[發明專利]一種用物理發泡劑制備熱成型泡沫壓片的方法

有效

• 申請號: 01804411.5
• 申請日: 2001-01-12
• 公開（公告）號: CN1396940A
• 公開（公告）日: 2003-02-12
• 發明（設計）人: G·C·韋爾什;R·J·薩曼格;M·M·巴洛特
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術公司
• 主分類號: C08J9/12
• 分類號: C08J9/12
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 程偉

本發明涉及用諸如二氧化碳、水和/或氮氣等物理發泡劑制備泡沫體的方法。

苯乙烯聚合物和烯屬聚合物已經被用于食品包裝中，例如用于乳品容器中的不發泡熱成型壓片。此類熱成型壓片現有的典型制備方法是使用一種傳統的壓片壓出生產流水線，其中聚合物從一個平坦的壓片沖模中被擠壓到一個三輥拋光組套中，并且或被卷起或直接加入到熱成型過程中。但是，由于施加于包裝食品加工者的基于包裝重量的費用，生態影響驅使著食品包裝工業制造出更輕的包裝材料。

一種減輕熱成型壓片重量的方法是混合一種發泡劑以制造一種高密度泡沫壓片。此類泡沫壓片典型的制造工藝是使用傳統的壓片壓出生產流水線和化學發泡劑。但是，化學發泡劑價格昂貴且不能提供一致的或均勻的泡沫，從而導致制成的泡沫壓片中的泡沫厚度和密度發生變化。

因此，仍然需要制造高密度泡沫包裝材料的方法，特別是可以在傳統的不發泡應用如乳品容器中使用的具有均一的厚度和密度的熱成型泡沫壓片。

本發明是一種用于制備熱成型泡沫壓片的方法，包括將熔融的單亞乙烯基芳族或烯族聚合物與物理發泡劑接觸形成聚合物/發泡劑混合物、使混合物發泡進入一個低壓區、壓出發泡混合物以形成泡沫壓片、拉壓該壓片以形成均勻厚度小于3mm的泡沫壓片。

本發明還包括根據上述方法制備的熱成型泡沫壓片，和由此制造的熱成型物品。

本發明的方法特別適用于制造高密度泡沫包裝材料，特別是可以在傳統的不發泡應用如乳品容器中使用的具有均一厚度和密度的熱成型泡沫壓片。

圖1是本發明所用壓片壓出生產流水線的一種實施例的圖示。將樹脂與任選的成核劑(II)加入到具有一個混合頭(III)、靜態混合器(IX)、齒輪泵(VIII)和沖模(X)的壓出機(I)中，其中物理發泡劑從一個儲罐(VI)中通過壓出機的注射閥加入，其中該儲罐與一個帶有減壓裝置(V)的正排代泵(IV)相連。泡沫壓片被拉壓到三輥拋光組套(XI)里并被卷成一卷泡沫壓片。

在本發明中可用的熱塑性聚合物包括聚烯烴，例如聚乙烯、聚丙烯、線形低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯，烯烴共聚物，例如乙烯-辛烯共聚物；含有以重量計至少70％的作為單體重復單元被摻入到最終樹脂中的乙烯基芳香族單體的聚合物、共聚物和共聚體。乙烯基芳香族單體包括，但是不限于美國專利4,666,987、4,572,819和4,585,825中所描述的那些單體。優選的是，這些單體具有分子式：

其中，R是氫或甲基，Ar是一個含有1到3個帶有或不帶有烷基、鹵或鹵烷基取代的芳香環的芳環結構，其中所有烷基基團含有1到6個碳原子，并且鹵烷基指的是一個鹵素取代烷基基團。優選的是，Ar是苯基或烷基苯基，其中烷基苯基是指一個烷基取代苯基基團，苯基是最優選的。可用的典型的乙烯基芳香族單體包括：苯乙烯，α-甲基苯乙烯，乙烯基甲苯的所有同分異構體特別是對乙烯基甲苯，乙基苯乙烯的所有同分異構體，丙基苯乙烯，乙烯基聯苯，乙烯基萘，乙烯基蒽及其混合物。乙烯基芳香族單體也可與其他可共聚單體結合。此類單體的例子包括，但是不限于丙烯酸單體，例如丙烯腈、甲基丙烯腈、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸和甲基丙烯酸酯；馬來酰亞胺、苯基馬來酰亞胺和馬來酐。另外，乙烯基芳香族單體的聚合可以在存在預溶解的高彈體的情況下進行，以制備抗沖改性的或含有接枝橡膠的產品，此類實例在美國專利號3,123,655、3,346,520、3,639,522和4,409,369中有所描述。明確地說，這種聚合物可以是一種高抗沖聚苯乙烯樹脂。此外，本發明所述方法能利用任何上面提及的聚合物的摻合物或組合物。

用于本發明所述方法的發泡劑包括任何物理發泡劑，包括但是不限于二氧化碳(CO₂)、氮氣(N₂)、水(H₂O)或它們的組合物。在本說明書中，這些物理發泡劑應被限定為基本上是100％的物理發泡劑，不含化學發泡劑，即使該物理發泡劑可能含有微量雜質或微量的其他化合物。優選的發泡劑是100％的二氧化碳。

物理發泡劑可以是任何形態，優選為氣態或液態。盡管在本發明實施中也可以使用二氧化碳氣體，但是優選加入熔融聚合物中的是液態二氧化碳。雖然可以采用任何形態，優選加入聚合物的氮為氣態，水通常以液態加入。典型的是，在發泡劑是組合物或混合物的情況下，使用分別計量系統，其中多成分流是在澆注—壓出工藝的注射點前交匯。但是，發泡劑也能被預先混合，并用單一計量系統注入。