DE112019000516B4

DE112019000516B4 - Sohlenstruktur für einen Fußbekleidungsartikel und Fußbekleidungsartikel

Info

Publication number: DE112019000516B4
Application number: DE112019000516.2T
Authority: DE
Inventors: C. Wright Zachary; Isaac Farr; D. Walker Jeremy; Devon Frazier
Original assignee: Nike Innovate CV USA
Current assignee: Nike Innovate CV USA
Priority date: 2018-01-24
Filing date: 2019-01-24
Publication date: 2023-05-17
Anticipated expiration: 2039-01-25
Also published as: US20190223547A1; US20230134525A1; US20220151336A1; US20190225784A1; US20240156209A1; WO2019147861A1; CN111770699A; GB2583859A; EP3742921A1; WO2019147858A2; GB202212756D0; GB2608525B; GB202011280D0; DE112019000516T5; US11678718B2; CN114869016A; US11930881B2; GB2604452A; US11272758B2; EP3742922A2

Abstract

Sohlenstruktur mit einer ein Polyolefinharz enthaltenden Platte, bei der die Polyolefinharzzusammensetzung ein Polyolefin-Copolymer und eine wirksame Menge eines Polymerharzmodifizierungsmittels aufweist, bei der die wirksame Menge des Polymerharzmodifizierungsmittels, bezogen auf ein Gesamtgewicht der Harzzusammensetzung, etwa 5 % bis etwa 30 % beträgt, bei der das Polymerharzmodifizierungsmittel ein Copolymer ist, das isotaktische Propylen-Wiederholungseinheiten und Ethylen-Wiederholungseinheiten umfasst, und bei der das Polymerharzmodifizierungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymerharzmodifizierungsmittels, etwa 10 % bis etwa 15 % Ethylen-Wiederholungseinheiten umfasst.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Sohlenstruktur für einen Fußbekleidungsartikel wie Schuhwerk und einen Fußbekleidungsartikel.
Die EP 1 820 821 A1 offenbart Materialien für Schuhwerk. Die US 3 851 411 A offenbart einen Schuh mit einer Hinter- oder Fersenkappe, die aus einer Mischung aus einem Monoolefin-Copolymerkautschuk und einem Polyolefin-Kunststoff ausgebildet ist.
Die Gestaltung und Herstellung von Schuhwerk und Sportutensilien beinhaltet eine Mehrzahl von Faktoren, wie ästhetische Aspekte, Bequemlichkeit und Gefühl sowie Funktion und Strapazierfähigkeit. Während Gestaltung und Mode sich schnell ändern mögen, bleibt in dem Markt für Schuhwerk und Sportartikel die Forderung nach verbesserter Funktionsfähigkeit weiterhin bestehen. Darüber hinaus hat sich der Markt hin zu Forderungen von geringen Kosten und recyclebaren Materialien verschoben, wobei dennoch erhöhte Anforderungen an die Funktionsfähigkeit erhoben werden.
Die Sohlenstruktur nach Anspruch 1 und der Fußbekleidungsartikel nach Anspruch 13 helfen, diesen Anforderungen zu genügen.
Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Weitere Aspekte der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung, wie weiter unten aufgeführt, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.

