具有至少一个内部塑料内衬的制冷器具以及用于制造内衬的方法技术

提供了一种制冷器具(1)，所述制冷器具具有至少一个内衬(2)，特别是柜内衬或门内衬，所述内衬限定内部隔室(3)并且由包含以下各项的基于聚丙烯的材料制成：丙烯‑乙烯共聚物，所述丙烯‑乙烯共聚物具有带有沿着聚丙烯链安排的乙烯单元的主聚丙烯链；以及至少一种层状或纤维层状填料。所述材料使得可以通过热成形有效地制造内衬(2)。

Refrigeration appliance with at least one internal plastic lining and method for manufacturing inner lining

A refrigeration apparatus (1) is provided with at least one lining (2), especially a cabinet lining or a door liner, the inner lining defines an internal septum (3) and is made of a polypropylene based material consisting of the following various polypropylene: propylene copolymers with a chain of polypropylene. The main polypropylene chain arranged for the ethylene unit; and at least one layered or fibrous layered filler. The material enables the inner lining (2) to be effectively manufactured by thermoforming.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有至少一个内部塑料内衬的制冷器具以及用于制造内衬的方法本专利技术涉及一种制冷器具，所述制冷器具具有至少一个塑料内衬，特别是柜内衬或门内衬，所述内衬限定内部隔室，并且涉及一种用于制造这种制冷器具并且尤其是内衬的方法。制冷器具(冷藏室和冷冻室)具有一个或多个内部隔室，其在主冰箱柜内形成并且可能在一个或多个门内并且通常由塑料内衬限定。冰箱柜和门内衬通常具有相对复杂的形状，以便为搁板提供支撑并容纳诸如风扇、开关、灯等电气和电子部件。因此，冰箱内衬有利地通过热成形，尤其是真空成形来制造。热成形是一种制造过程，其中塑料片材被加热到成形温度，在模具中成形为特定形状，并被修整以产生产品。将片材加热(例如，在烘箱中)至如下温度使得可以将片材拉伸到模具中或上并冷却成最终形状。在真空成形中，将塑料片材(加热到成形温度)通过真空(吸入空气)压靠在模具上。在制冷器具领域中，热成形是成型柜和门内衬的优选方法，因为与其他技术像注射模制相比，它的成本效益非常高，并且还可以获得非常复杂的物品。然而，热成形限制了塑料材料的选择，因为只有少数聚合物材料可用于热成形并且特别是用于真空成形。广泛用于冰箱行业的适合的聚合物是HIPS(高抗冲聚苯乙烯)和ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)。HIPS和ABS实际上是具有宽加工温度窗口(温度范围，高于玻璃化转变温度且低于熔化温度，其中聚合物处于基本上软的橡胶相中并且可以有效地形成所希望的形状)的无定形聚合物(二者均包括丁二烯橡胶)，并且因此它们可以容易地热成形并且不需要严格和谨慎的温度控制。虽然ABS具有更好的热成形性，但其具有更高的成本；因此，HIPS，其然而适用于生产复杂形状的物品和高度精细的零件，，是目前用于冰箱内衬的最常用的聚合物。HIPS的主要缺点是对清洁剂和油类的化学侵蚀的抵抗力相对较低。尽管与常规的高抗冲聚苯乙烯相比，用于内衬的HIPS具有改善的抗应力开裂性，但其对常见化学试剂侵蚀的敏感性仍然是值得注意的。此外，市场上苯乙烯的可用性波动导致采购成本的不断变化，高于任何标准聚烯烃。同时，将竞争性聚苯乙烯骨架与聚丁二烯橡胶相结合所需的纵向一体化(正如已经指出的那样，由于聚合物结构内存在丁二烯橡胶，ABS和HIPS二者容易热成形)最近导致聚合物制造商和供应商数量的减少。近年来，已经研究了在冰箱内衬的制造中用其他聚合物代替HIPS的可能性。