结合PEBA塑料组合物的方法转让专利

申请号 : CN201480019878.8

文献号 : CN105073398B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 托马斯·W·威尔逊三世

申请人 : 耐克创新有限合伙公司

摘要 :

一种用于使PEBA塑料组合物与不同的材料结合的方法。此外,根据本方法制造的复合材料物品。该方法仅使用水性粘合剂组合物。

权利要求 :

1.一种用于使第一基材结合至第二基材的方法,所述第一基材包含PEBA/SMA共混物,所述方法包括:用包含草酸的第一含水清洁溶液清洁所述第一基材的表面以形成第一清洁制备表面;

将含水底漆涂敷至所述第一基材上的所述第一清洁制备表面以在所述第一基材上形成底漆表面;

将水性粘合剂涂敷至所述第一基材上的所述底漆表面以在所述第一基材上形成粘合剂涂覆的表面;

将含水底漆涂敷至所述第二基材上的第二清洁制备表面以在所述第二基材上形成底漆表面;

将水性粘合剂涂敷至所述第二基材上的所述底漆表面以在所述第二基材上形成粘合剂涂覆的表面;和使所述第一基材上的所述粘合剂涂覆的表面与所述第二基材的所述粘合剂涂覆的表面接触以结合所述第一基材和所述第二基材。

2.如权利要求1所述的方法,还包括用第二含水清洁溶液洗涤所述第二基材的表面以在所述第二基材上形成所述第二清洁制备表面。

3.如权利要求2所述的方法,其中所述第二含水清洁溶液包含草酸。

4.如权利要求1所述的方法,还包括:在将水性粘合剂涂敷至所述第一基材的所述底漆表面之前干燥所述第一基材的所述底漆表面上的所述含水底漆,和在将水性粘合剂涂敷至所述第二基材的所述底漆表面之前干燥所述第二基材的所述底漆表面上的所述含水底漆。

5.如权利要求2所述的方法,还包括:在将水性粘合剂涂敷至所述第一基材的所述底漆表面之前干燥所述第一基材的所述底漆表面上的所述含水底漆,和在将水性粘合剂涂敷至所述第二基材的所述底漆表面之前干燥所述第二基材的所述底漆表面上的所述含水底漆。

6.如权利要求4所述的方法,还包括:在使所述第一基材的所述粘合剂涂覆的表面与所述第二基材的所述粘合剂涂覆的表面接触以结合所述第一基材和所述第二基材之前,干燥所述第一基材的所述粘合剂涂覆的表面上的所述水性粘合剂和干燥所述第二基材的所述粘合剂涂覆的表面上的所述水性粘合剂。

7.如权利要求6所述的方法,还包括:在使所述第一基材的所述粘合剂涂覆的表面与所述第二基材的所述粘合剂涂覆的表面接触以结合所述第一基材和所述第二基材之前,活化所述第一基材的所述粘合剂涂覆的表面上的所述水性粘合剂和活化所述第二基材的所述粘合剂涂覆的表面上的所述水性粘合剂。

8.如权利要求7所述的方法,还包括在使所述第一基材的所述粘合剂涂覆的表面和所述第二基材的所述粘合剂涂覆的表面接触之后,将所述第一基材的所述粘合剂涂覆的表面压制到所述第二基材的所述粘合剂涂覆的表面。

9.一种复合材料物品,其根据权利要求1所述的方法制备,包括第一基材,所述第一基材包含仅使用水性组合物结合至第二基材的表面的PEBA和SMA的共混物。

10.如权利要求9所述的复合材料物品,其中所述第二基材是橡胶材料。

11.如权利要求9所述的复合材料物品,其中所述第一基材与所述第二基材邻接或邻近。

12.如权利要求9所述的复合材料物品,其中所述第一基材在所述第二基材上堆叠或分层。

13.如权利要求10所述的复合材料物品,其中所述复合材料物品是用于鞋类物品的鞋底。

14.一种物品,包括根据权利要求9所述的包含第一基材的复合材料物品,所述第一基材包含仅使用水性组合物结合至第二基材的表面的PEBA和SMA的共混物。

15.如权利要求14所述的物品,其中所述第二基材是橡胶材料。

16.如权利要求14所述的物品,其中所述物品是鞋类。

17.如权利要求16所述的物品,其中所述第二基材是橡胶材料。

18.如权利要求17所述的物品,其中所述复合材料物品是鞋底。

说明书 :

