TW590878B - Process for producing a fiber-reinforced thermoplastic resin molded product and product thereby produced - Google Patents

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590878 ，’ A7 _ B7 五、發明說明（1 ) 發明之領域 本發明係有關於一種用以製造一纖維強化熱塑樹脂塑 模製品之新方法，其適合用以製造汽車零件、家電製品、 工業材料、土木工程材料、日用製品等。這些製品需要具 有良好之外觀，以及高機械強度與高剛性。 本發明亦有關於一種由該新方法生產之例如爲供一安 全鞋用之一腳尖型心的製品。 習知技術 在以纖維強化而製造一熱塑樹脂之塑模製品的方法中 ，已知使用浸漬一熔化熱塑樹脂（於後稱之爲GMT)之 一連續纖維薄板或一切開之玻璃纖維墊子。GMT在被切 出之後再加熱熔化且壓製塑模，以適合成形一目標製品。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 但是，當GMT被塑模時，由於不充分浸漬一熱塑樹 脂至玻璃纖維，產生之塑模製品缺乏機械強度與外觀。進 一步的，當GMT被熱熔時，傾向於發生其在厚度方向中 擴展之現象，其會下降GMT內側之熱傳導，而造成低的 熱效率之結果。 爲使解決由不充分浸漬樹脂導致之問題，JP — A -7 - 1 6 4 4 3 9揭示一種塑模薄板，以做爲一熱模锻塑 模及一高速壓製塑模的材料。該一塑模薄板係經由散佈及 聚集纖維強化熱塑樹脂基本材料，然後於熱與壓力下將之 模塑所預備。 此外，JP — A - 7 - 184704 與 JP — A - 7 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

I 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 _B7_五、發明說明（2 ) 一 1 1 一 5 6 4 1 0揭示經由使用前述之該一塑模薄板所 塑模之供一安全鞋用的腳尖型心。 但是，在J P — A — 7 — 1 6443 9中揭示之一塑 模製品的生產方法需要三加熱步驟，即爲，一預備纖維強 化熱塑樹脂基礎材料之步驟，一預備一薄板之步驟，及一 再加熱薄板以供壓製塑模用的步驟。由能量消耗之觀點而 言，此一方法係不佳的，且導致加熱劣化所使用之熱塑樹 脂。 進一步的，預備一薄板之步驟，通常會引致一修整損 失，其會下降所獲致材料之產量。此外，在壓製塑模中， 需要切出（下料）薄板，以適合一鑄模之薄板尺寸，其中 ，產生下料損失。其會進一步的下降工作效率以及生產效 率。 其結果，揭示於J P_A - 7— 1 84704與J P 一 A - 7 - 1 1 一 5 6 4 1 0之供一安全鞋用之一腳尖型 心可滿足日本工業標準（JIS)T8101 (由皮革製 造之一安全鞋）中規定的S類與L類之機械強度。但是， 使用前述薄板之塑模傾向於產生不良生產力及不良經濟性 之結果。 於這些情況下，本發明之一目的係提供用以製造具有 高機械強度及不會實質上造成所使用樹脂之加熱劣化的一 纖維強化熱塑樹脂之塑模製品的新方法，其係經由一有效 之加熱所獲致，且無須施加剪應力至纖維強化熱塑樹脂之 基礎材料。 <請先閱讀背面之注意事項再填？^頁) 訂·· --線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -5- 590878

五、發明說明（3) 本發明之另一目的係提供由該新方法製造之例如爲供 安全鞋用之一腳尖型心的一纖維強化熱塑樹脂塑模製品 請 先 閱- 讀 背 面 之 注 意 事· 項 發明之槪要說明 訂 用以完成前述目的之本發明的製造一纖維強化熱塑樹 脂塑模製品的方法，包括一供應一基礎材料之步驟，其中 ’以一細繩形式或以一帶形式之一纖維強化熱塑樹脂基礎 材料係被散佈與聚集，一成型一熔態質量之步驟，其中， 一加熱氣體係通過該聚集之基礎材料，以將之熱熔而形成 一熔態質量，及一塑模步驟，其中，該熔態質量被供應至 一鑄模，且然後被壓製塑模以形成一塑模製品。 綠 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依據本發明，以一細繩形式或一帶形式之一纖維強化 熱塑樹脂基礎材料係被散佈與聚集，且一加熱氣體可通過 該鬆散地聚集基礎材料之間的開口或間隙，因而，該基礎 材料可被快速且均勻地熱熔以形成一熔態質量。因而產生 之熔態質量可被壓製塑模，以製造具有良好外觀及由於含 有長的殘留纖維導致之卓越機械強度的一塑模製品。進一 步的，在本發明中，在已製造該基礎材料之後，可一次地 熱熔樹脂，因而，減少能源消耗之成本，且改良工作效率 ，以及下降樹脂之加熱劣化。 於本發明中，當在聚集狀態中之纖維強化熱塑樹脂基 礎材料的一鬆密度係被界定爲1〇1，且基礎材料之真密度係 被界定爲ρ 〇時，較佳的，可滿足下列程式： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -6 - 590878 ，、 A7 __________ B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（4 ) 1/100^Ρι/ρ〇<1/2 當基礎材料滿足前述程式時，基礎材料之聚集可成爲 合適地鬆散，因而，加熱氣體可有效率地通過基礎材料， 且因而可在短時間內執行加熱。前述之鬆密度P 1係被儘可 能的不規則散佈與聚集在具有大於基礎材料之長度的內部 直徑之一容器內的基礎材料之密度。前述之真密度P 〇係基 礎材料本身之密度（一理論密度）。 進一步的，本發明使用之纖維強化熱塑樹脂基礎材料 ，較佳的具有自a )至d )的下列特徵： a )具有自〇 · 1至1 . 5mm之平均直徑的一細繩 形式， b) 自15至80體積％之一強化纖維含量， c) 自10至50mm之一平均長度L， d) 自1 5至1 00之L/D，其中，D係一平均直 徑。 當纖維強化熱塑樹脂基礎材料具有前述特徵時，基礎 材料成爲一微細及一針狀形態，以使產生之聚集基礎材料 輕易地成爲大體積，因而，加熱氣體可平順地通過基礎材 料，以產生均勻且快速地加熱基礎材料之結果。 進一步的，在加熱氣體通過聚集之纖維強化熱塑樹脂 基礎材料且將之熔化之後，其較佳地壓縮產生之熔態基礎 材料以形成一熔態質量，因而，因爲熔態質量之表面面積 成爲小的，可延遲冷卻熔態質量成爲固態所需之時間。 亦較佳的，以在該熔態質量中之強化纖維的平均纖維 <請先閱讀背面之注意事項再填

·. --線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (( 87 90 A7 __ 五、發明說明（5) --------------裝--- (·請先閱•讀背面之注意事項再填頁) 長度係保持至少9 5%之該基礎材料之原始纖維長度的該 一方式，來預備該熔態質量，因而，可改良例如爲供一安 全鞋用之一腳尖型心的纖維強化熱塑樹脂之塑模製品的機 械強度。 亦較佳的，以在該塑模製品中之強化纖維的平均纖維 長度係保持至少9 0%之該基礎材料的原始纖維長度之該 一方式，執行該成型一熔態質量之步驟與該塑模之步驟， 因而，可改良例如爲供一安全鞋用之一腳尖型心的纖維強 化熱塑樹脂之塑模製品的機械強度。 亦較佳的，使用空氣及/或一不活性氣體爲通過被聚 集之纖維強化熱塑樹脂基礎材料的加熱氣體，由節省成本 之觀點言之，較佳地使用空氣，且例如爲N2、Ar*、 C〇2之不活性氣體，可減少由熱塑樹脂之氧化導致之劣化 〇 --線· 亦較佳的，控制通過被聚集之纖維強化熱塑樹脂基礎 材料的加熱氣體之溫度T於下列公式內：T1^T^T1 + 100 °C，其中，Ti係所使用之熱塑樹脂之熔化溫度。其 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 結果，可有效率地熔化熱塑樹脂，且減少熱塑樹脂之劣化 0 進一步的，可經由使用含有纖維強化熱塑樹脂基礎材 料之一包裝，來執行本發明之用以製造纖維強化熱塑樹脂 之塑模製品的方法，其中，加熱氣體被施加至該包裝，以 將之熔化，因而在包裝中製成一開口或一孔，且加熱氣體 可經由該開口通過基礎材料。其結果，可經由熱熔基礎材 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -8 - 8 90 A7 ______B7___ 五、發明說明（6) 料執行預備該熔態質量，且供應所產生之熔態質量至一鑄 模以加之壓製塑模。 依據本發明，使用以一熱塑樹脂薄膜封裝一定數量之 纖維強化熱塑樹脂基礎材料的包裝，可達成良好之處理與 運輸該基礎材料。因爲可省略在廠房中之下料步驟與測量 步驟，可有效率地製造一塑模製品。依此，在執行塑模之 廠房中，僅需要安排含有以一細繩形式或一帶形式之纖維 強化熱塑樹脂基礎材料進入一容器等之內，且於此通過一 加熱氣體。因而，封裝在包裝內之纖維強化熱塑樹脂基礎 材料被維持在其之鬆散聚集狀態，因而，不需在廠房中進 行散佈與聚集該基礎材料之步驟。 進一步的，在本發明中，經由施加一加熱氣體至該包 裝以使在包裝之熱塑樹脂薄膜中製成一孔，加熱氣體可輕 易地通過在鬆散地聚集狀態中的纖維強化熱塑樹脂基礎材 料中之間隙。因而，該基礎材料可被快速且均勻地熱熔， 以預備一熔態質量。其次，產生之熔態質量被壓製塑模， 以形成一具有良好外觀及由於含有之長纖維造成之高機械 強度的一塑模製品。此外，在已製造該基礎材料之後，可 一次地熱熔該樹脂，因而，可減少能源消耗之成本，且改 良工作效率，以及下降樹脂之加熱劣化。 此外，當鬆散地聚集之纖維強化熱塑樹脂基礎材料被 熱熔以預備熔態質量時，熔態質量之末端易於被過度冷卻 。在本發明中，熔態質量之末端於加熱步驟期間可以包裝 之熔化熱塑樹脂薄膜覆蓋，且因而可避免熔態質量冷卻。 (請先閱讀背面之注意事項再填 裝--- "tRj-頁： •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（210 * 297公釐） -9 -

