抗彎層壓片、由其模制的模制品以及制造方法以及制造方法
【專利摘要】一種制造抗彎模制品的方法，其包括堆積包含增強(qiáng)纖維的經(jīng)針織的無(wú)紡墊(7)、至少一個(gè)熱塑性片和至少一個(gè)由包含布纖維的無(wú)紡布形成的表面片(9)。以這種方式得到的多層片受到加熱和壓力處理，隨后受到冷卻和壓力處理，由此形成了由孔隙率不超過(guò)5體積%的加固層壓片構(gòu)成的半成品。經(jīng)過(guò)再加熱，該主體厚度增加，由此形成多孔層壓片，其在熱模制過(guò)程中成形為壓制品。
【專利說(shuō)明】抗彎層壓片、由其模制的模制品以及制造方法以及制造方
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般而言涉及制造抗彎(flexurally rigid)層壓片(laminated sheet)和抗彎模制品(molded part)的方法，以及涉及由此得到的層壓片和模制品。
【背景技術(shù)】
[0002]通過(guò)浸潰熱塑性樹(shù)脂的方式得到的彎曲強(qiáng)度增強(qiáng)的纖維墊眾所周知，例如，由JP2003-080519(A)可知。然而，因?yàn)椴ＡЮw維暴露于這些纖維墊的外表面上，所以后者觸感是粗糙的。在這些纖維墊的外側(cè)上應(yīng)用無(wú)紡布帶來(lái)平滑的感覺(jué)和漂亮的外觀。然而，存在這樣的問(wèn)題，所應(yīng)用的無(wú)紡布很容易從該纖維墊的外側(cè)脫落下來(lái)。由此制備的模制品存在同樣的缺點(diǎn)。
[0003]發(fā)明概述
[0004]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供經(jīng)改善的具有主體的層壓片和模制品，該主體包括纖維墊和至少一個(gè)表面片如無(wú)紡布，提供了平滑的感覺(jué)和漂亮的外觀。特別地，這種改善通過(guò)增強(qiáng)該表面片對(duì)該主體外側(cè)的粘附強(qiáng)度而導(dǎo)致這種表面片具有更好的不可分離性。
[0005]上述的和進(jìn)一步的目的通過(guò)在權(quán)利要求1和3中定義的方法、在權(quán)利要求7中定義的模制品以及在權(quán)利要求13中定義的層壓片來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明中的一個(gè)方面，提供一種制造抗彎模制品的方法，其包括以下步驟:
[0007]a)提供包含增強(qiáng)纖維的無(wú)紡纖維墊；
[0008]b)使該無(wú)紡纖維墊經(jīng)歷針織過(guò)程，由此得到經(jīng)針織的無(wú)紡纖維墊；
[0009]c)提供至少一個(gè)熱塑性樹(shù)脂片和至少一個(gè)表面片，所述表面片由包含布纖維的無(wú)紡布形成，并且將該表面片和該樹(shù)脂片布置為與所述經(jīng)針織的無(wú)紡纖維墊基本上共面，由此得到多層片，條件是該熱塑性樹(shù)脂具有的第一軟化溫度Tl低于所述布纖維的第二軟化溫度T2和所述增強(qiáng)纖維的第三軟化溫度T3這兩者；
[0010]d)對(duì)所述多層片進(jìn)行加熱和壓力處理，從而熔融所述熱塑性樹(shù)脂片，由此形成經(jīng)完全浸潰的層壓片；
[0011]e)對(duì)所述經(jīng)完全浸潰的層壓片進(jìn)行冷卻和壓力處理，從而凝固所述熔融的熱塑性樹(shù)脂，由此形成孔隙率不超過(guò)5體積％的加固層壓片；
[0012]其中，至少步驟c)至步驟e)是以連續(xù)的過(guò)程進(jìn)行；
[0013]后續(xù)步驟為:
[0014]f)提供一部分所述加固的層壓片，并且將其加熱至高于所述第一軟化溫度Tl但低于所述第二軟化溫度T2和所述第三軟化溫度T3的溫度，從而熔融包含在該層壓片部分中的熱塑性樹(shù)脂，由此所述主體的厚度由于其中包含的增強(qiáng)纖維的回彈作用而增加，從而形成多孔層壓片；
[0015]g)使所述多孔層壓片經(jīng)歷熱模制過(guò)程，從而形成熱模制品；
[0016]h)使所述熱模制品冷卻，從而形成抗彎模制品。[0017]在本文中，術(shù)語(yǔ)“模制品(molded part) ”可以與在纖維增強(qiáng)熱塑性塑料領(lǐng)域公知的術(shù)語(yǔ)“壓制品(compact)”互換使用。
[0018]特別地,步驟d)和e)可以以雙帶擠壓(double band press)的方式進(jìn)行。
[0019]為了實(shí)施上述過(guò)程而不破壞分別形成增強(qiáng)纖維墊和表面片的纖維結(jié)構(gòu)，熱塑性樹(shù)脂的軟化溫度Tl必須低于布纖維和增強(qiáng)纖維的軟化溫度T2和T3?？梢岳斫獾氖牵绻我焕w維材料具有的分解溫度Tc甚至低于T2或T3，那么有必要選擇具有低于Tc的Tl的熱塑性樹(shù)脂。
[0020]同樣可以理解的是，熱模制過(guò)程，例如在金屬模具中，將使其中包含的層壓片形成由模制工具之間距離所限定的形狀。該距離在跨過(guò)工具的方向上可以變化，用來(lái)形成根據(jù)要制造的最終產(chǎn)品(例如壓制品或者模制品)的局部凹陷和/或突出區(qū)域。
