DE60220832T2

DE60220832T2 - Durch dehnung lösbare schaumstoffe, darauf basierende gegenstände und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE60220832T2
Application number: DE2002620832
Authority: DE
Inventors: James J. Saint Paul KOBE; James D. Saint Paul LAPERRE; Zhiming Saint Paul ZHOU
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2002-02-04
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2008-03-13
Anticipated expiration: 2022-12-21
Also published as: US20030170443A1; JP4647913B2; WO2003066768A3; EP1472323A2; KR100914078B1; WO2003066768A2; CN1315966C; KR20040081760A; CN1617914A; JP2005517078A; ATE365196T1; AU2002367609A1; AU2002367609A8; US7063887B2; EP1472323B1; DE60220832D1

Description

Diese Erfindung betrifft ein durch Dehnung lösendes haftfähiges Schaumstoffsubstrat, Artikel, welche das Schaumstoffsubstrat aufweisen, und Verfahren zum Herstellen der durch Dehnung lösenden Schaumstoffsubstrate und -Artikel.
Allgemeiner Stand der Technik
Artikel, die einen Polymerschaumstoffkern enthalten, sind dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte des geschäumten Polymers geringer ist als die Dichte der vorgeschäumten Polymermatrix. Die erniedrigte Dichte des Schaums lässt sich auf mehrere bekannte Arten erreichen, beispielsweise durch Anwendung eines Blähmittels zur Erzeugung gasgefüllter Leerräume in der Matrix oder durch Vermischen von Mikrokügelchen in die Matrix, wobei die Mikrokügelchen typischerweise aus Glas oder bestimmten Polymermaterialien bestehen.
Artikel, die Polymerschaumstoffe enthalten, sind beispielsweise in dem United States Letters Patent Nr. 6,103,152 , erteilt am 15. August 2000 an Gehlsen et al. beschrieben. Das Patent '152 an Gehlsen beschreibt Artikel, die einen Polymerschaumstoff enthalten, welcher eine Polymermatrix und eines oder mehrere expandierbare Polymermikrokügelchen aufweist. Die Schaumstoffmikrostruktur ist von mehreren vergrößerten polymeren Mikrokügelchen gekennzeichnet, die in der ganzen Polymermatrix verteilt sind. Mindestens eines der Mikrokügelchen ist noch expandierbar, d. h. es dehnt sich bei Anwendung von Wärme weiter aus, ohne zu brechen. Der Schaumstoff kann mit einer Klebefläche formuliert sein und ist von einer Fläche gekennzeichnet, die im Wesentlichen glatt ist.
Jeder aus einer Vielzahl von Artikeln kann einen Polymerschaumstoffkern enthalten, beispielsweise vibrationsdämpfende Artikel, medizinische Verbände, rückreflektierende Folien, Bänder, Anti- Müdigkeitsmatten, Schleifgegenstände, Dichtringe, Dichtungsmittel und dergleichen. In der Luftfahrt, Elektronik- und Automobilindustrie beispielsweise können Bänder mit Schaumstoffkern bei der Montage und/oder Anbringung von Teilen und Tafeln verwendet werden. Allerdings ergeben die derzeit erhältlichen Bänderprodukte mit Schaumstoffkern eine Bindung zwischen den angebrachten Flächen, die mehr oder weniger permanent ist, was es sehr schwierig macht, die Teile später zu trennen, und es demnach schwierig ist, solche Teile zu regenerieren. Bestimmte regionale Gebiete, wie beispielsweise Europa, erfordern ein Management der Produktlebensdauer, und Materialverunreinigung ist in dieser Hinsicht ein Problem.
Im Handel sind für den Gebrauch in jeder einer Vielzahl von Anwendungen Klebermaterialien, einschließlich Haftkleber, erhältlich. Bestimmte Haftkleber umfassen ein faseriges Verstärkungsmaterial, wie das in der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 09/764,478 beschriebene. Die Patentanmeldung beschreibt die Faserverstärkung von Haftklebern, um „durch Dehnung lösende" Eigenschaften bereit zu stellen. Die faserverstärkte Kleberzusammensetzung umfasst eine Haftklebermatrix mit einem faserigen Verstärkungsmaterial darin. Der Beschreibung zufolge bietet die faserverstärkte Kleberzusammensetzung verbessere kohäsive Stärke gegenüber dem Haftkleber alleine, während die Klebrigkeit des Haftklebers durch das Vorhandensein der Fasern in Wesentlichen unvermindert bleibt.
Um einen seit langem vorhandenen Bedarf bei der Herstellung und der Anwendung von Klebstoffen, und insbesondere von Bändern mit Schaumstoffkern, zu erfüllen, ist es wünschenswert, ein Band bereit zu stellen, das bei Anbringung auf eine Fläche starke Bindeeigenschaften aufweist. Es ist auch wünschenswert, eine Kleberzusammensetzung zum Gebrauch in einem Schaumstoffband bereit zu stellen, wobei der Kleber formuliert ist, um das Entfernen des Schaumstoffbandes von dem oben erwähnten Substrat durch einen durch Dehnung lösenden Mechanismus zu ermöglichen. Die technischen Anforderungen an ein geschäumtes durch Dehnung lösendes Band umfassen (1) eine Schaumspaltfestigkeit von mindestens 10 Pound (lbs)/Inch (1,76 kN/m), (2) eine 90-Grad-Abziehhaftung von über etwa 10 Pound (lbs)/Inch (1,76 kN/m), (3) hohe Zugfestigkeit, die im Allgemeinen höher ist als die Kraft, die erforderlich ist, um das Band derart von einer Fläche zu lösen, dass das Band bei dem Lösen durch Dehnung nicht bricht; (4) mechanische Eigenschaften, einschließlich eine niedrige Streckspannung, gute Dehnung (z. B. > 200%) und (5) entweder signifikantes Verfestigungsverhalten oder hohe elastische Wiederherstellung.
Herkömmliche Schaumstoffbänder wurden im Allgemeinen so entwickelt, dass sie permanentere (z. B. nicht lösende) Befestigungssysteme in einer Beliebigen aus einer Vielzahl von Industrieanwendungen liefern. Solche Befestigungssysteme sind daher als Befestigungssysteme mit hoher Festigkeit bereit gestellt worden, die im Allgemeinen nicht leicht von einem Substrat gelöst werden können. Darüber hinaus war die sehr feste Bindung, die von herkömmlichen Schaumstoffbändern geliefert wird, mit dem Prinzip der Formulierung eines Schaumstoffbandes, das durch Dehnung lösend ist und gleichzeitig wünschenswerte Klebeeigenschaften aufweist, unvereinbar.
Es wäre wünschenswert, durch Dehnung lösende Substrate mit Schaumstoffkern, Artikel, die solche Substrate aufweisen (z. B. Bänder) und Verfahren zur Herstellung der Artikel bereit zu stellen. Es ist außerdem wünschenswert, diese Substrate mithilfe einer weichen Haftkleber-Schaumstoffmatrix bereit zu stellen, die eine Verteilung der Energie und eine hohe Zugfestigkeit gestattet, um starke Haftung an jedes einer Vielzahl von Substraten zu bieten.
Zusammenfassung der Erfindung
In einem Aspekt betrifft die Erfindung einen haftfähigen Schaumstoffgegenstand mit einem polymeren Schaummaterial, das eine Außenfläche aufweist, wobei die Außenfläche des polymeren Schaummaterials Klebeeigenschaften aufweist; und faseriges Verstärkungsmaterial, wobei das faserige Verstärkungsmaterial innerhalb des polymeren Schaummaterials dispergiert ist und dem Artikel durch Dehnung lösende Eigenschaften verleiht. Das faserige Verstärkungsmaterial kann elastisch oder viskoelastisch sein.
In diesem Aspekt der Erfindung kann das polymere Schaummaterial als Bahn bereit gestellt sein, und die Außenfläche der Bahn umfasst eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche, wobei eine an der Haut haftfähige Schicht auf mindestens einem Teil der ersten Hauptfläche oder der zweiten Hauptfläche aufgebracht ist. Auf der Kleberschicht kann eine Abziehfolie angelegt sein. Das faserige Verstärkungsmaterial hat typischerweise bei Bruch eine Dehnung von etwa 200%. Wenn das faserige Verstärkungsmaterial viskoelastisch ist, umfasst das Material im Wesentlichen kontinuierliche Fasern, die eine Streckgrenze und eine Zugbruchfestigkeit aufweisen, und wobei die Zugbruchfestigkeit etwa 0,7 MPa oder mehr und mindestens etwa 150% der Streckgrenze beträgt. Wenn das faserige Verstärkungsmaterial elastisch ist, umfasst das Material im Wesentlichen kontinuierliche Fasern, die nach 100%iger Dehnung eine Rückverformung von mehr als etwa 50% aufweisen. Das polymere Schaummaterial umfasst typischerweise etwa 80 bis etwa 50 Gewichtsprozent des haftfähigen Schaumstoffgegenstandes, und das faserige Verstärkungsmaterial umfasst etwa 20 bis etwa 50 Gewichtsprozent des haftfähigen Schaumstoffgegenstandes. Das faserige Verstärkungsmaterial umfasst Mikrofasern, die einen Durchmesser von weniger als etwa 5 Mikrometern und ein Längenverhältnis von mehr als etwa 1000 aufweisen. Die Mikrofasern sind viskoelastisch oder elastisch. Viskoelastische Mikrofasern können Homopolymere, Copolymere, Terpolymere und Tetrapolymere von Harzen aufweisen, die aus Ethylen, Propylen, Buten, Penten, Hexen, Hegten, Okten, Nonen, Decen und anderen Polymeren ausgewählt sind. Elastische Mikrofasern können thermoplastische Elastomere umfassen, die aus Polyurethan und synthetischen Blockpolymeren ausgewählt sind. Die haftfähigen Schaumstoffgegenstände können des Weiteren mehrere Mikrokügelchen aufweisen, die bei der Herstellung des Artikels als Treibmittel wirken und in den hierin beschriebenen Schaumstoffen in dem fertig gestellten Artikel mindestens teilweise expandiert sind.
Bestimmte Begriffe werden hierin bei der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet. All diese Begriffe sind auf eine Weise auszulegen, die ihrer Verwendung durch einen Fachmann entspricht. Aus praktischen Gründen, als Beispiel und nicht als Beschränkung, sind folgende Bedeutungen festgelegt:
„Im Wesentlichen kontinuierlich" bedeutet, dass für eine Probe der Kleberzusammensetzung mit einer Länge von mindestens 0,5 Zentimeter, in Maschinenrichtung genommen, mindestens 50% der in der Probe vorhandenen Fasern intakt sind.
„Zugbruchfestigkeit" ist die maximale Zugfestigkeit bei Bruch bei Testung nach dem Testverfahren ASTM D 882-97 mit einer Traversengeschwindigkeit von 12 Inch/Minute (30 Zentimeter/Minute).
„Durch Dehnung lösend" bezieht sich auf die Eigenschaft eines haftfähigen Artikels, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sich der Artikel, wenn er mit einer Rate von 30 Zentimetern/Minute und in einem Winkel von höchstens 45° von einer Fläche gezogen wird, von der Fläche des Substrates löst, ohne einen signifikanten sichtbaren Rückstand auf der Fläche zu hinterlassen.
In einem anderen Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines haftfähigen Schaumstoffgegenstandes bereit, welches umfasst:

(a) Schmelzmischen einer schäumbaren Polymerzusammensetzung, eines Treibmittels und eines Mikrofasern formenden Harzes, um eine extrudierbare Zusammensetzung auszubilden, und
(b) Extrudieren der extrudierbaren Zusammensetzung durch eine Düse, um den haftfähigen Schaumstoffgegenstand zu ergeben.

