CN114765983A

CN114765983A - 具有大芯孔的交联聚烯烃发泡体

Info

Publication number: CN114765983A
Application number: CN202080081508.2A
Authority: CN
Inventors: 志村圭吾; G·格雷
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2019-11-28
Filing date: 2020-11-25
Publication date: 2022-07-19
Also published as: WO2021108615A1; EP4065363A1; WO2021108608A1; AU2020394440A1; JP2023503983A; EP4065363A4

Abstract

本发明涉及一种闭孔交联聚烯烃发泡体片，其包括：彼此相对的第一表面区域和第二表面区域，以及位于所述第一表面区域和第二表面区域之间的中间区域，其中所述中间区域所具有的凝胶含量比第一表面区域和第二表面区域的平均凝胶含量更低，从而在向所述闭孔交联发泡体片施加劈裂力时能获得在中间区域内的受控的撕裂传播。例如，所述中间区域的凝胶含量相对于第一表面区域和第二表面区域的平均凝胶含量之比为约75％或更小，并且所述中间区域的平均泡孔尺寸相对于第一表面区域和第二表面区域的平均泡孔尺寸之比为约125％或更大。

Description

具有大芯孔的交联聚烯烃发泡体

优先权

本申请要求2019年11月28日提交的美国专利申请No.16/699,062和16/699,063的优先权，将这些申请的全部内容引入本文以供参考。

背景

本发明总体涉及聚烯烃发泡体，更具体地涉及具有高恢复性能和可劈裂的大芯孔的聚烯烃发泡体及其制造方法，其中此发泡体例如在作为单个发泡体片(在劈裂之前)和在被劈裂成两个发泡体片之后的情况下都具有多种改进的结构和机械性能。

制造聚烯烃发泡体的常规方法包括挤出包含热塑性树脂、发泡剂和添加剂的发泡性片材。在使发泡性片材在烘箱中在发泡剂的活化温度下进行发泡之前，发泡性片材可以经由辐照进行交联，例如使此片材从电子束辐照器经过。如在现有技术中所实施的那样，电子束辐照器用于将足够剂量的电子输送到发泡性片材的每个侧面，由此使得这些电子一直从发泡性片材的材料穿过，并从另一个侧面出来，同时提供在发泡性片材内的均匀交联水平。随着电子从发泡性片材穿过，它们将能量赋予给此材料，形成在聚合物线材之间的交联，从而增强在发泡性片材的整个厚度内的粘合性。

例如，在常规方法中，可以使发泡性片材从电子束辐照器通过，使得第一侧面首先暴露于辐照下。辐照器用于输送足够剂量的电子，使得电子从第一侧面经过和穿过发泡性片材，并从对侧、即第二侧面出来，但是电子在穿过所述片材时损失一些能量，并与聚合物材料发生相互作用以使聚合物材料交联。这意味着交联水平和进而凝胶含量将在第一侧面表面区域中是高的，并在穿过发泡性片材的厚度到达第二侧面的表面区域的过程中逐步降低，这产生交联梯度。为了补偿且在发泡性片材的整个厚度内产生均匀的交联水平和凝胶含量，随后使片材再次从电子束辐照器通过，但使得第二侧面暴露于相同的辐照水平，从而平衡在发泡体厚度内的剂量并达到在发泡体内的均匀交联水平，包括在发泡性片材的中间区域内，在这里交联水平发生重叠。

按照这种方法辐照的发泡性片材在烘箱中进行发泡之后，会具有在材料厚度内的均匀交联度，包括同时在两个表面区域中以及在这两个表面区域之间的中间区域中，并具有均匀的泡孔尺寸。通常，希望在发泡体内具有均匀的交联以及均匀的泡孔尺寸，否则可能在发泡体内形成弱点，这导致此发泡体不适合用于各种应用中，并导致在可能影响发泡体性能的其它特性方面的不适当之处。

但是，专利公开号US20030082364A1公开了具有可变交联的发泡体材料，其中此发泡体的一个侧面要经受比另一侧面更高的辐照剂量。这种发泡体将具有：具有较高交联量和较小泡孔尺寸的第一侧面区域，以及具有较低交联量和较大泡孔尺寸的第二侧面区域。此文献公开了与具有均匀交联的发泡材料相比，在一个侧面上的较高交联量允许此发泡材料可以与更宽范围的材料组合使用。此文献公开了具有可变交联量的发泡材料可以在材料内具有两个不同的交联水平，或在材料内具有交联梯度，由此允许控制多种性能，例如在模塑期间的耐热性(允许使用具有较高熔融温度的塑料)，在最终产品中的改进的压缩变定性能，以及最终产品的改进的高温性能。另外，此文献公开了也可以在通过辐照等方式发泡之后进行第二次交联。这允许获得具有较低密度的发泡体片，且不会损失在最终应用加工(例如低压模塑、夹物模压、压塑等)期间所需的耐热性。

虽然在US20030082364A1中公开了一些可用的可变交联方法和益处，但是这些方法仅仅包括制造具有不同交联水平的两个区域(例如上侧和下侧)和梯度(例如，从一个侧面到另一个侧面的交联水平是逐渐从高到低或者从低到高)的发泡体。换句话说，仅仅知晓具有两个不同凝胶含量的两个区域的发泡体，或仅仅具有凝胶含量梯度的发泡体。请注意，每个这些实例所得的发泡体具有从发泡体的一个侧面到另一侧面的不对称的交联水平、凝胶含量和泡孔尺寸。

虽然这些可变交联的发泡体和常规发泡体(具有均匀的交联)是本领域已知的，但是仍然十分需要具有在上述方法中无法单独获得的额外性能的发泡体。

例如，一些最终用途要求单个发泡体片，可以按照受控的均匀方式将其劈裂开，由此获得两个发泡体片。当试图劈开或撕开由任何现有技术方法制得的发泡体片时，撕裂不会在发泡体的芯部或中间区域内一致地传播，而是在一个侧面上或在另一个侧面上传播，这导致仅仅一部分或一大块的发泡体被分开。例如，在双面发泡带的情况下，当从墙壁或其它基材表面去除被粘附的物品时，整个发泡体片可以从墙壁表面脱离，从物品表面脱离，或更经常随机地撕开，这导致不均匀的发泡体部分保留在墙壁和物品上。在最差的情况下，一部分的基材或物品也会受损和脱离。

此外，对于发泡体、例如受益于开孔表面结构的声学发泡体而言，用于将单个发泡体片转变成两个发泡体片的常规方法涉及用刀片切削发泡体片，而不是以物理方式脱离或撕裂，例如参见专利申请EP0286571B1。纵向切割发泡体会例如导致均匀的开孔表面轮廓，且厚度的变化极小，所以通常是在工业中有利的。例如，文献EP0286571B1教导了对闭孔聚氨酯泡沫板进行切削，由此形成具有相同尺寸的两个板，其各自具有一个高密度、小泡孔结构的表面，和各自具有一个低密度、大泡孔结构的表面，其中大泡孔结构经过切削以产生大开孔。但是，即使这种切削的发泡体也不总是显示足够的声学性能和足以满足工业需求的其它性能，包括但不限于粘合性能、保水性能、防滑性能等等。

其它已知的劈开发泡体片结构体的方法涉及将发泡体的每个侧面层压到结构层，然后拉开，例如参见专利公开GB738494A。在此文献中，将两个韧性的非橡胶材料片材粘合到一个海绵橡胶层的任一个侧面上，沿着海绵橡胶的厚度纵向劈开以得到两个片材，每个片材具有固定于海绵橡胶层的一个面上的韧性非橡胶背衬片，所述海绵橡胶层的暴露表面具有表面孔，此表面孔的尺寸大于在海绵橡胶层的厚度内的那些孔的尺寸。但是，不总是需要在每个脱离的发泡体片上附加层合的背衬层，因为这会影响产品的总体性能，限制设计和应用的自由，并且需要额外的工艺步骤和材料费用。

