TWI521007B

TWI521007B - Used to form the composition of shock absorber foam

Info

Publication number: TWI521007B
Application number: TW103144966A
Authority: TW
Inventors: Wen-Sheng Li
Original assignee: Eva Glory Ind Co Ltd
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2014-12-23
Publication date: 2016-02-11
Also published as: TW201623421A

Description

用於形成吸震泡綿的組成物

本發明是有關於一種用於形成泡綿的組成物，特別是指一種用於形成吸震泡綿的組成物。

由塑膠發泡成型的泡綿因具有輕量、耐磨、絕緣等材質特性，因此，已被廣泛作為日常生活用品中的塑膠產品材料，且又由於泡綿具有良好的吸震效果，所以也常被應用於身體防護裝備、運動器材防護裝備或精密儀器設備的包裝材等。

習知揭露一種用於形成吸震泡綿的組成物，包含一基材組份及一添加劑組份，該基材組份為苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(styrene-ethylene-butadiene-styrene block copolymer，簡稱SEBS)，該添加劑組份包括填充劑、架橋劑、發泡劑、發泡助劑及架橋助劑。然而，利用前述組成物所形成的吸震泡綿，於低溫環境下受到衝擊後會發生脆裂而降低泡綿的吸震能力。

因此，如何改良前述的組成物，使其後續所形成的吸震泡綿於低溫環境下受到衝擊時不會發生脆裂現象，成為目前研究的重要課題。

因此，本發明之目的，即在提供一種後續所形成的吸震泡綿於低溫環境下受到衝擊時不會發生脆裂現象的用於形成吸震泡綿的組成物。

於是本發明用於形成吸震泡綿的組成物，包含一基材組份、一發泡劑、一架橋劑及一發泡助劑。

該基材組份包括一主基材及一次基材，該主基材包括苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物及矽氧橡膠(silicone rubber)，該次基材包括一聚合物，該聚合物是選自於乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(ethylene-vinyl acetate copolymer)、聚乙烯(polyethylene)、醋酸乙烯酯-乙烯-叔碳酸乙烯酯共聚物(vinyl acetate-ethylene-vinyl versatate copolymer)、丙烯酸酯橡膠(acrylate rubber)、聚醋酸乙烯酯[poly(vinyl acetate)]或前述的組合。

本發明之功效在於：本發明用於形成吸震泡綿的組成物之主基材因為包括該矽氧橡膠，而使本發明組成物後續所形成的吸震泡綿於低溫環境下受到衝擊時不會發生脆裂現象而保有較佳吸震能力。

以下將就本發明內容進行詳細說明：

[主基材]

該主基材包括苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物及矽氧橡膠。

較佳地，該矽氧橡膠為甲基乙烯基矽氧橡膠(methylvinyl silicone rubber)。

較佳地，以該主基材為100wt%計，該苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的含量範圍為25~95wt%，該矽氧橡膠的含量範圍為5~75wt%。更佳地，該苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的含量範圍為25~65wt%，該矽氧橡膠的含量範圍為35~75wt%。又更佳地，該苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的含量範圍為25~45wt%，該矽氧橡膠的含量範圍為55~75wt%。

[次基材]

較佳地，該次基材的該聚合物是選自於醋酸乙烯酯單體單元含量範圍為10~30%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯單體單元含量範圍為60~90%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯、醋酸乙烯酯-乙烯-叔碳酸乙烯酯共聚物、丙烯酸酯橡膠、聚醋酸乙烯酯或前述的組合。

[基材組份]

以該基材組份為100重量份計，該主基材含量範圍為45~95重量份，該次基材的含量範圍為5~55重量份。更佳地，該主基材含量範圍為45~70重量份，該次基材的含量範圍為30~55重量份。

[發泡劑]

較佳地，該發泡劑是選自於偶氮二甲醯胺(azodicarbonamide，簡稱ADCA)、4,4'-氧代雙苯磺醯肼(4,4'-oxydibenzenesulfonyl hydrazide，簡稱OBSH)、氮，氮-二亞硝基五亞甲基四胺(N,N-dinitrosopentamethylene tetramine，簡稱DPT)，或前述的組合。在本發明的具體實施例中，該發泡劑為偶氮二甲醯胺。

較佳地，以該基材組份的總重為100重量份計，該發泡劑的含量範圍為1~8重量份。

[架橋劑]

