[发明专利]具有受控缓冲的制品

说明书

技术领域

本发明涉及泡沫和弹性体泡沫的制备方法。

发明介绍

本部分提供了与本发明有关的背景信息，但其可能是或可能不是现有技术。

通常使用在聚合期间混合至或灌注至单体反应物中的化学作用发泡剂或物理作用发泡剂制备聚氨酯泡沫。化学发泡剂包括通过与异氰酸酯反应形成气态产物的化合物，例如水或甲酸，而物理发泡剂在单体中溶解或乳化并在形成聚氨酯的条件下蒸发。这些为例如在线引入(即直接进入混合头)或通过分批操作的浆槽引入的烃类或卤代烃或诸如二氧化碳之类的气体。例如Bruchmann等美国专利申请公开No.US2011/0275732中描述了这样的方法。

Takemura等美国专利No.6,878,753描述了由热固性聚氨酯泡沫制成的鞋底和中底。该泡沫由以下方法制成，所述方法包括在成型机中在搅拌下将多元醇溶液(其预先通过将多元醇与催化剂、水和脲、扩链剂和视需要的添加剂混合制备)与多异氰酸酯化合物混合，以及将所得混合物注入模具并发泡该混合物。据称该聚氨酯泡沫的模制品的密度为0.15-0.45g/cm³。

Fischer等WO94/20568描述了平均直径为1-20毫米的热塑性聚氨酯微球或珠粒泡沫。该聚氨酯为聚酯和聚醚基材料。该珠粒泡沫通过引入加压蒸气加热并在压力下被模制。

Prissok等美国专利申请公开No.2010/0047550描述了具有聚氨酯基质和嵌入该基质的热塑性聚氨酯发泡颗粒的杂化材料。该杂化材料可用于制造鞋底。该聚氨酯基质可以在模制期间发泡。

Prissok等美国专利申请公开No.2010/0222442描述了包含发泡剂且具有A44至A84的邵氏硬度的可膨胀热塑性聚氨酯。可通过在密闭容器中暴露于热使聚氨酯珠粒彼此融合来由膨胀的聚氨酯珠粒产生泡沫。Prissok等教导了将珠粒装入模具，封闭模具，将蒸汽或热空气引入到该模具以使珠粒进一步膨胀并使其融合在一起。据称以这种方法制造的泡沫具有8-600g/L范围的密度。

Nadella美国专利申请公开No.US2010/0052201描述了由固体单片半结晶热塑性片材(例如聚乳酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯和聚乙烯)制造发泡的聚合板。所公开的适用于膜型材料。

仍然需要形成泡沫的改进方法，该泡沫可定制用于鞋类、防护衣以及类似应用中的缓冲。

发明概述

本部分提供了本说明书所公开的一般概述。

在一个本公开的方法中，在加压容器中，用超临界流体灌注在至少一个维度上具有10mm或更小的最大尺寸的热塑性弹性体的丸粒、珠粒、颗粒或其他块料中，然后迅速减压并通过浸入能迅速加热该制品的加热流体或者用红外或微波辐射加热来加热并发泡该丸粒、珠粒、颗粒或其他块料(丸粒、珠粒、颗粒或其他块料将统称为“丸粒”)。通过改变丸粒或发泡丸粒的条件，用这种方法制备至少两种不同密度的发泡丸粒。制造发泡制品(例如中底)的模具划分为至少两个区域。第一密度的丸粒布置在第一区域中，第二密度的丸粒布置在第二区域中。或者，第一组成的丸粒布置在第一区域中，第二组成的丸粒布置在第二区域中。填充模具并且将丸粒模制为中底。所述中底例如具有与第二区域的密度不同的第一区域的密度。还可通过在不同区域中使用不同组成或密度或其二者的丸粒来调节鞋床中不同位置的发泡响应速率。

在一个方面中，所述超临界流体包含极性液体以将其Hildebrand溶解度参数调节为接近于热塑性弹性体。丸粒浸渍在包含第一量的极性液体的第一超临界流体中并发泡，以产生第一密度的丸粒。丸粒浸渍在包含第二量的极性液体的第二超临界流体中并发泡，以产生第二密度的丸粒。

在另一个方面中，在不同温度或不同压力下，使丸粒在超临界液体中浸渍不同时长，以影响灌注到丸粒中的超临界流体的量，这会导致发泡至不同程度并生产密度不同的发泡丸粒。

在另一个方面中，通过将灌注有超临界流体的丸粒浸渍在不同温度的加热流体中或通过不同的红外或微波辐射量加热以导致不同的发泡程度来产生密度不同的丸粒。

在又一个方面中，密度不同的丸粒通过不同尺寸丸粒的发泡生产。