TWI380901B - 可熱壓成型之複合材及其製造方法，及表面具有紋路之殼體之製造方法 - Google Patents

可熱壓成型之複合材及其製造方法，及表面具有紋路之殼體之製造方法 Download PDF

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Description

可熱壓成型之複合材及其製造方法，及表面具有紋路之殼體之製造方法
本發明係關於一種複合材及其製造方法，及殼體之製造方法，詳言之，係關於一種可熱壓成型之複合材及其製造方法，及表面具有紋路之殼體之製造方法。
參考圖1，顯示習知複合材之剖視示意圖。該習知複合材1包括一PC層15、一第二貼合層14、一濕式PU發泡層13、一第一貼合層12及一面料層11。該PC層15之材質係為熱可塑塑膠。該第二貼合層14係位於該PC層15上。該濕式PU發泡層13係位於該第二貼合層14上。該第一貼合層12係位於該濕式PU發泡層13上。該面料層11係位於該第一貼合層12上，該面料層11之材質係為PU樹脂，且其表面具有紋路。
在應用時，該習知複合材1係用以附著至一基材上，該基材通常係為電子裝置(例如筆記型電腦、PDA、手機或液晶顯示器等)之外殼，且該複合材1係利用熱壓後再將該PC層15貼附於該外殼上。藉此，該面料層11之紋路以及該習知複合材1整體之人工皮革可以增加該電子裝置之質感。
該習知複合材1之缺點如下。該PC層15於熱壓成型後易剝落，或產生捲曲的現象，且成型性不佳，不利於進行後續製程，進而影響產品之良率。
因此，有必要提供一種創新且具進步性的可熱壓成型之 複合材，以解決上述問題。
本發明提供一種可熱壓成型之複合材之製造方法，包括以下步驟：(a)提供一離型紙；(b)形成一面料層於該離型紙上；(c)形成一本體層於該面料層上；(d)形成一可熱壓成型樹酯層於該本體層上，該可熱壓成型樹酯層包含聚醇(Polyol)；(e)形成一PU介質層於該可熱壓成型樹酯層上；及(f)移除該離型紙。
本發明另提供一種可熱壓成型之複合材，其包括一PU介質層、一可熱壓成型樹酯層、一本體層及一面料層。該可熱壓成型樹酯層位於該PU介質層上，且包含聚醇。該本體層位於該可熱壓成型樹酯層上。該面料層位於該本體層上。
本發明另提供一種表面具有紋路之殼體之製造方法，包括以下步驟：(a)提供一複合材，該複合材包含一PU介質層、一可熱壓成型樹酯層、一本體層及一面料層，該可熱壓成型樹酯層位於該PU介質層上，其包含聚醇，該本體層位於該可熱壓成型樹酯層上，該面料層位於該本體層上，其表面具有紋路；(b)利用一模具將該複合材熱壓成一立體外型；(c)提供一殼體；及(d)將該複合材貼合於該殼體。
本發明另提供一種表面具有紋路之殼體之製造方法，包括以下步驟：(a)提供一複合材，該複合材包含一PU介質層、一可熱壓成型樹酯層、一本體層及一面料層，該可熱壓成型樹酯層位於該PU介質層上，其包含聚醇(Polyol)， 該本體層位於該可熱壓成型樹酯層上，該面料層位於該本體層上，其表面具有紋路；(b)利用一模具將該複合材熱壓成一立體外型，且該複合材具有一內表面及一外表面，該內表面定義出一內側空間；及(c)將塑料射出成型(Injection Molding)於該內側空間之內表面上，以形成一殼體。
藉此，該複合材經熱壓成型後成型性極佳，不會有習知複合材之PC層剝落之情況，且不需使用PC層即可將塑料射出成型於該複合材。此外，該複合材亦可直接貼合或經熱壓成型後貼合於一基材。
