所述第一侧面和所述第二侧面之间延伸的侧壁,并且所述流体室包括第三热塑性材料;其中所述复合元件延伸穿过并且附连到所述流体室的所述第一侧面的至少一部分、所述流体室的所述第二侧面、所述流体室的所述侧壁或其任何组合,并且其中所述复合元件包括包含多于一种纤维的纺织品、和第二热塑性材料,所述多于一种纤维包含第一热塑性材料,所述第二热塑性材料包围所述纺织品中的所述多于一种纤维并固结所述纺织品,所述第二热塑性材料具有比所述第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度。
方面194.根据方面193所述的方法,其中附连步骤包括使所述第二热塑性材料的至少一部分熔化。
方面195.根据方面194所述的方法,其中附连步骤包括使所述第二热塑性材料和所述第三热塑性材料的至少一部分熔化,以及混合熔化的部分,形成结合区域。
方面196.根据方面193至方面195中任一项所述的方法,其中所述方法还包括形成根据方面189至方面192中任一项所述的复合元件。
方面197.根据方面193至方面196中任一项所述的方法,其中形成所述流体室的步骤包括由所述第三热塑性材料吹塑所述流体室。
方面198.根据方面193至方面196中任一项所述的方法,其中形成所述流体室的步骤包括由包含所述第三热塑性材料的第一片材形成所述流体室。
方面199.根据方面198所述的方法,其中形成所述流体室的步骤包括使所述第一片材热成型。
方面200.根据方面199所述的方法,其中所述热成型在模具中进行。
方面201.根据方面199或200所述的方法,其中所述复合元件在所述热成型期间被附连到所述第一片材。
方面202.根据方面198至方面201所述的方法,其中形成所述流体室的步骤还包括由包含第四热塑性材料的第二片材形成所述流体室。
方面203.根据方面202所述的方法,其中形成所述流体室的步骤包括由所述第一片材形成所述第一侧面,由所述第二片材形成所述第二侧面,以及由所述第一片材或由所述第二片材形成所述侧壁的至少一部分。
方面204.根据方面202或方面203所述的方法,其中形成所述流体室的步骤包括将所述第一片材结合到所述第二片材。
方面205.根据方面193至方面204中任一项所述的方法,其中所述方法还包括用气体填充所述流体室。
方面206.根据方面193至方面205中任一项所述的方法,其中所述方法还包括:将第一片材定位在模具的第一部分中;将第二片材定位在所述模具的所述第一部分上方,所述第二片材覆盖所述第一片材的至少一部分;升高所述第三热塑性材料或所述第四热塑性材料或两者的温度,从而将所述第一片材和所述第二片材结合在一起,形成流体室;将流体引入所述流体室;将所述流体室密封;以及将所述流体室从所述模具中除去。
方面207.根据方面206所述的方法,其中升高所述第三热塑性材料或所述第四热塑性材料或两者的温度的步骤包括将所述第三热塑性材料和所述第四热塑性材料的温度升高到高于所述第三热塑性材料的熔点且高于所述第四热塑性材料的熔点的温度,和使所述第三热塑性材料的一部分和所述第四热塑性材料的一部分熔化,以及混合熔化的部分,形成结合区域。
方面208.根据方面193至方面207中任一项所述的方法,其中所述流体室是根据方面50至方面164中任一项所述的流体室。
方面209.一种制造缓冲结构的方法,所述方法包括:将复合元件附连到第一缓冲元件;其中所述复合元件包括包含多于一种纤维的纺织品,所述多于一种纤维包含第一热塑性材料;第二热塑性材料,其中所述第二热塑性材料具有比所述第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度;并且在所述复合元件中,所述第二热塑性材料包围所述纺织品中的所述多于一种纤维并固结所述纺织品。
