用于制造成形泡沫复合材料制品的方法技术

本发明专利技术涉及制造成形泡沫复合材料制品的方法及由其制成的制品。特别地，具有层压表皮如实心热塑性片材的成形泡沫制品。成形泡沫制品（１０）和表皮可以由相同或不同的材料制成。所述方法包括（ｉ）制备具有多个穿孔的成形发泡制品和（ｉｉ）将表皮真空成型到穿孔的成形发泡制品上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造成形泡沬复合材料制品的方法交叉引用声明本申请要求于2008年7月M日提交的美国临时申请61/083，216的权益。
技术介绍
本专利技术是制造成形泡沫复合材料制品的方法，特别是具有层压表皮如实心热塑性 片材的成形泡沫制品的方法。所述成形泡沫制品和表皮可以由相同或不同的材料制成。泡沫复合材料制品可以用于门、洗盆、淋浴和浴室挡板、制冷机和冷冻机窗格、冲 浪板、货盘(pallet)、门、变压器安装垫板、汽车制品等。泡沫复合材料制品与单独发泡或单 独实心的对应物相比显示出许多优点。例如，泡沫复合材料制品可以以更轻的重量和/或 更低的制造成本表现出更好的性能结合。一个获得泡沫复合材料制品的方法是结构泡沫成型，从而提供具有高密度壳和一 体的较低密度核的制品，参见美国专利3，268, 636。然而，通过此方法制备的制品在它们的 整个横截面内基本上具有相同的化学和视觉特性，从而所述高密度壳将具有与较低密度核 的性质非常类似的性质。已知各种形成发泡复合材料制品的方法，其中发泡制品和层压表面可以包括不同 的材料。例如，美国专利2，806，812公开了用于制备包括热塑性片材的平面泡沫复合材料 制品，所述热塑性片材具有与其一体结合的树脂泡沫。通过如下方法制成这些片材制备模 具组件，将可发泡树脂珠粒置于其中，随后将珠粒发泡，在容纳有膨胀珠粒的模腔的上表面 叠置热塑性树脂片材，并且利用大气压力迫使所述热塑性片材与所述树脂泡沫的表面加压 接合。美国专利4，350，730公开了制备平面泡沫复合材料制品的方法，其中将两个实心 热塑性片材熔合到泡沫树脂核上。美国专利4，944，416公开了制备平面泡沫复合材料制品的方法，其中将聚合物珠 粒膨胀，然后压缩至所需密度以形成发泡核，然后将表皮如FORMICA或塑性片材用粘合剂 粘合到该发泡核上。此方法局限于平面制品并且描述的程序是昂贵且耗费时间的。美国专利5，401，456公开了通过首先形成被置于真空成形的上下片材之间的基 本上扁平的发泡核而制成的货盘。然而，此方法需要预成型表皮以及很专门的模塑设备，其 包括转盘式机械装置(carousel mechanism)等。美国专利3，090，078公开了用于将树脂在一对表皮表面之间原位发泡或膨胀的 方法。然而，此方法局限于其中可膨胀树脂是采用水蒸气用于吹制目的的类型的平面应用。美国专利3，910，747公开了在热成型或真空成型机内通过如下形成成形发泡复 合材料制品的多步法首先在热成型或真空成型机相应的模面(die face)上热成型或真 空成型上下热塑性片材，然后将预成型的发泡沫制品插入成型的上下片材之间，之后压机 闭合。此方法的缺点在于，其需要包括预成型表皮的多个步骤。美国专利4，053，545公开了通过将热塑性片材热成型到所需制品的总体外轮廓 而形成成形发泡复合材料塑性器件的方法。随后将热成型的热塑性片材置于加热的模具的 模腔中并将可发泡聚合物注入模腔中。然而，由于加热最后的模具的必要性，此方法是需要长循环时间的多步、多模具过程。美国专利5，811，039公开了用于制造热塑性材料的成形发泡复合材料制品的方 法，所述制品包括与相容性热塑性片材结合的发泡核。首先将热塑性材料的片材预热，然后 真空成型于第一半模具上。将具有热成型片材的第一半模具放置在第二半模具的对面，从 而在它们之间形成中空室。在对于允许可发泡材料膨胀并结合至热成型片材足够高的温 度，将含有一种或多种液态烃的可发泡热塑性材料注入中空的空间中。然而，对于这样的方 法需要复杂的设备。此外，成形发泡制品局限于仅在一个表面上具有热塑性片材。美国专利6，401，414公开了制备平面发泡复合材料如门的方法，其中将热塑性表 皮真空成型，随后用粘合剂粘合至具有易碎泡孔的硬质泡沫核，其中所述泡孔能够通过在 压缩下的破碎而符合在真空成型的表皮中的凹陷区域。此方法需要多个步骤，耗费时间并 且局限于平面制品。除了通过热成型或真空成型制备表皮或半壳(half shell)以外，还可以通过如下 制造发泡复合材料制品吹塑或注射成型两个半壳，将两个半壳通过胶合或焊接相互组装； 随后通过以众所周知的反应注射成型(RIM)技术，用泡沫如发泡聚氨酯填充两个半壳之间 形成的中空室。这些专利示例了制造发泡复合材料制品的现有技术中的各种技术。然而，它们受 困于各种缺点。适宜的是具有制备泡沫复合材料制品的简单的、节省成本的方法，其中所述 制品优选可以是但不限于成形的，而且表皮可以是与泡沫核不同的材料，并且所述方法不 需要结合昂贵和/或复杂的设备、多个步骤、多个模具、和/或将一个或多个表皮结合到泡 沫核的粘合剂。专利技术概述本专利技术是这样一种用于制造泡沫复合材料制品的简单的、节省成本的方法，优选 用于制造成形泡沫复合材料制品的简单、有成本效益的方法。本专利技术的泡沫复合材料制品 消除了对于复杂设备、多个模具和长循环时间的需要。在一个实施方案中，本专利技术是一种制造成形泡沫复合材料制品的方法，所述方法 包括以下步骤(i)制备包括多个穿孔的发泡制品，和(ii)将表皮真空成型到所述穿孔的 发泡制品上。在另一个实施方案中，本专利技术的方法还包括以下步骤(i) (a)制备泡沫片材，(i) (b)将所述泡沫片材穿孔，和(i) (c)将穿孔的泡沫片材成形，优选将所述穿孔的片材通过 线材切割、热线材切割、模切、水射流切割、铣削、对模热成型、连续式辊成型(continuous role forming)、压缩或它们的组合成形。本专利技术方法的一个备选实施方案还包括以下步骤(i) (a)制备泡沫片材，(i) (d) 将所述泡沫片材成型，和(i) (e)将成形的泡沫片材穿孔，优选将成形的泡沫片材通过线切 割、热线切割、模切、水射流切割、铣削、对模热成型、连续式辊成型、压缩或它们的组合成型。在本专利技术方法的优选实施方案中，泡沫片材(i) (a)包括发泡热固性聚合物，优 选通过RIM制备的发泡热固性聚合物，更优选泡沫片材(i) (a)包括发泡热塑性聚合物，所 述泡沫热塑性聚合物是通过膨胀珠粒发泡法或更优选使用化学发泡剂、无机气体、有机发 泡剂或它们的组合通过挤出制备的，其中所述热塑性聚合物优选为聚乙烯，聚丙烯，聚乙烯和聚丙烯的共聚物；聚苯乙烯，高抗冲聚苯乙烯；苯乙烯和丙烯腈共聚物，丙烯腈、丁二烯 和苯乙烯三元共聚物，聚碳酸酯；聚氯乙烯；聚苯醚和聚苯乙烯共混物。在本专利技术方法的另一个实施方案中，表皮是热塑性片材、热固性片材、金属膜、木 板(wood venire)、布、纤维垫、皮革或它们的组合。在本专利技术方法的另一个实施方案中，热塑性片材表皮包括聚苯乙烯；高抗冲聚苯 乙烯；苯乙烯和丙烯腈共聚物；丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三元共聚物；聚苯醚；聚碳酸酯；聚 对苯二甲酸乙二醇酯；聚对苯二甲酸丁二醇酯；PE与C3至C2tl α -烯烃的共聚物，高密度聚 乙烯，低密度聚乙烯，线型低密度聚乙烯，基本上线型的乙烯聚合物，线型乙烯聚合物 ’聚丙 烯均聚物；聚丙烯的无规共聚物；聚丙烯的嵌段共聚物；丙烯与C4至C2tl α -烯烃的共聚物； 热塑性聚烯烃；烯烃类热塑性弹性体；氯化聚乙烯；聚氯乙烯；聚四氟乙烷；聚氨酯；热塑 性聚氨酯；聚丙烯酸；聚丙烯酸丁酯；聚甲基丙烯酸酯；聚甲基丙烯酸甲酯；聚酰胺本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种制造成形泡沫复合材料制品的方法，所述方法包括以下步骤：（ｉ）制备包含多个穿孔的成形发泡制品，和（ｉｉ）将表皮真空成型到穿孔的成形发泡制品上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈伦·毛雷尔，
申请(专利权)人：陶氏环球技术公司，
类型：发明
国别省市：US