因此，仍然需要改进的发泡体结构及其制造方法以解决现有技术的许多问题。这种发泡体应当具有针对发泡体具体应用的独特规格而设计的合适特性。

概述

此概述用于介绍各种概念的选择，这些概念将在下文中进一步详述。此概述既不用于确认本发明主题的关键或基本特征，也不用于限制本发明主题的范围。

本发明涉及闭孔交联聚烯烃发泡体片，用于劈裂闭孔交联聚烯烃片材的方法；以及劈裂的交联聚烯烃发泡体，其具有闭孔表皮侧面和开孔劈裂侧面。

一方面，闭孔交联聚烯烃发泡体片包括：彼此相对的第一表面区域和第二表面区域，以及位于所述第一表面区域和第二表面区域之间的中间区域，其中所述中间区域的凝胶含量相对于第一表面区域和第二表面区域的平均凝胶含量之比为约75％或更小，并且所述中间区域的平均泡孔尺寸相对于第一表面区域和第二表面区域的平均泡孔尺寸之比为约125％或更大。

另一方面，闭孔交联聚烯烃发泡体片包括：彼此相对的第一表面区域和第二表面区域，以及位于所述第一表面区域和第二表面区域之间的中间区域，其中所述中间区域所具有的凝胶含量比第一表面区域和第二表面区域的平均凝胶含量更低，从而在向所述闭孔交联聚烯烃发泡体片施加劈裂力时能获得在中间区域内的受控的撕裂传播。

另一方面，用于制造劈裂的交联聚烯烃发泡体片的方法包括：制造交联聚烯烃发泡体片，其具有彼此相对的第一表面区域和第二表面区域，以及位于所述第一表面区域和第二表面区域之间的中间区域，其中所述中间区域所具有的凝胶含量比第一表面区域和第二表面区域的平均凝胶含量更低，并且所述中间区域所具有的平均泡孔尺寸比所述第一表面区域和第二表面区域的平均泡孔尺寸更大；并向所述交联的发泡体片施加劈裂力以使得在中间区域内经历受控的撕裂传播，直到交联聚烯烃发泡体片的第一侧面和交联聚烯烃发泡体片的第二侧面被分开以获得两个劈裂的聚烯烃发泡体片。

另一方面，劈裂的交联聚烯烃发泡体片包括：具有闭孔表面的表皮侧面；和具有开孔表面的劈裂侧面，所述开孔表面具有约150μm至约550μm的峰高度。

附图简述

图1是根据本发明的发泡性片材的示意性透视图。

图2是在图1所示的发泡性片材进行发泡之后得到的发泡体片的示意性透视图。

图3是在图2中所示的发泡体片的示意性的侧面横截面视图。

图4是图2-3所示的发泡体片在附着于基材的一侧上和进行劈裂时的示意性侧视图。

图5A和5B是图2-3所示的发泡体片分别在劈裂期间和在劈裂之后的示意性侧视图。

图6是在图2-3中所示的本发明发泡体片进行示例性劈裂操作的示意性流程图。

图7A-7C是本发明发泡体片的凝胶比率随着发泡体密度而变化的图表。

图8A-8C是本发明发泡体片的泡孔尺寸比率随着发泡体密度而变化的图表。

图9A-9C是本发明发泡体片的50％压缩变定随着发泡体密度而变化的图表。

图10是根据本发明的劈裂力强度检测装置的示意性流程图。

图11A-11C是本发明发泡体片的劈裂力强度随着发泡体密度而变化的图表。

图12A-12C是本发明发泡体片的T型剥离强度随着发泡体密度而变化的图表。

图13是本发明发泡体片的凹陷深度恢复性能的图表。

图14是本发明劈裂的发泡体片的峰高度随着发泡体密度而变化的图表。

图15是本发明劈裂的发泡体片的表面粗糙度随着发泡体密度而变化的图表。

图16A是本发明劈裂的发泡体片的动态摩擦系数随着发泡体密度而变化的图表。

图16B是本发明劈裂的发泡体片的静态摩擦系数随着发泡体密度而变化的图表。

图17是本发明劈裂的发泡体片的平均声衰减(声传送)随着发泡体基重而变化的图表。

图18是本发明劈裂的发泡体片的增加的水质量(表面保水性能)随着发泡体密度而变化的图表。

图19是本发明劈裂的发泡体片的剥离强度随着检测表面类型而变化的图表。

详细描述

本文公开改进的聚烯烃发泡体组合物及其制造方法，其中所述发泡体在作为单个发泡体片和在被劈裂成两个发泡体片时都例如具有多种改进的结构和机械性能。在一个非限定性实例中，发泡体包括中间区域，其设计为在施加阈值劈裂力时允许受控的劈裂撕裂传播，使得发泡体的第一侧面和第二侧面按照一致且均匀的方式仅仅经由中间区域而彼此分开，并且在该区域之外的发泡体中没有不利的撕裂。本文还公开用于在不需要切削的情况下劈裂发泡体的方法。

图1是发泡性片材10的透视图，其具有：第一侧面A，第二侧面B，位于侧面A和B之间的中间区域12，位于中间区域12和侧面A之间的表面区域14A，以及位于中间区域12和侧面B之间的表面区域14B。另外参照片材的挤出方向，显示发泡性片材10的加工方向MD(即长度维度)、横向TD(即宽度维度)和Z方向ZD(即厚度维度)。发泡性片材可以根据本领域已知的各种常规方法而制备，包括挤出工艺，并且可以包含一种或多种树脂、发泡剂和合适的添加剂。

适用于发泡性片材中的聚合物或树脂包括但不限于：低密度聚乙烯(LDPE)，线型低密度聚乙烯(LLDPE)；中密度聚乙烯(MDPE)；高密度聚乙烯(HDPE)；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)；聚丙烯(PP)；乙烯-丙烯-二烯单体共聚物(EPDM)，热塑性烯烃(TPO)，热塑性弹性体(TPE)，以及橡胶。可以选择单种树脂用于发泡性片材，和可以使用两种或更多种树脂的共混物。合适的发泡剂可以例如包括偶氮二甲酰胺(ADCA)。

与用于辐照发泡性片材的常规方法相比，本发明采用新型的受控深度交联技术，使得发泡性片材10的每个侧面A和B在根据发泡性片材10的材料和有效厚度而设定的较低能量下进行辐照。在这种情况下，沿着相反方向进入每个侧面的那些电子在损失能量和在该发泡性片材内停止移动之前穿透在发泡性片材的中间区域12中重叠的厚度，而不是从另一个侧面表面出来。高能电子在材料内移动特定距离之后的减慢和最终消失可以称为这些电子的实际范围。调整从每个侧面穿透发泡性片材10的那些电子的实际范围，进而使得这些电子在损失其能量之前经历在中间区域12内的最小宽度或受控宽度的重叠区域，这导致在发泡性片材10中的限定的中间区域12具有比发泡性片材10的其它区域更低的交联度，所述其它区域例如是表面区域14A和14B。另外，中间区域12的位置和特性，包括其凝胶含量、位置和宽度，可以通过调整变量而严密控制，所述变量例如是材料类型、有效厚度、电压、剂量、线速度和电子束宽度。

例如，为了确定最佳的辐照条件，可以调整电子束辐照器来改变其电压(kV)和电流(mA)以影响剂量(Mrads)，例如在发泡性片材10的有效厚度(ET)及其材料类型的基础上进行。ET是通过用发泡性片材的实际厚度(密耳)乘以材料的密度(g/cm³)计算得到。可由本领域技术人员调整的其它变量是从电子束辐照机经过的发泡性片材10的线速度(m/min)，以及电子的扫描束宽度(in)。例如，如果增加线速度，则可以使剂量(Mrad)保持恒定且同时必须相应地调整电流(mA)。