1A-1H zeigen einen beispielhaften Sportschuh. 1A ist eine perspektivische Seitenansicht des beispielhaften Sportschuhs. 1B ist eine Seitenansicht des beispielhaften Sportschuhs von außen. 1C ist eine Seitenansicht des beispielhaften Sportschuhs von innen.
1D ist eine Draufsicht des beispielhaften Sportschuhs von oben. 1E ist eine Vorderansicht des beispielhaften Sportschuhs. 1F ist eine Rückansicht des beispielhaften Sportschuhs. 1G ist eine perspektivische Explosionsansicht des beispielhaften Sportschuhs. 1H ist eine Schnittansicht des beispielhaften Sportschuhs entlang Linie 1-1.
2A-2C zeigen einen zweiten beispielhaften Sportschuh. 2A ist eine Seitenansicht des beispielhaften Sportschuhs. 2B ist eine perspektivische Explosionsansicht des zweiten beispielhaften Sportschuhs. 2C ist eine Schnittansicht des zweiten beispielhaften Sportschuhs entlang Linie 2-2.
3 zeigt eine Explosionsansicht einer dritten beispielhaften Sohlenkonstruktion mit einem Rahmen und einer starren Platte, wodurch Stabilität bereitgestellt wird, ohne wesentliche Mengen von zusätzlichem Material zu benötigen, wodurch daher ein niedriges Gewicht beibehalten wird.
4A-4C zeigen einen vierten beispielhaften Sportschuh. 4A ist eine Seitenansicht des beispielhaften Sportschuhs. 4B ist eine perspektivische Explosionsansicht des zweiten beispielhaften Sportschuhs. 4C ist eine Schnittansicht des zweiten beispielhaften Sportschuhs entlang Linie 4-4.
5A-5B zeigen einen fünften beispielhaften Sportschuh. 5A ist eine Seitenansicht des fünften beispielhaften Sportschuhs. 5B ist eine perspektivische Explosionsansicht des fünften beispielhaften Sportschuhs.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Bekannte Spezialpolymere für Schuhwerk und Sportartikel sind Polymere wie z. B. Polyurethan- und Polyamidpolymere, aber es verbleibt ein Bedarf für preiswertere Alternativen zu diesen Leistungspolymeren, insbesondere preiswertere Alternativen, die recyclebar und gut verarbeitbar sind. Alternativen wie z. B. Polyolefine sind zwar kostengünstig, weisen aber traditionell ungünstige mechanische Eigenschaften und ungeeignete Oberflächenenergien zum Zusammenfügen auf. Neue Konstruktionen und Materialien werden benötigt. Insbesondere besteht ein Bedarf für verbesserte Polymerharze zum Herstellen von Komponenten von Schuhwerk und Sportartikeln, die beständig gegen Weißbruch oder Rissbildung sind, wenn sie unter kalten Bedingungen gebogen werden, die beständig gegen Verschleiß sind und die ein adäquates Zusammenfügen für Schuhwerk und andere Sportartikelanwendungen ermöglichen.
In diversen Aspekten sieht diese Offenbarung Sohlenkonstruktionen mit einer ein Polyolefinharz enthaltenden Platte vor. In einigen Aspekten weisen die Sohlenkonstruktionen die Platte und ein Textilmaterial auf einer oder mehreren Oberflächen der Platte auf. Das Textilmaterial kann das Befestigen von anderen Komponenten (z. B. eines Oberteils oder eines Rahmens) an der Platte verbessern. Das Textilmaterial kann auch für dekorative Zwecke verwendet werden. Platten mit den Polyolefinharzzusammensetzungen können verbesserte mechanische Eigenschaften aufweisen, wodurch sie zur Verwendung in Komponenten für Schuhwerk und Sportartikel besonders geeignet sind. Insbesondere sind diese Harzzusammensetzungen sowohl gegen Weißbruch als auch Rissbildung beständig, wenn sie unter kalten Bedingungen gebogen werden, und sie sind in dem Maß gegen Verschleiß beständig, wie es zur Verwendung in Schuhwerk und Sportartikeln benötigt wird. Die vorliegende Offenbarung sieht eine Mehrzahl von Platten für Schuhwerk vor, die diese Polyolefinharzzusammensetzungen enthalten.
In einigen Aspekten sieht diese Offenbarung eine Sohlenkonstruktion für einen Schuhwerkartikel vor, wobei die Sohlenkonstruktion eine ein Polyolefinharz enthaltende Platte aufweist, wobei die Platte eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, wobei die erste Seite zum Berühren des Untergrunds konfiguriert ist, wenn die Platte eine Komponente eines Schuhwerkartikels ist, und wobei ein Textilmaterial auf einer oder beiden der ersten Seite und der zweiten Seite angeordnet ist. In einigen Aspekten weist die Sohlenkonstruktion weiterhin einen Rahmen auf, der konfiguriert ist, um sich auf der ersten Seite der Platte zu befinden. Der Rahmen kann um die Platte herumgelegt werden und mit einem Oberteil in Eingriff kommen oder an diesem befestigt werden, wenn die Sohlenkonstruktion eine Komponente eines Schuhwerkartikels ist, zum Beispiel kann der Rahmen an dem Oberteil an der Rahmennaht befestigt werden. In einigen Aspekten enthält die Sohlenkonstruktionen kein Textilmaterial, z. B. kann die Sohlenkonstruktion die Platte und einen Rahmen aufweisen, wie weiter oben und weiter unten ausführlicher beschrieben.
In diversen Aspekten sieht diese Offenbarung auch Schuhwerk mit einer hierin beschriebenen Sohlenkonstruktion vor.
Bevor die vorliegende Offenbarung näher beschrieben wird, versteht es sich, dass diese Offenbarung nicht auf bestimmte beschriebene Aspekte beschränkt ist und von daher natürlich variieren kann. Andere Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile von Harzzusammensetzungen und Artikeln und Komponenten daraus ergeben sich für die Fachperson auf diesem Gebiet bei Durchsicht der folgenden Zeichnungen und der ausführlichen Beschreibung. Es ist beabsichtigt, dass alle derartigen weiteren Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile in dieser Beschreibung innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung liegen und durch die beigefügten Ansprüche geschützt werden. Es versteht sich auch, dass die hierin verwendete Terminologie nur für den Zweck der Beschreibung bestimmter Aspekte vorgesehen ist und nicht einschränkend sein soll. Die Fachperson wird zahlreiche Varianten und Anpassungen der hierin beschriebenen Aspekte erkennen. Diese Varianten und Anpassungen sollen in die Lehren dieser Offenbarung einbezogen und von den Ansprüchen hierin abgedeckt werden.
Sohlenstrukturen und daraus hergestellte Schuhwerkartikel
In einigen Aspekten ist die vorliegende Offenbarung auf Sohlenkonstruktionen mit einer ein Polyolefinharz enthaltenden Platte gerichtet. Die vorliegende Offenbarung sieht auch die Sohlenkonstruktionen enthaltendes Schuhwerk vor. Wie weiter unten diskutiert, weisen die die Polyolefinharzzusammensetzungen enthaltenden Platten wünschenswerterweise hohe Werte von mechanischer Festigkeit und dennoch Strapazierfähigkeit beim Biegen auf. Jedoch haben die Anmelder festgestellt, dass in einigen Aspekten, wenn Polyolefinharzzusammensetzungen in den Platten verwendet werden, das Verbinden mit einer Oberfläche der Platte (z. B. Verbinden der Platte mit dem Oberteil) unter Umständen nicht zufriedenstellend ausfällt. Daher weisen in einigen Aspekten die Sohlenkonstruktionen die Platte und ein Textilmaterial auf, das auf einer oder mehreren Oberflächen der Platte angeordnet ist. Ohne an eine bestimmte Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass das Vorsehen des Textilmaterials auf einer oder mehreren Oberflächen der Platte zu einer verbesserten Verbindung zwischen der Platte und dem Oberteil führen kann, insbesondere wenn das Oberteil aus einem anderen Polymerharz als die Platte gebildet ist. In einem Beispiel kann das Verwenden eines Fasern oder Garne aus einem Polymermaterial mit einer anderen Oberflächenenergie als der Oberflächenenergie des Polyolefinharzes der Platte umfassenden Textilmaterials das Befestigen an einem Oberteil erleichtern, das ein Polymermaterial mit einer Oberflächenenergie umfasst, die näher an der Oberflächenenergie des Textilmaterials als der Oberflächenenergie des Polyolefinharzes der Platte liegt, wodurch die Festigkeit einer Verbindung zwischen der Platte und dem Oberteil im Vergleich mit einer Platte ohne das Textilmaterial erhöht wird. Das Verwenden eines Textilmaterials kann zu einer strukturierten Oberfläche mit einer größeren Oberfläche führen, was eine größere Chance zum Bilden von mechanischen Verbindungen zwischen dem Oberteil und der Platte liefert, wodurch die Festigkeit einer Verbindung zwischen der Platte und dem Oberteil im Vergleich mit einer Platte ohne das Textilmaterial erhöht wird. Als weiterer Vorteil kann das Textilmaterial dazu verwendet werden, in einigen Aspekten eine dekorative oder stilvolle Oberfläche zu liefern.
1A ist eine perspektivische Seitenansicht eines beispielhaften Sportschuhs 110 mit Stollen, zum Beispiel eines Fußballschuhs. Wie man in 1A sieht, weist der Schuhwerkartikel 110 ein Oberteil 112 und eine Sohlenkonstruktion 113 auf, die eine Platte 116 und ein auf der Oberteil-Seite 152 der Platte des Schuhwerkartikels angeordnetes Textilmaterial 114 aufweist. Das Textilmaterial 114 befindet sich zwischen der Platte 116 und dem Oberteil 112. Die Platte 116 weist mehrere Traktionselemente (Stollen) 118 auf. In Benutzung liefern die Traktionselemente 118 eine Traktion für einen Benutzer, was die Stabilität verbessert. Ein oder mehrere der Traktionselemente 118 können einstückig mit der Platte gebildet sein, wie in 1A gezeigt, oder sie können abnehmbar sein. Optional kann eines oder mehrere der Traktionselemente 118 eine Spitze an dem Traktionselement aufweisen (nicht gezeigt), die konfiguriert ist, um mit dem Untergrund in Berührung zu kommen. Die Spitze des Traktionselements kann einstückig mit dem Traktionselement 118 ausgebildet sein. Optional kann die Spitze des Traktionselements aus einem anderen Material (z. B. einem Metall oder einem andere Polymere enthaltenden Polymermaterial) als der Rest des Traktionselements 118 gebildet sein. 1B ist eine Seitenansicht des Schuhwerkartikels 110 von außen. Wenn der Schuhwerkartikel 110 getragen wird, ist die äußere Seite des Artikels 110 allgemein auf der Seite orientiert, die von der Mittellinie des Körpers des Benutzers weg weist. 1C ist eine Seitenansicht des Schuhwerkartikels 110 von innen. Wenn der Schuhwerkartikel 110 getragen wird, weist die innere Seite allgemein zur Mittellinie des Körpers des Benutzers hin. 1D ist eine Draufsicht des Schuhwerkartikels 110 (ohne Einlegesohle) und ohne eine Brandsohle oder ein anderes sohlenartiges Element 115 und weist weiterhin das Oberteil 112 auf. Das Oberteil 112 weist einen gepolsterten Kragen 120 auf. Alternativ oder zusätzlich kann das Oberteil einen Bereich aufweisen, der konfiguriert ist, um sich bis zu dem Knöchel des Benutzers oder über diesen hinaus zu erstrecken (nicht gezeigt). In mindestens einem Aspekt weist das Oberteil 112 keine Lasche auf, wobei das Oberteil von der inneren Seite des Fußes des Benutzers über den Oberteil des Fußes und unter dem seitlichen Seitenteil des Oberteils herumgelegt ist, wie in 1D gezeigt. Alternativ kann der Schuhwerkartikel eine Lasche aufweisen (nicht gezeigt). Wie in 1A-1G gezeigt, können die Schnüre des Schuhwerkartikels 110 sich optional auf der äußeren Seite des Artikels befinden. In anderen Beispielen kann der Schuhwerkartikel eine Slipper-Gestaltung oder ein anderes Verschlusssystem als Schnüre aufweisen (nicht gezeigt). 1E und 1F sind Vorder- bzw. Rückansichten des Schuhwerkartikels 110.
1G ist eine perspektivische Explosionsansicht des Schuhwerkartikels 110, wobei das Oberteil 112, die Platte 116 und das Textilmaterial 114 gezeigt sind. Wie man in 1D sieht, weist das Oberteil 112 ein Strobelelement 138 auf. Wie in 1D gezeigt, hat das Strobelelement 138 im Wesentlichen die Form des Fußes des Benutzers und schließt den Untergrund des Oberteils 112 ab und ist an andere Komponenten angenäht, um das Oberteil 112 entlang des Umfangs des Strobelelements 138 mit der Naht 185 zu bilden. Eine Brandsohle oder ein anderes sohlenartiges Element 115 kann sich über oder unter dem Strobelelement 138 befinden. In einigen Aspekten kann eine Brandsohle oder ein anderes sohlenartiges Element das Strobelelement ersetzen. Die Brandsohle oder das andere sohlenartige Element 115 kann sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Platte erstrecken oder kann in einem Teil der Länge der Platte vorliegen, wie zum Beispiel im Zehenbereich 130 oder im Mittelfußbereich oder im Fersenbereich. Das Oberteil 112 mit dem Strobelelement 138 ist mit der Oberfläche 140 des Oberteils des Textilmaterials 114 verbunden (1G-1H). Die untere Oberfläche 142 des Textilmaterials 114 kann mit der Oberfläche 152 des Oberteils der Platte 116 verbunden oder verschmolzen sein. In einigen Aspekten kann die untere Oberfläche 142 des Textilmaterials 114 durch Verschmelzen von Polymeren in dem Textilmaterial 114 und dem Polymerharz der Platte 116 mechanisch mit der Oberfläche 152 des Oberteils der Platte 116 verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich ist das Oberteil 112 mit dem Strobelelement 138 durch Verschmelzen des Polymerharzes des Oberteils 112 oder des Strobelelements 138 mit dem Polymerharz der Platte 116 mechanisch mit der Oberfläche 140 des Oberteils des Textilmaterials 114 verbunden. In einigen Aspekten kann das Verbinden sowohl Klebeverbindungen als auch mechanische Verbindungen umfassen.
In mindestens einem Aspekt werden zuerst die Platte 116 und das Textilmaterial 114 verbunden, bevor das Oberteil 112 und/oder das Strobelelement 138 mit dem Textilmaterial 114 verbunden wird/werden. In einigen Aspekten kann der Schuhwerkartikel 110 eine herausnehmbare Einlegesohle aufweisen (nicht dargestellt). Wie auf diesem Gebiet bekannt ist, ist eine Einlegesohle an die innere Untergrundfläche eines Schuhs angepasst und verkleidet diese und ist die Komponente, die von der Fußsohle (oder der Fußsohle mit Socke) des Benutzers berührt wird.
2A-2C zeigen einen zweiten beispielhaften Sportschuh. 2A ist eine Seitenansicht des beispielhaften Sportschuhs von außen. 2B ist eine perspektivische Explosionsansicht des zweiten beispielhaften Sportschuhs. 2C ist eine Schnittansicht des zweiten beispielhaften Sportschuhs entlang Linie 2-2. 2A ist eine Seitenansicht eines beispielhaften Schuhwerkartikels 210, der kein Textilmaterial aufweist. Der Schuhwerkartikel 210 weist ein Oberteil 212 und eine Sohlenkonstruktion 213 mit einer Platte 216 und einem Rahmen 217 auf. Der Rahmen 217 weist mehrfache Traktionselemente 218 auf. Die Traktionselemente 218 können vollständig aus dem Material des Rahmens 217 gebildet sein oder, wie in 2B dargestellt, können die Traktionselemente 118 ein entsprechendes inneres Traktionselement 219 aufweisen, das in der Platte 216 gebildet ist und von dem Rahmen 217 umgeben ist. Optional kann/können eines oder mehrere der Traktionselemente 218 eine Spitze am Traktionselement aufweisen (nicht dargestellt), die konfiguriert ist, um mit dem Untergrund in Berührung zu kommen. Der Schuhwerkartikel 210 kann ein Brandsohlenelement 215 aufweisen, das sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Platte 216 erstrecken kann.
In einigen Aspekten kann die Sohlenkonstruktion eine Platte aufweisen, um Starrheit, Festigkeit und/oder Abstützung bereitzustellen, ohne im Wesentlichen Gewicht hinzuzufügen. Zum Beispiel können einige beispielhafte Aspekte der Sohlenkonstruktion eine Platte mit bestimmten Merkmalen umfassen, die eine Beständigkeit gegen vertikales Verbiegen, seitliches Verbiegen und/oder Verdrehung bereitstellen. Wie in 3 gezeigt, kann die Platte 300 eine Verstärkungsrippe 310 in Längsrichtung entlang der Platte aufweisen. Die Verstärkungsrippe kann eine hohle Struktur aufweisen und somit Stabilität liefern, ohne dass wesentliche Mengen von zusätzlichem Material hinzugefügt werden, wodurch ein niedriges Gewicht beibehalten wird. Die Platte 300 kann in einem Rahmen 330 untergebracht werden, zum Beispiel mit einer Vertiefung 320 in dem Rahmen 330.
In einigen Aspekten, wenn die Sohlenkonstruktion eine Platte und einen Rahmen aufweist, der konfiguriert ist, um um die Platte herumgelegt zu werden und mit einem Oberteil in Eingriff zu kommen oder daran befestigt zu werden, wenn die Sohlenkonstruktion eine Komponente eines Schuhwerkartikels ist, weist die Sohlenkonstruktion auch eine oder mehrere Textilmaterialien auf. Zum Beispiel kann ein Textilmaterial zwischen der Platte und dem Oberteil vorgesehen sein und es kann für eine verbesserte Verbindung zwischen der Platte und dem Oberteil sorgen. Ein Textilmaterial kann auch zwischen der Platte und dem Rahmen angeordnet sein. In Aspekten, bei denen das Textilmaterial sich zwischen der Platte und dem Rahmen befindet, kann das Textilmaterial für eine verbesserte Haftung zwischen der Platte und dem Rahmen sorgen, und/oder das Textilmaterial kann ein dekoratives oder ansprechendes Textilmaterial sein. In einigen Aspekten kann die Sohlenkonstruktion ein dekoratives Textilmaterial auf der äußeren oder zum Untergrund weisenden Oberfläche des Rahmens aufweisen. Zum Beispiel, wie in 4A-4C gezeigt, weist der Schuhwerkartikel 410 ein Oberteil 412 und eine Sohlenkonstruktion 413 mit einer Platte 416 und einem Rahmen 417 auf. Der Rahmen 417 weist mehrfache Traktionselemente 418 auf. Die Traktionselemente 418 können vollständig aus dem Material des Rahmens 417 gebildet sein, wie dargestellt. Optional kann/können ein oder mehrere der Traktionselemente 418 eine Spitze am Traktionselement aufweisen (nicht dargestellt), die konfiguriert ist, um mit dem Untergrund in Berührung zu kommen. Ein Textilmaterial 414 befindet sich zwischen der Platte 416 und dem Rahmen 417. Der Schuhwerkartikel 410 kann ein Brandsohlenelement 415 aufweisen, das sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Platte 416 erstrecken kann.
5A ist eine Seitenansicht eines beispielhaften Schuhwerkartikels 510 mit einer separaten Fersenplatte 515, Mittelfußplatte 516 und Zehenplatte 517. Der Schuhwerkartikel 510 weist ein Oberteil 512 und eine Fersenplatte 515, eine Mittelfußplatte 516 und eine Zehenplatte 517 auf. Jede der Fersenplatte 515, Mittelfußplatte 516 und Zehenplatte 517 weist mehrfache Traktionselemente 518 auf. Bei Benutzung liefern die Traktionselemente 518 eine Traktion für einen Benutzer, um so die Stabilität zu erhöhen. Eines oder mehrere der Traktionselemente 518 können einstückig mit der Fersenplatte 515, Mittelfußplatte 516 und/oder Zehenplatte 517 gebildet sein, wie in 5A gezeigt, oder sie können abnehmbar sein. 5B ist eine perspektivische Explosionsansicht des Schuhwerkartikels 510, wobei das Oberteil 512, die Fersenplatte 515, die Mittelfußplatte 516 und die Zehenplatte 517 gezeigt sind. In diesem Aspekt kann die Oberfläche 525 des Oberteils der Fersenplatte 515 ein Fersentextilmaterial 535 aufweisen. Die Oberfläche 527 des Oberteils der Zehenplatte 517 kann ein Zehentextilmaterial 537 aufweisen. In gleicher Weise weist die Oberfläche 526 des Oberteils der Mittelfußplatte 516 ein Mittelfußtextilmaterial 536 auf. Die Textilmaterialien können für eine verbesserte Verbindung zwischen Oberteil 512, Fersenplatte 515, Mittelfußplatte 516 und Zehenplatte 517 sorgen.
Diese Offenbarung sieht eine Mehrzahl von Sohlenkonstruktionen vor, einschließlich einer Polyolefinplatte, d. h. einschließlich einer ein Polyolefinharz enthaltenden Zusammensetzung der Platte. Die Platte weist eine Polyolefinharzzusammensetzung auf, zum Beispiel eine der hierin beschriebenen Polyolefinharzzusammensetzungen. Die Sohlenkonstruktionen können auch ein elastomeres Material umfassen, das einen gehärteten Kautschuk und ein Hydrogelmaterial enthält, wobei in dem elastomeren Material das Hydrogelmaterial in dem gehärteten Kautschuk verteilt ist, und mindestens ein Teil des Hydrogelmaterials in dem elastomeren Material physisch in dem gehärteten Kautschuk eingeschlossen ist. Derartige Systeme sind in der provisorischen U.S.-Patentanmeldung 62/574,262 mit dem Titel „RUBBER COMPOSITIONS AND USES THEREOF“ (dt. „KAUTSCHUKZUSAMMENSETZUNGEN UND DEREN VERWENDUNG“), eingereicht am 19.10.2017, beschrieben, deren Inhalt durch Bezugnahme hier in seiner Gänze aufgenommen ist, derart, als ob er hierin vollständig offenbart wäre, deren Priorität in der WO 2019/ 079 715 A1 in Anspruch genommen wird. Die elastomeren Materialien können für Anti-Verstopfungs-Eigenschaften sorgen.
Die Sohlenkonstruktionen können ein Textilmaterial auf einer oder mehreren Oberflächen der Platte aufweisen. Zum Beispiel kann, wenn die Platte eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, die erste Seite konfiguriert sein, um zum Untergrund hin zu weisen, wenn die Platte eine Komponente eines Schuhwerkartikels ist, und die zweite Seite kann konfiguriert sein, um nach oben zu weisen. In einigen Aspekten befindet sich das Textilmaterial auf einer oder beiden der ersten Seite und der zweiten Seite. Das Textilmaterial kann für eine verbesserte Verbindung zwischen der Platte und anderen Komponenten der Sohlenkonstruktion sorgen, z. B. zwischen der Platte und einem Rahmen. Das Textilmaterial kann auch für eine verbesserte Verbindung zwischen der Platte und dem Oberteil sorgen, wenn die Sohlenkonstruktion eine Komponente eines Schuhwerkartikels ist. In einigen Aspekten ist das Textilmaterial ein strukturiertes oder dekoratives Textilmaterial.
In einigen Aspekten weisen die Sohlenkonstruktionen einen Rahmen auf. In einigen Aspekten ist der Rahmen mit einem oder mehreren Textilmaterialien in der Sohlenkonstruktion kombiniert, während in einigen Aspekten die Sohlenkonstruktion einen Rahmen und kein Textilmaterial aufweist. Der Rahmen kann konfiguriert sein, um sich auf der ersten Seite oder auf der zum Untergrund hin weisenden Seite der Platte zu befinden. In einigen Aspekten ist der Rahmen konfiguriert, um um die Platte herumgelegt zu werden und mit einem Oberteil in Eingriff zu kommen oder an diesem befestigt zu werden, wenn die Sohlenkonstruktion eine Komponente eines Schuhwerkartikels ist. Der Rahmen kann an dem Oberteil an der Rahmennaht befestigt werden.
In einigen Aspekten bestehen die Traktionselemente aus der gleichen oder nahezu gleichen Polyolefinharzzusammensetzung wie die Platte. In anderen Aspekten bestehen die Traktionselemente aus einem zweiten Harz, das von dem Polyolefinharz verschieden ist. In einigen Aspekten weist die Sohlenkonstruktion einen Rahmen auf, und der Rahmen besteht aus dem zweiten Harz. Das zweite Harz kann ein Polystyrol, ein Polyethylen, ein Ethylen-α-Olefin-Copolymer, ein Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPDM), ein Polybuten, ein Polyisobutylen, ein Poly-4-methylpent-1-en, ein Polyisopren, ein Polybutadien, ein Ethylen-Methacrylsäure-Copolymer, ein Olefin-Elastomer, ein Copolymer davon oder eine Mischung oder ein Gemisch davon umfassen. In einigen Aspekten weist das zweite Harz etwa 20 %, etwa 10 % oder weniger eines Polyolefins auf. Das zweite Harz kann etwa 20 %, etwa 10 % oder weniger von Polypropylen aufweisen. Das zweite Harz kann einen Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPDM) aufweisen, der in einem Polypropylen dispergiert ist. Das zweite Harz kann ein Blockcopolymer aufweisen, das einen Polystyrolblock umfasst. Das enthaltene Blockcopolymer kann zum Beispiel ein Copolymer von Styrol und eines oder beide von Ethylen und Butylen sein. Allgemein kann das zweite Harz jegliches Harz sein, das mit dem Polyolefinharz kompatibel ist und das die geeignete Strapazierfähigkeit und die geeigneten mechanischen Eigenschaften aufweist.
Insbesondere ist festgestellt worden, dass sich das zweite Harz (z. B. ein Polystyrol, ein Polyethylen, ein Ethylen-α-Olefin-Copolymer, ein Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPDM), ein Polybuten, ein Polyisobutylen, ein Poly-4-methylpent-1-en, ein Polyisopren, ein Polybutadien, ein Ethylen-Methacrylsäure-Copolymer, ein Olefin-Elastomer, ein Copolymer davon oder eine Mischung oder ein Gemisch davon) gut mit den Harzzusammensetzungen der vorliegenden Offenbarung verbindet.
Weiterhin ist festgestellt worden, dass zweite Harze, die einen in einem Polypropylen dispergierten Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPDM) oder ein Blockcopolymer mit einem Polystyrolblock enthalten, wobei das Blockcopolymer ein Copolymer von Styrol und einem oder beiden von Ethylen und Butylen aufweist, insbesondere in den den Untergrund berührenden Bereichen der Traktionselemente einsetzbar sind, da sich diese Zusammensetzungen gut mit den Harzzusammensetzungen der vorliegenden Offenbarung verbinden und ein noch höheres Maß von Beständigkeit gegen Verschleiß als die Harzzusammensetzungen der vorliegenden Offenbarung liefern können, was für die den Untergrund berührenden Bereiche der Traktionselemente wünschenswert sein kann.
In einigen Aspekten kann es vorteilhaft sein, ein Klärmittel in der Platte (in dem Polyolefinharz) und/oder, wenn ein Rahmen vorhanden ist, in dem Rahmen vorzusehen. Das Klärmittel kann für eine klare Sichtbarkeit eines Textilmaterials durch die Platte sorgen. Das Klärmittel kann in jeglicher geeigneten Menge vorliegen, um eine ausreichende optische Klarheit der endgültigen Platte oder Sohlenkonstruktion zu liefern. In einigen Aspekten liegt das Klärmittel in einer Menge von etwa 0,5 Gewichts-% bis etwa 5 Gewichts-% oder etwa 1,5 Gewichts-% bis etwa 2,5 Gewichts-% bezogen auf ein Gesamtgewicht des Polyolefinharzes vor. Das Klärmittel kann ausgewählt werden aus der Gruppe von substituiertem oder unsubstituiertem Dibenzylidensorbitol, 1,3-O-2,4-Bis(3,4-dimethylbenzyliden)-sorbitol, 1,2,3-Trideoxy-4,6:5,7-bis-O-[(4-propylphenyl)methylen] und einem Derivat davon. Das Klärmittel kann eine Acetalverbindung aufweisen, die das Kondensationsprodukt eines mehrwertigen Alkohols und eines aromatischen Aldehyds ist. Der mehrwertige Alkohol kann ausgewählt werden aus der Gruppe, die aus acyclischen Polyolen wie z. B. Xylitol und Sorbitol und acyclischen Deoxypolyolen wie z. B. 1,2,3-Trideoxynonitol oder 1,2,3-Trideoxynon-1-enitol besteht. Das aromatische Aldehyd kann ausgewählt werden aus der Gruppe, die aus Benzaldehyd und substituierten Benzaldehyden besteht.
Harzzusammensetzungen
Eine Mehrzahl von Harzzusammensetzungen bietet die Verschleißfestigkeit und Strapazierfähigkeit beim Biegen, die für die Verwendung in den weiter oben beschriebenen Artikeln und Komponenten geeignet sind. In einigen Aspekten ist eine Harzzusammensetzung mit einem Polyolefin-Copolymer und einer wirksamen Menge eines Polymerharzmodifikators vorgesehen. Die wirksame Menge des Harzmodifikators liefert eine verbesserte Strapazierfähigkeit beim Biegen, während eine geeignete Verschleißfestigkeit beibehalten wird. Zum Beispiel ist in einigen Aspekten die wirksame Menge des Polymerharzmodifikators eine Menge, die dafür wirksam ist, dass die Harzzusammensetzung einen Biegetest nach dem Ross-Kaltbiegetest unter Verwendung des Plaqueprobenahmeverfahrens besteht. Gleichzeitig kann die Harzzusammensetzung noch einen geeigneten Verschleißverlust bei Messung nach ASTM D 5963-97a unter Verwendung des Materialprobenahmeverfahrens aufweisen. In einigen Aspekten besteht die bis auf den fehlenden Polymerharzmodifikator ansonsten gleiche Harzzusammensetzung den Ross-Kaltbiegetest unter Verwendung des Materialprobenahmeverfahrens nicht.
Der Polymerharzmodifikator kann für eine verbesserte Biegefestigkeit, Zähigkeit, Kriechfestigkeit oder Strapazierfähigkeit beim Biegen ohne einen signifikanten Verlust von Verschleißfestigkeit sorgen. In einigen Aspekten ist eine Harzzusammensetzung mit einem Polyolefincopolymer und einer wirksamen Menge eines Polymerharzmodifikators vorgesehen, wobei die wirksame Menge des Polymerharzmodifikators eine Menge ist, die dafür wirksam ist, dass die Harzzusammensetzung einen Biegetest nach dem Ross-Kaltbiegetest unter Verwendung des Plaqueprobenahmeverfahrens ohne eine signifikante Änderung eines Verschleißverlusts im Vergleich mit einem Verschleißverlust einer zweiten Harzzusammensetzung, die mit der Harzzusammensetzung bis auf den fehlenden Polymerharzmodifikator identisch ist, bei Messung nach ASTM D 5963-97a unter Verwendung des Materialprobenahmeverfahrens besteht. Mit anderen Worten, in einigen Aspekten ist die wirksame Menge des Polymerharzmodifikators eine Menge, die ausreichend ist, um eine Harzzusammensetzung zu erzeugen, die keinem Weißbruch oder Rissbildung während 150.000 Biegezyklen des Ross-Kaltbiegetests unterliegt, während die Verschleißfestigkeit der Harzzusammensetzung nicht signifikant verschlechtert wird und somit nicht signifikant verschieden von der Verschleißfestigkeit einer Vergleichsharzzusammensetzung ist, die ansonsten identisch mit der Harzzusammensetzung ist, außer dass sie den Polymerharzmodifikator nicht enthält.
In einigen Aspekten hat die Harzzusammensetzung einen Verschleißverlust von etwa 0,05 Kubikzentimetern (cm³) bis etwa 0,1 Kubikzentimetern (cm³), etwa 0,07 Kubikzentimetern (cm³) bis etwa 0,1 Kubikzentimetern (cm³), etwa 0,08 Kubikzentimetern (cm³) bis etwa 0,1 Kubikzentimetern (cm³) oder etwa 0,08 Kubikzentimetern (cm³) bis etwa 0,11 Kubikzentimetern (cm³) nach ASTM D 5963-97a unter Verwendung des Materialprobenahmeverfahrens. In einigen Aspekten weist die Harzzusammensetzung keine signifikante Änderung des Verschleißverlusts im Vergleich mit einem Verschleißverlust einer zweiten Harzzusammensetzung, die mit der Harzzusammensetzung bis auf den fehlenden Polymerharzmodifikator identisch ist, bei Messung nach ASTM D 5963-97a unter Verwendung des Materialprobenahmeverfahrens auf. Eine Änderung eines Verschleißverlusts, wie hierin verwendet, ist nicht signifikant, wenn die Änderung bei Messung nach ASTM D 5963-97a unter Verwendung des Materialprobenahmeverfahrens etwa 30 %, etwa 25 %, etwa 20 %, etwa 15 %, etwa 10 % oder weniger ist.
Die Harzzusammensetzungen können eine Mehrzahl von Polyolefin-Copolymeren aufweisen. Die Copolymere können alternierende Copolymere oder zufällige Copolymere oder Blockcopolymere oder Pfropfcopolymere sein. In einigen Aspekten sind die Copolymere zufällige Copolymere. In einigen Aspekten weist das Copolymer eine Mehrzahl von Wiederholungseinheiten auf, wobei jede der Mehrzahl von Wiederholungseinheiten einzeln von einem Alkenmonomer mit etwa 1 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen abgeleitet ist. In anderen Aspekten weist das Copolymer eine Mehrzahl von Wiederholungseinheiten auf, wobei jede der Mehrzahl von Wiederholungseinheiten einzeln von einem Monomer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Ethylen, Propylen, 4-Methyl-1-penten, 1-Buten, 1-Octen und einer Kombination davon besteht, abgeleitet ist. In einigen Aspekten weist das Polyolefincopolymer eine Mehrzahl von Wiederholungseinheiten auf, jeweils einzeln aus den Formeln 1A-1D ausgewählt. In einigen Aspekten weist das Polyolefin-Copolymer eine erste Mehrzahl von Wiederholungseinheiten mit einer Struktur gemäß Formel 1A und eine zweite Mehrzahl von Wiederholungseinheiten mit einer Struktur ausgewählt aus Formel 1B-1 D auf.
In einigen Aspekten weist das Polyolefin-Copolymer eine Mehrzahl von Wiederholungseinheiten jeweils einzeln mit einer Struktur gemäß Formel 2 auf
wobei R¹ Wasserstoff oder ein substituiertes oder unsubstituiertes, lineares oder verzweigtes C₁-C₁₂-Alkyl, C₁-C₆-Alkyl, C₁-C₃-Alkyl, C₁-C₁₂-Heteroalkyl, C₁-C₆-Heteroalkyl oder C₁-C₃-Heteroalkyl ist. In einigen Aspekten hat jede der Wiederholungseinheiten in der ersten Mehrzahl von Wiederholungseinheiten eine Struktur gemäß Formel 1A weiter oben, und jede der Wiederholungseinheiten in der zweiten Mehrzahl von Wiederholungseinheiten hat eine Struktur gemäß Formel 2 weiter oben.
In einigen Aspekten ist das Polyolefin-Copolymer ein zufälliges Copolymer von einer ersten Mehrzahl von Wiederholungseinheiten und einer zweiten Mehrzahl von Wiederholungseinheiten, und jede Wiederholungseinheit in der ersten Mehrzahl von Wiederholungseinheiten ist von Ethylen abgeleitet, und jede Wiederholungseinheit in der zweiten Mehrzahl von Wiederholungseinheiten ist von einem zweiten Olefin abgeleitet. In einigen Aspekten ist das zweite Olefin ein Alkenmonomer mit etwa 1 bis etwa 6 Kohlenstoffatomen. In anderen Aspekten umfasst das zweite Olefin Propylen, 4-Methyl-1-penten, 1-Buten oder andere lineare oder verzweigte Terminalalkene mit etwa 3 bis 12 Kohlenstoffatomen. In einigen Aspekten enthält das Polyolefin-Copolymer etwa 80 % bis etwa 99 %, etwa 85 % bis etwa 99 %, etwa 90 % bis etwa 99 % oder etwa 95 % bis etwa 99 % Polyolefin-Wiederholungseinheiten nach Gewicht bezogen auf ein Gesamtgewicht des Polyolefin-Copolymers. In einigen Aspekten besteht das Polyolefin-Copolymer im Wesentlichen aus Polyolefin-Wiederholungseinheiten. In einigen Aspekten bestehen die Polymere in der Harzzusammensetzung im Wesentlichen aus Polyolefin-Copolymeren.
Das Polyolefin-Copolymer kann Ethylen aufweisen, d. h. kann von Ethylen abgeleitete Wiederholungseinheiten aufweisen, wie z. B. diejenigen in Formel 1A. In einigen Aspekten weist das Polyolefin-Copolymer etwa 1 % bis etwa 5 %, etwa 1 % bis etwa 3 %, etwa 2 % bis etwa 3 % oder etwa 2 % bis etwa 5 % Ethylen nach Gewicht bezogen auf ein Gesamtgewicht des Polyolefin-Copolymers auf.
Die Harzzusammensetzungen können hergestellt werden, ohne dass Polyurethane und/oder Polyamide benötigt werden. Zum Beispiel ist in einigen Aspekten das Polyolefin-Copolymer im Wesentlichen frei von Polyurethanen. In einigen Aspekten sind die Polymerketten des Polyolefin-Copolymers im Wesentlichen frei von Urethan-Wiederholungseinheiten. In einigen Aspekten ist die Harzzusammensetzung im Wesentlichen frei von Polymerketten mit Urethan-Wiederholungseinheiten. In einigen Aspekten ist das Polyolefin-Copolymer im Wesentlichen frei von Polyamid. In einigen Aspekten sind die Polymerketten des Polyolefin-Copolymers im Wesentlichen frei von Amid-Wiederholungseinheiten. In einigen Aspekten ist die Harzzusammensetzung im Wesentlichen frei von Polymerketten mit Amid-Wiederholungseinheiten.
In einigen Aspekten weist das Polyolefin-Copolymer Polypropylen auf oder ist ein Polypropylen-Copolymer. In einigen Aspekten besteht die Polymer-Komponente der Harzzusammensetzung (d. h. der Teil der Harzzusammensetzung, der von all den Polymeren in der Zusammensetzung gebildet wird) im Wesentlichen aus Polypropylen-Copolymeren. In einigen Aspekten ist die Harzzusammensetzung mit einem Polypropylen-Copolymer und einer wirksamen Menge eines Polymerharzmodifikators vorgesehen, wobei die Harzzusammensetzung einen Verschleißverlust wie weiter oben beschrieben aufweist, und wobei die wirksame Menge des Polymerharzmodifikators eine Menge ist, die dafür wirksam ist, dass die Harzzusammensetzung einen Biegetest nach dem Ross-Kaltbiegetest unter Verwendung des Plaqueprobenahmeverfahrens besteht. In einigen Aspekten ist die wirksame Menge des Polymerharzmodifikators eine Menge, die dafür wirksam ist, dass die Harzzusammensetzung einen Biegetest nach dem Ross-Kaltbiegetest unter Verwendung des Plaqueprobenahmeverfahrens ohne eine signifikante Änderung des Verschleißverlusts im Vergleich mit einem Verschleißverlust einer zweiten Harzzusammensetzung, die mit der Harzzusammensetzung bis auf den fehlenden Polymerharzmodifikator identisch ist, bei Messung nach ASTM D 5963-97a unter Verwendung des Materialprobenahmeverfahrens besteht.
Das Polypropylen-Copolymer kann ein zufälliges Copolymer aufweisen, z. B. ein zufälliges Copolymer von Ethylen und Propylen. Das Polypropylen-Copolymer kann etwa 80 % bis etwa 99 %, etwa 85 % bis etwa 99 %, etwa 90 % bis etwa 99 % oder etwa 95 % bis etwa 99 % Propylen-Wiederholungseinheiten nach Gewicht bezogen auf ein Gesamtgewicht des Polypropylen-Copolymers aufweisen. In einigen Aspekten weist das Polypropylen-Copolymer etwa 1 % bis etwa 5 %, etwa 1 % bis etwa 3 %, etwa 2 % bis etwa 3 % oder etwa 2 % bis etwa 5 % Ethylen nach Gewicht bezogen auf ein Gesamtgewicht des Polypropylen-Copolymers auf. In einigen Aspekten ist das Polypropylen-Copolymer ein zufälliges Copolymer mit etwa 2 % bis etwa 3 % einer ersten Mehrzahl von Wiederholungseinheiten nach Gewicht und etwa 80 % bis etwa 99 % einer zweiten Mehrzahl von Wiederholungseinheiten nach Gewicht bezogen auf ein Gesamtgewicht des Polypropylen-Copolymers; wobei jede der Wiederholungseinheiten in der ersten Mehrzahl von Wiederholungseinheiten eine Struktur gemäß Formel 1A weiter oben hat und jede der Wiederholungseinheiten in der zweiten Mehrzahl von Wiederholungseinheiten eine Struktur gemäß Formel 1B weiter oben hat.
Die Kombination von Verschleißfestigkeit und Strapazierfähigkeit beim Biegen kann auf die Gesamtkristallinität der Harzzusammensetzung bezogen werden. In einigen Aspekten hat die Harzzusammensetzung eine prozentuale Kristallisation (%-Kristallisation) von etwa 45 %, etwa 40 %, etwa 35 %, etwa 30 %, etwa 25 % oder weniger bei Messung gemäß dem dynamischen Differenzkalorimetrietest (DSC-Test) unter Verwendung des Materialprobenahmeverfahrens. Es wurde festgestellt, dass das Hinzufügen des Polymerharzmodifikators zu der Harzzusammensetzung in einer Menge, die die %-Kristallinität der Harzzusammensetzung im Vergleich mit einer bis auf den fehlenden Polymerharzmodifikator ansonsten identischen Harzzusammensetzung nur leicht verringert, zu Harzzusammensetzungen führen kann, die in der Lage sind, den Ross-Kaltbiegetest zu bestehen, während ein relativ niedriger Verschleißverlust beibehalten wird. In einigen Aspekten führt der Polymerharzmodifikator zu einer Abnahme der prozentualen Kristallinität (%-Kristallinität) der Harzzusammensetzung. In einigen Aspekten hat die Harzzusammensetzung eine prozentuale Kristallinität (%-Kristallisation), die mindestens 6, mindestens 5, mindestens 4, mindestens 3 oder mindestens 2 Prozentpunkte geringer als eine prozentuale Kristallinität (%-Kristallisation) der bis auf den fehlenden Polymerharzmodifikator ansonsten gleichen Harzzusammensetzung bei Messung gemäß dem dynamischen Differenzkalorimetrietest (DSC-Test) unter Verwendung des Materialprobenahmeverfahrens ist.
In einigen Aspekten ist die wirksame Menge des Polymerharzmodifikators etwa 5 % bis etwa 30 %, etwa 5 % bis etwa 25 %, etwa 5 % bis etwa 20 %, etwa 5 % bis etwa 15 %, etwa 5 % bis etwa 10 %, etwa 10 % bis etwa 15 %, etwa 10 % bis etwa 20 %, etwa 10 % bis etwa 25 % oder etwa 10 % bis etwa 30 % nach Gewicht bezogen auf ein Gesamtgewicht der Harzzusammensetzung. In einigen Aspekten ist die wirksame Menge des Polymerharzmodifikators etwa 20 %, etwa 15 %, etwa 10 %, etwa 5 % oder weniger nach Gewicht bezogen auf ein Gesamtgewicht der Harzzusammensetzung.
Der Polymerharzmodifikator kann eine Mehrzahl von beispielhaften Harzmodifikatoren wie hierin beschrieben aufweisen. In einigen Aspekten ist der Polymerharzmodifikator ein Metallocen-katalysiertes Copolymer, vorwiegend bestehend aus isotaktischen Propylen-Wiederholungseinheiten mit etwa 11 Gewichts-% bis 15 Gewichts-% von Ethylen-Wiederholungseinheiten bezogen auf ein Gesamtgewicht des Metallocen-katalysierten Copolymers, das entlang des Copolymers zufällig verteilt ist. In einigen Aspekten weist der Polymerharzmodifikatoretwa 10 % bis etwa 15 % Ethylen-Wiederholungseinheiten nach Gewicht bezogen auf ein Gesamtgewicht des Polymerharzmodifikators auf. In einigen Aspekten weist der Polymerharzmodifikator etwa 10 % bis etwa 15 % Wiederholungseinheiten gemäß Formel 1A weiter oben nach Gewicht bezogen auf ein Gesamtgewicht des Polymerharzmodifikators auf. In einigen Aspekten ist der Polymerharzmodifikator ein Copolymer von Wiederholungseinheiten gemäß Formel 1B weiter oben, und die Wiederholungseinheiten gemäß Formel 1B sind in einer isotaktischen stereochemischen Konfiguration angeordnet.
In einigen Aspekten ist der Polymerharzmodifikator ein isotaktische Propylen-Wiederholungseinheiten und Ethylen-Wiederholungseinheiten enthaltendes Copolymer. In einigen Aspekten ist der Polymerharzmodifikator ein Copolymer mit einer ersten Mehrzahl von Wiederholungseinheiten und einer zweiten Mehrzahl von Wiederholungseinheiten, wobei jede der Wiederholungseinheiten in der ersten Mehrzahl von Wiederholungseinheiten eine Struktur gemäß Formel 1A weiter oben aufweist und jede der Wiederholungseinheiten in der zweiten Mehrzahl von Wiederholungseinheiten eine Struktur gemäß Formel 1B weiter oben aufweist und wobei die Wiederholungseinheiten in der zweiten Mehrzahl von Wiederholungseinheiten in einer isotaktischen, stereochemischen Konfiguration angeordnet sind.
Hydrogelmaterialien
In einem Aspekt besteht das Hydrogelmaterial aus einem Polyurethan-Hydrogel. Das Hydrogelmaterial kann ein Polyamid-Hydrogel, ein Polyharnstoff-Hydrogel, ein Polyester-Hydrogel, ein Polycarbonat-Hydrogel, ein Polyetheramid-Hydrogel, ein Hydrogel, das aus Additionspolymeren von ethylenisch ungesättigten Monomeren gebildet wird, Copolymere davon (z. B. Co-Polyester, Co-Polyether, Co-Polyamide, Co-Polyurethane, Co-Polyolefine) und Kombinationen davon umfassen. Weitere Einzelheiten sind hier aufgeführt.
Der Begriff „nach außen weisend“, wie er in dem Ausdruck „nach außen weisende Schicht“ verwendet wird, bezieht sich auf die Position, die das Element einnehmen soll, wenn das Element bei normaler Verwendung in einem Artikel vorhanden ist. Handelt es sich bei dem Artikel um Schuhwerk, wird das Element bei normaler Verwendung durch einen Träger in stehender Position zum Untergrund hin positioniert und kann somit den Untergrund einschließlich unbefestigter Flächen berühren, wenn das Schuhwerk auf herkömmliche Weise verwendet wird, wie z. B. Stehen, Gehen oder Laufen auf unbefestigtem Untergrund. Mit anderen Worten, auch wenn das Element während der verschiedenen Herstellungs- oder Versandschritte nicht notwendigerweise dem Untergrund zugewandt sein muss, wenn das Element dazu bestimmt ist, während der normalen Benutzung durch einen Träger dem Untergrund zugewandt zu sein, wird das Element als nach außen gewandt oder, spezifischer für einen Schuhartikel, als dem Untergrund zugewandt verstanden. Unter bestimmten Umständen kann die nach außen gerichtete (z. B. dem Untergrund zugewandte) Oberfläche aufgrund des Vorhandenseins von Elementen wie z. B. Zugelementen bei herkömmlicher Verwendung zum Untergrund hin positioniert werden, muss aber nicht unbedingt mit dem Untergrund in Berührung kommen. Beispielsweise können auf hartem Untergrund oder gepflasterten Flächen die Enden der Traktionselemente an der Laufsohle den Untergrund direkt berühren, während Teile der Laufsohle, die sich zwischen den Traktionselementen befinden, dies nicht tun. Wie in diesem Beispiel beschrieben, werden die Teile der Laufsohle, die sich zwischen den Traktionselementen befinden, als nach außen weisend (z. B. dem Untergrund zugewandt) angesehen, auch wenn sie nicht unter allen Umständen direkt den Untergrund berühren.
Es hat sich herausgestellt, dass das Schichtmaterial und Gegenstände, die das Schichtmaterial enthalten (z. B. Schuhwerk), die Ansammlung von Schmutz auf der nach außen gerichteten Schicht des Schichtmaterials während des Tragens auf unbefestigten Oberflächen verhindern oder verringern können. Wie hier verwendet, kann der Begriff „Untergrund“ jedes eine r Mehrzahl von Materialien umfassen, die üblicherweise auf einem Untergrund oder einer Spielfläche vorhanden sind und die andernfalls an einer Außensohle oder freiliegenden Zwischensohle eines Schuhwerkartikels haften könnten. Der Untergrund kann anorganische Materialien wie Schlamm, Sand, Schmutz und Kies, organische Stoffe wie Gras, Rasen, Blätter, andere Vegetation und Exkremente sowie Kombinationen aus anorganischen und organischen Materialien wie Ton enthalten. Zusätzlich kann der Untergrund andere Materialien wie pulverisierten Kautschuk enthalten, die auf oder in einer unbefestigten Oberfläche vorhanden sein können.
Ohne durch die Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass das Schichtmaterial (z. B. das Hydrogelmaterial) in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenlegung, wenn es ausreichend mit Wasser benetzt ist (einschließlich Wasser, das gelöste, dispergierte oder anderweitig suspendierte Materialien enthält), eine kompressive Nachgiebigkeit und/oder Ausstoßung des aufgenommenen Wassers bewirken kann. Insbesondere wird vermutet, dass die kompressive Nachgiebigkeit des nassen Schichtmaterials, das Austreiben von Flüssigkeit aus dem nassen Schichtmaterial oder beides in Kombination die Adhäsion des Untergrunds auf oder an der Außensohle oder den Zusammenhalt der Partikel untereinander oder sowohl die Adhäsion als auch den Zusammenhalt stören kann. Es wird angenommen, dass diese Störung der Adhäsion und/oder Kohäsion des Untergrunds Ursache dafür ist, dass sich der Untergrund (aufgrund des Vorhandenseins des nassen Materials) nicht auf der Laufsohle des Schuhs ansammelt (oder sich auf andere Weise reduziert).
Es wird angenommen, dass diese Störung der Adhäsion und/oder Kohäsion des Untergrunds Ursache dafür ist, dass sich der Untergrund (aufgrund des Vorhandenseins des Schichtmaterials) nicht auf der Laufsohle des Schuhs ansammelt (oder sich auf andere Weise reduziert). Wie ersichtlich ist, kann die Verhinderung von Untergrundablagerungen auf der Unterseite von Schuhen die Leistung der Traktionselemente an der Laufsohle während des Tragens auf unbefestigtem Untergrund verbessern, eine Gewichtszunahme der Schuhe durch Untergrundablagerungen während des Tragens verhindern, die Ballenaufnahmefähigkeit der Schuhe erhalten und somit dem Träger erhebliche Vorteile im Vergleich zu einem Schuhwerk ohne das an der Laufsohle vorhandene Material bieten.
In Aspekten, in denen das Schichtmaterial (z. B. Hydrogelmaterial) quillt, kann die Quellung des Schichtmaterials als eine Zunahme der Materialdicke von der Dicke des Schichtmaterials im trockenen Zustand über eine Reihe von Zwischenzustandsdicken, wenn zusätzliches Wasser absorbiert wird, und schließlich zu einem Schichtmaterial im gesättigten Zustand beobachtet werden, das eine durchschnittliche Dicke des Schichtmaterials bei vollständiger Sättigung mit Wasser darstellt. Zum Beispiel kann die Dicke im gesättigten Zustand für das vollständig gesättigte Schichtmaterial größer als 150 %, größer als 200 %, größer als 250 %, größer als 300 %, größer als 350 %, größer als 400 % oder größer als 500 % der Dicke im trockenen Zustand für das gleiche Schichtmaterial (z.B. das Hydrogelmaterial) sein, wie durch den Quellfähigkeitstest charakterisiert. In einigen Aspekten kann die Dicke im gesättigten Zustand für das vollständig gesättigte Schichtmaterial etwa 150 % bis 500 %, etwa 150 % bis 400 %, etwa 150 % bis 300 % oder etwa 200 % bis 300 % der Dicke im trockenen Zustand für das gleiche Schichtmaterial betragen. Beispiele für geeignete durchschnittliche Dicken für das Schichtmaterial im nassen Zustand (als Dicke im gesättigten Zustand bezeichnet) können etwa 0,2 Millimeter bis 10 Millimeter, etwa 0,2 Millimeter bis 5 Millimeter, etwa 0,2 Millimeter bis 2 Millimeter, etwa 0,25 Millimeter bis 2 Millimeter oder etwa 0,5 Millimeter bis 1 Millimeter betragen.
In bestimmten Aspekten kann das Schichtmaterial in reiner Form eine Dickenzunahme nach 1 Stunde von etwa 35 % bis 400 %, etwa 50 % bis 300 % oder etwa 100 % bis 200 % aufweisen, wie durch den Quellfähigkeitstest charakterisiert. In einigen weiteren Ausführungsformen kann das Schichtmaterial in sauberer Form nach 24 Stunden eine Dickenzunahme von etwa 45 % bis 500 %, etwa 100 % bis 400 % oder etwa 150 % bis 300 % aufweisen. Dementsprechend kann die Laufsohlenfolie in sauberer Form eine Zunahme des Folienvolumens bei 1 Stunde von etwa 50 % bis 500 %, etwa 75 % bis 400 % oder etwa 100 % bis 300 % aufweisen.
In besonderen Aspekten kann das Schichtmaterial schnell Wasser aufnehmen, das in Kontakt mit dem Schichtmaterial steht. Zum Beispiel kann das Schichtmaterial Wasser aus Schlamm und nassem Gras aufnehmen, wie zum Beispiel in der Aufwärmphase vor einem Wettkampfspiel. Alternativ (oder zusätzlich) kann das Schichtmaterial mit Wasser vorbehandelt werden, so dass das Schichtmaterial teilweise oder vollständig gesättigt ist, z. B. durch Besprühen oder Einweichen des Schichtmaterials mit Wasser vor der Verwendung.
In besonderen Aspekten kann das Schichtmaterial eine Gesamtwasseraufnahmekapazität von etwa 25 % bis 225 % aufweisen, gemessen im Wasseraufnahmekapazitätstest über eine Einweichzeit von 24 Stunden unter Verwendung des Komponentenprobennahmeverfahrens, wie unten definiert wird. Alternativ dazu liegt die gesamte Wasseraufnahmekapazität des Schichtmaterials im Bereich von etwa 30 % bis etwa 200 %, alternativ dazu etwa 50 % bis etwa 150 %, alternativ dazu etwa 75 % bis etwa 125 %. Für die Zwecke dieser Offenlegung wird der Begriff „Gesamtwasseraufnahmekapazität“ verwendet, um die vom Schichtmaterial aufgenommene Wassermenge in Gewichtsprozent des trockenen Schichtmaterials darzustellen. Das Verfahren zur Messung der Gesamtwasseraufnahmekapazität umfasst die Messung des „trockenen“ Gewichts des Schichtmaterials, das Eintauchen des Schichtmaterials in Wasser bei Umgebungstemperatur (~23 °C) für eine vorbestimmte Zeitdauer, gefolgt von einer erneuten Messung des Gewichts des Schichtmaterials im „nassen“ Zustand. Im Folgenden wird das Verfahren zur Messung der Gesamtgewichtsaufnahmekapazität nach dem Wasseraufnahmekapazitätstest unter Verwendung des Komponentenprobennahmeverfahrens beschrieben.
In einem Aspekt kann das Schichtmaterial auch durch eine Wasseraufnahmerate von 10 g/m²/√Mnin bis 120 g/m²/√min charakterisiert werden, die im Wasseraufnahmetest unter Verwendung des Materialprobenahmeverfahrens gemessen wurde. Die Wasseraufnahmerate ist definiert als das Gewicht (in Gramm) des absorbierten Wassers pro Quadratmeter (m²) des Elastomermaterials über die Quadratwurzel der Einweichzeit (√min). Alternativ reicht die Wasseraufnahmerate von ca. 12 g/m²/√min bis ca. 100 g/m²/√min; alternativ von ca. 25 g/m²/√min bis ca. 90 g/m²/√Mnin; alternativ bis ca. 60 g/m²/√min.
In einem Aspekt können die Gesamtwasseraufnahmekapazität und die Wasseraufnahmerate von der Menge des Hydrogelmaterials abhängen, die im Schichtmaterial vorhanden ist. Das Hydrogelmaterial kann durch eine Wasseraufnahmefähigkeit von 50 % bis 2000 % charakterisiert werden, gemessen nach dem Wasseraufnahmefähigkeitstest unter Verwendung des Materialprobenahmeverfahrens. In diesem Fall wird die Wasseraufnahmekapazität des Hydrogelmaterials auf der Grundlage der vom Hydrogelmaterial aufgenommenen Wassermenge in Gewichtsprozent des trockenen Hydrogelmaterials bestimmt. Alternativ dazu liegt die Wasseraufnahmekapazität des Hydrogelmaterials im Bereich von etwa 100 % bis etwa 1500 %; alternativ dazu im Bereich von etwa 300 % bis etwa 1200 %.
Wie ebenfalls oben erörtert, weist die Oberfläche des Schichtmaterials in einigen Aspekten vorzugsweise hydrophile Eigenschaften auf. Die hydrophilen Eigenschaften der Schichtmaterialoberfläche können durch die Bestimmung des statischen Kontaktwinkels des statischen ruhenden Tropfens an der Oberfläche des Schichtmaterials charakterisiert werden. Dementsprechend hat in einigen Beispielen die Oberfläche des Schichtmaterials im trockenen Zustand einen statischen ruhenden Tropfenkontaktwinkel (oder Kontaktwinkel im trockenen Zustand) von weniger als 105° oder weniger als 95°, weniger als 85°, wie durch den Kontaktwinkeltest charakterisiert. Der Kontaktwinkeltest kann an einer Probe durchgeführt werden, die nach dem Artikelprobenahmeverfahren oder dem Koextrusionsfolien-Probenahmeverfahren gewonnen wurde. In einigen weiteren Beispielen hat das Schichtmaterial im trockenen Zustand einen statischen ruhenden Tropfenkontaktwinkel von 60° bis 100°, von 70° bis 100° oder von 65° bis 95°.
In anderen Beispielen hat die Oberfläche des Schichtmaterials im nassen Zustand einen statischen ruhenden Tropfenkontaktwinkel (oder Kontaktwinkel im nassen Zustand) von weniger als 90°, weniger als 80°, weniger als 70° oder weniger als 60°. In einigen weiteren Beispielen hat die Oberfläche in nassem Zustand einen statischen ruhenden Tropfenkontaktwinkel im Bereich von 45° bis 75°. In einigen Fällen ist der Kontaktwinkel des trockenen statischen ruhenden Tropfenkontaktwinkels der Oberfläche um mindestens 10°, mindestens 15° oder mindestens 20° größer als der Kontaktwinkel des nassen statischen ruhenden Tropfenkontaktwinkels der Oberfläche, z. B. von 10° bis 40°, von 10° bis 30° oder von 10° bis 20°.
Die Oberfläche des Schichtmaterials, einschließlich der Oberfläche eines Artikels, kann auch einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweisen, wenn das Material nass ist. Beispiele für geeignete Reibungskoeffizienten für das Schichtmaterial in einem trockenen Zustand (oder Reibungskoeffizient im trockenen Zustand) sind weniger als 1,5, beispielsweise im Bereich von 0,3 bis 1,3 oder von 0,3 bis 0,7, wie durch den Reibungskoeffiziententest charakterisiert. Der Reibungskoeffiziententest kann an einer Probe durchgeführt werden, die nach dem Artikelprobenahmeverfahren oder dem Koextrusionsfolien-Probenahmeverfahren gewonnen wurde. Beispiele für geeignete Reibungskoeffizienten für das Schichtmaterial in nassem Zustand (oder Reibungskoeffizient im nassen Zustand) sind kleiner als 0,8 oder kleiner als 0,6, z. B. im Bereich von 0,05 bis 0,6, von 0,1 bis 0,6 oder von 0,3 bis 0,5. Darüber hinaus kann das Schichtmaterial eine Verringerung seines Reibungskoeffizienten vom trockenen Zustand in den nassen Zustand aufweisen, z. B. eine Verringerung im Bereich von 15 % bis 90 % oder von 50 % bis 80 %. In einigen Fällen ist der Reibungskoeffizient im trockenen Zustand größer als der Reibungskoeffizient des Materials im nassen Zustand, z. B. um einen Wert von mindestens 0,3 oder 0,5 größer, wie z. B. 0,3 bis 1,2 oder 0,5 bis 1.
Darüber hinaus kann die Nachgiebigkeit des Schichtmaterials, einschließlich eines Gegenstandes, der das Material umfasst, dadurch charakterisiert werden, dass sie auf dem Speichermodul des Schichtmaterials im trockenen Zustand (wenn es bei 0 % relativer Feuchtigkeit (RF) ausgeglichen wird) und in einem teilweise feuchten Zustand (z. B. wenn es bei 50 % RF oder bei 90 % RF ausgeglichen wird) basiert und durch Verringerungen seines Speichermoduls zwischen dem trockenen und dem feuchten Zustand. Insbesondere kann das Schichtmaterial eine Verringerung des Speichermoduls (ΔE') aus dem trockenen Zustand gegenüber dem feuchten Zustand aufweisen. Eine Verringerung des Speichermoduls mit zunehmender Wasserkonzentration im hydrogelhaltigen Material entspricht einer Zunahme der Nachgiebigkeit, da bei einer gegebenen Dehnung/Verformung weniger Spannung erforderlich ist.
In einigen Aspekten zeigt das Schichtmaterial eine Verringerung des Speichermoduls von seinem trockenen Zustand in seinen feuchten Zustand (50 % RF) von mehr als 20 %, mehr als 40 %, mehr als 60 %, mehr als 75 %, mehr als 90 % oder mehr als 99 % relativ zum Speichermodul im trockenen Zustand und wie durch den Speichermodultest mit dem Verfahren der sauberen Filmprobennahme charakterisiert.
In einigen weiteren Aspekten ist das Speichermodul des Schichtmaterials im trockenen Zustand um mehr als 25 Megapascal (MPa), um mehr als 50 MPa, um mehr als 100 MPa, um mehr als 300 MPa größer als sein Speichermodul im nassen Zustand (50 % r. F.), oder um mehr als 500 MPa, zum Beispiel von 25 MPa bis 800 MPa, von 50 MPa bis 800 MPa, von 100 MPa bis 800 MPa, von 200 MPa bis 800 MPa, von 400 MPa bis 800 MPa, von 25 MPa bis 200 MPa, von 25 MPa bis 100 MPa oder von 50 MPa bis 200 MPa. Zusätzlich kann das Speichermodul im trockenen Zustand von 40 MPa bis 800 MPa, von 100 MPa bis 600 MPa oder von 200 MPa bis 400 MPa reichen, wie durch den Speichermodultest charakterisiert. Zusätzlich kann das Speichermodul im nassen Zustand von 0,003 MPa bis 100 MPa, von 1 MPa bis 60 MPa oder von 20 MPa bis 40 MPa reichen.
In anderen Aspekten zeigt das Schichtmaterial eine Verringerung des Speichermoduls von seinem trockenen Zustand in seinen feuchten Zustand (90 % RF) von mehr als 20 %, mehr als 40 %, mehr als 60 %, mehr als 75 %, mehr als 90 % oder mehr als 99 % relativ zum Speichermodul im trockenen Zustand und wie durch den Speichermodultest mit dem Verfahren der sauberen Filmprobennahme charakterisiert. In weiteren Aspekten ist das Speichermodul im trockenen Zustand des Schichtmaterials größer als das Speichermodul im trockenen Zustand (90 % RF) um mehr als 25 Megapascal (MPa), um mehr als 50 MPa, um mehr als 100 MPa, um mehr als 300 MPa oder um mehr als 500 MPa, zum Beispiel im Bereich von 25 MPa bis 800 MPa, von 50 MPa bis 800 MPa, von 100 MPa bis 800 MPa, von 200 MPa bis 800 MPa, von 400 MPa bis 800 MPa, von 25 MPa bis 200 MPa, von 25 MPa bis 100 MPa oder von 50 MPa bis 200 MPa. Zusätzlich kann das Speichermodul im trockenen Zustand von 40 MPa bis 800 MPa, von 100 MPa bis 600 MPa oder von 200 MPa bis 400 MPa reichen, wie durch den Speichermodultest charakterisiert. Zusätzlich kann das Speichermodul im nassen Zustand von 0,003 MPa bis 100 MPa, von 1 MPa bis 60 MPa oder von 20 MPa bis 40 MPa reichen.
Zusätzlich zu einer Verringerung des Speichermoduls kann das Schichtmaterial auch eine Verringerung seiner Glasübergangstemperatur vom trockenen Zustand (wenn es bei 0 % relativer Luftfeuchtigkeit (RF) ausgeglichen wird) in den feuchten Zustand (wenn es bei 90 % RF ausgeglichen wird) aufweisen. Ohne durch die Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass das vom Schichtmaterial aufgenommene Wasser das Schichtmaterial plastifiziert, wodurch sein Speichermodul und seine Glasübergangstemperatur verringert werden, wodurch das Schichtmaterial nachgiebiger wird (z. B. komprimierbar, expandierbar und dehnbar).
In einigen Aspekten kann das Schichtmaterial eine Verringerung der Glasübergangstemperatur (ΔTg) von seiner Glasübergangstemperatur im trockenen Zustand (0 % RF) zu seiner Glasübergangstemperatur im feuchten Zustand (90 % RF) um mehr als 5 °C, mehr als 6 °C, mehr als 10 °C oder mehr als 15 °C aufweisen, wie durch den Glasübergangstemperaturtest mit dem Probenahmeverfahren für sauberen Film oder das Probenahmeverfahren für sauberes Material charakterisiert ist. Beispielsweise kann die Verringerung der Glasübergangstemperatur (ΔT_g) von mehr als 5-°C-Differenz bis zu 40-°C-Differenz, von mehr als 6-°C-Differenz bis zu 50-°C-Differenz, von mehr als 10-°C-Differenz bis zu 30-°C-Differenz, von mehr als 30-°C-Differenz bis zu 45-°C-Differenz oder von 15-°C-Differenz bis zu 20-°C-Differenz reichen. Das Schichtmaterial kann auch eine trockene Glasübergangstemperatur im Bereich von -40 °C bis -80 °C oder von -40 °C bis -60 °C aufweisen.
Alternativ (oder zusätzlich) kann die Verringerung der Glasübergangstemperatur (ΔT_g) von 5-°C-Differenz bis 40-°C-Differenz, von 10-°C-Differenz bis 30-°C-Differenz oder von 15-°C-Differenz bis 20-°C-Differenz reichen. Das Schichtmaterial kann auch eine trockene Glasübergangstemperatur im Bereich von -40 °C bis -80 °C oder von -40 °C bis -60 °C aufweisen.
Die Gesamtmenge an Wasser, die das Schichtmaterial aufnehmen kann, hängt von einer Mehrzahl von Faktoren ab, wie z. B. seiner Zusammensetzung (z. B. seiner Hydrophilie), seiner Vernetzungsdichte, seiner Dicke und Ähnlichem. Die Wasseraufnahmekapazität und die Wasseraufnahmerate des Schichtmaterials hängen von der Größe und Form seiner Geometrie ab und basieren in der Regel auf den gleichen Faktoren. Umgekehrt ist die Wasseraufnahmerate transient und kann kinetisch definiert werden. Die drei Hauptfaktoren für die Wasseraufnahmerate von Schichtmaterial bei vorgegebener Teilegeometrie sind Zeit, Dicke und die exponierte Oberfläche, die für die Wasseraufnahme zur Verfügung steht.
Auch wenn das Schichtmaterial bei Wasseraufnahme und Übergängen zwischen den verschiedenen Materialzuständen mit entsprechenden Dicken quellen kann, bleibt die Sättigungsdicke des Schichtmaterials vorzugsweise kleiner als die Länge des Traktionselementes. Diese Auswahl des Schichtmaterials und die entsprechenden Trocken- und Sättigungsdicken stellen sicher, dass die Traktionselemente während des Gebrauchs des Schuhwerks auch in vollständig gequollenem Zustand des Schichtmaterials weiterhin eine bodenberührende Traktion gewährleisten können. Zum Beispiel beträgt der durchschnittliche Abstand zwischen den Längen der Traktionselemente und der Sättigungsdicke des Schichtmaterials wünschenswerterweise mindestens 8 Millimeter. Beispielsweise kann der durchschnittliche Abstand mindestens 9 Millimeter, 10 Millimeter oder mehr betragen.
Wie ebenfalls oben erwähnt, kann neben der Quellung auch die Nachgiebigkeit des Schichtmaterials von relativ steif (d. h. im trockenen Zustand) zu zunehmend dehnbarer, komprimierbarer und formbarer (d. h. im nassen Zustand) wandeln. Die erhöhte Nachgiebigkeit kann demnach dazu führen, dass sich das Schichtmaterial unter einem ausgeübten Druck (z. B. bei einem Fußaufprall auf den Untergrund) leicht komprimieren lässt und in einigen Aspekten zumindest einen Teil des zurückgehaltenen Wassers (je nach Ausmaß der Kompression) schnell wieder ausstößt. Ohne an die Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass diese kompressive Nachgiebigkeit allein, Wasserausstoß allein oder beides in Kombination die Adhäsion und/oder Kohäsion des Untergrunds stören kann, was die Ansammlung von Untergrund verhindert oder anderweitig reduziert.
Zusätzlich zur schnellen Wasserabgabe ist in besonderen Beispielen das komprimierte Schichtmaterial in der Lage, Wasser schnell wieder zu absorbieren, wenn die Kompression nachlässt (z. B. Abheben von einem Fußtritt bei normaler Benutzung). So kann das Schichtmaterial während des Einsatzes in einer nassen oder feuchten Umgebung (z. B. auf schlammigem oder nassem Untergrund) bei aufeinanderfolgenden Fußstößen dynamisch Wasser ausstoßen und wiederholt Wasser aufnehmen, insbesondere von einer nassen Oberfläche. So kann das Schichtmaterial auch über längere Zeiträume (z. B. während eines ganzen Wettkampfes) eine Untergrundansammlung verhindern, insbesondere wenn Grundwasser zur Wiederaufnahme zur Verfügung steht.
Das Schichtmaterial ist nicht nur wirksam bei der Verhinderung von Untergrundansammlungen, sondern hat sich auch als ausreichend haltbar für die beabsichtigte Verwendung auf der bodenberührenden Seite des Schuhwerks erwiesen. In verschieden Aspekten beträgt die Nutzungsdauer des Schichtmaterials (und der Schuhe, die dieses enthalten) mindestens 10 Stunden, 20 Stunden, 50 Stunden, 100 Stunden, 120 Stunden oder 150 Stunden Verschleiß.
Die hier verwendeten Begriffe „aufnehmen“, „aufnehmend“, „nimmt auf“, „nehmen auf“ und dergleichen beziehen sich auf das Ansaugen einer Flüssigkeit (z. B. Wasser) aus einer äußeren Quelle in das Schichtmaterial, z. B. durch Absorption, Adsorption oder beides. Darüber hinaus bezieht sich, wie oben kurz erwähnt, der Begriff „Wasser“ auf eine wässrige Flüssigkeit, die reines Wasser oder ein wässriger Träger mit geringeren Mengen gelöster, dispergierter oder anderweitig suspendierter Stoffe (z. B. Partikel, andere Flüssigkeiten und dergleichen) sein kann.
Wie hier beschrieben, umfasst die nach außen gerichtete Schicht das erste Material. In einem Aspekt besteht das erste Material aus einem Hydrogelmaterial. Das Hydrogelmaterial kann aus einem polymeren Hydrogel bestehen. In einem anderen Aspekt kann das polymere Hydrogel ein Polyurethan-Hydrogel enthalten oder im Wesentlichen aus einem Polyurethan-Hydrogel bestehen. Polyurethan-Hydrogele werden aus einem oder mehreren Diisocyanat(en) und einem oder mehreren hydrophilen Diol(en) hergestellt. Das Polymer kann neben dem hydrophilen Diol auch ein hydrophobes Diol enthalten. Die Polymerisation wird normalerweise unter Verwendung einer etwa äquivalenten Menge des Diols und Diisocyanats durchgeführt. Beispiele für hydrophile Diole sind Polyethylenglykole oder Copolymere aus Ethylenglykol und Propylenglykol. Das Diisocyanat kann aus einer Mehrzahl von aliphatischen oder aromatischen Diisocyanaten ausgewählt werden. Die Hydrophobie des resultierenden Polymers wird durch die Menge und Art der hydrophilen Diole, die Art und Menge der hydrophoben Diole sowie die Art und Menge der Diisocyanate bestimmt. Weitere Einzelheiten über Polyurethan sind hier aufgeführt.
In einem anderen Aspekt kann das polymere Hydrogel ein Polyurea-Hydrogel enthalten oder im Wesentlichen aus einem Polyurea-Hydrogel bestehen. Polyurea-Hydrogele werden aus einem oder mehreren Diisocyanat(en) und einem oder mehreren hydrophilen Diamin(en) hergestellt. Das Polymer kann neben den hydrophilen Diaminen auch ein hydrophobes Diamin enthalten. Die Polymerisation wird normalerweise unter Verwendung einer etwa äquivalenten Menge des Diamins und Diisocyanats durchgeführt. Typische hydrophile Diamine sind Amin-terminierte Polyethylenoxide und Amin-terminierte Copolymere aus Polyethylenoxid/Polypropylen. Beispiele dafür sind Jeffamine®-Diamine, die von Huntsman (The Woodlands, TX, USA) verkauft werden. Das Diisocyanat kann aus einer Mehrzahl von aliphatischen oder aromatischen Diisocyanaten ausgewählt werden. Die Hydrophobie des resultierenden Polymers wird durch die Menge und Art der hydrophilen Diamine, die Art und Menge der hydrophoben Diamine sowie die Art und Menge der Diisocyanate bestimmt. Weitere Einzelheiten über Polyurea sind hier aufgeführt.
In einem anderen Aspekt kann das polymere Hydrogel ein Polyester-Hydrogel enthalten oder im Wesentlichen aus einem Polyurea-Hydrogel bestehen. Polyester-Hydrogele können aus Dicarbonsäuren (oder Dicarbonsäurederivaten) und Diolen hergestellt werden, wobei das Diol ganz oder teilweise ein hydrophiles Diol ist. Beispiele für hydrophile Diole sind Polyethylenglykole oder Copolymere aus Ethylenglykol und Propylenglykol. Ein zweites hydrophobes Diol kann ebenfalls verwendet werden, um die Polarität des Endpolymers zu kontrollieren. Es können eine oder mehrere Disäuren verwendet werden, die entweder aromatisch oder aliphatisch sein können. Von besonderem Interesse sind Blockpolyester, die aus hydrophilen Diolen und Lactonen von Hydroxysäuren hergestellt werden. Das Lacton wird an den beiden Enden des hydrophilen Diols polymerisiert, um ein Triblock-Polymer herzustellen. Darüber hinaus können diese Triblocksegmente miteinander verbunden werden, um durch Reaktion mit einer Dicarbonsäure ein Multiblockpolymer herzustellen. Weitere Einzelheiten über Polyurea sind hier aufgeführt.
In einem anderen Aspekt kann das polymere Hydrogel ein Polycarbonat-Hydrogel enthalten oder im Wesentlichen aus einem Polycarbonat-Hydrogel bestehen. Polycarbonate werden in der Regel durch Reaktion eines Diols mit Phosgen oder einem Carbonatdiester hergestellt. Ein hydrophiles Polycarbonat wird hergestellt, wenn ein Teil oder die Gesamtheit des Diols ein hydrophiles Diol ist. Beispiele für hydrophile Diole sind hydroxylterminierte Polyether aus Ethylenglykol oder Polyether aus Ethylenglykol mit Propylenglykol. Ein zweites hydrophobes Diol kann ebenfalls enthalten sein, um die Polarität des Endpolymers zu kontrollieren. Weitere Einzelheiten über Polycarbonat sind hier aufgeführt.
In einer Ausführungsform kann das polymere Hydrogel ein Polyetheramid-Hydrogel enthalten oder im Wesentlichen aus einem Polyetheramid-Hydrogel bestehen. Polyetheramide werden aus Dicarbonsäuren (oder Dicarbonsäurederivaten) und Polyetherdiaminen (ein Polyether, der an jedem Ende mit einer Aminogruppe abgeschlossen ist) hergestellt. Polyether mit hydrophilen Amin-Endgruppen erzeugen hydrophile Polymere, die mit Wasser quellen. Hydrophobe Diamine können in Verbindung mit hydrophilen Diaminen verwendet werden, um die Hydrophilie des Endpolymers zu kontrollieren. Zudem kann der Typ Dicarbonsäure-Segment gewählt werden, um die Polarität des Polymers und die physikalischen Eigenschaften des Polymers zu steuern. Typische hydrophile Diamine sind Amin-terminierte Polyethylenoxide und Amin-terminierte Copolymere aus Polyethylenoxid/Polypropylen. Beispiele dafür sind Jeffamine®-Diamine, die von Huntsman (The Woodlands, TX, USA) verkauft werden. Weitere Einzelheiten über Polyetheramide sind hier aufgeführt.
In einem Aspekt kann das polymere Hydrogel ein Hydrogel umfassen oder im Wesentlichen aus einem Hydrogel bestehen, das aus Additionspolymeren von ethylenisch ungesättigten Monomeren gebildet wird. Die Zusatzpolymere von ethylenisch ungesättigten Monomeren können beliebige Polymere sein. Polymere, die durch freie radikalische Polymerisation eines oder mehrerer hydrophiler, ethylenisch ungesättigter Monomere und eines oder mehrerer hydrophober, ethylenisch ungesättigter Monomere hergestellt werden. Beispiele für hydrophile Monomere sind Acrylsäure, Methacrylsäure, 2-Acrylamido-2-methylpropansulfonsäure, Vinylsulfonsäure, Natrium-p-Styrolsulfonat, [3-(Methacryloylamino)propyl]trimethylammoniumchlorid, 2-Hydroxyethylmethacrylat, Acrylamid, N,N-Dimethylacrylamid, 2-Vinylpyrrolidon, (Meth)acrylatester von Polyethylenglykol und (Meth)acrylatester von Polyethylenglykolmonomethylether. Beispiele für hydrophobe Monomere sind (Meth)acrylatester von C1- bis C4-Alkoholen, Polystyrol, Polystyrol-Methacrylat-Makromonomer und Mono(meth)acrylatester von Siloxanen. Sowohl die Wasseraufnahme als auch die physikalischen Eigenschaften werden durch die Auswahl des Monomers und der Mengen der einzelnen Monomertypen abgestimmt. Weitere Einzelheiten über ethylenisch ungesättigte Monomere sind hier aufgeführt.
Die Zusatzpolymere aus ethylenisch ungesättigten Monomeren können Kammpolymere sein. Kammpolymere werden hergestellt, wenn eines der Monomere ein Makromer (ein Oligomer mit einer ethylenisch ungesättigten Gruppe an einem Ende) ist. In einem Fall ist die Hauptkette hydrophil, während die Seitenketten hydrophob sind. Alternativ kann das Kammrückgrat hydrophob sein, während die Seitenketten hydrophil sind. Ein Beispiel ist ein Rückgrat aus einem hydrophoben Monomer wie Styrol mit dem Methacrylatmonoester von Polyethylenglykol.
Die Zusatzpolymere aus ethylenisch ungesättigten Monomeren können Blockpolymere sein. Blockpolymere aus ethylenisch ungesättigten Monomeren können durch Verfahren wie anionische Polymerisation oder kontrollierte freie radikalische Polymerisation hergestellt werden. Hydrogele werden hergestellt, wenn das Polymer sowohl hydrophile Blöcke als auch hydrophobe Blöcke aufweist. Das Polymer kann ein Diblock-Polymer (A-B), Triblock-Polymer (A-B-A) oder Multiblock-Polymer sein. Triblockpolymere mit hydrophoben Endblöcken und einem hydrophilen Mittelblock sind für diese Anwendung am nützlichsten. Blockpolymere können auch mit anderen Mitteln hergestellt werden. Durch partielle Hydrolyse von Polyacrylnitrilpolymeren entstehen Multiblockpolymere mit hydrophilen Domänen (hydrolysiert), die durch hydrophobe Domänen (nicht hydrolysiert) getrennt sind, so dass das partiell hydrolysierte Polymer als Hydrogel wirkt. Bei der Hydrolyse werden Acrylnitrileinheiten in einem Multiblockmuster in hydrophile Acrylamid- oder Acrylsäure-Einheiten umgewandelt.
Das polymere Hydrogel kann ein aus Copolymeren gebildetes Hydrogel enthalten oder im Wesentlichen daraus bestehen. Copolymere kombinieren zwei oder mehr Arten von Polymeren innerhalb jeder Polymerkette, um die gewünschten Eigenschaften zu erreichen. Von besonderem Interesse sind Polyurethan/Polyharnstoff-Copolymere, Polyurethan/Polyester-Copolymere, Polyester/Polycarbonat-Copolymere.
Nach der Beschreibung von Aspekten des Hydrogelmaterials, des Elastomermaterials, des thermoplastischen Schmelzklebstoffs und der Haftschicht werden nun weitere Einzelheiten zum thermoplastischen Polymer gegeben. In einigen Aspekten kann ein thermoplastisches Polymer Polymere gleicher oder verschiedener Monomertypen umfassen (z. B. Homopolymere und Copolymere einschließlich Terpolymere). In bestimmten Aspekten kann das thermoplastische Polymer verschiedene Monomere enthalten, die statistisch im Polymer verteilt sind (z. B. ein statistisches Copolymer). Der Begriff „Polymer“ bezieht sich auf ein polymerisiertes Molekül mit einer oder mehreren Monomerarten, die gleich oder verschieden sein können. Wenn die Monomerarten gleich sind, kann das Polymer als Homopolymer bezeichnet werden, und wenn die Monomere unterschiedlich sind, kann das Polymer als Copolymer bezeichnet werden. Der Begriff „Copolymer“ ist ein Polymer mit zwei oder mehr Arten von Monomerarten und schließt Terpolymere (d. h. Copolymere mit drei Monomerarten) ein. In einem Aspekt kann das „Monomer“ verschiedene funktionelle Gruppen oder Segmente umfassen, aber der Einfachheit halber wird es im Allgemeinen als Monomer bezeichnet.
Beispielsweise kann das thermoplastische Polymer ein Polymer sein, das sich wiederholende Polymereinheiten der gleichen chemischen Struktur (Segmente) aufweist, die relativ härter sind (harte Segmente), und sich wiederholende Polymersegmente, die relativ weicher sind (weiche Segmente). In verschiedenen Aspekten hat das Polymer sich wiederholende harte Segmente und weiche Segmente, physikalische Verbindungen können innerhalb der Segmente oder zwischen den Segmenten oder sowohl innerhalb als auch zwischen den Segmenten vorhanden sein. Besondere Beispiele für harte Segmente sind Isocyanatsegmente. Besondere Beispiele für weiche Segmente sind eine Alkoxygruppe wie Polyethersegmente und Polyestersegmente. Wie hier verwendet, kann das Polymersegment als eine bestimmte Art von Polymersegment bezeichnet werden, wie z. B. ein Isocyanatsegment (z. B. ein diisozyantes Segment), ein alkoholisches Polyamidsegment (z. B. ein Polyethersegment, ein Polyestersegment) und dergleichen. Es versteht sich, dass die chemische Struktur des Segments von der beschriebenen chemischen Struktur abgeleitet ist. Beispielsweise ist ein Isocyanatsegment eine polymerisierte Einheit mit einer funktionellen Isocyanatgruppe. Wenn man sich auf Polymersegmente einer bestimmten chemischen Struktur bezieht, kann das Polymer bis zu 10 Mol-% an Segmenten anderer chemischer Strukturen enthalten. Beispielsweise versteht man unter einem Polyethersegment, wie es hier verwendet wird, bis zu 10 Mol-% Nicht-Polyethersegmente.
In bestimmten Aspekten kann das thermoplastische Polymer ein thermoplastisches Polyurethan (auch als „TPU“ bezeichnet) sein. In Aspekten kann das thermoplastische Polyurethan ein thermoplastisches Polyurethan-Polymer sein. In solchen Aspekten kann das thermoplastische Polyurethan-Polymer harte und weiche Segmente umfassen. In Aspekten können die harten Segmente Isocyanatsegmente enthalten oder aus Isocyanatsegmenten bestehen (z. B. Diisocyanatsegmente). In den gleichen oder alternativen Aspekten können die weichen Segmente Alkoxysegmente umfassen oder aus Alkoxysegmenten bestehen (z. B. Polyethersegmente oder Polyestersegmente oder eine Kombination aus Polyethersegmenten und Polyestersegmenten). In einem bestimmten Aspekt kann das thermoplastische Material ein elastomeres thermoplastisches Polyurethan mit sich wiederholenden harten Segmenten und sich wiederholenden weichen Segmenten umfassen oder im Wesentlichen aus einem solchen bestehen.
Thermoplastische Polyurethane
In Aspekten können ein oder mehrere der thermoplastischen Polyurethane hergestellt werden, indem ein oder mehrere Isocyanate mit einem oder mehreren Polyolen polymerisiert werden, um Polymerketten mit Carbamatbindungen (-N(CO)O-), wie unten in Formel 1 dargestellt, zu erzeugen, wobei das/die Isocyanat(e) jeweils vorzugsweise zwei oder mehr Isocyanatgruppen (-NCO) pro Molekül enthalten, wie z. B. 2, 3 oder 4 Isocyanatgruppen pro Molekül (wobei allerdings auch einfach funktionelle Isocyanate optional enthalten sein können, z. B. als kettenabschließende Einheiten).
In diesen Ausführungsformen ist jedes R¹ und R₂ unabhängig voneinander ein aliphatisches oder aromatisches Segment. Optional kann jedes R₂ ein hydrophiles Segment sein.
Zusätzlich können die Isocyanate auch mit einem oder mehreren Kettenverlängerern kettenverlängert werden, um zwei oder mehr Isocyanate zu überbrücken. Dadurch können Polyurethan-Polymerketten hergestellt werden, wie unten in Formel 2 dargestellt, wobei R₃ den Kettenverlängerer einschließt. Wie bei jedem R₁ und R₃ ist jedes R₃ unabhängig voneinander ein aliphatisches oder aromatisches Segment.
Jedes Segment R₁ oder das erste Segment in den Formeln 1 und 2 kann unabhängig voneinander ein lineares oder verzweigtes C_3-30-Segment enthalten, das auf dem/den jeweils verwendeten Isocyanat(en) basiert, und kann aliphatisch oder aromatisch sein oder eine Kombination aus aliphatischen und aromatischen Anteilen enthalten. Der Begriff „aliphatisch“ bezieht sich auf ein gesättigtes oder ungesättigtes organisches Molekül, das kein zyklisch konjugiertes Ringsystem mit delokalisierten pi-Elektronen enthält. Im Vergleich dazu bezieht sich der Begriff „aromatisch“ auf ein zyklisch konjugiertes Ringsystem mit delokalisierten pi-Elektronen mit einer größeren Stabilität als ein hypothetisches Ringsystem mit lokalisierten pi-Elektronen.
Jedes Segment R₁ kann in einer Menge von 5 Gew.-% bis 85 Gew.-%, von 5 Gew.-% bis 70 Gew.-% oder von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reaktantenmonomere, vorhanden sein.
Bei aliphatischen Ausführungsformen (von aliphatischem(-en) Isocyanat(en)) kann jedes Segment R₁ eine lineare aliphatische Gruppe, eine verzweigte aliphatische Gruppe, eine cycloaliphatische Gruppe oder Kombinationen davon enthalten. Beispielsweise kann jedes Segment R₁ ein lineares oder verzweigtes C_3-20-Alkylensegment (z. B. C_4-15-Alkylen oder C_6-10-Alkylen), ein oder mehrere C_3-8-Cycloalkylensegmente (z. B. Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl oder Cyclooctyl) und Kombinationen davon enthalten.
Beispiele für geeignete aliphatische Diisocyanate zur Herstellung der Polyurethan-Polymerketten sind Hexamethylendiisocyanat (HDI), Isophorondiisocyanat (IPDI), Butylendiisocyanat (BDI), Bisisocyanatocyclohexylmethan (HMDI), 2,2,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat (T_mDI), Bisisocyanatomethylcyclohexan, Bisisocyanatomethyltricyclodecan, Norbornandiisocyanat (NDI), Cyclohexandiisocyanat (CHDI), 4,4'-Dicyclohexylmethandiisocyanat (H12MDI), Diisocyanatododecan, Lysindiisocyanat und Kombinationen derselben.
In einem Aspekt können die Diisocyanatsegmente aliphatische Diisocyanatsegmente enthalten. In einem Aspekt umfasst die Mehrheit der Diisocyanatsegmente die aliphatischen Diisocyanatsegmente. In einem Aspekt sind mindestens 90 % der Diisocyanatsegmente aliphatische Diisocyanatsegmente. In einem Aspekt bestehen die Diisocyanatsegmente im Wesentlichen aus aliphatischen Diisocyanatsegmenten. In einem Aspekt sind die aliphatischen Diisocyanatsegmente im Wesentlichen (z. B. etwa 50 % oder mehr, etwa 60 % oder mehr, etwa 70 % oder mehr, etwa 80 % oder mehr, etwa 90 % oder mehr) lineare aliphatische Diisocyanatsegmente. In einem Aspekt sind mindestens 80 % der aliphatischen Diisocyanatsegmente aliphatische Diisocyanatsegmente, die frei von Seitenketten sind. In einem Aspekt umfassen die aliphatischen Diisocyanatsegmente lineare aliphatische C₂-C₁₀-Diisocyanatsegmente.
In aromatischen Ausführungsformen (aus aromatischem(-en) Isocyanat(en)) kann jedes Segment R₁ eine oder mehrere aromatische Gruppen enthalten, wie z. B. Phenyl, Naphthyl, Tetrahydronaphthyl, Phenanthrenyl, Biphenylenyl, Indanyl, Indenyl, Indenyl, Anthracenyl und Fluorenyl. Sofern nicht anders angegeben, kann eine aromatische Gruppe eine unsubstituierte aromatische Gruppe oder eine substituierte aromatische Gruppe sein und auch heteroaromatische Gruppen umfassen. „Heteroaromatisch“ bezieht sich auf monocyclische oder polycyclische (z. B. kondensierte bicyclische und kondensierte tricyclische) aromatische Ringsysteme, bei denen ein bis vier Ringatome aus Sauerstoff, Stickstoff oder Schwefel ausgewählt sind und die verbleibenden Ringatome Kohlenstoff sind und bei denen das Ringsystem durch eines der Ringatome mit dem Molekülrest verbunden ist. Beispiele für geeignete Heteroarylgruppen sind Pyridyl, Pyrazinyl, Pyrimidinyl, Pyrrolyl, Pyrazolyl, Imidazolyl, Thiazolyl, Tetrazolyl, Oxazolyl, Isooxazolyl, Thiadiazolyl, Oxadiazolyl, Furanyl, Chinolinyl, Isochinolinyl, Benzoxazolyl, Benzimidazolyl und Benzothiazolyl.
Beispiele für geeignete aromatische Diisocyanate zur Herstellung der Polyurethan-Polymerketten sind Toluoldiisocyanat (TDI), TDI-Addukte mit Trimethyloylpropan (T_mP), Methylendiphenyldiisocyanat (MDI), Xyloldiisocyanat (XDI), Tetramethylxylylendiisocyanat (T_mXDI), hydriertes Xyloldiisocyanat (HXDI), Naphthalin-1,5-diisocyanat (NDI), 1,5-Tetrahydronaphthalindiisocyanat, para-Phenylendiisocyanat (PPDI), 3,3'-Dimethyldipheny1-4, 4'-Diisocyanat (DDDI), 4,4'-Dibenzyldiisocyanat (DBDI), 4-Chlor-1,3-phenylendiisocyanat und Kombinationen derselben. In einigen Ausführungsformen sind die Polymerketten im Wesentlichen frei von aromatischen Gruppen.
In bestimmten Aspekten werden die Polyurethan-Polymerketten aus Diisocyanaten einschließlich HMDI, TDI, MDI, H₁₂-Aliphaten und Kombinationen davon hergestellt. Beispielsweise kann die polymere Zusammensetzung mit niedriger Verarbeitungstemperatur der vorliegenden Offenlegung eine oder mehrere Polyurethan-Polymerketten umfassen, die aus Diisozynaten einschließlich HMDI, TDI, MDI, H₁₂-Aliphaten und Kombinationen davon hergestellt werden.
In gewissen Aspekten können Polyurethan-Ketten, die vernetzt sind (z. B. teilvernetzte Polyurethan-Polymere, die ihre thermoplastischen Eigenschaften behalten) oder die vernetzt werden können, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenlegung verwendet werden. Unter Verwendung multifunktioneller Isocyanate ist es möglich, vernetzte oder vernetzbare Polyurethan-Polymerketten herzustellen. Beispiele für geeignete Triisocyanate zur Herstellung der Polyurethan-Polymerketten sind TDI-, HDI- und IPDI-Addukte mit Trimethyloylpropan (T_mP), Uretdione (d. h. dimerisierte Isocyanate), polymeres MDI und Kombinationen derselben.
Das Segment R₃ in Formel 2 kann ein lineares oder verzweigtes C₂-C₁₀-Segment enthalten, das auf dem jeweils verwendeten Kettenverlängerungspolyol basiert, und es kann z. B. aliphatisch, aromatisch oder ein Polyether sein. Beispiele für geeignete Kettenverlängerungspolyole zur Herstellung der Polyurethan-Polymerketten sind Ethylenglykol, niedrige Oligomere des Ethylenglykols (z. B. Diethylenglykol, Triethylenglykol und Tetraethylenglykol), 1,2-Propylenglykol, 1,3-Propylenglykol, niedrige Oligomere des Propylenglykols (z. B. Dipropylenglykol, Tripropylenglykol und Tetrapropylenglykol), 1,4-Butylenglykol, 2,3-Butylenglykol, 1,6-Hexandiol, 1,8-Octandiol, Neopentylglykol, 1,4-Cyclohexandimethanol, 2-Ethyl-1,6-hexandiol, 1-Methyl-1,3-propandiol, 2-Methyl-1,3-propandiol, dihydroxyalkylierte aromatische Verbindungen (z. B. bis(2-Hydroxyethyl)ether von Hydrochinon und Resorcin, Xylol-a,a-diole, bis(2-Hydroxyethyl)ether von Xylol-a,a-diolen und Kombinationen derselben.
Das Segment R₂ in Formel 1 und 2 kann eine Polyethergruppe, eine Polyestergruppe, eine Polycarbonatgruppe, eine aliphatische Gruppe oder eine aromatische Gruppe enthalten. Jedes Segment R₂ kann in einer Menge von 5 Gew.-% bis 85 Gew.-%, von 5 Gew.-% bis 70 Gew.-% oder von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Reaktantenmonomere, vorhanden sein.
In einigen Beispielen enthält mindestens ein R₂-Segment des thermoplastischen Polyurethans ein Polyethersegment (d. h. ein Segment mit einer oder mehreren Ethergruppen). Geeignete Polyether umfassen aber nicht nur Polyethylenoxid (PEO), Polypropylenoxid (PPO), Polytetrahydrofuran (PTHF), Polytetramethylenoxid (PT_mO) und Kombinationen derselben. Der Begriff „Alkyl“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf geradkettige und verzweigte gesättigte Kohlenwasserstoffgruppen, die ein bis dreißig Kohlenstoffatome enthalten, zum Beispiel ein bis zwanzig Kohlenstoffatome oder ein bis zehn Kohlenstoffatome. Der Begriff C_n bedeutet, dass die Alkylgruppe „n“ Kohlenstoffatome hat. Zum Beispiel bezieht sich C₄-Alkyl auf eine Alkylgruppe, die 4 Kohlenstoffatome hat. C_1-7-Alkyl bezieht sich auf eine Alkylgruppe mit einer Anzahl von Kohlenstoffatomen, die den gesamten Bereich (d. h. 1 bis 7 Kohlenstoffatome) sowie alle Untergruppen (z. B. 1-6, 2-7, 1-5, 3-6, 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 7 Kohlenstoffatome) umfasst. Nicht einschränkende Beispiele für Alkylgruppen sind Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec-Butyl (2-Methylpropyl), t-Butyl-(1,1-Dimethylethyl), 3,3-Dimethylpentyl und 2-Ethylhexyl. Sofern nicht anders angegeben, kann eine Alkylgruppe eine unsubstituierte Alkylgruppe oder eine substituierte Alkylgruppe sein.
In einigen Beispielen des thermoplastischen Polyurethans umfasst das mindestens eine R₂-Segment ein Polyestersegment. Das Polyestersegment kann aus der Polyesterifizierung eines oder mehrerer zweiwertiger Alkohole abgeleitet werden (z. B. Ethylenglykol, 1,3-Propylenglykol, 1,2-Propylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,3-Butandiol, 2-Methylpentandiol-1,5,diethylenglykol, 1,5-Pentandiol, 1,5-Hexandiol, 1,2-Dodecandiol, Cyclohexandimethanol und Kombinationen davon) mit einer oder mehreren Dicarbonsäuren (z. B. Adipinsäure, Bernsteinsäure, Sebacinsäure, Suberinsäure, Methyladipinsäure, Glutarsäure, Pimelinsäure, Azelainsäure, Thiodipropionsäure und Citraconsäure und Kombinationen derselben). Der Polyester kann auch aus Polycarbonat-Prepolymeren, wie Poly(hexamethylencarbonat)glykol, Poly(propylencarbonat)glykol, Poly(tetramethylencarbonat)glykol und Poly(nonanemethylencarbonat)glykol, gewonnen werden. Geeignete Polyester können z. B. Polyethylenadipat (PEA), Poly(1,4-butylenadipat), Poly(tetramethylenadipat), Poly(hexamethylenadipat), Polycaprolacton, Polyhexamethylencarbonat, Poly(propylencarbonat), Poly(tetramethylencarbonat), Poly(nonanemethylencarbonat) und Kombinationen derselben sein.
In verschiedenen der thermoplastischen Polyurethane schließt mindestens ein R₂-Segment ein Polycarbonat-Segment ein. Das Polycarbonat-Segment kann aus der Reaktion von einem oder mehreren zweiwertigen Glykolen (z. B. Ethylenglykol, 1,3-Propylenglykol, 1,2-Propylenglykol, 1,4-Butandiol, 1,3-Butandiol, 2-Methylpentandio1-1,5,diethylenglykol, 1,5-Pentandiol, 1,5-Hexandiol, 1,2-Dodecandiol, Cyclohexandimethanol, und Kombinationen daraus) mit Ethylencarbonat derivatisiert werden.
In verschiedenen Beispielen ist die aliphatische Gruppe linear und kann beispielsweise eine C_1-20-Alkylenkette oder eine C_1-20-Alkenylenkette (z. B. Methylen, Ethylen, Propylen, Butylen, Pentylen, Hexylen, Heptylen, Octylen, Nonylen, Decylen, Undecylen, Dodecylen, Tridecylen, Ethenylen, Propenylen, Butenylen, Pentenylen, Hexenylen, Heptenylen, Octenylen, Nonenylen, Decenylen, Undecenylen, Dodecenylen, Tridecenylen) einschließen. Der Begriff „Alkylen“ bezeichnet einen bivalenten Kohlenwasserstoff. Der Begriff C_n bedeutet, dass die Alkylengruppe „n“ Kohlenstoffatome aufweist. Beispielsweise bezeichnet C_1-6-Alkylen eine Alkylengruppe, die z. B. 1, 2, 3, 4, 5, oder 6 Kohlenstoffatome aufweist. Der Begriff „Alkenylen“ bezeichnet einen bivalenten Kohlenwasserstoff, der mindestens eine Doppelbindung aufweist.
In verschiedenen Aspekten können die aliphatischen und aromatischen Gruppen mit einem oder mehreren relativ hydrophilen und/oder geladenen Seitengruppen substituiert werden. In einigen Aspekten schließt die hydrophile Seitengruppe eine oder mehrere (z. B. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder mehr) Hydroxylgruppen ein. In verschiedenen Aspekten schließt die hydrophile Seitengruppe eine oder mehrere (z. B. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder mehr) Aminogruppen ein. In einigen Fällen schließt die hydrophile Seitengruppe eine oder mehrere (z. B. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder mehr) Carboxylgruppen ein. Beispielsweise kann die aliphatische Gruppe eine oder mehrere Polyacrylsäuregruppen einschließen. In einigen Fällen kann die hydrophile Seitengruppe eine oder mehrere (z. B. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder mehr) Sulfonatgruppen einschließen. In einigen Fällen schließt die hydrophile Seitengruppe eine oder mehrere (z. B. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder mehr) Phosphatgruppen ein. In einigen Beispielen schließt die hydrophile Seitengruppe eine oder mehrere Ammoniumgruppen ein (z. B. tertiäres und/oder quaternäres Ammonium). In anderen Beispielen schließt die hydrophile Seitengruppe eine oder mehrere zwitterionische Gruppen (z. B. ein Betain, wie Poly(carboxybetain (pCB) und Ammoniumphosphonatgruppen wie eine Phosphatidylcholingruppe) ein.
In einigen Aspekten kann das R₂-Segment geladene Gruppen einschließen, die in der Lage sind, an ein Gegenion zu binden, um das thermoplastische Polymer ionisch zu vernetzen und lonomere zu bilden. In diesen Aspekten ist R₂ beispielsweise eine aliphatische oder aromatische Gruppe, die Amino-, Carboxyl-, Sulfonat-, Phosphat-, Ammonium-, oder zwitterionische Seitengruppen oder Kombinationen daraus aufweist.
In verschiedenen Fällen, wenn eine hydrophile Seitengruppe vorhanden ist, ist die „hydrophile“ Seitengruppe mindestens eine Polyethergruppe, z. B. zwei Polyethergruppen. In anderen Fällen ist die hydrophile Seitengruppe mindestens ein Polyester. In verschiedenen Fällen ist die hydrophile Seitengruppe eine Polylactongruppe (z. B. Polyvinylpyrrolidon). Jedes Kohlenstoffatom der hydrophilen Seitengruppe kann optional mit z. B. einer C_1-6-Alkylgruppe substituiert werden. In einigen dieser Aspekte können die aliphatischen und aromatischen Gruppen Pfropfpolymergruppen sein, wobei die Seitengruppen homopolymere Gruppen (z. B. Polyethergruppen, Polyestergruppen, Polyvinylpyrrolidongruppen) sind.
In einigen Aspekten ist die hydrophile Seitengruppe eine Polyethergruppe (z. B. eine Polyethylenoxidgruppe, eine Polyethylenglykolgruppe), eine Polyvinylpyrrolidongruppe, eine Polyacrylsäuregruppe oder Kombinationen daraus.
Die hydrophile Seitengruppe kann an die aliphatische Gruppe oder die aromatische Gruppe durch einen Linker gebunden sein. Der Linker kann jedes bifunktionelle kleine Molekül sein (z. B. C_1-20), das in der Lage ist, die hydrophile Seitengruppe mit der aliphatischen oder aromatischen Gruppe zu verbinden. Beispielsweise kann der Linker eine Diisocyanatgruppe einschließen, wie zuvor hierin beschrieben, die, wenn sie mit der hydrophilen Seitengruppe und der aliphatischen oder aromatischen Gruppe verbunden ist, eine Carbamatbindung bildet. In einigen Aspekten kann der Linker 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (MDI) sein, wie nachfolgend gezeigt.
In einigen beispielhaften Aspekten ist die hydrophile Seitengruppe eine Polyethylenoxidgruppe, und die verbindende Gruppe ist MDI, wie nachfolgend gezeigt.
In einigen Fällen ist die hydrophile Seitengruppe funktionalisiert, um es ihr zu ermöglichen, an die aliphatische oder aromatische Gruppe zu binden, optional durch den Linker. Beispielsweise in verschiedenen Aspekten, wenn die hydrophile Seitengruppe eine Alkengruppe einschließt, die eine Michael-Addition mit einem Sulfhydryl enthaltenden bifunktionellen Molekül durchlaufen kann (d. h. mit einem Molekül, das eine zweite reaktive Gruppe aufweist, wie eine Hydroxyl-Gruppe oder Amino-Gruppe), um eine hydrophile Gruppe zu ergeben, die mit dem Polymerrückgrat reagieren kann, optional durch den Linker, unter Verwendung der zweiten reaktiven Gruppe. Wenn beispielsweise die hydrophile Seitengruppe eine Polyvinylpyrrolidongruppe ist, kann sie mit der Sulfhydrylgruppe auf Mercaptoethanol reagieren, um Hydroxyl-funktionalisiertes Polyvinylpyrrolidon zu ergeben, wie nachfolgend gezeigt.
In einigen der hierin offenbarten Aspekte schließt mindestens ein R₂-Segment eine Polytetramethylenoxidgruppe ein. In anderen beispielhaften Aspekten kann mindestens ein R₂-Segment eine aliphatische Polyolgruppe einschließen, die mit einer Polyethylenoxidgruppe oder einer Polyvinylpyrrolidongruppe funktionalisiert wurde, z. B. den Polyolen, die in E.P.-Patent Nr. 2 462 908 beschrieben werden. Beispielsweise kann das R₂-Segment von dem Reaktionsprodukt aus einem Polyol (z. B. Pentaerythritol oder 2,2,3-Trihydroxypropanol) und entweder von MDI-derivatisiertem Methoxypolyethylenglykol (um Verbindungen wie in den Formeln 6 und 7 gezeigt zu erhalten) oder von MDI-derivatisiertem Polyvinylpyrrolidon (um Verbindungen wie in den Formeln 8 und 9 gezeigt zu erhalten), das zuvor mit Mercaptoethanol reagieren gelassen wurde, derivatisiert werden, wie nachfolgend gezeigt.
In verschiedenen Fällen ist mindestens ein R₂ ein Polysiloxan, In diesen Fällen kann R₂ von einem Siliconmonomer aus Formel 10 derivatisiert werden, wie einem Siliconmonomer, das im U.S.-Pat. Nr. 5,969,076 offenbart wird, das hiermit durch Verweis hierin eingebunden ist:
wobei a 1 bis 10 oder größer ist (z. B. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, oder 10); jedes R₄ unabhängig voneinander Wasserstoff, C_1-18-Alkyl, C_2-18-Alkenyl, Aryl, oder Polyether ist; und jedes R₅ unabhängig voneinander C_1-10-Alkylen, Polyether, oder Polyurethan ist.
In einigen Aspekten ist jedes R₄ unabhängig voneinander eine H-, C_1-10-Alkyl-, C_2-10-Alkenyl-, C_1-6 -Aryl-, Polyethylen-, Polypropylen-, oder Polybutylengruppe. Beispielsweise kann jedes R₄ unabhängig voneinander aus der Gruppe bestehend aus Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl-, Isobutyl-, s-Butyl-, t-Butyl-, Ethenyl-, Propenyl-, Phenyl- und Polyethylengruppen ausgewählt sein.
In verschiedenen Aspekten schließt jedes R₅ unabhängig voneinander eine C_1-10-Alkylengruppe (z. B. eine Methylen-, Ethylen-, Propylen-, Butylen-, Pentylen-, Hexylen-, Heptylen-, Octylen-, Nonylen-, oder Decylengruppe) ein. In anderen Fällen ist jedes R⁵ eine Polyethergruppe (z. B. eine Polyethylen-, Polypropylen- oder Polybutylengruppe). In verschiedenen Fällen ist jedes R5 eine Polyurethangruppe.
Optional kann in einigen Aspekten das Polyurethan ein zumindest teilweise vernetztes polymeres Netzwerk einschließen, das Polymerketten einschließt, die Derivate von Polyurethan sind. In solchen Fällen versteht es sich, dass der Grad der Vernetzung derart ist, dass das Polyurethan thermoplastische Eigenschaften behält (d. h., das vernetzte thermoplastische Polyurethan kann unter den hierin beschriebenen Prozessbedingungen enthärtet oder geschmolzen und wieder erhärtet werden). Das vernetzte polymere Netzwerk kann hergestellt werden, indem ein oder mehrere Isocyanate mit einer oder mehreren Polyaminverbindungen, Polysulfhydrylverbindungen oder Kombinationen daraus polymerisiert werden, wie nachfolgend in den Formeln 11 und 12 gezeigt:

