CN101412282A - 热塑性树脂泡沫及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于将熔融的可起泡热塑性树脂以片的形式挤出的具有衣架形流径(1)的模具块的模板(4)。模板(4)设置于衣架形流径(1)的下游侧，使得熔融的可起泡热塑性树脂的流速在宽度方向上均匀。模板(4)设有多个导出孔(3)。在导出孔(3)中，在外侧区域内(a和a′)的导出孔(3)的直径(α)大于在中心区域(b)内的导出孔(3)的直径(β)。还公开了由终止于其下端的多个衣架形流径(1)的多分叉多头支管(2)的模具块，和同样数量的多个如上所述的相似的模板组成的模具单元；通过使用该模具单元制备宽热塑性树脂泡沫的方法；以及该宽热塑性树脂泡沫。

Description

热塑性树脂泡沫及其制备方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2007年10月15日提出的日本专利申请2007-268372的优先权，在此将其以引用的方式并入。
技术领域
本发明涉及股线接合热塑性树脂泡沫，其不含波纹且厚度均匀性优异，还涉及模板、模具单元及其制备方法。
背景技术
已有常规已知的泡沫，均通过使热塑性树脂通过其中具有多个导出孔的模具以形成起泡的股线，然后将它们接合在一起而获得。例如，JP-A-1-502252公开了制备泡沫结构的方法，其包括通过具有阵列的或多个口或狭缝(导出孔)的模板挤出熔融的可起泡热塑材料组合物，所述口或狭缝(导出孔)的设置使得通过它们挤出的相邻的股线或幅面(profiles)接触并接合以形成泡沫结构，其中股线或幅面基本上平行于泡沫的纵轴。
JP-A-2003-311806公开了使树脂的导出在宽度方向上均匀的方法，通过在挤出嘴的上游区域设置多分叉多头支管(multiple bifurcated manifold)，并使该多分叉多头支管在其下端部具有衣架形状的整流机构。这些衣架形状的整流机构均限定树脂流径在其中心部分的截面积减小且在其两端沿着向下方向扩张，使得流速在由此扩张的树脂流径的宽度方向上均匀。
然而，在JP-A-1-502252中，当需要制备具有相对较大的宽度的片状或板状的泡沫时，热塑性树脂需要由挤出机通过各个导出孔以股线的形式挤出。由于要获得的产品与从挤出机中挤出的树脂的流道相比较宽，产品伴随有其在两端区域内比在中央区域薄的问题。
JP-A-2003-311806描述了通过使用衣架模具从树脂挤出机均匀地挤出具有较大宽度的树脂。然而，试图通过JP-A-1-502252中公开的且具有导出孔阵列的衣架模具和模板以股线的形式挤出热塑性树脂存在产品在其两端区域比在其中心区域薄的问题，因为要获得的产品具有较大的宽度。
如果产品在其两端区域的厚度比在其中心区域小，则产品不仅具有在这种端部区域绝热性能差的问题，还存在对建筑框架的适应性的问题。这些问题可通过修整端部区域而解决。然而，该方案伴随有问题。具体地说，修整以及除去切屑需要花费时间，因此从工作效率的角度而言并非优选。除非修剪下来的树脂可以回收，否则只能丢弃。这些问题在膨胀率为10倍或更大时尤为严重，因为这么大的膨胀率往往造成得到的泡沫的厚度差，因此导致较宽的切削。
另一方面，JP-A-2005-115720公开了用于挤出热塑性树脂的挤出模具。该挤出模具具有连接到多个分叉树脂支管的各个下方出口的衣架形状扩张部分，设置于这些扩张部分的下游侧的树脂固定部分，和设置于树脂固定部分的扰流制备装置，以减少热塑性树脂在宽度方向的流速差别并使流速在宽度方向均匀。作为扰流制备装置的实例，螺杆弹簧、装有多个小孔的破碎机(breaker)、装有多个剪切刀片或搅拌刀片的转子、以及其中形成了多个狭缝的狭缝片。一般认为设置使得流速在宽度方向均匀的装置是理想的，因为当从任意一个衣架形状扩张部分观察树脂流时，流速在宽度方向是不均匀的。然而，为了获得均匀的泡沫，对从衣架形状扩张部分的树脂流的干扰是不优选的。
发明内容
