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CN111163913A - 聚合物泡沫层及其制备方法 - Google Patents

聚合物泡沫层及其制备方法 Download PDF

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CN111163913A CN201880063160.7A CN201880063160A CN111163913A CN 111163913 A CN111163913 A CN 111163913A CN 201880063160 A CN201880063160 A CN 201880063160A CN 111163913 A CN111163913 A CN 111163913A
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3M Innovative Properties Co
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Abstract

本发明公开了包含星形聚合物的聚合物泡沫层，其中所述聚合物泡沫层具有至多25,700微米的厚度，以及其制备方法。本文所述的聚合物泡沫层的示例性用途包括用于硅晶片的修整垫和减振。

Description

聚合物泡沫层及其制备方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年9月29日提交的美国临时专利申请62/565788的权益，该专利申请的公开内容以引用方式全文并入本文。
背景技术
泡沫产品通常通过注塑或通过形成大的泡沫块，并且然后将块切割成片材来制备。诸如盘旋切割、热金属丝、机加工和外形切割的转换工艺通常用于在片材的表面上提供形状。此类成型表面通常表现出开孔。
制备成型泡沫的另一种常见方法是将发泡膜浇铸到浇铸辊上，以形成光滑表面的发泡膜。为了产生三维特征结构，可对膜进行压印，从而压缩膜的各部分。压缩区域中的泡孔被压碎，这永久性地破坏了泡孔结构。
制备成型泡沫的第三种方法是通过型材挤出，其中发泡聚合物通过在模头中切割有所需轮廓形状的型材模头挤出。所得的轮廓化泡沫形状在顺维方向上是连续的。此类成型泡沫的用途包括垫圈密封件。
期望可供选择的聚合物泡沫和/或用于制备聚合物泡沫的方法。
发明内容
在一个方面，本公开描述了包含星形聚合物的聚合物泡沫层，其中该聚合物泡沫层具有至多25,700微米(在一些实施方案中，在100微米至1000微米、1000微米至6000微米、6000微米至12,700微米或甚至12,700微米至25,400微米范围内)的厚度。
在另一方面，本公开描述了制备本文所述的聚合物泡沫层的第一种方法，所述方法包括：
提供具有主圆周表面的旋转工具辊和挤出模头，所述挤出模头具有在所述工具辊附近间隔的模唇以在所述工具辊与所述挤出模头之间形成间隙；以及
将包含发泡剂的星形聚合物引入到所述工具辊的所述主圆周表面的部分上，其中所述主圆周表面的所述部分靠近所述模唇以提供所述星形聚合物泡沫层。
在另一方面，本公开描述了制备本文所述的聚合物泡沫层的第二种方法，所述方法包括：
提供具有主圆周表面的旋转工具辊和挤出模头，所述挤出模头具有在所述工具辊附近间隔的模唇以在所述工具辊与所述挤出模头之间形成间隙；以及
将包含气体的星形聚合物引入到所述工具辊的所述主圆周表面的部分上，其中所述主圆周表面的所述部分靠近所述模唇，其中在所述星形聚合物与所述工具辊的所述主圆周表面的所述部分接触之前或期间中的至少一个时间将气体注入到所述星形聚合物中，并且其中所述星形聚合物发泡以提供所述聚合物泡沫层。
在另一方面，本公开描述了制备本文所述的聚合物泡沫层的第三种方法，所述方法包括：
提供具有主圆周表面的旋转工具辊和挤出模头，所述挤出模头具有在所述工具辊附近间隔的模唇以在所述工具辊与所述挤出模头之间形成间隙；以及
