CN101121310A

CN101121310A - 具有编织纤维纹路壳体的制造方法

Info

Publication number: CN101121310A
Application number: CNA2006101096100A
Authority: CN
Inventors: 林雪霞
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-08-10
Filing date: 2006-08-10
Publication date: 2008-02-13

Abstract

本发明是关于一种在编织纤维布含浸树脂材表面进行处理，从而形成一表面平坦无凹洞的具有编织纤维纹路壳体的制造方法。本发明具有编织纤维纹路壳体的制造方法，包括在一编织纤维布含浸树脂材上下表面覆盖至少一热塑性聚胺基甲酸酯(Themoplastic polyurethane)薄膜，然后将其置在一平板模具内进行热压，形成一塑胶壳体板材。之后，再在该塑胶壳体板材上下表面黏接一聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate)等类似热塑性薄膜，并用平板加压，形成一待加工壳体板材，将该待加工壳体板材裁切成预定形状尺寸，最后再入模二次加工成型，即可形成预定构形的壳体成品。

Description

具有编织纤维纹路壳体的制造方法

技术领域

本发明是关于一种编织纤维布含浸树脂材，尤其是关于一种在该编织纤维布含浸树脂材表面进行处理，从而形成一表面平坦无凹洞的具有编织纤维纹路壳体的制造方法。

背景技术

在一般塑胶复合材料中，用纤维作为强化剂(reinforcement)是其中最为普遍的一种成型方式。凭借纤维的加入强化，可使原本刚性或强度不高的塑胶，大幅改善其物性，使其可以用作结构材料。另一方面，由于其具有质量轻、强度佳、可塑性强，且能耐潮、抗腐蚀等绝佳特性，凡是航天、船舶、运输、建材、电子、电器等设备结构中都能看见其应用的足迹。

纤维加固塑胶的原材主要包括基材(matrix)、作为强化剂(reinforcement)的纤维与副资材。基材是形成所要形状结构的形塑材料，其包覆并保护纤维免于磨损或受破坏，并在纤维间传递、分散所承受的负荷，使成品具有耐压强度。基材可利用不同种类、比例的树脂与填料一同加工，而形成各式各样的塑胶类型。该所形成的塑胶一般可分为热塑性塑胶(thermo plastics)或热固性塑胶(thermosetting plastics)。另一方面，纤维实在使成品具有高强度与高刚性(弹性系数)，其可由玻璃纤维、碳纤维等各种纤维，用不同的编织加工方式所形成，而其所编织出的纤维纹路，除与强度、弹性有关外，也决定了该塑胶材所能呈现的表面造型，因而可利用在各种装置设备的外壳上，使这些装置设备凭借具有编织纤维纹路的壳体，呈现出特殊的表面质感与纹路。

如图1和图2，这些图是现有用编织纤维布含浸热固性树脂材制造壳体的方法流程示意图。现有具有编织纤维纹路壳体的制造方法，包括下列步骤：首先在S11步骤中，提供复数个编织纤维布含浸热固性树脂材10，然后在S12步骤中，将该些编织纤维布含浸热固性树脂材10堆栈成预定厚度。之后进行S13步骤，将其裁切成预定形状尺寸，而后在S14步骤中，将这些堆栈且经裁切的编织纤维布含浸热固性树脂材11，置入模具M1中热压成型，形成预定构形的一壳体12。最后进行S15步骤的修补过程，对该壳体12表面研磨、补土、喷漆，进而完成壳体成品。

在一般情况下，由于编织纤维布是由纤维交错所编织而成，故在含浸树脂后难免会在纤维相交错处形成有未填满的空隙或凹洞，因此必须进一步加工，针对这些不平坦用树脂土加以添饱，而后再磨平、喷漆，因此现有制造过程需花费相当多的人力与时间进行修补，使其在成本支出上并不经济。另一方面，现有具有编织纤维纹路壳体的制造方法，是将前述经处理过的编织纤维布含浸热固性树脂材迭合后，进一步热压加工。以一般利用编织纤维布含浸环氧树脂(epoxy)为例，其于热压过程的高温下，将再次使其表面产生坑洞与凹凸不平，因而必需再进一步经过补土、研磨、喷漆等修补过程。因此，现有制造方法不但需有较高的成本支出，其所得制壳体成品的表面品质也无法获得提升。

发明内容

为改善现有具有编织纤维纹路壳体制造过程中，需对其表面进行修补所产生额外成本支出的缺点，使缩短并减少该具有编织纤维纹路壳体制造过程所需的时间与成本，并同时使该具有编织纤维纹路壳体的表面能够呈现光滑以及多种颜色或图案变化，本发明将提供一种在该壳体制造所需编织纤维布含浸树脂材表面进行加工处理的制造方法，凭借一接合在该编织纤维布含浸树脂材表面的热塑性聚胺基甲酸酯薄膜与聚对苯二甲酸乙二醇酯，改进原本表面凹凸不平、坑洞的缺点，并凭借透明、染有颜色或印有图案的聚对苯二甲酸乙二醇酯或热塑性聚胺基甲酸酯薄膜，使原本纤维纹路呈现不同效果的外观变化。

本发明具有编织纤维纹路壳体的制造方法，包括下列步骤：(1)提供一编织纤维布含浸树脂材；(2)在该编织纤维布含浸树脂材上下表面分别覆盖一热塑性聚胺基甲酸酯(Thermoplastic polyurethane，TPU)薄膜；(3)置于一平板模具内进行热压，形成一塑胶壳体板材；(4)在该塑胶壳体板材上下表面分别用一接着剂黏接一选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，PET)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、丙烯腈-丁二烯丙烯-苯乙烯共聚物(acrylonitrile butadiene-styrene，ABS)或聚丙烯(polypropylene，PP)的薄膜；(5)置于该平板模具内进行加压，形成一加工壳体板材；(6)将该加工壳体板材裁切成预定形状尺寸；以及(7)入模二次加工成型，形成预定构形的壳体成品。

其中，步骤(1)中的该编织纤维布含浸树脂材是一编织纤维布含浸热塑性树脂材，但并不限于此，也可同时选用热固性树脂。当该编织纤维布含浸树脂材是热塑性树脂时，其树脂可选自聚胺基甲酸酯(polyurethane，|PU)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙烯腈-丁二烯丙烯-苯乙烯共聚物(acrylonitrile butadiene-styrene，ABS)树脂、聚丁烯对苯二甲酸酯(polybutylene terephthalate，PBT)、聚苯硫醚(polyphenylene sulfide，PPS)、聚醚酰亚胶(polyether imide，PEI)、聚丙烯(polypropylene，PP)、聚醯胺(polyamide，nylon)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚苯乙烯(polystyrene，PS)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride，PVC)或聚碳酸酯(polycarbonate，PC)等，但并不以此为限。此外，步骤(2)与步骤(4)中的热塑性聚胺基甲酸酯与聚对苯二甲酸乙二醇酯等薄膜可为透明、半透明、染有颜色或印刷有图案。

凭借本发明的制造方法，编织纤维布含浸树脂材表面原存有的坑洞或凹凸不平，就可凭借热塑性聚胺基甲酸酯薄膜的覆盖热压而完全使其平坦，因此可避免现有制造方法中补土、研磨、喷漆等修补步骤所耗费的时间、人力与成本，进而减少工序步骤与时间，使制造成本大幅降低。另一方面，本发明进一步凭借聚对苯二甲酸乙二醇酯等类似薄膜的黏接，也可使根据本发明所制成的板材呈现出更佳的厚度质感。此外，本发明尚可透过聚对苯二甲酸乙二醇酯或热塑性聚胺基甲酸酯等类似薄膜所呈现的颜色或图案，配合编织纤维布含浸树脂材的纤维纹路，使经由本发明所产制的具有编织纤维纹路的壳体，能够呈现出特殊视觉效果的外观变化，使其的应用的范围更为广阔。

以下将配合图式进一步说明本发明的实施方式，下述所列举的实施例是用来阐明本发明，并非用来限定本发明的范围，任何熟悉该领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做一些修改与改进，因此本发明的保护范围当根据后附的所界定的申请专利范围为准。

附图说明

图1是现有用编织纤维布含浸热固性树脂材制造壳体的方法流程示意图。

图2是现有用编织纤维布含浸热固性树脂材制造壳体的立体流程示意图。

图3是本发明实施例具有编织纤维纹路壳体的制造方法的流程示意图。

图4是本发明实施例具有编织纤维纹路壳体的制造方法的立体流程示意图。

图中所示主要组件符号说明

S11提供复数个编织纤维布含浸热固性树脂材

S12将这些编织纤维布含浸热固性树脂材堆叠成预定厚度

S13将其裁切成预定形状尺寸

S14入模热压成型，形成预定构形的一壳体

S15对该壳体表面补土、研磨、喷漆，完成壳体成品

S21提供一编织纤维布含浸树脂材

S22上下分别覆盖一TPU薄膜

S23平板热压，形成一塑胶壳体板材

S24在该塑胶壳体板材上下表面分别黏接一PET薄膜

S25平板加压，形成一待加工壳体板材

S26将该待加工壳体板材裁切成预定形状尺寸

S27入模二次加工成型，形成预定构形的壳体成品

S28将该壳体胶合固定在一金属件/塑胶件

S29将该壳体入模射出成型

M1模具

M2模具

10编织纤维布含浸热固性树脂材

101热固性树脂

102编织纤维

11经裁切的编织纤维布含浸热固性树脂材

12壳体

20编织纤维布含浸热塑性树脂材

201基材

202编织纤维

30TPU薄膜

40塑胶壳体板材

50PET薄膜

60待加工壳体板材

61经裁切的待加工壳体板材

62壳体

具体实施方式

请同时参阅图3与图4，图3是本发明实施例制造方法的流程示意图，而图4是本发明实施例具有编织纤维纹路壳体的制造示意图。本发明的具有编织纤维纹路壳体的制造方法，主要是将TPU薄膜30分别覆盖在一编织纤维布含浸树脂材20的上下表面后，进行平板热压。之后再在热压后的板材上下表面黏接用一PET薄膜50，而后再进一步成型加工，形成壳体62的成品。

本发明实施例的制造方法，包括下列步骤：(1)提供一编织纤维布含浸树脂材S21；(2)在该编织纤维布含浸树脂材上下表面分别覆盖一热塑性聚胺基甲酸酯(Thermoplastic polyurethane，TPU)薄膜S22；(3)置于一平板模具内进行热压，形成一塑胶壳体板材S23；(4)在该塑胶壳体板材上下表面分别用一接着剂黏接一聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，PET)薄膜S24；(5)置于该平板模具内进行加压，形成一加工壳体板材S25；(6)将该加工壳体板材裁切成预定形状尺寸S26；以及(7)入模二次加工成型，形成预定构形的壳体成品S27。其中，热压以及相关冷却、脱模等步骤，是一般业界现有的技术，在此并不进一步说明。

在本发明实施例中，编织纤维布含浸树脂材20与TPU薄膜30间，在热压过程中即可凭借加热过程，用自行键结的方式相互接合，故无需透过黏合剂加以接合。步骤S23所述热压，是在平板的模具中进行，其温度是130℃～150℃，压力则是60Kg/cm²～100Kg/cm²。经热压接合后所形成的塑胶壳体板材40，其中的TPU薄膜30层，即可将原编织纤维布含浸树脂材20表面所存有的坑洞或凹凸不平加以修整覆盖。且本发明中，因是利用平板热压，故可同时避免在弯折造型热压时所可能产生的坑洞或不平。因此，透过本发明方法所形成的塑胶壳体板材40，其表面就相当平整，并具有亮光感。因此，凭借此简易的加工步骤，即可省略现有耗费时间、人力、成本的修补过程，而大幅降低所需的制造成本。

TPU薄膜30层可为单层或数层，其可依据所要的结构强度以及所要呈现的纤维纹路效果调整设置，这里并未设有特别的限制。

塑胶壳体板材40是经平板热压的板材原料，其本可直接裁切成适当大小后，入模成型。但为使本发明所得具有编织纤维纹路壳体的材质呈现出更佳的厚度质感，本发明实施例中的塑胶壳体板材40，将在其上下表面凭借一黏着剂黏贴PET薄膜50。黏接后再一次用平板加压处理，使PET薄膜50紧密贴合在塑胶壳体板材40上，而形成一待加工壳体板材60。待加工壳体板材60透过PET薄膜50的黏接，除增加其厚度质感外，亦可同时增加板材的强度。前述除黏贴一PET薄膜外，也可黏贴聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、丙烯腈-丁二烯丙烯-苯乙烯共聚物(acrylonitrilebutadiene-styrene，ABS)或聚丙烯(polypropylene，PP)等类似热塑性薄膜。

之后，待加工壳体板材60可经过裁切步骤，将此大面积板材切成所要尺寸规格之大小后，再将此经裁切的待加工壳体板材61进行第二次加工成型。第二次加工成型的方式并未设有特别的限制，其可为一般的热压成型或是高周波压合等方式。成型时，将经裁切的待加工壳体板材61置入模具M2中，用前述的方式进行加工，即可制造出预定构形的壳体62成品。

本发明实施例中，编织纤维布含浸树脂材20其基材201是一聚胺基甲酸酯，但并不仅限于此，也可为其它热塑性树脂，例如：丙烯腈-丁二烯丙烯-苯乙烯共聚物树脂、聚丁烯对苯二甲酸酯、聚苯硫醚、聚醚酰亚胶，或其它如聚丙烯、聚醯胺、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯，或是例如：环氧树脂、乙烯酯(vinyl ester)树脂、不饱和聚酯(polyester)树脂等热固性树脂。但为配合与TPU薄膜30的接合强度，较佳者是选用性质与TPU相近或结合性较强的树脂材，使TPU薄膜30不易与编织纤维布含浸树脂材20相分离而脱落。

