TW523463B - Flexible membranes, cushioning device having flexible membranes, shoe and inflatable object having pressurized bladder - Google Patents
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523463 A7 五、發明說明( 發明領域 本發明係關於一種薄膜,該薄膜對亟需阻障及彈性這 兩種性質的1用來說非常適合。本發明 ,,,,,,(cushi〇ning devices),r,^* (pressurized bladders)特別有用。本發明薄膜具彈性,並 且對於用來將加壓氣囊及彈性襯墊裝置充氣的氮氣及其他 氣體的傳輸速率非常緩慢。本發明更係關於一種包含了一 或多種本發明加壓氣囊及彈性襯墊裝置在内的鞋類。 發明背景: 熱塑性塑膠及熱定型聚合物因其流體(氣體或液體)阻障 訂 性質而被廣泛用於薄膜中。這類流體阻障性薄膜被用於諸 如塑膠包裝材料及其他封裝材料中。這類具良好流體阻障 性質聚合物的另一種常見的應用係用來建構可充氣的氣 囊。 線 可无氣的氣囊廣泛用於許多產品中,包括車輛輪胎、 球、重機械所用的蓄電池、及鞋類,特別是鞋用的彈性襯 墊。一般較吾歡用熱塑性塑膠類的聚合物,因熱塑性塑膠 可以被回收再重新成型為其他新物件,因此可減少資源浪 費。製鞋業者一般稱這類有彈性、能吸收震波的物質或組 成物為中鞋底(midsole)。這類有彈性、能吸收震波的物質 或組成物也可作為鞋子之内鞋底的一部分,内鞋底一般係 指鞋子直接與腳足底直接相對的部分。 充氣囊可作為鞋子的中鞋底或鞋底襯物。一般係將充 523463 A7 B7 五、發明說明() 氣囊充氣到一明顯壓力以便能分散腳在劇烈運動過程中所 產生的力量。這類氣囊一般分成兩大類,一類為已永久充 氣者,例如Rudy於美國專利第4,183,156及4,219,945案 中所揭露的;另一類則是採用幫浦及閥系統,例如Huang 於美國專利第4,722,1 3 1案中所揭露的。 揭露於美國專利第4,183,156案中的這類運動鞋具有已 永久充氣的氣囊,並以’’空氣鞋墊(Air-Sole),,及其他商標 由位於奥瑞岡州比佛頓市的耐吉公司行銷。這類已永久充 氣氣囊的鞋子係採用充入大量低溶解係數之氣體分子的彈 性熱塑膠所製成,製造商稱這類氣體為,,超級氣體(super gas)”。諸如SF6、CF4、C2F6、C3F8等氣體都曾被當作超 級氣體來使用。但超級氣體非常昂貴,因此亟需一種能以 較低廉的空氣或氮氣來進行永久充填的物質。1 9 8 2年7 月20日核准給Rudy的美國專利第4,34〇,626號,標題 為 ’’Diffusion Pumping Apparatus Self-Inflating Device,,, 其中揭露了以具選擇性通透薄膜層來製造氣嚢,並填入氣 體或氣體混合物至一定壓力,該案在此以參考文獻方式併 入本文中。理想狀況下,所使用氣體需不易由選擇性通透 薄膜層擴散至外界,而大氣壓力下的氣體諸如氮氣、氧氣 及氬氣則能輕易的穿透薄膜進入氣囊中。如此可使氣囊内 的總氣體壓力上升,此係因多了來自大氣壓力下諸如氮 氣、氧氣及氬氣等氣體分壓。目前這種單向增加氣體以提 南氣囊内總氣體壓力的觀念稱為擴散式幫浦(Diffusion Pumping)’’。 第5頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I裝--------訂---------線| 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523463 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明() 在空氣鞋塾⑷r-S〇le-)運動鞋被引入市場前或引入後 不久,製鞋業所用的許多早期中鞋底氣囊係由一層氣體阻 障型的薄職製成,該薄膜係以諸如s_'其係為道氏 化學公司的註冊商標)等類以聚氯乙婦為底的物質所組 成’這類物質本質上屬僵硬的塑膠,易疲乏且欠缺熱安定 性及彈性。也有人使用兩層這類氣體阻障型薄膜來製造中 鞋底氣囊。美國專利第5,122,322 ?虎描述了一種薄膜,其 係由第一種熱塑性樹脂構成,其上有許多與薄膜平面平行 且由第二種熱塑性樹脂構成的連續膠布,該案在此以參考 又獻万式併入本文中。第一種熱塑性樹脂係選自聚烯烴、 聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚酯、聚碳酸酯或聚氯乙烯樹脂及 其他經修後的樹脂。第二種樹脂可是聚醯胺、皂化乙埽乙 酸乙烯酯共聚物、乙烯_乙烯醇共聚物、聚氯乙埽或聚丙 婦腈共聚物。藉由將第一及第二種樹脂分別由第一及第二 個掛壓器中擠出’並將兩種擠出物同時引入一混合器内形 成薄膜層(膠布)。該薄膜上可能有一或兩層外膜。這類薄 膜:在20C時的乳氣通透率為0.12-900 cc/m2-day-atm,因 此適於作為一般封裝或運送物資時的充填襯物,但這類薄 膜的彈性不足以作為鞋子的氣墊囊。 兩種不同阻障型物質的其他層板,其中該層板有大量 已揭露的不同材質製成的薄屠。Schrenk等人的美國專利 第 3,565,985 號、4,937,134 號、5,202,074 號、5,094,78ί 號及 5,094,793 號、5,380,479 號、5,540,878 號、5,626,95( 號;Chisolm等人的美國專利第3,557,265號;Ramanathar 第6頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 523463 A7
五、發明說明() (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 等人的美國專利第5,269,995號,在此以參考文獻方式併 入本文中(包括其中所引述的文獻),這些文件揭露了以至 少兩種不同無塑膠來製備多層薄膜(至少約1〇層)的方法。 將這些熔融的熱塑性樹脂於層流中組合後,導入通過一種 可將層放大的裝置以形成多層薄膜。這些專利案中所描述 的多層薄膜可用來製造會變色的薄膜。為能創造出變色的 效果,這些具變色效果的薄膜厚約〇 · 〇 5微米至5微米間。 選用不同的熱塑性物質使折射率差值達到最大而能於多層 薄膜中達到最大的變色效果。氣體阻障型物質無法在不會 變形或疲乏的情況下,產生能吸收重複性衝擊的薄膜,而 這兩點對充氣囊或氣塾裝置而言卻是非常重要的。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以由許多薄層組成的已知氣囊來作為鞋子的氣囊或氣 墊也有許多問題,比如層與層間會分開、脫離、氣體擴散 或膠黏界面間的毛細作用、延伸度不佳導致充氣產品出現 敏紋、元工的氣塾表面王霧狀、抗穿力及抗撕裂強度下降、 不易吹模成型和/或不易進行熱膠黏及RF膠黏、造價高、 泡狀組織不易包埋及黏合等問題。某些已知的多層氣塾以 緊密層(tie-layers)或黏著劑來製備薄層,以使層與層間的 膠著強度高到足以避免上述問題的發生。但是使用這類緊 密層或黏著劑使得製造過程中的廢棄物不易回收再製為成 品,因此反而增加成本並製造更多廢棄物。同時,使用黏 著劑也很昂貴並會增加製造過程的複雜度。前技的這些及 其他缺點均詳細揭露於美國專利案第4,340,626號;第 4,93 6,029號及第5,042,176號中;這些專利案在此係以參 第7頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 523463 A7 五、發明說明( 考文獻方式併入本文中。 除了將兩種氣體阻障層組人外 ^ .、 早層、、且口外’也可將具不同性質的 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 材㈣層組合。組合不同性質的材料薄層對製造鞋類氣囊 而:特別有用,因為有時候許多互相衝突的要求或規格, 可藉由將其製成薄膜後用炎_彳止點 义寸眠伋用求I以鞋類。舉例來說,薄膜必
需展現出如前述對充垣裔辦^ B 具乱及大乳兩者而言絕佳的氣體阻 障f生貝@同時薄膜又必需具備良好的彈性使材質不致出 現疲乏現象。用來建構鞋子氣塾或氣囊的材料進而必需能 抵抗由内部所含流體以及鞋子所曝露的外在環境兩者引起 的劣化現象。些互相衝哭的要求或規格對這類薄膜而言 可藉由組合至少兩層性質極端不同的材質來解決,一層薄 膜可提供持久彈性需求,另一層薄膜則提供流體阻障特 性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 目前有一種方式可將至少兩種性質極端不同的材質混 合,以使該各別不同性質的材料能對組合成的接枝共聚物 (graft COP〇lymer)或混合層分別貢獻出其特長。M〇ureaux 所出的美國專利案第5,0 3 6,11 0號即是這類接枝共聚物 的一個例子,該案在此係以參考文獻方式併入本文中。 Moureaux揭露了一種供水壓式蓄電池所用的彈性薄膜, 該薄膜包括一層由熱塑性聚尿烷及乙烯-乙缔醇共聚物所 組成的接枝共聚物。該乙埽-乙烯醇共聚物約佔該接枝共 聚物的5-20%。該乙烯-乙晞醇共聚物係被分散在聚尿垸 聚合物中,且在兩聚合物間有某種程度的接合。該接枝共 聚物在聚尿燒基質中形成一個由乙烯-乙烯醇共聚物所組 第8頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 523463 A7 五、發明說明() 成的小區塊。在該水壓式薄膜中,該薄膜是位於中 — 膜,界於兩熱塑性聚尿燒薄膜間 未 的存 ·- 於禾修飾的聚 尿烷而言,該薄膜對氮氣的通透率較低,但内▲ $触在 0氧》胆·阻障 樹脂顆粒的基質薄膜的氣體傳輸速率並 九土士 曰比由具有流體 阻障連績層的組合薄膜所提供的氣體傳輸速率來得更低。 另一種方式是選用不含膠黏緊密層的薄層,其可提供 第一層由熱塑性聚尿烷構成的熱塑性彈性薄層及内含阻障 材貝的第一層薄層所組成的薄膜,其中該阻障材質可以是 諸如乙晞及乙烯醇所組成的共聚物,且在第一層及第二層 薄層間的某一段落有氫鍵存在。這類由彈性材質及流體阻 障材質組成的薄膜詳述於1 998年二月核准的美國專利案 第5,7 1 j,1 4 1號中,該案在此係以參考文獻方式併入本文 中;以及1 994年8月31日提出申請,目前仍在審查的美 國專利申請案第08/299,287號,標題為”Cushi〇ning Device with Improved Flexible Barrier Membranes” ; 1996 年 7 月 19日提出申凊,目前仍在審查的美國專利申請案第 08/684,35 1 號’^ 通為 Laminated Resilient Flexible Barrier Membranes” ; 1 995年7月7曰提出申請,目前仍在審查 的美國專利申請案第〇8/475,276號,標題為”Barrier Membranes Including a Barrier Layer Employing Aliphatic Thermoplastic Polyurethanes”; 1 995 年 7 月 7 日提出申請, 目前仍在審查的美國專利申請案第0 8/4 75,2 75號,標題 為 ’’Barrier Membranes Including a Barrier Layer Employing
