專利名稱：用來生產(chǎn)多層式零件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來生產(chǎn)多層式零件的方法，該多層式零件包括 模制的芯和由柔性聚氨酯表層或由柔性整體表皮聚氨酯泡沫層形成的
柔性聚氨酯層。所述芯本身包括由具有高于60的肖氏A級硬度的基 底材料制成的模制基底層。柔性聚氨酯層具有高于400 kg/ii^并且優(yōu) 選地高于500 kg/i^的平均密度。方法包括以下步驟提供具有至少 第一和第二模部分的模，該第一和第二模部分可彼此相對移動(dòng)，以打
開和閉合模；在模內(nèi)部設(shè)置模制芯，從而當(dāng)模被閉合時(shí)，在芯的表面
與模的內(nèi)壁之間存在間隙；將聚氨酯反應(yīng)混合物引入芯的表面與模的
內(nèi)壁之間的所述間隙中，以用聚氨酯反應(yīng)混合物包覆模制芯表面的至
少第一區(qū)域；使聚氨酯反應(yīng)混合物在所述間隙中固化，以在其中產(chǎn)生 柔性聚氨酯層；及打開模和移開生產(chǎn)的多層式零件。
背景技術(shù)：
多層式零件可以特別地是用于汽車工業(yè)的內(nèi)裝飾零件，所述內(nèi)裝 飾零件包括柔性表層或柔性整體表皮泡沫層和按照三維形狀模制的、 作為芯的剛性基底層。較大內(nèi)裝飾零件通常通過將預(yù)制基底層定位在
第一模部分上和將預(yù)制表皮層定位在第二模部分上，并通過將聚氨酯 背泡沫系統(tǒng)(backfoam system )施加在基底與表層之間來生產(chǎn)。這種 方式是將表層粘貼到基底層上，并且柔軟感由背泡沫層提供。聚氨酯 表層可通過將聚氨酯反應(yīng)混合物噴灑在模表面上來生產(chǎn)，例如像 EP-B-0 379 246中描述的那樣。為了密封背泡沫模的空腔，可將基底 層壓靠彈性表層，如在WO 2005/021230中^^開的那樣。
用于生產(chǎn)較小裝飾零件時(shí)，上述背泡沫系統(tǒng)十分昂貴，并且涉及 較高廢品率(例如由于制得的零件中的可見缺陷，比如在背起泡過程
7期間產(chǎn)生的空氣氣泡，該空氣氣泡在老化之后可能變得可見)。在實(shí)際
中，柔性聚氨酯表層因此通常，更特別地是根據(jù)所謂的ROM(反應(yīng) 包覆模制)法模制用于直接覆蓋在基底層上的小零件。在已知ROM 法中，將剛性基底或芯定位到下部模部分上，更特別地定位到被設(shè)置 于下部模部分中的溝槽中的柔性密封件上，并且在上部模部分已下落 到下部模部分的頂部上之后，將聚氨酯反應(yīng)混合物注入閉合?？涨恢?， 以覆蓋由密封件限定的芯的表面區(qū)域。
US 7 014 2087>開了一種用來生產(chǎn)車輛內(nèi)部裝飾面板，更特別地 說是儀表面板的氣嚢覆蓋部分的方法，其中結(jié)構(gòu)芯層用熱塑性彈性體 或可選擇地用聚氨酯表皮材料來包覆模制。在儀表面板的氣嚢覆蓋部 分中，芯層包括倚靠著比較柔性的鉸接材料板的背面模制而成的熱塑 性基底層。鉸接材料優(yōu)選地由熱塑性彈性體形成。為了增加鉸接材料 的抗拉強(qiáng)度，將尼龍或聚酯絲的織物(scrim)嵌在其中。通過使用用 作外層的表皮材料使儀表面板在觸摸時(shí)顯得柔軟而光滑。所述表皮材 料與基底相比， 一般地說，具有觸摸柔軟感。
上述ROM法的缺點(diǎn)是，盡管聚氨酯表皮材料可以提供比剛性基 底更好的觸摸柔軟感，但它不提供借助在基底層與表層之間有柔性或 半柔性背泡沫層的存在可得到的那種理想的柔軟度。
另外的缺點(diǎn)是，在ROM模中要配置的柔性密封件會造成多個(gè)問 題。首先，由于剛性基底定位在密封件的頂部上，所以密封件決定基 底在模中的位置，并因此決定基底的表面與模的內(nèi)表面之間的間隙的 寬度，或者換句話說，決定柔性表層的厚度。由于密封溝槽的深度公 差(實(shí)際上，+/-0.1mm)和密封件的總高度公差(實(shí)際上+M).4mm: 包括密封件本體的和伸出的密封唇的公差)，表皮的厚度可以有顯著地 變化(在最壞情況下，+/-0.5 mm或1 mm的總波動(dòng))，特別是相對于 例如表皮的平均厚度為1.2 mm至1.4 mm而言，表層越薄，表面缺陷， 如空氣氣泡變得越明顯。此外，當(dāng)裝飾零件以后被集成在汽車內(nèi)部中 (例如，在儀表面板中)時(shí)，由于這些表皮厚度的變化將使過渡區(qū)不 平齊。這導(dǎo)致廢品。密封件的另一個(gè)問題是，它被人工切斷并且被人工定位在密封溝槽中。除了進(jìn)行這些工作需要時(shí)間之外，這種人工處
置會使密封效率極大地波動(dòng)太長的密封件將使基底額外向上突出， 太短的密封件將使密封溝槽被活性聚氨酯材料污染，這種污染當(dāng)然必 須避免，因?yàn)橐速M(fèi)時(shí)間清理模。
為了在基底上得到由ROM法模制的大體無飛邊的聚氨酯層而不 必在模中裝設(shè)密封件，US 2004/0108614公開提供帶有凸出的、連續(xù)曲 折的脊的基底，該脊在基底與上部模部分之間形成密封。這種已知法 的缺點(diǎn)是，為了達(dá)到要求的密封功能，基底必須由呈現(xiàn)適當(dāng)可壓縮性 和可變形性的材料制成。因而這種方法可用來例如生產(chǎn)用于在US 2004/0108614中所一&開的機(jī)動(dòng)車輛的隔音系統(tǒng)，但不能用于生產(chǎn)其它 車輛的較剛硬或自支撐的內(nèi)裝飾零件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的因此是，提供一種用來生產(chǎn)多層式零件的新方法， 其中聚氨酯表層用ROM法制作到包括基底層的芯上，該方法能夠達(dá) 到像通過背泡沫層可得到的那種較軟感覺，并且/或者該方法能夠消除 上述涉及R O M法中所要求的密封件的問題。
為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，芯包括基底 層和至少 一個(gè)較軟模制件，所述芯用聚氨酯反應(yīng)混合物進(jìn)行過渡模制 以產(chǎn)生柔性聚氨酯層，所述較軟模制件被模制到基底層上，或者將基 底層模制到較軟模制零件上，或者使基底層和模制的較軟零件彼此緊 貼著模制。所述較軟模制零件由具有低于60的肖氏A級硬度的較軟 材料制成，并且形成芯表面的第二區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的方法，在笫 一 實(shí)施例中通過將芯的模制的較軟零件 或模制的較軟零件之一設(shè)置在基底層的這樣一個(gè)部位，即芯表面的第 一區(qū)域與模制表面的第二區(qū)域相重疊的位置，以使較軟材料在重疊區(qū) 域中的基底層與柔性聚氨酯層之間形成較軟層，從而能夠達(dá)到通過背 泡沫層可以得到的那種較軟的感覺，所述芯表面的第 一 區(qū)域就是用聚 氨酯反應(yīng)混合物包覆模制而成的芯表面的區(qū)域，所述模制表面的第二區(qū)域就是由較軟材料形成的區(qū)域。在第二實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的方 法通過將芯的較軟模制零件、或較軟模制零件的另一個(gè)設(shè)置在基底層 的這樣一個(gè)部位，即較軟材料至少部分地沿所述第一區(qū)域的邊緣延伸， 同時(shí)通過把預(yù)制的模制芯定位在模中，這樣，當(dāng)所述聚氨酯反應(yīng)混合
物被模制覆蓋在芯表面的所述第 一 區(qū)域上時(shí)，較軟材料與模的內(nèi)壁相 接觸以形成所述聚氨酯反應(yīng)混合物的模制密封件，也能夠解決上述密 封問題。
根據(jù)本發(fā)明的方法的重要優(yōu)點(diǎn)是，生產(chǎn)除包括較硬基底材料之外 也包括較軟材料的模制芯僅涉及比較低的附加費(fèi)用，特別是當(dāng)基底材 料和較軟材料都是熱塑性材料，以致可通過多元件模制法(例如，通
過所謂的2K注射模制、通過諸如壓縮模制法之類的注射和低壓模制 法的組合、或通過共-注射模制法)制成芯時(shí)。這些附加費(fèi)用顯著地小 于在輔助步驟中模制在基底層與柔性表層之間的背泡沫層的額外費(fèi) 用。而且，在基底材料上設(shè)置具有密封功能的軟材料的附加費(fèi)用與人 工將密封件定位于模中的費(fèi)用和這種人工操作法所產(chǎn)生的廢品的費(fèi)用 相比，是非常低的。


本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)由根據(jù)本發(fā)明的方法和多層式零件的一 些具體實(shí)施例的如下描述將變得顯然。在如下描述中使用的參考號與 附圖相關(guān)，附圖中
圖1示意表明在第一閉合模中模制基底層的步驟； 圖2表明在第二閉合模中用較軟材料包覆模制基底層以得到模制 芯的步驟；
圖3表明在第三模中用聚氨酯反應(yīng)混合物包覆模制芯以根據(jù)反應(yīng) 包覆模制(ROM)法生產(chǎn)柔性聚氨酯表層的步驟；
