专利名称：塑性复合材料的制作方法
技术领域：
本实用新型属于叠层产品，特别是一种塑性复合材料。
背景技术：
以往高尔夫球袋、笔记型电脑机壳、移动式电话外壳等物品在制造时，为了达到较佳的结构强度，一般是以玻璃纤维、碳纤维等编制成基布层，然后将基布层多次地浸在热固性塑胶，例如环氧树脂之中，基布层浸置的次数是依制品厚度而定，然后经由热压成型、喷涂为聚氨基甲酸酯漆等表面光滑漆，就可以制得结构强度佳的复合材料制品。
此种以往的复合材料虽然具有厚度调整容易及结构强度佳等功效，但在喷涂表面光滑漆时需要等待较长的干燥时间。另一方面，热固性树脂无法以车缝方式和其他不同材料的物件再结合，因此，此种已知的复合材料使用范围受到限制。
为了使复合材料能够以车缝方式和其他材料结合，以适合运用在例如护膝等制品上。如图1所示，在以往的技艺中的的复合材料9包含纤维编织而成的基布层91、涂布在基布层91的表面上的黏胶层92、借黏胶层92和基布层91结合的塑料层93及结合在基布层91的另一表面上的表层94。
塑料层9 3一般选自硬度适中的聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)等。表层94是以涂布方式形成的聚氨基甲酸酯漆(PU)，借此让成品具有光滑的表面。
前述可进行车缝的复合材料虽方便运用在需要车缝的场合中，但涂布多层聚氨基甲酸酯漆，需要很长的硬化时间，在制程时间上较长不符经济效益；同时由于基布层91和塑料层93间分属不同的材质，彼此间需要以黏胶层92进行黏结，因此，在黏结的效果上不理想、冲击强度差，容易产生脱落的现象，而且在加热结合的过程中，黏胶层92中残留的溶剂也会产生气泡，影响到成品的美观性。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种具有较佳抗弯性、耐冲击性结合强度的塑性复合材料。
本实用新型包含黏合介质层塑料层及面料层；黏合介质层形成相间隔的第一表面及第二表面，其包括热熔胶基质及含浸在热熔胶基质中的数纤维；塑料层为由塑胶原料制成，其结合在黏合介质层的第一表面；面料层由纤维编织而成，其借由黏合介质层的热熔胶基质黏结合在热熔胶基质层的第二表面上。
其中面料层表面黏结设有热塑性聚氨酯弹性体薄膜层。
由于本实用新型包含黏合介质层塑料层及面料层；黏合介质层形成相间隔的第一表面及第二表面，其包括热熔胶基质及含浸在热熔胶基质中的数纤维；塑料层为由塑胶原料制成，其结合在黏合介质层的第一表面；面料层由纤维编织而成，其借由黏合介质层的热熔胶基质黏结合在热熔胶基质层的第二表面上。在由纤维编织而成的面料层及由塑胶材料制成的塑料层间结合黏合介质层，不仅在复合材料中为前所未有的创新，且本实用新型由于黏合介质层的热熔胶基质的性质和塑料层的性质相近，故可在受热温度到达设定值时，稳固地与塑料层结合，同时热熔胶基质也可在加热时渗透到由纤维编织而成的面料层内以稳固地结合，因此，本实用新型在制造后不仅结合上很稳固，且黏合介质层中也因为以不织布形式存在的纤维，而使得整个塑性复合材料的耐冲击强度及抗弯曲性都优于已知的复合材料而兼具结合强度佳、抗弯性佳及耐冲击强度佳等功效。具有较佳抗弯性及耐冲击性结合强度，从而达到本实用新型的目的。
图1、为已知的复合材料分解结构示意立体图。
图2、为本实用新型实施例一分解结构示意立体图。
图3、为本实用新型结构示意剖视图。
图4、为以本实用新型制作保护罩的护膝结构示意立体图。
图5、为以本实用新型制作护膝保护罩制品制造流程图。
图6、为本实用新型实施例二结构示意剖视图。
具体实施方式
本实用新型可作为鞋子、护膝、移动式电话外壳、笔记型电脑外壳、高尔夫球袋等需要进行车缝且具有较佳冲击强度的场合。
实施例一如图2、图3所示，本实用新型塑性复合材料1包含黏合介质层11、塑料层12、面料层13及TPU薄膜层14。
黏合介质层11形成相间隔的第一表面113及第二表面114，其包括热熔胶基质111及以不织布形式分布且含浸在热熔胶基质111中的数纤维112。黏合介质层11的黏合温度在60～80℃间。纤维112为以不织布的形式存在。
塑料层12结合在黏合介质层11的第一表面113上，其选自为塑胶原料的聚氯乙烯(polyvinyl chloride，简称PVC)、丙烯-苯乙烯-丁二烯共聚物(acrylonitrile-styrene-butadiene，简称ABS树脂)、聚苯乙烯树脂(polystyrene，简称PS)、聚酯(polyester，简称PET)及聚碳酸酯(polycarbonate，简称PC)。
面料层13是由纤维编织而成的布料型式，其是结合在黏合介质层11的第二表面114上。为了使本实用新型塑性复合材料1具有更佳的结构强度，面料层13选自碳纤维(carbon)、玻璃纤维(glass)、碳纤维/芳香族聚醯胺克纤维(carbon/Kevlar)，其中Kevlar是由美国杜邦公司制造商品名为克维拉的人造纤维。
TPU薄膜层14具有光滑的表面并结合在面料层13的表面，其由热塑性聚氨酯弹性体(thermplastic urethane elastomer，简称TPU)制成的薄膜片状。
如图4、图5所示，本实用新型可以被运用在需要车缝的场合中，如图4所示，本实用新型可被运用于护膝2中。护膝2包括位于外侧的保护罩21、以车缝方式与保护罩21结合的柔软贴靠座22及两条安装在贴靠座22上的系带23。
保护罩21为以本实用新型塑性复合材料1制造而成。也就是说，保护罩21具有由外向内稳固黏结的TPU(热塑性聚氨酯弹性体)薄膜层14、面料层13、黏合介质层11及塑料层12。
为了制得保护罩21，本实用新型的加工步骤包含制备各基材、成型复合材料1、裁切及制品定型等步骤。
制备各基材包括黏合介质层11、塑料层12、面料层13及TPU薄膜层14等各层的制作。制备黏合介质层11是将不织布形式的纤维112含浸在热熔胶基质111中；然后由下往上依序堆叠塑料层12、黏合介质层11、面料层13及TPU薄膜层14；最后进行热压成型，在黏合强度的考量下，热压成型的制程温度以稍大于塑料层12的软化温度为较佳。
热压成型的制程条件包含(1)制程温度80～150℃。
(2)制程时间60～300sec。
(3)制程压力20～150Kg/cm2。
借由热压成型的加工步骤，可以让原本含浸在纤维112中的热熔胶基质111及塑料层12软化，其中热熔胶基质111会渗出第一、二表面113、114，渗出第一表面113的热熔胶基质111与软化的塑料层12结合，渗出第二表面114的热熔胶可渗到面料层13的各纤维中并稳固地结合，借此形成一个各基材间都具有极佳结合力的塑性复合材料1。
然后利用裁切的技术根据制品的形状大小对热压成型的塑性复合材料1进行裁切。最后将裁切后的塑性复合材料1以冷压加工的方式加以定型，上述定型制品的加工条件包含(1)制程温度100～130℃。
(2)制程时间60～180sec。
(3)制程压力2～60Kg/cm2。
借由以上制程条件的限制，对裁切完成的塑性复合材料1进行冷压时，由于塑料层12在受热时可软化，因此，借由冷压加工步骤，可以使原本平板状的塑性复合材料1改变成具有弯曲度的保护罩21。保护罩21由于TPU(热塑性聚氨酯弹性体)薄膜层14、热熔胶基质111及塑料层12的硬度都不大，因此，保护罩21可以车缝的方式与贴靠座22结合，借此达到在具有较佳冲击强度、抗弯曲性的同时，可运用在需要车缝的场合中。此外，由于本实用新型在制造时都是以贴合及热压方式来结合，因此，在制造时只要热压后就可以形成制品，其制程时间也较以已知复合材料快速。
实施例二如图6所示，本实用新型塑性复合材料1包含黏合介质层11、塑料层12及面料层13。
黏合介质层11形成相间隔的第一表面113及第二表面114，其包括热熔胶基质111及以不织布形式分布且含浸在热熔胶基质111中的数纤维112。黏合介质层11的黏合温度在60～80℃间。纤维112为以不织布的形式存在。
塑料层12结合在黏合介质层11的第一表面113上，其选自聚氯乙烯(polyvinyl chloride，简称PVC)、丙烯-苯乙烯-丁二烯共聚物(acrylonitrile-styrene-butadiene，简称ABS树脂)、聚苯乙烯树脂(polystyrene，简称PS)、聚酯(polyester，简称PET)及聚碳酸酯(polycarbonate，简称PC)。
面料层13是布料的型式，其是结合在黏合介质层11的第二表面114上。为了使本实用新型塑性复合材料1具有更佳的结构强度，面料层13选自碳纤维(carbon)、玻璃纤维(glass)、碳纤维/芳香族聚醯胺克纤维(carbon/Kevlar)，其中Kevlar是由美国杜邦公司制造商品名为克维拉的人造纤维。
由以上说明可知，本实用新型在由纤维编织而成的面料层13及由塑胶材料制成的塑料层12间结合黏合介质层11的设计，不仅在复合材料中为前所未有的创新，且本实用新型由于黏合介质层11的热熔胶基质111的性质和塑料层12的性质相近，故可在受热温度到达设定值时，稳固地与塑料层12结合，同时热熔胶基质111也可在加热时渗透到由纤维编织而成的面料层13内，或者与TPU(热塑性聚氨酯弹性体)薄膜层14稳固地结合，因此，本实用新型整个复合材料1在制造后不仅结合上很稳固，且黏合介质层11中也因为以不织布形式存在的纤维112，而使得整个塑性复合材料1的耐冲击强度及抗弯曲性都优于已知的复合材料。也就是说，本实用新型的塑性复合材料1可同时兼具结合强度佳、抗弯性佳及耐冲击强度佳等功效。
权利要求1.一种塑性复合材料，它包含塑料层及面料层；其特征在于所述的塑料层与面料层之间设有黏合介质层；黏合介质层形成相间隔的第一表面及第二表面，其包括热熔胶基质及含浸在热熔胶基质中的数纤维；塑料层为由塑胶原料制成，其结合在黏合介质层的第一表面；面料层由纤维编织而成，其借由黏合介质层的热熔胶基质黏结合在热熔胶基质层的第二表面上。
2.根据权利要求1所述的塑性复合材料，其特征在于所述的面料层表面黏结设有热塑性聚氨酯弹性体薄膜层。
专利摘要一种塑性复合材料。为提供一种具有较佳抗弯性、耐冲击性结合强度的叠层产品，提出本实用新型，它包含黏合介质层塑料层及面料层；黏合介质层形成相间隔的第一表面及第二表面，其包括热熔胶基质及含浸在热熔胶基质中的数纤维；塑料层为由塑胶原料制成，其结合在黏合介质层的第一表面；面料层由纤维编织而成，其借由黏合介质层的热熔胶基质黏结合在热熔胶基质层的第二表面上。
文档编号C08J5/12GK2707760SQ20042006681
公开日2005年7月6日 申请日期2004年6月8日 优先权日2004年6月8日
发明者萧登波 申请人:天疆实业股份有限公司