将包含聚合物微球的星形聚合物引入到所述工具辊的所述主圆周表面的部分上，其中所述主圆周表面的所述部分靠近所述模唇，并且其中所述星形聚合物发泡以提供所述聚合物泡沫层。
在另一方面，本公开描述了制备本文所述的聚合物泡沫层的第四种方法，所述方法包括：
提供具有主圆周表面的旋转工具辊；
提供挤出模头，所述挤出模头具有在所述工具辊附近间隔的模唇以在所述工具辊与所述挤出模头之间形成间隙；
在所述工具辊附近提供压实辊以在所述工具辊与所述压实辊之间形成间隙；
将油注入到在挤出室中的星形聚合物中，在所述挤出室中的所述星形聚合物包含发泡剂、气体或聚合物微球中的至少一种；以及
将所述星形聚合物挤出到位于所述挤出模头与所述工具辊之间的所述间隙中，其中所述星形聚合物发泡以提供所述聚合物泡沫层。
本文所述的聚合物泡沫层的示例性用途包括减振和抛光应用(例如，可用于化学机械平面化(CMP)中的抛光垫)。
附图说明
图1为用于制备本文所述的聚合物泡沫层的第一种方法的示例性设备。
图2为用于制备本文所述的聚合物泡沫层的第二种方法的示例性设备。
图3为用于制备本文所述的聚合物泡沫层的第三种方法的示例性设备。
图4为用于制备本文所述的聚合物泡沫层的第四种方法的示例性设备。
具体实施方式
示例性星形聚合物包括苯乙烯异戊二烯苯乙烯(SIS)、苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯(SEPS)、苯乙烯乙烯丁二烯苯乙烯(SEBS)或苯乙烯丁二烯苯乙烯(SBS)(包括它们的混合物)。合适的星形聚合物可例如以商品名“KRATON”购自德克萨斯州休斯敦的科腾公司(Kraton,Houston,TX)。
在一些实施方案中，本文所述的聚合物泡沫层具有在-125℃至150℃范围内(在一些实施方案中，在-125℃至-10℃、-10℃至80℃、50℃至150℃或甚至50℃至80℃范围内)的玻璃化转变温度Tg。玻璃化转变温度使用差示扫描量热仪(DSC)如下测定，该差示扫描量热仪以商品名“Q2000 DSC”购自特拉华州纽卡斯尔的TA仪器公司(TA Instruments,NewCastle,DE)。DSC程序如下：将样品冷却至-180℃，以10℃/min的温度斜坡升温至300℃。玻璃化转变温度记录为热流对温度的曲线中的拐点。
在一些实施方案中，本文所述的聚合物泡沫层能够卷绕在1m(在一些实施方案中，75cm、50cm、25cm、10cm、5cm、1cm、5mm或甚至1mm)直径的杆上而不断裂。
在一些实施方案中，本文所述的聚合物泡沫层具有相反的第一主表面和第二主表面，并且包括从第一主表面延伸或延伸至第一主表面中至少100微米(在一些实施方案中，在100微米至1000微米、1000微米至6000微米、6000微米至12,700微米或甚至12,700微米至25,400微米范围内)的泡沫特征结构。在一些实施方案中，特征结构包括以下形状中的至少一种：圆锥体、立方体、棱锥体、连续导轨、连续多向导轨、半球、圆柱体或多叶圆柱体。在一些实施方案中，特征结构具有呈以下形状中的至少一种的横截面：圆形、正方形、矩形、三角形、五边形、其他多边形、正弦、人字形或多叶形。
在一些实施方案中，本文所述的聚合物泡沫层在其中具有孔隙率，该孔隙率具有在10微米至3000微米(在一些实施方案中，10微米至2000微米、10微米至1000微米、10微米至500微米或甚至10微米至100微米)范围内的平均泡孔尺寸(即，孔径)。
在一些实施方案中，本文所述的聚合物泡沫层具有基于聚合物泡沫层的总体积计至少5％(在一些实施方案中，至少10％、20％、25％、30％、40％、50％、60％或甚至至少70％；在一些实施方案中，在10％至70％、10％至60％或甚至10％至50％范围内)的总孔隙率。
在一些实施方案中，本文所述的聚合物泡沫层包含增强材料(例如，织造物、非织造物、纤维、网片或膜)。
在一些实施方案中，本文所述的聚合物泡沫层包含玻璃珠、玻璃泡、玻璃纤维、磨粒、炭黑、碳纤维、金刚石颗粒、复合颗粒、纳米颗粒、矿物油、增粘剂、蜡纳米颗粒、橡胶颗粒或阻燃剂中的至少一种。
在一些实施方案中，本文所述的聚合物泡沫层包含导热材料(例如，BN)。