[0021]應(yīng)當(dāng)特別指出的是，上述詳細(xì)說(shuō)明的步驟e)和f)通常在不同的位置和任意不同的時(shí)間進(jìn)行。特別地，可以設(shè)想的是一個(gè)制造者將制造低孔隙率的加固層壓片，該層壓片基本上代表所謂的“半成”品。該半成品可以被暫時(shí)儲(chǔ)存并且最終輸送到另一個(gè)制造者，該制造者會(huì)實(shí)施上述的模制步驟f)至h)來(lái)形成最終的產(chǎn)品。就這個(gè)方面來(lái)說(shuō)，有利的是該半成品具有最小的孔隙率以及由此得到的最小的體積，這樣可以實(shí)現(xiàn)更有效的運(yùn)輸。
[0022]只是為了給出一個(gè)提供資料的示例，一種在步驟e)結(jié)束時(shí)得到的，典型的完全加固的層壓片可能具有1.5_的厚度，而步驟f)會(huì)生成厚度為5_的多孔片。在隨后的模制過(guò)程g)中，該層壓片典型地可能被壓縮回3_，或者可能是這樣的情形，該層壓片一直被擠壓至厚度為1.5mm的完全加固的條件。
[0023]根據(jù)另一方面，提供一種制造抗彎加固的層壓片的方法，包括以下步驟:
[0024]a)提供包含增強(qiáng)纖維的無(wú)紡纖維墊；
[0025]b)使所述無(wú)紡纖維墊經(jīng)歷針織過(guò)程，由此得到經(jīng)針織的無(wú)紡纖維墊；
[0026]c)提供至少一個(gè)熱塑性樹(shù)脂片和至少一個(gè)表面片，所述表面片由包含布纖維的無(wú)紡布形成的，并且將所述表面片和所述樹(shù)脂片布置為與所述經(jīng)針織的無(wú)紡纖維墊基本上共面，從而得到多層片，條件是所述熱塑性樹(shù)脂具有的第一軟化溫度Tl低于所述布纖維的第二軟化溫度T2和所述增強(qiáng)纖維的第三軟化溫度T3 ；
[0027]d)對(duì)所述多層片進(jìn)行加熱和壓力處理，從而熔融所述熱塑性樹(shù)脂片，由此形成經(jīng)完全浸潰的層壓片。
[0028]e)對(duì)所述經(jīng)完全浸潰的層壓片進(jìn)行冷卻和壓力處理，從而凝固所述熔融的熱塑性樹(shù)脂，由此形成孔隙率不超過(guò)5體積％的加固層壓片；
[0029]其中至少步驟c)至e)是以連續(xù)過(guò)程的方式進(jìn)行的。這個(gè)方法實(shí)現(xiàn)了制造如上解釋的方便的半成品。
[0030]根據(jù)另一方面，提供一種通過(guò)上述定義的方法制造的抗彎模制品，該模制品包括:
[0031]-由至少一個(gè)包含增強(qiáng)纖維的經(jīng)針織的無(wú)紡纖維墊制成的核心層；
[0032]-至少一個(gè)以與所述核心層的一個(gè)面基本上共面的方式粘附的表面層，所述表面層由包含布纖維的無(wú)紡布形成；
[0033]-其中所述核心層和所述表面層的內(nèi)部和之間的間隙浸潰有熱塑性樹(shù)脂，所述熱塑性樹(shù)脂具有的第一軟化溫度Tl低于所述布纖維的第二軟化溫度T2和所述增強(qiáng)纖維的第三軟化溫度T3，由此所述表面層牢固地粘附于所述核心層上。
[0034]所述模制品具有的增強(qiáng)纖維含量為10至50重量％。
[0035]根據(jù)再一方面，提供一種由上述定義的方法制造的抗彎加固層壓片，所述層壓片包括:
[0036]-由至少一個(gè)包含增強(qiáng)纖維的經(jīng)針織的無(wú)紡纖維墊制成的主體；
[0037]-至少一個(gè)以與所述主體的一個(gè)面基本上共面的方式粘附的表面片，所述表面片由包含布纖維的無(wú)紡布形成；
[0038]-其中所述主體和所述表面片的內(nèi)部和之間的間隙浸潰有熱塑性樹(shù)脂，所述熱塑性樹(shù)脂具有的第一軟化溫度Tl低于所述布纖維的第二軟化溫度T2和所述增塑纖維的第三軟化溫度T3，由此所述表面片牢固地粘附于該主體上，
[0039]所述層壓片具有300_6500g/m2的面積重量、10-50重量％的增強(qiáng)纖維含量和不超過(guò)5體積％的孔隙率。
[0040]特別地，上述定義的加固層壓片可以用于實(shí)施上述定義的制造抗彎模制品的方法。
[0041]有利的實(shí)施方式定義在從屬權(quán)利要求中。
[0042]上述核心層或者主體的經(jīng)針織的無(wú)紡纖維材料分別優(yōu)選包括具有重均長(zhǎng)度為25?IOOmm的增強(qiáng)纖維，或者甚至是連續(xù)纖維，它們分別均勻分布在核心層或主體中，并且50%以上程度作為單獨(dú)細(xì)絲存在。
[0043]在一個(gè)實(shí)施方式中，熱模制過(guò)程包括形成至少一個(gè)厚度相對(duì)較薄的壓實(shí)區(qū)域和至少一個(gè)厚度相對(duì)較大的膨脹區(qū)域。有利地，這是由模制工具的具體輪廓實(shí)現(xiàn)的。這里的術(shù)語(yǔ)“相對(duì)”指的是壓實(shí)區(qū)域和膨脹區(qū)域之間的比較。典型地，這種壓實(shí)區(qū)域是用來(lái)提供結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，而膨脹區(qū)域是用來(lái)提供隔熱和/或隔音。在一個(gè)實(shí)施方式中，這種膨脹區(qū)域的孔隙率為約35至約65體積％，而壓實(shí)區(qū)域會(huì)有相對(duì)較小的孔隙率，其可能小至5體積％或者甚至更小。