结合PEBA塑料组合物的方法

技术领域

[0001] 本公开内容总体上涉及不同的组合物的结合。特别地,本公开内容涉及一种使聚醚嵌段酰胺(PEBA)塑料组合物与不同的组合物结合的改进方法。本公开内容还涉及由该方法制成的复合材料物品。
[0002] 背景
[0003] 消费者期望来自消费品的高性能。例如,鞋类物品从织物足部包裹物和简单的鞋类例如凉鞋和便鞋变化成用于特定运动或活动所设计的复杂且精致的鞋类。这种进展部分地基于建造材料、特别地在自然界中以其他方式不可用的合成材料的可用性。类似地,几乎每个其他类别的商品已经进展,因为建造材料变得更精致的。
[0004] 建造材料因为它们对制造物品的贡献而被选择。除天然材料例如木材、皮革和金属之外,许多人造组合物已变得可用。特别地,人造材料已发展为用于几乎每种天然材料的替代物。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长袜中的丝,而其他人造材料是较不成功的代替物(例如作为皮革替代物的透气性材料(poromeric material))。
[0005] 聚合物材料例如塑料是广泛可用的。例如,塑料材料可以是热固性的或热塑性的、弹性的或塑性的、以及刚性的或柔性的。塑料材料的性能和特性同组合物一样改变。塑料材料的改变的性质可以制造特别有用的材料的组合。
[0006] 例如,相对弹性的材料和相对非弹性的材料已用于建造鞋类物品很多年。特别地,橡胶材料已广泛地用于制造鞋类物品的鞋底夹层和鞋外底。橡胶和塑料元件在利用常规固定方法制造鞋类物品中经常被放置成彼此直接连通,所述固定方法包括缝合、铆接、螺接(screwing)、钉合以及使用各种粘合剂。
[0007] 这些固定方法在不同程度的成功下实现组合的目标。例如,粘合剂的使用需要仔细选择。粘合剂通常被选择为与待被附接的基材中的每个相容以免基材被粘合剂损害。例如,包含溶剂的粘合剂可能损毁基材的表面。相似地,其他常规固定方法可以引起例如缝合、钉合或铆接物项所需要的刺穿区域中的材料中的弱区域。
[0008] 将塑料直接注射至橡胶、皮革和许多天然纺织品和合成纺织品上也是已知的,特别地在鞋类制造中。直接注射可以形成倾向于使塑料因由疲劳和环境退化诱导的结合失效而从其他材料层离的机械结合。
[0009] 化学(共价)结合和共硫化在特定的橡胶和塑料物品之间可以是有效的。此外,硫化在本领域中作为使鞋部分彼此附接的方式是已知的。然而,橡胶和热塑性塑料和热塑性弹性体的不同性质由不同的化学性质和特性造成,因此使得在没有预处理一种或两种基材的情况下的彼此的硫化难以实现。
[0010] 在鞋类中,有关鞋类的部分的性能性质和特性是重要的。例如,在某些特定的实用性中,鞋的鞋底应当是柔性的且耐穿用的。在此类情况下,橡胶地面啮合节段可以放置在鞋外底的底部上,或柔性橡胶插入物可以在更刚性的鞋底节段之间使用。然而,这些组合受限于都具有提供所期望的性质和特性所必需的性质和特性并且可以耐久地结合在一起的材料的一些组合。
[0011] 完全地包括刚性塑料材料的鞋类鞋外底对某些鞋类物品,即运动鞋类例如跑步鞋、篮球鞋、网球鞋、壁球鞋等等可能是不合适的。此类材料的刚性、重量和缺乏附着摩擦力可能使得完全地包括刚性塑料材料的鞋外底较少适合用于某些运动鞋类中。虽然橡胶对于用于需要良好的附着摩擦力的活动的鞋类的鞋外底可能是更适合的选择,但完全地包括用于鞋类物品的橡胶材料的鞋外底可能没有用于某些用途的必要的支撑。
[0012] 因此,存在对鞋类物品的需求,所述鞋类物品包括具有不同材料的鞋外底,所述不同材料在不同区域中具有选定的物理性质和机械性质,并且其中这些材料彼此被充分地结合。存在对提供柔性的、轻的且耐用的物品、特别地用于鞋类物品的鞋底的需求。此外,存在对提供用于结合相对弹性的材料和相对非弹性的材料的有效的、经济的且低排放的方法的需求。
[0013] 概述
[0014] 在一个方面中,本公开内容提供一种用于使具有制备表面的包含PEBA和苯乙烯/马来酸酐共聚物(SMA)的共混物的第一基材结合至包含不同的材料的第二基材的方法。该方法包括:将含水底漆涂敷至第一基材上的制备表面以在第一基材上形成底漆表面;将水性粘合剂涂敷至第一基材上的底漆表面以在第一基材上形成粘合剂涂覆的表面;将含水底漆涂敷至第二基材上的制备表面以在第二基材上形成底漆表面;将水性粘合剂涂敷至第二基材上的底漆表面以在第二基材上形成粘合剂涂覆的表面;和使第一基材上的粘合剂涂覆的表面与第二基材上的粘合剂涂覆的表面接触以结合基材。
[0015] 在另一个方面中,本公开内容提供一种复合材料物品,所述复合材料物品包括第一基材,所述第一基材包含仅使用水性组合物结合至第二基材的PEBA和SMA的共混物。
[0016] 在还另一个方面中,本公开内容提供一种物品,所述物品包括包含第一基材的复合材料物品,所述第一基材包含仅使用水性组合物结合至第二基材的PEBA和SMA的共混物。
[0017] 本公开内容提供了以下方面:
[0018] 1)一种用于使第一基材结合至第二基材的待被结合的表面的方法,所述第一基材包含PEBA/SMA共混物、具有制备表面,所述方法包括:
[0019] 将含水底漆涂敷至所述第一基材上的所述制备表面以在所述第一基材上形成底漆表面;
[0020] 将水性粘合剂涂敷至所述第一基材上的所述底漆表面以在所述第一基材上形成粘合剂涂覆的表面;
[0021] 将含水底漆涂敷至所述第二基材上的制备表面以在所述第二基材上形成底漆表面;
[0022] 将水性粘合剂涂敷至所述第二基材上的所述底漆表面以在所述第二基材上形成粘合剂涂覆的表面;和
[0023] 使所述第一基材上的所述粘合剂涂覆的表面与所述第二基材的所述粘合剂涂覆的表面接触以结合所述第一基材和所述第二基材。
[0024] 2)如1)所述的方法,还包括用含水清洁溶液洗涤所述第一基材的表面以在所述第一基材上形成所述制备表面。
[0025] 3)如2)所述的方法,还包括用含水清洁溶液洗涤所述第二基材的表面以在所述第二基材上形成所述制备表面。
[0026] 4)如2)所述的方法,其中所述含水清洁溶液包含草酸。
[0027] 5)如3)所述的方法,其中所述含水清洁溶液包含草酸。
[0028] 6)如2)所述的方法,还包括:在将水性粘合剂涂敷至所述第一基材的所述底漆表面之前干燥所述第一基材的所述底漆表面上的所述含水底漆,和在将水性粘合剂涂敷至所述第二基材的所述底漆表面之前干燥所述第二基材的所述底漆表面上的所述含水底漆。
[0029] 7)如3)所述的方法,还包括:在将水性粘合剂涂敷至所述第一基材的所述底漆表面之前干燥所述第一基材的所述底漆表面上的所述含水底漆,和在将水性粘合剂涂敷至所述第二基材的所述底漆表面之前干燥所述第二基材的所述底漆表面上的所述含水底漆。
[0030] 8)如6)所述的方法,还包括:在使所述第一基材的所述粘合剂涂覆的表面与所述第二基材的所述粘合剂涂覆的表面接触以结合所述第一基材和所述第二基材之前,干燥所述第一基材的所述粘合剂涂覆的表面上的所述水性粘合剂和干燥所述第二基材的所述粘合剂涂覆的表面上的所述水性粘合剂。
[0031] 9)如8)所述的方法,还包括:在使所述第一基材的所述粘合剂涂覆的表面与所述第二基材的所述粘合剂涂覆的表面接触以结合所述第一基材和所述第二基材之前,活化所述第一基材的所述粘合剂涂覆的表面上的所述水性粘合剂和活化所述第二基材的所述粘合剂涂覆的表面上的所述水性粘合剂。
[0032] 10)如9)所述的方法,还包括在使所述第一基材的所述粘合剂涂覆的表面和所述第二基材的所述粘合剂涂覆的表面接触之后,将所述第一基材的所述粘合剂涂覆的表面压制到所述第二基材的所述粘合剂涂覆的表面。
[0033] 11)一种复合材料物品,包括第一基材,所述第一基材包含仅使用水性组合物结合至第二基材的表面的PEBA和SMA的共混物。
