專利名稱：具有吸振層的合成草皮的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)公開 的實(shí)施方案總地涉及熱塑性泡沫體吸振層。在另一方面中，本申請(qǐng)所 述的實(shí)施方案涉及含熱塑性泡沫體吸振層的合成草皮，其中該泡沫體可以是可循環(huán)的。
背景技術(shù)：
人工草皮由在從片材基底向上延伸的許多人工草的草皮組成。草皮通常鋪在預(yù)備 的平坦地面上，形成意圖模擬天然草地游樂場(chǎng)表面的游樂場(chǎng)。對(duì)于某些類型的游戲來說，在草皮下方和在堅(jiān)固的地下載體表面之上放置回彈的 地下墊(underpad)，提供吸振效果。此外，在一些情況下，砂子或其他粒狀物材料層置于地 毯基礎(chǔ)片材的上表面和繩股周圍。這類結(jié)構(gòu)的實(shí)例公開于1983年6月21日授予Frederick Τ. Haas, Jr.的美國(guó)專利No. 4389435中。另一實(shí)例公開于1987年1月20日授予Seymour A. Tomarin 的美國(guó)專利 No. 4637942 中。此外，置于回彈的地下墊上的采用草狀地毯形成的人工草皮公開于1970年12月 29日授予Carter等人的美國(guó)專利No. 3551263中，其中公開了聚氨酯泡沫體地下墊；1967 年6月27日授予Faria等人的美國(guó)專利No. 3332828中，其中公開了 PVC泡沫塑料或聚氨 酯泡沫塑料地下墊；1987年1月20日授予Seymour A. Tomarin的美國(guó)專利No. 4637942 中，其中公開了一種橡膠狀地下墊；1989年11月21日授予Hans-Urich Brietschidel的 美國(guó)專利No. 4，882，208中，它闡述了閉孔交聯(lián)的聚乙烯泡沫體地下墊；1971年8月3日授 予Theodore Buchholz等人的美國(guó)專利No. 3，597，297中，它公開了具有孔隙的聚氨酯地下 墊；和1985年3約19日授予James W. Leffingwell的美國(guó)專利No. 4，505，960中，它公開 了由聚氯乙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚丙烯等的彈性泡沫體制備的吸振墊。當(dāng)然可更加寬泛地在其他應(yīng)用，例如在地板的能量阻尼中使用吸振層。因此，仍然 需要的是，用于形成吸振層(包括可循環(huán)吸振層)的改進(jìn)的材料與方法。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面中，本申請(qǐng)公開的實(shí)施方案涉及合成草皮表面，它包括具有撓性基礎(chǔ) 片材的合成草地毯，和吸振墊，其中吸振墊包括非交聯(lián)的聚烯烴泡沫體。根據(jù)下述說明和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的。


圖1闡述使用FIFA標(biāo)準(zhǔn)的吸振用的儀器和實(shí)驗(yàn)。圖2和2c比較了本申請(qǐng)公開的實(shí)施方案的泡沫體與交聯(lián)聚乙烯泡沫體的壓縮應(yīng) 力-應(yīng)變行為分析的結(jié)果。圖3和3c比較了本申請(qǐng)公開的實(shí)施方案的泡沫體與交聯(lián)聚乙烯泡沫體的壓縮應(yīng) 變相對(duì)于時(shí)間的試驗(yàn)結(jié)果。圖4比較了本申請(qǐng)公開的實(shí)施方案的泡沫體與交聯(lián)聚乙烯泡沫體的壓縮蠕變行為試驗(yàn)結(jié)果。圖5闡述了可使用本申請(qǐng)所述的非交聯(lián)的聚烯烴泡沫體的實(shí)施方案形成的合成草皮。
具體實(shí)施方式

一般定義和測(cè)量方法下述術(shù)語應(yīng)當(dāng)具有對(duì)于本發(fā)明目的來說的給定含義“聚合物”是指由通過共價(jià)化學(xué)鍵連接的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元或單體組成的分子量大的 分子組成的物質(zhì)。術(shù)語“聚合物”通常包括，但不限于，均聚物、共聚物，例如嵌段、接枝、無 規(guī)和交替共聚物，三元共聚物等，及其共混物和改性物。此外，除非具體地說明，術(shù)語“聚合 物”應(yīng)當(dāng)包括分子結(jié)構(gòu)的所有可能的幾何結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)包括全同立構(gòu)、間同立構(gòu)、無規(guī)結(jié) 構(gòu)等?！盎ゾ畚?interpolymer)”是指通過至少兩種不同類型的單體聚合制備的聚合物。 通用術(shù)語“互聚物”包括術(shù)語“共聚物(copolymer)”(它通常用于是指由兩種不同單體制 備的聚合物)以及術(shù)語“三元共聚物”(它通常用于是指由三種不同單體制備的聚合物)。 稱為“互聚物”的一組物質(zhì)還包括通過聚合四類或更多類單體制備的聚合物。根據(jù)ASTM D792，測(cè)量樹脂和組合物的密度。根據(jù)ASTM D3575/W/B,測(cè)量泡沫體的密度。根據(jù)ASTM D1238，針對(duì)含乙烯作為聚合物內(nèi)主要組分的聚合物，在190°C下，使用 2. 16kg的重物，測(cè)定“熔體指數(shù)(12)”。根據(jù)ASTM D1238，針對(duì)含丙烯作為聚合物內(nèi)主要組 分的聚合物，在230°C下，使用2. 16kg的重物，測(cè)定“熔體流動(dòng)速度(MFR) ”。使用凝膠滲透色譜(GPC)，在配有四個(gè)線性混合床柱子的Polymer LaboratoriesPL-GPC-220 高溫色譜單元(Polymer Laboratories (20 微米粒度))上，測(cè)定 聚合物的分子量分布。烘箱溫度為160°C，且自動(dòng)取樣器的熱區(qū)在160°C和溫?zé)釁^(qū)在145°C。 溶劑為含200ppm 2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚的1，2，4-三氯苯。流速為1. Oml/min和注 射大小為100微升。通過在溫和攪拌下，在160°C，在含200ppm2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚 的氮?dú)獯祾叩?，2，4_三氯苯內(nèi)溶解樣品2. 5小時(shí)，制備約0. 2襯％用于注射的樣品溶液。通過使用10個(gè)窄分子量分布的聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物(獲自Polymer Laboratories，范 圍為580-7，500，000g/mol的EasiCal PSl)結(jié)合其洗脫體積，進(jìn)行分子量的測(cè)定。通過使用 用于聚丙烯(正如 Th. G. Scholte,N. L. J. Meijerink,H. M. Schoffeleers 和 A. M. G. Brands, J. App 1. Polym. Sci.，29，3763-3782 (1984)中所述)，和用于聚苯乙烯(正如 E. P. Otocka, R. J. Roe, N. Y. HelIman, P. Μ. Muglia, Macromolecules，4，507 (1971)中所述)的合適 Mark-Houwink系數(shù)，根據(jù)Mark-Houwink方程{N} = KMa(其中 Kpp= 1. 90E-04，app = 0. 725 和 Kps = 1. 26E-04,aps = 0. 702)，測(cè)定聚丙烯的當(dāng)量分子量。通過常規(guī)的GPC，根據(jù)Williams， Τ. ；Ward, I. Μ. Journal of Polymer Science, PolymerLetters Edition (1968),6 (9), 621-624所述的工序，測(cè)量“分子量分布”或MWD。