CN109203340A - 由再循环交联的聚烯烃泡沫材料制备共挤出交联的多层聚烯烃泡沫结构体的方法 - Google Patents

由再循环交联的聚烯烃泡沫材料制备共挤出交联的多层聚烯烃泡沫结构体的方法 Download PDF

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Abstract

本申请的公开内容涉及物理交联的、闭孔连续多层泡沫结构体，其包含至少一个泡沫聚丙烯/聚乙烯层与再循环的聚烯烃材料层。该多层泡沫结构体可以通过如下方式获得：共挤出多层结构体，该多层结构体包含至少一个非再循环的泡沫组合物层与至少一个再循环的泡沫组合物层，用电离辐射照射共挤出的结构体，和使经照射的结构体连续发泡。

Description

由再循环交联的聚烯烃泡沫材料制备共挤出交联的多层聚烯 烃泡沫结构体的方法
技术领域
本申请的公开内容涉及多层聚烯烃泡沫结构体。更具体而言，本申请的公开内容涉及共挤出、交联的聚烯烃多层泡沫结构体，其包括再循环的聚烯烃泡沫材料。
背景技术
在过去的三十年中，制造企业已经成功地回收了许多类型的废物：报纸、纸板、铝、钢铁、玻璃、各种塑料、薄膜、泡沫等。就塑料而言，某些类型的塑料废物不易再循环到商业上可行的新产品中。这样的废料之一是交联的聚烯烃泡沫。
目前，存在各种的方法和系统用于回收和再循环泡沫、包括交联的烯烃泡沫在内。然而，当再循环的村料用于制造过程时产生各种问题。
发明内容
申请人已经发现使用再循环的交联聚烯烃泡沫材料来生产新的泡沫结构体会在泡沫上引起不希望的表面变化。这些不希望的表面变化可能包括不希望的表面粗糙度、不希望的表面柔软度、不希望的表面坚硬度、不希望的表面能和不希望的表面粘合剂不相容性等。在某些商业应用中，例如在汽车内部装饰行业中，泡沫的表面性质是至关重要的。当用于汽车内部装饰时，层压机通常将薄膜、织物、纤维层或皮革层压到泡沫上。然后通常可将泡沫层压体热成形到硬质聚丙烯，ABS或木质纤维复合基材上。为了使泡沫层压体形成和/或泡沫层压体热成形形成达到成功，泡沫体表面应该是一致的。泡沫体表面上的变化会对层压强度和质量产生不利影响。
图1A和图1B中示出了不希望的表面特性的例子。图1A和图1B中的泡沫,按每百份树脂份数("PPHR")，包含8％破碎的工厂废弃交联聚丙烯/聚乙烯共混泡沫。如图1A和图1B所示，黑点和"凝胶"可以被看作是黑色的再循环泡沫，其没有被完全分解、分散、并且以其他方式重新结合到这些泡沫片材中。这些点和"凝胶"可能会使连接薄膜、织物、纤维层或皮革到这些泡沫的层压机出现问题。具体而言，在"凝胶"处的粘附性可能较差并且可能在诸如热成形的二次操作期间分层，从而在薄膜、织物、纤维层或皮革上引起可见的泡状缺陷。
申请人已经发现制备共挤出多层泡沫结构体的方法，该泡沫结构体包括衍生自原始(非再循环)聚烯烃材料的表面泡沫层和衍生自一种或多种再循环交联的聚烯烃泡沫材料的内部泡沫层。另外，这些泡沫结构体可以包括夹在或埋在两个非再循环泡沫层之间的再循环泡沫层。因此，这些多层泡沫结构体可以使得制造商继续使用再循环交联的聚烯烃泡沫材料来制造成本更低且更环保的产品，其可以执行与完全由非再循环材料制成的泡沫结构体相同的标准。
公开了制造这些结构体的方法。更具体地说，描述了具有闭孔形态的物理交联的、共挤出的连续多层泡沫结构体的配方。这些配方可以利用再循环交联的聚烯烃材料并将其结合到层中。如本文所述，"结构体"包括但不限于层、膜、网、片或其他类似结构体。
一些实施方案包括形成多层结构体的方法，其包括破碎聚烯烃泡沫体，将破碎的泡沫体聚集，将聚集的泡沫体造粒以形成再循环、交联的聚烯烃泡沫材料；和共挤出第一层和在第一层一侧上的第二层。第一层包括聚丙烯、聚乙烯或聚丙烯与聚乙烯的组合和第一化学发泡剂和第二层包括2.5至25重量％再循环、交联的聚烯烃泡沫材料、75至97.5重量％聚丙烯、聚乙烯或聚丙烯与聚乙烯的组合，和第二化学发泡剂。在一些实施方案中，再循环、交联的聚烯烃泡沫材料的颗粒具有3-7毫米的宽度。在一些实施方案中，将再循环、交联的聚烯烃泡沫材料的颗粒机械粉碎,其中机械粉碎再循环、交联的聚烯烃泡沫材料的颗粒具有0.2-2毫米的宽度。在一些实施方案中,该方法可以包括共挤出在背向第一层的第二层一侧上的第三层，其中第三层包括聚丙烯和/或聚乙烯和第三化学发泡剂。在一些实施方案中,第一层和第三层基本上不含有再循环的聚烯烃材料。在一些实施方案中，第一层包含聚丙烯，其在230℃的熔体流动指数为0.1-25克/10分钟。在一些实施方案中，第一层包含聚乙烯，其在190℃的熔体流动指数为0.1-25克/10分钟。在一些实施方案中，第一、第二和第三层包含交联剂。在一些实施方案中，第一、第二和第三化学发泡剂是偶氮二甲酰胺。在一些实施方案中，第一层和第三层包含聚丙烯和聚乙烯。
在一些实施方案中,该方法包括用电离辐射照射共挤出的层和使经照射的共挤出层发泡。在一些实施方案中，电离辐射选自α射线，β(电子)射线，x-射线、γ射线和中子。在一些实施方案中，共挤出结构体可以照射至多独立的4次。在一些实施方案中，电离辐射可以是加速电压为200-1500kV的电子束。在一些实施方案中，吸收的电子束剂量是10-500kGy。在一些实施方案中，电离辐射可使共挤出结构体交联至20-75％的交联度。在一些实施方案中，发泡可以包括用熔融盐来加热经照射的结构体。在一些实施方案中，多层泡沫结构体可以具有20-250kg/m3的密度。在一些实施方案中，多层泡沫结构体可以具有0.05-1.0毫米的平均闭孔尺寸。在一些实施方案中，多层泡沫结构体具有0.2-50毫米的厚度。在一些实施方案中，第一层的平均表面粗糙度小于80μm。
一些实施方案包括层压体，该层压体包括多层泡沫结构体和层压层。多层泡沫结构体可以包括共挤出的包含聚丙烯和/或聚乙烯的第一泡沫层和在第一泡沫层一侧上的第二共挤出泡沫层。第二泡沫层可以包括2.5-25wt.％再循环交联的聚烯烃泡沫材料和75-97.5wt％聚丙烯、聚乙烯或聚丙烯与聚乙烯的组合。层压层可以位于与第二泡沫层相对的第一泡沫层的一侧上。层压层可以是薄膜、织物、纤维层或皮革。第一泡沫层可具有小于80μm的平均表面粗糙度。再循环的交联聚烯烃泡沫材料可以包括机械聚集或机械粉碎的聚烯烃泡沫材料。多层泡沫结构体还可以在与第一泡沫层相对的第二泡沫层的一侧上包括共挤出的第三泡沫层。第三层可以包括聚丙烯和/或聚乙烯。第一和/或第三层可以基本上不含有再循环交联的聚烯烃泡沫材料。此外，层压体可以进一步热成形到基材上，使得基材位于与第二泡沫层相对的第三泡沫层的一侧上。
本申请所提及"约"值或参数包括(和公开)涉及该数值或参数本身的变化。例如，说明书所提及"约X"包括公开的"X"。此外，所提及短语"少于"、"大于"、"至多"、"至少"、"小于或等于"、"大于或等于"或其它的类似短语继之以一串数值或参数意思是将该短语应用到一串数值或参数的各个数值或参数。例如，描述该层具有少于约20wt％、约15wt％、或约10wt％化学发泡剂,意味着在该层中化学发泡剂的重量百分数可以少于约20wt％、少于约15wt％或少于约10wt％。
如本文所用，该单数形式"一个"、"一种"和"该"意思是也包括复数形式，除非该上下文清楚地表明另外方式。还应理解该术语"和/或"如本文所用指和包含一个或多个关联列举项目的任一和所有的可能的组合。进一步地应理解术语"包括(includes)"、"包括(including)"、"包含(comprises)"和/或"包含(comprising)"当在本申请中使用时，表明存在所述的特征、整数、步骤、操作、部件、组分和/或单元，但是不排除存在或附加一个或多个其它的特征、整数、步骤、操作、部件、组分、单元和/或其的组。
理解本申请公开的各方面和实施方案包括"由各方面和实施方案组成"和/或"基本由各方面和实施方案组成"。对于本申请所公开的所有方法、系统、组合物、和设备，该方法、系统、组合物和设备或能包含列举的组分或步骤，或"由列举的组分或步骤组成"或"基本上由列举的组分或步骤组成"。当系统、组合物或设备被称作"基本上由列举的组分组成"时，该系统、组合物或设备包含所列举的组分，并且可包含实质上不影响该系统、组合物或设备的表现性能的其它组分，但是不包含明确列举的那些组分以外实质上影响该系统、组合物或设备的表现性能的其它组分；或者不包含实质性影响该系统、组合物或设备的表现性能的足够浓度或数量的额外组分。当一种方法公开为"基本由列举的步骤组成"时，该方法包含该列举的步骤，并且可包含不实质上影响该方法产出的其它步骤，但该方法不包含明确列举的那些步骤以外实质上影响该方法产出的任何其它步骤。
在本申请的公开内容中，在各种实施方案中"基本上不含有"具体组分、具体组合物、具体化合物或具体成分,意思是按重量计存在少于约2％、少于约1％、少于约0.5％、少于约0.1％、少于约0.05％、少于约0.025％或少于约0.01％具体组分、具体组合物、具体化合物，或具体成分。优选，"基本上不含有"具体组分、具体组合物、具体化合物，或具体成分表明按重计存在少于约1％具体组分、具体组合物、具体化合物或具体成分。
从以下详细说明可见另外的优点对本领域技术人员而言是明显的。本申请中的实施例和说明书将被认为本质上是例证性的而非限制性的。
附图简要说明
参考附图描述示例性的实施方案，其中：
图1A是包含破碎再循环交联的聚烯烃泡沫的泡沫体的第一照片。
图1B是包含破碎再循环交联的聚烯烃泡沫的泡沫体的第二照片。
图2是用于制备实施例1的机械粉碎、再循环交联的聚烯烃泡沫体的照片。
图3是用于制备母料的粒化3-7毫米宽的聚集体的照片，其然后用于制备实施例2和3的多层泡沫结构体。
图4是实施例1的未发泡片材在30X放大倍数和从主表面45度的照片。
图5是实施例1的辐射热发泡表面在30X放大倍数和从主表面45度的照片。
图6是实施例1的盐加热泡沫体发泡表面在30X放大倍数和从主表面45度的照片。
图7是实施例2的未发泡片材表面B在30X放大倍数和从主表面45度的照片。
图8是实施例2的未发泡片材表面A在30X放大倍数和从主表面45度的照片。
图9是实施例3的未发泡片材表面B在30X放大倍数和从主表面45度的照片。
图10是实施例3的未发泡片材表面A在30X放大倍数和从主表面45度的照片。
图11是流程图，其图解美国专利US9,669,600与本申请公开内容的实施例在制备再循环泡沫体的步骤方面的差异。
发明详述
本申请公开了生产交联的闭孔共挤出的多层泡沫结构体的方法。多层泡沫结构体中的一层或多层可衍生自再循环的交联聚烯烃泡沫材料。生产交联的闭孔共挤出的多层泡沫结构体的方法可包括(a)共挤出、(b)照射和(c)发泡的步骤。
共挤出是材料的多个层的同时挤出。这类挤出利用两个或更多个挤出机以传递材料的稳定体积通过量到挤出头(模头)中，挤出头可以采用所需的形式挤出材料。在共挤出步骤中，可将组合物进料到多个挤出机中，以形成未发泡的多层结构体。例如，可将"A"再循环泡沫组合物进料到一个挤出机中和可将"B"非再循环泡沫组合物进料到第二挤出机中。将各成分进料到挤出机内的方法可基于挤出机的设计和可获得的材料处理设备。视需要，可以在进料到挤出机中之前预共混组合物的各成分，以促进它们的分散。可使用Henshel混合器用于这种共混。可共混所有成分并通过挤出机内的单一端口进料。也可通过对于每种成分的单独指定的端口将各成分独立地进料。例如，若交联促进剂或任何其他添加剂是液体，则该促进剂和/或添加剂可通过挤出机上的进料闸(或多个闸)加入，或通过挤出机(若配有通气口的话)上的通气开口加入，而不是与固体成分共混。也可使用共混的成分和单独的成分端口进料的组合。
每一挤出机可递送稳定量的每一组合物到一个或多个歧管，接着通过挤片模头生成未发泡的共挤出的多层片材。存在共挤出材料的两种常见方法：(1)供料区歧管；和(2)模头内的多个歧管。供料区歧管的元件可包括：(a)上层、中间层和下层的入口端口；(b)流线形熔体层压区域，该区域将单独的流体物流引导为在供料区内的一个层压的熔体物流；(c)在供料区和挤片模头之间的转接板；和/或(d)挤片模头(类似于单层模头)，其中层压的熔体物流进入到模头的中心并沿着歧管向外铺开，从而作为不同的多层挤出物流出模头出口。多歧管模头的元件可以是：(a)类似于单层模头，所不同的是存在一个以上供料通道；(b)每一熔体通道具有它自己的阻塞排以供流动控制；和/或(c)熔体物流在靠近出口处的模头内部会集并作为不同的多层挤出物出现。
可通过一个或多个歧管和/或模头的设计来确定层厚度。例如，80/20供料区歧管可递送约4:1比值的组合物，当每一挤出机的速度和尺寸因此匹配时。可通过例如下述变化来改变这一比值：(a)进料到各挤出机的原料数量；(b)在一个挤出机和另一个之间的相对挤出速度；(c)每一挤出机的相对尺寸和/或(d)各个层的组成(即，粘度)。
可通过总的模头间隙，控制总体多层片材的厚度。然而，可例如通过拉伸(即"牵拉")熔融的多层挤出物和/或使熔融的多层挤出物通过辊隙压平，进一步调节总体多层片材的厚度。
本申请公开多层结构体可包括由不同组合物制成的至少2个层，其中至少一个层可以包括交联的、再循环的聚烯烃泡沫材料(即，"A"层)。在一些实施方案中，本申请公开多层结构体包括基本上不含有交联的、再循环的聚烯烃泡沫材料的至少一个层(即,"B"层)。在一些实施方案中，该多层结构体可以包括具有交联、再循环的聚烯烃泡沫材料的至少一个"A"层和基本上不含有交联、再循环的聚烯烃泡沫材料的至少一个"B"层。例如，所述结构体可以是A/B层状结构体，B/A/B层状结构体，B/A/C层状结构体，或可以具有多个其他层。在一些实施方案中，该多层结构体的所有层可以是可发泡的或已发泡的。此外，多层结构体可尤其包括额外的层，例如衔接层、膜层和/或泡沫层(其中包括额外的循环和/或非循环层)等。
进料到挤出机内的层"A"和"B"的组合物可包含至少一种聚丙烯，至少一种聚乙烯，或其组合。该聚丙烯可包含弹性或软化组分，典型地乙烯或橡胶组分和因而包括但不限于聚丙烯，冲击改性的聚丙烯，聚丙烯-乙烯共聚物，冲击改性的聚丙烯-乙烯共聚物，茂金属聚丙烯，茂金属聚丙烯-乙烯共聚物，茂金属聚丙烯烯烃嵌段共聚物(具有受控制的嵌段序列)，聚丙烯-基聚烯烃塑性体，聚丙烯-基聚烯烃弹性-塑性体，聚丙烯-基聚烯烃弹性体，聚丙烯-基热塑性聚烯烃共混物和聚丙烯-基热塑性弹性体共混物。聚乙烯包括但不限于LDPE，LLDPE(均聚物、与丁烯或己烯或辛烯共聚物、与丁烯和/或己烯和/或辛烯三元共聚物)，VLDPE(均聚物、与丁烯或己烯或辛烯的共聚物、与丁烯和/或己烯和/或辛烯的三元共聚物)，VLLDPE(均聚物、与丁烯或己烯或辛烯的共聚物、与丁烯和/或己烯和/或辛烯的三元共聚物)，HDPE，聚乙烯-丙烯共聚物、茂金属聚乙烯、茂金属乙烯-丙烯共聚物、和茂金属聚乙烯烯烃嵌段共聚物(具有受控制的嵌段序列)，其任一项可以包含共聚物，该共聚物包含醋酸酯和/或酯基。
