可发泡的连续长丝制造技术

一种可发泡的长丝组合物，其包括单一聚合物或多种聚合物的共混物和具有活化温度的发泡剂，其中所述单一聚合物或多种聚合物的共混物具有足够的分子量以使聚合物链缠结成为可能，并且其中所述单一聚合物或聚合物共混物在低于所述发泡剂的活化温度的温度下可熔融加工。工。工。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可发泡的连续长丝


[0001]本教导总体上涉及可发泡的材料。更具体地，本教导涉及适合于一暴露于刺激即发泡的聚合物长丝。

技术介绍

[0002]发泡材料可用于缓冲，能量吸收，及绝缘应用。某些发泡材料是可压缩的，允许能量的耗散、能量的储存或者两者的组合。在诸如弹性座垫、床垫、靠垫和某些服装物品的应用中，发泡材料能够允许应力分布，从而贡献了提高的舒适性。能够将长丝形状的可发泡的材料编织、针织或以其它方式并入织物，使能够顺应复杂形状和表面的轮廓的发泡材料成为可能。当编织、针织、打印或以其它方式与其它材料一起形成，继之以发泡步骤时，发泡的长丝可以粘附至自身或其它材料上，得到具有两种材料的性质的最终组合物，或者充当非粘附性发展中的成分的粘合剂。
[0003]可发泡的长丝的生产能够造成某些挑战。即，可能希望的是，长丝适合于一暴露于热量即发泡，但是发泡的温度不应当如此高，以致于它引起对于并入有长丝的任何材料的损伤或应力。此外，长丝可以通过也需要加热的挤出工艺发泡，但是挤出温度必须低于长丝发泡的温度，以避免过早的发泡。
[0004]在发泡之后，长丝能够形成具有敞开泡孔(泡孔)构型、闭合泡孔构型或者敞开泡孔和闭合泡孔的一些组合的泡沫。术语“闭合泡孔”表示泡沫结构的气体填充的室或泡孔完全被聚合物材料包封，泡孔之间没有连接并且泡孔之间没有或仅有非常慢的气体交换。术语“敞开泡孔”表示发泡的结构的泡孔由通路连接，通路允许泡孔之间相对无限制的气体流动。两种类型的泡沫均能提供缓冲和能量吸收，但是通过稍微不同的机理起作用。闭合泡孔泡沫主要通过困在泡沫的闭合泡孔内的气体的压缩而缓冲，泡孔起到微型气囊或气垫的作用。照此，在持续的负载和高温下，闭合泡孔泡沫可能倾向于压缩永久变形，其起因于当泡沫经过长时间段压缩和/或暴露于高温时从泡孔离开或扩散的气体。
[0005]敞开泡孔泡沫也能够提供缓冲和能量吸收。然而，敞开泡孔泡沫的缓冲和能量吸收性质不是泡孔内气体压缩的结果，而是由构成聚合物蜂窝状泡沫材料的泡孔壁的聚合物材料的性质支配。通过适当选择形成泡孔壁的聚合物或聚合物共混物的弹性模量及材料的孔隙度，能够使发泡的材料更容易地可压缩或更加耐压缩。
[0006]蜂窝状泡沫的可压缩性还可以通过发泡的材料的固化密度进行控制。
[0007]本教导涉及能够复合和形成为长丝或纤维(或者包括单一组成或者包括多种组成)的聚合物和聚合物共混物，长丝被并入制品中，然后在随后的步骤发泡。所得的发泡结构可以实质上是敞开泡孔。所得的发泡结构可以实质上是闭合泡孔。通过选择泡孔壁材料的聚合物组成和通过控制最终泡沫密度，泡沫结构的硬度可以是高度可调的。

技术实现思路

[0008]本文中的教导涉及一种可发泡的长丝组合物，其包括单一聚合物或多种聚合物的
共混物和具有活化温度的发泡剂。所述单一聚合物或多种聚合物的共混物具有足够的分子量以使聚合物链缠结成为可能，并且所述单一聚合物或多种聚合物的共混物在足够低于所述发泡剂的活化温度的温度下可熔融加工以形成所得的长丝，而避免在长丝形成过程中发泡活化。
[0009]所述单一聚合物或多种聚合物的共混物可以选自包括下列项的组：乙烯辛烯共聚物，热塑性聚氨酯，乙烯丙烯二烯单体橡胶，苯乙烯
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异戊二烯嵌段共聚物，聚(苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯)，苯乙烯
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乙烯
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丁烯
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苯乙烯，丁腈橡胶(nitrile rubber)，苯乙烯丁二烯橡胶，或者其组合。
[0010]所述单一聚合物或多种聚合物的共混物可以在低于400℉、低于350℉、低于300℉或者甚至低于220℉的温度下可熔融加工。所述单一聚合物或多种聚合物的共混物可以包括未固化密度为约0.7g/cm3至约0.99g/cm3的乙烯辛烯。所述单一聚合物或多种聚合物的共混物可以包括未固化密度各自为约0.7g/cm3至约0.99g/cm3的至少两种乙烯辛烯聚合物的共混物。所述单一聚合物或多种聚合物的共混物可以包括未固化密度为约0.5g/cm3至约1.5g/cm3的橡胶或多种橡胶的共混物。所得的长丝可以具有约0.01g/cm3至约1.5g/cm3的发泡后密度。所得的长丝可以具有约0.1g/cm3至约0.5g/cm3的发泡后密度。
[0011]所得的长丝可以具有约1至约100的Asker C发泡硬度。所得的长丝可以具有约5至约60的Asker C发泡硬度。所得的长丝可以具有约20至约60的Asker C发泡硬度。所得的长丝可以具有约40至约65的Asker C发泡硬度。所得的长丝可以具有约0.1mm至约2.0mm的发泡后平均泡孔尺寸。所得的长丝可以具有约0.2mm至约0.4mm的发泡后平均泡孔尺寸。所得的长丝可以具有约0.3mm至约2.0mm的发泡后平均泡孔尺寸。
[0012]所述发泡剂的活化温度可以为约110℃至约200℃。所述发泡剂的活化温度可以为约135℃至约160℃。
[0013]所得的长丝可以具有在约0.1mm至约1.5mm范围内的直径。所得的长丝可以具有在约0.8mm至约1.2mm范围内的直径。
[0014]所得的长丝可以与一种以上组成与所得的长丝相同的附加长丝一起编织。所得的长丝可以与一种以上组成与所得的长丝不同的附加长丝一起编织。所得的长丝可以至少部分地或实质上为敞开泡孔材料。
[0015]所述组合物可以包括颗粒成分。所述组合物可以包括颗粒成分，并且所述颗粒成分的直径介于所述未发泡的长丝直径的五分之一(1/5)和所述未发泡的长丝直径的二十分之一(1/20)之间。所述组合物可以包括颗粒成分，并且所述颗粒成分可以具有低于所述未发泡的长丝直径的二十分之一(1/20)，低于百分之一(1/100)，或者甚至低于千分之一(1/1000)的直径。
[0016]所述单一聚合物或多种聚合物的共混物可以具有低于120℃、低于100℃或者低于80℃的软化点或熔点。
[0017]所述发泡剂可以为化学发泡剂。所述单一聚合物或多种聚合物的共混物包括乙烯与选自丙烯、丁烯、己烯和辛烯的较高分子量烯烃单体的茂金属催化聚合的共聚物。所述组合物可以包括熔融指数小于5g/10分钟的共聚物。所述组合物可以包括熔融指数大于20g/10分钟的乙烯的共聚物。
[0018]所述组合物可以包括一种以上这样选择的共聚物，使得所述发泡的组合物的
Asker C硬度小于40。所述组合物可以包括一种以上这样选择的共聚物，使得所述发泡的组合物的Asker C硬度小于30。
[0019]所述组合物的吸水率按重量百分比计可以为约0.2至约1.2。根据ASTM D3574
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17试验D测量，所述组合物的压缩永久变形在21℃下可以为变化了10％至15％。根据ASTM D3574
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17试验D测量，所述组合物的压缩永久变形在43℃下可以为变化了28％至32％。根据ASTM D3574
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17试验D测量，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】1.一种可发泡的长丝组合物，其包括：单一聚合物或多种聚合物的共混物；及具有活化温度的发泡剂，其中所述单一聚合物或多种聚合物的共混物具有足够的分子量以使聚合物链缠结成为可能；并且其中所述单一聚合物或多种聚合物的共混物在足够低于所述发泡剂的活化温度的温度下可熔融加工以形成所得的长丝，而避免在长丝形成过程中发泡活化。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述单一聚合物或多种聚合物的共混物选自包括下列项的组：乙烯辛烯共聚物，热塑性聚氨酯，乙烯丙烯二烯单体橡胶，苯乙烯
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异戊二烯嵌段共聚物，聚(苯乙烯
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丁二烯
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苯乙烯)，苯乙烯
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乙烯
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丁烯
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苯乙烯，丁腈橡胶，苯乙烯丁二烯橡胶，或者其组合。3.根据权利要求1或权利要求2所述的组合物，其中所述单一聚合物或多种聚合物的共混物在低于400℉、低于350℉、低于300℉或者甚至低于220℉的温度下可熔融加工。4.根据在先权利要求中任一项所述的组合物，其中所述单一聚合物或多种聚合物的共混物包括未固化密度为约0.7g/cm3至约0.99g/cm3的乙烯辛烯。5.根据在先权利要求中任一项所述的组合物，其中所述单一聚合物或多种聚合物的共混物包括未固化密度各自为约0.7g/cm3至约0.99g/cm3的至少两种乙烯辛烯聚合物的共混物。6.根据在先权利要求中任一项所述的组合物，其中所述单一聚合物或多种聚合物的共混物包括未固化密度为约0.5g/cm3至约1.5g/cm3的橡胶或多种橡胶的共混物。7.根据在先权利要求中任一项所述的组合物，其中所得的长丝具有约0.01g/cm3至约1.5g/cm3的发泡后密度。8.根据在先权利要求中任一项所述的组合物，其中所得的长丝具有约0.1g/cm3至约0.5g/cm3的发泡后密度。9.根据在先权利要求中任一项所述的组合物，其中所得的长丝具有约1至约100的Asker C发泡硬度。10.根据在先权利要求中任一项所述的组合物，其中所得的长丝具有约5至约60的Asker C发泡硬度。11.根据在先权利要求中任一项所述的组合物，其中所得的长丝具有约20至约60的Asker C发泡硬度。12.根据在先权利要求中任一项所述的组合物，其中所得的长丝具有约40至约65的Asker C发泡硬度。13.根据在先权利要求中任一项所述的组合物，其中所得的长丝具有约0.1mm至约2.0mm的发泡后平均泡孔尺寸。14.根据在先权利要求中任一项所述的组合物，其中所得的长丝具有约0.2mm至约0.4mm的发泡后平均泡孔尺寸。15.根据在先权利要求中任一项所述的组合物，其中所得的长丝具有约0.3mm至约2.0mm的发泡后平均泡孔尺寸。16.根据在先权利要求中任一项所述的组合物，其中所述发泡剂的活化温度为约110℃
至约200℃。17.根据在先权利要求中任一项所述的组合物，其中所述发泡剂的活化温度为约135℃至约160℃。18.根据在先权利要求中任一项所述的组合物，其中所得的长丝直径在约0.1mm至约1.5mm范围内。19.根据在先权利要求中任一项所述的组合物，其中所得的长丝直径在约0.8mm至约1.2mm范围内。20.根据在先权利要求中任一项所述的组合物，其中所得的长丝由一种以上组成与所得的长丝相同的附加长丝编织...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔，
申请(专利权)人：泽菲罗斯有限公司，
类型：发明
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