系數(shù)B為1。系數(shù)A為0.4316。定義術(shù)語高壓低密度類型樹脂，是指在高于14，500psi (IOOMPa)的壓力下，在高 壓釜或管狀反應(yīng)器內(nèi)，使用自由基引發(fā)劑，例如過氧化物，部分或完全均聚或共聚聚合物 (參見，例如US 4，599，392，在此通過參考引入)，且包括“LDPE”，它也可稱為“高壓乙烯聚合物”或“高度支化的聚乙烯”。對(duì)于使用光散射測(cè)量的大于lOOOOOOg/mol的分子量來說， 這些材料的累積檢測(cè)儀分?jǐn)?shù)(CDF)大于約0.02?？扇鏦02005/023912 A2所述測(cè)定CDF，在 此通過參考引入關(guān)于CDF的教導(dǎo)。優(yōu)選的高壓低密度聚乙烯材料(LDPE)的熔體指數(shù)MI (12) 小于約20，更優(yōu)選小于約15，最優(yōu)選小于10，并大于約0. 1，和更優(yōu)選大于約0. 2，最優(yōu)選大 于0. 3g/10min。優(yōu)選的LDPE的密度為約0. 915g/cm3-0. 930g/cm3，且更優(yōu)選小于0. 925g/
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cm ο“結(jié)晶度”是指聚合物組合物的原子尺寸或結(jié)構(gòu)順序。結(jié)晶度常常用結(jié)晶材料的體 積分?jǐn)?shù)或百分?jǐn)?shù)表示或者作為原子或分子可能如何以規(guī)則圖案排列，即成為晶體的量度。 可相當(dāng)精確地，且通過熱處理，在非常寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)聚合物的結(jié)晶度?！敖Y(jié)晶”、“半晶”聚 合物擁有一級(jí)轉(zhuǎn)變點(diǎn)或結(jié)晶熔點(diǎn)(Tm)，這通過差示掃描量熱法(DSC)或相當(dāng)?shù)募夹g(shù)測(cè)定。 該術(shù)語可與術(shù)語“半晶，，互換使用。術(shù)語“無定形”是指缺少結(jié)晶熔點(diǎn)的聚合物，這通過差 示掃描量熱法(DSC)或相當(dāng)?shù)募夹g(shù)測(cè)定。差示掃描量熱法(DSC)是檢測(cè)半晶聚合物的熔融和結(jié)晶可使用的常見技術(shù)。在標(biāo) 準(zhǔn)教科書中描述了 DSC測(cè)量的一般原理和應(yīng)用DSC研究半晶聚合物(例如，E. A. Turi編輯， Thermal Characterization of Polymeric Materials，Academic Press，1981) 0 DSC 是適 合于測(cè)定聚合物的熔融特征的方法。使用獲自TA Instruments, Inc的型號(hào)Q1000 DSC,進(jìn)行DSC分析。通過下述方法 校正DSC。首先，通過在_90°C到290°C下運(yùn)行DSC，且在DSC鋁鍋內(nèi)沒有任何樣品的情況下， 獲得基線。然后，通過加熱樣品到180°C，在10°C /min的冷卻速度下冷卻樣品到140°C，接 著在10°C /min的加熱速度下，從140°C加熱樣品到180°C，分析7mg新鮮銦樣品。測(cè)定銦樣 品的熔化熱和熔融的開始，并檢測(cè)得到，熔融的開始為0. 5°C至156. 6°C，和熔化熱為0. 5J/ g-28. 71J/g。然后，通過在DSC鍋內(nèi)，在10°C /min的冷卻速度下，從25°C冷卻小滴新鮮樣 品到-30°C，分析去離子水。等溫保持樣品在-30°C下2分鐘，并以10°C /min的加熱速度加 熱到30°C。測(cè)定熔融的開始并檢測(cè)到在0°C上下0. 5°C以內(nèi)。在190°C的起始溫度(表示為“起始溫度”)，將聚合物樣品擠壓成薄膜。稱取約 5-8mg樣品并置于DSC鍋內(nèi)。在鍋上使蓋子卷邊(crimp)，以確保密閉氛圍。將DSC鍋置于 DSC池內(nèi)，然后在約100°C /min的速度下加熱到比樣品的熔融溫度高約60°C的溫度(T0)。 在這一溫度下保持樣品約3分鐘。然后以10°C /min的速度將樣品冷卻到-40°C，并等溫保 持在該溫度3分鐘。因此，以10°C/min的速度加熱樣品，直到完全熔融。分析來自于這一 實(shí)驗(yàn)的焓變曲線的峰值熔融溫度、開始和峰值結(jié)晶溫度，熔化熱和結(jié)晶熱，以及感興趣的任 何其他DSC分析。對(duì)于所分析的含聚丙烯結(jié)晶度的聚合物來說，T0為230°C。當(dāng)存在聚乙烯結(jié)晶度 和在樣品內(nèi)不存在聚丙烯結(jié)晶度時(shí)，Ttl為190°C。根據(jù)下式，計(jì)算結(jié)晶度wt%:結(jié)晶度(％ ) = Δ H/Δ Htl X 100%，以便熔化熱(ΔΗ) 除以完美聚合物晶體的熔化熱(AHtl),然后乘以100%。對(duì)于乙烯結(jié)晶度來說，認(rèn)為八氏是 290J/g。例如，當(dāng)熔融其聚乙烯結(jié)晶時(shí)，測(cè)量乙烯_辛烯共聚物的熔化熱為29J/g ；相應(yīng)的 結(jié)晶度為10wt%。對(duì)于丙烯結(jié)晶度來說，認(rèn)為八^是1651 ^。例如，當(dāng)熔融其丙烯結(jié)晶時(shí)， 測(cè)量丙烯_乙烯共聚物的熔化熱為20J/g ；相應(yīng)的結(jié)晶度為12. lwt%。本申請(qǐng)所使用的術(shù)語“非交聯(lián)”是指具有0-10%凝膠，更優(yōu)選0-5%，和更優(yōu)選0-1%凝膠的聚合物。不應(yīng)當(dāng)解釋為存在絕對(duì)0的交聯(lián)，因?yàn)樵诩庸み^程中必然可能存在一 定的交聯(lián)，但該交聯(lián)應(yīng)當(dāng)保持最小，以供可循環(huán)。泡沫體吸振層 在一個(gè)方面中，本申請(qǐng)所述的實(shí)施方案涉及熱塑性泡沫體吸振層。在另一方面中， 本申請(qǐng)所述的實(shí)施方案涉及合成草皮，它包括熱塑性泡沫體吸振層。在選擇的應(yīng)用中，本申 請(qǐng)所述的實(shí)施方案涉及具有下述特征的熱塑性非交聯(lián)聚合物泡沫體吸振層1)泡沫體厚度8-30mm ；2)泡沫體密度30-150kg/m3 ；3)泡沫體泡孔尺寸0· 2-3mm ；和4)開孔體積％低，以便避免吸收水；典型地小于35%。聚合物形成吸振層所使用的熱塑性聚合物可隨特定應(yīng)用和所需結(jié)果而變化。在一個(gè)實(shí)施 方案中，例如，聚合物是烯烴聚合物。本申請(qǐng)所使用的烯烴聚合物一般地是指由通式為CnH2n 的烴單體形成的一組聚合物。烯烴聚合物可以以共聚物，例如互聚物、嵌段共聚物或多嵌段 互聚物或共聚物形式存在。在一個(gè)特別的實(shí)施方案中，例如，烯烴聚合物可包括乙烯與選自C3-C2tl的直鏈、支 鏈或環(huán)狀二烯烴，或乙烯乙烯基化合物，例如乙酸乙烯酯，和用化學(xué)式H2C = CHR(其中R 是C1-C2tl的直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基或C6-C2tl芳基)表示的化合物中的至少一種共聚單體的 α-烯烴互聚物。共聚單體的實(shí)例包括丙烯、1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、 3-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯和1-十二碳烯。在其他實(shí)施方案中，聚合物可以是丙烯與選自乙烯、C4-C20的直鏈、支鏈或環(huán)狀二 烯烴，和用化學(xué)式H2C = CHR(其中R是C1-C2tl的直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基或C6-C2tl芳基)表示 的化合物中的至少一種共聚單體的α-烯烴共聚物。共聚單體的實(shí)例包括乙烯、1-丁烯、 3-甲基-1- 丁烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯和