wobei die Variablen wie oben beschrieben sind. Zusätzlich können die Isocyanate auch mit einer oder mehreren Polyamino- oder Polythiol-Kettenverlängerern verlängert werden, um zwei oder mehrere Isocyanate zu überbrücken, wie zuvor für die Polyurethane aus Formel 2 beschrieben.
Wie hierin beschrieben, kann das thermoplastische Polyurethan physikalisch durch z. B. nichtpolare oder polare Interaktionen zwischen den Urethan- oder Carbamatgruppen auf den Polymeren vernetzt werden (die harten Segmente). In diesen Aspekten bilden die Komponente R₁ in Formel 1 und die Komponenten R₁ und R₃ in Formel 2 den Anteil des Polymers, der häufig als das „harte Segment“ bezeichnet wird, und die Komponente R₂ bildet den Anteil des Polymers, der oft als das „weiche Segment“ bezeichnet wird. In diesen Aspekten kann das weiche Segment kovalent an das harte Segment gebunden werden. In einigen Beispielen kann das thermoplastische Polyurethan, das physikalisch vernetzte harte und weiche Segmente aufweist, ein hydrophiles thermoplastisches Polyurethan sein (d. h. ein thermoplastisches Polyurethan, das hydrophile Gruppen einschließt, wie hierin offenbart).
Thermoplastisches Polyamid
In verschiedenen Aspekten kann das thermoplastische Polymer ein thermoplastisches Polyamid umfassen. Das thermoplastische Polyamid kann ein Polyamidhomopolymer sein, das sich wiederholende Polyamidsegmente derselben chemischen Struktur aufweist. Alternativ kann das Polyamid eine Reihe von Polyamidsegmenten umfassen, die unterschiedliche chemische Strukturen (z. B. Polyamid 6-Segmente, Polyamid 11-Segmente, Polyamid 12-Segmente, Polyamid 66-Segmente etc.) aufweisen. Die Polyamidsegmente, die unterschiedliche chemische Strukturen aufweisen, können zufällig angeordnet sein oder sie können als sich wiederholende Blöcke angeordnet sein.
In Aspekten können die thermoplastischen Polymere ein Blockcopolyamid sein. Beispielsweise kann das Blockcopolyamid sich wiederholende harte Segmente und sich wiederholende weiche Segmente aufweisen. Die harten Segmente können Polyamidsegmente umfassen, und die weichen Segmente können Nicht-Polyamidsegmente sein. Die thermoplastischen Polymere können ein elastomeres thermoplastisches Copolyamid sein, das Blockcopolyamide umfasst oder aus diesen besteht, die sich wiederholende harte Segmente und sich wiederholende weiche Segmente aufweisen. In Blockcopolymeren, einschließlich Blockcopolymeren, die sich wiederholende harte Segmente und weiche Segmente aufweisen, können physikalische Vernetzungen innerhalb der Segmente oder zwischen den Segmenten oder sowohl in als auch zwischen den Segmenten vorhanden sein.
Das thermoplastische Polyamid kann ein Copolyamid sein (d. h. ein Copolymer, das Polyamidsegmente und Nicht-Polyamidsegmente einschließt). Die Polyamidsegmente des Copolyamids können Polyamid 6-Segmente, Polyamid 11-Segmente, Polyamid 12-Segmente, Polyamid 66-Segmente oder eine Kombination daraus umfassen oder daraus bestehen. Die Polyamidsegmente des Copolyamids können zufällig angeordnet sein oder sie können als sich wiederholende Segmente angeordnet sein. In einem bestimmten Beispiel können die Polyamidsegmente Polyamid 6-Segmente, oder Polyamid 12-Segmente, oder sowohl Polyamid 6-Segmente und Polyamid 12-Segmente umfassen oder daraus bestehen. In dem Beispiel, in dem die Polyamidsegmente des Copolyamids Polyamid 6-Segmente und Polyamid 12-Segmente einschließen, können die Segmente zufällig angeordnet sein. Die Nicht-Polyamidsegmente des Copolyamids können Polyethersegmente, Polyestersegmente oder sowohl Polyethersegmente als auch Polyestersegmente umfassen. Das Copolyamid kann ein Copolyamid sein oder es kann ein zufälliges Copolyamid sein. Das thermoplastische Copolyamid kann aus der Polykondensation eines Polyamidoligomers oder Präpolymers mit einem zweiten Oligomerpräpolymer gebildet werden, um ein Copolyamid zu bilden (d. h. ein Copolymer, das Polyamidsegmente einschließt). Optional kann das zweite Präpolymer ein hydrophiles Präpolymer sein.
In einigen Aspekten kann das thermoplastische Polyamid selbst, oder das Polyamidsegment des thermoplastischen Copolyamids aus der Kondensation von Polyamid-Präpolymeren derivatisiert werden, wie Lactamen, Aminosäuren und/oder DiaminoVerbindungen mit Dicarbonsäuren, oder aktivierten Formen davon. Die sich daraus ergebenden Polyamidsegmente schließen Amidbindungen (-(CO)NH-) ein. Der Begriff „Aminosäure“ bezeichnet ein Molekül, das mindestens eine Aminogruppe und mindestens eine Carboxylgruppe aufweist. Jedes Polyamidsegment des thermoplastischen Polyamids kann dasselbe oder ein unterschiedliches sein.
In einigen Aspekten stammt das thermoplastische Polyamid oder das Polyamidsegment des thermoplastischen Copolyamids aus der Polykondensation von Lactamen und/oder Aminosäuren und schließt ein Amidsegment ein, das eine Struktur aufweist, die in Formel 13 unten gezeigt wird, wobei R₆ das Segment des Polyamids ist, das von dem Lactam oder der Aminosäure stammt.
In einigen Aspekten ist R₆ von einem Lactam derivatisiert. In einigen Fällen ist R₆ von einem C_3-20-Lactam oder einem C_4-15-Lactam oder einem C_6-12-Lactam derivatisiert. Beispielsweise kann R₆ von Caprolactam oder Laurolactam derivatisiert sein. In einigen Fällen ist R₆ von einer oder mehreren Aminosäuren derivatisiert. In verschiedenen Fällen ist R₆ von einer C_4-25-Aminosäure oder einer C_5-20-Aminosäure oder einer C_8-5-Aminosäure derivatisiert. Beispielsweise kann R₆ von 12-Aminolaurinsäure oder 11-Aminoundecansäure derivatisiert sein.
Optional kann, um den relativen Hydrophilitätsgrad des thermoplastischen Copolyamids zu steigern, Formel 13 ein Polyamid-Polyether-Block-Copolymersegment enthalten, wie nachfolgend gezeigt:
wobei m 3-20 ist und n 1-8 ist. In einigen beispielhaften Aspekten ist m 4-15 oder 6-12 (z. B. 6, 7, 8, 9, 10, 11, oder 12) und n ist 1, 2, oder 3. Beispielsweise kann m 11 oder 12 sein, und n kann 1 oder 3 sein. In verschiedenen Aspekten wird das thermoplastische Polyamid oder das Polyamidsegment des thermoplastischen Copolyamids aus der Kondensation von Diaminoverbindungen mit Dicarbonsäuren, oder aktivierten Formen davon, derivatisiert und schließt ein Amidsegment ein, das eine Struktur aufweist, die in Formel 15 unten gezeigt wird, wobei R₇ das Segment des Polyamids ist, das aus der Diaminoverbindung derivatisiert wurde, und R₈ das Segment ist, das aus der Dicarbonsäureverbindung derivatisiert wurde:
In einigen Aspekten ist R₇ von einer Diaminoverbindung derivatisiert, die eine aliphatische Gruppe einschließt, die C_4-15-Kohlenstoffatome oder C_5-10-Kohlenstoffatome oder C_6-9-Kohlenstoffatome aufweist. In einigen Aspekten schließt die Diaminoverbindung eine aromatische Gruppe ein, wie Phenyl, Naphthyl, Xylyl, und Tolyl. Geeignete Diaminoverbindungen, aus denen R₇ derivatisiert werden kann, schließen Folgendes ein, sind jedoch nicht hierauf beschränkt: Hexamethylendiamin (HMD), Tetramethylendiamin, Trimethylhexamethylendiamin (T_mD),m-Xylylendiamin (MXD) und 1,5-Pentamindiamin. In verschiedenen Aspekten stammt R₈ aus einer Dicarbonsäure oder einer aktivierten Form davon, und schließt eine aliphatische Gruppe ein, die C_4-15-Kohlenstoffatome oder C_5-12-Kohlenstoffatome oder C_6-10-Kohlenstoffatome aufweist. In einigen Fällen schließt die Dicarbonsäure oder die aktivierte Form davon, aus der R₈ derivatisiert werden kann, eine aromatische Gruppe ein, wie Phenyl-, Naphthyl-, Xylyl- und Tolylgruppen. Geeignete Carbonsäuren oder aktivierte Formen davon, aus denen R₈ derivatisiert werden kann, schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf Adipinsäure, Sebacinsäure, Terephthalsäure und Isophthalsäure. In einigen Aspekten sind die Polymerketten im Wesentlichen frei von aromatischen Gruppen.
In einigen Aspekten stammt jedes Polyamidsegment des thermoplastischen Polyamids (einschließlich des thermoplastischen Copolyamids) unabhängig voneinander von einem Polyamidpräpolymer, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus 12-Aminolaurinsäure, Caprolactam, Hexamethylendiamin und Adipinsäure besteht.
In einigen Aspekten umfasst das thermoplastische Polyamid ein thermoplastisches Poly(ether-Blockamid) oder besteht daraus. Das thermoplastische Poly(ether-Blockamid) kann aus der Polykondensation eines mit einer Carbonsäure terminierten Polyamidpräpolymers und eines mit einem Hydroxyl terminierten Polyetherpräpolymers gebildet werden, um ein thermoplastisches Poly(ether-Blockamid) zu bilden, wie es in Formel 16 gezeigt wird:
In verschiedenen Aspekten wird ein offenbartes Poly(ether-Blockamid-)Polymer durch Polykondensation von Polyamidblöcken, die reaktive Enden enthalten, mit Polyetherblöcken, die reaktive Enden enthalten, hergestellt. Beispiele schließen ein, sind jedoch nicht beschränkt auf:

1) Polyamidblöcke, die Diamin-Kettenenden enthalten, mit Polyoxyalkylenblöcken, die Carbonsäure-Kettenenden enthalten; 2) Polyamidblöcke, die Dicarbon-Kettenenden enthalten, mit Polyoxyalkylenblöcken, die Diamin-Kettenenden enthalten, die durch Cyanoethylierung und Hydrierung aliphatischer dihydroxylierter alpha-omega-Polyoxyalkylene erhalten werden, die als Polyetherdiole bekannt sind; 3) Polyamidblöcke, die Dicarbon-Kettenenden enthalten, mit Polyetherdiolen, wobei die in diesem speziellen Fall erhaltenen Produkte Polyetheresteramide sind. Der Polyamidblock des thermoplastischen Poly(ether-Blockamids) kann von Lactamen, Aminosäuren, und/oder Diaminoverbindungen mit Dicarbonsäuren, wie zuvor beschrieben, derivatisiert werden. Der Polyetherblock kann von einem oder mehreren Polyethern derivatisiert werden, das/die aus der Gruppe ausgewählt ist/sind, die aus Polyethylenoxid (PEO), Polypropylenoxid (PPO), Polytetrahydrofuran (PTHF), Polytetramethylenoxid (PTMO) und Kombinationen daraus besteht.