[0034] 12)如11)所述的复合材料物品,其中所述第二基材是橡胶材料。
[0035] 13)如11)所述的复合材料物品,其中所述第一基材与所述第二基材邻接或邻近。
[0036] 14)如11)所述的复合材料物品,其中所述第一基材在所述第二基材上堆叠或分层。
[0037] 15)如12)所述的复合材料物品,其中所述复合材料物品是用于鞋类物品的鞋底。
[0038] 16)一种物品,包括包含第一基材的复合材料物品,所述第一基材包含仅使用水性组合物结合至第二基材的表面的PEBA和SMA的共混物。
[0039] 17)如16)所述的物品,其中所述第二基材是橡胶材料。
[0040] 18)如16)所述的物品,其中所述物品是鞋类。
[0041] 19)如18)所述的物品,其中所述第二基材是橡胶材料。
[0042] 20)如19)所述的物品,其中所述复合材料物品是鞋底。
[0043] 在细阅以下附图和详细描述后,本发明的其他系统、方法、特征和优点对于本领域普通技术人员将是明显的或将变得明显。意图的是所有这类另外的系统、方法、特征和优点被包括在本描述和本概述内、在本发明的范围内并且通过以下权利要求被保护。
[0044] 附图简述
[0045] 可以参照以下的附图和描述更好地理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制,而是将重点放在例证本发明的原理上。此外,在附图中,相同的参考数字在所有不同视图中指代相应的部分。
[0046] 图1是本文公开的方法的优选实施方案的示意图;
[0047] 图2是本公开内容的方法的实施方案的洗涤步骤或清洁步骤的示意图;
[0048] 图3是本公开内容的方法的实施方案的洗涤步骤或清洁步骤的另一个实施方案的示意图;
[0049] 图4是本公开内容的方法的实施方案的向洗涤的基材或制备好的基材涂敷底漆的步骤的示意图;
[0050] 图5是本公开内容的方法的实施方案的加热步骤的示意图;
[0051] 图6是本公开内容的方法的实施方案的加热步骤的另一个实施方案的示意图;
[0052] 图7是本公开内容的方法的实施方案的向涂底漆的基材涂敷粘合剂的步骤的示意图;
[0053] 图8是本公开内容的方法的实施方案的向涂底漆的基材涂敷粘合剂的步骤的另一个实施方案的示意图;
[0054] 图9是本公开内容的方法的实施方案的加热步骤的示意图;
[0055] 图10是本公开内容的方法的实施方案的加热步骤的另一个实施方案的示意图;
[0056] 图11是在本公开内容的实施方案中具有并排布置的基材的复合材料物品的图示;
[0057] 图12是在本公开内容的实施方案中具有堆叠或分层布置的基材的复合材料物品的组装的图示;
[0058] 图13是在本公开内容的实施方案中具有堆叠或分层布置的基材的复合材料物品的图示;
[0059] 图14示出以本公开内容的鞋类鞋底实施方案的形式的复合材料物品的底视图;
[0060] 图15示出沿着图14的复合材料物品的截面线2-2的侧视图;
[0061] 图16示出沿着图14的复合材料物品的截面2-2的另一个侧视图;
[0062] 图17示出以本公开内容的另一个鞋类鞋底实施方案的形式的复合材料物品的底视图;
[0063] 图18示出以本公开内容的另一个鞋类鞋底实施方案的形式的复合材料物品的底视图;
[0064] 图19示出沿着图18的复合材料物品的截面19-19的侧视图;
[0065] 图20示出以本公开内容的鞋类鞋底实施方案的形式的另一个复合材料物品的底视图;
[0066] 图21是本公开内容的鞋类物品实施方案的后视图;
[0067] 图22是图21的鞋类物品的局部外侧视图;
[0068] 图23是本公开内容的柔性带实施方案的视图;
[0069] 图24是本公开内容的另一个复合材料物品实施方案的视图;并且[0070] 图25是本公开内容的标签复合材料物品实施方案的视图。
[0071] 详细描述
[0072] 在一个方面中,本公开内容提供一种用于使具有制备表面的包含PEBA和SMA的共混物的第一基材结合至包含不同的材料的第二基材的方法。该方法包括:将含水底漆涂敷至第一基材上的制备表面以在第一基材上形成底漆表面;将水性粘合剂涂敷至第一基材上的底漆表面以在第一基材上形成粘合剂涂覆的表面;将含水底漆涂敷至第二基材上的制备表面以在第二基材上形成底漆表面;将水性粘合剂涂敷至第二基材上的底漆表面以在第二基材上形成粘合剂涂覆的表面;和使第一基材上的粘合剂涂覆的表面与所述第二基材上的粘合剂涂覆的表面接触以结合基材。
[0073] 在另一个方面中,本公开内容提供一种复合材料物品,所述复合材料物品包括第一基材,所述第一基材包含仅使用水性组合物结合至包含不同材料的第二基材的PEBA和SMA的共混物。
[0074] 在还另一个方面中,本公开内容提供一种物品,例如鞋类物品或行李标签,所述物品包括复合材料物品,所述复合材料物品包括第一基材,所述第一基材包含仅使用水性组合物结合至包含不同材料的第二基材的PEBA和SMA的共混物。
[0075] 在本公开内容的各实施方案中,不同的材料可以仅使用含水组合物来结合。结合不同材料的已知的粘合方法通常需要使用基于有机溶剂的组合物例如清洁流体以制备基材的结合表面。已知的粘合方法通常还需要基于有机溶剂的底漆和粘合剂以获得材料之间的牢固结合。
[0076] 在本公开内容的各实施方案中,包含PBEA和苯乙烯/马来酸酐的第一基材可以仅使用水性组合物例如表面制剂和粘合剂以与不同材料结合。与PEBA不同的材料可以选自广泛种类的材料。不同材料可以选自材料例如皮革、橡胶材料、泡沫和塑料材料。出于本公开内容的目的,不同材料包括PEBA。因此,相同或不同类型的PEBA在本公开内容的实施方案中可以彼此结合。
[0077] 为了方便起见,当本公开内容涉及特殊的不同材料时,当本公开内容涉及弹性体橡胶材料时,本公开内容将被详细地描述。橡胶材料可以是天然橡胶或可以是合成橡胶。通常,天然弹性体橡胶包括异戊二烯、通常是顺-1,4-聚异戊二烯。杜仲胶、反-1,4-聚异戊二烯不是弹性的。合成橡胶通常可以是苯乙烯和1,3-丁二烯的共聚物(SBR)、聚异戊二烯、氯丁二烯或异丁烯。异戊二烯还可以被包括在这些橡胶中以能够交联。合成橡胶还可以由纯的异戊二烯制成。为了方便起见,如本文中详细描述的,第一基材是PEBA和SMA的共混物;第二基材是橡胶材料。然而,其他材料可以是与PEBA不同的材料。
[0078] 各种形式的PEBA、苯乙烯/马来酸酐共聚物和橡胶材料可以被制造并且是可商购的。例如,这些各种形式包括PEBA中的链中的不同的聚酰胺和醚化合物或聚醚与聚酰胺的不同比率。类似地,苯乙烯和马来酸酐的各种比率在苯乙烯/马来酸酐共聚物中是可用的,并且橡胶材料可以基于各种单体。在嵌段聚合物例如PEBA和共聚物例如苯乙烯/马来酸酐中,可以使用不同的端帽(end cap)或末端基团。这些聚合物的分子量和橡胶材料的分子量通常可以改变。在本公开内容的各实施方案中,可以使用这些化合物的与其他组分相容的多种形式中的任何。PEBA在室温下是固体产物。
[0079] PEBA是包含反应性端部的聚酰胺序列与包含反应性端部的聚醚序列的共缩聚的产物。例如,PEBA可以通过使具有二胺链端的聚酰胺与具有二羧基链端的聚氧化烯共缩聚来制成。另外的PEBA可以通过使具有二羧基链端的聚酰胺与具有二胺链端的聚氧化烯共缩聚来制成。以聚醚酯酰胺形式的PEBA可以通过使具有二羧基链端的聚酰胺与聚醚二醇共缩聚来获得。
[0080] 聚酰胺嵌段的长度和聚醚嵌段的长度可以通过分别形成聚酰胺和聚醚来构建。还可以的是使聚醚和聚酰胺嵌段的前体同时反应以形成无规布置。例如,聚醚二醇、聚酰胺前体和链限制的二酸可以反应以获得基本上具有高度可变长度的聚醚嵌段和聚酰胺嵌段的聚合物,而且还有无规地反应且沿着PEBA聚合物链无规地分布的各种反应物。类似地,聚醚二胺、聚酰胺前体和链限制的二酸的反应产生具有各种长度的聚醚嵌段和聚酰胺嵌段的PEBA聚合物,以及沿着PEBA聚合物链无规地分布的各种反应物。
