CN111356730B - 泡沫组合物和包括包含其固化产物的泡沫层的泡沫带 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及泡沫组合物和包括包含其固化产物的泡沫层的泡沫带。

Description

泡沫组合物和包括包含其固化产物的泡沫层的泡沫带
技术领域
本说明书要求于2017年11月17日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0154106号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
本发明涉及泡沫组合物和包括包含其固化产物的泡沫层的泡沫带。
背景技术
为了通过联接车辆用构件来制造车身，已经使用了在构件之间放置和层合泡沫带的方法。
近来，随着车身的重量趋于减轻，已经积极地进行对在能够通过具有拥有小厚度和低密度的泡沫层的泡沫带减轻车身的重量的同时能够实现优异的耐冲击性的泡沫带的研究。
为了满足近来的技术趋势，已经出现了使用基于苯乙烯的橡胶例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物或苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物的方法。然而，所述方法的问题在于，由于使用具有相对高的密度的基于苯乙烯的橡胶，因此车身的重量减轻性能和耐冲击性略有不足。
因此，需要对在能够减轻车身的重量的同时耐冲击性优异的泡沫带进行研究。
[现有技术文献]
[专利文献]
韩国专利申请特许公开第10-2014-0133630号
发明内容
技术问题
本发明致力于提供泡沫组合物和包括包含其固化产物的泡沫层的泡沫带。
然而，本发明要解决的问题不限于前述问题，并且本领域技术人员从以下描述中可以清楚地理解未提及的其他问题。
技术方案
本发明的一个示例性实施方案提供了泡沫组合物，其包含：烯烃树脂，所述烯烃树脂具有0.7g/cm3至0.9g/cm3的密度、-30℃或更低的玻璃化转变温度和50℃至125℃的熔点；以及中空微球。
本发明的另一个示例性实施方案提供了泡沫带，其包括包含泡沫组合物的固化产物的泡沫层。
有益效果
根据本发明的一个示例性实施方案的泡沫带的耐寒性优异。
根据本发明的一个示例性实施方案的泡沫带的耐久性优异。
当根据本发明的一个示例性实施方案的泡沫带用于粘接汽车用构件时，可以实现汽车车身的重量减轻。
具体实施方式
在本说明书中，当一个部分“包括”一个构成要素时，除非另外具体描述，否则这并不意指排除另外的构成要素，而是意指还可以包括另外的构成要素。
在本说明书中，术语“单体聚合单元”可以意指其中单体通过经历聚合反应形成聚合物的骨架例如主链或侧链的形式。
在本说明书中，单位“重量份”可以意指各个组分之间的重量比。
在本说明书中，术语“(甲基)丙烯酸酯”可以意指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
在本说明书中，术语“单体”可以意指用于形成聚合物的单元体，并且可以意指由相同的重复单元组成的预聚物。
在本说明书中，任意构件的厚度可以通过借助于测厚仪测量相应构件的截面来测量。
在本说明书中，术语“烷基”可以意指包括其中在官能团中不存在不饱和键的碳链结构的那些，并且可以意指包括具有1至20个碳原子的直链或支化的碳链结构的那些。
在本说明书中，术语“环烷基”可以意指包括其中在官能团中不存在不饱和键的碳环结构的那些，并且可以意指包括具有2至20个碳原子的单环或多环的那些。
在本说明书中，术语“玻璃化转变温度(Tg)”可以为通过使用差示扫描量热仪(DSC，Q-1000，TA Instrument)在-70℃至150℃的温度范围内以10℃/分钟的加热速率加热相应的试样并测量温度而确定为DSC曲线的中点的值。
在本说明书中，术语“重均分子量”可以测量为如通过凝胶渗透色谱法(GPC)确定的转化为聚苯乙烯的值。
本发明人确定，在如相关技术中的方法中制造在泡沫层中包含由基于苯乙烯的嵌段共聚物(例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯或苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯)组成的基于苯乙烯的橡胶的泡沫带的情况下存在问题。具体地，本发明人确定，由于基于苯乙烯的橡胶的高密度特性，因此当将泡沫带应用于汽车用构件时，相关技术中的方法不适合于车身的重量减轻。作为减轻所述问题的刻苦努力的结果，本发明人完成了本发明。
具体地，本发明人确定，当通过使用低密度烯烃树脂代替基于苯乙烯的橡胶来制备泡沫带时，泡沫带具有优异的耐久性并且具有高的粘合强度和拉伸强度，并且可以减轻车身的重量，从而完成了本发明。
在下文中，将更详细地描述本说明书。
本发明的一个示例性实施方案提供了泡沫组合物，其包含：烯烃树脂，所述烯烃树脂具有0.7g/cm3至0.9g/cm3的密度、-30℃或更低的玻璃化转变温度和50℃至125℃的熔点；以及中空微球。
根据本发明的一个示例性实施方案的泡沫组合物可以包含烯烃树脂，具体地，具有上述范围内的密度和玻璃化转变温度的烯烃树脂，从而确保包括通过使用烯烃树脂制备的泡沫层的泡沫带的耐久性，并同时实现待粘附的构件的重量的减轻。