在一些实施方案中，在非再循环组合物中至少一种聚丙烯和/或至少一种聚乙烯的数量可以是大于或等于组合物的约50PPHR、约55PPHR、约60PPHR、约65PPHR、约70PPHR、约75PPHR、约80PPHR、约85PPHR、约90PPHR、约95PPHR，或约100PPHR。在一些实施方案中，在非再循环层中至少一种聚丙烯和/或至少一种聚乙烯的数量可以是非再循环层的至少约50wt％、约60wt％、约65wt％、约70wt％、约75wt％、约80wt％、约85wt％或约90wt％。在一些实施方案中，在非再循环层中至少一种聚丙烯和/或至少一种聚乙烯的数量可以是非再循环层的约50-99wt％、约75-97.5wt％、约75-95wt％、约80-90wt％或约82-87wt％。此外，输入该挤出机以形成该非再循环层组合物可以基本上不含有再循环的聚烯烃材料。输入该挤出机以形成该非再循环层的组合物还可以是100wt.％原生或非再循环的材料。
进料到挤出机内以形成再循环层的组合物可包含再循环的材料，其中包括但不限于再循环的聚烯烃材料，再循环的金属化聚烯烃材料，再循环的聚烯烃膜材料，再循环的聚烯烃金属化膜材料，再循环的聚烯烃泡沫材料，再循环的聚烯烃金属化泡沫材料，或其组合。该再循环交联的聚烯烃泡沫材料在材料如何制备用于再循环和最终形态两方面不同于在美国专利US9,669,600B2中公开的再循环交联的聚烯烃泡沫材料。图11图解在两个公开内容之间在工厂边角料交联聚烯烃泡沫体如何制备用于再循环的差异。本申请的公开内容中用于再循环交联泡沫体的方法可以包括四个步骤：破碎、聚集、粒化、和然后粉碎或配混。
在两个公开内容中，该泡沫片材首先破碎成为小块以促进泡沫进入聚集器中。这可能是必需的，原因在于泡沫片材和泡沫卷-即使当展开的时候-可能典型地太宽而不能被拉进或牵引进泡沫体和塑料所需的工业聚集器。破碎该泡沫片材能保证该材料不会使聚集器堵塞或阻塞。破碎该泡沫片材以帮助确保进入聚集器的更均匀进料速率，其能确保由该聚集器的均匀输出。聚集器所需的破碎泡沫的尺寸可以变化，这取决于设备厂商的推荐、待聚集材料的进料速率、待聚集材料的熔点等。聚集所需的破碎泡沫一般可以被切割为从约3毫米至约20毫米宽的片或"碎片"。破碎机可以是在工艺过程中的单独设备或可以与聚集器联用，其中破碎的泡沫可以直接送料进入该聚集器。
聚集器可涉及将破碎的泡沫压实。聚集器可以由机筒、输送螺杆和/或转子、和模头组成。随着破碎的泡沫进入机筒，输送螺杆和/或转子能素炼泡沫体、破开泡孔壁同时形成压实的材料。此压实化可以在接近泡沫熔点的温度下实施和该压实化可以是温度受控制的。在机筒后端的模头能使该压实材料随着它脱离模头而形成连续料条。取决于该系统，然后切削片能将该料条切成非常规范化(very course)的碎片以帮助促进转移进入造粒机。
造粒机基本上是一系列的旋转和固定刀，其能切割非常规范化聚集片成为更小的约1-10毫米、约2-8毫米或3-7毫米颗粒。该颗粒可以控制尺寸以使它们可以输入一般的聚合物挤出或注塑设备。造粒也可以是温度受控制的。图3是用于制备母料的粒化3-7毫米宽的聚集体的照片，该母料用于制备实施例2和3的多层泡沫结构体。
本发明的泡沫体再循环方法在第四步骤不同于US 9,669,600 B2。不是深冷粉碎颗粒成为细粉末，该颗粒可以是或a)在深冷脆性的温度以上机械地粉碎，或b)配混成为母料。机械粉碎器-也称为粉碎机-能进一步地降低颗粒的大小。用于塑料和泡沫体的不同地设计的粉碎机可商购。通过研磨、压碎、和/或切割，粉碎机能进一步地减小该颗粒。在粉碎机中的筛网保证颗粒可以减小到至少最大所要求的粒度。在本申请的公开内容的实施例1中，该再循环交联的聚烯烃泡沫材料可以粉碎减小至约0.01-5毫米、约0.1-4毫米或0.2-2毫米宽的颗粒。图2是用于制备本发明公开内容实施例1的机械粉碎、再循环交联的聚烯烃泡沫体的照片。能将交联的聚烯烃泡沫体破碎、然后聚集该泡沫体、然后粒化该聚集体，并且然后机械粉碎该颗粒的工业系统的非限制性实例获得自Pallman Industries(PallmanMaschinenfabrik GmbH&Co.KG)和EREMA North America(EREMA Engineering RecyclingMaschinen und Anlagen Ges.m.b.H.)。
替代地，不经粉碎，该颗粒可以与聚烯烃载体树脂(和本申请公开的任何添加剂)一起输入配混挤出机以制备母料。据信在配混挤出机中颗粒的捏合和高温处理能足够地减小颗粒至它们可以再循环成为所公开的泡沫体。母料可以由至少一种聚丙烯和/或聚乙烯、该再循环颗粒、和/或任何本申请公开添加剂制成。在一些实施方案中，该母料可以是约50-70wt％、约55-65wt％、约58-62wt％或约60wt％的至少一种聚丙烯和/或聚乙烯。在一些实施方案中，该母料可以是约30-50wt％、约35-45wt％、约38-42wt％或约40wt％的再循环颗粒。在一些实施方案中，母料的其余部分可以是本申请公开的包括抗氧化剂在内的任何添加剂。在本申请的公开内容中用于制备实施例2-3的母料在比能0.32kW·hr/kg下和在挤出熔融温度419°F下制备。
在一些实施方案中，在再循环组合物中至少一种聚丙烯和/或至少一种聚乙烯的数量可以是大于或等于组合物的约50PPHR、约55PPHR、约60PPHR、约65PPHR、约70PPHR、约75PPHR、约80PPHR、约85PPHR、约90PPHR、约95PPHR，或约100PPHR。在一些实施方案中，在再循环层中至少一种聚丙烯和/或至少一种聚乙烯的数量可以至少是再循环层的约50wt％、约60wt％、约65wt％、约70wt％、约75wt％、约80wt％、约85wt％或约90wt％。在一些实施方案中,在再循环层中至少一种聚丙烯和/或至少一种聚乙烯的数量可以至少是再循环层的约50-99wt％、约75-97.5wt％、约75-95wt％、约75-90wt％或约75-85wt％。
在一些实施方案中，在再循环组合物中再循环的聚烯烃泡沫材料的数量可以是小于或等于组合物的约25PPHR、约20PPHR、约10PPHR、约5PPHR,或约2.5PPHR。在一些实施方案中,在再循环层中再循环的聚烯烃泡沫材料的数量至多是再循环层的约25wt％、约20wt％、约15wt％、约10wt％、约5wt％、约2.5wt％或约2wt％。在一些实施方案中，在再循环层中再循环的聚烯烃泡沫材料的数量可以是再循环层的约1-25wt％、约2-25wt％、约2.5-25wt％、约1-15wt％、约2-15wt％、约2-10wt％或约2-9wt％。
由于大量多层结构体和泡沫制品可以由所公开组合物制备，大量聚丙烯和/或聚乙烯可以使用在组合物中以满足各种的加工中的生产要求和工业的最终用途要求。
"聚丙烯"的非限制性实例是全同立构均聚丙烯。可商购的实例包括但不限于来自Braskem的FF018F，来自Total Petrochemicals的3271和来自Conoco的COPYLENETM CH020。
"冲击改性的聚丙烯"是具有乙烯-丙烯(EP)共聚物橡胶的均聚聚丙烯。该橡胶可以是无定形或半晶的，但其量不足以赋予材料任何塑性体或弹性体的性能。可商购的"冲击改性的聚丙烯"的若干非限制性实例是来自Braskem的TI4003F和TI4015F和来自LyondellBasell的8623和SB786。