[0081] 在制成聚酰胺嵌段的一种方法中,使二羧酸与脂肪族二胺或芳香族二胺反应以形成聚酰胺嵌段。二羧酸通常具有从4个至约20个碳原子,并且二胺通常具有从2个至约20个碳原子。在制成PEBA的另一种方法中,聚酰胺嵌段通过使具有二羧基链端的α,ω-氨基羧酸、具有在约6个和约12个之间的碳原子的内酰胺、或它们的共混物与具有二胺链端的聚氧化烯反应来制成。制成聚酰胺嵌段的其他方法对于技术从业者是已知的。在本文中提供的指导下,技术从业者将能够选择或制造合适的PEBA聚合物。
[0082] 另外的PEBA可以通过使具有二羧基链端的聚酰胺与具有二胺链端的聚氧化烯共缩聚来制成。以聚醚酯酰胺形式的PEBA可以通过使具有二羧基链端的聚酰胺与聚醚二醇共缩聚来获得。
[0083] PEBA聚合物可商购自Arkema,商标名为 具有聚酰胺嵌段组成和长度、聚醚嵌段组成和长度、较少的添加剂等等的不同组合的许多等级是可用的。示例性产品包括低密度等级例如 7233、 7033和 6333。这些PEBA聚合物包括聚酰胺12聚酰胺嵌段和聚醚嵌段。在本公开内容的某些实施方案中,可以使用 7033。在本文提供的指导下,使用者将能够选择适合用于预期用途的PEBA。
[0084] 苯乙烯/马来酸酐共聚物是以多种版本可商购的苯乙烯和马来酸酐的组合。如本文中所使用,苯乙烯/马来酸酐共聚物包括苯乙烯/马来酸酐酯,即苯乙烯/马来酸酐共聚物,其中马来酸酐基团用醇部分地酯化。苯乙烯/马来酸酐共聚物在室温下是固体并且通常以粉末形式或薄片形式是可用的。
[0085] 苯乙烯/马来酸酐共聚物中的苯乙烯与马来酸酐的比率可以改变,苯乙烯和马来酸酐链的长度和共聚物的分子量一样可以改变。典型的苯乙烯/马来酸酐共聚物的结构式如下:
[0086]
[0087] 其中x是1-4、6或8且n在约8和约12之间。具有不同比率和分子量的其他苯乙烯/马来酸酐共聚物还可以被制造。
[0088] 如从结构式可以看出的是,平均的苯乙烯/马来酸酐摩尔比通常为1/1、2/1、3/1、4/1、6/1或8/1。这些比率反映苯乙烯/马来酸酐共聚物的平均比率,因为,正如用此类聚合物典型的是,某些分子将可能具有高于平均比率的比率且某些分子将可能具有低于平均比率的比率。
[0089] 苯乙烯/马来酸酐共聚物可以通过使在反应开始时以近似目标的苯乙烯/马来酸酐比率存在的苯乙烯和马来酸酐单体聚合来制成。然后,这些单体可以与混合物中的其他分子例如其他单体、低聚物和聚合物链无规地反应。在可选择的方法中,苯乙烯低聚物可以被单独制备且然后与马来酸酐反应以形成苯乙烯/马来酸酐共聚物。
[0090] 苯乙烯/马来酸酐偏酯通过使苯乙烯/马来酸酐共聚物与至少1种醇反应来制成。这些偏酯通过用于制成它们的苯乙烯/马来酸酐共聚物的组成、用于酯化苯乙烯/马来酸酐共聚物的醇的结构以及酯化的程度来区分。通常,用具有结构R—OH的醇部分地酯化的苯乙烯/马来酸酐偏酯具有以下的结构式:
[0091]
[0092] 其中x为1至4,y在约0.20和约0.35之间,z在约0.65和约0.85之间,且n在约8和约12之间。
[0093] 苯乙烯/马来酸酐共聚物以来自Cray Valley/Total的商标名 是可用的。许多等级是可用的。特别地, 1000是具有1/1的苯乙烯/马来酸酐比率的未改性的苯乙烯/马来酸酐共聚物。类似地, 2000和 3000分别具有2/1和3/1的苯乙烯/马来酸酐比率。高纯度形式的未改性的苯乙烯/马来酸酐共聚物以3/1、4/1、6/1和8/1的苯乙烯/马来酸酐比率也是可用的。苯乙烯/马来酸酐偏酯作为 17352、 1440、
2625和 3840是可用的。
[0094] 这些苯乙烯/马来酸酐共聚物可以具有不同的端帽且苯乙烯/马来酸酐酯可以用不同的醇酯化。例如, 3840用约4wt%的C7、C8和C9异醇类的富C8的共混物来酯化并且用枯烯封端。在本文提供的指导下,使用者将能够选择适合于预期用途的苯乙烯/马来酸酐共聚物。
[0095] PEBA和苯乙烯/马来酸酐共聚物的共混物可以通过以形成均匀混合物的任何合适的方式混合化合物来制成。特别地,在环境温度下均为固体的两种化合物可以被干混以形成均匀混合物。
[0096] 较少量的苯乙烯/马来酸酐共聚物可以与大量的PEBA组合物共混。PEBA和苯乙烯/马来酸酐共聚物的共混物中的苯乙烯/马来酸酐共聚物的浓度通常小于苯乙烯/马来酸酐共聚物和PEBA共混的组合物的总量的10wt%。更通常地,共混物中的苯乙烯/马来酸酐共聚物的浓度小于约5wt%、更通常地在约0.5wt%和约4wt%之间、并且甚至更通常地在约1wt%和约3wt%之间。
[0097] PEBA中的苯乙烯/马来酸酐共聚物的存在可以对共混组合物的熔体流动指数(MFI)具有影响。共混组合物的MFI可以减小并且当苯乙烯/马来酸酐共聚物的浓度增加时经历最小值。然而,在经历MFI最小值之后,MFI可以再次增加。在达到MFI最小值的共混物中的苯乙烯/马来酸酐聚合物浓度可以与PEBA化合物和苯乙烯/马来酸酐共聚物二者的化学组成相关。然而,MFI的变化可以影响制造包含PEBA和苯乙烯/马来酸酐共聚物的共混物的物品的加工,但不影响包含PEBA和苯乙烯/马来酸酐共聚物的共混物的基材的结合。
[0098] 包含PEBA和苯乙烯/马来酸酐共聚物的共混物的物品可以以任何合适的方式制成。例如,PEBA和苯乙烯/马来酸酐共聚物的共混物可以被熔融以形成液体并且然后被成形以生产物品。例如,物品可以通过吹塑、注射模制或浇铸来形成。特别地,注射模制常常被用于形成PEBA物品并且被适当地用于生产包含PEBA和苯乙烯/马来酸酐的共混物的物品。
[0099] 本公开内容的各实施方案使得能够仅使用含水组合物将作为PEBA和苯乙烯/马来酸酐共聚物的共混物的基材或物品结合至不同材料。在本公开内容的各实施方案中,待被结合的基材表面可以被清洁。待被结合的基材表面还可以在涂敷粘合剂之前被有利地涂底漆。在本公开内容的某些实施方案中,基材表面可以在涂敷粘合剂之前被清洁和涂底漆。待被结合的表面可以具有通过任何合适的方法涂敷于此的粘合剂。本公开内容的各实施方案还可以在涂敷粘合剂之前干燥底漆。在本公开内容的某些实施方案中,粘合剂在将待被结合的表面置于接触中之前被干燥且活化。粘合剂可以被涂敷至待被结合的一个或两个表面。图1中示出作为本公开内容的实施方案的方法。
[0100] 图1示意性地示出作为本公开内容的实施方案的方法100。物品或基材可以制备成接纳粘合剂并且通常被涂底漆。包含PEBA和苯乙烯/马来酸酐共聚物的共混物的基材的表面可以制备以用于结合。制备可以包括如在102处示出的洗涤或清洁。此外,待被结合的橡胶材料基材的表面可以在102处被洗涤或清洁。橡胶材料基材的这种洗涤可以表征为脱脂。基材的待被结合的制备表面和脱脂表面然后可以在104处被涂底漆。然后,可以在106处将粘合剂涂敷至基材的待被结合的表面。然后,在108处使表面彼此接触。在110处压制表面,并且然后在112处干燥并固化,或可以从接触108直接移动到在112处干燥并固化。在涂底漆之后,待被结合的表面与在待被结合的表面上的底漆可以在104处干燥。类似地,在涂敷粘合剂之后,待被结合的表面可以在106处干燥且使粘合剂活化。
[0101] 因此,根据该方法,水性清洁流体、底漆和粘合剂可以用于将PEBA和苯乙烯/马来酸酐共聚物的共混物有效地结合至不同材料。水性组合物可以将水而非溶剂释放至环境中。此外,与水性组合物一起使用的设备可以用水容易地且有效地清洁。水性组合物可以包含较少量的、通常小于约15%的溶剂或挥发性有机化合物。例如,分散体溶液可以是组合物在溶解于水中的有机溶剂中的分散体。因此,作为本公开内容的实施方案的方法用水代替昂贵的有机溶剂和挥发性有机化合物。
