生产聚合物泡沫体的方法及聚合物泡沫体

摘要

一种生产聚合物泡沫体的方法，其包括(I)通过加热熔化热塑性树脂组合物的熔融步骤，(II)将惰性气体定量加入到熔融树脂组合物中的供气步骤，(III)混合并捏和惰性气体和熔融树脂组合物的捏和步骤，(IV)冷却捏和材料的冷却步骤，和(V)发泡冷却的捏和材料的发泡步骤。

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产有高发泡率和优良表面状态的聚合物泡沫体的方法和一种由该生产方法获得的聚合物泡沫体。上述聚合物泡沫体例如用作电子仪器等的内部绝缘材料、衬垫材料、防尘材料、隔音材料、遮光材料、隔热材料、食品包装材料、服装材料和建筑材料等。

背景技术

作为生产热塑性树脂泡沫体的方法，已知有一种使用化学发泡剂的化学发泡法和一种使用物理发泡剂的物理发泡法(气体发泡法)。化学发泡法是常用的方法，其中起始树脂与分子量低并在成型温度下分解产生出气体的有机发泡剂混合，通过在发泡剂的分解温度或更高的温度下加热使混合物进行发泡成型。该方法具有这样的优点，即不仅产生气体的分解温度较灵敏并很容易通过添加发泡辅助剂等来调节分解温度等，而且还可以获得闭孔的泡沫。

然而，由于化学发泡法使用了特殊的发泡剂，所以留在泡沫中的发泡剂的分解残留物引起一些问题，例如泡沫体变色(discoloration)、产生气味和食品卫生问题。并且，化学发泡剂还引起这些问题，例如成型机械被污染(staining)并因而导致成型失败。尤其是，在电器元件应用领域，对低污染的要求很高，因而由腐蚀气体和杂质导致的这种污染将成为严重的问题。

另一方面，物理发泡的方法是将低沸点有机化合物例如丙烷、戊烷和二氯二氟甲烷供给入在成型机械中已熔化的树脂中，然后在捏和之后，将经捏和的材料释放到低压区中进行发泡成型。由于用在该方法中的低沸点化合物与树脂具有亲和性，所以它具有极好的可溶性和维持性。因此，该物理发泡法有可获得高泡沫率的典型特征。

然而，在物理发泡法中所使用的大部分发泡剂都有危险性例如易燃性和毒性，并且可能导致大气污染的问题。并且，包含有二氯二氟甲烷的氟利昂(Fleon)气体由于破坏臭氧层而产生的环境问题，因而将被全面禁用。

为了解决这些传统技术中的问题，已经提出了许多使用干净且低成本的惰性气体例如含碳酸气体(二氧化碳)和氮作为发泡剂的方法。然而，由于惰性气体与树脂的亲和性低，所以它们的溶解性差。因此，所得到的泡沫体具有较大的孔眼尺寸、不均匀并且其孔密度较小。

因而，在外观、机械强度、热绝缘性和发泡率方面都将遇到问题。

于是现在开发了一种生产泡沫体的技术是通过使用一种超临界流体(ultra-critical fluid)作为发泡剂并将其用热塑性树脂浸渍而获得具有极微细孔眼尺寸和较大的孔眼密度的泡沫体(例如，见JP-T-6-506724(WO92/17533))。然而，即使在使用这种超临界流体作为发泡剂的情况下，由于其在热塑性树脂中的溶解性低，所以为了生产高发泡率的聚合物泡沫体必须保持高压。

发明概述

这样，为了保持高压，必须在模唇(die lips)之间保持高压。为此，必须减小在模唇之间的间隙。结果，出现的情况是虽然容易获得薄壁板状聚合物泡沫体，但是很难生产厚壁板状聚合物泡沫。

相反，为生产厚度较厚的聚合物泡沫体，如果加宽模唇之间的间隙，则会出现不能保持高压的情况，并因此，发泡剂在模具内蒸发，在排出之前就开始发泡，该情况称为“模内发泡”，这样不能生产具有高发泡率的聚合物泡沫体。

另外，为了生产具有高发泡率的聚合物泡沫体，如果减小模唇之间的间隙，则沿着聚合物泡沫体的宽度方向会产生出无数被称为所谓的“波纹”的“皱纹”，这是已知的。因此，很难生产具有高发泡率且表面状况优异的聚合物泡沫体。

