用于鞋底夹层和类似物的泡沫的制作方法
【专利说明】用于鞋底夹层和类似物的泡沬
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2012年6月21日提交的美国临时专利申请第61/662，826号，题为“用于鞋底夹层和类似物的泡沫”的优先权，其全部公开内容以引用的方式纳入本说明书中。
技术领域
[0003]本文的实施方案涉及用于鞋夹层和其他类似应用的领域。
【背景技术】
[0004]作为聚合物的乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)通常在运动鞋缓冲鞋底夹层的泡沫化学中用作聚合物。新的EVA是轻的、相对便宜且具有很好的缓冲性质。然而，在使用时，所述缓冲性质趋于快速消失。
[0005]一些鞋生产商使用更耐用的聚合物(如聚烯烃弹性体)和EVA混合或完全替代EVA,以减少压缩永久变形并提高回弹性和耐久性。但特定的弹性泡沫昂贵，且性能的范围在某种程度上被限制。聚烯烃具有优异的化学耐受性，使其很难用溶剂粘合剂粘合，并且聚烯烃泡沫的表面在触碰时具有很大的变得油滑的趋势。一些生产商通过限制粘合至整个鞋底夹层中聚烯烃的量(通常小于15% )来解决这一问题。其他生产商在局部处施用聚烯烃泡沫，例如在脚后跟中心下面，然后在鞋底夹层的其余位置使用标准泡沫。
[0006]附图的简要说明
[0007]通过如下详细的描述并结合附图和所附权利要求，实施方式将很容易被理解。实施方案以示例性的方式说明本发明但不限制于附图中的图。
[0008]图1是一个表格，根据各种实施方案，描述了与常规EVA泡沫相比的一种高性能泡沫的一个具体的、非限制性的实例的组合物。
[0009]图2是一个表格，根据各种实施方案，描述了与常规的EVA泡沫相比的图1的高性能泡沫的多种性质。
[0010]公开实施方案的详细说明
[0011]在如下详细的说明中，参考其中附图，并通过示例性实施方案所示实施。这也可被理解为可利用其他实施方案，且结构或逻辑的改变没有超出本发明的范围。因此，如下的详细说明没有限制本发明，实施方案的范围通过所附权利和其等价方案而定义。
[0012]各种操作可被描述为依序的不连续操作，用一种有助于理解实施方案的方式；然而，说明的顺序不应被理解为所述操作是顺序独立的。
[0013]所述发明可使用基于视角的描述，如上/下、后/前和顶部/底部。这种说明仅用于帮助讨论，不意图限制申请的公开实施方案。
[0014]可使用术语“结合”和“连接”，以及它们的衍生词。应该理解这些术语彼此之间不为同义词。更恰当地，在具体的实施方案中，可使用“连接”表示两个或多个构件相互之间直接物理接触。“结合”可指两个或多个构件直接物理接触。然而，“结合”也意味着两个或多个构件相互之间不直接接触，但仍相互之间配合或作用。
[0015]对于说明的目的，“A/B”或“A和/或B”形式的短语意思是㈧、⑶或(A和B)。对于说明的目的，“A、B和C的至少一种”形式的短语意思是(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)。对于说明的目的，“(A)B”形式的短语意思是⑶或(AB)中，A是任选的构件。
[0016]在本说明书中所用术语“实施方案(embodiment) ”和“实施方案(embodiments)”，他们可均指一种或多种相同或不同的实施方案。此外，实施方案中所用的术语“包括(comprising) ”、“包括(including) ”、“具有(having) ”等为同义词，且他们作为“开放(open) ”术语(即术语“包括(including) ”应解释为“包括但不限制于”，术语“具有”应解释为“至少具有”，术语“包括(includes) ”应解释为“包括但不限于”等)。
[0017]对于本文中所用的任意复数和/或单数术语，在本文中和/或申请中，本领域的技术人员可适当的将复数理解为单数和/或将单数理解为复数。在本文中，为了清楚起见，可明确置换各种单数/复数。
[0018]本文中的实施方案解决常规EVA泡沫的问题而提供高性能泡沫制剂和加工方法。在各种实施方案中，当高性能泡沫制剂用于鞋底夹层中时，对于在压缩期间每次给予的负载，所述高性能泡沫制剂可提供优良的冲击能吸收，提高在膨胀期间的能量恢复，并减少重复冲击循环带来的压缩永久变形。
[0019]在各种实施方案中，高性能泡沫制剂可利用嵌段共聚物来实现稳定性。在不降低对鞋部件的粘结能力的情况下，相比常规泡沫，某些实施方案可使用更高浓度的聚烯烃。例如，在各种实施方案中使用所述高性能泡沫，和已知泡沫相比，可使用更高百分量的聚烯烃，并且在实施方案中，可保持较容易粘结，提供无油滑的感觉，和/或带来更好的缓冲效果和耐久性。在各种实施方案中，相比单一使用EVA和/或EVA/聚烯烃泡沫，一种或多种聚烯烃缓冲体和/或烯烃嵌段共聚物可与乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)结合，创造出一种具有优良的恢复力、更好的抗张强度、减少收缩、减少压缩永久变形和/或提高结合力的泡沫。
