TWI229633B

TWI229633B - Skin-bearing expansion-molded article of thermoplastic resin, container, and shock-absorbing material for automobile

Info

Publication number: TWI229633B
Application number: TWKOGURE,NA
Authority: TW
Inventors: Hiroyuki Gokuraku; Takashi Kitahama
Original assignee: Jsp Corp
Priority date: 1999-06-01
Filing date: 2000-05-26
Publication date: 2005-03-21
Also published as: EP1057608B1; DE60000106T2; KR20010049444A; JP2000334759A; DE60000106D1; JP3501683B2; EP1057608A2; EP1057608A3; KR100616794B1; ATE215435T1

Description

1229633 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 ) 發明背景發明之技術領域本發明是關於一帶有表皮且為模製膨脹之熱塑性樹脂物件，其有一由熱塑性樹脂所形成的一表皮，在該表皮的内側含有一發泡，同時被用作是，舉例來說如用於地板、門或類似物或一拖車、一個容器、一個汽車組件或類似物之輕量的熱絕緣鑲嵌板。背景技藝的說明一種帶有表皮模製膨脹的熱塑性樹脂物件，它是在一熱塑性樹脂發泡的表面上有一熱塑性樹脂形成一表皮，而且有各種的形狀，迄今已經為人所熟知。舉例來說，一個為了獲彳于f有表皮的模製膨脹物件，眾所週知的一個形成中空結構的模製物件的方法是以—個非發泡的樹脂開始，同時個+氨脂發泡或發泡珠子到進並填充該模製物件的空腔中（日本專利第10217/1983號，日本專利申請公報第 339979/1994號等）。不過，因為形成該表皮的步驟以及形成該模製膨脹的物件是分開進行的，這個方法的問題包括帶有表皮模製膨脹的物件生產方法變的很複雜，同時需要邛特殊的模製機器。因此它難於提供便宜的帶表皮模製膨脹的物件。有一個方法已被提出，其中在一個發泡的樹脂層的外邠部份上有一圓柱多層發泡的型坯被壓在一個模子中進行模製’以使在該型坯的内部部份上之該發泡曾可以彼此熔化接η在一起，藉此可以獲得一個帶有表皮的模製膨脹的本紙張尺度翻家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚)_ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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五、發·明說明（2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製物件（曰本專利第27978/1987號，曰本專利申請公報第 312449/1994號等）。依照這個方法，帶有表皮模製膨脹的物件可以不必經由一個複雜的方法而獲得。不過，因為該多層的型坯是直接的熔化接合在一起，該模製物件容易引起該發泡的泡孔崩塌，而且在熔化接合表面會有開放式泡孔形成。結果，該模製膨脹物件有產生該模製物件收縮和變形等問題的可能性。特別地，當組成該多層的型坯之該發泡層的密度變低時，上述那些問題則會很容易地出現。因此，這個方法有難於提供任一輕量且有優異性質表皮的模製膨脹物件的問題。發明摘要本發明已經完成先前技藝所包含之上述問題，而且它的目的是提供一帶有表皮的模製膨脹熱塑樹脂物件，其可以藉由一個簡單的方法生成且具有優異的輕量性質、機械強度、絕熱性質、減震性質、阻泥性質、外觀等。依據本發明，它可提供一帶有表皮的模製膨脹熱塑樹脂物件，它是藉由將一以一個發泡熱塑性樹脂層和位於該發泡層的外部與内部兩邊之熱塑性聚合物層所組成的圓柱形多層發泡型坯保持在一模子中以壓模鑄造，其中該模製物件的該多層發泡型坯在其表面的外側聚合物層可以形成一表皮，而且該表皮的内側上可以藉由將至少一部份之該多層發泡型坯的内側聚合物層彼此熔化接合而形成一個核心，同時該多層發泡型坯之該發泡層則形成一泡棉。依據本發明所形成之該模製膨脹的物件可能成為一含 --------------裝——l·——訂： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --線·

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 1229633 五、發明說明（3 ) 有厚度為100微米至1〇公凌之表皮且厚度至少為100微米件：二件。依據本發明所形成之該模製膨脹的物忙攄：1…7密度為20到800公斤/公尺3的模製物件。毛月所屯成之_製膨脹的物件中，藉由將至少一部份之該多層發泡型链的内側聚合物層彼此炫化接合所形成“核。纟中也有一個空洞部分，在此處該内側聚合物層彼此沒有被炫化接合在—起，而且在該核心中該熔化接合部分之面積比例較好可能至少是25%，更好至少是〇特別疋最好疋在80到100%。依據本發明所形成之該模製膨脹的物件進一步可包括一個該泡棉、表皮和核心是由聚稀烴樹脂所形成的模製物件。特別地，該泡棉、表皮和核心每_個較好是由一熔融張力為5至30百分之一牛頓（cN)之聚丙烯樹脂所形成。依據本發明所形成之該模製膨脹的物件可在進一步包括一個模製物件，形成其表皮之 s亥熱塑性聚合物至少有一是由烯烴彈性體、笨乙烯彈性體和高耐衝擊聚苯乙烯中選出。依據本發明，它也提供一個由上述之帶有表皮的模製膨脹熱塑樹脂物件所形成的容器，其密度為3〇至4〇〇公斤/ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製公尺3 ’表皮厚度為200微米至3公釐且核心厚度至少1〇〇微米。依據本發明，它更進一步提供一個由上述之帶有表皮的模製膨脹熱塑樹脂物件所形成之汽車用之減震材料，其密度為25至300公斤/公尺3，表皮厚度為200微米至7公釐且核心厚度至少200微米。 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1229633 A7 -----^----- 五、發明說明（4 ) II---^ · I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 依據本發明，匕再進一步由上述之帶有表皮的模製膨服熱塑樹脂物件所形成之汽車用之結構組件。該汽車用之結構組件可以是由保險桿、支柱、儀表板、擾流板、樓泥板、側邊之梯級、門姊、袼子板與後車庙中所選出的組件圖式概要說明本發明之上述或其他目標、特徵和優點藉由下面的說明與附錄之申請專利範圍以及伴隨的圖式而將會變的更明顯，其中：第1A和1B圖說明依據本發明所形成之帶有表皮之模製膨脹物件，第1A圖是其外觀的透視圖，同時第1B圖是是沿著第1A圖中B-B線的截面圖。第2圖說明一多層發泡型述。第3和第4圖說明該如何產生帶有表皮的模製膨脹物件線. 第5圖說明依據本發明的一個實施例所產生的帶有表皮之模製膨脹物件截面圖。第6圖說明依據本發明的另一個實施例所產生的帶有表皮之模製膨脹物件載面圖。第7圖說明依據本發明的再一個實施例所產生的帶有表皮之模製膨脹物件截面圖。第8圖說明依據本發明的另一個實施例所產生的帶有表皮之模製膨脹物件載面圖。較佳實施例的詳細說明本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1229633 A7