因此，本发明的目的是提供一种生产聚合物泡沫体的方法和一种聚合物泡沫体，该方法可以很容易生产具有优良表面状况和高发泡率的聚合物泡沫体。

为了实现前述目的，本发明人进行了广泛和深入的调查研究。结果发现，当使用具有特殊结构的模具形成聚合物泡沫体时，可以获得有高发泡率和优良表面状况的聚合物泡沫体。基于这些发现实现了本发明。

具体地说，本发明有以下组成部分。

(1)一种生产聚合物泡沫的方法，该方法包括以下生产步骤：

(I)通过加热熔化热塑性树脂组合物的熔融步骤，

(II)将惰性气体定量输送到熔融树脂组合物中的供气步骤，

(III)混合并捏和惰性气体和熔融树脂组合物的捏和步骤，

(IV)冷却捏和材料的冷却步骤，和

(V)使冷却的捏和材料发泡的发泡步骤，其中发泡步骤(V)包括(V-a)生成孔的孔生成步骤和(V-b)使所生成的孔进行生长和使其表面光滑的泡沫体形成步骤。

(2)根据上述(1)的方法，其中在发泡步骤(V)中，冷却的捏和材料用一种模具进行发泡。

(3)根据上述(2)的方法，其中该模具是一环形模具。

(4)根据上述(2)或(3)的方法，其中该模具包括一个由延伸树脂通道形成的孔生成区和一个使所生成的孔进行生长并且使其表面光滑的泡沫体形成区。

(5)根据上述(4)的方法，其中泡沫体形成区有这样的结构，即宽度从孔生成区侧面连续增加。

(6)根据以上(1)的方法，其中在泡沫体形成区中的间隙(G_B)与在孔生成区中的间隙(G_A)的比例(G_B/G_A)为2至40。

(7)根据上述(1)的方法，其中在泡沫体形成区中的宽度(W_B)和在孔生成区中的宽度(W_A)的比例为1.5至10。

(8)一种由根据上述(1)的方法获得的聚合物泡沫体。

(9)一种用于生产聚合物泡沫体的模具，其包括一个由延伸树脂通道形成的孔生成区和一个所生成的孔进行生长并使其表面光滑的泡沫体形成区。

(10)一种生产聚合物泡沫的装置，其配备有根据上述(9)所述的模具。

根据生产本发明的聚合物泡沫的方法，可容易地生产一种有优良表面状态和高发泡率的树脂。

附图说明

图1是表示在生产本发明的聚合物泡沫体的方法中所用的模具的一个实施方案的简图。图1(a)是斜视图；图1(b)是俯视图；图1(c)是侧视图。

图2是表示在生产本发明的聚合物泡沫体的方法中所用的模具的另一实施方案的简图。

图3是关于由实施例1获得的聚合物泡沫体表面形状的照片。

图4是部分地示出传统环形模具的一个实施方案的简图。

图5是示出了关于由对比例1获得的聚合物泡沫体表面形状的照片。

在这些图中，标记11、12每个是一模具，标记21、22每个是孔生成区，标记31、32每个是泡沫体形成区，标记G_A1、G_A2每个是孔生成区(21、22)的间隙，标记G_B1、G_B2每个是泡沫体形成区(31、32)的间隙，标记W_A1是孔生成区21的宽度，标号W_B1是泡沫体形成区31的宽度，标记D_A2是孔生成区22外部圆周的直径，标记D_B2是泡沫体形成区32的外壁圆周的直径，标记T是指厚度方向，标记W是指宽度方向，标记L是指流动方向，和标记X是指树脂通道。

发明详述

以下需要结合附图详细说明本发明。

在生产本发明的聚合物泡沫的方法中，使用包含热塑性树脂的热塑性树脂组合物和作为发泡剂的惰性气体并利用以下步骤(I)到(V)使用发泡装置生产聚合物泡沫。重要的是，步骤(V)[发泡步骤(V)]包括(V-a)形成孔的孔生成步骤和(V-b)已生成的孔进行生长并使其表面光滑的泡沫形成步骤。