制备本文所述的聚合物泡沫层的第一种方法包括：
提供具有主圆周表面的旋转工具辊和挤出模头，所述挤出模头具有在所述工具辊附近间隔的模唇以在所述工具辊与所述挤出模头之间形成间隙；以及
将包含发泡剂的星形聚合物引入到所述工具辊的所述主圆周表面的部分上，其中所述主圆周表面的所述部分靠近所述模唇以提供所述星形聚合物泡沫层。
在第一种方法的一些实施方案中，压实辊的主圆周表面包括腔体阵列。在第一种方法的一些实施方案中，工具辊的主圆周表面包括突起阵列。腔体或突起的尺寸和形状可为所需的。示例性形状可包括圆锥体、立方体、棱锥体、连续导轨、连续多向导轨、半球、圆柱体或多叶圆柱体。示例性横截面可包括圆形、正方形、矩形、三角形、五边形、其他多边形、正弦、人字形或多叶形。示例性尺寸可为在100微米至25,400微米范围内的高度和在100微米至25,400微米范围内的宽度。
在用于制备本文所述的聚合物泡沫层的第一种方法的一些实施方案中，发泡剂包括酸(例如柠檬酸)、碳酸氢盐、偶氮二甲酰胺、改性的偶氮二甲酰胺、酰肼、碳酸氢钠和柠檬酸共混物、二亚硝基五亚甲基四胺、对甲苯磺酰基酰肼、4-4’-氧基双酰肼、偶氮二甲酰胺、对甲苯磺酰基氨基脲、5-苯基四唑、5-苯基四唑类似物、肼二羧酸二异丙酯、5-苯基-3,6-二氢-1,3,4-噁二嗪-2-酮或硼氢化钠中的至少一种。
参见图1，设备99具有带有主圆周表面111的旋转工具辊110和挤出模头112，该挤出模头具有在工具辊110附近间隔的模唇113以在工具辊110与挤出模头112之间形成间隙115。将包含发泡剂的星形聚合物117注入到工具辊110的主圆周表面111的部分120上。主圆周表面111的部分120靠近模唇113以提供星形聚合物泡沫层100。
制备本文所述的聚合物泡沫层的第二种方法，该方法包括：
提供具有主圆周表面的旋转工具辊和挤出模头，所述挤出模头具有在所述工具辊附近间隔的模唇以在所述工具辊与所述挤出模头之间形成间隙；以及
将包含气体的星形聚合物引入到所述工具辊的所述主圆周表面的部分上，其中所述主圆周表面的所述部分靠近所述模唇，其中在所述星形聚合物与所述工具辊的所述主圆周表面的所述部分接触之前或期间中的至少一个时间将气体注入到所述星形聚合物中，并且其中所述星形聚合物发泡以提供所述聚合物泡沫层。
在用于制备本文所述的聚合物泡沫层的第二种方法的一些实施方案中，工具辊的主圆周表面包括腔体阵列。在第二种方法的一些实施方案中，工具辊的主圆周表面包括突起阵列。腔体或突起的尺寸和形状可为所需的。示例性形状可包括圆锥体、立方体、棱锥体、连续导轨、连续多向导轨、半球、圆柱体或多叶圆柱体。示例性横截面可包括圆形、正方形、矩形、三角形、五边形、其他多边形、正弦、人字形或多叶形。示例性尺寸可为在100微米至25,400微米范围内的高度和在100微米至25,400微米范围内的宽度。
在用于制备本文所述的聚合物泡沫层的第二种方法的一些实施方案中，所述气体包括氩气、二氧化碳、氮气、丁烷(例如，正丁烷和异丁烷)、庚烷(例如，正庚烷、异庚烷和环庚烷)、己烷(例如，正己烷、新己烷、异己烷和环己烷)、辛烷(例如，正辛烷和环辛烷)或戊烷(例如，正戊烷、环戊烷、新戊烷和异戊烷)中的至少一种。
参见图2，设备199具有带有主圆周表面211的旋转工具辊210和挤出模头212，该挤出模头具有在工具辊210附近间隔的模唇213以在工具辊210与挤出模头212之间形成间隙215。将包含气体的星形聚合物217注入到工具辊210的主圆周表面211的部分220上。主圆周表面211的部分220靠近模唇213。在星形聚合物217与工具辊210的主圆周表面211的部分220接触之前或期间中的至少一个时间将气体223注入到星形聚合物217a中。星形聚合物217发泡以提供聚合物泡沫层200。
在另一方面，本公开描述了制备本文所述的聚合物泡沫层的第三种方法，所述方法包括：
提供具有主圆周表面的旋转工具辊和挤出模头，所述挤出模头具有在所述工具辊附近间隔的模唇以在所述工具辊与所述挤出模头之间形成间隙；以及
