重型层状垫

重型层状垫

背景技术

本公开内容涉及重型层状垫(heavy layered mat)，其例如用作车辆中的隔音物。

在汽车技术中，重型层模制品或重型层状垫特别用于乘客车厢中的隔音材料以抵御发动机和行驶噪音。而且，重型层状垫用于振动车体的消音(车身噪声阻尼)。

重型层状垫包括隔音重型层和泡沫层和/或绒头织物层。重型层由乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物和/或乙烯-丙烯-二烯单体(EPDM)橡胶制成，并包含填料，如碳酸钙或硫酸钡。所述重型层具有较高重量。通常，它具有2kg/m2-4kg/m2的单位面积重量，有时候甚至4kg/m2-8kg/m2的单位面积重量。

通常，在施加泡沫和/或绒头织物层之前，将重型层模塑成所需的形状。但是，用EPDM橡胶制备的重型层可以改变厚度，并在预加热步骤期间产生不均匀的厚度，并在热成型步骤期间产生与施加附加层(一个或多个)相关的破裂或断裂。据信这种厚度变化由EPDM的熔体强度不足而引起。包含EVA共聚物提高熔体强度，但EVA共聚物会使重型层具有残留的醋味。较新的重型层配方已包括线性低密度聚乙烯(LLDPE)来提高熔体强度。然而，当用这种组合物制备重型层状垫时，仍然观察到所述重型层的破裂和断裂。

发明内容

本公开内容涉及重型层状垫，其例如用作车辆中的隔音物。

本发明的实施方案是包含以下组分的组合物：5wt％-30wt％基于丙烯的弹性体；5wt％-30wt％低密度聚乙烯；0wt％-15wt％线性低密度聚乙烯；50wt％-90wt％填料；和0.1wt％-5wt％加工助剂。非必要地，组合物可以进一步包括0.1wt％-20wt％的稳定剂和/或抗氧化剂。非必要地，所述组合物进一步可以包含0.1wt％-10wt％EVA共聚物，或所述组合物基本上不含EVA共聚物。

另一个实施方案是重型层状垫，包括：由上述组合物构成的重型层；和在所述重型垫层的表面上的聚氨酯层。

又一个实施方案是重型层状垫，包括：由前述组合物构成的重型层；在所述重型层的表面上的聚氨酯泡沫层；和在所述聚氨酯泡沫层上的多根纤维使得所述聚氨酯泡沫层在所述重型层和所述多根纤维之间。

另一个实施方案是重型层状垫，包括：由前述组合物构成的重型层；在所述重型层的表面上的聚氨酯泡沫层；和在所述聚氨酯泡沫层上的多层粘结剂膜使得所述聚氨酯泡沫层在所述重型层和所述多层粘结剂膜之间，其中所述多层粘结剂膜包括极性层和非极性层。

另一个实施方案是方法，包括：用模具将具有表面和背表面的聚合物片材热成型以制备模塑聚合物片材，所述聚合物片材包含：上述组合物；和将聚氨酯泡沫注入所述模具使得所述聚氨酯泡沫在所述模塑聚合物片材的背表面上。

附图说明

包括以下附图以说明实施方案的某些方面，并不应该看作排它性实施方案。如阅读了本公开内容的本领域技术人员将想到的那样，所公开的主题能够在形式和功能上进行大量修改、变更、组合以及等同形式。

图1是形成重型层和重型层状垫的实施例方法100的步骤的概述。

图2是在0.01s-1应变速率下各种样品的拉伸粘度(extensional viscosity)测量值。

图3是在0.1s-1应变速率下各种样品的拉伸粘度测量值。

图4是在1s-1应变速率下各种样品的拉伸粘度测量值。

图5是在10s-1应变速率下各种样品的拉伸粘度测量值。

图6是各种样品在各种应变速率下的最大伸长粘度(elongation viscosity)。

图7是各种注塑样品的拉伸强度。

图8是各种注塑样品的挠曲模量。

图9是各种样品在室温和低温下的Izod试验测量。

图10是在0.01s-1应变速率下各种样品的拉伸粘度测量值。

图11是在0.1s-1应变速率下各种样品的拉伸粘度测量值。

图12是在1s-1应变速率下各种样品的拉伸粘度测量值。

图13是在10s-1应变速率下各种样品的拉伸粘度测量值。

图14是各种样品在各种应变速率下的最大伸长粘度。

图15是模塑对比重型层中的裂纹的图片。

图16是没有裂纹的模塑本发明重型层的照片。

详细描述

本公开内容涉及重型层状垫，其例如用作车辆中的隔音物。更具体地，本发明包括具有足够提高的熔体强度的重型层组合物，以通过常规方法进行加工以制备重型层状垫。另外，这里所述的重型层组合物优选基本上不含EVA共聚物，并因此没有与其相关的醋味。

本发明的重型层组合物可以包含5wt％-30wt％基于丙烯的弹性体；5wt％-30wt％具有0.5g/10min-1.5g/10min的熔体指数(ASTM D1238-13，2.16kg，190℃)的低密度聚乙烯(LDPE)；0wt％-15wt％LLDPE；50wt％-90wt％填料；和0.1wt％-5wt％加工助剂。非必要地，所述组合物可以进一步包含0.1wt％-20wt％的稳定剂和/或抗氧化剂。非必要地，所述组合物进一步可以包含0.1wt％-10wt％EVA共聚物，或所述组合物基本上不含EVA共聚物。不希望受理论限制，据信用LDPE代替部分或全部LLDPE提高制剂的熔体强度，并制备对于制备高质量重型层状垫更有效的重型层。

定义

这里所使用的“wt％”是指重量％，“mol％”是指摩尔％，“vol％”是指体积％，所有分子量，例如Mw、Mn、Mz以g/mol为单位，除非另作说明。另外，所有分子量是Mw，除非另作说明。

术语“聚合物”是指具有得自一种或多种不同单体的重复单元的任何含碳化合物，并且包括均聚物、共聚物、三元共聚物等。“共聚物”是具有两种或更多种彼此不同的单体单元的聚合物。“三元共聚物”是具有三种彼此不同的单体单元的聚合物。因此，本文所使用的共聚物的定义包括三元共聚物和类似物。