方面210.根据方面209所述的方法,其中所述缓冲结构具有面向内的侧面和与所述面向内的侧面相对的面向外的侧面,并且所述附连包括将所述复合元件附连到所述面向内的侧面。
方面211.根据方面209所述的方法,其中所述缓冲结构具有面向内的侧面和与所述面向内的侧面相对的面向外的侧面,并且所述附连包括将所述复合元件附连到所述面向外的侧面。
方面212.根据方面209至方面211中任一项所述的方法,其中所述方法还包括将外层附连到所述复合元件的侧面,所述复合元件的所述侧面与附连到所述缓冲元件的所述面向外的侧面的侧面相对。
方面213.根据方面209至方面212中任一项所述的方法,其中所述方法还包括将第二缓冲结构附连到所述第一缓冲结构或所述复合元件。
方面214.根据方面213所述的方法,其中所述方法还包括将所述复合元件定位在所述第一缓冲结构和所述第二缓冲元件之间,以及将所述复合元件附连到所述第一缓冲结构和所述第二缓冲元件两者。
方面215.根据方面209至方面214中任一项所述的方法,其中所述缓冲结构是根据方面165至方面185中任一项所述的缓冲结构。
方面216.一种制造物品的方法,包括:将第一部件附连到缓冲结构,其中所述缓冲结构是根据方面165至方面185中任一项所述的缓冲结构。
方面217.根据方面216所述的方法,其中所述第一部件是用于鞋类物品的鞋面,并且所述缓冲结构是用于鞋类物品的鞋底结构。
方面218.根据方面216或方面217所述的方法,其中附连步骤包括使用粘合剂将第一部件附连到所述缓冲结构。
方面219.根据方面216或方面217所述的方法,其中附连步骤包括将第一部件附连到缓冲结构,包括通过使所述复合元件的所述第二热塑性材料的一部分熔化在所述第一部件和所述缓冲结构之间形成热结合部。
从前述中将看出的是,本文的方面很好地适于达到上文阐述的所有目标和目的以及其他优点,这些优点是明显的并且是结构所固有的。
虽然相互结合地讨论了具体元件和步骤,但是应当理解,本文提供的任何元件和/或步骤被预期为与任何其他元件和/或步骤可组合,不管对其是否有明确规定,而仍在本文提供的范围内。
将理解,某些特征和子组合具有实用性,并且可以被采用而无需参考其他特征和子组合。这由权利要求的范围预期并且在权利要求的范围内。
由于可以作出许多可能的方面而不偏离本文的范围,因此应理解,本文中阐述的或附图和详细描述中示出的所有内容应被解释为说明性的而非以限制性意义来解释。
还应理解,本文使用的术语仅用于描述特定方面的目的,并且不意图是限制性的。技术人员将认识到本文描述的方面的许多变型和调整。这些变型和调整意图被包括在本公开内容的教导中,并且被本文的权利要求所涵盖。
现在已经描述了本公开内容的方面,一般而言,以下实例描述本公开内容的一些另外的方面。虽然结合以下实例以及相应的文本和附图描述了本公开内容的方面,但是不意图将本公开内容的方面限制于本描述。相反,意图是覆盖包括在本公开内容的精神和范围内的所有可选方案、修改和等效物。
应该强调的是,本公开内容的上文描述的方面仅仅是实施方式的可能的实例,并且仅仅为了清楚理解本公开内容的原理而阐述。在大体上不偏离本公开内容的精神和原理的情况下,可以对本公开内容的上文描述的方面进行许多变型和修改。所有这样的修改和变型在本文中意图被包括在本公开内容的范围内。