[0102] 在本公开内容的各实施方案中,待被结合的基材的表面可以被制备。通常,结合强度可以受到待被结合的表面上的污染物的不利影响。例如,基材可以在可以在基材的表面上留下例如脱模剂或润滑剂的残留物的环境下被浇铸、模制、吹制、硫化、交联或以其他方式加工。类似地,基材可以按可以在基材上留下润滑剂或材料颗粒的残留物的方式被模切、切片或以其他方式分割。此外,所有基材在操纵期间可以是有灰尘的、脏的或以其他方式污染的。
[0103] 在本公开内容的各实施方案中,表面可以被制备以用于通过在102处用水性清洁溶液洗涤或清洁来结合。洗涤或清洁移除可以通过降低结合强度干扰结合的残留物。当这种洗涤步骤被施加至橡胶材料基材时,该洗涤步骤可以被称作脱脂步骤。
[0104] 洗涤或清洁可以用任何合适的方式来实施。图2示出用承载清洁流体的擦净器例如海绵206洗涤PEBA基材204的表面202。在本公开内容的各实施方案中,擦净器可以是海绵或另一种类型的擦净器,例如可以承载清洁流体的布。在本公开内容的某些实施方案中,清洁流体可以与擦净器分开地应用,例如通过将表面202浸渍到清洁流体中。这种洗涤可以活化PEBA的共混物的表面。橡胶材料基材210的表面208可以以相同的方式洗涤。
[0105] 在本公开内容的各实施方案中,洗涤还可以如图3中所示的来实施。如图3所示,PEBA基材304的表面302不必用另一种物体例如海绵206来擦拭。更确切地说,在本公开内容的实施方案中,喷嘴306可以用于将清洁流体喷涂至表面302上。例如,喷嘴306可以以高流速或高压提供洗涤流体。清洁流体301可以在足以确保疏松颗粒连同任何其他污染物从表面302被逐出或移除的压力下或以足以确保疏松颗粒连同任何其他污染物从表面302被逐出或移除的容积被递送至表面302。喷嘴306可以跨越表面302的表面被移动(例如由箭头320所示)以确保整个表面被洗涤。橡胶材料基材310的表面308可以以相同的方式洗涤。
[0106] 在本公开内容的各实施方案中,然后制备表面和洗涤表面可以在涂敷粘合剂或结合剂之前被涂底漆。图4示出在本公开内容的各实施方案中将底漆401涂敷至PEBA基材404的制备表面402。底漆通常可以通过经管道或管406将底漆喷涂至制备表面402上来涂敷。底漆可以通过例如在箭头420的方向上移动喷嘴406被涂敷至整个制备表面402,以确保待被结合的整个表面402被涂底漆。基材410的洗涤的或脱脂的橡胶材料表面408可以以相同的方式被涂底漆。
[0107] 在本公开内容的各实施方案中,底漆可以在涂敷粘合剂之前被干燥。图5和图6示出本公开内容的各实施方案的方法的这种干燥步骤。在本公开内容的各实施方案中,基材的底漆表面可以被加热持续足以干燥表面的时间和在足以干燥表面的温度下被加热。底漆表面可以以任何合适的方式干燥。图5示出向基材504的表面502赋予热的加热器500。加热器500在本公开内容的各实施方案中可以吹动加热的气体经过表面502。加热器500在本公开内容的各实施方案中可以用红外辐照辐照基材504的表面502。图6示出在烘箱600中加热基材604的底漆表面602。例如,基材604可以在连续带610上被承载通过烘箱600。
[0108] 在本公开内容的各实施方案中,然后,可以将粘合剂或结合剂涂敷至如此涂底漆的表面,粘合剂或结合剂还可以在粘合剂涂敷之前干燥。图7示出将粘合剂701涂敷至基材404的底漆表面或涂底漆且干燥的表面702。粘合剂通常可以通过将粘合剂经过管道或管
706喷涂至底漆表面或涂底漆且干燥的表面702上来涂敷。粘合剂可以通过例如在箭头720的方向上移动喷嘴706被涂敷至整个底漆表面或涂底漆且干燥的表面702,以确保待被结合的整个表面702涂覆有粘合剂。粘合剂可以以相同的方式被涂敷至基材710的涂底漆且干燥的表面708。喷嘴可以在任何方向上喷涂粘合剂,并且在本公开内容的各实施方案中可以水平地或竖直地使用。以该方式通过喷嘴的涂敷可以允许粘合剂的精确定位以便不进入到不意图被粘附的区域或表面上。粘合剂涂敷的其他方法可以用于本公开内容的各实施方案中。例如,粘合剂可以用刷子、轧辊或刮片来铺展。
[0109] 待被结合的基材之间的空间关系或布置的特性可以改变。此类特性用于为待被结合的基材表面的空间布置的讨论提供便利工具。在本公开内容的各实施方案中,待被结合的表面彼此可以具有任何空间关系。例如,本公开内容的各实施方案可以被表征为其中基材呈并排关系的实施方案。在并排关系中,基材彼此邻近或邻接。本公开内容的各实施方案中基材的布置的另外的空间关系可以被视为形成层压结构,其中基材呈堆叠关系。
[0110] 图2–7特别地示出本公开内容的实施方案,其中第一基材的第一表面与第二基材的第二表面以邻近或邻接关系结合。邻接或邻近的基材被结合以形成具有基材的复合材料物品,所述基材可以被视作彼此邻近或邻接以形成复合材料物品。
[0111] 清洁流体、底漆和粘合剂可以被涂敷至根据图2至图7所示的本公开内容的各实施方案的基材的任何表面。例如,在本公开内容的各实施方案中,基材可以被放置成彼此邻近以便形成具有基材部分的复合材料物品,所述基材部分可以被视作彼此邻近或邻接并且如图2至图7所示地被结合。类似地,在本公开内容的其他实施方案中,以堆叠关系放置的基材还可以根据图2至图7中所示的方法步骤来处理。
[0112] 图8中示出可以用于本公开内容的实施方案的可选择的方法。如图8所示,粘合剂可以常常从软管806涂敷至基材804的相对较大的底漆表面。基材804可以在连续带810上在朝向进一步加工的箭头的方向上移动。当使用者认识到时,图8所示的涂敷方法还可以用于涂敷根据本公开内容的各实施方案的任何水性组合物,例如洗涤流体或底漆。
[0113] 在本公开内容的各实施方案中,粘合剂可以在基材的表面被彼此结合之前被干燥并活化。图9和图10示出本公开内容的各实施方案的方法的这种粘合剂的干燥步骤和活化步骤。在本公开内容的各实施方案中,涂覆有粘合剂的基材的表面可以被加热持续足以干燥表面且活化粘合剂的时间和可以在足以干燥表面且活化粘合剂的温度下被加热。表面可以以任何合适的方式干燥。图9示出向基材904的表面902赋予热的加热器900。加热器900在本公开内容的各实施方案中可以吹动加热的气体经过表面902。加热器900在本公开内容的各实施方案中可以用红外辐照辐照基材904的表面902。图10示出在烘箱1000中加热基材1004的表面1002。例如,基材1004可以在连续带1010上被承载通过烘箱1000。
[0114] 在其上具有粘合剂的基材表面然后可以被促使相互接触。粘合剂可以在促使表面相互接触之前被干燥并活化。图11示出本公开内容的实施方案,其中第一基材1104的其上具有粘合剂1103的第一表面1102和第二基材1110的其上具有粘合剂1107的第二边缘表面1108以并排关系被促使相互接触。在本公开内容的这些实施方案中,基材可以被视作以并排关系彼此邻近、邻接或靠近地结合。
[0115] 在本公开内容的各实施方案中,压力可以在促使基材在一起以改进结合之后被施加至基材。在图11中,由第一箭头1120和第二箭头1130指示的压力被施加持续足以形成结合的时间和在足以形成结合的温度下被施加。
[0116] 图12示出本公开内容的实施方案,其中第一基材和第二基材可以结合以形成使基材堆叠在彼此之上以形成层压型复合材料物品的复合材料物品。图13描绘这样的复合材料物品,其可以被视作呈层压制件的形式,即,堆叠或分层的层而不是邻接或邻近的层。