步骤(I)：通过加热熔化热塑性树脂组合物的熔融步骤。

步骤(II)：将惰性气体定量地供给到熔融树脂组合物中的供气步骤。

步骤(III)：混合并捏和惰性气体和熔融树脂组合物的捏和步骤。

步骤(IV)：冷却已捏和的材料的冷却步骤。

步骤(V)：冷却的捏和材料进行发泡的发泡步骤。

[热塑性树脂]

作为热塑性树脂，没有特殊限制，可使用任何热塑性树脂。其例子包括各种不同的热塑性弹性体，如烯烃基树脂，例如，低密度聚乙烯、直链聚乙烯(线型聚乙烯)、中密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯或丙稀与其它α-烯烃的共聚物，和聚丙烯；苯乙烯基树脂，例如，聚苯乙烯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)；丙烯酸树脂，例如，聚甲基丙烯酸甲酯；含卤族原子聚合物，例如，聚氯乙稀和聚氟乙烯；卤代烯烃芳香树脂；聚酰胺，例如，聚酰胺6、聚酰胺66，和聚酰胺12；聚酯，例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯；碳酸基树脂，例如，双酚4基聚碳酸酯；聚缩醛；聚苯硫醚；乙烯共聚物，例如，乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物，乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、和乙烯-乙烯基醇共聚物；烯烃基弹性体，例如，乙烯-丙稀共聚物、乙烯-丙稀-二烯烃共聚物、聚丁烯、聚异丁烯、和氯化聚乙稀；苯乙烯基弹性体，例如，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、及它们的氢化聚合物；热塑性聚酯基弹性体；热塑性聚氨酯基弹性体；和热塑性丙烯酸弹性体。这些热塑性树脂可以单独使用或它们的两个或多个组合使用。

[其它成分]

如果需要，在热塑性树脂成分中可以包含各种添加剂。这些添加剂没有特别地限制，其例子包括硫化剂、色素、染料、表面处理剂、抗氧化剂、紫外线吸收体、抗静电剂、润滑剂、成核剂、粘土、表面活性剂和增塑剂。要使用的添加剂的量可以在不妨碍孔生成等的范围内充分地选择。

[发泡剂(惰性气体)]

作为发泡剂(惰性气体)，可以使用任何已知的或通常用作发泡剂的惰性气体，没有特殊的限制。从环境保护的观点并考虑到获得具有小的孔尺寸和高的孔密度的泡沫，惰性气体(包括超临界流体ultra-critical fluids)例如二氧化碳、氮、和其混合气体是适合的。

[熔融步骤(I)]

在熔融步骤(I)中，热塑性树脂成分通过加热被熔化，由此制得包含熔融热塑性树脂(熔融树脂成分)的组合物。作为用这样的熔融步骤(I)的装置，可以采用具有前述功能(例如，供给热塑性树脂成分的树脂供给功能和熔化热塑性树脂的树脂熔化功能)的任何装置，没有特殊限制。

其实例包括各种挤出机例如双螺杆挤出机、三螺杆挤出机或多螺杆挤出机、单一型单螺杆挤出机、串列式挤出机、和彼此连接的三个或多个单螺杆挤出机。其中，适宜采用串列式挤出机和彼此连接的三个或多个单螺杆挤出机。

因此，熔融步骤(I)可以是将热塑性树脂组合物供给到挤出机中并通过加热熔化组合物中的热塑性树脂的熔融步骤。

在熔融步骤(I)中，熔化热塑性树脂的加热温度没有特殊地限制并可根据熔融温度或热塑性树脂的玻璃态转化温度等恰当地选择。

[供气步骤(II)]

在供气步骤(II)中，惰性气体定量地供给到先前熔融步骤(I)中获得的熔融树脂组合物中。作为利用该气体供给步骤(II)的装置，可以采用具有先前功能(供给惰性气体的气体供给功能)的任何装置，没有特殊限制。

其实例包括泵(供气泵)例如柱塞泵、隔膜泵、和增压(buster)泵。使用任何泵，均要求控制压力和流量。

顺便指出，在先前熔融步骤(I)使用挤出机的情况下，供气步骤(II)是指将惰性气体定量地供给到挤出机中熔融树脂组合物中的供气步骤。

在供气步骤(II)中，供给的惰性气体的量没有特殊地限制并可根据所使用的热塑性树脂成分的量、所需的发泡率和发泡孔尺寸等恰当地选择。

[捏和步骤(III)]

在捏和步骤(III)中，在前述供气步骤(II)中供给的惰性气体和在前述熔融步骤(I)中获得的熔融树脂成分被捏和并混合以制备捏和材料。作为利用该捏和步骤(III)的装置，可以采用具有前述功能(混合并捏和惰性气体和熔融树脂成分的捏和功能)的任何装置，没有特殊限制。

与前述熔融步骤(I)一样，例如，可以恰当地采用各种挤出机例如双螺杆挤出机、三螺杆挤出机或多螺杆挤出机、单一的单螺杆挤出机、串列式挤出机和彼此连接的三个或多个单螺杆挤出机。其中，适宜采用串列式挤出机和彼此连接的三个或多个单螺杆挤出机

因此，捏和步骤(III)可以是通过挤出机将惰性气体和熔融树脂成分混合并捏和的捏和步骤。

顺便指出，在捏和步骤(III)中，捏和温度条件没有特殊限制。

[冷却步骤(IV)]

在冷却步骤(IV)中，在前述捏和步骤(III)中获得的捏和材料被冷却以制备冷却的捏和材料。作为利用该冷却步骤(IV)的装置，可以采用具有前述功能(捏和材料的冷却功能)的任何装置而没有特殊限制。其实例包括各种挤出机例如配备冷却机构的双螺杆挤出机、配备冷却机构的三螺杆或多螺杆挤出机、配备冷却机构的单型单螺杆挤出机、配备冷却机构的串列式挤出机、和配备冷却机构的彼此连接的三个或多个单螺杆挤出机。其中，适宜采用配备了冷却机构的串列式挤出机和配备了冷却机构的三个或多个单螺杆挤出机。

因此，冷却步骤(IV)可以是通过配备了冷却机构的挤出机冷却该捏和材料的步骤。

在冷却步骤(IV)中，对于冷却该捏和材料的冷却温度没有特殊限制，可根据惰性气体的种类、热塑性树脂组合物的种类等恰当地选择。

因此，使用不仅配备了冷却机构而且配备了供气泵的挤出机(例如，双螺杆挤出机、三螺杆或多螺杆挤出机、单型单螺杆挤出机、串列式串列挤出机和彼此连接的三个或多个单螺杆挤出机；尤其是串列式挤出机和彼此连接的三个或多个单螺杆挤出机)可以连续地实现从熔融步骤(I)到冷却步骤(IV)。

顺便指出，考虑气体的种类、可操作性等可恰当地选择挤出机的压力。例如，当气体是二氧化碳时，挤出机内的压力大约为5到100Mpa，优选从大约6到60Mpa，尤其优选从大约7.4到30Mpa。

并且，挤出机内的温度[从熔融步骤(I)到捏和步骤(III)中的挤出机内的温度；即，熔融树脂组合物的温度]可根据使用的气体的种类、热塑性树脂的玻璃态转变温度等改变，并可在一宽的范围内选择。在考虑可操作性等的情况下，挤出机内的温度优选从大约10到300℃。

[发泡步骤(V)]

在发泡步骤(V)中，冷却的捏和材料发泡制备聚合物泡沫(热塑性聚合物泡沫)。如前所述，这是很重要的，即发泡步骤(V)包括(V-a)形成孔的孔生成步骤和(V-b)使所生成的孔进行生长并使其表面光滑的泡沫形成步骤。

在该发泡步骤(V)中，在对冷却的捏和材料进行发泡时可恰当地选用模具。因此，发泡步骤(V)可以是从一模具中排出冷却的捏和材料并使其发泡的步骤。这样，在发泡步骤(V)中进行发泡，由此制成了聚合物泡沫塑料(热塑性聚合物泡沫塑料)。

顺便指出，在冷却步骤(IV)中，使用了配备冷却机构的挤出机(尤其是，在从熔融步骤(I)到冷却步骤(IV)中，挤出机不仅配备了冷却机构也配备了气体供给泵)，发泡步骤(V)可以是从安装在挤出机末端部位的模具中排出冷却的捏和材料并使之发泡的发泡步骤。这就是说，可通过安装在挤出机末端部分的模具实现发泡步骤(V)。

