[发明专利]弹性体组合物

说明书

本发明涉及弹性体组合物且特别地涉及用作能量吸收材料的弹性体组合物以提供耐冲击性。

目前可得到的冲击防护材料趋于分为两类，即佩戴可能会不舒服的刚硬外壳(例如膝盖或肘部防护物)或提供弱的保护水平且通常佩戴不舒服的泡沫垫(例如衣物的衬垫)。因此，已经提出兼具刚硬壳的保护和泡沫垫的柔性的能量吸收材料。

能量吸收材料存在广泛的应用，例如以用于有潜在危险的运动如骑摩托车、滑雪、滑冰、滑板滑冰和滑板滑雪的防护服形式，以及作为保护性包装材料。通常，能量吸收材料被塑造成片，其然后可被进一步加工成部分或全部由片材形成的成形制品。片材可由能量吸收材料本身形成或片可由被能量吸收材料浸渍的基材例如织物或泡沫形成。然而，例如通过模制或原位形成方法来提供作为预成型物品的能量吸收材料是可能的。

WO 03/022085以示例性方式描述了一种柔性能量吸收材料，其中胀流型(剪切增稠)材料被浸渍在柔性载体例如织物或泡沫内。胀流型材料保持柔软，直到它经受冲击，这时其特征变化使得它具有临时刚性。在冲击之后，胀流型材料变回其正常的柔性状态。优选的胀流型材料是可从Dow Corning以“Dow3179”得到的硅酮组合物。柔性能量吸收材料可被作为冲击防护物(例如作为衣物或作为膝盖或肘部垫)佩戴。FR2712487描述了一种用于缓冲脚底的震动吸收材料，其任选地在并入包含柔性的纺布或热结合的网或长的增强纤维的增强系统之后通过交联硅酮组合物来制备。GB227350描述了一种可通过在硅、硼或氮的反应性化合物存在下使聚二甲基和/或甲基氢硅氧烷二醇与甲基苯基硅酮聚合物缩合而得到的硅酮弹性体。在该实例中使用的优选反应性化合物是用于硼化组合物的氢氧化硼。最后的产品被认为是机械的能量吸收体。

非反应性硅酮作为增塑剂(有时称为增充剂或加工助剂)在硅酮密封材料中的用途是公知的，例如在WO2006/106359和EP0842974中所讨论的。EP0942046描述了非反应性硅酮作为添加剂在制造模具材料中的用途。然而，这些案例中没有一个提出或甚至建议使用这样的材料作为本文所描述的耐冲击材料的可能性。

然而，本领域仍存在对可以吸收大量的能量而不牺牲柔性的柔性能量吸收材料的需求。

因此，本发明提供了一种组合物，其包含以下的混合物：(A)弹性体材料，其具有100％伸长率时0.1MPa-10MPa的模量；以及(B)基本上非反应性硅酮流体，其具有在25℃时为1,000mPas-3,000,000mPas的粘度。

在优选实施方式中，本发明提供了一种包含以下的混合物的组合物在耐冲击材料中或作为耐冲击材料的用途：

(A)弹性体材料，其具有100％伸长率时0.1MPa-10MPa的模量；以及

(B)按重量计基于组合物总重量的5％-80％的非反应性硅酮流体，该非反应性硅酮流体具有在25℃时为1,000mPas-3,000,000mPas的粘度。

组分的这种组合提供柔性和能量吸收的极好平衡。

组分A是具有100％伸长率时0.1MPa-10MPa的模量的弹性体材料。优选地，100％伸长率时的模量为0.5MPa-9MPa。可通过在ASTM D638-97中描述的方法来确定100％伸长率时的模量。然而，一些弹性体不能够伸长到100％，因此在这种情况下，模量可通过以较低的伸长率值进行确定并外推到100％。

弹性体材料可以是天然弹性体例如胶乳橡胶，或合成弹性体。合适的合成弹性体的实例包括氯丁橡胶；聚酯；聚氨酯，例如来自Baxenden Chemicals Ltd的Witcoflex 959Matt，其是基于溶剂的在异丙醇和甲苯中的单组份聚氨酯溶液并具有100％伸长率时3.5MPa的模量；乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(EVA)；EP橡胶，例如EPDM橡胶；或共聚物，其包含结合柔软嵌段的烯烃嵌段例如聚丙烯或乙烯的那些共聚物。这样的弹性体材料可以提供为可熔化加工的珠形式的聚合物，提供为溶液或提供为乳液，或它们可以被提供为随后与其它成分反应的前体，例如，在材料是聚氨酯前体时，它们可与异氰酸酯反应。这些弹性体材料还可以是交联的，例如使用羟基和/或胺封端的交联剂交联的聚氨酯。优选地，弹性体材料是非热塑性弹性体。