在这里使用时，当称聚合物包含单体时，所述单体以单体的聚合形式或单体的衍生物形式存在于聚合物中。这里所使用的“衍生的单元”是指聚合物由其衍生的单体的聚合形式。例如，当共聚物被说成具有35wt％-55wt％的“乙烯”含量时，应该理解的是，所述共聚物中的单体单元衍生自聚合反应中的乙烯并且所述衍生的单元按35wt％-55wt％存在，基于所述共聚物的重量。另外，聚乙烯包含乙烯衍生的单元。另外，丙烯/乙烯/丁烯的三元共聚物包含丙烯衍生的单元、乙烯衍生的单元和丁烯衍生的单元。

这里所使用的“弹性体”或“弹性体组合物”是指依照ASTM D1566-11定义的任何聚合物或聚合物的组合物(例如聚合物的共混物)。弹性体包括聚合物的混合共混物，例如聚合物的熔体混合和/或反应器共混物。该术语可以与术语“橡胶(一种或多种)”互换地使用。

这里所使用的术语“低密度聚乙烯”和“LDPE”是指具有0.915g/cm3-0.935g/cm3的密度、0.2g/10min-10g/10min的熔体流动指数(ASTM D1238-13，2.16kg，190℃)和大于40的熔体流动比(ASTM D1238-13，21.6kg，190℃除以ASTM D1238-13，2.16kg，190℃)的聚乙烯均聚物或共聚物。

这里所使用的术语“线性低密度聚乙烯”和“LLDPE”是指具有0.900g/cm3-0.955g/cm3的密度、0.1g/10min-30g/10min的熔体流动指数(ASTM D1238-13，2.16kg，190℃)和15-40的熔体流动比(ASTM D1238-13，21.6kg，190℃除以ASTM D1238-13，2.16kg，190℃)的聚乙烯均聚物或共聚物。

这里所使用的“基本上不含”物质的组合物是指该组合物不包含任何量的该物质或该物质的量如此少以致该物质不实质影响该组合物的基本且新颖的特征(一个或多个)。特别地，对于EVA，基本上不含EVA的组合物可以不包含EVA(0重量％)，或者它可以包含少量的EVA，所述EVA不会导致醋味或不影响组合物的熔体强度。

基于丙烯的弹性体

基于丙烯的弹性体可以是丙烯衍生的单元和衍生自乙烯或C4-C10α-烯烃中至少一种的单元的共聚物。基于丙烯的弹性体可以含有至少60wt％丙烯衍生的单元，基于所述基于丙烯的弹性体的重量。基于丙烯的弹性体可以具有由于相邻的全同立构丙烯单元而受限的结晶度和这里描述的熔点。基于丙烯的弹性体的结晶度和熔点与高度全同立构聚丙烯相比由于在丙烯的插入中错误的导入而减小。基于丙烯的弹性体在立构规整度和共聚单体组成方面一般不含任何明显的分子间不均匀性，此外在分子内组成分布方面也一般不含任何明显的不均匀性。

基于丙烯的弹性体中存在的丙烯衍生的单元的量可以按占所述基于丙烯的弹性体的至少60wt％、至少65wt％、至少70wt％、至少75wt％、至少80wt％、至少84wt％、至少85wt％、至少88wt％、至少90wt％、至少92wt％、至少94wt％、至少96wt％或至少98wt％的量存在。另外或备选地，基于丙烯的弹性体中存在的丙烯衍生的单元的量可以按占所述基于丙烯的弹性体的至多98wt％、至多96wt％、至多94wt％、至多92wt％、至多90wt％、至多88wt％、至多85wt％、至多84wt％或至多80wt％的量存在。特意公开的范围包括任何上面所列值的组合，如60wt％-98wt％，70wt％-98wt％，80wt％-98wt％，85wt％-98wt％，90wt％-98wt％，70wt％-96wt％，75wt％-96wt％，80wt％-96wt％，85wt％-96wt％，90wt％-96wt％。

衍生自乙烯或C4-C10α-烯烃中至少一种的单元，或共聚单体可以按1wt％-35wt％，或2wt％-35wt％，或5wt％-35wt％，或7wt％-32wt％，或8wt％-25wt％，或10wt％-25wt％，或12wt％-20wt％，或8wt％-20wt％，或8wt％-18wt％，或5wt％-20wt％，或5wt％-15wt％，或2wt％-10wt％，或2wt％-6.0wt％的量存在，基于所述基于丙烯的弹性体的重量。

在优选的实施方案中，共聚单体是乙烯、1-己烯或1-辛烯。在一些实施方案中，基于丙烯的弹性体包含乙烯衍生的单元或基本上由衍生自丙烯和乙烯的单元组成，即，所述基于丙烯的弹性体不按除典型地作为杂质存在于聚合期间使用的乙烯和/或丙烯原料流中的量以外的量含有任何其它共聚单体，或不按将显著影响基于丙烯的弹性体的1％正割挠曲模量和/或熔体质量流动速率的量含有任何其它共聚单体，或不含有故意添加到聚合方法中的任何其它共聚单体。在这样的实施方案中，基于丙烯的弹性体可以包含2wt％-25wt％，或5wt％-25wt％，或10wt％-25wt％，或6wt％-22wt％，或12wt％-20wt％，或7wt％-20wt％，或5wt％-20wt％，或5wt％-15wt％，或8wt％-17wt％，或9wt％-16wt％，或2wt％-10wt％或2wt％-6.0wt％乙烯衍生的单元，基于所述基于丙烯的弹性体的重量。

基于丙烯的弹性体可以包含多于一种共聚单体。具有多于一种共聚单体的基于丙烯的弹性体的优选的实施方案包括丙烯-乙烯-辛烯、丙烯-乙烯-己烯和丙烯-乙烯-丁烯聚合物。在其中存在多于一种衍生自乙烯或C4-C10α-烯烃中至少一种的共聚单体的实施方案中，一种共聚单体的量可以小于基于丙烯的弹性体的5wt％，但是基于丙烯的弹性体的共聚单体的总量是全部基于丙烯的弹性体的5wt％或更大。