Polyesters Polyols” ;及 1 995 年 12 月 12 日提出申請,目 第9頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _裝 * ·ϋ n n —.1 ϋ- I n 訂------ s·. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523463 A7 -一 —_ B7__ 五、發明說明() 前仍在審查的美國專利申請案第08/57 1,160號,標題 為 ’Membranes of Polyurethane Based Materials Including Polyester Pilyols”中,這些申請案在此均係以參考文獻方 式併入本文中。一般相信,在這些文獻中所揭露的彈性、 具通透性並可充氣的氣體鞋墊已大幅改良了前技中的氣墊 裝置’但本發明則可進一步改善此氣體鞋墊的功能。 本發明目的之一係提供一種薄膜及薄膜材質,該薄膜 具較高彈性並能使諸如充氣氣體這類流體不會出現不欲求 的傳輸現象。本發明的另一項目的係提供一種用於充氣氣 囊或氣墊的彈性薄膜,該彈性薄膜可充填入氮氣,且其氣 體傳輸速率在每天每大氣壓每平方公尺下約為1〇立方釐 米(cc/m2 · atm · day)或更低。 發明目的及概述 吾人發現具改良彈性及低氣體傳輸速率的充氣囊或充 氣替可由聚合物微層(microlayers polymeric)組合而成。本 發明的聚合物微層組合可用來建構一種耐久的彈性薄膜, 該彈性薄膜貝π用來製造許多冑用中i需的加壓氣囊或充 氣襯墊裝置,特別是鞋類及蓄電池 _ ^ ^ ^ ^ 耐久一同係指該薄 膜具絕佳抗性不致疲乏,奇指兮深诚^ π < 心扣孩溥膜可承受重複彎曲和/ 或變形,並能在層與層間不致分離脫落的情況下回復原 狀,且在大溫度範圍下不會沿著薄膜厚度出現裂痕。為本 發明目的之故,,,薄膜,,一詞較好 干又对疋彳日犯將一泥體(氣體或 液體)與另一流體分隔開來的—屉 辱早獨存在的薄膜。與分 " ----------___ __第 10Ί1" 本紙張尺度 +國目家鮮(CNS)A4規格(210x 297 ^1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂_ _ 線 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 523463 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明() 隔流體目的不同的薄膜層或漆在物件表面的薄膜屉目’ 於本發明薄膜的定義。 曰不屬 聚合物微·層組合包括第一種聚合物微層 ”士 及彈性材質,可提供彈性及彎曲舟。構性 、 一種聚合物微烏 又稱流體阻障材質,可提供非當供% # 曰’ , 早利貝』杈供非吊低的氣體傳輸速率。、 於前技薄膜需較多層流體阻障材質下, 目較 —鬥用I的、、云 阻障材質下,非彈性流體阻障材質微 < 性的薄膜。 了產生-種較富彈 、特'是,本發提供一種能應用在鞋子或水壓式蓄電池 的无氣氣囊或氣塾,該充氣氣囊或氣塾具有一層薄膜包其 至少包括一層本發明聚合物微層組合。本發明竭微: 組合具有由肖構性材質所提供類轉膠4機械性的彈性^ 性,讓其能重複可靠的將使用過程中所產生的力量吸收掉 而不會出現劣化或彈性疲乏的現象。這點對在重複負載中 亟需絕佳安定性薄膜的鞋類及水壓式蓄電池等應用而言是 非常重要的。本發明聚合物微層組合中由氣體阻障材質所 提供的低氣體傳輸速率讓其能保持充氣狀態,因此能於鞋 “員及水壓式蓄電池的產品週期内提供完整的氣塾效果,而 毋需再對該充氣嚢或充氣墊施行定期充氣或加壓。 薄膜對氮氣的傳輸速率在每天每大氣壓每平方公尺下 、’勺低於1 0互方釐米(cc/m2 · atm · day)。測量不同薄膜材 負的相對通透率、通透性及擴散速率的方法參見astm D- 1434-82-V。依據ASTm D-1434-82-V,相對通透率、通透 性及擴散速率係以下列方程式進行測量: (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} I裝 訂--- 線0_ 第11頁 本紙張尺/又過用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) 523463 A7 B7_ 五、發明說明() 相對通透率(permeance) (氣體量)/[(面積)x(時間)x(擴散壓力)] =相對通/透率(GTR)/(擴散壓力) =cc/(m2) (24 小時)(pa) 通透性(permeability) [(氣體量)X(薄膜厚度)]/[(面積)χ(時間)X(擴散壓力)] =通透性[(GTR)x(薄膜厚度)]/(擴散壓力) =[(cc)(mil)/[(m2) (24 小時)(pa)] 擴散速率Π大氣壓下) (氣體量)/[(面積)χ(時間)] =氣體通透率(GTR) =cc/(m2) (24 小時) 附圖說明 第1圖為一運動鞋之升高的側視圖,為能清楚示出其 截面,因此省略了部分的中鞋底未於圖中示出。 第2圖為第1圖運動鞋底部的側視圖,為清楚示出另 一截面,因此省略了鞋的一部分而未於圖中示出。 第3圖為延著第1圖内、線3-3部分之截面示意圖。 第4圖為一管狀雙層彈性襯墊裝置實施例的部分側視 圖。 第5圖為延著第4圖内、線4-4部分之截面示意圖。 第6圖為一管狀三層彈性襯墊裝置實施例的部分側視 圖。 __第 12 頁 ___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523463 A7 五、發明說明() …為延著第6圖内、線6-6部分之截面示意圖。 弟 8圖為依據本取^日日&在』 &明所製成的鞋子彈性襯墊 膜實施例示意圖。 丹 第9圖為示於第8圖中薄膜的側視圖。 第10圖為依據本發明所製成的鞋子彈性襯 ★ 膜實施例示意圖。 土 〈海 弟11圖為依據本發明晰制# +1明所製成並附於鞋内之彈性襯軌 置的薄膜實施例之側視圖。 土 第12圖為示於第u圖中薄膜的示意圖。 第13圖為示於第11圖及第12圖中薄膜的上视圖。 第14目^依據本發明所製成錢於鞋内之彈性觀塾 置的薄膜實施例之側視圖。 ^ 第15圖為示於第14圖中薄膜的示意圖。 第16圖為示於第14圖及第15圖中薄膜的上视圖。 第1 7圖為依據本發明所製成之彈性 土衣罝的薄膜音 施例之示意圖。 只 第1 8圖為不於第1 7圖中薄膜的側視圖。 第19圖為依據本發明揭示所製成之薄膜 的部分示意圖。 ^成的產品 第20圖為依據本發明揭示所製成之薄膜層製成白、 種產品的部分示意圖。 t第一 第2 1圖為薄層共同擠出組合的側視圖。 第22圖為第21圖為層狀共同擠出組合中 截面圖。 刀的 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公f (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--------------線Φ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第13頁 523463 A7 五、發明說明() 第23圖為管狀共同擠 码、、丑口的側視圖。 第24圖為單層管狀薄 ,- 丨刀不意if。 第25圖為依據本發明揭示所 口口 成產品的部分示意圖。 < 早層&狀薄膜所製 第26圖為|發明一聚合物 ϋ戠面的照片。 圖號對照說明 10 鞋子 14 鞋底 18 穿帶孔 22 後腳跟部 26 中鞋底 30 、 30Α 32 外層 112 、 114 、 116 1 2 6 環狀通道 150 共同擒出進料 154 程式部分 160 滾筒 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 12 鞋子上部 16 腳趾 20 鞋 24 鞋弓區域 28 ' 124 薄膜 聚合物微層組合 J 8 充氣口 層 1 2 8彈性本體部分 區 152第一部分 158鑄模 172A、172B循環通 遒 發明詳細說明 本發明氣囊係由至少包含了一層本發明窄 合所製成之彈性薄膜所構成。本發明聚合物微層組 51 組 合係由 至少一層具有流體阻障性質的材質及至少一屉 ^ 曰蛣構性彈 性 -------------^------— (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁} 第Η頁 私紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 523463