对于前述模具，可以采用不同形状的模具，比如平模(例如，T-模(T-dies)、衣架模、和鱼尾模)和环形模(圆柱形模)。其中，优选环形模。前述环形模的实例包括非异型孔环形模、异型孔挤压模和螺旋型环形模。对于这些模，优选具有小压力损失的模。从这些观点，在环形模中，非异型孔环形模是合适的。

由于发泡步骤(V)包括(V-a)孔生成步骤和(V-b)泡沫形成步骤，模具的构建要具有通过延伸树脂通道而形成的孔生成区和使生成的孔进行生长并使其表面光滑的泡沫体形成区。这样，在模具具有孔生成区和泡沫体形成区的情况下，该孔生成步骤(V-a)是通过在模具内延伸的树脂通道所形成的孔生成区内形成孔的步骤；而泡沫体形成步骤(V-b)是在使所生成的孔进行生长并使其表面光滑的泡沫体形成区内使生成的孔进行生长并使其表面光滑的步骤。

这样，当通过延伸树脂通道所形成的孔生成区在模具内形成时，可有效地保持或保留(keep or hold)高压状态直到孔生成区。此外，在经过孔生成区后，压力继续保持或保留在高压状态直到孔生成区突然释放，这样使孔生成并生长(即，发泡)。

顺便指出，可以认为孔的生长(即，发泡)主要在三维方向生长(即，厚度方向、宽度方向和流动方向三个方向)。考虑到同样在使用普通模具(例如，在孔生成区的末端部分是开口的)时也可自由地获得孔的生长，孔在宽度方向不能充分地展开，这样形成的扩展主体(扩展板(sheets))彼此妨碍而产生皱纹，称为“起皱”。

然而，在本发明中，提供了进行孔生长并在一定范围内限制孔生长而使其表面光滑的泡沫体形成(即发泡)区。因此，可能形成有光滑表面不起皱的聚合物泡沫。从而，可以生产有高发泡率并有优良表面状态的聚合物泡沫体。

具体地说，有这样结构的模具的实例包括有图1到2中所示结构的模具。图1是表示本发明生产聚合物泡沫工艺中所用模具的一个实施方案的简图。

顺便指出，图1(a)是斜视图；图1(b)是俯视图；图1(c)是侧视图。在图1中，标记11表示模具；标记21表示孔生成区；和标记31表示泡沫体形成区。并且，标记G_A1表示孔生成区21的间隙，标记G_B1表示泡沫体形成区31的间隙，标记W_A1表示孔生成区21的宽度，附图标号W_B1表示泡沫体形成区31的宽度，标记T表示厚度方向，标记W表示宽度方向，标记L表示流动方向，和标记X表示树脂通道。

在图1中，模具11是平模并具有延伸的树脂通道X形式的孔生成区21和所形成的孔进行生长并使其表面光滑的泡沫体形成区31。泡沫体形成区31有这样的结构即宽度从孔生成区21侧面不断增大和在开口的末端部分一边有恒定的宽度(末端部分与孔生成区21侧面相对)。并且，树脂在流动方向L的方向流动。

另外，图2是表示根据本发明生产聚合物泡沫工艺中所用模具的另一

实施方案的简图。

在图2中，标记12表示一模具，标记22表示孔生成区，标记32表示泡沫体形成区。并且，标记G_A2表示孔生成区22的间隙，标记G_B2表示泡沫体形成区32的间隙，标记D_A2表示孔生成区22的直径(在外圆侧面的直径)，标记D_B2表示泡沫体形成区32的直径(在外圆侧面的直径)，标记L和X与上所述相同并分别表示流动方向和树脂通道。

在图2中，模具12是环形模并具有延伸的树脂通道X形式的孔生成区22和使所形成的孔进行生长并使其表面光滑的泡沫体形成区32。泡沫体形成区32有这样的结构即宽度从孔生成区22侧面增加，而其终端有最大的宽度且其为开口的末端部分(末端部分与孔生成区21相对)。并且，在为环形模的模具12中，厚度方向T是与从外圆到内圆方向平行的方向。另一方面，宽度方向W是与各点的圆周方向平行的方向。此外，树脂在流动方向L的方向流动。