[0117] 图12示出本公开内容的实施方案,其中第一基材1204的其上具有粘合剂1203的第一表面1202和第二基材1210的其上具有粘合剂1207的第二表面1208被促使相互接触。箭头1240示出具有粘合剂的第一表面和具有粘合剂的第二表面被促使以堆叠关系相互接触。
[0118] 图13示出层压制件1300,所述层压制件1300包括粘附至具有第二粘合剂层1307的第二基材1310的具有第一粘合剂层1303的第一基材1304。由第一箭头1220和第二箭头1230指示的压力被施加持续足以在两个基材之间形成结合的时间和在足以在两个基材之间形成结合的温度下被施加。
[0119] 还可以被用于使橡胶材料基材脱脂的洗涤流体可以是从待被结合的表面移除可能干扰结合的形成的材料的任何流体。可能干扰结合形成的材料包括来自待被结合的表面的脱模剂、模具润滑剂、灰尘、污物以及其他疏松颗粒例如切割残留物。洗涤流体的量足以在约3分钟内、通常在约5秒至约90秒之间、更通常在约10秒和约60秒之间移除污染物。
[0120] 这些污染物可以通过用含水清洁剂洗涤或以其他方式清洁来移除。可以使用任何合适的清洁剂。合适的产品作为称作脱脂剂的产品可以是可商购的。在本公开内容的各实施方案中,可以使用包含草酸的水溶液。在含水洗涤溶液中,草酸和类似的酸性化合物可以增强PEBA和苯乙烯/马来酸酐的共混物中的酸酐基团和偏酯的表面功能性。本公开内容的各实施方案中的清洁表面是为了结合所制备的表面。
[0121] 在本公开内容的各实施方案中,在涂敷含水粘合剂之前,待被结合的制备表面通常可以具有涂敷于此的含水底漆。含水底漆,也称作水性底漆,可商购自大量供应商。在本公开内容的各实施方案中,相同的底漆用于两个基材上。然而,在本公开内容的各实施方案中,不同的底漆可以用于不同的基材上。通常,底漆可以被选择以确保与待被使用的粘合剂的相容性。例如,PEBA和苯乙烯/马来酸酐的共混物可以用可购自Nan Pao Resins的水性底漆例如NP UE-8SF来涂底漆。硬化剂组合物可以被添加以增强结合强度和耐热性。一种这样的硬化剂组合物以来自Nan Pao Resins的商标名CL-16是可用的。该组合物适合于用水性粘合剂、特别地用水性聚氨基甲酸酯粘合剂为待被结合的表面涂底漆。
[0122] 在本公开内容的实施方案中,其中基材之一为橡胶材料,水性底漆可以是分散体溶液。分散体溶液包括底漆组合物在少量有机溶剂中的分散体,该有机溶剂在水中是可溶的。用于橡胶材料基材的这种水性底漆分散体溶液的实例为可购自Greco Products的GE 005AB。GE 005AB是用于表面处理橡胶材料的水性底漆。有机溶剂是以小于总溶液重量的约
15%的浓度存在的丙酮。丙酮充当用于底漆的分散剂并且在水中是可溶的。该底漆特别适合于与本公开内容的实施方案中的水性聚氨基甲酸酯粘合剂一起使用。
[0123] 在底漆涂敷至待被结合的表面之后,表面可以被加热持续足以干燥底漆的时间和在足以干燥底漆的温度下被加热。随着温度升高,将表面干燥至选定水平所需要的时间减小。在本公开内容的各实施方案中,表面被加热持续约10秒和约1000秒之间、通常在约30秒和约300秒之间、并且更通常在约100秒和约250秒之间。在本公开内容的实施方案中,在加热期间的温度可以在约77°F(约25℃)和约212°F(约100℃)之间、通常在约104°F(约40℃)和约167°F(约75℃)之间。在本文中提供的指导下,使用者将能够选择适合于干燥在其上具有水性底漆的表面的条件。
[0124] 在本公开内容的各实施方案中,粘合剂可以被涂敷至具有底漆的表面,所述底漆可以在所述表面上干燥。在本公开内容的各实施方案中,被涂敷至每个涂底漆的基材表面的粘合剂可以相同。在本公开内容的各实施方案中,被涂敷至每个涂底漆的基材表面的粘合剂可以不同。通常地,在本公开内容的各实施方案中,相同的粘合剂用于包含PEBA和苯乙烯/马来酸酐的共混物的基材和橡胶材料基材二者上。
[0125] 可以使用水性聚氨基甲酸酯粘合剂。在本公开内容的各实施方案中,水性聚氨基甲酸酯粘合剂可以是可商购自Nan Pao Resins的NP-57水性聚氨基甲酸酯粘合剂。包括水性聚氨基甲酸酯粘合剂的其他水性粘合剂可以用于结合基材的表面。粘合剂可以被涂敷至底漆表面,所述底漆表面在加热以干燥底漆之后保持温热的。基材表面可以在涂敷粘合剂之前冷却。在本公开内容的各实施方案中,粘合剂可以被涂敷至冷却表面或加温表面。
[0126] 在粘合剂被涂敷至待被结合的表面之后,表面可以被加热持续足以干燥表面且活化水性粘合剂的时间和在足以干燥表面且活化水性粘合剂的温度下被加热。随着温度升高,将表面干燥至选定水平所需要的时间减小。在本公开内容的各实施方案中,表面被加热持续约10秒和约1000秒之间、通常在约30秒和约300秒之间、并且更通常在约100秒和约250秒之间。通常,在本公开内容的各实施方案中,粘合剂在该加热周期期间被活化。在本公开内容的实施方案中,在加热期间的温度可以在约77°F(约25℃)和约212°F(约100℃)之间、通常在约104°F(约40℃)和约167°F(约75℃)之间。在本文中提供的指导下,使用者将能够选择适合于干燥在其上具有水性粘合剂的表面的条件。在本文中提供的指导下,使用者还将能够选择适合于活化水性粘合剂的条件。
[0127] 在其上具有干燥的粘合剂的基材表面可以被移动成相互接触并且彼此结合以形成复合材料物品。压力可以被施加至结合表面以增强结合强度。压力可以在加热粘合剂之后被立即施加,或可以被施加至冷却表面。压力可以在表面被移动成相互接触并且仍是温热的即大于77°F(约25℃)之后被施加。压力可以通过压板或任何合适的方式来施加。在本公开内容的各实施方案中,施加的压力通常在约10kg/cm2和约100kg/cm2之间、更通常在约15kg/cm2和约75kg/cm2之间、并且最通常在约20kg/cm2和约50kg/cm2之间。在本公开内容的各实施方案中,压力可以被维持持续在约5秒和约50秒之间、通常在约8秒和约30秒之间、并且更通常在约10秒和约20秒之间。在本文中提供的指导下,使用者将能够选择合适的时间和压力的组合以增强结合强度。
[0128] 本公开内容的各实施方案使得能够仅使用水性组合物结合PEBA和苯乙烯/马来酸酐共聚物的共混物以形成具有比得上已知的基于有机溶剂的结合方法的强度的结合。结合强度可以通过粘附基材并且测量破坏基材表面之间的结合所需要的力来测量。因此,结合强度可以按照kg每被分开的结合的宽度、或kg/cm测量。结合强度也可以称作剥离强度。
[0129] 结合强度可以随着时间而改变。通常,结合强度可以随着时间而增加。因此,结合强度可以在相对短的时间之后并且然后在相对较长的时间之后测量。例如,结合强度可以在可以为环境温度即在约68°F(20℃)和约77°F(25℃)之间的温度下在24小时之后测量。为了在产品的寿命期间确保产品完整性,可以进行加速的老化结合测试。产品在70℃下被老化5天,被允许冷却至室温,并且然后被进行结合测试。
[0130] 用于不同应用的典型的结合强度可以不同。例如,虽然至少约4kg/cm的结合强度对于一个应用可以是典型的,用于另一种应用的典型的结合强度可以为至少约5kg/cm。类似地,至少约2.5kg/cm的典型的结合强度对于另一种应用可以是适当的。在本文提供的指导下,使用者将能够选择用于特定应用的合适的结合强度。
[0131] 本公开内容的各实施方案包括根据本文中公开的方法制造的复合材料物品。包含PEBA基材或部分和不同的部分或基材的任何复合材料物品或物体可以被制造。例如,在本公开内容的各实施方案中,橡胶材料可以被结合至含有PEBA的塑料以提供相似于相对非柔性的PEBA表面之间的铰链的相对柔性区域。在本公开内容的各实施方案中,例如,橡胶材料还可以被结合至PEBA表面以提供保护PEBA表面免受损害例如磨损和磨耗的区域。PEBA材料可以用于保护橡胶材料免受损害,例如,以索环形式。