[0044]該增強(qiáng)纖維可以是任意已知的和適合的類型，例如，玻璃纖維、碳纖維、芳族聚酰胺纖維、玄武巖纖維、塑料纖維、天然纖維、金屬纖維、紙漿纖維或者及其任意混合物。這種增強(qiáng)纖維的無(wú)紡墊可以配置為除無(wú)紡布外的紡織織物或者編織物。有利地，增強(qiáng)纖維選自玻璃纖維和碳纖維或者其混合物。這些纖維具有優(yōu)異的機(jī)械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，因此允許從一個(gè)大的范圍內(nèi)選擇熱塑性樹(shù)脂。
[0045]表面片可以由除塑料纖維的無(wú)紡布外的玻璃纖維、碳纖維、天然纖維、金屬纖維、紙漿纖維等的無(wú)紡布構(gòu)成，并且可以由除無(wú)紡布外的紡織織物或者編織物布構(gòu)成。它也可以由聚合物纖維制成，例如聚丙烯、聚酯、聚乙烯、尼龍、維尼綸(vinylon)、人造絲(rayon)、丙烯酸類纖維(acryl)、芳族聚酰胺、聚乳酸和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET),條件是樹(shù)脂纖維具有的軟化溫度T2高于熱塑性樹(shù)脂軟化溫度Tl。
[0046]在一個(gè)特別有利的實(shí)施方式中，這種表面片的布纖維為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)纖維。該纖維被證實(shí)具有優(yōu)異的聲學(xué)特性，例如用于汽車部件。此外，接觸由這種材料形成的表面是舒適的。優(yōu)選地，PET纖維的含量占整個(gè)半成品的5至50重量％，特別地，約35至45重量％。
[0047]根據(jù)另一個(gè)有利的實(shí)施方式，熱塑性樹(shù)脂是聚丙烯。這實(shí)現(xiàn)了在約200°C的中等溫度實(shí)施加熱和壓力步驟d)。
[0048]在一個(gè)特別有利的實(shí)施方式中，該層壓片具有的面積重量為300至2500g/m2，特別地，500 至 1800g/m2。
[0049]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，至少一個(gè)表面片具有裝飾性印記。
[0050]正如下面還將說(shuō)明的，將通過(guò)模制成為壓制品的核心層的層壓片的主體可以由單個(gè)纖維墊組成。然后在其它的實(shí)施方式中，該主體包含兩個(gè)或者甚至更多的彼此鄰近布置的纖維墊。在一些實(shí)施方式中，這些纖維墊以?shī)A層的方式設(shè)置在熱塑性樹(shù)脂片之間。該主體也可具有多個(gè)包含不同特性纖維墊組的纖維墊。類似的程度適用于表面片和熱塑性樹(shù)脂片的數(shù)量和布置，這些片可以是單面的、雙面的、二元樹(shù)脂片等。
[0051]附圖簡(jiǎn)述
[0052]通過(guò)參考下述的本發(fā)明各種實(shí)施方式以及附圖，本發(fā)明上述的和其他的特征和目的以及實(shí)現(xiàn)它們的方式會(huì)變得更加明顯，并且本發(fā)明會(huì)被更好地理解，其中:
[0053]圖1 (a)是示意性顯示根據(jù)實(shí)施方式I制造纖維墊的設(shè)備的側(cè)視圖；
[0054](b)是示意性顯示根據(jù)實(shí)施方式I制造層壓片的設(shè)備的側(cè)視圖；
[0055]圖2(a)是示意性顯示在實(shí)施方式I層壓片制造過(guò)程中的第一階段片材的截面圖；
[0056](b)是示意性顯示第二階段片的截面圖
[0057](c)是示意性顯示第三階段片的截面圖
[0058](d)是示意性顯示第四階段片的截面圖
[0059]圖3(a)是示意性顯示壓制品的透視圖，該壓制品包含由處理實(shí)施方式I的層壓片得到的第五階段片；
[0060](b)是圖3(a)中所示壓制品的局部截面圖；
[0061]圖4(a)是示意性顯示實(shí)施方式I的第一階段片的截面圖；
[0062](b)是示意性顯示實(shí)施方式2的第一階段片的截面圖
[0063](c)是示意性顯示實(shí)施方式3的第一階段片的截面圖
[0064](d)是示意性顯示實(shí)施方式4的第一階段片的截面圖
[0065](e)是示意性顯示實(shí)施方式5的第一階段片的截面圖
[0066](f)是示意性顯示實(shí)施方式6的第一階段片的截面圖
[0067]圖5(a)是示意性顯示實(shí)施方式7的第一階段片的截面圖；
[0068](b)是示意性顯示實(shí)施方式8的第一階段片的截面圖；
[0069](c)是示意性顯示實(shí)施方式9的第一階段片的截面圖；
[0070](d)是示意性顯示實(shí)施方式10的第一階段片的截面圖
[0071](e)是示意性顯示實(shí)施方式11的第一階段片的截面圖
[0072](f)是示意性顯示實(shí)施方式12的第一階段片的截面圖
[0073]圖6(a)是示意性顯示實(shí)施方式13的第一階段片的截面圖；
[0074](b)是示意性顯示實(shí)施方式14的第一階段片的截面圖；
[0075]圖7 (a)是示意性顯示實(shí)施方式1、3、5和6中第二階段片和第三階段片的截面圖；
[0076](b)是示意性顯示實(shí)施方式1、3、5和6中第四階段片的截面圖；
[0077]圖8(a)是示意性顯示實(shí)施方式2和4中第二階段片和第三階段片的截面圖；[0078](b)是示意性顯示實(shí)施方式2和4中第四階段片的截面圖；
[0079]圖9(a)是示意性顯示實(shí)施方式7、9、11和12中第二階段片和第三階段片的截面圖；
[0080](b)是示意性顯示實(shí)施方式7、9、11和12中第四階段片的截面圖；
[0081]圖10(a)是示意性顯示實(shí)施方式8和10中第二階段片和第三階段片的截面圖；
[0082](b)是示意性顯示實(shí)施方式8和10中第四階段片的截面圖；
[0083]圖11 (a)是示意性顯示實(shí)施方式13中第二階段片和第三階段片的截面圖；
[0084](b)是示意性顯示實(shí)施方式13中第四階段片的截面圖；
[0085]圖12(a)是示意性顯示實(shí)施方式14中第二階段片和第三階段片的截面圖；以及
[0086](b)是示意性顯示實(shí)施方式14中第四階段片的截面圖。
[0087]發(fā)明詳述
[0088]在公開(kāi)的圖中，括號(hào)中顯示的參考數(shù)字指由一定的層制成的半成品或者成品，而不帶括號(hào)的參考數(shù)字指的是一定的層。
[0089]首先，本發(fā)明的實(shí)施方式I參考圖1至3來(lái)說(shuō)明。如圖1(a)所示，從短切玻璃纖維容器I和連續(xù)玻璃纖維容器2提取的玻璃纖維，從短切(chopped)類型進(jìn)料裝置3作為短切玻璃纖維和從連續(xù)類型進(jìn)料裝置4作為連續(xù)玻璃纖維供應(yīng)至網(wǎng)帶輸送機(jī)5上。隨后，它們?cè)卺樋棝_孔裝置6中經(jīng)歷雙側(cè)針織沖孔，然后輸出為無(wú)紡布的纖維墊7。在其它此處未示出的實(shí)施方式中，只使用短切玻璃纖維或者僅使用連續(xù)玻璃纖維。
[0090]在本實(shí)施方式以及任意其它實(shí)施方式中，無(wú)紡布的纖維墊可以只由玻璃纖維(無(wú)機(jī)纖維)構(gòu)成，或者它們可以由除玻璃纖維外的碳纖維、芳族聚酰胺纖維、玄武巖纖維、塑料纖維、天然纖維、金屬纖維、紙漿纖維等等或者其混合物構(gòu)成，并且它們可以設(shè)置為除無(wú)紡布外的紡織織物或者編織物。在一個(gè)廣義的范疇，這種纖維也稱為“增強(qiáng)纖維”。
[0091]如圖1(b)所示，無(wú)紡布9和上述纖維墊7的一對(duì)表面片組合形成圖2(a)所示的第一階段片10。在這個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)表面片9在其背離纖維墊7的一側(cè)上設(shè)置有相應(yīng)的熱塑性樹(shù)脂片8。相應(yīng)地，纖維墊7在各表面片9之間，并且熱塑性樹(shù)脂片8設(shè)置在表面片9的各個(gè)外側(cè)，因此纖維墊7和表面片9在各熱塑性樹(shù)脂片8之間。該熱塑性樹(shù)脂片具有第一軟化溫度Tl。
[0092]如圖2(b)所示，隨后該第一階段片10在通過(guò)加熱壓力區(qū)域12時(shí)受到加熱和壓力處理。這導(dǎo)致熱塑性樹(shù)脂片8的熔融以及第三階段片13的形成，其中基本上纖維墊7和表面片9之間的每個(gè)間隙中都浸潰有熱塑性樹(shù)脂。
[0093]然后，如圖2(c)所示，第二階段片13在通過(guò)冷卻壓力區(qū)域14時(shí)受到冷卻處理。由此，熱塑性樹(shù)脂在纖維墊7和表面片9之間的各間隙中凝固。這導(dǎo)致形成完全加固的層壓片16，即第三階段片15，其中兩片表面片9都牢固地粘附在纖維墊7的相應(yīng)外側(cè)。正如圖2(a)所示，在第三階段片15中，纖維墊7比第一階段片10的纖維墊7更薄。
[0094]在本實(shí)施方式以及任意其它實(shí)施方式中，任意的表面片9可由除塑料纖維的無(wú)紡布外的玻璃纖維、碳纖維、天然纖維、金屬纖維、紙漿纖維等無(wú)紡布構(gòu)成，并且可由除無(wú)紡布外的紡織織物或者編織物構(gòu)成。它也可由聚合物纖維如聚丙烯、聚酯、聚乙烯、尼龍、維尼綸、人造絲、丙烯酸類纖維、芳族聚酰胺、聚乳酸和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)構(gòu)成，條件是該樹(shù)脂纖維具有的第二軟化溫度T2高于熱塑性樹(shù)脂片8的第一軟化溫度Tl。這是為了確保表面片9即使在熱塑性樹(shù)脂片8熔融以及纖維墊7和表面片9的間隙浸潰有熱塑性樹(shù)脂時(shí)仍然可以保持形狀。為了這個(gè)目的，熱塑性樹(shù)脂片8由選自例如聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚酯等的樹(shù)脂模制。