In diesem Aspekt der Erfindung können expandierbare Mikrokügelchen als Treibmittel verwendet und mit der schäumbaren Polymerzusammensetzung und dem Mikrofasern formenden Harz in Schritt (a) vermischt werden. Wenn enthalten, expandiert in Schritt (b) zumindest ein Anteil der expandierbaren Mikrokügelchen, um die expandierbare extrudierbare Zusammensetzung zu expandierbare und den haftfähigen Schaumstoffgegenstand zu ergeben. In anderen Worten dienen die expandierbaren Mikrokügelchen als Treibmittel für die schäumbare Polymerzusammensetzung. In Schritt (a) können alternative Treibmittel wie beispielsweise chemische Blähmittel und mit Hochdruck injiziertes Gas verwendet werden und eingeschlossen sein.
Artikel, die nach dem obigen Verfahren hergestellt sind, können ein durch Dehnung lösendes Band umfassen.
Solche Bänder haben für gewöhnlich eine Shore-A-Härte von weniger als etwa 60 und sind derart konstruiert, dass sie von einer beliebigen einer Vielzahl von Flächen durch Dehnung gelöst werden können, beispielsweise von einem Paar steifer Teile oder Tafeln. Das Band kann so konfiguriert sein, dass es eine Lasche aufweist. Nach dem obigen Verfahren hergestellte Artikel sind allgemein in dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsformen und aus den Ansprüchen ersichtlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Bei der Beschreibung der verschiedenen Merkmale der bevorzugten Ausführungsformen wird Bezug auf die verschiedenen Figuren genommen, in denen gleiche Bezugsziffern gleiche Merkmale anzeigen, und in denen Folgendes dargestellt ist:
1 ist eine perspektivische Zeichnung, die einen Schaumstoff zeigt;
2 ist eine perspektivische Zeichnung, die einen Schaumstoff mit einer gemusterten Fläche zeigt;
3 ist eine perspektivische Zeichnung eines Artikels, der einen Schaumstoffkern mit mehreren Schaumstoffstreifen aufweist;
4 ist eine perspektivische Zeichnung eines Artikels, der einen Schaumstoff in Kombination mit einer Hautkleberschicht aufweist;
5 ist eine perspektivische Zeichnung eines Artikels, der einen Schaumstoffkern mit mehreren Schaumstoffstreifen in Kombination mit mehreren zusätzlichen Polymerzusammensetzungen aufweist; und
6 ist eine Schemazeichnung eines Extrusionsprozessors zum Herstellen von erfindungsgemäßen Artikeln.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Die Erfindung stellt einen durch Dehnung lösenden Schaumstoff bereit. Der Schaumstoff kann in einer haftfähigen Form formuliert sein, oder es können durch Einschluss einer Hautkleberschicht, beispielsweise mit einer Außenfläche des Schaums assoziiert oder daran angebracht, Klebequalitäten bereit gestellt sein. Der Schaumstoff umfasst eine Polymermatrix, die während seiner Herstellung durch Einschluss eines Treibmittels aufgeschäumt wird. Es können expandierbare Mikrokügelchen sowie chemische Blähmittel und durch Hochdruck injizierbare Gase und dergleichen verwendet werden, um ein Schaumstoffprodukt aus den anfänglichen Polymermaterialien herzustellen. Die Außenfläche des Schaumstoffes kann im Wesentlichen glatt sein, oder sie kann gemustert sein. Die polymeren Schaumstoffprodukte der Erfindung stellen ein Mittel zum derartigen Anbringen beliebiger einer Vielzahl von Flächen aneinander, dass eine starke Bindung zwischen den Flächen ermöglicht wird, während außerdem eine derartige Eigenschaft zum Lösung durch Dehnen vermittelt wird, dass der Schaumstoff entfernt werden kann, ohne auf den Flächen einen sichtbaren Rückstand zu hinterlassen. Es kann wünschenswert sein, eine Lasche einzuschließen, um das Lösen zu vereinfachen.
Indem nun auf die Zeichnungen Bezug genommen wird, ist in 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schaumstoffgegenstandes gezeigt. Der Schaumstoff liegt in Form einer Bahn 10 mit einer ersten flachen Fläche 12 und einer zweiten Fläche (nicht gezeigt) gegenüber der ersten flachen Fläche 12 vor. Die Flächen der Schaumstoffbahn 10 können im Wesentlichen glatt sein, wie gezeigt, oder sie können mit Flächenstrukturen oder dergleichen ausgestattet sein. Die Schaumstoffbahn 10 umfasst eine Polymermatrix mit mehreren expandierten Zellen bzw. Leerräumen 14, die innerhalb der Matrix verteilt sind. Die Zellen oder Leerräume sind ein Produkt des Treibprozesses und können beispielsweise expandierte polymere Mikrokügelchen aufweisen. Darüber hinaus umfasst die Polymermatrix mehrere viskoelastische und/oder elastische Mikrofasern 16, die in Maschinenrichtung ausgerichtet sind und welche der Bahn 10 durch Dehnung lösende Qualitäten verleihen, wenn die Bahn 10 auf eine Fläche geklebt wird. Die Bahn 10 ist typischerweise als haftfähiger Artikel (z. B. ein Band) mit einer für Bindung verfügbaren Fläche bereit gestellt, die so gestaltet ist, dass sie bei Raumtemperatur eine klebrige Fläche ist (z. B. Haftklebergegenstände), oder als eine Fläche, die bei Erwärmen klebrig wird (z. B. wärmeaktivierte haftfähige Artikel). Die Schaumstoffbahnfläche 12 kann selbst ausreichend klebrig sein, um eine geeignete Klebebindung zwischen der Fläche 12 und der Fläche eines Substrates zu ermöglichen. Die Schaumstoffbahn 10 kann auch eine Lasche (nicht gezeigt) aufweisen, die vorzugsweise so positioniert ist, dass das Lösen der Bahn in derselben Richtung wie die Ausrichtung der Mikrofasern erfolgt, d. h. in Maschinenrichtung.
Die Bahn 10 kann eine oder mehrere zusätzliche in Form einer Klebstoffschicht, die über mindestens einen Teil der Fläche 12 aufgebracht ist, an den Schaumstoff gebundene Kleberzusammensetzungen aufweisen. In einer solchen Konfiguration braucht der Schaumstoff selbst kein Kleber zu sein. In dieser letzteren Konfiguration kann die Bahn 10 auf die Fläche eines Substrates aufgebracht werden, indem die obige Klebstoffschicht mit dem Substrat, an das die Bahn 10 gebunden werden soll, in Berührung gebracht wird. Die Bahn 10 ist ein „haftfähiger Artikel" in dem Sinne, dass sie eine Fläche 12 aufweist, die zur Bindung zur Verfügung steht und die entweder bei Raumtemperatur klebrig ist (d. h. Haftklebergegenstände) oder bei Erwärmen klebrig wird (d. h. wärmeaktivierte haftfähige Artikel). Erfindungsgemäße haftfähige Artikel umfassen auch Artikel mit einem funktionellen Gebrauch, verfügen aber dennoch über die Schaumstoffbahn 10 als Substrat, wobei eine oder mehrere zusätzliche Strukturen an der Fläche 12 gebunden sind.
In solchen Ausführungsformen, bei denen die Bahn 10 des Weiteren eine Hautkleberschicht über mindestens einem Anteil der Fläche 12 aufweist, umfasst der Kleber eines aus einer Vielzahl von haftfähigen Materialien, wie sie hierin weiter beschrieben sind. Die Hautkleberschicht kann kontinuierlich oder nicht kontinuierlich sein. Am typischsten ist der Kleber ein Haftkleber.
Gegebenenfalls kann eine Abziehfolie enthalten sein, um den Kleber vor der Anbringung an ein Substrat oder dergleichen zu schützen. Es können andere Schichten und/oder Strukturen en mindestens einen Teil einer der Hauptflächen der Bahn 10 angebracht oder befestigt werden. Entsprechend kann die Bahn 10 als zweiseitiges Band mit einer Klebstoffschicht auf mindestens einem Teil beider Hauptflächen und einer damit assoziierten Abziehfolie oder dergleichen bereit gestellt sein. Die Klebstoffschichten können dieselbe oder verschiedene Zusammensetzungen aufweisen, können kontinuierlich oder nicht kontinuierlich sein und können glatt oder strukturiert sein.
In der Formulierung einer erfindungsgemäßen Polymermatrix kann jedes beliebige aus einer Vielzahl verschiedener Polymerharze verwendet werden, einschließlich Klebstoffe sowie Gemische davon. Beispielsweise thermoplastische Polymere, die mit dem faserigen Verstärkungsmaterial kompatibel, aber nicht mischbar sind. Die Polymerharze sind typischerweise von der Art, die sich für die Schmelzextrusionsverarbeitung eignet, wie beschrieben in US-Patent 6,103,152 (Gehlsen et al.), erteilt am 15. August 2000, das hierin in Gänze durch Bezugnahme enthalten ist. Es kann wünschenswert sein, zwei oder mehr Polymere mit chemisch unterschiedlicher Zusammensetzung zu mischen. Die physikalischen Eigenschaften der resultierenden Schaumstoffmatrix lassen sich optimieren, indem die Art der zur Herstellung des Schaums verwendeten Bestandteile und deren relative Konzentration variiert werden. Im Allgemeinen wird ein bestimmtes Harz auf Basis der gewünschten Eigenschaften des fertigen durch Dehnung lösenden Schaumstoffgegenstandes ausgewählt bzw. selektiert. Allgemeine Kriterien beim Design eines annehmbaren durch Dehnung lösenden Schaumstoffgegenstandes umfassen: (1) eine Schaumspaltfestigkeit von mehr als etwa 1,76 kN/m (10 Pound/Inch), typischerweise mehr als etwa 2,64 kN/m (15 Pound/Inch) und häufig mehr als 3,52 kN/m (20 Pound/Inch), für die gewünschte Bindungsleistung; (2) die Shore A-Härte sollte weniger als etwa 60 sein; (3) der Hautkleber, falls vorhanden, sollte nicht vom Schaumstoff abblättern; (4) der Schaumstoffgegenstand sollte sich zwischen einem Paar von steifen Tafeln durch Dehnung lösen lassen, ohne zu brechen oder signifikante Kleberreste zu hinterlassen; (5) wenn der durch Dehnung lösende Schaumstoffgegenstand viskoelastische Mikrofasern aufweist, sollte die Zugbruchfestigkeit mindestens etwa 150% der Streckgrenze des Artikels bei einer mehr als 200%igen Dehnung und weniger als etwa 50%ige Rückverformung nach 100%iger Dehnung betragen; und wenn der durch Dehnung lösende Schaumstoffgegenstand elastische Fasern aufweist, kann der Schaumstoffgegenstand eine Dehnung von mehr als etwa 200% und nach Dehnung um 100% eine mehr als etwa 50%ige Rückverformung ausweisen; und (6) die 90-Grad-Abziehhaftung an Edelstahl oder Glas sollte im Allgemeinen größer sein als etwa 1,76 kN/m (10 Pound/Inch), typischerweise größer als etwa 2,64 kN/m (15 Pound/Inch) und häufig größer als 3,52 kN/m (20 Pound/Inch).
Eine bei der Herstellung der Schaumstoffe der vorliegenden Erfindung geeignete Gruppe von Polymeren umfasst Acrylat- und Methacrylatpolymere und -copolymere und Kombinationen davon. Solche Polymere können durch Polymerisation eines oder mehrerer monomerer Acryl- oder Methlacrylester nicht-tertiärer Alkylalkohole gebildet werden, wobei die Alkylgruppen 1 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen (z. B. 3 bis 18 Kohlenstoffatome). Geeignete Acrylatmonomere umfassen Methylacrylat, Ethylacrylat, n-Butylacrylat, Laurylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Cyclohexylacrylat, Isooctylacrylat, Octadecylacrylat, Nonylacrylat, Decylacrylat und Dodecylacrylat. Auch die entsprechenden Methacrylate sind geeignet. Auch geeignet sind aromatische Acrylate und Methacrylate, z. B. Benzylacrylat.
Gegebenenfalls können ein oder mehrere monoethylenisch ungesättigte Comonomere mit den Acrylat- oder Methacrylatmonomeren polymerisiert werden. Die Menge der Copolymere kann sich nach den gewünschten Eigenschaften des Polymers richten. Eine Gruppe geeigneter Comonomere umfasst solche, deren Homopolymer-Glasübergangstemperatur höher ist als die Glasübergangstemperatur des Acrylathomopolymers. Beispiele geeigneter Comonomere, die in diese Gruppe fallen, umfassen Acrylsäure, Acrylamid, Methacrylamid, substituierte Acrylamide wie beispielsweise N,N-Dimethylacrylamid, Itaconsäure, Methacrylicsäure, Acrylonitril, Methacrylonitril, Vinylacetat, N-Vinylpyrrolidon, Isobornylacrylat, Cyanoethylacrylat, N-Vinylcaprolactam, Maleinsäureanhydrid, Hydroxyalkylacrylate, N,N-Dimethylaminoethyl(meth)-acrylat, N,N-Diethylacrylamid, Betacarboxyethylacrylat, Vinylester von Neodecan-, Neononan-, Neopentan-, 2-Ethylhexan- oder Propionsäure, Vinylidenchlorid, Styrol, Vinyltoluol und Alkylvinylether.
Eine andere Gruppe monoethylenisch ungesättigter Comonomere, die mit den Acrylat- oder Methacrylatmonomeren polymerisiert werden können, umfassen solche, deren Homopolymer-Glasübergangstemperatur niedriger ist als die Glasübergangstemperatur des Acrylathomopolymers. Beispiele geeigneter Comonomere, die in diese Klasse fallen, umfassen Ethyloxyethoxyethylacrylat (Tg = –71°C) und Methoxypolyethylenglycol-400-acrylat (Tg = –65°C; erhältlich von Shin Nakamura Chemical Co., Ltd. unter der Bezeichnung „NK Ester AM-90G") und Kombinationen davon.
Eine andere Gruppe von Polymeren, die für die Polymermatrix des Schaumstoffes geeignet sind, umfasst Polymere, die mit Acrylpolymeren nicht mischbar, aber kompatibel sind. Beispiele umfassen semikristalline Polymerharze wie beispielsweise Polyolefine und Polyolefincopolymere (z. B. auf Basis von Monomeren mit 2 bis 8 Kohlenstoffatimen, wie beispielsweise Low-Density-Polyethylen, High-Density-Polyethylen, Polypropylen, Ethylen-Propylen-Copolymere, etc.), Polyester und Copolyester, Polyamide und Copolyamide, fluorierte Homopolymere und Copolymer, Polyalkylenoxide (z. B. Polyethylenoxid und Polypropylenoxid), Polyvinylalkohol, Ionomere (z. B. Ethylen-Methacrylsäure-Copolymere, neutralisiert mit einer Base) und Celluloseacetat und Kombinationen davon. Weitere Beispiele acrylatunlöslicher Polymere umfassen amorphe Polymere mit einem Löslichkeitsparameter (gemessen nach der Fedor-Technik) von weniger als 8 bzw. mehr als 11, wie beispielsweise Polyacrylonitril, Polyvinylchlorid, thermoplastische Polyurethane, aromatische Epoxide, Polycarbonat, amorphe Polyester, amorphe Polyamide, Acrylonitril-Butadien-Styrol(ABS)- Copolymere, Polyphenylenoxidlegierungen, Ionomere (z. B. Ethylen-Methacrylsäure-Copolymere, neutralisiert mit einem Salz), fluorierte Elastomere und Polydimethylsiloxan und Kombinationen davon.
Eine weitere Gruppe von Polymeren, die für die Polymermatrix des Schaumstoffes geeignet ist, umfasst thermoplastische Elastomere mit durch ultraviolette Strahlung aktivierten Gruppen. Beispiele umfassen Polybutadien, Polyisopren, Polychloropren, Random- und Blockcopolymere von Styrol und Diene (z. B. SBR) und Ethylen-Propylen-Dienmonomerkautschuk und Kombinationen davon.
Eine weitere Gruppe von Polymeren, die für die Polymermatrix des Schaumstoffes geeignet ist, umfasst Haftkleber und Heißkleber, die aus nicht-photopolymerisierbaren Monomeren hergestellt sind. Solche Polymere können haftfähige Polymere sein (d. h. Polymere, die inhärent haftfähig sind) oder Polymere, die nicht inhärent haftfähig sind, aber Haftkleberzusammensetzungen bilden können, wenn sie mit Klebrigmachern hergestellt werden. Spezifische Beispiele umfassen Polyalphaolefine (z. B. Polyocten, Polyhexen und ataktisches Polypropylen), klebrig gemachte Block-Copolymer-basierte Klebstoffe, natürliche und synthetische Kautschuke, Silikone, Ethylenvinylacetate, Polyurethane und epoxidhaltige strukturelle Gemische (z. B. Epoxyacrylat- und Epoxypolyestergemische) und Kombinationen der obigen.
In dem Polymerschaumstoff sind typischerweise ein oder mehrere expandierte Polymermikrokügelchen enthalten. Ein expandierbares Polymermikrokügelchen weist eine Polymerschale und ein Kernmaterial in der Form eines Gases, einer Flüssigkeit oder einer Kombination davon auf. Bei Erwärmen auf eine Temperatur an oder unter der Schmelz- bzw. Fließtemperatur der Polymerschale dehnt sich die Polymerschale. Beispiele geeigneter Kernmaterialien umfassen Propan, Butan, Pentan, Isobutan, Neopentan, Isopentan oder ähnliches Material und Kombinationen davon. Die Identität des für die Polymermikrokügelchenschale verwendeten thermoplastischen Harzes kann die mechanischen Eigenschaften des Schaumstoffes beeinflussen, und die Eigenschaften des Schaumstoffes können durch die Wahl des Mikrokügelchens oder durch Verwendung von Gemischen verschiedener Typen von Mikrokügelchen angepasst werden. Beispielsweise sind Acrylonitril-haltige Harze geeignet, wenn hohe Zugfestigkeit und Kohäsionsfestigkeit in einem Schaumstoffgegenstand mit niedriger Dichte gewünscht sind. Dies gilt vor allem, wenn der Acrylonitrilgehalt mindestens 50 Gewichtsprozent des in der Polymerschale verwendeten Harzes, im Allgemeinen 60 Gewichtsprozent und typischerweise mindestens 70 Gewichtsprozent beträgt.
Beispiele geeigneter thermoplastischer Harze, die als Schale der expandierbaren Mikrokügelchen verwendet werden können, umfassen Acryl- und Methacrylsäureester wie beispielsweise Polyacrylat; Acrylat-Acrylonitril-Copolymer und Methacrylat-Acrylsäure-Copolymer. Es können auch Vinylidenchlorid-haltige Polymere wie beispielsweise Vinylidenchlorid-Methacrylat-Copolymer, Vinylidenchlorid-Acrylonitril-Copolymer, Acrylonitril-VinylidenchloridMethacrylonitril-Methylacrylat-Copolymer und Acrylonitril-Vinylidenchlorid-Methacrylonitril-Methylmethacrylat-Copolymer verwendet werden, sind aber unter Umständen nicht wünschenswert, wenn hohe Festigkeit erwünscht ist. Wenn hohe Festigkeit erwünscht ist, weist die Schale eines Mikrokügelchens im Allgemeinen nicht mehr als 20 Gewichtsprozent Vinylidenchlorid und typischerweise nicht mehr als 15 Gewichtsprozent Vinylidenchlorid auf. Anwendungen mit hoher Festigkeit können Mikrokügelchen erfordern, die im Wesentlichen kein Vinylidenchlorid aufweisen. In den erfindungsgemäßen Schaumstoffen können auch halogenfreie Mikrokügelchen verwendet werden.
Wie erwähnt wurde, kann der Schaumstoff in den Artikeln der Erfindung expandierbare polymere Mikrokügelchen aufweisen. Beispiele geeigneter kommerziell erhältlicher expandierbarer polymerer Mikrokügelchen umfassen solche, die von Pierce Stevens (Buffalo, N.Y.) unter der Bezeichnung „F30D", „F80SD" und „F100D" erhältlich sind. Geeignet sind auch expandierbare polymere Mikrokügelchen, die von Akzo-Nobel unter der Bezeichnung EXPANCEL 551, EXPANCEL 461, EXPANCEL 091 und EXPANCEL 092 MB 120 erhältlich sind.
Die Menge an expandierbaren Mikrokügelchen wird ausgehend von den gewünschten Eigenschaften des Schaumstoffgegenstandes gewählt. Je höher die Mikrokügelchenkonzentration ist, desto niedriger ist im Allgemeinen die Dichte des Schaumstoffes. Die Menge an Mikrokügelchen in dem Polymerharz liegt im Allgemeinen im Bereich von etwa 0,1 Teilen je Gewicht bis etwa 20 Teilen je Gewicht (auf der Basis von 100 Teilen Polymerharz), typischerweise von etwa 0,5 Teilen je Gewicht bis etwa 10 Teilen je Gewicht und häufig von etwa 0,5 Teilen je Gewicht bis etwa 3 Teilen je Gewicht. Allgemein sollte die Konzentration an Mikrokügelchen ausreichend sein, um die gewünschten Eigenschaften des fertigen Schaumstoffes bereit zu stellen, ohne in die hierin beschriebene Ausbildung der Mikrofasern einzugreifen, um die erfindungsgemäßen durch Dehnung lösenden Eigenschaften zu verleihen.
Weitere in der Erfindung geeignete Treibmittel sind chemische Treibmittel und durch Hochdruck injizierbare Gase. Beispiele chemischer Treibmittel umfassen Wasser und Azo-, Carbonat- und Hydrazid-basierte Moleküle, einschließlich z. B. 4,4'-Oxybis(benzolsulfonyl)hydrazide wie beispielsweise CELOGEN OT, erhältlich von Uniroyal Chemical Company, Inc., Middlebury, CT, 4,4'- Oxybenzolsulfonylsemicarbazid, Azodicarbonamide p-Toluolsulfonylsemicarbazid, Bariumazodicarboxylat, Azodiisobutyronitril, Benzolsulfonhydrazid, Trihydrazinotriazin, Metallsalze von Azodicarbonsäuren, Oxalsäurehydrazid, Hydrazocarboxylate, Diphenyloxid-4,4'-disulphohydrazid, Tetrazolverbindungen, Natriumbicarbonat, Ammoniumbicarbonat, Zubereitungen von Carbonatverbindungen und Polykohlensäuren und Gemische von Zitronensäure und Natriumbicarbonat, N,N'-Dimethyl-N,N'-dinitrosoterephthalamid, N,N'-Dinitrosopentamethylentetramin und Kombinationen davon. Beispiele von durch Hochdruck injizierbaren Gasen umfassen Stickstoff, Luft, Kohlendioxid und andere kompatible Gase.
Der Schaumstoff kann auch eine Reihe anderer Zusatzstoffe enthalten. Beispiele geeigneter Zusatzstoffe umfassen Klebrigmacher (z. B. Rosinester, Terpene, Phenole und aliphatische, aromatische oder Gemische aus aliphatischen und aromatischen synthetischen Kohlenwasserstoffharzen), Weichmacher, Pigmente, Farbstoffe, nicht expandierbare Polymer- oder Glasmikrokügelchen, Verstärkungsmittel, hydrophobes oder hydrophiles Silica, Calciumcarbonat, Schlagzähigkeitsverbesserer, Antioxidanzien, fein zermahlene Polymerteilchen wie beispielsweise Polyester, Nylon oder Polypropylen, Stabilisatoren, leitfähige Feststoffe, Füllstoffe, nicht-polymere Fasern, Flammen hemmende Stoffe und Kombinationen davon. Die obigen zusätzliche Mittel und Bestandteile werden im Allgemeinen in ausreichenden Mengen zugegeben, um ein Schaumstoffmaterial mit den gewünschten Endeigenschaften zu erhalten, aber nicht in die hierin beschriebene Ausbildung von Mikrofasern einzugreifen. Vorzugsweise ist das prozentuale Gesamtvolumen aller Zusatzstoffe plus der expandierbaren Mikrokügelchen weniger als 50 Volumenprozent. Darüber hinaus ist bevorzugt, dass die Teilchengröße des Zusatzstoffes bzw. der Zusatzstoffe klein ist (d. h. nicht größer als etwa 100 Mikrometer, typischerweise nicht größer als etwa 10 Mikrometer, häufig nicht größer als etwa 5 Mikrometer und am häufigsten nicht größer als etwa 1 Mikrometer), um nicht in die Ausbildung von Mikrofasern einzugreifen.
Nach der vorliegenden Erfindung umfasst die Schaumstoffbahn 10 mehrere elastische, viskoelastische oder eine Kombination aus elastischen und viskoelastischen Mikrofasern 16, welche die Schaumstoffbahn 10 verstärken, während sie außerdem der Bahn durch Dehnung lösende Eigenschaften verleiht. Gegebenenfalls können die elastischen, viskoelastischen oder die Kombination aus elastischen und viskoelastischen Mikrofasern auch sowohl in dem Schaumstoff als auch, falls vorhanden, in dem Hautkleber vorhanden sein, der mit einer Fläche des Schaumstoffes assoziiert ist. Die Mikrofasern werden während der Herstellung des Schaumstoffes in situ aus Polymerharzen gebildet. Geeignete Mikrofasern umfassen solche, die nach den Lehren der angemeldeten US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 09/764,478 formuliert sind, welche hierin in Gänze durch Bezugnahme darauf enthalten ist.