特别地，聚丙烯材料已被广泛测试。聚丙烯(PP)，准等规聚丙烯，是具有高结晶度的半结晶聚合物。它是低成本的通用塑料，在市场上广泛可获得并用于大量许多应用中。与HIPS相比，PP具有显著更低的成本和对常见食品像植物油的更好的耐化学性。然而，申请人发现PP的高结晶度是PP对于热成形非常具有挑战性的主要原因。即使PP在许多薄规格热成形应用中广泛且成功地使用(然而要求严格和谨慎地控制操作温度)，但在以竞争性的循环时间生产大和深零件(像冷藏室或冷冻室的内衬)中仍然存在许多未解决的问题。实际上，PP的特征在于非常窄的热成形窗口和在高温下的差的强度。PP从脆性、玻璃状状态迅速变为橡胶相并且然后在几度内从橡胶状固体突然变为熔化液体：热成形只能在非常窄的温度处理窗口内进行，对应于橡胶相。而且，橡胶状固体具有差的熔体强度。与使用HIPS相比，使用PP获得冷藏室或冷冻室的内衬的加工循环时间(即生产冷藏室或冷冻室的内衬所需的时间)显著更长，因为需要更高的加热能量来使材料达到成形温度(已知的是，一般来说，当与无定形聚合物相比时，加热结晶或半结晶聚合物材料直至成形温度所需的能量的量显著更高)。出于同样的原因，还需要较长的冷却步骤以除去在加热期间添加的额外能量。再次，由于PP的结晶性质的结果，对最终产品形状而言仅有限的控制是可能的，导致成型零件的不均匀壁厚和变形。已经进行了通过控制聚合物的结晶度来改进PP的热成形性的尝试。对PP成核剂的广泛研究表明，控制热成形零件的结晶速率可以改善厚度均匀性并减少与撕裂或变形零件有关的问题。例如，EP0589033披露了包含有效量的β-球晶成核剂的改进的可热成形的基于聚丙烯的片材。矿物填料，例如二氧化钛或碳酸钙，作为遮光剂以约0.5％-5％的量加入。但是，由于成核剂是化学染料(喹吖啶酮着色剂永久红E3B)，因此其不能用于白色冰箱内衬。此外，与HIPS相比，增强的结晶速率不足以管理PP的补充能量需求；因此使用β成核PP的生产时间周期在冰箱内衬生产中不与HIPS竞争。紧接着是US4842742的一种不同的方法，其披露了一种通过固相成形过程由结晶型合成树脂如聚丙烯形成相对较大物体如冰箱内衬的方法。特别地，PP片材借助冲头在阴模内拉伸。冲头的构型与阴模的形状不匹配，并且冲头的构型与最终产品的构型不同。片材的最终构型由在成形操作的最后步骤中通过在阴模内部施加的真空并且通过作用在其内表面上的高压流体而迫使片材抵靠的阴模的构型来确定。此程序被描述为可有效确保整个最终物体(内衬)内的良好材料分布：阴模实际上可以生产高度精细的零件和良好的厚度均匀性。上述方法需要使用阴模，其目前仅是整个内衬生产的边缘部分，而阳模主要用于制冷器具行业中。事实上，阴模典型地比阳模更昂贵。而且，在阴模技术中，模具表面产生柜内衬的外表面，对应于与冰箱的隔热泡沫接触的区域；但是插入辅助标记可能出现在这样的表面上，这确实应该避免。另一方面，阳模通常允许实现更精确的尺寸控制，，并且还容易地生产多腔零件。由于这些原因，开发用于PP热成形的有效的阳模技术将是可取的。然而，使用阳模导致额外的问题，并且如果借助阳模进行热成形，则使用阴模热成形技术证明有效的PP材料可能结果是不适合。事实上，当使用阳模时，材料受到更大的变形，因为材料必须首先拉伸以覆盖模具外表面，并且然后缩回以粘附到模具表面。使用阴模时，，材料片材在模腔内部直接变形，因此材料应力较小。另一个问题是加工时间并且特别是冷却步骤所需的时间。如前所指出，材料的热行为，特别是热导率，影响材料变冷的方式并且从而影响冷却时间。总而言之，PP材料的热成形仍然非常困难，并且在该领域中还不知道完全令人满意的方法，该方法允许在通过热成形制造冰箱内衬中有效地替代已知材料例如HIPS和ABS。本专利技术的目的是克服上述缺点，特别是通过以有效且成本效益的方式提供一种具有至少一个通过热成形制造的内部塑料内衬的制冷器具。本专利技术的具体目的是提供一种用于通过热成形来制造冰箱柜或门内衬的有效且成本效益的方法。本专利技术的另一个具体目的是提供一种聚合物材料，，其适用于替换在通过热成形制造冰箱内衬中的传统材料例如HIPS和ABS。因此，提供了如权利要求1所述的制冷器具，其具有至少一个限定内部隔室的塑料内衬，特别是柜内衬或门内衬；以及如权利要求15所述的用于制造制冷器具的内衬的方法。本专利技术的优选方面和进一步特征在从属权利要求中要求保护。总的来说，本专利技术提供了一种用于使制冷器具的塑料内衬(柜内衬和门内衬)热成形的改进的基于聚丙烯的材料。该材料基本上包含与层状或纤维层状填料如滑石配混的聚丙烯共聚物(即，丙烯-乙烯共聚物)。