"聚丙烯-乙烯共聚物"是具有无规乙烯单元的聚丙烯。可商购的"聚丙烯-乙烯共聚物"的若干非限制性实例是来自Total Petrochemicals的6232，7250FL和Z9421，来自Braskem的6D20和DS6D81和来自LyondellBasell的和ADSYLTM7415XCP。
"冲击改性的聚丙烯-乙烯共聚物"是具有无规乙烯单元和具有乙烯-丙烯(EP)共聚物橡胶的聚丙烯。该橡胶可以是无定形或半晶的，但其量不足以赋予材料任何塑性体或弹性体的性能。可商购的冲击改性的聚丙烯-乙烯共聚物的非限制性实例是来自Braskem的6910。
"茂金属聚丙烯"是茂金属间同立构均聚聚丙烯，茂金属无规立构均聚聚丙烯和茂金属全同立构均聚聚丙烯。"茂金属聚丙烯"的非限制性实例是以商品名METOCENETM商购于LyondellBasell的那些和获得自ExxonMobil的ACHIEVETM。茂金属聚丙烯也可商购于TotalPetrochemicals，且包括但不限于M3551，M3282MZ，M7672，1251，1471，1571和1751等级。
"茂金属聚丙烯-乙烯共聚物"是具有无规乙烯单元的茂金属间同立构，茂金属无规立构和茂金属全同立构聚丙烯。可商购的实例包括但不限于获自Total Petrochemicals的MR10MX0和MR60MC2和获得自LyondellBasell的SM170G。
"茂金属聚丙烯烯烃嵌段共聚物"是具有交替的可结晶硬"嵌段"和无定形软"嵌段"的聚丙烯，它们没有无规分布-也就是说，具有受控制的嵌段序列。"茂金属聚丙烯烯烃嵌段共聚物"的实例包括但不限于获自Dow Chemical Company的INTUNETM产品系列。
"聚丙烯-基聚烯烃塑性体"(POP)和"聚丙烯-基聚烯烃弹塑性体"是具有塑性体和弹塑性体性能的茂金属和非-茂金属丙烯-基共聚物二者。非限制性实例是以商品名VERSIFYTM(茂金属)商购于Dow Chemical Company的那些，获得自ExxonMobil的VISTAMAXXTM(茂金属)和获得自LyondellBasell的KOATTROTM(非-茂金属)(丁烯-1类塑性体聚合物系列-某些等级是丁烯-1均聚物类和其他是聚丙烯-丁烯-1共聚物类材料)。
"聚丙烯-基聚烯烃弹性体"(POE)是具有弹性体性能的茂金属和非-茂金属丙烯-基共聚物二者。丙烯-基聚烯烃弹性体的非限制性实例是以商品名VERSIFYTM(茂金属)获得自Dow Chemical Company的和获得自ExxonMobil的VISTAMAXXTM(茂金属)那些聚合物。
"聚丙烯-基热塑性聚烯烃共混物"(TPO)是聚丙烯，聚丙烯-乙烯共聚物，茂金属均聚丙烯和茂金属聚丙烯-乙烯共聚物，其具有的乙烯-丙烯共聚物橡胶量大到足以向热塑性聚烯烃共混物(TPO)提供塑性体、弹塑性体或弹性体的性能。聚丙烯-基聚烯烃共混物聚合物的非限制性实例是以商品名EXCELINKTM商购于JSR Corporation、获得自MitsubishiChemical Corporation的THERMORUNTM和ZELASTM、获得自LyondellBasell的ADFLEXTM和SOFTELLTM、和获自Teknor Apex Company的TELCARTM的那些聚合物共混物。
"聚丙烯-基热塑性弹性体共混物"(TPE)是聚丙烯，聚丙烯-乙烯共聚物，茂金属均聚丙烯和茂金属聚丙烯-乙烯共聚物，它们具有用量大于足以向热塑性弹性体共混物(TPE)提供塑性体、弹塑性体或弹性体性能的二嵌段或多嵌段热塑性橡胶改性剂(SEBS，SEPS，SEEPS，SEP，SERC，CEBC，HSB和类似物)。聚丙烯-基热塑性弹性体共混物聚合物的非限制性实例是以商品名GLSTM DYNAFLEXTM和GLSTM VERSAFLEXTM商购于Polyone Corporation，获得自Teknor Apex Company的和获得自A.Schulman的的那些聚合物共混物。
"VLDPE"和"VLLDPE"是极低密度聚乙烯和极线性密度低密度聚乙烯，其包含弹性或软组分，典型地丁烯和/或己烯和/或辛烯的α-烯烃。VLDPE和VLLDPE非限制性实例是可按商品名FLEXOMERTM从Dow Chemical Company和按具体等级的STAMYLEXTM从Borealis商购的。
"茂金属聚乙烯"是具有范围从非弹性到弹性体的性能的茂金属基聚乙烯。茂金属聚乙烯的非限制性实例是以商品名ENGAGETM商购于Dow Chemical Company，获得自ExxonMobil的ENABLETM和EXCEEDTM，和获得自Borealis的QUEOTM。
"茂金属聚乙烯烯烃嵌段共聚物"是具有交替可结晶硬"嵌段"和无定形软"嵌段"的聚乙烯，它们没有无规分布-也就是说，具有控制的嵌段序列。"茂金属聚乙烯烯烃嵌段共聚物"的实例包括但不限于获自Dow Chemical Company的INFUSETM产品系列。
这些聚乙烯也可以是含有乙酸酯和/或酯基的共聚物和三元共聚物。共聚单体基团包括但不限于乙酸乙烯酯，丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸。非限制性实例是以商品名和商购于DuPont；获得自Arkema的和和获自ExxonMobil的ESCORENETM，ESCORTM和OPTEMATM。
任何层的组合物可包含在230℃下熔体流动指数为约0.1-约25克/10分钟的至少一种聚丙烯和/或在190℃下熔体流动指数为约0.1-约25克/10分钟的至少一种聚乙烯。在一些实施方案中，聚丙烯和/或聚乙烯的熔体流动指数分别在230℃和190℃下可以优选为约0.3-约20克/10分钟和分别在230℃和190℃下更优选为约0.5-约15克/10分钟。可根据ASTM D1238，针对聚丙烯和聚丙烯-基材料在230℃下，和针对聚乙烯和聚乙烯-基材料在190℃下，使用2.16kg活塞10分钟，定义并测量聚合物的"熔体流动指数"(MFI)值。对于相对高熔体流动的树脂来说，可减少试验时间。
MFI提供聚合物的流动特征的量度，且是聚合物材料的分子量和可加工性的指示。若MFI值太高，它对应于低的粘度，则可能无法满意地进行根据本发明公开内容的挤出。与太高的MFI值有关的问题包括在挤出过程中低的压力，设定厚度分布的问题，因低熔体粘度导致的不均匀的冷却曲线，差的熔体强度，和/或机器问题。与太低的MFI值有关的问题包括在熔体加工过程中高的压力，片材品质和轮廓问题和较高的挤出温度，这会引起发泡剂分解和活化的危险。
上述MFI范围对于发泡工艺来说也是重要的，因为它们可反映材料的粘度和该粘度对发泡具有影响。在不束缚于任何理论的情况下，认为关于为什么具体的MFI值比其他更加有效存在若干理由。较低MFI的材料可改进某些物理性能，因为分子链长度较大，从而当施加应力时产生链流动所需的更多能量。此外，分子链(MW)越长，则该链可结晶的晶体实体越多，进而通过分子间连接提供更大的强度。然而，在太低的MFI下，粘度太高。另一方面，具有较高MFI值的聚合物具有较短的链。因此，在具有较高MFI值的具体体积的材料中，相对于具有较低MFI的聚合物，在微观水平上具有更多的链端，它们可旋转且因这种旋转所需的空间导致产生自由体积(例如，在聚合物的Tg或玻璃化转变温度以上发生旋转)。这会增加自由体积且在应力下使得能容易流动。