将包含聚合物微球的星形聚合物引入到所述工具辊的所述主圆周表面的部分上，其中所述主圆周表面的所述部分靠近所述模唇，并且其中所述星形聚合物发泡以提供所述聚合物泡沫层。
在用于制备本文所述的聚合物泡沫层的第三种方法的一些实施方案中，工具辊的主圆周表面包括腔体阵列。在第三种方法的一些实施方案中，工具辊的主圆周表面包括突起阵列。腔体或突起的尺寸和形状可为所需的。示例性形状可包括圆锥体、立方体、棱锥体、连续导轨、连续多向导轨、半球、圆柱体或多叶圆柱体。示例性横截面可包括圆形、正方形、矩形、三角形、五边形、其他多边形、正弦、人字形或多叶形。示例性尺寸可为在100微米至25,400微米范围内的高度和在100微米至25,400微米范围内的宽度。
在用于制备本文所述的聚合物泡沫层的第三种方法的一些实施方案中，聚合物微球包括膨胀气泡。示例性膨胀气泡可例如以商品名“EXPANCEL”购自荷兰阿姆斯特丹的阿克苏诺贝尔公司(AkzoNobel,Amsterdam,Netherlands)，或以商品名“DUALITE”购自马萨诸塞州韦斯特伍德的蔡斯公司(Chase Corporation,Westwood,MA)。
参见图3，设备299具有带有主圆周表面311的旋转工具辊310和挤出模头312，该挤出模头具有在工具辊310附近间隔的模唇313以在工具辊与挤出模头312之间形成间隙315。将包含聚合物微球的星形聚合物317注入到工具辊310的主圆周表面311的部分320上。主圆周表面311的部分320靠近模唇312。星形聚合物317发泡以提供聚合物泡沫层300。
制备本文所述的聚合物泡沫层的第四种方法，该方法包括：
提供具有主圆周表面的旋转工具辊和在所述工具辊附近的压实辊以在所述工具辊与所述压实辊之间形成间隙；
将油注入到在挤出室中的星形聚合物中，在所述挤出室中的所述星形聚合物包含发泡剂、气体或聚合物微球中的至少一种；以及
将所述星形聚合物挤出到所述间隙中，其中所述星形聚合物发泡以提供所述聚合物泡沫层。
在用于制备本文所述的聚合物泡沫层的第四种方法的一些实施方案中，工具辊的主圆周表面包括腔体阵列。在第四种方法的一些实施方案中，工具辊的主圆周表面包括突起阵列。腔体或突起的尺寸和形状可为所需的。示例性形状可包括圆锥体、立方体、棱锥体、连续导轨、连续多向导轨、半球、圆柱体或多叶圆柱体。示例性横截面可包括圆形、正方形、矩形、三角形、五边形、其他多边形、正弦、人字形或多叶形。示例性尺寸可为在100微米至25,400微米范围内的高度和在100微米至25,400微米范围内的宽度。
在用于制备本文所述的聚合物泡沫层的第四种方法的一些实施方案中，还包括提供压实辊，所述压实辊具有在挤出模头附近沿泡沫层方向设置的主圆周表面。
在用于制备本文所述的聚合物泡沫层的第四种方法的一些实施方案中，所述油包括羊毛脂、液体聚丙烯酸酯、液体聚丁烯、矿物油或邻苯二甲酸酯中的至少一种。
在用于制备本文所述的聚合物泡沫层的第四种方法的一些实施方案中，发泡剂包括酸、碳酸氢盐、偶氮二甲酰胺、改性的偶氮二甲酰胺、酰肼、碳酸氢钠和柠檬酸共混物、二亚硝基五亚甲基四胺、对甲苯磺酰基酰肼、4-4’-氧基双酰肼、偶氮二甲酰胺、对甲苯磺酰基氨基脲、5-苯基四唑、5-苯基四唑类似物、肼二羧酸二异丙酯、5-苯基-3,6-二氢-1,3,4-噁二嗪-2-酮或硼氢化钠中的至少一种。
在用于制备本文所述的聚合物泡沫层的第四种方法的一些实施方案中，所述气体包括氩气、二氧化碳、氮气、丁烷(例如，正丁烷和异丁烷)、庚烷(例如，正庚烷、异庚烷和环庚烷)、己烷(例如，正己烷、新己烷、异己烷和环己烷)、辛烷(例如，正辛烷和环辛烷)或戊烷(例如，正戊烷、环戊烷、新戊烷和异戊烷)中的至少一种。
在用于制备本文所述的聚合物泡沫层的第四种方法的一些实施方案中，聚合物微球包括膨胀气泡。示例性膨胀气泡可例如以商品名“EXPANEL”购自阿克苏诺贝尔公司，或以商品名“DUALITE”购自蔡斯公司。
在用于制备本文所述的聚合物泡沫层的第四种方法的一些实施方案中，所述油处于大于80℃(在一些实施方案中，至少90℃、100℃、125℃、150℃、175℃或甚至至少200℃；在一些实施方案中，在80℃至250℃、100℃至250℃或甚至100℃至200℃范围内)的温度。