此外，泡沫组合物可以包含烯烃树脂，从而提供由于与如下所述的泡沫带的粘合剂层中包含的丙烯酸类共聚物的优异的物理和化学粘结强度而具有高的粘合强度和拉伸强度的泡沫带。
在本说明书中，烯烃树脂可以为其中包含双键的烯烃单元体的双键可以转化为单键并包含在聚合单元中以形成链的烯烃树脂。
根据本发明的一个示例性实施方案，烯烃树脂的密度可以为0.7g/cm3至0.9g/cm3、0.7g/cm3至0.85g/cm3、0.8g/cm3至0.9g/cm3、0.85g/cm3至0.9g/cm3、或0.87g/cm3至0.89g/cm3。
此外，烯烃树脂的密度可以意指烯烃树脂相对于其体积的质量，并且可以根据ASTM D1505标准测量。
当应用于汽车用构件时，包括通过使用包含所述密度范围内的烯烃树脂的泡沫组合物制备的泡沫层的泡沫带可以实现车身的重量减轻。
具体地，当烯烃树脂的密度小于上述范围时，泡沫带的耐久性劣化，使得可能出现泡沫带的强度降低的问题，而当烯烃树脂的密度大于上述范围时，可能出现无法确保泡沫带的足够的粘合强度的问题。
根据本发明的一个示例性实施方案，烯烃树脂的玻璃化转变温度可以为-30℃或更低，具体地，-100℃至-30℃、-100℃至-40℃、-100℃至-50℃、-70℃至-30℃、-70℃至-40℃、-70℃至-50℃、-60℃至-30℃、-60℃至-40℃、-55℃至-45℃、或-60℃至-50℃。
通过使用包含上述玻璃化转变温度范围内的烯烃树脂的泡沫组合物制备的泡沫层可以实现柔软的物理特性并且可以改善泡沫带的弯曲性。
具体地，当烯烃树脂的温度范围小于玻璃化转变温度范围时，可能出现以下将描述的泡沫带的可冲压性的问题，而当烯烃树脂的温度范围大于玻璃化转变温度范围时，没有实现泡沫层的柔软的物理特性，使得可能难以实现待粘附的构件的重量的减轻。
根据本发明的一个示例性实施方案，烯烃树脂的熔点(Tm)可以为50℃至125℃、50℃至100℃、50℃至91℃、50℃至80℃、50℃至70℃、55℃至125℃、55℃至100℃、55℃至80℃、或55℃至70℃。
在烯烃树脂的上述熔点范围内，可以提供在耐热性优异的同时具有高的拉伸强度和粘合强度的泡沫带。具体地，在烯烃树脂的上述熔点范围内，具有的优点在于，可以使由泡沫带的热引起的损坏最小化，并且可以使泡沫带容易地附接至甚至具有诸如弯曲表面的形式的各种构件。
根据本发明的一个示例性实施方案，泡沫组合物包含中空微球。
泡沫组合物可以包含中空微球，从而当使泡沫组合物固化时在泡沫带中包括的泡沫层中形成气泡，因此，可以赋予泡沫带以柔性和耐冲击性。
根据本发明的一个示例性实施方案，中空微球可以为中空聚合物微球。
在本说明书中，术语“中空”意指其内部为空的形式，术语“微球”可以意指微小尺寸的球形颗粒。在这种情况下，“球形”并不意指几何上完美的球体的形状，并且可以意指通常被认为是球体形状的形状。此外，其内部为空的形式意指不包含液体或固体组分，并且可以包含视觉上未察觉的气体组分。
此外，由于中空聚合物微球是低密度聚合物组合物并且具有低比重，因此具有这样的优点：可以减轻重量，加工是容易的，并且由于以相对小的含量引入中空聚合物微球，因此可以降低生产成本。
根据本发明的一个示例性实施方案，中空微球的颗粒尺寸可以为30μm至200μm、30μm至85μm、55μm至200μm、或55μm至85μm。
在中空微球的颗粒尺寸范围内，中空微球可以适当地分散在泡沫组合物中，并且可以实现包含泡沫组合物的固化产物的泡沫层的耐冲击性和柔性。
在本说明书中，中空微球的颗粒尺寸可以意指根据由AkzoNobel Co.,Ltd提供的技术公报第8b号提出的标准测量的中空微球的颗粒直径。
根据本发明的一个示例性实施方案，中空微球的密度可以为0.01g/cm3至0.05g/cm3、0.01g/cm3至0.04g/cm3、0.03g/cm3至0.05g/cm3、或0.03g/cm3至0.04g/cm3。
当包含上述密度范围内的中空微球时，泡沫组合物可以防止中空微球散开，并且可以使中空微球适当地分散在泡沫层中。
在本说明书中，中空微球的密度可以意指根据由AkzoNobel Co.,Ltd提供的技术公报第26号提出的标准测量的中空微球的每单位体积的质量。
根据本发明的一个示例性实施方案，相对于100重量份的烯烃树脂，中空微球的含量可以为1重量份至10重量份、1重量份至5重量份、2重量份至10重量份、或2重量份至5重量份。
当包含上述含量范围内的中空微球时，可以将泡沫组合物制备成容易收缩并且具有高耐久性的泡沫层。具体地，当包含上述含量范围内的中空微球时，由于中空微球可以均匀地分散在泡沫组合物中，因此可以将泡沫层以高粘结强度与如下所述的粘合剂层层合。
根据本发明的一个示例性实施方案，烯烃树脂可以包括未改性的聚烯烃和硅烷改性的聚烯烃中的至少一者。
具体地，当烯烃树脂包括硅烷改性的聚烯烃时，泡沫组合物可以与以下将描述的粘合剂组合物中的丙烯酸类共聚物化学键合以防止泡沫带的泡沫层和粘合剂层分离，并且可以通过丙烯酸类共聚物来促进泡沫组合物中的交联键。
