JP2017061143A - マイクロ波成形品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロ波を利用することにより、従来の射出成形と比較して、省エネルギー性、迅速な形状形成性、削減された装置コストを有し、環境調和的である発泡成形品を提供する。【解決手段】再発砲性の発泡熱可塑性ポリウレタン粒子を物体例えばゴムの表面に分散させ、物体及び複数の粒子に同時にマイクロ波を照射して複数の粒子と物体を結びつけるマイクロ波成形品１００を製造する方法。【効果】図は、マイクロ波成形品１００である。異なる硬度の部分を有する成形品；鋭いフランジを有する成形品；異なる色の部分を有する成形品；デザインされたパターンを有する成形品；中空チューブ状のプラスチック粒子から作られる成形品；プラスチック及びゴム粒子の組成物から作られる成形品；事前成形したゴムブロックと組み合わせたプラスチック粒子から作られる成形品等を得ることができる。【選択図】図１

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2015年9月11日に出願された台湾特許出願第104130207号および第104130208号、ならびに2015年12月17日に出願された台湾特許出願第104142454号の優先権による利益を主張し、その記載内容はその全てにおいて本明細書にて援用される。

本発明はマイクロ波成形品に関し、より特別には、金型中のプラスチックまたはゴム粒子に対してマイクロ波照射を行うことで形成されるマイクロ波成形品に関する。本発明はまた発泡熱可塑性ポリウレタンおよびマイクロ波照射によって作られる成形品に関する。

プラスチックまたはゴム材料は種々の成形品を作製するために使用することが可能である。プラスチックまたはゴム成形品は、梱包材、自動車の部品、クッション、ホース、フォームマット、高跳びマット、スポーツシューズなどの、種々の日用必需品の製造において広く使用することが可能である。熱可塑性ポリウレタン(TPU)は熱可塑性エラストマー(TPE)の原料である。TPUから作られるTPEは粘性、高弾性、摩擦抵抗、衝撃抵抗、変形抵抗、高伸張性、耐候性、耐薬品性、無毒性、および優れた引裂き強度などの数多くの利点を有し、靴、自動車、梱包材、断熱材およびその他の製品において広く使用されている。

TPUフォーム含むプラスチックまたはゴム成形品を作製する最も一般的な方法は射出成形である。射出成型プロセスは、射出成形機においてプラスチックまたはゴム粒子を加熱して、融解状態を形成することを含み、続いてそれを圧縮してノズルを通して低温の金型に射出する。このように射出成型の製造プロセスは時間がかかる。一般に、射出成型の金型は、プラスチックまたはゴムの融解における高温に耐えるため、高温スチールなどの金属からできている。しかしながら、射出用金型の重量はかなり重く、金型の取り替えに不都合をもたらす。従来技術におけるTPU成形フォームを作製する他の方法はスチーム成形法である。しかしながら、スチーム成形法は高温または高圧のプロセスを含み、高頻度で、より大きなエネルギーを必要とし、増大したコスト、ならびに低下した経済効率およびTPU成形フォーム製品の商品価値をもたらす。さらに、全ての種類の製品で使用されるTPU成形フォームの有用性を向上させるために、TPU成形フォームの物理特性の改善方法は、例えば、産業における研究対象にもなっている。例えば、快適性、柔軟性、および軽量性を有する靴の製造のために、TPU成形フォームの密度を減少させる必要がある。

本発明はマイクロ波成形品およびその製造方法に関し、より詳細には、本発明はマイクロ波吸収化学組成物を特定の金型に配置し、当該化学組成物に対してマイクロ波を一定時間照射し、成形品を形成する。従来の射出成形と比較して、本発明のマイクロ波成形法は省エネルギー性、迅速な形状形成性、削減された装置コストを有し、環境調和的である。

本発明のマイクロ波成形品に適した化学組成物は、以下の構成要素の任意の組合せから少なくとも1の適切な組成物を含む：マイクロ波を吸収するプラスチックまたはゴム粒子、マイクロ波を吸収しないプラスチックまたはゴム粒子、マイクロ波を吸収する添加剤、および種々の適切な助剤および顔料。

マイクロ波を吸収するプラスチックまたはゴム粒子のポリマー構造は、概略的に、分子内または分子間水素結合を形成可能なＯＨ、NH₂、COOH、または他の基といった高極性の官能基を含む。そのようなプラスチックまたはゴム粒子は典型的には例えば、ポリウレタン（ＰＵ）またはポリアミドである。本発明の組成物は、可塑性PS、PE、PP、エチレンビニルアセテート(EVA)、ポリ(メチルメタクリレート)、または天然ゴム、合成ゴムSBR、SBS、SEBS、SISを含むゴムなどといった、マイクロ波を吸収しない非極性または低極性のプラスチックまたはゴム粒子を含んでもよい。マイクロ波を吸収する添加剤は概略的には、水分子、アルコール、グリセロール、グラファイトなどといった、ポリマーでない化学物質を指す。マイクロ波吸収添加剤の使用は、マイクロ波を吸収しないプラスチックまたはゴム粒子を成形させる。また、そのような添加剤は、マイクロ波を吸収するプラスチックまたはゴム粒子と混合されてマイクロ波成形を加速し得る。

本発明の組成物に含まれるプラスチックまたはゴム粒子は発泡、非発泡、またはその組合せである。プラスチックまたはゴム粒子の色は変化してよく、種々の色の組合せを含んでもよい。プラスチックまたはゴム粒子の形状は変化してよく、球状に限定されない。形状は四角、星状、筒状、中空状、非中空状、またはそれらの組合せであってよい。プラスチックまたはゴム粒子の硬度は変化してよく、異なる硬度の組合せを含んでもよい。

本発明の組成物は、マイクロ波成形プロセス中のプラスチックまたはゴム粒子の発泡を促進する適切な発泡剤を含んでもよい。

ある態様において、本発明は発泡熱可塑性ポリウレタンの作製用の発泡性組成物（配合物ともいう）、上記組成物の発泡およびペレット化を経て作製される発泡熱可塑性ポリウレタン、ならびにその発泡およびペレット化の方法を提供する。本発明の発泡熱可塑性ポリウレタンはマイクロ波-再発泡特性を有するので、本発明はさらに上記の発泡熱可塑性ポリウレタンの第2発泡を経て作製されるマイクロ波成形品およびその製造方法を提供する。本発明の発泡熱可塑性ポリウレタンは軽量であるという利点を有する。発泡性組成物をマイクロ波で処理後、熱可塑性ポリウレタンはその粒子の表面において接着効果を有し、再発泡して同時にマイクロ波成形品(または熱可塑性ポリウレタンフォームという)を形成する。従来の射出成形方法およびスチーム成形法とは異なり、成形品作製のためのマイクロ波法は、プロセスが簡略化されており、時間およびエネルギーの節約効果がある。

