包含阻燃聚合物泡沫的制品的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及包含聚合物泡沫的制品，所述聚合物泡沫含有烯烴嵌段共聚物、氯化 的烯烴聚合物和三氧化二銻。所述制品提供良好的阻燃性能而不損失發(fā)泡性質(zhì)。所述制品 可用于合成皮革應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 合成皮革是一種多層結(jié)構(gòu)，通常包含底部織物層和頂部表層，以及夾在所述底部 織物層和所述頂部表層之間的泡沫層。對(duì)于該泡沫層而言廣泛使用的聚合物包括例如聚氯 乙烯（PVC)和常規(guī)聚烯烴如聚乙烯（PE)和聚丙烯（PP)。所述常規(guī)基于聚烯烴的泡沫層可 以提供一些勝過(guò)基于PVC的泡沫的優(yōu)點(diǎn)，包括輕質(zhì)、低成本、低密度和可回收性，但柔韌性、 柔軟度和阻燃性等性質(zhì)（如自熄性和抗滴落性）卻差強(qiáng)人意。為了實(shí)現(xiàn)與基于PVC的泡沫 相當(dāng)?shù)娜犴g性和柔軟性，常規(guī)聚烯烴樹(shù)脂通常不得不與彈性材料和石蠟油共混。但是它們 仍然具有其他問(wèn)題，這是由常規(guī)基于聚烯烴的樹(shù)脂的固有特性造成的，包括高熔點(diǎn)、在輥軋 加工時(shí)快速冷卻（由于結(jié)晶）、膠粘（存在低分子量組分的結(jié)果）且對(duì)極性材料的粘附性 差。
[0003] 理想的是使合成革滿(mǎn)足FMVSS302測(cè)試的燃燒速率要求，以及某些自熄的和抗滴 落的阻燃性（FR)要求。自熄的和抗滴落的要求對(duì)于如家具和汽車(chē)內(nèi)飾等應(yīng)用而言是必需 的。與基于PVC的泡沫相比，對(duì)于基于聚烯烴的泡沫而言實(shí)現(xiàn)理想的自熄和抗滴落要求通 常更具挑戰(zhàn)性。
[0004] 簡(jiǎn)單地添加阻燃填料（即，顆粒狀阻燃添加劑）來(lái)達(dá)到燃燒速率要求可能無(wú)法用 于達(dá)到可接受的自熄和抗滴落要求。另外，顆粒狀阻燃添加劑通常對(duì)泡沫和發(fā)泡性質(zhì)具有 負(fù)面影響。例如，合成皮革工業(yè)通常要求泡沫層具有至少某種最小空隙體積分?jǐn)?shù)（vf)。vf 是泡沫中的空隙體積與泡沫總體積的比例。^與通常作為泡沫的發(fā)泡膨脹比測(cè)量的結(jié)果相 關(guān)，呈如下關(guān)系：
[0005] 泡沫膨脹比=a-vfr
[0006] 合成皮革工業(yè)通常要求對(duì)應(yīng)于2. 5或更高的發(fā)泡膨脹比的Vf。盡管添加大量的阻 燃填料可以改善泡沫的自熄和抗滴落FR性能，但其通常降低泡沫的Vf和發(fā)泡膨脹比，使其 即使有可能，也會(huì)更難達(dá)到必要的Vf。
[0007] 提供一種包含具有理想的自熄和抗滴落FR性能（即，理想的FR性能）而不犧牲 泡沫性質(zhì)和壓延可加工性的基于聚烯烴的泡沫的制品會(huì)使技術(shù)進(jìn)步。提供一種具有理想的 FR性能而不犧牲泡沫性質(zhì)和壓延可加工性的合成皮革制品會(huì)使技術(shù)更進(jìn)一步。此外，所述 制品具有令人滿(mǎn)意的機(jī)械性質(zhì)和觸覺(jué)如柔軟度和柔韌性會(huì)是有利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提供一種包含聚合物泡沫的制品。所述聚合物泡沫包含連續(xù)聚合物基體， 其包含在特定范圍內(nèi)的烯烴嵌段共聚物、氯化的烯烴聚合物和三氧化二銻的新穎組合。令 人驚訝地，本發(fā)明的制品同時(shí)表現(xiàn)出可以接受的自熄和抗滴落FR性能，如通過(guò)在實(shí)施例部 分（下文）中描述的檢測(cè)方法所測(cè)定的。與此同時(shí)，所述制品中的聚合物泡沫具有至少2. 5 的膨脹比。此外，所述制品具有均衡的壓延可加工性、觸覺(jué)和機(jī)械性質(zhì)。