此外，当烯烃树脂包括未改性的聚烯烃时，在使泡沫组合物固化时，泡沫组合物可以与以下将描述的粘合剂组合物中的丙烯酸类共聚物化学键合以防止泡沫带的泡沫层和粘合剂层分离，并且在使泡沫组合物固化时可以促进泡沫层中的组分之间的交联键。
具体地，当烯烃树脂包括未改性的聚烯烃时，在通过照射电子束使泡沫组合物固化时，泡沫组合物可以与以下将描述的粘合剂组合物中的丙烯酸类共聚物化学键合，并且在通过照射电子束使泡沫组合物固化时可以促进泡沫层中的组分之间的交联键。
根据本发明的一个示例性实施方案，未改性的聚烯烃可以意指在烯烃单元体的聚合期间未键合有除烯烃单元体之外的单独的官能团。
此外，硅烷改性的聚烯烃可以意指这样的硅烷改性的聚烯烃：其中在使烯烃单元体聚合成聚烯烃时，键合有包含硅烷的官能团，或者聚合的聚烯烃中取代有或添加有包含硅烷的官能团。
根据本发明的一个示例性实施方案，硅烷改性的聚烯烃可以为其中源自不饱和硅烷化合物的聚合单元与未改性的聚烯烃接枝聚合的硅烷改性的聚烯烃。
具体地，硅烷改性的聚烯烃可以意指其中源自不饱和硅烷化合物的聚合单元与未改性的聚烯烃中包含的烯烃聚合单元的一侧处的主链接枝聚合的硅烷改性的聚烯烃。即，硅烷改性的聚烯烃可以包含改性成源自不饱和硅烷化合物的聚合单元的烯烃聚合单元。
即，改性的聚烯烃可以为这样的改性的聚烯烃：其中未改性的聚烯烃中包含的烯烃聚合单元的一侧处的碳自由基可以与源自不饱和硅烷化合物的硅自由基化学键合，具体地，自由基键合。
根据本发明的一个示例性实施方案，硅烷改性的聚烯烃可以为通过使未改性的聚烯烃和不饱和硅烷化合物与自由基引发剂反应而制备的硅烷改性的聚烯烃。具体地，硅烷改性的聚烯烃可以为通过使用包含未改性的聚烯烃、不饱和硅烷化合物和自由基引发剂的硅烷改性的组合物制备的硅烷改性的聚烯烃。更具体地，硅烷改性的聚烯烃可以为通过使硅烷改性的组合物反应并挤出而制备的硅烷改性的聚烯烃。
即，硅烷改性的聚烯烃可以为通过在硅烷改性的组合物中产生高温和高压气氛以引起硅烷改性的组合物中的反应并将通过反应制备的硅烷改性的组合物挤出而获得的硅烷改性的聚烯烃。
根据本发明的一个示例性实施方案，硅烷改性的聚烯烃可以通过使如上所述的单独的硅烷改性的组合物反应并挤出而单独制备，并将其引入泡沫组合物中。
此外，硅烷改性的聚烯烃可以通过将不饱和硅烷化合物和自由基引发剂引入包含未改性的聚烯烃的泡沫组合物中并使不饱和硅烷化合物和自由基引发剂与泡沫组合物反应来制备，并且可以具体地通过使不饱和硅烷化合物、自由基引发剂和泡沫组合物反应并挤出来制备。
根据本发明的一个示例性实施方案，自由基引发剂可以诱导未改性的聚烯烃和不饱和硅烷化合物中的每一者以形成自由基，并且其中形成自由基的未改性的聚烯烃和不饱和硅烷化合物可以彼此化学键合以制备硅烷改性的聚烯烃。
根据本发明的一个示例性实施方案，不饱和硅烷化合物可以包括以下中的至少一者：乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三丙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三丁氧基硅烷、乙烯基三戊氧基硅烷、乙烯基三苯氧基硅烷和乙烯基三乙酰氧基硅烷。然而，不饱和硅烷化合物不限于此，并且可以没有限制地使用，只要不饱和硅烷化合物是可以引起未改性的聚烯烃的硅烷改性并且包含硅烷的化合物即可。
根据本发明的一个示例性实施方案，自由基引发剂可以包括以下中的至少一者：叔丁基枯基过氧化物、二叔丁基过氧化物、二枯基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(t-过氧基)己烷、氢过氧化枯烯、二异丙基苯氢过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(氢过氧基)己烷、叔丁基氢过氧化物、双-3,5,5-三甲基己酰基过氧化物、过氧化辛酰基、过氧化苯甲酰、邻甲基过氧化苯甲酰、过氧化2,4-二氯苯甲酰、叔丁基过氧基异丁酸酯、叔丁基过氧基乙酸酯、叔丁基过氧基-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧基新戊酸酯、叔丁基过氧基辛酸酯、叔丁基过氧基异丙基碳酸酯、叔丁基过氧基苯甲酸酯、二叔丁基过氧基邻苯二甲酸酯、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧基)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰基过氧基)己炔、甲基乙基酮过氧化物、环己酮过氧化物、过氧化月桂酰、偶氮二异丁腈和偶氮二(2,4-二甲基戊腈)。然而，自由基引发剂不限于此，并且可以自由地选自本领域已知的自由基引发剂，只要自由基引发剂可以在未改性的聚烯烃和不饱和硅烷化合物中形成自由基即可。
根据本发明的一个示例性实施方案，相对于100重量份的未改性的聚烯烃，不饱和硅烷化合物的含量可以为1重量份至10重量份、1重量份至6重量份、2重量份至10重量份、或2重量份至6重量份。
同时，当通过使单独的硅烷改性的组合物反应并挤出来制备硅烷改性的聚烯烃时，不饱和硅烷化合物的含量可以意指相对于硅烷改性的组合物的含量。
此外，当通过将不饱和硅烷化合物和自由基引发剂引入包含未改性的聚烯烃的泡沫组合物中并使不饱和硅烷化合物和自由基引发剂与泡沫组合物反应来制备硅烷改性的聚烯烃时，不饱和硅烷化合物的含量可以意指相对于泡沫组合物的含量。