Claims (20)

1.一种流体室,包括:
复合元件,所述复合元件延伸穿过并且附连到所述流体室的第一侧面的至少一部分、所述流体室的第二侧面、所述流体室的侧壁或其任何组合;
其中所述复合元件包括纺织品,所述纺织品包括多于一种纤维,所述多于一种纤维包含第一热塑性材料;和第二热塑性材料,所述第二热塑性材料包围所述纺织品中的所述多于一种纤维并固结所述纺织品,所述第二热塑性材料具有比所述第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度;并且
流体室具有第一侧面、第二侧面以及在所述第一侧面和所述第二侧面之间延伸的侧壁,所述流体室包括第三热塑性材料。
2.根据权利要求1所述的流体室,其中所述纺织品包括纱线,所述纱线包含所述多于一种纤维,并且所述第二热塑性材料包围所述纱线的至少一部分。
3.根据权利要求3所述的流体室,其中所述纺织品是针织纺织品、编织纺织品、钩编纺织品或编结纺织品。
4.根据权利要求1所述的流体室,其中所述第一热塑性材料包括选自由以下组成的组的热塑性聚合物:热塑性聚酯、热塑性聚醚、热塑性聚酰胺、热塑性聚氨酯、热塑性聚烯烃及其组合。
5.根据权利要求1所述的流体室,其中所述第一热塑性材料的熔化温度大于140摄氏度。
6.根据权利要求1所述的流体室,其中所述第一热塑性材料的熔化温度比所述第二热塑性材料的熔化温度大至少10摄氏度。
7.根据权利要求1所述的流体室,其中所述第二热塑性材料包括选自由以下组成的组的第二热塑性聚合物:热塑性聚酯、热塑性聚醚、热塑性聚酰胺、热塑性聚氨酯、热塑性聚烯烃及其组合。
8.根据权利要求1所述的流体室,其中所述流体室的所述第一侧面和所述侧壁的至少一部分由包含第三热塑性材料的第一片材形成,所述流体室的所述第二侧面由包含第四热塑性材料的第二片材形成。
9.根据权利要求8所述的流体室,其中所述第一片材沿着围绕所述侧壁的至少一部分延伸的接缝结合到所述第二片材。
10.根据权利要求1所述的流体室,其中所述第一侧面、所述第二侧面和所述侧壁的内表面界定所述流体室的内部空腔。
11.根据权利要求10所述的流体室,其中所述复合元件延伸穿过所述第一侧面、所述侧壁、所述第二侧面或其组合的外表面的至少一部分。
12.根据权利要求10所述的流体室,其中所述复合元件延伸穿过所述第一侧面、所述侧壁、所述第二侧面或其组合的内表面的至少一部分。
13.根据权利要求10所述的流体室,其中所述内部空腔填充有流体。
14.根据权利要求13所述的流体室,其中所述流体是被加压的。
15.根据权利要求1所述的流体室,其中所述流体室是用于鞋类物品的鞋底夹层元件。
16.一种鞋类物品,包括:
鞋面;和
鞋底结构,所述鞋底结构附连到所述鞋面,其中所述鞋底结构包括权利要求1所述的流体室。
17.一种形成流体室的方法,所述方法包括:
将复合元件附连到流体室,
其中所述流体室具有第一侧面、第二侧面以及在所述第一侧面和所述第二侧面之间延伸的侧壁,并且所述流体室包括第三热塑性材料;
其中所述复合元件延伸穿过并且附连到所述流体室的所述第一侧面的至少一部分、所述流体室的所述第二侧面、所述流体室的所述侧壁或其任何组合;并且
其中所述复合元件包括纺织品,所述纺织品包括多于一种纤维,所述多于一种纤维包含第一热塑性材料;和第二热塑性材料,所述第二热塑性材料包围所述纺织品中的所述多于一种纤维并固结所述纺织品,所述第二热塑性材料具有比所述第一热塑性材料的熔化温度低的熔化温度。
18.根据权利要求17所述的方法,其中附连步骤包括使所述第二热塑性材料的至少一部分熔化;并且其中附连步骤包括使所述第二热塑性材料和所述第三热塑性材料的至少一部分熔化,以及混合熔化的部分,形成结合区域。
19.根据权利要求17所述的方法,其中形成所述流体室的步骤包括由包含所述第三热塑性材料的第一片材形成所述流体室。
20.根据权利要求17所述的方法,其中形成所述流体室的步骤包括使所述第一片材热成型;并且其中所述热成型在模具中进行。
CN201980037173.1A 2018-10-19 2019-10-19 具有复合元件的鞋类鞋底结构及用于制造其的方法 Pending CN112218555A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862748005P 2018-10-19 2018-10-19
US201862747967P 2018-10-19 2018-10-19
US62/748,005 2018-10-19
US62/747,967 2018-10-19
PCT/US2019/057100 WO2020082054A1 (en) 2018-10-19 2019-10-19 Footwear sole structure having a composite element and methods for manufacturing same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112218555A true CN112218555A (zh) 2021-01-12

Family

ID=68732042

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980037173.1A Pending CN112218555A (zh) 2018-10-19 2019-10-19 具有复合元件的鞋类鞋底结构及用于制造其的方法
CN202310268858.5A Pending CN116211020A (zh) 2018-10-19 2019-10-19 具有复合元件的鞋类鞋底结构及用于制造其的方法
CN201980068102.8A Active CN113260270B (zh) 2018-10-19 2019-10-19 具有复合元件的鞋类鞋底结构及用于制造其的方法

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310268858.5A Pending CN116211020A (zh) 2018-10-19 2019-10-19 具有复合元件的鞋类鞋底结构及用于制造其的方法
CN201980068102.8A Active CN113260270B (zh) 2018-10-19 2019-10-19 具有复合元件的鞋类鞋底结构及用于制造其的方法