圖4示意表明用以上圖中表明的方法得到的多層式零件；及 圖5示意表明多層式零件的另一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種用來生產(chǎn)多層式零件，特別地說用于生產(chǎn)汽車的 內(nèi)裝飾零件的方法，并且涉及由該方法可得到的零件。內(nèi)裝飾零件通 常是比較小的裝飾零件，如煙灰缸蓋或水杯托架，盡管通過這種方法 也可生產(chǎn)較大的裝飾零件。
圖4和5示意表明通過根據(jù)本發(fā)明的方法可生產(chǎn)的多層式零件。 這個(gè)多層式零件包括相對地剛性的基底層1、兩個(gè)較軟的被模制零件， 即較軟層2和密封件3、及柔性聚氨酯層4。在圖4中，較軟層2位于 基底層l的下凹部分中，從而較軟層2的頂部表面大體與基底層1的 表面平齊，而在圖5中，較軟層2突出于基底層。
根據(jù)本發(fā)明，基底層1由具有高于60的肖氏A級硬度的基底材 料制成，而較軟模制零件，即較軟層2和密封件3，由具有低于60的 肖氏A級硬度的較軟材料制成。較軟層2和密封件3可由相同或不同 材料制成。
較軟層2被模制到基底層1上，或者基底層1被模制到較軟層上。 除其中較軟層2被模制的方式外，密封件3也被模制到基底層1上， 或者基底層被模制到密封件上?？蛇x擇地，基底材料和較軟材料可被 同時(shí)模制，特別地說是通過共注射模制法，從而使基底層l和較軟模 制零件2、 3彼此貼緊模制?；讓觢、較軟層2及密封件3因而形成 由較軟材料(或數(shù)種材料，如果密封件由與較軟層不同的材料制成的 話)和基底材料模制的芯5。柔性聚氨酯層4覆蓋芯表面的第 一 區(qū)域。 密封件3沿這個(gè)第一區(qū)域的邊緣延伸，同時(shí)較軟層2形成與第一區(qū)域 重疊的芯表面的第二區(qū)域，從而在重疊區(qū)域中，較軟層2位于基底層 1與柔性聚氨酯層4之間以提供額外的柔軟感覺。
基底層1比較剛硬，并且特別地具有根據(jù)ASTM D790測得的、 高于500MPa，優(yōu)選地高于700 MPa的彎曲模量。盡管基底層可由熱 固性材料，例如由優(yōu)選地用玻璃纖維或用玻璃纖維織物增強(qiáng)的聚氨酯 材料制成，但基底優(yōu)選地也可以是增強(qiáng)的特別地是由用玻璃纖維的熱塑性材料制成。這種熱塑性材料優(yōu)選地從包括PC (聚碳酸酯)、ABS (丙烯腈丁二烯苯乙烯)和ABS混合物-特別地是PC/ABS、 SMA(苯 乙烯馬來酐)、PPO(聚苯氧化物)、TPO(熱塑性烯烴)，特別地PP (聚丙烯)、聚縮醛類，特別地POM (聚氧化甲烯)、尼龍、聚酯、丙 烯酸及聚砜等類中選擇。柔性聚氨酯層4比較柔軟，并且特別地具有 根據(jù)ASTM D790被測得的、低于100 MPa,優(yōu)選地低于75 MPa，更 優(yōu)選地低于55 MPa及最優(yōu)選地低于40 MPa的彎曲模量。用來生產(chǎn) 柔性聚氨酯層的合適的反應(yīng)混合物例如公開在EP-B-0 929 586中和在 WO 04/000905中，它們作為參考文獻(xiàn)包括在這里。
在較軟層2位于柔性聚氨酯層4與基底層l之間的區(qū)域中，柔性 聚氨酯層4優(yōu)選地是平均厚度小于2.2 mm，優(yōu)選地小于1.9 mm及更 優(yōu)選地小于1.6 mm的柔性聚氨酯表層(它通常具有高于600 kg/m3的 平均密度)。以這種方式，當(dāng)觸摸多層式零件的外側(cè)時(shí)，較軟層2的柔 軟度可被感覺到是最佳的。表層通常具有大于0.4 mm，優(yōu)選地大于 0.7 mm及更優(yōu)選地大于l，O mm的厚度。柔性聚氨酯層也可以是柔性 整體表皮聚氨酯泡沫層。這樣一種層比聚氨酯表層厚，并且可以為裝 飾零件提供更進(jìn)一步的柔軟度。這對其中多層式零件不包括較軟層2 的區(qū)域中或當(dāng)多層式零件根本不包含較軟層2時(shí)特別有利。在有表層 和有整體表皮泡沫層的兩種情況下，柔性聚氨酯層都具有高于400 kg/m3，并且優(yōu)選地高于500 kg/n^的平均整體密度，以提供要求的機(jī) 械性能(抗拉強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度等)。
鑒于要達(dá)到釆用常規(guī)背泡沫層才可得到的那種較柔軟感覺，位于 外部聚氨酯層4與基底層1之間的較軟層2的材料優(yōu)選地具有低于30, 更優(yōu)選地低于20及最優(yōu)選地低于IO的肖氏A級硬度。此外，較軟層 2優(yōu)選地具有大于2mm，更優(yōu)選地大于3 mm的平均厚度。為了避免 模制較軟層2時(shí)的加工問題，該較軟層優(yōu)選地具有小于10mm，并且 更優(yōu)選地小于7 mm的平均厚度。