In spezifischen Ausführungsformen sind die verstärkenden Mikrofasern viskoelastisch und umfassen semikristalline Polymere (z. B. mit sowohl amorphen als auch kristallinen Domänen). Spezifische Ausführungsformen, die semikristalline Polymere enthalten, umfassen Polycaprolacton (PCL), Polybuten (PB), Copolymere, die von Ethylen und mindestens einem anderen Alphaolefinmonomer abstammen (z. B. Poly(ethylen-co-1-alken) und Poly(ethylen-co-1-alken-co-1-alken)), Ultra-Low-Density-Polyethylen wie beispielsweise das unter der Handelsbezeichnung ATTANE 4202 von Dow Chemical Co. erhältliche mit einer Dichte unter 0,915 Gramm/Kubikzentimeter, Metallocen-Copolymere wie beispielsweise die kommerziell erhältliche ENGAGE-Reihe, die von Dupont-Dow Elastomers erhältlich ist, oder die Metallocen-Polyolefine wie beispielsweise solche, die unter der Handelsbezeichnung EXACT 3024, 3040 und 3139 erhältlich sind (erhältlich von ExxonMobil Company), lineares Low-Density-Polyethylen (z. B. mit einer Dichte zwischen 0,915 und 0,94 Gramm/Kubikzentimeter, wie beispielsweise solche, die von ExxonMobil Company unter der Handelsbezeichnung LL-3003, ECD-125, 377D60, 369G09, 363C32, 361C33, 357C32, 350D65, 350D64, 350D60, LL-3013 und LL-3001 erhältlich sind, und solche, die unter der Handelsbezeichnung DOWLEX von Dow Chemical Co. erhältlich sind.
In anderen spezifischen Ausführungsformen sind die verstärkenden Mikrofasern elastisch. Beispiele geeigneter verstärkender Mikrofasern, die elastisch sind, umfassen thermoplastische Elastomere wie beispielsweise solche, die Polyurethan, synthetische Block-Copolymere umfassen, und Kombinationen der obigen Materialien.
Die viskoelastischen verstärkenden Mikrofasermaterialien haben im Allgemeinen eine messbare Streckgrenze. In bestimmten Ausführungsformen beträgt die Streckgrenze des Verstärkungsmaterials weniger als etwa 30 MPa. Die Zugbruchfestigkeit des viskoelastischen verstärkenden Mikrofasermaterials beträgt typischerweise mindestens etwa 150% seiner Streckgrenze. In spezifischen Ausführungsformen ist die Zugbruchfestigkeit (gemessen nach ASTM D 882-97 mit einer Traversengeschwindigkeit von 12 Inch/Minute (30 Zentimeter/Minute)) des verstärkenden Mikrofasermaterials höher als die Zugbruchfestigkeit des Klebstoffes und/oder des gedehnten Schaumstoffes. Elastische verstärkende Mikrofasermaterialien sollten nach 100%iger Dehnung eine Rückverformung von mehr als etwa 50% aufweisen. Das verstärkende Mikrofasermaterial sollte einen Schmelzpunkt über der Anwendungstemperatur der Kleberzusammensetzung aufweisen und sollte einen Schmelzpunkt über der Lagerungstemperatur der Kleberzusammensetzung oder eines beliebigen Artikels aufweisen, der mit der Kleberzusammensetzung hergestellt wird.
Am typischsten liegt das verstärkende Mikrofasermaterial in dem Kleber und/oder in dem Schaumstoff als im Wesentlichen kontinuierliche Fasern vor. Nach einem Aspekt der Erfindung sind die Mikrofasern insbesondere für mindestens etwa 0,5 cm in der Maschinenrichtung des Klebstoffes oder der Schaumstoffmatrix ungebrochen, vorzugsweise für mindestens etwa 2 cm. In anderen erwünschten Ausführungsformen sind die im Wesentlichen kontinuierlichen Mikrofasern für mindestens etwa 5 cm und wünschenswerterweise für mindestens etwa 8 Zentimeter kontinuierlich. Nach einem anderen Aspekt der Erfindung haben die im Wesentlichen kontinuierlichen Mikrofasern im Allgemeinen einen Maximaldurchmesser von etwa 0,05 bis etwa 5 Mikrometer, typischerweise von etwa 0,1 bis etwa 1 Mikrometer. Nach einem anderen Aspekt der Erfindung ist das Längenverhältnis (d. h. das Verhältnis der Länge zum Durchmesser) der im Wesentlichen kontinuierlichen Mikrofasern größer als etwa 1000. Im Allgemeinen weist das polymere Schaumstoffmaterial etwa 80 bis etwa 50 Gewichtsprozent des fertigen haftfähigen Schaumstoffgegenstandes auf, während das faserige Verstärkungsmaterial etwa 20 bis etwa 50 Gewichtsprozent des fertigen haftfähigen Schaumstoffgegenstandes aufweist. Wenn die Menge des Verstärkungsmaterials etwa 40 bis etwa 50 Gewichtsprozent des fertigen Schaumstoffgegenstandes aufweist, kann der Schaumstoffgegenstand eine niedrigere Schaumstoffspaltfestigkeit. Dies sorgt für ein anderes Verfahren der Entfernung, indem der Schaumstoff gespalten und jeder Anteil einzeln durch Dehnung gelöst wird. Dieses Entfernungsverfahren kann vorteilhaft sein, wenn Schaumstoffgegenstände zwischen zwei großen Flächen verwendet werden.
Es wurde festgestellt, dass eine in der vorliegenden Erfindung geeignete durch Dehnung lösende Chemie viskoelastische Mikrofasern bestimmter Homopolymere, Copolymere, Terpolymere und Tetrapolymere von Polyalkylenharzen umfasst, einschließlich Copolymere von Polyocten-Ethylen und/oder Polyhexen-Ethylen und dergleichen. Die Mikrofasern bilden sich während des Herstellungsprozesses, um ein Schaumstoff- und/oder ein Klebermaterial zu ergeben, das sich während der Entfernung von einem Substrat dehnt, verfestigt und löst, ohne zu brechen. Im Allgemeinen und ohne Einschränkung sind auch C₃-C₁₀-Copolymere mit Ethylen für die Anwendung in der Erfindung geeignet. Die obigen Polyocten-Ethylen- und/oder Polyhexen-Ethylen-Copolymere sind mit vielen akrylischen Block-Copolymer-Klebstoffen und Copolymer-Klebstoffen auf Kautschuk/Harz-Basis kompatibel aber nicht mischbar und können im Doppelschneckenextruder, wie hierin beschrieben, vermischt werden, um die Mikrofasern in situ zu bilden.
Eine Formulierung für die erfindungsgemäßen Schaumstoffgegenstände umfasst ein 95/5-Gewichtsverhältnis von 2-Ethylhexylacrylat/Acrylsäure; 1,0 Gewichtsprozent F100D-polymere expandierbare Mikrokügelchen, basierend auf dem Gewicht des haftfähigen Schaumstoffes in der Schaumstoffschicht; 35 Gewichtsprozent EXACT 3040 Metallocen-Polyolefin-Polymer, basierend auf dem Gewicht der Gesamtschaumstoffschicht, und einen Hautkleber, bei dem es sich um ein Gemisch eines Acrylklebers und eines Klebers auf Kautschukbasis, identifiziert als Hot Melt Composition K (Heißschmelzzusammensetzung K) in der PCT Internationalen Veröffentlichung WO 01/57152 , handelt.
Eine weitere Ausführungsform eines Schaumstoffsubstrates nach der vorliegenden Erfindung ist in 2 in Form einer Bahn 100 mit einem einheitlichen Muster erhöhter Anteile 102 veranschaulicht, die auf mindestens einer Fläche 101 der Bahn 100 angeordnet sind. Solche Artikel werden typischerweise durch differenzielles Schäumen hergestellt, um die erhöhten Flächen 102 mit Dichten zu erzeugen, die sich von der Dichte der umgebenden Bereiche 104 unterscheiden. Die Polymermatrix umfasst mehrere elastische, viskoelastische oder eine Kombination aus elastischen und viskoelastischen Mikrofasern 106, die in der Maschinenrichtung ausgerichtet und in dem gesamten Schaumstoffartikel eingebettet sind, die der Bahn 100 durch Dehnung lösende Eigenschaften verleihen. Der Schaumstoff kann derart als ein Kleber formuliert sein, dass die Fläche 101 und die Fläche gegenüber von Fläche 101 die erforderlichen Klebeeigenschaften aufweisen, um die Bahn 100 an ein Substrat zu kleben. Mit der Bahn kann eine Hautkleberschicht co-extrudiert werden oder kann mit einer assoziierten Abziehfolie auf die Fläche der der Bahn gegenüber liegenden Fläche 101 aufgebracht werden. Bei einer solchen haftfähigen Schicht und Abziehfolie handelt es sich um dieselben, die bereits unter Bezugnahme auf den Artikel 10 von 1 beschrieben worden sind.
Die Eigenschaften der erfindungsgemäßen Schaumstoffgegenstände können angepasst werden, indem eine oder mehrere Polymerzusammensetzungen mit dem Schaumstoff kombiniert werden. Diese zusätzlichen Zusammensetzungen können mehrere Formen annehmen, einschließlich Schichten, Streifen, Punkte, etc. Es können geschäumte oder nicht geschäumte Zusammensetzungen verwendet werden. Eine Zusammensetzung kann direkt oder indirekt auf den Schaumstoff aufgetragen werden, z. B. durch einen separaten Kleber. In manchen Ausführungsformen ist die zusätzliche Polymerzusammensetzung lösend an den Schaumstoff gebunden, so dass die zusätzliche Zusammensetzung anschließend von dem Schaumstoff abgelöst werden kann.
Beispiele von Artikeln, die Kombinationen eines Schaumstoffes und einer oder mehrerer zusätzlicher Polymerzusammensetzungen aufweisen, sind in 3–5 gezeigt. Unter Bezugnahme auf 3 ist ein Artikel 200 mit mehreren Schaumstoffstreifen 202 gezeigt, die in einem Muster angeordnet und in einer separaten Polymerschicht 204 kombiniert sind. Die Dichte der Streifen 202 unterscheidet sich von der Dichte der die Streifen umgebenden Polymerschicht 204. Wie in den vorherigen Ausführungsformen sind die Hauptflächen der Schaumstoffbahn 200 mit Klebeeigenschaften ausgestattet, entweder als Ergebnis der Formulierung der Polymerschaumstoffbahn 200 oder indem eine weitere haftfähige Schicht bereit gestellt ist, welche mit einer oder beiden Hauptflächen der Bahn 200 assoziiert ist. Auf eine oder beide Hauptflächen der Bahn 200 kann eine Abziehfolie angebracht werden, um die haftfähige Fläche darauf abzudecken, bis die Bahn 200 auf ein Substrat aufgebracht werden soll. Die Schaumstoffpolymermatrix weist mehrere elastische, viskoelastische oder eine Kombination aus elastischen und viskoelastischen Mikrofasern 206 auf, die der Bahn 200 durch Dehnung lösende Qualitäten verleihen, wenn die Bahn 200 auf eine Fläche geklebt wird.
4 veranschaulicht noch einen weiteren erfindungsgemäßen Schaumstoffbahngegenstand 300, bei dem mehrere Schaumstoffstreifen 302 in einem Muster angeordnet sind und in einer separaten Polymerschicht 304 kombiniert sind. Schicht 304 wiederum ist auf ihrer gegenüberliegenden Seite an eine andere Polymerschicht 306 gebunden. Die Dichte der Streifen 302 unterscheidet sich von der Dichte der die Streifen umgebenden Schicht 304. Darüber hinaus umfasst die Polymermatrix mehrere elastische, viskoelastische oder eine Kombination aus elastischen und viskoelastischen Mikrofasern 308 auf, die der Bahn 300 durch Dehnung lösende Qualitäten verleihen, wenn die Bahn 300 auf eine Fläche geklebt wird. Wie in den vorherigen Ausführungsformen sind die Hauptflächen der Schaumstoffbahn 300 mit Klebeeigenschaften ausgestattet, entweder als Ergebnis der Formulierung der Polymerschaumstoffbahn 300 oder indem eine weitere Hautkleberschicht bereit gestellt ist, die mit einer oder beiden Hauptflächen der Bahn 300 assoziiert ist. Auf eine oder beide Hauptflächen der Bahn 300 kann eine Abziehfolie angebracht werden, um die haftfähige Fläche darauf abzudecken, bis die Bahn 300 auf ein Substrat aufgebracht werden soll. Auf die Hauptflächen der Bahn 300 können auch andere Schichten oder Strukturen angebracht werden.
5 zeigt noch eine andere Schaumstoffbahn 400, in der mehrere Schaumstoffstreifen 402 in einer mehrschichtigen Struktur mit Polymerschichten 404, 406 und 408 eingebettet sind. Die Dichte der Streifen 402 unterscheidet sich von der Dichte der Schichten 404, 406 und 408. Darüber hinaus umfasst die Polymermatrix mehrere elastische, viskoelastische oder eine Kombination aus elastischen und viskoelastischen Mikrofasern 410 auf, die der Bahn 400 durch Dehnung lösende Qualitäten verleihen, wenn die Bahn 400 auf eine Fläche geklebt wird. Schicht 408 und/oder 404 können formuliert sein, um geschäumte haftfähige Flächen bereitzustellen, wie unter Bezugnahme auf die vorherigen Ausführungsformen beschrieben ist. Eine Klebstoffschicht kann mit der Bahn coextrudiert werden oder kann mit einer assoziierten Abziehfolie auf die Fläche der Bahn 400 entweder auf der Schicht 408 oder auf der Schicht 404 oder auf beiden Schichten, 408 und 404, aufgebracht werden. Bei einer solchen Klebstoffschicht und Abziehfolie handelt es sich um dieselben, die bereits unter Bezugnahme auf den Artikel 10 von 1 beschrieben worden sind. Auf die Hauptflächen auf Schicht 404 und 408 der Bahn 400 können noch weitere Schichten oder Strukturen angebracht werden.
Es können weitere Polymerzusammensetzungen mit dem Schaumstoffkern coextrudiert werden, beispielsweise Polymerzusammensetzungen mit einem relativ hohen Modul zum Versteifen des Schaumstoffkerns (semikristalline Polymere wie beispielsweise Polyamide und Polyester), Polymerzusammensetzungen mit einem relativ niedrigen Modul zum Erhöhen der Flexibilität des Schaumstoffkerns (z. B. plastifiziertes Polyvinylchlorid= und weitere Schaumstoffzusammensetzungen.
Unter Bezugnahme auf 6 ist ein Extrusionsprozess zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Schaumstoffgegenstandes gezeigt. Nach dem erfindungsgemäßen Prozess werden Polymerharz und Klebstoffpolymer in einen ersten Extruder 510 (typischerweise ein Einzelschneckenextruder) eingespeist, um das Harz zu einer für die Extrusion geeigneten Form zu erweichen, zu zermahlen oder zu schmelzen. Das resultierende Polymerharz bildet die Polymermatrix des Schaumstoffes. Das Polymerherz kann dem Extruder 510 in jeder praktischen Form zugegeben werden, beispielsweise als Pellets, Rohlinge, Pakete, Stränge, Beutel oder Seile.
Als nächstes wird das Polymerharz in einen zweiten Extruder 512 (z. B. typischerweise ein Doppelschneckenextruder) eingespeist. Das Polymerharz kann von Extruder 510 durch den Ausgang 511 direkt in den zweiten Extruder 512 eingespeist werden. In einen beliebigen Ausgang können weitere Zusatzstoffe eingespeist werden, und werden typischerweise an Eingang 513 in den zweiten Extruder 512 eingespeist und in einer Knetzone gut gemischt, bevor die expandierbaren polymeren Mikrokügelchen zugegeben werden. Die Reihenfolge der Zugabe der Bestandteile und die Mischbedingungen (z. B. Schneckengeschwindigkeit, Schneckenlänge und Temperatur) werden ausgewählt, um ein optimales Mischen zu erreichen. Im Allgemeinen wird das Mischen bei einer Temperatur unter der zur Dehnung der Mikrokügelchen erforderlichen Schwellentemperatur durchgeführt. Es können jedoch auch Temperaturen verwendet werden, die höher als die Dehnungstemperatur der Mikrokügelchen sind, wobei in diesem Fall die Temperatur nach dem Mischen und vor der Zugabe der Mikrokügelchen zu dem Extruder 512 typischerweise gesenkt wird. Ansonsten kann während des Mischens der Mikrokügelchen ein hoher Extrusionsdruck aufrechterhalten werden, um eine signifikante Vordehnung vor der Düse zu verhindern. Wenn das Polymerharz in einer für Extrusion geeigneten Form bereitgestellt wird, kann der erste Extrusionsschritt weggelassen und das Harz dem Extruder 512 direkt zugegeben werden.
Die expandierbaren polymeren Mikrokügelchen können dem zweiten Extruder 512 in einer separaten Zone unmittelbar vor der letzten Förderzone zugegeben werden, an dem streckenabwärts zum Extruder 512 gelegenen Eingang 517. Nach der Zugabe werden die expandierbaren polymeren Mikrokügelchen und das Polymerharz schmelzgemischt, um eine expandierbare extrudierbare Zusammensetzung zu bilden. Die geeigneten Harze zum Ausbilden von Mikrofasern können dem Extruder 512 auch am streckenabwärts gelegenen Eingang 513 zugegeben werden. Der Schmelzmischschritt stellt eine expandierbare extrudierbare Zusammensetzung her, bei der die Mikrokügelchen, das Mikrofasern bildende Material und andere Zusatzstoffe im gesamten geschmolzenen Polymerharz verteilt sind. Typischerweise verwendet der Schmelzmischvorgang einen Förderblock, der streckenabwärts von Eingang 517 gelegen ist, um ein ausreichendes Mischen der expandierbaren polymeren Mikrokügelchen zu erhalten. Die während des Schmelzmischens verwendete Temperatur, Druck, Scherrate und Mischdauer werden ausgewählt, um eine expandierbare extrudierbare Zusammensetzung herzustellen, ohne eine Dehnung oder einen Bruck der Mikrokügelchen zu verursachen. Eine spezifische Reihenfolge der Zugabe, Zonentemperaturen, Drücke, Scherraten und Mischzeiten werden auf Basis der jeweils verarbeiteten chemischen Zusammensetzungen gewählt, und Praktiker auf diesem Gebiet sind zur Auswahl dieser Bedingungen fähig.
Handelt es sich bei dem Treibmittel um ein chemisches Blähmittel oder ein mit Hochdruck injizierbares Gas, wird der oben beschriebene Prozess modifiziert, um ihn der Verwendung dieser Treibmittel anzupassen, wie einem Fachmann bekannt ist.
Die verstärkenden Mikrofasern werden wünschenswerterweise mit einem Material gebildet, das eine ähnliche Schmelzviskosität (wie mit einem Kapillarviskosimeter bestimmt) wie das schäumbare Polymermaterial bei der Schmelzmischtemperatur des obigen Verfahrens aufweist. Das verstärkende Mikrofasermaterial wird ausgewählt, um mit dem schäumbaren Polymermaterial nicht mischbar, aber kompatibel zu sein. Die physikalischen Eigenschaften des durch Dehnung lösenden Schaums werden dadurch beeinflusst, wie gut die Mikrofasern ausgebildet sind, und die Bildung der Mikrofasern wird von den Verarbeitungsbedingungen und der Kompatibilität mit dem Schaumstoffkernpolymerharz beeinflusst. Es ist wichtig, dass die Schmelzviskositäten des Mikrofasern-bildenden Harzes und des Schaumstoffkernpolymers kompatibel und die Verarbeitungsbedingungen geeignet sind, um kontinuierliche Mikrofasern herzustellen. Das Mikrofasermaterial wird typischerweise als im Wesentlichen kugelförmige Harztröpfchen geschmolzen, gemischt und in dem schäumbaren Material verteilt. Diese Tröpfchen haben im Allgemeinen einen mittleren Durchmesser von weniger als etwa 20 Mikrometern und bisweilen weniger als etwa 10 Mikrometer.
Nach dem Schmelzmischen wird die resultierende expandierbare extrudierbare Zusammensetzung durch den Transferschlauch 518 mithilfe einer Zahnradpumpe 516 in eine Extrusionsdüse 514 (z. B. eine Kontakt- oder Tropfdüse) abgemessen. Die Temperatur in der Düse 514 wird auf im Wesentlichen derselben Temperatur wie die Temperatur in dem Transferschlauch 518 gehalten. Die Temperatur im Inneren der Düse 514 ist mindestens die Temperatur, die erforderlich ist, um eine Dehnung der expandierbaren Mikrokügelchen zu verursachen. Während auch die Temperatur in dem Schlauch 518 mindestens der Schwellentemperatur entspricht, die erforderlich ist, um die Dehnung der Mikrokügelchen auszulösen, ist der Druck in dem Transferschlauch 518 im Allgemeinen hoch genug, um eine Dehnung der Mikrokügelchen zu verhindern. Das Volumen im Inneren der Düse 514 ist typischerweise hoch genug, um einen Druckabfall in der Düse 514 auf einen Druck unter dem in dem Transferschlauch 518 zu bewirken. Wenn die expandierbare extrudierbare Zusammensetzung in die Düse 514 gelangt, bewirken der Druckabfall und die Wärme im Inneren der Düse 514, dass sich die Mikrokügelchen zu dehnen beginnen, während sie sich im Inneren der Düse befinden. Auf diese Weise beginnt die expandierbare extrudierbare Zusammensetzung zu schäumen. Der Druck im Inneren der Düse 514 fällt weiter ab, während die expandierbare extrudierbare Zusammensetzung zum Ausgang 515 der Düse 514 gelangt. Der fortgesetzte Druckabfall trägt weiter zur Dehnung der Mikrokügelchen in der Düse bei. Die Flussrate der expandierbaren extrudierbaren Zusammensetzung durch den Extruder 512 und die Düse 514 wird aufrechterhalten, um den Druck in der Düsekavität ausreichend niedrig zu halten, um die Dehnung der Mikrokügelchen zu fördern, bevor die expandierbare extrudierbare Zusammensetzung die Düse 514 verlässt. Die Form der Düse 514 kann gewählt oder gestaltet sein, um dem fertigen Schaumstoff eine gewünschte Form zu verleihen. Es kann jede einer Vielzahl verschiedener Schaumstoffformen hergestellt werden, einschließlich kontinuierliche oder diskontinuierliche Bahnen.
Die Herstellungsprozesstemperaturen sind typischerweise derart gewählt, dass die Temperaturen in jeder Temperaturzone zwischen dem Schmelzpunkt (untere Grenze) des elastischen, viskoelastischen oder der Kombination aus einem elastischen und viskoelastischen Polymerharz und der Aktivierungstemperatur (obere Grenze) des Treibmittels (z. B. der expandierbaren polymeren Mikrokügelchen, chemisches Treibmittel. etc.) liegen. Darüber hinaus ist die Temperatur der Düse 514 (6) im Allgemeinen nicht höher als etwa 60°C über dem Schmelzpunkt des Polymers der Mikrofaser, damit die Mikrofaser bei Kühlung wirksam durch Kristallisation zu relativ langen Fasern konsolidieren kann. Der Schmelzpunkt des hierin bei der Herstellung der Mikrofasern verwendeten Polymers sollte niedriger sein als die Aktivierungstemperatur des verwendeten Treibmittels, damit das Treibmittel, das Fasern bildende Polymer und das Schaumstoffmatrixmaterial homogen vermischt werden können, ohne dass sich das Treibmittel in der Förderzone vordehnt. Der Schmelzpunkt des bei der Herstellung der Mikrofasern verwendeten Polymerharzes ist im Allgemeinen mindestens 20°C niedriger als die Aktivierungstemperatur des Treibmittels. Es dürften bessere Ergebnisse erhalten werden, wenn der Schmelzpunkt des zur Bildung der Mikrofasern verwendeten Polymerharzes mindestens 30°C niedriger oder möglicherweise 40°C niedriger als die Aktivierungstemperatur des Treibmittels ist. Darüber hinaus ist bevorzugt, dass die Viskosität des Fasern bildenden Polymers bei den Düsetemperaturen der Viskosität des Schaumstoffmatrixmaterials gleicht, um die Faserbildung zu ermöglichen. Die physikalischen Eigenschaften der durch Dehnung lösenden Schaumstoffgegenstände der Erfindung können von den physikalischen Abmessungen der gebildeten Mikrofasern beeinflusst werden. Diese Abmessungen werden wiederum von den Prozessbedingungen und der Kompatibilität der faserigen Verstärkungsmaterialien mit dem polymeren Schaumstoffmaterial beeinflusst. Die Schmelzviskositäten des faserigen Verstärkungsmaterials und des polymeren Schaumstoffmaterials sollten bei den zur Herstellung kontinuierlicher Mikrofasern ausgewählten Düsetemperaturen und Prozessbedingungen ähnlich sein.
Falls gewünscht, kann die Glattheit einer oder beider Schaumstoffflächen erhöht werden, indem eine Druckwalze verwendet wird, um den Schaumstoff gegen eine Kühlwalze zu pressen, nach der Schaumstoff die Düse 514 verlassen hat, oder indem glatte Beschichtungen auf jeder der Schaumstoffflächen verwendet werden und der zusammengesetzte Artikel durch einen Walzenspalt geleitet wird. Es ist auch möglich, auf eine oder beide Flächen des Schaumstoffes ein Muster zu prägen, indem der Schaumstoff mit einer gemusterten Walze in Berührung gebracht wird, nachdem er die Düse 514 verlässt, oder indem eine gemusterte oder mikrostrukturierte Folie verwendet wird, wie die im United States Letters Patent-Nr. 6,197,397 , erteilt an Sher et al. am 6. März 2001 beschriebenen.