ある実施形態において、本発明は非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子および発泡剤を含む、発泡熱可塑性ポリウレタン作製用発泡性組成物を提供し、ここで、非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子はJISK 7311 試験方法に従って170℃で測定された10,000ポアズ〜40,000ポアズの粘度を有する。

他の実施形態において、本発明は上記発泡性組成物を提供し、ここで、非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子の粘度は15,000ポアズ〜35,000ポアズである。

他の実施形態において、本発明は上記発泡性組成物を提供し、ここで非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子は、2.5mm〜4.5mmの粒子サイズを有する。

他の実施形態において、本発明は上記発泡性組成物を提供し、ここで非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子は40ショアAスケール〜64ショアDスケールの硬度を有する。

他の実施形態において、本発明は上記発泡性組成物を提供し、ここで非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子は1.0g/cm³〜1.25g/cm³の密度を有する。

ある実施形態において、本発明は発泡熱可塑性ポリウレタンを提供し、ここで発泡熱可塑性ポリウレタンは少なくとも1の下記の特性：3mm〜7.5mmの粒子サイズ；40ショアCスケール〜80ショアCスケールの硬度;および0.2g/cm³〜0.8g/cm³の密度を有する。

他の実施形態において、本発明は上記の発泡熱可塑性ポリウレタンを提供し、ここで発泡熱可塑性ポリウレタンは残留発泡剤を含む。

他の実施形態において、本発明は上記発泡熱可塑性ポリウレタンを提供し、ここで発泡熱可塑性ポリウレタンの単一の粒子が複数の色を有する。

さらなる他の態様において、本発明は任意の適切な発泡熱可塑性ポリウレタンから作られるマイクロ波成形品を提供する。

ある実施形態において、本発明は、少なくとも1の下記特性:密度0.15g/cm³〜0.6g/cm³、および40ショアCスケール〜80ショアCスケールの硬度、を有するマイクロ波成形品を提供する。

さらなる他の態様において、本発明は種々のマイクロ波成形品を提供する。

本発明の実施形態によれば、マイクロ波成形品が提供される。マイクロ波成形品はマイクロ波照射により接着した複数の粒子を含む。複数の粒子は、上記記載を参照して得られる発泡熱可塑性ポリウレタンまたは他の適切なプラスチック粒子から選択されてよい。複数の粒子は複数の第1発泡粒子および、硬度が第1発泡粒子と異なる、複数の第2発泡粒子を有し、ここでマイクロ波成形品は、マイクロ波照射により接着した複数の第1発泡粒子から形成される第1セクションおよびマイクロ波照射により接着した複数の第2発泡粒子から形成される第2セクションを有する；またはマイクロ波成形品は、不規則に分散混合されてマイクロ波照射により接着した複数の第1発泡粒子および複数の第2発泡粒子から形成されている。本発明の実施形態によれば、マイクロ波成形品はさらに外部表面においてアウトラインを有しており、ここでアウトラインはマイクロ波照射前の複数の第1発泡粒子または複数の第2発泡粒子の形状の一部を保持する。本発明の実施形態によれば、マイクロ波成形品はさらに少なくとも2回のマイクロ波照射が行われた領域を含む。本発明の実施形態によれば、マイクロ波成形品はさらに第1セクションおよび第2セクションを含み、ここで第1セクションは少なくとも2回のマイクロ波照射が行われており、第2セクションは1回のみマイクロ波照射が行われており、第1セクションおよび第2セクションの間に、切断により、形成された境界がある。

本発明の実施形態によれば提供されるマイクロ波成形品はさらに、第1セクションに対するマイクロ波照射の回数が第2セクションに対するマイクロ波照射の回数と異なる点を特徴とする。

実施形態によれば、本発明は、金型中に配置された複数の発泡粒子に対してマイクロ波を照射することにより作られる、マイクロ波成形品を提供し、ここで発泡粒子は発泡熱可塑性ポリウレタンであり、マイクロ波成形品は金型の溝に実質的に完全に一致することにより形成されるフランジを有し、フランジの外部表面は、粒子の形状のいずれか部分をマイクロ波照射前に示される通りに保持するアウトラインなしで形成される。

実施形態によれば、本発明は、さらにフランジを連結するセクションを含む、上記のマイクロ波成形品を提供し、ここで当該セクションの外部表面がマイクロ波照射前の発泡粒子の形状の一部を保持しているアウトラインを有する。

実施形態によれば、本発明は上記のマイクロ波成形品を提供し、ここでフランジは100マイクロメーター〜1,000マイクロメーターの幅を有する。

実施形態によれば、本発明はマイクロ波成形品の製造方法を提供し、当該方法は、分散可能な複数の粒子を提供すること、ここで複数の粒子は発泡熱可塑性ポリウレタンを含み；複数の粒子を運ぶことができる表面部分を有する物体を提供すること；複数の粒子を表面部分上に分散させること；および物体および複数の粒子に同時にマイクロ波を照射して複数の粒子と物体を結びつけることによりマイクロ波成形品を形成すること、を含む。

実施形態によれば、本発明は上記のマイクロ波成形品を製造する方法を提供し、当該方法はさらにマイクロ波照射ステップ前に複数の粒子と表面部分の間の接着剤層を提供することを含む。

実施形態によれば、本発明は上記のマイクロ波成形品を製造する方法を提供し、ここで表面部分はゴムを含む。

実施形態によれば、本発明は上記のマイクロ波成形品を製造する方法を提供し、ここで表面部分はゴムを含み、かつ、接着剤層は熱溶融性接着剤である。

実施形態によれば、本発明は上記のマイクロ波成形品を製造する方法を提供し、ここで表面部分は布を含む。

実施形態によれば、本発明は上記のマイクロ波成形品を製造する方法を提供し、ここで表面部分はナイロンファイバーを含む布を含み、かつ、接着剤層は熱溶融性接着剤である。

実施形態によれば、本発明は上記のマイクロ波成形品を製造する方法を提供し、ここでマイクロ波成形品は靴の部分である。

実施形態によれば、本発明は上記のマイクロ波成形品を製造する方法を提供し、ここで発泡熱可塑性ポリウレタンは、下記特性：3mm〜7.5mmの粒子サイズ；40ショアCスケール〜80ショアCスケールの硬度および；0.2g/cm³〜0.8g/cm³の密度、の少なくとも1を有する。