当树脂通过单个挤出机进料并挤出以获得挤出的股线的相对较宽的、片状或板状的泡沫时，造成树脂的进料容易变得不充分(尤其是在端部)，且得到的泡沫变得厚度不均的问题。该问题在当泡沫的宽度变为500mm或更大时尤其明显，且即使使用上面提到的JP-A-2003-311806或JP-A-2005-115720中公开的挤出模具也不能完全解决。因此，本发明的目的是提供厚度优异的热塑性树脂泡沫、和模板、模具单元及所述热塑性树脂泡沫的制备方法。
通过潜心研究，本发明人发现通过在衣架形流径的下游侧设置具有多个导出孔的模板，树脂的流速可在各个衣架形状扩张部分的下游侧(即各个衣架形流径)变得均匀，所述导出孔的直径在外侧区域内和在中心区域内较大，完成了本发明。上述目的可通过在下面描述的本发明实现。具体而言，在本发明的第一方面中，提供用于将熔融的可起泡热塑性树脂以片的形式挤出的具有衣架形流径的模具块的模板，所述模板设置于衣架形流径的下游侧，以使熔融的可起泡热塑性树脂的流速在宽度方向均匀，其中模板设有多个导出孔，且在导出孔中，在外侧区域内的导出孔的直径比中心区域内的导出孔的直径大。
在本发明的第二方面中，还提供了由模具块和多个模板组成的模具单元，所述模具块具有多分叉多头支管，该多分叉多头支管终止于其下端的多个衣架形流径，该衣架形流径的数量与所述模板的数量相同，以使熔融的可起泡热塑性树脂以宽片的形式挤出，所述模板的设置对应于衣架形流径的下游侧的各个衣架形流径，使得熔融的可起泡热塑性树脂的流速在衣架形流径的下游侧的宽度方向上均匀，其中各模板设有多个导出孔，且在导出孔中，外侧区域内的导出孔的直径大于中心区域内的导出孔的直径。
在本发明的第三方面中，还提供了制备宽的热塑性树脂泡沫的方法，其通过终止于其下端的多个衣架形流径的多分叉多头支管进给熔融的可起泡热塑性树脂，通过所述衣架形流径将熔融的可起泡热塑性树脂挤出成起泡的股线，然后将该起泡的股线接合在一起，其中所述起泡的股线通过在多个模板中形成的导出孔挤出，所述导出孔的设置对应于衣架形流径的下游侧的各个衣架形流径；且在各个模板中，外侧区域内的导出孔的直径大于中心区域内的导出孔的直径，使得熔融的可起泡热塑性树脂的流速在衣架形流径的下游侧的宽度方向上均匀。
在本发明的第四方面中，还提供了宽热塑性树脂泡沫，其膨胀率为至少10倍，宽度为500mm到2,500mm，厚度为至少5mm且宽度/厚度比为至少10，基于泡沫的最大厚度，该泡沫的最小厚度的百分比为至少90％。
根据本发明，可以提供在泡沫的宽度方向上不含波纹且厚度均匀性优异的热塑性树脂泡沫、和模板、模具单元及其制备方法。
附图说明
图1是根据本发明的第一方面的第一实施方案的模具单元的剖视简图，其沿着描述本发明的热塑性树脂泡沫的制备方法的图2的箭头方向I-I。
图2是图1的模具单元的部分正视图，显示了图1的模具单元中根据本发明的第一方面的第一实施方案的多个模板中的一个。
图3A是图2的模板沿着图2的箭头方向IIIA-IIIA的部分剖视图。
图3B是图2的模板沿着图2的箭头方向IIIB-IIIB的部分剖视图。
图4是和图2相似的部分正视图，显示了根据本发明的第一方面的第二实施方案的多个模板中的一个。
图5是根据本发明的第一方面的第三实施方案的伸长的模板的正视图。
具体实施方案
在根据本发明的第一方面的模板中，根据本发明的第二方面的模具单元和根据本发明的第三方面的制备方法中，在外侧区域内的导出孔的直径与在中心区域内的导出孔的直径的比值可优选为1.05到1.40；基于模板的宽度，从模板的外侧边缘起，在外侧区域内的导出孔可优选在30％的区域内；基于每导出孔的最大树脂导出速率，每导出孔的最小树脂导出速率的百分比可优选为80％到100％；导出孔可优选设置成水平阵列；边界区域可优选分别设置于外侧区域和中心区域之间，且外侧区域内的导出孔、边界区域内的导出孔和中心区域内的导出孔满足下面等式：
α>γ>β
其中
α：外侧区域内的导出孔的直径，
β：中心区域内的导出孔的直径，且