較佳地，該架橋劑是選自於過氧化二異丙苯(dicumyl peroxide)、二(第三丁基過氧異丙基)苯[di(t-butylperoxyisopropyl)benzene]、4,4-二(第三丁基過氧化)戊酸丁酯[n-butyl-4,4-di(t-butylperoxy)valerate]，或前述的組合。在本發明的具體實施例中，該架橋劑為過氧化二異丙苯或二(第三丁基過氧異丙基)苯。

較佳地，以該基材組份的總重為100重量份計，該架橋劑的含量範圍為0.1~3重量份。

[發泡助劑]

較佳地，該發泡助劑是選自於硬脂酸鹽[如硬脂酸鋅(zinc stearate)]、金屬氧化物[如氧化鋅(ZnO)]、尿素衍生物，或前述的組合。在本發明的具體實施例中，該發泡助劑為氧化鋅。

較佳地，以該基材組份的總重為100重量份計，該發泡助劑的含量範圍為0.1~8重量份。

[添加劑]

較佳地，本發明用於形成吸震泡綿的組成物還包含一添加劑。

該添加劑是選自任何習知適於添加在用於形成泡綿的組成物中之試劑，較佳地，該添加劑是選自於填充劑、可塑劑、架橋助劑，或前述的組合。

較佳地，以該基材組份的總重為100重量份計，該添加劑的含量範圍為0.1~75重量份。

以下分別針對(a)填充劑、(b)可塑劑及(c)架橋助劑進行詳述：(a)填充劑：較佳地，該填充劑是選自於碳酸鈣(CaCO₃)、白煙、黑煙、滑石粉、黏土，或前述的組合。在本發明的具體實施例中，該填充劑為碳酸鈣或滑石粉。

較佳地，以該基材組份的總重為100重量份計，該填充劑的含量範圍為0.1~58重量份。

(b)可塑劑：較佳地，該可塑劑是選自於苯基烷基磺酸酯(phenyl alkylsulfonate，產品名稱為Mesamoll)、雙(2-乙基己基)環己烷-1,2-二羧酸酯[bis(2-ethylhexyl)cyclohexane-1,2-dicarboxylate，簡稱DHEH]、雙(2-乙基己基)-對苯二甲酸酯[bis(2-ethylhexyl)-terephthalate，簡稱DOTP]、雙(2-乙基己基)-鄰苯二甲酸酯[bis(2-ethylhexyl)-phthalate簡稱DOP]，或前述的組合。

較佳地，以該基材組份的總重為100重量份計，該可塑劑的含量範圍為0.1~15重量份。

(c)架橋助劑：較佳地，該架橋助劑是選自於三烯丙基三聚氰酸酯(triallyl cyanurate，簡稱TAC)、三烯丙基異三聚氰酸酯(triallyl isocyanurate，簡稱TAIC)、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(trimethylolpropane trimethacrylate，簡稱TMPTMA)，或前述的組合。在本發明的具體實施例中，該架橋助劑為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。

較佳地，以該基材組份的總重為100重量份計，該架橋助劑的含量範圍為0.1~2重量份。

[用於形成吸震泡綿的組成物]

本發明用於形成吸震泡綿的組成物是將所有成份混合並進行攪拌後製得。

本發明用於形成吸震泡綿的組成物可應用於製備吸震泡綿，其是將該組成物進行混煉及押出製得一初胚體後，使該初胚體再進行發泡成型，即可獲得吸震泡綿。

本發明將就以下實施例來作進一步說明，但應瞭解的是，該實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本發明實施之限制。

<實施例1~5、比較例1>

製備用於形成吸震泡綿的組成物

根據下表1(各編號所代表成分)與表2(選擇的成分與各成分含量)選擇所需成分及含量，並混合所有成分進行攪拌後，即製得實施例1~5與比較例1之用於形成吸震泡綿的組成物。

<應用例1~5、比較應用例1>

製備吸震泡綿

將實施例1~5與比較例1之用於形成吸震泡綿的組成物分別進行以下步驟，以分別製得應用例1~5與比較應用例1的吸震泡綿：

步驟(1)：將該用於形成吸震泡綿的組成物放入混煉壓出機內，分別於130℃的溫度下，進行混煉10分鐘後，再進行壓出，形成一初胚體。

步驟(2)：將該初胚體置於一熱壓台(溫度設定在170℃，壓力設定在150kg/cm²)，進行20分鐘的發泡成型，形成一發泡體。再將該發泡體自該熱壓台取出，待自然冷卻後，即可獲得吸震泡綿。

