[发明专利]包含聚脲和含磷多元醇的低温应用涂料组合物以及包含聚脲的鞋类

说明书

借助于在由疾病控制和预防中心授予的合约No.200-2007-20426下的政府支持作出本发明。美国政府可拥有本发明的某些权利。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求了于2008年9月24日提交的题为“包含聚脲和含磷多元醇的低温应用涂料组合物”的美国临时专利申请序列号61/099,752和2008年4月21日提交的题为“包含聚脲的鞋类”的美国临时专利申请序列号61/046,515的优先权。

发明领域

本发明涉及包含聚脲的涂料组合物、和包含聚脲的鞋类。

背景

涂料组合物被用于众多工业中。这些工业可以包括，但不限于，陆地运输工具例如小汽车、卡车、运动型多用途车、摩托车；水上运输工具例如艇、船和潜艇；航空器例如飞机和直升机；工业例如商业设备和结构体，包括墙壁和屋顶；建筑例如施工车辆和结构体，包括墙壁和屋顶，军事例如军用车辆，如坦克和悍马运输车，和军用结构体，包括墙壁和屋顶，例如弹药箱和电池外壳等。

在这些工业中，涂料用于各种目的例如保护各种部件免于因腐蚀、磨损、冲击、化学品、紫外光、火焰和热以及其它环境暴露引起的损坏，和为它们沉积于其上的部件良好地赋予防弹和防爆缓冲性能(balllistic and blast mitigation properties)。因此，已经花费了巨大的努力来开发具有改进性能的涂料组合物。

涂料常常可用于鞋类工业。鞋类(footwear)通常分成两部分，鞋面和鞋底。鞋面是鞋类的设计为舒适地包封足部的部分，而鞋底是鞋类的设计为提供附着摩擦力(traction)、保护、减震和/或耐穿表面的部分。

鞋面典型地由许多不同的部件组成，这些部件常常由不同的材料制成。所述材料包括，例如天然皮革、合成皮革、乙烯基物质和织品例如尼龙；也可以使用其它织物。即使在鞋的正常使用期间，许多鞋面部件、特别是“鞋头”可能经历损耗和/或磨损。

类似地，鞋底通常包括由不同材料制成的不同部件。鞋底夹层典型地由泡沫例如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)泡沫或者聚氨酯如TPU泡沫制成。这些材料在施加的负荷、例如在身体活动期间由脚和腿产生的力下弹性压缩。许多鞋、特别是运动鞋包括在另一鞋部件例如鞋底夹层、鞋外底等中的填充减震器件或囊状物。所述囊状物可以是由可表现抗压缩性以为鞋类穿用者提供附加减震作用的聚合物材料制成的可膨胀插入物。这些囊状物可用例如等离子体、水或其它流体例如空气或氮气填充。鞋外底通常由合成和/或天然橡胶、例如二氧化硅填充的橡胶组合物制成。即使在鞋的正常使用期间，鞋外底也可能经历损耗和/或磨损。

因此希望鞋类部件的对损耗、磨损和其它损坏的改进的抗性和/或耐用性。

发明概述

本发明涉及包含聚脲的涂料组合物，所述聚脲由包含以下的反应混合物形成：(a)包含异氰酸酯的第一组分，该第一组分在≥7℃的温度下具有≤2000厘泊(cPs)的粘度；和(b)包含胺的第二组分，该第二组分在≥7℃的温度下具有≤1700cPs的粘度。本发明还涉及用所述涂料涂覆基材的方法。

本发明进一步涉及包括至少部分地用包含聚脲的组合物涂覆的部件的鞋类。

发明详述

除非另外明确地说明，本文使用的所有数字例如表示数值、范围、数量或百分比的那些可被当作有词语“约”前缀那样来理解，即使该术语没有明确地出现。本文列出的任何数值范围意在包括其中包含的所有子范围。复数包括单数并且反之亦然。“包括”和类似术语是开放式的；即它们是指“包括但不限于”。例如，尽管本文、包括权利要求中按照“一种”聚脲、“一种”聚氨酯、“一种”异氰酸酯、“一种”胺、“一种”多元醇、“一种”多硫醇、“一种”预聚物、“一种”催化剂等描述了本发明，但可以使用所有这些物质的混合物。另外，本文使用的术语“聚合物”意在是指预聚物、低聚物以及均聚物和共聚物；前缀“聚(多)”是指二或更多。

本文使用的术语“固化”是指其中组合物的任何可交联组分被至少部分地交联的涂料。在某些实施方案中，可交联组分的交联密度(即交联度)为完全交联的5％-100％，例如35％-85％，或在一些情形中50％-85％。本领域技术人员将理解可以通过各种方法例如在氮气下使用Polymer Laboratories MK III DMTA分析仪进行的动态机械热分析(DMTA)确定交联的存在和交联度，即交联密度。