Offenbarte Poly(ether-Blockamid)-Polymere schließen diejenigen ein, die Polyamidblöcke umfassen, die Dicarbon-Kettenenden umfassen, die aus der Kondensation von α, ω-Aminocarbosäuren, von Lactamen oder von Dicarbonsäuren und Diaminen in Gegenwart einer kettenbegrenzenden Dicarbonsäure derivatisiert werden. In Poly(ether-Blockamid)-Polymeren dieses Typs kann eine α, ω-Aminocarbonsäure wie Aminoundecansäure verwendet werden; ein Lactam wie Caprolactam oder Lauryllactam kann verwendet werden; eine Dicarbonsäure wie Adipinsäure, Decandionsäure oder Dodecandionsäure kann verwendet werden, und ein Diamin wie Hexamethylendiamin kann verwendet werden; oder verschiedene Kombinationen aus dem oben Genannten. In verschiedenen Aspekten umfasst das Copolymer Polyamidblöcke, die Polyamid 12 oder Polyamid 6 umfassen.
Offenbarte Poly(ether-Blockamid)-Polymere schließen diejenigen ein, die Polyamidblöcke umfassen, die aus der Kondensation einer oder mehrerer α, ω-Aminocarbonsäuren und/oder eines oder mehrerer Lactame, die von 6 bis 12 Kohlenstoffatome umfassen, in Gegenwart einer Dicarbonsäure, die von 4 bis 12 Kohlenstoffatome enthält, derivatisiert werden, und sie weisen eine geringe Masse auf, d. h. sie haben ein M_n von 400 bis 1000. In Poly(ether-Blockamid)-Polymeren dieses Typs kann eine α, ω-Aminocarbonsäure wie Aminoundecansäure oder Aminododecansäure verwendet werden, eine Dicarbonsäure wie Adipinsäure, Sebacinsäure, Isophthalsäure, Butandionsäure, 1,4-Cyclohexyldicarbonsäure, Terephthalsäure, das Natrium- oder Lithiumsalz von Sulphoisophthalsäure, dimerisierte Fettsäuren (diese dimerisierten Fettsäuren weisen einen Dimergehalt von mindestens 98 % auf und sind bevorzugt hydriert) und Dodecandionsäure HOOC-(CH₂)_1O-COOH können verwendet werden, und ein Lactam wie Caprolactam und Lauryllactam kann verwendet werden; oder verschiedene Kombinationen aus dem oben Genannten. In verschiedenen Aspekten umfasst das Copolymer Polyamidblöcke, die durch Kondensation von Lauryllactam in der Gegenwart von Adipinsäure oder Dodecandionsäure derivatisiert werden und einen M_n von 750 aufweisen mit einem Schmelzpunkt von 127-130 °C. In einem weiteren Aspekt können die verschiedenen Bestandteile des Polyamidblocks und ihre Anteile so ausgewählt werden, dass ein Schmelzpunkt von weniger als 150 °C und vorteilhafterweise zwischen 90 °C und 135 °C erhalten wird.
Offenbarte Poly(ether-Blockamid)-Polymere schließen diejenigen ein, die Polyamidblöcke umfassen, die aus der Kondensation von mindestens einer α,ω-Aminocarbonsäure (oder einem Lactam), mindestens einem Diamin und mindestens einer Dicarbonsäure derivatisiert wurden. In Copolymeren dieses Typs können eine α,ω-Aminocarbonsäure, das Lactam und die Dicarbonsäure aus den hierin weiter oben beschriebenen ausgewählt werden, und das Diamin, wie ein aliphatisches Diamin, das von 6 bis 12 Atome umfasst und das ein arylischer und/oder gesättigter Zyklus sein kann, wie beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, Hexamethylendiamin, Piperazin, 1-Aminoethylpiperazin, Bisaminopropylpiperazin, Tetramethylenediamin, Octamethylen-Diamin, Decamethylendiamin, Dodecamethylendiamin, 1,5-Diaminohexan, 2,2,4-Trimethyl-1,6-diaminohexan, Diaminpolyole, Isophorondiamin (IPD), Methylpentamethylendiamin (MPDM), bis(Aminocyclohexyl)methan (BACM) und bis(3-Methyl-4-aminocyclohexyl)methan (BMACM) kann verwendet werden.
In verschiedenen Aspekten können die Bestandteile des Polyamidblocks und ihre Anteile ausgewählt werden, um einen Schmelzpunkt von weniger als 150 °C und vorteilhafterweise zwischen 90 °C und 135 °C zu erhalten. In einem weiteren Aspekt können die verschiedenen Bestandteile des Polyamidblocks und ihre Anteile ausgewählt werden, um einen Schmelzpunkt von weniger als 150 °C und vorteilhafterweise zwischen 90 °C und 135 °C zu erhalten.
In einem Aspekt kann die zahlengemittelte molare Masse der Polyamidblöcke zwischen etwa 300 g/mol und etwa 15.000 g/mol, zwischen etwa 500 g/mol und etwa 10.000 g/mol, zwischen etwa 500 g/mol und etwa 6.000 g/mol, zwischen etwa 500 g/mol bis 5.000 g/mol und zwischen etwa 600 g/mol und etwa 5.000 g/mol liegen. In einem weiteren Aspekt kann das zahlengemittelte Molekulargewicht des Polyetherblocks im Bereich von etwa 100 g/mol bis etwa 6.000 g/mol, von etwa 400 g/mol bis 3.000 g/mol und von etwa 200 g/mol bis etwa 3.000 g/mol liegen. In noch einem weiteren Aspekt kann der Polyether-(PE)-Gehalt (x) des Poly(ether-Blockamid)-Polymers zwischen etwa 0,05 bis etwa 0,8 liegen (d. h. von etwa 5 mol-% bis etwa 80 mol-%). In noch einem weiteren Aspekt können die Polyetherblöcke von etwa 10 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-%, von etwa 20 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% und von etwa 30 Gew.-% bis etwa 40 Gew.-% vorhanden sein. Die Polyamidblöcke können von etwa 50 Gew.-% bis etwa 90 Gew.%, von etwa 60 Gew.-% bis etwa 80 Gew.-% und von etwa 70 Gew.-% bis etwa 90 Gew.-% vorhanden sein.
In einem Aspekt können die Polyetherblöcke andere Einheiten als Ethylenoxideinheiten umfassen, wie beispielsweise Propylenoxid oder Polytetrahydrofuran (was zu Polytetramethylen-Glykolsequenzen führt). Es ist auch möglich, gleichzeitig PEG-Blöcke zu verwenden, d. h. solche, die aus Ethylenoxideinheiten bestehen, PPG-Blöcke, d. h. solche, die aus Propylenoxideinheiten bestehen, und P T_mG-Blöcke, d. h. solche, die aus Tetramethylenglykoleinheiten bestehen, ebenso Polytetrahydrofuran genannt. Vorteilhafterweise werden PPG- oder P T_mG-Blöcke verwendet. Die Menge der Polyether-Blöcke in diesen Copolymere enthaltenden Polyamid- und Polyetherblöcken kann zwischen etwa 10 Gew.-% und etwa 50 Gew.-% des Copolymers und zwischen etwa 35 Gew.-% und etwa 50 Gew.-% liegen.
Die Copolymere, die Polyamidblöcke und Polyetherblöcke enthalten, können durch jedes Mittel zum Anbringen der Polyamidblöcke und der Polyetherblöcke hergestellt werden. In der Praxis werden im Wesentlichen zwei Verfahren eingesetzt, wobei eines ein zweistufiges Verfahren und das andere ein einstufiges Verfahren ist.
In dem zweistufigen Verfahren werden die Polyamidblöcke, die Dicarbon-Kettenenden aufweisen, zuerst hergestellt und dann werden in einer zweiten Stufe diese Polyamidblöcke mit den Polyetherblöcken verlinkt. Die Polyamidblöcke, die Dicarbon-Kettenenden aufweisen, wurden durch die Kondensation von Polyamidpräkursoren in Gegenwart einer Kettenstopper-Dicarbonsäure derivatisiert. Wenn die Polyamidpräkursoren nur Lactame oder α,ω-Aminocarbonsäuren sind, wird eine Dicarbonsäure zugefügt. Wenn die Präkursoren bereits eine Dicarbonsäure umfassen, wird diese in Bezug auf die Stöchiometrie der Diamine im Überschuss verwendet. Die Reaktion erfolgt üblicherweise zwischen 180 und 300 °C, bevorzugt 200 bis 290 °C, und der Druck in dem Reaktor wird auf zwischen 5 und 30 Bar eingestellt und für etwa 2 bis 3 Stunden gehalten. Der Druck in dem Reaktorwird langsam auf Atmosphärendruck reduziert und dann wird das überschüssige Wasser abdestilliert, beispielsweise für eine oder zwei Stunden.
Wenn das Polyamid, das Carbonsäure-Endgruppen aufweist, hergestellt wurde, werden der Polyether, das Polyol und ein Katalysator zugefügt. Die Gesamtmenge des Polyethers kann aufgeteilt werden und in einer oder mehreren Portionen zugegeben werden, genauso wie der Katalysator. In einem Aspekt wird der Polyether zuerst zugegeben und die Reaktion der OH-Endgruppen des Polyethers und des Polyols mit den COOH-Endgruppen des Polyamids beginnt mit der Bildung von Esterverbindungen und der Eliminierung von Wasser. Wasser wird soweit wie möglich aus dem Reaktionsgemisch entfernt und dann wird der Katalysator eingeführt, um die Verbindung der Polyamidblöcke mit den Polyetherblöcken abzuschließen. Diese zweite Stufe erfolgt unter Rühren, bevorzugt unter einem Vakuum von mindestens 50 mbar (5000 Pa) bei einer Temperatur, bei der die Reaktionspartner und die erhaltenen Copolymere sich in einem geschmolzenen Zustand befinden. Als Beispiel kann diese Temperatur zwischen 100 und 400 °C und üblicherweise zwischen 200 und 250 °C liegen. Die Reaktion wird durch Messen des Drehmoments überwacht, das durch die Polymerschmelze auf den Rührer ausgeübt wird, oder durch das Messen der elektrischen Energie, die durch den Rührer verbraucht wird. Das Ende der Reaktion wird durch den Wert des Drehmoments oder der angezielten Energie bestimmt. Der Katalysator wird als jedes Produkt definiert, das die Bindung der Polyamidblöcke an die Polyetherblöcke durch Veresterung fördert. Vorteilhafterweise ist der Katalysator ein Derivat eines Metalls (M), das aus der Gruppe bestehend aus Titan, Zirconium und Hafnium ausgewählt ist. In einem Aspekt kann das Derivat aus Tetraalkoxid in Übereinstimmung mit der allgemeinen Formel M(OR)₄, hergestellt werden, wobei M für Titan, Zirconium oder Hafnium steht und R, das identisch oder unterschiedlich sein kann, für lineare oder verzweigte Alkylradikale steht, die 1 bis 24 Kohlenstoffatome aufweisen.
In einem weiteren Aspekt kann der Katalysator ein Salz des Metalls (M) umfassen, insbesondere das Salz von (M) und einer organischen Säure und den Komplexsalzen des Oxids von (M) und/oder des Hydroxids von (M) und einer organischen Säure. In noch einem weiteren Aspekt kann die organische Säure Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Pentansäure, Capronsäure, Caprylsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure, Cyclohexancarbonsäure, Phenylessigsäure, Benzoesäure, Salicylsäure, Oxalsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Phthalsäure und Crotonsäure sein. Essig- und Propionsäuren sind insbesondere bevorzugt. In einigen Aspekten ist M Zirconium und solche Salze werden Zirconylsalze genannt, z. B. das im Handel erhältliche Produkt, das unter dem Namen Zirconylacetat erhältlich ist.
In einem Aspekt variiert der Gewichtsanteil des Katalysators von etwa 0,01 bis etwa 5 % des Gewichts des Gemischs aus dem Dicarbon-Polyamids mit dem Polyetherdiol und dem Polyol. In einem weiteren Aspekt variiert der Gewichtsanteil des Katalysators von etwa 0,05 bis etwa 2 % des Gewichts des Gemischs aus dem Dicarbon-Polyamid mit dem Polyetherdiol und dem Polyol.
In dem einstufigen Verfahren werden die Polyamid-Präkursoren, der Kettenstopper und das Polyether miteinander vermischt; was dann erhalten wird, ist ein Polymer, das im Wesentlichen Polyetherblöcke und Polyamidblöcke sehr unterschiedlicher Länge aufweist, aber ebenso die verschiedenen Reaktionspartner, die zufällig miteinander reagiert haben, die zufällig entlang der Kette verteilt sind. Es handelt sich um dieselben Reaktionspartner und denselben Katalysator wie in dem oben beschriebenen zweistufigen Prozess. Wenn die Polyamid-Präkursoren nur Lactame sind, ist es vorteilhaft, ein wenig Wasser zuzugeben. Das Copolymer weist im Wesentlichen dieselben Polyetherblöcke und dieselben Polyamidblöcke auf, jedoch ebenso einen geringen Anteil der verschiedenen Reaktionspartner, die zufällig entlang der Polymerkette verteilt sind. Wie in der ersten Stufe des oben beschriebenen zweistufigen Verfahrens ist der Reaktor geschlossen und wird unter Rühren erhitzt. Der hergestellte Druck liegt zwischen 5 und 30 bar. Wenn sich der Druck nicht mehr verändert, wird der Reaktor unter reduzierten Druck gesetzt, während das kräftige Rühren der geschmolzenen Reaktionspartner weiterhin aufrechterhalten wird. Die Reaktion wird wie zuvor im Fall des zweistufigen Prozesses überwacht.
Das richtige Verhältnis von Polyamid- zu Polyetherblöcken ist in einem einzelnen Poly(ether-Blockamid) zu finden oder ein Gemisch aus zwei oder mehreren unterschiedlichen Zusammensetzungen von Poly(ether-Blockamid)en kann mit der richtigen durchschnittlichen Zusammensetzung verwendet werden. In einem Aspekt kann es hilfreich sein, ein Blockcopolymer, das einen hohen Anteil von Polyamidgruppen aufweist, mit einem Blockcopolymer zu vermischen, das einen höheren Anteil an Polyetherblöcken aufweist, um ein Gemisch herzustellen, das einen durchschnittlichen Anteil von Polyetherblöcken von etwa 20 bis 40 Gew.-% der gesamten Mischung aus Poly(amid-Block-Ether)-Copolymeren aufweist und bevorzugt etwa 30 bis 35 Gew.-%. In einem weiteren Aspekt umfasst das Copolymer eine Mischung aus zwei unterschiedlichen Poly(ether-Blockamid)en, die mindestens ein Blockcopolymer umfassen, das einen Anteil an Polyetherblöcken aufweist, der unter etwa 35 Gew.-% liegt, und ein zweites Poly(ether-Blockamid), das mindestens etwa 45 Gew.-% Polyetherblöcken aufweist.
In verschiedenen Aspekten ist das thermoplastische Polymer ein Polyamid oder ein Poly(ether-Blockamid) mit einer Schmelztemperatur (T_m) von etwa 90 °C bis etwa 120 °C, wenn diese in Übereinstimmung mit AS T_m D3418-97, wie hierin weiter unten beschrieben, bestimmt wird. In einem weiteren Aspekt ist das thermoplastische Polymer ein Polyamid oder ein Poly(ether-Blockamid) mit einer Schmelztemperatur (T_m) von etwa 93 °C bis etwa 99 °C, wenn diese in Übereinstimmung mit AS T_m D3418-97, wie hierin weiter unten beschrieben, bestimmt wird. In noch einem weiteren Aspekt ist das thermoplastische Polymer ein Polyamid oder ein Poly(ether-Blockamid) mit einer Schmelztemperatur (T_m) von etwa 112 °C bis etwa 118 °C, wenn diese in Übereinstimmung mit AS T_m D3418-97, wie hierin weiter unten beschrieben, bestimmt wird. In einigen Aspekten ist das thermoplastische Polymer ein Polyamid oder ein Poly(ether-Blockamid) mit einer Schmelztemperatur von etwa 90 °C, etwa 91 °C, etwa 92 °C, etwa 93 °C, etwa 94°C, etwa 95 °C, etwa 96°C, etwa 97 °C, etwa 98°C, etwa 99 °C, etwa 100°C, etwa 101 °C, etwa 102°C, etwa 103 °C, etwa 104C, etwa 105 °C, etwa 106°C, etwa 107 °C, etwa 108 °C, etwa 109°C, etwa 110 °C, etwa 111°C, etwa 112 °C, etwa 113°C, etwa 114 °C, etwa 115 °C, etwa 116°C, etwa 117 °C, etwa 118°C, etwa 119 °C, etwa 120°C, jedem Bereich von Schmelztemperatur-(T_m)-Werten, die in jeden beliebigen der oben genannten Werte eingeschlossen sind, oder eine beliebige Kombination aus den oben genannten Schmelztemperatur-(T_m)-Werten, wenn diese in Übereinstimmung mit AS T_m D3418-97, wie hierin weiter unten beschrieben, bestimmt werden.
In verschiedenen Aspekten ist das thermoplastische Polymer ein Polyamid oder ein Poly(Etherblockamid) mit einer Glasübergangstemperatur (T_g) von etwa -20°C bis etwa 30°C, wenn sie gemäß ASTM D3418-97, wie nachstehend beschrieben, bestimmt wird. In einem weiteren Aspekt ist das thermoplastische Polymer ein Polyamid oder ein Poly(Etherblockamid) mit einer Glasübergangstemperatur (T_g)von etwa -13°C bis etwa -7°C, wenn sie gemäß ASTM D3418-97, wie nachstehend beschrieben, bestimmt wird. In einem weiteren Aspekt ist das thermoplastische Polymer ein Polyamid oder ein Poly(Etherblockamid) mit einer Glasübergangstemperatur (T_g) von etwa 17°C bis etwa 23 °C, wenn sie gemäß ASTM D3418-97, wie nachstehend beschrieben, bestimmt wird. In einigen Aspekten ist das thermoplastische Polymer ein Polyamid oder ein Poly(Etherblockamid) mit einer Glasübergangstemperatur (T_g) von etwa -20°C, etwa -19°C, etwa -18°C, etwa -17°C, etwa -16°C, etwa -15°C, etwa -14°C, etwa -13 °C, etwa -12°C, etwa -10°C, etwa -9°C, etwa-8°C, etwa -7°C, etwa -6°C, etwa -5°C, etwa -4 °C, etwa -3°C, etwa -3°C, etwa -3°C, etwa -3 °C, etwa -8°C, etwa -7 °C, etwa -6°C, etwa - 5°C, etwa -4°C, etwa -3 °C, etwa -3°C, etwa -3 °C, etwa -3°C, etwa -2 °C, etwa -1°C, etwa 0 °C, etwa 1°C, etwa 2 °C, etwa 3°C, etwa 4 °C, etwa 5°C, etwa 6 °C, etwa 7°C, etwa 8 °C, etwa 9°C, etwa 10°C, etwa 11°C, etwa 12°C, etwa 13°C, etwa 14°C , etwa 15°C, etwa 16°C, etwa 17°C, etwa 18°C, etwa 19°C, etwa 20 °C, beliebigen Glasübergangstemperaturwerten, die von einem der vorstehenden Werte umschlossen werden, oder eine Kombination der vorstehenden Glasübergangstemperaturwerte, wenn sie gemäß ASTM D3418-97, wie nachstehend beschrieben, bestimmt werden.
In verschiedenen Aspekten ist das thermoplastische Polymer ein Polyamid oder ein Poly(Etherblockamid) mit einem Schmelzflussindex von etwa 10 cm³/10 min bis etwa 30 cm³/10 min, wenn es nach ASTM D1238-13, wie nachstehend beschrieben, bei 160°C bei einem Gewicht von 2,16 kg getestet wird. In einem weiteren Aspekt ist das thermoplastische Polymer ein Polyamid oder ein Poly(Etherblockamid) mit einem Schmelzflussindex von etwa 22 cm³/10 min bis etwa 28 cm³/10 min, wenn es nach ASTM D1238-13, wie nachstehend beschrieben, bei 160°C bei einem Gewicht von 2,16 kg getestet wird. In einigen Aspekten ist das thermoplastische Polymer ein Polyamid oder ein Poly(Etherblockamid) mit einem Schmelzflussindex von etwa 10 cm³/10 min, etwa 11 cm³/10 min, etwa 12 cm³/10 min, etwa 13 cm³/10 min, etwa 14 cm³/10 min, etwa 15 cm³/10 min, etwa 16 cm³/10 min, etwa 17 cm³/10 min, etwa 18 cm³/10 min, etwa 19 cm³/10 min, etwa 20 cm³/10 min, etwa 21 cm³/10 min, etwa 23cm³/10 min, etwa 24 cm³/10 min, etwa 25 cm³/10 min, etwa 26 cm³/10 min, etwa 27 cm³/10 min, etwa 28 cm³/10 min, etwa 29 cm³/10 min, etwa 30 cm³/10 min, einem beliebigen Bereich von Schmelzflussindexwerten, der von einem der vorgenannten Werte umschlossen wird, oder einer beliebigen Kombination der vorstehenden Schmelzflussindexwerte, wenn sie gemäß ASTM D1238-13, wie nachstehend bei 160 °C mit einem Gewicht von 2,16 kg beschrieben, bestimmt werden.
In verschiedenen Aspekten ist das thermoplastische Polymer ein Polyamid oder ein Poly(Etherblockamid) mit einem Ergebnis aus dem Ross-Kaltbiegetest von etwa 120.000 bis etwa 180.000, wenn es auf einer thermogeformten Plaque des Polyamids oder des Poly(Etherblockamid) gemäß dem nachstehend beschriebenen Ross-Kaltbiegetest getestet wird. In einem weiteren Aspekt ist das thermoplastische Polymer ein Polyamid oder ein Poly(Etherblockamid) mit einem Ergebnis aus dem Ross-Kaltbiegetest von etwa 140.000 bis etwa 160.000, wenn es auf einer thermogeformten Plaque des Polyamids oder des Poly(Etherblockamid) gemäß dem unten beschriebenen Ross-Kaltbiegetest getestet wird. In einem weiteren Aspekt ist das thermoplastische Polymer ein Polyamid oder ein Poly(Etherblockamid) mit einem Ergebnis aus dem Ross-Kaltbiegetest von etwa 130.000 bis etwa 170.000, wenn es auf einer thermogeformten Plaque des Polyamids oder des Poly(Etherblockamids) gemäß dem unten beschriebenen Ross-Kaltbiegetest getestet wird. In einigen Aspekten ist das thermoplastische Polymer ein Polyamid oder ein Poly(Etherblockamid) mit einem Ross-Kaltbiegetestergebnis von etwa 120.000, etwa 125.000, etwa 130.000, etwa 135.000, etwa 140.000, etwa 145.000, etwa 160.000, etwa 165.000, etwa 170.000, etwa 175.000, etwa 180.000, jedem Bereich kalter Ross Flex-Testwerte, die von einem der vorstehenden Werten oder einer beliebigen Kombination der vorstehenden Ross-Kaltbiegetestprüfwerte umschlossen werden, wenn sie auf einer thermogeformten Plaque des Polyamids oder des Poly(Etherblockamid) gemäß dem nachstehend beschriebenen Ross-Kaltbiegetest getestet werden.
In verschiedenen Aspekten ist das thermoplastische Polymer ein Polyamid oder ein Poly(Etherblockamid) mit einem Modul von etwa 5 MPa bis etwa 100 MPa, wenn es auf einer thermogeformten Plaque nach ASTM-D412-98-Standardprüfverfahren für vulkanisierte Kautschuke und thermoplastische Kautschuke und thermoplastische Elastomerspannung mit unten beschriebenen Modifikationen bestimmt wird. In einem weiteren Aspekt ist das thermoplastische Polymer ein Polyamid oder ein Poly(Etherblockamid) mit einem Modul von etwa 20 MPa bis etwa 80 MPa, wenn es auf einer thermogeformten Plaque nach ASTM-D412-98 Standardprüfverfahren für vulkanisierte Kautschuke und thermoplastische Kautschuke und thermoplastische Elastomerspannung mit unten beschriebenen Modifikationen bestimmt wird. In einigen Aspekten ist das thermoplastische Polymer ein Polyamid oder ein Poly(Etherblockamid) mit einem Modul von etwa 5 MPa, etwa 10 MPa, etwa 15 MPa, etwa 20 MPa, etwa 25 MPa, etwa 30 MPa, etwa 35 MPa, etwa 40 MPa, etwa 65 MPa, etwa 70 MPa, etwa 75 MPa, etwa 80 MPa, etwa 85 MPa, etwa 90 MPa, etwa 95 MPa, etwa 100 MPa, einem beliebigen Modulwertbereich, der von einem der vorstehenden Werte umschlossen wird, oder einer Kombination der vorstehenden Modulwerte, wenn sie auf einer thermogeformten Plaque des Polyamids oder des Poly(Etherblockamid) gemäß dem ASTM-D412-98-Standardtestverfahren für vulkanisierte Kautschuke und thermoplastische Kautschuke und thermoplastische Elastomerspannung mit nachstehend beschriebenen Modifikationen bestimmt wird.
In verschiedenen Aspekten ist das thermoplastische Polymer ein Polyamid oder ein Poly(Etherblockamid) mit einer Schmelztemperatur (T_m) von etwa 115 °C, wenn sie gemäß ASTM D3418-97, wie nachstehend beschrieben, bestimmt wird; einer Glasübergangstemperatur (T_g) von etwa -10 °C, wenn sie gemäß ASTM D3418-97, wie nachstehend beschrieben, bestimmt wird; einem Schmelzflussindex von etwa 25 cm³/10 min bei Prüfung nach ASTM D1238-13, wie nachstehend beschrieben, bei 160°C bei einem Gewicht von 2,16 kg; einem Ross-Kaltbiegetestergebnis von etwa 150.000, wenn es auf einer thermogeformten Plaque gemäß dem unten beschriebenen Ross-Kaltbiegetest getestet wird; und einem Modul von etwa 25 MPa bis etwa 70 MPa, wenn es auf einer thermogeformten Plaque nach ASTM-D412-98 StandardPrüfverfahren für vulkanisierte Kautschuke und thermoplastische Kautschuke und thermoplastische Elastomerspannung mit nachstehend beschriebenen Modifikationen bestimmt wird.
In verschiedenen Aspekten ist das thermoplastische Polymer ein Polyamid oder ein Poly(Etherblockamid) mit einer Schmelztemperatur (T_m) von etwa 96 °C, wenn sie gemäß ASTM D3418-97 bestimmt wird, wie nachstehend beschrieben; einer Glasübergangstemperatur (T_g) von etwa 20 °C, wenn sie gemäß ASTM D3418-97, wie nachstehend beschrieben, bestimmt wird; einem Ross-Kaltbiegetestergebnis von etwa 150.000, wenn es auf einer thermogeformten Plaque gemäß dem nachstehend beschriebenen Ross-Kaltbiegetest getestet wird; und einem Modul von weniger als oder gleich etwa 10 MPa, wenn es auf einer thermogeformten Plaque gemäß ASTM-D412-98-Standardprüfverfahren für vulkanisierte Kautschuke und thermoplastische Kautschuke und thermoplastische Elastomerspannung mit nachstehend beschriebenen Modifikationen bestimmt wird.
In verschiedenen Aspekten ist das thermoplastische Polymer ein Polyamid oder ein Poly(Etherblockamid) eine Mischung aus einem ersten Polyamid oder einem Poly(Etherblockamid) mit einer Schmelztemperatur (T_m) von etwa 115 °C, wenn sie gemäß ASTM D3418-97, wie nachstehend beschrieben, bestimmt wird; einer Glasübergangstemperatur (T_g) von etwa-10 °C, wenn sie gemäß ASTM D3418-97, wie nachstehend beschrieben, bestimmt wird; einem Schmelzflussindex von etwa 25 cm³/10 min bei Prüfung nach ASTM D1238-13, wie nachstehend beschrieben, bei 160 °C bei einem Gewicht von 2,16 kg; einem Ergebnis aus dem Ross-Kaltbiegetest von etwa 150.000 bei Prüfung auf einer thermogeformten Plaque gemäß dem nachstehend beschriebenen Ross-Kaltbiegetest und einem Modul von etwa 25 MPa bis etwa 70 MPa, wenn es auf einer thermogeformten Plaque gemäß ASTM-D412-98-StandardPrüfverfahren für vulkanisierte Kautschuke und thermoplastische Kautschuke und thermoplastische Elastomerspannung mit nachfolgend beschriebenen Modifikationen bestimmt wird; und ein zweites Polyamid oder ein Poly(Etherblockamid) mit einer Schmelztemperatur (T_m) von etwa 96 °C, wenn sie gemäß ASTM D3418-97, wie nachfolgend beschrieben, bestimmt wird; einer Glasübergangstemperatur (T_g) von etwa 20 °C, wenn sie gemäß ASTM D3418-97, wie nachfolgend beschrieben, bestimmt wird; einem Ergebnis aus dem Ross-Kaltbiegetest von etwa 150.000, wenn es auf einer thermogeformten Plaque gemäß dem nachstehend beschriebenen Ross-Kaltbiegetest getestet wird; und einem Modul von weniger als oder gleich etwa 10 MPa, wenn es auf einer thermogeformten Plaque gemäß ASTM-D412-98-Standardprüfverfahren für vulkanisierte Kautschuke und thermoplastische Kautschuke und thermoplastische Elastomerspannung mit nachfolgend beschriebenen Modifikationen bestimmt wird.
Zu den exemplarisch kommerziell erhältlichen Copolymeren gehören unter anderem die unter den Handelsnamen VESTAMID^® (Evonik Industries) erhältlichen Copolymere. PLATAMID^® (Arkema), z. B., Produktcode H2694; PEBAX^® (Arkema), z. B. Produktcode „PEBAX MH1657“ und „PEBAX MV1074“; PEBAX^® RNEW (Arkema); GRILAMID^® (EMS-Chemie AG) oder auch ähnliche Materialien, die von verschiedenen anderen Lieferanten hergestellt werden.
In einigen Beispielen ist das thermoplastische Polyamid physikalisch durch z. B. unpolare oder polare Wechselwirkungen zwischen den Polyamidgruppen der Polymere miteinander verflochten. In Beispielen, bei denen es sich bei dem thermoplastischen Polyamid um ein thermoplastisches Copolyamid handelt, kann das thermoplastische Copolyamid durch Wechselwirkungen zwischen den Polyamidgruppen, gegebenenfalls durch Wechselwirkungen zwischen den Copolymergruppen, physikalisch vernetzt werden. Wenn das thermoplastische Copolyamid physikalisch vernetzt ist, können die Polyamidsegmente den als „hartes Segment“ bezeichneten Teil des Polymers bilden und Copolymersegmente können den als „weiches Segment“ bezeichneten Teil des Polymers bilden. Wenn das thermoplastische Copolyamid beispielsweise ein thermoplastisches Poly(Etherblockamid) ist, bilden die Polyamidsegmente den harten Segmentteil des Polymers und Polyethersegmente können den weichen Segmentanteil des Polymers bilden. Daher kann das thermoplastische Polymer in einigen Beispielen ein physikalisch vernetztes polymeres Netzwerk mit einer oder mehreren Polymerketten mit Amidgliedern einschließen.
In einigen Aspekten umfasst das Polyamidsegment des thermoplastischen Copolyamids Polyamid-11 oder Polyamid-12 und das Polyethersegment ist ein Segment, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Polyethylenoxid-, Polypropylenoxid- und Polytetramethylenoxidsegmenten sowie Kombinationen davon besteht.
Optional kann das thermoplastische Polyamid teilweise kovalent vernetzt werden, wie hier beschrieben. In solchen Fällen ist davon auszugehen, dass der im thermoplastischen Polyamid vorhandene Vernetzungsgrad derart ist, dass das teilweise kovalent vernetzte thermoplastische Polyamid bei der thermischen Verarbeitung in Form eines Garns oder einer Faser zu den Schuhen der vorliegenden Offenbarung ausreichend thermoplastisch ist, so dass das teilweise kovalent vernetzte thermoplastische Polyamid während der Verarbeitung aufgeweicht oder geschmolzen wird.
Thermoplastische Polyester
In Aspekten können die thermoplastischen Polymere aus einem thermoplastischen Polyester bestehen. Das thermoplastische Polyester kann durch Reaktion einer oder mehrerer Carbonsäuren oder seiner esterbildenden Derivate mit einem oder mehreren bivalenten oder multivalenten aliphatischen, alicyclischen, aromatischen oder araliphatischen Alkoholen oder einem Bisphenol gebildet werden. Das thermoplastische Polyester kann ein Polyester-Homopolymer mit sich wiederholenden Polyestersegmenten derselben chemischen Struktur sein. Alternativ kann das Polyester eine Reihe von Polyestersegmenten mit unterschiedlichen chemischen Polyesterstrukturen (z. B. Polyglykolsäuresegmente, Polymilchsäuresegmente, Polycaprolactonsegmente, Polyhydroxyalkanoatsegmente, Polyhydroxybutyratsegmente usw.) umfassen. Die Polyestersegmente mit unterschiedlicher chemischer Struktur können nach dem Zufallsprinzip oder als sich wiederholende Blöcke angeordnet werden.
Zu den beispielhaften Carbonsäuren, die zur Herstellung eines thermoplastischen Polyesters verwendet werden können, gehören unter anderem, aber nicht hierauf beschränkt, Adipinsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, Nonandicarbonsäure, Decandicarbonsäure, Undecandicarbonsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, Alkyl-substituierte oder halogenierte Terephthalsäure, alkyl-substituierte oder halogenierte Isophthalsäure, Nitroterephthalsäure, 4,4'-Diphenyletherdicarbonsäure, 4,4'-Diphenylthieutherdicarcarbonsäure, 4,4'-Diphenylsulfondicarbonsäure, 4,4'-Diphenylalkylenedicarbonsäure, Naphthalin-2,6-dicarbonsäure, Cyclohexan-1,4-dicarbonsäure und Cyclohexan-1,3-dicarbonsäure. Zu den beispielhaften Diolen oder Phenolen, die für die Herstellung des thermoplastischen Polyesters geeignet sind, gehören unter anderem, aber nicht hierauf beschränkt, Ethylenglykol, Diethylenglykol, 1,3-Propandiol, 1,4-Butandiol, 1,6-Hexanediol, 1,8-Octanediol, 1,10-Decanediol, 1,2-Propandiol, 2,2-Dimethyl-1,3-Propandiol, 2,2,4-Trimethylhexanediol, p-Xylenediol, 1,4-Cyclohexanediol, 1,4-Cyclohexan-Dimethanol und Bis-A-Phenol.
In einigen Aspekten ist das thermoplastische Polyester ein Polybutylenterephthalat (PBT), ein Polytrimethylenterephthalat, ein Polyhexamethylenterephthalat, ein Poly-1,4-dimethylcyclohexanterephthalat, ein Polyethylenterephthalat (PET), ein Polyethylenisophthalat (PEI), ein Polyarylat (PAR), ein Polybutylennaphthalat (PBN), ein Flüssigkristall-Polyester oder eine Mischung oder ein Gemisch von zwei oder mehr der Vorstehenden.
Das thermoplastische Polyester kann ein Co-Polyester sein (d. h. ein Co-Polymer mit Polyestersegmenten und Nicht-Polyester-Segmenten). Das Co-Polyester kann ein aliphatisches Co-Polyester sein (d. h. ein Co-Polyester, in dem sowohl die Polyestersegmente als auch die Nicht-Polyester-Segmente aliphatisch sind). Alternativ kann das Co-Polyester aromatische Segmente enthalten. Die Polyestersegmente des Co-Polyesters können Polyglykolsäuresegmente, Polymilchsäuresegmente, Polycaprolactonsegmente, Polyhydroxyalkanoatsegmente, Polyhydroxybutyratsegmente oder eine beliebige Kombination davon umfassen oder daraus bestehen. Die Polyestersegmente des Co-Polyesters können nach dem Zufallsprinzip oder als sich wiederholende Blöcke angeordnet werden.
Beispielsweise kann das thermoplastische Polyester ein Blockcopolyester mit sich wiederholenden Blöcken von polymeren Einheiten der gleichen chemischen Struktur (Segmente) sein, die relativ härter sind (harte Segmente), und sich wiederholenden Blöcke von polymeren Segmenten, die relativ weicher sind (weiche Segmente). In Blockcopolyestern, einschließlich Blockcopolyestern mit sich wiederholenden harten Segmenten und weichen Segmenten, können physikalische Querverbindungen innerhalb der Blöcke oder zwischen den Blöcken oder sowohl innerhalb als auch zwischen den Blöcken vorhanden sein. In einem bestimmten Beispiel kann das thermoplastische Material im Wesentlichen aus einem elastomeren thermoplastischen Co-Polyester bestehen, das sich wiederholende Blöcke harter Segmente und sich wiederholende Blöcke weicher Segmente enthält.
Die Nicht-Polyestersegmente des Co-Polyesters können Polyethersegmente, Polyamidsegmente oder beide Polyethersegmente und Polyamidsegmente umfassen oder daraus bestehen. Das Co-Polyester kann ein Blockcopolyester oder ein zufälliges Co-Polyester sein. Das thermoplastische Co-Polyester kann aus der Polykodensation eines Polyesteroligomers oder Prepolymers mit einem zweiten Oligomer-Prepolymer zu einem Blockcopolyester gebildet werden. Optional kann das zweite Prepolymer ein hydrophiles Prepolymer sein. Beispielsweise kann das Co-Polyester aus der Polykondensation von Terephthalsäure oder Naphthalindicarbonsäure mit Ethylenglykol, 1,4-Butandiol oder 1-3 Propandiol gebildet werden. Beispiele für Co-Polyester sind Polyethelene-Adipat, Polybutylensuccinat, Poly(3-Hydroxbutyrat-Co-3-Hydroxyvalerat), Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polytrimethylenterephthalat, Polyethylennapthalat und Kombinationen davon. In einem bestimmten Beispiel kann das Copolyamid Polyethylenterephthalat umfassen oder daraus bestehen.
In einigen Aspekten ist das thermoplastische Polyester ein Blockcopolymer, das Segmente eines oder mehrerer Polybutylenterephthalate (PBT), eines Polytrimethylenterephthalats, eines Polyhexamethylenterephthalats, eines Poly-1,4-Dimethylcyclohexanterephthalats, eines Polyethylenterephthalats (PET), eines Polyethylenisophthalats (PEI), eines Polyarylats (PAR), eines Polybutylennaphthalats (PBN) und eines Flüssigkristallpolyesters umfasst. Ein geeignetes thermoplastisches Polyester, das ein Blockcopolymer ist, kann beispielsweise ein PET/PEI-Copolymer, ein Polybutylenterephthalat/Tetraethylenglykol-Copolymer, ein Polyoxyalkylenediimid-Diacid/Polybutylen-Terephthalat-Copolymer oder eine Mischung oder ein Gemisch eines der Vorstehenden sein.
In einigen Aspekten ist das thermoplastische Polyester ein biologisch abbaubares Harz, z. B. ein copolymerisiertes Polyester, in dem Poly(A-Hydroxysäure) wie Polyglykolsäure oder Polymilchsäure als Hauptwiederholungseinheiten enthalten ist.
Die offenbarten thermoplastischen Polyester können mit einer Vielzahl von Polykondensierungsmethoden hergestellt werden, die dem Fachmann bekannt sind, wie z. B. einer Lösungsmittelpolymerisation oder einem Schmelzpolymerisationsverfahren.
Thermoplastische Polyolefine
In einigen Aspekten können die thermoplastischen Polymere im Wesentlichen aus einem thermoplastischen Polyolefin bestehen oder diese umfassen. Beispiele für thermoplastische Polyolefine können unter anderem Polyethylen, Polypropylen und thermoplastische Olefin-Elastomere (z. B. Metallocen-katalysierte Blockcopolymere aus Ethylen und Olefinen mit 4 bis etwa 8 Kohlenstoffatomen) umfassen. In einem weiteren Aspekt ist das thermoplastische Polyolefin ein Polymer, das aus einem Polyethylen, einem Ethylen-Olefin-Copolymer, einem Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPDM), einem Polybuten, einem Polyisobutylen, einem Poly-4-Methyl-1-penten, einem Polyisopren, einem Polybutadien, einem EthylenmethacrylsäureCopolymer und einem Olefin-Elastomer wie einem dynamisch vernetzten Polymer aus Polypropylen (PP) und einem Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPDM) sowie Mischungen oder Mischungen der Vorstehenden bestehen. Weitere beispielhafte thermoplastische Polyolefine, die in den offenbarten Zusammensetzungen, Garnen und Fasern nützlich sind, sind Polymere von Cycloolefinen wie Cyclopenten oder Norbornen.
Es versteht sich, dass Polyethylen, das optional vernetzt werden kann, eine Vielzahl von Polyethylenen ist, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Low-Density-Polyethylen (LDPE), Linear-Low-Density-Polyethylen (LLDPE), (VLDPE) und (ULDPE), Medium-Density-Polyethylen (MDPE), High-Density-Polyethylen (HDPE), High-Density-Polyethylen of High-Molecular-Weight (HDPE-HMW), High-Density-Polyethylen of Ultra-High-Molecular-Weight (HDPE-UHMW). Ein Polyethylen kann auch ein Polyethylen-Copolymer sein, das aus Monolefinen und Diolefinen gewonnen wird, die mit Vinyl, Acrylsäure, Methacrylsäure, Ethylacrylat, Vinylalkohol und/oder Vinylacetat copolymerisiert sind. Polyolefin-Copolymere, die Vinylacetat-abgeleitete Einheiten enthalten, können ein Copolymer mit hohem Vinylacetatgehalt sein, z. B. größer als etwa 50 Gew.-% aus Vinylacetat-abgeleiteter Zusammensetzung.
In einigen Aspekten kann das thermoplastische Polyolefin, wie hier in offenbart, durch freie Radikale, kationische und/oder anionische Polymerisation durch Methoden gebildet werden, die dem Fachmann bekannt sind (z. B. mit einem Peroxidinitiator, Wärme und/oder Licht). In einem weiteren Aspekt kann das offenbarte thermoplastische Polyolefin durch Radikalpolymerisation unter hohem Druck und bei erhöhter Temperatur hergestellt werden. Alternativ kann das thermoplastische Polyolefin durch katalytische Polymerisation mit einem Katalysator hergestellt werden, der normalerweise ein oder mehrere Metalle aus den Metallen der Gruppen IVb, Vb, Vlb oder VIII enthält. Der Katalysator hat in der Regel einen oder mehrere Liganden, typischerweise Oxide, Halogenide, Alkoholate, Ester, Ether, Ader, Alkyle, Alkenyle und/oder Aryle, die entweder p- oder s-koordiniert mit der Gruppe IVb, Vb, Vlb oder VIII Metall komplexiert werden können. In verschiedenen Aspekten können die Metallkomplexe in freier Form oder auf Substraten fixiert sein, typischerweise auf aktiviertem Magnesiumchlorid, Titan(III)chlorid, Aluminiumoxid oder Siliziumoxid. Es versteht sich, dass die Metallkatalysatoren im Polymerisationsmedium löslich oder unlöslich sein können. Die Katalysatoren können selbst in der Polymerisation verwendet werden oder es können weitere Aktivatoren verwendet werden, typischerweise eine Gruppe la, Ila und/oder Illa Metallalkyle, Metallhydride, Metallalkylhalogenide, Metallalkyloxide oder Metallalkyloxane. Die Aktivatoren können bequem mit weiteren Ester-, Ether-, Amin- oder Silylethergruppen modifiziert werden.
Geeignete thermoplastische Polyolefine können durch Polymerisation von Monolefinen und Diolefinen, wie hier beschrieben, hergestellt werden. Zu den beispielhaften Monomeren, die zur Herstellung von offenbartem thermoplastischem Polyolefin verwendet werden können, gehören unter anderem, aber nicht hierauf beschränkt, Ethylen, Propylen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 2-Methyl-1-propen, 3-Methyl-1-penten, 4-Methyl-1-penten, 5-Methyl-1-hexen und Mischungen davon.
Geeignete Ethylen-Olefin-Copolymere können durch Copolymerisierung von Ethylen mit einem Olefin wie Propylen, Buten-1, Hexen-1, Octen-1,4-methyl-1-penten oder dergleichen mit Kohlenstoffzahlen von 3 bis 12 erhalten werden.
Geeignete dynamisch vernetzte Polymere können durch Vernetzung einer Kautschukkomponente als weiches Segment erreicht werden und gleichzeitig können ein hartes Segment wie PP und ein weiches Segment wie EPDM mit einer Knetmaschine wie einem Banbbury-Mischer und einem biaxialen Extruder physikalisch dispergieren.
In einigen Aspekten kann das thermoplastische Polyolefin eine Mischung aus thermoplastischen Polyolefinen sein, wie z. B. einer Mischung aus zwei oder mehr Polyolefinen, die oben beschrieben offenbart sind. Ein geeignetes Gemisch aus thermoplastischen Polyolefinen kann beispielsweise eine Mischung aus Polypropylen mit Polyisobutylen, Polypropylen mit Polyethylen (z. B. PP/HDPE, PP/LDPE) oder Mischungen verschiedener Polyethylen-Typen (z. B. LDPE/HDPE) sein.
In einigen Aspekten kann das thermoplastische Polyolefin ein Copolymer geeigneter Monolefinmonomere oder ein Copolymer eines geeigneten Monolefinmonomers und eines Vinylmonomers sein. Beispielhafte thermoplastische Polyolefin-Copolymere umfassen unter anderem, aber nicht hierauf beschränkt, Ethylen/Propylen-Copolymere, lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE) und Mischungen davon mit Polyethylen niedriger Dichte (LDPE), Propylen/But-1-ene Copolymere, Propylen/Isobutylen-Copolymere, Ethylen/But-1-ene-Copolymere, Ethylen/Hexen-Copolymere, Ethylen/Methylpenten-Copolymere, Ethylen/Heptencopolymere, Ethylen/Octen-Copolymere, Propylen/Butadien-Copolymere, Isobutylen/Isoprencopolymere, Ethylen/Alkyl-Acrylat-Copolymere, Ethylen/Alkylmethacrylat-Copolymere, Ethylen/Vinylacetat-Copolymere, Copolymere mit Kohlenmonoxid oder Ethylen/Acrylsäure-Copolymeren und deren Salzen (Ionomeren) sowie Terpolymeren aus Ethylen mit Propylen und einem Dien wie Hexadien, Dicyclopentadien oder Ethyliden-Norbornen; und Mischungen solcher Copolymere miteinander und mit Polymeren, die oben in 1) genannt wurden, z. B. Polypropylen/Ethylenpropylen-Copolymere, LDPE/Ethylen-VinylacetatCopolymere (EVA), LDPE/Ethylen-Acrylsäure-Copolymere (EAA), LLDPE/EVA, LLDPE/EAA und abwechselnde oder zufällige Polyalkylen/Kohlenmonoxid-Copolymere und Mischungen davon mit anderen Polymeren, z. B. Polyamiden.
In einigen Aspekten kann das thermoplastische Polyolefin ein Polypropylen-Homopolymer, ein Polypropylen-Copolymer, ein Polypropylen-Zufallscopolymer, ein Polypropylen-Blockcopolymer, ein Polyethylen-Homopolymer, ein Polyethylen-ZufallsCopolymer, ein Polyethylen-Copolymer mit niedriger Dichte (LDPE), ein lineares Polyethylen niedriger Dichte (LLDPE), ein Polyethylen mittlerer Dichte, ein Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE) oder Mischungen oder ein Gemisch sein.
In einigen Aspekten ist das Polyolefin ein Polypropylen. Der Begriff „Polypropylen“, wie er hier verwendet wird, soll jede polymere Zusammensetzung umfassen, die Propylenmonomere umfasst, entweder allein oder in Mischung oder Copolymere mit anderen zufällig ausgewählten und orientierten Polyolefinen, Dienen oder anderen Monomeren (wie Ethylen, Butylen und dergleichen). Ein solcher Begriff umfasst auch jede unterschiedliche Konfiguration und Anordnung der konstituierenden Monomere (wie ataktische, syndiotaktische, isotaktische und dergleichen). So soll der Begriff, wie er auf Fasern angewendet wird, tatsächliche lange Stränge, Bänder, Fäden und dergleichen von gezogenem Polymer umfassen. Das Polypropylen kann von beliebigem Standardschmelzfluss stammen (durch Prüfung), jedoch besitzen Standardfaser-Polypropylen-Harze Bereiche von Schmelzflussindizes zwischen etwa 1 und 1000.
In einigen Aspekten ist das Polyolefin ein Polyethylen. Der Begriff „Polyethylen“, wie er hier verwendet wird, soll jede polymere Zusammensetzung umfassen, die Ethylenmonomere umfasst, entweder allein oder in Mischung oder Copolymere mit anderen zufällig ausgewählten und orientierten Polyolefinen, Dienen oder anderen Monomeren (wie Propylen, Butylen und dergleichen). Ein solcher Begriff umfasst auch jede unterschiedliche Konfiguration und Anordnung der konstituierenden Monomere (wie ataktische, syndiotaktische, isotaktische und dergleichen). So soll der Begriff, wie er auf Fasern angewendet wird, tatsächliche lange Stränge, Bänder, Fäden und dergleichen von gezogenem Polymer umfassen. Das Polyethylen kann aus beliebigem Standardschmelzfluss stammen (durch Prüfung), jedoch besitzen Standardfaser-Polyethylen-Harze Bereiche von Schmelzflussindizes zwischen etwa 1 und 1000.
Methoden zur Herstellung von Harzzusammensetzungen
In verschiedenen Aspekten bietet diese Offenbarung auch ein Verfahren zur Herstellung einer Harzzusammensetzung, das Verfahren einschließlich der Mischung eines Polypropylen-Copolymers und einer wirksamen Menge eines Polymerharzmodifizierers, wobei die effektive Menge des Polymerharzmodifizierers wirksam ist, damit die Harzzusammensetzung einen Flextest gemäß dem Ross-Kaltbiegetest mit dem Plaque-Probenahmeverfahren bestehen kann.
Es ist ein Verfahren zur Herstellung einer Harzzusammensetzung vorgesehen, das Verfahren umfassend die Mischung eines Polypropylen-Copolymers und einer wirksamen Menge eines Polymerharzmodifizierers, wobei die effektive Menge des Polymerharzmodifizierers wirksam ist, damit die Harzzusammensetzung einen Flextest gemäß dem Ross-Kaltbiegetest mit dem Plaque-Probenahmeverfahren ohne signifikante Änderung des Abriebverlusts bestehen kann, wenn er gemäß ASTM D 5963-97a mit dem Probenahmeverfahren gemessen wird.
Die hierin enthaltenen Harzzusammensetzungen können durch Mischen einer wirksamen Menge eines Polymerharzmodifizierers und eines Polyolefin-Copolymers zu einer Mischharzzusammensetzung hergestellt werden, wobei die effektive Menge wie oben beschrieben ist. Die Verfahren zum Mischen von Polymeren können das Mischen von Folien in einer Presse, das Mischen in einem Mischer (z. B. Mischer, die unter dem Handelsnamen „HAAKE“ von Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA erhältlich sind), einer Lösungsmischung, Schmelzemischung und Extrudermischung umfassen. In einigen Aspekten sind der Polymerharzmodifikator und das Polyolefin-Copolymer so mischbar, dass sie während des Spritzgießens leicht durch den Schneckenmischer im Injektionslauf gemischt werden können, z. B. ohne einen separaten Mischschritt.
Die hierin enthaltenen Harzzusammensetzungen können durch Mischen einer wirksamen Menge eines isotaktischen Polyolefin-Copolymerharzmodifizierers hergestellt werden, wobei die effektive Menge eine effektive Menge ist, damit die Harzzusammensetzung einen Flextest gemäß dem Ross-Kaltbiegetest mit dem Plaque-Probenahmeverfahren bestehen kann, wobei eine zweite Harzzusammensetzung, die mit der Harzzusammensetzung identisch ist, außer ohne den isotaktischen Polyolefin-Copolymerharzmodifizierer den Flextest gemäß dem Ross-Kaltbiegetest mit dem Plaque-Probenahmeverfahren nicht besteht. Die effektive Menge kann wirksam sein, um einen Abriebverlust der Harzzusammensetzung innerhalb von etwa 20 % eines Abriebverlustes der zweiten Harzzusammensetzung gemäß ASTM D 5963-97a im Rahmen des Materialprobeverfahrens aufrechtzuerhalten. Die effektive Menge kann die effektive Menge des isotaktischen Polyolefin-Copolymerharzmodifizierers sein, die eine prozentuale Kristallisation der Harzzusammensetzung um mindestens 4 Prozentpunkte im Vergleich zu einer %-Kristallisation der zweiten Harzzusammensetzung verringert, wenn sie gemäß dem Differential-Scanning-Calorimeter-(DSC)-Test mit dem Materialprobeverfahren gemessen wird.
Die Methoden können ferner das Extrudieren der Mischungsharzzusammensetzung zu einer extrudierten Harzzusammensetzung umfassen. Die Verfahren zum Extrudieren des Mischharzes können die Herstellung von langen Produkten mit relativ konstantem Querschnitt (Stäbe, Bleche, Rohre, Folien, Drahtisolierungsbeschichtungen) umfassen. Die Methoden zum Extrudieren des Mischharzes können die Förderung einer erweichten Mischharzzusammensetzung durch eine Düse mit einer Öffnung umfassen. Das Mischharz kann durch eine Zuführschnecke nach vorne gefördert und durch die Düse gedrückt werden. Heizelemente, die über dem Lauf platziert werden, können das Mischharz erweichen und schmelzen. Die Temperatur des Materials kann durch Thermoelemente gesteuert werden. Das Produkt, das aus der Düse heraustritt, kann durch geblasene Luft oder in einem Wasserbad gekühlt werden, um die extrudierte Harzzusammensetzung zu bilden. Alternativ kann das Produkt, das aus der Düse heraustritt, mit wenig Kühlung wie unten beschrieben granuliert werden.
Das Verfahren kann ferner die Granulierung der extrudierten Harzzusammensetzung zu einer granulierten Harzzusammensetzung umfassen. Zu den Methoden der Granulierung kann die Schmelzegranulierung (Heißschnitt) gehören, bei der die Schmelze, die aus einer Düse kommt, fast unmittelbar in Pellets geschnitten wird, die durch Flüssigkeit oder Gas gefördert und gekühlt werden. Zu den Methoden der Granulierung kann die Stranggranulierung (Kaltschnitt) gehören, bei der die vom Düsenkopf kommende Schmelze in Stränge (die extrudierte Harzzusammensetzung) umgewandelt wird, die nach dem Kühlen und Erstarren in Pellets geschnitten werden.
Das Verfahren kann auch das Spritzgießen der pelletisierten Harzzusammensetzung zu einem Artikel umfassen. Das Spritzgießen kann die Verwendung eines nicht rotierenden, kalten Kolbens umfassen, um das pelletisierte Harz durch einen beheizten Zylinder zu zwingen, wobei die Harzzusammensetzung durch Wärme erhitzt wird, die von den Wänden des Zylinders zur Harzzusammensetzung geleitet wird. Das Spritzgießen kann die Verwendung einer rotierenden Schnecke umfassen, die koaxial von einem beheizten Lauf angeordnet ist, um die Pelletharzzusammensetzung an ein erstes Ende der Schnecke zu fördern und die Harzzusammensetzung durch die Wärmeleitung aus dem erhitzten Lauf zur Harzzusammensetzung zu erwärmen. Da die Harzzusammensetzung durch den Schraubmechanismus zum ersten Ende gefördert wird, wird die Schnecke zum zweiten Ende übersetzt, um am ersten Ende einen Reservoirraum zu erzeugen. Wenn im Reservoirraum eine ausreichende Schmelzharzzusammensetzung gesammelt wird, kann der Schneckenmechanismus zum ersten Ende geschoben werden, um das Material in eine ausgewählte Form zu injizieren.
Methoden zur Herstellung von Komponenten und Artikeln
Die Offenbarung enthält verschiedene Methoden zur Herstellung von Komponenten und Artikeln, die hier beschrieben werden. Die Methoden können das Spritzgießen einer hier beschriebenen Harzzusammensetzung umfassen. Die Offenbarung sieht Verfahren zur Herstellung eines Bauteils für einen Artikel von Schuhen oder Sportgeräten durch Spritzgießen einer hier beschriebenen Harzzusammensetzung vor.
Die Methoden können ferner die Bereitstellung einer Komponente, die eine Harzzusammensetzung enthält, und die Bereitstellung eines zweiten Elements und das Anbringen der Komponente am zweiten Element umfassen. Das zweite Element kann eine Textil- oder Mehrschichtfolie enthalten. Das zweite Element kann z. B. ein Oberteil enthalten. Das zweite Element kann eine oder beide Polyolefinfasern und Polyolefingarne enthalten.
In einigen Aspekten ist Polyolefin auf einer Seite oder äußeren Schicht des zweiten Elements vorhanden, und das Verfahren umfasst das Anbringen der Polyolefine zusammen. Das zweite Element kann ein Garn, ein Textil, eine Folie oder ein anderes Element enthalten. Das Anbringen des Bauteils am zweiten Element kann die direkte Injektion der Harzzusammensetzung in das zweite Element umfassen. Das Anbringen des Bauteils am zweiten Element kann die Bildung einer mechanischen Bindung zwischen der Harzzusammensetzung und dem zweiten Element umfassen. Die Befestigung des Bauteils am zweiten Element kann (i) die Erhöhung der Harzzusammensetzung auf eine erste Temperatur über einem Schmelz- oder Erweichungspunkt der Harzzusammensetzung, (ii) die Kontaktierung der Harzzusammensetzung und des zweiten Elements während der ersten Temperatur der Harzzusammensetzung umfassen und (iii) die Harzzusammensetzung und das zweite Element miteinander in Kontakt halten, während die Temperatur der Harzzusammensetzung auf eine zweite Temperatur unter der Schmelztemperatur oder dem Erweichungspunkt der Harzzusammensetzung eine mechanische Bindung zwischen der Harzzusammensetzung und dem zweiten Element bilden.
Das zweite Element kann ein thermoplastisches polymeres Material sein, und das Anbringen des Bauteils am zweiten Element kann (i) die Erhöhung der Temperatur des thermoplastischen polymeren Materials auf eine erste Temperatur über einem Schmelz- oder Erweichungspunkt des thermoplastischen Polymermaterials, (ii) das Anbringen der Harzzusammensetzung und das zweite Element umfassen, während sich das thermoplastische Polymermaterial bei der ersten Temperatur befindet, und (iii) die Harzzusammensetzung und das zweite Element miteinander in Kontakt halten und gleichzeitig die Temperatur des thermoplastischen Polymermaterials auf eine zweite Temperatur unterhalb des Schmelz- oder Erweichungspunktes des thermoplastischen Polymermaterials senken und eine mechanische Verbindung zwischen der Harzzusammensetzung und dem zweiten Element bilden.
