专利名称：全面包覆的包胶成型品及其形成方法
技术领域：
本发明涉及一种形成全面包覆的包胶技术，特别是涉及一种利用有效控制制程条件而达到良好包胶效果的形成全面性包覆的方法。
背景技术：
随着科技的进步，对于产品尤其是电子产品的包胶技术也不断创新，以提升表面处理技术。
一般而言，为达成绝缘、美观等目的，因此常需运用包胶技术，已知常用的包胶方式，包括以橡胶漆直接喷附于欲包胶的素材表面、利用具黏性胶材将包胶材料贴附于欲包胶的素材表面上。然而，利用上述两种方式所形成的包胶成型品，易因热胀冷缩或湿度变化等自然因素而造成附着力不足进而产生剥落现象。因此，目前业界常利用的制程方式大概包含下列步骤-利用模具成型素材；-将欲包胶素材置于模具的凹孔中；-在高温下导入包胶材料于模具和欲包胶素材之间的凹孔中；-自凹孔松脱已包胶的元件。
此制程常用于包胶各种电子组件。一般该包胶材料是橡胶材料；而素材是高分子塑材，例如ABS(acrylonitrile butadiene styrene)。该包胶过程是以软性塑料包覆在硬性塑料上来进行成型，由于包覆面积不一，因此需开两套各自独立的模具，先在第一套模具成型完塑胶件后，再将塑胶件置入第二套模具中进行包胶，此置入方式为紧配合，其挟持松紧度会关系到良率高低，一般来说，抓销较松的情况下，是方便成型的人员作业，但良率较低，抓销若较紧，则成形人员较不易作业，但良率较高。
上述方法的缺点在于使用两套模具成型，因各有公差值，故良率及精度直接取决于模具厂技术及射出厂的经验，除了容易有毛边溢胶情况之外，若射出橡胶的温度太高则表面易呈烧焦状，此外若橡胶的流动性不佳将使成型结果不易掌控。再者，若橡胶的选择不当，即使降低其射出速度，仍会有因包覆空气而导致成型表面不佳、或者因与空气接触而使表面形成氧化层导致成型表面不耐磨易被刮伤；此外，若橡胶与塑胶粘着性差，更会发生徒手即可将包胶层撕下等成型信赖度不佳的问题。综上所述，橡胶的硬度越低越难成型，外观面也越差，若提高模温会造成成型不良，而若藉由冷冻水冷却，其成型情况虽可改善，不过整个制程时间却要拉长。
此外，为因应两种不同材质融合所产生的形变量，更需针对种种制程条件，例如气温、湿度、胶料本身的稳定度、机台的稳定度、成型人员经验等进行调整。欲形成全面包覆的包胶成型品，除了上述的制程因素不易控制之外，若成型塑胶件表面欲达到全面包覆，则无法直接由该表面提供可固定的位置，以抵挡包胶材射出的动力。所以包胶模具的固定亦是另一项的问题。
因此，如何解决上述已知问题，开发出一种可有效达成全面性包胶效果的包胶技术，乃目前业界努力的主要方向之一。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种全面包覆的包胶成型品及其形成方法，以提供一种藉由有效控制制程条件以达成良好包胶效果的全面性包覆的方法。
为达成上述目的，本发明是提供一种形成全面包覆的包胶成型品的方法，包括利用素材模具成形高分子素材；取出该高分子素材，将其置于室温下15-30小时以稳定该高分子素材的尺寸；将该高分子素材置入具有凹孔的包胶模具中；在射出温度160-210℃下，以射出速度12-28cm3/sec分段射出而注入硬度70-90A的包胶材料于该具有凹孔的包胶模具中，以使该包胶材料填入该凹孔中，并覆盖于该高分子素材的表面而形成包胶层，该包胶材料是热塑性弹性体(thermoplastic elastomer，TPE)；硬化该包胶材料。以及，自该包胶模具取出已包胶的高分子素材并施行冷却步骤，以得全面包覆的包胶成型品。
为达成上述目的，本发明另提供一种全面包覆的包胶成型品，包括高分子素材；包胶层，至少全面包覆该高分子素材的表面，该包胶层是热塑性弹性体(thermoplastic elastomer，TPE)。以及，互融层，位于该高分子素材以及该包胶层之间，是由该高分子素材及该包胶层互相熔融而形成。
为使本发明的上述及其他目的、特征、构造、功效和优点能更明显易懂，下文特举数个较佳实施例，并配合所附图式做详细说明。
图1是显示本发明的高分子素材的成型步骤示意图。
图2是显示本发明的包胶成型品的包胶步骤示意图。
图3是显示本发明的包胶成型品的剖面示意图。
主要元件符号说明20～素材；30～包胶模具；30a～公模具；30b～母模具；40～凹孔；45～互融层；50～包胶层；60～射胶孔；70～包胶成型品。
具体实施例方式
请参照图1，图1是显示本发明的高分子素材的成型步骤示意图，其是利用素材模具10成型高分子素材20，其中素材20是以选用热变形温度高者较佳，例如聚碳酸酯(poly carbonate，PC)或ABS(acrylonitrile butadienestyrene)；另外，若为前述物质的组合物则更佳。在本发明中为抗衡后述包胶用热塑性弹性体包覆时所产生的收缩应力等变形问题，因此素材是以选用聚碳酸酯(poly carbonate，PC)加上ABS GE C2800的复合材较佳，其物性表如表1。此外，素材20更可视实际使用时的需要，添加入填充料、补强剂、加工助剂、流动促进剂或颜料等其他添加剂。于素材20成形后将其取出并置于常温25度左右约15-30小时，使其尺寸及机械性质稳定，再进行包胶作业。
表1PC+ABS GE C2800物性表
接着请参照图2，图2是显示本发明的包胶成型品的包胶步骤示意图。将素材20置于具有凹孔40的包胶模具30中，利用公模具30a的抓销(未图示)将素材20固定于模穴中，并以公模具30a顶针定位，其配合方式为紧配合。此外，公模具30a上进一步包括复数个贯穿的射胶孔60，而包胶模具的凹孔是位于母模具30b上。
接着仍请参照图2，以进行本发明的另一特征步骤，在射出温度160-210℃下，经由该些射胶孔60以射出速度12-28cm3/sec分段射出而注入硬度70-90A的包胶材料于公模具30a、母模具30b和欲包胶的素材20间的凹孔40中，以形成包胶层50于素材20的表面，其中进一步包括素材20与包胶层50的互融层45形成于两者间。上述分段射出的射出速度会依实际状况而有所不同，在本例中，以使用190吨PC专用射出机为例(最大射出压力2800Kg/cm2，最大射出速度95cm3/sec)，可分成五段来进行射出，第一段为15.2-17.1cm3/sec，第二段为11.4-12.35cm3/sec，第三段为11.4-23.75cm3/sec，第四段为15.2-23.75cm3/sec，第五段为11.4-17.1cm3/sec。上述射出温度并以185-205℃较佳，而包胶层50是热塑性弹性体(thermoplastic elastomer，TPE)。此外，于包胶过程中，母模具30b温度是控制在30-70℃，并以在35-45℃较佳，38-43℃更佳。公模具30b若跑普通水是控制在10-30℃，并以在15-25℃较佳、18-23℃更佳。上述射出时间是以5-15秒较佳、10-12秒更佳；冷却时间是以10-30秒较佳、20-30秒更佳。
于本发明中，包胶层50可为热塑性弹性体，此热塑性弹性体可为聚对苯二甲酸乙二酯塑胶(polyethyleneterephthalate，PET)、聚碳酸盐、聚酰胺、聚酮、聚对苯二甲酸丁二醇酯塑胶(polybuthyleneterephthalate，PBT)、聚醚酮醚酮酮(polyetherketone etherketone ketone，PEKEKK)、聚醚酮酮(polyetherketone ketone，PEKK)、聚苯硫化物、聚苯乙醚、聚苯硫化砜、聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺砜、热塑性聚氨酯(thermoplastic polyurethane，TPU)，或前述物质的组合物。在本例中，是使用协佑公司出品的TPU85A，其物性如下硬度为萧氏硬度A型87、比重1.12、收缩率1.0-1.8％。此外，TPU85A并具有以下特性耐磨性佳(25mm2)，抗撕裂性佳(70N/mm)，抗张强度及延伸破断率大，弯曲强度佳，耐低温(-35～-50℃)，长期压缩变形率低，耐油，耐润滑油及耐脂肪族碳氢有机溶剂，抗氧，抗臭氧及耐老化，耐UV。此外，TPU85A较佳的实施条件为干燥温度100-110℃、干燥时间2-4hr、射出温度195-220℃、射出压力30-180kg/cm2、保压30-140kg/cm2、被压5-40kg/cm2以及模温15-70℃。
最后，请参照图3，图3是显示本发明的包胶成型品的剖面示意图。于30-45℃下硬化包胶材料50。自包胶模具30取出已包胶的素材20并冷却之，即可得全面包覆的包胶成型品70，其中所形成的包胶厚度大体为0.6-2微米。此外，若包胶成型品表面残留有油渍(例如脱模剂)，可利用喷涂一层橡胶漆遮盖掉不良面，以进一步地提升良率。
利用本发明所形成的包胶成型品70可应用于显示器、特别是平面显示器，例如液晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)、有机发光显示器(OLED)之外观构件上。举例而言，可作为显示器之外框件、握把、底座、脚架或是显示器附设喇叭的外壳等。然而该包胶成型品70的用途并不限于此，亦可应用至其他电器用品的外观零件上。
综上所述，藉由本发明的形成全面包覆的包胶成型品的方法，可得到具有良好包胶效果的包胶成形品。而利用本发明方法所形成的全面包覆的包胶成型品60，是包括高分子素材20、全面包覆素材20的表面的包胶层50，包胶层50是热塑性弹性体(thermoplastic elastomer，TPE)，以及互融层45，设置于素材20以及包胶层50之间。
虽然本发明已以数个较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此项技术人员，作些许的更动与润饰应不脱离本发明的范围，本发明的保护范围当视权利要求所界定者及其均等物为准。
权利要求
1.一种形成全面包覆的包胶成型品的方法，包括利用素材模具成形高分子素材；取出该高分子素材，将其置于室温下15-30小时以稳定该高分子素材的尺寸；将该高分子素材置入具有凹孔的包胶模具中；在射出温度160-210℃下，以射出速度12-28cm3/sec分段射出而注入硬度70-90A的包胶材料于该具有凹孔的包胶模具中，以使该包胶材料填入该凹孔中，并覆盖于该高分子素材的表面而形成包胶层，该包胶材料是热塑性弹性体；硬化该包胶材料；以及自该包胶模具取出已包胶的高分子素材并施行冷却步骤，以得全面包覆的包胶成型品。
2.如权利要求1所述的形成全面包覆的包胶成型品的方法，其中该包胶模具包括公模具以及母模具，该公模具上设置至少一抓销以将该高分子素材固定于该包胶模具的模穴中。
3.如权利要求2所述的形成全面包覆的包胶成型品的方法，其中该公模具上进一步包括至少一贯穿该公模具的射胶孔。
4.如权利要求2所述的形成全面包覆的包胶成型品的方法，其中该包胶模具的凹孔是位于该母模具上。
5.如权利要求2所述的形成全面包覆的包胶成型品的方法，其中进行包胶时母模的温度大抵为30-70℃，公模的温度大抵为10-30℃。
6.如权利要求1所述的形成全面包覆的包胶成型品的方法，其中该冷却步骤是在温度30-45℃下冷却20-30秒。
7.如权利要求1所述的形成全面包覆的包胶成型品的方法，其中该包胶层的厚度大抵为0.6-2微米。
8.如权利要求1所述的形成全面包覆的包胶成型品的方法，其中该素材是聚碳酸酯、ABS或前述物质的组合物。
9.如权利要求1所述的形成全面包覆的包胶成型品的方法，其中该热塑性弹性体是选自由聚对苯二甲酸乙二酯塑胶、聚碳酸盐、聚酰胺、聚酮、聚对苯二甲酸丁二醇酯塑胶、聚醚酮醚酮酮、聚醚酮酮、聚苯硫化物、聚苯乙醚、聚苯硫化砜、聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺砜、热塑性聚氨酯，和前述物质的组合物所组成的族群。
10.如权利要求1所述的形成全面包覆的包胶成型品的方法，其中该热塑性弹性体是热塑性聚氨酯。
11.如权利要求1所述的形成全面包覆的包胶成型品的方法，其中该高分子素材进一步包括填充料、补强剂、加工助剂、流动促进剂或颜料。
12.如权利要求1所述的形成全面包覆的包胶成型品的方法，其中该包胶成型品为液晶显示器的外观构件。
13.如权利要求12所述的形成全面包覆的包胶成型品的方法，其中该外观构件为液晶显示器附设喇叭部的外壳。
14.一种全面包覆的包胶成型品，包括高分子素材；包胶层，至少全面包覆该高分子素材的表面，该包胶层是热塑性弹性体；以及互融层，位于该高分子素材以及该包胶层之间，是由该高分子素材及该包胶层互相熔融而形成。
15.如权利要求14所述的全面包覆的包胶成型品，其中该高分子素材是聚碳酸酯、ABS或前述物质的组合物。
16.如权利要求14所述的全面包覆的包胶成型品，其中该热塑性弹性体是选自由聚对苯二甲酸乙二酯塑胶、聚碳酸盐、聚酰胺、聚酮、聚对苯二甲酸丁二醇酯塑胶、聚醚酮醚酮酮、聚醚酮酮、聚苯硫化物、聚苯乙醚、聚苯硫化砜、聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺砜、热塑性聚氨酯，和前述物质的组合物所组成的族群。
17.如权利要求14所述的全面包覆的包胶成型品，其中该高分子素材是聚碳酸酯与ABS的复合材，而该热塑性弹性体是热塑性聚氨酯。
18.如权利要求14所述的全面包覆的包胶成型品，其中该高分子素材进一步包括填充料、补强剂、加工助剂、流动促进剂或颜料。
19.如权利要求14所述的全面包覆的包胶成型品，其中该包胶成型品为液晶显示器的外观构件。
20.如权利要求19所述的全面包覆的包胶成型品，其中该外观构件为液晶显示器附设喇叭部的外壳。
全文摘要
本发明揭示一种全面包覆的包胶成型品及其形成方法，其形成方法包括利用素材模具成形高分子素材。取出高分子素材，将其置于室温下15－30小时以稳定高分子素材的尺寸；将高分子素材置入具有凹孔的包胶模具中；在射出温度160－210℃下，以射出速度12－28cm
文档编号B29C45/26GK1781690SQ200410097999
公开日2006年6月7日 申请日期2004年12月1日 优先权日2004年12月1日
发明者黄文鸿, 詹诗圣, 蔡欣恬 申请人:瀚斯宝丽股份有限公司