參考圖2至圖8，顯示本發明可熱壓成型之複合材之製造方法之第一實施例之剖視示意圖。首先，參考圖2，提供一離型紙21。在本實施例中，該離型紙21之表面具有紋路。接著，參考圖3，形成一面料層22於該離型紙21上。在本實施例中，該面料層22係以塗佈方式形成，其包含PU樹酯、抗磨劑及色料，其中該抗磨劑包含矽(Silicon)，可增加耐磨性，該色料可增加耐UV性及耐溶劑性。在本實施例中，更包括一乾燥該面料層22之步驟。接著，形成一本體層23(圖5)於該面料層22上。在本實施例中，先塗佈一糊劑層231於該面料層22上，如圖4所示，該糊劑層231之材質可以是感壓膠、濕氣硬化型樹脂、一液型樹脂或二液型樹脂等，接著，乾燥該糊劑層231，最後，形成一濕式PU發泡層232於該糊劑層231上，以形成該本體層23，如圖 5所示。
接著，參考圖6，形成一可熱壓成型樹酯層24於該本體層23上，該可熱壓成型樹酯層24包含聚醇(Polyol)。在本實施例中，該可熱壓成型樹酯層24係以塗佈方式形成，且其更包含異氰酸酯類(Isocyanate)。在本實施例中，該聚醇係為聚碳酸脂(Polycarbonate)。在本實施例中，更包括一乾燥該可熱壓成型樹酯層24之步驟。
接著，參考圖7，形成一PU介質層25於該可熱壓成型樹酯層24上。在本實施例中，該PU介質層25係以塗佈方式形成，其包括PU樹酯及碳酸鈣(CaCO3 )無機鹽粉末，且該PU樹酯之形變模數(Modulus of Deformation)介於60至90。在本實施例中，更包括一熟成步驟，其係在尚未離型(尚未移除該離型紙21)之情況下送入一烘箱持續乾燥24小時以上。最後，參考圖8，移除該離型紙21，得到一可熱壓成型之複合材2，並將其翻轉180度。在離型後，該面料層22之表面會具有與該離型紙21之紋路相對應之紋路。
再參考圖8，顯示本發明可熱壓成型之複合材之第一實施例之剖視示意圖。該複合材2包括一PU介質層25、一可熱壓成型樹酯層24、一本體層23及一面料層22。在本實施例中，該PU介質層25包括PU樹酯及碳酸鈣(CaCO3 )無機鹽粉末，且該PU樹酯之形變模數(Modulus of Deformation)介於60至90。該可熱壓成型樹酯層24位於該PU介質層25上，其包含聚醇(Polyol)。在本實施例中，該可熱壓成型樹酯層24更包含異氰酸酯類(Isocyanate)，該聚醇係為聚碳酸脂 (Polycarbonate)。該本體層23位於該可熱壓成型樹酯層24上。在本實施例中，該本體層23包含一糊劑層231及一濕式PU發泡層232。該糊劑層231之材質可以是感壓膠、濕氣硬化型樹脂、一液型樹脂或二液型樹脂等。該濕式PU發泡層232係利用該糊劑層231與該面料層22相黏合。該面料層22位於該本體層23上。在本實施例中，該面料層22之表面具有紋路，其包含PU樹酯、抗磨劑及色料，其中該抗磨劑包含矽(Silicon)，可增加耐磨性，該色料可增加耐UV性及耐溶劑性。
在本實施例中，該PU介質層25之厚度為0.01至0.15 mm，該可熱壓成型樹酯層24之厚度為0.10至0.20 mm，該濕式PU發泡層232之厚度為0.20至0.45 mm，該糊劑層231之厚度為0.01至0.15 mm，該面料層22之厚度為0.01至0.05 mm，該複合材2之總厚度為0.33至1.00 mm。
參考圖9至圖14，顯示本發明可熱壓成型之複合材之製造方法之第二實施例之剖視示意圖。首先，參考圖9，提供一離型紙31。在本實施例中，該離型紙31之表面具有紋路。接著，參考圖10，形成一面料層32於該離型紙31上。在本實施例中，該面料層32係以塗佈方式形成，其包含PU樹酯、抗磨劑及色料，其中該抗磨劑包含矽(Silicon)，可增加耐磨性，該色料可增加耐UV性及耐溶劑性。在本實施例中，更包括一乾燥該面料層32之步驟。接著，參考圖11，形成一本體層33於該面料層32上。在本實施例中，先塗佈一高固形份樹酯層331於該面料層32上，該高固形份 樹酯層331之固形份高於40%，接著，乾燥該高固形份樹酯層331，以形成該本體層33。
