[发明专利]微致密密封件、制造其的组合物和方法

说明书

提供一种微致密密封件。该微致密密封件包括具有密度小于0.70g/cm³的发泡硅烷交联聚烯烃弹性体的组合物。该微致密密封件可表现出根据ASTM D 395(22hrs@70℃)测得的大约5.0％至大约35.0％的压缩变定。该发泡硅烷交联聚烯烃弹性体可由包括具有小于0.86g/cm³的密度的第一聚烯烃、具有小于60％的结晶度的第二聚烯烃、硅烷交联剂、接枝引发剂、缩合催化剂和微囊化发泡剂的共混物制成。

公开领域

本公开大体上涉及可用于形成微致密密封件的组合物，更特别涉及用于形成车辆中的微致密密封件的组合物和制造这些组合物和密封件的方法。

公开背景

汽车制造商不断寻找改进汽车的燃料效率的方式。实现其的一种方式涉及降低用于构造汽车的组件的重量。降低汽车挡风雨条配方的重量的常用方法涉及使用发泡剂。发泡剂的添加在挡风雨条的横截面中产生孔隙，由此提供可能显著的重量节省。

汽车挡风雨条配方可由热塑性弹性体，如热塑性硫化橡胶(TPV)或苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)构成以实现所需性能。热固性弹性体，如乙烯丙烯二烯单体(EPDM)橡胶也可用于这种类型的用途。致密TPV和SEBS材料通常具有0.9g/cc至1.1g/cc的密度并且对于微致密用途通常使用发泡剂发泡到大约0.75g/cc至0.80g/cc。致密EPDM橡胶配方倾向于具有1.1g/cc至1.3g/cc的更高密度并且对于微致密用途使用发泡剂发泡到0.85g/cc–1.1g/cc。这两种方法都可用于制造汽车的车身固定(body-mounted)挡风雨条，但成本相对较高并产生具有相对较高密度的密封件，其没有提供显著的车辆重量减轻。

此外，从工艺角度看EPDM基密封件同样昂贵。EPDM组成成分通常在运输到挤出设施之前在一步或两步法中混合在一起。在挤出设施，成分和橡胶化合物一起挤出以形成最终材料，随后将其成型为汽车玻璃接触挡风雨条。因此，用于制造挡风雨条的挤出法可取决于EPDM或其它类型的树脂的类型包括许多阶段，并可能另外需要大长度的固化炉。例如，可能需要由天然气和/或电供能的长度长达80码的挤出线。使用大量的天然气和/或电力能源为用于硫化EPDM橡胶化合物的热空气炉、微波炉、红外炉或其它类型的设备提供燃料。硫化过程也产生烟气，其必须排出和监测以符合环境要求。总之，用于制造这些传统EPDM基密封件的方法非常耗时、昂贵并且不环保。

考虑到与现行TPV-、SEBS-和EPDM-基密封技术相关的缺点，汽车工业需要开发用于制造更简单、重量更轻、成本更低、具有优异的长期负荷损失(LLS)(即长期密封玻璃和窗户的能力)并且更环保的挡风雨条，特别是发泡密封件(seals)和密封元件(sealingelements)的新组合物和方法。

公开概述

根据本公开的一个方面，公开了一种微致密密封件。所述微致密密封件包括包含具有小于0.70g/cm³的密度的发泡硅烷交联聚烯烃弹性体的组合物。所述微致密密封件表现出根据ASTM D 395(22hrs@70℃)测得的大约5.0％至大约35.0％的压缩变定。

根据本公开的另一方面，公开了一种发泡硅烷交联聚烯烃共混物。所述发泡硅烷交联聚烯烃共混物包括具有小于0.86g/cm³的密度的第一聚烯烃、具有小于40％的结晶度百分比的第二聚烯烃、硅烷交联剂和微囊化发泡剂。所述发泡硅烷交联聚烯烃共混物表现出根据ASTM D 395(22hrs@70℃)测得的大约5.0％至大约35.0％的压缩变定。所述发泡硅烷交联聚烯烃共混物在固化后具有小于0.70g/cm³的密度。