在不饱和硅烷化合物的上述含量范围内，通过充分确保泡沫组合物中包含的硅烷改性的聚烯烃与粘合剂层中的丙烯酸类共聚物的相容性，可以提高与粘合剂层的粘结强度。此外，在不饱和硅烷化合物的上述含量范围内，通过使未改性的聚烯烃充分改性可以确保泡沫层的耐久性。
根据本发明的一个示例性实施方案，相对于100重量份的未改性的聚烯烃，自由基引发剂的含量可以为0.01重量份至1重量份、0.01重量份至0.2重量份、0.02重量份至1重量份、或0.02重量份至0.2重量份。
同时，当通过使单独的硅烷改性的组合物反应并挤出来制备硅烷改性的聚烯烃时，自由基引发剂的含量可以意指相对于硅烷改性的组合物的含量。
此外，当通过将不饱和硅烷化合物和自由基引发剂引入包含未改性的聚烯烃的泡沫组合物中并使不饱和硅烷化合物和自由基引发剂与泡沫组合物反应来制备硅烷改性的聚烯烃时，自由基引发剂的含量可以意指相对于泡沫组合物的含量。
在自由基引发剂的上述含量范围内，充分产生可以与未改性的聚烯烃键合的聚合单元，具体地，源自不饱和硅烷化合物的聚合单元，使得可以用不饱和硅烷化合物对未改性的聚烯烃进行充分地改性，并且可以确保硅烷改性的聚烯烃的化学稳定性。
根据本发明的一个示例性实施方案，未改性的聚烯烃可以包括超低密度聚乙烯(ULDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、茂金属聚乙烯、烯烃嵌段共聚物和基于聚烯烃的弹性体中的至少一者。
具体地，未改性的聚烯烃可以包括作为注册商标LUCENE的商品名的LC 168、LC175、LC 565、LC 875、LC 100、LC 160、LC 161、LC 170、LC 180、LC 670、LC 180和LF 100(全部由LG Chem制造)中的至少一者。然而，未改性的聚烯烃并不总是限于此，并且可以包括可通过本领域通常已知的制造商例如Mitsui Chemicals,Inc.和The Dow Chemical Company商购的低密度聚烯烃弹性体。
在本说明书中，超低密度聚乙烯可以意指如根据ASTM D792标准测量的密度为约0.86g/cm3至0.915g/cm3的聚乙烯，低密度聚乙烯可以意指如根据ASTM D792标准测量的密度为约0.916g/cm3至0.935g/cm3的聚乙烯。
此外，在本说明书中，术语“弹性体”可以意指具有通过施加外力被拉伸并且当移除外力时恢复至原始长度的特性的聚合物。
根据本发明的一个示例性实施方案，泡沫组合物还可以包含着色剂。通过包含着色剂，可以根据最终制造的制品的特性适当地调节包括通过使用泡沫组合物制备的泡沫层的多层粘合带的颜色。
根据本发明的一个示例性实施方案，在着色剂中，可以使用一种或更多种颜料、染料、或其混合物。
根据本发明的一个示例性实施方案，着色剂可以包括选自炭黑、铁氧化物、钛氧化物、铬氧化物和苯胺黑的一者或更多者作为黑色颜料。此外，着色剂可以为作为有机染料的基于偶氮的染料、基于蒽醌的染料、基于偶氮的金属配合物染料、基于铬的染料、基于靛蓝的染料、或偶氮染料。此外，着色剂可以为作为有机颜料的基于偶氮的颜料、基于酞菁的颜料、基于色淀的颜料、基于硫靛的颜料、基于芘酮的颜料、基于喹吖啶酮的颜料、或基于喹酞酮的颜料。
根据本发明的一个示例性实施方案，着色剂可以为胭脂红6B(C.I.12490)；酞菁绿(C.I.74260)；酞菁蓝(C.I.74160)；苝黑(BASF K0084和K0086)；花青黑；雷奥诺尔黄(Lionol Yellow)(C.I.21090)；雷奥诺尔黄GRO(C.I.21090)；联苯胺黄4T-564D；维多利亚艳蓝(C.I.42595)；C.I.颜料红3、23、97、108、122、139、140、141、142、143、144、149、166、168、175、177、180、185、189、190、192、202、214、215、220、221、224、230、235、242、254、255、260、262、264和272；C.I.颜料绿7、36和58；C.I.颜料蓝15:1、15:3、15:4、15:6、16、22、28、36、60和64；C.I.颜料黄13、14、35、53、83、93、95、110、120、138、139、150、151、154、175、180、181、185、194和213；或C.I.颜料紫15、19、23、29、32和37。具体地，着色剂可以为具有铜作为中心金属的基于酞菁的配合物化合物或具有锌作为中心金属的基于酞菁的配合物化合物。然而，着色剂不限于此，作为着色剂，可以使用典型的颜料或染料。
本发明的另一个示例性实施方案提供了泡沫带。
具体地，本发明的一个示例性实施方案提供了包括包含泡沫组合物的固化产物的泡沫层的泡沫带。
根据本发明的一个示例性实施方案，泡沫层可以包含泡沫组合物的固化产物。
根据本发明的一个示例性实施方案，泡沫层可以通过使用泡沫组合物来制备，具体地，泡沫层可以通过使泡沫组合物固化来制备。更具体地，泡沫层可以通过将泡沫组合物挤出以将泡沫组合物加工成膜的形式，然后使加工的泡沫组合物固化来制备。
