TWI818388B - 行李箱殼及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種行李箱殼及其製造方法，所述製造方法包括以下步驟。將經加熱軟化的聚酯板材進行真空吸塑成型製程，使聚酯板材的表面與母模模具的表面吸附，以進行聚酯板材的表面紋路加工製程，將母模模具的表面紋路轉寫於聚酯板材，以形成行李箱殼。
Description
本發明是有關於一種行李箱殼及其製造方法，且特別是有關於一種聚酯材質行李箱殼及其製造方法。
塑料行李箱習於在表面壓紋，使箱殼具有紋路，以達到抗刮、觸感、視覺美觀效果。現有製法常以PC、ABS、PP等材料經押出機製板，在製板押出成型過程中，直接以壓紋輪進行壓紋，再經裁切板材為適當尺寸，之後經加熱使塑料板材軟化，使用殼體公模模具真空吸速成型，以製成行李箱殼體。
然而，現有製法因板材先壓紋再經真空成型，基於殼體各部位成型倍率不同，可能會導致原先壓紋紋路受延伸而平坦化，使得壓紋紋路外觀不均，甚至平坦，影響行李箱外觀美感。
基於上述，發展出一種行李箱殼的製造方法，使殼體紋路均勻，以提升行李箱的美觀及質感，為目前所需研究的重要課題。
本發明提供一種行李箱殼及其製造方法，不受到成型延伸倍率影響，能夠使殼體紋路均勻，以提升行李箱的美觀及質感。
本發明之行李箱殼的製造方法包括以下步驟。將經加熱軟化的聚酯板材進行真空吸塑成型製程，使聚酯板材的表面與母模模具的表面吸附，以進行聚酯板材的表面紋路加工製程，將母模模具的表面紋路轉寫於聚酯板材，以形成行李箱殼。
在本發明的一實施例中，行李箱殼的製造方法更包括在真空吸塑成型製程中，同時進行氣體加壓製程。
在本發明的一實施例中，氣體加壓製程包括使用高壓氣體，壓力為15 kg/cm
2至45 kg/cm
2。
在本發明的一實施例中，聚酯板材的加熱軟化溫度為85℃至140℃。
在本發明的一實施例中，母模模具的溫度為110℃至160℃，以使聚酯板材產生結晶。
在本發明的一實施例中，產生結晶的聚酯板材的結晶度為8.5%至25%。
在本發明的一實施例中，母模模具的表面紋路深度小於或等於聚酯板材的1/2厚度。
在本發明的一實施例中，聚酯板材的厚度為0.8 mm至4.5 mm。
在本發明的一實施例中，聚酯板材包括PET樹脂， PET樹脂包括原生粒或環保回收粒，PET樹脂的相對黏度為0.60至1.1。
本發明的行李箱殼藉由上述行李箱殼的製造方法製成，行李箱殼的耐衝擊強度大於30 kg-cm/cm。
基於上述，本發明提供一種行李箱殼及其製造方法，不受到成型延伸倍率影響，能夠使殼體紋路均勻，以提升行李箱的美觀及質感。此外，押出製板不需壓紋輪，可節省壓紋輪具費用。另一方面，更可靈活設計母模模具紋路，生產個性化圖案。所使用的PET材料具有高衝擊強度、高剛性、低密度以及易加工等特性，除了PET原生粒之外，更可使用環保回收PET，其機械性能與原生粒相當，因此，可實現回收材料導入之需求。
以下，將詳細描述本發明的實施例。然而，這些實施例為例示性，且本發明揭露不限於此。
在本文中，由「一數值至另一數值」表示的範圍，是一種避免在說明書中一一列舉該範圍中的所有數值的概要性表示方式。因此，某一特定數值範圍的記載，涵蓋該數值範圍內的任意數值以及由該數值範圍內的任意數值界定出的較小數值範圍，如同在說明書中說明文寫出該任意數值和該較小數值範圍一樣。
本發明提出一種行李箱殼的製造方法，主要是在真空吸塑成型製程中，使用母模模具對聚酯板材進行表面紋路加工。更詳細而言，本發明行李箱殼的製造方法包括以下步驟。將經加熱軟化的聚酯板材進行真空吸塑成型製程，使聚酯板材的表面與母模模具的表面吸附，以進行聚酯板材的表面紋路加工製程，將母模模具的表面紋路轉寫於聚酯板材，以形成行李箱殼。
本發明行李箱殼的製造方法可更包括在真空吸塑成型製程中，同時進行氣體加壓製程，以加速成型速度。在本實施例中，氣體加壓製程包括使用高壓氣體，壓力為15 kg/cm
2至45 kg/cm
2。
在本實施例中，聚酯板材的加熱軟化溫度例如是85℃至145℃。母模模具的溫度例如是以110℃至160℃進行溫度控制，以使聚酯板材產生結晶，產生結晶的聚酯板材的結晶度例如是8.5%至25%，以使行李箱殼體耐熱性呈現70℃14天，箱體無型變。相較於習知公膜成型技術，大多不管制溫度，因此，不會產生結晶，故導致紋路變化及耐熱性不佳的缺點。更詳細而言，母模模具的表面紋路深度例如是小於或等於所述聚酯板材的1/2厚度，而聚酯板材的厚度例如是0.8 mm至4.5 mm，較佳例如如是1 mm至4 mm，最佳例如如是1.2 mm至3.5 mm。如此一來，可使殼體紋路成型良好，具有優異的耐衝擊特性，耐衝擊強度大於30 kg-cm/cm。
在本實施例中，聚酯板材是由耐衝擊聚酯組成物加工而成。耐衝擊聚酯組成物可包括PET樹脂、耐衝擊改質劑、相容劑、抗氧化劑及滑劑。以耐衝擊聚酯組成物的總重量計，PET樹脂的含量例如是70 wt%至92 wt%，耐衝擊改質劑的含量例如是5 wt%至15 wt%，相容劑的含量例如是2 wt%至15 wt%，抗氧化劑的含量例如是0.1 wt%至1 wt%，滑劑的含量例如是0.1 wt%至1 wt%。將上述成分混練改質而成的耐衝擊聚酯組成物具有高耐衝擊強度、高剛性、低密度以及易加工等特性，適合應用於耐衝擊押出以及真空成型加工產品，例如：行李箱殼。
在本實施例中，PET樹脂可包括原生粒或環保回收粒，其中環保回收粒的來源可包括瓶用回收粒、膜材回收粒、織物回收粒或工業回收環保再生聚酯粒（離型膜等），以實現回收材料導入之需求，但本發明並不以此為限。PET樹脂的相對黏度例如是0.60至1.1。
在本實施例中，耐衝擊改質劑例如是聚烯烴彈性體（POE）。相容劑分散於耐衝擊聚酯組成物中，相容劑例如是聚烯烴彈性體接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯（POE-g-GMA）及聚烯烴彈性體接枝馬來酸酐（POE-g-MAH）的至少其中之一。抗氧化劑是選自由酚類抗氧化劑、亞磷酸類抗氧化劑、受阻酚類抗氧劑所組成的材料群組的至少其中之一。滑劑是選自由二氧化矽、硬脂酸、聚乙烯蠟、硬脂酸鹽類、脂肪酸酯類、及複合型滑劑所組成的材料群組的至少其中之一，但本發明並不以此為限。
本發明也公開一種行李箱殼，藉由上述行李箱殼的製造方法製成，行李箱殼的耐衝擊強度大於30 kg-cm/cm。
以下，藉由實驗例來詳細說明上述本發明的行李箱殼及其製造方法。然而，下述實驗例並非用以限制本發明。
實驗例
為了證明本發明所提出的製造方法可製造出具有良好耐衝擊強度及耐熱性的行李箱殼，以下特別作此實驗例。
以下表1列出實例1至實例5以及比較例中各成分用量比例、加工條件以及物性結果。
表1
用量比例單位：重量份
實例 1
| 配方別 | 實例1 | 實例2 | 實例3 | 實例4 | 實例5 | 比較例 | |
| 用量比例 | PET樹脂 | 88 | 90 | 76 | 86 | 78 | 87 |
| 耐衝擊改質劑 | 7 | 6 | 14 | 8 | 14 | 8 | |
| 相容劑 | 4.2 | 3.2 | 9.2 | 5.2 | 7.2 | 4.2 | |
| 抗氧化劑 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | |
| 滑劑 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | |
| 加工條件 | 板材厚度mm | 2.1 | 2.1 | 2.5 | 2.3 | 1.8 | 2.1 |
| 模具紋路深度mm | 0.3 | 0.3 | 0.2 | 0.1 | 0.15 | 0.1 | |
| 氣體加壓成型壓力 kg / cm 2 | 20 | 20 | 25 | 20 | 15 | 無 | |
| 板材成型溫度℃ | 100 | 110 | 130 | 100 | 120 | 110 | |
| 成型模具溫度℃ | 110 | 130 | 150 | 130 | 130 | 50 | |
| 物性 | 成型品結晶度 | 8.5% | 9.2% | 18.8% | 14.6% | 13.8% | 2.8% |
| 耐衝擊強度 kg-cm/cm | 42.8 | 40.1 | 32.5 | 38.2 | 35.1 | 51 | |
| 紋路完整性 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 差 | |
| 耐熱性: 70℃*14天 | OK 無型變 | OK 無型變 | OK 無型變 | OK 無型變 | OK 無型變 | NG 殼體有型變 |
PET樹脂重量份88%、耐衝擊改質劑聚烯烴彈性體（POE）重量份7%、相容劑聚烯烴彈性體接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯（POE-g-GMA）重量份4.2%。抗氧化劑亞磷酸類抗氧化劑重量份0.5%、滑劑二氧化矽0.3%。以上述配方組成，可先經混練造粒得到混合均勻高耐衝母粒，再經押出機製得板材，供為行李箱用板；亦可以上述配方混合均勻直接於押出機製板，供為行李箱用板，本工法為業界所習知。
板材厚度2.1mm，成型模具開立紋路深度0.3mm、溫度110℃加工。先將板材置入成型機烘箱加熱，使板材表面膜溫100℃後，再進入成型區真空吸塑成型，並同時以20kg/cm
2氣體加壓輔助成型，定型時間5秒，再釋放氣體壓力為常壓取出行李箱殼體。
分析本行李箱殼體，結晶度8.5%、耐衝擊強度42.8kg-cm/cm、壓紋紋路完整良好，殼體經70℃*14天耐熱性試驗，殼體無型變。
實例 2
PET樹脂重量份90%、耐衝擊改質劑聚烯烴彈性體（POE）重量份6%、相容劑聚烯烴彈性體接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯（POE-g-GMA）重量份3.2%。抗氧化劑亞磷酸類抗氧化劑重量份0.5%、滑劑二氧化矽0.3%。以上述配方組成，可先經混練造粒得到混合均勻高耐衝母粒，再經押出機製得板材，供為行李箱用板；亦可以上述配方混合均勻直接於押出機製板，供為行李箱用板，本工法為業界所習知。
板材厚度2.1mm，成型模具開立紋路深度0.3mm、溫度130℃加工。先將板材置入成型機烘箱加熱，使板材表面膜溫110℃後，再進入成型區真空吸塑成型，並同時以20kg/cm
2氣體加壓輔助成型，定型時間5秒，再釋放氣體壓力為常壓取出行李箱殼體。分析本行李箱殼體，結晶度9.2%、耐衝擊強度40.1kg-cm/cm、壓紋紋路完整良好，殼體經70℃*14天耐熱性試驗，殼體無型變。
實例 3
PET樹脂重量份76%、耐衝擊改質劑聚烯烴彈性體（POE）重量份14%、相容劑聚烯烴彈性體接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯（POE-g-GMA）重量份9.2%。抗氧化劑亞磷酸類抗氧化劑重量份0.5%、滑劑二氧化矽0.3%。以上述配方組成，可先經混練造粒得到混合均勻高耐衝母粒，再經押出機製得板材，供為行李箱用板；亦可以上述配方混合均勻直接於押出機製板，供為行李箱用板，本工法為業界所習知。
板材厚度2.5mm，成型模具開立紋路深度0.2mm、溫度150℃加工。先將板材置入成型機烘箱加熱，使板材表面膜溫130℃後，再進入成型區真空吸塑成型，並同時以25kg/cm
2氣體加壓輔助成型，定型時間5秒，再釋放氣體壓力為常壓取出行李箱殼體。分析本行李箱殼體，結晶度18.8%、耐衝擊強度32.5kg-cm/cm、壓紋紋路完整良好，殼體經70℃*14天耐熱性試驗，殼體無型變。
實例 4
PET樹脂重量份86%、耐衝擊改質劑聚烯烴彈性體（POE）重量份8%、相容劑聚烯烴彈性體接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯（POE-g-GMA）重量份5.2%。抗氧化劑亞磷酸類抗氧化劑重量份0.5%、滑劑二氧化矽0.3%。以上述配方組成，可先經混練造粒得到混合均勻高耐衝母粒，再經押出機製得板材，供為行李箱用板；亦可以上述配方混合均勻直接於押出機製板，供為行李箱用板，本工法為業界所習知。
板材厚度2.3mm，成型模具開立紋路深度0.1mm、溫度130℃加工。先將板材置入成型機烘箱加熱，使板材表面膜溫100℃後，再進入成型區真空吸塑成型，並同時以20kg/cm
2氣體加壓輔助成型，定型時間5秒，再釋放氣體壓力為常壓取出行李箱殼體。分析本行李箱殼體，結晶度14.6%、耐衝擊強度38.2kg-cm/cm、壓紋紋路完整良好，殼體經70℃*14天耐熱性試驗，殼體無型變。
實例 5
PET樹脂重量份78%、耐衝擊改質劑聚烯烴彈性體（POE）重量份14%、相容劑聚烯烴彈性體接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯（POE-g-GMA）重量份7.2%。抗氧化劑亞磷酸類抗氧化劑重量份0.5%、滑劑二氧化矽0.3%。以上述配方組成，可先經混練造粒得到混合均勻高耐衝母粒，再經押出機製得板材，供為行李箱用板；亦可以上述配方混合均勻直接於押出機製板，供為行李箱用板，本工法為業界所習知。
板材厚度1.8mm，成型模具開立紋路深度0.15mm、溫度130℃加工。先將板材置入成型機烘箱加熱，使板材表面膜溫120℃後，再進入成型區真空吸塑成型，並同時以15kg/cm
2氣體加壓輔助成型，定型時間5秒，再釋放氣體壓力為常壓取出行李箱殼體。分析本行李箱殼體，結晶度13.8%、耐衝擊強度35.1kg-cm/cm、壓紋紋路完整良好，殼體經70℃*14天耐熱性試驗，殼體無型變。
比較例
PET樹脂重量份87%、耐衝擊改質劑聚烯烴彈性體（POE）重量份8%、相容劑聚烯烴彈性體接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯（POE-g-GMA）重量份4.2%。抗氧化劑亞磷酸類抗氧化劑重量份0.5%、滑劑二氧化矽0.3%。板材厚度2.1mm，成型模具開立紋路深度0.1mm、溫度50℃加工。先將板材置入成型機烘箱加熱，使板材表面模溫110℃後，再進入成型區真空吸塑成型，定型時間5秒，再釋放氣體壓力為常壓取出行李箱殼體。分析本行李箱殼體，結晶度2.8%、耐衝擊強度51kg-cm/cm、壓紋紋路不良，部分紋路不明顯、且殼體經70℃*14天耐熱性試驗，殼體會型變。
實例1至實例5中，真空成型過程，板材表面膜溫85-140℃、模具溫度110℃至160℃、並同時以10 kg/cm
2至45kg/cm
2氣體加壓輔助成型，可使PET板材表面紋路均勻美觀。並因溫度達可結晶溫度，使結晶度達8.5%至25%、使製得的行李箱殼體於70℃高溫環境下無型變。
至於比較例是採用真空成型模具溫度50℃加工，不足以使PET材料誘發結晶，造成製品耐熱性不足，經70℃*14天耐熱性試驗，殼體明顯型變，不符合行李箱製品要求。壓紋紋路不良，紋路不均勻，部分紋路不明顯。
測試方法
結晶度測試方法:
以DSC圖譜分析，由下式計算：
結晶度=[熔融峰面積-重結晶峰面積）/100%結晶的理論熱焓]X100%，其中100%結晶的理論熱焓為140J/g計算
耐衝擊強度測試方法:ASTM256
綜上所述，本發明提供一種行李箱殼及其製造方法，不受到成型延伸倍率影響，能夠使殼體紋路均勻，以提升行李箱的質感。此外，押出製板不需壓紋輪，可節省壓紋輪具費用。另一方面，更可靈活設計母模模具紋路，生產個性化圖案。所使用的PET材料具有高衝擊強度、高剛性、低密度以及易加工等特性，除了PET原生粒之外，更可使用環保回收PET，其機械性能與原生粒相當，因此，可實現回收材料導入之需求。所製造而成的行李箱殼不僅殼體紋路成型良好，更具有優異的耐衝擊特性及耐熱性，兼具美觀與實用性。
無
無
Claims (8)
- 一種行李箱殼的製造方法，包括：將經加熱軟化的聚酯板材進行真空吸塑成型製程，使所述聚酯板材的表面與母模模具的表面吸附，以進行所述聚酯板材的表面紋路加工製程，將所述母模模具的表面紋路轉寫於所述聚酯板材，以形成行李箱殼，其中所述母模模具的溫度為110℃至160℃，以使所述聚酯板材產生結晶，產生結晶的所述聚酯板材的結晶度為8.5%至25%。
- 如請求項1所述之行李箱殼的製造方法，更包括在所述真空吸塑成型製程中，同時進行氣體加壓製程。
- 如請求項2所述之行李箱殼的製造方法，其中所述氣體加壓製程包括使用高壓氣體，壓力為15kg/cm2至45kg/cm2。
- 如請求項1所述之行李箱殼的製造方法，其中所述聚酯板材的加熱軟化溫度為85℃至140℃。
- 如請求項1所述之行李箱殼的製造方法，其中所述母模模具的表面紋路深度小於或等於所述聚酯板材的1/2厚度。
- 如請求項1所述之行李箱殼的製造方法，其中所述聚酯板材的厚度為0.8mm至4.5mm。
- 如請求項1所述之行李箱殼的製造方法，其中所述聚酯板材包括PET樹脂，所述PET樹脂包括原生粒或環保回收粒，所述PET樹脂的相對黏度為0.60至1.1。
- 一種行李箱殼，藉由請求項1至請求項7中任一項所述之行李箱殼的製造方法製成，所述行李箱殼的耐衝擊強度大於30kg-cm/cm。
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| CN104842567A (zh) * | 2014-02-18 | 2015-08-19 | 覃利超 | 一种由热塑性片材制造塑性壳体的设备及方法 |
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2022
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Patent Citations (3)
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| CN104842567A (zh) * | 2014-02-18 | 2015-08-19 | 覃利超 | 一种由热塑性片材制造塑性壳体的设备及方法 |
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