此外，编织纤维布含浸树脂材20中的编织纤维202，其纹路成型方式，可通过纱束(roving)系的加工方式，以切股(chopped strand)、切股毡(chopped strand mat)、编纱束(woven roving)或针缝材等方法，形成均匀分散或织布状的纤维纹路；或是以编纱(yarn)系的加工方式，以平织(plain weave)、目扳平织、斜纹织(twill weave)或缎织(stain weave)等方式，形成具织布状纤维纹路的纤维布，但并不仅限于前述。

TPU薄膜30或PET薄膜50(或其它相类的热塑性薄膜)，可为透明状、半透明状、染有颜色或印刷有图案。凭借颜色或图案，配合编织纤维202的纹路，即可呈现出特殊的质感与纹路外观，使本发明方法所制造出的壳体具有多变的表面造型，进而使其在结构材的应用外，尚能够延伸应用在日常家电用品、容器、包装盒、家具、饰品当中，使其在利用与使用上更为普及。

请继续参阅图3，前述所形成预定构形的壳体62成品，可应用到相当多的产品结构上。如步骤S28，可将此壳体62用胶合等各种方式，固定在一塑胶件或金属件的表面，则该等塑胶件或金属件外观即可呈现出完全不同的质感，并具有编织纤维纹路的装饰效果。另一方面则可如步骤S29，将其置入模具内射出成型，则可形成一表面嵌接有壳体62的产品，而同样有着该编织纤维纹路所呈现出的质感与装饰效果。

Claims

1.一种具有编织纤维纹路壳体的制造方法，包括下列步骤：

(1)提供一编织纤维布含浸树脂材；

(2)在该编织纤维布含浸树脂材上下表面分别覆盖至少一热塑性聚胺基甲酸酯(Thermoplastic polyurethane，TPU)薄膜；

(3)置于一平板模具内进行热压，形成一塑胶壳体板材；

(4)在该塑胶壳体板材上下表面分别用一接着剂黏接一选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、丙烯腈-丁二烯丙烯-苯乙烯共聚物(acrylonitrilebutadiene-styrene，ABS)或聚丙烯(polypropylene，PP)的薄膜；

(5)置于该平板模具内进行加压，形成一加工壳体板材；

(6)将该加工壳体板材裁切成预定形状尺寸；以及

(7)入模二次加工成型，形成预定构形的壳体成品。

2.根据权利要求1所述的具有编织纤维纹路壳体的制造方法，其中步骤(1)中该编织纤维布含浸树脂材是一编织纤维布含浸热塑性树脂材。

3.根据权利要求2所述的具有编织纤维纹路壳体的制造方法，其中步骤(1)中该编织纤维布含浸树脂材是一编织纤维布含浸聚胺基甲酸酯(polyurethance，PU)材。

4.根据权利要求1所述的具有编织纤维纹路壳体的制造方法，其中步骤(1)中该编织纤维布含浸树脂材中的纤维是经编织有纹路的一玻璃纤维。

5.根据权利要求1所述的具有编织纤维纹路壳体的制造方法，其中步骤(1)中该编织纤维布含浸树脂材中的纤维是经编织有纹路的一碳纤维。

6.根据权利要求1所述的具有编制纤维纹路壳体的制造方法，其中步骤(2)中该热塑性聚胺基甲酸酯薄膜是承透明状。

7.根据权利要求1所述的具有编制纤维纹路壳体的制造方法，其中步骤(2)中该热塑性聚胺基甲酸酯薄膜包括有形成预定颜色的一色料。

8.根据权利要求1所述的具有编织纤维纹路壳体的制造方法，其中步骤(2)中该热塑性聚胺基甲酸酯薄膜其表面是预先印刷有一印刷图案层。

9.根据权利要求1所述的具有编织纤维纹路壳体的制造方法，其中步骤(3)中热压的温度是130℃～150℃，而压力则是60Kg/cm²～100Kg/cm²。

10.根据权利要求1所述的具有编织纤维纹路壳体的制造方法，其中步骤(4)中该聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二稀丙烯-苯乙烯共聚物与聚丙烯薄膜是成透明状。

11.根据权利要求1所述的具有编织纤维纹路壳体的制造方法，其中步骤(4)中该聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二稀丙烯-苯乙烯共聚物与聚丙烯薄膜包括又形成预定颜色的一色料。

12.根据权利要求1所述的具有编织纤维纹路壳体的制造方法，其中步骤(4)中该聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯丙烯-苯乙烯共聚物与聚丙烯薄膜其表面是预先印刷有一印刷图案层。

13.根据权利要求1所述的具有编织纤维纹路壳体的制造方法，其中步骤(7)中的成型是用热压方式成型。

14.根据权利要求1所述的具有编织纤维纹路壳体的制造方法，其中步骤(7)中的成型是用高周波压合方式成型。