專利名稱：塑性復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于疊層產(chǎn)品，特別是一種塑性復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
以往高爾夫球袋、筆記型電腦機(jī)殼、移動(dòng)式電話外殼等物品在制造時(shí)，為了達(dá)到較佳的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，一般是以玻璃纖維、碳纖維等編制成基布層，然后將基布層多次地浸在熱固性塑膠，例如環(huán)氧樹脂之中，基布層浸置的次數(shù)是依制品厚度而定，然后經(jīng)由熱壓成型、噴涂為聚氨基甲酸酯漆等表面光滑漆，就可以制得結(jié)構(gòu)強(qiáng)度佳的復(fù)合材料制品。
此種以往的復(fù)合材料雖然具有厚度調(diào)整容易及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度佳等功效，但在噴涂表面光滑漆時(shí)需要等待較長(zhǎng)的干燥時(shí)間。另一方面，熱固性樹脂無(wú)法以車縫方式和其他不同材料的物件再結(jié)合，因此，此種已知的復(fù)合材料使用范圍受到限制。
為了使復(fù)合材料能夠以車縫方式和其他材料結(jié)合，以適合運(yùn)用在例如護(hù)膝等制品上。如圖1所示，在以往的技藝中的的復(fù)合材料9包含纖維編織而成的基布層91、涂布在基布層91的表面上的黏膠層92、借黏膠層92和基布層91結(jié)合的塑料層93及結(jié)合在基布層91的另一表面上的表層94。
塑料層9 3一般選自硬度適中的聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)等。表層94是以涂布方式形成的聚氨基甲酸酯漆(PU)，借此讓成品具有光滑的表面。
前述可進(jìn)行車縫的復(fù)合材料雖方便運(yùn)用在需要車縫的場(chǎng)合中，但涂布多層聚氨基甲酸酯漆，需要很長(zhǎng)的硬化時(shí)間，在制程時(shí)間上較長(zhǎng)不符經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)由于基布層91和塑料層93間分屬不同的材質(zhì)，彼此間需要以黏膠層92進(jìn)行黏結(jié)，因此，在黏結(jié)的效果上不理想、沖擊強(qiáng)度差，容易產(chǎn)生脫落的現(xiàn)象，而且在加熱結(jié)合的過(guò)程中，黏膠層92中殘留的溶劑也會(huì)產(chǎn)生氣泡，影響到成品的美觀性。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種具有較佳抗彎性、耐沖擊性結(jié)合強(qiáng)度的塑性復(fù)合材料。
本實(shí)用新型包含黏合介質(zhì)層塑料層及面料層；黏合介質(zhì)層形成相間隔的第一表面及第二表面，其包括熱熔膠基質(zhì)及含浸在熱熔膠基質(zhì)中的數(shù)纖維；塑料層為由塑膠原料制成，其結(jié)合在黏合介質(zhì)層的第一表面；面料層由纖維編織而成，其借由黏合介質(zhì)層的熱熔膠基質(zhì)黏結(jié)合在熱熔膠基質(zhì)層的第二表面上。
其中面料層表面黏結(jié)設(shè)有熱塑性聚氨酯彈性體薄膜層。