Der Extrusionsprozess kann auch verwendet werden, um „An Ort und Stelle schäumende" Artikel herzustellen, die beispielsweise als Dichtungen oder andere lückenschließende Artikel Anwendung finden. An Ort und Stelle schäumende Artikel können hergestellt werden, indem Druck und Temperatur in der Düse 514 und dem Transferschlauch 518 derart kontrolliert werden, dass die Expansion der Mikrokügelchen in keinem nennenswerten Maß stattfindet. Der resultierende Artikel wird dann in einen gewünschten Bereich, wie beispielsweise einen zurückgesetzten Bereich, gegeben, wo er auf eine Temperatur erwärmt wird, die ausreichend ist, um anschließend eine Dehnung der Mikrokügelchen zu bewirken. An Ort und Stelle schäumende Artikel können auch hergestellt werden, indem ein chemisches Blähmittel in der expandierbare extrudierbare Zusammensetzung enthalten ist, wie beispielsweise 4,4'-Oxybis(benzolsulfonylhydrazid). Das Blähmittel kann nach der Extrusion aktiviert werden, um eine weitere Expansion zu verursachen, wodurch der Artikel den Bereich, in dem er platziert ist, füllen kann.
Der Extrusionsprozess kann auch verwendet werden, um gemusterte Schaumstoffe mit Bereichen verschiedener Dichten herzustellen, wie die in 2 gezeigten. Beispielsweise kann der Artikel streckenabwärts von dem Punkt, an dem der Artikel die Düse 514 verlässt (6), selektiv erwärmt werden, z. B. mit einer gemusterten Walze oder einer Infrarotmaske, um eine differenzielle Expansion der Mikrokügelchen in bestimmten Bereich des Artikels zu verursachen.
In Anwendungen, die weitere Lagen von Material erfordern, kann der Schaumstoffkern mit einer oder mehreren zusätzlichen Schichten kombiniert werden, beispielsweise einer Hautkleberschicht, die über Hauptflächen des Schaumstoffes positioniert wird. 6 zeigt auch einen Coextrusionsprozess zur Anwendung in der vorliegenden Erfindung. In dem dargestellten System wird eine Schicht von Material (z. B. ein Hautkleber) zuerst in das System eingeführt, indem ein Harz oder ein haftfähiges Polymer in den Extruder 530 (z. B. einen Einzelschneckenextruder) gegeben werden. Im Inneren des Extruders 530 wird das Material erweicht, gemischt oder geschmolzen und dann in einen zweiten Extruder 532 (z. B. einen Einzel- oder Doppelschneckenextruder) eingespeist. Dem Extruder 532 können Zusatzstoffe wie die zuvor erwähnten Mikrofaserharze, Klebrigmacher, etc. an einem streckenabwärts gelegenen Eingang 529 zugegeben werden, wo die Zusatzstoffe mit dem Klebermaterial gemischt werden. Die Anzahl der Zusatzstoffe, die Reihenfolge ihrer Zugabe und ihr Zugabepunkt werden auf Basis der Klebstoffformulierung gewählt. Das Klebstoffmaterial ist formuliert, um gewünschte Klebeeigenschaften zu verleihen, die für die beabsichtigte Anwendung des Endproduktes geeignet sind.
Nach dem Mischen wird eine extrudierbare Zusammensetzung aus dem Extruder 532 mithilfe einer Zahnradpumpe 536 durch den Transferschlauch 534 in die jeweiligen Kammern einer Düse 514 abgemessen. Die Zusammensetzung wird mit dem Schaumstoff durch einen Ausgang 515 auf der Düse 514 derart coextrudiert, dass die Zusammensetzung direkt auf die Außenfläche des gedehnten Schaumstoffes aufgetragen wird. Wenn der Schaumstoff in Form einer Bahn mit zwei Hauptaußenflächen darauf bereitgestellt wird, kann die zusätzliche Zusammensetzung auf eine oder beide der Hauptaußenflächen auf den Schaumstoff aufgetragen werden. Coextrusionsverfahren zum Beschichten eines Artikels mit Kleber sind einem Fachmann bekannt und werden hier nicht weiter erläutert. Wenn die zusätzliche Zusammensetzung (z. B. Kleber) auf beide der beiden Hauptaußenflächen des Schaumstoffes aufgetragen werden soll, handelt es sich bei dem resultierenden Artikel um einen dreischichtigen Artikel mit einem Schaumstoffkern mit einem Hautkleber auf jeder der Hauptflächen des Schaumstoffes. Für eine dreischichtige A/B/C-Konstruktion (Kleber A/Schaumstoff B/Kleber C) können dem System von 6 auf bekannte Weise weitere Extruder und verwandte Ausrüstung zugegeben werden, damit auf die anderen Hauptflächen des Schaumstoffes ein anderer Hautkleber aufgetragen werden kann. Alternativ kann die zusätzliche Zusammensetzung durch Laminierung, Beschichtung oder Sprühen auf den Schaumstoffkern aufgetragen werden. Der Hautkleber kann kontinuierlich oder nicht kontinuierlich sein, kann auf jeder Fläche in derselben oder verschiedenen Zusammensetzungen vorhanden sein und kann eine dreidimensionale Flächenstruktur aufweisen. In dieser Konstruktion können die Hauptflächen des Schaumstoffes zur Verwendung in Anwendungen, bei denen die Eigenschaften des Schaumstoffes erwünscht und/oder erforderlich sind, an jede einer Vielzahl von Flächen geklebt werden. Für durch Dehnung lösende Eigenschaften weist der Hautkleber vorzugsweise eine Abziehhaftungsstärke auf, die geringer ist als die Zugbruchfestigkeit des Schaumstoffkerns.
Geeignete Hautkleber zur Verwendung in den Artikeln der vorliegenden Erfindung umfassen jeden Kleber, der eine annehmbare Haftung an verschiedenen polaren und unpolaren Substraten vermittelt, gleichzeitig aber auch mit der schäumbaren Zusammensetzung in der hierin beschriebenen Weise kompatibel ist. Die Dicke des Hautklebers beeinflusst die Abziehhaftung. Demnach sollte die Dicke des Hautklebers mindestens etwa 0,025 mm (1 mil) und typischerweise mindestens etwa 0,051 mm (2 mil) betragen. Für saubere Entfernbarkeit des durch Dehnung lösenden Artikels in einem Schritt ist es bevorzugt, dass der Hautkleber nicht zu stark an einem Substrat klebt, d. h. eine 90-Grad-Abziehhaftung von weniger als etwa 7 kN/m (40 Pound/Inch), vorzugsweise weniger als etwa 5,3 kN/m (30 Pound/Inch) und mehr bevorzugt weniger als etwa 4,4 kN/m (25 Pound/Inch) aufweist. Zur Entfernbarkeit des durch Dehnung lösenden Artikels in Fällen, in denen der Hautkleber eine fast permanente Bindung an ein Substrat entwickeln kann, insbesondere an einem Substrat mit hoher Oberflächenenergie, kann die Entfernbarkeit durch Trennung der geschäumten Polymermatrix von dem Hautkleber erreicht werden. Der Hautkleber bleibt auf dem Substrat und kann in einem zweiten Vorgang entfernt werden. Haftkleber sind im Allgemeinen annehmbar und ggf. erwünscht. Geeignete Haftkleber umfassen beliebige aus einer Vielzahl von Klebern wie beispielsweise solche auf Basis von Acrylklebern, Polyurethane, thermoplastische Elastomere wie beispielsweise Styrol-Isopren-Styrol, Styrol-Butadien-Styrol und Kombinationen davon und andere Block-Copolymere, Polyolefine wie beispielsweise Poly-alpha-olefine und amorphe Polyolefine, Silicone, Kleber auf Kautschukbasis (einschließlich natürlichem Kautschuk, Polyisopren, Polyisobutylen, Butylkatschuk etc.) und Kombinationen und Mischungen der obigen Kleber. Der haftfähige Bestandteil kann Klebrigmacher, Weichmacher, Rheologie-Modifikatoren, Füllstoffe, nicht-polymere Fasern, Vernetzungsmittel, keramische Mikrokügelchen, Glasmikrokügelchen, leitfähige Partikel, Antioxidanzien, Farbstoffe, Pigmente, Stabilisatoren, Tenside und andere Zusatzstoffe sowie aktive Bestandteile wie beispielsweise ein Antibiotikum oder dergleichen enthalten. Eine Gruppe von Haftmitteln, von denen bekannt ist, dass sie in der vorliegenden Erfindung nützlich sind, sind beispielsweise die Acrylat-Copolymere, beschrieben in US-Patent Nr. RE 24,906 , und insbesondere ein Copolymer, das ein Isooctylacrylat:Acylsäure-Copolymer im Gewichtsverhältnis von etwa 90:10 bis etwa 98:2 aufweist, und ein Copolymer, das ein Ethylhexylacrylat:Acylsäure-Copolymer im Gewichtsverhältnis von etwa 90:10 bis etwa 98:2 2-aufweist. Annehmbar ist auch ein 65:35 2-Ethylhexylacrylat:Isobomylacrylat-Copolymer. Geeignete Kleber sind in US-Patent Nr. 5,804,610 und 5,932,298 beschrieben, die beide hierin in Gänze durch Bezugnahme darauf enthalten sind. Der Einschluss von Antibiotika in dem Kleber wird ebenfalls in Betracht gezogen, wie beispielsweise in US-Patent Nr. 4,310,509 und 4,323,557 beschrieben ist, die beide hierin in Gänze durch Bezugnahme darauf enthalten sind.
Auf den haftfähigen Schaumstoff oder auf die Hautkleberschicht oder auf Schichten, die mit einer oder beiden der Hauptflächen des Schaumstoffes assoziiert sind, kann eine Abziehfolie 520 aufgetragen werden. Eine Abziehfolie 520 kann von einer Transportrolle 522 verteilt und auf eine Fläche des Schaumstoffes oder auf den mit dem Schaumstoff assoziierten Hautkleber aufgebracht werden. Geeignete Materialien für Folie 520 umfassen Silicon-Abziehfolien, Polyesterfilme (z. B. Polyethylenterephthalatfilme) und Polyolefinfilme (z. B. Polyethylenfilme). Die Folie und der Schaumstoff werden zwischen Druckwalzen 524 zusammen laminiert. Auf die andere Hauptfläche des extrudierten Schaumstoffes kann eine zweite optionale Abziehfolie 540 aufgebracht werden. Die Folie 540 kann aus einer zweiten Transportrolle 542 verteilt werden, welche die Folie 540 zu der Druckwalze 524 transportiert. Die Folie wird dann auf den extrudierten Schaumstoff oder die Hautkleberschicht aufgebracht, wenn der Schaumstoff zwischen die Druckwalzen 524 gelangt. Der Druck von den Druckwalzen 524 dient zur Laminierung der Abziehfolien 520 und 540 auf den extrudierten Schaumstoff. Darüber hinaus kann die zweite Abziehfolie 540 mit einer Schicht eines Klebers versehen sein, welcher auf einer Fläche der Abziehfolie 540 beschichtet oder aufgetragen ist. Auf diese Weise kann eine zweite haftfähige Schicht (nicht gezeigt) auf die zweite Hauptfläche des Schaumstoffmaterials aufgetragen werden. Die zweite haftfähige Schicht kann gleich oder anders als der zuvor erwähnte coextrudierte Kleber sein. Typischerweise weisen die haftfähigen Schichten Haftkleber auf. Die Abziehfolie 520 kann auch mit einem auf eine seiner Flächen beschichteten oder aufgetragenen Kleber versehen sein.
Nach der Laminierung zwischen den Druckwalzen 524 wird der extrudierte Schaumstoff wahlweise einer Strahlung von einer Elektronenstrahlquelle 526 ausgesetzt, um den Schaumstoff für verbesserte Kohäsionsfestigkeit zu vernetzen. Es können andere Strahlungsquellen verwendet werden (z. B. Ionenstrahl, Gammastrahlung und ultraviolette Strahlung), so lange die Strahlung energiereich genug ist, um die Dicke des Schaumstoffes zu durchdringen, um die Vernetzungsreaktion auszulösen und zu beenden. Wie einem Fachmann bekannt ist, kann der extrudierte Schaumstoff von einer Dicke sein, dass für ein adäquates Vernetzen ein Aussetzen gegenüber Strahlung oder E-Strahl auf beiden Seiten des Schaumstoffes erforderlich ist. Nach dem Aussetzen gegenüber einem E-Strahl oder einer anderen Strahlungsquelle wird das resultierende Laminat auf eine Aufnahmerolle 528 gerollt. Wahlweise kann der Schaumstoff zu einer Rolle gerollt und anschließend bestrahlt werden.
Die Abziehfolien sind typischerweise mit Freisetzungsmitteln wie beispielsweise Fluorchemikalien oder Silikonen beschichtet. Beispielsweise beschreibt US-Patent Nr. 4,472,480 perfluorchemische Folien mit niedriger Oberflächenenergie. Geeignete Abziehfolien umfassen Papiere, Polyolefinfilme oder Polyesterfilme, beschichtet mit Silicon-Freisetzungsmaterialien. Beispiele kommerziell erhältlicher Silicon-beschichteter Abziehfolien sind POLYSLIK^TM Silicon-Abziehfolien, erhältlich von James River Co., H.P. Smith Division (Redford Park, IL), und Silicon-Abziehfolien von DCP-Lohja (Dixon, IL), nun bekannt als Loparex Inc. (Willobrook, IL). Eine besondere Abziehfolie ist die unter der Bezeichnung 1-60BKG-157 bekannte, einer superkalandiertes Kraftpapier mit einer Silicon-Freisetzungsfläche auf Wasserbasis, erhältlich von Daubert Chemical Co. Es sind auch andere Arten stabiler, verunreinigungsfreie Abziehfolien in der Erfindung geeignet, wie beispielsweise die in der US-Patentanmeldung Seriennummer 09/775,955 beschriebenen, die hierin durch Bezugnahme enthalten ist.
Der obigen Coextrusionsprozess kann derart durchgeführt werden, dass ein zweischichtiger Artikel hergestellt wird, oder derart, dass Artikel mit drei oder mehr Schichten hergestellt werden. Solche mehrschichtigen Konstruktionen können erreicht werden, indem eine Düse 514 mit einem geeigneten Zufuhrblock ausgestattet wird, oder indem eine Düse mit mehreren Schaufeln oder mehreren Verteilern verwendet wird. Mehrschichtige Schaumstoffgegenstände können auch durch Laminieren, Beschichten oder Sprühen weiterer Polymerschichten auf den Schaumstoffkern oder auf eine der coextrudierten Polymerschichten erreicht werden, nachdem der schaumstoffhaltige Artikel die Düse 514 verlässt. Beispielsweise kann die Schaumstoffschicht direkt auf eine mit Kleber beschichtete Abziehfolie beschichtet werden. Andere Techniken, die verwendet werden können, umfassen Musterbeschichtung. Der Schaumstoffgegenstand kann auch Nachbearbeitungsschritten, wie beispielsweise Ausstanzen, Erwärmung, um weitere Dehnung des Artikels zu fördern, Einschließen weiterer Schichten und dergleichen, unterzogen werden.
Die schaumstoffhaltigen Artikel sind bei verschiedenen Anwendungen nützlich, einschließlich Anwendungen in der Luftfahrt, Elektronik, bei Fahrzeugen und in der Medizin. Die Eigenschaften der Artikel können abgestimmt werden, um die Anforderungen der gewünschten Anwendungen zu erfüllen. Spezifische Beispiele von Anwendungen umfassen lösende Etiketten, vibrationsdämpfende Artikel, dämpfende Artikel, Geräusch tötende Artikel, Anordnungen, medizinische Verbände, Bänder, rückreflektierende Bahn-Unterschichten, Anti-Müdigkeitsmatten, Schleifgegenstand-Unterschichten, Dichtungen und Dichtungsstoffe. Sie können auch als Befestigungssysteme für viele verschiedene Artikel oder als Mittel zum Befestigen vieler verschiedener Artikel verwendet werden, wie beispielsweise Beschilderungen, wieder verschließbare Befestigungssysteme, Seitenwandverkleidung, Tafeln, Haken, Klemmen und dergleichen.
Weitere Anwendungen umfassen Verschlussanwendungen wie beispielsweise Behälterverschlüsse, Windelverschlüsse und Verschlüsse für chirurgische Tücher. Wenn es sich bei dem Artikel um ein Band handelt, ist bevorzugt, dass das Band konfiguriert ist, um eine Lasche aufzuweisen, die mit der Hautkleberschicht an dem Schaumstoff angebracht werden kann oder ein integraler Teil des Bandes sein kann. Alternativ kann eine Lasche vom Endnutzer hinzugefügt werden. Wenn das Band visoelastische Mikrofasern aufweist, kann das Band als Manipulationen anzeigendes Band verwendet werden.
Die Merkmale der Ausführungsformen der Erfindung sind in den folgenden nicht einschränkenden Beispielen weiter veranschaulicht.
BEISPIELE
Bei allen in den Beispielen aufgeführten Mengen handelt es sich um Mengen nach Gewicht, sofern nicht anders angegeben. In den unten genannten Testverfahren und Beispielen sind alle Probenabmessungen (typischerweise die Länge) genäherte Abmessungen, mit Ausnahme der Breite, wobei die Breite entsprechend der Genauigkeit des Schneidewerkzeugs gemessen wurde.
TESTVERFAHREN
Test der 90-Grad-Abziehhaftung
Eine Probe mit einer Breite von 25,4 mm (ein Inch) mal einer Länge von etwa 152 mm (6 Inch) wurde aus dem zu testenden Artikel geschnitten und auf eine anodisierte Aluminiumfolie der Länge von etwa 165 mm (6,5 Inch) mal einer Breite von etwa 28,6 mm (1,125 Inch) mal einer Dicke von 0,127 mm (0,005 Inch) laminiert, indem der Artikel auf die anodisierte Seite der Aluminiumfolie abgerollt wurde, wobei darauf geachtet wurde, keine Luftblasen zwischen Folie und Artikel einzuschließen. Das Laminat aus Folie und Artikel wurde dann auf einer sauberen Substrattafel aus Glas oder Edelstahl mit einer Breite von 51 mm (zwei Inch) mal einer Länge von etwa 127 mm (5 Inch) derart positioniert, wie in den Beispielen oben spezifiziert, dass sich das Laminat mittig auf der Tafel befand und ein Anteil des Laminats sich über die Tafel hinaus erstreckte, um als Lasche zu dienen. Das Laminat wurde dann mithilfe einer 2-kg(4,5- Pound)-Hartgummiwalze mit zwei Durchgängen in jede Richtung auf die Tafel abgerollt. Es wurde darauf geachtet, keine Blasen zwischen der Tafel und dem Laminat einzuschließen. Die so hergestellte Probe konnte etwa 72 bis etwa 96 Stunden bei Raumtemperatur (etwa 22°C) bleiben. Anschließend wurde die Probe bei Raumtemperatur (etwa 22°C) hinsichtlich der 90-Grad-Abziehhaftung nach dem Testverfahren PSTC-5 „Quick Stick of Pressure Sensitive Tapes" des Pressure Sensitive Tape Council (Verband der Hersteller und Anbieter für Klebebänder auf dem US-Markt) bei einer Traversengeschwindigkeit von 30 cm/Minute (12 Inch/Minute) mithilfe einer INSTRON-Zugprüfvorrichtung getestet.
Das heißt, die Abziehwerte, die beim Abziehen der Länge der ersten 25,4 mm (ein Inch) erhalten wurden, wurden ignoriert. Der zweite Abziehwert der nächsten 89 mm (3,5 Inch) bzw. des „Abziehbereichs" wurden dokumentiert. Die angegebenen Werte entsprachen den integrierten Abziehhaftungswerten. Notiert wurden außerdem Versagensart und, wo sichtbar, die prozentuale Berührungsfläche bzw. Benetzungsgrad (Wet out).
Test der Schaumstoffspaltfestigkeit
Die Spaltfestigkeit des Schaumstoffes wurde mithilfe des für die 90-Grad-Abziehhaftung beschriebenen Verfahrens bestimmt, ausgenommen, dass es sich bei der verwendeten Substrattafel um anodisiertes Aluminium einer Dicke von 1,52 mm (0,060 Inch) handelte. Als Werte wurden die integrierten Abziehhaftungswerte berichtet. Auch die Versagensart wurde notiert.
Test der Zugbruchfestigkeit & der Dehnung
Auf die nicht beschichtete Seite des Artikels wurde eine Abziehfolie aus Silicon aufgebracht. Aus dem zu testenden Artikel wurde in Maschinenrichtung eine Probe mit einer Breite von 1,27 cm (0,5 Inch) und einer Länge von etwa 12,7 cm (5 Inch) geschnitten, um das Testpräparat zu bilden. Eine Beschichtung wurde entfernt und in der Mitte des Testpräparates eine Länge von 5,1 cm (2 Inch) gemessen und markiert, um die anfängliche Abstandsstrecke anzugeben. Quer über den Schaumstoffgegenstand wurde ein Stück Maskierband mit einer Breite von 2,54 cm (1 Inch) und einer Länge von etwa 7,62 cm (3 Inch) platziert, indem der Bandrand derart auf die beiden Markierungen positioniert wurde, dass über dem abgegrenzten Abschnitt mit einer Länge von 5,1 cm (2 Inch) kein Band lag. Die andere Beschichtung wurde dann entfernt und um den Artikel wurde vollständig Maskierband gewickelt, wobei sichergestellt wurde, dass das Markierband quer über dem Artikel ausgerichtet war. Das Band wurde verwendet um zu verhindern, dass die Probe an die INSTRON-Backen klebt, und um zu verhindern, dass die Probe an dem Punkt, an dem sie von den Backen eingeklemmt wird, bricht. Der INSTRON wurde mit folgenden Bedingungen eingestellt:
Backenabstand: 5,1 cm (2 Inch)
Traversengeschwindigkeit: 30,48 cm/Minute (12 Inch/Minute)
Das Testpräparat wurde anschließend derart in den INSTRON-Backen positioniert, dass die Backen in einer Linie mit dem Rand des Maskierbandes ausgerichtet waren. Die Probe wurde mit einer Traversengeschwindigkeit von 30,5 cm/Minute (12 Inch/Minute) getestet, bis die Probe brach. Es wurde die Zugbruchfestigkeit in Pound dokumentiert (und später in Kilogramm konvertiert), und es wurde die Dehnstrecke dokumentiert. Die prozentuale Dehnung bei Bruch wurde bestimmt, indem die Dehnstrecke durch die anfängliche Abstandsstrecke, multipliziert mit 100, dividiert wurde. Es wurden drei Präparate getestet und gemittelt, um die Zugbruchfestigkeit und die prozentuale Dehnung zu liefern.
Test der Streckgrenze
Dieses Testverfahren beruht auf ASTM D 882-97 „Standard Test Method for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting (Standardtestverfahren für Dehneigenschaften dünner Kunststofffolien)".
Die Streckgrenze wurde bestimmt, indem die Zugkraft am Endpunkt des linearen Anteils einer Belastungs-Dehnungs-Kurve (Spannungs-Dehnungs-Kurve), erhalten aus den während des Zugbruchfestigkeitstests erzeugten Daten, geschätzt wurde. Der (Endpunktwert × 2) entsprach der Zugkraft beim Strecken. Die Streckgrenze wurde dann anhand der folgenden Formel berechnet Streckgrenze (psi) = Zugkraft beim Streckpunkt (Pound)/Probenquerschnittfläche vor der Dehnung (Quadratinch)und in Megapascal (MPa) umgewandelt.
Modultest
Der Elastizitätsmodul wurde von einem Rechnerprogramm basierend auf der Spannungs-Dehnungs-Kurve berechnet, welche aus während des Zugbruchfestigkeitstests erzeugten Daten erhalten wurde. Das Rechnerprogramm bestimmte die Tangente an dem linearen Anteil der Spannungs-Dehnungs-Kurve, wählte einen Punkt auf dieser Tangente und dividierte die Zugfestigkeit an dem ausgewählten Punkt durch die entsprechende Dehnung.
Das Ergebnis wurde ausgedrückt in Pound je Quadratinch (psi) und in Megapascal (MPa) umgewandelt.
Härtetest
Die Stärke einer Gegenstandprobe mit den Abmessungen 5,1 cm (zwei Inch) mal 2,54 cm (ein Inch) wurde gemessen und dokumentiert. Die Probe wurde dann auf eine saubere trockene Glastafel laminiert, wobei darauf geachtet wurde, keine Luftblasen zwischen Probe und Glas einzuschließen. Auf den ersten Artikel wurden weitere Stücke der Gegenstandprobe laminiert, bis eine Gesamtdicke von mindestens 0,34 cm (0,135 Inch) erreicht waren. Mithilfe einer Vorrichtung zur Testung der Shore-A-Härte (Modell CV Stand und Durometer Typ A ASTM D2240 Gauge, erhältlich von Shore Instrument Mfg. Co. Inc., Freeport, NY) wurde die Anfangshärte des Artikels dreimal gemessen, und die höchsten erhaltenen Härtewerte wurden gemittelt.
Test der Lösung durch Dehnung
Zwei Streifen mit einer Breite von 12,5 mm (0,5 Inch) mal einer Länge von 76,2 mm (3 Inch) wurden derart aus der Testprobe geschnitten, dass die Länge in Maschinenrichtung der Probe geschnitten wurde.
Ein Streifen wurde derart auf eine klare Acryltafel mit einer Breite von 50,8 mm (2 Inch) × einer Länge von 127 mm (5 Inch) × einer Stärke von 4,76 mm (3/16 Inch) laminiert, dass der Streifen mittig auf das Feld gelegt wurde und etwa 25,4 mm (1 Inch) des Streifens über das Ende der Tafel hinaus reichten. Es wurde darauf geachtet, einen maximalen Benetzungsgrad (Wet-Out) bzw. eine maximale Berührung zwischen dem Streifen und der Tafel sicherzustellen. Es war erwünscht, dass 100% Berührung erreicht werden.
Entsprechend wurde der zweite Streifen auf das andere Ende der Acryltafel laminiert. Anschließend wurde eine zweite Acryltafel direkt über die erste Acryltafel positioniert, wobei darauf geachtet wurde, keine Luftblasen zwischen den Streifen und der zweiten Tafel einzuschließen. Die gebundene Probe konnte zwischen 24 und 72 Stunden bei Raumtemperatur (etwa 22°C) stehen bleiben.