1-十二碳烯。在一些實(shí)施方案中，共聚單體以共聚物的約5wt%-約25wt%存在。在一個(gè) 實(shí)施方案中，使用丙烯-乙烯共聚物?？稍诒景l(fā)明的公開內(nèi)容中使用的聚合物的其他實(shí)例包括烯烴，例如乙烯、丙烯、 1- 丁烯、3-甲基-1- 丁烯、4-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-己烯、1-辛烯、 1-癸烯和1-十二碳烯的均聚物和共聚物(包括彈性體)，典型地以下述為代表聚乙烯、 聚丙烯、聚-3-甲基-1- 丁烯、聚-3-甲基-1-戊烯、聚-4-甲基-1-戊烯、乙烯-丙烯共聚 物、乙烯-1- 丁烯共聚物，和丙烯-1- 丁烯共聚物；α -烯烴與共軛或非共軛二烯烴的共聚 物(包括彈性體)，其中典型地以下述為代表乙烯_ 丁二烯共聚物和乙烯_亞乙基降冰片 烯共聚物；和聚烯烴(包括彈性體)，例如兩種或更多種α-烯烴與共軛或非共軛二烯烴的 共聚物(包括彈性體)，其中典型地以下述為代表乙烯_丙烯_ 丁二烯共聚物、乙烯_丙 烯_ 二環(huán)戊二烯共聚物、乙烯-丙烯-1，5-己二烯共聚物，和乙烯-丙烯-亞乙基降冰片烯 共聚物；乙烯_乙烯基化合物共聚物，例如具有N-羥甲基功能共聚單體的乙烯_乙酸乙烯 酯共聚物，具有N-羥甲基功能共聚單體的乙烯-乙烯醇共聚物，乙烯-氯乙烯共聚物，乙烯 丙烯酸或乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物，和乙烯_(甲基)丙烯酸酯共聚物；苯乙烯類共聚 物(包括彈性體)，例如聚苯乙烯、ABS、丙烯腈-苯乙烯共聚物、甲基苯乙烯-苯乙烯共聚物；和苯乙烯嵌段共聚物(包括彈性體)，例如苯乙烯-丁二烯共聚物及其氫化物，和苯乙 烯-異戊二烯_苯乙烯三嵌段共聚物；聚乙烯基化合物，例如聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯乙 烯-偏二氯乙烯共聚物、聚丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸甲酯；聚酰胺，例如尼龍6、尼龍6，6 和尼龍12 ；熱塑性聚酯，例如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯和聚對(duì)苯二甲酸丁二酯；聚碳酸酯、聚苯 醚和類似物。這些樹脂可單獨(dú)或結(jié)合兩種或更多種使用。在特別的實(shí)施方案中，可使用聚烯烴，例如聚丙烯、聚乙烯及其共聚物和共混物， 以及乙烯_丙烯_ 二烯烴三元共聚物。在一些實(shí)施方案中，烯屬聚合物包括在Elston的美 國(guó)專利No. 3，645，992中描述的均勻聚合物；Anderson的美國(guó)專利No. 4，076, 698中描述的 高密度聚乙烯(HDPE)；非均勻支化直鏈低密度聚乙烯(LLDPE)；非均勻支化超低密度聚乙 烯(ULDPE)；均勻支化的直鏈乙烯/ a -烯烴共聚物；可例如通過美國(guó)專利Nos. 5，272，236 和5，278，272中公開的方法制備的均勻支化的基本上直鏈的乙烯/ a _烯烴共聚物，其方法 的公開內(nèi)容在此通過參考引入；非均勻支化的直鏈乙烯/a-烯烴共聚物；和高壓自由基聚 合的乙烯聚合物與共聚物，例如低密度聚乙烯(LDPE)。在另一實(shí)施方案中，聚合物可包括乙烯-羧酸共聚物，例如乙烯-乙酸乙烯酯 (EVA)共聚物，乙烯-丙烯酸(EAA)和乙烯-甲基丙烯酸共聚物，例如以商品名PRIMAC0R 獲 自 Dow Chemical Company 的那些，獲自 DuPont 的 NUCREL ，和獲自 ExxonMobil 的 ESC0R ， 且描述于美國(guó)專利4，599，392,4, 988，781和59，384，373中，在此通過參考將其全文引 入。例舉的聚合物包括聚丙烯(抗沖改性聚丙烯；全同立構(gòu)聚丙烯、無規(guī)立構(gòu)聚丙烯和無 規(guī)乙烯/丙烯共聚物)，各類聚乙烯，其中包括高壓自由基LDPE，Ziegler Natta LLDPE, 茂金屬PE，其中包括Ziegler NattaLLDPE和茂金屬PE的多反應(yīng)器PE ( “在反應(yīng)器內(nèi)(in reactor) ”)共混物，例如在美國(guó)專利 No. 6，545，088、6，538，070、6，566，446、5，844，045、 5，869，575和6，448，341中公開的產(chǎn)品。在一些實(shí)施方案中，均勻聚合物，例如烯烴塑性體 和彈性體，乙烯和丙烯-基共聚物(例如，以商品牌號(hào)VERSIFY 獲自The Dow Chemical Company的聚合物，和獲自ExxonMobil的VISTAMAXX )也可以是有用的。當(dāng)然同樣可使用 聚合物的共混物。在一些實(shí)施方案中，共混物包括兩種不同的Ziegler-Natta聚合物。在 其他實(shí)施方案中，共混物可包括Ziegler-Natta與茂金屬聚合物的共混物。在其他實(shí)施方 案中，本申請(qǐng)所使用的熱塑性樹脂可以是兩種不同的茂金屬聚合物的共混物。在一個(gè)特別的實(shí)施方案中，聚合物可包括乙烯與含鏈烯烴，例如1-辛烯的共聚單 體的a-烯烴共聚物。乙烯與辛烯共聚物可單獨(dú)或結(jié)合另一聚合物，例如乙烯-丙烯酸共 聚物存在。當(dāng)一起存在時(shí)，乙烯與辛烯共聚物和乙烯-丙烯酸共聚物的重量比可以是約 1 10-約10 1，例如約3 2-約2 3。聚合物例如乙烯-辛烯共聚物的結(jié)晶度可以 小于約50%，例如小于約25%。在一些實(shí)施方案中，該聚合物的結(jié)晶度可以是5-35%。在 其他實(shí)施方案中，結(jié)晶度范圍可以是7-20%。在一個(gè)特別的實(shí)施方案中，聚合物可包括至少一種低密度聚乙烯(LDPE)。該聚合 物可包括在高壓釜工藝或管狀工藝中制備的LDPE。在本文獻(xiàn)別處中定義了用于這一實(shí)施方 案的合適的LDPE。在一個(gè)特別的實(shí)施方案中，聚合物可包括至少兩種低密度聚乙烯。該聚合物可包 括在高壓釜工藝、管狀工藝中制備的LDPE，或其結(jié)合物。在本文獻(xiàn)別處定義了用于這一實(shí)施 方案的合適的LDPE。
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在一個(gè)特別的實(shí)施方案中，聚合物可包括乙烯與包括鏈烯烴例如1-辛烯在內(nèi)的 共聚單體的a-烯烴共聚物?？蓡为?dú)或結(jié)合另一聚合物，例如低密度聚乙烯(LDPE)存在乙 烯與辛烯共聚物。當(dāng)一起存在時(shí)，乙烯與辛烯共聚物和LDPE的重量比可以是約60 40-約 97 3，例如約80 20-約96 4。聚合物，例如乙烯-辛烯共聚物的結(jié)晶度可以小于約 50%,例如小于約25%。在一些實(shí)施方案中，該聚合物的結(jié)晶度可以是5-35%。在其他實(shí)施 方案中，結(jié)晶度范圍可以是7-20%。在本文別處定義了用于這一實(shí)施方案的合適的LDPE。在一個(gè)特別的實(shí)施方案中，聚合物可包括乙烯與包括鏈烯烴例如1-辛烯在內(nèi)的 共聚單體的a-烯烴共聚物。乙烯與辛烯共聚物可單獨(dú)或結(jié)合選自低密度聚乙烯、中密度 聚乙烯和高密度聚乙烯(HDPE)中的至少兩種其他共聚物存在。當(dāng)一起存在時(shí)，乙烯與辛烯 共聚物，LDPE和HDPE的重量比使得組合物包括占全部組合物重量3-97%的一種組分和其 余包括其他兩種組分。聚合物，例如乙烯-辛烯共聚物的結(jié)晶度可以小于約50%，例如小于 約25%。在一些實(shí)施方案中，該聚合物的結(jié)晶度可以是5-35%。在其他實(shí)施方案中，結(jié)晶 度范圍可以是7-20%。本申請(qǐng)公開的實(shí)施方案也可包括可含至少一種多嵌段烯烴互聚物的聚合物組分。 合適的多嵌段烯烴互聚物可包括在美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 60/818911中所述的那些。