由于本實(shí)用新型包含黏合介質(zhì)層塑料層及面料層；黏合介質(zhì)層形成相間隔的第一表面及第二表面，其包括熱熔膠基質(zhì)及含浸在熱熔膠基質(zhì)中的數(shù)纖維；塑料層為由塑膠原料制成，其結(jié)合在黏合介質(zhì)層的第一表面；面料層由纖維編織而成，其借由黏合介質(zhì)層的熱熔膠基質(zhì)黏結(jié)合在熱熔膠基質(zhì)層的第二表面上。在由纖維編織而成的面料層及由塑膠材料制成的塑料層間結(jié)合黏合介質(zhì)層，不僅在復(fù)合材料中為前所未有的創(chuàng)新，且本實(shí)用新型由于黏合介質(zhì)層的熱熔膠基質(zhì)的性質(zhì)和塑料層的性質(zhì)相近，故可在受熱溫度到達(dá)設(shè)定值時(shí)，穩(wěn)固地與塑料層結(jié)合，同時(shí)熱熔膠基質(zhì)也可在加熱時(shí)滲透到由纖維編織而成的面料層內(nèi)以穩(wěn)固地結(jié)合，因此，本實(shí)用新型在制造后不僅結(jié)合上很穩(wěn)固，且黏合介質(zhì)層中也因?yàn)橐圆豢棽夹问酱嬖诘睦w維，而使得整個(gè)塑性復(fù)合材料的耐沖擊強(qiáng)度及抗彎曲性都優(yōu)于已知的復(fù)合材料而兼具結(jié)合強(qiáng)度佳、抗彎性佳及耐沖擊強(qiáng)度佳等功效。具有較佳抗彎性及耐沖擊性結(jié)合強(qiáng)度，從而達(dá)到本實(shí)用新型的目的。


圖1、為已知的復(fù)合材料分解結(jié)構(gòu)示意立體圖。
圖2、為本實(shí)用新型實(shí)施例一分解結(jié)構(gòu)示意立體圖。
圖3、為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意剖視圖。
圖4、為以本實(shí)用新型制作保護(hù)罩的護(hù)膝結(jié)構(gòu)示意立體圖。
圖5、為以本實(shí)用新型制作護(hù)膝保護(hù)罩制品制造流程圖。
圖6、為本實(shí)用新型實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意剖視圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型可作為鞋子、護(hù)膝、移動(dòng)式電話外殼、筆記型電腦外殼、高爾夫球袋等需要進(jìn)行車縫且具有較佳沖擊強(qiáng)度的場(chǎng)合。
實(shí)施例一如圖2、圖3所示，本實(shí)用新型塑性復(fù)合材料1包含黏合介質(zhì)層11、塑料層12、面料層13及TPU薄膜層14。
黏合介質(zhì)層11形成相間隔的第一表面113及第二表面114，其包括熱熔膠基質(zhì)111及以不織布形式分布且含浸在熱熔膠基質(zhì)111中的數(shù)纖維112。黏合介質(zhì)層11的黏合溫度在60～80℃間。纖維112為以不織布的形式存在。
塑料層12結(jié)合在黏合介質(zhì)層11的第一表面113上，其選自為塑膠原料的聚氯乙烯(polyvinyl chloride，簡(jiǎn)稱PVC)、丙烯-苯乙烯-丁二烯共聚物(acrylonitrile-styrene-butadiene，簡(jiǎn)稱ABS樹脂)、聚苯乙烯樹脂(polystyrene，簡(jiǎn)稱PS)、聚酯(polyester，簡(jiǎn)稱PET)及聚碳酸酯(polycarbonate，簡(jiǎn)稱PC)。
面料層13是由纖維編織而成的布料型式，其是結(jié)合在黏合介質(zhì)層11的第二表面114上。為了使本實(shí)用新型塑性復(fù)合材料1具有更佳的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，面料層13選自碳纖維(carbon)、玻璃纖維(glass)、碳纖維/芳香族聚醯胺克纖維(carbon/Kevlar)，其中Kevlar是由美國(guó)杜邦公司制造商品名為克維拉的人造纖維。
TPU薄膜層14具有光滑的表面并結(jié)合在面料層13的表面，其由熱塑性聚氨酯彈性體(thermplastic urethane elastomer，簡(jiǎn)稱TPU)制成的薄膜片狀。