除聚合物之外，进料到挤出机内的组合物也可含有与生产所公开的多层结构体相容的添加剂。常见的添加剂包括但不限于有机过氧化物，抗氧化剂，润滑剂，热稳定剂，着色剂，阻燃剂，抗静电剂，成核剂，增塑剂，抗微生物剂，抗真菌剂，光稳定剂，UV吸收剂，防粘连剂，填料，除臭剂、除味剂，增稠剂，泡孔尺寸稳定剂，金属失活剂，及其组合。
在一些实施方案中，在组合物中除化学发泡剂和交联促进剂之外的添加剂的数量可以小于或等于组合物的约20PPHR、约15PPHR、约10PPHR、约9PPHR、约8.5PPHR、约8PPHR、约7.5PPHR、约7PPHR、约6PPHR、约5PPHR，或约4PPHR。在一些实施方案中，在组合物中除化学发泡剂和交联促进剂之外的添加剂的数量可以是组合物的约1-15PPHR、约5-10PPHR、约7-9PPHR，或约7.5-8.5PPHR。在一些实施方案中，在层中除化学发泡剂和交联促进剂之外的添加剂的数量可以是该层的约1-15wt％、约3-10wt％、约5-10wt％、约6-8wt％或约6-7wt％。
与所有成分如何进料到挤出机内无关，在挤出机内的剪切力和混合可能足以生产均匀的层。同向旋转和异向旋转的双螺杆挤出机可提供充足的剪切力并通过挤出机机筒混合，以挤出具有均匀性能的层。
比能是在层的成分挤出过程中施加多少功和挤出工艺强度如何的指示。比能可定义为施加到通过挤出机加工的材料上的能量，将其归一化为每千克基础。可以以相对每千克/小时进料的全部材料以单位千瓦施加的能量，来量化比能。可根据下式计算比能：
比能＝KW(施加)/进料速率(kg/hr)，其中
KW(施加)＝(KW(电机额定值)*(％十进制形式最大容许扭矩)*RPM(实际运转RPM)*0.97(齿轮箱效率))/(Max RPM(挤出机的能力))
可使用比能，量化在挤出机内成分的剪切和混合的量。本发明所使用的挤出机可以产生至少0.090kW·hr/kg，优选至少0.105kW·hr/kg和更优选至少0.120kW·hr/kg的比能。
任何的层可以在发泡之前包含化学发泡剂(CFA)。任何的可发泡层挤出温度可以比化学发泡剂起始热分解温度至少低10℃。若挤出温度超过发泡剂的热分解温度，则发泡剂将分解，从而导致非所需的"预发泡"。任何层的挤出温度可以比与该层邻接的任何可发泡层的化学发泡剂热分解起始温度至少低10℃。若该层的挤出温度超过相邻层的发泡剂的热分解温度，则相邻层中发泡剂将分解，也导致非所需的"预发泡"。
泡沫组合物可包含各种不同的化学发泡剂。化学发泡剂的实例包括但不限于偶氮化合物，肼化合物，卡巴肼类，四唑类，亚硝基化合物和碳酸酯。另外，可单独或以任何结合形式使用化学发泡剂。在一些实施方案中可使用的一种化学发泡剂是偶氮二甲酰胺("ADCA")。ADCA的热分解典型地在约190至230℃的温度下发生。为了防止ADCA在挤出机内分解，挤出温度可以维持在190℃或更低。
在组合物中化学发泡剂的数量可以是小于或等于组合物的约40PPHR、约30PPHR、约20PPHR、约15PPHR、约10PPHR，或约8PPHR。在一些实施方案中,在组合物中化学发泡剂的数量可以是组合物的约1-20PPHR、约2-15PPHR、约5-10PPHR，或约6-8PPHR。在一些实施方案中，层中化学发泡剂的用量可以是约1-20wt％、约2-15wt％、约5-10wt％、约6-8wt％或约6-7wt％。化学发泡剂的数量可以取决于未发泡板厚度、所要求泡沫厚度、所要求泡沫密度、被挤出的材料、交联百分比、化学发泡剂种类(不同发泡剂可以产生显著不同数量的气体)，等等。
注意上述列举化学发泡剂数量可以仅是具体针对ADCA。其它发泡剂可以产生每质量CFA不同数量体积的气体和可以相应地考虑。例如，当ADCA比较化学发泡剂对-甲苯磺酰氨基脲(TSS)时：如果可发泡层包含40PPHR的ADCA,则在发泡步骤期间将需要约63PPHR的TSS以产生约相同数量气体。
若可热分解的发泡剂的分解温度和具有最高熔点的聚合物的熔点之间的差值高，则可使用用于发泡剂分解的催化剂。例举的催化剂包括但不限于氧化锌，氧化镁，硬脂酸钙，甘油和尿素。挤出的温度下限可以是具有最高熔点的聚合物的熔融温度。若挤出温度下降到低于具有最高熔点的聚合物的熔融温度，则在该结构体内可出现非所需的"未熔体"。一旦发泡，则在这一温度下限以下挤出的挤出层可显示出不均匀的厚度，不均匀的泡孔结构体，泡孔塌陷的袋和其他非所需的特性。
挤出未发泡多层片材-相对于挤出发泡多层片材(通常称为"挤出发泡")-非常不同。挤出发泡可以用物理发泡剂、化学发泡剂或物理和化学的混合物来进行。物理发泡剂是在高压下可直接注入到聚合物熔体内的无机气体和有机气体(氮气，二氧化碳，戊烷，丁烷等)。当聚烯烃熔体离开挤出模头时，这些气体可成核并膨胀，生成发泡聚合物。化学发泡剂-例如，前述的实例-是当分解温度时可放热或吸热分解以生成气体的固体。从化学发泡剂中生成的典型气体尤其包括氮气，二氧化碳，一氧化碳和氨气等。为了使用化学发泡剂挤出发泡，可在聚烯烃熔体内分散化学发泡剂，并可加热该熔体到化学发泡剂的分解温度以上，且同时仍然在挤出机和模头内。当聚烯烃熔体离开挤出模头时，可制造发泡的聚合物。
与发泡剂是物理发泡剂、化学发泡剂或其组合无关，一般的挤出发泡生成聚合物片材，其中两个主表面比由所公开方法制备的相当结构体显著更粗糙。多层(和单层)泡沫片材的表面轮廓在许多应用中是关键性的和由此挤出发泡的片材可能无法用于这些应用。这些应用要求平滑的泡沫表面以获得要求性能比如容易层压至薄膜、织物、纤维层和皮革；在层压中的接触面积百分比；视觉美学等等，美国专利US9,669,600，其全面引入作为参考，包括实施例，其说明了在挤出发泡的聚合物片材和所公开方法生产的相当的发泡聚合物片材之间的表面粗糙度差异。
挤出发泡制品的比较粗糙的表面通常由较大尺寸的泡孔引起(当与本申请的公开内容所公开的方法生产的泡沫体相比时)。尽管泡孔尺寸和尺寸分布在大多数工业应用中不是关键的，但因为表面粗糙度是泡孔尺寸的函数，对于要求光滑泡沫体表面的应用来说，与具有较小泡孔的泡沫结构体相比具有较大泡孔的泡沫体相对是不被期望的。
未发泡的共挤出多层结构体的厚度可以是约0.1-约30毫米，优选约0.2-约25毫米，更优选约0.3-约20毫米和甚至更优选约0.4-约15毫米。任何单独的A或B层厚度为至少约0.05毫米，至少约0.1毫米，至少约0.15毫米,和至少约0.2毫米。在一些实施方案中,未发泡再循环层的厚度可以为约0.5-5毫米、约1-4毫米、约1-2毫米，或约1-1.5毫米。在一些实施方案中,未发泡非循环层厚度约50-300微米或约100-250微米。
在(例如通过两台挤出机)生产共挤出片材之后，可对该共挤出片材进行在给定暴露下用电离辐射线照射，以交联多层片材的组合物，由此获得照射的交联的多层结构体。电离辐射常常无法在聚丙烯、聚丙烯-基材料、一些聚乙烯和一些聚乙烯-基材料上产生充足的交联度。因此，可典型地添加交联促进剂到进料至挤出机内的发泡组合物中，以促进交联。通过电离辐射交联的聚合物常常称为"物理交联"。
