发泡的聚合物组合物制造技术

本公开涉及一种挤出设备，所述挤出设备包括：a)行星辊式挤出机；b)熔体泵，所述熔体泵布置在所述挤出机下游；c)任选地，流体进料设备；d)静态冷却混合器设备，所述静态冷却混合器设备布置在所述熔体泵下游；e)发泡设备，所述发泡设备布置在所述静态冷却混合器设备下游。本公开还涉及一种制造发泡的聚合物组合物的方法及其用途。法及其用途。法及其用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发泡的聚合物组合物


[0001]本公开整体涉及发泡的聚合物组合物领域，更具体地涉及发泡的粘合剂组合物领域。本公开还涉及一种制造此类发泡的聚合物组合物的方法以及涉及适用于形成此类发泡的聚合物组合物的挤出设备。

技术介绍

[0002]发泡的聚合物组合物已为人所知相当长的一段时间，并且已经用于各种应用，包括机械缓冲，诸如减震和减振，以及对不规则基底的顺应性。部分由于这些有益特性，发泡的聚合物组合物已越来越多地用于制造粘合剂组合物和粘合剂胶带，特别是压敏粘合剂胶带。
[0003]粘合剂已用于多种标记、固定、保护、密封和掩蔽用途。粘合剂胶带一般包括背衬或基底以及粘合剂。特别优选用于许多应用的一种类型的粘合剂由压敏粘合剂代表。随着近年来压敏粘合剂的应用大量增加，性能要求已变得愈发苛刻。
[0004]已发现很好地用作压敏粘合剂的材料为经设计和配制而表现出所需粘弹特性，从而使得粘性、剥离粘附力和剪切强度达到期望平衡的聚合物。用于制备压敏粘合剂的最常用的聚合物为各种(甲基)丙烯酸酯系共聚物、天然橡胶、合成橡胶和有机硅。
[0005]压敏粘合剂聚合物泡沫用作各种组件和制造应用的附接装置，诸如面板和模制品的内部或外部机动车安装。在各种此类应用中，需要或必须粘附到粗糙或不规则表面。在这些情况下，较厚的可适形的压敏粘合剂泡沫通常胜过薄压敏粘合剂(诸如小于125微米厚的那些)。此外，许多应用需要压敏粘合剂支持升高的温度下的负载，所述升高的温度通常在70℃至90℃范围内，对于该高温需要高的内聚强度。
[0006]除针对压敏粘合剂的增加性能要求之外，挥发性有机化合物(VOC)减少法规具体地对于各种内部应用(职业卫生和职业安全)变得日益重要，诸如在建筑市场或者在机动车或电子工业中。已知的丙烯酸酯类压敏粘合剂通常含有大量的低分子量有机残余物，诸如由其聚合过程产生的未反应单体、聚合引发剂残余物、来自原材料的污染或在制造过程期间形成的降解产物。有资格作为VOC的这些低分子量残余物可扩散出胶带并且可能潜在有害。此外，用于使聚合物组合物，特别是压敏粘合剂组合物发泡的最通常已知的方法涉及使用可膨胀微球，该可膨胀微球通常包含用作VOC的材料，并且因此有助于增加总体VOC含量。
[0007]压敏粘合剂制造过程中有机溶剂用量的减少已快速形成为减少总体VOC水平的一种直接方法。针对有机污染物使用特定清除剂，如WO 01/44400(Yang)中所述，是实现减少的VOC水平的另一种替代方式。然而，用于减少总体VOC水平的这些解决方案通常与增加的制造复杂性和制备成本相关联。另外，所观察到的总体VOC水平往往不满足各种内部应用的要求，例如在建筑市场或在机动车或电子工业中。本领域已知的另一种替代解决方案涉及使用特定橡胶基聚合物材料，如例如US
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2016145406(Bieber等人)中所述。所公开的解决方案通常缺乏灵活性和配制物柔韧性。
[0008]在不争论与本领域已知的压敏粘合剂相关联的技术优点的情况下，仍然存在对于
提供具有优异总体VOC特性的稳定且节省成本的发泡的聚合物组合物的需要。

