EP1102809B1

Articles that include a polymer foam and method for preparing same

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EP1102809B1, drawing sheet 1
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Expired 30 July 2019, 7.2 years ago.

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38 claims: 38 independent, 0 dependent

  1. 1
    A method for preparing a polymer foam, said method comprising:(a) providing a plurality of expandable polymeric microspheres and a molten polymer composition containing less than 20 wt.% solvent, each expandable polymeric microsphere including a polymer shell and a core material in the form of a gas, liquid, or combination thereof, that expands upon heating, with the expansion of the core material, in turn, causing the shell to expand;(b) melt mixing the molten polymer composition and the plurality of expandable polymeric microspheres, under process conditions, including temperature and shear rate, selected to form an expandable extrudable composition;(c) extruding the expandable extrudable composition through a die to form the polymer foam;and(d) at least partially expanding a plurality of the expandable polymeric microspheres before the expandable extrudable composition exits the die. Procédé de préparation d'une mousse polymère, ledit procédé comprenant les étapes qui consistent à : (a) prévoir une pluralité de microsphères polymères expansibles et une composition de polymère fondu qui contient moins de 20 % en poids de solvant, chaque microsphère polymère expansible comprenant une coquille polymère et un matériau d'âme qui a une forme gazeuse, liquide ou d'une combinaison de ces états et qui se dilate par chauffage, la dilatation du matériau d'âme entraînant à son tour la dilatation de la coquille,(b) mélanger à l'état fondu la composition de polymère fondu et la pluralité de microsphères polymères expansibles dans des conditions de traitement, et notamment de température et de taux de cisaillement, sélectionnées de manière à former une composition expansible apte à être extrudée,(c) extrader à travers une filière la composition expansible apte à être extrudée, de manière à former la mousse polymère et(d) dilater au moins en partie une pluralité des microsphères polymères expansibles avant que la composition expansible apte à être extrudée quitte la filière. Verfahren zur Herstellung eines Polymerschaums, wobei das Verfahren umfasst: (a) Bereitstellen von mehreren expandierbaren polymeren Mikrokugeln und einer geschmolzenen Polymerzusammensetzung, die weniger als 20 Gew.-% Lösemittel enthält, wobei jede expandierbare polymere Mikrokugel eine Polymerhülle und ein Kernmaterial in der Form eines Gases, einer Flüssigkeit oder einer Kombination davon umfasst, das beim Erwärmen expandiert, wobei die Expansion des Kernmaterials wiederum dazu führt, dass die Hülle expandiert;(b) Schmelzmischen der geschmolzenen Polymerzusammensetzung und der mehreren expandierbaren polymeren Mikrokugeln unter Prozessbedingungen, die Temperatur und Schergeschwindigkeit umfassen, die so gewählt werden, dass eine expandierbare, extrudierbare Zusammensetzung entsteht;(c) Extrudieren der expandierbaren, extrudierbaren Zusammensetzung durch eine Düse, um den Polymerschaum zu bilden;und(d) mindestens teilweises Expandieren von mehreren der expandierbaren polymeren Mikrokugeln, bevor die expandierbare, extrudierbare Zusammensetzung aus der Düse austritt.
  2. 2
    Procédé selon la revendication 1, dans lequel, pendant ladite étape de dilatation au moins partielle, la plupart des microsphères polymères expansibles sont dilatées avant que la composition expansible apte à être extrudée quitte la filière. The method of claim 1, wherein during said at least partially expanding step, the expandable polymeric microspheres are mostly expanded before the expandable extrudable composition exits the die. Verfahren nach Anspruch 1, wobei während des Schritts des mindestens teilweise Expandierens die expandierbaren polymeren Mikrokugeln größtenteils expandiert werden, bevor die expandierbare, extrudierbare Zusammensetzung aus der Düse austritt.
