結(jié)合peba塑料組合物的方法
【專利說明】結(jié)合PEBA塑料組合物的方法
[0001] 背景
[0002] 本公開內(nèi)容總體上涉及不同的組合物的結(jié)合。特別地，本公開內(nèi)容涉及一種使聚 醚嵌段酰胺（PEBA)塑料組合物與不同的組合物結(jié)合的改進方法。本公開內(nèi)容還涉及由該 方法制成的復(fù)合材料物品。
[0003] 消費者期望來自消費品的高性能。例如，鞋類物品從織物足部包裹物和簡單的鞋 類例如涼鞋和便鞋變化成用于特定運動或活動所設(shè)計的復(fù)雜且精致的鞋類。這種進展部分 地基于建造材料、特別地在自然界中以其他方式不可用的合成材料的可用性。類似地，幾乎 每個其他類別的商品已經(jīng)進展，因為建造材料變得更精致的。
[0004] 建造材料因為它們對制造物品的貢獻而被選擇。除天然材料例如木材、皮革和金 屬之外，許多人造組合物已變得可用。特別地，人造材料已發(fā)展為用于幾乎每種天然材料 的替代物。某些人造材料基本上替代天然材料（例如，聚酰胺基本上替代在女性長襪中的 絲，而其他人造材料是較不成功的代替物（例如作為皮革替代物的透氣性材料（poromeric material))〇
[0005] 聚合物材料例如塑料是廣泛可用的。例如，塑料材料可以是熱固性的或熱塑性的、 彈性的或塑性的、以及剛性的或柔性的。塑料材料的性能和特性同組合物一樣改變。塑料 材料的改變的性質(zhì)可以制造特別有用的材料的組合。
[0006] 例如，相對彈性的材料和相對非彈性的材料已用于建造鞋類物品很多年。特別地， 橡膠材料已廣泛地用于制造鞋類物品的鞋底夾層和鞋外底。橡膠和塑料元件在利用常規(guī) 固定方法制造鞋類物品中經(jīng)常被放置成彼此直接連通，所述固定方法包括縫合、鉚接、螺接 (screwing)、釘合以及使用各種粘合劑。
[0007] 這些固定方法在不同程度的成功下實現(xiàn)組合的目標(biāo)。例如，粘合劑的使用需要仔 細選擇。粘合劑通常被選擇為與待被附接的基材中的每個相容以免基材被粘合劑損害。例 如，包含溶劑的粘合劑可能損毀基材的表面。相似地，其他常規(guī)固定方法可以引起例如縫 合、釘合或鉚接物項所需要的刺穿區(qū)域中的材料中的弱區(qū)域。
[0008] 將塑料直接注射至橡膠、皮革和許多天然紡織品和合成紡織品上也是已知的，特 別地在鞋類制造中。直接注射可以形成傾向于使塑料因由疲勞和環(huán)境退化誘導(dǎo)的結(jié)合失效 而從其他材料層離的機械結(jié)合。
[0009] 化學(xué)（共價）結(jié)合和共硫化在特定的橡膠和塑料物品之間可以是有效的。此外， 硫化在本領(lǐng)域中作為使鞋部分彼此附接的方式是已知的。然而，橡膠和熱塑性塑料和熱塑 性彈性體的不同性質(zhì)由不同的化學(xué)性質(zhì)和特性造成，因此使得在沒有預(yù)處理一種或兩種基 材的情況下的彼此的硫化難以實現(xiàn)。
[0010] 在鞋類中，有關(guān)鞋類的部分的性能性質(zhì)和特性是重要的。例如，在某些特定的實用 性中，鞋的鞋底應(yīng)當(dāng)是柔性的且耐穿用的。在此類情況下，橡膠地面嚙合節(jié)段可以放置在鞋 外底的底部上，或柔性橡膠插入物可以在更剛性的鞋底節(jié)段之間使用。然而，這些組合受限 于都具有提供所期望的性質(zhì)和特性所必需的性質(zhì)和特性并且可以耐久地結(jié)合在一起的材 料的一些組合。
[0011] 完全地包括剛性塑料材料的鞋類鞋外底對某些鞋類物品，即運動鞋類例如跑步 鞋、籃球鞋、網(wǎng)球鞋、壁球鞋等等可能是不合適的。此類材料的剛性、重量和缺乏附著摩擦力 可能使得完全地包括剛性塑料材料的鞋外底較少適合用于某些運動鞋類中。雖然橡膠對于 用于需要良好的附著摩擦力的活動的鞋類的鞋外底可能是更適合的選擇，但完全地包括用 于鞋類物品的橡膠材料的鞋外底可能沒有用于某些用途的必要的支撐。