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•經♦部智慧財產局員工消費合作社印製 1229633 - A7 '^------B7___ 五、發明說明（6 ) 肷段共聚物、丁烯-丙烯無規共聚物、丁烯_丙烯嵌段共聚物和乙烯-丁嫦-丙烯無規三元共聚物；諸如環狀的的聚烯烴之其他的聚烯烴樹脂；諸如聚苯乙烯，高耐衝擊聚笨乙烯和丙烯晴-丁二烯-苯乙烯三元共聚物之聚苯乙烯樹脂； -聚碳酸酯樹脂；丙烯酸樹脂；甲基丙烯基樹脂；聚酯樹脂，聚氣乙烯樹脂；乙烯·乙烯乙酯共聚物；聚醯胺樹脂；卜丙烯晴樹脂；苯乙烯彈性體；烯烴彈性體；胺基甲酸乙酯彈性體；和多元酯彈性體。這些聚合物可合併使用。用於該發泡的熱塑性樹脂層中的熱塑性樹脂包括，例如低密度聚乙烯（LDPE),高密度聚乙烯（HDPE)，線性的低密度聚乙烯（LLDPE)之聚乙烯；聚丙烯樹脂諸如均質聚丙烯、乙烯-丙烯無規共聚物、乙烯_丙烯嵌段共聚物、丁烯·丙烯無規共聚物、丁烯_丙烯嵌段共聚物和乙烯-丁烯·丙稀無規二元共聚物；其他的聚烯烴樹脂諸如環狀的聚烯烴；諸如聚苯乙烯，高耐衝擊聚苯乙烯和丙烯晴-丁 ► 二烯-苯乙烯三元共聚物之聚苯乙烯樹脂；聚碳酸酯樹脂；丙烯酸樹脂；甲基丙烯基樹脂；聚酯樹脂；聚氣乙烯樹脂，乙烯-乙烯乙酯共聚物；聚醯胺樹脂；和丙烯晴樹脂。這些聚合物可合併使用。特別地，該外側熱塑性樹脂層8和該内側熱塑性樹脂層9較好是以熔融張力為5至3〇cn之聚苯乙烯樹脂、聚乙烯或聚丙烯樹脂所形成，因為它可以提供一個具有優異外觀的模製物件。附帶一提，若考慮回收以及鍵結性質，該泡棉、表皮和核心較好是由相同類型的樹脂所組成。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -------------裝---I L----訂--I I I I---^線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 9 1229633 A7 B7 五、發明說明（7 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 烯樹脂的該熔融張力（MT)可以被測量，舉例來說以 Seiki SeisakuSho有限公司.所製造的熔融張力測試機，型號II，和類似物來進行。比較特別地，所使用的熔融張力測試機有一個孔口直徑為2·〇95公釐，且長度為8公釐的環，同時一樹脂在樹脂溫度為230t：、活塞速度為1〇公釐/分鐘的條件下由該環押出成條狀。該條狀材料被纏繞在直徑 45公釐的一個張力偵測滑車上，同時以直徑為咒公釐的滾筒來捲收，並且逐漸地以5 r.pm/秒的速度增加捲收速度（該條狀物的捲收加速度為L3xl〇·2公尺/秒2)。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製在本發明中，為了要決定熔融張力（MT)，該捲收速度被增加，直到在該張力偵測滑車上之該條狀材料斷掉為直’以獲得一個該條狀物斷裂時的捲收速度R(rpm)。然後’該捲收速度是以Rx〇.7(r.p.m.)的定速度進行，期間該條狀物的熔融張力（MT)可以經由一連接至該張力偵測滑車的偵測器所測得’其測量值是一時間函數，接著以MT(gf) 為縱軸’時間（秒）為橫軸進行作圖以獲得該圖式。在本發明中之該MT是以該些震幅已經穩定處之該些震幅的中間值來訂定。需注意的是即便是在捲收速度到達5〇〇(r p m ) 時’该條狀物也不會斷裂，而在捲收速度為5〇〇(rp m )所測得的一個數值被定義成該條狀物的熔融張力（MT)。也需要注意的是，不常發生的一個特定震幅是可以被忽略的 s玄外側熱塑性樹脂層8較好是以一烯烴彈性體、笨乙烯彈性體或高耐衝擊苯乙烯彈性體所形成，因為該所得的本紙張尺度適用中國國家標準（CNs)A4規格（210 X 297公釐） 10 A7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1229633 模製物件的耐衝擊性可以被改善。附帶 '一提，如Ψ -ir 3J；禾'有鵷要’該外側熱塑性樹脂層8也可、藉由適田/化練不同的添加劑，例如將一發泡穩定劑、外線的吸收體、'红外線反射齊卜财燃劑、流動性改質劑 g耐候女疋劑、著色劑、熱安定劑、抗氧化劑、填料與橡膠加入上述5亥些聚合4勿中一個或兩個4更多的混合聚合物而形成一混合物來使用。在依據本發明的該帶有表皮模製膨脹物件1中，該表皮2的厚度較好是100微米至1〇公釐，更好是1〇〇微米至7公釐。如果表皮的厚度是太小時，該模製物件丨的表面平滑性可能因此而變差，也因此使該表面外觀變壞。如果表皮的厚度是太大時，該模製物件丨的總重量會變重，而使得在A模製物件1的用途之輕量化性質被破壞。比較明確地，因為該聚合物層和該發泡層是以共押出方法，經由一個共押出模頭同時被押出。當該表皮的厚度比較大時，形成该聚合物層的一熔化樹脂的熱量變高，換句話說，該聚合物層的厚度也比較大，使得該發泡層會被此熱量所加熱，同時形成該發泡層的樹脂的黏度會降低而無法維持該些泡口’如此會降低在該發泡層中之封閉泡口含量。在該帶有表皮模製膨脹物件1中的核心3是藉由炼化接合方式至少將一部份之該多層型坯6的内側聚合物層彼此黏合在一起。所形成的該核心3厚度至少為1〇〇微米，更好是200微米至100公釐，最好是200微米至7公爱。為了要形成核心3以使其厚度在上述的範圍之中，當該聚合物

