TW499354B - Method of producing composite material having foamed resin layer and surface layer - Google Patents

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499354 A7 B7 五、發明説明（1 ) 技術領域 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明有關製造複合材料之方法，該複合材料具有一 泡沬樹脂層及一層壓在該泡沫樹脂層上之表面層，及可用 作保險槓、門飾件、或汽車儀表板、盒子、電氣裝置機 體、托板等。 背景技藝 一種製造具有泡沬樹脂層及層壓在該泡沬樹脂層上之 表面層的複合材料之習知方法包含於一模子中模製已膨脹 之樹脂珠粒’其中提供已事先該表面層（5：?一六一 591553，EP- A -658410 及 EP- A- 8 4 1 1 5 5 )。於該模製期間，該已膨脹之樹脂珠粒係 以一加熱介質加熱及融化且彼此黏合以形成該泡沫樹脂 層，使得該表面層係該泡沬樹脂層融合成一體。由該方法 所獲得之複合材料有一問題，因爲已膨脹珠粒間之黏合 (內部各層間“ intra-layer”黏合強度）及該泡沬樹脂層與 該表面層間之黏合（外接層間“ inter_layer”黏合強度）並 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 非很高’以致該複合材料易遭受內部各層間及外接層間之 脫層作用。 發明槪要 吾人鑑於習知方法之上面問題而形成本發明。按照本 發明提供一種製造複合材料之方法，其包括下列步驟： (a )在具有一內表面之第一模子中提供一表面層， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 4 · 499354 A7 B7 五、發明説明（2 ) 使得該表面層接觸該內表面； (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) (b )將第二模子配置於適當位置，以致在該第二模 子及接觸該第一模子內表面之表面層之間界定一空間，該 第二模子具有複數射孔族群； (c )將已膨脹樹脂珠粒餵入該空間以充滿該空間； (d )除去該空間之空氣；及然後 (e )經過該第二模子之複數射孔族群將一加熱介質 連續地導入該空間，以融化及將該已膨脹樹脂珠粒與一泡 沬樹脂層黏合，使得該表面層係黏合至該泡沬樹脂層，步 驟（e )係施行一次或重複數次。 在步驟（a )之前或之後，可同時施行步驟（b )及 步驟（a )。 圖面簡述 下文將參考所附圖面詳細敘述本發明，其中 圖1係一橫截面、正視圖，其圖樣地說明一用於施行 根據本發明方法之模製裝置； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖2 ( a )係一槪要圖示，其顯示圖1模製裝置之第 二模子中所形成之射孔族群；及 圖2 ( b )及2 ( c )係類似於至圖2 ( a )之槪要 圖示，其顯示成群射孔之其他配置實例。 符號說明 1 模子 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5 - 499354 A7 B7 五、發明説明（3 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 模 子 3 分 隔 機 構 4 外 殼 5 外 殼 6 穿 孔 7 吸 入 管 8 流 室 1 〇 模 腔 1 1 穿 孔 1 1 a穿 孔 1 1 b穿 孔 1 1 c穿 孔 1 2 穩 流 室 1 2 a穩 流 室 1 2 b穩 流 室 1 3 進 給 管 1 3 a支 管 1 4 進 給 導 管 1 5 閥 門 1 6 進 給 導 管 1 7 閥 門 1 8 排放 導 管 1 9 閥 門 2 〇 進 給 導 管 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -6 - 499354 Α7 Β7 五、發明説明（4 ) 2 1 閥門 ^ 2 進給導管 2 3 閥門 2 4 排放導管 2 5 閥門 3 〇 樹脂珠粒 3 1 表面層 較佳具體實施例之詳細敘述 根據本發明之複合材料包含一表面層及一層懕在該表 面層上之泡沬樹脂層。在本說明書中，該表面層黏合至該 泡沫樹脂層之表面係稱爲“內表面”，而該表面層遠離該 泡沬樹脂層之相向表面係稱爲“外表面”。 該泡沬樹脂層係由膨脹樹脂珠粒製成，該樹脂珠粒包 含諸如有機氣體（例如烴氣體或鹵化烴氣體）或無機氣Μ (例如二氧化碳、氮或空氣）之氣體，及在升高之溫度下 軟化或溶化。任何熱塑性樹脂可用於形成該樹脂珠粒。合 適之樹脂範例係聚碳酸酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹 脂、聚氯乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、丙烯酸系樹脂、醯胺 樹脂及聚烯烴樹脂。 爲有良好之吸震特性及對壓縮應變有良好之恢復能 力，使用聚烯烴樹脂係較佳的。聚烯烴樹脂之實例包含低 密度聚乙烯、中等密度聚乙烯、高密度聚乙烯、線型低密 度聚乙烯、線型極低密度聚乙烯、乙烯一丙烯嵌段共聚合 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） -7 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 499354 A7 B7 五、發明説明（5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 物、乙烯-丙烯無規共聚合物、乙烯-丁烯嵌段共聚合 物、乙烯一丁烯無規共聚合物、乙烯一醋酸乙烯酯共聚合 物、乙烯一甲基丙烯酸甲酯共聚合物、以乙烯一甲基丙烯 酸共聚合物與金屬離子之分子間交聯所獲得之離聚物樹 脂、丙烯均聚物、丙烯-乙烯-無規共聚合物、丙烯-丁 烯無規共聚合物、丙烯-乙烯嵌段共聚合物、丙烯-丁烯 嵌段共聚合物、丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物、丙烯-丙 烯酸共聚合物、丙烯順丁烯二酐共聚合物、聚丁烯、聚戊 烯及烯系單體之共聚合物（例如乙烯、丙烯、丁烯、戊 烯），其具有能與烯系單體（例如苯乙烯）產生異分子聚 合之共聚單體。尤其使用低密度聚乙烯、中等密度聚乙 烯、高密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯、線型極低密度聚 乙烯、聚丙烯均聚物、丙烯-乙烯共聚合物、丙烯-丁烯 共聚合物、丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物係更較佳。最較 佳聚烯烴樹脂係丙烯均聚物、丙烯-乙烯無規共聚合物、 丙烯-丁烯無規共聚合物、丙烯-乙烯-丁烯三元共聚物 及線型低密度聚乙烯。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 能以非交聯形式、或在與過氧化物交聯之後或藉著輻 射使用上述聚烯烴樹脂。爲易於製備及再循環能力之故， 吾人想要使用非交聯聚烯烴樹脂。 該已膨脹樹脂珠粒之表觀密度大致上係每立方公分 〇.024 — 0 · 48克，較佳地係每立方公分0 · 48 - 0 . 3 2克。該已膨脹樹脂珠粒之平均粒徑大致上係1 一 7毫米、較佳地1 一 5毫米。在此之“表觀密度”係以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -8 - 499354 A7 B7 五、發明説明（6 ) 下列方法測量。 取樣1 0 0 0粒之已膨脹珠粒。在攝氏6 0度及百分 之1 5相對濕度下乾燥該珠粒達2 4小時，及然後允許其 置於攝氏2 3度之空氣中及百分之5 0相對濕度下達另外 2 4小時之久。在測量其重量W (克）之後，該珠粒係於 攝氏2 3度下浸入有刻度之測量圓柱體中之乙醇內，以由 該圓柱體中所增加之乙醇高度測量珠粒之實際體積L (立 方公分）。以下列公式決定該表觀密度： 表觀密度（克/立方公分）= W/ L 其中W及L係如上面所定義者。 在該泡沬樹脂層上方所覆蓋之表面層大致上對該複合 材料具有賦予一良好裝飾外觀及良好物理、機械及化學性 質之作用。如此，該表面層之外表面可用諸如摺痕之裝飾 圖案適當地壓上記號。該表面層可爲單層片或具有二或更 多層之多層片，大致上爲2 — 6層、較佳地爲2 — 3層。 黏合至該泡沬樹脂層之單層或多層片之內表面可藉著譬如 變粗或電暈放電機械、物理或化學處理，以改良其間之黏 附力。爲改良該表面層及該泡沫樹脂層間之外部層間黏合 強度之故’該表面層之內表面想要的是由一種樹脂製成， 該樹脂能夠熔融黏合至該已膨脹樹脂珠粒。該表面層之厚 度視該複合材料之有意用途而定，及未特別限定。然而， 該厚度大致上係於〇·5—10毫米之範圍中。 該單層片可爲紡織片，諸如機織紡織片、非機織紡織 片、或一針織紡織片；或樹脂片，諸如泡沫樹脂片或非泡 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）-9 - P I MKBmmim 1-§ ^—Βϋ n (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 499354 A7 B7 五、發明説明（7 ) 沬樹脂片。該多層薄片之實例包含（a ) —聚烯烴合成橡 膠層（提供該表面層之一外表面）及一交聯聚丙烯樹脂泡 沬層（提供該表面層之一內表面）之層壓製品；（b)聚 氯乙烯（提供該表面層之一外表面）及一交聯聚丙烯樹脂 泡沬層（提供該表面層之一內表面）之層壓製品；（c ) 纖維層（提供該表面層之一外表面）及一樹脂層，諸如一 具有吸震特性之泡沬樹脂層（例如交聯聚丙烯樹脂泡沬 層）或一非泡沬樹脂（提供該表面層之一內表面）之層壓 製品；（d)由天然或合成皮革層（提供該表面層之一外 表面）、一中介吸震層（例如泡沬層或纖維層）、及一具 有形狀記憶力之非泡沬樹脂層（提供該表面層之一內表 面）所組成之三層式層壓製品；（e )上述單層片（提供 該表面層之一外表面）及一黏著層（提供該表面層之一內 表面）之層壓製品。 現在將參考圖1說明一種根據本發明製備該複合材料 之方法，其說明一用於施行該方法之較佳裝置。 該裝置具有一對第一及第二外殼4及5，其中分別放 置一對第一及第二模子1及2，以分別在其間界定第一及 第二穩流室8及1 2。該外殼4係可相對該外殼5移動， 以致該第一及第二模子1及2係可定位於打開及關閉位置 之間。於圖1所示關閉位置中，模腔1 〇係界定於該模子 1及2之間。 該第一模子1具有一內表面，設計該內表面以提供該 複合材料之表面層之外側形狀。該第一模子1係具有射孔 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T -線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 499354 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _ B7五、發明説明（8 ) 6 ，該模腔1 0經過該射孔6與第一室8流體相通。該第 一外殼4具有連接至一抽空機構（未示出）之吸入管7。 如此，藉著抽空機構之操作，一使其邊緣周圍固定至該第 一及第二模子1及2間之而置於該模腔1 0內之原料片可 與該第一模子1真空成形進入一表面層3 1。該抽空機構 亦可用於處理各自形狀之表面層3 1 ，其位置係使得該表 面層31之外表面與該第一模子1之內表面緊密接觸。 該第二模子2係具有複數射孔1 1 ，該模腔1 0經過 該射孔1 1與第二室1 2流體相通。該射孔1 1之尺寸及 數目視該模腔1 0之體積及該已膨脹樹脂珠粒之尺寸而變 化。大致上，該射孔1 1之直徑係於0 · 3 - 1毫米之範 圍中。 分隔機構3係設在該第二室1 2中，以將該第二室 1 2分成複數穩流室（於所示具體實施例中有二穩流室 1 2 a及1 2 b )，及將該射孔1 1分成複數射孔族群 (於所示具體實施例中有二第一及第二射孔族群1 1 a及 lib)，使得該模腔1 0係經由對應射孔與個別室流體 相通（於所示具體實施例中，該模腔1 0係經由第一射孔 族群1 1 a與室1 2 a流體相通，及經由第二射孔族群 1 1 b與室1 2 b流體相通）。 標以1 3者係用於將已膨脹樹脂珠粒3 0餵入該模腔 1 0之進給管。該進給管1 3具有一支管1 3 a ’經過該 支管1 3 a供給空氣以驅策該珠粒3 0進入該模腔1 〇。 該進給管係具有合適之閥門機構（未示出）。於所示具體 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 線 499354 A7 B7 五、發明説明（9 ) 實施例中，使用二支此進給管1 3。若需要時，該進給管 1 3之數目可減少至一支或增加至3支或更多。 一加熱介質進給導管、一冷卻介質進給導管、及一排 放導管係連接至每一室。每一導管具有一閥門。如此，於 所示具體實施例中，該室1 2 a具有用於在其中引導諸如 蒸氣等加熱介質經過一閥門1 5之進給導管1 4、用於在 其中引導諸如水等冷卻介質經過一閥門1 7之進給導管 1 6、及一用於由該處排放該加熱介質、冷卻介質或空氣 經過閥門1 9之排放導管1 8。同理，一用於引導加熱介 質經過閥門2 1進入該室1 2 b之進給導管2 0、一用於 引導冷卻介質經過閥門2 3進入該第二室1 2 b之進給導 管2 2、及一用於由該第二室1 2 b經過閥門2 5排放該 加熱介質、冷卻介質或空氣之排放導管2 4係連接至該室 12b。 使用上面之裝置，由該表面層3 1及該已膨脹樹脂珠 粒3 0製備一複合材料如下。 從一開始’該表面層3 1係設於該第一模子1中，而 與其內表面接觸。可事先設計該表面層3 1之形狀，以配 合該第一模子1之內表面。於本案例中，該合適表面層 3 1係置於第一模子1中，及經過該吸入管7抽空該第一 室1 〇 ’以致該表面層3 1係與該第一模子1之內表面嚙 合。 任何方法’諸如片料吹出成形、冷凝模塑法、或射出 成形法可用於製造成某種形狀之表面層1。較佳之片料吹 本紙張尺度適用中周國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）_ 12 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 499354 A7 B7 五、發明説明（10 ) 出成形法之實例包含真空成形、壓縮空氣成形、自由牽引 成形、插塞及背脊成形、脊背成形、凹凸成形、直結連鑄 成形、區域成形、反轉抽拉成形、空氣滑移成形、插塞輔 助成形、插塞輔助反轉抽拉成形、及其結合成形法。 另一選擇是’可藉著譬如先前所述之真空成形法用第 一模子1就地模製該表面層3 1。於該案例中，如想要時 可於該模製期間加熱該層壓製品。 在將該表面層3 1放置於該第一模子1之後，或於該 第一模子1中製造該表面層3 1之前或期間，以該第二模 子2關上該第一模子1 ，以致一空間（模腔1 〇 )係界定 於該第二模子2及接觸該第一模子1內表面之表面層31 之間。 然後該已膨脹樹脂珠粒3 0係經過該管子1 3進給至 該空間1 0，而進給空氣經過該管子1 3 a以充滿該空間 1 〇 °進給至該空間1 〇之空氣係經過該排放管1 8及 2 4排放。 在完成該已膨脹樹脂珠粒之進給之後，將該空間1 〇 之空氣除去以由該珠粒間之空隙移去空氣。可藉著抽空該 空間1 0、藉著餵入一加熱介質至該空間1 0以用該加熱 介質替代該空間1 〇中之空氣、或藉著餵入一加熱介質至 該空間1 0同時抽空該空間進行該除氣操作。 如此，於第一具體實施例中，藉著經過該複數穩流室 1 2 a及1 2 b之至少一個及對應之排放導管或導管1 8 及2 4抽空該空間1 〇以進行該空間1 0之除氣操作，每 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）-13 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 線_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 499354 A7 B7 五、發明説明（11 ) 一導管係連接至一真空幫浦。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於第二具體實施例中，藉著首先經過該複數穩流室之 第一個（譬如室1 2 a )抽空該空間1 0，及然後經過該 複數穩流室之第二個（譬如室1 2 b )抽空該空間1 0以 進行該空間1 0之除氣操作。藉著經過不同穩流室之相繼 抽空操作，可有效率及有力地移除該空間1 0中之空氣。 於第三具體實施例中，藉著經過該複數穩流室之第一 個（譬如室1 2 a )餵入加熱介質至該空間1 0、而經過 異於該第一室之複數穩流室之一（於所示案例中經過該室 1 2 b )排放該加熱介質之第一步驟，及經過該複數穩流 室之第二個（譬如室1213)餵入加熱介質、而經過異於 該第二室之複數穩流室之一（於所示案例中經過該室 _ 1 2 a )排放該加熱介質之第二步驟以進行該空間1 0之 除氣操作。可一次或多次施行該第一及第一步驟之系列。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 使用抽空操作結合該加熱介質之進給即可修改該第三 具體實施例。如此，於第四實施例中，譬如藉著包含抽空 該室1 2 a與經過該室1 2 b餵入該加熱介質之第一步 驟、及包含抽空該室1 2 b與經過該室1 2 a饌入該加熱 介質之第二步驟以進行該空間1 〇之除氣操作。可一次或 多次連續地施行該第一及第二步驟。可同時或依照順序施 行除氣操作及該加熱介質之進給。 爲了經濟又有效取代空氣之故，其較佳的是使用蒸氣 當作該加熱介質，以移除該空間1 0之空氣。此外，因爲 能預先加熱該已膨脹樹脂珠粒，蒸氣之使用係有利的。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14- 499354 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _ B7 __五、發明説明（12 ) 使用該加熱介質之除氣操作將不會不利地影響該連續 模製步驟之效率。如此，太高之加熱介質溫度係不利的； 因爲該已膨脹樹脂珠粒將局部發生融合及黏附，以致於隨 後之模製步驟中，可有效防止該加熱介質均勻地流經該珠 粒間之空隙。大致上，用於該除氣步驟中之加熱介質具有 在（T v — 2 0 ) °C及（T v + 1 0 ) °C間之溫度範圍， 較佳地是在（T v - 1 〇 ) °C及（T v + 1 〇 ) °C之間， 其中T v代表形成該已膨脹樹脂珠粒之樹脂維卡（Vicat ) 軟化點。在此該“維卡（Vicat )軟化點”係按照日本工業 標準J I S K 7 2 0 6 — 1 9 9 1所測量者（使用用於 測試負載之方法A及在5 0 °C /小時之加熱速率下之液體 加熱方法）。 藉著由該空間1 0移除呈絕熱氣體之空氣，隨後之模 製步驟可有效地使該已膨脹樹脂珠粒彼此附著以形成一泡 沬樹脂層，及使該表面層黏合至該泡沬樹脂層。 於該模製步驟中，一加熱介質係連續地逐一經過複數 射孔族群導入該空間1 0 ’以將該已膨脹樹脂珠粒3 〇融 化及黏合成一泡沬樹脂層’使得該表面層係黏合至該泡沬 樹脂層。如此，以譬如圖1所示裝置，該加熱介質係經過 第一射孔族群1 1 a且然後經過第二射孔族群1 1 b導入 該空間1 0。該模製步驟係施行一次或重複二次或更多 次。藉著引導該加熱介質進入該空間1 〇，而連續地改變 該加熱介質之導入位置’可有效率及均勻地加熱該已膨脹 樹脂珠粒’以致所獲得之複合材料不只於已膨脹樹脂珠粒 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格(210Χ297公釐） ~]^Ζ -- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) f

、1T 線 499354 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（13 ) 之間具有高黏合強度（內部各層間黏合強度），同時於所 形成泡沬樹脂層及該表面層之間也具有高結合強度（外接 層間結合強度）。因此，該複合材料係免於內部各層間及 外接層間之脫層作用。 該模製步驟較佳地是包含經過該複數射孔族群之第一 族群（譬如第一射孔族群1 1 a )引導加熱介質進入該空 間1 0、而由該空間1 0經過異於該第一射孔族群之複數 射孔族群之一（譬如經過該第二射孔族群1 1 b )排放該 加熱介質之第一步驟，及經過該複數射孔族群之第二族群 (譬如第二射孔族群1 1 b )引導加熱介質進入該空間 1 0、而由該空間1 0經過異於該第二射孔族群之複數射 孔族群之一（譬如該第一射孔族群1 1 a )排放該加熱介 質之第二步驟，可一次或多次連續地施行該第一及第二步 驟。 上述模製階段之第一及第二步驟可施行如下。於該第 一步驟中，該加熱介質係導入該穩流室之第一個（譬如室 1 2 a )、而由該空間1 0排放該加熱介質至異於該第一 室之穩流室之一（譬如至室1 2 b );及於該第二步驟 中，該加熱介質係導入該穩流室之第二個（譬如室 1 2 b )、而由該空間1 0排放該加熱介質至異於該第二 室之穩流室之一（譬如至室1 2 a )。 吾人想要在穩流室之一開始該加熱介質之進給，該穩 流室異於方才完成先前除氣階段中之抽空操作之穩流室。 譬如，當該空間1 0之抽空操作係首先經過該第一室 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 16 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 499354 A7 B7 五、發明説明（14 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 2 a及然後經過該第二室1 2 b施行時，於該模製步驟 中，該加熱介質最好係首先經過該第一室1 2 a及然後經 過該第二室1 2 b引導至該空間1 0。在另一方面，當藉 著進給該加熱介質以施行該除氣操作時，吾人想要在穩流 室之一開始該加熱介質之進給，該穩流室異於方才完成先 前除氣階段中之抽空操作之穩流室。譬如，當該空間1 0 之抽空操作係藉著引導該加熱介質首先經過該第一室 1 2 a及然後經過該第二室1 2 b施行時，於該模製步驟 中，該加熱介質最好係首先經過該第一室1 2 a及然後經 過該第二室1 2 b引導至該空間1 0。 假如想要時，於該模製步驟中，該加熱介質至該複數 穩流室之一之進給操作可與來自另一室之加熱介質之排放 結合。譬如，在該加熱介質進給至該第一室1 2 a之前或 期間，該室1 2 b可經過該導管2 4或1 8抽空或連接至 該大氣。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於該加熱（模製）步驟中，爲縮短處理時間及預防黏 附失敗之故，較佳地係迅速施行該加熱介質流動方向之變 換（大致在1秒內）。如此，譬如在完成該加熱介質經過 第一射孔族群1 1 a進給至該空間之後，該加熱介質經過 第二射孔族群1 1 b至該空間之進給最好應儘快地開始 (在1秒內）。 爲已膨脹樹脂珠粒之間及該表面層3 1與由該已膨脹 樹脂珠粒所形成泡沬樹脂層之間之改良黏附力之故，較佳 的是藉著同時進給該加熱介質至全部穩流室以完成該模製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -17 - 物354 A7 --- - Β7 _ 五、發明説明（15 ) #驟’以致該加熱介質係經過該複數射孔族群之所有族群 同時導入該空間1 〇。 大致上，用於該除氣步驟中之加熱介質具有在（ T v ) t及（τ ν + 5 0 ) °C間之溫度範圍，較佳地是在 (T v + 1 0 ) °C 及（T v + 4 0 ) t：之間，其中 T v 代 表形成該已膨脹樹脂珠粒之樹脂維卡（Vicat )軟化點。在 此該“維卡（V1Cat)軟化點，，係按照日本工業標準 1 1 S K 7 2 0 6 - 1 9 9 1所測量者（使用用於測試 負載之方法A及在5 0 °C /小時之加熱速率下之液體加熱 方法）。該模製步驟大致上係以3 - 2 0秒之週期施行， 較佳地5 - 1 5秒。用於形成該已融化樹脂珠粒之泡沬樹 脂層’該加熱介質進給至該室之壓力大致上係0 · 0 9 8 —〇· 4 4 1 Μ P a ( G )、較佳係 〇 · 1 9 6 — 〇.392MPa(G)。 上述具體實施例可用各種方式加以修改。譬如，於上 面圖1及圖2 ( a )所示之具體實施例中，該射孔係分成 二族群1 1 a及1 1 b。然而，該射孔可分成三或更多族 群。在圖2 ( b )所示具體實施例中，該射孔係分成三族 群1 1 a ，1 lb及1 1 c。於該案例中，藉著逐一經過 個別族群進給該加熱介質以施行該模製步驟譬如經過該族 群1 1 b、然後經過該族群1 1 a、然後經過該族群 1 1 c ° 該複數射孔族群不須呈平行安排。於圖2 ( c )所示 具體實施例中，該射孔係分成內部射孔族群1 1 a及圍繞 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 18 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 499354 Α7 Β7 五、發明説明（16) 該內部族群1 1 a之外部射孔族群1 1 b。於圖2 ( a ) 至2 ( c )中，相同之參考數字指示類似之組成零件。 可施行本發明之方法，而不需使用上述界定在一穩流 室1 2內及藉著該隔板3分開之室1 2 a及1 2b。反 之，每一室1 2 a及1 2 b可分開及獨立地製成。 於該模製步驟中，假如未不利地影響該表面層外表面 之外觀’該加熱介質可另外穿過該射孔6經由第一室8給 入該模腔1 0。 本發明之方法很適合用於製造複合材料，其中該表面 層3 1幾乎圍繞由該已膨脹樹脂珠粒所形成泡沬樹脂層之 全表面（除了其一^側外）。 除了上述優點外，本發明之方法具有可縮短處理時 間、該加熱介質之數量相當少及該表面層可於除氣及模製 步驟期間維持在固定位置之優點。 於本發明之方法中，既然該加熱介質係引導經過該第 一模子2之射孔1 1 ，可防止該表面層3 1之外表面直接 接觸s亥加熱介質。因此，該表面層3 1不會因熱受損。譬 如當該表面層3 1之外表面係由非編織織物所形成時，所 製成之複合材料顯示良好之表面外觀，而無垂下之纖維。 於樹脂薄片之外表面案例中，不會發生任何波浪起伏。然 而若需要時，該加熱介質可另外進給經過該第一模子1之 射孔6。 以下之實例將進一步說明本發明。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -19- 499354 A7 ____ B7 __ 五、發明説明（17 ) 實例1 一種由具有〇 · 4毫米厚度之聚烯烴合成橡膠表皮層 及具有3毫米厚度之交聯聚丙烯已膨脹樹脂薄片（由Toray 公司所製造之Toraypef AP61)之襯底層所構成之兩層式層 壓製品，係已模製成一預定形狀及放人圖1所示裝置之第 一模子1中。然後在OMPa (G)下具有0 · 176克 /立方公分表觀密度及含有空氣之已膨脹樹脂珠粒（實際 膨脹比率爲：5 · 1 )係進給至一空間1 0，其數量佔該 空間1 0總體積之6 5體積百分比。該已膨脹樹脂珠粒具 有1 4 6 °C之溶點、4毫米之平均粒徑，且係由具有 2 · 4重量百分比乙烯含量及132 °C Vi ca t軟化 點之丙烯-乙烯無規共聚合物所製成。於該模腔中之珠粒 .係已除去空氣及然後模製如下。 (1)第一除氣步驟： 閥門1 5 :打開 閥門1 7 :關閉 閥門1 9 :關閉 閥門2 1 :關閉 閥門2 3 :關閉 閥門2 5 :打開 當在132°C進給〇 · 196MPa (G)之蒸氣經 過該導管1 4至該室1 2 a時，抽空該室1 2 b至 〇·〇49MPa (G)達4秒之久。該室12b中之溫 本紙張尺度適用中關家標準（CNS ) A4規格（210X297公# ) - 20 ~ " (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 499354 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（18 ) 度係1 1〇°c。 (2 )第二除氣步驟： 閥門1 5 :關閉 閥門1 7 :關閉 閥門1 9 :打開 閥門2 1 :打開 閥門2 3 :關閉 閥門2 5 :關閉 然後當在1 3 2 °C進給〇· 1 9 6 Μ P a ( G )之蒸 氣經過該導管2 0至該室1 2 b時，抽空該室1 2 a至 〇· 0 4 9 Μ P a ( G )達4秒之久。該室1 2 a中之溫 度係1 1 0 °C。 (3 )第一加熱步驟： 閥門1 5 :打開 閥門1 7 :關閉 閥門1 9 :關閉 閥門2 1 :關閉 閥門2 3 :關閉 閥門2 5 :關閉 然後在151°C進給〇· 392MPa (G)之蒸氣 經過該導管1 4至該室1 2 a達6秒之久。該室1 2 b中 之溫度及壓力係分別爲1 3 0 °C及0 · 1 9 6 Μ P a 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -21 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 499354 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（19 ) (G )。 (4 )第二加熱步驟： 閥門1 5 :關閉 閥門1 7 :關閉 閥門1 9 :關閉 閥門2 1 :打開 閥門2 3 :關閉 閥門2 5 :關閉 然後在1 5 1 °C進給0 · 3 9 2 Μ P a ( G )之蒸氣 經過該導管2 0至該室1 2 b達6秒之久。該室1 2 a中 之溫度及壓力係分別爲1 3 Ot：及0 · 1 9 6MP a (G )。 (5 )第三加熱步驟·· 閥門1 5 :打開 閥門1 7 :關閉 閥門1 9 :關閉 閥門2 1 :打開 閥門2 3 :關閉 閥門2 5 :關閉 然後在151°C進給〇· 392MPa (G)之蒸氣 經過該導管1 4及2 0至該室1 2 a及1 2 b達1 0秒之 久。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -22 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 499354 A7 __ B7 五、發明説明（20 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 如此獲得之模製品（複合材料）係以進給經過該導管 1 6及2 2之水冷卻。在該複合材料之泡沫樹脂層表面上 之各已膨脹珠粒之間未發現任何間隙。再者，該複合材料 顯示很高之內部各層間黏合強度以及很高之外接層間黏合 強度。 實例2 以如所述相同之方式重複實例1 ，除了省略該第三加 熱步驟外。該複合材料顯示很高之內部各層間黏合強度以 及很高之外接層間黏合強度，雖然在該泡沬樹脂層之部份 外表面上已觀察到有間隙。 實例3 以如所述相同之方式重複實例1 ，除了該第一及第二 除氣步驟係進行如下外。 線 (1)第一除氣步驟： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 閥門1 5 :關閉 閥門1 7 :關閉 閥門1 Θ :打開 閥門2 1 :關閉 閥門2 3 :關閉 閥門2 5 :關閉 該室12a係抽空至一 〇 . 〇78MPa (G)達4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210父297公釐1 -23- 499354 Α7 Β7 五、發明説明（21 ) 秒之久。 (2 )第二除氣步驟： 閥門1 5 :關閉 閥門1 7 :關閉 閥門1 9 :關閉 閥門2 1 :關閉 閥門2 3 :關閉 閥門2 5 :打開 然後該室12a係抽空至—〇 · 〇78MPa (G) 達4秒之久。 在該複合材料之泡沬樹脂層表面上之各已膨脹珠粒之 間未發現任何間隙。再者’該複合材料顯示高內部各層間 黏合強度以及高外接層間黏合強度。 實例4 以如所述相同之方式重複實例1 ，除了省略該第三力口 熱步驟外，除了省略該第三加熱步驟外。該複合材料顯示 高內部各層間黏合強度以及高外接層間黏合強度，雖Μ # 該泡沬樹脂層之部份外表面上已觀察到有間隙。 比較實例1 以如所述相同之方式重複實例1 ，除了省略該第一及 第二除氣步驟及該第三加熱步驟外，且除了只進行該第— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X297公釐） -24 - 499354 A7 B7 五、發明説明（22 ) 及第二加熱步驟外。雖然在該泡沬樹脂層之外表面上未觀 察到有任何間隙，該內部各層間黏合強度及外接層間黏合 強度皆不令人滿意。 比較實例2 以如所述相同之方式重複實例1 ，除了省略該第一及 第二除氣步驟外，且除了只進行該第一、第二及第三加熱 步驟外。其結果之複合材料係類似於該比較實例1之複合 材料。 比較實例3 以如所述相同之方式重複實例1 ，除了省略該第一及 第二除氣步驟外，在1 3 2 °C之蒸氣係同時引導經過閥門 1 5及2 1 ’而維持該閥門1 9及2 5打開，且省略該第 一及第二加熱步驟。其結果之複合材料係類似於該比較實 例1之複合材料。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 比較實例4 以如所述相同之方式重複實例1 ，除了省略該第一及 第一加熱步驟外，且除了只在該第一及第二除氣步驟之後 進行該第三加熱步驟外。其結果之複合材料係類似於該比 較實例1之複合材料。 本發明可用其他特定形式具體化，而不會脫離其精神 或本質特性◦因此本具體實施例係在所有方面考慮爲說明 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 25 499354 A7 __B7 五、發明説明（23 ) 性且不具限制性，本發明之範圍係由所附申請專利而非由 前面之敘述所指示，且因此在其中意欲涵括所有落在各申 請專利同等項之意義及範圍內之變化。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ^j ·ϋϋ ίΓ— _ 、1Τ -線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -26 -

Claims (1)

1. 499354 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 . 一種製造複合材料之方法，其'包括下列步驟： (a )在具有一內表面之第一模子中提供一表面層， 使得該表面層接觸該內表面； (b )將第二模子配置於適當位置，以致在該第二模 子及接觸該第一模子內表面之表面層之間界定一空間，該 第二模子具有複數射孔族群； (c )將已膨脹樹脂珠粒餵入該空間以充滿該空間； (d )除去該空間之空氣；及然後 (e )經過該第二模子之複數射孔族群將一加熱介質 連續地導入該空間，以融化及將該已膨脹樹脂珠粒與一泡 沬樹脂層黏合，使得該表面層係黏合至該泡沬樹脂層，步 驟（e )係施行一次或數次。 2 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中步驟（d ) 包含將該加熱介質餵入該空間以用該加熱介質取代該空間 中之空氣。 3 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中步驟（己） 包含抽空該空間。 4 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中步驟（d ) 包含抽空該空間、及將該加熱介質餵入該空間。 5 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中步驟（e ) 包含： 第一步驟，其經過該複數射孔族群之第一族群引導加 熱介質進入該空間、而由該空間經過異於該第一族群之複 數射孔族群之一排放該加熱介質，及 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公楚） -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 線一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 499354 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第二步驟，其經過該複數射孔族群之第二族群引導加 熱介質進入該空間、而由該空間經過異於該第二族群之複 數射孔族群之一排放該加熱介質，其中該第一及第二族群 係彼此不同， 可一次或多次連續地施行該步驟（e )之第一及第二 步驟。 6 .如申請專利範圍第5項之方法，其中該第二模子 係連接至複數穩流室，該穩流室之數目對應於該複數射孔 族群之數目，以致該空間係經過對應之射孔族群與各個穩 流室流體相通，且其中步驟（e )之第一步驟包含引導該 加熱介質進入該室之第一個、而由該空間排放該加熱介質 至異於該第一室之各穩流室之一，及步驟（e )之第二步 驟包含引導該加熱介質進入該室之第二個、而由該空間排 放該加熱介質至異於該第二室之各穩流室之一。 7 ·如申請專利範圍第6項之方法，其中步驟（d ) 包含經過至少該穩流室之一抽空該空間。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 8 ·如申請專利範圍第6項之方法，其中步驟（d ) 包含抽空該室之第一個且經過異於該第一室之各穩流室之 一餵入該加熱介質之第一步驟，及抽空該室之第二個且經 過異於該第二室之各穩流室之一餵入該加熱介質之第二步 驟，可一次或多次連續地施行該步驟（d )之第一及第二 步驟。 9 .如申請專利範圍第6項之方法，其中在步驟 (e )之第二步驟之後，步驟（e )尙包含同時將該加熱 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -28 - 499354 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 介質饌入該室之第三步驟，以致該加熱介質係經過所有該 複數射孔族群同時導入該空間。 1 〇 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該複數族 群之數目爲二。 1 1 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該加熱介 質係蒸氣。 1 2 .如申請專利範圍第1項之方法，其中步驟 (a )包含以該第一模子模製該表面層。 1 3 .如申請專利範圍前述任一項之方法，其中該已 膨脹樹脂珠粒係由聚烯烴樹脂所製成。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -29 -