用于鞋底夾層和類似物的泡沫的制作方法
【專利說明】用于鞋底夾層和類似物的泡沬
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年6月21日提交的美國臨時專利申請第61/662，826號，題為“用于鞋底夾層和類似物的泡沫”的優(yōu)先權(quán)，其全部公開內(nèi)容以引用的方式納入本說明書中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本文的實施方案涉及用于鞋夾層和其他類似應(yīng)用的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0004]作為聚合物的乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)通常在運動鞋緩沖鞋底夾層的泡沫化學(xué)中用作聚合物。新的EVA是輕的、相對便宜且具有很好的緩沖性質(zhì)。然而，在使用時，所述緩沖性質(zhì)趨于快速消失。
[0005]一些鞋生產(chǎn)商使用更耐用的聚合物(如聚烯烴彈性體)和EVA混合或完全替代EVA,以減少壓縮永久變形并提高回彈性和耐久性。但特定的彈性泡沫昂貴，且性能的范圍在某種程度上被限制。聚烯烴具有優(yōu)異的化學(xué)耐受性，使其很難用溶劑粘合劑粘合，并且聚烯烴泡沫的表面在觸碰時具有很大的變得油滑的趨勢。一些生產(chǎn)商通過限制粘合至整個鞋底夾層中聚烯烴的量(通常小于15% )來解決這一問題。其他生產(chǎn)商在局部處施用聚烯烴泡沫，例如在腳后跟中心下面，然后在鞋底夾層的其余位置使用標(biāo)準(zhǔn)泡沫。
[0006]附圖的簡要說明
[0007]通過如下詳細的描述并結(jié)合附圖和所附權(quán)利要求，實施方式將很容易被理解。實施方案以示例性的方式說明本發(fā)明但不限制于附圖中的圖。
[0008]圖1是一個表格，根據(jù)各種實施方案，描述了與常規(guī)EVA泡沫相比的一種高性能泡沫的一個具體的、非限制性的實例的組合物。
[0009]圖2是一個表格，根據(jù)各種實施方案，描述了與常規(guī)的EVA泡沫相比的圖1的高性能泡沫的多種性質(zhì)。
[0010]公開實施方案的詳細說明
[0011]在如下詳細的說明中，參考其中附圖，并通過示例性實施方案所示實施。這也可被理解為可利用其他實施方案，且結(jié)構(gòu)或邏輯的改變沒有超出本發(fā)明的范圍。因此，如下的詳細說明沒有限制本發(fā)明，實施方案的范圍通過所附權(quán)利和其等價方案而定義。
[0012]各種操作可被描述為依序的不連續(xù)操作，用一種有助于理解實施方案的方式；然而，說明的順序不應(yīng)被理解為所述操作是順序獨立的。
[0013]所述發(fā)明可使用基于視角的描述，如上/下、后/前和頂部/底部。這種說明僅用于幫助討論，不意圖限制申請的公開實施方案。
[0014]可使用術(shù)語“結(jié)合”和“連接”，以及它們的衍生詞。應(yīng)該理解這些術(shù)語彼此之間不為同義詞。更恰當(dāng)?shù)?，在具體的實施方案中，可使用“連接”表示兩個或多個構(gòu)件相互之間直接物理接觸。“結(jié)合”可指兩個或多個構(gòu)件直接物理接觸。然而，“結(jié)合”也意味著兩個或多個構(gòu)件相互之間不直接接觸，但仍相互之間配合或作用。
[0015]對于說明的目的，“A/B”或“A和/或B”形式的短語意思是㈧、⑶或(A和B)。對于說明的目的，“A、B和C的至少一種”形式的短語意思是(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)。對于說明的目的，“(A)B”形式的短語意思是⑶或(AB)中，A是任選的構(gòu)件。