  3. 3
    Procédé selon la revendication 1, dans lequel pendant ladite étape de dilatation au moins partielle, la pluralité des microsphères polymères expansibles est au moins partiellement dilatée après ladite étape de mélange à l'état fondu et avant que la composition expansible apte à être extrudée quitte la filière. The method of claim 1, wherein during said at least partially expanding step, the plurality of the expandable polymeric microspheres are at least partially expanded after said melt mixing step and before the expandable extrudable composition exits the die. Verfahren nach Anspruch 1, wobei während des Schritts des mindestens teilweise Expandierens die mehreren expandierbaren, polymeren Mikrokugeln nach dem Schmelzmischschritt, und bevor die expandierbare extrudierbare Zusammensetzung aus der Düse austritt, mindestens teilweise expandiert werden.
  4. 4
    Procédé selon la revendication 1, qui comprend en outre le chauffage de la mousse polymère de manière à dilater au moins partiellement une pluralité de microsphères polymères expansibles après qu'elles quittent la filière. The method of claim 1, further comprising heating the polymer foam to at least partially expand a plurality of polymeric microspheres that are expandable after exiting the die. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Erwärmen des Polymerschaums umfasst, um mehrere der polymeren Mikrokugeln, die nach dem Austreten aus der Düse expandierbar sind, mindestens teilweise zu expandieren.
  5. 5
    Procédé selon la revendication 1, qui comprend en outre la réticulation de la mousse polymère ou de la composition expansible apte à être extrudée. The method of claim 1, further comprising crosslinking the expandable extrudable composition or the polymer foam. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Vernetzen der expandierbaren, extrudierbaren Zusammensetzung oder des Polymerschaums umfasst.
  6. 6
    Procédé selon la revendication 1, qui comprend en outre la coextrusion de la composition expansible apte à être extrudée avec au moins une autre composition polymère apte à être extrudée. The method of claim 1, further comprising co-extruding the expandable extrudable composition with at least one other extrudable polymer composition. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Coextrudieren der expandierbaren, extrudierbaren Zusammensetzung mit mindestens einer anderen extrudierbaren Polymerzusammensetzung umfasst.
  7. 7
    Procédé selon la revendication 1, qui comprend en outre la coextrusion de la composition expansible apte à être extrudée avec au moins une autre composition polymère apte à être extrudée, qui est une composition polymère adhésive. The method of claim 1, further comprising co-extruding the expandable extrudable composition with at least one other extrudable polymer composition that is an adhesive polymer composition. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Coextrudieren der expandierbaren, extrudierbaren Zusammensetzung mit mindestens einer anderen extrudierbaren Polymerzusammensetzung, die eine Klebstoffpolymerzusammensetzung ist, umfasst.
  8. 8
    Procédé selon la revendication 1, qui comprend en outre la coextrusion de la composition expansible apte à être extrudée avec au moins une autre composition polymère apte à être extrudée qui présente la forme d'une pluralité de structures discrètes liées à la mousse polymère ou incorporées dans celle-ci. The method of claim 1, further comprising co-extruding the expandable extrudable composition with at least one other extrudable polymer composition in the form of a plurality of discrete structures bonded to or embedded in the polymer foam. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner Coextrudieren der expandierbaren, extrudierbaren Zusammensetzung mit mindestens einer anderen extrudierbaren Polymerzusammensetzung in der Form von mehreren diskreten Strukturen, die mit dem Polymerschaum verklebt oder darin eingebettet sind, umfasst.
  9. 9
    Procédé selon la revendication 1, dans lequel la composition polymère présente une viscosité au cisaillement mesurée à une température de 175°C et à un taux de cisaillent de 100 s-1 d'au moins environ 30 Pascal.seconde. The method of claim 1, wherein the polymer composition exhibits a shear viscosity, measured at a temperature of 175°C and a shear rate of 100 sec-1, of at least about 30 Pascal-seconds. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Polymerzusammensetzung eine Scherviskosität, gemessen bei einer Temperatur von 175 °C und einer Schergeschwindigkeit von 100 s-1, von mindestens etwa 30 Pascal-Sekunden aufweist.
  10. 10
    Procédé selon la revendication 1, dans lequel la composition polymère ne contient pas plus de 10 % en poids de solvant. The method of claim 1, wherein the polymer composition contains no greater than 10 wt.% solvent. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Polymerzusammensetzung nicht mehr als 10 Gew.-% Lösemittel enthält.