参见图4，设备399具有带有主圆周表面411的旋转工具辊410和挤出模头412，该挤出模头具有在工具辊410附近间隔的模唇413以在工具辊410与挤出模头412之间形成间隙415。靠近工具辊410的压实辊414在工具辊410与压实辊414之间形成间隙416。将油424注入到在挤出室430中的星形聚合物417a中，在所述挤出室430中的所述星形聚合物包含发泡剂、气体或聚合物微球中的至少一种。将聚合物417挤出到间隙415中。聚合物417发泡以提供本文所述的聚合物泡沫层400。
本公开还描述了一种提供制品的方法，所述方法包括；
提供根据任一项A示例性实施方案所述的聚合物泡沫层；
以及施加热或压力中的至少一种以永久性地使所述聚合物泡沫层的至少一个突起变形。
所述设备可由本领域已知的用于这些通用类型的设备的常规材料和技术制成。
本文所述的聚合物泡沫层的示例性用途包括减振和抛光应用(例如，可用于化学机械平面化(CMP)中的抛光垫)。
示例性实施方案
1A.一种包含星形聚合物的聚合物泡沫层，其中该聚合物泡沫层具有至多25,700微米(在一些实施方案中，在100微米至1000微米、1000微米至6000微米、6000微米至12,700微米或甚至12,700微米至25,400微米范围内)的厚度。
2A.根据示例性实施方案1A所述的聚合物泡沫层，其中所述星形聚合物包括苯乙烯异戊二烯苯乙烯(SIS)、苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯(SEPS)、苯乙烯乙烯丁二烯苯乙烯(SEBS)或苯乙烯丁二烯苯乙烯(SBS)中的至少一种。
3A.根据任一项前述A示例性实施方案所述的聚合物泡沫层，所述聚合物泡沫层具有在-125℃至150℃范围内(在一些实施方案中，在-125℃至-10℃、-10℃至80℃、50℃至150℃或甚至50℃至80℃范围内)的玻璃化转变温度Tg。
4A.根据前述A示例性实施方案中任一项所述的聚合物泡沫层，所述聚合物泡沫层能够卷绕在1m(在一些实施方案中，75cm、50cm、25cm、10cm、5cm、1cm、5mm或甚至1mm)直径的杆上而不断裂。
5A.根据任一项前述A示例性实施方案所述的聚合物泡沫层，所述聚合物泡沫层具有相反的第一主表面和第二主表面，并且包括从第一主表面延伸或延伸至第一主表面中至少100微米(在一些实施方案中，在100微米至1000微米、1000微米至6000微米、6000微米至12,700微米或甚至12,700微米至25,400微米范围内)的泡沫特征结构。
6A.根据示例性实施方案5A所述的聚合物泡沫层，其中所述特征结构包括以下形状中的至少一种：圆锥体、立方体、棱锥体、连续导轨、连续多向导轨、半球、圆柱体或多叶圆柱体。
7A.根据示例性实施方案5A所述的聚合物泡沫层，其中所述特征结构具有呈以下形状中的至少一种的横截面：圆形、正方形、矩形、三角形、五边形、其他多边形、正弦、人字形或多叶形。
8A.根据任一项前述A示例性实施方案所述的聚合物泡沫层，所述聚合物泡沫层在其中具有孔隙率，所述孔隙率具有在10微米至3000微米(在一些实施方案中，10微米至200微米、10微米至1000微米、10微米至5000微米或甚至10微米至1000微米)范围内的平均泡孔尺寸(即，孔径)。
9A.根据任一项前述A示例性实施方案所述的聚合物泡沫层，所述聚合物泡沫层具有基于所述聚合物泡沫层的总体积计至少5％(在一些实施方案中，至少10％、20％、25％、30％、40％、50％、60％或甚至至少70％；在一些实施方案中，在10％至70％、10％至60％或甚至10％至50％范围内)的总孔隙率。
10A.根据任一项前述A示例性实施方案所述的聚合物泡沫层，所述聚合物泡沫层包含增强材料(例如，织造物、非织造物、纤维、网片或膜)。
11A.根据任一项前述A示例性实施方案所述的聚合物泡沫层，所述聚合物泡沫层包含玻璃珠、玻璃泡、玻璃纤维、磨粒、炭黑、碳纤维、金刚石颗粒、复合颗粒、纳米颗粒、矿物油、增粘剂、蜡纳米颗粒、橡胶颗粒或阻燃剂中的至少一种。
