本發(fā)明涉及一種用于密封、阻隔和/或加固空腔，例如汽車的空腔的輕質(zhì)檔板或加固元件，制造該元件的方法及其用途。

背景技術(shù)：

制造的產(chǎn)品通常包括孔及空腔或者其它中空部件，其來(lái)自于制造過(guò)程和/或是為了各種目的而設(shè)計(jì)入產(chǎn)品的，如減輕重量。汽車，例如，包括貫穿車輛的多個(gè)這樣的孔及空腔，包括在車輛的結(jié)構(gòu)柱中以及在車門的板材金屬中。經(jīng)常期望借助構(gòu)建在孔或空腔中的密封件或阻隔元件密封這樣的孔和空腔，以使在車輛中從一個(gè)區(qū)域通過(guò)到另一個(gè)區(qū)域的噪音、震動(dòng)、煙氣、灰塵、水等最小化。同樣地，這樣的組件或元件通常還完成了加強(qiáng)制造的產(chǎn)品例如汽車部件的中空結(jié)構(gòu)的額外任務(wù)，使得它變得更能耐受機(jī)械應(yīng)力但仍然保持中空結(jié)構(gòu)的低重量?jī)?yōu)點(diǎn)。

用于密封、阻隔或者加固的元件通常由用塑料、金屬或其它剛性材料制成的支承體，和在其上附加的能夠使得在施加熱量或者其它物理或者化學(xué)形式的能量時(shí)膨脹其體積的一個(gè)或多個(gè)熱塑性材料層組成。通過(guò)這種設(shè)計(jì)，有可能在制造過(guò)程中，將阻隔(baffle)或者加固元件插入結(jié)構(gòu)的中空部分中，但是也使結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁仍然可以被例如液體進(jìn)入(或者通過(guò)空腔)。例如，在車輛制造過(guò)程中，當(dāng)阻隔或者加固元件已被插入時(shí)，金屬框架的中空部分仍然可以被電涂液大量覆蓋，然后在熱處理步驟中，阻隔或者加固元件的可膨脹的熱塑性材料如所期望的那樣膨脹封閉腔體。

這種阻隔或者加固元件的發(fā)展已經(jīng)帶來(lái)了高度發(fā)展的系統(tǒng)，其中可膨脹的材料能夠增加其體積高達(dá)2000％或更高，形成類似泡沫的結(jié)構(gòu)而充滿空腔并且附著到希望被密封、阻隔或加固的結(jié)構(gòu)的壁上。特別是在汽車制造中，這已經(jīng)導(dǎo)致了可觀的重量減輕以及極好的車體中噪音或震動(dòng)的減少。

通過(guò)甚至可以膨脹更多的高級(jí)材料，能夠減少初始的材料質(zhì)量，從而為重量減輕和成本節(jié)約做出更大的貢獻(xiàn)。

但是，愈加小份的可膨脹材料也可能在阻隔或加固元件的生產(chǎn)中產(chǎn)生問(wèn)題。因?yàn)檫@樣的元件(或者至少是可膨脹材料層)通常是通過(guò)注射成型或者擠出制造的，非常小段的給料提出了更高的加工要求，如更高的注射壓力，或者引起質(zhì)量問(wèn)題，如飛邊(flashing)、欠注(不完全塑件)或者材料劣化。

因此，期望得到一種制造阻隔或加固元件的方法，其使用較少初始質(zhì)量的可膨脹材料，但是并不會(huì)產(chǎn)生與此種材料的非常小的初始體積相關(guān)的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供具有減少的重量和減少的材料成本的阻隔和/或加固元件，但是并不會(huì)有通常由材料節(jié)省、小規(guī)模制造而引起的那些缺點(diǎn)。而且，本發(fā)明將提出生產(chǎn)這樣的阻隔和/或加固元件的方式。

本發(fā)明提供一種解決這種問(wèn)題的方法，其通過(guò)在生產(chǎn)過(guò)程中借助結(jié)合入微孔氣泡而減少可膨脹材料的密度，從而在體積不變的情況下明顯減輕重量但保持良好的可加工性，而不需要減少所述可膨脹材料層的體積或者改變其幾何尺寸。