[0016]在本說明書中所用術(shù)語“實施方案(embodiment) ”和“實施方案(embodiments)”，他們可均指一種或多種相同或不同的實施方案。此外，實施方案中所用的術(shù)語“包括(comprising) ”、“包括(including) ”、“具有(having) ”等為同義詞，且他們作為“開放(open) ”術(shù)語(即術(shù)語“包括(including) ”應(yīng)解釋為“包括但不限制于”，術(shù)語“具有”應(yīng)解釋為“至少具有”，術(shù)語“包括(includes) ”應(yīng)解釋為“包括但不限于”等)。
[0017]對于本文中所用的任意復(fù)數(shù)和/或單數(shù)術(shù)語，在本文中和/或申請中，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可適當(dāng)?shù)膶?fù)數(shù)理解為單數(shù)和/或?qū)螖?shù)理解為復(fù)數(shù)。在本文中，為了清楚起見，可明確置換各種單數(shù)/復(fù)數(shù)。
[0018]本文中的實施方案解決常規(guī)EVA泡沫的問題而提供高性能泡沫制劑和加工方法。在各種實施方案中，當(dāng)高性能泡沫制劑用于鞋底夾層中時，對于在壓縮期間每次給予的負載，所述高性能泡沫制劑可提供優(yōu)良的沖擊能吸收，提高在膨脹期間的能量恢復(fù)，并減少重復(fù)沖擊循環(huán)帶來的壓縮永久變形。
[0019]在各種實施方案中，高性能泡沫制劑可利用嵌段共聚物來實現(xiàn)穩(wěn)定性。在不降低對鞋部件的粘結(jié)能力的情況下，相比常規(guī)泡沫，某些實施方案可使用更高濃度的聚烯烴。例如，在各種實施方案中使用所述高性能泡沫，和已知泡沫相比，可使用更高百分量的聚烯烴，并且在實施方案中，可保持較容易粘結(jié)，提供無油滑的感覺，和/或帶來更好的緩沖效果和耐久性。在各種實施方案中，相比單一使用EVA和/或EVA/聚烯烴泡沫，一種或多種聚烯烴緩沖體和/或烯烴嵌段共聚物可與乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)結(jié)合，創(chuàng)造出一種具有優(yōu)良的恢復(fù)力、更好的抗張強度、減少收縮、減少壓縮永久變形和/或提高結(jié)合力的泡沫。
[0020]在各種實施方案中，本文中公開的用于制備高性能泡沫制劑的合適的烯烴聚合物可包括線性高密度聚乙烯(HDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE;如由The Dow ChemicalCompany, Midland, M I生產(chǎn)的商標(biāo)為DOWLEXtI^ LLDPE)和超低線性密度聚乙烯(ULDPE ；如由The Dow Chemical Company生產(chǎn)的商標(biāo)為ATTANE?的ULDPE)等；均勾支化的、線性乙稀/ α -稀徑共聚物(如由Mitsui Petrochemicals Company Limited生產(chǎn)的商標(biāo)為TAFMER?的共聚物，和Exxon Chemical Company生產(chǎn)的商標(biāo)為EXACT ?的共聚物)，均勻支化的、基本線性的乙稀/ α -稀徑共聚物(如由Dow Chemical Company生產(chǎn)的商標(biāo)為AFFINITY?、ENGAGE?和INFUSE "^的共聚物)，和高壓、自由基聚合乙烯共聚物，例如EAA (如Dow Chemical Company 生產(chǎn)的 PRIMAC0R?聚合物)和 EVA (由 Exxon Chemical Company 生產(chǎn)的 ESC0RENE?聚合物，由 E.1.du Pont de Nemours&C0.生產(chǎn)的 ELVAX ?共聚物)。