根据本发明的一个示例性实施方案，泡沫层可以通过将泡沫组合物在挤出机(具体地，双螺杆挤出机)中混合，将泡沫组合物挤出以将泡沫组合物加工成膜的形式，然后使加工的泡沫组合物固化来制备。在这种情况下，可以顺利地混合泡沫层中包含的聚烯烃树脂和中空微球，因此，中空微球可以适当地分散在泡沫层中。
根据本发明的一个示例性实施方案，泡沫带可以通过包括泡沫层来增强其耐久性，并且当将泡沫带应用于汽车用构件时，可以实现车身的重量减轻。
根据本发明的一个示例性实施方案，泡沫组合物的固化产物可以包含硅烷交联的聚烯烃。
根据本发明的一个示例性实施方案，硅烷交联的聚烯烃可以为其中一种硅烷改性的聚烯烃与另一种硅烷改性的聚烯烃交联的硅烷交联的聚烯烃。具体地，硅烷交联的聚烯烃可以为其中一种硅烷改性的聚烯烃的聚合单元中的硅与另一种硅烷改性的聚烯烃的聚合单元中的硅化学键合，具体地，与硅自由基键合的硅烷交联的聚烯烃。
根据本发明的一个示例性实施方案，泡沫层的密度可以为0.2g/cm3至0.9g/cm3、0.2g/cm3至0.8g/cm3、0.3g/cm3至0.9g/cm3、或0.3g/cm3至0.8g/cm3。
在泡沫层的密度范围内，在泡沫带的泡沫层的密度范围内，可以实现泡沫带的柔软的物理特性，可以确保耐冲击性，并且可以使附接有泡沫带的构件减轻其重量。
在本说明书中，泡沫层的密度可以通过本领域通常已知的密度测量方法来测量。
根据本发明的一个示例性实施方案，泡沫带还可以包括设置在泡沫层的至少一个表面上的粘合剂层。即，泡沫带还可以包括粘合剂层，并且粘合剂层可以设置在泡沫层的至少一个表面上。
根据本发明的一个示例性实施方案，泡沫带的密度可以为0.2g/cm3至0.9g/cm3、0.2g/cm3至0.8g/cm3、0.3g/cm3至0.9g/cm3、或0.3g/cm3至0.8g/cm3。当泡沫带的密度在上述范围内时，可以实现泡沫带的柔软的物理特性，可以确保耐冲击性，并且可以使附接有泡沫带的构件减轻其重量。
在本说明书中，泡沫带的密度可以通过本领域通常已知的密度测量方法来测量。
根据本发明的一个示例性实施方案，粘合剂层可以包含含有丙烯酸类共聚物和烯烃树脂的粘合剂组合物的固化产物。
根据本发明的一个示例性实施方案，粘合剂层可以通过使粘合剂组合物固化来制备。具体地，粘合剂层可以通过将粘合剂组合物挤出以将粘合剂组合物加工成膜的形式，然后使加工的粘合剂组合物固化来制备。
根据本发明的一个示例性实施方案，粘合剂层可以通过将粘合剂组合物在挤出机(具体地，双螺杆挤出机)中混合，将粘合剂组合物挤出以将粘合剂组合物加工成膜的形式，然后使加工的粘合剂组合物固化来制备。在这种情况下，可以顺利地混合粘合剂组合物中包含的丙烯酸类共聚物和烯烃树脂。
根据本发明的一个示例性实施方案，粘合剂层的烯烃树脂可以与上述烯烃树脂相同。
根据本发明的一个示例性实施方案，丙烯酸类共聚物意指本领域通常已知的热熔丙烯酸类树脂。即，当加热丙烯酸类共聚物时，丙烯酸类共聚物熔化，并且可以适当地分散在包含丙烯酸类共聚物的组合物中。
根据本发明的一个示例性实施方案，丙烯酸类共聚物可以包含含烷基的(甲基)丙烯酸酯单体聚合单元、含环烷基的(甲基)丙烯酸酯单体聚合单元和含极性官能团的单体聚合单元中的至少一者。
此外，丙烯酸类共聚物可以通过使含烷基的(甲基)丙烯酸酯单体、含环烷基的(甲基)丙烯酸酯单体和含极性官能团的单体中的至少一者聚合来制备。
根据本发明的一个示例性实施方案，含烷基的(甲基)丙烯酸酯单体可以为其中上述烷基与(甲基)丙烯酸酯单体键合的含烷基的(甲基)丙烯酸酯单体。
根据本发明的示例性实施方案，含烷基的(甲基)丙烯酸酯单体可以包括以下中的至少一者：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯和(甲基)丙烯酸异辛酯。
根据本发明的一个示例性实施方案，含环烷基的(甲基)丙烯酸酯单体可以为其中上述环烷基与(甲基)丙烯酸酯单体键合的含环烷基的(甲基)丙烯酸酯单体。
根据本发明的一个示例性实施方案，含环烷基的(甲基)丙烯酸酯单体可以包括以下中的至少一者：丙烯酸环己酯(CHA)、甲基丙烯酸环己酯(CHMA)、丙烯酸异冰片酯(IBOA)、甲基丙烯酸异冰片酯(IBOMA)、(甲基)丙烯酸异冰片基甲酯和3,3,5-三甲基环己基丙烯酸酯(TMCHA)。
根据本发明的一个示例性实施方案，含极性官能团的单体可以为键合有极性官能团的单体。
根据本发明的一个示例性实施方案，含极性官能团的单体可以包括含羟基的单体、含羧基的单体和含氮的单体中的至少一者。
根据本发明的一个示例性实施方案，含羟基的单体可以包括以下中的至少一者：(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸8-羟基辛酯、乙二醇(甲基)丙烯酸酯和丙二醇(甲基)丙烯酸酯。
根据本发明的一个示例性实施方案，含羧基的单体可以包括以下中的至少一者：丙烯酸、甲基丙烯酸、2-羧乙基丙烯酸、3-羧丙基丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙酸、3-(甲基)丙烯酰氧基丙酸、4-(甲基)丙烯酰氧基丁酸和丙烯酸二聚体。
根据本发明的一个示例性实施方案，含氮的单体可以包括(甲基)丙烯酸2-异氰酸根合乙酯、(甲基)丙烯酸3-异氰酸根合丙酯、(甲基)丙烯酸4-异氰酸根合丁酯和(甲基)丙烯酰胺中的至少一者。