[0095]如圖2(d)所示，當(dāng)使第三階段片15的層壓片16受到加熱處理時(shí)，凝固在纖維墊7和表面片9各間隙的熱塑性樹(shù)脂熔融，由此纖維墊7通過(guò)其中包含的增強(qiáng)纖維回彈而再膨脹。通過(guò)這種回彈或者“升高”效應(yīng)，纖維墊7的孔隙率增大并且變得比表面片9的孔隙率更大。隨后，在纖維墊7和表面片9的各間隙中的熱塑性樹(shù)脂通過(guò)自然冷卻而凝固。這樣生成了由第四階段片17形成的層壓片18。第四階段片17比第三階段片15更厚，例如，厚度達(dá)到兩倍。
[0096]如圖3(a)所示，當(dāng)分別由第三階段片15或第四階段片17形成的層壓片16或18通過(guò)放置(setting)于金屬模具中而模制時(shí)，它們變成由第五階段片19形成的壓制品20。如圖3(b)所示，通過(guò)將由第四階段片17形成的層壓片18放置于金屬模具中，并且只使層壓片18中的一部分，例如它的整個(gè)外圍線，受到加熱和壓力處理，它變成由第六階段片21形成的壓制品22。其中，完全或部分加固的第三階段片15形成該壓制品的一個(gè)邊緣板，然而升高的或弱加固的第四階段片17形成該壓制品的內(nèi)部部分。
[0097]此外，層壓片16、18和壓制品20、22的裝飾性可以通過(guò)在片9的表面上涂上顏色或圖案的方式來(lái)改善。
[0098]以下，實(shí)施方式2至16將主要通過(guò)指出它們與實(shí)施方式I的差別的方式來(lái)解釋。
[0099]關(guān)于圖4(b)所示的實(shí)施方式2中的第一階段片10，省略了如圖2(a)和相同的圖4(a)中所示的實(shí)施方式I的由第一階段片10形成的表面片9的底部部分。
[0100]關(guān)于如圖4(c)所示的實(shí)施方式3中的第一階段片10，在一片纖維墊7(主體11)頂部和底部分別放置一片熱塑性樹(shù)脂片8，從而纖維墊7布置于一對(duì)熱塑性樹(shù)脂片8之間。此外，兩片的表面片9分別置于熱塑性樹(shù)脂片8的頂部和底部，以致該纖維墊7和該熱塑性樹(shù)脂片8布置于一對(duì)表面片9之間。
[0101]關(guān)于如圖4(d)所示的實(shí)施方式4中的第一階段片10，省略了圖4(c)所示的實(shí)施方式3中第一階段片10的表面片9的底部。
[0102]關(guān)于如圖4(e)所示的實(shí)施方式5中的第一階段片10，在圖2(a)和圖4(a)中所示的實(shí)施方式I中的第一階段片10的熱塑性樹(shù)脂片8實(shí)際上由兩片布置在彼此頂部的熱塑性樹(shù)脂片8a、8b組成。這兩種熱塑性樹(shù)脂片8a和Sb的性質(zhì)是彼此不同的。例如，熱塑性樹(shù)脂片8a由選自下述的樹(shù)脂模制:聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚酯等。另一方面，熱塑性樹(shù)脂片8b由選自下述的樹(shù)脂模制:聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙稀、ABS樹(shù)脂等。
[0103]關(guān)于如圖4(f)所示的實(shí)施方式6中的第一階段片10，在每片表面片9的外側(cè)分別設(shè)置一片熱塑性樹(shù)脂片8c(熱塑性樹(shù)脂膜)，該表面片9對(duì)應(yīng)于如圖4(c)所示的實(shí)施方式3中第一階段片10。例如，該熱塑性樹(shù)脂片Sc (熱塑性樹(shù)脂片膜)由選自下述的樹(shù)脂模制:聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS樹(shù)脂等。相應(yīng)地，每個(gè)表面片9分別封裝入兩個(gè)熱塑性樹(shù)脂片8和Sc之間。
[0104]關(guān)于如圖5(a)所示的實(shí)施方式7的第一階段片10，主體11，其為如圖2(a)和圖4(b)所示的實(shí)施方式I中第一階段片10，實(shí)際上包含由兩片纖維墊7和它們之間的一片熱塑性樹(shù)脂片8形成的夾層(sandwich)。
[0105]關(guān)于如圖5(b)所示的實(shí)施方式8中第一階段片10，省略了圖5(a)所示的實(shí)施方式7的第一階段片10的表面片9中的一個(gè)。
[0106]關(guān)于圖5(c)所示的實(shí)施方式9中的第一階段片10，在夾層型主體11中的纖維墊7的頂部和底部分別安置一片熱塑性樹(shù)脂片8，該主體11是圖5(a)所示的實(shí)施方式7的第一階段片10，使得該主體11在一對(duì)熱塑性樹(shù)脂片8之間。此外，在熱塑性樹(shù)脂片8的頂部和底部分別安置一片表面片9，使得夾層型主體11中的纖維墊7和熱塑性樹(shù)脂片材8布置于表面片9之間。
