[发明专利]组合物、泡沫材料和由其制得的制品

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年10月25日提交的在先美国专利申请序列号13／281,076的权益，该文献的公开内容在此全文引入供参考。

技术领域

本发明涉及组合物，优选用于制造泡沫材料的组合物，和尤其是用于制造具有均匀闭孔结构的泡沫材料的组合物，以及由其制得的泡沫材料和制品。

背景技术

热塑性弹性体(TPE)既是弹性体又是热塑性的。它们不同于呈弹性体但是由于橡胶的交联或硫化而没有热塑性的热固性橡胶，并且不同于通常刚性且硬性，但是非弹性体的常规热塑性塑料。

热塑性硫化橡胶是一类TPE，其中交联橡胶在刚性热塑性塑料的热塑性相内形成分散的颗粒状弹性体相，以致获得TPE性能。热塑性硫化橡胶、TPV或TPV组合物常规上通过动态硫化制备。动态硫化是其中在强烈剪切和混合条件下在至少一种非硫化热塑性聚合物组分的共混物内在等于或大于该热塑性聚合物组分的熔点的温度下将橡胶组分交联或硫化的方法。通常，橡胶组分形成均匀分散在热塑性聚合物组分中的交联的弹性体颗粒。参见例如，美国专利号4,130,535；4,311,268；4,594,390和6,147,160。动态硫化热塑性弹性体因此具有热塑性和弹性性能的组合。常规的塑料加工设备可以将TPV组合物挤出、注射、或以其它方式模塑，并从而压制和成形成单独的或与其它材料呈复合材料结构的有用产品。

TPE和TPV可以通过结合改性剂或填料或其它组分用作发泡材料。将吸热和放热的化学或物理发泡剂共混到热塑性基础材料中。例如，WO2004／016679A2描述了包含聚烯烃热塑性树脂、至少部分交联的烯属弹性体、氢化的苯乙烯类嵌段共聚物和非必要的添加剂的软质热塑性硫化橡胶泡沫材料。这种软质泡沫材料据说具有光滑表面、低吸水性、改进的压缩形变和压缩载荷挠曲。WO2007／0044123A1描述了可以通过使用超临界发泡法发泡的包括至少一种固化橡胶组分、至少一种常规热塑性树脂组分、至少一种无规聚丙烯共聚物和至少一种热塑性弹性体苯乙烯类嵌段共聚物的TPV。

尽管上述方法可以提供发泡或膨胀材料，但是这些方法通常导致不均匀且缺乏功能性泡沫材料性能，例如软触(soft touch)应用中通常要求的软触、减小的挠曲、改进的松弛性能和低吸水性的结构。化学发泡剂和模塑方法中的机械干预(例如芯、反向气体、反压力和快速释放)的组合可以提供一定改进，但是仍不提供汽车、工业或消费市场中所需的高水平要求。

发明内容

发明概述

本发明目标是提供新型组合物，优选用于制造具有均匀闭孔结构、平衡的载荷挠曲和弹性(包括软触)、合乎需要的减小的挠曲、改进的松弛性能和低吸水性的泡沫材料的新型组合物。

在一个方面中，本发明提供组合物，优选用于制造闭孔泡沫材料的组合物，包含：

a)热塑性硫化橡胶，优选按至少大约80wt％的量，基于所述组合物的总重量，和

b)包含聚合物壳和包封在所述聚合物壳中的发泡剂的可热膨胀微球体，优选其中所述可热膨胀微球体按大约0.1wt％-大约10wt％的量，基于所述组合物的总重量。

在另一个方面中，根据本发明的组合物还包含：

c)基于聚烯烃的接枝共聚物，优选按大约0.1wt％-大约10wt％的量，基于所述组合物的总重量。

在另一个方面中，本发明提供制备组合物的方法，包括将a)热塑性硫化橡胶，b)包含聚合物壳和包封在所述聚合物壳中的发泡剂的可热膨胀微球体，和非必要的c)基于聚烯烃的接枝共聚物结合的步骤。

在另一个方面中，本发明提供由根据本发明的组合物制造的泡沫材料。

在另一个方面中，本发明提供制备泡沫材料的方法，包括以下步骤：(i)将热塑性硫化橡胶、包含聚合物壳和包封在所述聚合物壳中的发泡剂的可热膨胀微球体和非必要的基于聚烯烃的接枝共聚物结合，形成组合物；和(ii)将所述组合物发泡以形成所述泡沫材料。

在另一个方面中，本发明提供包含根据本发明的泡沫材料或组合物的制品。

附图简述

图1(a)-(c)举例示出了根据优选实施方案的泡沫材料在接近于注塑模具浇口的位置(a)，在注塑模具的浇口的中间位置(b)和在与注塑模具的浇口相对的位置(c)的横截面。图1(d)举例示出了具有不均匀结构的泡沫材料。

图2举例示出了包含根据优选实施方案的泡沫材料的制品与仅包含由热塑性硫化橡胶制造的表皮层的制品相比的硬度和压缩性能。

发明详述