[发明专利]含热塑性塑料的模塑结构和它的制造方法及应用

说明书

本发明涉及一种其中有至少10％体积开口孔的含热塑性塑料的模塑结构，它的制造方法及应用。

这种模型结构是一种开孔的膨化塑料膜，与闭孔的膨化塑料膜不同，它能够吸收液体。

膨化塑料膜早已为人所知，特别是，膨化聚苯乙烯膜有广泛的用途。例如，它们被用作包装外壳，以及用在建筑部门中，尤其是作为保温材料，例如作为壁纸的底衬。

膨化塑料膜通常是将热塑性塑料与发泡剂(特别是气体发泡剂)由环形或狭缝形模具或共挤压模具中一起挤出而制得的。在离开挤压模具后不久，均匀分布在塑料中的发泡剂膨胀，结果在膨化的塑料模制品中形成很细小的气泡。根据温度和挤压速度等加工条件，可得到较小或较大的气泡。因此，这样制得的膨化塑料膜含有密堆积的封闭的充气小孔，封闭在孔内的气体一般是空气和/或发泡剂的残余物。膨化塑料膜的优异的保温性能主要是由于密堆积的封闭的充气小孔，它们在一定程度上形成了“固定的”气体(特别是空气)层。这种固定的空气层具有很差的热导率。

膨化塑料膜中的孔若不是封闭而是开口的，即形成通路，则显示出完全不同的性质。例如，这种膨化的塑料膜能象海绵一样地贮存液体。在这种开孔泡沫体中，小孔通过气相彼此连接。在极端的情形，它们只由孔的网膜构成。

专利文件WO 90/14159叙述了一种含有细分的聚乙烯泡沫的吸油材料，但是此文献未指出如何得到完整的吸收性膨化塑料膜。在膨化塑料膜上施加机械压力，可以将聚乙烯泡沫塑料中大部分原先封闭的孔打开。但是，膨化塑料膜的机械强度和稳定性大大降低，因为某些孔壁因机械压力而变形。这种膜可以包含50％以上的开孔。

欧洲专利申请EP-A-0090507公开了用于快餐食品的壳形包装材料，这种包装包括一个开孔的膨化聚合物层和作为阻挡液体层的闭孔聚合物外层。例如，两层均用聚苯乙烯作为聚合物。开孔膨化塑料膜用挤压闭孔外层的同样方式形成，唯一的例外是，按照从0.8到1.2和从1.2到0.8的重量比加入过量的成核剂，例如碳酸氢钠和柠檬酸，但是免去了使用发泡剂。因为不用发泡剂，只需要用单个的混合箱和单个的挤压螺杆。在这种已知方法中，得到了开孔平均含量为50到90％体积的开孔膨化聚苯乙烯层。但是，这种已知方法没有得到其中的各个孔彼此连接的孔结构；只是膨化塑料膜的表面中的孔与相邻的下层孔连接，但没有得到其中的孔彼此直接连接，且彼此间只被孔壁隔开的那种孔结构。

日本专利3-57348公开了一种吸湿性包装材料，其中含有一种模制品，模制品中包含由50至85％重量的乙烯聚合物和15至50％重量的吸附剂构成的均匀混合物，该吸附剂在吸收水时不溶胀。

日本专利54-31026叙述了一种制造具有开孔结构的聚丙烯泡沫的方法，其中丙烯的均聚物或共聚物在加压或加热下胶凝，同时加入作为发泡剂或膨化剂的含氯氟烃和常规的成核剂。挤压出的聚丙烯泡沫材料有均匀和细小的孔结构，其平均孔径为0.5mm，密度约为0.028g/cm³。聚丙烯泡沫对水的吸收率为泡沫密度的3至7.6倍。

本发明的目的是提供一种含膨化塑料的模塑结构，该结构具有可在很广范围内变化的开孔结构，各孔彼此连结，模塑结构内部的孔对介质可透，而孔壁无机械破坏。

根据本发明，利用在开始时提到的那类模塑结构达到了这一目的，该结构的孔具有彼此相邻的多面体形状，排列成空间基体的多面体形小孔的网膜在形状上是完整的，而且每个开孔的至少两个壁有开口，同时还保持空间基体的机械强度。

在本发明的另一实施方案中，模塑结构的一个表面的至少一部分是开口的，以便使邻近表面的孔可以接近液体。

在本发明的一项实施方案中，模塑结构是至少一种塑料的热塑性泡沫体，该塑料选自聚烯烃，例如聚乙烯(高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯)、氯化聚乙烯、聚丙烯(PP)、聚丙烯共聚物(PPC)、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物(EVA)和卤化聚烯烃；苯乙烯聚合物，例如聚苯乙烯(PS)、聚苯乙烯共聚物(PSC)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS)、苯乙烯/马来酸酐和耐冲击聚苯乙烯(HIPS)；聚酯类，例如聚对苯二甲酸亚烷基酯；乙烯/丙烯三元共聚物和聚氯乙烯(PVC)；以及/或聚苯醚。

这种膨化塑料最好含有热塑性聚合物或是热塑性聚合物(包括CO聚合物)的掺混物，或者含有热塑性与非热塑性聚合物的掺混物。