本发明专利技术是一种用于制备一个或多个成形泡沫体制品的方法。具体地，本发明专利技术是一种将具有发泡剂的热塑性聚合物挤出以形成具有密度梯度的泡沫体聚合物板材的方法。优选地，成形制品由具有最低密度的泡沫体板材的表面制备。所述制品通过包括一个或多个模腔的模具成形，其中每个模腔的边界由裁切肋限定，所述模具同时地将所述泡沫体制品成形并将得到的成形泡沫体制品从周围连续的未成形泡沫体板材中裁切出来。优选地，泡沫体具有等于或大于０．４的垂直压缩平衡（Ｒｖ），并且更优选地，泡沫体具有小于１个大气压的泡孔气压和／或等于或小于２０％的开孔率。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制备多个成形泡沬体制品的方法交叉引用声明本申请要求于2009年2月13日提交的美国临时申请61/152，415的权益。
技术介绍
本专利技术涉及一种将挤出热塑性泡沫体成形和裁切为一个或多个成形泡沫体制品的改进方法，所述热塑性泡沫体优选为聚苯乙烯泡沫体。在工业中目前已知并且采用多种方法和技术用于从热塑性泡沫材料板中成形并且裁切出多个成形制品。例如，制品如碟、杯、蛋盒(egg cartons)、盘、各种类型的容器，例如，速食餐盒(fast food clam shells)、外带的/带回家的容器等由发泡塑料制成。在许多情况下，制品经两步法制备。在一种这样的方法中，第一个步骤包括使制品在第一成型工作台中在泡沫体板材中并排地或以一前一后的关系通过相配合的阳和阴模具热成型。在第二个步骤中，整个热塑性泡沫体板材与模制品一起传送至独立的裁切工作台(trimming station)，在裁切工作台中通过裁切步骤将模制品与剩余的板材分开，所述裁切步骤通过采用合适的裁切切割器(cutters)或刀片(blades)来实现，例如，参见USP 4，313，358。在备选的两步法中，热塑性板首先被切割，提供预成型件，然后将预成型件成形为成形泡沫体制品，例如，参见USP5，939，009。然而，这些方法限于相对薄的制品，例如，小于10毫米，具有不复杂的形状，即，简单的曲线和/或对称的设计。此外，两步法提高了制造成形发泡制品的成本，因为它们是耗时的(1)在模制之前加热泡沫体热塑性板，然后在之后冷却泡沫体热塑性板需要长的循环时间；和(2)因为模制步骤和裁切步骤是单独执行的。此外，两步法费用高，因为它们需要多个设备，例如，成型机和裁切设备。已经设计了几种备选方案来改进上面的问题。例如，已经开发了一种较节省成本的方法，其中成形热塑性制品就地被裁切。换句话说，在单个步骤中将成形热塑性制品成型并与其余的板分开，例如，参见USP4，755，129和4，526，074。然而，这些方法也具有上面提及的其他限制中的一种或多种限制。另外，切割刀片在连续和重复使用期间遭受大量磨损， 从而使得这样的设备不经济，所述切割刀片典型地是薄(约0.003-0. 025英寸)的回火钢， 带有尖锐的有齿或锯齿状边缘。在USP 5，219893中已经公开了冷成型泡沫板(即，其中泡沫体不被加热，而模具被加热)。这可以通过去除在模制之前加热和之后冷却泡沫板的步骤来减少模塑循环时间。 然而，除了具有上面提及的其他限制中的一种或多种限制以外，此方法限于非常特殊的厚度相对薄如1厘米的刚性开孔聚氨酯泡沫体组合物。因此，需要提供一种用于热塑性泡沫板的成形和裁切方法，所述热塑性泡沫板优选为聚苯乙烯泡沫板，所述方法提供成形和裁切的泡沫体制品，并且特别地，具有受控尺寸的较厚的成形泡沫体制品。优选地，该方法将不需要在成形之前加热和成形之后冷却泡沫体，并且将不需要多步模制/裁切过程。专利技术概述本专利技术是这样一种简单、节省成本的从泡沫板中成形和裁切一个或多个制品的方法。本专利技术的制备成形泡沫体制品的方法去除了对于单独的模制和裁切设备、加热和冷却泡沫体、改进的对成形泡沫体制品的尺寸控制的需要，并且重要地是，能够成形和裁切较厚的热塑性泡沫板。与本领域已知的方法相比，本专利技术的方法可以减少资本、减少循环时间， 并延长裁切工具的寿命。在一个实施方案中，本专利技术是一种用于制备一个或多个成形泡沫体制品的方法， 所述方法包括下列步骤(i)将具有发泡剂的热塑性聚合物挤出以形成热塑性聚合物泡沫体板材，所述板材具有顶表面和底表面，其中所述顶表面和底表面位于由挤出方向和所述板材的宽度限定的平面中，其中所述泡沫体板材具有等于或大于0.4的垂直压缩平衡，和一个或多个压制表面；以及(ii)通过下述步骤同时地将所述泡沫体板材的所述一个或多个压制表面成形和裁切，形成一个或多个成形泡沫体制品和周围连续的未成形泡沫体板材使所述泡沫体板材的所述压制表面与模具接触，所述模具包括一个或多个模腔，其中每个模腔的边界由裁切肋限定，和用所述模具压制所述泡沫体板材从而形成一个或多个成形泡沫体制品，和将每个由此形成的成形泡沫体制品从所述周围连续的未成形泡沫体板材中裁切出来。