如圖4、圖5所示，本實(shí)用新型可以被運(yùn)用在需要車縫的場(chǎng)合中，如圖4所示，本實(shí)用新型可被運(yùn)用于護(hù)膝2中。護(hù)膝2包括位于外側(cè)的保護(hù)罩21、以車縫方式與保護(hù)罩21結(jié)合的柔軟貼靠座22及兩條安裝在貼靠座22上的系帶23。
保護(hù)罩21為以本實(shí)用新型塑性復(fù)合材料1制造而成。也就是說(shuō)，保護(hù)罩21具有由外向內(nèi)穩(wěn)固黏結(jié)的TPU(熱塑性聚氨酯彈性體)薄膜層14、面料層13、黏合介質(zhì)層11及塑料層12。
為了制得保護(hù)罩21，本實(shí)用新型的加工步驟包含制備各基材、成型復(fù)合材料1、裁切及制品定型等步驟。
制備各基材包括黏合介質(zhì)層11、塑料層12、面料層13及TPU薄膜層14等各層的制作。制備黏合介質(zhì)層11是將不織布形式的纖維112含浸在熱熔膠基質(zhì)111中；然后由下往上依序堆疊塑料層12、黏合介質(zhì)層11、面料層13及TPU薄膜層14；最后進(jìn)行熱壓成型，在黏合強(qiáng)度的考量下，熱壓成型的制程溫度以稍大于塑料層12的軟化溫度為較佳。
熱壓成型的制程條件包含(1)制程溫度80～150℃。
(2)制程時(shí)間60～300sec。
(3)制程壓力20～150Kg/cm2。
借由熱壓成型的加工步驟，可以讓原本含浸在纖維112中的熱熔膠基質(zhì)111及塑料層12軟化，其中熱熔膠基質(zhì)111會(huì)滲出第一、二表面113、114，滲出第一表面113的熱熔膠基質(zhì)111與軟化的塑料層12結(jié)合，滲出第二表面114的熱熔膠可滲到面料層13的各纖維中并穩(wěn)固地結(jié)合，借此形成一個(gè)各基材間都具有極佳結(jié)合力的塑性復(fù)合材料1。
然后利用裁切的技術(shù)根據(jù)制品的形狀大小對(duì)熱壓成型的塑性復(fù)合材料1進(jìn)行裁切。最后將裁切后的塑性復(fù)合材料1以冷壓加工的方式加以定型，上述定型制品的加工條件包含(1)制程溫度100～130℃。
(2)制程時(shí)間60～180sec。
(3)制程壓力2～60Kg/cm2。
借由以上制程條件的限制，對(duì)裁切完成的塑性復(fù)合材料1進(jìn)行冷壓時(shí)，由于塑料層12在受熱時(shí)可軟化，因此，借由冷壓加工步驟，可以使原本平板狀的塑性復(fù)合材料1改變成具有彎曲度的保護(hù)罩21。保護(hù)罩21由于TPU(熱塑性聚氨酯彈性體)薄膜層14、熱熔膠基質(zhì)111及塑料層12的硬度都不大，因此，保護(hù)罩21可以車縫的方式與貼靠座22結(jié)合，借此達(dá)到在具有較佳沖擊強(qiáng)度、抗彎曲性的同時(shí)，可運(yùn)用在需要車縫的場(chǎng)合中。此外，由于本實(shí)用新型在制造時(shí)都是以貼合及熱壓方式來(lái)結(jié)合，因此，在制造時(shí)只要熱壓后就可以形成制品，其制程時(shí)間也較以已知復(fù)合材料快速。
實(shí)施例二如圖6所示，本實(shí)用新型塑性復(fù)合材料1包含黏合介質(zhì)層11、塑料層12及面料層13。
黏合介質(zhì)層11形成相間隔的第一表面113及第二表面114，其包括熱熔膠基質(zhì)111及以不織布形式分布且含浸在熱熔膠基質(zhì)111中的數(shù)纖維112。黏合介質(zhì)層11的黏合溫度在60～80℃間。纖維112為以不織布的形式存在。