Das freie Ende der Teststreifen wurde per Hand mit einer Geschwindigkeit von etwa 30 cm/Minute (etwa 12 Inch/Minute) in einer im Wesentlichen zu den Tafeln parallele Richtung gezogen, um ein durch Dehnung lösendes Entfernen bis zum Versagen der Bindung zu initiieren. Die Tafeln wurden anschließend per Sichtprüfung hinsichtlich des Vorhandenseins von Rückstand untersucht und die Art des Versagens wurde protokolliert. Materialien

Handelsbezeichnung	Herkunft	Beschreibung
IRGACURE 651	Ciba Specialty Chemicals Corp, Tarrytown, NY	2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenon
F100D	Pierce Stevens) Buffalo, NY	Expandierbare polymere Mikrokügelchen mit einer Schalenzusammensetzung, die Acrylonitril und Methacrylonitril enthält
EXACT 3024	ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX	Plastomer auf Ethylenbasis, nominale Zugstreckfestigkeit (Maschinenrichtung (MD)) 5,5 MPa (800 psi), Zugbruchfestigkeit (MD) 50,3 MPa (7300 psi), Dehnung bei Bruch (MD) 400%, Schmelzindex (MI) 4,5, Dichte 0,905 g/cm³, Spitzenschmelztemperatur 98°C (208°F)
EXACT 3040	ExxonMobil Chemical Company, Houston, TX	Hexencopolymer auf Ethylenbasis, nominale Zugstreckfestigkeit (MD) 5,4 MPa (780 psi), Zugbruchfestigkeit (MD) 51,6 MPa (7490 psi), Dehnung bei Bruch (MD) 460%, MI 16,5, Dichte 0,900 g/cm³, Spitzenschmelztemperatur 96°C (205°F)
ATTANE 4202	The Dow Chemical Company, Midland, MI	Ultralow-Density-Ethylen/Octen-Copolymer, nominale Zugstreckfestigkeit (MD) 8,98 MPa (1304 psi), Zugbruchfestigkeit (MD) 28,6 MPa (4146 psi), Dehnung bei Bruch (MD) 414%, MI 3,15, Dichte 0,913 g/cm³, DSC-Schmelzpunkt 124°C (255°F)

Beispiel 1–10
In diesen Beispielen wurden Artikel mit drei Schichten hergestellt, von denen jeder eine Hauthaftkleberschicht auf beiden Außenflächen eines Polymerschaumstoffmaterials aufwies. Das Polymerschaumstoffmaterial enthielt Mikrofasern, die in situ hergestellt wurden. Die Artikel wurden hergestellt und hinsichtlich der Lösung durch Dehnung und der Haftleistung getestet.
Herstellung von verpacktem Haftkleber A:
Eine Haftkleberzusammensetzung wurde hergestellt, indem 90 Teile 2-Ethylhexylacrylat (2-EHA), 10 Teile Acrylsäure (AA), 0,15 Teile IRGACURE 651 und 0,03 Teile Isooctylthioglycolat (IOTG) gemischt wurden. Die Zusammensetzung wurde in Pakete mit einer Abmessung von etwa 10 cm mal 5 cm mal 0,5 cm Stärke wie beschrieben in US-Patent Nr. 5,804,610 (Hamer et al.) gegeben. Der Verpackungsfilm war ein 0,0635 dicker VA-24-Film (Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, erhältlich von CT Film in Dallas, TX). Die Pakete wurden in ein Wasserbad getaucht und gleichzeitig ultravioletter Strahlung mit einer Intensität von 3,5 Milliwatt je Quadratzentimeter und einer Gesamtenergie von 1627 Milli-Joule je Quadratzentimeter, wie gemessen durch NIST-Einheiten, ausgesetzt, um „verpackten Haftkleber A" zu bilden.
Herstellung von vorgemischtem Hautkleber A:
Aus dem „verpackten Haftkleber A" wurde wie folgt ein Hautkleber vorgemischt:
Der „verpackte Haftkleber A" wurde durch einen ersten 51-mm-Einzelschneckenextruder (Bonnot) in den zweiten Zufuhreingang des Doppelschneckenextruders zugeführt. Die Bonnot-Zonentemperaturen wurde folgendermaßen eingestellt: Zone 1 = 149°C (300°F), Zone 2 = 163°C (325°F) und Zone 3 = 177°C (350°F). Pumpe und Heizschlauch wurden auf 177°C (350°F) eingestellt. Es wurde ein gemeinsam rotierender 30-mm-Doppelschneckenextruder (Werner & Pfleiderer), der mit einer Schneckengeschwindigkeit von 300 Umdrehungen pro Minute arbeitete, verwendet, um Kleber vorzumischen. Die Temperatur für die sechs Zonen in dem Doppelschneckenextruder wurde eingestellt auf Zone 1 = 163°C (325°F) und Zone 2 bis 6 = 121°C (350°F). Der Kleber wurde durch einen auf 121°C (350°F) eingestellten Heizschlauch in einen mit Silikon beschichteten Papierkasten gegeben. Der Hautkleber wurde als „vorgemischter Hautkleber A" identifiziert.
Herstellung eines durch Dehnung lösenden Schaumstoffgegenstandes mit drei Schichten:
Ein Mikrofasern bildendes Harz der Art und in der Menge, wie sie in Tabelle 1 spezifiziert sind, wurde als trockener Feststoff in den ersten Zufuhreingang eines gemeinsam rotierenden 30-mm-Doppelschneckenextruders mit drei Zusatzstoffeingängen (Werner & Pfleiderer) gegeben, der mit einer Schneckengeschwindigkeit von 200 Umdrehungen pro Minute arbeitete. Die Zufuhrrate des Mikrofasern bildenden Harzes wurde angepasst, um die gewünschte Menge bzw. Gewichtsprozent basierend auf der Flussrate des „verpackten Haftklebers A" zu ergeben, welche auf etwa 7 Pfund/Stunde (3,18 Kilogramm/Stunde) eingestellt war. Die Temperatur für alle sechs Zonen in dem Doppelschneckenextruder wurde auf 93,3°C (200°F) gestellt. Die Temperaturen in dem Extruderadapter wurden auf 135°C (275°F) gestellt und der flexible Schlauch am Ausgangsende des Extruders wurde auf 171,1°C (340°F) gesetzt. Die Flussrate wurde mit einer Zenith-Zahnradpumpe reguliert.
„Verpackter Haftkleber A" wurde. durch einen ersten 51-mm-Einzelschneckenextruder (Bonnot) in den zweiten Zufuhreingang des Doppelschneckenextruders zugeführt, der dieselben Zonentemperaturen aufwies, wie unter „Herstellung eines vorgemischten Hautklebers A" angegeben, und mit der oben angegebenen Flussrate von etwa 7 Pfund/Stunde (3,18 Kilogramm/Stunde).
Expandierbare polymere Mikrokügelchen F100D in der in Tabelle 1 spezifizierten Menge wurden streckenabwärts bei etwa Dreiviertel der Strecke zur Extrudertrommel vor einer Transportzone in den dritten Zufuhreingang gegeben, um die Mikrokügelchen einheitlich zu dem "verpackten Haftkleber A" zu mischen. Das Extrudat wurde über den Heizschlauch zu der zentralen/mittleren Schicht eines etwa 203,2 mm (8 Inch) breiten CLOEREN-System aus mehrschichtigem Feedblock und Düse (erhältlich von The Cloeren Company, Orange, TX) mit einem Abstand von etwa 1 mm (0,04 Inch) gepumpt. Die Düsentemperaturen wurden auf 193,3°C (380°F) gestellt.
Gleichzeitig wurde „vorgemischter Hautkleber A" aus einem zweiten 51-mm-Einzelschneckenextruder (Bonnot) in jede der Außenschichten des mehrschichtigen Systems aus Feedblock und Düse zugeführt und mit dem Extrudat oben coextrudiert, um die Hautkleberschichten zu bilden. Die drei Bonnot-Zonentemperaturen wurden alle auf 149°C (300°F) gestellt. Pumpe und Heizschlauch wurden auf 163°C (325°F) gestellt. Die Flussrate wurde eingestellt, um jeder Hautkleberschicht eine Dicke von etwa 0,05–0,1 mm (2–4 mil) zu verleihen.

