CZ263998A3

CZ263998A3 - Polymerní pěny

Info

Publication number: CZ263998A3
Application number: CZ982639A
Authority: CZ
Inventors: Seema V. Karande; Jitka H. Solc; Chai-Jing Chou; Kyung W. Suh
Original assignee: The Dow Chemical Company
Priority date: 1996-02-23
Filing date: 1997-02-20
Publication date: 1999-01-13
Also published as: CN1212001A; IL125824A0; DE69708605D1; ES2163739T3; ATE209666T1; KR100466992B1; PL328459A1; US5717000A; AU2132297A; KR19990087195A; WO1997031053A1; DE69708605T2; BR9707867A; CN1130412C; TR199801635T2; JP2000505491A; NO983856L; NO320330B1; AU712100B2; EP0882089A1

Description

POLYMERNÍ PĚNA

OBLAST TECHNIKY

Tento vynález se týká polymerní ch pěn připravených z pryskyřic, které obsahují rozptýlené delaminované nebo odlupovatelné organofilní mnohovrstevné částice.

Nanosloženiny, jenž jsou směsmi, které obsahují jednotlivé vrstvy jako jsou křemičitanové vrstvy (1 až 100 nm tlusté) rozptýlené v kontinuální polymerní matrici, zlepšují fyzikální vlastnosti polymeru při mnohem nižším keramickém obsahu než konvenčně připravené skelně nebo minerálně vyztužené polymery. Tyto nanosloženiny mohou být připraveny způsobem skládajícím se ze dvou kroků, kde první krok zahrnuje modifikaci mnohovrstevných částic, obecně iontovou výměnou sodných nebo draselných iontů (které existují v přírodní formě slídových křemičitanů) za organické kationty (např. alkylamoniumkřemičitany nebo vhodné organosilany). Tento modifikační krok může učinit obyčejně hydrofilní slídové silikáty organofilními. Ve druhém kroku pak tavenina polymeru (nebo monomer, který je polymerizován in šitu) a interkalované částice mohou být vzájemně sloučeny za vzniku polymeru se zlepšenými fyzikálními vlastnostmi.

DOSAVADNÍ STAV TECHNIKY

Nanosloženiny jsou popsány v U.S. Patents 4,739,007; 4,618,528; 4,528,235; 4,874,728; 4,889,885; 4,810,734 a 5,385,776 a v WO 93/11190.

Předkládaný vynález je zaměřen na zlepšení fyzikálních vlastností polymerních pěn pomocí takové polymerní pěny, která je připravena způsobem zahrnující kroky: a) rozptýlení organofilních mnohovrstevných částic do taveniny obsahující olefinový nebo styrenový polymer, jenž má polární skupiny, takže se alespoň část polymeru zasune mezi vrstvy částic a b) expanzi polymeru s pěnícím činidlem za takových podmínek, aby vznikla polymerní pěna.

V druhém případě je v předkládaném vynálezu polymerní pěna připravena způsobem, jenž zahrnuje kroky: a) rozptýlení organofilních mnohovrstevných částic do pólymerizujícího olefinového nebo styrenového monomeru, jenž má polární skupinu, takže alespoň část monomeru se zasune mezi vrstvy částic, b) vznik taveniny polymeru z monomeru a c) expanzi polymeru s pěnícím činidlem za takových podmínek, aby vznikla polymerní pěna.

• ·

PODSTATA VYNÁLEZU

Polymerní pěna v předkládaném vynálezu ukazuje zlepšení pružnosti a zvýšení obnovených elastických vlastností. Kromě toho přináší zlepšení izolace a odolnosti proti vzplanutí, vyšší odolnost proti difúzi kapalin a plynů, zvýšení odolnosti proti nárazu může být provedeno srovnáním s pěnami, které nejsou připravené expanzí vhodného funkčně modifikovaného polymeru vsunutého mezi vrstvy organofilního mnohovrstevného materiálu.