在一些实施方案中，基于丙烯的弹性体可以进一步包含二烯。非必要的二烯可以是具有至少两个不饱和键的任何烃结构，其中至少一个不饱和键容易地引入到聚合物中。例如，非必要的二烯可以选自直链无环烯烃，例如1,4-己二烯和1,6-辛二烯；支链无环烯烃，例如5-甲基-1,4-己二烯、3,7-二甲基-1,6-辛二烯和3,7-二甲基-1,7-辛二烯；单环脂环族烯烃，例如1,4-环己二烯、1,5-环辛二烯和1,7-环十二碳二烯；多环脂环族稠合和桥联环烯烃，例如四氢茚、降冰片二烯、甲基-四氢茚、双环戊二烯、双环(2.2.1)-庚-2,5-二烯，降冰片二烯、烯基降冰片烯、烷叉基降冰片烯，例如乙叉基降冰片烯(“ENB”)，环烯基降冰片烯和环烷叉基降冰片烯(例如5-亚甲基-2-降冰片烯、5-乙叉基-2-降冰片烯、5-丙烯基-2-降冰片烯、5-异丙叉基-2-降冰片烯、5-(4-环戊烯基)-2-降冰片烯、5-环己叉基-2-降冰片烯、5-乙烯基-2-降冰片烯)；和环烯基取代的烯烃，例如乙烯基环己烯、烯丙基环己烯、乙烯基环辛烯、4-乙烯基环己烯、烯丙基环癸烯、乙烯基环十二碳烯和四环(A-11,12)-5,8-十二碳烯。存在于基于丙烯的弹性体中的二烯衍生的单元的量可以从15wt％，10wt％，7wt％，5wt％，4.5wt％，3wt％，2.5wt％或1.5wt％的上限到0％，0.1wt％，0.2wt％，0.3wt％，0.5wt％或1wt％的下限，基于所述基于丙烯的弹性体的总重量。在一些实施方案中，基于丙烯的弹性体不含有任何二烯衍生的单元。

基于丙烯的弹性体可以具有至少75％，至少80％，至少82％，至少85％或至少90％的通过13C NMR测量的三个丙烯单元的三单元组立构规整度。优选地，基于丙烯的弹性体具有50％-99％，60％-99％，75％-99％，或80％-99％的三单元组立构规整度。在一些实施方案中，基于丙烯的弹性体可以具有60％-97％的三单元组立构规整度。

基于丙烯的弹性体可以具有75J/g或更低，70J/g或更低，50J/g或更低，或45J/g或更低，或35J/g或更低的如这里所述的DSC测定的熔化热(“ΔHf”)。基于丙烯的弹性体可以具有0.5J/g，1J/g，或5J/g的下限ΔHf。例如，ΔHf值可以从1.0J/g，1.5J/g，3.0J/g，4.0J/g，6.0J/g，或7.0J/g至30J/g，35J/g，40J/g，50J/g，60J/g，70J/g或75J/g的任何范围。

基于丙烯的弹性体可以具有根据这里描述的DSC程序测定的为全同立构聚丙烯的结晶度的2％-65％％，或0.5％％-40％，或1％-30％，或5％-35％的百分率结晶度。丙烯的最高阶热能(即，100％结晶度)估算为189J/g。在一些实施方案中，共聚物具有占全同立构聚丙烯的小于40％，或0.25％-25％，或0.5％-22％的结晶度。基于丙烯的弹性体的实施方案可以具有从4或6的下限到8或10或12的上限的立构规整度指数m/r。在一些实施方案中，基于丙烯的弹性体具有大于0％的，或在具有50％或25％的上限和3％或10％的下限的范围内的全同立构规整度指数。

基于丙烯的弹性体可以具有根据ASTM D790-17测量的至少5.0MPa，至少10MPa，至少20MPa，至少30MPa，至少40MPa，至少50MPa，至少60MPa，至少70MPa，至少80MPa，至少90MPa，至少100MPa，至少125MPa，至少150MPa，至少175MPa，至少200MPa，至少225MPa，至少250MPa，至少275MPa，至少300MPa，至少325MPa，至少350MPa，至少375MPa，至少400MPa，至少425MPa，至少450MPa，至少475MPa或500MPa的1％正割挠曲模量。另外或备选地，基于丙烯的弹性体可以具有根据ASTM D790-17测量的至多500MPa，至多475MPa，至多450MPa，至多425MPa，至多400MPa，至多375MPa，至多350MPa，至多325MPa，至多300MPa，至多275MPa，至多250MPa，至多225MPa，至多200MPa，至多175MPa，至多150MPa，至多125MPa，至多100MPa，至多90MPa，至多80MPa，至多70MPa，至多60MPa，至多50MPa，至多40MPa，至多30MPa，至多20MPa，至多10MPa或5.0MPa的1％正割挠曲模量。特意公开的范围包括任何上面列举值的组合如5.0MPa-500MPa，5.0-250MPa，5.0MPa-100MPa，5.0MPa-50MPa，5MPa-20MPa，20MPa-500MPa，20MPa-250MPa，20MPa-100MPa，20MPa-50MPa，40MPa-500MPa，40MPa-250MPa，40-100MPa，40MPa-70MPa，40MPa-60MPa，50MPa-500MPa，50MPa-250MPa，50MPa-100MPa，100MPa-500MPa，100MPa-250MPa，200MPa-500MPa，200MPa-450MPa，200MPa-400MPa，200MPa-350MPa，200MPa-300MPa，300MPa-500MPa，300MPa-450MPa，300MPa-400MPa，300MPa-350MPa，350MPa-500MPa，350MPa-450MPa，350MPa-400MPa。

