含熱塑性聚氨酯與聚酰胺6/66共聚物的制品的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?00980157720. 6、申請(qǐng)日為2009年12月16日、發(fā)明名稱為"含 熱塑性聚氨酯與聚酰胺6/66共聚物的制品"的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002] 相關(guān)申請(qǐng)的奪叉引用
[0003] 本專利申請(qǐng)要求享有均于2008年12月31日提交的序列號(hào)為61/141，901和 61/141，911的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)和所有權(quán)益。這些臨時(shí)專利申請(qǐng)的全部特此引入 作為參考。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004] 本發(fā)明總體上涉及一種包含特定的熱塑性聚氨酯與聚酰胺6/66共聚物的混合物 的制品。具體而言，本發(fā)明涉及一種制品，其為一種單層管，具有界定可流動(dòng)組合物的傳送 路徑的內(nèi)表面。
【背景技術(shù)】
[0005] 本領(lǐng)域公知，高性能的制品如膜、模制品、管和軟管通常由單層或多層聚合物構(gòu) 成，該聚合物提供剛度、強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)彈性以及化學(xué)和溫度耐受性。多層聚合物通常由復(fù)合彈 性體如氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯以及類似材料構(gòu)成，這些材料能夠忍受高溫和高壓并且 能夠耐受化學(xué)侵蝕，例如來自汽車流體（automotive fluid)的。然而，這些復(fù)合彈性體的 使用昂貴且通常需要專門的設(shè)備、硫化過程以及多個(gè)處理步驟，這延長(zhǎng)了生產(chǎn)時(shí)間并增加 了制造復(fù)雜性。此外，多層聚合物有增加制品的尺寸和密度的趨勢(shì)，由此限制了這些制品在 許多應(yīng)用中的有效性。
[0006] 熱塑性聚氨酯（TPU)用于高性能制品的制作中也為本領(lǐng)域所知。對(duì)于高性能軟 管，TPU通常用于構(gòu)成多層的外部支撐層以對(duì)軟管提供支撐和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。然而，如同上述的 復(fù)合彈性體，TPU較重且增加了制品的體積和密度，由此減少了在許多應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)。此外， 已知TPU在低壓下碎裂或爆裂，由此進(jìn)一步減少了其應(yīng)用和優(yōu)點(diǎn)。
[0007] 此外，聚酰胺也用于高性能制品中，但是通常不適用于零度以下的溫度環(huán)境中。由 于其結(jié)晶性，聚酰胺通常難以成型為特定的制品如管或軟管，并且，對(duì)于商業(yè)用途如用作兼 容器（compatibilizer)，需要專門的加工技術(shù)。兼容器的使用是昂貴的，并且當(dāng)制品用于 醫(yī)藥或無菌應(yīng)用時(shí)，通常需要經(jīng)過食品與藥物管理局（Food and Drug Administration) (FDA)的額外審查。此外，盡管聚酰胺能夠在碎裂或爆裂之前承受高壓，但它們不能順利地 用于需要彈性的汽車或其他應(yīng)用中。彎曲時(shí)，聚酰胺易于扭結(jié)，由此降低制品的性能。