参见图2，在使用上述新型受控深度交联技术对发泡性片材10进行辐照之后，发泡性片材10的中间区域12具有比表面区域14A和14B更低的交联度，然后可以使发泡性片材10在发泡剂的活化温度或更高的温度下进行发泡。在发泡工艺期间，发泡性片材10将沿着每个TD、MD和Z方向膨胀，由此制得发泡体10A(例如发泡的片材)。发泡体10A在其中间区域12中的凝胶含量将比区域14A和14B的凝胶含量更低，并将进一步具有对称的泡孔尺寸结构，其中在中间区域12中具有较大的泡孔，并且在表面区域14A和14B中具有成比例变小的泡孔，如下文所详述。重要的是，此结构是在发泡体10A的单片内实现的，并不需要其它发泡体的层压或共挤出操作或其它后加工步骤。

图3是图2所示发泡体10A的横截面，显示在发泡后在中间区域12中具有较大的泡孔结构，这是由于在使用新型受控深度交联方法后在该区域内具有较低的交联度(和较低的凝胶含量)。泡孔的形成可以例如受到在材料内在发泡剂周围的聚合物的交联度的影响，由此限制在发泡过程中气体从发泡剂膨胀。如果在整个发泡性片材内的交联度是均匀的，并且在发泡过程中的发泡剂的活化是均匀的，则泡孔通常根据交联度而在材料内膨胀达到相似的受限尺寸。但是，当使用本文所述的受控深度交联技术时，发泡体10A的中间区域12的凝胶含量和泡孔尺寸可以受到严密控制并具有针对表面区域14A和14B的特定规格，包括所需的性能特性。本发明方法使得不仅能对于发泡体10A的单片控制这些规格和所需的性能，而且能对于在通过按受控撕裂传播的方式劈裂发泡体之后制得的每个发泡体片控制这些规格和所需的性能。

例如，对于通过本文所述方法制得的发泡体10A单片，此发泡体可以具有约90％或更小的凝胶比率，优选为约75％或更小，更优选为约50％或更小。凝胶比率是通过用中间区域12的凝胶含量与表面区域14A和14B的总平均凝胶含量比较来计算，进一步如本申请的实施例1中所述。或者，凝胶比率可以为约15％至约90％，优选为约15％至约75％，更优选为约15％至约50％。当凝胶比率比约15％更低时，发泡体由于泡孔壁破裂而开始鼓泡，由此形成较大的鼓起的泡孔。

也可以调整中间区域12的厚度以适应发泡体应用的要求，但是此厚度通常占发泡体总厚度的约1/3至约2/3。

通过本文所述方法制得的发泡体10A单片的泡孔尺寸比率可以通过用在中间区域12之间的泡孔尺寸差异除以表面区域14A和14B的总平均值来计算，进一步如本发明实施例2中所述。泡孔尺寸比率可以为约125％或更大，优选为约200％至约400％，更优选为约250％至约400％。

根据本发明方法制得的发泡体的合适密度可以为约1.5pcf至约20pcf，优选为约1.5pcf至约15pcf，更优选为约2pcf至约10pcf。

另外，通过设定上述凝胶比率和泡孔尺寸比率，可以使得发泡体10A具有适合宽范围应用的所需性能。例如，根据本发明方法制得的发泡体可以具有小于约10％的50％压缩变定，优选为约3％至约10％，更优选为约4％至约9％，这是无法用标准方法辐照的发泡体实现的。

通过本发明方法制得的发泡体10A也可以具有相对于标准发泡体而言改进的凹陷深度恢复性能，包括甚至在发泡体进行后交联以改进其耐热性之后具有与标准发泡体相比改进的恢复程度为约55％至约80％，以及与标准发泡体相比改进的恢复程度为约35％至约65％，如本发明实施例7中所详述。根据试验标准VDA237-101-2测得，发泡体10A的凹陷深度可以例如在0小时的时候是其初始厚度的约35％至约45％，并且在168小时后是其初始厚度的约4％至约6％。另外，在对聚烯烃发泡体片进行后交联以使得在中间区域中的凝胶含量为约50％或更大之后，根据试验标准VDA237-101-2测得，发泡体10A的凹陷深度恢复程度可以在0小时的时候是其初始厚度的约50％至约55％，并且在168小时后是其初始厚度的约5％至约10％。

在另一个实例中，可以根据辐照和发泡性片材10的状况使得在中间区域12中的交联度或凝胶含量比表面区域14A和14B更低，由此在向发泡体片10A施加阈值劈裂力时能沿着发泡体10A的中间区域12进行受控的劈裂撕裂传播。阈值劈裂力可以根据最终应用的需要来确定，例如，将交联度调整到足够高以满足发泡带用途的保持强度，同时也足够低以使沿着中间区域12并在该区域内发生均匀的劈裂撕裂传播，且不会损害发泡体10A所粘附的任何基材或物品。

图4显示发泡体片10A的实例，其侧面B附着于基材S上，同时用沿着Z方向或与该方向呈一定锐角的方式在侧面A上移动的几个示例性箭头表示劈裂力SF。在中间区域12被劈裂分开之后，产生新的开孔表面22A和22B，其中开孔表面22A位于闭孔表面A的对面，开孔表面22B位于闭孔表面B的对面。

也显示劈裂的撕裂传播线16，其在发泡体10A的劈裂过程中以受控方式处于中间区域12内，从而允许在例如由使用者施加阈值劈裂力SF时，发泡体10A的侧面A均匀地从侧面B剥离下来，最终从两半20A和20B制得两个单独的发泡体片。如上所述，可以设定和设计表面区域14A和14B和中间区域12的相对交联度以满足特定的应用需求，例如当在阈值劈裂力PF下拉开与侧面A结合的物品时避免损害基材S。相比之下，根据现有技术方法从发泡性片材10制得的发泡体，例如当通过沿着Z方向(ZD)施加劈裂力时进行纵向(MD)或横向(TD)劈裂时，将无法在材料内产生均匀的劈裂撕裂传播。相反，撕裂16将无规则地在中间区域12之外在材料内传播，和可以在发泡体10A的任一个侧面A或B的表面传播，此时，一大块的发泡体可以在整个侧面被剥除之前被撕裂下来。这对于希望从发泡体的一个侧面均匀地劈裂分开另一个侧面的一些发泡带应用而言是特别麻烦的，或对于希望从侧面B连续地剥离侧面A以从一个发泡体片形成两个发泡体片的方法而言是特别麻烦的。

图5A显示与图4所示相似的劈裂发泡体10A的概念，区别是其中发泡体10A的任一个侧面都未固定于基材上，使得发泡体10A可以被两个单独的彼此相反的劈裂力SF拉开，由此得到两个单独的发泡体20A’和20B’。在中间区域12被劈裂分开之后，产生新的开孔表面22A和22B，其中在发泡体20A’中的开孔表面22A位于闭孔表面A的对面，在发泡体20B’中的开孔表面22B位于闭孔表面B的对面。

发泡体10A的劈裂力强度是如本发明实施例4中所述根据劈裂力强度试验方法来检测，并可以设定为约5lbf至约35lbf，优选为约8lbf至约33lbf，更优选为约9lbf至约30lbf。本发明发泡体的劈裂力强度可以与具有相当密度的标准发泡体相比显著降低，降低幅度为约25％至约80％，优选为约30％至约70％，更优选为约40％至约60％。

