專利名稱:用于形成雙面成型泡沫制品的方法
技術領域:
本發明涉及雙面泡沫坯料及其制造方法,其中所述雙面泡沫坯料被用于在兩個或多個面上成型的成型泡沫制品的成型、優選為冷成型的方法中。
_4]發明背景
在工業中,目前已知并使用各種方法和技術用于從熱塑性泡沫材料、例如擠出聚苯乙烯(XPS)泡沫對制品進行成型。例如,可以從通過擠出含有發泡劑的熱塑性樹脂而形成的泡沫模切出諸如玩具和拼圖的形狀。還有將泡沫片材成型成制品例如盤子、杯子、蛋品包裝盒、托盤和各種類型的食品容器,例如蛤殼式快餐盒、外帶/打包容器等的實例。通過將熱塑性泡沫片材進行熱成型,可以制造更復雜的成型泡沫制品。這些方法使它們能夠從典型薄的泡沫制造相對簡單的成型制品,所述薄的泡沫容易從用來生產它們的模具中取出。最近,在通過對獨特的泡沫組合物和/或結構進行壓型或有時被稱為冷成型來成型更復雜、特別是更厚的熱塑性泡沫(即厚度超過Imm的泡沫)成型制品中,取得了顯著進展,例如參見USP公布。通過冷成型進行的常規應用已被公開,并且主要的、如果不是完全的話,是單面成型制品。制造這樣的單面成型制品的方法需要使用從具有特定性質的泡沫板制備的泡沫坯料,所述性質為例如密度和/或所述板內或通過板的開放孔梯度。隨著單面成型泡沫制品生產的不斷成功,對于在至少兩個面上成型的成型制品例如凸嵌板門,存在著不斷增長的需求。這樣的制品以前尚未公開。盡管已經公開了雙面冷成型的可能性,但對于如何制備在兩個成型表面上具有相似或優選相同泡沫特征的適合的泡沫坯料,沒有提出建議。包含具有相似特征的沖壓表面的雙面泡沫坯料及其生產方法是合乎需要的,以便由其制成的雙面成型泡沫制品的兩個面在外觀和性能上相似。特別合乎需要的特點是能夠生產在兩個面上表現出相似沖壓特征和/或尺寸公差的雙面成型泡沫制品。發明概沭本發明涉及制造一個或多個雙面成型泡沫制品的方法,所述方法包括下列步驟(i)將熱塑性聚合物與發泡劑擠出以形成熱塑性聚合物泡沫板,所述板具有一定厚度、頂表面和底表面,其中所述表面位于由擠出方向和所述板的寬度所定義的平面內,其中所述泡沫板具有等于或大于O. 4的垂直壓縮余量(vertical compressive balance),(ii)將所述泡沫板切割,以形成具有第一沖壓表面和第二沖壓表面的雙面泡沫坯料,(iii)通過下述方法,將所述雙面泡沫坯料的所述兩個沖壓表面成型成一個或多個雙面成型泡沫制品和周圍連續的未成型泡沫還料
(ii) (a)將所述雙面泡沫坯料的每個沖壓表面與模具相接觸,所述模具包含一個或多個空腔,每個空腔具有定義所述成型泡沫制品的形狀的外周和腔表面,以及(ii) (b)在外加應變下用所述模具沖壓所述雙面泡沫坯料,由此形成一個或多個雙面成型泡沫制品。在本發明的一個實施方案中,第一沖壓表面與第二沖壓表面之間的壓縮強度差等于或小于200%、更優選等于或小于10%。在本發明的另一個實施方案中,上述泡沫具有等于或小于I大氣壓的孔氣體壓力。本發明的另一個實施方案是上文中所述的方法,其中所述熱塑性聚合物是聚乙烯,聚丙烯,聚乙烯與聚丙烯的共聚物;聚苯乙烯,高抗沖聚苯乙烯;苯乙烯與丙烯腈的共聚物,丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,聚碳酸酯;聚對苯二甲酸乙二酯;聚氯乙烯; 聚苯醚和聚苯乙烯的摻混物。本發明的另一個實施方案是上文中所述的方法,其中所述發泡劑是化學發泡劑、無機氣體、有機發泡劑、二氧化碳、水或其組合。本發明的另一個實施方案是上文中所述的方法,其中施加的最大應變等于或小于80%。本發明的另一個實施方案是通過上文中所述的方法制造的雙面成型泡沫制品,其優選為凸嵌門板、車庫門板、包裝材料、隔熱窗框、用于減輕乘客受傷的吸能防范措施、消失核心泡沫模制件(lost core foam molding)、裝飾穹形飾件(decorative coving)、裝飾檐口、外部隔熱外墻板、建筑墻板、家具制品或用于各種面板的泡沫插芯。附圖簡述圖I是本發明的成型泡沫制品中的階梯變化的圖示。圖2是泡沫板的橫截面視圖。圖3是泡沫板的橫截面視圖,所述泡沫板已被切割兩次以提供一個或多個雙面泡沫坯料。圖4是泡沫板的橫截面視圖,所述泡沫板已被切割一次以提供一個或多個雙面泡沫坯料。圖5是泡沫板的橫截面視圖,所述泡沫板已被切割三次,以提供一個或多個雙面泡沫坯料。圖6是成型工具的橫截面視圖,其中雙面泡沫坯料處于成型之前的開放位置中。圖7是成型工具的橫截面視圖,其中修整并成型的發泡制品處于封閉位置中。圖8是成型工具的橫截面視圖,其中成型泡沫制品處于成型之后的開放位置中。圖9a是比較例A的刨平表面的照片。圖9b是比較例A的切割表面的照片。
圖10是實施例I的照片。圖11是實施例2的照片。圖12是實施例3的照片。發明詳述本發明的發泡制品可以從任何泡沫組合物制造。泡沫組合物包含其中限定有孔的連續基質材料。多孔(泡沫)具有本技術領域通常理解的意義,其中聚合物具有顯著降低的表觀密度,包含封閉或開放的孔。封閉孔是指該孔內的氣體與另一個孔由形成孔的聚合物壁隔離開。開放孔是指該孔內的氣體不被如此受限,并能夠不通過任何聚合物孔壁流向大氣。本發明的泡沫制品可以是開放孔或封閉孔的。封閉孔泡沫具有低于30%、優選20%或以下、更優選10%或以下、更優選5%或以下、最優選1%或以下的開放孔含量。相反,開放孔泡沫具有30%或以上、優選50%或以上、更優選70%或以上、更優選90%或以上的開放孔含量。開放孔泡沫可以具有95%或以上的開放孔含量。除非另有指明,否則開放孔含量按照美國測試和材料學會(American Society for Testing and Materials) (ASTM)方法D6226-05來測定。理想情況下,泡沫制品包含聚合泡沫,其是具有聚合的連續基質材料(聚合物基材料)的泡沫組合物。任何聚合泡沫都是適合的,包括擠出聚合泡沫、膨脹聚合泡沫和模制聚合泡沫。聚合泡沫可以包含、并且理想情況下作為連續相包含熱塑性或熱固性聚合物基材料。