五、發明說明() 薄膜,這兩類薄膜交互堆疊而成。同時也作出一種聚合物 微層組合’其係、由具不同流體阻障性質的材質所製成的薄 層和/或不同,的彈性薄膜層,以重複規律的順序交互堆疊 而成在規律並互相父替的流體阻障性材質製成之薄層與 彈性薄膜層間也可納入其他類的薄膜層。聚合物微層組合 應至少約有10層。較好是,該聚合物微層組合至少約有 2〇層,更好是至少約有3〇層,最好是至少約有5〇層。 該聚合物微層組合可具有千層以上的薄膜,習知技藝人士 應此了解視所選用材質、每層薄膜厚度、聚合物微層組合 厚度、製備多層薄膜的處理程序、及該組成物的最終應用, 微層的數目將會有所不同。彈性薄膜微層數目較好是界於 約10層至約1 000層間,更好是界於約3〇層至約1000層 間’最好是界於約50層至約5〇〇層間。 由具有流體阻障性材質製成的薄膜,其每一層的平均 厚度可低至數奈米(nm)以下或高至數密耳1〇〇微 米)。較好是,每一層的平均厚度可高達〇1密耳(約2.$ 微米)。最好是,每一層的平均厚度界於約〇 〇〇〇4密耳(約 〇·〇1微米)至約〇·1密耳間(約2·5微米)。舉例來說,,每 一層具有流體阻障性材質製成的薄膜其平均厚度約在〇 〇5 密耳(約1 ·2微米)。該具流體阻障性材質製成的薄膜愈薄, 愈能改善氣囊薄膜的延展性。 適於建構結構層的彈性材質包括但不僅限於聚尿烷彈 性物’包括由芳香性及脂肪性異氰酯類所構成的彈性物、 包括彈性聚乙埽及聚丙烯同系聚合物及共聚物在内的彈性 __ 第15頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21G X 297公髮)" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) • 裝--------訂----I---- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523463 五、發明說明() 聚烯烴、彈性熱塑型苯乙烯、彈性聚醯胺、彈性聚醯胺_ 醚、彈性酯-醚或彈性酯-酯、彈性離聚物、熱塑型硫化物、 彈性聚(氯乙、)同系聚合物及共聚物、彈性丙烯聚合物、 及這類物質之混合物或組合物(alloys),舉例來說,諸如 聚(氯乙烯)-聚尿烷組合類的聚(氯乙烯)組合物。可於聚合 物微層組合的結構中混入不同的彈性物或是將其以各別獨 立的薄層納入聚合物微層組合中。 特別適合的是熱塑形聚酯-聚尿烷、聚醚_聚尿烷、及聚 碳酸酯-聚尿烷,包括但不僅限於聚尿烷與諸如聚四氳呋 喃、聚酯、聚己内酯聚酯、及環氧乙烷類的聚醚物、甲基 %氧乙烷、及包括環氧乙烷與甲基環氧乙烷在内的共聚 物。這些二醇類聚尿烷聚合物係藉由聚二醇(聚酯二醇、 氷醚一醇、聚己内酯二醇、聚四氫呋喃二醇或聚羧酸酯二 醇) 或多個永兴氰奴醋,選擇性的與一或多個可延長 聚合物鏈的化合物互相反應而得。可延長聚合物鏈的化合 物,在此係指具有二或多個可與異氛酸醋基團反應之官能 基的化合物。這些二醇類聚尿烷聚合物較好是線狀化合物 (亦即’幾乎所有的反應物都是具兩個官能基的化合物)。 用來產生本發明較佳熱塑性聚尿烷化合物之聚酯二醇 -般係將多酸化合物及多醇化合物經縮合聚合反應製備而 成。該多酸化合物及多醇化合物較好是具兩個官能基的化 合物’亦即’以二酸化合物及二醇來製備幾乎成直線的聚 酯二醇,雖然其中也會含少量的單_官能基、三-官能基及 高官能基物質(高達5個莫耳百分比適當的二幾酸:括 第16貫 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-裝--------訂---------線I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523463 A7 ---— 但不僅限於戊二酸 五、發明說明( 丁二酸、丙二酸、草酸、對-苯二甲 酸等。在一較佳實施例中,内醋係為己内醋。對本發 明有用的内Si化合物係異有τ列化式結構的化合物: 其中η是由!至7的玉整數’且R是一或多個氫原子, 或有或無個碳原子之燒基取代基。有用的催化劑包括 上述聚酿合成反應中所述及的。或是,藉由在可與該内醋 環反應之分子的羥基上形成一鈉鹽來啟動該反應。 在本發明的另一實施例中,讓一種二醇啟始物與一種 内含環氧乙烷的化合物一起反應產生可用於聚尿聚合反 應的聚醚二醇。該内含環氧乙燒的化合物較好是一種烯氧 化物或環醚、更好是/種選自環氧乙烷、甲基環氧乙烷、 丁埽氧化物、四氫呋喃及其組合之化合物。婦氧聚合物包 括但不僅限於下列化合物之聚合產物··包括環氧乙烷、甲 基環氧乙烷、1,2-環己烯氧化物GJ-cyclohexene oxide)、 乙基環氧乙燒(1 - butene oxide)、二甲基環氧乙燒(2- butene oxide)、丁基環氧乙烷、1,卜二甲基環氧乙烷(tert-butylene oxide)、苯環氧丙醇醚、辛基環氧乙烷、異丙基環氧乙虎、 環戊晞氧化物、丙基環氧乙烷及其組合。這類環氧化物的 聚合反應一般係由驗來催化反應的進行。這類聚人反癖^可》 藉由加入少量催化性的氫氧化鉀、氣氧化鈉或叔丁氧化卸 讓啟始物的輕基帶電荷來啟動反應,這些環氧化物係以足 第17頁 --------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523463 A7 ____— B7__ 五、發明說明() 夠的速率加入,使反應中有足夠的單體進行反應。二或多 種不同的環氧化物單體可隨機性的與同時加入的反應物形 成共聚物或是與後續添加的反應物形成區塊性聚合物。較 好是環氧乙:或甲基環氧乙烷類的同系聚合物或共聚物。 已知條件下所形成的四氫呋喃聚合物中有下列重複性 單元 -[CH2CH2CH2CH20]- 四氫呋喃係以下列諸如SbF6-、AsF6-、PF6-、Sbci6·、BF4-、 CF3S〇3、FS〇3及Cl〇4·之抗衡離子的陽離子開環反應來進 行聚合。藉由形成三級鏘離子來啟動反應。聚四氫吱喃係 以’’活動式聚合物(living polymer)”的形式被製備,並藉由 與任一上述二醇物之羥基反應來終止其聚合反應。 脂肪性聚羧酸酯二醇係藉由讓二醇與二烷基羧酸酯(諸 如二乙基複酸醋)、二苯基羧酸酯或二氧戊酮(諸如具5_及 6-員環之環羧酸酯)在有類似催化劑效果的之 乂瞰金屬、錫 催化劑或鈥化合物存在下一起反應所製備而成 <的。有用的 二醇類包括但不僅限於任一上述已提及的化合物。—香陡 聚羧&酯係由諸如雙苯驗A這類雙苯紛化合物虚 J貝' 光氣或二 苯羧酸酯反應製備而來。 < 一 諸如上述I目旨二醇之二醇聚合物,係用來合取 0吨聚尿垸, 其分子數平均分子量(由ASTM D-4274法來訂定)較好是界 於約300至約4,〇〇〇間;更好是界於約4〇〇至外1 * 土、,勺 3,0 0 0 間; 最好是界於約500至約2,000間。該二醇聚人仏 永ϋ物一般係形 成該彈性聚尿烷化合物中的”柔軟部分”。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第18頁
523463 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明() 彈性聚尿乾化合物的合成可藉由讓一或多種上述二醇 聚合物,一或多種至少含兩個異氰酸g旨基團的化合物,選 擇性的與一或多種可延長聚合物鏈的化合物互相反應來製 備。該彈性聚尿烷化合物較好是線形,因此該聚異氰酸酯 組成物較好是由幾乎都是具有兩個官能基團的化合物組 成。用來製備本發明彈性聚尿烷化合物之二異氰酸酯化合 物包括但不僅限於異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、環己基二 異氰酸酯(CHDI)、間-四甲基二甲苯二異氰酸酯(m-TMXDI)、對-四甲基二甲苯二異氰酸酯(p-TMXDI)、乙晞 二異氰酸酯、1,2 -二異氰酸酯丙烷、1,3 -二異氰酸酯環丙 垸、1,6-二異氰酸酯環己烷(六亞甲基二異氰酸酯或HDI)、 1,4-丁烯二異氰酸酯、離氨酸二異氰酸酯、L4-亞甲基雙-(環 己基異氰酸酯)、甲苯二異氰酸酯之各種異構物、間-二甲 苯二異氰酸酯及對-二甲苯二異氰酸酯、4-氯-1,3-苯二異 氰酸酯、1,5-四氫-蓁-二異氰酸酯、4,4、二苯甲基二異氰 酸醋及1,2,4-苯三異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯(XDi)及其 混合物。特別有用的是二苯甲烷二異氰酸酯(MDi)。 内含活性氫且可延長聚合物鏈的化合物一般至少含有 兩個活性氫基團,例如二醇、二硫醇、二胺或含有羥基、 硫醇基及胺基混合基團之化合物,如燒醇胺、氨燒硫醇及 1¾ fe硫醇等。該可延長聚合物鏈化合物之分子量較好是界 於約6 0至約4 0 0間。較好是胺類及醇類。可作為聚尿垸 鏈延長物之有用的二醇化合物包括但不僅限於1 已二 醇’環己燒二甲醇(由Eastman Chemical公司以CHDM品 第19頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) --------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 523463 A7 ---—------B7____ 五、發明說明() 名订銷)’ 2-乙基],6已二醇、酯二醇2〇4(由£astman Chemical公司販售),1,4-丁二醇,乙二醇,及包括二乙二 醇 '三乙二醇及四乙二醇在内之乙二醇的低寡聚物,丙二 醇及包括二丙二醇、三丙二醇及四丙二醇在内之丙二醇的 低寡聚物,1,3-丙二醇,丨,4•丁二醇,新戊二醇,諸如氫 I及間苯一酚之雙(2·經基乙基)醚之二經基烷化芳香性化 合物,對-二曱苯-α,α、二醇,對_二甲苯·α,α,-二醇之雙 羥基乙基)醚,間-二甲苯-α,α、二醇及其雙(2_羥基乙基)醚 與其混合物。適當的二胺延伸劑包括但不僅限於對-苯二 胺,間-苯一胺,聯苯胺,4,4,-亞曱二苯胺,4,4,-亞甲雙(2_ 氯苯胺)’乙二胺及其混合物。其他適當可延長聚合物鏈 的化合物是諸如乙醇氨、丙醇氨、丁醇氨及其混合物等的 氨醇化物。較佳的延伸劑包括乙二醇,二乙二醇,三乙二 醇,四乙二醇,丙二醇,二丙二醇,三丙二醇,四丙二醇, 1,3-丙二醇,1,4-丁二醇,υ-己二醇及其混合物等。 除了上述兩個^能基的延伸劑外,也可使用諸如三甲 基醇丙燒、1,2,6-己三醇及甘油之三官能基延伸劑,和/或 諸如丁醇或一甲胺類的單官能基活性氫化合物。所用之三 官能基延伸劑和/或單官能基活性氫化合物量較好是相當 於所用反應產物與内含活性氫化合物總量之5 %或5 0/〇以 下。 聚異氰酸酯、聚二醇及鏈延伸劑間的反應一般係藉由 加熱來啟動反應,例如在雙螺旋擠出器中的融嫁反應。此 反應之典型催化劑包括諸如辛酸亞錫這類有機錫催化劑。 第20頁 表紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱^ "" " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523463 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明() ^ 、堵如聚酯二醇义聚二醇與鏈延伸劑間的比例變 化很大,视最終彈性聚尿燒之欲求硬度而定。舉例來說, 聚醋二鮮與錢延伸劑間的比例可界於1 : 〇至丨:12間, 更好疋界於1 · 1至1 ·· 8間。較好是’所用二異氰酸酯係 木,以使異氰酸酯當量與内含活性氫物質之當量比 係1、 5 · 1至1 ·1 0 ·· 1間,更好是界於0 · 9 8 ·· 1至1 · 〇 4 : 、 I來說,聚二醇部分重量約為聚尿烷化合物重量 之〕5%至65%間,較好是約為聚尿垸化合物重量之35%至 5 0% 間。 在某些應用中可能需採用聚尿烷的混合物,以形成該 聚合物微層組合中的結構性薄層,特別是對所關注焦點為 疋口、易於水解的應用上。例如,内含聚醚二醇或聚酯二醇 14類柔軟部分的聚尿烷化合物係由羧酸及二醇反應混合物 所構成’其中具有8個以上碳原子重複單元之反應產物可 與内含8個或8個以下碳原子聚酯二醇重複單元之聚尿烷 或支鏈二醇產物混合。較好是,混合物中也可含高達3 0〇/〇 之除了内含碳數在8或8以下之聚g旨二醇重複單元或是以 氧原子與三級碳相接之其他聚尿烷化合物(亦即,70%以聚 乙二醇脂肪酸為底之聚尿烷,3 0%以異對苯二曱酸聚酯二 醇為底之聚尿烷)。碳數在8以上的聚酯二醇的例子包括 聚(乙二醇異對·苯二甲酸酯)、聚(1,4-丁二醇異對-苯二甲 酸酯)及聚(1,6-己二醇異對-苯二甲酸酯)。 各種熱塑性聚尿烷混合物的另一種選擇是使用具各式 柔軟部分的單一種聚尿烷化合物。同樣的’在非欲為限制 第21頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------------訂---------線 j (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 523463 A7 ____B7 五、發明說明() (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之前提下,該柔軟部分可包括,除了具8個破或8 個碳以下之柔軟部分外’聚醚二醇、8個碳以上之聚酯二 醇或其之混合物。該柔軟部分組成需包括羧酸及碳數在8 以上足二醇的反應產物,其量可為内含該柔軟部分之聚尿 烷總量的30%。因此,至少70%之柔軟部分單元將會是羧 酸及二醇的反應產物,其中該反應產物的總碳數為8或8 以下。 需知有數種方式可將聚尿烷與高達3 0 %且碳數在8以 上的聚酯加入本發明之聚尿烷化合物中。3 〇%或3 〇%以下 衍生自内含重複單元碳數在8以上之聚酯二醇的聚尿烷化 合物可與7 0 %或7 0 %以上衍生自内含重複單元碳數在8或 8以下之聚酯二醇的聚尿烷化合物混合,或是由聚酯二醇 混合物中製備出單一種聚尿燒化合物,其中7 〇 %或7 〇 %以 上含8個碳或8個碳以下的重複單元。可由單一種二醇物 製備一種聚尿烷化合物,讓二羧酸及二醇反應使該聚酯二 醇7 0%的重複單元含8個或8個以下的碳原子。也可將這 些技術加以組合。在含6個碳原子的酸中,可使用異對_ 苯二甲酸及對-苯二甲酸。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在數種可用來形成外層3 2的熱塑性聚尿燒化合物中, 特別有用的疋本身為g旨類或是以g旨類為底的聚尿燒化合 物。 合適的物質包括由Elf Atochem公司以peb AX®品牌行 销的聚酿胺-酸彈性化合物、由杜邦公司以Η γ τ r e L ®品牌 行銷的S旨-醚彈性化合物、由DSM工程公司以arnitel^ _ 第22頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 523463 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 __B7_;__五、發明說明() 品牌行銷的酯-酯及酯-醚彈性化合物、由先進彈性系統公 司(Advanced Elastomeric Systems)以 SANTOPRENE® 品牌 行銷的熱塑祛硫化物、由 Emser公司以 GRILAMID®品牌 行銷的聚醯胺彈性化合物、由道氏化學公司(Dow Chemical co.,)以PELLETHANE®品牌行銷的聚尿烷彈性化合物、由 BASF公司以ELASTOLLAN®品牌行銷的聚尿燒彈性化合 物、由拜耳公司以TEXIN®品牌及DESMOPAN®品牌行銷 的聚尿垸彈性化合物、由 Morton公司以m〇RTHANE(S^ 牌行銷的聚尿烷彈性化合物及由B.F. Goodrich公司以 £STAN£⑧品牌行销的聚尿烷彈性化合物。 除結構層彈性化合物外’本發明聚合物微層組合也包 括由具流體阻障性質之材質所構成的薄層。具流體阻障性 質之合適材質包括但不限於乙缔-乙埽醇共聚物,聚(氯乙 烯),諸如聚乙缔叉二氯之類的聚乙缔又聚合物及共聚物, 包括無定形聚酿胺在内的聚醯胺,包括丙稀腈-甲基丙烯 醋共ι物在内的丙缔猜聚合物’聚尿烷橡膠,聚甲戊晞樹 脂,乙烯碳單氧化物共聚物,液晶聚合物’聚乙缔對苯二 甲酸酯,聚醚醯亞胺,聚丙烯醯亞胺,及其他已知氣體傳 輸速率低的聚合物。這些物質的混合物或組合物(all〇ys), 比如由聚酿亞胺與諸如液晶聚合物類的聚合物晶體所組成 的組合物’由聚酿亞胺與聚乙缔對苯二甲酸醋所組成的組 合物,或是由聚酿亞胺與苯乙埽所組成的組合物也很適 合。較好是乙烯-乙缔醇共聚物,特别是共聚物中乙缔共 聚物比例係界於25%至50%莫耳百分比間的共聚物,更好 第23頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨衣 -----訂--------· 0 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523463 A7 ___ B7 五、發明說明() 是界於25%至40%莫耳百分比間。乙烯-乙烯醇共聚物係 藉由將乙晞-乙酸乙晞g旨共聚物完全溶解所製備而成的。 可將不同的流體阻障材質互相混合後用於聚合物微層組合 的結構層中,或是以個別獨立的薄層形式納入該聚合物微 層組合中。 適當的例子包括諸如由Β·Ρ·化學公司以BAREX⑧品牌 行銷的丙婦腈共聚物,由道氏化學公司(Dow chemical Corp.) 以IS OPL AST®品牌行銷的聚尿烷橡膠,由美國EVal公司 (EVAL Company of america,EVALC A)以 EVAL⑧品牌行銷、 由Nippon Goshei公司以SOARNOL®品牌行銷、由Solvay 公司以CLARENE%$牌行銷、及由杜邦公司以SELAR⑧OH 品牌行銷的乙烯-乙晞醇共聚物,由道氏化學公司(Dow chemical Corp·)以 S ARAN⑧品牌行銷及由 Solvay公司以 IX AN®品牌行銷的聚乙晞叉二氯,由Hoechst Celanese公 司以VECTRA®品牌行銷及由Amoco公司以乂丫0八1^品牌 行銷的液晶聚合物,由 Mitshbishi GasChemical公司、 Solvay公司及Toyobo公司以MDX®6尼龍品牌行銷的聚合 物,由Mitshbishi公司以NOVAMID®X21品牌行銷、由杜 邦公司以SELAR®PA品牌行銷、及由奇異電子公司(General Electric Company)以 GELON A-100品牌行銷的無定形尼 龍,由Rohm & Haas公司以KAMAX®品牌行銷的聚丙烯 龜亞胺共聚物,由奇異電子公司(General Electric Company) 以ULTEM®品牌行銷的聚醚醯亞胺,由 Air Products以 VIN E X ®品牌行銷的聚(乙晞醇),由p h i 11 i p s 6 6公司以 第24頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------------衣------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —訂------ 線 523463 五、發明說明( CRYSTALOR®品牌尸 a 丁 銷及由 Mitsui Petr〇chemical institute 以TPX®V品牌行雜沾似^ 、’勺氷甲戊烯樹脂。較好是選用諸如EVAL 公司出售的乙缔及7^ κ 、 缔轉共聚物,這類產品一般所含乙烯 《莫耳百分比約界於25%至48%間。 本發明聚合物料 a曰、、且5的一項特點是彈性材質薄層與 流體阻障材質薄屛pE| ^ a 〃 曰巧車父強的結合力(enhanced bonding)。 此所明較強的〜合力” 一般係藉由使用兩層均可提供氫原 子以產生氣鍵這樣的材質來達成,這類可提供氫原子產生 風鍵的5能基包括諸如羥基團上的氫原子,及聚尿烷基團 中連接在亂原子上的氫,以及各種受體基團,如羥基團上 的氧原子水尿烷基團及酯基團上的羰基氧,pVDc中的 氯原子等。k類聚合物微層組合的特點在於氫鍵的發生位 置乃疋在父互推疊的彈性材質薄層與流體阻障材質薄層之 門舉例來說一般相信在内含一以聚酯二醇為底之聚尿 烷彈性材質與内含一聚合物之流體阻障材質間有上述氫鍵 的存在,其中該流體阻障材質内的聚合物係選自乙烯及乙 烯醇組成的共聚物、聚乙烯叉二氯、丙烯腈與丙缔甲酯組 成的共聚物聚乙埽對苯二甲酸酯、脂肪性及芳香性聚醯 胺、液晶聚合物及聚尿烷熱塑性橡膠。