[0012] 因此，存在對鞋類物品的需求，所述鞋類物品包括具有不同材料的鞋外底，所述不 同材料在不同區(qū)域中具有選定的物理性質(zhì)和機械性質(zhì)，并且其中這些材料彼此被充分地結(jié) 合。存在對提供柔性的、輕的且耐用的物品、特別地用于鞋類物品的鞋底的需求。此外，存 在對提供用于結(jié)合相對彈性的材料和相對非彈性的材料的有效的、經(jīng)濟的且低排放的方法 的需求。
[0013] 概述
[0014] 在一個方面中，本公開內(nèi)容提供一種用于使具有制備表面的包含PEBA和苯乙烯/ 馬來酸酐共聚物（SM)的共混物的第一基材結(jié)合至包含不同的材料的第二基材的方法。該 方法包括：將含水底漆涂敷至第一基材上的制備表面以在第一基材上形成底漆表面；將水 性粘合劑涂敷至第一基材上的底漆表面以在第一基材上形成粘合劑涂覆的表面；將含水底 漆涂敷至第二基材上的制備表面以在第二基材上形成底漆表面；將水性粘合劑涂敷至第二 基材上的底漆表面以在第二基材上形成粘合劑涂覆的表面；和使第一基材上的粘合劑涂覆 的表面與第二基材上的粘合劑涂覆的表面接觸以結(jié)合基材。
[0015] 在另一個方面中，本公開內(nèi)容提供一種復(fù)合材料物品，所述復(fù)合材料物品包括第 一基材，所述第一基材包含僅使用水性組合物結(jié)合至第二基材的PEBA和SMA的共混物。
[0016] 在還另一個方面中，本公開內(nèi)容提供一種物品，所述物品包括包含第一基材的復(fù) 合材料物品，所述第一基材包含僅使用水性組合物結(jié)合至第二基材的PEBA和SMA的共混 物。
[0017] 在細閱以下附圖和詳細描述后，本發(fā)明的其他系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點對于本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員將是明顯的或?qū)⒆兊妹黠@。意圖的是所有這類另外的系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點 被包括在本描述和本概述內(nèi)、在本發(fā)明的范圍內(nèi)并且通過以下權(quán)利要求被保護。
[0018] 附圖簡述
[0019] 可以參照以下的附圖和描述更好地理解本發(fā)明。圖中的部件不一定按比例繪制， 而是將重點放在例證本發(fā)明的原理上。此外，在附圖中，相同的參考數(shù)字在所有不同視圖中 指代相應(yīng)的部分。
[0020] 圖1是本文公開的方法的優(yōu)選實施方案的示意圖；
[0021] 圖2是本公開內(nèi)容的方法的實施方案的洗滌步驟或清潔步驟的示意圖；
[0022] 圖3是本公開內(nèi)容的方法的實施方案的洗滌步驟或清潔步驟的另一個實施方案 的不意圖；
[0023] 圖4是本公開內(nèi)容的方法的實施方案的向洗滌的基材或制備好的基材涂敷底漆 的步驟的示意圖；
[0024] 圖5是本公開內(nèi)容的方法的實施方案的加熱步驟的示意圖；
[0025] 圖6是本公開內(nèi)容的方法的實施方案的加熱步驟的另一個實施方案的示意圖；
[0026] 圖7是本公開內(nèi)容的方法的實施方案的向涂底漆的基材涂敷粘合劑的步驟的示 意圖；
[0027] 圖8是本公開內(nèi)容的方法的實施方案的向涂底漆的基材涂敷粘合劑的步驟的另 一個實施方案的不意圖；
[0028] 圖9是本公開內(nèi)容的方法的實施方案的加熱步驟的示意圖；
[0029] 圖10是本公開內(nèi)容的方法的實施方案的加熱步驟的另一個實施方案的示意圖；
[0030] 圖11是在本公開內(nèi)容的實施方案中具有并排布置的基材的復(fù)合材料物品的圖 示；
[0031] 圖12是在本公開內(nèi)容的實施方案中具有堆疊或分層布置的基材的復(fù)合材料物品 的組裝的圖示；
[0032] 圖13是在本公開內(nèi)容的實施方案中具有堆疊或分層布置的基材的復(fù)合材料物品 的圖示；
[0033] 圖14示出以本公開內(nèi)容的鞋類鞋底實施方案的形式的復(fù)合材料物品的底視圖；
[0034] 圖15示出沿著圖14的復(fù)合材料物品的截面線2-2的側(cè)視圖；
[0035] 圖16示出沿著圖14的復(fù)合材料物品的截面2-2的另一個側(cè)視圖；
