專利名稱：具有可見部件和光源的塑料組件的制作方法
相關(guān)專利申請本專利申請要求2005年10月4日提交的德國專利申請DE 10 2005 047 500.0作為優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容被明確地引用在本文中。
發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域根據(jù)獨立權(quán)利要求1的前序部分，本發(fā)明涉及一種具有可見部件和光源的塑料組件，該可見部件由塑料模塑化合物制成一層，且包括透明的或半透明(translucent)的基體；該光源包括一種或多種燈元件，放置在可見部件的表面下。該可見部件以相對于日光基本上不透明而相對于燈元件發(fā)出的光透明或半透明的方式工作，并包含混合的效應(yīng)顏料(admixed effect pigments)。因此，該可見部件限定了一個表面外觀圖像，當光源未開啟時，該圖像盡可能地對應(yīng)于安裝有該塑料組件的對象余下的壁的表面外觀圖像，而當光源開啟時，該圖像則基本上由光源的活動決定。
相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)從汽車的結(jié)構(gòu)中可知這類僅在活動狀態(tài)下可視、否則幾乎察覺不到的光源，例如，在用作門把手照明的情況下，它們在白天是不顯眼的或者是如隱藏的閃光信號燈。滿足此目的的塑料組件較佳是由可熱塑處理的塑料模塑化合物制得，具有至少一個可見部件，該可見部件通常以背面注入膜(rear-injected film)的方式起作用，并可能具有裝飾的性能。
已知將發(fā)光二極管(LED)用作汽車結(jié)構(gòu)優(yōu)選的光源，例如，可參見DE 198 05771 A1和DE 197 22 958A1。將發(fā)光二極管代替用于照亮受照區(qū)域(如靠近交通工具的地面)或用于照明開關(guān)元件的白熾燈，因為這些LED消耗較少的電能和發(fā)出較少的熱。另外，LED的使用壽命通常超過交通工具的使用壽命。根據(jù)DE 199 28201 A1，發(fā)光二極管還可與光纖組合，用于照明汽車的臨近的環(huán)境。根據(jù)DE 199 47752 A1，LED被用于功能元件如汽車門隱藏式把手的間接照明。
發(fā)光二極管的使用在與交通工具部件無關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域中也是已知的。因此，例如，德國實用新型DE 20 2004 000 004U1公開了在可調(diào)節(jié)的與實際應(yīng)用相關(guān)的光軸的周圍具有光強度分布的LED，它們與博物館、展示櫥窗、陳列櫥等的照明相關(guān)。在家庭安裝中使用LED的另一選擇是德國實用新型DE 85 33 229U1公開的熒光管，這種熒光管用于部分透明或透明門把手的照明。
膜在汽車結(jié)構(gòu)中的使用已得到驗證，但是這種使用是非常復(fù)雜的，因為直到現(xiàn)在仍沒有一種膜適用于具有各自極其不同的要求的汽車的所有車輛車體區(qū)域(見VDI-Gesellschaft fur Kunststofftechnik B 4270KUNSTSTOFFE IMAUTOMOBILBAU[PLASTICS IN AUTOMOBILE CONSTRUCTION]，VDI VerlagGmbH，Dusseldorf 2005，在2005年3月9-10日于曼海姆舉行的“Folientechnik imAutomilbau-ein Vergleich[Film Technology in Automobile Construction-aComparison]”中報告，見第145-159頁)。
從DE 693 31 711 T2(為專利EP 0 746 477 B1的翻譯)可以得知，用于控制反射表面上的光反射的照明設(shè)備是已知的。根據(jù)一個優(yōu)選的方面，此文獻涉及一種照明設(shè)備，同樣用在如汽車上。這種照明設(shè)備可提供一種從美學(xué)角度看更令人愉悅的形式，并且與先前已知的裝置相比，能將產(chǎn)生自入射光的反射處理得更有效。此文獻公開了一種照明或信號設(shè)備(如用于車輛的照明)，該設(shè)備在關(guān)閉狀態(tài)下是車輛不透明的車體的一部件，在開啟狀態(tài)下則具備照明或發(fā)信號的功能。
從DE 696 04 502 T2(為專利EP 0 858 647 B1的翻譯)可以得知，多層顯示板也是已知的。這種顯示板包括至少部分透明的第一層、至少從其選出的區(qū)域可實現(xiàn)某些對照(不透明、顏色)的第二層、和連接第一層和第二層的第三層。此外，第一層包含具有透明載體的涂層，在該涂層中包埋了光修飾顆粒。
本發(fā)明的目的和概要本發(fā)明的目的是提出一種可供選擇的光源整合于其中的塑料組件，該組件在激勵狀態(tài)(energized state)下實現(xiàn)信號功能，但在未開啟狀態(tài)下不可識別。在本案中，正常的照明也被理解為最廣泛的物理意義上的信號。
該目的通過獨立權(quán)利要求1的特征得以實現(xiàn)。權(quán)利要求1提出了一種塑料組件，該組件具有可見部件和光源，該可見部件由塑料模塑化合物(plastic moldingcompound)制成一層，且包括透明或半透明的基體，該光源包括置于該可見部件表面之下的一個或多個燈元件。該可見部件以相對于日光基本上不透明而相對于燈元件發(fā)出的光透明或半透明的方式工作。該可見部件含有混合的效應(yīng)顏料，并限定了一個表面外觀圖像，當光源未開啟時，該圖像基本上對應(yīng)于安裝有該塑料組件的對象余下的壁的表面外觀圖像，而當光源開啟時，該圖像則基本上由光源的活動決定。本發(fā)明的塑料組件的特征是，所述燈元件選自發(fā)光二極管(LED)、有機發(fā)光二極管(OLED)和光纖光系統(tǒng)(Fiber-optic light systems)，該燈元件至少部分被包埋在該可見部件的塑料模塑化合物中。
本發(fā)明塑料組件的特別優(yōu)選的改進及其特別優(yōu)選的用途以及本發(fā)明的進一步的特征可由從屬權(quán)利要求限定的內(nèi)容獲得。光纖光系統(tǒng)包括光纖，它可從如塑料組件的外部提供。特別優(yōu)選的是發(fā)光二極管(LED)。
發(fā)明詳述本發(fā)明塑料組件的可見部件提供了優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)已知的膜的優(yōu)點，能以簡單的生產(chǎn)獲得相同甚至更好的質(zhì)量，而現(xiàn)有技術(shù)的膜則必須預(yù)先成型、且須以背面注入(尤其是為了滿足汽車工業(yè)所需的質(zhì)量要求的膜)。破裂和應(yīng)變點或易碎點通常在深拉膜中出現(xiàn)，這尤其會削弱由此生產(chǎn)的對象的品質(zhì)和總體印象。采用本發(fā)明則可節(jié)省成本，并可改進組件的可視品質(zhì)，這還額外增加了本發(fā)明塑料組件的市場機會。
這種類型的塑料組件特別可用于(但不限于)如機動車，作為外部鏡子的外罩或外部門把手。通常，基于美學(xué)的要求，這些塑料組件要提供與交通工具的表面向協(xié)調(diào)的顏色和/或可視效果。如果這些表面是引起金屬性的、干擾性的、珠光的、或乳白光的效果的表面，則對于決定該表面的層有特別高的要求。此外，這些組件具有尤其能防刮擦和耐候的表面。此外，這些組件還具有特別好的機械性能，尤其是高沖擊韌性。
優(yōu)選的塑料組件的特征是，其可見部件通過注射模塑法或通過一種特殊的噴射模塑法(如注壓(injection compression))制得，它具有可視面以及與該可視面相對的具有至少一個注射點的注射面。在第一優(yōu)選的改動中，這類塑料組件包括在其背面上裝有用于接受燈元件的凹進處的可見部件。
可見部件在其可視面上可額外具有無效應(yīng)顏料(effect pigment)的透明或半透明的表面層。在這種情況下效應(yīng)顏料也可僅包含于可見部件中(位于其下面)?？稍谧⑸淠Ｋ芷陂g或者也可在隨后如保護性上漆時直接施加該表面層。該額外的表面層和/或該可見部件可選擇性地具有壓型(profiling)，而不是恒定的厚度。這種壓型可在可見部件的一個或兩個表面上和/或在額外表面層的表面上實現(xiàn)。具有處于下面的燈元件的區(qū)域因而可以至少部分浮雕樣的形式實現(xiàn)，這種浮雕較佳通過特定位點如邊緣的活動光源得到強化。通過將浮雕放置在可見部件的可視面上并通過使用額外的表面層平衡這種浮雕的不平坦，可實現(xiàn)浮雕效果；雖然如此，仍可將組件的外表面制得平滑，這樣該塑料組件較不容易臟和/或較易于清潔。
塑料組件的第二種改動較佳包含額外的基礎(chǔ)部分，該基礎(chǔ)部分的組成和物理和化學(xué)塑料特征可與該可見部件的不同，或者可含有相同的聚合物；可在先前固化的可見部件的注射面的至少一部分上注射模塑塑料組件的基礎(chǔ)部分。本發(fā)明第二種優(yōu)選改動的塑料組件因而優(yōu)選采用二組分或多組分技術(shù)來生產(chǎn)。也可如上所述在可見部件的可視面上施加額外表面層。
燈元件，尤其是發(fā)光二極管，較佳被至少部分包埋，這樣它們在物質(zhì)上是連結(jié)的和/或它們具有與可見部件的塑料模塑化合物相配合的形式，如擠出涂敷或澆鑄。此外，較佳將塑料組件安裝在其可視面與其壁的表面齊平(flush)的對象的壁中。由于LED消耗的電能較低，因此可通過日光產(chǎn)生的光電能來確保對象中或?qū)ο笊系牟慌c公用電源相連的發(fā)光二極管的工作。除此之外或者作為另一選擇，可使用電池作為緩沖器或者作為單獨的電源。燈元件通常首先在最小環(huán)境亮度下或在黑暗中開啟，因為本發(fā)明塑料組件中的燈元件于是可顯露出它們的最大的效果。
本發(fā)明所定義的“對象”可以是任意的交通工具，如航行器、汽車、小型摩托車，或輪船。此外，“對象”包括信號單元，如信號板、信號機柱、或交通信號燈，以及廣告媒體，如戶外廣告柱、廣告板、隱藏的顯示器等等。建筑物、路面或交通工具上的設(shè)計和/或嵌板元件以及運動和/或娛樂設(shè)施、時尚的附加物、玩具和/或其部分也被稱為“對象”。
結(jié)構(gòu)的可視表面區(qū)域(外部，也有可能包括內(nèi)部)在本文中被稱為“壁”。這種結(jié)構(gòu)包括艙室(cabin)、房屋以及房屋的各部分和/或電、電子、電信、安全技術(shù)、醫(yī)學(xué)技術(shù)、家庭和/或身體護理設(shè)備的其它部分。家具和包裝部件的表面在本文中也稱為“壁”。
在本發(fā)明的塑料組件中，光源較佳以信號光源來實施，這種信號選自閃光以及固定或移動圖像的顯示。為了產(chǎn)生圖像，根據(jù)本發(fā)明，可使用具有單色(黑/白表現(xiàn))的大面積LED模塊或多色的(如RGB顏色表現(xiàn)，理論上具有16.7百萬種顏色變化)LED。然后，LED較佳放置在陣列中，以產(chǎn)生圖像，例如，各LED精確對應(yīng)于將產(chǎn)生的圖像的一個像素。這種陣列也可稱為“LED簇”，用于顯示視頻信號和/或電視片順序，如My-tronic GmbH(D-54497Morbach，德國)所提供的。特別優(yōu)選的是光強度特別高的LED，這樣可產(chǎn)生具有好的可見度和強的對比度的圖像。當然，通過使用具有較小尺寸的LED可增加圖像的分辨率或可以相同的分辨率產(chǎn)生較小的圖像。顯示圖像的LED模塊或LED簇較佳由計算機或電子控制元件激活或控制。計算機可以是便攜式計算機(如微型計算機、筆記本或蜂窩電話)、裝在對象和/或交通工具中的額外的計算機，或者交通工具自身的機載計算機。LED模塊還可以線性陣列的方式使用，該陣列中LED依次放置，形成光鏈。
在本發(fā)明中，顯示指示器和交通工具、警告閃光信號燈、或在交通工具或固定設(shè)施(如街道標志等)的警告燈、閃光信號(如交通信號燈中的小的有色人、交通導(dǎo)向箭頭等)和其它光學(xué)警告信號(如竊賊警告系統(tǒng)的閃光信號)都被稱為“閃光”。
“圖像”可以是單色的或者是多色的?！肮潭▓D像”包括如道路信號中的導(dǎo)向箭頭?！耙苿訄D像”包括具有變化著的顏色和/或信息內(nèi)容的圖像，如顏色從一種變成另一種或脈沖的、短片、標識、臂的涂覆物(coats of arms)、廣告標語、移動的照明文字(script)等等。
在本發(fā)明中，“效應(yīng)顏料”定義為聚合物基體中提供的不溶顆粒。根據(jù)它們的類型、大小和在本發(fā)明塑料組件中的當時濃度或分布，這類效應(yīng)顏料至少部分反射、散射或吸收射入的電磁波(尤其是可見光波長、UV或IR和/或NIR范圍內(nèi)的電磁波)或以某些方式影響這些電磁波。因此，在正常的入射日光的情況下，本發(fā)明塑料組件之中和/或之下所隱藏的技術(shù)(即處于其特定的非活動狀態(tài)的單個光源或多個光源)保持著隱藏的狀態(tài)或至少對平均水平的視力(eye)而言是隱藏的。即使是在日光下，但更清晰和顯著的是在日光減少或不存在的情況下，激活的光源或連結(jié)光(linking light)或由此產(chǎn)生的圖像也是可見的。
也可在如激光焊接或激光銘刻中使用NIR-敏感添加劑，用于處理塑料，尤其是本發(fā)明的塑料組件。特別已知的用于透明塑料的作為效應(yīng)顏料是金屬顆粒、鋁/青銅粉末、干擾顏料、天然(未著色)和著色的涂漆鋁發(fā)光物和礦物云母(見Schafer/Kusters第1.3章Rohstoffe fur Masterbacters[Raw Materials forMasterbatches]in FARB-UND ADDITIV-MASTERBATCHES IN DER PRAXIS[COLOR AND ADDITIVE MASTERBATCHES IN PRACTICE]，2003，MasterbatchVerband im Verband der Mineralfarbenindustrie e.V.出版，F(xiàn)rankfurt am Main德國)。這些作者還指出，當使用極細的珍珠光澤的效應(yīng)顏料時會出現(xiàn)接合線(joint line)。鋁青銅和金青銅顏料可得自如商品名為PHOENIX(ECKERT GmbH&Co.KG，F(xiàn)urth，德國)的產(chǎn)品。此外，珠光的顏料和/或珠光的顆粒是已知的，它們可以相同的目的用于可見部件；在這種情況下，可能的黑色的基礎(chǔ)部分是優(yōu)選的。金屬顏料尤其是鋁發(fā)光物(相比EP 0 994 415)或者珠光顆粒是特別優(yōu)選的。也可使用這些效應(yīng)顏料的任意混合物。優(yōu)選預(yù)先混合這些效應(yīng)顆粒為顏料濃縮物，并加到注射模塑螺桿的入口中，作為母煉膠(masterbatch)或液體分散物。
用于可見部件的塑料模塑化合物較佳包含至少一種選自以下聚合物的透明聚合物含脂族、環(huán)脂族和/或芳族單體的聚酰胺，如PA MACM 12、PA PACM 12(見出版的專利申請JP 11 279 289)；COC(環(huán)烯烴共聚物)；PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)；PMMI(聚甲基甲基丙烯酸酰亞胺，polymethyl methacrylimide)；聚酯(不同的均聚酯、共聚酯和它們的混合物)；PC(聚碳酸酯)以及聚碳酸酯共聚物和它們的混合物；PS(聚苯乙烯)和ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物)；SAN(苯乙烯丙烯腈)；ASA(丙烯腈苯乙烯)、和其它苯乙烯共聚物及其混合物；纖維素酯，如CA、CP和CAB；PI(聚酰亞胺)和PEI(聚醚酰亞胺)、聚砜和聚醚砜(PES、PSU、PPSU)、聚亞苯基(PPO、PPE)、聚丙烯酸酯(PAR)，以及這些聚合物的混合物或摻混物。
本身已知的透明聚酰胺(也可以共聚酰胺的形式提供)也優(yōu)選用于本發(fā)明的模塑化合物，該聚酰胺可由選自如下的單體制得·具有6-14個碳原子的支化或未支化脂族二胺，如1，6-六亞甲基二胺、2-甲基-1，5-二氨基戊烷、2，2，4-三甲基六亞甲基二胺、1，9-九(nona)亞甲基二胺、1，10-十亞甲基二胺，或1，12-十二亞甲基二胺；·具有6-22個碳原子的環(huán)脂族二胺，如4，4’-二氨基-二環(huán)己基甲烷、3，3’-二甲基-4，4’-二氨基二環(huán)己基甲烷、4，4’-二氨基二環(huán)己基丙烷、1，4-二氨基環(huán)己烷、1，4-二(氨基甲基)-環(huán)己烷、2，6-二(氨基甲基)-降莰烷、或3-氨基甲基-3，5，5-三甲基環(huán)己胺；·具有8-22個碳原子的芳脂族二胺，如間-或?qū)?亞二甲苯基二胺或二(4-氨基苯基)丙烷；·具有6-22個碳原子的支化或未支化脂族二羧酸，如己二酸、2，2，4-三甲基己二酸、壬二酸、癸二酸或1，12-十二烷基二酸；·具有6-22個碳原子的環(huán)脂族二羧酸，如環(huán)己烷-1，4-二羧酸、4，4’-二羧基二環(huán)己基甲烷、3，3’-二甲基-4，4’-二羧基二環(huán)己基甲烷、4，4’-二羧基二環(huán)己基-丙烷、和1，4-二(羧甲基)環(huán)己烷；·具有8-22個碳原子的芳脂族二羧酸，如4，4’-二苯基甲烷二羧酸；·具有8-22個碳原子的芳族二羧酸，如間苯二酸、三丁基間苯二酸、對苯二酸、1，4-、1，5-、2，6-和/或2，7-萘二羧酸、聯(lián)苯甲酸或二苯基醚-4，4’-二羧酸；·具有最高達44個碳原子、較佳具有36個碳原子的二聚體化脂肪酸；·具有6-12個碳原子的內(nèi)酰胺和/或相應(yīng)的ω-氨基羧酸，如ε-己內(nèi)酰胺、ε-氨基己酸、辛?；?capryl)內(nèi)酰胺、ω-氨基辛酸(capryl acid)、ω-氨基十一烷基酸、月桂基內(nèi)酰胺或ω-氨基十二烷基酸。
特別優(yōu)選的是透明的均聚酰胺如PA MACM 12和PA PACM 12以及透明的共聚酰胺PA 12/MACMI和PA MACM/PACM 12，以及它們的混合物或摻混物。尤其優(yōu)選的是PA MACM/PACM 12，它在EP 1 369 447中公開。本發(fā)明的半透明或透明可見部件可由部分結(jié)晶的聚合物如聚丙烯、飽和的線性聚酯(如PET)和線性脂族聚酰胺(如PA 6、PA 66，PA 6和PA 66制得的混合物、PA 11、PA 12)在適當?shù)募庸ず?或冷卻條件下和/或通過生產(chǎn)適當?shù)膶雍穸榷频谩?br> 可根據(jù)需要將市售的添加劑如軟化劑、抗靜電劑、防火劑、填充劑、著色劑、芳族油墨和/或香料、穩(wěn)定劑(如熱和UV穩(wěn)定劑和/或UV吸收劑)以及顏料與用于可見部件的塑料模塑化合物混合。還可考慮強化劑如玻璃纖維、玻璃珠和礦物質(zhì)添加劑(尤其是納米級的礦物質(zhì)和/或納米復(fù)合物)，只要該可見部件的可視印象不受到它們的擾亂即可。
處理這些自身在現(xiàn)有技術(shù)中已知的模塑化合物以形成塑料組件，該塑料組件包括至少一個可見部件以及可能的基礎(chǔ)部件，用于形成該可見部件的塑料模塑化合物包含已混有效應(yīng)顏料的透明或半透明基體。將效應(yīng)顏料顆粒和/或效應(yīng)顏料預(yù)先混合成如顏色濃縮物，然后注入注射模塑螺桿的入口中，作為母煉膠或液體分散物。另一選擇是，在注射模塑前制備相應(yīng)的塑料顆粒(如通過混合)，然后將這些顆粒用到注射模塑機器中?？赡芴峁┑幕A(chǔ)部件的物理和/或化學(xué)塑料性能可與該可見部件的不同。但是，可見部件和基礎(chǔ)部件還可具有相同的聚合物基體。任選的基礎(chǔ)部件可作為可見部件的支撐結(jié)構(gòu)以及作為LED激活的印記(print)，但也可作為遮蔽物，包含包含于其中的LED、印記以及可能的其它裝置如電池、冷卻元件等。
可見部件的必需性能包括以下方面·對紫外輻射、熱、光、濕氣、冷和化學(xué)物質(zhì)的高耐受性；高抗刮擦性、高沖擊韌性和高光澤。
·如果效應(yīng)顏料分布在這些基體中的話，則它們產(chǎn)生金屬的或干擾的效果，如珠光的效果。
·基體越清晰或透明，越產(chǎn)生更清晰的顏色效果，尤其是單種效應(yīng)顆粒的閃光。
·效應(yīng)顏料的色彩濃淡效果(depth effect)是基體的透明度的一個功能(function)。但是，也可使用僅僅不完全透明或半透明的基體材料。
·或者，其它(如可溶的)著色劑也可與用于可見部件的塑料模塑化合物混合，這樣可以實現(xiàn)例如適合于效應(yīng)顏料和/或?qū)ο蟮挠嘞碌谋诘娜我馔该鞯念伾{(diào)。
在2004年9月24日提交的申請?zhí)枮镃H 2004 01563/04的瑞士專利申請和2004年9月24日提交的申請?zhí)枮閁S 60/612,639的美國臨時申請中公開了生產(chǎn)本發(fā)明塑料組件的某些變化形式的合適方法。這種注射模塑方法還公開于歐洲專利申請EP 1640 134 A1，該申請要求先前提及的未公開的兩件申請作為優(yōu)先權(quán)。這種注射模塑方法適用于生產(chǎn)由可熱塑加工的塑料模塑化合物制成的塑料組件，該組件具有至少一個可見部件和至少一個功能性部件或基礎(chǔ)部件，該可見部件的塑料模塑化合物含有已與效應(yīng)顏料混合的透明或半透明基體，該功能部件或基礎(chǔ)部件與該可見部件具有不同的物理或化學(xué)塑料性能。此注射模塑方法包括如下步驟a)將用于制備具有可見面和與該可見面相面對的注射面的至少一個可見部件的塑料模塑化合物注射模塑，使其在具有第一腔的第一模具中固化，該第一腔由第一可見模具半部(half)和第一注射模具半部限定；b)沿著分割平面通過移動該第一可見模具半部離開該第一注射模具半部而打開第一模具；c)將該至少一種可見部件密封在具有第二腔的第二模具中，該第二腔由具有可見部件的容器模具半部和第二注射模具半部限定；d)將功能部件或基礎(chǔ)部件的塑料模塑化合物注射模塑到該至少一個可見部件的注射面的至少一部分上，使其固化，同時使其在可見部件和功能部件或基礎(chǔ)部件之間形成粘結(jié)；e)打開該第二模具，取出該組件。
如果燈元件(尤其是如果它們是發(fā)光二極管)不是至少部分包埋在可見部件的塑料模塑化合物以使它們在物質(zhì)上粘結(jié)和/或相配合的話，如果在本發(fā)明中提供基礎(chǔ)部件的話，那么該可見部件僅有一部件注射面被基礎(chǔ)材料覆蓋。剩余的區(qū)域必須保持不被覆蓋，以使能夠?qū)粼苯诱澈系娇梢姴考谋趁妗?br> 能用于注射模塑的、選自聚酰胺，聚酯，聚碳酸酯，聚烯烴以及熱塑彈性體，如TPU(熱塑聚氨酯)、苯乙烯嵌段共聚物如SEBS(苯乙烯乙烯丁二烯苯乙烯)或SBS(苯乙烯丁二烯苯乙烯)，聚酯彈性體，聚醚彈性體，聚醚酯彈性體(TEEE)，之后被交聯(lián)的(聚)硅氧烷，ABS(丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物)，或PVC的熱塑材料適用于生產(chǎn)基礎(chǔ)部件。在功能部件或基礎(chǔ)部件作為封口時尤其可使用該熱塑彈性體。也可從上述聚合物的混合物或其再生物或者從相互兼容的或被制成相互兼容的聚合物的混合物生產(chǎn)基礎(chǔ)部件。
可根據(jù)需要，將市售的添加劑如沖擊韌性改性劑、穩(wěn)定劑(如UV和熱穩(wěn)定劑)、軟化劑、著色劑、防火劑、填充劑、強化劑(如玻璃纖維、碳纖維、云母、玻璃珠)、和/或顏料與用于基礎(chǔ)部件的塑料模塑化合物混合。
基礎(chǔ)部件的必需性質(zhì)包括一下方面·高沖擊韌性、機械硬度、抗變形和尺寸穩(wěn)定性。
·與可見部件的塑料模塑化合物之間的良好的兼容性。
·足夠的機械強度，出色的抗蠕變(creep)性，高的耐溫性。
·如果需要的話電性能也需要考慮。
在確定了可見部件的材料后，在具有基礎(chǔ)部件的塑料組件中，考慮到良好的粘合(bond adhesion)，較佳選擇用于基礎(chǔ)部件的材料，該材料與該可見部件的聚合物屬于同一聚合物類別甚至與其相同。例如，如果選用PA MACM 12(得自EMS-Chemie AG，Domat/Ems，瑞士，商品名為GrilamidTR 90)，考慮到良好的粘合，較佳使用如PA MACM 12GF 40(由具有40％玻璃纖維成分的GrilamidTR 90制得的模塑化合物)生產(chǎn)基礎(chǔ)部件，該材料可以商品名GrilamidTRV-4X9從瑞士的EMS-Chemie AG，Domat/Ems獲得。
或者，對于已描述的由Grilamid TR 90制得的可見部件，可使用一種物質(zhì)上不同的聚合物來作為基礎(chǔ)部件的塑料模塑化合物，即，例如，使用經(jīng)玻璃珠強化的聚酰胺12，即PA 12GK 50(由具有50％玻璃珠成分的聚酰胺12制得的模塑化合物)。其中至少一種混合成分確保與可見部件的粘合的混合物也可用作基礎(chǔ)部件的塑料模塑化合物。這種混合成分較佳于可見部件的聚合物成分相同。
如果可見部件和基礎(chǔ)部件相互之間完全或部分不相容，即它們產(chǎn)生天生不足的粘合，則它們的相容性可用介導(dǎo)粘合的改性劑如具有反應(yīng)活性基團的聚烯烴(參見EP 0 393 409 B1)來改進，將這些改性劑與基礎(chǔ)部件的模塑化合物和/或可見部件的模塑化合物混合?？梢姴考^佳生產(chǎn)為具有基本上均勻的層厚度。這可使用僅僅一個注射噴嘴來實現(xiàn)——依賴于要模塑的可見部件的幾何形狀——但該噴嘴總是必須位于與可見面相對的那一側(cè)。，就均勻地填充注射模塑腔，產(chǎn)生有利的流動，這樣將不會產(chǎn)生不規(guī)則如接合線和/或粘合接縫而言，可以最優(yōu)化地選擇注射點的位置。用有利的流動填充腔使得已混有作用顆粒的塑料模塑化合物的分布非常均勻，使得該注射點在最終的組件上看不出來。此外，可由基本上均一的可見部件的厚度產(chǎn)生均勻的視覺印象和均勻的顏色深度以及覆蓋能力。可通過使至少部件支持該可見部件的基礎(chǔ)材料著色而提升該覆蓋能力。
本發(fā)明的塑料組件因而較佳包括用于可見部件的至少一種選自如下的透明聚合物包含脂族、環(huán)脂族和/或芳族單體的聚酰胺，環(huán)烯烴共聚物，聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基甲基丙烯酸酰亞胺，聚酯，聚碳酸酯和聚碳酸酯共聚物以及它們的混合物，聚苯乙烯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物，苯乙烯丙烯腈、丙烯腈苯乙烯和其它苯乙烯共聚物以及它們的混合物，纖維素酯，聚酰亞胺和聚醚酰亞胺，聚砜和聚醚砜，聚亞苯基，聚丙烯酸酯，以及這些聚合物的混合物或摻混物。
特別優(yōu)選的是其可見部件的塑料模塑化合物含有至少一種選自包括聚酰胺或共聚酰胺和/或其混合物或摻混物的聚合物的透明聚合物的塑料組件，其中該聚合物由選自以下的單體制得·具有6-14個碳原子的支化或未支化脂族二胺；·具有6-22個碳原子的環(huán)脂族二胺；·具有8-22個碳原子的芳脂族二胺；·具有6-22個碳原子的支化或未支化脂族二羧酸；·具有6-22個碳原子的環(huán)脂族二羧酸；·具有8-22個碳原子的芳脂族二羧酸；·具有8-22個碳原子的芳族二羧酸；·具有最高達44個碳原子的二聚體脂肪酸；·具有6-12個碳原子的內(nèi)酰胺和/或相應(yīng)的ω-氨基羧酸。
特別優(yōu)選的是其可見部件的塑料模塑化合物含有至少一種選自包括PAMACM 12、PA PACM 12、PA 12/MACMI和PA MACM/PACM 12及其混合物的聚合物的透明聚合物。
可見部件的塑料模塑混合物可含有至少一種選自UV穩(wěn)定劑、UV吸收劑及其混合物的添加劑?？梢姴考男?yīng)顏料優(yōu)選選自金屬顏料，尤其是未著色或著色的鋁閃光物或鋁青銅或金青銅顏料-干擾顏料；珠光顏料；礦物云母；及其混合物。
通常用于粘附和支持可見部件(如成骨架形式)的，也有可能用于支持LED粘附于其上并通過其提供電能的電路板的，且需要時，用于消散LED的廢熱的基礎(chǔ)部件較佳包含一種能夠進行注射模塑的聚合物，該聚合物選自聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴，以及熱塑彈性體、苯乙烯嵌段共聚物、(聚)硅氧烷、丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物、PVC和/或它們的混合物或再生產(chǎn)品。
可使用本發(fā)明的塑料模塑部件生產(chǎn)或裝備的產(chǎn)品的一些優(yōu)選例子列在下文(并非排他性的)·艙室(如電話亭以及用于空中索道或客乘電梯的旅客客艙)，房屋以及房屋的部件和電、電子、電信、安全技術(shù)、醫(yī)學(xué)技術(shù)、家用品、或身體護理設(shè)備的其它部件。這些設(shè)備包括如照相機、咖啡機、鍋和它們的蓋、蜂窩電話和它們的殼、剃刀、電源開關(guān)、收音機、電視機、計算機和它們的附件、按鈕和顯示屏，攪拌器(mixer)以及頭發(fā)干燥機。
·運動和娛樂設(shè)施，流行配件，玩具或其部件，如溜冰頭盔、自行車和摩托車頭盔等等。
·將被粘附于建筑物、道路或交通工具(如自行車、摩托車、機車和鐵路交通工具、輪船和航空器)的內(nèi)部或外部的設(shè)計元件、功能的和功能性設(shè)計元件，如蓋板、廚房遮蔽物(kitchen cover)、鏡框、鑲板元素；馬桶座圈、覆蓋物，和/或盥洗室的馬桶槽蓋、發(fā)光的固定設(shè)備(light fixture)；裝飾物(decorative trim)和帽子；輪子覆蓋物、音響和鏡殼、后視鏡構(gòu)架外的和門把手外的閃光信號燈、屏幕、車用的B柱覆蓋物、門把手、隱藏的把手、擾流器(spoiler)、天線覆蓋物、故障警示三角架，和其它交通信號或信號面板。
·交通工具表面，如門外部、引擎罩和引擎蓋、行李箱的蓋、車體的蓋、擋泥板、備用輪胎蓋、凹槽、水箱架、行李架。
·家具和家具部件，如桌腳、櫥柜門；包裝部件，如罐頭和瓶子(如用于放飲料)噴霧器或管的蓋子、以及噴霧器和管自身。
本發(fā)明塑料組件的特別優(yōu)選的用途因而包括·安裝在交通工具中，尤其是功能性部件、面板部件、設(shè)計部件或功能性設(shè)計部件，最首要的是用于汽車的結(jié)構(gòu)中。
·安裝在艙室、房屋和房屋部件和/或電、電子、電信、安全技術(shù)、醫(yī)學(xué)技術(shù)、家用品、或身體護理設(shè)備的其它部件。
·運動和/或消遣設(shè)施、時尚的配件、玩具和/或其部件的生產(chǎn)。
·建筑物、道路或交通工具上的設(shè)計(design)、功能的、功能性設(shè)計、和/或面板元件的生產(chǎn)。
·家具和/或包裝部件的生產(chǎn)。
將特殊放置的塑料組件安裝在如交通工具尤其是機動車如客車的側(cè)門或后門。然后，較佳將LED放置成陣列形式，在門外表面上產(chǎn)生圖像，各LED準確對應(yīng)于待產(chǎn)生的圖像的一個像素。在這種用途中，出租車、出租車標志或其它商業(yè)(如比薩餅送遞公司)標識可產(chǎn)生于門表面上，形成廣告。如果相關(guān)的門是在救護車，“EMERGENCY”、馬耳他十字、紅十字或其它圖像可產(chǎn)生在相應(yīng)的表面上。警察的要求，如“PLEASE PULL OVER”，也可產(chǎn)生在車門或其它交通工具本體部件的外表面上。
但是，所有其它交通工具也適用于產(chǎn)生圖像，如車的擋泥板、發(fā)動機罩、可拆卸的頂棚、遮陽篷頂、箱蓋等等；其中已安裝了具有相關(guān)LED的塑料模塑部件的轂蓋也是特別優(yōu)選的。將產(chǎn)生的圖像可從機動車的機載電腦無線傳送到安裝于轂蓋的內(nèi)部并與控制LED的印記相連的RFID標簽(無線電頻率鑒別標簽)。輪旋轉(zhuǎn)與圖像產(chǎn)生之間的協(xié)調(diào)可用于如產(chǎn)生“固定的圖像”，該圖像并不受到輪旋轉(zhuǎn)的影響。
具有已整合了燈元件的本發(fā)明塑料組件還可用于如交通工具的儀表板中，以顯示特定的操作狀態(tài)(如白天/黑夜設(shè)計的控制元件)或危險狀態(tài)。尤其是，在發(fā)生了特定的操作狀態(tài)或危險后相應(yīng)顯示的唯一表面跡象提升了它們的順從性，而且由于它們在正常狀態(tài)下看不見的緣故，這種唯一表面跡象不使駕駛員產(chǎn)生不必要的緊張或分心。
具有整合的燈元件的本發(fā)明塑料組件還可用作如與溫度傳感器或易于損壞的產(chǎn)品包裝上的時鐘相結(jié)合的溫度或日期警示顯示器。這種塑料組件還可與溫度傳感器結(jié)合，作為用于烹飪敏感食物的鍋或鍋蓋上的溫度顯示器。
權(quán)利要求
1.一種塑料組件，該組件具有可見部件和光源，該可見部件由塑料模塑化合物制成一單層，且包括透明或半透明的基體，該光源包括置于該可見部件表面之下的一個或多個燈元件，該可見部件以相對于日光基本上不透明而相對于燈元件發(fā)出的光透明或半透明的方式工作，該可見部件含有混合的效應(yīng)顏料，并限定了一個表面外觀圖像，當光源未開啟時，該圖像基本上對應(yīng)于安裝有該塑料組件的對象余下的壁的表面外觀圖像，而當光源開啟時，該圖像則基本上由光源的活動決定，其中，所述燈元件選自發(fā)光二極管、有機發(fā)光二極管和光纖光系統(tǒng)，該燈元件至少部分被包埋在該可見部件的塑料模塑化合物中。
2.如權(quán)利要求1所述的塑料組件，其特征在于，該燈元件是發(fā)光二極管。
3.如權(quán)利要求1所述的塑料組件，其特征在于，該可見部件通過注射模塑法或通過一種特殊的噴射模塑法制得，具有可視面以及與該可視面相對的具有至少一個注射點的注射面。
4.如權(quán)利要求1所述的塑料組件，其特征在于，該可見部件的可視面上額外具有無效應(yīng)顏料的透明或半透明的表面層。
5.如權(quán)利要求1所述的塑料組件，其特征在于，該可見部件包括裝在其背面的用于接受燈元件的凹進處。
6.如權(quán)利要求1所述的塑料組件，其特征在于，該塑料組件包括一額外的基礎(chǔ)部件，該基礎(chǔ)部件的組成和物理和化學(xué)塑料特征可與該可見部件的不同，在先前固化的可見部件的注射面的至少一部分上注射模塑塑料組件的基礎(chǔ)部件。
7.如權(quán)利要求6所述的塑料組件，其特征在于，該基礎(chǔ)部件的塑料模塑化合物包括與該可見部件的模塑化合物中含有的聚合物相同的聚合物。
8.如權(quán)利要求1所述的塑料組件，其特征在于，所述燈元件與可見部件的塑料模塑化合物至少部分在物質(zhì)上是連結(jié)的和/或具有相配合的形式。
9.如權(quán)利要求3所述的塑料組件，其特征在于，所述塑料組件安裝在對象的壁中，該對象的可視面與該壁的表面齊平。
10.如權(quán)利要求1所述的塑料組件，其特征在于，所述光源以發(fā)信號的光源來實施，這種信號選自閃光以及固定或移動圖像的顯示。
11.如權(quán)利要求1所述的塑料組件，其特征在于，所述光源包括位于LED模塊中的并被計算機或電子控制元件激活的發(fā)光二極管。
12.如權(quán)利要求1所述的塑料組件，其特征在于，所述可見部件的塑料模塑化合物含有至少一種選自以下聚合物的它們聚合物含脂族、環(huán)脂族和/或芳族單體的聚酰胺、環(huán)烯烴聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基甲基丙烯酸酰亞胺、聚酯、聚碳酸酯、聚碳酸酯共聚物以及它們的混合物、聚苯乙烯和丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物、苯乙烯丙烯腈、丙烯腈苯乙烯和其它苯乙烯共聚物及其混合物、纖維素酯、聚酰亞胺和聚醚酰亞胺、聚砜和聚醚砜、聚亞苯基、聚丙烯酸酯，以及這些聚合物的混合物或摻混物。
13.如權(quán)利要求1所述的塑料組件，其特征在于，所述可見部件的塑料模塑化合物包含至少一種透明聚合物，該聚合物選自包括由選自以下單體制得的聚酰胺或共聚酰胺和/或它們的混合物·具有6-14個碳原子的支化或未支化脂族二胺；·具有6-22個碳原子的環(huán)脂族二胺；·具有8-22個碳原子的芳脂族二胺；·具有6-22個碳原子的支化或未支化脂族二羧酸；·具有6-22個碳原子的環(huán)脂族二羧酸；·具有8-22個碳原子的芳脂族二羧酸；·具有8-22個碳原子的芳族二羧酸；·具有最高達44個碳原子的二聚體脂肪酸；·具有6-12個碳原子的內(nèi)酰胺和/或相應(yīng)的ω-氨基羧酸。
14.如權(quán)利要求1所述的塑料組件，其特征在于，所述可見部件的塑料模塑化合物包含至少一種透明聚合物，它選自PA MACM 12、PA PACM 12、PA12/MACMI和PA MACM/PACM 12及其混合物的聚合物。
15.如權(quán)利要求12所述的塑料組件，其特征在于，所述可見部件的塑料模塑化合物包含至少一種選自UV穩(wěn)定劑、UV吸收劑、和它們的混合物的添加劑。
16.如權(quán)利要求1所述的塑料組件，其特征在于，所述效應(yīng)顏料選自金屬顏料，尤其是未著色或著色的鋁閃光物或鋁青銅或金青銅顏料；干擾顏料；珠光顏料；礦物云母；及其混合物。
17.如權(quán)利要求6所述的塑料組件，其特征在于，所述基礎(chǔ)部件的塑料模塑化合物包含至少一種可注射模塑的聚合物，該聚合物選自聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴，以及熱塑彈性體、苯乙烯嵌段共聚物、(聚)硅氧烷、丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合物、PVC以及它們的混合物或再生產(chǎn)品。
18.權(quán)利要求1-17中任一項所述的塑料組件用于安裝在交通工具中，尤其是交通工具特別是機動車結(jié)構(gòu)的功能的、面板、設(shè)計或功能性設(shè)計部件中的用途。
19.權(quán)利要求1-17中任一項所述的塑料組件用于安裝在艙室、房屋以及房屋的部件和/或電、電子、電信、安全技術(shù)、醫(yī)學(xué)技術(shù)、家用品、或身體護理設(shè)備的其它部件中的用途。
20.權(quán)利要求1-17中任一項所述的塑料組件用于生產(chǎn)運動和/或娛樂設(shè)施、流行配件、玩具和/或其部件中的用途。
21.權(quán)利要求1-17中任一項所述的塑料組件用于生產(chǎn)建筑物、道路或交通工具上的設(shè)計、功能的、功能性設(shè)計、和/或面板部件中的用途。
22.權(quán)利要求1-17中任一項所述的塑料組件用于生產(chǎn)家具或包裝部件中的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有可見部件和光源的塑料組件，該可見部件由塑料模塑化合物制成一單層，且包含透明或半透明的基體，該光源包括置于該可見部件表面之下的一個或多個燈元件。該可見部件以相對于日光基本上不透明而相對于燈元件發(fā)出的光透明或半透明的方式工作。該可見部件還包含混合的效應(yīng)顏料，并限定了一個表面外觀圖像，當光源未開啟時，該圖像基本上對應(yīng)于安裝有該塑料組件的對象余下的壁的表面外觀圖像，而當光源開啟時，該圖像則基本上由光源的活動決定。本發(fā)明的塑料組件的特征是，所述燈元件選自發(fā)光二極管、有機發(fā)光二極管和光纖光系統(tǒng)，該燈元件至少部分被包埋在該可見部件的塑料模塑化合物中。該塑料組件的多個用途包括安裝在交通工具、面板元件和家具以及房屋的各種設(shè)備上。
文檔編號B29C45/14GK1945103SQ20061013176
公開日2007年4月11日 申請日期2006年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月4日
發(fā)明者M·凱舍, R·哈拉, 維爾納·凱吉 申請人:埃姆斯化學(xué)股份公司