技术实现思路

[0009]根据一个方面，本公开涉及一种挤出设备，所述挤出设备包括：
[0010]a)行星辊式挤出机；
[0011]b)熔体泵，所述熔体泵布置在所述挤出机下游；
[0012]c)任选地，流体进料设备；
[0013]d)静态冷却混合器设备，所述静态冷却混合器设备布置在所述熔体泵下游；
[0014]e)发泡设备，所述发泡设备布置在所述静态冷却混合器设备下游。
[0015]在另一方面，本公开涉及一种制造发泡的聚合物组合物的方法，所述方法包括以下步骤：
[0016]a)提供挤出设备，所述挤出设备包括行星辊式挤出机和布置在所述挤出设备下游的发泡设备；
[0017]b)在所述行星辊式挤出机中提供可热熔加工的聚合物组合物；
[0018]c)任选地，使所述可热熔加工的聚合物组合物脱气；
[0019]d)任选地，使所述可热熔加工的聚合物组合物接触增加的压力和温度条件；
[0020]e)提供物理发泡剂；
[0021]f)将所述可热熔加工的聚合物组合物和所述物理发泡剂在所述挤出设备中混合，从而形成发泡的聚合物组合物的前体；
[0022]g)任选地，降低发泡的聚合物组合物的所述前体的压力和/或温度条件；以及
[0023]h)使发泡的聚合物组合物的所述前体通过所述发泡设备并使所述组合物接触降低的压力，由此所述物理发泡剂膨胀，从而使发泡的聚合物组合物的所述前体发泡。
[0024]根据又一方面，本公开涉及一种由如上所述的方法获得的发泡的聚合物组合物。
[0025]在另一方面，本公开涉及如上所述的发泡的聚合物组合物用于工业应用，特别是用于建筑市场应用、运输市场应用和电子应用的用途。
附图说明
[0026]图1示出根据本公开的一个方面的挤出设备的示意性侧视图。
具体实施方式
[0027]根据第一方面，本公开涉及一种挤出设备，所述挤出设备包括：
[0028]a)行星辊式挤出机；
[0029]b)熔体泵，所述熔体泵布置在所述挤出机下游；
[0030]c)任选地，流体进料设备；
[0031]d)静态冷却混合器设备，所述静态冷却混合器设备布置在所述熔体泵下游；
[0032]e)发泡设备，所述发泡设备布置在所述静态冷却混合器设备下游。
[0033]在本公开的上下文中，令人惊讶地发现，如上所述的挤出设备特别适用于形成提供具有关于总体VOC水平降低的优异特性和性能的发泡的聚合物组合物。
[0034]当根据测试方法VDA278通过热解吸分析测量时，根据本公开的发泡的聚合物组合
物的特征在于提供低VOC水平，通常小于400ppm。在本公开的一些有利方面，如本文所述的发泡的聚合物组合物的特征在于极低或甚至基本上不存在可察觉的气味。
[0035]因而，当使用如上所述的挤出设备时产生的发泡的聚合物组合物特别适用于(工业)内部应用，更特别地适用于建筑市场应用、机动车应用或电子应用。在机动车应用的情境中，如本文所述的发泡的聚合物组合物可发现特别用于粘附例如机动车车身侧模塑件、挡风雨条或后视镜。关于电子应用，如本文所述的发泡的聚合物组合物特别适用于固定移动手持式电子装置中的显示面板。
[0036]不希望受理论束缚，据信关于发泡的聚合物组合物的总体VOC水平降低的优异特性和性能直接由如上所述的挤出设备的使用，特别是以如上详述的非常特定的顺序布置的设备的四个构成元件(即，行星辊式挤出机、熔体泵、任选的流体进料设备、静态冷却混合器和发泡设备)的使用引起。
[0037]在本公开的上下文中，已经进一步令人惊讶地发现，如上所述的挤出设备特别适用于用物理发泡剂使聚合物组合物发泡，该物理发泡剂特别地在物理发泡剂的超临界条件下提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种挤出设备，包括：a)行星辊式挤出机；b)熔体泵，所述熔体泵布置在所述挤出机下游；c)任选地，流体进料设备；d)静态冷却混合器设备，所述静态冷却混合器设备布置在所述熔体泵下游；以及e)发泡设备，所述发泡设备布置在所述静态冷却混合器设备下游。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述静态冷却混合器设备包括静态混合器和冷却混合器。3.根据权利要求1或2中任一项所述的设备，其中所述熔体泵被设计成诸如在所述熔体泵内提供具有压力P1的第一加工区Z1和具有压力P2的第二加工区Z2。4.根据权利要求3所述的设备，其中所述第一加工区Z1和所述第二加工区Z2是两个不同的加工区，其中P2大于P1，其中P2大于6.5MPa，并且其中P1与P2之间的差值大于3MPa。5.一种制造发泡的聚合物组合物的方法，包括以下步骤：a)提供挤出设备，所述挤出设备包括行星辊式挤出机和布置在所述挤出设备下游的发泡设备；b)在所述行星辊式挤出机中提供可热熔加工的聚合物组合物；c)任选地，使所述可热熔加工的聚合物组合物脱气；d)任选地，使所述可热熔加工的聚合物组合物接触增加的压力和温度条件；e)提供物理发泡剂；f)将所述可热熔加工的聚合物组合物和所述物理发泡剂在所述挤出设备中混合，从而形成发泡的聚合物组合物的前体；g)任选地，降低发泡的聚合物组合物的所述前体的压力和/或温度条件；以及h)使所述发泡的聚合物组合物的所述前体通过所述发泡设备并使所述组合物接触降低的压力，由此所述物理发泡剂膨胀，从而使发泡的聚合物组合物的所述前体发泡。6.根据权利要求5所述的方法，其中提供所述物理发泡剂并在所述物理发泡剂的超临界条件下，特别是在大于所述物理发泡剂的超临界压力(P
c
)和超临界温度(T
c
)条件的压力和温度条件下与所述可热熔加工的聚合物组合物混合。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述超临界压力(P
c
)大于6.5MPa、大于7MPa、大于7.5MPa、大于8MPa、大于10MPa、大于12MPa、大于15MPa、大于18MPa、大于20MPa、大于23MPa、大于25...

【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：