[0021]在具體的實施方案中，烯烴聚合物可包括均勻支化線性和基本線性乙烯共聚物，其密度(根據(jù)ASTM D-792測試)范圍為約0.85至約0.92g/cm3，特別是從約0.85至約0.90g/cm3和熔融指數(shù)為(根據(jù)ASTM D-1238 (190/2.16)測量)約0.1至約10g/10分鐘。在各種實施方案中，EVA可含有約0.5至約50重量%的衍生自醋酸乙烯酯的EVA，并且可包括一種或多種具有的熔融指數(shù)(ASTM D-1238 (190/2.16))為0.5至約10g/10分鐘的EVA聚合物。盡管公開的高性能泡沫通常描述為包括EVA，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解，在某些實施方案中，EAA (含有約0.5至約25重量％，衍生自丙烯酸)以及類似的含有烯鍵式不飽和羧酸的聚合物也可替代。
[0022]如文中所述，公開泡沫的各種實施方案可包括聚烯烴彈性體和/或烯烴嵌段共聚物。如文中所使用的術(shù)語“聚烯烴彈性體”可涉及乙烯和其他α-烯烴，例如丙烯和辛烯，的共聚物。在各種實施方案中，可使用茂金屬催化劑選擇性聚合乙烯和共聚單體序列，并且隨著共聚單體含量的增加，可制備具有更高彈性的聚合物，因為所述聚合單體的結(jié)合破壞了聚乙烯的結(jié)晶。在各種實施方案中，共聚物的分子量可有助于確定聚烯烴彈性體的加工性質(zhì)和最終用途性能，更高的分子量能提高聚合物韌性。
[0023]在各種實施方案中，使用精制茂金屬催化劑可制備聚烯烴共聚物，所述茂金屬催化劑通常稱為單位點或限制幾何構(gòu)型催化劑。所述催化劑可具有受限的過渡金屬(通常為4Β族金屬例如T1、Zr或Hf)夾在一個或多個環(huán)戊二烯基環(huán)結(jié)構(gòu)之間而形成位阻聚合位點。在各種實施方案中，所述催化劑可提供單個聚合位點，而不是常規(guī)催化劑的多位點，并可提供定制乙烯共聚物的分子結(jié)構(gòu)的能力。
[0024]如文中所述，術(shù)語“烯烴嵌段共聚物”可指具有“硬”(高度剛性)片段和“軟”(高度彈性)片段的交替嵌段的鏈的聚合物，其可通過穿梭法制備和組裝。在各種實施方案中，因為交替嵌段類型提供沿著鏈的高度差異化的材料性質(zhì)，在聚合物中柔性和耐熱性的常規(guī)關(guān)系被打破而得到有益效果。同時，相比其他聚烯烴塑性體和彈性體，所述材料可改善壓縮永久變形和彈性回復(fù)性質(zhì)。在各種實施方案中，烯烴嵌段共聚物同時具有聚烯烴塑性體和彈性體的柔性以及高密度聚乙烯的耐熱性。
[0025]如上所述，在各種實施方案中，高性能泡沫可含有EVA、聚烯烴彈性體(如ENGAGE?)和/或烯烴嵌段共聚物(如INFUSE?)的混合物。在各種實施方案中，所述混合物可用于制備高性能泡沫，所述高性能泡沫相比常規(guī)EVA泡沫具有增加的恢復(fù)力。例如，在各種實施方案中，高性能泡沫具有48-52%的恢復(fù)力(例如，使用測定橡膠回彈恢復(fù)力的DIN53512測試，所述測試使用由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(1S)公布的Schob鐘擺；標(biāo)準(zhǔn)為最小45%)，相比于EVA泡沫的約45%恢復(fù)力(標(biāo)準(zhǔn)為最小40% )。在一些實施方案中，恢復(fù)力是指用于壓縮泡沫所使用的能量在泡沫膨脹期間作為機械功而重新獲得的百分比。在一些實施方案中，恢復(fù)力可通過從已知的高度使一個投射物下落至泡沫，然后測試投射物回彈的高度。
[0026]在各種實施方案中，與常規(guī)EVA泡沫相比，高性能泡沫也可減少壓縮永久變形。例如，在各種實施方案中，使用用于橡膠的壓縮永久變形性質(zhì)的ASTM D-395(B)標(biāo)準(zhǔn)測試方法，或使用由SATRA技術(shù)中心公布的SATRA TM64壓縮永久變形-恒應(yīng)力法，高性能泡沫的壓縮永久變形最大約為45%，然而EVA泡沫的壓縮永久變形最大約60%。在各種實施方案中，壓縮永久變形可作為樣品的原始厚度的百分比而測試，以及可指由于永久變形導(dǎo)致樣品失去其部分