[发明专利]用于发泡硬质聚合物产物的填料

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制备发泡硬质聚合物产物的树脂组合物、一种由该组合物制备的发泡硬质聚合物产物、一种制备发泡硬质聚合物产物的方法以及碳酸钙用于降低发泡硬质聚合物产物密度的用途。

背景技术

发泡硬质聚合物产物用于多种工业应用，诸如用于电线绝缘、用于各种市政及工业应用中的管道、用于便携式电子设备的外罩、用于标牌或瓷砖、窗及卷帘型材、木材替代品及薄片等。特别地，诸如硬质PVC-μ泡沫的硬质聚合物泡沫正处于日益增长的需要中，这是因为相比于也导致较轻部件重量的其它PVC材料，所述泡沫显示密度降低。然而，为了降低这类泡沫配制剂的成本，矿物填料粒子被用作硬质聚合物泡沫的组成部分。

在本领域中，已进行若干尝试来将矿物填料引入硬质聚合物泡沫配制剂中。举例而言，WO 2010/049530 A2涉及由针对每100重量份PVC包含至少40、优选至少60重量份天然存在的矿物填料的发泡聚氯乙烯聚合物制得的型材，其中该天然存在的矿物填料是指硅灰石、蛭石、滑石、云母和/或其组合。US 4,402,893描述了一种以连续工艺以高产率制备具有非常细且均匀蜂窝状结构的氯乙烯基树脂的蜂窝状发泡体的方法，其中混合氯乙烯基树脂与成核剂。适合作为成核剂的材料被描述为碳酸钙、滑石、硫酸钡、热解法二氧化硅、二氧化钛、粘土、氧化铝、膨润土、硅藻土。WO 00/00553 A1涉及一种使用诸如有机磷酸盐的处理剂处理具有特定粒度分布的矿物填料的方法，其包括解聚步骤、任选的选择步骤，以便改善通过在无膨胀助剂下或在有膨胀助剂(诸如CO₂)下发泡来制造聚氨酯泡沫的技术以及通过减少该经处理填料与多元醇及其它试剂的混合时间来制造复合聚氨酯的技术。EP 0726298 A1涉及一种使用有机磷酸盐处理剂处理矿物填料的方法、通过该方法获得的经处理矿物填料及这些经处理矿物填料在多元醇中的悬浮液、以及这些悬浮液在制造用于制造模塑或非模塑物体的挠曲性、半硬质或硬质聚氨酯泡沫中的用途。

遗憾的是，在硬质聚合物泡沫配制剂中引入的这些矿物填料粒子的不断增加的量会导致发泡硬质产物的密度和部件重量增加。

另一种方法考虑优化用于促进泡沫形成的发泡剂以改善处理期间的气体逸出。这种方法提供以下优点：可降低发泡剂的量而同时可增加矿物填料粒子的量，以使总体所希望的密度和部件重量得以保持。就此而言，在本领域中已进行若干尝试来使发泡剂的性能优化。

举例而言，CA 2 737 471 A1描述了通过使用基于锡的发泡剂活化剂使通过热分解氯乙烯聚合物中的发泡剂所制得的硬质发泡制品的密度降低。US 2006/0264523 A1涉及包括聚氯乙烯、层状硅酸盐及发泡剂的聚氯乙烯纳米复合材料泡沫。进一步描述了层状硅酸盐分散于氯乙烯树脂上会改善发泡剂的发泡效率。WO 2005/090456 A1描述了一种制造发泡含卤素有机塑料的方法，其中在挤出之前且在均质分散之后将呈物理混合物形式的包含化学发泡剂、多元醇及高氯酸盐的发泡剂混合物添加至含塑料的预混合物中，因此操纵所得混合物。US5,821,274涉及发泡PVC树脂的稳定剂作为制备发泡聚氯乙烯树脂中所用的发泡剂的活化剂的用途。

然而，为了满足尽可能低地维持密度及部件重量的要求并且为了同时增加硬质聚合物泡沫中引入的矿物填料粒子的量，矿物填料和/或发泡剂的性能仍需改善。

因此，对用于泡沫配制剂中的显现密度低于现有矿物填料粒子及发泡剂且有效降低发泡硬质聚合物产物密度及重量的替代性材料存在持续需要。

发明内容

此目的及其它目的由本发明的主题加以解决。根据本发明的第一方面，提供一种用于制备发泡硬质聚合物产物的树脂组合物，所述组合物包含

a)至少一种聚合物树脂，

b)根据沉降法测量的重量中值粒径d₅₀在0.1μm与1μm之间，用量为至少10份/百份该至少一种聚合物树脂(phr)的经表面处理的碳酸钙，以及

c)用量小于1phr的发泡剂。

本发明人出人意料地发现，根据本发明的前述树脂组合物会产生一种发泡硬质聚合物产物，其显现的密度及部件重量低于由相同组成但未提供重量中值粒径d₅₀在0.1μm与1μm之间且用量至少10phr的碳酸钙以及用量小于1phr的发泡剂所获得的相应发泡硬质聚合物产物的密度及部件重量。更确切而言，本发明人发现可通过由含有所限定的碳酸钙与发泡剂的组合的树脂组合物制备聚合物泡沫来有效降低发泡硬质聚合物产物的密度及部件重量。

应理解，出于本发明的目的，以下术语具有以下含义：