γ：边界区域内的导出孔的直径。
在根据本发明的第二方面的模具单元中，衣架形流径和模板分别可优选设置为2到16个；衣架形流径在其下端的宽度可优选为130到450mm；所述多个模板均优选满足下列条件：
D1≥2mm，且
W1/D1≥10
其中
D1：各个模板中的导出孔的总高度，且
W1：多个模板的总宽度。
根据本发明的第一方面的第三实施方案，还提供了用于具有多个衣架形流径的伸长的模板，用于以宽片的形式挤出熔融的可起泡热塑性树脂的模具块，所述伸长的模板设置于衣架形流径的下游侧，使得熔融的可起泡热塑性树脂的流速在衣架形流径的下游侧的宽度方向上均匀，其包含沿宽度方向整合的多个如上面限定的模板，该模板的数量与所述衣架形流径的数量相同，使得所述多个模板分别对应于衣架形流径。在上述根据本发明的第二方面的模具单元和根据本发明的第三方面的制备方法中，所述多个模板可包含上述伸长的模板。
下面将基于本发明的最佳实施方式进一步详细描述本发明。如图1所示，本发明的热塑性树脂泡沫的制备方法通过多个在模具块10中形成并以其下端的多个衣架形流径1终止的多分叉多头支管2进给熔融的可起泡热塑性树脂，通过衣架形流径1挤出熔融的可起泡热塑性树脂作为起泡的股线，然后将起泡的股线接合在一起成宽热塑性树脂泡沫。该方法的特征在于起泡的股线通过多个模板4中形成的大量导出孔3挤出，所述多个模板4的设置对应于衣架形流径1的下游侧上的各个衣架形流径1；且在各个模板中，外侧区域a，a′内的导出孔3的直径α大于中心区域b内的导出孔3的直径β，使得熔融的可起泡热塑性树脂的流速在衣架形流径1的下游侧上的宽度方向上均匀。应当注意模具块10和多个模板4组成模具单元100。多个模板4的总宽度W1可以是比如500到2,500mm。根据该方法，使得熔融树脂的导出速率在所有模板4的整个宽度上均匀，从而可以获得不含波纹且厚度均匀的泡沫。应当注意模具单元100可通过为每个衣架形流径1设置一个模板4而构造(具体地说，当模具单元100具有八个衣架形流径1时设置八个模板4)(图1)。如图5所示，作为可选方案，可通过整合模板4形成伸长的模板24，所述模板4各具有多个导出孔3，其数量与宽度方向的衣架形流径1的数目一样多，使得模板4对应于各个衣架形流径1。
在上文中，衣架形流径1的数量和模板4的数量通常均为2到16。应当注意，尽管在图1显示的第一实施方案中衣架形流径1的数量和模板4的数量均为8，但本发明不受限于图1。如果模具单元只有一个衣架形流径1和一个模板4则不能实现本发明的目的。如果衣架形流径1的数量和模具单元4的数量均超过16，剪切力对熔融的树脂流的作用变得明显，从而树脂可能不能进行足够的起泡或者泡沫的生产率可能下降。衣架形流径1和模板4的更优选的数量均为2到10。
各个衣架形流径1在其下游端的宽度W2可优选为130到450mm。小于130mm的宽度W2不可避免地导致衣架形流径1的数量增加，使得剪切力对熔融的树脂流的作用变得明显。因此，树脂可能不能进行足够的起泡或泡沫的生产率可能下降，或可能有必要复杂地改变各个模板4中的导出孔3的直径。因此不优选小于130mm的宽度W2。另一方面，大于450mm的宽度使得树脂难以均匀流动，从而得到的泡沫可能产生波纹或其厚度的尺寸精度可能受损。因此也不优选大于450mm的宽度W2。更优选的宽度W2是200到400mm。另外，各个衣架形流径1的入口角δ可优选为90到180°，更优选为120到160°。
同样优选地，各个模板4中的导出孔3的总高度D1至少为2mm，且当多个模板4中的导出孔3的总宽度由W1表示时，W1/D1至少为10。当总高度D1小于2mm时，不能再忽视在本发明中可用的高粘度树脂(比如聚丙烯树脂)的挤出的熔体断裂特性的作用，因此，厚度的尺寸精度降低。因此不优选小于2mm的总宽度。如果W1/D1小于10，总高度D1相对于500到2,500mm的总宽度W1变得太大。因此，得到的泡沫几乎没有平滑性，或者起泡后，泡沫内的树脂需要较长的时间硬化，因此，泡沫收缩且得到的产品几乎不具有高膨胀率。因此不优选W1/D1比值小于10。更优选的D1是5到70mm，而更优选的W1/D1是10到800。