Die resultierende dreischichtige Bahn weist eine Dicke von etwa 0,94 mm (37 mil) bis etwa 1,19 mm (47 mil) auf. Die extrudierte Bahn wurde auf eine Kühlwalze gegossen, die auf 7,2°C eingestellt war, auf etwa 25°C gekühlt und anschließend auf eine 0,127 mm dicke Polyethylen-Abziehfolie der Beispiele 10a und 10b der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 09/775,955 übertragen und für die anschließende Vernetzung zu einer Rolle gewickelt. Aus der Rolle wurde eine Probe mit einer ungefähren Länge von 0,914 m (3 Fuß) geschnitten. Auf die frei liegende Klebeschicht wurde eine Polyester-Abziehfolie angebracht. Die extrudierte Bahn wurde anschließend mit einer Elektronenstrahl-Verarbeitungseinheit (ESI Electro Curtain) vernetzt, die bei einer Beschleunigungsspannung von 300 keV und einer Geschwindigkeit von 6,1 Metern pro Minute arbeitete. Die gemessene E-Strahl-Dosis war auf jeder Seite etwa 6 Mega-Rad. Tabelle 1

Beispiel-Nr.	Teile F100D je 100 Teile „A"⁽¹⁾	Mikrofaserharz	Gewichtsprozent Mikrofaserharz
1	1,5	EXACT 3040	5,0
2	1,5	EXACT 3040	30
3	1,5	EXACT 3040	40
4	1,5	EXACT 3040	50
5	0,75	EXACT 3040	55
6	3,0	EXACT 3040	2,5
7	0,75	EXACT 3040	50
8	1,5	EXACT 3024	30
9	1,5	EXACT 3024	40
10	1,5	ATTANE 4202	30

⁽¹⁾ A = Verpackter Haftkleber A

Der resultierende Artikel wurde anschließend auf Zugbruchfestigkeit, Dehnung, Streckgrenze, Modul, Schaumspaltfestigkeit, Härte und Lösung durch Dehnung getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
Wo die Schaumstoffprobe zwischen den Testtafeln herausgezogen wurde, verblieb Hautkleber nach der Testung der Lösung durch Dehnung auf einer oder beiden Tafeln (Beispiel 3, 5 und 7). Ein kleiner Prozentanteil (etwa 10% oder weniger) von Hautkleberrückstand war darauf zurückzuführen, dass die Mikrofasern am Ende der Probe endeten. Dieser Mechanismus ist ein alternatives Verfahren zur Lösung durch Dehnung zum Trennen zweier Substrate, wobei der Hautkleber in einem weiteren Schritt entfernt werden kann.
Beispiel 11–20
In Beispiel 11–20 wurden zehn Proben dreischichtiger Artikel hergestellt, wobei jeder Artikel auf beiden Außenflächen eines mikrofaserhaltigen Polymerschaumstoffmaterials eine Haftkleberschicht aufwies.
Herstellung von verpacktem Haftkleber B:
Eine verpackte Haftkleberzusammensetzung wurde auf dieselbe Weise wie der verpackte Haftkleber A hergestellt, außer, dass 95 Teile 2-EHA, 5 Teile AA und 0,01 Teile IOTG anstelle von 90 Teilen 2-EHA, 10 Teilen AA und 0,03 Teilen IOTG verwendet wurden, um den „verpackten Haftkleber B" zu bilden.
Herstellung eines durch Dehnung lösenden Schaumstoffgegenstandes mit drei Schichten:
Ein Mikrofasern bildendes Harz der Art und in der Menge, wie sie in Tabelle 3 spezifiziert sind, wurde als trockener Feststoff in den ersten Zufuhreingang eines gemeinsam rotierenden 30-mm-Doppelschneckenextruders mit drei Zusatzstoffeingängen (Werner & Pfleiderer) gegeben, wobei dieselbe Verarbeitungsausrüstung und dieselben Verarbeitungsbedingungen wie in Beispiel 1–10, „Herstellung eines durch Dehnung lösenden Schaumstoffgegenstandes mit drei Schichten", verwendet wurden.
„Verpackter Haftkleber B" wurde durch einen ersten 51-mm-Einzelschneckenextruder (Bonnot) in den zweiten Zufuhreingang des Doppelschneckenextruders zugeführt.
Expandierbare polymere Mikrokügelchen F100D wurden streckenabwärts bei etwa Dreiviertel der Strecke zur Extrudertrommel auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1–10 zugegeben, außer, dass die Menge an Mikrokügelchen sich auf 100 Teile „verpackten Haftkleber B" bezog.
Gleichzeitig wurde „vorgemischter Hautkleber A" in jede der Außenschichten der dreischichtigen Tropfdüse zugeführt, wobei dieselbe Verarbeitungsausrüstung und dieselben Verarbeitungsbedingungen wie in Beispiel 1–10, „Herstellung eines durch Dehnung lösenden Schaumstoffgegenstandes mit drei Schichten", zur Herstellung der Hautkleberschichten verwendet wurden.

Die extrudierte Bahn wurde auf eine Kühlwalze gegossen und anschließend unter Verwendung derselben Verarbeitungsausrüstung und Verarbeitungsbedingungen wie in Beispiel 1–10, „Herstellung eines durch Dehnung lösenden Schaumstoffgegenstandes mit drei Schichten" vernetzt. Tabelle 3

Beispiel-Nr.	Teile F100D je 100 Teile „B"⁽¹⁾	Mikrofaserharz	Gewichtsprozent Mikrofaserharz
11	1,5	EXACT 3040	30
12	1,5	EXACT 3040	40
13	1,5	EXACT 3040	50
14	1,5	EXACT 3024	30
15	1,5	EXACT 3024	40
16	1,5	ATTANE 4202	30
17	2,5	EXACT 3040	30
18	2,5	EXACT 3040	40
19	2,5	EXACT 3040	50
20	0,75	EXACT 3040	55

⁽¹⁾ B = Verpackter Haftkleber B

Der resultierende Artikel wurde anschließend auf Zugbruchfestigkeit, Dehnung, Streckgrenze, Modul, Schaumspaltfestigkeit, Härte und Lösung durch Dehnung getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 angegeben.
Beispiel 21–24
In Beispiel 21–24 wurden drei Proben dreischichtiger Artikel hergestellt. Jeder Artikel wies auf beiden Außenflächen eines mikrofaserhaltigen Polymerschaumstoffmaterials eine Haftkleberschicht auf. Das Schaumstoffmaterial für diese Artikel wurde mithilfe des Prozesses wie in Beispiel 1–10 hergestellt.
Herstellung von verpacktem Haftkleber C:
Eine verpackte Haftkleberzusammensetzung wurde auf dieselbe Weise wie der verpackte Haftkleber A hergestellt, außer, dass 97 Teile 2-EHA, 3 Teile AA und 0,01 Teile IOTG anstelle von 90 Teilen 2-EHA, 10 Teilen AA und 0,03 Teilen IOTG verwendet wurden, um den „verpackten Haftkleber C" zu bilden.
Herstellung eines durch Dehnung lösenden Schaumstoffgegenstandes mit drei Schichten:
Ein Mikrofasern bildendes Harz der Art und in der Menge, wie sie in Tabelle 5 spezifiziert sind, wurde als trockener Feststoff in den ersten Zufuhreingang eines gemeinsam rotierenden 30-mm-Doppelschneckenextruders mit drei Zusatzstoffeingängen (Werner & Pfleiderer) gegeben, wobei dieselbe Verarbeitungsausrüstung und dieselben Verarbeitungsbedingungen wie in Beispiel 1–10, „Herstellung eines durch Dehnung lösenden Schaumstoffgegenstandes mit drei Schichten", verwendet wurden.
„Verpackter Haftkleber C" wurde durch einen ersten 51-mm-Einzelschneckenextruder (Bonnot) in den zweiten Zufuhreingang des Doppelschneckenextruders zugeführt, wobei dieselben Prozessbedingungen wie bei der Herstellung des Haftklebers A verwendet wurden.
Expandierbare polymere Mikrokügelchen F100D wurden streckenabwärts bei etwa Dreiviertel der Strecke zur Extrudertrommel auf dieselbe Weise wie in Beispiel 1–10 zugegeben, außer, dass die Menge an Mikrokügelchen sich auf 100 Teile „verpackten Haftkleber C" bezog.
Gleichzeitig wurde „vorgemischter Kleber A" in jede der Außenschichten der dreischichtigen Tropfdüse zugeführt, wobei dieselbe Verarbeitungsausrüstung und dieselben Verarbeitungsbedingungen wie in Beispiel 1–10, „Herstellung eines durch Dehnung lösenden Schaumstoffgegenstandes mit drei Schichten", zur Herstellung der Hautkleberschichten verwendet wurden.
Die extrudierte Bahn wurde auf eine Kühlwalze gegossen und anschließend unter Verwendung derselben Verarbeitungsausrüstung und Verarbeitungsbedingungen wie in Beispiel 1–10, „Herstellung eines durch Dehnung lösenden Schaumstoffgegenstandes mit drei Schichten" vernetzt. Tabelle 5

Beispiel-Nr. Teile F100D je 100 Teile „C"⁽¹⁾ Mikrofaserharz Gewichtsprozent Mikrofaserharz

21 1,5 EXACT 3040 30

22 1,5 EXACT 3040 40

23 1,5 EXACT 3040 50

24 1,5 ATTANE 4202 30

⁽¹⁾C = Verpackter Haftkleber C

Der Artikel wurde anschließend auf Zugbruchfestigkeit, Dehnung, Streckgrenze, Modul, Schaumspaltfestigkeit, Härte und Lösung durch Dehnung getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 angegeben. Tabelle 6

Beispiel-Nr.	Streckgrenze MPa (psi)	Zugbruchfestigkeit MPa (psi)	Dehnung (%)	Modul (MPa (psi)	Schaumspaltfestigkeit kN/m (piw)	Härte	Lösung durch Dehnung Wiederh. 1/Wiederh. 2
21	0,37 (53,9)	1,19 (173)	746	1,81 (262)	10,3 (58,8) SS^(a)	19,9	Bruch/Bruch
22	0,70 (101,4)	2,14 (310)	589	3,63 (527)	2,38 (13,5) SS	38,7	Bruch/Bruch
23	1,31 (189,6)	3,42 (497)	616	7,12 (1033)	0,44 (2,5) ARF^(b)	57,9	Beide herausgezogen, 30% Hautkleber verbleibt auf der Tafel
24	0,30 (43,0)	0,41 (59)	1058	0,91 (132)	10,2 (58,0) ARF	20,0	Bruch/Bruch

^(a) SS = Schaumspalt
^(b) ARF = Lösung des Klebers des Schaumstoffes von der Kleberschicht

Aus den Daten ist ersichtlich, dass die Auswahl des Schaumstoffkernpolymers die Eigenschaften des Schaumstoffgegenstandes, wie beispielsweise Streckgrenze, Zugbruchfestigkeit, Modul und Härte beeinflusst. Beispiel 2 (90/10 2-EHA/AA), 11 (95/5 2-EHA/AA) und 21 (97/3 2-EHA/AA) unterschieden sich nur in der Zusammensetzung des Schaumstoffpolymers. Mit steigender Menge von AA in dem Schaumstoffpolymer stiegen Streckgrenze, Zugbruchfestigkeit, Modul und Härte.
Beispiel 25–36
In jedem der Beispiele wurde ein dreischichtiger Artikel hergestellt, der auf beiden Außenflächen eines Polymerschaumstoffmaterials, das in situ hergestellte Mikrofasern enthielt, eine Haftkleberschicht aufwies. Jeder Artikel wurde auf Lösung durch Dehnung und Haftleistung getestet. Das Schaumstoffmaterial für diese Artikel wurde mithilfe des Prozesses wie in Beispiel 1–10 mit den in Tabelle 7 spezifizierten Monomeren und Mengen hergestellt.
Vorgemischter Hautkleber D
Der „vorgemischte Hautkleber D" war Heißschmelzzusammensetzung K aus der PCT Internationalen Veröffentlichung WO 01/57152 , bei der es sich um ein Gemisch aus klebrig gemachtem Acrylkleber und einen Block-Copolymer-Klebstoff auf Kautschukbasis handelte.
Herstellung eines durch Dehnung lösenden Schaumstoffgegenstandes mit drei Schichten:
Das Mikrofasern bildende Harz EXACT 3040 in der Menge, wie sie in Tabelle 7 spezifiziert sind, wurde als trockener Feststoff in den ersten Zufuhreingang eines gemeinsam rotierenden 30-mm-Doppelschneckenextruders mit drei Zusatzstoffeingängen (Werner & Pfleiderer) gegeben, der mit einer Schneckengeschwindigkeit von 200 Umdrehungen pro Minute arbeitete. Die Zufuhrrate des Mikrofasern bildenden Harzes wurde angepasst, um die gewünschte Menge bzw. Gewichtsprozent basierend auf der Flussrate des „verpackten Haftklebers A" zu ergeben, welche auf etwa 7 Pfund/Stunde (3,18 Kilogramm/Stunde) des mikrofaserbildenden Harzes für Beispiel 25–29 und auf eine Flussrate von etwa 14 Pfund/Stunde (6,36 Kilogramm/Stunde) des mikrofaserbildenden Harzes für Beispiel 30–36 eingestellt war. Die Temperatur für die sechs Zonen in dem Doppelschneckenextruder wurde auf 37,5°C (100°F) für Zone 1, 99°C (210°F) für Zone 2, 104,4°C (220°F) für Zone 3, 110°C (230°F) für Zone 4, 115,6°C (240°F) für Zone 5 und 121°C (250°F) für Zone 6 gestellt. Die Temperaturen in dem Extruderadapter wurden auf 135°C (275°F) gestellt, und der flexible Schlauch am Ausgangsende des Extruders wurde auf 182,2°C (360°F) gestellt. Die Flussrate wurde mit einer Zenith-Zahnradpumpe reguliert.
In Beispiel 25–29 wurde der „verpackte Haftkleber A" von Beispiel 1–10 durch einen ersten 51-mm-Einzelschneckenextruder (Bonnot) mit der oben angegebenen Flussrate von etwa 7 Pfund/Stunde (3,18 Kilogramm/Stunde) in den zweiten Zufuhreingang des Doppelschneckenextruders zugeführt. In Beispiel 30–36 wurde der „verpackte Haftkleber B" von Beispiel 11–20 durch einen ersten 51-mm-Einzelschneckenextruder (Bonnot) mit der oben angegebenen Flussrate von etwa 7 Pfund/Stunde (3,18 Kilogramm/Stunde) mit der oben angegebenen Flussrate von etwa 14 Pfund/Stunde (6,36 Kilogramm/Stunde) in den zweiten Zufuhreingang des Doppelschneckenextruders zugeführt.
Die Temperatur für alle drei Zonen in dem Bonnot wurde auf 176,7°C (350°F) gestellt.
Expandierbare polymere Mikrokügelchen F100D in der in Tabelle 7 spezifizierten Menge wurden streckenabwärts bei etwa Dreiviertel der Strecke zur Extrudertrommel vor einer Transportzone in den dritten Zufuhreingang gegeben, um die Mikrokügelchen einheitlich zu dem "verpackten Haftkleber A" (Beispiel 25–29) oder zu dem „verpackten Haftkleber B" (Beispiel 30–36) zu mischen.
Die Düsentemperaturen wurden auf 182,2°C (360°F) gestellt. Das Extrudat wurde über den Heizschlauch zu der zentralen/mittleren Schicht eines etwa 203,2 mm (8 Inch) breiten dreischichtigen CLOEREN-Düse (erhältlich von The Cloeren Company, Orange, TX) mit einem Abstand von etwa 1 mm (0,04 Inch) gepumpt.
Gleichzeitig wurde „vorgemischter Hautkleber D" aus einem zweiten 51-mm-Einzelschneckenextruder (Bonnot) in jede der Außenschichten der dreischichtigen Düse zugeführt, um die Hautkleberschichten zu bilden, und mit dem Extrudat oben coextrudiert. Die Temperaturen für die drei Zonen in dem Einzelschneckenextruder wurden auf 165,6°C (330°F) für Zone 1, 171,1°C (340°F) für Zone 2 und 176,7°C (350°F) für Zone 3 gestellt.

Die extrudierte Bahn wurde auf eine Kühlwalze gegossen, die auf 7,2°C eingestellt war, auf etwa 25°C gekühlt und anschließend auf eine 0,127 mm dicke Polyethylen-Abziehfolie der Beispiele 10a und 10b der US-Patentanmeldung mit der Seriennummer 09/775,955 übertragen und für die anschließende Vernetzung zu einer Rolle gewickelt. Die extrudierte Bahn wurde anschließend mit einer Elektronenstrahl-Verarbeitungseinheit (ESI Electro Curtain) vernetzt, die bei einer Beschleunigungsspannung von 300 keV und einer Geschwindigkeit von 6,1 Metern pro Minute arbeitete. Die gemessene E-Strahl-Dosis war auf jeder Seite etwa 6 Mega-Rad. Tabelle 7

Beispiel-Nr.	Schaumstoffzusammensetzung	Teile F100D je 100 Teile	Mikrofaserharz	Gewichtsprozent Mikrofaserharz
25	A(1)	1,0	EXACT 3040	35
26	A	1,0	EXACT 3040	40
27	A	1,0	EXACT 3040	45
28	A	1,0	EXACT 3040	50
29	B(2)	1,0	EXACT 3040	40
30	B	1,0	EXACT 3040	40
31	B	2,0	EXACT 3040	40
32	B	1,0	EXACT 3040	37,5
33	B	1,0	EXACT 3040	35,0
34	B	1,0	EXACT 3040	32,5
35	B	1,0	EXACT 3040	30
36	B	1,0	EXACT 3040	25

(1) A = Verpackter Haftkleber A
(2) B = Verpackter Haftkleber B

Der resultierende Artikel wurde anschließend auf Zugbruchfestigkeit, Dehnung, Streckgrenze, Modul, Schaumspaltfestigkeit, Härte und Lösung durch Dehnung getestet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 angegeben.
Beispiel 16–18, 21–23, 25–26, 28 und 30–36

Proben von Beispiel 16–18, 21–23, 25–26, 28 und 30–36 wurde hinsichtlich der Abziehhaftung an Glas und Edelstahl nach dem obigen Testverfahren „90-Grad-Abziehhaftung" getestet. Darüber hinaus wurde die Dicke der Hautkleberschichten und der Schaumstoffmatrix gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 angegeben. Tabelle 9

Beispiel-Nr.	Dicke, mm (mil)			90-Grad-Abziehhaftung, kN/m/piw), Art des Versagens, % Berührung
Beispiel-Nr.	Hautkleber Seite 1	Schaumstoffkern	Hautkleber Seite 2	Glas	Edelstahl
16	0,064 (2,50)	0,855 (33,65)	0,061 (2,40)	3,28 (18,65) AR^(a), 100% Berührung	1,74 (9,90) AR
17	0,025 (1,0)	0,856 (33,70)	< 0,025 (< 1,0)	0,42 (2,39) AR, 80% Berührung	0,21 (1,19) AR
18	0,068 (2,70)	1,027 (40,45)	0,043 (1,70)	0,46 (2,64) AR 90% Berührung	0,40 (2,25) AR
21	0,072 (2,85)	0,686 (27,0)	0,086 (3,40)	4,17 (23,67) 85% AR, 15% SS^(b), 100% Berührung	2,77 (15,72) AR
22	0,075 (2,95)	0,838 (33,0)	0,077 (3,05)	2,53 (14,36) SS, 100% Berührung	2,54 (14,46) SS
23	0,099 (3,9)	1,01 (39,7)	0,064 (2,5)	0,90 (5,14) 65% AR, 35% ARF^(c), 85% Berührung	0,46 (2,59), 90% AR, 10% ARF
25	0,095 (3,75)	0,80 (31,5)	0,056 (2,2)	1,78 (10,09) 30% AR, 70%	1,44 (8,16) 70% AR, 30%

Beispiel-Nr.	Dicke, mm (mil)			90-Grad-Abziehhaftung, kN/m/piw), Art des Versagens, % Berührung
Beispiel-Nr.	Hautkleber Seite 1	Schaumstoffkern	Hautkleber Seite 2	Glas	Edelstahl
				SS, 100% Berührung	SS
26	0,086 (3,40)	0,886 (34,9)	0,061 (2,4)	0,98 (5,59) 80% AR, 20% SS, 60% Berührung	0,54 (3,05) AR
28	0,086 (3,40)	0,808 (31,8)	0,064 (2,5)	0,51 (2,89) AR, 50% Berührung	1,36 (7,75) AR
30	0,152 (6,0)	0,646 (25,45)	0,128 (5,05)	0,94 (5,34) AR, 70% Berührung	0,77 (4,37) AR
31	0,138 (5,45)	0,693 (27,3)	0,105 (4,15)	0,96 (5,46) AR, 60% Berührung	0,72 (4,11) AR
32	0,227 (8,95)	0,753 (29,65)	0,180 (7,1)	1,15 (6,51) AR, 80% Berührung	2,23 (12,65) AR
33	0,212 (8,35)	0,658 (25,9)	0,166 (6,55)	1,97 (11,2) AR, 80% Berührung	1,87 (10,60) AR
34	0,234 (9,2)	0,705 (27,75)	0,184 (7,25)	2,21 (12,56) AR, 90% Berührung	1,54 (8,75) AR
35	0,232 (9,15)	0,646 (25,45)	0,208 (8,2)	2,25 (12,76) AR, 95% Berührung	1,87 (10,63) AR
36	0,194 (7,65)	0,537 (21,15)	0,155 (6,1)	1,73 (9,84) AR, 100% Berührung	1,58 (8,95) AR

^(a) AR = Lösung des Klebers vom Substrat
^(b) SS = Schaumspalt
^(c) ARF = Lösung des Klebers des Schaumstoffes von der Kleberschicht

Es ist üblicherweise wünschenswert, die Schaumstoffgegenstände der Erfindung mit glatten Außenflächen bereit zu stellen, um die Berührung zu maximieren und die Haftung zwischen dem Schaumstoffgegenstand und einem beliebigen Substrat, an dem der Artikel klebt, zu maximieren. Für die Proben der Beispiele 30–36 wurde festgestellt, dass die Shore-A-Härte abnahm (d. h. die Weichheit stieg) und die prozentuale Berührung zunahm. Zugbruchfestigkeit, Streckgrenze und Modul wurden von der Dicke des Schaumstoffkerns beeinflusst. Obgleich die Gesamtdicke des Schaumstoffgegenstandes verwendet wird, um die vorher erwähnten Werte zu berechnen, hat die Variabilität der Dicke des Schaumstoffkerns einen größeren Einfluss als die Variabilität der Dicke des Hautklebers.
Während die Merkmale der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ausführlich erörtert und beschrieben wurden, können von einem Fachmann verschiedene Modifikationen der beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden, und solche Modifikationen und Änderungen liegen im Umfang und Geist der Erfindung wie weiter in den beiliegenden Ansprüchen ausgeführt ist.

Claims

Haftfähiger Schaumstoffartikel mit: einem polymeren Schaummaterial, das eine Außenfläche aufweist, wobei die Außenfläche des polymeren Schaummaterials Klebeeigenschaften aufweist; und einem faserigen Verstärkungsmaterial, das innerhalb des polymeren Schaummaterials dispergiert ist, wobei das faserige Verstärkungsmaterial dem Artikel durch Dehnung lösende Eigenschaften verleiht.
Haftfähiger Schaumstoffartikel nach Anspruch 1, wobei der Schaumstoffartikel eine Schaumspaltfestigkeit von mehr als etwa 1,76 kN/m (10 Pound/Zoll), eine Shore A-Härte von weniger als etwa 60 und eine 90-Grad-Haftung an Glas oder Edelstahl von mehr als etwa 1,76 kN/m (10 Pound/Zoll) aufweist.
Haftfähiger Schaumstoffartikel nach Anspruch 1, wobei das polymere Schaumstoffmaterial eine Bahn ist und die Außenfläche eine erste Hauptfläche und eine zweite Hauptfläche, eine Klebstoffschicht, die auf mindestens einem Teil der ersten Hauptfläche oder der zweiten Hauptfläche aufgebracht ist, um die Klebeeigenschaften zu verleihen, umfasst.
Haftfähiger Schaumstoffartikel nach Anspruch 3, wobei eine erste Klebstoffschicht auf mindestens einem Teil der ersten Hauptfläche aufgebracht ist und eine zweite Klebstoffschicht auf mindestens einem Teil der zweiten Hauptfläche aufgebracht ist.
Haftfähiger Schaumstoffartikel nach Anspruch 1, wobei das faserige Verstärkungsmaterial im Wesentlichen kontinuierliche viskoelastische Fasern umfasst, die eine Streckgrenze und eine Zugbruchfestigkeit aufweisen und wobei die Zugbruchfestigkeit etwa 0,7 MPa oder mehr und mindestens etwa 150% der Streckgrenze beträgt.
Haftfähiger Schaumstoffartikel nach Anspruch 1, wobei das faserige Verstärkungsmaterial im Wesentlichen kontinuierliche elastische Fasern umfasst, die nach 100%iger Dehnung eine Rückverformung von mehr als etwa 50% aufweisen.
Haftfähiger Schaumstoffartikel nach Anspruch 1, wobei das faserige Verstärkungsmaterial eine Dehnung von mindestens etwa 200% aufweist.
Haftfähiger Schaumstoffartikel nach Anspruch 1, wobei das faserige Verstärkungsmaterial mindestens eine Faser umfasst, die einen Durchmesser von weniger als etwa 5 Mikrometern aufweist.
Haftfähiger Schaumstoffartikel nach Anspruch 1, wobei das faserige Verstärkungsmaterial elastische Mikrofasern umfasst, die thermoplastische Elastomere umfassen.
Haftfähiger Schaumstoffartikel nach Anspruch 1, wobei das faserige Verstärkungsmaterial viskoelastische Mikrofasern umfasst, die ein Copolymer von Polyocten und Ethylen umfassen.
Haftfähiger Schaumstoffartikel nach Anspruch 1, des Weiteren mehrere expandierbare polymere Mikrosphären umfassend.
Haftfähiger Schaumstoffartikel nach Anspruch 1, wobei das polymere Schaumstoffmaterial ein Haftkleber ist.
Haftfähiger Schaumstoffartikel nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend einen Haftkleber, der mit der Außenfläche verbunden ist, wobei der Kleber Material umfasst ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Acrylpolymeren, Polyurethanen, thermoplastischen Elastomeren, Blockcopolymeren, Polyolefinen, Silikonen, Klebern auf Kautschukbasis, einem Copolymer von Ethylhexylacrylat und Acrylsäure, einem Copolymer von Isooctylacrylat und Acrylsäure, einer Mischung eines Acrylklebers und eines Klebers auf Kautschukbasis und Kombinationen Obiger.