基于丙烯的弹性体可以具有根据ASTM D1238-13(2.16kg，230℃)测量的至少5g/10min，至少15g/10min，至少50g/10min，至少100g/10min，至少1,000g/10min，至少2,500g/10min，至少5,000g/10min，至少7,500g/10min，至少10,000g/10min，至少12,500g/10min，至少15,000g/10min，至少17,500g/10min，至少20,000g/10min，至少22,500g/10min，至少25,000g/10min，至少27,500g/10min或30,000g/10min的熔体质量流动速率。另外或备选地，基于丙烯的弹性体可以具有根据ASTM D1238-13(2.16kg，230℃)测量的至多30,000g/10min，至多27,500g/10min，至多25,000g/10min，至多22,500g/10min，至多20,000g/10min，至多17,500g/10min，至多15,000g/10min，至多12,500g/10min，至多10,000g/10min，至多7,500g/10min，至多5,000g/10min，至多2,500g/10min，至多1,000g/10min，至多100g/10min，至多50g/10min，至多15g/10min，或5g/10min的熔体质量流动速率。特意公开的范围包括任何上面列举值的组合如5g/10min-30,000g/10min，5g/10min-20,000g/10min，5g/10min-10,000g/10min，5g/10min-1,000g/10min，5g/10min-100g/10min，5g/10min-50g/10min，5g/10min-15g/10min，1,000g/10min-30,000g/10min，1,000g/10min-20,000g/10min，1,000g/10min-10,000g/10min，1,000g/10min-5,000g/10min，10,000g/10min-30,000g/10min，10,000g/10min-20,000g/10min，10,000g/10min-15,000g/10min，20,000g/10min-30,000g/10min，20,000g/10min-27,500g/10min，22,500g/10min-30,000g/10min，22,500g/10min-27,500,000g/10min，22,500g/10min-25,000g/10min。

基于丙烯的弹性体可以具有105℃或更低，100℃或更低，90℃或更低，80℃或更低，70℃或更低的熔点温度(Tm)。在一些实施方案中，基于丙烯的弹性体具有25℃-105℃，60℃-105℃，70℃-105℃，或90℃-105℃的Tm。

测定基于丙烯的弹性体的Tm和ΔHf的DSC程序包括以下。在热压机中在200℃-230℃的温度下压制聚合物，并在环境条件下(20℃-23.5℃)，在空气中悬挂所得的聚合物片材以冷却。用冲模移除6-10mg聚合物片材样品。在室温下(22℃)将这6-10mg样品退火80小时-100小时。在此阶段结束时，将样品放置于DSC(Perkin Elmer Pyris One ThermalAnalysis System)中并以10℃/min的速率冷却至-30℃至-50℃并在-50℃下保持10分钟。以10℃/min加热该样品以达到200℃的最终温度。在200℃下保持样品5分钟。然后，使用上述相同条件进行第二个冷却-加热循环。分别记录来自这两个循环的事件“第一次熔融”和“第二次熔融”。放热量记录为样品熔融峰下面的面积，其通常存在于0℃和200℃之间。其以焦耳测量并且是聚合物的ΔHf的量度。本文提及的熔点温度和ΔHf是指第一次熔融。

基于丙烯的弹性体可以具有0.850-0.920g/cm3，或0.860g/cm3-0.890g/cm3的在室温下根据ASTM D1505-18测量的密度。

基于丙烯的弹性体可以具有至少200％，至少500％，至少1000％，至少1500％，至少2000％或至少3000％的根据ASTM D638-14测量的断裂伸长率。

基于丙烯的弹性体可以具有5,000g/摩尔-5,000,000g/摩尔，10,000g/摩尔-1,000,000g/摩尔，20,000g/摩尔-750,000g/摩尔，30,000g/摩尔-400,000g/摩尔的重均分子量(Mw)。

基于丙烯的弹性体可以具有2,500g/摩尔-250,000g/摩尔，10,000g/摩尔-250,000g/摩尔，或25,000g/摩尔-200,000g/摩尔的数均分子量(Mn)。

基于丙烯的弹性体可以具有10,000g/摩尔-7,000,000g/摩尔，80,000g/摩尔-700,000g/摩尔或100,000g/摩尔-500,000g/摩尔的z-均分子量(Mz)。

基于丙烯的弹性体可以具有1.5-20，或1.5-15，优选1.5-5，更优选1.8-3，最优选1.8-2.5的分子量分布(“MWD”)。

使用配备有差示折光指数检测器(DRI)、在线光散射检测器(LS)和粘度计的高温尺寸排阻谱(SEC)(得自Wanters Corporantion或Polymer Lanborantories)测定分子量(重均分子量Mw，数均分子量Mn和分子量分布Mw/Mn或MWD)。使用三个PolymerLaboratories PLgel 10mm Mixed-B柱。标称流量是0.5cm3/min，并且标称注射体积是300μL。在维持于145℃的烘箱中装有各种输送管线、柱和差示折光计(DRI检测器)。使用聚苯乙烯校准仪器。用于SEC实验的溶剂是通过将作为抗氧化剂的6g丁基化羟基甲苯溶解在4L的Aldrich试剂等级1，2，4-三氯苯(TCB)中制备的。然后让该TCB混合物滤过0.7微米玻璃预过滤器，随后滤过0.1微米Teflon过滤器。然后将该TCB用在线脱气器进行脱气，然后进入SEC，聚合物溶液通过以下制备：将干燥聚合物置于玻璃容器内，加入所需量的TCB，然后将该混合物在160℃下加热，同时连续搅拌多小时。以重量分析法测量所有的量。用于以质量/体积单位表示聚合物浓度的TCB密度是在室温下1.463g/ml和在135℃下1.324g/ml。注射浓度范围1.0-2.0mg/mL，较低的浓度用于较高分子量的样品。在试验每个样品之前，吹扫DRI检测器和注射器。然后将设备中的流量提高到0.5mL/min，并在注射第一个样品之前允许DRI稳定化8-9小时。在试验样品之前1小时-1.5小时开启LS激光。谱图中各点的浓度(c)用以下方程式由减去基线的DRI信号(IDRI)计算：

c＝KDRIIDRI/(dn/dc)

其中KDRI是通过校准DRI测定的常数，(dn/dc)与下面针对LS分析所述的相同。此SEC方法的整个描述中参数的单位满足：浓度用g/cm3表示，分子量用kg/mol表示，特性粘度用dL/g表示。

所使用的光散射检测器是Wyatt Technology High Temperature mini-DAWN。在谱图的每一点上的聚合物分子量M通过使用静态光散射的Zimm模型分析LS输出值来测定(M.B.Huglin，Light Scattering from Polymer Solutions(聚合物溶液的光散射)，Academic出版社，1971)：

其中ΔR(θ)是在散射角θ处所测量的过量的瑞利散射强度，c是从DRI分析所确定的聚合物浓度，A2是第二维里系数，P(θ)是单分散无规线团的形状因子(在上面参考文献中描述)，Ko是系统的光学常数：