I 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 A7 _B7 ___五、發明說明（7) 至於由本發明之任一方法所製造之塑模製品的範例， 可以製造滿足在JIS T8101中規定之安全鞋的S 類標準之功能表現的供一安全鞋用之一腳尖型心。經由熱 熔纖維強化熱塑樹脂基礎材料以預備一熔態質量，然後以 前述方式壓製塑模產生之質量所製造出的供一安全鞋用之 腳尖型心，具有良好之外觀及輕的重量，且由於含有之長 纖維，亦具有可滿足在j I S T8101中規定的做爲 安全鞋之S類標準的功能表現，且僅具有小的樹脂之加熱 劣化。 本發明之供一安全鞋用的腳尖型心，一件之重量最多 爲3 5 g，且其之最大部位的厚度係最多爲4mm。依此 ，供一安全鞋用之該腳尖型心，具有優良之重量、密實度 、及機械強度。 圖形之簡要說明 圖1係顯示本發明之用以製造一纖維強化熱塑樹脂之 塑模製品的方法之一範例的一供應基礎材料之步驟與一預 備熔態質量之步驟的圖式。 圖2係顯示本發明之方法中的塑模步驟之一範例的圖 式。 圖3係顯示由本發明之方法獲致的製品之一範例的立 體圖。 圖4係顯示本發明之方法中的塑模步驟之另一範例的 圖式。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫 裝·！ 訂·. --線* 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -10- 590878 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、 發明說明（8) 圖5係顯示由本發明獲致之產品的另一範例之立體圖 圖6係顯示被使用在本發明之包裝的另一範例之立體 圖 〇 圖7係顯示被使用在本發明中之包裝的進一步另一範 例之立體圖。 元件對照表 1 1 :管（容器） 1 2:流動通路 1 3 :金屬篩孔 1 4 :放洩器 1 5 :柱塞 1 6 :入口 1 7 :出口 2 0 :鑄模 2 1 :陽模 2 2 :陰模 2 3 :空穴空間 2 4 :禱模 2 5 :陽模 2 6 :陰模 2 7 :空穴空間 3 3，3 4 :薄膜 Η ••風 P 1:基礎材料 Ρ 2 :熔態質量 P 3:塑模製品 R 1 :包裝 T :溫度 Τ ::熔化溫度 較佳具體例之詳細說明 現在，將參照較佳實施例進 一步詳細說明本發明。 使用於本發明之熱塑樹脂並無特別限制，且可使用一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） β11 . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 590878 、、 A7 一 B7 五、發明說明（9) 般可於市場中獲得之多種樹脂。例如，可應用一聚烯烴樹 脂、一聚醯胺樹脂、一聚酯樹脂、聚碳酸鹽樹脂、一聚甲 基硫化物樹脂、或一聚苯乙烯。於其中，由纖維之浸漬性 質、成本、及物理性質之觀點，特別較佳使用聚烯烴樹脂 、聚醯胺樹脂、或聚酯樹脂。精確言之，聚烯烴樹脂可例 如爲聚丙烯或聚乙烯。聚醯胺樹脂可例如爲尼龍6 - 6、 尼龍6、尼龍12、或MXD尼龍。進一步的，聚酯樹脂 可例如爲聚乙烯對酞酸鹽、或聚丁烯對酞酸鹽。這些樹脂 均特別較佳的可使用於本發明中。可配合例如爲一上色劑 、一調整劑、一抗氧劑、及一耐風雨劑之添加劑至該一樹 脂內。 將被使用爲本發明中之纖維強化熱塑樹脂基礎材料的 強化纖維，可例如爲一玻璃纖維、一碳纖維、一醯胺纖維 、一陶瓷纖維等，且係依據塑模製品之使用而選擇。例如 ，一碳纖維係被使用於供一電磁波罩用之複合物，且在考 慮到成本效益的情況中使用一玻璃纖維。這些纖維可單獨 或組合的使用。 強化纖維通常具有自6至2 3 // m之平均直徑的單絲 纖維，且較佳爲自1 0至1 7 // m。如果單絲纖維之平均 直徑係少於6 //m，基礎材料之成本會增加，且進一步的 ，當在基礎材料中的強化纖維含量係相同的時，強化纖維 之表面積傾向於成爲較大，而於塑模步驟中造成低流動性 之結果。另一方面，如果單絲纖維之平均直徑超過2 3 //m，造成強化纖維熱塑樹脂基礎材料傾向於具有不良之 — — — — — — — — — — — — — · I I I l· I I I ^ ·11111111 (請先閱讀背面之注意事項再填寫^頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -12 - 590878 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（1〇) 機械性質。 含在單一纖維強化熱塑樹脂基礎材料之連續強化纖維 中的纖維絲數量，係較佳爲自1 0 0至1 6 0 0之纖維絲 。如果纖維絲之數量少於1 0 0纖維絲，預備具有充份強 度之基礎材料會需要大量之強化纖維繩段，因而使得作業 傾向於麻煩。另一方面，如果纖維絲之數量超過1 6 0 0 纖維絲，很困難在單絲纖維之間均勻浸漬熱塑樹脂，且造 成基礎材料成爲厚的結果，因而不能達成目標。進一步的 ，在塑模製品中之纖維的分散傾向於不良，因而，困難達 成最終完成之塑模製品所預期的機械強度。 當纖維強化熱塑樹脂基礎材料被散佈時，基礎材料於 本發明中較佳爲鬆散狀態，因而，加熱氣體可輕易地通過 基礎材料。基礎材料之鬆散程度係較佳的滿足下列公式： l/lOOSpi/poSl/S，更佳的， Ρ〇^1/3，當^:係在聚集狀態中之基礎材料的鬆密度 時，Ρ。係基礎材料之真密度。如果超過1/2 ’鬆散程度傾向於小的，因而加熱氣體困難通過，且所需 要之加熱熔化時間會成爲較多。如果p i / Ρ 〇係少於 1 / 1 0 0，鬆散程度傾向於較大，造成基礎材料之低密 度，因而，即使如果供應許多加熱氣體，熔化數量傾向於 不良，且因而造成不需要之不良生產性。 被散佈及聚集之基礎材料的鬆密度P:，可被在具有大 於基礎材料之長度的一內部直徑之例如爲一短圓柱體、一 大杯子等的容器內測量，其中，基礎材料係儘可能地隨機 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 請 先 讀 背 Sj 之 注 事 I 項I 再 I 填 ·彥•裝 頁i 訂 線 -13· 590878 A7 B7 五、發明說明（n) 散佈。真密度p Q可由基礎材料之理論密度獲致。 本發明所使用之纖維強化熱塑樹脂基礎材料可以爲一 細繩或一帶之形式，且較佳爲一細繩之形式。於此，預定 做爲基礎材料之細繩形式具有圓形、橢圓形或類似之橫剖 面形狀，且一長直徑/一短直徑之比率係最多於3。在比 率超過3的情況中，其中，形狀係實質上類似於一帶狀之 平坦，材料傾向於在二度空間中散佈，因而，與細繩形式 基礎材料比較，不充分建立可供加熱氣體通過之間隙。 當纖維強化熱塑樹脂基礎材料係細繩形式時，其之平 均直徑係較佳自0 · 1至1 · 5mm，更佳爲自0 , 2至 1 · Omm。如果直徑少於〇 , 1mm，於預備基礎材料 期間，纖維絲之損壞與絨毛均易於上昇，因而生產力傾向 於不良。如果直徑超過1 . 5mm，所獲致之基礎材料傾 向於較厚，造成強化纖維之不良散佈的結果，以及不良之 加熱氣體的加熱效率，因而，困難達成最終完成之塑模製 品所需要之預期的機械強度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 纖維強化熱塑樹脂基礎材料之長度（切割長度）係較 佳的自1 0至5 0mm，更佳爲1 5至40mm。如果切 割長度少於1 0 m m，最終獲致塑模製品之機械性質傾向 於不良，此係不希望的。如果切割長度超過5 0mm，處 理效率傾向於不良，且於壓鑄塑模期間之基礎材料的流動 性係傾向於低的，此係不希望的。 當纖維強化熱塑樹脂基礎材料係一細繩形式，L/D 係較佳自15至100，且更佳自30至80，其中，平 •14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 衝 A7 ___B7_ 五、發明說明（θ 均直徑係D，且平均長度係L。如果L/D係少於1 5， 當基礎材料係在一容器中散佈及聚集時，基礎材料之聚集 製品很困難鬆散。在該一情況中，供加熱氣體通過之路徑 不易合適的形成，因而困難獲致均勻之加熱。如果L/D 超過1 0 0，鬆密度之程度傾向於成爲大的，且成爲低密 度基礎材料，因而，即使如果供應許多加熱氣體，熔化數 量傾向於不良，且因而造成不良生產力，此係不需求的。 進一步的，L/D係在該範圍內，當基礎材料被供應時， 強化纖維易於在鑄模中以繞組狀態流動。因而，強化纖維 傾向於易於散佈在所獲致之製品中，以改良所獲致之塑模 製品的強度。 在將被使用於本發明中之纖維強化熱塑樹脂基礎材料 ，強化纖維之含量係較佳自1 5至8 0體積％，更佳自 2 0至7 0體積％。如果強化纖維之含量係少於1 5體積 %，強化效果傾向於成爲低的，且如果其超過8 0體積％ ，環繞纖維之母型（熱塑樹脂）的數量傾向於太少，因而 ，困難獲致於後說明之至少9 5%之浸漬率。 在基礎材料中之熱塑樹脂之浸漬率係較佳至少9 5% 。如果在例如爲供一安全鞋用之一腳尖型心的塑模製品中 之浸漬率係少於9 5%，困難獲致具有均勻機械性質之塑 模製品，且在某些情況中，強化纖維傾向於自塑模製品之 表面突出，此係不希望的。 於此，當纖維強化熱塑樹脂基礎材料之橫剖面在 - 2 0篩孔中以2 0 0倍放大率之電子顯微鏡觀察時’由 (請先閱讀背面之注意事項再填

-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（210 X 297公釐） -15- 78 8 90 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __B7_五、發明說明（13) 所觀察之空隙面積及全體橫剖面面積的下列公式1決定浸 漬率。如果在篩孔中觀察到即使爲小的空隙（氣泡），此 一篩孔係被添加爲一空隙面積。 〔（全體橫剖面面積-空隙面積）/全體橫剖面面積 ]X 1 0 0 % .........公式 1 在一供製造一纖維強化熱塑樹脂基礎材料的方法中， 其係較佳執行以供應強化纖維之細繩進入一熔化樹脂他內 ，且經由一熔化浸漬方法浸漬一樹脂至強化纖維細繩，然 後自一噴嘴拉伸單一或多數之強化纖維細繩，以獲致一長 的或連續之纖維強化熱塑樹脂基礎材料。 進一步的，當使用自一噴嘴拉伸成束強化纖維細繩之 單一細繩而不會分裂之方法時，自噴嘴拉伸傾向於容易， 且可增強化纖維之含量，且進一步的，可減少絨毛之成長 ，此係需要的.。 當應用前述方法時，可輕易地預備具有一小直徑之纖 維強化熱塑樹脂基礎材料。以前述方式預備之基礎材料， 可經由小量之熱度軟化或固化。其結果，可縮短基礎材料 之加熱時間，因而，當基礎材料被加熱時，可將含於基礎 材料中之樹脂的加熱變質抑制於最小之水平。 此外，經由聚集具有細繩或帶之形狀的該基礎材料於 一鬆散狀態，且以一熱塑樹脂薄膜封裝產生之聚集製品， 而預備一纖維強化熱塑樹脂基礎材料之包裝。 將被使用爲該薄膜之材料的熱塑樹脂，係不受限制且 可應用多種樹脂。較佳的，係一與被含於基礎材料中之熱 (請先閱讀背面之注意事項再 -^--- 頁) 訂·· -線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -16· 590878 ，， A7 __ B7 五、發明說明（14) 塑樹脂具有相互溶解性之樹脂，且其係特別較佳的使用基 礎材料之相同種類樹脂。例如，較佳使用一聚烯烴樹脂、 一聚醯胺樹脂、或一聚酯樹脂。精確言之，由抗扯性、防 裂性、及抗冷性之觀點，聚烯烴可以例如爲聚丙烯、聚乙 烯、及丙烯-乙烯之無規則共聚物或成塊共聚物。聚醯胺 樹脂可例如爲尼龍6 - 6、尼龍6、尼龍12、或MXD 尼龍。進一步的，聚酯樹脂可例如爲聚乙烯對酞酸鹽、或 聚丁烯對酞酸鹽。特別較佳地使用前述樹脂於本發明中。 可配合例如爲一上色劑、一調整劑、一抗氧劑、及一耐風 雨劑之添加劑至該一樹脂中。 不論供包裝使用之薄膜呈否已被處理，較佳的使用具 有一熱收縮性質之薄膜，以預防當其被使用於封裝時會成 爲大的體積。此外，較佳地使用一被伸展薄膜，因此，當 被施加加熱氣體時，其可快速熔化以形成開口。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 薄膜之厚度係較佳自1 0至1 0 0 //m，更佳爲自 1 0至5 0 // m，但其係無限制的。如果厚度少於1 〇 //m，薄膜會易於破裂。如果厚度超過1 〇 〇 //m，薄膜 困難被熔化，導致當加熱氣體施加時的不良生產力，且會 形成薄膜上之具有豐富數量之樹脂的部位，其會被熔化成 爲具有粘性，導致不良工作效率之結果，此係不需要的。 雖然其不必加以限制，包裝較佳的具有與容器類似之 形狀及相等之尺寸，以供加熱氣體通過。即爲，因爲基礎 材料可被均勻且鬆散地聚集，因而，當加熱氣體被施加至 包裝的薄膜以熔化薄膜時，加熱氣體可均勻地通過基礎材 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 節 A7 B7 五、發明說明（θ 。如果與容器比較，包裝具有一較大尺寸及 時，不可能將包裝置入容 料之間的間隙 非常不同形狀 容器之間會形成一大空間，因而，不能 體熔化基礎材 間的狹窄間隙 料，因爲加熱氣體不能實 ，而卻通過該大空間。 雖然本發明之包裝係被封起或透氣 其較佳以一薄膜覆蓋基礎材料之全體表 透氣時，其較佳應用一種方法，其中， 或部份地開啓、或在包裝之薄膜中鑽出 料不會自包裝掉出的程度。在任一方法 防於運輸期間 允許加熱氣體 常爲膜狀形態 之包裝的爆裂；包裝係可 輕易地通過以熔化包裝。 ，但只要基礎材料不會自 器內，或在包裝與 有效地使用加熱氣 際地通過基礎材料 的，於運輸期間， 面。將包裝製成爲 包裝之口未被密封 多數小孔至基礎材 中，經由通風以預 撓且易於處理，且 包裝之該薄膜可通 包裝掉出，亦可較 請 先 閱 讀 背 之 注 意 事 項 頁 訂 佳地應用織布或不織布的一網狀形態 在本發明中，其較佳的應用該種方法而可將包裝之尺 寸製成爲小的，例如，在一方法中，基礎材料被封裝而吸 收包裝之內側空氣，或在另一方法中，薄膜被製成在封裝 之後收縮。至於用以封閉包裝之口的方法，可應用一熱封 方法及使用一粘膠或一粘性帶之方法。該封閉方法可以爲 整體地密封或一局部地封閉以遺留一部份之包裝開啓。亦 允許在密封之前或之後，在包裝上製成孔以使透氣。 在基礎材料或含有基礎材料之包裝被供應至加熱氣體 通過之區域的步驟中，設有一容器，其中，當基礎材料被 散佈及聚集或包裝被供應至該容器時，基礎材料或在包裝 ▲ 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（210 X 297公釐） -18- 8 A7 _B7___ 五、發明說明（id) (請先閱讀背面之注意事項再填寫) 內之基礎材料可被維持於鬆散狀態。該容器較佳的具有當 加熱氣體被吹入時可阻止熱氣逃逸之結構。基礎材料係在 前述之該種容器中散佈與聚集。雖然一通常之方法可輕易 地製成該基礎材料之鬆散地聚集製品，但其較佳的每次以 某一均勻數量均勻地散佈基礎材料，因此，基礎材料可儘 可能地被散佈在所有的三度空間方向中。 至於該容器之形狀，特別較佳的應用一管狀。該種管 可具有圓形、四邊形或其他之橫剖面。雖然該管之尺寸並 無限制，直徑（在四邊形之情況中係較短側邊長度）係較 佳至少爲基礎材料之長度。管需要具有允許加熱氣體通過 之結構，且因而，配設有供加熱氣體用之入口與出口。 -線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 管之配置係無限制的，且可應用例如爲直立配置及水 平配置。較佳的，安排該管使得供加熱氣體用之入口與出 口係個別地被置於該管的上部與下部末端處。例如，在該 管之下部末端係設有一金屬等製成之篩孔的情況中，加熱 氣體可由此吹入該管內。相反的，加熱氣體可由管之上部 末端吹出及通過於管之下部末端處的金屬篩孔等排氣。一 開縫等等可取代金屬等製成之篩孔而被安裝在管之下部末 端處。 形成一熔態質量之步驟包含一方法，其中，一加熱氣 體通過該散佈且聚集之基礎材料，以熔化含於基礎材料中 之樹脂。至於供加熱氣體通過之方法，可使用將加熱氣體 之熱風吹入散佈且聚集之基礎材料，或加熱氣體通過被置 於一加熱大氣中的基礎材料的方法。於其中，特別較佳的 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公嫠） -19 - 590878 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（17) 使用一熱風之方法，因爲其可快速地熔化基礎材料。 在使用熱風吹送之方法中，風速並無特別地限制，因 爲其係依據使用之容器、基礎材料之形狀與尺寸等等而定 。總言之，較佳的使用在基礎材料不會被吹離之範圍內的 高風速，且因而，較佳爲自0 · 3至10m/s ，更佳自 0 · 5 至 5 m / s。 經由通過加熱氣體，含於聚集基礎材料中之樹脂被熔 化，且因而，經由其本身之重量或外側之壓力而減少基礎 材料之鬆密度，以形成由基礎材料厚塊製成之一熔態質量 。因爲由本身重量獲致之熔態質量係體積大且具有大的表 面面積，其較佳的以一低壓力壓製，以形成一壓製熔態質 量’其可輕易地處理轉位至一鑄模，且在塑模之前未完全 冷卻。壓製鬆散熔態質量之壓力係較佳自〇 . 1至1 . 5 k g/c m2。於此情況，因爲整體基礎材料被加熱成爲可 撓的，即使施加一壓力亦不會斷裂或毀損強化纖維，因而 ’獲致一具有相當高密度之熔態質量，且因而，最終產生 之塑模製品可具有充分之機械強度及一卓越之外觀。 當熔態質量在容器中壓製時，入口與出口均較佳的關 閉以封鎖加熱氣體，以避免過度加熱。較佳的應用一供壓 製用的柱塞，且特別較佳的應用一加熱柱塞，以避免下降 熔態質量之溫度。柱塞之壓製表面較佳的被設計以適合該 管之內側橫剖面。 經由一柱塞壓製之熔態質量可以爲無間隙之密實地厚 材料，或可以爲具有少數間隙至可以處理程度的材料。 {請先閱讀背面之注意事項再填 :r: -線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -20- 590878 ， A7 ___ B7 五、發明說明（β 加熱氣體之溫度Τ係依據被使用在纖維強化熱塑樹脂 基礎材料中之熱塑樹脂而變化。當Ti係所使用之熱塑樹脂 之熔化溫度時，其較佳地滿足下列公式：T1^TST1 + 1 〇〇°C，特別是 Ti+1 OtSTSTi + SOt：。如果 τ小於T i，很困難熔化樹脂，且如果T超過T i + 1 〇 〇 °c，其易於導致加熱劣化而下降塑模製品之機械強度，此 係不希望的。 加熱氣體可由一熱風產生器或類似物所獲致。被使用 在本發明中之加熱氣體並無特別的限制，且可應用例如一 不活性氣體、一還原氣體等。總言之，較佳應用一空氣及 /或一不活性氣體。如果被使用之熱塑樹脂未因熱氧化而 劣化，塑模製品之機械強度因而不會損壞，由低成本觀點 ’可有利地使用一空氣。如果相反地產生劣化，較佳地應 用在純或混合狀態中之一不活性氣體或一還原氣體。於此 ，一不活性氣體包含一稀有氣體元素之氣體及例如爲N C、 C 〇2之化學不活性氣體。一還原氣體可被添加至前述氣體 中以避免氧化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依據本發明，其中，第一次的，且可於一短時間中， 應用一細繩型式或一帶型式之纖維強化熱塑樹脂基礎材料 ，且由一加熱氣體加熱，而預備出一來自基礎材料的熔態 質量。 進一步的，於本發明中，因爲幾乎無須施加一剪力使 可預備熔態質量，所獲致之熔態質量中的強化纖維之平均 殘留纖維長度，可輕易地保有基礎材料之原始平均長度。 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 590878 、 A7 B7 五、發明說明（id) 在熔態質量中之強化纖維的平 爲95%，更佳至少爲97% 纖維的斷裂，因此，下降由施 動性，且預防由加熱空氣導致 少塑模製品之機械強度。 在該熔態質量被供應進入 ，以前述方式預備之熔態質量 器、或一機械手臂，被取出且 所使用之熱塑樹脂之流動能力 擇供應機構，且較佳的直接供 塑模用之流動能力。 雖然考慮所使用之熱塑樹 時間，來選擇在成型鑄模中之 均殘留纖維長度可較佳至少 。此可控制強化纖維之單絲 加剪力之鬆散擴張導致之流 之樹脂劣化，因而，不會減 一鑄模且壓製鑄模的步驟中 ，例如經由一勞工、一輸送 轉位進入一鑄模內。可考慮 、外觀、及固化時間，來選 應至一成型鑄模，以維持供 脂之流動性、外觀、及固化 熔態質量的壓製塑模條件， 請 先 閱 讀· 背 面 意 事 項 再 填 · m 頁 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 但一般應用供 佳的由一加熱 塑樹脂之溫度 之壓力較佳自 本發明之 法，可應用以 電製品、工業 ，其較佳的應 重量最.爲3 ，可滿足J I 之功能。 一壓製塑模用的普通條件。例如 器等所加熱，且塑模溫度可跟隨 ，其係少於熱塑樹脂之熔化溫度 80 至 300kg/cm2。 供製造一纖維強化熱塑樹脂之塑 製造多種塑模製品，例如爲一汽 材料、土木工程材料、及日用製 用以生產一安全鞋用之腳尖型心 5g，且其之最大部位的厚度最 S T8101所規定之安全鞋 ，鑄模可較 一般塑模熱 。壓製塑模 模製品的方 車零件、家 品。特別的 ，其每件之 多爲4 m m 的S類標準 % -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 590878 Α7 Β7 五、發明說明（2〇) 圖1、2與4均爲顯示用以製造本發明之一纖維強化 熱塑樹脂塑模製品之方法的範例，圖3與5個別地顯示由 本發明所製造之塑模製品之範例。圖6與7均顯示將被使 用在本發明中之包裝的形狀。 在製造本發明之一纖維強化熱塑樹脂塑模製品的方法 中，如示於圖1 (a)，容器或管11具有向上且向下通 過該管之一流動通路1 2，且於流動通路1 2之下部位置 處設有一金屬篩孔1 3。在金屬篩孔1 3之進一步下部位 置處，安排一控制一熱風之供應的放洩器1 4。進一步的 ，於管1 1之上部位置處，安排一可移動地配置在管1 1 內之柱塞1 5。管1 1之下部部位形成供風Η用之入口 1 6，且管1 1之上部部位形成一出口1 7。管1 1之上 部部位係被設計爲可向上地自金屬篩孔1 3分離，此將於 下詳述。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於圖1中，一細繩型式或一帶形式之纖維強化熱塑樹 脂基礎材料Ρ 1 ，係散佈且聚集在管1 1之金屬篩孔1 3 上。在使用一包裝之情況中，本發明之包裝R 1係由以一 熱塑薄膜封裝以一細繩型式或一帶型式之纖維強化熱塑樹 脂基礎材料所預備，並被嵌入管1 1之內側且被配置在金 屬篩孔1 3上。於此狀況，以圖1中之相同方式，經由開 啓放洩器1 4，自入口 1 6供應之熱風Η在流動通路1 2 中向上流動，且自出口 1 7排出。其結果，熱風Η可通過 在鬆散聚集基礎材料Ρ 1之間的間隙，因而，以一細繩型 式或一帶型式之聚集基礎材料Ρ1可被快速地熱熔。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -23 - 590878 κι __ Β7_ 五、發明說明（21) 在包裝之情況中，薄膜係被熔化以製成孔，熱風Η可 由此通過鬆散聚集基礎材料之間的間隙，而以相同於Ρ 1 之方式熱熔R 1。 如前所述，熱風Η之溫度Τ係較佳滿足下列之公式： TiSTSTi+lOOt：，特別是 Ti+lOtSTSTi + 8 0 t，其中，Τ 1係所使用之熱塑樹脂之熔化溫度。 如示於圖1 (b)，纖維強化熱塑樹脂基礎材料P1 被熱熔而軟化以形成熔態質量P 2，因爲其本身之重量減 少了體積。 然後，如示於圖1 (c)，放洩器14被關閉，且柱 塞1 5嵌入管1 1之內側，以進一步壓縮該熔態質量P 2 ，因而，造成熔態質量P 2被製成具有一較高密度之結果 。如前所述，前述之壓力較佳係自0 · 1至1 . 5 k g / c m 2之相當低壓力，因而，在熔態質量P 2中之強 化纖維的殘留纖維絲之長度，可被保持至少爲在強化基礎 材料Ρ 1中之原始纖維絲的平均長度之9 5%。 在以前述方式預備纖維強化熱塑樹脂基礎材料之熔態 質量P 2之後，管1 1之上部末端以柱塞1 5向上地分離 ，如示於圖1 (d)，且然後，熔態質量P2被取出且將 之轉位至鑄模2 0中，如示於圖2。可由勞工、一輸送器 、一機械手臂等等來執行此一轉位。 如個別地示於圖2與4，鑄模2 0、2 4均由陽模 21、25及陰模22，26所構成，且於其間1形成一 空穴空間23，27。鑄模20，24係被維持在一合適 (請先閱讀背面之注意事項再填寫^頁> 訂： 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（210 X 297公爱） -24- 590878 A7 __ B7_____ 五、發明說明（22) 之溫度，較佳的，經由使用一未示於圖之加熱器維持在自 8 0 至 1 〇 0 t。 個別地，如示於圖2 ( e )與4 ( a )中，自管1 1 取出之熔態質量P 2，在例如爲數十秒之時間中被嵌入鑄 模22，26之空穴空間23，27內，因此，熔化熱塑 樹脂未被固化。 於此階段，如示於圖2 (f) ，4 (b)中，陽模 21 ，25進入陰模22，26內以壓製於其之間的熔態 質量P 2，且熔態質量之熱塑樹脂於此步驟固化，以獲致 塑模製品P 3。然後，在陽模與陰模已被開啓之後，取出 塑模製品P 3。 在以前述方式製造之塑模製品P 3的範例中，例如爲 示於圖3中之供一安全鞋用的腳尖型心，及示於圖5之塑 模製品。在塑模製品P 3中之強化纖維的殘留纖維絲之長 度，可保持至少在強化基礎材料P 1中之原始纖維絲的平 均長度之9 0%，因而，可改良塑模製品P 3之強度。 範例1 由成束具有1 3 //m之平均直徑的6 0 0單絲纖維獲 致之一單一玻璃纖維細繩，被導入具有4 0之Ml (熔化 指數）的酸性調整熔化聚丙烯（2 6 0 °C )中，且進行一 熔化液浸漬，然後，以5 0 m/m i η之速率自具有 0 . 5 3mm之內部直徑的一噴嘴拉伸，並由一製九機切 割爲2 0mm之長度，以獲致一纖維強化熱塑樹脂基礎材 --------------穿--- (請先閱讀背面之注意事項再uBF本頁) tl·- 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（210 X 297公釐） •25- 590878 A7 ------B7 _ 五、發明說明（23) 料。此一基礎材料具有〇·53mm之平均直徑， {請先閱讀背面之注意事項再填 37 · 7之L/D，玻璃含量爲45 · 5體積％，及 1 〇 0 %之樹脂浸漬比率（η = 5之平均數，η係測量數 )° 經由在一 6 0 〇 °C之電爐中加熱所獲致之纖維強化熱 塑樹脂基礎材料以燒除樹脂，然後由剩餘玻璃之重量計算 玻璃含量（重量％)，再依據樹脂之比重爲〇 · 9 1且玻 璃纖維之比重爲2 · 54，將此一値轉換爲體積％，而獲 致前述玻璃含量。 --錄· 3 0 g之前述所獲致的纖維強化熱塑樹脂基礎材料， 被散佈進入示於圖1中之具有6 0mm之內部直徑的管 1 1內，且由經由一金屬篩孔1 3之來自該管的一下部末 端吹送之熱風Η所熔化。熱風之速度爲1 · 7m/s ，金 屬篩孔1 3上方之熱風的溫度係2 0 0 °C，且熔化時間爲 3 0秒。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在停止吹出熱風後，被以2 0 0 °C加熱之柱塞1 5自 管1 1之上部末端嵌入，且施加1 k g/cm2之壓力以獲 致一熔態質量P 2。在熔態質量P 2中之玻璃纖維之殘留 纖維絲的長度，係經由以6 0 0 °C燃燒熔態質量P 2且測 量隨機地選擇之1 0 0殘留單絲纖維而獲致之平均値。該 値係2 0 m m，1 〇 〇 %的在基礎材料中之纖維絲的原始 長度。 由勞工將產生之熔態質量P 2供應至示於圖2中的成 型金屬模2 0，且被壓製塑模以獲致做爲一塑模製品P 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公漦） •26- 590878 A7 ___B7_ 五、發明說明（24) 之供一安全鞋用的一腳尖型心。所獲致之塑模製品中的殘 留纖維絲長度係1 9 . 4 m m，其係在基礎材料中之纖維 絲原始長度之9 7 %。 範例2 以示於範例1之相同方式製造做爲一塑模製品之供一 安全鞋用的腳尖型心，除了纖維強化熱塑樹脂基礎材料之 L/D係56 · 6 (切割長度：30mm)之外。在熔態 質量中之殘留纖維絲之長度，係1 〇 〇%的在基礎材料中 之纖維絲的原始長度。在供一安全鞋用之腳尖型心中的殘 留纖維絲的長度，係保持9 5 %之在基礎材料中的纖維絲 之原始長度。 範例3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以相同於範例1之方式製造供一安全鞋用之腳尖型心 ，除了係應用具有0·70mm之平均直徑、32·2體 積％之玻璃含量、及28 · 6之L/D (切割長度：20 mm )之纖維強化熱塑樹脂基礎材料之外。在熔態質量中 之殘留纖維絲之長度，係1 0 0 %的在基礎材料中之纖維 絲的原始長度。在供一安全鞋用之腳尖型心中的殘留纖維 絲的長度，係保持9 7 %之在基礎材料中的纖維絲之原始 長度。 範例4 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 590878 A7 B7_ 五、發明說明（25) 預備於範例1使用之類似纖維強化熱塑樹脂基礎材料 ，除了基礎材料之L/D係18.9 (切割長度：10 mm)之外。3 0 g之前述獲致的基礎材料被散佈進入示 於圖1中之具有6 0mm的內部直徑之管1 1內，且被來 自該管之下部末端的通過金屬篩孔13吹送之熱風Η所熔 化。 熱風之速度係1 · 7m/s ，在金屬篩孔13上方之 熱風的溫度係2 0 0 °C，且熔化時間係4 0秒，因爲熱風 通過之間隙成爲較小故而熔化時間些微地成爲較久。然後 ，以範例1中之相同方式製造供一安全鞋用之腳尖型心。 在熔態質量中之殘留纖維絲之長度，係1 0 0 %的在基礎 材料中之纖維絲的原始長度。在供一安全鞋用之腳尖型心 中的殘留纖維絲的長度，係保持9 5 %之在基礎材料中的 纖維絲之原始.長度。 範例5 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 成束1 6玻璃纖維細繩（單絲纖維平均直徑爲1 3 //m，每一細繩具有之單絲纖維爲600)，將之導入具 有4 0之Ml (熔化指數）之酸性調整熔化聚丙烯（ 2 6 0 °C )中，且進行一熔化液浸漬，然後，以2 0 m/mi η之速率自具有2 · 2mm之內部直徑的一噴嘴 拉伸，並由一製九機切割爲2 0mm之長度，以獲致一纖 維強化熱塑樹脂基礎材料。此一基礎材料具有2 · 2mm 之平均直徑，9 . 1之L/D，玻璃含量係45 · 5體積 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 590878 A7 __B7_ 五、發明說明（26) %，及98%之樹脂浸漬比率（n = 5之平均數）。