发泡体10A的T型剥离强度是如本发明实施例5中所述根据T型剥离强度试验方法来检测，并可以设定为约1lbf至约5lbf，优选为约1.5lbf至约4lbf，更优选为约1.6lbf至约3.1lbf。本发明发泡体的T型剥离强度可以与具有相当密度的标准发泡体相比显著降低，降低幅度为约20％至约70％，优选为约30％至约60％，更优选为约40％至约50％。

图6是制造方法100的示意性流程图，显示如何连续地劈裂本发明的发泡体10A。在进料辊F中的发泡体10A可以进入沿着相反方向旋转的一对压辊N1、N2中，例如如图所示，N1沿着逆时针方向旋转，N2沿着顺时针方向旋转。通过沿着相反方向旋转，可以在机械上从发泡体10A的侧面A和B实现例如图5A所示的劈裂力SF，从而产生两个发泡体片20A’和20B’，它们可以按照需要在导辊的辅助下导出，并经由卷绕机W1和W2进行卷绕。根据此方法，不需要使用或保留任何切削装置，这是因为仅仅使用压辊N1、N2就能将发泡体10A劈分成两半。另外，在劈裂发泡体10A时的速率是足够快的，使得此操作能成为在线制造发泡体工艺本身的一部分。

本发明方法能实现有效的受控劈裂的撕裂传播，由此用于生产两个劈裂的发泡体20A’和20B’，其中每个劈裂的发泡体的平均标准厚度(average gauge)是未劈裂发泡体10A的初始总标准厚度的约30％至约70％，优选为约40％至约60％，更优选为约45％至约55％。另外，劈裂的发泡体20A’和20B’的各自质量也可以是未劈裂发泡体10A的初始总质量的约30％至约70％，优选为约40％至约60％，更优选为约45％至约55％。劈裂的发泡体20A’和20B’的各自密度也可以是未劈裂发泡体10A的初始总密度的约75％至约125％，优选为约85％至约115％，更优选为约90％至约110％，如下文在本发明实施例8中所详述。

另外，即使需要均匀对称的两半，本发明方法也可以达到标准厚度的最大变化率为约20％(理想值为50％)，质量的最大变化率为约10％(理想值为50％)，以及密度的最大变化率为约16％(理想值为100％)，如下文在本发明实施例8中所详述。本发明方法也可以达到标准厚度的最大平均变化率仅仅为约5％(理想值为50％)，质量的最大平均变化率为约2％(理想值为50％)，以及密度的最大平均变化率为约6％(理想值为100％)，如下文在本发明实施例8中所详述。

在劈裂分开之后，发泡体20A’和20B’也可以提供多种所需的性能。例如，除了凝胶含量、泡孔尺寸和可在表面22A和22B上产生的开孔结构之外，发泡体20A’和20B’还可以具有有利的物理特性以实现本文所述的额外性能优点。例如，表面22A和22B的峰高度可以为约150μm至约550μm，优选为约200μm至约500μm，并且可以在峰高度方面与标准发泡体的表皮(闭孔表面)相比增加约12倍，且与标准发泡体的切削表面(开孔表面)相比增加约4倍，如下文在本发明实施例9中所详述。表面22A和22B的表面粗糙度(Sa)可以为约70μm至约150μm，优选为约75μm至约140μm，更优选为约80μm至约135μm，并且可以在表面粗糙度方面与标准发泡体的表皮(闭孔表面)相比增加约6倍，和与标准发泡体的切削表面(开孔表面)相比增加约1.8倍，如下文在本发明实施例10中所详述。

劈裂的发泡体20A’和20B’也可以使得在表面22A和22B之间的摩擦系数(COF)，对于静态COF而言为约1.0lbf至约4.5lbf，优选为约1.5lbf至约4.0lbf，更优选为约1.8lbf至约3.5lbf；对于动态COF而言为约1.0lbf至约4.0lbf，优选为约1.5lbf至约3.5lbf，更优选为约1.5lbf至约3.0lbf。关于静态COF，其可以与标准发泡体表皮(闭孔表面)相比增加约4.1倍，且与标准发泡体的切削表面(开孔表面)相比增加约3.3倍；关于动态COF，其可以与标准发泡体的表皮(闭孔表面)相比增加约4.4倍，且与标准发泡体的切削表面(开孔表面)相比增加约3.7倍，如下文在本发明实施例11中所详述。

劈裂的发泡体20A’和20B’也可以使得经由表面22A和22B达到的平均声衰减为约5dB至约25dB，优选为约5dB至约20dB，更优选为约8dB至约17dB，这根据本发明实施例12中所述的声传播试验方法检测。本发明的劈裂的发泡体表面22A和22B将显示比具有相当基重的任何标准发泡体表皮表面更好的性能，并且对于约7g/sqft或更大的基重而言具有比任何标准发泡体的切削表面更好的性能。

劈裂的发泡体20A’和20B’也可以使得表面22A和22B的表面保水性能为0.010克至约0.050克，优选为约0.015克至约0.045克，更优选为约0.017克至约0.043克，这根据在本发明实施例13中所述的表面保水试验方法测得；并可以实现与标准发泡体的表皮表面相比改进约3.9倍，且与标准发泡体的切削表面相比改进约1.5倍。

劈裂的发泡体20A’和20B’也可以显示在表面22A和22B上的优异粘合性能，具有比标准发泡体的切削表面更好的粘合固定性能，和与标准发泡体的表皮表面相当的性能。例如，根据粘合性能试验方法测得，劈裂的发泡体表面的表皮剥离强度可以为约0.95N/mm或更大，优选为约1.00N/mm或更大，更优选为约1.10N/mm或更大，其结果如下文在本发明实施例14中所详述。

实验方法

表1所示的以下配料用于制备发泡性片材和发泡体以进行下文所述的实验和实施例。

表1

	EVA	PE	PP
				原料类型	(phr)	(phr)	(phr)
LDPE		100
				润滑剂		1.2
基于硫的AO		0.17
				润滑剂		0.5
催化剂		0.23
				发泡剂		AR

				EVA	100
润滑剂	0.8
				基于硫的AO	0.17
催化剂	1.2
				发泡剂	AR

				LLDPE			20.0
Cataloy PP			25.0
				h-PP			35.0
TPE			20.0
				交联促进剂			3.5
酚类AO			1.0
				热稳定剂			0.5
基于硫的AO			0.5
				发泡剂			AR

其中EVA是乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，PE是聚乙烯，PP是聚丙烯，LDPE是低密度聚乙烯，LLDPE是线型低密度聚乙烯，AO是抗氧化剂，h-PP是均聚物PP，TPE是热塑性弹性体，并且AR表示为达到本领域已知发泡体的目标密度“所需要的量”。

以表1所示的配料为基础制备发泡性片材的样品，并根据标准方法进行交联以获得在材料内均匀交联的对照品，和根据本发明的新型受控深度交联方法进行交联以使得在中间区域(即其“芯”区域)中的交联程度比在表面区域中的交联度更低，并且交联度逐渐变化。然后，使这些发泡性片材在发泡剂的活化温度下进行发泡，由此获得具有不同密度的发泡体样品并根据以下工序进行测试。

实施例1-凝胶比率

对于按照上述实验方法制得的发泡体的每个辐照样品，检测中间区域12或“芯”区域、表面A(表面区域14A)和表面B(表面区域14B)的凝胶含量。使用锋利的剃刀和垫片，将每个发泡体样品和对照品切削成具有相等厚度的三层，从而分成单独的外侧(A侧)、中间区域/芯以及外侧(B侧)的试样。如下所述检测经切削的发泡体样品和对照品的交联水平：准备宽度为12mm的样品，其内侧具有3个平槽，制成四个宽度为3mm的样条，然后切成合适长度以使样品的重量为0.047-0.053g。然后，将称量后的交联聚烯烃发泡体(A，单位为克)在120℃下在25mL的二甲苯中浸泡24小时。在24小时后，将内容物经由200目的金属丝网过滤，并在通风橱内静置至少12小时。随后，将样品与金属丝网一起在100℃的真空烘箱中在15inHG下放置4小时，从而使在金属丝网上的不溶物真空干燥。检测不溶物的干重(B，单位为克)，并按照下式计算交联水平：

交联水平(重量％)＝100x(B/A)。

A侧和B侧的结果进行平均以得到外侧的凝胶含量值，然后用所测得的芯区域的凝胶含量值除以外侧的凝胶含量平均值，得到芯与外侧之比。结果分别如下表2A、2B和2C以及相应的图7A、7B和7C所示。

表2A

表2B

表2C

如图7A、7B和7C所示，对照品的凝胶比率均为约100％，这表明在这些对照品内的交联水平和凝胶含量是均匀的。但是，受控深度交联样品的凝胶比率都显著低于对照品的凝胶比率。通过本发明方法达到的凝胶含量比率为约15％至约65％。

实施例2-泡孔尺寸比率

对于按照上述实验方法制得的发泡体的每个辐照样品，检测中间区域12或“芯”区域的泡孔尺寸，并与表面A(表面区域14A)和表面B(表面区域14B)的泡孔尺寸比较。用锋利的剃刀片垂直切割发泡体以确保切削的表面是未受损的。使用配备检测功能的显微镜(Keyance 3D显微镜VHX-6000)观察发泡体的每个区域的横截面。尤其是，在接近表面处，从A侧选择5个泡孔，并从B侧选择5个泡孔；然后沿着z-方向检测泡孔尺寸，并确定平均泡孔尺寸。另外，从芯区域选择10个泡孔，沿着z-方向检测，并确定平均值。最后，比较所述芯区域和表面区域在泡孔尺寸方面的差异，并表示为比率(用芯区域的值除以外侧区域的总平均值)。结果分别如下表3A、3B和3C以及相应的图8A、8B和8C所示。

表3A

表3B

表3C

如图8A、8B和8C所示，对照品的泡孔尺寸比率均为约100％，这表明在对照品内的泡孔尺寸水平是均匀的。但是，受控深度交联样品的泡孔尺寸比率都显著比对照品的泡孔尺寸比率更高，这表明在芯中的泡孔尺寸显著高于在表面区域中的泡孔尺寸。通过本发明方法达到的泡孔尺寸比率为约220％至约365％。

实施例3-50％压缩变定

对于按照上述实验方法制得的发泡体的每个辐照样品，根据ASTM D3575检测50％压缩变定。结果分别如下表4A、4B和4C以及相应的图9A、9B和9C所示。

表4A

表4B

表4C

PP发泡体	样品1	样品2	样品3	对照品1	对照品2
						密度(pcf)	2.6	2.8	2.4	2.1	4.2
50％压缩变定(％)	34.6	32.7	30	34.6	22.72
						平均值	34.6	32.7	30.0	34.6	22.7

如图9A、9B和9C所示，与标准对照发泡体相比，所有样品的50％压缩变定性能都得到改进。如图9C所示，50％压缩变定性能至少是与标准PP发泡体同样好或相当的，所以不需要牺牲性能。

另外，对于每个PE和EVA样品(如表4A和4B所示)，对于具有相同密度的每个对照品，分别基于图9A和9B的趋势数据，计算50％压缩变定，并在下表4D中进行比较。如表所示，与具有给定密度的对照品相比，每个PE和EVA样品的50％压缩变定减少(改进)，减少程度为约45％至约75％。

表4D

50％压缩变定的比较	样品(％)	对照品(％)	％减少
				PE-样品2	7.4	14.5	49％
PE-样品1	5.9	15.4	62％
				EVA-样品4	5.5	13	58％
EVA-样品3	4.1	15	73％
				EVA-样品2	3.8	15	75％
EVA-样品1	8.6	20	57％

实施例4-劈裂力强度

对于按照上述实验方法制得的发泡体的每个辐照样品，检测劈裂力强度。使用如图10所示的设备，按照下述劈裂力强度试验方法检测劈裂力强度。对每个发泡体样品的两个侧面都进行电晕处理，然后将强压敏粘合剂施涂到发泡体10A的两个侧面，由此将其转变成双面发泡带。然后将该发泡带切成2英寸x 1英寸的试样。保证定位夹具的不锈钢是干净的，将双面发泡带10A施加到小不锈钢板(图10所示的“S.S.小板”)上，即施加到不含狭缝的末端和施加到无凹痕的侧面上。然后，将所示小不锈钢板和发泡带的组合体置于定位夹具的2英寸宽的狭缝中，并将夹具的支柱布置在大不锈钢板(图10所示的“S.S.大板”)的末端处。将小板紧紧压到大板上，移走定位夹具。小不锈钢板和发泡带的组合体处于与大板末端相距1英寸的位置。使此发泡带固化24小时。然后，将大板滑入平台，将平台之下的支柱插入Instron仪器。使水平棒在小板的下方滑动，进入凹陷区域，并使垂直棒上升到缝隙中。Instron仪器的夹具将接头片夹紧在该棒末端，并按照伸长模式在40英寸/分钟下运行，由此检测发泡体片样品在加工方向(MD)和横向上的劈裂力，单位为磅。

结果分别如下表5A、5B和5C以及相应的图11A、11B和11C所示。

表5A

表5B

表5C

如图11A所示，与发泡体的密度无关，劈裂EVA发泡体样品所需的力显著低于劈裂对照品所需的力。如图11B所示，对于PE发泡体样品观察到相同的现象，尽管具有最低密度的对照品显示比具有显著更高密度的发泡体样品略低的劈裂力强度。参见图11C，PP发泡体样品具有比对照品更低的劈裂力强度，包括具有略低密度的对照品。这些结果表明，对于具有给定密度的发泡体而言，通过本发明的受控深度交联方法制得的发泡体样品将总是具有比对照发泡体更低的劈裂力强度。

另外，对于每个PP、PE和EVA样品(如表11A-11C所示)，对于具有相同密度的每个对照品，分别基于图9A和9B的趋势数据，计算劈裂力强度，并在下表5D中进行比较。如表所示，与具有给定密度的对照品相比，每个PP、PE和EVA样品的劈裂力强度减少(改进)，减少程度为约25％至约80％。

表5D

劈裂力强度的比较	样品(lb-f)	对照品(lb-f)	％减少
				PP-样品1	16.1	22.3	28％
PE-样品1	21	40	48％
				PE-样品2	21.2	40.2	47％
EVA-样品4	29.3	58	49％
				EVA-样品3	9.3	37.1	75％
EVA-样品2	10.3	37.1	72％
				EVA-样品1	11.8	34	65％

实施例5-T型剥离强度

对于按照上述实验方法制得的发泡体的每个辐照样品，检测T型剥离强度。检测T型剥离强度的试验方法如下所述进行。从每个发泡体样品切割1英寸x 6英寸的试样。在通过受控深度交联制备发泡体样品的情况下(在芯区域中具有大的泡孔尺寸)，以手动方式劈分成约1英寸的样品材料以将样品部分劈裂；或在对照品的情况下使用剃刀进行此操作。用Instron夹具夹住从部分劈裂得到的两端，Instron仪器按照伸长模式在10英寸/分钟下运行3英寸，由此检测将发泡体劈分成两半所需的最大力，单位为磅。观察到通过受控深度交联制得的发泡体样品在整个3英寸上一致且均匀地持续劈裂，而对照品在开始拉伸之后不久就不均匀地撕开。