顺便指出，由于图2中所示的模具12是一环形模，孔生成区22的宽度W_A2可以制成孔生成区22外圆周侧面的圆周长度。并且，泡沫体形成区32的宽度W_B2可以制成泡沫体形成区32的外圆侧面的圆周长度。换句话说，W_A2＝π×D_A2，和W_B2＝π×D_B2。

在这样的模具中(11、12；有时通常称为“1”)，孔生成区(21、22；有时通常称为“2”)有这样的形式即孔生成区是在厚度方向T和宽度方向W两个方向连续延伸(即，在一种形式中长度在厚度方向T和宽度方向W两个方向上递减)。由于该原因，其可能有效地保持或保留高压状态直到孔生成区2。顺便指出，模具1可以有这样的形状即孔生成区只在厚度方向T和宽度方向W中的一个方向延伸(特别是只在厚度方向T)。并且，虽然优选的是模具有这样的结构即孔生成区是被连续延伸出的，但是这些模具可以具有这样的形状即孔生成区是被不连续延伸出的。

并且，在孔生成区2后面，提供了泡沫体形成区(31、32；有时通常称为“3”)。具体说，泡沫体形成区3设置在孔生成区2后并有这样的形状即孔生成区是在厚度方向T和宽度方向W两个方向(即，在一个形状中，长度在厚度方向T和宽度方向W两个方向递增)连续地展开。由于该原因，在冷却的捏和材料(发泡剂-含树脂成分)经过孔生成区2后，在泡沫体形成区3内，压力保持或保留在高压状态直到孔生成区2在厚度方向T、宽度方向W和流动方向L的三维方向(尤其，在厚度方向T和宽度方向W的二维方向)突然释放，这样孔可以在三维方向(尤其，在其二维方向)生长(发泡)。因此，由于高压突然释放，所以可以制备出具有高发泡率的聚合物泡沫。

此外，由于泡沫体形成区3处在其孔的生长受到一定程度限制的状态下，所以即使在已经沿着宽度方向W生长的孔没有充分生长并且不能完全展开时，孔在泡沫体形成区3内生长同时也使其表面光滑。因此，可以形成有光滑表面没有起皱的聚合物泡沫。

顺便指出，泡沫体形成区3可以有这样的形状即其只在厚度方向T和宽度方向W(尤其只在厚度方向T)的其中一个方向展开。并且，尽管特别优选的是孔生成区3有这样的形式即其连续展开，但孔生成区3也有这样的形式即其不连续地展开。重要的是，泡沫体形成区3的内表面为平面或平滑弯曲表面。

可以根据孔生成区的机械尺寸、聚合物泡沫的发泡率、聚合物泡沫产品的设计尺寸等等来恰当地选择机械尺寸。

例如，在泡沫体形成区3中的间隙(G_B1，G_B2；有时通常称为“G_B”)和在孔生成区2中的间隙(G_A1，G_A2；有时通常称为“G_A”)之间的比值(G_B/G_A)优选从2到40，进一步优选从5到20。当(G_B/G_A)的比小于2时，在厚度方向的限制(在厚度方向限制孔生长)变得很强以致当泡沫从泡沫体形成区3长出时，可能产生皱纹。

另一方面，当(G_B/G_A)的比超过40时，在厚度方向不能充分限制以致皱纹可能在泡沫体形成区3产生。

顺便指出，作为孔生成区的间隙，可以采用最小间隙。并且，作为泡沫体形成区的间隙，可以采用最大间隙或在泡沫体形成区的开口端部的间隙(在该侧的端部与孔生成区侧面相对)。

并且，泡沫体形成区3的宽度(W_B1，W_B2(＝π×D_B2))；有时通常称为“W_B”)与孔生成区2的宽度(W_A1，W_A2(＝π×D_A2)；有时通常称为“W_A”)的比(W_B/W_A)优选从1.5到10，进一步优选从2到5。当(W_B/W_A)的比值少于1.5时，在宽度方向的限制(孔生长期间在宽度方向的限制)变得很强以致当泡沫从泡沫体形成区3出来时，可能产生皱纹。