術(shù) 語“多嵌段共聚物”是指含優(yōu)選以直鏈方式連接的兩種或更多種化學(xué)不同區(qū)域或鏈段(稱 為“嵌段”)的聚合物，亦即含相對(duì)于聚合的烯屬官能度，尾尾相連，而不是以側(cè)鏈或接枝 方式相連的化學(xué)不同單元的聚合物。在一些實(shí)施方案中，各嵌段在其內(nèi)摻入的共聚單體的 用量或類型、密度、結(jié)晶度大小、可歸因于這一組合物中的聚合物的微晶尺寸、區(qū)域規(guī)則度 (regio-regularity)或區(qū)域不規(guī)貝U度(region-irregularity)、支化量，其中包括長(zhǎng)支鏈 或超支化鏈的含量，均勻性，或任何其他化學(xué)或物理性能方面不同。多嵌段共聚物的特征在 于多分散性指數(shù)( 01或化/10的獨(dú)特分布，嵌段長(zhǎng)度分布，和/或嵌段數(shù)量分布，這是制備 該共聚物的獨(dú)特工藝導(dǎo)致的。更具體地，當(dāng)在連續(xù)工藝中生產(chǎn)時(shí)，該聚合物的實(shí)施方案可擁 有范圍為約1. 7-約8的PDI，在其他實(shí)施方案中，為約1. 7-約3. 5，在其他實(shí)施方案中，為約 1.7-約2. 5，和在再一實(shí)施方案中，為約1.8-約2. 5或約1.8-約2. 1。當(dāng)以間歇或半間歇 工藝生產(chǎn)時(shí)，該聚合物的實(shí)施方案可擁有范圍為約1. 0-約2. 9的PDI，在其他實(shí)施方案中， 為約1. 3-約2. 5，在其他實(shí)施方案中，為約1. 4-約2. 0，和在再一實(shí)施方案中，為約1. 4-約 1. 8。多嵌段烯烴互聚物的一個(gè)實(shí)例是乙烯/ a -烯烴嵌段互聚物。多嵌段烯烴互聚物 的另一實(shí)例是丙烯/ a -烯烴嵌段互聚物。下述說明集中在具有乙烯作為主要單體的互聚 物上，但相對(duì)于一般的聚合物特征，以類似的方式應(yīng)用到丙烯基多嵌段互聚物上。乙烯/a-烯烴嵌段互聚物可包括聚合形式的乙烯和一種或更多種可共聚的 a_烯烴共聚單體，其特征在于化學(xué)或物理性能不同的兩種或更多種聚合單體單元的多個(gè) (即兩個(gè)或更多)嵌段或鏈段(嵌段共聚物)，優(yōu)選多嵌段互聚物。在一些實(shí)施方案中，多 嵌段互聚物可用下式表示(AB)n其中n 至少為 1，優(yōu)選大于 1 的整數(shù)，例如 2、3、4、5、10、15、20、30、40、50、60、70、 80、90、100或更高；“A"表示硬嵌段或鏈段；和"B “表示軟鏈段或嵌段。優(yōu)選地，A和 B以直鏈方式連接，而不是以支鏈或星形方式連接?！坝病辨湺问侵钙渲性谝恍?shí)施方案中，乙烯以大于95wt%的用量，和在其他實(shí)施方案中，以大于98wt%的用量存在的聚合單元嵌 段。換句話說，在硬鏈段內(nèi)的共聚單體的含量在一些實(shí)施方案中，小于5wt%，和在其他實(shí) 施方案中，小于硬鏈段總重量的2wt%。在一些實(shí)施方案中，硬鏈段包括所有或基本上所有 的乙烯。另一方面，“軟”鏈段是指其中在一些實(shí)施方案中，共聚單體含量大于軟鏈段總重 量的5wt %，在各種其他實(shí)施方案中，大于8wt %，大于10wt %，或大于15wt %的聚合單元嵌 段。在一些實(shí)施方案中，在軟鏈段內(nèi)的共聚單體含量可以大于20wt %，在各種其他實(shí)施方案 中，大于25wt %，大于30wt %，大于35wt %，大于40wt %，大于45wt %，大于50wt %，或大于 60wt%o在一些實(shí)施方案中，A嵌段和B嵌段沿著聚合物鏈無規(guī)分布。換句話說，嵌段共聚 物不具有例如下述結(jié)構(gòu)AAA-AA-BBB-BB在其他實(shí)施方案中，嵌段共聚物不具有第三個(gè)嵌段。在再一其他實(shí)施方案中，嵌段 A或嵌段B均不包括兩個(gè)或更多個(gè)鏈段(或子嵌段)，例如尖端(tip)鏈段。多嵌段共聚物的特征可在于平均嵌段指數(shù)ABI的范圍大于0到約1.0，和分子量分 布1/\大于約1. 3。平均嵌段指數(shù)ABI是從20°C至110°C，且以5°C遞增的情況下，對(duì)于在 制備型TREF中獲得的每一聚合物部分的嵌段指數(shù)(BI)的重量平均ABI =E (wjBIi)其中BL是在制備型TREF中獲得的多嵌段共聚物的第i部分的嵌段指數(shù)，和化是 第i部分的重量百分?jǐn)?shù)。類似地,平均值的二次矩的均方根(the square root of the second moment about themean)，下文稱為二次矩重均嵌段指數(shù)，可如下所述定義 對(duì)于每一聚合物部分來說，BI通過下述兩個(gè)方程式之一定義(二者得到相同的BI 值) 其中Tx是對(duì)于第i個(gè)級(jí)分來說，分析的溫升淋洗分級(jí)(ATREF)的洗脫溫度(優(yōu)選 以開爾文表達(dá))，Px是對(duì)于第i級(jí)分來說，乙烯的摩爾分?jǐn)?shù)，它可如下所述通過NMR或IR測(cè) 量。Pab是整體乙烯烯烴互聚物(在分級(jí)之前)的乙烯摩爾分?jǐn)?shù)，其也可以通過NMR或 IR測(cè)量。Ta和PA是純“硬鏈段”(其是指互聚物的結(jié)晶鏈段)的ATREF洗脫溫度和乙烯摩 爾分?jǐn)?shù)。作為近似物或者對(duì)于其中“硬鏈段”組成未知的聚合物，設(shè)定Ta和PA值為高密度 聚乙烯均聚物的那些。、是相同組成的無規(guī)共聚物的ATREF洗脫溫度(具有PAB的乙烯摩爾分?jǐn)?shù))和作 為多嵌段共聚物的分子量。可使用下述方程式，根據(jù)乙烯的摩爾分?jǐn)?shù)，計(jì)算Ln = a /TAB+ 3其中a和0是兩個(gè)常數(shù)，這兩個(gè)常數(shù)可通過使用組成寬泛的無規(guī)共聚物和/或 具有窄組成的成分表征的無規(guī)乙烯共聚物的許多充分表征的制備型TREF分?jǐn)?shù)校正測(cè)定。 應(yīng)當(dāng)注意，a和0可隨不同儀器而變化。而且，人們需要使用產(chǎn)生校正所使用的制備型
9TREF級(jí)分和/或無規(guī)共聚物用的合適的分子量范圍和共聚單體類型，采用具有感興趣的聚 合物組成，產(chǎn)生合適的校正曲線。存在輕微的分子量效果。若從類似分子量范圍獲得校正 曲線，則這種效果基本上可忽略。在一些實(shí)施方案中，無規(guī)乙烯共聚物和/或無規(guī)共聚物中 的制備型TREF級(jí)分滿足下述關(guān)系式Ln P = -237. 83/Tateef+0. 639對(duì)于窄組成的無規(guī)共聚物和/或?qū)捊M成的無規(guī)共聚物的制備型TREF級(jí)分來說，上 述校正方程式將乙烯的摩爾分?jǐn)?shù)P與分析的TREF洗脫溫度Tatkef相關(guān)聯(lián)。Txo是相同組成且 具有Px的乙烯摩爾分?jǐn)?shù)的無規(guī)共聚物的ATREF溫度。可根據(jù)LnPx= a/TX0+^計(jì)算相 反，Pxo是相同組成且具有Tx的ATREF溫度的無規(guī)共聚物的乙烯摩爾分?jǐn)?shù)，它可根據(jù)Ln Pxo =a /Tx+ ^ 計(jì)算。一旦獲得每一制備型TREF級(jí)分的嵌段指數(shù)(BI)，則可計(jì)算整個(gè)聚合物的重均嵌 段指數(shù)ABI。在一些實(shí)施方案中，ABI大于0，但小于約0.4或者為約0.1-約0.3。在其他 實(shí)施方案中，ABI大于約0.4到最多約1.0。優(yōu)選地，ABI的范圍應(yīng)當(dāng)為約0.4-約0.7，約 0. 5-約0. 7，或約0. 6-約0. 9。在一些實(shí)施方案中，ABI的范圍為約0. 3-約0. 9，約0. 3-約
0.8，或約0. 3-約0. 7，約0. 3-約0. 6，約0. 3-約0. 5，或約0. 3-約0. 4。在其他實(shí)施方案 中，ABI的范圍為約0. 4-約1. 0，約0. 5-約1. 0，或約0. 6-約1. 0，約0. 7-約1. 0，約0. 8-約