  11. 11
    Procédé selon la revendication 1, dans lequel les microsphères polymères expansibles sont réparties de manière essentiellement homogène dans toute la composition expansible apte à être extrudée. The method of claim 1, wherein the expandable polymeric microspheres are distributed substantially homogeneously throughout the expandable extrudable composition. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die expandierbaren polymeren Mikrokugeln im Wesentlichen homogen innerhalb der expandierbaren, extrudierbaren Zusammensetzung verteilt sind.
  12. 12
    Procédé selon la revendication 4, qui comprend en outre l'étape qui consiste à faire adhérer la mousse polymère à une surface de manière à former une liaison par adhérence et à chauffer la mousse polymère de manière à dilater au moins partiellement les microsphères polymères expansibles après qu'elles ont quitté la filière. The method of claim 4, further comprising adhering the polymer foam to a surface to form an adhesive bond and heating the polymer foam to at least partially expand the polymeric microspheres that are expandable after exiting the die. Verfahren nach Anspruch 4, das ferner Kleben des Polymerschaums auf eine Fläche, um eine Klebeverbindung zu bilden, und Erwärmen des Polymerschaums, um die polymeren Mikrokugeln, die nach dem Austreten aus der Düse expandierbar sind, mindestens teilweise zu expandieren, umfasst.
  13. 13
    Procédé selon la revendication 4, qui comprend en outre le placement de la mousse polymère sur une surface et ensuite l'expansion au moins partielle de la pluralité des microsphères polymères expansibles après qu'elles ont quitté la filière. The method of claim 4, further comprising positioning the polymer foam on a surface and then at least partially expanding the plurality of the polymeric microspheres that are expandable after exiting the die. Verfahren nach Anspruch 4, das ferner Positionieren des Polymerschaums auf einer Fläche und dann mindestens teilweise Expandieren der mehreren polymeren Mikrokugeln, die nach dem Austreten aus der Düse expandierbar sind, umfasst.
  14. 14
    Procédé selon la revendication 1, dans lequel au moins une surface de la mousse polymère formée sur filière est lisse, avec un indice Ra mesuré par profilométrie par triangulation laser qui est inférieur à 75 micromètres. The method according to claim 1, wherein at least one die formed surface of the polymer foam is smooth with an Ra value less than 75 micrometers, as measured by laser triangulation profilometry. Verfahren nach Anspruch 1, wobei mindestens eine düsengeformte Fläche des Polymerschaums glatt ist mit einem Ra-Wert von weniger als 75 Mikrometern, gemessen durch Lasertriangulation-Profilmessung.
  15. 15
    An article comprising the polymer foam obtainable according to the method of claim 1. Gegenstand, der den Polymerschaum, der nach dem Verfahren nach Anspruch 1 erhältlich ist, umfasst. Objet comprenant la mousse polymère obtenue selon le procédé de la revendication 1.
  16. 16
    Gegenstand nach Anspruch 15, wobei der Polymerschaum ein Gemisch aus zwei oder mehr Polymeren, die hinreichend frei von Urethan-Vernetzungen und Harnstoff-Vernetzungen sind, so dass keine Isocyanate in dem Polymerschaum benötigt werden, umfasst. Objet selon la revendication 15, dans lequel la mousse polymère comprend un mélange de deux ou de plusieurs polymères suffisamment dépourvus de réticulation par uréthane et de réticulation par urée pour éliminer la nécessité de la présence d'isocyanates dans ladite mousse polymère. The article of claim 15, wherein the polymer foam comprises a blend of two or more polymers sufficiently free of urethane crosslinks and urea crosslinks to eliminate the need for isocyanates in said polymer foam.
  17. 17
    Gegenstand nach Anspruch 15, wobei der Polymerschaum aus einer extrudierbaren Zusammensetzung mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts von mindestens 10.000 g/mol hergestellt ist. Objet selon la revendication 15, dans lequel la mousse polymère est réalisée à partir d'une composition apte à être extrudée dont le poids moléculaire moyen en poids est d'au moins 10 000 g/mole. The article of claim 15, wherein said polymer foam is made from an extrudable composition having a weight average molecular weight of at least 10,000 g/mol.