[0008] 因此，仍然存在研發(fā)改進(jìn)的制品的機(jī)會(huì)（必要性），該制品耐受溫度的波動(dòng)以及化 學(xué)侵蝕，并能用于各種環(huán)境和應(yīng)用中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明提供一種單層管，具有界定可流動(dòng)組合物的傳送路徑的內(nèi)表面。該單層 管包含熱塑性聚氨酯與聚酰胺6/66共聚物的混合物。熱塑性聚氨酯具有用DIN EN ISO 1183-1所測(cè)至少36D的肖氏硬度。本發(fā)明還提供管組件，包含該單層管以及置于在該單層 管上的外殼。該外殼包含與熱塑性聚氨酯相同或不同的聚合物。
[0010] 本發(fā)明的單層管或管組件呈現(xiàn)極佳的耐壓性（即，爆裂強(qiáng)度）、極佳的耐化學(xué)侵蝕 性和耐熱性、耐扭結(jié)性。TPU和聚酰胺6/66共聚物為單層管或管組件提供韌性、低溫柔性、 抗張強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、抗磨損性、透明度、耐油污性、耐水解性以及無脆性硬度。
【附圖說明】
[0011] 當(dāng)連同附圖一并考慮時(shí)，參照如下詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)將被容易地意識(shí) 到，同樣地也將變得更易理解，其中：
[0012] 圖1是具有圓周形內(nèi)外表面的單層管的端視圖；
[0013] 圖2是管組件的端視圖，其中單層管具有圓周形內(nèi)表面且外殼置于該單層管上；
[0014] 圖3是具有長(zhǎng)方形內(nèi)外表面的單層管的端視圖；
[0015] 圖4是管組件的端視圖，其中單層管具有長(zhǎng)方形內(nèi)表面且外殼置于該單層管上；
[0016] 圖5是具有圓周形內(nèi)表面和長(zhǎng)方形外表面的單層管的端視圖；
[0017] 圖6是具有長(zhǎng)方形內(nèi)表面和圓周形外表面的單層管的端視圖；
[0018] 圖7是單層膜的截面圖，該單層膜包含TPU與聚酰胺6/66共聚物的混合物，TPU具 有用DIN EN ISO 1183-1所測(cè)至少36D的肖氏硬度。
[0019] 圖8是雙層膜的截面圖，其中第一層包含TPU與聚酰胺6/66共聚物的混合物且被 至于第二層上；
[0020] 圖9是三層膜的截面圖，其中第一層和第三層每層都包含TPU與聚酰胺6/66共聚 物的混合物，并且第一層和第三層將第二層夾在中間；
[0021] 圖10是圖9膜的截面圖，還包含第四層，其中第一層和第三層將第二層和第四層 夾在中間；
[0022] 圖11是圖10膜的截面圖，還包含第五層，其中第一層和第三層將第二層、第四層 和第五層夾在中間；
[0023] 圖12是包含內(nèi)層和外層的雙層管的截面圖，外層置于內(nèi)層上且包含TPU與聚酰胺 6/66共聚物的混合物；
[0024] 圖13是基層的截面?zhèn)纫晥D，基層包含TPU與聚酰胺6/66共聚物的混合物，織物層 置于基層上；以及
[0025] 圖14是隔離層的截面?zhèn)纫晥D，覆蓋層置于其上且包含TPU與聚酰胺6/66共聚物 的混合物。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 本發(fā)明提供一種制品（10)，包含熱塑性聚氨酯（TPU)和聚酰胺6/66共聚物，聚氨 酯具有用DIN EN ISO 1183-1所測(cè)至少36D的肖氏硬度。本發(fā)明還提供一種制作制品（10) 的方法。以下更為詳細(xì)地描述TPU、聚酰胺6/66共聚物以及該方法。