Country Status (4)

Country Link
US (3) US20200121022A1 (zh)
EP (2) EP3836816A1 (zh)
CN (3) CN112218555A (zh)
WO (2) WO2020082054A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10477916B2 (en) * 2016-10-10 2019-11-19 Nike, Inc. Sole structure for an article of footwear with first and second midsole bodies
EP3981281B1 (en) * 2016-11-09 2024-03-27 NIKE Innovate C.V. An article comprising a reflowed material and a printed element, and processes for making the same
US10149513B1 (en) 2018-01-31 2018-12-11 Nike, Inc. Sole structure for article of footwear
US11452334B2 (en) 2018-01-31 2022-09-27 Nike, Inc. Airbag for article of footwear
US10524540B1 (en) 2018-07-17 2020-01-07 Nike, Inc. Airbag for article of footwear
US11026476B2 (en) 2018-07-17 2021-06-08 Nike, Inc. Airbag for article of footwear
CN112218555A (zh) * 2018-10-19 2021-01-12 耐克创新有限合伙公司 具有复合元件的鞋类鞋底结构及用于制造其的方法
US10874169B2 (en) * 2019-02-28 2020-12-29 Nike, Inc. Footwear and sole structure assemblies with adhesive-free mechanical attachments between insoles and midsoles
US11612212B2 (en) * 2019-05-30 2023-03-28 Nike, Inc. Sole structure for an article of footwear
WO2022020530A1 (en) * 2020-07-22 2022-01-27 The North Face Apparel Corp. Multi-function sneaker
USD977230S1 (en) 2020-07-23 2023-02-07 The North Face Apparel Corp. Footwear
TWI767641B (zh) * 2021-03-31 2022-06-11 大昇化工股份有限公司 鞋墊及鞋墊之加工方法
US20230042813A1 (en) * 2021-07-27 2023-02-09 Nike, Inc. Multi-layered films for use in airbags and footwear
CA3232457A1 (en) * 2021-09-13 2023-03-16 Opt Industries, Inc. Fabric and methods for designing and manufacturing fabric

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1372441A (zh) * 1999-03-16 2002-10-02 解剖学研究公司 可变压力受计算机处理器控制的可拆卸的圆弧形鞋底夹层结构和舱室
US20050031816A1 (en) * 2003-08-04 2005-02-10 Yihua Chang Membranes with fluid barrier properties and articles containing such membranes
CN101309609A (zh) * 2005-10-03 2008-11-19 耐克国际有限公司 带具有流体填充支撑元件的鞋底结构的鞋类物品
CN101795593A (zh) * 2007-07-13 2010-08-04 耐克国际有限公司 装有填有泡沫的元件的鞋类制品和用于制造填有泡沫的元件的方法
WO2018017893A1 (en) * 2016-07-20 2018-01-25 Nike Innovate C.V. Footwear plate