根据本发明的一个示例性实施方案，丙烯酸类共聚物的玻璃化转变温度可以为-90℃至-20℃、-90℃至-30℃、-80℃至-20℃、或-80℃至-30℃。
在丙烯酸类共聚物的玻璃化转变温度范围内，可以确保通过使用粘合剂组合物制备的粘合剂层的柔软的物理特性，可以促进粘合剂层与泡沫层之间的化学结合，并且可以有效地防止泡沫层和粘合剂层的剥离。
根据本发明的一个示例性实施方案，丙烯酸类共聚物的重均分子量可以为50,000g/mol至700,000g/mol、50,000g/mol至600,000g/mol、100,000g/mol至700,000g/mol、或100,000g/mol至600,000g/mol。
在丙烯酸类共聚物的重均分子量范围内，可以将通过使用粘合剂组合物制备的粘合剂层有效地与泡沫层层合，并且可以将包括粘合剂层的泡沫带以优异的粘结强度附接至待粘附的构件。
根据本发明的一个示例性实施方案，相对于100重量份的丙烯酸类共聚物，粘合剂组合物中包含的烯烃树脂的含量可以为10重量份至60重量份、10重量份至50重量份、10重量份至45重量份、35重量份至60重量份、35重量份至50重量份、35重量份至45重量份、40重量份至60重量份、40重量份至50重量份、或40重量份至45重量份。
在包含上述含量范围内的烯烃树脂的粘合剂组合物中，可以同时实现包括通过使用粘合剂组合物制备的粘合剂层的泡沫带的高粘合强度和低密度特性。
根据本发明的一个示例性实施方案，粘合剂组合物还可以包含增粘剂。粘合剂组合物还可以包含增粘剂，从而提高相对于粘合剂层的泡沫层和/或待粘附的构件的粘合强度。
此外，增粘剂的类型没有特别限制，并且可以为选自本领域已知的一般的基于松香的增粘剂、基于萜烯的增粘剂、基于烃的增粘剂、基于酚的增粘剂和基于酮的增粘剂的一者或更多者。
根据本发明的一个示例性实施方案，相对于100重量份的丙烯酸类共聚物和烯烃树脂的总量，粘合剂组合物中包含的增粘剂的含量可以为5重量份至40重量份、5重量份至20重量份、5重量份至15重量份、7重量份至40重量份、7重量份至20重量份、7重量份至15重量份、9重量份至40重量份、9重量份至20重量份、或9重量份至15重量份。
还包含上述范围内的增粘剂的粘合剂组合物可以使提高包括通过使用粘合剂组合物制备的粘合剂层的泡沫带的粘合强度的效果最大化。
具体地，在增粘剂的上述含量范围内，可以将粘合剂层充分地粘结至泡沫层，从而确保泡沫带的耐久性并确保粘合剂层的耐久性。
根据本发明的一个示例性实施方案，泡沫带可以通过分别将粘合剂组合物和泡沫组合物加工成膜的形式，然后将膜层合来制备。
具体地，泡沫带可以通过如下来制备：使用单独的挤出机将粘合剂组合物和泡沫组合物中的每一者挤出以将粘合剂组合物和泡沫组合物分别加工成膜的形式，将膜顺序地堆叠，然后将膜压缩并层合，并通过照射电子束使膜固化。
根据本发明的一个示例性实施方案，电子束的剂量可以为40kGy至100kGy、40kGy至100kGy、50kGy至100kGy、或50kGy至60kGy。
根据本发明的一个示例性实施方案，粘合剂层与泡沫层的厚度比可以为1:1至1:10或1:2至1:5。
在粘合剂层与泡沫层的上述厚度比范围内，可以确保多层粘合带的高粘合强度，同时，可以实现重量减轻特性。
根据本发明的一个示例性实施方案，泡沫层的厚度可以为0.2mm至5mm、0.2mm至3mm、0.2mm至1.5mm、0.5mm至5mm、0.5mm至3mm、0.5mm至1.5mm、0.7mm至5mm、0.7mm至3mm、或0.7mm至1.5mm。
根据本发明的一个示例性实施方案，粘合剂层的厚度可以为0.02mm至0.5mm、0.02mm至0.3mm、0.02mm至0.15mm、0.05mm至0.5mm、0.05mm至0.3mm、0.05mm至0.15mm、0.07mm至0.5mm、0.07mm至0.3mm、或0.07mm至0.15mm。
此外，可以根据泡沫层的厚度适当地调节粘合剂层的厚度以表现出所述厚度比。
根据本发明的一个示例性实施方案，粘合剂组合物和/或泡沫组合物可以为无溶剂的。即，粘合剂组合物和/或泡沫组合物可以不包含单独的溶剂。
根据本发明的一个示例性实施方案，由于将粘合剂组合物和/或泡沫组合物引入单独的挤出机中并混合，因此可以在没有任何单独的溶剂的情况下将粘合剂组合物和/或泡沫组合物顺利地混合以分别形成泡沫层和粘合剂层。
根据本发明的一个示例性实施方案，粘合剂层和泡沫层可以彼此化学结合。
具体地，当泡沫组合物包含未改性的聚烯烃时，泡沫组合物中包含的未改性的聚烯烃和粘合剂组合物中包含的丙烯酸类共聚物可以通过照射电子束通过固化彼此化学键合。
根据本发明的一个示例性实施方案，当泡沫组合物包含硅烷改性的聚烯烃时，泡沫组合物中包含的硅烷改性的聚烯烃和粘合剂组合物中包含的丙烯酸类共聚物可以彼此化学键合，具体地，可以通过硅烷缩合反应彼此键合。
在这种情况下，粘合剂层和泡沫层并不总是需要电子束照射以彼此化学结合，而是可以在没有单独的电子束照射的情况下彼此化学结合。
发明实施方式
在下文中，将参照用于具体描述本发明的实施例详细地描述本发明。然而，根据本发明的实施例可以被修改成各种形式，并且不应解释为将本发明的范围限于以下将描述的实施例。提供本说明书的实施例以向本领域普通技术人员更完整地说明本发明。
