熱塑性復材產品的製法的製作方法
2023-06-02 02:40:26 1
專利名稱：熱塑性復材產品的製法的製作方法
技術領域：
本發明是與塑型材料有關，更詳而言之，特別是指一種熱塑性復材產品的製法。
背景技術：
根據公知技術所知，一般高分子複合材料工藝中所使用的具黏性預浸材，多為熱固型，諸如epoxy、vinylester、unsaturated polyester…等等，行之有年，唯其衝擊性、耐候性、光澤性等的改良，乃業界一直想克服而難盡其功的課題。
而一般熱塑型複合材，諸如poly proprylene，Nylon，…等的纖維補強材，雖具有優良的衝擊特性，但卻無法製成具黏性及柔軟的預浸材，以致在疊貼操作上有所困難，同時無法達到原位聚合(in-situpolymerization)的熱塑性複合預浸材，因而使此等熱塑型複合材的應用受到局限。所謂原位聚合是指通過起始劑，促使monomer反應成polymer。
有鑑於此，本案發明人乃針對當前熱塑型復材製造上諸多瓶頸與缺點，不斷研究與試驗，期以提升產業競爭能力，而終於得一具有產業上高度利用價值、實用性的本發明產生。
發明內容
本發明的主要目的是提供一種熱塑性復材產品的製法，其預浸材可以廣泛應用各種塑型復材產品(例如球拍、安全帽、腳踏車復材部品、板件…等等)，在物性上具高耐衝擊性及吸震性，並在環保上具可回收性，在外觀上具高度透明性。
本發明的另一目的是提供一種熱塑性復材產品的製法，其預浸材在室溫下，可保持黏性特性長達10天左右，可以利用此柔軟具黏性易操作的片狀材，依產品所需形狀作疊貼設計而成二維或三維的預型物，經置入模穴內，予以加熱聚合定型後，可得產品所需的外形或功能要求，而大幅提升產品生產的操作性。
為達到上述目的，本發明提供的一種熱塑性復材產品的製法，其是依不同物性及黏度將單體(monome)、聚合體(polymer)以9∶1至1∶9比例調整，並加入少量的initiator(促進起始劑)及其它添加劑混合而成的具黏性的熱可塑性材料，其再經連續或非連續式纖維含浸程，覆蓋離型膜而製成一具惑性光澤的預浸材；最後，再將此預浸材料經加溫原位聚合(in-situ polymerization)反應後，生成一具高度透明性、高耐衝擊性、吸震性及環保上可回收性的熱塑性復材產品。
圖1為顯示本發明製法的流程方框2為顯示本發明與熱固性復材混合運用的流程方框3為顯示本發明圖2中混合運用的操作示意4為顯示本發明與熱固性復材分開運用的流程方框5為顯示本發明圖4中分開運用的操作示意圖A單向預浸布 B編織布1具黏性的熱塑性復材預浸布 2熱固性復材預浸布3鞋底 4安全帽5球拍具體實施方式
首先請參閱圖1所示，本發明一種熱塑性復材產品的製法，其主要是依不同物性及黏度將單體(monomer)、聚合體(polymer)以9∶1至1∶9比例調整，並加入少量的促進起始劑(initiator)及其它添加劑混合而成的「具黏性的熱可塑性材料」；其再經連續或非連續式的「纖維含浸工藝」，該纖維含浸工藝並以roving單束纖維的單向預浸布A或編織布類或mat無紡布等為配合為最佳選擇，該纖維可為玻璃纖維、碳纖維或Aramid fiber或人造纖維，又該「編織布B」其經緯向的纖維可由同種類或不同種類的纖維所構成；其後，則施以「覆蓋離型膜」而製成一具黏性光澤的預浸材，該預浸材在室溫下，可保持黏性特性長達10天左右；最後，再將此預浸材料經加溫原位聚合(in-situpolymerization)反應後，生成一具高度透明性、高耐衝擊性、吸震性及環保上可回收性的熱塑性復材產品。
由於前述本發明不僅其預浸材在室溫下，可保持黏性特性長達10天左右，可以利用此柔軟具黏性易操作的片狀材，依產品所需形狀作疊貼設計而成二維或三維的預型物，經置入模穴內，予以加熱聚合定型後，可得產品所需的外形或功能要求。
請配合圖2、圖3所示，本發明一種熱塑性復材產品的製法，其中該具黏性的熱可塑性材料可採行混合運用施行於各種塑性復材產品諸如鞋底3、安全帽4、球拍5等；其是將一熱固性復材預浸布2配合前述具黏性的熱塑性復材預浸布1作上下疊積排疊，其疊積層數可隨結構強度設計需要而調整；然後操作預型、入模，繼而加壓加熱，而後完成如圖3所示鞋底3、安全帽4、球拍5等「熱塑交疊熱固混合成型」的成品。
請繼續再參閱圖4、圖5所示，本發明一種熱塑性復材產品的製法，亦可在熱固性複合材料產品中作局部使用，達結構強度互補的功效；其中該具黏性的熱可塑性材料1可採行分開運用施行於各種塑性復材產品諸如安全帽4、球拍5等；其是將熱固性復材預浸布2與前述具黏性的熱塑性復材預浸布1作分開排疊，然後操作預型、入模，繼而加壓加熱，而後完成如圖5所示安全帽、球拍等「部分熱塑部分熱固」的成品。
本發明所提的熱塑性材料，可由壓克力樹脂所構成，其它熱可塑樹脂亦可使用。在含浸纖維織物時，此具融性的熱可塑材料可均勻披覆於纖維表面並填補經緯紗之間的空隙達到平整片狀預浸材。
又，本發明具黏性的熱可塑纖維預浸物，其玻璃轉換點Tg約為80℃～120℃，分子量約為7萬至200萬，成型溫度範圍從室溫至150℃，經實驗得知，本預浸材料所製成的複合材料成品，比常見熱固性Epoxy復材製成品，在物性(耐衝擊，吸震性)上有更優異的表現，請配合參閱表1的測試報告所示，表1為顯示本發明與一般熱固性復材比較的測試報告；其中剛性的部分顯示本發明具黏性Tacky熱塑性復材與一般Epoxy熱固性復材相當，耐衝擊性則顯示本發明提升85％，而關於吸震性(阻尼比)部分更顯示本發明較一般Epoxy熱固性復材大幅提升75％。
表1綜上所述，本發明一種熱塑性復材產品的製法，其構成的技術思想及創新空間形態，乃能突破公知以往熱塑件的瓶頸，其展現形態看似簡單，但不可否認的其確實得以完全革除現行熱固型其衝擊性、耐候性、光澤性等不佳及熱塑型複合材的疊貼操作不佳等諸多弊端；本發明不僅其預浸材在室溫下，可保持黏性特性長達10天左右，得利用此柔軟具黏性易操作的片狀材，依產品所需形狀作疊貼設計而成二維或三維的預型物，經置入模穴內，予以加熱聚合定型後，可得產品所需的外形或功能要求，而大幅提升產品生產的操作性；其預浸材得廣泛應用各種塑型復材產品(例如球拍、安全帽、腳踏車復材部品、板件…等等)，在物性上具高耐衝擊性及吸震性，並在環保上具可回收性，在外觀上具高度透明性，其具有符合產業上高度利用價值的發明專利，乃為肯定。
權利要求
1.一種熱塑性復材產品的製法，其特徵是，依不同物性及黏度將單體、聚合體以9∶1至1∶9比例調整，並加入少量的促進起始劑及其它添加劑混合而成的具黏性的熱可塑性材料；其再經連續或非連續式纖維含浸工藝，覆蓋離型膜而製成一具黏性光澤的預浸材；最後，再將此預浸材料經加溫原位聚合反應後，生成一具高度透明性、高耐衝擊性、吸震性及環保上可回收性的熱塑性復材產品。
2.如權利要求1所述的一種熱塑性復材產品的製法，其特徵是，該纖維含浸工藝以roving單束纖維或編織布類或mat無紡布等為配合為佳。
3.如權利要求2所述的一種熱塑性復材產品的製法，其特徵是，該纖維含浸工藝的纖維可為玻璃纖維、碳纖維或Aramid fiber或人造纖維。
4.如權利要求2所述的一種熱塑性復材產品的製法，其特徵是，該編織布其經緯紗的纖維可為同類或不同類材質。
5.如權利要求1所述的一種熱塑性復材產品的製法，其特徵是，該具黏性的熱可塑性材料並得與熱固性複合材料混合疊積使用，其疊積層數可隨結構強度設計需要而調整。
6.如權利要求1所述的一種熱塑性復材產品的製法，其特徵是，該具黏性的熱可塑纖維預浸物，其玻璃轉換點Tg為80℃～120℃，分子量為7萬至200萬，成型溫度範圍從室溫至150℃。
全文摘要
本發明提供一種熱塑性復材產品的製法，其主要利用單體、聚合體、促進起始劑及其它添加劑混合而成的具黏性熱可塑性材料，經連續或非連續式纖維含浸工藝，覆蓋離型膜而製成一具黏性光澤的預浸材，此預浸材料經加溫原位聚合反應後，生成的熱塑性復材產品，在物性上具高耐衝擊性及吸震性；在環保上具可回收性，在外觀上具高度透明性。
文檔編號B29C70/22GK1565834SQ0314504
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月17日 優先權日2003年6月17日
發明者沈文振 申請人:拓凱實業股份有限公司