[0020]在各种实施方案中，本文中公开的用于制备高性能泡沫制剂的合适的烯烃聚合物可包括线性高密度聚乙烯(HDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE;如由The Dow ChemicalCompany, Midland, M I生产的商标为DOWLEXtI^ LLDPE)和超低线性密度聚乙烯(ULDPE ；如由The Dow Chemical Company生产的商标为ATTANE?的ULDPE)等；均勾支化的、线性乙稀/ α -稀径共聚物(如由Mitsui Petrochemicals Company Limited生产的商标为TAFMER?的共聚物，和Exxon Chemical Company生产的商标为EXACT ?的共聚物)，均匀支化的、基本线性的乙稀/ α -稀径共聚物(如由Dow Chemical Company生产的商标为AFFINITY?、ENGAGE?和INFUSE "^的共聚物)，和高压、自由基聚合乙烯共聚物，例如EAA (如Dow Chemical Company 生产的 PRIMAC0R?聚合物)和 EVA (由 Exxon Chemical Company 生产的 ESC0RENE?聚合物，由 E.1.du Pont de Nemours&C0.生产的 ELVAX ?共聚物)。
[0021]在具体的实施方案中，烯烃聚合物可包括均匀支化线性和基本线性乙烯共聚物，其密度(根据ASTM D-792测试)范围为约0.85至约0.92g/cm3，特别是从约0.85至约0.90g/cm3和熔融指数为(根据ASTM D-1238 (190/2.16)测量)约0.1至约10g/10分钟。在各种实施方案中，EVA可含有约0.5至约50重量%的衍生自醋酸乙烯酯的EVA，并且可包括一种或多种具有的熔融指数(ASTM D-1238 (190/2.16))为0.5至约10g/10分钟的EVA聚合物。尽管公开的高性能泡沫通常描述为包括EVA，本领域技术人员将会理解，在某些实施方案中，EAA (含有约0.5至约25重量％，衍生自丙烯酸)以及类似的含有烯键式不饱和羧酸的聚合物也可替代。
[0022]如文中所述，公开泡沫的各种实施方案可包括聚烯烃弹性体和/或烯烃嵌段共聚物。如文中所使用的术语“聚烯烃弹性体”可涉及乙烯和其他α-烯烃，例如丙烯和辛烯，的共聚物。在各种实施方案中，可使用茂金属催化剂选择性聚合乙烯和共聚单体序列，并且随着共聚单体含量的增加，可制备具有更高弹性的聚合物，因为所述聚合单体的结合破坏了聚乙烯的结晶。在各种实施方案中，共聚物的分子量可有助于确定聚烯烃弹性体的加工性质和最终用途性能，更高的分子量能提高聚合物韧性。
[0023]在各种实施方案中，使用精制茂金属催化剂可制备聚烯烃共聚物，所述茂金属催化剂通常称为单位点或限制几何构型催化剂。所述催化剂可具有受限的过渡金属(通常为4Β族金属例如T1、Zr或Hf)夹在一个或多个环戊二烯基环结构之间而形成位阻聚合位点。在各种实施方案中，所述催化剂可提供单个聚合位点，而不是常规催化剂的多位点，并可提供定制乙烯共聚物的分子结构的能力。
[0024]如文中所述，术语“烯烃嵌段共聚物”可指具有“硬”(高度刚性)片段和“软”(高度弹性)片段的交替嵌段的链的聚合物，其可通过穿梭法制备和组装。在各种实施方案中，因为交替嵌段类型提供沿着链的高度差异化的材料性质，在聚合物中柔性和耐热性的常规关系被打破而得到有益效果。同时，相比其他聚烯烃塑性体和弹性体，所述材料可改善压缩永久变形和弹性回复性质。在各种实施方案中，烯烃嵌段共聚物同时具有聚烯烃塑性体和弹性体的柔性以及高密度聚乙烯的耐热性。
[0025]如上所述，在各种实施方案中，高性能泡沫可含有EVA、聚烯烃弹性体(如ENGAGE?)和/或烯烃嵌段共聚物(如INFUSE?)的混合物。在各种实施方案中，所述混合物可用于制备高性能泡沫，所述高性能泡沫相比常规EVA泡沫具有增加的恢复力。例如，在各种实施方案中，高性能泡沫具有48-52%的恢复力(例如，使用测定橡胶回弹恢复力的DIN53512测试，所述测试使用由国际标准化组织(1S)公布的Schob钟摆；标准为最小45%)，相比于EVA泡沫的约45%恢复力(标准为最小40% )。在一些实施方案中，恢复力是指用于压缩泡沫所使用的能量在泡沫膨胀期间作为机械功而重新获得的百分比。在一些实施方案中，恢复力可通过从已知的高度使一个投射物下落至泡沫，然后测试投射物回弹的高度。
[0026]在各种实施方案中，与常规EVA泡沫相比，高性能泡沫也可减少压缩永久变形。例如，在各种实施方案中，使用用于橡胶的压缩永久变形性质的ASTM D-395(B)标准测试方法，或使用由SATRA技术中心公布的SATRA TM64压缩永久变形-恒应力法，高性能泡沫的压缩永久变形最大约为45%，然而EVA泡沫的压缩永久变形最大约60%。在各种实施方案中，压缩永久变形可作为样品的原始厚度的百分比而测试，以及可指由于永久变形导致样品失去其部分