実施形態によれば、本発明は上記の方法によって製造されたマイクロ波成形品を提供する。

マイクロ波成形品の他の態様および変形は他の課題を解決するための本発明に包含され、次の詳細な説明において上記の態様と組み合わせて詳しく開示される。

図1aおよび1bは、本発明の実施形態に係るマイクロ波成形品を示し； 図2aおよび2bは、失敗したマイクロ波成形品を示し; 図3は、他の失敗したマイクロ波成形品を示し; 図4は、本発明の実施形態に係る成形品の走査型電子顕微鏡画像を示し; 図5は、失敗した成形品の走査型電子顕微鏡画像を示し； 図6および7は、本発明の実施形態に係るデザインされたパターンの表面を有するマイクロ波成形品を示し； 図8Ａ、8Ｂ、9Ａおよび9Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に係る、硬度変化部分を有するマイクロ波成形品を示し； 図10Ａ、10Ｂおよび10Ｃは、本発明のいくつかの実施形態に係る、フランジを有するマイクロ波成形品を示し、ここで図10は略図であり； 図11Ａは、本発明のいくつかの実施形態に係る、非発泡熱可塑性ポリウレタンチューブの略図であり； 図11Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に係る、直接的なマイクロ波照射によって、非発泡熱可塑性ポリウレタンチューブから作製されるマイクロ波成形品を示し； 図12Ａおよび図12Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に係る、複数のプラスチックまたはゴム粒子の組成物から作られたマイクロ波成形品を示し； 図13Ａは、本発明のいくつかの実施形態に係る、発泡ポリウレタンと接着したゴムブロックからなるコンポジットマイクロ波成形品を示し；ならびに 図13Ｂは、本発明のいくつかの実施形態に係る、発泡ポリウレタンと接着した布からなるコンポジットマイクロ波成形品を示す。

本発明およびそこで主張される請求の範囲の十分な理解のために、本発明の好ましい実施形態が下記で説明される。公知の要素、関連材料、および関連する製造技術についての記載は発明の内容を不明確とすることを避けるため省略する。

発泡熱可塑性ポリウレタン用の発泡性組成物の作製

本発明の発泡熱可塑性ポリウレタンを作製するための発泡性組成物は主に非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子および発泡剤を含む。組成物の非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子の粘度は10,000ポアズ〜40,000ポアズであり、予備発泡粒子の第2発泡を良好に進行させることを容易とする。粘度はJISK7311試験方法に従って170℃で測定された。好ましくは、非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子の粘度は15,000ポアズ〜35,000ポアズであって、これが予備発泡粒子の第2発泡性能および再発泡材料の機械的強度の両方を強化した。より良好な機械強度が必要な場合、発泡剤の含有量は、100重量部の非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子あたり、好ましくは5〜25重量部、より好ましくは5〜20重量部である。本発明の実施形態において、組成物の非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子は好ましくは2.5mm(ミリメーター)〜4.5mmの粒子サイズを有する。本明細書において、粒子サイズは、粒子の長軸の測定を指す。本発明の他の実施形態において、組成物の非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子は好ましくは40ショアAスケール〜64ショアDスケールの硬度を有する。さらなる本発明の他の実施形態において、組成物の非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子は好ましくは1.0g/cm³〜1.25g/cm³の密度を有する。本明細書において言及される密度はアルキメデスの原理(浮力法)によって測定された。

本発明の発泡熱可塑性ポリウレタンは優れた再発泡特性を有する。いわゆる“再発泡”特性は予備発泡を経て形成された発泡熱可塑性ポリウレタンは、特にマイクロ波による処理によって、再度（2回目）発泡することができることを意味する。再発泡後、そのような種類の発泡熱可塑性ポリウレタンの粒子は著しく膨張して密に接着して、完全な形を示す発泡成形品を形成し、これは優れた再発泡を意味する。対照的に、上記の範囲外の粘度を有する非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子から作製された発泡熱可塑性ポリウレタンの場合、それらはマイクロ波による処理後著しく膨張しない。さらに、ほとんどの粒子間の間で接着性に欠けているため、それらは崩壊した構造を形成し、完全な形の外観を有するマイクロ波成形品を形成しない。これは悪い再発泡を意味する。例えば、図1a-1bは、上記の範囲の粘度を有する非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子から作製されたマイクロ波成形品100を示す（良好な再発泡）；図2a-2bは、失敗品の、当該範囲外の粘度を有する非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子から作製されたマイクロ波成形品200を示す。図1aは完全な形を有するマイクロ波成形品100の全体外観を示し、図1bは外力により意図的に切断されたマイクロ波成形品100の内部構造を示す。図2aはマイクロ波成形品200の全体外観を示し、図2bは外力により意図的に引き裂かれたマイクロ波成形品200の内部構造を示す。比較すると、図2aおよび2bは、マイクロ波成形品200の陥没領域201や粒子間非結合領域202のように全く異なる結果を示していることが観察できる。図1bは連続分布相103を示し、ここで内部構造における粒子同士は密に接着し、明確な境界を有さない。対照的に、図2bは内部構造において疎な粒子からなる非-連続分布相203を示す。図2bにおいて、肉眼ではいくつかの領域の粒子は互いに接着しているように見えるが、軽い振動でばらばらと剥がれ、ここで各々の粒子はそれ自身の完全な形状を保ち、粒子は内部的に互いに明確な境界を有する。

発泡性組成物の非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子はエステル、エーテル、ポリカプロラクトンまたはポリカーボネートであってよい。非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子の製造方法に関して、例えば、ジイソシアネート、ポリエステルポリオール、鎖延長剤、触媒および他添加剤を混合して、約200-300℃で反応し、当業者に知られる射出成型または押し出し処理を行い、非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子を得る。ジイソシアネートは、4,4'-メチレンビス（フェニルイソシアネート）（MDI）、m-キシリレンジイソシアネート（XDI）、1,4-フェニレンジイソシアネート、1,5-ナフタレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート（TDI）、イソホロンジイソシアネート（IPDI）、ヘキサメチレンジイソシアネート（HDI）およびジシクロヘキシル-4,4-ジイソシアネートから選択することができる。MDI又はTDIが好ましい。ポリエステルポリオールは、二塩基酸とジオールから形成されるポリエステルである。ジオールは、2〜10個の炭素原子を有してもよく、二塩基酸は、4〜12個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖であってよい。好ましくは、ポリエステルポリオールは、1,4-ブチレンアジペートである。鎖延長剤は、2〜12個の炭素原子を有するジオールであり；例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,3-ブチレングリコール、1,5-ペンタンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、ベンゼンジオール、キシレングリコール、またはそれらの組み合わせである。触媒は、トリエチルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、第一スズオクトエート、ジブチルスズジオクトエート、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、およびこれらの組合せから選択することができる。射出成形または押出プロセスは、顔料、充填剤、酸化防止剤、補強剤、滑剤、可塑剤などの各種添加剤を使用することができる。