Das zweite Element kann ein thermoplastisches polymeres Material enthalten, und das Anbringen des Bauteils am zweiten Element kann (i) die Erhöhung einer Temperatur sowohl der Harzzusammensetzung als auch des thermoplastischen polymeren Materials auf eine erste Temperatur über einem Schmelz- oder Erweichungspunkt der Harzzusammensetzung und einem Schmelz- oder Erweichungspunkt des thermoplastischen Polymermaterials umfassen, (ii) die Harzzusammensetzung und das zweite Element in Kontakt halten, während sowohl die Harzzusammensetzung als auch das thermoplastische Polymermaterial die erste Temperatur haben und (iii) die Harzzusammensetzung und das zweite Element miteinander in Kontakt halten und gleichzeitig die Temperatur sowohl der Harzzusammensetzung als auch des thermoplastischen polymeren Materials auf eine zweite Temperatur unter dem Schmelz- oder Erweichpunkt der Harzzusammensetzung und dem Schmelz- oder Erweichungspunkt des thermoplastischen polymeren Materials verringern und dabei mindestens einen Teil des Harzmaterials und des thermoplastischen Polymermaterials miteinander verschmelzen, wodurch eine mechanische Bindung zwischen der Harzzusammensetzung und dem zweiten Element gebildet wird.
In einigen Aspekten ist der Artikel ein Artikel von Schuhen und das Verfahren beinhaltet das Spritzgießen einer Platte, die hier beschrieben wird. Das Verfahren kann die Bereitstellung der Platte, die Bereitstellung eines Oberteils und das Anbringen der Platte und des Oberteils umfassen.
Eigenschaftenanalyse- und Charakterisierungsverfahren
Ross-Kaltbiegetest
Der Ross-Kaltbiegetest wird gemäß der folgenden Prüfmethode bestimmt. Der Zweck dieses Tests ist es, die Widerstandsfähigkeit gegen Rissbildung einer Probe bei wiederholtem Biegen auf 60 Grad in einer kalten Umgebung zu bewerten. Eine thermogeformte Plaque des zu prüfenden Materials ist so dimensioniert, dass sie in die Flextestermaschine passt. Jedes Material wird als fünf separate Proben geprüft. Die Flextestermaschine ist in der Lage, Proben auf 60 Grad mit einer Rate von 100 +/- 5 Zyklen pro Minute zu biegen. Der Dorndurchmesser der Maschine beträgt 10 Millimeter. Geeignete Maschinen für diesen Test sind die Emerson AR-6, die Satra S T_m 141F, die Gotech GT-7006 und die Shin II Scientific SI-LTCO (DaeSung Scientific). Die Proben werden entsprechend den spezifischen Parametern der verwendeten Flexmaschine in die Maschine eingeführt. Die Maschine wird für den Test in einem Gefrierschrank auf -6 °C gelegt. Der Motor wird eingeschaltet, um mit den gezählten Biegezyklen zu beginnen, bis die Probe reißt. Das Reißen der Probe bedeutet, dass die Oberfläche des Materials physisch geteilt ist. Sichtbare Falten von Linien, die nicht wirklich in die Oberfläche eindringen, sind keine Risse. Die Probe wird bis zu einem Punkt gemessen, an dem sie gerissen, aber noch nicht in zwei Teile gebrochen ist.
Abriebverlusttest ASTM D 5963-97a
Der Abriebverlust wird an zylindrischen Prüfkörpern mit einem Durchmesser von 16 x 0,2 mm und einer Mindestdicke von 6 mm aus Blechen mit einem ASTM-Standardbohrer geprüft. Der Abriebverlust wird mit Methode B der ASTM D 5963-97a an einer Gotech-GT-7012-D-Abriebprüfmaschine gemessen. Die Tests werden bei 22 °C mit einem Abriebweg von 40 Metern durchgeführt. Der in den Tests verwendete Standardkautschuk #1 hat eine Dichte von 1,336 Gramm pro Kubikzentimeter (g/cm³). Je kleiner das Abriebvolumen, desto besser die Abriebfestigkeit.
Schlammzugtestmethode
Eine Materialprobe mit einem Durchmesser von zwei Zoll wird auf einer mechanischen Standardprüfmaschine (z. B. Instron-Zugprüfgerät) geschnitten und auf der Oberplatte eines Satzes paralleler, flacher Aluminiumprüfplatten befestigt. Eine etwa 7 Millimeter hohe Schlammprobe mit einem Durchmesser von 1 Zoll wird auf die Bodenplatte des mechanischen Prüfers geladen. Der Boden, der zur Herstellung des Schlamms verwendet wird, ist unter dem Handelsnamen „TIMBERLINE TOP SOIL“, Modell 50051562, von Timberline (Tochtergesellschaft von Old Castle, Inc., Atlanta, Ga.) kommerziell erhältlich und wurde mit einem quadratischen Netz mit einer Porendimension von 1,5 Millimetern auf jeder Seite gesiebt. Der Schlamm wurde zuvor getrocknet und dann zu 22 Gew.-% Wasser verdünnt. Die Kraftwandler werden auf Null-Kraft normalisiert. Die Platten werden dann in Druckrichtung auf eine Last von 445 Newton zusammengepresst. Die Last wird dann sofort entfernt und eine kleine Krafthysterese wird am Schlammablösungspunkt gemessen, der größer als der geteerte Wert von null in Zugrichtung ist. Die gemessene maximale Kraft ist die Abzugskraft für die Schlammhaftung am Materialsubstrat. Der Kompressions-/Ablösungszyklus wird mindestens 10 Mal wiederholt, bis ein stabiler Wert erreicht ist.
Differential-Scanning-Calorimeter-(DSC)-Test
Zur Bestimmung der prozentualen Kristallinität einer Harzzusammensetzung einschließlich eines Copolymers und eines Polymerharzmodifizierers werden Proben des Copolymers, der Harzzusammensetzung und eines Homopolymers der Hauptkomponente des Copolymers (z. B. Polypropylen-Homopolymer-Polypropylen) durch die Differential-Scanning-Calorimetrie (DSC) über den Temperaturbereich von -80 °C bis 250 °C analysiert. Es wird eine Heizleistung von 10°C pro Minute verwendet. Der Schmelzendotherm wird für jede Probe während des Erhitzens gemessen. Universal Analysis Software (TA Instruments, New Castle, DE, USA) wird verwendet, um prozentweise Kristallinität (%-Kristallinität) basierend auf dem Schmelzendothermen für das Homopolymer zu berechnen (z. B. 207 Joule pro Gramm für 100 % kristallines Polypropylenmaterial). Insbesondere wird die prozentuale Kristallinität (%-Kristallinität) berechnet, indem das für das Copolymer oder für die Harzzusammensetzung gemessene Schmelzendotherm durch das 100 % kristalline homopolymerschmelzende Endotherm dividiert wird.
Methode zur Bestimmung der Kriechverhältnistemperatur T_cr.
Die Kriechverhältnistemperatur T_cr wird nach den beispielhaften Techniken bestimmt, die im US-Patent Nr. 5.866.058 beschrieben sind. Die Kriechverhältnistemperatur T_cr ist die Temperatur, bei der der Spannungsentspannungsmodul des getesteten Materials 10 % relativ zum Spannungsentspannungsmodul des getesteten Materials bei der Erstarrungstemperatur des Materials ist, wobei das Spannungsentspannungsmodul nach ASTM E328-02 gemessen wird. Die Erstarrungstemperatur ist definiert als die Temperatur, bei der sich das Spannungsentspannungsmodul kaum bis gar nicht verändert oder etwa 300 Sekunden nach Anwendung einer Spannung auf ein Prüfmaterial kaum bis gar nicht kriechen kann, was durch Plotten des Spannungsentspannungsmoduls (in Pa) als Funktion der Temperatur (in °C) beobachtet werden kann.
Verfahren zur Bestimmung der Vicat-Erweichungstemperatur Tvs
Die Vicat-Erweichungstemperatur T_vs ist gemäß dem Testverfahren, das in ASTM D1525-09 (Standard Test Method for Vicat Softening Temperature of Plastics, dt. „Standardtestverfahren für die Vicat-Erweichungstemperatur von Kunststoffen“) beschrieben ist, vorzugsweise unter Verwendung von Belastung A und Rate A zu bestimmen. Kurz dargestellt, die Vicat-Erweichungstemperatur ist die Temperatur, bei der eine abgeflachte Nadel den Prüfling zur Tiefe von 1 mm unter einer spezifischen Belastung penetriert. Die Temperatur spiegelt den Erweichungspunkt wieder, der erwartet wird, wenn ein Material in einer Anwendung mit erhöhter Temperatur verwendet wird. Sie wird als die Temperatur genommen, bei der der Prüfling von einer abgeflachten Nadel mit einem kreisförmigen oder quadratischen Querschnitt von 1 mm² zu einer Tiefe von 1 mm penetriert wird. Für den Vicat-A-Test wird eine Belastung von 10 N verwendet, wohingegen die Belastung für den Vicat-B-Test 50 N beträgt. Der Test beinhaltet ein Anordnen eines Testprüflings in dem Testgerät, so dass die penetrierende Nadel auf seiner Oberfläche mindestens 1 mm vom Rand aufliegt. Eine Belastung wird auf den Prüfling gemäß den Anforderungen des Vicat-A- oder Vicat-B-Tests angewendet. Der Prüfling wird dann in ein Ölbad bei 23°C heruntergelassen. Das Bad wird dann mit einer Rate von 50°C oder 120°C pro Stunde erhöht, bis die Nadel zu 1 mm penetriert. Der Testprüfling muss zwischen 3 und 6,5 mm dick sein und eine Breite und eine Länge von mindestens 10 mm aufweisen. Nicht mehr als drei Schichten können gestapelt werden, um die Mindestdicke zu erzielen.
Verfahren zur Bestimmung der Formbeständigkeitstemperatur T_hd.
Die Formbeständigkeitstemperatur T_hd ist gemäß dem Testverfahren, das in ASTM D648-16 (Standard Test Method for Deflection Temperature of Plastics Under Flexural Load in the Edgewise Position, dt. „Standardtestverfahren für die Formbeständigkeitstemperatur von Kunststoffen unter Biegebelastung in Seitenlage“) beschrieben ist, unter Verwendung einer angewendeten Beanspruchung von 0,455 MPa zu bestimmen. Kurz dargestellt, die Formbeständigkeitstemperatur ist die Temperatur, bei der sich eine Polymer- oder Kunststoffprobe unter einer spezifizierten Belastung verformt. Diese Eigenschaft eines gegebenen Kunststoffmaterials wird in vielen Aspekten des Produktdesigns, der Konstruktion und der Herstellung von Produkten unter Verwendung thermoplastischer Komponenten angewendet. In dem Testverfahren werden die Stäbe unter der Verbiegungsmessvorrichtung angeordnet und eine Belastung (0,455 MPa) wird auf jeden Prüfling angewendet. Die Prüflinge werden dann in ein Silikonölbad heruntergelassen, in dem die Temperatur mit 2°C pro Minute erhöht wird, bis sie sich gemäß ASTM D648-16 um 0,25 mm verbiegen. ASTM verwendet einen Standardstab von 5 Zoll x 1/2 Zoll x 1/4 Zoll. Ein ISO-Hochkant-Test verwendet einen Stab von 120 mm x 10 mm x 4 mm. Ein ISO-Flachkant-Test verwendet einen Stab von 80 mm x 10 mm x 4 mm.
Verfahren zur Bestimmung der Schmelztemperatur, T_m, und der Glasübergangstemperatur, T_g.
Die Schmelztemperatur T_m und die Glasübergangstemperatur T_g werden unter Verwendung eines im Handel erhältlichen Differential-Scanning-Kalorimeters („DSC“) gemäß ASTM D3418-97 bestimmt. Kurz dargestellt, eine Probe von 10-15 Gramm wird in einen Aluminium-DSC-Tiegel gegeben und dann wird das Blei mit der Bördelpresse versiegelt. Das DSC wird dazu konfiguriert, von -100°C bis 225°C mit einer Heizrate von 20°C/Minute, einem Halten bei 225°C für 2 Minuten und dann einem Abkühlen auf 25 °C mit einer Rate von -10°C/Minute zu scannen. Die aus diesem Scan erzeugte DSC-Kurve wird dann unter Verwendung von Standardtechniken analysiert, um die Glasübergangstemperatur T_g und die Schmelztemperatur T_m zu bestimmen.
Verfahren zur Bestimmung des Schmelzindexes.
Der Schmelzindex wird gemäß dem Testverfahren, das in ASTM D1238-13 (Standard Test Method for Melt Flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Plastometer, dt. „Standardtestverfahren für Schmelzflussraten von Thermokunststoffen durch Fließprüfgeräte“) beschrieben ist, unter Verwendung des darin beschriebenen Vorgangs A bestimmt. Kurz dargestellt, der Schmelzindex misst die Extrusionsrate von Thermoplasten durch eine Öffnung mit einer vorgeschriebenen Temperatur und Belastung. In dem Testverfahren werden ungefähr 7 Gramm des Materials in den Zylinder des Schmelzflussgeräts gegeben, der dann auf eine für das Material spezifizierte Temperatur erhitzt wird. Ein für das Material spezifiziertes Gewicht wird auf einen Kolben angewendet und das geschmolzene Material wird durch die Düse getrieben. Ein Extrudat, für das die Zeit gemessen wurde, wird gesammelt und gewogen. Schmelzflussratenwerte werden in g/10 min berechnet.
Verfahren zur Bestimmung des Moduls (Plaque).
Der Modul für eine warmgeformte Materialplaque wird gemäß dem Testverfahren, das in ASTM D412-98 (Standard Test Methods for Vulcanized Rubber and Thermoplastic Rubbers and Thermoplastic Elastomers-Tension, dt. „Standardtestverfahren für vulkanisierte Kautschuke und thermoplastische Kautschuke und thermoplastische Elastomerspannung“) beschrieben ist, mit den folgenden Modifikationen bestimmt. Die Probenabmessung ist die Düse C der ASTM D412-98 und die verwendete Probendicke ist 2,0 Millimeter +/- 0,5 Millimeter. Der verwendete Greifertyp ist ein pneumatischer Greifer mit einer gezahnten Metallgreiffläche. Die verwendete Greifdistanz ist 75 Millimeter. Die verwendete Belastungsrate ist 500 Millimeter/Minute. Der Modul (anfänglich) wird durch Nehmen der Steigung der Spannung (MPa) verglichen mit der Dehnung in der anfänglichen linearen Region berechnet.
Verfahren zur Bestimmung des Moduls (Garn).
Der Modul für ein Garn wird gemäß dem Testverfahren, das in EN ISO 2062 ((Textiles-Yarns from Packages) - Determination of Single-End Breaking Force and Elongation at Break Using Constant Rate of Extension (CRE) Tester, dt. „(Textilien - Garne aus Packungen) - Feststellung der Bruchkraft für einzelne Enden und der Dehnung bei Bruch unter Verwendung eines Testgeräts für die Dehnung mit konstanter Rate (CRE-Testgerät)“) beschrieben ist, mit den folgenden Modifikationen bestimmt. Die verwendete Probenlänge ist 600 Millimeter. Die verwendete Ausrüstung ist eine Instron-und-Gotech-Vorrichtung. Die verwendete Greifdistanz ist 250 Millimeter. Die Vorbelastung wird auf 5 Gramm eingestellt und die verwendete Belastungsrate ist 250 Millimeter/Minute. Der erste Meter des Garns wird weggeworfen, um die Verwendung von beschädigtem Garn zu vermeiden. Der (anfängliche) Modul wird durch Nehmen der Steigung der Spannung (MPa) verglichen mit der Dehnung in der anfänglichen linearen Region berechnet.
Verfahren zur Bestimmung der Zugfestigkeit und der Zugdehnung.
Die Zugfestigkeit und die Zugdehnung von Garn kann gemäß dem Testverfahren, das in EN ISO 2062, Determination of single end breaking force and elongation at break using constant rate of extension tester (dt. „Feststellung der Bruchkraft für einzelne Enden und der Dehnung bei Bruch unter Verwendung eines Testgeräts für die Dehnung mit konstanter Rate“), beschrieben ist, bestimmt werden, wobei die Vorbelastung auf 5 Gramm eingestellt wird.
Verfahren zur Bestimmung der Schrumpfung.
Die freie Schrumpfung von Fasern und/oder Garnen kann durch das folgende Verfahren bestimmt werden. Eine Probenfaser oder ein Probengarn wird auf eine Länge von ungefähr 30 Millimeter mit minimaler Spannung bei ungefähr Raumtemperatur (z. B. 20°C) geschnitten. Die geschnittene Probe wird in einen Ofen bei 50°C oder 70°C für 90 Sekunden gegeben. Die Probe wird aus dem Ofen genommen und gemessen. Der Prozentanteil der Schrumpfung wird unter Verwendung der Messungen der Probe vor und nach dem Ofen durch Dividieren der Messung nach dem Ofen durch die Messung vor dem Ofen und Multiplizieren mit 100 berechnet.
Verfahren zur Bestimmung der Schmelzenthalpie.
Die Schmelzenthalpie wird durch das folgende Verfahren bestimmt. Eine Faser- oder Garnprobe von 5-10 mg wird gewogen, um die Probenmasse zu bestimmen und sie wird in einen Aluminium-DSC-Tiegel gegeben und dann wird der Deckel des DSC-Tiegels unter Verwendung einer Bördelpresse versiegelt. Das DSC wird dazu konfiguriert, von -100°C bis 225°C mit einer Heizrate von 20°C/Minute, einem Halten bei 225°C für 2 Minuten und dann einem Abkühlen auf Raumtemperatur (z. B. 25°C) mit einer Rate von -10 °C/Minute zu scannen. Die Schmelzenthalpie wird durch Integrieren der Fläche des Schmelzendotherme-Peaks und Normalisieren durch die Probenmasse berechnet.
Wasseraufnahmevermögenstestprotokoll
Dieser Test misst das Wasseraufnahmevermögen des Schichtmaterials nach einer vorher bestimmten Tränkungsdauer für eine Probe (z. B. mit dem oben erörterten Schuhwerkprobenahmeverfahren genommen). Die Probe wird anfänglich bei 60°C getrocknet, bis für aufeinanderfolgende Messintervalle im Abstand von mindestens 30 Minuten (z. B. ist eine Trocknungsperiode von 24 Stunden bei 60°C in der Regel eine geeignete Dauer) keine Gewichtsveränderung vorliegt. Das Gesamtgewicht der getrockneten Probe (Wt,_{Probe trocken}) wird dann in Gramm gemessen. Die getrocknete Probe wird auf 25°C abkühlen gelassen und sie wird in ein Bad von voll entsalztem Wasser, das auf 25°C gehalten wird, vollständig eingetaucht. Nach einer gegebenen Tränkungsdauer wird die Probe aus dem Bad von voll entsalztem Wasser genommen, mit einem Tuch abgetupft, um Oberflächenwasser zu entfernen, und das Gesamtgewicht der getränkten Probe (Wt,_{Probe nass}) wird in Gramm gemessen.
Eine beliebige geeignete Tränkungsdauer kann verwendet werden, wobei von einer Tränkungsdauer von 24 Stunden angenommen wird, dass sie Sättigungsbedingungen für das Schichtmaterial der vorliegenden Offenbarung simuliert (d. h. das hydrophile Harz wird in seinem gesättigten Zustand sein). Dementsprechend, wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck „ein Wasseraufnahmevermögen bei 5 Minuten aufweisend“ auf eine Tränkungsdauer von 5 Minuten, der Ausdruck „ein Wasseraufnahmevermögen bei 1 Stunde aufweisend“ bezieht sich auf eine Tränkungsdauer von 1 Stunde, der Ausdruck „ein Wasseraufnahmevermögen bei 24 Stunden aufweisend“ bezieht sich auf eine Tränkungsdauer von 24 Stunden und dergleichen. Wenn keine Zeitdauer nach einem Wasseraufnahmevermögenswert angegeben ist, entspricht die Tränkungsdauer einem Zeitraum von 24 Stunden.
Es versteht sich, dass das Gesamtgewicht einer Probe, die in Übereinstimmung mit dem Schuhwerkprobenahmeverfahren genommen wird, das Gewicht des getrockneten oder getränkten Materials (Wt,_{Probe trocken} oder Wt,_{Probe nass}) beinhaltet, und das Gewicht des Substrats (Wt,_Substrat) muss von den Probenmessungen subtrahiert werden.
Das Gewicht des Substrats (Wt,_Substrat) wird unter Verwendung des Probenoberflächenbereichs (z. B. 4,0 cm²), einer durchschnittlichen gemessenen Dicke des Schichtmaterials und der durchschnittlichen Dichte des Schichtmaterials berechnet. Alternativ dazu, wenn die Dichte des Materials für das Substrat nicht bekannt oder erhältlich ist, wird das Gewicht des Substrats (Wt,_Substrat) durch Nehmen einer zweiten Probe unter Verwendung desselben Probenahmeverfahrens, wie für die primäre Probe verwendet, und mit denselben Abmessungen (Oberflächenbereich und Film-/Substratdicken) wie die primäre Probe bestimmt. Das Material der zweiten Probe wird dann mit einer Klinge von dem Substrat der zweiten Probe weggeschnitten, um ein isoliertes Substrat bereitzustellen. Das isolierte Substrat wird dann bei 60°C für 24 Stunden getrocknet, was gleichzeitig mit dem Trocknen der primären Probe durchgeführt werden kann. Das Gewicht des isolierten Substrats (Wt,_Substrat) wird dann in Gramm gemessen.
Das resultierende Substratgewicht (Wt,_Substrat) wird dann von den Gewichten der getrockneten und der getränkten primären Probe (Wt,,_{Probe trocken} oder Wt,_{Probe nass}) subtrahiert, um die Gewichte des getrockneten und getränkten Materials (Wt, , _Komponente _trocken oder Wt,_{Komponente nass}) bereitzustellen, wie durch die Gleichungen 1 und 2 dargestellt. $Wt ._{Komponente trocken} = Wt {,,}_{Probe trocken} - Wt,_{Substrat}$
${Wt}_{Komponente nass} = Wt {,,}_{Probe nass} - Wt,_{Substrat}$
Das Gewicht der getrockneten Komponente (Wt._{Komponente trocken}) wird dann von dem Gewicht der getränkten Komponente (Wt _{Komponente nass}) subtrahiert, um das Gewicht des Wassers bereitzustellen, das von der Komponente aufgenommen wurde, das dann durch das Gewicht der getrockneten Komponente (Wt. _{Komponente trocken}) dividiert wird, um das Wasseraufnahmevermögen für die gegebene Tränkungsdauer als einen Prozentanteil bereitzustellen, wie im Folgenden durch Gleichung 3 dargestellt. $Wasseraufnahmeverm \ddot{o} gen = \frac{{Wt}_{Komponente nass} - Wt ._{Komponente trocken}}{Wt ._{Komponente trocken}} (100 %)$
Beispielsweise bedeutet ein Wasseraufnahmevermögen von 50 % bei 1 Stunde, dass die getränkte Komponente um das 1,5-Fache mehr als ihr Gewicht im trockenen Zustand nach Tränken für 1 Stunde wog. Auf ähnliche Weise bedeutet ein Wasseraufnahmevermögen von 500 % bei 24 Stunden, dass die getränkte Komponente um das 5-Fache mehr als ihr Gewicht im trockenen Zustand nach Tränken für 24 Stunden wog.
Wasseraufnahmeratentestprotokoll
Dieser Test misst die Wasseraufnahmerate des Schichtmaterials durch Modellieren einer Gewichtszunahme in Abhängigkeit von der Tränkungszeit für eine Probe mit einem eindimensionalen Diffusionsmodell. Die Probe kann mit einem beliebigen der oben erörterten Probenahmeverfahren, einschließlich des Schuhwerkprobenahmeverfahrens, genommen werden. Die Probe wird bei 60°C getrocknet, bis für aufeinanderfolgende Messintervalle im Abstand von mindestens 30 Minuten (eine Trocknungsperiode von 24 Stunden bei 60°C ist in der Regel eine geeignete Dauer) keine Gewichtsveränderung vorliegt. Das Gesamtgewicht der getrockneten Probe (Wt,,_{Probe trocken}) wird dann in Gramm gemessen. Darüber hinaus wird die durchschnittliche Dicke der Komponente für die getrocknete Probe zur Verwendung beim Berechnen der Wasseraufnahmerate gemessen, wie im Folgenden erläutert.
Die getrocknete Probe wird auf 25°C abkühlen gelassen und sie wird in ein Bad von voll entsalztem Wasser, das auf 25°C gehalten wird, vollständig eingetaucht. Zwischen Tränkungsdauern von 1, 2, 4, 9, 16 und 25 Minuten wird die Probe aus dem Bad von voll entsalztem Wasser genommen, mit einem Tuch abgetupft, um Oberflächenwasser zu entfernen, und das Gesamtgewicht der getränkten Probe (Wt,, _Probe _nass) wird gemessen, wobei sich „t“ auf den bestimmten Tränkungsdauerdatenpunkt (z. B. 1, 2, 4, 9, 16 oder 25 Minuten) bezieht.
Der freigelegte Oberflächenbereich der getränkten Probe wird außerdem mit Schublehren zum Bestimmen der spezifischen Gewichtszunahme gemessen, wie im Folgenden erläutert. Der freigelegte Oberflächenbereich bezieht sich auf den Oberflächenbereich, der bei vollständigem Eintauchen in das Bad mit dem voll entsalzten Wasser in Kontakt kommt. Für Proben, die unter Verwendung des Schuhwerkprobenahmeverfahrens erhalten werden, weisen die Proben nur eine freigelegte Hauptoberfläche auf. Der Einfachheit halber werden die Oberflächenbereiche der Umfangsränder der Probe aufgrund ihrer verhältnismäßig kleinen Abmessungen ignoriert.
Die gemessene Probe wird zwischen Messungen vollständig wieder in das Bad von voll entsalztem Wasser eingetaucht. Die Dauern von 1, 2, 4, 9, 16 und 25 Minuten beziehen sich auf sich steigernde Tränkungsdauern, während die Probe vollständig in das Bad von voll entsalztem Wasser eingetaucht ist (d. h. nach der erstem Minute des Tränkens und der ersten Messung wird die Probe für eine weitere Minute des Tränkens wieder in das Bad gegeben, bevor beim 2-Minuten-Richtpunkt gemessen wird).
Wie oben in dem Wasseraufnahmevermögenstest erörtert, beinhaltet das Gesamtgewicht einer Probe, die in Übereinstimmung mit dem Schuhwerkprobenahmeverfahren genommen wird, das Gewicht des getrockneten oder getränkten Materials (Wt _{Komponente nass} oder Wt._{Komponente trocken}) und das Gewicht des Artikels oder Rücksubstrats (Wt,_Substrat). Um eine Gewichtsveränderung des Materials aufgrund von Wasseraufnahme zu bestimmen, muss das Gewicht des Substrats (Wt,_Substrat) von den Probengewichtsmessungen subtrahiert werden. Dies kann unter Verwendung derselben Schritte, die im Wasseraufnahmevermögenstest oben erörtert wurden, erreicht werden, um die resultierenden Materialgewichte Wt, _{Komponente nass} und Wt._{Komponente trocken} für jede Tränkungsdauermessung bereitzustellen.
Die spezifische Gewichtszunahme (Ws_t) von Wasseraufnahme für jede getränkte Probe wird dann als die Differenz zwischen dem Gewicht der getränkten Probe (Wt _{Komponente nass}) und dem Gewicht der anfänglichen getrockneten Probe (Wt. _{Komponente trocken}) berechnet, wobei die resultierende Differenz dann durch den freigelegten Oberflächenbereich der getränkten Probe (At) dividiert wird, wie in Gleichung 4 dargestellt. $({Ws}_{t}) = \frac{({Wt}_{Komponente nass} - Wt ._{Komponente trocken})}{(A_{t})}$
wobei t sich auf den bestimmten Tränkungsdauerdatenpunkt (z. B. 1, 2, 4, 9, 16 oder 25 Minuten) bezieht, wie oben erwähnt.
Die Wasseraufnahmerate für das elastomere Material wird dann als die Steigung der spezifischen Gewichtszunahmen (Ws_t) verglichen mit der Quadratwurzel der Zeit (in Minuten), wie durch eine lineare Kleinste-Quadrate-Regression der Datenpunkte bestimmt, bestimmt. Für das elastomere Material der vorliegenden Offenbarung stellt die grafische Darstellung der spezifischen Gewichtszunahmen (Ws_t) verglichen mit der Quadratwurzel der Zeit (in Minuten) eine anfängliche Steigung bereit, die im Wesentlichen linear ist (um die Wasseraufnahmerate durch die lineare Regressionsanalyse bereitzustellen). Nach einem Zeitraum, der von der Dicke der Komponente abhängt, werden die spezifischen Gewichtszunahmen jedoch langsamer, was eine Verringerung der Wasseraufnahmerate anzeigt, bis der gesättigte Zustand erreicht wird. Es wird angenommen, dass dies darin begründet liegt, dass das Wasser ausreichend durch das gesamte elastomere Material diffundiert wird, während die Wasseraufnahme sich einer Sättigung annähert, und es wird in Abhängigkeit von der Komponentendicke variieren.
Daher werden für die Komponente mit einer durchschnittlichen Dicke (wie oben gemessen) von weniger als 0,3 Millimeter nur die spezifischen Gewichtszunahmendatenpunkte zu 1, 2, 4 und 9 Minuten in der linearen Regressionsanalyse verwendet. In diesen Fällen können die Datenpunkte zu 16 und 25 Minuten beginnen - aufgrund dessen, dass die Wasseraufnahme sich einer Sättigung annähert - von der linearen Steigung signifikant abzuweichen und sie werden aus der linearen Regressionsanalyse weggelassen. Im Vergleich dazu werden für die Komponente mit einer durchschnittlichen getrockneten Dicke (wie oben gemessen) von 0,3 Millimeter oder mehr die spezifischen Gewichtszunahmendatenpunkte zu 1, 2, 4, 9, 16 und 25 Minuten in der linearen Regressionsanalyse verwendet. Die resultierende Steigung, die die Wasseraufnahmerate für die Probe definiert, weist Einheiten von Gewicht/(Oberflächenbereich-Quadratwurzel der Zeit) auf, wie Gramm/(Meter²-Minuten^1/2) oder g/m²/√min.
Des Weiteren können einige Komponentenoberflächen Oberflächenphänomene erzeugen, die Wassermoleküle schnell anziehen und zurückhalten (z. B. mittels Oberflächenwasserstoffbrückenbindung oder Kapillarwirkung), ohne die Wassermoleküle tatsächlich in die Folie oder das Substrat zu ziehen. Somit können Proben dieser Folien oder Substrate schnelle spezifische Gewichtszunahmen für die 1 - Minuten-Probe und möglicherweise für die 2-Minuten-Probe zeigen. Danach ist eine weitere Gewichtszunahme jedoch vernachlässigbar. Daher wird die lineare Regressionsanalyse nur angewendet, wenn die spezifische Gewichtszunahme in Datenpunkten zu 1, 2 und 4 Minuten weiterhin eine Zunahme der Wasseraufnahme zeigt. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Wasseraufnahmerate unter dieser Testmethodik als etwa null g/m²/√min angesehen.
Quellvermögenstestprotokoll
Dieser Test misst das Quellvermögen der Komponente in Bezug auf Zunahmen der Dicke und des Volumens nach einer gegebenen Tränkungsdauer für eine Probe (z. B. mit dem oben erörterten Schuhwerkprobenahmeverfahren genommen). Die Probe wird anfänglich bei 6°C getrocknet, bis für aufeinanderfolgende Messintervalle im Abstand von mindestens 30 Minuten (eine Trocknungsperiode von 24 Stunden ist in der Regel eine geeignete Dauer) keine Gewichtsveränderung vorliegt. Die Abmessungen der getrockneten Probe werden dann gemessen (z. B. Dicke, Länge und Breite für eine rechteckige Probe; Dicke und Durchmesser für eine kreisförmige Probe usw.). Die getrocknete Probe wird dann in ein Bad von voll entsalztem Wasser, das auf 25°C gehalten wird, vollständig eingetaucht. Nach einer gegebenen Tränkungsdauer wird die Probe aus dem Bad von voll entsalztem Wasser genommen, mit einem Tuch abgetupft, um Oberflächenwasser zu entfernen, und die gleichen Abmessungen für die getränkte Probe werden erneut gemessen.
Eine beliebige geeignete Tränkungsdauer kann verwendet werden. Dementsprechend, wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck „eine Zunahme der Quelldicke (oder des Quellvolumens) bei 5 Minuten aufweisend von“ auf eine Tränkungsdauer von 5 Minuten, der Ausdruck „eine Zunahme der Quelldicke (oder des Quellvolumens) bei 1 Stunde aufweisend von“ bezieht sich auf eine Testdauer von 1 Stunde, der Ausdruck „eine Zunahme der Quelldicke (oder des Quellvolumens) bei 24 Stunden aufweisend von“ bezieht sich auf eine Testdauer von 24 Stunden und dergleichen.
Das Quellen der Komponente wird durch (1) eine Zunahme der Dicke zwischen der getrockneten und der getränkten Komponente, durch (2) eine Zunahme des Volumens zwischen der getrockneten und der getränkten Komponente oder (3) beide bestimmt. Die Zunahme der Dicke zwischen der getrockneten und der getränkten Komponente wird durch Subtrahieren der gemessenen Dicke der anfänglichen getrockneten Komponente von der gemessenen Dicke der getränkten Komponente berechnet. Auf ähnliche Weise wird die Zunahme des Volumens zwischen der getrockneten und der getränkten Komponente durch Subtrahieren des gemessenen Volumens der anfänglichen getrockneten Komponente von dem gemessenen Volumen der getränkten Komponente berechnet. Die Zunahmen der Dicke und des Volumens können auch als prozentuale Zunahmen in Bezug auf die trockene Dicke bzw. das trockene Volumen dargestellt werden.
Kontaktwinkeltest
Dieser Test misst den Kontaktwinkel des Schichtmaterials auf der Basis einer statischen Kontaktwinkelmessung mit ruhendem Tropfen für eine Probe (z. B. mit dem oben erörterten Schuhwerkprobenahmeverfahren oder Probenahmeverfahren an einer koextrudierten Folie genommen). Der Kontaktwinkel bezieht sich auf den Winkel, an dem eine Flüssigkeitsgrenzfläche auf eine feste Oberfläche trifft, und zeigt an, wie hydrophil die Oberfläche ist.
Für einen trockenen Test (d. h. zum Bestimmen eines Kontaktwinkels im trockenen Zustand) wird die Probe anfänglich bei 25°C und 20 % Luftfeuchtigkeit für 24 Stunden äquilibriert. Für einen nassen Test (d. h. zum Bestimmen eines Kontaktwinkels im nassen Zustand) wird die Probe vollständig in ein Bad von voll entsalztem Wasser, das bei 25°C gehalten wird, für 24 Stunden eingetaucht. Danach wird die Probe aus dem Bad genommen und mit einem Tuch abgetupft, um Oberflächenwasser zu entfernen, und falls erforderlich auf einen Glasobjektträger geklemmt, um ein Einrollen zu verhindern.
Die trockene oder nasse Probe wird dann auf einem beweglichen Tisch eines Kontaktwinkelgoniometers angeordnet, das im Handel unter dem Handelsnamen „RAME-HART F290“ von Rame-Hart Instrument Col, Sussasunna, N. J., erhältlich ist. Ein 10-Mikroliter-Tropfen von voll entsalztem Wasser wird dann unter Verwendung einer Spritze und einer automatischen Pumpe auf die Probe gegeben. Dann wird unverzüglich ein Bild des Tropfens aufgenommen (bevor die Folie den Tropfen aufnehmen kann) und der Kontaktwinkel von beiden Rändern des Wassertropfens wird aus dem Bild gemessen. Die Verringerung des Kontaktwinkels zwischen der getrockneten und der nassen Probe wird durch Subtrahieren des gemessenen Kontaktwinkels des nassen Schichtmaterials von dem gemessenen Kontaktwinkel des trockenen Schichtmaterials berechnet.
Reibungskoeffiziententest
Dieser Test misst den Reibungskoeffizienten des Reibungskoeffiziententests für eine Probe (z. B. mit dem oben erörterten Schuhwerkprobenahmeverfahren, Probenahmeverfahren an einer koextrudierten Folie oder dem Probenahmeverfahren an einer reinen Folie genommen). Für einen trockenen Test (d. h. zum Bestimmen eines Reibungskoeffizienten im trockenen Zustand) wird die Probe anfänglich bei 25°C und 20 % Luftfeuchtigkeit für 24 Stunden äquilibriert. Für einen nassen Test (d. h. zum Bestimmen eines Reibungskoeffizienten im nassen Zustand) wird die Probe vollständig in ein Bad von voll entsalztem Wasser, das bei 25°C gehalten wird, für 24 Stunden eingetaucht. Danach wird die Probe aus dem Bad genommen und mit einem Tuch abgetupft, um Oberflächenwasser zu entfernen.
Die Messung wird mit einem Aluminiumschlitten durchgeführt, der auf einer Aluminiumtestschiene montiert ist und der dazu verwendet wird, einen Gleitreibungstest für eine Testprobe auf einer Aluminiumoberfläche der Testschiene durchzuführen. Die Testschiene maß 127 Millimeter breit mal 610 Millimeter lang. Der Aluminiumschlitten maß 76,2 Millimeter mal 76,2 Millimeter, wobei ein Radius von 9,5 Millimeter in die Vorderkante geschnitten war. Der Kontaktbereich des Aluminiumschlittens mit der Schiene betrug 76,2 Millimeter x 66,6 Millimeter oder 5100 Quadratmillimeter.
Die trockene oder nasse Probe wird am Boden des Schlittens unter Verwendung eines wärmehärtenden Zwei-Komponenten-Epoxidklebstoff angebracht, der im Handel unter dem Handelsnamen „LOCTITE 608“ von Henkel, Düsseldorf, Deutschland, erhältlich ist. Der Klebstoff wird dazu verwendet, die Ebenheit der nassen Probe aufrechtzuerhalten, die sich einrollen kann, wenn sie gesättigt ist. Ein Polystyrolschaumstoff mit einer Dicke von etwa 25,4 Millimeter wird an der oberen Oberfläche des Schlittens (entgegengesetzt zu der Testprobe) zur strukturellen Stützung angebracht.
Der Gleitreibungstest wird unter Verwendung eines Lastrahmens mit Spindelantrieb vorgenommen. Ein Zugseil wird an dem Schlitten angebracht, wobei eine Halterung in der strukturellen Polystyrolschaumstoffstütze getragen wird, und es wird um eine Seilrolle gewickelt, um den Schlitten über die Aluminiumtestschiene zu ziehen. Die Gleit- oder Reibkraft wird unter Verwendung eines Kraftaufnehmers mit einer Kapazität von 2000 Newton gemessen. Die Normalkraft wird durch Anordnen von Gewichten auf dem Aluminiumschlitten, getragen von der strukturellen Polystyrolschaumstoffstütze, für ein Gesamtschlittengewicht von 20,9 Kilogramm (205 Newton) gesteuert. Die Traverse des Testrahmens wird mit einer Rate von 5 Millimeter/Sekunde erhöht und die Gesamttestverdrängung ist 250 Millimeter. Der Reibungskoeffizient wird auf der Basis der Gleichgewichtskraft parallel zur Bewegungsrichtung, die erforderlich ist, um den Schlitten mit einer konstanten Geschwindigkeit zu ziehen, berechnet. Der Reibungskoeffizient selbst wird durch Dividieren der Gleichgewichtszugkraft durch die angewendete Normalkraft festgestellt. Jeglicher Übergangswert in Bezug auf den statischen Reibungskoeffizienten zum Beginn des Tests wird ignoriert.
Speichermodultest
Dieser Test misst den Widerstand des Schichtmaterials gegenüber einer Verformung (Verhältnis von Spannung zu Dehnung), wenn eine Schwingungs- oder Oszillationskraft darauf angewendet wird, und ist eine gute Anzeige der Foliennachgiebigkeit im trockenen und im nassen Zustand. Für diesen Test wird eine Probe in reiner Form unter Verwendung des Probenahmeverfahrens an einer reinen Folie bereitgestellt, die derart modifiziert wird, dass der Oberflächenbereich der Testprobe mit Abmessungen von 5,35 Millimeter breit und 10 Millimeter lang rechteckig ist. Die Schichtmaterialdicke kann von 0,1 Millimeter bis 2 Millimeter reichen und der spezifische Bereich ist nicht besonders eingeschränkt, da das Endmodulergebnis gemäß der Schichtmaterialdicke normalisiert wird.
Der Speichermodul (E') mit Einheiten von Megapascal (MPa) der Probe wird durch dynamische mechanische Analyse (DMA) unter Verwendung eines DMA-Analysegeräts bestimmt, das im Handel unter dem Handelsnamen „Q800 DMA ANALYZER“ von TA Instruments, New Castle, Del., erhältlich ist und das mit einem Zubehörteil für die relative Luftfeuchtigkeit ausgestattet ist, um die Probe während der Analyse auf einer konstanten Temperatur und relativen Luftfeuchtigkeit zu halten.
Anfänglich wird die Dicke der Testprobe unter Verwendung von Schublehren (zur Verwendung bei den Modulberechnungen) gemessen. Die Testprobe wird dann in das DMA-Analysegerät geklemmt, das während der Analyse mit den folgenden Spannungs-/Dehnungsbedingungen betrieben wird: isotherme Temperatur von 25°C, Frequenz von 1 Hertz, Dehnungsamplitude von 10 Mikrometer, Vorbelastung von 1 Newton und Kraftspur von 125 %. Die DMA-Analyse wird bei einer konstanten Temperatur von 25°C gemäß dem folgenden Profil von Zeit/relativer Luftfeuchtigkeit (RH) durchgeführt: (i) 0 % RH für 300 Minuten (was den trockenen Zustand für die Speichermodulbestimmung darstellt), (ii) 50 % RH für 600 Minuten, (iii) 90 % RH für 600 Minuten (was den nassen Zustand für die Speichermodulbestimmung darstellt) und (iv) 0 % RH für 600 Minuten.
Der E'-Wert (in MPa) wird aus der DMA-Kurve gemäß Standard-DMA-Techniken zum Ende jedes Zeitsegments mit einem konstanten RH-Wert bestimmt. Der E'-Wert bei 0 % RH (d. h. der Speichermodul im trockenen Zustand) ist der Wert zum Ende von Schritt (i), der E'-Wert bei 50 % RH ist der Wert zum Ende von Schritt (ii) und der E'-Wert bei 90 % RH (d. h. der Speichermodul im nassen Zustand) ist der Wert zum Ende von Schritt (iii) in dem spezifizierten Profil von Zeit/relativer Luftfeuchtigkeit.
Das Schichtmaterial kann durch seinen Speichermodul im trockenen Zustand, seinen Speichermodul im nassen Zustand oder die Verringerung des Speichermoduls zwischen dem Schichtmaterial im trockenen Zustand und im nassen Zustand charakterisiert werden, wobei der Speichermodul im nassen Zustand kleiner als der Speichermodul im trockenen Zustand ist. Diese Verringerung des Speichermoduls kann als ein Unterschied zwischen dem Speichermodul im trockenen Zustand und dem Speichermodul im nassen Zustand oder als eine prozentuale Veränderung in Bezug auf den Speichermodul im trockenen Zustand aufgeführt werden.
Glasübergangstemperaturtest
Dieser Test misst die Glasübergangstemperatur (T_g) der Außensohlenfolie für eine Probe, wobei die Außensohlenfolie in reiner Form, wie mit dem Probenahmeverfahren an einer reinen Folie oder dem Probenahmeverfahren an einem reinen Material, mit einem Probengewicht von 10 Milligramm bereitgestellt wird. Die Probe wird in sowohl einem trockenen Zustand als auch einem nassen Zustand (d. h. nach einer Aussetzung gegenüber einer feuchten Umgebung, wie hierin beschrieben) gemessen.
Die Glasübergangstemperatur wird mit einer DMA unter Verwendung eines DMA-Analysegeräts bestimmt, das im Handel unter dem Handelsnamen „Q2000 DMA ANALYZER“ von TA Instruments, New Castle, Del., erhältlich ist und das mit luftdichten Aluminiumtiegeln ausgestattet ist, und die Probenkammer wird während der Analyse mit 50 Millimeter/Minute Stickstoffgas gespült. Proben im trockenen Zustand werden durch Aufbewahren bei 0 % RH bis zu einem konstanten Gewicht (Gewichtsveränderung von weniger als 0,01 % über einen Zeitraum von 120 Minuten) hergestellt. Proben im nassen Zustand werden durch Konditionieren bei konstanten 25°C gemäß dem folgenden Profil von Zeit/relativer Luftfeuchtigkeit (RH) hergestellt: (i) 250 Minuten bei 0 % RH, (ii) 250 Minuten bei 50 % RH und (iii) 1440 Minuten bei 90 % RH. Schritt (iii) des Konditionierungsprogramms kann früh abgebrochen werden, wenn das Probengewicht während der Konditionierung gemessen wird und es als im Wesentlichen konstant innerhalb von 0,05 % während eines Intervalls von 100 Minuten gemessen wird.
Nachdem die Probe in entweder dem trockenen oder dem nassen Zustand hergestellt wurde, wird sie mittels DSC analysiert, um eine Kurve des Wärmestroms verglichen mit der Temperatur bereitzustellen. Die DSC-Analyse wird mit dem folgenden Zeit/Temperatur-Profil durchgeführt: (i) Äquilibrieren bei -90°C für 2 Minuten, (ii) Rampe mit +10 °C/Minute auf 250°C, (iii) Rampe mit -50 °C/Minute auf -90°C und (iv) Rampe mit +10 °C/Minute auf 250°C. Der Glasübergangstemperaturwert (in Celsius) wird aus der DSC-Kurve gemäß Standard-DSC-Techniken bestimmt.
Probenahmeverfahren
Verschiedene Eigenschaften der Harzzusammensetzungen und Platten und anderen daraus geformten Artikeln können unter Verwendung von Proben, die mit den folgenden Probenahmeverfahren hergestellt werden, charakterisiert werden:
Materialprobenahmeverfahren
Ein Materialprobenahmeverfahren kann dazu verwendet werden, eine reine Probe einer Harzzusammensetzung oder in einigen Fällen eine Probe eines Materials, das zum Formen einer Harzzusammensetzung verwendet wird, zu erhalten. Das Material wird in Medienform, wie Flocken, Granulat, Pulver, Pellets und dergleichen, bereitgestellt. Wenn eine Quelle der Harzzusammensetzung nicht in einer reinen Form verfügbar ist, kann die Probe aus einer Platte oder einer anderen Komponente, die die Harzzusammensetzung enthält, geschnitten werden, wodurch eine Probe des Materials isoliert wird.
Plaqueprobenahmeverfahren
Polyolefinharz wird mit der wirksamen Menge des polymeren Harzmodifikators zusammen mit etwaigen zusätzlichen Komponenten kombiniert, um die Harzzusammensetzung zu formen. Ein Teil der Harzzusammensetzung wird dann durch Warmformen der Harzzusammensetzung in einer Form zu einer Plaque geformt, die so bemessen ist, dass sie in das verwendete Ross-Kaltebiegetestgerät passt, wobei die Plaque Abmessungen von etwa 15 Zentimeter (cm) mal 2,5 Zentimeter (cm) und eine Dicke von etwa 1 Millimeter (mm) bis etwa 4 Millimeter (mm) aufweist. Die Probe wird durch Vermischen der Komponenten der Harzzusammensetzung, Schmelzen der Komponenten, Gießen oder Spritzen der geschmolzenen Zusammensetzung in das Formnest, Kühlen der gemischten Zusammensetzung, um sie in dem Formnest zu verfestigen, um die Plaque zu formen, und dann Herausnehmen der festen Plaque aus dem Formnest hergestellt.
Definitionen
Sofern nicht anderweitig definiert, weisen alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung auf, wie sie gewöhnlich von einem Durchschnittsfachmann der Technik, zu der diese Offenbarung gehört, verstanden wird. Es versteht sich weiterhin, dass Begriffe, wie die in gewöhnlich verwendeten Wörterbüchern verwendeten, so verstanden werden sollen, dass sie eine Bedeutung aufweisen, die mit ihrer Bedeutung im Kontext der Spezifikation und der relevanten Technik im Einklang steht, und nicht in einem idealisierten oder übermäßig förmlichen Sinn gedeutet werden sollten, sofern nicht ausdrücklich hierin definiert.
Alle Veröffentlichungen, Patente und Patentanmeldungen, die in dieser Spezifikation zitiert sind, werden zitiert, um die Verfahren und/oder die Materialien, die in Verbindung mit den Veröffentlichungen zitiert werden, zu offenbaren und zu beschreiben. Alle derartigen Veröffentlichungen, Patente und Patentanmeldungen sind hierin durch Bezugnahmen aufgenommen, als wenn jede einzelne Veröffentlichung oder jedes einzelne Patent spezifisch und einzeln als durch Bezugnahme aufgenommen angegeben wäre. Eine derartige Aufnahme durch Bezugnahme ist ausdrücklich auf die Verfahren und/oder die Materialien beschränkt, die in den zitierten Veröffentlichungen, Patenten und Patentanmeldungen beschrieben sind, und erstreckt sich nicht auf etwaige lexikographische Definitionen aus den zitierten Veröffentlichungen, Patenten und Patentanmeldungen. Jegliche lexikographische Definition in den zitierten Veröffentlichungen, Patenten und Patentanmeldungen, die nicht zudem ausdrücklich in der vorliegenden Spezifikation wiederholt wird, sollte nicht als solche behandelt werden und sie sollte nicht derart verstanden werden, dass sie als beliebiger Begriff, der in den begleitenden Ansprüchen erscheint, definiert ist.
Auch wenn bei der Ausführung oder der Untersuchung der vorliegenden Offenbarung jegliche Verfahren und Materialen verwendet werden können, die den hier beschriebenen gleichen oder zu ihnen äquivalent sind, werden nun bevorzugte Verfahren und Materialien beschrieben. Im Stand der Technik wohlbekannte Funktionen oder Konstruktionen werden aus Gründen der Kürze und/oder Klarheit womöglich nicht im Detail beschrieben. Bei Aspekten der vorliegenden Offenbarung werden, sofern nicht anders angegeben, Techniken der Nanotechnologie, der organischen Chemie, der Material- und Ingenieurwissenschaften und dergleichen eingesetzt, die innerhalb der Fähigkeiten des Stands der Technik liegen. Solche Techniken sind in der Literatur vollständig erklärt.
Es ist zu beachten, dass Verhältnisse, Konzentrationen, Mengen und andere numerische Daten hier in einem Bereichsformat ausgedrückt werden können. Wenn der angegebene Bereich eine oder beide Grenzen einschließt, sind auch Bereiche, die eine oder beide dieser eingeschlossenen Grenzen ausschließen, in der Offenbarung eingeschlossen, z. B. umfasst der Ausdruck „x bis y“ den Bereich von „x“ bis „y“ sowie den Bereich größer als „x“ und kleiner als „y“. Der Bereich kann auch als eine Obergrenze ausgedrückt werden, z. B. „etwa x, y, z oder weniger“ und sollte so interpretiert werden, dass er die spezifischen Bereiche „etwa x“, „etwa y“ und „etwa z“ sowie die Bereiche „weniger als x“, „weniger als y“ und „weniger als z“ umfasst. Ebenso sollte die Formulierung „etwa x, y, z oder mehr“ so interpretiert werden, dass er die spezifischen Bereiche „etwa x“, „etwa y“ und „etwa z“ sowie die Bereiche „mehr als x“, „mehr als y“ und „mehr als z“ umfasst. Darüber hinaus schließt die Formulierung „etwa ,x' bis ,y'“, wobei ,x' und ,y' numerische Werte sind, „etwa ,x' bis etwa ,y'“ ein. Es versteht sich, dass ein solches Bereichsformat der Bequemlichkeit und Kürze halber verwendet wird und auf daher flexible Weise interpretiert werden sollte, sodass es nicht nur die Zahlenwerte umfasst, die explizit als Grenzen des Bereichs genannt werden, sondern auch alle einzelnen Zahlenwerte oder Teilbereiche, die in diesem Bereich enthalten sind, als ob jeder Zahlenwert und Teilbereich explizit genannt wird. Zur Veranschaulichung: Ein Zahlenbereich von „etwa 0,1 % bis 5 %“ sollte so interpretiert werden, dass er nicht nur die explizit genannten Werte von etwa 0,1 % bis etwa 5 % umfasst, sondern auch einzelne Werte (z. B. 1 %, 2 %, 3 % und 4 %) und die Teilbereiche (z. B. 0,5 %, 1,1 %, 2,4 %, 3,2 % und 4,4 %) innerhalb des angegebenen Bereichs einschließt.
Der Begriff „Bereitstellen“, wie hier verwendet und wie in den Ansprüchen genannt, ist nicht dazu gedacht, eine bestimmte Lieferung oder den Empfang des bereitgestellten Gegenstands zu verlangen. Vielmehr wird der Begriff „Bereitstellen“ lediglich verwendet, um für Zwecke der Klarheit und einfachen Lesbarkeit Gegenstände aufzuführen, auf die in späteren Elementen des Anspruchs/der Ansprüche Bezug genommen wird. Die Begriffe „Materialprobenahmeverfahren“, „Plattenprobenahmeverfahren“, „Ross-Kaltbiegetest“, „ASTM D 5963-97a“ und „dynamischer Differenzkalorimetertest“ (Differential Scanning Calorimeter - DSC), wie hier verwendet, beziehen sich auf die jeweiligen Probenahmeverfahren und Testmethoden, die im Abschnitt „Eigenschaftsanalyse und Charakterisierungsverfahren“ beschrieben sind. Diese Probenahmeverfahren und Testmethoden charakterisieren die Eigenschaften der genannten Materialien, Filme, Erzeugnisse und Komponenten und dergleichen und müssen nicht als aktive Schritte in den Ansprüchen durchgeführt werden.
Der Begriff „etwa“, wie hier verwendet, kann eine herkömmliche Rundung nach signifikanten Ziffern des Zahlenwertes beinhalten. In einigen Aspekten wird der Begriff etwa vorrliegend verwendet, um eine Abweichung von 10 %, 5 %, 2,5 %, 1 %, 0,5 %, 0,1 %, 0,01 % oder weniger vom angegebenen Wert zu bezeichnen.
Die Artikel „ein“, „eine“ und „eines“, wie hier verwendet, bedeuten ein oder mehrere, wenn sie auf ein beliebiges Merkmal in Aspekten der vorliegenden Offenbarung angewendet werden, die in der Patentschrift und den Ansprüchen beschrieben sind. Die Verwendung von „ein“, „eine“ und „eines“ schränkt die Bedeutung nicht auf ein einziges Merkmal ein, es sei denn, eine solche Beschränkung wird ausdrücklich angegeben. Die Artikel „der“, „die“ oder „das“, die Substantiven im Singular oder Plural oder Substantivsätze vorangehen, bezeichnen ein bestimmtes spezifiziertes Merkmal oder bestimmte spezifizierte Merkmale und können je nach dem Kontext, in dem sie verwendet werden, eine Singular- oder Pluralbedeutung haben.
Ein statistisches Propylen-Copolymer mit etwa 2,2 Gewichtsprozent (Gew.-%) Ethylen ist unter dem Handelsnamen „PP9054“ von der ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX, kommerziell erhältlich. Es weist einen MFR (ASTM-1238D, 2,16 Kilogramm, 230°C) von etwa 12 Gramm/10 Minuten und eine Dichte von 0,90 Gramm/Kubikzentimeter (g/cm³) auf.
PP9074 ist ein statistisches Propylen-Copolymer mit etwa 2,8 Gewichtsprozent (Gew.-%) Ethylen und ist unter dem Handelsnamen „PP9074“ von der ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX, kommerziell erhältlich. Es weist einen MFR (ASTM-1238D, 2,16 Kilogramm, 230°C) von etwa 24 Gramm/10 Minuten und eine Dichte von 0,90 Gramm/Kubikzentimeter (g/cm³) auf.
PP1024E4 ist ein Propylen-Homopolymer, das unter dem Handelsnamen „PP1024E4“ von der ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX, kommerziell erhältlich ist. Es weist einen MFR (ASTM-1238D, 2,16 Kilogramm, 230°C) von etwa 13 Gramm/10 Minuten und eine Dichte von 0,90 Gramm/Kubikzentimeter (g/cm³) auf.
Vistamaxx 6202 ist ein Copolymer, das hauptsächlich aus isotaktischen Propylen-Wiederholungseinheiten mit etwa 15 Gew.-% Ethylen-Wiederholungseinheiten besteht, die statistisch entlang des Copolymers verteilt sind. Es ist ein metallocenkatalysiertes Copolymer, das unter dem Handelsnamen „VISTAMAXX 6202 von der ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX, erhältlich ist und einen MFR (ASTM-1238D, 2,16 Kilogramm, 230°C) von etwa 20 Gramm/10 Minuten und eine Dichte von 0,862 Gramm/Kubikzentimeter (g/cm³) und eine Durometerhärte von etwa 64 (Shore A) aufweist.
Vistamaxx™ 3000 ist ein Copolymer, das hauptsächlich aus isotaktischen Propylen-Wiederholungseinheiten mit etwa 11 Gew.-% Ethylen-Wiederholungseinheiten besteht, die statistisch entlang des Copolymers verteilt sind. Es ist ein metallocenkatalysiertes Copolymer, das von der ExxonMobil Chemical Company erhältlich ist und einen MFR (ASTM-1238D, 2,16 Kilogramm, 230°C) von etwa 8 Gramm/10 Minuten und eine Dichte von 0,873 Gramm/Kubikzentimeter (g/cm³) und eine Durometerhärte von etwa 27 (Shore D) aufweist.
Vistamaxx™ 6502 ist ein Copolymer, das hauptsächlich aus isotaktischen Propylen-Wiederholungseinheiten mit etwa 13 Gew.-% Ethylen-Wiederholungseinheiten besteht, die statistisch entlang des Copolymers verteilt sind. Es ist ein metallocenkatalysiertes Copolymer, das von der ExxonMobil Chemical Company erhältlich ist und einen MFR (ASTM-1238D, 2,16 Kilogramm, 230°C) von etwa 45 Gramm/10 Minuten und eine Dichte von 0,865 Gramm/Kubikzentimeter (g/cm³) und eine Durometerhärte von etwa 71 (Shore A) aufweist.
BEISPIELE
Nachdem nun die Aspekte der vorliegenden Offenbarung im Allgemeinen beschrieben wurden, beschreiben die folgenden Beispiele einige zusätzliche Aspekte der vorliegenden Offenbarung. Zwar werden Aspekte der vorliegenden Offenbarung im Zusammenhang mit den folgenden Beispielen und den entsprechenden Texten und Figuren beschrieben, jedoch besteht nicht die Absicht, Aspekte der vorliegenden Offenbarung auf diese Beschreibung zu beschränken. Im Gegenteil ist beabsichtigt, alle Alternativen, Modifizierungen und Äquivalente abzudecken, die im Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen sind.
Materialien