理想情況下,聚合物基材料具有熱塑性聚合物連續相。用于本發明的聚合泡沫制品可以包含一種或多種熱固性聚合物、熱塑性聚合物或 其組合或摻混物,或由其構成。適合的熱固性聚合物包括熱固性環氧泡沫、酚醛泡沫、脲醛泡沫、聚氨酯泡沫、聚異氰脲酸酯泡沫等。適合的熱塑性聚合物包括任一種熱塑性聚合物或一種以上熱塑性聚合物的任何組合。烯屬聚合物、包含烯烴和烯基芳香族組分兩者的烯基-芳香族均聚物和共聚物是適合的。適合的烯屬聚合物的實例包括乙烯和丙烯的均聚物和共聚物(例如聚乙烯、聚丙烯和聚乙烯與聚丙烯的共聚物)。烯基-芳香族聚合物例如聚苯乙烯和聚苯醚/聚苯乙烯摻混物是用于本發明的泡沫制品的特別適合的聚合物。可用于在本發明中使用的泡沫的其他熱塑性聚合物可以包含高抗沖聚苯乙烯,苯乙烯與丙烯腈的共聚物,丙烯腈、丁二烯與苯乙烯的三元共聚物,聚碳酸酯,聚對苯二甲酸乙二酯,聚氯乙烯及其摻混物。理想情況下,泡沫制品包含具有聚合物基質的聚合泡沫,所述聚合物基質包含一種或一種以上烯基-芳香族聚合物,或由其組成。烯基-芳香族聚合物是含有聚合成聚合物結構的烯基芳香族單體的聚合物。烯基-芳香族聚合物可以是均聚物、共聚物或均聚物與共聚物的摻混物。烯基-芳香族共聚物可以是無規共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、橡膠改性的共聚物或其任何組合,并可以是線型的、支化的或其混合物。 苯乙烯類聚合物是特別理想的烯基-芳香族聚合物。苯乙烯類聚合物具有聚合在聚合物骨架中的苯乙烯和/或取代的苯乙烯單體(例如α-甲基苯乙烯),并包括苯乙烯均聚物、共聚物兩者及其摻混物。聚苯乙烯和高抗沖改性的聚苯乙烯是兩種優選的苯乙烯類聚合物。適合于本發明的苯乙烯類共聚物的實例包括苯乙烯與下列一種或多種物質的共聚物丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、馬來酸、衣康酸、丙烯腈、馬來酸酐、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯和丁二烯。聚苯乙烯(PS)由于其在成本與性質性能之間的良好平衡,是用于本發明的泡沫制品的優選苯乙烯類聚合物。苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)由于其易于制造和單體的可利用性,是用于本發明的泡沫制品的特別理想的烯基-芳香族聚合物。SAN共聚物可以是嵌段共聚物或無規共聚物,并可以是線型或支化的。SAN提供了比聚苯乙烯均聚物更高的水溶性,因此便于使用水性發泡劑。SAN還具有比聚苯乙烯均聚物更高的熱畸變溫度,其提供具有比聚苯乙烯均聚物泡沫更高使用溫度的泡沫。本發明方法的理想實施方案使用包含SAN、甚至由SAN組成的聚合物組合物。一種或多種烯基-芳香族聚合物、甚至聚合物組合物本身,可以包含SAN與另一種聚合物例如聚苯乙烯均聚物的聚合物摻混物,或由其組成。無論聚合物組合物只含SAN還是含有SAN與其他聚合物,理想情況下,以聚合物組合物中所有聚合物的重量計,SAN的丙烯腈(AN)組分以lwt%或以上、優選5wt%或以上、更優選10wt%或以上的濃度存在。理想情況下,以聚合物組合物中所有聚合物的重量計,SAN的AN組分以50wt%或以下、典型地30wt%或以下的濃度存在。當AN以低于lwt%的濃度存在時,除非存在另一種親水組分,否則與聚苯乙烯相比水溶性的提高極小。當AN以大于
50wt %的濃度存在時,聚合物組合物當在擠出機中處于熔融相時傾向于受到熱不穩定性的影響。苯乙烯類聚合物可以具有任何有用的重均分子量(MW)。示例性地,苯乙烯類聚合物或苯乙烯類共聚物的分子量可以為10,000至1,000,000。理想情況下,苯乙烯類聚合物的分子量低于約200,000,其令人吃驚地有助于形成保持優良的表面光潔度和尺寸控制的成型泡沫部件。以優選性進一步增加的次序,苯乙烯類聚合物或苯乙烯類共聚物的分子量小于約 190,000,180, 000,175, 000,170, 000,165, 000,160, 000,155, 000,150, 000、145,000,140,000,135,000,130,000,125, 000,120, 000,115, 000,110, 000,105, 000、100, 000,95, 000和90,000。出于簡便目的,本文中的分子量報告為重均分子量,除非其它的明確陳述。分子量可以通過任何適合方法、例如本技術領域中已知的方法來測定。橡膠改性的苯乙烯類聚合物的均聚物和共聚物是優選用于本發明的泡沫制品的苯乙烯類聚合物,特別是當需要改進抗沖擊性時。這樣的聚合物包括橡膠改性的苯乙烯或α -甲基苯乙烯的均聚物或其與可共聚單體的共聚物。優選的共聚單體包括丙烯腈,其可以單獨或與其他共聚單體特別是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯腈、反丁烯二腈和/或N-芳基馬來酰亞胺例如N-苯基馬來酰亞胺組合使用。高度優選的共聚物含有約70至約80%的苯乙烯單體和30至20%的丙烯腈單體。適合的橡膠包括共軛二烯特別是丁二烯的公知的均聚物和共聚物,以及其他橡膠類聚合物例如烯烴聚合物、特別是乙烯、丙烯和任選的非共軛二烯的共聚物,或丙烯酸酯橡膠、特別是在烷基中具有4至6個碳的丙烯酸烷基酯的均聚物和共聚物。此外,如果需要,可以使用前述橡膠類聚合物的混合物。優選的橡膠是丁二烯的均聚物和其共聚物,以橡膠改性的苯乙烯類聚合物的總重量計,其量等于或大于約5wt%、優選等于或大于約7wt%、更優選等于或大于約10wt%、更優選等于或大于12wt%。優選的橡膠以橡膠改性的苯乙烯類聚合物的總重量計等于或小于約30wt%、優選等于或小于約25wt%、更優選等于或小于約20wt%、更優選等于或小于15wt%的量存在。這樣的橡膠共聚物可以是無規或嵌段共聚物,此外可以被氫化以移除殘留的不飽和性。橡膠改性的均聚物或共聚物優選在橡膠聚合物存在下,通過產生接枝的方法例如通過共聚物的本體或溶液聚合或乳液聚合來制備。取決于泡沫制品的所需性質,橡膠的粒徑可大(例如大于2微米)或小(例如小于2微米),并可以是單峰平均尺寸或多峰的,即不同尺寸橡膠粒子尺寸的混合物,例如大和小的橡膠粒子的混合物。在橡膠接枝方法中,也形成各種不同量的未接枝的均聚物或共聚物基質。在乙烯基-芳香族單體的橡膠改性的(共)聚合物的溶液或本體聚合中,形成基質(共)聚合物。基質還含有在其上接枝有并在其中封閉有(共)聚合物的橡膠粒子。高抗沖聚苯乙烯(HIPS)由于其成本和性能性質的良好組合,是用于本發明的需要改進抗沖擊強度的泡沫制品的特別理想的橡膠改性的烯基-芳香族均聚物。丁二烯、丙烯腈和苯乙烯(ABS)三元共聚物由于其成本和性能性質的良好組合,是用于本發明的需要改進抗沖擊強度和改進熱學性質的泡沫制品的特別理想的橡膠改性的烯基-芳香族共聚物。用于本發明的泡沫制品可以通過任何可想到的方法來制備。用于制備聚合泡沫制品的適合方法包括分批方法(例如膨化珠粒泡沫蒸汽箱模塑方法)、半分批方法(例如累積擠出法)和連續方法例如擠出泡沫方法。理想情況下,方法是半分批或連續擠出方法。最優選情況下,方法包括擠出方法,優選利用單或雙螺桿擠出機。膨化珠粒泡沫方法是一種分批方法,其需要通過將發泡劑摻入到聚合物組合物的顆粒中(例如在壓力下使發泡劑透入熱塑性聚合物組合物顆粒)來制備可發泡聚合物組合物。各個珠粒變成可發泡聚合物組合物。通常,盡管不是必需的,但可發泡珠粒經歷至少兩步膨脹步驟。初始膨脹通過將顆粒加熱至高于它們的軟化溫度并允許發泡劑膨脹珠粒來進行。第二次膨脹通過將多個珠粒置于模具中,然后將珠粒暴露于蒸汽以進一步膨脹它們并將它們熔合在一起來進行。在第二次膨脹之前,通常將粘合劑涂布在珠粒上以便于珠粒粘合在一起。得到的膨脹的珠粒泡沫具有遍及整個泡沫的聚合物表皮的特征性連續網絡。所述聚合物表皮網絡對應于每個單個珠粒的表面,并在整個泡沫包圍孔群。所述網絡比含有網絡所包圍的孔群的泡沫部分密度更高。通過蒸汽箱模塑法可以生產復雜制品或砌塊。砌塊可以通過切割、例如通過計算機數字控制(CNC)熱絲進一步成型成均勻厚度的片材。結構隔熱板(SIP)是被切割成均勻厚度片材并附著于定向刨花板(OSB)或任何其他適合的面層的蒸汽箱模塑的砌塊泡沫的實例。發泡制品也可以用反應性發泡方法制造,在所述方法中前體材料在發泡劑存在下反應,形成多孔聚合物。這種類型的聚合物最常見為聚氨酯和聚環氧化物,特別是結構聚氨酯泡沫,如在此引為參考的USP 5,234,965和6,423,755中所描述的。典型情況下,通過在至少一個方向上限制膨脹反應混合物,同時允許它在至少一個正交方向上自由或幾乎自由地膨脹,為這樣的泡沫提供各向異性特性。擠出方法通過下述過程在擠出機中制備熱塑性聚合物與發泡劑的可發泡聚合物組合物加熱熱塑性聚合物組合物以使其軟化,在防止發泡劑以任何有意義的程度膨脹(優選地,防止任何發泡劑膨脹)的混合溫度和混合壓力下,將發泡劑組合物與軟化的熱塑性聚合物組合物混合在一起,然后將可發泡聚合物組合物通過模具擠出(排出)到溫度和壓力低于混合溫度和壓力的環境中。在將可發泡聚合物組合物排出到較低壓力中之時,發泡劑使熱塑性聚合物膨脹成熱塑性聚合物泡沫。理想情況下,在混合之后和通過模具排出之前,將可發泡聚合物組合物冷卻。在連續方法中,將可發泡聚合物組合物以基本上恒定的速率排出到較低壓力中,以便能夠基本上連續發泡。被擠出的泡沫可以是連續無縫的結構,例如片材或型材,這與珠粒泡沫結構或包含多個單獨泡沫組裝在一起以便最大化結構完整、性、隔熱性和減少吸水能力的其他組合物相反。如果需要,可以對被擠出的泡沫片材執行擠出后修整,例如邊緣處理(例如榫槽面)、厚度公差控制(例如通過刨削或切削表面)、處理片材的頂部和/或底部例如在表面中切出溝槽、層壓單片或復合薄膜和/或織物等。累積擠出是一種半連續擠出方法,其包括1)將熱塑性材料與發泡劑組合物混合以形成可發泡聚合物組合物;2)將可發泡聚合物組合物擠出到保持段中,所述保持段被維持在不允許可發泡聚合物組合物發泡的溫度和壓力下;所述保持段具有模具,所述模具定義了通往可發泡聚合物組合物在其中發泡的較低壓力段的孔口,以及關閉所述模具孔口的可開放閘門;3)周期性地打開閘門,并基本上同時地利用可移動活塞在可發泡聚合物組合物上施加機械壓力,以將其從保持段通過模具孔口排出到較低壓力段中;以及4)允許排出的可發泡聚合物組合物膨脹以形成泡沫。在此引為參考的USP4,323,528在制造聚烯烴泡沫的背景中公開了這樣的方法,其也可以容易地改變以適應于芳香族聚合物泡沫。USP3,268,636公開了在注模機中進行的這種方法,其中將熱塑性材料與發泡劑注入模具中并允許發泡,這種方法有時被稱為結構泡沫模制。累積擠出和擠出方法產生不含這種聚合物表皮網絡的泡沫。 適合的發泡劑包括下列物質之一或其一種以上的任何組合無機氣體例如二氧化碳、氬氣、氮氣和空氣;有機發泡劑例如水,具有I至9個碳的脂族和環狀烴類,包括甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、新戊烷、環丁烷和環戊烷;完全和部分鹵代的具有I至5個碳的烷烴和烯烴,優選為不含氯的(例如二氟甲烷(HFC-32)、全氟甲烷、氟代乙烷(HFC-161)、1,1-二氟乙烷(HFC-152a)、l,l,l-三氟乙烷(HFC_143a)、1,1,2,2-四氟乙烷(HFC-134)、1,1,1,2-四氟乙烷(HFC_134a)、五氟乙烷(HFC-125)、全氟乙烷、2,2-二氟丙烷(HFC-272fb)、l,l,l-三氟丙烷(HFC_263fb)、1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷(HFC_227ea)、1,1,1,3,3-五氟丙烷(HFC-245fa)和 1,1,1,3,3-五氟丁烷(HFC_365mfc));完全和部分鹵代的聚合物和共聚物,理想為氟代聚合物和共聚物,更優選為不含氯的氟代聚合物和共聚物;具有I至5個碳的脂族醇類,例如甲醇、乙醇、正丙醇和異丙醇;含羰基化合物例如丙酮、2-丁酮和乙醛;含醚化合物例如二甲醚、二乙醚、甲乙醚;羧酸酯化合物例如甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯;羧酸和化學發泡劑例如偶氮二甲酰胺、偶氮二異丙腈、苯磺酰肼、4,4-羥基苯磺酰氨基脲、對甲苯磺酰氨基脲、偶氮二羧酸鋇、N,N' - 二甲基-N,N' - 二亞硝基對苯二酰胺、三肼基均三嗪和碳酸氫鈉。