另一方面，当(W_B/W_A)的比值超过10时，在宽度方向不能充分限制以致可能在气泡形成区3内产生皱纹。并且，在宽度方向引起尺寸波动，并尺寸精度低故而很难获得稳定尺寸的聚合物泡沫。

顺便指出，作为孔生成区的宽度，当模具是平模时，可以采用孔生成区的最小宽度，并当模具是环形模时，可以采用外部圆周侧面的圆周的长度。并且，作为泡沫体形成区的宽度，当模具是平模时，可以采用泡沫体形成区的最大宽度或泡沫体形成区开口的末端部分(在侧面的末端部分与孔生成区侧面相对)的宽度。并且，当模具是环形模时，可以采用在泡沫体形成区的外圆侧面的圆周最大长度或在泡沫体形成区开口末端部分(在侧面的末端部分与孔生成区侧面相对)外圆侧面的圆周长度。

顺便指出，在本发明中，泡沫体形成区可以有这样的结构即如图1所示的在开口末端部分侧面(在侧面的末端部分的侧面与孔生成区侧面相对)的宽度是常量。并且，泡沫体形成区可以有这样的结构即如图2所示宽度从孔生成区侧面到开口的末端部分连续地展开。

另外，一种在孔生成区和泡沫体形成区之间没有设置任何东西的优选结构是孔生成区直接连接到泡沫体形成区，并从有最小宽度的泡沫体形成区连续展开的宽度形成泡沫体形成区。然而，孔经长大的孔生长区形成在孔生成区和泡沫体形成区之间。

这样，作为生产聚合物泡沫的装置，可以采用配置了由延伸的树脂通道形成的孔生成区和使所形成的孔进行生长并使其表面光滑的泡沫体形成区的聚合物泡沫制造装置。当然，通过使用前述模具，聚合物泡沫制造装置可以进行的步骤包括孔生成步骤(V-a)和气泡形成步骤(V-b)的发泡步骤(V)。可进行前述熔融步骤(I)、气体供给步骤(II)、捏和步骤(III)和冷却步骤(IV)加上发泡步骤(V)的聚合物泡沫制造装置是合适的。

由于本发明的聚合物泡沫是通过前述生产方法获得的，所以它不仅具有高发泡率和微细的孔尺寸以及大的孔密度，而且它还具有光滑的表面和优良的表面外观。并且，通过恰当地选择树脂，可能获得具有优良的机械强度、热绝缘、柔韧性等等的聚合物泡沫。因此，本发明的聚合物泡沫塑料可用作例如电子仪器等的内部绝缘材料、衬垫材料、防尘材料、隔音材料、遮光材料、隔热材料、食品包装材料、服装材料和建筑材料等等。

顺便指出，可以对该聚合物泡沫塑料进行恰当的处理。

实施例

以下将引用实施例详细说明本发明，但是本发明不应当被解释为局限于这些实施例。顺便指出，发泡率根据以下等式计算。

(发泡率)＝{[发泡前密度(发泡前颗粒的密度)(g/cm³)]÷[发泡后密度(泡沫体密度)(g/cm³)]}

实施例1

将密度为0.9g/cm³且熔体流动速度(在230℃)为0.4g/10min的50重量份的聚丙烯，JIS-A硬度为69的50重量份的乙烯-丙稀共聚物基的弹性体，和平均粒度为1μm的10重量份的氢氧化镁用双螺杆捏和挤出机捏和并被挤出堆积。

所得的粒料用配备了图2中所示的环形模(圆柱形模)的串列式挤出机(φ65-φ75)进行挤压成型(发泡成型)，获得图3中所示的聚合物泡沫。可目测该聚合物泡沫的外观(尤其，表面状况)。结果，没有观察到起皱，外观良好。并且，聚合物泡沫有23倍发泡率，是高的发泡率。

图3是示出了在实施例1中获得的聚合物泡沫表面形状的照片的视图。

二氧化碳作为发泡剂使用并在压力下供给入第一阶段挤出机。操作条件是挤出机内的温度是从200到240℃；挤出机的压力是15到20Mpa；在模具内的树脂的温度是174℃；模具压力是10Mpa；加工量为50kg/hr。