塑料層12結(jié)合在黏合介質(zhì)層11的第一表面113上，其選自聚氯乙烯(polyvinyl chloride，簡(jiǎn)稱PVC)、丙烯-苯乙烯-丁二烯共聚物(acrylonitrile-styrene-butadiene，簡(jiǎn)稱ABS樹脂)、聚苯乙烯樹脂(polystyrene，簡(jiǎn)稱PS)、聚酯(polyester，簡(jiǎn)稱PET)及聚碳酸酯(polycarbonate，簡(jiǎn)稱PC)。
面料層13是布料的型式，其是結(jié)合在黏合介質(zhì)層11的第二表面114上。為了使本實(shí)用新型塑性復(fù)合材料1具有更佳的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，面料層13選自碳纖維(carbon)、玻璃纖維(glass)、碳纖維/芳香族聚醯胺克纖維(carbon/Kevlar)，其中Kevlar是由美國(guó)杜邦公司制造商品名為克維拉的人造纖維。
由以上說(shuō)明可知，本實(shí)用新型在由纖維編織而成的面料層13及由塑膠材料制成的塑料層12間結(jié)合黏合介質(zhì)層11的設(shè)計(jì)，不僅在復(fù)合材料中為前所未有的創(chuàng)新，且本實(shí)用新型由于黏合介質(zhì)層11的熱熔膠基質(zhì)111的性質(zhì)和塑料層12的性質(zhì)相近，故可在受熱溫度到達(dá)設(shè)定值時(shí)，穩(wěn)固地與塑料層12結(jié)合，同時(shí)熱熔膠基質(zhì)111也可在加熱時(shí)滲透到由纖維編織而成的面料層13內(nèi)，或者與TPU(熱塑性聚氨酯彈性體)薄膜層14穩(wěn)固地結(jié)合，因此，本實(shí)用新型整個(gè)復(fù)合材料1在制造后不僅結(jié)合上很穩(wěn)固，且黏合介質(zhì)層11中也因?yàn)橐圆豢棽夹问酱嬖诘睦w維112，而使得整個(gè)塑性復(fù)合材料1的耐沖擊強(qiáng)度及抗彎曲性都優(yōu)于已知的復(fù)合材料。也就是說(shuō)，本實(shí)用新型的塑性復(fù)合材料1可同時(shí)兼具結(jié)合強(qiáng)度佳、抗彎性佳及耐沖擊強(qiáng)度佳等功效。
權(quán)利要求1.一種塑性復(fù)合材料，它包含塑料層及面料層；其特征在于所述的塑料層與面料層之間設(shè)有黏合介質(zhì)層；黏合介質(zhì)層形成相間隔的第一表面及第二表面，其包括熱熔膠基質(zhì)及含浸在熱熔膠基質(zhì)中的數(shù)纖維；塑料層為由塑膠原料制成，其結(jié)合在黏合介質(zhì)層的第一表面；面料層由纖維編織而成，其借由黏合介質(zhì)層的熱熔膠基質(zhì)黏結(jié)合在熱熔膠基質(zhì)層的第二表面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑性復(fù)合材料，其特征在于所述的面料層表面黏結(jié)設(shè)有熱塑性聚氨酯彈性體薄膜層。
專利摘要一種塑性復(fù)合材料。為提供一種具有較佳抗彎性、耐沖擊性結(jié)合強(qiáng)度的疊層產(chǎn)品，提出本實(shí)用新型，它包含黏合介質(zhì)層塑料層及面料層；黏合介質(zhì)層形成相間隔的第一表面及第二表面，其包括熱熔膠基質(zhì)及含浸在熱熔膠基質(zhì)中的數(shù)纖維；塑料層為由塑膠原料制成，其結(jié)合在黏合介質(zhì)層的第一表面；面料層由纖維編織而成，其借由黏合介質(zhì)層的熱熔膠基質(zhì)黏結(jié)合在熱熔膠基質(zhì)層的第二表面上。
文檔編號(hào)C08J5/12GK2707760SQ20042006681
公開日2005年7月6日 申請(qǐng)日期2004年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月8日
發(fā)明者蕭登波 申請(qǐng)人:天疆實(shí)業(yè)股份有限公司