<吸震泡綿之吸震性能測試>

製備低溫樣品

應用例1~5與比較應用例1所製得之吸震泡綿分別進行以下低溫樣品製備：先將吸震泡綿做成長寬高分別為180cm、90cm、25mm的吸震泡綿樣品後，將該等吸震泡綿樣品分別於-20℃的環境下放置48小時，即製得低溫樣品。

衝擊測試

根據前述方法所製得應用例1~5與比較應用例1的低溫樣品於取出後，需在2分鐘內進行衝擊測試。

測試方法：將低溫樣品放在一安裝於衝擊偵測器上方的衝擊台上，並使用5kg衝擊頭，以50J能量衝擊樣品，再藉由讀取衝擊偵測器的衝擊能量數值來研判吸震效果。當數值越低時，表示樣品可以吸收的衝擊能量越多(即吸震性能越好)。另外，亦根據下式I，分別以比較應用例1所獲得之低溫樣品的衝擊能量數值為基準，計算應用例1~5之低溫樣品的衝擊能量數值的降低率。

[式I]降低率(%)=

應用例1~5與比較應用例1之低溫樣品所讀取到之衝擊能量數值，及降低率，分別如下表3所示。

結果與討論

由表3可知，主基材含有甲基乙烯基矽氧橡膠的組成物(實施例1~5)所形成的吸震泡綿(應用例1~5)，與未含甲基乙烯基矽氧橡膠的組成物(比較例1)所形成的吸震泡綿(比較應用例1)相較，應用例1~5於低溫(-20℃)時的衝擊能量數值皆明顯低於比較應用例1，表示應用例1~5的吸震泡綿於低溫時具有較佳的吸震能力；此外，由外觀來看，應用例1~5於低溫(-20℃)時均無裂痕，而比較應用例1卻會脆裂，證實本發明主基材含有矽氧橡膠(甲基乙烯基矽氧橡膠)的用於形成吸震泡綿的組成物，其所形成的吸震泡綿，於低溫受到衝擊時不會發生脆裂現象而保有較佳吸震能力。

值得一提的是，實施例2~5的組成物所形成的吸震泡綿(應用例2~5)，其衝擊能量數值的降低率更大(即吸震能力降低幅度更小)，表示實施例2~5組成物所形成之吸震泡綿於低溫環境下受到衝擊時更不易發生脆裂現象而保有更佳吸震能力。

綜上所述，由於本發明用於形成吸震泡綿之組成物的主基材包括該矽氧橡膠，而使本發明組成物後續所形成的吸震泡綿於低溫環境下受到衝擊時不會發生脆裂現象而保有較佳吸震能力，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

Claims

一種用於形成吸震泡綿的組成物，包含：一基材組份，包括一主基材及一次基材，該主基材包括苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物及矽氧橡膠，該次基材包括一聚合物，該聚合物是選自於乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯、醋酸乙烯酯-乙烯-叔碳酸乙烯酯共聚物、丙烯酸酯橡膠、聚醋酸乙烯酯或前述的組合，其中，以該基材組份為100重量份計，該主基材含量範圍為45~95重量份，該次基材的含量範圍為5~55重量份；一發泡劑；一架橋劑；及一發泡助劑。
如請求項1所述的組成物，其中，該矽氧橡膠為甲基乙烯基矽氧橡膠。
如請求項1所述的組成物，其中，以該主基材為100wt%計，該苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的含量範圍為25~95wt%，該矽氧橡膠的含量範圍為5~75wt%。
如請求項3所述的組成物，其中，以該主基材為100wt%計，該苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的含量範圍為25~65wt%，該矽氧橡膠的含量範圍為35~75wt%。
如請求項1所述的組成物，其中，該次基材的聚合物是選自於醋酸乙烯酯單體單元含量範圍為10~30%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、醋酸乙烯酯單體單元含量範圍為 60~90%的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯、醋酸乙烯酯-乙烯-叔碳酸乙烯酯共聚物、丙烯酸酯橡膠、聚醋酸乙烯酯或前述的組合。
如請求項1所述的組成物，其中，以該基材組份的總重為100重量份計，該發泡劑的含量範圍為1~8重量份。
如請求項1所述的組成物，其中，以該基材組份的總重為100重量份計，該架橋劑的含量範圍為0.1~3重量份。
如請求項1所述的組成物，其中，以該基材組份的總重為100重量份計，該發泡助劑的含量範圍為0.1~8重量份。
如請求項1所述的組成物，還包含一添加劑。