[发明专利]基于热塑性弹性体的泡沫

说明书

本发明涉及热塑性聚氨酯和聚丙烯的颗粒泡沫、由其制备的模制件，涉及制备颗粒泡沫和模制件的方法，以及涉及模制件用于以下应用的用途：鞋中底、鞋内底、组合鞋底、用于鞋的缓冲元件、自行车鞍座、自行车轮胎、减震元件、室内装潢、床垫、支撑件、把手、保护膜，用于汽车内部和汽车外部的部件、球和运动器材，或用作地板覆盖物。

基于热塑性聚氨酯或基于其他弹性体的珠粒泡沫(或泡沫珠粒)以及由其制备的模制品是已知的(例如WO 94/20568、WO 2007/082838A1、WO2017030835、WO 2013/153190A1、WO2010010010)，并且可用于许多应用中。

就本发明的目的而言，术语“珠粒泡沫”或“泡沫珠粒”是指珠粒形式的泡沫，其中所述泡沫珠粒的平均直径为0.2至20mm，优选0.5至15mm且特别是1至12mm。对于非球形泡沫珠粒，例如细长的或圆柱形的泡沫珠粒，直径是指最长尺寸。

原则上要求珠粒泡沫具有改善的加工性能，以在尽可能低的温度下得到相应的模制品，同时保持有利的机械性能。这与目前广泛使用的熔融工艺(其中通过辅助介质例如蒸汽引入用于珠粒泡沫熔融的能量)特别相关，因为在此实现了更好的粘结接合，同时因此减少了对材料或泡沫结构的损害。

泡沫珠粒的充分的粘结接合或熔融是必要的，以便获得由其制备的模制品的有利的机械性能。如果泡沫珠粒的粘结接合或熔融不充分，则不能充分利用其性能，并导致对所得模制品的整体机械性能的不利影响。如果模制品中存在薄弱点，则适用类似的考虑。在这样的情况下，在薄弱点处的机械性能是不利的，结果与上述相同。

表述“有利的机械性能”应针对预期的应用进行解释。对于本发明的主题而言，最重要的应用是在鞋类领域中的应用，其中珠粒泡沫可用于与减震和/或缓冲有关的鞋组件的模制品，例如鞋中底和插入件。

对于在鞋类领域或运动鞋领域中的上述应用，不仅需要获得由珠粒泡沫制备的具有有利的拉伸性能和弯曲性能的模制品，还需要有能力制备具有回弹性以及对特定应用有利的压缩性能、同时密度最小的模制品。此处，密度和压缩性能之间存在关系，因为压缩性能是满足应用要求的模制品中可达到的最小密度的量度。

为产生相似的最终性能，由低水平压缩性能的珠粒泡沫制成的模制品原则上会比由高水平压缩性能的珠粒泡沫制成的模制品需要更高的密度，因而需要更多的材料。这种关系还决定了珠粒泡沫对于特定应用的有用性。在这一点上，对于鞋类领域中的应用特别有利的珠粒泡沫是这样的泡沫，其中由珠粒泡沫制备的模制品的压缩性能处于相当低的水平以承受较小的力，同时在鞋的使用区域中表现出对于穿戴者而言足够的变形。

另一个问题是，在通过挤出法大规模工业制备珠粒泡沫时，期望使材料的生产量最大化，以在尽可能短的时间内生产出所需的量。然而，此处对材料的快速加工导致材料质量降低，甚至延伸到所得珠粒泡沫的不稳定性和/或塌陷。因此，仍然需要提供生产时间最小的珠粒泡沫。

因此，本发明的一个目的是提供适合于所述目的的珠粒泡沫。

该目的通过提供一种由组合物(Z)制成的珠粒泡沫来实现，所述组合物(Z)包含：

a)60至90重量％的热塑性聚氨酯作为组分I；

b)10至40重量％的聚丙烯作为组分II；

其中组分I和II的总和为100重量％。

用作组分I的热塑性聚氨酯是众所周知的。它们通过以下方法来制备：(a)异氰酸酯与(b)异氰酸酯反应性化合物任选地在(c)催化剂和/或(d)常规助剂和/或其他物质的存在下进行反应，所述(b)异氰酸酯反应性化合物为例如数均摩尔质量为500g/mol至100000g/mol的多元醇(b1)和任选地摩尔质量为50g/mol至499g/mol的扩链剂(b2)。