此外，本专利技术提供了一种用于制造制冷器具内衬的改进的热成形方法，其中使用了阳模。本专利技术就现有技术的冰箱内衬热成形方法而言实现了若干个优点。首先，本专利技术允许使用比HIPS和ABS廉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制冷器具(1)，所述制冷器具具有至少一个限定内部隔室(3)的内衬(2)，特别是柜内衬或门内衬；其中所述内衬(2)由包含以下各项的基于聚丙烯的材料制成：丙烯‑乙烯共聚物，所述丙烯‑乙烯共聚物具有带有沿着聚丙烯链安排的乙烯单元的主聚丙烯链；以及至少一种层状或纤维层状填料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制冷器具(1)，所述制冷器具具有至少一个限定内部隔室(3)的内衬(2)，特别是柜内衬或门内衬；其中所述内衬(2)由包含以下各项的基于聚丙烯的材料制成：丙烯-乙烯共聚物，所述丙烯-乙烯共聚物具有带有沿着聚丙烯链安排的乙烯单元的主聚丙烯链；以及至少一种层状或纤维层状填料。2.根据权利要求1所述的制冷器具，其中所述丙烯-乙烯共聚物是无规共聚物，其中乙烯单元沿着主聚丙烯链以不规则图案随机插入。3.根据权利要求1或2所述的制冷器具，其中所述基于聚丙烯的材料包含至少60％的丙烯-乙烯共聚物。4.根据前述权利要求之一所述的制冷器具，其中所述基于聚丙烯的材料包含在约60％w/w与90％w/w之间的范围内的量的丙烯-乙烯共聚物。5.根据前述权利要求之一所述的制冷器具，其中所述丙烯-乙烯共聚物具有在约1％与约8％w/w之间的范围内的乙烯单元含量。6.根据前述权利要求之一所述的制冷器具，其中所述丙烯-乙烯共聚物具有在约2％与约5％w/w之间的范围内的乙烯单元含量。7.根据前述权利要求之一所述的制冷器具，其中所述填料在以下各项组成的组中选择：滑石、高岭土、云母、玻璃鳞片、纳米粘土、蒙脱土和膨润土、石墨、氮化铝、氮化硼。8.根据权利要求7所述的制冷器具，其中所述至少一种层状或纤维层状填料是滑石。9.根据前述权利要求之一所述的制冷器具，其中所述填料包含具有基本上薄片形状的颗粒。10.根据前述权利要求之一所述的制冷器具，其中所述基于聚丙烯的材料包含一种或多种在约10％与约40％w/w之间的范围内的量的层状或纤维层状填料。11.根据前述权利要求之一所述的制冷器具，其中所述基于聚丙烯的材料包含一种或多种在约20％与约30％w/w之间的范围内的量的层状或纤维层状填料。12.根据前述权利要求之一所述的制冷器具，其中所述基于聚丙烯的材料还包含聚丙烯均聚物。13.根据前述权利要求之一所述的制冷器具，其中所述基于聚丙烯的材料还包含在约0％与约25％w/w之间的范围内的量的聚丙烯均聚物。14.根据前述权利要求之一所述的制冷器具，其中所述材料包含一种或多种α或β成核剂。15.一种用于制造制冷器具(1)的内衬(2)、特别是柜内衬或门内衬的方法；所述方法包括以下步骤：-制备包含以下各项的基于聚丙烯的材料：丙烯-乙烯共聚物，所述丙烯-乙烯共聚物具有带有沿着聚丙烯链安排的乙烯单元的主聚丙烯链；以及至少一种层状或纤维层状填料；-将所述基于聚丙烯的材料挤压成片材(12)；-将所述基于聚丙烯的材料的片材(12)热成形到阳模(14)上以使所述内衬(2)成型。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述丙烯-乙烯共聚物是无规共聚物，其中乙烯单元沿着主聚丙烯链以不规则图案随机插入。17.根据权利要求15或16所述的方法，其中所述聚丙烯基材料包含至少60％的丙烯-乙烯共聚物。18.根据权利要求15至17之一所述的方法，其中所述聚丙烯基材料包含在约60％与90％w/w之间的范围内的量的丙烯-乙烯共聚物。19.根据权利要求15至18之一所述的方法，其中所述丙烯-乙烯共聚物具有在约1％与约8％w/w之间的范围内的乙烯单元含量。20.根据权利要求15至19之一所述的方法，其中所述丙烯-乙烯共聚物具有在约2％与约5％w/w之间的范...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉尔达·德卢卡，阿尔弗雷多·巴桑，科拉多·切基尼，马西莫·萨尼塔，卢卡·法布罗，
申请(专利权)人：伊莱克斯家用电器股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE