母料组合物、使用方法,以及橡胶组合物的制作方法
【专利说明】母料组合物、使用方法，以及橡胶组合物
【背景技术】
[0001] 平均直径小于约500微米的玻璃泡，也常被称为"玻璃微泡"、"中空玻璃微球"、"中 空玻璃珠粒"、或"玻璃气球"，被广泛用于工业中，例如作为聚合物组合物的添加剂。在许多 工业中，玻璃泡可用于例如降低聚合组合物的重量以及改善聚合物组合物的加工、尺寸稳 定性和流动性。一般而言，期望玻璃泡足够强以避免在特定聚合物化合物的加工过程中被 压碎或破坏。已将玻璃泡掺入到橡胶组合物中。例如，已将玻璃泡掺入到用于鞋外底的橡 胶组合物中，以降低该橡胶组合物的重量。参见例如于2009年4月22日公布的韩国专利 No. 100894516以及于2009年11月17日公布的韩国专利No. 100868885。
【发明内容】
[0002] 虽然在聚合物组合物中包含玻璃泡能够提供许多益处，但是在制造过程中将玻璃 泡添加到聚合物中的工艺可能提出一些挑战。对玻璃泡的处理可能类似于对轻粉末的处 理。玻璃泡可能不容易被包含在且难以用于清洁的环境中。向聚合物中添加精确量的玻璃 泡也可能是困难的。本公开提供了可用于例如将玻璃泡掺入到最后的最终使用橡胶组合物 中的母料组合物。在母料组合物中递送玻璃泡可以消除在制造期间遭遇的处理困难中的至 少一些。
[0003] 然而，制备母料组合物也提出了挑战。期望的是母料组合物具有相对高的玻璃泡 装载量和最低的玻璃泡破损，以便在最后的最终使用组合物中实现最大益处。还期望母料 组合物易于掺入到多种宿主树脂中，以便提供配制最后的最终使用组合物的灵活性。
[0004] 根据本公开的母料组合物包含间同立构1，2-聚丁二烯和顺式-1，4-聚丁二烯以 及相对高含量的玻璃泡。所述母料组合物可与多种橡胶树脂相容，所述橡胶树脂包括用于 使所述母料组合物稀释（letting down)的天然橡胶和/或聚丁二稀，从而为组合物提供可 用于例如鞋的外底的最终性质。有利的是，由于本文公开的母料组合物中的玻璃泡破损较 低，因此本文公开的母料组合物能够提供比包含聚丁二烯和天然橡胶的共混物的相似母料 组合物更低的密度。此外，由本文公开的母料组合物制成的橡胶组合物具有与由同样的材 料但是通过将玻璃泡直接配混到最后的最终使用橡胶组合物中而制成的那些橡胶组合物 相似、或在一些情况下比后者更佳的性质（例如，更佳的拉伸强度和伸长率）。
[0005] 在一个方面，本公开提供了包含分散在间同立构1，2-聚丁二烯和顺式-1，4-聚丁 二烯的共混物中的玻璃泡的母料组合物。所述玻璃泡以基于所述母料组合物的总重量计至 少30重量％的量存在。
[0006] 在另一个方面，本公开提供了一种方法，其包括将本文公开的母料与聚异戊二烯 或聚丁二烯中的至少一者混合以提供橡胶组合物。
[0007] 在另一个方面，本公开提供了包含间同立构1，2-聚丁二烯、顺式-1，4-聚丁二烯、 玻璃泡、以及任选地聚异戊二烯的橡胶组合物。玻璃泡以基于所述橡胶组合物的总重量计 5重量％至20重量％范围内的量存在。间同立构1，2-聚丁二烯与顺式-1，4-聚丁二烯的 比率在50:50至10:90的范围内，并且所述橡胶组合物基本上不含二氧化硅填料。在另一 个方面，本公开提供了由该橡胶组合物制备的硫化橡胶。在另一个方面，本公开提供了由该 橡胶组合物制成的鞋底。
[0008] 对于本文公开的橡胶组合物，玻璃泡的存在能够通过增强流动性并降低比热以使 得冷却时间或固化时间可以缩短，而提供生产率的改进。此外，最终的包含玻璃泡的硫化橡 胶组合物通常比不包含玻璃泡的产品重量更轻、易燃性更低、尺寸稳定性更强，并具有比后 者更佳的热绝缘特性（这可用于，例如，消防员的靴子），且通常具有优异的机械性能，即便 在不存在增强填料的情况下也是如此。
[0009] 在本专利申请中，诸如"一个"、"一种"和"所述"之类的术语并非仅指单一实体， 而是包括一般类别，其具体实例可用于举例说明。术语"一个"、"一种"和"所述"可以与 术语"至少一种"互换使用。后接列表的短语中的至少一种（一个）"和"包括（包 含）...中的至少一种（一个）"是指列表中的任一项以及列表中两项或更多项的任何组合。 除非另外指明，否则所有数值范围均包括它们的端值以及端值之间的非整数值。
