[发明专利]热塑性聚氨酯复合材组成物、热塑性聚氨酯复合材及其制备方法、鞋材以及穿戴式装置

说明书

技术领域

本发明是有关于热塑性聚氨酯复合材、其组成物、其制备方法及其所制成的鞋材及穿戴式装置，且特别是有关于一种兼具优良止滑性与耐磨性的热塑性聚氨酯复合材、其组成物、其制备方法及其所制成的鞋材及穿戴式装置。

背景技术

热塑性聚氨酯(Thermoplastic Polyurethane；TPU)是由硬质段与软质段所构成的共聚物，其中硬质段为由短链多元醇与异氰酸酯反应而得的聚氨酯(Polyurethane；PU)所提供，软质段是由长链多元醇与异氰酸酯反应而得的PU所提供，且TPU依其所使用的反应物为聚醚多元醇或聚酯多元醇而区分为聚醚系TPU与聚酯系TPU。TPU的主要性质如下：(1)硬度范围广：通过改变TPU各反应组分的配比可得到不同硬度的产品，而随着硬度的增加，仍可保持良好的弹性与耐磨性；(2)机械强度高:TPU所制成的产品的承载能力、抗冲击性及减震性能突出；(3)耐寒性突出：TPU的玻璃转换温度较低，在零下35度仍能保持良好的弹性及柔顺性；(4)加工性能好：TPU可采用常见的热塑性材料加工方法进行加工，如注塑、挤出、压延等等；(5)可再生利用；(6)具有耐油性；(7)透明性佳。基于上述优良性质，在工业领域中，TPU被广泛用于制造汽车、机械与工业用部件，例如:低速轮胎、防震部件、防尘盖、汽车内外装饰件、垫圈、轴承等等。在日常生活领域中，TPU被应用于制造鞋材、衣物材料、体育用品、医疗器材、玩具等产品，例如:充气筏、雪橇板、鞋前掌、鞋后跟等等。TPU的应用已深入现代人的生活中，再加上环保意识的抬头，以TPU取代PVC成为当今的趋势，TPU已成为现今最重要的塑胶原料之一。

然而，TPU虽具有上述诸多优点，其所提供的止滑效果却有限，进而使其应用范围受限。以TPU应用于制造鞋材为例，目前TPU主要应用于制作鞋体的支撑材料，例如鞋前掌与鞋跟，或者应用于鞋面的装饰或防水，例如将TPU薄 膜先网版印刷上色，再以高周波成型并粘合于鞋面上做装饰，或者利用防水透湿的TPU薄膜与鞋材用布贴合，以达到防水透湿的效果，而较少将TPU用于制作鞋大底，避免因其止滑效果不佳，不利于在潮湿或者光滑的路面上使用。

有鉴于此，如何改善TPU的性质，使其在不牺牲原本物性(如耐磨性)的前提下，提升其止滑效果，以扩大其应用范围，乃相关业者的努力目标。

发明内容

本发明的一目的是提供一种热塑性聚氨酯复合材组成物及一种热塑性聚氨酯复合材，藉此热塑性聚氨酯复合材组成物所制成的热塑性聚氨酯复合材，可兼具优良的止滑性与耐磨性，有利于后续的应用，尤其，适于制成鞋材以及穿戴式装置。

本发明的另一目的是提供一种热塑性聚氨酯复合材的制备方法，藉此制备方法所制成的热塑性聚氨酯复合材不易产生相分离，而可提供均匀一致的物性，且可提高生产良率。

本发明的又一目的是提供一种鞋材，其兼具优良的止滑性与耐磨性，并可再生利用，符合环保诉求。

本发明的再一目的是提供一种穿戴式装置，其兼具优良的止滑性与耐磨性，无毒而具有可亲肤性，并可再生利用，符合环保诉求。

依据本发明第一态样的一实施方式，提供一种热塑性聚氨酯复合材组成物，包含塑料基材与交联剂，塑料基材包含TPU与硅生胶(silicone gum)，硅生胶的分子中包含至少二个烯基(alkenyl group)，其中TPU与硅生胶混合均匀，且TPU与硅生胶的重量比为95.01比4.99至99.5比0.5。前述交联剂与塑料基材混合均匀并具有一添加量，此添加量足以使硅生胶产生交联而形成硅氧橡胶(silicone rubber)。

依据前述的热塑性聚氨酯复合材组成物，其中交联剂为过氧化物(peroxide)或硅氢化合物。当交联剂为硅氢化合物时，可更包含白金催化剂，藉此，可加速硅生胶产生交联的速率。

依据前述的热塑性聚氨酯复合材组成物，可更包含填充剂，藉此，可增加所制成的热塑性聚氨酯复合材的机械强度。

依据本发明第二态样的一实施方式，提供一种热塑性聚氨酯复合材的制备 方法，包含以下步骤。提供一混合步骤，是将塑料基材与交联剂混合均匀，其中塑料基材包含TPU与硅生胶，硅生胶的分子中包含至少二个烯基，TPU与硅生胶的重量比为95.01比4.99至99.5比0.5，交联剂具有一添加量，所述添加量足以使硅生胶产生交联以形成硅氧橡胶。进行动态交联(dynamic vulcanization)反应，使硅生胶产生交联而形成硅氧橡胶，以获得热塑性聚氨酯复合材。