1.0，或約 0. 9-約 1. 0。多嵌段互聚物的另一特征是該互聚物可包括可通過制備型TREF獲得的至少一個(gè) 聚合物級(jí)分，其中該級(jí)分的嵌段指數(shù)大于約0. 1到最多約1.0，和該聚合物的分子量分布 Mw/Mn大于約1.3。在一些實(shí)施方案中，該聚合物級(jí)分的嵌段指數(shù)大于約0.6和最多約1.0， 大于約0. 7和最多約1. 0，大于約0. 8和最多約1. 0，或大于約0. 9和最多約1. 0。在其他實(shí) 施方案中，該聚合物級(jí)分的嵌段指數(shù)大于約0. 1和最多約1. 0，大于約0. 2和最多約1. 0，大 于約0. 3和最多約1. 0，大于約0. 4和最多約1. 0，或大于約0. 4和最多約1. 0。在其他實(shí)施 方案中，該聚合物級(jí)分的嵌段指數(shù)大于約0. 1和最多約0. 5，大于約0. 2和最多約0. 5，大于 約0. 3和最多約0. 5，或大約0. 4和最多約0. 5。在再一實(shí)施方案中，該聚合物級(jí)分的嵌段 指數(shù)大于約0. 2和最多約0. 9，大于約0. 3和最多約0. 8，大于約0. 4和最多約0. 7，或大于 約0.5和最多約0.6。在本發(fā)明實(shí)施方案中所使用的乙烯a-烯烴的多嵌段互聚物可以是乙烯與至少 一種C3-C2(la-烯烴的互聚物。該互聚物可進(jìn)一步包括(；-(18二烯烴和/或鏈烯基苯。與乙 烯聚合有用的合適的不飽和共聚單體包括例如烯鍵式不飽和單體，共軛或非共軛二烯烴， 多烯烴，鏈烯基苯等。這種共聚單體的實(shí)例包括C3-C2(la -烯烴，例如丙烯、異丁烯、1-丁烯、 1-己烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯和1-癸烯與類似物。特別優(yōu) 選1-丁烯和1-辛烯。其他合適的單體包括苯乙烯、鹵素或烷基取代的苯乙烯類，乙烯基苯 并環(huán)丁烷，1,4-己二烯、1，7-辛二烯和脂環(huán)烴(例如環(huán)戊烯、環(huán)己烯和環(huán)辛烯)。本申請(qǐng)公開的多嵌段共聚物可以不同于常規(guī)的無規(guī)共聚物，聚合物的物理共混 物，以及借助按序的單體添加、流變(fluxional)催化劑和陰離子或陽離子活性聚合技術(shù) 制備的共聚物。特別地，與在相同結(jié)晶度或模量下的相同單體和單體含量的無規(guī)共聚物相 比，該互聚物具有較好(較高)的通過熔點(diǎn)測(cè)量的耐熱性，較高的高溫拉伸強(qiáng)度，和/或較 高的高溫扭矩儲(chǔ)能模量(這通過動(dòng)態(tài)機(jī)械分析測(cè)定)。與含有相同單體和單體含量的無規(guī)共聚物相比，充填性能可受益于使用多嵌段共聚物的實(shí)施方案，多嵌段共聚物具有較低的 壓縮變定，尤其在升高的溫度下的較低的壓縮變定，較低的應(yīng)力松弛，較高的抗蠕變性，較 高的撕裂強(qiáng)度，較高的抗粘連性(blocking resistance)，因較高結(jié)晶(硬化)溫度導(dǎo)致的 較快速的凝固(setup)，較高的恢復(fù)率(尤其在升高的溫度下)，較好的耐磨性，較高的收縮 力和較好的油與填料接受度。其他烯烴互聚物包括含單偏亞乙烯基芳族單體(包括苯乙烯、間甲基苯乙烯、對(duì) 甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯和類似物)的聚合物。特別地，可使用含乙烯與苯乙烯的共聚 物。在其他實(shí)施方案中，可使用含乙烯、苯乙烯和C3-C2(1a-烯烴，任選地含(；_(2(1 二烯烴的 共聚物。合適的非共軛二烯烴單體可包括具有6-15個(gè)碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀烴二 烯烴。合適的非共軛二烯烴的實(shí)例包括，但不限于，直鏈脂環(huán)族二烯烴，例如1，4_己二 烯、1，6-辛二烯、1，7-辛二烯、1，9-癸二烯，支鏈脂環(huán)族二烯烴，例如5-甲基-1，4-己二 烯；3，7_ 二甲基-1，6-辛二烯；3，7_ 二甲基-1，7-辛二烯，和二氫月桂烯和二脫氫辛烯 (dihydroocinene)的混合異構(gòu)體，單環(huán)脂環(huán)族二烯烴，例如1，3_環(huán)戊二烯；1，4_環(huán)己二 烯；1，5_環(huán)辛二烯和1，5_環(huán)十二碳二烯，和多環(huán)的脂環(huán)族稠合與橋連環(huán)二烯烴，例如四氫 弗，甲基四氫茚，二環(huán)戊二烯，雙環(huán)_(2，2，1)_庚-2，5-二烯；鏈烯基、亞烷基、環(huán)鏈烯基和 環(huán)亞烷基降冰片烯，例如5-亞甲基-2-降冰片烯(MNB) ；5-丙烯基-2-降冰片烯、5-亞 異丙基-2-降冰片烯、5-(4_環(huán)戊烯基)-2_降冰片烯、5-環(huán)亞己基-2-降冰片烯、5-乙烯 基-2-降冰片烯和降冰片二烯。在典型地制備EPDM所使用的二烯烴當(dāng)中，尤其優(yōu)選的二烯 烴是1，4-己二烯(HD)，5-亞乙基-2-降冰片烯(ENB)，5-亞乙烯基-2-降冰片烯(VNB)， 5-亞甲基-2-降冰片烯(MNB)和二環(huán)戊二烯(DCPD)。根據(jù)本申請(qǐng)公開的實(shí)施方案可使用的一組所需的聚合物包括乙烯、C3-C2(la-烯 烴，特別是丙烯，和任選地一種或更多種二烯烴單體的彈性體共聚物。在這一實(shí)施方案中使 用的優(yōu)選的a-烯烴用化學(xué)式CH2 = Cffif表示，其中R*是1-12個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷 基。合適的a-烯烴的實(shí)例包括，但不限于，丙烯、異丁烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲 基-1-戊烯和1-辛烯。尤其優(yōu)選的a-烯烴是丙烯。丙烯基聚合物在本領(lǐng)域中通常被稱 為EP或EPDM聚合物。在制備這種聚合物，特別是多嵌段的EPDM類聚合物中使用的合適的 二烯烴包括含4-20個(gè)碳的共軛或非共軛的直鏈或支鏈、環(huán)狀或多環(huán)的二烯烴。優(yōu)選的二烯 烴包括1，4_戊二烯、1，4-己二烯、5-亞乙基-2-降冰片烯、二環(huán)戊二烯、環(huán)己二烯和5-亞 丁基-2-降冰片烯。尤其優(yōu)選的二烯烴是5-亞乙基-2-降冰片烯。本申請(qǐng)所述的聚合物(均聚物、共聚物、互聚物和多嵌段共聚物)的熔體指數(shù)12 在一些實(shí)施方案中，可以是0. 01-2000g/10min,在其他實(shí)施方案中為0. 01-1000g/10min, 在其他實(shí)施方案中為0. 01-500g/10min，和在再一實(shí)施方案中為0. 01_100g/10min。在一 些實(shí)施方案中，聚合物的熔體指數(shù)12為0. 01-10g/10min，0. 5_50g/10min，l_30g/10min， l-6g/10min,或0. 3-lOg/lOmin。在一些實(shí)施方案中，聚合物的熔體指數(shù)可以是約 lg/10min, 3g/10min或5g/10min。在其他實(shí)施方案中，聚合物的熔體指數(shù)可以大于20dg/ min，在其他實(shí)施方案中，大于40dg/min，和在再一實(shí)施方案中大于60dg/min。本申請(qǐng)所述的聚合物的分子量虬在一些實(shí)施方案中，可以是1000g/ mol-5, 000, 000g/mol，在其他實(shí)施方案中1000g/mol-l，000, 000g/mol ；在其他實(shí)施方案中
1110，000g/mol-500, 000g/mol，和在再一實(shí)施方案中 10，000g/mol-300, 000g/mol。本申請(qǐng)所 述的聚合物的密度在一些實(shí)施方案中，可以是0. 80-0. 99g/cm3，對(duì)于含乙烯的聚合物來說， 為 0. 85g/cm3-0. 97g/cm3，和在一些實(shí)施方案中為 0. 87g/cm3-0. 94g/cm3。在一些實(shí)施方案中，本申請(qǐng)所述的聚合物的拉伸強(qiáng)度可以大于lOMPa，在其他實(shí)施 方案中，拉伸強(qiáng)度> llMPa，和在再一實(shí)施方案中，拉伸強(qiáng)度> 13MPa。在一些實(shí)施方案中， 在llcm/min的十字頭分離速度下，本申請(qǐng)所述的聚合物的斷裂伸長(zhǎng)率可以是至少600%， 在其他實(shí)施方案中，為至少700%，在其他實(shí)施方案中，為至少800%，和在再一實(shí)施方案中 為至少900%。在一些實(shí)施方案中，本申請(qǐng)所述的聚合物的儲(chǔ)能模量比(25°C ) AT (100°C )可 以是1-50，在其他實(shí)施方案中為1-20，和在再一實(shí)施方案中為1-10。在一些實(shí)施方案中，該 聚合物的70°C壓縮變定可以小于80%，在其他實(shí)施方案中小于70%，在其他實(shí)施方案中小 于60 %，在再一實(shí)施方案中小于50 %，小于40 %向下一直到壓縮變定為0 %。在一些實(shí)施方案中，乙烯/ a -烯烴互聚物的熔化熱可以小于85J/g。在其他實(shí)施 方案中，乙烯/ a -烯烴互聚物的粒料粘連強(qiáng)度可以小于或等于100磅/英尺2(4800Pa)， 在其他實(shí)施方案中等于或大于501bs/ft2 (2400Pa)，在再一實(shí)施方案中，等于或小于51bs/ ft2 (240Pa)，和低至 01bs/ft2 (OPa)。在一些實(shí)施方案中，摻入不同量的共聚單體，采用兩種催化劑制備的嵌段聚合物 可具有范圍為95 5到5 95的由此形成的嵌段重量比。在一些實(shí)施方案中，基于聚 合物的總重量，彈性共聚物具有20-90%的乙烯含量，0. 1-10%的二烯烴含量，和10-80% 的a-烯烴含量。在其他實(shí)施方案中，基于聚合物的總重量，多嵌段彈性體聚合物具有 60-90%的乙烯含量，0. 1-10%的二烯烴含量，和10-40%的a -烯烴含量。在其他實(shí)施方案 中，共聚物的門尼粘度(ML(1+4)125°C)范圍可以是1-250。在其他實(shí)施方案中，這種聚合 物具有65-75%的乙烯含量，0-6%的二烯烴含量，和20-35%的a -烯烴含量。在一些實(shí)施方案中，聚合物可以是乙烯含量為5_2襯％和熔體流動(dòng)速度(230°C， 2. 16kg重物)為0. 5-300g/10min的丙烯-乙烯共聚物或互聚物。在其他實(shí)施方案中，丙 烯-乙烯共聚物或互聚物的乙烯含量可以是9-12襯％和熔體流動(dòng)速度(230°C，2. 16kg重 物)為 l-100g/10min。在一些特別的實(shí)施方案中，聚合物是丙烯基共聚物或互聚物。在一些實(shí)施方案中， 丙烯/乙烯共聚物或互聚物的特征在于具有基本上全同立構(gòu)的丙烯序列。術(shù)語“基本上全 同立構(gòu)的丙烯序列”和類似術(shù)語是指該序列具有大于約0. 85的通過13CNMR測(cè)量的全同立 構(gòu)三單元組(mm)，優(yōu)選大于約0.90，更優(yōu)選大于約0.92，和最優(yōu)選大于約0.93。全同立構(gòu) 三單元組是本領(lǐng)域眾所周知的且例如公開于美國(guó)專利No. 5504172和W000/01745中，它們 涉及通過13C NMR光譜測(cè)定的在共聚物分子鏈內(nèi)就三單元組單元來說的全同立構(gòu)序列。其 他特別的實(shí)施方案中，乙烯_ a "烯烴共聚物可以是乙烯_ 丁烯、乙烯_己烯或乙烯_辛烯 共聚物或互聚物。在其他特別的實(shí)施方案中，丙烯_ a-烯烴共聚物可以是丙烯_乙烯或丙 烯_乙烯_ 丁烯共聚物或互聚物?？墒褂脝挝稽c(diǎn)催化劑，生產(chǎn)本申請(qǐng)所述的聚合物(均聚物、共聚物、互聚物、多嵌 段互聚物)，且其重均分子量為約15，000-約5百萬，例如約20，000-約1百萬。聚合物的 分子量分布可以是約1. 01-約80，例如約1. 5-約40，例如約1. 8-約20。
在一些實(shí)施方案中，聚合物的肖氏A硬度可以是30-100。在其他實(shí)施方案中，聚合 物的肖氏A硬度可以是40-90，在其他實(shí)施方案中為30-80，在再一實(shí)施方案中為40-75?？赏ㄟ^在其聚合物結(jié)構(gòu)內(nèi)摻入至少一個(gè)官能團(tuán)，官能化烯烴聚合物、共聚物、互聚 物和多嵌段互聚物。例舉的官能團(tuán)可包括例如烯鍵式不飽和單和二官能的羧酸，烯鍵式 不飽和單和二官能的羧酸酐，其鹽及其酯。這種官能團(tuán)可以接枝到烯烴聚合物上，或者它 可與乙烯和任選的額外的共聚單體共聚，形成乙烯、官能共聚單體和任選地其他共聚單體 的互聚物。接枝官能團(tuán)到聚乙烯上的方式公開于例如美國(guó)專利Nos. 4762890,4927888和 4950541中，其公開內(nèi)容在此通過參考全文引入。一種尤其有用的官能團(tuán)是馬來酸酐。存在于官能聚合物內(nèi)的官能團(tuán)的含量可以變化。該官能團(tuán)的存在量在一些實(shí)施方 案中，可以是至少約1.0wt%，在其他實(shí)施方案中，為至少約5wt%，和在再一實(shí)施方案中為 至少約7wt %。該官能團(tuán)的存在量在一些實(shí)施方案中，可以小于約40wt %，在其他實(shí)施方案 中小于約30wt%，和在再一實(shí)施方案中小于約25wt%。根據(jù)本申請(qǐng)公開的實(shí)施方案的泡沫片材可視需要包括單層或多層?？砂凑杖魏畏?式生產(chǎn)發(fā)泡制品，以便得到至少一層泡沫層。可通過壓力熔融加工方法，例如擠出方法，制 備本申請(qǐng)所述的泡沫層。擠出機(jī)可以是串聯(lián)體系、單螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)等。擠出機(jī) 可配有多層環(huán)形模頭，平膜模頭和供料段、多層供料段，例如在美國(guó)專利No. 4908278 (Bland 等人)中公開的那些，多葉片式或多歧管模頭，例如獲自Cloeren，0range，Tex的3層葉片 式模頭。也可在比化學(xué)發(fā)泡劑的分解溫度低的溫度下，通過結(jié)合化學(xué)發(fā)泡劑與聚合物，隨后 發(fā)泡，從而制備可發(fā)泡組合物。在一些實(shí)施方案中，可與一層或更多阻擋層共擠出泡沫體。生產(chǎn)本申請(qǐng)所述的泡沫體的一種方法是如上提及的通過使用擠出機(jī)。在這一情況 下，擠出可發(fā)泡混合物(聚合物+發(fā)泡劑)。當(dāng)混合物離開擠出機(jī)模頭時(shí)和當(dāng)暴露于減壓下 時(shí)，易逸散的氣體成核并在聚合物內(nèi)形成泡孔，產(chǎn)生發(fā)泡制品。然后可在控溫流延轉(zhuǎn)鼓上沉 積所得發(fā)泡制品。流延轉(zhuǎn)鼓的速度(即，通過轉(zhuǎn)鼓的RPM產(chǎn)生)可影響發(fā)泡制品總的厚度。 當(dāng)流延輥速度增加時(shí)，發(fā)泡制品總的厚度可下降。然而，在模頭出口處(這是出現(xiàn)發(fā)泡的地 方)阻擋層的厚度是體系的擴(kuò)散長(zhǎng)度。當(dāng)在流延轉(zhuǎn)鼓上拉伸發(fā)泡制品并驟冷時(shí)，阻擋層厚 度可下降，直到發(fā)泡制品硬化。換句話說，正是在模頭出口處阻擋層的擴(kuò)散長(zhǎng)度(即厚度) 是控制易逸散氣體擴(kuò)散的重要因素。適合于形成本申請(qǐng)所述的泡沫體的發(fā)泡劑可以是物理發(fā)泡劑，它典型地為與易逸 散氣體相同的材料，例如co2，或產(chǎn)生易逸散氣體的化學(xué)發(fā)泡劑?？墒褂么笥谝环N物理或化 學(xué)發(fā)泡劑，且可一起使用物理和化學(xué)發(fā)泡劑。可用于本發(fā)明的物理發(fā)泡劑包括任何天然存在的大氣壓材料，所述材料在泡沫體 離開模頭時(shí)的溫度和壓力下為蒸汽。物理發(fā)泡劑可以以氣體、超臨界流體或液體，優(yōu)選以超 臨界流體或液體，最優(yōu)選以液體形式引入，即注射到聚合物材料內(nèi)。所使用的物理發(fā)泡劑取 決于在所得發(fā)泡制品內(nèi)尋求的性能。在選擇發(fā)泡劑中所考慮的其他因素是其毒性、蒸汽壓 曲線、處理容易程度和相對(duì)于所使用的聚合物材料的溶解度。優(yōu)選不可燃的無毒、不耗臭氧 的發(fā)泡劑，因?yàn)樗鼈儽容^容易使用，例如較少的環(huán)境和安全擔(dān)心，且通常在熱塑性聚合物內(nèi) 的溶解度較小。合適的物理發(fā)泡劑包括例如二氧化碳、氮?dú)?、SF6、一氧化二氮、全氟化流體， 例如c2F6，氬氣，氦氣，稀有氣體，例如氙氣，空氣(氮?dú)夂脱鯕夤不煳?，以及這些材料的共 混物。
可在本發(fā)明中使用的化學(xué)發(fā)泡劑包括例如碳酸氫鈉和檸檬酸共混物，二亞硝基五 亞甲基四胺，對(duì)甲苯磺酰胼，4，4:氧聯(lián)二(苯磺酰胼)，偶氮二碳酰胺(i，r-偶氮雙甲酰 胺)，對(duì)甲苯磺?；被?p-toluenesulfonyl)，5_苯基四唑，5_苯基四唑類似物，二異丙 基氫化偶氮二羧酸酯(hydrazodicarboxylate)，5_ 苯基 _3，6_二氫 _1，3，4_ 噁二嗪 _2_ 酮， 和硼氫化鈉。優(yōu)選地，發(fā)泡劑是或者在0°C下產(chǎn)生一種或更多種蒸汽壓大于0. 689MPa的易 逸散氣體。所使用的發(fā)泡劑的總量取決于例如混合時(shí)的各種條件例如擠出工藝條件，所使 用的發(fā)泡劑，擠出物的組成，和發(fā)泡制品的所需密度。擠出物在本申請(qǐng)中定義為包括發(fā)泡劑 共混物，聚烯烴樹脂，和任何添加劑。對(duì)于密度為約1-約151b/ft3的泡沫體來說，擠出物 典型地包括約18-約1襯％發(fā)泡劑。在其他實(shí)施方案中，可使用-10%發(fā)泡劑。本發(fā)明中所使用的發(fā)泡劑包括小于約99mol%異丁烷。發(fā)泡劑共混物通常包括約 lOmol % -約60或75mol %異戊烷。發(fā)泡劑共混物更典型地包括約15mol % -約40mol % 異戊烷。更具體地，發(fā)泡劑共混物包括約25或30mol%-約40mol%異丁烷。發(fā)泡劑共混 物通常包括至少約15或30mol%共發(fā)泡劑。更具體地，發(fā)泡劑共混物包括約40-約85或 90mol%共發(fā)泡劑。發(fā)泡劑共混物典型地包括約60mol% -約70或75mol%的共發(fā)泡劑。為了例如調(diào)節(jié)泡孔形成和形貌的能力之類的優(yōu)點(diǎn)，可在本發(fā)明中使用成核劑或這 種試劑的結(jié)合物。成核劑或泡孔尺寸控制劑可以是任何常規(guī)或有用的成核劑。所使用的成 核劑的用量取決于所需的泡孔尺寸，所選的發(fā)泡劑共混物，和所需的泡沫體密度。成核劑的 添加量通常為聚烯烴樹脂組合物的約0. 02-約20wt%。一些擬考慮的成核劑包括無機(jī)材料(小的粒狀物形式)，例如粘土、滑石、二氧化 硅和硅藻土。其他擬考慮的成核劑包括在擠出機(jī)內(nèi)的加熱溫度下分解或反應(yīng)，釋放氣體，例 如二氧化碳、水和/或氮?dú)獾挠袡C(jī)成核劑。有機(jī)成核劑的一個(gè)實(shí)例是多羧酸的堿金屬鹽與 碳酸鹽或碳酸氫鹽的結(jié)合物。多羧酸的堿金屬鹽的一些實(shí)例包括，但不限于，2，3- 二羥基 丁二酸的單鈉鹽(常常稱為酒石酸氫鈉)，丁二酸的單鉀鹽(常常稱為琥珀酸氫鉀)，2-羥 基-1，2，3-丙三羧酸的三鈉和三鉀鹽(常常分別稱為檸檬酸鈉和鉀)，和乙二酸的二鈉鹽 (常常稱為草酸鈉)或多羧酸，例如2-羥基-1，2，3-丙三羧酸。碳酸鹽或碳酸氫鹽的一些 實(shí)例包括，但不限于，碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀和碳酸鈣。認(rèn)為可在本發(fā)明中添加不同成核劑的混合物。一些更加理想的成核劑包括滑石、 結(jié)晶二氧化硅，和檸檬酸與碳酸氫鈉的化學(xué)計(jì)量混合物(該化學(xué)計(jì)量混合物具有1-100% 的濃度，其中載體是合適的聚合物，例如聚乙烯)?？稍谳d體內(nèi)或者以粉末形式添加滑石?？稍诒景l(fā)明中使用氣體滲透劑或穩(wěn)定性控制劑，輔助防止或抑制泡沫坍塌。適合 于在本發(fā)明中使用的穩(wěn)定性控制劑可包括在美國(guó)專利No. 3644230中所述的長(zhǎng)鏈脂肪酸與 多元醇的偏酯，飽和高級(jí)烷胺，飽和高級(jí)脂肪酸酰胺，高級(jí)脂肪酸的全酯，例如在美國(guó)專利 No. 4214054中所述的那些，和在美國(guó)專利No. 5750584中所述的其結(jié)合物。作為穩(wěn)定性控制劑理想的脂肪酸偏酯包括稱為表面活性試劑或表面活性劑的一 組通用的成員。優(yōu)選的表面活性劑組包括具有12-18個(gè)碳原子的脂肪酸和具有3-6個(gè)羥基 的多元醇的偏酯。更優(yōu)選，穩(wěn)定性控制劑中的長(zhǎng)鏈脂肪酸與多元醇組分的偏酯是甘油單硬 脂酸酯，甘油二硬脂酸酯或其混合物。認(rèn)為可在本發(fā)明中使用其他氣體滲透劑或穩(wěn)定性控 制劑，以輔助防止或抑制泡沫坍塌。
添加劑 視需要，可在制備泡沫體中使用填料、著色劑、光和熱穩(wěn)定劑，抗氧化劑，酸清除 齊U，阻燃劑，加工助劑，擠出助劑，和起泡添加劑。本發(fā)明的泡沫體可含有用量范圍為聚合物 組分重量約2-100% (干重為基礎(chǔ))的填料材料，這取決于它們被設(shè)計(jì)的應(yīng)用。這些任選的 成分可包括，但不限于碳酸鈣、二氧化鈦粉末、聚合物顆粒、中空玻璃球、聚合物纖維，例如 聚烯烴基短切單絲和類似物。在選擇的實(shí)施方案中，所公開的實(shí)施方案有用的泡沫體的厚度可以是1-500毫 米，和在一些實(shí)施方案中，5-100毫米，和在一些實(shí)施方案中，8-30毫米。在選擇實(shí)施方案 中，泡沫體的密度可以是約20-600kg/m3，優(yōu)選25-300kg/m3，和更優(yōu)選30_150kg/m3。在選擇 實(shí)施方案中，泡沫體的泡孔尺寸可以是約0. 1-6毫米，優(yōu)選0. 2-4. 5毫米，和更優(yōu)選0. 2-3毫米。在一些實(shí)施方案中，可穿孔泡沫層，以便加速排放，結(jié)果在下雨的情況下，水可從 訪字戲表面(playing surface)出。在一些實(shí)施方案中，以上所述的泡沫體可在合成草皮中用作吸振層。另外，可進(jìn)行 試驗(yàn)，分析溫度性能和老化，以及所得草皮的彈跳和旋轉(zhuǎn)性能。簡(jiǎn)而言之，在下表中示出了 由FIFA Quality Concept Manual (2006年3月版本)規(guī)定的人工草皮性能的重要試驗(yàn)與 所需結(jié)果。本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)理解，這僅僅是本申請(qǐng)所述的泡沫體的一種用途，和本申請(qǐng) 所述的人工草皮與泡沫體可以在許多其他應(yīng)用，例如許多其他運(yùn)動(dòng)，例如橄欖球和野外冰 球(field hockey)中有用。 吸振原理重物(20Kgs)下落，正如FIFA Quality Concept Manual (2006 年 3 月版本)所討論，在此通過參考全文引入。記錄所施加的最大力。相對(duì)于在具體表面上測(cè)量的最大 力，這一力的下降％報(bào)道為“力下降”。FIFA 條件FIFA2 星60%-70%
FIFAl 星55%-70%垂直變形原理允許重物落在在靜置的彈簧上并測(cè)量表面的最大變形力。FIFA 條件FIFA2 星4mm-8mmFIFAl 星4mm-9mm實(shí)施例研究具有所選的泡沫體密度和厚度的聚烯烴樹脂的有用性。具體地，研究商購(gòu)于 The Dow Chemical Company，Midland，MI的許多聚烯烴樹脂。表1和表2示出了許多所用 的化合物。在表1中，研究交聯(lián)聚乙烯(對(duì)比例lc_4c)相對(duì)于非交聯(lián)聚乙烯(實(shí)施例1-4) 的性能。具體地，相對(duì)于表1，使用LDPE 300E JPLDPE PG7004及其共混物，LDPE 6201，和 XU 60021. 24，得到數(shù)據(jù)。下表中示出了產(chǎn)生該表所使用的配方。 表1: 表1:對(duì)比例