発泡性組成物中の発泡剤は、有機発泡剤または無機発泡剤であってよい。有機発泡剤の例は、例えば、アゾ化合物（例えばアゾジカルボン酸アミド、アゾビスイソブチロニトリル、アゾジカルボン酸ジイソプロピル）、スルホンアミド化合物（例えば4,4-オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジン、p-ベンゼンスルホニルヒドラジン、1,4-キシリレンスルホニルヒドラジド）、ニトロソ化合物（例えばジニトロソテレフタルアミド、N、N'-ジニトロソペンタメチレンテトラミン）、二酸化炭素（CO₂）、4〜10個の炭素原子を有する炭化水素（例えばn-ペンタン、イソペンタンおよびシクロペンタン）、または膨張性マイクロスフェア（例えば膨張可能なマイクロカプセル、マイクロ球状発泡粉末）である。より好ましくは、発泡剤は膨張性マイクロスフェアである。

必要に応じて、非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子および発泡剤に加えて、本発明の発泡熱可塑性ポリウレタンを作製するための発泡性組成物は、無機充填剤および可塑剤を含んでよい。無機充填剤は、例えば、タルク粉末、雲母粉末、チオ硫酸ナトリウム、または金型離型剤として使用されるようなものである。好ましくは、無機充填剤は、タルク粉末である。様々な実施形態において、100重量部の非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子あたり、タルク粉末の重量は好ましくは0.1〜5重量部である。可塑剤は、安息香酸化合物（例えばメチルベンゾエート、エチルベンゾエート、ジプロピレングリコールジベンゾエートなどのベンゾエート、およびそれらの誘導体）、エステル（例えばアミノ酸のトリエチルシトレート、トリメチルシトレート、アセチルトリエチルシトレート、およびそれらの誘導体）、エーテル（例えば、アジピン酸エーテルエステル、グリコールブチルエーテルエステル、およびそれらの誘導体など）、ポリカプロラクトン（例えばポリカプロラクトンジオール、およびそれらの誘導体）、またはポリカーボネート（例えばメチルポリカーボネート、フェニルポリカーボネート、およびそれらの誘導体）である。ベンゾエート又はそれらの誘導体が好ましい。様々な実施形態において、100重量部の非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子あたり、好ましくは1〜20重量部の可塑剤が存在する。

好ましい実施形態において、本発明の発泡熱可塑性ポリウレタンを作製するための発泡性組成物は、以下の配合である：100重量部の非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子；0.1〜5重量部のタルク粉末；1〜20重量部の可塑剤；および5〜25重量部の発泡剤、ここで非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子はJISK7311の試験方法に従って170℃で測定された10,000ポアズから40,000ポアズの粘度を有する。タルク粉末と可塑剤の両方が必要な場合は、上記配合が、均一なポアサイズおよび粒子サイズを有する発泡熱可塑性ポリウレタンの形成を促進する。

また、種々の顔料粉末を発泡性組成物に加えることができる。様々な実施形態において、100重量部の非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子あたり、好ましくは0.1〜5重量部の顔料粉末が存在する。

発泡熱可塑性ポリウレタンの作製方法

発泡およびペレット化を経る発泡熱可塑性ポリウレタンの製造方法は、下記の例により説明される。まず、（非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子および発泡剤を含有し、必要に応じて、無機充填剤、可塑剤、顔料などを添加する）上記の配合を有する発泡性組成物を発泡およびペレット化のため単軸スクリューペレタイザーに投入する。単軸スクリューペレタイザーは、200℃〜100℃のダイヘッド温度、50kg/h〜70kg/hの押出速度、35kgf/cm²〜65kgf/cm²のダイヘッド圧力、および10℃〜20℃の水中ペレット化温度を有する。好ましくは、単軸スクリューペレタイザーのダイヘッド温度は135℃〜175℃である。上記発泡およびペレット化の方法もしくは他の適切な方法は、発泡熱可塑性ポリウレタンを作製するために使用することができる。押出速度が低すぎると、粒子が過度に発泡（スクリュー誘発性過発泡と呼ぶ）し、マイクロ波再発泡が失敗することに留意されたい。

発泡熱可塑性ポリウレタン粒子、複数の色をそれぞれ有する単一の粒子は、上記の方法を用いて作製することができる。例えば、種々の発泡性組成物、例えば黒色顔料を含む第1発泡性組成物および赤色顔料を含む第2発泡性組成物などの単色の顔料を含む各組成物がまず作製される。その後、第1発泡性組成物が少しずつ単軸スクリューペレタイザーに添加され、ここで第2発泡性組成物の一部が、第1発泡性組成物のうちの任意の2つの部分の添加の間に添加される。このようにして、各単一の粒子においてさまざまな色を有する発泡熱可塑性ポリウレタンを作製することが可能である。

発泡熱可塑性ポリウレタン

本発明の発泡熱可塑性ポリウレタンは、発泡性組成物およびその方法に従って製造することができるが、これに限定されない。好ましくは、本発明の発泡熱可塑性ポリウレタンは、再発泡特性を有する、すなわち、本発明の発泡熱可塑性ポリウレタンは、マイクロ波または他の適切な方法で処理することにより再発泡させることができ、低密度とすることができる。具体的には、好ましい実施形態において、本発明は、0.2g/cm³から0.8g/cm³の範囲の密度を有する発泡熱可塑性ポリウレタンを提供する。発泡熱可塑性ポリウレタンは、マイクロ波により処理され、再発泡し、マイクロ波処理前の密度よりも低い0.15g/cm³から0.6g/cm³の範囲の密度を得る。本明細書で記載されるように、発泡性組成物の発泡およびペレット化を経る発泡熱可塑性ポリウレタンを形成するプロセスは第1発泡ステージのことを指し、第1発泡ステージから得られる発泡熱可塑性ポリウレタンの再発泡のためのプロセスを第2発泡ステージと呼ぶ。好ましい一実施形態において、第1発泡ステージで形成された発泡熱可塑性ポリウレタンは、残留活性発泡剤を有するが、本発明はこれに限定されない。発泡熱可塑性ポリウレタンの再発泡性能が残留活性発泡剤により強化されてもよく、そのレベルは、発泡性組成物の配合を調整または発泡およびペレット化のプロセスを制御することにより制御されてもよい。本発明のいくつかの実施形態によれば、第1発泡ステージで形成された発泡熱可塑性ポリウレタンは、好ましくは、3mm〜7.5mmの粒子サイズを有する。本発明の他の実施形態において、第1発泡ステージで形成された発泡熱可塑性ポリウレタンは、好ましくは、40ショアCスケール〜80ショアCスケールの硬度を有する。さらなる本発明の他の実施形態において、第1発泡ステージで形成された発泡熱可塑性ポリウレタンは、好ましくは、0.2g/cm³〜0.8g/cm³の密度を有する。第1発泡ステージで形成された発泡熱可塑性ポリウレタンは、球状、フレーク状、非球状、不規則な形状など、種々の形状を有することができる。

マイクロ波成形品およびその方法

本発明のマイクロ波成形品は、マイクロ波処理を使用する第2発泡ステージにおいて形成される。マイクロ波処理された発泡体は、マイクロ波によって処理されていない発泡熱可塑性ポリウレタンよりもより均一で微細であるポアを有するため、軽量であるという利点を有する。また、マイクロ波処理は発泡熱可塑性ポリウレタンの粒子の表面を互いに接着させ、マイクロ波成形品を製造する。様々な実施形態において、本発明により作製したマイクロ波成形品は好ましくは次の特性を有することができる：40ショアCスケール〜80ショアCスケールの好ましい硬度;および0.15g/cm³〜0.6g/cm³の好ましい密度。

様々な実施形態において、次のように本発明のマイクロ波成形品を製造することができる：第1発泡ステージにおいて形成された発泡熱可塑性ポリウレタンの適切な量を容器に入れ、次いで、マイクロ波を照射する。容器は、セラミック金型、プラスチック金型、ガラス金型、または金属とプラスチックからなるコンポジット金型などの種々の金型とすることができ、好ましいものは金属およびプラスチックからなるコンポジット金型である。マイクロ波発泡プロセスにおいて、マイクロ波のパワーは、2,450MHzのマイクロ波用の周波数において（当該周波数が本発明の全ての実施形態において適用される）、500ワット（W）〜30,000Wであることが好ましく、より好ましくは1,000W〜25,000Wであり、マイクロ波の継続時間は3秒〜300秒、より好ましくは5秒から120秒である。ある実施形態において、マイクロ波による処理中に水を加える必要はない。いくつかの実施形態において、マイクロ波による処理中に水またはアルコールをマイクロ波媒体として加えることができる。これらの実施形態において、100重量部の発泡熱可塑性ポリウレタンあたり、媒体が1重量部〜10重量部の量で使用される。媒体は、第一級アルコール（例えば、メタノールまたはエタノール）、および第二級アルコール（例えば、エチレングリコールまたはプロピレングリコール）を含むアルコールなどの極性媒体とすることができるが、これらに限定されない。

要約すると、軽量（高発泡倍率）、安定した品質、均一なポア分布などの全ての利点を有する熱可塑性ポリウレタンフォームは、適切な配合を有する発泡性組成物を提供し、第1発泡ステージ、ペレット化プロセス、第2ステージマイクロ波発泡プロセスを順次実行することによって製造することができる。

本発明の説明を、詳細に説明するために、様々な例を以下に記載する。本発明によって達成される利点および有効性は、容易に本明細書の内容から当業者に理解することができ、種々の修正および変更は本発明の精神から逸脱することなく、本発明の内容を実施し、応用することによりなされることができる。

第1ステージのペレット化および発泡：例1a〜8aおよび比較例1a〜5a

例1a：100重量部の非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子（商品名：Sunko-85A（M7851MV7）87ショアAスケールの硬度、Sunkoインキ（株）製）、0.5重量部のタルク粉末、1重量部のメチルベンゾエート（可塑剤）、および5重量部の膨張性マイクロスフェア（商品名：Expancel 930DU-120、Matsumoto製、発泡剤）を均一に混合して単軸スクリューペレタイザーに投入し、第1発泡ステージおよびペレット化プロセスを実行し、予備発泡熱可塑性ポリウレタンを得る。単軸スクリューペレタイザーは、以下の条件で作動する：70kg/hの材料押出速度、55kgf/cm²のダイヘッド圧力、155℃のダイヘッド温度、および20℃の水中ペレット化温度。予備発泡熱可塑性ポリウレタンは0.45g/cm³の密度を有し、粒状である。

例2a〜8aおよび比較例1a〜5aの作製方法は例1aの作製方法を参照できる。例1a〜8aの作製条件は表1に示される。比較例1a〜5aの作製条件は表3に示される。

第2ステージマイクロ波発泡：例1b〜8bおよび比較例1b〜5b

例1b：50重量部の上記実施例1aで得られた発泡熱可塑性ポリウレタン（1a）および5重量部の水を、25cmの長さ、10cmの幅、1.2センチの高さを有する金型に入れる。その後、第2ステージのマイクロ波発泡プロセスが、2,450MHzのマイクロ波用の周波数において500Wのマイクロ波パワー、180秒のマイクロ波継続時間で行われる。
金型を20℃に冷却した後、熱可塑性ポリウレタンマイクロ波成形品100（図1aおよび1bに示す）が作製が得られ、マイクロ波成形品100は0.33g/cm³の密度を有する。

例2ｂ〜8ｂおよび比較例1ｂ〜5ｂの作製方法は、例1bの作製方法を参照できる。例1b〜8bの作製条件は表2に示される。比較例1ｂ〜5ｂの作製条件は表4に示される。図4は、外部表面から内部層への厚み方向に沿った、例5bのマイクロ波発泡成形品の走査型電子顕微鏡（SEM）画像を示す。

例と比較例の分析および考察

例3ａ/3bおよび比較例1a/1b（過剰タルク粉末）

比較例1aの作製条件は、タルク粉末の量が比較例1aにおいて10重量部であることを除き、例3aと同様である。比較例1aにおけるタルク粉末の量が過剰であるため、より低い摩擦となり単軸スクリューペレタイザー中の粒子がすべり、ペレット化の失敗をもたらす。比較例1aは要求される熱可塑性ポリウレタンフォーム粒子を得ることができず（比較例1aは表3において失敗と示される）、第2ステージのマイクロ波発泡プロセスに進行できない（比較例1bは表4において−（none）と示される）。

例3ａ/3bおよび比較例2a/2b（過剰可塑剤）

比較例2aの作製条件は、可塑剤の量が比較例2aにおいて25重量部であることを除き、例3aと同様である。比較例2aにおける可塑剤の量が過剰であるため、より低い摩擦となり単軸スクリューペレタイザー中の熱可塑性ポリウレタンフォーム粒子がすべり、ペレット化の失敗をもたらす。比較例2aは要求される熱可塑性ポリウレタンフォーム粒子を得ることができず（比較例2aは表3において失敗と示される）、第2ステージのマイクロ波発泡プロセス（比較例2bは表4において−（none）と示される）を行うことができない。

例7a/7bおよび比較例3a/3b（過剰に高い粘度）

比較例3aの作製条件は、非発泡性熱可塑性ポリウレタン粒子の粘度が異なることを除き、例7aと同様である。比較例3における非発泡粒子の粘度は高すぎる。比較例3aにおいて（0.85g/cm³の密度を有する）発泡熱可塑性ポリウレタンが正常に得られるが、粒子はマイクロ波の処理後、有意に再膨張することができない。加えて、マイクロ波の処理後、大部分の粒子同士が接着性に欠けているため、粒子群が崩壊し、完全な形の外観を有さない失敗したマイクロ波成形品200を形成する（比較例3bは表4において失敗と示される）。当該失敗したマイクロ波成形品200は、図2aおよび2bに示される。