最近的文獻顯示了氟代烯烴(氟烯烴)在許多應用、包括發泡劑中可能是HFC的有吸引力的代用品,這是由于它們具有為零的臭氧消耗潛能(ODP)、比HFC更低的全球變暖潛能(GWP)和高隔熱能力(低導熱性)。參見例如美國專利申請(USPA) 2004/0119047、2004/0256594,2007/0010592和PCT公布WO 2005/108523。這些參考文獻教導了氟烯烴能夠適用于發泡劑,并且由于它們具有低于1000、優選不超過75的GWP而具有吸引力。USPA2006/0142173公開了具有150或以下的GWP的氟烯烴,并指出GWP為50或以下是優選的。特別理想的氟代烯烴包括在WO 2008/118627中所描述的。對于給定的待發泡熱塑性材料來說,發泡劑的量可以由本技術領域的普通專業人員不需過多實驗,根據熱塑性聚合物的類型、發泡劑的類型、泡沫制品的形狀/構造和所需的泡沫密度來確定。一般來說,泡沫制品可以具有約16千克每立方米(kg/m3)至約200kg/m3或以上的密度。泡沫密度典型地根據具體應用來選擇。優選情況下,泡沫密度等于或小于約160kg/m3、更優選等于或小于約120kg/m3、最優選等于或小于約100kg/m3。當通過ASTM D-3576-98測量時,泡沫制品的孔可以具有約O. 05至約5. O毫米(mm)、特別是約O. I至約3. Omm的平均尺寸(最大維度)。正如在下面幾段中所描述的,當泡沫不能具有至少O. 4的壓縮比時,具有較大平均孔徑、特別是最大維度為約I. O至約3. Omm或約I. O至約2. Omm的泡沫制品特別有用。在本發明的一個實施方案中,為了在壓制成型泡沫板、特別是包含封閉孔的泡沫之后便于成型泡沫制品的形狀保持和外觀,理想情況下平均孔氣體壓力等于或小于I. 4大氣壓。在一個實施方案中,理想情況下孔氣體壓力等于或小于大氣壓,以最小化泡沫在壓制后的彈回并導致形狀保持度低于所需的可能性。優選情況下,封閉孔的平均壓力(即平均封閉孔氣體壓力)等于或小于I大氣壓(101. 3千帕(kPa)或14. 7磅每平方英寸(psi)),優選等于或小于O. 95大氣壓,更優選等于或小于O. 90大氣壓,更優選等于或小于O. 85大氣壓,最優選等于或小于O. 80大氣壓。孔氣體壓力可以從標準孔壓對老化曲線來確定。可選地,如果制造泡沫的初始時 間已知,孔氣體壓力可以按照ASTM D7132-05來確定。如果制造泡沫的初始時間未知,那么可以使用下面的可選經驗方法在尺寸約為50mm的泡沫立方體上測定來自于三個樣品的封閉孔的平均內部氣體壓力。將一個立方體置于設置在85°C和至少ITorr或以下的真空下的加熱爐中,將第二個立方體置于設置在85°C和O. 5atm下的加熱爐中,并將第三個立方體置于設置在85°C和大氣壓下的加熱爐中。12小時后,不改變加熱爐中的壓力,允許每個樣品在加熱爐中冷卻至室溫。在立方體冷卻后,將其從加熱爐中取出,并測定每個正交方向上的最大維度變化。然后從測量值確定最大線性維度變化,針對壓力進行作圖,并使用線性回歸分析將曲線擬合為直線,其中擬合曲線具有零值維度變化時的壓力是平均內部孔壓。當在三個正交方向E、V和H上評估泡沫的壓縮強度時,確立了泡沫制品的壓縮強度,其中E是擠出方向,V是它離開擠出模具后垂直膨脹的方向,H是泡沫離開擠出模具后的水平膨脹方向。分別將這些測量到的壓縮強度CE、Cv和Ch與這些壓縮強度的總和Ct相關聯,使得CE/CT、CV/CT和CH/CT中的至少一個具有至少O. 40的值、優選至少O. 45的值、最優選至少O. 50的值。當使用這樣的泡沫時,理想情況下壓制方向平行于泡沫中的最大值。用于制造本發明的泡沫制品的聚合物可以含有添加劑,其典型地分散在連續基質材料中。常用添加劑包括下列任一種或一種以上的組合紅外衰減劑(例如炭黑、石墨、金屬片、二氧化鈦);粘土類例如天然吸附性粘土(例如高嶺土和蒙脫土)和合成粘土 ;成核劑(例如滑石和硅酸鎂);填充劑例如玻璃或聚合物纖維或玻璃或聚合物珠;阻燃劑(例如含溴阻燃劑例如含溴聚合物、六溴環十二烷、含磷阻燃劑例如磷酸三苯酯,以及可能包含增效劑例如二異丙苯基和多異丙苯基化合物的阻燃劑包);潤滑劑(例如硬脂酸鈣和硬脂酸鋇);除酸劑(例如氧化鎂和焦磷酸四鈉);uv光穩定劑;熱穩定劑;以及著色劑例如染料和/或顏料。本發明的方法提供成型泡沫制品。正如本文中所定義的,成型是指發泡制品典型地具有一個或多個輪廓,其在如圖I中所示的具有最大厚度17的成型泡沫制品10中產生了高度32至少為I毫米或以上的階梯變化(凹陷)。成型泡沫制品具有至少一個不平的表面。最優選的泡沫制品是雙面成型泡沫制品10(圖I),其可以從上文中所述的發泡聚合物,采取下述形式來制備從泡沫板20(圖2)切出雙面泡沫坯料110(圖3),并進一步成型(圖6至8)以得到雙面成型泡沫制品10。僅為了方便而在本文中使用的術語板,應理解可以擠出和/或發泡具有矩形橫截面的平板之外的其他構造(例如擠出的片材、擠出的型材、就地澆鑄的泡沫膠塊等)。對泡沫制品進行成型的特別有用的方法是從雙面泡沫坯料110開始,所述坯料從由包含發泡劑的熱塑性材料擠出的泡沫板20切割而成。按照常規,板的擠出采取水平擠出方式(擠出方向與重力方向正交),但不限于此。