本发明中的导出孔3可按照图2显示的格子状图案排列，或者可倾斜排列成蜂房(锯齿)图案。当排列成格子状图案时，得到的泡沫变成高柔性产品。另一方面，当排列成蜂房图案时，得到的泡沫变成高弯曲强度的产品。
图2是图1的模具单元100的部分正视图，并显示了模板4中的一个。在图2中显示的模板4中设置的导出孔3可优选按照图3A和3B所示设置，外侧区域a，a′中的导出孔3的直径α大于中心区域b中的导出孔3的直径β。优选地，α/β可设为1.05到1.40。通常，树脂通过模板4中的各个导出孔3的导出速率较低，所述导出孔位于两侧区域(外侧区域a，a′)，使得获得的泡沫容易在相邻的模板4之间的边界区域变得较薄。当α/β如上设置时，可以补偿该趋势并获得具有均匀厚度的泡沫。α/β比值小于1.05不能带来上述效果，而α/β比值大于1.40形成在相邻的模板4之间的边界区域的厚度增大的泡沫。因此不优选上述范围外的α/β比值。更优选的α/β是1.05到1.25。
基于模板(4)的宽度(W3)，从模板(4)的外侧边缘起，外侧区域a，a′的宽度W4可优选在30％的范围以内，换言之，可优选满足下列等式：0<W4≤(0.3×W3)。通过如上所述设置外侧区域a，a′的宽度W4，可使得到的泡沫的厚度在相邻的模板4之间的边界区域更加均匀。
用于本发明的模板也可以按照图4所示的模板14形成，边界区域c，c′分别设置于外侧区域a，a′和中心区域b之间，且外侧区域a，a′内的导出孔13、边界区域c和c′内的导出孔13及中心区域(b)内的导出孔13满足下列等式：
α>γ>β
其中
α：外侧区域a，a′内的导出孔13的直径，
β：中心区域b内的导出孔13的直径，及
γ：边界区域c，c′内的导出孔13的直径(还可参见图3A和3B)。
应当注意对这些边界区域c，c′的位置没有特定限制，只要它们位于外侧区域a，a′和中心区域b之间。
基于每导出孔3或13的最大树脂导出速率，通过将每导出孔3或13的最小树脂导出速率的百分比设置为80％到100％(通过将最小树脂导出速率和最大树脂导出速率之间的差设置在基于最大树脂导出速率的20％内)，可获得如上所述的相似的有利效果。
对用于本发明的树脂没有特定的限制。实例包括聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚酯树脂、聚乳酸树脂、聚酰胺树脂等。它们可以单独或组合使用。这些树脂可以交联或未交联。对于交联树脂，本发明可减少切屑。另一方面，对于未交联树脂，即使形成一些切屑也可回收。
对于未交联树脂，可优选使用丙烯均聚物、主要由丙烯形成的丙烯-乙烯共聚物、聚丙烯基树脂和聚乙烯基树脂的混合树脂，它们的分子量都相对较大，由于它们具有优异的挤出起泡性和由它们获得的泡沫的优异性能。
可合适地使用聚丙烯基树脂，因为即使当使用对于高膨胀率尤其不适合的未交联的丙烯均聚物时，在特定条件下通过实施该制备方法而获得的泡沫可具有高膨胀率和均匀厚度。下文中将以具体实施例描述包括未交联的聚丙烯基树脂的聚丙烯基树脂的使用。
对于未交联的聚丙烯基树脂，优选使用在230℃的熔融张力(melttension)(MT)为5到30g的未交联的聚丙烯基树脂。应当注意，熔融张力可通过使用capirograph在230℃的测量温度，10mm/min的挤出速度和3.1m/min的拉紧(take-up)速度下测定。低于5g的熔融张力在起泡时容易造成泡孔破裂，而高于30g的熔融张力不能使泡孔在起泡时充分生长。熔融张力可优选为6.5到20g，更优选为7.5到10g。
另外，上述未交联聚丙烯基树脂可优选满足下列等式(I)：
Log(MT)>-1.33log(MFR)+1.2    (I)
其中
MT：如上面限定的230℃时的熔融张力，和
MFR：230℃时的熔体流速。
未交联聚丙烯树脂或含有多种热塑性树脂的未交联聚丙烯树脂当其熔融张力和MFR满足上述等式(I)时尤为合适，因为树脂的熔体流动性与其熔融张力同时增大，在挤出起泡时树脂压力可适当地保持，在起泡时孔壁可进行充分的扩张，可容易地获得高膨胀率的泡沫。关于起泡剂，可提及无机惰性气体(比如二氧化碳或氮气)、烃基气体(比如丁烷或戊烷)、氟利昂气体或替代氟利昂气体。为了通过用无机惰性气体使未交联的聚丙烯基树脂起泡而获得10倍或更大的高膨胀率的泡沫，优选在超临界状态单独用气体引起起泡。当使用无机惰性气体时，临界压力相对较低的二氧化碳最为优选。当使用超临界状态下的二氧化碳时，通过使用优选为4到20重量份，尤其优选为5到15重量份的二氧化碳每100重量份的热塑性树脂引起热塑性树脂起泡较为合适。使用小于4重量份的二氧化碳往往导致较低的膨胀率，而使用大于20重量份的量往往由于获得的泡沫中过量的二氧化碳而形成大的气孔。因此，不优选以上述范围外的量使用二氧化碳。当用烃基气体、氟利昂气体或替代氟利昂气体进行起泡时，可优选通过加入3到30重量份的起泡剂进行起泡，这可给予足以保持合适的树脂压力的气体量。
根据本发明的泡沫可通过使用挤出机和连接至挤出机的活动端的图1的模具单元，在含有具有上述物理性能的未交联的聚丙烯树脂的未交联的聚烯烃树脂组合物中混合特别处于超临界状态的二氧化碳作为起泡剂，并在160到250℃的温度下熔化并挤出树脂组合物而制备。
低于160℃的熔化和挤出温度不为优选，因为超临界状态的二氧化碳进入树脂的溶解或扩散降低或者树脂在起泡时的伸长率不足以引起膨胀率降低。另一方面，高于250℃的熔化和挤出温度也不为优选，因为开始发生劣化(比如聚丙烯基树脂在受热时的分子链断裂)或由于起泡后的冷却和固化的延迟引起的热收缩。在起泡前不久的树脂温度可优选为160到210℃，更优选为170到200℃，最优选为180到190℃。
为了在本发明中提供具有高膨胀率的泡沫，在连接至挤出机的活动端的模板的导出孔前不久将聚丙烯树脂的压力(压力损失)保持在优选为6到20MPa，在大气压下释放并用溶于其中的超临界状态下的二氧化碳使聚丙烯树脂起泡是合适的。更优选的压力损失为7到15MPa。
低于6MPa的压力损失不为优选，因为溶于聚烯烃基树脂组合物中的超临界状态下的二氧化碳易于在挤出机内以及模具块内蒸发，在模具单元内发生起泡，泡孔聚合，泡孔过度生长，膨胀率降低和外观(external attraction)显著劣化。另一方面，高于20MPa的压力损失也不为优选，因为大的剪切力易于在泡孔形成时通过起泡和泡孔破裂施加在泡孔上，并发生泡孔结构转化成不均匀的泡孔结构。这种不完整的泡孔结构成为呈现泡沫板的良好外观或厚度均匀性或体现作为泡沫板的高绝热性能的大的障碍。
当使用烃基气体、氟利昂气体或替代氟利昂气体时同样观察到上述趋势。在连接至挤出机的活动端的模板中的导出孔前不久的树脂压力不优选为太高或太低，可优选为3到20MPa。
从挤出机的挤出导出速率可优选为1到1,000千克/小时。特别地，螺杆直径相对较小的挤出机的挤出导出速率可优选为约1到50千克/小时，而螺杆直径相对较大的挤出机的挤出导出速率可优选为约20到1,000千克/小时。如果导出速率太大或太小，则几乎不能为垫板(tie plates)处的起泡保持合适的压力损失，从而不能获得具有足够膨胀率的泡沫或导致泡孔破裂。如果导出速率大，有必要将温度控制在适合起泡的水平。则可能有必要考虑比如在串联的挤出机中的第二级挤出机的活动端连续串联另一个挤出机的装置。
优选使用的挤出机是基本上通过串联组合两个螺杆直径(Dc)优选为30到200mm，且Lc/Dc(其中Lc表示螺杆长度)比值为15到40的螺杆而构造的串联挤出机。使用串联挤出机可以控制单个螺杆的转速，从而可以独立地达到树脂压力损失条件和通过模板的导出速率，所述压力损失条件和导出速率适合于起泡，还可以微细地调节树脂温度从而可以完全体现未交联的聚烯烃基树脂组合物的性能。因此，可以制备具有优异性能的泡沫。
如上所述获得的泡沫是膨胀率为10倍或更大，宽度(W5)为500mm到2,500mm，厚度(D2)为5mm或更大且W5/D2比值为10或更大的泡沫热塑性树脂股线接合的泡沫。泡沫的最小厚度是泡沫的最大厚度的90％或更高。应当说明这里使用的术语“厚度(D2)”指的是泡沫的最小厚度。
泡沫的宽度(W5)和厚度(D2)一般大于所有模板4的总宽度(W1)和导出孔的总高度(D1)，其W5/D2同样为10或更大。为了调节泡沫的厚度并使其厚度均匀，在获得泡沫时可沿厚度方向挤压泡沫。在这种情况下，W5/D2变为大于W1/D1。即使膨胀率为10倍或更大，仍然可以获得合适的泡孔直径和泡孔分布系数。即使膨胀率为15倍或更大或20倍或更大，该泡沫仍然是合适的因为它具有合适的泡孔直径和泡孔分布系数，具有大的膨胀率，显示足够的作为元件的热性能，比重低，可以降低材料成本，且隔热性能优异。
实施例
下文将描述实施例和比较实施例以进一步详细说明本发明，但本发明并不仅限于这些实施例。
实施例1-9和比较实施例1-3
本发明提供了各具有模具单元100的挤出机，所述模具单元100由模具块10和多个模板4组成。模具块10具有多分叉多头支管2，在其自由端终止于多个衣架形流径1，且模板4的设置与衣架形流径1相对应，且其中具有导出孔3。这些挤出机的细节显示于表1-1中。使用这些挤出机，在表1-1和表1-2中显示的相应制备条件下制备泡沫。产物泡沫的性能显示于表2中。应当说明在实施例3中，使用图5所示的在单片中具有八组导出孔3的伸长的模板24代替八个模板4的组合。各组中的导出孔3的总宽度W3设为与各个衣架形流径1在其端部的宽度W2相等，以确定区域a、a′、b的位置和范围(参见图1和2)。
表1-1
Figure A200810170024D00171
表1-2
Figure A200810170024D00181
在实施例4、6和9中，使用图4中所示的其各个边界区域c，c′设置在中心区域b和外侧区域a，a′之间的模板14，边界区域c，c′的范围设为5到10％(实施例4和6)或5到20％(实施例9)，边界区域c，c′中的导出孔的直径设为0.60mm(实施例4和6)或0.65mm(实施例9)。
表2
 
产品细节 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
膨胀率(倍) 31 32 32 32 30 31
产品宽度，W5(mm) 1620 1630 1630 1630 1615 1620
产品厚度，D2(mm) 15 15 15 15 15 15
W5/D2 109 108 110 109 111 111
最大产品厚度，S(mm) 15 15 15 15 15 15
最小产品厚度，T(mm) 13 14 13 14 12 12
T/S(％) 92 93 91 96 79 82
片波纹 B A B A C C
片平滑度 A A A A C B
A：优异，B：良好，C：可接受，D：不可接受
表2(续)
 
产品细节 实施例7 实施例8 实施例9 比较实施例1 比较实施例2 比较实施例3
膨胀率(倍) 32 29 30 21 28 28
产品宽度，W5(mm) 1625 1610 1610 1554 1600 1600
产品厚度，D2(mm) 15 14 15 14 14 15
W5/D2 111 113 111 114 113 107
最大产品厚度，S(mm) 15 15 16 14 15 14
最小产品厚度，T(mm) 12 11 13 9 9 10
T/S(％) 80 77 81 62 61 70
片波纹 C C B D D D
片平滑度 B C B D D D
A：优异，B：良好，C：可接受，D：不可接受
在本发明中，各个导出孔的截面形状通常可优选为如上所述的圆形。然而，各个导出孔可具有任何其他的合适的形状，比如正方形或矩形。在这种情况下，α、β和γ不表示直径而表示导出孔的截面积、一边的长度(正方形)、或对角线的长度(矩形)。
此处使用的术语“所有模板的总宽度(W1)”不表示单个模板的宽度的总值，而表示在单个模板中形成的导出孔内的区域的宽度的总值(对于本文中使用的“区域”的含义，可参考图2中的总高度(D1))。相似地，术语“各个模板的宽度(W3)”不表示各个模板本身的宽度，而表示在各个模板中形成的导出孔内的区域的宽度。
在上文中，在各个模板的各个区域中的导出孔的直径设为彼此相等。然而，在各个模板中的导出孔的直径可设为由模板的中心纵轴向模板的外侧边缘逐渐增大。
在附图中显示的模板中，导出孔设置成竖直和水平阵列。然而，这些导出孔可设置成仅沿着竖直或水平方向的多个阵列，即，设置成仅沿着竖直或水平的多个阵列。

Claims (25)

1.模板(4)，其用于将熔融的可起泡热塑性树脂以片的形式挤出的具有衣架形流径(1)的模具块，所述模板(4)设置于所述衣架形流径(1)的下游侧，使得熔融的可起泡热塑性树脂的流速在宽度方向上均匀，其中：
所述模板(4)设有多个导出孔(3)，且
在所述导出孔(3)中，在外侧区域(a和a＇)内的导出孔(3)的直径(α)大于在中心区域(b)内的导出孔(3)的直径(β)。
2.权利要求1的模板，其中在所述外侧区域(a和a＇)内的所述导出孔(3)的直径(α)与在所述中心区域(b)内的所述导出孔(3)的直径(β)的比值(α/β)为1.05到1.40。
3.权利要求1或2的模板，其中基于所述模板(4)的宽度(W3)，从所述模板(4)的外侧边缘起，所述外侧区域(a和a＇)内的所述导出孔(3)位于30％的范围内。
4.权利要求1-3任一项的模板，其中基于最大的每导出孔(3)的树脂导出速率，最小的每导出孔(3)的树脂导出速率的百分比为80％到100％。
5.权利要求1-4任一项的模板，其中所述导出孔(3)设置成水平阵列。
6.权利要求1、4或5的模板(14)，其中边界区域(c和c＇)分别设置于所述外侧区域(a和a＇)和所述中心区域(b)之间，且所述外侧区域(a和a＇)内的导出孔(13)、所述边界区域(c和c＇)内的导出孔(13)和所述中心区域(b)内的导出孔(13)满足下列等式：
α>γ>β
其中
α：所述外侧区域(a和a＇)内的所述导出孔(13)的直径，
β：所述中心区域(b)内的所述导出孔(13)的直径，且
γ：所述边界区域(c和c＇)内的所述导出孔(13)的直径。
7.伸长的模板(24)，其用于将熔融的可起泡热塑性树脂以宽片的形式挤出的具有多个衣架形流径(1)的模具块，所述伸长的模板(24)设置于所述衣架形流径(1)的下游侧，以使得熔融的可起泡热塑性树脂的流速在所述衣架形流径(1)的下游侧的宽度方向上均匀，其包含整合在所述宽度方向上的多个权利要求1-6任一项限定的模板，该模板的数量与衣架形流径(1)的数量相同，从而使得所述多个模板分别对应于所述衣架形流径(1)。
8.由模具块(10)和多个模板(4)组成的模具单元(100)，所述模具块(10)具有多分叉多头支管(2)，所述多分叉多头支管(2)在其下端终止于多个衣架形流径(1)，该衣架形流径(1)的数量与模板(4)的数量相同，以使熔融的可起泡热塑性树脂以宽片的形式挤出，且所述模板(4)的设置对应于所述衣架形流径(1)的下游侧的各衣架形流径(1)，使得熔融的可起泡热塑性树脂的流速在所述衣架形流径(1)的所述下游侧的宽度方向上均匀，其中：
所述模板(4)均设有多个导出孔(3)，且
在所述导出孔(3)中，在外侧区域(a和a＇)内的导出孔(3)的直径(α)大于在中心区域(b)内的导出孔(3)的直径(β)。
9.权利要求8的模具单元，其中在各个所述模板(4)中，所述外侧区域(a和a＇)内的所述导出孔(3)的直径(α)与所述中心区域(b)内的所述导出孔(3)的直径(β)的比值(α/β)为1.05到1.40。
10.权利要求8或9的模具单元，其中在各个所述模板(4)中，基于所述模具单元(4)的宽度(W3)，从所述模具单元(4)的外侧边缘起，所述外侧区域(a和a＇)内的所述导出孔(3)位于30％的范围内。
11.权利要求8-10任一项的模具单元，其中在各个所述模板(4)中，基于最大的每导出孔(3)的树脂导出速率，最小的每导出孔(3)的树脂导出速率的百分比为80％到100％。
12.权利要求8-11任一项的模具单元，其中在各个所述模板(4)中，所述导出孔(3)设置成水平阵列。
13.权利要求8-12任一项的模具单元，其中所述衣架形流径(1)和所述模板(4)分别设置为2到16个。
14.权利要求8-13任一项的模具单元，其中所述衣架形流径(1)在其下游端的宽度(W2)均为130到450mm。
15.权利要求8-14任一项的模具单元，其中所述多个模板(4)均满足下列条件：
D1≥2mm，且
W1/D1≥10
其中
D1：各个模板(4)中所述导出孔(3)的总高度，和
W1：所述多个模板(4)的总宽度。
16.权利要求8和11-15任一项的模具单元，其中在各个所述模板(14)中，边界区域(c和c＇)分别设置于所述外侧区域(a和a＇)和所述中心区域(b)之间，且所述外侧区域(a和a＇)内的导出孔(13)、所述边界区域(c和c＇)内的导出孔(13)和所述中心区域(b)内的导出孔(13)满足下列等式：
α>γ>β
其中
α：所述外侧区域(a和a＇)内的所述导出孔(13)的直径，
β：所述中心区域(b)内的所述导出孔(13)的直径，且
γ：所述边界区域(c和c＇)内的所述导出孔(13)的直径。
17.权利要求8-12和14任一项的模具单元，其中所述多个模板(4)包含权利要求7的伸长的模板。
18.制备宽的热塑性树脂泡沫的方法，其通过以其下端的多个衣架形流径(1)终止的多分叉多头支管(2)进给熔融的可起泡热塑性树脂，通过所述衣架形流径(1)挤出所述熔融的可起泡热塑性树脂成起泡的股线，然后将所述起泡的股线接合，其中：
所述起泡的股线通过在多个模板(4)中形成的导出孔(3)挤出，所述多个模板(4)的设置对应于所述衣架形流径(1)的下游侧上的所述各个衣架形流径(1)；且在各个所述多个模板(4)中，在外侧区域(a和a＇)内的导出孔(3)的直径(α)大于中心区域(b)内的导出孔(3)的直径(β)，使得熔融的可起泡热塑性树脂的流速在所述衣架形流径(1)的所述下游侧的宽度方向上均匀。
19.权利要求18的方法，其中在各个所述模板(4)中，在所述外侧区域(a和a＇)内的所述导出孔(3)的直径(α)与在所述中心区域(b)内的所述导出孔(3)的直径(β)的比值(α/β)为1.05到1.40。
20.权利要求18或19的方法，其中在各个所述模板(4)中，基于所述模板(4)的宽度(W3)，从所述模板(4)的外侧边缘起，所述外侧区域(a和a＇)内的所述导出孔(3)位于30％的范围内。
21.权利要求18-20任一项的方法，其中在各个所述模板(4)中，基于最大的每导出孔(3)的树脂导出速率，最小的每导出孔(3)的树脂导出速率的百分比为80％到100％。
22.权利要求18-21任一项的方法，其中在各个所述模板(4)中，所述导出孔(3)设置成水平阵列。
23.权利要求18-22任一项的方法，其中在各个所述模板(14)中，边界区域(c和c＇)分别设置于所述外侧区域(a和a＇)和所述中心区域(b)之间，且所述外侧区域(a和a＇)内的导出孔(13)、所述边界区域(c和c＇)内的导出孔(13)和所述中心区域(b)内的导出孔(13)满足下列等式：
α>γ>β
其中
α：所述外侧区域(a和a＇)内的所述导出孔(13)的直径，
β：所述中心区域(b)内的所述导出孔(13)的直径，且
γ：所述边界区域(c和c＇)内的所述导出孔(13)的直径。
24.权利要求18-23任一项的方法，其中所述多个模板(4)包含权利要求7的伸长的模板。
25.宽的热塑性树脂泡沫，其膨胀率为至少10倍，宽度为500mm到2,500mm，厚度为至少5mm且宽度/厚度比为至少10，所述泡沫的最小厚度基于所述泡沫的最大厚度的百分比为至少90％。
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