專利名稱：硬的彩色制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造硬的彩色制品的方法和該制品本身。本發(fā)明可應(yīng)用于寬范圍的制品，而在制造用于有發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)備/車輛的板材方面特別有利，因此就此項(xiàng)目進(jìn)行說明，且暗示本發(fā)明具有更廣泛的應(yīng)用。
某些車輛，尤其是重型工業(yè)車輛例如挖土機(jī)易于損壞。雖然這些車輛可以有金屬板材作為外部護(hù)罩，但如果該板材由不太貴又較耐用的材料制造就更為經(jīng)濟(jì)一些。塑料顯然是可選擇的材料，但是這些材料沒有吸引人的顏色。EP-A-0266107揭示了一種據(jù)說可用作汽車車體板材的制品，該制品包括流延的耐天候聚合物薄膜，該薄膜由著色的丙烯酸層制備并通過粘合劑連接到PVC薄膜上并且支承在一聚合物層上。該制品通過把薄膜放入模具內(nèi)并使PVC膜朝向最里面之后注塑可固化聚合物制備。因此需要一種制造硬的抗沖擊板材的方法，該板材要有吸引人的光亮顏色。
本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種制造彩色硬制品的方法，該方法包括i)施加一層抗沖擊著色材料至抗沖擊熱塑性聚合物片材上形成制品表皮的前體。
ii)真空成型該層狀片材至適于該制品表皮的預(yù)定形狀。
iii)在耐壓力和溫度的模具中使成型的層狀片材與成型的外殼接觸，讓著色層接觸外殼的壁。
iv)提供可固化的樹脂組合物接觸該片材的暴露表面，合模，允許或致使該組合物固化，由此該固化的組合物具有與該片材相同的形狀，以及v)取出已成型的硬的彩色制品。
該表皮應(yīng)是能被熱成型的(即在真空下熱成型)并且具有合適的顏色和光澤。該表皮應(yīng)是耐天候的和抗沖擊的并且對(duì)于紫外光具有穩(wěn)定性。如果需要，該表皮應(yīng)能夠粘合到樹脂基材上。熱塑性樹脂層可以是丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、丙烯腈苯乙烯丙烯酸(ASA)的酯、聚碳酸酯和其衍生物，沖擊性改進(jìn)的未增塑聚氯乙烯(PVC-u)，和抗紫外線高抗沖聚苯乙烯(HIPS)。最優(yōu)選的抗沖擊熱塑性聚合物是ABS，著色層是在塑料載體，例如聚丙烯酸酯中有光澤的著色層。最優(yōu)選的片材和層是可以商標(biāo)“IRIDON”買到的共擠出物。
所形成的制品需要固定到架子上或成對(duì)物件的制品上，為此目的本發(fā)明的有利特性就是固定元件可在可固化組合物中被固定。成型該外殼以嚙合該固定元件的自由端。
該片材優(yōu)選以ABS即丙烯腈丁二烯苯乙烯成型，用于顏料的聚丙烯酸酯載體優(yōu)選是聚甲基丙烯酸甲酯。ABS優(yōu)選是具有以下綜合性能的高抗沖形式在23℃艾佐德沖擊值380-420J/m，30-40MPa的拉伸強(qiáng)度，大約1.1克/厘米3的密度。
共擠出片材首先在陽(yáng)模中被真空成型為所需的外形，即熱成型。然后將其放入殼體，該殼體最優(yōu)選是抗變形的，即當(dāng)樹脂組合物在模具中固化時(shí)抗壓力和溫度升高。最優(yōu)選的是該殼體含有已固化的環(huán)氧樹脂GRP(玻璃增強(qiáng)塑料)的半殼(其可以具有特別緊密的容限)。有利的是將半殼設(shè)置在模具中，然后將該模具固定在耐壓壓力機(jī)中。
將成型的片材放入半殼內(nèi)且丙烯酸酯層向下，使成型的ABS片材隨后作為可固化樹脂組合物的型模。由于是已成型的片材接觸模具的內(nèi)層因此不需要脫模劑。
本發(fā)明更優(yōu)選的特性是用纖維增強(qiáng)所述的可固化組合物。優(yōu)選的是該纖維具有拉伸性和韌性。這種纖維可以是松散的但是優(yōu)選氈片的形式。雖然該纖維可選自寬范圍的材料例如金屬、非金屬，復(fù)合物例如鈦、碳、硅酸鋁鹽，塑料例如聚丙烯，但還是優(yōu)選使用玻璃纖維。它們可以在選自與可固化組合物相容的乳膠粘合劑中粘結(jié)為氈片。該纖維材料優(yōu)選可從Vetrotex(UK)Ltd買到的VETROTEX M5。
應(yīng)根據(jù)制品的預(yù)定最終用途選擇具有相應(yīng)機(jī)械性能的樹脂組合物。優(yōu)選高的強(qiáng)度/重量比值，以及與其它組分的相容性。非強(qiáng)制地，該樹脂組合物的選擇可以考慮聲音衰減性、流動(dòng)性(能夠成型復(fù)雜的形狀)，以及著色性和彩色配套性。
該樹脂組合物可選自可固化材料的范圍，例如，PVC、丙烯酸聚合物、聚乙烯、聚酯、聚氨酯等等。該組合物優(yōu)選適于形成硬的產(chǎn)品形式，其強(qiáng)度選擇適于預(yù)定的最終應(yīng)用。最優(yōu)選選擇組合物以形成成型的聚氨酯，在該情況下它含有一種多羥基組分、一種異氰酸酯組分和一催化劑。還可以有其它組分例如填料、發(fā)泡劑、增量劑、著色劑，等等。該多羥基組分可基于聚酯、聚環(huán)氧化合物、聚醚、聚丁二烯，該異氰酸酯可以是二異氰酸甲基酯、二異氰酸萘酯、二異氰酸亞甲代苯基酯或類似物。本發(fā)明更優(yōu)選的特性是可固化樹脂組合物是聚氨酯，因?yàn)槠淇稍诙虝r(shí)間內(nèi)，例如少于5分鐘，尤其是從1.5至大約3分鐘提供硬制品。結(jié)果在大量生產(chǎn)的基礎(chǔ)上可快速制得該制品。
本發(fā)明更優(yōu)選的特性是在固化之前在樹脂組合物中固定固定元件。此元件可以是帶螺紋的螺栓，其螺栓頭被固定在組合物中?？梢园◣讉€(gè)這樣的元件。
然后可以通過化學(xué)方法或溫度或其它輻射手段進(jìn)行固化?？梢园匆阎姆绞揭鸢l(fā)泡。
本發(fā)明的另一方面提供一種制造彩色硬制品的方法，包括以下步驟將具有著色表面的成型表皮放入耐溫和耐壓模具中的成型殼體內(nèi)，使著色表面接觸殼體的壁，隨后是表皮后的固化樹脂，其特征在于該表皮是由共擠出抗沖擊的著色層和抗沖擊的熱塑性聚合物的片材經(jīng)真空成型的。
本發(fā)明的其它方面提供一種硬的成型制品，其含有著色抗沖擊材料外層，抗沖擊熱塑性聚合物片材和發(fā)泡塑料內(nèi)層，優(yōu)選該制品在發(fā)泡塑料層中包括纖維增強(qiáng)物，且優(yōu)選該制品包括在發(fā)泡塑料層中固定的固定元件。
為使本發(fā)明更易于理解，現(xiàn)參考附圖通過實(shí)施例(僅作為例子)方式加以說明，其中

圖1是共擠出物的側(cè)視圖；和圖2是樹脂組合物固化之前貫穿含有半殼體的模具的縱剖面。
共擠出物1含有丙烯腈丁二烯苯乙烯層1A和著色的改進(jìn)沖擊性的聚甲基丙烯酸酯層1B，該共擠出物在合適的真空模具(未示)中在大約160-170℃熱成型或真空成型為所要制品表皮的所需型材P。該共擠出物根據(jù)最終用途所需的性能選擇，在優(yōu)選的情況下該共擠出物具有大約1.1克/cc的密度和大約2mm的厚度，大約30-40MPa的拉伸強(qiáng)度和大約50-55MPa的撓曲強(qiáng)度，以及大約2.2Gpa的撓曲模量。一般該共擠出物具有大約97-101℃的維卡軟化溫度。
硬的發(fā)泡襯料B施于圖2所示模具中的型材P。該模具包括基座2和蓋3，還有側(cè)壁4。側(cè)壁為分別成型的底半模4A和頂半模4B的形式，以固定型材P的自由端。將自固化填料組合物的漿料5，例如填充塑料放入模具箱體的底半部形成預(yù)定的形狀M。將底半殼體H1放在固化漿料上。底半殼體H1具有成型的上壁，型材P貼著它放置(層1B朝下)，管6在后面，加熱介質(zhì)通過管6流動(dòng)。半殼由玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧塑料或類似物以緊密容限制成，致使型材精密配合，并且在成型步驟的過程中不移動(dòng)。放入VETROTEX材料的氈片(未示)，然后將未固化的聚氨酯組合物7倒在其上，即型材P的支承面1A上。將嵌件8放在一端。把頂半殼H2放在嵌件頂上隨后倒入更多的漿料5，然后把蓋就位放置。將該整體放入液壓機(jī)(未示)。熱水通過管6提供熱量以使聚氨酯組合物發(fā)泡和固化。這大約需要2分鐘。將供水關(guān)閉，從壓力機(jī)取出模具M(jìn)并將其分解。取出帶有高密度硬發(fā)泡襯料的型材P并修整尺寸和形狀。這樣就制成帶有光滑的油漆漆面和低成本的高硬度板材。半殼體是可重復(fù)使用的。
本發(fā)明不受限于所示的實(shí)施方案。共擠出物可有一與發(fā)泡層嚙合的成型面。
權(quán)利要求
1.一種制造彩色硬制品的方法，該方法包括i)施加一層抗沖擊著色材料至抗沖擊熱塑性聚合物片材上形成所述制品表皮的前體。ii)真空成型該層狀片材至適于該制品表皮的預(yù)定形狀。iii)在耐壓力和溫度的模具中的成型外殼內(nèi)放入成型的表皮前體，使著色層與殼體壁接觸。iv)提供可固化的樹脂組合物至片材的暴露面，合模，允許或使該組合物固化，由此該固化的組合物具有與該片材相同的形狀，以及v)從模具取出形成的硬的彩色制品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中層和片材是作為共擠出物形成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，包括加入至少一種固定元件至可固化組合物中，由此將該固定元件固定在形成的制品中。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，包括將纖維加入可固化樹脂組合物中的步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中纖維用粘合劑涂覆。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的方法，其中纖維是玻璃、金屬或類似物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中纖維是氈片的形式。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其中可固化樹脂組合物適于形成泡沫塑料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中可固化樹脂適于形成聚氨酯泡沫塑料。
10.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其中可固化樹脂組合物適于在少于5分鐘內(nèi)固化和發(fā)泡。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述的樹脂組合物適于在大約1至3分鐘內(nèi)固化。
12.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其中所述殼體是由GRP或類似物形成的。
13.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的方法，其中所述殼體設(shè)置在耐壓模具內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中模具由鑄鋁制成。
15.一種制造彩色硬制品的方法，包括以下步驟將具有著色表面的成型表皮放在耐壓力和溫度的模具中的成型殼體內(nèi)，使著色表面與殼體壁接觸，隨后是表皮后的固化樹脂，其特征在于該表皮是真空成型的抗沖擊著色層和抗沖擊熱塑性聚合物片材的共擠出物。
16.一種硬的成型制品，包括著色抗沖擊材料外層，抗沖擊熱塑性聚合物片材和發(fā)泡塑料內(nèi)層。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的制品，包括在發(fā)泡塑料層中的纖維增強(qiáng)物。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17的制品，包括在發(fā)泡塑料層中固定的固定元件。
全文摘要
一種由真空成型的層狀片材形成制品表皮的彩色硬制品。
文檔編號(hào)B29C33/38GK1243472SQ9880168
公開日2000年2月2日 申請(qǐng)日期1998年1月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月3日
發(fā)明者羅伯特·沃利·霍默, 羅伊·斯坦利·普利 申請(qǐng)人:普利布羅斯有限公司