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發明說明（9 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製曰9疋非發泡層時，它僅需要形成該内側聚合物層9，以使其厚度大約是該核心3所需要的厚度的一半。另一方面 ’當該聚合物層9是一發泡層時，它僅需要藉由壓縮該型坯6的模子來降低厚度，以控制該聚合物層9的厚度，如此所得的總厚度是壓縮後的厚度加上將被形成之該核心3的厚度之半。如第1B圖所示，因為該多層型坯6的内側聚合物層9的一部份彼此沒有熔化接合在一起，而使依據本發明之該帶有表皮模製膨脹物件1有一中空部分。在本發明中當該核心3有該空洞的部分5時，該核心的厚度為相對於該多層型坯6的内側聚合物層9之部分％和外的厚度總和，而不包括該空洞部分5的厚度。该多層型坯6在模製時，該内側聚合物層9彼此是熔化接5在起，在關於该内側聚合物層9炫化接合部分之該發泡層7中的泡孔是呈開放泡孔。存在於該發泡層7内側之該聚合物層9會進行如肋骨一樣的功能，而使其具有避免該所得之模製物件收縮及[或]變形。不過，當在該多層型坯6中之該内側聚合物層9的厚度，使將被形成之該核心3 的厚度變成小於1 〇〇微米，該内側聚合物層9如肋骨一樣的功能被降低，結果該所得之模製物件可能會進行收縮及[ 或]變形。在依據本發明所形成之帶有表皮模製膨脹物件〗中，該泡棉4的密度較好是2〇至500公斤/公尺3，更好是25到4〇〇公斤/公尺3。如果該泡棉4的密度超過5〇〇公斤/公尺3時，忒輕量化性質和如該模製物件的絕熱性質將可能被破 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝-----^----訂---------

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經濟部考慧財產肩員工消費合作社印製五、發明說明（10 ) 另一方面，如果該泡棉4的密度低於2〇公斤/公尺3時，該泡孔膜將會釔薄，使得泡孔被壞而增加開放泡部分孔，結果可能產生使該模製物件的物理性質被破壞。該泡棉4的厚度較好是最少3公釐，更好是4到3〇〇公釐。在該帶有表皮模製膨脹物件丨中之該泡棉4的密度可以依據下面-些方法來決定。舉例來說，有_方法是將該表皮2及該核心3由該帶有表皮模製膨脹物件丨上剝離，而僅取出該泡棉4,同時該切割下的泡棉4可以被決定出來。此外，孩表皮2及該核心3的厚度可以由該模製物件丨的垂直截面測得。在這情況中，如果需要該測量也可以利用一顯微鏡來放大該模製物W的部分，同時使用一放大的投影圖式來進行。附帶-提，因為該泡棉的密度會因測量位置的不同而有變化，泡棉4的厚度是選擇泡孔情況較好處來進行測量，其中在該模製物件的垂直截面部分，該表皮、核〜與泡棉的總#度最少是5公爱。言玄泡棉4的厚度可以由該模製物件1的截面來測量。在這情況中，在該表皮和該核心之間的垂直線長度（第4圖中L)被視為是該泡棉4的厚度。不過，接近用於該型坯（第4圖中X)之該模具夾子處而位於該泡棉4上面和下面的部分，以及該膨脹模製物件4的右邊與左邊週緣的厚度自然會變小，而且其他沒有接近該些夾子的主要部分刀厚度應落於該上述的範圍之中。依據本發明所形成之帶有表皮模製膨脹物件1的密度通常是20到800公斤/公尺3，較好是25到4〇〇公斤/公尺3。如果該模製膨脹物件丨的密度超過58〇〇公斤/公尺3該本紙張尺度·中國國家鮮（CNS)A4規格（21〇 χ挪公爱_) ^------------------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 13 1229633 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（U ) 量化I*生貝和如該模製物件的絕熱性質將可能被破壞。另方面，如果垓杈製膨脹物件i的密度低於20公斤/公尺: 日寸’孩杈製物件的機械強度如壓縮強度可能會變差。該帶 ^表皮模製膨脹物件i的密度值可以藉由，舉例來說，測里4杈製物件1在水中收縮的體積除在這體積之該模製物件的重量來訂定。附帶一提，該模製物件i的體積是包含在該模製物件1中之該空洞部分5的體積。第3和第4圖說明如何依據本發明來生產該模製物件。為了要產生該多層發泡型链6，舉例來說，在該型培的成形中用來形成該些個別的層之基材樹脂，在押出機中是分別的被熔化與揉練，同時該所得的熔融物被擠進一低壓區域中，而使它們連接在一模具u，如第3圖所示，如此可以獲得該多層$坯6。如果需要，在該些押出機與該模具 11之間或在該模具11之中可以提供一積蓄器。在該多層型堪6中為了要形成該發泡層7,可以將一發泡劑加入上述實施例中之熱塑性樹脂内’一起與該聚合物樹脂在該押出中被熔化與揉練。任一種無機發泡劑、揮發性發泡劑和^ 分解的發泡劑都可以被作為發泡劑之用。不過，為了要獲侍有1¾膨脹比例之泡棉，較好是使用無機發泡劑或揮發性發泡劑。該些無機發泡劑包括例如氮和二氧化碳。該些揮發性發泡劑包括例如脂肪族烴，諸如丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷、正-己烷和異己烷；氣化烴諸如基氣化物和氣乙烷；和氟化烴諸如15U，2·四氟乙烷和^ 二氟乙烷。該可分解的發泡劑包括例如偶氮甲醯胺。上过機可甲 U- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐

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該些發泡劑可以混合兩個或兩個以上一起使用。可分解的發泡劑也具有泡孔安定劑的功能，它可以和無機發泡劑或揮發性發泡劑一起混合使用。為了要由該多層發泡型坯6獲得依據本發明所形成之帶有表皮模製膨脹物件1，一對分開的模子123、12b被閉合在一起，如此可以保持由該押出機所形成的該多層發泡型坯6，使其由它的兩邊通過該模具n而模製成該多層型这6。當該對分開的模子12a、12b被閉合在一起時，如第3 圖所示，該模具12a、12b的腔體表面會壓縮該多層發泡型坯，而使其逐漸變形，最後成為平板狀。當該模具12a、12b 如第4圖所示元成封閉時，該型链6確定會被該模具I〕” i2b 壓縮而成一平板狀，而獲得依據本發明所形成之帶有表皮模製膨脹物件1 ,其中該型坯6的内側聚合物層至少有一部份彼此熔化接合在一起。在上述的方法中，如第3圖所示，在該模子12a、12b 中有一管子13可降低壓力，以在一變小的壓力下引導該模製物，該多層型坯6之該外表面（外側聚合物層8)能完全被 π進该模子12a、12b的腔體表面並完全接觸，以獲得具有良好表面外觀的模製物件丨。一個可以被接受的方法，其匕έ在。亥夕層型述6押出通過該模具11之後，以一型埋夾封閉該型坯6的開口端，將空氣吹進該型坯使其膨脹，然後將该膨脹的型坯保持在上述之模子丨2a、丨2b之間，藉此形成它。附帶一提，第3圖概念地說明依據本發明形成該帶有本紙張尺度翻中ϋ家標準KNSM4規"i (210 x 2^餐）

1229633 A7 五、發明說明（I3 ) 表皮板製知脹物件i的實施例，同時該特有的程序、儀器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ί用來生成本發明之帶有表皮模製膨服物件i之類似物，而不僅限於所說明的那些。依據本發明之該帶有表皮模製膨脹物件1不僅限於該些在該核心3中有—空洞部分5者，它可能包含該些内側聚。物層9a、9b彼此完全熔化接合者，如第5圖所示。當在 4核〜3中遠炼化接合的部分是以該熔化接合部分的面積比例（％)表不時，為了達到所想要的目標，依據本發明生成之4杈製物件1的核心3中之該熔化接合的部分的面積比至少是25%，較好是至少60%，更好是8〇得1〇〇%。附帶一提’或炫化接合部分的面積比是以下面的方式來測定。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製一種用來決定如第1A和1B圖所示之模製物件的熔化接δ σ卩刀的面積比的方法將說明如下。不過，在第1A圖中所不之該模製物件中，該圖式的右邊與左邊是相對於該多層型述的押出方向。首先，該帶有表皮模製膨脹的物件1 在一垂直於該被用於製造模製物件之多層被分開進入型坯 6的方向的平面上被等分成10等分。第1B圖顯示出10等分中的一塊的一部份。然後決定由該模製物件切割下來的每一片在一截面表面上（舉例來說，當選擇該右截面時，在所有切片中所有的右戴面都將被選定以確定將被測量之截面的選擇完整性。意即，該測量是在9個截面上進行），彼此炫化接合而形成該核心3之該内側聚合物層的部分的長度。將所得之長度加倍所獲得的數值即被視為該熔化接合部分的長度L1(公釐）。另一方面，當在該核心3中之該内 16 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1229633 A7 B7

經•濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發日月說明（14 側聚合物層的部分沒有彼此熔化接合而形成一空洞部分5 時’該空洞部分5的内部圓周邊緣的長度被視為是該非熔化接合部分的長度L2(公釐）。所測定之該熔化接合部分的長度L1和非熔化接合部分的長度L2分別被訂為是在該截面中所有溶化接合部分和所有非溶化接合部分的總長度。然後’該炼化接合部分的面積比例（〇/。）可以+ χ 100计异而得。附帶一提，在一該内側聚合物層是彼此熔化接合而沒有空洞的截片中，顯然地該面積比例為1〇〇% 。將每一個截面面積中之該熔化接合部分的面積比例的算術平均視為是在該帶有表皮的模製膨脹物件中該熔化接合部分的面積比。依據本發明所形成的該帶有表皮模製膨脹物件1，是藉由壓縮含有位於一模子中之該發泡層7的外側與内側上之發泡層7和聚合物層8，9之該多層發泡型链6而得。當一用於形成在該多層型坯6中之該發泡層7的一個基材，以及形成在該發泡層7之内側與外側之聚合物層8，9的基材均有很鬲的黏合性質時，由如此之多層型坯6所獲得之帶有表皮模製膨脹物件1，該模製物件在表皮2與泡棉4以及該泡棉4與核心3之間的鍵結強度便高，同時此一模製物件可以被提供作為有高機械強度的模製物件，而且因為該發泡層7是完全鍵結在該聚合物層8 ,當該模製物件1在模造時，該外側聚合物層8是與該發泡層7一起被拉伸，而且該聚合物層8的厚度可以變的比較均勻，因此即便是該多層型坯6的發泡層7的膨脹比例變的比較高，該模製物件也 — — — — — — — — — — · I I I l· I I I ^ ·11111111 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

1229633 A7 B7 五、發明說明（15 ) 以被提供作為沒有任何收縮或變形的良好優異之帶有表皮模製膨脹物件1。依據本發明所形成的該帶有表皮模製膨脹物件1可以被用作成一個容器或汽車用減震材料。第6圖是一以依據本發明所形成的該帶有表皮模製膨脹物件丨所組成的容器之截面圖。在第6圖中所示之該模製物件中，核心3是藉由將一多層發泡型坯6的内側聚合物層如、9b完全彼此熔化接合在一起而形成的，同時該型坯被模製以界定容器空間 14。當依據本發明所形成的該帶有表皮模製膨脹物件^被作谷器使用時，它的密度是被控制在3〇到4〇〇公斤/公尺3 ，此可以提供一個輕量且有優異絕熱性質的容器。此外，表皮2的厚度被控制在2〇〇到3，〇〇〇微米。因此可以提供具有高耐久性和表面平滑性，以及在外觀與輕量化性質之間有良好平衡之容器。再者，以此方式形成的一多層型坯6 時，所使用之該表皮2的厚度是使所得到之模製物件的該核〜3厚度至少是1 〇〇微米的厚度，而以此多層型坯^模製所得的模製物件僅進行微量的收縮，而且有抵抗外力的優異機械強度。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第7圖是一汽車保險桿的垂直截面圖，其依據本發明所形成的該帶有表皮模製膨脹物件丨作為用於汽車用之減震材料的特殊實施例。第7圖中所顯示之該模製膨脹的物件1是藉由將該多層型坯6壓縮模製進入形區域中而得，同時在核心中，其多層型坯6的内側聚合物層％、外在該模製物件的中央部分是彼此熔化接合在一起，同時在上

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丁請先閱讀背之注意事項再 4 ，

寫駐頁I 1229633 A7 B7 i、發明說明（17 ) 炫融物’由個別的健存槽被射出以使其在模頭中結合在一起’同時經由該模頭押出並使該發泡層膨脹，以獲得具有由積層在該發泡層的内表面與外表面上都有該非發泡樹脂所組成之聚合物層的多層發泡型坯。之後’該被押出的該多層型坯藉由如第3圖所示的一對分離模進行壓縮，而且在該模子的壓力經由管13的吸收而被降低，以使該多層型坯可以完全密切地接觸該些模子的腔體表面，藉此來模製它。其後，該所得的模製物件被冷卻並由該模子脫膜，以獲得一帶有表皮的膨脹模製物件。如此’所獲得的該模製物件可以有良好的外觀而且沒有任何的收縮或變形。該模製物件被切割以觀察它的戴面。結果，可以發現該模製物件在該多層發泡的型坯之該表面上有一外側聚合物所形成的一表皮，以及由該多層發泡型坯的内側聚合物所形成的一核心，與在該表皮的内側上有相關於該多層發泡型坯的發泡層之泡棉。在此模製物件的核〜中的溶化接合部分的面積比可以被決定，且其結果顯示於表1中。各種物理性質，諸如該模製物件的表皮與核心的厚度與該模製物件的密度也顯示於表1中。實施例2 : 除了使用低岔度聚乙烯作為該多層發泡型坯之發泡層、與該外側及内側聚合物層的基材外，以與實施例丨相同的方式獲得一多層型坯，且在該發泡層的内側與外側兩邊都有一非發泡層，同時與實施例丨相同的方式被模製。妗果可以獲得一具有優異外觀之模製物件。由該模製物件 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--------- A-· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

1229633 五、發·明說明（is ) 截面觀察可以發現，該多層型坯的内側聚合物層彼此熔化接合而形成一個核心。各種物理性質，諸如該模製物件的表皮與核心的厚度與該模製物件的密度顯示於表1中。實施例3 : 除了使用聚丙烯（熔化張力：19cN)作為該多層型坯之包s 〃内側I合物層的基材同時以一熱塑性晞烴彈性體做為外側聚合物層之基材外，以與實施例丨相同的方式獲得夕層型坯，且在該發泡層的内側與外側兩邊都有一非發泡層，同時以與實施例i相同的方式被模製。結果可以獲得一具有優異外觀之模製物件。由該模製物件的截面觀不可以舍現，该多層型链的内側聚合物層彼此溶化接合而形成-個核心。各種物理性質，諸如該模製物件的表皮與核心的厚度與該模製物件的密度顯示於表1中。實施例4 : 除了使用聚笨乙烯作為該多層型述之發泡層，以高财衝擊聚苯乙稀作為該多層型述之該外側及内側聚合物層的基材並以異丁烷作為形成該發泡層之發泡劑外，以與實施例⑷同的方式獲得一多層型述’且在該發泡層的内側與外側兩邊都有一非發泡層，同時與實施例1相同的方式被模製。結果可以獲得一具有優異外覲之模製物件。由該模製物件的截面觀察可以發現，該多層型链的内側聚合物層彼㈣化接合而形成一個核心。各種物理性質，諸如該模製物件的表皮與核心的厚度與該模製物件的密度顯示於表1中。本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格⑵G χ挪公爱）

^-------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} ;線· 21 1229633

五、發明說明（I9 ) p濟部智慧財產局員工消費合作社印製貫施例5 : 除了使用聚苯乙烯作為該多層型坯之發泡層，以高耐衝擊聚苯乙烯和苯乙烯彈性體以重量比70/30比例混合之混合物作為該多層型坯之該外側的基材，並以高耐衝擊聚苯乙烯作為該多層型坯之内側聚合物層的基材，同時以異丁烧作為形成該發泡層之發泡劑外，以與實施例1相同的方气獲彳于夕層型述’且在該發泡層的内側與外側兩邊都有一非發泡層，同時與實施例丨相同的方式被模製。結果可以獲彳于一具有優異外觀之模製物件。由該模製物件的截面觀察可以發現，該多層型坯的内側聚合物層彼此熔化接合而形成一個核心。各種物理性質，諸如該模製物件的表皮與核心的厚度與該模製物件的密度顯示於表1中。實施例6 : 除了使用聚苯乙烯作為該多層型坯之發泡層，以低密度聚乙烯和聚苯乙烯和苯乙烯彈性體以重量比65.5/35.5/9 比例混合之混合物作為該多層型坯之該外側的基材，並以高耐衝擊聚苯乙烯作為該多層型链之内側聚合物層的基材，同時以異丁烷作為形成該發泡層之發泡劑外，以與實施例1相同的方式獲得一多層型坯，且在該發泡層的内側與外側兩邊都有-非發泡層，同時與實施⑷相同的方式被模製。結果可以獲得一具有優異外觀之模製物件。由該模製物件的截面觀察可以發現，該多層型坯的内側聚合物層彼此熔化接合而形成一個核心。各種物理性質，諸如該模製物件的表皮與核心的厚度與該模製物#的密度顯示於表 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I I I l· I I I ·11111111 A-·

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 1229633 五、發明說明（2〇 ) 1中。實施例7 : / - 了使用聚苯乙烯作為該多層型坯之發泡層，以高耐衝擊聚苯乙婦作為該多層型柱之該外側、内側聚合物層的 •㈣’同時以異丁貌作為形成該發泡層之發泡劑外，以與貝把例1相同的方式獲得一多層型坯，且在該發泡層的内側[、相兩邊都有一非發泡層，同時與實施例㈠目同的方式被核⑦、，果可以獲得一具有優異外觀之模製物件。由 /核製物件的截面觀察可以發現，該多層型链的内側聚合物層彼此炫化接合而形成一個核心。各種物理性質，諸如補製物件的表皮與核心的厚度與該模製物件的密度顯示於表1中。實施例8 : .經濟部智慧財產局員工消費合作社印製除了使用t苯乙歸作為該多層型述之發泡層，以笨乙稀彈性體作為該多層型链之該外側的基材，並以高耐衝擊聚苯乙烯、聚笨乙婦和苯乙婦彈性體以重量比^⑷ 比例混合之混合物作為該多層型述之内側聚合物層的基材同時以異丁烷作為形成該發泡層之發泡劑外，以與實施例1相同的方式獲得一多層型述，且在該發泡層的内側與外側兩邊都有-非發泡層，同時與實施分“相同的方式被核製。、结果可以獲得一具有優異外觀之模製物件。由該模製物件的截面觀察可以發現，該多層型坯的内側聚合物層彼此熔化接合而形成一個核心。各種物理性質，諸如該模製物件的表皮與核心的厚度與該模製物件的密度顯示於表慧員工消費 1229633 A7 五、發明說明（21 ) 1中。實施例9 : 除了使用聚笨乙烯作為該多層型& 耐衝擊聚苯乙烯作為該多層型 " ^ ^ ^ 坯之5亥外側、内側聚合物層的基材，同相正纽作為形成該發泡層之發㈣外，之發泡劑外，以與實施例1相同的方式獲得一多層型链，且在該發泡層的内側與外側兩邊都有—非發泡層，同時與實施例i相同的方式被模製。結果可以獲得_具有優異外觀之模製物件。由該模製物件的截面觀察可以發現’該多層型㈣内側聚合物層彼此炫化接合而形成-個核心。各; 物理性質，諸如該模製物件的表皮與核心的厚度與該模製物件的密度顯示於表1中。實施例10 : 除了使用聚丙稀⑽化張力：22 cN)作為該多層型之發泡層、聚丙稀（炫化張力：85cN)作為該多層型柱之外側聚合物層的基材，同時以聚丙_化張力：22cn) 作為内側聚合物層之基材，並以異丁烧作為形成該發泡層之發泡劑外’以與實施例】相同的方式獲得—多層型柱，且在該發泡層的内側與外側兩邊都有一非發泡層，同時以與實施例1相同的方式被模製成如第8圖所顯示之保險桿形狀，其截面垂直於該押出方向。此模製物有良好的外觀。由該模製物件的截面觀察可以發現’該多層型链的内側聚合物層彼此炫化接合而形成一個核心。各種物理性質，如該模製物件的表皮與核心的厚度與該模製物件的密度顯項頁坯諸本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21() χ撕公爱

I 1229633 五、發·明說明（22 ) 示於表1中。比較實施例1 : 3有&孔女疋劑之聚丙烯被饋進-押出，同時丁^ 被用作揮發性發泡劑且以以中所顯示的量，㈣押_ 1中央饋進該樹脂之内並且被揉練，以製備用 •型"的發泡層之可發泡的溶融物。另-方面，為了二多層的型㈣外部和内部上形成聚合物層，變成該多層= 述之外側聚合物的聚丙稀被饋進一押出機中，同時被炫化與揉練以製備非發泡的炼融物。然後將在個別的押出機中熔化與揉練之溶融物加進個別的儲存槽中。形成該多層型述的該發泡層之可發泡炼融物與形成該外部聚合物層之非發泡炫融物，由個別的儲存槽被射出以使其在模頭中結合在起，同時經由該模頭押出並使該發泡層膨服，以獲得具有由積層在該發泡層的内表面與外表面上都有該非發泡樹脂所組成之聚合物層的多層發泡型坯。 •經濟部智慧財產局員工消費合作社印製之後，該被押出的該多層型坯藉由如第3圖所示的一對分離模進行壓縮，而且在該模子的壓力經由管13的吸收而被降低，以使該多層型坯可以完全密切地接觸該些模子的腔體表面，藉此來模製它。其後，該所得的模製物件被冷卻並由該模子脫膜，以獲得一帶有表皮的膨脹模製物件。如此，所獲得的該模製物件會進行收縮或變形。該模製物件被切割以觀察它的截面。結果，可以發現該模製物件該多層發泡的型坯在其内側表面上，該多層發泡型坯的發泡層彼此炫化接合在一起，而且在該熔化接合部分之該發本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I229633 A7 B7 五、發明說明（23 ) 泡層中的該些泡孔被破壞。各種物理性質，諸如該模製物件的表皮與核心的厚度與該模製物件的密度也顯示於表1 中。比較實施例2 : 除了使用聚苯乙烯作為該多層型坯之發泡層，以高耐衝擊聚苯乙婦作為該多層型述之該外側聚合物層的基材，並以異丁烷作為形成該發泡層之發泡劑外，以與實施例工相同的方式獲得一多層型坯，且僅在該發泡層的外側一非發泡層，同時與實施例！相同的方式被模製。結果可以獲 /寻〃有4異外觀但疋在該表皮與該發泡層之間以及在該發泡層的内部中有中空部分之模製物件。當該模製物件中相田於4中空部分的部分由該外側被推擠時，它很容易被曲與文形。由泫模製物件的截面觀察可以發現，該多層型述的發泡層在其内側表面上彼此炼化接合，而且在該炫化接合處之發泡層中的該些泡孔會破裂。各種物理性質，諸如該模製物件的表皮厚度與該模製物件的密度顯示於表 1中。 -----Γ---訂---------^^^1 (請先閱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錢ffl+_家標準規格（210 x 297公釐） 26 1229633 A7 B7 五、發明說明（24 )

表1 基材樹脂發泡劑的量帶有表皮且為才莫製膨脹熱塑 |±樹脂物件表皮厚度 (微米）核心厚度 mm 泡棉密度 (kg/m3) 外觀炼化接合部分面積比 (%) 模製物件密度 (kghr3) 外側聚合物層發泡層内側聚合物層重量比本1 最大最小最小實施例1 PP PP PP 2.0 1600 700 300 157 佳 95 244 實施例2 LDPE LDPE LDPE 2.4 1900 600 660 167 佳 90 280 實施例3 TPO PP PP 2.0 1000 400 350 155 佳 93 270 實施例4 HIPS PS HIPS 4.0 1250 550 500 131 佳 97 207 實施例5 HIPS/S BS PS HIPS 4.0 1100 680 640 175 佳 98 267 實施例6 LDPE/P S/SEBS PS HUPS 4.0 1600 480 550 140 佳 95 215 實施例7 HIPS PS HIPS 4.8 1200 500 480 156 佳 96 272 實施例8 SBS PS HIPS/P S/SBS 4.8 1300 600 400 150 佳 95 270 實施例9 HIPS PS HIPS 4.8 850 300 450 100 佳 95 138 細列10 PP PP PP 2.0 1200 470 340 129 佳 26 148 交實施例1 PP PP 2.0 1500 450 157 模製物件進行收縮 •2(93) 220 ⑽交實施例1 HIPS PS 4.0 770 210 115 佳 •2(95) 155 -------------裝-----r---訂· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 氺1 :以發泡層接于脂的重量為100份時所佔的量 * 2 :該發泡層之熔化接合部分的面積比。線 •經濟部智慧財產局員工消費合作社印製在表1中，該些基材樹脂的種類的縮寫如下： PP :聚丙烯；LDPE :低密度聚乙烯；TPO :熱塑性聚丙烯；HDPE :高密度聚乙烯；SBS :苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；SEBS :苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物之氫化產物；及HIPS :高衝擊聚苯乙烯。如上所述，依據本發明所形成之該帶有表皮之膨脹模本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 27 1229633 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（25 ) ^件有優異的輕量性質、機械強度、熱絕緣性質'減震性質和阻尼性質等。該帶有表皮砹辰 ^ J脹模製物件的各種物理性貝可以依據其目的，選擇或調整該些材料或該多層發泡型链之該外側聚合物層，其將成為依據本發明所形成之該帶有表皮之膨脹模製物件的表皮，將成為核心之該多芦型埋之該内側聚合物層，將成為該泡棉的該的多層型㈣發泡層等之厚度而適度的被控制。再者，當在該發泡層之内側與外側兩邊有聚合物之該多層型链被模製而形成依據本發明之模製物件時，因為該核心是將至少部分該該内側聚合物層熔化接合在一起，而形成於該所得之帶有表皮且為膨脹模製物間之内料，纟該模製物#内的收縮與變形可以被避免。依據本發明所形成之該帶有表皮之膨脹模製物件可以被用於地板、門或類似物之輕量絕熱嵌板，汽車用之結構組件，如支柱、保險桿、儀表板、擾流板、檔泥板、側邊之梯級、門飾、格子板與後車廂、桌子、椅子、漂流物、衝浪板等。 --------tr--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1229633 A7 B7 五、發明說明（26 ) 元件標號對照 1···帶有表皮且為模製膨脹熱塑性樹脂物件 2…表皮 3…核心 4…泡棉 5···空洞部分 6···型述 7···發泡層 8 ···外側熱塑性樹脂層 9···内側熱塑性樹脂層 10…中空部分 11…模頭 12a、12b···模子 13…管子 I ^-----：----^---------^ (請先閱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

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Claims

：r 予fj 修所〇之申請專利範圍第89110598號專利再審查案申請專利範圍修正本修正日期：91年1月 1 · 一種帶有表皮且為模製膨脹之熱塑性樹脂物件，其是藉由將一以一發泡熱塑性樹脂層和位於該發泡層的外部與内部兩邊之熱塑性聚合物層所組成的圓柱形多層發泡型述保持在一模子中以壓模鑄造，其中該模製物件有一由在該多層發泡型坯表面的外側聚合物層所形成之表皮，而且在該表皮的内側上，可以藉由將至少一部份之該多層發泡型坯的内侧聚合物層彼此熔化接合而形成一個核心，同時該多層發泡型坯之該發泡層則形成一泡棉，且該泡棉、表皮與核心係由相同類型的熱塑性樹脂所組成，而該泡棉與核心係一體接合。 2·如申請專利範圍第1項之帶有表皮且為模製膨脹之熱塑性樹脂物件，其中該表皮的厚度是在1〇〇微米至1〇公釐 ’而且該核心的厚度至少是100微米。 3·如申凊專利範圍第1項之帶有表皮且為模製膨脹之熱塑性樹脂物件，其中該模製物件的密度是2〇至8〇〇公斤/ 公尺3。 4·如申明專利範圍第1項之帶有表皮且為模製膨脹之熱塑性樹脂物件，其中在該核心中之該溶化接合部分的面積比例至少為25%。 5·如申凊專利範圍第i項之帶有表皮且為模製膨脹之熱塑性樹月旨物件，其中在該核心、t之該熔化接合部分的面積比例至少為60%。本紙張尺度適用中國國家標準（_ A4規格（21〇χ297公酱)— 請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁}

30 1229633 A8 B8 p；^_____ _ 六、申請專利範圍 6·如申請專利範圍第i項之帶有表皮且為模製膨脹之熱塑性樹脂物件，其中在該核心中之該熔化接合部分的面積比例至少為80到100%。 7·如申請專利範圍第1項之帶有表皮且為模製膨脹之熱塑性樹脂物件，其中該泡棉、表層與核心每一個都是由一種聚烯烴樹脂所形成。 8·如申請專利範圍第1項之帶有表皮且為模製膨脹之熱塑 |±树月曰物件，其中該泡棉、表層與核心每一個都是由溶融張力為5至30cN之聚丙烯樹脂所形成。 9·如申請專利範圍第1項之帶有表皮且為模製膨脹之熱塑 1±树月曰物件，其中形成該表皮的熱塑性聚合物至少是由烯烴彈性體、苯乙烯彈性體及高耐衝擊聚苯乙烯中選其 —〇 10· —種由如申請專利範圍第i項之帶有表皮且為模製膨脹之熱塑性樹脂物件所形成的容器，其密度為30至400公斤/公尺3，表皮厚度200微米至3公釐，且核心至少為1〇〇微米。 11· 一種由如申請專利範圍第丨項之帶有表皮且為模製膨脹之熱塑性樹脂物件所形成用於汽車之減震材料，其密度為25至300公斤/公尺3，表皮厚度200微米至7公釐，且核心至少為200微米。 12·種由如申請專利範圍第1項之帶有表皮且為模製膨脹之熱塑性樹脂物件所形成用於汽車之結構組件。 13·如申請專利範圍第12項之用於汽車之結構組件，其是由本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） .Φ ! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、可I 31

六、申請專利範園 1229633 保險桿、支柱、儀表板、擾流板、檔泥板、側邊之梯級、門飾、格子板與後車廂組成之組群中所選出的組件。 14. 如申請專利範圍第1項之帶有表皮且為模製膨脹之熱塑性樹脂物件，其中該熱塑性樹脂係選自聚苯乙烯樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂或其混合物。 15. 如申請專利範圍第14項之帶有表皮且為模製膨脹之熱塑性樹脂物件，其中該用於泡棉、表皮與核心之熱塑性樹脂的溶融張力係分別為5至3〇cn。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

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