[0107]關(guān)于圖5(d)所示的實(shí)施方式10中的第一階段片10，省略了如圖5(c)所示的實(shí)施方式9的第一階段片10的表面片9中的一個(gè)。
[0108]關(guān)于圖5(e)所示的實(shí)施方式11中的第一階段片10，如圖5(a)所示的實(shí)施方式7的第一階段片10的外側(cè)熱塑性樹(shù)脂片8，實(shí)際上由兩片布置在彼此頂部的熱塑性樹(shù)脂片8a和Sb組成。這兩種熱塑性樹(shù)脂片8a和Sb的性質(zhì)彼此不同。
[0109]關(guān)于圖5(f)所示的實(shí)施方式12中的第一階段片10，每個(gè)表面片9的外側(cè)安置一片熱塑性樹(shù)脂片8c (熱塑性樹(shù)脂薄膜)。
[0110]關(guān)于圖6(a)所示的實(shí)施方式13中的第一階段片10，對(duì)應(yīng)于圖5(c)所示的實(shí)施方式9的第一階段片10的主體11，實(shí)際上由三片分別堆積在彼此頂部的纖維墊7a、7b、7a組成。兩片纖維墊7a和布置于纖維墊7a之間的纖維墊7b的性質(zhì)各不相同。例如，纖維墊7a之間的纖維墊7b是以與實(shí)施方式I同樣的方式由短切玻璃纖維或者連續(xù)玻璃纖維構(gòu)成的無(wú)紡布。相反地，纖維墊7a由包含不同于玻璃纖維的其它增強(qiáng)纖維(例如紡織織物等)的混合纖維構(gòu)成。
[0111]關(guān)于圖6(b)所示的實(shí)施方式14中的第一階段片10，對(duì)應(yīng)于圖5(c)所示的實(shí)施方式9的第一階段片10的主體11，實(shí)際上由兩對(duì)纖維墊組成，每對(duì)纖維墊包含兩片作為一組置于彼此頂部的纖維墊7a、7b。各墊的次序是7a、7b、7b、7a，以及一片熱塑性樹(shù)脂片8置于這兩組材料對(duì)中7b的相鄰側(cè)。在每對(duì)纖維墊7a、7b中，第一纖維墊7a和另一纖維墊7b的性質(zhì)彼此不同。
[0112]如圖7(a)所示的實(shí)施方式3、5、6的第三階段片15(加固的層壓片16)與圖2(b)和圖7(a)所示的實(shí)施方式I中的第三階段片15(加固的層壓片16)是一樣的。如圖7(b)所示的實(shí)施方式3、5、6的第四階段片17 (升高的層壓片18)與圖2(c)和圖7(b)所示的實(shí)施方式I的第四階段片17 (升高的層壓片18)是一樣的。
[0113]關(guān)于圖8(a)所示的實(shí)施方式2、4中的第三階段片15(加固的層壓片16)和圖8(b)所示的實(shí)施方式2、4中的第四階段片17(升高的層壓片18)，只存在一片表面片9，其置于主體11 ( 一片纖維墊7)的頂部。
[0114]關(guān)于圖9(a)所示的實(shí)施方式7、9、11、12的第三階段片15(加固的層壓片16)和圖9(b)所示的實(shí)施方式7、9、11、12的第四階段片17(升高的層壓片18)，主體11 (兩片纖維墊7)的頂部和底部分別布置一片表面片9。
[0115]關(guān)于圖10(a)所示的實(shí)施方式8、10的第三階段片15(加固的層壓片16)和圖10(b)所示的實(shí)施方式8、10的第四階段片17(升高的層壓片18)，只存在一片表面片9，其布置于主體11 (兩片纖維墊7)的頂部。[0116]關(guān)于圖11(a)所示的實(shí)施方式13的第三階段片15 (加固的層壓片16)和圖11(b)所示的實(shí)施方式13的第四階段片17 (升高的層壓片18)，主體11 (三片纖維墊7a、7b、7a)的頂部和底部分別布置一片表面片9。
[0117]關(guān)于圖12(a)所示的實(shí)施方式14的第三階段片15(加固的層壓片16)和圖12(b)所示的實(shí)施方式14的第四階段片17 (膨脹的層壓片18)，主體11 (四片纖維墊7a、7b、7b、7a)的頂部和底部分別布置一片表面片9。
[0118]上述實(shí)施方式具有如下的影響:
[0119]1.關(guān)于層壓片16、18和壓制品20、22，因?yàn)橹黧w11內(nèi)部的每個(gè)間隙主要由玻璃纖維的纖維墊7、7a、7b構(gòu)成，并且無(wú)紡布的表面片9浸潰有熱塑性樹(shù)脂，所以該層壓片16、18和壓制品20、22的強(qiáng)度會(huì)增大。此外，置于主體11的纖維墊7、7a、7b外側(cè)的任一表面片9均使其外觀更好并且觸碰舒適。此外，浸潰于主體11的纖維墊7、7a、7b間隙中的熱塑性樹(shù)脂和浸潰于任何表面片9間隙中的熱塑性樹(shù)脂是彼此連結(jié)的，因此每個(gè)表面片9相對(duì)于主體11的纖維墊7、7a、7b的外側(cè)的粘合強(qiáng)度可以得到增強(qiáng)，并且可以改善它的不可分離性。