例8ａ/8bおよび比較例4ａ/4ｂ（スクリュー誘発性過発泡）

比較例4ａの作製条件は、比較例4aにおいてスクリュー誘発性過発泡（遅すぎる押出速度）が存在することを除き、例8aと同様である。比較例4aにおいて（0.17g/cm³の密度を有する）発泡熱可塑性ポリウレタンが正常に得られるが、粒子はマイクロ波の処理後、有意に再膨張することができない。加えて、マイクロ波の処理後、大部分の粒子同士が接着性に欠けているため、粒子群が崩壊し、完全な形の外観を有さない失敗したマイクロ波成形品300を形成する（比較例4bは表4において失敗と示され、また図3に示される）。

例8ａ/8bおよび比較例5a/5b（発泡剤の量が不十分）

比較例5aの作製条件は、比較例5aにおいて発泡剤の量が不十分であることを除き、例8aと同様である。比較例5aにおいて（0.85g/cm³の密度を有する）発泡熱可塑性ポリウレタンが正常に得られるが、粒子はマイクロ波の処理後、有意に再膨張することができない。加えて、マイクロ波の処理後、大部分の粒子同士が接着性に欠けているため、粒子群が崩壊し、完全な形の外観を有さない失敗したマイクロ波成形品300を形成する（比較例5bは表4において失敗と示される）。図5は、外部表面から内部層への厚み方向に沿った、失敗したマイクロ波発泡成形品300の走査型電子顕微鏡（SEM）画像を示す。

複数の色を有する発泡熱可塑性ポリウレタンの単一の粒子

例9：バイカラー発泡熱可塑性ポリウレタン

100重量部の熱可塑性ポリウレタン粒子（商品名：Sunko-85A（M7851MV7）、87ショアAスケールの硬度、Sunkoインキ（株）製）、0.5重量部のタルク粉末、1重量部のメチルベンゾエート（可塑剤）、0.5重量部の黒色顔料粉末、および5重量部の膨張性マイクロスフェア（商品名：Expancel 930DU-120、Matsumoto製、発泡剤）を均一に混合したものを原料Aと名付ける。また、100重量部のSunko-85A（M7851MV7）、0.5重量部のタルク粉末、1重量部のメチルベンゾエート、0.5重量部の白色顔料粉末、および5重量部の膨張性マイクロスフェアを均一に混合したものを原料Bと名付ける。原料Aをいくつかの少部分に分ける。原料Ｂも同様である。各小部分AおよびBは、第1発泡ステージおよびペレット化プロセスを行う単軸スクリューペレタイザーに交互に投入され、発泡熱可塑性ポリウレタン粒子を得て、それぞれが黒と白でチェック模様となる（交互に着色される）。単軸スクリューペレタイザーは以下の条件で作動する：70kg/hの材料押出速度、55kgf/cm²のダイヘッド圧力、155℃のダイヘッド温度、および20℃の水中ペレット化温度。発泡熱可塑性ポリウレタンは0.44g/cm³の密度を有する。

デザインされたパターンの表面を有するマイクロ波成形品

上記方法を参照し、図6に示すようにデザインされたパターンを有するマイクロ波成形品が、あらかじめ下書きされデザインされたパターンを考慮して、金型内部の発泡熱可塑性ポリウレタンの彩り豊かな粒子を意図的に配置することによって作られる。本発明の他の実施形態によれば、図7の写真は、異なる色でデザインされたパターンを有するマイクロ波成形品である、靴のインソールを示す。

表1〜4

1回のみのマイクロ波照射により硬度変化を有するマイクロ波成形品

例10 異なる硬度を有するセクション

異なる硬度を有する、複数の発泡粒子AおよびB（発泡熱可塑性ポリウレタン）が提供される。30重量部の発泡粒子A(例1a、硬度73ショアC(73Cとも言う))を回収して金型の左半分に入れ、30重量部の発泡粒子B(硬度68C)を回収して金型の右半分に入れる。その後、金型を電子レンジに移動し、600Wのパワーに設定し、90秒間運転させる。金型を冷却後、両側に異なる硬度を有する成形フォーム80を得る。ここで、図8Ａに示すように、複数の発泡粒子Aが凝集してセクション81を形成し、複数の発泡粒子Bが凝集してもう一方のセクション82を形成する。マイクロ波成形フォーム80は凸凹とした表面を有し、発泡粒子AおよびBの球面の線811および822が残っている(つまり、マイクロ波照射前の発泡粒子Ａまたは発泡粒子Ｂの形状の一部を保持するアウトラインが存在する）。球面の線811および822は金型の側においては形成されない。2つのセクション81と82の間の境界Lは、複数の発泡粒子Aおよび複数の発泡粒子Bの分散により形成された不規則な曲線である。例10のマイクロ波成形品80の表面はマイクロ波照射前の発泡粒子Aまたは発泡粒子Bの形状の一部を保持するアウトラインを有するが、本発明はこれに限定されない。他の例において、本発明は、異なる硬度のセクションを有するが、滑らかな表面を有しており、マイクロ波照射前の発泡粒子の形状の一部を保持していない、マイクロ波成形品を含む。発泡粒子Bの作製は例3aを参照でき、次の条件である:100重量部の非発泡ポリウレタン粒子（Sunko-40A、T1705LVM、粘度17,500ポアズ、170℃）、5重量部のタルク粉末、5重量部のベンゾエート、1重量部の青色顔料粉末、25重量部の発泡剤930MB120、50kg/hの押出速度、35kgf/cm²のダイヘッド圧力、135℃のダイヘッド温度、および10℃の水中ペレット化温度。得られるポリウレタンフォーム粒子は0.4g/cm³の密度を有する。

例11 不規則に分布した硬度

このマイクロ波成形品は不規則に異なる硬度を有する発泡粒子AおよびBを混合し、次いでマイクロ波照射を行うことにより形成される。30重量部の発泡粒子Aと、30重量部の発泡粒子Bを不規則に分散混合した後、例10で使用されるものと同じ金型に入れ、電子レンジのパワーを600Wに設定し、90秒間運転させる。金型を冷却後、図8Ｂに示すように、不規則に変化する表面硬度を有する成形フォーム85を得る。

繰り返しのマイクロ波照射による硬度変化を有するマイクロ波成形品

例12 カットラインを有し、異なる硬度を有する2つのセクション

例10のマイクロ波成形品80を切断して（1回マイクロ波照射が行われている）発泡粒子Aのみを有するセクション81を得る。次いで切断セクション81を例10で使用されるものと同じ金型に入れる。金型に当該セクション81に加えて隙間に30重量部の発泡粒子Bを入れる。その後、金型を電子レンジ中に移し、600Wのパワーに設定し、90秒間運転させる。金型を冷却後、成形フォーム90が図9Aのように得られる。マイクロ波成形品90は、異なる硬度を有するセクション91（複数の発泡粒子A）およびセクション92（複数の発泡粒子B）を含んでいた。境界Lは、切断によって形成されている。セクション91は2回マイクロ波照射が行われており、セクション92は1回のみマイクロ波照射が行われていることに留意されたい。切断を行うことは任意であり、本発明の他の例は切断されることなしに1回マイクロ波照射が行われたセクションを使用することを含むことに留意されたい。