结果分别如下表6A、6B和6C以及相应的图12A、12B和12C所示。

表6A

表6B

表6C

如图12A所示，EVA发泡体样品的T型剥离强度显著低于对照品，尤其是当发泡体的密度增加时。如图12B所示，对于PE发泡体样品观察到相同的现象，但是与具有显著更高密度的发泡体样品相比，密度最低的对照品显示略低的T型剥离强度。参见图12C，PP发泡体样品具有比对照品更低的T型剥离强度，包括具有略低密度的对照品。这些结果表明，对于具有给定密度的发泡体而言，通过本发明的受控深度交联方法制得的发泡体样品将总是具有比对照发泡体更低的T型剥离强度，并显示受控的撕裂传播，而这是对照发泡体无法达到的。

另外，对于每个PP、PE和EVA样品(如表12A-12C所示)，对于具有相同密度的每个对照品，分别基于图9A和9B的趋势数据，计算T型剥离强度，并在下表6D中进行比较。如表所示，与具有给定密度的对照品相比，每个PP、PE和EVA样品的T型剥离强度减少(改进)，减少程度为约25％至约70％。

表6D

T型剥离强度的比较	样品(lb-f)	对照品(lb-f)	％减少
				PP-样品1	2.7	3.6	25％
PE-样品1	2.3	5.1	54％
				PE-样品2	2.7	6.0	55％
EVA-样品4	3.1	10	69％
				EVA-样品3	1.7	3.2	47％
EVA-样品2	1.6	3.2	50％
				EVA-样品1	1.9	1.9	0％

实施例6-后交联：耐热性

对于按照上述实验方法制得的发泡体的每个辐照样品，检测耐热性。通过受控深度交联方法制得EVA发泡体样品，并通过使这些EVA发泡体样品进行发泡后辐照直到其芯区域具有至少50％的凝胶含量，由此制得后交联(后-XL)样品。这些样品都与具有相当密度的标准EVA对照发泡体进行比较，由此确定它们在热成型器中耐受21秒的极度加热的能力，其中使得发泡体的表面温度达到约225℃。结果如下表7所示。

表7

EVA对照发泡体显示发生表面降解的区域，这表明热量高于发泡体的最高加工温度。EVA发泡体样品(具有较低凝胶含量的芯)不仅具有表面降解，而且在整个表面上出现严重的鼓泡。鼓泡是由大泡孔的破裂引起的，多个泡孔合并成更大的泡孔，表现为在表面下鼓泡。EVA发泡体样品会出现这种情况，因为在芯区域中的凝胶少，并且过于脆弱以致不耐热。但是，后交联的(后-XL)EVA发泡体样品接收额外剂量的辐照，这增强了芯区域中的发泡体，并提高在芯区域中的凝胶含量，同时保持大泡孔结构。结果，此发泡体出人意料地不再鼓泡，而仅仅显示由于过度热量导致的表面降解，这更类似于标准EVA对照发泡体。因此，可以保持发泡体样品的受控撕裂传播和其它性能优点，且同时经由后交联向发泡体赋予耐热性特征。

实施例7-后交联：凹陷深度恢复性能

对于按照上述实验方法制得的发泡体的每个辐照样品，检测凹陷深度恢复性能。通过受控深度交联方法制得EVA发泡体样品，并使这些EVA发泡体样品进行发泡后辐照直到其芯区域具有至少50％的凝胶含量，由此制得后交联(后-XL)样品。这些样品都与具有相当密度的标准EVA对照发泡体进行比较，由此通过汽车试验标准VDA237-101-2检测它们在24、48和168小时后的凹陷深度恢复性能。结果如下表8A所示。

表8A

图13是表8所示的2kg凹陷深度恢复性能的图表。可见，EVA样品(包括后交联的EVA样品)显示比标准EVA对照发泡体更优异的凹陷深度恢复性能，而后交联样品仅仅比未交联的EVA样品略微降低。因此，通过本发明方法制得的发泡体样品即使在被赋予后交联优点之后，也能够大部分保持这些样品的机械和性能特性。

另外，在凹陷深度恢复的改进程度方面，对于EVA对照发泡体和EVA发泡体样品之间、以及对于EVA对照发泡体和EVA发泡体样品(+后-XL)之间进行比较，结果如下表8B所示。

表8B

从表8B可见，与对照品相比，EVA样品的凹陷深度恢复改进了约55％至约80％，而后交联EVA样品的凹陷深度恢复改进了约35％至约65％。

实施例8-劈裂的发泡体的标准厚度、质量和密度

对于通过受控深度交联按照上述实验方法制得的发泡体样品，检测其在被劈裂分开之前和之后的标准厚度(gauge)和质量，从而评价通过受控撕裂传播到发泡体的中间/芯区域而劈裂的发泡体样品(例如参见图4-6)在标准厚度、质量和密度计算值方面的一致性。使用校准天平检测质量，并使用校准千分尺检测标准厚度。

沿着加工方向，从发泡体片样品的中心按照1英寸的间隔切割得到10个4英寸x 4英寸的试样。检测标准厚度和质量，并用于计算每个试样的密度。然后，每个试样在受控的撕裂传播下劈裂成A侧和B侧。然后检测劈裂的发泡体样品的每个A侧和B侧的标准厚度和质量，并计算相应的密度。因为发泡体试样可能在劈裂力下出现一些形变，所以从劈裂发泡体的非形变区域进行标准厚度的检测。

沿着横向，横跨发泡体片样品的宽度按照均匀的间隔切割得到10个4英寸x 4英寸的试样；对于过窄以致无法得到10个试样的片材，则获取片材尺寸所允许的尽可能多的试样(对于8pcf PE发泡体样品获取7个试样，对于6.5pcf EVA发泡体样品获取8个试样)。从发泡体片的最边缘处获取第一个和最后一个试样。另外，按照与上文关于加工方向所述的相同方式，获取在劈裂之前和之后的发泡体的标准厚度和质量，并计算密度。

然后，对每个发泡体样品的所有试样的标准厚度、质量和密度进行平均，并且在劈裂这些发泡体之前和之后比较各个值。在下表9A中提供加工方向(MD)的比较，并在下表9B中提供横向(CM)的比较。各个值表示占初始未劈裂发泡体样品的百分比，使得完美均匀劈裂的发泡体将对于每个侧面产生理想的A侧平均和B侧平均标准厚度和质量，其尽可能接近初始未劈裂样品的50％，并且密度尽可能接近100％。也确定样品与理想值相比的最大变化率，并如下表9A、9B所示，并且显示样品与理想值相比的平均变化率。

表9A

表9B

在一些情况下，在发泡体样品中的尺寸形变产生在标准厚度检测中的一些微小的不一致性，导致A侧和B侧的总量有时不等于100％。因为密度是标准厚度和质量的函数，所以密度的计算也在这种情况下受到影响。但是，根据所研究的试样数目，这些数据实际上具有高的可信度。

从表9A和9B可见，劈裂的发泡体试样的标准厚度的最大变化率是16％，但是平均值仅仅为至多5％。关于质量，劈裂的发泡体试样的最大变化率是7％，但是平均值仅仅为至多2％。关于密度，劈裂的发泡体试样的最大变化率是14％，但是平均值仅仅为至多6％。所以，通过上述实验方法制得的发泡体样品在发泡体芯内具有高度一致的撕裂传播，这使得A侧和B侧具有在标准厚度、质量和密度方面的极小的平均变化率，所以本发明方法十分适合用于大规模生产发泡体，例如参见图6。