Polymerní pěna v předkládaném vynálezu může být připravena pomocí těchto kroků: rozptýlením organofilních mnohovrstevných částic do taveniny obsahující olefinový nebo styrenový polymer, jenž obsahuje polární skupiny, takže se alespoň část polymeru vsune mezi vrstvy částic a expanzí polymeru s pěnícím činidlem za takových podmínek, že se vytvoří polymerní pěna. Jako alternativa je rozptýlení organofilních mnohovrstevných částic do olefinových nebo styrenových monomerů nebo prepolymerů nebo jejich kombinace a následná polymerace na místě před nebo současně s krokem napěnění za vzniku polymerní pěny. Organofilní mnohovrstevné částice vhodné pro přípravu polymerní pěny mohou být připraveny z hydrofilních fylosilikátů pomocí metod, jenž jsou ve stavu techniky dobře známé. Příklad takových materiálů jsou smektové jílové minerály, jako je montmorilonit, nontronit, beidelit, volkonskoit, hectorit, saponit, sauconit, magadiit, kenyait a vermiculit. Jiné vhodné mnohovrstevné částice obsahují Hitové minerály, jako je ledikit a příměsi ilitů s jílovitými výše jmenovanými minerály. Jiné vhodné mnohovrstevné částice, zvláště vhodné s anionovými polymery, jsou vrstevné dvoj hydroxidy, jako je MgeALXOHjigXCOsjuíLO (viz W. T. Reichle,

J. Catal. Vol. 94, p. 547 (1985)), které obsahují pozitivně nabité vrstvy a vyměnitelné aniony v prostoru mezi vrstvami. Jiné mnohovrstevné částice obsahující malý nebo vůbec žádný náboj na vrstvách mohou být vhodné pro takové provedení vynálezu, kdy se mezi vrstvy vsune bobtnající činidlo, které pak rozepne prostor mezi vrstvami. Takové materiály obsahují chloridy, jako je ReCl₃ a FeOCl, chalkogenidy jako je T1S2, M0S3 a M0S3, kyanidy jako je Ni(CN)2 a oxidy jako je H2S12O5, V5O13, HTiNbOs, Cro,5Vo,5S₂, Wo^VfgCL, Cr₃Og, MoO₃(OH)₂, VOPO4.2H2O, MnHAsO₄ 2H₂O a Ag₆Moio0₃₃.

Hydrofilní mnohovrstevné částice mohou být převedeny na organofilní pomocí výměny sodného, draselného nebo vápenatého kationtů za vhodný materiál, jako je ve vodě rozpustný polymer, kvartérní amoniová sůl, amfoterní povrchově aktivní látka, cholinová sloučenina a podobně. Reprezentativní příklady vyměnitelných ve vodě rozpustných polymerů jsou vinylalkohol (například, polyvinylalkohol), polyalkylenglykol jako je polyethylenglykol, ve vodě rozpustné celulosové polymery, jako je methylcelulosa a karboxymethylcelulosa, polymery • · • · · · • · · · • · · · · • · · • · · · ethylenově nenasycených karboxylových kyselin, jako je polyakrylová kyselina a její soli a polyvinylpyrolidon.

Reprezentativní příklady kvartérních amoniových solí (kationové povrchově aktivní látky), které mohou být použity v tomto vynálezu, zahrnují kvartérní amoniové soli, které mají oktadecylové, hexadecylové, tetradecylové nebo dodecylové skupiny. Upřednostňovány kvartérní amoniové soli jsou dimethyldihydrogenlojová amoniová sůl, oktadecyltrimethylamoniová sůl, dioktadecyldimethylamoniová sůl, hexadecyltrimethylamoniová sůl, dihexadecyldimethylamoniová sůl, tetradecyltrimethylamoniová sůl a ditetradecyldimethylamoniová sůl.

Upřednostňovány organofilní mnohovrstevné částice jsou ty, jenž jsou připravené iontovou výměnou kationtů kvartérních amoniových solí. Ještě více upřednostňován organofilní mnohovrstevný materiál je montmorilonitový jíl podrobený chemickému působení kvartérní amoniové soli, nejlépe pak dimethyldihydrogenlojové amoniové soli, komerčně prodávaný pod názvem CLAYTONE™ HY (obchodní značka Southern Clay Products).

Organofilní mnohovrstevné částice mohou být také připraveny pomocí výměny sodných, draselných nebo vápenatých kationtů za anorganické látky, polymerní sloučeniny získané hydrolýzou polymerizovatelných kovových alkoholátů jako je Si(OR)4, Al(0R)3, Ge(OR)₄, Si(OC2H5)₄, Si(OCH₃)₄ Ge(OC3H7)₄ nebo Ge(OC2H₅)₄ a to každé zvlášť nebo jakékoliv jejich kombinace. Alternativně může být anorganický materiál koloidní anorganická látka. Reprezentativní koloidní látky, které se mohou použít, jsou S1O2, SbO₃, Fe2O₃, A1₂O₃, TiO₂, ZrO2 a SnO2 a to buď samostatně nebo v jakékoliv jejich kombinaci.

Organofilní mnohovrstevný materiál může být také připraven výměnou funkčně modifikovaných organosilanových látek, jak je uvedeno v WO 93/11190, str. 9 až 21.

Koncentrace mnohovrstevných částic v polymeru závisí na jeho použití, ale lépe je, když není menší než 0,1 hmotnostních procent polymeru, ještě lépe pak 0,5 hmotnostních procent a nejlépe, když není menší než 1 hmotnostní procento polymeru. Na druhou stranu je vhodné, když obsah těchto částic není vyšší než 40 hmotnostních procent polymeru, ještě lépe než 20 hmotnostních procent a nejlépe, když obsah těchto částic není větší než 10 hmotnostních procent polymeru.

Polymerní pěna je připravena alespoň z části z olefinových nebo styrenových polymerů, jenž mají funkční skupiny. Zde používaný termín „polární funkční skupina“ se týká polymeru, který obsahuje skupinu, nebo skupiny s dipólovým moment, jako je anhydrid, karboxylová kyselina, hydroxy, silan, chlor, brom nebo esterová skupina nebo jejich kombinace. Polymer obsahující polární funkční skupiny může být připraven, například, polymerizaci vhodného monomeru, který obsahuje polární funkční skupinu, kopolymerizací vhodného monomeru, který obsahuje polární funkční skupinu s jiným vhodným monomerem, nebo navázáním polárních funkčních skupin na polymerní skelet. Pěnová disperze může být také připravena z polymeru, jenž obsahuje polární funkční skupiny, který je smíchán s polymerem, který neobsahuje polární funkční skupiny. Styrenové nebo olefinové polymery roubované anhydridem kyseliny maleinové nebo vinylsilanem, nebo styrenové nebo olefinové monomery kopolymerizované s maleinovým anhydridem nebo vinylsilany jsou zvláště vhodné, protože jak maleinové anhydridové skupiny tak silylové skupiny mohou sloužit jako ochrana reaglomerace destičkových Částic. Upřednostňované vinylsilany obsahují vinyl-Si(OR)₃, kde každé R je nezávisle methyl, ethyl nebo propyl, výhodněji pak methyl nebo ethyl a nej výhodněji pak methyl.

Styrenové polymery odvozené ze styrenu, a-methyl styrenu, ethylstyrenu, vinyltoluenu, chlorstyrenu nebo bromstyrenu a jejich směsi, jsou také vhodné. Tyto styrenové monomery mohou být kopolymerizované s jinými ethylenově nenasycenými sloučeninami, jako je akrylová kyselina, methakrylová kyselina, ethakrylová kyselina, anhydrid kyseliny maleinové, maleinová kyselina, 2-methylensukcinová kyselina, methylakrylát, methylmethakrylát, buthylakrylát, butylmethakrylát, akrylonitril, vinylalkohol, amidy a butadien.