12A.根据任一项前述A示例性实施方案所述的聚合物泡沫层，所述聚合物泡沫层包含导热材料(例如，BN)。
1B.一种制备聚合物泡沫层的方法，所述方法包括：
提供具有主圆周表面的旋转工具辊和挤出模头，所述挤出模头具有在所述工具辊附近间隔的模唇以在所述工具辊与所述挤出模头之间形成间隙；以及
将包含发泡剂的星形聚合物引入到所述工具辊的所述主圆周表面的部分上，其中所述主圆周表面的所述部分靠近所述挤出模唇以提供根据任一项前述A示例性实施方案所述的星形聚合物泡沫层。
2B.根据示例性实施方案1B所述的方法，其中所述工具辊的所述主圆周表面包括腔体阵列。
3B.根据任一项前述B示例性实施方案所述的方法，其中所述压实辊的所述主圆周表面包括腔体阵列。
4B.根据任一项前述B示例性实施方案所述的方法，其中所述工具辊的所述主圆周表面包括突起阵列。
5B.根据任一项前述B示例性实施方案所述的方法，其中所述发泡剂包括酸、碳酸氢盐、偶氮二甲酰胺、改性的偶氮二甲酰胺、酰肼、碳酸氢钠和柠檬酸共混物、二亚硝基五亚甲基四胺、对甲苯磺酰基酰肼、4-4’-氧基双酰肼、偶氮二甲酰胺、对甲苯磺酰基氨基脲、5-苯基四唑、5-苯基四唑类似物、肼二羧酸二异丙酯、5-苯基-3,6-二氢-1,3,4-噁二嗪-2-酮或硼氢化钠中的至少一种。
1C.一种制备聚合物泡沫层的方法，所述方法包括：
提供具有主圆周表面的旋转工具辊和挤出模头，所述挤出模头具有在所述工具辊附近间隔的模唇以在所述工具辊与所述挤出模头之间形成间隙；以及
将包含气体的星形聚合物引入到所述工具辊的所述主圆周表面的部分上，其中所述主圆周表面的所述部分靠近所述模唇，其中在所述星形聚合物与所述工具辊的所述主圆周表面的所述部分接触之前或期间中的至少一个时间将气体注入到所述星形聚合物中，并且其中所述星形聚合物发泡以提供根据任一项前述A示例性实施方案所述的聚合物泡沫层。
2C.根据示例性实施方案1C所述的方法，其中所述工具辊的所述主圆周表面包括腔体阵列。
3C.根据任一项前述C示例性实施方案所述的方法，其中所述工具辊的所述主圆周表面包括突起阵列。
4C.根据任一项前述C示例性实施方案所述的方法，其中所述气体包括氩气、二氧化碳、氮气、丁烷(例如，正丁烷和异丁烷)、庚烷(例如，正庚烷、异庚烷和环庚烷)、己烷(例如，正己烷、新己烷、异己烷和环己烷)、辛烷(例如，正辛烷和环辛烷)或戊烷(例如，正戊烷、环戊烷、新戊烷和异戊烷)中的至少一种。
1D.一种制备聚合物泡沫层的方法，所述方法包括：
提供具有主圆周表面的旋转工具辊和挤出模头，所述挤出模头具有在所述工具辊附近间隔的模唇以在所述工具辊与所述挤出模头之间形成间隙；以及
将包含聚合物微球的星形聚合物引入到所述工具辊的所述主圆周表面的部分上，其中所述主圆周表面的所述部分靠近所述模唇，并且其中所述星形聚合物发泡以提供根据任一项前述A示例性实施方案所述的聚合物泡沫层。
2D.根据示例性实施方案1D所述的方法，其中所述工具辊的所述主圆周表面包括腔体阵列。
3D.根据任一项前述D示例性实施方案所述的方法，其中所述工具辊的所述主圆周表面包括突起阵列。
4D.根据任一项前述D示例性实施方案所述的方法，其中所述聚合物微球包括膨胀气泡。
1E.一种制备聚合物泡沫层的方法，所述方法包括：
提供具有主圆周表面的旋转工具辊；
提供挤出模头，所述挤出模头具有在所述工具辊附近间隔的模唇以在所述工具辊与所述挤出模头之间形成间隙；
在所述工具辊附近提供压实辊以在所述工具辊与所述压实辊之间形成间隙；
将油注入到在挤出室中的星形聚合物中，在所述挤出室中的所述星形聚合物包含发泡剂、气体或聚合物微球中的至少一种；以及
将所述星形聚合物挤出到位于所述挤出模头与所述工具辊之间的所述间隙中，其中所述星形聚合物发泡以提供根据任一项前述A示例性实施方案所述的聚合物泡沫层。
2E.根据示例性实施方案1E所述的方法，其中所述工具辊的所述主圆周表面包括腔体阵列。
3E.根据任一项前述E示例性实施方案所述的方法，其中所述工具辊的所述主圆周表面包括突起阵列。