优选地，所述压制表面通过下列步骤产生从所述顶表面、所述底表面、或所述顶表面和底表面两者移去泡沫体层，和/或在所述顶表面和底表面之间对所述泡沫体板材进行切割，从而产生与所述顶表面和底表面相反的两个压制表面。在一个实施方案中，热塑性泡沫体板材是使用化学发泡剂、无机气体优选二氧化碳、有机发泡剂或者它们的组合通过挤出制成的，其中热塑性聚合物优选为聚乙烯，聚丙烯，聚乙烯和聚丙烯的共聚物；聚苯乙烯，高抗冲聚苯乙烯；苯乙烯和丙烯腈共聚物，丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三元共聚物，聚碳酸酯；聚氯乙烯；聚苯醚和聚苯乙烯共混物。在一个实施方案中，泡沫体具有等于或小于1个大气压的泡孔气压。在一个实施方案中，泡沫体板材在成形步骤过程中处于环境温度。在一个实施方案中，本专利技术是通过上述方法制备的成形泡沫体制品，如泡沫体边饰(foam trim)、汽车部件、装饰性绝缘体、安全设备、包装材料、适形(formfit)绝缘体、 侧板(siding)、绝缘护套、绝缘建筑物覆层(insulated building cladding)、装饰性边饰(decorative trim)、乙烯基侧板背衬(vinyl siding backing)、组合式辐射地板加热板(integrated radiant floor heating panel)、具有非包丨J面的夹心板(sandwich panel with non-planer faces)、复合材料板、鞋子、用于船或水运工具的浮力部件、用于飞行器应用的装饰产品、头盔中的能量吸收部件、军事应用中的能量吸收部件、汽车制品中的能量吸收部件、用于风车涡轮叶片的泡沫体复合材料部件、复合屋瓦(composite roof tiles) 或缓冲包装制品。还在本专利技术的另一个实施方案中，通过上述的方法制备具有一个或多个贯穿部件 (through feature)的成形泡沫体制品。附图简述附图说明图1是3个发泡聚苯乙烯板材的标准泡孔压力(standard cell pressure)对比老化的曲线。图2是裁切肋(trimming rib)处于开放位置的成型工具的横断面视图。图3是裁切肋处于闭合位置的成型工具的横断面视图。图4是本专利技术的成型泡沫体制品的阶式变化(st印change)的图示。图5是通过本专利技术方法制造的成形泡沫体制品的照片的复制品。图6是不是通过本专利技术方法制造的成形泡沫体制品的照片的复制品。专利技术详述本专利技术的发泡制品由泡沫体组合物制成。泡沫体组合物包含其中限制有泡孔的连续基体材料。多孔(泡沫体)具有本领域中通常已知的含义，其中由闭合或开放的泡孔组成的聚合物具有充分降低的表观密度。闭孔表示该泡孔内的气体由形成泡孔的聚合物壁与另外的泡孔隔离。开孔表示在该泡孔中的气体不受这样的限制并且可以在不穿过任何聚合物泡孔壁的情况下流到大气中。本专利技术的泡沫体制品可以是开孔或闭孔的。闭孔泡沫体具有小于30%、优选25%以下、更优选20%以下并且再更优选10%以下以及最优选5%以下的开孔率。闭孔泡沫体可以具本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于制备一个或多个成形泡沫体制品的方法，所述方法包括下列步骤：（ｉ）将具有发泡剂的聚合物挤出以形成聚合物泡沫体板材，所述板材具有厚度、顶表面和底表面，其中所述顶表面和底表面位于由挤出方向和所述板材的宽度限定的平面中，其中所述泡沫体板材具有：（ｉ）（ａ）等于或大于０．４的垂直压缩平衡，和（ｉ）（ｂ）一个或多个压制表面；（ｉｉ）通过下述步骤同时地将所述泡沫体板材的所述一个或多个压制表面成形和裁切，形成一个或多个成形的发泡制品和周围连续的未成形泡沫体板材：（ｉｉ）（ａ）使所述泡沫体板材的所述压制表面与模具接触，所述模具包括一个或多个模腔，其中每个模腔的边界由裁切肋限定，和（ｉｉ）（ｂ）用所述模具压制所述泡沫体板材，从而（ｉｉ）（ｂ）（Ａ）形成一个或多个成形的泡沫体制品，和（ｉｉ）（ｂ）（Ｂ）将每个由此形成的成形泡沫体制品从所述周围连续的未成形泡沫体板材中裁切出来。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：迈伦·毛雷尔，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US
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