[发明专利]正偏态苯乙烯-丙烯腈共聚物泡沫

说明书

交叉引用声明

本申请要求2008年4月25日提交的美国临时申请No.61/047,765的权益。

发明背景

发明领域

本发明涉及挤出的苯乙烯-丙烯腈聚合物泡沫以及用于制备这种泡沫的方法。

相关技术的描述

在使用水作为发泡剂时，制备具有理想的表皮质量的挤出的聚合物泡沫具有挑战性。水趋向于引起不理想的针孔(也称为气孔)，所述针孔可以破坏泡沫的表面。现有技术的参考文献提供了一些降低在制备挤出的泡沫中水性发泡剂的不理想的效果的方法。

PCT公布WO2008140892公开了：将多分散指数低于2.5的苯乙烯-丙烯腈(SAN)共聚物与包含水和氟化的化合物的发泡剂组合使用，可以制备出无气孔的具有良好表皮质量的聚合物泡沫。

美国专利(USP)5380767公开了：提高苯乙烯类聚合物组合物的水溶性，或在苯乙烯类聚合物组合物中包含提高苯乙烯类聚合物组合物的水溶性的添加剂，即使使用水性发泡剂也可以由苯乙烯类聚合物制备出闭孔的单峰泡沫。

理想的是在这些已知方法上进一步发展使用水性发泡剂制备挤出的热塑性聚合物泡沫的技术。

发明简述

出人意料地，本发明人已经发现，特征在于具有共聚丙烯腈(AN)含量分布的正偏态，即，平均共聚AN含量分布与中值共聚AN含量分布之间的正差值，和20重量％以下的平均共聚AN含量的SAN共聚物组合物，产生表面缺陷比类似的聚合物泡沫(相同的开孔率(open-cell content)、密度和聚合物多分散性指数)更少的聚合物泡沫，所述类似的聚合物泡沫是以类似的方式制备的，但使用的是具有在这些范围以外的特征的SAN共聚物组合物，特别是在使用含水发泡剂时，以及特别是在以采用高于100℃的模唇温度的挤出方法制备时。具有AN含量分布正偏态，即，平均和中值共聚AN含量之间的正差值，和20重量％以下的平均共聚AN含量的SAN共聚物组合物，由于允许使用比以前可能的温度更宽的模唇温度范围制备表面缺陷更少的聚合物泡沫，所以相对于其它SAN共聚物提供理想的优点。在进行这种令人惊奇的发现的过程中，通过移动SAN共聚物的AN含量分布的偏态(skew)使其更正，本发明人发现了以下这样的能力的令人惊奇的趋势：即使在使用含水发泡剂并且处于较高的模唇温度时，也能制备出表面缺陷最少的聚合物泡沫，其中特别理想的表面质量是在SAN共聚物具有AN含量分布正偏态时产生的。

在第一方面中，本发明是一种聚合物泡沫，其包含热塑性聚合物组合物，所述热塑性聚合物组合物具有在其中限定的孔，其中在所述聚合物泡沫中的全部非卤化聚合物的75重量％以上为苯乙烯-丙烯腈共聚物组合物，所述苯乙烯-丙烯腈共聚物组合物的聚合丙烯腈含量分布具有正偏态，即，平均共聚AN含量分布与中值共聚AN含量分布之间的正百分比差值，并且所述苯乙烯-丙烯腈共聚物组合物具有20重量％以下的平均共聚AN含量。

第一方面的理想的实施方案还包括多个下列特征的一个或任何组合：所述苯乙烯-丙烯腈共聚物组合物包含：基于苯乙烯-丙烯腈共聚物组合物总重量为0.5重量％以下的苯乙烯-丙烯腈共聚物，所述苯乙烯-丙烯腈共聚物的共聚丙烯腈含量大于30重量％；所述苯乙烯-丙烯腈共聚物组合物占所述热塑性聚合物组合物中的全部非卤化聚合物的95重量％以上；具有低于30％的开孔率和64kg/m³以下的密度；具有0.15mm以上且0.35mm以下的平均垂直孔尺寸；和所述聚合物泡沫具有至少一个表面，并且所述表面的任何200cm²部分的80％以上没有可见缺陷，所述200cm²部分位于所述泡沫的表面的中心，并且延伸至所述泡沫的表面尺寸的80％。

在第二方面中，本发明是一种用于制备聚合物泡沫的方法，所述方法包括下列步骤：(a)在混合温度和混合压力下提供可发泡的聚合物组合物，所述可发泡的聚合物组合物包含热塑性聚合物组合物和发泡剂；和(b)将所述可发泡的聚合物组合物暴露于低于所述混合压力的压力下，并且使所述可发泡的聚合物组合物膨胀成聚合物泡沫；其中在所述可发泡的聚合物组合物中的全部非卤化聚合物的75重量％以上为苯乙烯-丙烯腈共聚物组合物，所述苯乙烯-丙烯腈共聚物组合物具有AN含量分布为正偏态的聚合丙烯腈含量分布，即，平均共聚AN含量分布与中值共聚AN含量分布之间的正差值，并且具有20重量％以下的平均共聚AN含量。