Olefinové polymery zahrnují polypropylen, polyethylen a jejich kopolymery a směsi, stejně jako ethylenpropylendien termopolymery. Upřednostňovány olefinové polymery pro výrobu pěnových struktur obsahují polypropylen, lineární vysokohustotní polyethylen (HDPE), heterogenně větvený lineární nízkohustotní polyethylen (LLDPE) jako je DOWLEX™ polyethylenová pryskyřice (obchodní značka The Dow Chemical Company), heterogenně větvený supernízkohustotní lineární polyethylen (ULDPE) jako je ATTANE™ ULDPE (obchodní značka The Dow Chemical Company), heterogenně větvené lineární ethylen/aolefinové kopolymery jako jsou TAFMER™ (obchodní značka Mitsui PetroChemicals Company Limited) a EXACT™ (obchodní značka Exxon Chemical Company), které mohou být připraveny, jak je popsáno v U.S. Patent 3,645,922; homogenně větvené lineární ethylen/aolefinové polymery jako jsou AFFINITY™ polyolefinové plastomery (obchodní značka The Dow Chemical Company) a ENGAGE™ polyolefinové elastomery (obchodní značka DuPont Dow Elastomers LLC), které mohou být připraveny jak je uvedeno v U.S. Patents 5,272,236 a 5,278,272; a vysokotlaké, volnými radikály polymerizované ethylenové polymery a kopolymery jako je nízkohustotní polyethylen (LDPE). Více upřednostňované olefinové polymery jsou homogenně větvené lineární a značně lineární ethylenové kopolymery o hustotě (měřeno ve shodě s ASTM2 D-792) od 0,85 g/cm³ do 0,965 g/cm³, výhodněji pak od 0,86 g/cm³do 0,92 g/cm³ ještě výhodněji pak od 0,86 g/cm³ do 0,90 g/cm³ a nejvýhodněji pak o hustotě od 0,86 g/cm³ do 0,88 g/cm³, s poměrem váhového průměru molekulové váhy k počtu průměrné

·· ·· • · · · • · · · • · · · · • · · • · · · molekulové váhy (M_w/M_n) od 1,5 do 3,0, se změřeným tavným indexem (měřeným ve shodě s ASTM D-1238 (190/2.16)) od 0,1 g/10 minut do 100 g/10 minut, a tavným poměrem (I10/I2) do 20 (měřeným ve shodě s ASTM D-1238 (190/10)).

Upřednostňované olefmové polymery s polární funkční skupinou obsahují homogenně větvené lineární a značně lineární ethylenové kopolymery roubované polárními funkčními skupinami, ethylenakrylovou kyselinou (EAA), jako je PRIMACOR™ (obchodní značka The Dow Chemical Company), ethylenmethakrylovou kyselinou (EMAA) a ethylenvinylacetátem, jako polymery ESCORENE™ (obchodní značka Exxon Chemical Company), a ELVAX™ (obchodní značka E. I. du Pont de Nemours & Co.). Více upřednostňovány jsou olefmové polymery obsahující polární funkční skupiny, které zahrnují v podstatě lineární ethylen-I-C4-C8 alken kopolymer roubovaný anhydridem kyseliny maleinové (jehož příprava je popsána v U.S. Patent 5,346,963) nebo vinyltrimethoxysilanem, nejvíce upřednostňován je pak ethylen-1-oktenový kopolymer roubovaný anhydridem kyseliny maleinové (jehož příprava je popsána v U.S. Patent 5,346,963) nebo vinyltrimethoxysilanem a jenž má hustotu od 0,86 g/cm do 0,88 g/cm .

Výhodněji je pěna připravována z přísady olefinového polymeru, který obsahuje polární funkční skupiny a olefinového polymeru bez těchto skupin. Ještě výhodněji když váhový poměr olefinového polymeru bez funkčních skupin k olefinovému polymeru, který obsahuje polární funkční skupiny není větší než 10:1, ještě lépe pak 5:1, ještě lépe když není menší než 1:1 a nejlépe pak když není menší než 3:1.

Výhodnější je, když koncentrace polární funkční skupiny na polymeru není menší než 0,1 hmotnostních procent, ještě výhodněji pak 0,5 hmotnostních procent a nejvýhodněji když není menší než 1 hmotnostní procento, vztaženo na celkovou hmotnost styrenu nebo olefínového monomeru a polární funkční skupiny. Výhodnější je, když koncentrace polární funkční skupiny není větší než 20 hmotnostních procent, ještě lépe když není větší než 15 hmotnostních procent a výhodněji když není větší než 10 hmotnostních procent a nejvýhodněji když není větší než 5 hmotnostních procent, vztaženo k celkové hmotnosti polymeru a polární funkční skupiny. Vulkanizované a termoplastické gumy používané v praktické části tohoto vynálezu mohou být také široce pozměněny. Příkladem takových gum jsou hromovaný butylkaučuk, chlorované polyolefiny, jako jsou chlorovaný polyethylen a chlorovaný butylkaučuk, fluorelastomery, butadien/akrylonitrilové elastomery, silikonové elastomery, polybutadien, polyisobutylen, sulfonovaný ethylenpropylendien terpolymery, polychloropren, poly-2,3-dimethylbutadien, polybutadienpentadien, chlorsulfonované polyolefiny, jako jsou chlorsulfonované polyethyleny a polysulfidové elastomery.