其中NA是阿伏伽德罗常数，dn/dc是系统的折光指数增值。对于TCB在135℃且λ＝690nm下的折光指数n＝1.500。此外，对于乙烯聚合物A2＝0.0015且dn/dc＝0.104，而对于丙烯聚合物A2＝0.0006且dn/dc＝0.104。

通常如下限定平均分子量：考虑其中大分子存在于含Ni个分子量Mi的分子的离散级分i中的分布的不连续性。重均分子量Mw定义为每个级分的分子量Mi乘以它的重量比例wi的乘积之和：

因为重量比例wi定义为分子量Mi的分子重量除以存在的所有分子的总重量：

数均分子量Mn定义为每个级分的分子量Mi乘以它的摩尔分数xi的乘积之和：

因为摩尔分数xi定义为Ni除以分子的总数：

在SEC中，使用高温Viscotek Corporation粘度计，其具有四个以惠斯登电桥构型排列的毛细管与两个压力传感器。一个传感器测定穿过所述检测器的总压降，另一个位于所述桥两侧之间的传感器测定压差。流过粘度计的溶液的比粘度(ηs)由它们的输出计算。在谱图中每个点处的特性粘度[η]由以下方程式计算：

ηs＝c[η]+0.3(c[η])2

其中c由DRI输出测定。

支化指数(g′，也称为g′(vis))用SEC-DRI-LS-VIS法的输出值如下计算。样品的平均特性粘度[η]avg如下计算：

其中所述总和取自积分极限之间的所有谱图切片i。

这里考虑具有上述性能的任何组合的各种基于丙烯的弹性体。

基于丙烯的弹性体可以包含根据WO 02/36651、美国专利号6,992,158和/或WO00/01745中描述的程序制备的共聚物，这些文献的内容通过参考引入本文。制备基于丙烯的弹性体的优选方法可以参见美国专利号7,232,871和6,881,800，这些文献的内容通过参考引入本文。本发明不受制备基于丙烯的弹性体的任何特定的聚合方法限制，并且聚合方法不受任何特定类型的反应容器限制。

适合的基于丙烯的弹性体可以商品名VISTAMAXXTM(可以从ExxonMobil ChemicalCompany获得)(例如，VISTAMAXXTM 3000、VISTAMAXXTM 3588FL、VISTAMAXXTM 6102、VISTAMAXXTM 8880)，VERSIFYTM(可以从The Dow Chemical Company获得)，某些等级的TAFMERTM XM或NOTIOTM(可以从Mi tsui Company获得)和某些等级SOFTELTM(可以从BasellPolyolefins获得)。适合用于本发明的可商购的基于丙烯的弹性体的特定等级可以容易地使用本领域中通常已知的方法确定。

本发明的重型层组合物可以按5wt％-30wt％，或7wt％-20wt％，或10wt％-18wt％，或12wt％-15wt％的总浓度包含一种或多种基于丙烯的弹性体，基于所述重型层组合物的重量。

低密度聚乙烯

LDPE具有0.915g/cm3-0.935g/cm3，或0.920g/cm3-0.930g/cm3的密度。

LDPE具有0.2g/10min-10g/10min，或0.5g/10min-7g/10min，或1g/10min-5g/10min的熔体流动指数(ASTM D1238-13，2.16kg，190℃)。

LDPE具有大于40，或40-300，或60-250，或75-200的熔体流动比(ASTM D1238-13，21.6kg，190℃除以ASTM D1238-13，2.16kg，190℃)。

LDPE可以是聚乙烯均聚物。或者，LDPE可以是含C3-C20α-烯烃的乙烯共聚物。共聚单体实例包括丙烯，1-丁烯，3-甲基-1-丁烯，3,3-二甲基-1-丁烯，1-戊烯，含一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-戊烯，1-己烯，含一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-己烯，1-庚烯，含一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-庚烯，1-辛烯，含一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-辛烯，1-壬烯，含一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-壬烯，乙基、甲基或二甲基取代的1-癸烯，1-十二碳烯和苯乙烯。乙烯和共聚单体的示例性组合包括：乙烯1-丁烯、乙烯1-戊烯、乙烯4-甲基-1-戊烯、乙烯1-己烯、乙烯1-辛烯、乙烯癸烯、乙烯十二碳烯、乙烯1-丁烯1-己烯、乙烯1-丁烯1-戊烯、乙烯1-丁烯4-甲基-1-戊烯、乙烯1-丁烯1-辛烯、乙烯1-己烯1-戊烯、乙烯1-己烯4-甲基-1-戊烯、乙烯1-己烯1-辛烯、乙烯1-己烯癸烯、乙烯1-己烯十二碳烯、乙烯丙烯1-辛烯、乙烯1-辛烯1-丁烯、乙烯1-辛烯1-戊烯、乙烯1-辛烯4-甲基-1-戊烯、乙烯1-辛烯1-己烯、乙烯1-辛烯癸烯、乙烯1-辛烯十二碳烯，和它们的组合。不言而喻的是，共聚单体和共聚单体组合的上述清单仅仅是示例性的并且不打算限制。优选地，共聚单体是1-丁烯、1-己烯或1-辛烯。最优选地，共聚单体是1-己烯。

在共聚物中，乙烯衍生的单元可以占LDPE的65wt％-99.9wt％，或70wt％-99wt％，或85wt％-95wt％，并且共聚单体可以占LDPE的0.1wt％-35wt％，或5wt％-15wt％。

可用于本发明的LDPE包括可以商品名EXXONMOBILTM LDPE通过ExxonMobilChemical Company商购的那些，包括但不限于，以等级名称：LD250、LD259、LD258、LD251、LD252、LD650、LD653、LD200.48、LD201.48和LD202.48商购的那些。

这里所述的LDPE不受制于任何特定的制备方法，并且可使用本领域已知的任何方法来形成。例如，LDPE可以通过高压釜或管式反应器方法形成。

本发明的重型层组合物可以按5wt％-30wt％，或10wt％-20wt％，或5wt％-18wt％，或7wt％-15wt％的总浓度包含一种或多种LDPE，基于所述重型层组合物的重量。

线性低密度聚乙烯

LLDPE具有0.900g/cm3-0.955g/cm3，或0.910g/cm3-0.950g/cm3，或0.920g/cm3-0.945g/cm3的密度。

LLDPE具有0.2g/10min-30g/10min，或0.5g/10min-25g/10min，或1g/10min-20g/10min的熔体流动指数(ASTM D1238-13，2.16kg，190℃)。

LLDPE具有15-40，或18-35，或20-25的熔体流动比(ASTM D1238-13，21.6kg，190℃除以ASTM D1238-13，2.16kg，190℃)。

LLDPE可以是聚乙烯均聚物。或者，LLDPE可以是含C3-C20α-烯烃的乙烯共聚物。共聚单体实例包括丙烯，1-丁烯，3-甲基-1-丁烯，3,3-二甲基-1-丁烯，1-戊烯，含一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-戊烯，1-己烯，含一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-己烯，1-庚烯，含一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-庚烯，1-辛烯，含一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-辛烯，1-壬烯，含一个或多个甲基、乙基或丙基取代基的1-壬烯，乙基、甲基或二甲基取代的1-癸烯，1-十二碳烯和苯乙烯。乙烯和共聚单体的示例性组合包括：乙烯1-丁烯、乙烯1-戊烯、乙烯4-甲基-1-戊烯、乙烯1-己烯、乙烯1-辛烯、乙烯癸烯、乙烯十二碳烯、乙烯1-丁烯1-己烯、乙烯1-丁烯1-戊烯、乙烯1-丁烯4-甲基-1-戊烯、乙烯1-丁烯1-辛烯、乙烯1-己烯1-戊烯、乙烯1-己烯4-甲基-1-戊烯、乙烯1-己烯1-辛烯、乙烯1-己烯癸烯、乙烯1-己烯十二碳烯、乙烯丙烯1-辛烯、乙烯1-辛烯1-丁烯、乙烯1-辛烯1-戊烯、乙烯1-辛烯4-甲基-1-戊烯、乙烯1-辛烯1-己烯、乙烯1-辛烯癸烯、乙烯1-辛烯十二碳烯，和它们的组合。不言而喻的是，共聚单体和共聚单体组合的上述清单仅仅是示例性的并且不打算限制。优选地，共聚单体是1-丁烯、1-己烯或1-辛烯。最优选地，共聚单体是1-己烯。

在共聚物中，乙烯衍生的单元可以占LLDPE的65wt％-99.9wt％，或70wt％-99wt％，或85wt％-95wt％，并且共聚单体可以占LLDPE的0.1wt％-35wt％，或5wt％-15wt％。

可用于本发明的LLDPE包括可以商品名EXCEEDTM XP(可以从ExxonMobil ChemicalCompany获得)、EXXONMOBILTM LLDPE(可以从ExxonMobil Chemical Company获得)和EXXONMOBILTM NTX LLDPE(可以从ExxonMobil Chemical Company获得)商购的那些。

这里所述的LLDPE不受制于任何特定的制备方法，并且可使用本领域已知的任何方法来形成。例如，LLDPE可以通过高压釜或管式反应器方法形成。

本发明的重型层组合物可以按0.1wt％-15wt％，或1wt％-10wt％，或1wt％-5wt％，或0.1wt％-2wt％的总浓度包含一种或多种LDDPE(当存在时)，基于所述重型层组合物的重量。本发明的重型层组合物可以不存在LLDPE。

填料

填料的实例可以包括，但不限于炭黑、飞灰、石墨、纤维素、淀粉、面粉、木粉、聚合物纤维如基于聚酯、基于聚酰胺的材料、碳酸钙、三水合铝、滑石、玻璃纤维、大理石粉、水泥粉、粘土、长石、二氧化硅或玻璃、热解法二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锑、氧化锌、硫酸钡、硫酸钙、硅酸铝、硅酸钙、二氧化钛、钛酸盐、粘土、纳米粘土、有机改性粘土或纳米粘土、玻璃微球体、白垩等，和它们的组合。

本发明的重型层组合物可以按50wt％-90wt％，或60wt％-85wt％，或65wt％-80wt％，或75wt％-85wt％，或70wt％-75wt％的总浓度包含一种或多种填料，基于所述重型层组合物的重量。

加工助剂

加工助剂的实例包括，但不限于链烷油，环烷油，聚α-烯烃(PAO)流体，蜡，脂肪酸盐，例如硬脂酸钙或硬脂酸锌，醇，包括二醇、二醇醚、醇醚，聚酯等，和它们的组合。

本发明的重型层组合物可以按0.1wt％-5wt％，或1wt％-4wt％，或3wt％-5wt％，或0.1wt％-3wt％的总浓度包含一种或多种加工助剂，基于所述重型层组合物的重量。

其它添加剂

本发明的重型层组合物可以包含其它添加剂。其它添加剂的实例包括，但不限于阻燃剂、抗氧化剂、流动改进剂、着剂、增强材料、粘合添加剂等，和它们的组合。

重型层组合物可以进一步含有粘合添加剂，该粘合添加剂可以促进所挤出的组合物与原生层(primary layer)和簇绒地毯纤维(tufted carpet fiber)的粘合。有用的粘结剂包含马来酸酐官能化EVA。当采用时，粘合添加剂可以按最多10wt％，或0.1wt％-10wt％，或1wt％-8wt％，或1wt％-5wt％的量存在，基于所述重型层组合物的重量。

重型层组合物可以含有热稳定剂和/或抗氧化剂。位阻胺稳定剂，例如可以从CibaSpecialty Chemicals获得的CHIMASSORBTM是示例性的热和光稳定剂。另外，位阻酚可以用作抗氧化剂。一些适合的位阻酚包括可以从Ciba Specialty Chemicals以商品名IRGANOXTM获得的那些。当采用时，抗氧化剂和/或稳定剂各自可以按至多20wt％，或0.1wt％-20wt％，或0.5wt％-15wt％，或1wt％-10wt％的量存在，基于所述重型层组合物的重量。

制造重型层和重型层状垫

图1是形成重型层和重型层状垫的实施例方法100的步骤的概述。首先，根据本公开内容的重型层组合物可以通过任何已知的方法配混。例如，可以通过将重型层组合物的组分102a、102b、102c等混合到连续混合器104例如布拉本德混合器、研磨机或密炼机例如班伯里混合器中进行配混。配混还可以按连续方法例如在双螺杆挤出机106中进行。非必要地，可以在与剩余组分共混之前将重型层组合物的一部分组分共混。