[0120]2.關(guān)于層壓片18，因?yàn)樵诿總€(gè)浸潰熱塑性樹(shù)脂的無(wú)紡布的表面片9上形成了薄膜和細(xì)孔，所以尤其是入射聲波的低頻部分經(jīng)能量轉(zhuǎn)化作用減少，該能量轉(zhuǎn)化過(guò)程產(chǎn)生于與表面片材9發(fā)生碰撞的入射聲波造成薄膜振動(dòng)或者穿過(guò)細(xì)孔的時(shí)候。此外，關(guān)于層壓片18，因?yàn)槎嗫讌^(qū)域出現(xiàn)在包含浸潰有熱塑性樹(shù)脂的纖維墊7、7a、7b的主體11上，所以尤其是入射聲波的中高頻率部分經(jīng)能量轉(zhuǎn)化作用減少，該能量轉(zhuǎn)化作用產(chǎn)生于穿過(guò)表面片9的入射聲波穿過(guò)多孔區(qū)域時(shí)。因此，層壓片18的吸聲度可以得到增強(qiáng)。通過(guò)使用這樣的層壓片18，模制壓制品20、22的吸聲度也可以得到增強(qiáng)。
[0121]3.與升高的層壓片18(第四階段片17)相比，加固的層壓片16(第三階段片15)的拉伸強(qiáng)度更強(qiáng)。因此，取決于具體的應(yīng)用，可能具有拉伸強(qiáng)度更高的高度加固的、低孔隙率的區(qū)域，以及具有更強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度和好的聲學(xué)特性的弱加固的、高孔隙率的區(qū)域；這些區(qū)域可以由模制過(guò)程所限定，尤其是利用模制工具的幾何形狀。
[0122]除了上述的實(shí)施方式之外，更多的實(shí)施方式也是可能的。例如，主體11可以只由纖維墊7、7a、7b組成，或者可以通過(guò)向纖維墊7、7a、7b上安置至少另一種性質(zhì)與纖維墊7、7a、7b不同的墊得到。
[0123]附圖標(biāo)記列表
[0124]I 短切增強(qiáng)纖維供給源
[0125]2 連續(xù)增強(qiáng)纖維供給源
[0126]3 短切類型進(jìn)料裝置
[0127]4 連續(xù)類型進(jìn)料裝置
[0128]5 網(wǎng)帶輸送機(jī)
[0129]6 針織和沖孔設(shè)備
[0130]7, 7a, 7b 纖維墊
[0131]8, 8a, 8b, 8c熱塑性樹(shù)脂片
[0132]9 表面片
[0133]10 第一階段片
[0134]11 主體[0135]12加熱壓力區(qū)域[0136]13第二階段片[0137]14冷卻壓力區(qū)域[0138]15第三階段片[0139]16層壓片(壓制的，加固的)[0140]17第四階段片[0141]18層壓片(再膨脹的，膨脹的)[0142]19第五階段片[0143]20壓制品=|吳制品[0144]21 第六階段片[0145]22壓制截面=模制品
【權(quán)利要求】
1.一種制造抗彎模制品的方法，其包括以下步驟:a)提供包含增強(qiáng)纖維的無(wú)紡纖維墊；b)使所述無(wú)紡纖維墊經(jīng)歷針織過(guò)程，從而得到經(jīng)針織的無(wú)紡纖維墊；c)提供至少一個(gè)熱塑性樹(shù)脂片和至少一個(gè)表面片，所述表面片由包含布纖維的無(wú)紡布形成，并且將所述表面片和所述樹(shù)脂片布置為與所述經(jīng)針織的無(wú)紡纖維墊基本上共面，從而得到多層片，條件是所述熱塑性樹(shù)脂具有的第一軟化溫度Tl低于所述布纖維的第二軟化溫度T2和所述增強(qiáng)纖維的第三軟化溫度T3這兩者；d)對(duì)所述多層片進(jìn)行加熱和壓力處理，從而熔融所述熱塑性樹(shù)脂片，由此形成經(jīng)完全浸潰的層壓片；e)對(duì)所述經(jīng)完全浸潰的層壓片進(jìn)行冷卻和壓力處理，由此凝固所述經(jīng)熔融的熱塑性樹(shù)脂，從而形成孔隙率不超過(guò)5體積％的加固層壓片；其中至少步驟c)至e)是以連續(xù)的過(guò)程進(jìn)行的；后續(xù)步驟為:f)提供一部分所述加固層壓片，并且將其加熱至高于所述第一軟化溫度Tl但低于所述第二軟化溫度T2和所述第三軟化溫度T3的溫度，從而熔融包含在所述層壓片部分中的熱塑性樹(shù)脂，由此所述主體的厚度由于其中包含的增強(qiáng)纖維的回彈作用而增加，從而形成了多孔層壓片；g)使所述多孔層壓片經(jīng)受熱模制過(guò)程，從而形成熱模制品；h)使所述熱模制品冷卻，從而 形成抗彎模制品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述熱模制過(guò)程包括形成至少一個(gè)厚度相對(duì)較薄的壓實(shí)區(qū)域和至少一個(gè)厚度相對(duì)較厚的膨脹區(qū)域。