[0132] 包括鞋类的包含彼此粘附或结合的PEBA基材和橡胶材料基材的部分可以是有利的。类似地,由含有PEBA的材料和不同的材料例如橡胶材料形成行李标签、牲畜标签以及其他复合材料物品可以是有利的。
[0133] 图14示出用于鞋类的鞋底1424的底视图。鞋底1424包括具有PEBA和苯乙烯/马来酸酐的共混物的鞋前部节段1426、鞋中部节段1428和鞋跟节段1430。第一柔性构件1452沿着弯曲线B-B结合至鞋前部节段1426和鞋中部节段1428。第二柔性构件1454沿着弯曲线C-C结合至鞋中部节段1428和鞋跟节段1430。因此,第一柔性构件1452和第二柔性构件1454增强鞋底1424的柔性。
[0134] 图14还示出多个附着摩擦力元件1450。如果鞋底1424用作鞋外底,附着摩擦力元件1450可以是例如地面接触元件或地面啮合元件。附着摩擦力元件1450可以包括橡胶材料。附着摩擦力元件1450可以按任何合适的方式布置在鞋底1424上。
[0135] 图15和图16示出如沿着截面线15-15所示的、图14的鞋类鞋底1424的本公开内容的不同实施方案的侧视图。图15示出第一柔性构件1452的侧视图,所述第一柔性构件1452以邻接或并排关系在第一柔性表面1570处结合至鞋前部节段1426的第一PEBA表面1560且在第一柔性构件1452的第二柔性表面1572处结合至鞋中部节段1428的第二PEBA表面1562。类似地,第二柔性构件1454以邻接或并排关系在第三柔性表面1574处结合至鞋中部节段
1428的第三PEBA表面1564且在第四柔性表面1576处结合至鞋跟节段1430的第四PEBA表面
1566。图15还示出堆叠的、分层的或层压型的结构,其中第一附着摩擦力元件1450被结合至鞋前部节段1426且第二附着摩擦力元件1550被结合至鞋跟节段1430。第一附着摩擦力元件
1450的第五柔性表面1577以堆叠关系结合至鞋前部节段1426的第五PEBA表面1567的区域,并且第二附着摩擦力元件1550的第六柔性表面1578以堆叠关系结合至第六PEBA表面1568的区域。
[0136] 图16示出鞋类鞋底1424的第二实施方案的侧视图,其中柔性元件1653基本上是共同扩展的并且与鞋前部节段1426、鞋中部节段1428和鞋跟节段1430呈堆叠关系或分层关系。图16因此示出两种类型的层压结构和并排结构。柔性鞋底元件1653包括第一柔性构件1452以及与所述第一柔性构件1452整体地形成的第二柔性构件1454。柔性鞋底元件1653被结合至鞋前部节段1426、鞋中部节段1428和鞋跟节段1430。第一柔性构件1452可以被结合至鞋前部节段1426、至鞋中部节段1428或至二者,并且第二柔性构件1454可以被结合至鞋中部节段1428、至鞋跟节段1430或至二者。
[0137] 如图16所示,柔性鞋底元件1653的第七柔性表面1690被结合至鞋前部节段1426的第七PEBA表面1680,柔性鞋底元件1653的第八柔性表面1692被结合至鞋中部节段1428的第八PEBA表面1682,并且柔性鞋底元件1653的第九柔性表面1694被结合至鞋跟节段1430的第九PEBA表面1684。
[0138] 如果第一柔性构件1452还结合至PEBA节段,那么第一柔性构件1452可以以邻接或并排关系在第一柔性表面1670处结合至鞋前部节段1426的第一PEBA表面1660,可以以邻接或并排关系在第一柔性构件1452的第二柔性表面1672处结合至鞋中部节段1428的第二PEBA表面1662,或可以以邻接或并排关系在两个柔性表面处结合。类似地,如果第二柔性构件1454结合至PEBA节段,那么第二柔性构件1454可以以邻接或并排关系在第三柔性表面1674处结合至鞋中部节段1428的第三PEBA表面1664,可以以邻接或并排关系在第四柔性表面1676处结合至鞋跟节段1430的第四PEBA表面1666,或可以以邻接或并排关系在两个柔性表面处结合。图16还示出层压型结构,其中第一附着摩擦力元件1450结合至鞋前部节段
1426且第二附着摩擦力元件1650结合至鞋跟节段1430。第一附着摩擦力元件1450的第五柔性表面1677以堆叠或分层关系结合至鞋前部节段1426的第五PEBA表面1667的区域,并且第二附着摩擦力元件1650的第六柔性表面1678以堆叠或分层关系结合至第六PEBA表面1668的区域。
[0139] 图17示出用于鞋类的鞋外底的本公开内容的另一个实施方案的底视图。图17示出用于鞋类的具有邻接或并排结合以及层压型结合二者的鞋外底1724。鞋外底1724包括包含PEBA和苯乙烯/马来酸酐的共混物的鞋外底板1726。多个附着摩擦力元件1750结合至PEBA表面1776的与附着摩擦力元件1750呈堆叠或分层关系以形成层压型复合材料物品的部分。柔性鞋跟元件1722的周界结合至第十PEBA表面1742以形成邻接或并排的结合。
[0140] 图18示出对应于鞋类的鞋底的本公开内容的另一个实施方案的底视图。鞋底1824包括包含PEBA和苯乙烯/马来酸酐的共混物的鞋前部节段1826和包含PEBA和苯乙烯/马来酸酐的共混物的鞋跟节段1830。柔性鞋中部元件1832在一端处结合至鞋前部节段1826并且在第二端处结合至鞋跟节段1830。如由短划线所示,柔性鞋中部元件1832形成在鞋前部节段1826和鞋跟节段1830下方延伸的接合部。图19中所示的截面19-19示出图18的鞋类鞋底的侧视图,所述鞋类鞋底使鞋前部节段1826的PEBA表面1866和柔性鞋底夹层1832的柔性表面1876结合以形成邻接或并排型的接合部,以形成鞋类鞋底1824。
[0141] 图20示出对应于鞋类的鞋底的本公开内容的又另一个实施方案的底视图。鞋底2024包括:鞋前部节段2026,所述鞋前部节段2026包含PEBA和苯乙烯/马来酸酐的共混物;
和柔性的四分之三长度元件2032。鞋前部节段2026的端表面2066被粘附至柔性的四分之三长度元件2032的柔性端表面2076以形成邻接结合。
[0142] 图21是后视图且图22是示出鞋后部带构造的鞋类物品2138的局部外侧视图,所述鞋后部带构造示出大体上由PEBA和苯乙烯/马来酸酐的共混物组成的大体上外侧地定位的外侧鞋跟稳定器2183和大体上内侧地定位的内侧鞋跟稳定器2184,所述外侧鞋跟稳定器2183和所述内侧鞋跟稳定器2184被结合以支撑大体上由橡胶材料组成的带2182,所述带
2182在鞋的鞋面2148的后部部分2186之后经过并且连接外侧鞋跟稳定器2183和内侧鞋跟稳定器2184。可以容易地理解,其他类似结构被预期用于鞋类物品2138的其他部分中。此外,外侧鞋跟稳定器2183和内侧鞋跟稳定器2184的第一锚部分2187、第二锚部分2188和第三锚部分2189包括PEBA和苯乙烯/马来酸酐的共混物。第一锚部分2187、第二锚部分2188和第三锚部分2189可以以适合于在接触点处使PEBA和苯乙烯/马来酸酐的共混物结合至鞋底
2185的构造的材料的方式化学地结合至鞋底2185。例如,如果鞋底2185在接触点处包括橡胶材料或另一种合适的不同材料,表面可以根据本公开内容的实施方案来结合。此外,使用者将能够确定合适的粘合剂体系。
[0143] 图23中示出本发明的另一个实施方案。在图23中,示出柔性带2399的可以为鞋类带或帐篷带的一部分,该部分例如具有用于接纳长形构件2397的可以为鞋带或帐篷的捆绑器(tie-down)的索环插入物2398。柔性带2399可以是橡胶材料或不同于索环插入物2398的其他材料。索环插入物2398大体上由PEBA和苯乙烯/马来酸酐的共混物组成以向长形构件2397提供耐用表面并且根据本公开内容的实施方案被结合至柔性带2397。这种构造可以通过加强柔性带2399和长形构件2397之间的接触点来延长柔性带2399的使用寿命。因此,如果柔性带2399在鞋上且长形构件2397为鞋带,那么此构造可以允许更好地配合,这归因于用于柔性带2399的橡胶材料的弹性性质。