請先閱讀背面之注意事項再填fR 3 0 g之前述所獲致的纖維強化熱塑樹脂基礎材料’ 被散佈進入示於圖1中之具有6 0mm之內部直徑的管 1 1內，且由經由一金屬篩孔1 3之來自該管的一下部末 端吹送之熱風Η所熔化。 熱風之速度係1 · 7m/s，在金屬篩孔1 3上方之 熱風的溫度係2 0 0 °C，且熔化時間係9 0秒，因係因爲 爲L/D而成爲較久。基礎材料之鬆密度係低的，以將熱 風通過之間隙製成較小，且該管之直徑係大的。然後，以 範例1中之相同方式製造供一安全鞋用之腳尖型心。在熔 態質量中之殘留纖維絲之長度，係1 0 0 %的在基礎材料 中之纖維絲的原始長度。在供一安全鞋用之腳尖型心中的 殘留纖維絲的長度，係保持8 9 %之在基礎材料中的纖維 絲之原始長度。 -鯓· 範例6 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 成束5被玻璃纖維細繩（單絲纖維平均直徑爲1 3 //m，每一細繩具有之單絲纖維爲6 0 0 )，將之導入具 有4 0之Μ 1 (熔化指數）之酸性調整熔化聚丙烯（ 2 6 0 t：)中，且進行一熔化液浸漬，然後，以3 0 m/mi η之速率自具有10 · 〇mm之寬度與0 · 1 2 mm之厚度的開縫噴嘴拉伸，並由一製九機切割爲2 0 mm之長度，以獲致一帶形狀之纖維強化熱塑樹脂基礎材 料。所獲致之基礎材料具有0 · 12mm之厚度，10 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -29- 590878 ，· Α7 Β7 五、發明說明（27) mm之寬度，2 Omm之平均直徑，4 3體積％之玻璃含 量，及9 8%之樹脂浸漬比率（n = 5之平均數）。 3 0 g之前述獲致的纖維強化熱塑樹脂基礎材料’被 散佈進入示於圖1中之具有6 0mm之內部直徑的管1 1 內，且由經由一金屬篩孔1 3之來自該管的一下部末端吹 送之熱風Η所熔化。熱風之速度係0 · 9m/s，其係較 小於範例1中之1 · 7m/s，因爲帶形之基礎材料具有 大的流動阻力。在金屬篩孔1 3上方之熱風的溫度係 2 0 0 t：，且熔化時間爲9 0秒。 在停止吹入熱風之後，被以2 0 0°C加熱之柱塞1 5 自管1 1之上部末端嵌入，且施加1 k g/cm2之壓力以 獲致一熔態質量。在熔態質量中之殘留纖維絲的長度係 2 0mm，其保持1 0 0%的在基礎材料中之纖維絲的原 始長度。經由使用此一熔態質量，以相同於範例1之方式 製造供一安全鞋用之腳尖型心的塑模製品。在塑模製品之 腳尖型心中的殘留纖維絲之長度係1 9 · 4 m m，其係 9 7%的在基礎材料中之纖維絲的原始長度。 範例7 3 8 3 g之應用範例1的纖維強化熱塑樹脂基礎材料 ，被封裝進入一具有1 5 0mm之內部直徑及2 0 之 厚度的聚丙烯薄膜袋內，以獲致一包裝。在散佈之後測量 五包裝之間的重量，其中一包裝R 1被安排在示於圖1中 之具有1 5 0mm內部直徑之管1 1中。一熱風Η經由一 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -- (請先閱讀背面之注意事項再填*^|頁:

言 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -30- 590878 A7 B7 五、發明說明（2έ) 金屬篩孔1 3自下部末端吹入管內。熱風Η之速度係 1 · 7m/s，且在金屬篩孔13上方之熱風的溫度係 2 0 0°C，且熔化時間係6 0秒。因爲基礎材料已被封裝 在包裝內，將包裝安排在管內之過程係簡單的。 在停止吹入熱風之後，被以2 0 0°C加熱之柱塞1 5 自管1 1之上部末端嵌入，且施加1 k: g/cm2之壓力以 獲致一熔態質量。在熔態質量P 2中之玻璃纖維之殘留纖 維絲的長度，係經由以6 0 0 °C燃燒熔態質量P 2且測量 隨機地選擇之1 0 0殘留單絲纖維而獲致之平均値。該値 係2 0mm，1 0 0%的在基礎材料中之纖維絲的原始長 度。 所獲致之熔態質量P 2由手轉位進入一壓製鑄模2 4 內，該鑄模2 4具有一箱形空穴，在示於圖4之上部模 2 5與下部模2 6之間具有2 0 0mm長度X 2 0 0mm 寬度X 5 0mm高度X 3mm厚度的尺寸。由一液壓機以 15 0kg 之壓力壓製熔態質量1分鐘，以獲致一 請 先 閱 讀 背 Sj 意 事 項 再 頁 tr 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 箱形塑模製品P 3。自製品之一部位（裝料部位）切出一 測試件，依據ASTM D256及D790，其於前述 塑模中首先被附接至接地，且其之機械強度係於每η = 3 測量，在產生之塑模製品Ρ 3中之殘留纖維絲的長度係 1 9 · 4mm，其保持9 7%之在纖維中之纖維絲的原始 長度。 範例8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -31 - 590878 ，， Α7 Β7 五、發明說明（29) 經由使用於範例2中應用的相同熱塑樹脂複合纖維’ 以相同於範例7之方式獲致一箱形塑模製品P 3。在熔態 質量中之殘留纖維的長度，係保持1 0 0%的在基礎材料 中之纖維絲的原始長度。在產生之塑模製品P 3中的殘留 纖維之長度，係保持9 5 %的在基礎材料中之纖維絲的原 始長度。因爲基礎材料已被封裝在包裝中，將包裝置入管 內之過程係簡單的。以範例7中之相同方式，依據 ASTM D256及D790切出測試件，且每η=3 測試其之強度。 範例9 3 3 2 g之於範例3中應用的相同纖維強化熱塑樹脂 基礎材料，被封裝進入一具有1 5 0mm之內部直徑及 2 0 //m之厚度的聚丙烯薄膜袋內，以獲致一包裝。以相 同於範例7之方式獲致一箱形塑模製品P 3。除了該基礎 材料及該包裝被使用之外。在熔態質量P 2中之玻璃纖維 之殘留纖維的長度，係保持1 0 0%的在基礎材料中之纖 維絲的原始長度。在產生之塑模製品P 3中的殘留纖維絲 之長度，係保持9 7%之在基礎材料中之纖維絲的原始長 度。因爲基礎材料已被封裝在包裝中，將包裝置入管內之 過程係簡單的。以範例7中之相同方式，依據A S TM D 2 5 6及D 7 9 0切出測試件，且每η = 3測試其之強 度0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意ί項再 丨 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -32- 590878 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 B7___五、發明說明（30) 範例]Π 3 8 3 g之於範例4中應用的相同纖維強化熱塑樹脂 基礎材料，被封裝進入一具有1 5 0mm之內部直徑及 2 0 //m之厚度的聚丙烯薄膜袋內。測量由前述封裝獲致 之五包裝的重量散佈。然後，其一之包裝R 1被安排在示 於圖1中之具有1 5 0mm內部直徑之管1 1中，且一熱 風Η經由一金屬篩孔13自下部末端吹入管內以熔化包裝 。因爲基礎材料已被封裝在包裝中，將包裝安排在管內之 過程係簡單的。 熱風之速度係1 · 7m/s ，在金屬篩孔13上方之 熱風的溫度爲2 0 0 °C，且熔化時間係9 0秒，因爲熱風 之通過間隙成爲小的，使熔化時間成爲較久。然後，以相 同於範例7之方式獲致一箱形塑模製品P 3。在熔態質量 中之玻璃纖維的殘留纖維絲之長度，係保持1 0 0 %的在 基礎材料中之纖維絲的原始長度。在產生之塑模製品P 3 中的殘留纖維絲之長度，係保持9 5 %之在基礎材料中的 纖維絲之原始長度。以相同於範例7中之方式，依據 ASTM D256與D790切出測試件，且於每n= 3測試其之強度。 控制範例1 預備於範例1中應用的相同纖維強化熱塑樹脂基礎材 料，且經由使用一加熱及冷卻型扁平壓機’被壓製以獲致 具有5mm厚度之一薄板。具有4 cmx4 · 6 cm尺寸 <請先閱讀背面之注意事項再填9頁> N· · 鯓· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -33- 590878 A7 B7_ 五、發明說明（31) 之二胚件薄板自前述薄板切出。胚件在一加熱爐內以 2 5 0 °C由遠紅外線再熔化。再熔化需要2 8 0秒，其係 比預期些微地較長。 二薄板之產生的胚件被放置在一起以形成一疊層，且 被供應至供一安全鞋之腳尖型心用的金屬鑄模，且被塑模 以獲致供一安全鞋的腳尖型心用的塑模製品。在熔化胚件 中之玻璃纖維的殘留纖維絲之長度，係保持9 8%之在基 礎材料中的纖維絲之原始長度，因爲薄板係以胚件之形式 被熔化。在塑模腳尖型心中的殘留纖維絲的長度，保持9 4%之在基礎材料中的纖維絲之原始長度。 控制範例2 自可於市場獲得之具有3.8mm厚度的一連續纖維 強化型可壓滾.薄板（由Ube Nitto Co.，LTD生產之商標名 ” Azdel GC 40%”），切出具有 4cmx6 · lcm 尺寸之二 薄板胚件。然後，這些胚件在一加熱爐內以2 5 0 °C由遠 紅外線再熔化。於此一步驟中，由於其之依據所含有之玻 璃纖維的斥力的擴張，在胚件中形成絕緣層。其結果，雖 然僅有3·8mm之相當薄的厚度，熔化需要280秒。 由二薄板產生之胚件被放置在一起以形成一疊層，且 被供應至供一安全鞋之腳尖型心用的金屬鑄模’且被塑模 以獲致供一安全鞋的腳尖型心用之塑模製品。 控制範例3 (請先閱讀背面之注意事項再填IRf 頁) --鲜· 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（210 X 297公釐） •34· 590878 A7 __B7_ 五、發明說明（32) 自可於市場獲得之具有3 · 8mm厚度的一連續纖維 強化型可壓滾薄板（由Ube Nitto Co.，Ltd生產之商標名 ” Azdel GC 40%”），切出具有 4cmx9.2cm(總重量 :45g)之尺寸的二薄板胚件。然後，這些胚件在一加 熱爐內以2 5 0 °C由遠紅外線再熔化。於此一步驟中，由 於其之依據所含有之玻璃纖維的斥力的擴張，在胚件中形 成絕緣層。其結果，雖然僅有3·8mm之相當薄的厚度 ，熔化需要2 8 0秒。 由二薄板產生之胚件被放置在一起以形成一疊層，且 被供應至供一安全鞋之腳尖型心用的金屬鑄模，且被塑模 以獲致供一安全鞋的腳尖型心用之塑模製品。 控制範例4 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 預備於範例1中應用的相同纖維強化熱塑樹脂基礎材 料，且經由使用一加熱及冷卻型扁平壓機，被壓製以獲致 具有5mm厚度之一薄板。具有1 5 · 3 cm2之尺寸的五 薄板胚件，係自前述薄板切出，且發現重量之散佈係大的 。其之二薄板在一加熱爐內以2 5 0 °C由遠紅外線再熔化 。再熔化需要2 8 0秒，其係比預期些微地較長。 二薄板之產生的胚件被放置在一起以形成一疊層，且 被供應至示於圖4中之供一安全鞋之腳尖型心用的一箱形 金屬鑄模，且然後，被塑模以獲致供一箱形塑模製品。在 瑢化胚件中之玻璃纖維的殘留纖維絲之長度，係保持9 8 %之在基礎材料中的纖維絲之原始長度，因爲薄板係以胚 -35- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 590878 A7 __B7__五、發明說明（33) 件之形式被熔化。在塑模腳尖型心中的殘留纖維絲的長度 ，保持9 4 %之在基礎材料中的纖維絲之原始長度。以相 同於範例7之方式，依據ASTM D256與D790 切出測試件，且於每η = 3測量其之強度。 控制範例5 自可於市場中獲得之具有3 . 8mm厚度的一連續纖 維強化型可壓滾薄板（由Ube Niuo Co.，Ltd生產之商標名 ”Azdel GC 40%”），切出具有 1 4 · m (重量： 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 頁 經濟部智慧財產局員工消»-合作社印製 93 · 3g)尺寸之五薄板胚件。發現重量之散佈係大的 。其之三薄板在一加熱爐內以2 5 0 °C由遠紅外線再熔化 。於此一步驟中，由於其之依據所含有之玻璃纖維的斥力 之擴張，在胚件中形成絕緣層之絕緣。其結果，雖然僅有 3 · 8 m m之相當薄的厚度，熔化需要2 8 0秒。 由三薄板產生之胚件被放置在一起以形成一疊層，且 被供應至供一安全鞋之腳尖型心用的一箱形金屬鑄模，且 然後被塑模以獲致供一箱形塑模製品。以相同於範例7之 方式，依據ASTM D256與D790切出測試件， 且於每η = 3測試其之強度。 獲致之範例1 - 6及控制範例1 - 3之塑模製品的評 估結果均示於表1。獲致之範例7 - 1 0及控制範例4與 5之塑模製品的評估結果均示於表2。 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -36 - 590878 A7 B7 五、發明說明（34) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 比較範例3 玻璃 Oh Ph cn a； . i =1/1 cs 1000 § Η < X 比較範例2 玻璃 Oh Ο-, CO 〇\ =1/1 8 g CN 〇 Os 〇〇 ，丨η·Η X 比較範例1 玻璃 Oh cx. 45.5 8 0.53 =1/1 37.7 g CsJ 1500 22.4 〇 範例6 1玻璃 Du, cu 9 oo 〇\ 1/3.6 1600 22.6 〇 範例5 玻璃 Dh Dh 45.5 oo 〇\ 2.20 1/4.0 T—Η On 1020 § 1 Η 〇 範例4 玻璃 Dh Ox 45.5 8 1 < 0.53 〇 1/4.2 Os OO 产·Η Ο 1050 17.0 〇 範例3 1玻璃 Oh CU 32.2 〇 \ 叫 0.70 1/5.9 28.6 1310 22.4 〇 範例2 i玻璃 Dh CL, 45.5 8 ψ—i 0.53 1/13.6 56.6 1840 24.2 〇 範例1 玻璃 & 45.5 8 _< 0.53 1/7.3 37.7 1820 23.3 〇 單位 vol% mm mm sec mm S類標準之接受度 強化纖維 樹脂 纖維數量 浸漬率 平均直徑 切割長度 鬆密度/真密度 § 熱熔需要之時間 重量 壓製破壞重量 重量落錘測試 籍_稍瘦怎龚 ° ^ S Ξ H S I i«^ffi 。朝«逛降忉龚怎鍇糊：a •MlilKirdz^M#·· : Ί ·^1E酴：d d (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -37- 590878 A7 B7 五、發明說明（35) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2嗽 比較範例5 玻璃 CU CU ro ON l^i/i 1 8 00 c5 〇 + ' g cs I ο r—Η wn 1 比較範例4 玻璃 Ph cx 8 O Pi oo <ϋ 茺9 + ' s CNl v〇 OJ T—i ，―< 〇 ，_"H H 範例11 玻璃 ex α. VO J^} 8 r-H o 〇 CN On 〇〇 r—H None S i i Οί csj $ H 〇 範例10 玻璃 D-. cu oa o5 m 8 1 i o ώ OS VO od Csi None ^ 9 s s i 11 m4 Oi i f 4 o S； 範例9 玻璃 Ou, 8 CO wn o 1/13.6 VO vd l〇 None + 9 s 8 i i On csi 安 1 < —Η 範例8 玻璃 Qh 8 1 < in o m ι>； cn None + 9 s 8 oo CN ▼—H I-·1 4 异 1—( g ε ε o CM 6 s <M i rs 酹 > ε Β <D 00 -5 I 迷 s S 繫 ^JM 1 m m 細 水 _ m ilmij OT N 丑· m B 1« κη< 锻 ng 1« Iti m 赋 m U m _ Μ er 鉍 籍 M 褂 傾 uiK m 騣 m m 3«Lh7 m ΛΠΙ Π32 15 Q m 裝 裝 租 租 職 m ATtK 撰 癍 纏 © s 运] 1Rl\、 賴 m 潺 w 鉍ng (請先閱讀背面之注意事項再填^頁) ;芽 · · •韓· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -38- 590878 A7 _ B7 i、發明說明（36) (請先閱讀背面之注意事項再填#本頁) 由表1之結果可以看出範例1至6具有較小之熱熔時 間，即爲，與控制範例1 一 5比較，具有較佳可加工性。 進一步的，當使用細繩形式之相同纖維強化熱塑樹脂基礎 材料時，可以看出，範例均具有進一步較短之熔化時間， 且具有優異之塑模製品的強度。 在範例7 — 1 0中，成型材料（包裝）不具有任何修 整損失、下料損失。且實質上分散重量於包裝之間。其之 熱熔時間係少的，且具有優異之撓曲強度、撓曲模量、及 衝擊強度。 將之加以比較，在控制範例4中之成型材料（薄板） ’具有修整損失、下料損失、在包裝之間的大重量分散、 且需要長的熱熔時間。在控制範例5中之成型材料（薄板 )’具有修整損失、下料損失、在包裝之間的大重量散佈 ’且需要長的熱熔時間。塑模製品之強度亦不充分。 本發明之工業實用性 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如前所述，依據本發明，以一細繩形式或一帶形式之 纖維強化熱塑樹脂基礎材料，係被散佈及聚集，且加熱氣 體係通過鬆散聚集基礎材料之間的間隙，因而，纖維強化 熱塑樹脂基礎材料可被快速且均勻地熱熔，以獲致熔態質 量。因而獲致之熔態質量可被壓製塑模以製造一成型製品 ，該製品具有由所含之長纖維產生之卓越機械強度，以及 優異之外觀。特別的，供一安全鞋用之腳尖型心，其一件 之重量係最多3 5 g，且其之最大部位的厚度係最多4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -39- 590878 、' A7

五、發明說明（37) mm，可滿足在J I S T8 1 0 1中規定的做爲安全鞋 之S類標準之功能需求。 依據本發明，使用以一熱塑樹脂薄膜封裝一預定數量 之纖維強化熱塑樹脂基礎材料所形成之包裝，因而，可優 異地處理及運輸該基礎材料，且可有效地製造一塑模製品 ’因爲省略了在廠房之下料步驟及測量步驟。此外，在基 礎材料已被製造之後，可一次地熱熔該樹脂，因而’可減 少能量消耗之成本，且可改良工作效率，以及下降樹脂之 加熱劣化。 請先閱讀背面之注意事項再填ml頁： tl·- -鳑- 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（210 X 297公釐） •40·

Claims (1)

1. 590878 A8 B8 C8 D8 六、申請專並範凰― 第89112760號專利申請案 中文申請專利範圍修正本民國

   修正 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 . 一種用以製造纖維強化熱塑樹脂之塑模製品的方 法，包含以下步驟： 供應一基礎材料之步驟，其中以一細繩形式或以一帶 形式之一纖維強化熱塑樹脂基礎材料係被散佈與聚集； 成型一熔態質量之步驟，其中一加熱氣體係通過該聚 集之基礎材料，以將之熱熔而形成一熔態質量；及 塑模步驟，其中該熔態質量被供應至一鑄模，且然後 被壓製塑模以形成一塑模製品。 2 ·如申請專利範圍第1項之用以製造纖維強化熱塑 樹脂之塑模製品的方法，其中，該基礎材料滿足下列之公 式：l/lOOSpi/poSl/S，其中，Pi係被散佈 與聚集之該基礎材料的密度，且p Q係該纖維強化熱塑樹脂 基礎材料之真密度。 3 ·如申請專利範圍第1項之用以製造纖維強化熱塑 樹脂之塑模製品的方法，其中，該基礎材料具有自a )至 d)的下列特徵： a )具有自0 · 1至1 . 5 m m之平均直徑的一細繩 形式， b)自15至80體積％之一強化纖維含量， c )自1 0至5 Omni之一平均長度L， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T

   表紙張尺度適用中國國家標準（cns ) A4規格（以以:^公羡） 590878 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 d)自1 5至1 〇〇之L/D，其中，D係一平均直 徑。 4 ·如申請專利範圍第1項之用以製造纖維強化熱塑 樹脂之塑模製品的方法，其中，該基礎材料係被通過基礎 材料本身的一加熱氣體所熱熔，且然後，經由壓製該熔態 基礎材料以獲致基礎材料之一熔態質量。 5 ·如申請專利範圍第1項之甩以製造纖維強化熱塑 樹脂之塑模製品的方法，其中，以在該熔態質量中之強化 纖維的平均纖維長度係保持至少9 5%之該基礎材料之原 始纖維長度的一方式，來預備該熔態質量。 6 ·如申請專利範圍第1項之用以製造纖維強化熱塑 樹脂之塑模製品的方法，其中，以在該塑模製品中之強化 纖維的平均纖維長度係保持至少9 〇%之該基礎材料之原 始纖維長度的一方式，來執行該成型一熔態質量之步驟及 該塑模之步驟。 7 ·如申蕭專利範圍第1項之用以製造纖維強化熱塑 樹脂之塑模製品的方法，其中，空氣及/或一不活性氣體 係被使用爲該加熱氣體。 8 .如申請專利範圍第1項之用以製造纖維強化熱塑 樹脂之塑模製品的方法，其中，該加熱氣體之溫度丁滿足 TdTSTx + 1 〇〇艺，其中，τΐ係所使用之熱塑樹脂 的熔化溫度。 9 · 一種成型材料用之纖維強化熱塑樹脂基礎材料的 包裝’其特徵在於以一細繩形式及以一帶形式之被聚集的 本紙張尺度適用中國國家梂芈（CNS ) A4规格（210X297公慶） II------Ψ! (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 訂·

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 590878 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 纖維強化熱塑樹脂基礎材料，係藉由一熱塑樹脂之薄膜予 以封裝。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 0 ·如申請專利範圍第9項之成型材料用之纖維強 化熱塑樹脂基礎材料的包裝，其中，該基礎材料滿足下列 公式· ，其中，pi係被散 佈與聚集之該基礎材料的密度，且係該基礎材料之真密 度。 1 1 ·如申請專利範圍第9項之成型材料用之纖維強 化熱塑樹脂基礎材料的包裝，其中，該基礎材料具有自a )至d )的下列特徵： a )具有自〇 · 1至1 · 5 m m之平均直徑的一細繩 形式， b) 自15至80體積％之一強化纖維含量， c) 自10至50mm之一平均長度L， d) 自1 5至1 00之L/D，其中，D係一平均直 徑。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 2 .如申g靑專利範圍第9項之成型材料用之纖維弓单 化熱塑樹脂基礎材料的包裝，其中，熱塑樹脂之該薄膜的 厚度，係自10至100//ΓΠ。 1 3 ·如申請專利範圍第9項之成型材料用之纖維強 化熱塑樹脂基礎材料的包裝，其中，一熱塑樹脂之該薄膜 係一伸展薄膜。 1 4 · 一種製造纖維強化熱塑樹脂之塑模製品的方法 ，包含以下步驟： -3 本紙張尺度適用中國國家襟準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 590878 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 施加一加熱氣體至如申請專利範圍第9項之成型材料 用之纖維強化熱塑樹脂基礎材料的該包裝上，藉此經由溶 化該包裝而在該包裝中形成一開口； 使該加熱氣體通過該開口以預備該基礎材料之一熔態 質量；及 供應產生之熔態質量至一鑄模以壓製塑模。 1 5 · —種纖維強化熱塑樹脂塑模製品，係藉由如申 請專利範圍第1或1 4項之方法所製造。 1 6 .如申請專利範圍第1 5項之纖維強化熱塑樹脂 之塑模製品，其中，該樹脂塑模製品係滿足在j I S T 8 1 0 1中規定之安全鞋的S類標準之功能表現的供一 安全鞋用之一腳尖型心。 1 7 _如申請專利範圍第1 6項之纖維強化熱塑樹脂 之塑模製品，其中，供一安全鞋用之該腳尖型心的重量， 係最多爲3 5 g。 1 8 ·如申請專利範圍第1 6項之纖維強化熱塑樹脂 之塑模製品，其中，供一安全鞋用之該腳尖型心的其之最.. 大部位的厚度，係最多爲4 m m。 — — ———— I I — I —11 ϋ I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1Γ

   表紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4洗格（210X297公釐） -4