[制备例1]-硅烷改性的聚烯烃的制备
通过使相对于100重量份的具有0.87g/cm3的密度、约-55℃的玻璃化转变温度和约50℃的熔点的聚烯烃弹性体的约4重量份的乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)和约0.1重量份的基于过氧化物的自由基引发剂反应并挤出来制备硅烷改性的聚烯烃。根据制备例1的硅烷改性的聚烯烃的密度、玻璃化转变温度和熔点分别为0.88g/cm3、约-54℃和约51℃。
[制备例2]-硅烷改性的聚烯烃的制备
以与制备例1中相同的方式制备硅烷改性的聚烯烃，不同之处在于使用具有0.89g/cm3的密度、约-45℃的玻璃化转变温度和约91℃的熔点的聚烯烃弹性体代替制备例1中使用的聚烯烃弹性体。根据制备例2的硅烷改性的聚烯烃的密度、玻璃化转变温度和熔点分别为0.90g/cm3、约-46℃和约92℃。
[制备例3]-硅烷改性的聚烯烃的制备
以与制备例1中相同的方式制备硅烷改性的聚烯烃，不同之处在于使用具有0.93g/cm3的密度、约-25℃的玻璃化转变温度和约130℃的熔点的线性聚乙烯代替制备例1中使用的聚烯烃弹性体。根据制备例3的硅烷改性的聚烯烃的密度、玻璃化转变温度和熔点分别为0.94g/cm3、约-47℃和约93℃。
[实施例1]-泡沫带的制备
制备相对于100重量份的根据制备例1的硅烷改性的聚烯烃包含约4.5重量份的中空微球(Expancel 950DE 120，AkzoNobel Co.,Ltd.)的泡沫组合物。
此外，制备包含作为丙烯酸类树脂的其中丙烯酸2-乙基己酯和丙烯酸共聚的丙烯酸类共聚物、作为聚烯烃树脂的制备例1中使用的聚烯烃弹性体、和增粘剂(regalites1000，Eastman Chemical Company)的粘合剂组合物。
相对于100重量份的丙烯酸类共聚物，粘合剂组合物中包含的聚烯烃树脂的含量为约42.85重量份，相对于100重量份的丙烯酸类共聚物和烯烃树脂的总量，增粘剂的含量为约10重量份。
通过使粘合剂组合物反应并使用双螺杆挤出机将其挤出至约0.1mm的厚度来形成膜形式的粘合剂层，通过使泡沫组合物反应并使用双螺杆挤出机将其挤出至约1mm的厚度来形成膜形式的泡沫层。
通过压缩粘合剂层和泡沫层，制备其中顺序地设置有粘合剂层、泡沫层和粘合剂层的密度为约0.5g/cm3的泡沫带。
[实施例2]-泡沫带的制备
以与实施例1中相同的方式形成膜形式的粘合剂层和膜形式的泡沫层，不同之处在于在粘合剂组合物的制备期间，使用根据制备例1的硅烷改性的聚烯烃代替制备例1中使用的聚烯烃弹性体作为聚烯烃树脂。
通过压缩粘合剂层和泡沫层并用剂量为60kGy的电子束照射层，制备其中顺序地设置有粘合剂层、泡沫层和粘合剂层的密度为约0.5g/cm3的泡沫带。
[实施例3]-泡沫带的制备
以与实施例1中相同的方式形成膜形式的泡沫层，不同之处在于在泡沫组合物的制备期间，使用根据制备例2的硅烷改性的聚烯烃代替根据制备例1的硅烷改性的聚烯烃。
以与实施例1中相同的方式形成膜形式的粘合剂层，不同之处在于在粘合剂组合物的制备期间，使用根据制备例2的硅烷改性的聚烯烃代替制备例1中使用的聚烯烃弹性体作为聚烯烃树脂。
通过压缩粘合剂层和泡沫层并用剂量为60kGy的电子束照射层，制备其中顺序地设置有粘合剂层、泡沫层和粘合剂层的密度为约0.5g/cm3的泡沫带。
[实施例4]-泡沫带的制备
以与实施例1中相同的方式形成膜形式的泡沫层，不同之处在于在泡沫组合物的制备期间，使用制备例1中使用的聚烯烃弹性体代替根据制备例1的硅烷改性的聚烯烃。
以与实施例1中相同的方式形成膜形式的粘合剂层，不同之处在于在粘合剂组合物的制备期间，使用根据制备例1的硅烷改性的聚烯烃代替制备例1中使用的聚烯烃弹性体作为聚烯烃树脂。
通过压缩粘合剂层和泡沫层并用剂量为60kGy的电子束照射层，制备其中顺序地设置有粘合剂层、泡沫层和粘合剂层的密度为约0.5g/cm3的泡沫带。
[比较例1]-泡沫带的制备
以与实施例1中相同的方式形成膜形式的泡沫层和膜形式的粘合剂层，不同之处在于在泡沫组合物的制备期间，使用苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯橡胶(vector 4111，由TRSC/Dexco制造)代替根据制备例1的硅烷改性的聚烯烃。
通过压缩粘合剂层和泡沫层并用剂量为60kGy的电子束照射层，制备其中顺序地设置有粘合剂层、泡沫层和粘合剂层的密度为约0.5g/cm3的泡沫带。
[比较例2]-泡沫带的制备
以与实施例1中相同的方式形成膜形式的泡沫层，不同之处在于在泡沫组合物的制备期间，使用根据制备例3的硅烷改性的聚烯烃代替根据制备例1的硅烷改性的聚烯烃。
以与实施例1中相同的方式形成膜形式的粘合剂层，不同之处在于在粘合剂组合物的制备期间，使用根据制备例3的硅烷改性的聚烯烃代替制备例1中使用的聚烯烃弹性体作为聚烯烃树脂。
通过压缩粘合剂层和泡沫层并用剂量为60kGy的电子束照射层，制备其中顺序地设置有粘合剂层、泡沫层和粘合剂层的密度为约0.5g/cm3的泡沫带。
交联度的测量
通过诸如以下方程式1的方法测量根据实施例1至4以及比较例1和2的泡沫带的交联度。
[方程式1]
交联度(重量％)＝(C-B)/A×100
在方程式1中，
A为被切成5cm×5cm的尺寸的根据实施例1至4以及比较例1和2的每个泡沫带样品的重量，并且测量为包含其中引入有样品的二甲苯溶剂的由聚乙烯材料形成的瓶的重量与仅包含二甲苯溶剂的由聚乙烯材料形成的瓶的重量之差。
B意指切成14cm×14cm的尺寸的#200铁网的重量，以及
C意指在将样品用铁网过滤，然后将残留有样品的残留物的铁网在110℃的恒温条件下干燥2小时之后测量的重量。
剥离强度的测量
在将根据实施例1至4以及比较例1和2的泡沫带各自堆叠在厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上之后，通过将堆叠的泡沫带的另一表面附接至用带条抛光的具有2.5cm的宽度×11cm的长度的不锈钢基底来制备用于测量剥离强度的样品。
将样品在25℃和50RH％的恒温恒湿条件下储存24小时。此外，通过使用Instron测量机，在25℃和50RH％的恒温恒湿条件下以300mm/分钟的剥离速率和90°的剥离角测量样品的剥离强度。
拉伸强度和断裂伸长率的测量
通过将根据实施例1至4以及比较例1和2的每个泡沫带切割成在其中间部分具有0.635mm的宽度的狗骨形来制备作为用于测量拉伸强度和断裂伸长率的样品的样品。
在将样品的端部固定在Instron测量机中之后，以300mm/分钟的拉伸速率拉动样品以测量样品断裂时的强度作为拉伸强度，并通过样品断裂时拉伸的长度测量断裂伸长率(％)。
下表1示出了评估根据实施例1至4以及比较例1和2的物理特性的结果。
[表1]
Figure GDA0002491752600000201
根据表1，可以确定实施例1至4中的泡沫带具有足以实现耐冲击性的交联度。此外，可以确定实施例1至4中的泡沫带具有优异的粘合特性，具体地，高剥离强度、拉伸强度和断裂伸长率。
相比之下，可以确定在包括通过使用包含基于苯乙烯的橡胶而不包含烯烃树脂的泡沫组合物制备的泡沫层的比较例1中的泡沫带的情况下，在交联度方面，与实施例没有大的差异，但剥离强度、拉伸强度和断裂伸长率比实施例中的剥离强度、拉伸强度和断裂伸长率小得多。此外，可以确定即使在比较例2中的泡沫带(其包括通过使用包含通过使用具有0.93g/cm3的密度、约-25℃的玻璃化转变温度和约130℃的熔点的线性聚乙烯制备的硅烷改性的聚烯烃的泡沫组合物制备的泡沫层)的情况下，在交联度方面，与实施例没有大的差异，但剥离强度、拉伸强度和断裂伸长率比实施例中的剥离强度、拉伸强度和断裂伸长率小得多。
因此，可以看出根据本发明的泡沫组合物可以包含其中调节密度、玻璃化转变温度和熔点的聚烯烃树脂，从而实现在实现重量减轻特性的同时具有优异的粘合特性的泡沫带。

Claims (13)

1.一种泡沫组合物，包含：
烯烃树脂，所述烯烃树脂具有0.7g/cm3或更大且0.9g/cm3或更小的密度、-30℃或更低的玻璃化转变温度和50℃至100℃的熔点；以及
中空微球，
其中所述中空微球的密度为0.01g/cm3至0.05g/cm3，
其中相对于100重量份的所述烯烃树脂，所述中空微球的含量为1重量份或更大且10重量份或更小。
2.根据权利要求1所述的泡沫组合物，其中所述烯烃树脂包括未改性的聚烯烃和硅烷改性的聚烯烃中的至少一者。
3.根据权利要求2所述的泡沫组合物，其中所述硅烷改性的聚烯烃通过将所述未改性的聚烯烃与源自不饱和硅烷化合物的聚合单元接枝聚合而获得。
4.根据权利要求2所述的泡沫组合物，其中所述未改性的聚烯烃包括以下中的至少一者：超低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯、烯烃嵌段共聚物和基于聚烯烃的弹性体。
5.根据权利要求3所述的泡沫组合物，其中所述不饱和硅烷化合物包括以下中的至少一者：乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三丙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三丁氧基硅烷、乙烯基三戊氧基硅烷、乙烯基三苯氧基硅烷和乙烯基三乙酰氧基硅烷。
6.一种泡沫带，包括包含根据权利要求1所述的泡沫组合物的固化产物的泡沫层。
7.根据权利要求6所述的泡沫带，还包括：
设置在所述泡沫层的至少一个表面上的粘合剂层。
8.根据权利要求7所述的泡沫带，其中所述粘合剂层包含粘合剂组合物的固化产物，所述粘合剂组合物包含丙烯酸类共聚物和烯烃树脂。
9.根据权利要求8所述的泡沫带，其中相对于100重量份的所述丙烯酸类共聚物，所述粘合剂组合物中包含的烯烃树脂的含量为10重量份或更大且60重量份或更小。
10.根据权利要求8所述的泡沫带，其中所述粘合剂组合物还包含增粘剂。
11.根据权利要求10所述的泡沫带，其中相对于100重量份的所述丙烯酸类共聚物和所述粘合剂组合物中包含的烯烃树脂的总量，所述增粘剂的含量为5重量份或更大且40重量份或更小。
12.根据权利要求7所述的泡沫带，其中所述粘合剂层与所述泡沫层的厚度比为1:1至1:10。
13.根据权利要求6所述的泡沫带，其中所述泡沫层的厚度为0.2mm或更大且5mm或更小。
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