母料組合物、使用方法,以及橡膠組合物的制作方法
【專利說明】母料組合物、使用方法，以及橡膠組合物
【背景技術(shù)】
[0001] 平均直徑小于約500微米的玻璃泡，也常被稱為"玻璃微泡"、"中空玻璃微球"、"中 空玻璃珠粒"、或"玻璃氣球"，被廣泛用于工業(yè)中，例如作為聚合物組合物的添加劑。在許多 工業(yè)中，玻璃泡可用于例如降低聚合組合物的重量以及改善聚合物組合物的加工、尺寸穩(wěn) 定性和流動(dòng)性。一般而言，期望玻璃泡足夠強(qiáng)以避免在特定聚合物化合物的加工過程中被 壓碎或破壞。已將玻璃泡摻入到橡膠組合物中。例如，已將玻璃泡摻入到用于鞋外底的橡 膠組合物中，以降低該橡膠組合物的重量。參見例如于2009年4月22日公布的韓國專利 No. 100894516以及于2009年11月17日公布的韓國專利No. 100868885。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002] 雖然在聚合物組合物中包含玻璃泡能夠提供許多益處，但是在制造過程中將玻璃 泡添加到聚合物中的工藝可能提出一些挑戰(zhàn)。對(duì)玻璃泡的處理可能類似于對(duì)輕粉末的處 理。玻璃泡可能不容易被包含在且難以用于清潔的環(huán)境中。向聚合物中添加精確量的玻璃 泡也可能是困難的。本公開提供了可用于例如將玻璃泡摻入到最后的最終使用橡膠組合物 中的母料組合物。在母料組合物中遞送玻璃泡可以消除在制造期間遭遇的處理困難中的至 少一些。
[0003] 然而，制備母料組合物也提出了挑戰(zhàn)。期望的是母料組合物具有相對(duì)高的玻璃泡 裝載量和最低的玻璃泡破損，以便在最后的最終使用組合物中實(shí)現(xiàn)最大益處。還期望母料 組合物易于摻入到多種宿主樹脂中，以便提供配制最后的最終使用組合物的靈活性。
[0004] 根據(jù)本公開的母料組合物包含間同立構(gòu)1，2-聚丁二烯和順式-1，4-聚丁二烯以 及相對(duì)高含量的玻璃泡。所述母料組合物可與多種橡膠樹脂相容，所述橡膠樹脂包括用于 使所述母料組合物稀釋（letting down)的天然橡膠和/或聚丁二稀，從而為組合物提供可 用于例如鞋的外底的最終性質(zhì)。有利的是，由于本文公開的母料組合物中的玻璃泡破損較 低，因此本文公開的母料組合物能夠提供比包含聚丁二烯和天然橡膠的共混物的相似母料 組合物更低的密度。此外，由本文公開的母料組合物制成的橡膠組合物具有與由同樣的材 料但是通過將玻璃泡直接配混到最后的最終使用橡膠組合物中而制成的那些橡膠組合物 相似、或在一些情況下比后者更佳的性質(zhì)（例如，更佳的拉伸強(qiáng)度和伸長率）。
[0005] 在一個(gè)方面，本公開提供了包含分散在間同立構(gòu)1，2-聚丁二烯和順式-1，4-聚丁 二烯的共混物中的玻璃泡的母料組合物。所述玻璃泡以基于所述母料組合物的總重量計(jì)至 少30重量％的量存在。
[0006] 在另一個(gè)方面，本公開提供了一種方法，其包括將本文公開的母料與聚異戊二烯 或聚丁二烯中的至少一者混合以提供橡膠組合物。
[0007] 在另一個(gè)方面，本公開提供了包含間同立構(gòu)1，2-聚丁二烯、順式-1，4-聚丁二烯、 玻璃泡、以及任選地聚異戊二烯的橡膠組合物。玻璃泡以基于所述橡膠組合物的總重量計(jì) 5重量％至20重量％范圍內(nèi)的量存在。間同立構(gòu)1，2-聚丁二烯與順式-1，4-聚丁二烯的 比率在50:50至10:90的范圍內(nèi)，并且所述橡膠組合物基本上不含二氧化硅填料。在另一 個(gè)方面，本公開提供了由該橡膠組合物制備的硫化橡膠。在另一個(gè)方面，本公開提供了由該 橡膠組合物制成的鞋底。
[0008] 對(duì)于本文公開的橡膠組合物，玻璃泡的存在能夠通過增強(qiáng)流動(dòng)性并降低比熱以使 得冷卻時(shí)間或固化時(shí)間可以縮短，而提供生產(chǎn)率的改進(jìn)。此外，最終的包含玻璃泡的硫化橡 膠組合物通常比不包含玻璃泡的產(chǎn)品重量更輕、易燃性更低、尺寸穩(wěn)定性更強(qiáng)，并具有比后 者更佳的熱絕緣特性（這可用于，例如，消防員的靴子），且通常具有優(yōu)異的機(jī)械性能，即便 在不存在增強(qiáng)填料的情況下也是如此。
[0009] 在本專利申請中，諸如"一個(gè)"、"一種"和"所述"之類的術(shù)語并非僅指單一實(shí)體， 而是包括一般類別，其具體實(shí)例可用于舉例說明。術(shù)語"一個(gè)"、"一種"和"所述"可以與 術(shù)語"至少一種"互換使用。后接列表的短語中的至少一種（一個(gè)）"和"包括（包 含）...中的至少一種（一個(gè)）"是指列表中的任一項(xiàng)以及列表中兩項(xiàng)或更多項(xiàng)的任何組合。 除非另外指明，否則所有數(shù)值范圍均包括它們的端值以及端值之間的非整數(shù)值。