Für die nachfolgend beschriebenen Beispiele wurden die folgenden Grundharze verwendet. Tabelle 1: Grundharze

Beschreibung des Grundharzes
Polyolefin-Grundharz	Lieferant	MFI	Beschreibung
PP9054	ExxonMobil	12	Statistisches Propylen-Copolymer
PP9074Med	ExxonMobil	24	Statistisches Propylen-Copolymer/hohe Klarheit
PP1024E4	ExxonMobil	13	Propylen-Homopolymer

Die folgenden polymeren Harzmodifikationsmittel wurden in den Beispielen verwendet. Tabelle 2: Polymere Harzmodifikationsmittel

Beschreibung des/der Modifikationsmittel/Mischung
Polymeres Harzmodifikationsmittel	Lieferant	MFI	Beladung %	Ethylen Prozent
Vistamaxx 6202	ExxonMobil	21	30	15
Vistamaxx 3000	ExxonMobil	9,1	50	11
Vistamaxx 6502	ExxonMobil	43	40	13

Die Harzzusammensetzungen, einschließlich der Grundharze und unterschiedlicher Mengen an polymeren Harzmodifikationsmitteln, wurden hergestellt und getestet, um den Abriebverlust gemäß ASTM D 5963-97a unter Verwendung des Materialprobenahmeverfahrens und durch einen Biegetest gemäß dem Ross-Kaltbiegetest unter Verwendung des Plattenprobenahmeverfahrens zu bestimmen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt. Die prozentuale (%) Kristallisation wurde für Proben der Harzzusammensetzungen unter Verwendung eines DSC-Tests unter Verwendung des Materialprobenahmeverfahrens gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 wiedergegeben. Tabelle 3: Dichte, DIN-Abriebverlust und Ross-Kaltbiegetest-Zusammenfassung von Harzzusammensetzungen mit unterschiedlichen Mengen an polymeren Harzmodifikationsmitteln

Polyolefin-Grundharz	Grundh arz Gew.%	Polymeres Harzmodif ikationsmit tel	Harz-Modifika tionsmitt el Gew.%	Ross-Kaltbiege test-Zusamm enfassun 9	Dichte	DIN-Abriebverlust (cm3)
PP9054	100	k.A.	0	Versagt	0,896	0,089
PP9054	85	6202	15	Bestande n	0,891	0,085
PP9054	70	6202	30	*	0,891	0,095
PP9054	50	6202	50	*	0,883	0,158
PP9054	85	6502	15	*	0,896	0,084
PP9054	80	6502	20	Bestande n	*	*
PP9054	60	6502	40	*	*	*
PP9054	85	3000	15	*	0,897	0,078
PP9054	75	3000	25	Bestande n	*	*
PP9054	50	3000	50	*	*	*
PP9074Med	100	k.A.	0	Versagt	0,902	0,089
PP9074Med	85	6202	15	*	0,894	0,101
PP9074Med	70	6202	30	Bestande n	*	*
PP1024E4	100	k.A.	0	Bestande n	0,903	0,083
PP1024E4	85	6202	15	*	0,899	0,162
PP1024E4	50	3000	50	Bestande n	*	*

* nicht bestimmt Tabelle 4. Prozentuale Kristallisation von repräsentativen Harzzusammensetzungen

Grundharz	Grundharz Gew.-%	Mischungsharz	Mischungsharz Gew.-%	% Kristallisation
PP9054	100	k.A.	0	38 %
PP9054	85	6202	15	34 %
PP9054	70	6202	30	30 %
PP9054	80	6502	20	24 %
PP9054	60	6502	40	24 %
PP9054	75	3000	25	29 %
PP9054	50	3000	50	23 %
PP9074Med	100	k.A.	0	45 %
PP9074Med	70	6202	30	30 %
PP1024E4	100	k.A.	0	54 %
PP1024E4	50	3000	50	30 %

