[发明专利]由链烯基芳族聚合物与α－烯烃/乙烯基或亚乙烯基芳族和/或位阻脂族或环脂族乙烯基或亚乙烯基共聚体的共混物制成的柔软泡沫材料

说明书

本发明描述了一种通过将以下聚合物的共混物发泡来制造柔软泡沫材料的方法：(A)链烯基芳族聚合物，和(B)乙烯基或亚乙烯基芳族和/或位阻脂族或环脂族乙烯基或亚乙烯基基本上无规共聚体(substantially random interpolymer)。合适的链烯基芳族聚合物包括链烯基芳族均聚物以及链烯基芳族化合物与可共聚烯属不饱和共聚单体的共聚物。优选的链烯基芳族聚合物是聚苯乙烯。

所述基本上无规共聚体包含衍生自乙烯和/或一种或多种α-烯烃单体以及特定量的一种或多种乙烯基或亚乙烯基芳族单体和/或位阻脂族或环脂族乙烯基或亚乙烯基单体的聚合物单元。优选的基本上无规共聚体是乙烯/苯乙烯共聚体。在与链烯基芳族聚合物的共混物中引入这种基本上无规共聚体能够增加所得泡沫材料的软度和韧性。

交联的烯烃类泡沫材料通常由烯烃类聚合物如低密度聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、均聚乙烯和/或包含乙烯和/或C₃-C₂₀α-烯烃的α-烯烃均聚物或共聚体(包括基本上线性乙烯/α-烯烃共聚体)制成。这些包括例如由Dow Chemical Company以商品名AFFINITY^TM供应的聚烯烃塑性体、和例如由Du Pont Dow Elastomer PLC以商品名ENGAGE^TM供应的聚乙烯弹性体。

交联通过常规方式，例如过氧化物、硅烷和/或辐射而实现。交联泡沫材料相对未交联泡沫材料的某些优点是较小的泡孔尺寸(通常低于约1毫米)、光滑的表皮和可热成型性。但交联泡沫材料有几个缺点，例如：(1)所用的化学发泡剂(例如，偶氮二碳酰胺)昂贵；(2)用氮气发泡的交联泡沫材料是在高压(通常10000-30000psi)下在能量密集型设备中制造；(3)用于制造泡沫材料的工艺通常是操作昂贵的间歇工艺；和(4)泡沫材料不能回收。另一方面，未交联烯烃类泡沫材料在连续工艺中使用不太昂贵的物理发泡剂(如，异丁烷)以较高生产速率制造且泡沫材料可以回收(这对环境有利)，但这些泡沫材料难以热成型。

需要制造出具有小泡孔尺寸和良好外观的柔软未交联泡沫材料，它可用于替代交联泡沫材料而没有上述缺陷。我们已经惊人地发现，由链烯基芳族聚合物与特定种类和数量的基本上无规共聚体的共混物制成的泡沫材料在小泡孔尺寸时柔软。另外，该泡沫材料可热成型并可回收。

本发明涉及Asker C硬度低于约65的泡沫材料(及其制备方法)，包含：

(A)30-70％重量(基于组分A和B的总重)的一种或多种链烯基芳族聚合物，且其中至少一种所述链烯基芳族聚合物的分子量(Mw)为100000-500000；和

(B)30-70％重量(基于组分A和B的总重)的一种或多种I2为0.01-1000克/10分钟且Mw/Mn为1.5-20的基本上无规共聚体；包含：

(1)8-45％摩尔的聚合物单元，衍生自：

(a)至少一种乙烯基或亚乙烯基芳族单体，或

(b)至少一种位阻脂族或环脂族乙烯基或亚乙烯基单体，或

(c)至少一种芳族乙烯基或亚乙烯基单体与至少一种位阻脂族

   或环脂族乙烯基或亚乙烯基单体的混合物，和

(2)55-92％摩尔的衍生自乙烯和/或C_3-20α-烯烃中至少一种的

   聚合物单元；和

(3)0-20％摩尔的衍生自一种或多种非衍生自(1)和(2)的烯

   属不饱和可聚合单体的聚合物单元；和

(C)视需要，一种或多种成核剂；和

(D)视需要，一种或多种其它添加剂；和

(E)一种或多种总量为0.4-5.0克分子/千克(基于组分A和B的总重)的发泡剂。

如果将具有8-45％摩尔苯乙烯的30-70％重量基本上无规共聚体与链烯基芳族聚合物共混，这种组合可制造出柔软的低密度泡沫材料。如果类似泡沫材料由包含低于30％重量基本上无规共聚体的共混物制成，所得泡沫材料不如传统的交联烯烃类泡沫材料柔软。另外，如果泡沫材料由包含超过70％重量的基本上无规共聚体的共混物制成，该泡沫材料在避免链烯基芳族聚合物级分凝固所需的温度下塌陷。

定义

本文涉及特定元素族的元素或金属的所有参考文件是指由CRCPress，Inc.，1989出版和拥有版权的元素周期表。另外，涉及“族”的所有参考文件应该是指在该元素周期表中使用IUPAC族命名体系所给出的“族”。