肖氏A級硬度按照DIN 53505確定。如果較軟層2具有小于6 mm 的厚度，則當(dāng)進(jìn)行硬度測量時(shí)應(yīng)將兩個(gè)或更多個(gè)層彼此堆疊起來，因?yàn)镈IN標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小試樣厚度為6mm。較軟層2的平均厚度通過 將其表面面積，即由較軟層形成的芯的面積除以其體積可容易地計(jì)算 出。
能，密封件3的較軟材料優(yōu)選地具有低于50，更優(yōu)選地低于40，并且 高于10的肖氏A級硬度。密封件3進(jìn)一步優(yōu)選地具有至少1 mm，更 優(yōu)選地至少2 mm及更優(yōu)選地至少3 mm的平均高度(平均高度是在 生產(chǎn)過程中密封件3被加力推到貼著模表面的方向上測得)。此外，密 封件3優(yōu)選地至少部分地下落到模制的基底層1的溝槽6中，從而使 該密封件在被生產(chǎn)的零件中突出到基底層1外一小段距離，并從而當(dāng) 密封件被壓向模表面時(shí)，密封件會得到 一些來自基底材料的橫向支撐。
密封件3的材料和較軟層2的材料優(yōu)選地具有高于300 kg/m3，優(yōu) 選地高于400 kg/n^及更優(yōu)選地高于500 kg/m3的平均密度。這樣的高 密度在生產(chǎn)過程期間，更特別地說在將柔性聚氨酯層模制到較軟層頂 部期間，對于密封件實(shí)現(xiàn)有效密封和對于較軟層提供適當(dāng)支撐都是有 利的。較軟材料優(yōu)選地是無孔或微孔材料，但也可以是通過使用物理 或化學(xué)起泡劑得到的多孔材料。當(dāng)多孔材料的密度在上述下限以上時(shí)， 微孔的大多數(shù)將是封閉微孔，從而也可實(shí)現(xiàn)有效密封或支撐。
用于密封件3或用于較軟層2的較軟材料可以是熱固性聚氨酯材 料，但優(yōu)選地是熱塑性彈性體。這種熱塑性彈性體可以從包括熱塑性 尿烷(TPUs)、苯乙烯共聚物、熱塑性烯烴(TPO)、熱塑性硅酮及彈 性合金等類中選擇。較軟材料優(yōu)選地包括至少一種熱塑性苯乙烯塊共 聚物，特別地是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯塊共聚物(SEBS)和/或苯 乙烯-丁烯-苯乙烯塊共聚物(SBS)。
圖l至3表明一種可用來生產(chǎn)在圖4中表示的多層式零件的方法。
在圖1中表明的第一步驟中，基底層1在包括上部7和下部模部 分8的第一閉合模中制造。當(dāng)基底由熱固性材料，更特別地由剛性聚 氨酯材料制成時(shí)，它可按照S-RIM (結(jié)構(gòu)RIM，插裝玻璃纖維織物)、 R-RIM(增強(qiáng)RIM，玻璃纖維或其它纖維摻合到聚氨酯反應(yīng)混合物中)、LFI (長纖維注射)或類似方法在模7、 8中生產(chǎn)。在根據(jù)本發(fā) 明的方法中，然而基底層l優(yōu)選地由熱塑性材料制成?；讓觢優(yōu)選 地在模7、 8中用注射模制法制造，但也可以在其中按照注射壓力模制 法或按照低壓模制法(例如，壓縮模制法)生產(chǎn)。在所有這些方法中， 基底材料在閉合模7、 8中在壓力作用下被模制，從而使基底層1具有 十分準(zhǔn)確的尺寸。
在第二步驟中，模制的基底層l被轉(zhuǎn)移到包括上部9和下部模部 分10的第二模。這個(gè)第二模的?？涨槐鹊谝荒５哪？涨淮笠恍?，以提 供用來模制較軟層2和密封件3的附加空間。當(dāng)較軟材料包括熱固性 聚氨酯材料時(shí)，較軟層2和密封件3可按照ROM法在第二模9、 10 中生產(chǎn)，更特別地是通過將聚氨酯反應(yīng)混合物注射到?？涨恢衼碇谱鳌?然而較軟材料優(yōu)選地是熱塑性材料，該熱塑性材料優(yōu)選地按照注射模 制法模制。所述較軟材料也可按照注射壓力模制法或低壓力模制法模 制。在所有這些制造法中，較軟材料是在閉合模9、 IO中在壓力作用 下被模制，從而較軟層2和密封件3具有十分準(zhǔn)確的尺寸。
也可能使用一步法替代使用第二模，即兩步法在一步法中，在模 制較軟材料時(shí)使基底材料停留在同 一模部分上。這使一 步法能夠通過 在第一模中提供一個(gè)或多個(gè)滑動(dòng)裝置，或通過提供另外的上部或下部 模部分以及用這個(gè)另外的模部分來替代上部模部分7或下部模部分8 加以實(shí)現(xiàn)。對于某些設(shè)計(jì)，也可以按照共注射模制法將較軟材料和基 底材料同時(shí)注射在第一模中。而且，也可能對于較軟層2和對于密封 件3使用兩種不同的材料。這兩種材料可以在同一模中(通過退出滑 動(dòng)裝置或通過提供附加模部分)，或者在附加模中依次被模制?；讓?1使用熱塑性材料以及較軟層2和/或密封件3使用另外的熱塑性材料 的優(yōu)點(diǎn)是，用于提供較軟層2和/或密封件3的額外成本可保持在很低 水平。
在第三步驟中，將由較軟層2， 3包覆模制成形的基底層1形成的 被模制的芯被轉(zhuǎn)移到包括上部11和下部模部分12的第三模中。芯1、 2、 3被定位到下部模部分12上，從而使芯連同它的密封件3安置到
14模表面上。下部模部分12設(shè)有真空通道13,從而可以在由密封件3 限定的模空腔部分中形成真空。以這種方式，芯l、 2、 3被拉向模表 面，并且密封件3被略微壓縮而貼靠這個(gè)模表面。由于密封件3已經(jīng) 被模制在閉合模中，其尺寸十分準(zhǔn)確，從而芯被準(zhǔn)確地定位在第三模 11、 12中。
在已經(jīng)將芯l、 2、 3定位在第三模11、 12中之后，將模閉合。在 這個(gè)閉合位置中，在芯的表面與模11、 12的內(nèi)壁之間留有間隙14。 為了產(chǎn)生柔性聚氨酯層4，根據(jù)ROM法(反應(yīng)包覆模制法)將聚氨 酯反應(yīng)混合物引入這個(gè)間隙14中，以便至少包覆模制芯表面的第一區(qū) 域。聚氨酯反應(yīng)混合物更特別地是根據(jù)反應(yīng)注射模制(RIM)法被注
射在閉合模中。在允許反應(yīng)混合物固化以產(chǎn)生柔性聚氨酯層之后，多 層式零件可脫模。
對于技術(shù)人員來說，顯然可對上述方法實(shí)施某些修改。替代首先 在第一模7、 8中模制基底層1，也可以首先模制較軟層2和/或密封件 3。然后可將基底材料模制在較軟層2上和/或密封件3上。較軟層2 和/或基底層1不必如以上描述的那樣在閉合模中模制，而是它們有可 能在不使用閉合模情況下被模制到其它層上。在已經(jīng)產(chǎn)生基底層1之 后，用于較軟層2的材料可以例如按要求厚度澆注或噴灑到基底層1 上，特別是當(dāng)使用聚氨酯反應(yīng)混合物來生產(chǎn)較軟層2時(shí)。當(dāng)使用熱塑 性材料時(shí)，這種材料可例如通過粉漿模制技術(shù)進(jìn)行模制。
替代將預(yù)制芯l、 2、 3定位在模11、 12中，也有可能僅將基底層 1 (當(dāng)下部模部分11不包括密封件時(shí)，而優(yōu)選地基底層1卻設(shè)有密封 件3)定位到下部模部分12，以便借助于與在圖2中表明的上部模部 分9具有相同模表面的另外的上部模部分將較軟層2模制在基底層1 上，并在用圖3中表明的上部模部分ll替換另外的上部模部分之后， 以用于聚氨酯層的聚氨酯反應(yīng)混合物來其后包覆模制所述由此生產(chǎn)的
心o
基底層1的、較軟層2的以及柔性聚氨酯層4的材料也可用一步 法模制。在這種一步法中，使基底層l保持在模部分中的一個(gè)上，該模部分是生產(chǎn)基底層1時(shí)要使該基底層貼靠的模，并且在一個(gè)或多個(gè) 滑動(dòng)裝置移出之后或已經(jīng)提供另一個(gè)模部分之后，再將較軟層和柔性 聚氨酯層依次模制到基底層上。
在可選擇實(shí)施例中，基底層1不設(shè)置有密封件3，而是將密封件 設(shè)置在下部模部分12上。在另外的可選擇實(shí)施例中，基底層1不設(shè)置 有較軟層2，而僅設(shè)置有密封件3。在這個(gè)實(shí)施例中，通過使用包括化 學(xué)(水)或物理起泡劑的聚氨酯反應(yīng)混合物生產(chǎn)柔性聚氨酯層4可以 得到較軟的感覺。這一方法的條件，即模溫度，以這樣一種方式控制 貼靠模表面形成較致密的表皮，從而使聚氨酯層4成為整體表皮泡沫 層。這樣一種整體表皮泡沫層技術(shù)公開在例如EP-A-0 927 738中。
為了改善模制芯與柔性聚氨酯層之間的粘著力，模制芯的表面在 它用聚氰酯材料包覆模制之前，可被預(yù)處置。這可通過例如用底層涂 料處理表面、或通過極化表面，例如通過電暈處理或通過等離子氣體 處理來完成。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的這些技術(shù)，比如在 WO2006/042818中或在DE10025734中已涉及。
例1
PC/ABS基底層通過注射模制被模制成20cmx20 cm的板的形式。 這塊板的一面包覆模制有6 mm厚度的SEBS層。SEBS層具有大約 1000 kg/n^的密度和0的肖氏A級硬度。SEBS層隨后再用聚氨酯反 應(yīng)混合物包覆模制，以生產(chǎn)具有1.2mm平均厚度和大約900 kg/n^密 度的聚氨酯表層。