• ·

Organofilní mnohovrstevné části mohu být rozptýleny v in šitu polymerizovaném monomeru nebo prepolymeru metodami známými ve stavu techniky například, jak je uvedeno v WO 93/11190, str. 26 až 28.

Směsi mohou zahrnovat řadu možných složek, jež jsou aditiva obvykle používána s polymery. Tyto možné složky zahrnují nukleátory, plnidla, plastifikátory, účinné modifikátory, prodlužovače řetězce, barviva, protiplísňové lubrikanty, antistatika, pigmenty a retardátory ohně. Tyto volitelné složky a vhodné množství jsou pro pracovníky ve stavu techniky dobře známé. Rozptýlené předformované polymerové taveniny nebo polymery připravené in šitu mohou být převedeny do pěny vhodnými prostředky, jak je ve stavu techniky známo. Chemická pěnící činidla jako je azodikarbamid, 4,4'-oxybisbenzensulfonylhydrazid nebo dinitrosopentamethylenetetramin nebo fyzikální pěnící činidla jako je oxid uhličitý, freony a lehké uhlovodíky, mohou být ve styku s taveninou polymeru nebo reaktivními meziprodukty, které obsahují interkalační mnohovrstevné částice, za vzniku pěnového gelu, který pak může být extrudován do pěny. Pěnící činidlo může být inkorporováno do taveniny polymeru nebo reaktivních meziproduktů vhodnými způsoby, jako jsou extruze, míchání nebo směšování. Pěnící činidlo je přednostně mícháno s taveninou polymeru nebo reaktivními meziprodukty za zvýšeného tlaku dostačujícímu k tomu, aby se pěnící činidlo homogenně rozptýlilo. Překvapivě bylo objeveno, že přítomnost rozptýlených destiček může snížit ztrátu vneseného plynu z pěny tím, že udržují tvar pěny.

Jiné metody tvorby pěny jsou popsány v U.S. Patents 5,340,840 od 13. odstavce 49. řádku do 14. odstavce 1. až 35. řádku spolu s příslušným výkladem U.S. Patents 4,323,528, 4,379,859 a 4,464,484. Také K. W. Suh a D. D. Webb v „Cellular Materials“ z Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 3, Second Edition, str. 1 až 59 (1985) a C. P. Park v „Polyolefin Foams“ z Handbook of Polymeric Foams and Foam Technology, Hanser Publishers, New York, str. 187 až 242 (1991).

Pěny v předkládaném vynálezu vykazují užitečné vlastnosti, například zvýšení meze průtažnosti a třecího tažného modulu, i když byly vystaveny účinku polárního média jako voda nebo methanol, zvýšení rezistence vůči teplu a zvýšení účinné síly, jak je porovnáno s pěnami, které nezahrnují rozptýlení vrstevných materiálů. Zlepšení vlastností bylo pozorováno, i když bylo použito menší množství vrstevného materiálu. Překvapivě také bylo objeveno, že Asker C o tvrdosti 0,885 g/cm³ hustoty polyolefinové elastomerické pryskyřice (40 až 45) může dosáhnout bez podstatné ztráty pružnosti nebo hystereze vlastnosti pryskyřice o hustotě 0,87 g/cm³ přidáním malého množství (méně než 5 %) iontoměnného organofilního jílu do pryskyřice o hustotě 0,87 g/cm³, která je roubovaná polárními substituenty, jako je anhydrid • · kyseliny maleinové nebo vinyltrimethoxysilan. Tedy, žádoucí a neobvyklá kombinace vysoké tvrdosti, nízké hystereze a vysoké pružnosti může být dosažena pomocí přídavku iontoměnného organofilního jílu do nízkohustotního polyolefmového materiálu, který obsahuje polární funkční skupiny.