重要的是区分"物理"交联与"化学"交联。在化学交联中，可采用交联促进剂但在没有使用电离辐射线的情况下生成交联。化学交联一般包括使用过氧化物、硅烷类或乙烯基硅烷类。在过氧化物交联工艺过程中，交联典型地在挤出模头内发生。对于硅烷和乙烯基硅烷交联工艺来说，交联典型地在辅助操作中在挤出之后发生，其中挤出材料的交联可采用热量和湿气加速。与化学交联方法无关，当与由所公开的方法生产的结构体相比时，化学交联的泡沫片材典型地显示出显著地具有更高粗糙度的主表面。多层(和单层)泡沫片材的表面轮廓在许多应用中是关键性的和由此化学交联的泡沫片材可能无法用于这些应用。这些应用要求平滑的泡沫表面以获得要求性能比如容易层压至薄膜、织物、纤维层和皮革；在层压中的接触面积百分比；视觉美学的；等等，美国专利US9,669,600包括实施例，其说明在化学交联的发泡聚合物片材和所公开方法生产的相当的发泡聚合物片材之间的表面粗糙度差异。
化学交联的发泡制品的更粗糙表面通常起因于大尺寸的泡孔(当与根据本申请的公开内容所述制备的泡沫相比时)。尽管泡沫结构体的泡孔尺寸和尺寸分布在大多数商业应用中可能不是关键的，但因为表面粗糙度是泡孔尺寸的函数，对于要求光滑泡沫体表面的应用来说，与具有较小泡孔的泡沫结构体相比，具有较大泡孔的泡沫体不被期望。
电离辐射线的实例包括但不限于α射线、β射线(电子束)、x射线、γ射线和中子。在它们当中，可优选使用具有均匀能量的电子束，来制备交联聚烯烃结构体。暴露时间、照射频率和用电子束照射时的加速电压可以宽泛地变化，这取决于共挤出的多层结构体的所期望的交联度和厚度。然而，电离辐射的范围通常应当为约10-约500kGy，优选约20-约300kGy和更优选约20-约200kGy。若暴露太低，则发泡时不可能维持泡孔稳定性。若暴露太高，则所得多层泡沫结构体的可模塑性可能差。当在热成形应用中使用多层泡沫片材时可模塑性是所需的性能。此外，可通过一旦暴露于电子束辐射下的放热释放，软化未发泡的片材，使得当暴露太高时该结构体可能变形。另外，也可由过度的聚合物链断裂，降解聚合物组分。
共挤出的未发泡的多层片材可照射最多单独4次，优选不大于2次和更优选仅仅一次。若照射频率大于约4次，则聚合物组分可能遭受降解，结果当发泡时，例如在所得泡沫层内不会生成均匀的泡孔。当共挤出的多层结构体的厚度大于约4mm时，可优选用电离辐射线照射多层型材的每个主表面以使得主表面和内部层的交联度更均匀。
用电子束照射提供的优点在于，可通过控制电子的加速电压，有效地交联具有各种厚度的共挤出片材。加速电压范围通常可以是约200-约1500kV，优选约400-约1200kV和更优选约600-约1000kV。若加速电压小于约200kV，则辐射线不可能到达共挤出片材的内部部分。结果，一旦发泡，则在内部的泡孔可能粗糙和不均匀。另外，对于给定厚度型来说，太低的加速电压可引起电弧放电，从而在发泡多层结构体内导致"针孔"或"隧道"。另一方面，若加速电压大于约1500kV，则聚合物可能降解。
与所选择的电离辐射线的类型无关，可进行交联，以便共挤出的结构体的组合物可交联约20-75％，优选约30-60％，这通过"Toray凝胶分级百分比方法(Gel FractionPercentage Method)"来测量。根据"Toray凝胶分级百分比方法"，使用四氢化萘溶剂，以在组合物中溶解非-交联组分。原则上，非-交联的材料在四氢化萘中溶解和交联度表达为交联的材料在整个组合物内的重量百分比。测定聚合物交联百分比所使用的装置包括：100筛孔(0.0045英寸的线径)、Type304不锈钢袋、编号的线材和夹子、Miyamoto恒温油浴装置、分析天平、通风橱、煤气灶、高温烘箱、抗静电枪和三个3.5升具有盖子的宽嘴不锈钢容器。所使用的试剂与材料包括四氢化萘高分子量溶剂、丙酮和硅油。具体地，称重空的丝网袋，并记录重量。对于每一样品来说，称取约100mg±约5mg样品并转移到丝网袋中。记录丝网袋和典型地泡沫体切割物形式的样品的重量。将每一袋子连接到相应编号的线材和夹子上。当溶剂温度达到130℃时，将该捆包(袋子和样品)浸渍在溶剂内。上下摇动样品约5或6次，以使任何气泡松散，并完全润湿该样品。将该样品与搅拌器相连，并搅拌三(3)小时，以便溶剂可溶解所述泡沫体。然后在通风橱内冷却该样品。通过在主要的丙酮容器内上下摇动约7或8次，洗涤样品。在第二丙酮洗涤中，洗涤样品第二次。在与以上一样的新鲜丙酮的第三容器内再一次洗涤该洗涤过的样品。然后将该样品悬挂在通风橱内，以蒸发丙酮约1-5分钟。然后在干燥烘箱内在120℃下干燥样品约1小时。冷却样品最小约15分钟。在分析天平上称重丝网袋，并记录重量。然后使用下式：100*(C-A)/(B-A)计算交联，其中A＝空的丝网袋重量；B＝线袋重量+在四氢化萘内浸渍之前泡沫体样品；和C＝线袋重量+在四氢化萘内浸渍之后溶解的样品。
合适的交联剂包括但不限于可商购的双官能、三官能、四官能、五官能和更高官能度的单体。这种交联单体以液体、固体、粒料和粉末形式获得。实例包括但不限于丙烯酸酯类或甲基丙烯酸酯类，例如二丙烯酸1,6-己二醇酯，二甲基丙烯酸1,6-己二醇酯，二丙烯酸乙二醇酯，二甲基丙烯酸乙二醇酯，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，四羟甲基甲烷三丙烯酸酯，二甲基丙烯酸1,9-壬二醇酯和二甲基丙烯酸1,10-癸二醇酯；羧酸的烯丙酯(例如，偏苯三酸三烯丙酯，均苯四酸三烯丙酯和草酸二烯丙酯)；氰尿酸或异氰尿酸的烯丙酯，例如氰尿酸三烯丙酯和异氰尿酸三烯丙酯；马来酰亚胺化合物，例如N-苯基马来酰亚胺和N,N'-间亚苯基双马来酰亚胺；具有至少两个三键的化合物，例如邻苯二甲酸二炔丙酯和马来酸二炔丙酯；和二乙烯基苯。另外，这种交联剂可单独或以任何组合形式使用。二乙烯基苯(DVB)，一种双官能液体交联单体可以在本发明中用作交联剂。
在组合物中交联剂的数量可以少于或等于组合物的约4PPHR、约3PPHR、约2.5PPHR、约2PPHR、约1.5PPHR、约1PPHR或约0.5PPHR。在一些实施方案中,在组合物中交联剂的数量可以是组合物约0.1-5PPHR、约0.5-3PPHR、约1-3PPHR或约2-3PPHR。在一些实施方案中,在层中交联剂的数量可以是层的约0.5-5wt％、约1-3wt％或约1.5-2.5wt％。
注意上述列举交联剂数量可以仅是具体针对DVB。与DVB相比较，其它的交联剂效率可以更高或更低。由此，对于另外的交联剂量应该相应地考虑。交联剂交联效率不同，其原因在于，但不限于，电离辐射剂量，交联的聚合物，单体的化学结构，单体上官能团数目和单体是液体还是粉末。
交联可使用各种不同技术生成，且既可在分子间、不同聚合物分子之间，又可在分子内、在单一聚合物分子的部分之间形成。这种技术包括但不限于提供独立于聚合物链的交联剂和提供引入交联剂的聚合物链，所述交联剂含有可形成交联或被活化形成交联的官能团。
在照射挤出片材之后，可通过加热交联的多层片材到比可热分解发泡剂的分解温度高的温度而实现发泡。可在连续工艺中，在约200-260℃或约220-240℃下进行发泡。对于生产连续泡沫片材来说，连续发泡工艺可能优于间歇工艺。
典型地可通过用熔融盐、辐射加热器、垂直或水平热空气烘箱、微波能或这些方法的组合，加热交联的多层结构体，进行发泡。也可在浸渍工艺中、例如在高压釜内使用氮气，接着借助熔融盐、辐射加热器、垂直或水平热空气烘箱、微波能或这些方法的组合自由发泡，从而进行发泡。任选地，在发泡之前，可采用预加热，软化交联的结构体。这可辅助稳定发泡时所述结构体的膨胀-尤其对于厚且硬的片材。
