[发明专利]用于寒冷和潮湿应用的热塑性弹性体

说明书

相关申请的引用

本申请要求了于2009年11月20日提交的美国临时申请No.61/263262的优先权，该申请的公开内容在此引入作为参考。

发明领域

本发明涉及富含乙烯/α-烯烃聚合物量或者丙烯-α-烯烃量的热塑性弹性体组合物，并且更特别地涉及用于寒冷和/或潮湿应用的热塑性弹性体型材。

发明背景

垫片用于各种应用例如器具，如冰箱和冷冻机中，它们各自需要柔性垫片用于密封门与器具体之间的区域。用于制备垫片的一种最普遍使用的材料是聚氯乙烯(PVC)。PVC垫片在低温下变脆并且裂化成为问题，并且在较低温度下安装也困难。另外，在PVC复合和挤出期间和当安装之前成品垫片从包装中取出时存在不愉快的气味。此外，PVC不被看作是环境友好的材料，因为其涉及以下的使用：氯乙烯单体制备、邻苯二甲酸酯增塑剂、热稳定剂和可能包含重金属的加工润滑剂。另外，PVC基垫片或其他产品在焚烧的情形下可能产生处置问题以及毒性材料的潜性释放。因此，需要材料替代PVC基型材，特别是用于大的家用器具例如冰箱和冷冻机垫片、洗衣机、干燥机(dryer)和洗碗机中的那些，并且该材料符合所需的规格，并且具有改进的加工能力和环境友好性。这类聚合物材料的其他应用可以包括例如模塑制品、重叠注塑制品和管材。

通过型材挤出工艺生产的由热塑性材料制成的型材是已知的。用于型材的热塑性弹性体(TPE)组合物的设计需要平衡几种性能。这些包括在加工剪切速率下的低粘度、当型材离开模头时迅速冷冻使得可以保持尺寸稳定性的能力、在运输和使用条件下用于弹性恢复的一定压缩变定、热焊接的能力，和用于更好密封性能的一定软度。用于型材应用的TPE的制备需要流变改性步骤，例如热塑性弹性体的过氧化物改性或动态硫化，或者使用昂贵的成分例如富含苯乙烯嵌段共聚物(SBC)的配混物，以平衡需要的最终使用性能。因此，仍然需要符合所有规格以替代PVC基型材，同时简化TPE的制备和设计的用于型材应用的TPE。

发明内容

本发明的一种实施方式提供第一热塑性弹性体组合物，其包含：至少一种弹性体聚合物组分A，其选自乙烯/α-烯烃互聚物和丙烯/α-烯烃互聚物；至少一种半结晶聚合物组分B，其选自聚丙烯均聚物、丙烯/乙烯共聚物和高密度聚乙烯；至少一种油；和至少一种填料，其中所述热塑性弹性体组合物的特征在于，对于在1000μm下具有大于85℃的TMA的组合物，在10000Pas下形状保持指数(SRI)小于或等于1.6，并且在1000Pas下小于4.5。

本发明的另一种实施方式提供第二组合物，其包含：i)组分C，乙烯/α-烯烃互聚物，其中该互聚物具有大于或等于55的门尼粘度(ML 1+4，125℃)和大于或等于36J/g的ΔHf；和ii)组分D，高密度聚乙烯(HDPE)。

发明详述

本发明的热塑性弹性体组合物

本发明提供第一热塑性弹性体组合物，其包含：至少一种弹性体聚合物组分A，其选自乙烯/α-烯烃互聚物和丙烯/α-烯烃互聚物；至少一种半结晶聚合物组分B，其选自聚丙烯均聚物、丙烯/乙烯共聚物和高密度聚乙烯；至少一种油；和至少一种填料，其中所述热塑性弹性体组合物的特征在于，对于在1000μm下具有大于85℃的TMA的组合物，在10000Pa-s下SRI小于或等于1.6，并且在1000Pa-s下SRI小于4.5。

本发明还提供第二组合物，其包含：至少一种乙烯/α-烯烃互聚物，组分C，其任选地包含第三共聚单体，其中该互聚物具有大于或等于55的门尼粘度和大于或等于36J/g的ΔHf；和组分D，高密度聚乙烯(HDPE)。

本发明的第一和第二组合物的某些实施方式在扩展的温度范围内在tandelta(tanδ)与粘度之间满足一定关系(称为形状保留指数或“SRI”)。

本发明的第一和第二组合物的一些实施方式提供符合可能被相关的最终应用的各种OEM指定的特定的拉伸模量、伸长率、-10℃和40℃下的压缩变定、耐UV性、加热时重量减少、Vicat软化温度、耐水性、剖层耐撕裂性、耐抗菌性、冷却/加热循环时重量损失、气味、焊接强度、耐化学性和耐油性、触觉和结晶温度的聚合物组合物。

本发明的第一和第二组合物的一些实施方式不使用配制的热塑性硫化物或者流变改性的反应性挤出共混物，或者富含苯乙烯聚合物的TPE。即，本发明的第一和第二组合物不包含多于50wt%的热塑性硫化物和/或苯乙烯聚合物，基于总的热塑性弹性体组合物重量。

可用于组分A和C的乙烯/α-烯烃互聚物