* 表示可商購(gòu)于 Qycell Corporation (Ontario, California, USA)的泡沫體。關(guān)于吸振、垂直變形和能量復(fù)原，研究表1中的非交聯(lián)聚乙烯泡沫體(它可商購(gòu)于 The Dow Chemical Company，Midland，MI)的性能。圖1中概述了這一研究結(jié)果。關(guān)于表1，使 用配有壓縮板禾口 2kN載荷池的 Instron Model 5565 Universal TestingMachine (Norwood, ΜΑ)，分析壓縮應(yīng)力-應(yīng)變、壓縮蠕變和壓縮應(yīng)力-應(yīng)變行為。當(dāng)試驗(yàn)在65°C進(jìn)行時(shí)，還使用 Instron environmental chamber(Model 3119-405-21)。從泡沫體片材中切割出寬2. 5-5cmX深度5cm的樣品。為了測(cè)量壓縮應(yīng)力-應(yīng)變 行為，將樣品插入壓縮板的中心之間。平行于十字頭移動(dòng)，對(duì)齊泡沫體的厚度方向。在5mm/ min下施加2. 5N的預(yù)載荷，并使十字頭位置再歸零。然后在lOmm/min下壓縮樣品，直到載 荷達(dá)到載荷池的容量。通過用所測(cè)量的壓縮力除以泡沫體的寬度與深度的乘積，計(jì)算應(yīng)力。 以單位MPa量化應(yīng)力。通過用十字頭位移除以泡沫體的起始厚度并乘以100，計(jì)算應(yīng)變％。 圖2和2c示出了壓縮應(yīng)力_應(yīng)變行為試驗(yàn)的結(jié)果(對(duì)比樣品)。為了測(cè)量壓縮滯后行為，以與以上相同的方式，將泡沫體樣品加載在Instron內(nèi)。 在5mm/min下施加2. 5N的預(yù)載荷，并將十字頭位置再歸零。然后在lOmm/min下壓縮樣品， 直到應(yīng)力達(dá)到0. 38MPa，這稱為壓縮步驟。然后立即翻轉(zhuǎn)十字頭，直到達(dá)到0. 0038MPa的載 荷，這稱為解壓縮。在沒有中斷的情況下，樣品將壓縮和解壓縮10個(gè)循環(huán)。為了測(cè)量壓縮蠕變行為，以與以上相同的方式，將泡沫體樣品加載在Instron內(nèi)， 所不同的是環(huán)境腔室安裝好并預(yù)熱到65°C的溫度。在65°C下，將樣品放置在壓縮板之間。 在允許泡沫體樣品在腔室內(nèi)平衡1小時(shí)之后，在5mm/min下施加2. 5N的預(yù)載荷，并將十字 頭位置再歸零。然后在0. 16MPa下施加載荷。然后通過Instron計(jì)算機(jī)，自動(dòng)調(diào)節(jié)十字頭位 置，維持0. 16MPa的應(yīng)力12小時(shí)。測(cè)量相對(duì)于時(shí)間的壓縮應(yīng)變，其結(jié)果列于圖3和3c中。 在12小時(shí)之后，十字頭回到其起始位置。在另外2小時(shí)之后，取出泡沫體，并允許冷卻到環(huán) 境條件(20°C，50%相對(duì)濕度)。然后，再測(cè)量泡沫體的厚度。相應(yīng)的應(yīng)變表示為“脫模應(yīng) 變，2小時(shí)”。圖4中列出了壓縮蠕變行為試驗(yàn)結(jié)果。為了測(cè)量泡沫體的能量吸收行為，采用“March 2006 FIFA Quality ConceptRequirements for Artificial Turf Surfaces"FIFA
人工足球草皮的試驗(yàn)方法和要求的FIFA手冊(cè)，在此通過參考全部引入。根據(jù)該方法，測(cè)試這些泡沫體，并發(fā)現(xiàn)，密度為144kg/m3的泡沫體作為實(shí)例所表現(xiàn)的性能可接受?；氐綁嚎s 性能，下圖闡述了通過省略交聯(lián)，泡沫體的性能沒有犧牲。另外，本發(fā)明的實(shí)施方案對(duì)于可 使用人工草皮的任何場(chǎng)地，例如橄欖球和野外冰球是有用的。圖3、3c和4說明，盡管省略了交聯(lián)，但是可實(shí)現(xiàn)基本上相同的壓縮蠕變性能和隨 后的恢復(fù)。圖5中示出了使用本發(fā)明的實(shí)施方案的合成草皮。具體地，以吸振層形式提供非 交聯(lián)的聚乙烯泡沫體，所述吸振層可粘結(jié)到襯里上。固定人工草地到襯里上，并用充填物填 充草地之間的空間。 使用非交聯(lián)的聚乙烯的實(shí)施方案可以是有利的，因?yàn)榉墙宦?lián)的聚乙烯可循環(huán)，因 此不存在環(huán)境問題。本申請(qǐng)所述的聚合物泡沫體的實(shí)施方案尤其也可用作消音和減震的厚 實(shí)(heavy)層。盡管相對(duì)于有限數(shù)量的實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但受益于本發(fā)明公開內(nèi)容的本領(lǐng) 域的技術(shù)人員要理解，可在沒有脫離本申請(qǐng)公開的本發(fā)明的范圍情況下，修整其他實(shí)施方 案。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)僅僅通過所附權(quán)利要求來限制。以允許這種引入的所有司法權(quán)限內(nèi)，所有優(yōu)先權(quán)文獻(xiàn)在此通過參考全部引入。此 夕卜，以允許這種引入的所有司法權(quán)限內(nèi)，本申請(qǐng)引證的所有文獻(xiàn)，其中包括測(cè)試工序在此通 過參考全部引入，其引入程度使得這些公開內(nèi)容與本發(fā)明的說明一致。
權(quán)利要求
一種合成草皮表面，它包括a.具有撓性基礎(chǔ)片材的合成草地毯；和b.吸振墊，其中所述吸振墊包括非交聯(lián)的聚烯烴泡沫體。
2.權(quán)利要求1的合成草皮表面，其中所述泡沫體的厚度為8-30毫米。
3.權(quán)利要求1的合成草皮表面，其中所述泡沫體的密度為20-600kg/mm3。
4.權(quán)利要求3的合成草皮表面，其中所述泡沫體的密度為30-150kg/mm3。
5.權(quán)利要求1的合成草皮表面，其中所述泡沫體的泡孔大小為0.2-3毫米。
6.權(quán)利要求1的合成草皮表面，其中所述聚烯烴泡沫體包括聚乙烯泡沫體。
7.權(quán)利要求6的合成草皮表面，其中所述聚乙烯的密度為0.865-0.96g/cc。
8.權(quán)利要求1的合成草皮表面，其中所述草皮的垂直球回彈為0.60-1米，這根據(jù)FIFA 規(guī)則測(cè)量。
9.權(quán)利要求1的合成草皮表面，其中所述草皮的吸振率為55%-70%，這根據(jù)FIFA規(guī) 則測(cè)量。
10.權(quán)利要求1的合成草皮表面，其中所述草皮的垂直變形為4毫米-9毫米，這根據(jù) FIFA規(guī)則測(cè)量。
11.權(quán)利要求1的合成草皮表面，其中所述聚烯烴泡沫體包括至少兩層泡沫體。
全文摘要
示出并描述了包括具有撓性基礎(chǔ)片材的合成草地毯和吸振墊的合成草皮表面，其中吸振墊包括非交聯(lián)的聚烯烴泡沫體。該泡沫體可循環(huán)，因?yàn)樗鼪]有交聯(lián)。
文檔編號(hào)E01C13/08GK101861434SQ200880116653
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2008年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月24日
發(fā)明者克里斯廷·德拉布羅伊, 卡羅琳·伯姆, 吉爾·M·馬丁, 安迪·C·錢格, 恩里克·托里斯, 洛伊克·切里厄, 菲利普·陶森, 讓-弗朗索瓦·X·凱尼格, 雅克·卡雷爾 申請(qǐng)人:陶氏環(huán)球技術(shù)公司