可使用根据JIS K6767测量的剖面或"总体"密度而不是"芯"密度，定义并测量多层泡沫片材的密度。使用以上所述的方法生产的多层泡沫片材可得到剖面或"总体"密度为约20-250kg/m3、约30-125kg/m3、约50-100kg/m3，或约50-80kg/m3的发泡片材。可通过发泡剂数量和共挤出结构体的厚度，控制剖面密度。若多层泡沫片材的密度小于约20kg/m3，则因获得所述密度所需的化学发泡剂的量大导致片材无法有效发泡。另外，若片材的密度小于约20kg/m3，则在发泡步骤过程中所述结构体的膨胀可能愈加难以控制。此外，若多层泡沫片材的密度小于20kg/m3，则所述泡沫结构体可能愈加易于瘪泡。因此，在小于约20kg/m3的密度下，可能难以生产具有均匀剖面密度和厚度的多层泡沫片材。
多层泡沫结构体并不限于约250kg/m3的剖面密度。也可生产剖面密度约至少350kg/m3、约至少450kg/m3或约至少550kg/m3的泡沫体。然而，可优选的是泡沫片材的密度小于约250kg/m3，因为当与在给定应用中可使用的其他材料相比时，更大的密度通常可能通常是成本抑制性的。
使用上述方法生产的多层泡沫层可具有闭孔。优选地，至少90％的泡孔具有未损坏的泡孔壁、优选至少95％和更优选大于98％。平均泡孔尺寸可以是约0.05-约1.0mm和优选约0.1-约0.7mm。若平均泡孔尺寸低于约0.05mm，则多层泡沫结构体的密度典型地可以大于250kg/m3。若平均泡孔尺寸大于1mm，则所述泡沫体可具有不均匀的表面。若在所述泡沫体内的泡孔群不具有优选的平均泡孔尺寸，则还存在泡沫结构体非所需地撕裂的可能性。当泡沫结构体被拉伸或它的一部分经历辅助工艺时可出现这种情况。在泡沫层内的泡孔尺寸可具有双峰分布，所述双峰分布代表在泡沫结构体芯内相对圆的泡孔群和在靠近泡沫结构体表面的表皮内相对扁平、薄和/或椭圆的泡孔群。
发泡多层结构体的总体厚度可以是约0.2-约50毫米、约0.4-约40毫米、约0.6-约30毫米、约0.8-约20毫米、约0.2-5毫米、约0.5-3毫米、约1-4毫米，或约2-4毫米。若厚度小于约0.2毫米，则因来自主表面的显著的气体损失导致发泡可能不是有效的。若厚度大于约50mm，则在发泡步骤过程中的膨胀可能愈加难以控制。因此，可能愈加难以生产具有均匀剖面密度和厚度的多层泡沫结构体(具有再循环的聚烯烃泡沫材料)。在一些实施方案中,发泡、共挤出的多层结构体的非再循环层的厚度可以为约1-100微米、约5-50微米、约10-30微米、约15-25微米或约16-20微米。在一些实施方案中，发泡、共挤出的多层结构体的再循环层的厚度可以为约2.7-3.3毫米。
在一些实施方案中，也可通过辅助工艺，例如切片，削片或粘结，获得所需的厚度。切片、削片或粘结可产生约0.1-约100mm的厚度。
可在各种应用中使用所公开的多层结构体。一种这样的应用是泡沫胶带和垫圈。闭孔泡沫胶带常用于诸如窗户玻璃之类的领域中，其中泡沫胶带的长条被置于两个窗格之间，以密封玻璃之间的空气。这会改进窗户的隔热性能。泡沫体还充当玻璃窗的缓冲垫避免建筑物和窗框因每日和季节温度变化导致的热膨胀和收缩的影响。同样，闭孔泡沫垫圈常用于密封和缓冲。手持式电子设备和家用电器是可含有泡沫垫圈的两个实例。柔软、挠性的泡沫结构体通常适合作为胶带或垫圈。
当多层泡沫结构体用作胶带或垫圈时，可将压敏粘合剂层置于一个或两个主表面的至少一部分上。可使用本领域已知的任何压敏粘合剂。这种压敏粘合剂的实例包括但不限于丙烯酸类聚合物，聚氨酯，热塑性弹性体，嵌段共聚物，聚烯烃，硅氧烷类，橡胶基粘合剂，丙烯酸乙基己酯和丙烯酸的共聚物，丙烯酸异辛酯和丙烯酸的共聚物，丙烯酸类粘合剂和橡胶基粘合剂的共混物，和前述的组合。
也可将多层泡沫结构体热成形。为了热成形所述多层泡沫结构体，对于在所述多层泡沫结构体内的所有层来说，可加热所述泡沫体到聚烯烃共混物的熔点。若任何层具有不可混溶的聚合物，则所述多层泡沫结构体可显示出多于一个的熔点。在这一情况下，当加热泡沫体到多层组合物的最低熔点和最高熔点之间的中间温度时，可典型地将多层泡沫结构体热成形。另外，可在基底，例如硬的聚丙烯、ABS或木纤维复合材料上热成形所述多层泡沫结构体。优选地，可在基底上热成形所述多层泡沫结构体，使得多层泡沫体中的非-循环的泡沫层的一侧施加到基底上。基底本身也可与多层泡沫结构体同时热成形。另外，可施加基底到多层泡沫体的非再循环的泡沫层的一侧(即，表面)上。热成形制品的一个实例是机动车通气道。闭孔泡沫结构体可尤其适合于这一应用，因为其具有较低的重量(当与实心塑料相比时)、它辅助维持流经通气道的空气温度的隔绝性能和它的抗振动性(相对于实心塑料)。因此，坚固的多层泡沫结构体可适合于机动车通气道。
在一些实施方案中，多层泡沫结构体是包含多层泡沫和层压体层的层压体。优选地，层压体层可施加到多层泡沫的非-再循环的泡沫层的一侧(即，表面)上。在这些层压体中，多层泡沫结构体可例如与膜和/或箔结合。用于这些层的合适材料的实例包括但不限于聚氯乙烯(PVC)，热塑性聚烯烃(TPO)，热塑性聚氨酯(TPU)，织物，例如聚酯、聚丙烯、布料和其他织物，皮革和/或纤维层，例如非织造织物。可使用本领域普通技术人员公知的标准技术，制造这些层。重要的是，本发明公开内容的多层泡沫体可层压到具有这些材料的一侧或两侧上，且可包括多个其他层。若多层泡沫体被层压到两侧上，则优选这些层压体层可施加到多层泡沫体的非再循环的泡沫层的一侧上。在这些层压体中，一个层可通过化学键、机械方式或其组合连接到相邻层上。相邻的层压体层也可通过任何其他方式固定到彼此上，其中包括利用具有相反电磁电荷的材料之间的吸引力，或在均具有主要的疏水特征或主要的亲水特征的两种材料之间存在的吸引力。
在一些实施方案中，可在机动车内部部件例如门板、门辊、门插件、门填充物、卡车填充物、扶手、中央控制台、弹性座垫、椅背、头靠、椅背面板、仪器面板、膝垫或顶篷中使用多层泡沫结构体或层压体。也可在家具(例如商业、办公室和住宅家具)如椅垫、椅背、沙发垫、沙发细木工、躺椅垫、躺椅细木工、长沙发椅垫、长沙发椅细木工、卧铺垫、卧铺细木工中使用这些多层泡沫结构体或层压体。也可在墙壁例如模块墙、可移动墙、墙面板、模块面板、办公室系统面板、室内间隔板或便携式隔断墙中使用这些多层泡沫层压体或结构体。也可在可移动或静止的储存外壳(例如商业、办公室和住宅)中使用多层泡沫层压体或结构体。此外，也可在覆盖物，例如椅垫覆盖物、椅背覆盖物、扶手覆盖物、沙发覆盖物、沙发垫覆盖物、躺椅垫覆盖物、躺椅覆盖物、长沙发椅垫覆盖物、长沙发椅覆盖物、卧铺垫覆盖物、卧铺覆盖物、墙壁覆盖物和建筑覆盖物中使用多层泡沫层压体和结构体。
一些实施方案包括所公开的多层泡沫结构体的第一层和选自实心硬木板、工程木地板、层压木地板、乙烯基地砖、陶瓷地砖、搪瓷地砖、石头地砖、石英地砖、水泥地砖和混凝土地砖中的第二层。如上所述，优选第二层可施加到多层泡沫结构体的非-再循环的层的一侧(即，表面)上。在这些层压体中，第一层可借助化学键、机械方式或其组合，连接到相邻面板或砖上。相邻层压体层也可通过任何其他方式固定到彼此上，其中包括利用具有相反电磁电荷的材料之间的吸引力，或在均具有主要疏水特征或主要亲水特征的两种材料之间存在的吸引力。
