具有大体上无缝的、优选大体上无缺陷的壳的一体物品及其制备制造技术

本发明专利技术涉及具有大体上无缝的、优选地大体上无缺陷的壳和放置在该壳内的芯(优选地发泡芯)的一体物品及其制备。具体地，本发明专利技术涉及具有大体上无缝的、优选地大体上无缺陷的壳和发泡芯的冰箱门，其中该壳和该芯被组合成单个一体主体，且涉及其经由反应注射成型的制备。

Integrated articles with substantially seamless, preferred substantially defectless shells and their preparation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有大体上无缝的、优选大体上无缺陷的壳的一体物品及其制备
本专利技术涉及具有大体上无缝的、优选地大体上无缺陷的壳和放置在该壳内的芯(优选地发泡芯)的一体物品及其制备。具体地，本专利技术涉及具有大体上无缝的、优选地大体上无缺陷的壳和发泡芯的冰箱门，其中该壳和该芯被组合成单个一体主体，且涉及该冰箱门经由反应注射成型(在下文中被称为“RIM”)的制备。
技术介绍
具有大体上无缝的、优选地大体上无缺陷的壳和芯(优选地发泡芯)的一体物品具有显著的优点，但是它们的生产可能是麻烦的。以冰箱门为例，为了实现良好的热隔离和机械强度，具有以下特征的冰箱门是有利的：i)发泡芯被放置在壳内；ii)发泡芯和壳被组合成单个一体结构，以改善冰箱门的强度，iii)壳应是大体上无缝的、优选地大体上无缺陷的，以防止外部物质渗透到发泡芯内。然而，在工业生产中同时具有所有这三个特征可能是困难的。首先，发泡芯的存在限制了壳的形成条件。发泡芯具有的强度和耐热性差，且容易因高温度和高压力而被损坏。这意味着，在靠近发泡芯的位置处形成壳期间应避免高温度和高压力。另一方面，通常在塑料成型中使用高温度和高压力。其次，为了将发泡芯放置在恰当的位置，需要某种支撑设备。然而，这样的支撑设备可能很容易在壳上留下缺陷，导致发泡芯与壳外部的环境之间的连通。因此，难以获得大体上无缝的、优选地大体上无缺陷的壳，且发泡芯被放置在内部。最后，当单独成型发泡芯和壳时，难以将它们组合成单个一体主体，而不损坏发泡芯。显然，当芯耐高温度和高压力时，本专利技术物品的制备会更容易。然而，即使在这样的情况下，制备仍然将会遇到工艺复杂性。在现有技术中，RIM已经被用来生产高密度聚氨酯(在下文中被称为“PU”)微孔发泡芯，以生产PU冰箱门。由于发泡芯中存在孔隙，这样的冰箱门具有改善的热隔离，然而，由于发泡芯的密度太高，所以这样的改善是有限的。还提出将真空热隔离板插入到PU发泡芯内以增强热隔离。这样的方法的缺点在于，由于真空热隔离板的可靠性差，随着时间的推移，外部物质渗透到真空热隔离板内，导致热隔离性能退化。因此，期望获得这样的冰箱门，该冰箱门具有由大体上无缝的、优选地大体上无缺陷的壳封闭的发泡芯，以使得通过在发泡芯中存在孔隙来改善热隔离，同时该大体上无缝的、优选地大体上无缺陷的壳将发泡芯与外部环境隔离，以使得随着时间的流逝可以维持热隔离。作为获得这样的冰箱门的尝试，CN103913035A公开了具有发泡芯和大体上无缝的壳的冰箱门的制备。该发泡芯被单独制备且被放置在RIM设备的模具的成型腔内，其中在该发泡芯周围具有空的空间。在该空的空间内通过RIM形成大体上无缝的壳，以使得该壳将该发泡芯封闭在其自身内。这样的方法在以下方面是不利的：i)泡沫由于其强度低而将在RIM中的压力下变形，压缩该泡沫的面向模具的一侧的间隙甚至压实它。因此，容易在表面上形成缺陷。同时，由于该芯需要被固定在模具的内壁上的支撑设备上，因此不可避免地在该壳上形成缺陷，导致内芯与外壳外部的环境之间的连通。这使得外部物质能够渗透到芯中的孔隙内，且降低该芯的热隔离性能；ii)整个壳由昂贵的RIM材料生产，使总体成本更高；iii)该冰箱门的面向储存在冰箱内的食物的一侧由PU生产，这引起食品安全问题。作为类似的实施方案，CN104339531A公开了生产具有大体上无缝的壳和通过双色注射而被封闭在该壳内的芯的一体物品的方法。然而，双色注射具有有限的应用，因为它涉及昂贵且复杂的模具，且对用于注射的材料具有一定的要求。此外，双色注射不适用于那些具有发泡芯的物品，因为它涉及将损坏发泡芯的高温度和高压力。
技术实现思路
本专利技术涉及一种具有由至少两个部分制成的大体上无缝的、优选地大体上无缺陷的壳的物品，其中所述壳将芯封闭在内部，其中该壳和该芯被组合成一体结构。优选地，所述壳是大体上无缺陷的。优选地，该芯是发泡芯。进一步优选地，所述发泡芯由PU发泡树脂制成，PU发泡芯的密度是30kg/m3-80kg/m3并且优选地40kg/m3-80kg/m3，并且该PU发泡树脂的自由发泡密度优选地是10kg/m3-40kg/m3。该物品是例如冰箱门。用于生产本专利技术的物品的方法，包括以下步骤：(a)用第一壳材料形成该壳的第一部分；(b)在该壳的第一部分上用芯材料形成芯(优选地，发泡芯)，形成该壳的第一部分和该芯的组合。(c)用第二壳材料在该芯外部形成该壳的第二部分，其中该壳的第一部分和第二部分形成封闭该芯的大体上无缝的、优选地大体上无缺陷的壳，以使得获得最终物品。优选地，在步骤(c)中，该芯和该壳的第二部分被进一步组合，以使得最终物品被形成为单个一体结构。优选地，使用不涉及较高温度和高压力的方法(诸如RIM)来实施步骤(c)，以使得该芯(优选地发泡芯)不被步骤(c)中的较高温度和高压力损坏。优选地，步骤(a)和(c)可以形成该壳的具有期望的形状和颜色的第一部分和第二部分。进一步优选地，通过第二壳材料的恰当选择，可以在步骤(c)中通过使用RIM方法的简单、直接注射来形成该壳的具有期望的形状和颜色的第二部分。可以在已知条件下使用已知方法来实施所述步骤(a)、(b)和(c)。第一壳材料、芯材料和第二壳材料可以是已知材料。所述材料的选择使得能够经由结合形成该壳的第一部分和第二部分以及该芯的单个一体结构。也就是说，第一壳材料和芯材料的选择使得能够经由结合形成该壳的第一部分和该芯的组合，第一壳材料和第二壳材料的选择使得能够经由结合形成大体上无缝的壳，且第二壳材料和芯材料的选择使得能够经由结合形成该壳的第一部分和该芯的组合。通过这些，可以形成一体结构。优选地，第二壳材料应具有良好的流动性、与该壳的第一部分的粘附以及可湿润性以及与该芯的粘附。优选地，所述第一壳材料、芯材料和第二壳材料可以分别是聚苯乙烯(在下文中被称为“PS”)树脂、PU发泡树脂和PU弹性体RIM树脂，它们可以是商业上可得的材料。然而，本专利技术不限于此。例如，第二壳材料可以是环氧树脂、有机硅树脂、不饱和树脂等，它们可以经由单组分或混合的多组分液体原材料的注射、之后固化来形成成形的物品。已知的添加剂可以被添加到第一壳材料和第二壳材料以及芯材料，以使得可以将期望的属性赋予该壳的第一部分、该壳的第二部分和/或该芯。例如，颜料或染料可以被添加到第一壳材料和第二壳材料以及芯材料，以将期望的颜色赋予该壳的第一部分和第二部分以及该芯。可以以已知方式机械加工该壳的第一部分和第二部分，以赋予某些性能和/或外观(诸如形状、颜色或强度)。也可以通过蚀刻或雕刻形成图画或图案，以便产生在表面上具有3D图案和某一纹理的物品。可以以多种已知方式实施步骤(a)、(b)和(c)，以将期望的属性(形状、颜色和强度)赋予所述部分。本专利技术可以以低成本生产小尺度到大尺度的物品，且易于使生产自动化。本专利技术的大体上无缝的、优选地大体上无缺陷的物品不限于两个部分，且可以由不止两个部分制成。由于可以在单独的步骤中生产不同的部分，所以可以很容易地定制本专利技术的物品的壳，而不致使本专利技术的方法过于复杂。例如，下文提及的插入物可以被认为是壳的除第一壳和第二壳之外的第三部分。多种插入物，诸如显示单元、真空热隔离板和RF设备，可以被放置在本专利技术的壳内。插入物可以被至少部分地嵌入壳内。由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有由至少两个大体上无缝地接合的部分制成的壳的物品，其中芯被封闭在该壳内，其中该壳和该芯形成一体结构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.18 CN PCT/CN2016/1024491.一种具有由至少两个大体上无缝地接合的部分制成的壳的物品，其中芯被封闭在该壳内，其中该壳和该芯形成一体结构。2.根据权利要求1所述的物品，其中该壳是大体上无缺陷的。3.根据权利要求1或2所述的物品，其中该芯是发泡芯。4.根据权利要求3所述的物品，其中所述发泡芯由PU发泡树脂生产，其中PU发泡芯的密度是30kg/m3-80kg/m3且优选地40kg/m3-80kg/m3，且优选地，该PU发泡树脂具有10kg/m3-40kg/m3的自由发泡密度。5.根据权利要求4所述的物品，其中该壳的至少两个部分由PS树脂和/或PU弹性体树脂生产。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的物品，该物品是冰箱门。7.用于生产根据权利要求1至6中的任一项所述的物品的方法，包括以下步骤：(a)用第一壳材料获得该壳的第一部分；(b)在该壳的第一部分上用芯材料形成芯，获得该壳的第一部分和该芯的组合，其中该芯在该壳的第一部分上的定位使该芯被封闭在该物品的该壳内；(c)使用于该壳的第二部分的第二壳材料与该壳的第一部分接触，以便形成由该壳的第一部分和第二部分制成的优选地大体上无缺陷的壳，该壳的所述第一部分和第二部分被大体上无缝地接合在一起。8.根据权利要求7所述的方法，其中步骤(b)被实施如下：(b)在第一模具打开的情况下，将该壳的第一部分放置在该第一模具的第一模具半部的底部处；可选地放置相关的功能插入物和/或结构增强元件；将该芯材料添加到该第一模具的第一模具半部内且位于该壳的第一部分上方的空间，关闭该第一模具的第一模具半部和第二模具半部，使该芯材料形成该芯；此时，该壳的第一部分和该芯被粘附，以形成该壳的第一部分和该芯的组合；打开该第一模具，以取出该组合。9.根据权利要求7...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾军，周杨春，王经山，顾丰，胡凤朝，王丽丽，吴剑，李洪涛，刘少云，周晓东，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，青岛海高设计制造有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE