[其他]交联聚烯烃泡沫材料的制造方法

说明书

本发明是关于制造具有均匀、细密封闭微孔的坚韧、厚型的交联聚烯烃泡沫材料的方法。作为生产低密度交联聚烯烃泡沫材料的方法，例如，方法之一是通过离子辐射使聚烯烃交联，然后加热，使交联的聚烯烃发泡;方法之二是化学交联聚烯烃，然后在加压或是在大气压下，使交联聚烯烃热发泡，这些在本专业技术中是熟知的。作为上述第二种方法的改进包括：第一步在一定时间内加压并加热由聚烯烃、交联剂、发泡剂组成的组合物，由此部分地分解交联剂和发泡剂，并产生一个泡沫中间体，第二步在大气压下加热泡沫中间体一定时间，进一步分解在第一步中残留未变的交联剂和发泡剂（例如，英国专利1328525）。由这个方法可得到具有比较均匀、细密封闭微孔的，低密度的厚型交联聚烯烃泡沫材料。然而，这个方法要求在第一步中使用一个锥形截面的金属模。如果不使用锥形截面的金属模，泡沫中间体将不能顺利地移出。因此，在第一步中使用的金属模的截面应是锥形的，释放压力时使聚合物膨胀冲出金属模得到泡沫材料，在这个过程中，聚合物以金属模的相似形状膨胀，因为此时它已在不在模具中了。当在截面为矩形的非气密性的模具中，在大气压下，直接用热发泡该泡沫中间时，泡沫中间体的锥形部分引起波动（rolling）现象。为防止这个现象，有利于最后发泡，要求切下泡沫中间体的锥形部分。因此该方法具有材料利用率低及加工性能差的缺点。

另外，通过该方法进行聚烯烃的交联和发泡时采用两个步骤，即第一步骤是在加压下发泡，第二步是在大气压下发泡，一般来说，这样很难得到具有高韧性的微孔隔膜。也就是说生成的微孔隔膜在压力下会完全破裂，并且破裂接连地发生，结果得不到具有封闭微孔的泡沫材料（即闭孔泡沫材料）（如日本专利申请公开说明书昭和56（1981）-130中所述）。

因此，本发明的一个目的是提供一种能够生产具有一般方法难以得到的高韧性、高膨胀率的厚型交联聚烯烃泡沫材料的方法，该聚烯烃泡沫材料具有均匀、细密封闭的微孔。

本发明的另一个目的是提供一种能够生产具有材料利用率高和令人满意的加工性能并具有前述优良性能的交联聚烯烃泡沫材料的方法。

本发明人通过其研究表明，其方法为：把可交联、可发泡的树脂组合物压入到封闭模的空腔中，由此形成预定形的树脂组合物;然后，在加热的条件下，使预定形的树脂组合物发泡，就能够制得坚韧而厚型的泡沫材料，这种泡沫材料具有以不易破碎的隔膜封闭的，均匀而细密的封闭微孔。本发明要求使用具有特殊熔体流动速率的聚烯烃，也要求使用交联剂，发泡剂以及发泡助剂，各种组分的用量相对于聚烯烃有一定的比例，在加压加热下进行模塑，使其在模塑过程中，生成的交联的未发泡树脂组合物的凝胶百分率为10～70%，膨胀率为原始体积的1到3倍。

本发明制造聚烯烃泡沫材料的方法的特征在于，将具有熔体流动速率范围为0.1～5.0的聚烯烃100份与交联剂0.2～1.0份，发泡剂10～30份，以及发泡助剂0～0.6份（均以重量为基准）相混合，由此生成可交联的、可发泡的树脂组合物，把该组合物加入到封闭的模中，在加压下加热树脂组合物，其温度范围为120℃～160℃，加热20～70分钟，由此生成在上述金属模具中成形的交联的未发泡树脂组合物，其凝胶百分率为10～70%，较好为20～65%，最好为25～60%，膨胀率为原始体积的1到3倍;然后在大气压下，在所需形状的非气密的模具中，用热发泡该交联的未发泡树脂组合物，由此得到厚型的泡沫材料。具有由不易破裂隔膜封闭的均匀、细密封闭微孔的，坚韧而厚型的泡沫材料是用上面所述的方法得到的，其过程为：用具有前述特定熔体流动速率的聚烯烃，与交联剂、发泡剂以及发泡助剂相混合，各组分加入量分别为前述的特定比例，在压力下进行热模塑，以使其获得前述特定凝胶百分率和膨胀率，然后在大气压下进行最后发泡。

在本发明的说明书中所使用的术语“压力[公斤/厘米²]”指的是在液压下进行模塑的金属模具中的压力值，由下面公式计算。

压力[公斤/厘米²]＝ (压头液压（表压）×压头的截面积)/(与热板接触的化合物填充部分的面积)

术语“凝胶百分率”指的是由下列方法所得的值，在装有网眼尺寸为40～50微米的玻璃过滤器的索氏（Soxhlet）回流萃取器中，以三氯乙烯为溶剂，将样品（聚烯烃组合物）在回流下萃取24小时，所得萃取后样品重量与萃取前样品重量之比即为凝胶百分率（以%计）。

术语“膨胀率”指的是以给定形状成形的交联的未发泡树脂组合物的体积（对于最终产品的膨胀率，指的是最终产品的体积）对模塑金属模体积的比值。