[0144] 本公开内容的涉及使用包括PEBA和苯乙烯/马来酸酐的共混物的索环插入物的其他实施方案在图24中被示出为用于钥匙扣(key fob)2495或其他类型的饰物且在图25中用于行李标签2595。
[0145] 在图24中,示出由橡胶材料制成的钥匙扣2495的柔性饰物2499的一部分。示出用于接纳可以为钥匙环的环构件2497的索环插入物2498。钥匙2496或其他物项可以放置在环构件2497上。柔性饰物2499可以是橡胶材料或不同于索环插入物2498的其他材料。索环插入物2498大体上由PEBA和苯乙烯/马来酸酐的共混物组成以向构件2497提供耐用表面并且根据本公开内容的实施方案被结合至柔性饰物2499。这种构造可以通过加强柔性饰物2499和构件2497之间的接触点来延长钥匙链2495的使用寿命。本公开内容的该实施方案作为牲畜标签还可以是适合的。
[0146] 图25示出包括柔性标签2599的行李标签2595,所述柔性标签2599由橡胶材料制成、具有用于接纳带构件2597的索环插入物2598。图25还示出行李标签2595可以附接至的手柄2596。行李标签2599可以是橡胶材料或不同于索环插入物2598的其他材料。索环插入物2598包括PEBA和苯乙烯/马来酸酐的共混物以向带构件2597提供耐用表面并且根据本公开内容的实施方案被结合至行李标签2597。这种构造可以通过加强标签2599和带构件2597之间的接触点来延长行李标签2595的使用寿命。
[0147] 本公开内容的各实施方案包括根据本文中公开的方法制造的这些和其他复合材料物品。以下的实施例被意图例证本发明,不意图以任何方式限制本发明。
[0148] 实施例1
[0149] 进行PEBA和不同的苯乙烯/马来酸酐共聚物的共混物的比较。 7033PEBA与表1中列出的苯乙烯/马来酸酐共聚物共混以形成共混物。
[0150] PEBA和苯乙烯/马来酸酐的共混物的平板在加热和压制的情况下结合至橡胶平板。制造每个条件的9个结合平板。
[0151] 如下表1所示,将PEBA/苯乙烯/马来酸酐共混物的平板用MEK(溶剂)洗涤液(比较实施例)或在溶液中包含草酸的水性洗涤液来洗涤。水性洗涤液还用于橡胶平板上。
[0152] 在洗涤之后,平板被涂底漆。Nan Pao UE-8SF水性底漆与约3%和5%之间的CL-16硬化剂组合并且被涂敷至 7033和苯乙烯/马来酸酐的共混物。Greco 005AB用于向橡胶平板涂底漆。所有平板在55℃的温度下于烘箱中干燥持续200秒并且然后从烘箱移除。
[0153] 然后,将粘合剂涂敷至待被结合的干燥的涂底漆的平板表面的表面。Nan Pao聚氨基甲酸酯粘合剂57与约3%至约5%的CL-16硬化剂组合并且被涂敷至所有干燥的涂底漆的平板的待被结合的表面。然后,干燥平板并且在55℃的温度下于烘箱中活化粘合剂持续200秒并且然后从烘箱移除。
[0154] 然后,PEBA和苯乙烯/马来酸酐的共混物的平板的粘合剂已被涂敷至的表面被移动成与橡胶的平板的粘合剂已被涂敷至的表面接触,并且然后在30kg/cm2的压力下被压制在一起持续13秒和15秒之间以形成结合的复合材料物品。
[0155] 结合的复合材料物品然后经受测试以确定结合强度。每个平板通过沿着剥离长度将基材剥离分开并且测量结合强度或剥离强度五次来测试。在下表1中报道五个结合强度测量值的平均值。如果结合强度为至少约3.0kg/cm,那么结合的复合材料物品被视作已经通过测试。对于在形成结合之后24小时的测试,以kg/cm的测量的结合强度的平均值在下表中被列出。对于在158°F(70℃)下5天之后的物品,表还包括根据相同方法测量的平均结合强度。
[0156] 表1
[0157]
[0158] 3000是具有约3:1的苯乙烯与马来酸酐的摩尔比的苯乙烯和马来酸酐的共聚物。
[0159] 因此,数据还示出 7033与2%的 3840的共混物可以仅使用水性组合物成功地结合以实现至少约5.2kg/cm的平均结合强度。例如,具有该平均结合强度的物品对于物品例如鞋的鞋底可以是有用的。数据还示出结合强度随着老化而改进。
[0160] 实施例2
[0161] 7033PEBA与2%的 3840苯乙烯/马来酸酐共聚物共混以形成共混物。然后,PEBA和苯乙烯/马来酸酐的共混物的平板在加热和压制的情况下结合至橡胶平板。制造九个结合的平板,并且,如实施例1中所陈述的,在老化24小时之后,测试每个平板的结合强度。
[0162] PEBA/苯乙烯/马来酸酐共混物用在溶液中包含草酸的水性洗涤液来洗涤。水性洗涤液还用于橡胶平板上。
[0163] 在洗涤之后,平板被涂底漆。Nan Pao UE-8SF水性底漆与3%和5%之间的CL-16硬化剂组合并且被涂敷至 7033和 3840的共混物。Greco 005AB用于向橡胶平板涂底漆。所有平板在55℃的温度下于烘箱中干燥持续200秒并且然后从烘箱移除。
[0164] 然后,将粘合剂涂敷至待被结合的干燥的涂底漆的平板的表面。NanPao聚氨基甲酸酯粘合剂57与3%至5%的CL-16硬化剂组合并且被涂敷至所有干燥的涂底漆的平板的待被结合的表面。然后,干燥平板并且在55℃的温度下于烘箱中活化粘合剂持续200秒。然后,从烘箱移除平板。
[0165] 然后,PEBA和苯乙烯/马来酸酐的共混物的平板的粘合剂已被涂敷至的平板表面被移动成与橡胶的平板的粘合剂已被涂敷、干燥并活化的表面接触,并且然后在30kg/cm2的压力下被压制在一起持续13秒至15秒之间以形成结合的复合材料物品。
[0166] 结合的复合材料物品然后经受测试以确定结合强度。如果结合强度为至少3.0kg/cm,那么结合的复合材料物品被视作已经通过测试。下表2中列出结合强度。
[0167] 表2
[0168]
[0169]
[0170] 因此,数据示出 7033与2%的 3840的共混物仅使用水性组合物成功地结合至橡胶材料并且产生超过典型结合强度的结合的复合材料物品,例如,所述典型结合强度可以用于物品例如鞋的鞋底,而无失效。在24小时老化之后,没有小于3.8kg/cm的平均测试值。
[0171] 实施例3
[0172] 7033PEBA与2%的 4000I苯乙烯/马来酸酐共聚物共混以形成共混物。 4000I是具有约4/1的苯乙烯与马来酸酐的摩尔比的苯乙烯/马来酸酐共聚物。
[0173] 然后,PEBA和苯乙烯/马来酸酐的共混物的平板在加热和压制的情况下结合至橡胶平板。制造九个结合的平板,并且,如实施例1中所陈述的,测试每个平板的结合强度。
[0174] 平板根据实施例2的方法来加工以形成结合的复合材料物品。结合的复合材料物品然后经受测试以确定结合强度。如果结合强度为至少3.0kg/cm,那么结合的复合材料物品被视作已经通过测试。下表3中列出在24小时之后在每个平板上五次测试的以kg/cm的测量的结合强度以及平均结合强度:
[0175] 表3
[0176]
[0177]
[0178] 表3示出所有样品都被成功地结合,且最小平均结合强度为2.8kg/cm。9个样品平板中的八个实现至少3.0kg/cm的平均结合强度。
[0179] 虽然已描述了本发明的各种实施方案,但是本描述被意图是示例性的,而不是限制性的并且对本领域的普通技术人员将明显的是,在本发明的范围内的许多实施方案和实施方式都是可能的。例如,PEBA和苯乙烯/马来酸酐的比例在描述的范围内可以不同于所例示出的那些。因此,本发明不受限制,除非根据随附的权利要求及其等同物。此外,在随附的权利要求的范围内可以作出各种修改和变化。