[0027] 具體就本發(fā)明的制品（10)而言，制品（10)不限于任何一種特定實(shí)施方式，可進(jìn)一 步限定為包含聚氨酯與聚酰胺6/66共聚物的混合物的任何類型的制品（10)，其中聚氨酯 具有用DIN EN ISO 1183-1所測(cè)至少36D的肖氏硬度。然而，制品（10)通常被進(jìn)一步限定 為車輪、腳輪、軟管套、電線和電纜套管、管、軟管、傳送帶、覆層、機(jī)械物品、運(yùn)動(dòng)物品如滑雪 靴、電器、家俱、動(dòng)物標(biāo)牌、高爾夫球和/或碟片套、水利或風(fēng)力設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、汽車設(shè)備、 道路安全設(shè)備、或者鐵路襯墊和絕緣體。
[0028] 在一種實(shí)施方式中，制品（10)進(jìn)一步限定為片或膜，如圖7-11所示。膜可以具有 無限的長(zhǎng)度和/或?qū)挾炔⒖梢灾糜谳伾?。通常，膜為長(zhǎng)度大于寬度的長(zhǎng)方形。替代性地，膜 的寬度大于長(zhǎng)度。此外，膜也可以是正方形。膜可以用于各種包裝物的工業(yè)生產(chǎn)中，以封 裝內(nèi)容物、防止內(nèi)容物遭受灰塵、水分及類似物的影響。替代性地，膜可以用于住宅以及消 費(fèi)者的應(yīng)用中，包括但不限于食品貯藏和保存、包裹包裝材料以及類似物。在一種實(shí)施方 式中，如圖7中所示，膜是包含TPU與聚酰胺6/66共聚物的混合物的單層（12)(本文中也 稱為第一層）。在另一種實(shí)施方式中，如圖8中所示，膜包括置于第二層（22)上的第一層 (20)。在再一種實(shí)施方式中，如圖9中所示，膜包括與第一層（20)相同的第三層（24)。在 這種實(shí)施方式中，第一層（20)和第三層（24)將第二層（22)夾在中間。在又一種實(shí)施方式 中，如圖10中所示，膜包括第四層（26)。在這種實(shí)施方式中，第一層（20)和第三層（24)將 第二層（22)和第四層（26)夾在中間。在另一種實(shí)施方式中，如圖11中所示，膜包括第五 層（28)。在這種實(shí)施方式中，第一層（20)和第三層（24)將第二層（22)、第四層（26)和第 五層（28)夾在中間。還可以預(yù)期膜可以包括五層以上。在一種實(shí)施方式中，膜進(jìn)一步限定 為具有七層（未在視圖中示出）。當(dāng)然，應(yīng)理解各種層能夠以任意順序排布，并且制品（10) 不限于前述的實(shí)施方式。這些實(shí)施方式的層不受特別的限定或限制，除了例如制品即至少 一層必須包含TPU與聚酰胺6/66共聚物的混合物之外。在各種實(shí)施方式中，一層或多層選 自金屬、塑料、聚合物、聚氨酯、紙、紡織品、聚硅氧烷及其組合。
[0029] 包含上述任何或全部層的膜通常具有1密耳至100密耳的厚度。通常，第一層（20) 具有0.5-12、更常見1-8、最常見1-6密耳的厚度。在一些實(shí)施方式中，第一層（20)的厚度 作用于膜的光透射性和渾濁性。通常期望高光透射性和低渾濁度。此外，第二至第五層通 常具有0. 5-100、更常見0. 5-12、最常見1-8密耳的厚度。
[0030] 在另外的實(shí)施方式中，如圖12所示，制品（10)進(jìn)一步限定為兩層管或軟管。該管 包括內(nèi)層（30)和置于內(nèi)層（30)上的外層（32)。內(nèi)層（30)通常包含聚合物，可以是本領(lǐng)域 中已知的任何聚合物。外層（32)通常包含TPU與聚酰胺6/66共聚物的混合物。
[0031] 在替代性的實(shí)施方式中，如圖13所示，制品（10)包括基層（36)和置于基層（36) 上的織物層（34)?；鶎樱?6)包含TPU與聚酰胺6/66共聚物的混合物?？椢飳樱?4)可以是 紡織物或無紡物，或者可以包含紡織物與無紡物二者的片段。如本領(lǐng)域已知，紡織織物通常 為通過紡織形成且在斜向伸展的布料。還如本領(lǐng)域已知，無紡織物既非紡織也非編織，通常 通過將各纖維以片或網(wǎng)的形式放在一起，然后用膠粘劑機(jī)械地、或者將粘合劑熱熔融到織 物上而將它們粘結(jié)來生產(chǎn)。無紡織物通常包括短纖（st