例13 カットラインを有し、異なる硬度を有する3つのセクション

例10のマイクロ波成形品80から発泡粒子Ａのみを有するセクション81(1回マイクロ波照射が行われており、10重量部)を切断し、金型の左半分に入れる。同様に、例10のマイクロ波成形品80から発泡粒子Ｂのみを有するセクション82(1回マイクロ波照射が行われており、10重量部)を切断し、金型の右半分に入れる。セクション81とセクション82の中間の隙間に40重量部の発泡粒子Cを詰める。その後、金型を電子レンジに移動し、600Wのパワーに設定し、90秒間運転させる。金型を冷却後、図9Bに示すように異なる硬度を持つ3種が良好に接着したセクションを有するマイクロ波成形品95を得た。マイクロ波成形品95は、異なる硬度を有する、セクション96(複数の発泡粒子A)、セクション97(複数の発泡粒子B)、およびセクション98(複数の発泡粒子C)を含む。境界Lは切断によって形成されている。セクション96および97は2回のマイクロ波照射が行われており、セクション98は1回のみマイクロ波照射が行われていることに留意されたい。
発泡粒子Ｃ（硬度43Ｃ）の作製は例5aを参照でき、次の条件である:100重量部の非発泡ポリウレタン粒子（Sunko-40A、T945PLM2、粘度10,000ポアズ、170℃）、0.1重量部のタルク粉末、5重量部のベンゾエート可塑剤、0.5重量部の緑色蛍光顔料粉末、20重量部の発泡剤930DU120、50kg/hの押出速度、45kgf/cm²のダイヘッド圧力、140℃のダイヘッド温度、および20℃の水中ペレット化温度。得られる発泡ポリウレタンは23g/cm³の密度を有する。

フランジを有するマイクロ波成形品

図10Aは、本発明のフランジを有するマイクロ波成形品100の断面図である。マイクロ波成形品100は、例えば、金型内に、実質的に金型を充填する、複数の発泡粒子C、複数の発泡粒子Dおよび複数の発泡粒子Eを配置し、次いで適切に封止してマイクロ波照射を進めることにより、作製されてよい。発泡粒子は形成された熱可塑性ポリウレタンである。マイクロ波成形品100は、底部ブロックXとフランジRを有し、ここでフランジRが上方に底部ブロックXのエッジから延長され、フランジRはフランジ上部R_Tおよびフランジ側壁R_sを含むことを特徴とする。いくつかの実施形態において、フランジR_Tは、上面図から見て100マイクロメーター〜1,000マイクロメーターの幅wを持っていてよい。いくつかの実施形態では、特にフランジＲの幅ｗが発泡粒子の粒子サイズより大きい場合において、マイクロ波成形品100の（フランジ上部R_Tおよびフランジ側壁R_sを含む）フランジRの表面は、残留する発泡粒子の球面の線（すなわち、フランジ上部R_Tおよびフランジ側壁R_sを含むフランジＲの外部表面におけるマイクロ波照射前の発泡粒子の形状の一部を保持しているアウトライン)を目視にて確認できる。いくつかの実施形態では、特にフランジＲの幅ｗが発泡粒子の粒子サイズより小さい場合において、残留する球面の線はマイクロ波成形品100のフランジ上部Ｒ_Ｔの表面において目視にて確認することができず（すなわち、フランジ上部R_Tにおいてマイクロ波照射前の発泡粒子の形状の一部を保持しているアウトラインが存在しない)、ここである例はフランジ側壁Ｒ_ｓにおいて残留する球面の線を示し、他のある例はフランジ側壁Ｒ_ｓにおいて残留する球面の線を示さない。フランジ上部R_Tの幅ｗは、金型のフランジに対応する溝の大きさに依存する。いくつかの実施形態で、フランジＲの表面は実質的に金型の溝に完全に一致して形成される場合、（フランジ上部R_Tおよびフランジ側壁R_sを含む）フランジの表面における発泡粒子の残留する球面の線は目視において確認されず、一方で底部ブロックＸなどの他の部分において発泡粒子の残留する球面の線が目視にて確認される。いくつかの実施形態で、フランジＲの表面は実質的に金型の溝に完全に一致しないで形成される場合、発泡粒子の残留する球面の線はフランジ上部R_Tの表面において目視にて確認されず、一方でフランジ側壁R_sおよび底部ブロックＸなどの他の部分において発泡粒子の残留する球面の線が目視にて確認される。

例14

60重量部の発泡粒子B(2.3mm、つまり2,300μmの粒子サイズ)を適切な金型に入れ、次いで、金型を電子レンジに移動し、600Wのパワーに設定し、90秒間運転する。金型を冷却後、図10Bに上面図が示され、図10Cに側面図が示される、鋭いフランジRおよび790μmの幅wを有するマイクロ波成形品を得る。図に示されるように、発泡粒子の残留する球面の線は、フランジ上部R_Tおよびフランジ側壁R_sにおいて、目視において確認されないが、フランジＲを除く他の部分は、例えば、底部ブロックＸにおいて、発泡粒子の目視で残留している球面の線を有する。

非発泡熱可塑性ポリウレタンチューブから作られたマイクロ波成形品

例15

上記実施例とは異なり、例15において（上記のペレット化および発泡プロセスを行うことなしに）非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子にマイクロ波照射を直接行う。60重量部の非発泡熱可塑性ポリウレタン粒子（Sunko-65A、M165VM、図11aに示される両端に開口を有する筒状の粒子である）を適切な金型に入れ、電子レンジを550Wのパワーに設定し、90秒間運転する。金型を冷却後、図11Ｂに示される、熱可塑性ポリウレタンの筒状成形品を得る。

複数のプラスチック又はゴム粒子の組成物から作られたマイクロ波成形品

（発泡粒子Aといった）発泡熱可塑性ポリウレタン、スチレンエチレン/ブチレンスチレンゴム（SEBS）、ポリメチルメタクリレート（PMMA）粒子、シリカゲル粒子といった複数のプラスチックまたはゴム粒子を、金型内に分散混合し、マイクロ波照射を行う。

例16

30重量部の発泡粒子Aと30重量部のPMMA粒子（チーメイコーポレーションより入手可能なPMMACM-207）を不規則に分散混合し、次いで、例10で用いるものと同じ金型に入れる。電子レンジのパワーを600Wに設定し、90秒間運転する。金型を冷却後、図12Ａに示すような不規則に分布・融合した粒子を有する成形フォームが得られる。