  18. 18
    Gegenstand nach Anspruch 15, wobei der Polymerschaum ein Gemisch, das ein Klebstoffpolymer umfasst, ist. Objet selon la revendication 15, dans lequel ladite mousse polymère est un mélange qui comprend un polymère adhésif. The article of claim 15, wherein said polymer foam is a blend comprising an adhesive polymer.
  19. 19
    Gegenstand nach Anspruch 15, wobei der Polymerschaum mehrere der expandierbaren polymeren Mikrokugeln, die immer noch mindestens teilweise expandierbar sind, aufweist. Objet selon la revendication 15, dans lequel la mousse polymère présente une pluralité de microsphères polymères expansibles qui sont toujours expansibles au moins partiellement. The article of claim 15, wherein the polymer foam has a plurality of the expandable polymeric microspheres that are still at least partially expandable.
  20. 20
    Gegenstand nach Anspruch 15, wobei der Polymerschaum zwei oder mehr Polymere aufweist und mindestens ein Polymer eine Morphologie, die aus kugelförmig, ellipsenförmig, faserartig, cokontinuierlich oder Kombinationen davon ausgewählt ist, aufweist. Objet selon la revendication 15, dans lequel la mousse polymère comprend deux ou plusieurs polymères parmi lesquels au moins un polymère présente une morphologie choisie dans le groupe constitué d'une morphologie sphérique, d'une morphologie ellipsoïdale, d'une morphologie fibrillaire, d'une morphologie co-continue ou de combinaisons de ces morphologies. The article of clam 15, wherein the polymer foam comprises two or more polymers and at least one polymer has a morphology selected from the group consisting of spherical, ellipsoidal, fibrillar, co-continuous or combinations thereof.
  21. 21
    Gegenstand nach Anspruch 15, wobei der Polymerschaum ein Haftklebstoffpolymer umfasst und mindestens eins der Polymere aus ungesättigten thermoplastischen Elastomeren, acrylatunlöslichen gesättigten thermoplastischen Elastomeren, acrylatunlöslichen teilkristallinen Polymeren, acrylatunlöslichen amorphen Polymeren, Elastomeren, die ultraviolettstrahlungsaktivierbare Gruppen enthalten, und Haftklebstoffen und Schmelzklebstoffen, die aus nicht photopolymerisierbaren Monomeren hergestellt sind, ausgewählt ist. Objet selon la revendication 15, dans lequel la mousse polymère comprend un polymère adhésif sensible à la pression et dans lequel au moins l'un desdits polymères est sélectionné dans l'ensemble constitué des élastomères thermoplastiques insaturés, des élastomères thermoplastiques saturés insolubles dans les acrylates, des polymères semi-cristallins insolubles dans les acrylates, des polymères amorphes insolubles dans les acrylates, des élastomères qui contiennent des groupes aptes à être activés par un rayonnement ultraviolet et des adhésifs sensibles à la pression et fondus à chaud préparés à partir de monomères non photopolymérisables. The article of claim 15, wherein the polymer foam comprises a pressure sensitive adhesive polymer and at least one of said polymers is selected from the group consisting of unsaturated thermoplastic elastomers, acrylate-insoluble saturated thermoplastic elastomers, acrylate-insoluble semicrystalline polymers, acrylate-insoluble amorphous polymers, elastomers containing ultraviolet radiation-activatable groups, and pressure sensitive and hot melt adhesives prepared from non-photopolymerizable monomers.