如果相鄰層間存有 聚尿燒或是其中一層含聚尿烷而相鄰層則含有由諸如乙晞 及乙缔醇組成的共聚物之類的流體阻障材質的話,則在該 第一種彈性材質薄層與流體阻障材質薄層之間,除了氫键 外’理論上也還會有共價鍵的存在。尚需考量的因素還有 方向力與誘發力(亦即凡德瓦力(Van Der Waals Forces))兩 第25頁 ‘紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 x 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) |裝--------訂---------線| 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523463 A7 五、發明說明( 者,其係源自任何兩分 刀子間的倫敦引力(London forces)及 極性分子間的偶極-偶極 η. 1 f 、 、 让刀(dipole-dipole forces),這些力 量均對位於氣塑形聚苽 尿烷層與主層間的鍵結強度有所貢 獻。 除彈丨水口物及阻障性聚合物外,該聚合物微層組合 亦可已括各種傳、、、先添加物,這類傳統添加物包括但不限於 水解文疋训、塑形劑、抗氧化劑、uv安定劑、熱安定劑、 光安定’I〗才几區塊有機化合物、著色劑(包括顏料、染料 等颂似物)防黴劑、柷微生物劑(包括殺菌劑等類似物)、 除黴训製程助劑及其組合。水解安定劑的例子包括兩種 市售以故一酸亞胺為底的水解安定劑,由Rhein Chemie 公司以STABAXOL P及STABAX〇L p]〇〇兩種品牌行銷。 也可使用其他以碳二酿亞胺或聚碳二醯亞胺為底的水解安 定劑或疋以環氧化黃豆油為底的安定劑。所用水解安定劑 總量一般係低於總組成物量的5 . 〇%。 納入塑形劑係為了增加產品的彈性及耐用性,並加速 促進材質由樹脂狀形式轉化成薄膜或薄層。以下例舉出塑 形劑的範例,但本發明並不僅限於此範例,特別有用的是 以丁基冬甲基對-冬一曱S旨為底的化合物(市面上有販售, 如Monsanto公司的Santicizer 160)。無論所使用的是塑形 劑或塑形劑混合物,一般塑形劑總量需低於組成物總量的 20%。 互相交錯推疊的結構性聚合物及流體阻障性聚合物, 其主要面幾乎是與該聚合物微層組合的主要面平行。聚合 第26頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項
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I I I 訂 I I I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523463 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Λ7 B7 五、發明說明() 物微層組合中需有足夠多層的流體阻障性聚合物層,以使 該聚合物微層組合具有欲求的流體傳輸速率。 至少有雨種方法可用來產生該多層的聚合物微層組 合。在第一種方法中,本發明多層的聚合物微層組合係採 用二層、二層、或五層一組的進料區方式將層流導至一靜 態混合器或層組合器中。該靜態混合器具有數個混合元 件,較好是至少有5個元件,其係可以幾何級數的方式來 增加層數。 在第二種方法中’本發明聚合物微層組合係以至少包 括不連續聚合物層的第一種層流製備而來。本方法的一較 佳實施例詳述於核准於1 992年3約1〇日、由Sch^nk等 人所提出的美國專利申請案第5,094,793中,此案在此以 參考又獻万式併入文中。簡言之,第一種層流中至少包含 不連續的層,可再次藉由將各自内含彈性材質及流體阻障 材質的熔融擠出物導入一種兩層、三層或五層的進料區。 之後將第一種層流分成複數個支流,該支流被重新導向或 重新沉積並分別將每一支流均勾膨脹並收縮,最後以互相 交錯的方式重疊形成具有更多不連續層的第二種層流。此 外,也可依Ramanathan等人的方法納入保護性的邊界層, 該方向係美國專利申請案第5,269,995號,核准於1993年 12月14日,在此以參考文獻方式併入文中。該保護層可 保護結構層及流體阻障層不致在層的形成及放大推疊過程 中變彳于不士疋或裂開。該保護層係由溶融的熱塑性材質之 層流所構成,該層流被供應至組合物層流外表以便在擠出 第27頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明說明() Θ又的邊界層。該保護層可為聚合物 層組合帶來特別的光舉式 /戍物理性質,例如特殊的顏色, 括藉由將金屬或其他顏料 顏杆片納入於保護性的邊界層 生特殊金屬光澤。 雖然並非所有的層都 ㈢哥而非常芫整,亦即於該層平 物體所有邊緣延伸,彳H悬杯 1一取好是大部分的層均非常完整, 可延伸至薄膜邊緣。 本發明彈性薄膜句起取 氷a物微層組合,其可以是 或是多層結構中的一展。兮$ ..層孩溥膜的長度及寬度需能輕易 成欲求之鞋類氣勢或皮厭斗、 、: 孔土次水壓式畜電池。聚合物微層組合的 均厚度變化很大,由約3 _耳 山耳(约7 5微米)至約2 〇 〇密耳( 0.5公分)間。較好是,访取 μ永&物微層組合的平均厚产 少約50微米,較好是界 又疋 疋介於、.力75微米至約〇 5公分 好是界於約12 5微米至% π ς 、 木至、·々〇·5公分間,最好是界於 微米至約0.15公分間。若 ^ ,.右疋涊永合物微層組合係預備, 來製造鞋類氣囊時,則嗜拗 』及锨層物質平均厚度係界於約3 ; 耳(約75微米)至約4〇密 . (、,々ο.1公分)間,而通常用; 水壓式蓄電池的薄膜厚度目j Μ卩 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 予反敎厗。在聚合物微層組 較佳實施例中,其平约厘岸& =, 舟十岣厗度係至少為125微米。 本發明薄膜可以是一種內本— , σ 或多層由聚合物微層;) 質所構成的薄層板。較好是# 灯疋&些互相交錯的層係選自_ 述適於建構結構層的聚合物中, ,二 、 文好疋廷些互相X錯的/ 乃是聚尿燒材質。可使用任一數目的微層來作為層板中: 相交錯的層,較好是由i至約5層間,更好是… 523463 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明() 較好是薄層板中的其他層乃是包括熱塑性彈性物在内的彈 陡材貝,其係選自上述已知適於建構結構層的聚合物中。 本發月較佳薄膜乃是一種薄層板,其包括至少一層由彈 陡永尿烷所形成的A層及至少一層由聚合物微層組合所形 成的B層。在其他較佳實施例中,該薄膜是具有a a 層或A-B-A-B-A層組合結構的薄層板。 當微層聚合物薄膜係用來製備一種薄層板時,該薄層 板平均厚度係界於約3密耳(約75微米)至約2〇〇密耳(約 〇.5 A刀)間。較好是其平均厚度係界於3密耳(約7 5微米) 土々5 〇舍耳間(約0.1 3公分)。該薄層板之聚合物微層薄 膜較好是由約〇·25密耳(約6.35微米)至約102密耳(26〇〇 微米)間。 可藉由RF(收音機頻率)能量將兩張(或兩層)微層材質 或内含微層的薄層板膠黏在一起形成氣囊,特別是對於其 中 層為諸如聚尿垸的極性材質時。可藉由超音波或熱密 封將著如聚晞烴的非極性物膠黏在一起。也可使用其他已 知的膠黏技術。 當其係用作為鞋子彈性襯墊裝置時,可將該氣嚢充氣, 争好疋充入氮氣至約低於3 p s i及面達約5 0 p s i的初壓。 ▲氣囊較好是被充氣至内壓由約5 psi至約35 pSi間,更 好疋由約5 p s i至約3 0 p s i間,更好是由約1 0 p s i至約3 0 p s i 間’最好是由約1 5 pSi至約25 psi間。習知技藝人士應能 理解對鞋類以外的應用上,該欲求及較佳壓力範圍將視不 同應用而可能出現極大的差異。舉例來說,蓄電池壓力即 __ 第29頁 --------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本,、嫌又過用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A7
523463 五、發明說明() 可高達1 000 psi。 較好是’此所述薄膜對作為鞋子彈性襯墊非常有用。 在這類應甩中,該薄膜較好是能將陷住的氣體保留一段相 當長的時間。在一較佳實施例中,在兩年期間中,該薄膜 壓力不應低於原先充入氣體壓力的2〇%。換言之,產品一 開始即充氣至約20.0至22.0 psi的壓力下,並能保持壓力 在16.0至18.〇pSi的壓力至少兩年。 材質對所充入氣體(較好是氮氣)的傳輸速率是每天每一 大氣壓每平方公尺應低於1〇立方公分(cc/m2.atm day),較 好是低於 3 cc/m2.atm.day,更好是低於 2 cc/m2.atm day。 聚合物微層組合可使薄層不會彼此分離並抵抗裂解。 將阻障層分成數層可增加各層抗裂解的能力。非欲受理論 限制,但一般深信,在同樣體積的外表及同樣持久密集的 破壞下’由較薄的層所組成的薄層板,其每一層的裂痕將 較少。因此,該聚合物微層組合中含與傳統薄層板相同總 量的阻障材質,但相較於傳統薄層板中的一層或數層而 言,這些阻障材質卻被分成更多層,因此相對於傳統薄層 板而言,當有裂痕出現時’將有更多阻障材質被包含在更 多/又有裂痕的層中。此外,如果聚合物微層組合中的阻障 層出現裂痕,則沿著界面間的消散處理將使裂痕被侷限於 一層内。即使某些阻障層中出現裂痕也不會使流體傳輸速 率受到明顯影響,因為相鄰的阻障層仍可迫使擴散的氣體 分子需經一較迂迴的路徑方能脫離薄膜。 此領域中習知的技術包括擠出成形、吹模成形、射模 第30頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐) -------------------訂·丨丨— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 所不為一運動鞋,包括一鞋底及 圖 發明說明() 熔融Θ真2製杈、轉移製模、壓力成形、熱密封、鑄造 熔岫鑄造、及1^膠黏等。 