例17

30重量部の発泡粒子Aおよび30重量部のSEBS粒子（SEBS、S-545BK、Uペレット）を不規則に分散混合し、次いで、例10で用いるものと同じ金型に入れる。電子レンジのパワーを600Wに設定し、70秒間運転する。金型を冷却後、図12Bに示すような不規則に分布・融合した粒子を有する成形フォームが得られる。

1ステップのマイクロ波処理によるマイクロ波成形品の形成

あるマイクロ波成形品の製造方法は、以下の例に記載されるであろう。当該方法は、分散可能な複数の粒子を提供すること、ここで複数の粒子は発泡熱可塑性ポリウレタンを含み；複数の粒子を運ぶことができる表面部分を有する物体を提供すること；複数の粒子を表面部分上に分散させること；および物体および複数の粒子に同時にマイクロ波を照射して複数の粒子と物体を結びつけることによりマイクロ波成形品を形成すること、を含む。

上記物体は、マイクロ波の照射により発泡熱可塑性ポリウレタンと接着するのに適する任意の物体であってよい。例えば、物体は靴底（アウトソール/ミッドソール/インソール）を製造するのに適する材料から作られる任意のブロックであり得る。材料は、天然ゴム、合成ゴム、ポリウレタン（PU）エチレン-酢酸ビニル（EVA）共重合体、ポリ塩化ビニル（PVC）、ポリエチレン（PE）などからなる群から選択されるものが含まれるが、限定されない。例えば、靴を作るのに適している布は、動物の皮、合成皮、天然繊維（綿や麻など）、合成繊維（ナイロン、ポリエステルなど）などからなる群から選択されるものが含まれるが、限定されない。

いくつかの例では、上記の製造方法は、必要に応じて、マイクロ波照射ステップの前に複数の粒子と表面部分との間に接着剤層を形成することを含む。いくつかの例では、上記の製造方法において物体の表面部分が合成ゴムを含み、接着剤層は熱溶融性接着剤である。いくつかの例では、上記の製造方法において、物体の表面部分は布を含む。いくつかの例では、表面部分がナイロンファイバーを含む布を含む場合、好ましくは熱溶融性接着剤などの接着剤層が粒子と表面部との間に適用される。いくつかの例において、表面部分がポリエステルファイバーを含む布を含む場合、接着剤層は省略されてよい。いくつかの例では、上記のマイクロ波成形品の製造方法において、物体は、靴のアウトソール/ミッドソール/インソールの少なくとも一部分であり、マイクロ波照射ステップ後、複数の粒子が靴の一部を構成している。

例18

分散性の複数の粒子が提供される。当該複数の粒子は、発泡熱可塑性ポリウレタン（30重量部の発泡粒子A）である。表面部分を有するゴムブロック（物体、Elastoplas@HRM8000、SUNKOから入手可能）も提供される。表面部分は発泡粒子Aの部分を支持することができる。ゴムブロック131は、まず金型の底部に置かれ、表面部分が露出される。次いで、表面部分はポリウレタン熱溶融ゲル粒子（SUNKO-80A、A1080MV）をプレスすることにより作られるポリウレタン熱溶融製接着フィルムで覆われる。その後、発泡粒子Aが熱溶融性接着フィルム上に配置される（すなわちゴムブロック131の表面部分に分散される）。金型が覆われた後、マイクロ波照射が、550Wに設定されたマイクロ波パワー、70秒間のマイクロ波継続時間で行なわれる。金型を冷却した後、図13Aに示すような発泡ポリウレタン130と接着したゴムブロックから構成されるコンポジットマイクロ波成形品が得られる。

上記の例は、接着剤層として熱溶融性接着フィルムを使用した。他の例では、マイクロ波処理を進める前に分配またはコーティングすることにより、熱溶融ゲル粒子またはグルー（SUNKO-80A、A1080MVなど）を使用することができる。

例19

例19のプロセスは、ゴムブロック131の代わりに、綿とポリエステルファイバー複合体から作られた布が金型の底に配置されて、接着剤層が適用されないこと以外は、例18と同じである。その後、60重量部の発泡粒子Aを金型に投入し、次いで、金型をマイクロ波の中に移動する。電子レンジを550Wのパワーに設定し、90秒間運転する。金型を冷却後、得られた図13Ｂに示すような、発泡ポリウレタンと接着した布136から構成されるコンポジットマイクロ波成形品135を得る。

不規則な形状のプラスチックやゴム粒子から作られたマイクロ波成形品

プラスチック粒子の形状は、ダイヘッドの形状に応じて、プラスチックペレット化中に変化し得る。例えば、星型のダイヘッドを使用して星型粒子を製造することができる。星型のプラスチック粒子を用いたマイクロ波成形は表面上に星型のラインを有するマイクロ波成形品を製造でき、これにより、製品の全体的なデザインセンスを高めることができる。

上記は単に好ましいマイクロ波成形品の例示に過ぎず、本発明はさらに概要に記載のマイクロ波成形品ならびに他のマイクロ波成形品を含むことに注意されたい。上記の各々のマイクロ波成形品は、本発明の例示のためであり、本発明を限定するものではない。本発明の開示の精神から逸脱することなく他のすべての同等の変更または修正は、添付の特許請求の範囲内に含まれるべきである。

Claims (9)

1. 分散可能な複数の粒子を提供すること、ここで複数の粒子は発泡熱可塑性ポリウレタンを含み；
   複数の粒子を運ぶことができる表面部分を有する物体を提供すること；
   複数の粒子を表面部分上に分散させること；
   および物体および複数の粒子に同時にマイクロ波を照射して複数の粒子と物体を結びつけること
   によりマイクロ波成形品を形成することを含むマイクロ波成形品の製造方法。
2. さらにマイクロ波照射ステップ前に複数の粒子と表面部分の間の接着剤層を提供することを含む、請求項1に記載の方法。
3. 表面部分はゴムを含む、請求項1に記載の方法。
4. 表面部分はゴムを含み、かつ、接着剤層は熱溶融性接着剤である、請求項2に記載の方法。
5. 表面部分は布を含む、請求項1に記載の方法。
6. 表面部分はナイロンファイバーを含む布を含み、かつ、接着剤層は熱溶融性接着剤である、請求項2に記載の方法。
7. マイクロ波成形品は靴の部分である、請求項1に記載の方法。
8. 発泡熱可塑性ポリウレタンは、下記特性：3mm〜7.5mmの粒子サイズ；40ショアCスケール〜80ショアCスケールの硬度および；0.2g/cm³〜0.8g/cm³の密度、の少なくとも1を有する、請求項1に記載の方法。
9. 請求項1に記載の方法により製造されたマイクロ波成形品。

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