專利名稱：人偶和形成該人偶的組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大體涉及一種人偶，且具體地，涉及可用于形成人偶的材料或組合物。本發(fā)明還涉及制造該人偶的方法。
背景技術：
常規(guī)人偶由熱塑材料制成，如樹脂，其被模制成成形物體。這些人偶通常具有使用熱塑材料模制的多個構(gòu)件或身體部件。通常，身體部件是中空的而不是實心的。模制所述部件導致身體部件的壁具有一致的厚度。此外，由于身體部件的中空結(jié)構(gòu)，所述部件通常是輕量的。此外，所述常規(guī)的人偶和身體部件通常缺少任何令人愉悅的美感特征。因此，需要可用于形成模制人偶或其他物體且易于模制的材料。此外，需要人偶在 美感上是愉悅的且由具有所要求特性的材料形成。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施方式中，玩具人偶具有至少一個具有變化厚度的實心的模制部件。玩具人偶是具有特定特征或特性的收藏家娃娃或洋娃娃。一個特征是玩具人偶的材料的感覺或觸感。該材料具有涼的感覺或觸感，似瓷質(zhì)材料的感覺或觸感。另一個特征是玩具人偶的材料美學地像或看起來像瓷。另一個特征是玩具人偶的材料具有在特別范圍內(nèi)的比重，使得玩具人偶具有較重或加重的感覺。其他的特征是玩具人偶的材料是易于著色的，且顯著地更加防染色(色移)。使用ABS和硫酸鋇的混合物來形成模制部件。ABS和硫酸鋇的混合物可以是約20-80重量百分比的硫酸鋇和約20-80重量百分比的ABS。在另一個實施方式中，該混合物包括約30-70重量百分比的硫酸鋇和約30-70重量百分比的ABS。還在另一個實施方式中，混合物包括約40-60重量百分比的硫酸鋇和約40-60重量百分比的ABS?？蛇x地，混合物可包括約35-55重量百分比的硫酸鋇和約45-65重量百分比的ABS。在可選實施方式中，將著色劑加至ABS和硫酸鋇的混合物中。在另一個實施方式中，將助流劑加入ABS和硫酸鋇的混合物中。


圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的人偶的實施方式的透視圖。圖2示出了圖I所示的人偶的部件沿著線“2-2”截取的部分的橫剖視圖。圖3示出了圖I所示的人偶的部件沿著線“3-3”截取的另一部分的橫剖視圖。相同的附圖標記貫穿本公開用于指示相同的構(gòu)件。
具體實施例方式這里所使用的術語“人偶”包括所有類型的玩具人偶和玩具娃娃。具體地，一種類型的人偶或玩具娃娃是收藏家玩偶或洋娃娃，其如下文中所說明的，通常具有與常規(guī)玩具人偶或娃娃不同的特性。這里關于模制產(chǎn)品，術語“特征”、“特性”和“特點”可互換地使用，參考圖I,示出了玩具人偶的示例性實施方式。在該實施方式中,玩具人偶10包括軀干12，臂14和16，腿18和20，以及頭部22。在一個實施方式中，玩具人偶10的一個或多個部件是實心(solid)材料件。如圖I中所示，玩具人偶10的不同構(gòu)件或部件的厚度不同。例如，軀干的厚度沿著軀干的長度變化。此外，臂14和16的每一個以及腿18和20的每一個的厚度也改變。玩具人偶10的部件的實心構(gòu)造和厚度改變通常產(chǎn)生模制困難。玩具人偶10的部件可被可選地作為厚壁部件。參考圖2，示出了玩具人偶10的腿18的橫截面視圖。在該視圖中，腿18具有從腿18的前面延伸至腿18的后面的第一尺寸“dl”。此外，腿18具有從腿18的一側(cè)延伸至腿18的另一側(cè)的第二尺寸“d2”。在不同的實施方式中，在腿18的該位置的具體尺寸“dl”和“d2”可變化。參考圖3，示出了玩具人偶10的腿18的另一個橫截面視圖。圖3中示出的橫截面是在腿18的比圖2中示出的橫截面更低的位置處截取的。如圖3所示，腿18具有沿著與尺寸“dl”相同方向延伸的第三尺寸“d3”。此外，腿18具有沿著與尺寸“d2”相同的方向延伸的第四尺寸“d4”。在該實施方式中，尺寸“d3”比尺寸“dl”短，且尺寸“d4”比尺寸“d2”短。然而應注意，腿18在兩個橫截面位置處都是實心的。在該實施方式中，腿18是實心的模制材料件。腿20和臂14及16也是實心的模制材料件。在一個方法中，使用注模技術模制人偶的一個或多個部件。待模制的材料需要具有使其能填充模具的所有腔室的粘度。通常地，模制包括形成具有均勻的壁厚的部件，而玩具人偶10的部件不具有均勻的壁厚度。聚合物不是良好的熱導體，且是具有高的收縮率和熱膨脹系數(shù)的材料。該特征意味著當模制的部件中的壁厚具有大的不同時，部件的一些部分將比不同厚度的其他區(qū)域或多或少地更快冷卻。該效果導致部件中在模具注模處的下陷/變形以及必然的不同溫度?？刂圃撓孪?變形的一種方法被稱作“填充(packing)”，其包括在模具滿了之后注入材料。該方法要求燒口點(gate point)足夠大，以防止在“填充”持續(xù)時過早凝固。當模制材料是兩種材料的混合物時,一種粘彈性(viscoelastic)且另一種懸浮在該粘彈性材料中的基本固體顆粒，當混合物被壓過通道時需要高壓以讓材料流動，由于該高壓而具有讓混合物分離的趨勢。因為壓力在材料和模具通道的壁之間的邊界處最大，結(jié)合模具比熔化混合物更冷的情況，該趨勢使得熔化物的表面破裂。由于熔化物與冷的模具接觸，則在表面“凝固”。這引起在模制部件的表面上產(chǎn)生美學缺陷，特別是在高壓力點處。為了最小化該效果，有幾種可行的技術。一種技術是可使用大的流動通道，包括注入口、燒道系統(tǒng)和燒口(gate)。另一種技術是可使用緩慢和受控(profiled)注入速度以在熔體前面通過限制位置/高壓力區(qū)域時控制剪切率。可選地，可通過使用高MFI等級的樹脂和盡可能地升高熔體溫度而降低熔體粘度。此外，可使用加熱的模具以降低冷卻速度并稍稍地減小在邊界層的應力。在一個實施方式中，玩具人偶10是收藏者類型娃娃，其旨在具有在具有模制部件的普通娃娃或人偶所不具有的特征或特點。在由基本模制塑料部件形成的常規(guī)娃娃和玩具人偶10之間的特征和特點的區(qū)別是在于用來形成玩具人偶10的特定材料。根據(jù)本發(fā)明，玩具人偶10具有理想的幾個特征或特點。一個特征或特點是人偶的美感外觀。理想地，該人偶具有“瓷制般”的美感，因為該人偶看起來像是由瓷制成的。該瓷制美感是常規(guī)模制塑料部件無法預期的或無法從常規(guī)模制塑料部件獲得的。玩具人偶10的另一個特征或特點是人偶的表面給使用者的感覺。理想地，該人偶的表面觸摸起來感覺冷的，這是另一個與瓷制材料相似處。該冷的感覺也無法預期從常規(guī)模制塑料部件制成的玩具人偶獲得。玩具人偶10的另一個特征或特點是玩具人偶10的相對重量。在一個實施方式中，玩具人偶10的重量比由常規(guī)塑料部件形成的玩具人偶重，從上文可注意到，常規(guī)塑料部件通常是中空的且重量較輕。具體地，玩具人偶10的模制部件的比重比常規(guī)塑料人偶的比重大。理想地，人偶具有比常規(guī)娃娃人偶稍重的重量。該增加的重量為玩具人偶10提供作為 瓷制材料的特征的更強，更堅固的感覺。因此，模制材料具有所要求的比重范圍。玩具人偶10的另一個可選的特征或特點是玩具人偶10是適于著色的。換言之，對于玩具人偶10，理想地，模制材料是易于著色的，從而可將顏色加至玩具人偶10。通常需要最初地將底料加至玩具人偶以利于將所要求顏色繪至玩具人偶。在一個實施方式中，用于玩具人偶10的材料可以直接著色，從而可節(jié)約成本并節(jié)省時間。盡管上述要求的幾個特征基于玩具人偶10看起來由瓷制成的，然而玩具人偶10的模制部件的組合物具有比真正的瓷制材料更好的特性，例如強度和耐用性。該改進的特性讓玩具人偶10具有更多用途。玩具人偶10由包括樹脂的組合物制成。在一個實施方式中，該樹脂是丙烯睛丁二烯苯乙烯，在此稱作ABS，其是一種熱塑性材料。ABS是共聚物且由聚合的苯乙烯和具有聚丁二烯的丙烯腈組成。ABS組成的相關比例可根據(jù)具體的應用或使用而改變。在一個示例性實施方式中，ABS的組成的比例可在約15-35重量百分比的丙烯腈，約5-30重量百分比的丁二烯，和約40-60重量百分比的苯乙烯。包括ABS的模制材料是易于著色的。常規(guī)的，由于模制的ABS材料的易碎性和脆性，在模制構(gòu)件中使用諸如ABS的樹脂要求在樹脂化合物中具有玻璃纖維或填充物。然而，用于模制玩具人偶10的部件的組合物不包括任何玻璃填充材料。由于如下文中更具體地說明的，玩具人偶10不像要求諸如美感和觸感的其他特征和特點一樣需要結(jié)構(gòu)的、可加工的和高抗張強度，所以對于玩具人偶10缺少玻璃填充材料是可接受的。在形成待模制的組合物的混合物時，將硫酸鋇(BaS04)作為填充物加至ABS樹脂。加至ABS材料的硫酸鋇的量改變整個混合物的特性。例如，隨著加至ABS的硫酸鋇的量增力口，產(chǎn)生的組合物變得更干。如上文中所述，待模制的組合物需要能充分地填充模具的腔室。因此，如果混合物太干，則混合物可能不能充分地流動到整個模具，從而導致模制的玩具人偶10中的缺陷。在制造玩具人偶10的一個示例性的方法中，ABS被加載有30-70重量百分比的硫酸鋇。取決于所得到的混合物的干度，可將額外的ABS加至最初的ABS和硫酸鋇的混合物。例如，如果最初的混合物對于適當?shù)啬Ｖ仆婢呷伺?0來說太干，則可加入額外的ABS，從而改變混合物中硫酸鋇的百分比。因此，例如，所得到的混合物可以具有30-50重量百分比的硫酸鋇以及50-70重量百分比的ABS。在可選的實施方式中，初始的混合物可通過將20-80重量百分比的硫酸鋇加至20-80重量百分比的ABS而制成?？蛇x地，用于玩具人偶10的初始混合物可包括約40-60重量百分比的硫酸鋇和約40-60重量百分比的ABS?？蛇x的，混合物可包括約35-55重量百分比的硫酸鋇和約45-65重量百分比的ABS。用于形成玩具人偶10的本體的材料的主要成分是ABS和硫酸鋇。另外地或可選地，該材料還可用于形成娃娃或玩具人偶10或不同人偶的眼睛。然而，在一個實施方式中，可將著色劑加至主要成分混合物中。該混合物可包括約O. 5-5. O重量百分比的著色劑。該著色劑可以是從標準顏色參考圖中選出的標準著色劑，或者從可購得的塑料著色劑系統(tǒng)獲得的樣本。在另一個實施方式中，將流動改性劑加至主要成分混合物中。加入該流動改性劑以從模制部件減少澆口白暈(gate blush)和波紋。該混合物還可包括O. 5-5. O重量百分比的流動改性劑(flow modifier)。
在優(yōu)選實施方式中，組成物包括約40-45重量百分比的硫酸鋇，約50重量百分比的ABS，且剩下的是粘度調(diào)節(jié)劑，助流劑，和色素。如上文中所述，玩具人偶10的比重可根據(jù)模制的具體組合物而變化。在一個實施方式中，玩具人偶的比重是約I. 50-1. 60。更高的比重表示相對較重的玩具人偶10。最初地，ABS具有約I. 50-1. 52的重力。組合物的該比重隨著硫酸鋇的量的增加而增加。然而，如上所述，在混合物中的硫酸鋇的量影響混合物的模制性和模制件的特征。關于模制性，增加的填充物的量導致更干的產(chǎn)品，其更加難于模制。如果將過量的硫酸鋇加至組合物，則該混合物不易于模制或處理。然而，關于模制件的特征，減量的硫酸鋇導致模制的產(chǎn)品比較沒有瓷制的感覺和感覺較不像瓷制的。因此，在組合物中的硫酸鋇的量的變化影響玩具人偶10的模制過程和特征。在可選的實施方式中，玩具人偶的比重可降低，使得獲得約I. 44的比重。關于模制過程，使用注模程序來模制所要求的ABS和硫酸鋇的混合物(且，如果有還包括著色劑和/或助流劑)。一旦模制了部件，則在該模制部件上進行著色。由于使用了 ABS，所以可對模制部件進行著色而不需要底料。此外，該模制部件允許使用普通工業(yè)溶劑的溶劑粘合，如MEK (也已知作為丁酮)和二氯甲烷。此外，該模制部件與常規(guī)的材料相比具有顯著改進的色移吸收特性。諸如聚對苯二甲酸丁二酯等常規(guī)材料吸收用于基于聚酯的織物(polyester based fabrics)中的著色劑。該吸收導致常規(guī)模制部件的染色。然而，包括ABS的模制部件不具有從用在聚酯織物或其他材料中的染料的任何色移(colortransfer)。在可選的實施方式中，玩具人偶可以是單件的材料且形成使用為使用單件材料。因此，盡管在此以一個或多個具體實施例示出和說明了公開的發(fā)明，然而其不旨在限于所示出的細節(jié)，因為可在其中做出不同的修改和結(jié)構(gòu)改變而不偏離本發(fā)明的范圍，且在權利要求的等同的范圍和領域內(nèi)。此外，實施方式中的一個的多個特征可結(jié)合至另一個實施方式。因此，應該理解所附的權利要求可廣泛地且以與所附的權利要求的公開范圍一致的方式解釋。
權利要求
1.一種玩具人偶，包括 本體，所述本體包括至少一個模制部件，所述至少一個模制部件由包括硫酸鋇和ABS的組合物形成。
2.如權利要求I所述的玩具人偶，其中所述組合物包括約20-80重量百分比的硫酸鋇和約20-80重量百分比的ABS。
3.如權利要求2所述的玩具人偶，其中所述組合物包括約30-70重量百分比的硫酸鋇和約30-70重量百分比的ABS。
4.如權利要求3所述的玩具人偶，其中所述組合物包括約40-60重量百分比的硫酸鋇和約40-60重量百分比的ABS。
5.如權利要求3所述的玩具人偶，其中所述組合物包括約35-55重量百分比的硫酸鋇和約45-65重量百分比的ABS。
6.如權利要求I所述的玩具人偶，其中所述玩具人偶包括軀干、一對腿和一對臂，所述至少一個模制部件是所述腿中的一條。
7.如權利要求6所述的玩具人偶，其中所述腿和所述臂中的每條由硫酸鋇和ABS的組合物模制成。
8.如權利要求I所述的玩具人偶，其中所述組合物包括著色劑。
9.如權利要求I所述的玩具人偶，其中所述組合物包括助流劑。
10.一種包括模制部分的玩具人偶，所述模制部分主要由以下構(gòu)成 硫酸鋇；和ABS。
11.如權利要求10所述的玩具人偶，其中所述模制部分包括約20-80重量百分比的硫酸鋇和約20-80重量百分比的ABS。
12.如權利要求11所述的玩具人偶，其中所述模制部分包括約30-70重量百分比的硫酸鋇和約30-70重量百分比的ABS。
13.如權利要求12所述的玩具人偶，其中所述模制部分包括約40-60重量百分比的硫酸鋇和約40-60重量百分比的ABS。
14.如權利要求12所述的玩具人偶，其中所述模制部分包括約35-55重量百分比的硫酸鋇和約45-65重量百分比的ABS。
15.如權利要求10所述的玩具人偶，其中所述玩具人偶包括軀干、一對腿和一對臂，所述模制部分包括所述腿中的一條。
16.如權利要求15所述的玩具人偶，其中所述腿和所述臂中的每條由硫酸鋇和ABS的組合物模制成。
17.如權利要求10所述的玩具人偶，其中所述組合物包括著色劑。
18.如權利要求10所述的玩具人偶，其中所述組合物包括助流劑。
19.一種制造人偶的方法，所述方法包括以下步驟 混合包括約35-60重量百分比的硫酸鋇和約40-65重量百分比的ABS的組合物；以及 模制所述組合物以形成所述人偶的部分。
20.如權利要求19所述的方法，其中所述人偶的部分是所述人偶的腿，且所述腿具有不均勻的厚度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種玩具人偶，其具有至少一個實心的模制部件，該模制部件具有變化的厚度。該玩具人偶是具有特定特征或特性的收藏家娃娃或洋娃娃。該玩具人偶使用ABS和硫酸鋇的組合物形成，其提供了幾個理想的特征，至少包括玩具人偶的美觀、手感、重量和著色性。
文檔編號A63H9/00GK102821822SQ201180015682
公開日2012年12月12日 申請日期2011年2月1日 優(yōu)先權日2010年2月1日
發(fā)明者J.克羅斯克里蒂, Y.H.莫, P.辛普森, S.P.惠特利 申請人:美泰有限公司