实施例9-峰高度

对于通过受控深度交联按照上述实验方法制得的发泡体样品，用3D显微镜检测以评估表面峰高度。具体而言，对于参见上图4-6通过受控撕裂传播到发泡体的中间/芯区域而劈裂的发泡体样品，检测在新的开孔表面(例如22A和22B，如图5A和5B所示)上的峰高度，并检测在用刀片切削分开的标准发泡体样品的相同表面上的峰高度。另外，作为对照品，也检测在表皮侧的表面(闭孔表面,例如在图5A和5B中的侧面A和B)上的峰高度。Keyence 3D显微镜VHX-6000用于确定峰高度，其中将每个试样置于该显微镜之下，并用内置功能扫描5mm x 5mm的区域。基础高度是通过获取在扫描区域内的整个高度的平均值来建立。选择局部的高峰，并使用显微镜的功能，相对于所建立的基础高度检测峰高度。对于所检测的具有各个密度的发泡体样品，结果如下表10A、10B和10C所示，并另外绘制为图14。

表10A

表10B

表10C

从检测结果和图14可见，与相应发泡体的切削表面或表皮表面相比，每个样品的劈裂的发泡体开孔表面具有显著更高的平均峰高度。比较这些平均峰高度，发泡体的劈裂表面比表皮高约11.8倍，并且比发泡体的切削表面高约4.1倍。

实施例10-表面粗糙度

对于通过受控深度交联按照上述实验方法制得的发泡体样品，用3D显微镜检测表面粗糙度。具体而言，对于参见上图4-6通过受控撕裂传播到发泡体的中间/芯区域而劈裂的发泡体样品，检测在新的开孔表面(例如22A和22B，如图5A和5B所示)上的表面粗糙度，并检测在用刀片切削分开的标准发泡体样品的相同表面上的表面粗糙度。另外，作为对照品，也检测在表皮侧的表面(闭孔表面，例如在图5A和5B中的侧面A和B)上的表面粗糙度。Keyence 3D显微镜VHX-6000用于确定表面粗糙度，其中将每个试样置于该显微镜之下，并用内置功能扫描5mm x 5mm的区域，用显微镜测得的表面积计算粗糙度值Sa。Sa是表面粗糙度的算术平均值，并且是一条线的Ra算术平均高度的延伸。该值是绝对值，表示每个点的高度与该表面的算术平均值之差。对于所检测的具有各个密度的发泡体样品，结果如下表11A、11B和11C所示，并另外绘制为图15。

表11A

表11B

表11C

从检测结果和图15可见，与相应发泡体的切削表面或表皮表面相比，每个样品的劈裂的发泡体开孔表面具有显著更高的表面粗糙度。比较这些平均表面粗糙度，发泡体的劈裂表面比表皮高约6倍，并且比发泡体的切削表面高约1.8倍。

实施例11-摩擦系数(CQF)

对于通过受控深度交联按照上述实验方法制得的发泡体样品，根据ASTM D1894检测它们的摩擦系数(COF)，这包括动态COF和静态COF。具体而言，对于参见上图4-6通过受控撕裂传播到发泡体的中间/芯区域而劈裂的发泡体样品，检测在新的开孔表面相对于对面的开孔表面(例如22A相对于22B，如图5A和5B所示)上的COF，并检测在用刀片切削分开的标准发泡体样品的相同相对表面上的COF。另外，作为对照品，也检测在对面的表皮侧面(闭孔表面，例如在图5A和5B中的侧面A相对于侧面B)上的COF。对于所检测的具有各个密度的发泡体样品，结果如下表12A、12B和12C所示，并另外绘制为图16A和16B。

表12A

表12B

表12C

从检测结果和图16A和16B可见，与相应发泡体的切削表面或表皮表面相比，每个样品的劈裂的发泡体开孔表面具有显著更高的COF，包括静态COF和动态COF。比较它们的平均静态COF，发泡体的劈裂表面比表皮高约4.1倍，并且比发泡体的切削表面高约3.3倍。比较它们的平均动态COF，发泡体的劈裂表面比表皮高约4.4倍，并且比发泡体的切削表面高约3.7倍。

实施例12-声传播性能

对于通过受控深度交联按照上述实验方法制得的发泡体样品，评价它们的声传播性能以确定由发泡体达到的平均声衰减。具体而言，对于参见上图4-6采用受控撕裂传播到发泡体的中间/芯区域而劈裂的发泡体样品，检测横跨新的开孔表面(例如22A或22B，如图5A和5B所示)的平均声衰减，并检测在用刀片切削分开的标准发泡体样品的相同表面上的平均声衰减。另外，作为对照品，也检测在表皮侧面(闭孔表面,例如在图5A和5B中的侧面A或侧面B)上的平均声衰减。

如下所述进行声传播试验。准备两个4英寸长度x12英寸直径的PVC管。这两个管的一端用1英寸厚度的木制件封闭。在一个木制件的中心钻出3/4英寸直径的孔。将不含钻孔的管放在台子上，木制件那端朝下。在第一个管的中心放置蓝牙扬声器，面朝上。将12英寸x12英寸的发泡体试样放在第一个PVC管的开口上，待测表面面对扬声器。带有钻孔的第二个PVC管用于夹住试样，木制件朝上。在顶部上经由孔插入分贝仪，位于发泡体试样之上约3英寸处。使用音频信号发射器应用软件按照1000Hz的间隔发射在1000Hz至20,000Hz范围内的音频信号，记录从发泡体试样穿过的分贝值，确保音量不会过大以避免超出分贝仪的有效功能范围。然后在不使用发泡体试样的情况下重复此过程，由此得到基线对照检测值。一旦收集到数据，就从这些数据产生最佳拟合线以获得公式。使用此公式，计算在1000Hz和20000Hz时的dB，然后用试样检测值减去基线值以得到声衰减值。然后，计算平均声衰减值，由此得到一个用于表示所测试样的声衰减水平的数值。然后，相对于每个发泡体试样的计算的基重值，绘制平均声衰减值。

对于所检测的具有各个基重的发泡体样品，平均声衰减的结果如下表13A、13B和13C所示，并另外绘制为图17。

表13A

表13B

表13C

从检测结果和图17可见，对于发泡体的所有基重，与发泡体的标准表皮表面相比，劈裂的发泡体开孔表面样品具有更优异的平均声衰减性能。在发泡体基重为约7g/sqft或更大的情况下，与切削的标准发泡体相比，劈裂的发泡体表面具有更优异的平均声衰减性能。

实施例13-表面保水性能

对于通过受控深度交联按照上述实验方法制得的发泡体样品，评估它们的表面保水性能。具体而言，对于参见上图4-6通过受控撕裂传播到发泡体的中间/芯区域而劈裂的发泡体样品，检测在新的开孔表面(例如22A或22B，如图5A和5B所示)上的表面保水性能，并检测在用刀片切削分开的标准发泡体样品的相同表面上的表面保水性能。另外，作为对照品，也检测在表皮侧面(闭孔表面,例如在图5A和5B中的侧面A或侧面B)上的表面保水性能。

如下所述进行表面保水试验。准备4英寸x 4英寸的发泡体试样和浅水盘。称量每个试样的干重，然后将待检测的试样侧面放入水中以使其漂浮。使试样漂浮45秒。在此期间，用钳子将每个试样从水面划过以确保在试样内的任何留存空气逃逸，同时确保在干侧面上没有水。在45秒后，从水上取出试样，并放在天平上，干侧面朝下，由此称量新的质量，这包括被试样保留的水。对在此之前和之后的质量进行比较，由此计算得到在每个试样表面上保留的水量。

对于所检测的具有各个密度的发泡体样品，平均表面保水量的结果如下表14A、14B和14C所示，并另外绘制为图18。

表14A

表14B

表14C

从检测结果和图18可见，与发泡体的标准表皮或切削表面相比，劈裂的发泡体能在其表面上保留更多的水。此结果是令人感兴趣的，这部分是由于即使切削的发泡体会呈现开孔表面，劈裂的发泡体开孔表面的特定表面特性也使其显示更优异的保水性能，这潜在地源自如上述实施例所述的峰高度和表面粗糙度。比较这些总平均保水性能，劈裂的发泡体表面能够比发泡体的表皮表面保留多约3.9倍的水，比发泡体的切削表面保留多约1.5倍的水。