參閱第Γ-: 从、、i 〜〜丁工 G 一枉见久一彈 座靦墊裝置,其係 .〇 係由依本發明技術所製成之薄膜所組成的 座TO範例之一。鞋 〇已括一互相相連的鞋子上部12及 不:14。該鞋子上部12可由許多傳統材質製成,包括伸 不限於皮革、窀Γ路 永G締、尼龍及其他纖維織物。典型的,該 、、儿1上部12包括環繞腳趾16、穿帶孔18、鞋2〇上部^ 著後腳跟部22 @補強部分。對大部分運動鞋來說,鞋 展14 /函盖鞋子1〇的總長,由腳趾區20至鞋弓區域24及 後腳跟部22的背面。 所不鞋底14的結構包括一或多個彈性襯墊裝置或本發 明氣囊28,-般係位於鞋底結構的中鞋底位置。舉例^ 說,可將本發明薄帛28製成各式形狀的產品,如第W 圖中所示,位於中鞋底26後腳跟部區域22,間隔一定距 離彼此平行的管狀(或條狀)薄冑。該管狀(或條狀)薄膜係 被密封以包陷住注入氣體。可由帛24圖所示之聚合物微 層組合30A中的一層’ ’或是第4_5圖所示沿著熱塑性彈 性外層32之内表面的聚合物微層組合3〇中的一層來提供 該薄膜28阻障特性。如第8_18圖所示,本發明薄膜η, 無論單層或多層實施例’可製成各式組合或形狀的產品。 需知由薄膜28製成的鞋類彈性襯墊裝置可以完全戈部分 被包埋在鞋子的中鞋底或外鞋底内。a囊因而成為鞋底的 一部分,並可於鞋底形成至少一部分的鞋子外表。 第31頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) --------訂--------- c請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〕 523463 、發明說明() 再/人多閱第1」圖,所示為以彈性觀塾裝置形式存在 的本發明薄膜28’其係為鞋子中非常有用的一部分。薄 膜28’依據第24圖實施例,包括一層由彈性材質製成的 =合物微層組合30A,較好是一或多種以聚酯二醇為底之 聚尿烷物質&包括-丨多種I流體阻障性質之聚合物在内 的第二種材質。 參閱第6及7圖,所不為一相互交疊的薄膜你】a ,其 係以放大管形多層組成物形式存在。該改良的薄膜A幾乎 與第4及第5圖所示的薄膜28相同,除了沿著靠近層3〇 的内表面多了一層第三層34,使得該層3〇被夾在外層W 及最内層34之間。最内層34較好也是由熱塑性聚尿烷材 質所構成。除了可加強保護層30防止裂化外,層34也有 助於提供高品質的密封情況,以促進諸如對鞋子非常有用 的彈性襯墊裝置產品形成三度空間的形狀。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如第卜7圖及第24圖所示薄膜較好係由擠出管來製 造。在製作鞋類用充氣囊時,連續擠出約為5〇英叹長的 管長度。將部分的管子以RF能量或熱膠黏密封至欲求長 度。在RF膠黏或熱密封時即可產生個別密封且充氣的氣 囊,之後並藉由切割過相鄰氣囊的膠黏區而將其分開。氣 囊可被充氣至欲求的3 psi至100 psi間的初壓,較好是界 於3 psi至50 psi間,所充填氣體較好是氮氣。需知可由 習知所謂的”平面式撥出管(flat extruded tubing),,來製作氣 囊,該管内部的幾何形狀係被膠黏在一起。 弟8-10圖示出由此所述薄膜製的其他實施例。將該擠 第32頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 523463 五、發明說明( (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 出的單層薄膜層或共同擠出的二或三層薄膜形成欲求厚 度。舉例來說’對層3 〇❼t,該共同擠出的薄膜層厚度 較好是界於· 0.5密耳至1〇密耳間,對層32及34而言, 厚度較好疋界於4 · 5密耳至1 〇〇密耳間。對單層彈性襯 土裝置貝她例來說,其平厚度一般界於約5密耳至6〇密 耳間,且更好是界於丨5密耳至約4〇密耳間。 多閱第12 16圖’所示為由吹模成型所製成的充氣氣 囊。欲形成氣囊出單層的聚合物微層組合,或是如第 21 2«3圖所不,擠出二或三層薄膜,其中一層為聚合物微 層組合。^後’以傳統吹模成型技術將擠出物吹成欲求產 物。所得氣囊例示於第12及15圖中。之後填入欲被包埋 的氣體至-較佳的初壓範圍,然後以rf膠黏將充氣口 (即 充氣口 38)密封。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1 7-1 8圖例示了由本發明薄膜製成的其他實施例。 Λ囊係由具欲求厚度的擠出單層或共同擠出之多層管狀薄 膜製成。該管係崩潰成一平面狀,並以傳統熱密或RF膠 黏技術將其相對立表面及其末端於特定點上膠黏在一起。 <後經由一充氣口 38將該彈性襯墊裝置充氣至欲求壓 ”係界於5psi至l〇〇psi間,較好是界於5^丨至5〇psi 間’所充填氣體較好是氮氣。 除了使用本發明薄膜作為彈性襯塾裳置或充氣囊外, 本發月薄膜另一項咼度欲求的應用是作為如第Η、及 25圖中所示的蓄電池。 參閱第25 _ ,所示為由上述單層薄膜製成的蓄電池。 第33頁 木紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格⑵q χ挪公爱 523463 Α7 Β7 五、發明說明() 同樣的,參閱第19及2 0圖,所示為由本發明多層薄膜製 成的蓄電池例子。蓄電池,明確的來說,應是水壓式蓄電 池’係可作為車輛懸掛系統、煞車系統、工業用水壓式蓄 電池或分壓界於兩種極端不同流體間的其他應用。薄膜1 24 將水壓式蓄電池分成兩室或兩部分,其一含諸如氮氣的氣 體’另一室則含液體。薄膜丨24包括一環狀通道丨26及一 彈性本體部分1 2 8。該環狀通道1 2 6係能環形的將球形蓄 電池的内表面固定,而該彈性本體部分1 2 8則將蓄電池分 成兩個獨立的室。彈性本體部分丨2 8在球形蓄電池内以近 乎直徑的方式移動’且其任一時間的位置視一邊的氣壓及 另一邊的液壓而定。 第20圖示出一内含由本發明聚合物微層組合製成之第 一層11 4的水壓式蓄電池。此外,該產品也包括由一或多 個熱塑性彈性物所製成的層11 2及層11 6。如所示,第一 層11 4只在沿著整個蓄電池本體部分的某一段。這類沿著 產品某一部分極可能出現分層現象的結構,在此稱為,,中 間性架:構(intermittent constructions)’’。這樣的結構通常出 現在沿著氣囊環狀通道126或水壓式蓄電池薄層板實例的 薄膜上。因此,雖然本發明薄層板薄膜通常不易分層脫落 並此防止氣體沿著層與層間的界面逸散(好比那些因毛細 作用而沿著環狀通道逸散的氣體現象),需知在此所述的 薄膜11 0也包含了層丨丨4所沒有的段落。 可藉由各種製程技術將在此所述薄膜成型,這些技術 包括但不限於擠出、仿形擠出(proHle extrusion)、注入成 $紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格⑵Q χ 297公爱) ---一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523463 A7 ^ ------B7___ $、發明說明() 模及吹製成模’並可以熱密封或RF膠黏法將擠出的薄膜 材質管或層密封成一可充氣的氣囊。較好是,在約3〇(rF 至約46 5 °F的溫度範圍及至少約2〇〇 psi的壓力下組合這 些材質’使層3 0、3 2及3 4的連績部分達到最佳的濕潤 (wetting)效果’進而可提高這些層間的氫鍵效果。多層薄 層板之薄膜係由共同擠出之聚合物微層組合所形成的層3 〇 與内含層32的彈性材質共同組成。在形成多層薄層板之 薄膜後,將該薄膜加熱密或以膠黏法將其膠黏在一起 形成彈性、可充氣的氣囊。 同樣的’第19、20及25圖示出被後續成型為產品的 薄膜11〇,該薄膜可被共同擠壓成產品,且在層114、112 及11 6間具有如上述欲求的氫鍵。欲以諸如吹氣製模類的 多層製程來製造諸如水壓式蓄電池氣囊或薄膜產品,可採 用任何一種商用吹模成型機器,例如採用型號為BKB95_ 3B1共同擠出頭的Bekum BM502機器(未示出),或採用型 號為VW60/3 5共同擠出頭的Krixp KEB-5機器(未示出)。 遺薄膜,供論係以層、幾近备封的容器、彈性襯塾裝 置、蓄電池或其他結構形式存在,較好是具有至少25〇〇 psi 的張力強度’在350-3000 psi間具有接近1〇〇%張力強度 和/或可延伸至至少約2 5 0 %到約7 〇 〇 %間。 可藉由將擠出器内形成之熔融的聚合物強行通過一衣 架銬模來製作薄層。在吹模成型中所用之崩塌的管狀物係 藉由將擠出器内熔融的聚合物強行通過一環形缚模所製成^ ______第35頁 ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線j 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523463 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明() 的。 聚合物,微層組合可作為一多層薄層板中的一層。一種 稱為’共同擠出層(sheet co-extrusion)’’的多層薄層板製程 技術對製作本發明薄膜也很有用。這種”共同擠出層,,技術 涉及將一或多種聚合物同時擠出通過一單一鱗模,並於該 鑄模中將聚合物組合成彈性、緊密結合的層,以構成一單 一擠出物。 能產生共同擠出層的機器包括每一類樹脂專用的擠出 器,並連接至如第21及23圖所示之共同擠出進料區。這 類機包括德州橘市Coleren公司及威士康辛州之Pr〇ducti()n Components, Inc所出品的機器。 共同擠出進料區150包含三部分。第一部分152乃是 進料口部分,其係被連接至個別擠出器及擠出口,個別樹 脂流並係由程式部分1 54所控制。