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2391564A (en) * 1944-09-29 1945-12-25 Gregg Jon Shoe and outsole therefor and method of making the same
US4523005A (en) 1981-10-30 1985-06-11 Thermedics, Inc. Extrudable polyurethane for prosthetic devices prepared from a diisocyanate, a polytetramethylene ether polyol, and 1,4-butane diol
DE3231971A1 (de) * 1982-08-27 1984-03-15 Helmut 6780 Pirmasens Schaefer Brandsohle fuer schuhe und verfahren zur herstellung derselben
DE69325258T2 (de) * 1992-01-31 2000-02-24 Ogden Inc Rutschfestes, blattförmiges material
DE4222530A1 (de) 1992-07-09 1994-01-13 Hoechst Ag Polyurethan-Dispersionen
US5952065A (en) 1994-08-31 1999-09-14 Nike, Inc. Cushioning device with improved flexible barrier membrane
CA2614641C (en) 1995-06-07 2011-04-26 Nike International Ltd. Membranes of polyurethane based materials including polyester polyols
US6013340A (en) 1995-06-07 2000-01-11 Nike, Inc. Membranes of polyurethane based materials including polyester polyols
US5741568A (en) * 1995-08-18 1998-04-21 Robert C. Bogert Shock absorbing cushion
US5783277A (en) * 1997-04-17 1998-07-21 Malden Mills Industries, Inc. Three-dimensional knit spacer fabric for footwear and outerwear
US5969076A (en) 1998-05-15 1999-10-19 Bausch & Lomb Incorporated Thermoplastic silicone-containing hydrogels
US6127026A (en) 1998-09-11 2000-10-03 Nike, Inc. Flexible membranes
US6082025A (en) 1998-09-11 2000-07-04 Nike, Inc. Flexible membranes
US6897281B2 (en) 2002-04-05 2005-05-24 Noveon Ip Holdings Corp. Breathable polyurethanes, blends, and articles
US7276275B2 (en) * 2004-04-22 2007-10-02 Highland Industries, Inc. Laminated spacer fabric
US7476705B2 (en) 2005-02-07 2009-01-13 Lubrizol Advanced Materials, Inc. Aqueous dispersions of polyurethane compositions
DE202007000668U1 (de) * 2006-03-03 2007-03-29 W.L. Gore & Associates Gmbh Schuhsohlenstabilisierungsmaterial
US8356373B2 (en) * 2009-03-06 2013-01-22 Noel Group Llc Unitary composite/hybrid cushioning structure(s) and profile(s) comprised of a thermoplastic foam(s) and a thermoset material(s)
CN101716024A (zh) * 2009-11-16 2010-06-02 太仓力九和塑胶工业有限公司 一种抗疲劳鞋底
TWI465263B (zh) 2010-12-10 2014-12-21 Ind Tech Res Inst 醫用敷料及使用該敷料之負壓治療裝置
US9339080B2 (en) * 2013-03-15 2016-05-17 Nike, Inc. Method of manufacturing a fluid-filled chamber with a tensile element
US9730487B2 (en) * 2013-07-12 2017-08-15 Nike, Inc. Contoured fluid-filled chamber
MX2017003314A (es) * 2014-09-12 2017-06-23 Nike Innovate Cv Membranas y usos de las mismas.
EP3250073B1 (en) * 2015-03-09 2020-12-02 Nike Innovate C.V. Article of footwear with outsole bonded to cushioning component and method of manufacturing an article of footwear
EP3750437A1 (en) * 2015-10-02 2020-12-16 NIKE Innovate C.V. Plate with foam for footwear
EP4085784A1 (en) * 2016-03-15 2022-11-09 NIKE Innovate C.V. Sole structure for article of footwear
KR102206247B1 (ko) * 2017-02-01 2021-01-22 나이키 이노베이트 씨.브이. 밑창 구조체를 위한 적층형 완충 장치
US10974447B2 (en) * 2017-06-01 2021-04-13 Nike, Inc. Methods of manufacturing articles utilizing foam particles
CN112218555A (zh) * 2018-10-19 2021-01-12 耐克创新有限合伙公司 具有复合元件的鞋类鞋底结构及用于制造其的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1372441A (zh) * 1999-03-16 2002-10-02 解剖学研究公司 可变压力受计算机处理器控制的可拆卸的圆弧形鞋底夹层结构和舱室
US20050031816A1 (en) * 2003-08-04 2005-02-10 Yihua Chang Membranes with fluid barrier properties and articles containing such membranes
CN101309609A (zh) * 2005-10-03 2008-11-19 耐克国际有限公司 带具有流体填充支撑元件的鞋底结构的鞋类物品
CN101795593A (zh) * 2007-07-13 2010-08-04 耐克国际有限公司 装有填有泡沫的元件的鞋类制品和用于制造填有泡沫的元件的方法
WO2018017893A1 (en) * 2016-07-20 2018-01-25 Nike Innovate C.V. Footwear plate

Also Published As

Publication number Publication date
US20210052035A1 (en) 2021-02-25
US20200121020A1 (en) 2020-04-23
EP3761824A1 (en) 2021-01-13
CN116211020A (zh) 2023-06-06
WO2020082054A1 (en) 2020-04-23
US10849386B2 (en) 2020-12-01
WO2020082053A1 (en) 2020-04-23
CN113260270A (zh) 2021-08-13
US20200121022A1 (en) 2020-04-23
CN113260270B (zh) 2023-03-14
EP3836816A1 (en) 2021-06-23
EP3761824B1 (en) 2021-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113260270B (zh) 具有复合元件的鞋类鞋底结构及用于制造其的方法
EP4101964B1 (en) Processes for making articles comprising a reflowed material
EP3681330B1 (en) Articles comprising coated fibers and methods of making coated fibers and articles
EP4007504B1 (en) Sole structures including composite elements and articles of footwear formed therefrom

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination