專利名稱：用于制造熱塑性樹脂模制品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制造熱塑性樹脂模制品的方法。
背景技術(shù)：
因為它們重量輕并且在重復(fù)利用性、絕熱性等方面優(yōu)異，所以通過模壓熱塑性樹脂泡沫片材制造的發(fā)泡模制品用于各種應(yīng)用，例如汽車部件和建筑材料。具有將非泡沫熱塑性樹脂功能構(gòu)件如肋條、輪轂和吊鉤焊接到發(fā)泡成型體上的結(jié)構(gòu)的熱塑性樹脂模制品還可以用作汽車內(nèi)部或外部部件等。作為用于制造這種熱塑性樹脂模制品的方法，包含下列步驟(1)至(4)的方法是已知的(參見，例如日本未審查的專利申請公布號2001-121561)(1)將以預(yù)定形狀成形的由熱塑性樹脂制成的泡沫片材輸送到一對陽模和陰模分體(halves)之間，至少一個模具分體在模壓表面中具有與功能構(gòu)件的形狀對應(yīng)的凹部；(2)閉合模具分體，用由熱塑性樹脂制成的泡沫片材堵塞所述凹部的開口；(3)在閉合模具分體以用由熱塑性樹脂制成的泡沫片材堵塞所述凹部的開口的同時，將處于熔融態(tài)的熱塑性樹脂通過通向所述凹部且安置在模具分體中的樹脂通道輸送到所述凹部中，從而將熱塑性樹脂與由熱塑性樹脂制成的泡沫片材整體熔合以形成熱塑性樹脂模制品；和(4)冷卻在步驟(3)中形成的熱塑性樹脂模制品并且將其從模具分體中取出。

發(fā)明內(nèi)容
當通過上述方法制備具有復(fù)雜形狀的熱塑性樹脂模制品時，例如當在模制品的彎曲部分形成功能構(gòu)件時，用于形成功能構(gòu)件而進料的熔融熱塑性樹脂有時從模具中的凹部滲漏出來。作為防止熔融熱塑性樹脂滲漏出來的方法，其中用高的夾持力夾住一對模具的方法是熟知的。然而，如果在上述方法中用高的夾持力閉合模具，則熱塑性樹脂泡沫片材可能凹陷到模具的凹部中，結(jié)果在與焊接功能構(gòu)件的位置相反的表面中可能出現(xiàn)凹陷，從而導(dǎo)致不能制造具有良好的外觀的模制品。
本發(fā)明的一個目的是提供一種制造模制品的方法，所述模制品包含熱塑性樹脂泡沫基材和接合到所述泡沫基材上且從所述泡沫基材中突出的熱塑性樹脂功能構(gòu)件。
本發(fā)明提供一種用于制造模制品的方法，所述模制品包含熱塑性樹脂泡沫基材和接合到所述泡沫基材上且從所述泡沫基材中突出的熱塑性樹脂功能構(gòu)件，所述方法包括通過使用成型機實施的下列步驟(1)至(8)，所述成型機包含第一模具，第一模具具有第一模具表面，第一模具表面具有限定用于在其中形成功能構(gòu)件的空腔的凹部，并且將第一模具配置成可以將壓縮氣體和處于熔融態(tài)的熱塑性樹脂供應(yīng)到所述空腔中；第二模具，第二模具具有第二模具表面并且被安置成第二模具表面面向第一模具表面(1)將由熱塑性樹脂制成的泡沫基材放置在第一模具和第二模具之間的步驟；(2)將壓縮氣體供應(yīng)到所述空腔中的步驟；(3)在所述泡沫基材位于第一模具和第二模具之間的同時，閉合第一模具和第二模具的步驟；(4)使所述泡沫基材與除第一模具表面的所述凹部以外的部分接觸，從而用所述泡沫基材和第一模具表面閉合所述空腔的步驟；(5)停止將所述壓縮氣體供應(yīng)到所述空腔中的步驟；(6)將處于熔融態(tài)的熱塑性樹脂供應(yīng)到所述空腔中以通過焊接接合到所述泡沫基材上并且同時由所述熱塑性樹脂形成功能構(gòu)件，從而形成包含所述泡沫基材和接合到其上的所述功能構(gòu)件的模制品的步驟；(7)停止將所述處于熔融態(tài)的熱塑性樹脂供應(yīng)到所述空腔中的步驟；和(8)打開第一模具和第二模具，并且取出所述模制品的步驟。
本發(fā)明的方法使得可以制造具有良好的外觀的模制品，其中在與焊接功能構(gòu)件的位置相反的表面中沒有凹陷存在。


圖1是顯示本發(fā)明的方法的一個實施方案的示意圖。
圖2是顯示本發(fā)明的方法的另一個實施方案的示意圖。
圖3是顯示具有肋條的平板的俯視圖。
圖4是沿著圖3中的線(a)所取的圖3的平板的橫截面圖。
圖5是具有用于形成功能構(gòu)件的空腔的模具的橫截面圖。
在附圖中的標記具有如下所示的含義1以預(yù)定形狀成形的泡沫片材；2夾鉗；3第一模具；4壓縮氣體通道；5樹脂通道；6空腔；7第二模具；8功能構(gòu)件(肋條)；9模制品(平板)；10通過加熱軟化的泡沫片材；11第一模具；12第二模具；13空腔開口的寬度；14空腔底部的寬度；15空腔的深度；16肋條的長度。
具體實施例方式
本發(fā)明提供一種制造模制品的方法，所述模制品包含熱塑性樹脂泡沫基材和接合到所述泡沫基材上且從中突出的熱塑性樹脂功能構(gòu)件。通過使用成型機實施本方法，所述成型機包含第一模具，第一模具具有第一模具表面，第一模具表面具有限定用于在其中形成功能構(gòu)件的空腔的凹部，并且被配置成可以將壓縮氣體和處于熔融態(tài)的熱塑性樹脂供應(yīng)到所述空腔中；第二模具，第二模具具有第二模具表面并且被安置成第二模具表面面向第一模具表面。在如下描述中，第一模具和第二模具有時統(tǒng)稱為一對模具。第一模具和第二模具可以是各種組合，例如陽模和陰模的組合、兩個陰模的組合和兩個扁平模具的組合。
具有用于在其中形成功能構(gòu)件的空腔的第一模具在內(nèi)部具有可以將壓縮氣體供應(yīng)到所述空腔中的壓縮氣體通道；和可以將熔融熱塑性樹脂供應(yīng)到所述空腔中的樹脂通道。每一條通道的一端開口于第一模具的模具表面即第一模具表面的凹部。對第一模具表面中形成的凹部的位置和形狀沒有特別限制。使用具有安置成與預(yù)期制品中的功能構(gòu)件的位置和形狀一致的凹部的模具。通過本發(fā)明的方法制造的模制品可以具有一個功能構(gòu)件或者兩個或兩個以上的功能構(gòu)件。當制造具有一個功能構(gòu)件的模制品時，使用具有一個用于形成功能構(gòu)件的空腔的第一模具。當制造具有兩個或兩個以上的功能構(gòu)件的模制品時，使用具有數(shù)量與功能構(gòu)件數(shù)量相等的空腔的第一模具。盡管第一模具和第二模具對它們的材料沒有特別限制，但是從尺寸穩(wěn)定性、耐久性和導(dǎo)熱性的觀點而言，它們通常由金屬制成。從成本和重量的觀點而言，模具優(yōu)選由鋁制成。優(yōu)選將兩個模具結(jié)構(gòu)化使得用加熱器或加熱介質(zhì)可以控制它們的溫度。為了防止泡沫基材變形，優(yōu)選在制造熱塑性樹脂模制品的過程中，將模具的模具表面調(diào)整到20至80℃，并且更優(yōu)選30至60℃的范圍內(nèi)。
通過在第一模具中安置的通道供應(yīng)到空腔中的熔融熱塑性樹脂冷卻并且形成功能構(gòu)件。在本發(fā)明中，功能構(gòu)件是在泡沫基材上形成為從中突出的部件。其具體實例包括加強熱塑性樹脂模制品的肋條和將熱塑性樹脂模制品固定、接合或連到另一個物件上的輪轂、夾子、吊鉤等。
在本發(fā)明中使用的第一模具和第二模具的每一個可以是具有通過它能夠供應(yīng)壓縮氣體或能夠進行抽氣的模具表面的模具。例如，通過使用其中通過除第一模具表面的凹部以外的部分可以進行抽氣的第一模具，和其中通過第二模具表面可以吹入壓縮氣體的第二模具，并且在模壓處理過程中通過第一模具表面抽吸，同時通過第二模具表面吹入壓縮氣體，可以強制在第一模具和第二模具之間放置的泡沫基材穩(wěn)固地連到第一模具表面上。另外，當將熔融熱塑性樹脂供應(yīng)到在第一模具的凹部內(nèi)的空腔中時，可以確保防止樹脂從空腔中滲漏出來。
本發(fā)明的方法是其中通過使用具有如同上述那些的一對模具的成型機實施下列步驟(1)至(8)的方法(1)將由熱塑性樹脂制成的泡沫基材放置在第一模具和第二模具之間的步驟；(2)將壓縮氣體供應(yīng)到所述空腔中的步驟；(3)在所述泡沫基材位于第一模具和第二模具之間的同時，閉合第一模具和第二模具的步驟；(4)使所述泡沫基材與除第一模具表面的所述凹部以外的部分接觸，從而用所述泡沫基材和第一模具表面閉合所述空腔的步驟；(5)停止將所述壓縮氣體供應(yīng)到所述空腔中的步驟；
(6)將處于熔融態(tài)的熱塑性樹脂供應(yīng)到所述空腔中以通過焊接接合到所述泡沫基材上并且同時由所述熱塑性樹脂形成功能構(gòu)件，從而形成包含所述泡沫基材和接合到上面的所述功能構(gòu)件的模制品；(7)停止將所述處于熔融態(tài)的熱塑性樹脂供應(yīng)到所述空腔中的步驟；和(8)打開第一模具和第二模具，并且取出所述模制品的步驟。
如果在將熔融熱塑性樹脂供應(yīng)到空腔中完成之前實施壓縮氣體到空腔中的供應(yīng)，并且防止供應(yīng)到空腔中的熔融熱塑性樹脂從所述空腔中滲漏出來，則對步驟(1)至(8)的每一個的實施時間沒有特別限制。為了防止熔融熱塑性樹脂滲漏，必須在完成步驟(4)之前開始步驟(6)，并且在開始步驟(8)之前完成步驟(7)?？梢詫⒁恍┎襟E同時實施。
例如，可以同時實施步驟(2)、(3)、(4)。在這種實施方案中，例如以如下方式實施這三個步驟。當將泡沫基材固定在第一模具和第二模具之間時，將壓縮氣體供應(yīng)到在第一模具表面的凹部內(nèi)限定的空腔中，同時閉合第一模具和第二模具。通過實施這些操作，使泡沫基材與除第一模具表面的凹部以外的部分接觸，從而用泡沫基材和第一模具表面密封空腔。
在另一個實施方案中，閉合第一模具和第二模具，然后將壓縮氣體供應(yīng)到第一模具表面的凹部內(nèi)的空腔中。在這種實施方案中，例如，在步驟(1)之后實施步驟(3)和步驟(4)。隨后，相繼實施步驟(2)和步驟(5)，然后以如下順序?qū)嵤┎襟E(6)、步驟(7)和步驟(8)。
當其中通過除模具表面的凹部以外的部分可以實施抽氣的模具用作第一模具并且其中通過模具表面可以吹入壓縮氣體的模具用作第二模具時，可以以如下方式實施步驟(4)。通過除第一模具的第一模具表面的凹部以外的部分實施抽氣，同時通過第二模具的第二模具表面吹入壓縮氣體。通過實施這些操作，使泡沫基材與除第一模具表面的凹部以外的部分接觸，從而用泡沫基材和第一模具表面密封空腔。
當通過模具表面實施抽氣時，需要進行抽氣使得在模具表面和泡沫基材之間的間隙的真空度可以落入-0.05MPa至-0.1MPa的范圍內(nèi)。在此所述的真空度指基于大氣壓表示的在模具表面和泡沫基材之間的間隙中的壓力。例如，“真空度是-0.05MPa”指大氣壓與在泡沫基材和模具表面之間的被抽吸的間隙中的壓力之差為0.05MPa。使用在模具中安置的真空抽吸通道中安置的檢測器檢測真空度。當通過模具表面吹入壓縮氣體時，適宜地吹入壓縮氣體使得在模具表面和泡沫基材之間的間隙中的壓力可以落入0.05MPa至0.7MPa的范圍內(nèi)。
在本發(fā)明的一個可能的實施方案中，將通過加熱軟化的熱塑性樹脂泡沫基材放置在第一模具和第二模具之間，然后閉合模具。從而將泡沫基材成形為需要的形狀。在這種情況下，適宜將模具閉合壓力調(diào)整到1至100噸/m2的范圍內(nèi)。在另一個可能的實施方案中，使用通過成形方法預(yù)先成形為預(yù)定形狀的熱塑性樹脂泡沫基材，所述成形方法為例如壓制成型、真空成形、壓力成形和真空-壓力成形。在這種情況下，使用設(shè)計成可以用預(yù)先成形為預(yù)定形狀的熱塑性樹脂泡沫基材密封模具表面中的空腔的一對模具。例如，通過使用一對仿真(dummy)模具將熱塑性樹脂泡沫基材成形為預(yù)定形狀，所述模具的模具表面形狀與將要在形成功能構(gòu)件的過程中使用的第一模具和第二模具的那些相同，不同之處只在于與第一模具對應(yīng)的模具在其模具表面中沒有凹部。然后，將成形的泡沫基材移到第一模具和第二模具之間的空隙中，之后實施余下的步驟。從而將功能構(gòu)件焊接到泡沫基材上。
在本發(fā)明中，通過在將熔融熱塑性樹脂供應(yīng)到空腔中之前，將壓縮氣體供應(yīng)到空腔中，增加在用于形成功能構(gòu)件的空腔內(nèi)的壓力，可以防止泡沫基材凹陷到空腔中。這使得可以制造具有良好的外觀的模制品，所述模制品在與焊接功能構(gòu)件的位置相反的表面中沒有凹陷。盡管只要它可以達到預(yù)期目的，對供應(yīng)到空腔中的壓縮氣體沒有特別限制，但是它優(yōu)選具有0.05至1MPa，并且更優(yōu)選0.1至0.7MPa的壓力。應(yīng)指出不必要求在供應(yīng)壓縮氣體的過程中泡沫基材與具有凹部的模具表面接觸。
下面參考圖1和2說明本發(fā)明的方法的具體實例。
圖1是顯示其中使用預(yù)先成形為需要的形狀的泡沫基材的實例的圖。圖1(1)描述了將預(yù)先成形為預(yù)定形狀的熱塑性樹脂泡沫基材供應(yīng)到第一模具和第二模具之間的步驟，所述第一模具具有第一模具表面，所述第一模具表面具有限定用于在其中形成功能構(gòu)件的空腔的凹部，并且將所述第一模具配置成可以將壓縮氣體和處于熔融態(tài)的熱塑性樹脂供應(yīng)到所述空腔中，所述第二模具具有第二模具表面并且被安置成第二模具表面面向第一模具表面。圖1(2)顯示了如下情形其中在將壓縮氣體供應(yīng)到第一模具中的空腔內(nèi)時，閉合第一模具和第二模具，從而用泡沫基材密封空腔的開口。圖1(3)顯示了如下情形其中在停止將壓縮氣體供應(yīng)到空腔中之后，將熔融熱塑性樹脂供應(yīng)到空腔中以將其焊接到泡沫基材上，從而制造出包含熱塑性樹脂泡沫基材和接合到泡沫基材上的功能構(gòu)件的模制品。之后，在停止供應(yīng)熱塑性樹脂之后，打開模具，然后取出模制品。圖1(4)顯示了這種情形。
圖2顯示了其中使用通過加熱軟化的熱塑性樹脂泡沫基材的實施例。對用于加熱熱塑性樹脂泡沫基材的方法沒有特別限制。例如，可以使用加熱裝置如紅外線加熱器或者吹入熱空氣加熱泡沫基材。圖2顯示了使用與圖1中所述的方法中使用的機器類似的機器的方法。圖2(1)顯示了將通過加熱軟化的熱塑性樹脂泡沫基材放置在第一模具和第二模具之間的步驟。圖2(2)顯示了如下情形其中在將壓縮氣體供應(yīng)到第一模具中的空腔內(nèi)時，閉合第一模具和第二模具，從而用泡沫基材密封空腔的開口。在這種情況下，實施模具的閉合以將泡沫基材成形為預(yù)定形狀。圖2(3)和圖2(4)分別與圖1(3)和圖1(4)相同。
用于形成泡沫基材的熱塑性樹脂的實例包括烯烴基樹脂，如含2至6個碳原子的烯烴例如乙烯、丙烯、丁烯、戊烯和己烯的均聚物，和通過將選自含2至10個碳原子的烯烴的兩種或兩種以上單體共聚合制備的烯烴共聚物，乙烯-乙烯基酯共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物、乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物、酯樹脂、酰胺樹脂、苯乙烯系樹脂、丙烯酸類樹脂、丙烯腈基樹脂和離聚物樹脂。這些樹脂可以單獨或者兩種或兩種以上樹脂組合使用。從可成型性、耐油性和成本的觀點而言，優(yōu)選使用烯烴基樹脂。從得到的模制品的剛性和耐熱性的觀點而言，特別優(yōu)選使用丙烯基樹脂。
丙烯基樹脂的實例包括丙烯均聚物和包含至少50摩爾％的丙烯單元的丙烯基共聚物。所述共聚物可以是嵌段共聚物、無規(guī)共聚物和接枝共聚物。適合使用的丙烯基共聚物的實例包括丙烯與乙烯或含4至10個碳原子的α-烯烴的共聚物。所述含4至10個碳原子的α-烯烴的實例包括1-丁烯、4-甲基戊烯-1、1-己烯和1-辛烯。在丙烯基共聚物中除丙烯以外的單體單元的含量對于乙烯優(yōu)選至多15摩爾％，并且對于含4至10個碳原子的α-烯烴優(yōu)選至多30摩爾％?？梢允褂靡环N丙烯基樹脂。備選地，還可以組合使用兩種或兩種以上丙烯基樹脂。
當以形成泡沫基材的熱塑性樹脂的等于或大于50重量％的量，使用長鏈支化的丙烯基樹脂或具有等于或大于1×105的重均分子量的丙烯基樹脂時，可以制備包含更精細的囊泡的丙烯基樹脂泡沫基材。適宜地使用非交聯(lián)的丙烯基樹脂，因為它在再循環(huán)處理過程中難以發(fā)生凝膠化。
在此使用的長鏈支化丙烯基樹脂指支化系數(shù)[A]滿足0.20≤[A]≤0.98的丙烯基樹脂。具有滿足0.20≤[A]≤0.98的支化系數(shù)[A]的長鏈支化丙烯基樹脂的一個實例是可獲自SunAllomer Ltd.的Propylene PF-814。
支化系數(shù)量化在聚合物中的長鏈支化度，并且由下式定義支化系數(shù)[A]＝[η]Br/[η]Lin在式中，[η]Br是長鏈支化丙烯基樹脂的特性粘度。[η]Lin是直鏈丙烯基樹脂的特性粘度，所述直鏈丙烯基樹脂由與所述長鏈支化丙烯基樹脂相同的單體單元構(gòu)成，并且具有與所述長鏈支化丙烯基樹脂相同的重均分子量。
特性粘度，也稱為“極限粘度值”，是聚合物提高其溶液的粘度的能力的量度。特性粘度特別依賴于分子量和聚合物分子的支化度。因此，長鏈支化聚合物的特性粘度與分子量等于所述長鏈支化聚合物的分子量的直鏈聚合物的特性粘度的比率可以用作長鏈支化聚合物的支化度的量度。通過常規(guī)方法，例如由Elliott等，J.Appl.Polym.Sci.，14，2947-2963(1970)描述的方法，可以測定丙烯基樹脂的特性粘度。例如，可以通過將丙烯基樹脂溶于1，2，3，4-四氫化萘或鄰二氯苯中，在135℃測量特性粘度。
可以通過通常使用的各種方法測定丙烯基樹脂的重均分子量(Mw)。特別優(yōu)選使用的是由M.L.McConnel等在American Laboratory，May，63-75(1978)中報導(dǎo)的方法，即，低角度激光散射強度測量法。
用于通過聚合制備重均分子量等于或大于1×105的高分子量的丙烯基樹脂的方法的一個實例是如日本未審查的專利申請公布號11-228629中所述，其中首先制備高分子量部分，然后制備低分子量部分的方法。
在長鏈支化丙烯基樹脂和高分子量丙烯基樹脂中，優(yōu)選的是單軸熔體伸長粘度比η5/η0.1等于或大于5，并且更優(yōu)選等于或大于10的丙烯基樹脂，所述單軸熔體伸長粘度比是在下面給出的條件下，在大約在比樹脂的熔融點高30℃的溫度測量的。所述單軸熔體伸長粘度比是使用單軸伸長粘度分析儀(例如，由Rheometrix制造的單軸伸長粘度分析儀)在1秒-1的伸長應(yīng)變率下測量的值，其中η0.1表示在應(yīng)變開始之后0.1秒檢測的單軸熔體伸長粘度，并且η5表示在應(yīng)變開始之后5秒檢測的單軸熔體伸長粘度。使用具有這種單軸伸長粘度特性的丙烯基樹脂使得可以制備包含很精細的氣泡的泡沫基材。
用于制備泡沫基材的發(fā)泡劑可以是化學(xué)發(fā)泡劑或物理發(fā)泡劑。此外，可以將兩種發(fā)泡劑一起使用?；瘜W(xué)發(fā)泡劑的實例包括已知的可熱分解的化合物，例如通過它們的分解形成氮氣的可熱分解的發(fā)泡劑(例如，偶氮二碳酰胺、偶氮二異丁腈、二亞硝基五亞甲基四胺、對甲苯磺酰肼、對，對’-氧-雙(苯磺酰肼)；和可熱分解的無機發(fā)泡劑(例如，碳酸氫鈉、碳酸銨和碳酸氫銨)。物理發(fā)泡劑的具體實例包括丙烷、丁烷、水和二氧化碳氣體。在上述作為實例提供的發(fā)泡劑中，因為泡沫基材可以產(chǎn)生較少的由在真空成形處理的加熱過程中的二次發(fā)泡導(dǎo)致的變形，并且還因為這些試劑在高溫條件下是惰性的并且對火是惰性的，所以適宜地使用水和二氧化碳氣體。盡管基于發(fā)泡劑和使用的樹脂的種類適當?shù)卮_定使用的發(fā)泡劑的量，以獲得需要的膨脹率，但是對于100重量份熱塑性樹脂，通常使用0.5至20重量份發(fā)泡劑。
盡管對用于制備泡沫基材的方法沒有特別限制，但是優(yōu)選通過使用扁平模具(T模具)或圓形模具的擠出成形制備的片材。優(yōu)選的方法是其中擠出熔融樹脂，同時通過圓形模具膨脹，然后將得到的管拉伸并且在心軸上冷卻的方法。通過擠出制備泡沫基材時，允許將熔融樹脂通過模具擠出，冷卻凝固，然后拉伸。在本發(fā)明中使用的泡沫基材可以是具有單層的泡沫基材或者具有兩層或兩層以上的泡沫基材。從在泡沫基材制備過程中囊泡破裂的觀點而言，優(yōu)選具有非泡沫層作為它的最外層的多層結(jié)構(gòu)泡沫基材。
盡管樹脂，例如之前作為用于形成泡沫基材的熱塑性樹脂的實例提供的那些，可以用作形成非泡沫層和泡沫層的樹脂，但適宜的是非泡沫層的樹脂是與泡沫層的樹脂相同的類型。例如，當泡沫層是丙烯基樹脂時，適宜的是非泡沫層也是丙烯基樹脂。盡管對泡沫基材的細節(jié)沒有限制，但在大多數(shù)情況下，使用具有2至10的膨脹率和1至10mm的總厚度的泡沫基材。
在本發(fā)明中使用的泡沫基材可以是由單層或多層泡沫基材和層壓到所述泡沫基材上的另一種材料組成的復(fù)合片材。通過干法層壓、夾心層壓、熱輥層壓和熱空氣層壓將泡沫片材與另一種材料層壓，可以制備這種復(fù)合片材。
層壓到泡沫片材上的材料可以具有裝飾、加強、保護等功能。這種材料的實例包括編織織物、無紡織物、片材、膜、泡沫和網(wǎng)織品。這些可以由如下材料制成熱塑性樹脂如烯烴基樹脂、氯乙烯基樹脂、苯乙烯基樹脂，橡膠或熱塑性彈性體如聚丁二烯和乙烯-丙烯共聚物，纖維素纖維如棉花、大麻和竹子纖維。所述材料可以配置有三維不均勻的圖案、印記或染色。所述材料可以具有單層或多層。
在本發(fā)明中使用的泡沫基材可以包含添加劑。所述添加劑的實例包括填料、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、增塑劑、抗靜電劑、著色劑、脫模劑、流化劑和潤滑劑。填料的具體實例包括無機纖維如玻璃纖維和碳纖維，以及無機顆粒如滑石、粘土、硅石、二氧化鈦、碳酸鈣和硫酸鎂。
在本發(fā)明中，盡管對用作形成功能構(gòu)件的材料的熱塑性樹脂沒有特別限制，但是選擇對形成泡沫基材的熱塑性樹脂發(fā)揮良好的可焊接性的樹脂。從焊接到泡沫基材上的強度的觀點而言，優(yōu)選與形成泡沫基材的熱塑性樹脂相同或類似的熱塑性樹脂。用于功能構(gòu)件的熱塑性樹脂還可以包含各種添加劑。填料的具體實例包括無機纖維，如玻璃纖維和碳纖維，以及無機顆粒，如滑石、粘土、硅石、二氧化鈦、碳酸鈣和硫酸鎂。
實施例下面將參考實施例和比較例說明本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于所述實施例。
實施例使用膨脹率為3和厚度為3mm的聚丙烯泡沫片材(商品名SUMICELLER，由Sumika Plastech Co.，Ltd.制造)作為泡沫基材，通過圖2中說明的方法制造模制品。
通過使用成型機實施具有肋條的平板的成型，所述成型機包含第一模具(11)，第一模具(11)具有模具表面并且被構(gòu)造成可以通過所述模具表面進行抽氣，所述模具表面具有限定用于形成肋條的空腔(6)的凹部，如圖5所示，所述空腔具有5mm的開口寬度(13)、4mm的底部寬度(14)、5mm的深度(15)和370的長度；和能夠?qū)⑴菽某尚螢槠桨逍螤畹牡诙＞?12)。第一模具(11)具有都通向空腔的壓縮氣體通道(4)和樹脂通道(5)。將第一模具控制為60℃的溫度。
當使用配備有擠出機的真空成形機(VAIM0301，由Sato Tekko Co.，Ltd.制造)的夾鉗(2)固定泡沫基材(10)時，使用近紅外線加熱器將其加熱，使得它的頂部表面達到210℃的溫度，從而將其軟化。在使用夾鉗(2)固定的同時，將軟化的泡沫基材(10)放置在第一模具(11)和第二模具(12)之間。然后，借助于在第一模具(11)中的壓縮氣體通道(4)，通過位于凹部的縱向端部的壓縮氣體供應(yīng)孔(沒有顯示)，開始供應(yīng)具有0.6MPa的壓力的壓縮空氣，同時，閉合第一模具(11)和第二模具(12)直至在它們的模具表面之間的間隙變?yōu)?.9mm。然后，通過第二模具的模具表面進行抽氣，由泡沫基材(10)制備厚度為2.9mm的扁平泡沫基材。
停止供應(yīng)壓縮氣體，并且5秒以后，將熔融聚丙烯(NOBLEN BUE81E6，由Sumitomo Chemical Co.，Ltd.制造，MFR＝80g/10分鐘)以3g/分鐘的速率通過第一模具(11)中的樹脂通道(5)供應(yīng)到空腔中，歷時2.5秒。從而用熔融聚丙烯填滿所述空腔。結(jié)果，形成包含泡沫基材和接合到上面的聚丙烯肋條的模制品。在通過使用鼓風(fēng)機吹氣冷卻之后，打開模具并且取出模制品。通過切除多余部分，得到在圖3所示的具有肋條(8)的平板(9)。在與肋條的相反的表面中沒有凹陷；該帶肋條的平板具有良好的外觀。
比較例通過使用與在實施例1中的那些相同的泡沫基材、熱塑性樹脂和模具，以與實施例1相同的方法制造帶肋條的平板，不同之處在于不將壓縮空氣供應(yīng)到空腔中。得到的帶肋條的平板在與它的肋條相反的表面中具有凹槽狀的凹陷；它具有差的外觀。
權(quán)利要求
1.一種用于制造模制品的方法，所述模制品包含熱塑性樹脂泡沫基材和接合到所述泡沫基材上且從所述泡沫基材中突出的熱塑性樹脂功能構(gòu)件，所述方法包括通過使用成型機實施的下列步驟(1)至(8)，所述成型機包含第一模具和第二模具，第一模具具有第一模具表面，第一模具表面具有限定用于在其中形成所述功能構(gòu)件的空腔的凹部，并且將第一模具配置成可以將壓縮氣體和處于熔融態(tài)的熱塑性樹脂供應(yīng)到所述空腔中；第二模具具有第二模具表面并且被安置成第二模具表面面向第一模具表面(1)將由熱塑性樹脂制成的泡沫基材放置在第一模具和第二模具之間的步驟；(2)將壓縮氣體供應(yīng)到所述空腔中的步驟；(3)在所述泡沫基材位于第一模具和第二模具之間的同時，閉合第一模具和第二模具的步驟；(4)使所述泡沫基材與除第一模具表面的所述凹部以外的部分接觸，從而用所述泡沫基材和第一模具表面閉合所述空腔的步驟；(5)停止將所述壓縮氣體供應(yīng)到所述空腔中的步驟；(6)將處于熔融態(tài)的熱塑性樹脂供應(yīng)到所述空腔中以通過焊接接合到所述泡沫基材上并且同時由所述熱塑性樹脂形成功能構(gòu)件，從而形成包含所述泡沫基材和接合到其上的所述功能構(gòu)件的模制品的步驟；(7)停止將所述處于熔融態(tài)的熱塑性樹脂供應(yīng)到所述空腔中的步驟；和(8)打開第一模具和第二模具，并且取出所述模制品的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中同時實施所述步驟(2)、(3)和(4)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造模制品的方法，所述模制品包含熱塑性樹脂泡沫基材和接合到所述泡沫基材上且從泡沫基材中突出的熱塑性樹脂功能構(gòu)件。在用熱塑性樹脂泡沫基材密封空腔的同時，將熔融熱塑性樹脂注射到模具空腔中以形成所述功能構(gòu)件。在所述方法中，在完成所述熔融熱塑性樹脂的注射之前，將壓縮氣體供應(yīng)到所述空腔中。
文檔編號B29C39/26GK101037014SQ20071008576
公開日2007年9月19日 申請日期2007年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月16日
發(fā)明者花田曉 申請人:住友化學(xué)株式會社, 住化塑料技術(shù)株式會社