4E.根据任一项前述E示例性实施方案所述的方法，所述方法还包括提供压实辊，所述压实辊具有在所述挤出模头附近沿泡沫层方向设置的主圆周表面。
5E.根据示例性实施方案4E所述的方法，其中所述压实辊的所述主圆周表面包括腔体阵列。
6E.根据示例性实施方案4E或5E所述的方法，其中所述压实辊的所述主圆周表面包括突起阵列。
7E.根据任一项前述E示例性实施方案所述的方法，其中所述油包括羊毛脂、液体聚丙烯酸酯、液体聚丁烯、矿物油或邻苯二甲酸酯中的至少一种。
8E.根据任一项前述E示例性实施方案所述的方法，其中所述发泡剂包括酸、碳酸氢盐、偶氮二甲酰胺、改性的偶氮二甲酰胺、酰肼、碳酸氢钠和柠檬酸共混物、二亚硝基五亚甲基四胺、对甲苯磺酰基酰肼、4-4’-氧基双酰肼、偶氮二甲酰胺、对甲苯磺酰基氨基脲、5-苯基四唑、5-苯基四唑类似物、肼二羧酸二异丙酯、5-苯基-3,6-二氢-1,3,4-噁二嗪-2-酮或硼氢化钠中的至少一种。
9E.根据任一项前述E示例性实施方案所述的方法，其中所述气体包括氩气、二氧化碳、氮气、丁烷(例如，正丁烷和异丁烷)、庚烷(例如，正庚烷、异庚烷和环庚烷)、己烷(例如，正己烷、新己烷、异己烷和环己烷)、辛烷(例如，正辛烷和环辛烷)或戊烷(例如，正戊烷、环戊烷、新戊烷和异戊烷)中的至少一种。
10E.根据任一项前述E示例性实施方案所述的方法，其中所述聚合物微球包括膨胀气泡。
11E.根据任一项前述E示例性实施方案所述的方法，其中所述油处于大于80℃(在一些实施方案中，至少90℃、100℃、125℃、150℃、175℃或甚至至少200℃；在一些实施方案中，在80℃至250℃、100℃至250℃或甚至100℃至200℃范围内)的温度。
1F.一种提供制品的方法，所述方法包括；
提供根据任一项A示例性实施方案所述的聚合物泡沫层；
以及施加热或压力中的至少一种以永久性地使所述聚合物泡沫层的至少一个突起变形。
以下实施例进一步说明了本发明的优点和实施方案，但是这些实施例中所提到的具体材料及其量以及其它条件和细节均不应被解释为是对本发明的不当限制。除非另外指明，否则所有份数和百分比均按重量计。
实施例1
使用如图1中大致所示的设备制备实施例1。挤出模头为20.3cm(8英寸)宽(以商品名“MASTERFLEX”(型号LD-40)得自德克萨斯州奥兰治的科罗炼公司(Cloeren,Orange,TX))，该挤出模头被构造成具有在上死点处设置在工具辊的顶部上的模头。将模头取向成使得模头的底部位于工具辊的后缘上。底部模唇具有3.18mm(0.125英寸)的着陆区。挤出机是6.35cm(2.5inch)单螺杆挤出机(得自康涅狄格州波卡塔克的戴维斯-标准公司(Davis-Standard,Pawcatuck,CT))。所用的模头温度设定点示于下表中。
表
加热区 挤出机，℃(℉) 挤出模头，℃(℉)
区1 149(300) 171(340)
区2 160(320) 171(340)
区3 171(340) 171(340)
区4 171(340)
端盖 171(340)
颈管 171(340)
挤出机RPM 6
使用单个工具辊工位，其中模头安装在该辊的上死点处。将模头安装在线性滑动件上以在上下方向上移动。辊的标称直径为30.5cm(12英寸)，具有40.6cm(16英寸)的面宽。所述工具辊具有带有螺旋卷绕的内部通道的内部水冷。将33.6cm(13.25英寸)外径的有机硅工具壳体安装到辊的外表面上。
模头的线性运动由线性致动器控制，以移动模头并控制模唇与工具辊之间的间隙。工具辊具有穿过有机硅壳体钻孔的通孔。直孔在表面处的直径为3mm(0.118英寸)。该孔在中心沿两个方向间隔开5mm(0.2英寸)。将工具辊设定为15.6℃(60℉)的冷却温度设定点。将模唇与工具辊表面之间的间隙设定为508微米(0.020英寸)。线速度为0.53米(1.75英尺)每分钟。
在将聚合物进料到挤出机中之前，将其手动预混。所述聚合物为68重量％嵌段共聚物弹性体(以商品名“KRATON 1161”得自得克萨斯州休斯顿的科腾公司(Kraton,Houston,TX))，27重量％嵌段共聚物弹性体(以商品名“KRATON DL12340”得自科腾公司)和5重量％发泡剂(以商品名“ECOCELL H”得自新泽西州洛克威的保利莱公司(PolyfilCorporation,Rockaway,NJ))的树脂共混物。