  22. 22
    Gegenstand nach Anspruch 15, wobei der Gegenstand ein Klebegegenstand, Dichtungsring, fugenabdichtender Gegenstand, schwingungsdämpfender Gegenstand, Klebebandträger, ein Träger einer reflektierenden Folie, ein ermüdungsbeständiges Vlies, Schleifgegenstandsträger, Klebefeld von erhöhten Fahrbahnmarkierungen, medizinischer Verband oder Abdichtungsgegenstand ist. Objet selon la revendication 15, dans lequel l'objet est choisi dans l'ensemble constitué des objets adhésifs, des joints d'étanchéité, des objets de scellement d'interstice, des objets d'amortissement des vibrations, des dos de ruban, des dos de feuilles rétroréfléchissantes, des coussinets anti-fatigue, des dos d'objets abrasifs, des tampons adhésifs en relief de repère de dallage, des pansements médicaux et des objets d'étanchéité. The article of claim 15, wherein the article is one from the group consisting of adhesive articles, gaskets, gap-sealing articles, vibration damping articles, tape backings, retroreflective sheet backings, anti-fatigue mats, abrasive article backings, raised pavement marker adhesive pads, medical dressings, and sealant articles.
  23. 23
    Gegenstand nach Anspruch 15, wobei der Polymerschaum axial orientiert ist. Objet selon la revendication 15, dans lequel ladite mousse polymère est orientée axialement. The article of claim 15, wherein said polymer foam is axially oriented.
  24. 24
    Gegenstand nach Anspruch 15, wobei der Polymerschaum ein Klebstoff ist. Objet selon la revendication 15, dans lequel ladite mousse polymère est un adhésif. The article of claim 15, wherein said polymer foam is an adhesive.
  25. 25
    Gegenstand nach Anspruch 15, wobei der Polymerschaum vernetzt ist. Objet selon la revendication 15, dans lequel ladite mousse polymère est réticulée. The article of claim 15, wherein said polymer foam is crosslinked.
  26. 26
    Gegenstand nach Anspruch 15, wobei der Gegenstand mindestens eine andere Polymerzusammensetzung in der Form von mehreren diskreten Strukturen, die mit dem Polymerschaum verklebt oder darin eingebettet sind, umfasst. Objet selon la revendication 15, dans lequel ledit objet comprend au moins une autre composition polymère qui présente la forme d'une pluralité de structures discrètes liées à ladite mousse polymère ou incorporées dans celle-ci. The article of claim 15, wherein said article comprises at least one other polymer composition in the form of a plurality of discrete structures bonded to or embedded in said polymer foam.
  27. 27
    Gegenstand nach Anspruch 15, der ferner ein erstes Substrat, das an dem Polymerschaum anhaftet, umfasst. Objet selon la revendication 15, qui comprend en outre un premier support attaché à ladite mousse polymère. The article of claim 15, further comprising a first substrate attached to said polymer foam.
  28. 28
    Gegenstand nach Anspruch 15, der ferner ein erstes und zweites Substrat umfasst, wobei der Polymerschaum zwischen dem ersten und zweiten Substrat angeordnet ist. Objet selon la revendication 15, qui comprend en outre un premier et un deuxième support, la mousse polymère étant prise en sandwich entre ledit premier et ledit deuxième support. The article of claim 15, further comprising a first and second substrate, wherein the polymer foam is sandwiched between said first and second substrates.
  29. 29
    Gegenstand nach Anspruch 15, wobei der Polymerschaum eine Fläche, die gemustert ist, aufweist. Objet selon la revendication 15, dans lequel ladite mousse polymère a une surface structurée. The article of claim 15, wherein said polymer foam has a surface that is patterned.
  30. 30
    Gegenstand nach Anspruch 15, wobei der Polymerschaum eine gleichmäßige Größenverteilung der polymeren Mikrokugeln aufweist. Objet selon la revendication 15, dans lequel ladite mousse polymère présente une répartition granulométrique uniforme desdites microsphères polymères. The article of claim 15, wherein said polymer foam has a uniform size distribution of said polymeric microspheres.
  31. 31
    Gegenstand nach Anspruch 15, wobei mindestens eine düsengeformte Fläche des Polymerschaums glatt ist mit einem Ra-Wert von weniger als 75 Mikrometern, gemessen durch Lasertriangulation-Profilmessung. Objet selon la revendication 15, dans lequel au moins une surface de la mousse polymère formée sur filière est lisse, avec un indice Ra mesuré par profilométrie par triangulation laser qui est inférieur à 75 micromètres. The article of claim 15, wherein at least one die formed surface of the polymer foam is smooth with a Ra value less than 75 micrometers, as measured by laser triangulation profilometry.