Následující příklady jsou pouze pro ilustrativní účely a neměly by být chápány jako limitující rozsah vynálezu.

PŘÍKLADY PROVEDENÍ VYNÁLEZU

Příklad 1: VTMS - roubované polyolefmové elastomerové gumové pěny obsahující montmorilonitový organofilní jíl

Vinyltrimethoxysilan (1,5 hmotnostních procent), AFFINITY™ EG8200 pryskyřice (98,425 hmotnostních procent) a dikumylperoxid (0,075 hmotnostních procent) byly míchány 30 minut. Směs byla poté smíchána ve dvouvrtulovém extrudéru Werner-Pfleiderer ZSK-30, který pracoval za podmínek uvedených v tabulce I. (AFFINITY™ EG8200 pryskyřice je v podstatě lineární ethylen-1-oktenový kopolymer, který má index tání 5 g/10 minut, hustotu 0,870 g/cm³, I10/I2 rovno 7 a M_w/M_n rovno 2). Oblasti 1 až 5 znamenají teplotní oblasti extrudéru.

Tabulka I:

Oblast 1 (°C)	130
Oblast 2 (°C)	172
Oblast 3 (°C)	185
Oblast 4 (°C)	211
Oblast 5 (°C)	209
Lisovací teplota (°C)	197
Teplota tání (°C)	225
Točivý moment extrudéru	70
RPM extrudéru	100
Lisovací tlak (psi/kPa)	390/2690
Teplota vodní lázně (°C)	15

• · · · · · • · · ·· • · ··· · · • · · · • · · ··· ·· ··

Výsledný polymer (AFFINITY EG 82OO.g.VTMS) byl použit k přípravě gumy, jak je uvedeno v tabulce II. CLAYTONE™HY (obchodní název Southern Clay Products) je montmorilonitový jíl ošetřený dimethyl dihydrogenovaným amonniovým lojem. Další činidlo je SARTOMER™ 350 monomer, trimethylolpropantrimethakrylátové zesífující činidlo (obchodní název Sartomer Company). Přípravek byl připraven mícháním složek v Banbury velikosti BR, vnitřním vsádkovém mixeru, při teplotě od 95 §C do 110 °C po dobu 4 až 5 minut. Směs byla poté vytvarována válcovacím zařízením zahřátém na 80 §C na 1/4 palce (0,6 cm) až 1/2 palce (1,3 cm) silnou folii. Kolem 200 g takto připravené směsi bylo umístěno do rámu 5 palců x 5 palců x 0,5 palce (12,7 cm x 12,7 cm x 1,3 cm). Materiál byl umístěn do tlakového lisu Tetrahedron MTP-8 při teplotě 120 §C na 20 minut, při tlaku 1 tuna (0,56 MPa), poté ihned lisován v autohydraulickém lisu Carver (model 3895) při teplotě 175 §C a tlaku 25 tun (14 MPa) na 7 až 8 minut. Materiál byl pěněn při 150 §C až 160 §C, tlaku 25 tun (14 MPa) asi 45 minut. Hustota pěny byla měřena prvním řezáním pěny na 1,5 palce x 1,5 palce čtverečních (3,8 cm² x

3,8 cm²). Povrch pěny byl odstraněn a vzorek vrstvy upraven na 0,5 palce (1,3 cm) oboustranným odřezávačem Hobart. Posuvným měřítkem se změřily rozměrů čtverců. Vzorek byl zvážen a hustota byla stanovena dělením hmotnosti vzorku jeho objemem. Statická komprese byla stanovena měřením původní vrstvy vzorku použitím posuvného měřítka. Vzorek byl poté vylisován na 50 % použitím 0,25 palce (0,63 cm) rozpěrek v zařízení na měření statického ustrnutí v tlaku, jak je popsáno v ASTM D-395 metoda B. Hustota pěny byla 0,14 g/cm³ ± 0,01, statické stlačení bylo 62 % ± 4, tvrdost Asker C byla 43 ± 2 měřená tvrdoměrem Asker C, pružnost byla 59 % ± 1 měřená ve shodě s ASTM D-3574-86 a hystereze byla 10,8 % ± 0,1.