為了測量由SEBS層得到的附加柔軟感，曾對多層式零件的ILD (壓痕負(fù)載撓度)值進(jìn)行了測定，這是指用14 mm的沖壓頭在5 mm/miii的速度下沖壓材料2 mm需要的力。對一個(gè)常用的多層式零 件進(jìn)行了相同的ILD值測定，該被測多層式零件包括有PC/ABS基底 層、常用的半柔性聚氨酯背泡沫層(具有15 mm的厚度)及也具有 1.2 mm平均厚度的相同的聚氨酯表層。用根據(jù)本發(fā)明的方法測得的多 層ROM零件的ILD值包括24 N (牛頓)，而常規(guī)背起泡零件的ILD 值包括22 N (牛頓)。這表示通過較不復(fù)雜和較l更宜的ROM法可達(dá)
16到相同的柔軟感，而且這個(gè)多層ROM零件甚至還有比常用背泡沫層 更薄的較軟層。
權(quán)利要求
1. 一種用于生產(chǎn)包括模制芯(5)和由柔性聚氨酯表層或由柔性整體表皮聚氨酯泡沫層形成的柔性聚氨酯層(4)的多層式零件的方法，模制芯(5)包括由具有高于60的肖氏A級硬度的基底材料制成的模制基底層(1)，并且所述柔性聚氨酯層(4)具有高于400kg/m3，優(yōu)選地高于500kg/m3的平均密度，該方法包括步驟-提供具有至少第一和第二模部分的模(11、12)，該第一和第二模部分彼此相對可移動(dòng)，以打開和閉合模；-在所述模(11、12)內(nèi)設(shè)置所述芯(5)，使得當(dāng)模被閉合時(shí)，在芯(5)的表面與模的內(nèi)壁之間存在間隙(14)；-將聚氨酯反應(yīng)混合物引入芯(5)的表面與模(11、12)的內(nèi)壁之間的所述間隙(14)中，以用聚氨酯反應(yīng)混合物包覆模制芯表面的至少第一區(qū)域；-使所述聚氨酯反應(yīng)混合物在所述間隙(14)中固化，以在其中產(chǎn)生柔性聚氨酯層(4)；及-打開模(11、12)和移去被生產(chǎn)的多層式零件，其特征在于，設(shè)置在所述模(11、12)中的模制芯(5)包括所述基底層(1)和至少一個(gè)較軟模制零件(2、3)，該至少一個(gè)較軟模制零件(2、3)被模制到基底層(1)上，或者所述基底層(1)被模制到較軟模制零件(2、3)上，或者基底層(1)和較軟模制零件(2、3)相對彼此抵接而被模制，所述較軟模制零件(2、3)由具有低于60的肖氏A級硬度的較軟材料制成，并且形成芯表面的第二區(qū)域。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，芯表面的所述第一 區(qū)域與其所述第二區(qū)域相重疊，從而在重疊區(qū)域中，所述較軟模制零件在基底層(1)與柔性聚氨酯層(4)之間形成較軟層(2)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，柔性聚氨酯層(4) 是柔性聚氨酯表層，所述聚氨酯表層在所述重疊區(qū)域中具有小于2.2mm的平均厚度，優(yōu)選地小于1.9mm及更優(yōu)選地小于1.6 mm的平均厚度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述較軟層(2) 在所述重疊區(qū)域中具有小于10mm平均厚度，優(yōu)選地小于7mm的平 均厚度，較軟層(2 )的平均厚度優(yōu)選地大于2 mm并且更優(yōu)選地大于 3 mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2至4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述較 軟層(2 )的材料具有低于30的肖氏A級硬度，優(yōu)選地低于20及更 優(yōu)選地低于10的肖氏A級硬度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將芯 (5)設(shè)置在所述模(11、 12)內(nèi)的步驟包括將預(yù)制模制芯(5)定位在模中的步驟。