3.—種制造抗彎加固層壓片的方法，其包括以下步驟:a)提供包含增強(qiáng)纖維的無(wú)紡纖維墊；b)使所述無(wú)紡纖維墊經(jīng)歷針織過(guò)程，從而得到經(jīng)針織的無(wú)紡纖維墊；c)提供至少一個(gè)熱塑性樹(shù)脂片和至少一個(gè)表面片，所述表面片由包含布纖維的無(wú)紡布形成，并且將所述表面片和所述樹(shù)脂片布置為與所述經(jīng)針織的無(wú)紡纖維墊基本上共面，從而得到多層片，條件是所述熱塑性樹(shù)脂具有的第一軟化溫度Tl低于所述布纖維的第二軟化溫度T2和所述增強(qiáng)纖維的第三軟化溫度T3這兩者；d)對(duì)所述多層片進(jìn)行加熱和壓力處理，從而熔融所述熱塑性樹(shù)脂片，由此形成經(jīng)完全浸潰的層壓片；e)對(duì)所述完全浸潰的層壓片進(jìn)行冷卻和壓力處理，從而凝固所述經(jīng)熔融的熱塑性樹(shù)脂，由此形成孔隙率不超過(guò)5體積％的加固層壓片，其中至少步驟c)至e)是以連續(xù)的過(guò)程進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述增強(qiáng)纖維選自玻璃纖維和碳纖維或者其混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其中所述表面片的所述布纖維為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述熱塑性樹(shù)脂為聚丙烯。
7.通過(guò)權(quán)利要求1的方法得到的抗彎模制品，其包括:-由至少一個(gè)包含增強(qiáng)纖維的經(jīng)針織的無(wú)紡纖維墊制成的核心層；-至少一個(gè)以與所述核心層的一個(gè)面基本上共面的方式粘附的表面層，所述表面層由包含布纖維的無(wú)紡布形成；-其中在所述核心層和所述表面層的內(nèi)部和之間的間隙浸潰有熱塑性樹(shù)脂，該熱塑性樹(shù)脂具有的第一軟化溫度Tl低于所述布纖維的第二軟化溫度T2和所述增強(qiáng)纖維的第三軟化溫度T3這兩者，由此所述表面層牢固地粘附于所述核心層，所述模制品(20)具有增強(qiáng)纖維的含量為10至50重量％。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的抗彎模制品，其包括至少一個(gè)厚度相對(duì)較薄的壓實(shí)區(qū)域(15)和至少一個(gè)厚度相對(duì)較厚的膨脹區(qū)域(17)，所述膨脹區(qū)域具有的孔隙率為約35至約65體積％。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的模制品，其中所述增強(qiáng)纖維選自玻璃纖維和碳纖維或者其混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的模制品，其中所述表面層的所述布纖維為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯纖維。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的模制品，其中所述熱塑性樹(shù)脂為聚丙烯。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11中任一項(xiàng)所述的模制品，其中至少一個(gè)所述表面片設(shè)置有裝飾性印記。
13.通過(guò)權(quán)利要求3的方法得到的抗彎加固層壓片，其包括:`-由至少一個(gè)包含增強(qiáng)纖維的經(jīng)針織的無(wú)紡纖維墊(7，7a, 7b)制成的主體；-至少一個(gè)以與所述主體的一個(gè)面基本上共面的方式粘附的表面片(9)，所述表面片由包含布纖維的無(wú)紡布形成；-其中所述主體和所述表面片的內(nèi)部和之間的間隙浸潰有熱塑性樹(shù)脂(8)，該熱塑性樹(shù)脂具有的第一軟化溫度Tl低于所述布纖維的第二軟化溫度T2和所述增強(qiáng)纖維的第三軟化溫度T3這兩者，由此所述表面片牢固地粘附于所述主體，所述層壓片具有300至6500g/m2的面積重量、10至50重量％的增強(qiáng)纖維含量和不超過(guò)5體積％的孔隙率。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的層壓片，其中所述層壓片具有的面積重量為300至2500g/m2，尤其是 500 至 1800g/m2。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的層壓片，其中所述增強(qiáng)纖維選自玻璃纖維和碳纖維或者其混合物。
16.根據(jù)權(quán)利要求13至15中任一項(xiàng)所述的層壓片，其中所述表面片的所述布纖維為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯纖維。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至16中任一項(xiàng)所述的層壓片，其中所述熱塑性樹(shù)脂為聚丙烯。
18.根據(jù)權(quán)利要求13至17中任一項(xiàng)所述的層壓片，其中至少一個(gè)所述表面片具有裝飾性印記。
【文檔編號(hào)】B29C70/18GK103517798SQ201280014862
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年1月25日 優(yōu)先權(quán)日:2011年1月25日
【發(fā)明者】堺大, 喜多圣, K-L.布倫特魯普 申請(qǐng)人:奎德蘭特塑料合成日本有限公司