使用這樣的常規,在被擠出時,板的頂表面21距地面最遠,板的底表面22距地面最近,泡沫的高度(厚度)23與地面正交。可用于切割泡沫板和/或坯料和制備沖壓表面的適合設備是帶鋸、計算機數字控制(CNC)砂線切割機、CNC發熱線切割設備、通過使用楔塊劈開泡沫的泡沫“切削”設備等,所述泡沫“切削”設備利用靜止楔塊和移動板有效劈開泡沫。本發明的雙面成型泡沫制品從雙面坯料例如110壓制而成。雙面坯料110從泡沫板20切割而來,參見例如圖3,其中切割100和101導致將泡沫板切成三塊102、110和104。得到的從泡沫板切出的泡沫結構被稱為“泡沫坯料”,并且如果坯料具有兩個切割表面,它被稱為雙面泡沫坯料,例如雙面泡沫坯料110、120、130、210、220、320、330、340和350。在成型之前,將泡沫還料從泡沫板取出和/或與其分開。為了從泡沫板制備一個或多個雙面泡 沫坯料,可能需要一次或多次切割,對于一次切割參見圖4,對于兩次切割參見圖3,對于三次切割參見圖5。雙面泡沫坯料的第一切割表面變成第一沖壓表面108,雙面泡沫坯料的第二切割表面變成第二沖壓表面109。多次切割(例如2、3、4、5次或更多次)和多個(例如
2、3、4、5個或更多個)泡沫還料和/或雙面泡沫還料可以從單個泡沫板切割或組裝。本發明方法的改進之處在于使用了 “雙面泡沫坯料”。術語“雙面泡沫坯料”被用于描述從具有頂表面21和底表面22的泡沫板切出的具有兩個沖壓表面108和109的泡沫坯料,其中雙面泡沫坯料的任一沖壓表面都不是板的頂表面21或底表面22。使用從泡沫板20切出的雙面泡沫坯料110,令人吃驚地增強了成型泡沫制品的成型,所述泡沫板在至少一個方向上至少CE/CT、CV/CT和CH/CT之一為至少O. 4,在所述CE/CT、CV/CT和CH/CT之一(壓縮余量)中,CE、Cv和Ch為多孔聚合物在三個正交方向E、V和H中的每個方向上的壓縮強度,其中這些方向之一是泡沫中的最大壓縮強度方向,并且Ct等于CE、CdPC11 的總和。在一個實施方案中,在雙面泡沫坯料110的沖壓(外部)表面108和109處的泡沫壓縮強度相似,并單獨地大于泡沫坯料核心處的泡沫壓縮強度。在優選實施方案中,在雙面泡沫坯料120的沖壓(外部)表面106和107處的泡沫壓縮強度相似,并單獨地小于泡沫坯料核心處的泡沫壓縮強度。在本發明的一個實施方案中,雙面泡沫坯料的第一沖壓表面的壓縮強度CS_一不同于雙面泡沫坯料的第二沖壓表面的壓縮強度:CS_一古CS_二。如果第一和第二沖壓表面的壓縮強度不同,以百分數表示的差通過下式來計算差%=[(CS 第一-CS 第二)/CS 第一]XlOO其中CS第一是較大的壓縮強度值。優選情況下,第一與第二沖壓表面之間的壓縮強度差等于或小于60%、更優選等于或小于55%、更優選等于或小于50%、更優選等于或小于45%、更優選等于或小于40%、更優選等于或小于35 %、更優選等于或小于30 %、更優選等于或小于25 %、更優選等于或小于20%、更優選等于或小于15%、更優選等于或小于12. 5%、更優選等于或小于10%、更優選等于或小于7. 5%、更優選等于或小于5%、更優選等于或小于2. 5%、更優選等于或小于1%、更優選等于或小于0.5%、更優選等于或小于O. 25%、更優選等于或小于O. 1%、更優選等于或小于O. 05%,并且最優選情況下,第一與第二沖壓表面之間的壓縮強度差等于或小于O. 01%。在本發明的優選實施方案中,雙面泡沫坯料在第一沖壓表面處的泡沫壓縮強度CS_一等于雙面泡沫坯料在第二沖壓表面處的泡沫壓縮強度:CS1-= CS 第二。任何適合于從泡沫板制備雙面泡沫坯料的方法都可接受。下面的實例是說明性的,但不包含制造雙面泡沫坯料的所有可能方式。在一個實施方案中,使用單次切割200切割泡沫板,形成兩個泡沫坯料201和203,參見圖4。泡沫坯料201具有未切割表面21和切割表面205。泡沫坯料203具有未切割表面22和切割表面206。每個坯料的厚度可以不同 202 ^ 204或優選彼此相等,202 = 204。在一個實施方案中,雙面泡沫坯料通過下述方式從泡沫坯料201和203形成將它們背靠背放置,使表面21與22相鄰,以便第一切割表面205和第二切割表面206變成雙面泡沫坯料210的沖壓表面。在第二個實施方案中,將泡沫坯料201和203如上所述背靠背放置,但進一步包含配置在兩個泡沫坯料201和203之間并鄰近和附著于未切割表面21和22的粘合層207,以形成雙面泡沫坯料220。粘合層207可以是本技術領域中已知的將本發明范圍內的兩個泡沫粘合的任何手段。例如,粘合層112可以是膠粘劑,例如單或雙組份聚氨酯膠粘劑、環氧膠粘劑、反應性熱熔膠、熱塑性熱熔膠、丙烯酸類膠粘劑;雙面膠帶;超聲焊接、熱焊接、溶劑焊接等。在一個實施方案中,膠粘劑包括優選不溶解泡沫坯料的泡沫的溶劑。使用軟化點低于待粘合泡沫的共聚物作為膠粘劑可能是優選的,例如用于粘合由苯乙烯類泡沫、乙酸乙烯酯和乙烯的共聚物或乙酸乙烯酯聚合物和乙烯聚合物的混合物制成的坯料。在兩種情況下,5至50wt%的乙酸乙烯酯含量和95至50wt%的乙烯含量是優選的。該共聚物或聚合物混合物被形成為薄膜,將所述薄膜加熱并熔化,并將薄膜的每一面壓上每個待粘合的泡沫坯料的未沖壓表面,由此被夾在兩個泡沫坯料之間。可以向待聯結的泡沫坯料的所有或部分未沖壓表面施加膠粘劑。換句話說,膠粘劑可以施加到整個表面或施加到分散的局部區域。在另一個實施方案中,將泡沫板切割兩次100和101,形成三個泡沫坯料102、104和110,參見圖3。三個坯料可以以單獨的110或組合的102+104使用,以提供雙面泡沫坯料。在一個實施方案中,雙面泡沫坯料110是具有兩個沖壓表面108和109的單一泡沫坯料,每個表面由獨立的切割100和101制備。在另一個實施方案中,雙面泡沫坯料可以由通過兩次切割100和101泡沫板制備的兩個泡沫還料102和104制成。