并且，关于所使用的环形模的形状，在孔生成区内的间隙(G_A)是0.3mm；在泡沫体形成区内的间隙(G_B)是4.0mm；在孔生成区内的宽度(W_A＝π×D_A2)是62mm；在泡沫体形成区内的宽度(W_B＝π×D_B2)是188mm。

实施例2

将密度为0.9g/cm³且熔体流动速度(在230℃)为0.5g/10min的50重量份的聚丙烯，JIS-A硬度为69的50重量份的乙烯-丙稀共聚物基的弹性体，和平均粒度为1μm的50重量份的氢氧化镁用双螺杆捏和挤出机捏和并被挤出堆积。

所得的粒料用配备了图2中所示的环形模(圆柱形模)的串列式挤出机(φ65-φ75)进行挤出成型(发泡成型)，获得聚合物泡沫。可目测到该聚合物泡沫的外观(尤其是表面状态)。结果，没有观察到起皱，外观良好。并且，聚合物泡沫有17倍发泡率，是高发泡率。

二氧化碳作为发泡剂使用并在压力下供给入第一阶段挤出机。操作条件是挤出机内的温度是从200到240℃；挤出机的压力是15到20Mpa；在模具内的树脂的温度是174℃；模具压力是10Mpa；加工量为50kg/hr。

并且，关于所使用的环形模的形状，在孔生成区内的间隙(G_A)是0.3mm；在泡沫体形成区内的间隙(G_B)是2.5mm；在孔生成区内的宽度(W_A＝π×D_A2)是62mm；在泡沫体形成区内的宽度(W_B＝π×D_B2)是188mm。

比较例1

用实施例1中同样的方式形成的聚合物泡沫，除了用配备了图4中所示的环形模的串列式挤出机代替配备了图2中所示的环形模的串列式挤出机。结果，获得图5中所示的其上有一定数量皱纹产生的聚合物泡沫。

因此，聚合物泡沫的表面外观差。并且，树脂发泡有11倍的发泡率。图5式示出了在对比例1中获得的聚合物泡沫表面形状照片的视图。

图4是部分地示出了传统环形模一个实施方案的简图。如图4中所示的传统环形模没有泡沫体形成区。尤其是，图4中所示的传统模具4有这样的结构即孔生成区41的背面是打开的(孔生成区41的终端是开口的末端部分)。在如图4所示的传统环形模中，孔生成区41的间隙是0.3mm；孔生成区的宽度(在外圆侧面的圆周长度)是188mm(外圆的直径：60mm)。

比较例2

用比较例1中同样的方式形成的聚合物泡沫，除了使用了有图4中所示的在孔生成区41中的0.5mm间隙的环形模。结果，在孔生成区41后没有出现发泡，并且聚合物泡沫的表面状态差。此外，聚合物泡沫的发泡率小至1.5倍。

在各实施例1到2和对比例1到2中使用的模具形状和在各实施例1到2和对比例1到2中获得的聚合物泡沫体在表1中示出。

表1

  实施例1  实施例2  对比例1  对比例2              模具   孔生成区的间隙(G_A)  mm    0.3    0.3    0.3    0.5 泡沫体形成区的间隙(G_B)  mm    4.0    2.5     -     -             G_B/G_A    13    8.3     -     -   孔生成区的宽度(W_A)  mm    62    62    188    188 泡沫体形成区的宽度(W_B)  mm    188    188     -     -             W_B/W_A    3    3     -     -           聚合物泡沫            表面外观    良好    良好    不良    不良         发泡率 倍数    23    17    11    1.5

从表1关于这些实施例生产聚合物泡沫塑料的方法中可知，由于所用的模具是通过延伸树脂通道形成的孔生成区和使所形成的孔进行生长并使其表面光滑的泡沫体形成区的模具，可获得这样一种聚合物泡沫塑料，该材料安全和对环境危害较小，而且具有高发泡率和无皱纹的光滑表面。

上面已经参照特定实施方案对本发明进行了详细说明，但是显然本领域普通技术人员可以在不脱离本发明的范围的情况下在其中作出各种变化和修改。

本申请基于于2003年7月24日提交的日本专利申请No.2003-279087，其全部内容在此引用。