所公开的多层泡沫体固定到地板(尤其是实心硬木板、工程木地板和层压木地板)上的常见方法可以是借助压敏粘合剂层，所述压敏粘合剂层可布置在泡沫体表面和/或板表面的至少一部分上。优选地，粘合剂层可布置在多层泡沫结构体的非-再循环的层的表面上，可使用本领域已知的任何压敏粘合剂。这种压敏粘合剂的实例是丙烯酸类聚合物，聚氨酯类，热塑性弹性体，嵌段共聚物，聚烯烃类，硅氧烷类，橡胶基粘合剂，丙烯酸乙基己酯和丙烯酸的共聚物，丙烯酸乙酯和丙烯酸的共聚物，丙烯酸类粘合剂和橡胶基粘合剂的共混物，和前述的组合。
固定到地板(尤其是实心硬木板、工程木地板和层压木地板)上的多层泡沫体起到若干目的。所述泡沫体可减少反射的声压水平，当板受到冲击时，例如当靴子或高跟鞋在板上行走时。所述泡沫体也可充当在面板和底层地板之间的水蒸气阻挡层，且可在多个板当中辅助提供更加均匀的铺设，因为在底层地板上的任何不均匀度、隆起物或尖状物(例如，突出的钉头)将被泡沫体缓冲。这些地板和砖常常安装在家庭旅馆、办公室建筑物和其他商业建筑物中。
本发明的另一个实施方案提供一种地板系统，其包括地板面层、底层地板层、和一层或多层衬底层，其中至少一层衬底层含有置于底层地板层和地板面层之间的所公开的多层泡沫结构体。优选地，底层地板层和地板面层可施加到多层泡沫结构体的非-再循环的层的一侧/表面上。在这一系统中，泡沫层可以或可以没有连接到相邻层上，所述相邻层包括地板底层或地板面层。当连接所公开系统中的任何层时，可借助化学键、机械方式或其组合进行连接。相邻层也可通过任何其他方式固定到彼此上，其中包括利用具有相反电磁电荷的材料之间的吸引力，或在均具有主要的疏水特征或主要的亲水特征的两种材料之间存在的吸引力。若连接任何层，则连接的常见方法可以是使用单组分的聚氨酯粘合剂、双组分的聚氨酯粘合剂、单组分的丙烯酸类粘合剂或双组分的丙烯酸类粘合剂。可在家庭旅馆、办公室建筑物和商业建筑物中，在安装系统过程中施加粘合剂。在这一系统内的泡沫体起到若干目的。所述泡沫体可减少所反射的声压水平，当地板面层受到冲击时，例如当靴子或高跟鞋在面板上行走时。所述泡沫体也可充当在面板和底层地板之间的水蒸气阻挡层，且可在多个板当中辅助提供更加均匀的铺设，因为在底层地板上的任何不均匀度、隆起物或尖状物(例如，突出的钉头)将被泡沫体缓冲。对于其中地板面层由通过水泥浆连接的陶瓷地砖、搪瓷地砖、石头地砖、石英地砖、水泥地砖和混凝土地砖组成和其中连接地板系统内的所有层的情况，通过缓冲该系统内各层的变化的热膨胀和收缩，所述泡沫体可辅助降低水泥浆断裂。
为了满足任何上述应用要求，可对本发明公开内容所公开的结构体进行各种辅助工艺，其中包括且不限于、压花、电晕或等离子体处理、表面糙化、表面光滑化、穿孔或微穿孔、切片、削片、削磨、层铺、粘结和钻孔。
实施例
实施例原材料
以下表1提供用于以下实施例的各种组分明细表和说明。
表1
实施例薄膜转化方法
下表2提供实施例1-3的配方。
在泡沫结构体制备方法各个阶段的实施例图像存在于图4-10中。
本申请在正文和图中公开几个数值范围。所公开数值范围固有地支持在公开数值范围之内任一范围或值，包括该端点、即使精密范围限制未在说明书中逐字的说明，因为本申请的公开内容可以在该公开数值范围各处实施。
列出上述说明，使得本领域技术人员能制造并使用本发明，并在具体的应用及其要求的上下文中提供。对优选实施方案的各种改性对本领域技术人员来说是容易显而易见的和在没有脱离本发明的精神和范围情况下，本文中定义的一般原理可应用到其他实施方案和应用上。因此，本发明并不打算被限制到所示的实施方案上，而是符合与本文公开的原理和特征一致的最宽范围。最后，在本申请中提到的专利和专利公布文件的全部公开内容在本文中通过参考引入。

Claims (28)

1.一种形成多层结构体的方法，包括：
将聚烯烃泡沫体破碎、将破碎的泡沫体聚集、和将聚集的泡沫体造粒以形成再循环、交联的聚烯烃泡沫材料；和
共挤出：
第一层，其包含：
聚丙烯、聚乙烯或聚丙烯与聚乙烯的组合；
第一化学发泡剂；和
在第一层一侧上的第二层，第二层包含:
2.5-25wt.％再循环、交联的聚烯烃泡沫材料；
75-97.5wt.％聚丙烯、聚乙烯或聚丙烯与聚乙烯的组合；和
第二化学发泡剂。
2.权利要求1的方法，其中再循环、交联的聚烯烃泡沫材料的颗粒具有3-7毫米的宽度。
3.权利要求1的方法，进一步包括将再循环、交联的聚烯烃泡沫材料的颗粒机械粉碎。
4.权利要求3的方法，其中机械粉碎的再循环、交联的聚烯烃泡沫材料的颗粒具有0.2-2毫米的宽度。
5.权利要求1的方法，进一步包括共挤出在背向第一层的第二层一侧上的第三层，第三层包含：
聚丙烯或聚乙烯；和
第三化学发泡剂。
6.权利要求5的方法，其中第一层和第三层基本上不含有再循环的聚烯烃材料。
7.权利要求1的方法，其中第一层包含聚丙烯，其在230℃的熔体流动指数为0.1-25克/10分钟。
8.权利要求1的方法，其中第一层包含聚乙烯，其在190℃的熔体流动指数为0.1-25克/10分钟。
9.权利要求5的方法，其中第一、第二和第三层包含交联剂。
10.权利要求5的方法，其中第一、第二和第三化学发泡剂是偶氮二甲酰胺。
11.权利要求5的方法，其中第一层和第三层包含聚丙烯和聚乙烯。
12.一种形成多层泡沫结构体的方法，包括：
将聚烯烃泡沫体破碎、将破碎的泡沫体聚集、和将聚集的泡沫体造粒以形成再循环、交联的聚烯烃泡沫材料；
共挤出：
第一层，其包含：
聚丙烯或聚乙烯；和
第一化学发泡剂；和
在第一层一侧上的第二层，第二层包含:
2.5-25wt.％再循环、交联的聚烯烃泡沫材料；
75-97.5wt.％聚丙烯、聚乙烯或聚丙烯与聚乙烯的组合；和
第二化学发泡剂；
将共挤出的层采用电离辐射照射；和
使经照射的、共挤出层发泡。
13.权利要求12的方法，进一步包含共挤出在背向第一层的第二层一侧上的第三层，第三层包含：
聚丙烯或聚乙烯；和
第三化学发泡剂。
14.权利要求13的方法，其中第一层和第三层基本上不含有再循环的聚烯烃材料。
15.权利要求12的方法，其中再循环、交联的聚烯烃泡沫材料的颗粒具有3-7毫米的宽度。
16.权利要求12的方法，进一步包括将再循环、交联的聚烯烃泡沫材料的颗粒机械粉碎。
17.权利要求6的方法，其中机械粉碎再循环、交联的聚烯烃泡沫材料的颗粒具有0.2-2毫米的宽度。
18.权利要求12的方法，其中该电离辐射选自α射线、β(电子)射线、x-射线、γ射线、和中子。
19.权利要求12的方法，其中将共挤出的结构体照射至多单独的4次。
20.权利要求19的方法，其中该电离辐射是加速电压为200-1500kV的电子束。
21.权利要求20方法，其中吸收的电子束剂量是10-500kGy。
22.权利要求12的方法，其中该电离辐射将挤出的结构体交联至20-75％的交联度。
23.权利要求12的方法，其中发泡包括采用熔盐加热经照射的结构体。
24.权利要求12的方法，其中该多层泡沫结构体的密度为20-250kg/m3。
25.权利要求12的方法，其中该多层泡沫结构体的平均闭孔尺寸为0.05-1.0毫米。
26.权利要求12的方法，其中该多层泡沫结构体的厚度为0.2-50毫米。
27.权利要求12的方法，其中第一层的平均表面粗糙度小于80μm。
28.权利要求13的方法，其中第一层和第三层包含聚丙烯和聚乙烯。
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