得到的一個泡沫還料102具有切割表面106和未切割表面21。得到的另一個泡沫坯料104具有切割表面107和未切割表面22。泡沫坯料102和104背靠背放置,使表面21與22相鄰,以便第一切割表面106和第二切割表面107變成雙面泡沫坯料120的沖壓表面。在另一個實施方案中,兩個泡沫坯料102和104如上所述背靠背放置,但是進一步包含如上所述與兩個未切割表面21和22相接觸并將其粘附在一起的粘合層112,以形成雙面泡沫坯料130。在另一個實施方案中,將泡沫板切割三次300、302和303以形成4個泡沫坯料304、307、310和314,參見圖5。4個坯料中的兩個310和314可以單獨使用以提供雙面泡沫坯料,和/或兩個坯料可以組合310+314、304+307以提供不同的雙面泡沫坯料。在一個實施方案中,雙面泡沫坯料310是具有兩個沖壓表面311和312的單一泡沫坯料,每個表面通過獨立的切割302和303制備。在另一個實施方案中,不同的雙面泡沫坯料314是具有兩個沖壓表面315和316的單一泡沫坯料,每個表面通過獨立的切割300和303制備。在另一個實施方案中,可以通過將兩個泡沫還料310和314背靠背地組合,使切割表面311與切割表面315相鄰來制造雙面泡沫坯料,使得第一切割表面312和第二切割表面316變成雙面泡沫坯料320的沖壓表面。在另一個實施方案中,泡沫坯料310和314如上所述背靠背放置,但是進一步包含如上所述配置在兩個切割表面311和315之間并與其相接觸并將其粘附在一起的粘合層341,以形成雙面泡沫坯料340。 在另一個實施方案中,雙面泡沫坯料可以由兩個泡沫坯料304和307制成,所述坯料背靠背放置,使未切割表面21與未切割表面22相鄰,以便第一切割表面305和第二切割表面308變成雙面泡沫坯料330的沖壓表面。在另一個實施方案中,泡沫坯料304和307如上所述背靠背放置,但是進一步包含如上所述配置在兩個未切割表面21和22之間并與其相接觸和附著的粘合層351,以形成雙面泡沫坯料350。在另一個實施方案中(未在圖中示出),可以將泡沫坯料的不同組合進行合并以提供雙面泡沫坯料,例如可以使用或不使用膠粘劑層將坯料307和314合并,使切割表面316與未切割表面22相鄰;或者可以使用或不使用膠粘劑層將坯料307與310合并,使切割表面312與未切割表面22相鄰;或者可以使用或不使用膠粘劑層將坯料304和310合并,使切割表面312與未切割表面21相鄰;或者可以將坯料304和314合并,使切割表面316與未切割表面21相鄰,等。上文中所述的制造方法和得到的雙面泡沫坯料是說明性的,而且不包括從已被切割一次或多次的泡沫板提供雙面泡沫坯料的方式。在一個實施方案中,雙面泡沫坯料從雙面泡沫坯料的沖壓表面到核心具有密度梯度。在特定實施方案中,具有第一和第二沖壓表面108和109的雙面泡沫坯料(例如110),分別具有從雙面泡沫坯料110的沖壓表面108和109到核心的密度梯度。一般來說,從雙面泡沫坯料的沖壓表面到核心具有至少1%、2%、5%、7. 5%、10%、12. 5%,15%,20%,25%或甚至30%的密度梯度將是理想的。為了說明密度梯度,如果泡沫在沖壓表面處(即在表面的I或2毫米內)的密度為3. O磅每立方英尺(pcf),對于10%的梯度來說,在雙面泡沫坯料的核心處的密度將是2. 7或3. 3pcf。優選情況下,雙面泡沫坯料的沖壓表面處的局部密度低于核心處的局部密度。因此,當沖壓表面具有2. 7pcf的密度時,理想情況下沖壓表面的密度為3pcf。在本發明的一個實施方案中,成型泡沫制品10可以從雙面泡沫坯料110形成,并在隨后的獨立步驟中,成型泡沫制品從連續的未成型泡沫坯料16分離開或修剪出來。在另一個實施方案中,可以將雙面泡沫坯料110在與成型工具接觸之前進行切割,以與成型工具相配。在另一個實施方案中,可以從壓制的板切出最終形狀,例如可以將泡沫雙面泡沫坯料110壓制以將形狀成型在沖壓表面中,然后從壓制的泡沫雙面泡沫坯料切割出成型泡沫制品。當切割泡沫時,可以使用任何適合的方法,例如本技術領域中已知的和前面描述過的用于切割泡沫以形成沖壓表面的方法。在另一個優選實施方案中,在成型泡沫制品成型的同時,通過修邊肋(trimming rib) 51將成型泡沫制品從連續的未成型雙面泡沫還料修剪出來。此外,由于壓制的形狀已成型在沖壓表面中,因此也可以使用包含加熱的方法來切割泡沫。本發明的方法可以使用模壓機、有時被稱為壓力機來成型本發明的成型泡沫制品。這種方法通常被稱為是不連續的,因為它由下述循環構成將雙面泡沫坯料置于打開的模具中,將模具關閉以成型制品,然后在制品成型后打開模具。將成型泡沫制品從模具取出,將新的雙面泡沫坯料插入到模具中并重復所述過程。 典型情況下,壓力機具有固定臺板和可以附加有成型工具的可移動臺板。將雙面泡沫坯料的沖壓表面與成型工具例如模具型面或模具相接觸。這里的模具型面和/或模具是指具有被壓印形狀和/或空腔的任何工具,當其被壓入雙面泡沫坯料時將使泡沫獲得模具型面的形狀。也就是說,組成成型工具的材料使得它在壓緊雙面泡沫坯料時不變形,但是所述雙面泡沫坯料變形以形成并保留成型工具、模具型面和/或模具空腔的所需形狀。取決于待成型的成型制品的形狀,模具可以包括一個或多個空腔部分、一個或多個核心部分和/或空腔部分與核心部分。如果存在,模具的空腔部分可以附著于固定臺板,但是更通常附著于可移動臺板。在后文中,當附著有模具的帶有空腔的部分時,可移動臺板被稱為可移動成型表面,固定臺板被稱為固定成型表面。固定臺板可能具有或可能不具有附著于其的具有另一個空腔部分或核心部分的模具部分。雙面泡沫坯料的兩個面被成型。它們可以成型相同,或者它們可以成型不同,換句話說,壓印在兩個面中的圖案可以相同或不同。在優選實施方案中,具有空腔的模具部分和具有核心的模具部分兩者都對成型泡沫制品進行成型。典型情況下,在壓制時,沖壓至少一部分泡沫,使得泡沫被壓縮至如圖I中所示的待壓制泡沫的厚度17的95%或以下的厚度,其典型地對應于剛好超過泡沫的屈服應力(使泡沫彈性變形)。同樣地,當對部件進行壓制時,泡沫的最大變形(使泡沫彈性變形)典型地不超過待壓制的雙面泡沫坯料110的原始厚度111的約20%。換句話說,壓制泡沫(成型泡沫制品)的最終厚度等于或小于雙面泡沫坯料的原始厚度的80%。成型工具由于最通常要求的是形狀,因此典型地具有下述輪廓,所述輪廓在如圖I中所示的具有厚度17的成型泡沫制品10中產生高度32為至少I毫米的凹陷(階梯變化)。凹陷的高度/深度32可以使用任何適合的技術來測量,例如接觸式測量技術(例如坐標測量儀、直讀式厚度計、輪廓模板)和非接觸式技術,例如光學法包括激光法。階梯變化32的高度可以大于I毫米,例如1.5、2、2. 5、3、3. 5、4、5、6、7、8、9和10,直到沒有更多的泡沫孔塌陷,使得壓制進一步開始使泡沫的熱塑性(聚合物)彈性變形時的高度。令人吃驚的是,可以在泡沫經歷剪切處形成階梯變化。例如,泡沫在高度33的階梯變化中可以具有與成型泡沫制品10的沖壓表面108約45°至約90°的剪切或拔模角33(θ)。應該理解,剪切角Θ可能不是線性的,而可能具有一些彎曲,而這些情況中的角度是所述彎曲上的平均值。所述角度可以令人吃驚地大于60°、75°或甚至為90°,同時仍維持出色的光潔度和外觀。沿著模具表面的任何點處的拔模角被定義為在模具的該位置處獲得的角的正切。在本發明的另一種情況中,將在泡沫的沖壓表面處開放孔的濃度高于泡沫核心中開放孔的濃度的泡沫進行接觸和壓制,以形成成型。在本發明的這種情況下,泡沫可以是任何泡沫,優選為苯乙烯類泡沫,例如上述的擠出的苯乙烯類聚合物泡沫。它也可以是任何其他苯乙烯類聚合泡沫,例如在本技術領域中已知的,例如,其中典型地在壓力下向聚合物珠粒加入發泡劑,正如在USP 4,485,193和上文中引用的每個美國專利中所描述的。對于這種開放孔梯度來說,梯度如上對密度梯度所述,其中開放孔的濃度通過顯微測定,是表面處單位數量總孔數中的開放孔數。一般來說,在本發明的這種情況下,壓制表面處的開放孔數量獨立地為全部開放孔的至少5%。理想情況下,沖壓表面處的開放孔以升序獨立地為沖壓表面處的至少6%、 7%、8%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%和全部開放孔。泡沫可以具有通過例如上述的機械手段(例如刨削/機械加工或切割)形成在沖壓表面處的開放孔,或者所述開放孔可以通過化學誘導,例如使用適合的表面活性劑破裂表面處的封閉孔。在本發明的一個實施方案中,成型工具例如模具型面和/或模具以及“主體”泡沫(即50%以上)都不被加熱(即泡沫在環境溫度下成型,所述環境溫度在本文中被定義為15-30 0C )。在本發明的一個實施方案中,成型工具的一個或兩個面,例如模具型面和/或模具的兩個面被加熱,但“主體”泡沫(即50%以上)不加熱(環境溫度15-30°C ),并將泡沫進行壓制。令人吃驚的是,使用在表面處具有開放孔的泡沫并加熱模具型面與同樣條件下使用在表面處不具有這種開放孔的泡沫相比,產生優越的表面輪廓和外觀,在后一種情況下,泡沫的外觀品質降低。在本發明的另一個實施方案中,成型泡沫制品可以穿孔。這樣的制品可以具有多個穿孔。在本文中,穿孔被定義為是指通過雙面泡沫坯料/成型制品的一個表面到另一個表面、即從頂表面到底表面的一個或多個孔。穿孔可以發生在任何時間,換句話說,它可以在成型之前對雙面泡沫坯料進行、對成型泡沫制品進行或兩者的組合。穿孔延伸通過成型泡沫制品、例如由雙面泡沫坯料制成的成型泡沫制品,通過雙面泡沫坯料的深度。泡沫可以通過任何可接受的手段來穿孔。對泡沫制品進行穿孔,可以包括用一個或多個針、銷釘、角釘、釘子等尖銳物體穿刺泡沫制品。然而,穿孔也可以通過尖銳物體之外的其他手段,例如鉆孔、激光切割、高壓流體切割、空氣槍、射彈等來實現。穿孔可以以與在此引為參考的USP5,424,016中所公開的類似的方式來進行。當使用加熱的成型工具壓制時,與泡沫的接觸時間典型為約O. I秒至約60秒。優選情況下,停留時間為至少約I秒至最多約45秒。停留時間被定義為成型工具與經受最大施加應變的泡沫保持靜止的時間。當使用加熱的成型工具壓制時,成型工具的溫度不太高或保持太長時間以防泡沫被降解。典型情況下,成型工具的溫度約為50°C至約200°C。優選情況下,溫度為至少約60°C、更優選至少約70°C、更優選至少約80°C、最優選至少約90°C,至優選最高約190°C、更優選最高約180°C、更優選最高約170°C、最優選最高約160°C。成型工具為成型泡沫制品提供形狀。成型工具包括成型空腔和/或核心(即形狀)以及用于溫度控制、修剪、彈出等所有必需設備。最常見情況下,成型工具例如模具包括兩部分50和60,一部分可以是固定臺板80或安裝于固定臺板(有時被稱為核心面或固定成型表面),另一個模具部分50安裝于可移動臺板70 (有時被稱為空腔面或可移動成型表面)并隨著它移動。制品的形狀決定成型工具的設計和復雜性。在一個實施方案中,具有空腔的模具部分附著于可移動臺板,具有第二空腔或核心的模具部分附著于固定臺板(圖6至圖8)。常規的構造材料可用于模具,例如但不限于鋁、復合材料(即環氧化物)、木材、金屬、多孔工具例如METAPOR 等。包含第一模具部分50的可移動臺板70可以朝向或遠離包含第二模具部分60的固定臺板80移動,所述模具部分可以包括單空腔模具或任選的多空腔模具。將雙面泡沫坯料110置于模具部分之間。為了對泡沫成型,將可移動臺板70朝向固定臺板移動,使得雙面泡沫坯料110的第一沖壓表面108與第一模具部分50接觸,并且當可移動臺板朝向固定臺板移動時,將雙面泡沫坯料的第二沖壓表面109壓緊附著于固定臺板70的第二模具部分60。對于多空腔模具來說,每個空腔的形狀可以相同,或者可以存在與空腔一樣多的不同形狀,或者可以存在具有相同第一形狀的多個空腔與具有不同于第一形狀的一種或多種形狀的多個空腔的組合。多空腔模具中空腔的配置可以是并排的、串聯的或任何其他所需構造。多空腔模具在每個模制循環中在板中產生一個以上成型制品。 在本發明的一個實施方案中,成型和修剪可以是分開的步驟。在本發明的另一個實施方案中,成型/修剪步驟在本發明的同一步驟中進行。本發明可用于制造雙面成型泡沫制品,例如但不限于凸嵌門板、車庫門板、包裝材料、隔熱窗框、用于減輕乘客受傷的吸能防范措施、消失核心泡沫模制件、裝飾穹形飾件或裝飾檐口、外部隔熱外墻板、建筑墻板、家具制品、用于各種面板的泡沫插芯等。測試方法使用來自于Quintek Measurement Systems, Inc. Knoxville, TN 的 QMS 密度剖面測量儀QDP-OIX型,測試了通過每個泡沫坯料的厚度的密度剖面。將高電壓kV控制設定至90 %,高電壓電流控制設定至23 %,檢測器電壓約為8v。在泡沫的整個厚度中,每O. 06mm收集數據點。泡沫樣品在X-射線通路平面內的近似厚度為2英寸。根據待測試的泡沫部件的實測線性密度,對每個樣品單獨地計算質量吸收系數。表皮密度P 被報告為最大值,而核心密度P ^心是在約5mm范圍內的平均值。然后按照下述方程計算以百分數為單位的密度梯度
密度梯度(0Zo) = 100 ·p 轉)
P *Λ使用裝備有5. O位移卡(displacement card)和4,OOOlbf負荷卡的材料測試系統來測量每種材料的壓縮響應。以O. 065s-1的壓縮應變率壓縮立方體樣品以測量每個板的近似厚度。因此,以單位為英寸每分鐘的MTS的十字頭速度按照下列方程進行設定十字頭速度=應變率*厚度*60其中泡沫樣本的厚度以英寸為單位測量。每個泡沫樣本的壓縮強度按照ASTMD1621計算,同時總壓縮強度Cst如下計算Cst 一 CSV+CSE+CSH
其中CSV、CSE和Csh分別對應于在垂直、擠出和水平方向上的壓縮強度。因此,在每個方向上的壓縮余量R可以如下計算Rv = Csv/CstRe = Cse/Cst
Rh = Csh/Cst通過使用阿基米德方法,在25mmx25mmx50mm樣品上測量開放孔含量。盡管在下面的實施例中描述了本發明的某些實施方案,但顯然可以對這些特定實施方案進行相當大的改變和修改,而不背離由下面權利要求的正確解釋所定義的本發明的范圍。裂縫減少百分數(;可以通過下列公式,由粗糙裂縫值Rev與光滑裂縫值Sev的比率 來確定Cr = (1_RCV/SCV)*100其中對于由具有光滑腔表面的模具壓制成的成型泡沫制品來說,裂縫值Sev通過下述步驟手動計算首先測量由具有光滑腔表面的模具制成的成型泡沫制品(或其特定部分)中每個裂縫的長度,然后將每個單個裂縫長度加在一起,得出以長度為單位的總光滑裂縫值s 。對于由具有低滑動度腔表面的模具壓制成的成型泡沫制品來說,裂縫值Rct通過下述步驟手動計算如果存在的話,首先測量由具有低滑動度腔表面的模具制成的成型泡沫制品(或與由具有光滑腔表面的模具壓制成的成型泡沫制品中所使用的相同的特定部分)中每個裂縫的長度,然后將每個單個裂縫長度加在一起,得出以長度為單位的總低滑動度裂縫值Rct。誘導應變是泡沫坯料的初始厚度和最終部件厚度的函數,并如下計算
權利要求
1.制造一個或多個雙面成型泡沫制品的方法,所述方法包括下列步驟 (i)將熱塑性聚合物與發泡劑擠出以形成熱塑性聚合物泡沫板,所述板具有一定厚度、頂表面和底表面,其中所述表面位于由擠出方向和所述板的寬度所定義的平面內,其中所述泡沫板具有等于或大于O. 4的垂直壓縮余量, ( )將所述泡沫板切割,以形成包括具有一定壓縮強度的第一沖壓表面和具有一定壓縮強度的第二沖壓表面的雙面泡沫坯料, (iii)通過下述方法,將所述雙面泡沫坯料的所述兩個沖壓表面成型成一個或多個雙面成型泡沫制品和周圍連續的未成型泡沫還料 (ii)(a)將所述雙面泡沫坯料的每個沖壓表面與模具相接觸,所述模具包含一個或多個空腔,每個空腔具有定義所述成型泡沫制品的形狀的外周和腔表面以及 (ii)(b)在外加應變下用所述模具沖壓所述雙面泡沫坯料,由此形成一個或多個雙面成型泡沫制品。
2.權利要求I的方法,其中所述第一沖壓表面與第二沖壓表面之間的壓縮強度差等于或小于200%。
3.權利要求I的方法,其中所述第一沖壓表面的壓縮強度等于或小于10%。
4.權利要求I的方法,其中所述泡沫具有等于或小于I大氣壓的孔氣體壓力。
5.權利要求I的方法,其中所述熱塑性聚合物是聚乙烯,聚丙烯,聚乙烯與聚丙烯的共聚物;聚苯乙烯,高抗沖聚苯乙烯;苯乙烯與丙烯腈的共聚物,丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,聚碳酸酯;聚對苯二甲酸乙二酯;聚氯乙烯;聚苯醚和聚苯乙烯的摻混物。
6.權利要求I的方法,其中所述發泡劑是化學發泡劑、無機氣體、有機發泡劑、二氧化碳、水或其組合。
7.權利要求I的方法,其中最大外加應變等于或小于80%。
8.一種由權利要求I的方法制造的雙面成型泡沫制品。
9.權利要求8的雙面成型泡沫制品,其是凸嵌門板、車庫門板、包裝材料、隔熱窗框、用于減輕乘客受傷的吸能防范措施、消失核心泡沫模制件、裝飾穹形飾件、裝飾檐口、外部隔熱外墻板、建筑墻板、家具制品或用于各種面板的泡沫插芯。
全文摘要
本發明涉及對雙面成型泡沫制品進行冷成型的改進方法,其中所述改進是使用從具有垂直壓縮余量等于或大于0.4的泡沫板切出的雙面泡沫坯料來生產所述雙面成型泡沫制品。所述雙面泡沫坯料具有第一沖壓表面和第二沖壓表面,其中所述第一與第二沖壓表面之間的壓縮強度差等于或小于200%,最優選情況下,所述第一沖壓表面的壓縮強度與所述第二沖壓表面的壓縮強度相同。
文檔編號B29C44/56GK102762350SQ201080062173
公開日2012年10月31日 申請日期2010年10月26日 優先權日2009年11月24日
發明者A·薩納德, M·毛爾, M·米塔格 申請人:陶氏環球技術有限責任公司