[0010] 本公开的上述
【发明内容】
并非旨在描述本公开所公开的每个实施例或每种实施方 式。以下描述更具体地例示了示例性实施例。因此，应当理解，以下描述不应被理解为是对 本公开范围的不当限制。
【具体实施方式】
[0011] 根据本公开的母料组合物包含间同立构1，2-聚丁二烯和顺式-1，4-聚丁二烯的 共混物。在一些实施例中，所述共混物由间同立构1，2-聚丁二烯和顺式-1，4-聚丁二烯组 成（即，所述母料组合物不包含除间同立构1，2-聚丁二烯和顺式-1，4-聚丁二烯以外的其 他聚合物（例如，橡胶树脂））。间同立构1，2-聚丁二烯和顺式-1，4-聚丁二烯的共混物能 够易于与玻璃泡混合，被加工成多种母料形式（例如，薄片、粒料、或颗粒形式），随后与其 他聚合物（例如，橡胶树脂）混合，从而制备出最后的最终使用组合物。在一些实施例中，所 述共混物中的间同立构1，2-聚丁二烯与顺式-1，4-聚丁二烯的重量比在30:70至80:20、 或30:70至70:30的范围内。间同立构1，2_聚丁二烯与顺式-1,4-聚丁二烯的可用重量 比的例子包括40:60和70:30。如果母料组合物仅包含顺式-1,4-聚丁二烯（完全不具有 间同立构1，2-聚丁二烯），则所述母料组合物可能太粘稠而无法以某些形式提供。例如，母 料组合物可能难以装载进制粒机中而将母料制备成粒料或颗粒形式。此外，如针对下文实 例中的比较用母料A所示，仅具有顺式-1，4-聚丁二烯（完全不具有间同立构1，2-聚丁二 烯）的母料组合物在混合期间具有比根据本公开的母料更高量的玻璃泡破损，如通过母料 的测量密度比理论密度高25%所证实的那样。
[0012] 包含间同立构1，2-聚丁二烯和顺式-1，4-聚丁二烯的立体定向聚丁二烯可得自 多个商业来源。例如，顺式-1，4-聚丁二烯可分别以商品名"BR-1208"和"KOSYN KBR-01L" 得自韩国首尔的LG化学股份有限公司（LG Chem, Ltd. (Seoul, South Korea))和韩国首 尔的韩国锦湖石油化学公司（Korea Kumho Petrochemical Co. ,(Seoul, South Korea))。 间同立构1，2-聚丁二烯可例如以商品名"JSR RB-830"得自日本东京的JSR公司（JSR Corporation(Tokyo, Japan))。间同立构1，2-聚丁二稀和顺式-1，4-聚丁二稀的共混 物还可例如以商品名" UBEPOL VCR-617 "得自美国纽约州纽约市的UBE美国公司（UBE America(New York City, NY))〇
[0013] 在一些实施例中，包含间同立构1，2-聚丁二烯和顺式-1，4-聚丁二烯的共混物 还包含另一种聚丁二烯异构体，例如，基于母料组合物中的聚合物共混物的总重量计至多5 重量％。还可能存在少量的聚异戊二烯（例如，基于母料组合物中的聚合物共混物的总重 量计至多5重量％)。然而，在一些实施例中，所述母料基本上不含天然橡胶。"基本上不 含"天然橡胶意指母料包含基于母料组合物中的聚合物共混物的总重量计至多1重量％的 天然橡胶。"基本上不含"天然橡胶还可能意指不含天然橡胶。天然橡胶是比一些合成橡胶 树脂更坚韧的树脂，并且当在母料组合物中使用天然橡胶时可能导致高剪切力。因此，如针 对下文实例中的比较用母料B所示，具有5重量％天然橡胶的母料组合物在混合期间具有 较高量的玻璃泡破损，如通过母料的测量密度显著高于理论密度所证实的那样。在仅包含 顺式-1，4-聚丁二烯和1，2-间同立构聚丁二烯的母料组合物中，所述母料组合物的测量密 度与理论值接近得多，如在下文实例的表4中所示。
[0014] 可用于实施本公开的玻璃泡可通过本领域已知的技术制得（参见例如美国专利 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