[0010] 本公開的上述
【發(fā)明內(nèi)容】
并非旨在描述本公開所公開的每個(gè)實(shí)施例或每種實(shí)施方 式。以下描述更具體地例示了示例性實(shí)施例。因此，應(yīng)當(dāng)理解，以下描述不應(yīng)被理解為是對(duì) 本公開范圍的不當(dāng)限制。
【具體實(shí)施方式】
[0011] 根據(jù)本公開的母料組合物包含間同立構(gòu)1，2-聚丁二烯和順式-1，4-聚丁二烯的 共混物。在一些實(shí)施例中，所述共混物由間同立構(gòu)1，2-聚丁二烯和順式-1，4-聚丁二烯組 成（即，所述母料組合物不包含除間同立構(gòu)1，2-聚丁二烯和順式-1，4-聚丁二烯以外的其 他聚合物（例如，橡膠樹脂））。間同立構(gòu)1，2-聚丁二烯和順式-1，4-聚丁二烯的共混物能 夠易于與玻璃泡混合，被加工成多種母料形式（例如，薄片、粒料、或顆粒形式），隨后與其 他聚合物（例如，橡膠樹脂）混合，從而制備出最后的最終使用組合物。在一些實(shí)施例中，所 述共混物中的間同立構(gòu)1，2-聚丁二烯與順式-1，4-聚丁二烯的重量比在30:70至80:20、 或30:70至70:30的范圍內(nèi)。間同立構(gòu)1，2_聚丁二烯與順式-1,4-聚丁二烯的可用重量 比的例子包括40:60和70:30。如果母料組合物僅包含順式-1,4-聚丁二烯（完全不具有 間同立構(gòu)1，2-聚丁二烯），則所述母料組合物可能太粘稠而無法以某些形式提供。例如，母 料組合物可能難以裝載進(jìn)制粒機(jī)中而將母料制備成粒料或顆粒形式。此外，如針對(duì)下文實(shí) 例中的比較用母料A所示，僅具有順式-1，4-聚丁二烯（完全不具有間同立構(gòu)1，2-聚丁二 烯）的母料組合物在混合期間具有比根據(jù)本公開的母料更高量的玻璃泡破損，如通過母料 的測量密度比理論密度高25%所證實(shí)的那樣。
[0012] 包含間同立構(gòu)1，2-聚丁二烯和順式-1，4-聚丁二烯的立體定向聚丁二烯可得自 多個(gè)商業(yè)來源。例如，順式-1，4-聚丁二烯可分別以商品名"BR-1208"和"KOSYN KBR-01L" 得自韓國首爾的LG化學(xué)股份有限公司（LG Chem, Ltd. (Seoul, South Korea))和韓國首 爾的韓國錦湖石油化學(xué)公司（Korea Kumho Petrochemical Co. ,(Seoul, South Korea))。 間同立構(gòu)1，2-聚丁二烯可例如以商品名"JSR RB-830"得自日本東京的JSR公司（JSR Corporation(Tokyo, Japan))。間同立構(gòu)1，2-聚丁二稀和順式-1，4-聚丁二稀的共混 物還可例如以商品名" UBEPOL VCR-617 "得自美國紐約州紐約市的UBE美國公司（UBE America(New York City, NY))〇
[0013] 在一些實(shí)施例中，包含間同立構(gòu)1，2-聚丁二烯和順式-1，4-聚丁二烯的共混物 還包含另一種聚丁二烯異構(gòu)體，例如，基于母料組合物中的聚合物共混物的總重量計(jì)至多5 重量％。還可能存在少量的聚異戊二烯（例如，基于母料組合物中的聚合物共混物的總重 量計(jì)至多5重量％)。然而，在一些實(shí)施例中，所述母料基本上不含天然橡膠。"基本上不 含"天然橡膠意指母料包含基于母料組合物中的聚合物共混物的總重量計(jì)至多1重量％的 天然橡膠。"基本上不含"天然橡膠還可能意指不含天然橡膠。天然橡膠是比一些合成橡膠 樹脂更堅(jiān)韌的樹脂，并且當(dāng)在母料組合物中使用天然橡膠時(shí)可能導(dǎo)致高剪切力。因此，如針 對(duì)下文實(shí)例中的比較用母料B所示，具有5重量％天然橡膠的母料組合物在混合期間具有 較高量的玻璃泡破損，如通過母料的測量密度顯著高于理論密度所證實(shí)的那樣。在僅包含 順式-1，4-聚丁二烯和1，2-間同立構(gòu)聚丁二烯的母料組合物中，所述母料組合物的測量密 度與理論值接近得多，如在下文實(shí)例的表4中所示。
[0014] 可用于實(shí)施本公開的玻璃泡可通過本領(lǐng)域已知的技術(shù)制得（參見例如美國專利 No. 2, 978, 340 (Veatch 等人）、No. 3, 030, 215 (Veatch 等人）、No. 3, 129, 086 (Veatch 等人） 和 No. 3, 230, 064 (Veatch