接著，參考圖12，形成一可熱壓成型樹酯層34於該本體層33上，該可熱壓成型樹酯層34包含聚醇(Polyol)。在本實施例中，該可熱壓成型樹酯層34係以塗佈方式形成，且其更包含異氰酸酯類(Isocyanate)。在本實施例中，該聚醇係為聚碳酸脂(Polycarbonate)。在本實施例中，更包括一乾燥該可熱壓成型樹酯層34之步驟。接著，參考圖13，形成一PU介質層35於該可熱壓成型樹酯層34上。在本實施例中，該PU介質層35係以塗佈方式形成，其包括PU樹酯及碳酸鈣(CaCO3 )無機鹽粉末，且該PU樹酯之形變模數(Modulus of Deformation)介於60至90。在本實施例中，更包括一熟成步驟，其係在尚未離型(尚未移除該離型紙31)之情況下送入一烘箱持續乾燥24小時以上。最後，參考圖14，移除該離型紙31，得到一可熱壓成型之複合材3，並將其翻轉180度。在離型後，該面料層32之表面會具有與該離型紙31之紋路相對應之紋路。
再參考圖14，顯示本發明可熱壓成型之複合材之第二實施例之剖視示意圖。該複合材3包括一PU介質層35、一可熱壓成型樹酯層34、一本體層33及一面料層32。在本實施例中，該PU介質層35包括PU樹酯及碳酸鈣(CaCO3 )無機鹽粉末，且該PU樹酯之形變模數(Modulus of Deformation)介於60至90。該可熱壓成型樹酯層34位於該PU介質層35上，其包含聚醇(Polyol)。在本實施例中，該可熱壓成型樹酯 層34更包含異氰酸酯類(Isocyanate)，該聚醇係為聚碳酸脂(Polycarbonate)。該本體層33位於該可熱壓成型樹酯層34上。在本實施例中，該本體層33係為一高固形份樹酯層331，其固形份高於40%。該面料層32位於該本體層33上。在本實施例中，該面料層32之表面具有紋路，其包含PU樹酯、抗磨劑及色料，其中該抗磨劑包含矽(Silicon)，可增加耐磨性，該色料可增加耐UV性及耐溶劑性。
在本實施例中，該PU介質層35之厚度為0.10至0.20 mm，該可熱壓成型樹酯層34之厚度為0.02至0.55 mm，該高固形份樹酯層331之厚度為0.20至0.45 mm，該面料層32之厚度為0.01至0.05 mm，該複合材3之總厚度為0.33至1.25 mm。
本發明之複合材2,3可以附著至一基材(例如電子裝置)之外殼，以增加該基材之質感。該複合材2,3之附著方式包括但不限於以下三種：第一種方式係將該複合材2,3直接貼合於該基材之外殼；第二種方式係將該複合材2,3經熱壓成型後再貼合於該基材之外殼；第三種方式係先將該複合材2,3經熱壓成型，再將塑料射出成型於該複合材2,3上以形成該外殼。由於本發明之複合材2,3具有該可熱壓成型樹酯層24,34，因此其熱壓成型之成型性極佳，不會有習知複合材1之PC層15(圖1)剝落之情況發生。
參考圖15至圖17，顯示本發明表面具有紋路之殼體之製造方法之第一實施例之剖視示意圖。首先，參考圖15，提供一複合材，該複合材係可為該複合材2(圖8)或該複合材 3(圖14)，在此以複合材2為例說明。該複合材2包括一PU介質層25、一可熱壓成型樹酯層24、一本體層23及一面料層22。在本實施例中，該PU介質層25包括PU樹酯及碳酸鈣(CaCO3 )無機鹽粉末，且該PU樹酯之形變模數(Modulus of Deformation)介於60至90。該可熱壓成型樹酯層24位於該PU介質層25上，其包含聚醇(Polyol)。