[发明专利]多层热塑性板材和由其制备的热成型制品

说明书

本申请要求2008年8月25日提交的美国临时申请号61/091,572的利益。

本发明涉及适于包括冰箱衬板热成型的热成型应用的多层热塑性板材。本发明还涉及包括热成型了的冰箱衬板的由多层板材制造的制品和由这类多层板材制造包括热成型了的冰箱衬板的制品的方法。

根据热塑性基础树脂的选择，将挤出的热塑性板材用于广泛应用中，包括热成型为用于诸如冰箱衬板、浴缸和淋浴装置的外壳、各种实验台和座位装置、各种类型车辆的车身板件、显示面板等的耐用消费品的元件。稍微薄点的挤出热塑性板材也可以用以热成型为用于诸如食品、饮料、清洁和洗涤产品、化妆品和药品的多种材料的包装或者也可在挤压成连续轮廓时使用。

在关于改善产品及其生产方法的成本效益和效率的当前经济和环境关注之下，存在着在提供和获得热塑性板材方面的持续关注，该热塑性板材促进减少在其生产中且在其生成热成型制品的进一步使用中所需要的原料和能量的量。还已知具有发泡热塑性层和至少一个非发泡或实心热塑性层的热塑性板，并将其称为AB结构(单一实心皮和泡沫层)和ABA结构(在两个实心皮层之间有泡沫层)。

美国专利6,544,450指出生产热塑性泡沫板的方法，其包括使熔融聚合物与发泡剂接触，使混合物发泡到板材挤出生产线内的较低压力区域中，和牵拉并压缩挤出物以形成具有均匀厚度的热塑性泡沫板。展示出板材具有夹在两个非发泡表面层之间的发泡层(ABA结构)。

美国专利6,589,646指出具有AB结构的复合层状板或薄膜，其具有至少一个具有0.1-50mm厚度的较厚实心基底层A和至少一个具有0.04-2mm厚度的较薄发泡功能层B。这些特别适用于生产诸如冰箱衬板的绝热模制品，其中将聚氨酯绝缘泡沫涂覆到发泡表面上。

GB 1,595,128描述了一种管道，其重量较轻，由热塑性材料制成且在两个外部实心层之间具有中心泡沫层(ABA结构)。该管通过共挤出生产且用于中心层的材料包含发泡剂。

GB 1,411,132描述了具有平滑且光滑的皮的由闭孔泡沫核制成的模制品。所述模制品通过挤出包含填料和发泡剂的热塑性塑料来生产。挤出模的表面在此保持在低于发泡剂的分解温度的温度下。

美国专利5,364,696指出发泡聚苯乙烯板用于热成型为任选具有完整高密度皮的深拉(deeply drawn)制品的用途。

EP-A 0084360描述了由发泡聚苯乙烯层和非发泡聚苯乙烯层制成的收缩包装外层。为了实现足够的缓冲性，发泡层的厚度为0.1-1mm。非发泡层的厚度为2-160mm。这符合适印性且可用作玻璃瓶的保护层。

美国专利4,069,934描述由用聚苯乙烯和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物制成的内部闭孔泡沫层和用聚乙烯制成的非发泡外层制成的另一种收缩薄膜。

然而，已经发现虽然这些教导提供了可成型板材的一些利益(包括重量减少)，但是对于获得促进热成型制品生产中所需要的原料和能量两者的量的减少的热塑性板材存在持续的关注。并且已经发现，具体地讲在诸如冰箱衬板的大型强烈热成型元件的生产中，这些教导没有提供对于衬板产品所需性质和其中将聚氨酯泡沫涂覆到热成型板材的表面上的衬板生产方法的充分平衡。该情形的主要问题是获得必要的性能，主要是刚性或模量，同时实现所需原料的减少。或者，将希望使用类似量的原料实现产品中性能的改善。其它问题还包括用具有减小的热塑性树脂原料用量的板材改善或保持对环境应力开裂的耐受性。

因此，根据本发明，通过具有两个表面层和任选的一个或多个内部层的多层板提供了对这些问题和许多其它问题中的一个或多个的解决方案，所述多层板包含非发泡热塑性聚合物表面层(A)、发泡热塑性聚合物层(B)和任选的非发泡热塑性聚合物表面层(C)，且具有约0.5-约20毫米(“mm”)的总板厚度和大于1的泡沫∶实心比，且其中：(a)非发泡热塑性聚合物表面层(A)具有在约0.25-约6毫米(“mm”)范围内的厚度，且(b)发泡热塑性聚合物层(B)具有至少约五(5)重量％的总密度减小率，且在缺乏任选的表面层(C)的情况下，为表面层。在本发明的另一实施方案中，非发泡表面层A的厚度为至少0.5mm、优选为至少0.75mm。在一个实施方案中，泡沫∶实心比为至少约1.86、优选为至少约2.33。

在另一实施方案中，根据本发明的多层板具有至少约十(10)重量％、优选至少约二十(20)重量％的密度减小率。