本發(fā)明通過(guò)提供一種阻隔和/或加固元件采用獨(dú)立權(quán)利要求1的特征實(shí)現(xiàn)此目的，所述阻隔和/或加固元件包含一個(gè)或多個(gè)包含多個(gè)微觀氣泡的可膨脹材料層。從屬權(quán)利要求提出了根據(jù)本發(fā)明的產(chǎn)品的實(shí)施方式或得到根據(jù)本發(fā)明的產(chǎn)品的方法或該產(chǎn)品的用途。

本發(fā)明的任何實(shí)施方式的原理是用氣體取代阻隔和/或加固元件的一部分可膨脹熱塑性材料，使得氣體以微觀氣泡的形式細(xì)微地并且很大程度上均勻地分散在材料中。通常，這樣的微觀氣泡的尺寸在約微米至若干毫米范圍內(nèi)，優(yōu)選在1到100微米之間，并且它們可以具有大的尺寸分布或者具有基本一致的尺寸，所有都取決于周圍的熱塑性基質(zhì)和它們通過(guò)何種方法制得。相比于沒(méi)有根據(jù)本發(fā)明所公開(kāi)地結(jié)合入氣體的阻隔和/或加固元件，本發(fā)明的實(shí)施方式用氣體取代超過(guò)1％，優(yōu)選超過(guò)10％，更優(yōu)選超過(guò)25％，最優(yōu)選超過(guò)40％體積的可膨脹材料。當(dāng)然，這種取代導(dǎo)致隨著用氣體取代熱塑性材料的增加，材料層的總質(zhì)量(重量)成比例地減少。這種做法的效果主要是直接對(duì)應(yīng)于所使用氣體的量的熱塑性材料的量能夠被節(jié)省，或者，從而能夠用相同量的材料制造出更大的材料層，因此面臨更少的與小規(guī)模成型或擠出相關(guān)的問(wèn)題，例如加工或質(zhì)量問(wèn)題。

在最優(yōu)選的實(shí)施方式中，阻隔和/或加固元件的可膨脹材料層通過(guò)將熱塑性、熱可膨脹的材料成型或者擠出成為所需的形狀并且同時(shí)在熱塑性材料被引入模具時(shí)或之前，在熱塑性材料熔體中供入超臨界態(tài)的氣體制得，所述氣體優(yōu)選是氮?dú)饣蛘叨趸?。在足夠高的溫度和足夠高的壓力下，所述氣體(或者超臨界液體)和熱塑性材料形成基本上單相的、大部分均質(zhì)的混合物。當(dāng)溫度和/或壓力下降時(shí)，由于超臨界液態(tài)氣體排出形成多個(gè)細(xì)微分散的微觀氣泡，從而在可膨脹材料層中形成微孔結(jié)構(gòu)。對(duì)此合適的工藝是商業(yè)化的，如以美國(guó)Trexel公司的商品名商業(yè)化。

在另一個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)將熱塑性材料與所謂的“可膨脹微球體”混合將微觀氣泡結(jié)合入可膨脹材料層。這些是微觀的、基本上球狀的形體，其包括熱塑性的包封，例如低沸點(diǎn)的液態(tài)烴的殼。在提高溫度的條件下，通過(guò)軟化熱塑性殼以及增加液態(tài)烴內(nèi)含物的壓力，這些微球體膨脹，從直徑約5微米長(zhǎng)大到直徑約90微米，因?yàn)槠湓跓崃康挠绊懴伦優(yōu)闅鈶B(tài)。這樣的微球體是在售的，例如，荷蘭AkzoNobel N.V.的名為的商品。為了根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)足夠高地結(jié)合入氣泡，至少5重量％的包括可膨脹材料層的材料必須由這樣的微球體組成，優(yōu)選至少10重量％，更優(yōu)選至少15重量％，甚至更優(yōu)選至少25重量％，特別優(yōu)選至少30重量％，最優(yōu)選至少40重量％。

在另一個(gè)實(shí)施方式中，通過(guò)在可膨脹材料層的成型或擠出之前將第二發(fā)泡劑混合到熱塑性材料中實(shí)現(xiàn)阻隔和/或加固元件上的可膨脹材料層的微孔結(jié)構(gòu)。此種第二發(fā)泡劑的例子包括化學(xué)發(fā)泡劑，如偶氮二甲酰胺、磺酰肼、碳酸鹽，或者物理發(fā)泡劑。本發(fā)明可用的第二發(fā)泡劑應(yīng)當(dāng)從可膨脹材料的轉(zhuǎn)變溫度起展示出分解反應(yīng)性(包括氣體產(chǎn)物的形成)或者氣體釋放活性，從而在成型或擠出過(guò)程之前很快地或在此過(guò)程中在可膨脹材料內(nèi)部發(fā)生氣體釋放。優(yōu)選地，第二發(fā)泡劑在50℃和150℃之間分解或者釋放氣體，更優(yōu)選在50℃和110℃之間，甚至更優(yōu)選在50℃和90℃之間。但是，至關(guān)重要的是，導(dǎo)致該第二發(fā)泡劑氣體釋放的條件明顯不同于導(dǎo)致阻隔和/或加固元件上的可膨脹材料膨脹的條件。如果這兩種過(guò)程均由熱量觸發(fā)，則形成泡的過(guò)程的起始值應(yīng)當(dāng)明顯低于膨脹的起始值，優(yōu)選至少低20℃，更優(yōu)選至少低30℃，最優(yōu)選至少低40℃。

根據(jù)本發(fā)明的阻隔和/或加固元件的可膨脹材料層的明確的微孔結(jié)構(gòu)有利于其用作阻隔或密封元件，例如用于減少噪音或者振動(dòng)、隔熱等。但是，任何幾何形狀的支承部件都是可能的，并且其具有適當(dāng)設(shè)計(jì)，包括肋條、橫壁等等，并且用于支承體的剛性材料，以及強(qiáng)加固元件可以通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施方式得到。

附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

通過(guò)展示一個(gè)可能的實(shí)施方式，附圖將提供本發(fā)明目的的簡(jiǎn)化視圖(圖2A和2B)。為了更好地理解和比較，非根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例也被示出(圖1A和1B)。只有那些對(duì)本發(fā)明的概念有明顯意義的特征被標(biāo)記出來(lái)。

圖1A是在可膨脹材料層膨脹之前，被引入空腔中的傳統(tǒng)的阻隔或加固元件的橫截面圖；

圖1B是在可膨脹材料層膨脹之后，被引入空腔中的傳統(tǒng)的阻隔或加固元件的橫截面圖；

圖2A是在可膨脹材料層膨脹之前，被引入空腔中的根據(jù)本發(fā)明的阻隔和/或加固元件的橫截面圖；

圖2B是在可膨脹材料層膨脹之后，被引入空腔中的根據(jù)本發(fā)明的阻隔和/或加固元件的橫截面圖。

發(fā)明詳述

術(shù)語(yǔ)“可膨脹材料層”和“可膨脹元件”在全文中是可互換的。單位“重量％”是指重量百分比。術(shù)語(yǔ)“質(zhì)量”和“重量”在本文中是可互換的。

本發(fā)明的目的在于改進(jìn)用于制造阻隔和/或加固元件的方法(及其產(chǎn)品)，其能夠通過(guò)1)插入所述空腔中和2)通過(guò)由于觸發(fā)(例如通過(guò)熱量)的化學(xué)或物理過(guò)程而部分膨脹，由此完全或部分地填充空腔和貼附到一個(gè)或多個(gè)其壁上，而填充所制造或構(gòu)造的物體的空腔或中空結(jié)構(gòu)部件。雖然可預(yù)期到為了示例的目的阻隔和/或加固元件可以用在不同的制造或構(gòu)造的制品中，但是這里主要討論的是在汽車?yán)锸褂米韪艉?或加固元件。

圖2A和2B示出了根據(jù)本發(fā)明的阻隔或加固元件的橫截面圖。更具體地，圖2A中描述的是在其原始的、未膨脹狀態(tài)下的這樣的阻隔或加固元件20的示意圖，而圖2B中展示是在其膨脹后狀態(tài)下的同樣的元件20′。圖2B示出了經(jīng)膨脹的材料層25′如何貼附到空腔C的壁上，所述空腔C例如是汽車的中空結(jié)構(gòu)部件中的空腔。車輛中的這些中空部件可以包括車體部件(例如，面板)、框架部件(例如，液壓管)、柱結(jié)構(gòu)(例如A、B、C或D柱)、阻尼器、頂棚等。

根據(jù)本發(fā)明的阻隔和/或加固元件20包括支承元件21，其可以呈現(xiàn)出任何的適合于所期望的任務(wù)的形狀和幾何結(jié)構(gòu)，和至少一個(gè)可膨脹材料22的層25，其因?yàn)槠涮厥獾闹圃旆椒ǘ鄠€(gè)氣泡24。

為了比較和更好地理解，在圖1A和1B中示出了傳統(tǒng)的阻隔或加固元件(并不是根據(jù)本發(fā)明的)，示出了它的基本特征，包括支承元件11和可膨脹材料12的層。圖1A示出了可膨脹材料12膨脹之前的阻隔或加固元件10，而圖1B示出了在膨脹之后的阻隔或加固元件10′，包括經(jīng)膨脹的材料層12′，此時(shí)貼附在空腔C的壁上。示意性畫出的可膨脹材料12的層在體積上比圖2A中示出的本發(fā)明的對(duì)應(yīng)層25小，盡管在兩個(gè)對(duì)比的實(shí)施例中認(rèn)為已經(jīng)使用了同樣量的可膨脹材料。這表示的事實(shí)是，通過(guò)將氣泡24結(jié)合入阻隔和/或加固元件20中，可以通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明的教導(dǎo)獲得更大的體積(以及更容易制造小的部件)。

支承元件21可以由任何能夠加工成本發(fā)明實(shí)施方式可用的形狀的材料組成。優(yōu)選的材料是聚合物材料，如塑料、彈性體、熱塑性材料、熱固性聚合物、它們的共混物或其它組合等。優(yōu)選的熱塑性材料包括而不限于，聚合物如聚氨酯、聚酰胺、聚酯、聚烯烴、聚砜、聚(對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)、聚氯乙烯、氯化聚烯烴等。更優(yōu)選的是高溫穩(wěn)定的聚合物，如聚(苯醚)、聚砜或者聚醚砜。其它合適的材料包括金屬、特別是鋁或鋼、或者自然生長(zhǎng)的有機(jī)材料，如木材或者其它(壓制)的纖維材料。也可以使用玻璃質(zhì)材料或陶瓷材料。也可以使用這些材料的任何組合。還可以預(yù)期的是，這些材料能夠被填充(如用纖維、礦物、粘土、硅酸鹽、碳酸鹽、或者它們的組合等)。還可以預(yù)期的是，這樣的支承材料可以是經(jīng)發(fā)泡的，如WO2004043668中所公開(kāi)的那樣，其通過(guò)參考的方式結(jié)合入本文。用于根據(jù)本發(fā)明的阻隔和/或加固元件20中的特別優(yōu)選的支承體21的材料是聚酰胺、優(yōu)選聚酰胺6、聚酰胺6，6、聚酰胺11、聚酰胺12或者它們的混合物。

支承元件21還能夠呈現(xiàn)出任何形狀或幾何結(jié)構(gòu)。其也能夠由多個(gè)、非直接連接的部件組成。例如，其能夠是實(shí)心的、中空的或者經(jīng)發(fā)泡的，或者其能夠呈現(xiàn)出網(wǎng)格狀的結(jié)構(gòu)。根據(jù)所期望的阻隔和/或加固元件20的用途，支承元件的表面通?？梢允瞧交摹⒋植诘?、或者結(jié)構(gòu)化的。

根據(jù)本發(fā)明的阻隔和/或加固元件20的制造方法很大程度上取決于支承體21的材料。如果支承體的材料能夠被(注射)成型或者擠出，那么整個(gè)阻隔和/或加固元件20能夠通過(guò)支承體21和可膨脹材料層25的兩步注射成型工藝或者共擠出工藝制造。如果使用兩步注射成型工藝，則在第一步中，將支承元件21的材料注射進(jìn)模具。凝固后，注射模具的空腔會(huì)擴(kuò)大或者被調(diào)整，或者注射成型的零件被轉(zhuǎn)移到另一個(gè)工具中，并且注射第二組件，在這一情形中即可膨脹材料層25的材料22。

如果支承體21不是通過(guò)注射成型或者擠出而成型的，例如，因?yàn)槠溆山饘倩蚝辖鸾M成，則其首先通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ圃?，然后被引入到注射成型模具中，并且將可膨脹材料?5注射成型到放置有支承元件21的模具中。另外一種可能是，將可膨脹材料層25擠出到預(yù)制的支承體21上。當(dāng)然，支承體21和可膨脹材料層25也有可能獨(dú)立地通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ圃?，然后通過(guò)任何適當(dāng)?shù)氖侄螌⒖膳蛎洸牧蠈?5貼附到支承體21上，所述手段例如是化學(xué)的或物理的，例如通過(guò)膠粘等，或者是機(jī)械的例如通過(guò)螺栓、螺紋等。

可膨脹材料層25由可膨脹材料22和多個(gè)氣泡24組成。適合作為可膨脹材料22的基本上是能夠在可控制條件下發(fā)泡的任何材料。通常，材料的發(fā)泡能夠通過(guò)熱量、濕度或者電磁輻射觸發(fā)，而溫控的膨脹(發(fā)泡)是優(yōu)選的。

這樣的可膨脹材料22通常包含化學(xué)或物理發(fā)泡劑?；瘜W(xué)發(fā)泡劑是有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物，其會(huì)在溫度、濕度或者電磁輻射的影響下分解，同時(shí)至少一種形成的發(fā)泡分解產(chǎn)物是氣體。物理發(fā)泡劑包括但不限于，在一定溫度下變?yōu)闅鈶B(tài)的化合物。因此，化學(xué)和物理發(fā)泡劑都適于引起可膨脹材料層25的可膨脹材料22中的膨脹。

優(yōu)選地，當(dāng)使用化學(xué)發(fā)泡劑時(shí)，可膨脹材料22被熱發(fā)泡。適合的化學(xué)發(fā)泡劑是例如偶氮二甲酰胺、二亞硝基五亞甲基四胺、4，4′-氧-二(苯磺酰肼)、三肼基三嗪和N，N’-二甲基-N，N’-二亞硝基對(duì)苯二甲酰胺和它們的組合等。引起發(fā)泡(膨脹)的分解反應(yīng)所需要的熱量可以外部施加或內(nèi)部施加，后者例如來(lái)自放熱反應(yīng)。優(yōu)選地，可膨脹材料22在低于160℃的溫度下，特別是在80℃到150℃之間，更優(yōu)選的是在90℃和140℃之間的溫度下發(fā)泡。

如果阻隔和/或加固元件20被用于汽車制造中，則優(yōu)選可膨脹材料22的膨脹活化溫度被調(diào)節(jié)到待阻隔或加固的汽車部件的制造條件。例如，阻隔和/或加固元件20可以在仍然使得結(jié)構(gòu)表面可通達(dá)的其未膨脹狀態(tài)20下被插入需要通過(guò)電涂液處理的結(jié)構(gòu)的空腔中，然后在汽車部件的熱處理過(guò)程中，阻隔和/或加固元件20同時(shí)膨脹到期望的最終形狀20′。在這種情況下，膨脹溫度應(yīng)當(dāng)對(duì)應(yīng)于所述熱處理的溫度，也就是在90℃到200℃之間。

適用于可膨脹材料22的組合物材料包括，例如單組分環(huán)氧樹脂，其在室溫下(20℃左右)基本是固體并且其展示出高的抗沖強(qiáng)度并且包含觸變添加劑，如二氧化硅或納米粘土。例如，此種環(huán)氧體系通常含有20到50重量％的液體環(huán)氧樹脂，0到30重量％的固體環(huán)氧樹脂，5到30重量％的增韌添加劑，1到5重量％的物理或化學(xué)發(fā)泡劑，10到40重量％的填料，1到10重量％的觸變添加劑，和2到10％的熱活化硬化劑。適當(dāng)?shù)脑鲰g劑是，例如基于丁腈橡膠或聚醚多元醇聚氨酯的衍生物的反應(yīng)性液體橡膠，核殼聚合物，以及其它本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的此種體系。

可以與發(fā)泡劑一起結(jié)合到可膨脹材料22中的其他適當(dāng)?shù)牟牧习▎谓M分聚氨酯組合物，該組合物包括晶體的、OH官能的聚酯和其他多元醇，優(yōu)選聚醚多元醇和具有封閉的異氰酸酯基團(tuán)的多異氰酸酯。晶體聚酯的熔點(diǎn)應(yīng)當(dāng)超過(guò)大約50℃。異氰酸酯基團(tuán)可以是例如通過(guò)親核試劑如已內(nèi)酰胺、苯酚或者苯并噁唑酮(benzoxalones)封閉的。此外，適當(dāng)?shù)氖抢缬糜诜勰┩糠蟮姆忾]型聚氨酯，其市場(chǎng)上可以買到的，如德國(guó)Degussa GmbH的名為BF1350和Ves BF1540的商品。其它適當(dāng)?shù)木郯滨グū绢I(lǐng)域技術(shù)人員已知的所謂的包封的或者表面鈍化的聚氨酯，并且它們描述在例如EP0204970中。

此外，適合于可膨脹材料22的是包含發(fā)泡劑的雙組分的環(huán)氧樹脂/聚氨酯組合物，例如WO2005080524中公開(kāi)的，在這里通過(guò)參考的方式將其引用。其他適合的用于可膨脹材料22的材料包括但不限于，乙烯-醋酸乙烯酯聚合物體系、聚烯烴材料、具有至少一種單體α-烯烴的共聚物和三元共聚物、苯酚/甲醛樹脂或者包含發(fā)泡劑的類似物。

特別適合的可膨脹材料是例如市場(chǎng)上能夠買到的由Sika Corp.(美國(guó))銷售的名為240、250或者255的商品，如專利US5,266,133和US5,373,027中所述的，在這里都通過(guò)參考方式引用它們。此種材料對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的阻隔和/或加固元件20的制造是特別優(yōu)選的。

如果本發(fā)明用于針對(duì)具有高加固能力的產(chǎn)品，則特別優(yōu)選的材料例如包括如Sika Corp.(美國(guó))銷售的名為941的材料。這樣的材料公開(kāi)于US6,387470中，在這里通過(guò)參考方式將其引用。

在可膨脹材料層25制造之前或期間，氣泡24被結(jié)合到材料22中。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，阻隔和/或加固元件20的可膨脹材料層通過(guò)將熱塑性的熱可膨脹材料成型或者擠出成其所需的形狀并且在熱塑塑料被引入模具時(shí)或之前或多或少同時(shí)地將處于其超臨界狀態(tài)下的氣體供入熱塑性熔體中而制得，所述氣體優(yōu)選是氨氣或者二氧化碳。在足夠高的溫度和足夠高的壓力下，氣體(或者超臨界液體)和熱塑性材料形成基本上單相、基本上均勻的混合物。當(dāng)溫度和/或壓力下降時(shí)，隨著超臨界液體排氣形成多個(gè)細(xì)微分散的微觀泡沫，從而在可膨脹材料層中形成微孔結(jié)構(gòu)。對(duì)此合適的工藝是商業(yè)化的，如Trexel Inc.公司(USA)的名為的商品。

還有可能的是通過(guò)將熱塑性材料與所謂的“可膨脹微球”混合將微觀氣泡24引入可膨脹材料22中。它們是微觀的、基本上球狀體的，其包括封裝例如低沸點(diǎn)液態(tài)烴的熱塑性殼。在提高的溫度條件下，通過(guò)軟化熱塑性外殼以及增加液態(tài)烴內(nèi)含物的壓力(因?yàn)槠湓跓崃康挠绊懴拢缭诳膳蛎洸牧蠈?5的制造期間變?yōu)闅鈶B(tài))，這些微球體膨脹，從直徑約5微米長(zhǎng)大到直徑約90微米。這樣的微球體是在售的，例如，AkzoNobel N.V.(荷蘭)的名為的商品。為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明足夠高地結(jié)合氣泡，至少5重量％的包括可膨脹材料層的材料必須由這樣的微球體組成，優(yōu)選至少10重量％，更優(yōu)選至少15重量％，甚至更優(yōu)選至少25重量％，特別優(yōu)選至少30重量％，最優(yōu)選至少40重量％。

此外，通過(guò)在可膨脹材料層25成型或擠出之前將第二氣泡劑混合到可膨脹材料22中可以實(shí)現(xiàn)阻隔和/或加固元件20上的可膨脹材料層25的微孔結(jié)構(gòu)。所述第二氣泡劑的例子包括化學(xué)發(fā)泡劑，如偶氮二甲酰胺、磺酰肼、碳酸鹽，或物理發(fā)泡劑。本發(fā)明使用的第二發(fā)泡劑應(yīng)當(dāng)從可膨脹材料22的轉(zhuǎn)變溫度起展示出分解反應(yīng)性(包括氣體產(chǎn)品的形成)或者氣體釋放活性，從而在成型或擠出過(guò)程之前很快地或在此期間在可膨脹材料22內(nèi)部發(fā)生氣體釋放。優(yōu)選地，第二發(fā)泡劑在50℃和150℃之間，更優(yōu)選在50℃和110℃之間，甚至更優(yōu)選在50℃和90℃之間分解或者釋放氣體。但是，至關(guān)重要的是，導(dǎo)致該第二發(fā)泡劑氣體釋放的條件要足夠不同于導(dǎo)致阻隔或加固元件20上的可膨脹材料22的膨脹的條件。如果這兩種過(guò)程均由熱量觸發(fā)，則形成泡的過(guò)程的起始值應(yīng)明顯低于膨脹的起始值，優(yōu)選至少低20℃，更優(yōu)選至少低30℃，最優(yōu)選至少低40℃。

任何在環(huán)境條件下(即大約1bar壓力和約20℃的溫度)是氣態(tài)的物質(zhì)都能夠做為氣體用于根據(jù)本發(fā)明通過(guò)阻隔和/或加固元件20的可膨脹材料層25中的氣泡24形成微孔結(jié)構(gòu)。優(yōu)選使用的氣體是相對(duì)便宜的和/或非反應(yīng)性的以避免不希望的化學(xué)副反應(yīng)，和/或易于轉(zhuǎn)變?yōu)槌R界液體。這些優(yōu)選的氣體的例子包括(但不限于)空氣、氮?dú)?、二氧化碳、氣態(tài)烴、惰性氣體或者它們的混合物。特別優(yōu)選的是氮?dú)夂?或二氧化碳和/或氣態(tài)烴，其例子包括丙烷、丙烯、丁烷、丁烯、異丁烷、異丁烯或者是它們的混合物。

當(dāng)然，本發(fā)明并不限于這里所述的實(shí)施例，特別是不限于附圖，其只是描述了本發(fā)明的通用原理或者一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)施方式。但是，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，在本發(fā)明的教導(dǎo)下能夠做出一定的改進(jìn)。因此，下面的權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)被解讀為確定本發(fā)明真正的范圍和內(nèi)容。

附圖標(biāo)記

10；20 阻隔和/或加固元件

10′；20′ 經(jīng)膨脹的阻隔和/或加固元件

11；21 支承元件

12；22 可膨脹材料

12′；22′ 經(jīng)膨脹的材料

24 結(jié)合在可膨脹材料中的氣泡

24′ 結(jié)合在經(jīng)膨脹的材料中的氣泡

25 可膨脹材料層或者可膨脹元件

25′ 經(jīng)膨脹的材料層或者經(jīng)膨脹的元件

C 空腔或中空結(jié)構(gòu)