在本實施例中，該可熱壓成型樹酯層24更包含異氰酸酯類(Isocyanate)，該聚醇係為聚碳酸脂(Polycarbonate)。該本體層23位於該可熱壓成型樹酯層24上。在本實施例中，該本體層23包含一糊劑層231及一濕式PU發泡層232。該濕式PU發泡層232係利用該糊劑層231與該面料層22相黏合。該面料層22位於該本體層23上，其表面具有紋路。在本實施例中，該面料層22包含PU樹酯、抗磨劑及色料，其中該抗磨劑包含矽(Silicon)，可增加耐磨性，該色料可增加耐UV性及耐溶劑性。
接著，利用一模具4將該複合材2熱壓成一立體外型，該立體外型係對應一殼體5(圖16)之外型。在本實施例中，該模具4包含一公模41及一母模42。接著，再參考圖16，提供一殼體5。最後，參考圖17，將該PU介質層25貼合於該殼體5之表面，使得該複合材2貼合於該殼體5。
參考圖18至圖20，顯示本發明表面具有紋路之殼體之製造方法之第二實施例之剖視示意圖。首先，參考圖18，提供一複合材，該複合材係可為該複合材2(圖8)或該複合材3(圖14)，在此以複合材2為例。該複合材2包括一PU介質 層25、一可熱壓成型樹酯層24、一本體層23及一面料層22。
接著，參考圖18及圖19，利用一模具6將該複合材2熱壓成一立體外型。在本實施例中，該模具6包含一公模61及一母模62。熱壓成型後，該複合材2具有一內表面26及一外表面27，該內表面26定義出一內側空間28。該內表面26係為該PU介質層25之表面，該外表面27係為該面料層22之表面。最後，參考圖20，進行塑膠模內射出製程(In Mold Decoration,IMD)，亦即，將塑料射出成型(Inject Molding)於該內側空間28之內表面26上，以形成一殼體7。
在本實施例中，該複合材2經熱壓成型後成型性極佳，且不需使用PC層即可將塑料射出成型於該複合材2。
惟上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，而非用以限制本發明。因此，習於此技術之人士對上述實施例進行修改及變化仍不脫本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。
1‧‧‧習知可熱壓成型之複合材
2‧‧‧本發明可熱壓成型之複合材之第一實施例
3‧‧‧本發明可熱壓成型之複合材之第二實施例
4‧‧‧模具
5‧‧‧殼體
6‧‧‧模具
7‧‧‧殼體
11‧‧‧面料層
12‧‧‧第一貼合層
13‧‧‧濕式PU發泡層
14‧‧‧第二貼合層
15‧‧‧PC層
21‧‧‧離型紙
22‧‧‧面料層
23‧‧‧本體層
24‧‧‧可熱壓成型樹酯層
25‧‧‧PU介質層
26‧‧‧內表面
27‧‧‧外表面
28‧‧‧內側空間
31‧‧‧離型紙
32‧‧‧面料層
33‧‧‧本體層
34‧‧‧可熱壓成型樹酯層
35‧‧‧PU介質層
41‧‧‧公模
42‧‧‧母模
61‧‧‧公模
62‧‧‧母模
231‧‧‧糊劑層
232‧‧‧濕式PU發泡層
331‧‧‧高固形份樹酯層
圖1顯示習知可熱壓成型之複合材之剖視示意圖；圖2至圖8顯示本發明可熱壓成型之複合材之製造方法之第一實施例之剖視示意圖；圖9至圖14顯示本發明可熱壓成型之複合材之製造方法之第二實施例之剖視示意圖；圖15至圖17顯示本發明表面具有紋路之殼體之製造方法 之第一實施例之剖視示意圖；及圖18至圖20顯示本發明表面具有紋路之殼體之製造方法之第二實施例之剖視示意圖。
2‧‧‧本發明可熱壓成型之複合材之第一實施例
22‧‧‧面料層
23‧‧‧本體層
24‧‧‧可熱壓成型樹酯層
25‧‧‧PU介質層
