[发明专利]可发泡组合物

说明书

发明背景 

1.发明领域 

本发明涉及可发泡组合物，尤其是在例如伸长的中空腔(例如轿车车柱内部)中可原位发泡产生泡沫的组合物，所述泡沫粘附在柱壁并作为声音和/或湿气的阻挡层。 

2.相关技术描述 

在汽车、卡车和类似陆上交通工具的制造中，许多车体组件具有空腔，这些空腔需要封堵以防止由湿气和污染物侵入引起的车体部分腐蚀。对于整体结构情况尤其如此，所述结构中重实心构架为中空或部分中空的空间构架所取代。车架中的空腔也作为车辆正常使用过程中传送声音的通道。例如，构成门洞一部分的车体立柱结构具有延长的通道或空腔，其可聚集湿气和污染物，同时还可传送噪声，除非所述通道或空腔为密封材料至少部分填充，该密封材料阻止湿气和碎屑进入，并作为用于消声的隔板。还有其他具有空腔的制品，例如船舶、固定的机械和建筑物，优选可因为类似的原因或通过类似的方法封堵这些空腔。 

为封堵这些空腔已作了许多尝试，包括向空腔喷密封剂和向空腔引入发泡物质或纤维玻璃毡片等。这些努力并不完全令人满意，原因在于封堵和阻隔法的无效、封堵和阻隔材料性能的不理想、或相对较高的加工和材料成本。 

原位发泡并不完全令人满意，原因在于难以控制泡沫或其前体的部位。此外，一般还会向车体空腔引入过量泡沫或其前体。该策略确保了空腔被填充和封堵；然而也引入了低经济效率。此外，许多泡沫和泡沫前体包含会在填充过程中反应的交联剂。因此，即便 是小心地控制加工处理条件，仍有泡沫变硬前空腔才可被填充的时间限制。此外，如果其为例如油污染，泡沫通常不会粘附在空腔的内表面上。此外，某些泡沫或可发泡物质发粘，因此不容易将其放置在所需位置。同时，某些泡沫和前体在车体制造过程中可能经受的高温条件下变形或降解，进而可导致密封和消声性能的降低。 

然而，原位发泡已产生了一些科学和商业价值。例如，欧洲专利0383498 A涉及包含如下组合物、化学发泡剂和发泡剂激活剂的成型可发泡部件，从而使部件在110-190℃温度可同时发泡和固化得到闭孔泡沫，所述组合物是至少65％重量的基础聚合物，该聚合物包含衍生自乙烯和烯属不饱和丙烯酸甲酯的单元，熔体指数(MI)为0.1-6，并包含10-40％重量丙烯酸甲酯和交联剂。优选的实现良好发泡性的MI值为0.2-1。该专利公开的基础聚合物具有较宽的分子量分布，以提供发泡必需的熔体强度。 

此外，美国专利5,266,133和5,373,027描述了包含乙烯-α，β-烯属不饱和羧酸共聚物离聚物的基础聚合物，认为其离子键在很窄的温度范围内促进发泡膨胀。然而，该种离聚物明显比乙烯/丙烯酸甲酯共聚物更贵，其是所预期应用的一个严重不足。 

此外，为了提高可发泡组合物的加工性，可发泡组合物通常包含增塑剂(例如二乙二醇)。良好发泡性需要低剪切速率时的高粘度；通常，通过对低熔体指数的基础聚合物进行选择满足这一要求，其促进更小和更均匀泡沫的形成。然而，低熔体指数必须使用增塑剂以避免加工过程中的过热。过热可导致发泡剂的过早活化。据说二乙二醇，一种常用的增塑剂，可提高粘性。然而，当塑化的组合物在轿车车柱中发泡，同时所述轿车暴露在高温时，增塑剂例如二乙二醇一般会升华至挡风玻璃成为油性沉积物。生产商和消费者都不希望产生这种称为“雾化”的效应。 

因此需要一种由经济合算的材料制成的可发泡组合物，其结合了易加工性和良好的发泡性能，同时避免了不需要的副作用例如雾化。 

发明概述 

为了实现这些目的中的一个或多个，本发明提供了一种可发泡组合物，所述组合物包含至少约50％重量乙烯和(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物；约2-约40％重量具有羧酸或羧酸酐官能度的聚烯烃；约1-约10％重量一种或多种发泡剂；和约1-约5重量％一种或多种交联剂。通过相互作用聚合物色谱法(IPC)测得所述乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物具有较宽的化学组成分布(CCD)，优选标准偏差为σ＞0.1。在190℃/2.16kg依据ASTM D1238测得所述乙烯/(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物还具有约7-约30的熔体指数。 

除可发泡组合物外，本发明还提供了一种制品，所述制品包含本发明的可发泡组合物或通过发泡本发明组合物可得到的泡沫。本发明制品的实例包括不可发泡的载体，所述载体具有包含本发明组合物的可发泡部分和中空基底，其可为包含通过发泡本发明组合物可得到的泡沫的轿车车柱。所述中空基底可实质上为泡沫填充。或者，所述泡沫可形成填充或封堵中空基底中的开口的“栓塞”，同时只有相对较少的泡沫可在空腔中伸展。 

附图简述