[发明专利]制备多层发泡片材的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过圆型冲模共挤方法制备由多层结构组成的多层发泡片材的方法。

背景技术

作为一种有利的制备由多层结构组成的多层发泡片材的方法，提出一种共挤方法，其中使用多个挤出机塑化并熔融相应于各层的树脂材料，接着当被挤出模头时，层压从各挤出机中供给的熔融树脂并在口模中相互整合。

日本未审专利公开No.7-16971披露了通过进行共挤T型模发泡步骤，同时共挤时调整聚烯烃树脂层(A)的流动量类似于发泡的聚烯烃树脂层(B)的流动量，可改进各层横向厚度的不均匀。

这种厚度的不均匀是在供料头T型模共挤步骤中经常见到的缺点。我们已努力研究了一种通过多层圆型冲模共挤方法制备多层发泡片材的方法，并发现在多层圆型冲模共挤方法中通常使用多头管系，观察到的不良外观更确切地是一种具有几厘米直径的鳞片形状，而不是如上所述的分布宽的缺点。本发明的目的是提供一种制备多层发泡片材的方法，其中通过多层圆型冲模共挤方法，改进了所述片材的鳞片状不良外观。

发明概述

本发明涉及通过多层圆型冲模共挤方法制备具有发泡层和非发泡层的多层发泡片材的方法，其中各层界面处的剪切应力为5000Pa或更高，但不高于50000Pa。

下面进一步描述本发明。

发明详述

本发明各层界面处较高的剪切应力(层间界面剪切应力)可导致干扰各层界面处的层结构，所述干扰可导致鳞片状不良外观。

在通过多层圆型冲模共挤方法制备具有发泡层和非发泡层的多层发泡片材的方法中，在所述各层界面处的剪切应力优选不高于50000Pa，更优选不高于45000Pa，尤其不高于40000Pa。层间界面处的较低剪切应力倾向于改善鳞片状不良外观。

层间界面处的剪切应力的下限为5000Pa，低于此下限的应力可能导致除了鳞片状不良外观之外的缺点如产率低和有网眼。下限优选超过25000Pa。

尽管层间界面处的剪切应力优选以上所规定范围内的较低值，但根据应用目的可改变该剪切应力。例如，在颜料掺入到与容易发生干扰的界面接触的两层之中的情况下，可容易地隐藏受干扰的层结构且某种程度的干扰实际上并不成问题。

另一方面，在优选层压含有昂贵功能材料的层作为薄均匀表层的情况下，优选进一步较低的剪切应力。

下面讨论在层间界面处获得剪切应力的步骤。

作为表征熔融树脂流变特性的基本方程式，使用以下所示的等式1表示的幂律模型。

τ＝Kγⁿ           等式1其中τ是剪切应力(Pa)，γ是剪切速率(s^-1)，K是常数(Pa.sⁿ)和n是常数(无量纲数)。

根据在毛细管流变仪测试之后的实施例中所示的等式6和7，在加工温度下测定常数K和n，所述常数K和n对此处所提及的各层熔融树脂来说是特定的。

随后，使用各层所采用的熔融树脂的常数K和n以及加工参数如模头形状和各层的挤出输出值，根据文献J.Appl.Polym.Sci.，17，1203(1973)，进行多层流化分析，从而获得层间界面的剪切应力。

作为一种降低或控制层间界面剪切应力的方法，可使用以下四种策略的任何一种或其结合。

策略1：在模唇处降低总的挤出输出值，以降低压力。

策略2：在模唇处扩大唇模接缝，以降低压力(当冲模直径固定时)。

策略3：层间界面更靠近厚度位置(thickness-wise)的中心，其中例如通过改变层之间的挤出输出比以增加与模唇壁接触的最外层的厚度，从而降低所述层间界面处的剪切应力。

策略4：增加各树脂(特别是最外层)的流动性。

然而，用于降低层间界面剪切应力的策略1趋于不利地影响产率，并且由于在模头中过度发泡它也是不利的，所述过度发泡使得泡孔坍塌。策略2也涉及在模头中过度发泡，从而产生泡孔坍塌，因而其应用趋于局限在厚的材料上。当应用于多层泡沫体时策略3是有效的，所述多层泡沫体在中间泡沫体上具有非发泡最外层的厚层压结构，所述层压结构希望具有高的机械参数，特别是撓曲刚度。然而，当昂贵的功能材料层压到泡沫体上以得到高附加值时，可尽可能使功能材料的厚度最小。

申请人努力研究了用于降低层间界面剪切应力的策略1-4，得出结论：从产率、发泡能力和成品范围的角度考虑以及还由于其应用于各种用途和目的，单独的策略4或其与其它策略的结合是最优选的方法。