231‧‧‧糊劑層
232‧‧‧濕式PU發泡層

Claims (34)

  1. 一種可熱壓成型之複合材之製造方法，包括：(a)提供一離型紙；(b)形成一面料層於該離型紙上，其中該面料層包含PU樹脂；(c)形成一本體層於該面料層上，其中該本體層係為一高固形份樹脂層，其固形份高於40%，或該本體層包含一糊劑層及一濕式PU發泡層，該濕式PU發泡層係利用該糊劑層與該面料層相黏合，且該糊劑層係選自由感壓膠、濕氣硬化型樹脂、一液型樹脂及二液型樹脂所組成之群；(d)形成一可熱壓成型樹脂層於該本體層上，該可熱壓成型樹脂層包含聚醇(Polyol)；(e)形成一PU介質層於該可熱壓成型樹脂層上，該PU介質層包括PU樹脂及碳酸鈣(CaCO3 )，且該PU樹脂之形變模數(Modulus of Deformation)介於60至90；及(f)移除該離型紙。
  2. 如請求項1之方法，其中該步驟(a)中，該離型紙之表面具有紋路。
  3. 如請求項1之方法，其中該步驟(b)中，該面料層係以塗佈方式形成。
  4. 如請求項1之方法，其中該面料層更包含抗磨劑及色料。
  5. 如請求項4之方法，其中該抗磨劑包含矽(Silicon)。
  6. 如請求項1之方法，其中該步驟(b)之後更包括一乾燥該面料層之步驟。
  7. 如請求項1之方法，其中該步驟(c)包括：(c1)塗佈一高固形份樹脂層於該面料層上；及(c2)乾燥該高固形份樹脂層，以形成該本體層。
  8. 如請求項1之方法，其中該步驟(c)包括：(c1)塗佈一糊劑層於該面料層上；(c2)乾燥該糊劑層；及(c3)形成一濕式PU發泡層於該糊劑層上，以形成該本體層。
  9. 如請求項1之方法，其中該步驟(d)中，該可熱壓成型樹脂層係以塗佈方式形成。
  10. 如請求項1之方法，其中該步驟(d)中，該可熱壓成型樹脂層更包含異氰酸酯類(Isocyanate)。
  11. 如請求項1之方法，其中該步驟(d)中，該聚醇(Polyol)係為聚碳酸脂(Polycarbonate)。
  12. 如請求項1之方法，其中該步驟(d)之後更包括一乾燥該可熱壓成型樹脂層之步驟。
  13. 如請求項1之方法，其中該步驟(e)中，該PU介質層係以塗佈方式形成。
  14. 如請求項1之方法，其中該步驟(e)之後更包括一熟成步驟，其係在尚未離型之情況下送入一烘箱持續乾燥24小時以上。
  15. 一種可熱壓成型之複合材，包括： 一PU介質層，該PU介質層包括PU樹脂及碳酸鈣(CaCO3 )，且該PU樹脂之形變模數(Modulus of Deformation)介於60至90；一可熱壓成型樹脂層，位於該PU介質層上，該可熱壓成型樹脂層包含聚醇(Polyol)；一本體層，位於該可熱壓成型樹脂層上，其中該本體層係為一高固形份樹脂層，其固形份高於40%，或該本體層包含一糊劑層及一濕式PU發泡層，該濕式PU發泡層係利用該糊劑層與該面料層相黏合，且該糊劑層係選自由感壓膠、濕氣硬化型樹脂、一液型樹脂及二液型樹脂所組成之群；及一面料層，位於該本體層上，其中該面料層包含PU樹脂。
  16. 如請求項15之複合材，其中該可熱壓成型樹脂層更包含異氰酸酯類(Isocyanate)。
  17. 如請求項15之複合材，其中該聚醇(Polyol)係為聚碳酸脂(Polycarbonate)。
  18. 如請求項15之複合材，其中該PU介質層之厚度為0.10至0.20 mm，該可熱壓成型樹脂層之厚度為0.02至0.55 mm，該高固形份樹脂層之厚度為0.20至0.45 mm，該面料層之厚度為0.01至0.05 mm，該複合材之總厚度為0.33至1.25 mm。
