[发明专利]用于软质闭孔泡沫材料的增塑剂组合物

说明书

本发明涉及增塑的可发泡的聚合物组合物。更具体地，本发明涉及包 含硬质有机聚合物如聚氯乙烯和新增塑剂的可发泡组合物，其中所述增塑 剂包含1)由邻苯二甲酸和/或脂族二羧酸得到的低聚酯和2)苯甲酸酯的混合 物。所述组合物特别用于制备软质闭孔泡沫材料。

背景

1977年12月6日的Ross Gardner Jr.的美国再版专利RE 29478描述了 由聚氯乙烯(PVC)之类的硬质有机聚合物的增塑溶胶形成的可发泡制品。该 专利中揭示的一类增塑剂是由1)邻苯二甲酸或其合适的衍生物如邻苯二甲 酸酐和2)二元醇或甘醇如二甘醇或双丙甘醇制备的低聚聚酯。

Gardner，Jr.在RE 29,487(12/6/77)中还描述了由可发泡聚合材料构成 的可发泡制品。可发泡制品由发泡的增塑聚合材料与足够高浓度的增塑剂 组成，使可发泡制品的压缩回复速率降低。Gardner揭示了PVC均聚物和 具有至少85％氯乙烯和15％其它单体的共聚物(第3栏，第14-29行)。此 外，该参考文献讨论了压力和发泡材料的回复速率(recovery rate)。实施例 描述了含PVC和Admex523(一种邻苯二甲酸酯低聚物)以及其它增塑剂 (无苯甲酸酯)的增塑溶胶。该参考文献还讨论了上述组合物的发泡制品，以 获得在约1-60秒内从60％压缩到40％压缩的回复速率，平衡压缩为 0.2-1.3psi。RE′487没有揭示包含PVC和本发明的新增塑剂的增塑的可发 泡聚合物组合物。而且，该文献中没有描述减少或消除作为软质闭孔泡沫 材料的增塑剂的邻苯二甲酸酯单体。

适用于制备这类软质闭孔PVC泡沫材料的低聚聚酯的重均分子量通常 约为500-1500克/摩尔。已经发现，在制备这些聚酯的过程中产生的副产物 单体邻苯二甲酸酯的大量存在是得到所需的均匀小闭孔和无空洞表面的泡 沫结构所需的。不幸的是，各管理机构已将某些最终应用，例如包括作为 增塑剂的这些单体酯的最大浓度限制到低于制备可接受的泡沫材料所需的 浓度以下。

Waterman等在U.S.3,301,798(1/31/67)中描述了由PVC增塑溶胶生产 开孔PVC泡沫材料的方法，所述PVC增塑溶胶含有在水中的碱金属皂和 胺皂的混合物。在起泡或搅动形成泡沫之前，在PVC增塑溶胶中必须存在 胺皂、碱金属皂和水的关键性混合物，以使泡沫产品具有提高的拉伸强度 或拉伸密度指数和可控制的泡孔尺寸。将水性皂混合物(每100份PVC树脂 约2-16重量份)与增塑溶胶或增塑剂(形成乳液或分散体)混合，获得对泡沫 材料的改善。所描述的液体增塑剂包括含邻苯二甲酸酯的单体与其它苯甲 酸酯的组合。水性皂混合物也称为液体起泡助剂，或者与PVC、增塑剂和 其它添加剂组合称为泡沫形成体。U.S.′798没有揭示包含PVC和本发明的 新增塑剂的增塑的可发泡聚合物组合物。该文献没有描述减少或消除作为 用于软质闭孔泡沫材料的增塑剂的邻苯二甲酸酯单体。

Velsicol Technical Bulletin(Benzoflex2088)描述了苯甲酸酯增塑剂作 为单体邻苯二甲酸酯增塑剂的替代品。描述了这些增塑剂用于粘合剂、填 缝剂、地面材料，以及作为高溶剂化增塑剂用于PVC应用。Velsicol Technical Bulletin(Benzoflex2088)没有揭示包含PVC和本发明揭示的新增塑剂的 增塑的可发泡聚合物组合物。

新增塑剂混合物由以下物质组成：1)邻苯二甲酸和/或脂族二羧酸的低 聚酯，2)苯甲酸和/或烷基取代的苯甲酸的单体酯。所述混合物的羟值小于 30毫克KOH/克样品。

本发明是基于以下发现：制备低聚聚酯过程中产生的单体酯可被1)苯 甲酸或取代苯甲酸与2)至少一种含有至少两个碳原子的二醇、甘醇、低聚 二醇或多元醇的酯替代，而对使用所述低聚邻苯二甲酸酯作为增塑剂制备 的泡沫材料的微孔结构没有不利的影响。还发现，用于制备低聚物的邻苯 二甲酸可以完全或部分地被脂族二羧酸替代。

除了替代低聚邻苯二甲酸酯增塑剂中不良的单体邻苯二甲酸酯外，苯 甲酸酯还出乎意料地使最终泡沫材料具有更均匀的泡孔结构，并且提高了 增塑剂作为减粘剂用于聚合物组合物的效率。该高效率降低了可发泡组合 物中需要的增塑剂的总浓度。

低聚酯和苯甲酸酯都优选在25℃时为液体。

发明概述