[0009] 在第一方面，本發(fā)明提供一種包含聚合物泡沫的制品，其中所述聚合物泡沫包含 限定其中的泡孔的連續(xù)聚合物基體，所述聚合物基體包含：（a) 25-65重量百分比的一種或 多種具有每10分鐘2克或更高的熔體指數(shù)的烯烴嵌段共聚物，（b)65-25重量百分比的一 種或多種具有小于60(ML1+4, 125°C)的門(mén)尼粘度的氯化的烯烴聚合物，和（c)相對(duì)于所述 聚合物泡沫中100重量份的聚合物而言5-30重量份的三氧化二銻。
[0010] 在第二方面，本發(fā)明提供一種用于制備第一方面所述的制品的方法，包括如下步 驟：（1)提供一種可發(fā)泡聚合物組合物，所述組合物包含如下組分：（a) 25-65重量百分比的 一種或多種具有每10分鐘2克或更高的熔體指數(shù)的烯烴嵌段共聚物，（b) 65-25重量百分比 的一種或多種具有小于60(ML1+4, 125°C)的門(mén)尼粘度的氯化的烯烴聚合物，其中重量百 分比數(shù)值是相對(duì)于所述可發(fā)泡聚合物組合物中的總聚合物重量而言，（c)相對(duì)于所述可發(fā) 泡聚合物組合物中100重量份的聚合物而言5-30重量份的三氧化二銻，和（d)發(fā)泡劑；（2) 熔融共混所述可發(fā)泡聚合物組合物中的組分；（3)使所述可發(fā)泡聚合物組合物膨脹成聚合 物泡沫。
[0011] 附圖簡(jiǎn)述
[0012] 圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施方案的橫截面的示意圖。
[0013] 發(fā)明詳述
[0014] 測(cè)試方法在沒(méi)有以測(cè)試方法編號(hào)指明日期時(shí)，指本文本優(yōu)先權(quán)日前最新的測(cè)試 方法。提及測(cè)試方法時(shí)同時(shí)包括對(duì)測(cè)試機(jī)構(gòu)和測(cè)試方法編號(hào)的提及。以下測(cè)試方法縮 寫(xiě)和識(shí)別碼用于本文：ASTM指ASTMInternational;FMVSS指FederalMotorVehicle SafetyStandard(聯(lián)邦機(jī)動(dòng)車(chē)輛安全標(biāo)準(zhǔn)）；而ISO指InternationalOrganizationfor Standards(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織）。
[0015] "和/或"的意思是"和，或者作為替代"。所有范圍包括端值，除非另行指明。
[0016] 本發(fā)明是一種包含聚合物泡沫的制品，包含相對(duì)的主表面（primarysurface)。 "主表面"是這樣的表面，其平面面積等于制品的任何表面的最大平面面積。相對(duì)的主表面 指制品的主表面和與主表面相對(duì)的表面，與主表面相對(duì)的表面通常也是主表面。平面面積 指表面投影至平面的面積，從而忽略因表面的輪廓特征（例如，峰和谷）造成的對(duì)表面積的 影響。
[0017] 聚合物泡沫包含連續(xù)的聚合物基體，所述連續(xù)的聚合物基體限定其中的多個(gè)泡 孔。所述聚合物基體是連續(xù)相，其包含多個(gè)組分，包括烯烴嵌段共聚物、氯化的烯烴聚合物 和三氧化二鋪。
[0018] 可用于本發(fā)明的烯烴嵌段共聚物包括乙烯多嵌段共聚物，如國(guó)際公開(kāi)號(hào) W02005/090427和美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)流水號(hào)11/376, 835中所記載的那些。這樣的烯烴嵌段共聚 物可以是選自如下那些的乙烯/a-烯烴互聚物：
[0019] (a)具有約1. 7至約3. 5的分子量分布（Mw/Mn)，至少一個(gè)以攝氏度（°C)表示的 熔點(diǎn)（TJ，和以克每立方厘米表示的密度（d*)，其中L和d*的數(shù)值范圍具有以下關(guān)系：