Es sollte betont werden, dass die oben beschriebenen Aspekte der vorliegenden Offenbarung lediglich mögliche Beispiele für Umsetzungen sind und nur für ein klares Verständnis der Prinzipien der Offenbarung dargelegt werden. An den oben beschriebenen Aspekten der Offenbarung können viele Variationen und Modifikationen vorgenommen werden, ohne wesentlich vom Geist und den Prinzipien der Offenbarung abzuweichen. Es ist beabsichtigt, alle derartigen Modifikationen und Variationen in den Umfang dieser Offenbarung einzuschließen.
Die vorliegende Offenbarung wird nach Durchsicht der folgenden Merkmale, die nicht mit den Ansprüchen verwechselt werden sollten, besser verstanden werden.
Merkmal 1. Sohlenstruktur für ein Fußbekleidungserzeugnis, wobei die Sohlenstruktur umfasst: Eine Platte, umfassend ein Polyolefinharz, wobei die Platte eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, wobei die erste Seite konfiguriert ist, um zum Boden zu weisen, wenn die Platte eine Komponente eines Fußbekleidungserzeugnisses ist; und ein Textil, das auf der ersten oder zweiten Seite oder auf beiden vorgesehen ist.
Merkmal 2. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei sich das Textil auf der zweiten Seite befindet.
Merkmal 3. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, ferner umfassend ein unteres Chassis, wobei das untere Chassis so konfiguriert ist, dass es sich auf der ersten Seite der Platte befindet.
Merkmal 4. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das untere Chassis so konfiguriert ist, dass es sich um die Platte wickelt und mit einem Oberteil in Eingriff kommt oder daran befestigt wird, wenn die Sohlenstruktur eine Komponente eines Fußbekleidungserzeugnisses ist.
Merkmal 5. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das untere Chassis so konfiguriert ist, dass es am Oberteil an der Eingriffslinie befestigt ist, wenn die Sohlenstruktur eine Komponente eines Fußbekleidungserzeugnisses ist.
Merkmal 6. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das untere Chassis ein Polymer umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polypropylen, Polypropylen/Polyethylen-Copolymeren, Copolymeren aus Ethylen und höheren Olefinen wie Polyethylen/Polyocten-Copolymeren, wobei Copolymere davon ein oder mehrere zusätzliche Polymere einschließen, sowie Mischungen davon besteht.
Merkmal 7. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Chassis ein Polyolefin umfasst.
Merkmal 8. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Chassis eine Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194 umfasst.
Merkmal 9. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei sich das Textil auf der ersten Seite der Platte befindet und wobei das Textil ein gemustertes oder dekoratives Textil umfasst.
Merkmal 10. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei sich das Textil auf der ersten Seite der Platte befindet und wobei eine Haftfestigkeit der ersten Seite an dem Chassis größer ist als eine Haftfestigkeit der ansonsten gleichen Platte an dem ansonsten gleichen Chassis außer ohne das Textil, wobei das ansonsten gleiche Klebeverfahren verwendet wird.
Merkmal 11. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Gewebe ein erstes Gewebe auf der ersten Seite der Platte und ein zweites Gewebe auf der zweiten Seite der Platte umfasst.
Merkmal 12. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei sich das erste Textil und das zweite Textil unterscheiden.
Merkmal 13. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das erste Textil und das zweite Textil identisch sind.
Merkmal 14. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die Sohlenstruktur konfiguriert ist, um sich von einer mittleren Seite zu einer seitlichen Seite des Fußbekleidungserzeugnisses zu erstrecken, wenn die Sohlenstruktur eine Komponente eines Fußbekleidungserzeugnisses ist.
Merkmal 15. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei eine Länge der Platte konfiguriert ist, um sich durch einen metatarsalen Bereich zu einem Mittelfußbereich des Fußbekleidungserzeugnisses zu erstrecken, wenn die Sohlenstruktur eine Komponente eines Fußbekleidungserzeugnisses ist.
Merkmal 16. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei eine Länge der Platte konfiguriert ist, um sich durch einen Mittelfußbereich zu einem Fersenbereich des Fußbekleidungserzeugnisses zu erstrecken, wenn die Sohlenstruktur eine Komponente eines Fußbekleidungserzeugnisses ist.
Merkmal 17. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei eine Länge der Platte konfiguriert ist, um sich von einem Zehenbereich zu einem Fersenbereich des Fußbekleidungserzeugnisses zu erstrecken, wenn die Sohlenstruktur eine Komponente eines Fußbekleidungserzeugnisses ist.
Merkmal 18. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die erste Seite der Platte Traktionselemente einschließt.
Merkmal 19. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die Traktionselemente einstückig in der Platte ausgebildet sind.
Merkmal 20. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die Traktionselemente die spritzgegossene Harzzusammensetzung enthalten.
Merkmal 21. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Chassis Traktionselemente an der Seite des Chassis einschließt, das konfiguriert ist, um zum Boden zu weisen, wenn die Sohlenstruktur eine Komponente eines Fußbekleidungserzeugnisses ist.
Merkmal 22. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die Traktionselemente einstückig in dem Chassis ausgebildet sind.
Merkmal 23. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die erste Seite der Platte eine oder mehrere Öffnungen umfasst, die konfiguriert sind, um ein abnehmbares Traktionselement aufzunehmen.
Merkmal 24. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Chassis eine oder mehrere Öffnungen enthält, die konfiguriert sind, um ein abnehmbares Traktionselement an einer Seite des Chassis aufzunehmen, das konfiguriert ist, um zum Boden zu weisen, wenn die Sohlenstruktur eine Komponente eines Fußbekleidungserzeugnisses ist.
Merkmal 25. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die Traktionselemente ein zweites Harz umfassen, das sich von dem Polyolefinharz unterscheidet.
Merkmal 26. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das zweite Harz ein Polystyrol, ein Polyethylen, ein Ethylen-α-Olefin-Copolymer, einen Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPDM), ein Polybuten, ein Polyisobutylen, ein Poly-4-methylpent-1-en, ein Polyisopren, ein Polybutadien, ein Ethylen-Methacrylsäure-Copolymer, ein Olefin-Elastomer, ein Copolymer davon oder eine Mischung oder ein Gemisch davon umfasst.
Merkmal 27. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das zweite Harz etwa 20 %, etwa 10 % oder weniger eines Polyolefins umfasst.
Merkmal 28. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das zweite Harz etwa 20 %, etwa 10 % oder weniger Polypropylen umfasst.
Merkmal 29. Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das zweite Harz einen in Polypropylen dispergierten Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPDM) umfasst.
Merkmal 30. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das zweite Harz ein Blockcopolymer umfasst, das einen Polystyrolblock umfasst.
Merkmal 31. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Blockcopolymer ein Copolymer aus Styrol und Ethylen und/oder Butylen umfasst.
Merkmal 32. Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Textil durch Spritzgießen der Platte auf dem Textil, durch Laminieren des Textils auf die Platte, durch Schweißen des Textils auf die Platte und/oder durch Kleben auf die Platte unter Verwendung eines Klebstoffs auf der Platte aufgebracht wird.
Merkmal 33. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Textil aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem gewebten Textil, einem ungewebten Textil, einem gewirkten Textil, einem geflochtenen Textil und einer Kombination davon besteht.
Merkmal 34. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Textil eine oder mehrere Fasern umfasst, umfassend ein Polymer ausgewählt aus der Gruppe, die aus einem Polyester, einem Polyamid, einem Polyolefin, einer Mischung davon und einer Kombination davon besteht.
Merkmal 35. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Textil ein Garn umfasst, das die Fasern umfasst.
Merkmal 36. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei eine Oberflächenrauigkeit der das Textil umfassenden Oberfläche größer ist als eine Oberflächenrauigkeit der ansonsten gleichen Oberfläche außer ohne das Textil.
Merkmal 37. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die Platte eine Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194 umfasst.
Merkmal 38. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die Platte ferner ein Klärmittel umfasst.
Merkmal 39. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Klärmittel auf Basis eines Gesamtgewichts des Polyolefinharzes, in einer Menge von etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% oder von etwa 1,5 Gew.-% bis etwa 2,5 Gew.-% vorhanden ist.
Merkmal 40. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Klärmittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus substituiertem oder unsubstituiertem Dibenzylidensorbit, 1,3-O-2,4-Bis(3,4-dimethylbenzyliden)sorbit, 1,2,3-Tridesoxy-4,6:5,7-bis-O-[(4-propylphenyl)methylen] und einem Derivat davon besteht.
Merkmal 41. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Klärmittel eine Acetalverbindung umfasst, die das Kondensationsprodukt eines mehrwertigen Alkohols und eines aromatischen Aldehyds ist.
Merkmal 42. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei der mehrwertige Alkohol aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus acyclischen Polyolen wie Xylit und Sorbit und acyclischen Desoxypolyolen wie 1,2,3-Tridesoxynonit oder 1,2,3-Tridesoxynon-1-enit besteht.
Merkmal 43. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das aromatische Aldehyd aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Benzaldehyd und substituierten Benzaldehyden besteht.
Merkmal 44. Eine Sohlenstruktur für ein Fußbekleidungserzeugnis, wobei die Sohlenstruktur umfasst: Eine Platte, umfassend ein Polyolefinharz, wobei die Platte eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, wobei die erste Seite konfiguriert ist, um zum Boden zu weisen, wenn die Platte eine Komponente eines Fußbekleidungserzeugnisses ist; und ein Chassis, wobei das Chassis konfiguriert ist, um sich auf der ersten Seite der Platte zu befinden.
Merkmal 45. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Chassis derart konfiguriert ist, dass es sich um die Platte wickelt und mit einem Oberteil in Eingriff kommt oder daran befestigt wird, wenn die Sohlenstruktur eine Komponente eines Fußbekleidungserzeugnisses ist.
Merkmal 46. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Chassis so konfiguriert ist, dass es am Oberteil an der Eingriffslinie befestigt ist, wenn die Sohlenstruktur eine Komponente eines Fußbekleidungserzeugnisses ist.
Merkmal 47. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Chassis ein Polymer umfasst, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polypropylen, Polypropylen/Polyethylen-Copolymeren, Copolymeren aus Ethylen und höheren Olefinen wie Polyethylen/Polyocten-Copolymeren, wobei Copolymere davon ein oder mehrere zusätzliche Polymere einschließen, sowie Mischungen davon besteht.
Merkmal 48. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Chassis ein Polyolefin umfasst.
Merkmal 49. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Chassis eine Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194 umfasst.
Merkmal 50. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Chassis ein zweites Harz umfasst, das sich von dem Polyolefinharz unterscheidet.
Merkmal 51. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das zweite Harz ein Polystyrol, ein Polyethylen, ein Ethylen-α-Olefin-Copolymer, einen Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPDM), ein Polybuten, ein Polyisobutylen, ein Poly-4-methylpent-1-en, ein Polyisopren, ein Polybutadien, ein Ethylen-Methacrylsäure-Copolymer, ein Olefin-Elastomer, ein Copolymer davon oder eine Mischung oder ein Gemisch davon umfasst.
Merkmal 52. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das zweite Harz etwa 20 %, etwa 10 % oder weniger eines Polyolefins umfasst.
Merkmal 53. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das zweite Harz etwa 20 %, etwa 10 % oder weniger Polypropylen umfasst.
Merkmal 54. Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das zweite Harz einen in Polypropylen dispergierten Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPDM) umfasst.
Merkmal 55. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das zweite Harz ein Blockcopolymer umfasst, das einen Polystyrolblock umfasst.
Merkmal 56. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Blockcopolymer ein Copolymer aus Styrol und Ethylen und/oder Butylen umfasst.
Merkmal 57. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die Sohlenstruktur konfiguriert ist, um sich von einer mittleren Seite zu einer seitlichen Seite des Fußbekleidungserzeugnisses zu erstrecken, wenn die Sohlenstruktur eine Komponente eines Fußbekleidungserzeugnisses ist.
Merkmal 58. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei eine Länge der Platte konfiguriert ist, um sich durch einen metatarsalen Bereich zu einem Mittelfußbereich des Fußbekleidungserzeugnisses zu erstrecken, wenn die Sohlenstruktur eine Komponente eines Fußbekleidungserzeugnisses ist.
Merkmal 59. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei eine Länge der Platte konfiguriert ist, um sich durch einen Mittelfußbereich zu einem Fersenbereich des Fußbekleidungserzeugnisses zu erstrecken, wenn die Sohlenstruktur eine Komponente eines Fußbekleidungserzeugnisses ist.
Merkmal 60. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei eine Länge der Platte konfiguriert ist, um sich von einem Zehenbereich zu einem Fersenbereich des Fußbekleidungserzeugnisses zu erstrecken, wenn die Sohlenstruktur eine Komponente eines Fußbekleidungserzeugnisses ist.
Merkmal 61. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die erste Seite der Platte Traktionselemente einschließt.
Merkmal 62. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die Traktionselemente einstückig in der Platte ausgebildet sind.
Merkmal 63. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die Traktionselemente die spritzgegossene Harzzusammensetzung enthalten.
Merkmal 64. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Chassis Traktionselemente an der Seite des Chassis einschließt, das konfiguriert ist, um zum Boden zu weisen, wenn die Sohlenstruktur eine Komponente eines Fußbekleidungserzeugnisses ist.
Merkmal 65. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die Traktionselemente einstückig in dem Chassis ausgebildet sind.
Merkmal 66. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Chassis eine oder mehrere Öffnungen enthält, die konfiguriert sind, um ein abnehmbares Traktionselement an einer Seite des Chassis aufzunehmen, das konfiguriert ist, um zum Boden zu weisen, wenn die Sohlenstruktur eine Komponente eines Fußbekleidungserzeugnisses ist.
Merkmal 67. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die Platte eine Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194 umfasst.
Merkmal 68. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die Platte ferner ein Klärmittel umfasst.
Merkmal 69. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Klärmittel, auf Basis eines Gesamtgewichts des Polyolefinharzes, in einer Menge von etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% oder von etwa 1,5 Gew.-% bis etwa 2,5 Gew.-% vorhanden ist.
Merkmal 70. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Klärmittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem substituierten oder unsubstituierten Dibenzylidensorbitol, 1,3-O-2,4-Bis(3,4-dimethylbenzyliden)sorbitol, 1,2,3-Trideoxy-4,6:5,7-bis-O-[(4-propylphenyl)methylen] und einem Derivat davon besteht.
Merkmal 71. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Klärmittel eine Acetalverbindung umfasst, die das Kondensationsprodukt eines mehrwertigen Alkohols und eines aromatischen Aldehyds ist.
Merkmal 72. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei der mehrwertige Alkohol aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus acyclischen Polyolen wie Xylit und Sorbit und acyclischen Polyolen wie 1,2,3-Trideoxynonitol oder 1,2,3-Trideoxy-1-enitol besteht.
Merkmal 73. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei der aromatische Aldehyd aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Benzaldehyd und substituierten Benzaldehyden besteht.
Merkmal 74. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die erste Seite der Platte ein Hydrogelmaterial umfasst.
Merkmal 75. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Hydrogelmaterial ein Polyurethan-Hydrogel umfasst.
Merkmal 76. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Polyurethan-Hydrogel ein Reaktionspolymer eines Diisocyanats mit einem Polyol ist.
Merkmal 77. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Hydrogelmaterial ein Polyamid-Hydrogel umfasst.
Merkmal 78. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Polyamid-Hydrogel ein Reaktionspolymer einer Kondensation von Diaminoverbindungen mit Dicarbonsäuren ist.
Merkmal 79. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Hydrogelmaterial ein Polyharnstoff-Hydrogel umfasst.
Merkmal 80. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Polyharnstoff-Hydrogel ein Reaktionspolymer eines Diisocyanats mit einem Diamin ist.
Merkmal 81. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Hydrogelmaterial ein Polyester-Hydrogel umfasst.
Merkmal 82. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Polyester-Hydrogel ein Reaktionspolymer einer Dicarbonsäure mit einem Diol ist.
Merkmal 83. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Hydrogelmaterial ein Polycarbonat-Hydrogel umfasst.
Merkmal 84. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Polycarbonat-Hydrogel ein Reaktionspolymer eines Diols mit einem Carbonatdiester ist.
Merkmal 85. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Hydrogelmaterial ein Polyetheramid-Hydrogel umfasst.
Merkmal 86. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Polyetheramid-Hydrogel ein Reaktionspolymer von Dicarbonsäure und Polyetherdiamin ist.
Merkmal 87. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Hydrogelmaterial ein Hydrogel umfasst, das aus Additionspolymeren von ethylenisch ungesättigten Monomeren besteht.
Merkmal 88. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Hydrogelmaterial ein Hydrogel umfasst, das aus einem Copolymer gebildet ist, wobei das Copolymer eine Kombination aus zwei oder mehr Arten von Polymeren innerhalb jeder Polymerkette ist.
Merkmal 89. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Copolymer ausgewählt ist ausgewählt aus der Gruppe, die aus Folgendem besteht: einem Polyurethan/Polyharnstoff-Copolymer, einem Polyurethan/Polyester-Copolymer und einem Polyester/Polycarbonat-Copolymer.
Merkmal 90. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die Sohlenstruktur das Chassis umfasst und wobei das Chassis oder eine Seite des Chassis, die so gestaltet ist, dass sie dem Boden zugewandt ist, wenn die Sohlenstruktur eine Komponente eines Fußbekleidungsartikels ist, das Hydrogelmaterial umfasst.
Merkmal 91. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Hydrogelmaterial einen Wasserumlauf-Gewichtsverlust von etwa 0 Gew.-% bis etwa 15 Gew.-%, gemessen anhand des Wasserumlaufversuchs mit dem Komponentenprobenahmeverfahren, aufweist.
Merkmal 92. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Hydrogelmaterial einen Wasserumlauf-Gewichtsverlust von weniger als etwa 15 Gew.-%, gemessen anhand des Wasserumlaufversuchs mit dem Komponentenprobenahmeverfahren, aufweist.
Merkmal 93. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Hydrogelmaterial einen Wasserumlauf-Gewichtsverlust von weniger als 10 Gew.-% aufweist.
Merkmal 94. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Hydrogelmaterial eine Dicke im trockenen Zustand im Bereich von etwa 0,2 mm bis etwa 2,0 mm aufweist.
Merkmal 95. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Hydrogelmaterial eine Dicke im gesättigten Zustand aufweist, die um mindestens 100 % größer ist als die Dicke des Hydrogelmaterials im trockenen Zustand.
Merkmal 96. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die Dicke des Hydrogelmaterials im gesättigten Zustand um mindestens 200 % größer ist als die Dicke des Hydrogelmaterials im trockenen Zustand.
Merkmal 97. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die Sohlenstruktur eine dem Boden zugewandte Seite aufweist und das Hydrogelmaterial an der dem Boden zugewandten Seite der Sohlenstruktur fixiert ist.
Merkmal 98. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei sich das Textil auf der dem Boden zugewandten Seite der Sohlenstruktur befindet und wobei das Textil ein gestricktes Textil, ein gewebtes Textil, ein Faserverbundtextil, ein geflochtenes Textil oder eine Kombination davon ist.
Merkmal 99. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die Sohlenstruktur ferner ein Haftmittel, einen Primer oder eine Bindeschicht, die zwischen der dem Boden zugewandten Seite und dem Hydrogelmaterial oder dem elastomeren Material liegt, aufweist.
Merkmal 100. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Haftmittel, der Primer und/oder die Bindeschicht ein Polymer mit Epoxysegmenten, Urethansegmenten, Acrylsegmenten, Cyanoacrylatsegmenten, Silikonsegmenten oder irgendeine Kombination davon umfasst/umfassen.
Merkmal 101. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Polyolefinharz der Platte, das Haftmittel, der Primer und/oder die Bindeschicht ein Polymer mit Maleinsäureanhydrid-funktionellen Gruppen aufweist/aufweisen.
Merkmal 102. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die Platte, das Haftmittel, der Primer und/oder die Bindeschicht Maleinsäureanhydrid aufweist/aufweisen.
Merkmal 103. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei das Haftmittel, der Primer oder die Bindeschicht ein thermoplastisches Polyurethan aufweist.
Merkmal 104. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die dem Boden zugewandte Seite der Sohlenstruktur eine Textur aufweist.
Merkmal 105. Die Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105, wobei die dem Boden zugewandte Seite der Sohlenstruktur, die aus dem Hydrogelmaterial gebildet ist, eine Schlammabziehkraft aufweist, die geringer ist als etwa 12 Newton, bestimmt durch den Schlammabziehversuch unter Verwendung des Komponentenprobenahmeverfahrens.
Merkmal 106. Ein Fußbekleidungsartikel, umfassend einen Schaft und eine Sohlenstruktur nach einem der Merkmale 1-105.
Merkmal 107. Der Fußbekleidungsartikel nach einem der Merkmale 106-110, wobei der Artikel eine mechanische Bindung zwischen der Platte und dem Schaft aufweist.
Merkmal 108. Der Fußbekleidungsartikel nach einem der Merkmale 106-110, wobei der Artikel eine Haftmittelbindung zwischen der Oberfläche, die das Textil umfasst, und dem Schaft aufweist.
Merkmal 109. Der Fußbekleidungsartikel nach einem der Merkmale 106-110, wobei der Artikel eine mechanische Bindung zwischen dem Chassis und dem Schaft aufweist.
Merkmal 110. Der Fußbekleidungsartikel nach einem der Merkmale 106-110, wobei eines oder mehrere von der Harzzusammensetzung der Platte, der Harzzusammensetzung des Chassis und einem polymeren Material des Schaftes miteinander verschmolzen sind.
Merkmal 111. Ein Verfahren zum Herstellen einer Komponente für einen Fußbekleidungsartikel oder eine Sportausrüstung, wobei das Verfahren das Anordnen eins Textils auf einer Oberfläche einer Polyolefin-Harzzusammensetzung umfasst.
Merkmal 112. Das Verfahren nach einem der Merkmale 111-118, ein Spritzgießen der Harzzusammensetzung auf das Textil umfassend.
Merkmal 113. Das Verfahren nach einem der Merkmale 111-118, umfassend ein Laminieren des Textils auf eine Oberfläche der Harzzusammensetzung, ein Schweißen des Textils auf eine Oberfläche der Harzzusammensetzung und/oder ein Binden an eine Oberfläche der Harzzusammensetzung unter Verwendung eines Haftmittels.
Merkmal 114. Das Verfahren nach einem der Merkmale 111-118, wobei das Textil ausgewählt wird aus der Gruppe, die aus einem gewebten Textil, einem Faserverbundtextil, einem gestrickten Textil, einem geflochtenen Textil und einer Kombination davon besteht.
Merkmal 115. Das Verfahren nach einem der Merkmale 111-118, wobei das Textil eine oder mehrere Fasern umfasst, die ein Polymer umfassen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Polyester, einem Polyamid, einem Polyolefin, einer Mischung davon und einer Kombination davon besteht.
Merkmal 116. Das Verfahren nach einem der Merkmale 111-118, wobei das Textil ein Garn umfasst, das die Fasern umfasst.
Merkmal 117. Das Verfahren nach einem der Merkmale 111-118, wobei eine Oberflächenrauigkeit der Oberfläche, die das Textil umfasst, größer ist als eine Oberflächenrauigkeit der ansonsten gleichen Oberfläche außer ohne das Textil.
Merkmal 118. Das Verfahren nach einem der Merkmale 111-118, wobei die Harzzusammensetzung eine Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194 umfasst.
Merkmal 119. Ein Verfahren zum Herstellen einer Sohlenstruktur, wobei das Verfahren das Anordnen eines Textils auf einer Oberfläche einer Platte umfasst, wobei die Platte eine Polyolefin-Harzzusammensetzung umfasst.
Merkmal 120. Das Verfahren nach einem der Merkmale 119-129, ein Spritzgießen der Platte auf das Textil umfassend.
Merkmal 121. Das Verfahren nach einem der Merkmale 119-129, umfassend ein Laminieren des Textils auf eine Oberfläche der Platte, ein Schweißen des Textils auf eine Oberfläche der Platte und/oder ein Binden an eine Oberfläche der Platte unter Verwendung eines Haftmittels.
Merkmal 122. Das Verfahren nach einem der Merkmale 119-129, wobei das Textil ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus einem gewebten Textil, einem Faserverbundtextil, einem gestrickten Textil, einem geflochtenen Textil und einer Kombination davon.
Merkmal 123. Das Verfahren nach einem der Merkmale 119-129, wobei das Textil eine oder mehrere Fasern umfasst, die ein Polymer umfassen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Polyester, einem Polyamid, einem Polyolefin, einer Mischung davon und einer Kombination davon besteht.
Merkmal 124. Das Verfahren nach einem der Merkmale 119-129, wobei das Textil ein Garn umfasst, das die Fasern umfasst.
Merkmal 125. Das Verfahren nach einem der Merkmale 119-129, wobei eine Oberflächenrauigkeit der Oberfläche, die das Textil umfasst, größer ist als eine Oberflächenrauigkeit der ansonsten gleichen Oberfläche außer ohne das Textil.
Merkmal 126. Das Verfahren nach einem der Merkmale 119-129, wobei die Harzzusammensetzung eine Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194 umfasst.
Merkmal 127. Das Verfahren nach einem der Merkmale 119-129, ferner ein Anordnen der Platte in einem Chassis umfassend, das derart gestaltet ist, dass es sich auf der dem Boden zugewandten Seite des Chassis befindet, wenn die Sohlenstruktur eine Komponente eines Fußbekleidungsartikels ist.
Merkmal 128. Das Verfahren nach einem der Merkmale 119-129, ferner ein Spritzgießen der Platte in ein Chassis umfassend, das derart gestaltet ist, dass es sich auf der dem Boden zugewandten Seite des Chassis befindet, wenn die Sohlenstruktur eine Komponente eines Fußbekleidungsartikels ist.
Merkmal 129. Das Verfahren nach einem der Merkmale 119-129, wobei das Chassis vor dem Spritzgießen der Platte spritzgegossen wird.
Merkmal 130. Eine Harzzusammensetzung, umfassend: ein Polyolefin-Copolymer und eine wirksame Menge eines Polymerharzmodifizierungsmittels.
Merkmal 131. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei die Harzzusammensetzung einen Abriebverlust von etwa 0,05 Kubikzentimeter bis etwa 0,1 Kubikzentimeter oder etwa 0,08 Kubikzentimeter bis etwa 0,1 Kubikzentimeter gemäß ASTM D 5963-97a unter Verwendung des Materialprobenahmeverfahrens aufweist.
Merkmal 132. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei die wirksame Menge des Polymerharzmodifizierungsmittels eine Menge ist, die wirksam ist, damit die Harzzusammensetzung einen Biegeversuch gemäß dem Ross-Kaltbiegetest unter Verwendung des Plaqueprobenahmeverfahrens bestehen kann.
Merkmal 133. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei die wirksame Menge des Polymerharzmodifizierungsmittels eine Menge ist, die wirksam ist, damit die Harzzusammensetzung ohne eine nennenswerte Änderung eines Abriebverlustes im Vergleich zu einem Abriebverlust einer zweiten Harzzusammensetzung, die der Harzzusammensetzung abgesehen davon, dass sie kein Polymerharzmodifizierungsmittel aufweist, gleich ist, wenn sie gemäß ASTM D 5963-97a unter Verwendung des Materialprobenahmeverfahrens gemessen wird, einen Biegeversuch gemäß dem Ross-Kaltbiegetest unter Verwendung des Plaqueprobenahmeverfahrens bestehen kann.
Merkmal 134. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei der Abriebverlust der Harzzusammensetzung etwa 0,08 Kubikzentimeter bis etwa 0,1 Kubikzentimeter beträgt.
Merkmal 135. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polyolefin-Copolymer ein statistisches Copolymer ist.
Merkmal 136. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polyolefin-Copolymer eine Vielzahl von Wiederholungseinheiten umfasst, wobei jede von der Vielzahl von Wiederholungseinheiten einzeln von einem Alkenmonomer abgeleitet ist, das etwa 1 bis etwa 6 Kohlenstoffatome aufweist.
Merkmal 137. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polyolefin-Copolymer eine Vielzahl von Wiederholungseinheiten umfasst, wobei jede von der Vielzahl von Wiederholungseinheiten einzeln von einem Monomer abgeleitet ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Ethylen, Propylen, 4-Methyl-1-penten, 1-Buten und einer Kombination davon besteht.
Merkmal 138. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polyolefin-Copolymer eine Vielzahl von Wiederholungseinheiten umfasst, die jeweils einzeln aus den Formeln 1A-1D ausgewählt sind.
Merkmal 139. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polyolefin-Copolymer eine Vielzahl von Wiederholungseinheiten umfasst, die jeweils einzeln eine Struktur gemäß Formel 2 aufweisen,
worin R¹ ein Wasserstoff oder ein substituiertes oder unsubstituiertes, lineares oder verzweigtes C₁-C₁₂-Alkyl oder -Heteroalkyl ist.
Merkmal 140. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei Polymere in der Harzzusammensetzung im Wesentlichen Polyolefin-Copolymere umfassen.
Merkmal 141. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polyolefin-Copolymer ein statistisches Copolymer aus einer ersten Vielzahl von Wiederholungseinheiten und einer zweiten Vielzahl von Wiederholungseinheiten ist und wobei jede Wiederholungseinheit in der ersten Vielzahl von Wiederholungseinheiten von Ethylen abgeleitet ist und jede Wiederholungseinheit in der zweiten Vielzahl von Wiederholungseinheiten von einem zweiten Olefin abgeleitet ist.
Merkmal 142. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das zweite Olefin aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Propylen, 4-Methyl-1-penten, 1-Buten und anderen linearen oder verzweigten endständigen Alkenen mit etwa 3 bis etwa 12 Kohlenstoffatomen besteht.
Merkmal 143. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei jede von den Wiederholungseinheiten in der ersten Vielzahl von Wiederholungseinheiten eine Struktur gemäß Formel 1A aufweist und wobei jede von den Wiederholungseinheiten in der zweiten Vielzahl von Wiederholungseinheiten eine Struktur aufweist, die ausgewählt ist aus den Formeln 1B-1D.
Merkmal 144. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei jede von den Wiederholungseinheiten in der ersten Vielzahl von Wiederholungseinheiten eine Struktur gemäß Formel 1A aufweist und wobei jede von den Wiederholungseinheiten in der zweiten Vielzahl von Wiederholungseinheiten eine Struktur gemäß Formel 2 aufweist,
worin R¹ ein Wasserstoff oder ein substituiertes oder unsubstituiertes, lineares oder verzweigtes C₂-C₁₂-Alkyl oder -Heteroalkyl ist.
Merkmal 145. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polyolefin-Copolymer, bezogen auf ein Gesamtgewicht des Polyolefin-Copolymers, etwa 80 % bis etwa 99 %, etwa 85 % bis etwa 99 %, etwa 90 % bis etwa 99 % oder etwa 95 % bis etwa 99 % Polyolefin-Wiederholungseinheiten umfasst.
Merkmal 146. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polyolefin-Copolymer, bezogen auf ein Gesamtgewicht des Polyolefin-Copolymers, etwa 1 % bis etwa 5 %, etwa 1 % bis etwa 3 %, etwa 2 % bis etwa 3 % oder etwa 2 % bis etwa 5 % Ethylen umfasst.
Merkmal 147. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polyolefin-Copolymer im Wesentlichen frei von Polyurethanen ist.
Merkmal 148. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei Polymerketten des Polyolefin-Copolymers im Wesentlichen frei von Urethan-Wiederholungseinheiten sind.
Merkmal 149. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei die Harzzusammensetzung im Wesentlichen frei von Polymerketten ist, die Urethan-Wiederholungseinheiten umfassen.
Merkmal 150. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polyolefin-Copolymer im Wesentlichen frei von Polyamid ist.
Merkmal 151. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei Polymerketten des Polyolefin-Copolymers im Wesentlichen frei von Amid-Wiederholungseinheiten sind.
Merkmal 152. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei die Harzzusammensetzung im Wesentlichen frei von Polymerketten ist, die Amid-Wiederholungseinheiten umfassen.
Merkmal 153. Eine Harzzusammensetzung, umfassend: ein Polypropylen-Copolymer und eine wirksame Menge eines Polymerharzmodifizierungsmittels.
Merkmal 154. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei die Harzzusammensetzung einen Abriebverlust von etwa 0,05 Kubikzentimeter (cm³) bis etwa 0,1 Kubikzentimeter (cm³), etwa 0,07 Kubikzentimeter (cm³) bis etwa 0,1 Kubikzentimeter (cm³), etwa 0,08 Kubikzentimeter (cm³) bis etwa 0,1 Kubikzentimeter (cm³) oder etwa 0,08 Kubikzentimeter (cm³) bis etwa 0,11 Kubikzentimeter (cm³) gemäß ASTM D 5963-97a unter Verwendung des Materialprobenahmeverfahrens aufweist.
Merkmal 155. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei die wirksame Menge des Polymerharzmodifizierungsmittels eine Menge ist, die wirksam ist, damit die Harzzusammensetzung einen Biegeversuch gemäß dem Ross-Kaltbiegetest unter Verwendung des Plaqueprobenahmeverfahrens bestehen kann.
Merkmal 156. Eine Harzzusammensetzung, umfassend: ein Polypropylen-Copolymer und eine wirksame Menge eines Polymerharzmodifizierungsmittels.
Merkmal 157. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei die wirksame Menge des Polymerharzmodifizierungsmittels eine Menge ist, die wirksam ist, damit die Harzzusammensetzung ohne eine nennenswerte Änderung eines Abriebverlustes im Vergleich zu einem Abriebverlust einer zweiten Harzzusammensetzung, die der Harzzusammensetzung abgesehen davon, dass sie kein Polymerharzmodifizierungsmittel aufweist, gleich ist, gemessen gemäß ASTM D 5963-97a unter Verwendung des Materialprobenahmeverfahrens, einen Biegeversuch gemäß dem Ross-Kaltbiegetest unter Verwendung des Plaqueprobenahmeverfahrens bestehen kann.
Merkmal 158. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei der Abriebverlust der Harzzusammensetzung etwa 0,05 Kubikzentimeter (cm³) bis etwa 0,1 Kubikzentimeter (cm³), etwa 0,07 Kubikzentimeter (cm³) bis etwa 0,1 Kubikzentimeter (cm³), etwa 0,08 Kubikzentimeter (cm³) bis etwa 0,1 Kubikzentimeter (cm³) oder etwa 0,08 Kubikzentimeter (cm³) bis etwa 0,11 Kubikzentimeter (cm³) beträgt.
Merkmal 159. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polypropylen-Copolymer ein statistisches Copolymer ist.
Merkmal 160. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polypropylen-Copolymer, bezogen auf ein Gesamtgewicht des Polypropylen-Copolymers, etwa 80 % bis etwa 99 %, etwa 85 % bis etwa 99 %, etwa 90 % bis etwa 99 % oder etwa 95 % bis etwa 99 % Polypropylen-Wiederholungseinheiten umfasst.
Merkmal 161. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polypropylen-Copolymer, bezogen auf ein Gesamtgewicht des Polypropylen-Copolymers, etwa 1 % bis etwa 5 %, etwa 1 % bis etwa 3 %, etwa 2 % bis etwa 3 % oder etwa 2 % bis etwa 5 % Ethylen umfasst.
Merkmal 162. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polypropylen-Copolymer ein statistisches Copolymer ist, das, bezogen auf ein Gesamtgewicht des Polypropylen-Copolymers, zu etwa 2 Gew.-% bis etwa 3 Gew.-% eine erste Vielzahl von Wiederholungseinheiten und zu etwa 80 Gew.-% bis etwa 99 Gew.-% eine zweite Vielzahl von Wiederholungseinheiten aufweist, wobei jede von den Wiederholungseinheiten in der ersten Vielzahl von Wiederholungseinheiten eine Struktur gemäß Formel 1A aufweist und jede von den Wiederholungseinheiten in der zweiten Vielzahl von Wiederholungseinheiten eine Struktur gemäß Formel 1B aufweist.
Merkmal 163. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polypropylen-Copolymer im Wesentlichen frei von Polyurethan ist.
Merkmal 164. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei Polymerketten des Polypropylen-Copolymers im Wesentlichen frei von Urethan-Wiederholungseinheiten sind.
Merkmal 165. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei die Harzzusammensetzung im Wesentlichen frei von Polymerketten ist, die Urethan-Wiederholungseinheiten umfassen.
Merkmal 166. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polypropylen-Copolymer im Wesentlichen frei von Polyamid ist.
Merkmal 167. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei Polymerketten des Polypropylen-Copolymers im Wesentlichen frei von Amid-Wiederholungseinheiten sind.
Merkmal 168. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei die Harzzusammensetzung im Wesentlichen frei von Polymerketten ist, die Amid-Wiederholungseinheiten umfassen.
Merkmal 169. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei Polymere in der Harzzusammensetzung im Wesentlichen Propylen-Wiederholungseinheiten umfassen.
Merkmal 170. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei Polymere in der Harzzusammensetzung im Wesentlichen Polypropylen-Copolymere umfassen.
Merkmal 171. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polypropylen-Copolymer ein statistisches Copolymer aus Ethylen und Propylen ist.
Merkmal 172. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei der Abriebverlust der Harzzusammensetzung, gemessen gemäß ASTM D 5963-97a unter Verwendung des Materialprobenahmeverfahrens, innerhalb von etwa 20 % eines Abriebverlustes der gleichen Harzzusammensetzung (abgesehen davon, dass sie kein Harzmodifizierungsmittel aufweist) liegt.
Merkmal 173. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei die Harzzusammensetzung, gemessen gemäß dem Differential-Scanning-Calorimeter-(DSC)-Versuch unter Verwendung des Materialprobenahmeverfahrens, eine %-Kristallisation von etwa 35 %, etwa 30 %, etwa 25 % oder weniger aufweist.
Merkmal 174. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei die Harzzusammensetzung eine %-Kristallisation aufweist, die, gemessen gemäß dem DSC-Versuch unter Verwendung des Materialprobenahmeverfahrens, um mindestens 4 Prozentpunkte geringer ist als eine %-Kristallisation der Harzzusammensetzung, die abgesehen davon, dass die kein Polymerharzmodifizierungsmittel aufweist, gleich ist.
Merkmal 175. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei die wirksame Menge des Polymerharzmodifizierungsmittels, bezogen auf ein Gesamtgewicht der Harzzusammensetzung, etwa 5 % bis etwa 30 %, etwa 5 % bis etwa 25 %, etwa 5 % bis etwa 20 %, etwa 5 % bis etwa 15 %, etwa 5 % bis etwa 10 %, etwa 10 % bis etwa 15 %, etwa 10 % bis etwa 20 %, etwa 10 % bis etwa 25 % oder etwa 10 % bis etwa 30 % beträgt.
Merkmal 176. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei die wirksame Menge des Polymerharzmodifizierungsmittels, bezogen auf ein Gesamtgewicht der Harzzusammensetzung, etwa 20 %, etwa 15 %, etwa 10 %, etwa 5 % beträgt.
Merkmal 177. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polymerharzmodifizierungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymerharzmodifizierungsmittels, etwa 10 % bis etwa 15 % Ethylen-Wiederholungseinheiten umfasst.
Merkmal 178. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polymerharzmodifizierungsmittel, bezogen auf ein Gesamtgewicht des Polymerharzmodifizierungsmittels, etwa 10 % bis etwa 15 % Wiederholungseinheiten gemäß Formel 1A umfasst.
Merkmal 179. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei die Harzzusammensetzung, bezogen auf ein Gesamtgewicht der Harzzusammensetzung, einen Gesamtgehalt an Ethylen-Wiederholungseinheiten von etwa 3 % bis etwa 7 % aufweist.
Merkmal 180. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polymerharzmodifizierungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymerharzmodifizierungsmittels, einen Gehalt an Ethylen-Wiederholungseinheiten von etwa 10 % bis etwa 15 % umfasst.
Merkmal 181. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polymerharzmodifizierungsmittel ein Copolymer ist, das isotaktische Wiederholungseinheiten umfasst, die von einem Olefin abgeleitet sind.
Merkmal 182. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polymerharzmodifizierungsmittel ein Copolymer ist, das Wiederholungseinheiten gemäß Formel 1B umfasst und wobei die Wiederholungseinheiten gemäß Formel 1B in einer isotaktischen, stereochemischen Konfiguration angeordnet sind.
Merkmal 183. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei eine gleiche Harzzusammensetzung (abgesehen davon, dass sie kein Polymerharzmodifizierungsmittel aufweist) den Ross-Kaltbiegetest unter Verwendung des Materialprobenahmeverfahrens nicht besteht.
Merkmal 184. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polymerharzmodifizierungsmittel ein Copolymer ist, das isotaktische Propylen-Wiederholungseinheiten und Ethylen-Wiederholungseinheiten umfasst.
Merkmal 185. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polymerharzmodifizierungsmittel ein Copolymer ist, das eine erste Vielzahl von Wiederholungseinheiten und eine zweite Vielzahl von Wiederholungseinheiten umfasst, wobei jede der Wiederholungseinheiten in der ersten Vielzahl von Wiederholungseinheiten eine Struktur gemäß Formel 1A aufweist und jede der Wiederholungseinheiten in der zweiten Vielzahl von Wiederholungseinheiten eine Struktur gemäß Formel 1B aufweist und wobei die Wiederholungseinheiten in einer isotaktischen, stereochemischen Konfiguration angeordnet sind.
Merkmal 186. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polymerharzmodifizierungsmittel ein katalysiertes Metallocenpolymer ist.
Merkmal 187. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polymerharzmodifizierungsmittel ein katalysiertes Metallocencopolymer ist.
Merkmal 188. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Polymerharzmodifizierungsmittel ein katalysiertes Metallocen-Propylen-Copolymer ist.
Merkmal 189. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei die Platte ferner ein Klärmittel umfasst.
Merkmal 190. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Klärmittel, auf Basis eines Gesamtgewichts des Polyolefinharzes, in einer Menge von etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% oder von etwa 1,5 Gew.-% bis etwa 2,5 Gew.-% vorhanden ist.
Merkmal 191. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Klärmittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem substituierten oder unsubstituierten Dibenzylidensorbitol, 1,3-O-2,4-Bis(3,4-dimethylbenzyliden)sorbitol, 1,2,3-Trideoxy-4,6:5,7-bis-O-[(4-propylphenyl)methylen] und einem Derivat davon besteht.
Merkmal 192. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei das Klärmittel eine Acetalverbindung umfasst, die das Kondensationsprodukt eines mehrwertigen Alkohols und eines aromatischen Aldehyds ist.
Merkmal 193. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei der mehrwertige Alkohol aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus acyclischen Polyolen wie Xylit und Sorbit und acyclischen Polyolen wie 1,2,3-Trideoxynonitol oder 1,2,3-Trideoxy-1-enitol besteht.
Merkmal 194. Die Harzzusammensetzung nach einem der Merkmale 130-194, wobei der aromatische Aldehyd aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Benzaldehyd und substituierten Benzaldehyden besteht.

Claims

Sohlenstruktur mit einer ein Polyolefinharz enthaltenden Platte, bei der die Polyolefinharzzusammensetzung ein Polyolefin-Copolymer und eine wirksame Menge eines Polymerharzmodifizierungsmittels aufweist, bei der die wirksame Menge des Polymerharzmodifizierungsmittels, bezogen auf ein Gesamtgewicht der Harzzusammensetzung, etwa 5 % bis etwa 30 % beträgt, bei der das Polymerharzmodifizierungsmittel ein Copolymer ist, das isotaktische Propylen-Wiederholungseinheiten und Ethylen-Wiederholungseinheiten umfasst, und bei der das Polymerharzmodifizierungsmittel, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymerharzmodifizierungsmittels, etwa 10 % bis etwa 15 % Ethylen-Wiederholungseinheiten umfasst.
Sohlenstruktur nach Anspruch 1, bei der das Polypropylen-Copolymer ein statistisches Copolymer ist.
Sohlenstruktur nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Polypropylen-Copolymer, bezogen auf ein Gesamtgewicht des Polypropylen-Copolymers, etwa 80 % bis etwa 99 % Polypropylen-Wiederholungseinheiten umfasst.
Sohlenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Polypropylen-Copolymer, bezogen auf ein Gesamtgewicht des Polypropylen-Copolymers, etwa 1 % bis etwa 5 % Ethylen umfasst.
Sohlenstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Polymerharzzusammensetzung ferner ein Klärmittel umfasst.
Sohlenstruktur nach Anspruch 5, bei der das Klärmittel, auf Basis eines Gesamtgewichts des Polyolefinharzes, in einer Menge von etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% vorhanden ist.
Sohlenstruktur nach Anspruch 5 oder 6, bei der das Klärmittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem substituierten oder unsubstituierten Dibenzylidensorbitol, 1,3-O-2,4-Bis(3,4-dimethylbenzyliden)sorbitol, 1,2,3-Trideoxy-4,6:5,7-bis-O-[(4-propylphenyl)methylen] und einem Derivat davon besteht.
Sohlenstruktur nach Anspruch 5 oder 6, bei der das Klärmittel eine Acetalverbindung umfasst, die das Kondensationsprodukt eines mehrwertigen Alkohols und eines aromatischen Aldehyds ist.
Sohlenstruktur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Platte eine erste Seite und eine zweite Seite umfasst, wobei die erste Seite dazu gestaltet ist, dem Boden zugewandt zu sein, wenn die Platte eine Komponente eines Fußbekleidungsartikels ist.
Sohlenstruktur nach Anspruch 9, die weiter ein Textil umfasst, das auf der ersten Seite und/oder der zweiten Seite angeordnet ist.
Sohlenstruktur nach Anspruch 9 oder 10, die ferner ein Chassis aufweist, das dazu konfiguriert ist, sich auf der ersten Seite der Platte zu befinden.
Sohlenstruktur nach Anspruch 11, bei der das Chassis derart konfiguriert ist, dass es sich um die Platte wickelt und mit einem Oberteil in Eingriff kommt oder daran befestigt wird, wenn die Sohlenstruktur eine Komponente eines Fußbekleidungserzeugnisses ist.
Fußbekleidungsartikel, der eine Sohlenstruktur nach einem der Ansprüche 9 bis 12 und einen Schaft umfasst.