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將芯 (5)設(shè)置在所述模(11、 12)內(nèi)的步驟包括將預(yù)制基底層(1)定位在模中的步驟和在所述模中將較軟模制零件(2、 3 )模制到基底層(1 ) 上的步驟，所述較軟模制零件(2、 3)特別地按照RIM法由另外的聚 氨酯反應(yīng)混合物生產(chǎn)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 較軟模制零件(3)至少部分地沿所述第一區(qū)域的邊緣延伸，通過將包 括所述基底層(1)和所述較軟模制零件(3 )的預(yù)制模制芯(5 )配置 在模中來使芯(5)設(shè)置在所述模內(nèi)部，從而使所述較軟模制零件(3) 與模(ll、 12)的內(nèi)壁接觸，以當(dāng)這種聚氨酯反應(yīng)混合物被模制覆蓋 在芯表面的所述第一區(qū)域上時(shí)形成用于所述聚氨酯反應(yīng)混合物的模制 密封件(3)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述模制密封件(3) 至少部分地凹入到模制基底層(1)中的溝槽(6)內(nèi)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述密封件(3 ) 具有至少1 mm的平均高度，優(yōu)選地至少2mm及更優(yōu)選地至少3 mm 的平均高度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所 述密封件(3)的材料具有高于10的肖氏A級硬度。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所 述密封件(3 )的材料具有低于50和優(yōu)選地低于40的肖氏A級硬度。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所 述較軟材料具有高于300 kg/m3的平均密度，優(yōu)選地高于400 kg/n^的 平均密度及更優(yōu)選地高于500 kg/m3的平均密度，
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所 述較軟材料是熱固性聚氨酯材料。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所 述較軟材料包括熱塑性彈性體，優(yōu)選地從包括熱塑性尿烷(TPU)、苯 乙烯共聚物、熱塑性烯烴(TPO)、彈性合金及熱塑性硅酮類中選擇的 熱塑性彈性體。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述較軟材料包 括至少一種熱塑性苯乙烯塊共聚物，特別地是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙 烯塊共聚物(SEBS)和/或苯乙烯-丁烯-苯乙烯塊共聚物(SBS)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所 述基底層(l)由選擇性地特別地用纖維加強(qiáng)的熱塑性材料制成，并且 特別地是注射模制基底層，該熱塑性材料優(yōu)選地從包括PC (聚碳酸 酯)、ABS (丙烯腈丁二烯苯乙烯)和ABS混合物，特別地PC/ABS、 SMA(苯乙烯馬來酐)、PPO(聚苯氧化物)、TPO(熱塑性烯烴)， 特別地PP(聚丙烯)、聚縮醛類，特別地POM (聚氧化甲烯)、尼龍、 聚酯、丙烯酸及聚砜的類中選擇。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所 述方法包括為生產(chǎn)模制芯(5)而模制所述基底材料(1)和所述較軟 模制零件(2、 3)的另外步驟。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述基底材料在 閉合模(7、 8)中在壓力下被模制以生產(chǎn)基底層(1)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述較軟模制零件(2、 3)在閉合模(9、 10)中在壓力下被模制。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，或者將所述較軟 模制零件被模制到基底層上，或者基底層被模制到較軟模制零件上， 所述基底層優(yōu)選地在閉合模(7、 8)中在壓力下被模制，并且更優(yōu)選 地，所述較軟模制零件在另外的閉合模(9、 10)中在壓力下也被模制， 所述另外的閉合模(9、 10)與所述閉合模(7、 8)相同或不同。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，基底層(l)和較 軟模制零件(2、 3)根據(jù)多元件注射法生產(chǎn)，其中所述基底材料和所 述較軟材料被共注射在閉合模中。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1至22中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所 述柔性聚氨酯層(4)用反應(yīng)注射包覆模制(ROM)法制成，其中所 述聚氨酯反應(yīng)混合物被注射在芯(5)的表面與所述模(11、 12)的內(nèi) 壁之間的所述間隙(14)中。
24. —種通過根據(jù)權(quán)利要求1至23中任一項(xiàng)所述的方法可得到的 多層式零件，其包括具有表面的模制芯(5),所述表面至少第一區(qū)域 用形成柔性聚氨酯層(4)的聚氨酯反應(yīng)混合物包覆模制，該柔性聚氨 酯層(4)由柔性聚氨酯表層或柔性整體表皮聚氨酯泡沫層形成，并且 具有高于400 kg/n^和優(yōu)選地高于500 kg/m3的平均密度，所述多層式 零件的特征在于，所述模制芯(5)包括模制基底層(1)和至少一個(gè) 較軟模制零件(2、 3)，該較軟模制零件(2、 3)被模制到基底層(1) 上，或者基底層(1)被模制到較軟模制零件(2、 3)上，或者基底層(1)和較軟模制零件(2、 3 )彼此相對抵接而被模制，所述模制基底 層(l)由具有高于60的肖氏A級硬度的基底材料制成，并且所述較 軟模制零件由具有低于60的肖氏A級硬度的較軟材料制成且形成芯 表面的第二區(qū)域。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的多層式零件，其特征在于，所述芯的 表面的所述第一區(qū)域與其所述第二區(qū)域相重疊，使得在重疊區(qū)域中， 所述較軟模制零件形成在基底層(1)與柔性聚氨酯層(4)之間的較 軟層(2)，該柔性聚氨酯層(4)優(yōu)選地是在所述重疊區(qū)域中具有在(0.4與2.5 mm之間的平均厚度，優(yōu)選地在0.8 mm與2.0 mm之間及更 優(yōu)選地在1.0mm與1.6 mm之間的平均厚度的柔性聚氨酯表層。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的多層式零件，其特征在于，所述較軟 層(2)的材料具有低于30，優(yōu)選地低于20及更優(yōu)選地低于10的肖 氏A級硬度。
27. 根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的多層式零件，其特征在于，所述 較軟模制零件(3)至少部分地沿所述第一區(qū)域的邊緣延伸。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的多層式零件，其特征在于，沿所述第 一區(qū)域的邊緣延伸的較軟模制零件(3)的較軟材料具有低于50和優(yōu) 選地高于IO的肖氏A級石更度。
29. 根據(jù)權(quán)利要求24至28中任一項(xiàng)所述的多層式零件，其特征在 于，所述較軟材料具有高于300 kg/m3、優(yōu)選地高于400 kg/m3及更優(yōu) 選地高于500 kg/m3的密度。
30. 根據(jù)權(quán)利要求24至29中任一項(xiàng)所述的多層式零件，其特征在 于，所述較軟材料包括熱塑性彈性體，優(yōu)選地是從包括熱塑性尿烷(TPUs)、苯乙烯共聚物、熱塑性烯烴(TPOs)、熱塑性硅酮及彈性 合金類中選擇的熱塑性彈性體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用來生產(chǎn)包括模制芯(5)和柔性聚氨酯表層(4)的多層式零件的方法。芯本身包括由具有高于60的肖氏A級硬度的基底材料，特別地說是熱塑性材料制成的模制基底層(1)。柔性聚氨酯表皮(4)通過反應(yīng)包覆模制(ROM)法制做，其中聚氨酯反應(yīng)混合物在閉合模(11、12)中被模制覆蓋在芯表面的至少第一區(qū)域上。模制芯(5)除所述基底層(1)之外，還包括較軟材料，所述較軟材料被模制到基底層(1)上的和/或基底層(1)被模制到較軟材料上。這種模制的較軟材料具有低于60的肖氏A級硬度，并且在ROM期間在柔性聚氨酯層(4)和基底層(1)之間形成較軟層(2)和/或與模(11、12)的內(nèi)壁接合的密封件(3)。
文檔編號B29C44/02GK101448616SQ200780018060
公開日2009年6月3日 申請日期2007年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月18日
發(fā)明者D·梅爾特, G·雷馬克爾斯, H·德溫特, J·德瑟爾, K·德梅岑納雷, S·莫昂 申請人:雷克蒂塞爾汽車配件有限公司