在将组分在混合器104中加热和共混成重型层熔体后，可以经由挤出机106将所述重型层熔体挤出成具有0.1mm-5mm，或0.5mm-4mm，或1mm-3mm，或3mm-5mm厚度的重型层片材108。在挤出期间，辊子110可以用于使重型层片材达到所需厚度。切割机112然后将重型层片材108切成各个重型层114。

然后可以模塑重型层114。首先，加热器116用来将重型层114预加热。然后，将经预加热重型层114放入模具118，其中施加真空120和热以将重型层114热成型。当在模具118中时，在模塑重型层114和模具的顶部之间有少量空间可用，这为待注入模具中的聚氨酯泡沫122提供空间并在重型层114的一侧上形成聚氨酯泡沫层124。得到具有两个层的重型层状垫126：重型层114和聚氨酯泡沫层124。非必要地，可以执行本领域技术人员已知的附加步骤，以将地毯或其它织物施加到聚氨酯泡沫层124上。

聚氨酯泡沫层124可以具有0.1mm-5mm，或0.5mm-4mm，或1mm-3mm，或3mm-5mm的厚度。

示例性的重型层状垫包括由这里所述的重型层组合物构成的重型层；和在所述重型层表面上的聚氨酯层。

另一种示例性的重型层状垫包括由这里所述的重型层组合物构成的重型层；在所述重型层的表面上的聚氨酯层；和在所述聚氨酯泡沫层上的多根纤维使得所述聚氨酯泡沫层在所述重型层和多根纤维之间。

又一种示例性重型层状垫包括由这里所述的重型层组合物构成的重型层；在所述重型层的表面上的聚氨酯泡沫层；和在所述聚氨酯泡沫层上的多层粘结剂膜使得所述聚氨酯泡沫层在所述重型层和多层粘结剂膜之间，其中所述多层粘结剂膜包括极性层和非极性层。

有利地，本发明的重型层组合物具有提高的熔体强度，这使得能够将所述重型层预加热和热成型和同时维持它们的完整性和厚度。另外，这里所述的重型层组合物优选基本上不含EVA共聚物，并因此没有与其相关的醋味。

实施例实施方案

本发明的第一个实施方案是组合物，其包含：5wt％-30wt％基于丙烯的弹性体；5wt％-30wt％低密度聚乙烯；0wt％-15wt％线性低密度聚乙烯；50wt％-90wt％填料；和0.1wt％-5wt％加工助剂。非必要地，组合物可以包括以下元素中的一种或多种：元素1：其中所述组合物不存在线性低密度聚乙烯；元素2：其中所述组合物不存在乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；元素3：其中所述低密度聚乙烯是聚乙烯的均聚物；元素4：其中所述低密度聚乙烯具有65wt％-99.9wt％乙烯衍生的单元，0.1wt％-35wt％衍生自C3-C12α-烯烃中至少一种的单元；元素5：其中所述线性低密度聚乙烯是聚乙烯的均聚物；元素6：其中所述线性低密度聚乙烯具有65wt％-99.9wt％乙烯衍生的单元，0.1wt％-35wt％衍生自C3-C12α-烯烃中至少一种的单元；元素7：其中所述组合物还包含0.1wt％-20wt％的稳定剂和/或抗氧化剂；和元素8：其中所述组合物还按0.1wt％-10wt％包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。组合的实例包括，但不限于，元素1和2组合并非必要地进一步与元素3和4之一组合；元素7和8组合并非必要地进一步与元素3和4之一组合；元素3和4之一与元素1组合；元素3和4之一与元素2组合；元素3和4之一与元素7组合；元素3和4之一与元素8组合；元素3和4之一与元素5或6之一组合并非必要地进一步与元素2组合；和元素5或6之一与元素2组合。

另一个实施方案是重型层状垫，包括：由第一实施例组合物构成的重型层(非必要地，包括上述非必要的元素中一种或多种)；和在所述重型垫层的表面上的聚氨酯层。

又一个实施方案是重型层状垫，包括：由第一实施例组合物构成的重型层(非必要地，包括上述非必要的元素中一种或多种)；在所述重型层的表面上的聚氨酯泡沫层；和在所述聚氨酯泡沫层上的多根纤维使得所述聚氨酯泡沫层在所述重型层和多根纤维之间。

又一个实施方案是重型层状垫，包括：由第一实施例组合物构成的重型层(非必要地，包括上述非必要的元素中一种或多种)；在所述重型层的表面上的聚氨酯泡沫层；和在所述聚氨酯泡沫层上的多层粘结剂膜使得所述聚氨酯泡沫层在所述重型层和多层粘结剂膜之间，其中所述多层粘结剂膜包括极性层和非极性层。

在重型层状垫的三个前述实施例中，重型层可以非必要地具有0.1mm-5mm的厚度和/或聚氨酯泡沫层可以非必要地具有0.1mm-5mm的厚度。

另一个实例实施方案是方法，包括：用模具将具有表面和背表面的聚合物片材热成型以制备模塑聚合物片材，所述聚合物片材包含：第一实施例组合物(非必要地，包括上述非必要的元素中一种或多种)；和将聚氨酯泡沫注入所述模具使得所述聚氨酯泡沫在所述模塑聚合物片材的背表面上。

非必要地，实施例方法可以包括以下一个或多个：所述方法还包括：经由热压缩使多根纤维与所述聚氨酯泡沫贴附；经由热压缩使多层粘结剂膜与所述聚氨酯泡沫贴附，其中所述多层粘结剂膜包括极性层和非极性层；所述重型层可以非必要地具有0.1mm-5mm的厚度；和/或所述聚氨酯泡沫层可以非必要地具有0.1mm-5mm的厚度。

除非另有说明，在说明书和所附权利要求书中用来表示成分数量、性能如分子量、反应条件等的所有数值在所有情况下应理解为由术语“大约”修饰。因此，除非有相反的指示，否则以下说明书和所附权利要求书中列出的数值参数是近似值，其可以根据本发明的实施方案寻求获得的所需性质而变化。最低限度,且不是企图限制与权利要求的范围等同的原则的应用，每个数字参数应该至少根据记录的有效数字的个数且通过应用普通的舍入技术来解释。