聚合物泡沫层被制成具有从表面延伸的突起，其中所述突起的间距和高度匹配工具辊图案。
在不脱离本发明的范围和实质的情况下，本公开的可预知的变型和更改对本领域的技术人员来说将显而易见。本发明不应受限于本申请中为了说明目的所示出的实施方案。

Claims (11)

1.一种包含星形聚合物的聚合物泡沫层，其中所述聚合物泡沫层具有至多25,700微米的厚度。
2.根据权利要求1所述的聚合物泡沫层，其中所述星形聚合物包括苯乙烯异戊二烯苯乙烯、苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯、苯乙烯乙烯丁二烯苯乙烯或苯乙烯丁二烯苯乙烯中的至少一种。
3.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物泡沫层，所述聚合物泡沫层具有在-125℃至150℃范围内的玻璃化转变温度Tg。
4.根据任一项前述权利要求所述的聚合物泡沫层，所述聚合物泡沫层具有相反的第一主表面和第二主表面，并且包括从所述第一主表面延伸或延伸至所述第一主表面中至少100微米的泡沫特征结构。
5.一种制备聚合物泡沫层的方法，所述方法包括：
提供具有主圆周表面的旋转工具辊和挤出模头，所述挤出模头具有在所述工具辊附近间隔的模唇以在所述工具辊与所述挤出模头之间形成间隙；以及
将包含发泡剂的星形聚合物引入到所述工具辊的所述主圆周表面的部分上，其中所述主圆周表面的所述部分靠近所述模唇以提供根据任一项前述权利要求所述的星形聚合物泡沫层。
6.一种制备聚合物泡沫层的方法，所述方法包括：
提供具有主圆周表面的旋转工具辊和挤出模头，所述挤出模头具有在所述工具辊附近间隔的模唇以在所述工具辊与所述挤出模头之间形成间隙；以及
将包含气体的星形聚合物引入到所述工具辊的所述主圆周表面的部分上，其中所述主圆周表面的所述部分靠近所述模唇，其中在所述星形聚合物与所述工具辊的所述主圆周表面的所述部分接触之前或期间中的至少一个时间将气体注入到所述星形聚合物中，并且其中所述星形聚合物发泡以提供根据权利要求1至5中任一项所述的聚合物泡沫层。
7.一种制备聚合物泡沫层的方法，所述方法包括：
提供具有主圆周表面的旋转工具辊和挤出模头，所述挤出模头具有在所述工具辊附近间隔的模唇以在所述工具辊与所述挤出模头之间形成间隙；以及
将包含聚合物微球的星形聚合物引入到所述工具辊的所述主圆周表面的部分上，其中所述主圆周表面的所述部分靠近所述模唇，并且其中所述星形聚合物发泡以提供根据权利要求1至5中任一项所述的聚合物泡沫层。
8.一种制备聚合物泡沫层的方法，所述方法包括：
提供具有主圆周表面的旋转工具辊；
提供挤出模头，所述挤出模头具有在所述工具辊附近间隔的模唇以在所述工具辊与所述挤出模头之间形成间隙；
在所述工具辊附近提供压实辊以在所述工具辊与所述压实辊之间形成间隙；
将油注入到在挤出室中的星形聚合物中，在所述挤出室中的所述星形聚合物包含发泡剂、气体或聚合物微球中的至少一种；以及
将所述星形聚合物挤出到位于所述挤出模头与所述工具辊之间的所述间隙中，其中所述星形聚合物发泡以提供根据权利要求1至5中任一项所述的聚合物泡沫层。
9.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括提供压实辊，所述压实辊具有在所述挤出模头附近沿泡沫层方向设置的主圆周表面。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述压实辊的所述主圆周表面包括腔体阵列。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中所述压实辊的所述主圆周表面包括突起阵列。
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