[发明专利]包含膨胀型TPU和涂层的制品

说明书

本发明涉及包含膨胀型热塑性聚氨酯作为衬底和在所述衬底上的特定聚氨酯脲涂层的制品、以及鞋类、用于制备该制品的方法和聚氨酯脲溶液的用途。已发现包含聚碳酸酯结构单元的聚氨酯脲涂层坚固地结合膨胀型TPU衬底并维持膨胀型TPU的固有性质。

本发明涉及包含膨胀型热塑性聚氨酯作为衬底和在所述衬底上的特定涂层的制品、以及鞋类、用于制备该制品的方法和聚氨酯脲溶液的用途。

膨胀型热塑性聚氨酯(TPU)因其柔性、弹性和减震(dampening)性质而闻名(WO94/20568A1)。通常，膨胀型TPU使用所得热塑性聚氨酯的成分的挤出过程然后是造粒过程来制备。颗粒的膨胀可通过蒸气或通过热空气、通过用推进剂/发泡剂浸渍颗粒并随后进行热处理(WO2007/082838 A1)，或使用例如含有推进剂/发泡剂的微球的母料(WO 2005/023920 A1)而引起。各种推进剂/发泡剂可用于使颗粒膨胀(在WO 2010/136398 A1中给出了综述)。

为了制备和成型各制品，通常将膨胀型TPU引入模具中，并暴露于蒸气和/或热量下，以使得膨胀型颗粒的外表面熔化。然而，当运送膨胀型TPU颗粒时，例如将其倒入模具中，而且通过管道在袋子、桶等中将其运中，那些颗粒倾向于彼此粘附，在各表面上造成结块和不利的沉积。这一方面影响了膨胀型TPU颗粒的加工性能，且另一方面对制品的整个制备过程的可控性和再现性具有负面影响。

因此，通常，为了减少上述粘附问题，在膨胀型TPU颗粒的生产过程中或之后向其添加添加剂例如润滑剂(例如WO 2013/182555 A1)。在这些添加剂减少或防止颗粒在运送过程中粘附的同时，它们还会留在待制备的所得制品之中或之上。因此，任何旨在在所得的包含膨胀型TPU的制品上制备涂层的方法都面临这样的问题，即制品上的润滑剂也会对成型的膨胀型TPU的表面与涂层本身之间的粘附产生负面影响。

因此，许多试图成功涂布膨胀型TPU衬底的实验都失败了。这进一步是由于这样的事实，即膨胀型TPU衬底是柔性的，因此，即使当该衬底在使用时被弯曲时(例如，行走时的鞋底)，各涂层也必须粘附在衬底上。因此，许多已知改善刚性表面的耐性(例如，耐化学性、耐水性、耐划伤性、耐紫外线性和/或耐久性)的涂层(如，例如丙烯酸涂层)此外也会开裂和从弯曲的柔性衬底上剥离。

然而，为了提供改善的或装饰的外观，施加图案或增强耐水性、耐化学性、耐划伤性、耐紫外线性和/或耐久性，可能期望涂布这些衬底。

存在描述膨胀型TPU颗粒本身染色以便改善膨胀型TPU衬底外观的方法。WO 2014/052243 A1以及WO 2005/023920 A1描述了添加染料以便改变所得制品的颜色。然而，染色过程具有以下缺点，即从理论上说实际所需的染料量超过了为获得所需效果所需的染料量。因为只有所得成型制品的外表面是可见的，所以制品内部的染料是不必要的。这导致在制备包含膨胀型TPU的染色制品时成本增加。此外，染料本身可能影响所得的膨胀型TPU制品的性能，因此需要特别调整。

WO 2012/065926 A1描述了在制备具有双组分聚氨酯的杂化材料之前，首先通过洗涤使膨胀型颗粒不含辅助剂的附着残余物。使用硝酸和水进行洗涤。这种方法导致另外的清洗步骤，此外，刺激性物质被用于洗涤。

WO 2009/120560 A1描述了一种包含泡沫TPU的制品，该泡沫TPU涂布有水性双组分涂料组合物。然而，该文献仅描述了发泡TPU衬底的使用。使用与膨胀型TPU完全不同的方法来制备TPU泡沫，因此不会面临润滑剂存在于各衬底的外表面上的问题。因此，该现有技术文献描述了泡沫表面上的涂层，其本身不需要润滑剂，因此不含润滑剂。由于这个原因，发明人发现所描述的涂层粘附于TPU泡沫上。

鉴于该现有技术，本发明的目的是克服至少一个、优选所有的从现有技术中已知的缺点。特别地，本发明的目的是提供一种充分粘附于膨胀型TPU的涂层。此外，本发明的特别目的是在膨胀型TPU上提供涂层，该涂层即使在膨胀型TPU弯曲(bending or flexing)时仍粘附。优选地，不应洗涤或去除膨胀型TPU在其表面上存在的润滑剂。