本文呈现了结合了这里所公开的发明实施方案的一个或多个说明性实施方案。为了清楚起见，在本申请中并未描述或显示物理实现的所有特征。应当理解，在结合了本发明实施方案的物理实施方案的开发中，必须作出许多执行特异性的决定来实现开发者的目标，例如遵守系统相关、业务相关、政府相关以及其它约束，这取决于实施情况并且不时变化。尽管开发人员的努力可能很耗时，但是对于本领域中普通技术人员来说，这种努力仍然是例行的任务，并且受益于本公开内容。

虽然这里根据“包括”各种组分或步骤来描述组合物和方法，但是所述组合物和方法也可以“基本上由各种组分和步骤组成”或“由各种组分和步骤组成”。

为了有助于更好地理解本发明的实施方案，给出了优选或代表性实施方案的以下实施例。以下实施例无论如何也不应该解读为限制，或限定本发明的整个范围。

实施例

实施例1.根据表1中的配方制备共混物。

表1

测量每个样品的拉伸粘度。聚合物的拉伸流变性能对加工工艺过程和最终性能起着重要作用。首先通过压塑将所有样品制备成片材。通过STC-EM-RHE-05.00试验方法在200℃下在ARES EFV仪器上进行拉伸粘度试验，使用氮气气氛以避免氧化降解。在一系列应变速率下试验所有样品：0.01s-1、0.1s-1、1s-1、10s-1。样品1(是市场基准样品)表现出应变硬化，这表明熔体强度良好。样品2和3(作为不包含LDPE的对比样品)没有显示出应变硬化，这表明熔体强度差。样品4-7(是本发明样品)显示应变硬化，这指示熔体强度良好。

实施例2.制备具有聚合物共混物:填料(CaCO3)重量比为40:60的样品。所使用的聚合物共混物提供在表2中。表3中提供了共混物中各聚合物的性能。样品(即，其中具有填料的聚合物共混物)的热性能提供在表4中。

表2

*可以从Dow Chemical获得

表3

表4

样品 Tc Tm Tg ΔHc 40:60wt％样品8:CaCO₃ 110.4 123.4 -30.5 9.5 40:60wt％样品9:CaCO₃ 96.1 110.1 -30.2 16.3 40:60wt％样品10:CaCO₃ 96.7 109.8 -31.1 17.6 40:60wt％样品11:CaCO₃ 97.9 109.5 -31.4 10.9

如实施例1中所述那样测量样品8-11中的每一个的拉伸粘度。图2-5分别提供在0.01s-1、0.1s-1、1s-1和10s-1下的拉伸粘度测量值。图6是每个样品在各个应变速率下的最大伸长粘度。样品9-11(每个都包含LDPE但不包含LLDPE)比包含LLDPE但不包含LDPE的样品8获得更高的伸长粘度。

样品8-11的拉伸强度提供在图7中。通过注塑制备拉伸条。样品8-11的挠曲模量提供在图8中。通过注塑制备挠曲模量样品条。样品的拉伸强度和劲度不能用LDPE或LLDPE的存在来阐明。

对样品8-11进行室温(20℃)和低温(-40℃)Izod试验；结果示于图9中。对于包括VISTAMAXXTM 6102和LDPE的样品9和10，低温条件下的抗冲击性劣于室温下的抗冲击性。另外，对于所有样品没有观察到断裂，这指示基于VISTAMAXXTM 6102的配方具有良好的抗冲击性。

实施例3.根据表5制备样品12-17。如实施例1中所述那样测量样品12-17的拉伸粘度，不同之处在于在190℃下进行测量。图10-13分别提供样品12-17在0.01s-1、0.1s-1、1s-1和10s-1下的拉伸粘度测量值。图14显示样品12-17中的每一个在各应变速率下的最大伸长粘度。包含LDPE但是不含LLDPE的样品14-17具有比基于EVA的样品12和基于LLDPE的样品13两者更好的伸长粘度，这指示在高的填料加载量配方下添加LDPE与改进的熔体强度相关。

表5

*热塑性弹性体

实施例4.用包含10wt％-15wt％VISTAMAXXTM、10wt％-15wt％LLDPE、65wt％-75wt％碳酸钙和硫酸钡和2wt％-5wt％加工油的重型层组合物制备对比重型层。用包含10wt％-15wt％VISTAMAXXTM、10wt％-15wt％LDPE、65wt％-75wt％碳酸钙和硫酸钡和2wt％-5wt％加工油的重型层组合物制备本发明重型层。

将这些重型层热成型成模塑重型层。图15是模塑对比重型层中的裂纹的图片。图16是没有裂纹的模塑本发明重型层的照片。

因此，本发明充分地适于获得所提及的目的和优点以及其中固有的那些。上面公开的特定实施方案仅是说明性的，因为可以按受益于本文教导的本领域技术人员显而易见的不同但等效的方式来修改和实践本发明。此外，除了在下面的权利要求书中所描述的以外，没有意图限制本文所示的构造或设计的细节。因此，显而易见的是，以上公开的特定说明性实施方案可以被改变，组合或修改，并且所有这样的变型都被认为在本发明的范围和精神内。本文说明性公开的本发明可以在不存在本文未具体公开的任何要素和/或本文公开的任何非必要要素的情况下适当地实践。虽然根据“包含”，“含有”或“包括”各种组分或步骤来描述组合物和方法，但是所述组合物和方法也可以“基本上由”所述各种组分和步骤组成或“由”所述各种组分和步骤组成。上面所公开的所有数字和范围可能稍有变化。每当公开具有下限和上限的数字范围时，就明确公开了落入该范围内的任何数字和任何包括的范围。特别地，这里所公开的值的每个范围(形式为“从大约a到大约b”或等效地为“从大致a到b”或等效地为“从大致a-b”)应理解为列出了范围更广的数值中涵盖的每个数字和范围。另外，权利要求中的术语具有其普通的正常含义，除非专利权人另外明确和清楚地定义。此外，在权利要求中使用的不定冠词“一”或“一个”在本文中被定义为表示其引入的元素中的一个或多个。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年2月22日提交的U.S.S.N.62/809,219和于2019年5月10日提交的EP申请19173686.7的优先权，通过参考引入本文。