ft ·

Tabulka II:

Složka	Množství (% pryskyřice)
AFFINITY™EG 82OO.g.VTMS pryskyřice	100
Azodikarbamid	3,0
Stearát zinečnatý	0,5
Oxid zinečnatý	1,0
IRGANOX™ 1010 antioxidant	0,1
Dikumylperoxid (40 % aktivní)	1,0
Zesíťující činidlo	1,25
Dilaureát dibutyltin	0,01
TiO₂	3,0
CLAYTONE™ HY	4,5

Příklad 2: VTMS - roubované polyolefmové elastomerové gumové pěny obsahující montmorilonitový organofilní jíl

Způsob tvorby gumových pěn, který byl popsán v příkladu 1, byl použit v tomto příkladu. Přípravek je popsán v tabulce III.

Tabulka III

Složka	Množství (% pryskyřice)
AFFINITY™EG 8200.g. VTMS pryskyřice	100
Azodikarbamid	3.0
Oxid zinečnatý	1
Dikumylperoxid (40 % aktivní)	0.8
Zesíťující činidlo	2.5
TiO₂	3.0
CLAYTONE™ HY	3.0

Tlak byl 65,3 % ± 2 %, tvrdost Asker C byla 51 a pružnost byla 58.

Příklad 3: MAH - roubovaný polyolefmové elastomerové gumové pěny obsahující montmorilonitový organofilní jíl

Anhydrid kyseliny maleinové (MAH) roubovaný nelineární ethylen-1 -oktenový kopolymer byl získán od The Dow Chemical Company. (Způsob přípravy této látky byl popsán v U.S. Patent 5.346,963). Roubovaná látka (AFFINITY™EG 82OO.g.MAH) obsahovala 98,12 %

AFFINITY™EG 8200, 1,4 % MAH, 0,12 % di(ter.-butylperoxid) a 0,36 % minerálního oleje. Gumová pěna byla připravena použitím AFFINITY™EG 82OO.g.MAH a AFFINITY™EG 8200. Přípravek je popsán v tabulce IV. (IRGANOX™ je obchodní název Ciba-Geigy).

• · · · ·

Tabulka IV:

Složka	Množství (% pryskyřice)
AFFINITY™EG 8200 pryskyřice	80
AFFINITY™EG 8200.g.MAH pryskyřice	20
Azodikarbamid	2,75
Stearát zinečnatý	0,5
Oxid zinečnatý	1,0
IRGANOX™ 1010 antioxidant	0,1
Dikumylperoxid (40 % aktivní)	1,5
Zesíťující činidlo	1,75
TiO₂	3
CLAYTONE™ HY	4,5