[0036] 圖17示出以本公開內(nèi)容的另一個鞋類鞋底實施方案的形式的復(fù)合材料物品的底 視圖；
[0037] 圖18示出以本公開內(nèi)容的另一個鞋類鞋底實施方案的形式的復(fù)合材料物品的底 視圖；
[0038] 圖19示出沿著圖18的復(fù)合材料物品的截面19-19的側(cè)視圖；
[0039] 圖20示出以本公開內(nèi)容的鞋類鞋底實施方案的形式的另一個復(fù)合材料物品的底 視圖；
[0040] 圖21是本公開內(nèi)容的鞋類物品實施方案的后視圖；
[0041] 圖22是圖21的鞋類物品的局部外側(cè)視圖；
[0042] 圖23是本公開內(nèi)容的柔性帶實施方案的視圖；
[0043] 圖24是本公開內(nèi)容的另一個復(fù)合材料物品實施方案的視圖；并且
[0044] 圖25是本公開內(nèi)容的標(biāo)簽復(fù)合材料物品實施方案的視圖。
[0045] 詳細描述
[0046] 在一個方面中，本公開內(nèi)容提供一種用于使具有制備表面的包含PEBA和SM的共 混物的第一基材結(jié)合至包含不同的材料的第二基材的方法。該方法包括：將含水底漆涂敷 至第一基材上的制備表面以在第一基材上形成底漆表面；將水性粘合劑涂敷至第一基材上 的底漆表面以在第一基材上形成粘合劑涂覆的表面；將含水底漆涂敷至第二基材上的制備 表面以在第二基材上形成底漆表面；將水性粘合劑涂敷至第二基材上的底漆表面以在第一 基材上形成粘合劑涂覆的表面；和使第一基材上的粘合劑涂覆的表面與所述第二基材上的 粘合劑涂覆的表面接觸以結(jié)合基材。
[0047] 在另一個方面中，本公開內(nèi)容提供一種復(fù)合材料物品，所述復(fù)合材料物品包括第 一基材，所述第一基材包含僅使用水性組合物結(jié)合至包含不同材料的第二基材的PEBA和 SM的共混物。
[0048] 在還另一個方面中，本公開內(nèi)容提供一種物品，例如鞋類物品或行李標(biāo)簽，所述物 品包括復(fù)合材料物品，所述復(fù)合材料物品包括第一基材，所述第一基材包含僅使用水性組 合物結(jié)合至包含不同材料的第二基材的PEBA和SMA的共混物。
[0049] 在本公開內(nèi)容的各實施方案中，不同的材料可以僅使用含水組合物來結(jié)合。結(jié)合 不同材料的已知的粘合方法通常需要使用基于有機溶劑的組合物例如清潔流體以制備基 材的結(jié)合表面。已知的粘合方法通常還需要基于有機溶劑的底漆和粘合劑以獲得材料之間 的牢固結(jié)合。
[0050] 在本公開內(nèi)容的各實施方案中，包含PBEA和苯乙烯/馬來酸酐的第一基材可以僅 使用水性組合物例如表面制劑和粘合劑以與不同材料結(jié)合。與PEBA不同的材料可以選自 廣泛種類的材料。不同材料可以選自材料例如皮革、橡膠材料、泡沫和塑料材料。出于本公 開內(nèi)容的目的，不同材料包括PEBA。因此，相同或不同類型的PEBA在本公開內(nèi)容的實施方 案中可以彼此結(jié)合。
[0051] 為了方便起見，當(dāng)本公開內(nèi)容涉及特殊的不同材料時，當(dāng)本公開內(nèi)容涉及彈性體 橡膠材料時，本公開內(nèi)容將被詳細地描述。橡膠材料可以是天然橡膠或可以是合成橡膠。 通常，天然彈性體橡膠包括異戊二烯、通常是順-1，4-聚異戊二烯。杜仲膠、反-1，4-聚異 戊二烯不是彈性的。合成橡膠通?？梢允潜揭蚁┖?，3-丁二烯的共聚物（SBR)、聚異戊二 烯、氯丁二烯或異丁烯。異戊二烯還可以被包括在這些橡膠中以能夠交聯(lián)。合成橡膠還可 以由純的異戊二烯制成。為了方便起見，如本文中詳細描述的，第一基材是PEBA和SM的 共混物；第二基材是橡膠材料。然而，其他材料可以是與PEBA不同的材料。
[0052] 各種形式的PEBA、苯乙烯/馬來酸酐共聚物和橡膠材料可以被制造并且是可商購 的。例如，這些各種形式包括PEBA中的鏈中的不同的聚酰胺和醚化合物或聚醚與聚酰胺的 不同比率。類似地，苯乙烯和馬來酸酐的各種比率在苯乙烯/馬來酸酐共聚物中是可用的， 并且橡膠材料可以基于各種單體。在嵌段聚合物例如PEBA和共聚物例如苯乙烯/馬來酸 酐中，可以使用不