之後程式部分丨54再將 各樹脂流重新成形為長方形,且其大小與欲求層之厚^:成^ 比例。轉形部分1 56(transition section 1 56)將個別的長方 形層組合成一正方形口。每一 TPU層的熔融溫度一般係 界於約3007至約465 之間。為使個別層間的黏著力達 到取大’每一溶融層流的實際溫度需與其黏稠性密切相 符。之後將組合好的熔融層流重新成形為熔融於層缚模i 5 8 上的一長方形擠出物,該層鑄模158較好是具有現人塑於 成形產業經常使用的、如第22圖所示類似’,衣架,,的外#。 之後藉由脫模或輪壓機處理,以滾筒1 60將擠出物冷卻形 第36頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 523463 A7 _______B7 五、發明說明() 成一僵硬的層。 類似層擠出法,能產生共同擠出管狀物的機器包括每 一類樹脂專用的擠出器,並連接至常見的多種管狀鑄模 上。來自每一擠出器的熔融物進入如第23圖所示之鑄模 中(該鑄模可購自數家不同公司,包栝喬治亞州亞特蘭大 市的Canterberry Egineering,Inc.及佛維里達州清水市的 Genca Corporation),不同的熔融物會流入其個別的循環 通道172A及172B中。之後將流動通道成形為環狀,其 大小則與每一層之欲求厚度成比例。之後在進入鑄模入口 1 7 4前將個別熔融物組合成一常見的熔融物流。之後該溶 融物流會流動通過一界於圓柱形軸心丨8 〇外表面1 7 8與該 圓柱形鑄模外殼184内表面182間的環形通道176。管形 擠出物由鑄模外殼離開後,以傳統方法冷卻成管形或條 形。雖然第23圖已示出具有兩組成物之管狀物,習知技 藝人士需能了解應能以其他個別的流動通道來添加其他層 於其中。 無論所使用的塑膠成形製程為何,最重要的是讓所使 用物質能被一致性的熔解,以使整體薄膜層產物層間或部 分段落的層間有良好的結合。同樣的,所用的多層製程需 於约300°F至約465 °F之間的溫度下進行。再者,在層與 層間的接合處需保持至少200 psi的壓力,才能維持I述 氫鍵有效。 如前述,除了可達成本發明薄層板薄膜實例中極佳 第37頁 (請先閱讀背面之注音?事項再填寫本頁} -I I 1 ϋ n H ϋ n ϋ n n I n n I · 3 2 5 3 6 4 A7
五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明說明() (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 結合性之夕卜,其他目的係為能提供可長時間保留内陷氣體 的薄膜,特別是對於用作為鞋子彈性襯塾裝置的薄膜而 言。一般來說,對生命周期長的應用而言,能提供氮氣傳 輸速率在15或h以下的薄膜為ASTM 〇_ΐ434·82。因此, 雖然本發明薄膜之厚度變化很大,主要視意欲應用的最終 產品而定,因此無論厚度多纟,本發明薄膜的氣體傳輸速 率較好是在1 5或1 5以下。同樣的,雖然對許多實施例而 言,氮氣是較好的充填氣體,並可作為一標誌物來分析 ASTM D-1434-82的氣體傳輸速率,但薄膜中亦可含有不 同的氣體和/或液體。 在一較佳實施例中,本發明薄膜對氮氣的氣體傳輸速 率係為10.0’且較好是在7.5或7.5以下。更好是,本發 明薄膜對氮氣的氣體傳輸速率係在5 · 〇或5 · 0以下,且較 好是在2 · 5或2 · 5以下。在最佳的實施例中,本發明薄膜 對氮氣的氣體傳輸速率係在2 · 0或2 · 〇以下。 由所述以聚酯二醇為底之聚尿烷所製成的各式產品, 除了可改善氣體傳輸速率使氣體不易逸散外,相較於不包 含聚酯聚醇之熱塑性聚尿烷而言,這些以聚酯二醇為底之 聚尿烷所製成的各式產品,在產品耐用性上也有很大的改 進。 在以氮氣將彈性襯I裝置充氣至20 psi時,係以一直 徑4.0英吋的可回縮式活塞來進行壓縮。校準每一活塞使 其壓縮高度達到每一樣品在最大壓縮時其最初充氣高度的 第38頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 523463 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明( 25%。之後讓該可回縮的活塞循環壓縮直到部分出現損壞 (part failure)為止。在此部分出現損壞(以^ 係指有 足夠量的氮氣逸出且彈性襯墊裝置洩氣,導致延著每一彈 性襯墊裝置同樣位置所放置的槓桿可接觸到微開關,而將 可回縮式的活塞關閉。記錄每一樣品之總循環或總壓縮次 數’壓:縮數目愈向表示材質更持耐用。較好是,永久充氣 的彈性襯墊裝置應能承受至少約2〇〇,〇⑽次循環壓縮,才 能被考慮用於鞋類應用上。除了高度耐用外,一般也會希 望產品為透明的,亦即為使對材質達到某些標準要求的透 光性。舉例來說,產品的透明度經常是鞋子彈性襯塾裝置 的一項考慮因素,該彈性襯墊裝置需能以目視看到。由
Pellethane 23 5 5-85 ATP 或 pellethane 2355-87AE 製成之彈 性襯塾裝置已被證貫非常適於鞋類應用,因該材質可提供 令人滿意的透光性。 雖然本發明氣囊對鞋類彈性襯墊裝置及蓄電池的應用 上非常有用,需知本發薄膜的應用範圍很廣,包括但不限 於諸如美式足球、籃球、足球、内管等充氣用氣囊;諸如 管或膠筏等之彈性浮動裝置;諸如氣球導管等醫療裝置之 組成物;諸如椅子及座墊、腳踏車或車座、包括頭盔及護 脛等保護性裝置等傢俱或物件的一部分;傢俱或物件之支 持性元件的一部分;更特別的是可作為腰椎支持物;義肢 或牙齒矯形裝置的一部分;車輛輪胎的一部分,特別是輪 胎外層;諸如溜冰鞋輪子等娛樂設備的一部分。 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) --------^---------線- 523463 A7 B7 五、發明說明() f施例 g序一 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 依下法製備一薄層板薄層。兩種擠出器,一種係供聚 尿烷彈性物使用,另一種則係供乙烯-乙烯醇共聚物使用, 將兩擠出器連接到一進料區。將來自擠出器之熔融的聚合 物導入進料區’可得由聚尿烷/EVOH/聚尿烷組成的三層 流體或是由聚尿烷/EVOH/聚尿烷/EVOH/聚尿垸組成的五 層流體。將來自進料區的流體連續不斷的餵入靜態混合器 中’以產生具聚尿fe及E V Ο Η微層的流體。將該微層流體 導入層鑄模中,再導至三圈堆(three-roll stack)中。將薄 層板冷卻並撕裂成線形。 實施例1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於上述程序中,以購自道氏化學公司(Dow chemical Co., Midland,MI)、具 shore A 硬度為 85 的 Pellethane 23 55 8 5 ATP及聚g旨-聚尿烷共聚物,將其作為聚尿烷使用,並 將LCF 101A(—種32%之乙烯-乙烯醇共聚物,購自Eval, Chicago,IL)當做EVOH來使用,並將其餵入五層流體的 進料區中。將來自進料區的流體導入具7種元件的鏡態混 合器中。所得聚合物微層組合中LCF 101A重量佔15%, 且其厚度為20密耳。第16圖乃是以光學顯微鏡所攝得該 聚合物微層組合橫切面的照片。以碘溶液來將EVOH層染 色。照片顯示至少含有2 8層。 第40頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 523463 A7 _B7 五、發明說明() 測量本聚合物微層 組合之物理 性質 拉張強度 6,494 psi 延展性 4 9 0 % 拉張係數 44,200 psi 50%係數 1,860 psi 100%係數 2,016 psi 200%係數 2,586 psi 3 00%係數 3,741 psi ------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 實施例2 依實施例 1所述方法製備一聚合物微層組合,但其中 L C F 1 0 1 A重量佔7 · 5 %。測量該聚合物微層組合之物理性 質。 訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 拉張強度 7,569 psi 延展性 5 4 5 % 拉張係數 28,1 75 psi 50%係數 1,562 psi 100%係數 1,777 psi 第41頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 523463 2,4 19 psi 3,63 6 psi 率(氮氣) 〇 A7 B7 五、發明說明() 200%係數 300%係數 氣體傳輸速 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂. .線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- 523463 申請專利範圍 1. 本一種彈性阻障薄膜,其至少包本一插伞 匕0種千均厚度為50微 米芏0 · 5公分間的聚合物微層組合 几η 具中孩聚合物微 層組合至少包括ίο微層至1 000微層,每一微層厚 微米至100微米間,該些微層係由至少—層流體阻障 材質及至少一層彈性材質互相交錯所構成的;以冬該 薄膜内包埋住一種充填氣體,氣體傳輸速率為高於^ 且低於 10 cc/m2 · atm · day 間 。 2·如申請專利範圍第丨項所述之薄膜,其中該薄膜内包 埋住該充填氣體係形成一加壓氣囊。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之薄膜,其中該彈性材質 包括選自聚尿燒彈性物、彈性聚油烴、苯乙烯熱塑形 彈性物、聚醯胺彈性物、聚醯胺-醚彈性物、酯-醚彈性 物、S旨-S旨彈性物、彈性離聚物、熱塑型硫化物、彈性 聚(氯乙晞)同系聚合物及共聚物、彈性丙埽聚合物、及 這類物質之混合物。 ...............^丨 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁:> 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4.如申請專利範圍第1項所述之薄膜 ',其中該彈性材質 包括聚尿烷彈性物。 5 ·如申請專利範圍第1項所述之薄膜,其中該彈性材質 包括選自由下列成員所組成的族群中:以熱塑性聚酉旨 二醇為底的聚尿烷、以熱塑性聚醚二醇為底的聚尿燒、 第《頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 523463 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 以熱塑性聚己内酯二醇為底的聚尿烷、以熱塑性聚四 氫呋喃二醇為底的聚尿烷、以熱塑性聚碳酸6旨二醇為 底的聚尿烷及其之組合物。 6·如申請專利範圍第5項所述之薄膜,其中該彈性,質 包括一以熱塑性聚酯二醇為底的聚尿烷。 7.如申請專利範圍第6項所述之薄膜,其中該聚尿燒中 的聚酯二醇乃是由至少一種二羧酸與至少一種二醇反 應後的產物。 8 ·如申請專利範圍第7項所述之薄膜,其中之二羧酸係 選自己二酸、戊二酸、丁二酸、丙二酸、草酸及其混 合物。 9 ·如_請專利範圍第7項所述之薄膜,其中之二醇係選 自乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、丙二醇、 二丙二醇、三丙二醇、四丙二醇、二3 -丙二醇、ι,4-丁 二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、丨,6·己’二醇及其混合物。 10.如申請專利範圍第7項所述(薄膜,其中之二羧酸包 括己二酸且二醇包括I4-丁一醇° 1 1 ·如申請專利範圍第6項所述之薄膜’其中之聚尿烷係 第44貫 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公楚) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、\一" 線 3 46 3 2 5 ABCD 4、申請專利範圍 .以至少一種選自二醇及二膀的化合物作為可延伸聚合 物鏈的化合物來進行聚合。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) i 2.如申請專利範圍第n項所述之薄膜,其中該可延伸聚 合物鏈的化合物係選自乙夕醇、一乙二醇、三乙二,、 四乙二醇、丙二醇、二丙>醇、二丙二醇、四丙二醇、 i,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、L5·戊二醇、1,6-己二醇及其混合物。 ! 3,如申請專利範圍第Π項所述之薄膜’其中聚酯二醇與 該可延伸聚合物鏈之化合物的當量比係界於1: 1至1 : 8之間。 14.如申請專利範圍第1項所述之薄膜,其中之該流體阻 1 喔 障性材質包括選自下列成員組成的族群中:乙烯-乙烯 : 醇共聚物、聚乙烯又二氯、丙埽腈共聚物、聚乙烯對 線 苯二甲酸酯、聚醯胺、液晶聚合物及聚尿烷工程熱塑 @ 性橡膠及其混合物。 1 ; 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 5.如申請專利範圍第1項所述之薄膜,其中之該流體阻 障性材質包括一種乙烯-乙烯醇共聚物。 1 6 ·如申請專利範圍第1 5項所述之薄膜,其中之乙烯-乙 埽醇共聚物中的乙烯共聚物比例在25%至50%之莫耳 第45頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 523463 8 8 8 8 A B CD 、 、\\ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍 百分比間。 1 7.如申請專利範圍第1 5項所述之薄膜,其中之乙晞-乙 晞醇共聚物中的乙烯共聚物比例在 25%至 40%之莫耳 百分比間。 v 1 8.如申請專利範圍第1項所述之薄膜,其中該聚合物微 層組合中至少包含50層微層至1000層微層。 1 9.如申請專利範圍第1項所述之薄膜,其中該聚合物微 層組合中至少包含30層至100的微層。 20.如申請專利範圍第1項所述之薄膜,其中該聚合物微 層組合中至少包含50層至500層微層。 2 1 ·如申請專利範圍第1項所述之薄膜,其中該流體阻障 性材質微層的每一層平均厚度為1.2微米至2.5微米 間。 , 22.如申請專利範圍第1項所述之薄膜,其中該流體阻障 性材質微層的每一層平均厚度界於0.0 1微米至2.5微 米間。 23 ·如申請專利範圍第1項所述之薄膜,其中該聚合物微 第46頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 523463 A B CD 六 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍 層組合的平均厚度界於125微米至0.5公分間。 24. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜,其中該聚合物微 層組合的平均厚度界於125微米至0.1公分間。 25. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜,其中該薄膜乃是 一種薄層板(laminate),其係由至少一層内含彈性聚尿 燒的層A及至少一層内含該聚合物微層組合的層B所 組成。 2 6.如申請專利範圍第25項所述之薄膜,其中該薄層板 (laminate)至少包括層 A-B-A。 27. 如申請專利範圍第25項所述之薄膜,其中該薄層板 (laminate)至少包括層 A-B-A-B-A。 28. 如申請專利範圍第1項所述之薄膜,其中該聚合物微 層組合係與一外部保護邊界層一起形成。 2 9.如申請專利範圍第25項所述之薄膜,其中該薄層板的 平均厚度為75微米至0.5公分間。 3 0.如申請專利範圍第25項所述之薄膜,其中該層B的平 均厚度界於6.35微米至2600微米間。 第47頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^3463 A8 B8 C8 D8 、申清專利範圍 J •如申請專利範圍第2項所述之薄膜,其中該薄膜對氮 氣的傳輸速率高於〇且低於10 cc/m2 · atm · day。 λ λ •如_請專利範圍第2項所述之薄膜,其中該薄膜對氮 氣的傳輸速率高於〇且低於3 cc/m2 · atm · day。 〇 3 ·如申請專利範圍第2項所述之薄膜,其中該薄膜對氮 氣的傳輸速率高於〇且低於2 cc/m2 · atm · day。 J4· —種具有一彈性阻障薄膜之彈性襯塾裝置,該薄膜至 少包含一種平均厚度為5〇微米至〇·5公分間的聚合物 微層組合,其中該聚合物微層組合至少包括1 0微層至 1000微層,每一微層厚0.01微米至100微米間,該些 微層係由至少一層流體阻障材質及至少一層彈性材質 互相交錯所構成的;以及該薄膜内包埋住一種充填氣 體,氣體傳輸速率為高於0低於10 cc/m2 · atm · day 。 f請先閱^1-1背面之注意事項再填寫本頁)訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 5 .申凊專利範圍 力為3 psi至1〇〇 psi間 第2項所述之薄膜,其中該充填氣體壓 Λ Λ ^ : Er a 3 6 ·申請專利範圍第2項所述之薄膜,其中該充填氣體壓 力界於3 psi至50 psi間。 第頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) 523463 —-----六、申請專利範圍 8 8 8 8 ABCD 3 8· —種具有至少一加壓氣囊之鞋,該加壓氣囊包含— 彈性阻障薄膜包埋住一種充填氣體,該充填氣體壓力 為3 psi至1〇〇 psi間,其中該薄膜至少包含一種平均 厚度為50微米至〇.5公分間的聚合物微層組合,其中 該聚合物微層組合至少包括1〇微層至1〇〇〇微層每 一微層厚0.01微米至100微米間,該些微層係由至少 一層流體阻障材質及至少一層彈性材質互相交錯所構 成的’該薄膜具有氣體傳輸速率高於〇且低於1〇cc/m2 • atm · day 〇 3 9.如申請專利範圍第3 8項所述之鞋,其中該氣囊係被併 入該鞋中,成為該鞋鞋底的一部分。 40.如申請專利範圍第38項所述之鞋,其中該氣囊係被成 形為該鞋外表面的一部分。 , f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 41· 一種具有一加壓氣囊之可充氣物體,該加壓氣囊包含 一種彈性阻障薄膜包埋住一種充填氣體,該充填氣體 壓力為3 psi至1〇〇 psi間,其中該薄膜至少包含一種 平均厚度為50微米至〇·5公分間的聚合物微層組合, 其中該聚合物微層組合至少包括1 〇微層至1 〇 〇 〇微層, 第49頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X297公釐) A B CD 523463 κ、申請專利範圍 每一微層厚0.01微米至100微米間,該些微層係由至 少一層流體阻障材質及至少一層彈性材質互相交錯所 構成的,該薄膜具有氣體傳輸速率高於〇且低於10 cc/m2 · atm · day 〇 v 42.如申請專利範圍第4 1項所述之具有一加壓氣囊之可充 氣物體,其中該可充氣物體為球。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第50頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210X 297公釐)
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