  32. 32
    Gegenstand nach Anspruch 15, wobei die polymeren Mikrokugeln im Wesentlichen homogen innerhalb des Polymerschaums verteilt sind. Objet selon la revendication 15, dans lequel les microsphères polymères sont réparties de manière essentiellement homogène dans toute la mousse polymère. The article of claim 15, wherein the polymeric microspheres are distributed substantially homogeneously throughout the polymer foam.
  33. 33
    Gegenstand nach Anspruch 15, der ferner eine Klebstoffschicht, die an dem Polymerschaum klebt, umfasst. Objet selon la revendication 15, qui comprend en outre une couche adhésive liée à la mousse polymère. The article of claim 15, further comprising an adhesive layer bonded to the polymer foam.
  34. 34
    Gegenstand nach Anspruch 33, wobei die Klebstoffschicht einen Haftklebstoff oder einen wärmeaktivierbaren Klebstoff umfasst. Objet selon la revendication 33, dans lequel la couche adhésive comprend un adhésif sensible à la pression ou un adhésif thermoactivé. The article of claim 33, wherein the adhesive layer comprises a pressure sensitive adhesive or a heat-activated adhesive.
  35. 35
    Gegenstand nach Anspruch 15, wobei der Polymerschaum mindestens einen Teil eines Gegenstandes zum Ausschäumen von Hohlräumen umfasst. Objet selon la revendication 15, dans lequel la mousse polymère comprend au moins une partie d'un objet moussé sur site. The article of claim 15, wherein the polymer foam comprises at least part of a foam-in-place article.
  36. 36
    An article comprising:a recess;a foam-in-place article comprising a polymer foam obtainable by a method of claim 1 comprising a polymeric matrix and a plurality of at least partially expanded polymeric microspheres, and optionally an activated blowing agent, said foam-in-place article being positioned in said recess and partially or completely filling said recess. Gegenstand, umfassend: eine Aussparung;einen Gegenstand zum Ausschäumen von Hohlräumen, umfassend einen Polymerschaum, der durch ein Verfahren nach Anspruch 1 erhältlich ist, umfassend eine polymere Matrix und mehrere mindestens teilweise expandierte polymere Mikrokugeln und gegebenenfalls ein aktiviertes Treibmittel, wobei der Gegenstand zum Ausschäumen von Hohlräumen in der Aussparung positioniert ist und die Aussparung teilweise oder vollständig füllt. Objet comprenant : un creux,un objet moussé sur site qui comprend une mousse polymère qui peut être obtenue par le procédé de la revendication 1 et qui comprend une matrice polymère et une pluralité de microsphères polymères au moins partiellement dilatées, et facultativement un agent de moussage activé, ledit objet moussé sur site étant placé dans ledit creux et remplissant partiellement ou complètement ledit creux.
  37. 37
    Gegenstand nach Anspruch 36, wobei der Gegenstand zum Ausschäumen von Hohlräumen ein Klebegegenstand ist. Objet selon la revendication 36, dans lequel ledit objet moussé sur site est un objet adhésif. The article of claim 36, wherein said foam-in-place article is an adhesive article.
  38. 38
    Gegenstand nach Anspruch 36, wobei die Aussparung durch mindestens eines der Folgenden definiert ist:einen Zwischenraum zwischen zwei oder mehr Flächen, zwei oder mehr gegenüberliegende und auseinander angeordnete Substrate, ein Durchgangsloch oder einen Hohlraum. Objet selon la revendication 36, dans lequel ledit creux est défini par au moins un des éléments de l'ensemble constitué d'un espace situé entre deux ou plusieurs surfaces, de deux ou plusieurs supports opposés et maintenus à distance les uns des autres, d'une perforation et d'une cavité. The article of claim 36, wherein said recess is defined by at least one from the group consisting of a space between two or more surfaces, two or more opposing and spaced apart substrates, a through hole, and a cavity.
Independent claims38