Pěna byla připravena podle formulace, jak je popsán v příkladu 1. Hustota pěny byla 0,14g/cm³±0,01, tvrdost Asker C byla 45 ± 2, pružnost byla 45 % ± 1 a statické ustrnutí v tlaku bylo 80.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Polymerní pěna vyznačující se tím, že je připravena způsobem zahrnujícím kroky: a) disperzí organofilního mnohovrstevného materiálu do taveniny obsahující olefinový nebo styrenový mající polární funkční skupiny, takže alespoň část polymeru se vsune mezi vrstvy částic, b) expanzí polymeru pomocí pěnícího činidla za takových podmínek, že vznikne polymerní pěna.
2. Polymerní pěna podle nároku 1 vyznačující se tím, že zde obsažené olefinové nebo styrenové polymery mají polární funkční skupiny obsahující anhydrid, karboxylovou kyselinu, hydroxy, sílán, chlor, brom nebo esterové funkční skupiny.
3. Polymerní pěna podle nároků 1 a 2 vyznačující se tím, že zde obsažené olefinové nebo styrenové polymery s polární funkční skupinou jsou olefinové nebo styrenové polymery obsahující maleinovou anhydridovou skupinu nebo vinyl-Si(OR)3 skupinu na ně naroubovanou, a kde každý R je nezávisle methyl, ethyl nebo propyl a kde olefinový polymer je polypropylen, nízkohustotní polyethylen, lineární vysokuhustotní polyethylen, heterogenně větvený lineární nízkohustotní polyethylen, ethylen-propylendienterpolymer, heterogenně větvený lineární supernízkohustotní polyethylen, homogenně větvený lineární ethylen/a-olefmový kopolymer, homogenně větvený, značně lineární ethylen/a-olefmový polymer, polystyren nebo poly-a-methylstyren.
4. Polymerní pěna podle nároků 1 až 3 vyznačující se tím, že zde obsažený organofilní mnohovrstevný materiál je kvartérní amoniová sůl montmorilonitu.
5. Polymerní pěna podle nároku 4 vyznačující se tím, že zde obsažená kvarterní amoniová sůl je dimethyldihydrogenlojová amoniová sůl, oktadecyltrimethylamoniová sůl dioktadecyldimethylamoniová sůl, hexadecyltrimethylamoniová sůl, dihexadecyldimethylamoniová sůl, tetradecyltrimethylamoniová sůl a ditetradecyldimethylamoniová sůl.
6. Polymerní pěna podle nároku 1 až 5 vyznačující se tím, že zde obsažená tavenina dále obsahuje olefinové nebo styrenové polymery, které nemají polární funkční skupiny.
7. Polymerni pěna podle nároku 6 vyznačující se tím, že zde obsažený olefmový polymer bez polární funkční skupiny je homogenně větvený lineární ethylen/a-olefinový kopolymer a homogenně větvený značně lineární ethylen/a-olefinový polymer, jenž má hustotu od 0,85 g/cm³ do 0,965 g/cm³, M_w/M_n od 1,5 do 3,0 a tavný index od 0,1 do 100 g/10 minut a I10/I2 od 6 do 20.
8. Polymerni pěna podle nároku 1 až 5 vyznačující se tím, že zde obsažené organofilní mnohovrstevné částice jsou v množství od 1 do 10 hmotnostních procent polymerni taveniny, založené na hmotnosti pryskyřice.
9. Polymerni pěna podle nároku 8 vyznačující se tím, že zde obsažená polymerni tavenina obsahuje směs heterogenně větveného značně lineárního ethylen-1-oktenového koplolymeru, který neobsahuje polární funkční skupiny a heterogenně větveného značně lineárního ethylen-1-oktenového koplolymeru funkčně modifikovaného maleinovým anhydridem nebo viny ltrimethyl sílaném.
10. Polymerni pěna podle nároku 9 vyznačující se tím, že zde obsažená polymerni tavenina má hustotu od 0,86 g/cm³ do 0,88 g/cm³.
11. Polymerni pěna podle nároku 10 vyznačující se tím, že hmotnostní poměr kopolymeru bez funkční skupiny k polymeru s funkční skupinou je v rozsahu od 1: i do 10:1.
12. Polymerni pěna podle nároku 11 vyznačující se tím, že hmotnostní poměr kopolymeru bez funkční skupiny k polymeru s funkční skupinou je v rozsahu od 3:1 do 5:1.
13. Polymerni pěna podle kteréhokoliv z nároků 1, 4 nebo 5 vyznačující se tím, že zde obsažená tavenina obsahuje olefmový polymer, jenž má polární funkční skupiny, jako je kopolymer ethylen-ethylenakrylové kyseliny, ethylen-ethylenvinylacetátový kopolymer nebo kopolymer ethylen-ethylenmethakrylové kyseliny.
14. Polymerni pěna vyznačující se tím, že je připravena způsobem zahrnujícím kroky: a) disperzi organofilních mnohovrstevných částic do polymerizovatelného olefinového nebo styrenového monomeru majícího polární funkční skupiny, takže alespoň část monomeru se ···· ·· · • · • · · • · ·

A·· ·· • ·♦ ·· ·· · · · ·

4 · · ·# • « ···· · • 4 · · ··· ·* vsune mezi vrstvy částic, b) vznik polymerni taveniny z monomeru a c) expanzi polymeru pomocí pěnícího činidla za takových podmínek, že vznikne polymerni pěna.