  19. 如請求項15之複合材，其中該PU介質層之厚度為0.01至0.15 mm，該可熱壓成型樹脂層之厚度為0.10至0.20 mm，該濕式PU發泡層之厚度為0.20至0.45 mm，該糊劑層之厚度為0.01至0.15 mm，該面料層之厚度為0.01至0.05 mm，該複合材之總厚度為0.33至1.00 mm。
  20. 如請求項15之複合材，其中該面料層之表面具有紋路。
  21. 如請求項15之複合材，其中該面料層更包含抗磨劑及色料。
  22. 如請求項21之複合材，其中該抗磨劑包含矽(Silicon)。
  23. 一種表面具有紋路之殼體之製造方法，包括：(a)提供一複合材，該複合材包含一PU介質層、一可熱壓成型樹脂層、一本體層及一面料層，該可熱壓成型樹脂層位於該PU介質層上，其包含聚醇(Polyol)，該本體層位於該可熱壓成型樹脂層上，其中該本體層係為一高固形份樹脂層，其固形份高於40%，或該本體層包含一糊劑層及一濕式PU發泡層，該濕式PU發泡層係利用該糊劑層與該面料層相黏合，且該糊劑層係選自由感壓膠、濕氣硬化型樹脂、一液型樹脂及二液型樹脂所組成之群，該面料層包含PU樹脂且位於該本體層上，其表面具有紋路，該PU介質層包括PU樹脂及碳酸鈣(CaCO3 )，且該PU樹脂之形變模數(Modulus of Deformation)介於60至90；(b)利用一模具將該複合材熱壓成一立體外型；(c)提供一殼體；及(d)將該複合材貼合於該殼體。
  24. 如請求項23之方法，其中該步驟(a)中，該可熱壓成型樹 脂層更包含異氰酸酯類(Isocyanate)。
  25. 如請求項23之方法，其中該步驟(a)中，該聚醇(Polyol)係為聚碳酸脂(Polycarbonate)。
  26. 如請求項23之方法，其中該面料層更包含抗磨劑及色料。
  27. 如請求項26之方法，其中該抗磨劑包含矽(Silicon)。
  28. 如請求項23之方法，其中該步驟(b)中，該模具包含一公模及一母模。
  29. 一種表面具有紋路之殼體之製造方法，包括：(a)提供一複合材，該複合材包含一PU介質層、一可熱壓成型樹脂層、一本體層及一面料層，該可熱壓成型樹脂層位於該PU介質層上，其包含聚醇(Polyol)，該本體層位於該可熱壓成型樹脂層上其中該本體層係為一高固形份樹脂層，其固形份高於40%，或該本體層包含一糊劑層及一濕式PU發泡層，該濕式PU發泡層係利用該糊劑層與該面料層相黏合，且該糊劑層係選自由感壓膠、濕氣硬化型樹脂、一液型樹脂及二液型樹脂所組成之群，該面料層包含PU樹脂且位於該本體層上，其表面具有紋路，該PU介質層包括PU樹脂及碳酸鈣(CaCO3 )，且該PU樹脂之形變模數(Modulus of Deformation)介於60至90；(b)利用一模具將該複合材熱壓成一立體外型，且該複合材具有一內表面及一外表面，該內表面定義出一內側空間；及 (c)將塑料射出成型(Injection Molding)於該內側空間之內表面上，以形成一殼體。
  30. 如請求項29之方法，其中該步驟(a)中，該可熱壓成型樹脂層更包含異氰酸酯類(Isocyanate)。
  31. 如請求項29之方法，其中該步驟(a)中，該聚醇(Polyol)係為聚碳酸脂(Polycarbonate)。
  32. 如請求項29之方法，其中該面料層更包含抗磨劑及色料。
  33. 如請求項32之方法，其中該抗磨劑包含矽(Silicon)。
  34. 如請求項29之方法，其中該步驟(b)中，該模具包含一公模及一母模。
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