实施例14-粘合试验

对于通过受控深度交联按照上述实验方法制得的发泡体样品，评估它们的粘合性能。具体而言，对于参见上图4-6通过受控撕裂传播到发泡体的中间/芯区域而劈裂的发泡体样品，检测在新的开孔表面(例如22A或22B，如图5A和5B所示)上的粘合性能，并检测在用刀片切削分开的标准发泡体样品的相同表面上的粘合性能。另外，作为对照品，也检测在表皮侧面(闭孔表面,例如在图5A和5B中的侧面A或侧面B)上的粘合性能。

如下所述进行粘合试验。在发泡体样品的宽度上，沿着MD方向切割3个试样，尺寸为350mm x 50mm。然后，对两个表面都进行电晕处理。密度低于3.2pcf的样品不需要进行此处理。密度大于12.5pcf的样品未进行试验。使用Coatema涂布机制备压敏双面带，其中配备KS900作为释放衬里。在160℃下施涂65g/m²的Collano T21434。将发泡体试样施加到所述双面带的两个侧面上，同时避免留存任何空气。用5kg辊筒以600mm/min的均匀速度辊压粘合剂两次。用模具将这些试样切成300mm x 25mm。从一个侧面去除释放衬里，并放置厚度为0.019mm的MYLAR PET膜，然后用辊筒如上所述辊压两次。用600砂纸清洁(仅仅沿着长度方向)铬-镍平板(50mm x 210mm)，并用浸泡于苯中的不起毛的纸去除任何切屑、油脂等。从试样去除约11cm的其它释放衬里，并放置使得开放的粘合侧面位于经清洁的金属板上。从位于干净金属板边缘处的试样边缘开始，如上所述用辊筒辊压4次。然后，使试样静置24小时。随后，将载荷室安装在拉伸测量仪上，夹具的距离是170mm。对于具有高密度的试样，以手动方式通过急促移动开始剥离。将金属板的自由端安装在不带载荷室的夹具中，将试样的自由端安装在带有载荷室的夹具中。在300mm/min的速率下检测并记录剥离强度，单位为N/mm，同时观察在试样样品中的剥离位置。

对于所检测的每个发泡体样品，粘合试验的结果如下表15所示，并另外绘制为图19。

表15

关于失效模式，发泡体撕裂表示发泡体本身发生撕裂的情况，而发泡体粘合失效表示在发泡体与胶粘带之间的界面处失效，这是粘合剂不能良好固定于发泡体的标志。这些试验结果表明，粘合剂不能很好地固定于切削表面；而发泡体的劈裂侧面导致发泡体撕裂，这表示强的粘合固定作用。另外，劈裂的开放表面显示与表皮侧面大致相同的性能，但是比切削表面更优异。因此，通过本发明方法得到的劈裂的发泡体表面能很好地应用于胶粘带用途中。

虽然已经参考示例性实施方案描述了本发明，但是本领域技术人员能够理解可以在不偏离本发明范围的情况下进行各种改变，和可以用等同方式代替本发明中的因素。另外，可以在不偏离本发明基本范围的情况下进行许多修改以使本发明材料适合用于特定的情况或材料。所以，本发明不限于本文公开的具体实施方案，且本发明将包括在所附权利要求范围内的所有实施方案。

Claims

1.一种闭孔交联聚烯烃发泡体片，其包括：彼此相对的第一表面区域和第二表面区域，以及位于所述第一表面区域和第二表面区域之间的中间区域，其中所述中间区域的凝胶含量相对于第一表面区域和第二表面区域的平均凝胶含量之比为约75％或更小，并且所述中间区域的平均泡孔尺寸相对于第一表面区域和第二表面区域的平均泡孔尺寸之比为约125％或更大。

2.如权利要求1所述的闭孔交联聚烯烃发泡体片，其中所述中间区域的凝胶含量相对于第一表面区域和第二表面区域的平均凝胶含量之比为约50％或更小。

3.如权利要求1所述的闭孔交联聚烯烃发泡体片，其中所述中间区域的平均泡孔尺寸相对于第一表面区域和第二表面区域的平均泡孔尺寸之比为约200％至约400％。

4.如权利要求1所述的闭孔交联聚烯烃发泡体片，其中所述中间区域的平均泡孔尺寸相对于第一表面区域和第二表面区域的平均泡孔尺寸之比为约250％至约400％。

5.如权利要求1所述的闭孔交联聚烯烃发泡体片，其中50％压缩变定为约10％或更小。

6.如权利要求1所述的闭孔交联聚烯烃发泡体片，其中根据试验标准VDA237-101-2检测，闭孔交联聚烯烃发泡体片的凹陷深度在0小时的时候是其初始厚度的约35％至约45％，并且在168小时后是其初始厚度的约4％至约6％。

7.如权利要求1所述的闭孔交联聚烯烃发泡体片，其中在对闭孔交联聚烯烃发泡体片进行后交联以使得在中间区域中的凝胶含量为约50％或更大之后，根据试验标准VDA237-101-2检测，闭孔交联聚烯烃发泡体片的凹陷深度在0小时的时候是其初始厚度的约50％至约55％，并且在168小时后是其初始厚度的约5％至约10％。

8.如权利要求1所述的闭孔交联聚烯烃发泡体片，其中密度为约1.5pcf至约15pcf。

9.如权利要求1所述的闭孔交联聚烯烃发泡体片，其中密度为约2pcf至约10pcf。

10.如权利要求1所述的闭孔交联聚烯烃发泡体片，其中根据劈裂力强度试验方法测得的劈裂力强度为约5lbf至约35lbf。

11.如权利要求1所述的闭孔交联聚烯烃发泡体片，其中根据劈裂力强度试验方法测得的劈裂力强度为约8lbf至约33lbf。

12.如权利要求1所述的闭孔交联聚烯烃发泡体片，其中根据劈裂力强度试验方法测得的劈裂力强度为约9lbf至约30lbf。

13.如权利要求1所述的闭孔交联聚烯烃发泡体片，其中根据T型剥离强度试验方法测得的T型剥离强度为约1lbf至约5lbf。

14.如权利要求1所述的闭孔交联聚烯烃发泡体片，其中根据T型剥离强度试验方法测得的T型剥离强度为约1.5lbf至约4lbf。

15.如权利要求1所述的闭孔交联聚烯烃发泡体片，其中根据T型剥离强度试验方法测得的T型剥离强度为约1.6lbf至约3.1lbf。

16.一种闭孔交联聚烯烃发泡体片，其包括：彼此相对的第一表面区域和第二表面区域，以及位于所述第一表面区域和第二表面区域之间的中间区域，其中所述中间区域所具有的凝胶含量比第一表面区域和第二表面区域的平均凝胶含量更低，从而在向所述闭孔交联发泡体片施加劈裂力时能获得在中间区域内的受控的撕裂传播。

17.如权利要求16所述的闭孔交联聚烯烃发泡体片，其中所述中间区域的凝胶含量相对于第一表面区域和第二表面区域的平均凝胶含量之比为约15％至约75％。

18.如权利要求16所述的闭孔交联聚烯烃发泡体片，其中所述中间区域的凝胶含量相对于第一表面区域和第二表面区域的平均凝胶含量之比为约15％至约50％。

19.如权利要求16所述的闭孔交联聚烯烃发泡体片，其中所述中间区域的平均泡孔尺寸相对于第一表面区域和第二表面区域的平均泡孔尺寸之比为约125％或更大。

20.如权利要求16所述的闭孔交联聚烯烃发泡体片，其中50％压缩变定为约3％至约10％。