[0020] TA-2002. 9+4538. 5 (d*) - 2422. 2 (d*)2;和 / 或
[0021] (b)約1. 7至約3. 5的Mw/Mn，并且其特征在于以J/g計(jì)的熔解熱AH、和以攝氏度 計(jì)的A量AT(定義為最高的DSC峰和最高的CRYSTAF峰之間的溫度差），其中AT和AH 的數(shù)值具有以下關(guān)系：
[0022] 對(duì)于AH大于 0 并最高為 130J/g，AT> - 0? 1299(AH)+62. 81，
[0023] 對(duì)于AH大于 130J/g，AT彡 48°C，
[0024] 其中所述CRYSTAF峰使用至少5%的累積聚合物確定，以及如果小于5%的聚合物 具有可識(shí)別的CRYSTAF峰，則CRYSTAF溫度為30%;
[0025] 和 / 或；
[0026] (c)特征在于，用乙烯/a-烯烴互聚物的壓塑膜測(cè)量的在300%應(yīng)變和1個(gè)循環(huán) 時(shí)的彈性回復(fù)率Re，以百分率計(jì)，以及具有密度（d*)，以克/立方厘米計(jì)，其中當(dāng)所述乙烯 /a-烯烴互聚物基本不含交聯(lián)相時(shí)，所述Re和d*的數(shù)值滿(mǎn)足以下關(guān)系：
[0027] Re>1481_1629(d*);或
[0028] ⑷具有當(dāng)使用TREF分級(jí)時(shí)在40%和130%之間洗脫的分子級(jí)分，其特征在于 所述級(jí)分的共聚單體摩爾含量比與之相當(dāng)?shù)臒o(wú)規(guī)乙烯共聚物在相同溫度之間洗脫的級(jí)分 的共聚單體摩爾含量高至少5%，其中所述與之相當(dāng)?shù)臒o(wú)規(guī)乙烯互聚物具有相同的共聚單 體、并且其熔體指數(shù)、密度、和共聚單體摩爾含量（基于整個(gè)聚合物）與所述乙烯/〇 -烯烴 互聚物的這些性質(zhì)相差±10%以?xún)?nèi)；和/或
[0029] (e)具有在25°C的存儲(chǔ)模量（G'（25°C))，和在100°C的存儲(chǔ)模量（G'（100°C)) 的那些，其中G'（25°C)與G'（100°C)的比例在約1:1至約9:1的范圍內(nèi)。
[0030] 所述烯烴嵌段共聚物可以還具有或替代性地具有以下特征之一或二者兼具：
[0031] (f)當(dāng)使用TREF分級(jí)時(shí)在40°C和130°C之間洗脫的分子級(jí)分，其特征在于所述級(jí) 分具有至少〇. 5且最多約1的嵌段指數(shù)和大于約1. 3的Mw/MnjP/或
[0032] (g)平均嵌段指數(shù)大于0和最多約1. 0并且Mw/Mn大于約1. 3。
[0033] 所述聚合物泡沫中的烯烴嵌段共聚物具有至少2g/10min或更高的熔體指數(shù) (MI)。如果泡沫中的烯烴嵌段共聚物的熔體指數(shù)低于2g/10min，那么發(fā)泡膨脹比無(wú)法滿(mǎn)足 上述要求。優(yōu)選地，所述恪體指數(shù)為4g/10min或更高，并且更優(yōu)選5g/10min或更高。所述 泡沫中的烯烴嵌段共聚物理想地具有l(wèi)〇g/l〇min或更低，優(yōu)選8g/10min或更低，且更優(yōu)選 6g/10min或更低的熔體指數(shù)。根據(jù)ASTMD-1238(在190°C，2. 16Kg)，測(cè)定MI。
[0034] 所述烯烴嵌段共聚物可以以基于聚合物泡沫中聚合物總重量的25重量百分比 (wt% )或更高，30wt%或更高，35wt%或更高，或甚至40wt%或更高的濃度存在于所述聚 合物泡沫中。同時(shí)，烯烴嵌段共聚物的濃度可以為基于所述聚合物泡沫中聚合物總重量的 65wt%或更少，60wt%或更少，或甚至55wt%或更少。如果泡沫中所述稀徑嵌段共聚物的 含量過(guò)高或過(guò)低，聚合物泡沫無(wú)法實(shí)現(xiàn)期望的FR性能